15TH混凝土地埋式生活污水处理技术

1、工程概况 业务垂询电话：王
本公司受业主委托，本着对业主高度负责的态度，根据给排水有关设计依据，结合公司所做的污水工程经验，按国家相关的排放标准，对该项目做以下具体的方案设计，为用户提供较为理想、投资省、处理效果好的工艺设备。
污水处理采用A/O 生物处理新工艺，配有自控系统装置，有自动切换，报警功能，无需专人管理。
针对污水水质的特点，本方案拟采用常规的“A/O生物接触氧化”工艺，该处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，主要设备采用钢筋混凝土结构，考虑到周边环境和卫生问题，故该生活污水处理工程决定采用全埋地式结构，上部覆土，可种植花木、草坪，进一步美化环境。
为严格遵守有关环境法规，保护环境，本着经济建设和环境保护同步进行的“三同时”原则。我单位受投资者邀请，在进行初步调研，并经多项生活污水处理成功的实践经验的基础上，编制该地区污水设计方案，以供有关部门决策、实施。
2、设计依据、规范、范围及原则
2.1设计依据及规范
1、建设单位提供的水量等基础资料
2、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
3、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）
4、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
5、《室外排水设计规范》1997年修订（GBJ14-87）
6、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
7、《地下工程防水技术规范》（GBJ16-87）
8、《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
9、《给水排水设计手册》（1~11册）
2.2设计范围
1、生活污水处理站的总体设计包括生活污水的处理工艺、土建设施、电气设备的设计，不包括处理站外输送管道、装饰工程、暖通和消防等。
2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。
◎ 污水处理
调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。
◎ 污泥处理与处置
通常小型的污水处理站污泥处理有两种方法：一是污泥浓缩机械脱水处理；二是污泥干化处理。考虑污泥浓缩机械脱水处理业主投资大，而污泥浓缩干化处理对周围卫生有影响。由于本工艺中设有污泥消化系统，产生污泥量极少，为此，本工程产生的污泥进入污泥浓缩池只作简单的浓缩处理后，采用粪车抽吸外运作农肥。
2.3设计原则
2.3.1本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理确保各项出水水质指标均达到人民共和国《污水综合排放标准》（GB89781-1996）中的排放标准。
2.3.2针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。
2.3.3处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。
2.3.4管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术、质量、性能稳定可靠、工作、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。
2.3.5在处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。
3、设计水量与水质
3.1设计水量
建设单位提供基础设计资料显示：排水量为：15m3/h。由于污水水质、水量变化相当大，设计考虑水质、水量的均衡措施。
污水处理站24小时自控运行。
3.2设计水质
根据普通生活污水的水质情况，设计污水水质见下表：
设计水质一览表
序号 项 目 进水水质 出 水 平均去除率
1 CODcr 400mg/L ≤100mg/L ≥75.00%
2 BOD5 200mg/L ≤20mg/L ≥90.00%
3 SS 250mg/L ≤70mg/L ≥72.00%
4 氨氮(NH3-N) 40mg/L ≤15mg/L ≥62.50%
5 动植物油 25mg/L ≤15mg/L ≥40.00%
6 PH 6~9 6~9 /
设计出水水质采用人民共和国《污水综合排放标准》（GB89781-1996）中的排放标准。

4、处理工艺的选择
4.1污水水量与水质情况分析
本项目污水来水不均匀程度较高，水质、水量变化较大（KZ=2.0），由于水量与水质具有较大的不均匀性，因此考虑设置均质均量的调节池。
本类废水BOD/COD值约0.5，可生化性较高。
4.2选择思路
根据上述进出水水量和水质的情况，我方考虑污水处理工艺的选择依照如下思路：
1、总体思路采用成熟可靠的A/O生物接触氧化法为处理工艺，同时辅以格栅拦截、沉淀池澄清、消毒剂消毒等物化处理手段；
2、通过格栅拦截，对污水进行预处理，目的是初步降低无机颗粒物质的含量，提高污水的同一性和可生化性；接着通过缺氧好氧A/O生物接触氧化法，利用生物膜的作用使有机污染物转化为氨氮，同时通过好氧硝化和缺氧反硝化过程既去除有机物又去除了氨氮。生化池配以新型的高密型生物立体填料，该填料具有负荷高、施工简易、体积小、运行稳定可靠、管理方便、维修更换方便等优点；生化池的出水进入平流式沉淀池进行固液分离，平流式沉淀池具有固液分离效果好、投资省、对冲击负荷和温度变化适应能力强、施工简易等特点；平流式沉淀池出水进入消毒池，进行消毒处理，能确保污水经处理后各项指标全面达标。
3、工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。
4.3污水处理技术比选
1） 拦污设施
本工程原水中固体杂质含量较高，为确保提升泵等设备正常工作和后续处理构筑物正常运行，拟在处理主体工艺的前段设置拦污设施。
2）生物处理
通常的污水处理站一般采用以下几种生物处理方法。
? 生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法，具有以下优点和特点：
★ 生物接触氧化法生物池内设置填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物体量都活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
★ 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；
★ 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
★ 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其F/M（F为有机基质量，M为微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法；
★ 因装载填料，生物接触氧化池单位制造成本略高，一般适用于中小型（Qd≤2500m3/d）污水处理站。
? 常规活性污泥法
活性污泥法在大中型污水处理中是一种应用广的废水好氧生物处理技术。活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点是：
★ 废水中应有足够的可溶性易降解物质，作为微生物生理活动必需的营养物，一般活性污泥法定期投加按一定配比的营养物质，这样增加了运行费用和管理难度；
★ 混合液含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；
★ 活性污泥在池内应呈悬浮状态，能充分与水接触和混合；
★ 活性污泥连续回流，及时排除剩余污泥，使混合液保持一定的活性污泥浓度；
★ 活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的骤变适应能力差；
★ 对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度以内；
★ 活性污泥法处理符合较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。
正因为有以上的必要条件和特点，所以活性污泥法运行管理比较。另外活性污泥法易产生污泥膨胀，处理负荷较低，不易控制管理，故近年来在中小型污水处理站中的使用越来越少。
? SBR法
SBR法是近年发展起来的一种较为的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀，撇除上清液，成为一个周期，周而复始。SBR法不设沉淀池，无污泥回流设备，但SBR法为间隙运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。为了溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时精益求精，否则极易造成终出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高。SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放控制较困难。
SBR池溢流率低（一般不超过40%），设施体积较大，造成土建投资较高。
由于存在较高的技术性问题，活性污泥池和SBR池一般只能露天设置，这样局部影响环境美感（埋地设置时土建投资将大大增加）。接触氧化工艺各池体可采用埋地设置，设备上方可设置道路或绿化带，总体布置美观大方。
综上所述，本工程生物处理拟采用A/O生物接触氧化法。
采用A/O生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要方法，该方法具有如下特点：
★ 利用系统中培养的硝化菌及脱氮菌，同时达到去除污水中含碳有机物及氨氮的目的，与经普通活性污泥法处理后再增加脱氮三级处理系统相比，基建投资省、运行费用低、电耗低、占地面积少。
★ A/O生物处理系统产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少，而且污泥沉降性能好，易于脱水。
★ A/O生物法较一般生物处理系统相比耐冲击负荷高，运行稳定。
★ A/O生物处理系统因将NO2-N转化成N2，因此不会出现硝化过程中产生NO2-N的积累，而1mg/ NO2-N会引起1.14mgCOD值，因此只硝化时，虽然氨氮浓度可能达标，但COD浓度却往往超标严重。采用A/O生物处理系统不仅能解决有机污染，而且还能解决氮和磷的污染，使氨氮的出水指标小于15mg/l。总之，经过本工艺流程，出水的各项指标均能达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的排放标准。
4.4推荐方案
1）污水处理工艺流程
经过上述工艺比较，本污水主要工艺过程设计如下：污水通过格栅拦污后的污水直接进入调节池，设置调节池的目的调节污水的水量和水质，为防止悬浮物在调节池内沉淀，在调节池底布有穿孔曝气管，采用间隙曝气。
本工程污水中有机成份较高，BOD5/CODcr=0.5，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是经济的。由于污水中氨氮及有机物含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氮形式表现出来，氨氮也是一个重要的污染控制指标，因此污水处理采用缺氧好氧A/O生物接触氧化工艺，即生化池需分为A级池和O级池两部分。调节池内污水采用污水提升泵提升至A级生化池，进行生化处理。在A级池内，由于污水中有机物浓度较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2--N、NO3--N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续O级生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，终消除氮的富营养化污染。经过A级池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在，为使有机物进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，特设置O级生化池。
A级池出水自流进入O级池，O级生化池的处理依靠自养型细菌（硝化菌）完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水中的氨氮转化为NO2--N、NO3--N。O级池出水一部分进入沉淀池进行沉淀，另一部分回流至A级池进行内循环，以达到反硝化的目的。在A级和O级生化池中均安装有填料，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。在A级池内溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O级生化池内溶解氧控制在3mg/l以上，气水比12-15∶1；
沉淀池固液分离后的出水进入消毒出水池，经消毒后即可直接排放。


2）污水处理工艺流程图如下
富氧水回流 氯片

生活污水 泵 达标排放



外运作农肥

生活污水处理工艺流程图
3）污泥处理工艺
通常小型的生活污水处理站污泥处理有两种方法：一是污泥浓缩机械脱水处理；二是污泥干化处理。考虑污泥浓缩机械脱水处理业主投资大，而污泥浓缩干化处理对周围卫生有影响。由于本工艺中设有污泥消化系统，产生污泥量极少，为此，本工程产生的污泥进入污泥浓缩池只作简单的浓缩处理后，由人工每年清理外运作农肥。
5、处理工艺设计
5.1主要工艺构（建）筑物、处理设备
5.1.1格 栅
本污水处理工艺设计中，需设格栅一道，为考虑操作管理方便及操作自动化，本工艺中设置拦污设备采用人工格栅。格栅的安装角度为70°，栅条间隙5mm，宽度600mm。人工格栅的栅渣人工清理进入集渣井内箩筐内，由人工定期清理至垃圾箱即可。格栅井有效尺寸：长×宽×高=2.0×0.6×2.0m。
5.1.2调节池
由于污水来水不均匀，水质、水量波动很大，因此只有足够的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定。因此我们设置调节池。调节池的有效尺寸：长×宽×高=9.6×3.5×4.0m，有效容积为：120m3，水力停留时间为8.0小时。
为了便于调试时生物挂膜以及运行时脱膜，不使SS沉淀，我们特在调节池内设置曝气搅拌装置，以利于运行管理。
5.1.3 A级生化池
为使A级生化池内溶解氧控制在0.5mg/l左右，池内采用间隙曝气。A级生化池的填料高度为2.0米。A级生化池的有效尺寸：长×宽×高=10.4×2.0×3.5m，有效容积为：60m3，停留时间为4.0小时。
5.1.4 O级生化池
O级生化池中PH值控制在7.5~8.0，整个生化处理过程是依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。A/O生化池的填料采用新型弹性立体填料，这种填料具有不易堵塞、重量轻、比表面积大，处理效果稳定等优点，并且易于检修和更换。O级生化池的填料高度为2.0米。曝气设备采用鼓风机及穿孔曝气管。O级池有效尺寸：长×宽×高=10.4×4.0×3.5m，有效容积为120m3，停留时间8.0小时。
5.1.5沉淀池
污水经O级生化池处理后，水中含有大量悬浮固体物（生物脱膜），为了使出水SS达到排放标准，我们采用竖流式沉淀池来进行固液分离。沉淀池共设置1座，表面负荷为0.83m3/m2?hr，有效面积为18m2。沉淀池污泥采用脉冲气提设备一部分提至污泥池，一部分提至A级生化池进行污泥回流，增加O级生化池中的污泥浓度，提高N、P的去除效率。沉淀池尺寸：长×宽×高=6.0×3.0×3.5m。沉淀池中采用脉冲式污泥气提装置，该装置采用日本技术，，无需设置立耗能设备。
5.1.6消毒出水池
经沉淀处理后的水自流进入消毒出水池可直接排放。消毒处理采用投加氯片的方式，既方便又经济。消毒出水池尺寸：长×宽×高=3.0×2.0×3.5m。有效容积15m3，停留时间1.0小时。
5.1.7污泥池
沉淀池产生的污泥通过气提设备提至污泥池，污泥池内设置曝气管及溢流管，曝气管曝气，可防止污泥发酵，并使微生物自身氧化，从而减少污泥量。溢流管可污泥不溢出地面。浓缩后的污泥采用粪车抽吸外运。污泥池尺寸：长×宽×高=3.0×2.0×3.5m。
5.1.8鼓风机
污水处理站充氧设备采用生产的低噪音罗茨鼓风机。该风机采用世界技术，具有运行安全可靠，维修方便，噪音低，对周围环境影响小的特点，适合小型污水站使用。鼓风机置于地上设备房内。