第一章

1.1設計原則

（1）技術先進性原則。
所使用的工藝和技術應在未來二十年內不會被淘汰，避免重復改造。因此在選擇中水處理工藝上應首先考慮設備和技術的先進性。
（2）安全性原則
處理出水水質不能存在任何問題，如果出現水質超標，其影響面很大，是關系到大量人群身體健康的安全性問題。因此，本工程推薦使用的處理技術和處理系統具有高品質的出水和安全保障措施。
（3）低運行成本原則
處理成本應作為技術方案選擇的重要原則之一。
（4）少占地原則
污水處理技術的選用還應考慮占地面積小，運行效率高的設備和技術。

1.2工程范圍

水處理站界區為從水進入水處理站管網開始，到水處理站最終構筑物出水口結束。
本方案設計范圍包括本工程的全部工藝設計，主要有工藝設計、設備選型、安裝等直接工程和本工程的設計、調試、培訓等間接工程，但不包括處理工程外部供電、引水、排水和綠化、道路等輔助工程，也暫不考慮污水處理站的通訊、交通運輸和供配電、供熱。

第二章  方案設計依據

2.1設計依據

（1）《中華人民共和國環境保護法》，1989年12月26日；
（2）《中華人民共和國環境影響評價法》，2003年9月1日；
（3）《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》，1997年3月1日；
（4）《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》，2005年4月
1日修訂；
（5）《中華人民共和國水污染防治法》，2008年2月28日修訂；
（6）《建設項目環境保護管理條例》，1998年11月29日；
（7）《中華人民共和國清潔生產促進法》，2003年1月1日；
（8）《中華人民共和國循環經濟促進法》，2008年8月29日；
（9）中華人民共和國環境保護部（2009）第5號令《建設項目環境影響評價文件分級審批規定》，2009年1月16日；

2.2、方案設計時執行下列有關規范：
（1）建設單位（業主）提供的有關設計基礎資料；
（2）《污水綜合排放標準》【GB18918-2002】
（3）室外排放設計規范（GBJ14－87）；
（4）環境噪聲標準（GB5096－93）；
（5）低壓配電設計規范GB50054-95；
（6）給水排水工程和污水處理工程建設有關技術規范；
（7）水處理設備制造技術條件 (JB2932-99)；
（8）中華人民共和國環境保護法；
（9）國務院關于環境保護若干問題的決定(國發(1996)31號文)；
（10）地面水環境質量標準(GB3838-88)；
（11）混凝土質量控制標準 (GB50164-92)；
（12）鋼筋焊接接頭試驗方法 (JGJ\T27-2001\J140-2001)；
（13）砼結構工程施工質量驗收規范 (GB50204-2002)；
（14）建筑地面工程施工質量驗收規范 (GB50209-2002)；
（15）給水排水工程構筑物結構設計規范 (GB50069-2002)；
（16）給水排水構筑物施工及驗收規范 (GBJ141-90)；
（17）給水排水管道工程施工及驗收規范 (GB50268-97)；
（18）建筑電氣安裝工程施工質量驗收規范 (GB50303-2002)；
（19）建筑工程施工施工現場供用電安全規范 (GB50194-93)；
（20）建筑地基基礎設計規范 (GB5007-2002)；
（21）建筑結構荷載設計規范 (GB5009-2001)；
（22）砼結構設計規范 (GB50010-2002)；
    （23）云南省地方標準《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》（DB53/T 953-2019）
（24）《城鎮污水處理廠主要水污染物排放限值》DB5301/T43-2020
 

2.2設計使用年限

本工程的設計使用年限為：20年
 

第三章 設計水量及排放標準

3.1 進水水量

設計水量：根據提供數據，現在排放廢水量25m³/D左右,工作時間每天24小時。

3.2 進水水質

因本項目為新建工程，無相關排水實測水質指標。根據所提供的類似項目的排水水質參數，具體如下： 單位mg/L

指標	SS	CODCr	BOD5	NH3-N	TN	TP
數值	2500-3000	5000	1500	1390	2000-2500	100-150

3.3出水標準

項目區的污水經過處理后，用于項目區的綠化用水和青飼料種植的肥料使用，《GB/T 31962-2015 污水排入城鎮下水道水質標準》的要求，

	單位	最高允許濃度
項目名稱
1	pH值	mg/L	6.0～9.0
2	懸浮物	mg/L	150(400)
3	生化需氧量（BOD5）	mg/L	100(300)
4	化學需氧量（CODcr）	mg/L	150(500)
5	溶解性固體	mg/L	2000
6	氨氮	mg/L	25.0(45.0)

第四章    工藝選擇

4.1工藝選擇原則

嚴格執行國家環境保護有關法律法規，嚴格執行國家有關設計規范，按規定標準排放標準,使處理污水出水達標排放標準，即使處理后的污水各項指標達到或優于排放標準。
結合污水處理站實際情況，采用先進、經濟、合理、成熟、可靠的處理工藝。
為考慮經濟效益和投資成本、水質穩定的情況下，我公司在工藝設計與設備選型上，充分考慮了設備在生產運行過程中具有較大的靈活性和調節余地，能適應水質、水量的變化，確保出水水質穩定，達標排放。
在平面布局上也力求緊湊、簡潔、功能齊全；工藝流程合理通暢，盡可能縮短建、構筑物間距，節省占地，并保證綠化面積，適當留有擴建余地；
工藝運行過程中，便于操作管理及維修，節能、動力消耗和運行費用低，我公司采用自動控制系統，可實現無人值守，液位自動調節，可根據污水進水量的大小進行調節設備，實現間斷運行設備，降低運行成本，提高經濟效益，設備不會出現水大處理不了、水小處理不飽和的空置和浪費。
在確定污水處理工藝流程時，應在遵守設計原則的基礎上，按照設計要求，綜合考慮各方面的影響因素進行確定。本方案在確定工藝流程時主要考慮了以下因素：
污水處理站污水來源及水質對工藝流程的影響；
污水處理站出水水質對工藝流程的影響；
擬建污水處理站的場地情況（位置及周邊環境、來水方向及埋深等）； 
各單元工藝之間的聯系和協同作用；
各處理單元工藝形式對處理效果的影響；
設備選型和管道布置形式對運行維護的影響；
運行管理的方便性；
所選擇的工藝技術必須是最成熟的，最符合當地實際情況水和生產特征的；
所選擇的工藝流程必須是最簡單的，管理和運行最容易實現的；
所選擇的工藝設備必須是最經濟適用的，也是最容易維護和更換的。

4.2 工藝流程圖

根據本項目污水的水質特點及我公司在類似污水處理工程中的實踐經驗，保證出水達到處理要求，確定工藝為：養殖廢水+細格柵+一體化氣浮機+厭氧池+缺氧池+好氧池+二沉池+出水。

序號	處理單元		要作用及去除污染污種類
	主要污染物		CODcr mg/L	BOD5mg/L	NH4-N
					mg/L
1	格柵		去除顆粒直徑大于3mm的懸浮物，去除率≥90%
2	收集池+氣浮	進水	5000	1500	1390
		去除率	40%	20%	10%
		出水	3000	1200	1251
3	厭氧發酵	進水	3000	1200	1251
		去除率	70%	70%	40%
		出水	900	360	750.6
4	A20工藝	進水	900	360	750.6
		去除率	85%	85%	80%
		出水	240	180	32
6	總去除率		98.65%	98.65%	98.80%
8	設計水質		230	200	40

                                                        各工藝段去除率比較

4.3 各工藝段介紹

1）格柵
污水處理工藝中的格柵有好多種類，主要有粗格柵和細格柵之分，粗格柵主要用于去除水中漂浮物，細格柵主要去除水中一些細小的顆粒及懸浮物。
格柵的主要作用就是去除可沉物和漂浮物，減輕后續處理設施的負荷。
本方案采用的是細格柵，格柵井設置為地下式鋼筋混凝土池，格柵采用手動格柵。

2）厭氧池
污水經格柵處理后進入調節池池進行水量、水質的調節均化，保證后續生化處理系統水量、水質的均衡、穩定，并設置回流系統，用于攪拌，以防止污水中懸浮顆粒沉淀而發臭，又對污水中有機物起到一定的降解功效，提高整個系統的抗沖擊性能和處理效果。
設計特點：設計有效停留時間8-16小時。沉淀池設計為專門定制玻璃鋼調節池。池內設置液位控制器控制水泵的運行。潛污泵設置一臺，液位控制，水泵采用無堵塞撕裂雜物泵。

3）一體化污水處理設備
一體化污水處理設備采用了集約化設計，最大限度發揮了生化系統的作用；同時，結合AO、MBR膜生物反應器處理系統的優缺點，對關鍵部位進行改進，使設備在功能功能最大化的基礎上，最大限度節約了耗材，降低了能耗，作為環保設備的生產廠家，一體化設備得到了全國各地客戶的認可，成為污水處理行業的知名品牌。
 A池設置目的：
將污水進一步混合，充分利用池內細菌載體，靠兼氧微生物將進一步污水中難溶解有機物轉化為可溶解性有機物，將大分子有機物水解成小分子有機物，提高污水生化性能，以利于后道生物拉觸氧化處理池進一步氧化分解，同時通過O級池回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可進行部分硝化和反硝化，去除氨氮。該池設計為鋼制結構的箱體，集成到生化處理系統內。設計有效停留時間大于4小時，內置高效生物立體組合填料，又具有水解酸化功能，同時可調節成為生物氧化池，以增加生化停留時間，提高處理效率。
 O池設置目的：
該池為本污水處理的核心部分，分二段，前一段在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機物質，使污水中的有機物含量大幅度降低。后段在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。該池設計為鋼制結構的箱體，集成到生化處理系統內。設置停留時間為8小時以上。該池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統等部分組成。以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點。
沉淀池設計目的：
本方案擬采用目雙級沉淀技術。采用膜技術對生活污水進行綜合處理，保證污水達標排放。
與許多傳統的廢水生化處理工藝相比，有以下主要優點：
1、出水水質優質穩定
2、剩余污泥產量少
3、占地面積小，不受設置場合限制
4、可去除氨氮及難降解有機物
5、操作管理方便，易于實現自動化

4）一體化氣浮系統
 
氣浮作為一種高效、快速的固液分離技術，始于選礦。它是利用高度分散的微氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物，使其密度小于水而上浮到水面以實現同液分離過程。它可用于水中固體與固體、固體與液體、液體與液體乃至溶質中離子的分離[1]。一般來說，氣浮法處理工藝要滿足以下基本條件[2]：(1) 必須向水中提供足夠量的細微氣泡；(2) 必須使廢水中的污染物質能形成懸浮狀態；(3) 必須使氣泡與懸浮的物質產生黏附作用。有了上述這三個基本條件，才能完成氣浮處理過程，達到污染物質從水中去除的目的。
在污水、廢水處理工程中，氣浮法已經廣泛用于以下幾個方面：
(1)石油、化工及機械制造業中的含油廢水的油水分離；
(2)廢水中有用物質的回收，如造紙廢水中的紙漿纖維及填料的回收；
(3)含懸浮固體相對密度接近于1的工業廢水的預處理；
(4)取代二沉池進行泥水分離，特別適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產生膨脹的情況；
(5)剩余污泥的濃縮。



經預處理后的污水流入有渦凹曝氣機的小型充氣段，污水在上升的過程中通過充氣段與曝氣機產生的微氣泡充分混合，曝氣機將水面上的空氣通過抽風管道轉移到水下。曝氣機的工作原理是利用空氣輸送管道底部散氣葉輪的高速轉動在水中形成一個真空區，液面上的空氣通過曝氣機輸入水中，填補真空，微氣泡隨之產生并螺旋型地升到水面，空氣中的氧氣也隨之溶入水中。
由于氣水混合物和液體之間密度的不平衡，產生了一個垂直向上的浮力，將SS帶到水面。上浮過程中，微氣泡會附著到SS上，到達水面后SS便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。刮泥機沿著整個液面運行，并將SS從氣浮槽的進口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推進器，將所收集的污泥送入集泥池中。凈化后的污水流入溢流槽再自流至生化處理部分。
開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。產生微氣泡的同時，渦凹曝氣機會在有回流管的池底形成一個負壓區，這種負壓作用會使廢水從池底回流至曝氣區，然后又返回氣浮段。這個過程確保了40%左右的污水回流及沒有進水的情況下氣浮段仍可進行工作。

6）污水處理工藝
為最大限度發揮了生化系統的作用；同時，結合AO、MBR膜生物反應器處理系統的優缺點，對關鍵部位進行改進，使設備在功能功能最大化的基礎上，最大限度節約了耗材，降低了能耗，作為環保設備的生產廠家，一體化設備得到了全國各地客戶的認可，成為污水處理行業的知名品牌。
 高效缺氧池設置目的：
將污水進一步混合，充分利用池內細菌載體，靠兼氧微生物將進一步污水中難溶解有機物轉化為可溶解性有機物，將大分子有機物水解成小分子有機物，提高污水生化性能，以利于后道生物拉觸氧化處理池進一步氧化分解，同時通過O級池回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可進行部分硝化和反硝化，去除氨氮。該池設計為鋼制結構的箱體，集成到生化處理系統內。設計有效停留時間大于4小時，內置高效生物立體組合填料，又具有水解酸化功能，同時可調節成為生物氧化池，以增加生化停留時間，提高處理效率。
 高效好氧池設置目的：
該池為本污水處理的核心部分，分二段，前一段在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機物質，使污水中的有機物含量大幅度降低。后段在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。該池設計為鋼制結構的箱體，集成到生化處理系統內。設置停留時間為8小時以上。該池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統等部分組成。以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點。

第五章  生化處理系統工藝單元設計

5.1格柵

主要作用：攔截較大的飄、懸浮物，保護水泵及其它主體設備。保證后續設備的穩定運行。
設計說明：考慮到污水會有部分手術殘留物和其它雜質混入排入調節池，并且經常會有塑料薄膜等難降解或者未降解的雜物隨污水流入污水處理系統,導致水泵堵塞等事故發生，同時考慮到去除部分COD等以降低系統負荷，確保系統達標運行，故在污水進入調節池之前設立格柵井進行攔截。同時因為化糞池出水帶有難聞的氣味，格柵井采用地埋式結構。

5.2 調節池

主要作用：調節水量，均化水質，保證后續處理的穩定運行并有一定的水解作用， 能去除部分污染物。
設計說明：因為污水的水質水量日變化較大，當這個變化大于生物處理部分的微生物所能承受的其生存環境變化的極限時,能導致微生物大量死亡甚至生物處理系統的崩潰。因此將水質水量均化后穩定在一定的數值內，保持微生物生存環境的穩定，才能確保生物處理系統的穩定運行。同時在調節池中添加部分厭氧生物，進行水解酸化, 可以提高污水的可生化性。因調節池在水解酸化作用下會有部分難聞氣體散發，因此采用地埋式結合排氣管結構。池底裝有攪拌器定時啟動對污水進行攪拌，避免污泥沉淀。

5.3 生化處理部分

生化處理采用AOA耦合生物填料工藝。
A級耦合生物填料池：
在A級耦合生物填料池里面同時存在缺氧和厭氧的環境，能有效的對水中有機物進行水解酸化，去除部分有機物。
O級耦合生物填料池：
在O級耦合生物填料池里面同時存在好養和缺氧的環境，能有效的對水中有機物進行去除分解。
A級耦合生物填料池：
在A級耦合生物填料池里面同時存在缺氧和厭氧的環境，能有效的對水中有機物進一步進行氧化分解，并去除水中的氨氮等污染因子。
 
（1）、該系統的脫氮原理：
污水中的氨氮（HN₃—N）95%以上是以NH4+形色存在，經鼓風曝氣，首先有亞硝酸菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽：
                                                （亞硝酸菌）
NH⁴⁺＋1.5O₂     ————>  NO^2－＋2H^＋＋H2O
然后再由硝酸菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽：
                                                    硝酸菌
NO₂＋0.5O₂   ————>  NO^3－
總的反應為：
NH^4－＋2O₂  ————> NO₃＋2H^＋＋H₂O
以上反應在好氧段內進行，在水解酸化段，硝酸鹽和亞硝酸鹽通過兼氧微生物或厭氧微生物（如產堿桿菌、假單胞菌、無色桿菌等）進行反硝化脫氮，反消化菌利用NO₃中的氧（又稱為化合態氧或硝態氧），繼續分解代謝有機污染物，去除BOD₅，同時將NO₃中的氮轉化為氮氣N₂ ，這個過程可用下式表示：
                                                  反消化菌
NO^3－＋有機物  ————> N₂   ＋N₂O＋OH

（2）、該系統的除磷原理：
厭氧段、水解酸化段占優勢的非絲狀儲磷菌把儲存的聚磷酸鹽進行分解，并提供能量，大量吸附水中的BOD₅，并釋放出正磷酸鹽，使厭氧段的BOD₅下降，含磷量上升。污水進入好氧段后，好氧微生物利用氧化分解獲得的能動量，大量吸收狀況釋放的正磷和原水中的磷，完成磷的過渡積累，從而達到去除BOD₅和除磷的目的。 

5.4 污泥處置

污泥主要分為：
①、格柵渣和浮渣，通過粗細格柵從污水中截留下來的固形物稱作格柵渣，其含水率較低，數量不大。懸浮在沉淀池或腐化池水面上的懸浮物質稱為浮渣。
②、生物處理污泥，主要有剩余活性污泥、生物處理時脫落下來的生物膜和細菌群塊等厭氧消化過程產生的污泥。上清液返回調節池再處理。
剩余污泥通過吸污車定期排放外運。

5.5 設備間

  設備間內設置有，風機，電控，消毒設備。

第六章  方案優點

6.1方案優點

• 此方案選擇生化處理系統
• 專利技術，采用固體微生物，優選菌種，結合耦合生物填料，運行穩定，操作方便。
• 占地面積小，設備全部集成化。
• 總投資量小。
• 抗沖擊負荷的能力強。
• 具有脫氮除成本低，設備使用壽命長。
• 節能型設備耗電磷能力，并可以通過調節設備的構造，達到處理工業廢水，生活污水，城市污水的能力。
• 氧化池內的填料為公司專利的耦合填料，區別于耦合生物填料，具有物理化學性質穩定，比表面積大，生物膜附著能力強，污水與生物膜的接觸效率高，能在同一個池子形成好氧、缺氧、厭氧環境，有利于脫氮除磷。
• 氧化池內采用曝氣器進行鼓風曝氣，使纖維束不斷漂動，曝氣均勻，微生物生長成熟。 
• 出水水質穩定，污泥產量少并易于處理，基本無污泥產生；
• 潛水泵中可設于設備之中，減少工程投資。
• 設備可設于地面上，也可埋于地下。埋于地下時，上部覆上可用于綠化，廠區占地面積少，地面構筑物少。
• 易于完成自動控制，管理操作簡單。
• 設備出水水質好，運行穩定，使用年限長。
• 對周圍環境無影響；
• 全自動控制，不需專職人員管理；
• 操作簡單、維修方便，處理工藝新、處理效果好；