一体化污水处理设备设计指导手册设计规范完整版.docx

1、一体化污水处理设备设计指导手册设计规范完整版一体化污水处理设备设计指导手册2020年5月 18日、 污水量计算 2.1参考用水量或人数计算 2.2时处理量 3.、工艺及材质 3.1 处理工艺选择 3.2 设备材质 3.2.1设备材质及设置 3.2.2控制柜材质 3.、系统设计 4.1 预处理系统 4.1.1化粪池 /隔油池的设计 4.1.2格栅设计 4.1.3调节池 4.2 主体工艺 5.2.1A2/O 工艺 5.2.2MBR 工艺 5.2.3斜管沉淀池 7.2.4曝气系统 8.2.5 污泥池 8.3除磷、消毒装置设计 8.3.1除磷设备设计选型 8.3.2消毒设备设计选型 1.04设计说明

2、1.1.参考的主要规范与标准如下：室外排水设计规范 (GB/J 14-87，1997 版) 城市居民生活用水量标准 (GB/T 50331-2002)(GB 50849-2014 )污水综合排放标准 (GB 8978-1996) 村镇供水工程技术规范 (SL 310-2004) 给水排水设计手册第五册：城市排水 给水排水快速设计手册第二册：排水工程 医疗机构水污染物排放标准 (GB 18466-2005) 医院污水处理设计规范 (CECS 07：2004) 传染病医院建筑设计规医疗机构水污染物排放标准、污水量计算1 参考用水量或人数计算污水量通常按用水量的 85-90%计。对于住宅小区水量，南

3、方地 区以 250-350L/Cap.d 计，北方地区以 200-300L/Cap.d计。日变化系数应根据供水规模、用水量组成、生活水平、气候条件，结合当地 相似供水工程的年内供水变化情况综合分析确定，可在 1.31.6 范围内取值。表 1.1 最高日居民生活用水定额注 1：本表所列用水量包括了居民散养畜禽用水量、散用汽车和拖拉机用水 量、家庭小作坊生产用水量。注 2：一区包括：新疆、西藏、青海、甘肃、宁夏，内蒙古西北部，陕西和 山西两省黄土沟壑区，四川西部。二区包括：黑龙江、 吉林、辽宁，内蒙古西北部以外的地区， 河北北部。三区包括：北京、天津、山东、河南，河北北部以外、陕西和山西两省 黄土

4、沟壑区以外的地区，安徽、江苏两省的北部。四区包括：重庆、贵州、云南，四川西部以外地区， 广西西北部， 湖北、 湖南两省的西部山区。五区包括：上海、浙江、福建、江西、广东、海南、台湾，安徽、江苏 两省北部以外的地区、广西西北部、湖北、湖南两省西部山区以外的地区 .注 3：取值时，应对各村镇居民的用水现状、用水条件、供水方式、经济条件、用水习惯、发展潜力等情况进行调查分析，并综合考虑以下情况：村庄一般比镇区低；定时供水比全日供水低 ; 发展潜力小取较低值 ;制水成本高取较低值 村内有其他清洁水源便于使用时取较低值。 调查分析与本表有出入时， 应根据当 地实际情况适当增减2 时处理量时处理量宜按每日

5、 20 小时计算时处理量。二、工艺及材质1 处理工艺选择根据进出水水质标准选择排放标准。1.1城镇污水处理厂排放标准 GB18918-2002 （1）出水一级 A 标准（2）一级 B 标准 /二级标准1.2城市污水再生利用 -城市杂用水水质 GB/TB18920-2002 满足城市绿化标准1.3医疗机构水污染排放标准 GB18466-2005 根据表 2 规定的排放标准 /预处理标准 1.4污水综合排放标准 GB8978-1996 1.5地表水环境质量标准 GB3838-20022 设备材质2.1设备材质及设置设备材质： 一般选择碳素钢、玻璃钢及不锈钢设备。设备设置：地表式 埋地式2.2控制柜

6、材质控制柜位于室内选择室内型防护等级为 IP54，位于室外选择室外型防护等 级为 IP65。三、系统设计1预处理系统1.1化粪池 /隔油池的设计1.1.1化粪池设计化粪池可采用土建结构或一体化设备， 户型有效容积应按照家庭常住人口数 量及人均污水污泥量计算，污水停留时间宜采用 12h-24h；污泥清挖周期宜采用 3-12 月（与对方单位议定）。具体尺寸容积设计参考建筑给排水设计规范设 计或设备配套厂家选型。对于医疗废水：传染病医疗机构和综合医疗机构的传染病房应设专用化粪 池，收集经消毒处理后的粪便排泄物等传染性废物。 化粪池应按最高日排水量设 计，停留时间为 2436h；清掏周期为 18036

7、0 d。1.1.2隔油池设计隔油池设计参考建筑给排水设计规范或设备配套厂家选型。1.2格栅设计处理规模 200t/d 以下选用人工格栅，处理规模 200t/d 以上（含 200t/d）选用 机械格栅。1.3调节池1.3.1参数设计（1）停留时间调节池停留时间 t 可按照具体情况选择 12h、10h、8h。一般情况下选择 10h 计算。V=qt（2）设计要求1调节池内应设置爬梯；2人孔尺寸应为 650mm650mm，当调节池尺寸过大时，人孔数量应不少 于两个；3调节池须设置泵坑，泵坑深度不宜小于 500mm，尺寸按照泵的数量设置， 需尽可能大一点，池底流向泵坑的坡度不小于 3-5。4如有可能，调

8、节池须设置超越排放管，以便设备维护时污水能正常排放。1.3.2提升泵设置选型原则：流量、扬程符合条件情况下，功率低优先。1.3.3浮球液位计设计调节池浮球液位计与系统联动， 当浮球处于高液位时提升泵开启， 当浮球处 于低液位时提升泵关闭，调节池启动液位宜设置于有效水深的 1/2 处。当膜池 液位达高液位时，提升泵停止运行。2主体工艺2.1A2/O 工艺2.1.1停留时间厌氧：缺氧：好氧：沉淀 =1：1：2：12.1.2曝气系统1好氧池曝气气水比宜设置为 10:1-15:1 。2曝气系统与提升泵联动。3好氧池曝气系统选用微孔曝气盘 ?215 规格，管道 UPVC 材质（含管道 阀门）。曝气头数量

9、按照单个曝气头的服务面积和供氧量计算确定， 一般按照曝 气盘服务面积的话 3 个/m2进行计算。2.1.3填料设计1生物池填料（含填料支架一套）一般选择 ?200 规格，填料体积按照池 体容积的 40-70%计算。2MBBR 工艺中预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池填料（含填料支架 一套）统一选择 ?25 规格悬浮填料，填料体积按池体容积的 30-45%计算；宜采 用穿孔曝气，促进池体填料流化。2.2MBR 工艺2.2.1停留时间厌氧：缺氧：好氧：膜池：中间水池 =1： 1： 1：2：12.2.2膜组件计算（1）膜面积计算膜面积计算：时流量 /膜通量 =膜面积 膜面积 /单膜有效面积 =膜组件数

10、膜通量范围 1417 L/m2，h一般取 15L/m2h计算。膜系统按照运行 8min， 停 2min 进行，故实际运行时间为，故设计产水量应为实际产水量的 1.25 倍。计 算时通过水量计算得出相应的膜通量， 再选择适宜的膜组件型号， 计算相应所需 尺寸大小。膜系统需配套药洗装置。（2）泵组选型 产水泵选型：一用一备。 反洗泵选型：设反洗泵一台。产水泵选用自吸泵，加压泵选用离心泵。2.2.3曝气系统 曝气系统选用微孔曝气盘 ?215 规格，管道 UPVC 材质（含管道阀门）。2.2.4控制要点提升泵 （一用一备 ） :1.膜池高于低液位且调节池处于高液位时，提升泵开启 ;2.膜池高液位或调节

11、池低液位时，提升泵停止。注:正常状态下提升泵相互切换运行 （切换时间可以设置 ）， 故障状态自动切 换运行。调节池高液位，低液位。鼓风机 （一用一备 ） :1.空曝气非常关键，鼓风机的运行是不间断的，如果鼓风机出现停机，膜抽 吸泵必须停止工作。2.因意外情况造成膜区无法供气时，膜出水抽吸泵必须停止运行，待供气恢 复正常后，先空曝气 30min 冲刷膜片，然后才能恢复膜出水抽吸泵的运行。3.膜区供气停止后再恢复供气时，应先打开泄水管路的泄水阀，排空曝气管 路中的污泥及污水后，膜区供气才能恢复正常。注:正常状态下鼓风机相互切换运行 （切换时间可以设置 ） ， 故障状态自动切 换运行。自吸泵 （一用

12、一备 ） :1.当膜池水位为低液位以上且鼓风机运行正常时， 延时 2 分钟抽吸泵自动启 动；2.当膜池处于低液位以下或为鼓风机不工作时，抽吸泵自动停止运行 ;3.抽吸泵采用运行 8分钟，停止运行 2 分钟，循环往复运行模式 （时间可以设置） ;4.膜组件为负压抽吸，抽吸压力在 -0.01 -0.05MPa。建议最佳使用压力为 -0.01-0.02MPa，当抽吸压力在 -0.03-0.05MPa 之间，需要对膜进行反冲洗。注:正常状态下自吸泵相互切换运行 （切换时间可以设置 ），故障状态自动切换 运行。2.3 斜管沉淀池2.3.1尺寸设计 须进行表面负荷的设计校核，其表面负荷应处于 5-9m3

13、/m2h。 方泥斗倾角不宜小于 60 度，污泥区容积宜按照 4h污泥量计算；排泥管直径 不小于 200mm。需注意清水区、沉淀区、配水区、泥斗的高度比例，防止沉淀效果差。2.3.2斜管填料 斜管填料（含填料支架一套及泥斗） 选择 ?50 规格，填料体积为 V=a b。h（a、b 分别为斜管沉淀池的长和宽， h 取 1m）。2.3.3出水堰（1）出水堰负荷 沉淀池出水堰一般采用三角堰，负荷不宜大于 1.7L/（s.m）。（2）设计计算图 3-1 出水堰示意图 堰上水面总长设每座沉淀池处理水量 q L/s，取溢流负荷 f 为 1.5 L/（m.s）； 则堰上水面总长：L=q/f （ m）三角堰数量

14、设计 90三角堰，堰高 H=50mm，堰口宽 B=100mm，堰上水头 h=25mm， 则堰口水面宽 b=50mm则三角堰数：n=L/0.05 （个）3堰口尺寸取堰板 b 为 30mm，则需堰板长为： L1=0.03+n（0.1+0.03） （m） 堰上水头校核单个堰流量： q1=q/n （m3/s） 过堰流量计算公式： q1=1.43h15/2 （m3/s） 有上述两式结合计算出堰上水头 h1，将 h和 h1对比校核。2.3.4排泥 沉淀池排泥宜采用气提排泥或自吸泵排泥，目前常用离心泵排泥。2.4曝气系统 曝气风机选用回转式风机，计算空气量选型。风机需一用一备。 选用气提回流或排泥时，风量风

15、压另算。2.5污泥池污泥池主要用于剩余污泥的储存及浓缩， 上清液溢流回调节池， 剩余污泥定 期清理（一般一年清除 2 次）。3除磷、消毒装置设计3.1除磷设备设计选型3.1.1配制浓度PAC 药剂配制浓度一般为 3%5%，最大为 10%； PAM 为 0.1%0.3%，大 多取 0.2%，可根据实际情况调整，以上数据为质量比例。3.1.2设计计算（1）PAC 设生活污水所需 PAC 的投加量为 80g/m3，溶药桶配药浓度按 5%计，溶药桶 体积需至少满足一天的药剂使用量 （后续可调整为 13 天），单台计量泵的流量 需满足一天的药全部投入设备。可根据实际情况调整投加量。若污水量为 Qm3/d

16、，则需投加 PAC 的量为 80*Q（ g/d）。故溶药桶容积至少为 V=80*Q/(0.05*1000) L隔膜计量泵流量 Q 计=V/24 (L/h)若污水量为 500m3/d，则需投加 PAC 40kg/d，一天所需药量为 40/0.05=800L， 则需溶药桶体积至少为 800L，则隔膜计量泵流量为 800/24=34L/h。(2)PAM一般 PAM 的投加量为 25mg/L，此处取投加量为 3mg/L ，配药浓度取 0.3%， 可根据实际情况调整投加量。若污水量为 Qm3/d，则需投加 PAM 的量为 3*Q (g/d)。 故溶药桶容积至少为 V=3*Q/(0.003*1000) L

17、若 污水 量为 500m3/d ， 则 需投 加 PAM 1.5kg/d ， 一天 所需 药 量为 1.5/0.003=500L， 则需 溶药 桶 体积 至少为 500L， 则隔 膜计 量泵流 量为 500/24=21L/h。设计选用时，下表计量泵按 24h计算，当实际选用时， 溶药桶和计量泵可偏 大设计。表 3-1 PAC、 PAM 加药设备选型表流量 (m3/d)PACPAM投加量 kg/d溶药桶容积 L计量泵流量 L/h投加量 kg/d溶药桶容积 L计量泵流量 L/h10081606.670.301004.172001632013.330.602008.333002448020.000.

18、9030012.504003264026.671.2040016.675004080033.331.5050020.836004896040.001.8060025.0070056112046.672.1070029.1780064128053.332.4080033.3390072144060.002.7090037.50100080160066.673.00100041.67注：该表为通过理论计算得出的对应选型参数， 实际设计时， 若增大药剂投 加量时，需重新计算，可适当偏大设计。设计时 PAM 加药桶可适当偏大， 同PAC 选用相同规格加药桶及计量泵。3.1.3加药装置选型1搅拌机： 0

19、.37kW 溶药桶：溶药桶体积需至少满足一天的药剂使用量（后续可调整为 13 天）；可偏大选择溶药桶；规格有 300L、 500L、 1000L。计量泵：根据计算结果选型，单台计量泵的流量需满足加药量的要求； 计量泵后管道处宜设置转子流量计。3.2消毒设备设计选型3.2.1生活污水 一体化污水处理设备标配消毒设施， 根据不同项目情况， 可选不同消毒工艺。（1）消毒工艺过流式紫外线消毒设备不需单独设池体， 在出水管处安装紫外消毒设施即可， 型号选处理量小时 流量 q。加药式消毒设备 需在设备主体中设接触消毒池，生活污水加氯量一般为 5-10mg/L，生活 污水一般为 30min，有特殊要求则按照

20、要求配制。3.2.2医疗废水医疗机构需通过设置接触消毒池对出水进行消毒处理。 传染病、结核病机构 医疗废水和综合医院的传染病门诊的污水、 废水宜单独收集， 应先排入专门的化 粪池，经病毒灭活后排入医院污水处理站。（1）接触时间综合医疗机构污水 接触消毒池接触时间 1 h，接触池出口总余氯 310mg/L。 预处理标准：接触消毒池接触时间 1 h，消毒池出口总余氯 28mg/L。 传染病、结核病机构医疗废水接触消毒池的接触时间 1.5 h，接触池出口总余氯 6.510mg/L。 （2）加氯量采用氯消毒，医院污水的有效氯投加量为 20-30mg/L。采用紫外线消毒，污水悬浮物浓度应小于 10 mg

21、/L，照射剂量 3040mJ/cm2， 照射接触时间应大于 10 S或由试验确定。采用臭氧消毒，污水悬浮物浓度应小于 20 mg/L，臭氧用量应大于 10mg/L， 接触时间应大于 12min 或由试验确定。（3）设计要求 消毒池应分格设置，保证消毒剂与污水充分接触；2医疗废水污泥池的污泥需进行加药消毒处理；3对于传染病、 结核病医疗废水可在进水位置添加消毒， 两段消毒， 增强 处理效果；4处理设施需为全封闭结构， 并进行臭气收集处理； 对于传染病和结核病 医疗机构应对污水处理站排出的废气进行消毒处理。5消毒池排放口可设余氯检测器，确保出水余氯达标。4设计说明（1）对于进水的雨污未分流时，进水

22、口应设置分流井，将污水及初期雨水进入 一体化设备， 中后期雨水排入雨水管道或河流； 设备应设计超越管， 从调节池至 排水管网或就近可就近排放地，便于设备检修。（ 2）MBR 工艺中，可根据需求在膜池旁设置离线清洗池，根据膜组件大小及一 次性清洗组数设计。（ 3）对于进水 COD 含量较高的情况，可设置预缺氧池，将回流污泥回流至预 缺氧池，在预缺氧池中去除污泥的硝酸盐。 为保证后续工艺所需的碳源， 进水需 设置为分点进水，预缺氧池及厌氧池进水比为 1:93-7 之间。（4）污泥池至调节池的管段，进水口应在水面以上，防止发生虹吸作用，且须 保证污泥池上部留有足够的安全距离。（5）厌氧池或预缺氧池进水口及回流管道距液面距离不应过高，防止落差过大 带入空气。（6）对于进水流量大于 1000m3/d 的一体化设备，由于厌氧缺氧体积较大，致使 污水的混合性较差，且长时间使用后可能会产生污泥沉积，因此需设置搅拌器， 即可设备搅拌及推流加强处理效率，又可防止回流污泥沉积。