二、设计依据、设计原则及设计范围

1、设计依据

1）建设单位提供的有关设计基础资料；

2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996），一级排放标准；

3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），一级B标准；

4）《生物接触氧化法设计规范》（CECS128：2001）；

5）《室外排放设计规范》（GBJ14－87）；

6）《环境噪声标准》（GB5096－93）；

7）《低压配电设计规范》GB50054-95；

8）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）

9）《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）

10）《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）

11）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）

12）《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）；

13）《给排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；

14）《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）；

15）《通用用电设备配电规范》（GBJ50055-93）；

16）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；

17）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。

2、设计原则

1）严格执行现行的环保技术标准、规范，遵守和地方环保部门的有关法律、法规及排放标准；

2）选用*、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；

3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；

4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用PLC全自动程序控制，减轻操作人员的劳动强度；

5）合理选用配件（国优水泵，合资风机,，进口电器元件），降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本；

6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。采用钢制埋地式一体化污水处理设施，以提高系统的灵活性、可变性、适应性和*性；并考虑到系统的事故应急排放措施；

7）采用污泥前置回流硝解工艺，以降低污泥产生量；

8）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。

3、设计范围

1）从污水处理格栅井开始到处理设备的达标排放口为止。

2）污水处理工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控

制说明等设计工作。

3）污水处理工程的钢砼工艺结构，设备的施工、安装、调试等工作。

4）污水工程的动力配线，由业主将主电源引至污水处理工程的配电控制箱，

配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责 。

5）不包括污水的收集管网及污水排出界区的外排水管网。

三、原水水质、水量及处理排放标准

3.1 污水来源

该区实行分流制排水，雨水经收集系统直排至雨水管道，生活污水经污水管道收集后经管渠进入污水处理系统，处理达标后排入市政污水管道或附近水域，餐厅污水需经隔油池处理后（Grease≤30mg/L）才可排入污水处理系统，故本污水处理系统的污水主要来自区内各部分综合生活污水。

3.2 污水性质

生活污水

3.3 原水水质

生活污水常规数据（根据同类工程项目参考）

3.4 排放标准

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB8978-1996）一级A标准

3.5 处理水量：

该项目设计处理水量为3m3/h。

四、地埋式一体化污水处理设备简介

4.1、设备材质：

生活污水处理设备，利用业主原有的土建池.

4.2、设备特点：

① 可埋入地表以下；

② 处理系统基本无污泥产生；

③ 对周围环境无影响；

④ 全自动控制，不需专职人员管理；

⑤ 操作简单、维修方便；

⑥ 处理工艺新、处理效果好；

⑦ 设备使用寿命长。

4.3、设备几种使用方法

① 设备一般为埋地设置，设备上部可作为绿化地带；

② 设备也可半埋式放置，埋置深度可根据用户的需要确定；

③ 设备也可放置在室上地表以下；

④ 如该设备使用在寒冷地带、可把检查孔加高，使设备埋设在冻土层以下；

⑤ 该设备可不按标准布置形式排列，随地形需用布置。

4.4、设备使用范围

该设备适用于服务区、住宅区、饭店、宾馆、疗养院、学校、矿山、工厂等生活有机污水处理及与之类似的工业有机污水处理。

注：本工程采用地埋式污水处理设备

五、设计处理工艺

     工艺选择

污水处理好氧处理工艺可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是水体自净的人工强化方法，是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法；生物膜法则是土壤自净（如灌溉田）的人工强化方法，是一种使微生群体附着于某些载体的表面上呈膜状，通过与污水接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养并加以代谢，从而使污水得到净化的方法。

生物膜法一般用于水量较小（一般在5000T/D以下），水质较为稳定，浓度不是很高的低浓度污水水质，同时由于生物膜培养较快（一般夏天为3-7天，冬天为10-15天），系统调试好后运行稳定，可操作性较强；活性污泥法一般用于水量较大，水质有一定的波动，中等浓度或高浓度水质，同时由于活性污泥培养时间较长（一般需要30天左右），系统运行中操作管理较繁，对操作人员有一定的要求，如城市污水处理厂。

因此根据本工程水流特性并结合以往工程实例，设计采用：生物膜法处理工艺。

生物膜法常用形式有生物转盘、接触氧化法，虽然生物转盘工艺较为成熟，但由于其占地较大，且一般为露天设置，在运行过程中将产生大量的异味，对周围环境将产生二次污染，在近几年中一般已不再设计，因此本工程中设计采用生物接触氧化法处理工艺。

在生化池后级设置二沉池，通过重力作用原理，沉降分离出水中的脱落生物膜，降低出水的SS，同时设污泥泵，把污泥提升至污泥池进行消化处理，后级污泥的处理量小，处理简单方便。

由于本工艺处理的污水为一般生活污水，究其BOD/COD值在0.4以上，其特点是水质指标较稳定、可生化性较好、浓度较低，属低浓度有机污水，因此拟采用成熟的A/O生物接触氧化工艺，该工艺操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定。是目前较为成熟的生活污水处理工艺（适合处理氨氮），能有效地确保污水各项指标达标排放。

     工艺说明

    该项生活污水（含经隔油处理后的餐饮污水），由排水系统收集后，经管渠进入污水处理站的格栅井，去除漂浮物及颗粒杂物后，进入调节池，进行污水均质均量，调节池中设置预曝气系统，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至*生物处理池，进行酸化水解和硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮，然后入流O级生物接触氧化池进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水自流至二沉池进行固液分离后，沉淀池上清液流入消毒池，经投加氯片接触溶解消毒，杀灭水中有害菌种后达标外排。

由格栅截留下的杂物定期装入小车倾倒至垃圾场，二沉池中的污泥部分回流至*生物处理池，另一部分气提至污泥池进行污泥消化后定期抽吸外运，污泥池上清液回流至调节池再处理。

5.4、工艺技术

1）拦污设施

本工程原水中固体杂质及漂浮物较多，为确保提升泵等设备正常工作和保证后续处理构筑物正常运行，拟在处理主体工艺的前段设置拦污设施。本方案的拦污设施采用人工粗格栅，有效地去除漂浮物及颗粒杂物。

2）生物处理

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，该工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决生活污水和医院综合污水脱氮除磷的主要方法，该方法具有如下特点：

①、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。

②、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。

③、A/O生物法比一般生物处理系统相比耐冲击负荷高，运行稳定。

④、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环保部门规定的水污染排放标准。

3）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：生活污水通过格栅拦污后直接进入调节池，设置调节池的目的是调节污水的水量和水质，为防止悬浮物在调节池内沉淀，在调节池底布有穿孔曝气管，并采用间隙曝气。

本工程污水中有机成份较高，BOD5/CODcr=0.4以上，可生化性好，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*池和O级池两部分。调节池内污水采用污水提升泵提升至*生化池，进行生化处理。在*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*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，zui终消除氮的富营养化污染。经过*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的情况下，硝化作用能顺利进行，特设置O级生化池。

*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*池进行内循环，以达到反硝化的目的。在*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*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2～4mg/l以上，气水比15∶1；A级为缺氧级，O级为好氧级（接触氧化法）

沉淀池固液分离后的出水进入消毒出水池，经消毒后即可直接排放。

◆生物接触氧化工艺的原理

污水经*生物（缺氧池）处理后，进入O级生物处理（生物接触氧化池）。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺。 

生物接触氧化法在池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此，它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行缺氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随水流出池外。

生物接触氧化法的主要特点：

由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池的生物固体量，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

由于相当一部分微生物固着生长的填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；

由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属混合型，因此，生物接触池对水质水量的骤变有较强的适应能力。

由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，污泥产量可相当于或低于活性污泥法。

生物接触氧化法为生物法中成熟的处理工艺，利用好氧菌对污水中有机物的降解作用达到去除有机物的目的。生物接触氧化法还有如下优点：

1、生物接触氧化法可以适应不同浓度的有机污水；

2、生物接触氧化法对水质波动具有较强抗冲击性；

3、生物接触氧化法所需停留时间（HRT）较短，SS、BOD、COD和氨氮等去除率高；

4、运行性能稳定，产生剩余污泥量少，降低了运行费用。

◆氨氮的去除原理

污水中氨氮的去除原理主要是利用硝化-反硝化法，将废水中含氮物质除去，通过细菌的生物化学作用，将废水中的氨氮转化为氮气排入大气的一种脱除废水中的含氮物质的方法。它包括了NH4+的硝化反应和脱氮的反硝化反应。硝化反应是在有氧环境中，由自养型好氧细菌完成。*步是亚硝化菌将氨氮氧化为亚硝酸盐；二步是硝化菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐；两类自养菌均以无机碳作为碳源，以氧化反应所释放的能量作为能源进行合成、同化。其主要反应如下： (1)亚硝化反应  NH4+十2HC03-+(3／2)O2＝NO2-+H2O+2H2CO3(2)硝化反应N02-+(1／2)O2＝NO3-。反硝化反应是在缺氧条件下，由异养细菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的氧作为电子受体，利用有机物作为电子供体，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气而从水逸出，同时还将废水中的有机物氧化为CO2和H2O。其主要反应过程如下：(1)N02-十3H(氢供体—有机物)＝(1／2)N2十H2O十OH(2)NO3-十5H(氢供体—有机物)＝(1／2)N2十2H2O十0H-。

污水进入缺氧池中，同时还有一部分通过好氧处理的硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌氧化有机物的同时，将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，去除率较高。同时，废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。通过硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离，上清液进一步处理后排放。