城市生活一體化污水處理技術(shù)方案
一、工程概況
生活污水中主要污染物為CODcr、BOD5、油脂、SS等。如不對此污水進行處理，直接排入水體，將對環(huán)境產(chǎn)生的污染。為了保護環(huán)境，現(xiàn)需對此污水進行處理方案設(shè)計，促使處理設(shè)備的性能保持安全穩(wěn)定運行，并使出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》中的一級標準。
二、設(shè)計依據(jù)
《污水綜合排放標準》GB8978-96；
《生活雜用水水質(zhì)標準及檢驗方法》CJ/T48-1999；
《城鎮(zhèn)污水處理廠出水處理主要排放標準》(GB18918－2002)；
《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920-2002；
《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》；
《生物接觸氧化法設(shè)計規(guī)程》；
《鼓風曝氣系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》；
《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》GBJ15-88；
《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》GB3096-93；
《鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件》JB880；
《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GBJ93-86；
《井用潛水泵技術(shù)條件》GB/T2817/91；
《格柵除污機技術(shù)條件》ZBJ/88013-90；
《設(shè)備油漆、包裝技術(shù)條件》JB/T2862-92；
根據(jù)用戶提供水質(zhì)、水量及相關(guān)資料。
三、設(shè)計范圍
生活污水處理站污水進水口至出水口內(nèi)的工藝、結(jié)構(gòu)、電氣與自控等。不包括土建工程的施工、處理站外輸送管道、裝飾工程、暖通和消防等。我公司提供土建基礎(chǔ)設(shè)計資料。
污水處理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩大部分。
a）污水處理
調(diào)查研究污水的水質(zhì)水量變化情況，選擇技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理、運行靈活、管理方便、處理效果穩(wěn)定的方案。
b）污泥處理與處置
通常小型的污水處理站污泥處理有兩種方法：一是污泥濃縮機械脫水處理；二是污泥干化處理?？紤]污泥濃縮機械脫水處理業(yè)主投資大，而污泥濃縮干化處理對周圍衛(wèi)生有影響。由于本工藝中設(shè)有污泥消化系統(tǒng)，產(chǎn)生污泥量極少，為此，本工程產(chǎn)生的污泥進入污泥濃縮池只作簡單的濃縮處理后，采用糞車抽吸外運。
四、設(shè)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)保部門的有關(guān)法律、法規(guī)及排放標準和設(shè)計規(guī)范。
2、選用、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放標準的前提下，做到操作簡便、管理方便、占地小、投資省、運行費用低。
3、設(shè)計時避免減少二次污染，使廢氣和污泥得到處置。改善操作人員的衛(wèi)生條件，貫徹安全生產(chǎn)和清潔文明生產(chǎn)的方針。
4、提高污水處理站的管理水平，在設(shè)計時重點考慮自動化控制，從而減輕操作人員的勞動強度，便于集中管理和操作。
5、在工藝設(shè)計時，有較大的靈活性、可調(diào)性，以適應(yīng)水量、水質(zhì)的變化。以提高系統(tǒng)的靈活性、可變性、適應(yīng)性和性；并考慮系統(tǒng)的事故應(yīng)急排放措施。
6、采用污泥前置回流硝化工藝，以降低污泥產(chǎn)生量；在污泥池采用好氧消化，保證無二次污染源的產(chǎn)生。
7、因地制宜，合理布置，有效地利用空間和場地。
8、在設(shè)計時必須考慮地下室的通風，防止二次污染的發(fā)生，并保證機電設(shè)備的正常運行。
9、確保處理出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》中的一級標準。
五、水質(zhì)、水量
生活污水處理的設(shè)計水量Q=3m3/h。設(shè)計選用一套處理量為3 m3/h的組合式一體化污水處理系統(tǒng)設(shè)備。根據(jù)貴方提供的資料，水質(zhì)按常規(guī)生活污水水質(zhì)
六、工藝流程及說明
1、工藝簡介
生活污水收集后采用二級生物處理+絮凝沉淀過濾工藝，去除水中主要污染物質(zhì)，使處理出水達到或優(yōu)于上述水質(zhì)要求。
本污水主要工藝過程設(shè)計如下：
總述：生活污水由污水管網(wǎng)收集，經(jīng)格柵進入調(diào)節(jié)池，格柵截留污水中的懸浮物和漂浮物，調(diào)節(jié)池中污水由提升泵提升至一體化污水處理裝置，污水處理裝置集厭氧水解酸化、好氧生物接觸氧化、沉淀池、殺菌消毒為一體的集成污水處理裝置。裝置出水進入消毒水池后自流入集水池，經(jīng)提升泵至全自動一體化凈水裝置；全自動凈水采用絮凝反應(yīng)、沉淀、過濾為一體的組合式裝置，自動運行及反沖洗，出水自流入清水池，清水池的水可回用于綠化、沖洗路面、沖廁等，多余水自流排放。
2、工藝原理
生活污水通過格柵攔污后的污水直接進入調(diào)節(jié)池，設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的是調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)，為防止懸浮物在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀，在調(diào)節(jié)池底布有穿孔曝氣管，采用間隙曝氣。
本工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr>0.5，可生化性較好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是很實惠的。由于生活污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級池兩部分。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至*生化池，進行生化處理。在*池內(nèi)，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉(zhuǎn)化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質(zhì)。所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續(xù)O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用消除氮的富營養(yǎng)化污染。經(jīng)過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設(shè)置O級生化池。
*池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養(yǎng)型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產(chǎn)生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NO2--N、NO3--N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至*池進行內(nèi)循環(huán)，以達到反硝化的目的。在*和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級生化池內(nèi)溶解氧控制在3mg/l以上，氣水比15：1；
O級生化池一部分出水回流進入*池，回流比為2:1；一部分流入豎流式沉淀池，進行固液分離；沉淀池固液分離后的出水進入消毒池，經(jīng)消毒后提升至后續(xù)處理環(huán)節(jié)。一部分提升至*池，進行內(nèi)循環(huán)；一部分提升至污泥濃縮池；污泥濃縮池內(nèi)濃縮后的污泥采用糞車外運作農(nóng)肥處理。
經(jīng)生化處理后的污水進入消毒池進行消毒處理后，通過泵提升至全自動一體化凈水裝置，通過投加絮凝劑及助凝劑，使絕大部分懸浮物、細菌尸體等在全自動一體化凈水裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)絮凝成大而密實的絮體進入沉淀區(qū)后沉淀下來，通過泥斗排出，上清液進入過濾區(qū)，通過石英砂機械過濾后自流進入清水池；過濾區(qū)采用虹吸原理自動反沖洗，以完成對過濾區(qū)的再生復用。
3、工藝流程
圖1-1生活污水處理工藝流程
七、工藝結(jié)構(gòu)說明
1，化糞池
化糞池的作用，化糞池是基本的污泥處理設(shè)施，同時也是生活污水的預處理設(shè)施，它的作用表現(xiàn)在：1、 保障生活社區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，避免生活污水及污染物在居住環(huán)境的擴散。2、 在化糞池厭氧腐化的工作環(huán)境中，殺滅蚊蠅蟲卵。3、 臨時性儲存污泥，有機污泥進行厭氧腐化，熟化的有機污泥可作為農(nóng)用肥料。4、 生活污水的預處理（一級處理），沉淀雜質(zhì)，并使大分子有機物水解，成為酸、醇等小分子有機物，改善后續(xù)的污水處理。工藝原理，化糞池是一種利用沉淀和厭氧發(fā)酵的原理，去除生活污水中懸浮性有機物的處理設(shè)施， 屬于初級的過渡生活處理構(gòu)筑物。生活污水中含有大量糞便、紙屑、病原蟲...懸浮物固體濃度為 100~350mg/L，有機物濃度CODCr 在100~400mg/L之間，其中懸浮性的有機物濃度BOD5為50~200mg/L。污水進入化糞池經(jīng)過12~24h的沉淀，可去除50%~60%的懸浮物。沉淀下來的污泥經(jīng)過3個月以上的厭氧發(fā)酵分解，使污泥中的有機物分解成穩(wěn)定的無機物，易腐蝕的生污泥轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的熟污泥，改變了污泥的結(jié)構(gòu)，降低了污泥的含水率。定期將污泥清掏外運，填埋或用作肥料。要求：化糞池 的沉淀部分和腐化部分的計算容積，應(yīng)按《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GB50015-2003)第4.8.4～4.8.7條確定。污水在化糞池中停留時間宜采用12h~36h。對于無污泥處置的污水處理系統(tǒng)，化糞池容積還應(yīng)包括貯存污泥的容積。
1、固定格柵
在調(diào)節(jié)池進口設(shè)置1臺固定格柵，格柵間隙為5mm，主要攔截大顆粒固體物及塑料袋之類物，防止進入調(diào)節(jié)池，以減輕有機物負荷和防止堵塞污水泵，其固定格柵機架材質(zhì)為SS304不銹鋼。
2、調(diào)節(jié)池
由于水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。為保證后續(xù)設(shè)備能正常運行，需設(shè)一調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)有效容積為30m3，在池中設(shè)預曝氣裝置，使污水中的沉淀物不沉積，且起到混合均一作用。另設(shè)2臺污水泵，一用一備。該泵具有切割、撕裂功能，不易堵塞；調(diào)節(jié)池設(shè)計停留時間為10小時。
3、水解酸化池
調(diào)節(jié)池的污水經(jīng)污水泵提升到水解酸化池中，水解酸化池是一種兼氧池，采用折流推進工藝，其作用在于將污水中大分子有機物經(jīng)發(fā)酵細菌分解為可溶性有機小分子，為后續(xù)好氧處理提供有利條件，停留時間為3小時。在水解池中設(shè)有組合式填料，有利于發(fā)酵細菌附著于填料上，這樣增大了發(fā)酵細菌和污水中有機物的接觸面積，更好地降解污水中有機物的含量。在水解池中設(shè)有氣攪拌裝置，促使污水中污泥不宜沉淀下來，使污泥呈懸浮狀態(tài)，這樣，吸附在污泥上的發(fā)酵細菌更好地能接觸到污水中的有機物。組合填料容積率為50%。
4、接觸氧化池
水解池的污水自流到接觸氧化池內(nèi)，接觸氧化池是一種以生物膜為主，兼有活性污泥的生化處理裝置，通過供氧源，污水中的有機物被微生物所吸附、降解，使水質(zhì)得到凈化。
接觸氧化池在池內(nèi)設(shè)置高比表面積彈性填料，填充率為70%，比表面積達240m2/m3，容積負荷為0.8Kg BOD5/m3d,并采用低噪音回轉(zhuǎn)式風機供氧，氣水比為15：1，曝氣采用目前較的膠膜曝氣頭，該裝置在運行過程中不會堵塞，曝氣均勻，氧利用率高等優(yōu)點，污水有效總停留時間為5.0小時。
5、斜管沉淀池
污水自接觸氧化池自流到斜管沉淀池，以除去好氧處理過程中，好氧菌新陳代謝產(chǎn)生的生物膜脫落下來形成的污泥，沉淀池中設(shè)有斜管，以增加沉淀效果，出水槽設(shè)計成可調(diào)液位的齒形集水槽，總停留時間為2小時，沉淀表面負荷為1.00 m3 /m2.h。沉淀下來的污泥用氣提進入污泥池進行好氧消化，通過消化可減少剩余污泥量的80%，上清液回流到調(diào)節(jié)池，剩余污泥定期用吸糞車抽出外運，作農(nóng)田肥料。
6、消毒池
生活污水消毒接觸時間按規(guī)范采用30分鐘，消毒劑采用二氧化氯進行消毒。使水中的大腸桿菌之類有害細菌殺死，這樣能殺滅水中有害病原菌，以達到排放標準。
7、污泥池
沉淀池沉淀下來的污泥用氣提泵抽入污泥池，在污泥池中設(shè)置曝氣裝置，對污泥進行好氧氧化，以減少剩余污泥量。設(shè)計污泥池有效容積為3m3。
8、風機
風機選用日本獨資生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)式鼓風機，其型號為HC-50S兩臺一用一備，風量為1.00m3/min,風壓為0.3kgf/cm2,電機功率為1.5KW。其風機具有體積小、風量大、噪聲低、耗能省、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安裝方便、低轉(zhuǎn)速、磨損小、使用壽命長等特點。
城市生活一體化污水處理技術(shù)方案
