2500中水回用工程处理方案

第一章 工程概况

第一节 工程背景

随着我国经济的迅速发展，人口的增加及工业化和城市化步伐的加快，城市用水量和污水排放量急剧增加，这更加剧了水资源的短缺和水环境的恶化，同时也带来许多城市环境问题，并制约了地区经济的发展。中水回用是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路。所谓中水，主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。

第二节 工程简介

小区规划建筑面积约为90万平米。区内规划设计有供水系统、污水系统、生活杂排水系统及中水处理回用系统。

盥洗废水、淋浴废水、洗衣废水等这些废水人们以前也直接用来冲洗厕所，现在作为中水水源，经处理后再回用于厕所的冲洗，人们在感官上、思想观念上都较为容易接受，对中水回用的推广有很大的益处。本方案为中水处理系统的中水处理站部分，包括从生活杂排水（以洗浴水为主）进入处理站到合格中水送至中水水池，再经过恒压供水设备送入中水管网。用于小区居民家庭的冲厕或者作为小区绿地的浇灌用水、清洁道路和水景用水及消防用水。

第三节 设计原则、标准、规范

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一、设计原则

1、坚持中水处理和回用相结合的原则，充分发挥项目的社会效益、环境效益及经济效益。合理选定设计方案，降低工程造价，减少建设投资，降低运行费用。

2、总平面布置做到合理、紧凑、美化环境；

3、选用国内先进、可靠、高效的设备，选用性能可靠、稳定的控制系统，实现系统自动化管理，减轻工人的劳动强度，使污水处理工程操作管理方便，易于维修。

4、认真贯彻执行国家有关环境保护的政策、法规，符合国家有关规范及标准。

二、采用的主要技术规范和标准 1、《室外排水设计规范》（GB50014-2006） 2、《室外给水设计规范》（GB50013-2006） 3、《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）

4、《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920-2002） 5、《城市污水再生利用 景观环境用水水质》（GB/T18921-2002） 6、《污水综合排放标准》（GB18918--2002） 7、《建筑中水设计规范》（GB50336-2002） 8、其他相关的国家标准和设计规范

第二章 设计条件

第一节 进出水水质

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一、建设规模

根据业主提供资料，小区规模8000户，每户3.2人，占地527亩，绿化率45%，按河北普通住宅二类确定总生活用水量3328 m3/d。小区中水主要用于冲厕（预算用水量为1100 m3/d）和绿化、景观水（预算用水量为550 m3/d）以及洗车用水（预算用水量为220 m3/d），确定中水处理站建设规模为 2500m3/d 。 二、进水水质

原水为生活杂排水，水质如下： CODcr=250-450mg/l BOD5 =180-280mg/l

SS=70-90mg/l 油=10 mg/l PH=6-9 TP=3.5 mg/l TN=35 mg/l 三、出水水质

处理站处理后的中水用于小区建筑内冲厕用水及小区内道路、绿化浇洒出水主要水质标准：即COD=50mg/l，BOD5＜10mg/l, SS＜10mg/l, PH=6-9, 其他参见相关标准。废水处理后出水指标：废水经处理后达国家《城市污水再生利用城用杂用水水质标准（GB/T18920-2002）》。具体要求如下：

标准名称 项目 a标准 B标准 冲厕 道路清扫、消防 城市绿化 车辆冲洗 3

PH CODcr(mg/L) BOD5 (mg/L) SS(mg/L) 浊度 色度（稀释倍数） NH3-N（mg/L） TP（mg/L） 溶解氧（mg/L） 6-9 40 10 无要求 无要求 50 2.0 0.2 3.0 6.5-9 50 10 10 5 30 10 —— 1.0 6.5-9 50 10 5 10 30 10 —— 1.0 6.5-9 50 10 10 10 30 20 —— 1.0 6.5-9 50 10 5 5 30 10 —— 1.0 游离余氧（mg/L） —— 接触30min接触30min后不后不小于小于1.0，管网末1.0，管网末端不小于0.2 端不小于0.2 3 3 接触30min后不接触30min后不小小于1.0，管网末于1.0，管网末端不端不小于0.2 小于0.2 总大肠菌数 （个/L） 40000 3 3 A、《城市污水再生利用城用杂用水水质标准（GB/T18920-2002）》； B、《地表水质量标准（GB3838-2002）》V类； C、《污水再生利用工程设计规范（GB/T50335-2002）》。

第二节 处理工艺方案

一、方案选择的原则

在选择处理工艺时，一般应遵循以下原则： 1、处理工艺满足回用对象对水质的要求。

2、因地制宜。结合当地自然、土地条件等，综合考虑选择适合当地特点的处理工艺。

3、在常年运行中，要保证有机物的处理效率，要求处理效果稳定，技术成熟可靠。

4、运行管理方便，运转方式灵活，可根据不同的进水水质，调整运行参数和工况。

5、提高自动控制水平，保证处理效果。

6、在达到出水要求的前提下，减少基建投资和日常运行费用。

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二、中水处理工艺方案

目前，处理生活污水的主要手段为生化处理法，该法是19世纪末出现的污水治理技术，它发展至今已有近百年历史，在污水处理领域中，占有重要的地位并深受人们的重视。在污水生化处理工艺中，占主导地位的有传统活性污泥法、间歇式活性污泥法（SBR）、循环式活性污泥法（CAST）、生物接触氧化法和上世纪90年代新开发的“膜—生物反应器”法等。用于中小型生活废水处理的方法主要是：

1、传统活性污泥法；

2、生物膜法—生物接触氧化法； 3、膜—生物反应器（MBR）法。 三、工艺方案原理

以上三种方法处理生活污水，基主体工艺及特点分别如下： 一）、普通活性污泥法：

活性污泥法是以活性污泥为主体的生物处理方法，它的主要构筑是曝气池和二次沉淀池。该法是在好氧状态下使污水与活性污泥充分混合接触，达到降解水中有机污染物目的。

1、主体工艺 污水 调节池 初沉池 曝气池 二沉池 过滤系统 污泥回流 2、工艺特点：

该方法对处理生活污水有着较为成熟的运作经验，出水水质可以

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保证。但是该方法也有较多不足之处：

1）、对水质变化的适应能力不强；

2）、供氧不能充分利用，因为在曝气池前端废水水质浓度高、污泥负荷高、需氧量大，而后端则相反，但空气往往沿池长均匀分布，这就造成前端供氧量不足、后端供氧量过剩的情况；

3）、曝气池相对庞大，占地多，能耗费用高； 4）、易发生污泥膨胀。

二）、生物膜法—生物接触氧化法。

生物接触氧化法是生物膜法中较为常用的一种好氧生物处理方法，该处理方法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物在填料上生长繁育，形成膜状生物性污泥—生物膜。通过与污水接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，从而使污水得到净化。

1、主体处理工艺（见明细工艺图） 污水 调节池 生物接触氧化 沉淀池 过滤系统 2、特点

1）BOD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）有一定的适应能力；

2）处理时间短，在处理水量相同的条件下，所需装置的设备较小，因而占地面积小；

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3）能够克服污泥膨胀问题；

4）可以间歇运转。生物膜对间歇运转有较强的适应力，长时间的停车，细菌和原生动物都可进入休眠状态，一旦环境条件好转，微生物又重新开始生长、代谢；

5）维护管理方便、不需要回流污泥； 6）剩余污泥量少。 3、缺点：

1）填料上生物膜的数量视BOD负荷而异，BOD负荷高，则生物膜数量多，反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意调节生物量和装置的效能。

2）如果负荷过高，则生物膜较厚，易赌塞填料。所以，必须要有负荷界限和必要的防赌塞冲洗措施，但操作较困难。

3）大量产生后生动物，生物瞬时大块脱落，则易影响出水水质，另外，由于微生物的流失可以造成水中的磷超标。

三）膜-生物（MBR）反应器法

MBR反应器是膜分离技术与生物处理法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池进行固液分离,在此基础上专家们大胆地将废水的生物法处理与现代膜分离技术结合在一起，研制成功了MBR反应器。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的，而且具有传统工艺不可比拟的优点：

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，出水悬浮物接近于零。

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2、膜生物反应器实现了反应器水力停留时间（HBR）和污泥龄（SRT）的完全分离，运行控制灵活，操作大为简化。

3、膜的机械截留作用避免了活性微生物的流失，生物反应器内可保持高的活性污泥浓度，从而大大提高了容积负荷，降低污泥负荷，且膜生物反应器将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了二沉池以后的全部处理设施，因此可大幅减少占地面积，节省土建投资。

4、由于膜的截留作用使STR延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物（如：硝化细菌）的生长环境，可以提高系统的硝化能力，有利于提高难降解大分子有机物的处理效率，并促使其彻底的分解。

5、由于泥龄（STR）可以非常长，因此生物反应器又起到“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥的产生量，降低了污泥的处理费用。

6、膜生物反应器内的活性污泥不会因产水而损失，在运行过程中，反应器内活性污泥的浓度会因进入反应器内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具有很强的耐冲击负荷的特点。

7、由于反应器内的特殊结构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，这是系统处理效果好的又一个原因，这是普通生化法水处理技术容易形成较大的菌胶团所难以相比的。其工艺流程如下：

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膜-生物反应器在中水回用领域中的优越性：

膜材料微孔孔径为0.1-0.4微米，可以截留固体悬浮物和细菌及病毒，经膜出水的SS小于10mg/l，浊度可以达到1NUT以下，大肠杆菌指标可达到未检出。出水可以直接回用无须更多的深度处理。该技术在日本、欧美等发达国家已广泛应用于污水处理领域，并已进入大规模市政污水回用领域。我国已在膜材料制备及防污染方面取得进展，性能已接近进口膜组件而价格仅为进口的五分之一，可广泛应用于中水回用领域。

第三章 生活污水处理中水回用工程工艺设计

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一、本小区拟采用处理工艺流程图：

鼓风机 原 水 格 栅 毛发收集器 调节池 提升泵 MBR组合生化池 污泥浓缩池 自吸泵 加氯消毒 集水池 回用系统

二、 工艺流程说明

1.小区生活污水（含厨房用水等）经过收集管路进入污水处理站,经隔栅过滤，去除大颗粒的泥沙、杂质和生活垃圾后进入沉砂调节池。进入调节池之前，先经过毛发收集器，去除大量的纤维状悬浮物。调节池内的水进入一体式生化池，其中缺氧生化区用于降解大分子有机物和反硝化作用，消除NH3-N。膜-生物反应器池部分为好氧生化池。经过生化处理和膜过滤的水，进入加药消毒池，加氯消毒，而后进入集水池，再用水泵输送到用水点。为了去除水中的NH3-N，好氧生化区的污泥大比例回流到缺氧生化区。

2、MBR（一体式膜-生物反应器）池： MBR池溶解氧大于2.0mg/L，污泥浓度8000mg/L～12000mg/L，污泥负荷较低，容积负荷高，MBR工艺固有的功能保障出水稳定达标排放； 3、污泥处理：

本设计方案采用的膜-生物反应器技术，污泥负荷较小，再加上

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压滤

供氧充分和本方案有机浓度较低，所以产生的剩余污泥量很少，可将膜池污泥回流入兼氧池进行缺氧消化，从而实现对膜生物反应器污泥浓度的调节和剩余污泥的处理。但考虑到长期运行有部分剩余污泥，应设置污泥处理系统。从MBR排出的污泥进入污泥浓缩池，经过自然晾干浓缩后，用螺杆泵打入压滤机，压干后外运。 4、各处理单元的功能

（1） 格栅： 经过格栅处理，主要去除饭粒、纸屑、残渣等颗粒性物

质，它的原理就是金属网过滤，捞上来的垃圾必须由人工定期清理。

(2) 调节池：由于小区的污水不是定期排放的,水质、水量有波动。

因此，调节池的主要作用是对污水的水质和水量进行调节均化，使后续的工艺免受其冲击负荷。此外，污水中的部分固体性杂质，如泥沙等，也可以在调节池中沉积。

(3) 组合生化处理池：在废水处理过程中，污水里的主要污染物

COD和BOD、NH3-N等指标主要是通过微生物消耗掉的，也就是说，通过特种微生物的繁殖需要的养份消耗掉污水的COD和BOD指标，这就是污水生化处理的基本原理。

生化处理可以分为不需要（或少量）氧气的缺氧生化处理和需要大量充氧的好氧生化处理。缺氧生化区主要用于降解大分子有机物和反硝化作用，消除NH3-N。

好氧生化部分主要是通过好氧细菌在大量充氧的情况下，起生化作用，降低水中的COD和BOD指标。

第四章 主要构筑物、设备与自控

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第一节 主要构筑物与设备

一、调节池

尺寸：15m*12m*6m

地下式；钢筋混凝土结构，有效容积850m3 水力停留时间： 6 小时 二、组合生化池（MBR池） 尺寸：20m*12m*6m

钢筋混凝土结构，有效容积1150m3

水力停留时间：11小时，其中缺氧池4小时，MBR池部分7小时。 三、中水池（集水池）

尺寸：25m*6m*4m

钢筋混凝土结构，有效容积600m3 水力停留时间：5小时 四、污泥浓缩池

尺寸：3m*5m*4m

钢筋混凝土结构，有效容积60m3

五、综合设备房

平面尺寸：20m*10m

地上式砖混结构 六、 主要设备及参数

1、铸铁镶铜圆闸门启闭机 1台套 设计参数 DN=600mm

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安装方式：靠壁式 材质：铸铁镶铜

2、回转式细格栅 1台套

设计参数：

栅条间隙 b=3mm 栅宽 B=800mm 安装角度 75度 材质：全部采用不锈钢

3、污水提升泵 3台（二用一备） AS7.5-4CB 4、曝气头及管架

ф215型 1700套 5、二氧化氯发生器

CXD-700 氯产量：1000g/h

6、鼓风机 3台 （二用一备，汽水比26：1） 型号：SSR-200 风量30m3/min 风压40KPa以上 功率：45KW

7、自吸泵 7台（六用一备）

功率3.0KW 流量20 m3/h 吸程5-6米 8、膜组件及膜架

MBR-10型 28套，共用MBR-8型 9、污泥回流泵

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WQ4KW 2台（一用一备） 10、污泥脱水机 1台套 可选用带式压滤机或板框压滤机 11、变频供水设备（含消防泵） 1套 可选用立式泵或长轴泵加压配变频柜。 12、毛发收集器 1台

第二节 自控设计 一、控制系统组成

根据中水站的工艺流程的控制要求和特点，拟设中央控制室一座、控制站二座： 1、机械处理控制站PLC1

负责细格栅、进水泵房部分的检测与控制。 2、生物处理控制站PLC2

负责反应池部分的检测与控制。 3、消毒池控制单元

负责消毒池、出水相关部分的检测与控制。 4、中央控制系统

中央控制室，负责全站的生产监控和管理，PLC控制模拟屏实时显示全厂电气设备的运行状态及重要工艺参数。 二、控制系统功能 1、中央控制室

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该系统具有以下功能：

（1） 采集全站各个生产过程的工艺参数、电气设备运行状态、

参数等信息。

（2） 通过通讯系统对各现场控制站进行数据指令的传送、运行

监控、控制组态等。

（3） 在线自诊断、自分析、自恢复功能。 2、PLC控制站

其主要功能如下： （1） 仪表柜

对全部输入/输出信号进行转换和预处理，向自控仪表供电。

主要模拟量参数有：

水位差、水位、流量、溶解氧、固体悬浮物浓度等。 主要数字量参数有：

水位状态、设备运行状态、故障预报警和报警信号、控制命令等。

（2） 可编程序控制器（PLC）

按工艺要求编制的控制软件（应用程序）对所辖区域内的工艺过程、设备进行控制。同时，采集工艺参数，电气参数和设备运行状态。可编程序控制器（PLC）还可通过通讯总线与中央控制管理系统进行通讯 第五章 工程投资预算报价

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第一节 土建、设备及其他费用预算

一、土建预算报价 单位：万元 序号 1 2 3 4 5 名称 调节池 组合生化池 集（清）水池 污泥浓缩池 综合设备房 土建合计 型号规格 单位 数量 850m3 1150m3 600m3 60m3 50m2 座 座 座 座 座 1 1 1 1 2 单价 总价 备注 二、设备预算报价 1 2 3 4 5 器 6 7 8 9 10 鼓风机 自吸泵 膜组件及膜架 流量计 液位控制器 45KW ZW-3.0KW MBR-8 台 台 片 个 套 16

闸门启闭机 除污细格栅 提升泵 曝气头 二氧化氯发生MZY600 GSHZ800 WQ7.5KW ф215 台 台 台 套 套 1 1 3 1 3 7 1 1 0.3 0.8 调节池 调节池 调节池 生化池 设备房 设备房 设备房 生化池 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

溶氧探头 悬浮物浓度计 污泥泵 污泥脱水机 脱水加药系统 WQ4KW 个 个 台 套 套 2 2 2 1 1 1 1 0.25 污泥池 设备房 设备房 中水池 设备房 变频供水设备 300RJC160 套 管道、阀门 电线、电缆 电气控制柜 安装费 毛发收集器 设备合计 台 三、其他部分 序号 1 2 名称 设计费 安装调试费 其他合计 费用（万元） 工程预算总价约为： 万元（不含设计费和安装调试费） 备注：以上报价是粗略的预算报价，仅供参考。

第二节 成本和运行费用预算

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一、材料、动力消耗及单价

药剂费： 5.4万元/年（约为每吨废水0.06元） 电费：用电量150kw/h, 电价0.5元/kwh， 电费75万元/年。 二、人工工资

职工人数2人，2人年工资3万元。 三、中水处理成本费用估算

经计算，正常年成本和费用约为 83.4万元，每吨水处理费约0.926元。

第六章 环境保护

中水处理站本身是一个环境保护项目，它建成后对改善小区环境和节约用水必将产生很大的作用，但中水处理设施的运行对周围环境也会产生一定的影响，因此就环境保护方面，需采取一定的措施。 1、气味

因污水污泥气味散发在大气中，必将会影响到周围环境。 本工程主要气味污染源为格栅、接触池及污泥池。设计时将这几部分集中布置，置于小区绿化带内，再加上在其上广种花草树木，既美化环境又可防止臭味扩散，以上措施都能有效的减缓气味对周围环境的影响。 2、噪声

中水处理站的噪声来源于传动机械工作时发出的噪声，有污水泵、污泥泵的噪声和曝气系统等噪声。

设计时采用水下低噪声的机械设备和加强噪声的防隔措施。

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第七章 安全与节能 第一节 劳动保护和安全生产 一、劳动保护

在中水处理站运转之前，须队操作人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度。 二、安全生产

1、电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备的保护系统，防止电气火灾发生。

2、可能集聚有毒有害气体的地方，均设置通风设备，以保证安全生产。

第二节 节能

在满足设计要求的前提下，贯彻保护环境和节约能源的原则，中水处理站设计过程，主要从以下几个方面考虑节能问题：

1、进水提升泵和污泥回流泵，均采用无堵塞型潜水泵，其工作效率可达80%以上，高于其它水泵，节省了常年运转电耗。

2、处理站的核心——MBR膜工艺，技术先进，技术合理，处理过程污泥回流量较少，降低了动力消耗。

3、采取有效措施，节省药剂使用量。在加药系统中，采用高精度的计量仪表和投加设备。加药均采用自动控制方式，投加量根据实际水量水质污泥量进行投加。

第八章 产品质量与售后服务承诺

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由我公司提供的产品，我公司对其质量和售后服务作出以下承诺： 一、由本公司设计制造的整机及整机中选用部分承包方提供外购、外协

件、承担《中华人民共和国质量法》所规定的责任。

二、本公司产品出厂交货后12个月内，非用户的原因所引起的故障和

损坏，本公司负责免费修理或更换。

三、本公司长期提供易损件，备品备件，并保证以优惠的价格结算。将

免费向贵方提供一次膜片的化学清洗的技术指导。

四、严格执行公司Q/320123LSB8.4-95（售后服务管理条例）制度，用

户可免费进行技术咨询，公司保证及时解决用户所遇到的问题。 五、本公司将派专业技术人员在现场住地指导安装调试设备，直至全

套工艺设备正常运行为止。

六、本公司对其所售产品进行信息反馈和质量跟踪，产品三包期壹年,

实行终身服务。

七、 我方在贵方认可的情况下，对整个系统设备与配制提出参考意

见，并向贵方提供相关设备的安装设计图纸。在发货时同时提供相关设备的使用说明书。

八、 在质保期内，如出现质量问题，我方在接到通知后24小时内赶

到现场解决。

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