小區(qū)1t/h生活污水一體化設備設計

第一章 工程概況

該工程所排放污水主要為日常生活污水。其水量大小為1t/h，根據(jù)國家環(huán)境保護局的有關(guān)條款，所排污水必需經(jīng)處理達標后方可排入市政污水管道或納入附近水域。因為該生活污水處理地點設在小區(qū)內(nèi)部，為了美觀和操作簡單，采用地埋式一體化設備。

針對該工程具體污水水質(zhì)的特點，本方案擬采用常規(guī)的“水解酸化+生物接觸氧化”工藝，該處理工藝較為簡單，操作運行方便，日常費用低廉，出水穩(wěn)定，主要設備為鋼結(jié)構(gòu)，考慮到廠區(qū)周邊環(huán)境和衛(wèi)生問題，故該生活污水處理工程決定采用全埋地式結(jié)構(gòu)，上部覆土，種植花木、草坪，進一步美化環(huán)境。

第二章 設計依據(jù)、設計原則

1、設計依據(jù)

1）城鎮(zhèn)污水廠處理廠污染物排放標準；

2）《污水綜合排放標準》；

3）室外排放設計規(guī)范；

4）室外排放設計規(guī)范；

2、設計原則

1）嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行的環(huán)保技術(shù)標準、規(guī)范，遵守國家和地方環(huán)保的有關(guān)法律、法規(guī)；

2）選用先進、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放達標的前提下，做到操作簡單、管理方便、占地小、投資省、運行費用低；

3）本工程系環(huán)境工程，尤其要注意環(huán)境保護，避免和減少二次污染。要求改善勞動衛(wèi)生條件，貫徹安全生產(chǎn)和清潔文明生產(chǎn)的方針；

4）為了提高污水處理站管理水平，設計采用的自動化程度較高，操作人員的勞動強度低；

5）合理選用優(yōu)質(zhì)配件，降低能耗，提高工作效益和使用壽命，降低成本；

6）因地制宜，合理布局，有效地利用空間。

第三章 污水來源、性質(zhì)、水量、水質(zhì)

排放標準及設計規(guī)模

1.    污水來源：

該工程污水經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后，合格水排入附近水域（或市政污水管道），故本污水處理系統(tǒng)的污水主要來自公共排水、辦公生活排水、等綜合生活污水。

2．污水性質(zhì)：

小區(qū)內(nèi)的生活污水。

3．污水水量

根據(jù)平均排水量為1噸/小時，即日排放量為12噸（以12h/d計算），則本方案按一套1 m³/h設計處理運行。

4．污水進水質(zhì)及排放標準

根據(jù)本工程設計核定污水處理規(guī)模按一套1m³/h進行設計處理運行。

第四章 設計處理工藝

1、工藝選擇

本工程處理的污水為典型的生活污水，究其BOD/COD值在0.5，屬可生化性較好，因此采用水解酸化+接觸氧化工藝，該工藝操作簡單，運轉(zhuǎn)費用低，處理效果好，運行穩(wěn)定。是目前較為成熟的生活污水處理工藝，能有效地確保污水達標排放。

２、工藝流程

見下圖：

３、工藝說明

污水由排水系統(tǒng)收集后，進入污水處理站的格柵井，去除顆粒雜物后，進入調(diào)節(jié)池，進行均質(zhì)均量，調(diào)節(jié)池中設置液位控制器，再經(jīng)液位控制儀傳遞信號，由提升泵送至水解酸化池，進行酸化水解，降低有機物濃度，去除部分氨氮，然后流入接觸氧化池進行好氧生化反應，在此絕大部分有機污染物通過生物氧化、吸附得以降解，出水自流至沉淀池進行固液分離后，沉淀池上清液流入消毒池，經(jīng)投加氯片接觸溶解，殺滅水中有害菌種，消毒后的清水用泵送入過濾器出水可用于澆花，沖廁等或外排。

由格柵截留下的雜物定期裝入小車傾倒至垃圾場，二沉池中的污泥部分回流至接觸氧化池，另一部分污泥至污泥池進行污泥消化后定期抽吸外運，污泥池上清液回流至調(diào)節(jié)池再處理。

４、工藝設施

（1）格柵

在生活污水進入調(diào)節(jié)池前設置一道格柵，用以去除生活污水中的軟性纏繞物、較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護后續(xù)工作水泵使用壽命并降低系統(tǒng)處理工作負荷。格柵采用人工清渣。結(jié)構(gòu)為：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

（2）調(diào)節(jié)池

為了使生化處理穩(wěn)定運行，生活污水經(jīng)格柵處理后進入調(diào)節(jié)池進行水量、水質(zhì)的調(diào)節(jié)均化，保證后續(xù)生化處理系統(tǒng)水量、水質(zhì)的均衡、穩(wěn)定，污水中的有機物在調(diào)節(jié)池起到一定的降解功效，提高整個系統(tǒng)的抗沖擊性能和處理效果。調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)時間為8小時，調(diào)節(jié)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

調(diào)節(jié)池內(nèi)應設有提升水泵。設置目的：調(diào)節(jié)池內(nèi)設置潛污泵，經(jīng)均量，均質(zhì)的污水提升至后級處理。

（3）水解酸化池

水解酸化工藝目的就是為后面的好氧生化處理作預處理。廢水在水解池中的停留有厭氧發(fā)酵作用。進一步改善和提高廢水的可生化性，對提高后續(xù)生化反應速率、縮短生化反應時間、減少能耗和降低運行費用。水解酸化池內(nèi)裝彈性立體填料。

（4）接觸氧化池

該池為本污水處理的核心部分，前一段在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機物質(zhì)，使污水中的有機物含量大幅度降低。后段在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。

設計特點：

該池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統(tǒng)等部分組成。

該池以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點。

池中填料采用彈性立體組合填料，該填料具有比表面積大，使用壽命長，易掛膜耐腐蝕不結(jié)團堵塞。填料在水中自由舒展，對水中氣泡作多層次切割，更相對增加了曝氣效果，填料成籠式安裝，拆卸、檢修方便。

池中曝氣管路選用優(yōu)質(zhì)PPR管。曝氣頭選用螺旋曝氣頭，不堵塞，氧利用率高。

該池設計為鋼結(jié)構(gòu)的箱體。

（5）沉淀池

污水經(jīng)過生物接觸氧化池處理后出水自流進入沉淀池，進一步沉淀去除脫落的生物膜和部份有機及無機小顆粒，沉淀池是根據(jù)重力作用的原理，當含有懸浮物的污水從下往上流動時，由重力作用，將物質(zhì)沉淀下來，內(nèi)設污泥回流管道，將污泥回流至水解酸化池中。沉淀池上部設可調(diào)出水堰，以調(diào)節(jié)出水水位；下部設沉淀區(qū)和污泥氣體裝置，氣源由風機提供，污泥用排污泵排出至污泥干化場，最后經(jīng)車將污泥和柵渣一并運出。

設計為斜板沉淀池，其污泥降解效果好。該池設計為鋼結(jié)構(gòu)的箱體。

（6）消毒池

本方案采用的消毒方法為氯消毒法。氯消毒是一種使用廣泛的、有效的消毒方法。消毒時在水中的加氯量分為需氯量和余氯，需氯量指用于殺死細菌和氧化有機物等所消耗的部分，另外為了抑制水中殘存細菌的再度繁殖，出水中需保持少量剩余氯（本方案為1mg/l）。

本方案選用漂白粉片（次氯酸鈣）為消毒劑，該消毒劑氯有效含量高，消毒劑配備在加藥裝置內(nèi)進行，自動滴加。消毒池內(nèi)混合反應和消毒時間為45分鐘。

該池設計為鋼結(jié)構(gòu)的箱體。

消毒過后的水經(jīng)提升泵進入過濾器進行過濾。

（7）過濾器

采用一種新型的束狀軟填料——纖維作為濾元，其表面積大，過濾阻力小，解決了粒狀濾料的過濾精度受到濾料粒徑的限制等問題。該設備操作簡單，無需額外增加動力設備。而且同樣具有過濾速度快，過濾精度高、截截污容量大、占地面積省、自用水耗低等優(yōu)點。

5、工藝特點

（1）采用成熟的接觸氧化工藝路線，具有良好的去除污水中的有機物和較好的脫氮功能，以滿足排放標準的要求；

（2）采用集中控制、自動化運行，易于管理維修，提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性。

（3）系統(tǒng)處理設施全部設置在地表以下，不占地表面積，可作綠化。

組合一體化污水處理設備因為埋地設置，維修與保養(yǎng)較為困難，因此在設計中該設備就考慮了它的免維護性，整個設備結(jié)構(gòu)合理可靠，同時也考慮到即使發(fā)生一些故障，也可通過設備的各檢查孔進入設備內(nèi)。

組合一體化污水處理設備所有設施均設置在若干個箱體內(nèi)，主體設備材質(zhì)為鋼結(jié)構(gòu)，均作深度防腐。內(nèi)外表面采用機械除銹處理后，內(nèi)外表面采用環(huán)氧煤瀝青防腐，防腐壽命一般可達10年以上。

第五章 總體設計技術(shù)參數(shù)

1、格柵

設計為磚混結(jié)構(gòu)，格柵采用人工清渣。

基本尺寸：0.8m×0.5m×1m

2、調(diào)節(jié)池

設計為磚混結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)池的有效水深為2m，超高為0.5m，則其尺寸為：2m×2m×2.5m

調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)時間為8小時。

調(diào)節(jié)池主要為調(diào)節(jié)污水的水量水質(zhì)，以保證后續(xù)污水生化處理裝置的連續(xù)平穩(wěn)運行。池內(nèi)設集水坑、爬梯，便于水泵工作及其維護。

3、一體化設備

一體化設備里包括水解酸化池、接觸氧化池、沉淀池和消毒池，由于水量較小，取寬為2m，有效高度為2m，超高為0.3m。其材料為Q235型鋼材，厚度為5mm。在設備上端每個池子應設有檢修孔。高度為0.2m。

（1）水解酸化池

水解酸化池的水力停留時間為3h，有效體積需3.9 m³。取其體積為4m³。超高為0.3m，

所以水解酸化池的尺寸為1×2×2.3（m³）。設置在一體化設備內(nèi)部。

（2）接觸氧化池

生物接觸氧化池的有效容積為7.8m³。

生物接觸氧化池池數(shù)分為2個，并聯(lián)運行，每池由二級氧化池組成。

總的接觸氧化池的尺寸為1.9m×2m×2.3m。則單個氧化池的尺寸為1.9m×2m×2.3m。

接觸氧化池每池分為兩級，第一級體積占池子總體積的60%，第二級占40%。其停留時間為6小時。

接觸氧化池的需氧量為3.591 m³，通入的空氣的體積應該為17.1 m³。設置在一體化設備內(nèi)部。

（3）沉淀池

沉淀池采用斜管沉淀，其超高為0.3m。

池內(nèi)沉淀時間為3小時。沉淀池的尺寸為1.4m×2m×2.3m。設置在一體化設備內(nèi)部。

（4）、消毒池

本方案選用漂白粉片為消毒劑，該消毒劑氯有效含量高，消毒劑配備在加藥裝置內(nèi)進行，自動滴加。消毒池內(nèi)混合反應和消毒時間為45分鐘。

消毒池的尺寸為0.375×2×2.3m³。設置在一體化設備內(nèi)部。

每個池與池之間的鋼板厚度為5mm（包含一體化設備中鋼板厚度也為16mm），所以一體化設備的長度為：1+1.9+1.4+0.375+0.005×5=4.7m。寬為2米。高度為2.3米。

改一體化設備的尺寸為4.7m×2m×2.3m。

4、過濾器

型號：GXS30纖維束過濾器

規(guī)格：300mm；過濾水量：2.1m³/h；

最大操作壓力：0.6MPa；

過濾速度：30m/h；

截污容量：5~10Kg/m³；

過濾精度：進水≤20mg/L         出水≤2.0mg/L；

              20~50 mg/L             ≤5.0 mg/L；

              50~200 mg/L            ≤20.0 mg/L

清洗操作壓力：≤0.05MPa；

清洗空氣壓力0.05MPa，最大不得超過0.10MPa；

清洗時間：20~40min。

第六章 設備清單和選型

1、主要設備清單

2、設備選型

（1）、潛水泵

流量：1.5m³/h；

揚程：16m；

功率：0.37Kw；

電壓：220V；

配管：25mm。

選取3臺（2用1備，調(diào)節(jié)池和消毒池各一臺）。

（2）、潛污泵

流量：7m³/h；

揚程：7m；

功率：0.18Kw；

電壓：220V；

配管：25mm。

經(jīng)算的一體化設備每天排污量為0.6m³/d，

選取污泥泵2臺（1備1用），兩星期排污一次，每次排污1.2小時。

（3）風機的選擇

 風量：0.31m³/h；

風壓：9.8kPa；

風機轉(zhuǎn)速：450r.p.m；

功率：0.55Kw

 配管：20mm。

       選取2臺（1備一用）。

（4）螺旋曝氣頭

            服務面積：0.25~0.55m²/個；

            充氧能力：0.077；

            養(yǎng)利用率：21.7%；

            阻力損失：1985Pa；

選擇15個。

第七章 各單元設施處理效果分析表

各單元設施處理效果分析表

第八章 運行費用

由于本處理系統(tǒng)采用自動一體化控制，所以整套污水處理只需配備一名兼職管理工作人員即可。其污水處理成本即污水處理電費、污水處理加藥費用三部分組成。（水量按滿負荷1m3/h每天運行12小時，系統(tǒng)運行按360天/年）

電費

風機和污水泵每天正常運行12小時，其電功率為0.73KW/h。

電費平均按0.7元/kw計，則電費：

0.73×0.7÷1＝0.511元/噸.污水

由于外排污泥量很小，污泥泵2星期工作1.2小時，故污泥泵的功率可忽略不計。

藥劑費

漂白粉用量按20mg/l計漂白粉價格以3元/㎏計算，則：

3×0.02=0.06元/m3污水

則總計運行費用為：（不計折舊費，維護費等）

0.511+0.06=0.571元/m3污水