72t洗涤污水处理方案上课讲义.doc

72t洗涤污水处理方案

精品文档
72t/d洗涤废水处理工程

设
计
方
案

单位：
2010.5.13
一、工程概况
该洗涤废水处理工程设计处理规模为72m3/d。该公司在生产过程中所产生的洗涤剂废水的污染物主要是阴离子表面活性剂LAS和COD等。
二、设计依据、规范、范围及原则
2.1设计依据及规范
（1）建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料；
（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》（GBJ14-1987）；
（6）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-1988）；
（7）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
（8）《给水排水设计手册》（1~11册）；
（9）《北京市水污染物排放标准（试行）》二级标准。
（10）《城市区域环境噪声标准》 （GB3096-93）
（11）《给水排水工程结构设计规范》 (GBJ69-84)
2.2 设计范围
1.污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，不包括处理站外污水收集和输送管道。
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，同时避免噪音、臭气等二次污染。
1） 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。
2） 污泥处理与处置
通常小型的污水处理站污泥只作浓缩处理，为防止污水处理过程中产生的污泥对环境造成二次污染，污泥须由环卫粪车定期抽吸外运处理。
2.3 设计原则
2.3.1 本设计方案严格执行有关环境保护各项规定,污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到排入城市管网标准要求。
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先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高，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 在保证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。
2.3.6 设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。
三、设计水量和水质
3.1 设计水量
根据建设单位提供的水质、水量要求，本设计污水量为Qd=72m3/d。最终确定设计小时处理水量为：Qh=3m3/h
3.2 设计水质
建设单位未提供水质，工程污水水质参考同类污水水质。
项目
LAS
COD
BOD
SS
PH
进水浓度
180
750
190
300
8-10
出水浓度
≤10
≤150
≤30
≤150
6—9

排放达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。
四 .处理工艺的选择
4.1污水量与水质情况分析
洗涤剂废水的主要特点表现在废水中的主要污染物是阴离子表面活性剂LAS，废水中高浓度的LAS对微生物细胞的活性和增殖具有一定的阻碍作用。因此，使此类废水的生物降解难度加大。废水呈碱性，pH值通常在9—12.另外，废水中缺少微生物合成细胞质必不可少的氮元素。根据次类废水的特点确定采用由物化和生化处理相结合的工艺流程。物化处理采用混凝沉淀，生化处理采用水解酸化和接触氧化。
4.2 污水处理工艺方案选择
4.2.1 污水生化处理技术比选
小型的污水处理站一般采用以下几种生物处理方法。
A）生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法，该工艺配以新型的弹性立体填料，具有负荷高、不产生污泥膨胀、设施体积小、运行稳定可靠、管理方便等优点，能确保污水经处理后各项指标全面达标。所选用的填料维修更换方便，使用寿命可达30年以上。一般适用于小型污水处理站。
B）常规活性污泥法
常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛，但由于常规性污泥法负荷低，易产生污泥膨胀，不易控制管理，故近年来在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先进的活性污泥处理法，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法为间歇运行，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。为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。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。综上所述，本工程生物处理拟采用生物接触氧化法。
4.2.2 推荐方案
1）、污水处理工艺流程
经过上述工艺比较与选择，本污水主要工艺过程设计如下：污水经过一固定格栅，去除水中较大的漂浮物，上清液流入调节池，设置调节池是为了提高后续池体的有效容积和减少整个池体的有效埋深，并用调节池调节污水的水量和水质；调节池出水采用泵入方式提升进入混凝池，在混凝池内投加PAC/PAM,去除悬浮物以及表面活性剂后污水自流至级A级生化池，既能去除磷脱氮又起到预处理作用，A级生化池的污水进入O级生化池，进行生化处理。本工程污水中有机成份较高，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最经济的。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，由于氨氮也是一个污染控制指标，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。在A级池内，由于污水有机物浓度较高，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，最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氨氮存在，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，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，将污水的氨氮转化为NO2-N、NO3-N。O级池出水进入沉淀池进行沉淀，在A级和O级生化池中均安装有填料，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。在A级生化池内溶解氧控制在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15:1。
接触氧化池出水流入沉淀池，进行固液分离，分离后的出水进入消毒出水池，在消毒出水池中投加二氧化氯，消毒后达标排放。
工艺流程图如下：
鼓风机
消毒装置

混凝沉淀池
泵
调节池
固定格栅
消毒池
沉淀池
接触氧化池
水解酸化池生化池
生活污水
达标外排

抽吸外运
污泥池

污水处理工艺流程图

4.3污泥处理工艺
由于污泥深化处理设备投资多，设备占地面积大，社会效益一般，所以一般小型的生活污水处理产生的污泥只做浓缩处理，污泥在污泥池中由环卫车抽吸外运。
五、处理工艺设计
5.1主要工艺构（建）筑物、处理设备
5.1.1固定格栅
垃圾污水中固体悬浮物和漂浮物含量较高，必须考虑设置格栅拦污设备，本工艺废水处理采用固定格栅，格栅间隙10mm。
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=3.0×4.0×3.0m，有效容积为32.4m3，调节时间10.8小时。调节池为钢砼结构。
5.1.3混凝沉淀池   加药混合后，废水中部分污染物随混凝沉淀池内形成的大颗粒矾花沉淀后被去除。
混凝沉淀池的有效尺寸：长×宽×高=2.0×1.8×2.5m，2座，有效容积为7.92m3，停留时间2.64小时。
5.1.4 A级生化池
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A级生化池内设置曝气装置，以利于运行管理。A级生化池的有效尺寸。3.0×1.6×2.5m。有效容积：10.56m3 停留时间3.5小时。
5.1.4 O级生化池
O级生化池设计采用生物接触氧化池,尺寸为: 3.0×3.2×2.5m,有效容积21 m3。停留时间7小时。
1．接触氧化法的特点
有较高的污泥浓度，除了填料表面生长有生物膜外，在填料间隙还有悬浮生长的微生物，污泥浓度一般可达10～20g/l，比活性污泥法（2～3g/l）高许多。
生物膜具有丰富的生物菌，膜中的微生物不仅数量多，而且种类也多，除了游离态和菌胶团内的细菌外，还有大量附着于填料表面的丝状菌，它的繁殖不仅不会引起污泥膨胀，相反能改善有机物的去除效果，另外在生物膜上还有多种原生动物和后生动物，形成了稳定的生态系。
生物活性高，由于采用微孔曝气器，气泡直径小且密集空气气泡在填料空隙中起了充分搅拌的作用，加之生物膜后生动物的存在可软化生物膜，从而加速生物膜的脱落更新，使生物膜具有较高的活性。
具有较强的氧利用率，由于生化池内设置弹性立体PP填料，生化池曝气装置采用圆盘式微孔曝气器，气泡在填料中曲折穿过，增加了停留时间，从而提高了氧从气相向液相转移的效率，一般接触氧化池中的氧利用率高达45%。
具有较强的耐受冲击负荷能力，这主要是接触氧化池中污泥浓度高，加上曝气的充分搅动，负荷冲击可得到缓冲从而不致影响工作性能。
6) 生物接触氧化工艺具有较高有机负荷和水力负荷率
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（生物脱膜），为了使出水SS达到排放标准，我们采用平流式沉淀池来进行固液分离。沉淀池污泥用气提设备提至污泥池，沉淀池有效尺寸：长×宽×高=3.0×1.8×2.5m，二沉池出水外排。
5.1.6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液管，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。溢流管可保证污泥不溢出地面。浓缩后的污泥用泵提升至集泥井。污泥池有效尺寸：长×宽×高=1.5×1.5×2.5m。污泥池为Q235A防腐结构。
5.1.7消毒池
洗涤废水中含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒、有害物质，排放前需进行消毒，本工艺中设置二氧化氯消毒设备。
消毒清水池有效尺寸：长×宽×高=1.5×1.5×2.5m。清水池为Q235A防腐结构。
5.1.12处理效果预测表
处理单元
指标
LAS
CODcr
BOD5
SS
固定格栅
进水（mg/l）
180
750
190
300
出水（mg/l）
180
750
190
270
去除率%
/
/
/
10
调节集水池
进水（mg/l）
180
750
190
270
出水（mg/l）
180
750
190
270
去除率%
/
/
/
/
混凝沉淀池
进水（mg/l）
180
750
190
270
出水（mg/l）
36
675
180
190
去除率%
80
10
5
30
A级生化池
进水（mg/l）
36
675
180
190
出水（mg/l）
32
370
99
190
去除率%
10
45
45
/
O级生化池
进水（mg/l）
32
370
99
190
出水（mg/l）
28
111
20
190
去除率%
10
70
80
/
沉 淀 池
进水（mg/l）
28
111
20
190
出水（mg/l）
5.6
100
19
114
去除率%
80
10
5
40
消毒清水池
进水（mg/l）
5.6
100
19
114
出水（mg/l）
5.6
100
19
114
去除率%
/
/
/
/
排放标准
≤10
≤150
≤30
≤150
5.2主要处理构筑物
主要处理构筑物一览表
序号
项目名称
构筑物尺寸
材料
数量
备注
1
格栅井
0.5×0.5×1.0
钢砼
1座

2
调节集水池
3.0×4.0×3.0
钢砼
1座
调节时间10.8小时
设备一览表
序号
设备名称
型 号
数量
备 注
1
固定格栅
10mm
1台

2
一级提升泵
WQ7-10-0.75
2台
0.75KW（一备一用）
3
污泥泵
WQ 7-10-0.75
1台
0.75KW
4
鼓风机
BK50
2台
0.75KW（一备一用）
5
混凝沉淀池

2套

6
设备本体
WS-3-A
1套
Q235A防腐
7
二氧化氯发生器
KW-100
1台

8
微孔曝气器
φ219
32只

9
斜管填料
Ф50
6m2

10
斜管填料支架
Ф60
6m2

11
弹性填料

15m3

12
弹性填料支架

30m3

13
管道、阀门
DN25～DN50
1套

14
气提装置
AL-3
1套
用于沉淀池
15
电控系统
DK-3
1套
含液位自控及PLC系统
5.3平面布置与高程布置
5.3.1平面布置
⑴充分利用场地，尽量节省占地，降低造价。
⑵与生活区整体绿化结合，和周围环境协调一致，整体美观。
⑶满足规范对各处理建筑物平面布置要求。
5.3.2高程布置
⑴在满足平面布置前提下，尽量减少埋深，降低造价。
⑵尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。
5.4配电及装容量
5.4.1设计原则
⑴为确保安全，本设计中采用三个五线制线路（采用TN-S系统），
电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。
⑵为使污水处理工程调试后正常工作，确保污水处理效果，本系统的低压供电系统采作双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换，全自动控制。
5.4.2控制方式
⑴根据工艺要求，对污水提升等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制，污水池内的水位采用浮球开关传递信号，以达到液位自动控制目的。
⑵一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。
⑶为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵和风机能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报警，并自动切换另一台工作。当调节集水池内水位达到最低水位以下时，水泵能自动停止工作；当调节集水池水位达到最高水位时，进行声光报警，并自动启动备用泵工作。
5.4.3装置及装容量
⑴管线：动力线管采用镀锌管或焊接管。管道连接必须焊跨越，良好接地。所有配出线用VV电缆。信号线用KVV型电缆。
5.5管材及防腐措施
5.5.1管材
污水管、污泥管、空气管等工艺管道主要采用ABS管、镀锌管或经防腐处理的钢管，使用寿命长，且便于安装维修和保养。管径根据工艺计算而定。
5.5.2防腐措施
⑴小口径管道（管径≤DN150mm）以下均采用ABS管或镀锌管。
⑵大口径管道（管径>DN150mm）以上采用无缝钢管或焊管，并管壁外涂三道、内壁涂两道环氧煤沥青加强防腐。
⑶所采用的阀门外涂二道环氧树脂漆以加强防腐。
5.5.3设备防护措施
本污水处理站本体设备防腐措施为：
设备本体油漆采用上海油漆，底漆采用环氧富锌漆3遍，中层漆采用环氧云铁漆2遍，面漆采用环氧煤沥青2遍，共7遍。
5.6降噪措施
1、本污水处理站最主要的噪声来源于鼓风机。为此，我们采用一系列措施降低噪声。首先本污水处理站充氧设备采用回转式鼓风机。该风机具有运行安全可靠，维修方便，本体噪音低，对周围环境影响小的特点；为进一步降低风机产生的噪声，我们在鼓风机基础下设置隔振垫，并在鼓风机进风管上安装消声器，在出风管上安装可曲绕橡胶接头，以减少振动产生的噪声，同时对机房内壁进行防噪处理，空气管道流速采用较低值，使其对周围环境的影响降低至最低程度。
2、污水泵均采用潜水泵，装置于水池中。管道内的流速均采用较低值，以降低噪声。经过上述一系列的措施，污水处理站外的噪声可符合城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中的二类标准：白天≤60dB，夜间≤50dB。
六、工程造价
6.1土建费用（主要构筑物）
主要处理构筑物一览表
编号
项目名称
构筑物尺寸
材 料
数 量
1
格栅井
0.5×0.5×1.0
钢砼
1座
2
调节集水池
4.0×3.0×3.0
钢砼
1座
3
设备基础
36m2
混凝土
1块
备注：土建费用为暂估价，只作参考用。
6.2设备费用(RMB·万元)
序号
设备名称
型 号
单位
数量
单价
总价
1
固定格栅
10mm
台
1
0.13
0.13
2
提升泵
WQ7-10-0.75
台
2
0.07
0.14
3
污泥泵
AS7-10-0.75
台
1
0.09
0.09
4
鼓风机
BK50
台
2
0.75
1.5
5
混凝沉淀池

套
2
1.5
3
6
地埋式处理装置
WS-3-A
套
1
10.58
10.58
7
消毒装置
KW-100
台
1
0.98
0.98
8
微孔曝气器
φ219
只
32
0.035
1.12
9
斜管填料
Ф50
m2
6
0.055
0.33
10
斜管填料支架
Ф60
m2
6
0.045
0.27
11
弹性填料

m3
15
0.04
0.6
12
弹性填料支架

m3
30
0.042
1.26
13
管道、阀门
DN25～DN50
套
1
0.5
0.5
14
气提装置
AL-3
套
1
0.32
0.32
15
电控系统
DK-3
套
1
0.5
0.5
16
安装、调试费
（1+15）*5%

1.066
17
设计费
（1+15）*5%

1.066
18
税费
（1+17）*4%

0.938
19
小计
　贰拾肆万叁仟玖佰元整

24.39
七、运行成本及效益分析

7.1.1基本参数
动力计算见下表：
项 目
数量×功率×利用率=（KW）
一级提升泵
WQ7-10-0.75
1×0.75×100%=0.75
污泥回流泵
AS7-10-0.75
1×0.75×5%=0.0375
鼓 风 机
BK50
1×0.75×100%=0.75
合 计

1.5375
7.1.2成本费用预测
成本主要为动力费E1=1.5375×0.8÷3=0.41元/m3水
本工程处理每m3废水的运行成本为0.41元。
7.1.3成本分析
通过上述测算表明，本工程污水的单位运行成本为0.41元/m3水。对于小型的生活污水处理站而言，处理成本很低。
八、承诺服务
8.1设计阶段
1、组建专项设计组
为保证优质、高效地完成工程设计，组建专项设计组，充分发挥技术优势，严格把关，精心设计。
2、质量控制
严格按照GB/T19001-2000的要求，制定和实施质量计划。精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中的设计变更以达到工程造价的设计控制。进度控制把好各阶段的设计进度，以保证工程的顺利实施。
8.2施工阶段
负责整个工程的安装、调试，严格抓好施工质量。
积极配合建设方进行设备及土建工程的验收。
8.3试运行阶段
1、提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程的介绍、工艺的运行过程，设备的操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。
2、在试运行开始之前，配合建设方对本工程管理人员进行上岗培训。
积极配合建设单位完成本工程的试运行工作。提供各类咨询服务。
8.4售后服务
1、工程保修期为一年，即调试合格后一年内免费上门维修，协助优化工程运行。
2、一年后，定期对工程进行回访，提供技术咨询服务。工程实行终身维修，保修期后只收取成本费。
3、加强与用户联系，及时反馈用户信息，及时为用户解决设备在运行中发生的问题。
附工艺流程图

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