100m3曝气生物滤池生活污水处理方案.docx

一、概述
我公司本着“一流设计、一流产品、一流水质”的原则，从用户的切实利益出发，综合企业实际情况，设计如下矿井水和生活污水处理方案，供领导及有关专家审核，衷心希望领导及有关专家提出宝贵意见、建议。
二、生活污水处理规模
1、设计处理量：100m3/h
2、进水水质： SS：200mg/L
COD： 200mg/L
3、出水水质： SS：≤10mg/L
COD：≤60mg/L
BOD：≤15mg/L
NH4-N：≤10mg/L
生活污水处理设备抗冲击负荷的能力不小于正常处理能力的120%。
三、技术规范和要求
标准代号
名 称
JB2932—99
水处理设备 制造技术条件
JB/ZQ4000.9-86
装配技术条件
JB/ZQ4000.10
涂装通用技术条件
ZBJ98003—87
水处理设备油漆、包装技术条件
ZBJ98004—87
水处理设备原材料入厂检验
GBJ50014-2006
室外排水设计规范
GB8978-96
污水综合排放标准
GB3096-93
环境噪声标准
GBJ17-88
钢结构设计规范
GB/ZZ5-86
焊接设计规范
GB699-88
优质碳素结构钢技术条件

三、处理工艺流程

反冲洗排水

格栅 调节水池 污水泵 水解池 生物曝气滤池 清水池 外排

污泥池 曝气 反冲洗水
反冲洗气
污泥外排 风机 风机

工艺流程说明
污水经格栅去除粗大漂浮、悬浮物后，进入调节池进行调节水量及水质，由泵提升进入水解池水解，经水解的污水进入第一级C/N 滤池，绝大部分 COD 、 BOD 在此进行降解，部分氨氮进行硝化（或反硝化）接着污水进入第二级 N 滤池，进行氨氮的彻底硝化及 COD,BOD 的进一步降解，同时进行化学除磷，经生物降解后进入过滤池，将水中的细小颗粒物质去除，过滤后的出水进入清水池,清水池兼作反冲洗水池,清水可回用或直接排放。
在经过一段时间的运行，滤池需要进行反冲洗；反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗污水返回调节水池，与原污水混和后重新处理。
水解池底部的污泥进人污泥池，定期由吸泥车吸走。

四、主要工艺设备简介
1、机械格栅

用于拦截并捞出水中的大颗粒状和纤维状杂质，以免堵塞后续处理设施，保证后续管路的畅通，格栅选用循环式齿杷清污机，捞出的栅渣由人工定期转运之。
2、调节水池
采用钢砼结构，用于收集废水及适量调节水量和均匀水质。
3、水解池
对污水中大颗粒物质进行水解。水解成可以生化的小颗粒物质。
4、曝气生物滤池

曝气生物滤池（BAF-Biological Aerated Filters）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF-Submerged Biological Aerated Filrers），是在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物滤塔、生物接触氧化法等生物膜法的基础上发展而来的，被称为第三代生物滤池。充分供鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，即需曝气、高过滤速度、截留悬浮物、需定期反冲洗等特点。其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，污水流过，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。
曝气生物滤池工艺的主要优点是：曝气生物滤池是第三代生物滤池，是真正集生物膜法与活性污泥法于一身的反应器，出水水质高、处理负荷大。曝气生物滤池对生物滤池进行了全面的革新，采用人工强制曝气，代替了自然通风，采用粒径小，比表积大的滤料，显著提高了生物浓度；采用生物处理与过滤处理联合方式，省去了二次沉淀池，采用反冲洗的方式，免去了堵塞的可能，同时提高了生物膜的活性，采用生物膜加生物絮体联合处理的方式，同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点。曝气生物滤池同时具有生物氧化降解和过滤的作用，因而可获得很高的出水水质，可达到回用水水质标准。填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超过10mg/L，出水非常清澈透明；因不断的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄（一般为110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝吸附作用。对一此难降解的物质，可将其吸附、截留在池中，得以去除。
占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。曝气生物滤池占地面积仅为常规工艺的1/10-1/5。处理负荷高、停留时间短，因而池容较小，基建投资比常规工艺节省至少20-30%。
运行费用低。供气能耗在所有好氧生物处理的运行费用中占了相当的比例，曝气生物滤池工艺氧的舆利用效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。氧的利用效率可达20-30%。主要原理为：
因填料粒径很小，气泡在上升过程中，不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，加强了氧气的利用率。
气泡在上升过程中，受到了填料的阻力，延长了停留时间，同样有利于氧气的传质。
在BIOFOR中，氧气可直接渗透入生物膜，因而加快了氧气的传质速度，减少了供氧量。
抗冲击负荷能力强。运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷2-3倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这一方面依赖于滤料的高比表面积，当外加有机负荷增加时，滤料表面的生物量可以快速增值；另一方面依赖于整体曝气生物滤池的缓冲能力。此外，生物曝气滤池一旦挂膜成功，可在6-10水温下运行，并具有较好的运行效果。
易挂膜，启动快。曝气生物滤池在水温15左右，2至3周即可完成挂膜过程。在暂时不使用的情况下可关闭运行，此时滤料表面的生物膜并未死亡，而是以孢子的形式存在，一旦通水曝气，可在很短的时间内恢复正常。
采用自动化控制，易于管理，曝气生物滤池可采用完全自动化控制，管理非常简单，同时由于其本身的结构并不复杂，因而也无需庞杂的自控设备，更无需大量的人员技术培训。
不产生臭气、环境质量高。国内现在污水处理厂环境质量普遍较差，臭气弥漫、苍蝇等昆虫较多，曝气生物滤池不产生臭气，采用该工艺的污水厂环境质量很高。
五、工艺设备单元设计
格 栅 井
采用钢砼结构
外形尺寸：2000×600×1500
数 量：1座
格 栅
型 号： HGX-500-10
数 量： 1台
栅 间 距： 10mm
安装位置： 格栅井内
安放角度： 70゜
调 节 水 池：
采用钢砼结构
外形尺寸：22000×8000×5000
容 积：880m3
数 量： 1座
水 解 池
采用钢结构
外形尺寸：φ8000×10500
数 量： 1座
污水泵
型 号： 100GW100-25-11
流 量： 65m3/h
扬 程： 25m
功 率： 7.5Kw
数 量： 2台(一用一备)
风 机1
型 号： BK7006
风 量： 9.20m3/min
风 压： 68.6KPa
功 率： 22kw
数 量： 2台
风 机2
型 号： BK7006
风 量： 7.20m3/min
风 压： 58.8KPa
功 率： 18.5kw
数 量： 2台

曝气生物滤池
C/N池外形尺寸： φ4500×6500mm
数 量： 2台
N池外形尺寸： φ4500×5500mm
数 量： 2台
容积负荷： 3.2KgBOD5/m3.d
设备材质： Q235A
设备内防腐： 环氧煤沥青三道
设备外防腐： 刷底漆二道，面漆二道
曝气装置： 专用曝气头
生物填料： 220m3
填料材质: 轻质陶瓷
污泥池
采用钢砼结构
外形尺寸： 8000×3000×5000
数 量： 1座
反冲洗水泵
型 号： 200WQ300-15-22
流 量： 300m3/h
扬 程： 15m
功 率： 22Kw
数 量： 1台
清 水 池
采用钢砼结构
外形尺寸： 8000×5000×5000
数 量： 1座
风机房
采用砖混结构
外形尺寸： 10000×5000×4000
数 量： 1座
采用砖混结构，用于放置四台风机,风机房内壁制作优质吸音材料，并设有进气通风消音孔，且对风机做吸音降噪、减震、散热等处理，尽量降低其噪声，以免影响周围环境。
设备间
采用砖混结构
外形尺寸： 8000×4000×4000
数 量： 2间

六、效益分析
1、运行费用
⑴电费以0.5元/kw.h计
用电总功率130kw，实际运行功率65kw。
0.5×65÷100=0.325元/吨水
⑵人工费用，操作工人2名，月工资以1500元/月计
3000÷(100×24×30)=0.042元/吨水
⑶合计运行费用
0.325+0.042=0.367元/吨水
2、结论
污水处理站建成后，可以改善企业与地方居民之间的关系缓解企业生存的压力，塑立良好的公司形象。
处理后的污水回收利用，可减少对周围环境和水质的污染，保证了生态系统的良性可持续性发展，同时节约了水资源，创造了良好的经济效益、社会效益、环境效益。
七、二次污染的防治措施：
噪声控制：
水泵采用优质水泵，。风机采用噪声风机，进出口均有消音装置，底座采用减震垫，出风口处均采用软接头，风机房内壁采用优质吸音材料，噪声≤80分贝(距风机中心1.5m)。
污泥处理：
水解池内污泥排入污泥池。污泥池内的污泥经吸泥车吸走。
因此，本套生活污水处理系统基本无二次污染，是比较理想的生活污水处理工艺。
八、电气控制
污水处理系统主要靠中央控制系统来控制，而且有缺相、过载、断电自动恢复的功能。动力设备的电动机额定功率大于电动机所驱动设备长期连续运行所需的能力，最大转矩保证值为1.8倍额定转矩。双方控制系统联系信号的接口点在控制柜的端子排上，接口信号的形式：模拟量为4～20mA DC两线制，开关量为无源接点，接点容量220V AC 5A 220V DC 3A，并转接至电气控制柜，且留有将以下信号：水泵、风机运行及故障信号，调节池水位报警信号等。控制柜内强电信号及弱电信号分开布置，柜内设有屏蔽端子，具有可靠接地的措施，并留有一定的备用端子。柜内具有照明设备，并配有检修电源插座。
本系统设备控制设有自动与手动二种操作状态。在调试检修时可用手动来进行控制；正常运行时可转换至自动系统来操作控制。该系统可对整个生活污水处理达到工艺水质标准的全过程进行时序控制，主要由以下几部分组成：
调节池污水提升泵运行，受调节池液位控制，自动运行，自动切换；
曝气风机系统的运行，受PLC时间程序控制，自动运行，自动切换；
3、排泥泵的运行，根据时间，自动工作。
控制系统说明：
正常运行时控制程序
1、当液位为最高水位时，开启一只潜污泵,另一只备用，同时打开曝气进气阀；2分钟后，开启鼓风机。至此系统进入正常运行阶段。
液位为最低水位时，关闭潜污泵；5分钟后，关闭风机和曝气进气阀。
冲洗时控制程序
C池每天反冲洗一次，N池每两天反冲洗一次，反冲洗程序由人工启动。
反冲洗C/N池：先按步骤2停止正常运行后5分钟，关闭进水阀，打开反冲洗排水阀和反冲洗进气阀；5分钟后开启所有风机和反冲洗进水阀；5分钟后开启反冲洗水泵；7分钟后关闭所有风机，5分钟后关闭反冲洗进水阀和反冲洗水泵，5分钟关闭反冲洗排水阀，打开进水阀；按步骤1系统恢复正常运行。
反冲洗N池：先按步骤2停止正常运行后5分钟，关闭排水阀，打开反冲洗排水阀和反冲洗进气阀；5分钟后开启所有风机和反冲洗进水阀；5分钟后开启反冲洗水泵；7分钟后关闭所有风机，5分钟后关闭反冲洗进水阀和反冲洗水泵，5分钟后关闭反冲洗排水阀，打开排水阀；按步骤1系统恢复正常运行。
九、供货范围
设备部分
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
格栅除污机
HGX-500-10,B=500mm,N=1.0kw,倾角70°
台
1

2
缺氧水解池
φ8000×10500
套
1

3
污水泵
100GW100-25-11,Q=100m3/h,H=25m,N=11kw
台
2

4
闸阀
DN100
个
2

5
止回阀
DN100
个
2

6
曝气生物滤池（C/N池）
BAFY-4.5,φ=4.5m,
H=6.5m,滤料层高4m
套
2

曝气生物滤池（N池）
BAFY-4.5,φ=4.5m,
H=5.5m,滤料层高3m
套
2

7
蝶阀
DN100
个
4

8
浆液阀
DN100
个
4

9
反冲洗水泵
200WQ300-15-22
Q=300m3/h,H=15m N=22KW
台
1

10
风机
BK7008 22KW
台
2

BK7008 18.5KW
台
2

11
可曲挠橡胶接头
DN100
个
8

12
管道管件

批
1

13
电气控制

套
1

构筑物清单
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
集水井
2000×600×1500
座
1

2
调节池
22000×8000×5000
座
1

3
污泥池
8000×3000×5000
座
1

4
清水池
8000×5000×5000
座
1

5
风机房
10000×5000×4000
间
1

6
设备间
8000×4000×4000
间
2

7
设备基础

批
1

十、工程预算
1、设备部分
序号
设备名称
规格型号

数量
单价
总价
备注
1
格栅除污机
HGX-500-10,B=500mm,
N=1.0kw,倾角70°

1台

2
缺氧水解池
φ8000×10500
1套

3
污水泵
100GW100-25-11,
Q=100m3/h,H=25m,N=11kw
2台

4
闸阀
DN100
2个

5
止回阀
DN100
2个

6
曝气生物滤池（C/N池）
BAFY-4.5,φ=4.5m,H=6.5m,滤料层高4m

2套

曝气生物滤池（N池）
BAFY-4.5,φ=4.5m,H=5.5m,滤料层高3m

2套

7
蝶阀
DN100
4个

8
浆液阀
DN100
4个

9
反冲洗水泵
200WQ300-15-22
Q=300m3/h,H=15m
N=22KW

1台

10
风机
BK7008 22KW
2台

BK7008 18.5KW
2台

11
可曲挠橡胶接头
DN100
4个

12
管道管件

1批

13
电气控制

1套

14
小计

2、构筑物清单
序号
设备名称
规格型号
数量
单价
总价
备注
1
集水井
2000×600×1500
1座

2
调节池
22000×8000×5000
1座

3
污泥池
8000×3000×5000
1座

4
清水池
8000×5000×5000
1座

5
风机房
10000×5000×4000
1间

6
设备间
8000×4000×4000
2间

7
设备基础

1批

8
小计