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详细介绍
山东博斯达环保科技有限公司设计生产了别墅污水处理设备,生活污水处理设备,既解决了别墅区远离市区,没有市政管道,污水处理的困难。随意排放会对环境造成巨大的污染,山东博斯达环保科技有限公司设计生产了一体化的污水处理设备解决了污水处理的难题,又节省了费用,保护了环境。
1概述
人类生活过程中产生的污水,是水体的主要污染源之一。主要是粪便和洗涤污水、厨房餐饮废水。污水中含有大量有机物,如纤维素、糖类和脂肪蛋白质等;也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵;无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下,易生恶臭物质。
基于对周围环境的保护,并根据当地环保管理部门的要求,建设一座生活污水处理设施,对该项目生活污水进行处理。根据本项目环评资料,污水处理站处理能力设计为65m3/d,污水经处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中标准要求,后排入汭河。
受业主委托,我公司对该污水水质进行了仔细分析,并结合以往同类污水处理工程的经验,在查阅大量资料及同行业数据的价基础上,编制了该《生活污水处理项目(65m3/d)设计方案》,供有关审查和业主选用。
2 设计依据、原则及范围
2.1 设计依据
(1) 建设单位提供的污水水质、水量等基础资料
(2) 《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)
(3) 《给水排水工程结构设计规范》(GB50069-2002)
(4) 《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141-2008)
(5) 《声环境质量标准》(GB3096-2008)
(6) 《给排水工程概预算与评价手册》
(7) 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)
(8) 《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)
(9) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(10)《水处理设备技术条件》(JB2932-1999)
(11) 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
(12)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
(13)其它关于污水处理工程技术设计的有关标准规范;
(14)同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。
2.2 设计原则
2.2.1 设计思路
别墅污水处理设备,生活污水处理设备在污水处理系统的设计中,本着技术*适用、工艺措施针对性强、系统可靠稳定、运行易开易停,一次性与日常运行费用综合zui省、zui大限度的减少场地占用面积及zui大限度的使用原有的处理设施的原则;通过对目前国内外同类污水处理技术的综合分析,特别是结合同类工程的实际经验,本项目拟采用“调节池+缺氧池+好氧池+沉淀池”工艺进行污水处理。该工艺流程的每一环节,均进行了充分的多方案比选,从而得出*化的工艺。
2.2.2 设计原则
[1] 在设计过程中本着*、合理、实用、可靠、的原则进行设计,采用*、实用、成熟、可靠的处理工艺,满足水质波动较大、水量不稳的进水要求,确保污水处理达标排放。
[2] 采用合理工艺,合理布置,在提高系统总体效率的基础上恰到好处的对污水处理工艺进行优化设计;尽量降低工程造价,在保证系统、、稳定运行的前提下,以zui小的达到良好的处理效果。
[3] 采用运行费用较为合理的处理工艺,提高污水的处理效果的同时,减少设备费用。降低运行费用和降低费用,给业主带来*的效益。
[4] 采用*可靠的技术设备及自动控制系统,在污水处理过程中充分实现自动化优化控制、减少管理维修工作量的主要设施与设备平面及高程的针对性工程设计,操作管理方便可靠。
[5] 设计中尽量采用低噪节能的动力设备,并采取减震,降噪等措施,以防止噪声污染。
[6] 污水处理工程整体环境与周围环境相协调;在工程占地面积小的情况下,采用合理的布局,对处理工艺进行优化设计。
2.3 设计范围
本方案设计范围为污水处理工程的全部工艺设计,包括设备选型、安装工程等直接工程和本工程的设计、调试、培训等间接工程;但不包括污水处理工程土建施工、外部供电、引水、排水和绿化、道路等辅助工程,也暂不考虑污水处理站的通讯、交通运输和供配电、供热、采暖等辅助工程。
3工程设计水量及进出水指标
3.1 废水来源及水量
本项目所处理的污水为生活污水,包括办公楼生活污水、旅客污水、餐饮污水。污水中主要污染物为BOD5、CODCr、SS、氨氮、粪大肠菌群数等。本项目设计污水处理规模65m3/d。
3.2 进水水质
该项目废水属于中低浓度有机废水,可生化性较好。根据类比调查,排放的污水有关水质参数大致如下:
表1 污水水质参数
PH | CODcr (mg/L) | BOD5 (mg/L) | NH3-N (mg/L) | SS (mg/L) | 类大肠菌群数(MPN/L) |
6-9 | 350 | 180 | 45 | 110 | >1.6×108 |
为根据本项目环评资料并兼顾设计,原水设计水质为:COD<350mg/L;BOD5<180mg/L;SS<110mg/L,氨氮<45mg/L,类大肠菌群数>1.6×108MPN/L。
3.3 出水水质
根据项目要求,处理出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中1级标准,具体指标为:
序号 | 项目 | 单 位 | 标准值 |
1 | 化学需氧量(COD) | mg/L | 100 |
2 | 生化需氧量(BOD5) | mg/L | 20 |
3 | 悬浮物(SS) | mg/L | 20 |
6 | 氨氮(以N计) | mg/L | 15 |
8 | pH | — | 6~9 |
4 处理工艺的选择
4.1生活污水的特点
本项目污水的特点是:
①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,因此必须考虑设置均质均量的调节池。
②本类废水BOD/COD值约0.6,可生化性较高。
③排放要求中对病毒指标有要求。
④根据环保部门对污水排放的要求,本污水处理工艺除了去除有机物外还应能去除氨氮,使出水达到排放要求。总之,该污水中不仅含有有机污染物,而且含有大量的病原微生物,因此在污水处理工艺中既要考虑消毒灭菌的卫生指标,也应兼顾COD、BOD等环保指标。
4.2工艺比选
1生物处理工艺比选
小型污水处理站常用的几种生物处理方法有以下几种,即:常规活性污泥法、A/O工艺、SBR法和生物接触氧化法。下面分别予以简要介绍。
(1)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zui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:
a、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,一般活性污泥法必须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;
b、混合液必须含有足够的溶解氧,活性污泥池长有好氧原生动物,氧的需求量较大;
c、活性污泥在池内应呈悬浮状态,能充分与水接触和混合;
d、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;
e、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;
f、对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度以内;
g、活性污泥法处理符合较低,造成设施的体积增大,土建也相应增加。
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。
(2)A/O工艺
A/O工艺是以活性污泥作为生物载体,通过风机供氧曝气的作用使污水达到充氧的目的。A池内设机械搅拌,从O池的回流液回流至A池,在A进行反硝化反应,将大部分硝酸盐氮还原成氮气,并通过搅拌使氮气从废水中溢出,达到去除氨氮的目的;A池出水至O池,O池内设鼓风曝气,去除大部分有机污染物,并将进水中的大部分氨氮转化成硝酸盐氮;可以根据废水的需要,调整O段池中的活性污泥浓度,通过活性污泥中的菌胶团,吸附、氧化并分解废水中的有机物;有机物、氨氮去除率高。然而,由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有*功能的污泥,难降解物质的降解率较低;同时,若要提高脱氮效率,必须加大内循环比,因而加大了运行费用。另外,内循环液来自曝气池,含有一定的DO,使A段难以保持理想的缺氧状态,影响反硝化效果,脱氮率很难达到90%。
(3)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,否则极易造成zui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,目前国内浓度仪技术不成熟等原因易造成SBR污泥排放控制困难等问题。
(4)生物接触氧化法
生物接触氧化法又称淹没式生物滤池,其形式是在曝气池内填充填料并让充氧的污水浸没全部填料,同时以一定的流速流经填料。经过一段时间,在填料上布满由多种好氧微生物而形成的生物膜。充氧污水与生物膜充分接触,污水中的有机物在多种好氧微生物新陈代谢作用下,被吸收、消化而去除,使污水得以净化。生物接触氧化是一种介于活性污泥和生物滤池两者之间的生物化学处理技术,可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法,因而兼具两者优点。
生物接触氧化工艺的特点在于:工艺流程简单,运行操作方便,不产生污泥膨胀,抗冲击负荷能力强。特别是填料上的生物膜含有大量、多种微生物,形成了一个稳定的生态系统和生物链,从而处理效率很高,由此也缩小了池容,减小了占地面积。特别是对较高浓度的有机废水,当其与缺氧过程的水解酸化技术联合使用并且接触氧化池采用多格串联运行的情况下,可以很容易的实现污水足够的停留时间,因此可以取得理想的处理效果,保证出水水质。
通过对以上几种生化处理工艺分析比较,结合污水的实际情况,尤其是同类污水处理站的实际运行经验,建议采用处理效率高,便于运行操作,建设及运行费用都较低的生物接触氧化法作为废水处理设施的主要生化处理工艺。
4.3工艺选择
本着少、效益高,优先采用适合我国国情的*技术的原则,根据目前国内生活污水处理技术的现状,在综合考察各种废水治理技术的基础上,结合本项目的实际,由于本项目污水产生量少,为减少土建施工费用,本项目拟采用一体化污水处理设备对项目废水进行处理,一体化污水处理设备采用“调节池+缺氧池+好氧池+沉淀池”工艺进行污水处理。污水流经化粪池后经格栅去除其中较大的杂质和漂浮物,再经调节池调节水量、均化水质后进入一体化污水处理设备,在一体化设备中,污水*入缺氧池进行缺氧降解,后进入生物接触氧化池进行生化处理,经生化处理后的污水流经沉淀池去除水中的悬浮物。沉淀池出水排出经管道排至汭河,项目总体工艺流程如下:
图1 污水处理工艺流程图
5 处理设施单元说明
5.1调节池
由于污水水量排放不均匀,早、中、晚用水高峰期水量排放大,且不同时段排水水质有差异,故设计调节池,以稳定水量,均化水质。以保证后续生化处理效果的稳定。
5.2缺氧池
缺氧池是相对厌氧和好氧来讲,一般是指溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间的生化系统。
厌氧反应分为4个阶段:
(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程zui为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。水解池一般是指水解酸化池,即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段,让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质,提高废水的B/C比。
5.4生物接触氧化池
本项目污水生化处理主要通过好氧处理,在污水中提供足够溶解氧的情况下,依靠好氧微生物的吸附和降解将污水中的绝大部分有机物去除。
废水的好氧生物处理方法主要分为活性污泥法和生物膜法,这两种方法均为国内外常用且工艺比较成熟。生物膜法按生物膜附着物不同又分成生物转盘、生物滤池和接触氧化法。随着化学工业的发展,生物填料不断更新,从原来的塑料蜂窝填料发展到软性填料再到半软性填料,接触氧化法越来越显出其*性。由于接触氧化具有丰富的生物相,特别在低浓度污水处理中,接触氧化法逐渐取代了活性污泥法。本处理单元是该系统的部分,即利用好氧微生物将废水中的污染物质去除,去除率可达75~85%,接触氧化池中设置填料,供微生物生长需要,池底设置曝气装置,利用潜水曝气机为微生物提供氧气。
5.5沉淀池
接触氧化池出水中,含有大量脱落生物膜等,为保证出水水质,必须做沉淀处理,利用沉淀作用去除水中悬浮物。沉淀池由五个部分组成:进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。进水区和出水区的功能是使水流的进入与流出保持均匀平稳,以提高沉淀效率。沉淀区是池子的主要部位。贮泥区是存放污泥的地方,它起到贮存、浓缩与排放的作用。缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间,缓冲区的作用是避免水流带走沉在池底的污泥。
6主要构筑物设计
6.1调节池
设计尺寸:3000mm×3000mm×3500Hmm
有效容积:28m3
水力停留时间:8h
结构形式:钢混结构
数量:1座
6.2缺氧池(一体化设备内部)
设计尺寸:2500mm×3000mm×3300Hmm
有效容积:21m3
水力停留时间:6h
结构形式:碳钢防腐
数量:1座
6.3生物接触氧化池(一体化设备内部)
设计尺寸:3000mm×3000mm×3300Hmm
有效容积:28m3
水力停留时间:8h
结构形式:碳钢防腐
数量:1座
6.4沉淀池(一体化设备内部)
设计尺寸:1000mm×3000mm×3300Hmm
有效容积:7m3
水力停留时间:2h
表面水力负荷:1.04m3/(m2?h)
结构形式:碳钢防腐
数量:1座
6.5一体化设备基坑
设计尺寸:7000mm×3500mm×3500Hmm(地下)
结构形式:下部设置20cm厚C15素砼结构垫层
数量:1座
6.6设备间
设计尺寸:25000mm×2000mm×2700mm
结构形式:砖混或轻钢
数量:1座
7 主要设备一览表
序号 | 名称 | 规格型号 | 数量 | 单位 | |
一 | 预处理工艺(调节池内) | ||||
1 | 污水提升泵 | N=0.55kw | 1 | 台 | 浙江大元 |
2 | 液位控制 | 高低液位自控 | 1 | 套 | 上海凡宜 |
二 | BSD博斯达一体化污水处理设备 | ||||
1 | 一体化污水处理设备 | BSDYTH-65t/d Q235碳钢板焊接,壁厚≥6mm,内部采用环氧树脂防腐,外部采用丙烯酸防腐;设备尺寸:6.5m×3.0m×3.3Hm | 1 | 套 | 博斯达 |
(一) | 缺氧池 | ||||
1 | 弹性填料 | ф150组合弹性填料,聚乙烯材质 | 13 | m3 | 博斯达 |
2 | 填料支架 | 组合件,环氧树脂防腐 | 1 | 套 | 博斯达 |
3 | 搅拌装置 | 组合件,环氧树脂防腐 | 1 | 套 | 博斯达 |
(二) | 好氧池 | ||||
1 | 弹性填料 | ф150组合弹性填料,聚乙烯材质 | 16 | m3 | 博斯达 |
2 | 填料支架 | 组合件,环氧树脂防腐 | 1 | 套 | 博斯达 |
3 | 回转式风机 | N=0.75kw | 1 | 台 | 山东丰源 |
4 | 曝气装置 | 配套 | 1 | 套 | 博斯达 |
(三) | 沉淀池 | ||||
1 | 沉淀池 | 1.0m×3.0m×3.3Hm | 1 | 台 | 博斯达 |
2 | 中心沉淀器 | ф160 | 1 | 套 | 博斯达 |
3 | 回流泵 | N=0.55kw | 1 | 台 | 浙江大元 |
三 | 安装附件及全自动控制系统 | ||||
1 | 控制柜 | 全系统自动控制 | 1 | 套 | 博斯达 |
2 | 系统配件 | 配套 | 1 | 批 | 博斯达 |
3 | 电线电缆 | 配套 | 1 | 套 | 国标 |
4 | 管道、阀门 | 配套 | 1 | 批 | 国标 |
8 运行成本分析
8.1电费
主要污水处理设备的装机容量和运行负荷见下表:
序号 | 设备名称 | 单位 | 数量 | 装机kw | 运行时间 h/d | 耗电量 kw.h/d |
1 | 污水提升泵 | 台 | 1 | 0.55 | 20 | 11 |
2 | 风机 | 台 | 1 | 0.75 | 20 | 15 |
3 | 回流泵 | 台 | 1 | 0.55 | 1 | 0.55 |
合计 |
|
|
|
| 26.55 |
本项目每天运行电量26.55kw·h,电费按0.6元/kw·h计,每天65吨污水,则吨水电费0.25元。
8.2其他费用
1、本工程不需要新增劳动定员,故无新增人员工资福利费用。
综上,吨水直接处理费用为0.25元/吨水。
水是人类生活中*的资源,也是城市发展过程中的关键因素, 随着城市的飞速发展,城市化水平的加快,城市水污染的现象也越来越严重,水资源是有限的,为了防止水污染给城市发展带来的危害,城市水污染处理显得尤 为重要。