污水处理厂设计计算说明书

污水处理厂设计计算说明书污水处理厂设计计算说明书（7 万 m3/d）目录摘要1Abstract2设计说明书1. 工程概况41.1. 自然条件41.2. 进厂污水61.3. 出水水质要求62. 主工艺比选32.1. 污水水质分析42.2. 可选工艺5传统 A2/O 工艺52.3. 主工艺确定53. 工艺流程设计说明63.1. 一级处理设计说明6中隔栅6细格栅6沉砂池7污水提升泵房7污水处理厂设计计算说明书（7 万 m3/d）3.3. 污泥处理系统设计说明8储泥、搅拌、提升8污泥浓缩脱水车间83.4. 加药系统设计说明9加药（碱度补充）系统94. 污水厂布置说明94.1. 整体布局104.2. 办公生活区104.3. 污水处理区、动力区104.4. 污泥区、加药区10摘要本工程为 陕西 城市污水处理厂工艺设计（ 7 万m3/d），地处陕西，日处理城市污水 7 万方。进厂污水氮含量较高，磷含量正常，污水处理重在脱氮，污水处理厂设计计算说明书兼顾除磷。本工程采用不设初沉池的三沟不等体积 A 2O 工艺，采用新型的 8 阶段同步脱氮除磷运行模式，较传统的 6 阶段模式强化了除磷功能，减小了边沟体积从而减少了厌氧释磷量，具有良好的脱氮除磷效果。三沟交替运行，构筑物集中个数少，无需初沉池二沉池；抗冲击负荷能力强，出水水质稳定，污泥稳定无需消化。本工程采用水下推流器和薄膜微孔曝气器组合的复合曝气模式，突破了氧化沟的深度限制，达到 6m，提高了氧利用效率，节能省地。污水经过中细格栅、 沉砂池等一级处理和 A 2O 二级处理后达到排放标准，直接排放或回用。本工程处理效果好，能耗低，厂内构筑物集约，自动化程度高，管理方便。AbstractThis projiect is Jinan wastewater treatment factory technological design (70000m3/d) . This project locates at Jinan in Shanxi province . Entering factory sewage nitrogen content is higher, the phosphor content is normal, the wastewater2污水处理厂设计计算说明书treatment is heavy to be taking off nitrogen, gives attention to both in phosphor.This project adoption doesnt establish three ditches that the beginning sinks pond not to wait the physical volume A2O type to oxidize a ditch craft and adopt new of 8 stages synchronously take off nitrogen the phosphor circulates mode, besides which, more traditional of 6 stage modes enhanced in addition to phosphor function, let up the side ditch physical volume to reduce to be disgusted with oxygen to release amount of Lin thus, had to goodly take off nitrogen in addition to phosphor effect. the water fluid matter stabilizes, dirty mires stabilizing dont need digest.This engineering adoption underwater pushes to flow a tiny bore Pu spirit machine of machine and thin film to combine of compound Pu spirit mode, broke the depthrestriction of oxidizing the ditch, raised oxygen to make use of an efficiency, economize on energy ground in the province.Sewage through medium thin space grid, sink sand pond etc. an attain exhaustion standard after3污水处理厂设计计算说明书oxidizing the second class processing of ditch, directly emissions or time is used.This engineering handles effective, can consume low, construct a thing inside the factory intensive, automate degree Gao, manage convenience.设计计算说明书1. 工程概况1.1. 自然条件本工为“城市污水处理厂工艺设计” ，工程所在地为陕西地区， 工程所在地的人口、 自然、气象、地址条件如下：1、设计人口（近期）46 万人。 当量人口排污标准： BOD 5：30g/人 d；SS：50g/人 d；TN ：8g/人 d；TP ：1g/人 d。2、市内工业企业的生活用水和生产用水的总量经统计为 4000m3/d ，工业废水量的时变化系数取4污水处理厂设计计算说明书1.5。污水在厂内处理后进入市政管网，水质类似生活污水。3、城市污水（ 1）冬季平均温度15，夏季平均温度25。4、气象资料（ 1）月平均最高温度 27；（ 2）月平均最低温度 1，（ 3）绝对最高温度 42，（ 4）绝对最低温度 -5，（ 5）结冰期 30 天（ 6）年平均降雨量 680mm/年（ 7）夏季主导风向西北5、水文资料（ 1）最高洪水位 30 米（ 2）常年水位 10 米（ 3）95%保证率枯水位 10.5 米（ 4）最大流量 10m3/s（ 5）常水位流量 3m3/s（ 6）95%保证率枯水流量 2 m3/s6、污水处理厂区有关资料（ 1）厂区地形平坦，标高 4042m（ 2）地下水位标高埋深 3m5污水处理厂设计计算说明书（ 3）入厂管道管底埋深 4.0m，管径 D=1200mm1.2. 厂址地形污水处理厂修建于城市东南郊，厂区面积 3.6 公顷，厂区地形如下：200北30m城 市 污42.18041.60m40.河1.3. 出水水质要求据该市环保部门要求，城市污水经处理后出水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）一级 B 标准，即：BOD 5 20mg/LSS 20mg/LNH 3-N 8mg/L6污水处理厂设计计算说明书TN 20mg/LTP 1mg/L2. 主工艺比选污水处理厂的主工艺为生物反应阶段工艺，该节讨论主工艺的比选。2.1. 污水水质分析典型的生活污水水质主要特征表格错误 ! 文档中没有指定样式的文字。-1 典型生活污水水质主要特征指标浓度（ mg/L ）高中常低BOD 5400200100SS350220100TN854020TP1584碱度20010050典型中常生活污水中BOD 5：TN ：TP=100：20：4；BOD 5：TN=5 。原混合污水中总凯氏氮以氨氮计，原混合污水中BOD 5、 TN 、 TP 分别为张自杰 . 排水工程下册M.第四版 . 北京 : 中国建筑工业出版社,2000: 4127污水处理厂设计计算说明书197.14mg/L 、 52.57mg/L 、 6.57mg/L 。原混合污水中 BOD 5 含量正常， TN 含量偏高， TP 含量正常偏下。若不设置初沉池， BOD 5：TN：TP=100：26.7：3.33；BOD 5：TN=3.75 ；BOD 5：TP=30。若设置初沉池，则通过一级处理 BOD 5 的去除率一般为 25% ，则原混合污水经过一级处理后的 BOD 5 为 196.5mg/L ，BOD 5：TN ：TP=100：35.5：4.44；BOD 5：TN=2.81 ；BOD 5：TP=22.5。表格错误 !文档中没有指定样式的文字。-2 混合污水水质分析对比表混合污水水质分析对比表BOTND5TP(m： BOD5BODBOD 5指标(mg/L(mg：TN5g/LTN ：TP：TP)/L)不设100：初沉 19752.6.57 26.7： 3.7530池.14573.33设置52.100:29.7初1472.8122.5沉576.57池.86:1.88污水处理厂设计计算说明书活性污泥法的理想营养平衡式为BOD 5：KN ：TP=100 ：5：1，显然 N 大量过剩， P 少量过剩。较中常型典型生活污水，BOD 5：TN 偏低，脱氮除磷碳源并不充足。进入生物脱氮、除磷系统的污水，脱氮时，污水中的 BOD 5 与总氮之比宜大于 4；除磷时，污水中的 BOD 5 与总磷之比宜大于 17；同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求 。综上所属，该污水处理的重点是脱氮，兼顾除磷。为保证脱氮除磷碳源供应可宜不设初沉池或者缩减初沉时间以增加进入生物处理阶段的碳源 。2.2. 可选工艺设计水量 7 万 m3/d，水量较大，不适合应用小型污水处理工艺根据出水水质要求，各污染物指标的去除率：BOD 5=95% ；SS=94%TN=62%；TP=85%根据水质特点，优先考虑同步脱氮除磷工艺。如 A 2/O 法、改进型 A2/O、UCT 、MUCT 、T 型氧化沟、前置厌氧池的T 型氧化沟等工艺。 GB50014-2006. 室外排水设计规范 S: 48张光明 . A2/O 生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展N.黑龙江大学自然科学学报: 2010.12(27 卷 6 期 )9污水处理厂设计计算说明书传统 A 2/O 工艺A2/O 工艺是较为成熟普及的污水处理工艺， 该工艺系统是最简单的同步生物脱氮除磷工艺，其除了脱氮、除磷和去除有机物外 ，还可在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得 SVI 值一般小于 100，有利于泥水分离。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于脱氮与除磷的不同微生物菌群的繁殖生长，因而脱氮除磷效果好。A2/O 工艺也存在一些固有的弊端 ，主要表现在回流活性污泥外回流直接进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。混合液污泥中的含磷量随污泥负荷的降低而下降，生物除磷需要高的污泥负荷，而生物脱氮则需要低的污泥负荷，所以在工艺中要使两种菌群同时达到最佳状态是困难的，菌群的固有矛盾难以调和，所以传统活性污泥法一般是以生物脱氮为主 ,生物除磷为辅。表格错误 !文档中没有指定样式的文字。-3 A 2/O 工艺主要参数10污水处理厂设计计算说明书2.3. 主工艺确定经过上述可选方案的比选，最终确定该工程主工艺采用结合脱氮除磷的 8 阶段 T 型（三沟式） 交替式氧化沟 。工艺流程大致为：一级处理后进入直接进入污泥处理，不设初沉池二沉池，处理水经消毒后排出。沉淀污泥经短时撇水后直接离心浓缩。详细工艺介绍见后文。3. 工艺流程设计说明该设计全厂工艺分为两大部分，一级处理段、污泥处理段。工艺流程图如下：11污水处理厂设计计算说明书图错误 !文档中没有指定样式的文字。-1 污水厂工艺流程图按照设计计算流程以及工艺流程将工艺设计细分为：一级处理、污泥处理系统、加药 3 个系统进行说明。3.1. 一级处理设计说明一级处理构筑物包括超越井、中格栅、提升泵房、细格栅、平流式沉砂池、总配水井。一级处理构筑物全部采用合建，总长度为 50.2m，最大宽度20.94m。.中隔栅中隔栅采用普通平面格栅和机械格栅除污机配合使用，设计总流量为 1.204m3/s；格栅设置两格，合建用隔墙分隔。单格设计流量为栅板宽度1600mm，栅槽净宽度 1640mm，栅前槽高 6700mm，栅后槽高 6800mm，槽顶高出地面 100mm。格栅总尺寸 3880mm9200mm。两格格栅每日共产栅渣量为5.6m3，宜采用机12污水处理厂设计计算说明书械清渣。选用 GH-1600 型链条回转式多耙平面格栅除污机 2 台，单台功率 1.11.5KW 。污水提升泵房污水提升泵房总尺寸 10200mm19900mm。污水提升泵的最小静杨程为 8.97m、最大静杨程为 9.37m；提升平均流量为 0.926m3/s、最大流量为 1.204m3/s。选用 WQK2200-10-110 型潜水污水泵三台，流量0.661m/s，杨程 10m，两用一备。泵房分为集水井， 吸水井（安装井）和出水井。集水井负责手机中隔栅出水，分配给各泵，同时承担一台运行泵停泵 5 分钟的淤积水量。吸水井相互独立，用闸门与集水井隔离， 方便运行管理和检修。吸水井是水泵的安装井。出水井负责手机水泵出水，同时将出水汇集分配给两格细格栅。出水井设置溢流堰，在短时过载以及试泵期间，过载流量将通过溢流堰溢流，溢流管回到集水井。若后续处理能力持续偏低则必须减小进水流量，否则将淹没泵房。出水井泄空管也通向溢流管。13污水处理厂设计计算说明书细格栅细格栅采用自动化程度高，处理效果好的 D1600 型鼓形栅框格栅除污机两台：栅条间隙e=6mm；最大设计流量 0.63m3/s；电机功率 1.5KW；安 装角 35 。 栅槽 宽度 为 1640mm ， 长 度为7200mm。细格栅泄空管排水排入附近场内污水管。沉砂池沉砂池选用占地省，效果佳的旋流沉砂池，设置两座 I-900 型旋流沉砂池，单台最大流量0.88m3/s；流量小时单台工作，流量大时来双组同时运行。旋流沉砂池在一级处理构筑物中轴的垂直方向对称分布，中间设置超越闸门，沉砂池井出水均设置闸门。沉砂池出砂通过泵泵送到砂水分离器，井分离后外运。3.2. 污泥处理系统设计说明污泥处理系统由：储泥池、污泥提升泵、储泥池曝气搅拌鼓风机房、撇水池、污泥离心浓缩脱水机组成。其中储泥池，污泥提升泵房，污泥搅拌鼓风机房合建，撇水池和污泥离心浓缩脱水机合建在污泥14污水处理厂设计计算说明书浓缩脱水车间。储泥、搅拌、提升经过计算两座氧化沟一天产生的污泥量为 713.8 方，考虑到运行运行中剩余污泥排除量是有波动，后续污泥处理系统设计剩余污泥处理量W0=1000m3/d。储泥池储泥池设计储存泥量为半天的最大污泥量，既 500 方，泥面绝对标高为 466.7m，泥面埋深为 2.6m。控制储泥池基础埋深在地下水位 7m 以上，取储泥池内底埋深 5m，储泥池泥深 2.4m，池面积 208m2。储泥池平面尺寸取 10m20m，为防止池外地面雨水杂质进入池内，池壁超出地面0.3m，池体自内底起总高5.3m。储泥池靠近污泥泵房的一角池底下降 1m 作为污泥泵吸水井，并凹入泵房。流向撇水池的污泥设计流量为 0.0116m3 / s ，根据后续污泥系统高程计算， 泵杨程为 12m，选用 80TQW-160 型潜水排污泵两台，单台流量 8.04L/s，杨程 12m，低流量时一台启动，高流量时两台启动。由于储泥池埋深大，无法自流排空，因此污泥提升泵兼作排水泵，若速度不够可使用便携潜水泵。15污水处理厂设计计算说明书储泥池内用鼓风曝气搅动，防止污泥沉淀，厌氧释磷。曝气池好氧区曝气能量密度约12W/m3；储泥池容积为 500m3，则曝气功率 6KW ；风压约2.5m。污泥浓缩脱水车间传统的污泥重力浓缩浓缩时间长，磷释放严重，势必造成整体除磷效果下降，故本工程借鉴深圳罗芳污水处理厂二期的方式，采用直接离心脱水，工作环境好，处理效果佳。同时为了降低离心机负荷，设置撇水池，撇水池停留时间 2.5h。浓缩池进泥含水率99% ；进泥量为 W0=1000m3/d。.采用加药沉淀的浓缩方式，混凝剂投加聚丙烯酰胺，池型选用竖流式沉淀池。设计一座撇水池，并加设超越管，事故时污泥超越撇水池直接离心浓缩脱水。撇水池设计流量为 Q N 1000m3 / d 41.6m3 / h 0.0116 m3 / s ，撇水池出泥含水率下降到 97% ，两座 .浓缩池出泥量为： 333m3 / d 。后续离心机负荷大大降低。离心机的选择考虑了如下问题：考虑事故时，撇水池不运行，检修时间1d；储泥池储存500m3，后续处理构筑物需处理一半的污泥量，既500m3。16污水处理厂设计计算说明书既事故天需处理未撇水污泥量为1W0 500m3 / d 20.83m3 / h2设计进泥流量为 W11 W0333m3/ d13.88333m3 / h ；3常规流量约为1V1m3/dm3h；32 SW3713.89.9/在此数据基础上选用解放军 4819 工厂的 LWD430W 型卧室螺旋卸料沉降离心机： 转鼓直径430mm； 转鼓 转速 21003000r/min ；分离因数10622066；差转数 220r/min 无级可调；处理能力815m3/d；电机功率 30KW。该型离心机辅机有污泥切割机、污泥进料泵、污泥计量泵、絮凝剂投配系统、加药泵、污泥输送机。泥饼含固率 20%24% 。离心机选用两台，常规情况一用一备，根据进泥流量调节处理能力，交替运行。事故最大污泥量时两台同时开启。撇水池离心机的上清液排水均排入厂内污水管从超越井回到处理流程。3.3. 加药系统设计说明氧化沟运行过程中消化过程中要消耗碱度，反硝化过程中会产生碱度，为维持正常的 PH，剩余碱度必须保持 100mg/L 以上，经过计算该工艺碱度17污水处理厂设计计算说明书不足，需补充碱度。为使混合液 PH 稳定，碱度补充量拟定为 120mg/L 。加药（碱度补充）系统本工艺碱度补充采用投加石灰乳的方式，将市售石灰在加药间内消化，溶解，配成适当比例的悬浊液，通过计量泵根据需要计量投加。设计三组投加泵，两用一备，两组泵分别向两个氧化沟计量加药。根据自动控制系统反馈的监测数据自动控制加药量。每台泵设计流量为：qJ12 VCa( OH ) 220.2m3 / d842L / h水量高峰时，峰值加药量为：qJ maxK Z qJ1.38421095 L / h选用 JD1000/2.5-XF 型 J 型悬浮液计量泵：泵送流量 1000L/h；排除压力 2.5MPa；加药间连接中水站的中水管，利用中水水压，将药液与中水混合后加入氧化沟。加药管流量去 1L/s，直径 DN50。石灰乳配置车间设置药库，药库尺寸10m20m。药库外围预留空地， 方便粉末颗粒罐车装卸。加药间和药库合建，平面尺寸取10m30m。18污水处理厂设计计算说明书4. 污水厂布置说明4.1. 整体布局该工程所在地常年主导风向为西北风，所以整体布局时，生活工作区设置在厂区西北角，污水处理放在厂区中部，污泥处理系统放置在东南角。其中一级处理构筑物在厂区西侧中部，动力区设置在西南角，两座氧化沟在厂区中部，消毒、加药、污泥处理设置在东南角，中水池、中水站设置在消毒渠后方，东北角闲置作为预留地，方便后续改造。厂内主干道 9m，次干道 6m，道路转弯半径6m，方便车辆通行。绿化带最小设置 3m，设置原则为方便设备吊装，管线布置。场内不单独设置雨水管等，所有雨水，工艺排水泄空水等等均汇入厂内污水管，回到超越井进入处理流程。4.2. 办公生活区办公生活区都设置在综合楼内，主要负责行政办公和提供生活服务。综合楼功能齐全使用方便，主要有员工宿舍， 餐厅，办公室，会议室浴室等等。19污水处理厂设计计算说明书全厂的实验，检测控制都集中设置在综合楼南侧的实验楼，实验楼负责污水处理的研究，监测，工艺实验，各种自动控制装置的集中监测控制等等。控制大厅设置在楼东南侧的全景大厅内，方便观察和参观。4.3. 污水处理区、动力区污水厂从厂区西侧中部进厂，一级处理构筑物设置在此。超越管从超越井开始，穿越全厂从东侧和处理水管汇合后出厂。两座氧化沟对称布置在污水厂东西中轴两侧氧化沟附近管线复杂，氧化沟设备也较大，故氧化沟绿化带适当加宽，取 8m。污水厂的动力由动力区的高低压配电室控制供给，耗电大户鼓风机房也设置在该区。4.4. 污泥区、加药区消毒渠、污泥区和加药构筑物均在厂区东南角，因为污泥处理构筑物有异味而石灰可能产生粉尘，因此设置在东南角。污泥区各构筑物用绿化带和道路分隔，方便运输，也起到绿化美化的作用。20污水处理厂设计计算说明书在该区还设置了多功能中水池。消毒槽出水集水井安装一台潜水泵将将消毒后的水引入中水池，池内内设吸水井过滤罩，并设置加压泵房，负责场内部分设备用水、 园林景观用水。如格栅冲洗用水、设备清洁、绿化、石灰消化溶解、污泥处理等对水质要求不高的地方。中水池做成池塘形式，池内可种植水生植物，养殖水生鱼类等，起到净化水质，同时能够检测出水水质，通过水生生物的存活生长情况直观的了解出水水质状况。中水池出水通过成套纤毛球过滤设备过滤作为中水回用，中水池加压泵站也设置市政给水官网接口，出水水质恶化时切换到市政官网供水，保证中水用户的运行。泵房安装自动变频泵，向中水官网供水。中水池水深定为 1.5m，平面尺寸约 30m20m。21污水处理厂设计计算说明书附：参考文献：【 1】 张自杰 . 排水工程下册 M.第四版 . 北京 :中国建筑工业出版社 ,2000: 412【 2】 GB50014-2006. 室外排水设计规范 S: 48【 3】 张光明 . 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