农村生活污水处理设备设计方案.docx
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农村生活污水处理设备设计方案
北方某县农村生活污水处理设备
(30m3/d)
设
计
方
案
1、技术简介
目前,我国大型污水处理设施技术已基本成熟,而小型化污水处理装备技术尚处起步阶段。
市场上的小型化装备,基本属于第一、第二代技术的微缩版。
大量工程实践证明,上述技术的微缩版不适用小型化、分散式污水处理的要求。
工程实践证明,我司开发的小型化装备很好地满足了村镇、高速公路服务区、旅游景点、港口码头等分散点源污水治理需求。
2、水质与水量
2.1原水来源
原水来源于农村生活污水。
2.2水量
生活污水量按30m3/d规模设计,可根据实际需要调整设施处理能力。
2.3进出水水质
2.3.1进水水质
污水主要污染物是有机污染物和油污,具体指标如下:
项目
CODcr
BOD5
SS
mg/L
mg/L
mg/L
污水浓度范围
355~500
230~300
155~180
平均值
350
250
165
2.3.2出水水质
出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的A标准,主要指标见下表我公司标准,表中加黑的指标达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水标准。
序号
控制项目
大齐企业标准
国家一级A标准
1
化学需氧量(COD)
30
50
2
生化需氧量(BOD)
6
10
3
悬浮物(SS)
5
10
4
动植物油
1
1
5
石油类
1
1
6
阴离子表面活性剂
0.5
0.5
7
总氮(以N计)
15
15
8
氨氮(以N计)
1.5
5(8)
9
总磷
0.3
0.5
10
色度
20
30
11
PH值
6~9
6~9
12
粪大肠杆菌数(个/L)
1000
1000
3、工艺设计
3.1工艺比选
一体化A2/O-MBR与第一代传统活性污泥法和第二代常规MBR技术比较如下:
比较项目
传统活性污泥法
常规MBR
一体化A2/O-MBR
投资
池体工程
设二沉池,水力停留时间长,池体较大,池体工程量大
污泥浓度高,水力停留时间短,池体工程量小
污泥浓度高,水力停留时间短,三池合一使得池体工程量最小
吨水占地面积
0.6m2
0.3m2
0.26m2
吨水总投资
(1000t/d以上规模)
0.28万元
0.35万元
0.3万元
运行费用
曝气量
小
大
小
吨水电耗(1000t/d以上规模)
0.3kWh
0.9kWh
0.3kWh
吨水总运行成本
0.8元
1.5元
0.8元
工艺效果
出水水质
一级B,较差且不稳定。
一级A,稳定。
优于一级A,稳定(见上表北京大齐企业标准)
产泥量
与活性污泥法比值
1
活性污泥法1/4
活性污泥法1/5
工艺后续处理
后续处理设备
需设置机械过滤装置
无
无
消毒剂投加量
多
无
无
运行管理
自动化程度
较低
高
互联网化+智能化,大量节省人力成本
维护检修
复杂
简单
无人值守,精准巡检
需反冲洗,污泥操作复杂
膜半年一次化学清洗
膜半年一次化学清洗
由上可知,一体化A2/O-MBR较之微缩版的第一、二代技术有较大优势。
3.2工艺流程
图1工艺流程图
工艺流程描述:
工艺流程描述:
(1)污水经每户三格式化粪池后通过管网收集经格栅进入调节池;
(2)调节池的污水在提升泵的作用下经自动清洗过滤器进入一体化A2/O-MBR设备。
(3)一体化A2/O-MBR生物反应技术是采用先进的膜生物反应器处理工艺,利用微生物代谢作用将有机污染物和氨氮降解转化为二氧化碳、硝酸盐等简单物质,微生物与水的分离由膜完成。
利用鼓风机向生化池中通入空气,供给生物处理中微生物所必需的氧,增强繁殖速度、加速新陈代谢过程。
同时气泡在上升过程中对膜表面进行气水擦洗。
在抽吸泵作用下,清水透过膜进入中水池,污泥截留在反应池内。
中水池的水经供水泵送到用水点。
一体化A2/O-MBR生物反应器剩余污泥很少,剩余污泥排入污泥池,污泥池的污泥定期清掏(约3年一次)。
3.3工程技术特点
3.3.1采用模块化、智能化、标准化的污水处理成套装备,壳体材料为玻璃钢。
图2智能化、模块化、标准化成套污水处理装备
3.3.2远程控制、集中管理。
200-300个污水处理设施只需设置一个智能化远程控制平台。
图3智能化远程控制系统
3.3.3标准化、模块化设备用房,简洁、美观。
图4设备用房图
3.3.4中水池兼顾美观和实用
图5景观水池(如需要,另行设计、报价)
一体式低能耗MBR成套装备的出水水质优良,可作景观用水。
3.4工程配套设施
3.4.1化粪池
功能:
储存生活污水原水,消化污泥。
数量:
1座
规格:
L7920×W3440×H3000
总容积30m³
结构:
钢砼或砖砌
3.4.2隔油池
功能:
收集化粪池的上清液,并革除水中油污。
数量:
1座
规格:
L4100×W1200×H3600
总容积18m³有效容积:
15m3³
结构:
钢砼
3.4.3调节池
功能:
调节水质与水量。
数量:
1座
规格:
L4100×W1200×H3600
总容积:
18m³有效容积:
15m³
结构:
钢砼
3.4.4中水污泥池
功能:
中水、污泥储存池。
数量:
1座
规格:
L4100×W1200×H3600
总容积:
18m³有效容积:
15m³
结构:
钢砼
3.4.5一体化MBR池
功能:
生化反应池。
数量:
1座
规格:
L3700×W1200×H2800
总容积:
12m³
结构:
玻璃钢/一体化MBR装备
4、自控设计(智能化+互联网化)
污水处理站所有动力设备的电气控制,均由控制柜集中控制,以便操作。
整个污水处理设备由可编程控制器(PLC)集中管理,操作系统分手动和自动两种工作方式。
在PLC作用下,提升水泵在液位控制器控制下自动工作,调节池高水位和MBR反应器低水位时启动,调节池内低液位和MBR反应器高液位停机;气浮设备和调节池提升泵联动;抽吸泵在MBR反应器中液位时启动,低液位时停机;曝气风机在工况要求下自动工作。
动力设备一旦出现故障,PLC均能将工作状况自动切换到备用设备,以保证工况的持续,PLC并能给出故障设备的故障信号。
主要电器元件均选用名牌产品。
可编程控制器选用德国原装产品。
设备采用西门子PLC自动控制,正常工作时为全自动控制,必要时可切换为手动控制工作。
设备各种参数通过互联网传输到远程控制中心或移动互联网设备,实现移动远程在线实时监控。
5工程投资估算
5.1土建投资
序号
名称
规格
数量
单位
单价
(万元)
总价(万元)
1
化粪池
9号30m3
1
座
2
隔油池
18m3
1
座
3
调节池
18m3
1
座
4
中水污泥池
18m3
1
座
5
气浮机
1
台
合计
5.2设备及安装投资
序号
工程名称
单位
数量
单价
价格
1
土建(化粪池、隔油池、调节池、中水污泥池、气浮机)
项
1
2
新型低能耗一体化MBR成套装备(玻璃钢成套装备)
台
1
标准化设备用房(见图4)
间
1
3
合计
6、运行成本分析
污水处理工程运行费用主要包括:
电费、人工费(不包含折旧费)。
电费
序号
名称
数量
运行功率(kW)
运行时间(h)
总电耗(kWh)
1
提升泵
1
0.25
16
4
2
鼓风机
1
0.25
24
6
3
抽吸泵
1
0.25
20
5
4
小计
0.75
15
总电耗15kWh,吨水能耗0.5kwh,电费按0.8元/KWh计,吨水能耗成本0.4元/m3,能耗成本为0.4元/天×30吨=12元/天,12元/天×365天=4380元/年。
7、主要经济技术指标
(1)处理总规模:
30m3/d
(2)占地面积:
12.25m2;吨水占地:
0.6m2
(3)装机总功率:
15kW,吨水电耗0.5kWh
(4)能耗成本:
0.4元/m3
(5)工程预计总工期:
30天(安装、调试)
8、污水站平面布置图
9、项目建设运营模式(以新建100个污水处理设施为例)
9.1BT项目模式(甲方投资)
1.甲方为乙方建设的100个小型污水处理设施,支付款项***万元。
2.甲方按照*万元/个/年的标准,支付乙方维护管理费,计**万元/年。
第1年每个设施按1万元一次性缴纳远程控制并网费,计**万元。
合计
第1年收费**万元。
从第2年起,每年收费**万元。
维护管理费包括电
费、通讯费、人工费、零部件更换费、膜组件清洗费、巡检费等全部维
护费用。
9.2PPP项目模式
9.2.1项目说明
图1PPP模式示意图
具体方式为:
1、成立项目公司
甲方与乙方共同成立项目公司。
甲方占股20%、乙方占股80%。
双方按股权比例进行注资,实际到位注册资本金1070万元。
2、特许经营授权
甲方授予项目公司为期25年特许经营权,期满项目移交甲方。
3、资金募集
以项目公司为主体,由乙方向其战略合作伙伴——某投资公司募集资金,甲方为募集资金提供必要的担保。
4、购买服务
甲方在特许经营期内向项目公司购买服务;乙方负责运营管理。
9.2.2项目规划
项目建设投资额为:
建站数量
(个)
土建
(万元)
污水处理站
(万元)
合计建设金额
(万元)
100
***
**
***
表1项目建设预计投资额
项目公司运营:
1.项目总投资为**万元,其中:
实质到位的注册资本**万元,乙方负责募
集资金4280万元。
2.项目公司收入:
每年项目回报收入**万元项目年回报率为20%,即总投资***万元。
3.项目公司每年支出:
a.**万元还贷费用(贷款总额**万元按年
回报率为6%、8年期退出计算);
b.***万元维护管理费用(包含电费、通讯费、人工费、零部件更换费、膜组件清洗费、巡检费等全部费用);
c.**万元设备远程控制入网费(仅需第1年一次
性支付)。
4.公司第1年末毛利润为**万元;
公司第2年末毛利润为**万元;
之后,以此类推。
5.贷款偿还方案
表2贷款偿还方案