处理方案.docx
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处理方案
1.工程概述
1.1.概况
村位于山西省榆次市，共约1600户。
该村三面环山，地势低凹。
居民生活排水无法正常排出，造成该地域自然生态环境受到严重的污染。
为保护一方居民赖以生存的生态环境，根据地方环保要求，村居民生活过程中排出的生活污水必须经有效处理，符合《污水综合排放标准》（GB8978—1996）第二时段一级标准后，方可排放。
同时，为合理利用宝贵的水资源，建议对部分生活污水进行深度处理，回收利用，用于冲厕、洗地、洗车、园林绿化等杂用。
我公司根据排放要求和回用要求，提出如下综合设计方案。
1.2.设计依据
以下技术文件的编制，主要以业主提供的建设规划资料以及国家相关标准规范文件为依据。
1、业主提供的建设规划资料。
2、同类污水处理站的设计参数及运行资料。
3、《中华人民共和国水污染防治法》。
4、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）。
5、《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）。
6、《建筑和室外给排水设计规范》（GBJ14-87、15-88）。
7、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）。
8、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
1.3.设计原则
1、严格遵守国家、山西省及市的环保法规，认真执行有关规范。
2、选择处理效果好、动力消耗低、运行稳定、投资费用省、管理方便的处理工艺。
3、选用高效率、低能耗、低噪声的优质设备。
4、尽量提高系统的自动化水平，降低操作人员的操作强度。
5、合理规划平面布局，节省占地面积。
考虑到山西省冬季气温
较低，不利于生化处理系统正常生长繁殖，处理系统建、构
筑物全部埋于地下，有利于系统保温。
同时保留了地面的使用功能，减小对周边环境的影响。
6、合理调整纵向布局，尽量利用重力流，节省运行能耗。
1.4.设计范围
本方案设计包括站内处理工艺、土建工程、管道工程、设备
及安装工程、电气工程。
不包括站外污水管道收集系统。
土建按普通地基处理，如遭遇特殊地质情况，需要特殊处理，另行进行地基桩基及支护的设计。
2.总体方案设计
2.1.污水的水量、水质及相关标准
2.1.1.污水水量
根据业主提供资料:
全村共1600户，平均每户常住人数
按4人计,满员用水人数6400人。
根据我国人均用水规范300L/
人.d计,用水量约1920mVd。
排水量按用水量的80%计,日产污水量约1536mVd。
设计处理水量为：
1536m3/dX1.2〜1850m3/d〜77m3/h。
（每天按24小时进行处理）
根据中水回用设计规范，通常用于生活杂用的比例约为30%即，回用水约550m3/d，回用系统按每天12小时运行，回用水处理系统设计处理能力为46m3/h。
最大回用水量可达到1100nVd，约占总排水量的60%
2.1.2.污水水质
生活污水为中低浓度有机废水，主要污染控制因子是：
COD、BOD、SSNF3-N、TP等，典型生活污水水质数据如下:
项目
指标
项目
指标
项目
指标
COD
150~300mg/L
SS
100~150mg/L
总磷
3~4mg/L
BOD
100~150mg/L
氨氮
12~25mg/L
总氮
20~40mg/L
2.1.3.治理目标
排放水应符合《污水综合排放标准》（GB897—1996）第二
时段一级标准水质要求，主要指标值摘录如下：
项目
标准
项目
标准
项目|
标准］
COD
<100mg/L
SS
<70mg/L
总磷
<0.5mg/L||
BOD
<20mg/L
氨氮
<15mg/L
---1
1---1
回用水应符合《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）水质要
求，主要指标值摘录如下:
项目
标准
项目
标准
项目
标准
COD
<50mg/L
SS
<5mg/L
「总大肠菌群
<3个/L
BOD
<10mg/L
氨氮
<10mg/L
—
—
2.2.工艺选择
生活污水为中低浓度有机废水，BODCODcr比值大于0.5,可生化性较好。
通常选用生化处理工艺进行处理。
生化过程中微生物的营养配比一般BOD：
N：
P约为100：
5；1。
根据生活污水污染物浓度特征，有机物（BOD的浓度配比相对较低，在生化处理过程中提供碳源的有机物可以被充分利用而得到高效去除。
而N、P指标的浓度配比相对较高，在处理工艺设计过程中除磷脱氮将是设计的重点。
氮、磷对水体环境的影响最为突出的是造成水体的富营养化。
表现为藻类的过量繁殖，继而引起水质恶化以致水系退化；其次是氨氮的耗氧特性，会使水体的溶解氧降低，导致水生生物死亡和水体黑臭。
目前，同步生化除磷脱氮工艺有:
A2/O、SBRA-B、UNITANKCASSDAT-IAT、氧化沟等，但由于生物除磷和生物脱氮反应机理固有的反向性，很难同时取得好的除磷脱氮的效果，其主要原因是：
1.如果好氧段硝化过程进行得较完全，厌氧段硝酸盐含量较高时，厌氧反硝化菌优势繁殖，与聚磷菌争夺有机物碳源进行反硝化脱氮，聚磷菌厌氧释磷作用不完全，导致好氧聚磷能力大大减弱。
表现为：
脱氮效果较好，除磷效果较差；反之，如果好氧段硝化过程进行得不完全，厌氧段硝酸盐含量较低时，聚磷菌优势，厌氧释磷作用彻底，使好氧聚磷能力大大
增强，除磷效果好，但由于硝化不完全，脱氮效果差
2.受硝化菌世代时间的影响，要保证较好的脱氮效果，污泥龄要求较长，而生物除磷是通过排除剩余污泥实现，污泥龄又不宜过长。
这些矛盾很难调和，使同步生物除磷脱氮的效率受到很大的限制。
以上工艺在生活污水一级达标处理中有成功的范例，但控制要求高，影响因素复杂，人工操作繁重，通常不适合作为小型生活污水处理的选择工艺。
为此，本方案将除磷过程和脱氮过程分开进行，即：
采用成熟的、脱氮效率很高的A1/O生化脱氮工艺，再联合化学除磷工艺，使各处理单元靶标明确，避免机制间相互干扰而影响指标的去除效率，以确保这两类指标均有最高去除率。
同时由于含铁、铝等除磷剂具有很好的絮凝作用，强化了后续生化二沉池的泥水分离作用。
操作简便，易于各类污染指标的控制，出水水质稳定。
2.2.1．A1/O生物脱氮工艺简述
A1/O生物脱氮工艺是将反硝化反应器放置在系统之前，又称为前置反硝化生物脱氮工艺。
在反硝化缺氧池中，反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝酸盐氮还原成氮气。
然后再在后续好氧池中进行有机物的生物氧化、有机氮的氨化和氨氮的硝化等生化反应，达到去除有机物和脱氮的目的。
流程如下：
混合液回流
原污水T
一缺氧池（A）—►好氧池（0）-
Lf沉淀池——►出水
污泥回流
剩余污泥
►
A/0工艺的主要特点：
（1）、流程简单，构筑物少，只有一个回流系统，可大大节省基
建费用。
（2）、反硝化缺氧池不需外加碳源，降低了运行费用。
（3）、好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得
到进一步去除，反硝化产生的氮气在好氧池得到吹脱，从而改善了污泥的沉淀性能，提高出水水质。
（4）、缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，可减轻后
续好氧池的有机负荷。
同时缺氧池中反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行的硝化反应对碱度的需求。
Ai/O工艺以其突出的特点，被广泛应用。
另外，因生化除磷不被作为该处理单元的重点，处理形式上可选用生物膜法，即，在生化池内加入填料，使微生物在填料上固着生长形成生物膜。
这种方法即能有效阻止了活性污泥的流失，提高了生化池的活性污泥浓度，还可省去污泥回流部分，节省动力消耗。
2.2.2.化学除磷工艺简述
是通过加入除磷剂（如：
铝盐、铁盐等），与水中的磷酸根发生化学反应，形成磷酸盐沉淀，使磷从水中脱出的处理方法。
化学除磷工艺的优点：
反应速度快，反应彻底，可操作性好,
除磷率高，可达到95%以上。
常用于生化系统辅助除磷。
2.3.工艺流程及说明
2.3.1.工艺流程
食堂污水生活污水
隔油池化粪池
”格栅井
2.3.2.流程说明
1、生活污水经过化粪池消解污水中大块污物，杀灭寄生虫卵和致病菌，改善污水的生化性能。
小区公共食堂废水经过隔油池去除浮油及沉渣后，与化粪池出水一起经格栅去除污水中的大颗粒固体漂浮物，自流进入调节池，均衡水质水量。
2、由提升泵按设计流量抽送至生化厌氧池，与生化好氧池回流液混合。
在缺氧条件下，通过水解酸化菌的作用，将污水中的大分子有机物降解成有利于后段生化好氧处理的小分子的物质；在反硝化菌的作用下，以原水中的有机物为碳源，将回流混合液中的硝酸盐氮反硝化为无害的氮气。
出水自流进入生化好氧池，在曝气供氧的条件下，通过好氧微生物的新陈代谢作用，氧化分解水中的有机污染物；在氨化菌、硝化菌的作用下，将有机氮转化为氨态氮，氨态氮氧化为硝酸盐氮；在聚磷菌的作用下，过量吸附磷，使部分磷从污水中脱出，通过剩余污泥排出；同时曝气吹脱生化缺氧池反硝化产生的氮气；由回流泵将生化好氧池末端混合液回流至生化缺氧池，进行反硝化脱氮和厌氧释磷。
3、生化好氧池出水自流进入混和反应池，通过加入除磷剂，形成磷酸盐沉淀，并加入絮凝剂进行混凝反应，形成大颗粒矾花，在二沉池进行固液分离，去除水中的反应沉淀物和生化系统产生的剩余污泥，使磷得到高效去除。
此时,二沉池出水已达到一级排放标准要求,经投药消毒、杀灭水中的致病微生物后，进入流
放池，选择性排放或回用
4、根据回用水水质要求和回用水量要求，以放流池的水为水源，由过滤泵降部分达标水压送到过滤砂缸，进一步去除悬浮物和有机物，以满足生活杂用水水质要求。
出水进入回用水池待用，由业主根据用水要求，抽送至各用水点。
通过调节过滤砂缸上的进水多向阀，定期对过滤砂缸进行反冲。
反冲出水排入集水池，由排水泵回流至调节池，或直接回流至调节池。
5、利用鼓风机高压气源，采用气提的方式，定时将生化二沉池沉的淀污泥排入污泥浓缩。
利用重力沉降压缩作用，降低污泥含水率。
上清液排入集水池，浓缩污泥由压泥泵压送至板框压滤机进行污泥脱水。
干泥打包外运，卫生填埋，或作为有机农肥用于植物种植。
压滤出水排入集水池。
集水池污水有排污泵抽送至调节池。
6、由于氮、磷是植物生长的重要营养元素，当回用水主要用于小区园林绿化、农作物灌溉时，系统无需混合液回流脱氮和投加除磷剂除磷，可大大节省运行费用。
2.4.污柒物去除描述
CODcr的去除：
首先在缺氧环境中，水解产酸菌将废水中呈颗粒与胶体状的有机物迅速截留、吸附。
在胞外酶的作用下，将不溶性有机物水解成可溶解性物质，渗入细胞内。
在胞内酶的作用下，将大分子、难降解的有机物分解成小分子易于生物降解的
物质，并释放到水中。
主要产物有各种挥发性脂肪酸、醇类、醛类以及CO、NH、H2S等。
在好氧环境中，废水中呈溶解状态的有机物质首先透过细胞壁为微生物所吸收。
在内酶的作用下，一
—2—3
部分氧化分解成简单的无机物如CO、HONH、NO、SO和PQ「等同时释放能量（异化作用）。
微生物以此为能源，将另一部分有机物作为其生长繁殖的营养元，合成新的细胞质（同化作用）。
同时在以上两个过程中，微生物自身部分细胞物质被氧化分解，并释放能量，为微生物生命活动所利用（内源呼吸作用）。
通过
以上三个过程协同作用，达到有效去除有机污染物的目的。
通过生物好氧和厌氧的协同作用，使污水中的有机物得到高效去除。
N的去除：
原污水中的N主要以氨态氮和有机态氮的形式存在。
在好氧环境中，氨化菌将有机态氮转化为氨态氮，硝化菌将氨态氮氧化成硝酸盐氮。
通过混合液回流，在缺氧环境中，反硝化菌以污水中的有机物为碳源，将硝酸盐氮转化为氮气释出，通过生物硝化和反硝化的协同作用，使污水中的N得到高效去除。
反应化学方程式：
氨化反应：
好氧菌，氨化菌
RCHNH2CQQH+Q2►RCQQH+CQ2+NH3
硝化过程：
硝化菌
NH4++1.83Q2+1.98HCQ3-►0.021C5H7NO2+1.041H2O+I.88H2CQ3+0.98NO3-
反硝化过程：
反硝化菌
6NO3-+5CH3QHk5CO2+3N^+7H2Q+6OH-
P的去除：
污水中的磷主要来源于人们的排泄物和部分含磷的洗涤剂。
由于目前多为无磷洗涤剂，污水中磷的浓度不是很高，在生化好氧段，磷被转化为磷酸盐，部分的磷被聚磷菌过量吸附，通过排除剩余污泥，而从污水中脱出。
但是单使用生化法，在确保高的生物脱氮率的同时，很难确保高的生物除磷率。
生化系统出水中，磷主要以磷酸盐的形式存在，在本方案生化系统后增设化学除磷,通过加入除磷剂，发生沉淀反应，使磷得以高效去除。
生物除磷反应过程：
C2H4O2+NH4JO2+PO43-C5H7NO2+CO2+（HP03）（聚磷）+0H-+H20
化学除磷反应过程：
PO43-+Fe3+►FePO4]
PO43-+AI3+AIP04J
SS的去除：
在生化缺氧池中，通过微生物吸附作用，使大
部分悬浮物附于活性污泥表面被吸收消化。
同时，生物好氧池也
可以对废水中的有机悬浮物大量消解。
最后，通过混凝沉淀、过
滤，使悬浮物得到较彻底去除。
2.5.各处理单元预期处理效果单位：
mg/l
SS
CODcr
BOD5
NH3-N
TP
总大肠困群
原水
150
300
1501
25
4.0
格栅池出水
调节池出水
140
285
140
24
生化好氧池出水
57
11.2:
二沉池出水
28
52
10.1
7.2
0.4
消毒池出水
<3个/L
过滤砂缸出水
3
42
9.1
治理目标
<5
<50
<6「
<5
<0.5
<3个/L
总去除率
98%
86%
94%
71%
90%
90%
2.6.主要构筑物及设备为了降低工程投资，减少处理构筑物的占地面积及节省系统运行费用，本设计采用结构紧凑的经济型布局，建、构筑物全部埋于地下，保持地面具有一定的使用功能，减小系统对周边环境的影响，并尽量采用重力自流完成处理流程,节省动力消耗。
（一）、化粪池居民自建。
（二）、隔油池居民自建。
（三）、格栅槽（进水管底相对地面标高按-1.50m计）截留大块漂浮物。
尺寸：
6.5X1.5x1.8m,1座，砖混。
（与调节池合建）
附件：
（1）机械格栅：
1个。
（2）人工格栅：
1个。
（3）时间控制器：
1个
（四）、调节池均衡水质水量，为后序处理提供连续稳定的水质水量条件。
水力停留时间HRT=6h；
有效容积V有=462用，
尺寸：
17.0X6.5X6.0m,1座，钢混。
附件：
（1）、污水提升泵：
2台（1用1备）。
（2）、液位控制器：
1个。
（3）、空气搅拌管网：
110m2。
（五）、生化缺氧池
通过厌氧微生物的作用，将大分子难生物降解的有机物，分解成小分子易于生物降解的物质，提高污水的可生化性，去除部分有机物，反硝化脱氮。
结合A1/O的工艺要求，提高厌氧生化的去除效率，将生化厌氧分为两级，一级为生化厌氧池，二级为生化缺氧池。
生化好氧池回流液进入生化缺氧池。
水力停留时间：
HRT=3.8h其中：
一级2.0h，二级1.8h。
总有效容积：
V有=293rm。
尺寸：
一级：
6.5X4.8x6.0m1座，钢混
二级：
6.5X5.2x6.0m1座，钢混。
（含导流槽）
附件：
（1）、生物填料:
170m3。
（2）、填料支架:
170m2。
（3）、水下搅拌机:
2台套。
4）、时间控制器：
1个
（六）、生化好氧池
通过好氧微生物的作用，氧化分解污水中的有机污染物，硝
化脱氮，生物除磷。
为改善生物的生长环境，提高微生物的多样
性和分解效率，将好氧生化分为两级。
水力停留时间：
HRT=7.0h其中：
一级2.5h，二级4.5h总有效容积：
V有=540m。
尺寸：
一级：
6.2X6.5X6.0m1座，钢混
二级：
10.8X6.5X6.0m1座，钢混
附件：
（1）、生物填料:
310m3。
2）、填料支架:
310m2。
3）、鼓风机:
2
台（1用1备）。
4）、混合液回流泵：
3台（2用
5）、微孔曝气器：
450套。
6）、溶氧仪：
2
个。
1备）。
（七）、混和反应池
混凝反应除磷。
2）、空气搅拌管网：
10m2。
水力停留时间：
HRT=37min。
（八）、斜管沉淀池
COD。
去除水中的SS和削减
表面负荷：
q/=1.2m3/m2.h。
水力停留时间：
HRT=2h有效沉淀面积：
A=70m。
尺寸：
12.5mx6.5mx6.0m,1座,钢混。
附件：
（1）、斜管填料:
70m3。
2）、填料支架：
70m2。
3）、气提排泥装置：
1套。
（九）、消毒、放流池
投药消毒、杀灭水中的致病微生物,提供过滤泵汲水区和监
测采样区,过滤去除生化过程和化学沉淀过程中未能沉降的颗粒
和胶体物质，进一步提高对悬浮固体、浊度、磷、BODCOD重
金属和细菌病毒的去除率，使处理水达到排放和回用要求。
水力停留时间：
HRT=1.7h其中：
消毒区0.8h，放流区0.9h
3
总有效容积:
V有=130m。
尺寸：
6.5mx4.5mx6.0m,1座，钢混。
附件：
（1）、过滤泵:
5台（4用1备）。
（2）、过滤砂缸：
4个。
（3）、二氧化氯发生器:
1台套。
（4）、余氯仪：
1个。
（5）、液位控制器：
2个。
（6）、空气搅拌管网：
10m2。
（十）、计量井
安装计量设备。
尺寸：
2.5mx1.2mx2.3m,1座，钢混。
附件：
电磁流量计：
1套。
（十一）、回用水池
储存合格的回用水。
水力停留时间：
HRT=8.5h。
有效容积:
V有=390用。
尺寸：
12.0mX6.5mx6.0m,1座，钢混。
附件：
回用水泵及相关设备由业主根据用水要求自购。
十二）、污泥浓缩池
浓缩系统产生的生化、物化污泥，降低污泥含水率
浓缩周期：
12h。
总有效容积:
V有=88rho
尺寸：
3.25mx3.0mx6.5m,2座，钢混。
附件：
（1）、污泥脱水泵：
2台（1用1备）。
（2）、空压机：
1台。
（3）、板框压滤机：
1台。
（十三）、集水井
收集过滤砂缸反冲出水和设备间地面清洗积水。
有效容积V有=1m，
尺寸：
1.5mX1.0mX1.0m,
1座,钢混。
（建于地下设备房）
附件：
（1）、排水泵：
2
台。
（2）、液位控制器：
1个。
（十四）、设备房安置污水泵、回流泵、过滤泵、排水泵、板框压滤机、加药装置、过滤砂缸、电控柜以及药剂存放等。
尺寸：
地下设备房：
10.0X6.5x6.25m,1座，钢混。
地上设备房：
17.8X6.8x4.5m,1座，框架。
附件：
（1）、行车：
1台。
（2）、轴流通风机：
1台。
（3）、隔声门：
2个。
（4）、隔声窗：
4个。
5）、消声百页：
6m
3．运行控制思路本系统采用自动、手动、联动的控制思路，手动优先。
（1）所有水泵均设置最低液位保护，在回用水池设置最高液位过滤泵停机保护。
（2）机械格栅和水下搅拌机设置时间控制。
（3）由溶氧仪监控各级生化好氧池溶氧量。
（4）由余氯仪控制消毒剂投加量。
（5）除磷加药装置与污水提升泵联动。
4．土建设计
4.1.土建设计原则
（1）满足工艺设计的要求。
（2）与居民区总体设计相协调。
（3）掌握工程地质与水文地质情况，选择合理的结构和基础类型。
（4）总图布置与建构筑物设计符合防洪防火要求。
4.2.土建工程结构类型设计
（1）暂按天然地基考虑，施工设计时再根据地质报告确定其基础处理方式。
（2）地下构筑物采用钢筋混凝土结构，地上设备房采用框架结构。
4.3.总平面布置按照居民区的总体布置和现有位置，结合废水处理工艺流程功能进行平面布置，力求做到布局既符合工艺要求，又达到整体
美观的目的。
5.配电
5.1.设计范围
配电设计包括废水处理站内新增的低压配电、自动控制、室内照明、站内照明雷接地系统。
52电源
污水处理站设一路市政供电电源和一路备用供电电源（由甲方
提供），380/220V,50Hz,配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护为TN-S系统。
5.3.防雷接地
采用避雷带、避雷针对建筑物作防雷保护，利用天然接地加上人工接地极作为接地极，工作接地和保护接地共用一套接地极。
6.管理及劳动定员
设操作工3名，主要任务：
清渣、配药、定时排泥及巡视，机电维护由村管理处电工兼职。
7.工程投资估算
7.1.土建工程投资估算单位（RMB）:
万元
名称
数量
单价
合价
土方量（含机掘、运输、回填等）
5800m31
0.0015
8.7:
钢筋混凝土量（含材料、摸板、机具、批档和人工等）
820用
0.12
98.4
地上设备房
120吊
0.08
9.6
砖混构筑物（含格栅池、楼梯间、泥斗、水池隔墙、排水沟、地面平整等）
3.0
合计（A）
119.7
注:
因无详细地质资料，土建工程暂按天然基础考虑
名称
规格及参数
数量
单价
合价
备注
人工格栅
H=1500,B=600,b=5,
1个：
0.3
0.3
机械格栅
JRAG-1800-500
H=1800,B=500,b=5,N=0.37kw
1台
3.2
3.2
污水提升泵
L-35-100
Q=84m3/h,H=10m,N=3.7kw
2台
0.4
0.8
1用1备
混合液回流泵
L-35-100
Q=84m3/h,H=10m,N=3.7kw
3台
0.4
1.2
2用1备
回用水过滤泵
G-33-50
Q=11.7m3/h,H=28m,N=2.2kw
5台
0.3
1.5
4用1备
排水泵
G-31-50
Q=16m3/h,H=8m,N=0.75kw
2台
0.25
0.5
1用1备
回用水泵
由业主根据用水要求自购
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