1吨/h生活污水处理方案

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一种先进、实用的水处理技术方案——1吨/h生活污水处理方案。

一、设计要求

要求产水量1m³/h（30人生活用水），原水为当地水库水，要求经处理后达到生活饮用水标准，同时业主要求上一套生活污水处理设备，根据业主提供的有关水质资料以及我公司多年的实践经验，生活饮用水采用国内先进的净水器+超滤工艺进行处理，生活污水采用目前国内成熟可靠的A/O法+生物滤池工艺进行设计。
    二、设计依据
    1、生活饮用水
①、产水量：1m³/h
②、原水水质：当地水库水
③、出水水质：达国家《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006
    2、生活污水
①、处理水量：1m³/h
②、原水水质：
BOD5≤200mg/L    CODcr≤450mg/L     SS≤500mg/L
氨氮≤45        PH：6-9
③、出水水质：符合《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级B标准
BOD5≤20mg/L    CODcr≤60mg/L     SS≤50mg/L
氨氮≤15        PH：6-9
    3、JB2932-86《水处理设备制造技术条件》；
    4、饮用水一体化净水器CJ3026-94；
    5、设备油漆、包装按ZBJ98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》执行；

6、材质符合《水处理设备厂检验》标准；

7、《环境噪声标准》GB5096-93；

8、《建筑给排水设计规范》（GBJ15-88）；

9、我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数；

10、通用电器设备配电设计规范（GB50055-93）。
     三、设计原则、范围
    1、本设计力求一次性投资小、运行费用低、操作简便。
    2、本工艺出水水质好，且可连续供水。
    3、从河水取水泵到清水池为止。
    4、本工艺设计范围包括工艺方案、设计计算、经济技术指标及工艺流程图。
    5、低压电器设计。
    四、工艺流程
    1、生活饮用水
PAC PAM 漂白粉
↓ ↓ ↓
水库水 → 管道混合器 → 净水器 → 中间水箱 → 中间水泵 →  多介质过滤器  →  超滤跨越管装置 →  生活饮用水箱 → 变频供水 → 紫外线杀菌 → 生活用水点
    2、生活污水处理
生活污水 → 格栅 → 调节池 → 提升泵 → 缺氧池 → 接触氧化池 → 二沉池 → 生物滤池 → 消毒池 → 排放池 → 达标排放
    五、工艺说明
    1、生活饮用水
    （1）管道混合器
    水库水由泵提升至净水器，水的压力为0.15-0.2MPa。
    净水器前采用管道混合器提高加药、消毒效果。管道混合器为玻璃钢材质。
    管道混合器具有快速高效、低能耗管内螺旋混合等特点，对于投加的药剂具有很好的混合作用，对提高水处理效果、节省能源有一定的经济意义。混合器的螺旋叶片不动，仅是被混合的特料或介质的运动，流体通过它除产生降压外，不用外能源。主要是流动分割、径向混合、反向旋转、二种介质不断激烈掺混扩散，达到混合目的。
     管道混合器一般由三节组成。每节混合器有一个80°扭曲的固定螺旋叶片，分左旋和右旋二种，相邻二节中的螺旋叶片旋转方向相反，并相错90°。
    （2）加药装置
    净水器配备加药装置，主要用于投加混凝剂PAC和助凝剂PAM，通过管道混合器混合, 与原水中的悬浮物充分混合, 使水中难以去除的有机杂质形成片状矾花,生成大颗粒的絮状物,以便后级沉淀或过滤去除。使净水器内的斜管沉淀效果更为理想。
   加药装置由搅拌箱、搅拌机、加药泵以及辅助设备、管路、阀门、管计、表计等组成。其主要构成如下：
    搅拌溶液箱带有搅拌器、电机、必要接管及附件。搅拌溶液箱本体材质为PE。
    计量泵采用隔膜式计量泵，计量泵是一种流量可在动态和静态进行调节的往复泵，具有耐高温高压、高粘度、高腐蚀性液体并在一些需要计量精确场所，配量可调，连续输送各种液体介质，计量泵具有在额定流量0-100%范围内任意连续改变流量大小，测定输送介质的特点。
   （3）KGL净水器
    因水库水随季度的变化，水质的变化也很大，江南地区特别是夏季、秋季，由于经常有大雨、暴雨，水库水质的浊度将猛增，所以仅采用过滤和超滤无法适应水质的变化。所以本工艺采用了1台净水器，当水质浊度猛增时，起动净水器，并装有跨越管。在冬季、春季水库水质稳定时，可超越净水器启动过滤和超滤，这样有效确保了生活饮用水的质量。该净水器是集反应、沉淀、过滤于一体的一元化净水设备，它采用折板反应、高效斜管沉淀、多层滤料过滤等先进工艺，设备工艺参数合理，结构紧凑，操作方便，出水负荷率高、净化效果好、设备性能运行稳定可靠。
   （4）中间水箱、中间水泵

经全自动净水器净化后的水进入中间水箱，再由中间水泵泵入后

级多介质过滤器，中间水箱并为多介质过滤器提供反洗水源。

（5）超滤装置

本工艺采用国内先进的超滤工艺，超滤膜过滤精度远高于传统过滤,可全部去除大于0.1um的胶体体和颗粒物；对大分子有机物有较好的去除效果；受原水水质波动影响小，出水水质稳定；运行压力低，节能效果显著。因超滤水回收率为90%。
    超滤技术是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力，实现机械分离的膜分离过程。中空纤维超滤膜是以高分子材料采用特殊工艺制成的不对称半透膜，呈中空毛细管状（中空纤维状）管壁密布微孔，原液在膜内或膜外流动，在压力的作用下，小分子物质透过膜而成为超滤液，而其中的大分子物质以及胶体、细菌等被截留在膜外，成为浓缩液，从而完成物质的分离、浓缩和提纯。
   超滤膜具有以下显著特点：
    a、 超滤过程无相态转化，常温操作，节约能源，对分离物不产生任何污染。
    b、 超滤膜耐化学药品能力强，PH适应范围广。
    c、 超滤分离过程简单、操作运转简便、维护费用少、清洗简单。
    d、 中空纤维超滤膜装填密度大，单位体积内膜过滤面积最大。
    膜元件采用山东招金膜天有限责任公司产品。膜天中空纤维超滤膜采用高分子聚合物亲水性聚矾和聚偏氟乙烯为主要原料；耐酸碱性能优良、透水性能好，由内、外两层很薄的分离层和多孔海绵状的支撑层构成，可实现最低的膜深层污染和最大的膜清洗恢复效率。运行模式有内压式过滤和外压式过滤两种过滤方法，内压式中空纤维超滤膜过滤时没有死角，不易堵塞，且清洗容易。

超滤装置安装在组合架上，组合架的设计满足其厂址的抗震裂度要求和组件的膨胀要求，组合架上配备全部管道阀门及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等。
    超滤装置配全套气动阀门。超滤系统的运行及反洗实现自动控制，超滤装置的运行根据超滤水池的水位自动控制运行。超滤装置设置一台就地仪表操作盘，在就地盘上可读出有关工艺参数。通过水处理系统PLC能实现自动和手动操作整个系统的功能。系统所配仪器、仪表的性能、配置点及数量等将满足本系统的安全、稳定、可靠运行的需要。

（6）饮用水箱
    饮用水箱为不锈钢材质。
    （7）变频供水
    变频恒压供水设备为成套供应设备。包括泵组和变频控制两部分。泵组主要包括泵的进口至主管路的出口闸阀、主泵、吐出锥管、可曲挠橡胶管接头（泵出口）、对夹式止回阀（主泵）、闸阀、泵出水管、供水总管、供水总管、闸阀以及气压罐、安全阀、机座，压力传感器等。

六、设备特点

1、节电节水

设备自动检测系统瞬时用水量，据此调节水泵供水，不做无用功，供水压力恒定其调节精度可达设定压力的上下0.01Mpa，没有差压供水设备中存在的多余压力，系统、漏、溢、少，可节水10%左右。

2、自动化程度高

全机工作程序由微机控制变频调速，使用管理方便，无电气和机械冲击，设备寿命长，保护功能齐全，有缺相、欠压、过压、过流、无载、短路、过热、失速等保护功能。

3、运行可靠、操作简便

设备具有变频自动、工频自动、手动三种操作方式，三种方式互为备用，可在任何故障情况下保证系统供水不间断，给试机和急修提供方便，设备的控制核心采用进口的微电脑，控制形式采用触膜屏，因而控制系统可靠性提高，抗干扰能力极强，故在自动工况下无需人员操作。

4、紫外线杀菌剂
变频供水后设置紫外线杀菌器能有效地杀死各种细菌。

七、生活污水处理系统

1、粗细格栅

本工艺设置手工粗细格栅，粗细格栅可以去除较大颗粒的垃圾杂质，避免管道、水泵的堵塞，有效的保确后续设备的正常运行,有效的降低后续处理装置工作负荷。改善设备的出水水质。
污水经粗、细格栅处理后接入后续调节池。

2、调节池

由于业主排放的生活废水来水不均匀，造成污水水质、水量波动很大，因此只有足够的调节池容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，所以我们设置调节池。废水经进入调节池在池中进行水质、水量调节，保证进入后级处理系统水质、水量稳定，并能防止废水中的有机杂质沉淀，同时使废水中的有机物降解，调节池为土建结构。

3、废水提升泵
    调节池后设废水提升泵2台（1用1备），废水由废水提升泵均衡地送入后序处理设备。废水泵配液位控制器2套，检修孔等基本配套设施。

4、缺氧池
    废水经调节池调节后进入缺氧池，缺氧池采用折流水流推流工艺，这样增大与有机物的接触面积，从而将水中不溶性大分子的有机物经发酵细菌分解为可溶性有机小分子，为后续好氧处理提供有利条件，在这一过程中COD处理率在40%，在池中设有组合填料。

5、接触氧化池
    接触氧化池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法特点的生物处理装置。在该种装置污水中有机物被吸附降解，使水质得到净化。

经缺氧池作用，有机物浓度大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较高的氨氮存在。为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全情况下，硝化作用能顺利进行，我们特设置有机负荷较低的好氧生物接触氧化池。生物接触氧化池具有体积负荷高、占地面积小，对冲击负荷适应能力强，不易产生污泥膨胀，污泥生产量少，处理效果好，运行稳定，操作管理方便等特点，是处理有机废水的一种有效方法。接触氧化池在消化过程中起作用的是自氧型细菌（硝化菌），它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中CO2作为营养源，将污水中的氨氮转化成NO3-N、NO2-N。接触氧化池中溶解氧控制在3mg/l左右，气水比为15：1。

在生物接触氧化池内起主要作用的是填料，填料的好坏决定微生物能否被附着上以及是否能生长繁殖好，这对污水中的CODcr、BOD5 等去除率影响很大。我们在接触氧化池内设置先进新颖的轻质、高强、空隙率大、易成膜的弹性填料，作为细菌载体，使存留足够的进行生化过程的微生物量。其不仅比表面积大，且水流特性十分优越，安装维护方便。材质：聚烯烃类、规格：φ150、比表面积：160m2/m³、孔隙率（%）：＞99。供氧采用风机和微孔曝气器进行充氧，微孔曝气器主要起充氧作用，效果是一般曝气装置的2-3倍，其溶解气的转移率比其它曝器高，同时具有不易堵塞，重量轻、不老化，使用寿命长等优点。微孔曝气器主要由支撑体、气阀、圆盘扩散器、橡胶、平板型橡胶膜片、压盖、底盘卡板组成，在充氧曝气时，压缩空气通过气阀到圆盘扩散器，橡胶膜片在压缩空气的压力下，撑开微孔达到曝气的目的。鼓风机选用HC型回转式风机二台（一用一备）。

6、二沉池

接触氧化池出水自流进入沉淀池进行固液分离，去除剥落的生物膜和其它杂质。

斜管沉淀池是根据平流式沉淀池去除分散性颗粒的沉淀原理，在池内增加许多斜管后加大水池过水断面湿周，同时减小水力半径，为此在同样的水平流速V时，可以大大降低雷诺数Re，从而减少水的紊动，促进沉淀。另外加设了斜管使颗粒沉淀距离大大缩短，减少沉淀时间，沉淀效率大大提高。本公司生产的高效斜管沉淀具有沉淀效果显著的特点。沉淀池内沉降的污泥由气提进入污泥池。

7、生物滤池

因业主要求出水水质达国家《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级B标准，为了确保COD、BOD出水水质达标。本工艺设生物滤池进行深处理作为确保措施。

生物滤池是将陶粒的物理吸附与微生物生化作用结合起来的污水处理技术，轻质陶粒首先把污水中的有机物吸附在轻质陶粒的外表及内部，微生物吸附在轻质陶粒的表面。在充氧的条件下，微生物在轻质陶粒表面形成生物膜进行好氧消化有机物，在轻质陶粒内部产生厌氧消化，这两过程是同时发生的。这样，既有厌氧消化和好氧消化过程，使水中的有机物进一步消化掉，在池下部为过滤层，这样保证了出水合格排放或回用。

在轻质陶粒滤池中设有自动反洗回流装置，使一部分脱落的生物膜回流至调节池，这样保证了主体设备长期稳定运行。

8、消毒池

消毒池设计采用固体氯片接触溶解的消毒方式。由于消毒氯片具有饱和溶解的特点，因此能根据处理水量的变化情况而自动改变加药量。

9、污泥池

沉淀池剩余污泥排入污泥池进行好氧消化、稳定处理以减少污泥量。污泥池内污泥定期由业主方委托当地环卫部门外运作无害化处理。污泥池上清液回流至调节池作重新循环处理。

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