农村环境综合治理污水处理项目方案

一般生活污水主要来源于餐厨废水、洗涤废水、沐浴废水及卫生间排水等四个方面。呈现来源广、污染物浓度低、分散且处理率低等特征。近年来，随着新农村建设步伐的加大，农村居民用水量呈现明显的上升趋势，这也使得区域的生活污水排放量愈来愈大。我国农村水处理设施处于欠缺状态，且由于农村地区的居民居住分散，对生活污水进行统一处理难度大，所以农村地区生活污水对水资源的污染呈上升趋势。

农村生活污水特征

农村生活污水的特点：厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水，这些用水分散，农村没有任何收集的设施，随着雨水的冲刷，随着地表流入河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体，其中有机物含量大是其主要的特点。

（1）水质特点：

①农村生活污水浓度低，变化大；

②大部分农村生活污水的性质相差不大，水中基本上不含有重金属和有毒有害物质（但随着人们生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质），含一定量的氮、磷，水质波动大，可生化性强；

③不同时段的水质不同；

（2）水量特征

①农村村镇人口较少，分布广泛且分散，大部分没有污水排放管网，而且生活污水量较小；

②一般农村的生活污水量都比较小，除小城镇外，农村人口居住分散，水量相对较少，相应地产生的生活污水量也较小；

③变化系数大，居民生活规律相近，导致农村生活污水排放量早晚比白天大，夜间排水量小，甚至可能断流，水量变化明显，即污水排放呈不连续状态，具有变化幅度大的特点；

④在上午、中午、下午都有一个高峰时段。

编制原则

农村污水处理技术的选择要量力而行，充分考虑到农村地区财力状况薄弱、村民实际承受能力较低这一普遍情况，处理工艺的选择不能盲目攀比，不能一味地选择时髦先进、处理效果好、自动化控制水平很高的处理工艺，而应该着重考虑选用既成熟可靠，又适合农村特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标：一是达标排放或回用；二是注重经济适用，运行成本低，管理维护简单。

注重长远，分散与集中治理同等重视。现代集中污水治理的技术加上适当的管理，可以使分散的污水集中收集治理，使出水质量完全达到大城市污水治理水平。虽然现阶段农村污水治理的目标以建设为主，但标准上要有适当的超前意识。

设计范围

本工程编制范围为农村环境综合治理污水处理项目。

工程内容包括对污水处理站内污水处理构筑物和必要的附属建筑物进行工艺、土建、电气、仪表和自控的设计。

本期污水处理系统设计规模：10m3/d。

设计参数

污水处理规模

根据业主提供的数据，农村生活污水一体化处理设施设计规模为10m3/d，即平均小时处理能力为0.5m3/h，污水处理设施24h自控运行。

污水处理站进水水质指标

根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006），我国生活污水污染物排放指标：BOD5为20~35 g/cap.d，SS为35~50 g/cap.d，TN量可按每人每天5～11 g/cap.d 计算，根据类似农村的水质资料，我们确定农村的居民污染物排放指标如下：

农村生活污水原水水质一览表

项目

CODcr

BOD5

NH3-N

指标（mg/L）

400

250

污水处理站出水水质指标

根据当地环保部门的要求及新农村建设的总体规划要求，本污水站排放污水必须达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。其主要标准值如下：

污水处理站出水水质主要指标

项目

CODcr

BOD5

NH3-N

指标（mg/L）

≤100

≤20

≤70

≤15

≤0.5

处理程度

根据以上设计进、出水水质指标，污水处理站主要水质指标处理程度如下表：

序号

项目名称

进水指标

出水指标

单位

去除率

CODCr

400

100

mg/L

75.0％

BOD5

250

mg/L

92.0%

250

mg/L

72.0％

氨氮

mg/L

57.1％

0.5

mg/L

83.3％

污水、污泥处理工艺选择

3.1.1项目废水水质情况分析

3.1.1.1 进水水质和处理要求

根据污水处理站主要处理对象为生活污水，因此我们需要重点分析这种水质的特点。生活污水处理的主要污染物质为COD、BOD5、SS、NH3-N、TP，因此要求处理工艺具有脱氮除磷功能。目前生活污水处理最常采用的脱氮除磷方法是生物处理方法，生物脱氮除磷工艺具有运行费用低、管理方便等优点。

总之，在选择污水处理工艺时应优先选用技术先进、安全可靠、对污水水质、水量变化适应力强、低能耗、低投入、对自控依赖低、占地少和操作管理方便的处理工艺。

3.1.1.2 进水水质的技术性能分析

污水处理系统进水水质技术性能指标见表3-1：

表3-1 污水系统进水水质技术性能指标

BOD5/CODCr

0.625

BOD5/TN

5.6

BOD5/TP

83.3

对进水水质分析如下：

a. BOD5/CODCr比值

污水BOD5/CODCr值是判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/CODCr>0.40可生化性较好，BOD5/CODCr>0.3可生化，BOD5/CODCr<0.3较难生化，BOD5/CODCr<0. 25不易生化。

对本项目生活污水，原水BOD5=250mg/L，CODCr=400mg/L，BOD5/CODCr=0.625。由此表明原水的可生化性均较好，适合采用生化处理工艺。

b. BOD5／TN（即C/N）比值

C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲， C/N≥2.86就能进行生物脱氮，但一般认为，C/N≥3.5才能进行有效脱氮。

本工程进水水质C/N=250/45=5.6，能够满足生物脱氮要求。

c. BOD5／TP比值

该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5／TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。

分析本工程进水水质， BOD5／TP =250 / 3= 83.3，可采用生物除磷功能的生物处理。

3.1.1.3 污染物去除机理

在采用二级生化的处理工艺中，不同的污染物是以不同的方式去除的。

①SS的去除

污水中SS的去除主要靠沉淀作用。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；小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，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、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。

污水系统出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr增加。因此，控制污水系统出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。

②BOD5的去除

污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。

活性污泥中的微生物在有氧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，其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。

③COD的去除

污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，污水系统出水COD的多少，即COD去除率的高低，取决于污水系统进水的可生化性。

④N的去除

污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现N的去除。

氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于市政污水之中。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-N），反硝化菌在溶解氧浓度极低以致缺氧的情况下可以利用硝酸盐中的氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。

按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统以加强生物处理的脱氮功能，A/O系统设计中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的C/N比（≥3.5）。

本污水处理站原水为生活污水，一般进水氨氮浓度小于35mg/L，一级标准要求出水氨氮浓度小于15mg/L，对出水总氮的去除率为57.1%，一般采用脱氮功能的二级生化工艺能满足要求。

⑤P的去除

污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。生活污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。

生物除磷是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，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。

据资料介绍，在厌氧情况下释放1 mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收2～2.4 mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量，一般来说，这种有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为1.5～2 %，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的2～3倍，在设计中往往采用4 %。

生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水生物除磷工艺必须在好氧段前设置厌氧段。

本工程进水总磷为3.0mg/L，出水总磷要求低于0.5mg/L，磷的去除率≥83.33％，要求采用加强生物除磷的污水处理工艺。

3.1.2 污水二级处理工艺方案论证

3.1.2.1 污水二级处理工艺简介

污水处理工艺的选择应根据工程规模、设计进出水水质、处理程度要求、用地面积和周边环境等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理站的经常性费用，保证出水水质。

通常的污水处理站一般采用以下几种生物处理方法。

A）生物接触氧化法

生物接触氧化法属于生物膜法，具有以下优点和特点：

u 生物接触氧化法生物池内设置填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

u 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；

u 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；

u 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其F/M（F为有机基质量，M为微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法；

B）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最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：

u 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；

u 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，氧需求量较大；

u 活性污泥在池内应呈悬浮状态，能充分与水接触和混合；

u 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污泥浓度；

u 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；

u 对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度以内；

u 活性污泥法处理符合较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。

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专业。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。

C）SBR法

SBR法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，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法为间隙运行，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，否则极易造成最终出水水质不达标。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，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放控制较困难。

SBR池溢流率低（一般小于40%），设施体积较大，造成土建投资较高。

由于存在超高必须较高的技术性问题，活性污泥池和SBR池一般只能露天设置，这样局部影响环境美感（埋地设置时土建投资将大大增加）。接触氧化工艺各池体可采用埋地设置，设备上方可设置道路或绿化带，总体布置美观大方。

综上所述，本工程生物处理拟采用A/O生物接触氧化法。

采用A/O生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要方法，该方法具有如下特点：

u 利用系统中培养的硝化菌及脱氮菌，同时达到去除污水中含碳有机物及氨氮的目的，与经普通活性污泥法处理后再增加脱氮三级处理系统相比，基建投资省、运行费用低、电耗低、占地面积少。

u A/O生物处理系统产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少，而且污泥沉降性能好，易于脱水。

u A/O生物法较一般生物处理系统相比耐冲击负荷高，运行稳定。

u A/O生物处理系统因将NO2-N转化成N2，因此不会出现硝化过程中产生NO2-N的积累，而1mg/ NO2-N会引起1.14mgCOD值，因此只硝化时，虽然氨氮浓度可能达标，但COD浓度却往往超标严重。采用A/O生物处理系统不仅能解决有机污染，而且还能解决氮和磷的污染，使氨氮的出水指标小于15mg/l。总之，经过本工艺流程，出水的各项指标均能达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准的要求。

3.1.2.2 推荐方案

1）污水处理工艺流程

经过上述工艺比较，本污水主要工艺过程设计如下：污水通过格栅拦污后的污水直接进入调节池，设置调节池的目的调节污水的水量和水质，为防止悬浮物在调节池内沉淀，在调节池底设穿孔曝气管，采用间隙曝气。

本工程污水中有机成份较高，BOD5/CODcr=0.51，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是最经济的。由于污水中氨氮及有机物含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氮形式表现出来，氨氮也是一个重要的污染控制指标，因此污水处理采用缺氧好氧A/O生物接触氧化工艺，即生化池需分为A级池和O级池两部分。调节池内污水采用污水提升泵提升至A级生化池，进行生化处理。在A级池内，由于污水中有机物浓度较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2--N、NO3--N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续O级生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。经过A级池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在，为使有机物进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，特设置O级生化池。

A级池出水自流进入O级池，O级生化池的处理依靠自养型细菌（硝化菌）完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水中的氨氮转化为NO2--N、NO3--N。O级池出水一部分进入沉淀池进行沉淀，另一部分回流至A级池进行内循环，以达到反硝化的目的。在A级和O级生化池中均安装有填料，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。在A级池内溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O级生化池内溶解氧控制在2mg/l以上，气水比15:1。

经沉淀后的污水已基本达排放标准，最后经投氯消毒后即可达到排放要求。

沉淀池沉淀下来的污泥由我公司引进日本技术生产的目前国内最先进的脉冲气提装置，一部分提升至A级池，进行内循环，一部分提升至污泥池。污泥池内浓缩后的污泥消毒后外运或填埋处理。

2）污水处理工艺流程图如下

鼓风机

格

栅

调

节

池

O级好

氧

池

沉

淀

池

消毒出水池

A级缺

氧

池

污水提升泵

生活污水达标排放

排泥

回流

溢流

污泥池

污泥抽吸外运

图3-1 污水处理系统流程图

3.1.3 污泥处理工艺方案论证

本处理系统污泥产量很少，因此不设污泥浓缩脱水设备。由处理系统产生的污泥进入污泥池，经停留3个月以后，采用粪车抽吸外运。污泥池上清液回至中水处理系统再处理。

工艺设计

GB8978-1996）一级标准。

本污水处理站主要去除的污染物指标为：BOD、COD、SS、TN、TP、大肠杆菌。

考虑到本项目污水处理规模较小，根据预计的生活污水水质指标，推荐采用如下工艺方案。

采用A/O生化处理工艺。并将A/O段设计成钢制一体化装置，直接安装，增加附属建（构）筑物后即可使用，不仅施工管理方便，且建设周期短，尤其适合类似本工程的微型污水处理站，具体工艺流程示意如下：

生活污水→格栅井→调节池→污水提升泵→A级缺氧池→O级好氧池→沉淀池→消毒出水池→达标排放

3.2.1 处理工艺设施简要说明

● 格栅井

格栅是由一组平等的金属栅条制成的框架，斜置在进水渠道上或泵站集水池进口处的格栅井内，用以拦截污水中大块的呈悬浮或漂浮状态的污染物，防止堵塞水泵或管道。在水处理流程中，格栅是一种对后续处理设施具有保护作用的设备，尽管格栅并非废水处理的主体设备，但因其设置在废水处理流程之首或泵站进口处等咽喉位置，故相当重要。污水经格栅可去除较大悬浮物。对生活污水必须设置一道格栅用以拦污。

● 调节池

在整个处理系统中设置了污水调节池。通过调节池设置，能充分平衡水质、水量，使污水能比较均匀进入后续处理单元，提高整个系统的抗冲击性能减少处理单元的设计规模。有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。在调节池内设置穿孔曝气系统，防止发生沉淀现象，同时可以起到水质均衡的作用。设置液位自动控制装置，水泵将根据液位自动开启。

调节池设计水力停留时间大于8.0小时，采用钢砼结构。池内设二台WQ型潜水排污泵，一用一备。

● A级缺氧池

由于污水中的有机成分较高，BOD5/CODcr=0.5可生化性好，因此设计采用生物膜法。因为生活污水中有机氮含量高，在进行生物降解时会以氨氮的形式出现，所以排入水中的氨氮的指标会升高，而氨氮也是一个污染控制指标，因此在接触氧化池前加缺氧池，缺氧池可利用回流的混合液中带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化，使进水中NO2-、NO3-还原成N2达到脱氮作用，在去除有机物的同时降解氨氮值。

缺氧池设计停留时间为2.5小时，根据相关数据分析及我公司多年的污水处理经验显示，2.5小时左右的缺氧时间，刚好控制污水处理水解酸化阶断，污水中大分子污染物被分解成小分子，极利于污水的生物降解，从而达到更好的处理效果。

缺氧池采用钢结构。

● O级好氧池

污水经缺氧池处理后，自流进入O级好氧池，好氧池采用接触氧化池，从而进入接触氧化阶段，即进入好氧处理。

接触氧化池是一种生物膜法为主，兼有活性泥的生物处理装置，通过提供氧源，污水中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质得到净化。

在设计过程中考虑接触氧化时间较长为宜，即需6小时左右，内部设高比表面积弹性填料，填充率为70%，比表面积近600m2/m3，在设计面积负荷时也应充分考虑周围环境，能确保较好的处理效率。因此设计负荷应选择比较低的值：0.83kg/m3·日。填料使用寿命长达8年。池内氧气由回转式鼓风机提供。气水比也同时考虑较高的值：15:1，曝气形式：微气孔曝气，曝气头考虑采用目前国际水处理较先进的胶膜曝气头。该装置在运行过程中永远不会出现堵塞现象，具有曝气气孔小，氧的利用率高等优点，与传统曝气形式相比，具有无可比拟的优点。

接触氧化是一种以生物膜法为主兼有活性污泥法的生物处理工艺。经过充分充氧的污水，浸没全部填料并以一定的速度流经填料，生满生物膜的填料表面经过与充氧的污水充分接触，使水中有机物得到吸附和降解，从而使污水得到进化。

本设计采用国际上先进的立体弹性填料，不仅比表面积大，且水流特性优越。

由于大量微生物被固定在填料层表面，形成高浓度的污泥床，俗称生物膜，它具有较强的耐负荷冲击。

此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥，因而不会产生污泥膨胀，这也是此法的一大特点。

此阶段产关键在于填料层的生物培养与落床，只要运行初期将此项工作做好，运行期间基本不用过问其他问题。

由于填料骨架替代了活性污泥法中的悬浮性作用，因面不需污泥回流，此举大降低了运行管理程序。

本工艺将接触氧化分为二个接触氧化池，污水依次流经接触池，亦即将接触氧化分为两级，充分利用接触氧化的工艺特点，使污水经过两级接触氧化。有机物含量依次降低，生物降解愈发彻底。

● 沉淀池

污水经过接触氧化后，夹带氧化过程中产生的少量的活性污泥及新陈代谢的生物膜，以及不能进行生物降解的少量固形物，进入二沉池进行固液分离。使水得到澄清排出。沉淀池采用竖流式，表面负荷设计小于1.0m3/m2.h，总停留时间约2.5小时，沉淀的污泥定期用气提升至污泥消化池作进一步消化减少剩余污泥，同时确保处理出水达标。出水槽设计成可调液位的齿形集水槽，增加沉淀效果。

● 消毒水池

经沉淀后的出水进入消毒水池，为了保证污水经处理后达到排放标准，必须经过氯消毒、消除有害病菌。

按国家标准TJ14-74设计制作，有效消毒时间为30分钟以上，消毒剂采用二氧化氯，投加量5-8mg/L（按有效氯计）。在本单元大肠杆菌和其它细菌得到最有效的杀灭，此时出水总大肠菌群个数＜100个/L。

● 污泥池

沉淀池的污泥定时用气提法排入污泥池，进行厌氧消化/同时采用间隙好氧混合的方法，通过消化可以减少剩余污泥量约70%以上。污泥浓缩池上清液夹带活化污泥回流至调节池内再处理，剩余污泥定期清理（一般一年清除2次）。

3.2.2 污水处理站工艺构建筑物设计说明

1、格栅

格栅为人工格栅，外形尺寸为2000×500mm不锈钢制，栅间隙为10mm。

2、污水调节池

调节池净尺寸为2000×2000×2500mm，有效水深1.5m，有效容积为6m3，水力停留时间12h，采用钢筋砼结构，池内设置穿孔曝气管进行定时曝气以防止污泥在池内沉淀，预曝气气水比6:1，池内设二台WQ型潜水排污泵用于污水提升，一用一备。

4、缺氧池

缺氧池净尺寸为700×1200×2250mm，有效水深2.0m，有效容积为1.6m3，水力停留时间3.2h，缺氧池采用Q235A结构。池内布置立体弹性填料，填料填装率为65％。采用穿孔管形式空气搅拌，对污水和回流液进行混合反硝化脱氮。池内溶解氧小于0.5mg/l。

5、接触氧化池

接触氧化池分成二段，二段合计净尺寸为1800×1200×2250mm，有效水深2.0m，有效容积为4.3m3，水力停留时间8.6h，采用Q235A结构。池内设管式微孔曝气，供气量为0.125m3/min，选用一台HC-251S型回转式风机，气水比约15:1，容积负荷0.5KgBOD5/m3·d，池中设1台回流液泵，混合液回流比1.5～2。池内布置立体弹性填料，填料比表面积为120m2/m3，填料填装率65％。

6、二沉池

二沉池净尺寸为700×1200×2250mm，采用竖流式沉淀池，气提排泥，二沉池采用Q235A结构。

7、消毒排放池

消毒排放池净尺寸为1300×500×2250mm，池内接入固体氯片，对二沉池出水进行消毒、灭菌，消毒排放池采用Q235A结构。

8、污泥池

污泥池净尺寸为1300×800×750mm，池内设穿孔布气管对剩余污泥进行好氧消化稳定处理，污泥池采用Q235A结构。

9、风机房、电控室

风机房电控室布置在一体化设备内部，污泥池上方，尺寸1300×800×1500mm内置一台回转式鼓风机和电控设施，以利于操作管理和日常维护。

主要建（构）筑物一览表

序号

名称

尺寸L×B×H

结构

单位

数量

备注

格栅井

1.5×0.6×2.0m

钢砼

座

污水调节池

2.0×2.0×2.5m

钢砼

座

一体化设备基础

5.0×1.5m

钢砼

座

主要工艺设备一览表

序号

设备名称

规格型号

数量

备注

一体化污水处理装置

处理量：10m3/d

尺寸：4.5×1.2×2.25m

包括填料、曝气、布水、排泥、消毒系统

1套

碳钢防腐

格栅

宽度B=500mm

间隙宽b=10mm

1台

不锈钢

污水提升泵

50WQ10-10-0.75

2台

1用1备

污水回流泵

50WQ10-10-0.75

1台

曝气风机

HC-251S

1台

液位控制器

GSK-1

3套

自动控制柜

1套

电线电缆管等

站区外1米

1套

系统管道及配件

站区外1米

1套

概述

为了保证污水处理站生产的稳定的效率，减轻劳动强度，改善工作环境，同时为了实现污水处理现代化生产管理，因此在本工程的自控仪表设计中，充分考虑到污水站工艺的特点，选用质量可靠的先进可编程序控制系统，以保障检测数据的准确和控制的及时有效。

本工程拟采用西门子控制系统，对污水处理站的工艺过程进行自动控制、集中管理。西门子控制系统由可编程序逻辑控制器（PLC）及检测仪表组成。拟在配电间内设PLC控制系统。

微机控制操作设计

(1)、概述

为了保证污水处理过程的可靠性和连续性，提高本工程运行管理的自动化水平，控制系统采用可编程控制器(PLC)控制系统，主要对整个污水处理过程进行监控和记录。

(2)、控制方式

工艺设备的控制分为两级:

第一级是控制室PLC的集中控制，根据预定控制程序和现场实际情况，实行自动控制，无需人为干预 (自动)；

第二级是就地手动控制，与工艺设备操作有关的就地操作箱柜上带有“控制方式”选择开关，各设备均可通过“远控/就地”选择开关切换实现手动操作(就地)。

手动控制优先级最高，当PLC柜上的“遥控/就地”转换开关处于“就地”时，PLC控制被屏蔽，现场设备可在就地控制箱上实现开、停等人工操作。此种模式主要是用在设备安装阶段的单台调试或PLC故障。

(3)、关键设备控制说明

a) 污处理站的操作运行以自动和手动相结合的方式来控制（注：自动与手动都可以单独完成）并显示工作状态和故障报警。

b) 调节池提升泵低水位停止，高水位启动，超警戒水位两台同时启动，正常工作为一台水泵，且能自动切换，切换时间每4小时切换一次；

c) 好氧池鼓风机

污水站风机采用回转式鼓风机，该风机均具有噪声小，使用寿命长，适合用于小型地埋式污水处理站。污水生化处理系统中采用一台风机，系统设备进入正常处理曝气状态。当污水调节池内的水位处于低液位时，风机能自动进入睡眠状态：即开机10min，停机30min。这样即保证了污水中的溶解氧的含量，又可节约部分电能耗。

d) 污水回流泵

污水回流泵与调节池提升泵联动，连续运行。

e) 沉淀池污泥排出

污泥气提装置由常闭电磁阀控制，间断运行，每12小时提升一次，周期3－5min。

f) 污泥池曝气

污泥池曝气由常闭电磁阀控制，定时间隙运行（每小时进气1次，每次5～8min）。

g) 控制时序均可任意调节，并备有过流、缺相、过压、欠压等故障情况自动保护声光报警功能；

h) 污水处理设备24小时运行，控制系统自动化程度较高。

人员编制

由于本污水处理站机械化、自动化程度高，因此仅需一名设备维护人员即可。

主要管理设施

本工程主要的管理设施包括：

1、本工程主体构(建)筑物：格栅井、污水调节池、A/O钢制一体化污水处理装置。

2、本工程中的各配电线路及机电设备。

3、本工程设施的自控、监控、检查、观测等附属设备。

4、本工程的通讯、照明线路。

运行的技术管理

1、运行采用三班三运转制度。

2、定时巡视生产现场，发现问题及时处理并做好记录。

3、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件。做好日常水质化验、分析，保存记录完整的各项资料。

4、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。

5、及时清理栅渣和运送污泥，减小对环境的影响。

6、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。

7、建立信息系统，定期总结运行经验。

检修和维护

1、维护和检修内容

各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。

2、维护期限

各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。

所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。

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工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。

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

2、中央控制系统发生故障时，各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。

污泥处理

除臭措施

污水处理站运行过程中，会有一定量的异味（恶臭）气体逸出，恶臭气体主要来自污水中的有机物质在厌氧条件下，因微生物消化作用产生的还原态有害气体，其主要污染因子为NH3和H2S。本污水处理系统中格栅井、污水调节池、缺氧池、污泥池是其主要排放部位。

污水处理站运行管理中削减恶臭污染，我们采取如下主要措施：

1、加强运行管理，控制污泥池污泥发酵；

2、污泥脱水后及时清运，减少污泥堆存；

3、产生恶臭气体的主要构筑物（格栅井、污水调节池、缺氧池、污泥浓缩池等），加盖安装集气罩，将恶臭气体收集后经引风机抽吸排入附近下水道，以减少恶臭气体对环境的影响。

建议业主认真搞好厂区绿化建设，在污水站四周设置绿化带，及在各种构筑物的空地、间隙种植除臭效果较好的树种、花卉等，以减少臭味和噪声对环境的影响。

降噪措施

本污水处理站最主要的噪声来源是鼓风机，为此我们采用一系列措施降低噪声。工程采用回转式鼓风机。该风机引进日本先进技术，具有运行安全可靠，维修方便，本体噪低，对周围环境影响小的特点，同时在风机基础下设置隔振垫，并在风机进风口上安装消声器，在出风口上安装可曲挠橡胶接头，以减少振动产生的噪声。

以上一系列的措施，污水处理站的噪声可符合城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中的一类标准，白天≤55db，夜间≤45db。

节能措施

目前我国能源紧张，而污水处理项目由于需要提升污水、生化处理污水，导致能源消耗较大，所以污水站节能设计十分必要。污水处理站设计以技术先进、节能低耗、提高效益为原则，进行工艺设计和设备配置，力争节能和降耗。主要采取如下节能措施：

⑴. 尽量缩短工艺流程和水流路线，减少管道的水头损失。

⑵. 选择既满足工艺要求又节约能源的动力设备。

⑶. 污水泵、污泥泵选用效率高、能耗低的离心泵，选用的水泵尽量满足大部分时间保持在高效段上运行。

⑷. 选用先进的控制系统和仪表，通过PLC实现最佳控制，合理调整工况保证高效工作。

节水措施

污水处理站水耗主要来有生活、绿化等用水，除生活用水外其他用水均可采用处理后的尾水，达到节水的目的。

我公司在总结国内外生活污水处理装置的运行经验的基础上，结合该公司自己的科研成果和工程实践，设计出一种可地埋设置的成套生活污水处理装置，即以碳钢防腐为主要原料的WSZ型系列污水处理设备。其目的主要是使生活污水和与之类似的工业有机废水经该设备处理后达到用户要求的排放标准。该设备主要用于农村污水集中治理、居住小区(含别墅小区)、高级宾馆、医院、综合办公楼和各类公共建筑的生活污水处理，经该设备处理的出水水质，达到国家一级排放标准。全套设备均可埋设于地下，故亦称“一体化生活污水处理设备”。

我公司研制的地埋式生活污水处理设备采用国际先进的生物处理工艺，集去除BOD5、COD、NH3-N于一身，具有技术性能稳定可靠，处理效果好，投资省，占地少，维护方便等优点。

：

1、全套设备可埋设于冻层以下或放置地上，设备上方地表可作为绿化或其他用地，不需要建房及采暖、保温。

2、二级生物接触氧化处理工艺均采用推流式生物接触氧化，其处理效果优于完全混合式或二级串联完全混合式生物接触氧化池。并比活性污泥池体积小，对水质的适应性强，耐冲击负荷性能好，出水水质稳定，不会产生污泥膨胀。池中采用新型弹性立体填料，比表面积大，微生物易挂膜，脱膜，在同样有机物负荷条件下，对有机物去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度。

3、生化池采用A/O工艺，A段采用缺氧池，O段采用生物接触氧化法，其填料的体积负荷比较低，微生物处于自身氧化阶断，产泥量少，仅需三个月（90天）以上排一次泥（用粪车抽吸或脱水成泥饼外运）。

4、该一体化生活污水处理设备的除臭方式除采用土壤脱臭措施，除臭后的废气采用常规高空排气。

5、整个设备处理系统配有全自动电气控制系统，运行安全可靠，平时一般不需要专人管理，只需适时地对设备进行维护和保养。

分析

人员编制

由于本污水处理站机械化、自动化程度高，因此仅需一名设备维护人员即可。

动力计算

污水处理工艺电气控制采用集中控制，总装机功率为2.8kw，运行功率为2.05kw，具体见下：

序号

名称

数量

功率（kw）

运行功率（kw）

总功率（kw）

鼓风机

0.55

污水提升泵

0.75

1.5

污水回流泵

0.75

合计

2.05

2.8

成本计算

⑴. 动力费

电费按每度0.55元计，则

E1=2.05×10%×0.55/0.5=0.22元/吨水

⑵. 药剂费

消毒剂采用固体氯片，投加量5mg/L，消毒剂单价按2000元/吨计，则

E1=5×2.0/1000=0.01元/吨水

⑶. 人工费用

人工费不计

⑷. 运行成本计算

运行成本=E1+E2 =0.23元/吨水

环境效益

污水处理站建成后，每年可消减COD约1.35吨，氨氮约0.09吨，对减少污染改善环境将发挥重要作用。

经消化后的污泥清掏后外运，不会对周围造成二次污染。

社会效益

处理水质的提高，有利于提高环境质量，改善社会形象，对改善农村的生活环境会产生明显的社会效益。

农村生活污水通过污水管网进入污水处理站，污水处理达标后排放，大大降低了污水中污染物进入环境中的量，从而既降低了项目对周围环境质量的不利影响，满足国家及地方有关环境保护政策、法规要求。

环保设施的经济效益不仅表现在其创造了多少产值，还表现在它的间接经济效益即环保设施的有效运行保证了人类良好的生活条件、生存环境和生产活动的可持续发展以及由此创造的可观经济效益。从该意义上讲，本项目环保设施的间接经济效益是非常明显的。

图

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