生活污水处理专业方案.doc

第一章 工程概况一、概述某生活污水日排量较大，需对其进行达标处理后方能排放。生活废水中含有很多有机和无机污染物，直接排入水体将使受纳水体产生富营养化，对环境造成破坏，为保障人民身体健康、治理污染，保护环境不被破坏，需对小区生活污水进行集中处理后方能排放。我企业系从事给排水技术研究、咨询、工程设计、设备设计制造、安装、调试、物业管理一条龙服务专业企业。在水处理工艺、工程承接方面含有丰富实践经验，在结合对同类污水治理工程实践及总结中国优异成熟技术结果基础上，本着确保处理效果、最大程度地考虑投资效益和处理成本标准，提交本初步设计工艺方案，供业主及相关部门参考论证。二、设计依据依据业主提供废水排放量，废水处理设计规模为24立方/日。设计工艺步骤污水排放实施城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-)一级A标。1、法律，法规中国环境保护法中国水污染防治法全国生态环境建设计划全国生态环境保护纲要2、规范和标准污水综合排放标准（GB8978-1996）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-）室外排水设计规范（GB50014-）建筑给水排水设计规范（GB50015-）水处理设备制造技术条件(JB/T2932-1999)污水处理用微孔曝气器(CJ/T3015.1-1993)曝气器清水充气氧性能测定(CJ/T3015.2-1993)双环伞型曝气器(CJ/T3015.3-1993)污水处理用可张中、微孔曝气器)(CJ/T3015.4-1993)水处理用溶药搅拌设备(CJ/T3061-1996)生物接触氧化法生活污水处理器(JB/T6932-93)潜水排污泵(CJ/T3038-1995)电器设备配电设计规范(GB50055-93)机电产品包装通用技术条件(GB/T1384-92)电力装置继电保护和自动装置设计规范(GB/50062)钢制焊接常压容器(JB4735-1997)碳素结构钢(GB700-)产品标牌(GB/T13306-1991)钢制法兰技术条件(GB/T9124-)钢制法兰类型和参数(GB/T9112-)钢制阀门通常要求(GB/T12224-1989)通用阀门供货要求(B/T7928-1999)阀门检验和试验(JB/T9092-1999)三、设计水量及水质1、设计水量依据业主提供资料，本工程设计处理水量按24m3/d规模进行,即按Q=1m3/h计。2、废水水质依据业主提供资料，结合本企业同类工程中经验，确定综合污水水质水量如表1-1。表1-1综合污水水质水量一览表污水流量指标浓度生活污水1m3/hpH69CODCr（mg/L）400BOD5（mg/L）200SS（mg/L）120NH3-N（mg/L）403、出水水质排放实施城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-)一级A标，其中关键污染物指标以下，如表1-2。表1-2出水水质水量一览表污水流量指标浓度处理后出水1m3/hpH6-9CODCr（mg/L）50BOD5（mg/L）10SS（mg/L）10NH3-N（mg/L）5粪大肠菌群数（个/L）103第二章 工艺设计一、设计标准1.落实实施国家相关环境保护政策，符合国家相关法律、法规、规范及标准。2.依据设计进出水质要求，所选污水处理工艺努力争取技术优异成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，降低工程投资及日常运行费用。3.妥善处理污水处理过程中产生污泥，避免造成二次污染。4.为确保工程可靠性及有效性，提升自动化水平，降低运行费用，降低日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选择设备为优良名牌设备。5.为确保污水处理系统正常运转，供电系统需有较高可靠性，且污水站运行设备有足够备用率。6.站区总平面部署努力争取在便于施工、安装和维修前提下，使各处理构筑物尽可能集中，节省用地。使污水处理站环境和城镇周围环境协调一致。7. 站区建筑风格努力争取统一，简练明快、美观大方，并和其周围景观相协调。二、设计范围本工程设计范围是：生活污水流入处理站界区始、至全处理工艺出水为止，其内部各工艺单元全部内容，其中包含工艺、土建、电气、设备等各专业内容。三、工艺步骤及说明1、水质特征分析生活废水有以下关键特征：有机污染物（CODcr）浓度较高，但生化性很好。废水SS高，所以对废水必需进行沉淀处理。废水排放标准为一级A标，出水必需要消毒。2、工艺确实定依据业主对生活废水治理要求，和环境影响、节省土地等各方面要求，结合我企业以往生活废水处理成功经验，决定采取生物处理法。依据微生物固着状态不一样，生物处理法分为活性污泥法和生物膜法两种。本设计方案采取“生物膜法”为关键处理单元工艺方案。MBR生物膜反应器是膜分离技术和活性污泥生物技术结合。它不一样于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替换沉淀池，所以含有高效固液分离性能，同时利用膜特征，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成80001 mg/L超高浓度活性污泥浓度，使污染物分解根本，所以出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度靠近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面含有传统工艺不含有优点。优点：（1）出水水质优良、稳定；（2）工艺简单。因为膜高效分离作用，无须单独设置沉淀、过滤等固液分离池；（3）占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提升，同时膜分离高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短；（4）污泥排放量少，只有传统工艺30%，污泥处理费用低；（5）膜生物反应器能够滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来长久运行费用并扩大污水回用范围；（6）系统抗冲击性强，适应范围广；（7）很好设备化和自动化，管理简便；（8）模块化设计，易于扩容，可移动式处理。另外，因为来水水量改变较大，为了确保良好处理效果，在进入MBR生物膜反应器前有必需设置前处理单元，以均衡来水水量。3、工艺步骤简图图1工艺步骤示意图废 水综合调整池接触氧化池清水池污水鼓风机水解酸化池污泥鼓风达标排放或回用MBR膜池平面格栅栅渣定时清理外运处理紫外线消毒污泥回流虚框内为MBR膜生物反应器4、工艺步骤论证生活污水处理系统包含预处理、生物处理、后续处理三个阶段。1) 预处理工段 预处理工段功效：a、去除水中大量悬浮固体杂质；b、去除水中大部分动植物油c、搜集废水；d、水量调整；e、水质调整。废水均量、均质对减小污水处理工程规模、降低投资和确保处理效果全部是至关关键。生活污水从化粪池自流进格栅井，经过平面格栅去除大量悬浮固体杂质后进入调整池。综合污水在调整池内对水质水量进行均化。调整池污水经潜污泵提升至MBR生物膜反应器。预处理工段处理构筑物有格栅井、调整池。2)MBR生物膜反应器 “水解酸化+接触氧化+MBR膜”生物处理是本工程关键，关键去除COD、BOD和污水中氮和磷。3)后续处理工段 后续处理工段包含紫外线消毒和清水池。5、各单元工艺形式选择（1）格栅井格栅关键有两个作用：一是拦截大块漂浮物，预防阻塞潜污泵；二是拦截较小漂浮物，避免影响后续处理单元处理效率。因为本项目中水量较小，本设计中采取平面格栅。（2）综合调整池因为污水来水性质决定了来水水量含有不均匀性，故设置调整池以均化污水水质水量，降低冲击负荷对后续处理单元影响。调整池内污泥定时清掏，清掏污泥经过无害化处理后外运。（3）MBR生物反应器 MBR生物反应器关键由缺氧区、好氧区、膜分离区、清水箱、操作间、回流泵、紫外线消毒装置组成，污水调整池内污水由提升泵提升进入生物反应器缺氧区，污水经过缺氧处理后自留进入到好氧去，经过PLC控制器开启曝气机充氧，因为考虑到中空纤维膜反洗和再生，本装置将设计为内置式MBR膜组件，该区组要由膜组件、自吸泵、曝气装置组成，曝气池内污水经MBR膜在自吸泵抽吸下经过紫外线消毒后进入清水箱，浓液返回缺氧池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗，反冲水由膜内侧向外反冲，污水返回调整池。经过膜生物反应器内水位控制提升泵启闭。膜单元过滤操作和反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时，关闭进水阀和污水循环阀，开启化洗程序对膜进行化洗。（4）操作间操作间和MBR膜生物反应器合并在一起，为一体化装置。操作间内设回转式鼓风机2台,轮转使用，控制柜也放置在风机房内。风机能耗、噪声、振动等指标是大家关注，因为它们决定着污水处理成本及对周围环境影响，为此经过经济技术性比较，选择HD-40S型回转鼓风机。紫外线消毒装置、膜自吸泵、膜反冲洗泵、在线清洗装置等设备全部设置在操作间内。6、自动控制整套系统污水设备由自动和手动两种控制功效，系统平时自动运行，即依据生活污水调整池液位高、低联锁停、启该装置，装置配置全部设备均可自动运行；当出现故障时，能报警。自动控制要求包含：1) 两台风机一用一备，风机既可联动，又可分动；两台风机分别自带压力表；设备停运时间超出10小时时，风机要定时间歇开启（每4小时开启一次，一次运行半小时）2）调整池内设两台提升泵，两台提升泵一用一备，交替运行，污水池液面在高位时自动开启，低位时自动停泵，警戒水位两台同时开启，两台水泵既可联动，又可分动。3）因为本设计污泥量较小，污泥回流泵手动控制进行污泥回流。4) 风机、水泵配置自动检测报警系统，并配过流、过压和缺相保护电路。5）MBR采取间歇运行方法，自吸泵抽吸1113分钟，停止23分钟，可有效预防膜孔堵塞，确保膜分离长久、稳定运行。7、各单元工艺之间联络和协同作用在污水处理工艺步骤中，各单元含有不一样去除对象，不过又相互协调。首先生活污水从化粪池自流进格栅井，经过平面格栅去除大量悬浮固体杂质后进入调整池。在调整池内对污水进行水量水质调整。调整池有效预防了水量冲击负荷对后续处理单元影响。污水经潜污泵提升进入MBR膜生物反应器，首优异入水解酸化处理单元，污水经过水解酸化处理后，悬浮物和各类有机污染物被部分去除，污水可生化性得到有效改善，提升了后续处理单元处理效率。以后污水自流进入接触氧化处理单元，在该单元内，有机污染物在好氧微生物作用下被有效去除。好氧池污水自流进入MBR膜池，去除水中悬浮物并深入降解水中有机物等，膜池出水由自吸泵抽吸后经紫外线消毒后进入清水池，清水池水可达标排放或回用。8、设备选型对运行维护影响（1）水泵选择废水提升泵选择潜水泵。潜水泵安装操作方便，简化土建结构，降低工程造价，而且运行管理方便，安全可靠。（2）风机选择风机选择高效节能、噪声较低回转式鼓风机。（3）膜自吸泵 MBR膜自吸泵选择轻型不锈钢自吸泵。（4）MBR膜 MBR膜选择国产名牌中空纤维膜。9、节能问题污水处理在确保合理设计前提下尽可能降低提升次数，提升泵选择扬程、流量合适，风机采取高效节能回转式鼓风机。10、污泥和处理站废水妥善处理剩下污泥处理问题，是污水处理站运行好坏关键问题之一，MBR工艺中污泥负荷很低，反应器内营养物质相对缺乏，微生物处于内源呼吸区，污泥产率低，所以使得剩下污泥产生量极少，SRT得到延长，排除剩下污泥浓度大，可不用进行污泥浓缩，而直接进行脱水，这就大大节省了污泥处理费用。有研究得出,在处理生活污水时。MBR最好排泥时间在35d左右。 由上述可知，MBR工艺所含有优越性，是现在其它处理工艺无法比拟，该工艺在城市污水或生活污水处理、高浓度有机废水、难降解有机废水和中水回用等方面全部含有宽广应用前景。化粪池和调整池污泥定时清掏，清掏污泥经过无害化处理后外运。四、各工段去除率表2-1 各工段设计去除率一览表序号处理单元指标CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)氨氮(mg/l)1平面格栅、调整池进 水40020015040出 水36018010540去除率%101030/2水解酸化池进 水36018010540出 水2169010516去除率%4050/604接触氧化池进 水2169010516出 水6522.51058去除率%7075/505MBR膜池进 水6522.51058出 水26762.4去除率%607095706排放标准5010105五、污水处理各处理单元设计1、格栅井格栅井功效：拦截粗大悬浮物。构筑物：处理规模1m3/h，钢砼结构，和调整池合建。格栅井平面尺寸为1.50.6m ,深度1.5m（深度依据化粪池来水管道标高确定）。格栅井内设平面格栅一台，拦截捞取出来栅渣经过无害化处理后外运。关键设备及参数： 格 栅 数 量: 1台 类 型: 平面格栅 耙齿间隙: 10mm 宽 度: 600mm 倾 角: 7502、调整池功效：稳定污水水质水量，调整pH，为后续处理构筑物发明条件。构筑物：处理规模1m3/h，钢砼结构，地下式。在调整池出口处设2台WQ型潜污水泵。调整池出水提升至MBR生物膜反应器。设计参数：工艺尺寸为223m有效容积V=10m3，水力停留时间HRT=10h。 提 升 泵 数 量: 2台(一用一备) 类 型: 潜水排污泵 单台流量：Q=1.5m3/h 扬 程：H=10m电机功率：N=0.75kw3、MBR膜生物反应器 MBR膜生物反应器包含水解酸化池、接触氧化池、膜池、清水池和操作间，外形尺寸：LBH=6.03.03.0m。3.1工作原理MBR膜生物反应器是结合生物学处理工程和膜分离工程处理方法。生物学处理，利用输入水内存在有机物为营养源微生物，把水中存在胶质性及溶存性有机物转换成多个气体和细胞组织工程，MBR膜生物反应器和传统生物学处理方法（活性污泥法、长久曝气法、接触氧化法等）最大差异点是高效分离方法。传统生物学处理，利用微生物流量和水比重差重力沉降高效分离方法，操作复杂对发生各负荷对策能力低而恶化污泥沉降性。所以处理水质变动大，不过MBR系统使这些问题点得以处理，确保污水处理稳定性高效率。使水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（STR）完全分离。其高效固液分离能力使出水水质良好，悬浮物和浊度靠近于零，并可截留大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用，尤其适适用于中水处理。3.2技术参数型 号： MBR-1外形尺寸： LBH=6.03.03.0m处理能力： 1m3/h设备件数： 1件 MBR膜型号： ESMBR-SH70 单支膜面积： 70膜设计通量： 5.26.0T/D数 量： 5 不锈钢射流式自吸泵：SZ037 0.37KW2（一用一备） 鼓风机关键参数以下： 型号：HD-40S 数量：2台（一用一备） 风量：0.69m3/min 风压：49KPa 电机功率：0.75Kw3.3 MBR帘式膜技术指标材质聚丙烯膜丝形状中空纤维膜内径320m 350m膜壁厚40m 50m微孔平均孔径0.1m 0.2m透气率7.0x102cm3/cm2.s.cmHg纵向强度120Mpa孔隙率40%50%运行压力：-0.01-0.05MPa使用温度范围445PH值014六、总图及高程部署1、总图部署按工艺步骤特点和各建（构）筑物平面大小，对污水处理站平面进行部署。部署时在满足各构筑物施工、设备安装和管道敷设及管理维护前提下，处理构筑物间距要紧凑，步骤上相连构筑物相邻部署，并尽可能采取组合部署。站区道路要方便交通运输，并和城市交通网合理连接。2、高程部署生活污水管道搜集综合污水后自流进入调整池，调整池出水提升进入MBR膜生物反应器，出水达标排放。第三章 关键处理构筑物和设备一览表一、关键处理构筑物表3-1 关键处理构筑物一览表序号名 称结 构规格及参数数量备 注1格栅井钢砼LBH=1.50.61.5m12调整池钢砼LBH=2.02.03.0m13设备基础钢砼LBH=7.040.3m1二、关键设备、器材一览表表3-2关键设备、器材一览表单位：万元序号设备名称规格及参数单位数量单价总价备注1平面格栅设备宽：600mm，b=10mm，H=1.0m，安装角度75台1不锈钢2污水提升泵WQ1.5-10-0.75Q=1.5m3/h,H=10m,N=0.75Kw台21用1备3浮球液位计电缆式浮球只64MBR膜生物反应器LBH=6.03.03.0m台1碳钢防腐5微孔曝气器215套28套含曝气管道6潜水搅拌机QJB0.37/6-220/3-960/S台17中空纤维膜ESMBR-SH70，单支膜面积：70片5含连接管件、支架8污泥回流泵Q=5m3/h,H=20m,N=0.55Kw台19不锈钢射流式自吸泵SZ037台21用1备10膜冲洗泵Q=2m3/h,H=15m,N=0.37Kw台111膜清洗装置加药箱V=200L，PE材质套1配计量泵1台12回转式鼓风机HD-40SQ=0.69m3/min,H=49KPa,N=0.75Kw台21用1备13电气控制柜PLC控制台114电力电缆批115控制电缆批116系统管道、阀门、标准件、油漆防腐批117运输费18安装调试费19累计第四章 公用工程一、建筑结构设计1、建筑设计污水处理站是总体计划中一个关键组成部分。工程设计不仅要表现优异工艺，并应在满足工艺要求同时重视同地域、自然环境、人文环境协调，成为发电厂环境中主动原因和新景观。废水处理调整池、MBR膜生物反应池应和其它建筑造型融为一体，建成为景观式废水处理站。2、结构设计2.1 结构形式拟建构筑物，本着安全、经济、利于施工及结构合理标准选择结构形式。本工程构筑物采取钢制结构、钢筋混凝土结构。地震基础烈度按七度考虑，钢筋砼水池依据其水位和地下潜水位间最大水头，考虑其池壁厚度，确定其抗渗要求为S6。地下结构抗浮安全系数取1.2。2.2 建筑材料选择钢筋混凝土结构采取C25砼，抗渗标号S6。全部构筑物垫层采取C10。钢筋：d10，I级钢；d12，II级钢。水泥采取325一般硅酸盐水泥。钢材采取Q235A。二、电气、仪表及监控1、电气设计2.1 供电电源及负荷等级本工程关键为废水处理站提供污水处理服务，当污水处理系统停止供电后将造成大量污水无法处理，并无处排放，若不经处理排放，将造成环境污染，甚至会危害人体健康或危及生命。故本项目用电负荷等级为二级，其关键负担处理工作设备为二级负荷，其它配套设备及照明等为三级负荷。2、仪表及监控1）工艺设备及机电设备控制室控制。2）控制室控制系统提供全功效控制器来满足操作人员、系统维护人员和装置管理等需要。3、节能在本工程中污水处理工艺选择及单体工艺设计等方面充足考虑了节能，比如：其采取动力效率较高，底部曝气器进行鼓风曝气；污水处理工艺采取缺氧、好氧、MBR膜污水处理工艺，另外工艺步骤简练、顺畅，尽可能降低转折和迂回，降低污水、污泥提升扬程，节省电耗。本工程设计中尽可能采取自流，使水头损失降到最低程度以节省能源。三、防腐1、防腐本废水处理工程中，部分物品和材料处于腐蚀性环境，需进行防腐考虑，以降低废水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备和设施等腐蚀，确保设备和设施运行安全，确保工程质量，保持处理站美观。1.1 防腐对象（1）水泵设备；输水管、曝气管、加药管道等生产性设备和设施。（2）池内填料支架等。1.2 防腐方法(1) 防腐标准a、在价格合理情况下，依据所应用条件，关键部件和材料材质选择耐腐蚀和抗腐蚀材质。b、针对使用条件，选择适宜防腐涂料和防腐方法。(2) 抗腐蚀材质选择调整池水泵轴心部件，均为抗腐蚀金属，外壳为铸铁结构。c、水管：l水上管道采取钢管和钢制配件，外壁涂三道、内壁涂二道环氧煤沥青。l曝气管道采取耐腐蚀UPVC管。d、消毒管：采取耐腐蚀UPVC管。四、安全、消防和工业卫生1、安全生产在废水处理站运转之前，须对操作人员、管理人员进行安全教育，制订必需安全操作规程和管理制度。同时，需设置安全生产方法。2、安全方法遵照中国劳动法，并依据相关国家标准，配置劳动安全卫生设施。2.1 设备、材料安全防护1）全部电气设备安装、防护，均须满足电器设备相关安全要求。2）机械设备危险部分，如传动带、明齿轮、砂轮等必需安装防护装置。3）药品设置须设置专用库房、专员保管，并满足劳动保护要求。2.2 盖板各处理构筑物均为地下式，上有现浇盖板。2.3 有毒有害气体防护1）在产生有毒气体工段，配置防毒面具。2）对较深水池，检修时，需对其进行换气，满足劳动保护要求等。3、安全生产制度及教育劳动保护及安全生产方面要加强对职员法制教育，包含在建设期及运行期，其内容以下：3.1 建设期1）编制和实施多种相关施工安全政策纲领和各方面职员责任。2）对全体职员进行安全培训，事故和偶发事件应立即汇报。3）颁发和使用安全设备，如安全帽、安全鞋等。4）进行安全工作实践如脚手架、壳子板和开挖支撑等。5）任命安全监理和安全职员。3.2 运行管理期1）制订紧急反应计划。2）任命安全监理和安全职员。3）制订安全管理系统(体制)。4）定时对全部职员进行医疗检验。5）颁发和使用安全用具如安全帽、安全鞋、耳护套、工作服、气体检漏器等。