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设备概述

WSZ-AO地埋式污水处理一体化设备采用世界上*的生物处理工艺，除BOD5、COD、NH3-N于一身，是目前的污水处理设备。它被广泛的应用于宾馆,别墅小区及居民住宅小区的生活污水和与之相似的工业有机污水处理处理后出水能达到国家污水综合排放标准GB8978-1996的一级。经过实地应用表明，WSZ-AO系列污水处理设备是一种处理效果十分理想且管理方便的设备。

设计依据、原则及范围

2.1 设计依据

建设单位提供的污水水质、水量等基础资料《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)

《给排水工程概预算与经济评价手册》

《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）

《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

《水处理设备技术条件》(JB2932-1999)

《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）

《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141—2008）

《城市区域环境噪声标准》（GB3096—93）

《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）绿化用水标准。

生活污水的特点

生活污水的特点是：①污水的可生化降解性好，生化降解速度快，适于生物处理；②污水中含有大量的细菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有害物质，在回用之前必须经过消毒处理；③污水水质和水量波动较大，必须加强调节以稳定污水水质水量，避免冲击负荷对生物处理设施的影响；④污水中含有大量的固体悬浮物质如粪便等，这些固体物质大多具有可沉淀、可分解的性质，因此必须加强污水的预处理工艺以去除这些悬浮物质，减轻后续处理工序的负荷。

总之，该生活污水中不仅含有有机污染物，而且含有大量的病原微生物，因此在中水回用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。

2.2 设计原则

2.2.1 设计思路

污水首先采用格栅去除其中较大的杂质和漂浮物，再经调节池调节水质水量后污水依次排入水解酸化池和接触氧化池，经生化处理后的污水MBR反应池，反应池出水进入消毒池，污水在消毒池中经二氧化氯消毒处理后排入中水回用池。在实际的每一阶段，均进行了充分的多方案比较，得出*化的工艺。在生活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，一次性投资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，特别是相同工程的实际经验，本项目拟采用“水解酸化+接触氧化+MBR反应池”工艺进行污水处理。

2.2.2 设计原则

[1] 在设计过程中本着*、合理、实用、可靠、经济的原则进行设计，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] 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。

[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，减少设备投资费用。降低运行费用和降低投资费用，给业主带来*的经济效益。

[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] 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，在保证系统安全、经济、稳定运行的前提下，以zui小的投资达到良好的处理效果。

2.3 设计范围

本方案设计范围为污水处理工程的全部处理工艺设计，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。

设计水质水量

3.1 设计处理规模

本项目主要是对生活污水进行处理，设计流量为60m³/d。

3.2 设计进水水质、出水水质

原水水质：本工程的原水水质参照经验数据，具体见表一：

表一

出水水质：出水达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）绿化用水标准。具体表二：

表二

工艺选择及说明

4.1 工艺选择

工艺选择

本着投资少、效益高，优先采用适合我国国情的使用技术的原则，根据目前国内生活污水处理后回用技术的现状，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“水解酸化+接触氧化+MBR膜生物反应器+消毒”工艺进行污水处理。

工艺比选

生物处理工艺比选

小型污水处理站一般采用以下几种生物处理方法：

①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。

②A/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%。

③SBR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，制作时必须精益求精，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接触氧化法

生物接触氧化法是传统的生化处理方法，生物填料为固定床上的半软性填料。利用半软性填料作为微生物的附着载体。生物均匀分布在生物填料上，这样就避免了微生物分布不均的现象，同时，生物附着在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。

接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。其特点主要有：

容积负荷高，耐冲击负荷能力强；

具有膜法的优点，剩余污泥量少；

具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；

能分解其它生物处理难分解的物质；

容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端。

综上所述，本工程生物处理拟采用“水解酸化+接触氧化法”。

4.2 工艺技术特点

1、污水的预处理

污水中含有一些大块杂物，这些杂物进入后续处理设施会形成浮渣，甚至堵塞管路和设备，必须予以隔除。同时由于污水水量较小，格栅的栅渣一般采用人工清除，因此本设计中拟采用机械格栅作为拦污措施。在进入调节池沉淀后可以对水质进行调节。

2、水解酸化反应

由于该种污水有机浓度不是很高，根据本公司对低浓度有机污水处理的经验，可以不采用厌氧消化处理，仅需采用水解酸化工艺即可。水解酸化过程中起作用的细菌为水解细菌、产酸菌，均在无氧条件下，不需要动力曝气，因而水解酸化池能在无能耗的条件下将有机物部分降解，降低了运行成本；同时酸化水解菌能将大分子的难降解的有机物转化为小分子易降解的有机物，提高后续好氧处理单元的处理效果。采用水解酸化工艺，可大大缩短好氧生化所需的时间；同时处理后出水水质更好，既节省了投资，节约了运行成本，又提高了环境效益。

3、好氧接触氧化反应

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。具有高浓度的生物量：生物填料具有较大的比表面积，在布气均匀并具有足够的曝气强度的条件下，填料被活性生物膜所布满，形成了庞大的生物膜主体结构，有利于维护生物膜的净化功能。据统计接触氧化池内的生物量约为活性污泥法的3～7倍。

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。接触氧化法具有如下特点：

具有丰富的生物相：接触氧化池内有充沛的溶解氧和有机物，在气水的剧烈掺泥作用下，加速了有机物的传质过程，膜面水的更新和生物膜的更新，有利于微生物的生栖增殖，因此生物膜上的生物相非常丰富。有细菌类、球衣细菌、丝状菌类、原生动物及后生动物，形成了有机物—细菌—原生、后生动物丰富而稳定的食物链。

工艺流程简单、设备运行可靠、操作简便：接触氧化法具有丰富的生物相和高浓度的生物量，在运行上具有较高的容积负荷，并能适应高负荷的冲击，污泥生成量少。由于附着生物膜载体的沉降性能比活性污泥要好的多，所以有丝状菌附着于膜上时，不易产生污泥膨胀的危害。并具有一定的脱磷、脱氮能力，能保证出水水质。基本上无须剩余污泥回流易于管理，不产生蚊蝇，也不散发臭气，不易堵塞，运行畅通。填料耐腐蚀能力强，造价低，体积小，重量轻，适应性强，处理效果好。

承受污水水质、水量变化的抗冲击负荷能力强，对pH和有毒物质具有较大的缓冲作用。

4、MBR膜生物反应池

MBR是膜分离技术与生物处理法的结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:

地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。

膜的截留作用,使微生物*截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的*分离,运行控制灵活稳定。

由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。

利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。

由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。

反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。

主要（建）构筑物及设备说明

5.1 工艺设计及构筑物计算

根据污水量，污水处理站规模确定为6m³/d，按照一天24小时运行，污水处理量为2.5m³/h。

5.2 污水处理站总体设计

厂区原有调节池、中水池各一座，本一体化污水处理站设置于地下，污水处理站平面布置的基本原则是：功能分区合理；处理流程通畅；构筑物尽可能紧凑布置以减少占地面积；充分考虑近、远期工程协调衔接，既利于生产又方便运行管理。

5.2.1调节池

由于生活污水的水质、水量波动较大，因而必须加强调节以稳定污水的水质、水量，以保证后续生化处理的效果。

5.2.2一体化设备

包括水解酸化池、接触氧化池、MBR膜生物反应池、消毒池；

玻璃钢结构：1套

水解酸化池

功能：将大分子有机物分解为可生化的小分子物质，废水的可生化性大幅度提高，为后续好氧生物处理创造了有利条件。同时也将一部分有机物*氧化为CO2和水，从而去除这部分有机物，减轻好氧系统的负荷，使整个系统相比于全好氧能耗大为降低。

配套设备：布水器、弹性填料

（二）接触氧化池

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。

配套设备：弹性填料、曝气装置

（三）膜生物反应池

平板膜组件较其它生物膜具有以下优点：

浸没放置，膜组件稳定置放于反应池中；

低压(抽吸或重力)出水，系统工作压力小，电耗低；

气液两相流扰动；

长时间稳定运行；

膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便；膜片可单张更换。

膜组件选择

本项目膜组件采用已经被广泛应用于多种污（废）水处理工程的平板膜。

平板膜采用聚偏氟乙烯（PVDF）材质制造，具有以下优点：

优良的抗氧化性：一般来讲，膜在应用过程中的抗污染性能是*关注的课题，而膜材质的化学稳定性大大的影响超滤膜的抗污染性能。聚偏氟乙烯(PVDF)材质的化学稳定性zui为优异，耐受氧化（次氯酸钠等）的能力是聚醚砜、聚砜等材料的 10 倍以上。在水处理中，微生物和有机物污染往往是造成超滤膜不可逆污堵的主要原因，而氧化剂清洗则是恢复通量zui有效的手段，聚偏氟乙烯 (PVDF)材质则*的体现出了这种*性。

出色的抗污染性：在实际运行中膜的孔径与污染物颗粒直径相差越大，膜越不容易污染。膜的不对称结构有利于降低膜的阻力，减少膜的污染，使膜能长期稳定运行。本项目所采用的平板膜具有不对称结构，粒径小于0.1微米。

较高的过滤精度：过滤精度达到0.1微米，各种进水条件下提供更为的出水。

2、膜组件

膜组件是本套系统的核心部件，本工程选用PVDF材质的平板膜产品。

在相同的产水量条件下，平板膜具有更稳定的渗透压，通量大、抗污染能力强，使用寿命较其他材质膜组件长，不容易产生污堵等特点，从而具有更好的稳定性。膜组件是由外壳体、内部插入一定数量的膜元件、壳体上附有集水管，膜元件插入导轨以及曝气管组成，膜组件结构如图所示。

3、膜池设计

如下图所示，MBR污水处理工艺运行方式是将膜放置于生物反应器内部，曝气装置设置在膜组件的正下方。膜组件下方设置的曝气装置不仅提供溶解氧和起搅拌功能，同时由于气泡的搅动及其在膜表面形成的循环流而起到对膜表面的冲刷和剪切作用，可有效防止污染物在膜表面的附着和沉积。产水通过膜组件经抽吸泵负压抽吸出水。

（四）污泥池

配套设备：污泥泵

（五）消毒池

去除大部分大肠杆菌、粪便链球菌等致病菌。

配套设备：二氧化氯发生器

5.2.3 中水池

处理后的达标水zui终流入清水池内，回用于绿化。项目区原设有消防池一座，兼用清水池。

5.2.4 设备间

设备间采用彩钢板房，内有风机、过滤罐等。