城市污水处理_A2O工艺.doc

- 0 - 西华大学毕业设计说明书 目目 录录 摘摘 要要 .4 1 前言前言 .6 2 设计总则设计总则 .7 2.1 设计范围.7 2.2 设计依据.7 2.3 设计原则.7 3 工程规划资料工程规划资料 .8 3.1 简阳市概况 .8 3.2 自然条件.8 3.3 城市污水排放规划.9 4 工程设计概况工程设计概况 .13 4.1 设计规模.13 4.2 设计水质.13 4.3 设计水量.13 4.4 厂址选择.14 4.5 工艺流程的选择.15 4.6 工艺流程.21 5 污水处理构筑物设计计算污水处理构筑物设计计算 .22 5.1 中格栅.22 5.2 污水提升泵房.25 5.3 细格栅.26 5.4 沉砂池设计及计算 .29 5.5 a2o 生化反应池.32 - 1 - 西华大学毕业设计说明书 5.6 辐流式二沉池.45 5.7 接触池和加氯间.51 5.8 计量设备 .53 6 污泥处理构筑物设计计算污泥处理构筑物设计计算 .55 6.1 污泥量计算 .55 6.2 污泥浓缩池.56 6.3 污泥脱水机房.61 7 主要附属建筑设计主要附属建筑设计 .63 8 污水处理厂总体布置污水处理厂总体布置 .66 8.1 污水处理厂平面布置.66 8.2 污水处理厂高程布置 .69 9 组织管理组织管理 .75 9.1 生产组织.75 9.2 人员编制.75 9.3 安全生产和劳动保护.76 10 工程投资及成本估算工程投资及成本估算 .77 10.1 工程投资.77 10.2 成本估算.77 10.3 工程效益分析.78 11 结论结论 .80 总结与体会总结与体会 .81 谢辞谢辞 .82 参考文献参考文献 .83 - 2 - 西华大学毕业设计说明书 摘摘 要要 本设计是在简阳市新市镇新伍村拟建一座工程规模为 6.09 万 m3/d 的 污水处理厂。通过综合考虑简阳市概况及本工程的规模、进水特性、处 理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较分析，确定采用 a2o 生物脱氮除磷处理工艺。 a2/o 工艺的生物处理部分由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。厌氧池 主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。缺氧池的主要功能是脱氮。 好氧池是多功能的,能够去除 bod、硝化和吸收磷。 此外该工艺还具有高效、节能的特点，且耐冲击负荷较高，出水水 质好。因此,更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。 关键词关键词： ：a2o 工艺；脱氮除磷；总体布置 - 3 - 西华大学毕业设计说明书 abstract this capital is designed to sewage treatment factory intending to build one project scale for 60,900 m3/d in xin wu county , jianyang. condition such as handling call for , operation cost and defending administration by scale , water- entering characteristic property , considering xin wu county general situation and this project synthetically , living things takes off a nitrogen by that technical economy analysing comparatively , adopt a2o for sure handling handicraft except the phosphorus. the anaerobic-anoxic-oxic a2 / o process of biological treatment in part by the anaerobic tank , anoxic and aerobic tank . the main function of the anaerobic pond is the release of phosphorus, part of the organic matter, ammonification . the main function of anoxic is denitrification. aerobic tank is a versatile, able to remove bod, nitrification and phosphorus absorption. the advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , totally suitable for reality originally designed purpose. keywords：a2o process; nitrogen and phosphorus removal; overall layout - 4 - 西华大学毕业设计说明书 1 前言前言 本次设计是在简阳市新市镇新伍村拟建一个污水处理厂，其建设分 为两期建设，2015 年生活污水和生产废水总水量为 3.74 万 m3/d，其中生 活污水占 65%，工业废水能进入污水处理厂的水量占 35%。随着社会经 济的发展，工业化进程加快，到 2025 年，工业废水增加，工业废水由 2010 年的 35%增加到 40%，总水量也由 3.74 万 m3/d 增加到 6.09 万 m3/d，本设计是以远期 6.09 万 m3/d 一次性投资建设。 经过对简阳市新伍镇的地理环境、气候条件、污水处理量、以及城市 规划等具体情况综合分析后，决定采用 a2o 工艺。该工艺具有同时脱磷 除氮的效果，处理技术成熟，对于不同水质条件的城市污水，其均具有非 常强的适应性，并且基建投资较低、运行管理方便，比较适合中小型污水 处理厂，符合实际情况。 - 5 - 西华大学毕业设计说明书 2 设计总则设计总则 2.1 设计范围设计范围 该污水处理厂是为了进一步辅助解决简阳市的生活污水处理问题。对城市污 水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算，并选出主要的机械 设备，确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面 积，提出建议性使用性能，不做具体设计，并对污水处理厂进行粗略进行人员定 制和投资估算。 2.2 设计依据设计依据 中华人民共和国水污染防治法(自 2008 年 6 月 1 日开始实施) 地表水环境质量评估(gb3838-2002) (自 2002 年 6 月 1 日开始实施) 城镇污水处理厂污染物排放标准(gb8918-2002) 室外排水设计规范(gb50101-2005) 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(cjj31-89) 室外排水工程规范 2.3 设计原则设计原则 (1) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准； (2) 采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准； (3) 采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管 理； (4) 全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致； (5) 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染； (6) 综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少 工程投资和运行费用。 - 6 - 西华大学毕业设计说明书 3 工程规划资料工程规划资料 3.1 简阳市概况简阳市概况 3.1.1 城市规模城市规模 四川省简阳市新市镇是资阳地区级试点小城镇，地成都偏东南 62 公里丘陵 和沱江冲积坝区，同资阳市雁江区毗邻，距简城城区 7.5 公里，具有南来简州第 一镇之称。全镇幅员面积 88.8 平方公里，辖 34 个村，1 个社区居委会，总人口 51760 人，其中城镇人口 2238 人，是简阳市第三大镇。 3.1.2 综合经济综合经济 这里有名山秀水，蓝天沃土。孝子山美名远扬，享誉全省；沱江河绕镇而过， 河岸线 30 余公里，沙石 资源、地下水资源丰富；常年气候温和，雨量充沛，空 气质量优良，年均气温 17，无霜期 200 天左右，适宜各种农作物及花 卉、苗 木的生长、培植、繁育。宜林山地以柏树为主，柑桔、枇杷、桃、李、梨、枣等 水果四季林立。宜种耕地 49740 亩，生产 小麦、药材、油菜、花生、水稻、棉 花及各种蔬菜等。 3.2 自然条件自然条件 3.2.1 地理位置地理位置 拟建项目位于简阳市新市镇新伍村，简阳市地处资阳市西北，四川盆地中部 边缘，踞沱江中游，龙泉山东麓。东临乐至，南界资阳，西连仁寿、双流，北靠 金堂县和成都市龙泉驿区，行政区划属资阳地区。市境范围地跨东经 1041134 至 1045336，北纬 30428至 30390之间，距成都 55 公里(成渝高速公路距离)， 南下内江 140 公里。地处川鄂公路、成渝(老)公路、成渝铁路、成渝高速公路要 冲。 拟建项目西面为农田，东面为沱江，西面南 110m 左右有 50 户住户，300 余 - 7 - 西华大学毕业设计说明书 人，南面为农田和空地，北面为农田和铁路。 3.2.2 河流水文河流水文 本项目废水受纳水体为沱江，沱江为长江水系的一级支流。沱江源于绵竹县 境，由在德阳市境内的绵远河与石亭江在广汉市向阳汇合后成为沱江主流；在成 都市金堂县赵镇汇入北河、毗河后成为沱江干流；自西北向南东流经简阳市、资 阳、内江、富顺后，在沪州市注入长江。沱江流经简阳市境段的多年平均流量为 47.3m3/s，每年 79 月丰水期平均流量约 603m3/s，平水期流量为 8588m3/s，12 月至翌年 3 月枯水期最枯流量 6.72m3/s，1 月份平流流量最小 9.62m3/s。 3.3 城市污水排放规划城市污水排放规划 3.3.1 服务区生产废水和生活污水产生量变化趋势服务区生产废水和生活污水产生量变化趋势 根据简阳市发展规划，分别利用人口综合用水量指标预测法及不同用地性质 用水量指标法预测服务范围内近期、远期用水量。预测目标年限内的生活污水和 生产废水水量和水质（见表 3-1） 。简阳市污水处理厂将接纳工业废水由企业处理 达（gb8978-1996）三级标准后，根据水质水量预测，2015 年生活污水和生产废 水总水量为 3.74 万 m3/d，其中生活污水占 65%，工业废水能进入污水处理厂的 水量占 35%。随着社会经济的发展，工业化进程加快，到 2025 年，工业废水增 加，工业废水由 2010 年的 35%增加到 40%，总水量也由 3.74 万 m3/d 增加到 6.09 万 m3/d。预测结果，水量和污水处理厂分两期建设水量是相符的。根据表 3-2 的 水质预测，2015 年混合水 codcr 预测值为 371mg/l，和表 3-1 现状监测 371.9mg/l 基本相同。因此，由监测结果和预测水质作为污水处理厂污染进水指 标的设计依据。 3.3.2 服务区生产废水情况及进污水处理厂限制服务区生产废水情况及进污水处理厂限制 根据调查，服务区主要工业污染源见表 3-3，从表 3-3 可见，简阳市生产废水 污染源以食品、机械行业为主，污水处理厂将接纳处理达标（三级）后的工业废 水。工业废水中，如食品加工、制革、制酒、医药等含有机物的，并具有良好生 化处理性能的废水才能进入本污水处理收集管网，含重金属的工业废水（如有色 - 8 - 西华大学毕业设计说明书 金属冶炼、机械、电子等）和化肥厂废水不能进入城市污水处理厂收集管网，含 重金属废水在各企业车间排污口达标排放。 表表 3-13-1 简城镇城市污水监测数据简城镇城市污水监测数据 mg/l(ph 除外) 监测日期 监测时段phsscodcrbod5nh3-nhgt-nt-p 08:007.86115.636714930.0910.0003140.8952.532 12:008.08421.474930825.4160.0000368.7054.100 16:007.99150.023198.626.7510.0000240.3003.382 3 月 1 日 20:007.82100.058423618.8700.0002541.3702.648 00:007.3762.829217211.9240.0001239.4692.485 04:007.3188.255.425.613.6610.0000524.9701.0103 月 2 日 08:008.12361.232516015.6640.0002170.8454.891 平均值7.79185.6371.9164.220.3400.0001446.6503.006 (gb8978-1996)一级697010020150.05/0.5 (gb8978-1996)三级69400500300/0.05/ 表表 3-23-2 简阳市废水水质及水量预测简阳市废水水质及水量预测 mg/l 生活污水工业废水混合污水 项目 2010 年2020 年2010 年2020 年 2010 年 2020 年 (gb8978-1996)三 级标准 bod5164150220210184174300 ss296250400350332290400 codcr329275450400371325500 t-n666050506056/ t-p6.65.55.55.56.25.5/ 水量2.4313.6541.3092.4363.746.09/ 水 量 占总水 量（%） 65603540100100/ 表表 3-3 服务区主要工业污染源统计服务区主要工业污染源统计 单位：吨/年 企业名称工业废水排放 量 化学需氧量氨氮 简阳泰峰化肥有限责任公司4997000317.3281.83 - 9 - 西华大学毕业设计说明书 资阳市鸿博公司简阳分公司509100108.9740 简城镇屠场企业群550007019.5 石桥镇屠场企业群2750030.59.75 东溪片区镇屠场企业群1941521.5336.88 简阳市东溪镇佳德纸品厂800006.9760 四川奇力同心制药有限公司807346.5960.03 简阳金鑫制革厂320005.9520.2288 四川华丰药业有限公司385001.140 四川简阳中华皮件厂310001.01060 简阳市建元油脂有限责任公司80000.7550 资阳市简阳金焰防盗门窗厂11500.7210 四川精华企业集团有限公司25200.43850 四川省简阳电机厂87300.2760 四川乾兴动物药业有限公司10000.1830 简阳市红塔电镀厂39600.1640 简阳诚德汽车部件制造公司25000.130 简城镇家茂农副产品加工厂10000.090 永康菜业工贸有限公司10000.08040 四川简阳汽车配件有限公司20000.0740 简阳市丰禾环保生化厂8000.0550 四川南桥尔公司医用器具厂26000.040 简阳市国发植物油有限公司7260.0320 简阳市简城佳华面粉厂2800.02520 四川省简阳市新力电镀厂1600.0160 简阳市袁园食品厂2000.0120 简阳市建川实业有限公司3000.010 简阳市沁园酿业有限公司3600.00810 简阳爱迪饲料药物有限公司1000.00280 合计5907635573.0946318.2188 - 10 - 西华大学毕业设计说明书 3.3.3 污水处理厂进出水水质指标污水处理厂进出水水质指标 （1）污水处理厂设计进、出水水质指标 根据简阳市城区部分污水排放口的水质监测数据及城区混合污水污染物质的 预测，结合邻近城市已建城市污水处理厂的进水水质，并考虑留有一定的余地， 如垃圾处理厂渗滤液确定送本污水处理厂处理，由于垃圾处理厂水量极小，最大 为 60m3/d，且每年仅 69 月才有渗滤液，渗滤液量仅占 3 万 m3/d 废水量的 0.2%，经调节池混合后，对水质影响很小，对处理工艺也不会影响。确定简阳市 城区污水处理厂进出水水质见表 3-4。 城市二级污水处理厂出水应执行国家污水综合排放标准(gb8978-1996) 一级标准和城镇污水处理厂污染物排放标准(gb18918-2002)一级标准中的 b 标准。 表表 3-4 污水处理厂进出水水质指标污水处理厂进出水水质指标 mg/l 项目bod5sscodcrnh3-nt-p 进水170300400304 出水20206081.0 去除率(%)88.2493.3385.008075 城镇污水处理厂污染物排放标准(gb18918-2002)一级 b 标准 - 11 - 西华大学毕业设计说明书 4 工程设计概况工程设计概况 4.1 设计规模设计规模 本污水处理厂设计规模为6.09 万m3/d，污水量总变化系数k总取1.299，厂区附 属设施及建筑暂未考虑预留远期扩容的发展需 要。 4.2 设计水质设计水质 城市二级污水处理厂出水应执行国家污水综合排放标准(gb8978-1996) 一级标准和城镇污水处理厂污染物排放标准(gb18918-2002)一级标准中的 b 标准，设计进出水水质指标见表 4-1 表表 4-1 污水处理厂设计进出水水质指标污水处理厂设计进出水水质指标（mg/l） 项目bod5sscodcrnh3-nt-p 进水170300400304 出水20206081.0 去除率(%)88.2493.3385.008075 城镇污水处理厂污染物排放标准(gb18918-2002)一级 b 标准 4.3 设计水量设计水量 4.3.1 平均日流量平均日流量 q qa=6.09104m /d =2537.500m /h =0.705 m /s=705（l/s） ； 333 生活污水变化系数查表 4-2，通过内插法计算得 k11.389，k2=1.478， k总 =1.299。 表表 4-2 生活污水量总变化系数生活污水量总变化系数 - 12 - 西华大学毕业设计说明书 平均日 流量 （l/s） 4610152540701202004007001600 总 k2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20 4.3.2 设计最大流量设计最大流量 qmax q1.2996.0910479109.1 m /d =3296.213m /h =0.916m /s maxa q 总 k 333 =916（l/s） ； 4.4 厂址选择厂址选择 4.4.1 选址原则选址原则 城市污水处理厂厂址选择前，必须明确任务，进行充分的研究调查。应根据 工艺等实际情况综合考虑，选出适用的，系统优化的，工程造价低，施工及管理 方便的厂址。应遵循下列各项原则： (1) 应考虑城镇污水处理现状、污水排放情况、排水管道系统现状分布；详 细了解城市近期和远期发展规划，包括人口增加造成的处理量增加，以及周边区 域的规划。因此要充分的考虑远期发展的可能性，一般要留有扩建的余地。 (2) 应当与选定的污水生理工艺相适应，以便控制高程和动力等设计因素。 (3) 无论采用什么处理工艺，都应尽量做到少占农田和不占良田。 (4) 厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的 下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活 区及农村居民点保持约 300m 以上的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度， 提高造价。 (5) 当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政设施时，厂址应考虑与用 户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。 (6) 要充分利用地形，应尽量利用有适当坡度的地方，以满足污水处理构筑 物高程布置的需要，减少土方工程量，若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自 流流入处理构筑物的方案，以节省动力动力费用，降低处理成本。 (7) 厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理厂，要考虑不受 洪水威胁。尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。 - 13 - 西华大学毕业设计说明书 4.4.2 厂址确定厂址确定 拟建项目位于简阳市新市镇新伍村，简阳市地处资阳市西北，四川盆地中部 边缘，踞沱江中游，龙泉山东麓。东临乐至，南界资阳，西连仁寿、双流，北靠 金堂县和成都市龙泉驿区，行政区划属资阳地区。西面为农田，东面为沱江，西 面南 110m 左右有 50 户住户，300 余人，南面为农田和空地，北面为农田和铁路。 本项目废水受纳水体为沱江，沱江为长江水系的一级支流。沱江源于绵竹县境， 由在德阳市境内的绵远河与石亭江在广汉市向阳汇合后成为沱江主流；在成都市 金堂县赵镇汇入北河、毗河后成为沱江干流；自西北向南东流经简阳市、资阳、 内江、富顺后，在沪州市注入长江。 综合风向，地质、水文和城市污水管网的布局等各种因素考虑，最终把该污 水处理厂厂址确定简阳市新市镇新伍村。 4.5 工艺流程的选择工艺流程的选择 城市污水处理厂是对收集到的污水及其污泥进行处理的工厂，包括污水处理 系统和污泥处理系统两大部分，前者是污水厂的主体。污水处理厂的工艺流程是 指在达到 所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污 水处理的要求。 4.5.1 工艺选择的原则工艺选择的原则 为污水处理工艺方案的优化选择是确保处理厂运行性能、降低费用的关键。 了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下 列原则进行了污水处理工艺方案选择。 (1) 技术成熟，处理效果稳定可靠，保证出水水质达到排放标准； (2) 占地少，投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益； (3) 工程实施切实可行、运行维护管理方便； (4) 综合利用，无二次污染； (5) 选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好； (6) 综合国情，提高自动化管理水平。 - 14 - 西华大学毕业设计说明书 4.5.2 污水处理工艺的选择污水处理工艺的选择 1、采用生物脱氮除磷工艺的可行性分析 目前水体富营养化问题已成为世界性的环境问题，新建城市污水处理厂的工 艺流程必有具备脱氮除磷功能，才能有效扼制水体的富营养化问题。 bod5：n：p 的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着 bod5/n 和 bod5/p 比值的增加而增加。 理论上，bod5/n2.86 才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明， bod5/n3 时才能使反硝化正常进行。在 bod5/n=45 时，氮的去除率大于 50%，磷的去除率也可达 60%左右。本工程 bod5/n=5.67，可以满足生物脱氮的 要求。 对于生物除磷工艺，要求 bod5/p=33100。本工程 bod5/p=42.5，能满足 生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。 在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素 之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约 5%。一般认 为处理系统的 bod5负荷小于 0.15kg bod5/kgmlss.d 时，处理系统的硝化反应 才能正常进行。 2、生物脱氮除磷工艺的比较及确定 虽然生物脱氮除磷工艺的类型和实施方式多种多样，各具特点，其适用范围 和应用的边界条件也存在差异，实际应用中需要因地制宜，灵活掌握，但基本原 理是一样的。因此，所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过 程的交替循环。 根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及运 转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性： a2/o 法、ab 法、生物滤池、循环式活性污泥法（改良 sbr） 、氧化沟法。 a sbr 法法 工艺流程： 污水 一级处理 曝气池 处理水 工作原理： 1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速 搅拌三种， 2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根 据污水处理的目的，除 p 脱 n 应进行相应的处理工作。 - 15 - 西华大学毕业设计说明书 3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池， 4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最 低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。 5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。 特点： 大多数情况下，无设置调节池的心要。 svi 值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。 通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。 自动化程度较高。 得当时，处理效果优于连续式。 单方投资较少。 占地规模大，处理水量较小。 b 厌氧池氧化沟厌氧池氧化沟 工作流程： 污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟 二沉池接触池处理水排放 工作原理： 氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动 特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从 而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧 化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱 氮。 工作特点： 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚 作用。 对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。 污泥龄较长，一般长达 1530 天，到以存活时间较长的微生物，如果运 行得当，可进行除磷脱氮反应。 污泥产量低，且多已达到稳定。 自动化程度较高，使于管理。 占地面积较大，运行费用低。 脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内 循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可 - 16 - 西华大学毕业设计说明书 以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。 氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。 c a/a/o 法法 优点： 该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面 积少于其它的工艺 。 在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之 虞，svi 值一般均小于 100。 污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。 运行中勿需投药，两个 a 段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费 低。 缺点： 除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当 p/bod 值高时更是如此 。 脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以 2q 为限，不宜太高，否则 增加运行费用。 对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状 态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺 反应器的干扰。 d 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟） 一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单 独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。 阶段 a：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭， 沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系 统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中， 原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转 刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧 量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第 三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离， 处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。 阶段 b：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开 始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理 过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过 - 17 - 西华大学毕业设计说明书 第三沟出水堰排出。 阶段 c：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时， 至该阶段末，分离过程结束。在 c 阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水 仍然通过第三沟出水堰排出。 阶段 d：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰 关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二 沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段 d 与阶段 a 相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降 低的出水堰排出。 阶段 e：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证 该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。 阶段 e 与阶段 b 类似，所不同的是两个外沟功能相反。 阶段 f：该阶段基本与c 阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开 始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排 出。 其主要特点： 工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池， 污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。 处理效果稳定可靠，其 bod5和 ss 去除率均在 90-95或更高。cod 得去除率也在 85以上，并且硝化和脱氮作用明显。 产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二 次污染。 造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。 固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和 浓度范围内稳定运行。 污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。 下面对这几种工艺进行比较分析，见表 4-3。 表表 4-3 具有脱氮除磷功能的污水处理工艺比较具有脱氮除磷功能的污水处理工艺比较 工艺方法优点缺点 氧化沟法 （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）对高浓度工业废水有很大的稀释能力； （4）有抗冲击负荷的能力； （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 - 18 - 西华大学毕业设计说明书 （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。 ab 法 （1）曝气池的体积较小，基建费用相应降低； （2）污泥不易膨胀，达到一定的脱氮除效果； （3）抗冲击负荷的能力较强 （1）构筑物较多； （2）污泥产生量较多 a-a-o 法 （1）基建费用低，有较好的脱氮除磷功能； （2）具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量； （3）具有提高难降解有机物去除效果，运转效 果稳定； （4）技术先进成熟，运行可靠稳定，管理维护 简单，运行费用低； （5）国内工程实例多，工艺成熟，容易获得工 程管理经验 （1）处理构筑物较多； （2）需增加内回流系统 sbr 法 （1）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； （2）不需要回流污泥和回流混合液，不设专门 的二沉池，构筑物少； （3）占地面积少 （1）容积及设备利用率较低 （一般小于 50%） ； （2）操作、管理、维护较复 杂； （4）国内工程实例少； （5）脱氮除磷功能一般 生物滤池 （1）构造简单，操作容易； （2）污水在池内停留时间比较短，污水中的有 毒物质对生物膜的破坏相对较小； （3）当负荷低时，出水水质可以高度硝化，污 泥量少，依靠自然通风供氧，运行费用低。 微生物附着在滤料固定的表 面生长，不能随环境变化而 改变反应器中生物量，所以 对污水浓度和流量的变化适 应性差，对于季节和环境温 度变化，也会受一定影响。 普通活性污 泥法 （1）有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段 的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污 泥也经历了对数增长、减速增长、内源呼吸的 完整生长周期； （2）对无水的处理效果好，bod 去除率和达 到 90%以上； （3）适合用于处理净化程度高和稳定程度要求 较高的污水； (1 曝气池的容积大、占用的 土地比较多、基建费用较高； (2)耗氧速率沿池长是变化的， 难以分配，从而影响处理效 果 (3)对进水水质、水量变化的 适应性较低，运行结果容易 受到水质、水量变化的影响。 (4)脱氮除磷效果不太理想。 综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但 综合考虑本工程的建设规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况， 经技术经济比较、分析，确定采用 a2/o 法生物处理工艺。 - 19 - 西华大学毕业设计说明书 以下数据判断是否可采用 a2o 法。 8 3 . 13 30 400 tn cod 06. 0024 . 0 170 4 5 bod tp 符合条件3 . 0425 . 0 400 170 5 cr cod bod 通过多年的设计、运行实践及改良，a2o 工艺处理城市污水已表现为技术先 进、高效低能、投资省、运行稳定、出水水质好的成熟工艺，是一种深度二级处 理工艺。 4.5.3 污泥处理与处置方法的选择污泥处理与处置方法的选择 目前，污泥的最终处置有填埋、焚烧、堆肥和工农业利用四种途径。该厂的 污泥主要来源于城市污水，完全可以再利用。只需在厂内进行预处理将有害物质 去除，该厂的污泥用于农业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园 林绿化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。 在上述污水处理工艺中，生物处理系统采用前置反硝化方式脱氮，由于生物 硝化系统属于低负荷工艺，污泥可得到充分的好氧稳定，因而污泥处理不设污泥 消化系统。 综上所述，决定污泥先进行浓缩处理，再经机械脱水后运出厂外填埋或用作 农肥。 - 20 - 西华大学毕业设计说明书 4.6 工艺流程工艺流程 图图 4-1 污水处理厂工艺流程污水处理厂工艺流程 若在上述水处理工艺流程中设置初次沉淀池，假设 bod5经初次沉淀池的去 除率为 25%，则进入生物池的 bod5/tn=3.190.2 dmw/265 . 4 299 . 1 1000 07 . 0 916. 086400 3 3 m d 故采用机械清渣，栅渣用汽车运走。 (7) 进水与出水渠道 城市污水通过 dn1200的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度mm =0.65，进水水深=0.4，出水渠道=0.65，出水水深=0.4。 1 bmhm 1 bbmhm (8) 计算草图如下： 栅条工作平台 进 水 h2 h h1 h h b 1000h1/tan500 1 2 b1b1 1 h1 h1 图图 5-1 中格栅计算图中格栅计算图 根据以上的比较分析及计算所得相关参数，决定选用二台 shg1800 回转式 格栅除污机。单台过水流量为 0.458=39555。其主要技术参数见表 5-sm / 33 m d 1。 - 24 - 西华大学毕业设计说明书 表表 5-1 shg1800 回转式格栅除污机主要技术参数回转式格栅除污机主要技术参数 型号 安装角度 （度） 电机功率 （）kw 过栅流速 （） -1 sm 格栅宽度 ()mm 格栅井 深 ()m 栅条间隙 （）mm shg180060752.21.018003101070 5.2 污水提升泵房污水提升泵房 5.2.1 设计说明设计说明 泵房用以提升水头高度。选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房， 这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便，而且均衡了污水流量，以保证 处理的稳定。泵房采用钢筋混凝土结构建造。 （1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进 水管之间设计流量相同； （2）根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择 合适的泵站位置； （3）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用 防水墙隔开，允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建式，集水井和机器间要 保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方形； （4）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位 0.5m 的防水措施。 5.2.2 设计计算设计计算 (1) 污水泵的选择 设计水量为 60900， 选用 5 台潜污泵（4 用 1 备） ，则单台流量为dm / 3 =609004=634.375 1 qhm / 3 (2) 集水池 容积 按 1 台泵最大流量时 5min 的出流量设计，则集水池的有效容积 v 333.835 60 1000 v 3 m 面积 取有效水深 h 为 3.5m 则面积 f 为 81.23 5 . 3 333.83 h v f 2 m - 25 - 西华大学毕业设计说明书 集水池长度取 6，则宽度为 4，集水池平面尺寸为 lb=64。保护水深mm 取 1.0，则实际水深为 4.5,泵房的安全水头一般是 13m,本设计取 1.5m。mm (3) 泵位及安装 污水泵直接置于集水池内，经核算集水池面积大于污水泵的安装要求。污水 泵检修采用移动吊架。 (4)泵的选型 设计水量为 60900， 选用 5 台潜污泵（4 用 1 备） ，则单台流量为dm / 3 =609004=634.375 1 qhm / 3 根据高程计算结果得知，扬程为 8.241m。选用 300qw-450-10-22 型潜水排 污泵，其主要技术参数见表 5-2。 表表 5-2 300qw-800-12 型潜水排污泵主要技术参数型潜水排污泵主要技术参数 型号 流量( )hm / 3 扬程()m 转速( ) 1 min r 重量( )kg d()mm 300qw-800-12800129801120300 5.3 细格栅细格栅 5.3.1 设计说明设计说明 污水经污水提升泵房后进入细格栅，细格栅的作用是进一步截留污水中的漂 浮物，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道，以保证后续构筑物和设备 的安全。 本工程设计 3 组细格栅，即 n=3 组，其中两用一备，两组组格栅与沉砂池合 建，即每组格栅的设计流量 0.458 。渠道采用钢筋混凝土结构。sm / 3 5.3.2 设计计算设计计算 (1) 栅条间隙数n max sinq n bhv 式中： 栅条间隙数，个；n 格栅倾角， ， 取= 60 ； 栅条间隙，0.010.02，取=0.01；bmmbm - 26 - 西华大学毕业设计说明书 栅前水深，取=0.8； hmhm 过栅流速，0.61.0，取 =0.8；vm sm svm s 则： = =66.56， 取 67 个 max sinq n bhv 8 . 08 . 001. 0 60sin458 . 0 (2) 栅槽宽度b 栅槽宽度一般比格栅宽 0.2m0.3m，此处取 0.2m。 +0.2 (1)bs nbn 式中： 栅条宽度，取 0.01 ；smm 则： +0.2=0.01 （67-1）+0.01 67+0.2=1.53(1)bs nbnm (3) 通过格栅的水头损失 1 h 1 hh k 2 sin 2 v h g 4 3 ( ) s b sin 2 )( 2 3 4 1 g v b s kh 式中： 设计水头损失，； 1 hm 计算水头损失，；hm 重力加速度，取=9.81；g 2 m sg 2 m s 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，取 =3；kk 阻力系数，其值与栅条断面形状有关； 形状系数，取=2.42（由于选用断面为锐边矩形的栅条） ； 则： 21 . 0 60sin 81 . 9 2 8 . 0 ) 01 . 0 01 . 0 (42 . 2 3 0 2 3 4 1 hm 为避免造成栅前涌水，将栅后槽底下降作为补偿，见图 5-2。 1 h (4) 栅后槽总高度h 12 hhhh 式中： 栅前渠道超高，取=0.3； 2 hm 2 hm 则： =0.8+0.3+0.21=1.31 。 12 hhhhm (5) 栅槽部分总长度l 21 hhh 式中： 栅前渠道深，； 1 hm 栅前水深， 取=0.8； hmhm - 27 - 西华大学毕业设计说明书 栅前渠道超高，取=0.3； 2 hm 2 hm 则： =0.8+0.3=1.1 21 hhhm l=1.5+=2.135 60tan 0 . 15 . 0 1 h lmm 60tan 1 . 1 m (6) 每日栅渣量w max1 86400 1000 qw w k 总 式中： 单位栅渣量，取=0.1； 1 w 333 10mm 污水 1 w 333 10mm 污水 则： max1 86400 1000 qw w k 总 = 0.2 046 . 3 299 . 1 1000 10 . 0 458 . 0 86400 3 m d 3 m d 故采用机械清渣，栅渣用汽车运走。 (7) 进水与出水渠道 城市污水通过提升泵房送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格 栅与沉砂池合建一起，格栅出水直接进入沉砂池，进水渠道宽度 =1.53，渠道水深=0.8。 1 bbmhm (8) 计算草图如下： b i 5001000 h1/tan i h h2 h1h h h1 h1 栅条工作平 台 进 水 图图 5-2 细格栅计算草图细格栅计算草图 - 28 - 西华大学毕业设计说明书 根据前面对于格栅除污机类型的分析比较，参考细格栅的设计计算所得相关 数据，决定选用二台 szl1500 型旋转式格栅除污机。单台流量为 0.458=39555。其主要技术参数见表 5-3。sm / 33 m d 表表 5-3 szl1500 型旋转式格栅除污机技术参数型旋转式格栅除污机技术参数 型号szl1500 设备宽度()mm1700安装角度 )(6075 栅条总宽()mm1500渠宽 ()mm1700 机械总宽()mm1950渠深()mm任选 有效栅隙()mm10排渣高度()mm700 电机功率 ()kw1.5耙齿节距(mm)100 栅前水深()mm1.0运行速度（）min/m2.1 5.4 沉砂池沉砂池设计及计算设计及计算 5.4.1 设计说明设计说明 沉砂池的形式，按池型可以分为有平流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。具有截留无机颗 粒效果较好、工作稳定、构筑简单、运行费用低廉和排砂方便等优点。其缺点是 沉砂中有机物颗粒含量较高，排沙常需要洗砂处理使沉砂的后续处理难度加大。 曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而