淀粉废水处理工程设计方案 62页

导流曝气生物过滤法淀粉废水处理设计方案设计方案贵阳市建筑设计院有限公司联系电话：0851-3800610、3800620传真：0851-3800580联系人：刘飞（13608510988）邮箱：LF60529@sina.com二OO九年三月十八日58n目录第一章淀粉废水处理方法综述1一、引言1二、淀粉废水的组成1薯类淀粉1三、淀粉废水处理方法综述2UASB+导流曝气生物过滤法2第二章处理方案设计4一、概述4二、进水水质设计4三、进水水量设计4四、出水要求4五、主要污染物去除率5六、主要污染物处理量5第三章厌氧部分工艺介绍6一、UASB工艺来源6二、技术介绍6第四章导曝工艺技术介绍7一、技术来源7二、工艺简介71、工艺过程72、构造形式8三、工艺技术81、下向流对流接触氧化区82、沉降分离无泵污泥回流区93、上向流曝气生物过滤区94、气、水、泥运行线路10四、关键技术111、原理112、关键技术133、工艺系统的适应范围13五、主要工艺参数1458n六、工艺设计采用的技术规范和标准14第五章工艺设计16一、污水处理系统设计161、工艺流程图162、系统设计17二、主要建构筑物占地面积汇总表28三、导流曝气工艺主要设备汇总表28四、电耗统计汇总表30五、工程建设费用投资概算301、主体工程设备造价概算302、配套设备造价概算313、工程总造价概算32六、运行费用计算分析32第六章总体设计34一、概况34二、总体布置34三、污水处理总平面布置34四、竖向设计及道路布置34五、绿化布置35六、消防35七、运输设备35八、维修35九、建筑、结构设计35十、污水化验39十一、管理及定员39十二、节能及环境保护39十三、安全卫生和消防40十四、存在问题及建议40十五、施工进度计划41第七章与常规工艺技术对比42一、导流曝气生物过滤法工艺技术主要特征4258n二、传统工艺技术对比45三、与主要传统方法技术参数比较47第八章技术方案评审第一名49第九章工程实例50第十章污水处理应用实例5458n导流曝气生物过滤法淀粉废水处理设计方案第一章淀粉废水处理方法综述一、引言淀粉是绿色植物进行光合作用后的产物，是人类生命活动中必不可缺少的基础物质，淀粉的化学成分及结构尽管复杂，但用途甚广。淀粉是一种非常重要的工业原料，它不仅应用在食品工业领域而且在制酒、制药、纺织、化工等行业也被广泛应用。淀粉在加工过程中会产生大量的高浓度酸性有机废水，其含量随生产的波动而时有变化，其COD值通常在1000mg/L左右。目前，我国淀粉生产企业600多家，年产量已达400万吨，按现在的加工工艺，每生产1吨淀粉大约产出6吨废水，可见整个淀粉制造业每年产生的废水量甚多。这些废水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白质、有机酸、尘土、矿物质及少量的油脂，易腐败发酵，使水质发黑发臭，排入江河会消耗水中的溶解氧，促进藻类及水生植物繁殖，量大时河流严重缺氧，发生厌氧腐败，散发恶臭，鱼、虾、贝类等水生动物可能会因此而窒息死亡。因此，搞好淀粉废水的治理及综合回收利用越来越受到环境科学工作者的重视。二、淀粉废水的组成在淀粉加工过程中产生大量的高浓度酸性有机废水,主要是溶解性的淀粉和少量蛋白质,一般没有毒性,但COD很高,通常为1000～30000mg/L,SS为1500mg/L。如将废水直接排放到环境水体中,不仅对环境造成严重危害,也造成水资源的浪费。薯类淀粉薯类（主要是马铃薯和地瓜）为原料的淀粉生产，其废水的水质特征为:（1）输送和洗净废水。通常含有泥土、马铃薯碎皮及由原料溶出的有机物，这种废水悬浮物含量高，但COD和BOD值都不高；58n（2）生产废水即分离废水。含有大量的水溶性物质，如糖、蛋白质、树脂等，同时也含有少量的微细纤维和淀粉，COD和BOD值都很高，且水量大。因此，本工段废水是马铃薯原料淀粉厂污染废水的主要来源；（3）生产设备洗刷废水;（4）淀粉渣贮槽废水。淀粉生产过程中，作为副产品产生大量的渣滓，长期积存在贮槽内，会含有一定量的废水，这种废水虽然不产生怪味，但因发酵其酸度很高。甘薯类淀粉生产废水属高浓度有机废水。因此，对淀粉废水进行处理，使其达到国家所要求的排放标准已成为一个不容忽视的环境科学研究课题。根据国家综合污染物排放标准GB8978-1996规定二级排放标准，排放水水质要求如下:COD≤150mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤70mg/L，pH=6～9。三、淀粉废水处理方法综述国家环保总局在国家环境科技发展"十五"计划纲要指出,继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究。针对淀粉工业废水的特点,人们都在力求研究出一种快速、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。UASB+导流曝气生物过滤法生物处理法是利用微生物新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害物质,使废水得以净化的方法,一般可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。该方法在处理高浓度有机废水方面,以其处理费用低、处理效率高等优点被广泛采用。3.1厌氧生物法厌氧法处理淀粉废水,其最终产物是以甲烷为主的可燃气体,可作为能源回收利用;剩余污泥量少且易于脱水浓缩,可作为肥料使用;处理工艺运转费用低。在当前能源日益紧张的形势下,该方法作为一种低能耗,可回收资源的处理工艺日益受到世界各国的重视。近年来,厌氧发酵法处理淀粉废水主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧接触法(ACP)、两相厌氧消化法(TPAD)和厌氧滤池(AF)等，但UASB较其他方法较为理想。升流式厌氧污泥床(UASB)UASB内的水流方向与产气上升方向相一致,一方面减少了堵塞的机率,另一方面则加强了对污泥床的搅拌混合作用而有利于微生物与进水基质间的混合接触及颗粒污泥的形成。该工艺不仅投资省、运行费用低、操作简便,而且产生可供利用的沼气,处理后的废水达标排放,获得较好的经济效益和环境效益。58n张振家等采用UASB反应器处理淀粉废水,具有容积负荷及去除率高等显著优点,在反应器COD容积负荷保持在10kg/(m3·d)以上时,COD去除率可达90%以上,有机氮去除率亦达80%,为后续处理打下良好基础。试验结果表明,微量元素在废水的厌氧生物处理过程中具有不可少或缺的作用,因此在厌氧处理过程中,必须充分重视厌氧反应体系对微量元素的需求,保证供给。3.2好氧生物法（导流曝气生物过滤法）根据北方气候特点和马铃薯淀粉生产特点及淀粉废水性质,采用沉淀分离-导流曝气生物过滤组合工艺处理北方城市的马铃薯淀粉厂的淀粉废水,该工艺流程简单、容易操作、基建费和运行费低,便于管理,此工艺适合我国国情。58n第二章处理方案设计一、概述处理好淀粉废水，维护良好的生态环境，保障人体健康，加强对污水中的污染物的管理，决定对淀粉废水进行处理。根据目前国家新的污水处理排放标准要求，结合我公司污水处理新技术和几十年来对污水治理经验，采用“UASB＋导流曝气生物过滤法”污水处理装置对该污水进行处理，保证治理后出水水质达到《综合污染物排放标准》（GB8978-1996)二级排放标准，从而实现了保护环境、树立企业良好的社会形象起到重要的作用。因此，本着保证污水处理的效果，合理利用场地，最大限度节约投资及运行费用的原则，设计本废水处理方案。二、进水水质设计根据我公司多年来的工程经验及同类水质比较，确定污水水质如下：CODcr（mg／L）BOD5（mg／L）TP（mg／L）SS（mg／L）1000050005~72500三、进水水量设计由甲方提供的污水资料显示：每天污水处理站需处理的污水为：1000吨。污水处理站采取24小时连续运行的方式，即污水站的处理规模为41.67m3/h。四、出水要求按照甲方的要求，本工程的污水处理出水标准为《综合污染物排放标准》（GB8978-1996)二级排放标准，具体指标如下：污染物处理后达到的效果污染物处理后达到的效果BOD5≤30mg／LPH6—958nCODcr≤150mg／LSS≤70mg／L五、主要污染物去除率根据上述污水水质，采用导流曝气生物过滤法处理污水，其设计去除率如下：项目CODcrBOD5SS设计进水水质（mg／L）1000050002500设计出水水质（mg／L）1503070处理程度（%）98.599.497.2六、主要污染物处理量　　　　　污染物名称1000吨/天污水CODcrBOD5SS污水中污染污日处理量(kg／d)985049702430污水中污染污年处理量(T／d)3595.251814.05886.9558n第三章厌氧部分工艺介绍一、UASB工艺来源升流式厌氧污泥床（UASB）反应器是荷兰学者Lettinga等人于20世纪70年代初开发的。由于这种反应器结构简单，不用填料，没有悬浮物堵塞等问题，因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣，并很快被广泛应用到工业废水和生活污水的处理中。UASB反应器在处理各种有机废水时，反应器内一般情况下均能形成厌氧颗粒污泥，而厌氧颗粒污泥不仅具有良好的沉降性能，而且有较高的比产甲烷活性。由于UASB反应器设有三相分离器，使得反应器内的污泥不易流失，所以反应器内能维持很高的生物量，平均浓度能达到80gSS/L左右。同时，反应器的STR很大，HRT很小，这使反应器有很高的容积负荷率和处理效率以及运行稳定性。二、技术介绍待处理的废水被引入UASB反应器的底部，向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应，产生沼气（气体是甲烷和二氧化碳）引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部，这引起附着的气泡释放；脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥床的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体和生物颗粒进入到沉淀室内，剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。分离气体、固体后的液体继续上升，最后从出水堰溢流，经集水槽排出。沼气聚集于三相分离器顶部，通过气管排出。高浓度有机生产废水经过两级厌氧反应器预处理后，有机物得到大量去除，但出水还含有一定有机污染物，本方案选用好氧系统进行后续处理。58n第四章导曝工艺技术介绍一、技术来源曝气生物滤池于80年代初出现在欧洲，其突出的特点是在一级强化处理的基础上，将生物氧化和生物过滤结合在一起，滤池后不设沉淀池，通过反冲洗再生实现滤池的周期性运行。由于曝气生物滤池具有良好的性能，其应用范围不断扩大，在经历了80年代中、后期的较大发展后，90年代初这种工艺已基本成熟。在污水的二级或三级处理中，曝气生物滤池体现出处理负荷高、出水水质好、占地面积省等特点。90年代以后，曝气生物滤池发展的很快，导流曝气生物过滤法污水处理、就是在传统的曝气生物滤池的基础上，充分借鉴下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、无泵污泥回流法、给水快滤法等八者的设计手法，和二级或三级污水处理工艺的特点而开发研制出来的污水处理新工艺、新技术。导流曝气生物过滤法已在我国的新疆、河北、天津、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、吉林、河南、湖北、天津、北京等地已有工程实例，经在贵州黎阳机械厂生活一区、生活二区、四川攀枝花市第三人民医院、中国水电第九工程局、北京门头沟开发区等现场应用证明：出水水质CODcr一般在40mg／L以下，最低5.95mg／L；BOD5一般在20mg／L以下，最低3.50mg／L；SS一般在30mg／L以下，最低6.55mg／L。二、工艺简介1、工艺过程图1　导流曝气生物过滤法污水处理工艺方框图导流曝气生物过滤法清水池预处理池污泥池脱水机房58n预处理池主要由格栅池、调节池、厌氧池或厌氧池三部分组成。其功能是降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指标（预处理选用厌氧池或厌氧池视水质而定）。2、构造形式导流曝气生物过滤法的单元构造为U型双锥、三区、三级、三相导流、沉降分离和无泵污泥回流反应器。由内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区也称（一区）、锥底即导流沉降分离无泵污泥回流区也称（二区）和外锥即上向流曝气生物过滤区也称（三区）。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）设有滤料，在导流沉降分离无泵污泥回流区（二区）内装有导沉板和排泥管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）、和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区），与锥底即导流沉降分离无泵污泥排泥区（二区）之间，设有反冲洗空气管和水管，其结构详见图2导流曝气生物过滤法污水处理构筑示意图。图2导流曝气生物过滤法污水处理池构筑示意图三、工艺技术1、下向流对流接触氧化区预处理后的污水自上而下进入内锥，即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）内，通过滤料空隙间曲折下行，空气是自下而上，通过滤料空隙间58n曲折上升，在对流接触氧化的过程中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、下向流曝气生物滤池法、人工快滤法、生物膜法、给水快滤法等五者的设计手法。继而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥、及下向流对流接触生物过滤区（一区）内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一级处理过程。2、沉降分离无泵污泥回流区通过内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）处理后的污水，在重力作用下继续下行，进入导流沉降无泵污泥回流区（二区）内，在导流板的作用，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，并在上部的水压作用下，压入锥底排泥管，排入污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液都通过回流槽回流到污水处理池前端，进入厌氧池或厌氧池进行反硝化处理，干化污泥外运处理。污水在导流沉降无泵污泥回流区沉降排泥后分离出来的水，在导流板的作用下进入外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）继续处理。导流沉降无泵污泥回流区借鉴沉降分离法、无泵污泥回流法二者的设计手法，继而实现泥水分离，分离出来的污泥外排并回流，分离出来的污水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，从而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的沉降分离无泵污泥回流区（二区）内，综合完成第二级处理过程。3、上向流曝气生物过滤区导流沉降分离出来的水在导流板的作用下进入到外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区），与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、上向流曝气生物滤池法、生物膜法、人工快滤法、给水快滤法五者的设计手法，继而使污水在上向流曝气生物过滤区这个基本单元内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第三级处理。污水在外锥，即上向流曝气生物过滤区（三58n区）的处理过程中、也要产生一定的污泥，产生的污泥同样借助于重力作用，使重于水的污泥通过导流板间隙，也同样下沉于底部的导流沉降无泵污泥回流区，还同样通过上部水的压力，将污泥压入锥底的排泥管，排入污泥槽，流至干化池。在这里不难看出，污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中，综合实现了二次曝气，而共用一个沉淀区的综合作用，因此导流曝气生物过滤法污水处理还具备两曝两沉的污水处理工艺特征。污泥流至干化池后，上清液和污泥干化过程中外排的废液通过回流槽，回流到污水处理池前端，进入厌氧池或厌氧池反硝化处理。污泥消毒干化后外运处理。4、气、水、泥运行线路4.1、曝气过程曝气（内锥即下向流对流接触气化区）→不曝气（导流沉降无泵污泥回流区）→曝气（上向流曝气生物过滤区）4.2、污水处理过程下向流（内锥即下向流接触氧化区）→下向流（沉降分离无泵污泥回流区）→上向流（上向流曝气生物过滤区）→消毒→排放或回用4.3、气、水混合运行过程水下行↓气上行↑，气水对流接触（内锥即对流接触氧化区）→泥下行↓水上行↑，曝气混合液借重力下行进入导流沉降分离无泵回流区→水上行↑气下行↑（外锥即曝气生物过滤区）4.4、污泥流动过程污泥下沉（外锥即曝气生物过滤区）污泥下沉（内锥即对流接触氧化生物过滤区）厌氧池污泥沉降泥水分离无泵污泥外排58n4.5、硝化反硝化过程硝化（外锥即上向流对流接触氧化生物过滤区，该区也有反硝化功能）厌氧或水解（视水质而定）硝化（内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区，该区也有反硝化功能）详见原理图泥水分离（导流沉降无泵污泥回流区）污泥干化处理四、关键技术1、原理污水处理池由内锥即下向流对流接触氧化区和外锥即上向流曝气生物过滤区，以及下部导流沉降无泵污泥回流区三部分组成。在内锥即下向流生物接触氧化过滤区、和外锥即上向流曝气生物过滤区内，都设有滤料。在下部的导流沉降分离无泵污泥回流区内装有导流板和无泵污泥回流管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区、和外锥即上向流曝气生物过滤区，与下部的导流沉降分离无泵污泥自动回流区之间装有滤料，并在滤料下部设有滤池反冲洗空气管和水管。其污水流向为：污水自上而下进入内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，通过滤料空隙间曲折下行至导流沉降无泵污泥回流区，实现泥水分离，分离出来的污泥在不用泵的条件下，自动回流到污水池的前端，进入厌氧池或厌氧池反硝化处理。分离出来的水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，并同样通过滤料空隙曲折上升，污水在上升的处理过程中产生的污泥也在重力作用下，自动下沉于导流沉降分离区，通过无泵污泥排泥系统，回流到污水池前端进入厌氧池或厌氧池反硝化处理。空气的流向为：在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，空气是自下而上，在滤料空隙间曲折上升；在外锥即上向流曝气生物过滤区内，空气同样是自下而上，在滤料空隙间曲折上升。水与空气的流向分别为：在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，因污水是自上而下，而空气是自下而上，并且水和空气都是通过滤料空隙间曲折对流，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。另一方面，水与空气在外锥即上向流曝气生物过滤区内，因污水和空气都是自下而上的，水和空气在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。在内锥即下向流接触氧化生物过滤区和外锥即上向58n流曝气生物过滤区内的滤料上，由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化与硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物CODcr、BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐降低。在导流曝气生物过滤法污水处理池下部的自养型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分填料间的空隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物。因此，在导流曝气滤池中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼有过滤的作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。图4　　原理示意图在装置运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。导流曝气生物过滤装置以其贮存在清水池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到预处理设施。经导流曝气生物过滤池处理后的水，进入清水池暂存，随即即可达标排放。污水处理过程中产生污泥通过无泵污泥回流系统排至干化池，上清液和干化过程中产生的废液回流到处理池前端，进入厌氧池或厌氧池反硝化，污泥消毒干化后外运处理。58n图5导流曝气生物过滤法反冲工艺流程示意图反冲洗进水水解酸化池取样井清水池砂滤池导流曝气生物滤池调节池格栅池2、关键技术导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、无泵污泥回流法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准。3、工艺系统的适应范围3.1、农村生活污水、小区生活污水、小城镇生活污水、城镇污水的处理及回用，尤其是沿江、河、湖泊等水体周围对氮、磷有特殊要求的生活污水处理以及控制水体富营养化，包括：①农村、城市、村镇、住宅小区及开发区生活污水。②宾馆、饭店、疗养院、医院、学校、商场及办公楼生活污水。③车站、航空港、码头等污水。3.2、有机工业废水的处理及回用（与其它预处理设备配套可处理高浓度有机工业废水）。①亚麻废水处理；②印染废水处理；③酒精废水处理；④牛奶养殖场废水处理；⑤制糖废水处理；⑥啤酒废水处理；58n⑦肉联废水处理；⑧淀粉废水处理。⑨造纸废水处理；⑩制革废水处理；⑪制浆废水处理；⑫制药废水处理。3.3、有特殊要求的污水处理：①有脱氮除磷要求的废水处理。②要求深度处理的废水处理，不需增加三级处理设施，出水即可达到回用水标准。五、主要工艺参数序号构筑物名称工艺参数1格栅池格栅流速0.6m／s；进水渠宽0.6m，格栅间隙20mm；格条宽20mm；60°倾斜放置；格栅进行防腐处理。2调节池停留时间4hr3UASBBOD5去除70－85%；CODcr去除80－90%。4导流快速沉淀池下向流沉降区表面负荷4m3／m2·h，上向流斜淀区表面负荷8m3／m2·h，斜管孔径100mm，斜管长1m，斜管水质倾向60°，斜管垂直高度0.86m，上部水深0.7m，缓冲层高度1m。5导流曝气生物滤法处理池0℃＜水温≤50℃；BOD5负荷为2.0－5.5kg／（m3.d）；反冲洗周期1－7d；反冲洗强度为2－4L／（m2.s）；滤料轻质陶粒；平均密度1.05－1.1；平均粒径5－10mm；装填高度1.5－2.5m；7砂滤池砂滤层厚度2.5米；垫层0.3米；滤速取4.0米／小时；反冲强度10升／（米2.秒）；反冲时间5分钟。8清水池作为滤池反冲洗水储水池和保证计量设施的稳定运行。9污泥池地下下渗式，钢混结构六、工艺设计采用的技术规范和标准《城市污水再生利用　景观环境用水水质》　　　GB／T18921－2002《综合污染物排放标准》　　　　　　　　　　　GB8978-1996《室外排水设计规范》　　　　　　　　　　　　GBJ14－87-2004《建筑给水排水设计规范》　　　　　　　　　　GBJ15－8858n《建筑中水设计规范》　　　　　　　　　　　　GB50336－2002《给水排水工程结构设计规范》　　　　　　　　GBJ69－84《地表水环境质量标准》　　　　　　　　　　　GB3838－88《给水排水工程结构设计规范》　　　　　　　　GBJ69－84《工业与民用建筑抗震设计规范》　　　　　　　GBJ11－89《构筑物抗震设计规范》　　　　　　　　　　　GBJ50191－93《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》　TJ32－78《民用建筑电气设计规范》　　　　　　　　　　JGJ／-T16－92《继电保护和自动装置设计技术规程》　　　　　SDJ6－83《电力设备接地设计技术规程》　　　　　　　　SDJ8－83《给水排水管道工程施工及验收规范》　　　　　GB50268－97《给水排水构筑物施工及验收规范》　　　　　　GBJ141－90《机械设备安装工程施工及验收通用规范》　　　GB50231－98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236－82《工业自动化仪表工程施工及验收规范》　　　　GBJ93－86《电气装置施工及验收规范》　　　　　　　　　GBJ232－82国家及省、地区有关法规、规定及文件精神。58n第五章工艺设计一、污水处理系统设计1、工艺流程图生产废水定期清运格栅调节池加药装置导流快速沉淀系统鼓风机UASB导流曝气生物滤池污泥浓缩池砂滤池定期外运清水池达标排放图例污泥管线加药管线空气管线污水管线反冲洗管线58n2、系统设计2.1、格栅池主要功能：对水中的悬浮物，漂浮物和沉淀物实现有效的截留，确保潜污泵正常稳定地运行。设计流量：Qmax＝41.67m3／h＝0.01157m3／s；栅前水深h＝0.6m，过栅流速V＝0.6m／s，进水渠道渐宽部分的尺寸角采用α1＝20°，栅前渠道超高取h2＝0.6m，栅条间隙宽度b＝0.02m，栅条宽S＝0.02m，格栅安装倾角α＝60°。①②栅槽宽度B＝S（n－1）＋bn＝0.02（1－1）＋0.02×1＝0.02m由于计算出栅槽宽度偏小,栅槽宽度取0.6m。③进水渠道渐宽部分的长度L1，设进水渠宽B1＝0.65m，其渐宽部分尺寸角度α1＝20°（进水渠道内的流速为0.089m／s，小于V＝0.6m／s，符合要求）。④栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：⑤通过格栅的水头损失（h1），设栅条断面为锐边矩形断面B＝2.42，K＝3。⑥栅后总高度（H）：H＝h+h1+h2＝0.6＋0.119＋0.6＝1.319m⑦栅槽总长度L：58n因此格栅槽为L×B×H＝3.5×0.8×1.319m。有效容积：3.70m3。构筑物：由进水室、格栅渠道组成，地上式，砖混结构。在格栅进水室设置应急溢流管，当设备故障或其他非常原因，使进水室的污水超过最高设定水位时，污水通过应急溢流管超越排出，为方便检修，在格栅前设置圆形闸阀。格栅安装：安装角度60度；过栅损失：0.08m；过栅流速0.6m／s。设备选型：设计选用格栅及格网各1道，间距：5mm、0.5mm。2.2、调节池主要功能：调节污水水量、水峰和均衡水质，以削减高峰负荷，利于下一步后续处理，同时用污水提升泵将污水提升，满足污水处理构筑物高程布置。设计参数：Q＝41.67m3／h，水力停留时间HRT=4h；设计容积V=5.5×6.0×6.0=198.0m3；结构方式：钢混结构。主要设备及控制方式：潜水式无堵塞污水提升泵2台，型号：65QW50－10－4，一用一备，Q＝50m3／h，H＝10m，N＝4kw。WQ型系列潜水排污泵采用德国ABS公司先进的技术，特别适用于输送含有坚硬固体、纤维物的液体，以及特别脏、粘和滑的液体。在污水中工作不会堵塞，无需在泵上加装滤网，运行极其可靠。WQ系列可根据用户需要配备双导轨自动耦合安装系统，它给安装、维修带来极大方便，人可不必为此而进入污水坑。2.3、导流快速沉淀分流系统主要功能：通过投加混凝剂，促进污水中的微小悬浮固体凝聚成团，采用导流沉淀快速分流工艺，污水以下向流的方式，均匀的进入中间沉降区，并借助于流体下行的重力作用，使污泥以4倍于平流沉淀池的沉速，将污泥快速沉降到导流沉淀快速分流系统底部，在上部水的压力下，通过污泥外排系统，将污泥排至污泥干化池进行处理。污水在导流板的作用下，以上向流的方式，经过斜管沉淀区，以8倍于平流沉淀池的沉淀速度，使污泥在重力的作用下，同样快速沉降到导流沉淀快速分流系统底部，污泥同样经排泥系统流至污泥干化池进行处理。污水经导流沉淀快速分流系统处理后，去除其中大部分的悬浮固体及色度，清水流至导流曝气生物过滤系统，进行继续处理。设计参数：Q＝41.67m3／s58n竖沉区设计参数：设计表面水力负荷：4m3／m2·h；则A´1＝41.67／4＝10.4m2；斜沉区设计参数：设计表面水力负荷：8m3／m2·h；则A´2＝41.67／8＝5.2m2；A´=A´1＋A´2＝10.4＋5.2＝15.6m2；导流沉淀快速分流池表面积：3.0×6.0＝18.0m；设计斜管孔径100mm，斜管长1m，斜管水平倾角60度，斜管垂直调试0.86m，斜管上部水深0.7m，缓冲层高度1m；池内停留时间：t1＝2.56m／8m3／m2·h＝19.2min（2.56代表池深1＋0.7＋0.86）t2＝2.56m／4m3／m2·h＝38.4min无泵污泥回流区尺寸：L×B＝1.0×1.0m；泥斗倾角：45度；泥斗高：3m；导流沉淀快速分流池总高：0.7＋0.86＋1＋3＋0.05m＝5.61m；停留时间：HRT=2.5h；池体的设计尺寸：L×B×H＝3.0×6.0×6.0m；池体的设计容积：108m3；结构方式：钢混地上式；主要设备：污泥泵、斜管、吸泥管。2.4、UASB反应池主要功能：将大的不易降解的高分子有机物通过水解作用分解为小分子易降解有机物，然后小分子有机物再通过后续装置设备得到更进一步降解。采用升流式厌氧硝化工艺，废水均匀地进入厌氧池的底部，以向上流的运行方式通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床完成水解和酸化厌氧的全过程，在厌氧硝化去除悬浮物的同时，改善和提高原污水的可生化性，以利于后续处理。建议修建4座。设计参数：Q＝41.67m3／h，COD污泥容积负荷取2kgCOD／（m3／d），按沉淀部分去除COD40%计，则V＝QS／U＝250×（6.0-1.0）/2＝625m3即水力停留时间HRT=625/41.67=60h；取厌氧池的有效水深为5.5m；则单座池体设计尺寸为L×B×H=6.0×19.0×6.0=684m3；UASB反应池总设计容积为：2736m3结构方式：钢混结构。2.5、导流曝气生物过滤系统系统主要功能：导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流58n曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、聚磷排泥法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准。1)、内锥即下向流对流接触氧化区设计：主要功能：在内锥即下向流对流接触氧化区内装有粒径较小的滤料，滤料下设有水管和空气管。经格栅、调节池、厌氧池、导流快速沉降分离池预处理后的污水，自上而下进入内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区，通过滤料空隙间曲折下行，而空气是自下而上行，也在滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化池中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧的条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附，截留在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质将其同化，代谢降解，在碳氧化与硝化合并处理时，靠近内锥上口及进水口的滤层段内有机污染物浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物（CODcr）、BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐低，在内锥下部自养型细菌如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分滤料间的空隙，蓄积着大量的活性污泥中存在着微生物，因此在内锥可发生碳污染的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附截留等作用外，兼有过滤作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料间隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。继而使污水进入导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一个区域内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，较彻底的实现了污水的第一级处理。设置四座导流曝气进行处理。设计参数：Q＝41.67m3／h÷4=10.42m3／h。设计BOD5容积负荷2.0kg／m3·d，设计前段处理BOD5去除70%，即进水BOD5＝5000－5000×0.7＝1500mg／L；设计该部分去除率为65%，即出水BOD5＝1500－1500×0.65＝525mg／L；W填料＝Q(So-Se)／2.0kg／m3·d＝250×(1500－525)／2＝121.875m3；设计填料高度为2m，则A1＝121.875／2＝60.94m2；2）、外锥即上向流曝气生物过滤区设计：58n主要功能：在外锥即上向流对流接触氧化区内也装有粒径较小的滤料，滤料下也设有空气管和水管。经导流沉降无泵污泥回流区沉淀分离后的相对清水，在导流板的作用下进入外锥。经过缓冲区后进入滤层，与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料表面附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应，由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化与硝化合并处理时，靠近外锥下部进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物（CODcr）BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐降低。在外锥的上部的自养型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分填料间的空隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物。因此，在外锥中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼有过滤的作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除，继而使污水在导流曝气生物过滤法的第三个区域外锥即上向流曝气生物过滤区内，较彻底实现了污水的第三级处理。设计参数：Q＝10.42m3／h设计BOD5容积负荷1.0kg／m3·d；即进水BOD5=525mg／L；设计该部分去除率为95%，即出水BOD5=525－525×0.95=26.25mg／L；W填料=Q(So-Se)／1.0kg／m3·d=250(525-26.25)／1.0=124.6875m3；设计填料高度为2m，则A2=124.6875／2=62.34m2。3)、导流沉降无泵污泥回流区设计：导流沉降无泵污泥回流区有三大作用：①把自上而下，通过内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区处理后的污水，在重力作用下导入沉降无泵污泥回流区，通过导流板的作用，并借助流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底。②借助于上部的水压作用，压入锥底排泥管，排至污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液，都通过回流槽，回流到污水处理池前端，进入厌氧池或厌氧池反硝化处理，干化污泥外运处理。③将导流沉降无泵污泥回流区分离出来的水，通过导流板的作用，导入外锥即上向流曝气生物过滤区继续处理。设计参数：Q＝10.42m3／s58n竖沉区设计参数：设计表面水力负荷：4m3／m2·h；则A´1＝10.42／4＝2.605m2；斜沉区设计参数：设计表面水力负荷：8m3／m2·h；则A´2＝10.42／8＝1.3025m2；A´=A´1＋A´2＝2.605＋1.3025＝3.9m2；设计斜管孔径100mm，斜管长1m，斜管水平倾角60度，斜管垂直调试0.86m，斜管上部水深0.7m，缓冲层高度1m；池内停留时间：t1＝2.56m／8m3／m2·h＝19.2min（2.56代表池深1＋0.7＋0.86）t2＝2.56m／4m3／m2·h＝38.4min总停留时间：t=19.2＋38.4=57.6min底部四周45°锥底，锥底高度：0.5m；导流沉降无泵污泥回流区与上部的内锥下向流对流接触氧化区和外锥上向流曝气生物过滤区系上下结构，因此为构造的需要，设计尺寸调整与上部面积等同。4)、导流曝气生物过滤法污水处理池池体设计A=A1+A2=60.94+62.34=123.28m2，设计135m2，4座，滤池顶部水深0.5m，滤料2m，缓冲层0.5m，导流沉降无泵污泥外排回流区（二区）高2.5m，超高0.3m，池总高6.0m；单座设计尺寸：L×B×H＝15.0×9.0×6.0m；单座设计容积：810.0m3；总设计容积：3240m3；结构方式：钢混地上式。5)、需氧量设计计算①内锥即下向流对流接触氧化区需氧量计算：O2=a’Q(So-Se)＋b’XvVa’活性污泥微生物每降解1kgBOD5所需氧量，以kg计。b’每kg污泥自身氧化的需氧量，以kg计。Xv，单位曝气池容积MLVSS量，以kg／m3计。a’=0.9；Q=1000m3／d，So＝1500m/L，Se=525mg／L,b’=0.42mg／m2·h=10.08mg／m2·d；填料体积：503.52m3，比表面积：200m2／m3；V=503.52×200=100704m2；生物膜每日内源口吸需氧量：100704×10.08=1015096mg／d=1.015kg／d；需氧量O2=0.9×1000×(1500－525)／1000＋1.015=878.515kg／d；实际供氧量：R=O2×（1.33∽1.61）=878.515×1.47=1291.417kg／d；所需空气量：G=R×100／(0.3×Ea)；58nEa：氧利用率采用微孔曝气头，取30%，则G=1291.417／（0.3×0.3）=14349.078m3／d；②外锥即上向流曝气生物过滤区需氧量的计算降解BOD5实际需氧量：OR=0.82×(△BOD5／BOD5)＋0.32×(Xo／BOD5)△BOD5：外锥即上向流曝气生物过滤区单位时间内去除可溶性BOD5mg／L；BOD5：外锥即上向流曝气生物过滤区内单位时间进入BOD5mg／L；Xo：外锥即上向流曝气生物过滤区单位时间内进入SSmg／L；经前段处理SS去除率80%，即曝气生物过滤区单位时间内进入SS（mg/L）量为Xo=2500-2500×80%=500mg/L。设K20=0.3，θ=1.035，VSS／SS=0.7，进水溶解性BOD5/进水BOD5=0.5；冬季10℃的反应常数：K10=K20θt-20=0.3×1.03510-20=0.21；出水SS的BOD5量：SSS=VSS／SS×Xe×1.42×(1－e－k·5)=0.7×20×1.42×(1-e-0.21×5)=12.9mg／L；出水溶解性BOD5的量：Se=20－12.9=7.1mg／L；去除溶解性BOD5的量：△BOD5=0.5×525－7.1=255.4mg／L；夏季28℃的生化反应常数：K28=K20Өt－20=0.3×1.03528－20=0.40出水SS的BOD5量：SSS=VSS／SS×Xe×1.42×(1－e－k·5)=0.7×20×1.42×(1-e-0.4×5)=17.2mg／L；出水溶解性BOD5的量：Se=20－17.2=2.8mg／L；去除溶解性BOD5的量：△BOD5=0.5×525－28=234.5mg／L；实际需氧量：冬季单位需氧量：OR=0.82×（0.2554／0.525）＋0.32×(0.2554／0.525)=0.42kgO2／kgBOD5；实际需氧量AOR=1.4×OR×Se×Q=1.4×0.42×0.525×1000=310kgO2／d=12.92kgO2／h夏季单位需氧量：OR=0.82×(0.2345／0.525)＋0.32×(0.5／0.525)=0.43kgO2／kgBOD5；实际需氧量：AOR=1.4×OR×Se×Q=1.4×0.43×0.525×1000=314.94kgO2／d=13.12kgO2／h标准需氧量换算：SOR=AOR×Cs／［a(βрCsm-Co)×1.024T-20］58nSOR：标准需氧量kgO2／hCs：标准条件下，清水中饱和溶解氧9.2mg／La：混合液中氧转移系数(KLa)与清水中Kla之比，一般0.8-0.85β：混合液饱和溶解氧与清水饱和溶解氧之比，一般0.9-0.87P：大气压修正系数Csm：曝气装置在水下深度至水面平均溶解氧mg／LCo：混合液剩余溶解氧值mg／LT：混合液温度Csm=Ct(Ot／42＋Pb／2.026×105)Ct：t温度时，清水饱和溶解氧mg／LOt：滤池中溢出气体含氧量Pb：曝气装置处绝对压力Ot=21(1-Ea)×100／［79+21×(1-Ea)］混合液中剩余溶解氧Co：3mg／L；a：0.8，β：0.9，p=1.0；Pb=1×105＋9.8×103×hH20=1.44×105Ot=21×(1-0.3)×100／［79＋21×(1-0.3)］=15.7%冬季：Csm=Ct(Ot／42＋Pb／2.026＋105)=11.3×(15.7／42＋1.44×105／2.026×105)=12.256mg／LSOR=AOR×Cs／［a(βрCsm-Co)×1.024T-20］=12.92×9.2／[0.8×(0.9×1.0×12.256-3.0)×1.02410-20]=23.45kgO2／h夏季：CSM=Ct(ot／42＋Pb／2.026＋105)=7.9×(15.6／42＋1.44×105／2.026×105)=8.55mg／LSOR=13.12×9.2／[0.8×(0.9×1.0×8.55-3.0)×1.02428-20]=26.59kgO2／h需氧量选最大值26.59kgO2／h，Gs=SOR／0.3×Ea=26.59／0.09=295.47m3／h③硝化需氧量AOR=4.57×Q×(No-Ne)／1000=4.57×(100－5)×1000／1000=434.15kgO2／d=18.09kgO2／h58n④外锥总需氧量：26.59＋18.09=44.68kgO2／hGs=44.68／0.3×Ea=496.466m3／h=11915.184m3／d⑤导流曝气生物过滤池总需氧量：14348.55＋11915.184＝26263.7m3／d=18.24m3／min，6)、鼓风机压力：鼓风机压力：50kpa。7)、设备选型设计鼓风机4台，三用一备，型号HC－125A，风量Q=6.58m3／min，风压50Kpa，电机功率7.5Kw。风机选用著名的日本独资企业江苏百事德HC－125A型低噪音回转式风机，风量Q=6.58m3／min，风压50Kpa，电机功率7.5Kw，进出口配消音器和减震装置。该风机技术采用日本最大的回转式风机制造商TOHIN整机技术和部件生产，是目前国内噪音最低的节能性高效风机，该风机在汽缸和叶轮制作中采用独特的加工工艺和优质材料，不仅极大地降低风机噪音（风机运转时噪音低于50分贝），而且大大提高了风机的工作性能和耐久性。该风机还具有体积小、风量大、耗电省、运转平稳、抗负荷变化和风量稳定的特点，尤其适用于污水处理生物曝气池中负荷变化大的场合。该设备由于低转速（390r.p.m）运行，设备磨损小，使用寿命长，故障率极低。2.6、清水反冲洗系统内锥和外锥在运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落在生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。导流曝气生物过滤装置以其贮存在清水池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到预处理设施。反冲洗水头：10m反冲洗泵：ISG80-100(I)，流量：130m3／h，扬程：11m，电机功率：5.5kw2.7、砂滤系统作用是进一步去除污水中的杂质，使后续快渗系统能够稳定运行。滤池采用上向流；反冲强度10L／（m2·s）；反冲时间5分钟。砂滤层厚度取2.5m，垫层0.3m；滤料：体积：V1=6m×4.0m×2.5m=60.0m3垫层：体积：V2=6m×4.0m×0.3m=7.2m3设计尺寸：L×B×H＝6.0×4.0×3.0m；58n结构方式：钢混地上式结构。2.8、清水池水力停留时间30min；冲洗总时间10min。反冲洗气泵与前面曝气鼓风机合用，不再另设鼓风机。设计尺寸：L×B×H＝6.0×4.0×3.0m；设计容积：72m3结构方式：钢混地上式结构。2.9、污泥池外排污泥流到干化池后，上清液回流到污水池前端继续处理，污泥干化后外运处理，设计尺寸：L×B×H＝6.0×4.0×4.0m。2.10、废气处理污水处理过程中要产生一定的异味，如不加以排除，溢出后势必影响周围环境。故应考虑废气的集中处理后进行有组织排放。从长期管理要求出发，建议采用高空排放方案。2．11、自动控制(1)系统组成自动控制系统由二台PLC工业控制机（可编程控制器）为核心，集中控制系统为辅组成，控制整个污水处理系统所有的输入/输出开关量，起动或停止动力设备、执行机构，检测工业系统的各种状态参数等。（2）工业PLC机控制系统工业PLC控制机负责整个污水处理站动力设备的输入/输出开关量，由PLC机，主控台等组成。可根据工艺要求通过主控制台的开关按钮发出各种控制指令，自动控制系统方框图见下图：58n格栅机提升泵厌氧池导流曝气生物过滤法污水处理系统导流快速沉淀系统砂滤反冲系统中水回用提升系统主控台PLC控制器调节池液位高位低位溶解氧测试上位机控制模式如下框图。现场控制室模拟量异地监视上位机监控控制输入数据处理报表打印PLC控制器2PLC控制器1PLC编程A/DI/O模块D/AI/O模块变送器传感器离散量变频器中间继电器电动执行机构远程访问运行参数修改上位机通讯PLC底层程序2.12、污水处理综合房新建污水处理房两间，砖混地上式结构，占地面积分别为：L×B×H=4×3×3m、L×B×H=3×3×3m，房间内分别放置设备水泵机组、风机、加药装置等。2.13、配电间设置配电间一座，占地面积为L×B×H=4×3×3m。2.14、噪声污水处理综合房采用吸音及隔音措施，同时对风机进行减震，安装隔声罩、出口安消声器。2.15、管道防腐设计58n场内埋地钢管：均采用环氧煤沥青防腐，其处理等级按加强防腐即底漆一道，面漆四道，涂层间缠绕玻璃布3层，每次厚度0.8mm。当施工温度在10℃以上时采用常温快干固化剂，在气温近于0℃时，采用低温快干固化剂。室内外明设管道防腐：在管道表面清锈后，先刷底漆（冷底子油2道），再刷面漆2道，面漆颜色按给水、污水、气、冲洗管等工种不同，以颜色区分。本工程建议：给水：蓝色；污水：绿色；气：黄色；冲洗管：红色，其余管道颜色现场另行商定。设备防腐：主要为水泵电机、鼓风机等，参照室内明设管道做法。中钢管及钢构件防腐：采用氯磺化聚乙烯2道防腐。二、主要建构筑物占地面积汇总表序号构筑物名称容积或建筑面积结构单位数量占地面积(m2)1格栅池L×B×H=3.5×0.8×1.319砖混座12.82调节池L×B×H=5.5×6×6钢混座1333导流快速沉淀分流系统L×B×H=3×6×6钢混座1184厌氧池L×B×H=6×19×6钢混座44565导流曝气生物过滤系统L×B×H=7×15×6钢混座44206砂滤池L×B×H=6×4×3钢混座1(与砂滤池上下结构)7清水池L×B×H=6×4×3钢混座1208污泥池L×B×H=6×4×3钢混座189设备间L×B×H=4×3×3砖混间112.010加药间L×B×H=3×3×3砖混间19.011配电间L×B×H=4×3×3砖混间112.012合计990.8三、导流曝气工艺主要设备汇总表序号设备名称型号　规格　技术参数单位数量功率kw材质产地备注一格栅池1格栅B=0.6m，n=5mm道1PVC自产2格网B=0.6m，n=0.5mm道1不锈钢自产58n二导流快速沉淀分流池1加药装置OD50套20.37碳化钨合金台湾2排泥系统非标套1ABS自产3反冲槽排反冲废水套1A3自产4集水槽集沉淀水套1A3自产三调节池1潜污泵65WQ50-10-4台24碳化钨合金中美合资一备一用四UASB反应池1UASB反应系统非标制作套2五导流曝气生物过滤系统1低噪声回转式鼓风机HC－125A，Q＝6.58m3／min,N＝7.5KW,与DB生物过滤系统配套配隔声罩,出口消声器,出口安全阀,柔性接头,止回阀套47.5铸钢日本独资三用一备2填料M38403调节阀标准件批1铸钢上海4导流曝气布水管Ф300批4PVC浙江5导流曝气池布气管Ф150批4PVC浙江6集水槽集滤后水套4A3自产7反冲槽排反冲废水套4A3自产8电线电缆三相四线批1铜芯线河北六砂滤系统1导流管PVC制作批1PVC2石英砂0.5-1.5m3600.5-1.5河北3垫层m37.2七清水反冲池1反冲泵ISG80-100(I)，Q=130m3／h，H=11m，N=5.5kw台13碳化硅合金上海八压滤机1自动保压压滤机XY10/630-U台11.5铸铁浙江九控制系统1全自动控制操作台采用日本三菱PLC控制连锁系统台1A3日本电器58n，全自动智能化运行，实现无人职守四、电耗统计汇总表序号设备名称规格　　型号功率（KW）数量运转方式运行时间（h）年耗电（KWh）1潜污泵（提升）65WQ50-10-442一用一备24962鼓风机HC－125A7.54三备一用245403反冲洗泵ISG80-100(I)5.51运行10分钟10分钟0.924加药装置OD500.372运行24h2417.765污泥泵ZW25-8-152.21日运行0.5h0.51.16污泥压滤机XY10/630-U1.51日运行4h467全自动控制操作台日本三菱PLC控制连锁系统11运行24h24248备用电源31日运行8h8249合　　　计709.78五、工程建设费用投资概算1、主体工程设备造价概算序号项目内容数量单位结构／型号单价（万元）总价（万元）备注1格栅池3.69m3钢混0.0350.13本报价不含土地使用及管网投资等费用，具体工程投资待施工图完成后以当地土建施工费用为准2调节池198m3钢混0.0356.933导流快速沉淀分流系统108m3钢混0.0353.784UASB反应池2736m3钢混0.03595.765导流曝气生物过滤系统2520m3钢混0.03588.26砂滤池72m3钢混0.0352.527清水池72m3钢混0.0352.528污泥池96m3钢混0.0353.3658n9设备间12M2钢混0.050.610加药间9M2砖混0.050.4511配电间12M2砖混0.050.612合　　　计204.852、配套设备造价概算序号设备名称型号　规格　技术参数单位数量单价（万元）合计（万元）一格栅池1格栅BH-300道18.808.802人工格网B=0.6m，n=0.5mm道10.350.35二导流快速沉淀分流池1加药装置OD50套21.83.62排泥系统非标套11.21.23反冲槽排反冲废水套11.21.24集水槽集沉淀水套11.21.2三调节池1潜污泵65WQ50-10-4台20.851.70四UASB反应池1UASB反应系统非标制作套26.613.2五导流曝气生物过滤系统1低噪声回转式鼓风机HC－125A，Q＝6.58m3／min,N＝7.5KW,与DB生物过滤系统配套配隔声罩,出口消声器,出口安全阀,柔性接头,止回阀套42.610.42填料立体弹性填料M38400.01411.763调节阀标准件批11.41.44导流曝气布水管Ф300批41.24.85导流曝气池布气管Ф150批40.62.46集水槽集滤后水套40.83.27反冲槽排反冲废水套40.83.28电线电缆三相四线批11.51.5六砂滤系统1导流管PVC制作批12.22.258n2石英砂0.5-1.5m3600.021.23垫层m37.20.050.36七清水反冲池1反冲泵ISG80-100(I)，Q=130m3／h，H=11m，N=5.5kw台10.850.85八污泥压滤机1自动保压板框压滤机XY10/630-U台112.512.5九控制系统1全自动控制操作台采用日本三菱PLC控制连锁系统，全自动智能化运行，实现无人职守台124.524.5十计量设备1流量计MAG2000套20.81.6十一共计113.323、工程总造价概算序号费用名称价格（万元）一土建造价204.85二设备造价113.32三工程直接费一＋二318.17四1设计费（一）×2%4.102安装调试费（二）×2%2.273运输费3.60五税金（三＋四）×3.41%11.19六工程总造价339.33（本报价不含土地使用及管网投资等费用）六、运行费用计算分析1、电费耗电(kwh)电费单价(元)电费(元)水量（T）吨水运行用电费（元）709.780.55390.3793500.3958n2、药剂费按每吨水投加PAC100ppm计，每吨PAC价格2000元计，则吨水药剂费为：0.2元。3、人工费建议污水站定员4人，定期对污水站进行巡视，按每人每月1000元计，则吨水人工费为：4*1000/30/1000=0.13元。4、吨水运行总费用运行费用=电费＋药剂费＋人工费＝0.39＋0.2＋0.13＝0.72元/吨水。5、年运行费用污水站的年运行费用为：0.72*1000*365=262800元=26.28万。58n第六章总体设计一、概况本方案涉及的污水处理工程系新建项目；导流曝气生物过滤法工艺技术处理后的水质达到排放标准；污水处理采用地上或半地上式建设，有利于防灾、防洪和管理，以及污泥外排与回流。二、总体布置1)、污水处理池周围除通道外全部做绿化。2)、设备房建于导曝池附近。三、污水处理总平面布置本着满足工艺流程顺畅，合理紧凑布局，使运行便捷，节省工程投资的原则进行总图布置。全厂分为场前区与污水处理区。场前区：根据用户实地情况，利用现有污水房等作房前。污水处理区：按工艺流程与污水管进站方向，将格栅间、导流快速沉淀池、导流曝气生物过滤法污水处理池、砂滤清水池、消毒池成串联布置，污泥池、脱水间靠近沉淀池布置。四、竖向设计及道路布置竖向设计：格栅池、调节池按地下布置，厌氧池、导流快速沉淀池、导流曝气生物过滤法污水处理池、砂滤池、清水池等均地上，污水处理周围自然地平，地上种植花草。场地排水：道路中心按2%横坡坡向路面两侧雨水口，在适宜位置作排水沟（沟底纵坡5%），室外场地按3‰～5‰坡度坡向排水沟或雨水口，最后汇入雨水井，由雨水管将雨水排出，流入管道。58n五、绿化布置为美化城市景观，在污水处理站周围种植适宜的奇花异草，在绿化用地上可作绿篱、花草的高低错落造型，使立面窨造型丰富，变化多彩，使花园中四季有花，花必鲜艳。六、消防污水处理站的消防通道加固设计，并畅通无阻。按生产的火灾危险分属戊类生产，中控屋属丙类生产，房屋结构为砖混或框架结构，总图布置均满足建筑防火间距要求，站内距用户消防设施远时，设地上式消防栓进行防火保护，确保安全生产。七、运输设备污泥干化后存放在储存间，定时外运。八、维修设备间内存放部分常用维修工具，以便于平时简单的维修使用。九、建筑、结构设计1、设计依据《民用建筑隔声设计规范》　　　　　　　　GBJ111－88《屋面工程技术规范》　　　　　　　　　　GB50207－94《建筑内部装饰设计防火规范》　　　　　　GB50222－95《工程建设标准强制性条文》　　　　　　　房屋建筑部份《工程建设标准强制性条文》　　　　　　　城乡规划部份《工程建设标准强制性条文》　　　　　　　城市建设部份《房屋建筑制图统一标准》　　　　　　　　GB／T50001－2001《总图制图标准》　　　　　　　　　　　　GB／T50103－2001《建筑制图标准》　　　　　　　　　　　　GB／T50104－2001《建筑抗震设防分类标准》　　　　　　　　GB50223－9558n《建筑灭火器放置设计规范》（1997修订版）GBJ140－90《建筑地面设计规范》　　　　　　　　　　GB50037－96《建筑物防雷设计规范》（2000年版）　　　GB50057－94《地下工程防水技术规范》　　　　　　　　GB50108－2001《民用建筑设计通则》　　　　　　　　　　JGJ37－87《办公室建筑设计规范》　　　　　　　　　JGJ67－89《城市道路设计规范》　　　　　　　　　　CJJ37－90《标准图西南地区建筑标准设计运用图》（CJ112－821）合订本《建筑防腐蚀构造》　　　　　　　　　　　98J333《楼梯建筑构造》　　　　　　　　　　　　99SJ403《屋面检修钢梯》　　　　　　　　　　　　89J432《作业台钢梯及拦杆》　　　　　　　　　　87J432《钢梯》　　　　　　　　　　　　　　　　86J435《推拉钢门》　　　　　　　　　　　　　　96J645《变压器钢门窗》　　　　　　　　　　　　94J652常用硬聚氯乙烯（VPVC）塑料门窗西南　　J604.704《建筑结构荷载规范》　　　　　　　　　　GB50009－2001《砌体结构设计规范》　　　　　　　　　　GB500B－2001《砼结构设计规范》　　　　　　　　　　　GB50010－2002《建筑地基基础设计规范》　　　　　　　　GB50007－2001《建筑抗震设计规范》　　　　　　　　　　GB50011－2001《房屋建筑制图统一标准》　　　　　　　　GB／T50001－2001《屋面工程技术规范》　　　　　　　　　　GB50207－94《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》　GB50067－97各专业提供的工艺设计图。本工程抗震设计烈度为7度。2、建筑设计本污水处理站工程属于V类，建筑美学方面，在满足实用、经济的前提下，考虑绿化美观。绿化设计与各类建筑物和构筑物达到和谐一致，绿化设计简洁、朴实、明快，具有环境保护意识的建筑环境。58n建筑使用年限50年，耐火等级二级。建筑标准：建筑设计标准以污水站安全生产、操作为准则，按《工程建设强制性条例》以及环境保护，职业安全规定来设计。建筑装修：除防噪音、防腐蚀的特殊建筑材料外，一般均用普通装修材料。2.1、建筑主要统一措施建筑装修及其材料的选用，按其使用部位和功能、耐潮性来划分，分别采用不燃性A级及难燃性材料B1级。绿化：绿化标准较高，覆盖率根据本设计98%确定。要求四季有景：以草坪为主配以乡土树林花卉。要求污水处理站竣工之时，相应绿化风景。道路：厂内道路为砼路面，运输和消防图纸设计时，根据实际情况一并考虑。2.2、建筑设备空调：仅在配电设计时将空调的用电负荷考虑在内，预留插座及位置。通风：在生产车间，以机械排自然进通风方式，换气次数4－10次／时。2.3、建筑防火：污水站内除放置消火栓外，还放置磷酸氨盐4kg8A手提干粉灭火器。2.4、建筑防雷：建（构）筑物设置安全可靠的防雷装置。2.5、环境保护和安全卫生：首先工艺在总体布置时及设备选型时考虑了环境保护及安全，建筑设计配合针对的进行防护设计。噪音控制：有噪音源的房间，采用吸音体及隔音措施防止噪音外溢。防腐蚀：在有腐蚀性的车间的地面、池子设计有氰凝为主体的防腐蚀措施。地面设有坡度，以利于冲洗。铁件和建筑构件采用热浸锌防腐。在各水池放置安全栏杆、防滑梯及救生设施等安全措施以保证维护人员安全生产。3、结构设计3.1、设计依据按照国家颁布的现行设计规范和技术标准及初步岩土工程勘察报告和有关各专业提供设计资料。3.2、地震烈度：抗震设防烈度为7度，场地中硬土，属II级场地。3.3、工程地质概况58n场地位置：甲方提供地形图纸，根据现场情况布置；工程地质条件：甲方提供地质资料或其它基础后，乙方参照设计。4、构造要求钢筋砼结构的最大裂缝宽度对池体构筑物：Wmax≤0.25mm，对建筑构筑物：Wax≤0.30mm现浇钢筋砼构筑物的伸缩缝间距，室内或土中当土基不大于30m时，露天构筑物不大于20m。5、采用材料混凝土：垫层C10，水池C30，抗渗等级S6，条基C15，其余C20；钢筋：直径＜12用I级钢（Φ），直径≥12用II级钢（Φ）；砌体：地面以下采用MU10机制砖、M10水泥砂等。地面以上采用MU10机制砖、M5混合砂等。6、主要建（构）筑物结构形式格栅槽、调节池、厌氧池、导流快速沉淀分流池、导流曝气生物过滤池、清水池、砂滤池、消毒池均为钢混地上式结构，根据工程地质详勘资料，各子项考虑抗浮。7、构筑物防腐、防渗措施土建部分容水池子均采用聚氨酯进行防水和防腐。钢梯、栏杆各刷防锈和石漆一道。8、地基基础和地基处理设计要求：一般构（建）筑物主要受力层范围内，天然地基持力层标准值不小于150Kpa。本工程场地：若上部软弱土层，埋芷较深厚未经处理不能作天然地基基础持力层。特别是粉细砂层，地震时为液化土，必须挖除，再作砂卵石分层夯实。或C10块石砼回填，密实处理方可满足。设计要求：在图纸设计时考虑其它建筑和基础以及地质报告。十、电控设计1、设计依据工艺、公用工程、土建、总图、自控等专业提供的有关电控设计资料及供电要求；有关电气设计的规程和规范；污水处理站提供的供电设计所需资料。2、设计范围58n电气部分设计范围包括污水处理站界区内的电控箱，配电系统，各车间用电设备的供电、控制、照明、建筑物防雷、接地及道路照明等(不包括高压部分设计)。3、控制方式中控室：采用日本三菱公司的PLC智能化控制系统，具有人机界面、触屏操作、程控运行、自动报警、智能转换、无需繁琐的操作，实现智能化管理。除中控室通过人机界面控制外，各工作设备地点设计手动控制。采用超声波液位控制系统发出信号，做到有污水时开机，无污水时自动关机，开机各系统自动进入工作状态，关机时各系统自动进入程序关闭状态。十、污水化验考虑一次性投资过大，本设计未考虑在线监测，污水监测送到当地有关部门监测。十一、管理及定员考虑本项目污水处理技术及自动化水平，在标准规定基础上进行了调整。全站定员2人。十二、节能及环境保护1、节能措施为了降低能耗，本设计采用新的工艺新技术并优化设计。具体措施如下：①采用污水处理新技术、新工艺、新方法导流曝气生物过滤法，合理选用设备，降低能耗；②构筑物布置紧凑，减少联络管（渠）水头损失。2、环境保护措施污水处理站充分进行绿化，营造良好的工作环境。水泵采用潜污泵、曝气鼓风机采用日本独资百事德回转式低噪音风机，其它噪音较大的机泵，均在功能房内作隔声处理，并设置相应的减震、消声措施，消除噪音对外部环境的污染。污水处理站的栅渣及脱水污泥及时消毒干化外运处置，避免日久产生臭气污染环境。58n十三、安全卫生和消防1、设计依据《中华人民共和国劳动法》，1995年1月1日《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月4日《中华人民共和国消防条例》，1984年5月13日《中华人民共和国消防条例实施细则》《建筑设计防火规范》GBJ16－87，国家及地方有关法律、法规、条例、规范等。2、劳动安全、卫生防范措施①污水处理站的设计必须按照国家有关法律、条例、规范进行，保证各项设计合理符合劳动、安全卫生规范；②污水处理站操作人员、管理人员应进行必要的安全教育、培训，制订必要的操作规程和管理制度，同时还必须考虑以下的劳动保护及安全措施；③各处理构筑物走道及临空设施均应设置保护栏杆、防滑梯、水池及配备求生设备；④根据污水站平面布置的实际情况，在站内适当地点设置冲洗、照明、通信及休息设施；⑤对于药品的使用及管理由专人负责，定期检查；⑥所有电器设备的安装、防护以及操作条件均按电器的有关安全规定设计、操作；⑦污水处理站的生产管理人员及操作人员宜定期进行身体检查，建立健康登记卡。3、消防污水处理站设计需按消防术消防条例及建筑设计防火规范《GBJ16－872001年版》有关条款执行。十四、存在问题及建议在初步设计过程中，尚缺乏部分资料，主要是：①地形、地质、水文资料；②上下水及地质资料；③管道埋设物（如给水管、煤气管、电力电缆、通讯电缆等）等资料详图；④污水管口的管径、高程等；⑤待上述资料完善后，在工程施工图设计时予以进一步完善；⑥建议进一步落实设计所需的资料及场地工程地质资料，并继续收集、完善施工图设计所需的其他基础资料。58n⑦充分听取、收集专家意见，及时修改未考虑到的设计方案，在工程图审查前修改进行完善。十五、施工进度计划本工程施工进度暂定为天项目102030405060708090100110120施工图纸设计技术交底施工准备土建施工土建主体验收设备安装运行调试工程验收注：施工图纸出来后，具体编制施工组织设计和施工方案，采用平行流水、交叉作业，在厂方要求的工期内完成。58n第七章与常规工艺技术对比一、导流曝气生物过滤法工艺技术主要特征1、技术前瞻性导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、聚磷排泥法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、一曝一沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，因此技术前瞻性。2、工艺创新性导流曝气生物过滤法采用U型双锥结构，巧妙地将污水处理分为下向流对流接触氧化区、导流沉降无泵污泥回流区、上向流曝气生物过滤区三个污水处理区域，实现了两曝两沉和无泵污泥外排的工艺结构，具备下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池接触法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分流法、给水快滤法、聚磷排泥法的处理工艺技术特征，在导流曝气生物过滤法污水处理池内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流的全过程，是典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流、脱氮除磷反应器，因此工艺创新性。3、工程投资经济性导流曝气生物过滤法的BOD5容积负荷大，几乎是常规二级生物处理的5～10倍，所以它的池容积和占地面积较常规二级生物处理工艺要小得多。同时，在导流曝气生物过滤法污水处理池中，具有上下结构的沉降无泵污泥外排回流区，因此无需二次沉淀池，大大节省了占地面积和土建费用。污水处理厂采用导流曝气生物过滤法工艺的总占地面积只有氧化沟工艺的1／3。装置内高比表面积和粗糙多孔的粒状生物填料，使其可能积聚多达10～15g／L的微生物量，高浓度的微生物量将使得导流曝气生物过滤法技术的容积负荷大为提高，减少池容积及占地面积，此对拟建的污水处理设施具有重要意义。由于导流曝气生物过滤法技术对污水中悬浮物的生物截留作用，使出水中的SS很少，完全达到国家所要求的排放标准，故滤池后面不需设置二沉池，因此工程投资经济性。58n4、处理效果稳定性处理系统的出水水质好，是由于整个系统中存在着较高浓度的微生物，生化反应速率高，并可通过控制供气量使装置中存在好氧和缺氧环境，使得该装置组合可实现硝化、反硝化。同时，由于高浓度的微生物以生物膜的形式固定在粒状滤料的表面，无污泥膨胀之虑，不会因滤池受水力负荷的冲击而造成微生物流失，因此，导流曝气生物过滤法技术对水力负荷及有机负荷都具有较强的抗冲击能力。即使污水是减少一半以下或停水后再启用，只需很短的时间内就能正常运行，因此处理效果稳定性。5、处理流程简化性由于导流曝气生物过滤法技术的生物和物理综合截留作用，处理后水中的SS很少，故不需设置二沉池，加上系统中具有沉降污泥无泵回流系统，因此无需污泥回流泵房，使处理流程得以简化，进一步节省占地面积，因此处理流程简化性。6、投资和运转费用经济性由于导流曝气生物过滤装置法工艺流程短、池容小和占地省，使工程费用大大低于常规二级生物处理工艺。同时，采用装置专用曝气系统并利用粒状滤料对气泡的切割及阻挡作用，使得气泡在滤层中进一步被细碎，强化气、液传质效应，增加滤层内的微生物与空气的接触面积和时间，导致滤池总体充氧效率大为提高，氧的利用率达30%以上，从而节省能耗，因此投资和运转费用经济性。7、操作管理简单性由于相关工业技术的发展，一些先进的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器、PLC中央程控系统及微电脑等产品的出现，使得DB导流曝气生物过滤系统运行管理自动化得以顺利实现，其运行管理变得简单易行。一般来说，导流曝气生物过滤法系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过PLC控制系统方便地调整曝气时间的长短，控制风机的供氧量，易于优化运行，特别是对各大、中、小污水处理厂更显突出，因此操作管理简单性。8、脱氮除磷典型性8.1、导流曝气生物过滤法脱氮除磷基本原理导流曝气生物过滤法的脱氮原理是在将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氨气，从而达到从废水中脱氮的目的。58n导流曝气生物过滤法除磷的原理是在厌氧条件下，聚磷菌将其细胞内的有机磷转化为无机态磷，并加以释放，利用此过程中产生的能量摄取废水的溶解、溶解性有机物质的合成PHB，从而在好氧的条件下，聚磷菌则将PHB降解以提供其从废水中摄取磷所需的能量，从而完成聚磷的作用。8.2、导流曝气生物过滤法的除磷基于导流曝气生物过滤法的上述原理，结合导流曝气生物过滤法污水处理工艺，在导流曝气生物过滤法污水处理单元的前面设有厌氧池、缺氧池二段，加上导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥，即下向流对流接触氧化生物过滤区和外锥即上向流曝气生物过滤，这两个好氧段后形成了较为完整的厌氧、缺氧、好氧三段脱氮除磷工艺。与此同时，在导流曝气生物过滤法的内锥及下向流接触氧化生物过滤区中有硝化和反硝化作用（见原理图），因此较其它通用污水处理技术更有除磷的技术优势。特别是积水在内锥和外锥的曝气条件下，聚磷后和污泥一道下沉于无泵污泥回流区底部，并在上部水下作用下，含有高浓度磷的污泥通过无泵污泥排泥管排出池外，流入污泥干化池，无与伦比污泥中80～90%的磷夹带在干化污泥中被外运处理，从而被去除，其它部分磷随干化池中的上清液和污泥干化过程中的废液回流到污水处理池前端，进入厌氧池进行释放，达到反硝化。在重力的条件下回流到下部的导流沉降无泵污泥回流区，在缺氧的条件下满足反硝化的运行条件，从而完成脱氮作用，同时将通过上部的压力作用将沉降分离无泵污泥回流区污泥压入，并通过回流管流经污泥干化池，上清液和污泥干化过程中产生的废液又回流到无氧池中，以满足聚磷菌对磷的释放。再进一步在好氧段①和好氧段②聚磷菌过量摄取磷，从而达到从水中去除磷的目的。8.3、脱氮除磷效果差的原因除磷的好坏取决于聚磷菌在厌氧段能否将磷彻底释放和排泥的好坏，如果厌氧段不能彻底释放磷，工艺系统中无法很好地排泥，除磷效果是不好的。例如A2／O工艺是前些年较为典型的脱氮除磷工艺，但是尽管如此，除磷效果还是不尽人意，其原因是：①由于混合液中的NO2-N、NO3-N在二沉池中反硝化，使N2附着在污泥表面上而上浮，造成二沉池表面负荷较低，停留时间长，使二沉池的污泥沉降效果不理想。②由于无氧池依靠二沉池底泥造成无氧条件下的释放，但是在回流污泥中由于含有硝酸盐及亚硝酸盐，从而在无氧池中反硝化释放氮气，使无氧池不能形成很好的无氧条件，从而使得无氧段氧化还原电位偏高，聚磷菌对磷酸的释放不彻底，有机磷水解不充分，除磷效果不理想。为了在工艺中避免上述问题，采取增大二沉池，增长停留时间，但带来的问题是表面负荷降低，不仅造成工程投资大，而且出水中SS高，除磷效果差，由于系统中污泥停留时间长，部分污泥硝化，排泥量少，除磷效果低。58n基本结构：导流曝气生物过滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3m，填料顶部装有挡板，防止悬浮填料的流失。挡板上均匀安装有出水滤头。挡板上部空间作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定，在导流曝气生物过滤法的下部设有沉降分离无泵污泥回流区，将内锥即下向流对流接触氧化区曝气后的水在重力和导流板的作用下沉于底部，并通过排泥管外排，有较好的排泥作用，加上导曝前有预处理的厌氧段和好氧段，能较好的释放磷，因此导流曝气生物过滤法整个处理工艺比A2／O有较好的处理效果。9、气温及运行方式适应性由于大量的微生物生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，微生物不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种的活性。如长时间停止不用后再恢复运行，可在进水、供气后的几天内恢复正常运行；由于导流曝气生物过滤法装置所特有的高微生物量，使得该装置对气温变化的适应性也较强，因此气温及运行方式适应性。10、检修换件方便性导流曝气生物过滤法系统所需的主要设备和材料，国内均可配套生产，基本不需进口。只有少量自控检测仪表和执行机构需进口。11、工程建设灵活性导流曝气生物过滤法系统单元为模块化结构，可集中设计，也可分开设计，还有利于扩建，能较好地适应各个地区地貌。二、传统工艺技术对比传统的生化法有活性污泥法、完全混合活性污泥法、SBR法、AB法、A/O法、氧化沟以及生物接触氧化法等，各种处理工艺比较如下表2-1传统生化法处理工艺简单比较方法工艺特征优点缺点传统活性污泥法原废水从池首端进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形式流动至池的末端，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程，活性污泥也经历了对数增长，经衰减增长到池末端的内源呼吸期的完全增长周期。传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，BOD去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。1、曝气池容积大，占地面积大，基建费用高；2、对水质、水量变化的适应能力较低，运行效果易受水质、水量变化的影响；3、脱氮除磷效果较差。4、运行费用高、管理难度大。5、中水回用需要另加深度处理设备和设施。完全混合活性污泥法1、对冲击负荷有较强的适应能力；1、活性污泥较易产生膨胀现象；2、曝气池容积大，基建费用高；3、脱氮除磷效果较差。58n污水与回流污泥进入曝气池后，立即与池内混合液充分混合，可以认为池内混合液是已经处理而未经泥水分离的处理水2、污水在曝气池内分布均匀，各部位的水质相同，将整个曝气池的工况控制在最佳条件，活性污泥的净化功能得以发挥。4、运行费用高、管理难度大。5、中水回用需要另加深度处理设备和设施。氧化沟氧化沟的曝气装置的功能是供氧，使有机污染物、活性污泥、溶解氧充分混合、接触，推动水流以一定的流速循环流动。1、处理效率高，效果稳定，对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；2、污泥龄长，可以存活、繁殖世代时间长、增值速度慢的微生物；3、污泥产率低，且多已达到稳定，勿需进行消化处理；4、运行费用较低。1、占地面积大，基建费用较高。2、运行费用高、管理难度大。3、中水回用需要另加深度处理设备和设施。AB法未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统，B段由曝气池和二次沉淀池组成，A段和B段各自拥有自己独立的回流系统，两段完全分开，由各自独特的微生物群体，处理效果稳定。1、经过A段处理后，废水的可化性有所提高，对B段非常有利，可以大大提高B段的净化功能；2、经A段处理后，B段承受的负荷为总负荷的30～60%，曝气池的容积可减少40%左右，运行费用降低。1、基建投资高；2、剩余污泥量大，污泥处理投资较高。3、运行费用高、管理难度大。4、中水回用需要另加深度处理设备和设施。A/O法厌氧阶段和好氧氧阶段串联，好氧阶段产生的剩余污泥回流到厌氧池。厌氧池中有一定的污泥停留时间，污泥可以在厌氧阶段部分消化，污泥产率低。1、连续进水、连续出水，运行控制简单，池体容积使用效率高。2、耐负荷冲击。3、剩余污泥产量低。1、曝气池容积大，基建费用高；2、活性污泥较易产生膨胀现象；3、运行费用高、管理难度大。4、中水回用需要另加深度处理设备和设施。SBR法间歇式活性污泥法由流入、反应、沉淀、排放和闲置等5个工序组成。5个工序都在同一池中进行。1、在大多数情况下，无需设置调节池、占地面积小；2、SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生或很少产生剩余污泥；3、通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应。1、对自动化程度要求较高；2、对管理人员素质要求较高；3、投资费用较高。4、运行费用高、管理难度大，需要几个人管理。5、中水回用需要另加深度处理设备和设施。生物接触氧化法在池内设置填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速经填料，填料上长满微生物，污水与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下，污水得以净化。1、对冲击负荷有较强的适应力；2、污泥产量少，不产生污泥膨胀；3、勿需污泥回流，易于维护管理；4、不产生滤池蝇，也不散发臭气；5、具有一定的脱氮除磷能力。1、投资大、占地面积大、运行费用高。2、对于进水COD浓度在数百毫克升的污水，接解氧化法是适宜的，但对于进水浓度更高的污水，会使处理成本上升。3、布水布气不均。4、脱氮除磷效果差。5、管理难度大。58n三、与主要传统方法技术参数比较1、技术参数比较表项目UASB+导流曝气生物过滤法UASB+接触氧化法+氧化沟曝气方法鼓风曝气鼓风曝气溶解氧量（mg／L）2.5～4.00.5～2.5气水比（10～15）∶1（20～30）∶1污泥回流比5～1050～100曝气时间h24～3636～72泥龄d不受泥龄期限制5～15水力停留时间h24～3648～72BOD5容积［kgBOD5／(m3·d)］2～51.2～1.8污泥产率%0.56氧利用率%15～304～8运行方式敞开敞开适应环境湿度℃0～5010～40单位占地面积（m2／T污水）1.3366.8每吨污水工程投资（元）53406161处理成本（元／T污水）0.821.2由上述对比表中可以看出，在溶解氧量、曝气时间、泥龄、水力停留时间、污泥产率、氧利用率、适应环境温度等技术参数方面，导流曝气生物过滤法均较接触氧化法先进、有效；在占地面积、吨水工程投资费用及处理成本等经济参数方面，采用导流曝气生物过滤法都远远优于接触氧化法，因此，导流曝气生物过滤法在针对该污水的处理方面具有很大的优势。（UASB+接触氧化+氧化沟工艺设计另册）2、投资与效果的比较导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、无泵污泥回流法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、一曝一沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的废水达到国家规定的排放标准。较其它工艺在投资上合理、运行费用低、占地面积小。3、比较结论58n通过上述对比不难看出，采用导流曝气生物过滤法处理污水，处理后的各项指标优于国标，不受排向限制，没有升级改造的后顾之忧。同时具有工程投资少、运行费用低、自动化程度高，特别适合该污水处理使用。58n第八章技术方案评审第一名58n第九章工程实例58n工程实例58n工程实例58n工程实例58n第十章污水处理应用实例58n污水处理应用实例58n污水处理应用实例58n污水处理应用实例58n污水处理应用实例58