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四川石化厂前区污水资源化生态处理方案

四川石化厂区生活污水，部分办公楼污水及洗浴废水量为100m3/d，要求出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920 – 2002）冲厕、道路清扫、绿化水标准。
据此，宁波德安生态集团推荐以下方案，供参考。

2.1设计依据
2.1.1《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；　　　
2.1.2《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月修正）；
2.1.3《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月29日）；
2.1.4《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920 – 2002）
2.1.5《室外排水设计规范》（GBJ14—87）；
2.1.6甲方提供的有关资料；
2.2设计原则
2.2.1本方案设计原则严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规标准；
2.2.2设计中坚持科学态度，采用的生态处理工艺既体现了技术先进、又具有操作简单、运行方便的特点；
2.2.3坚持污水生化处理与生态化处理思想相结合的原则，营造和谐的污水处理生态环境；
2.2.4处理单元相对紧凑，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本；
2.3 项目范围
2.3.1本方案项目范围，由污水进入格栅井至生态绿地处理后出水达标之间的工艺、设备及电气设计，不包括污水的收集管网、外接电缆、污泥外运处理、以及出水外排设施等。
2.3.2本方案提供生活污水处理成套装置的安装、调试及操作人员培训等服务。
2.4 设计水量
根据甲方提供日处理量为：100m3/d，据此本方案设计小时处理水量为5m3，其主要污染源为生活污水。
2.5 进水水质
由于未提供排水点原污水水质，现参考张自杰主编的《环境工程手册·水污染防治卷》典型的生活污水水质，本项目的处理前原污水水质，见下表。
污水处理前设计水质主要指标
项目
设计进水水质
BOD5 (mg/L)
200
CODcr (mg/L)
400
SS (mg/L)
220
NH3-N (mg/L)
30
pH
6-9
2.6 出水水质
根据甲方提供的要求，本方案设计中出水水质指标参照《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920 – 2002），主要污染物最高排放浓度见下表：
项目
指标
CODcr(mg/L)
60
BOD5 (mg/L)
10
浊度（NTU）
5
NH3-N (mg/L)
10
pH
6-9

目前，一般的污水深度处理需要较大的投资和运行费用，这是制约污水回用健康发展的重要问题。污水处理工艺的选择，是根据污水水质、出水要求、污水处置方法以及当地温度、工程地质、环境等条件作慎重考虑。工艺选择的原则，应该综合考虑工艺的可靠性、成熟性、适用性、去除污染物的效率、投资省、运行管理简单、运行费用低，为标准选择最优的工艺方案。
污水处理工艺从机理上讲主要分为物化技术和生物技术两大类，就生活污水而言，由于其浓度低、水质相对稳定的特点，国内外主要以生物处理为核心单元进行治理。
通过对当前比较流行的活性污泥法、AB法、SBR法、氧化沟工艺等进行比较，我们推荐采用将生化与生态相结合的预处理技术+生态绿地：
3.1 预处理工艺简介
预处理工艺是遵循“因地制宜、因势利导、化害为利、生态解决”的生态原则，通过高效复合微生物菌团为主的微生物生态系统，结合超微气泡曝气技术，达到物理、化学、生物三者协同作用，对污水进行净化处理的高效生态污水处理工艺。
复合微生物菌团固定在活性生物填料上，除氨去氮效果好，出水水质好。
预处理的四大核心技术是:高效复合微生物菌团、超微气泡曝气、活性生物填料、水体的自净处理。
3.2 预处理工艺特点
1、采用高效复合微生物菌团净化水质，出水水质好。
2、活性生物填料作载体，空隙率高，自组织性、自适应性好，微生物固定量高。
3、高效超微气泡复氧，氧的利用率高。
4、不需PLC等自动化设备，管理简单，运行费用低。
5、投资省，占地少，模块化建设，施工周期短。
6、污泥量少。

3.3人工生态绿地系统
生态绿地生活污水处理的新工艺，是人工湿地系统之一。该技术为德安生态集团独家拥有，获三项国家发明专利。
德安集团在业界首先提出“人工生态绿地”的概念；
德安集团在业界首创将该处理系统应用于住宅小区；
人工生态绿地污水处理系统是德安集团应用生态理念，对污水进行源头控制、分散处理、资源利用的先进工艺之一。是经数百个工程项目实践系统不堵塞的成熟工艺。
该技术为国家《建筑中水设计规范》推荐技术、《建筑中水工程》推荐技术、中国城市规划学会城市生态规划与建设学术委员会推荐技术、国家发改委《小城镇污水处理工程技术指南》推荐技术，为“二零零五年国家环境保护实用技术”，在生态村镇、居民住宅小区、高教园区、风景旅游区、水源保护地等建设区域数百个项目上得到应用并取得成功，反应效果良好。
人工生态绿地系统是建在城镇建设区域原有绿地或公共用地上的经过特殊结构改造的绿地系统，使之最适合植物生长和微生物活动（包括好氧和厌氧过程）。 它利用模块中基质、植物、微生物之间的相互作用，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用，达到对污水的净化处理。

本系统中一方面污水能在床体的填料缝隙中流动过滤、充氧作用后达到微生物的好氧处理。另一方面可充分利用填料表面生长的生物膜、发达的植物根系和填料截留等作用，进一步提高处理能力和处理效果。
人工生态绿地处理系统是在一般绿地的基础上进行特殊结构设计的，由人工建造和监督控制的有一定长宽比的生态模块。模块主体为卵石、粗沙、细沙、微生物组成的填料床，并在床体表面种植具有处理性能好、耐污性好、适应能力强、根系发达且美观的植物。在广大农村地区，床体表面完全可以栽植蔬菜等农作物，既吸收了污水中的营养物质，又使得水质得到了净化。
污水中的营养物质通过微生物降解，由植物吸收，植物经过光合作用吸取污水中的富营养物质，有效地去除污水中的CODcr、BOD5、氮、磷等化合物。同时植物也不断地利用太阳能进行光合作用,提供微生物的氧化反应所需的氧源。
人工生态绿地处理系统不仅能实现对污水的有效处理，还可以在绿化美化环境的同时达到治污、净水、节能、节水、节地之目的，实现降温、降噪、净化空气之功效。
(1) 生态性：水和营养物通过生态措施得到了有效分离和物质循环，物尽其用 。
(2) 景观性：系统本身就是一道独特的自然景观，且与周围景观相协调。
(3) 经济性：自然生态净化系统采用太阳能、重力能和生物能为主要能源，运行费用低。生态系统一旦建成，稳定性和可靠性高，无需人工干预，能减少运行费用，因此很有经济意义和现实意义。
生态绿地污水处理系统工艺特点
1) 环境和谐，外形美观，为景观绿地或菜地，无臭气问题；
2) 系统依靠生物链生态协同作用处理污水，出水水质好（可符合生活杂用水标准）；
3) 流程简单、管理简单，无需专业人员管理；
4) 应用生态能源，节能节费，运行费用低，资源（回用水+蔬菜）回用收益完全可以支付运行费用。
5) 生态效益显著：美化环境同时处理污水，并可净化空气、造氧、吸收光污染和噪声污染，消除热岛效应，改善局部小气候。
6) 防堵塞专利设计;
7) 具有反冲洗功能;
8) 十余年工艺研究、工程实施和运行经验,工艺更具科学性和合理性。
因此具有使用寿命长,出水水质好的显著优势.
3.5生态绿地处理系统运行维护
运行：本系统运行采用自流分配水量控制技术，无需专人管理。
维护：
3.5.1、成立专业维护队伍，对生态绿地系统提供系统维护服务。也可由园艺维护人员经培训指导后兼管。
3.5.2、本生态系统设计解决了系统的堵塞现象，仅需每年对系统表层进行一次整理，并对系统进行反冲洗维护，所需时间为1-2天，维护相当简单方便。
3.5.3、为使绿地更符合人们的审美观，需对绿地中的植物进行修剪、整理。

运行中的生态绿地污水处理工程

泵
4.1 污水处理工艺流程
回用或排放
收集水池
生态绿地

预处理系统
格栅井
污水

污泥至化粪池 消毒

4.2 工艺流程说明
化粪池出水由污水收集管网收集自流进入格栅井(格栅井内设有格栅，拦截漂浮物质和其他杂质后)污水再自流至预处理系统，如为洗浴水，需在前端进行预处理，去除其中的毛发等杂质，通过生物的吸附降解作用，去除水中的污染物质，再进行沉淀，使从填料表面脱下的生物膜在沉淀池中分离，剩余污泥抽至化粪池以节约成本，污泥定时外运处理。沉淀出水再由水泵提升进入生态绿地布水系统，将污水均匀分配到人工生态绿地的生物填料层中，在微生物的作用下，污水中的剩余污染物得以去除，净化后的污水收集于集水池，经消毒后可回用。
4.2.1 预处理系统
预处理工艺是遵循“因地制宜、因势利导、化害为利、生态解决”的生态原则，通过高效复合微生物菌团为主的微生物生态系统，结合超微气泡曝气技术，达到物理、化学、生物三者协同作用，对污水进行净化处理的高效生态污水处理工艺。
4.2.2生态绿地
有效地去除污水中的CODcr、BOD5、氮、磷等化合物。
(注：由于甲方未提供排污口出水标高，故本方案设计中排污口出水到处理系统进水为自流，如现场排污口埋深较深，无法自流进入处理系统，则需考虑提升进水)
4．3出水资源化利用
结合该处理点地形，污水中的营养可通过生态绿地生态技术转化成植物。未端出水主要考虑资源利用，补充人工湖，也可用于厂区内绿化浇灌用水，实现水与营养物质的生态循环。；
5.1格栅渠
A：主要构筑物
格栅渠
池型尺寸： 1.2m×0.6m×2.0m
数量： 1座
B：主要设备
格栅
数量： 1套
规格： 1.2m×0.6m
栅隙： 5mm
5.2预处理系统
A：主要构筑物
数量：　　　　　　　 1座
池型尺寸：　　　　 6.4m×3.0m×3.3m
BOD5容积负荷： 0.6kgBOD5 /m3·d
沉淀池表面水力负荷： 1.5m3/m2·h
结构：　　　　　　 钢砼
B：主要设备
⑴生物填料
型号： DAT-2#
数量： 38m3
⑵旋混曝气器
数量： 25套
⑶高效复合微生物菌团
本项目微生物接种采用我公司专用的高效复合微生物菌团，其具有启动速度快，挂膜周期短，降解污染物质效果好，耐冲击负荷等优点。
在系统启动时投加高效复合微生物菌团2.0kg。
⑷污泥泵
数量 1台
流量： 3m3/h
扬程： 7m
功率： 0.37kW
⑸提升泵
数量 1台
流量： 10m3/h
扬程： 10m
功率： 0.75kW
⑹斜管
数量 8m2
⑺鼓风机
数量： 1台
单台风量： 0.71m3/min
单台功率： 1.5kW
升压： 0.04MPa
外型尺寸： 500×380×340mm
鼓风机房：为考虑园区美观以及减少噪音对生活区环境的影响，鼓风机房钢制结构埋地，尺寸1.2m×1.0m×1.5m。
⑻除臭装置
数量： 2套
安置于曝气池的检查井口内，对向外释放的臭气进行生物降解处理，日常维护简单，不用电，定期（每周）向装置洒水，保持填料层湿润即可。
5.3人工生态绿地
外观为景观绿地，整体形成水、微生物、植物、动物共生的生态系统。生态绿地处理污水负荷：0.5m3/ m2.d。污水进行生态化处理，需生态模块总面积 200平方，本方案分一块生态模块进行处理。
生态绿地中主要种植女贞、美人蕉、鸢尾、麦冬、高羊茅等植物。同时为了与周围绿化相融合，将生态绿地设计边缘处理，结合当地特点，以及园林绿化工程设计方案，种植一些乡土树种。但考虑到生态绿地的处理效果，只在生态绿地中适当种植灌木，形成园林景观效果，增强高低错落的空间层次感，使园林景观与生态景观充分相结合。
A：主要构筑物
生态绿地
模块面积：　　　　　　200m2
数量：　　　　　　　　1座
模块深度：　　　　　　1.0m
处理负荷：　　　　　　0.5m3/m2.d
5.4消毒池
A：主要构筑物
数量：　　　　　　　 1座
停留时间： 1h
池型尺寸：　　　　 2.0m×2.0m×1.8m
B：主要构设备
⑴消毒装置：
采用缓释氯片消毒，根据进出水水质，通过现场实验确定消毒剂投加量。根据我们的一般实验确定本项目的消毒剂平均投加量为20mg/L，固态投加，每天投加氯片2.0kg。

序号
设备（材料）名称
规格及型号
数量
备注
1
钢制格栅
1.2m×0.6m
1道
栅隙5mm
2
毛发过滤器
DA-2P
1台

3
预处理系统
生物填料
DAT-2#
38m3

旋混曝气器

25套

高效复合生物菌团

2.0kg

斜管
Ф80
8m2

提升泵
流量10 m3/h，扬程10m
1台
功率0.75 kW
鼓风机
风量：0.71m3/min，升压0.04Mpa
1台
功率1.5kW
鼓风机房
1.2m×1.0m×1.5m
1个
钢制结构
污泥泵
流量3m3/h，扬程7m
1台
功率0.37 kW
4
除臭装置
DA-Ø500
2套

5
消毒装置

1套

6
管道、阀门、配件

1套

7
控制系统

1套

7.1 土建
序
构筑物名称
尺寸
数量
备 注
1
格栅井
1.2m×0.6m×2.0m
1座
砖混
2
预处理系统
6.4m×3.0m×3.0m
1座
砖混
3
消毒池
2.0m×2.0m×1.8m
1座
砖混
4
生态绿地填料及土方开挖
10m×20m
1座

7.2设备材料
序号
设备（材料）名称
规格及型号
数量
1
格栅
Φ450
1套
2
毛发过滤器
DA-2P
1台
3
鼓风机
风量：0.71m3/min，升压0.04Mpa，
1台
4
曝气器
PD3
25套
5
提升泵
50WQ20-10-0.75
2台
6
生物填料
DAT-2＃
38m3
7
高效复合微生物菌团
DA废水清-08
2kg
8
鼓风机房
1.2m×1.0m×1.5m
1套
9
控制系统

1套
10
管道、阀门及配件

配套
11
生态模块内部材料
10m×20m　
200m2
12
蜂窝斜管
Ф80
8 m2
13
除臭装置
DA-Ø500
2套

8.1电耗
由于污泥泵使用时间极少，因此该费用不计；
序号
设备名称
数量(台)
单机功率(KW)
总功率
(KW)
运行时间(h/d)
电耗(kw.h/d)
1
鼓风机
1
1．5
1.5
12
18
2
提升泵
1
0.75
0.75
10
7.5
合计
25.5
8.2运行费用
序号
项目
电耗
单位费用
费用(元/吨污水)
1
电耗
按25.5kw.h/d
0.6元/kw.h
0.153
合计

0.153
注：设备的折旧费、人工费、维护费未计算在内。
考虑相关因素，本处理站按照0.2元/吨计。
污水资源化利用系统的良好运行必须建立在对处理系统有效的维护上，尽管生态绿地系统管理简单，但并不意味着不需要管理。
对该系统的管理和维护主要是：
1) 预处理系统的维护：预处理池应半年清理一次，对池底的沉淀物清理后用作农肥，确保处理系统效果；
2) 生态绿地系统基本采取无动力运行方式，有专利技术的防堵塞工艺保证，同时系统表面种蔬菜为主，能产生一定的经济效益，
3)
4)

宁波德安生态环保工程有限公司
成都华星德安水处理设备有限公司
2010.7.