500T生活污水处理设计方案文档格式.docx
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3.5、在污水处理站的设计中贯彻节能原则,装置布置尽可能采用地埋式,设备立足国产化,最大限度地降低污水和污泥的处理成本和日常维护及运行费用;
3.6、保证出水水质的基础上,在日常的运行操作管理过程中,要考虑降低运行费用,易于维护管理,劳动强度低;
3.7、充分考虑与场区绿化相结合;
综合考虑生活污水、雨水分流处理;
3.8、因污水处理量较大,应设置污泥处理系统,并有可靠的污泥处置措施。
3.9、最大限度地降低二次污染;
3.10、污水处理设施具有较大的适应性、应急性,可满足水质、水量的变化,并考虑突发事故状态的各种应急措施。
四、设计参数
4.1、污水性质:
生活污水。
4.2、污水水量:
500T/D
4.3、进、出水水质
4.3.1、进水水质
由于用户单位未提供具体的水质指标,我公司参考同类项目排放污水的技术数据为依据,设计进水水质取值如下:
CODcr:
250~300mg/L
BOD5:
150~250mg/L
NH3-N:
25~40mg/L
SS:
150~220mg/L
PH:
6~9
4.3.2、出水水质
污水经处理后,需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标,故出水水质如下:
项目名称
出水水质
CODcr(mg/L)
≤50
BOD5(mg/L)
≤10
SS(mg/L)
TN(mg/L)
≤15
TP(mg/L)
≤0.5
NH3-N(mg/L)
≤5(8)
PH
6-9
大肠杆菌(个/L)
≤1000
五、设计范围
本设计范围包括污水处理站范围内的污水处理建(构)筑物及配套建(构)筑物的工艺、土建、电气、仪表的设计。
对于污水站主要包括主体设施(工艺、设备、构筑物、附属建筑用房、部分外线)、电气与检测自控、显示控制台和流量及液位检测、暖通、消防、劳动安全卫生、通讯等,具体范围为污水处理站外一米以内的所有设施。
(格栅井、调节池、消毒池、污泥池、辅助用房由业主负责,水、电、气由业主提供至污水站场界内)
六、工艺流程
1、污水特点
本工程进水水源主要为生活污水,包括厨房、洗浴、洗衣以及冲厕等污水,主要污染物为有机物,氮磷等营养物质,油脂类以及大肠杆菌等。
生活污水水质浓度不高且稳定,可生化性较好,属低浓度有机废水。
根据进出水水质要求,所选择的工艺流程不仅要对CODcr、BOD5有较高的去除要求,而且对氮、磷的去除率要求也较高,本工程需采用脱氮除磷生物处理工艺。
2、工艺选择
本生活污水处理工程主要由水处理系统和综合水处理间组成。
1、水处理系统由预处理单元、主处理单元组成。
1.1、预处理单元由格栅、沉砂沉淀池、调节池组成;
1.2、主处理单元由生物接触氧化系统(水解酸化池、好氧池)、二沉池、中间水池、消毒池和污泥处理系统组成。
2、综合水处理间由值班室、集控室、化验室、风机房、消毒间、污泥处理间组成。
3、工艺流程说明
3.1、预处理工艺
本方案采用格栅、调节池作为预处理工艺,主要原理及作用如下:
由于生活污水含有大量的悬浮物,为保证水泵使用寿命及后续处理设施的正常运行在调节池前设置格栅以拦截悬浮物及杂质,栅渣作垃圾处理。
由于污水来水不均匀,水质、水量波动很大,要有足够的调节容量和充分的搅拌才能使进入生化池的水质、水量稳定,同时减少污染物对系统设备的负荷冲击,使其达到均衡降解污染物,因此我们设置调节池,并在调节池里进行预曝气,为生化处理做好铺垫,提高污染物去除率。
3.2、生化处理工艺
生化处理采用水解酸化和好氧二级处理。
水解酸化主要是通过水解、酸化反应,将污水中的有机固体及不易生物降解的有机物分解为小分子溶解性有机物。
水解酸化池主要是利用池中的填料为细菌提供呈立体状的生物床,把水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附,同时在水解菌的作用下,将不溶解性有机物水解为溶解性有机物,在产酸菌的协调作用下,将大分子物质、难生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质。
污水好氧处理工艺可分为活性污泥法和生物膜法二大类。
活性污泥法是水体自净的人工强化方法,是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法;
生物膜法则是土壤自净(如灌溉田)的人工强化方法,是一种使微生物群体附着于某些载体的表面上呈膜状,通过与污水接触,生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养并加以代谢,从而使污水得到净化的方法。
生物膜法一般用于水量较小,水质较为稳定,浓度不是很高的污水水质,同时由于生物膜培养较快(一般夏天为3-7天,冬天为10-15天),系统调试好后运行稳定,可操作性较强;
活性污泥法一般用于水量较大,水质有一定的波动,中等浓度或高浓度水质,同时由于活性污泥培养时间较长(一般需要30天左右),系统运行中操作管理较繁,对操作人员有一定的要求,适用于大中型污水处理项目,如城市污水处理厂。
因此本设计采用生物膜法处理工艺。
生物膜法常用形式有生物转盘法、接触氧化法及生物滤池法等。
由于生物转盘占地较大,且一般为敞口设置,在运行过程中有一定量的臭气、异味产生,易造成二次污染,故在近几年中已不再使用,本工程设计采用较为目前成熟、处理效果较好的生物接触氧化法。
3.3、深度处理工艺(回用)
采用过滤器吸附水中的悬浮物,降低水的浊度。
过滤器设计流速为8-10m/h,过滤器内装石英砂、沸石、无烟煤等多种介质的滤料,上层装无烟煤,中层装填沸石,下层装石英砂,由于三种滤粒径从上到下,按从大到小的顺序排列,因此该过滤器接近理想过滤器,该过滤器具有多个过滤介面,各个阶面选择不同粒径的县浮物进行吸附及过滤,降低了县浮物的穿透率,因此该过滤器较其它类型的过滤器具有更大的截污能力,允许有更大的过滤滤速,具有产水量大的特点。
过滤器反洗时由于表面滤层及滤膜补破坏,过滤效率明显降低,所以反洗后宜采用低流速运行,以便滤膜的形成。
在过滤器进出水管道上设有就地压力表,可显示过滤器的运行压力,过滤器的反洗按照进出水压差或时间来确定(当进出水压差达到0.2Mpa时就进行反洗或24小时),反洗水来自于消毒池。
由于生活污水处理后有一定的异味,需对水中的异味进行处理,根据设计出水指标要求,污水水质有大肠杆菌指标限定数量,因此设计出出消毒。
常规的消毒方法是液氯和二氧化氯消毒,二氧化氯消毒需要到现场制作生产,需要专用设备,能耗药剂用量都较大,为操作维护简单,降低运行费用,现考虑用二氧化氯片消毒。
配套成套加药装置方便操作。
本项目的污水性质为粪便类污水,大肠杆菌群数较大,消毒用药药含量为10~20ppm.消毒后的水基本达到污水设计排放标准,可以达标回用。
3.4、污泥处理工艺
本处理系统污泥主要来自二沉池。
系统污泥定期排入污泥池定期向运处理。
3.5、主要污染指标去除措施
本方案中主要污染物的去除手段如下:
CODcr/BOD5的去除:
通过生物降解达到去除COD/BOD5的目的。
SS的去除:
通过加药沉淀达到去除SS的目的。
NH3-N的去除:
通过硝化液回流去除NH3-N。
TP的去除:
通过在污水中加药过滤达到去除磷的目的。
细菌的去除:
通过二氧化氯消毒达到杀菌的目的。
3.6、推荐工艺特点
水解酸化
1、部分大分子有机颗粒被水解、酸化成小分子的有机物,利于后续生物降解;
2、不需搅拌器,不需要三相分离器,降低了造价,有利于维护管理;
3、由于反应控制在水解、酸化阶段,故无厌氧发酵所具有的不良气味;
4、对于细小固体形式存在的有机物的降解可减少污泥量;
好氧生化处理
好氧生化处理是一种常用的处理方法。
具有容积负荷高、生物降解速度快、占地面积小、基建投资和运行费用低等优点,可替代原有城市污水处理采用的普通活性污泥法,特别适用于中、低浓度工业废水的处理,且投资省、占地少、处理效率高。
采用生物填料,生物附着力好,同时在曝气器的作用下使生物膜脱落更新,出水水质好且稳定。
好氧生化处理工艺,设备简单,操作方便。
采用机械过滤器,具有吸附效益高,悬浮物的去除彻底,并可降低水中的氨氮。
采用活性炭过滤器,对水中的异味去除效果好,操作简便。
消毒采用直接投加二氧化氯,杀菌效果好,设备简单,操作方便。
本工程可实现全自动化运行。
4、污水处理工艺流程
5、工艺设计说明
1)、格栅井
格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物,以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷,为系统的长期正常运行提供保证。
格栅选用由不锈钢制成的WGS-500型机械格栅,栅条间隙为5mm。
格栅采用1台,规格为:
N=0.75kW。
机械格栅设备特点:
连续自动固液分离,对场地无特殊要求。
自动化程度高,工作时无震动、低噪音、分离效率高,使用寿命长。
正常运行时有自净力、无堵塞现象,设备动力消耗小。
栅渣需定期清理,可作垃圾处理。
2)、调节池
由于来自各时的水质、水量均不一样,一般高峰流量为平均处理量的2~8倍,为使污水处理系统连续稳定地运行,为了有效地使废水得到均质,不使SS沉淀,我们在调节池内设置穿孔曝气装置,以利于运行管理,调节池内置潜污泵两台,一用一备,将污水提升至污水处理设备。
调节池设计水力停留时间为6.0小时。
调节池为钢筋砼结构。
3)、水解酸化池
调节池污水经潜污泵提升后进入水解酸化池。
水解酸化池是利用异养型兼性微生物进行反应的构筑物,功能是降解大分子有机物。
来自调节池的原污水,在缺氧条件下,将好氧菌难以降解的大分子有机物氧化分解成易于降解的小分子有机物,可提高其可生化性,为好氧生化创造有利条件。
水解酸化池中设置弹性填料,作为细菌载体,比表面积大、附着微生物量多,从而可增加其处理能力,好氧段混合液用潜污泵予以回流,在水解酸化池中能起搅拌作用,不使污泥沉淀,进一步发挥污泥的吸附降解作用。
水解酸化池设计水力停留时间为3.8小时。
水解酸化池为碳钢防腐材质。
4)、接触氧化池
水解酸化池污水自流进入接触氧化池。
接触氧化池是利用自养型好氧微生物进行生化处理的构筑物,功能是对污水中含碳有机物进行降解。
来自水解酸化池已被初步降解了的污水中的含碳有机物在此池进行较为彻底的氧化分解,生成CO2和H2O。
接触氧化池内设置PP弹性填料和ABS曝气管路系统,并于曝气管路系统上安装微孔曝气器。
弹性填料,不仅比表面积大,且水流特性优越。
由于大量微生物被固定在填料层表面,形成高浓度的污泥床,俗称生物膜,它具有较强的耐负荷冲击。
★曝气头采用微孔式曝气盘,特点如下:
(1)、使用寿命长,维护方便,由于采用优质的三元乙丙及天然橡胶为制作材料,具有使用寿命长的优点,而且结构为圆形盘式结构,曝气均匀。
(2)、曝气器在充氧曝气时,主体盘面设计了四条送气槽,使进入的空气通过止回阀缓冲后直接送至曝气头中央保证膜片一次性低阻力轻松打开。
膜片采用罗纹反锁机械化装配,确保膜片永不脱落。
进气时布气膜上微孔自行鼓胀胀开,确保空气通过。
在停止曝气时,布气膜上的可变微孔呈封闭状态,由于布气膜的可变微孔自行扩张和收缩,避免经往曝气器微孔受堵现象。
(3)、在曝气器的底盘设有止回阀装置,当管道系统停止供气时阻止混合液进入布气支管,这样可避免支管内进入混合液而被堵塞。
进入的空气不需特殊过滤,间歇曝气均不堵塞,并对可变微孔曝气器类普遍出现的布气气膜易吹膜撕裂和打不开膜片或膜片受堵现象作很大的技术改进。
生物接触氧化池设计水力停留时间为7.5小时。
生物接触氧化池为碳钢防腐材质。
5)、二沉池
本池系接触氧化池出水进行固液分离的构筑物,功能是将水中老化的生物膜及SS除去。
接触氧化池对污水进行生化降解过程中,会产生许多脱落下来的生物膜(污泥)悬浮于水中,这些生物膜必须从水中分离出去,才能保证处理水悬浮物及有机物达标排放,并达到除磷固磷的目的。
沉淀污泥用气提装置送至污泥池。
本池为平流式沉淀池。
二沉池为碳钢防腐材质。
6)、中间水池
经过生化、沉淀后的污水再进入中间水池,中间水池设计停留时间为1.5小时。
中间水池为为碳钢防腐材质。
7)、消毒池
污水消毒剂有液氯、次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等多种,液氯是常用的消毒剂,具有经济、简单、可靠等特点,但若泄漏后会对操作人员及周围环境造成一定的危害。
臭氧是一种强氧化剂,消毒效果最好,但消毒持续时间短,国产的臭氧发生器也易产生故障,要求管理人员素质较高。
次氯酸钠消毒所采用的次氯酸钠发生器是利用电解食盐水制取次氯酸钠水溶液,设备易腐蚀结垢,并有氢气排出,操作较繁琐。
二氧化氯成套加药设备操作管理简单,投资少,占地小,维护简单安全,使用年限长,消毒能力强(二氧化氯ClO2是Cl2的2.63倍,且安全无毒)。
消毒池设计水力停留时间为1.0小时。
消毒池为钢筋砼结构,内设隔墙。
8)、污泥池
沉淀池的污泥由气提装置提至污泥池,通过消化、浓缩可以减少剩余污泥量体积。
污泥池上清液回流至调节池。
消毒池为钢筋砼结构。
9)、辅助用房
辅助用房主要有风机房、过滤间等。
七、主要构建筑物设计参数
7.1格栅井
规格:
3.0×
1.0×
2.0m(渠深暂定2000mm)
材质:
钢筋砼
数量:
1座
配套:
◇机械格栅
型号:
WGS-500
规格:
B=500mm
间隙:
5.0mm
功率:
0.75kw
数量:
1台
配套栅渣箱1只,容积1m3
7.2、调节池
停留时间:
6.0h
有效容积:
150m3
尺寸:
7.0×
4.0m(有效水深为3.5m)
钢筋砼
◇污水提升泵
型号:
50WQ25-15-2.2
流量:
25m3/h
扬程:
15m
2.2kw
2台(1用1备)
◇液位控制器
GSK-1
1套
◇穿孔曝气管
DN25(ABS支架)
7.4、水解酸化池
3.8h
95m3
11.0×
3.0m(有效水深为2.8m)
碳钢防腐
1只
◇弹性填料
填料体积:
82.5m3
填料支架:
7.5、生物接触氧化池
7.5h
180m3
3.0m(有效水深为2.7m)
2只
170m3
◇曝气风机
规格型号:
BK80
15kw
水压:
4000mm
供气量:
8.5m³
/min·
台
2台(2用1备)
◇回流泵
80WQ50-10-5.5
50m³
/h
10m
5.5kW
2台
◇曝气器
名称:
微孔式曝气盘
Φ215
橡胶材质:
EPDM
106套
7.6沉淀池
2.0h
46.8m3
6.0×
3.0m(有效水深为2.6m)
表面负荷:
1.0m3/m2.h
碳钢防腐
1只
◇排泥系统
DN50
Q235B
4套
◇出水槽
250mm
7.7、中间水池
1.5h
38m3
5.0×
3.0m(有效水深2.55m)
1套(与沉淀池共用)
◇过滤泵
50WQ25-25-3.0
25m
3.0kw
7.8、消毒池
50m3
5.5×
3.5×
4.0m(有效水深3.5m)
1座
7.9、污泥池
污泥池尺寸:
7.10、辅助用房
7.10.1、过滤间
外形尺寸:
13.5×
4.5×
4.0m
结构形式:
砖混
◇机械过滤器
设计水量:
Φ1800mm
设备类型:
立式圆柱形
滤层高度:
1200mm
滤料介质:
石英砂
工作温度:
0~45℃
◇活性炭过滤器
1000mm
活性炭
◇混凝剂投加系统
规格:
JY-1
功率:
0.55kW
数量:
材质:
PE、碳钢防腐
加药计量泵:
型号:
GM0050
流量:
20L/min
出口压力:
0.7MPa
0.25kW
◇消毒剂投加系统
XD-10
10L/min
0.5MPa
◇排风装置
T35-Ⅱ
风量:
3000m3/h
0.25kw
7.10.4、风机房
八、建筑结构设计说明
8.1、建筑说明
总建筑面积为292.08m2,其中建筑面积为60.75m2,地下构筑物面积为86.13m2,设备基础面积145.2m2。
所有的水处理构筑物全部埋地设置,池顶覆土深500mm,上植草皮绿化,留地面安装孔、检修人孔、阀门井孔,孔口一律加盖。
建筑风格、装修要求、总体布置情况、道路设置根据周围建筑环境风格协同设计。
8.2、结构说明
污水处理构筑物均采用钢筋混凝土结构,一体化设备采用碳钢防腐材质,基础采用素混凝土结构。
构筑物、一体化设备基础采用大开挖施工方法。
风机房、加药间、过滤间合并建造,砖混结构。
8.3、主要构、建筑物一览表
构、建筑物一览表
序号
名称
尺寸规格(m)
数量
有效容积/面积(m3/m2)
备注
1
格栅井
2.0m
2
调节池
170
3
一体化处理设备基础
12.1×
12.0m
1块
145.2
素砼
4
消毒池
57
5
污泥池
6
辅助用房
一层
120
7
九、电气与自控设计说明
9.1、控制说明
本工程设计规模为500m3/d,包括污水系统供配电系统及其控制系统和仪表工程。
本项目属于小型污水处理站,其自控系统采用采用进口PLC作为中央控制器。
微型可编程序控制器专门为简单控制应用而设计,硬件功能及指令系统简捷,配置完整的LCD显示窗、方便的编程(设置)键,通过操作这些按键可非常方便地编程和设置参数。
编程语言系统为电气人员所熟悉的逻辑电路图,功能块包括基本逻辑(与、或、求反、与非、或非、异或等)和特殊功能(通电延时继电器、断电延时继电器、脉冲继电器、锁定继电器、加减计数器、时钟脉冲发生器等),灵活地连接各类功能块可方便地实现各种控制功能。
与常规继电器控制线路相比,所用元器件数少,占用空间极小,功能更强,可靠性更高,成本更低,当需要改变控制原理和参数时,仅仅通过控制器上自带的编程键及显示器进行程序(软电路)的修改即可,而无需改动硬线连接。
由于在常规配电、建筑控制行业可编程序控制器的应用还不普及,相关技术人员还比较缺乏,有待加强应用与编程的技术支持;
如控制设备安装在室外,充分考虑南方地区夏季高温环境对可编程序控制器工作可靠性的影响。
本污水站采用的自动控制系统,主要控制内容如下:
(1)、机械格栅
机械格栅通过控制柜进行自动控制。
(2)、水泵
本系统中污水泵采用抗堵塞、撕裂型WQ潜污泵。
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