一體化生活污水處理系統(tǒng)方案賞析

 　　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(jìn)行處理，直接排入水體，將對環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。為了保護(hù)環(huán)境，現(xiàn)需對此污水進(jìn)行處理方案設(shè)計(jì)，促使處理設(shè)備的性能保持長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，并使出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

　　二、設(shè)計(jì)依據(jù)

　　《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96;

　　《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》CJ/T48-1999;

　　《城鎮(zhèn)污水處理廠出水處理主要排放標(biāo)準(zhǔn)》(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(jì)規(guī)范》;

　　《生物接觸氧化法設(shè)計(jì)規(guī)程》;

　　《鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》;

　　《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ15-88;

　　《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》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(yàn)收規(guī)范》GBJ93-86;

　　《井用潛水泵技術(shù)條件》GB/T2817/91;

　　《格柵除污機(jī)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(jì)范圍

　　生活污水處理站污水進(jìn)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(jì)資料。

　　污水處理站的設(shè)計(jì)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(jì)合理、運(yùn)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(jī)械脫水處理;二是污泥干化處理。考慮污泥濃縮機(jī)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(jìn)入污泥濃縮池只作簡單的濃縮處理后，采用糞車抽吸外運(yùn)。

　　四、設(shè)計(jì)原則

　　1、嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行的環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、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(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。

　　2、選用先進(jìn)、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，做到操作簡便、管理方便、占地小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。

　　3、設(shè)計(jì)時(shí)避免減少二次污染，使廢氣和污泥得到最終處置。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(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮自動化控制，從而減輕操作人員的勞動強(qiáng)度，便于集中管理和操作。

　　5、在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，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)性和先進(jìn)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(jì)時(shí)必須考慮地下室的通風(fēng)，防止二次污染的發(fā)生，并保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

　　9、確保處理出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

　　五、水質(zhì)、水量

　　生活污水處理的設(shè)計(jì)水量Q=3m3/h。設(shè)計(jì)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(dá)到或優(yōu)于上述水質(zhì)要求。

　　本污水主要工藝過程設(shè)計(jì)如下：

　　總述：生活污水由污水管網(wǎng)收集，經(jīng)格柵進(jìn)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(jìn)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(yùn)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(jìn)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(jī)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(jī)物含量是最經(jīng)濟(jì)的。由于生活污水中氨氮及有機(jī)物含量較高，特別是有機(jī)氮，在生物降解有機(jī)物時(shí)，有機(jī)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(biāo)，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A級池和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A級生化池，進(jìn)行生化處理。在A級池內(nèi)，由于污水中有機(jī)物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時(shí)微生物為兼性微生物，它們將污水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時(shí)利用有機(jī)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(jī)碳源和氨氮合成新的細(xì)胞物質(zhì)。所以A級池不僅具有一定的有機(jī)物去除功能，減輕后續(xù)O級生化池的有機(jī)負(fù)荷，以利于硝化作用進(jìn)行，而且依靠污水中的高濃度有機(jī)物，完成反硝化作用，最終消除氮的富營養(yǎng)化污染。經(jīng)過A級池的生化作用，污水中仍有一定量的有機(jī)物和較高的氮氨存在，為使有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)在碳化作用趨于完全的情況下，硝化作用能順利進(jìn)行，特設(shè)置O級生化池。

　　A級池出水自流進(jìn)入O級池，O級生化池的處理依靠自養(yǎng)型細(xì)菌(硝化菌)完成，它們利用有機(jī)物分解產(chǎn)生的無機(jī)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(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，另一部分回流至A級池進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，以達(dá)到反硝化的目的。在A級和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A級池內(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(jìn)入A級池，回流比為2:1;一部分流入豎流式沉淀池，進(jìn)行固液分離;沉淀池固液分離后的出水進(jìn)入消毒池，經(jīng)消毒后提升至后續(xù)處理環(huán)節(jié)。沉淀池沉淀下來的污泥由我公司引進(jìn)日本技術(shù)生產(chǎn)的目前國內(nèi)最先進(jìn)的脈沖氣提裝置，一部分提升至A級池，進(jìn)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(yùn)作農(nóng)肥處理。

　　經(jīng)生化處理后的污水進(jìn)入消毒池進(jìn)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(xì)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(shí)的絮體進(jìn)入沉淀區(qū)后沉淀下來，通過泥斗排出，上清液進(jìn)入過濾區(qū)，通過石英砂機(jī)械過濾后自流進(jìn)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(fù)用。

　　七、工藝結(jié)構(gòu)說明

　　1、固定格柵

　　在調(diào)節(jié)池進(jìn)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(jìn)入調(diào)節(jié)池，以減輕有機(jī)物負(fù)荷和防止堵塞污水泵，其固定格柵機(jī)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(yùn)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(yù)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(jì)停留時(shí)間為10小時(shí)。

　　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(jìn)工藝，其作用在于將污水中大分子有機(jī)物經(jīng)發(fā)酵細(xì)菌分解為可溶性有機(jī)小分子，為后續(xù)好氧處理提供有利條件，停留時(shí)間為3小時(shí)。在水解池中設(shè)有組合式填料，有利于發(fā)酵細(xì)菌附著于填料上，這樣增大了發(fā)酵細(xì)菌和污水中有機(jī)物的接觸面積，更好地降解污水中有機(jī)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(xì)菌更好地能接觸到污水中的有機(jī)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(jī)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(dá)240m2/m3，容積負(fù)荷為0.8Kg BOD5/m3d,并采用低噪音回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)供氧，氣水比為15：1，曝氣采用目前較先進(jìn)的膠膜曝氣頭，該裝置在運(yùn)行過程中不會堵塞，曝氣均勻，氧利用率高等優(yōu)點(diǎn)，污水有效總停留時(shí)間為5.0小時(shí)。

　　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(jì)成可調(diào)液位的齒形集水槽，總停留時(shí)間為2小時(shí)，沉淀表面負(fù)荷為1.00 m3 /m2.h。沉淀下來的污泥用氣提進(jìn)入污泥池進(jìn)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(yùn)，作農(nóng)田肥料。

　　6、消毒池

　　生活污水消毒接觸時(shí)間按規(guī)范采用30分鐘，消毒劑采用二氧化氯進(jìn)行消毒。使水中的大腸桿菌之類有害細(xì)菌殺死，這樣能殺滅水中有害病原菌，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　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(jìn)行好氧氧化，以減少剩余污泥量。設(shè)計(jì)污泥池有效容積為3m3。

　　8、風(fēng)機(jī)

　　風(fēng)機(jī)選用日本獨(dú)資生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)，其型號為HC-50S兩臺一用一備，風(fēng)量為1.00m3/min,風(fēng)壓為0.3kgf/cm2,電機(jī)功率為1.5KW。其風(fēng)機(jī)具有體積小、風(fēng)量大、噪聲低、耗能省、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安裝方便、低轉(zhuǎn)速、磨損小、使用壽命長等特點(diǎn)。

　　9、二氧化氯發(fā)生器

　　本方案考慮二氧化氯消毒，二氧化氯與液氯相比，具有投加方便，安全性高，是目前應(yīng)用最廣泛的污水消毒方法。液氯的泄漏容易造成中毒危害，防護(hù)條件和防護(hù)措施比較復(fù)雜。二氧化氯發(fā)生器是采用電解法產(chǎn)生二氧化氯氣體，再由水射器溶解二氧化氯氣體進(jìn)入污水中進(jìn)行消毒殺菌，以達(dá)到去除水中大量細(xì)菌的目的，并可去除一部分氨氮和COD。投加量按10g/m3計(jì)，則選用發(fā)生量為30g/h的二氧化氯發(fā)生器。

　　10、全自動一體化凈水裝置

　　采用FA型全自動一體化凈水裝置，集絮凝反應(yīng)、沉淀、過濾為一體的處理裝置，裝置進(jìn)水懸浮物小于1500mg/L時(shí)，出水懸浮物小于3mg/L。配套一臺全自動絮凝劑加藥裝置。

　　11、電器與自控

　　本工程總裝機(jī)容量為6.0kw，實(shí)際運(yùn)行容量為3.0kw，電源引自配電房，單獨(dú)設(shè)一套配電柜用于控制污水站用電，電源采用三相五線制380/220V，設(shè)備整個系統(tǒng)控制采用PLC作中央控制，主要控制四臺水泵、二臺風(fēng)機(jī)、兩臺排水泵和電磁閥的相互切換開、停等工作，并備有過壓、缺相、短流等保護(hù)功能。 污水泵、風(fēng)機(jī)的啟動停止受調(diào)節(jié)池液位浮球控制，在低液位時(shí)，二臺水泵停止工作，且停的時(shí)間超過1.0小時(shí)，風(fēng)機(jī)一臺工作30分鐘后停止，以此類推。在中液位時(shí)一臺水泵、一臺風(fēng)機(jī)工作，且調(diào)節(jié)池預(yù)曝;高液位時(shí)兩臺水泵工作，一臺風(fēng)機(jī)工作。沉淀池提泥采用氣提方式，由電磁閥控制進(jìn)氣，每4小時(shí)開啟氣提電磁閥2分鐘，氣提時(shí)關(guān)閉預(yù)曝氣電磁閥。

　　八、場地布置

　　場地布置可按實(shí)際地形布置，污水處理裝置占地表面積為16.0×11.2m，本處理系統(tǒng)的主體生化部分及絮凝沉淀過濾部分均設(shè)計(jì)在室內(nèi)，便于日后的維護(hù)保養(yǎng)。調(diào)節(jié)池、污泥池、消毒池和清水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在調(diào)節(jié)池上設(shè)置動力設(shè)備操作間，房間內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)、消毒間及控制用控制柜。

　　九、人員編制和運(yùn)行管理

　　污水站設(shè)備技術(shù)管理和操作工為一人兼管，負(fù)責(zé)清理格柵和風(fēng)機(jī)、水泵的日常維護(hù)，一般情況下由電氣控制進(jìn)行自動控制。

　　十、運(yùn)行成本

　　1、兼職管理，人工費(fèi)不計(jì)：

　　2、耗電費(fèi)用：3×0.5÷3.0=0.5元/噸水

　　3、加藥費(fèi)用：ClO2投加量以6g/噸水投加，ClO2發(fā)生器產(chǎn)生1Kg ClO2氣所耗電費(fèi)為5度、Nacl為4 Kg，Nacl按市售價(jià)為1.0元/ Kg計(jì);則加藥費(fèi)用為：0.006×5×0.5+0.006×4×1=0.04元/噸水

　　4、排污費(fèi)(抽污泥)每年6次，每車300元計(jì)，每次清理1車，則：(300×6×1)÷(240×30×12)=0.021元/噸水

　　5、合計(jì)：每噸污水處理成本約：1+2+3+4=0.561元/噸水

　　十一、設(shè)備性能檢驗(yàn)和試驗(yàn)

　　水泵和風(fēng)機(jī)運(yùn)行無震動、無雜聲，電機(jī)電流正常。

　　彈性填料容重必須保證在不少于3Kg/m3。

　　組合填料每片的醛化絲重量不少于3g。

　　曝氣器出具檢驗(yàn)報(bào)告及合格證。

　　電控柜符合設(shè)計(jì)要求。