生活污水处理方案设计

1 工程概况

本污水处理站为镇区处理生活污水。

2项目设计依据、原则和范围

2.1设计依据

(1)《城镇污水综合排放标准》（GB81918-2002）；

(2)《给排水设计手册》；

(3)《中华人民共和国环境保护法》；

(4)《中华人民共和国水法》（1998）；

(5)《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

(6)《中华人民共和国水污染防治法》（1996）；

(7)《中华人民共和国水污染防治法细则》（1989）；

(8)《建设项目环境保护设计规定》（1997）；

(9)《建设项目环境保护设施竣工验收管理规定》（1994）；

(10)《村庄整治技术规范（GB50445－2008）》

(11)《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）

2．2设计原则

(1)污水处理工艺应因地制宜并力求技术先进可靠、经济合理、高效节能、易于维护管理。

(2)积极稳妥地采用新技术，在合理利用资金的同时，充分利用先进技术和设备以提高污水处理水平与效率。

(3)设计中必须充分考虑小区污水的特点，处理设施能适应较大的水量变化。在机械化、自动化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。

(4)设计应适当注意美观和绿化，其美化的方式和周围地区的环境相协调。

2．3设计范围

(1)污水处理站内工程的工艺及方案设计，不包括化粪池和场外污水管线工程。

(2)与工艺相配套的电器、仪表控制系统设计。

3 水质要求

3．1设计进水水质

3．2设计出水水质

本设计中污水经过格栅、调节池、生物集成处理设备后，最终处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放

4.1水质特性分析

根据进水水质和出水水质要求，废水具有以下特征：

污水中可滤残渣含量较高，这些残渣若不经处理直接进入生化处理系统，会在生化系统中积累而占据大量池容，使池容不断减少最终导致系统完全失效。同时，去除对生物处理过程有抑制作用的物质，减小生物反应的负荷，改善生物反应的条件，对处理系统正常运行，降低运行

费用都是必不可少的一步。

4.2废水的预处理

4.2.1 去除部分不可生化降解的物质，均和水质和水量

此处的预处理主要有格栅，预曝气调节池。通过这一过程，可有效去除废水中不可生物降解或难于生物降解的有机物，均和水质和水量保

证后续处理的正常进行。

4.2.2 预处理后的废水水质特性

预处理后废水水质如下表

预处理后的废水水质单位：mg/L

预处理后废水水质各污染物配比如下表所示

预处理后各污染物配比

经预处理后的废水BOD5/COD=0.5，可以使用生化处理的办法，同

时该水SS较高，故在膜生物反应器前设立兼氧A段，增加水的可生化

性。

4.3

4.4工艺流程描述

1）生活污水、生产废水通过地沟汇集进入污水处理界区，首先通过人工格栅去除水中的4mm以上的杂物，以减少后续处理负荷和保护后续处理设备（泵）。格栅挡住的杂物定期清理。

2）格栅渠内设置提升泵将废水移送到调节池。

3）生活污水、生产废水并非24小时/天均匀排放，但为了减少工程投资、满足后续生化处理设施的要求，废水处理系统是按24小时/天连续运行设计，因此需设置调节池均衡水量，同时在池内设空气搅拌，一方面均衡水质，同时对废水进行预曝气处理，防止SS在池内沉淀。

4）废水的处理出水对氨氮要求较高，氨氮废水的处理一般有物化和生化两种方法。

物化法分为氯化法、磷镁沉淀法、离子交换法、汽提法和吹脱法。

氯化法是通过投加足够量的氯使废水中的NH3—N氧化成氮气，此法处理费用高，一般用于给水的处理。磷镁沉淀法尽管氨与磷、镁生产一种沉淀复盐可作为肥料使用，但肥料的售价仍补偿不了磷酸的价格。离子交换法是选用对氨离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的，但对于高浓度的氨氮废水，离子交换法会使树脂再生频繁而无法操作，且再生液仍为高浓度氨氮废水需再处理。汽提法是用蒸气将废水中的游离氨转变为氨气逸出，逸出的氨气可以回收，一般用于处理高浓度氨氮废水；吹脱法则是用空气从废水中将氨气吹脱，一般用于处理中等浓度氨氮废水；但这两种处理方法运行成本较高。

生化法处理成本较低，只需控制一定的条件（如pH、DO和有机物浓度），运行管理较为方便。

本方案根据该废水的特点选用先进的膜生物处理技术（MBR），优点如下：

通过反硝化脱氮可彻底消除氮对环境的影响。

该废水中含有大量的氨氮，在硝化过程会产生大量的H+，而当废水中的碱度不能满足硝化反应的需要，会使得pH下降，抑制硝化过程的

彻底进行，一方面引起NO2—（还原物）的累积，造成出水CODcr值偏高（理论上1mg/l NO2—造成1.143 mg/l CODcr），另外会引起NH3—N不能彻底的去除，造成NH3—N超标，因此必须补充投加一定量的碱以满足硝化过程的需要，而反硝化过程产生的碱度可补偿硝化过程消耗的一半的碱度，可减少后续的硝化过程补充投加的碱量，节省处理的运行费用。

反硝化过程可以利用硝化过程中产生的NO3—、NO2—离子中化合态的氧去氧化废水中的有机物，减少后续的硝化过程的曝气量，可节省处理的运行费用。

本方案中的生化工艺采用先进的膜生物处理技术（MBR），该工艺技术特别适用于有机浓度高、处理要求高的食品、有机化工、医药及畜牧等行业的废水处理以及中水回用处理。MBR技术以与活性污泥法相同的处理原理去除废水中的有机物，不同的是活性污泥法在沉淀池进行固液分离，而MBR装置则是通过膜分离单元将清水直接抽出。

5）MBR池由于污泥浓度高，抗水质变化能力强。

4.5 MBR工艺原理介绍

膜与生物处理工艺结合的膜生物反应器研究迄今已逾30年了，MBR 的商业应用也有20年的历史了。

1969年，美国的Smith首次报道了美国Dorr-Oliver公司把活性污泥法和超滤工艺结合处理城市污水的方法。该工艺最引人瞩目的是用膜分离技术取代常规活性污泥二沉池，用膜分离技术作为处理单元中富集生物的手段，而不是采用常规的回流循环来增加曝气池中微生物的浓度。它是用一个外部循环的板框式组件来实现膜过滤的。在生活污水处理中，获得了极佳的处理效果，BOD＜1mg/L，COD=20～30mg/L，系统处理能力为10～100m3/d。另一个早期的报道是Hardt等人，在1970年用一个10L的好氧生物反应器处理合成废水，流程中用一个死端超滤膜来实现泥水分离，其中的MLSS浓度高达30000mg/L，是常规好氧系统的23倍，膜通量7.5L·m-2/h，COD去除率为98%。Dorr-Oliver公司