环境工程毕业设计（论文）-福州市某15万td污水处理厂A2O工艺设计【全套图纸】

全套图纸，加全套图纸，加 153893706 毕业设计 题 目： 福州市某 15 万 t/d 污水处理厂 A2/O 工艺设计 学 生： XXX 指导老师： XXX、XXX 系 别： 环境与设备工程系 专 业： 环境工程 班 级： XXXX 学 号： XXXXXXXXX I 目 录 1.设计任务及依据 .1 1.1 毕业设计选题的依据及意义 1 1.2 设计原则 2 1.3 设计规范及水质排放标准 3 1.4 工程项目概况 3 2.设计工艺选择 .4 2.1 A/O 法.4 2.2 A2/0 法4 2.3 序批式工艺 .5 2.4 AB 工艺6 2.5 氧化沟工艺 6 2.6 结论 7 2.7 设计污水水量 7 2.8 污水的处理程度 8 3.构筑物设计说明书 .10 3.1 污水处理构筑物的设计说明 .10 3.2 污泥处理构筑物的设计说明 .15 4.污水处理系统 .17 4.1 格栅 17 4.2 旋流沉砂池 23 4.3 提升泵房的设计计算 26 4.4 辐流式初次沉淀池 27 4.5 A2/O 生物反应池.31 4.6 辐流式二次沉淀池 38 4.7 平流式接触消毒池 44 4.8 计量设备巴式计量槽 45 5.污泥处理系统 .48 5.1 污泥稳定处理的目的与处理方法 48 5.2 污泥处理的一般规范 49 II 5.3 污泥泵房设计 49 5.4 贮泥池的设计计算 50 5.5 污泥浓缩脱水处理设施 52 6.污水处理厂的总体布置 .54 6.1 污水处理厂厂址选择 54 6.2 污水处理厂平面布置 54 6.3 污水处理厂高程布置 55 7.供电系统及仪表设计 .58 7.1 配电系统 58 7.2 监测仪表的设计 58 8.劳动定员 .59 8.1 定员原则 59 8.2 污水处理厂人员设置 59 9.污水处理厂工程概预算 .60 9.1 土建工程计算 60 9.2 主要机械设备计算 60 9.3 经营管理费用 62 9.3 工程概预算总结 63 10.效益分析 .63 10.1 环境效益 63 10.2 社会效益和经济效益 63 11、结论 64 12、致谢 64 参考文献 64 外文文献： 65 外文文献译文： 74 III 福州市某 15 万 t/d 污水处理厂 A2/O 工艺设计 摘要： 本项目建设总规模为 15 万吨/日。项目建设总用地面积 120.3 亩。进厂污水管管内底标高 拟定为 3.5m(黄海高程)，地面标高为 7.80m，污水经一次提升后藉重力流经各处理构筑物，尾水自 流排入晋安河；最高水位为 7.80m。设计进出水水质：根据污染物指标法并类比国内同类污水厂的 实际水质情况，确定设计进水水质如表一所示。处理水平按出水达 GB18918-2002城镇污水处理厂 污染物排放标准一级 B 标准考虑。随着污水处理事业的发展，已有多种污水处理工艺在我国污水 处理厂中得到了应用，其中以 A/O，A/O 及其变型工艺、SBR 及其变型工艺、氧化沟工艺为主。同 时，随着我国城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）的实施，以及我国污水处理事业 技术的发展，使我国的污水处理工艺向着具有脱氮除磷功能、高效低能、成熟可靠、适用于小城镇 污水处理厂、污泥量少且能使污泥达到稳定的方向发展。 关键词： 城市污水、脱氮除磷、A2/O 生物反应池、工艺设计 IV Abstract: The total size of the project is 15 tons / day. Projects with a total land area of 120.3 acres. Sewage pipe into the plant is intended to be within the bottom elevation of 3.5m (Yellow Sea elevation), the ground elevation of 7.80m, after the first upgrade sewage flows by gravity after each treatment structures, Jinan tail artesian water discharged into the river; highest water level is 7.80m. Design out of water: According to the pollutant index method and by analogy with similar domestic sewage treatment plant of the actual water quality, water quality to determine the design shown in Table 1. Effluent treatment levels by up to GB18918-2002 “urban sewage treatment plant pollutant discharge standard“ a B Standard for consideration. With the development of sewage treatment, sewage treatment process has a variety of wastewater treatment plants in our country has been applied, in which the A / O, A / O and its variants process, SBR process and its variants, mainly oxidation ditch process . Meanwhile, as Chinas “urban sewage treatment plant pollutant discharge standard“ (GB18918-2002) implementation, as well as the cause of Chinas sewage treatment technology development, so that our wastewater treatment process with nitrogen and phosphorus removal capabilities towards efficient low energy, mature reliable, and suitable for small urban sewage treatment plants, less sludge and sludge can reach a stable direction. Keywords: urban wastewater, nitrogen and phosphorus removal, A2 / O process, process design. 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 1 1.设计任务及依据 1.1 毕业设计选题的依据及意义 伴随着改革开放，经济发展伴随环境的破坏，这主要表现在:水资源短缺的加剧制 约了国民经济的可持续发展；饮用水的安全性降低直接威胁着人民的身心健康；废水中 的各种污染物严重危害着工业、农业和渔业等生产活动并对河流、湖泊和海洋等生态环 境造成巨大损害。由此可见，严峻的水污染形势对我国今后的可持续发展构成了极大地 威胁，因此，城市污水治理已成为我国当前迫切需要解决的问题之一。 国家环境保护“十一五”规划中指出：加快城市污水处理与再生利用工程建设。到 2010 年，所有城市都要建设污水处理设施，城市污水处理率不低于 70%，全国城市污 水处理能力达到 1 亿吨/日。污水处理厂的建设要坚持集中和分散相结合，因地制宜， 优化布局，大力推进技术进步和推广先进适用技术。污水处理设施建设要厂网并举、管 网优先，并与供水、用水、节水和污水再生利用统筹考虑。切实重视污水处理厂的污泥 处置，实现污泥稳定化、无害化。加强污水处理厂的监管，所有污水处理厂全部安装在 线监测装置，实现对污水处理厂运行和排放的实时监控。不断提高城镇污水收集的能力 和污水处理设施的运行效率，保证污水处理厂投入运行后的实际处理负荷，在一年内不 低于设计能力的 60%，三年内不低于设计能力的 75% 我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近 200 年来，城市污水处理已 从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。 处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到 A/O、A2/O、AB、SBR（包括 CCAS 工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许 多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其 是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系系统。 福州市地处闽江下游，市区位于东径 1191718”，北纬 260408”。东西宽约 17km，南北长约 22km，平原高程为罗零 5-7m，地势由西北向东南倾斜，西北为中低山 地，东南为福州盆地和沿海冲积、海积平原。闽江自淮安起被南台岛分为南北两港。新 店新区则位于闽江北港。 全市常住人口为 7115370 人，年平均增长率为 1.09%，占全省的人口比重 19.29 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 2 %，人口密度为 581 人/平方公里。 福州市地处中低纬度，属亚热带季风气候，东临台湾海峡，温暖湿润，四季常青。 据福州市气象站统计，年平均降水量为 1394.0mm，降水主要集中在 4-10 月，约占全年 的 80%。 因为该市人口较多城市污水排放量大，如果不处理直接排放，将对水体造成污染， 因为污水中含氮磷较多，也可使水体富营养化；所以为改善环境，提高生活水平与质量， 治理污染问题，必须建设污水处理厂对该市排放的污水进行处理。所选择的污水处理工 艺应具有一定的脱氮除磷功能以防水体的富营养化。据此，需确定污水处理厂的处理工 艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各 构筑物以及各种管渠等总体布置。 1.2 设计原则 1.基础数据可靠 认真研究各项基础资料、基本数据，全面分析各项影响因素，充分掌握水质水量的 特点和地域特性，合理选择好设计参数，为工程设计提供可靠的依据。 2.厂址的选择合理 根据城镇总体规划和排水工程专业规划，结合建设地区地形、气象条件，经全面地 分析比较，选择交涉条件好、环境影响小的厂址。 3.工艺先进实用 选择技术先进、运行稳定、投资和处理成本合理的污水污泥处理工艺，积极慎重地 采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，使污水处理工艺，运 行可靠，处理后水质稳定地达标排放。 4.总体布置考虑周全 根据处理工艺流程和个建筑物、构筑物的功能要求，结合厂址地形、地质和气候条 件，全面考虑施工、运行和维护的要求，协调好平面布置、高程布置及管线布置间的相 互关系，力求整体布局合理完美。 5.避免二次污染 污水处理厂作为环境保护工程，应避免或尽量减少对环境的负面影响，如气味、噪 声、固体废物污染等；妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气等，避 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 3 免对环境的二次污染。 6.运行管理方便 以人为本，充分考虑便于污水厂运行管理的措施。污水处理过程中的自动控制，力 求安全可靠、经济实用，以提高管理水平，降低劳动强度和运行费用。 7.近远期结合 污水处理厂设计应近远期全面规划，污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并 做出分期建设的安排，合理确定近期规模。 8.满足安全要求 污水处理厂设计须充分考虑安全运行要求，如适当设置分流设施、超越管线等。厂 区消防的设计和消化池、储气罐及其他危险单元设计，应符合相应安全设计规范的要求。 1.3 设计规范及水质排放标准 污水处理厂工程设计中，依据的主要设计规范有室外排水设计规范 （GB50014-2006） 、 建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003） 、 污水再生利用工程设 计规范 （GB50335-2002） 、 建筑中水设计规范 （GB50336-2002） 、 城镇污水处 理厂附属建筑和附属设计标准 （CJJ31-89）及相关设备设计与安装规范。依据的主 要排放标准为城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002） 1.4 工程项目概况 1.4.1 项目基本概况 本项目建设总规模为 15 万吨/日。项目建设总用地面积 120.3 亩。 进厂污水管管内底标高拟定为 3.5m(黄海高程)，地面标高为 7.80m，污水经一次提 升后藉重力流经各处理构筑物，尾水自流排入晋安河；最高水位为 7.80m 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 4 1.4.2 设计进水出水水质 设计进出水水质：根据污染物指标法并类比国内同类污水厂的实际水质情况，确定 设计进水水质如表一所示。处理水平按出水达 GB18918-2002城镇污水处理厂污染物 排放标准一级 B 标准考虑。 表 1.4.2 设计进出水水质 水质指标CODcr (mg/L) BOD5 (mg/L) SS (mg/L) NH3-N (mg/L) TPpH 进水3001502003056-9 出水602020816-9 2.设计工艺选择 城市污水产生量大、排放集中，影响人口多、范围广，集中排放的城市污水的处理 对于全国污染物排放量的消减和水环境质量的改善具有十分重要的作用。目前，国内外 城市污水处理厂厂采用的工艺有普通活性污泥法、A/O 法、A2/O 法、AB 工艺、氧化沟 法、SBR 间歇式活性污泥法等工艺。 2.1 A/O 法 A/O 工艺法，也叫厌氧好氧工艺法，A/O 工艺是 anoxic/oxic（兼氧/好氧）或 anerabic/oxic（厌氧/好氧）工艺的缩写，是为污水生物除磷脱氮而开发的污水处理技术。 主要用于水处理方面 A 就是厌氧段，主要用于脱氮除磷；O 就是好氧段,主要用于去除 水中的有机物。它除了可去除废水中的有机污染物外，还可同时去除氮、磷，对于高浓 度有机废水及难降解废水，在好氧段前设置水解酸化段，可显著提高废水可生化性。 2.2 A2/0 法 2.2.1 传统 A2/0 工艺 传统 A/O 法是目前普遍采用的同时脱氮除磷的工艺，它是在传统活性污泥法的基 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 5 础上增加一个缺氧段和一个厌氧段。污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧 发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为 vfas 这一类小分子有机物。 聚磷菌可吸收这些小分子有机物，并以聚 羟基丁酸（phb）的形式贮存在体内，其所 需要的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化菌利用废水中的有机基 质对随回流混合液而带来的 NO3-进行反硝化。 废水进入好氧池时，废水中有机物的浓 度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的聚 羟基丁酸（phb）而获得能量，供细菌增殖， 同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，经沉淀以剩余 污泥的形式排出系统。好氧区的有机物浓度较低，这有利于好氧区中自养硝化菌的生长， 从而达到较好的硝化效果。 2.2.2 倒置 A2/0 工艺 倒置 A/O 工艺即缺氧/厌氧/好氧的工艺流程，是对传统 A/O 工艺的改进，其脱氮 除磷效果更好，其原因在于：缺氧区位于厌氧区之前，有利于微生物形成更强的吸磷动 力，微生物厌氧释磷后直接进入好氧环境充分吸磷；所有参与回流的污泥都经历了完整 的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有群体效应优势；缺氧池位于厌氧池前，允许反硝 化菌优先获得碳源，因而加强了系统的脱氮能力。 2.3 序批式工艺 2.3.1 传统的 SBR 法 SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process） 的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥 法。与传统污水处理工艺不同，SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作 方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主 要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR 技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、 初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR 工艺的特点是具有一定的 调节均化功能，可缓解进水水质、水量波动对系统带来的不稳定性。工艺处理简单，处 理构筑物少，曝气反应池集曝气、沉淀、污泥回流于一体，可省去初沉池、二沉池及污 泥回流系统，且污泥量少，容易脱水，控制一定的工艺条件可达到较好的除磷效果，但 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 6 存在自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高的特点。 2.4 AB 工艺 AB 活性污泥法废水生物处理技术，即吸附生物氧化法（adsorption- biooxidationprocess） ，是 20 世纪 70 年代由德国亚琛大学（Aachen University）B.Bohnke 教授开发的，是 80 年代推广应用的废水处理新工艺、新技术。该工艺将曝气池分为高 低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段 A 段停留时间约 2040 分钟， 以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落， 去除 BOD 达 50以上。B 段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。 AB 工艺中不设初沉池，从而使污水中的微生物在 A 段得到充分利用，并连续不断 的更新，使 A 段形成一个开放性的、不断由原污水中生物补充的生物动态系统。A 段内 微生物活性强、世代期短、具有很强的吸附能力。当 A 段以兼氧的方式运行时，由于供 氧较低，高活性微生物为了满足自身代谢能量的要求，被迫对在好氧条件下把不易分解 的有机物进行初步分解，起到大分子断链的作用，使其转化为较小分子的易降解有机物， 从而在后续的 B 段好氧曝气中易于被去除。B 段主要是世代期长的真核微生物，能够保 证出水水质。AB 法工艺具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的 脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。 2.5 氧化沟工艺 氧化沟是传统活性污泥法的变形工艺，其曝气呈封闭的沟渠形，由于污水和活性污 泥混合在渠内呈循环流动，因此被称为“氧化沟” 。氧化沟一般采用演示曝气，具有去 除 BOD5和脱氮的功能，采用机械曝气。由于氧化沟负荷很低，耐冲击负荷强，出水水 质较好，污泥产量少且稳定，构筑物少，氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改进实现 脱氮除磷。 20 世纪 90 年代中期，氧化沟工艺因其良好的脱氮效果并且无需沉淀池开始被推广， 此时期建设的大型污水处理厂项目基本上采用氧化沟工艺。近几年来，国内对各种类型 氧化沟工艺的除磷脱氮效果、设计、充氧设备及运行控制等方面进行了大量的研究。对 多种氧化沟都进行了一定的革新，如 carrousel 氧化沟由第一代的普通的 carrousel 氧化 沟发展为具有脱氮除磷功能的 carrousel2000 型氧化沟，后又发展为第三代的 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 7 carrousel3000 型氧化沟。国内许多污水处理厂使用的情况证明，氧化沟工艺是一种工艺 流程简单、管理方便、投资省、运行费用低、工艺稳定性高的污水处理技术，目前国内 较多采用的氧化沟主要有 orbal 氧化沟、carrousel 氧化沟、T 型氧化沟、DE 型氧化沟、 一体化氧化沟等。 2.6 结论 伴随着污水处理事业的发展，已有多种污水处理工艺在我国污水处理厂中得到了应 用，其中以 A/O，A/O 及其变型工艺、SBR 及其变型工艺、氧化沟工艺为主。同时， 随着我国城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）的实施，以及我国污水 处理事业技术的发展，使我国的污水处理工艺向着具有脱氮除磷功能、高效低能、成熟 可靠、适用于小城镇污水处理厂、污泥量少且能使污泥达到稳定的方向发展。本工程设 计采用 A/O 活性污泥法。工艺流程图如下： 图 2.6.1 污水处理工艺流程图 2.7 设计污水水量 由设计资料知，该市每天的平均污水量为： 15Q 万吨/天 4743 43 15 10/15 10/15 10/ 15 1010 1736.11 24 3600 t dkg dmd L sL s 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 8 查 GB500142006室外排水设计规范知： 1736.111000L sL s 则，取总变化系数 3 . 1 K 从而可计算得： 设计秒流量为 QKQ 式中 城市每天的平均污水量，；QsL 总变化系数； K 设计秒流量，。QsL 1.3 1736.112256.94 /QL S 2.8 污水的处理程度 2.8.1 污水的处理程度计算COD 1 e CC E C 式中 的处理程度，%； 1 ECOD 进水的浓度,；CCODmg L 处理后污水排放的浓度，。 e CCODmg L 则 1 30060 80.00% 300 E 2.8.2 污水的 5 BOD处理程度计算 2 e LL E L 式中 的处理程度，%； 2 E 5 BOD 进水的浓度，；L 5 BODmg L 处理后污水排放的浓度，。 e L 5 BODmg L 则 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 9 2 15020 86.67% 150 E 2.8.3 污水的 SS 处理程度计算 3 e CC E C 式中 SS 的处理程度，%； 3 E 进水的 SS 浓度，；C mg L 处理后污水排放的 SS 浓度，。 e C mg L 则 3 20020 90.00% 200 E 2.8.4 污水的氨氮处理程度计算 4 e CC E C 式中 氨氮的处理程度，%； 4 E 进水的氨氮浓度，；C mg L 处理后污水排放的氨氮浓度，。 e C mg L 则 4 308 73.33% 30 E 2.8.5 污水的磷酸盐处理程度计算 5 e CC E C 式中 磷酸盐的处理程度，%； 5 E 进水的磷酸盐浓度，；C mg L 处理后污水排放的磷酸盐浓度，。 e C mg L 则 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 10 5 5 1 80.00% 5 E 3.构筑物设计说明书 3.1 污水处理构筑物的设计说明 3.1.1 中格栅 （1）构筑物： 功 能：去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于 20mm 的杂物，以保证潜水 泵的正常运行。 类 型：地下室钢筋砼结构。 数 量：1 座，与进水泵房合建。 设计流量： 3 2.26/ms （2）主要设备 A中格栅 设备类型：回转式格栅除污机 数 量：2 台 设计参数：单台过栅流量： 3 1.13/ms 栅条间隙： 40mm 过栅流速： 0.8m/s 栅槽宽： 1.99m，2 台并联安装 安装角度： 75 过栅损失： 150mm 控制方式：根据格栅前后液位差，由 PLC 自动控制，也可按时间定时控制 B螺旋压榨机 设备类型：无轴式螺旋输送压榨一体机 数 量：1 台 设计参数：能力： 2m3/h 长度： L=3.0m 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 11 直径： DN=300mm 电机功率： 1.5kw 控制方式：根据格栅前后液位差，由 PLC 自动控制，也可按时间定时控制 3.1.2 提升泵房 （1）构筑物： 功 能：将污水一次提升，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。 类 型：地下式钢筋砼结构 数 量：1 座 尺 寸：L=10m，B=15m 设计流量： 3 8125.2/mh （2）主要设备： A潜水泵 设备类型：型潜水排污泵4001600 1075QW 数 量：8 台，6 用 2 备 设计参数： 3 1500/mh 扬 程：10m 功 率：75kw 控制方式：根据集水池液位，由 PLC 自动控制，水泵按顺序轮值运行，也可现场 手动控制 3.1.3 细格栅 （1）构筑物： 功 能：去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于 10mm 的杂物。 类 型：地下室钢筋砼结构。 数 量：1 座，与旋流式沉砂池合建。 设计流量： 3 2.26/ms （2）主要设备 A细格栅 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 12 设备类型：回转式格栅除污机 数 量：3 台 设计参数：单台过栅流量： 3 0.753/ms 栅条间隙： 10mm 过栅流速： 1.0m/s 栅槽宽： 1.39m，3 台并联安装 安装角度： 75 过栅损失： 240mm 控制方式：根据格栅前后液位差，由 PLC 自动控制，也可按时间定时控制 B螺旋压榨机 设备类型：无轴式螺旋输送压榨一体机 数 量：1 台 设计参数：能力： 2m3/h 长度： L=3.0m 直径： DN=300mm 电机功率： 1.5kW 控制方式：根据格栅前后液位差，由 PLC 自动控制，也可按时间定时控制 3.1.3 旋流式沉砂池 （1）构筑物： 功 能：去除进水中比重大于 2.65，粒径大于 0.2mm 的砂粒，保证后续处理构 筑物的正常运行 类 型：钢筋砼结构 数 量：1 座，分两格 设计流量： 3 2.26/ms （2）主要设备： 设备类型：XLCS 旋流沉砂池除砂机 数 量：4 台 设计参数：半径： 3500mm 功率： 1.5kW 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 13 控制方式：由 PLC 控制，也可按设定时间自动运行 3.1.4 辐流式初次沉淀池 （1）构筑物： 功 能：分离悬浮固体的一种常见处理构筑物，生物处理法中预处理的构筑物， 降低后续生物处理构筑物的有机负荷。 类 型：钢筋砼结构 数 量：2 座 尺 寸：D=46m，H=7.15m 设计参数：设计流量： 3 2.26/ms 单座设计流量： 3 0.753/ms 水力停留时间：2h （2）主要设备： 设备类型：潜水搅拌泵 数 量：2 台 设计参数：转速： 950r/min 功率： 4kW 3.1.5 A2/O 生物反应池 （1）构筑物： 功 能：在提供足够氧气的条件下，并在生物反应池中营造厌氧、缺氧、好氧 环境，利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以达到净化水质的目 的。 类 型：钢筋砼结构 数 量：4 座 尺 寸： 58.68 29.7 5.6LBHm 设计参数：设计流量： 150000m/d 设计最低水温： 10 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 14 设计最高水温： 30 污泥浓度： 6000mg/L 总停留时间： 7h 污泥龄： 15d 产泥率： 0.3kgMLSS/去除 kg BOD5 剩余污泥量： 3 3666m d 供气量： 2 1396.2/kgOh 运行方式：由 PLC 自动控制 （2）主要设备： A充氧设备： 类 型：采用管式微孔扩散设备，EA=18， 扩散器压力损失：4kPa，20清水溶解氧饱和度为 9.1mg/L。 控制方式：由 PLC 自动控制 3.1.6 辐流式二次沉淀池 （1）构筑物： 功 能：进行泥水分离，提高回流污泥浓度，使出水澄清。 类 型：钢筋砼结构 数 量：2 座 尺 寸：D=54m，H=8.89m 设计参数： 设计流量： 3 2.26/ms 单座设计流量： 3 1.13/ms 表面负荷： 1.2m3/(m2h) 污泥浓度： 6000mg/L 回流污泥浓度： 8000mg/L 沉淀时间： 4h （2）主要设备： 类 型：中心传动刮泥机 数 量：2 台 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 15 参 数：周边线速： 3m/min 功 率： 1.5kW 控制方式：由 PLC 自动控制 3.1.7 平流式接触消毒池 （1）构筑物： 功 能：对出水进行消毒。 类 型：钢筋砼结构 数 量：1 座 尺 寸：84.5 16.9 4.3LBHm 设计参数：设计流量： 3 2.26/ms 水力停留时间： 40min 设计投氯量为： 8.0mg/L 有效水深： 4.0m （2）主要设备： 类 型：转子真空加氯机 数 量：3 台，2 用 1 备 控制方式：由 PLC 自动控制 3.2 污泥处理构筑物的设计说明 3.2.1 污泥回流泵房 （1）构筑物： 功 能：回流二沉池的污泥到生物反应池。 类 型：钢筋砼结构 数 量：1 座 尺 寸：10 15 6.4LBHm 设计参数：回流量： 625m/h （2）主要设备： 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 16 类 型：350QW1200-10-60 型的潜水排污泵 数 量：2 台，1 用 1 备 设计参数：单台提升能力： 1200m3/h 提升高度为： 10m 功 率： 60kW 3.2.1 剩余污泥泵房 （1）构筑物： 功 能：使污泥进行最终处置。 类 型：钢筋砼结构 数 量：1 座 尺 寸：10 8 10.8LBHm 设计参数：回流量： 152.8m/h （2）主要设备： 类 型：350QW1200-18-90 型的潜水排污泵 数 量：2 台，1 用 1 备 设计参数：单台提升能力： 1200m3/h 提升高度为： 18m 功 率： 90kW 3.2.3 贮泥池 （1）构筑物： 功 能：剩余污泥经浓缩后进入贮泥池，主要作用为：调节污泥量；药剂投加 池；预加热池。 类 型：钢筋砼结构 数 量：2 座 尺 寸：=4.0m，H=9.63m 设计参数：设计流量： 33 523.721.82 s Qm dm h （2）主要设备： 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 17 类 型：ZXG 型吸泥机 数 量：2 台 3.2.4 污泥浓缩脱水一体机车间 （1）构筑物： 功 能：使污泥中的磷在还没有来得及释放的情况下，及时浓缩，将磷保存在 污泥中，直接送到脱水机脱水，从而达到控制水质指标的理想效果。 类 型：钢筋砼结构 数 量：1 座 尺 寸：20 20 7.0LBHm 含 水 率： 98% 泥饼含水率：70% （2）主要设备： 类 型：LW1100 型卧螺离心机 数 量：3 台，2 用 1 备 设计参数：公称直径： 1100mm 长径比： 4:1 主机功率： 160kW 重量： 10000kg 处理能力： 3 250 300/mh 4.污水处理系统 4.1 格栅 格栅是由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成， 倾斜安装在污水管道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗 大的漂浮物和悬浮物，如：纤维、毛发、果皮、蔬菜、木条、布条、塑料制品等，防止 堵塞和缠绕水泵机组、管道阀门、曝气器、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续 处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 18 4.1.1 格栅的设计参数 1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 粗格栅：机械清除时宜为 1625mm；人工清除时宜为 2540mm。特殊情况下，最大 间隙可为 100mm。 细格栅：宜为 1.510mm。 水泵前，应根据水泵要求确定。 2、 污水过栅流速宜采用 0.61.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角 度宜为 6090。人工清除格栅的安装角度宜为 3060。 3、当格栅间隙为 1625mm 时，栅渣量取 0.100.05污水；当格栅间隙为 333 10 mm 3050mm 时，栅渣量取 0.030.01污水。 333 10 mm 4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污 机应大于 1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于 1.0m。 5、格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位 0.5m，工作平台上 应有安全和冲洗设施。 6、 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用 0.71.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械 清除时不应小于 1.5m，采用人工清除时不应小于 1.2m。 7、 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。 8、格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况， 可设置除臭处理装置。 9、格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。 10、沉砂池的超高不应小于 0.3m。 4.1.2 中格栅的设计计算 本设计中采用两道中格栅 1.进水渠道宽度计算 根据最优水力断面公式计算 22 2 11 11 B v B BhvBQ 设计中取污水过栅流速 =0.8,vsm 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 19 设两道格栅，所以 33 2.26 /1.13/ 2 Qmsms 1 22 1.13 1.68 0.8 Q Bm 则 栅前水深： 1 0.84 2 B hm 2、格栅的间隙数 Nbhv Q n sin 式中 格栅栅条间隙数，个；n 设计流量，；Qsm3 格栅倾角，； 设计的格栅组数，组；N 格栅栅条间隙数，。bm 设计中取 =0.04 60bm 1.13 sin60 40 0.04 1.13 0.8 n 个 3、格栅栅槽宽度 bnnSB1 式中 格栅栅槽宽度，；Bm 每根格栅条宽度,。设计中取=0.01SmSm 0.0140 10.04 401.99Bm 4、进水渠道渐宽部分的长度计算 1 1 1 tan2 BB l 式中 进水渠道渐宽部分长度，； 1 lm 渐宽处角度，设计中取 = 1 1 20 1 1.99 1.68 0.43 2tan20 lm 5、进水渠道渐窄部分的长度计算 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 20 1 2 0.43 0.22 22 l lm 6、通过格栅的水头损失 sin 2 )( 2 3 4 1 g v b S kh 式中 水头损失，； 1 hm 格栅条的阻力系数，采用栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，查 表知 =1.83； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。kk 则 42 3 1 0.010.8 3 1.83 ()sin600.15 0.042 hm g 7、栅后槽总高度 设栅前渠道超高mh3 . 0 2 则 栅后槽总高度： 12 0.840.150.31.29Hhhhm 8、栅槽总长度 11 0.840.050.89Hhhm 为栅前渠道深 1 H 1 12 0.5 1.0 tan 0.89 0.430.220.5 1.0 tan60 2.66 H Lll m 9每日栅渣量 max1 86400 1000 Z QW W K 式中 每日栅渣量，；Wdm3 每日每 1000污水的栅渣量，。一般取 1 W 3 m 333 10mm 污水 =0.10.01，细格栅取大值，中格栅取小值。 1 W 333 10mm 污水 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 21 设计中为中格栅，取=0.01。 1 W 333 10mm 污水 4 33 15 100.05 1.50.2 1000 Wmdm d 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打 包，汽车运走。 图 4.1.1 中格栅尺寸图 4.1.2 细格栅的设计计算 本设计采用三组细格栅，其中每组细格栅的设计流量为，设计中取格栅栅 3 0.753/ms 条间隙数=0.01，格栅栅前水深=1.0，污水过栅流速 =1.0，每根格栅条宽bmhmvsm 度=0.01，进水渠道宽度=0.6，栅前渠道超高，每日每 1000污水Sm 1 Bmmh3 . 0 2 3 m 的栅渣量=0.1 1 W 333 10mm 污水 格栅的间隙数： 个 Nbhv Q n sin 0.753 sin60 70 0.01 1.0 1.0 格栅栅槽宽度： 10.01 70 10.01 701.39BS nbnm 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 22 进水渠道渐宽部分的长度： 1 1 1 1.390.6 1.09 2tan2tan20 BB lm 进水渠道渐窄部分的长度计算： 1 2 1.09 0.545 22 l lm 通过格栅的水头损失： 采用栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，查表知 =1.83 4 422 3 3 1 0.011.0 ( )sin3 1.83sin600.24 20.012 Sv hkm bgg 栅后槽总高度： 12 1.00.240.31.54Hhhhm 栅槽总长度： 1 12 0.5 1.0 tan H Lll 1.3 1.090.5450.5 1.0 tan60 3.89m 每日栅渣量： 4 33 max1 8640015 100.1 150.2 10001000 Z QW Wmsm s K 设计中为细格栅，取=0. 1 1 W 333 10mm 污水 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包， 汽车运走。 图 4.1.3 细格栅尺寸图 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 23 4.2 旋流沉砂池 旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带 走的沉砂装置。旋流沉砂池有多种类型，某些形式还属于专利产品。 沉砂池由流入口，流出口，沉砂区，砂斗、涡轮驱动装置及排砂系统等组成。污水由 流入口切线方向流入沉砂区，旋转的涡轮叶片使砂粒呈螺旋形流动，促进有机物 和砂 粒的分离，由于所受离心力的不同，相对密度较大的砂粒被甩向池壁，在重力的作用下 沉入砂斗，有机物随出水旋流被带出池外。通过调整转速，可达到最佳沉砂效果。砂斗 内沉砂可采用空气提升、排砂泵排砂等方式排除，再经过砂水分离达到清洁排砂标准。 4.2.1 旋流沉砂池的设计参数 1、最高时流量的停留时间不应小于 30s； 2、设计水力表面负荷宜为 150200m3/(m2h)； 3、有效水深宜为 1.02.0m，池径与池深比宜为 2.02.5； 4、池中应设立式桨叶分离机。 5、进水渠道流速：在最大流量的 4080的情况下为 0.60.9m/s,在最小流量时大于 0.15m/s，在最大流量时不大于 1.2m/s 6、进水渠道直段长度应为渠宽的 7 倍，并不小于 4.5m 7、出水渠道与进水渠道的夹角大于 270，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时 间，达到除砂的目的。 4.2.2 旋流沉砂池的设计计算 污水处理厂设计流量 3 max 2.26/Qms 本次设计中设计 4 个沉砂池， 3 1 2.26/ 40.565/Qms 1.沉砂池的直径 1 43600Q D q 式中： 单个池子的设计流量，； 1 Qsm / 3 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 24 表面负荷，； q 32 /()mmh 则 ,设计中取= 0.565 4 3600 3.6 200 Dm D4m 2. 沉砂池有效水深 2 2 4 D Qt h 式中： 水力停留时间，设计中取t40ts 则 ，在 1.02.0m 范围内，符合设计要求。 2 2 4 0.565 40 1.8 4 hm 池径与池深比 4 2.22 1.8 Dm hm 则，池径与池深比宜为 2.02.5，符合设计要求。 3.沉砂室所需容积 6 10 86400XTQ V 式中: 平均流量，；Q sm / 3 X城市污水沉砂量，,污水一般采用 30污水； 363 10/mm 363 10/mm T清触沉砂的时间,间隔设计中取 T=1。d 3 6 1.74 30 1 86400 4.51 10 Vm 4. 沉砂斗容积 )( 12 1 4 1 22 54 2 rdrdhhdV 式中： 沉砂斗上口直径，设计中取；dm1.4dm 沉砂斗圆柱体的高度，,设计中取； 4 hm 4 1.2hm 沉砂斗圆台体的高度，； 5 hm 沉砂斗下底直径，一般才用 0.40.6,设计中，取 =0.5.rmmrm 5 1.40.5 0.45 2tan452tan45 dr hm 222 3 11 1.41.20.45 (1.41.4 0.50.5 ) 412 2.19 V m 福州市某 15 万吨污水处理厂 A2/O 工艺设计 25 5.沉砂室总高 54321 hhhhhH 式中： 沉砂池超高，m，一般采用 0.30.5，设计中取=0.4； 1 hm 1 hm 沉砂池缓冲层高度，； 3 hm 3 11 ()tan45(4 1.4)tan451.3 22 hDdm 0.4 1.8 1.3 1.20.455.15Hm 6. 进水渠道 进水渠与涡流式沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度。 渠宽： 1 1 1 2.26 0.71 4 0.8 1.0 Q Bm v h 式中： 进水渠道宽度，m； 1 B 进水流速，一般采用 0.41.0m/s，设计中取 1 v 1 0.8/vm s 进水渠道水深，设计中取 1 hm 1 1.0hm 校核 max Q max 0.79/0.8/