高速服务区污水处理设备*介绍：

1 工程概况

根据业主提供的项目污水排放的有关资料,现根据一般生活污水排放的污水性质进行综合考虑,以国家相关的污水放标准为依据,确定有效的处理方案。为用户提供较为理想的、投资省、处理效率高、使用方便的生活污水处理成套设施。本厂提供从设计工艺、设备制造、现场安装、调试的技术服务项目。

2 设计依据、规范、范围及原则

2.1设计依据及规范

1、建设单位提供的污水水质、水量等基础资料；

2、《城市区域环境噪声标准》（GB 3096-1993）；

3、《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）；

4、《低压配电装置及线路设计规范》（GB 50054-1992）；

5、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB 50062-1992）。

6、《室外排水设计规范》1997年修订（GB J 14-1987）；

7、《建筑给水排水设计规范》（GB J 15-1988）；

8、《地下工程防水技术规范》（GB J 16-1987）；

9、《给水排水工程结构设计规范》（GB J 69-1984）；

10、《给水排水设计手册》（1~11册）。

2.2设计范围

1、 污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，不包括处理站外污水收集和输送管道。

2、 污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分，同时避免噪音、臭气等二次污染。

1） 污水处理

调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。

2） 污泥处理与处置

为防止污水处理过程中产生的污泥对环境造成二次污染，污泥须经稳定处理后再妥善处置。

2.3设计原则

2.3.1本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到规定的污水排放标准要求。

2.3.2针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。

2.3.3处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。

2.3.4管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术xian进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。

2.3.5在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。

2.3.6设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。

3 设计水量与水质

3.1设计水量

建设单位提供的本工程污水处理量为100m3/d，确定设计生活污水处理流量为：Qh=5m3/h。

3.2设计水质

根据类似生活污水的水质情况，设计废水水质见下表：

设计水质一览表

设计出水水质采用中华人民共和国《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准。

高速服务区污水处理设备*

4 处理工艺的选择

4.1污水水量与水质情况分析

1、 本项目污水来水不均匀程度较高，水质、水量变化较大（KZ=2.0），由于水量与水质具有较大的不均匀性，因此必须考虑设置均质均量的调节池。

2、 本类废水BOD/COD值约0.5，可生化性较高。

3、 排放要求中对氨氮指标有要求。

4、 根据环保部门对生活污水排放的要求，本污水处理工艺除了去除有机物外还应能去除氨氮，使出水达到排放要求。

4.2.1选择思路

根据上述进出水水量和水质的情况，我方考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路：

1、总体思路采用成熟可靠的A/O生物接触氧化法为处理工艺，同时辅以格栅拦截、沉淀池澄清、消毒剂消毒等物化处理手段；

2、首先通过格栅拦截，对污水进行预处理，目的是初步降低无机颗粒物质的含量，提高污水的同一性和可生化性；接着通过缺氧好氧A/O生物接触氧化法，利用生物膜的作用使有机污染物首先转化为氨氮，同时通过好氧硝化和缺氧反硝化过程既去除有机物又去除了氨氮。生化池配以新型的高密型弹性立体填料，该填料具有负荷高、施工简易、体积小、运行稳定可靠、管理方便、维修更换方便等优点；生化池的出水进入竖流式沉淀池进行固液分离，竖流式沉淀池具有固液分离效果好、投资省、对chong击负荷和温度变化适应能力强、施工简易等特点；竖流式沉淀池出水进入消毒池，进行消毒处理，能确保污水经处理后各项指标全面达标。

3、工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。

4.2.2污水处理技术比选

1） 拦污设施

本工程原水中固体杂质含量较高，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。

2）生物处理

特点：

A） 生物接触氧化法

生物接触氧化法属于生物膜法，具有以下优点和特点：

①、 生物接触氧化法生物池内设置填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

②、 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；

③、 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于*混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；

④、 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其F/M（F为有机基质量，M为微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法；

⑤、 因装载填料，生物接触氧化池单位制造成本略高，一般适用于中小型（Qd≤2500m3/d）污水处理站。

B） 常规活性污泥法

活性污泥法在大中型污水处理中是一种应用广的废水好氧生物处理技术。活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点是：

①、 废水中应有足够的可溶性易降解物质，作为微生物生理活动必需的营养物，一般活性污泥法必须定期投加按一定配比的营养物质，这样增加了运行费用和管理难度；

②、 混合液必须含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；

③、 活性污泥在池内应呈悬浮状态，能充分与水接触和混合；

④、 活性污泥连续回流，及时排除剩余污泥，使混合液保持一定的活性污泥浓度；

⑤、 活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的骤变适应能力差；

⑥、 对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度以内；

⑦、 活性污泥法处理符合较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。

正因为有以上的必要条件和特点，所以活性污泥法运行管理比较专业。另外活性污泥法易产生污泥膨胀，处理负荷较低，不易控制管理，故近年来在中小型污水处理站中的使用越来越少。

C） SBR法

SBR法是近年发展起来的一种较为*进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀，撇除上清液，成为一个周期，周而复始。SBR法不设沉淀池，无污泥回流设备，但SBR法为间隙运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成终出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高。SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放控制较困难。

SBR池溢流率低（一般不超过40%），设施体积较大，造成土建投资较高。

由于存在超高必须较高的技术性问题，活性污泥池和SBR池一般只能露天设置，这样局部影响环境美感（埋地设置时土建投资将大大增加）。接触氧化工艺各池体可采用埋地设置，设备上方可设置道路或绿化带，总体布置美观大方。

综上所述，本工程生物处理拟采用A/O生物接触氧化法。

采用A/O生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要方法，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生物法较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苏州市环保部门规定的水污染一级排放标准。

4.2.3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：生活污水经过一道格栅，去除水中较大的悬浮、漂浮物和带状物，上清液重力流入调节池，调节池调节污水的水量和水质。调节池出水提升进入*生化池（缺氧池）和O级生化池（好氧池）进行生化处理。本工程污水中有机成份较高，BOD5/CODcr=0.5，可生化性很好，因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是经济的。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。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，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，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。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3mg/l以上。O级池出水一部分回流至调节池进行内循环，以达到反硝化的目的，另一部分进入沉淀池进行沉淀，进行固液分离。分离后的出水进入出水消毒池。出水消毒池出水达标排放。

沉淀池沉淀下来的污泥由我公司引进日本技术生产的目前*的脉冲气提装置，一部分提升至*池，进行内循环，一部分提升至污泥池。污泥池内浓缩后的污泥用泵吸入污泥收集池继续进行浓缩，再经消化处理后外运或填埋处理。

高速公路服务区一体化污水处理设备

工艺流程图如下：

富氧水回流 氯片

生活污水 泵 达标排放

 外运作农肥

生活污水处理工艺流程图

4.3污泥处理工艺

和污水的处理一样，本项目产生的污泥也必须作消毒处理。本项目水量较大，但本工艺中设置了污泥消化系统，相对产生的剩余污泥量较少。由于污泥深化处理设备投资多，设备占地面积大，社会效益一般，所以一般小型的污水处理站产生的污泥只做简单浓缩处理，污泥在污泥池中停留180天以上，提升进入污泥收集池后继续浓缩60天，再由好氧消化处理后外运或填埋处理。

5 处理工艺设计

5.1主要工艺构（建）筑物、处理设备

5.1.1格栅

因本工程水量大，栅渣量较多，不易控制管理，所以本污水处理工艺设计中，考虑生活污水的拦污设备。本工艺中需设置格栅一道。格栅的安装角度为700，栅条间隙10mm，宽度800mm。人工定期清理即可。格栅井有效尺寸：长×宽×高=1.5×0.8×Hm。

5.1.2调节池

由于污水来水不均匀，水质、水量波动很大，因此只有足够的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，因此我们设置调节池。调节池有效尺寸：长×宽×高=2.5×2.5×2.0m，有效容积：40m3，停留时间：8h。

为了便于调试时生物挂膜以及运行时脱膜，不使SS沉淀，我们特在调节池内设置穿孔曝气装置，以利于运行管理。

5.1.3 *生化池

*生化池安装有填料，以增加生物保有量，填料高度为2.0米。*生化池停留时间：3h。

5.1.4 O级生化池

O级生化池中pH值控制在7.5~8.0。为了节约占地面积、降低土建投资、提高生物保有量从而提高去除效率，安装生物载体（填料）是必要的，多种微生物附着生长在填料表面，整个生化处理过程就是依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。A/O生化池的填料采用新型高密度弹性立体填料，这种填料具有不易堵塞、重量轻、比表面积大，处理效果稳定等优点，且易于检修和更换。O级池的填料高度为2.0米。

曝气设备采用鼓风机及穿孔曝气装置，与普通曝气器比较，这种曝气装置不易堵塞，且使用寿命也长。

5.1.5二次沉淀池

污水经O级生化池处理后，水中含有大量悬浮固体（生物脱膜），为了使出水SS达到排放标准，我们采用平流式沉淀池来进行固液分离。为防止污泥上浮，泥斗采用45°。沉淀池污泥一部分用气提设备提至污泥池，一部分提至*池进行内循环。沉淀池中采用脉冲式污泥气提装置，该装置采用日本技术，效率高，利用鼓风机的剩余气源，无需设置独立耗能设备。

二次沉淀池表面负荷1.0m3/m2·h。

5.1.6消毒出水池

本工艺中设置消毒出水池，消毒出水池出水达标排放。

消毒出水池有效容积：5m3，接触停留时间：0.5h。

5.1.7污泥池

沉砂沉淀池和部分沉淀池产生的污泥通过气提设备提至污泥池，污泥池内设置溢流管，溢流管可保证污泥不溢出地面。浓缩后的污泥用泵提升至污泥收集池。

5.1.8污泥收集池

污泥池的污泥进入污泥收集池后进一步浓缩，浓缩后的污泥定期经消毒后由环卫部门用粪车抽吸外运或人工清理。

5.1.9鼓风机

污水处理站充氧设备采用日本百事德机械公司生产的低噪声音回转式鼓风机。该风机采用世界xian进技术，具有运行安全可靠，维修方便，噪音低，对周围环境影响小的特点，和普通风机比较，噪音低5~15dB（a）左右，较适合中小型污水处理站使用。

鼓风机设置于地上风机房内，风机房有效尺寸：长×宽×高=4.0×3.0×1.8m。

5.1.10处理效果预测表

5.2主要设备、构筑物一览表

5．2．1主要处理构筑物一览表 5-2-1

5．2．2设备一览表 5-2-2

5.3平面布置与高程布置

5.3.1平面布置

（1） 充分利用场地，尽量节省占地，降低造价。

（2） 与院区整体绿化结合，和周围环境协调*、整体美观。

（3） 满足规范对各处理建筑物平面布置要求。

5.3.2高程布置

（1） 在满足平面布置前提下，尽量减少埋深，降低造价。

（2） 尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。

5.4配电及装机容量

5.4.1设计原则

（1） 为确保安全，本设计中采用三相五线制线路（采用TN-S系统），电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。

（2） 为使污水处理工程调试后正常工作，确保污水处理效果，本系统的低压供电系统采作双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。

5.4.2控制方式

（1） 根据工艺要求，对污水提升等系统中的主要环节进行集中控制，污水池内的水位采用浮球开关传递液位信号，以达到液位自动控制的目的。

（2） 一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。

（3） 为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵和风机能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报jing，并自动切换至备用设备工作（有备用设备时）。当集水池、调节池内水位达到低水位以下时，水泵能自动停止工作；当集水池、调节池水位达到高水位时，进行声光报jing，并自动启动备用泵工作。鼓风机总体根据时间进行控制，为降低运行费用，我们同时使鼓风机按基准液位来控制，使鼓风机在小水量时间隙工作，既保证小水量时氧的需求，又不使鼓风机盲目运转。

5.4.3装置及装机容量

（1） 管线：动力线管采用镀锌管或焊接管。管道连接必须焊跨越，良好接地。所有配出线用VV电缆。信号线用KVV型电缆。

（2） 本设动力装机容量为11.0KW，额定容量为5.5KW。

5.5管材及防腐、防渗措施

5.5.1管材

空气管、污水管、污泥管等工艺管道主要采用U-PVC管、镀锌钢管或经防腐处理的焊接、无缝钢管，使用寿命长，且便于安装维修和保养。管径根据工艺计算而定。

5.5.2防腐措施

（1）小口径管道（管径≤DN150mm）以下均采用U-PVC管或镀锌、焊接、无缝管。

（2）大口径管道（管径>DN150mm ）以上采用焊接钢管。为了延长其使用寿命，我们采用优质防腐涂料进行防腐，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油耐老化、耐冲磨，其大特点是能带锈防锈。管道安装完毕后需涂防锈涂料3度。

（3）采用的阀门外涂二道环氧树脂漆以加强防腐。

5.5.3防渗措施

当本污水处理站设计的构筑物采用钢筋混凝土结构时，为避免地下水渗入或污水渗出，构筑物采用抗渗结构，抗渗等级S6，在池体内壁用20mm厚1:2水泥沙浆粉刷，池外壁涂防水涂料。

5.6降噪措施

1、本污水处理站主要的噪声来源于鼓风机，为此，我们采用一系列措施降低噪声。首先本污水处理站充氧设备采用低噪音鼓风机，设置与地下风机房内。该风机由日本百事的公司生产，具有运行安全可靠，维修方便，本体噪音低，对周围环境影响小的特点；为进一步降低风机产生的噪声，我们在鼓风机基础下设置隔振垫，并在鼓风机进风管上安装消声器，在出风管上安装可曲绕橡胶接头，以减少振动产生的噪声，同时对机房内壁进行降噪处理，空气管道流速采用较低值，使其对周围环境的影响降低至低程度。

2、污水泵均采用潜水泵，装于水池中。管道内的流速均采用较低值，以降低噪声。经过上述一系列的措施，污水处理站外的噪声可符合《城市区域噪声标准》（GB3096-1993）中的二类标准：白天≤65dB，夜间≤55dB。

5.7除臭措施

由于缺氧产生氨气、硫化氢等恶臭气体；同时好氧氧化曝气后溢出水面的气体也有一定的臭味，这些臭气若不处理，势必影响厂区环境。消除臭气应尽可能采用高空排放形式。高空排放具有几乎不占地、除臭*等显著优点。我们在各产气池体上部安装集气装置，经通风管汇合成一根排气管后经通风机加压，排气管沿周围高大建筑侧壁上升，直至高于建筑6~12m处为止。经高空排放处理可达到无臭味散发的效果。

当处理站周围无高大建筑物时，臭气无法高空排放。此时我们可以采用同济大学水处理技术开发中心研制成功的新型生物除臭技术——土壤脱臭。各产气池体上部安装集气装置，经通风管汇合后由抽风机送入除臭系统进行土壤脱臭。该土壤具有适度的通水和保水性以及含有丰富的腐殖质，为微生物的生长繁殖提供良好环境。当恶臭成份通过土壤层，溶解于土壤所含的水分中，进而由于土壤的表面吸附作用及化学反应转入土壤，被其中的微生物分解而达到脱臭的目的。布气系统上部依次覆盖卵石、石英砂、除臭填料、改良土壤，除臭系统表层种植草坪或灌木。整套土壤除臭处理效果好，运行安全可靠，和周围环境协调美观。

本工艺中暂只考虑高空排放除臭形式。