住宅区生活污水处理设计方案 15页

住宅区生活污水处理设计方案1总论1.1编制依据和编制原则1.1.1编制依据（1）相关标准和规（2）基础资料1）其他同类生活小区中水回用处理工程的实际监测数据；2）现场实际取样水质的具体监测数据；2）公司提供的废水水量、排放特点与排放规律和中水规划去向。1.1.2编制原则（1）采用先进合理的处理工艺，确保污水经处理后满足中水回用水质标准的要求；应能改善和保持周边地区的环境质量，不存在诸如异味、噪声等方面的二次污染问题；（2）积极稳妥的引进新技术、新设备、新材料、新工艺。在比较和选择工程方案时，优先考虑工艺先进、技术可靠、经济合理及扩容性强的方案；（3）本方案充分利用我院在构筑物和设备组合设计的传统优势，使污水处理布局合理，尽量少占地或不占绿地。同时应加强大环境美化、小环境绿化，保证与小区环境相协调，以求美观；（4）节省投资、操作简单、管理方便、运行费用低，工艺技术路线的设计需考虑无动力或少动力运行，亦可经综合处理后产生一定的经济效益，使运行费用得以降低；（5）污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观；（6）污水处理站维修方便、施工方便、操作管理便捷、运转安全等因素，统筹兼顾，自控程度达到国先进水平；（7）处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术；\n（8）污水处理厂位置应尽可能位于该小区下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响。1.2设计方案与工程容1.2.1设计围本方案设计规为起始点自生活小区废水集中收集排出口始，经过各级处理单元，至废水达标排放至中水回用系统或市政管网为止。1.2.2设计容本方案技术设计容包括生活小区中水回用处理工程的污水处理工艺设计、设备选型、配套构筑物结构、电气设计等；包括配套废水处理车间的建筑结构设计等。2水质与水量2.1设计水量本生活小区总占地面积55195m2，建筑面积约为10万m2。该小区为出租性外来务工人员职工公寓组成，全部建成后预计居住人口总数为16000人。按平均每天每人产生污水量60L计，该小区的排水量为每天960m3，设计处理能力综合考虑为40m3/h，全天24h连续运行。根据规划小区所排放的生活经收集后集中进行处理，排放出水满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准的要求，在此基础上甲方将根据实际需要，对部分达标排放出水进行深度处理后满足回用水水质标准的要求，该部分水量预计为450.0m3/d。2.2进水水质本污水处理工程的来水为小区的生活污水，经处理后的水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）。设计进水水质标准见表1。表1设计进水水质污染物名称单位浓度围色度倍≤40BOD5mg/L≤11pH——7～8浊度NTU≤10\nNH3-Nmg/L≤50大肠菌群数个/L160002.3出水水质标准污水经处理后应满足生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）中相应标准的要求，其具体标准值见表2。表2生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）项目SS/mg/LCODcr/mg/LNH3-N/mg/L浊度/度总E.coli/个/LpH嗅厕所冲洗城市绿化1050201036～9无不快感觉洗车扫除55010536～9无不快感觉3工艺流程选择根据对污水水质的分析，通过对目前国外同类污水处理技术的调查研究，选用生物处理作为本工程的主要处理单元。结合小区周围环境条件，预备选用地埋式污水处理方案，本方案准备两种工艺由甲方选择。即方案一：生物接触氧化法（传统活性污泥法）+深度处理+消毒；方案二：生物曝气滤池法+深度处理+消毒。3.1生物接触氧化法（方案一）工艺流程简述：\n小区生活污水经管道收集后自行流入集水井，集水井设置一道格栅阻挡住污水中的杂物，经过格栅的污水通过污水一级提升泵提升至酸化调节池，污水在这里得到水质水量的调节，同时在调节池进行预曝气进行酸化预处理，以有利于后续处理设备的稳定运行。调节池的污水通过二级提升泵提升至生物接触氧化池，生物接触氧化池分两级，一级到二级污水自流进入。在曝气状态下污水与接触氧化池中的微生物进行充分接触，水中的有机污染物被微生物吸附、氧化、分解，通过生物降解的作用，使污水中的污染物浓度大大降低。经生物接触氧化处理的出水自流进入沉淀池进行泥水分离，污泥定期排入污泥浓缩池进行浓缩处理。沉淀池的出水通过砂滤池和碳滤池进行过滤处理，进一步降低水中的污染物。过滤过后的出水经过消毒后就能满足中水回用标准，自流进入回用水池储存备用。砂滤池和碳滤池需要定期进行反冲洗，反冲洗选用气水联合反冲的方式，反冲使用回用水池中的存水，气体由三叶罗茨风机提供，反冲洗排水流入污泥浓缩池浓缩后，上清夜自流进入集水井重新处理。1）集水井   集水井是用来收集小区的生活污水，容积按20m3考虑，部设回转式机械格栅。回转式机械格栅的作用是截留回用水原水中的杂质，如布头、纸屑等，减轻其对后续污水处理设备及污水提升设备的干扰，影响设备的正常运行，设计处理能力为40m3/h，过栅流速为0.6m/s，过水宽度为600mm，栅距为10mm，采取人工定期进行清理杂物。2）酸化调节池   酸化调节池的作用是对原水流量和水质起调节均化作用，保证后续处理设备稳定和高效运行，并通过池进出水结构的合理设置，对来水进行酸化预处理。本调节池为钢筋混凝土结构，主要性能和设计参数如下：调节池容积按设计日处理回用水量的25%进行考虑，为240m3。池体平面尺寸为：18000×4000×4500mm。3）生物接触氧化池生物接触氧化池作为本次处理工程的主要处理单元，水力停留时间按6小时考虑，池体总有效容积为240m3\n，分两级。每级分两个水池，第一级水池的部尺寸为：L×B×H=6500×5000×4500mm，第二级水池的部尺寸为：L×B×H=6100×5000×4500mm。4）沉淀池沉淀池的主要作用是实现泥水分离，降低污水中的悬浮物。本项目考虑两个沉淀池并联使用。单池部尺寸为：L×B×H=5100×5000×4500mm。部分处理水经沉淀池后直接排入市政管网。5）纤维球过滤器纤维球过滤器分为高效过滤器和精密过滤器两类，其主要性能指标为：设计处理量为20.0m3/h，滤速15～30m/h，过滤周期8～24h，水头损失3～10m，截污量6～20kg/m3，设计压力0.6MPa，反冲采用机械搅拌或气水反冲，水反冲强度10L/s·m2，气反冲强度30～45L/s·m2，反冲历时10～30min，悬浮物和油去除率82～95%。池体部尺寸为：Φ1900×5000mm。砂滤池为碳钢结构，集中布置在设备间。6）生物活性炭过滤器碳滤池采用活性炭为滤料。滤速采用7.0m/h，设计处理能力为20.0m3/h。滤料层厚度为1800mm，承托层厚度为100mm，膨胀度为50%，采用气水反冲洗，气强度为20L/(m2.s)，水强度为10L/(m2.s)，冲洗的时间为10min。池体部尺寸为：Φ1900×4000mm。生物活性炭过滤器为碳钢结构，集中布置在设备间。7）污泥浓缩池污泥浓缩池的处理量按24m3/次，池体部尺寸为：L×B×H=7500×5000×3500mm。8）回用水池回用水池存水量按处理水量的30%计，则有效容积为144m3，池体部尺寸为：L×B×H=18000×4000×3500mm。\n3.2曝气生物滤池法（方案二）工艺流程简述：小区污水自行流入集水井，集水井设置格栅阻挡住污水中的杂物，经过格栅的污水通过污水一级提升泵提升至酸化调节池，污水在这里得到水质水量的调节，同时在调节池进行预曝气进行酸化预处理，以有利于后续处理设备的稳定运行。调节池的污水通过二级提升泵提升至曝气生物滤池，曝气生物滤池分两级，一级到二级污水自流进入。在曝气状态下污水与曝气生物滤池池中的微生物进行充分接触，水中的有机污染物被微生物吸附、氧化、分解，通过生物降解的作用，使污水中的污染物浓度大大降低。同时曝气生物滤池还有过滤作用，截留污水中的固体颗粒，使泥水进行分离。生物滤池的出水再通过砂滤池进行过滤处理，进一步降低水中的污染物。过滤过后的出水经过消毒后就能满足中水回用标准，自流进入回用水池储存备用。曝气生物滤池和砂滤池需要定期进行反冲洗，反冲洗选用气水联合反冲的方式，反冲使用中转水池中的存水，气体由三叶罗茨风机提供，反冲洗排水流入酸化调节池重新处理。1）集水井   集水井是用来收集小区的生活污水，容积按20m3考虑，部设回转式机械格栅。回转式机械格栅的作用是截留回用水原水中的杂质，如布头、纸屑等。\n减轻其对后续污水处理设备及污水提升设备的干扰，影响设备的正常运行，设计处理能力为40.0m3/h，过栅流速为0.6m/s，过水宽度为600mm，栅距为10mm，采取人工定期进行清理杂物。2）酸化调节池   酸化调节池的作用是对原水流量和水质起调节均化作用，保证后续处理设备稳定和高效运行，并通过池进出水结构的合理设置，对来水进行酸化预处理。本调节池为钢筋混凝土结构，主要性能和设计参数如下：酸化调节池容积按设计日处理回用水量的25%进行考虑，为240m3。池体部具体尺寸为：12000×6000×4000mm。3）曝气生物滤池曝气生物滤池作为本次处理工程的主要处理单元，分两级，每级分两个水池。第一级COD负荷取6kg/m3.d，单池有效容积为87m3，部尺寸为：L×B×H=4000×4800×5500mm。第二级NH3-N负荷取0.4kg/m3.d，单池有效容积为63m3，部尺寸为：L×B×H=3000×4800×5500mm。4）中间水池中间水池的作用是储存一定量的水，作为反冲洗的用水。水池的有效容积为54m3，水池的部尺寸为：L×B×H=4000×4800×4500mm。5）石英砂过滤器砂滤池采用工业炉渣及石英砂为填料，砂床在部可实现循环清洗。滤速采用7.0m/h，设计处理能力为20.0m3/h。滤料层总厚度为2050mm，承托层厚度为100mm，膨胀度为10%，采用气水反冲洗，气强度为20L/(m2.s)，水强度为10L/(m2.s)，冲洗的时间为10min。池体部尺寸为：Φ2200×4200mm。砂滤池为碳钢结构，集中布置在设备间。6）回用水池回用水池存水量按处理水量的30%计，则有效容积为144m3，池体部尺寸为：L×B×H=12000×4000×4000mm。\n3.3方案比选项目生物接触氧化法曝气生物滤池法设施大小占地面积较大，设备低占地面积小，设备高投资费用土建投资大，设备投资小土建投资小，设备投资大控制复杂程度简单复杂出水情况比较稳定稳定反冲洗情况无需要抗负荷冲击能力一般较强由比选结果可以分析，两套方案均能满足中水回用处理出水水质指标的要求。生物接触氧化法作为一种相对传统的处理技术，具有处理可靠、出水水质稳定、控制管理简单等优点；曝气生物滤池法作为近年来发展起来的新工艺，具有占地面积小、基建投资费用低、出水水质稳定可靠和抗冲击负荷能力强等优点。4供配电及仪表、自控设计4.1设计围1）污水处理设备的动力配电系统；2）仪表自控系统。4.2供配电设计1）电源及用电负荷供电电源为220～380V、50HZ，由建设单位的低压配电室引至污水处理设备配电箱，负荷等级为三级。污水处理设备配电系统采用三相五线制，单向配电为三向制。2）动力配电污水处理设备配电箱的配电方式采用放射式配电。动力设备均设短路、过载及缺相保护。3）电缆及线路敷设\n动力电缆选用VV型，控制电缆选用KVV型，经电缆桥架或穿金属套管敷设；需直埋的电力电缆或控制电缆用VV22或KVVP型。仪表信号用设备用专用的电缆或屏蔽电缆，与动力电缆分开敷设。4.3接零保护污水处理站所有电气设备金属外壳均须可靠接零，配电间设接地装置，接地电阻不大于4欧，每个构筑物的电缆进户线均应设重复接地装置，接地电阻不大于10欧。接地设计符合（GBJ65-83）《工业与民用电力装置的设计规》。4.4仪表自控设计1）排泥、反冲洗定时进行；2）配备设备故障声光报警，液位超高、过低声光报警，低负荷自动睡眠运行，高负荷自动满负荷运行；3）全部自动控制的设备均设手动操作控制按钮。\n5环境保护、劳动保护及节能措施5.1环境保护污水处理工程是改善环境和水质的环境保护项目，但在其运行过程中产生的异味气体、机械噪声及剩余污泥等本身对周围环境也会不同程度和围的影响，因此，中水处理工程必须采取切实可行的措施以保护周围环境。本工程在设计中将采取如下措施降低污水处理工程运行过程中的影响：1）通过处理技术比较，选择以“生物处理+物理过滤”相结合的综合处理工艺，工艺流程紧凑，处理效果稳定可靠；2）尽量采用潜污泵，有效消除机械运行噪声对声学环境的影响；3）加强设备的维护保养，严格按规程作业和启动、关闭电机。5.2劳动保护1）制定必要的安全操作规程和管理制度；2）对操作人员、管理人员进行必要的安全、技术教育；3）按国家有关规定对走道、临空天桥设置保护栏杆，检修及联络平台的工作荷载按不小于300kg/m2设计；4）必须配备相关的劳动保护用品；5）设备的自我保护主要体现在当设备处于故障状态下，系统将报警。6）对设备间可采取机械通风，并满足劳动保护的换气要求。5.3节能措施1）选用效率高、能耗低的设备，水泵、风机的选型要使经常工作点位于高效区；2）工艺流程设计时尽量利用来水的落差依靠重力完成各级处理，减少提升消耗的动力。\n6投资和运行费用估算6.1投资费用估算6.1.1方案（一）投资估算本方案土建池子占地面积为412m2，工程投资估算如表6-1。表6-1工程投资总估算单位：万元序号项目投资额1土建费用153.02设备、管道、控制系统费90.03小计243.04设计费（3）×5%12.155技术服务及系统调试费（3）×3%7.296不可预见费（3）×3%7.297计划利润（3）×3%7.298保险（3）×110%×2‰0.5349合计277.5510税费（9）×3.43%9.5211工程总投资287.076.1.2方案（二）投资估算本方案土建池子占地面积为288m2，工程投资估算如表6-2。表6-2工程投资总估算单位：万元序号项目投资额1土建费用118.02设备、管道、控制系统费97.03小计215.04设计费（3）×5%10.755技术服务及系统调试费（3）×3%6.456不可预见费（3）×3%6.457计划利润（3）×3%6.458保险（3）×110%×2‰0.4739合计245.573\n10税费（9）×3.43%8.42311工程总投资254.006.2运行费用分析6.2.1方案（一）运行费用分析6.2.1.1电费总装机容量：60Kw工作容量：35.5Kw吨水耗电：0.71KW.h（功率因子0.80）电价：0.50元/KW.h电费：0.355元/吨.污水6.2.1.2药剂费用絮凝剂费用0.05元/吨.污水消毒剂按每升5mg的NaClO投加量计算，则：实际投加量=5×450/1000=2.25kg含NaClO10%的溶液价格为200元/吨吨水消毒费=2.25×200/10%×1000×450=0.01元/吨.污水所以，总的药剂费为0.060元/吨.污水6.2.1.3人工费劳动定员：1人\n工资：600元/月人工费：1×600/（30×960）=0.0208元/吨.污水总运行费用：0.355+0.060+0.0208=0.3758元/吨.污水注：本运行费不包括设备折旧费和检修费。6.2.2方案（二）运行费用分析6.2.2.1电费总装机容量：48Kw工作容量：30Kw吨水耗电：0.60KW.h（功率因子0.80）电价：0.50元/KW.h电费：0.30元/吨6.2.2.2药剂费用絮凝剂费用0.05元消毒剂按每升8mg的NaClO投加量计算，则：投加量=8÷1000×480=3.84kg含NaClO10%的溶液价格为200元/吨吨水消毒费=3.84÷10%÷1000×200÷480=0.016元所以，吨水总的药剂费为0.021元6.2.2.3人工费\n劳动定员：1人工资：600元/月人工费：1×600/（30×450）=0.0444元/吨吨水运行费用：0.30+0.021+0.0444=0.3654元注：本运行费不包括设备折旧费和检修费。6.3项目经济效益分析6.3.1自来水费节省部分自来水价格按3.0元/吨计算，则方案（一）每年节省的自来水费为：（3.0－0.3758）×960×365=919519.68元方案（二）每年节省的自来水费用为（3.0－0.3654）×960×365=923163.84元6.3.2市政排污费节省部分根据天津经济技术开发区现行排污收费政策，经过处理达到排放标准的污水可以减免排污费用，具体指标为1.00元/m3污水，由此可以节省的排污费用为：1.00×960.0×365=350400.0元/年6.3.3其他可能的经济效益由于本项目排水量较大，经过处理后的污水稍微经过深度处理即可回用。该部分多余部分的中水可以供给区其它企业使用，可以创造较为可观的经济效益。由上述运行成本分析可知，在不考虑可能带来的潜在效益情况下，本项目可以带来的直接经济效益为：\n方案一：919519.68+350400.0=1269919.68元/年方案二：923163.84+350400.0=1273563.84元/年按本项目的实际静态投资费用进行估算，方案一、方案二实际投资费用分别为287.07万元、254.00万元，结合上述计算所得的饿直接经济效益，本项目在2年左右的时间即可全部收回成本。通过上述成本分析得出结论：一方面，建回用水站一次性投资与减收的给水排水“四源费”有部分抵消，可以减轻建安成本负担，另一方面，现在生活用水费用为3.00元/吨，远远高于处理成本，这表明，回用水处理回用不仅使污水能达到环保要求，还可创造较大的经济效益、社会效益及环境效益。同时随着水费、排污费逐步调价，这种经社效益会逐渐增加。7工程建设工期1）工艺方案编制及施工图纸设计20天2）土建施工40天3）设备定货加工30天4）设备安装20天5）总体调试30天6）工程总周期约为140天8附图见后面方案平面布置图和方案流程图