350方技术方案.docx

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350方技术方案

方案主要经济技术指标一览表

工程名称：

大理泛亚经贸大厦建设项目污水处理及再生水利用工程

一

技术经济指标

处理工艺选择

调节+双CASS工艺+超滤系统+消毒

处理规模

350m3/d

运行成本

0.422元/m3

二

排放标准

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）污染物排放一级A标

三

回用水质标准

城市污水再生利用与城市杂用水水质标准》（GB/T18921-2002）中的绿化用水水质标准。

四

安装调试工期

30日历天

五

工程质量承诺

一次性验收合格

六

质保期

主体壹年（易损易耗件除外）

七

方案报价

（设备采购安装）

793880.00元

柒拾玖万叁仟捌佰捌拾元

大理泛亚经贸大厦

污水再生利用方案

1.综述

1.1项目概述

拟建的大理泛亚经贸大厦建设项目位于大理经济开发区泛亚汽车城西南部（滇源路与凤盛路交叉口东北方），占地面积13876.47m2。

本项目排放的生活污水主要来源住宅区、管理人员及商业设施。

为满足环保部门的要求及本着保护环境节约使用水资源、合理利用水资源的原则，建设方决定建设一座污水处理及中水回用设施。

我公司组织技术人员踏勘现场后根据建设方提供的环评报告及其批复、施工图纸等相关基础资料数据要求，结合本项目具体的实际情况分析，设计拟建污水处理中水回用站建设规模为350m3/d。

1.2设计的目的、依据

1.2.1设计目的

把将项目内产生的各种生活污水收集起来，通过具有成熟处理工艺的污水处理设施进行净化处理后，做到达标排放或者用于中水回用。

1.2.1设计依据

（1）《中华人民共和国水污染防治法》；

（2）《云南省城市节约用水管理条例》

（3）《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920－2002）

（4）《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）

（5）《环境噪声标准》（GB5096-93）

（6）《给水排水工程结构设计规范》（GB50069－2002）

（7）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

（8）本项目环评报告及其批复要求。

（9）建设方提供的给排水图纸及有关资料

1.3设计原则

（1）根据建设方提供的有关要求和基础资料，结合环保部门的要求，按照全面规划、分步实施的原则，使污水处理站的建设与项目内建设整体相协调；

（2）执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范和标准；

（3）采用高效节能、技术先进、易于管理、稳妥可靠的处理工艺，确保污水处理效果；采用成熟、高效、优质的设备；

（4）污妥善处理污水净化过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂及污泥等污染物，避免二次污染；

（5）处理工艺技术先进、经济合理、安全可靠、操作简单、运行管理方便。

（6）工艺设备布置紧凑、占地面积小，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本。

（7）化学药剂品的存放取用安全、合理。

1.4工程规模及标准

设计拟建污水处理中水回用站建设规模为350m3/d（相关技术计算详见下文）。

污水处理后的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，回用部分水质达到《城市污水再生利用与城市杂用水水质标准》（GB/T18921-2002）的绿化水质标准。

1.5设计水量水质

1）污水排水量：

项目运营区废水主要是生活废水，根据《云南省用水定额地方标准》和相关用水指标，以此计算项目生活废水产生了，产污系数取0.8。

根据建设方提供的相关资料，项目用、排水量计算具体详见下表所示：

使用功能

用水定额

用水量

参数

用水量

（m3/d）

污水产生量

（m3/d）

定额

单位

多层住宅

120

L/人•d

2639人

（平均3.5人每户）

316.68

253.344

管理人员

50

L/人•d

20

1

0.8

商业措施

5

L/人•d

22881m2

114.41

91.258

合计水量

432.09

345.672

回用水量：

根据环评，生活污水处理后部分回用作绿化用水，其余达标外排，由于外排的水质标准能达到回用的用水标准，建议扩大回用水的用途，部分回用作地下室的清洗用水。

项目绿化占地面积4300m2，根据《云南省用水定额地方标准》和相关用水指标，取用水定额2.5L/m2，绿化每天水量约为：

10.75m3。

项目地下室有两层，总建筑面积21020m2，地下室冲洗取用水定额2.0L/m2，地下室地面冲洗每天水量约为：

42m3。

项目水量平衡图如下：

2）设计排放标准：

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准及《城市污水再生利用与城市杂用水水质标准》（GB/T18921-2002）的标准。

进水水质：

进水水源为生活污水，由于建设方未能提供水质检测报告等水质情况，所以结合我公司在生活污水处理上多年的有效经验，设计进水水质如下：

污水进水水质单位：

mg/L

指标

CODcr

（mg/l）

BOD5（mg/l）

NH3-N（mg/l）

TP（mg/l）

SS（mg/l）

pH

进水水质

400

250

45

5

250

6-9

1.6工程验收及出水水质标准

1.6.1工程验收

工程完工后按照国家有关规范及招标、设计文件要求的各项条款进行验收，土建、设备、工艺管道安装一次性验收合格。

1.6.2出水水质标准

出水部分用于绿化回用水，其余外排，因此水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准及《城市污水再生利用与城市杂用水水质标准》（GB/T18921-2002）的出水标准，最终出水水质执行两个标准中较高要求的标准，即执行一级A标标准。

具体指标见下表：

《城市污水再生利用与城市杂用水水质标准》（GB/T18921-2002）的标准

序号

项目指标

冲厕

道路清扫、消防

城市绿化

车辆冲洗

1

pH

6.0～9.0

2

色（度）

≤

30

3

嗅

≤

无不快感

4

浊度（NTU）

≤

5

10

10

5

5

溶解性固体（mg/L）

≤

1500

1500

1000

1000

6

BOD5（mg/L）

≤

10

15

20

10

7

NH3-N（mg/L）

≤

10

10

20

10

8

阴离子表面活性剂（mg/L）

≤

1.0

1.0

1.0

0.5

9

铁（mg/L）

≤

0.3

--

--

0.3

10

锰（mg/L）

≤

0.1

--

--

0.1

11

溶解氧（mg/L）

≥

1.0

12

总余氯（mg/L）

接触30min后≥1.0，管网末端≥0.2

13

总大肠菌群（个/L）

≤

3

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准

序号

项目

指标

1

化学需氧量CODcr（mg/L）

50

2

五日生化需氧量BOD（mg/L）

10

3

悬浮物SS（mg/L）

10

4

动植物油

1

5

石油类

1

6

阴离子表面活性剂（mg/L）

0.5

7

总氮（mg/L）

15

8

氨氮（mg/L）

5

9

总磷（以P计）

0.5

10

色度（度）

30

11

PH

6-9

12

粪大肠杆菌

1000

2污水处理工艺介绍及工艺特点

一般生活污水处理，可供选择的处理方法很多。

常用的方法有活性污泥法、生物膜法两大类。

活性污泥法，利用鼓风曝气、机械曝气等向污水供氧，使污水中的好氧菌群在吸附和吞噬污水中有机物的过程中，能够源源不断地得到代谢所需要的氧，从而迅速降解污水中的COD和BOD、使污水较快地得以净化。

由于活性污泥结构简单，大小皆宜，没有复杂的内部组件，机械装置少，处理容量大，机械故障少，维护简便易行，因而获得广泛的应用。

我们常见的：

SBR、CASS、射流曝气和氧化沟等，尤其是大中型的污水处理系统，都采用活性污泥法。

生物膜常见的有：

生物接触氧化法、曝气生物滤池（BAF）等。

生物膜法处理污水主要靠生长在介质表面的生物膜来完成。

虽然生物膜法可以避免污泥膨胀、污泥腐化等问题。

但是，其结构都比较复杂，内部组件多，因此机械故障多也顺理成章的事，维修工作量大。

所以，生物膜法的应用也就受到一定局限，一般只适合用于小型污水处理工程项目中。

不同生物处理工艺的综合比较

工艺类型

优点

缺点

基建投资

传统活性污泥法

对不同性质的污水适应性强。

运行稳定性差，易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想

较低

生物接触氧化工艺

抗冲击负荷能力强，运行稳定；容积负荷高，占地面积小；污泥产量低；无需污泥回流，运行管理简单。

部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高。

中

周期循环式活性污泥法（CASS工艺）

抗冲击负荷能力强，运行稳定；容积负荷较高，占地面积小；不易发生污泥膨胀；污泥产量较低；脱氮除磷效果好，出水水质好；运行管理简单。

需要污泥回流

中

膜-生物反应器

抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，有效去除SS和病原体；占地面积小；剩余污泥产量低甚至无。

气水比高，膜需进行反洗，膜寿命约为3年，要定期更换，能耗及运行费用高。

高

曝气生物滤池

出水水质好；运行可靠性高，抗冲击负荷能力强；无污泥膨胀问题；容积负荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面积小。

需反冲洗，运行方式比较复杂；反冲水量较大。

较高

简易生化处理工艺

造价低，动力消耗低，管理简单。

出水COD、BOD等理化指标不能保证达标。

低

由于出水水质要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准出水标准，各项出水指标要求相对较高，采用单一的好氧处理往往很难奏效，而采用厌氧、兼氧、好氧相结合的处理方法，并综合物理、化学、生物反应、沉淀、分解、吞噬、灭活等一系列作用，对污水中的有机物、病菌去除十分有效，而CASS工艺在延时曝气、周期性循环中，极易做到好氧、缺氧和厌氧状态，所以，确定选用活性污泥法的周期循环活性污泥法—CASS工艺，用来作为本工程项目污水处理站生活污水进行二级处理的核心工艺。

因为要回用，则在该核心工艺后续过滤、消毒的方法使其达标回用水质。

CASS工艺是序批式活性污泥法（SBR法）基础上的一种改进工艺，是目前国际上最为成熟先进的一种间歇运行的活性污泥法工艺；具有技术先进实用、成熟可靠、运行效果好等优点，能满足各种严格的出水水质要求。

主要特点为：

  ⑴设备安装简便，施工周期短，具有较好的耐水、防腐能力，设备使用寿命长；

⑵对原水的水质水量的变化有较强的适应能力，处理效果稳定，出水水质好；

⑶在CASS工艺中，能同时进行有机物的降解、硝化和反硝化以及生物除磷过程，在不增加投资和运行能耗的条件下，能达到深度处理的目的；

  ⑷在CASS工艺中设置有生物选择器，能有效避免丝状性微生物的生长繁殖，防止污泥膨胀，使系统的稳定性得到进一步的提高；

  ⑸工艺流程简单，投资费用低；

  ⑹处理效果好，工艺稳定性高，具有很高的缓冲进水水质水量冲击的能力；

  ⑺自动化程度高，所需机械设备少，日常维护简单；

  ⑻占地面积少，对周围环境无不良影响。

2.1CASS工艺简要介绍：

CASS法是国际公认的生活污水及工艺废水处理的先进工艺。

该方法是美国废水处理公司1975年研究成功的。

其主要原理是：

在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿长度方向设计为两部分，前部设置了生物选择区（也称预反应区），后部为主反应区。

在主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置，曝气、沉淀和排水在同一池子内周期性地循环进行，取消了常规活性污泥法的二沉池。

该方法在美国的苏达州污水处理厂、俄亥俄州废水处理厂、密执区废水处理厂应用均获得了良好的处理效果。

COD去除率达90％以上，BOD去除率达95％，并达到良好的除磷脱氮效果。

目前，该方法应用比较广泛，美国、加拿大、澳大利亚已有270家污水处理厂应用该工艺，其中城镇污水处理厂200家，工业废水处理厂70家。

我国上海、昆明、北京等地也开始应用该工艺处理生活污水及工业废水。

2.1.1CASS工艺原理

CASS工艺工作原理如图1所示。

进水滗水器

预反应区主反应区

出水

空气

回流污泥

（在CASS反应器的前部设置了预反应生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。

）

图1CASS工艺原理图

CASS工艺每一操作循环由下列四个阶段组成：

   曝气阶段

由曝气系统向反应池内供氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-－N。

   沉淀阶段

此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。

反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。

污泥逐渐沉到池底，上层水变清。

  滗水阶段

沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐层排出上清液。

此时，反应池继续进行硝化。

  闲置阶段

闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。

为了保持适当的污泥浓度，系统根据产生的污泥量排除相应数量的剩余污泥，排除的剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行。

  2.1.2CASS反应器的组成

预反应区

在反应器的前段设置预反应区，这是CASS工艺与SBR工艺的重要区别之一。

在预反应区中，污水中的溶解性有机物能通过酶反应机理迅速去除。

通过维持预反应区的缺氧状态，可有效防止污泥膨胀，同时通过主反应区污泥回流到预处理区，进行反硝化过程，达到生物脱氮的目的。

  主反应区

完成废水中绝大部分有机物、氨氮及磷的去除，保障出水全面达标。

  污泥回流/剩余污泥排放系统

利用回流泵完成主反应区到预反应区的污泥回流过程（回流量约20%），同时，利用阀门控制，定期完成的剩余污泥排放。

  滗水装置

滗水器是CASS工艺中的关键设备，设置在CASS反应池的末端设有可升降的滗水器，以实现处理达标水的外排。

每次滗水阶段开始时，滗水器以设定的速度首先由原始位置降至水面，然后随水面缓慢下降，上清液通过滗水器排出。

滗水器排水均匀，不会扰动已沉淀的污泥层。

滗水器设计独特，可有效防止浮渣进入系统出水，充分保证了处理效果。

脱氮原理

目前投入运行的CASS工艺污水处理厂的运行结果显示，经CASS工艺处理的污水在没有特殊工程措施的条件下，24小时混合出水水样的出水值为：

氨氮≤0.5mg/L

硝氮≤1.5mg/L

CASS工艺本身的操作方式决定了在该反应器内部通过曝气的转换可以实现好氧和缺氧的转换，为硝化和反硝化提供了良好的反应环境。

同时，为保障高的脱氮能力的污泥回流，也是保障脱氮效率的关键。

所以，最优的循环时间和各阶段操作的协同进行是操作和设计时的关键。

运行中也可以用溶解氧的浓度来控制整个脱氮过程。

氨氮一方面通过微生物的细胞合成作用并随剩余污泥排出，另一方面通过硝化反硝化作用以氮气的形式去除。

生物除磷

微生物通过好氧和缺氧环境的转换（氧化还原电位<-250mV）运行可以促进在微生物细胞内吸收过量的磷。

随剩余污泥排出。

在生物除磷的过程中，当微生物处于厌氧环境时，短链脂肪酸被吸收到细胞内部并被转化为多聚——β——羟基丁酸（PHB）内贮物，细胞内的聚合磷酸盐则被转换并以磷酸盐的形式释放到周围环境中，同时还释放镁和钾盐物质。

当微生物处于好氧环境时，细胞大量吸收磷酸盐并形成细胞内聚合磷酸盐，吸收镁和钾盐物质，在厌氧条件下形成的PHB物质在好氧阶段得到降解。

上述反应机理在CASS系统的曝气阶段和非曝气阶段不断重复进行。

在此过程中，废水中残余的硝酸盐对生物除磷的影响极微。

在不增加其他处理单元的条件下，在8小时循环周期的系统中，其生物除磷的效果在80-90%左右。

如需再进一步提高除磷的效果，可采用6小时或更长的循环周期。

此时，非曝气时间占整个循环时间的560%左右，池子容积和滗水堰渠均需适当增大。

其它的SBR工艺一般循环周期在16小时以上时，操作过程中容易出现污泥膨胀。

2.2CASS工艺与其他活性污泥法的优缺点比较

与SBR相比，CASS法的优点是：

CASS工艺设有预反应区（生物选择器），可以有效抑制丝状菌的生长繁殖，防止污泥膨胀，使系统的稳定性明显提高。

此外，选择器的设计与生物除磷相结合，可以显著提高系统的除磷效果。

由于增加了预反应区以及污泥的回流，CASS工艺对难降解有机物的去除效果也更好。

而以往的SBR工艺则没有选择器，污泥的沉降性能易于恶化。

进水过程是连续的，因此，进水管道上无需电磁阀等控制元件，单个池子可独立运行，对控制的要求比SBR简单；而SBR进水过程是间歇的，应用中一般要3个或4个以上池子交替使用，其控制过程也比CASS工艺复杂得多。

在CASS工艺中，在曝气阶段同步完成污染物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，因而其工艺操作大为简化，并且无须特殊的搅拌装置。

而常规的SBR工艺则必须分好氧、缺氧和厌氧等不同的阶段来完成污染物的降解、硝化、反硝化和除磷的功能，从而导致操作复杂和系统设备的增加。

为了避免污泥在缺氧和厌氧阶段发生沉淀，SBR还必须设置特殊的搅拌装置，导致能耗的增加。

CASS法每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/4，而SBR则为3/5，所以，CASS法比SBR法的抗冲击能力更好。

与传统活性污泥法相比，CASS法的优点是：

工艺流程短，占地面积少，建设费用低：

省去了初次沉淀池、二次沉淀池等构筑物，与传统活性污泥法相比，占地减少30％，投资节省20％－40％。

运转费用省：

由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10-25%。

有机物去除率高，出水水质好：

根据研究结果和工程应用情况，通过合理的设计和良好的管理，对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。

对可生物降解的工业废水，即使进水COD高达5000mg/L，出水仍能达到50mg/L左右。

对一般的生物处理工艺，很难达到这样好的水质。

所以，对CASS工艺，二级处理的投资，可达到三级处理的水质。

排水是由可升降的滗水器完成的，随水面逐渐下降，将处理后的清水均匀排出，最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。

抗冲击负荷能力强，操作灵活：

CASS系统在设计时已考虑流量变化的影响，能确保污水在系统内停留至预定的处理时间才经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变化。

而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量；对大型污水处理厂而言，CASS反应池设计成多池模块组合式。

当处理水量小于设计值时，可以在反应池的低水位运行或投入部分池运行等多种灵活操作方式。

管理简单，运行可靠：

污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀。

所以，系统管理简单，运行可靠。

污泥产量低，污泥性质稳定。

具有脱氮除磷功能。

无异味。

2.3消毒工艺的选择

消毒是保障再生水安全性的重要环节，它直接影响再生水的安全使用，消毒剂具有杀菌、脱臭、去异味的作用。

为达到《城市污水再生水利用与城市杂用水水质标准》GB/T18921-2002的标准，过滤出水后需作进一步的消毒处理。

污水消毒是污水处理的重要工艺过程，其目的是杀灭污水中的各种致病菌。

污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒（如氯气、二氧化氯、次氯酸钠）、氧化剂消毒（如臭氧、过氧乙酸）、辐射消毒（如紫外线、γ射线）。

表5-1对常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较。

常用消毒方法比较

优点

缺点

消毒效果

氯

Cl2

具有持续消毒作用；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量准确。

产生具致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；处理水有氯或氯酚味；氯气腐蚀性强；运行管理有一定的危险性。

能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差。

次氯酸钠

NaClO

无毒，运行、管理无危险性。

产生具致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；使水的PH值升高。

与Cl2杀菌效果相同。

二氧化氯

ClO2

具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物（THMs）；投放简单方便；不受pH影响。

ClO2运行、管理有一定的危险性；只能就地生产，就地使用；操作管理要求高。

较Cl2杀菌效果好。

臭氧

O3

有强氧化能力，接触时间短；不产生有机氯化物；不受pH影响；能增加水中溶解氧。

臭氧运行、管理有一定的危险性；操作复杂；制取臭氧的产率低；电能消耗大；基建投资较大；运行成本高。

杀菌和杀灭病毒的效果均很好。

紫外线

无有害的残余物质；无臭味；操作简单，易实现自动化；运行管理和维修费用低。

电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用。

效果好，但对悬浮物浓度有要求。

由上表的比较，Cl2消毒较差，因此目前已经很少使用；次氯酸钠消毒效果理想，而且药品易于取得与配置；因此本方案采用次氯酸钠作为消毒工艺。

2.4深度过滤系统

本设计选用AQU-D气水混合超滤膜深度过滤系统，气水混合超滤膜进水浊度高，可无需预过滤系统，生化池出水即可直接进入超过滤系统。

可以代替传统的絮凝、机械过滤、精滤工艺，大大减少设备占地面积；系统产水水质高并且水质稳定。

AQU-D改性PVC中空纤维膜超滤膜丝具有内外双皮层结构，出水都是经过双层过滤，更加优质保障了出水水质。

AQU-D气水混合超滤膜适用于过滤城市污水经生化处理后的排放水中去除细菌、微生物和悬浮物等杂质，净化后的水清澈透明，浊度近于零。

AQU-D气水混合超滤膜结合了MBR和常规超滤膜的优势，既具有MBR气水混合的运行方式减少表面表明的污染物堵孔概率，又具有常规超滤膜具有精度高、精度可以选择、出水水质稳定等特点。

在污水处理领域相比MBR和常规膜的特点：

①省掉药洗和吊装费用；

②过滤精度更高，产水效果更好；AQU-D气水混合超滤膜筛分孔径为0.1-0.002um，MBR膜筛分孔径一般为0.1-0.2um。

AQU-D气水混合超滤膜过滤精度可根据要处理目标物质直径或分子量来选择，产水指标更好；

③通量更大，带来的经济效益值更高；AQU-D气水混合超滤膜通量比常规MBR膜通量大2-3倍。

⑤常规膜易污染堵塞，导致膜清洗频率高，使用寿命短，设备维护费用高。

AQU-D气水混合超滤膜采用改性的优良PVC超滤膜膜丝，具有亲水性好，过滤精度高、产水水质好等特点。

⑥常规膜处理对进水水质要求高，须严格的预处理设备，水质监测设备等，增加投资成本，AQU-D气水混合超滤膜在进水悬浮物浊度小于200mg/l，油脂小于10mg/l可直接进入超滤膜系统。

2.5中水站选址

通过现场踏勘，对业主方提供相关数据资料的分析，中水站建设地点为项目用地西北角处,设置为全地埋式，工房及检修口局部高于市政路面高度，以利于防止水淹及人员进出。

处理站设置为全地埋式有利于污水重力自流收集和处理后清水排放。

2.6噪声处理

由于