污水处理厂设计方案

1 污水处理厂 设计方案 第一篇 设计说明书 1 设计概述 计任务 江苏省某市拟建污水处理厂，服务人口为 20万，且接纳的工业废水平均日流量为20000m3/d。根据设计资料，设计二级污水处理厂一座，处理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（ 的一级标准（ B）排放要求。设计内容主要包括：污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的详细设计计算，并配相应的单线草图；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设 的技术经济初步分析等。 设计依据 （ 1）中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准 (S （ 2）中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准 (S （ 3）中华人民共和国国家标准，室外给水设计规范 (S （ 4）中华人民共和国国家标准，给水排水工程构筑物结构设计规范 ( 2002) S （ 5）中华人民共和国城镇建设行业标准，城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 (S （ 6）中华人民共和国国家标准，总图制图标准 (50103S （ 7）中华人民共和国国家标准，建筑污水排水制标准 (50106S （ 8）中华人民共和国国家标准，房屋建筑制图统一标准 (050001S （ 9）中华人民共和国国家标准，室外排水设计规范 (S 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 2 （ 10）江苏省地方标准（ 072S （ 11）中国工程建设标准化协会标准，氧化沟设计规程 12:2000 S 域概况 某市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，气候较温和，四季分明，雨热同季，春冬干旱，夏季炎热，秋季湿润，冬季少雨。常出现伏旱暴雨，秋季多连阴雨。 常年气象参数统计如下： 年均气温： ，最热月（ 7月）平均气温： ，最冷月平均气温： 。多年平均降雨量： 577冬季主导风向西北风，夏季主导风东南风 ，风流频率：18%，年平均风速： m/s，年最大风速： 18m/s，冬季最大冻土深度 大积雪深度 然条件 该污水处理厂位于某市西部，地势平坦。厂区设计地面标高为 下水位埋深在 4 11m，地质状况良好，土地承载力为 12t/理后的污水排入 城市河段水流量按 90保证率，月均流量为 m3/s，枯水期流量为 s，流速为 s，平均水深 水平均水位是 面标高为 程建设的必要性和工程内容 程建设的必要性 建国以来，由于受国情的限制及人们的环保意识落后的影响，建国初期污水处理没有形成行业，到 1984年才开始缓慢发展，到 2009年年底，我国累计建成污水处理厂数量和日污水处理总能力较 2005年的水平分别增长了 120%和 75%。即使这样还有大多数污水处理厂达不到设计能力，更有甚者由于种种原因停产的。而且我国至今还有 65%的县城污水处理处在空白，绝大部分的乡镇没有任何污水处理设施。可见我国污水处理基础差、水平低。 随着我国人民环保意识的提高，人们对污水处理提出了更高的要求。我国环保法规定了各种污水的排放标准，禁止超标准排放。这一要求意味着不仅要求新建项目的污水必须达标排放，而且要求多年积累 的超标准排放的污水也必须在短时间内达标排放，这从污水处理的数量上提出了更高的要求。 另外，由于我国水资源匮乏，不少地方要求污水处理必须达到回用标准，实现污水处 3 理资源化，这就从污水处理的质量上提出更高要求。 程内容 （ 1）根据水量水质条件和设计资料，设计二级污水处理厂一座。建议该污水处理厂生物处理工艺采用氧化沟技术，处理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（ 的一级标准（ B）排放要求。 （ 2）完成一套完整的设计应包括：污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥处理 工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的详细设计计算，并配相应的图；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。 （ 3）完成初步设计图纸 5 张：污水处理厂总平面布置图；污水处理厂管线布置图；污水、污泥处理系统高程布置图；施工设计图纸 2张以上（以氧化沟为主体）。 2 污水处理厂设计 水处理厂规模和处理程度的确定 水处理厂规模 （ 1）该城市位于我国江苏省，污水处理厂服务面积内城市规划人口为 20万。 （ 2）该污水厂接纳的工业废水平均日流量为 20000 （ 3）该污水厂接纳的生活污水量平均日流量为 20000 （ 4）城市污水日处理量为 20000 计进出水水质 根据城镇污水处理厂污染物排放标准（ 定城镇污水处理厂出水排入 类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外）、 等封闭或半封闭水域时，执行一级标准，本设计确定出水达到一级 水水质及去除率，具体标准见下表。 表 2水进水水质及去除率 序号 基本控制项目 一级标准（ B） 进水水质 去除率 1 0 2 0 3 0 4 0 2% 5 氨氮 8 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 4 水处理厂方案的确定 污水处理，就是采用一定的处理方法和流程将污水中所含的污染物质减少或分离出去，或将其转化为无害和稳定的物质，以使污水得到净化达到恢复其原来性状或使用功能的过程。现代污水处理技术按 其作用机理可分为三类，即物理处理法、化学处理法和生物处理法。 （ 1）物理处理法：此法系通过物理作用，分离、回收污水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变污染物的化学性质。 （ 2）化学处理法：此法系通过化学反应和传质作用，来分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物质，或将其转换为无害物质。 （ 3）生物处理法：此法系通过水微生物的代谢作用，使污水中呈溶解状态、胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无机污染物质，转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化。此法也称生化法，即生物化学处理法。一般认为，污水的可生化指标 （ 于 该污水处理厂正是使用的生物处理法。 定污水处理方案的原则 （ 1）采用生物处理法， 从而使污水得到净化； （ 2）污水厂的处理构筑物要求占地面积小，投资少，且便于科学管理；安全可靠，保证一定的出水水质； （ 3） 污泥处理要求为：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中有用物质，化害为利；应选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染； （ 4）应该采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物。 最佳的处理方案要体 现以下优点： （ 1）出水水质稳定可靠卫生安全； （ 2）抗水质水量变化能力强； （ 3）污泥处理与处置简单； （ 4）建设费和维护管理费低； （ 5）维护管理简单方便； 6 7 9 7 8 5 （ 6）必要时可与深度处理工艺进行组合。 水处理方案的比选 按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，在对氮、磷污染物有控制要求的地区，日处理能力在 10万立方米以上的污水处理设施，一般选用 A/A/A/可审慎选用其他的同效技术。日处理能力在 10万立方米以下的污水处理设施，除采用 A/A/A/可选 用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、 解好氧法和生物滤池法等。必要时也可选用物化方法强化除磷效果。 在上述各种除磷脱氮工艺中，对中小污水厂来讲，比较有发展前途的工艺是 化沟工艺。因为这两种工艺一般都不设初沉地， 泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省。运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。采用延时曝气的 余污泥经过浓缩脱水后就可以直 接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小城镇污水厂来说，是非常有吸引力的。 表 2化沟法与 名称 优点 缺点 氧 化 沟 （ 1）处理流程简单，构筑物少，基建费用较省； （ 2）处理效果好，有较稳定的脱氮除磷功能； （ 3）对高浓度的废水有很大的稀释能力； （ 4）有抗冲击负荷的能力； （ 5）能处理不易降解的有机物，污泥生成少； （ 6）技术先进成熟，管理维护较简单； （ 7）国内工程实例多，容易获得工程管理经验。 （ 1）处理构筑物较多； （ 2）回 流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响； （ 3）容积及设备利用率不高。 1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的； （ 2）不需要回流污泥和回流混液，不设专门的二沉池，构筑物少； （ 3）地面积少。 （ 1）容积及设备利用率较低； （ 2）操作、管理、维护较复杂； （ 3）自控程度高，对工人素质要求较高； （ 4）国内工程实例少； （ 5）脱氮除磷功能一般。 综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，地面积较大，且后期运 行费用高于氧化沟，氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低和运行管理各个方面都优于其他处理方法。因此，采用氧化沟为本设计的工艺方案。 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 6 目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯维尔（ 化沟、卡鲁塞尔（ 化沟 、奥贝尔（ 化沟、 沟式氧化沟）、 些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。 在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧 3个基本条件，但 是在实施过程 中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐及氮所需混合液回流的能量消耗。 冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。 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 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。 图 2000系统平面布置图 由图 1可见， 化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水 珠 的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的 7 溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为 深比为 2:1，亦有水深达 7m 的，沟中水流平均速度为 s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。 计方案的确定 表 2贝尔氧化沟和卡鲁塞尔氧化沟的比较 通的 面曝气机使混合液中溶解氧 3。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除 时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速 s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧， 直到 降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。 为了取得更好的除磷脱氮的效果， 000系统在普通 称前反硝化区）。全部回流污泥和 10污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和 10源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性 磷菌获得 需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水 进入内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝酸根），在名称 性能特点 结构形式 曝气设备 适用条件 奥贝尔氧化沟 氧率高，同时消化反消化 其他任何氧化沟系统在运行时需要的动力都小 图布置困难 三个或多个沟道，相互连通 水平轴曝气转盘（转碟）可进行多个组合 出水较高的大中型污水处理厂 卡鲁塞尔氧化沟 于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高 节性能好，并且曝气设备数量少，既可节省投资，又可使运行管理简化 占地面积减少，土建费用降低 备效率一般 修和更换繁琐 多沟串联 立式低速表曝机，每组沟渠只在一端安设一个表面曝气机 大 中型污水处理厂，特别是用地紧张的大型污水处理厂 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 8 此绝氧环境下， 70污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通化沟系统，进一步完成去除 氮和除磷。最后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在 000系统内，较好的同时完成了去除 建费用低。同时还具有极强的混合搅拌和耐冲 击负荷能力。 所以采用 艺。 工艺流程 见图 2 图 2水厂处理工艺流程图 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。 本污水处理厂设置粗、细两道格栅。 粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。 格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。由于直棒式格栅运行可靠， 布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。 格栅与水泵房的设置方式如下图示： 图 2栅与水泵房的设置方式 粗格栅 泵房 细格栅 污泥 污泥 外运 原水 粗格栅 提升泵站 细格栅 沉砂池 卡鲁塞尔氧化沟 辐流式沉淀池 污泥井 贮泥池 污泥脱水机 污泥浓缩池 排放 粗渣外运 回 流污泥 液氯消毒 接触池 9 进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。 拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于市政污水处理厂污水预处理 。 池 沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留物及颗粒效果较好的优点。竖流式沉砂池是污水由中心管内自下而上流动无机颗粒借助重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使池内水流产生与主流垂直的横向旋流。曝气沉砂池的优点是，通过调节曝气量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气 作用。按生物除磷设计的污水处理厂，为了保证除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用水利涡流，使泥沙和有机物分开，加速砂粒的沉淀，以达到除砂的目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点。 沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气式沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生 摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物分别处理和处置。 化沟 主要比较已经在前面叙述，采用三座卡鲁塞尔氧化沟 。 淀池 常见的沉淀池类型有平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。它们的特点如表2 表 2种常用沉淀池的特点 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 10 平流式沉淀池 平流式沉淀池的构造有池体、流入装置、流出装置、排泥装置等组成。 流入装置由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡流板组成。流出装置由流出槽和挡板组成，流出槽多采用自由溢流堰式集水槽 ，缓冲层 的作用时避免已沉污泥被水流搅起以及缓解冲击负荷，污泥区起贮存、浓缩和排泥作用，排泥方式有静水压力法、机械排泥法。 辐流式沉淀池 一般为圆形或正方形，水流沿池体半径方向流动。池直径 6大可达 100m，池周水深 竖流式沉淀池 池型可用圆形或正方形。为了池内水流分布均匀，池径不宜太大，一般采用 4淀区呈柱形，污泥斗呈截头倒锥体。 水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，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。 目前，城市污水处理厂中最常用的消毒剂仍是液氯，其次尚有次氯酸钠、二氧化氯、臭氧。紫外线消毒应用于大中型污水处理厂是近年刚刚兴起的。 正确选择消毒剂是影响工程投资和运行成本的重要因素，也是保证出水水质的关键。先针对现行水处理厂中几种主要的 常用消毒剂的性能 进行 比较 ，比较结果见表 2 表 2种常用消毒剂的性能比较 项目 液氯 次氯酸钠 二氧化氯 二氧化氯 紫外线 杀 菌 有效性 较强 中 强 最强 强 效能： 对细菌 对病毒 对芽孢 有效 部分有效 无效 有效 部分有效 无效 有效 部分有效 无效 有效 有效 有效 有效 部分有效 无效 一般投加量 /() 510 510 510 10 接触时间 1030030030100100s 一般投资 低 较高 较高 高 高 运转成本 便宜 贵 贵 最贵 较便宜 优点 技术成熟，投配设备简单，有后续消毒作可用海水或浓盐水作原料，也可购买商品次氯酸使用安全可靠，有定 型产品 能有效去除污水中残留有机物、色、臭味，杀菌迅速，无化学药剂 11 用 钠，使用方便 受 度影响 缺点 有臭味、残毒，使用时安全措施要求高 现场制备设备复杂，维护管理要求高 须现场制备，维修管理要求较高 须现场制备，设备管理复杂，剩余臭氧需作消除处理 消毒消毒受出水水质影响较大。设备无定型产品，货源不足 适用条件 大、中型污水处理厂，最常用方法 中、小型污水处理厂 中、小型污水处理厂 要求出水水质较好、排入水体的卫生条件高的污水厂 小型污水厂，随着设备逐渐成熟，正日益广泛采用 由表中得知，液氯消毒的一次性投资 低，技术成熟，运行简单，根据本设计污水处理厂实际情况，采用液氯技术消毒比较合适。 （ 1）污泥的处理要求 污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。 污泥处理要求为：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中有用物质，化害为利；因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。 （ 2）常用污泥的工艺流程： 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 最终处置 生污泥 浓缩 机械脱水 最终处置 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 干燥焚烧 最终处置 生污泥 浓缩 自然干化 堆肥 农田 由于 本 工艺选用氧化沟工艺污泥量较少，但污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要 。 因此综合比较各处理工艺 虽然 选用第一种（生污泥 浓缩 消化 机械脱水 最终处置）较好 ， 但是由于 要 以熟悉工艺为主故选用第二种（生污泥 浓缩 机械脱水 最终处置）。 其中污泥浓缩 、 脱水有两种方式选择，污泥含水率均能达到 80%以下。 方案一：污泥连续式重力浓缩、机 械脱水； 方案二：污泥机械浓缩、机械脱水。 表 2泥浓缩 、 脱水 方案比较 项目 方案一 方案二 主要构筑物 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 12 水机房 主要设备 占地面积 小 一般 絮凝剂总用量 环境的影响 环境影响小 环境影响比较大 总土建费用 一般 大 总设备费用 一般 稍大 剩余污泥中磷的释放 有 有 由表可见方案一优于方案二，因此本工程污泥处理工艺选用污泥重力浓缩，机械脱水，且采用的是连续式重力浓缩池中的辐流式，带有刮泥机。 格栅 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。 本 污水处理厂设置粗、细两道格栅。 粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵 ；细格栅的作用是拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。 格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅 条式格栅。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。选用平面矩形格栅（两个）。 (1) 设计参数 设计流量 660m3/h=s， Q=s 栅前水深 条间隙宽度 前流速 s，格栅倾角 =65，选条宽 位栅渣量 1=103 (2) 设计结果 栅后槽总高度： H=槽总长度： L=槽总宽度： B=栅水损： 13 (3) 设备选型 亚太环保公司的 2台， N=3接由用户提供数据，厂家提供产品。 水泵房 (1) 设计参数 设计流量：最大流量为 s。 (2) 设计结果 考虑取用 4台潜水排污泵（三用一备）。 格栅 细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的固体悬浮物和漂浮物。 (1) 设计参数 设计流量 ： 660m3/h=s， Q=s 栅前水深 h=栅流速 v=s，栅条间隙宽度 b=8栅倾角 =65，栅条宽度 S=单位栅渣量 1=103 (2) 设计结果 栅槽总长度： L=3m 栅槽总高度： H=槽总宽度： B=头损失： 台， N=N= 流式沉砂池 沉砂池的主要功能是去除颗粒较大的沙砾和无机物，避免沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损，提高污水中 使分离出的无机物比较干净，不带出有机 物，以提高进水中的 (1) 设计参数 设计两个沉砂池平行处理，m a 6 9 . 4 5 /2Q Q L s，最大流速为 s，s，沉砂池的超高取 (2) 设计结果 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 14 沉砂池的长度 L=砂池的宽度 B=砂池的高度 H= (3) 设备选型 N= 鲁塞尔氧化沟 氧化沟作为污水处理工艺的主体构筑物，主要用于去除有机物、脱氮除磷。采用外回流的形式，回流污泥与氧化沟进水混合后进 入氧化沟。 (1) 设计参数 设计流量： Q=45600 3/计进水水质：5； 度0X=180.6 ； ； ；3=；碱度80 ；最低水温 T=14 ；最高水温 T=25 。 设计出水水质：50； 度0；3=8；0。 考虑污泥稳定化，污泥产率系数 Y=合液悬浮固体浓度（ X=4000，混合液挥发性悬浮固体浓度（ X=2800，污泥龄c=30d，内源代谢系数20 时脱硝率原的3 )/(d)。 (2) 设计结果 设计三座卡式氧化沟，氧化沟的深度： h=6m；氧化沟直线段长 59m；氧化沟的单沟宽度为 9m；氧化沟进出管管径 d=700道流速 v=1m/s。 氧化沟出水竖井长 L= B=出水竖井平面尺寸为 LB=化沟出水孔尺寸为 bh=3) 设备选型 氧化沟数量： 3座 每座氧化沟设两台 卡鲁塞尔专用表面曝气机。充氧能力为 / ( )kW h，则所需电动机功率 N= 50。表面曝气机叶轮直径 D=4000 沉池 15 (1) 设计参数 设计水量： Q=63840 m3/d=，本设计三座二沉池。 沉淀时间： 设计取 t=3h。 表面负荷： 1.5 m2h)，本设计取 m2h)。 污泥含水率为 沉淀池缓冲层高度 底坡度为 化沟内混合液浓度为 kg/流污泥浓度 0kg/m，污泥回流比 R= (2)设计结果 沉淀池的总高度 H=子直径 D=36m，沉砂池进水井径采用 6个沿井壁均匀分布。 (3) 设备选型 直径为 40m， 3台，功率为 接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果。 （ 1）设计参数 氯与污水的混合接触时间采用 30 接触池容积应按最大小时污水量设计； 接触池池形可采用矩形隔板式，竖流式和辐流式； 矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度 =72:1，池长：单格宽 =18:1，水深：宽度 （ 2）设计结果 采用一座矩形隔板式接触池，接触池宽 B=10m，长 L=45m，水深 h=触池出水设溢流堰。 泥处理系统 流污泥泵设计选型 （ 1）扬程 二沉池水面相对地面标高为 筒阀井泥面相对标高为 流污泥泵房泥面相20000 理工程设计 第 页 共 48 页 16 对标高为 化沟水面相对标高为 污泥回流泵所需提升高度为： （ 2）流量 Q=24000m3/d。 （ 3）选泵 选用 台（ 2用 1备），单台提升能力为 660m3/h，提升高度为 3m，电动机转速 n=48r/率 N=15 （ 4）占地面积 占地面积 10m6m，泵房采用钢筋混凝土结构。 余污泥泵房 污泥泵扬程：剩余污泥泵房池最低泥位取与二沉池池底标高相同，即 对地面），最高泥位 对地面），则污泥泵静扬程为 4 泥输送管道压力损失为 由水头为 污泥泵所需扬程为 H=+1= 污泥泵选型： 选两台， 3用 2备，单泵流量 Q3 h。选用 50=20m3/h，扬程 H=25m，转速 r=2900r/功率 N=州水泵厂生产。 剩余污泥泵房：占地面积 LB=12m6m。 泥浓缩池 （ 1）设计参数 进泥浓度： 10g/L；污泥含水率 每座污泥总流量： d d h。 设计浓缩后含水率 污泥固体负荷： 5m2d) 污泥浓缩时间： T=13h 贮泥时间： t=4h （ 2）设计结果 H=缩池排水量： Q=h （ 3）设备选型 采用周边驱动单臂旋转式刮泥机，并配置栅条以利于污泥的浓缩。 17 泥池 （ 1）设计参数 进泥量：经浓缩排出含水率 96%的污泥 33 d，设贮泥池 1座，贮泥时间 T 2h。 （ 2）贮泥池尺寸 LBH=664。 水机房 （ 1） 设计参数 过滤流量 ，设置两台压滤机，每天工作 10h，絮凝剂选择聚丙烯酰胺（ （ 2） 设计结果 设置一台压滤机，每天工作 10h，工作量为 ，每天投加药量为 3 污水处理厂总体布置 水厂厂址选择 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； （ 4）应考虑便于运输； （ 5）充分利用地形。 本厂的地域已经给定，所以只需要做污水厂内部构筑物的放置就行。 水厂平面布置 筑物平面布置 在污水处理厂厂区内有各处理单元构筑物，连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线，辅助性建筑物，道路以及绿地等。在进行处理厂厂区平面规划、布置时，应考虑的一般原则如下。 功能分区明确 ，构筑物布置紧凑，减少占地面积； 考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对完整； 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 18 流程力求简短、顺畅，连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； 厂区绿化面积不小于 30%，总平面布置满足消防要求； 土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段； 在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求。一般的间距可取值 5 以工艺流程的最合理连接为主要原则，同时尽量满足其他专业的基本要求； 处理后的出水排放距离近，减少了管线基建投资； 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、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、经济适用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。 按照不同的功能分区将整个厂区分为生活及辅助生产区（厂 前区）、污水处理区、污泥处理区，各区可以用道路或绿地分割。 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，喷泉用水为循环水。大门左右靠墙两侧设花坛。 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。 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。 道布置 在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后续处理构筑物仍然能够保持正常的运行。 从便于维修和清刷的要求考虑，连接污水处理构筑物之间的管、渠，以矩形明渠为宜。明渠多由钢筋混凝土制成，也可采用砖砌，必要时或在必要部位，也可以采用钢筋混凝土管。在寒冷地区，为了防止冬季污水在明渠内结冰，应在明渠上加设盖板。 为了防止污水中的悬浮物在管渠内沉淀，污水在 明渠内必须保持一定的流速。在最大流量时，流速可介于 最低流量时，流速不得小于 s。在管道中 19 的流速应大于在明渠中的流速，并尽可能大于 1m/s。因为，如在管道中产生沉淀难以清淤，增加维修工作量。 应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。 路布置 在污水厂处理厂内应合理修筑道路，方便运输。 污水处理厂应设有一个主出入口，作为货物和人员的通道；另外还应设一个辅助出入口，用于污泥外运及其他应急出入。 厂区主要构筑物外围设置交通道路，并与厂区主干道路形成网络 体系，连接各个部门。 污水处理厂厂区内主干道路宽度一般为 69m，辅路宽度为 m，均铺设沥青或混凝土路面，道路的转弯半径一般为 69m。 出厂道路与外界城市规划道路相接。 化工程 污水处理厂应广为植树，绿化美化厂区环境，调节气候，净化空气和降解隔臭，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂 不卫生 的传统看法。根据规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于 30%。 绿化区域以草坪为主，种植树木、灌木，并以花卉、石径等点缀其中。 污水处理厂内的辅助建筑物有： 泵房、鼓风机房、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。 总平面布置图可根据污水处理厂的规模采用 1:2001:1000比例尺绘制。本设计选 1:500 水厂的高程布置 污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各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的流动，保证污水处理厂的正常运行。高程布置的一般原则： （ 1）为了保证污水在各构筑物之间能够顺利自流，必须精确计算构筑物之间的水头损失，包括沿程水损和局部水损。 20000 理工程设计 第 页 共 48 页 20 （ 2）水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大流量计算。 （ 3）污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自行流出。 （ 4）污水厂的高程应考虑土方平衡，并且有利排水。 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。 水力计算： 管道局部损失： 22 管道沿程损失：fh i L 污泥阻力系数； L管道长度； v 管内流速。 4 劳动定员 产组织 污水处理厂隶 属于公用事业主管部门，生产受环保部门监督。根据国家城镇污水处理厂和附属设备设计标准（ 结合该县具体情况，设立如下机构和人员。 生产机构：包括生产科、技术科、动力科、机修科与化验科。 管理科室：设办公室、财务科、经营科、人保科等。 技术人员配备以下专业：给排水（环境工程）、电气、机械、工业自动化等。 生产工人配备以下工种：运转工、机修工、电工、仪表工、泥（木）工、司机、杂工等。 动定员 由于本厂自动化程度高，因此，劳动定员大大减少，全厂劳动定员为 22人，其中管理人 员 2人，化验工 2人，电工 1人，值班室 1人，其余 16生产工人。污水处理厂必须连续运作，一经投产，除特殊情况外，不能停运，生产人员按 四班三运转配备 ，每班生产工人 4名。 员培训 21 为了使本厂建成后高运转，专业技术人员和技术工人应在国内和与本厂工艺类似，且运转管理好的城市污水处理厂进行时间培训。 5 工程技术经济分析 建费用及主要设备材料 （ 1）土建费用造价见表 5 表 5建费用造价 名称 规格 数量 造价（万元） 平流式沉砂池 长 宽 高 =积 = 化沟 长 宽 高 =59mm 体积 =14458 沉池 直径 36m，深 积 =9360 缩池 直径 积 = 明： 00 有包括附属构筑物及各机房的建设费用。 （ 2）主要设备材料 见表 5 表 5备材料 名称 规格 数量 功率 格栅 旋转式格栅除污机 2 水泵 350用 1备 55 细格栅 2 渣压榨机 2 旋砂水分离器 2 鲁塞尔专用表面曝气机 150 潜水推进器 可提升式 4 4 周边传动刮泥机 3 流污泥泵房 用 1备 15 剩余污泥泵房 50用 2备 0000 理工程设计 第 页 共 48 页 22 浓缩池 单臂旋转式刮泥机 3 泥池 50用 1备 水机 压滤机 2 于商家的资料不全且涉及到估计数值，根据经验值和同水量的水厂进行比较基本设备费用在 40%左右，考虑未计算的构筑物