1.1概况
生活污水是人们在日常生活中排出的废水，由于生活污水中含有多种有机物及病菌、虫卵，如果不经处理直接排放到水体中，污染有机物分解腐烂，使水体中溶解氧消耗殆尽，发黑变臭。因此，生活污水应送入污水处理厂处理，达标后才能排放到水体。生活污水主要来自厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等。生活污水含纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质，还含有氮、磷等无机盐类，其中BOD5 浓度约为：100～250mg／L 之间。生活污水中含有多种微生物，新鲜生活污水中细菌总数在 5×105～5×106 个／L 之间，并含有多种病原体。生活污水中悬浮固体物质含量一般在 200～400mg／L之间。由于生活污水中污染物以有机物为主，同时生活污水中还含有许多微生物，对有机污染物进行分解，因而生活污水是不稳定的、生物可降解的和易腐烂的，如果不经处理直接排放到环境中去会引起环境的污染。
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1.2设计依据
l 建设单位提供的水质、水量等技术资料；
l 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；
l 《水处理设备制造技术条件》（JB/T2932-1999）；
l 《水处理设备性能试验总则》（GB/T13992.1-92）；
l 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
l 《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）；
l 《生物接触氧化法生活污水净化器标准》（JB/T6932-2010）;
l 《环境空气质量标准》（GB3095-2012）；
l 《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）
l 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB/T50062-2008）
l 《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
l 其它相关设计规范。
1.3综合整治范围及内容
（1）设计范围
从污水一体化设备进口开始到处理设备的排放口为止。不包括污水收集管网及排除界区的污水管网。
（2）设计内容
污水处理工程的工艺流程，构筑物、建筑物、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。
第二章 废水篇
2.1水量、水质及处理要求
（1）废水水量
本项目根据业主提供资料，确定生活污水设计处理规模为100吨/日。
（2）废水水质
表1 设计进水主要水质指标 （pH无量纲，其余mg/L）
项目
pH
CODCr
BOD5
SS
氨氮
总磷
设计进水
6～9
≤350
≤150
≤200
≤30
≤4
（3）处理要求
本工程污水处理排放标准达到污水经处理后符合GJ25.1－89《生活杂用水水质标准》冲厕、绿化标准
CODCr
BOD5
NH3-N
SS
浊度
pH
≤50mg/L
≤10mg/L
≤10mg/L
≤5mg/L
≤5度
6.5～9.0
2.2设计原则
（1）全面规划，更好发挥投资效益。
（2）污水处理工艺的选择，应按污水水质与水量，优先选用技术成熟、操作管理方便、投资省、运行费用低、占地少，出水水质应符合国家现行的有关规定和排放标准的要求的处理工艺。
（3）积极慎重地选用经过鉴定的或实践证明是行之有效的新技术、新材料和新设备。
（4）污水处理设备、仪器仪表的选用立足于国内，对目前暂不能生产或质量尚未过关的部分产品可考虑进口。
（5）污水站的进水水量应充分考虑实际情况。
（6）污水站设计时应充分考虑工程实际情况，尽量采用控制要求较低或无需人工管理的系统，方便管理。
（7）污水处理站采用地下式结构，做到美观大方，减少对居住环境影响。
（8）出水相关指标（COD、BOD、SS等）达到GJ25.1－89《生活杂用水水质标准》冲厕、绿化标准.
2.3废水特点分析
（1）本类废水BOD/COD值约0.45，可生化性较高，适合生化处理；
（2）根据要求，本处理工艺除了去除有机物还应去除氨氮、总氮、总磷等。
（3）本类废水具有水质波动变化较大，瞬时水量较大等特点。
2.4处理工艺选择
生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。
本文主要对生活污水几种常用的处理工艺作简单介绍，包括A/0工艺、A2/O工艺、序批式活性污泥法（SBR）等。
1、A/O工艺
1）A/O工艺原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
2）A/O内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：
（1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。
（2）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。
（3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。
（4）容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度。
（5）缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降COD等有机物。
3） A/O工艺的缺点
若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。
2、A2/O工艺
1）A2/O工艺基本原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
2）A2/O工艺特点：
（1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。
（2）污泥沉降性能好。
（3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
（4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。
（5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程**为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
（6）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。
（7）污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。
3）A2/O工艺的缺点
（1）反应池容积比A/O脱氮工艺还要大；
（2）污泥内回流量大，能耗较高；
（3）用于中小型污水厂费用偏高。
3、SBR工艺
1）SBR工艺工艺原理
在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行**，将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。
2）SBR工艺特点
（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
（4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
（5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
（7）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
3）SBR工艺的缺点
（1）间歇周期运行，对自控要求高；
（2）变水位运行，电耗增大；
（3）脱氮除磷效率不太高；
（4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。
综合考虑水质特点、处理要求以及维护管理、投资和运行费用等因素，本方案**采用膜法A/ O工艺（缺氧－接触氧化工艺），该工艺具有以下特点：
（1）处理工艺成熟可靠；
（2）运行稳定可靠，操作管理方便；
（3）适应性强，耐冲击负荷的能力强；
（4）力求降低噪声、臭气、污泥的二次污染；
（5）投资费用和运行费用合理。
为了与周围环境协调，并尽可能减少占地面积，本工程采取全地埋方式，上部覆土绿化，美化环境。
为了保证处理效果，采用MBR膜进行固液分离，MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。
膜-生物反应器在优化生化作用的优越性：
1 对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物；
2 膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的**分离，设计、操作大大简化；
3 膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占地面积；
4 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低；
5 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其**的分解；
6 MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；
7 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的；
8． 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便；
膜-生物反应器技术作为一项**的污水处理回用技术获得了国家“863”高科技专项项目的支持，在国内已经得到了广泛应用。
2.5处理工艺确定及描述
1）工艺流程图
潍坊科创环保设备有限公司 联系人：李国良 电话：18766390509 QQ:82618373
2）工艺描述
生活污水经管网汇集至废水处理站，经格栅阻挡漂浮物后进入调节池，沉淀部分悬浮物并调节水质水量后，废水经泵提升进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小，处理后的水自流至好氧池，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A／O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。好氧池完成除磷功能，在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来，**后通过排放剩余污泥达到系统除磷的目的。本工艺好氧池采用组合填料，利用生物载体上生物膜内的微生物的**作用，有氧条件下，将废水中的有机物进行吸附并氧化分解，使废水得到净化。由于生物膜在运行过程中不断**和微生物的老化死亡，生物膜从填料表面脱落，随污水流出絮凝而形成污泥，通过沉淀的方式将泥水分离。污泥经泵回流至缺氧池，剩余污泥排入污泥池。二沉池出水进入清水池，消毒后出水自流至人工生态湿地进一步处理后，达到排放标准。调节池的污泥经泵定期外排，进行无害化处置。
