水污染A20课程设计

1、课程设计课程设计 课程名称：课程名称： 水污染控制工程水污染控制工程 设计题目：设计题目： 5 50000m3/d 汽贸城污水处理厂设计（汽贸城污水处理厂设计（A A2 2O O 法）法） 学生姓名：学生姓名：苏浩 学学 号：号：201329090117 学学 院：院：化学与生物工程学院 班班 级：级：环境工程 1301 班 指导教师：指导教师：赵文玉、曾经、刘春华、郭振华等 课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表 课程设计评分（按下表要求评定） 评分项目 设计说明 书质量 （50 分） 图纸质 量 （30 分） 任务完成 情况 （10 分） 学习态度 （10 分） 合计 （100 分） 得分

2、指导教师评语 指导老师签名： 年 月 日 教研室主任审核意见 教研室主任签名： 年 月 日 目录 1.设计任务书设计任务书.1 1.1 设计题目 .1 1.2 原始资料 .1 1.3 出水要求.1 1.4 设计内容 .1 1.5 设计成果 .2 1.6 成绩考核办法 .2 2.设计说明书设计说明书.2 2.1 设计题目 .2 2.2 设计内容和任务.3 2.3 设计水质及处理后排放水质.3 2.4 城市污水处理概述 .4 2.5 工艺流程的选择.5 2.7 设计污水处理厂工艺流程图：.11 2.8 厂区各个构筑物的设计选择.11 2.9 A/O 工艺说明、厂区的平面、高程布置、土建与公用工程.

3、20 3.设计计算书设计计算书.25 3.1 格栅的设计计算 .25 3.2 提升泵房的设计计算：.30 3.3 旋流沉砂池的设计计算： .31 3.4 砂水分离器的选择.32 3.5 配水井的设计计算.32 3.6 A2/O 工艺设计计算：.33 3.7 平流式二沉池的设计计算.42 3.8 消毒接触池尺寸计算： .43 3.9 污泥处理系统 .44 3.10 巴氏计量槽的计算.47 3.11 主要构（建）筑物尺寸一览表 .48 参考文献 .48 1.设设计计任任务务书书 1.1 设计题目设计题目 50000m3/d 汽贸城污水处理设计（A2/O） 1.2 原始资料原始资料 1. 设计流量

4、Q50000m3/d 2. 水质情况： BOD5=200mg/L CODcr=400 mg/L SS=300 mg/L 氨氮=30mg/L 磷酸盐(以 P 计)=8 mg/L pH=69 3气象与水文资料： 风向：全年盛行风向北偏东，夏季主导风向为西南风；平均风速 1.9m/s， 瞬时最大风速 22m/s。 水文：降水量多年平均为每年 1327.2mm； 蒸发量多年平均为每年 1327.2mm； 地下水位 30.0m，上游段层厚约 4050m，下游段层厚约 1526.0m。层 底高程 8.0-20.0m 左右 4厂区地形： 拟建场地地势平坦，南部略高于北部，地形高差小于 0.5m，需要填土约

5、20 万方； 1.3 出水要求出水要求 符合城市污水排放一级 A 标准： BOD520mg/L COD60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸盐 （以 P 计）0.5mg/L 1.4 设计内容设计内容 1.4.1 方案确定方案确定 按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构 筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优 缺点，编写设计方案说明书。 1.4.2 设计计算设计计算 进行各处理单元的去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水 的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算、 效益分析及投资估算。

6、 1.4.3 平面和高程布置平面和高程布置 根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算 及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构 筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。 1.4.4 编写设计说明书、计算书编写设计说明书、计算书 1.5设计成果设计成果 1.污水处理厂总平面布置图 1 张（含土建、设备、管道、设备清单等） 2.高程布置图 1 张 3.主要单体构筑物（沉砂池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图 1 张 4.设计说明书、计算书一份 1.6 成绩考核办法成绩考核办法 根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优、良、 中、

7、及格、不及格评定成绩。 长沙理工大学化学与生物工程学院环境工程教研室 2016 年 5 月 2.设设计计说说明明书书 2.1 设计题目设计题目 湘西北汽贸城污水处理A/O 工艺设计 2.1.1 设计原则、依据及执行规范设计原则、依据及执行规范 1.设计原则： 1.采用技术先进可靠、占地省、出水水质稳定，效果好，技术经济合理的 工艺； 2.选择造价低、节省电力、效率高的耐用设备； 3.因地制宜、合理布局、方便管理、统一规划。 2.主要设计依据及执行规范： 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） 污水综合排放标准 （GB8978-2002） 城市污水处理厂污泥排放标准 （CJ3025-93

8、） 室外排水设计规范 （2006 年版） （GBJ50014-2006） 室外给水设计规范 （2006 年版） （GBJ50013-2006） 城市污水处理工程项目建设标准 （2001 年修订版） 汽车维修业水污染物排放标准 （GB26877-2011） 2.22.2 设计内容和任务设计内容和任务 1. 工艺流程选择、方案确定； 2. 各污水构筑物设计计算； 3. A2/O 生化反应池设计计算； 4. 污泥系统设计计算； 5. 绘制系统高程布置图、平面布置图各一张，主要单体构筑物（沉砂池、 初沉池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图 1 张； 6. 编写设计说明书及计算书。 2.3 设计水质及处理

9、后排放水质设计水质及处理后排放水质 2.3.1 设计处理水量： 日处理量： 50000d/m3 秒处理量： 0.579s/m3 sLsmQ/70.578/579.0 360024 43500 3 根据室外排水设计规范 ，查表并用得：1.4 所以设计最大流量 smhmdmQKQ z /810.0/67.2916/70000500004.1 333 max 2.3.2 确定其原水水质参数如下：确定其原水水质参数如下： BOD5=200mg/L CODcr=400 mg/L SS=300 mg/L 氨氮=30mg/L 磷酸盐(以 P 计)=8 mg/L pH=69 2.3.3 设计出水水质设计出水水

10、质 符合城市污水排放一级 A 标准： BOD520mg/L COD60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸盐（以 P 计）0.5mg/L 2.3.4 污水处理程度的确定污水处理程度的确定 根据设计任务书，处理规模定为：50000 dm / 3 进、出水水质: 项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L) 进水400200300308 出水602020150.5 去除率85%90%93.3%50%93.8% 2.4 城市污水处理概述城市污水处理概述 2.4.1 城市污水处理的基本方法城市污水处理的基本方法 城市生活污水就是利用各

11、种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物 质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质，水则得到了净化，并使 资源得到充分利用。 城市污水处理方法很多，按其作用机理，可分为物理处理、化学处理、物 理化学处理方法、生物处理方法等。 （1）物理处理方法 物理处理方法是利用物理作用分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在 处理过程中不改变的化学性质。典型的物理处理方法有沉淀法、过滤法、离心 分离法、气浮法等。 （2）化学处理方法 化学处理方法是利用化学反应作用来分离或回收污水中的污染物质，或使 其转化为无害的物质。典型的化学处理方法有中和法、混凝法、氧化还原法等。 （3）物理化学处理方法 物理化学

12、处理方法是通过物理化学过程使无水物谁得到净化的方法，主要 有吸附、萃取、离子交换、反渗透等方法。 （4）生物处理方法 2.4.2 城市生活污水处理工艺城市生活污水处理工艺 目前城市污水处理的新工艺主要有：SBR 法、氧化沟活性污泥法、 A2/O、A1/O、A2/O 、AB 活性污泥法工艺。 当前流行的污水处理工艺有：AB 法、SBR 法、氧化沟法、普通曝气法、 A/A/O 法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特 点。 城市污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺、一级处理工 艺、二级处理工艺、污水三级处理工艺和污泥处理工艺，以及最终的污泥处置。 2.5 工

13、艺流程的选择工艺流程的选择 2.5.1 工艺的比选工艺的比选 A、 工艺选择的主要原则 （1）满足处理功能与效率要求 城市污水处理厂工艺方案应确保高效稳定的处理效果，城市污水处理设施 出水应达到国家或地方规定的水污染物排放控制的要求。对城市污水处理设施 出水水质有特殊要求的，须进行深度处理。这是污水处理最重要的目标，也是 污水处理厂产品的基本质量要求。而排放标准的确定主要取决于处理出水的最 终处置方式，如果排入水体，则取决于接纳水体的功能质量要求和水体的环境 容量，如果回用，则取决于回用水用户对水质的要求。 （2）规模与工艺标准因地制宜 污水处理厂工艺方案的确定必须充分考虑当地的社会经济和资源

14、环境条件。 要实事求是的确定城市污水处理工程的规模、水质标准、技术标准、工艺流程 以及管网系统布局等问题；处理规模大小对处理工艺的影响很大，城市污水处 理设施建设应按照远期规划确定最终规模，以现状水量为主要依据确定近期规 模。污水处理厂的实际设计规模应根据污水收集量和分期建设、水质目标确定， 污水收集量取决于管网完善程度和汇水区内的生活、工业污水产生与允许纳入 量，以及管网入渗或渗漏水量等因素。 （3）技术成熟可靠切实可行 根据城市污水处理技术政策，城市污水处理设施建设，应采用成熟可靠的 技术。根据污水处理设施的建设规模和对污染物排放控制的特殊要求，可积极 稳妥地选用污水处理新技术。 （4）经

15、济合理效益显著 节省工程投资与运行费用是城市污水处理厂建设与运行的重要前提。合理 确定处理标准，选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能地减少占地，力求降低地基 处理和土建造价。同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低。 对于我国现有的经济承受能力来说，这一点尤为重要。较高的性能价格和经济 指标同样是先进性的重要体现。 B、 氧化沟工艺、SBR 工艺、AB 法、A2/O 法、A/O 法等工艺的比较。 （1）SBR (Sequencing Batch Reacter)意即序批式间歇活性污泥法。是一种 理想的间歇式活性污泥处理工艺。具有很好的灵活性。SBR 工艺是静态沉淀， 与氧化沟相比有较好的

16、沉淀效果。它可以用单个反应器周期性操作，一个运行 周期主要包括进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置五个基本过程。也可以设置 多只 SBR，以达到总体上的连续进水和连续出水的要求，图 1 为 SBR 处理工艺 个运行周期内的操作过程。 图 1 SBR 一个运行周期内的操作过程 （2）氧化沟：氧化沟污水处理工艺是 50 年代荷兰的 APMveer 首先开发 的。它集曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程于一体，具有 BOD 去除率高、管理 方便、运行效果稳定等优点。氧化沟属于低负荷处理工艺，出水水质好，耐冲 击负荷性能强，泥龄长，污泥较稳定。一般不设初沉池，二沉池多和曝气池组 合为一。污泥可不作稳定处理或应用

17、，简化了运行管理。由于负荷低，泥龄长， 使生化部分大大的增加，加大了建设投资，提高了能耗和运行成本。适用于小 城镇的污水处理。氧化沟的基本流程如图 2 所示。 其他还有卡鲁赛尔(Canousel)式氧化沟、奥贝尔(Orbal)型氧化沟、交替工作 式氧化沟、曝气沉淀一体化氧化沟等形式。 （3）A2/O 法(AnaerobicAnoxicOxic，AAO 或 A2O)：工艺主要 是生物脱氮除磷技术，出水水质好，耐冲击负荷，污泥较稳定。采用较短时间 的初沉池，使水中的细小有机悬浮固体有相当一部分进入生化反应器，以满足 反硝化菌和聚磷菌对碳源的需要，并使生物反应器中的污泥能达到较高的浓度； 整个系统中

18、的活性污泥都完整的经历过厌氧和好氧的过程，因此排放的剩余污 泥中都能充分的吸收磷避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响；由于反 应器中活性污泥浓度较高，从而促进了好氧反应器中的同步硝化、反硝化，因 此可以用较少的回流量（污泥回流和混合液回流）达到较好的去除效果。既可 在传统活性污泥法，分段进料法上应用，也可在氧化沟、SBR 和一体化池中应 用。A2/O 法的基本流程如图 3 所示。 图 3 A2/O 法的基本流程 （4）AB 工艺：AB 工艺是吸附一生物降解(Adsorptionbiodegration process)工艺的简称，是由德国的 Bohnke 于 20 世纪 70 年代中期开发

19、、20 世纪 80 年代初开始应用于工程实践的一项新型污水处理工艺。 AB 法为两段活性污泥法，即 A 段和 B 段，两段各有独立的污泥回流系统。 A 段水力负荷高，其中能存留和繁殖的是比生长速度高的原核微生物，产污泥 速度快，其絮体吸附能力强，兼有吸附重金属及含氮、磷化合物的功能，为吸 附段。B 段的污泥龄较长，是生物氧化段。此法的主要优点是具有一定的脱氮 能力(3040)和除磷能力(5070)。其工艺流程如图 4 所示。 图 4 AB 法工艺流程 表 2-1 污水处理工艺比较 优点缺点 氧 化沟 法 处理流程简单，构筑物少，基 建费用较省；处理效果好，有较稳定的 脱氮除磷功能；对高浓度工业

20、废水有很 大的稀释能力；有抗冲击负荷的能力； 能处理不易降解的有机物，污泥生成较 少；技术先进成熟，管理维护比较简单； 国内工程实例多，容易获得工程管理经 验 处理构筑物较多；回流 污泥溶解氧较高，对 除磷有一定的影响；容 积及设备利用率不高 A B 法 曝气池的体积较小，基建费用相应 降低；污泥不易膨胀，达到一定的拖氮、 除磷效果；抗冲击负荷的能力较强 脱氮效率不高，一般为 70%80%。若沉淀池运行 不当，则会在沉淀池内发生 反硝化反应，造成污泥上浮， 使处理水水质恶化。 A /O 法 流程简单，只有一个污泥回流系统 和混合液回流系统，基建费用低；反硝 化池不需要外加碳源，降低了运行费用；

21、 A/O 工艺的好氧池在缺氧池之后，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；缺氧池在前，污 水中的有机碳被反硝化菌利用，可降低 其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中 进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿 好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。 构筑物较多； 污泥产生量较多； A 2/O 法 基建费用低，具有较好的拖氮、除 磷功能；具有改善污泥沉降性能，减少 污泥排放量；具有提高对难降界生物有 机物去除效果，运转效果稳定；技术先 进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单， 运行费用低；国内工程实例多，容易获 处理构筑物较多； 需增加内回流系统； 得工程管理经验 S BR 法 其脱氮除磷的

22、厌氧、缺氧和好氧不 是由空间划分，而是用时间控制的；不 需要回流污泥和回流混液，不设专门的 二沉池，构筑物少；占地面积少 容积及设备利用率较低 （一般低于 50%） ；操作、 管理、维护较复杂；自动化 程度高，对工人素质要求较 高；国内工程实例少；脱氮、 除磷功能一般； 2.5.2 流程选择依据 （1）应综合考虑建厂规模，投资费用和运行费用，参照以往经验，结合自 己实际进行选择。 （2）应充分利用当地的地形、地质、水文、气象等自然条件及资源。 （3）污水处理应充分考虑排放水体的稀释、自净能力、根据污水的处理程 度来选择流程。 （4）流程选择应妥善处理技术先进和合理可行的关系，并考虑远期发展对

23、水质水量的要求。 （5）流程组合的原则应是先易后难，先粗后细、先成本低后成本高的方法。 该污水处理厂选用 A2/O 工艺。该工艺流程简洁，污泥在厌氧、缺氧、好氧 环境中交替运行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。该处理系统出水中 磷和氮的浓度都有较好的效果。 2.6 污泥处理系统 污泥是污水处理过程中的产物，是一种固态、半固态和液态的废弃物，其 数量约占处理污水的 0.3%0.5%左右。 城市污水产生的污泥，伏击了污水中的污染物，除含有灰分和大量水分外， 还含有大量的有机物、病原微生物、细菌、寄生虫卵、挥发性物质、重金属、 盐类，以及植物营养素等。其体积庞大，且容易腐化发臭。所以，必须合理处

24、 置，以防止造成二次污染。 一部分通过回流污泥泵房送到生化反应池回收利用进行生化反应，另一部 分则通过剩余污泥泵房进行污泥的浓缩消化及脱水，最后泥饼外运。其中回流 污泥系统控制有 3 种方式：（1）保持回流量恒定（2）保持回流比恒定（3）定 期或随时调节回流量及回流比。 剩余污泥的处理系统可表示为： 污泥污泥浓缩污泥消化污泥脱水泥饼外运。 2.7 设计污水处理厂工艺流程图：设计污水处理厂工艺流程图： 进水 粗格栅提升泵房细格栅 砂水分离 砂 厌氧池缺氧池二沉池 接触池 消毒剂 污泥泵房 浓缩池贮泥池 脱水间 泥饼外 运 排入受纳水体 沉砂池 调节池 消化池 好氧池 2.8 厂区各个构筑物的设计

25、选择厂区各个构筑物的设计选择 2.8.1 格栅的设计选型格栅的设计选型 从工厂排出的原污水必须先经过格栅处理，目的是通过格栅的作用，把污水 中带有的大块的杂质截留下来，防止造成后面管道的堵塞。 格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅 3 类. 格栅间距的选择与格栅的用途有关， 设置在水泵前的格栅栅条间距应能满足水泵的要求。一般可设置粗细两道格栅， 格栅间距一般采用 16-15mm，最大不超过 40mm。格栅常用的断面形式有圆形、 正方形、矩形、半圆形等。圆形断面水力条件好，但刚度较差；矩形断面刚度 较好，但水力条件不如圆形；半圆形断面水力条件和刚度都较好，但形状相对 复杂。栅渣的清除方式与格栅拦截的栅

26、渣量有关。当拦截的栅渣量大于 0.2m3/d 时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于 0.2m3/d 时，可采用人工清渣方式， 也可采用机械清渣方式。 砂 本设计采用了粗细两道格栅，断面形式采用矩形，机械清渣方式。 设有粗格栅和细格栅，粗格栅使用于去除粒径大于 20的大的固体颗粒， 细格栅用于去除大于 10的固体颗粒。均设两台，一用一备。 粗格栅采用机械除渣,选用 FH 型旋转式格栅除污机，型号为 FH1500； 细格栅采用机械除渣,选用 FH 型旋转式格栅除污机，型号为 FH2500。 粗格栅设计参数如下： 栅条宽度 S=10.0mm 栅条间隙 b=10.0mm 栅前水深设 h 为 0.8 m

27、 ，过栅流速为 v 取 1 m/s 工作台两侧过道宽度不小于 0.7m 取 0.7m ，工作台正面过道宽度:a.人工清 除：应不小于 1.2m; b.机械清除：应不小于 1.5m 格栅安装角度=60 0 细格栅设计参数如下： 栅条宽度 S=10.0mm 栅条间隙 b=10.0mm 栅前水深设 h 为 0.8 m ，过栅流速为 v 取 1 m/s 工作台两侧过道宽度不小于 0.7m 取 0.7m ，工作台正面过道宽度:a.人工清 除：应不小于 1.2m; b.机械清除：应不小于 1.5m 格栅安装角度=60 0 2.8.2 沉砂池沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免

28、这些杂质 影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离为基础，即 将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗 粒则随水流带走。沉砂池可分为平流式、旋流式和曝气沉砂池等三种基本型式。 1.平流式沉砂池 平流式沉砂池是最常用的一种型式，它的截留效果好，工作稳定，构造亦较 简单。所示的是平流式沉砂池的一种。池的上部，实际是一个加宽了的明渠， 两端设有闸门以控制水流。在池的底部设置 12 个贮砂斗，下接排砂管。 图 5 平流式沉砂池的结构示意图 2.曝气沉砂池 曝气沉砂池是一个长型渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约 60 90mm 处设置曝气装置，在池底设

29、置沉砂斗，池底有 i=0.10.5 的坡度，以保 证砂粒滑人砂槽。为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可在设置曝气装 置的一侧装设挡板。其结构如图 6 所示。 污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动(流速一般取 0.1m/s，不 得超过 0.3m/s)，同时，由于在池的一侧有曝气作用，因而在池的横断面上产生 旋转运动，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。旋转速度在过水断面的 中心处最小，而在池的周边则为最大。空气的供给量应保证在池中污水的旋流 速度达到 0.250.4m/s 之间，一般取 0.4m/s。 由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受 到气泡上升时

30、的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底 的砂粒较为纯净。有机物含量只有 5左右的砂粒，长期搁置也不至于腐化。 图 6 曝气沉砂池的结构示意图 3.旋流沉砂池 旋流沉砂池主要利用机械叶轮的旋转，控制进入水流的流速和流态，使砂在 离心力和重力的作用下，沿池壁呈螺旋线加速沉降，同时有机物在水流的作用 下，随水流漂走，沉入池底的砂经空气提升或泵提升后，与少量污水进入砂水 分离器中进行分离后排出，清洗水回流至格栅井，从而达到除砂的目的。旋流 除砂系统包括旋流沉砂池、砂水分离器、鼓风机或吸砂泵等。其结构如图 7 所 示。 图 7 钟式沉砂池的结构示意图 在工程设计中，沉砂池的设计可参考下

31、列原则与主要参数： （1）城市污水厂一般均应设置沉砂池，工业污水是否要设置沉砂池，应根 据水质情况而定。城市污水厂的沉砂池的只数或分格数应不少于 2，并按并联 运行原则考虑。 （2）设计流量应按分期建设考虑。当污水自流进入时，应按每期的最大 设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计 算；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 （3）沉砂池去除的砂粒比重为 2.65、粒径为 0.2mm 以上。 （4）城市污水的沉砂量可按每 106m3污水沉砂 30m3计算，其含水率约 60%， 容重约 1500kg/m3。 （5）贮砂斗的容积应按 2 日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾

32、角不应小于 55。 排砂管直径不应小于 200mm。 （6）沉砂池的超高不宜小于 0.3m。 沉砂池一般选用钟式沉砂池或类似产品。如果沉砂池池径不太，沉砂池可 采用碳钢制成的成套设备。另外沉砂池进出水渠也可采用相应碳钢制作。这样 不仅增加了方便施工安装，而且由于尺寸较小，造价不见得高出钢筋砼池多少。 2.8.3 污水提升泵房污水提升泵房 污水提升泵的选择应考虑下列因素： （1）水泵机组工作泵的总抽升能力，应按进水管的最大污水流量设计， 并 应满足最大充满度的流量要求。 （2）尽量选用类型相同（最多不超过两种型号）和口径相同的水泵，以便于 检修， 但应满足低流量时的要求。 （3）由于生活污水对水

33、泵有腐蚀作用，故污水泵站应尽量选用潜水排污泵， 污水泵一般可使用40 00 小时检修一次。 2.8.4 配水井的设计选型配水井的设计选型 本次设计采用的是三角配水井。设置配水井的目的是缓冲水量和流速变化 对下一构筑物的冲击，提高运行效率，并且也起到了保护构筑物，延长使用寿 命的作用。并且三角式配水井设计简单，投资小。 2.8.5 二沉池二沉池 二次沉淀池是接受配水井的混合液使其达到泥水分离，主要是维持前面生 化处理所产生的废水水质， 排除剩余污泥和回流污泥, 对于大规模的城市污水 处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内 水流更稳（ 如避免横向错流、异重流对沉淀的影

34、响、出水束流等） 、进出水配 水更均匀、存排泥更方便。各种形式的沉淀池优缺点比较如下表所示： 池型优点缺点 平流式 1.沉淀效果好 2.对废水量和温度变化 的适应能力强 3.适合地下水位高及地 质较差地区 4.施工简单，造价低 1.占地面积大 2.池子配水不均匀 3.排泥困难 5.处理流量大小不限 竖流式 1.运行可靠，便于管理 2.排泥方便，排泥含水 率低 3.占地面积小 4.适用于中小型污水厂 1.池深度大，施工困难，地下 水位高时不宜采用 2.对水量温度变化适应性差 3.造价高 幅流式 1.适用于地下水位较高 的地区 2.适用于大型污水厂 1.机械排泥设备复杂 2.施工要求高 3.泥斗小

35、排泥频率高，污泥含 水率高 三种形式的沉淀池结构示意图如下： 图 8 平流式沉淀池的结构示意图 图 9 竖流式沉淀池的结构示意图 图 10 幅流式沉淀池的结构示意图 对于大规模的污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉 淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异种流对沉淀的影响、出 水束流等） 、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常用圆形辐流式二沉池。综合 三种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体情况；设计水量较大，本设计 二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。 2.8.6 消毒池消毒池 污水处理厂常用的消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、臭氧消毒和紫外线 消毒等四种，他们

36、的优缺点和使用条件如下： a.液氯消毒优点：价格便宜，效果可靠，投配设备简单。缺点：对生物有 毒害作用，并且可能产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。 b.漂白粉消毒优点：投加设备简单，价格便宜缺点：除用液氯缺点外，尚 有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强度大。适用于消毒要求不高或间断 投加的小型污水处理厂。 c.臭氧消毒优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物、色味等， 污水温度、PH 值对消毒效果影响小，不产生难处理或生物积累性残余物。缺点： 投资大，成本高，设备管理负责。 d.紫外线消毒优点：是紫外线照射和氯化共同作用的物理化学方法，消毒 效率高，占地面积小，减少土建费用。

37、缺点：紫外线照射灯具货源不足，电耗 能量较多。 综上四种消毒方法的比较，本设计采用紫外线消毒。 2.8.7 污泥浓缩池污泥浓缩池 初次沉淀污泥含水率介于 95%-97%，剩余活性污泥达 99%以上。因此污泥 的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难。污泥浓缩的目的在于减容。 污泥中所含水大致分为四类：颗粒间的孔隙水，约占总水分的 70%;毛细水， 约占 20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水约占 10%。污泥浓缩池主要是降低污 泥中的间隙水，来达到使污泥减容得目的。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持 流动性。浓缩池可分为气浮浓缩池、重力浓缩池和离心浓缩池。重力浓缩池按 其运行方式分为间歇式或连续式。 比

38、较如下： （a）气浮浓缩池：依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附作用，使污泥颗粒的 密度小于水而上浮，并得到浓缩。适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的 污泥，并且运行费用较高，贮泥能力小； （b）连续式重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用 于活性污泥的情况不多； （c）间歇式重力浓缩池：主要靠阀门控制污泥的进出和上清液的排出，无 刮泥系统，管理简单。 （d）离心浓缩池：利用污泥中的固、液相得密度不同，在高速旋转地离心 机中受到不同的离心力二是两者分离，达到浓缩目的。离心分离一般要加入助 凝剂，且耗电量大，在达到相同的浓缩效果时，其电耗约为气浮法的 10 倍。 综上所述，本设计采用

39、连续式重力浓缩池。 设计参数； 室外排水设计规范GB(50014-2006) 7.2 污泥浓缩规定浓缩活性污泥时， 重力式污泥浓缩池的设计，应符合下列要求： 1 污泥固体负荷宜采用 3060 kg/(m2d)； 2 浓缩时间不宜小于 12 h； 3 由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率， 为 99.2%99.6%时，浓缩后污泥含水率可为 97%98%； 4 有效水深宜为 4 m； 5 采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为 12 m/min，池底坡向泥斗 的坡度不宜小于 0.05。 2.8.8 污泥脱水间污泥脱水间 污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计

40、 采用机械脱水，采用带式压滤机。比较如下： （1）自然干化优点：简单易行、污泥含水率低、缺点：占地面积大、卫 生条件差、铲运干污泥的劳动强度大。 （2）机械脱水 a.真空过滤机 优点：适应性强、连续运行、操作平稳、全过程自动化。缺 点：多数污泥须经调理才能过滤，且工序多、费用高。过滤介质紧抱在转筒上， 再生与清洗不充分，容易堵塞。 b.带式压滤机 优点：工艺简单、消耗动力少 连续运行缺点：所需药剂费 用较高。 c.离心机优点：设备小、效率高、分离能力强、操作条件好。缺点：制造 工艺要求高、设备易磨损、对污泥的预处理要求高，而且必须使用高分子聚合 电解质最为调理剂。 综上所述，本设计采用机械脱水

41、，选用带式压滤机。 污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放 或用作农肥，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法如焚烧、填埋、堆肥和 填海等。 焚烧技术虽然具有处理迅速、减害多（70%90%） 、无害化程度高等优点， 但污泥焚烧不但费用高，其废气中产生一种二噁 英，通过呼吸系统系统和食物 链进入人体后不易分解和排泄出体外，二噁英不仅具有致癌性，还有生殖毒性， 免疫毒性和内分泌毒性，因此，许多国家已对垃圾、污泥焚烧采取了管制措施， 就我国目前国情，不宜采取焚烧方式。 污泥卫生填埋，终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方 法之一，在我国运用非常广泛，一般可以与城市

42、垃圾联合建填埋厂。 污泥堆肥是应积极开发的主攻方向，其过程是将消化污泥再动态发酵制成 颗粒状有机复混肥，把污泥作为农业肥料的资源，本工程既可采用此种方式处 置污泥。 2.8.9 巴氏计量槽巴氏计量槽 通过在接触池末端设置巴氏计量槽来监测污水厂排放的处理污水量。 2.2.9 A/OA/O 工艺说明、厂区的平面、高程布置、土建与公用工艺说明、厂区的平面、高程布置、土建与公用 工程工程 工艺优点: 基建费用低，具有较好的拖氮、除磷功能；具有改善污泥沉降性 能，减少污泥排放量；具有提高对难降界生物有机物去除效果，运转效果稳定； 技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；国内工程实例多， 容

43、易获得工程管理经验。 工艺缺点: 处理构筑物较多；需增加内回流系统 2.9.3 厂区的平面与高程布置厂区的平面与高程布置 1. 厂址选择 厂址选择是污水处理厂设计的重要环节。污水厂的厂址与总体规划、城市排 水系统的走向、布置、处理后污水的出路密切相关，必须在城镇总体规划和排 水工程专业指导下进行，通过技术经济综合比较，反复论证后确定。在选择污 水处理厂时，一般应遵循下列原则： 1污水处理厂应选在城镇水体下游，污水处理厂处理后出水排入的河段， 应对上下游水源的影响最小。若特殊原因，污水处理厂不能设在城镇水体下游 时，其出口应设在城镇水体下游。 2处理后的出水考虑会用时，厂址应与用户靠近，减少会用

44、输送管道，但 厂址也应与受纳水体靠近，以便于安全排放。 3厂址选择要便于污泥处理和处置。 4厂址选择应考虑远期发展的可能性，应根据城镇总体发展规划，满足将 来扩建的需要。 5厂址一般应位于城镇夏季主风向的下风侧，并与城镇、工厂厂区、生活 区及农村居民点之间，按环境评价和其他相关要求，保持一定的卫生防护距离。 6厂址应有良好的工程地质条件，包括土质、地基承载力和地下水位等因 素，可谓工程的设计、施工、管理和节省造价提供有利条件。 7厂区地形不应受洪涝灾害的影响，不应设在雨季易受水淹的低洼处。靠 近水体的处理厂，防洪标准不应低于城镇防洪标准，应有良好的排水条件。 2. 厂区的平面设置 污水处理厂平

45、面设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设施等的相对位 置进行平面布置，包括处理构筑物与辅助构筑物，各种管线，辅助建筑物，以 及道路，绿化等。 污水处理厂的平面布置的合理与否直接影响用地面积、日常的运行管理与污水处理厂的平面布置的合理与否直接影响用地面积、日常的运行管理与 维修条件，以及周围地区的环境卫生等。进行平面布置时，应综合考虑工艺流维修条件，以及周围地区的环境卫生等。进行平面布置时，应综合考虑工艺流 程与高程布置中的相关问题，在处理工艺流程不变发的前提下，可根据具体情程与高程布置中的相关问题，在处理工艺流程不变发的前提下，可根据具体情 况作适当调整，如修正单元处理构筑物的数目或池型。况作

46、适当调整，如修正单元处理构筑物的数目或池型。 布置形式：布置形式： （1） “一”字型布置：该种布置流程管线短，水头损失小； （2） “L”型布置：该种布置适宜出水方向发生转弯的地形，水流转弯一般 在曝气池处。 本厂水流方向发生垂直变化，采用“L”字型布置。 平面布置应遵循的原则： 处理构筑物的布置应紧凑，各处理单元可毗布置连成一片，节约用地； 处理构筑物应尽可能的按流程布置，以免管线迂回，同时应充分利用地形， 减少土方量； 远景设施的安排应在设计中仔细考虑，除了考虑远景处理能力的需要而增 加的处理构筑物外，还应为改进出水水质的设施准备预留地； 经常有人工作的地方应设置在夏季主导风向的上风向，

47、在北方地区应考虑 朝阳； 在布置总平面图时，应考虑安排充分的绿化地带； 构筑物之间的间距应考虑设置管渠所需的位置； 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的区域，以确保安全并方便管理。污 泥消化池应距污泥浓缩池较近，以缩短污泥管线； 变电站的位置宜设置在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在高空敷设； 污水厂内管线很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾； 污水厂内应设超越管，以免在发生事故时，使污水内超越部分或全部构筑 物，进入下一级构筑物或事故溢流； 3. 厂区的高程布置 污水处理厂高程设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设施等相对高程 作竖向布置。通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构

48、筑 物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物 之间通常的流动。 高程布置的合理性也直接影响到污水处理厂的工程造价、运行费用、维护 管理和操作运行等。高程设计时，应综合考虑自然条件、工艺流程和平面布置 等。必要时，在工艺流程不变的前提下，可根据具体情况对工艺设计作适当调 整。如地质条件不好、地下水位较高时，通过修正单元处理构筑物的数目或池 型以减少池深，改善施工条件，缩短工期，降低工程费用。污水处理厂高程布 置应遵循以下原则： 污水处理厂在全年绝大多数时间里应能自流排放水体； 计算各处理构筑物水头损失时，应选择距离最长、水头损失最大的流程进 行水力计算。考虑最大时流量

49、、雨天流量和事故时流量的增加。并应当适当留 有余地，以保证在任何情况下，处理系统能够正常运行。计算设计远期流量的 管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌情增加扩建时的设计水头； 设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常用接受处理后污水水体的最高水 位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理污水在洪水季节也能自 流排出，而水泵需要的扬程也较小，运行费用也较低，但同时应考虑到构筑物 的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大而增加施工上的难度。还应考虑到因 维修等原因防空而在高程上提高要求； 在仔细计算并留有余地的前提下，全程水头损失及原污水提升泵站的全扬 程都应力求最小； 在做高程布置时，还

50、应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需提升 的污泥量。 2.9.4 厂区土建与公用工程厂区土建与公用工程 1.土建工程 厂区地层结构简单，沿途性质均一，基本为亚粘土或轻亚粘土，无不良地质 现象。08m 范围地耐力为 0.12MPA；8m 以下为 0.18MPA.工程地质条件可以满 足各种构筑物的要求，不必对地基进行特殊处理。 除砂水分离器以外，所有的构筑物均钢筋混凝土结构，一方面提高了二沉池 防渗能力，也节省了投资。 所有附属建筑均采用砖混结构，包括综合楼、控制楼、机修间、车库、锅炉 房与食堂、堆物棚、抽砂泵房、鼓风机房、加氯间、传达室、职工宿舍、合计 总建筑面积为 6300m2 另外，

51、有污泥脱水间采用框架结构，建筑面积为 540.0m2.剩余污泥泵房和 浓缩污泥泵房地下为钢筋混凝土结构，地上为砖混结构，共计建筑面积为 60.0m2. 2.公用工程 （1）供电 污水处理厂污水与污泥处理系统合计用电为 2080kw,其中最大使用容量为 1700kw.按该市供电现状及发展，污水处理厂供电拟采用高压 10kv 双回路，两 路输电距离为 1.5km.场内设变配电站一座，内设两台 1250kVA 低能耗变压器， 及无功功率自动补偿器。 （2） 自动监测与控制 本工程拟采用现代微机管理控制系统，对污水处理工艺中的各环节进行自动 控制、自动监测与显示、从而达到处理效果好、运行经济，减少劳动

52、强度，节 省人力和提高经济效益的目的。 设计方案。选用 STD 总线工业控制机作为自动控制系统的主机，另配备一套 数据采集及输出控制接口硬件，并通过软件编程对各个设备进行先后有序协调 统一的监测与管理，从而建立一套完善的微机自动监测与控制系统。需要在主 要工艺构筑物内设有污水及回流污泥流量、溶解氧、混合液 MLSS、温度、水位、 泥位等传感器，以便对运行参数进行连续的监测，并将讯号传输至微机系统。 中控室内设大屏幕模拟显示系统，以便对全厂工艺设备的运行状态及运行参数 进行不间断的监视。 （3）供水 本污水处理厂每日需供水（生活饮用水）150M3/h,其中包括 3 台带式污泥脱 水机、加氯机、绿化及地面冲洗等。因近期市镇