富平县1万吨污水处理厂
设计方案
金达莱环保园区
江西金达莱环保股份有限公司
二〇一五年七月
目 录
第一章 概 述..............................................................................................................................2
1.1 项目概况.........................................................................................................................2
1.2 工程规范及设计标准.....................................................................................................2
1.3 设计原则.........................................................................................................................2
1.4 设计范围.........................................................................................................................3
第二章 设计内容..........................................................................................................................4
2.1 设计规模.........................................................................................................................4
2.2 进出水水质水量.............................................................................................................4
第三章 工艺的比选......................................................................................................................5
3.1 工艺选择原则及要求.....................................................................................................5
3.2 主要污染物的去除分析.................................................................................................5
3.3 处理方案比选.................................................................................................................9
第四章 工程设计........................................................................................................................17
4.1 处理工艺流程...............................................................................................................17
4.2 工艺参数设计...............................................................................................................18
4.3 主要设备清单及构筑物表...........................................................................................22
第五章 公用设施设计................................................................................................................24
5.1 污水厂总平面布置.......................................................................................................24
5.2 建筑结构设计...............................................................................................................24
5.3 电气及仪表设计...........................................................................................................24
第六章 经济技术指标................................................................................................................26
6.1 占地面积.......................................................................................................................26
6.2 直接运行费用...............................................................................................................26
第七章 服务承诺........................................................................................................................27 附图：
1、工艺流程图
2、平面布置简图
3、效果图
企业简介
江西金达莱环保股份有限公司，成立于2004年10月，下设：研发中心、设计院、中型实验大厅、实验工厂等多个部门，拥有2万平方米的室外研究场所和多媒体学术交流中心，占地面积50亩，在江苏宜兴市设立了占地50亩的设备制造厂，是目前国内屈指可数的大型环保产业研发、生产基地之一，系国家环境科技创新体系的一个重要组成部分：
z 中国环保产业协会副会长单位
z 电子电镀废水处理和资源化工程技术中心（国家环保部授予的国内唯一）
z 博士后科研工作站”（人保部批准设立）
z 高新技术企业
z 中国环境保护产业骨干企业
公司集研发、设计、设备制作和集成、系统运营管理、售后跟踪服务及环境咨询为一体，持有“AAA资信等级证书”、“国家环境工程废水专项工程设计甲级”、“国家环境污染治理设施运营三甲(工业废水、有机废水、工业固体废物)”、“国家生态建设与环境工程咨询甲级”及建筑企业环境工程专业承包等多项资质。公司执行ISO9001国际质量管理体系以及ISO14001环境管理体系，并已通过国际权威机构认证。
金达莱环保承担了多项环保部相关技术指南、标准和规范的编制工作，为国家环境管理提供了技术支持，参与主编相关国家技术规范及导则已完成的如下：
z 《污水膜技术分离法工程技术规范》
z 《膜生物反应器法工程技术规范》
z 《含油污水处理工程技术规范》
金达莱废水处理领域占有较大市场份额，先后承担废水处理工程数百余项，如富士康
、博罗县石湾镇污水处理厂（10000m3/d）、九江大水坑北区生活区污水处理（30000m3/d）
鹤问湖污水处理厂（100000m3/d）、新余城东污水处理厂（80000m3/d）、奉新工业园污水处理厂（50000m3/d）等。金达莱目前在业内还拥有多个国内第一及唯一：
z 国内自主研发的污水处理装备第一次大规模出口；
z 国家级环保示范工程数量全国排名第一；
z 国务院援外物质唯一指定污水处理装备；
z 国内第一批主持重大水专项课题的企业；
z 国内第一个提出污水处理中有机污泥“近零排放”；
第一章 概 述
1.1 项目概况
生活污水中含有较高的COD、BOD、氨氮等，这些污染物都需要及时妥善地排除、处理和利用，若直接排入水体（江、河、湖、海、地下水）或土壤，将会严重影响当地水质和土壤条件，破坏当地生态环境。因此，由污水管网收集生活污水至污水处理厂处理，处理后并达标排放。
本着环境保护，功在当代，利在千秋的原则，针对其具体水质水量情况，我公司组织技术人员，本着认真负责的态度，精心设计和编写本污水处理方案。
1.2 工程规范及设计标准
（1） 建设单位提供的相关材料。
（2） 《给排水设计手册》北京市设计院。
（3） 《排水工程》建筑工业出版社。
（4） 《水处理微生物学基础》建筑工业出版社。
（5） 《给水排水工程构筑物结构设计规范》 （GB50069-2002）
（6） 《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/18920-2002标准
（7） 《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
（8） 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
（9） 《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
（10）其它国家现行的有关工程设计规范、规程和标准
1.3 设计原则
z 节省用地
污水处理厂尽量布置紧凑，节省占地面积。
z 采用先进的、成熟可靠的技术
根据《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》，“以改革创新为动力，积极探索代价小、效益好、排放低、可持续的环境保护新道路”，建立全面高效的污染防治体系。在选择处理技术时，必须采用资源化的先进成熟可靠、节省投资的低碳技术，满足建设简单、管理简单、运行简单可靠的要求。从而实现节能减排，助推国家环保事业的发展，使处理效果达到环境效益、经济效益、社会效益三赢的目标。
z 建筑布局实用美观
水处理构筑物建筑布局首先考虑的是其实用性，同时，水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，即要和当地环境和建筑相协调，又要独树一帜，别具一格。
z 节约运行费用
运行费用主要包括能源消耗、药品消耗、设备损耗和维修费用。为了降低运行费用，我们在设计时，结合工程使用情况，选择一些性能好、能耗低、使用寿命长的设备，在工艺条件许可和确保出水水质的情况下，尽量减少药品的投加，尽量采用动力少的工艺。
z 合理先进的自动控制
为了减轻操作人员的劳动强度，最大限度地减少人为因素的影响，在设计过程中针对工艺的需要配置全自动控制系统，以减少人为误差，提升管理水平。
1.4 设计范围
设计范围为污水处理厂红线范围内的总体设计，包括工艺、土建、管道、电气、自控设计等，具体如下：
※ 粗格栅池、沉砂池、细格栅池、兼氧FMBR膜技术污水处理槽、景观池等；
※ 辅助设施：设备厂房。
污水进水管由建设方收集到处理厂的粗格栅池，此部分不在本次设计范围；
供电电缆由建设方接到处理厂的低压配电箱，此部分不在本次设计范围；
建设方在处理厂范围内指定排水位置，范围外排水不在本次设计范围。
第二章 设计内容
2.1 设计规模
根据建设方要求，本工程污水处理总规模为10000吨/天。
设计按每天运行时间：24h
2.2 进出水水质水量
2.2.1 设计进水水质
本方案处理对象为一般生活污水，具体指标如表2-1所示： 表2-1 污水厂综合进水指标
序号
1
2
3
4
5
6
7 项目 CODcr BOD5 有机悬浮物（SS） 氨氮 总氮 总磷 pH 数值（mg/L） 300～400 150～200 150～200 15～25 25～35 1～2 6～9
2.2.2 设计出水水质
生活污水经处理后出水达《城市污水再生利用·城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准。
第三章 工艺的比选
3.1 工艺选择原则及要求
3.1.1 工艺选择原则
生活污水处理工程的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响。因此，有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水厂进出水水质及当地的实际条件和要求选择切实可行、经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较优选出最佳的工艺方案和实施方式。在本工程污水处理工艺方案的确定中，将遵循以下原则：
1）应充分考虑本工程污水处理厂的处理对象为生活污水，处理工艺满足污水处理要求；
2）根据收集区域污水水质与水量，收纳水体的环境容量和国家、省市的有关规定，选择稳定、可靠的处理工艺；
3）经技术经济比较，优先采用技术先进、经济合理、稳妥可靠的工艺技术，既确保污水达标排放，又尽量降低建设投资和运行成本；
4）选择的处理工艺应确保出水水质满足国家和地方现行的有关规定，符合环境影响评价报告的要求；
5）对工程系统进行深入的分析比较，选用效果较好、投资省、能耗低、占地少、操作管理方便、技术成熟的处理工艺，为工程建成后的运行管理提供可靠地依据。
6）处理工艺需方便未来水质提标，为将来出水水质提标做一定准备。
3.1.2 工艺选择要求
污水处理工艺的选择直接关系到处理出水水质指标能否稳定可靠达到处理要求，运行管理是否简单、灵活，建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗的高低。因此慎重选择污水处理工艺方案是污水处理厂成功与否和能效是否能得到充分发挥的关键。
根据污水处理厂处理出水的去向，本工程处理出水应达《城市污水再生利用·城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准。
3.2 主要污染物的去除分析
鉴于集中污水处理厂原水主要为生活污水，该类污水污染物主要以有机物、无机悬浮物等为主，目前国内对该类污水处理技术已相当成熟，采用生物处理有多种工艺，处理城市污水主要有氧化沟、SBR、CASS法等以及一种新兴的城市污水处理方法——膜技术。
根据当地实际情况，选择CASS、氧化沟和兼氧FMBR工艺三种处理工艺进行比选。
主要的污染物有三类，第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物COD及BOD，第三类为无机营养盐N和P。两种工艺去除各主要污染物机理及办法如下。
3.2.1 氧化沟或CASS法
①悬浮物（SS）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尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（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、网捕作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机物成份就很高，因此对出水的BOD5、COD等指标也有很大影响，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度。需要在工程中采用适当的措施，例如选用适当的污泥负荷（F/M值）以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。在污水处理方案选用合理，工艺参数取值合理，单体设计优化的前提下，完全能够使出水指标在20mg/L以下。
②生化需氧量（BOD5）的去除
污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5的去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用。对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物的有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，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CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。由于微生物好氧代谢作用对污水中溶解性和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水的残余BOD5浓度很低。
③化学需氧量（COD）的去除
污水中COD去除原理与BOD5的基本相同，但COD去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水为主的污水，其BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水中CODcr值可以控制在较低的水平。
④氮（N）的去除
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以NH3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NO2-N和NO3-N量很少。
氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除，这部分氮量占所去除的BOD5的5%。
在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长的情况下被进一步氧化成硝酸盐。因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。
脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NO3-N中的氧作为电子受体，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。生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。
由此可见，要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其比生长率μs明显小于异养菌的比生长率μh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件μs≥μh即系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统的泥龄大于维持硝化所需的必要的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷≤0.18kgBOD5/kgMLSS·d时，就可以达到硝化及反硝化的目的。
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中，氮主要以NH3-N及有机氮形态存在，硝酸盐氮NOX-N（包括NO3-N和NO2-N）几乎为零。生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。首先，污水中有机氮在好氧的条件下转成氨氮，而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮，随后在缺氧条件下，由反硝化菌的作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，整个生物脱氮过程就是氮的氧化还原反应，反应能量从有机物中获取。
3.2.2 兼氧FMBR工艺
膜生物反应器（MBR）是一种将膜分离技术与生物处理单元相结合的污水处理工艺，近年来倍受关注。常规好氧MBR工艺能耗较大，运行费用较高，在工程应用上受到了一定程度的制约。为此金达莱环保公司自主开发了一种新型膜生物反应器—FMBR工艺，首次提出并成功开发应用了兼氧FMBR工艺，兼氧FMRR实现菌体共生，同步处理不同污染物，大幅提高系统适应能力、处理效率 。
C----有机污泥“零”排放（低能耗）；
P----气化除磷降解（低能耗）
N----厌氧氨氧化脱氮（低能耗）
突破好氧MBR工艺（能耗高、易堵膜）的瓶颈
膜技术污水处理工艺就是金达莱环保公司针对有机污水的处理，以兼氧FMBR工艺为核心技术研发而成。
兼氧FMBR工艺的主要特点：
兼氧FMBR工艺污泥以兼性厌氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。
由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。
(a) 污水污泥同步处理（有机污泥近零排放）
兼氧FMBR工艺技术在实现污水处理回用的同时，实现了有机污泥的大幅度减量，可实现基本无有机剩余污泥排放，成功解决了剩余污泥处置难题。
F/M比是影响污泥增值的重要因素，低F/M将使得生化系统中污泥处于高度内源呼吸相，进入系统有机基质最终被内源呼吸而代谢成为二氧化碳、水及少量无机盐。
新增有机物在兼性厌氧菌的作用下一部分被分解为小分子有机物，继而被氧化分解为CO2、H2O等无机物；另一部分被合成为细胞。在低污泥负荷条件下，该细胞作为营养物在兼性厌氧菌作用下一部分又被分解为小分子有机物，继而又被氧化分解为CO2、H2O等无机物；另一部分又被合成为新细胞。依此类推，在低污泥负荷条件下，该新细胞又作为营养物在兼性厌氧菌的作用下继续作分解与合成的代谢，直至细胞最后全部代谢为CO2、H2O等无机物。由下图可见，从整个分解、合成代谢的过程来看，有机物已被彻底代谢，系统内有机污泥没有富集增长。
图3-1 兼性厌氧菌对有机物的分解与合成及产物示意图
当系统内新增细胞等于代谢速率时，有机污泥零增长。我司通过某长期实验，监测出
当污泥自身消化与增殖达到动态平衡时，系统内的污泥负荷基本维持在0.072kg（COD）/kg（MLSS·d）。进水有机污染物浓度高，新增细胞多，代谢速率高，MLVSS升高；反之，进水有机污染物浓度低，新增细胞少，代谢速率低，MLVSS降低。由于膜生物反应器能够将细菌截留下来，污泥浓度随进水浓度可以在比较宽的范围内波动，确保系统能在0.072kg（COD）/kg（MLSS·d）这个污泥负荷下运行，实现有机剩余污泥近零排放。且通过不排泥方式的运行，可以维持较长污泥龄，抑制了丝状菌的增殖，解决了不排泥情况下的污泥膨胀问题。
(b) 实现了污水气化除磷
污水除磷技术主要有化学除磷和生物除磷，化学除磷药剂用量大，产生的化学污泥多，运行成本高；生物除磷需通过排泥实现，存在剩余污泥处理难题，近年来，利用膜生物反应器强化生物脱氮除磷越来越受重视。
受自然现象中某些场合下磷被转化为气体磷化氢的启发，如自然界中的“鬼火”现象，稻田、沼泽、氧化沟中的磷损失现象等，金达环保公司首次提出并开发应用了兼氧生物气化除磷工艺，该工艺完全不同于传统的生物除磷工艺，是一种全新的高效低耗生物除磷新工艺。
(c) 同步脱氮（厌氧氨氧化）
厌氧氨氧化的反应机理：在一定条件下，硝化作用产生大量的NO2-累积，厌氧氨氧化菌首先将NO2-转化成NH2OH，再以NH2OH为电子受体将NH4+氧化生成N2H4；N2H4转化成N2，并为NO2-还原成NH2OH提供电子，实验中有少量NO2-被氧化成NO3-。由于实现了短程硝化、厌氧氨氧化作用，减少了供氧，大幅降低曝气能耗和反硝化所需碳源，从而实现了高效脱氮目的。在实施上，不仅要优化营养条件和环境条件，促进厌氧氨氧化菌的生长，同时要设法改善菌体的沉降性能并改进反应器的结构，促使功能菌有效持留。
厌氧氨氧化涉及的化学反应为： NH2OH + NH3 → N2H4 + H2O N2H4 → N2 + 4[H]
HNO2 + 4[H] → NH2OH + H2O
3.3 处理方案比选
3.3.1 处理工艺原理介绍
根据上述，选择了CASS工艺、氧化沟工艺（奥贝尔）和兼氧FMBR工艺两种方案进行比选。
方案一：CASS工艺
CASS法是在间歇式活性污泥法（SBR法）的基础上演变而来的，它是在CASS反应池前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。
CASS工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有一定的脱氮、除磷功能。
CASS工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成，具体如下： （1）充水-曝气阶段
边进水边曝气，同时将主反应区的污泥回流至生物选择区，一般回流比为20%。在此阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足好氧微生物对氧的需要，另一方面有利于活性污泥与有机物的充分混合与接触，从而有利于有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转变为硝态氮。
（2）沉淀阶段
停止曝气，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池内溶解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转变，并发生一定的反硝化作用。与此同时，活性污泥在几乎静止的条件下进行沉淀分离，活性污泥沉至池底，下一个周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层上部，静置沉淀使泥水分离。
（3）滗水阶段
沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐层排出上清液，排水结束后滗水器自动复位。滗水期间，污泥回流系统照常工作，其目的是提高缺氧区的污泥浓度，随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反硝化，并进行磷的释放。
（4）闲置阶段
闲置阶段的时间一般比较短，主要保证滗水器在此阶段内上升至原始位置，防止污泥流失。实际滗水时间往往比设计时间短，其剩余时间用于反应器内污泥的闲置以及恢复污泥的吸附能力。
方案一的工艺流程如下：
方案二：奥贝尔氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法之一，其曝气池呈封闭沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因而氧化沟又名“连续循环曝气池”。氧化沟构造简单，运行管理方便且处理效果稳定。随着对氧化沟污水处理技术的不断改进，氧化沟的脱氮功能得到增强，在一定条件下，也可获得较好的生物除磷效果。氧化沟的型式很多，有卡鲁塞尔氧化沟，三沟式氧化沟和目前国际国内比较先进的奥贝尔氧化沟等等。
奥贝尔氧化沟一般由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外道进入中间沟道再进入内沟道，在内各沟道貌岸然内循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。在各沟道横距安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的50%～55%，溶解氧控制趋于0.0mg/l，高效地完成主要氧化作用；中间沟道容积一般为25%～30%，溶解氧控制在1.0mg/l左右，作为“摆动沟道”，可发挥年沟道或内沟道的强化作用；内沟道的容积约为总容积的15%～20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/l左右），以保证有机物和氨氮有较高的去除率。
外沟道的供氧量通常供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外沟道中去除。由于外沟道溶解氧平均值很低，绝大部分区域DO为0.0mg/l，所以，氧化传递作用是在亏氧条件下进行的，氧的传递效率有所提高，有一定的节能效果。加之外沟道内所特有的同时硝化反硝化功能，节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容积小，能耗相对较低。中沟道起到互补调节作用，提高了运行的可
靠性和可控性。奥贝尔氧化沟独特的构造和机理，使之以较节能的方式获得稳定的处理效果。
奥贝尔氧化沟具有较好的脱氮功能。在外沟道内形成交替的耗氧和大区域的缺氧环境，较高程度地发生“同时硝化反硝化”即使在不设内回流的条件下，也能获得较好的脱氮效果。
奥贝尔氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点。对于每个沟道内来讲，混合液的流态基本为完全混合式，具有较强的抗冲击负荷能力；对于三个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为推流式，有着不同的溶解氧浓度和污泥负荷，兼有多沟道串联的特性，有利于难降解有机物的去除，并可减少污泥膨胀现象的发生。
奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面密布凸起的三角形齿结，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和动力效率。通过改变曝气机的旋转方向、浸水深度、转速和开停数量，可以调整供氧能力和电耗水平。尤其是蝶片可以方便拆装，更为优化运行提供了简便手段。另一方面，由于转碟具有极强的整流和推流能力，氧化沟有效水深可达4米以上，即使因优化控制需要而减少曝气机运行台数时，一般也不会发生沉淀现象，这是曝气转碟和奥贝尔氧化沟型所独具的优点。
方案二的工艺流程如下：
方案三：膜技术污水处理工艺（兼氧FMBR工艺）
MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。
膜生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。
生物反应器（简称 MBR ）是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。
在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ～40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。
针对上述问题，MBR将分离工程中的膜分离技术与传统污水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 (特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
我司的膜技术污水处理槽采用的FMBR工艺技术为我司针对有机污水处理，结合传统MBR工艺特点，自主研发的一种高效、低耗生物处理工艺，该工艺在传统技术的基础上首次实现了四个成功的技术突破，即“成功建立兼氧MBR、成功实现有机污泥近零排放、成功实现污水气化除磷、成功实现同步脱氮”；
该工艺具有“三省”、“三快”、“三低”产品特点。更是拥有有机污泥近零排放，出水稳定。
三省——
省能，与同类产品及工艺相比节能大于50％。 省地，与传统工艺污水处理厂相比省地大于50％。 省力，可实现全自动运行。
三快——
上马快，核心组件一体化设计，批量生产。 见效快，安装完成后出水可很快达标。 回收快，由于出水可回用，投资回收期短。
三低——
出水COD低。
投资低，综合造价低于其他生活污水处理厂。
运行费用低。 方案三工艺流程为：
3.3.2 三种处理工艺比较
比较项目
兼氧FMBR工艺 ①出水水质优质稳定 ②工艺先进，成熟.运行稳定，耐冲击负荷。
③处理构筑物少，便于施工。
④占地面积小，不受设置场合限制。
⑤可去除氨氮及难降解有机物。
⑥有机污泥近零排放。 ⑦流程短、设备数量较少。 ⑧操作管理方便，易于实现自动控制。
氧化沟工艺工艺
①运行不稳定，随着季节变化而改变，运行过程中导致有较多的大肠杆菌散发到空气中，引发了毒黄瓜的事件。 ②土建构筑物多，施工难度大。
③采用转碟供氧，沟内流速不均匀，致使沟底大量积泥，大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。 ④占地大
⑤设备数量较多，利用率相对较低。 ⑥氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易污泥膨胀。 ⑦由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫。 ⑧当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮。
⑨对于BOD较小的水质完全没有处理能力。
⑩每天需排出大量的剩余污泥
①微生物种群之间的复杂关系有待研究
②生物脱氮效率难以提高。
③控制方式较为单一。④工艺流程较传统活性污泥法简单。
⑤运行灵活，抗冲击能力强。
⑥不易发生污泥膨胀。⑦每天需排出大量的剩余污泥
工艺特点
占地面积 建设周期
批量生产，较短 对出水比较容易控制，见
效快，对水质水量的变化适应能力强，调试周期短暂
新兴的一种污水处理方式 水力停留时间短，节省占
地面积 全自动运行，操作简单 集成化设备，维护工作量小，维护简单，要求低 可以为周围环境增加现代
气息
较长 较长
对出水较难控制，见效慢，对水质水量的变化适应能力弱，调试周期取决微生物生长情况
工艺较为成熟
调试时间
对出水较难控制，见效慢，对水质水量的变化适应能力弱，调试周期取决微生物生长情况
工艺技术 停留时间 操作管理 设备维护 环境效益
工艺较为成熟
水力停留时间长 水力停留时间长
复杂
设备数量较多，维护工作量较大，但维护
复杂，要求高。 运行过程中可能产生异味，并有滋生蚊蝇
的可能。
全自动运行，操作简单维护工作量小，维护简
单，要求低 运行过程中可能产生异味，并有滋生蚊蝇的可
能。
比较项目 自动化程度
兼氧FMBR工艺 氧化沟工艺工艺
高 低 中
3.3.3 工艺确定
由上表可知，采用兼氧FMBR具有占地面积小，出水水质稳定，自动化程度高，操作简单等，推荐万安县技术工业园区污水厂主体工艺采用兼氧FMBR工艺。
具体工艺流程见下章节。
第四章 工程设计
根据前面比选，本方案的污水处理工艺选定兼氧FMBR工艺作为污水处理的主体工艺，具体工艺设计如下。
4.1 处理工艺流程
污水
达标排放
图4-1 污水处理工艺流程图
生活污水经污水收集管网接至污水处理厂，污水首先进入到格栅提升井，经格栅提升井去除污水中较大的悬浮物后进入细筛机中，经细筛机去除污水中的细小悬浮物及颗粒后再进入沉砂池中除去砂粒，出水再进入调节池中，在调节池内均匀水质水量，由配水泵打入兼氧膜技术污水处理槽；在兼氧FMBR膜技术污水处理槽内，培养有大量的驯化细菌，在兼氧微生物的新陈代谢作用下，污水中的各类污染物得到去除。通过膜的过滤作用可以完全做到“固液分离”，从而保证污水中的各类污染物通过膜的过滤作用得到进一步的去除，保证了出水水质。
兼氧FMBR膜技术污水处理槽最终出水经清水池排放。
4.2 工艺参数设计
根据建设方要求，处理构筑物按10000吨/天建设，设备可根据实际水量建设，以下按10000 m3/d设计参数及设备选型。
污水进水管管底标高暂定-5.20，管径DN500
4.2.1 格栅提升井
1）功能：提升水泵前设置机械格栅用以拦截较大体积的污物，减少后续设备的磨损以及管道的堵塞，机械格栅采用栅前后水位差自动开停，格栅垃圾经压榨机脱水后外运。 2）设计参数
总规模：Q=10000 m3/d 最大时变化系数Kz=1.60 3）主要工程内容 构 造：钢筋混凝土
每组外形尺寸：8.40（L）m×2.80（B）m×5.0（H）m 附属设备： 机械粗格栅：
类 型：回转式格栅除污机 参 数：N=1.1kw，b=15mm 数 量：1台 品 牌：国产优质 提 升 泵：
泵 参 数：Q=300 m3/h，H=10m，N=15kW 数 量：3台（2用1备） 品 牌：合资或进口
4.2.2 细筛机
1）功能：细筛机用以拦截细小悬浮物及颗粒，减少后续设备的磨损以及管道的堵塞，细筛机垃圾经压榨机脱水后外运。 2）设计参数
总规模：Q=10000 m3/d 最大时变化系数Kz=1.60
格栅间隙：1.5mm 功 率：0.75kw 数 量：2台 品 牌：国产优质
4.2.3 沉砂池
1)功能：去除污水中粒径≥0.21mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来便于后续生化处理。 2）设计参数
总规模：Q=10000 m3/d 最大时变化系数Kz=1.60 3）主要工程内容 构 造：钢筋混凝土
每组外形尺寸：D=2.6m，H=4.45m（1组） 附属设备： 搅 拌 机：
参 数：N=0.75kW 数 量：1台 品 牌：国产优质 风 机：
型 号：Qs=0.38m3/min，N=0.75kw，5000mmAq 数 量：1台
品 牌：国产优质或合资 砂水分离器：
参 数：Q=5~12L /S， N=0.37kW 数 量：1台 品 牌：国产优质
4.2.4 调节池
1)功能：均匀水质水量后将污水提升至FMBR膜技术污水处理槽中进行生化处理。 2）设计参数
总 规 模：Q=10000 m3/d 3）主要工程内容
构 造：钢筋混凝土
外形尺寸：22.8（L）m×11.5m（B）×5.00m（H） 附属设备： 配 水 泵：
泵 参 数：Q=75m3/h，H=10m，N=3.7kW 数 量：8台（备用1台放储藏室） 品 牌：合资或国产优质 液 位 计： 类 型：电极式 数 量：1台
品 牌：欧姆龙或同等品 电动葫芦： 参 数：2T 数 量：1套 品 牌：国产优质
4.2.5 兼氧FMBR膜技术污水处理槽
1）功能：处理槽内培养了大量的兼氧微生物，利用兼氧微生物新陈代谢作用降解污水当中的有机物，利用反应槽兼氧反应区同时进行生物脱氮汽化除磷，利用微生物当中的循环作用做到有机污泥零排放，同时通过膜的过滤作用可以完全做到“固液分离”，从而保证污水中的各类污染物通过膜的过滤作用得到进一步的去除，保证了出水水质。
2）设计参数
设计流量：10000 m3/d 最大有效水深：4.5m 剩余有机污泥排出量：0吨
容积负荷：＞0.017 BOD5/（m3·d） 污泥浓度：4000~20000 mg/L 3）主要工程内容
每格均配套设备有膜箱、风机、产水泵等。
每格处理槽尺寸：12.50（L）m×6.00（B）m×5.00（H）m（共7格） 构 造：钢筋混凝土 附属设备：
膜 箱：
型 号：MBR-715 处理能力：715m3/d 数 量：14套 品 牌：金达莱 鼓 风 机：
型 号：Qs=9.48m3/min，N=15kw，5000mmAq 数 量：8台（备用1台放储藏室） 品 牌：合资或国产优质 产 水 泵：
型 号：Q=80m3/h，H=12m，N=5.5kw 数 量：8台（备用1台放储藏室） 品 牌：合资或国产优质 液 位 计： 类 型：电极式 数 量：7套
品 牌：欧姆龙或同等品 轴流风机：
型 号：Q=7700m3/h，N=0.37kw 数 量：8台 品 牌：国产优质 药 洗 箱： 型 号：4m3 数 量：1个 品 牌：国产优质
4.2.6 排放池
1）设计参数
设计流量：10000 m3/d 最大有效水深：4.5m 2）主要工程内容
每组外形尺寸：8.50（L）m×2.00（B）m×5.00（H）m
构 造：钢筋混凝土
4.2.7 浸洗池
1）功能：用于定期清洗膜组件。 2）设计参数 2）主要工程内容
每组外形尺寸：3.70（L）m×2.00（B）m×5.00（H）m 构 造：钢筋混凝土 附属设备： 排 水 泵：
型 号：Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw 数 量：1台 品 牌：国产优质
4.2.8 附属构筑物
建于池体上方，内设设备间、办公室、休息间、化验室、中控室、配电间等。
4.3 主要设备清单及构筑物表
4.3.1 主要设备清单一览表
表4-2 污水处理系统主要设备清单一览表（10000m3/d）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
设备
规格或型号
单位 台 台 台 台 台 台 台 套 套 套 套
数量1 3 1 2 1 1 8 1 1 14 1
品牌/产地 国产优质 合资或进口 国产或合资 国产优质 国产优质 国产优质 合资或进口 合资或进口 国产优质 金达莱
备注 2用1备
备用1台放储藏间
粗格栅1.1kw，b=15mm 提升泵 风机
Q=300 m3/h，H=10m，
N=15kW Qs=0.38m/min， N=0.75kw，5000mmAq
细筛机0.75kw，b=1.5mm 搅拌机
N=0.75kw
砂水分离器=5~12L/S，N=0.37kw配水泵 液位计 电动葫芦 膜箱 储药箱
Q=75m3/h，H=10m，
N=3.7kW
电极式 2T
处理水量715m3/d 有效容积4.0m3
金达莱材质
序号 12 13 14 15 16 17 18 19
设备 鼓风机 产水泵 流量计
规格或型号 Qs=9.48m/min， N=15kw，5000mmAqQ=80m/h，H=12m，
N=5.5kw
18~120 m3/h
单位 台 台 台 台 套 台 套 批
数量8 8 7 8 7 1 1 1
品牌/产地 国产或合资 国产或合资 国产优质 国产优质 合资或进口 国产优质 进口或国产优质 国产优质
备注 备用1台放储藏间备用1台放储藏间
轴流风机3/h，0.37kw 液位计 排水泵 配套自控与配
电系统 其它辅助材料
电极式
Q=10m/h，H=10m，
N=0.75kw
含PLC、软件、电缆、电气元件等
管道及阀门、型钢及辅材、管卡及管架等
4.3.2 主要构筑物一览表
表4-3 主要构筑物一览表（10000m3/d）
序号 1 2 3 4 5 6 7
构筑物名称 粗格栅池 沉砂池 调节池 FMBR膜技术污水
处理槽
排放池 浸洗池 附属构筑物
数量（座） 1 1
尺寸 （m）
8.40（L）m×2.80（B）m
×5.0（H）m
D=2.6m，H=4.45m
结构 钢筋混凝土 钢筋混凝土
备注
钢筋混凝土 7 1 1 1
12.5m×6.00m×5.00m 8.50 m×2.00 m×5.00m 3.70 m×2.00 m×5.00m
钢筋混凝土 钢筋混凝土 钢筋混凝土
砖混
/
注：1、以上土建构建筑物按水量10000m/d做考虑；
2、具体详细设计时，需根据现场实际标高等因素调整。
第五章 公用设施设计
5.1 污水厂总平面布置
污水厂总平面布置遵循以下原则： y y y y
与建设方总体规划相衔接，并与周边环境相协调； 构筑物布置紧凑，力求经济合理利用土地，减少占地面积； 处理构筑物之间间距满足各管道施工维修方便的要求； 尽量使污水处理厂布局紧凑，以节省用地。
污水厂平面布置除了遵循上述原则外，具体还应根据城市主导风向、进水方向、排水具体位置、工艺流程特点及站址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化与周围环境协调等因素。
5.2 建筑结构设计
本污水处理厂地震基本烈度按六度考虑；池顶荷载按荷载规范取值，放置设备的操作平台等荷载按实际情况取值。
z 承重结构形式及用材选择
废水处理组合池为现浇钢筋混凝土结构。池壁厚度根据其最大水头和土侧压力确定；底板厚度根据其水重和上部结构重量确定。抗渗等级不小于S6。
建筑材料选用：组合池池体采用自防水混凝土，其强度等级不低于C25，抗渗等级S6，其它构件混凝土采用C20，垫层采用C10砼。钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢，预埋件埋件采用A3钢。砖砌体采用Mu10机砖，室内地坪以下采用M5.0水泥砂浆砌筑，室内地坪以上采用M5.0混合砂浆砌筑。
5.3 电气及仪表设计
5.3.1 设计范围
本设计范围包括：动力系统、照明系统、接地系统及自动控制系统。
5.3.2 供电系统
本工程采用TN-C-S供电系统，电力电缆由甲方负责从附近供电点埋地敷设引至废水站的低压配电柜。
5.3.3 线路敷设
所有从污水处理厂的低压配电柜引出的电缆均沿桥架敷设，从桥架引至各用电设备的
线路均采用VV-1KV型电力电缆，穿PVC管沿墙（地）或池壁明敷或暗敷。保护管与设备接线盒之间采用金属软管连接，照明线路采用BV-500V导线穿PVC管沿走道板暗敷。
5.3.4 自动控制系统
自动化控制采用集散型现场控制系统。由可编程控器(PLC)及自动化仪表组成的检测控制系统。控制系统主要的控制关系如下：
1、污水提升泵的自动控制
在调节池中安装液位计，控制提升泵的运作。当水位到达提升泵设计开启的高度时，提升泵自动开泵；当水位低于提升泵设计关闭的高度时，提升泵自动关泵。
2、兼有手动控制系统
设备正常状态下均由PLC控制，为应付偶然有时需单个设备运作，兼有手动系统，即各台设备的控制兼有独立性，可不与其它设备关联。
所有控制系统的工作状态及各电机设备的工作、故障状态均可在中心控制室里计算机工艺流程模拟显示图上进行显示及报警，通过计算机和控制柜都可以对各设备实现手动—自动控制切换。
该系统具有以下功能：
①在操作终端CRT上显示工艺流程图，工艺参数，电气参数，设备运行状态。 ②计算机分别运行完全版、运行版组态软件，分别适于工程师和操作员使用。 ③通过操作终端设定工艺参数，对电气设备进行控制。
④建立数据库，长时间保存各种工艺参数、运行数据、报警数据、故障数据，并自动生成趋势曲线。通过对数据及参数进行分析，为改进工艺运行方案，提高生产效率提供可靠依据。
5.3.5 接地系统
对所有正常非带电设备的金属外壳、电控柜等均做好可靠接地，进线电缆处进行重复接地，接地电阻不大于4欧姆。
第六章 经济技术指标
6.1 占地面积
主体构筑物尺寸为57m×13m，吨水占地0.07m2/m3。污水处理站占尺寸69m×24m，地面积约1656m2，吨水占地面积约为0.17m2/m3。
6.2 直接运行费用
以下成本计算按处理量10000m3/d计；
本污水处理系统直接运行费用包括：电费、水费、药剂费及人工费，共计约0.4元/吨～0.6元/吨
第七章 服务承诺
我公司是集设计、咨询、设备制作及集成、运营、售后跟踪服务为一体的高科技环保企业。
我公司有专人负责售后服务，能够为贵公司提供最佳的售后服务。
(1) 依照我公司“质量第一 信誉至上 同心同德 务实求成 开拓创新 共创未来”的质量方针，严格按ISO9001质量体系进行操作，保证项目质量。
(2) 处理设施安装完成后，我公司对提供的机电设备、管材及各种辅件质保期为壹年。在质保期内发生的确属质量问题的机电设备、管材及各种辅件等免费进行维修或更换。
(3) 在合同保修期间内处理设施出现问题，在接到贵公司正式通知后，需现场解决的，尽快到达现场。
(4) 制定并实施定期回访制度，了解系统运行情况，发现事故隐患并及时解决，认真处理贵公司回馈意见，做好工程技术指导。
(5) 我公司对废水处理设施提供终身技术服务，为客户提供技术咨询、技术培训，解决废水处理过程中遇到的各种疑难问题。
(6) 我公司具有国家甲级环保资质，具有较强的技术力量。
(7) 我公司具有国家级运营资质证书，可根据客户需求接受委托，有偿代理运营整个污水处理系统，实现运营专业化。
(8) 我公司具有AAA资信等级，有资金实力保证。
富平县1万吨污水处理厂设计方案
效果图：
28 江西金达莱环保股份有限公司
富平县1万吨污水处理厂
设计方案
金达莱环保园区
江西金达莱环保股份有限公司
二〇一五年七月
目 录
第一章 概 述..............................................................................................................................2
1.1 项目概况.........................................................................................................................2
1.2 工程规范及设计标准.....................................................................................................2
1.3 设计原则.........................................................................................................................2
1.4 设计范围.........................................................................................................................3
第二章 设计内容..........................................................................................................................4
2.1 设计规模.........................................................................................................................4
2.2 进出水水质水量.............................................................................................................4
第三章 工艺的比选......................................................................................................................5
3.1 工艺选择原则及要求.....................................................................................................5
3.2 主要污染物的去除分析.................................................................................................5
3.3 处理方案比选.................................................................................................................9
第四章 工程设计........................................................................................................................17
4.1 处理工艺流程...............................................................................................................17
4.2 工艺参数设计...............................................................................................................18
4.3 主要设备清单及构筑物表...........................................................................................22
第五章 公用设施设计................................................................................................................24
5.1 污水厂总平面布置.......................................................................................................24
5.2 建筑结构设计...............................................................................................................24
5.3 电气及仪表设计...........................................................................................................24
第六章 经济技术指标................................................................................................................26
6.1 占地面积.......................................................................................................................26
6.2 直接运行费用...............................................................................................................26
第七章 服务承诺........................................................................................................................27 附图：
1、工艺流程图
2、平面布置简图
3、效果图
企业简介
江西金达莱环保股份有限公司，成立于2004年10月，下设：研发中心、设计院、中型实验大厅、实验工厂等多个部门，拥有2万平方米的室外研究场所和多媒体学术交流中心，占地面积50亩，在江苏宜兴市设立了占地50亩的设备制造厂，是目前国内屈指可数的大型环保产业研发、生产基地之一，系国家环境科技创新体系的一个重要组成部分：
z 中国环保产业协会副会长单位
z 电子电镀废水处理和资源化工程技术中心（国家环保部授予的国内唯一）
z 博士后科研工作站”（人保部批准设立）
z 高新技术企业
z 中国环境保护产业骨干企业
公司集研发、设计、设备制作和集成、系统运营管理、售后跟踪服务及环境咨询为一体，持有“AAA资信等级证书”、“国家环境工程废水专项工程设计甲级”、“国家环境污染治理设施运营三甲(工业废水、有机废水、工业固体废物)”、“国家生态建设与环境工程咨询甲级”及建筑企业环境工程专业承包等多项资质。公司执行ISO9001国际质量管理体系以及ISO14001环境管理体系，并已通过国际权威机构认证。
金达莱环保承担了多项环保部相关技术指南、标准和规范的编制工作，为国家环境管理提供了技术支持，参与主编相关国家技术规范及导则已完成的如下：
z 《污水膜技术分离法工程技术规范》
z 《膜生物反应器法工程技术规范》
z 《含油污水处理工程技术规范》
金达莱废水处理领域占有较大市场份额，先后承担废水处理工程数百余项，如富士康
、博罗县石湾镇污水处理厂（10000m3/d）、九江大水坑北区生活区污水处理（30000m3/d）
鹤问湖污水处理厂（100000m3/d）、新余城东污水处理厂（80000m3/d）、奉新工业园污水处理厂（50000m3/d）等。金达莱目前在业内还拥有多个国内第一及唯一：
z 国内自主研发的污水处理装备第一次大规模出口；
z 国家级环保示范工程数量全国排名第一；
z 国务院援外物质唯一指定污水处理装备；
z 国内第一批主持重大水专项课题的企业；
z 国内第一个提出污水处理中有机污泥“近零排放”；
第一章 概 述
1.1 项目概况
生活污水中含有较高的COD、BOD、氨氮等，这些污染物都需要及时妥善地排除、处理和利用，若直接排入水体（江、河、湖、海、地下水）或土壤，将会严重影响当地水质和土壤条件，破坏当地生态环境。因此，由污水管网收集生活污水至污水处理厂处理，处理后并达标排放。
本着环境保护，功在当代，利在千秋的原则，针对其具体水质水量情况，我公司组织技术人员，本着认真负责的态度，精心设计和编写本污水处理方案。
1.2 工程规范及设计标准
（1） 建设单位提供的相关材料。
（2） 《给排水设计手册》北京市设计院。
（3） 《排水工程》建筑工业出版社。
（4） 《水处理微生物学基础》建筑工业出版社。
（5） 《给水排水工程构筑物结构设计规范》 （GB50069-2002）
（6） 《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/18920-2002标准
（7） 《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
（8） 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
（9） 《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
（10）其它国家现行的有关工程设计规范、规程和标准
1.3 设计原则
z 节省用地
污水处理厂尽量布置紧凑，节省占地面积。
z 采用先进的、成熟可靠的技术
根据《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》，“以改革创新为动力，积极探索代价小、效益好、排放低、可持续的环境保护新道路”，建立全面高效的污染防治体系。在选择处理技术时，必须采用资源化的先进成熟可靠、节省投资的低碳技术，满足建设简单、管理简单、运行简单可靠的要求。从而实现节能减排，助推国家环保事业的发展，使处理效果达到环境效益、经济效益、社会效益三赢的目标。
z 建筑布局实用美观
水处理构筑物建筑布局首先考虑的是其实用性，同时，水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，即要和当地环境和建筑相协调，又要独树一帜，别具一格。
z 节约运行费用
运行费用主要包括能源消耗、药品消耗、设备损耗和维修费用。为了降低运行费用，我们在设计时，结合工程使用情况，选择一些性能好、能耗低、使用寿命长的设备，在工艺条件许可和确保出水水质的情况下，尽量减少药品的投加，尽量采用动力少的工艺。
z 合理先进的自动控制
为了减轻操作人员的劳动强度，最大限度地减少人为因素的影响，在设计过程中针对工艺的需要配置全自动控制系统，以减少人为误差，提升管理水平。
1.4 设计范围
设计范围为污水处理厂红线范围内的总体设计，包括工艺、土建、管道、电气、自控设计等，具体如下：
※ 粗格栅池、沉砂池、细格栅池、兼氧FMBR膜技术污水处理槽、景观池等；
※ 辅助设施：设备厂房。
污水进水管由建设方收集到处理厂的粗格栅池，此部分不在本次设计范围；
供电电缆由建设方接到处理厂的低压配电箱，此部分不在本次设计范围；
建设方在处理厂范围内指定排水位置，范围外排水不在本次设计范围。
第二章 设计内容
2.1 设计规模
根据建设方要求，本工程污水处理总规模为10000吨/天。
设计按每天运行时间：24h
2.2 进出水水质水量
2.2.1 设计进水水质
本方案处理对象为一般生活污水，具体指标如表2-1所示： 表2-1 污水厂综合进水指标
序号
1
2
3
4
5
6
7 项目 CODcr BOD5 有机悬浮物（SS） 氨氮 总氮 总磷 pH 数值（mg/L） 300～400 150～200 150～200 15～25 25～35 1～2 6～9
2.2.2 设计出水水质
生活污水经处理后出水达《城市污水再生利用·城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准。
第三章 工艺的比选
3.1 工艺选择原则及要求
3.1.1 工艺选择原则
生活污水处理工程的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响。因此，有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水厂进出水水质及当地的实际条件和要求选择切实可行、经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较优选出最佳的工艺方案和实施方式。在本工程污水处理工艺方案的确定中，将遵循以下原则：
1）应充分考虑本工程污水处理厂的处理对象为生活污水，处理工艺满足污水处理要求；
2）根据收集区域污水水质与水量，收纳水体的环境容量和国家、省市的有关规定，选择稳定、可靠的处理工艺；
3）经技术经济比较，优先采用技术先进、经济合理、稳妥可靠的工艺技术，既确保污水达标排放，又尽量降低建设投资和运行成本；
4）选择的处理工艺应确保出水水质满足国家和地方现行的有关规定，符合环境影响评价报告的要求；
5）对工程系统进行深入的分析比较，选用效果较好、投资省、能耗低、占地少、操作管理方便、技术成熟的处理工艺，为工程建成后的运行管理提供可靠地依据。
6）处理工艺需方便未来水质提标，为将来出水水质提标做一定准备。
3.1.2 工艺选择要求
污水处理工艺的选择直接关系到处理出水水质指标能否稳定可靠达到处理要求，运行管理是否简单、灵活，建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗的高低。因此慎重选择污水处理工艺方案是污水处理厂成功与否和能效是否能得到充分发挥的关键。
根据污水处理厂处理出水的去向，本工程处理出水应达《城市污水再生利用·城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）标准。
3.2 主要污染物的去除分析
鉴于集中污水处理厂原水主要为生活污水，该类污水污染物主要以有机物、无机悬浮物等为主，目前国内对该类污水处理技术已相当成熟，采用生物处理有多种工艺，处理城市污水主要有氧化沟、SBR、CASS法等以及一种新兴的城市污水处理方法——膜技术。
根据当地实际情况，选择CASS、氧化沟和兼氧FMBR工艺三种处理工艺进行比选。
主要的污染物有三类，第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物COD及BOD，第三类为无机营养盐N和P。两种工艺去除各主要污染物机理及办法如下。
3.2.1 氧化沟或CASS法
①悬浮物（SS）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尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（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、网捕作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机物成份就很高，因此对出水的BOD5、COD等指标也有很大影响，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度。需要在工程中采用适当的措施，例如选用适当的污泥负荷（F/M值）以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。在污水处理方案选用合理，工艺参数取值合理，单体设计优化的前提下，完全能够使出水指标在20mg/L以下。
②生化需氧量（BOD5）的去除
污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5的去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用。对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物的有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，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CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。由于微生物好氧代谢作用对污水中溶解性和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水的残余BOD5浓度很低。
③化学需氧量（COD）的去除
污水中COD去除原理与BOD5的基本相同，但COD去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水为主的污水，其BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水中CODcr值可以控制在较低的水平。
④氮（N）的去除
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以NH3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NO2-N和NO3-N量很少。
氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除，这部分氮量占所去除的BOD5的5%。
在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长的情况下被进一步氧化成硝酸盐。因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。
脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NO3-N中的氧作为电子受体，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。生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。
由此可见，要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其比生长率μs明显小于异养菌的比生长率μh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件μs≥μh即系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统的泥龄大于维持硝化所需的必要的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷≤0.18kgBOD5/kgMLSS·d时，就可以达到硝化及反硝化的目的。
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中，氮主要以NH3-N及有机氮形态存在，硝酸盐氮NOX-N（包括NO3-N和NO2-N）几乎为零。生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。首先，污水中有机氮在好氧的条件下转成氨氮，而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮，随后在缺氧条件下，由反硝化菌的作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，整个生物脱氮过程就是氮的氧化还原反应，反应能量从有机物中获取。
3.2.2 兼氧FMBR工艺
膜生物反应器（MBR）是一种将膜分离技术与生物处理单元相结合的污水处理工艺，近年来倍受关注。常规好氧MBR工艺能耗较大，运行费用较高，在工程应用上受到了一定程度的制约。为此金达莱环保公司自主开发了一种新型膜生物反应器—FMBR工艺，首次提出并成功开发应用了兼氧FMBR工艺，兼氧FMRR实现菌体共生，同步处理不同污染物，大幅提高系统适应能力、处理效率 。
C----有机污泥“零”排放（低能耗）；
P----气化除磷降解（低能耗）
N----厌氧氨氧化脱氮（低能耗）
突破好氧MBR工艺（能耗高、易堵膜）的瓶颈
膜技术污水处理工艺就是金达莱环保公司针对有机污水的处理，以兼氧FMBR工艺为核心技术研发而成。
兼氧FMBR工艺的主要特点：
兼氧FMBR工艺污泥以兼性厌氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。
由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。
(a) 污水污泥同步处理（有机污泥近零排放）
兼氧FMBR工艺技术在实现污水处理回用的同时，实现了有机污泥的大幅度减量，可实现基本无有机剩余污泥排放，成功解决了剩余污泥处置难题。
F/M比是影响污泥增值的重要因素，低F/M将使得生化系统中污泥处于高度内源呼吸相，进入系统有机基质最终被内源呼吸而代谢成为二氧化碳、水及少量无机盐。
新增有机物在兼性厌氧菌的作用下一部分被分解为小分子有机物，继而被氧化分解为CO2、H2O等无机物；另一部分被合成为细胞。在低污泥负荷条件下，该细胞作为营养物在兼性厌氧菌作用下一部分又被分解为小分子有机物，继而又被氧化分解为CO2、H2O等无机物；另一部分又被合成为新细胞。依此类推，在低污泥负荷条件下，该新细胞又作为营养物在兼性厌氧菌的作用下继续作分解与合成的代谢，直至细胞最后全部代谢为CO2、H2O等无机物。由下图可见，从整个分解、合成代谢的过程来看，有机物已被彻底代谢，系统内有机污泥没有富集增长。
图3-1 兼性厌氧菌对有机物的分解与合成及产物示意图
当系统内新增细胞等于代谢速率时，有机污泥零增长。我司通过某长期实验，监测出
当污泥自身消化与增殖达到动态平衡时，系统内的污泥负荷基本维持在0.072kg（COD）/kg（MLSS·d）。进水有机污染物浓度高，新增细胞多，代谢速率高，MLVSS升高；反之，进水有机污染物浓度低，新增细胞少，代谢速率低，MLVSS降低。由于膜生物反应器能够将细菌截留下来，污泥浓度随进水浓度可以在比较宽的范围内波动，确保系统能在0.072kg（COD）/kg（MLSS·d）这个污泥负荷下运行，实现有机剩余污泥近零排放。且通过不排泥方式的运行，可以维持较长污泥龄，抑制了丝状菌的增殖，解决了不排泥情况下的污泥膨胀问题。
(b) 实现了污水气化除磷
污水除磷技术主要有化学除磷和生物除磷，化学除磷药剂用量大，产生的化学污泥多，运行成本高；生物除磷需通过排泥实现，存在剩余污泥处理难题，近年来，利用膜生物反应器强化生物脱氮除磷越来越受重视。
受自然现象中某些场合下磷被转化为气体磷化氢的启发，如自然界中的“鬼火”现象，稻田、沼泽、氧化沟中的磷损失现象等，金达环保公司首次提出并开发应用了兼氧生物气化除磷工艺，该工艺完全不同于传统的生物除磷工艺，是一种全新的高效低耗生物除磷新工艺。
(c) 同步脱氮（厌氧氨氧化）
厌氧氨氧化的反应机理：在一定条件下，硝化作用产生大量的NO2-累积，厌氧氨氧化菌首先将NO2-转化成NH2OH，再以NH2OH为电子受体将NH4+氧化生成N2H4；N2H4转化成N2，并为NO2-还原成NH2OH提供电子，实验中有少量NO2-被氧化成NO3-。由于实现了短程硝化、厌氧氨氧化作用，减少了供氧，大幅降低曝气能耗和反硝化所需碳源，从而实现了高效脱氮目的。在实施上，不仅要优化营养条件和环境条件，促进厌氧氨氧化菌的生长，同时要设法改善菌体的沉降性能并改进反应器的结构，促使功能菌有效持留。
厌氧氨氧化涉及的化学反应为： NH2OH + NH3 → N2H4 + H2O N2H4 → N2 + 4[H]
HNO2 + 4[H] → NH2OH + H2O
3.3 处理方案比选
3.3.1 处理工艺原理介绍
根据上述，选择了CASS工艺、氧化沟工艺（奥贝尔）和兼氧FMBR工艺两种方案进行比选。
方案一：CASS工艺
CASS法是在间歇式活性污泥法（SBR法）的基础上演变而来的，它是在CASS反应池前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。
CASS工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有一定的脱氮、除磷功能。
CASS工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成，具体如下： （1）充水-曝气阶段
边进水边曝气，同时将主反应区的污泥回流至生物选择区，一般回流比为20%。在此阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足好氧微生物对氧的需要，另一方面有利于活性污泥与有机物的充分混合与接触，从而有利于有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转变为硝态氮。
（2）沉淀阶段
停止曝气，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池内溶解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转变，并发生一定的反硝化作用。与此同时，活性污泥在几乎静止的条件下进行沉淀分离，活性污泥沉至池底，下一个周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层上部，静置沉淀使泥水分离。
（3）滗水阶段
沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐层排出上清液，排水结束后滗水器自动复位。滗水期间，污泥回流系统照常工作，其目的是提高缺氧区的污泥浓度，随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反硝化，并进行磷的释放。
（4）闲置阶段
闲置阶段的时间一般比较短，主要保证滗水器在此阶段内上升至原始位置，防止污泥流失。实际滗水时间往往比设计时间短，其剩余时间用于反应器内污泥的闲置以及恢复污泥的吸附能力。
方案一的工艺流程如下：
方案二：奥贝尔氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法之一，其曝气池呈封闭沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因而氧化沟又名“连续循环曝气池”。氧化沟构造简单，运行管理方便且处理效果稳定。随着对氧化沟污水处理技术的不断改进，氧化沟的脱氮功能得到增强，在一定条件下，也可获得较好的生物除磷效果。氧化沟的型式很多，有卡鲁塞尔氧化沟，三沟式氧化沟和目前国际国内比较先进的奥贝尔氧化沟等等。
奥贝尔氧化沟一般由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外道进入中间沟道再进入内沟道，在内各沟道貌岸然内循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。在各沟道横距安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的50%～55%，溶解氧控制趋于0.0mg/l，高效地完成主要氧化作用；中间沟道容积一般为25%～30%，溶解氧控制在1.0mg/l左右，作为“摆动沟道”，可发挥年沟道或内沟道的强化作用；内沟道的容积约为总容积的15%～20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/l左右），以保证有机物和氨氮有较高的去除率。
外沟道的供氧量通常供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外沟道中去除。由于外沟道溶解氧平均值很低，绝大部分区域DO为0.0mg/l，所以，氧化传递作用是在亏氧条件下进行的，氧的传递效率有所提高，有一定的节能效果。加之外沟道内所特有的同时硝化反硝化功能，节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容积小，能耗相对较低。中沟道起到互补调节作用，提高了运行的可
靠性和可控性。奥贝尔氧化沟独特的构造和机理，使之以较节能的方式获得稳定的处理效果。
奥贝尔氧化沟具有较好的脱氮功能。在外沟道内形成交替的耗氧和大区域的缺氧环境，较高程度地发生“同时硝化反硝化”即使在不设内回流的条件下，也能获得较好的脱氮效果。
奥贝尔氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点。对于每个沟道内来讲，混合液的流态基本为完全混合式，具有较强的抗冲击负荷能力；对于三个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为推流式，有着不同的溶解氧浓度和污泥负荷，兼有多沟道串联的特性，有利于难降解有机物的去除，并可减少污泥膨胀现象的发生。
奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面密布凸起的三角形齿结，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和动力效率。通过改变曝气机的旋转方向、浸水深度、转速和开停数量，可以调整供氧能力和电耗水平。尤其是蝶片可以方便拆装，更为优化运行提供了简便手段。另一方面，由于转碟具有极强的整流和推流能力，氧化沟有效水深可达4米以上，即使因优化控制需要而减少曝气机运行台数时，一般也不会发生沉淀现象，这是曝气转碟和奥贝尔氧化沟型所独具的优点。
方案二的工艺流程如下：
方案三：膜技术污水处理工艺（兼氧FMBR工艺）
MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。
膜生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。
生物反应器（简称 MBR ）是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。
在传统的污水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间（ HRT ）与污泥龄（ SRT）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ～40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。
针对上述问题，MBR将分离工程中的膜分离技术与传统污水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 (特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。
我司的膜技术污水处理槽采用的FMBR工艺技术为我司针对有机污水处理，结合传统MBR工艺特点，自主研发的一种高效、低耗生物处理工艺，该工艺在传统技术的基础上首次实现了四个成功的技术突破，即“成功建立兼氧MBR、成功实现有机污泥近零排放、成功实现污水气化除磷、成功实现同步脱氮”；
该工艺具有“三省”、“三快”、“三低”产品特点。更是拥有有机污泥近零排放，出水稳定。
三省——
省能，与同类产品及工艺相比节能大于50％。 省地，与传统工艺污水处理厂相比省地大于50％。 省力，可实现全自动运行。
三快——
上马快，核心组件一体化设计，批量生产。 见效快，安装完成后出水可很快达标。 回收快，由于出水可回用，投资回收期短。
三低——
出水COD低。
投资低，综合造价低于其他生活污水处理厂。
运行费用低。 方案三工艺流程为：
3.3.2 三种处理工艺比较
比较项目
兼氧FMBR工艺 ①出水水质优质稳定 ②工艺先进，成熟.运行稳定，耐冲击负荷。
③处理构筑物少，便于施工。
④占地面积小，不受设置场合限制。
⑤可去除氨氮及难降解有机物。
⑥有机污泥近零排放。 ⑦流程短、设备数量较少。 ⑧操作管理方便，易于实现自动控制。
氧化沟工艺工艺
①运行不稳定，随着季节变化而改变，运行过程中导致有较多的大肠杆菌散发到空气中，引发了毒黄瓜的事件。 ②土建构筑物多，施工难度大。
③采用转碟供氧，沟内流速不均匀，致使沟底大量积泥，大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。 ④占地大
⑤设备数量较多，利用率相对较低。 ⑥氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易污泥膨胀。 ⑦由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫。 ⑧当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮。
⑨对于BOD较小的水质完全没有处理能力。
⑩每天需排出大量的剩余污泥
①微生物种群之间的复杂关系有待研究
②生物脱氮效率难以提高。
③控制方式较为单一。④工艺流程较传统活性污泥法简单。
⑤运行灵活，抗冲击能力强。
⑥不易发生污泥膨胀。⑦每天需排出大量的剩余污泥
工艺特点
占地面积 建设周期
批量生产，较短 对出水比较容易控制，见
效快，对水质水量的变化适应能力强，调试周期短暂
新兴的一种污水处理方式 水力停留时间短，节省占
地面积 全自动运行，操作简单 集成化设备，维护工作量小，维护简单，要求低 可以为周围环境增加现代
气息
较长 较长
对出水较难控制，见效慢，对水质水量的变化适应能力弱，调试周期取决微生物生长情况
工艺较为成熟
调试时间
对出水较难控制，见效慢，对水质水量的变化适应能力弱，调试周期取决微生物生长情况
工艺技术 停留时间 操作管理 设备维护 环境效益
工艺较为成熟
水力停留时间长 水力停留时间长
复杂
设备数量较多，维护工作量较大，但维护
复杂，要求高。 运行过程中可能产生异味，并有滋生蚊蝇
的可能。
全自动运行，操作简单维护工作量小，维护简
单，要求低 运行过程中可能产生异味，并有滋生蚊蝇的可
能。
比较项目 自动化程度
兼氧FMBR工艺 氧化沟工艺工艺
高 低 中
3.3.3 工艺确定
由上表可知，采用兼氧FMBR具有占地面积小，出水水质稳定，自动化程度高，操作简单等，推荐万安县技术工业园区污水厂主体工艺采用兼氧FMBR工艺。
具体工艺流程见下章节。
第四章 工程设计
根据前面比选，本方案的污水处理工艺选定兼氧FMBR工艺作为污水处理的主体工艺，具体工艺设计如下。
4.1 处理工艺流程
污水
达标排放
图4-1 污水处理工艺流程图
生活污水经污水收集管网接至污水处理厂，污水首先进入到格栅提升井，经格栅提升井去除污水中较大的悬浮物后进入细筛机中，经细筛机去除污水中的细小悬浮物及颗粒后再进入沉砂池中除去砂粒，出水再进入调节池中，在调节池内均匀水质水量，由配水泵打入兼氧膜技术污水处理槽；在兼氧FMBR膜技术污水处理槽内，培养有大量的驯化细菌，在兼氧微生物的新陈代谢作用下，污水中的各类污染物得到去除。通过膜的过滤作用可以完全做到“固液分离”，从而保证污水中的各类污染物通过膜的过滤作用得到进一步的去除，保证了出水水质。
兼氧FMBR膜技术污水处理槽最终出水经清水池排放。
4.2 工艺参数设计
根据建设方要求，处理构筑物按10000吨/天建设，设备可根据实际水量建设，以下按10000 m3/d设计参数及设备选型。
污水进水管管底标高暂定-5.20，管径DN500
4.2.1 格栅提升井
1）功能：提升水泵前设置机械格栅用以拦截较大体积的污物，减少后续设备的磨损以及管道的堵塞，机械格栅采用栅前后水位差自动开停，格栅垃圾经压榨机脱水后外运。 2）设计参数
总规模：Q=10000 m3/d 最大时变化系数Kz=1.60 3）主要工程内容 构 造：钢筋混凝土
每组外形尺寸：8.40（L）m×2.80（B）m×5.0（H）m 附属设备： 机械粗格栅：
类 型：回转式格栅除污机 参 数：N=1.1kw，b=15mm 数 量：1台 品 牌：国产优质 提 升 泵：
泵 参 数：Q=300 m3/h，H=10m，N=15kW 数 量：3台（2用1备） 品 牌：合资或进口
4.2.2 细筛机
1）功能：细筛机用以拦截细小悬浮物及颗粒，减少后续设备的磨损以及管道的堵塞，细筛机垃圾经压榨机脱水后外运。 2）设计参数
总规模：Q=10000 m3/d 最大时变化系数Kz=1.60
格栅间隙：1.5mm 功 率：0.75kw 数 量：2台 品 牌：国产优质
4.2.3 沉砂池
1)功能：去除污水中粒径≥0.21mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来便于后续生化处理。 2）设计参数
总规模：Q=10000 m3/d 最大时变化系数Kz=1.60 3）主要工程内容 构 造：钢筋混凝土
每组外形尺寸：D=2.6m，H=4.45m（1组） 附属设备： 搅 拌 机：
参 数：N=0.75kW 数 量：1台 品 牌：国产优质 风 机：
型 号：Qs=0.38m3/min，N=0.75kw，5000mmAq 数 量：1台
品 牌：国产优质或合资 砂水分离器：
参 数：Q=5~12L /S， N=0.37kW 数 量：1台 品 牌：国产优质
4.2.4 调节池
1)功能：均匀水质水量后将污水提升至FMBR膜技术污水处理槽中进行生化处理。 2）设计参数
总 规 模：Q=10000 m3/d 3）主要工程内容
构 造：钢筋混凝土
外形尺寸：22.8（L）m×11.5m（B）×5.00m（H） 附属设备： 配 水 泵：
泵 参 数：Q=75m3/h，H=10m，N=3.7kW 数 量：8台（备用1台放储藏室） 品 牌：合资或国产优质 液 位 计： 类 型：电极式 数 量：1台
品 牌：欧姆龙或同等品 电动葫芦： 参 数：2T 数 量：1套 品 牌：国产优质
4.2.5 兼氧FMBR膜技术污水处理槽
1）功能：处理槽内培养了大量的兼氧微生物，利用兼氧微生物新陈代谢作用降解污水当中的有机物，利用反应槽兼氧反应区同时进行生物脱氮汽化除磷，利用微生物当中的循环作用做到有机污泥零排放，同时通过膜的过滤作用可以完全做到“固液分离”，从而保证污水中的各类污染物通过膜的过滤作用得到进一步的去除，保证了出水水质。
2）设计参数
设计流量：10000 m3/d 最大有效水深：4.5m 剩余有机污泥排出量：0吨
容积负荷：＞0.017 BOD5/（m3·d） 污泥浓度：4000~20000 mg/L 3）主要工程内容
每格均配套设备有膜箱、风机、产水泵等。
每格处理槽尺寸：12.50（L）m×6.00（B）m×5.00（H）m（共7格） 构 造：钢筋混凝土 附属设备：
膜 箱：
型 号：MBR-715 处理能力：715m3/d 数 量：14套 品 牌：金达莱 鼓 风 机：
型 号：Qs=9.48m3/min，N=15kw，5000mmAq 数 量：8台（备用1台放储藏室） 品 牌：合资或国产优质 产 水 泵：
型 号：Q=80m3/h，H=12m，N=5.5kw 数 量：8台（备用1台放储藏室） 品 牌：合资或国产优质 液 位 计： 类 型：电极式 数 量：7套
品 牌：欧姆龙或同等品 轴流风机：
型 号：Q=7700m3/h，N=0.37kw 数 量：8台 品 牌：国产优质 药 洗 箱： 型 号：4m3 数 量：1个 品 牌：国产优质
4.2.6 排放池
1）设计参数
设计流量：10000 m3/d 最大有效水深：4.5m 2）主要工程内容
每组外形尺寸：8.50（L）m×2.00（B）m×5.00（H）m
构 造：钢筋混凝土
4.2.7 浸洗池
1）功能：用于定期清洗膜组件。 2）设计参数 2）主要工程内容
每组外形尺寸：3.70（L）m×2.00（B）m×5.00（H）m 构 造：钢筋混凝土 附属设备： 排 水 泵：
型 号：Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw 数 量：1台 品 牌：国产优质
4.2.8 附属构筑物
建于池体上方，内设设备间、办公室、休息间、化验室、中控室、配电间等。
4.3 主要设备清单及构筑物表
4.3.1 主要设备清单一览表
表4-2 污水处理系统主要设备清单一览表（10000m3/d）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
设备
规格或型号
单位 台 台 台 台 台 台 台 套 套 套 套
数量1 3 1 2 1 1 8 1 1 14 1
品牌/产地 国产优质 合资或进口 国产或合资 国产优质 国产优质 国产优质 合资或进口 合资或进口 国产优质 金达莱
备注 2用1备
备用1台放储藏间
粗格栅1.1kw，b=15mm 提升泵 风机
Q=300 m3/h，H=10m，
N=15kW Qs=0.38m/min， N=0.75kw，5000mmAq
细筛机0.75kw，b=1.5mm 搅拌机
N=0.75kw
砂水分离器=5~12L/S，N=0.37kw配水泵 液位计 电动葫芦 膜箱 储药箱
Q=75m3/h，H=10m，
N=3.7kW
电极式 2T
处理水量715m3/d 有效容积4.0m3
金达莱材质
序号 12 13 14 15 16 17 18 19
设备 鼓风机 产水泵 流量计
规格或型号 Qs=9.48m/min， N=15kw，5000mmAqQ=80m/h，H=12m，
N=5.5kw
18~120 m3/h
单位 台 台 台 台 套 台 套 批
数量8 8 7 8 7 1 1 1
品牌/产地 国产或合资 国产或合资 国产优质 国产优质 合资或进口 国产优质 进口或国产优质 国产优质
备注 备用1台放储藏间备用1台放储藏间
轴流风机3/h，0.37kw 液位计 排水泵 配套自控与配
电系统 其它辅助材料
电极式
Q=10m/h，H=10m，
N=0.75kw
含PLC、软件、电缆、电气元件等
管道及阀门、型钢及辅材、管卡及管架等
4.3.2 主要构筑物一览表
表4-3 主要构筑物一览表（10000m3/d）
序号 1 2 3 4 5 6 7
构筑物名称 粗格栅池 沉砂池 调节池 FMBR膜技术污水
处理槽
排放池 浸洗池 附属构筑物
数量（座） 1 1
尺寸 （m）
8.40（L）m×2.80（B）m
×5.0（H）m
D=2.6m，H=4.45m
结构 钢筋混凝土 钢筋混凝土
备注
钢筋混凝土 7 1 1 1
12.5m×6.00m×5.00m 8.50 m×2.00 m×5.00m 3.70 m×2.00 m×5.00m
钢筋混凝土 钢筋混凝土 钢筋混凝土
砖混
/
注：1、以上土建构建筑物按水量10000m/d做考虑；
2、具体详细设计时，需根据现场实际标高等因素调整。
第五章 公用设施设计
5.1 污水厂总平面布置
污水厂总平面布置遵循以下原则： y y y y
与建设方总体规划相衔接，并与周边环境相协调； 构筑物布置紧凑，力求经济合理利用土地，减少占地面积； 处理构筑物之间间距满足各管道施工维修方便的要求； 尽量使污水处理厂布局紧凑，以节省用地。
污水厂平面布置除了遵循上述原则外，具体还应根据城市主导风向、进水方向、排水具体位置、工艺流程特点及站址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化与周围环境协调等因素。
5.2 建筑结构设计
本污水处理厂地震基本烈度按六度考虑；池顶荷载按荷载规范取值，放置设备的操作平台等荷载按实际情况取值。
z 承重结构形式及用材选择
废水处理组合池为现浇钢筋混凝土结构。池壁厚度根据其最大水头和土侧压力确定；底板厚度根据其水重和上部结构重量确定。抗渗等级不小于S6。
建筑材料选用：组合池池体采用自防水混凝土，其强度等级不低于C25，抗渗等级S6，其它构件混凝土采用C20，垫层采用C10砼。钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢，预埋件埋件采用A3钢。砖砌体采用Mu10机砖，室内地坪以下采用M5.0水泥砂浆砌筑，室内地坪以上采用M5.0混合砂浆砌筑。
5.3 电气及仪表设计
5.3.1 设计范围
本设计范围包括：动力系统、照明系统、接地系统及自动控制系统。
5.3.2 供电系统
本工程采用TN-C-S供电系统，电力电缆由甲方负责从附近供电点埋地敷设引至废水站的低压配电柜。
5.3.3 线路敷设
所有从污水处理厂的低压配电柜引出的电缆均沿桥架敷设，从桥架引至各用电设备的
线路均采用VV-1KV型电力电缆，穿PVC管沿墙（地）或池壁明敷或暗敷。保护管与设备接线盒之间采用金属软管连接，照明线路采用BV-500V导线穿PVC管沿走道板暗敷。
5.3.4 自动控制系统
自动化控制采用集散型现场控制系统。由可编程控器(PLC)及自动化仪表组成的检测控制系统。控制系统主要的控制关系如下：
1、污水提升泵的自动控制
在调节池中安装液位计，控制提升泵的运作。当水位到达提升泵设计开启的高度时，提升泵自动开泵；当水位低于提升泵设计关闭的高度时，提升泵自动关泵。
2、兼有手动控制系统
设备正常状态下均由PLC控制，为应付偶然有时需单个设备运作，兼有手动系统，即各台设备的控制兼有独立性，可不与其它设备关联。
所有控制系统的工作状态及各电机设备的工作、故障状态均可在中心控制室里计算机工艺流程模拟显示图上进行显示及报警，通过计算机和控制柜都可以对各设备实现手动—自动控制切换。
该系统具有以下功能：
①在操作终端CRT上显示工艺流程图，工艺参数，电气参数，设备运行状态。 ②计算机分别运行完全版、运行版组态软件，分别适于工程师和操作员使用。 ③通过操作终端设定工艺参数，对电气设备进行控制。
④建立数据库，长时间保存各种工艺参数、运行数据、报警数据、故障数据，并自动生成趋势曲线。通过对数据及参数进行分析，为改进工艺运行方案，提高生产效率提供可靠依据。
5.3.5 接地系统
对所有正常非带电设备的金属外壳、电控柜等均做好可靠接地，进线电缆处进行重复接地，接地电阻不大于4欧姆。
第六章 经济技术指标
6.1 占地面积
主体构筑物尺寸为57m×13m，吨水占地0.07m2/m3。污水处理站占尺寸69m×24m，地面积约1656m2，吨水占地面积约为0.17m2/m3。
6.2 直接运行费用
以下成本计算按处理量10000m3/d计；
本污水处理系统直接运行费用包括：电费、水费、药剂费及人工费，共计约0.4元/吨～0.6元/吨
第七章 服务承诺
我公司是集设计、咨询、设备制作及集成、运营、售后跟踪服务为一体的高科技环保企业。
我公司有专人负责售后服务，能够为贵公司提供最佳的售后服务。
(1) 依照我公司“质量第一 信誉至上 同心同德 务实求成 开拓创新 共创未来”的质量方针，严格按ISO9001质量体系进行操作，保证项目质量。
(2) 处理设施安装完成后，我公司对提供的机电设备、管材及各种辅件质保期为壹年。在质保期内发生的确属质量问题的机电设备、管材及各种辅件等免费进行维修或更换。
(3) 在合同保修期间内处理设施出现问题，在接到贵公司正式通知后，需现场解决的，尽快到达现场。
(4) 制定并实施定期回访制度，了解系统运行情况，发现事故隐患并及时解决，认真处理贵公司回馈意见，做好工程技术指导。
(5) 我公司对废水处理设施提供终身技术服务，为客户提供技术咨询、技术培训，解决废水处理过程中遇到的各种疑难问题。
(6) 我公司具有国家甲级环保资质，具有较强的技术力量。
(7) 我公司具有国家级运营资质证书，可根据客户需求接受委托，有偿代理运营整个污水处理系统，实现运营专业化。
(8) 我公司具有AAA资信等级，有资金实力保证。
富平县1万吨污水处理厂设计方案
效果图：
28 江西金达莱环保股份有限公司