安徽省芜湖市鸠江区沈港镇污水处理厂毕业设计说明书与计算书

装订线安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书2 设计说明书本设计说明书、计算书由黄亚力与作者韩焕昊共同完成，每人完成工作内容如下：黄亚力第2章 设计说明书2.1.1设计资料2.2.1污水处理工艺的选择原则2.2.2二级处理工艺的选择2.3.1粗格栅2.3.2污水泵房2.3.3细格栅2.3.4旋流沉砂池2.3.5巴氏计量槽2.3.13污泥泵房2.3.14消化池2.3.15脱水机房2.3.16沼气压缩机房2.3.17储气柜2.3.19高程布置第3章 并行工艺计算书全部第4章 设计计算书4.2粗格栅4.3污水提升泵房4.4细格栅4.5沉砂池4.6巴氏计量槽4.12污泥浓缩池4.13消化池4.14脱水机房4.16高程布置第5章 经济概预算5.3投资估算表（一级处理与污泥部分）韩焕昊第2章 设计说明书2.1.2 水质水量资料2.2.3 深度处理工艺的选择2.3.6 A1/O生物脱氮工艺2.3.7 配水井2.3.8 二沉池2.3.9 高密度沉淀池2.3.10 V型滤池2.3.11接触消毒池2.3.12鼓风机房2.3.18平面布置第3章 并行工艺计算书无第4章 设计计算书4.1 设计参数4.7 A1/O生物脱氮工艺4.8 二沉池与配水井4.9 高密度沉淀池4.10 V型滤池4.11 接触消毒池4.15 平面布置第5章 经济概预算5.1编制依据5.2计算原则和标准5.3投资估算表5.4运行费用5.5水处理成本5.6附属设备配置2.1 工程概况2.1.1 设计资料2.1.1.1设计依据（1）中华人民共和国环境保护法和水污染防治法（2）污水综合排放标准GB89781996（3）城市污水处理及污染防治技术政策（4）室外排水设计规范（1997年版）GBJ14-87（5）地表水环境质量标准GHZB1-1999（6）污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999（7）城市污水处理工程项目建设标准建标200177号（8）污水综合排放标准DB8978-1996（9）城市给水工程规划规范GB50282-98（10）城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-93（11）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-892.1.1.2 自然地理概况沈港镇是安徽省芜湖市鸠江区西大门。地处皖江南北交通枢纽，是长江经济带和合芜工业走廊的交汇点。东滨长江倚天门山，南与芜湖市老城区一桥相连，西邻含山县，北临牛屯河。2.1.1.3 水文地质概况沈巷镇为长江中下游平原一部分，地势平坦，海拔高程在7米左右，区内水系发达，沟渠纵渠，第四系散堆积层厚度大，主要为长江漫滩冲积淤积物。 沈巷镇处于海洋与大陆交替湿润地区，降雨多集中在每年49月份，年平均降雨量为1046毫米，年平均日照数为2126小时，年无霜期232天左右，年平均气温1516，最高温度为40，最低气温为-12。2.1.1.4 经济发展概况沈巷镇现有工业企业216家，其中规模以上工业企业22家，中外合资企业2家。工业产品涉及30多类100多个品种。企业从业人员11000多人，2005年，全镇实现工业产值11亿元。沈巷镇是巢湖市板业生产第一镇，镇域及周边目前有胶合板企业17家，各种板材年产量近2亿张。全镇工业初步形成了以胶合板、农副产品深加工为支柱产业，电子、化工、塑料、纺织、服装、生物制药及机械制造为新兴产业富有特色的工业经济发展新格局。沈巷工业园作为全镇工业项目的聚集区和招商引资的承载体，规划面积10.5平方公里，省政府批准首期开发3平方公里，目前建成区1.5平方公里，通过加大基础设施投入，已实现了“五通一平”。园区内现有来自日本、香港、浙江、上海、江苏、湖南、芜湖等地企业29家，从业人员近6000人。2.1.2 水质水量资料为提高开发区环境质量，防止工业和生活污水流入长江，皖江城市带经济开发区拟在沈港片区建设日处理近期3万吨、远期6万吨规模污水处理厂，出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的一级A类排放标准。拟采用A1/O工艺+深度处理（高密度沉淀池+V型滤池）。2.1.2.1 污水水质污水来水水质浓度参考可行性研究报告数据，如表2-1所示：表2-1污水厂来水水质基本控制项目标准单位基本控制项目标准单位BOD5130mg/LCODcr240mg/LSS160mg/LTP3.0 mg/LNH4+-N28mg/LpH69VSS112mg/L碱度Slak280 Lmg/水温T1425污水处理后排放要求标准：必须达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A类标准排放，主要指标要求如表2-2所示：表2-2一级A类排放标准基本控制项目标准单位基本控制项目标准单位BOD510mg/LCODcr50 mg/LSS 10mg/LTN15 mg/LTP0.5mg/LNH4+-N5 mg/L大肠杆菌群数10000个/L根据以上确定的污水处理厂进水水质和出水水质，各污染物要求达到的处理程度见下表2-3所示。表2-3污水处理程度表水质指标进水浓度（mg/L）出水浓度（mg/L）去除率（%）CODcr2405079.2BOD51301092.3SS1601093.8NH3-N28 575.0TP3.00.583.32.1.2.2水质分析污水处理的目的是去除水中的污染物，使污水得到净化。污水中的主要污染物有BOD5、CODCr、SS、N和P等。根据进出水水质，该污水处理厂要求的污染物去除率见表2-3。各种污染物去除率由大到小的排列次序是： SSBOD5TPCODCrNH3-N。污水处理工艺的选择应根据进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的经常性费用，保证出厂水水质。根据国内外城市污水处理厂运转经验，活性污泥法处理城市污水是最经济有效的，因而得到广泛应用。但常规活性污泥工艺仅能有效地去除BOD5、CODcr、SS，而对氮、磷的去除是有一定的限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为1020%，磷的去除率约为1219%。因此，污水处理工艺的选择必须考虑脱氮除磷。另外要是出水达到中水会用的要求，需要选用深度处理工艺。2.2设计方案选择2.2.1 污水处理工艺选择原则选择二级处理方案的原则主要有以下几点：（1）对所需支队的污染物有效高的处理效率，具有国际先进水平的工艺流程；（2）投资及运行成本应较低；（3）具有很强的抗冲击负荷能力；（4）具有足够的经济以资借鉴；（5）操作和维修简单。根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺必须具有脱氮除磷的功效。污水脱氮除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学法两大类。物理化学法需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残渣量大等缺陷，因此，城市污水处理一般不推荐采用，而生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法两种。2.2.2二级处理工艺的选择对于工业废水的处理方法主要有A/O和BAF污水处理工艺。2.2.2.1曝气生物滤池工艺特点曝气生物滤池（BAF）是一种生物过滤池，借鉴了污水处理接触氧化法和给水滤池的设计思想，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用以及反应器内食物多级捕食作用，实现污染物的去除。反应池内存在着不同的好氧、缺氧区域，可同步实现硝化、反硝化，在去除有机物的同时达到脱氮的目的。有以下优点：（1）占地面极小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二沉池，可省去沉淀池的占地和投资，此外，由于采用的滤料粒径较小，比表面积极大，生物量高，再加上反冲洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，这样就可以在短时间内对污水进行快速净化，曝气生物滤池的水力负荷和容积负荷大大高于传统污水处理工艺，停留时间短，因此所需生物处理面积和体积都很小，节约了占地和投资。（2）出水水质好。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，在BOD5 容积为6kg BOD5 / (m3/d)时，其出水SS和 BOD5 可保持在10 mg/L以下，CODCr 可保持在60mg/L以下，远远低于污水综合排放标准之一级标准。（3）流程简单。曝气生物滤池工艺省去了二沉池和污泥回流泵房，简化了流程减少了设备和基建固定投资费用。（4）便于实现微机自动化控制。曝气生物滤池易于实现过程和工艺的微机自控，不仅可以实现设备的运转自控，而且可实现运转数据的实时显示，对操作的平稳有较好的调节功能。（5）操作可靠性高。曝气生物滤池具有较强的抗冲击负荷能力，无污泥膨胀问题，一段时间不运行，微生物不会流失，可以再较短的时间内恢复到正常处理水平。（6）便于后期扩建。曝气生物滤池充分利用了单元反应器原理，为整个工艺的紧凑化、设备化、自动化及进一步改扩建提供了有利条件。BAF的缺点有：（1）由于其除磷效率不高，一般需要设置化学除磷，增加了药剂费用；（2）反冲洗控制要求高，若控制不好，会使得滤池冲洗周期缩短，降低了滤池产水能力和增加能耗。BAF的工艺流程图如图2-1所示： 图2-1BAF工艺流程图2.2.2.1A1/O生物脱氮工艺特点A1/O生物脱氮工艺优点：（1）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的减度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求；（2）好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；（3）BOD5的去除率较高可达9095%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率7080%，除磷只有2030%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。该工艺还可以将缺氧池与好氧池合建，中间隔以档板，降低工程造价，所以这种形式有利于对现有推流式曝气池的改造；（4）流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；（5）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；（6）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；（7）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。A/O工艺缺点：（1）由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；（2）若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90；（3）影响因素：水力停留时间（硝化6h，反硝化2h），循环比（MLSS3000mg/L）污泥龄（30d），N/MLSS负荷率（0.03），进水总氮浓度（30mg/L）。A1/O工艺流程如图2-2所示：图2-2A1/O工艺流程2.2.3工艺方案对比两种方案的比较如表2-4所示：表2-4方案对比项目方案一A/O工艺方案二BAF工艺工艺效果出水水质SS可达30 mg/L以下SS可达15 mg/LBOD5可达15 mg/L以下BOD可达10 mg/L以下CODCr 可达100mg/L以下CODCr可达40mg/L以下TKN可达15mg/L以下TKN可达15mg/L以下产泥量产泥量一般，污泥相对稳定产泥量相对于活性污泥法稍大，污泥稳定性稍差有无污泥膨胀容易产生，需加生物选择器来防止无流量变化的影响受沉淀速度限制有一定影响受过滤速度限制有一定影响冲击负荷的影响池容决定了承受冲击负荷的能力可承受日常的日冲击负荷温度变化的影响露天面积大，处理效果受低温影响较大滤池从底部进水，上部可封闭，水温波动小，低温运行较稳定投资费用土建工程土建量最大无须二沉池，土建量最小机电设备及仪表设备投资一般设备量稍大，自控仪表稍多征地费占地最大，征地费最多占地最小，征地费最少总投资最大最小运行费用污泥回流100%150%不需污泥回流曝气量大比活性污泥法低30%40%药剂量较低用于预处理，稍大处理后出水的消毒一般需要过滤、消毒，消毒剂消耗较大由于出水水质好，一般不需过滤，消毒剂消耗最少电耗最高很小总运行成本最高较低运行管理自动化程度连续进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节连续进水系统，可根据出水水质实现供氧和反冲洗的自动调节和控制日常维护和巡视厂区面积大，设备分散，微孔曝气头容易堵塞，维护巡视量最大设备和管道布置紧密，厂区面积小，巡视简单大修需要一条线进行大修，时间长，对处理水量和出水水质有影响滤池成组布置，数量较多，停一个滤池进行依次大修，对出水水质和出水量影响很小操作和管理人员人数较多很少扩建正常的增加处理量非模块结构，扩建时所有的沉淀池和曝气池均需增加个数，所需占地和土建工程量最大模块化结构，扩建容易，所需占地和土建工作量很小，工期很短环境问题臭气问题生化部分为敞开式，臭味对周围环境影响很大生化部分可为封闭式，臭味对周围环境影响很小2.2.3深度处理工艺的选择污水的深度处理即污水的三级处理工艺。三级处理是一级、二级处理的后续处理，处理对象是一、二级处理后的污水中难降解的有机物、磷和氮等，以及可以导致水体富营养化的可溶性无机物等。三级处理的目的是为了满足工业等特殊用途和高标准的受纳水体要求，即防止水体富营养化和对污水的回收利用，通用的工艺主要有过滤与混凝沉淀，污泥处理和处置主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或卫生填埋2。污水的深度处理方法主要有：絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分离法、离子交换法、电解处理、湿式氧化法、催化氧化法、蒸发浓缩法等物理化学方法与生物脱氮、脱磷法等。其中常用于市政污水处理的有絮凝沉淀法、砂滤法、活性炭法、臭氧氧化法等，根据本污水处理厂进水特性与水质分析结果，决定采用目前较为成熟的高密度沉淀池（Densadeg）与V型滤池结合的工艺作为本污水厂的深度处理工艺。根据目前国内运行较为成功的河北邯郸市东污水处理厂再生水回用工程5年来良好的运行情况，以及其对缓解邯郸市严重缺水状况的积极作用，可以证明该套工艺工艺技术成熟、出水水质良好，是作为本污水处理厂深度处理工艺的不二选择。高密度沉淀池是近年来从法国得利满公司引进的新池型，同机械搅拌澄清池相比,高密度沉淀池有以下几个方面优点19：（1）将混合区、絮凝区与沉淀池分离，并改为矩形结构，以简化池型；（2）沉淀分离区下部设污泥浓缩区，少占用土地；（3）在浓缩区与混合部分之间设污泥外部循环。部分浓缩污泥由泵回流到机 械混合池，与原水、混凝剂充分混合、通过机械絮凝形成高浓度混合絮凝体，然后进入沉淀区分离；（4）采用有机高分子絮凝剂，絮凝过程中投加PAM助凝剂，以提高矾花凝聚效果， 加快泥水分离速度；（5）沉淀部分设置斜管,进一步提高表面负荷；（6）沉淀区下部按浓缩池设计，大大提高污泥浓缩效果，含固率可达3%以上。V型滤池的主要特点如下：（1）出水阀可随池内水位的变化调整开启度，可实现恒水位等速过滤，避免滤料层出现负压。（2）采用均质粗砂滤料且厚度较大，截污量大，过滤周期长，出水水质好。（3）滤床长宽比较大(2.5:1)(4:1)，进水槽和排水渠沿长边布置，较大滤池面积时布水配水均匀。（4）单格滤床面积较大，最大可达210m2，适用于大型水处理工程。（5）采用小阻力配水系统，承托层较薄。（6）采用小阻力配水系统，气水联合反冲洗加表面扫洗，因此冲洗效果好。（7）冲洗时滤料层膨胀率低，不会出现跑砂。水冲洗强度低，冲洗水耗省。2.3构筑物设计说明2.3.1粗格栅格栅的作用与选择格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50100mm），中格栅（1040mm），细格栅（310mm）三种。栅渣清除方式。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。2.3.1.1.功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行2.3.1.2.设计参数：设计总流量：=0.503格栅数量：3座 格栅宽度：1.0m 过栅流速：v=0.61.0m/s 栅条间隙：b=20mm 栅前水深：H=0.851.20m 过栅损失：=0.2m安装角度：752.3.1.3.主要设计内容近期设回转式格栅二台，每台格栅宽1.4m，栅条间隙20mm，栅条宽10mm，操作平台下高度7.95m，近期根据来水量一用一备或两台同时使用，远期增加一台。设一台无轴螺旋输送机，输送能力W=3m3/h，长L=6m，配用电机功率3kW。每台粗格栅前后各设1台BH=12001200闸门用作检修和切换闸门，根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。2.3.2进水泵房2.3.2.1.功能：将污水提升进入后续处理构筑物。2.3.2.2.设计参数设计流量同粗格栅设计扬程：H=8m2.3.2.3.主要设计内容共设6个泵位，近期工程安装潜水排污泵3台， 300QW8-37型潜污泵三台，两台工作，一台备用。该型号潜污泵流量900，扬程8m，转速980r/min功率37kw。 2.3.3细格栅2.3.3.1.功能：截除污水中较小漂浮物。2.3.3.2.设计参数设计流量同粗格栅格栅数量：4座格栅宽度：1.58m过栅流速：v=0.81.0m/s栅条间隙：b=10mm栅前水深：H=0.851.20m过栅损失：hmax=0.2m安装角度：602.3.3.3.主要设计内容近期安装阶梯格栅2台，每台宽1.40m。远期再增加2台。细格栅拦截的栅渣含水率约80%，栅渣由无轴螺旋输送机送至压榨机脱水后打包外运。无轴螺旋输送机输送能力W=3m3/h，长L=6m，配用电机功率3kW。压榨机压榨能力3m3/h，电机功率3kW。每道细格栅前后设BH=14001500闸板1套，共4台，其中2套设手电两用启闭机，便于切换。远期增加2台手动闸板。根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可就地手动控制清渣。 2.3.4沉砂池的作用与选择沉砂池通常设置在细格栅后，以除去进水中的砂子、煤渣等比重大的无机颗粒；保护水泵叶轮和管道不被磨损；避免砂粒占据处理构筑物的有效容积；保证后续处理构筑物及设备的正常运行。沉砂池的工作原理是重力分离，控制进水的流速使比重较大的无机颗粒下沉，而比重较小的无机颗粒以及有机悬浮颗粒则被水流带走。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种。平流式沉砂池结构简单、处理效果较好；竖流式沉砂池，污水由中心管道进入池内后自上而下流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉砂池是在池的一侧鼓入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生主流垂直的向恒速环流；旋流沉砂池是利用水力涡流使砂和有机物分开，以达到除砂的目的。平流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池的特点及适用场合如表4-1表4-1 目前常用沉砂池的特点及适用场合池型优点缺点适用场合平流式沉砂池截留效果好，工作稳定，构造简单进水波动较大时，对砂粒的去除效果很难保证，不具备分离砂粒上有机物的能力一般的城市污水处理厂曝气沉砂池可以通过调节曝气量来控制污水的旋流速度，有良好的耐冲击性，除砂效果受流量变化影响较小；具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用实际运行中曝气量的调节难以控制，往往存在过度曝气的问题，浪费能量当主体生物处理工艺对有机物的含量有要求时（如厌氧法、生物脱氮除磷时）；目前较常用旋流式沉砂池占地省，操作环境好、设备运行可靠、除砂效率高，有利于实现有机物与砂粒分离对进水流速有一个范围要求，对于水量的变化有较严格的适用范围，对细格栅的运行效果要求较高，由于目前国内采用的旋流沉砂池多为国外产品，造价较高目前较常用，适用于主体工艺对有机物的含量有较高要求曝气沉砂池可以通过调节曝气量来控制污水的旋流速度，有良好的耐冲击性，除砂效果受流量变化影响较小；具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用实际运行中曝气量的调节难以控制，往往存在过度曝气的问题，浪费能量当主体生物处理工艺对有机物的含量有要求时（如厌氧法、生物脱氮除磷时）；目前较常用旋流式沉砂池占地省，操作环境好、设备运行可靠、除砂效率高，有利于实现有机物与砂粒分离对进水流速有一个范围要求，对于水量的变化有较严格的适用范围，对细格栅的运行效果要求较高，由于目前国内采用的旋流沉砂池多为国外产品，造价较高目前较常用，适用于主体工艺对有机物的含量有较高要求根据本设计后续生物处理工艺的要求选用旋流沉砂池。2.3.4.1.功能去除比重较大的无机颗粒,一般是污水中粒径0.2mm的砂粒使无机砂粒与有机物分离开来，以便于后续生化处理。常用的沉砂池有平流沉砂池，旋流沉砂池，曝气沉砂池等。本设计选用占地面积较小的旋流沉砂池。2.3.4.2.设计参数设计流量同粗格栅沉砂池数量：2座沉砂池池径：3.05m最大水力表面负荷：124m3/ m2h水力停留时间： 25s40s。2.3.4.3.主要设计内容共设旋流沉砂池2座，单池直径3.05m，池深2.25m，砂斗直径1.52m，砂斗深度1.68m。每座池中间设有一台立式桨叶分离机，功率为1.5kW。2.3.4.4.运行方式桨叶分离机连续运转，鼓风机提砂按程度控制定时运转，砂水分离器与鼓风机同步运转。2.3.5巴式计量槽本设计采用巴氏计量槽来提高污水处理厂的工作效率和管理水平，且为今后污水处理提供可靠的数据。本厂采用2座巴氏计量槽，一用一备，后期都用。上游渠道宽度为1.05m，上游渠道长度 2.62m咽喉宽度0.47m。渐扩段出口宽度0.77m巴氏槽总长度10.8m。2.3.6 A1/O生物脱氮工艺2.3.6.1 A1/O生物脱氮工艺的作用A1/O脱氮工艺是一种有回流的前置消化生物脱氮工艺，由前段缺氧池，后端好氧池串联组成，在降解有机物的同时，具有较强的脱氮效果，且去除率高，投资节省，运行费用低，其基本工艺流程如图2-3所示：图2-3 A1/O脱氮工艺流程2.3.6.2A1/O生物脱氮池设计说明设计流量：30000m/d=0.347m/s设计污泥龄c：16.8d污泥回流比R：77.78%回合液回流比R内：100%污泥浓度MLSS：3500mg/L总水力停留时间：9.53h好氧区水力停留时间：5.5h缺氧区水力停留时间：4.03h设计水温：1425有效水深h：4.0m剩余干污泥量：2352.80kg/d总供气量Gs=4362.55m/h最大时供气量Gsmax=6325.69m/h生物池总容积：11955.89m2.3.6.3主要设计内容A1/O脱氮池一期1座2组，平面尺寸219.05m86.40m，水深4.0m，池高总高度为5.0m。前端为缺氧区，尺寸为219.05m34m，好氧区尺寸为219.05m48m。单格A/O池前端为缺氧区，停留时间为2030min，内设3台潜水式推流搅拌机，单台功率为5.5kw。曝气器采用管式微孔曝气器，D=100mm，单格曝气池内设曝气器240个。缺氧池进水孔各设启动闸板一套，每个A/O池设混合液回流泵2台（一用一备），功率2.8kw。出水孔各设可调堰1台，堰宽6.0m。运行方式：生物池连续进水，连续曝气。曝气量可由设置于池内的DO仪反馈控制鼓风机。2.3.6.4除磷池设计说明设计尺寸：LB=4.0m2.0m，一期1座2格。根据相关研究成果，从去除效果、经济性、易得性等方面综合考虑，选用FeSO4作为本设计同步化学除磷的首选药剂，投药量按照Fe/TP=1.6投加除磷剂，可使出水TP降至0.38mg/L，满足GB18918-2002一级A类排放标准。除磷池去除污泥上清液中的TP，由设在脱水机房的加药泵投药，投药量可按运行中现场试验和投药比综合确定。加药间内设隔膜计量泵3台（两用一备）。2.3.7配水井2.3.7.1配水井的作用在污水行进的过程中不可避免的遇到分流的现象，此时则需设置配水井，配水井不只起到分流的作用，而且还具有减压及均匀水质的功能。为此必要时必须设置配水井。配水井示意图如图2-4所示：图2-4集配水井2.3.7.2配水井设计说明设计流量Qmax：3625m/h进水管D1：1000mm配水管流量q：906.25m/h配水管D2：500mm堰上水头H：0.26m堰宽B：0.8m配水井内径D：1500mm一期二期共1座，1根进水管，一期2根配水管分别将污水配往#1、#2二沉池，二期2根配水管将污水配往#3、#4二沉池。土建按二期，安装按一期。运行方式：连续运行，出水闸阀常开。2.3.8二沉池2.3.8.1二沉池的作用二沉池的作用是泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩并将分离的污泥回流到生物处理段。其工作效果直接影响回流污泥的浓度和活性污泥处理系统的出水水质。2.3.8.2二沉池设计说明设计流量Qmax：1812.5m/h表面负荷q：0.9m/(m2h)有效水深H：5.91m一期设2座中心进水周边出水式二沉池，每池直径36m，水深5.91m，池高6.21m。每池内设1台周边传统式刮泥机，陪备有表面刮渣机。运行方式：连续运行，沉降在池底的活性污泥在液位差的作用下，经底部排泥管排入贮泥池。2.3.9高密度沉淀池2.3.9.1高密度沉淀池的作用高密度沉淀池是在传统的平流沉淀池基础上，充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论。把机械混凝、机械强化絮凝、斜管沉淀分离三个过程进行优化组合，通过投加不同的药剂，可以去除部分悬浮物和有机污染物以及大部分的磷以降低后续处理构筑物的负荷。具有水力负荷高(就相同沉淀面积而言，斜管沉淀的沉淀效率是普通沉淀池的8 10倍)、占地面积少、启动时间短(一般30 min)、出水水质稳定、耐冲击负荷、污泥易于浓缩和脱水等优点，具有常规技术无法比拟的优良性能。高密度沉淀池结构原理如图2-5所示：图2-5高密度沉淀池构造原理示意2.3.9.2高密度沉淀池设计说明表面负荷q：16m/(m2h)沉淀池斜管区尺寸：12m9.8m沉淀区长度L1：13.4m沉淀池水深6.6m总高H：7.0m一期设高密度沉淀池1座，絮凝区设搅拌机1台，提升水量为2.769m/s，提升扬程HT为0.15m，电机功率为5.5kw。混合室搅拌机功率为14.32kw。整池尺寸为14.4m21.68m。2.3.10V型滤池2.3.10.1V型滤池的作用V型滤池又称均粒滤料滤池，是由法国得利满（Degremont）公司开发的一种重力式快滤池，因其采用V型进水布水槽而得名。是确保出水达到高级标准的必要处理单元。2.3.10.2V型滤池设计说明处理量Qmax：0.503m/s每个滤床尺寸LB：3.0m9.6m。滤池高度H：4.7m水深h:4.4m一期设V型滤池1座，每座4格，每格2个滤床。过滤工作时间：T=24h,采用先气洗2min，后气水同时洗5min，再水洗3min的反冲洗方式，冲洗历时10min=0.17h，有效工作时间为T：23.83h。2.3.10.3V型滤池反冲洗设备房反冲洗水泵流量：0.979m/s扬程：9.0m反冲洗鼓风机流量：979.2L/s扬程：4.3m土建一二期合建，设备安装按一期设计。2.3.11接触消毒池2.3.11.1二氧化氯（ClO2）消毒的作用水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城镇污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值很可观，并存在病原菌的可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。二氧化氯不和水中有机物发生反应，避免生成有毒的有机卤代烃，但对酚特别有效，有除臭、脱色能力。二氧化氯的投加量（以有效氯计）、接触时间、混合方式等与滤液相同。2.3.11.2加药间设计说明加药间、氯库与值班室合建。平面尺寸为LB：20m10m。加氯量按7mg/L计。储药量按15d设计。近期拟采用成都创赢环保设备有限公司生产的消毒加药装置。共两台（一用一备）。加药能力满足8.75kg/h。2.3.11.3接触消毒池设计说明接触池一起一座2组，每组4格，平面尺寸LB：34m17.4m。每组接触池设12跟通风管，出水口处设可调溢流堰，出水管设流量井计量。 V型滤池反冲洗用水来自接触池。2.3.12鼓风机房2.3.12.1鼓风机房作用为A1/O生物脱氮池的好氧池提供鼓风曝气，使好氧区内保持充足的DO量，从而达到好的脱氮和去除有机物的效果。2.3.12.2鼓风机房设计说明平面尺寸LB：30m16m土建一二期合建，设备安装按一期设计。一期鼓风机共设3台（两用一备），选用GM25L型单级高速离心鼓风机。一期设计总供气量为6325.69m/h。单台鼓风机的性能为：最大供风量：6000m/h12000 m/h，压差6.0m。2.3.13污泥泵房污泥水分去除的意义和方法污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分以减少污泥体积，否则其他污泥处理步骤必须承担过量不必要的污泥体积负荷。污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附着水、毛细水、吸附水。污泥颗粒间的孔隙水占污泥水分的绝大部分（一般约为70%80%），其与污泥颗粒之间的结合力相对较小，一般通过浓缩在重力的作用下即可分离。附着水（污泥颗粒表面上的水膜）和毛细水（约10%22%）与污泥颗粒之间的结合力强，则需要借助外力，比如采用机械脱水装置进行分离。吸附水（5%8%，含内部水）则由于非常牢固的吸附在污泥颗粒表面上，通常只能采用干燥或者焚烧的方法来去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水变成外部水后，才能被分离。污泥泵房平面尺寸：LB=1211.8m。3台潜水排污泵，选用型号为100QW-7-4型扬程7m功率4kw流量100m3/h；1台用于污泥回流，其他2台一用一备。选用4个CDI型电动葫芦DN=400，SDXQ型电动单梁悬挂式吊车一台，起重2吨，起身高度6米。2.3.14消化池消化池采用传统的固定式消化池,中温良阶段消化处理。设消化池的停留时间为30 d ，其中一级消化池为20 d ，二级消化为10 d 。消化池温度控制在3335。设新鲜污泥年平均温度为17.3，日平均最低温度为12。池外介质为空气，全年平均气温为11.6，冬季室外计算气温，采用历年平均温度为保证5 d 的日平均温度9。池外介质为土壤时，全年平均温度为12.6。冬季计算温度为4.2。一级消化进行加温、搅拌，二级消化池不加热、不搅拌。均为固定盖形式。一级投配率取5/100，二级投配率取10/100。污泥脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械件包括脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机、储泥罐等。药剂贮存间存污泥脱水前预处理所需要的药剂。2.3.14.1.二座1200m3一级消化池，需要2台功率为7.2KW的压缩机，消化池有效深度为14m消化池直径15m消化池直径采用D=15m；集气罩直径采用d1=2m；池底下锥直径设计为d2=2m；集气罩高度设计为h1=2m；弓形部分高度为h2=2m；弓形部分夹角a1=12.50，斜线长l1=9.22m;消化池柱体高度h3应大于15/2=7.5m，设计为h3=8m,地上部分h5=5m，地下部分h6=3m；下锥体高度设计为h4=2m,夹角a2=12.50，斜线长l2=9.22m。2.3.14.2.一座1200m3二级消化池，设计各尺寸同一级消化池。一级消化池集气管集气量为0.352m3/s二级消化池集气量为0.001m3/s.2.3.15脱水机房将污泥的含水率降低到8090%以下的操作叫脱水。脱水后的污泥具有固体特性，呈泥块状，能装车外运，便于最终处置利用。（1）污泥脱水机目前常用的脱水机械有四种：折带式真空转鼓过滤机，自动析框压滤机，滚压带式压滤机，离心脱水机。工艺对比见表2-5所示：表2-5脱水机械工艺对比性能指标真空转鼓过滤机自动板框压滤机滚压带式压滤机离心脱水机脱水泥饼含水率/%7580657070807580运行情况连续操作自动控制间歇操作自动控制连续操作自动控制连续操作自动控制附属设备多较多较少较少操作管理工作量小大小小投资费用较高高较低较高运行费用类似类似类似类似适用场合中小型污水处理厂初沉污泥和消化污泥中小型污水处理厂各种污泥大中型污水处理厂初沉污泥消化污泥腐殖污泥大中型污水处理厂各种污泥由于滚压带式压滤机，投资费用较低，运行情况可自控连续运做，无预处理，使用于大中型污水处理厂，所以我们选用滚压带式压滤机。2.3.15.1设计参数： 设计进泥量 Q=21.05m3/h 进泥含水率 泥饼含水率 2.3.15.2带式压滤机选定： 选DY1500型带式压滤机两台，一用一备。每台处理能力5m3/h，功率N=3kW，带宽1500mm。2.3.15.3投药量确定:絮凝剂采用1聚丙烯酰胺高分子絮凝剂溶液，再经稀释至0.5后投加至注泥泵的出泥管，与污泥混合后进入离心污泥浓缩脱水机。絮凝剂（PAM）投加量：34，投药量为32.76kg。2.3.16沼气压缩机房：平面尺寸：LB=1211.8m,内设一台沼气压缩机。沼气压缩机排气压力取20m水柱。2.3.17储气柜 储气柜内部的体积应按所需的最大调节容量决定，无资料可按平均日产量的25%-40%，本系统中以30%计，采用的储气柜为低压浮盖式湿式储气柜，浮动罩直径与高度之比一般为1.5:1。沼气系统的一般压力为1176-1960Pa，本系统采用1960Pa。储气柜的容积为145m3.2.3.18平面布置该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线，管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。2.3.18.1总图平面布置时应遵从以下原则：1）废水及污泥处理构筑物是处理站的主体，应布局合理，以期投资少而运行方便。应尽量利用厂区地形，使废水及污泥在各处理构筑物之间靠重力自流，同类构筑物之间配水均匀，切换简单，管理方便，不同构筑物之间距离适宜，衔接紧凑，一般在510m，污泥干化及脱水设备应在下风向，干化污泥能从旁门运走。2）合理布置生产附属设备，泵房尽量集中，靠近处理构筑物。鼓风机要靠近曝气池，和办公室保持必要距离，以防止噪音干扰。变电所靠近最大用电户，机修间位于各主要设备附近。3）办公室构筑物应与处理构筑物保持一定距离，位于上风向。4）废水及污泥输送时，管线要短，曲折少，交叉少。5）处理站应有给水设施，排水管线及雨水管线。厂内废水排入总泵站的吸水池，雨水管则接于总出水渠。6）处理站内必须设置事故排水渠及超越管线，以便在停电及某些构筑物检修时，废水能越过检修构筑物而进入下一处理构筑物，或直接进入事故排水渠。7）处理站最好设有双电源，变电所应有备用设备，一般不允许在厂区架设高压线。8）厂区内应有通向各处理构筑物及附属建筑物的道路，最好设置运输污泥的旁门或后门，厂区内应绿化和美化。9）平面布置应考虑将来的发展，留有余地。10）尽量采用自动化、半自动化、机械化操作。处理站构筑物的面积应根据计算求得，在具体布置时要考虑各组设备之间的有机连接，既要紧凑以便于集中管理，又要保持合理间距，保证配水均匀，运行灵活，附属建筑的面积可根据下表估计，附属构筑物与生产建筑物应统一考虑，有条件时可将某些建筑物和并，以节约投资，便于使用。2.3.18.2构筑物数据根据建筑物合格构筑物的要求，查手册得各构筑物的数据见表3-1。总平面布置图见附图。表3-1 主体助构筑物及建筑物序号构筑物名称单位数量规格（m）1粗格栅座2LBH=2.561.05.62一级提升泵房座1LBH=2.561.010.03细格栅座2LBH=2.90.81.44旋流沉砂池座2DH=3.04.05巴氏计量槽座1LBH=10.01.01.46A1/O池座1LBH=86.438.15.47配水井座1DH=6.55.48二沉池座2DH=36.66.79调节池座1LBH=20.012.52.010高密度沉淀池座1LBH=21.714.49.511V型滤池座1LBH=2.561.06.712反冲洗设备房座1LBH=24.717.814.213加氯、加药间间1LB=20.010.014接触消毒池座1LBH=34.216.53.115集泥井座1LBH=2.62.66.316污泥泵房座1LB=6.36.317污泥浓缩池座2DH=9.05.118贮泥池座2LBH=5.05.06.719一级硝化池座2DH=15.016.020二级硝化池座1DH=15.016.021沼气压缩机房间1LB=8.06.022脱水机房间1LB=17.414.723储气柜座1DH=16.08.624鼓风机房座2LBH=30.016.07.225变电中心座1LB =20.010.026配电间座5LB =10.010.027综合楼栋1LB =30.010.028化验室栋1LB =16.010.029食堂栋1LB =11.010.030浴室栋1LB =10.010.031车库栋1LB =10.010.032维修间栋1LB =30.010.033仓库栋2LB =10.010.034停车场座1LB =30.010.035砂石滤料堆场座1LB =20.010.036篮球场个1LB =28.015.037传达室栋1LB =10538绿化带块39道路项40围墙项H=2.42.3.19高程布置竖向布置应使污水经提升泵房提升后能自流流经各处理构筑物，并尽量减少提升扬程，节省能源；为保证污水处理厂尾水顺利自排，并降低污水厂大型构筑物挖方量及抗浮难度，根据南港河常年水位，拟定污水厂最后一个处理构筑物接触消毒池的出水设计水面高程为-1.0m。3并行工艺计算书污水处理系统的设计计算1.1.1粗格栅格栅的作用与选择格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50100mm），中格栅（1040mm），细格栅（310mm）三种。栅渣清除方式。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。1.1.2粗格栅的设计1.设计流量设计污水量：近期30000m3/d，远期60000m3/d总变化系数：k=2.7/(Q0.11)=1.45设计最大流量：Qmax=0.503m3/s（1） 设计计算(1) 栅条宽度栅条的间隙数n,个式中 Qmax-最大设计流量，m3/sa-格栅倾角，取a=60ob-栅条间隙，m，取b=0.021mn-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.4m；v-过栅流速，m/s。格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。则： （2） 栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2m；设栅条宽度 S=10mm=0.01m 则栅槽宽度 B=S(n-1)+bn+0.2=1.15m 通过格栅的水头损失h11. 进水渠道渐宽部分的长度L1。设进水渠宽B1=0.85m，其渐宽部分展开角度a1=20度，进水渠道内的流速为0.77m/s。 2. 栅槽与出水渠道连接处长度L2，m 3. 通过格栅的水头损失h1，m式中h1设计水头损失，m; h0计算水头损失，m; g重力加速度，m/s2; k系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42。3栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+.097+0.3=0.8m4. 栅槽总长度L，m式中H1为渠道深H1=h+h2，m 5. 每日栅渣量W，m3/d 式中W1栅渣量，m3/103m3污水格栅间隙为1625mm时，W1=0.050.10m3/103m3污水；格栅间隙为3050mm时，W1=0.030.1m3/103m3污水。本工程格栅间隙为21mm，W1=0.07 m3/103m3污水。采用机械清渣。1.2配水井1.进水管管径D1配水井进水管的设计流量为Q=0.58 m3/s,当配水管采用两根管径D1=的铸铁管时，查水力计算表，得知v=1.15m/s，满足设计要求。2.矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为q=0.29 m3/s.配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。（1） 堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为q=0.29 m3/s，一般大于0.1 m3/s采用矩形堰，小于0.1 m3/s采用三角堰，本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）矩形堰的流量：式中q矩形堰的流量，m3/s； H堰上水头，m; b堰宽，m,取堰宽b=0.8m; m0流量系数，通常采用0.3270.332，取0.33.（2） 堰顶宽度B根据有关实验资料，当2.5B/H10时，属于矩形宽顶堰。取B=1.2m,这时B/H=3.08，所以该堰属于矩形宽顶堰。3.配水管管径D2设配水管管径D2=800mm,流量q=0.29 m3/s,查水力计算表，得知：v=1.15 m/s。4.配水漏斗上口口径D按配水井内径的1.5倍设计，5.配水井水头损失根据给水排水设计手册，单个配水井取水头损失0.2m.1.3细格栅设计流量Q=0.388 m3/s，以最大时流量计；栅前流速：v1=0.7 m/s，