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1000吨生活污水处理设计

第一章项目概况

一.1项目概况

1000m3/d生活污水处理工程。

一.2设计规模

设计规模为1000m3/d。

一.3进水水质

进水水质按典型生活污水的常规水质确定，如表1-1所示：

表1-1设计进水水质单位：

mg/L

项目

CODcr

BOD5

NH3-N

数值

250

100

一.4排放要求

根据甲方提供的资料，本项目污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B排放标准，如表1-2所示：

表1-2设计出水水质单位：

mg/L

项目

CODcr

BOD5

NH3-N

数值

第二章工艺流程

二.1工艺流程图

图2-1工艺流程图

二.2工艺流程简介

生活污水首先流至粗、细格栅去除粗大悬浮物及漂浮物后流入集水池，集水池出水经泵（考虑来水埋深可能较深，故设置提升泵）提升至调节池，在池内进行均质、均量的调节，出水经提升泵提升至生化系统（缺氧池+接触氧化池），在缺氧内进行反硝化，通过反硝化细菌将污水中的硝态氮（包括接触氧化池混合液回流中的硝态氮）转化为氮气，在接触氧化池内通入空气，以满足好氧菌对氧气的需求，同时通过空气搅拌使池内污泥与污水充分混合，增加污水与好氧菌接触机率，促进水中污染物的降解，较快去除水中污染物质；好氧池内的出水自流进入二沉池，进行泥水分离；二沉池上清液经消毒后达标排放。

二沉池的污泥排至污泥浓缩池，经浓缩后送至带式压滤机脱水；脱水污泥外运处置，污泥浓缩池上清液和带机压滤液回流至集水池。

二.3工艺单元描述

二.3.1接触氧化池

接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则以絮状悬浮生长于水中。

接触氧化的特点：

（1）在工艺方面的特征

1）本工艺使用比表面积大、空隙率高、水流通畅的生物填料，由于曝气，在池内形成液、固、气三相共存体系，有利于氧的转移，溶解氧充沛，适于微生物存活增殖。

在生物膜上微生物是丰富的，除细菌和多种种属原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌，而无污泥膨胀之虑。

在生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链。

2）填料表面为生物膜所布满，形成了生物膜的主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一个呈立体结构的密集的生物网，污水在其中通过，起到类似“过滤”的作用，能够有效地提高净化效果。

3）由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，这样有利于保持生物膜的活性，抑制厌氧膜的增殖，也益于提高氧的利用率，因此，能够保持较高浓度的活性生物量，据实验资料，每m2填料表面上的活性生物膜量可达125g，折算成MLSS，则达13g/L，正因为如此，生物接触氧化处理技术能够接受较高的有机负荷率，处理效率较高，有利于缩小池容，减少占地面积。

（2）在运行方面的特征

1）对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理放果，对屠宰行业这种排水不均匀的企业，更具有实际意义。

2）操作简单、运行方便、易于维护管理，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇。

3）污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。

（3）在功能方面的特征

生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，还能够用以脱氮。

生物接触氧化处理技术的主要缺点是：

如设计或运行不当，填料可能堵塞；此外，若布水、曝气不易均匀，可能在局部部位出现死角。

二.3.2消毒

由于出水可能会含有一些病毒细菌，需对出水进行消毒处理。

消毒方法主要有紫外线消毒、液氯消毒、二氧化氯消毒等。

（1）紫外线消毒是一种物理消毒方法，紫外线消毒并不是杀死微生物，而是去掉其繁殖能力进行灭活。

紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸（DNA或RNA），使其不能分裂复制。

除此之外，紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。

紫外线是一种波长范围为136nm～400nm的不可见光线。

在该波段中260nm附近已被证实是杀菌效率最高的，目前生产的紫外灯的最大功率输出在253.7nm波长。

该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%，总能量的30%，由于高强度、高效率的紫外C波段的存在，紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。

紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中，包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流污水和再生水的消毒。

紫外线消毒法除具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作较传统消毒工艺安全简单和实现自动化等优点外,运行、管理、劳务和维修费用也低，近20年来逐渐得到广泛应用。

紫外线消毒工艺对紫外穿透率较低的水质并不适用，如未经处理或只经过一级处理的污水，SS高于30mg/L的污水。

这种情况采用紫外线消毒的方式不但会增加能耗，还会造成消毒效果不好。

而对于经过二级处理的污水和再生水，紫外穿透率一般为40%~80%，采用紫外线消毒方式是不错的选择。

但是紫外线消毒法不能提供剩余的消毒能力，当处理水离开反应器之后，一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子，使细菌再生。

（2）液氯消毒是向水中加入液氯或者次氯酸盐（如NaClO）溶液消毒，排入水体时，氯会和水中的氨氮、有机氮反应生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺,称作化合氯。

总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。

氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质（含氮化合物浓度、SS浓度）、温度、pH以及控制系统的影响。

液氯使用最大的优点是价格便宜,杀菌力强，该工艺简单，技术成熟，药剂易得，投量准确，有后续消毒作用，不需要庞大的设备。

液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用，并且有些已达到了自动化的程度。

液氯储存不是十分安全，容易发生泄漏，而且自20世纪70年代以来,由于发现氯可与水中多种物质形成致癌或致病变的产物，致使该工艺在应用上开始受到限制。

（3）二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍，氧化能力是氯气的2.5倍左右，它是一种强氧化剂。

溶于水后很安全,是国际上公认的含氯消毒中唯一高效消毒剂。

二氧化氯性质不稳定，只能采用二氧化氯发生器现场制备。

用于水处理领域的小型化学法二氧化氯发生器主要有两种：

以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器，其中前者应用最为广泛。

二氧化氯消毒的特点是只起氧化作用，不起氯化作用，因而一般不会产生致癌物质。

二氧化氯的消毒效果与氯气相当，但当污水中NH3-N浓度较高时，耗氯量会大幅度增加，但二氧化氯由于不与NH3反应，因而其投加量并不增加。

另外，二氧化氯消毒还不受pH的干扰。

二氧化氯不稳定且具有爆炸性，因而必须在现场制造，立即使用。

制备含氯低的二氧化氯较复杂，且原料（NaClO2）的价格较其他消毒方法高，故限制了该方法的广泛采用。

所以国内目前只是在一些中小型的污水处理工程中采用了二氧化氯消毒工艺。

几种消毒方式目前在国内均有运用。

由于液氯消毒运行费用低,操作简单,主要运用于大型污水处理厂。

中小型污水处理厂主要采用二氧化氯和紫外线消毒,但由于紫外线消毒效果不稳定,且设备维护费用较高等因素,二氧化氯消毒在中小型污水处理厂中运用越来越广泛。

由于本项目的污水量较小，拟采用二氧化氯消毒。

二.3.3污泥处理

污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，若不经妥善处理和处置将造成二次污染，必须进行必要的污泥处理和处置，污泥处理的目的是：

（1）减少部分有机物，使污泥稳定化；

（2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用。

国家GB50014－2006《室外排水设计规范》规定：

污泥处理流程应根据污泥的最终处置方法选定。

目前国内外污水厂污泥最终处置和利用的常用方法有直接农用、堆肥、卫生填埋、焚烧、干化、填海以及经必要的处理后作建材利用等几种途径。

在本工程中剩余污泥与物化污泥一起经过重力浓缩、机械压滤后外运处置。

用于污泥脱水的机械有真空滤机、带式压滤机、厢式压滤机、离心机等。

通常，根据污泥性质、脱水要求、经济承受能力以及最终处置方式来选择合适的污泥脱水机。

根据本项目的实际情况，选择污泥浓缩池＋带式压滤机的工艺来处理系统产生的污泥。

二.4去除率分析表

表2-1去除率分析表单位：

mg/L

序号

名称

COD

BOD5

NH3-N

预处理系统

格栅渠

（1）

进水

250

100

（2）

出水

250

100

（3）

去除率

0.00%

集水池

（1）

进水

250

100

（2）

出水

250

100

（3）

去除率

0.00%

调节池

（1）

进水

250

100

（2）

出水

250

100

（3）

去除率

0.00%

生化处理系统

缺氧池

（1）

进水

250

100

（2）

出水

250

100

（3）

去除率

0.00%

接触氧化池

（1）

进水

250

100

（2）

出水

100

（3）

去除率

76.00%

80.00%

0.00%

80.00%

67.50%

75.00%

二沉池

（1）

进水

100

（2）

出水

（3）

去除率

0.00%

80.00%

0.00%

深度处理系统

消毒池

（1）

进水

（2）

出水

（3）

去除率

0.00%

出水标准

第三章工艺设计

三.1预处理系统

三.1.1格栅渠

主要功能

格栅主要用于去除污水中较大的飘浮物和悬浮物，防止大颗粒杂质过多造成对后续处理单元的水泵或工艺管线的损害。

格栅渠设置在集水池内。

主要设备

Ø粗格栅

规格：

处理量100m3/h，栅距20mm，安装角度75°，材质：

不锈钢304。

数量：

1台。

备注：

人工清渣。

Ø细格栅

规格：

处理量100m3/h，栅距10mm，安装角度75°，材质：

不锈钢304。

功率：

0.37kW。

数量：

1台。

备注：

机械清渣。

三.1.2集水池

主要功能

收集经过格栅处理后的污水。

设计参数

（1）水量Q：

本项目设计规模1000m3/d，小时平均处理量Q=1000/24=41.67m3/h，小时最大处理量Qmax=95.83m3/h设计。

（2）停留时间t：

0.5h。

构筑物计算

有效容积V=Q×t=95.83×0.5=47.92m3，取50m3。

尺寸：

长×宽×高=10.0×2.0×4.0m（有效水深2.5m）。

结构形式：

地下钢砼。

数量：

1座。

备注：

集水池尺寸（特别是深度）受具体进水限制，以上平面尺寸为暂定值。

主要设备

Ø集水池提升泵

规格：

潜污泵，流量90m3/h，扬程20m。

功率：

11kW。

数量：

2台（1用1备）。

三.1.3调节池

主要功能

调节池的主要目的是对污水进行均质、均量，以保证后续处理单元免受冲击负荷的影响。

设计参数

（1）水量Q：

本项目设计规模1000m3/d，小时平均处理量Q=1000/24=41.67m3/h。

（2）停留时间t：

4h。

构筑物计算

有效容积V=Q×t=41.67×4=166.68m3，取170m3。

尺寸：

直径×高=φ7.64×4.8m。

结构形式：

地上搪瓷拼装罐。

数量：

1座。

主要设备

Ø调节池提升泵

规格：

潜污泵，流量50m3/h，扬程10m。

功率：

3kW。

数量：

2台（1用1备）。

三.2生化处理系统

三.2.1缺氧池

主要功能

缺氧池主要去除污水中的硝态氮，减轻好氧池的碱度消耗。

设计参数

（1）水量Q：

本项目设计规模1000m3/d，小时平均处理量Q=1000/24=41.67m3/h。

（2）停留时间t：

4h。

（3）硝态氮负荷：

0.03kgNO3-N/（kgMLSS·d）。

构筑物计算

有效容积V=Q×t=41.67×4=166.68m3，取160m3。

尺寸：

直径×高=φ6.11×6.0m。

结构形式：

地上搪瓷拼装罐。

数量：

1座。

主要设备

Ø填料

规格：

非标，组合填料。

数量：

1套。

Ø碳源投加装置

规格：

一体化装置，有效容积1000L。

功率：

0.75kW。

数量：

1套。

Ø碳源投加泵

规格：

计量泵，流量0.1m3/h，压力0.6MPa。

功率：

0.25kW。

数量：

2台（1用1备）。

三.2.2接触氧化池

主要功能

接触氧化池主要去除污水中的有机物质和氨氮。

设计参数

（1）水量Q：

本项目设计规模1000m3/d，小时平均处理量Q=1000/24=41.67m3/h。

（2）BOD容积负荷Nv=0.16kgBOD5/（m3·d）。

（3）进水BOD为S0=100mg/L。

（4）出水BOD为Se=20mg/L。

构筑物计算

有效容积V=Q×（S0-Se）/Nv=1000×（100-20）/1000/0.16=500m3。

校核停留时间t=V/Q=500/1000×24=12h。

尺寸：

直径×高=φ10.70×6.0m。

结构形式：

地上搪瓷拼装罐。

数量：

1座。

主要设备

Ø罗茨鼓风机

规格：

风量7.5m3/min，风压6米。

功率：

15kW。

数量：

2台（1用1备）。

Ø曝气器

规格：

通气量1～3m3/h，氧利用率>15%。

数量：

450套。

Ø填料

规格：

非标，组合填料。

数量：

1套。

Ø混合液回流泵

规格：

离心泵，流量100m3/h，扬程8m。

功率：

5.5kW。

数量：

2台（1用1备）。

Ø碱液投加装置

规格：

一体化装置，有效容积1000L。

功率：

0.75kW。

数量：

1套。

Ø碱液投加泵

规格：

计量泵，流量0.1m3/h，压力0.6MPa。

功率：

0.25kW。

数量：

2台（1用1备）。

三.2.3二沉池

主要功能

对好氧池出水中的以微生物为主体的生物固体悬浮物进行沉淀分离。

设计参数

（1）水量Q：

本项目设计规模1000m3/d，小时平均处理量Q=1000/24=41.67m3/h。

（2）表面水力负荷q：

1.5m3/（m2·h）。

（3）停留时间t：

1.2h。

构筑物计算

面积A=Qmax/q=41.67/1.5=27.78m2。

有效容积V=Q×t=41.67×1.2=50m3。

尺寸：

直径×高=φ6.11×6.0m。

结构形式：

地上搪瓷拼装罐。

数量：

1座。

主要设备

Ø排泥泵

规格：

流量50m3/h，扬程10m。

功率：

3.0kW。

数量：

2台（1用1备）。

Ø中心导流筒

规格：

非标，φ1000，材质：

碳钢防腐。

数量：

1套。

Ø出水堰板

规格：

非标，材质：

PVC。

数量：

1套。

三.3深度处理系统

三.3.1消毒池

主要功能

对沉淀池出水进行消毒后排放。

设计参数

（1）水量Q：

本项目设计规模1000m3/d，小时平均处理量Q=1000/24=41.67m3/h。

（2）停留时间t：

1.5h。

构筑物计算

有效容积V=Q×t=41.67×1.5=62.5m3，取65m3。

尺寸：

直径×高=φ4.58×4.8m。

结构形式：

地上搪瓷拼装罐。

数量：

1座。

主要设备

Ø二氧化氯发生器

规格：

有效氯产量800g/h。

功率：

0.4kW。

数量：

1套。

三.4污泥处理系统

三.4.1产泥量计算

三.4.1.1二沉池

产泥量计算

BOD产泥量=0.6×1000×（100-20）/1000=48kgSS/d。

SS产泥量=1000×（100-20）/1000=80kgSS/d。

生化系统总产泥量=48+80=128kgSS/d。

含水率以99.2%计，则生化系统湿污泥量=128/1000/（1-99.2%）=16m3/d。

三.4.2污泥浓缩池

污泥浓缩池污泥来自二沉池剩余污泥。

每日排入污泥浓缩池的绝干剩余污泥量=128kg/d，湿污泥量=16m3/d。

主要功能

污泥浓缩池的主要功能是减容，降低污泥的含水率，并为后续污泥脱水处理创造条件。

设计参数

（1）污泥量Q：

干污泥量128kg/d，湿污泥量16m3/d。

（2）固体通量：

16kg/（m2·d）。

（3）停留时间t：

16h。

（4）有效水深：

4m。

构筑物计算

面积A=Q/q=128/16=8m2。

有效容积V=A×h=8×4=32m3。

尺寸：

直径×高=φ4.58×4.8m。

结构形式：

地上搪瓷拼装罐。

数量：

1座。

三.4.3污泥脱水系统

主要功能

污泥脱水系统的主要功能是减容，降低污泥的含水率，脱水后的泥饼含水率约为80%，脱水泥饼定期外运。

主要设备

Ø带式压滤机

规格：

处理量4m3/h，0.5米带宽，脱水后泥饼含水率小于80%。

功率：

1.1kW。

数量：

1套。

Ø空气压缩机

规格：

流量0.17m3/min，压力0.7MPa，与带式压滤机配套。

功率：

1.5kW。

数量：

1套。

Ø反冲洗水泵

规格：

与带式压滤机配套，流量6.5m3/h，扬程60m。

功率：

3.0kW。

数量：

1台。

ØPAM加药装置

规格：

一体化装置，与带式压滤机配套，有效容积1000L。

功率：

2.2kW。

数量：

1套。

ØPAM加药泵

规格：

计量泵，与PAM加药装置配套，流量0.4m3/h，压力0.6MPa。

功率：

0.55kW。

数量：

2台（1用1备）。

Ø污泥进料泵

规格：

与带式压滤机配套，流量4m3/h，扬程30m。

功率：

1.1kW。

数量：

2台（1用1备）。

第四章主要技术规格表

四.1主要建、构筑物表

表4-1建、构筑物一览表

序号

名称

有效容积

（m3）

总容积

（m3）

数量

（座）

备注

一、

构筑物

集水池

钢砼，（含格栅渠）

调节池

174

220

罐体，φ7.64×4.8m

缺氧池

161

176

罐体，φ6.11×6.0m

接触氧化池

495

540

罐体，φ10.70×6.0m

二沉池

176

罐体，φ6.11×6.0m

消毒池

罐体，φ4.58×4.8m

污泥浓缩池

罐体，φ4.58×4.8m

合计

1046（996）

1350（1270）

7（6）

括号内为罐体数据

二、

建筑物

工房

198m2

砖混

四.2主要设备表

表4-2主要工艺设备一览表

序号

安装位置

名称

规格

数量

备注

格栅渠

粗格栅

处理量100m3/h，栅距20mm，安装角度75°，材质：

不锈钢304

1台

格栅渠

细格栅

处理量100m3/h，栅距10mm，安装角度75°，材质：

不锈钢304

1台

集水池

集水池提升泵

潜污泵，流量90m3/h，扬程20m，功率11kW

2台

1用1备

调节池

调节池提升泵

离心泵，流量50m3/h，扬程10m，功率3kW

2台

1用1备

缺氧池

填料

非标，组合填料

1套

缺氧池

碳源投加装置

一体化装置，有效容积1000L，功率0.75kW

1套

缺氧池

碳源投加泵

计量泵，流量0.1m3/h，压力0.6MPa，功率0.25kW

2台

1用1备

接触氧化池

罗茨鼓风机

风量7.5m3/min，风压6米，功率15kW

2台

1用1备

接触氧化池

曝气器

通气量1～3m3/h，氧利用率>15%

450套

接触氧化池

混合液回流泵

离心泵，流量100m3/h，扬程8m，功率5.5kW

2台

1用1备

接触氧化池

填料

非标，组合填料

1套

接触氧化池

碱液投加装置

一体化装置，有效容积1000L，功率0.75kW

1套

接触氧化池

碱液投加泵

计量泵，流量0.1m3/h，压力0.6MPa，功率0.25kW

2台

1用1备

二沉池

排泥泵

流量50m3/h，扬程10m，功率3.0kW

2台

1用1备

二沉池

中心导流筒

非标，φ1000，材质：

碳钢防腐

1套

二沉池

出水堰板

非标，材质：

PVC

1套

消毒地

二氧化氯发生器

有效氯产量800g/h，功率0.4kW

1套

污泥脱水

带式压滤机

处理量4m3/h，0.5米带宽，脱水后泥饼含水率小于80%，功率1.1kW

1套

污泥脱水

空气压缩机

流量0.17m3/min，压力0.7MPa，与带式压滤机配套，功率1.5kW

1套

污泥脱水

反冲洗水泵

与带式压滤机配套，流量6.5m3/h，扬程60m，功率3.0kW

1台

污泥脱水

PAM加药装置

一体化装置，与带式压滤机配套，有效容

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