住宅区生活污水处理设计方案

居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 0 住宅区生活污水处理设计方案 1 总论 制依据和编制原则 制依据 （ 1）相关标准和规范 （ 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。 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，自控程度达到国内先进水平； （ 7） 处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术 ； 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 1 （ 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。 计方案与工程内容 计范围 本方案设计规范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。 计内容 本方案技术设计内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 计水量 本生活小区总占地面积 55195筑面积约为 10 万 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 960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（ 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 d。 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（ 18920 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 浓度范围 色度 倍 40 11 7 8 浊度 10 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 2 50 大肠菌群数 个 /L 16000 水水质标准 污水经处 理后应满足 生活杂用水水质标准（ 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（ 项目 浊度 / 度 总 /L 厕所冲洗城市绿化 10 50 20 10 3 6 9 无不快感觉 洗车扫除 5 50 10 5 3 6 9 无不快感觉 3 工艺流程选择 根据对污水水质的分析，通过对目前国内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。 物接触氧化法（方案一） 工艺流程简述： 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 3 小区内生活污水经管道收集后自行流入集水井，集水井内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，同时在调节池内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内的生活污水，容积按 20虑，内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 s，过水宽度为 600距为 10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 ，并通过池内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 240体平面尺寸为： 18000 4000 4500 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 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 4 考虑，池体总有效容积为 240两级。每级分两个水池，第一级水池的内部尺寸为： L B H=6500 5000 4500第二级水池的内部尺寸为： L BH=6100 5000 4500 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。单池内部尺寸为： L B H=5100 5000 4500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 h， 滤速 15 30m/h，过滤周期 8 24h，水头损失 3 10m，截污量 6 20kg/计压力 冲采用机械搅拌或气水反冲，水反冲强度 10L/s反冲强度 30 45L/s冲历时 10 30浮物和油去除率 82 95%。池体内部尺寸为： 1900 5000滤池为碳钢结构，集中布置在设备间内。 6）生物活性炭过滤器 碳滤池采用活性炭为滤料。滤速采用 h，设计处理能力为 h。滤料层厚度为 1800托层厚度为 100胀度为 50%，采用气水反冲洗，气强度为 20 L/(水强度为 10 L/(冲洗的时间为 10体内部尺寸为： 1900 4000物活性炭过滤器为碳钢结构，集中布置在设备间内。 7）污泥浓缩池 污泥浓缩池的处理量按 24，池体内部尺寸为： L B H=7500 5000 3500 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 144体内部尺寸为： L B H=18000 4000 3500 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 5 气生物滤池法（方案二） 工艺流程简述： 小区内污水自行流入集水井，集水井内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，同时在调节池内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内的生活污水，容积按 20虑，内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 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 6 处理能力为 h，过栅流速为 s，过水宽度为 600距为 10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 ，并通过池内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 240 池体内部具体尺寸为： 12000 6000 4000 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 荷取 6kg/池有效容积为 87部尺寸为： L B H=4000 4800 5500二级 荷取 池有效容积为 63部尺寸为： L B H=3000 4800 5500 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54池的内部尺寸为： L B H=4000 4800 4500 5）石英砂过滤器 砂滤池采用工业炉渣及石英砂为填料，砂床在内部可实现循环清洗。滤速采用 h，设计处 理能力为 h。滤料层总厚度为 2050托层厚度为100胀度为 10%，采用气水反冲洗，气强度为 20 L/(水强度为 10 L/( 冲洗的时间为 10体内部尺寸为： 2200 4200滤池为碳钢结构，集中布置在设备间内。 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 144体内部尺寸为： L B H=12000 4000 4000 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 7 案比选 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 计范围 1）污水处理设备的动力配电系统； 2）仪表自控系统。 配电设计 1）电源及用电负荷 供电电源为 220 380V、 50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 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 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 8 动力电缆选用 ，控制电缆选用 ，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 。 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。 零保护 污水处理站内所有电气设备金属外壳均须可靠接零，配电间内设接地装置，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（ 工业与民用电力装置的设计规范。 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。 5 环境保护、劳动保护及节能措施 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范围的影响，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。 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/ 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。 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。 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 10 6 投资和运行费用估算 资费用估算 案（一）投资估算 本方案土建池子占地面积为 412程投资估算如表 6 表 6 工程投资总估算 单位：万元 序号 项 目 投 资 额 1 土建费用 设备、管道、控制系统费 小 计 设计费（ 3） 5% 技术服务及系统调试费（ 3） 3% 不可预见费（ 3） 3% 计划利润（ 3） 3% 保险（ 3） 110% 2 合 计 0 税费（ 9） 1 工程总投资 . 案（二）投资估算 本方案土建池子占地面积为 288程投资估算如表 6 表 6 工程投资总估算 单位：万元 序号 项 目 投 资 额 1 土建费用 设备、管道、控制系统费 小 计 设计费（ 3） 5% 技术服务及系统 调试费（ 3） 3% 不可预见费（ 3） 3% 计划利润（ 3） 3% 保险（ 3） 110% 2 合 计 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 11 10 税费（ 9） 1 工程总投资 行费用分析 案（一）运行费用分析 费 总装机容量： 60作容量： 水耗电： 率因子 电价： /费： /吨 剂费 用 絮凝剂费用 /吨 消毒剂 按每升 5 加量计算， 则：实际投加量 =5 450/1000= 溶液价格为 200 元 /吨 吨水消毒费 =200/10% 1000 450= /吨 所以，总的药剂费为 /吨 工费 劳动定员： 1 人 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 12 工资： 600 元 /月 人工费： 1 600/（ 30 960） = /吨 总运行费用： /吨 注：本运行费不包括设备折旧费和检修费。 案（二）运行费用分析 费 总装机容量： 48作容量： 30水耗电： 率因子 电价： /费： /吨 剂费用 絮凝剂费用 消毒剂 按每升 8 加量计算，则：投加量 =8 1000 480= 溶液价格为 200 元 /吨 吨水消毒费 =10% 1000 200 480= 所以，吨水总的药剂费为 工费 居民生活小区污水处理回用工程技术设计方案 13 劳动定员： 1 人 工资： 600 元 /月 人工费： 1 600/（ 30 450） = /吨 吨水运行费用： 注：本