污水处理厂设计实例

城 市 污 水 处 理 厂 设 计 实 例一 、 总 论1、 项 目 提 出 背 景 及 投 资 的 必 要 性 2、 城 市 环 境 条 件 概 况 3、 城 市 污 水 排 放 现 状 4、 污 水 处 理 厂 建 设 规 模 与 治 理 目 标 （ 1） 建 设 规 模 （ 2） 污 水 处 理 厂 设 计 进 出 水 水 质 5、 建 设 范 围 与 原 则 5、 建 设 范 围 与 原 则 (1) 建 设 范 围 建 设 范 围 为 污 水 处 理 厂 所 有 污 水 、 污 泥 处 理 工 程 及 公 用 与 辅 助 工 程 。 (2) 建 设 原 则 污 水 处 理 工 程 建 设 过 程 中 应 遵 从 下 列 原 则 ： 污 水 处 理 工 艺 技 术 方 案 ， 在 达 到 治 理 要 求 的 前 提 下 应 优 先 选 择 基 建投 资 和 运 行 费 用 少 、 运 行 管 理 简 便 的 先 进 的 工 艺 ； 所 用 污 水 、 污 泥 处 理 技 术 和 其 他 技 术 不 仅 要 求 先 进 ， 更 要 求 成 熟 可靠 ； 和 污 水 处 理 厂 配 套 的 厂 外 工 程 应 同 时 建 设 ， 以 使 污 水 处 理 厂 尽 快 完全 发 挥 效 益 ； 污 水 处 理 厂 出 水 应 尽 可 能 回 用 ， 以 缓 解 城 市 严 重 缺 水 问 题 ； 污 泥 及 浮 渣 处 理 应 尽 量 完 善 ， 消 除 二 次 污 染 ； 尽 量 减 少 工 程 占 地 。 二 、 污 水 处 理 工 艺 方 案 比 较 1 工 艺 方 案 分 析二 、 污 水 处 理 工 艺 方 案 比 较 1 工 艺 方 案 分 析本 项 目 污 水 处 理 的 特 点 为 ： 污 水 以 有 机 污 染 为 主 ， BOD/COD = 0.42， 可 生 化 性 较 好 ， 重 金 属及 其 他 难 以 生 物 降 解 的 有 毒 有 害 污 染 物 一 般 不 超 标 ； 污 水 主 要 污 染 物 指 标 BOD5、 CODCr、 SS值 比 一 般 城 市 污 水 高 70左 右 ； 污 水 处 理 厂 投 产 时 ， 多 数 重 点 污 染 源 治 理 工 程 已 投 入 运 行 。 针 对 以 上 特 点 ， 以 及 出 水 要 求 ， 现 有 城 市 污 水 处 理 技 术 的 特 点 ，以 采 用 生 化 处 理 最 为 经 济 。 由 于 将 来 可 能 要 求 出 水 回 用 ， 处 理 工 艺 尚 应 硝 化 ， 考 虑 到 NH3-N浓 度 较 低 ， 不 必 完 全 脱 氮 。 根 据 国 内 外 已 运 行 的 大 、 中 型 污 水 处 理 厂 的 调 查 ， 要 达 到 确 定 的 治理 目 标 ， 可 采 用 “ 普 通 活 性 污 泥 法 ” 或 “ 氧 化 沟 法 ” 。 (1)普 通 活 性 污 泥 法 方 案 (1)普 通 活 性 污 泥 法 方 案 活 性 污 泥 法 的 优 点 ： 推 广 年 限 长 ， 具 有 成 熟 的 设 计 及 运 行 经 验 ， 处理 效 果 可 靠 。 设 计 合 理 、 运 行 管 理 得 当 ， 出 水 BOD5可 达 10 20mg/L。 自 20世 纪 70年 代 以 来 ， 随 着 污 水 处 理 技 术 的 发 展 ， 本 方 法 在 工 艺 设备 等 方 面 又 有 了 很 大 改 进 。 在 工 艺 方 面 ， 通 过 增 加 工 艺 构 筑 物 可 以 成 为“ A/O”或 “ A2/O”工 艺 ， 从 而 实 现 脱 N和 除 P。 在 设 备 方 面 ， 开 发 了 各 种微孔 曝 气 池 ， 使 氧 转 移 效 率 提 高 到 20 以 上 ， 从 而 节 省 了 运 行 费 。 国 内 外 已 运 行 的 大 中 型 污 水 处 理 厂 ， 如 西 安 邓 家 村 (12万 m 3/d)、 天 津纪 庄 子 (26万 m3/d)、 北 京 高 碑 店 (50万 m3/d)、 成 都 三 瓦 窑 (20万 m3/d)、 美国 芝 加 哥 市 西 南 西 污 水 处 理 厂 （ 455万 m3/d） 都 采 用 此 方 法 。 缺 点 ： 工 艺 路 线 长 ， 工 艺 构 筑 物 及 设 备 多 而 复 杂 ， 运 行 管 理 困 难 ， 基建 投 资 及 运 行 费 均 较 高 。 国 内 已 建 的 此 类 污 水 处 理 厂 ， 单 方 基 建 投 资 一 般 为 1000 1300元 /m3d， 运 行 费 ： 0.2 0.4元 /(m3d)或 更 高 。 (2) 氧 化 沟 方 案 (2) 氧 化 沟 方 案 氧 化 沟 污 水 处 理 技 术 是 20世 纪 50年 代 由 荷 兰 人 首 创 。 60年 代 以 来 ， 这 项 技术 在 欧 洲 、 北 美 、 南 非 、 澳 大 利 亚 等 国 已 被 广 泛 采 用 ， 工 艺 及 构 造 有 了 很 大 的发 展 和 进 步 。 随 着 对 该 技 术 缺 点 和 优 点 的 逐 步 深 入 认 识 ， 目 前 已 成 为 普 遍 采 用的 一 项 污 水 处 理 技 术 。 据 报 道 1963 1974年 英 国 共 兴 建 了 300多 座 氧 化 沟 ， 美 国 已 有 500多 座 ， 丹麦 已 建 成 300多 座 。 目 前 世 界 上 最 大 的 氧 化 沟 污 水 厂 是 德 国 路 德 维 希 港 的 BASF污 水 处 理 厂 ， 设 计 最 大 流 量 为 76.9万 m3/d， 1974年 建 成 。 氧 化 沟 工 艺 一 般 可 不 设 初 沉 池 ， 在 不 增 加 构 筑 物 及 设 备 的 情 况 下 ， 氧 化 沟内 不 仅 可 完 成 碳 源 的 氧 化 ， 还 可 实 现 硝 化 和 脱 硝 ， 成 为 A/O工 艺 ； 氧 化 沟 前 增 加厌 氧 池 可 成 为 A 2/O(A-A-O)工 艺 ， 实 现 除 磷 。 由 于 氧 化 沟 内 活 性 污 泥 已 经 好 氧 稳定 ， 可 直 接 浓 缩 脱 水 ， 不 必 厌 氧 消 化 。 氧 化 沟 的 优 点 : 与 活 性 污 泥 系 统 相 比 ， 它 在 技 术 、 经 济 等 方 面 具 有 以 下 6个 的 优 点 : 氧 化 沟 的 优 点 工 艺 流 程 简 单 、 构 筑 物 少 ， 运 行 管 理 方 便 一 般 情 况 下 ， 氧 化 沟 工 艺 可 比 传 统 活 性 污 泥 法 少 建 初 沉 淀 池 和 污 泥 厌 氧 消化 系 统 ， 基 建 投 资 少 。 另 外 ， 由 于 不 采 用 鼓 风 曝 气 和 空 气 扩 散 器 ， 不 建 厌 氧 消 化系 统 ， 运 行 管 理 要 方 便 。 处 理 效 果 稳 定 ， 出 水 水 质 好 。 实 际 运 行 效 果 表 明 ， 氧 化 沟 在 去 除 BOD5和 SS方 面 均 可 取 得 比 传 统 活 性 污 泥法 更 高 质 量 的 出 水 ， 运 行 也 更 稳 定 可 靠 。 同 时 ， 在 不 增 加 曝 气 池 容 积 时 ， 能 方 便地 实 现 硝 化 和 一 定 的 反 硝 化 处 理 ， 且 只 要 适 当 扩 大 曝 气 池 容 积 ， 能 更 方 便 地 实 现完 全 脱 氮 的 深 度 处 理 。 基 建 投 资 省 ， 运 行 费 用 低 。 实 际 运 行 证 明 ， 由 于 氧 化 沟 工 艺 省 去 初 沉 池 和 污 泥 厌 氧 消 化 系 统 ， 且 比 较 容易 实 现 硝 化 和 反 硝 化 ， 当 处 理 要 求 脱 氮 时 ， 氧 化 沟 工 艺 在 基 建 投 资 方 面 比 传 统 活 性 污 泥 法 节 省 很 多 (当 只 需 去 除 BOD5时 ， 可 能 节 省 不 多 )。 同 样 ， 当 仅 要 求 去 除BOD5时 ， 对 于 大 规 模 污 水 厂 采 用 氧 化 沟 工 艺 运 行 费 用 比 传 统 活 性 污 泥 法 略 低 或相 当 ， 而 要 求 去 除 BOD5且 去 除 NH3-N时 ， 氧 化 沟 工 艺 运 行 费 用 就 比 传 统 活 性 污泥 法 节 省 较 多 。 氧 化 沟 的 优 点 污 泥 量 少 ， 污 泥 性 质 稳 定 由 于 氧 化 沟 所 采 用 的 污 泥 龄 一 般 长 达 20 30d， 污 泥 在 沟 内 得 到 了 好 氧 稳定 ， 污 泥 生 成 量 就 少 ， 因 此 使 污 泥 后 处 理 大 大 简 化 ， 节 省 处 理 厂 运 行 费 用 ， 且便 于 管 理 。 具 有 一 定 承 受 水 量 、 水 质 冲 击 负 荷 的 能 力 水 流 在 氧 化 沟 中 流 速 为 0.3 0.4m/s， 氧 化 沟 的 总 长 为 L， 则 水 流 完 成 一 个循 环 所 需 时 间 t = L/ ， 当 L = 90 600 m时 ， t = 5 20min。 由 于 废 水 在 氧 化 沟中 设 计 水 力 停 留 时 间 T为 10 24h， 因 此 可 计 算 出 废 水 在 整 个 停 留 时 间 内 要 完 成的 循 环 次 数 为 30 280次 不 等 。 可 见 原 污 水 一 进 入 氧 化 沟 ， 就 会 被 几 十 倍 甚 至 上百 倍 的 循 环 流 量 所 稀 释 ， 因 此 具 有 一 定 承 受 冲 击 负 荷 的 能 力 。 占 地 面 积 少 由 于 氧 化 沟 工 艺 所 采 用 的 污 泥 负 荷 较 小 、 水 力 停 留 时 间 较 长 ， 使 氧 化 沟 容 积 会 大 于 传 统 活 性 污 泥 法 曝 气 池 容 积 ， 占 地 面 积 可 能 会 大 些 ， 但 因 为 省 去 了 初沉 池 和 污 泥 厌 氧 消 化 池 ， 占 地 面 积 总 的 来 说 会 少 于 传 统 活 性 污 泥 法 。 氧 化 沟 技 术 应 用 我 国 自 20世 纪 80年 代 起 ， 也 已 普 遍 采 用 氧 化 沟 技 术 处 理 污 水 。如 : 桂 林 东 (4万 m3/d)、 昆 明 兰 花 沟 (6万 m3/d)、 邯 郸 东 (一 期 6.6万 m3/d)、长 沙 第 二 (14万 m3/d)、 西 安 北 石 桥 (一 期 15万 m3/d)等 城 市 污 水 处 理 厂 都采 用 此 工 艺 ， 均 取 得 了 很 好 的 效 果 ， 出 水 BOD5一 般 为 10mg/L左 右 。 污 水 处 理 厂 的 基 建 投 资 和 运 行 费 用 与 各 厂 的 污 水 浓 度 和 建 设 条 件 有关 ， 但 在 同 等 条 件 下 的 中 、 小 型 污 水 厂 ， 氧 化 沟 法 比 其 他 方 法 低 。 据 国 内 众 多 已 建 成 的 氧 化 沟 污 水 处 理 厂 的 资 料 分 析 ， 当 进 水 BOD 5在120 180mg/L时 ， 单 方 基 建 投 资 约 为 700 900元 /(m3d)， 运 行 成 本 为0.15 0.30元 m3污 水 。 2、 工 艺 流 程 框 图（ 1） 普 通 活 性 污 泥 法 工 艺 流 程 （ 2） 氧 化 沟 法 工 艺 流 程 3、 工 艺 构 筑 物 及 设 备 4、 技 术 经 济 比 较(1)比 较 内 容 (2)比 较 结 果 (3)推 荐 方 案 三 、 污 水 处 理 工 艺 设 计 计 算 1. 污 水 处 理 系 统 （ 1） 格 栅 （ 2） 污 水 提 升 泵 站 （ 3） 曝 气 沉 沙 池 （ 4） 提 砂 泵 房 与 砂 水 分 离 （ 5） 鼓 风 机 房 （ 8） 二 沉 池 （ 9） 回 流 污 泥 泵 房 （ 10） 接 触 消 毒 池 与 加 氯 时 间 2、 污 泥 处 理 系 统（ 1） 剩 余 污 泥 泵 房 （ 2） 污 泥 浓 缩 池 （ 3） 浓 缩 污 泥 储 池 （ 4） 浓 缩 污 泥 提 升 泵 房（ 5） 污 泥 脱 水 间（ 6） 污 泥 棚 四 . 污 水 处 理 厂 总 体 布 置 1、 总 平 面 布 置 总 平 面 布 置 图 构 筑 物 一 览 表 2、 高 程 布 置 高 程 布 置 图 五 、 土 建 与 公 用 工 程1、 土 建 工 程 2、 公 用 工 程 2、 公 用 工 程 六 、 投 资 估 算1、 估 算 范 围 及 编 制 依 据 2、 投 资 估 算 七 、 劳 动 定 员 与 运 行 费 用 1、 劳 动 定 员 2、 运 行 费 用