400t生活污水处理方案设计设计

目 录1 .总论12. 设计边界条件13. 废水工艺的选择 33.1生化处理技术 33.2物化处理技术 43.3膜分离处理技术 43.4本方案采用 A/0法工艺53.5工艺流程图64. 工艺介绍64.1格栅74.2调节池74.3 一级提升泵84.4毛发聚集器94.5缺氧池94.6好氧池94.7沉淀池1 04.8二级提升泵 1 14.9 石英砂过滤器 1 24.10 活性炭过滤器 124.11 消毒加药装置 .134.12絮凝加药装置 144.13消毒中水池144.14污泥处理措施 1 54.15工艺特点.155. 电气自控166. 主要设备明细表197. 运行费用估算207.1用电费207.2人工费217.3药剂费217.4运行费211 .总论1.1项目名称400t/d 生活污水处理工程1.2设计依据1）用户提供的相关数据、参数2）城市杂用水水质GB/T18920-20023）废水处理工艺设计案例4）给排水设计手册5）建筑中水设计规范1.3设计原则1）依据施工地点整体设计进行局部深化设计。2）严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后水质达到有关标准。3）采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地 结合起来。4）采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用。5）平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地。6）废水处理站应尽量操作运行与维护管理简单方便。2. 设计边界条件2.1设计处理规模根据用户所提供数据，日处理水量为400 t/d，系统按每天24小时运行，则每小时处理量为17 t/d生物需氧量（BOD5）w80mg/l悬浮物w80mg/l化学需氧量w 150mg/lPH=69NH 3-N<20mg/l2.2设计进水水质根据用户所提供的数据可知，原水为生活污水，其主要水质指标为（数据引自类似工程实例）：2.3设计出水水质出水水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T 18920 2002 ）,主要指标见下表：项目指标冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工1pH6.0-9.02色度（度）w303嗅无不快感4浊度（NTU ）510105205溶解性总固体（mg/L ）w150015001001000一06五日生化需氧量（BOD 5） （mg/L ） <10152010157氨氮（mg/L ） <10102010208阴离子表面活性剂（mg/L ） <1.01.01.00.51.09铁（mg/L ） <0.3一一0.3一10锰（mg/L ）<0.1一一0.1一11溶解氧（mg/ ）>1.012总余氯（mg/L ）接触30min 后>1.0，管网末端0.213总大肠菌群（个/L）<33. 废水工艺的选择根据国内外生活污水处理技术的发展和工程实践，以生活污水为处理对象的水处理工艺主要有三种：3.1生化处理技术生物处理技术就是利用微生物来分解污水中的有机物；常用的工艺主要有：其一、活性污泥法，例如，完全混合曝气法、延时曝气法、深井曝气法、纯氧曝气法、氧化沟、两级活性污泥法以及序批式活性污泥法（SBR法）、ICEAS法等。其二、生物膜法，例如，生物接触氧化法、生物转盘、生物滤池等。传统的活性污泥法（完全混合曝气法）已使用多年，应用面较广，具有较成熟的设计参数和运行管理经验，但完全混合曝气法生物负荷率较低，曝气时间长，污 泥产量高，易产生污泥膨胀，占地面积较大。延时曝气法、深井曝气法和纯氧曝 气法都是传统活性污泥法的改进，通过改变曝气方式提高生物负荷率，减少剩余 污泥产量。但延时曝气法曝气时间长，占地面积大；深井曝气法施工困难，动力 消耗较大；纯氧曝气法以纯氧作为气源，运行费用高，管理复杂，一般很难被用 户接受。目前，在我国生活污水和中水工程多采用生物接触氧化法进行处理。生物接 触氧化法在反应器内装有填料，使反应器内污泥浓度大大高于传统的活性污泥法， 因而，污泥负荷大大提高，可达 0.5kgBOD 5/m 3?d，具有承受较高有机负荷和冲 击负荷的能力，曝气时间的缩短使占地面积大大降低。由于生物膜法不存在污泥 膨胀之忧，操作管理方便，因而六十年代后期，在国外得到广泛的应用和开发研 究。由于填料的发展和不断推陈出新，使生物接触氧化法得到完善，使其应用更 加简单、方便、可靠、高效。我国从七十年代末期开始生物接触氧化法的应用研 究，至今已近二十年，填料已更新换代到第五代，这不仅推动了生物接触氧化法 的发展和应用，也使我国的生活污水处理和中水处理，尤其是小区生活污水处理 和中水回用工程得到前所未有的发展。3.2物化处理技术此工艺常涉及混凝沉淀、吸附、过滤、气浮等方法，并且常常与生物方法相 结合，使水质达到预期要求。物化处理的主要优点是操作维护方便。3.3膜分离处理技术此工艺常用为MBR膜生物反应器法和超滤法。此工艺出水水质较好，前期 投入较高，但使用寿命较长。膜生物反应器（MBR ）是将膜技术应用于污水处理的一项新技术。 MBR可在 紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和超滤膜对污染物质的分离，而 降解与分离之间又存在着协同作用，是一种高效、实用的污水处理技术。其出水 中不含悬浮物，只需投加少量消毒剂避免管道的二次污染，就可以回用，实现污 水的资源化。超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以 超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的 许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜 表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、 分离和浓缩的目的。3.4本方案采用A/0法工艺本处理方案从管理的易用性、出水水质、造价等因素，拟采用的是生物处理 技术与物化处理技术相结合的工艺，处理工艺流程如下所示，有关技术特点将在 工艺特点中作详细介绍。3.5工艺流程图来水WW>反冲猱MR4. 工艺介绍整个处理工艺布局紧凑、充分利用机房内面积，操作者只需在机房内便可完成操作和管理。4.1格栅中水处理系统应设置格栅。格栅按下列规定设计：1设置一道格栅时，格栅条空隙宽度应小于10mm ;设置粗细两道格栅时，粗格栅条空隙宽度为1020mm，细格栅条空隙宽度为2.0mm。2格栅装设在格栅槽内时，其倾角不得小于60。格栅槽应设置工作台，其位置应高出格栅前设计最高水位 0.5m，其宽度不宜小于0.7m，格栅槽 设置活动盖板。本方案采用一道平面格栅，人工定期清除杂物。倾角60。安装栅间距2mm， 栅条为不锈钢制造，格栅放置在格栅槽中，格栅槽和进水槽合建，采用碳钢焊接 内衬防腐，进水槽尺寸1600 X800 X800mm。4.2调节池生活污水的特点是水质水量不均衡，日变化较大。为保持生物处理的稳定运 行和处理效率，特设调节池。调节池按下列规定设计：O调节池内设置预曝气装置，曝气量为 0.60.9m3/m3h ;2调节池底部设有排泄管，池壁设置爬梯和溢水管。规范要求调节池容积大于日处理量的 35 %50 %，针对本项目的特点及中 水水源的峰值时间，调节池选用较大容积，能避免调节池溢流外排，有利于中水 的稳定运行，更好达到节约用水的目的。根据用户提供数据以及相关规范计算可 知：1、调节池参数如下:材质碳钢尺寸5.5m X8.5m X3.5m有效水深3.0m有效容积140m 3数量1座2、调节池鼓风机:型 号：GRB-40风 量：1.4m 3/min水 深：3.0m功 率：1.5kw数 量：1台4.3 级提升泵型 号：TD40-18/2流 量：17m 3/h扬 程：15m功 率：2.2kw数 量：2台4.4毛发聚集器毛发聚集器为快开式圆柱型容器，用于去除洗浴水 中人体毛发、纸张等固型物。保证水泵运行正常，减 轻后续处理设备负担。SMF系列毛发聚集器具有截污 容量大，易拆装、具有反洗功能等特点，过滤筛网为 不锈钢制，孔眼为2.5mm。本方案选择规格MF-350 的毛发聚集器，数量2台，一备一用运行4.5缺氧池根据用户所提供数据及相关工程成功案例可知，该生活污水需经过厌氧处理 后，进入好氧处理才能得到更好的处理效果。本设计方案设计生活污水在缺氧池内停留时间应为3小时，即缺氧池有效容积为54m 3，有效水深为3.0m，内添半软性填料，缺氧池参数如下：材质碳钢尺寸2.0m X9.0m X3.5m有效水深3.0m有效容积54 m 3数量1座4.6好氧池经过缺氧池处理过的生活污水，进入到好氧池内，通过池内附着于半软性填料上的生物膜进行处理。本方案设计的生活污水在好氧池停留时间为4小时，即好氧池有效容积为72m 3,曝气量按去除1公斤BOD需1.5公斤02计算，曝气量为 1.4m 3/min。1、好氧池参数：材质碳钢尺寸4.0m X6.0m X3.5m有效水深3.0m有效容积72m 32、好氧池鼓风机:型 号：GRB-40风 量：1.4m 3/min水 深：3.0m功 率：1.5kw数 量：2台4.7沉淀池沉淀池提供静止环境，是泥水分离的场所，其去除效果取决于水中悬浮物颗粒大小、比重、水温、停留时间、水深及沉淀池水平流速。在沉淀池内，污泥沉淀到漏斗型的池底内，然后通过管道排入机房积水坑内， 用泵将污泥排至市政管网。本方案沉淀池采用斜板沉淀池，池体采用碳钢板焊接而成，有效水深为3.0m，水力停留时间2小时，表面积12.00m 2。斜管间距80mm，斜角60。安 装，上部清水层为0.5m，下部缓冲层为1m。沉淀池出水自流入消毒池。沉淀池参数如下：材质碳钢尺寸3.0m X4.0m X3.5m有效水深3.0m表面积12.00m 2厌氧池、好氧池和沉淀池构成一体化设备。尺寸为：6.0m X9.0m X3.5m4.8二级提升泵型 号：TD40-18/2流 量：17m 3/h扬 程：18m功 率：2.2kw数 量：2台4.9石英砂过滤器采用自动石英砂过滤器（见下图），操作灵活可靠，设备寿命长、处理效果 好、占地面积小，可进一步去除水中的组合物和有机物， 保证回用水COD、SS、 BOD达标。过滤器的作用： 去除化学澄清和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质，提高出水水 质。 提高悬浮固体、浊度、磷、BOD、COD、重金属、细菌、病毒等的去除率 强化后续消毒效果，由于提高了悬浮物和其他干扰物质的去除率，因而可降低消毒剂的用量。过滤器规格：（|）1600mm，数量1台，流速小于10m/h，滤料：石英砂。4.10活性炭过滤器采用自动活性炭过滤器（如上图所示），操作灵活可靠，设备寿命长、处理效果好、占地面积小，可进一步去除水中的臭味和脱色，保证回用水达标。过滤 器规格：© 1600mm，数量1台，流速小于10m/h，滤料：活性炭。反冲洗泵型 号：TD80-30/2流 量：87m 3/h扬 程：30m功 率：11kw数 量：2台4.11消毒加药装置中水处理系统的消毒系统通过计量泵 来控制消毒装置对消毒溶液量的投加。 采用计量泵投加次氯酸钠溶液进行 消毒。计量泵为意大利适高品牌（如 右图所示），精确计量准确投加。 消毒剂投加量为有效氯58mg/L，接触时间应大于30min，余氯在保持0.51mg/L。消毒装置与过滤水泵连动。消毒装置，数量：1台，计量泵规格：3.8L/h （可调节），药剂：NaCLO（11%）,药桶：100L4.12絮凝加药装置加药装置与加压泵联动控制药液的投加。向沉淀池前端投加絮凝剂，以利于沉淀物的可靠沉 淀。定比投加絮凝剂溶液。计量泵为意大利适高品牌（如图所 示），精确计量准确投加。采用聚合氯化铝作为絮凝剂，絮凝剂的设计投加量为1015mg/L，按15%的溶液投加加药装置，数量：1台，计量泵规格：3.8L/h （可调节）,药剂：PAC,药桶：100L4.13消毒中水池用于贮存回用水和过滤器反冲洗水，同时兼作消毒容器，根据规范要求日用水量的25 %35 %中水池采用碳钢焊接结构，设盖板体防止外物进入中水池设计参数如下：材质碳钢尺寸5.0m X7.0m X3.5m有效水深3.0m有效容积105m 34.14污泥处理措施一般来说，小型污水处理站的污泥处理系统因其污泥量较少，可以不设置处理系统，可以直接排放到机房内的集水坑，由集水坑内的外排泵将其排走。4.15工艺特点(1) 处理水质有保证，处理水的生化、理化指标均达到中水水质标准。(2) 系统稳定、可靠。(3) 系统易开发、易维护。(4) 一级提升泵、二级提升泵均设计用二台，一用一备，以保证单一故障时不间断供水。(5) 中水池能间接自动补入自来水，且加水表予以计量。(6) 处理水量有一台流量计，具有瞬时流量、累计流量显示。(7) 调节池、清水池、一体化反应器均设溢流口及泄空口，排入污水沟。(8) 过滤罐后出水设取样口一个，随时可检测出水水质。(9) 过滤器反洗采用反洗水泵反洗，反洗彻底效果好。(10) 所有碳钢板焊接水箱均参照国标图集进行施工。(11) 中水供水管、自来水补水管、气管、污水管和加药管均用不同颜色面漆 粉刷，以示区分。(12) 设备安装完毕后，所有设备、管道阀门均按照规范及工艺要求，做好标 牌、标识及箭头等。(13) 全系统具有自动、手动两种控制方式，在自动情况下无需人员操作，只 负责巡视及加药。自动控制的设计理念是最大限度地节省能源， 且污水的 溢流尽可能在最前级(14) 絮凝剂和消毒剂加药设备使用进口计量泵精确加药5. 电气自控本工程的自控系统设计为全自动运行操作控制，由液位控制器、液压水位控制阀、系统控制柜等部分组成。系统分为两种控制方式：单元联锁自动方式和 手动操作方式。本系统可确保实现系统的参数化与无人值守，实现系统的智能化 运行。控制系统通过对主设备、水泵、加药计量泵、液压水位控制阀等进行控制， 自动调整中水中水处理系统各应用设备的运行模式，在最经济的情况下给系统提 供稳定的运行工况。根据运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。在调节池设置一套液位控制器，其与一级提升泵、絮凝加药泵联动，高液位时传输高液位信号至系统控制柜， 一级提升泵启动，同时絮凝加药泵启动，加 入絮凝剂；低液位时传输低液位信号至系统控制柜， 一级提升泵停止，同时絮凝 加药泵停止。在沉淀池处设置一套液位控制器，其与二级提升泵、消毒加药泵联动，高液位时传输高液位信号至系统控制柜，二级提升泵启动，同时消毒加药泵启动，加入消毒杀菌剂；低液位时传输低液位信号至系统控制柜， 二级提升泵停止，同 时消毒加药泵停止。在中水池设置一套液位控制器，其与提升泵联锁，高液位时传输高液位信号至系统控制柜，提升泵停止，整套中水处理系统停止运行，最大化的降低处理 费用。同时中水回用变频系统也可与液位控制器信号线相连接。 在中水池还设置 了一套液压水位控制阀，用于自来水补水，其可根据水池液位情况来确定是否补 充自来水。该套装置使用安全、稳定、可靠，解决电磁阀控制不稳定的问题，优 于电磁阀控制补水方式。本套控制系统配置灵活的手动/自动转换功能：手动操作方式：主要用于应急或检修，以保证中水处理的需要。自动操作方式：正常工作时采用的方式，其主要工作过程不需要人员干预，故障自动切换，全自动运行，具备无人值守功能。本套控制系统是集机械、电子等控制于一体的新型机电一体化控制系统。它根据中水水量变化，自动接收、传输信号，经过控制柜自动控制中水设备的运 转，使中水处理系统始终保持正常、合理、经济的最优化运行状态。本套控制系统结构紧凑、占地面积小、投资少、安装方便，有利于集中管理。而且由于其合理的设计，可大大延长设备的电器、机械寿命。本套控制系统 功能齐全，设备具有手动、自动操纵方式，可实现水池高低水位报警、自动巡检、 手动巡检等各种功能。并具有自检、故障保护功能和极强抗干扰能力。6主要设备明细表序 号名称规格数量备注1平面格栅B=2mm1套北京金凯达 不锈钢2格栅槽1600 X800 X800mm1台北京金凯达 碳钢防腐3毛发过滤器MF-350 （快开式，不锈钢网）2台北京金凯达 （一用一备）4鼓风机GRB-402台川源Q=1.4 M 3/MIN ,N=1.5KW（两用一备）6一级提升泵TD40-18/2 , Q=17M 3/H ,H=15M , N=2.2KW2台杭州南方（一用一备）7二级提升泵TD40-18/2 , Q=17M 3/H ,H=15M , N=2.2KW2台杭州南方 （一用一备）8反洗泵TD80-30/2Q=87M 3/H , H=30M ,N=11KW2台杭州南方 （一用一备）9加药设备AXS-603(3.8L/H ,PE100)2套意大利/ 适高计量泵10转子流量计016T/H2套浙江/银环11液位控制KEY8套大连马赫12电控柜GHDK-51台北京金凯达13缺氧池填料18M 2江苏净宇14好氧池填料24M 2江苏净宇15石英砂过滤器 16001台北京金凯达16活性炭过滤器 16001台北京金凯达17调节池5.5 X8.5 X3.5M1座北京金凯达 碳钢防腐18一体化设备6.0m X9.0m X3.5M1座北京金凯达 碳钢防腐19中水池5.0M X7.0M X3.5M1座北京金凯达 碳钢防腐20室内管线管件工艺管道材质：UPVC，供水管道 材质：镀锌钢管1套台塑华亚21爬梯及操作平台花纹钢板及镀锌钢管焊接而成1套北京金凯达7.运行费用估算该中水处理装置运行费用主要包括：用电费，药剂费及人工费7.1用电费序号名称数量总装机容量(kw)运行容量(kw )运行时间(h)总耗电(kwh)1一级提升泵2台4.42.22496.82二级提升泵2台4.42.22496.83鼓气机3台4.53.02472.04反洗泵2台22.011.00.22.25加药装置2套0.0440.022120.264小计35.34418.422268.064注：1、该费用电不包括中水回用泵耗电费用2、不含设备间照明系统耗电费用。中水站水处理部分合计用电量约为 268.064kwh/d,每度电按0.8元/度计,268.064 X0.8 = 214.45 元/天。7.2人工费中水处理站稳定运行后，为全自动运行，设1人兼职管理运行，不设人工费7.3药剂费药剂费主要是絮凝剂和消毒剂费用，处理每吨水约需0.15元，则:400 X0.15=60元/天。7.4运行费运行费用主要包括：用电费、人工费、药剂费。贝U：运行费为274.45元/天，运行费0.69元/