一体化污水处理工艺

1、处理水量及规模

据建设单位提供的数据，该生活污水处理站设计处理能力为100m3/d。设备间建在地上。污水处理站建成后连续运行。 

2、原水水质  

参考当地生活污水参数，各主要指标如下：

3、处理后出水水质

生活污水处理站出水水质达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中表1“城市杂用水水质标准”的水质指标。

处理站工艺设计 

(一)、工艺流程

1、生活污水污染源分析

生活污水中主要污染来源于食堂排放水、洗澡用水、办公楼排放水等，其中带有一些生活垃圾、固体颗粒等。生活污水中有机成份较高，且无其它有毒物质，BOD5/CODcr＞0.4，可生化性较好，因此非常适合生化处理。 

（二）、工艺流程图

1、工艺流程简图

工艺流程说明

生活污水先进入化粪池，经过沉淀、厌氧反应等预处理后上清液溢流进入格栅池。格栅池中装有自动格栅。由于污水中含有一定量较大粒径的悬浮物，为防止其对集水井中的潜水排污泵堵塞卡壳等，在格栅池中设一道自动格栅将其去除，自动格栅定期运转将水中的颗粒物提升到地面，靠重力将颗粒物落到运污手推车上，作为生活垃圾运走。

污水经格栅池后自流进入集水井，集水井中安装有潜水排污泵和投入式静压液位变送器。当池中水位达到设定的高水位时泵启动，将污水提升到隔油调节池中，当池中水位到达设定的低水位时，泵停止工作。集水井与格栅池共用一溢流口，用于应急排污。当污水不需要处理时，打开排放口阀门直接排放到市政管网。

隔油调节池起到隔油、调节水量、均化水质的作用。生活污水中含有一定量的轻油，需要进行分离后外运并无害化处理。生活污水排放水量具有时段不均匀性、时变化系数较大的特点，为使生化处理系统较均衡地运行，尽量减少其冲击负荷的影响，以达到理想的处理效果，则需要设隔油调节池，对污水水量进行调节；此外，根据生活污水排水规律，每一时段排出污水的水质成份也不一样，为了保证生化池中有机污染物量的恒定，所以需要不同时段的污水在隔油调节池中混匀。潜水排污泵始终按平均处理水量和相对恒定的有机物浓度向生化系统供水。隔油调节池有效容积按8倍平均小时处理量计算。

隔油调节池中装有潜水搅拌器，通过搅拌保证水质均匀；在隔油调节池末端安装有潜水排污泵。隔油调节池中潜水排污泵的运行受投入式静态液位变送器控制，当隔油调节池中的水位达到设定的高水位时泵自动启动，到达低水位时泵自动停止。

隔油调节池污水进入厌氧池后，与回流的活性污泥混合。微生物利用聚磷水解提供的能量吸收有机物，同时释放磷，此时污水中磷的含量升高，BOD含量降低，将来到了好氧池中，细菌将吸收的有机物氧化分解，并提供能源，同时从污水中吸收大量的磷，以聚磷酸盐的形式储存起来，通过把剩余污泥排出系统，同时也将细菌摄入的磷排走，从而达到去除磷的目的。经厌氧池处理后的污水自流进入缺氧池。

缺氧池是利用异养型兼性微生物进行以反硝化过程为主的构筑物，功能是去除污水中的NH3-N和降解有机物。来自厌氧池的污水与从好氧池回流的经过硝化的混合液在此池充分混合，在缺氧条件下，进行反硝化反应，污水中的反硝化菌以原污水中碳源有机物作为氢电子供体，以硝态氮作为电子受体，使回流混合液中的硝态氮及亚硝态氮中的氮被还原成氮气从水中逸出，从而达到除氮的目的。同时水中的兼性厌氧菌可将好氧菌难以降解的大分子有机物氧化分解成易于降解的小分子有机物，提高其可生化性，为好氧生化创造有利条件。

污水从缺氧池中自流入好氧池。本池是利用自养型好氧微生物进行生化处理的构筑物，功能是对污水中含碳有机物进行降解和对污水中的氨氮进行硝化。缺氧池的污水被初步降解，但氨氮去除量较少，仅为20%左右，但在好氧微生物（硝化菌）的作用下，可将大部分含氮有机物转化成亚硝酸盐和硝酸盐，从而达到氨氮的转化，以便回流到缺氧池进行氨氮处理。好氧池内放置弹性组合填料和曝气系统。弹性组合填料比表面积很大，能附着大量的微生物（生物膜）。该填料挂膜快，脱膜容易，运行时丝条对空气泡能起到极好的切割作用，使大气泡切割成小气泡，可增加气液接触面积，促进氧的传递，从而提高处理效果。曝气系统曝气强度高，不宜损坏，布气均匀，阻力损失小，抗腐蚀，氧的利用率高达15℅以上，与填料配合使用，可达到较大的节能效果。

向好氧池补充空气的设备采用三叶罗茨鼓风机。该类型风机具有噪声低，风量大，能耗低，运转平稳，安装方便等优点。曝气设备的运行同时有两种模式，一种是与隔油调节池潜水排污泵同步，另一种是定时运行，两种模式同时进行，以保证好氧菌的浓度。

污水从好氧池自流进入二沉池。二沉池是对好氧池出水进行固液分离的构筑物，功能是将水中老化的生物膜及悬浮物去除。好氧池对污水进行生化降解过程中，会产生许多脱落下来的生物膜（污泥）悬浮于水中，这些生物膜必须从水中分离出去，才能保证处理水悬浮物及有机物达标排放。本池为竖流式二沉池，池中设有斜管填料，加速沉淀。沉淀下的污泥定时用泵提升到污泥浓缩池，污泥在该池内进行好氧消化，上清液回流至集水井进行再处理。由于剩余污泥很少，一般6-12月清理一次即可，清理方法可用吸粪车抽吸后外运进行无害化处理。

分离后的清水从二沉池自流入中间水池中，中间水池内末端安装潜水排污泵，将水提升到多介质过滤器，多介质过滤器适用于浊度在1-10NTU的进水，目的是除去水中的悬浮物、颗粒和胶体，降低进水的浊度和SDI值。多介质过滤器可以通过原水进行周期性的清洗来恢复它的截污能力。

多介质过滤器的出水进入活性炭过滤器。活性炭是用煤、木炭、果核和果壳等为原料，经高温炭化和活化处理而成，具有很大的比表面积(1克活性炭有800～2000m2)。因此活性炭具有极高的吸附能力。活性炭不仅能脱氯，而且也能滤除自来水中残留的悬浮物、腐殖酸、胶体、重金属、气味等。原水中一些漏掉的有害离子被活性炭吸附，进一步被水中的溶解氧氧化，残余的浑浊物同时也被活性炭吸附，确保了出水水质洁净，活性炭过滤器也可以由原水定期反冲洗恢复其吸附截污能力。

活性炭过滤器出水进入清水池。在进口同时加入消毒剂。本项目采用成品次氯酸钠消毒，能避免水体滋生各种细菌、大肠杆菌，对水体造成污染。清水经消毒后送到用水点。

工艺特点

1、主体结构位于地面以下，不占地表面积，节省空间，地上基本无噪声，对周围环境影响小。同时又能在冬季的时候保持污水温度，确保污水生化过程的稳定进行。

2、设备运行采用自控制系统，可靠性好，维修保养方便，不需专门人员管理，只进行巡检即可。

3、BOD容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷(水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷)的适应力强。

4、工艺相对其他脱氮、除磷工艺简单，运行费用比化学除磷低。

5、加装填料后提高了处理池中的微生物浓度，加快反应速度，减小了池子容积，节省了投资。

中水处理站自动化设计 

（一）、两层结构

设备层（PLC）+控制层（人机对话系统），设备层的控制优先级高于控制层，当控制层出现故障时，设备层可以独立运行。控制层采用可编程序控制器（PLC），为无人值守模式，操作方式为人机界面。设备层采用星型拓扑结构方式，以硬接线电缆连接仪表和设备。

（二）、控制系统具备如下控制功能

1、机械格栅部分

机械格栅配套就地控制箱，独立按照自身设定的程序运行，它的起停受设备层与控制层的控制，也可就地控制，就地控制有优先权。它的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

2、集水井部分

集水井中装有潜水排污泵、投入式静压液位变送器和超声波流量仪。

集水井潜水排污泵的运行受集水井中投入式静压液位变送器的控制，当集水井水位下降至低位设定值时，泵自动停止；当集水井水位上升至高位设定值时，泵恢复运行。泵的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

集水井中的投入式静压液位变送器，将信号传入PLC，水池中的水位在显示屏上显示出来，当集水井水位达到溢流高度时，给出报警信号。

集水井潜水排污泵的出口管路上安装一台超声波流量仪，用来计量进入系统的污水总量，二次仪表将信号传输到PLC中，在显示屏上显示出来。

3、隔油调节池部分

隔油调节池中装有潜水排污泵和投入式静压液位变送器。

隔油调节池潜水排污泵的运行受隔油调节池中投入式静压液位变送器的控制，当隔油调节池水位下降至低位设定值时，泵自动停止；当隔油调节池水位上升至高位设定值时，泵恢复运行。泵运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

隔油调节池中的投入式静压液位变送器将水位信号传入PLC，在显示屏上显示出来。当隔油调节池中水位达到溢流高度时，给出报警信号。

4、厌氧池部分

厌氧池中装有潜水搅拌器，它与隔油调节池中的泵联动。它的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

5、缺氧池部分

缺氧池中装有潜水搅拌器，它与隔油调节池中的泵联动。它的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

6、好氧池部分

  好氧池中装有鼓风机、曝气系统和混合液回流泵。

6.1、鼓风机 

鼓风机的运行受两方面控制：a、与隔油调节池中的潜水排污泵联动。b、通过电控柜中的微电脑时控器进行定期运行，以避免长时间不曝气，膜池中好氧菌大量死亡。它的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

6.2、混合液回流泵 

混合液回流泵将好氧池中的混合液回流到缺氧池。与隔油调节池中的潜水排污泵联动，混合液回流泵的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

7、二沉池部分

    二沉池中装有污泥回流泵。

污泥回流泵将活性污泥回流到厌氧池与缺氧池，并将一部分定期排放到污泥浓缩池中。与隔油调节池中的潜水排污泵联动，污泥回流泵的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。安装在污泥回流泵出口一侧的电动阀定期打开，将一部分污泥排放到污泥浓缩池中，阀的状态在显示屏上显示出来。

8、中水池部分

中水池部分装有投入式静压液位变送器、潜水排污泵。

当中水池水位到达溢流水位时，投入式静压液位变送器给出报警信号。投入式静压液位变送器将池中的水位信号传输到显示屏上。

中水池中潜水排污泵采用变频恒压控制，给多介质过滤器供水。中水池中的潜水排污泵受投入式静压液位变送器控制，高水位起动，低水位停止。

9、多介质过滤器及活性炭过滤器

过滤器全自动运行。运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。

10、清水池部分

清水池部分装有投入式静压液位变送器、潜水排污泵、压力传感器、消毒装置。

当清水池水位到达溢流水位时，投入式静压液位变送器给出报警信号。投入式静压液位变送器将池中的水位信号传输到显示屏上。

清水池中的潜水排污泵，采用变频恒压控制，受清水池中的投入式静压液位变送器控制，高水位起动，低水位停止。由潜水排污泵出口管路上的压力传感器反馈压力，过行恒压运行。潜水排污泵的状态、压力传感器测定压力均传输到显示屏上。

消毒装置由加药桶与计量泵组成。它的运行中间水池中潜水排污泵联动。潜水排污泵的运行状态的信号采集并传到PLC，在显示屏上显示出来。在消毒装置旁边安装1台防腐蚀卸料泵用于抽吸运输车辆上的成品次氯酸钠，卸料泵旁边安装一就地控制箱，就地控制，卸料泵不接受设备层与控制层的控制。