污水处理系统总体方案

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1、污水处理系统总体方案1.1 项目设计规模及进出水水质1.1.1 设计规模XX镇污水处理厂设计规模为1500吨/日，厂址位于XX 镇南边，锦江河下游西岸河滩地，污水处理厂工程总占地面 积为6000m2。工程采用预处理+水解酸化池+级人工湿地+ 好氧塘+二级人工湿地的污水处理工艺，最终出水排入锦江 河。1.1.2 设计进水水质XX 镇污水处理厂设计进水水质为：表 5-1 设计进水水质项目BOD5CODcrSSNH3-N设计进水水质(mg/L)80150120201.1.3 设计出水水质XX 镇污水处理厂工程设计出水水质应执行城镇污水 处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)水污染物排放一

2、级 B 标准。表 5-2 设计出水水质项目BOD5CODCRSSNH3-N设计出水水质（mg/L）2060208去除率（）2752602832601.2 拟建污水厂厂址选择1.2.1 选址基本原则根据xx镇总体规划，xx镇污水厂服务的XX镇中心镇区是一个相对独立的排水区域。污水厂厂址选择时应考虑以下原则：（1）城镇污水处理厂的设置应服从技术规范要求。（2）其位置应靠近河道，最好布置在城镇水体下游。 这样既便于排除处理后的出水，又不致污染城镇附近的水 体。城镇污水厂应在城镇夏季最小频率风向的上风侧。（3）有良好的工程地质条件。（4）少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离。（5）能满足近、远期用地

3、需要，为此要考虑所选场地 扩建的可能性。（6）污水处理厂不宜设在雨季容易被水淹没的低洼之 处，不受洪水威胁，应有良好的排水条件。（7）应有方便的交通、运输及水电条件。（8）便于污水、污泥的排放和利用。1.2.2选址考虑到以上原则和本地区的规划，XX镇政府有关领导 会同设计人员确定了 XX镇污水处理厂选址。选址：位于XX镇中心镇区以南，锦江河下游西岸，现 为河滩荒地。拟建选址占地面积6000m2。拟建选址现状图选址优点：（1）该选址点地势低于XX镇中心镇区，因此中心镇区 污水收集管网收集的污水可依靠重力自流进入污水处理厂， 沿途可不设提升泵站。（2）该选址点紧靠锦江河，处理完的生活污水可直接 就

4、近排入锦江河，并且该选址地离中心镇区的人口密集区有 一定距离，不会发生臭气或噪音扰民等情况。（3）该选址点属于河滩荒地，可用面积较大，同时用 地范围内民居很少，征地难度较小，并且满足远期扩建用地 的条件。选址缺点：（1）该选址点距离中心镇区有一定距离，因此配套污 水管网的长度较长，会增加配套污水管网工程的费用。（2）该选址点属于河滩荒地，因此地质条件较差，地 基处理存在一定难度。场址评价：从以上分析可以看出XX镇城镇污水厂选址 于 XX 镇中心镇区以南，锦江河下游西岸河滩荒地，虽然工 程造价有所增加，但是项目在征地以及环评方面均具有较大 优势，同时该选址方便污水处理以及处理后的污水排出，并 且

5、污水处理厂距周围民居和中心镇区较远，厂区产生的噪音 及臭味对外界影响相对较轻。污水厂位置靠近去往仁化的道 路，对外交通便利。所以在该场址进行XX镇城镇污水处理 厂建设是合适的。1.3 处理工艺方案选择1.3.1 选择污水处理工艺的前提1选择的原则优化选择污水处理厂处理工艺方案，对确保污水处理厂 的运行效果和降低工程投资和运行费用意义重大。所以必须 从总体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及 当地的实际条件和要求，选择切实可行、经济合理的处理工 艺方案，经全面技术经济比较后，优选出最佳的总体工艺方 案和实施方式。污水处理厂工艺方案确定将遵循以下的选择原则：（1）认真贯彻国家关于环境保护

6、的方针和政策，使设 计符合国家的有关法规、规范。经处理后的排放污水水质符 合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的 要求。（2）应用处理效果稳定，工艺流程先进、成熟、可靠、 简洁，运行管理方便，有利于降低噪音、减少臭味的处理工 艺。（3）采用先进的节能技术，降低污水处理厂的能耗及 运行成本。（4）为提高污水处理厂的管理水平，实现科学现代化 管理，充分考虑我国国情，采用先进、可靠的自动化控制技 术及仪表监测系统，以保证污水处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度。（5）充分利用现有地形，对污水处理厂总图合理布局， 尽量减少占地，提高绿化率。（6）要考虑进水水量、水质变化，工艺

7、的可调节性。（7）要合理的考虑污泥的处理和处置。 2工艺流程的选择 污水处理工艺的选择与污水处理工程的进出水水质、排 水体制、水量、设备、用地、经济条件、管理水平等因素密 切相关。XX 镇污水管网主要收集的是片区内生活居民产生的生 活污水，以及降雨过程中的初雨，因此排入污水处理厂的主 要是生活污水。所以XX镇污水处理厂原水有机污染物含量 高，pH值变化不大，可生化性高，属于较易处理的生活污 水。根据现场实地走访可知， XX 镇中心镇区排放的污水具 有以下特点：（1）污水排放点距离处理设施较远，污水处理选址点地 势相对较低，有足够可供利用的高程，可依靠重力自流进入 污水处理厂，不需泵房提升。（2

8、）排放污水的含有悬浮物比较多，所以，确定污水在 进行生化处理前，必须首先经过预处理；（3）原水水质在雨季有一定的变化，所以，要求处理工 艺对不同的污水有足够的适应性。（4）原污水的有机物浓度相对较高，可生化性较好。根据 XX 镇排放污水的上述特点，我们认为，最佳的处 理工艺是由预处理和生化处理两个阶段组成。预处理阶段是 必不可少的，所以可在二级生物处理阶段进行工艺方案的优 化选择，优选出最佳的工艺方案。1.3.2 可用于本工程的污水处理工艺介绍污水处理厂出水排入锦江河水道，根据某省地表水环 境功能区划表锦江河属III类水域功能区，为一类控制区， 污水排放执行水污染物排放限值（DB44/2620

9、01）规定 的第二时段中的一级B标准。根据污水处理厂进、出水水质分析，要求 CODcr 去除率 要求达到 60%， SS 去除率要求达到 83%， BOD5 去除率达到 75%， NH3-N 去除率达到 60%。根据上述思路，结合工程规模、用地条件，拟选择水解 酸化一人工湿地工艺、改良型A2/O和BAF生物滤池三种典 型污水处理工艺作为备选工艺方案，经技术经济综合比较， 最后确定本工程的推荐工艺。（ 1）水解酸化+二级人工湿地工艺生活污水首先经过格栅以及沉砂池预处理后，进入水解 酸化池，生活污水经过厌氧处理后可使其中的悬浮物沉淀， 难降解有机污染物转化为小分子有机物，减轻后续处理单元 的负荷，

10、不仅能节省人工湿地的占地面积，还能有效防止湿 地土壤的堵塞。人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统， 其表面种有水生植物，人工湿地除起到过滤作用外，其床体 还能够提高除污效果：一是植物的生长能够改变生态床的流 态，植物根系和茎干对水流的阻碍作用有利于均匀布水，延 长水力停留时间；二是植物的根系能够创造有利于各种微生 物生长的微环境，植物根茎的衍生会在植物根系附近形成有 利于硝化作用的好氧区，同时在院里根系的厌氧或缺氧区里 含有大量可利用的碳源，又为反硝化提供了有利条件；三是 植物生长对各种营养物，尤其是对硝酸盐氮具有良好的吸收 作用。该系统中的生物种类众多，并处于认为控制之下，能 够达到良好的除

11、污效果。工艺特点1、建造和运行费用便宜；2、易于维护，技术含量低；3、可进行有效可靠的废水处理；4、可缓冲对水力和污染负荷的冲击；5、可提供和间接提供效益，如水产、畜产、造纸原料、 建材、绿化、野生动物栖息。（2）改良 A2/O 工艺原污水首先经过厂内进水泵房前的粗格栅，提升输送至 厂内沉砂池，沉砂池前的进水渠道上设置细格栅，以保证后 续处理构筑物的正常运行。污水经沉砂后配水到改良 A2/O 生物处理池，该池由缺氧、厌氧、缺氧、好氧四段组成，以 完成生物脱氮除磷和降解有机污染物的过程。其中，好氧段 出水端的混合液回流至后一个缺氧段，回流污泥回流至首端 的缺氧段。改良 A2/O 生物处理池的出水

12、配水至二沉池进行固液分 离，二沉池出水经紫外线消毒后排入锦江河；污泥一部分回 流至改良 A2/O 生物处理池，另一部分剩余污泥进行机械浓 缩脱水，脱水泥饼外运。工艺特点1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工 艺，总水力停留时间少于其他类工艺；2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；3、污泥含磷高，具有较高肥效；4、运行中勿需投药，两个 A 段只用轻轻搅拌，以不增 加溶解氧为度，运行费用低；（3）BAF 生物滤池工艺BAF 曝气生物滤池，是一种采用颗粒滤料固定生物膜的 好氧或缺氧生物反应器，该工艺集生物接触氧化与悬浮物滤

13、 床截留功能于一体，是近年来国际上兴起的污水处理新技术。目前在欧美和日本等国家已有上千座大小各异的污水处 理厂应用了这种工艺。它可广泛应用于城市污水、小区生活 污水、生活杂排水和食品加工水、酿造等有机废水处理，具 有去除SS、CODcr、BOD、硝化与反硝化、脱氮除磷、除去 AOX 的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固定于一 体，并节省了后续二次沉淀池。该工艺有机物容积负荷高、 水力负荷大、水力停留时间短、出水水质高，因而所需占地 面积小、基建投资少、能耗及运行成本低。1.3.3 方案技术比较（1）方案技术比较表 5-3 方案技术比较表项水解酸化+二级改良A2/OBAF生物滤池处理效获得

14、高效率的同脱氮除磷脱氮效果较果时能附带一定效不可能同好，但除磷效技术先较先进较先进较先进成熟性较成熟较成熟国内使用较少动力成无高高构筑物较少较多较多工艺流较简单较复杂较简单管理及自控要求很低自控要求自控要求很高运转可高高般占地面较大较大很小设备数无较少较多工程投低高高（2）工艺方案的确定 选择最适合的污水处理工艺能有效的减少日后出现问 题和失败的风险，技术方案的选择应优先达到两个目标：一 是出水水质达到排放标准；二是注重工艺的经济适用性，运 行成本低，管理维护简单。对于本项目而言，项目建设在山区偏远地区，镇区内人 口较少，经济发展程度较落后，污水处理经济承受能力较差， 客观上要求污水处理厂建设

15、费用低、运营成本省。基于以上情况以及表 6-3 可看出，在本项目上，水解酸 化+二级人工湿地方案明显更优于其他两种方案，水解酸化+ 二级人工湿地方案处理效果好、出水水质稳定、技术成熟、 运转可靠性和灵活性高，而且操作、管理及维护也较简单， 并且该方案属于无动力系统，资金投入、运营成本以及管理 成本都较低，非常适合 XX 镇的实际情况。其他两种方案虽 然在处理效果上也能很好的达到处理要求，但是在脱氮除磷 上均需要依赖投加化学药剂，因此在资金投入、运营成本以 及管理成本方面的压力较大。 综上所述，本工程推荐采用水解酸化 +二级人工湿地方 案。1.4 项目工艺设计1.4.1 工艺流程综合以上分析、X

16、X镇污水处理厂工艺流程设计如下：生活污水“沉砂及垃圾竹外运填埋达标排放XX镇污水处理厂工艺流程图1.4.2 污水处理工艺流程简介 本工程拟采用强化型二级人工湿地处理工艺，即是在污 水进入人工湿地之前增加预处理工艺，先除去一部分的 COD 和SS,以减轻人工湿地的负荷，减少用地面积。预处理采用 水解酸化工艺，污水经沉砂池去除沉砂后进入水解酸化池， 与水解酸化池的填料上大量的厌氧生物膜进行充分接触，生 物膜微生物起到降解污染物的作用，在分解有机废物的同时 产生一定沼气。经过预处理后的污水接着进入一级人工湿 地，氧化塘以及二级人工湿地，污水中大部分的有机污染物 会在人工湿地以及氧化塘的串联系统中被降

17、解吸收，达到净 化污水的目的，最后达标排放。1.4.3 主要处理单元格栅、沉砂池、水解酸化池按雨季最大流量3000m3/天设 计，人工湿地系统按平均流量1500m3/天设计。1、格栅、沉砂池进水格栅是污水处理厂第一道预处理设施，细格栅可去 除污水中的漂浮物和悬浮物以保证后续处理系统的正常运 转，并尽量去除那些不利于后续处理过程的杂物。格栅渠与 沉砂池为合建式，格栅渠为矩形钢筋混凝土结构，配备不锈 钢人工格栅。格栅渠杂物以及沉砂采用人工定期清理。设计尺寸为（LXBXH）： 2900X900X1200沉砂池停留时间： HRT=50S2、水解酸化池水解酸化处理主要将生活污水中难生物降解的有机物 转变

18、为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于 后续的耗氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主 要用于低浓度难降解废水的预处理。设计停留时间： 8 小时设计尺寸（LXBXH）： 9200X16800X5500，共 1 个。3、人工湿地 人工湿地污水处理技术能有效处理多种多样的污水，通 过物理沉淀、过滤、化学沉淀、吸附、微生物降解和植物吸 收等过程，能高效地去除有机污染物、氮、磷等营养物，重 金属，盐类和病原微生物等多种污染物。具有出水水质好， 氮、磷去除处理效率高，运行维护管理方便，投资及运行费 用低等特点。本工程人工湿地拟采用二级人工湿地、一级氧 化塘串联运行。设计停留时间： 1.5

19、 天湿地水力负荷：0.30m3/m2 d一级人工湿地尺寸（LXBXH）： 62040X35480X2000 二级人工湿地尺寸： 2166m2， H=2m4、氧化塘 氧化塘是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构 筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程过程相似。 通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤 和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌 藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系 统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、 能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优 点。氧化塘停留时间：1天设计尺寸（LXBXH）： 55980X1

20、7000X28001.4.4 构建筑物一览表XX 镇污水处理厂构建筑物设计参数如下表 5-4 XX 镇污水处理厂构筑物一览表序号处理单元规格尺寸（LxBxH）材质备注1格栅渠钢筋砼合建2沉砂池2.9x0.9x1.2钢筋砼3水解酸化池9.2x16.8x1.5钢筋砼4一级人工湿地62.04x31.48x2.0砖混5好氧塘51.98x17.0x2.8土塘6二级人工湿地2166m2， H=2m砖混1.4.5 材料工程量表 5-5 XX 镇污水处理厂主要设备材料一览表构筑物材料规格数量备注沉砂池人工格栅0.9 X 1.2m，栅隙 10mm1块不锈钢水解酸化池组合填料及支架0150150m3人工湿地砾石4

21、6cm2000m3砾石13cm1620m3砾石15cm1200m3UPVC配水管01601400m3管件一批UPVC配水管0754600m31.4.6 湿地系统植物选择植物是人工湿地重要组成部分，人工湿地系统中植物代 替曝气设备输氧，为填料层内微生物群创造了有利活动场 所。结合气候特点和植物生长习性，一般可选择根系发达、 处理能力强、抗水性好、生长周期长、美观的水生植物。本湿地系统植物拟选择如下：表 5-6 湿地水生植物选用一览表构筑物植物名称备注一级湿地芦苇、芦荻每级湿地可选择一种或多种二级湿地美人蕉、风车草氧化塘再力花、睡莲等1.5 建筑、结构设计（1）建筑物由于本地区抗震设防烈度属六度区

22、，故在一般情况下对 建筑物将按使用功能要求及地基情况采用现浇钢筋砼框架 结构及砖混结构型式，设计中按照规范要求采取设计构造措 施。基础为柱下独立基础和墙下条基。（2）构筑物本污水处理工程其主要构筑物均为蓄水构筑物对结构 防水性能有较高要求。故蓄水构筑物均采用钢筋砼结构，施 工中在构筑物的砼中要加入一定量的防水剂，以提高砼的密 实度、和抗渗性。对长、宽尺寸超过规范中允许要求的蓄水 构筑物，在规范要求位置用橡胶止水带设置温度伸缩缝。3）地基处理鉴于本场地属于河滩荒地，地基上部软弱土层厚度较 大。因此地基处理方案将根椐本工程建构筑物的结构特 点、受力情况、荷载大小等情况钢筋混凝土以及 3:7 砂石换 土，厚度 50mm 基础。1.6 人工湿地系统总体布置1.6.1 平面布置拟建污水处理设施位于镇区低洼处用地，详见污水厂平 面布置图。1.6.2 高程设计人工湿地系统污水采用重力自流，高程设计综合考虑一 下几个因素：（1）充分利用现有地势，尽量减少挖、填土方量，降 低工程造价；（2）考虑水力条件，在高水位时，处理后出水能自流 外排。1.6.3 绿化环境设计建成后的湿地处理系统，上面种植风车草、美人蕉等具有观赏性植物，作为绿化地。分多层次种植灌木、花草，建成居民休憩场所，建成后的湿地系统将成为一座环境优美的污水生态处理场。