100m³/d一體化生活污水處理設備

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100m³/d一體化生活污水處理設備

一、工程概況

一號門附近主要是行政辦工樓,處理水量為10m3/h;

二號門附近工人宿舍樓、綜合樓、食堂、工人洗浴室所等經各排放點化糞便池出水匯集于原有污水處理站地址（設計位置在二號門附近），重建一新污水處理站，污水處理站采用埋地式，上面綠化。設計處理水量為15m3/h。經處理后達到GB8978-1996一級排放標冷，經深度處理后達到生活雜用水用水指標（雜用水指沖地面、澆花、沖廁所或洗車等）。

生活污水已引起水體污染的一個重要污染源。生污污水是人們目常生活中產生的各種污水和混合液，其中包括廚房、盥洗室、浴室等排出的污水和廁所排出的糞便污水等。其來源有事業單位排出的生活污水。

生活污水中99%以上是水，固體染質的含量不到1%，并且多為無毒物質。含有的主要無機物有氯化物、磷酸鹽和鈉、鉀、鈣、錈等重碳酸鹽；有機物主要有纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質和尿素等。生活污水總的物點是碳、氮、硫等的含量高，容易產生，在厭氧條件下，厭氧微生物在分解污水中的污染物質的過程中會產生惡臭物質，如硫化氫、硫醇、氮雜茚和甲基雜茚（也稱糞臭素）。生活污水中還含有多種微量金屬和洗滌劑。尤其是目前日常生活中，洗滌劑的用量日益增大，造成磷等污染物在廢水中的含量也不斷增加。另外，生活污水中的還存在有大量的微生物，據估計每毫升污水含有幾百萬個細菌，其中有些細菌是致病菌，隨意排放污水會對水體造成嚴重污染。

所以生活污水必須經過適當處理，使其水質得到一定的改善之后才能排放。

本方案設計每小時處理量為10m3/h及15m3/h各一套。

本著為業主負責，為業主服務的宗旨，先擬本項目污水處理方案，對污水處理工藝、設施進行方案設計和設備選型，以供環保主管部門、業主等各方專家審議。

二、生活污水水質及排放標準

生活污水水質

※出水排放標準：污水處理后達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996一級標準

CODcr：～60mg/l              PH：   6～9

BOD5： ～20mg/l              NH3-N： ～15mg/l

SS：   ～20mg/l

糞大腸菌群數：～100個/L

三、設計依據及原則

設計原則：

1、依據污水水質特點，采用成熟可靠的處理工藝和設備，實用性和*性兼顧，保證污水達到排放標準。

2、方案設計中盡量減少占地，合理布局，節省投資。

3、方案力求工藝成熟，運行穩定。

4、設計中盡量降低建設費用，減輕企業負擔，達到低投入、高收效的目的。

5、設計時充分考慮污水處理系統配套的減振、降噪、除臭措施，從而防止對環境的二次污染，污水處理產生的少量剩余污泥經好氧消化后，定期清除外運。

6、根據實際情況，控制柜采用可編程序控制器（PLC）控制，可實時監控運轉情況，具備各種故障的自動保護，另配套獨立的PLC控制的手動控制。本工程實行全自動控制，無需專人管理。

7、污水處理設施能夠耐高峰沖擊負荷；污水處理可實現超越排放。

8、排放口設置*性排污標志，污水流量連續計量裝置。

設計依據：

1、根據國家GB8978-1996《污水綜合排放標準》

2、室外排水設計規范（GBJ14-87）

3、《給水排水設計手冊》GB8978-1996

4、《生活雜用水水質標準》CJ/T48-1999

四、工藝的確定

1、工藝設計的主要結論

※進水水質分析

該污水有機污染物濃度較高，但污水的可生化性較好（BOD5/CODcr≥0.4），另外還含有氨氮、動植物油、大腸桿菌等污染物。

※設計思路

在去除水中污染物質，確保出水水質達標的同時，兼顧經濟合理和運行管理的科學性，減少工程投資，降低運行費用。 

※污水、污泥處理工藝

污水處理采用A/O生化法和格柵攔污、消毒處理。污泥處理及處置采用重力濃縮，減量化，消毒后外運焚燒或填埋。

2、污水處理工藝流程

3、工藝流程簡要說明

生活污水匯聚后，該污水BOD5/ CODcr大于0.4，可采用較成熟的工藝——生物接觸氧化法。但該原水N、P含量偏高，采用一般的污水處理工藝難以降解N、P含量，如直接排放，仍會給水體帶來富營化的污染。

因此，我公司認為采用技術上更為*，處理效果更高的工藝，使工藝不僅能高效去除有機物（BOD），還能有效地除磷脫氮，使出水滿足要求。（工藝俗稱A/O）

污水經過格柵井，利用格柵井中的格柵攔截水中較大的漂浮物和懸浮物然后進入調節池（調節池內采取預曝氣）經均化水質后由水泵提升進入初沉池,水中大部分懸浮物在初沉池中去除,出水自流進入A級酸化池，污水在其內進行水解酸化，將難生物降解的大分子有機物分解為易于生物降解的小分子有機物。同時，接受后續O級氧化池的回流污水，利用兼性微生物，在其內進行反硝化反應，將在O級氧化池中硝化反應產生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為N2或N2O、NO。A級酸化池出水自流進入O級氧化池，由于污水經過前面的水解酸化，此時污水的可生化性大大提高，利用高效生物填料上的附著的大量微生物來*去除污水中的有機物。同時，利用好氧微生物在其內進行硝化反應，將污水中的氨氮（NH3-N）轉化為亞硝酸鹽（NO2-）和硝酸鹽（NO3-），為A級酸化池的反硝化反應提供良好的條件。污水的脫氮機理就是利用A/O生化池中不斷循環的反硝化──硝化反應進行的。

O級氧化池出水進入二沉池，進行泥水分離；后采用加氯消毒后排放。

五、污水處理技術

1、攔污設施

污水中含有各類漂浮物質，需設置格柵加以攔截。以防止堵塞后續的水泵或處理設備；避免在后續水池內沉淀，增加檢修次數。

2、水質水量的調節

由于污水排放的水量、水質很不均勻，造成污水來源水質、水量波動較大，因此只有足夠大的調節容量才能使進入生化處理的水質、水量穩定，因此必須設置調節池，進行水量水質的均衡，減輕后續處理構筑物的沖擊負荷。

3、生物處理

對于生活污水，采用生物處理是經濟的處理工藝，生物法工作過程為：通過馴化培養而聚集的優勢微生物群體，在生長過程中利用周圍環境中的營養物質即水中的有機污染物質進行新陳代謝，達到降解污染物、凈化水質的目的。

污水進入好氧處理，通過好氧生物的作用將污染物去除。其污染物去除機理如下所示：

有機污染物氧化反應為（有機物以CxHyOz表示）：

                    酶

4CxHyOz+(4x+y-2z)O2 ®  4xCO2+2yH2O+能量

氨氮氧化方程式如下：

     亞硝酸細菌                          硝酸細菌

 2NH4++3O2 ®  2NO2-+4H++2H2O+能量    2NO2-+O2 ®  2NO3-+能量

降解水中有機物的同時，主要通過硝化細菌去除水中的氨氮。經過此階段，污水已得到較*的凈化。

生物處理工藝按生物生長狀態，分為活性污泥法、生物膜法。

（1）、活性污泥工藝中生物以菌膠團的形式懸浮于水中，通過曝氣混合分解污水中的污染物。活性污泥工藝按其運行方式分為：普通曝氣池、氧化溝、SBR、A/O、A/A/O等，主要應用于大型的污水處理廠。除SBR工藝外，均需設置污泥回流泵，設備較多，所以SBR工藝在中、小型污水處理工程中也有應用，但SBR工藝設計負荷較小，一般為0.1kgBOD5/m3??d，占地面積較大，由于潷水需要，水池深度較大，同時自動控制設備較多，一旦設備故障或運行參數發生變化，必須對整個運行程序進行調整。另外，小型污水處理采用活性污泥工藝，容易發生污泥膨脹引起污泥流失，使處理池內的污泥濃度得不到保證，從而影響處理效果。生物接觸氧化法工藝通過配以高效填料，具有處理負荷高、耐沖擊負荷、不產生污泥膨脹，設施體積小、污泥產生量少、運行穩定可靠、管理方便等優點，該方法廣泛應用于有機污（廢）水的處理工程，尤其適用于中小型地埋式污水處理站。所選用的填料安裝簡單、維修更換方便、不易堵塞、重量輕、比表面積大于300m2/m3，使用壽命可達十年以上。

（2）、生物膜法在處理池內設置填料，作為生物的載體，使大量生物附著生長，同時污水中又有一定濃度的懸浮生物。按其運行方式分為：生物接觸氧化法、生物濾池、生物轉盤等。生物濾池和生物轉盤一般使用于水量較小、進水濃度較低的污水處理，由于其生物濃度較低，設計負荷較小，占地面積較大，抗沖擊負荷性能較差，目前使用的已較少。

由上述生物處理法的技術比較，生物接觸氧化法具有其它生物法*的優特點，因此我方結合A/O法具有脫氮除磷效率高，生物接觸氧化法具有處理有機物負荷高的特點，將兩者優勢結合起來，在O級生化池中設有高效生物填料，選用A/O生化法作為本工程的生物處理工藝。

六、設備主要技術/性能描述

（一）、人工格柵/集水井

污水在進入調節池前，先通過人工格柵，以攔截污水中較大顆粒的懸浮物及漂浮物，保證后續處理設施的正常運行，人工清除；柵渣每天隨廠內垃圾一起外運。

※集水井參數

數量：               1座

型式：               立式

尺寸：               0.50×1.0×1.0m(B×L×H)

柵前有效水深：       0.2m

主體結構：           鋼砼結構

※細格柵設備參數

型號:               PB-500

安裝角度：          70°

格柵寬：            B=500mm

柵隙：              5mm

格柵材質：          碳鋼防腐

（二）、調節池

由于排出的廢水、水質、水量、酸堿度等水質指標隨排放點變化及排水時間大幅度波動，為使處理構筑物和管渠不受廢水高峰流量或濃度變化的沖擊，需設調節池，起調節均衡水質水量作用。

調節池采用鋼筋混凝土結構，埋地式，尺寸為4.0×6.0×3.0m,有效深度為2.5m,有效容積為60m3,設計停留時間為6小時。

※調節池內配套污水提升泵

池內設2臺無堵塞式污水提升泵。本污水泵排污通過力強，帶切割性能好，能將污水中的長纖維、塑料、紙、帶、布條、稻草、繩子等雜質切碎后排出，從而具有較好的無堵塞性能。

型號為40WQ10-10-1.1，流量為10m3/h，功率為1.1kw，揚程為10米。 數量2臺（一用一備）,生產廠家為上海海洋水泵產品。池內設有液位信號控制，控制水泵的開、停。

※調節池內配套預曝氣裝置

型號:                   Ф50

型式:                   穿孔曝氣管

材質：                  ABS

數量:                   1套

（三）、初沉池

污水由提升泵提升至初沉池，初沉池型式為斜管沉淀池，主要處除污水中的懸浮物。

初沉池尺寸為：3.0×2.50×3.20m。設計停留時間約為2.0小時,有效容積20m3,結構為鋼結構防腐埋地式,防腐采用環氧煤瀝青防腐。

※配套斜管填料/填料支架主要技術參數

1.斜管填料

規格：                 φ60長度為1000mm

比表面積：             100m2/m3

數量:                  8.0m3

2.填料支架:           

規格：                 φ14mm的螺紋鋼筋

數量:                  8.0m2

（四）、酸化水解池

由污水泵提升至酸化水解池，酸化水解池內填料采用立體彈性聚丙烯掛膜式填料，比表面積達300m2/m3，不堵塞、*，有利生物膜生長，提高其活性。材料強度高、抗老化。污水在兼氧的條件下，由于兼性脫氮菌的作用，將NO2—N和NO3—N還原成N2，排入空氣中，同時有機物分解，完成脫硝過程，后達到脫氮同時去除大量有機物使污水得到凈化。

酸化水解池尺寸為：3.0×2.50×3.20m。設計停留時間約為2.0小時,有效容積20m3,結構為鋼結構防腐埋地式,防腐采用環氧煤瀝青防腐。

※配套立體彈性填料/填料支架主要技術參數

1.立體彈性填料

規格：                 φ150 長度為1500mm

比表面積：             300m2/m3

數量:                  12m3

2.填料支架:           

規格：                 φ14mm的螺紋鋼筋

數量:                  15m2

（五）、好氧生物接觸氧化池

好氧生物接觸氧化法兼有活性污泥和生物濾池法的特點,它與活性污泥法主要不同之處是,氧化池中的微生物附著在固體填料的表面,不象曝氣池的中活性污泥(MLSS)那樣隨波逐流,并隨出水一起流走.生物接觸氧化法不需設回流污泥,也不存在污泥沉降性能問題.此工藝與生物濾池法的主要區別在于,氧化池中的填料及附著在其表面上的微生物均淹沒在污水中。當污水流過填料層時，有機物被生物膜所吸附，污水得到凈化。這個接觸，吸附過程雖很短，但被吸附的有機物可以貯存在生物膜中，有較長的時間為微生物所氧化、分解、吸收。當生物膜達到一定厚度時，內層生物膜由于缺氧，好氧菌死亡，附著力減弱，就會脫落，在接觸沉淀池中沉降下來，以污泥的形式排除掉。舊的生物膜脫落后，新的生物膜又會在原來脫落的地方生長起來，使氧化池處理污水的工作處于動態平衡，出水水質穩定。

生物接觸氧化池由池體、填料、填料支架、布氣裝置和曝氣系統等部分組成。

※填料的選用

填料是生物膜的載體，也對截留懸浮物起作用，因此是生物接觸氧化的關鍵，直接影響著生物接觸法的效果。同時，載體填料的費用在生物接觸氧化處理系統的基建費用中又占較大比重，所以填料關系到接觸氧化技術的經濟合理性。

通常，對生物接觸氧化法載體填料的要求是：有一定的生物膜附著力；比表面積大；空隙率大；水流流態好，利于發揮傳質效應；阻力小，強度大；與水的密度相差不大，以免增大氧化池負荷；形狀規則，尺寸均一，使之在填料間形成均一的流速。在本工藝中我公司采用立體彈性聚丙烯掛膜式填料，采用水下鼓風曝氣。

※曝氣系統的選擇

曝氣系統采用微孔膜曝氣裝置，在曝氣時表面膜片會自動打開，形成微小氣泡，布氣均勻，氧的利用率達18%以上；不曝氣時微孔會自動關閉，從而可有效地防止污泥堵塞曝氣裝置。材質采用ABS材質，膜片采用橡膠材質，為防止膜片曝裂，在曝氣膜片上增加不銹鋼絲網罩。

好氧生物接觸氧化池尺寸為：3.0×8.0×3.20m。設計停留時間為6小時,有效容積90m3,結構為鋼結構防腐埋地式,防腐采用環氧煤瀝青防腐。

※100m³/d一體化生活污水處理設備/填料支架主要技術參數

1.立體彈性填料

規格：                 φ150 長度為1500mm

比表面積：             300m2/m3

數量:                  36m3

2.填料支架:           

規格：                 φ14mm的螺紋鋼筋

數量:                  48m2

※曝氣系統主要技術參數

曝氣器直徑：           215mm

曝氣器膜片平均孔徑：   80-100um

空氣流量：             1.5-3m3/個.h

服務面積：             0.3-0.5m2.個

氧利用率：             21-27.7%

數量:                  80套

（六）、二沉池

污水經O級氧化池處理后，水中含有大量懸浮固體（生物膜），設計采用斜管沉淀池進行固液分離，豎流式沉淀池具有表負荷高，沉淀效果好，占地面積小等特點。

二沉池中的污泥通過污泥泵一部分回流至A級酸化池，提高A級酸化池的去除效果，剩余部分污泥提至污泥污泥池。

二沉池尺寸為：3.0×2.50×3.20m。設計停留時間為2.0小時,有效容積20m3,結構為鋼結構防腐埋地式,防腐采用環氧煤瀝青防腐。

※配套斜管填料/填料支架主要技術參數

1.斜管填料

規格：                 φ60長度為1000mm

比表面積：             100m2/m3

數量:                  8.0m3

2.填料支架:           

規格：                 φ14mm的螺紋鋼筋

數量:                  8.0m2

※配套污泥回流泵主要技術參數

型號：                 25WQ5-12-0.55

功率：                 0.55Kw

流量：                 5.0m3/h，

揚程：                 12米

數量：                 2臺（一用一備）

生產廠家:              上海海洋水泵產品

（七）、污泥濃縮池

初沉池、二沉池產生的污泥排至污泥濃縮池，污泥在污泥濃縮池內重力濃縮后，并經消毒后，采用環衛糞車抽吸外運填埋或焚燒處置，避免二次污染。

污泥濃縮池內設置有溢流管，使澄清的上清液回流到調節池進行再處理，同時也保證污泥濃縮池內污泥不溢出地面。

污泥濃縮池有效尺寸為：3.0×2.0×3.0m,有效容積20m3,結構為鋼結構防腐埋地式,防腐采用環氧煤瀝青防腐。

（八）、消毒池/風機房

消毒池按規范：“TJ14-74”標準不小于30分鐘，本污水消毒時間設計為45分鐘。消毒采用二氧化氯發生器加氯消毒。投加量控制在10-20g/m3左右，具體通過調節排水的細菌總數量來控制，風機房與消毒池合建。

消毒池/風機房有效尺寸為：3.0×2.5×3.0m,有效容積20m3,結構為鋼結構防腐埋地式,防腐采用環氧煤瀝青防腐。

（九）、風機

鼓風曝氣系統由鼓風機、穿孔曝氣管和一系列連通的管道組成。鼓風機將空氣通過一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣裝置，通過曝氣裝置，使空氣形成不同尺寸的氣泡，氣泡經過上升和隨水循環流動，后在液面處破裂，這一過程中使產生氧向混合液中轉移。

鼓風曝氣系統用鼓風機供應壓縮空氣，其特點是空氣量容易控制，只要調節出氣管上的閥門即可；為了減少風機運行產生的噪音，空氣管上安裝消聲器，并配套空氣過濾裝置。

本工程風機采用日本百事德回轉式鼓風機。調節池設計氣水比為5：1，水解酸化池設計氣水比為2：1，好氧生化池設計氣水比為15：1，總的氣水比為22：1，水中溶氧量為：2mg/l左右。選用二臺（一用一備）。

※風機主要技術參數為：

型號：       HC-801S型       口徑：DN65

轉速：       1250rpm

風壓：       0.4kgf/cm2

風量：       3.33m3/min

功率：       5.5KW

數量：       2臺（一用一備）

主要技術特點：

同步齒輪采用斜齒輪結構，傳動平穩；

結構緊湊，進出風口結構相同，安裝方式靈活多變；

引進美國TUTHILL公司技術，軸承結構合理，使有壽命長；

葉軸一體結構，避免了葉軸分體結構的缺陷；

噪聲低，振動小，體積小，能耗低。

（十）、二氧化氯發生器

數量：                        1套

型式：                        落地柜式

型號：                        HB-300

工作方式：                    全負壓式工作

產 氣 量：                    300g/h

裝機功率：                    0.75kW

設備主機

規格：                        800×500×1200mm

數量：                        1套

材質：                        PVC

七、工藝技術特點

1、污水處理設備采用鋼結構+環氧煤瀝青防腐，本結構具有強度大，耐腐蝕。

2、本工藝采用采用比較*的A/O生物接觸氧化工藝，處理污染物比較全面。總氣水比為20：1。符合有機物被微生物硝化化解所需的時間。填料采用新穎立體彈性聚丙烯掛膜式填料。它具有比表面積大，微生物掛膜、脫膜方便，在同樣有機負荷條件下有機物去除率高，能提高空氣中的氧在水中的溶解度等特點。

3、生活污水處理設備具有振動小，噪聲低，效率高，異味少，換填料及曝氣裝置方便等特點。

4、生活污水處理設備的污水提升泵、風機、控制設備等主件均采用*、可靠的產品，設備保證安全*長期運行。污水泵為上海海洋水泵產品，風機為日本百事德風機廠產品（中外合資）。

6、本裝置設計于地表面以下，不需蓋房，上表可搞綠化或停放車輛，工藝設計操作系統為全自動電器控制系統。水泵、風機定時自動切換，交替工作及設備故障、損環報警系統，設備可靠性好。必要的動力設備均有備用，平時一般無需專人管理，只需每月或每季度維護與保養一次。

八、系統控制

本污水處理裝置采用可編程序控制器（PLC）控制。設備的運行*通過PLC進行全自動控制（可切換成手動控制模式），可完成水泵、風機啟閉和自動切換，并備有過壓、缺相、短流等保護和報警功能。

控制功能：緊急停車按鈕，起停按鈕，起停指示燈，故障報警指示燈。控制箱為箱式安裝。

具體使用說明如下：

1、設備配置二臺污水泵、二臺風機；

2、污水泵為一用一備，交替運行。工作液位自動啟動，低液位自鎖，警戒水位二臺同時啟動，水泵實行可聯動、分動；

3、風機為一用一備；交替運行；二臺風機可聯動、分動；

4、設備長期停運，時間超過10小時，為保證生物膜的正常生長，不致生物膜死亡脫落，風機可定時間歇啟動；

5、風機、水泵配備自動檢測聲光報警系統，并有過流、過壓、缺相保護電路；

6、沉淀池排泥為污泥泵時序控制。

7、動力配電線管采用鋼管焊接，動力設備采用三相四線制，電線采用BV塑銅線。

8、連續運行，自動控制，主要工序無需人工操作管理。