日处理20万吨城镇污水处理厂设计

优质文档日处理20万吨城市生活污水处理厂设计摘 要本城市污水处理厂的工程规模达20万吨/日。为使出水到达国家综合污水排放标准GB18918-2002一级B标准同时贯彻执行“三同时”制度，取得更好的除磷脱氮的效果，故本次设计采纳处理效率较高的卡鲁塞尔2000型氧化沟处理工艺。Carrousel 2000系统在平凡Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区又称前反硝化区, 全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池缔造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧，也无化合物氧硝酸根， 在此绝氧环境下，70-90%的污水可供应足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接平凡Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷关键词：城市污水；卡鲁塞尔2000型氧化沟；污泥浓缩脱水Plant design of urban sewage treatment up to 20 tons per dayAbstract The plant scale of this project about urban sewage treatment up to 20 tons per day.To meet the level B standard of the national comprehensive sewage effluent discharge standard (GB18918-2002) and implement the three simultaneity system, and for the sake of the acquisition better divided by the phosphorus take off the nitrogenous result, this design will use the type of Carrousel 2000 oxidation ditch systems with high efficiency treatment . Carrousel 2000 systems increased a oxygen District before common Carrousel oxidize ditch with the unique oxygen area.( call again that the versa nitric in front turns the area)The dirty mire in all refluxes enters the anaerobic District with 10-30% dirty water, can under the anoxia with 10-30% carbon source term complete remaining of dirty mire in reflux inside nitric acid nitrogen to versa nitric to turn, creates for the unique oxygen pond of hereafter unique oxygen term.At the same time, anaerobic District inside of concurrently the sex germs convert the dissolubility BOD VFA, the germ acquire the VFA its assimilation PHB, the energy source needed solves in the phosphoric water and cause phosphatic releasing.The anaerobic District a water enters the inner part installs the unique oxygen area that have the mixer, the so-called unique oxygen is a pond inside to mix with liquid since have no the numerator oxygen, also have no the compound oxygen( nitric acid root), the here unique oxygen environment is next,70-90% dirty water can provide the enough carbon source, can make the germ of released the phosphorus well.The unique oxygen area connects behind the common Carrousel oxidizes the ditch system, further completing to do away with the BOD and take off the nitrogen with divided by the phosphorus .Key words: Arban sewage; Carrousel 2000 type oxidation ditch; Sludge concentration dehydration 目 录摘 要1Abstract2目 录4前 言6第一章 城市污水处理厂设计概况81.1 设计概况81.2 设计原那么、范围和依据91.3 工程规模以及处理水质要求101.4 工艺流程的比拟和选择101.5 本设计工艺流程确实定151.6 水处理构筑物设计说明161.7 污泥处理构筑物设计说明221.8 平面和高程布置24其次章 城市污水处理厂设计计算书282.1 泵前中格栅282.2 污水提升泵房302.3 泵后细格栅322.4 平流式沉砂池342.5 氧化沟352.6 二沉池402.7 接触消毒池432.8 回流污泥泵房442.9 污泥浓缩池453.0 贮泥池及污泥泵48第三章 高程计算493.1 水力计算493.2 水头损失计算493.3 高程确定50结 论52参考文献53致 谢54附录1 外文参考文献译文55附录2 外文参考文献原文57前 言20世纪90年头以来，我国城市污水治理工作取得了较大进展，建成了一批城市污水处理厂，还有一局部正在建立中。随着水污染治理工作的开展，城市污水处理技术已取得了必须的进展，涌现出大量新工艺、新设备和新材料，在实际中得到了应用和推广1。为了加强城市污水治理，爱护水环境，中心增加了投资力度。1998年分二批下达的城市污水治理工程达117项，投资约300亿元。1999年又下达近百亿国家债券资金，支持城市污水处理厂建立。为了确保污水处理厂建立后的正常运行，国家已明确在水价中增收排污费。一年多来，全国有上百座城市污水处理厂正在建立，遵照“七大流域、三大湖泊和重点沿海城市及 其近岸海疆要新增城市集中式污水处理实力2000104m3/d”和“非农业人口50万以上城市都要建立城市污水处理厂”的目标，在2000年年底前，还有上百座城市污水处理 厂正立项要求建立。我国现有668个城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的 城市污水处理厂，其中城市污水二级处理率10%左右，全国17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施。纵观世界各国，排水系统和污水处理率均有一个逐步开展和逐步完善的过程。国家提出至2000年我国污水处理率要求到达25%，2010年到达40%，这是依据国家(包括地方)财力，在各方面作出努力后争取到达的目标。 城市污水主要来源于城市居民生活中的污水、各工业企业在生产制造过程中产生的生产废水以及城市降水和局部受污染的地表水这3方面。城市居民日常生活中产生的污水包括居民家庭、宾馆饭店、机关单位、学校、商场等设施由于居民日常活动排放的污水，如洗菜、做饭、淋浴、冲厕等。这类污水的水质特点是往往含有较高的有机物，如淀粉、蛋白质、优质等，以及氮、磷等无机物，此外，还含有病原微生物和较多的悬浮物。各工厂企业在生产制造过程中产生的废水包括生产工艺废水、循环冷却水、冲洗废水以及综合废水。由于生产行业不同，其产生的废水水质也不一样。这类废水总的来说废水排放量较大、污染物含量高、较难进展处理、对环境危害大。有的废水水质指标距离国家规定的排放标准相差得很远。由于水产的周期性，1天之中排放的废水水量变更也很大。这类废水是城市污水的重要组成局部，目前也得到了广泛的重视，有很多污水处理工程的应用实例，取得了必须的效果。本课题的探究目的在于通过设计城市污水处理厂的处理工艺，比拟选择哪种工艺更适合处理所要求的水质。城市污水是废水处理中最为普遍的一种，设计处理城市污水的主要内容包括：处理工艺的比拟及选择、工艺流程确实定、处理工艺的设计计算、绘制总平面布置图、工艺流程图、高程图、主体构筑物的平、剖面图。第一章 城市污水处理厂设计概况1.1 设计概况城市污水一般由生活污水和工业废水组成，城市污水的水质和城市的规模、生活水平、工业企业的状况及废水处理水平、排水系统的形式及完善程度、气候环境等因素有关。 城市污水处理站一般由预处理、生化处理、污泥处理三局部组成。城市污水处理程序包括预处理、一级处理、二级处理、深度处理及污泥处理、其中的核心局部为二级生化处理。城市污水一级处理系统主要由格栅、筛网、沉砂池、沉淀池等组成。格栅和沉砂池也常作为城市污水的预处理系统。城市污水常挟带大量悬浮物和漂浮物，通过一级处理系统可以拦截和沉淀体积和密度较大的污染物，以爱护后续处理设施，保证处理出水效果达标。因此，是污水处理工艺前必不行少的组成局部。本设计中，采纳格栅、沉砂池、初次沉淀池。城市污水二级处理系统主要为生物处理系统，以生物处理技术为主体。城市污水二级处理系统可以大幅度去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物，BOD5去除率达85%95%，而一级处理只能去除BOD520%30%2。目前，城市污水二级处理技术主要有活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法、生物膜法等。本设计中采纳氧化沟法。污水的深度处理包括脱氮除磷及有机物的进一步去除，常用混凝沉淀和过滤工艺，也有采纳生物陶粒和生物炭工艺，而最终进展消毒处理。污泥处理是污水处理厂的重要组成局部，主要包括浓缩、消化、脱水和干化等。污水处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满意污水处理要求。采纳何种处理流程还要依据污水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的详细规定。因为进水水质中各种水质指标的浓度比拟低且氮磷的去除率要求不高，所以在二级处理过程中氧化沟法进展处理。不仅能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物，以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，无机盐类也能被局部去除，而且通过厌氧或缺氧区的设置可以脱氮、除磷。1.2 设计原那么、范围和依据1.2.1 设计原那么 执行国家关于环境爱护的政策，符合国家的有关法规、标准及标准。 踊跃稳妥地采纳新技术，充分利用国内外的先进技术和设备，以提高 行业的装备和技术水平。 功能分区明确，生产、生活、人、物、车流向合理。 规划布置四优先：工艺流程先进，平安牢靠优先；运行管理便利，经 济优先；环境绿化、美化优先；有利于排水事业可以持续开展优先。1.2.2 设计范围 本设计范围为对污水处理厂厂内的污水处理构筑物、污泥处理构筑物及必要的附属建筑进展工艺及总图的初步设计，不包括收集管网及泵站局部。1.2.3 设计依据 设计任务书以及原始数据 城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002 城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-93 污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999 地表水环境质量标准GB3838-20021.3 工程规模以及处理水质要求工程规模：日处理20万吨城市生活污水处理厂设计。处理后的水质要到达国家一级B排放标准，依据城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002可得进出水水质状况如表1.1： 表1.1 设计污水处理厂生化处理阶段污染物去除率 单位：mg/l水质指标BOD5CODcrSSNH3-NTP进水水质120240150303.5出水水质20602081去除率83.3%75.0%86.7%73.3%71.4%1.4 工艺流程的比拟和选择1.4.1 工艺流程的比拟依据城市污水处理及污染防治技术政策，日处理量实力在1020万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺2。本城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N、P故可选择三种典型的工艺流程，有三种可供选择的工艺：1间歇式活性污泥法SBR工艺；2Carrousel氧化沟工艺；3A/A/O工艺。以下是三种工艺流程的比拟： (1) SBR工艺 SBR是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。其工艺流程图如图1.1。图1.1 传统SBR工艺流程图SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反响器在处理废水时的操作过程包括五个阶段：进水期；反响期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反响器中依次进展，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的3。SBR的优点如下： 1工艺流程简洁，运转敏捷，基建费用低； 2处理效果好，出水牢靠； 3具有较好的脱氮除磷效果； 4污泥沉降性能良好； 5对水质水量变更的适应性强。SBR工艺的缺点如下： 反响器容积利用率低； 水头损失大； 不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的承受实力； 峰值需氧量高； 设备利用率低； 管理人员技术素养要求较高。对于小型污水处理厂而言，SBR是一种系统简洁、投资节约、处理效果较好的工艺，但是它用于大型污水处理厂就不太适合了。因为大型污水处理厂的进水量大，须要设计多个SBR反响池进展并联运行，个数增多，必定使操作管理变得困难，运行费用也会提高。而且由于SBR法是一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水处理厂时，基建费用也高。 (2)Carrousel 2000氧化沟工艺氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流淌，利用独特的水力流淌特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方那么为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进展硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应。Carrousel 2000系统在平凡Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区又称前反硝化区较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。氧化沟工艺流程见图1.2: 图1.2 氧化沟工艺流程简图Carrousel 2000氧化沟的主要优点如下：在液态上，介于完全混合和推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝合作用。对水量水温的变更有较强的适应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达1530天，到以存活时间较长的微生物，假如运行得当，可进展除磷脱氮反响。污泥产量低，且多已到达稳定。自动化程度较高，使于管理。脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一局部确定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮实力。Carrousel 2000氧化沟的缺点如下：虽然污泥产量少，耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的，且要求处理构筑物内水深要浅，而这又确定了在处理一样水质、水量污水的状况下，该工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。 3A/A/O法工艺 污水进入厌氧反响区，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境条件下释磷，同时转化易降解COD、VFA为PHB，局部含氮有机物进展氨化。混合液从缺氧反响区，同时进入好氧反响区，混合液中的COD浓度已根本接近排放标准，在好氧反响区除进一步讲解有机物外，主要进展氨氮的硝化和磷的汲取，混合液中硝态氮回流至缺氧反响区，污泥中过量汲取的磷通过剩余污泥解除。A/A/O工艺流程图见1.3：图1.3 A/A/O工艺流程图A/A/O法工艺的优点如下：该工艺为最简洁的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。A/A/O法工艺的缺点如下：除磷效果难于再行提高，污泥增长有必须的限度，不易提高，特殊是当P/BOD值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否那么增加运行费用。对沉淀池要保持必须的浓度的溶解氧，削减停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反响器的干扰。三种工艺经过比拟，氧化沟除了具有A2/O的效果外，还具有如下特点：1具有独特的水力流淌特点，有利于活性污泥的生物凝合作用；2不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能到达好氧稳定的程度；3BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进展硝化处理；4脱氮效果还能进一步提高；5电耗较小，运行费用低。而SBR工艺仅适合处理量为10万m3/d以下的处理厂，所以本课题选择氧化沟处理工艺。1.4.2 工艺流程的选择本设计的工艺流程初定如下：氧化沟处理工艺Carrousel 2000型氧化沟。Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。在原Carrousel氧化沟的根底上DHV公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又独创了Carrousel 2000系统，实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟和Carrousel 2000系统正在运行。Carrousel氧化沟的研制目的是为了满意在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合，并能够维持较高的传质效率，以克制小型氧化沟沟深浅，混合效果差的缺陷。至今，世界上已有近千座各类型Carrousel氧化沟运行。实践证明，该工艺具有适应范围广、投资省、处理效果高、牢靠性好、管理便利和运行维护费用低等优点。Carrousel氧化沟运用定向限制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流淌。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反响器的特点，又有推流式反响器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形态多为椭圆形，沟内水深一般为2.54.5，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有外表曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来协作运用的还有水下推动器。Carrousel 2000系统在平凡Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区又称前反硝化区。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池缔造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧，也无化合物氧硝酸根， 在此绝氧环境下，70-90%的污水可供应足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接平凡Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。最终，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在Carrousel 2000系统内，较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。Carrousel 2000平面构造图如1.4:图1.4 Carrousel 2000平面构造图1.5 本设计工艺流程确实定本工艺流程的二级生化处理系统确定为Carrousel 2000型氧化沟。城市污水经粗格栅及污水提升泵房、细格栅、曝气沉砂池，至氧化沟、二沉池，出水经接触消毒池消毒之后排出至沟渠或水渠。二沉池中的污泥进入污泥泵房后回流至氧化沟中再进展生化处理。污泥泵房中的剩余污泥进入储泥池中，经过污泥脱水机房脱水，脱水之后的泥饼外运填埋。本工艺流程图如图1.6所示：图1.6 Carrousel 2000型氧化沟的污水处理工艺流程 1.6 水处理构筑物设计说明1.6.1 中格栅城市污水的一级处理是通过物理方法对污水中的悬浮物、漂浮物以及大颗粒固体污染物质进展的处理。它位于污水处理系统的前端，对后续污水处理工序的正常运行起着重要的保障作用，是污水处理工艺中不行缺少的工序。在城市污水一级处理中，格栅主要去除污水中体积较大的漂浮物或悬浮物，沉砂池主要去除密度较大的无机颗粒，初沉池主要去除无机颗粒和局部有机物质，一级处理能去除污水中40%55%的固体悬浮物，以及20%30%左右的BOD53。 城市污水一级处理的主要构筑物有格栅、沉砂池和初沉池，其工艺流程如图1.7所示：图1.7 城市污水一级处理工艺流程图污水处理厂一般设置两道格栅，提升泵房站前设置粗格栅或中格栅，沉砂池前设置中格栅或细格栅。中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。城市大、中型污水处理厂或泵站前截留杂物大于0.2 m3/d的格栅，去除杂物量较大，一般采纳机械去除设备。采纳机械除渣设备时，一般采纳单独格栅井。 本设计中粗格栅选用回转式格栅除污机。1.6.2 污水提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而到达污水的净化。为运行便利，本设计采纳采纳自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动刚好牢靠，管理便利。且鉴于其设计和施工均有必须经历可供利用，故常选用方形泵房。由于自灌式启动，故采纳集水池和机器间合建，前后设置。污水提升泵房选用半地下式，地下埋深8m。1.6.3 细格栅细格栅是安装在污水泵房后的格栅，其作用是拦截中格栅未截留的悬浮物和漂浮物，设计形式和粗格栅相像。1.6.4 平流沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥性，而且会板积在反响池底部减小反响器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分别或离心分别为根底，即以限制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮物颗粒那么随水流带走。在污水处理系统中，沉砂池一般设在生物处理池前，从污水中分别密度较大的无机颗粒，以爱护后续处理构筑物中的设备免受磨损、堵塞。按池内水流的方向不同，沉砂池可分为平流式、竖流式和旋流式三种，按池形可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。平流式沉砂池是常用的沉淀池形式，具有构造简洁、处理效果较好、工作稳定的优点。竖流式沉砂池通常用于去除较粗粒径在0.6mm以上的砂粒，构造比拟困难，处理效果一般较差，目前生产中采纳较少。曝气沉砂池中曝气的作用式使颗粒之间产生摩擦，将包袱在颗粒外表的有机物除掉，产生干净的沉砂，提高颗粒的去除效率；同时通过调整曝气量还可以限制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，且对污水还有预曝气作用。旋流沉砂池利用机械限制污水的流态和流速，加速砂粒的沉淀，具有沉砂粒径小，效果好、占地省的优点。本设计采纳的是平流沉砂池。1.6.5 氧化沟 本设计采纳的是卡罗塞尔Carrousel2000氧化沟。氧化沟是二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反响器，其独特的构造使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。每座Carrousel 2000 型氧化沟中配有必须数量的表曝机，实现沟内混合液的推流、混合和充氧。系统的充氧量可以通过沟内表曝机运行的台数的多少进展调整。另外，从节能的角度考虑，每座氧化沟中还装有必须数量的液下推动器，用于保证混合液具有必须的流速，并防止混合液在局部表曝机运转的状况下，发生污泥沉降分别的现象3。1.6.6 二沉池1概述 二沉池是活性污泥系统的重要组成局部，一般布置在生化处理构筑物后面，主要用以澄清混合液，并回收浓缩活性污泥，其效果的好坏，干脆影响出水的水质和回流污泥的浓度。 二沉池除了进展泥水分别外，还须要进展污泥浓缩，同时由于进水的水量和水质的变更，它还要短暂贮存污泥。由于二沉池须要起到污泥浓缩的作用，往往所须要的池面积大于只进展泥水分别所须要的池面积。2池型选择沉淀池按池内水流方向不同分为平流式、竖流式、辐流式三种。三种初沉池的优缺点比拟见表1.24。 表1.2 平流式、辐流式和竖流式沉淀池比拟池型优点缺点适用条件平流式沉淀效果好；对冲击负荷和温度变更的适应实力强；施工简易，造价较低。配水不易匀称；采纳多斗排泥，每个泥斗需单独设排泥管排泥，操作量大。适用于地下水位高及地质较差地区；适用于大、中、小型污水处理厂。竖流式排泥便利，管理简洁； 占地面积小。池子深度大；对冲击负荷和温度变更的适应实力差；造价较高；池径不宜过大，否那么布水不均。 适用于中、小型污水处理厂。辐流式多为机械排泥，运行 效果好，管理较简洁。排泥设备已趋定型。水流速度不稳定；易于出现异重流现象； 机械排泥设备困难，对施工质量要求高。用于地下水位较高地区；用于大、中型污水处理厂。（3） 设计参数的选择沉淀池的设计参数可参照表1.3 表1.3 沉淀池的经历设计参数类别 沉淀池位置沉淀时间 h外表负荷m3/m2h污泥量干物质g人d 污泥含水率%固体负荷kg/m2d堰口负荷Lms初沉池单独沉淀池1.52.01.52.515179597-2.9二级处理前1.02.01.53.014259597-2.9二沉池活性污泥法后1.52.51.01.5102199.299.41501.7生物膜法后1.52.51.02.07996981501.7本设计采纳中心进水周边出水辐流式沉淀池。如图1.7：图 1.7 中心进水辐流式沉淀池中心进水周边出水辐流式沉淀池的根本原理是：混合液经进水管进入中心筒后，通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板，沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面的不断增大，因此，流速渐渐变小，颗粒沉降下来。澄清水那么经溢流堰或沉没孔口汇入集水槽排出。1.6.7 接触消毒池1概述 消毒是保证污水平支配放或回用的最终环节。尽管在污水处理过程中，水中的微生物和可能的致病菌已绝大局部被杀灭氧化或随着沉淀物一起被去除，但经过二级处理的城市污水中仍可能含有一些游离的微生物致病菌，其排放仍可能对水体的卫生平安尤其是排放水体作为饮用水源或其他可能和人类接触的用途时造成威逼。因此，消毒是污水尤其是城市污水、医院污水、屠宰污水等含有人类及动物代谢物的污水处理必需的最终的处理单元。 消毒方法分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用化学药剂进展消毒，常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。污水消毒常用的消毒剂为氯系消毒剂，主要为液氯和漂白粉。消毒过程在接触池中进展。接触池有水平隔板式、垂直隔板式和搅拌池等，由于水平隔板式又称廊道式流态稳定，不易短流和形成漩涡，且阻力较小，因此为最常见的接触池池型。氯价格廉价，消毒牢靠且经历成熟，是应用最广的消毒剂，所以本次设计选择液氯消毒。消毒剂的优缺点和适用条件见表1.4。表1.4 消毒剂优缺点和适用条件消毒剂优 点缺 点适 用 条 件液 氯 效果牢靠、投配简洁、投量准确，价格廉价 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 适用于，中规模的污水处理厂漂白粉 投加设备简洁，价格廉价 除液氯缺点外，投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大 适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧 消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性剩余物 投资大本钱高，设备管理困难 适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠 用海水或必须浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒 须要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小 适用于医院、生物制品所等小型污水处理站1.7 污泥处理构筑物设计说明 城市污水处理厂在对污水进展处理的同时会产生各种污泥。污泥的来源各不一样，有的是截留下来的悬浮物质，有的是生物处理系统排出的生物污泥，有的那么是由于投加药剂而产生的化学污泥。 在污水处理过程中，会产生大量污泥，其中含有很多有毒有害物质，且含水率高，因此需对污泥进展处理， 以到达减量、稳定、无害化及资源化利用的目的。污泥的处理有浓缩、消化、脱水及最终处置等工艺。 剩余活性污泥是指活性污泥是指活性污泥法系统排出的污泥。剩余活性污泥含固率一般在0.50.8%之间，取决于所采纳的不同生化处理工艺。有机成分常在7085%之间，和污水处理中是否设初沉池及泥龄的长短有关。剩余活性污泥的PH值在6.57.5之间，取决于污水处理系统的工艺以及限制状态。由于活性污泥的含固率一般都小于1%，因而其流淌性能及混合性能和污水根本一样，但不易沉降。活性污泥的产量取决于污水处理所采纳的生化工艺类型，传统活性污泥工艺、A-B工艺以及A2/O等工艺的产泥量都有出入1。1.7.1 污泥泵房设计污泥泵房三座，分别位于氧化沟和沉淀池之间，每个污泥泵房担当氧化沟的污泥回流和沉淀池的剩余污泥排放。本设计的污泥泵房负责将二沉池产生的活性污泥一局部作为回流污泥输送至氧化沟，另一局部作为剩余污泥由地下管道输送至浓缩池进展浓缩处理。污泥泵设计参数同污水泵站中的参数。其中设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=100，即QR=100%m3/d=133333.3m3/d。1.7.2 污泥浓缩池1概述 污泥处理系统产生的污泥，含水率高，体积很大，输送、处理或处置都很不便利。污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理或处置带来便利。首先，经浓缩后，可使污泥管的管径减小，输运泵的容量减小。浓缩之后干脆脱水，可削减脱水机台数，并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。 污泥浓缩的方式有重力浓缩和气浮浓缩。假如选择厌氧消化进展污泥稳定，一般采纳重力浓缩；当采纳好氧消化进展污泥稳定时，两者均可选择。 重力浓缩又分为连续式和间歇式。一般中大型污水处理厂均选择连续式。 本次设计中采纳重力连续式浓缩。 2重力浓缩的根本原理 重力浓缩法是依靠污泥重力作用而到达污泥在浓缩池中浓缩的目的。重力浓缩法主要浓缩初沉污泥和剩余活性污泥。 重力浓缩池一般为圆柱形。污泥由中心筒进泥，进泥点一般在池深的一半处。浓缩池下层颗粒间隙中的水在上层颗粒的重力作用下被挤压出来，颗粒拥挤更加严密，污泥浓度提高，从而实现污泥浓缩。上清液由池周的溢流堰溢出，回流至污水处理系统。污泥可采纳重力排泥方式。1.7.3 储泥池储泥池的作用是调整消化池排泥和污泥脱水两个单元的污泥平衡。储泥池的体积越大，储泥时间越长，脱水间的工作敏捷性越大。储泥池一般设计为圆形，内置搅拌机，防止污泥结块和沉淀影响污泥从储泥池到脱水间的输运。1.7.4 脱水机房 1脱水之前的污泥调理城市污水中含有大量有机污染物质，城市污水处理厂产生的污泥中含有的固体物质主要是和水亲和力很强的胶体粒子。因此，必需在污泥脱水之前，对污泥进展处理，使污泥变更亲水性能，增加脱水效果。污泥经过调理，污泥颗粒尺寸加大，可以释放出污泥中的吸附水，提高脱水效果。常用的污泥调理方法是加药调理法、加热调理法、冷却调理法和辐射调理法。本设计中的污泥含有较高的有机物，采纳加药调理法。因此，选用高聚合度的有机高分子絮凝剂，如PAM。 2污泥脱水 污泥脱水是将污泥中的含水率降至85%以下的操作污泥的极限游离水含量20%。污水将脱水后，一般形成泥饼，体积大大减小，以便于最终的处置。在脱水前要对污泥进展调理，改善污泥的脱水性能。工程上调理的主要方法为投加絮凝剂。絮凝剂一般采纳高分子絮凝剂。污泥脱水方法有自然干化、机械脱水、烘干及燃烧等方法。城市污水处理厂一般由于场地的限制，污泥脱水主要采纳机械脱水。机械脱水的方式有真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。板框压滤为间歇操作，一般适用于中小型污水处理厂；大中型污水处理厂目前普遍采纳带式过滤或离心过滤。本设计采纳带式压滤脱水机。 1.8 平面和高程布置1.8.1 平面布置污水处理厂厂区平面布置遵循国家有关标准和标准进展。本设计将污水处理厂厂区按功能划分，并进展相关布置。厂区分办公生活效劳区、污水处理区、污泥处理区三大局部，各区既相互独立，又有联系，既能最大限度地减小占地和管道连接，又便于管理。污水处理厂的平面布置包括：污水处理构筑物、污泥处理构筑物、综合办公楼、修理间、仓库、车库、锅炉房、传达室、配电中心、食堂、浴室及其它协助建筑物，以及各种管道、道路、绿化等的布置。依据处理厂的规模大小，采纳1：1001：1000比例尺的地形图绘制总平面图，管道布置可单独绘制。平面布置的一般原那么如下：1处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理；池型的选择应考虑占地多少及经济因素。圆形池造价比拟低，但进出水构造较困难。方形池或矩形池池墙较厚，但可利用公共墙壁以节约造价，且布置可紧凑，削减占地。一般小型污水处理厂采纳圆形池较经济，而大型处理厂那么以采纳矩形池为经济。除了占地、构造和造价等因素以外，还应考虑水力条件、浮渣去除，以及设备维护等因素；2每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水厂中，由于设备尺寸的限制，往往有多池。当发生事故，一座池子停顿运转时，其余的池子负荷增加，必需计算其对出水水质的影响，以确定每一池子的尺寸。依据生产实践，每一单独处理池的实力可达1020万m3/d；3在选择池子的尺寸和数目时，必需考虑污水厂的扩建。对每一种单元过程的全部处理池，最好采纳一样的尺寸，且应幸免在初期运行时有过大的充裕实力；4处理构筑物应尽可能地按流程依次布置，以幸免管线迂回，同时应充分利用地形，以削减土方量；5经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳；6在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带；7总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为假设干系列，分期建立。远景设施的支配应在设计中细致考虑，除了满意远景处理实力的须要增加的处理池以外，还应为改良出水水质的设施预留场地；8构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的须要和施工的要求，一般采纳510m；9污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策平安，并管理便利。污泥消化池应距初沉池较近，以缩短污泥管线，但消化池和其他构筑物之间的距离不应小于20m。贮气罐和其他构筑物的间距那么应依据容量大小按有关规定办理；10变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物旁边，高压线应幸免杂一厂内架空敷设；11污水厂内管线种类很多，应考虑综合布置，以免发生冲突。污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。自流管道应绘制纵断面图；12如有条件，污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管道沟内，以利于维护和检修；13污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流；14在污水厂内主干道应尽量成环，便利运输。主干宽69m次干道宽34m，人行道宽1.5m2.0m，曲率半径9m，有30%以上的绿化；15污水厂的占地面积，随处理方法和构筑物选型的不同，而有很大的差异。1.8.2 高程布置污水处理厂在进展平面布置的同时，必需进展高程布置，以确定各处理构筑物及连接收渠的高程，并绘制处理流程的纵断面图，其比例一般采纳：纵向1：501：100，横向和总平面布置图一样，或示意图上应注明构筑物和管渠的尺寸、坡度、各节点水面、内底以及原地面和设计地面的高程。在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥为重力流，但在多数状况下，往往需抽升。高程布置的一般规定如下： 1为保证污水在各构筑物之间能顺当自流，必需准确计算各构筑物之间的水头损失，包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外，还应考虑污水厂扩建时预留的储藏水头；（2） 进展水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物必需负担全部流量的状况。 3污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自流进展农田浇灌；（4） 污水厂的场地竖向布置，应考虑土方平衡，并考虑有利排水。（5） 高程布置应确定限制点的标高，在本设计中，厂区限制点的标高是排放水体的最高洪水位标高，只要使得消毒池出水井的高度能够保证水能自流过去，并且有必须的富有水头即可。整个污水处理局部的高程主要围绕两局部损失来进展：构筑物内水头损失，管路损失。其中构筑物损失主要是进水配水以及出水集水时会带来水头损失，管道主要是沿程阻力损失，以及管道弯头、三通具有阻力。本设计中配水井也有跌水的水头损失，须要说明的是，配水井的跌水须要通过二倍流量校合是否井内会有壅水的可能性。由此可以算出每一段管路上的损失，并且依次推算前一个构筑物的水面标高，从而定出每一个构筑物相对于地面的位置。全部在主干道以下的管道均需0.7m或0.7m以上的覆土厚度，在平面上相互重叠的管道在高程图上外壁必需有0.2-0.3m的高程差。经行高程计算时考虑管道内的经济流速，选择适宜的管道。6各处理构筑物的水头损失包括进出水渠的水头损失可按表1.5估算。表1.5 污水流经各处理构筑物的水头损失构筑物水头损失cm构筑物水头损失cm格栅1025生物滤池270280沉砂池1025曝气池2550平流沉淀池2040混合池1030竖流沉淀池4050接触池1030辐流沉淀池50607在污水处理厂中，经沉淀处理后的污泥经管道流淌，所以应计算污泥流淌中的水头损失，进而计算污泥处理流程高程。污泥高程计算依次和污水一样，即从限制性标高点起先。污泥在管道中水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。由于目前有关污泥水力特征的探究还不够，因此，污泥管道水力计算主要是按污泥局部为沿程水头损失的50%计算。 其次章 城市污水处理厂设计计算书2.1 泵前中格栅2.1.1 设计参数设计流量 Q1=20104m3/d=2.315m3/s栅前流速 v1=0.8/s 过栅流速 v2=1.0m/s栅条宽度 s=0.01m 格栅间隙 b=20mm栅前局部长度 0.5m 格栅倾角 =60单位栅渣量=0.05m3栅渣/103m3污水 2.1.2 设计计算1中格栅计算示意图见图2.1。图2.1 中格栅计算示意图2栅前水深 依据最优水力断面公式，计算得：栅前槽宽 ，那么栅前水深3栅条间隙数 (取n=84) 设计两组格栅，每组格栅间隙数n=42条4栅槽有效宽度 B=s(n-1)+bn=0.01(42-1)+0.0242=1.25m 栅槽总宽度 B=2B+0.2=21.25+0.2=2.7m 5进水渠道渐宽局部长度 其中为进水渠绽开角度，一般采纳6栅槽和出水渠道连接处的渐窄局部长度7过栅水头损失 因栅条断面为矩形段面，k=3，那么过删水头损失h1 为：取0.13m 式中： h0计算水头损失； k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； 阻力系数，和栅条断面形态有关，当为矩形断面时=2.42。8设备选型 依据格栅的有效栅宽及过水流量，查环境爱护设备选用手册，选择2台XHG-2000型回转式格栅清污机， 其性能参数见表2.1。 单台格栅过水流量 表2.1 XHG-2000型回转式格栅清污机主要技术参数技术参数设备宽度/mm2000安装尺寸安装角度/()60有效栅宽/mm1840沟宽度/mm2100设备总宽/mm2350沟深/mm250012000有效栅隙/mm30耙链速度/(mmin-1)4.8过水流量技术参数栅前水深/m1.0电功率/kW1.12.2过栅流速/ms-11.0栅条间距/mm20过水流量/(m3/d)10.801048栅后槽总高度 取栅前渠道超高 h2=0.3m， 那么栅前槽总高度 H1=h+h2=1.21+0.3=1.51m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=1.21+0.13+0.3=1.64m9格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+1.51/tan =0.39+0.20+0.5+1.0+1.51/tan60=2.96m 10每日栅渣量 0.2m3/d 所以宜采纳机械格栅清渣。 2.2 污水提升泵房2.2.1 设计计算1 设计参数 设计流量：Q=2315L/s2 泵房设计计算 采纳氧化沟工艺方案，污水处理系统简洁。污水经提升泵房后进入沉砂池，然后自流通过Carrousel 2000型氧化沟、二沉池及接触消毒池，最终由出水管道排入下水道或河流。3水泵选择 设计流量为200000m3/d，选择8台潜污泵6用2备，那么单台流量为 所需的扬程为9.49m见水力及高程计算表2.18 选择CP(T)-575-350型沉水式污物泵，泵的参数见表2.2 。表2.2 CP(T)-575-350型沉水式污物泵参数出口口径/mm流量/(m3/h)扬程/m极数功率/kW3501440126752.2.2 泵的扬程计算(1).设计参数设计流量：Q=2315L/s(2).泵房设计计算采纳氧化沟工艺方案，污水处理系统简洁，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过氧化沟、二沉池及接触池，最终由出水管道排出。各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。污水提升前水位-5.49m既泵站吸水池最低水位,提升后水位5.86m即细格栅前水面标高。所以，提升净扬程Z=5.86-5.49=11.35m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=13.35m计算草图如下：图2.2 污水提升泵房的计算示意图2.3 泵后细格栅 2.3.1 设计参数 设计流量=20104m3/d=2315L/s栅前流速 0.8m/s 过栅流速 1.0m/s栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m栅前局部长度 0.5m 格栅倾角 60o 单位栅渣量=0.05m3栅渣/103m3污水 2.3.2 设计计算1栅前水深 依据最优水力断面公式，计算得：栅前槽宽 ，那么栅前水深