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td一体化生活污水处理设计方案

21T/H一体化污水处理装置

方案设计

说

明

书

一体化污水处理装置

一、概述

一体化污水处理装置因其建设和运行成本便宜，占地面积小，运行管理简便，在中小型生活污水处理独有成就。

近年来使用在高速公司服务区、生活小区、医院、电厂等公共场所得到广泛使用，使用效果显著，全部达标排放。

二、废水水质水量及处理要求工作介限

1、污水处理量

设计水量为21m3/h

2、原水水质（按常规设定）

NH3-H70mg/L

CODCr350mg/L

TN80mg/L

PH6～9mg/L

TP4-5mg/L

3、设计出水水质

处理后出水达到《污水排放执行标准》（GB8978-1996）中的一级B排放标准。

CODCr＜60mg/L

BOD5＜20mg/L

TP＜1mg/L

NH3-H＜8mg/L

TN＜20mg/L

4、工作介限从收集池进水口到一体化水处理设备（达标排放）的出水口止。

三、工艺流程

1、工艺流程原理及说明

整体式生活污水处理装置主要用来处理低浓度的有机废水，为减少占地面积，要求设备的体积小，在工艺流程的设计上的好氧处理作为主要处理单元，反应器设计上选用体积小的高效反应器。

本方案采用调节池——厌氧滴滤池——氧化沟——沉淀池——除磷滤池等组合法达到处理目的工艺。

调节池起调节水量作用，调节池的有效停留时间一般为3~6小时。

生化反应池采用接触氧化池，厌氧池停留1~2小时，氧化池停留8~10小时。

填料采用无堵塞型、易结膜、高比面积（25㎡/v³）的填料。

在接触氧化过程中采用三级接触氧化即能确保废水的排放，可有效地节省能源。

二沉池为竖流式结构，上升流速为0.3~0.4mm/s，沉降下来的污泥输送到污泥池。

污泥池用来消化污泥，污泥池上清液输送至生化反应池部分，进行再处理。

污泥池消化后的剩余污泥很少，一般1~2年清理一次，清理方法可用吸粪车从检查孔伸入污泥池底部进行抽吸，由二沉池排出的上清液进入消毒池消毒处理后排放。

按规范考虑消毒池接触时间大于30min。

通过上海、南京、扬州、常州等地的工程示范研究证明，一体化小型生活污水除

磷脱氮处理设备在处理以生活污水为主的小规模集镇污水方面也显示出明显的技术

经济优势，其主要特点是：

（1）处理工艺流程简单，原水自化粪池起经过只需经过一个地埋式的一体化污

水处理设备，即可实现完成所有的污水生化处理过程；

（2）建设施工简便易行，无需调用大量的人力、物力、财力，适合缺乏技术和

资金的农村地区施工需要；

（3）处理规模可大可小，灵活多变，既适合小型集中式污水站的建设，又适合

极度分散的污水处理需要，可大大节省污水管网的投资；

（4）采用国内外生活污水处理领域中采用的生化污水工艺，技术成熟稳定可靠。

2、工艺流程图

生活污水

3、构筑物

3.1调节池

（1）功能

由于鹿鸣乡污水排放量小，水质、水量昼夜变化大，需要经过调节池调节水量、均衡水质后，再进入后续处理。

（2）设计参数

污水总变化系数Kz=2.28

设计流量：

Q＝20.83×2.28=47.5m3/h

水力停留时间：

HRT＝5.5h

有效水深：

H＝3.0m

（3）工程内容

主要尺寸：

L×B×H＝12×7.5×4.28m，1座，钢筋混凝土结构。

调节沉淀池前

端设置网兜可隔除原水中漂浮物以及杂物，污水经过调节池调节水量，均衡水质后，重力流至后续处理构筑物。

（4）主要设备

型号及数量：

40WQ15-15-1.5,2套

技术参数：

口径DN=50mm，扬程H=15m，流量Q=15m3/h，转速n=2840,功率N=1.5kw，水泵电器控制柜QZD-1.5。

3.2厌氧滴滤池

3.3氧化沟

3.4斜板沉淀池

3.4.1斜板沉淀池设计计算

本方案采用逆向流斜板沉淀池，采用《污水处理工程设计》（化学工业出版社出版，徐新阳主编）进行设计计算，具体计算公式如下：

通过上述公式计算得到斜板沉淀池的相关参数如下表

最大设计流量Qmax（m3/h）

池子个数n

设计表面负荷q'，一般（m3/（m2*h）

池子水面面积F（m2）

池内停留时间min

方形池子边长a（m）

方形池子边宽b（m）

斜板区上部水深h2（m）

斜板高度h3（m）

斜板倾角

长宽比

2

21

1

1.5

15.38461538

52

5.547001962

2.773500981

0.5

0.8

60度

两次清除污泥间隔时间T（d）

斜板沉淀池进水SSmg/L

斜板沉淀池出水SSmg/L

污泥含水率

污泥量S（L/d）

污泥部分所需的总容积V（m3）

每格池污泥部分所需容积V''（m3）

污泥斗高度h5（m）

斜板区底部缓冲层高度h4（m）

斜板斜长

1

2

800

20

0.99

39312

19.656

2.14

0.6

0.92

　方形池

方锥体V1（m3）

超高h1（m）

沉淀池高度H（m）

斜板净板距

排泥方式

泥斗个数

污泥斗下部边长a1（m）

泥斗上部长边a2（m）

污泥斗上部宽边a3（m）

长边分个数

宽边分个数

机械排泥

2

1

0.3

2.773500981

2.773500981

12.30

0.3

4.34

0.05m

3.4.2进出水系统

A.沉淀池进水设计

沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积：

A=Q/V=0.0058/0.18=0.032

式中v——孔口速度（m/s），一般取值不大于0.15-0.20m/s。

本设计取0.18m/s。

每个孔口的尺寸定为15cm×8cm，则孔口数N=0.032/0.012=3个。

进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。

B.沉淀池出水设计

沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s，则穿孔总面积：

A=0.0058/0.6=0.01m2

设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数：

N=0.01/0.001256=8个

3.4.3.沉淀池排泥系统设计

采用穿孔管进行重力排泥，穿孔管横向布置于污泥斗底端，沿与水流垂直方向共设4根，双侧排泥至集泥渠。

孔眼采用等距布置，穿孔管长8m，首末端集泥比为0.5，查得

=0.72。

取孔径d=25mm，孔口面积

=0.00049m²，取孔距

=0.4m，孔眼个数为：

孔眼总面积为：

m2

　　穿孔管断面积为：

w=

=

=0.0129m2

　　穿孔管直径为：

D=

=0.128m

取直径为150mm，孔眼向下，与中垂线成

角，并排排列，采用气动快开式排泥阀。

3.5除磷池

经过前面反应器处理之后，废水中的TP含量有可能还没有达到废水的排放标准。

除磷池的目的既是进一步去除废水中的TP，以确保废水中TP达标。

污水进水总量500m3/d=21m3/h=0.0058m3/s.

按照《给水排水设计手册》，正常滤速取8m/h,采用单层铁矿石滤料，粒径d10=3mm,不均匀系数K80<2.0，厚度2m。

滤池表面积为：

21m3/h/8m/h=2.6m2，分一格，长为4.5m，宽0.6m，单排布置，长宽比

7.5。

1.2滤池高度

滤池池底以0.009的坡度坡向出水端，支撑层高度，H0采用0.2m

滤板及下面空隙总高：

H1采用0.3m

滤料层高度：

滤料采用单层滤料,铁矿石颗粒粒径0.55,不均匀系数<0.2,厚度H2为2.5m。

铁矿石面上水深：

H3为1.0m

保护高度：

H4采用0.3m

故滤池总高：

H=H0+H1+H2++H3+H4=0.2+0.3+2.5+1.0+0.3=4.3m

1.3滤池水头损失竖向计算

1）配水孔损失

-局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册，表15-1，取0.5

配水孔总流量为0.0058m3/s，流速0.90m/s

2）滤料层水头损失

砂滤层厚度0.5m。

水流通过滤料层的水头损失用欧根（Ergun）公式计算：

-滤料膨胀前的孔隙率，石英砂为0.41;

h-水头损失，cm；

-滤层厚度，cm;50cm

-滤料同体积球体直径，cm;0.055cm

-滤料球度；0.80

ν-水的运动粘度，cm2/s;18℃时为0.0106cm2/s

V-流速，cm/s;8m/h=0.222cm/s

g-重力加速度，981cm/s2;

代入具体数值，计算出砂滤层的水头损失为：

3）滤板水头损失

-局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册，表15-1，直流汇合，取1.5

滤板孔面积为滤板面积的25%，流速v=.4*5m/h=0.00556m/s

，可以忽略不计。

4）出水管道阀门水头损失

出水闸门水头损失与通过闸门的水流速度有关，闸门宽度为0.8m,

当出水高度为0.1m时，

取0.39，v=1.735m/s,

当出水高度为0.2m时，

取0.39，v=0.86m/s,

当出水高度为0.5m时，

取0.39，v=0.347m/s，

当出水闸门出水高度为0.1m时，从配水口至出水闸门的水头总损为：

h1+h2+h3+h4+h5=0.0175+0.487+0+0.000605+0.060=0.5645m.

当出水闸门出水高度为0.5m时，从配水口至出水闸门的水头总损为：

h1+h2+h3+h4+h5=0.0175+0.487+0+0.000605+0.00239=0.5075m.

四、结构物参数表

序号

名称

规格型号

（单位：

米）

单位

数量

备注

一、处理量：

5m3/h（外形尺寸：

10M×2.6M×2.8M

1

砖砌调节池

4.0×3.0×3.0

座

1

砖混结构

水泵两台，

一备一用

2

厌氧消化A池

1.5×2.6×2.8

座

1

材质：

碳钢

底板.侧板：

δ=8mm

其余：

δ=6mm

风机型号：

BH-65，交替运行。

污泥泵一

台。

3

接触氧化O池

（一）

1.85×2.6×2.8

座

1

4

接触氧化O池

（二）

1.85×2.6×2.8

座

1

5

接触氧化O池（三）

1.85×2.6×2.8

座

1

6

沉淀池

1.5×2.6×2.8

座

1

7

清水接触消毒池

1.45×1.1×2.8

座

1

8

风机房

1.45×1.5×2.8

座

1

五、处理效果预测

1、总去除效果

型号

处理水量（m3·h-1）

CODCr去除率

（mg·L-1）

BOD5去除率

（mg·L-1）

SS去除率（mg·L-1）

NH3-N去除率（mg·L-1）

进水

出水

进水

出水

进水

出水

进水

出水

KHY-5

5

500

＜150

150

＜30

200

＜150

30~40

＜25

2、分段去除效果（COD）计

进水

调节池

A池

O池一级

去除率

进水

出水

去除率

进水

出水

去除率

进水

出水

500

10%

500

450

30%

450

315

30%

315

220.5

进水

O池二级

O池三级

沉淀池

去除率

进水

出水

去除率

进水

出水

去除率

进水

出水

500

30%

220.5

154.3

30%

154.3

108

10%

108

98

六、二次污染与防治

本套设备产泥量很少，1-2年处理一次。

运行中会有少量的臭气产生，留有通风口，是气味散发出去，不会对环境造成影响。

七、运行费用估计

1、电耗

序号

名称

功率（kw）

折工时

能耗（kw·h/d）

1

污水提升泵

0.75

24

18

2

污泥提升泵

0.55

4

2.2

3

风机

1.5

18

27

小计

47.2

污水处理设备投入运行后，日耗电量为47.2kw，每度电按0.60元/kw·h计，则电费为：

47.2×0.6=28.32元/天

2、人工费

污水处理设备运行稳定后，无需专人管理。

3、药剂费

药剂消耗计0.08元/吨/小时。

消毒剂3-5PPM，絮凝剂10-15PPM

处理1m3污水成本为0.316元（未计算设备折旧）

八、电气控制

整个工艺系统采用自动/手动控制。

采用PLC编程控制。

水泵采用抗堵塞、撕裂型潜污泵。

该泵排泥能力强、无堵塞。

调节池水泵设置两台，超高水位时二台泵同时启动。

水泵功率为0.75kw，水泵的启动采用液位控制。

风机采用两台罗茨鼓风机，能自动交替运行，单台风机运行寿命为30000小时左右。

每天工作时间不少于18小时。

九、生产管理

一体化污水处理设备主要用来处理小水量生活污水以及低浓度的工业有机污水，由于该类产品采用机电一体化全封闭结构，无需专人管理，因而得到广泛的使用。

但是，本产品在运用过程中，应从安装、运行、维护等几个方面合理使用才能达到设计的处理效果。

a.设备的安装

一体化污水处理设备一般提供三种安装方式：

埋地式、地上式和半埋地式，在选择安装方式是应结合当地的气候以及周围的环境，对于年平均气温在10℃以下的地区，用生物膜法处理污水的效果较差，应将污水处理设备安装在冻土层以下，利用地热的保温作用，提高处理效果；在其他地区选择安装方式主要根据周围的环境来选择，从安装、维护角度出发应选择地上式，因为地埋式存在如下问题：

设备安装、维护、维修保养不方便；

设备可能因为进入基础的地下水的浮力作用而损坏；

在地下的电气系统应长期处于潮湿环境会影响使用寿命，电气安全性也受到影响。

在设备安装过程中，还应注意以下事项：

设备的混凝土基础的大小规格应与设备的平面安装图相同，基础必须水平，如设备采用地埋式安装，基础标高必须小于或等于设备标高，并保证下雨时不积水，为防止设备上浮，基础应预埋抗浮环。

设备应根据安装图将各箱体依次安装，箱体的位置方向不能错，彼此间距必须准确，以便连接管道。

设备安装就位后，应用绷带把设备和基础上的抗浮环连接，以防设备上浮。

为保证设备管路畅通，应按产品说明书要求保证某些设备或管路的倾斜度。

设备安装后，应在设备内注入清水，检查各管道有无渗漏，对于地埋式设备，在确定管道无渗漏后，在基础内注入清水30~50cm深后，即在箱体四周覆土，一直到设备检查孔，并平整地面。

在连接水泵、风机等设备的电源线时，应注意风机和电机的转向。

b.设备的调试

一体化污水处理设备安装完毕后可进行系统调试，即培养填料上的生物膜，污水泵按额定的流量把污水抽入设备内，启动风机进行曝气，每天观察接触池内的填料的情况，如填料上长出橙黄或橙黑色的膜，表面生物膜已经培养好，这一过程一般需要7~15天。

如是工业污水处理设备，最好先用生活污水处理培养好生物膜后，再逐渐进工业污水进行生物膜驯化。

c.设备的运行

一体化污水处理设备一般为全自动控制或无动力型，不需要配专门的管理人员，但在设备允许过程中用注意以下事项：

开机时必须先启动曝气风机，逐渐打开曝气管阀门，然后启动污水泵（或开启进水阀门）；关机时必须先关污水泵（或关闭进水阀门），在关闭曝气风机。

如污水较少或没有污水，为保证生物膜的正常生长，使生物膜不死亡脱落，风机可间歇启动。

启动周期为2小时，每次运行时间为30分钟。

严禁砂石、泥土和难以降解的废物（如塑料、纤维织物、骨头、毛发、木材等）进入设备，这些物质很难进行降解，且会造成管路堵塞。

防止有毒有害化学物质进入设备，这些物质将影响生化过程进行，严重的将导致设备生化反应系统破坏。

对于地埋式设备，在运行过程中，必须保证下雨不积水；设备上方不得停放大型车辆；设备一般不得抽空内部污水，以防地下水把设备浮起。

d.设备维护

一体化污水处理设备投入运行后，必须建立一套定期维护保养制度，维护保养的内容主要有：

出现故障必须及时排除，主要故障为管路堵塞和风机水泵损坏，如果不及时排除将影响生物膜的生长，甚至会导致设备生化系统的破坏。

定期清理污泥池内的污泥。

设备的主要易损坏的部件为风机和水泵，必须有一套保养制度，风机每运行10000小时必须保养一次，水泵每运行5000~8000小时必须保养一次；平时在运行过程中，必须保证不能反转，如进污水，必须及时清理，更换机油后方可使用。

设备内部的电气设备必须正确使用，非专业人员不能打开控制柜，应定期请专业人员对电器设备的绝缘性能进行检查，以防发生触电事故。

江苏凯华怡环保实业有限公司

二○○八年八月

一体化生活污水处理装置报价表（5T/H）

单位：

万元

一、土建部分

序号

名称

型号及规范

单位

数量

单价

总价

备注

1

砖砌调节池

4m×3m×3m

座

1

2

设备基础

10.5m×3m×0.2m

座

1

二、设备部分

序号

名称

型号及规范

单位

数量

单价

总价

备注

1

装置本体

10m×2.6m×2.8m

台

1

1683

16.83

钢结构

4

风机

L21LD，1.5kw

台

2

1.85

3.7

5

水泵

WQ-25，0.75kw

台

2

0.75

1.50

6

污泥泵

WQ-25,0.55KW

台

1

0.35

0.35

7

弹性组合填料

Φ150

m3

50

0.05

2.5

8

曝气器及曝气管路

套

50

0.03

1.5

9

消毒药剂

公斤

50

0.003

0.15

10

絮絮凝剂加药装置

套

1

0．95

0．95

11

电控系统

套

1

1.05

1.05

12

管线阀门、防腐等

1.69

小计

30.22

三、其他费用

1

安装费、运输费等

1.05

2

工程技术管理费

2.5

3

调试费

2.05

合计

￥：

35.82万元（不含税金）

说明；本报价范围从收集池的进水口到一体化水处理设备出口。

土建、验收、税金及一体化水处理设备以外的管网等其他费用另计。