处理量6万吨日城市生活污水处理厂初步设计

- 本科生毕业论文设计处理量6万吨/日城市生活污水处理厂初步设计the preliminary design of Capacity of 60000 tons/day city life sewage treatment plant 学 号：200910220220 姓 名：范小丰 专业班级：环境工程2班指导教师：梁华银完成日期：2013-5-25材料科学与工程学院. z.-摘 要设计的主要任务是瑞金市污水处理厂的设计，设计近期规模为60000m/d，远期为90000m/d，根据瑞金市污水排放状况，结合该城市的实际情况和开展前景，拟采用三沟式氧化沟工艺对该城市生活污水进展综合处理。这种氧化沟的特点是二沉池与曝气池合建，其中两沟交替作曝气区和沉淀区。这种系统简化了流程，可以节省基建和运行费用，操作方便，氧化沟出水方便，溢流堰的启闭以及曝气转刷的开动与停顿都可以实现自动化控制。本工艺采用交替式氧化沟，而三沟合建T型氧化沟更能表达交替工作的优点，提高了出水水质效果，较DE型氧化沟要好。该工艺不仅可到达去除BOD5、CODcr、SS的目的,而且可以到达生物脱氮除磷的目的.其突出的性能特点是占地面积少，基建费用底，操作简单，运行稳定，易于维护管理，处理效果稳定可靠,出水水质好。设计结果说明：污水处理厂处理后的出水到达城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中的二级标准。关键词：城市污水 三沟式氧化沟工艺 脱氮除磷 工艺设计. z.-AbstractThe main task of the design is the design of the sewage treatment plant in Ruijin City, the design of the recent scale of 60000/d, forward 90000/ d, according to the situation of Ruijin City sewage discharge, bined with the actual situation and development prospects of the city, the proposed three-groove typeo*idation ditch process the municipal sewage treatment. The o*idation ditch is characterized by secondary sedimentation tank and aeration tank in building, for which the two alternating ditch aeration zone and settling zone. This system simplifies the process, you can save the infrastructure and operating costs, easy to operate, o*idation ditch effluent convenient, the overflow weir opening and closing as well as aeration rotating brush start and stop automation control can be achieved. The process uses alternating o*idation ditch, three channel jointly built T-o*idation ditch to better reflect the advantages of alternate work to improve the water quality effects, better than DE o*idation ditch.The process can not only achieve the removal of BOD5, CODcr, SS purposes, and can achieve the purpose of BNR its outstanding performance characteristics are less area, infrastructure costs at the end, simple operation, stable operation, easy maintenance and management, treatment effect is stable and reliable, good water quality.The design results show that: the sewage treatment plant effluent can meet the secondary standard in urban sewage treatment plant pollutant discharge standards (GB18918-2002).Keywords: urban sewage process of triple o*idation ditch process design. z.-*陶瓷学院材料学院课程设计任务书院系 材料学院 2012年 9 月 22 日专 业环 境 工 程班 级环 境 09级学生* 范小丰指导教师梁华银题 目处理量6万吨/日城市生活污水处理厂初步设计设计技术指标、参数或课题研究主要内容： 进水：BOD5=180mg/L,CODcr=220 mg/L,SS=170 mg/L,NH3-N=28 mg/L(10),TN=48 mg/L 出水：达国家生活污水二级排放标准根本要求： 1选择适宜的工艺2选择构筑物并进展设计计算3图纸包括总高程图、流程图和设备图，要求手工和计算机并用4设计说明书要求格式标准，语句通畅、图表标准时间安排：第 1-4 周 毕业实习；完成实习日记与实习报告第5 周 查阅文献，选择工艺；第6-12周 设备与工艺的设计计算，完成设计说明书第13-16周 绘制图纸，修改并打印论文第17 周 上交论文，准备辩论. z.-目 录摘 要IAbstractII前言11.设计任务及依据21.1 设计任务21.2 设计水质21.3 设计依据及原则31.4 地形、水文、气象、工程资料31.4.1 地形资料31.4.2水文资料31.4.3 气象资料41.4.4 工程地质资料41.4.5 污水进厂干管资料41.4.6 其它42.处理工艺方案选择52.1 工艺方案选择原则52.2厂址选择52.3污水处理工艺流程确实定62.3.1 我国污水处理工艺的现状62.3.2污水处理工艺流程方案的介绍与比拟72.4具体工艺流程确实定142.4.1工艺流程图142.5 主要构筑物的选择152.5.1 格栅152.5.2 进水闸井152.5.3 污水泵房152.5.4 沉砂池162.5.5 氧化沟172.5.6 消毒172.5.7计量设施182.5.8 浓缩池182.5.9污泥脱水183 城市污水处理系统的设计一193.1 进水闸井的设计193.1.1 污水厂进水管的设计193.1.2 进水闸井工艺设计193.1.3 启闭机的选择193.2 进水格栅间的设计203.2.1 设计参数203.2.2 中格栅的设计计算213.2.3 格栅选择243.3 细格栅的设计243.3.1 设计参数243.3.2 细格栅的设计计算253.3.3 格栅的选择273.4 污水泵房的设计273.4.1 一般规定273.4.2 选泵参数计算273.4.3 选泵283.4.4 吸、压水管路实际水头损失的计算283.4.5 集水池303.4.6 水泵机组根底确实定和污水泵站的布置303.4.7 泵房高度确实定313.4.8 泵房附属设施及尺寸确实定324 城市污水处理系统的设计二344.1 沉砂池344.1.1 沉砂池的类型344.1.2 曝气沉砂池的344.2 氧化沟374.2.1 概述374.2.2 设计参数404.2.3 设计计算414.3消毒494.3.1 消毒的考前须知494.3.2 液氯消毒的设计计算494.3.3 加氯机的选择494.3.4 氯瓶的选择504.3.5 加氯间应采取以下平安措施504.4 接触池504.4.1 设计参数504.4.2 .设计计算514.5 计量槽514.5.1 设计参数524.5.2 设计计算524.5.3 计量槽的选择535 污泥系统处理工艺设计555.1 工艺流程的选择555.1.1 概述555.1.2 处理工艺流程选择555.1.3 污泥处理流程555.2 污泥泵房555.2.1 剩余污泥量555.2.2 选污泥泵565.2.3 污泥泵房集泥池565.2.4 泵房的布置565.3 浓缩池的设计565.3.1概述565.3.2 设计参数575.3.3 设计计算575.4 贮泥池及提升污泥泵585.4.1 贮泥池585.4.2 污泥泵的选择595.5 污泥脱水机房595.5.1概述595.5.2 选择压滤机595.5.3 脱水机房的布置606 构筑物的计算616.1 鼓风机房616.1.1 概述616.1.2 鼓风机房的布置616.2 配水井的计算616.3 厂内给水排水以及道路627 污水厂总体布置637.1平面概述637.2 平面布置637.2.1 平面布置的一般原则637.3 高程布置647.3.1水处理厂高程布置考虑事项647.3.2污水厂高程布置647.3.3 构筑物间确实定647.3.4计算方法657.4 平面布置677.5 厂区竖向布置678 电仪表设计688.1 变配电系统688.2 仪表的设计688.2.1 设计原则688.2.2 监测内容689 工程概预算及运行管理699.1定员699.1.1 定员原则699.1.2 污水厂人数定员699.2 工程概算699.2.1 概述699.2.2 水厂的工程造价699.2.3 污水处理本钱计算719.3 平安措施719.4 污水厂运行管理729.5 污水厂运行中考前须知72致谢73参考文献74. z.-前言改革开放以来，在我国的大中型城市中，建立了一批污水处理设施，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了很大作用。随着我国城乡经济的开展，人民生活水平的显著提高，我国农村城市化的速度将大大加快，大量的小城镇将迅速兴起，预计到本世纪末，全国设城市将达1200个左右，建制镇25000至30000个左右，全国城镇人口达6.8亿左右；城市化水平约45%，其中小城镇人口所占比例达65%左右。从开展眼光看，静候我国的大局部人口将生活在中小城镇。目前全国共有17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃开展，造成一些中小城镇尤其是经济比拟兴旺的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和安康。我本次设计的正是关于这样的一个新建城镇的污水处理，该镇的污水厂位于*省瑞金市，征地23808平方米，设计地面标高用河流4.8米。进过处理的水至河流，剩余污泥和氧化沟污泥浓缩处理后用泵输送至农田作为肥料用。因为该镇人口较多城市污水排放量大，如果不处理直接排放到河流，将对水体造成污染，因为污水中含氮磷较多，也可使水体富营养化，所以必须建立污水处理厂对该市排放的污水进展处理。所选择的污水处理工艺应具有一定的脱氮除磷功能以防止水体的富营养化。据此，需确定污水处理厂的处理 工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进展处理建筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以及各种管渠等总体布置。通过毕业设计，使学生熟悉并掌握排水工程的设计内容，设计原理，方法和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水厂设计的根本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。. z.-1.设计任务及依据1.1 设计任务*省瑞金市6万吨/日城市生活污水处理厂工艺设计。平均流量Q=6万吨/天=60000 m/d=694.44L/s=0.694m/s总变化系数K=1.4，则：最大日污水量:Qd=QKd=600001.3=7.210m/d=833.33L/s最高日最高时污水量:Qz=QKz=600001.4=972.222L/s=0.972 m/s详细情况如表1-1所示:表1-1 污水水量计算Table 1-1 the yield of sewage water项 目设计水量m/dm/hL/s平均日污水量600002500694.44最大日污水量720003000833.22最大时污水量840003500972.221.2 设计水质进出水水质如表1-2所示:表1-2 污水厂进出水水质Table 1-2 The degree of treatment of waterBOD5CODcrSST-NNH3-N水温pH进水水质(mg/L)1802201704828高25低1269出水水质(mg/L)3010030-25处理程度(%)83.354.582.3-10.71.3 设计依据及原则1.3.1 设计依据(1)设计题目： 处理量6万吨/日城市生活污水处理厂初步设计 (2)设计根底资料：该城市位于我国*省。该污水厂接纳的生活废水平均日流量60000m。 1.3.2 设计原则 1选用运行平安可靠、经济合理的工艺流程。 2采用先进的技术和设备，合理利用资金，提高污水处理站的自动化程度和管理水平。 3根据根底设施统一规划、分步实施的方针，在方案设计中充分考虑远、近期结合，为开展留有余地。 4污水处理厂的位置，应符合城市规划要求，位于城市下游，与周边有一定的卫生防护带，靠近受纳水体，少占农田。 5严格执行国家和地方现行有关标准、标准和规定。1.4 地形、水文、气象、工程资料1.4.1 地形资料瑞金市位于*省南部，武夷山脉南段西麓，赣江东源贡水上游。东与*省长汀交界，南与会昌县毗邻， 西连于都县，北接宁都、石城二县。地理坐标：1154211622，北纬25302620。总人口66万人2011年户籍，其中非农业人口111250人。国土面积2448平方公里。以市区为中心，323、319、206国道为主干的公路网可直达*、 *及闽粤，交通极为便利。赣龙铁路横贯东西，东与鹰厦铁路漳平坎市支线相通，西与京九线连接，将成为瑞金另一条通往外界的快捷通道。市内邮政、通讯、电力等根底设施齐全。瑞金地处华中气候区与华南气候区的过渡带，属亚热带季风湿润型气候。热量丰富、雨量充分，光照充足， 四季清楚，平均无霜期286天，年平均气温18.9.最热以7月平均气温28.5，最冷的1月平均气温7.6。 年平均降雨量1710毫米，年均降雨天数163.7天。不寒不热，不湿不燥，宜人宜物。1.4.2水文资料(1)排入水体河流最小流量29.5 m3/h，流速0.6m/s，水位标高282m；(2)河流最高水位时流量45 m3/h，流速0.75m/s，水位标高284m；(3)河流常水位时流量37m3/h，流速0.65m/s，水位标高283m。1.4.3 气象资料(1)气温：年平均18.9，夏季平均28.5，冬季平均7.6；(2)年平均降雨量:1710mm；(3)年平均无霜期286天。1.4.4 工程地质资料(1)地坪标高285.10m；(2)土壤承载力：13.8吨/立方米；(3)设计地震烈度：7级；(4)地下水深度：9.4米。1.4.5 污水进厂干管资料进水干管内底标高进水泵房处279.413m，水面标高280.260m。1.4.6 其它(1)厂区平均地面坡度0.5%，地势为西北高，东南低；(2)厂区征地面积为东西长186米，南北长128米。. z.-2.处理工艺方案选择2.1 工艺方案选择原则作为乡镇根底设施的重要组成局部和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建立和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建立和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，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、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比拟后优选出最正确的总体工艺方案和实施方式。在污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：1技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质到达国家规定的排放要求。2基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。3运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。4选定工艺的技术及设备先进、可靠。5便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进展论述，以便选择切实可行的方案。2.2厂址选择在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应进展深入、详尽的技术比拟。厂址选择的一般原则为： 在城镇水体的下游； 便于处理后出水回用和平安排放； 便于污泥集中处理和处置； 在城镇夏季主导风向的下风向； 有良好的工程地质条件； 少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离； 有扩建的可能； 有方便的交通、运输和水电条件。所以，本设计的污水处理厂应建在城区的东北方向较好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，则污水处理厂建在城区的西北方向。2.3污水处理工艺流程确实定2.3.1 我国污水处理工艺的现状我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经历的同时，结合我国国情的特点，逐步改良提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：(1)对传统活性污泥法进展改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；(2)以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；(3)以渗水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；(4)以回用为目的的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进展选择。首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。因为随着环境的状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将是大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进展改造或予以取代后的人工生物净化技术路线。人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要是氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，假设购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，据本工程的情况不宜采用氧化塘处理。土地法处理，就是按照要求对污水到达处理的同时，到达对控制渗流污染的要求，有方案的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水到达净化。这种方法有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒构造的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积缺乏的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。主要表现在：(1)污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；(2)由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理；(3)没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染；所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，不现实或者不可行。因为：(1)对地下水源有污染危险；(2)做不到终年昼夜对污水的处理；(3)没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决；综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。传统的活性污泥法净化，有较丰富的实践经历和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A-B工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进展改造的人工生物净化技术路线是比拟适宜，可行的。主要有以下特点： (1)能可靠的保证税制精华的要求；(2)不需要占用大面积的土地； (3)处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；(4)为以后在经济条件可以的情况下，进展三级处理提供工业回用打下根底。2.3.2污水处理工艺流程方案的介绍与比拟在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进展筛选，初步筛选到以下几个方案，在进展比拟：传统活性污泥法，A-B两段曝气法，A/O脱氮工艺，氧化沟，A2/O工艺，SBR法。(1)传统活性污泥法这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供应微生物所需的足够氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有机物。工艺特点利用曝气池中的好氧微生物，来分解污水中的有机物质。混合液沉淀别离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池口进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。 优点：该工艺对污水的BOD5和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；运行可靠，出水水质稳定；适宜处理大量污水，所以多用于大中型污水处理厂。缺点：运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行本钱；基建费用高，占地面积大，对水质、水量变化适应能力低；由于沉淀时间短和沉淀后碳源缺乏等情况，对于N、P的去处率低。适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。工艺流程见以下图：进水格栅沉沙池初沉池曝气池二沉池出水剩余污泥回流污泥图2-1 传统活性污泥法工艺流程图Figure 2-1 the process of conventional activated sludge (2) A-B两段曝气法AB法是吸附生物降解法的简称，是原联邦德国亚琛工业大学Bohnke教授于70年代中期所开发的一种新工艺。该工艺不设初沉池，有机污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段两极污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。工艺特点：A-B工艺由A，B两端串联的活性污泥法组成，A段在厌氧和兼氧的条件下，进展高负荷曝气，一般曝气时间为0.5h，去除BOD5。B段在好氧条件下，进展低负荷曝气，曝气时间一般为26h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%95%，对N，P的去除率取决于B段采用的工艺。优点：该工艺对污水的BOD5和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；基建费和运行费用较活性污泥法低15%左右；运行稳定，出水水质好。缺点：与传统法相比，A-B法多了污泥回流系统，而且产泥量较大；由于泥量大，故增加了污泥处理处置费用，同时运行管理较复杂；脱氮效果虽然有所提高，但由于污泥龄太短，仅靠吸附作用远不能到达脱氮除磷的要求。适用条件：适用于原水有机物浓度高并且不要求脱氮除磷的，或者需要逐步提高处理标准的大型和较大型污水处理厂。工艺流程见以下图：A段进水格栅沉沙池吸附池中沉池曝气池二沉池回流污泥出水B段回流污泥图2-2 A-B两段曝气法工艺流程图Figure 2-2 the process of A-B two-stage aeration (3) A/O脱氮工艺的功能是去处有机物和脱氮工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进展曝气充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时有机氮转变成NH3-N，并被硝化，将好氧段含大量NO*-N的混合液局部回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用进水中的BOD5作为碳源，将NO*-N复原成N2在水中溢出，从而实现脱氮，然后进入好氧段去除污水中的有机物和NO*-N的硝化。优点： 该工艺对污水的BOD5和 SS总处理效率为90%95%，总氮的处理效率为70%以上； 流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流；缺点： 主要缺点是对P的去处率很低； 反响池和二沉池较活性污泥法大幅增加； 污泥回流量大，能耗较高； 用于中小型污水处理厂费用偏高。适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水处理厂。工艺流程见以下图：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图2-3 A/O脱氮工艺流程图Figure 2-3 the process of A / O nitrogen removal (4) A/O除磷工艺A/O除磷工艺的功能是去处有机物和脱氮。工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进展曝气充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时聚磷菌释放磷，在二沉池中对剩余污泥进展排放，到达除磷的效果。优点： 去除有机物的同时可生物除磷； 污泥沉降性能好； 污泥硝化到达稳定； 沼气可以回收。 缺点： 生物脱氮效果差； 沼气回收利用经济效益差污泥渗出液需化学除磷。适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。工艺流程见以下图：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图2-4 A/O除磷工艺流程图Figure 2-4 the process of A / Ophosphorous removal (5) A2/O 工艺优点：本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺；总的水力停留时间少于其他同类工艺；在厌氧缺氧，好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之忧；厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合，能同时去除有机物和除磷脱氮的功能；脱氮效果受回流液比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响。缺点：除磷效果很难提高，污泥增长有一定的限度，不易提高。脱氮效果有也难以进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；进入沉淀池的处理水要保持一定的DO，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释磷现象的发生；但DO浓度不宜太高，以防循环混合液对缺氧反 应器的干扰；适用条件：要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。工艺流程见以下图：沉砂池厌氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池进水出水图2-5 A2/O 工艺流程图Figure 2-5 the process of A2 / O (6) 传统SBR工艺传统SBR工艺也叫间歇式活性污泥法。优点： 流程十分简单，管理方便； 合建式，占地省，处理本钱较低； 有脱氮除磷功能，处理较好； 污泥同步稳定，不需厌氧消化；缺点： 间歇周期运行，对自控要求高； 变水位运行，电耗量高； 脱氮除磷效果不太高；污泥稳定性不如厌氧消化。适用条件：中小型污水处理厂。工艺流程见以下图：原污水沉砂池污泥浓缩池SBR反响器脱水配水井排水消化污泥处理消毒剂图2-6 传统SBR工艺流程图Figure 2-6 the process of traditional SBR (7) 氧化沟氧化沟又称“循环曝气池，是上世纪50年代由荷兰的Pasveer开发，属于活性污泥法的一种变形。其根本特征是曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在环状渠道中不停的循环流动。工艺特点：氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅一般3m左右，流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧段与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，到达脱氮的目的。 主要技术参数出如表2-1所示： 氧化沟内的循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷能力，对不易降解的有机物也具有较好的处理效果； 处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以到达脱氮除磷的效果。 由于氧化沟的水力停留时间和污泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得彻底的降解，活性污泥产量少且趋于稳定，一般不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减小了处理构筑物，使其基建费用低于一般活性污泥法。 承受水质、水温、水量能力强，出水质好。表2-1 氧化沟工艺主要技术参数表Table 2-1 the main technical parameters of o*idation ditch process 污泥负荷 NS/kgBOD5/(kgMLSSd)0.050.15水力停留时间 T/h1024污泥龄/d去除BOD558去除BOD5，并硝化1020去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %5060污泥浓度* mg/L20006000容积负荷 kgBOD5/( md)0.20.4出水水质 mg/LBOD51015SS1020NH3-N13TP1缺点：一般除磷需另设厌氧池；机械曝气，设备数目多；氧化沟沟体占地面积较大；对于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源。工艺流程：格栅沉沙池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化沟进水图2-7 氧化沟工艺流程图 Figure 2-7 the process of o*idation ditch适用条件：适用于中小型污水处理厂。2.4具体工艺流程确实定表2-2 处理方案技术经济比拟Table 2-2 economic parison of processing scheme方案技术指标经济指标运行情况备注BOD5去除率基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动A/O8595100100100一般一般一般需脱氮除磷的污水处理厂氧化沟9095100100稳定简便适应适用于中小型污水厂,需要脱氮除磷地区AB法8595100100约100一般简便适应适应可分期建立到达不同的要求SBR法9099100100100稳定简便适应适用于中、小型污水处理厂 注：*将传统活性污泥法100作为相对经济指标基准。由以上内容知，处理工艺上优先选择A/O法和氧化沟法，两种工艺都能到达预期的处理效果，且都为成熟工艺，但经分析比拟，氧化沟法工艺方案在以下方面具有明显优势。 氧化沟法方案在到达与传统活性污泥法同样的去除BOD5效果时，还能有更充分的硝化和一定的反硝化效果； 氧化沟法管理较简单，适合该污水处理管理技术水平现状； 氧化沟法相对A/O法具有更强的适应符合波动能力。综合以上比照分析，本工程以氧化沟法污水处理厂工艺方案作为方案。2.4.1工艺流程图具体流程如下：剩余污泥泥泥饼外运进水中格栅泵房细格栅沉砂池分配井三沟式氧化沟浓缩池贮泥池脱水房房集水井接触池计量槽出水图2-8 氧化沟工艺流程图 Figure 2-8 the process of o*idation ditch 2.5 主要构筑物的选择2.5.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵站、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的去除方法有两种，即人工去除和机械去除。大型污水处理厂截污量大，以减轻劳动强度，一般应用机械去除截留物。2.5.2 进水闸井进水闸井与第一道格栅共建在一起。2.5.3 污水泵房城市污水处理厂的运行费用大局部来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。(1)污水泵站的特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站主要形式：合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形构造水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮泵轴0低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设蝶阀，故需设计水设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。(2) 泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。(3)泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水。(4)泵房的通风设施自然通风、机械通风。自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。机械通风：采用全部机械通风和局部机械通风。 局部机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。2.5.4 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。(1)平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。 (2)竖流沉砂池优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。(3)曝气沉砂池优点：克制了平流沉砂池的缺点，使砂砾与外裹的有机物较好的别离，通过调节曝气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小，同时起调节曝气作用，其沉砂量大，且其含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设有消泡装置，其他型易产生偏流或死角，。并且由于多了曝气装置从而使费用增加。基于以上三种沉砂池的比拟，本工程设计确定采用平流式沉砂池。2.5.5 氧化沟根据构造特征和运行方式的不同，常用的氧化沟系统有以下几种： (1) CarrouseL是氧化沟CarrouseL是氧化沟是一个多沟串联系统，在每一个沟渠安装一台外表曝气器，靠近曝气的下游为富氧区，而曝气器的上游为低氧区。外界还可能成为缺氧区，有利于形成生物脱氮的条件，脱氮除磷效果好。(2) OrbaL型氧化沟OrbaL型氧化沟由多个同心的椭圆形或圆形沟渠组成，污水与回流污泥均进入最外一条沟渠，在不断循环的同时，依次进入下一个沟渠，它相当于一系列完全混合反响池串联而成，最后混合液从内沟渠排除。由于运行过程中，溶解氧能保持一定梯度，这样有利于提高充氧效果，也可脱氮除磷。(3) 一体氧化沟所谓一体氧化沟就是将二沉池建在氧化沟内，从而完成曝气沉淀两个功能。由于一体氧化沟集曝气、沉淀功能于一体，可减少面积，省去污泥回流系统，因此，可省基建和运行费用。(4) 交替工作式氧化沟这种氧化沟的特点是二沉池与曝气池合建，其中两沟交替作曝气区和沉淀区。这种系统简化了流程，可以节省基建和运行费用，操作方便，氧化沟出水方便，溢流堰的启闭以及曝气转刷的开动与停顿都可以实现自动化控制。本工艺采用交替式氧化沟，而三沟合建T型氧化沟更能表达交替工作的优点，提高了出水水质效果，较DE型氧化沟要好。2.5.6 消毒(1) 接触池：采用折板往复式池子；(2) 消毒剂的选择。液氯优点：价格廉价，效果可靠，投配设备简单。缺点：对生物有毒害作用，并且可产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。漂白粉优点：投加设备简单，价格廉价。缺点：除与液氯一样的缺点外，尚有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强大。适用于消毒要求不高或连续投加的小型污水处理厂。臭氧优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物 、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或积累性剩余物。缺点：投资大，本钱高，设备管理复杂。综上三种消毒剂的比拟，本工程采用液氯做消毒剂。2.5.7计量设施在沉砂池和分配井之间建立计量设施电磁流量计，接触池后的二级出水采用巴氏计量槽计量出水水量。2.5.8 浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来到达使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式可分为间歇式和连续式。 (1) 浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高，贮泥能力小。 (2) 重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多，运行费用低，动力消耗小。 综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。2.5.9污泥脱水污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、燃烧等方法。本设计采用机械脱水，采用板框式压滤机，并设自然干化厂。 . z.-3 城市污水处理系统的设计一3.1 进水闸井的设计3.1.1 污水厂进水管的设计 1污水处理厂进水管要求： 进水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)； 管材为钢筋混凝土管； 非满流设计，n=0.014. 2污水进水管的设计由前面的计算和Qma*=1203.7,查手册1得：Dg=1200mm h/D=0.70 1000i=1.40管内v=1.35 m/s h=0.71200=0.84m污水厂污水进水总管管内底标高进水泵房处为279.413m ，水面标高280.260m则管顶标高为：279.413+1.200=280.613m3.1.2 进水闸井工艺设计 1进水闸门的作用为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。进水闸井的作用是聚集各种雨水以改变进水方向，保证进水稳定性。 2进水闸井的设计 进水闸井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂产生故障或维修时，可是污水直接进入水体，跨越管的管径比进水管大，取为1500mm。 考虑施工方便以及水力条件，进水闸井采用格栅间同值等边长的正方形截面，污水来水管标高为279.413m，闸井井底标高为m 考虑格栅间的宽度，进水闸井采用正方形构造，尺寸为：LBH=443 采用明杆式青铜密封圆形闸门：D=1500mm 重量=11203.1.3 启闭机的选择 1启闭机的计算：式中：W闸板及螺杆的重量； T克制水压的阻力，.其中f为摩擦系数，取f=0.3； P闸门受的总压力。式中：P1最高水位时的水压力； P2最不利水位时的水压力。设最高水位为279.413 m，则最不利水位与管顶平齐即280.613m，则P2=1000280.613-280.260=1300kg/则所以，启闭机为 2启闭机的选择根据启闭机在手册上查的采用QPL15型手电两用螺杆启闭机，其性能如下表：表3-1 启闭机性能表Table 3-1the capacity table of hoist型号形式启闭能力吨启闭速度m/min手摇人数OPL3手电两用螺杆式启闭手动电动上升下降30.150.25213.2 进水格栅间的设计本设计采用两道格栅，一道中格栅、一道细格栅。中格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。3.2.1 设计参数 1水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。 2污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合以下要求： 人工去除 2540 mm； 机械去除 1625mm； 最大间隙 40 mm。 3栅清量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及排水管道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 格栅间隙 1625 mm, 0 . 100.05栅渣污水； 格栅间隙 3050 mm，0.030.01栅渣污水。 4大型污水处理厂或泵站前的格栅每日栅渣量大于0.2 一般应采用机械清渣。 5机械格栅不宜少于 2 台，如为1台时，应设人工去除格栅备用。 6过栅流速一般采用 0.61.0 m/s。 7格栅前渠道内的水流速度一般采用 0.40.9m/s。 8格栅倾角一般采用。 9通过格栅的水头损失，粗格栅一般为.2m,细格栅一般为0.30.4m。 10格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5m。工作台上应有平安和冲洗设施。 11格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7 m，人工去除不应小于 1.2m；机械去除不应小于1.5m。 12机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护没备的措施。 13设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。 14在北方地区格栅的设置应考虑防止栅渣结冰的措施。 15格栅间内应安设吊运设备，以进展格栅及其他设备的检修，栅渣的日常去除。3.2.2 中格栅的设计计算本设计设计三组格栅，两用一备。设计图见，图3-1，图3-2