生活污水处理方案及对策.docx
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生活污水处理方案及对策
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
东辉集团邓家庄煤业XX
Q=500m3/d生活污水处理工程
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
设计方案
XX海祥环保工程XX
2015年06月05日
第一章设计依据
一、设计依据：
（一）受甲方生活污水处理工程的设计委托；
（二）甲方提供的生活污水水质、水量等有关资料；
（三）《国家综合污水排放标准》GB8978-2006；
（四）《室外排水设计规X》GBJ14-87；
（五）《给排水构筑物施工及验收规X》GB50141-2008；
二、污水水质、水量：
（一）污水处理进水水质
序号
指标
单位
参数
备注
1
PH
6.0-9.0
2
SS
mg/L
≤200
3
CODcr
mg/L
≤300
4
BOD5
mg/L
≤150
5
NH3-N
mg/L
≤40
（二）污水水量
按500m3/d设计，三班制运行。
三、污水水质设计排放标准：
按《国家综合污水排放标准》GB8978-2006一级标准执行。
序号
指标
单位
参数
备注
1
PH
6.0-9.0
2
SS
mg/L
≤70
3
CODcr
mg/L
≤60
4
BOD5
mg/L
≤20
5
NH3-N
mg/L
≤15
第二章方案说明
一、设计原则：
（一）严格执行环境保护的各项规定，确保各项出水水质指标达标排放。
（二）采用成熟、先进、可靠的处理工艺，确保优良的处理效果。
（三）运行上有较大的灵活性和可调性，以适应水质水量的变化。
（四）设计采用剩余污泥少的工艺结构，以达到少抽泥的目的。
（五）配备降噪、除臭设施，避免对环境二次污染。
二、污水处理工艺流程方框图：
污水排放
泵
外运
三、污水处理工艺主要单元说明：
（一）粗细格栅（利用原有）
生活污水中含有一定的漂浮物质，一旦漂浮物进入水泵或管道将会发生堵塞现象，故在调节池前设置粗细格栅各一台，以有效去除这些杂质。
（二）均质调节池（利用原有）
均质调节池集隔油、污水预曝气，水量调节、水质调节为一体，是本设计中不可缺少的一个构筑物。
生活污水一并汇入集水格栅井，井内设有格栅条，去除污水中的固体型颗粒及纤维杂质，然后流入均质调节池，在均质调节池前端设有隔油池，后端设有均质调节池，池内设预曝气装置及污水提升泵，预曝后的污水提升进入污水处理设备的A/O接触氧化池，然后污水依靠重力流至中间水池、消毒排放池，经消毒后的出水通过自流排放。
前段主要隔除污水中的浮油，后段主要调节水量、水质，保证后续处理效果稳定，调节池内设潜污泵，采用XX蓝深制泵集团生产的AS型无堵塞潜水泵。
该泵配有粉碎、撕裂、切断机构，且机泵同轴结构紧凑，效率高，安装维护方便，运行经济，适应性强。
该潜水泵配有自动耦合装置，具有安装快捷，检测、维修方便等优点。
（三）A级生化池（利用原有MBR膜生物反应池改造）
污水中有机成份比较高，BOD5/CODcr=0.50，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低有机物含量是最经济的。
同时所排污水中氨氮及有机氮含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氮形式表现出来，因此排水时氨氮指标会升高。
由于氨氮也是一个污染控制指标，因此我们采用A/O工艺对氨氮转化分解进行处理。
在A级生化池，由于污水中有机物浓度比较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中的有机氮转达化分解成氨氮，此时利用有机碳源作为电子供体将NO3-N、NO2-N转化为N2，而且还利用部分有机物碳源和氨氮合成新的细胞物质。
所以A级生化池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于硝化作用进行；而且依靠原水中存在的较高浓度有机物，完全反硝化作用，最终消除氮的富营养污染。
A级生化池内的溶解氧控制在0.5mg/l左右。
为了便于调试时生物挂膜以及运行时脱膜、排除沉泥，我们特在A级生化池内设置曝气装置，以利于运行管理。
A级生化池设计钢砼结构。
（四）O级生化池（利用原有MBR膜生物反应池改造）
经过A级生化池的生化作用，有机物浓度大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较高的氨氮存在，为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全情况下，硝化作用能顺利进行，我们特设置有机负荷较低的好氧生物接触氧化池，即O级生化池。
生物接触氧化池具有体积负荷高，占地面积小，对冲击负荷适应能力强，不易产生污泥膨胀，污泥生成量少，处理效果好，运行稳定不散发臭气，操作管理方便等优点。
而被广泛地应用于各行各业，是处理有机废水的一种有效方法。
O级生化池在硝化过程中起作用的是自氧型细菌（硝化菌），他们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的CO2作为营养源，将污水中的氨氮转化成NO3-N、NO2-N，O级生化池的出水部分回流到A级生化池，为A级生化池提供电子接受体，通过反硝化作用完成最终的消除氮源污染。
在O级生化池溶解氧控制在3mg/l以上，PH值控制在7.5-8.0。
在生物接触氧化池内起主要作用的是填料，填料的好坏决定了微生物能否被附着上以及是否能生长繁殖好，为对污水中的CODcr、BOD5、NH3-N去除率影响很大。
我们在A级及O级生化池内设置YDH型立体填料，共具有使用寿命长（不低于蜂窝填料），比表面积大（比蜂窝填料大），具有一定的柔性和刚性，回弹性能良好，所采用材质比水轻，能在水中均匀舒展，对气泡作密集性多层次的切割，大大提高了溶解氧的传递补速率，减少风量，节约能耗。
由于丝长材质经特殊配方，结构独特，其在水中对微气泡有吸附作用，填料载着生物膜在整个生物池中，始终保持立体空间的最佳密度的均匀布置，使水、气、生物膜充分接触，提高了有机物去除率。
此外该填料挂膜，脱膜容易，耐温、需腐蚀、耐老化，不结团堵塞。
因此该填料的性能比目前软性、组合、蜂窝填料的性能更优越。
O级生化池设计钢砼结构。
（五）BAF曝气生物滤器（新增）
◆设置目的：
BAF曝气生物滤器—主要用于进一步除SS、CODcr和去除氨氮。
◆基本原理：
各种污染物首先被过滤和吸附，进而被微生物利用，BAF曝气生物滤器可同时起到普通型曝气池、中间水池的作用，进而废水最终得以净化污水经BAF曝气生物滤器处理，悬浮物、有机物、氨氮基本得到进一步去除。
◆结构组成：
1、生物填料
BAF曝气生物滤器的关键是使用一种新型颗粒滤料―火山岩陶粒滤料，在其表面有生物膜，污水由下而上流进滤料，池底则提供曝气使得废水中的有机物得到好氧稳定。
由于使用了火山岩陶粒滤料填料，其与常规性活性污泥法和接触氧化法相比，具有生物过滤、生物吸附和生物氧化三合一体。
由于滤料的比表面达4.50m3/cm3，因此滤料层具有良好的过滤和生物吸附作用。
高效挂膜轻质火山岩生物滤料，它是以火山岩为主要生产原料，经配料、破碎、筛选等一系列工艺加工而成的粒状填料。
主要特点：
表面多微孔，比表面积大，化学和物理稳定性好，与玻璃钢、聚氯乙烯、聚丙烯、维纶等规则滤料相比，具有更好的生物附着性，适合各类微生物的生长，在真表面能形成稳定的高活性的生物膜，处理出水水质高。
2、曝气装置
选用具有氧转移率高，不易堵塞，使用寿命长的新型膜空气扩散器，其独有的构造保证了通气量大，压力损失小，且曝气相当均匀，保证接触氧化池中微生物得到充足的氧气。
曝气器的特殊微孔结构可以得到较高的氧传递效率，一般可达25-30%，这样可以减少鼓风机的容量，减少日常运行的能耗。
管式曝气器采用高压聚乙烯材料，具有良好的化学稳定性，耐酸碱、抗腐蚀、使用寿命长。
而且具有很高的机械强度，抗水击，能在鼓风机停机检修或各种意外情况停机重新启动时，承受高压水击，保证曝气系统的正常运行。
与其他曝气器相比，其独特的微孔结构及聚乙烯格料的高弹性保证了在运行过程中，其表面不易粘附污泥，不易堵塞，运行稳定。
3、滤板
滤板是BAF曝气生物滤器的一个关键部位，在滤池中起到固定滤头和承载滤料的作用，在反冲洗时起到均匀布水、布气作用，滤板制作安装的好坏，直接影响到该滤池能否正常运行。
特别是滤板的平整度要求，如误差太大，安装时就不可能在同一水平上，导致运行时配水、布气不均匀，影响滤池的处理效果，反冲洗时配水，配气不均匀，造成滤池局部反冲洗强度大，滤料反冲洗不均匀，不彻底现象。
4、布水布气滤头
滤头是BAF曝气生物滤器的专用部件，安装在滤板上。
滤头用于滤池的配水和反冲洗，使配水配气均匀。
滤头采用ABS工程塑料经注塑成型的，强度高，不生锈，抗常规酸碱腐蚀。
滤头由滤帽、滤杆（管）、套管三部分组成，相互之间用螺纹联接，牢固不脱落，使用橡胶垫圈，密封性好。
耐踩碰，可承压。
滤头结构简单，管内壁光滑，无死水区，不积污泥，在反冲洗时比传统滤池节水一半以上。
在上向流曝池生物滤池工艺中，污水依靠滤头布水，沿滤杆由下向上，通过滤帽进入滤料层。
滤池运行一段时间后，随着滤料层截污量的不断增加，水头损失增大，滤速逐渐变小，同时，滤料表面上生长依附的细菌生物活性减弱，水浊度变大表明水处理效果减弱，因此必须对滤料进行反冲洗。
布水布气滤头安装在滤板上，其主要作用是使BAF曝气生物滤器的底部配水及气水联合反冲洗时配气均匀。
规格：
DN22×55；材质：
ABS工程塑料；通过流量：
0.5T/个.H。
本公司生产的新型滤头，彻底了解决了堵塞和难以清洗的问题：
a、新型滤头采用了双向防堵塞技术。
滤头由四部分组成，增加进水用的下滤帽。
下滤帽可以有效地阻止悬浮物进入滤杆内腔，由于滤帽浸没在水中，SS长期粘附在滤帽外表面也不易发生。
b、新型滤头采用了可拆卸技术。
安装时，上滤帽在滤板上方旋至入紧固在预埋套中，滤杆从滤板下方旋入预埋套中，下滤帽卡在滤杆上。
当万一发生堵塞，可以从配水室中快截卸下进行清洗而无须搬动数百吨滤料。
c、新型滤头在进行出水的配比，受力点和设计，部件的紧固配合，滤帽的进出水间隙，水流方向等综合因素体现了科学、实用、美观的创意图。
◆设计特点：
1、基本原理：
重点以颗粒填料，采用膜过膜技术和生物处理新工艺，节省了中间水池，它集澄清生物氧化，生物吸附与截留固体悬浮于一体，去除CODcr、BOD5、氨氮等有水污染物。
2、技术关键：
采用生物膜过滤技术处理时，水可向上流动或向下流动，也可交替流动，运用不同的水质状态，采用颗粒滤料，且级配不同；用低水位，低水头反冲洗，反冲洗时所用的空气与曝气合用一个系统。
3、BAF曝气生物滤器的作用：
由于在生物降解的同时，还结合有物理过滤作用，BAF曝气生物滤器可达到高的BOD5和氮的去除率。
固体颗粒也被截持，因此可省去中间水池。
由于物理过滤和生物过程会在滤池中产生固体物的积累，需要定期用反冲洗来清洗这些固体物。
在正常曝气外，还需提供反冲气和水，系统中共有三相。
a、固相：
由粒状填料组成，提供微生物生长的场所以及SS的截留。
b、液相：
固相在其中淹没，由于进水而不断的更新。
c、气相：
由进入滤池的空气形成。
◆工艺优点：
a、采用气水平等上向流，使得气、水进行极好的均分，防止了气泡在滤料层中凝结和气堵现象，氧的利用率高，能耗低。
b、与下向流过滤相反，上向流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好地避免形成沟流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；
c、上向流形成了对工艺有好处的半柱条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证BAF曝气生物滤器工艺的持久稳定性和有效性。
d、采用气水平行向上流，使空间过滤能被更好地运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的水、气量。
e、滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长提高了氧的利用率。
f、由于滤池极好的截留能力，使得BAF曝气生物滤器后面不需再设中间水池。
◆技术特点：
a、总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费；
b、占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的1/5~1/10，厂区布置紧凑，美观；
c、处理出水质量好，可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准；
d、工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗低；
e、过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺；
f、抗冲击性能好，受气候、水量和水质变化影响小，特别适用于寒冷天气地区，并可间歇运行；
g、运行管理方便，便于维护；
h、全部模块化结构，便于进行后期的改扩建。
（六）机械过滤器（利用原有）
污水经以上几道生物处理，有机物、悬浮物基本得到去除，再经过机械过滤器，进一步去除悬浮物，确保水质达标排放。
设计机械过滤器，对污水进行过滤处理，以进一步降低污水中的悬浮物质及有机物含量，从而减轻后续活性炭滤器的负荷。
（七）活性炭滤器（利用原有）
活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。
通过常规的生化处理不能完全满足回用水标准，通过设置活性炭吸附，可以吸附出水中部分嗅及色度。
（八）消毒排放池（利用原有）
活性炭滤器后的污水自流进入消毒排放池，同时进行消毒处理，消毒装置采用自动固体药剂接触溶解器，能根据污水量的大小自动调节，达到多出水，多投药，少出水，少投药，消毒剂采用固体氯精片。
四、污水处理工艺主要单元设计参数：
（一）粗格栅（利用原有）
（二）细格栅（利用原有）
（三）均质调节池（利用原有）
（四）A级生化池（利用原有MBR膜生物反应池改造）
1、外净尺寸：
2.5×5.5×5.0m
2、水力停留时间：
2.5h
3、有效容积：
52.5m3
4、材质：
钢砼
5、填料：
立体弹性填料
6、曝气器：
刚玉曝气器
（五）O级生化池（利用原有MBR膜生物反应池改造）
1、外净尺寸：
6.0×5.5×5.0m
2、水力停留时间：
6.0h
3、有效容积：
126.0m3
4、材质：
钢砼
5、填料：
立体弹性填料
6、曝气器：
刚玉曝气器
（六）中间水泵（新增）
1、型号规格：
AS30-2CB
2、设计流量：
21m3/h
3、设计扬程：
14
4、叶轮直径：
142mm
5、口径：
80mm
6、功率：
2.9kw
7、转速：
2850nr/min
8、数量：
2台（1用1备）
9、产地：
XX蓝深制泵集团股份XX
（七）BAF曝气生物滤器（新增）
1、型号：
BQSL-Ⅱ
2、规格：
φ2400
3、材质：
Q235A
4、外形尺寸：
φ2400×6500mm
5、有效停留时间：
1.35h
6、有机负荷：
2.76kgCODcr/m3.d
7、硝化温度：
10-20℃
8、滤板型式：
多孔滤板
9、布水布气滤头规格：
28×80
10、滤头通过流量：
0.5m3/个.h
11、膜空气扩散器型号：
HDQ-1-65
12、单根有效长度：
350-1000mm
13、膜片厚度：
2.0mm
14、气孔数量：
9800-27880
15、气孔大小：
1-1.2个
16、气泡直径：
1-3mm
17、服务面积：
1-2m2/m
18、理论动力效率：
8kgO2/kw.h
19、氧利用率：
≥30%
20、标准通气量：
8m3/m
21、阻力损失：
≤5m3/m
22、使用寿命：
5-10年
23、水下安装深度：
＞4m
24、抗撕裂强度：
＞41KN/m
25、橡胶性质：
三元乙丙胶
26、生物填料：
生物陶粒
27、堆积密度：
660-700kg/m2
28、粒经：
3.0-5.0mm
29、比重：
1.4-2.2g/cm3
30、容重：
0.8-1.0g/cm3
31、反洗强度：
12-15L/S.m3
32、比表面积：
3980m2/m3
33、孔隙率：
55-75%
配套
◎鼓风机
1、型号规格：
BK-5003
2、风量：
3.03m3/min
3、扬程：
7000mmH20
4、功率：
7.5kw
5、转速：
1350r/min
6、口径：
65mm
7、数量：
2台（1用1备，反洗时同时开2台）
8、制造商：
百事德XX机械XX
（八）机械过滤器（利用原有）
（九）活性炭滤器（利用原有）
（十）消毒排放池（利用原有）
五、电气控制与仪表
（一）工程X围
本自动控制系统为生活污水处理工程新增工艺所配置，自控专业主要涉及的内容为该污水处理系统中水泵与液位的连锁、报警、风机的交替动作的定时工作与间隙工作等。
（二）控制水平
本工程中生化部分拟采用PLC程序控制。
系统由PLC控制柜、利用配电控制屏等构成。
（三）控制方式
本工程装置内所有电动机均采用集中控制方式，电动机连锁由仪表专业的PLC实现。
（四）用电负荷及等级
污水处理工艺新增电气控制采用集中控制，总装机功率为23.00kw，运行功率为11.50kw，共新增用电设备6台。
（五）电源状况
因业主没有提供基础资料，本装置所需一路380/220V电源暂按引自服务区变电所。
（六）电气控制
污水处理改扩建系统电控装置为集中控制，采用进口PLC可编程序控制器，主要自动控制中间水池的中间水泵、BAF曝气生物滤器的曝气鼓风机、反洗鼓风机的启动及互相切换。
（1）、一级污水提升泵（利用原有）
一级污水提升泵设置二台，每4-8小时内交替运行，一台故障，发出指示信号，另一台自动工作。
一级污水提升泵符合以下工况，水泵的启动受液位控制。
a、高液位；报警，同时启动备用泵；
b、中液位：
一台水泵工作，关闭备用泵
c、低液位：
报警，关闭所有水泵；
d、水泵中一台水泵出现故障，发出指示信号，另一台备用泵自动工作。
（2）、中间水泵
中间水泵设置二台，每4-8小时内交替运行，一台故障，发出指示信号，另一台自动工作。
中间水泵符合以下工况，水泵的启动受液位控制。
a、中液位：
一台水泵工作，关闭备用泵；
b、低液位：
报警，关闭所有水泵；
c、水泵中一台水泵出现故障，发出指示信号，另一台备用泵自动工作。
（2）、A/O池曝气鼓风机（利用原有）
曝气鼓风机设置三台，鼓风机8-12小时内交替运行，一台故障，发出指示信号，另一台自动工作。
反洗时同时开启两台鼓风机。
（3）、BAF曝气生物滤器曝气及反洗鼓风机（新增）
曝气鼓风机设置二台，鼓风机8-12小时内交替运行，一台故障，发出指示信号，另一台自动工作。
反洗时同时开启两台鼓风机。
（4）、反洗水泵（利用原有）
反洗水泵设置二台，每4-8小时内交替运行，一台故障，发出指示信号，另一台自动工作。
注：
因本工程中BAF曝气生物滤器反洗频率较长一般为24-48小时反洗一次，又因业主原配备反洗水泵功率较大，新增控制柜容量不够，故反洗水泵的控制仍由原控制柜控制。
反洗方式为手动。
（5）、声光报警
各类动力设备发生故障，电控系统自动报警指示，（报警时间10秒），并故障显示至故障消除。
报警系统留出接口，可根据要求引至指定地点，以便管理。
（5）、其他
a、各类电气设备均设置电路短路和过载保护装置。
b、动力电源由本服务区变电站提供，进入污水处理站动力配电柜。
（七）生产管理
（1）、维修
如本污水站在运转过程中发生故障，由于污水处理站必须连续投运的机电设备均有备用，则可启动备用设备，保证设施正常运转，同时对污水处理设施进行检修。
（2）、人员编制
污水处理站实行24小时连续运转，处理水量21m³/h，由于处理系统自动化程度高，所以只需配备二名（兼职）管理操作人员，负责格栅清渣、BAF曝气生物滤器反洗和日常巡视、操作、维护等工作。
（3）、技术管理
进行污水处理设备的巡视、管理、保养、维修。
如发现设备有不正常或水质不合格现象，及时查明原因，采取措施，保证处理系统的正常运化。
（4）、用电负荷一览表
序号
用电位置
设备名称
装机台数
装机功率
KW
使用功率
KW
备注
1
初沉调节池
一级提升泵
2台
6.00
3.00
业主提供
2
中间水泵
中间水池
2台
6.00
3.00
供方提供
3
O级氧化池
回流水泵
2台
6.00
3.00
供方提供
4
风机房
曝气鼓风机
3台
22.50
7.50
供方提供
5
操作间
曝气及反洗鼓风机
2台
11.0
5.50
供方提供
6
反洗水泵
回用水池
2台
15.0
7.50
业主提供
7
合计
13台
0
0
8
新增
6台
23.00
11.50
六、污水处理效果分析：
工艺
参
指标数
均质
调节池
A级
反应池
O级
反应池
BAF曝气生物滤器
机械过滤器
活性碳过滤器
排放
标准
PH
出水
6.0~9.0
6.0~9.0
6.0~9.0
6.0~9.0
6.0~9.0
6.0~9.0
SS
出水
≤190
≤162
≤50
≤20
≤10
≤70
去除率
5%
15%
70%
60%
50%
CODcr
出水
≤270
≤216
≤108
≤43
≤39
≤60
去除率
10%
20%
50%
60%
10%
BOD5
出水
≤143
≤121
≤48
≤15
≤14
≤20
去除率
5%
15%
60%
70%
5%
NH3-N
出水
≤36
≤33
≤20
≤8.0
≤6.4
≤15
去除率
10%
10%
40%
60%
20%
第三章工程供货清单
一、土建、构筑物部分
序号
名称
规格
材质
单位
数量
备注
1
设备基础
b=600
砼
个
1
二、工艺主、辅机设备部分
序号
名称
规格
材质
单位
数量
备注
1
A级池填料
YDT-150
PP
m3
28
2
A级池填料支架
50#角钢14#圆钢
Q235A
m3
28
3
A级池曝气装置
YMB-Ⅱ
套
42
4
O级池填料
YDT-150
PP
m3
72
5
O级池填料支架
50#角钢14#圆钢
Q235A
m3
72
6
O级池曝气装置
YMB-Ⅱ
套
108
7
回流水泵
AS30-2CB
台
2
8
中间水泵
AS30-2CB
台
2
9
曝气生物滤器
BQSL-Ⅱ
Q235A
台
1
10
鼓风机
BK-5003
台
2
11
管道、阀门
配套
系列
1
12
计量、仪表
配套
系列
1
13
电器控制
PLC
套
1
第四章污水处理设计特点
根据设计要求及工程具体实施情况，其特点如下：
（一）BAF曝气生物滤器安置地上，不需盖房，采暖保温。
（二）采用碳钢结构一体化设备，内外涂特种防腐涂料，具有强度好，耐腐蚀，施工
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