毕业设计（论文）-武汉某经济开发区5万吨日污水处理厂设计

2006届本科毕业生毕业设计论文第1页摘要本次毕业设计的题目为武汉某经济开发区污水处理厂设计工艺。OA/2主要任务是完成该经济开发区排水管网布置及污水处理厂初步设计和单项处理构筑物施工图设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工图设计中，主要是完成平面图和剖面图及部分大样图。OA/2该污水处理厂工程，近期规模为5万吨/日。该污水厂的污水处理流程为从泵房到沉砂池，进入反应池，进入OA/2辐流式二次沉淀池，进入接触池，再进入巴氏计量槽，最后出水；污泥的流程为从反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井，再由污水泵送入浓缩池，OA/2再进入储泥池，最后外运处置。污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准GB89781996中的一级标准。所选择的工艺，具有良好的脱氮除磷功能。OA/2关键词工艺；脱氮除磷；2006届本科毕业生毕业设计论文第2页ABSTRACTTHETOPICOFTHISGRADUATEDESIGNISABOUTTHEDESIGNOFTHESEWAGEDISPOSALPLANTINTHEDEVELOPMENTAREAOFECONOMYANDTECHONOLOGYINWUHANCITYTHETECHNICSOFTHEPLANTISTHEANAEROBICANOXICOXICTHEMAINTASKISTHEPRIMARYDESIGNOFTHEPLANTANDTHESHOPDRAWINGOFTHEOXIDATIONDITCHPONDTHETASKOFTHEPRIMARYDESIGNISTHATADESIGNBOOK、APLANOFTHEPLANT、THEHIGHDRAWINGOFTHEDISPOSALOFSLUDGEANDSEWAGEINTHESINGLEDISPOSALBUILDDESIGN,THEHARVESTISTHATTHESECTIONPLANEDRAWING、THEPLANANDSOMEPARTMAGNIFYINGDRAWINGSOFTHEANAEROBICANOXICOXICTHECONSTRUCTIONOFTHISPLANTIS50000STERESPERDAYTHEPROCESSOFTHESEWAGEINTHEPLANTISTHATTHESEWAGERUNSFROMPUMPHOUSETOSANDSINKINGPOND,ENTERSTHEPONDOFSEDIMENTATIONTANK,ENTERSDISINFECTIONPOND,THENENTERSCALCULATIONTROUGH,ATLASTLETSOUTTHEPROCESSOFTHESLUDGEISTHATSURPLUSSLUDGEFROMTHESEDIMENTATIONTANKENTERSCONCENTRATIONPOND,ENTERSDIGESTIONPONG,THENITISDEHYDRATED,ATLASTITISCARRIEDOUTOFTHEPLANTTHEOUTLETWATEROFTHEPLANTMEETSTHELEVELONEOFTHENATIONALSEWAGEDISCHARGESTANDARDGB89781996THEREISANANAEROBICANOXICOXICMORETHANTHECRAFTOFSBRINTHECRAFTOFCASSITPREVENTSSLUDGEFROMEAPENDING,PROMOTSRELEASINGPHOSPHORUS,ANDSTRENGTHENSANTINITRATIONKEYWORDSTHEANAEROBICANOXICOXICTAKINGOFFTHENITROGENANDTHEPHOSPHORUS2006届本科毕业生毕业设计论文第1页目录摘要1ABSTRACT2第一部分1第1章设计概论111设计任务112开发区概况及自然条件1121开发区概况1122开发区自然条件3123设计水量与水质4第2章总体设计521排水体制5211合流制排水系统5213分流制排水系统6215排水体制选择722污水处理厂设计规模8第3章污水处理厂设计831污水处理厂址选择832污水污泥处理工艺选择9321水质9322污水、污泥处理工艺选择933主要生产构筑物工艺设计17331进水泵房17332细格栅和沉砂池18333A2/O池18334鼓风机房19335二次沉淀池19336配水集泥井20337污泥浓缩池20338脱水车间20第4章污水处理厂总体布置2141污水厂平面布置21411污水处理厂平面布的原则21412污水处理厂的平面布置2342污水厂的高程布置24421污水厂高程的布置方法24422本污水处理厂高程计算25第5章劳动定员及其附属构筑物2851劳动定员2852人员培训2953技术管理2954附属构筑物3056附属化验设备302006届本科毕业生毕业设计论文第2页第6章厂区建筑设计3161设计范围3162建筑标准3163设计主要内容3264装修标准33第7章结语34第8章参考文献3481执行的主要设计规范和标准3482主要参考书目35第二部分设计计算书36第1章排水管网计算表3611排水流域划分、管道定线和汇水面积计算3612划分设计管段，计算设计流量3613水力计算40第2章泵房设计计算41第3章细格栅设计计算42第4章沉砂池设计45第5章A2/O生物反应池46第6章二沉池56第7章浓缩池59致谢612006届本科毕业生毕业设计论文第1页第一部分第1章设计概论11设计任务本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括1确定开发区排水体制，完成排水管网规划设计图。2进行污水处理厂方案的总体设计通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图。3进行污水处理厂各构筑物工艺计算包括初步设计和施工图设计每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度、设备选型，图中应有设备、材料一览表和工程量表。4进行辅助建筑物包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等的设计包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备选型和设备管道安装图。12开发区概况及自然条件121开发区概况1城市规划该经济技术开发区是为适应我国汽车工业布点规划、发展轿车产业，扩大武汉市对外开放，促进湖北省实现“在中部崛起”的方针而决定建立的。开发区以轿车为支柱产业，大力发展外向型经济，力求建设成为武汉市对外开放的窗口，其规划布局合理，318国道由东北向西南在开发区内穿境而过，将开发区分为东、西两部分，其中东部为工业区，区内主要设有总装厂和与之配套的零件加工厂以及工业街坊，同时布置了仓库区，开发区管理区和部分居2006届本科毕业生毕业设计论文第2页住用地。西部主要为生活区，该区位于318国道以西至后宫湖湖岸地带，集中建设开发区生活居住及服务设施、商贸、旅游等第三产业设施和高教、科研机构等。总之，合理的规划布局，构成了一个功能齐全，配套合理的综合经济开发区。按照开发区的总体规划，至2015年，开发区建设面积将达31KM2，规划人口将发展至2030万人。2地面水环境质量状况在开发区范围内有南太子湖等7个水体，根据武汉市环境监测中心站编制的武汉经济技术开发区环境质量报告书，在上述7个水体中共布设监测点19个其中南太子湖6个，并分枯水期和平水期对其进行采样监测。其中南太子湖水质检测结果为在枯水期平均值超标的按地面水环境质量三类标准GB383888污染物主要有生化需氧量、亚硝酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项；在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总磷两项。其中枯水期BOD5值最高值和平均值分别为642MG/L和5MG/L，分别超标06倍和025倍，亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为026MG/L和015MG/L，分别超标073和006倍，凯式氮最高值和平均值分别为591MG/L和391MG/L，分别超标491倍和391倍，总磷最高值和平均值分别为0197MG/L和0089MG/L，分别超标294倍和078倍，大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333个/升，分别超标91倍和18倍；而平水期凯式氮最高值和平均值分别为0083MG/L和0073MG/L，分别超标066倍和046倍。另外根据开发区地面水环境质量评价结果也可以看出，南太子湖污染负荷比最大，在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷；在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。3开发区排水现状及规划开发区为新建区域，根据开发区排水总体规划，以采用雨污分流制的排水系统为宜。开发区范围内的雨水根据道路布置情况，依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖，开发区污水将汇集排入南太子湖。目前开发区已初具规模，随着开发区的建设及工业企业的逐步开工，开发区的废水排放量将不断增多，对上述已被污染的南太子湖将进一步加大其污染负荷比，给开发区环境2006届本科毕业生毕业设计论文第3页将带来严重的影响，也将直接影响到开发区的投资环境。另外，开发区位于长江武汉段上游，未经处理的污水直接经过南太子湖排入长江，也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。因此，为优化投资环境，改善和提高城区生活环境质量，保证城市居民身体健康，决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。122开发区自然条件1地理位置某经济技术开发区位于武汉市区西南，长江北岸蔡甸区境内的沌口、郭徐岭地区，距母城武汉市区6公里，邻近京广铁路，紧靠318国道。开发区中心位于东径11490，北伟3029，规划面积31KM2，人口30万，前期开发面积10KM2。开发区周围有大小湖泊7个，北有南太子湖、三角湖；西有后宫湖；南有汤湖、西北湖和烂泥湖；东有万家湖。2气象资料开发区属亚热带季风气候，全年四季分明，日照充足，雨量充沛，其气象特征如下1气温年平均气温164；最高气温413；最低气温34。2降水量年平均降水量12377MM；年平均降雨天数1252天；年最大降水量20597MM；24小时最大降水量3326MM1959年；1小时最大降水量986MM1959年。3湿度年平均相对湿度784降雪24小时最大积雪深度150CM。年降雪日一般在10日以内5风全年主导风向为东北偏北，冬季以北风和东偏北为主，夏季多为东南风。2006届本科毕业生毕业设计论文第4页年平均风速27M/S；最大风速191M/S。6雾日数年平均雾日数284日；年最小雾日数10日。7蒸发量年平均蒸发量1494MM。3地形地貌开发区地势西北高，东南低，有两个不同的地貌成因类型。1剥蚀堆积岗状平原，相当于长江三级阶地，绝对标高一般为2535M黄海高程，下同，全区最高点位于三元寺西北，标高439M，主要由第四系中更新统洪冲积层粘土组成。2堆积平原，由长江一级阶地组成，地表较平坦，一般标高在南太子湖以北为1718M，其余2022M，洪水期绝大部分被长江堤阻拦不受淹没。4水文资料1长江水文黄海基面历年最高洪水位2805M；历年平均水位1739M；P2洪水位2670M；历年最低水位918M；最大流量78800M3/S；最小流量3500M3/S；蓄水位2491M。2防洪及排渍沌口防洪区域东为长江大堤，北为江汉干堤，全长约40KM，南边和西边均为自然高地堤线，亦称汉阳隔堤。开发区周围的东湖水系流域面积3643KM2，其中水面365KM2，建有排水闸一座东风闸，排水量90M3/S，排水泵站一座东风泵站，装机8台，排水量66M3/S。湖控制水位19651865M；平均水位1831M；最高水位2031M。5地震根据国家地震烈度区划，武汉地区地震级为475级，抗震设防烈度为6度。123设计水量与水质设计水量2006届本科毕业生毕业设计论文第5页污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升/人日，综合污水量按照给水量标准的80计，则平均污水量标准为500升/人日。按近期规划人口10万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为平均日50000。DM/32污水水质及净化要求原污水水质COD320MG/L，BOD5150MG/L，SS200MG/L，TN35MG/L，NH3N15MG/L，TP4MG/L。污水经处理后应符合以下具体要求CODCR60MG/L，BOD520MG/L，SS20MG/L，TN15MG/L，NH3N5MG/L,TP1MG/L。第2章总体设计21排水体制在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水，排水系统,也就是将城镇的污水、废水和雨水系统有组织地排除与处理的工程设施。排水系统通常由排水管网和污水处理厂组成。这些污废水是用一个管渠系统还是用两个、三个管渠系统来排，构成了不同的排除方式，称之为排水系统的体制。211合流制排水系统目前我国大多数城市排水体制为合流制，合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。这种体制有下面两种方式1合流制这种方式是将管渠系统分成若干排出口，将混合污水不经任何处理直接就近排八水体。这是一种合流制排水方式，国内外许多老城市几乎者是采用这种简单的排水方式。在过去，工业尚不发达，人口少，污水相对不大，采取水体2006届本科毕业生毕业设计论文第6页的自净作用，这种排水体制被长期采用。但是在当今，科技的发展，人口增加，使污水不断增加，水质也日趋复杂，从环保卫生上来看，合流制是水环境污染的主要原因，所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。212截流式合流制这种方式就是在江河岸边修建截流干管，并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。晴天时，混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放；雨天时，当混合水是超过截流干管输水能力后，其超出部分通过溢流并泄八水体。这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理，对保护水体是有利的，但周期性地给水体带来一定程度的污染，很明显，同为合流制，它又前者优越。这种方式，对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。213分流制排水系统当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时，称为分流制排水系统。其中排除生活污水，工业废水的系统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。这种体制又有两种方式1完全分流制将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。污水排至污水处理厂进行处理，雨水直接排入水体，对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区，大都采用这种形式，分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体，对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。2不完全分流制只建污水排水系统，未建雨水排水系统，雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种制。214排水体制的比较排水体制的选择直接影响到对环境的污染。直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体，其对水体污染的严重性是不言而喻的，截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走，送往污水处理厂，这对保护水体是有利的，但在暴雨时，仍有部分混合污水通过溢流井进入水体，2006届本科毕业生毕业设计论文第7页造成污染。分流制排水系统，将城市污水全部送至污水厂处理，但初期雨水未经处理直接排入水体，是其不足之处。一般情况下，分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越，而且较灵活，较易适应发展的需要，因些应用较广泛。从基建投资方面来看，合流制只需一套管渠系统，其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同，虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些，造价要高一些，但在总体造价还是低于完全分流制，大约要低2040。不完全分流制由于没有雨水排水系统，所以其投资最省，施工期最短，发挥效益也快，所以对于一般新建地区，地形坡度比较好，雨水又能沿坡度流入水体，为节约初期投资，可先采用不完全分流制，以后随着建设的发展，再逐步造雨水管渠。从维护管理方面来看，合流制管渠维护管理较简单，对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷，但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大，增加了运行管理上复杂性。相比之下分流制污水管渠和污水处理厂，流量变化不大，不致产生沉淀物，有利于污水处理厂和管渠的运行管理。215排水体制选择选择排水体制时，应当根据当地的实际条件和环保要求，通过技术经济比较来确定。1新建城市1对于新建城市，当地形有利，在城市发展初期，可采用不完全分流制。人卫生角度上看，虽然雨水沿着地面流动，会带入一些污染物质进入水体，但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理，因此不致于对环境卫生产生很大影响；从经济上看，由于只建污水管渠，造价可大为降低，这在城市发展初期具有很大经济意义；从技术上看，由于已预留雨水管渠的位置，它可随城市发展逐步增设雨水管渠，成为较理想的完全分流制。2对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市，应采用完全分流制。2旧城改造和扩建旧城排水系统的改造和扩建，应在原排水体制的基础上加以考虑。2006届本科毕业生毕业设计论文第8页旧城排水系统，一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统，污水就近排入水体，没有预留埋设其他管线的地方。因此要将它改造为完全分流制，这在经济上要花费一笔可观的费用，在技术上也十分困难，往往难以实现。且附近水体又缺乏足够的自净能力时，才可考虑改建成其他体制。3因此，对某城区排水系统的改造和扩建工程中，采用具有截流制合流制排水系统为宜，截流后污水排入到污水处理厂进行处理。总之，影响排水体制的因素较多，我们应立足于本地实际条件，同时考虑污水管排水能力发展的余地，使城市排水体制更加合理完善。根据该经济开发区的较为平坦的地势因素，故管道敷设主要以管长最短为原则，沿街道敷设。由于该经济开发区被一条国道分开，所以管渠分为南北两个系统，北区的污水最后通过污水提升泵站穿过国道并入南区管渠系统，一起送入污水处理厂处理后排入位于经济开发区东南地区的南太子湖。22污水处理厂设计规模污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升/人日，综合污水量按照给水量标准的80计，则平均污水量标准为500升/人日。按近期规划人口10万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为平均日50000。DM/3第3章污水处理厂设计31污水处理厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向2006届本科毕业生毕业设计论文第9页4、应考虑便于运输5、充分利用地形本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中，已按自然地形，用地规划预留了污水处理厂位置。该厂地址于沌阳大道北侧，沌杨阳五路东侧，紧邻规划排放水体南太子湖开发区污水DN1400主干管已敷设至此。污水处理厂按5万米3/日规模征地,总占地78亩处理厂东侧围墙距沌阳五路路中心线165米,厂南侧围墙距沌阳大道沌阳五路东侧直线段路中心线70米。32污水污泥处理工艺选择321水质根据武汉经济卡开发区污水处理厂可行性研究报告及武汉经济技术开发区委员会“污水处理厂可行性研究报告评审会专家组意见”，开发区管委会参照类似地区的污水水质及国家污水综合排放标准GB897888提出污水处理厂进、出水水质指标列于表31。污水处理厂进、出水水质指标单位毫克/升表31序号项目进水出水1BOD5150202COD320603SS200204TN35155NH3N1556TP412006届本科毕业生毕业设计论文第10页322污水、污泥处理工艺选择1处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。污水的处理程度工程造价与运行费用当地的各项条件原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约5万吨,属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万T/D规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，1020万T/D污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。2适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有AA/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。一A2/O处理工艺如下图所示2006届本科毕业生毕业设计论文第11页1A2/O处理工艺是ANAEROBICANOXICOXIC的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。2A2/O工艺的特点A厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；B在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。D污泥中含磷量高，一般为25以上。二氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞厌氧缺氧好氧二沉池内回流污泥回流图12/工艺2006届本科毕业生毕业设计论文第12页尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点1工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。2运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95左右。3能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。4污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030D，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。5可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。6基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。2006届本科毕业生毕业设计论文第13页CARROUSEL原指游艺场中的循环转椅，如上图。为一个多沟串联系统，进水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好的生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。ORBAL氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟好氧区到中沟缺氧区之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦KRUGER公司创建，如上图。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的2006届本科毕业生毕业设计论文第14页池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率达59左右，另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55，设备总数量多，利用率低。三SBR工艺SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行46小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受35倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点1SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。2处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的尽管是处于完全混合状态中，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。3有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。4污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。2006届本科毕业生毕业设计论文第15页5SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。3适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较。表21适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2O工艺SBR工艺优点1处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4有较强的抗冲击负；5能处理不容易降解的有机物；6污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7技术先进成熟，管理维护简单；8国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9对于中小型无水厂投资省，成本底；10无须设初沉池，二沉1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3用于大型水厂费用较低；4沼气可回收利用。1具有较好的除P脱N功能；2具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4技术先进成熟，运行稳妥可靠；5管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1流程十分简单；2合建式，占地省，处理成本底；3处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。2006届本科毕业生毕业设计论文第16页池。缺点1周期运行，对自动化控制能力要求高；2污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3容积及设备利用率低；4脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1用于小型水厂费用偏高；2沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3用于小型水厂费用偏高；4沼气利用经济效益差。1间歇运行，对自动化控制能力要求高；2污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3容积及设备利用率低；4变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。综上所述，可得比较适合本经济开发区的工艺是工艺。因为这种工OA/2艺具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。4法同步脱氮除磷工艺的原理OA/2分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器2006届本科毕业生毕业设计论文第17页送来的，循环的混合液量较大，一般为2QQ原污水流量。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触，BOD硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的则得到去除。流量NO3BOD为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。污水、污泥处理工艺流程见图。粗格栅,原水提升泵站城市污水细格栅,涡流沉砂池A2/O、2006届本科毕业生毕业设计论文第18页33主要生产构筑物工艺设计331进水泵房污水进水泵房由格栅间、泵房组成泵房配电间设于离泵房不远的地方，具体布置见污水厂平面总体布置图，另外厂内另设有集中变配电间、中控室。格栅间平面尺寸长宽715米660米，地下深653米，为钢筋砼结构，格栅间内设三道进口粗格栅，两道为机械格栅，另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽100米，高270米，栅条间隙20毫米，安装倾角600，机械除渣。人工格栅在机械格栅检修时做应急用宽200米，高270米，栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。泵房采用半地下室钢筋砼结构，平面尺寸长宽800米1660米，地下埋深678米，采用立式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为250QW7001137的立式污水泵四用一备。单泵流量为690米3/时，扬程为115米，转速970转/分，电机功率37千瓦。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动单梁起重机，最大起重量为2吨。332细格栅和沉砂池共设两道进口细格栅，安装在出水井与沉砂池的连接渠道上，用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅一期分两组设置，每组设2道进口机械弧形细格栅旋转角为90。及1道人工应急格栅国产，渠宽为13M，栅隙宽为10MM，最大过栅流速为09MS。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池分两组设2池，型号旋流式沉砂池7，单池直径为305M、池深为313M，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水2006届本科毕业生毕业设计论文第19页的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2台国产的砂水分离器处理后外运处置。333A2/O池A2/O生物池分两组共2座，污泥负荷为012KGBODSKGMLSSD，污泥浓度为33GL，单池平面尺寸为5180M387M包括隔墙厚度，池深为52M有效水深为45M，每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区，厌氧区设4台、缺氧区设4台进口潜水搅拌机，单台搅拌机的功率为23KW。好氧区设有2938个进口膜式微孔曝气器，曝气量为。每池设有/31个HM3根进气总管，每根总管设有1个进口电动空气调节蝶阀用于调节供氧量。A2/O工艺需有大量的混合液回流一般为处理水量的24倍，这使得其能耗较高。为此，在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A2/O工艺降低能耗约0045KWHM3。334鼓风机房鼓风机房的土建部分按3010M3D的总规模一次建成，近期设备按2010M。D装机。鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为5898M2744M。机房内设4台进口单级离心鼓风机型号为KA22SGL225，电机功率为500KW，该机带有可调节扩散器，风量调节范围为额定流量的45100，风机控制系统可根据生物池内的溶解氧含量自动调节单机的送风量及机组开启台数，实现了生物池充氧系统的智能化控制管理，使整个生物处理系统得以经济、正常地运行。该风机具有整机体积小、能耗低、效率高、噪声小等特点，随机配有进、出口空气消音器，进口配有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10T电动单梁起重机用于设备的安装及维护。2006届本科毕业生毕业设计论文第20页335二次沉淀池二次沉淀池分为两组共两座,每组规模为25000。日/3M二沉池采用中心进水，周边出水幅流式沉淀池，每座池内径37米，池周边水深547米，为半地下式钢筋砼结构。表面负荷097,停留时/23H间为25小时,有效水深243米,另加超高03米,贮泥层高度222米，缓冲层05米，底斜坡085米，泥斗原设为13米，后考虑到管道敷设，泥斗设为200米，二沉池总高为832米。出水采用双侧三角堰板出水，堰上负荷为047升/秒。两座池共用一座配水集泥井，中心配水，周边集泥，集水井井面面积1256。2米每座二沉池上设1台进口单臂桥式刮吸泥机，桥长17米，桥宽08米，旋转速度15转/时。336配水集泥井集泥井内设有回流污泥泵和剩余污泥泵，均采用进口潜污泵。集泥井设于外圈半径46M，内圈半径30M，采用钢筋砼结构。集泥井内设一大一小两台回流污泥泵，最大汇流比为100。大泵型号350QW14405537流量1440，扬程50米，转速980转/分，电机功率37千瓦，效率76。小时米/3泵型号300QW720622流量720，扬程58M，转速970转/分，电机时米3功率22千瓦，效率74。集泥井内还设有两台剩余污泥泵，单台流量400M3/H，扬程100M，转速1470转/分，电机功率185千瓦，效率812。337污泥浓缩池处理厂每日排放剩余污泥量630077公斤，进入浓缩池污泥含水率994，浓缩后含水率97，浓缩池固体负荷30公斤/米2日。近期设浓缩池2座，每座池内径115米，有效水深3125米，缓冲层高03米，斜坡底高023米，斗高10米，超高03米，池总高50米，采用半地下式钢筋砼结构。2006届本科毕业生毕业设计论文第21页每座池内设1台进口浓缩机桥，旋转直径115米，转速005转/分。浓缩池内径浓缩后的污泥重力自流至脱水车间进行脱水，上清液则排入厂内污水管进水泵房集水井内。338脱水车间每日由浓缩池来的干泥泥量为630077公斤，含水率97，污泥体积127288，污泥经压滤脱水后，含水率为80，脱水后的污泥外运。脱/3日米水车间内设2台进口2米宽带式压滤机，另预留一台机组位置，单台处理能力200公斤污泥/米带宽时，两台机组每天工作12小时。车间内另设有与压率机配套的进口污泥压入泵3台二用一备，单台流量20，扬程20；/3HM配制有机高分子混凝剂的进口溶液罐2只，每只容量为2；投药计量泵2台，单台流量0240；滤带冲洗泵2台，单台流量12，扬程30/HL/3米；空压机一套，流量8，压力7巴及胶带输送机一台，带宽05米，3M带长10米，倾角20度第4章污水处理厂总体布置41污水厂平面布置411污水处理厂平面布的原则1、处理单元构筑物的平面布置处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑1功能分区明确，管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。2构筑物布置力求紧凑，以减少占地面积，并便于管理。2006届本科毕业生毕业设计论文第22页3考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对集中。4各处理构筑物顺流程布置，避免管线迂回。5变配电间布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。6建筑物尽可能布置为南北朝向。7厂区绿化面积不小于3O，总平面布置满足消防要求。8交通顺畅，使施工、管理方便。厂区平面布置除遵循上述原则外，还应根据城市主导风向，进水方向、排水方向，工艺流程特点及厂区地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理，管理方便，经济实用，还要考虑建筑造型，厂区绿化及与周围环境相协调等因素。2、管、渠的平面布置厂区主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区给水管、厂区污水管及电缆管线等，设计如下1污水管道污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道，管道的布置原则是线路短，埋深合理。厂区污水管道主要是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大，厂区污水经污水管收集后接入厂区进水泵房，与进厂污水一并处理。2污泥管道污泥管道主要为氧化沟出泥管，污泥泵房出泥管以及脱水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低的特点，选择适当的管径及设计坡度以免淤积。3事故排放管在泵房格栅前调置事故排放管，一旦格栅或水泵发生故障以及需检修时，关闭格栅前后闸门，进厂污水可通过事故排放管溢流临时排入渭河。4超越管主要在进水泵房溢流井设事故超越管（直接排放），以便在进水泵房发生事故时污水能全部构筑物2006届本科毕业生毕业设计论文第23页5雨水管道为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管，厂区雨水直接排入渭河。6厂区给水管厂内给水由城市给水管直接接入，给水管道的布置主要考虑各处生活饮用和消防用水。污水厂的理构筑物的冲洗，辅助建筑物的用水绿化等用深度处理出水。7电缆管线厂内电缆管线主要采用电缆沟形式敷设，局部辅以穿管埋地方式敷设。3厂区道路，围墙设计为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主要道路宽为8米和6米，次要道路为34米，道路转弯半径一般均在6米以上。道路布置成网格状的交通网络。每个建、构筑物周边均设有道路。路面采用混凝土结构。污水处理厂围墙采用花池围墙，以增加美观，围墙高21M。4、辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有泵房、办公室、综合楼、水质分析化验室、变电所、维修间、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30。5、本设计污水处理厂的平面布置根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分四区厂前区、污水处理水区、污泥处理区和中水处理区。1厂前区布置设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、维修车间、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。综合楼前设喷泉一座，以美化环境，喷泉用水2006届本科毕业生毕业设计论文第24页为循环水。大门左右靠墙两侧设花坛。1水区布置设计采用“一”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。2泥区布置考虑到空气污染，将泥区布置在夏季主导风向的下风向，同时，远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门，便于污泥外运。412污水处理厂的平面布置污水处理厂南侧、西侧分别为沌阳大道、沌阳五路，东侧为城区燃气用地、北侧为南太子湖。根据开发区规划土地局规划审核通知书，污水处理厂厂区高程控制在220米，在厂区平面布置及高程布置时，主要根据各构筑物的功能和流程的要求，结合厂址地形、地质条件、进出水方向的可能来进行布置。在平面布置中根据进水方向，在进厂污水管道旁（处理厂西南角）就近设污水进水泵房，而根据排放水体方向及考虑夏季主导风向将污水处理构筑物依其流程由被向南布置,形成处理厂生产区,作为辅助生产构筑物的维修间设在进水泵房东侧,仓库位于处理厂西南角,靠近泵房,全厂的行政管理中心办公楼则位于进厂大门的西侧,化验楼,会议楼则为生产区东侧,厂区绿化用地较多,可改善厂内卫生条件。在高程布置上，处理构筑物标高仅按处理后污水能自然排出为前提，使进厂污水泵房扬程最小，节省经常运行费用。42污水厂的高程布置421污水厂高程的布置方法1选择两条距离较低，水头损失最大的流程进行水力计算。2以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。3在作高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程积极配合。污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。2006届本科毕业生毕业设计论文第25页为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以重力流考虑为宜污泥流动不在此例。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括1污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水多在出口处，而流经构筑物本身的水头损失则很小。构筑物名称水头损失CM构筑物名称水头损失CM格栅1025双层沉淀池1020沉砂池1025曝气池污水潜流入池2550沉淀池平流2040污水跌水入池50150竖流4050辐流50602污水流经连接前后两处构筑物管渠包括配水设备的水头损失。包括沿程与局部水头损失。3污水流经量水设备的水头损失。在对污水处理污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项1选择一条距离最长，水头损失损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。2计算水头损失时，一般应以近期最大流量或泵的最大出水量作为构物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。3设置终点泵站的污水处理厂，水