新农村污水处理设备300吨方案

新农村一体化 污水处理成套设备

设 计 方 案

I

新农村一体化污水处理站工程

目录

1 项目背景 ..................................... 1

1.1 概述 .............................................................................................................................. 1 1.2 编制依据 ...................................................................................................................... 1 1.3 编制原则 ...................................................................................................................... 1 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4

设计水量 ............................................................................................................ 2 纳污范围 ............................................................................................................ 2 人均综合生活污水量指标 ................................................................................ 2 处理站处理量计算 ............................................................................................ 2

1.4 进、出水水质 .............................................................................................................. 2

2 工艺处理技术原理 ............................. 3

2.1 工艺方案选择原则 ...................................................................................................... 3 2.2 生物处理的可行性分析 .............................................................................................. 4 2.2.1 2.2.2 2.2.3

悬浮物的去除及分离 ........................................................................................ 4 有机污染物的可生化性分析 ............................................................................ 4 生物脱氮除磷 .................................................................................................... 5

3 污水处理工艺比选 ............................. 7

3.1 国内的农村污水处理工艺 .......................................................................................... 7 3.2 推荐工艺 .................................................................................................................... 10

4 污水处理核心工艺介绍 ........................ 12

4.1 工艺原理 .................................................................................................................... 12

5 工艺设计 .................................... 13

5.1 设计流程 .................................................................................................................... 13 5.2 工艺流程介绍 ............................................................................................................ 13 5.3 污泥处理工艺选择 .................................................................................................... 14 5.4 工艺平面布置图 ........................................................................................................ 14

II

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6 7

运行成本 .................................... 17 配电及设备控制 .............................. 18

7.1 设计原则 .................................................................................................................... 18 7.2 控制方式 .................................................................................................................... 18 7.3 配电管线 .................................................................................................................... 19

8 环境保护 .................................... 19

8.1 项目施工过程中对环境的影响及对策 .................................................................... 19 8.1.1 8.1.2

施工过程中对环境的影响 .............................................................................. 19 施工中对环境影响的防治措施 ...................................................................... 20

8.2 项目建成后对环境的影响及防治措施 .................................................................... 21

9 劳动保护 .................................... 22

9.1 设计依据 .................................................................................................................... 22 9.2 主要危害因素分析 .................................................................................................... 22 9.3 安全卫生防范措施 .................................................................................................... 24

10 运行管理 .................................... 26

10.1 主要管理设施 ............................................................................................................ 26 10.2 人员管理 .................................................................................................................... 26 10.2.1 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.2.5

人员编制 ...................................................................................................... 26 人员培训 ...................................................................................................... 26 人员操作管理 .............................................................................................. 26 检修和维护 .................................................................................................. 27 事故或故障处理措施 .................................................................................. 27

III

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1 项目背景

1.1 概述

本处理设备的核心技术为“膜-生物反应器”，是中华人民共和国科学技术部提出的国家高技术研究发展计划（863计划）项目科技成果的转化应用，同时也是《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录》 （2010版）污水污染治理设备的首推设备。该技术具有出水水质好、占地面积小、运行管理简单、污泥产量少等优点。

1.2 编制依据

《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB118-2002 《建筑给水排水设计规范》 GB50015-2003 《室外排水设计规范》 GB50014-2006 《给水排水工程结构设计规范》 GB50069-2002 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《低压配电装置及线路设计规范》 GB500-92 《电力装置继电保护和自动装置设计规范》 GB50062-92 《给水排水标准规范实施手册》 《给水排水设计手册1-12册》

1.3 编制原则

严格执行国家有关环境保护的各项规定，污水经过处理后必须确保各项出水水质指标均达到相关出水水质标准。

采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，最大程度上减少检修和管理的工作量。

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设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。

系统运行灵活、管理方便、维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。

设计美观、布局合理，根据现场场地条件统一协调考虑。

尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。

1.3.1 设计水量 1.3.2 纳污范围

雅山新村共745户，人口为2907人。

1.3.3 人均综合生活污水量指标

根据业主提供的资料，村民用水量取150L/（人·d），污水处理量按用水量的70%计。

1.3.4 处理站处理量计算

每座污水处理站处理污水量计算公式如下： 污水量Q=人均综合生活污水量指标q×人口数N 经计算，本村总处理污水量约为305m3/d。

1.4 进、出水水质

设计原水为生活污水，因此进入反应池的水质按照一般生活污水设计，各项指标见下表；

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表1.1设计进水水质

水质指标 进水水质 COD (mg/L) 400 BOD5 (mg/L) 200 SS (mg/L) 220 NH4+-N (mg/L) 35 TN (mg/L) 40 TP (mg/L) 5.0 出水水质需满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB118-2002）中“一级B”标准。具体指标见下表；

表1.2设计出水水质

水质指标 执行一级B标准 COD (mg/L) ≤60 BOD5 (mg/L) ≤20 SS (mg/L) ≤20 NH3-N (mg/L) ≤8(15)* TN (mg/L) ≤15 TP (mg/L) ≤1 *括号外数值为水温>12℃ 时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

2 工艺处理技术原理

2.1 工艺方案选择原则

工艺能否达到各项出水指标的要求；工艺是否可靠；工艺方案造价的高低；运行管理是否方便；运行成本的高低；现场条件是否允许等。根据出水水质要求，处理工艺主要以去除污水中的COD、BOD5、SS、TN、TP、NH4＋-N等污染物为目的。目前，国内城市污水处理厂大多采用二级生化污水处理工艺及深度处理工艺，一般为活性污泥法及其变型工艺处理城市污水，这类工艺工程实际使用历史最长、应用最为广泛、可靠度高、运行费用低、运行管理经验最为丰富，部分脱氮除磷工艺对TN、TP的去除效果很高，但要达到高标准的污水深度处理仍有一定困难。

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2.2 生物处理的可行性分析 2.2.1 悬浮物的去除及分离

一般采用物理方法——主要通过格栅拦截、设置沉砂池等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，细小直径及胶体有机颗粒靠微水解及生物降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网罗作用，与活性污泥絮体同时沉淀去除。

出水悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，且出水的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主要活性污泥絮体，其本身的有机成份就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。

为了降低出水中的悬浮物浓度，在普通活性污泥法工艺中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网罗作用等。在再生水回用处理工艺方案选用合理、工艺参数取值适当和单体设计优化的条件下，活性污泥法工艺完全能够使出水SS指标达到20mg/L以下。

2.2.2 有机污染物的可生化性分析

污水中有机污染物主要以BOD5、COD表示，它们的去除主要是靠微生物的吸附作用和生物代谢作用，然后通过对泥水分离来完成的。

活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而颗粒有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并

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且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。

BOD5/COD值是鉴定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法，一般认为BOD5/COD>0.40可生化性较好，BOD5/COD<0.3较难生化，BOD5/COD<0.25不易生化。

城市污水的可生化性，与污水的成分有关。对于那些主要是生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，无需设置特殊处理构筑物，其出水COD值即可控制在较低的水平。本工程进水BOD5/COD＝200/400=0.5，可生化性较好，可以采用生化处理方法去除有机物。

2.2.3 生物脱氮除磷

污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的特点是耗药量大、污泥产量多、运行费用高等，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。

生物脱氮基本原理：污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧或无氧条件下首先被氧化或水解转化为氨氮，然后在好氧自养硝化菌的作用下氧化为盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供电子及质子，硝态氮作为电子受体，使硝态氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。

在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源浓度。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源作为电子供体，才可促使反硝化作用的顺利进行。

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按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段创造缺氧、好氧环境；即都需要有缺氧/好氧（AN/O）系统。系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够长的污泥龄和进水的碳氮比。

生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物（VFA），并转化为PHB（聚B羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸收污水中溶解的磷以储存能量，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。

影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（混合液中既无溶解氧DO=0，也无结合氧－如盐），同时要有可快速降解的有机物，BOD5/P比值恰当。生物除磷系统一般要求较短的污泥龄，以便使含磷污泥快速排出系统。

按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧-缺氧-好氧生物脱氮系统。

本项目生物脱氮除磷的可行性：根据进水水质及出水水质要求可知，本工程有较高的除磷脱氮要求，因此，分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的。

BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。

BOD5/TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标。因为，只有经过生物硝化以后，将污水中的氨氮通过生物硝化反应转化为氮，才能进行后续的生物反硝化（脱氮）反应。对于活性污泥系统，由于硝化菌的比增长速率低，世代期长，如果泥龄较短，将使硝化菌来不及大量增殖，就从系统中排出。为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD5/TN值有关，这是因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。

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3 污水处理工艺比选

3.1 国内的农村污水处理工艺

国内的农村污水处理工艺概括起来分为庭院式人工湿地、自然氧化塘、复合厌氧—人工湿地、复合厌氧—稳定塘、沼气池—人工湿地、化学强化絮凝—人工湿地、组合式生物—生态处理、复合厌氧—接触氧化等。下表中列举的技术是目前常见的农村污水处理技术。

表 3.1 国内农村处理工艺

成本 处理工艺 组成单元 投资成本及占地 1 m3水/d约1000~2000；3~5人的庭院处理系统 人工湿地工艺 单户式约500~1000；人工湿地 单户占地面积3~6m2(其中化粪池0.5~1 m2，人工湿地2.5~5 m2) 无动力消耗，单户式处理系统约0.025元/d 单户或相邻两户合建生活污水处理系统 有机物、氨氮和总磷的去除率达90%以上；处理效果可达城镇污水厂二级排放标准；单户设计污水量约0.55m3/d，水质：COD≤350mg/L,BOD≤180mg/L,SS≤200mg/L,出水可达一级标准 需根据季节对植物进行定期收割 运行维护 适用范围 处理效果 管理与维护 7

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基本无建造成本，仅需自然稳定塘工艺 小型分散处理系统 分散式污水处理设备 均化池-厌氧生土建、材料、管配件及物滤池-接触氧设备费，约1500~2500化池-沉淀池-消毒池 元/户；占地面积为2~4 m2/户。 动力费、检修维护费和药剂费，每户每天约0.05~0.25元。 植物和微生物组成自然塘 植物种植费用约50~150元/户；占地面积为100~200m2/户。 仅需少许植物打捞、污泥清理费用，每户每天的运行费用约为0.005元左右 小型分散村落，可充分利用农村废弃的坑洼池塘、河道，就地布置 无可利用空闲地、处理程度要求较高的小型分散村落，以及农村宾馆、别墅区的生活污水处理 仅污水提升过程消耗少许电能，每户每天的运有可利用空闲地的村复合厌氧池需定处理效果可以达到上海市综合排放二级标准。 需定期清除污泥，周期为每年清除1~3次。 处理效果可以达到上海市综合排放二级标准 植物需定期打捞，夏季每月一次；底泥5~10年清理一次 复合厌氧-人工湿地工艺 分散处理系统 复合厌氧-稳定塘工艺 格栅-均化池-复合厌氧处理池-人工湿地 土建、基质、植物、管配件及设备费，约氨氮和总磷的去除率均在90%以上；期反冲洗和排镇，以及农村宾馆、有机物、别墅区的生活污水处理。 有可利用空闲地的村镇，以及农村宾馆、别墅区的生活污水处理。 处理效果可以达到上海市综合排放二级标准。 处理效果可以达到上海市综合排放二级标准。 泥，人工湿地需根据季节定期收割植物。 厌氧池需定期反冲洗和排泥，稳定塘需定期打捞植物和清理底泥。 300~500元/户；占地面行费用一般为0.025~0.1积为6~10 m2/户。 元。 格栅-均化池-复合厌氧处理池-稳定塘 土建、管配件及设备费，约300~400元/户；占地面积约为30~80 m2/户。 仅污水提升过程消耗少许电能，每户每天运行费用约为0.025~0.1元。 8

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污水净化沼气池处理效果可以达到上海市综合排放一级标准。 需定期（1~2年一次）清淘残渣，人工湿地需定期收割植物 需定期排放污泥处理效果可以达到城镇污水厂一级排放标准。 和配制化学絮凝剂，人工湿地需根据季节定期收割植物。 需定期排泥，人处理效果可以达到城镇污水厂一级排放标准。 工湿地和稳定塘需定期清理植物。 厌氧池需定期反处理效果可以达到城镇污水厂二级排放标准。 冲洗和排泥，接触氧化池需定期清理生物膜和防堵。 污水净化沼气池-人工湿地工艺 格栅-净化沼气池-人工湿地 土建、基质、植物、管配件及设备费，约1000~2000元/户;占地面积6~10m2/户。 格栅、均化池、化学强化絮凝池和人工湿地的建设费用，约为300~500元/户。占地面积为6~10 m2/户 土建、管配件及设备费，约1500~2000元/户；占地面积约为40~90 m2/户。 土建、管配件及设备费，约为800~1500元/户；占地面积为1.0~1.5 m2/户。 仅污水提升过程消耗少许电能，沼气回收可获得一定经济效益，每户每天约0.025~0.05元。 有可利用空闲地的村庄和集镇，以及农村宾馆、别墅区生活污水处理。 对出水水质要求高的村镇、学校、住宅小区，以及农村宾馆、别墅区的生活污水处理。 对出水水质要求很高、有可利用空闲地的新型农村社区。 化学强化絮凝-人工湿地工艺 格栅-均化池-反应沉淀池-人工湿地（另含浓缩池） 药剂费、污水提升消耗的电费和管理维护费，每户每天的运行费用一般为0.1~0.3元。 集中处理系统 组合式生物-生态工艺 格栅-生物反应池-人工湿地-稳定塘 每户每天的运行维护费用约为0.1~0.2元。 复合厌氧-接触氧化工艺 格栅-均化池-复合厌氧处理池-接触氧化池 包括动力费和检修维护费，每户每天的运行维护费用一般为0.2~0.4元。 对出水水质要求高的新型农村社区，以及农村宾馆、别墅区的生活污水处理。 9

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可以看到，这里列举的工艺，很多是比较传统的技术，出水达不到一级排放标准，在此不应当考虑。从上表可知，现有村镇污水处理工艺中，只有以湿地为主的生态处理能够达到一级标准。但湿地中除磷依托吸附，脱氮依托吸附和微生物，吸附会饱和，需要更换填料。而村镇建设中从投资预算、维护管理方面考虑不可能定期（依据吸附材料的多少，更换吸附材料的周期一般为几个月至1年）大规模更换填料，此外，冬季低温时无法达标运行、污泥处理处置问题都是现有村镇污水处理无法克服的难题。要解决村镇污水处理难题，必须要在技术、管理两个方面进行创新突破，只有如此，才能够发挥污水处理投资的环境效益、社会效益，避免污水处理工程成为废弃工程。

3.2 推荐工艺

A/O膜-生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是将膜分离技术与生物处理单元相结合的水处理新技术。整个反应系统主要由核心膜组件、主体反应器、出水系统、曝气系统、清洗系统等组成。它以高效膜分离代替传统活性污泥法工艺中的二沉池，省却了传统活性污泥法中二沉池浓缩后剩余污泥的回流，相比于传统工艺MBR还具有以下优点：

➢ 膜组件能高效地实现固液分离，分离效果好于传统的沉淀池，无需顾虑污泥膨胀，出水水质良好且稳定，以城市污水为进水时，膜出水可以直接回用；

➢ 由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；

➢ 膜-生物反应器能在高的污泥浓度下运行，抗水质波动能力强，容积负荷高，占地面积小；

➢ 长污泥龄有利于增殖缓慢的微生物（如硝化细菌）的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高；

➢ 膜-生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，

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降低了污泥处理费用；

➢ 建设周期短，施工费用省，安装灵活，并且根据不同处理规模可以灵活调整，易于标准化和设备化。同时，普通生物处理工艺改造为MBR也较为方便；

➢ 易实现自动控制，操作管理方便。

膜-生物反应器相较于传统工艺，具有上述7大优势，但传统概念上认为MBR的投资建设成本较高。然而，随着土地价格增长、膜组件价格的下降、膜性能的改善，膜-生物反应器的投资已经和常规工艺相当，当应用在现有工艺的升级改造上，投资甚至还可低于常规工艺。

目前，膜-生物反应器在小规模污水处理上也已经得到了广泛的应用在出水水质要求高、占地面积小的地区更是体现处理常规工艺无法替代的优势，一体化设备示意图如下所示。

缺氧池

好氧MBR池

图 3.1 MBR一体化设备示意图

在除磷方面，如前文所提，根据本工程的出水要求，生物除磷很难达到，同时对于MBR工艺又考虑一下几方面因素：

1）由于出水水质较高，出水总磷需要达到1mg/L以下，因此单靠生物除磷较难稳定满足要求。

2）由于场地受限，因此应尽量减小占地。

3）生物除磷效率高低的主要影响因素是整个系统的泥龄，除磷效果好，则需要选择相对较短的泥龄，这与冬季低温时，需要延长泥龄来确保硝化效果相矛

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盾。

4）处理规模较小，整体的药剂投加量也相对较小。

因此，统筹考虑整个系统的稳定运行及技术经济可行性，工艺选择采用化学除磷。

综上，从水质达标的稳定度、占地面积、施工及运行管理角度而言，A/O MBR工艺更适合用于“一级B”达标工艺。

4 污水处理核心工艺介绍

4.1 工艺原理

在一种流体相内或两种流体相之间，有一薄层凝聚相物质将流体相分隔成两部分。该薄层物质就是所谓的“薄膜”，简称“膜”。当一定的推动力作用于膜两侧时，膜能按照物质物理化学性质使物质进行分离，示意过程下图所示。

图 4.1膜分离过程示意图

膜-生物反应器是一种膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺，与传统工艺相比具有如下优点：

➢ 置于MBR池内的平板膜组件取代了传统的沉淀池，达到泥水分离的效果。此外，膜组件不仅能够高效地进行固液分离，而且出水性质不再依赖于活性污泥的沉降特性，克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端，系统的操作比

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常规污水处理工艺大为简化。出水水质明显优于传统工艺，出水悬浮物和浊度接近于零，可以直接排放或进行回用。

➢ 生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积小。

➢ 有利于增殖缓慢的微生物（如硝化细菌）的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高。

➢ 膜-生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。

➢ 采用化学加药除磷方式，针对除磷问题，将化学除磷和膜分离原理进行优化组合，强化了除磷效果，减少了化学药剂投加量，有效克服了吸附法和化学法的缺点，减少了排泥量。

➢ 易实现自动控制，操作管理方便。

5 工艺设计

5.1 设计流程

图5.1 污水处理设备工艺流程图

5.2 工艺流程介绍

本污水处理设备自调节池进水至膜出水。 其中各处理单元的功能如下：

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调节池：均匀水质和水量，抵御水质、水量对处理设备造成的冲击负荷。 缺氧池：利用微生物降解有机物，同时进行反硝化，达到去除总氮的目的。 MBR池：通过微生物代谢活动，去除水中有机污染物；设置曝气管，除供给微生物活动所需要的氧气，还对膜面进行冲刷，有效控制膜污染；

膜单元：进行分离作用，去除悬浮颗粒物、病菌等有害微生物； 除磷系统：通过投加化学药剂，达到去除总磷的目的；

化学清洗系统：当平板膜组件受到污染时对其进行在线化学清洗； 加药消毒系统：对膜出水进行加药消毒，保证出水达到排放标准； 污泥处理：污泥经浓缩脱水后排放至化粪池。

5.3 污泥处理工艺选择

传统污泥处理工艺一般都适用于具有一定规模的污水处理厂或配套大型污水处理设施，由于本项目处理规模较小，且MBR工艺本身污泥产率系数低，污泥产量少，因此选择占地面积小，处理效果好的平板膜污泥同步浓缩消化（MSTD）技术，配套主体MBR工艺，实现污泥减量90%以上。

MSTD技术，是将每日产生的剩余污泥全部集中在反应器内，通过膜将剩余污泥中的水分过滤，实现污泥的体积减量；同时利用微生物和后生动物的活动，实现污泥的消化和减量，最终实现污泥的总量消减。

5.4 工艺平面布置图

一体化的污水处理设备（钢混结构）+地上机房（砖砌结构），主体污水处理设备占地12.5×9.7m，吨水占地面积0.40m2。

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图5.2 一体化污水处理设备平面布置图

➢ 调节池

数量：1座

池体尺寸：4400×10600×2600mm 有效水深：2.0m 有效容积：93.28m³ 总停留时间：7.34h 主要设备： A． 调节池出水泵

参数Q=12.7m3/h，H=5m，P=0.4kW，380V 数量1台 B． 调节池鼓风机

参数Q=1.09m³/min，水深3.0m，P=1.5kW，380V 数量1台

➢ 缺氧池

池体尺寸：4400×5300×2600mm 数量：1座 有效水深：2.0m

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总有效容积：46.m³ 停留时间：3.67h 主要设备： A． 缺氧池搅拌机

叶轮直径260mm，N=0.85kW，转速740r/min 数量1台

➢ MBR池

池体尺寸：6300×4400×2600mm 数量：1座 有效水深：2.0m 有效容积：55.44m³ 总停留时间：4.36h 主要设备： A. 平板膜组件

型号ZDA1000 数量10套 B. MBR池膜出水泵

参数Q=7m³/h，全扬程13.5m，P=0.40kW，220V 数量3台，两用一备 C. MBR池回流泵

参数Q=30m³/h，H=8.5m，P=1.5kW，380V 数量1台 D. MBR池鼓风机

参数Q=7.5m³/min，水深3.0m，P=7.5kW，380V 数量2台，一用一备 E. 除磷加药设备

数量1套（成套设备） F. 曝气管

数量1套（成套设备） G. 排泥泵

参数Q=0.53m³/h，H=5m，P=0.15kW，380V

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数量1台

➢ MSTD池

池体尺寸：1000×4400×2600mm 数量：1座 有效水深：2.0m 总有效容积：8.8m³ 主要设备： A． 平板膜组件

型号ZDB1000 数量1套 B． MSTD池膜出水泵

参数Q=0.60m³/h，全扬程16m，P=0.08kW 数量1台

6 运行成本

表6.1污水处理主要设备运行能耗

编号 1 2 3 4 5 6 7 5 6 7 名称 调节池出水泵 调节池鼓风机 缺氧池搅拌机 好氧MBR池鼓风机 好氧MBR池膜出水泵 好氧池混合液回流泵 排泥泵 合计 吨水运行能耗 吨水运行费用 数量 1 1 1 2 3 1 1 单位 台 台 台 台 台 台 台 单机功率 （kW） 0.4 1.5 0.85 7.5 0.4 1.5 0.15 7）/ 305t/d 8）×0.6 装机功率 功率因（kW） 0.4 1.5 0.85 15 1.2 1.5 0.15 数 1 0.17 1 0.415 0.56 0.83 0.6 能耗 （kWh） 9.6 6.12 20.4 149.4 16.128 29.88 2.16 233.69 0.77 0.46 注：运行电费按照0.6元/kWh计算。

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（1）电费：0.6元/吨水

污水处理站耗电233.69kWh/d，年耗85296.85Wh，电费为51178.11元/年； （2）人员工资：800/人·月

本工程仅需要配备1名兼职人员对污水处理站进行日常管理和维护，员工的一年的总的工资为9600元。

（3）除磷药剂费：0.05元/吨水，膜清洗药剂费：0.002元/吨水。药剂费总计为5788.9元/年。

（4）运行费用合计为66567元/年，平均0.60元/m3污水。

7 配电及设备控制

7.1 设计原则

为确保安全，本设计为三相五线制线路(采用TN-S系统)，电源进线侧接零线N与接地线PE相连。所有水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。

为使污水设备调试后正常运行，确保出水水质，本系统的低压供电系统采用双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。

7.2 控制方式

根据工艺要求，对水泵、鼓风机等系统中的主要环节进行集中控制，有关水池采用液位开关计传递讯号，以达到自动控制目的。

所有加药设备配套加药量控制设备，可根据实际情况调整加药量。 一旦自动控制失灵或变更使用工艺所需时，本系统可进行手动控制，以信号灯观察运行正常与否。

为了减少操作的劳动强度，并实行操作自动化、机械化，要求水泵、鼓风机能定时自动切换；当其中一台发生故障时，能进行声、光报警，并自动切换至另一台工作。当水池内水位达到最低水位以下时，水泵会自动停止工作。

1）根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。

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2）备用设备之间可定时自动切换。

3）对于间歇运行的设备，通过继电器控制定时运行。 4）相关设备实现联动功能。

7.3 配电管线

动力线管采用厚壁焊接钢管。管子联接必须焊跨接，良好接地。所有配出线用BV塑铜线。

8 环境保护

8.1 项目施工过程中对环境的影响及对策 8.1.1 施工过程中对环境的影响

1）施工扬尘的影响

工程施工期间运输的泥土通常堆放在施工现场，直到施工结束，长达数月。堆土裸露，以致车辆过往，漫天尘土，扬尘使得附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，严重影响市容和景观。阴雨天由于雨水的冲刷及车辆的碾压，使施工现场泥泞不堪。

2）生活垃圾的影响

工程施工时，施工区内的大量的劳动力的食宿将会安排在工作区域内，产生的生活垃圾将会严重影响施工区的环境卫生，尤其在夏天，轻则蚊蝇孳生，重则臭气熏天，导致疾病。

3）废弃物的影响

施工期间将产生许多废弃物，这些废弃物在运输、处置过程中都能对环境产生影响。废弃物处置无规划，乱丢乱放，将影响土地利用，河流流畅，影响环境卫生。废弃物的运输需要大量车辆，必将影响该地区的交通。

4）施工噪音的影响

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施工期间的噪音主要来源于施工机械和施工桩基处理，特别是夜间，施工噪音将产生严重的扰民问题，影响附近居民的工作和休息。

8.1.2 施工中对环境影响的防治措施

1）施工扬尘的防治措施

施工场地内运输通道及时清扫、冲洗，以减少汽车行驶扬尘；运输车辆进入施工场地应低速行驶，或限速行驶，减少产尘量。

施工场地设立围挡，用以阻挡施工扬尘。

定期洒水，防止浮尘产生，在大风日加大洒水量及洒水次数。

灰渣、水泥等建筑材料在运输时应采用密闭式槽车通过封闭系统运送到水泥临时仓库中。

所有来往于施工场地的多尘物料均应用帆布覆盖。 避免起尘原材料的露天堆放。

尽量采用商品（湿）水泥和水泥预制件，少用干水泥。 混凝土搅拌站应设于工棚内。 2）噪音的控制 合理安排施工时间

首先，制订施工计划时，应尽可能避免大量高噪声设备同时施工。除此之外，高噪声设备施工时间尽量安排在日间，减少夜间施工量。

合理布局施工现场

避免在同一地点安排大量动力机械设备，以避免局部声级过高。 降低设备声级

设备选型上尽量采用低噪声设备，如以液压机械代替燃油机械，振捣器采用高频振捣器等。

固定机械设备与挖土、运土机械，如挖土机、推土机等，可以通过排气管消音器和隔离发动机振动部件的方法降低噪声。

由于机械设备会由于松动部件的振动或消声器的损坏而增加其工作时声级，

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因此对动力机械设备应进行定期的维修、养护。

闲置不用的设备应立即关闭，运输车辆进入现场应减速、慢行，并减少鸣笛。 降低人为噪音

按规定操作机械设备，在挡板、支架拆卸过程中，应遵守作业规定，减少碰撞噪音。

尽量少用哨子、钟、笛等指挥作业，而代以现代化设备。 建立临时声障

对位置相对固定的机械设备，能在棚内操作的尽量进入操作间，不能入棚的，可适当建立单面声障。

3）施工现场废弃物处理

项目单位应于当地环保部门联系，及时清理施工现场的废弃物；同时应加强对施工人员的教育，不随意乱丢废弃物，倡导文明施工。

制定废弃物处置与运输计划

工程建设单位应与施工单位制定废弃物处置计划，教育驾驶员按规定路线运输。

8.2 项目建成后对环境的影响及防治措施

1、厂内产生异味较大和噪音的工段，如污水进水泵房、沉砂池、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房等在总体布置上均尽量远离厂前区或用绿化带进行分隔。进水泵房、曝气沉砂池、脱水机房设脱臭装置一套。

2、厂区绿化利用道路两侧的空地、构（建）筑物周围和其他空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧种植宽带绿叶乔木，加强厂内平面和垂直绿化，形成隔离带，减少噪音和异味对环境的影响。在不扩大用地的情况下尽量增加绿化面积。

3、进水泵房、鼓风机房、MBR设备间等噪声源的控制参照“GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范”的有关规定。除选用低噪音设备外，鼓风机房进出风管设置消声器等有效的隔声消音措施，同时在泵房、鼓风机房和MBR设备间布置上将机器间与值班室隔开，使操作人员在低噪音的值班室内工作。

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4、污水处理厂内均采用分流制排水，雨水有组织排放，最终进入厂外市政雨水管道系统。厂、站内部产生的生产、生活污水均进入返回系统，经生化处理后排放，不会对环境造成影响。同时，污水处理厂建成以后，树立了地区的新形象，提高了城市基础设施的水平，改善了投资环境，增强了招商力度，促进了第三产业的发展，所环境效益与社会效益也是十分巨大的。

9 劳动保护

9.1 设计依据

1、《中华人民共和国劳动法》1995年1月1日

2、《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 3、《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》[劳字（1998）48号]

4、《工业企业设计卫生标准》[GBZ1-2002]

9.2 主要危害因素分析

本工程的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响；一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。

⑴ 自然危害因素分析 a. 地震

地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大，威胁设备和人员的安全。

b. 暴雨和洪水

暴雨和洪水威胁污水处理厂安全，其作用范围大，但出现的机会不多。 c. 雷击

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雷击能破坏建、构筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机会不大，作用时间短暂。

d. 不良地质

不良地质对建、构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。

e. 风向

风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。 f. 气温

人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温过低，则可能发生冻坏设备。气温对人的作用广泛，作用时间长，其危害后果较轻。

自然危害因素的发生基本是不可避免的，因为它是自然形成的；但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。

⑵ 生产危害因素分析 a.有毒有害物质

无色、具有臭鸡蛋味道的硫化氢，是具有刺激性和窒息性的气体，是强烈的神经毒物，对粘膜有强烈的刺激作用。如果接触低浓度硫化氢，会造成呼吸道和眼部的刺激，接触高浓度硫化氢时，人体反应强烈，会出现中枢神经系统症状和窒息症状。这项危害实际发生在检修地下水池和管道时。

当工作场所的高温辐射强度大于4.2Jcm2·min时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，使人体体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊乱，消化及神经系统受到影响，表现为注意力不集中，动作协调性、准确性差，极易发生事故。

b. 振动与噪声

振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。

噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触，能使人头痛头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。

c. 火灾、爆炸

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火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。

爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。 一般来说，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。 d.其它安全事故

压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。

9.3 安全卫生防范措施

⑴ 抗震

抗震措施应按照抗震设防的要求进行设计。 ⑵ 抗洪

在厂区内设相应的场地雨水排除系统及防洪沟系统，以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构建筑物。

⑶ 防雷

采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它防雷建筑物采用避雷或防直击雷、感应雷，放散管及风帽，按规范要求采取相应的防雷措施。

⑷ 防不良地质 ⑸ 防暑

为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，控制室、化验室等设空调。

⑹ 合理利用风向

污水处理厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。

⑺ 减振降噪

在生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高达100dB以上设置了消音器，并

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设置减振底座，并选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至80dB以下。

强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振动造成的危害。

在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。

主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，噪声级均可低于80dB(A)，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A)，综合楼内噪声低于60dB(A)；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB(A)；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。

⑻ 防火防爆

在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。

在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。

污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。

在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。

厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。 ⑼ 其它

为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。

为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。

绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有

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效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。

污水厂内设置食堂、浴室、更衣室及值班宿舍等，并经常保持完好和清洁卫生，以保证必要的职工工作条件，确保工人的卫生、休息和安全。

10 运行管理

10.1 主要管理设施

主要的管理设施包括：

污水处理设备、各机电设备及自控等附属设备。

10.2 人员管理 10.2.1 人员编制

由于本污水处理设备机械化、自动化程度比较高，因此只需设专职维护人员1名。

10.2.2 人员培训

对于生活污水成套处理设备，我方已有超过5年的维护经验。可以提供现场人员技术培训及指导，同时有配套的运行管理手册，附有多年运行过程中积累的日常操作中可能会发生的问题及其解决方法。

10.2.3 人员操作管理

平板膜的核心单元及膜-生物反应器以外，所选设备均为常规设备，无需特定操作；

平板膜组件的清洗周期2~3月/次。清洗操作应按照设备操作手册进行。

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10.2.4 检修和维护

各处理设施及机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。设备运行满5年，对各生产设施进行大修，确保设施正常运行。

10.2.5 事故或故障处理措施

个别设备发生故障时，其检修以不影响整个设备的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。

若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至手动控制，待修复后重新投入正常控制

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