城镇污水处理站设计初步方案A版

1、城镇生活污水处理站初步设计方案设计初步方案版本：axxxx环保科技有限责任公司二0一三年二月第一章 概述31.1工程名称31.2方案选择及编制原则31.3方案设计范围31.4设计依据31.5主要采用的规范及标准4第二章 处理规模及设计水质42.1 处理水量42.2 设计进水水质52.3设计出水水质52.4本项目污水的特点6第三章 方案的选择63.1 工艺设计原则63.2污水处理方案的选择73.3拟建的污水处理流程143.3.1工艺流程143.3.2处理流程简述143.3.3处理效率的预测15第四章 工程设计154.1污水处理站总平面设计154.2处理构筑物工艺设计15第五章 基建投资估算195

2、.1土建部分估价195.2设备部分估价195.3附属工程估价215.4其他费用215.5基建投资总费用估算21第六章 运行费用经济分析226.1.占地面积226.2.运行成本分析22第七章 工程进度计划23第八章 结论23城镇污水处理站(500m3/d)设计方案概要序号项目及指标名称单位数量备注一设计规模处理能力:500m3/d二排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）一级b级标准三推荐处理工艺： cass+人工湿地cass池人工湿地消毒池集水池 格栅池 污水 泵 达标排放污泥池 栅渣 四处理工艺简介城镇污水由污水总管收集进入污水处理站。污水自流进入污水站的格栅池，格栅

3、截除污水中较大的悬浮物和漂浮物，流入集水池，泵提升进入cass池。利用cass池较大池容可以不需设调节池，能对污水的水量、水质进行均化。污水在cass池的周期工艺实现生物的好氧、缺氧、厌氧的交替处理，对污水中的codcr、bod5、ss和氨氮等进行大幅度的去除，cass池出水入人工湿地，人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的ss被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态

4、，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，人工湿地池出水入消毒池杀灭病菌后达标排放或回用。 cass池剩余污泥排入污泥浓缩池，上清液回至集水池重新进行处理。考虑当地的经济水平，暂不进行污泥脱水工艺，浓缩污泥定期抽吸外运作农肥。五能源消耗总装机容量kw20.1含备用机功率常用运行负荷kw8.48 六管理定员人1七占地面积m21035处理站围墙内八总投资费用万元357.5 污水站投资组成表 单位：万元序号项目或费用名称投资一第一部份 主体工程直接费用101.49二第二部份附属工程费用(围墙绿化、管网等)205.89三第三部份其他费用(含征地等费

5、用)50.12四工程项目总投资357.5九处理成本元m3污水0.41 十建设进度天110十一处理工艺特点a.投资、运行费用较低。b. 占地较省。c.抗冲击负荷能力强；d.污泥量少，间接运行费用低；e.确保出水达一级b标高标准排放。城镇污水处理站设计初步方案第一章 概述1.1工程名称xx县xx镇生活污水处理站1.2方案选择及编制原则（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家有关法规、规范及标准。（2）根据设计进水水质和出水水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进，处理效果好，运行稳定可靠，高效节能，经济合理。确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。（3）妥善处理污水处理过程产生的栅渣、污

6、泥，避免产生二次污染。（4）结合城镇的环境要求，选用低噪声设备。（5）操作、维护管理方便、安全。1.3方案设计范围设计范围包括污水处理站区内工艺，构筑物结构、电气及给排水工程等设计。1.4设计依据（1）该镇生态环境规划书。（2）当地环保部门对该镇污水排放标准要求。（3）国家的有关设计规范。1.5主要采用的规范及标准（1）城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）；（2）室外排水设计规范（gb50014-2006）；（3）给水排水工程构筑物结构设计规范（gb50069-2002）；（4）混凝土结构设计规范（gb50010-2002）；（5）建筑地基基础设计规范（gb50007-20

7、02）；（6）建筑抗震设计规范（gb50011-2010）；（7）地下工程防水技术规范（gb50108-2001）；（8）砌体结构设计规范（gb50003-2001）；第二章 处理规模及设计水质2.1 处理水量2.1.1污水的来源污水主要来源于城镇居民、机关和学校及餐饮企业的生活污水和厕所污水混排的污水。2.1.2设计污水处理量污水处理站设计污水处理能力500 m3/d。2.2 设计进水水质该镇污水为典型的城镇生活污水，根据国内外小城镇污水水质统计资料，并结合我公司处理城镇污水的经验，设计进水水质常年一般状态下排水平均数据为：ph:6.57.5，codcr：320mg/l，bod5：160mg

8、/l， ss：200mg/l，以上水质数据可作为设计参数。污水进水水质 表1指标名称codcrbod5nh3-nssph指标数据320mg/l160mg/l40mg/l200mg/l6.57.52.3设计出水水质城镇污水经污水处理站处理后直接排入河中。根据国家有关规定，城镇污水排放应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）一级b级标准。即排水水质应达到下表标准：本项目执行的排放标准表2指 标phbod5（mg/l）codcr（mg/l）ss（mg/l）nh3-n（mg/l）总p（mg/l）粪大肠菌群数（个）排放标准69206070 8（15）1.01042.4本项目污水的特

9、点（1）污水中的污染物以有机物为主，属中低等浓度；是该污水的主要污染源；要求的出水水质高，不仅须脱氮除磷，还需消毒处理；（2）bod5/codcr=0.50，生化性能很好；（3）污染物以溶解性的胶体状态存在，自然沉淀性较差，须生化吸附处理。（4）污水ph中性，不需调整；（5）水量较小，小时变化较大；（6）污水的悬浮物较多，容易堵塞管道。第三章 方案的选择3.1 工艺设计原则（1）污水处理效果稳定可靠，安全和先进，适应水质、水量波动，运行维护管理方便，投资和运行费用节省，整体工艺协调优化；（2）最大地发挥各处理单元的长处，并预备与二期工程的衔接和预留二期用地；（3）工艺流程先进，简洁、可靠，便于

10、操作管理；（4）采用节能、低噪声设备；（5）采用可靠的自动化和半自动化控制，便于维护及管理。3.2污水处理方案的选择3.2.1工艺选择本项目污水codcr约320mg/l、bod5约160mg/l、ss约200mg/l，nh3-n约40mg/l，处理后分别达到codcr60mg/l、bod520mg/l、nh3-n 15mg/l、 ss70 mg/l，处理程度较高。根据项目污水的特点，bod5/codcr=0.50，生化性能很好，最适宜采用生物氧化处理。生物氧化是利用微生物的代谢作用，将污水中的有机物转化为简单无机物的过程，通过接种在生物池中的微生物菌种来完成污染物的降解。生物池出水能达到比较

11、理想的水质质量。其主要特点如下：优点：出水质量好，能保证可靠的处理效果，实现达标排放；污泥减容比达95%，剩余污泥量少；沉淀池无需投加混凝药剂，运行费用低；便于实现自动化运行，管理较为方便。缺点：一次投资较其他方法处理高；使用机械曝气，存在一定的维护保养工作量。经过综合分析比较，考虑到污水成分复杂，水质、水量波动较大，可生化性较好（bod/cod0.50）等特点，同时从长远角度出发，减少今后工作中的管理上的麻烦，本方案推荐采用生物处理工艺。3.2.2生物处理3.2.2.1生物处理原理生物处理是利用微生物的代谢作用将污水中的有机物转化为简单无机物的过程，按其供氧情况可分为好氧生物处理、厌氧生物处

12、理及兼氧生物处理三种方法。污水处理中所利用的微生物主要有细菌、真菌、原生动物和藻类4类，其中细菌是最重要的微生物，在有氧和缺氧时均能繁殖，而真菌一般为好氧菌。生物氧化法处理实质是以污水中有机物为基质，在有氧的条件下混合连续培养各种微生物以形成活性污泥，利用活性污泥的凝聚、吸附、氧化、分解等作用去除污水中的有机物。3.2.2.2生物处理选择适用于生活污水处理的生物处理主要有：活性污泥法，氧化沟，接触氧化法和cass工艺等方法。（1）活性污泥法是一种传统的生物处理方法，具有处理效率高，设备简单，造价较省等优点，很早已应用于生活污水的处理，但其存在易发生污泥膨胀，影响沉淀性能，占地面积较大等缺点，现

13、较少用于生活污水处理；（2）氧化沟技术是一种延时活性污泥法，处理效率很高，出水水质较好，管理简单等优点，但其存在着占地面积大等缺点；（3）接触氧化法具有活性污泥和生物膜特性，处理效率较高，能承受冲击负荷，管理方便，占地较少等优点，最广泛用于中小型生活污水的处理；（4）cass工艺是sbr生物法通过技术革新、优化设计而成，cass使其容积变小，在sbr基础上增加预反应器，处理效果更好。主反应区又分为缺氧和好氧两部分，周期进行曝气、沉淀和滗水的功能，不另建沉淀池，其具有占地较小，处理效率高，最大的特点是氨氮去除率较高。对成分十分复杂，含有害物质，水质水量变化大的污水污水有较强的适应性和较好的处理效

14、率，已逐渐应用于大中型污水的生物处理中。目前，以上技术适用城市的大中型污水处理。乡镇污水处理和城市污水处理没有本质上的差别。但，乡镇污水的排放有着如下特点，(1). 人口少、负担的排水面积小，处理规模小，一天内水量、水质时变化系数较大。（2）. 产业结构及气象条件的区域特征差异较大、水质、水量选择的通用性较差。（3）. 经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的使用技术少。（4）. 由于处理规模小而造成工程建设费及运营费用相对较高。（5）. 希望自动化程度较高，但同时技术人员缺乏，难以保证较高自动化要求。（6）. 一般在城镇小区或企业内修建，其占地往往受到限制。（7）. 由于规模较小，从工艺

15、合理性考虑一般不设污泥消化，尽量减少污泥量同时使污泥部分耗氧稳定。从国内和省内的乡镇污水处理厂（站）成功的实例，适用工艺还有如下几种：（1）人工快渗污水处理技术a. 工艺原理人工快速渗滤系统( cri)是在快速渗滤系统的基础上发展起来的, 采用渗透性能良好的天然材料, 并掺入一定量的活性矿物质填料, 采用干湿交替的运转方式。滤料表面生长着生物膜, 污水在通过快渗池时产生综合的物理、化学和生物反应使污染物得以去除, 其过程主要有过滤与吸附、化学转化、生物氧化与生化还原作用。cri 系统采用干湿交替的运转方式, 即在各渗池里淹水和落干相互交替, 一次淹水加一次落干为一个水力负荷周期, 落干期快渗池

16、多为好氧环境, 淹水期为厌氧环境, 所以渗池内经常是好氧和厌氧相互交替, 通过硝化/ 反硝化反应实现氮的去除。b.工艺流程 pac/pam排放絮凝反应池格栅渠快渗池配水池沉淀池调节池隔油池cri 系统工艺流程见图1。污水 提升c.工艺适用范围及特点cri 工艺主要适用于城市污水处理、微污染原水的深度处理, 并对受污染的河流水处理具有很好的效果。在适用区域方面, 主要适用于冰冻期较短的地区。与常规的活性污泥法相比, cri 系统具有非常明显的经济优势: a.投资、运行费用低, 其投资费用比一般活性污泥法低10% 20% , 运行费仅为一般活性污泥法的50%左右。b. 便于操作, 易于管理和维护。

17、c.抗冲击负荷能力强, 在污水系统停止运行后, cri 系统在3 5 d 即可恢复正常运行, 其对污染物的平均去除率为: codcr > 90% , bod5> 95%, ss> 90% , nh3 - n> 90%, t p> 70% 。(2)流化床生物膜工艺a.工艺原理流动床生物膜工艺属于三相生物流化床处理方法, 其技术核心为具有独特结构的生物反应池, 有利于载体和污泥中微生物循环。载体的循环有效防止了气泡在反应池内的合并, 提高了氧利用率, 反应池的独特构造能有效防止载体流失。该工艺生物反应池容积的10% 20% 被d 5 10 的载体颗粒所填充, 载体的有

18、效比表面积超过4 500 m2 / m3 , 并具有很好的弹性、耐磨损和化学稳定性, 由于其密度较小, 所以流化床能耗较小。b.工艺流程流动床生物膜处理工艺流程如图2 所示。 出水池沉淀池生物池沉淀池 进水 出水污泥脱水污泥浓缩 污泥处理 上清液c.工艺特点流动床生物膜处理工艺主要具有以下特点: ( 1) 独特的生物载体。载体由废轮胎粉和粘合剂等加工而成, 使用寿命长, 只需一次添加, 载体表面经过处理, 易于挂膜。其有效比表面积大( > 4 500 m2 / m3 ) , 孔隙率高, 密度小。( 2) 生物反应器内设有导流装置和防止填料流失的装置, 载体、污泥和污水在池内循环流动, 老

19、化的生物膜得以脱落, 保持生物膜的高活性。另外流化状态使氧的利用率得以提高。( 3) 水力停留时间短, 占地面积小。由于混合液中的微生物污泥和载体表面的生物膜mlss 可达20 g/ l以上, bod5 去除量可达到4 20 kg/ ( m3 # d) 远远大于普通的活性污泥工艺。由于处理效率高, 生物反应设备的占地面积仅为传统活性污泥法的1/ 4 1/ 8, 从而也节省了基建投资。( 4) 基本不需要预处理, 进水ss 可以达到5 000 mg/ l, 油浓度可以达到50 mg/ l。( 5) 生物反应池内好氧、厌氧和兼氧微生物共同存在分解有机物, 提高污染物处理效率, 并且耐负荷冲击的性能

20、特别好。( 6) 污泥泥龄长, 剩余污泥排放量小, 减小了污泥处理系统的投资和占地面积。 ( 7) 硝化反应能在短时间内完成, nh3 ) n 的去除率> 95%。c. cass 工艺cass 是在sbr 基础上发展起来的, 由生物选择器和变容反应器所组成的, 采用单一反应池和用单一污泥进行生物处理和固液分离, 工艺特别设计了控制丝状菌, 防止污泥膨胀的功能, 采用简单的周期工艺实现好氧、缺氧、厌氧的交替。cass 最大的特点在于其推流式初始反应区和完全混合反应池。每个cass 反应池由隔墙分为三个区( 第一区: 选择区, 第二区: 次曝气区, 第三区: 主曝气区) , 污泥不断地从第三

21、区回流到第一区的选择器, 去除极易分解的溶解性基质, 并有利于微生物的生长繁殖。通过第一区内的机制和污泥回流, 可不必使用进水比选择法, 也无需在反应中加入缺氧周期和厌氧搅拌周期, 选择器可自行控制负荷状况。在生物除磷时, 进一步反硝化和所有基质的酶转化也是在选择区进行的。主反应器的完全混合作用, 提供了一定的水流和负荷平衡作用, 也可以承受冲击负荷或毒性负荷, 同时防止污泥在进水高峰期或大雨时, 因激流而流失。d.人工湿地法人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面, 将污水、污泥有控制地投配到人工湿地上,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用, 对污水、

22、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿是一个综合的生态系统, 它应用物种共生、物质循环再生原理, 结构与功能协调原则, 在促进污水中污染物质良性循环的前提下, 充分发挥资源的生产潜力, 防止环境的再污染, 获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点, 其出水水质可以达到排放标准, 非常适合中、小城镇的污水处理。 根据该乡镇地实际情况，可适用有：cass工艺、人工快渗法和人工湿地法。对于污水处理量较大,单纯采用人工快渗法和人

23、工湿地法，虽然处理能达标排放，但，其占地面积需很大。根据我们的成功经验，可以先采用cass工艺对污水中的codcr、bod5、ss和氨氮进行有效去除，然后通过人工湿地对残余的codcr、bod5、ss和氨氮等进行去除，即可减少湿地的占地面积，又能确保达标排放。本方案推荐采用cass+人工湿地工艺。3.3拟建的污水处理流程3.3.1工艺流程 人工湿地消毒池cass池集水池 格栅池 污水 泵 达标排放污泥池 栅渣 3.3.2处理流程简述乡镇污水由污水总管收集进入污水处理站。污水自流进入污水站的格栅池，格栅截除污水中较大的悬浮物和漂浮物，流入集水池，泵提升进入cass池。利用cass池较大池容可以不

24、需设调节池，能对污水的水量、水质进行均化。污水在cass池的周期工艺实现生物的好氧、缺氧、厌氧的交替处理，对污水中的codcr、bod5、ss和氨氮等进行大幅度的去除，cass池出水入人工湿地，人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。湿地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的ss被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去

25、，人工湿地池出水入消毒池杀灭病菌后达标排放或回用。 cass池剩余污泥排入污泥浓缩池，上清液回至集水池重新进行处理。考虑当地的经济水平，暂不进行污泥脱水工艺，浓缩污泥定期抽吸外运作农肥。3.3.3处理效率的预测处理单元进 水出 水bod5（mg/l）cod（mg/l）ss（mg/l）nh3-n(mg/l)bod5（mg/l）cod（mg/l）ss（mg/l）nh3-n(mg/l)cass池1603202004016485012人工湿地164850121030356消毒池10303561030356标准值2060208（15）第四章 工程设计4.1污水处理站总平面设计见总平图。4.2处理构筑物工

26、艺设计4.2.1格栅池结构：钢筋混凝土结构。平面尺寸：3.5m×0.8m，深1.5m。配置：池内设置机械格栅机，cf-800,深：1.5m,安装角度：600,栅隙:10mm,塑钢，n=1.1kw，一台； 4.2.2集水池结构：钢筋混凝土结构。平面尺寸：5.0m×3m。深3.5m。配置：(1)提升潜污泵2台（一用一备），型号为：wq80-40-15 ,q=40m3/h，h=15m,n=4.0kw，用固定支架安装，启停由液位控制器自动控制。4.2.3 cass池结构：钢筋混凝土结构。平面尺寸：10m×7.3m，深4.5m，1座（分为2格）。f.滗水器 bq-3.5，b

27、=3.50m，浮筒式，2套；g. 出水自控装置 dn200 2套；4.2.4人工湿地结构：土工膜堤坝结构，2座。每座平面底部尺寸：15.00×6.0m。深0.8m。说明：为了减少工程造价，人工湿地为原土层、150粘土层、1.5mm厚hdpe土工膜和100厚粘土保护层等组成池形。介质为（自上至下）300mm厚熟土、100mm厚ø25河砂、100mm厚ø1030卵石、150mm厚ø5060带脱氮功能生物填料、150mm厚ø80100卵石。配置：1.配水装置 2套；2.级配介质：144m3；3.集水装置 2套；4.2.5消毒池结构：钢混结构，1座。平

28、面尺寸：6.5×3.5m。深2.5m。说明：池内设置折板，加强消毒剂与污水的混合，消毒剂采用市售液态次氯酸钠。4.2.6计量槽结构：砖混结构。平面尺寸： 3.5×0.8m。深1.0m，1座。配置：1.超声波流量计 1套（暂不配置）；4.2.7综合用房结构：砖混结构。平面尺寸：15.0×4.5m，层高3.0m说明：包括值班、配电、化验室、加药间、药库和风机房等。配置：1.消毒剂加药机 jy-1000型，n=0.75kw, 1套；2.罗茨风机 3l14xd, q=3.79m3/min，p=49kpa,n=5.5kw，2台（1用1备）；3.生物池程序控制机 1台；4.排

29、气扇 300 n=0.1kw 4台；4.2.8污泥浓缩池结构：钢混结构，1座。平面尺寸：4.00×4m。深3.0m。说明：污泥浓缩池水清液回至调节池重新处理，浓缩污泥定期抽吸作农肥。第五章 基建投资估算5.1土建部分估价序号名称规格结构单位数量估价（万元）单价 合价备注1格栅池3.5×0.8×1.5m钢混座10.500.502集水池5×3×3.5m钢混座12.882.883cass池10×7.3×4.5m钢混座119.7119.71分为2格4人工湿地15×6×0.8m土工膜座21.202.405消毒池6.

30、5×3.5×2.5m钢混座13.403.406计量槽3.50×0.8×1.0m砖混座10.400.407土方工程挖（填）方m37000.0032.108综合用房15×4.5×3.0m砖混座110.1310.139污泥浓缩池4.0×4.0×3.0m钢混座12.642.6410零星土建工程项11.501.5011小计45.66 5.2设备部分估价序号名称型号及规格材质单位数量估价（万元）单价 合价备注1格栅机cf-800型,深：1.5m,安装角度：600,栅隙:10mm，n=1.1kw塑钢台18.508.502潜污泵w

31、q80-40-15,q=40m3/h,h=15m,n=4.0kw钢台20.851.70一用一备3液位控制器浮球式钢塑台10.500.504cass池进水自控装置dn100套20.851.704组合生物填料100x60-3.0m 塑料m3500.031.505填料支架非标钢t1.50.901.356微孔曝气器210塑料套1440.0152.167气提回流机 qt-150塑料套21.503.008滗水器bq-3.5，b=3.5，浮筒式， 钢塑套25.5011.09出水自控装置 dn200 套 21.102.2010人工湿地配水装置套20.501.1011级配介质m31440.0152.1612集水

32、装置套20.601.2013超声波流量计台1-暂不配置14消毒剂加药机 jy-1000型，n=0.75kw套14.504.5015罗茨风机3l14xd, q=3.79m3/min，p=49kpa,n=5.5kw台22.204.40一用一备16生物池程序控制机 台10.800.8017排气扇 300 n=0.1kw 台40.0150.0618管道及阀门项13.503.5019自控及电气器材项12.502.50不含处理站配电箱前电缆20零星非标设备钢t2.01.02.021小计55.835.3附属工程估价序号名称规格结构单位数量估价（万元）单价 合价备注1造型砖围墙m1300.0587.542站内道路c10砼,厚100mmm23700.0155.553站内绿化m23200.0412.804站外排水管道d500，水泥砂浆钢丝网抹带