1、 生活污水 处理 建 议 方 案 规模： 10t/d 处理指标：一级 A 上海泓济环保工程有限公司 联系人：曾颖 电话： 15801878457 邮箱： 目 录 一、项目概况 . 1 1.1 项目背景 . 1 1.2 设计范围 . 1 1.3 设计采用的规范和技术标准 . 1 二、 设计概念 . 2 2.1 山区生活污水设计理念 . 2 2.2 污水管网布置原则 . 2 三、 污水处理工艺设计 . 3 3.1 水质和水量 . 3 3.2 处理工艺选择 4 3.3 处理工艺分析 7 3.4 详细设计 8 四、项目实施计划 . 13 4.1 项目进度时间表 . 13 4.2 一体化设施安装和调试
2、 . 13 4.3 运营和维护 13 第 1 页 一、 项目 概况 1.1 项目背景 某 地 生活污水和厨余污水需要进行处理，达到一级 A 标准，排入流域。 1.2 设计 范围 本方案 主要为 生活污水处置设施 设计和处理效率分析。 1.3 设计采用的规范和技术标准 市政公用工程设计文件编制深度规定 （ 2004 年 4 月） 城市污水处理工程项目建设标准 （ 2001 年） 城市排水工程规划规范 （ GB50318-2000） 城市给水工程规划规范 （ GB50282-1998） 地表水环境质量标准 （ GB3838-2002） 室外排水设计规范 （ GB50014-2006） 城市污水生物
3、脱氮除磷处理设计规程 （ CECS 149： 2003） 鼓风曝气系统设计规程 （ CECS 97： 97） 污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 （ CJJ60-94） 污水再生利用工程设计规范 （ GB50335 2002） 污水综合排放标准 （ GB8978-1996） 城镇污水处理厂污染物排放标准 （ GB18918-2002） 污水排入城市下水道水质标准 （ CJ 343-2010） 城市污水再生利用 城市杂用水水质 （ GB/T 18920-2002） 城市污水再生利用 景观用水水质 （ GB/T 18921-2002） 农用污泥中污染物 控制标准 （ GB428484） 室外给水
4、设计规范 （ GB50013-2006） 第 2 页 二 、 设计概念 2.1 山区生活 污水设计 理念 由于 山区 管理落后，生活设施不健全，缺乏污水和垃圾处理的环保基础设施，再加上长期以来 缺乏市政公用统一管理 ， 污水集中处理的模式很难在 山区 得以推广，因此 采用 适宜于 山区 生活污水的分散处理技术工艺。 为 节约 分散式污水处理 成本，可以在项目设计阶段考虑以下几点： 1) 节省管网费用。 2) 削减重复研发费用。 山区 生活污水治理所使用的技术大多由成熟技术发展而来 ， 在实际应用时并不应该花费过多费用。为了降低 山区 生活污水治理工程的总成本，重复研发费用必须削减或去除。 3)
5、 降低工程造价。是否可以仅用单个工艺流程就达到大致相同的处理效果 ， 从而节省总建设费用。 4) 多主体参与，减少建设和运营管理费用。让 业主 参与到 山区 生活污水治理工程的建造和后续管理中，可以降低工程的建造和运营费用。对于技术含量较低的土建工程，可以在工程设计单位的指导下，由 业主自行 承担施工安装操作。工程建成后，对技术含量较低、后续管理较为简单的水污染治理工程，应该对 企业用户 进行简单培训，由 企业用户 自行管理，降低人工费用。 2.2 污水管网布置原则 1) 管网布置应根据 整体改造 规划，合理确定服务范围，并依据规划实施，尽量采用雨、污分流。 2) 污水管道的铺设应与 村落 道
6、路的规划结合起来，原则上管道均敷设在道路下。 3) 污水输水主干管的布置方案应经过经济、技术比较，做到技术上先进，经济上合理，最终确定切实可行的方案。 4) 为减少常年运行费用，在干管埋深合理的情况下，尽量采用重力排水，不设污水提升泵站。 5) 充分考虑近期改造与远期建设的关系，留有余地。 6) 注意地质条件、地面建筑和地下设施情况，尽量避免管道通过地质条件较差的地区，以缩短工期，降低施工费用和维护管理费用。 第 3 页 三 、 污水处理 工艺 设计 3.1 水质和水量 3.1.1 水量 拟定污水处理设计规模为 10 m3/d， 即 0.417 m3/h。 3.1.2 进水 特点 生活污水中含
7、有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高 ， 在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。 现对该污水进行处理，要求出水水质各项指标达到一级 A 排放标准。 3.1.3 进水水质 由于无法实地检测进水水质，故本设计 进水水质 按照中国乡村 生活污水水质 ，具体指标见 下 表。 对进入污水处理站的来水，要求经过化粪池的预处理。 表 1-1 设计进水水质 序号 项目 进水 1 CODcr（ mg/L） 250 2 BOD5（ mg/L） 150 3 SS（ mg/L） 200 4
8、 氨氮 50 5 总氮 60 6 总磷 4 7 PH 值 6 9 3.1.4 出 水 水质 污水经处理后出水水质应达到 污水综合排放标准（ GB 8978-1996）中的 一级A 标准 ，具体指标见 下 表。 表 1-2 设计 出水 水质 序号 项目 进水 第 4 页 1 CODcr（ mg/L） 50 2 BOD5（ mg/L） 10 3 SS（ mg/L） 10 4 氨氮 5 5 总氮 15 6 总磷 1 7 PH 值 6 9 3.2 处理工艺选择 3.2.1 处理工艺选择 对于农村生活污水，工艺简单、处理效果有保证、运行维护简便 、 技术的一次性投资建设费用相对较低 、 运行费用少，不使
9、用化学药剂、电耗低 ，同时 应结合当地的自然 地理条件 的污水处理系统是一种具有最佳综合效益的选择 。 农村 生活污水主要为厨房污水、冲厕污水，洗涤污水，其为普通生活污水，特点为可生化性能好。 针对该特点和污水达标排放的水质要求， 设备核心技术采用 改良AO 生物膜反应器 为主体工艺 ，絮凝沉淀为深度处理 的生活污水处理处理系统。 3.2.2 改良 AO 工艺介绍 新型、高效的 生化 处理 技术 改良 AO 工艺 是在活性污泥法基础上，结合生物膜法的优势，以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理新工艺，尤其适用于 生活 污水
10、及要求脱氮除磷的处理。 该方法为各种优势微生物的生长繁殖创造了良好的环境条件和水力条件，使得有机物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化过程保持高效反应状态，有效地提高生化去除率。该法采用组合式联体结构，占地面积小，运行费用低，剩余污泥量少。 改良 工艺的原理流程图见 下 图， 改良 AO工艺的缺氧、好氧过程 的交替进行使缺氧区同时起到优化选择器的作用。 第 5 页 图 2-1 改良 AO 工艺系统原理流程图 该 工艺通过在曝气池中增加固定的酶浮填料作为生物附着载体使得系统的生物总量是同体积的活性污泥法的 2倍以上，大大提升了污水生化处理系统的处理能力。酶浮填料的存在，对水流及气流均起到强制紊动的作
11、用，同时促进水中污染物、空气与微生物细胞的充分接触，从实质上强化了传质过程。因此， HBF系统中污泥泥龄长，反应器容积负荷高，水力停留时间短且氧的转化率高，可以有效节省投资与运行成本。 改良 AO系统依靠固定于新型酶浮填料表面上的微生物及悬浮活性污泥共同降解有机物， 该 系统综合了活性污泥与生物膜法的优点，由于酶浮填料的加入，使污水 处理的机理和效能都大为改变。在 HBF系统中，微生物生存的基础环境由原来的气、液两相转变成气、液、固三相；这种转变为微生物创造了更丰富的存在形式，形成一个更为复杂的复合式生态系统。 HBF系统中同时存在着附着相和悬浮相微生物，在任何时候都有一些游离的菌体附着在载体
12、表面，同时又有一些生物膜脱离载体表面而形成悬浮污泥。当这一过程达到平衡时，反应器中的载体表面就形成稳定状态的生物膜，这层生物膜与液相中的悬浮污泥共同发挥作用，各自发挥自己的降解优势，同时又在纵横两个方向上相互关联。在纵向上 ,微生物构成了一个由细菌、真菌 、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级别组成的复杂生态系统，其中每一个营养级的数量都受到环境和其他营养级的制约，最终达到动态平衡。在横向上，沿着液体到载体的方向，构成了一个悬浮好氧型、附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型的多种不同运动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统，从而使得系统可完成有机物的去除的任务。 固定床平板填料 简介 改良 AO
13、反应器中采用了 酶浮填料 作为生物膜，强化生化反应。 酶浮填料 和组合填料的对比详见下表 。 污泥回流 混合液回流 膜 缺 生 沉 氧 化 淀 进水 生 好 池 化 氧 出水 池 池 剩余污泥 第 6 页 酶浮填料 在加工过程中经过离子化材料 改性及亲水高分子共混改性，表面带正电荷，这将使微生物在载体表面附着、固定过程更加容易进行。 固定床 平板 填料在保证比表面积大的前提下，有较好的机械强度。在水力剪切作用以及载体之间的摩擦碰撞过程中不会发生破损。由于生产过程中主要使用改性高分子材料作为基材，耐酸、耐碱、对含有有机物（烃类、苯类）的高难度污水适应性更好，耐腐蚀性强，使用寿命可达 8-10 年
14、， 可有效使用于 含特殊污染物（如酚、有毒、有害金属离子、高酸、高碱等）的废水。 表 2-1 酶浮 填料对比组合填料 序号 参数 酶浮 填料 组合填料 1 概述 酶浮 填料属于定型固定床填料，通过高分子材料混纺，实现了 “双层膜 ”和 “空隙层 ”的特殊结构，从而实现了比表面积大，空隙率高的特点。 酶浮 填料在加工过程中经过离子化材料改性及亲水高分子共混改性，表面带正电荷，这将使微生物在载体表面附着、固定过程更加容易进行。 组合填料是在软性填料和半软性填料的基础上发展而成的，它兼有两者的优点。其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花
15、状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡。 2 材质 改性高分子材料混纺，材料性能稳定，抗紫外线能力强，不易老化 聚乙烯及其衍生物或聚丙烯及其衍生物、醛化纤维或涤纶丝，受紫外线影响容易老化 3 填料单位重量 2000g/m3，单位重量较轻 2500g/m3,单位重量较重 4 比表面积 比表面积大于 800 m2/m3、比表面积较大 比表面积一般在 300 m2/m3 5 机械强度 填料抗拉强度大于 8kN/m，较强 填料抗拉强度小于 5kN/m 6 微生物量 单位体积污泥悬挂量 4-7kg/m3 单位体积污泥悬挂量 3-5kg/m3 7 挂膜速度 挂膜周期 7-15 天，材质为亲水性材质，挂膜快
16、 挂膜周期 10-15 天，挂膜较快，且一旦挂膜就不容易脱落，形成填料区堵塞、板结 8 水力影响 侧向投影面积小于 5%，沿水流方向布置，水力条件呈层流状态，填料扰动较小，对原有流态阻力小 侧向投影面积大于 10%，沿水流方向布置，受水流方向及曝气方式影响，填料存在较大幅度扰动 9 生物膜厚度 大于 3mm,微生物固载能力强 大于 1mm,微生物固载能力较强 10 硝化菌比例 硝化菌比例大于 10%，能够实现同步硝化反硝化，对氨氮去除效率高 硝化菌比例大于 2.5%，能够实现硝化反硝化，对氨氮去除效率较高 11 使用寿命 高于 6 年 一般 2-3 年 12 生物亲和 采用纤维纺丝、针刺、起毛
17、等工艺，表面带正电荷，与表面带负电荷的微生物吸 材质呈电负性，通常微生物表面带负电， 不利于微生物附着； 第 7 页 序号 参数 酶浮 填料 组合填料 性 引，挂膜牢固 13 生物膜更新 生物膜脱落更新容易 结构上容易存在污泥结团现象，导致内部菌种失去活性 根据以上介绍和优劣对比， 酶浮 填料更适合于一体化生化反应器。 3.3 处理工艺 分析 3.3.1 污水处理工艺流程 推荐的污水处理工艺流程见 下图 。 生活污水 达标 排放 图 2. 污水处理工艺流程图 3.3.2 工艺流程简述 流程说明：生活污水经管道收集，污水流经化粪池后进入污水处理站，进入调节池，调节池内设置 格栅网 ， 将污水中的
18、大颗粒污染物阻挡在系统外 ， 然后 污水由泵提风 机 A 级生物池 沉淀池 O 级生物池 剩余污泥定期吸走外运 调节池 消化液回流 污泥斗 虚线框内为一体化污水处理设施 管式消毒器 一体化絮凝沉淀 第 8 页 升至 AO 工艺中的厌 氧池（ A 池） ，厌氧出水进入缺氧池，污水经设置混合液回流，污水在缺氧池发生反硝化除去水中的氨氮，出水再自流至生物接触氧化池（ O 池） 进行好氧生化处理， 氧化池放置酶浮填料，作为强化生化反应膜， 在氧化反应段中实现有机物的去除、氨氮的硝化和磷的吸收去除。 曝气池出水泥水混合物部分回流缺氧池，部分至进入二沉池，进行泥水分离 ，同时通过管式消毒器进行消毒 。 沉
19、淀池出水经过一体化微絮凝过滤装置，达到除磷和深度处理效果，最后达标排放。 二 沉池底部污泥部分用泵送回流至厌氧池补充污泥，剩余污泥 由排泥管 排入泥斗中，通过自然晾晒降低污泥的含水率，定期排空泥斗 。 含水率降低后的生活污水剩余污泥可作为山坡或树林的覆盖土。 3.3.3 工艺 特点 本污水处理 设备 有如下特点： (1) 污水处理系统具有较高的可靠性，出水水质确保达标；充分考虑了原水的浓度变化性； (2) 污水处理系统具备较强的抗冲击负荷能力； (3) 污水处理系统采用先进的工艺和控制设备，可以有效降低处理系统的日常维护费用，工程档次高； (4) 污水处理工艺构筑物构造简单，节省投资，运行费用
20、低； (5) 污水处理系统简单实用，运行管理和操作方便。 3.4 详细设计 3.4.1 各个工艺单元描述 A. 调节池 功能说明：使污水水质、水量均匀，提高系统抗冲击负荷的能力，保证污水提升泵正常开启。 保证液位计和提升泵之间的通讯，用液位自动控制提升泵的工作。 调节池为地下式，由设备提供商进行设计提资，由业主进行施工。 数 量： 1 座 设计参数：有效停留时间 36.0h 池体尺寸： 3m 2m 3m 配套设备： 第 9 页 提升泵： 1 台 ， Q=0.417m3/h， H=5m， N=0.75kW 液位计 ： 1 套 格栅网： 1 套 B. 缺 氧池（ A 池） 功能说明： 缺 氧条件下
21、， 缺 氧 处理是利用 厌氧菌 的作用，去除污水中的 有机物 ，通常需要时间较长。 厌氧 过程可分为水解阶段、酸化阶 段和 甲烷化 阶段。 数 量： 1 座 设计参数：溶解氧浓度为 0.2 0.5mg/L，有效水深 2.0m，水力停留时间为 4h。 配套设备： 空气 搅拌机 ： 1 套 C. 氧化池（ O 池） 功能说明：通过好氧反应分解水中将可生物降解的 CODcr（ BOD5）转化为二氧化碳和水，同时部分作为微生物的基质合成新的菌体进行硝化反应，去除污水中的大部分 NH3-N。 氧化池中设置了生化反应膜酶浮填料，菌群生长和附着效率大大提高，污泥负荷取 0.08kgBOD/md，污泥负荷取
22、5.5g/l。 数 量： 1 座 设计参数：溶解氧浓度一般为不小于 2mg/L，有效水深 2.0m，水力停留时间为12h。 配备设备： 酶浮 填料 ： 1 套，高分子有机合成材料，间距 150mm 罗茨风机 ： Q=1 m3/min， N=1.1kW 微孔曝气 管： 1 套 D. 沉淀池 功能说明：进行泥水分离，回流污泥。 数 量： 1 座 设计参数：中间设有导流筒，有效水深 2.0m，水力停留时间 6h。 出水管道采用管式消毒装置，对大肠杆菌等进行灭杀。 配备设备： 第 10 页 导流筒 ： 1 套 三角溢流堰 ： 1 套 气提回流设施： 1 套 管式消毒器： 1 套 E. 综合间 功 能：
23、安装配电柜，罗茨风机 ，加药系统 ，提升泵 ，反洗风机 等 数 量： 1 座 F. 絮凝过滤设备 功 能： 为满足一级 A 出水需求，在生化反应后设置深度处理单元 微絮凝过滤 。该设备 将絮凝与过滤相结合，原水不经过沉淀池。加药混合形成颗粒相近的微絮粒后，其粒径 d 大约 40m60m，即刻进入滤池过滤，这种方式称微絮凝过滤，其机理是微絮凝粒与滤粒的充分碰撞和接触吸附，被滤层截留下来，这时，滤料也是接触凝聚介质。 数 量： 1 座 配备设备： 提升泵 ： 1 台 ， Q=0.417m3/h， H=10m 反洗风机 ： 1 套 ， Q=1 m3/min，间歇开 加药系统 ： 1 套 ，加药量 P
24、AC=1kg/d，含加药泵，加药桶 3.4.2 主要工程量 表 表 3. 10t 生活污水处理 处理站构筑物清单 （业主范围） 序号 名称 尺寸 （ L B H） 数量 单位 1 进水调节池 3m 2m 3m 1 座 2 生化处理 设备基础 5m 2m 0.2m 1 座 3 絮凝过滤设备基础 1m 1m 0.2m 1 座 表 4. 10t 生活污水处理 站 设备 清单 （ 系统 商提供） 序号 名称 技术参数 数量 单位 调节池设备 1 格栅网 间距 10mm 2 个 第 11 页 2 提升泵 Q=1.5m3/h， H=5m ，N=0.75kW，带通讯 1 台 3 液位计 液位计，带通讯 1
25、个 4 管道管件 1 套 一体化污水处理 +深度处理设备 1 缺氧生化反应区 2 进水流量计 1 个 3 空气搅拌 1 套 4 好氧生化反应区 5 酶浮填料及支架 有机高分子合成材料 5 立方 6 微孔曝气管 6 套 7 鼓风机 Q=1m3/min， N=1.1kW 1 台 8 气提回流系统 1 套 9 沉淀区 10 中心筒 1 套 11 管式消毒器 1 套 12 出水系统 1 套 13 整机管道阀门 1 套 14 整机壳体 Q235B， 4.5m1.5m2.3m 1 套 15 内部防腐 环氧沥青防腐涂料 1 套 16 电气和控制 1 套 17 检修扶梯 1 套 18 检修人孔 2 套 19
26、微絮凝过滤器 1 套 20 加药系统 1 套 21 反洗风机 Q=1m3/min， N=1.1kW 1 台 22 提升泵 1 台 23 工厂预装 1 套 3.4.3 运行费用估算 本工艺主要运行费用为动力设备费用。用电量统计请见下表： 表 5. 10t 生活污水处理 站 设备 用电量统计 序号 用电设备 装机负荷（ kW） 数量 1 提升泵 0.75 1 台 第 12 页 按照 18 小时运行 估算 ， 当地电费为 0.4 元 /度， 每日电费为 30 元 。 3.4.4 实施案例 上海外高桥 小型 污水 站 处理规模： 100m3/D 张家港市乐余镇一体化污水处理工程处理规模： 200m3/
27、D 安徽巢湖流域治理项目肥东一体化污水处理站效果图 2 罗茨风机 1.1 2 台 ，其中一台偶尔开 3 电动阀 0.25 1 台 4 提升泵 1.5 1 台 ， 5 加药泵 0.5 1 台 日用电量合计： 按运行时间 18h 计，耗电量为 75 kWh 第 13 页 四、 项目实施 计划 4.1 项目进度时间表 预计 污水处理站 从签订合同开始，土建准备需要两周，同时进行设备的设计，制造加工和运输 共一个月 ，到现场安装需要一周，调试一 周。在外部条件齐备的前提下，总共需 要 1.5 个月 时间。 4.2 一体化设施安装和调试 基础：设备如放置在地坪以上，只需准备一块与设备外形相同的混凝土地坪
28、作为基础。要求水平、平整。如设备埋设在地坪以下，基础标高必须小于或等于设备标高并保证下雨不积水，基础一般是素混凝土。 安装：根据安装图就位，各箱体依次就位，箱体的位置、方向不能放错，互相间距必须准确，并联接好管道。 在设备中注入污水，检查各管道有无渗漏。把电控柜控制线与风机接通，电控柜与电源接通，接线时注意电机的转向，必须与风机所指方向相同。 调试：污水泵按额定流通量把污水抽入设备内，启动风机进行曝气，每天观察接触池内填料情况，如填料上长出 橙黄或黑色的一层膜，这一过程一般要 7-15 天。 4.3 运营和维护 污水处理设施在调试完成之后，进入稳定的自动运行阶段，该设施的特征为动力设备少，因此需要的维护工作。 设备维护保养：一体化设备必须建立一套定期保养制度。主要易损部件是风机，风机转向不能搞反。一旦污水进入风机，必须清理，更换机油后方能使用。风机启动前必须注意空气闸门是否打开。 该污水系统的工程设计承包单位将负责对生产工人和管理人员进行工艺培训和运营培训。
