地埋式污水处理设备设计方案每天100t.docx

1、地埋式污水处理设备设计方案每天100t100/D生活污水处理工程设 计 方案设计单位：*有限公司地 址：日 期：二0一七年元月十三日【目 录】十四、工程概算 37附；工艺流程图、平面布置图、设备图一、工程概况随着人口和工业区的不断集中，生活污水已引起水体污染的一个重要污染源。生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、盥洗室、浴室等排出的污水和厕所排出的粪便污水等。其来源除了居民生活污水外，还有各种企事业单位排出的生活污水。生活污水中99%以上是水，固体染质的含量不到1%，并且多为无毒物质。含有的主要无机物有氯化物、磷酸盐和钠、钾、钙、锩等重碳酸盐；有机物主要有纤维素、淀粉、

2、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等。生活污水总的物点是碳、氮、硫等的含量高，容易产生腐败，在厌氧条件下，厌氧微生物在分解污水中的污染物质的过程中会产生恶臭物质，如硫化氢、硫醇、氮杂茚和甲基杂茚（也称粪臭素）。生活污水中还含有多种微量金属和洗涤剂。尤其是目前日常生活中，洗涤剂的用量日益增大，造成磷等污染物在废水中的含量也不断增加。另外，生活污水中的还存在有大量的微生物，据估计每毫升污水含有几百万个细菌，其中有些细菌是致病菌，随意排放污水会对水体造成严重污染。所以生活污水必须经过适当处理，使其水质得到一定的改善之后才能排放。根据环境保护的各项规定，以及“三同时”的有关规定，业主必须配套建设污水处理设施，使

3、所排污水必须经处理后达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的一级排放标准，以减少对环境的污染，减少传染性病菌的流行，处理达标后的水外排。本着为业主负责，为业主服务的宗旨，先拟本项目污水处理方案，对污水处理工艺、设施进行方案设计和设备选型，以供环保主管部门、业主等各方专家领导审议。二、设计依据水量、进出水水质指标1、处理水量：本工艺采用全天24小时运行，设计每小时处理水量为100m3/D。2、进水水质指标BOD5 150mg/L SS 150mg/LNH3H 15mg/L CODcr 240mg/LTN 30 mg/L TP 3mg/L PH值 6-93、排放部分出水水质达到排放标准（

4、GB897896）中的一级排放标准；BOD5 20mg/L SS 20mg/LNH3H 8mg/L CODcr 60mg/LTN 8.0mg/L TP 1.0mg/L PH值 6-9污水处理设备的设计、制造、检验及试验等均应符合国家有关规范和标准的要求，主要包括以下部分：1、处理后的水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的一级B排放标准；2、恶臭气体排放执行恶臭污染物排放标准（GB14554-93）中的二级标准；3、噪声排放执行工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）中的类区标准；4、废渣排放执行工业“三废”排放试行标准（GBJ-73）中的相应规定；5、污泥执行农用污泥中污染

5、物控制标准（GB4284-84）中的有关规定。6、设备的制作和验收执行JB2932-86水处理设备制造技术条件三、设计原则1、减少施工工期、加速建设速度，尽量少占土地。2、依据污水水质特点，采用成熟可靠的处理工艺和设备，实用性和先进性兼顾，保证污水达到排放标准。3、设计中尽量降低建设费用，减轻企业负担，达到低投入、高收效的目的。4、设计时充分考虑污水处理系统配套的减振、降噪、除臭措施，从而防止对环境的二次污染，污水处理产生的少量剩余污泥经好氧消化后，定期清除外运。5、根据实际情况，控制柜采用可编程序控制器（PLC）控制，可实时监控运转情况，具备各种故障的自动保护，另配套独立的PLC控制的手动控

6、制。本工程实行全自动控制，无需专人管理。6、污水处理设施能够耐高峰冲击负荷；污水处理可实现超越排放。四、工艺流程1、工艺设计的主要结论进水水质分析该污水有机污染物浓度较高，但污水的可生化性较好（BOD5/CODcr0.4），另外还含有氨氮、大肠杆菌等污染物。设计思路在去除水中污染物质，确保出水水质达标的同时，兼顾经济合理和运行管理的科学性，减少工程投资，降低运行费用。污水、污泥处理工艺污水处理采用A/O生化法和格栅拦污、消毒处理。污泥处理及处置采用重力浓缩，减量化，消毒后外运焚烧或填埋。2、污水处理工艺流程 泵污水进水 泵 排放 栅渣外运 污泥回流 剩余污泥 抽吸外运图例：污水管线： 污泥管线

7、： 加药管线： 空气工艺流程：鼓风机A级酸化池、0级好氧生化池、调节池预曝气，详见工艺流程图3、工艺流程简要说明污水汇聚后，该污水BOD5/ CODcr大于0.24，可采用较成熟的工艺生物接触氧化法。但该原水N、P含量偏高，采用一般的污水处理工艺难以降解N、P含量，如直接排放，仍会给水体带来富营化的污染。因此，我单位认为采用技术上更为先进，处理效果更高的工艺，使工艺不仅能高效去除有机物（BOD），还能有效地除磷脱氮，使出水满足要求。（工艺俗称A/O）污水汇集进入格栅井，利用格栅井中的格栅拦截水中较大的漂浮物和悬浮物然后进入调节池（调节池内采取预曝气）经均化水质后由水泵提升直接进入A级酸化池，污

8、水在其内进行水解酸化，将难降解的大分子分解为易于生物降解的小分子有机物。同时，接受后续二沉池的的回流污泥，利用兼性微生物，在其内进行反硝化反应，将在O级氧化池中硝化反应产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原为N2或N2O、NO。A级酸化池出水自流进入O级氧化池，由于污水经过前面的水解酸化，此时污水的可生化性大大提高，利用高效生物填料上附着的大量微生物来彻底去除污水中的有机物。同时，利用好氧微生物在其内进行硝化反应，将污水中的氨氮（NH3-N）转化为亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3-），为A级酸化池的反硝化反应提供良好的条件。污水的脱氮机理就是利用A/O生化池中不断循环的反硝化硝化反应进行的。O级氧化池

9、出水进入二沉池，进行泥水分离；最后采用加氯片消毒后排放。二沉池污泥一部分回流至A级酸化水解池，其余污泥经污泥泵提升至污泥浓缩池进行内消化后定期外运。污泥浓缩池的上清液回流至调节池。五、污水处理技术1、拦污设施污水中含有各类漂浮物质，需设置格栅加以拦截。以防止堵塞后续的水泵或处理设备；避免在后续水池内沉淀，增加检修次数、设计院已考虑了格栅井配人工不锈钢格栅。2、水质水量的调节由于污水排放的水量、水质很不均匀，造成污水来源水质、水量波动较大，因此只有足够大的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，因此必须设置调节池，进行水量水质的均衡，减轻后续处理构筑物的冲击负荷。3、生物处理对于生活污水，采

10、用生物处理是最经济的处理工艺，生物法工作过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质即水中的有机污染物质进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。污水进入好氧处理，通过好氧生物的作用将污染物去除。其污染物去除机理如下所示：有机污染物氧化反应为（有机物以CxHyOz 表示）： 酶4CxHyOz +(4x+y-2z)O2 4xCO2+2yH2O+能量氨氮氧化方程式如下： 亚硝酸细菌 硝酸细菌 2NH4+3O2 2NO2-+4H+2H2O+能量 2NO2-+O2 2NO3-+能量降解水中有机物的同时，主要通过硝化细菌去除水中的氨氮。经过此阶段，污水已得到较彻底

11、的净化。生物处理工艺按生物生长状态，分为活性污泥法、生物膜法。（1）、活性污泥工艺中生物以菌胶团的形式悬浮于水中，通过曝气混合分解污水中的污染物。活性污泥工艺按其运行方式分为：普通曝气池、氧化沟、SBR、A/O、A/A/O等，主要应用于大型的污水处理厂。除SBR工艺外，均需设置污泥回流泵，设备较多，所以SBR工艺在中、小型污水处理工程中也有应用，但SBR工艺设计负荷较小，一般为0.1kgBOD5/m3d，占地面积较大，由于滗水需要，水池深度较大，同时自动控制设备较多，一旦设备故障或运行参数发生变化，必须对整个运行程序进行调整。另外，小型污水处理采用活性污泥工艺，容易发生污泥膨胀引起污泥流失，使

12、处理池内的污泥浓度得不到保证，从而影响处理效果。（2）、生物膜法在处理池内设置填料，作为生物的载体，使大量生物附着生长，同时污水中又有一定浓度的悬浮生物。按其运行方式分为：生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘等。生物滤池和生物转盘一般使用于水量较小、进水浓度较低的污水处理，由于其生物浓度较低，设计负荷较小，占地面积较大，抗冲击负荷性能较差，目前使用的已较少。生物接触氧化法工艺通过配以高效填料，具有处理负荷高、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀，设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理方便等优点，该方法广泛应用于有机污（废）水的处理工程，尤其适用于中小型地埋式污水处理站。所选用的填料安装简单、维修更换

13、方便、不易堵塞、重量轻、比表面积大于300m2/m3，使用寿命可达十年以上。由上述生物处理法的技术比较，生物接触氧化法具有其它生物法无法比拟的优特点，因此我方结合A/O法具有脱氮除磷效率高，生物接触氧化法具有处理有机物负荷高的特点，将两者优势结合起来，在O级生化池中设有高效生物填料，选用A/O生化法作为本工程的生物处理工艺。4、沉淀工艺本方案采用竖流式斜管沉淀池，通过沉淀作用使接触氧化池出水中的泥水得以分离，排出得到净化的水。根据沉淀理论，沉淀的效果与沉淀面积和沉降高度有关，与沉降时间关系不大。因此，就设想了一种沉淀池，以增加沉淀面积，降低沉降高度来提高沉淀效果。而斜管沉淀池就是根据这个原理进

14、一步发展了沉淀池的性能。斜管沉淀池，是在池中安放一组并排叠成并有一定坡度的管道，被处理的水从管道的一端，流向另一端，这相当于很多很多个很浅很小的沉淀池组合在一起。由于管道的管径较小，所以水流在此处成为层流状态。因此，当水在各自的管道之间流动，各层隔开互相不干扰，为水中固体颗粒的沉降创造十分有利的水力条件，从而也提高了水处理效果和能力。六、污水处理设备技术性能参数及说明（一）、格栅/格栅井污水在进入调节池前，先通过格栅，以拦截污水中较大颗粒的悬浮物及漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。需设置格栅加以拦截。以防止堵塞后续的水泵或处理设备。格栅为BS型平板格栅，栅隙10mm，设置一台，栅渣每天随厂内

15、垃圾一起外运。格栅集水井本次采用单建。格栅宽度为1500mm，设计池深为4100mm。格栅井为钢砼结构，池口高出地面100。格栅材质304不锈钢。格栅井参数数量： 1座型式： 立式尺寸： 1.552.754.1m(BLH)主体结构： 钢砼结构（二）、调节池污水由格栅井自流进入调节池.由于排出废水的水质、水量、酸碱度等指标随排放点变化及排水时间大幅度波动，为使处理构筑物和管渠不受废水高峰流量或浓度变化的冲击，需设调节池，起调节均衡水质水量作用。调节池采用钢筋混凝土结构埋地式，埋地后人孔口高出地面100。调节池设计尺寸为：4.752.753m,有效深度为2.3m,有效容积为28m3,设计停留时间为

16、8.小时。调节池内配套污水提升泵池内设2台无堵塞式污水提升泵。本污水泵排污力强，带切割性能好，能将污水中的长纤维、塑料、纸、带、布条、稻草、绳子等杂质切碎后排出，从而具有较好的无堵塞性能。型号WQ5-7-0.75，流量为5m3/h，功率为0.75kw，扬程为7米。数量2台（一用一备）。池内设有液位信号控制，控制水泵的开、停。调节池内配套预曝气装置型号: 80/40型式: 穿孔曝气管材质： UPVC数量: 1套（三）、地埋式一体化处理装置本工艺的核心部份为一体化污水处理设备，材质为Q235A防腐。箱体采用埋地式，箱体上留检修人孔。本一体化处理装置由1套4格箱体成，箱体内设计有酸化水解池、好氧生物

17、接触氧化池、二沉池、接触消毒池.箱体尺寸为10.03.03.m(BLH)1套.设备埋于地下，设备埋地后人孔高出地面为100mm。(南方无需防冻)1、酸化水解池污水由提升泵直接提至酸化水解池，酸化水解池内填料采用立体弹性聚丙烯挂膜式填料，比表面积达300m2/m3，不堵塞、无死角，有利生物膜生长，提高其活性。材料强度高、抗老化。污水在兼氧的条件下，由于兼性脱氮菌的作用，将NO2N和NO3N还原成N2，排入空气中，同时有机物分解，完成脱硝过程，最后达到脱氮同时去除大量有机物使污水得到净化。酸化水解池尺寸为：2.03.03.m(有效水深为2.5m)，设计停留时间约为3小时,有效容积15m3,结构为钢

18、结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。配套立体弹性填料/填料支架主要技术参数1.立体弹性填料规格： 150 长度为1800mm比表面积： 300m2/m3数量: 10.08m32.填料支架:规格： 14mm的螺纹钢筋数量: 30m 3. 曝气系统215型;18组，(含DN80UPVC曝管道)2、好氧生物接触氧化池好氧生物接触氧化法兼有活性污泥和生物滤池法的特点,它与活性污泥法主要不同之处是,氧化池中的微生物附着在固体填料的表面,不象曝气池的中活性污泥(MLSS)那样随波逐流,并随出水一起流走.生物接触氧化法不需设回流污泥,也不存在污泥沉降性能问题.此工艺与生物滤池法的主要区别在于,氧化池中的

19、填料及附着在其表面上的微生物均淹没在污水中。当污水流过填料层时，有机物被生物膜所吸附，污水得到净化。这个接触，吸附过程虽很短，但被吸附的有机物可以贮存在生物膜中，有较长的时间为微生物所氧化、分解、吸收。当生物膜达到一定厚度时，内层生物膜由于缺氧，好氧菌死亡，附着力减弱，就会脱落，在接触沉淀池中沉降下来，以污泥的形式排除掉。旧的生物膜脱落后，新的生物膜又会在原来脱落的地方生长起来，使氧化池处理污水的工作处于动态平衡，出水水质稳定。生物接触氧化池由池体、填料、填料支架、布气装置和曝气系统等部分组成。填料的选用填料是生物膜的载体，也对截留悬浮物起作用，因此是生物接触氧化的关键，直接影响着生物接触法的

20、效果。同时，载体填料的费用在生物接触氧化处理系统的基建费用中又占较大比重，所以填料关系到接触氧化技术的经济合理性。通常，对生物接触氧化法载体填料的要求是：有一定的生物膜附着力；比表面积大；空隙率大；水流流态好，利于发挥传质效应；阻力小，强度大；与水的密度相差不大，以免增大氧化池负荷；形状规则，尺寸均一，使之在填料间形成均一的流速。在本工艺中我公司采用立体弹性聚丙烯挂膜式填料，采用水下鼓风曝气。曝气系统的选择曝气系统采用微孔膜曝气装置，在曝气时表面膜片会自动打开，形成微小气泡，布气均匀，氧的利用率达18%以上；不曝气时微孔会自动关闭，从而可有效地防止污泥堵塞曝气装置。材质采用ABS材质，膜片采用

21、橡胶材质，为防止膜片曝裂，在曝气膜片上增加不锈钢丝网罩。好氧生物接触氧化池尺寸为：5.03.03.m(有效水深为2.5m)，好氧池分二级生化，设计停留时间为8小时,有效容积40m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。配套立体弹性填料/填料支架主要技术参数1).立体弹性填料规格： 150长度为1800mm比表面积： 300m2/m3数量: 27m32).填料支架:规格： 14mm的螺纹钢筋数量: 75m曝气系统主要技术参数曝气器直径： 215mm曝气器膜片平均孔径： 80-100um空气流量： 1.5-3m3/个.h服务面积： 0.4-0.7m2.个氧利用率： 21-27.7%数量

22、: 45组(含DN80UPVC曝管道)4、二沉池污水经O级氧化池处理后，水中含有大量悬浮固体（生物膜），设计采用斜管沉淀池进行固液分离，竖流式沉淀池具有表负荷高，沉淀效果好，占地面积小等特点。二沉池中的污泥通过污泥泵一部分回流至A级酸化池，提高A级酸化池的去除效果，剩余部分污泥提至污泥污泥池。二沉池尺寸为：1.53.03.m(有效水深为2.5m)。设计表面负荷为1.67m3/m2h,设计停留时间约不小于为2.小时，有效容积11.25m3,结构为钢结构，埋地式，防腐采用环氧煤沥青防腐。配套斜管填料/填料支架主要技术参数1).斜管填料规格： 50长度为1000mm材质： PP 数量: 4.5m22

23、).填料支架:规格： 32mm元钢管数量: 12m配套污泥回流泵主要技术参数型号： WQ5-10-1.1功率： 1.1Kw流量： 5.0m3/h，扬程： 10米数量： 1台（间歇使用）5、接触消毒池消毒池按规范：“TJ14-74”标准不小于30分钟，本污水消毒时间设计约为2小时。消毒采用加氯片消毒。投加量控制在10-15g/m3左右，具体通过调节排水的细菌总数量来控制。消毒池有效尺寸为：1.53.03.m(有效水深为2.5m),有效容积10m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。池内设有液位信号控制，控制水泵的开、停。6、污泥浓缩池二沉池产生的剩余污泥排至污泥浓缩池，污泥在污泥浓

24、缩池内重力浓缩后，采用环卫粪车抽吸外运填埋或焚烧处置，避免二次污染。污泥浓缩池内设置有溢流管，使澄清的上清液回流到调节池进行再处理，同时也保证污泥浓缩池内污泥不溢出地面。污泥池有效尺寸为：1.81.83.23m,有效容积8m3,结构为砼混凝土结构埋地式。本设计与调节池合建.（四）、风机鼓风曝气系统由鼓风机、穿孔曝气管和一系列连通的管道组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在池底部的曝气装置，通过曝气装置，使空气形成不同尺寸的气泡，气泡经过上升和随水循环流动，最后在液面处破裂，这一过程中使产生氧向混合液中转移。鼓风曝气系统用鼓风机供应压缩空气，其特点是空气量容易控制，只要调节出气管上的阀门即

25、可；为了减少风机运行产生的噪音，空气管上可安装消声器，并配套空气过滤装置。本工程风机采用日本独资百事得回风机。主要技术特点：同步齿轮采用斜齿轮结构，传动平稳；结构紧凑，进出风口结构相同，安装方式灵活多变，轴承结构合理，使有寿命长；叶轴一体结构，避免了叶轴分体结构的缺陷；噪声低，振动小，体积小，能耗低。调节池设计气水比为3：1，好氧生化池设计气水比为15：1，总的气水比为18：1，水中溶氧量为：2mg/l左右。选用2台（1用1备）。风机主要技术参数为：型号： 包括-5003S 口径： DN80转速： 420rpm风压： 0.4kgf/cm2风量： 5.09m3/min功率： 5KW数量： 2台（

26、1用1备）风机均安装在地上预制采钢风机房内，（3X2X2.2）电气及系统控制要求本系统将通过就地的电气控制盘控制，控制盘防护等级为IP54，盘面将安装每个电机动性的操作开关，事故的声光报警。消毒池采用氯片消毒。控制柜同时安装在风机房内。（六）、管材及防腐措施污水管、污泥管采用Q235A材质，加药管、曝气风管采用UPVC管阀件，所有钢结构部分，内、外表面均采用化工部推荐的环氧煤沥青防腐处理。七、工艺技术特点1、污水处理设备采用钢结构+环氧煤沥青防腐，本结构具有强度大，耐腐蚀。2、本工艺采用采用比较先进的A/O生物接触氧化工艺，处理污染物比较全面。总气水比为18：1。符合有机物被微生物硝化化解所需

27、的时间。填料采用新颖立体弹性聚丙烯挂膜式填料。它具有比表面积大，微生物挂膜、脱膜方便，在同样有机负荷条件下有机物去除率高，能提高空气中的氧在水中的溶解度等特点。3、生活污水处理设备具有振动小，噪声低，效率高，异味少，换填料及曝气装置方便等特点。4、生活污水处理设备的污水提升泵、风机、控制设备等主件均采用先进、可靠的产品，设备保证安全无故障长期运行。污水泵为上海海洋产品，风机为日本独资百事得产品。5、本装置设计于地表面以下，不需盖房，上表可搞绿化或停放车辆，工艺设计操作系统为全自动电器控制系统。水泵、风机定时自动切换，交替工作及设备故障、损环报警系统，设备可靠性好。必要的动力设备均有备用，平时一

28、般无需专人管理，只需每月或每季度维护与保养一次。八、系统控制本污水处理装置采用可编程序控制器（PLC）控制。设备的运行完全通过PLC进行全自动控制（可切换成手动控制模式），可完成水泵、风机启闭和自动切换，并备有过压、缺相、短流等保护和报警功能。控制功能：紧急停车按钮，起停按钮，起停指示灯，故障报警指示灯。控制箱为箱式安装。具体使用说明如下：1、设备共配置调节池二台污水泵、2台风机；2、调节池污水泵为一用一备，交替运行。工作液位自动启动，低液位自锁，警戒水位同时启动，水泵实行可联动、分动；3、风机为1用1备；交替运行；2台风机可联动、分动；4、设备长期停运，时间超过10小时，为保证生物膜的正常生

29、长，不致生物膜死亡脱落，风机可定时间歇启动；5、风机、水泵配备自动检测声光报警系统，并有过流、过压、缺相保护电路；6、沉淀池排泥为污泥泵时序控制。7、动力配电线管采用钢管焊接，动力设备采用三相四线制，电线采用BV塑铜线。8、连续运行，自动控制，主要工序无需人工操作管理。主要设备动力表序号名称规格型号功率/kw数量备注1平板格栅410015001台2污水提升泵WQ5-7-0.750.752台一用一备3污泥回流泵WQ5-10-1.11.11台一用4二沉池污泥泵WQ5-10-1.11.11台一用5风机BK-5003S52台二用一备6备用清水泵WQ5-10-0.751.11台配套总功率为：14.45K

30、W,实际运行功率约为:6.8KW。九、运行成本分析、运行电费系统配套功率为：14.45kw 实际运行功率：6.85kw按每千瓦0.80元计；折合费用为：6.85kw0.80元/kw5吨水/h1.096元/吨（二）、人工工资：本处理站自动化程度较高，无须配备专业人员，只需1名操作人员看管即可。最终确定本污水处理站的工作人员为1人。人均工资为2000元/月，折合费用约为：0.111元/吨水（三）、消毒配置药剂费用：0.1元/吨水（四）、日常运行费用运行费用为：电费+人工工资+药剂费 =1.096+0.111+0.1 =1.307元/吨水注：运行费用不计设备折旧费用十、污水处理效果预测表处理单元污染因子指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)格栅/调节池进水24015015015出水24015015015A级水解酸化池进水24015015015出水175906015O级接触氧化池进水175906015出水70206010二沉池进水70206010出水60202010消毒池进水6020