（完整版）2023年最新版广东沿海地区某小区污水处理站及人工湿地设计.doc

目 录1 总论11.1 项目概况11.2 项目背景11.3 编制目的、原则21.4 编制依据31.5 编制范围41.6 主要技术经济指标42 水量、水质及处理目标52.1 处理规模52.2 进、出水水质53 项目建设地址及总平面布置53.1 项目建设地址53.2 总平面布置64 方案设计74.1 工艺选择论证74.1.1 工艺选择原则74.1.2 二级处理工艺比选74.1.3 深化处理工艺比选94.1.4 消毒工艺比选144.1.5 污泥处理工艺比选154.2 工艺流程164.3 工艺设计174.3.1 格栅池174.3.2 水解调节池174.3.3 一体化池184.3.4 垂直流人工湿地194.3.5 接触消毒池254.3.6 污泥浓缩池254.3.7 风机房254.3.8 脱水间264.4 建筑设计264.4.1 设计依据264.4.2 设计参数264.5 结构设计274.5.1 设计依据274.5.2 设计参数274.5.3 材料284.5.4 地基处理284.5.5 各建（构）筑物结构284.6 电气设计294.6.1 设计依据294.6.2 设计范围294.6.3 电源294.6.4 用电负荷估算304.6.5 电气照明304.6.6 防雷接地304.7 自控设计314.7.1 设计依据314.7.2 设计范围314.7.3 仪表设计314.7.4 控制系统设计314.7.5 防雷、接地324.8 通风换气设计324.8.1 设计依据324.8.2 设计范围324.8.3 通风换气324.8.4 空调324.9 给排水设计324.9.1 设计依据324.9.2 设计范围334.9.3 给水设计334.9.4 排水设计334.9.5 消防设计335 劳动保护与安全卫生335.1 设计依据335.2 主要安全技术措施346 环境保护与节能346.1 环境保护346.1.1 主要污染源、污染物及处理措施346.1.2 环境监测356.1.3 环境结构356.2 节能357 投资估算367.1 投资主要指标367.2 编制依据367.3 投资估算378 技术经济398.1 劳动定员398.2 运行成本分析399 结论与建议409.1 结论409.2 建议4110 附图42公司简介11 总论1.1 项目概况项目名称：XX市XXXX污水处理工程建设性质：新建建设地点：XX市XX镇鸡笼岗建设单位：XX市XXXX房地产开发有限公司工程规模：针对XX市XXXX小区内产生的污水，采用“水解调节+兼氧+生物接触氧化+垂直流人工湿地”的处理工艺，设计处理规模为4500 m3/d。项目功能定位：对小区内产生的生活污水进行深度处理，降低小区污水对周边河涌水体的污染。建设范围：本项目总占地面积约6800 m2，包括格栅调节池、一体化高效生物化学处理池（以下简称一体化池）、垂直流人工湿地及相关附属设施。进、出水水质：本项目进水为XXXX小区产生的污水，主要为经化粪池处理后的生活污水，以及部分经隔油池处理的商铺、酒店污水；出水水质指标达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的类标准。1.2 项目背景XXXX小区占地面积为48.98万m2，主体工程包括高层住宅、多层住宅、低层建筑、酒店、幼儿园、球场等以及相关配套辅助设施。小区内计算容积率建筑面积91.47万m2（其中住宅86.29万m2，商铺1.39万m2，酒店1.95万m2），建筑密度22.11%，绿地率35.54%。小区内总居住户（套）数为7643户，户均人口为3.2人/户，居住人口为24458人。小区日污水产生量为4487.5 m3/d，由于XX镇污水处理站的处理能力达到饱和，且排水管网未能铺设到小区周边，无法接收小区内产生的污水，因此，必须自建污水处理系统。共和碧桂园图1-1 XXXX位置图1.3 编制目的、原则1、编制目的在充分现场调研和工艺比选的基础上，提出XX市XXXX污水处理工程初步方案，并对所选方案从技术可行性、经济合理性及实施可能性等多方面进行论证，使所选方案工艺合理、技术先进、运行可靠，且占地面积合理、造价低、运行成本低，以达到社会效益、环境效益和经济效益的最佳统一。2、编制原则(1) 符合国家、地方法律、法规和标准的相关要求。(2) 工艺技术方案、设施和设备的选择，既要先进，又要可靠，且经济合理，满足使用要求和环保要求。(3) 优化工程项目的建设与后期的运营管理，做到建设与日常运营管理相结合。(4) 处理好整体与局部的关系，主体工程与配套工程的关系，工程施工与生态、环境保护的关系。按照自然流畅的设计理念建设湿地，最大程度利用自然形态，既考虑有利条件，也重视制约因素，按最优和统筹兼顾原则确定措施。(5) 人工湿地及一、二级处理系统的总体布局应充分利用区域地形地貌，总图布置紧凑，注意土方平衡，减少水土流失影响范围，做到既能满足生产作业要求，又能体现园林式的场区风格。1.4 编制依据1、相关法律法规(1) 中华人民XX国环境保护法，1989.12.26；(2) 中华人民XX国水法，2002.8.29；(3) 中华人民XX国水污染防治法(修正)，1996.5.15；(4) 中华人民XX国水污染防治法实施细则，2000.3.26；(5) 广东省环境保护条例，2004.9.24；2、相关标准、规范(1) 地表水环境质量标准(GB3838-2002)；(2) 城市污水再生利用、城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002)；(3) 城市污水处理及污染防治技术政策(建城2000124号)；(4) 城市污水处理工程项目建设标准(建标200177号)；(5) 室外排水设计规范GB50014-2006(2011年版)；(6) 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)；(7) 人工湿地污水处理工程技术规范(HJ2005-2010)；(8) 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)；(9) 市政公用工程设计文件编制深度规定(2004)。3、相关基础资料(1) XX市XXXX建设项目环境影响报告书(广东省环境科学研究院编制)；(2) 关于XX市XXXX建设项目环境影响报告书的批复(鹤环审201432号)；(3) 处理工程用地范围以及地形图；(4) 建设单位提供的其他资料。1.5 编制范围本方案设计是对XX市XXXX污水处理工程进行设计，主要内容包括：(1) 平面布置；(2) 污水处理工艺设计；(3) 相关建筑、结构设计；(4) 电气及自控设计；(5) 通风除臭设计等；1.6 主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标表序号指标名称单 位指 标备 注1处理规模m3/d4500一体化池按2250 m3/d设计2总占地面积m26800其中：人工湿地m249363运行天数d3654装机容量kW795有功功率kW48.86劳动定员人37工程总投资万元1488.198运行费用元/m30.552 水量、水质及处理目标2.1 处理规模本项目处理的主要是小区内居民产生的生活污水，以及部分商业、酒店、幼儿园等公共场所产生的污水，根据XX市XXXX建设项目环境影响报告书，小区每日产生的污水总量为4487.5 m3/d，故小区污水处理规模按4500 m3/d设计。2.2 进、出水水质XXXX内是以居住为主、配套酒店、商铺、幼儿园等公共设施的居住区，故本项目的处理污水为生活污水，参考类似项目的进水水质，确定本项目的设计进水水质如表2-1。根据XX市XXXX建设项目环境影响报告书以及关于XX市XXXX建设项目环境影响报告书的批复(鹤环审201432号)，本项目的出水水质按地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的类标准执行，详见下表：表2-1 设计进、出水水质指标CODcrBOD5NH3-NTP进水水质（mg/L）250150405出水水质（mg/L）3061.50.3去除率（%）889696.25943 项目建设地址及总平面布置3.1 项目建设地址根据建设单位要求，项目建设地址位于小区的西南侧，临近江鹤高速公路，总面积约6800 m2。本项目建设地址图3-1 项目建设地址示意图3.2 总平面布置综合考虑项目用地、投资等现状情况，设计中格栅、调节池采用地下式，与设备房分两层设置，即地下层为格栅调节池，地上层为控制室、配电室及设备间，一体化池采用半地下式，垂直流人工湿地根据地形分两块建设。整个地下式处理设施建在项目建设地的东北角，消毒池建在项目建设地靠天麓湖一侧，一体化池建于调节池与消毒池之间，并预留一体化池二期用地，其余空地绝大部分为垂直流人工湿地。处理设施地下部分占地面积约282 m2，半地下式部分占地约314 m2，垂直流人工湿地占地约4936 m2，场地总平面布置详见附图。项目场地标高根据周边道路标高，并结合天麓湖溢流水位（25.7m）进行布置，场地竖向布置详见附图。4 方案设计4.1 工艺选择论证4.1.1 工艺选择原则污水处理工艺的选择应根据设计进出水水质目标要求、用地面积和工程规模等多种因素进行综合考虑，各种工艺都有一定的适用条件，应视工程的具体条件而定，污水处理厂工程方案的优化选择对其投资和运行管理的影响很关键，选择合适的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理设施的运行管理，减少污水处理设施的运行费用，保证出水水质，污水处理工艺选择力求做到以下原则：1) 技术先进成熟，运行稳妥可靠，满足处理出水达标要求；2) 运行维护管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力；3) 经济合理，在满足处理要求的前提下，节约建设投资和运行管理费用；4) 尽量采用生态型新工艺，环保设施与生态工程措施相结合，污染治理和景观效果相结合的原则。4.1.2 二级处理工艺比选常见污水二级处理工艺主要有：氧化沟、A2O、一体化池等，各种工艺均具有不同的适用范围。本方案中选择氧化沟、A2O及一体化池三种二级处理工艺进行比选。根据污水水质及出水水质指标要求，从工艺适应性、操作管理、视觉效果、运行成本等方面进行比选。4.1.2.1 氧化沟氧化沟也称氧化沟活性污泥法，它将常规活性污泥法中的生物反应池用氧化沟来代替，是活性污泥法的改良和发展。氧化沟也叫氧化渠，也称为循环曝气池。氧化沟的曝气池呈封闭型，污水和活性污泥在其中不断的循环流动。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间，氧化沟内流态是完全混合式的，但又具有某种推流式的特性，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。这种独特的水流状态有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效果。氧化沟法占地面积较大，适用于5万m3/d的大规模、低污染负荷污水处理厂。4.1.2.2 A2OA2O工艺又称厌氧、缺氧、好氧活性污泥法，是常规活性污泥法的改进。该工艺中污水与含磷回流污泥首先进入厌氧池，回流污泥释放出贮存在菌体内的磷，同时部分有机物进行氧化。在缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的硝酸氮、亚硝酸氮还原为氮气释放至空气中，从而达到脱氮的目的。好氧池内有机物被微生物降解，氨氮被硝化，磷随着聚磷菌的过量摄取也以比较快的速度下降。所以A2O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷因过量摄取而被去除等功能。4.1.2.3 一体化池一体化高效生物化学处理池集中了生物、化学反应与沉淀于一池中，外圈的前段为生物反应池，为高负荷的活性污泥法工艺，污水进池后，在短短的时间内有机物被吸附和分解，为使活性污泥在好氧的状态下运行，内有微孔曝气器，作供氧和搅拌用。生物反应池的后面为化学处理池，向池内投加少量的化学混凝剂和碱，经混合、反应过程，待生物和化学都形成絮凝物后，通过管道进入内圈的沉淀池，池内设吸刮泥机，污水与污泥在沉淀池内进行泥水分离，沉淀后的污水进入深度处理系统。4.1.2.4 工艺比选对上述三种工艺进行比较的结果如下：表4-1 二级处理工艺比较工艺项目氧化沟A2O一体化池优点运行稳定处理水质良好；对水质和水量的变动有较强的适应性；污泥产率低，排泥少；具有脱氮功能；一般不设初沉池和污泥消化池。污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷；污泥沉降性能好；同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；流程简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺；在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。技术先进、可靠，符合清洁生产原则；污水、污泥一体化处理，设备构筑物很简单；造价低、经济节能，操作、管理、维护简便；有较稳定的去除污染物的功效；去除效果高；混凝沉淀作前处理能有效去除水中的总磷和悬浮物；缺点耗能大，运行费用较高；操作、管理、维护较复杂，需要管理人员具有较高专业水平；形式单一无变化，视觉效果差；除磷效果不是很理想。污泥内回流量大，能耗较高；管理人员需具备一定的专业水平。管理人员需具备一定的专业水平，熟悉一体化的运行。填料及支架等导致增加部分建设费用。操作管理较复杂方便方便视觉效果差好好由于小区生活污水各类污染物浓度较低，处理负荷较低，结合以上分析，二级处理工艺选用一体化池法。考虑到小区内生活污水每天各时段内水量变化较大，并结合类似项目经验，本项目采用“水解调节+一体化生化处理”工艺，以达到更好的处理效果。4.1.3 深化处理工艺比选常见的深度处理工艺包括活性炭吸附法、膜分离法、臭氧氧化法及人工湿地等，下面就这四种工艺的优缺点进行比较。4.1.3.1 活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质，而且易于自动控制，对水量、水质、水温变化适应性强。活性炭对分子量在5003000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%86.7%，可有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、颗粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大类。近年来，国外对PAC的研究较多，已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究。淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度，在水处理系统中，投加粉末活性炭去除水中的COD，过滤后水的色度能降底12度；臭味降低到0度。GAC在国外水处理中应用较多。GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高，且容易产生亚硝酸盐等致癌物，突发性污染适应性差，不适用于水源地水体。BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用，从而延长活性炭的工作周期，大大提高处理效率，改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH适用范围窄、抗冲击负荷差等。根据中科院生态中心对北京市北小河污水处理厂的研究，二沉出水经过生物活性炭过滤后的出水中，有机氮浓度稍有降低，硝态氮浓度则增加，溶解态氨氮和可溶态活性磷的浓度与二沉出水相比几乎没有变化。即目前所使用的生物活性炭技术虽然产生了硝化作用，但是对于脱氮除磷几乎没有效果。4.1.3.2 膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术，可分为微滤、超滤、反渗透、纳滤。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐含量。如天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理，满足了冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求。超滤用于去除大分子，对二级出水的COD和BOD5去除率大于50%。如北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理，产水水质达到生活杂用水标准，回用污水用于洗车。反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上，COD和BOD5的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。经反渗透处理的水，能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物。纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.51.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去除率较低，为40%80%。根据中科院生态中心的研究结果，由于超滤膜的截流分子量较大，对于去除小分子的物质效果不好。二沉出水中的营养盐主要以溶解态氨氮、溶解态硝态氮、有机氮和可溶态活性磷为主，分子量较小，因此，超滤技术用于深度处理脱氮除磷不合适。超滤+反渗透工艺的出水，除磷的效果非常显著，总溶解态磷含量极低，<0.1mg/L，总溶解态氮也降低约90左右，溶解态氨氮、溶解态硝态氮、有机氮则分别降低到二沉出水的8、14和15，具有一定的脱氮效果。因此，该组合技术具有理想的除磷效果和较好的脱氮效果，是适宜的深度处理技术，但是反渗透技术的运行成本非常高，而且与微滤和超滤工艺相比，反渗透工艺的水回收率也较低。4.1.3.3 臭氧氧化法臭氧具有极强的氧化性，对许多有机物或官能团发生反应，有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅，其脱色效果比活性炭好；还能降低出水浊度，起到良好的絮凝作用，提高过滤滤速或者延长过滤周期。但由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后，所以运行费用过高，推广有难度。4.1.3.4 人工湿地人工湿地系统是人为设计的可工程化的湿地系统，其净化机理是：湿地生态系统环境中所发生的物理、化学和生物学作用的综合效应，包括沉降、吸附、过滤、分解、固定、离子交换、络和反应、硝化和反硝化作用、营养元素的摄取、生命代谢活动的转化和细菌、真菌的异化作用等。人工湿地的净化效果与湿地的构成（基质、水生植物和微生物）有着密切的联系，基质、水生植物和微生物在人工湿地系统净化水体中起着重要的作用。4.1.3.5 工艺比选对上述四种工艺进行比较的结果如下：表4-2 深度处理工艺比较工艺项目活性炭吸附法膜分离法臭氧氧化法人工湿地法优点易于控制，适应性强；对有机物去除效果明显；分离效果好，节省能源；选择性好，适应性强，效率高，污染小；工艺简单，操作方便；便于与其他技术集成；膜的使用和更换方便，使用寿命长，有应用实例。臭氧具有极强的氧化性，对许多有机物或官能团发生反应，消毒速度快，有效地改善水质；脱色效果好；同时还能降低出水浊度，起到良好絮凝作用；增加了水中的溶解氧；不生成毒性化合物。技术先进、可靠，符合清洁生产原则；人工湿地能绿化、美化环境，具有景观效果和生态效益；有较稳定的去除污染物的功效；去除效果高，无污泥产生；操作管理简单，运行费用低；可根据需要灵活分散布置。缺点活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH适用范围窄、抗冲击负荷差；基建和运行费用较高，且再生难度大；易产生亚硝酸盐等致癌物，突发性污染适应性差；生物活性炭技术虽然产生了硝化作用，但是对于脱氮除磷几乎没有效果。设备费高、能耗高，且膜组件需定期更换；膜在压力下不可避免的会被栓塞，会被污染，会断丝，必须定期舒塞，清洁，检查，后期运营成本很高；膜耐酸耐碱不易降解，易造成污染；脱氮除磷效果不是很理想。造价高，不能长时间维持剩余臭氧，必须在使用现场产生；设备复杂，操作及维修麻烦，能耗高。水质水量变化时，调节投加量困难；臭氧氧化具有选择性，难彻底去除水中的化学需氧量和总有机碳；运行费用高；存在一定的安全风险。占地面积大（结合周围环境，达到景观效果，可弥补此缺点）；比较适合中低浓度废水，不适合高浓度废水。操作管理较复杂较复杂复杂方便占地面积0.100.15m2/m3·d0.100.12m2/m3·d0.100.15 m2/m3·d1.32.5 m2/m3·d装机容量0.040.08kw·h/m30.120.15kw·h/m30.130.18kW·h/ m3出水水质有机物去除效果好，氮磷去除效果差处理效果较好，运行稳定处理效果好，可达到回用水标准处理效果好，可以长期稳定运行，可达到地表类水标准是否产生二次污染不易产生二次污染易产生二次污染无二次污染无二次污染经以上分析，并结合本项目情况，深度处理工艺采用人工湿地。4.1.3.6 人工湿地类型比选人工湿地分为表面流人工湿地、水平流人工湿地和垂直流人工湿地，现对这三种湿地进行工艺适应性、处理效果、操作管理、运行成本等方面进行比较，详见下表：表4-3 各类人工湿地比较工艺优点缺点表层流人工湿地技术成熟；对废水中绝大多数有机物均有效；湿地植物池开挖较浅，施工难度较小；构筑物简单、造价低、运行成本低、经济节能、运行管理简便。抗冲击能力较差，污染物负荷低；水力负荷小，停留时间长，污染物去除率低；表面积水，容易滋生蚊虫；占地面积大。水平流人工湿地技术成熟；对废水中绝大多数有机物均有效；构筑物简单、造价低、运行成本低、经济节能、运行管理简便；有较稳定的污染物去除效果；能绿化、美化环境，具有景观效果和生态效益；可根据需要分散布置；对水质水量的适应性强。湿地单元较小，增加工程建设投资；水力负荷较小；污染物去除率相对较低。垂直流人工湿地技术先进、可靠，符合清洁生产原则；设备构筑物简单、造价低、运行成本低、经济节能、运行管理简便；有较稳定的污染物去除效果；无二次污染；能绿化、美化环境，具有景观效果和生态效益；可根据需要分散布置；对水质水量的适应性强。湿地植物池相对较深，有一定的土方量，增加了建设费用。通过以上分析，本项目人工湿地采用垂直流人工湿地。我公司长期致力于垂直流人工湿地的研究及推广工作，有着丰富的设计、施工经验。4.1.4 消毒工艺比选污水经深度处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度较少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在着有病原菌的可能。地表水环境质量标准(GB3838-2002)将粪大肠菌群列为基本控制项目，其中规定类标准的粪大肠菌群浓度不超过2×104个/L。加之本项目污水经深度处理后排入天麓湖作为景观补水，故需进行消毒。消毒可以杀死水中细菌，并且可以进一步去除生化过滤所没有去除的污染物，可以使水中残余污染物降到一个很低的水平，污染物的氧化和消毒同时进行。目前污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，常用的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。这些消毒剂的优缺点与适用条件见下表：表4-5 各类消毒剂比较名称优点缺点适用条件液氯效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜易产生“三致”物质，氯化形成的余氯及其某些含氯化合物对水生物有毒害适用于大、中型污水处理厂臭氧消毒效率高并能有效地降解污水中残留有机物、色、味等，污水pH与温度对消毒效果影响较小，不产生难处理的或生物积累性残留物投资大、成本高，设备管理较复杂适用于出水水质较好，排入水体的卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠可以在污水厂现场产生并直接投配，使用方便，投量容易控制需要投配设备适用于中、小型污水处理厂二氧化氯具有较好的消毒效果，不会产生“三致”物质不能储存，现制现用，制取设备复杂，成本较高适用于中、小型污水处理厂紫外线消毒速度快，效率高，不影响水的物理和化学成分，模块化设备操作简单，便于管理，易于实现自动化电耗较高，受出水透光率影响，无持续杀菌能力，可能出现细菌的复活现象适用于小型污水处理厂经以上比较分析，本项目采用次氯酸钠进行消毒。次氯酸钠消毒的机理主要是靠次氯酸钠分解出氧原子，因氧原子有非常强的氧化性，与其它有毒物质发生化学反应，再生成无毒或毒性较小的物质，对生物病毒或有机分子有毒物质效果明显。4.1.5 污泥处理工艺比选污水生物处理过程中要产生一定的污泥，该部分污泥中含有一定量的有机物，如果处置不当再进入水体，还将消耗水体中的溶解氧，造成二次污染，因此，污泥处理也是本项目的重要内容之一。污泥处理一般有两种形式，一是先消化再浓缩脱水，二是直接浓缩脱水。污泥消化又有好氧消化和厌氧消化两种方式，好氧消化因要消耗大量能源，较少采用。较小规模的污水厂，因污泥量少，建设污泥消化设施需要增加大量投资，产生的沼气难以利用，一般均采用直接浓缩脱水。不同的污泥脱水方法及效果下表：表4-6 各类污泥脱水方法比较脱水方法脱水装置脱水后污泥含水率优点缺点自然干化法自然干化厂70%-80%管理简单；投资省；脱水效率低。劳动强度大，需要人工清理；占地大；卫生环境差。机械脱水真空吸滤法真空转鼓机60%-80%脱水效果好；脱水效率高；占地小；环境影响小。管理麻烦，运行费用高压滤法厢式压滤机45%-80%滚带压滤发带式压滤机78%-86%离心法离心机80%-85%本项目规模较小，产生污泥量较少，且污泥性能较稳定，宜先重力浓缩再采用厢式压滤机脱水处理，脱水后的污泥送至污水处理厂外处置，处置的途径可由以下几个方面选择：(1) 送至垃圾填埋场和城市垃圾一起填埋。这种处置方法比较常用，采用此方法时应定期送至垃圾填埋场和城市垃圾一起填埋；(2) 用作城市植被用肥或农田用肥。这种处置方式需进行污泥成分分析，确认对植物无害后方可进行。由于本项目处理的污水主要来源于生活排污，不含危险废物，因此推荐和当地垃圾一并填埋处置。4.2 工艺流程图4-1 工艺流程图各处理单元污染物去除率如下表：表4-7 各处理单元污染物去除率表单位：mg/L 指标构筑物CODCrBOD5NH3-NTP进水水质250.00150.0040.005.00水解调节池出水水质212.50138.0040.005.00去除率15.00%8.00%-一体化池出水水质59.5016.73.600.6去除率72.00%87.90%91.00%88.00%垂直流人工湿地出水水质29.755.831.440.29去除率50.00%65.00%60.00%52.00%总去除率88.10%96.11%96.40%94.20%系统最终出水水质29.755.831.440.29地表水环境质量标准类3061.50.34.3 工艺设计污水处理设施设计：格栅调节池及垂直流人工湿地按4500 m3/d规模一次性建成，一体化池近期先按2250 m3/d规模建设一座，并预留另一座2250 m3/d规模的建设用地。4.3.1 格栅池格栅池主要作用为拦截污水中的漂浮物和粗大的悬浮物等，以保护后面的水泵等设备。本设计中格栅池分为两道，单道宽度0.9 m，栅前水深0.4 m，过栅流速0.6 m/s。1道采用GSHZ-900回转式格栅除污机，设备宽度800 mm，电机功率0.75 kW，格栅间隙5 mm，安装角度75°；1道采用人工格栅，格栅间隙5 mm。每日栅渣量：约1.5×10-4×4500=0.675 m3/d，清除的格栅渣运至垃圾处理场填埋。池体尺寸：B×L×H=1.8 m×2.5 m×4.15 m，建于调节池内。4.3.2 水解调节池针对生活污水瞬时排放量随时间变化较大，故设水解调节池，对污水进行均质，水解调节池将大分子有机物分解成便于氧化处理的小分子有机物，使过程处于产酸阶段，并去除部分有机物。停留时间：5 h；有效水深：4 m；池体尺寸：B×L×H=12.0 m×23.5 m×4.5 m；配备设备：1) 潜污泵2台，1用1备（预留一个基座，待远期再增加一台泵，2用1备），型号为WQ100-15-7.5，流量100 m3/h，扬程15 m，功率7.5 kW；2) 潜水推流器1台，型号为LFP1.5/4-1800-42，功率1.5kW。4.3.3 一体化池一体化高效生物化学处理池集中了生物、化学反应与沉淀于一池中，外圈的前段为生物反应池，为高负荷的活性污泥法工艺，污水进池后，在短短的时间内有机物被吸附和分解，为使活性污泥在好氧的状态下运行，内有微孔曝气器，作供氧和搅拌用。生物反应池的后面为化学处理池，向池内投加少量的化学混凝剂和碱，经混合、反应过程，待生物和化学都形成絮凝物后，通过管道进入内圈的沉淀池，池内设吸刮泥机，污水与污泥在沉淀池内进行泥水分离，沉淀后的污水进入人工湿地系统。混凝剂一体化加药装置：置于一体化池混凝加药工艺段前端，通过加药泵加药，功率0.8 kW。一体化池主要设计参数： 考虑生活污水量的变化，设计处理能力定为2250m3/d，污泥负荷：11.5kgBOD/kgMLSS·d，生物反应停留时间：8h，化学混凝时间：0.5h，需氧量：0.30.5kgO2/kgBOD5投药量：1030ppm，沉淀池表面负荷：0.80m3/m2.hA、吸刮泥机（直径12m，单周边传动）1台，功率3.37kw。 B、污泥回流泵：100WLZ-15，2台，功率4kw。C、生物反应段片状微生物床：2572m2。D、混凝剂一体化加药装置：置于一体化池混凝加药工艺段前端，通过加药泵加药，功率1.68 kW。一体化池实际尺寸：内圈直径13.0m，水深4.0m，外圈直径20.0m，水深4.4m， 池深4.9m，半地下式，池顶加顶棚。4.3.4 垂直流人工湿地本次设计湿地面积4936 m2，布水负荷为：q = Q/S=4500/4936=0.91 m3/ m2·dQ：设计日处理污水量；S：湿地系统占地面积。1、净化机理人工湿地是人为设计的可工程化的湿地系统，其净化机理是：湿地生态系统环境中所发生的物理、化学和生物学作用的综合效应，包括沉降、吸附、过滤、分解、固定、离子交换、络和反应、硝化和反硝化作用、营养元素的摄取、生命代谢活动的转化和细菌、真菌的异化作用等。人工湿地的净化效果与湿地的构成（基质、水生植物和微生物）有着密切的联系，基质、水生植物和微生物在人工湿地系统净化水体中起着重要的作用。(1) 基质的净化机理 目前广泛应用的人工湿地主要由沙粒、沙土、土壤、石块为基质，这些基质一方面为微生物的生长提供稳定依附表面，同时也为水生植物提供了载体和营养物质。人工湿地有机污染物质净化机理主要是基质的过滤作用和微生物分解作用，即使在湖水滞留时间较短的情况下，人工湿地对有机污染物质也有较好的过滤作用。在有植被情况下，植物根系微生物能促进有机污染物质分解，提高湿地COD的净化能力。没有植被系统的人工湿地，其对污水中COD的去除主要靠砂子基质的过滤作用。当水体流经人工湿地时，基质通过一些物理和化学的途径（如吸收、吸附、过滤、离子交换、络合反应等）来净化除去水体中的N、P等营养物质。(2) 水生植物的净化机理 水生植物作为湿地的优势种，在治理受有机物污染的土壤和水体的过程中有以下优势：通过光合作用为净化作用提供能量来源：具有美观可欣赏性，能改善景观生态环境；可以收割回收资源；可作为介质所受污染程度的指示物；能固定土壤中的水分，圈定污染区，防止污染源的进一步扩散；水生植物庞大的根系为细菌提供了多样的生境，根区的细菌群落可降解多种污染物质；输送氧气到根区，有利于微生物的好氧呼吸。Brix提出了人工湿地污水处理的根区理论，其原理是通过人工湿地的植物根区，经过微生物的降解、植物的吸收利用和一些物理、化学等过程而净化污水的。水生植物除直接吸收利用污水中的营养物质及有吸附、富集一些有毒有害物质外，还有两个重要的功能：输送氧气到根区和维持介质的水力传输。由于水生植物将氧气输送到根区，致使人工湿地植物根区的还原态介质中形成了氧化态的微环境，这种根区有氧区域和缺氧区域的共同存在为根区的还原态介质穿透作用，在介质的水力传输得到加强和维持。水生植物在人工湿地污水净化中起着十分重要的作用，一方面水生植物自身能吸收一部分营养物质，同时它的根区为微生物的生存和降解营养物质提供了必要的场所和好氧厌氧条件。人工湿地植物根系常形成一个网络样的结构，在这个网络中根系不仅能直接吸附和沉降水体中的氮磷等一些营养物质，而且还为微生物的吸附和代谢提供了良好的生物物化环境条件。同时附近的微生物通过代谢，消耗了水体中的DO，使之呈现厌氧状态，而厌氧状态有利于反硝化过程，从而能最大限度地除去污水中的NO3-N。水生植物本身主要是通过根系从污水中吸收营养物质加以利用、吸附和富集重金属及一些有毒害的物质，其净化效果与根系的组成、长势和生长深度密切相关，同时水生植物对介质的输氧能力和穿透介质的作用也与根系的发达程度相关，不同水生植物的人工湿地污水净化效果存在着差异，因此选择合适的水生植物种类在净化水体过程中至关重要。(3) 微生物的净化机理 自然界中碳、氮、磷等元素的循环离不开微生物的活动。人工湿地处理水体时，有机物的降解和氮化合物的脱氮作用、磷化合物的转化等主要是由植物根区的微生物活动来完成的，人工湿地中微生物的活动是水体中有机物降解的主要机制。水生植物通过通气组织的运输，将氧气输送到根区，从而形成了根表面及附近区域的氧化状态，水体中大部分有机物质在这一区域被好氧微生物利用氧而分解成为CO2和水，有机氮化物等则被这一区域的硝化细菌所硝化；离根表面较远的区域氧气浓度降低，属于兼性区，硝化作用仍然存在，但主要是依靠反硝化细菌将有机物降解，并使氮素物质以氮气的形式释放到大气中；而在在根区的还原状态区域，则是经过厌氧细菌的发酵作用，将有机物质分解成二氧化碳和甲烷释放到大气中。由于人工