污水处理设计思路及亮点

1、目 录一、项目概况21.1项目内容21.2工程规模21.2.1设计范围21.2.2设计年限21.2.3人口预测21.2.4工程规模41.2.5工程覆盖率7二、设计内容72.1工程总体布置72.2污水集中处理方案102.2.1龙树污水处理厂尽职调查102.2.2方案可行性论证122.2.3污水收集122.3污水分散处理方案132.3.1污水分散收集处理与传统集中收集处理的对比132.3.2分散处理工艺比选142.3.3管材比选222.4畜禽粪便集粪池设计24长江上游洒渔河流域生态补偿建设先行示范项目人居环境污水处理项目一、项目概况1.1项目内容由于本项目污染源主要为畜圈粪便与生活污水，本设计主要

2、从生活污水治理与畜圈粪便治理两方面出发，其中生活污水治理又包括集中收集处理（龙树污水处理厂）与分散收集处理（分散处理设备）两种类型。畜圈粪便处理方式，主要考虑在源头上将畜圈粪便控制，采用各家一个集粪池，将畜圈粪便控制在集粪池内，使其渗漏液无法外排，且在雨季不会造成污水横流。创新性设计：引入分散式污水处理系统，包括以下三种类型太阳能一体化设备一体化设备微型一体化设备（中国罐）。1.2工程规模1.2.1设计范围 本工程污水设计范围包含两县（区）6个乡镇，其中鲁甸县水磨镇、龙树镇、新街镇主要为集中收集处理，昭阳区苏甲乡、洒渔镇、乐居镇均为分散式收集处理，设计范围内涵盖流域内29个行政村113个自然村

3、19198户，覆盖总人口72699人（占流域总人口57.24%）。1.2.2设计年限 本工程规划设计年限为：近期20192025年，远期20262035年。1.2.3人口预测本工程结合实际情况，项目区人口多常年外出打工，故污水计算采用常用人口进行计算，对应近期、远期人口估算也采用常住人口为基数，其中近期人口自然增持率取0.5%，远期人口自然增持率取0.4%，不考虑机械增长率。人口预测结果见下表：表1-1 龙树污水处理厂覆盖范围人口预测表乡/镇区域常住人口（人）近期人口自然增持率%近期常住人口（人）2025年远期人口自然增持率%远期常住人口（人）2035年水磨镇集镇34440.50%35490.

4、40%3693村庄59880.50%61690.40%6421龙树镇集镇71070.50%73230.40%7621村庄216970.50%223560.40%23266新街镇集镇35720.50%36810.40%3830村庄65620.50%67620.40%7037合计483700.50%498390.40%51868表1-2 分散式污水处理设备覆盖范围人口预测表乡/镇行政村自然村户数总人口常住人口近期人口自然增持率%近期人口（人）2025年远期人口自然增持率%远期人口（人）2035年苏甲乡布初村石拖姑204 744 595 0.5%613 0.4%638 板栗园114 479 383

5、0.5%395 0.4%411 乍房274 916 733 0.5%755 0.4%786 马家梁子36 158 126 0.5%130 0.4%136 郭家村子32 131 105 0.5%108 0.4%113 杨家天井61 234 187 0.5%193 0.4%201 官家院子82 341 273 0.5%281 0.4%293 小松树村小河51 204 163 0.5%168 0.4%175 代家沟33 132 106 0.5%109 0.4%113 小松树村86 341 273 0.5%281 0.4%293 小松树79 316 253 0.5%260 0.4%271 旧屋基、大地

6、头108 388 310 0.5%320 0.4%333 新店子村大坪子48 156 125 0.5%129 0.4%134 大火地45 141 113 0.5%116 0.4%121 营脚33 121 97 0.5%100 0.4%104 赶场路51 165 132 0.5%136 0.4%142 鱼坝村鱼坝村30 155 124 0.5%128 0.4%133 康家院子76 304 243 0.5%251 0.4%261 鱼坝59 269 215 0.5%222 0.4%231 梨园村大坪子85 270 216 0.5%223 0.4%232 梨园村33 166 133 0.5%137 0

7、.4%142 许家沟48 198 158 0.5%163 0.4%170 申家包包28 140 112 0.5%115 0.4%120 瓜寨村中瓜寨86 301 241 0.5%248 0.4%258 阮家营152 532 426 0.5%439 0.4%456 魏家村113 395 316 0.5%326 0.4%339 簸火寨52 198 158 0.5%163 0.4%170 苏甲村冷卡77 308 246 0.5%254 0.4%264 路踩平58 232 186 0.5%191 0.4%199 苏甲195 780 624 0.5%643 0.4%669 洒渔镇居乐村海子33130 1

8、04 0.5%107 0.4%112 新营盘77250 200 0.5%206 0.4%214 严家山162535 428 0.5%441 0.4%459 期米黑224773 618 0.5%637 0.4%663 乐居镇新河村上营235940 752 0.5%775 0.4%806 中营221884 707 0.5%729 0.4%758 下营107428 342 0.5%353 0.4%367 娄家皮坡65260 208 0.5%214 0.4%223 水磨镇铁厂社区大石岩50208 166 0.5%171 0.4%178 树林边833 26 0.5%27 0.4%28 吴家村110360

9、 288 0.5%297 0.4%309 新棚村委会白房子自然村112458 366 0.5%378 0.4%393 沟门口124482 386 0.5%397 0.4%413 水磨村委会小岩脚57104 83 0.5%86 0.4%89 阿鲁块2076 61 0.5%63 0.4%65 龙树镇新乐村委会罗家湾自然村68306 245 0.5%252 0.4%263 金塘社区街子自然村102346 277 0.5%285 0.4%297 新街镇酒房村委会冯家湾40200 160 0.5%165 0.4%172 王家坪子村67264 211 0.5%218 0.4%226 闪桥村182632 5

10、06 0.5%521 0.4%542 平地营村委会坪地营148617 494 0.5%509 0.4%529 1.2.4工程规模 本工程用水量计算参数取值:根据云南省用水定额标准 居民生活用水定额（ DB53/T168-2013），昭通市昭阳区属于亚热带区，该区农村居民用水量定额为 3550L/人d ，参照昭通市渔洞水库水资源保护专项整治规划及现场调查，项目区大部分村落位于山区，污水量计算参数选取见下表：表1-3 污水量计算参数区域近期远期最高日综合生活用水定额（L/人·d）日变化系数排污系数地下水渗入率最高日综合生活用水定额（L/人·d）日变化系数排污系数地下水渗入率集镇

11、601.30.810%751.30.8510%村庄401.40.710%501.40.7510%根据以上参数，计算得污水需集中处理厂一座，分散处理设备44座，污水处理规模如下：表1-4 龙树污水处理厂处理规模计算表污水处理厂覆盖区域近期平均日污水量(m3/d)远期平均日污水量(m3/d)龙树污水处理厂水磨镇、龙树镇、新街镇1367.361898.98表1-5分散处理设备规模计算及设备选型表序号乡镇村委会自然村计算污水量(m3/d)设计规模设计工艺选址设备建设情况1苏甲乡布初板栗园19.4240m3/d太阳能一体化郭家村子已建马家梁子郭家村子2官家院子10.9430m3/d太阳能一体化杨家天井已

12、建杨家天井3上榨房23.1530 m3/d太阳能一体化下榨房已建下榨房4下石拖姑18.8130 m3/d太阳能一体化下石拖姑已建上石拖姑5小松树小松树7.9915m3/d太阳能一体化小松树已建6旧屋基9.8115 m3/d太阳能一体化小松树村已建7小河2.125 m3/d太阳能一体化小河新建8小松树村8.6210 m3/d太阳能一体化小松树村新建9代家沟3.345 m3/d太阳能一体化代家沟新建10新店村大坪子14.7415 m3/d太阳能一体化大火地2组已建大火地营脚赶场路11渔坝康家院子7.6815 m3/d太阳能一体化康家院子已建12鱼坝村3.9215 m3/d太阳能一体化包谷沟6社已建

13、13渔坝6.8015 m3/d太阳能一体化渔坝8社已建14梨园村大坪子6.8215 m3/d太阳能一体化大坪子2社已建15许家沟5.005 m3/d太阳能一体化许家沟新建16梨园村4.205 m3/d太阳能一体化梨园村新建17申家包包3.545 m3/d太阳能一体化申家包包新建18瓜寨中瓜寨7.6115 m3/d太阳能一体化中瓜寨已建19魏家包包9.9815 m3/d太阳能一体化魏家包包已建20阮家营13.4530 m3/d太阳能一体化阮家营11组已建21簸火寨4.995m3/d太阳能一体化簸火寨新建22苏甲村苏甲24.0625 m3/d太阳能一体化苏甲新建23冷卡7.7910 m3/d太阳能

14、一体化冷卡新建24路踩坪上3.005 m3/d太阳能一体化路踩坪上新建25路踩坪下2.835 m3/d太阳能一体化路踩坪下新建26洒渔镇居乐村海子23.1340 m3/d太阳能一体化严家山已建新营盘严家山27期米黑19.5430 m3/d太阳能一体化期米黑已建28乐居乡新河村上营63.49150 m3/d太阳能一体化中营已建中营下营娄家皮坡29水磨镇铁厂社区大石岩5.005m³/d太阳能一体化大石岩新建30树林边0.831m³/d中国罐树林边新建31吴家村9.1010m³/d太阳能一体化吴家村新建32新棚村委会白房子11.5815m³/d太阳能一体化白房

15、子新建33沟门口12.1815m³/d太阳能一体化沟门口新建34水磨村委会小岩脚2.635m³/d太阳能一体化小岩脚新建35阿鲁块1.925m³/d太阳能一体化阿鲁块新建36龙树镇新乐村委会罗家湾北1.152m³/d一体化设备罗家湾北新建37罗家湾中2.865m³/d太阳能一体化罗家湾中新建38罗家湾南3.745m³/d太阳能一体化罗家湾南新建39金塘社区街子自然村8.7510m³/d太阳能一体化街子自然村新建40冯家湾5.005m³/d太阳能一体化冯家湾新建41新街镇闪桥村委会王家坪子村6.6710m³

16、/d一体化王家坪子村已建42闪桥村南7.1010m³/d太阳能一体化闪桥村新建43闪桥村北8.8710m³/d太阳能一体化闪桥村新建44平地营村委会坪地营15.6016m³/d太阳能一体化坪地营新建本工程畜禽粪便集粪池设计为一户一个，容积为5立方米，畜圈集粪池覆盖区域在生活污水覆盖区域基础上增加了猫鼻子水库周边村庄，共计17323座。 1.2.5工程覆盖率本工程流域内生活污水处理设施覆盖率为57.24%（涉及总人口72699人，流域区总人口127015人），畜禽粪便集粪池建设覆盖率为52.65%（涉及总户数17323户，流域总户数32905户）。二、设计内容2.1

17、工程总体布置本项目将水磨镇、龙树镇、新街镇污水收集至龙树污水处理厂进行集中处理，其中水磨镇、大部分龙树镇地区污水靠重力流，新街镇及小部分龙树镇地区污水经水泵提升后进入龙树污水处理厂处理；分散处理区域污水收集后进入分散式污水处理设备，共涉及44座分散式污水处理设备；畜圈集粪池覆盖区域在生活污水覆盖区域基础上增加了猫鼻子水库周边村庄，工程总体布置见下图：图2-1 生活污水处理系统总平面布置图图2-2 集粪池建设总平面布置图2.2污水集中处理方案本工程在龙树镇已建成污水处理厂一座，根据污水总体布置情况，优先考虑使用该污水处理厂，下面就该方案进行论证。2.2.1龙树污水处理厂尽职调查1. 龙树污水处理

18、厂规划设计情况：龙树污水处理厂覆盖范围为龙树镇，日处理规模为近期2000m³/d，远期为4000m³/d，处理工艺为接触氧化法，出水水质为一级A标；2. 龙树污水处理厂现状：13年开始建设，19年3月完成主体验收，现未运行；环保验收未进行，要正常运行半年才能进行环保验收；3. 污水处理厂产权：产权属于龙树镇政府，今后委托第三方运营后仍属于龙树镇政府；4. 未运行原因：第一运营单位未确定，第二配套污水管网不完善，污水未收集至水厂；5. 运行单位情况：现在鲁甸县正与云南水务投资股份有限公司协商污水厂运行事宜，基本意向性确定云南水务为运营单位，委托运营期暂定为5年，正在进行细节磋

19、商，尚未签订相关协议；双方已完成水厂内部设施功能性检查，均满足运行要求；已与鲁甸县住建局协调水磨镇及新街镇污水问题，在协议中写清楚该水厂收纳水磨镇、新街镇污水；6. 运行服务费情况：收费单价：1.40元/吨；见附表一：年生产成本估算表。起始支付水量为设计处理水量的80%（1600吨/日），当来水量不足1600吨/日时按起始水量支付污水处理服务费，当来水量大于1600吨/日时按实际处理水量计算支付；每运行满三年调整一次单价，调整比例为上年执行价格上浮10% 。每年全厂设备设施的大修及在线监测设备运维费壹拾万元（￥100000.00元）包干支付乙方（其中在线监测设备维护费￥50000.00元），若

20、在线监测设备未完善可不支付。表2-1甸县龙树镇污水处理厂（2000立方米/天）直接生产成本估算序号项目成本参数年成本 (万元)吨水成本（元）1电费 年耗电量（万度）44.43电价（元/度）0.7231.9916880.438鲁甸污水处理厂2药剂 6.26040.086参考鲁甸污水处理厂2.1PAM+年耗药量 （吨）0.365单价(元/吨)216000.78840.011预估2.2PAM-年耗药量 （吨）0.73单价(元/吨)80000.5840.008预估2.3PAC年耗药量 （吨）14.6单价(元/吨)20002.920.040预估2.4氯酸钠年耗药量 （吨）3.5单价(元/吨)40001.

21、40.019预估2.5盐酸年耗药量 （吨）7.1单价(元/吨)8000.5680.008预估3工资及福利 项目定员（人）5人均年工资福利 （万元）4.522.50.308参考鲁甸污水处理厂4日常检修维护维修费计提0.03设备资产 （万元）550.9916.530.226预估5污泥运输处置费每年产泥量（吨）219单价 (元/吨)2004.380.060参考鲁甸污水处理厂6化验费30.041参考鲁甸污水处理厂7税费税费计提（6%）合同价（万元）6.650.091预估8其它管理费 10.960.150参考鲁甸污水处理厂9合计102.27 1.401注：（1）主要工艺：格栅+调节池+平流沉砂池+厌氧池

22、+生物接触氧化池+二沉池+二次提升+重力无阀滤池+二氧化氯消毒；（2）出水达到一级A标；（3）污泥含水率低于60%后外运处置；（4）本成本估算不含在线监测费用和管网运维费用；7. 运营服务费支付方式及内容：按季度支付。从本协议签订之日起，乙方(云南水务)在每季度结束后的5个工作日内向甲方（鲁甸县住房和城乡建设局）提交结算收据和申请书，甲方在收到乙方提交的资料后10个工作日内完成审核确认，审核确认无误后，甲方将运营服务费拨付到乙方指定的银行账户；季度支付20.44万元，年运行费用81.76万元（按起始水量测算），超出起始水量按实际水量结算。设备维修、在线维护费每半年拨付一次，每次5万元整。甲方向

23、乙方支付的运营服务费包括：技术咨询费、工艺调试费、工艺运行管理费、设备日常维修维护、管理费、人工工资及福利费、水电费、药剂费、污泥运输费、水质日常化验费、管理费等费用。但不包括厂区外污水管网、泵站运行维护、污泥处置等费用。8. 运行费用来源：鉴于目前龙树镇、新街镇、水磨镇自来水尚未普及，污水厂运行前期阶段费用将由鲁甸县住建局支付，待自来水供水普及后，将从自来水水费中提出污水处理运营费用；9. 污水厂出水：原设计污水出水水质为一级A标，本次设计在污水处理厂外设置湿地，污水出水进入湿地深度处理后排放。2.2.2方案可行性论证根据龙树污水处理厂尽职调查情况，水厂处理规模2000m³/d大于

24、项目远期日均污水量1898.98m³/d，水厂设计出水水质为一级A标，且水厂后建设有湿地，出水满足要求，水厂运营事宜正在协商且已初步达成意向，运营有保障，故该水厂可用于本项目污水处理。至于污水处理厂运行费用及污水处理费收取问题，可以结合本项目生态补偿机制，在下一步设计过程中探讨政府补贴与生态补偿共同承担的可行性。2.2.3污水收集本工程生活污水收集从村开始，做到进村入户，排水管直接建设到农户排水口，做到污水有效收集，之后经污水主管收集至污水处理厂，其中水磨镇污水、龙树镇大部分污水经重力流至污水厂，新街镇污水及部分龙树镇污水需经过提升泵提升后进入污水处理厂。新街污水提升泵站方案比选如下

25、：表2-2 新街污水提升泵站方案比较内容方案一方案二备注提升次数及泵站建设地点两级提升：一级泵站位于闪桥，二级泵站位于龙家营一级提升：泵站位于闪桥各级泵站设计参数一级泵站：Q=333.86m³/d，H=30m，功率3kw；二级泵站：Q=695.38m³/d，H=40m，功率7.5kw。一级泵站：Q=695.38m³/d，H=60m，功率15.0kw。按远期水量计算建设内容一级泵站：输水管DN100管长3.23km，蓄水池350m³；输水管DN150管长4.71km，蓄水池700m³输水管DN150管长7.35km，蓄水池700m³建设

26、费用估算305.9万元287.12万元20年运行费用估算101.98万元146.4万元主要考虑电费总费用407.88万元433.52万元推荐方案方案一：两级提升2.3污水分散处理方案2.3.1污水分散收集处理与传统集中收集处理的对比本项目生活污水主要集中在龙树河两岸及渔洞水库周边村庄，根据集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求6.2.2.5规定，居住区人口大于或等于1000人的区域，农村生活污水实行管网统一收集、集中处理；不足1000人的区域，采用因地制宜的技术和工艺处理处置。由于龙树河两岸人口比较集中，故考虑集中收集处理；而渔洞水库周边村庄，村落分布较散，各个村庄产生污水量较小，建管网

27、统一收集成本过高，故考虑分散收集处理，还有一些村庄，位于龙树河两岸，但由于地形限制，污水收集至主管成本过高，故也考虑分散收集处理。分散收集处理与传统集中处理的比较见下表：表-2.3 分散处理工艺与集中处理工艺的对比项目污水分散收集处理工艺传统污水集中收集处理工艺备注适用性可根据地形调整设备位置，管道布置灵活，所有村落均适用渔洞水库周边：地形限制，不具备集中收集条件由于渔洞水库周边不具备集中收集条件，以下比较项只针对龙树河两岸村落龙树河两岸：可实现集中收集涉及范围水磨镇、龙树镇、新街镇12个自然村15个分散点处理出水一级A/B标，农田回用一级A标，进入湿地建设内容16m³/d分散处理设

28、备1座，15m³/d分散处理设备2座，10m³/d分散处理设备4座，5m³/d分散处理设备6座，2m³/d分散处理设备1座，1m³/d分散处理设备1座穿龙树河14段管道建设工程量基本相同，不作比较建设成本147万210万管理维护可实现全自动电脑管理，无需专人管理需要专人进行维护管理，考虑2人20年运行成本15套设备总功率10.5kw，电费按0.5元/kw·h计算，则运行电费约91.98万元，考虑维修费用30万元，则运行成本121.98万元管理人员工资考虑3000元/人·月，则工资成本约144万元，考虑维修费用10万元，则运行

29、成本154万元20年总费用268.98万元364万元推荐方案渔洞水库周边：地形限制，只能用分散处理工艺龙树河两岸：根据经济性选用分散处理工艺2.3.2分散处理工艺比选2.3.2.1分散处理工艺介绍目前运行比较成熟的污水分散处理工艺有：A2/O工艺、MBR工艺、氧化塘+人工湿地，A/O工艺，现就四种工艺流程做简要介绍：（1） A2/O工艺图2-1 A2O工艺处理工艺流程图以上是传统A2O工艺处理流程图，现在结合新能源，发展出了以A2O工艺为基础，结合太阳能、智控系统来建设的太阳能微动力一体化污水处理设备，流程图如下：农村生活污水格栅沉砂井调节池厌氧池缺氧池好氧池二沉池人工湿地达标排放硝化液回流污

30、泥回流人工清理剩余污泥市电太阳能曝气风机图2-2 太阳能处理工艺流程该工艺的改进增加了智能水务云平台管理系统，处理站设备运行管理智能化，利用移动网络技术，通过智能水务云平台管理系统和手机APP客户端，网页端，可以实现设备的实时在线可视化监控和设备管理，故障报警，到达无人值守的目的。其原理图如下：图2-3 智能水务云平台管理系统示意图具体实例如下：图2-4 太阳能微动力一体化处理工程案例图（2） MBR工艺原水格栅调节池提升泵生物反应器循环泵膜组件出水图2-5 MBR一体化处理工程案例图（3） 氧化塘+人工湿地图2-6氧化塘处理工艺流程图图2-7氧化塘处理工艺工程实例（4） A/0工艺农村生活污

31、水沉砂井调节池厌氧池好氧池澄清池农田回用人工清理剩余污泥市电曝气风机图2-8 A/0处理工艺流程目前针对污水量较小用户，以A/O工艺为基础生产出了微动力一体化污水处理设备（中国罐），其案例如下：图2-9 中国罐处理工艺工程实例2.3.2.2分散处理工艺比选表2-4 几种常见分散式处理工艺比选类型太阳能微动力 一体化设备（A2/O工艺）一体化设备（MBR工艺）氧化塘+人工湿地中国罐（A/O工艺）适用范围一般集镇、小区、村庄生活污水，适应水质范围大一般集镇、小区、村庄生活污水，适应水质范围大污水深度处理、进水水质要求高单户或少量几户污水，处理量小出水水质一级A标一级A标一级A标一级B标工程运行耐冲

32、击负荷高，使用太阳能清洁能源，可实现全自动电脑控制，无需专人管理，维护管理方便设备构造多，运行复杂，需专人管理水量波动适应性好，耐冲击负荷低，可实现无动力运行，管理较为方便运行简单，可无专人管理选址及占地占地面积小，可埋于地下，选址灵活占地面积小，可埋于地下，选址灵活占地面积大，选址要求较高占地面积小，可埋于地下，选址灵活工程量及投资10m³/d规模投资约12万元10m³/d规模投资约15万元10m³/d规模投资约30万元1m³/d规模投资约1万元设备维护设备采用高强度材料建成，运行稳定，维护简单，可实现全自动电脑管理，无需专人管理膜构造复杂，且膜污染容

33、易出现，给操作管理带来不便，工艺的能耗高，还要有人员值守反冲洗，维护费很高无设备，主要定期更换填料，定期收割植物，操作简单，需定期管理仅需检查供电情况，作简单维护即可运行费用10m³/d规模20年运行维护费用约8.76万元10m³/d规模20年运行维护费用约25.0万元10m³/d规模20年运行维护费用约5.0万元1m³/d规模20年运行维护费用约0.75万元综合费用10m³/d规模20年综合费用20.76万元10m³/d规模20年综合费用40万元10m³/d规模20年综合费用35万元1m³/d规模20年综合费用1

34、.75万元推荐工艺本工程处理规模2m³/d选用一体化设备（普通A2/O工艺），处理规模5m³/d选用普通太阳能微动力一体化设备（A2/O工艺），处理规模2m³/d选用中国罐（A/O工艺）2.3.3管材比选排水管道除必须具有足够的强度以承受外部荷载和保证运输及施工中不致破裂外，还应具备抵抗污水中杂质的冲刷和磨损、抗腐蚀能力，同时管内壁应光滑，减小管内水流阻力，另外应尽能就地取材，考虑快速施工的可能，尽量节省造价。排水管网工程中，管材的选择是极其重要的一环，目前排水管网工程中较常用的排水管根据材质有混凝土管、铸铁管、UPVC 管、HDPE 管等。管道材料比选见表2-5和表2-6。表