城镇生活污水方案-300吨每天

污水处理站300m /d

3

生活污水治理工程

技术方案

2016年3月

目 录

公司简介 ..................................................... 错误！未定义书签。 第一章 概 述 ............................................................................... 1

1.1背景 ..................................................................................................... 1 1.2项目概述 ............................................................................................. 1

第二章 污水处理设计 ................................................................. 2

2.1设计标准和规范 ................................................................................. 2 2.2主要政策法律 ..................................................................................... 2 2.3设计资料 ............................................................................................. 3 2.4主要指导思想和设计原则 ................................................................. 3 2.5设计范围 ............................................................................................. 4 2.6污水水质、水量及排放标准 ............................................................. 4

2.6.1 污水水质 ....................................................................................................... 4 2.6.2 污水水量 ....................................................................................................... 5 2.6.3 排放标准 ....................................................................................................... 5 2.6.4主要污染物拟去除效果 .................................................................................. 6

第三章 污水处理工艺确定 ......................................................... 7

3.1 污水水质分析 . .................................................................................... 7 3.2城镇生活污水处理方法概述 ............................................................. 8

3.2.1主要污染物去除论述 ...................................................................................... 8 3.2.2污水处理工艺选择原则 ................................................................................ 12 3.2.3预处理技术 .................................................................................................... 12 3.2.4生化处理系统工艺比选 ................................................................................ 13 3.3.5生化系统工艺确定 ........................................................................................ 18 3.2.5深度处理系统 ................................................................................................ 20 3.2.6消毒方法 ........................................................................................................ 20 3.2.7结构形式比选 ................................................................................................ 21 3.2.8 污泥处理工艺比选 ....................................................................................... 22 3.2.7污泥的最终处置 ............................................................................................ 23

3.3工艺流程 ........................................................................................... 23

3.4工艺简述 ........................................................................................... 24 3.5工艺特点 ........................................................................................... 26 3.6工艺污染物去除率预估 ................................................................... 27

第四章 设计方案 ....................................................................... 28

4.1格栅井 ............................................................................................... 28 4.2调节池 ............................................................................................... 28 4.3污水一体化设备 ............................................................................... 29 4.4污泥池及干化场 ............................................................................... 31 4.5设备房 ............................................................................................... 31

第五章 总图布置 ....................................................................... 33

5.1 总平面布置 . ...................................................................................... 33

5.1.1 站区平面布置 ............................................................................................... 33 5.1.2 站区主要管道布置 ....................................................................................... 33

5.2 站区给排水 . ...................................................................................... 33

5.2.1 给水 ............................................................................................................... 33 5.2.2 排水 ............................................................................................................... 34

第六章 电气设计 ....................................................................... 35

6.1 设计依据 . .......................................................................................... 35 6.2 设计范围 . .......................................................................................... 35 6.3 全场负荷及设备选型 . ...................................................................... 35 6.4 配电系统 . .......................................................................................... 36 6.5 电气控制 . .......................................................................................... 36

6.5.1 总体要求 ....................................................................................................... 36 6.5.2仪表仪器的使用情况 .................................................................................... 36

6.6 防雷接地、照明 . .............................................................................. 37

第七章 污水处理站的建设和运行 . .......................................... 38

7.1 项目建设工期 . .................................................................................. 38 7.2 污水处理站的运行及维护 .............................................................. 38

7.2.1 各工段运行操作工艺要求 ........................................................................... 38

7.2.2 污水处理站的设施维护 ............................................................................... 39 7.2.3 运行管理的重要性 ....................................................................................... 39

第八章 项目投资估算 ............................................................. 41

8.1 主要建、构筑物投资概算 .............................................................. 41 8.2 主要设备投资概算 . .......................................................................... 41 8.3 工程总投资概算 . .............................................................................. 43

第九章 运行成本分析 ............................................................. 44

9.1 运行成本分析 . .................................................................................. 44

第十章 相关业绩 ....................................... 错误！未定义书签。

10.1 邻水县九龙镇污水处理站（A 2/O+MBR膜处理工艺，1000M 3/D ，一级A 标准） ........................................................ 错误！未定义书签。 10.2南充顺庆区污水处理站（A 2/O工艺，1000M 3/D ，一级B 标准） ................................................................................. 错误！未定义书签。 10.3马边县劳动乡污水处理站（A/O+MBR膜处理工艺，500M 3/D ，一级A 标准） ........................................................ 错误！未定义书签。 10.4成都航空港污水处理站（A 2/O+MBBR新型工艺，100M 3/D ，一级A 标准） ............................................................ 错误！未定义书签。

附图：平面布置图、工艺流程图

第一章 概 述

1.1背景

一般生活污水主要来源于餐厨废水、洗涤废水、沐浴废水及卫生间排水等四个方面。呈现来源广、污染物浓度低、分散且处理率低等特征。近年来，居民用水量呈现明显的上升趋势，这也使得区域的生活污水排放量愈来愈大。我国生活污水处理设施处于欠缺状态，对生活污水进行统一处理难度大，所以生活污水对水资源的污染呈上升趋势。若不加治理直接排放，将会污染受纳水体，影响人体健康，造成环境污染；当人们接触或食用被其污染的水、蔬菜和其他食物时，就可能导致疾病甚至引起传染病的流行。

1.2项目概述

项目名称：某镇生活污水处理项目 建设地点：某镇

建设性质：新建，一次建成 建设用地：4.46亩 工程规模：300m 3/d

排放标准：出水达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》

（GB18918-2002）中的一级A 标准。

第二章 污水处理设计

2.1设计标准和规范

(一) 给排水部分

1、《室外给水设计规范》 GB50013-2006 2、《室外排水设计规范》 3、《建筑给水排水设计规范》

4、《城镇污水处理厂污染物排放标准》 5、《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》 6、《室外硬聚氯乙烯给水管道工程设计规程》 7、《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》8、《室外给水排水工程设施抗震鉴定标准》 9、《城市污水处理工程项目建设标准》 10、《地表水环境质量标准》 11、《污水排入城市下水道水质标准》 12、《工业企业站界噪声标准》 13、《城市区域环境噪声标准》 （二）电气部分

1、《通用用电设备配电设计规范》 2、《低压成套开关设备和控制设备》 2.2主要政策法律

1、《中华人民共和国环境保护法》 2、《中华人民共和国水污染防治法》 GB50014-2006 GB50015-2003

GB 18918-2002 CECS122：2001 CECS17：90 TJ32-78 GBJ43-82 建设部2001年 GB3838-2002 CJ18-99 GB3096-93 GB3096-93 GB50055-93 IEC-439

2015年1月） 1984年11月）

（（

3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》 （1989年5月） 4、《国务院关于环境保护若干问题的决定》 （1996年31号文） 5、《建设项目环境保护管理办法》 （1996年3月） 6、《建设工程环境保护设计规范》 （1987年3月） 7、《污水处理设施环境保护、监督管理办法》 （1989年5月） 8、《污染物排放许可证管理暂行办法》 （1989年5月） 9、《国家节约能源法》 10、《清洁生产促进法》

2.3设计资料

1、甲方提供的相关资料。

2.4主要指导思想和设计原则

（1）本工程符合环境保护要求，在提高水资源利用率，减少污水排放的同时，加强污水处理能力，使系统排放稳定的达到国家标准要求。 （2）回收资源，降低水耗，以资源利用、节水为重要的设计指标。 （3）提出的方案要求既要工艺先进、技术可靠、操作简单、便于管理；又要经济合理、节省占地、节约能源，运行管理费用低廉，具有较好的经济效益和社会效益。

（4）工艺设备的选型适当，布置合理，操作方便，确保安全生产和劳动卫生条件良好。

（5）在可靠的前提下，尽量选用新技术、新装备，继续为我国建材行业的技术进步作出贡献。

（6）充分考虑节约和资源的综合利用，以实现经济效益和环境效益的

双丰收。

（7）电气自动化水平要在满足生产要求的前提下选用成熟、可靠的先进技术和设备，为工艺提供良好的条件。

（8）为确保工程的可靠性及有效性，必须简化操作程序，降低运行费用，减少日常维护检修工作量。

2.5设计范围

包含：一体化污水处理成套设备供应、以及配套自动控制系统。承担该工程的工艺设计，设备、电气、自控的设计、选型、购买、安装、运行调试和培训操作人员。

不包含：污水站所有土建设施建设，例如：调节池、排水沟、污泥池、厂平及绿化、围墙、综合用房等。

2.6污水水质、水量及排放标准

2.6.1 污水水质

影响污水处理站进水水质的主要因素有污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低。污水处理厂的进水水质通常根据其服务范围的常年污水水质实测值统计整理得出。缺少基础资料时，亦可参照同类地区城市污水处理厂的进水水质情况。

本项目污水处理站进水水质，如下表：

表2-1 生活污水水质

单位：mg/L（pH 值无量纲）

2.6.2 污水水量

污水站处理规模为300m 3/d=3.5L/s；按照GB50014中相关规定取值总变化系数K Z =2.3；每天运行24小时计；

表2-2 综合生活污水量总变化系数

则取最高日最高时设计流量为：28.75 m3/h； 平均设计流量为：12.5m 3/h。 2.6.3 排放标准

本方案按强化二级生物处理，其排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A 标准。如下表

表2-3 排放指标

注：括号内的数值是水温≤12℃时的控制指标，括号外的数值是水温＞12℃时的控制指标。

2.6.4主要污染物拟去除效果

根据确定的污水处理厂进水水质和出水水质，各污染物要求达到的处理效果见表2-4。

表2-4 主要污染物总拟去除效果明细表

项目 COD BOD 5 SS TN NH 3-N TP

进水浓度(mg/L)

300 150 180 35 30 4

出水浓度(mg/L)

≤50 ≤10 ≤10 ≤15 ≤5 ≤0.5

去除率(%) ≥83.3 ≥93.3 ≥94.4 ≥57.1 ≥83.3 ≥87.5

第三章 污水处理工艺确定

3.1 污水水质分析

表3-1 进水水质成分分析

项目指标

BOD 5/COD

BOD 5/TN

BOD 5/TP 比值 0.5 4.29 37.5

1、可生化分析

污水BOD 5/COD值是判定污水可生化性的重要指标。一般认为：BOD 5/COD＞0.4可生化性较好，BOD 5/COD＞0.3可生化，BOD 5/COD＜0.3较难生化，BOD 5/COD＜0.25不易生化。由此可知，该污水可生化性较好，无需生物预处理步骤提高可生化性，可以采用生化处理工艺。

2、脱氮除磷分析

BOD 5/TN（即C/N）比值是判别能否有效脱氮的重要指标。活性污泥法污水处理工程技术规范规定，BOD 5/TN≥4时才能进行有效脱氮。本工程进水水质BOD 5/TN =4.29，满足生物脱氮的要求。

BOD 5/TP是衡量能否采用生物除磷的重要指标。活性污泥法污水处理工程技术规范规定，BOD 5/TP≥17时能进行生物除磷，比值愈大，除磷效果愈好。本工程进水水质BOD 5/TP=37.5，满足生物除磷效果的要求。

3.2城镇生活污水处理方法概述

城市污水处理厂工艺选择所涉及的因素是多方面的。主要有进水的水质情况、污水的可生化性、污水的出路及对出水的水质要求、污泥的出路、污水厂的基建投资、处理规模及运行费用等。

生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是在人工充氧的条件下，对污水和各种微生物群体进行连续的混合培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚，吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，而剩余污泥排出。生物膜法则是利用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，在载体上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物，而脱落下来的生物膜与水进行分离。

当前国内外城市污水厂大多都采用活性污泥法二级生物处理，同时对活性污泥法有着丰富的管理运行经验和有关技术资料。这种方法能有效地去除城市污水中的主要污染物质，并且处理费用较低。

本工程拟采用活性污泥法。

3.2.1主要污染物去除论述

BOD 5

本污水处理站设计出水水质执行国家标准GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的A 标的要求，本项目进水BOD 5为150mg/l，出水BOD 5要求低于10mg/l，BOD 5去除率要求达到93.3%以上。

污水中的BOD 5去除主要靠微生物的吸附与分解代谢作用，然后通过泥水分离来完成，生化污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中

的一部分有机物合成新细胞，将另一部分有机物进行分解代谢，以便获取细胞合成所需的能量，其最终产物为CO 2和H 2O 等稳定物质。一般来说，在污泥负荷≤0.2kg BOD5/kgMLSS·d 时，很容易使出水BOD 5保持在20mg/l左右，有的甚至能达到10mg/l以下。从目前已运行的污水处理站来看，要稳定达到10mg/l以下，需要做深度处理（多采用膜工艺、过滤工艺等）才能达到要求。

COD cr

COD cr 的去除原理与BOD 5基本相同，其去除取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。根据本项目进水水质，CODcr 和BOD 5平均浓度分别为300mg/l和150mg/l,进水BOD 5/CODcr=0.5，可生化性较好。由于本项目拟采用具有一定硝化和反硝化作用的污水处理工艺，因此，按国家和地方污水排放标准要求确定的COD cr 出水指标，将不是本工程的重点处理项目。

SS

该项目要求出水SS 浓度低于10mg/l，去除率要求大于94.4%。 SS 的去除主要靠重力沉淀作用，由于出水中SS 的排放浓度与出水COD cr 、BOD 5、总磷等污染指标的排放浓度关系较大，因此，较高的出水SS 浓度不仅会导致出水COD cr 、BOD 5浓度增加，也会使出水总磷酸盐浓度增加，可见，控制污水处理厂出水的SS 浓度建议控制在10mg/l以内，根据国内城市污水厂的运行经验，做深度处理后的污水中SS 实现小于10mg/l的控制目标是容易做到的，因此，SS 也将不是本工程的重点处理项目。

氨氮及总氮

在原污水中，氮的存在形式以有机氮和氨氮（NH 3-N ）为主，污

水中有机氮和氨氮的总量称为凯氏氮（TKN ）。污水生物处理过程中

氮的转化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。污水中有机氮主要以尿素和氨基酸的形式存在，通过水解或氨化作用转化为氨氮，生物脱氮的基本原理就在于，在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。

硝化作用是在有氧存在的情况下，氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐的过程。反硝化作用是在缺氧的条件下，通过反硝化菌的作用下将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮的过程。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效果的因素主要是温度、溶解氧、pH 值以及C/N比。对于活性污泥系统，由于硝化菌增长速率比较低，世代期长，因此要取得较好的硝化效果，就必须有足够长的泥龄。此外，由于异氧菌的竞争作用，使硝化菌的生长受到抑制，要保证处理系统的硝化反应正常进行，一般认为处理系统的BOD 负荷要低于0.15kgBOD 5/kgMLSS·d 。由于溶解氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性，因此，生物反硝化需要保持严格的缺氧条件，一般认为，活性污泥系统中，溶解氧应保持在0.5mg/l以下。

本工程要求出水，氨氮浓度低于5（8）mg/l，因此，氨氮将作为本项目的重点处理项目。

磷酸盐

城市污水中所存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐，污水除磷工艺主要有化学法和生物法。

化学除磷的原理是向污水中投加三价金属铁盐或铝盐，使之与

污水中的磷酸根离子形成难溶于水的磷酸盐，经过沉淀从水中去除。国外从七十年代开始曾对化学除磷工艺进行了系统的研究，结果认为

化学法除磷具有工艺简单、处理设施少、投资省等优点，但有药剂耗量大、污泥产量大、处理成本高等不足。因此，化学除磷一般运用在生物除磷不能满足出水要求时再用。

生物除磷的原理是利用聚磷菌在厌氧条件下受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收可快速降解污水中的有机物，并转化为PHB （聚β羟丁酸）储存起来。当聚磷菌在好氧条件下，就降解体内储存的PHB 产生能量，用于细胞的合成（干重的1.5～2.3%）和吸收过量的磷，形成含磷量高的污泥（干重的3～7%），磷随着剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷具有产泥量少、处理成本低等优点，缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释出，对污泥浓缩处理工艺有一定的限制。

本项目要求出水磷酸盐浓度低于0.5mg/l，去除率在87.5%以上，原污水中的磷将是本项目的重点处理项目之一。因此，必须采用具有较强生物除磷功能的污水处理工艺 。

综上所述，本项目的重点处理项目包括磷酸盐和氨氮，这些项目是须在工艺设计中重点考虑的控制因素，其余项目须兼顾考虑。 生物除磷工艺的可行性

常规活性污泥法能有效地去除有机物BOD 、COD 及悬浮物SS ，但对营养盐N 和P 的去除有一定的限度，仅靠微生物的同化作用，在从剩余污泥中排出，N 的去除率一般为15～25%，P 的去除率一般为12～20%。

本工程对P 的去除率要求为不低于87.5%，如采用普通的活性污泥法工艺处理，按微生物降解有机物对营养物的比例要求，BOD 5:N:P=100:5:1，每去除100mg/l的BOD 5，可同时去除5mg/l的TN 和1mg/l的TP 。由此可见，本工程如采用普通的活性污泥法处理，

则出水TN=7.5mg/l，TP=1.5mg/l,远达不到对磷的去除要求。因此，本工程必须采用具有较强除磷功能的污水除磷工艺。

3.2.2污水处理工艺选择原则

城镇污水处理工艺的确定是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市运行管理水平要求等诸多因素确定，一般应遵循以下原则：

（1）技术成熟，处理效果稳定，能保证出水水质达到国家规定的排放要求；

（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的工程效益；

（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥出构筑物的处理能力；

（4）便于实现污水处理过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和减少定员；

（5）为发展留有一定余地。

3.2.3预处理技术

概述：污水中含有一定量的大的漂浮物和悬浮物，如：布条、菜叶、卫生纸等，若不去除，必然使水泵等动力设备被缠死，使污水站不能正常运行，因此在污水站进水口设置格栅，为去除体积较小的悬浮物。生活污水因水质、水量具有一定的波动性，在进入生化处理前需设置一调节池，进行水质、水量均衡, 减少对后续工程的冲击，达到处理效果。同时兼具部分水解的作用。

功能：预处理是为了给后继生化处理良好运行创造稳定、有利的条件，提高污水站运行的稳定性，使处理效果有一定的保障。

设计：本工程设计预处理采用格栅＋调节处理工艺。本工程不采用沉砂池或初沉池，一是进水SS 悬浮物浓度较低，二是若采用了初沉池或沉砂池，后续生化池进水的BOD 5/TN 和BOD 5/TP 比值将降低，影响生物脱氮除磷效果。

3.2.4生化处理系统工艺比选

活性污泥法有多种工艺方案，如普通曝气法、阶段曝气法、延时曝气法、生物吸附法、氧化沟法、纯氧曝气法、A/O脱氮工艺、A 2/O脱氮除磷工艺、CASS 工艺、超深层曝气法及A-B 两级活性污泥法等。根据本工程的污水水质及处理后出水水质要求，结合污水处理厂规模，资金筹措等情况，参照国内外的研究成果及污水处理厂的运行实践进行选择。由于本污水处理厂对脱氮除磷有较高要求，所以最终选用的污水处理工艺必须具有同步去除氨氮和磷的功效。在进行多方案比较的基础上，选择了A 2/O工艺、CASS 工艺和氧化沟工艺进行论证及经济技术比较，从而确定最佳方案。现分述如下：

（1）A 2/O工艺

A 2/O工艺是通过厌氧、缺氧和好氧交替变化的生物环境完成除磷脱氮反应的。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚β羟丁酸（PHB ）储存起来，在这个过程中完成了磷的释放；在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的PHB 进行好氧分解，释放的能量用于

细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥排出系统，从而实现污水的脱磷；另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐；再向缺氧池回流，为脱氮做好必要的准备。

A 2/O工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程巧妙地结合起来，在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件，在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件。这就能够利用简单的流程、尽量少的设备，完成复杂的处理过程。

实践表明，A 2/O工艺具有较好的脱氮处理效果，同时可有效去除污水中的有机物。

图3–1 A2/O工艺流程图

（2）周期循环曝气活性污泥法（CASS ）

CASS 工艺是循环式活性污泥法的简称，也被称为CAST 或CASP 。CASS 工艺是Goronszy 教授在ICEAS 的基础上开发出来的，是SBR 工艺的一种新的形式。CASS 方法在20世纪70年代开始得到研究和应用。反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理新工艺，尤其适合于要求脱氮除磷功能的城市污水处理。

(一区：生物选择器 二区：兼氧区 三区：主反应区)

图3-2 CASS工艺的循环操作过程

CASS 工艺实质上为具有除磷脱氮功能的间歇式反应器，在此反应器中不断重复的进行交替的曝气/不曝气过程，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。因此，它是SBR 工艺及ICEAS 工艺的一种最新变型，目前已广泛应用于国内外城市污水处理工程。

CASS 反应器由三个区域组成：生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区是设置在CASS 前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对

进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用；主反应区则是最终去除有机物的场所。图3-2所示为CASS 工艺的循环操作过程。

（3）氧化沟类

氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺，因其构造简单，工作稳定可靠，易于管理，很快得到广泛应用。到目前为止，氧化沟已发展成为多种形式，使用较广泛的主要有：普通型氧化沟（单沟或多沟）、Carrousel(卡鲁塞尔) 氧化沟、Orbal （奥贝尔）氧化沟、交替式氧化沟（DE 型氧化沟）、三沟式氧化沟（T 型氧化沟）和一体化氧化沟。

氧化沟在水力流态上不同于传统活性污泥法，是一种首尾相接的循环流，污泥负荷小，泥龄长，在污水净化的同时使污泥得到基本稳定。它耐冲击负荷与去除率高并具有脱N 功能，若在沟前加设厌氧池，还可提高除P 和降解有机物效果。

Carrousel(卡鲁塞尔) 氧化沟

传统的Carrousel 氧化沟没有生物除磷功能，也没有设置专门的缺氧池，脱氮是在各个曝气器之间形成的缺氧区域，因此脱氮能力也有限。新型的Carrousel 氧化沟，例如DHV 公司的Carrousel denitIR A2/C 型氧化沟，在氧化沟前端增设了厌氧池，在沟体内增加了缺氧池，因此具有生物除磷脱氮功能。Carrousel denitIR A2/C氧化沟与A/A/O很相似，只不过将曝气器由传统的鼓风曝气改为表面曝气。Carrousel denitIR A2/C氧化沟的优点还在于采用了独特的水力构造，可以取消由好氧池至缺氧池的混合液回流设备，因而节约用于混合液回流的能耗。

图3-3 卡鲁塞尔氧化沟平面图

因为增加了独立的厌氧池和缺氧池，使Carrousel denitIR A2/C氧化沟的出水指标可以达到BOD 5:SS:TN:TP=10:15:7～10:1的较高水平。

Orbal （奥贝尔）氧化沟

Orbal 氧化沟的沟体一般由三个相互嵌套的椭圆组成，其特点是从外到内的三条沟的溶解氧浓度由低到高递增，称之为“0、1、2”（外沟溶解氧为零，中沟溶解氧为1mg/L，内沟溶解氧为2mg/L）工艺，由外到内形成厌氧、缺氧及好氧区域，以满足生物除磷脱氮的要求。污水及回流污泥由外沟进入，处理后出水从内沟流入二沉池。

Orbal 氧化沟的优点是内沟容积小，只需相对较小的充氧量就可以将溶解氧水平维持在2mg/L水平，容积较大的中沟因溶解氧浓度较低，氧的传质效率较高，充氧效率也较高，外沟为厌氧区域，只需很少的搅拌能量，因此Orbal 氧化沟的总能耗较低；在暴雨期间水力负荷增大时，可以将污水由中沟甚至内沟引入，外沟只作“闷曝”，可以避免活性污泥的流失。

交替式氧化沟

“交替式氧化沟”主要有双沟(交替式双沟型DE) 和三沟(T型) 两种，均是由丹麦克鲁格公司开发。

T 型氧化沟又称三沟式氧化沟，融缺氧、好氧及沉淀池于一体（其中的两条边沟交替进行反应及沉淀）。流程简洁，具有生物脱氮功能，属于SBR （序批式活性污泥法）的一种，采用连续进水、连续出水的方式运行。自1990年邯郸污水厂的T 型氧化沟投产并被建设部、国家环保局列为示范厂后，国内采用这种工艺流程的污水厂逐渐增多。T 型氧化沟缺点是设备台数多，关键设备大多引进，造价较高，同时增加了设备的维护工作量；设备利用率较低，装机容量大。初期投资较大。

“DE”型交替式双沟型氧化沟是由两个容积相同，交替运行的曝气沟组成，氧化沟与终沉池分建，有独立的污泥回流系统。沟内设有转碟和水下搅拌器，两沟分别以缺氧/进水、好氧/排水周期性地交替运行，缺氧时关闭转碟启动水下搅拌器，实现反硝化过程。好氧时启动转碟，实现硝化过程。交替式双沟氧化沟是针对三沟和D 沟的缺点改进而成的，因此它除了具备三沟的大部分优点外，还克服了其大部分缺点。虽然它也需另设厌氧池用于生物除磷和需单独修建终沉池，但其厌氧池可与氧化沟合建，节省了占地。 3.3.5生化系统工艺确定

在上述工艺分析中，从处理效果看，均可满足处理要求。但每种工艺均有其一定的优点和局限性。具体到本工程项目，应充分考虑技术的先进性、成熟性，同时要适合于我省中小城市乡镇污水处理等综合影响因素。表3-2对CASS 工艺、A 2/O工艺和氧化沟工艺三种进行了对比分析。

表3-2 CASS 工艺、A 2/O工艺和氧化沟工艺比较

综合以上分析，三种工艺均对污水中的氮、磷和有机物均具有较好去除效果。但根据公司多年污水处理经验，A 2/O工艺更适合设计成一体化设备，具有占地面积更小、操作更简单、维护更方便、投资更节省的优势，且处理效果稳定成熟。 校核本工程是否可以采用A 2/O工艺：

判断依据是A 2/O工艺要求COD/TN＞8；TP/BOD5＜0.06 本工程COD/TN=8.57；TP/BOD5=0.027；因此符合要求。 故本项目选择工艺成熟、处理效果较好、稳定的A 2/O连续式污水处理工艺。 3.2.5深度处理系统

一般情况下，A /O工艺处理常规生活污水的出水能够达到一级B

2

排放标准，本污水处理站对出水标准有较高要求，尤其是脱氮除磷，因此需在二级生物处理后增加深度处理阶段，以到达出水标准。

考虑造价、后期运行成本、维护、管理等因素，本污水处理站采用斜管沉淀池+石英砂/无烟煤深度过滤工艺，并配备一套除磷加药装置。

3.2.6消毒方法

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病菌，防止污染水体。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) 。以下对常用的氯消毒、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。

表3-3 几种常见消毒工艺比较表

从以上表中分析可以看出，ClO 2消毒是一种经济实用的消毒方式。

3.2.7结构形式比选

废水处理站结构形式选择与站区的具体情况有关，一般小型的工废水处理站采用地埋式；大中型工业废水处理站采半地埋式。本废水处理站推荐采用全地埋结构形式。

综上，根据上述分析，本工程推荐采用：格栅/调节池+厌氧工艺+缺氧工艺+好氧工艺 +斜管沉淀池+深度处理系统+二氧化氯消毒处理工艺。

3.2.8 污泥处理工艺比选

污泥是一种固体颗粒悬浮在液体中的悬浊液，把污泥中悬浮颗粒与废水分离称作污泥脱水。脱水方式有重力脱水，脱水后污泥干度为2%～4%；有机械脱水，脱水后污泥干度为25%～30%；目前趋向用机械进行污泥脱水，不仅效果好，而且还相对减少用于改善污泥性能的药耗。

表3-4 各种污泥脱水方法比较表

本项目考虑乡镇的实际情况，推荐采用污泥干化场自然干化。 3.2.7污泥的最终处置

污泥处置一般采用卫生填埋、堆肥或焚烧等方式，对于生活污水处理过程所产生的污泥一般均采用卫生填埋方式处置。而乡镇污水处理产生的污泥用作堆肥是最好的处理方式。

图3-2 污水处理工艺流程图

其中，土建部分包括预处理部分：调节池（内含格栅井）、污泥池（储存污泥）、污泥干化场等；机电设备部分包括：一体化污水处理设备成套系统；管网系统：污水处理站进水管网及排水管网。 工艺说明：

该工艺采用AAO 工艺方法，工艺成熟、可靠。污水的主要物理处理阶段及生物处理阶段和深度处理阶段均采用一体化设备结构。设

备中沉淀池污泥，一部分污泥回流至厌氧池，剩余污泥系统污泥需定期抽吸至污泥干化场中，再进行干化污泥的外运堆肥。

深度处理：采用二级斜管沉淀池+砂滤工艺，除磷剂投加在二级沉淀池前端反应区域，除磷药剂采用PAC 药剂，和污水混合反应后形成矾花最后沉积在泥漏斗中直接排到污泥池储存，达到高效除磷目的；二级沉淀池上清液流至砂滤器中深度过滤进一步去除有机污染物等；生物沉淀池及二级沉淀池在运行过程中斜管容易堵塞，因此需要定期对斜管用清水清洗，采用人工清洗方式。

系统中风机、回流泵、污泥泵等主要控制设备的工作程序输进PLC 机，达到自动工作，以减少操作工作量，并可减少不必要的人为损坏。

3.4工艺简述

1、人工格栅

生活污水流入格栅井，利用人工格栅去除废水中较大的固体颗粒，如：布条、菜叶、卫生纸，等以免阻塞、沉积及磨损机件，同时还可以适当减轻后续处理工艺的负荷。设置粗细各一道格栅。 2、调节池

用于预处理，均衡水质调节水量，为后续处理创造相对稳定的运行环境。内设提升泵和液位控制器。 3、缺氧/厌氧单元

本单元包含缺氧池和厌氧池。起同步脱氮除磷效果。利用反硝化细菌、兼氧细菌等微生物的生化作用分解有机物，该单元具有去除效果好，能耗低的特点。

4、氧化单元

污水在氧化池内通过附着在填料上的微生物分解得到完全净化。处理后的污水部分内回流至缺氧池。 5、生物沉淀单元

氧化池出水含有很多细小的悬浮物，通过沉淀能有效净化污水。沉淀池泥斗中部分污泥回流至生物区域的厌氧池内，满足生物区域对活性污泥浓度的要求；另一部分剩余污泥直接排到污泥池中。 6、加药沉淀单元

在总磷偏高情况下，可以采用化学除磷剂加药投加方式。在反应区域前端投加除磷剂（例如：PAC ），药剂和来水充分反应混合后，再经絮凝作用形成矾花；矾花在沉淀区域经过碰撞聚集后再经重力作用沉降形成污泥至污泥斗直接排到污泥池中，从而将水中污染物质沉淀随污泥外排，达到除磷效果。 7、过滤单元

采用石英砂/无烟煤滤池形式，去除污水中的细微颗粒，以进一步降低BOD 5、COD 、SS 等指标，去除污染物。 8、接触消毒单元

生化处理后的污水含有一定的大肠杆菌等病菌，通过二氧化氯发生器投加消毒剂在接触消毒池完成消毒。 9、污泥池单元

存储沉淀池外排污泥，重力浓缩后送至污泥干化场干化，上清夜回流至格栅井。 10、污泥干化场

污水处理系统排出的污泥最终通过其干化减量并最终外运堆肥。干化池污泥渗滤液回流至格栅井。 11、设备房

含设备房、配电室。用于放置消毒设备、加药设备、风机、控制柜等。 12、门卫室

供值班人员休息、值值守。

3.5工艺特点

1、整个工艺流程的设计、设备选型充分考虑到耐冲击负荷及出水水质的稳定性，以确保出水达标。

2、本工程设计结构紧凑，占地面积少，流程尽量利用位差，减少动力消耗，节省投资及日常费用。

3、PLC 配合智能总线，可减轻劳动强度及减少劳动定员，且操作简单方便。

4、采用二氧化氯消毒，高效、快速，其杀菌能力强，是氯气的3至5倍，成本低，易溶于水，在水中不分解，杀菌效果不受PH 值与氨的影响，安全无毒，处理后的水无异味，对人体无副作用，无二次污染。

5、地埋式构筑物最大程度的避免了污水、污泥臭气对环境的影响；辅以花草、灌木等绿化还可美化环境。

3.6工艺污染物去除率预估

表3-5 工艺污染物去除率预估表

第四章 设计方案

水量Q

总

：300m 3/d，污水处理系统每天工作24小时， Q h ＝

12.5m 3/h，总变化系数2.3，取Q max ＝28.75m 3/h。

4.1格栅井

格栅井 1座 地下式砖混结构

设计原理：拦截污水中的粗大杂物，如：树叶、塑料袋等，防止堵塞缠绕水泵叶片，为后续设备稳定运行创造条件。

设计参数：

设计流量：Q max ＝28.75m 3/h；

设计尺寸：L×B×H=4m×1m×2m ，内设粗细人工格栅各一道 防腐设计：池内表面防腐、防渗处理

配套设备：

1、人工格栅 粗细各1道

型号：XX-GS 型 粗格栅25mm 细格栅8mm 材质：水下不锈钢

4.2调节池

调节池 1座 地下式砖混结构 设计原理：调节功效主要有两点： A 、调节水量，稳定后继污水处理系统的进水。

B 、调节水质。调节不均匀所产生的水质波动对系统的冲击。

设计参数：

设计流量：Q h ＝28.75m 3/h； 设计尺寸：L×B×H=9m×5m×5m 有效容积：V=200m3 停留时间：HRT=7h

防腐设计：池内表面防腐、防渗处理

配套设备：

1. 污水提升泵： 2台 （一用一备）

技术参数：Q ≥30m 3/h，H ≥10m 2. 液位控制装置 1套

类型：浮球液位计和变送器 控制说明：

1. 采用阀门调节的方式控制泵的提升流量与设计流量相等； 2. 通过液位计的测定数据控制提升泵在低液位时停止工作，高液位时启动工作，当意外情况发生时造成过高液位时，采用高高液位报警方式，以便采取应急措施。

4.3污水一体化设备

设计原理：将废水中的大分子物质转化为小分子物质，将难降解的物质转化为易降解的物质，降低废水的COD 、BOD 。

污水处理设备主体，分为厌氧池、缺氧池、好氧池、斜管沉淀池（两级）、砂滤池、接触消毒池、清水池。采用地埋式安装，表面附土200 mm 。

考虑占地面积，拟设计成2套单套处理量为7.0m 3/h的一体化设备，并联运行，共用反冲洗水箱，即其中一套在反冲洗时，另一套正常水处理工作，不同时反冲洗。 设计参数：

设计水量：300m 3/d ，单套7.0m 3/h

五日生化需氧量污泥负荷：L S =0.15kg/(kg.d)BOD5/MLSS 混合液回流比：R i =110% 污泥回流比：R=50%

混合液悬浮固体（MLSS ）平均质量浓度：X 取3kg/L 设计污泥龄θc =15d 单套设备参数如下：

厌氧池：停留时间HRT=2h；有效容积V=14m3 缺氧池：停留时间HRT=2h；有效容积V=14m3 好氧池：停留时间HRT=8h；有效容积V=56m3

生物沉淀池：表面负荷取qˊ=3.6m3/(m2·h) ；有效面积A=2.2m2 二级沉淀池：反应时间t=30min；表面负荷取qˊ=3.6m3/(m2·h) ；

有效面积A=2.2m2

砂滤池：采用石英砂和无烟煤滤料。石英砂选用有效粒径0.6~1.2mm，层厚为400mm ，不均匀系数

单套设备总容积为134 m3 有效容积为110 m3

单套一体化设备设计尺寸：L×B×H=14.9m×2.8m×3.2m （说明：该尺寸为厂里加工生产好后直接运至现场安装的尺寸；也可根据现场地形要求及业主要求而量身定制设备外形及尺寸）

材质：Q235A 碳钢防腐 壁厚≥8mm

4.4污泥池及干化场

污泥池 1座 15m 3 地下砖混结构（封闭） 功能：用于储存剩余污泥，污泥池上清液排至调节池 污泥干化场 1座 15m 3 地下式砖混结构（盖板） 功能：污泥池中的污泥定期抽吸到污泥干化场，污泥干化场下部铺一层厚陶粒砂填料，待污泥中水份基本浸入下部后，上部的污泥积累一定量后定期装运至污泥填埋场或附近堆肥；下部污水流至调节池中。干化池考虑透明顶棚用于避雨。

污泥池设计参数：

设计尺寸：L×B×H=3m×2m×2.5m

防腐设计：池内表面防腐处理、防渗处理。 污干化场设计参数：

设计尺寸：L×B×H=5m×2m×1.5m

防腐设计：池内表面防腐处理、防渗处理。

4.5设备房

设备间 1座 地上式框架结构

设计原理：用于放置配电柜、电控柜、风机、二氧化氯、加药设

备等污水处理站配套设备；设备间考虑通风措施，地面考虑防腐处理。

设计尺寸：L×B×H=5m×4m×4m 总建筑面积：A ＝25m 2 放置设备：

1、综合PLC 控制柜 1套 非标定制设备 2、风机 2台（一用一备） 回转式风机

风量>2.0m3/min，每平方供气>0.5kgf/cm2，功率>4.0Kw 3、消毒装置 1台

非标定制设备，型号XX-ZY-200型， 0.4KW 4、除磷剂投加加药设备 1台

非标定制设备，型号XX-JYP 型 配40L/h计量泵 5、低压配电柜（业主提供） 总装机容量约：25Kw

第五章 总图布置

5.1 总平面布置

污水处理站区总平面布置按功能分区，考虑常年主导风向的影响，将站区分为污水处理区和污泥处理区两种功能区。

本工程设计总占地面积约在30m ×40m=1200m2左右，约1.8亩。 5.1.1 站区平面布置

由预处理区、生化处理区、污泥处理区三大部分组成。 整个站区布置力求分区明确，整齐协调，错落有序，层次清晰。站内与站外之间，各区间以乔木、灌木、草皮所形成的绿地屏障隔离，以调节站区小气候，通过草皮、花坛、游园小品等立体布置来美化现代站区的环境。 5.1.2 站区主要管道布置 污水排水管进入废水处理站。

5.2 站区给排水

站区排水采用雨污分流。地面雨水通过明渠排至站外雨水渠。 5.2.1 给水

污水处理站用水主要为：冲洗地面、设备及其他杂用水 水质：自来水 给水水压：≥0.3MPa

水源与供水方式：由业主从总供水系统供给；所产生的少量污水流入污水处理站的格栅井后一并处理。 5.2.2 排水

处理后的污水经标准排污口排入附近河流。

第六章 电气设计

6.1 设计依据

《低压配电设计规范》：《GB50054-95》

《工业与民用供电系统设计规范》：《GBF52-83》 《建筑物防雷设计规范》：《GB50057-94》 《工业企业照明设计标准》：《GB500534-92》 《10KV 及以下变电所设计规范》:《GB50053-94》

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》：《GB50062-92》

6.2 设计范围

该工程供电设计，包括处理站范围内低压配电，设备的动力配电，控制、照明、及接地系统设计。

说明：我方仅考虑水厂成套污水设备系统的自控内容，即综合PLC 控制柜、就地操作柜；水厂的照明、配电需业主提供。

6.3 全场负荷及设备选型

电气设备的总体要求是满足安全、可靠、节能、经济和实用等原则。供电电源380V/220V，负荷等级为二级。废水处理站配电系统采用三相五线制，单相配电为三线制。动力配电及电缆敷设，废水处理站设配电柜，分别给各动力设备供电。 a 设备总装机容量约：25Kw 。 b 最大运行功率：18Kw 。 主要设备材料选择：

a 低压动力配电箱型开关柜。

b 电线、电缆选用；BV 、YJV 及YJV22、KVV 。

6.4 配电系统

全场总的电能计量为高压侧计量，低压侧动力，照明计量分别设在配电室的低压进线柜和照明馈线上。 ● 低压配电系统

380V 电源由厂区配电房引来。在就地设380/220V低压配电间，电气设备、照明专用供电。

380/220V低压配电系统采用单母线接线。低压配电线路为放射式供电。 ● 保护

低压系统总进线断路器设置有速断、过流保护。

6.5 电气控制

6.5.1 总体要求

电气控制系统的设计须坚持先进性、可靠性和适用性，从而保证污水处理质量，确保安全生产，提高环境效益和社会效益。处理站采用集中控制加报警。 6.5.2仪表仪器的使用情况

污水处理站的各个处理单元主要采用手动＋自动化控制方式，采用多种在线监控系统，如水位高低在线监控系统等，其控制内容：

1、水泵的启、停：通过液位计来实现控制；水泵的切换通过PLC

来实现控制。

2、风机设备的起停、切换：通过PLC 来实现控制； 3、运行状态和故障状态的显示功能：

4、故障状态的声光报警功能：以指示和蜂鸣器为声光报警装置； 5、出水流量采用超声波流量计监测； 6、消毒剂及除磷剂投加采用人工投加方式； 5、系统运行的自动和手动功能：人工转换。

6.6 防雷接地、照明

处理站内无高大建筑，按三类防雷接地设计。 接地系统采用TN-S 系统，接地电阻小于4Ω。

处理站内照明选用防水防尘灯具。配电间选用荧光灯。场内道路选用高压汞灯或白炽灯。

第七章 污水处理站的建设和运行

7.1 项目建设工期

根据长期实施环保工程的经验和该项目的实际情况，按工程总承包的实施原则，确定该工程的实施总工期为90个工作日，其具体进度计划见（表11-1）：

说明：水厂所有土建设施修建完成后，设备进场到安装完工需要30工作日，我方仅负责设备供货及安装部分。

表7-1建设进度表

7.2 污水处理站的运行及维护

7.2.1 各工段运行操作工艺要求 1、 预处理工段

摸索格栅清理收集时间，确保处理效果的最佳经济性。

2、 生化工段

● 保障好氧段空气系统的正常运转。

● 好氧污泥的培养和驯化，由于有机成分复杂的特性，微生物的驯化相当关键。

● 正常运行时，作相关的指标检测和化验，及时调整风量和排泥周期 3、 污泥处理工段

● 必须保证正常运转，以使系统产生的污泥能够及时处理，不致产生淤积，从而影响整个工艺系统的运行效果。 4、 突发状况

● 镇上排水发生突发状况时，须与污水处理站及时联系，以便采取措施缓冲冲击负荷。 7.2.2 污水处理站的设施维护 1、主要设备设施的维护

● 关键设备鼓风机的维护关系到整个废水处理站的运行效果和寿命：鼓风机在冬季运行时，应当注意气温的降低引起运转负载的变化，注意对电机的过载保护。在夏季要注意温度的升高将提高风机及整个供气系统的温度，注意鼓风机的通风和冷却。 ● 通用设备设施的维护

整个污水处理站所有泵、电机和电气设备的日常维护，保证系统的稳定运行。

7.2.3 运行管理的重要性

1、优良的设计以及施工组织，保障了污水处理站的建设质量，而污水

处理站实际的运行效果，与日常的运行管理和维护息息相关，只有充分认识到其重要性，才能将最初的设计意图贯彻始终，确保系统长期稳定运行的效果。

2、从本污水处理系统的整个工艺流程看，生化工段是核心工段，相关设备的正常运转及工艺指标的及时监测和控制是保证整个污水处理站能否始终稳定运行达标的关键。而污泥处理工段能否正常运行，是整个系统得以正常运行的必要保证，由于污泥的淤积将导致系统污泥排放困难，所以污泥淤积后将无法确保工艺系统的正常运转。 3、由于污水处理站系统在保障石亭江流域水环境的特殊位置，保障其正常的运转，才能保证石亭江流域水质不受影响，因此污水处理站的运行管理和维护应当作为全镇重点工作来抓。在这样的前提下，污水处理站的功能才会真正实现。

第八章 项目投资估算

本概算包括污水处理系统一米范围内的建筑、结构、给排水、暖通、电气、工艺设备各专业工程费用和相应设备费用。

1．该工程投资估算类似工程技术经济指标进行编制，其中主要材料及设备价格按当前市场价格进行调整。

2．各项费率计算办法及标准，采用《四川省建设工程费用定额》（SGD7-2004）计取各种费用。

本概算在计算工程费用的基础上计取了设备材料运输费、调试费、管理费、税收等。计算程序及费率详见“工程总投资概算表”。

8.1 主要建、构筑物投资概算

主要建、构筑物投资为22万元 。

8.2 主要设备投资概算

主要设备投资为110万元 。

表8-1 主要设备配置清单一览表

8.3 工程总投资概算

工程总投资为132万元 。

表8-2 主要（构）建筑物一览表

第九章 运行成本分析

9.1 运行成本分析

表9-1 用电负荷表

2、运行成本估算

水量规模：Q=300t/d=12.5t/h；

（1）能耗：17.78kw×0.5元/kw÷12.5=0.71元/吨； （2）药耗：

消毒药剂A/B剂：按照1套消毒剂可处理600吨水计算，1套消毒剂按照85元计算，则每吨水消毒剂需要0.142元。

除磷剂（PAC ）费用：每天需要投加2kg 左右PAC ，每袋PAC 按照25Kg 计，每袋70元；则换算成吨水成本为0.019元。

备注：除磷剂投加量的计算：投加系数取1.5，则去除1kg 磷需投加 1.5×（27/31）=1.3kgAl，本项目化学除磷阶段需去除1.3mg/lP（390g/d），即投加507 g/d Al，再折合成PAC （有效铝28%）的投加量为1.811kg/d（取2 kg/d）。

（3）人工费：水厂配备1个操作人员，按照一个月2000元考虑，折合成吨水费为0.222元/吨。

（4）维护费：按照每月1000元考虑，折合成吨水费为0.111元/吨。

（3）污水处理成本：0.71+0.142+0.019+0.222+0.111=约1.2元/吨。