城市污水处理回用工艺.doc

目 录前言（1）第一章 基本资料 .（2）第1.1节 简介（2）第1.2节 设计内容及要求（3）第二章 城市污水处理工艺（4）第2.1节 概述（4）第2.2节 污水处理工艺方案选择 （5）第2.3节 污水处理部分工艺说明（7）第2.4节 污泥处理部分工艺说明（9）第2.5节 其它指标说明 （10）第三章 构筑物设计及计算 （12）第3.1节 主要设备设计及计算（12）第3.2节 附属设备设计及计算（15）第3.3节 处理构筑物的选型（23）第四章 污水的深度处理 （24）第4.1节 工艺说明及计算（24）第五章 总结 （28） 参考文献 （29）前 言随着社会的进步，经济的发展。众所周知，地球上的淡水资源已相当匮乏，水资源缺乏是全球性的问题，而水资源的污染却日益严重。人类日常生活和生产所排放的污水会将大量的无机性和有机性污染物带入水体，造成各种性质的污染，使水体利用价值降低甚至丧失，大量污水排入水体，对地下水也造成严重的影响。所以污水的处理与回用，对于国民经济的可持续发展和节约水资源都尤为重要。回用水是指各种生活污水或城镇污水，经处理后达到规定的水质标准，在一定范围内重复使用，我国水资源匮乏，全国600多座城镇中，约80%不同程度的缺乏水源，约100座城镇严重缺水，制约着工农业的发展；另一方面，全国城市日排污量约1108m31。大量水资源流失且污染环境，污水作为再生资源，已列为我国的重要水资源之列，回收污水资源，对缓解水资源紧张局面具有十分重要的价值。随着水质净化手段的增多，城市污水再生利用的数量和领域也逐渐扩大，处理后的城市污水可回用于农业、工业等多个领域。城市污水在各个行业的利用都比较经济且广泛，尤其工业方面的再生利用范围较大；一般回用于工艺生产用水、冷却用水、锅炉补给水、其它杂用水等。但污水回用应满足以下方面：对人体健康不产生不良影响。对环境质量和生态系统不产生不良影响。对产品质量不产生不良影响。应符合应用对象对水质的要求或标准。应为使用者和公众所接受。回用系统在技术上可行，操作简便。价格低廉。应有安全使用保障2。第一章 基本资料第1.1节 简介1.1.1 污水特征某市某污水处理厂的水源主要由生活污水、工业废水和医院排水组成，分别占80.5%、19%、0.5%。污染物主要包括有机物、SS、矿物油类、N、P等无机物、以及病原微生物等等。由于生活污水所占比重较大，所以相应城市污水具有生活污水的特征。1.1.2 污水处理水量与水质设计近期日处理能力为6000m3/d,远期为10000 m3/d。由于主要考虑近期污水处理，所以就先不考虑污水的变化系数，拟最大流量为Qmax=10000m3计算。进厂污水水温130C250C。污水各种指标处理深度的计算公式式中 i污水某水质项目需处理的程度，%；Sio污水某水质项目进水指标，mg/l；Sie污水某水质项目出水指标，mg/l。表1 进出水水质指标（mg/l）项目CODBOD5SS矿物油pH进水水质3502502205.86.5-8.5出水水质50153036.0-8.5GB8978-1996一级排放602020合格6.0-9.0处理深度要求86%94%87%48%-表2 锅炉水质标准（GB1567-86）mg/l 水质指标低压中压高压COD551SS1050.5PH7108.2108.29.0含油量2-第1.2节 设计内容及要求为了达到污水处理的严格要求，必须设计完整的方案，具体内容及要求如下：提出完整的污水处理工艺流程图及操作步骤设计主要处理构筑物的结构和尺寸简单设计其他处理构筑物对主要构筑物选型、数量加以说明（列表）设计方案的优点和不足设计中考虑设备的自动控制系统对污泥加以处理，防止二次污染考虑出水回用于热力设备水汽循环系统的水质要求，回用电厂锅炉补给水水源第二章 城市污水处理工艺第2.1节 概述污水处理系统是处理和利用污水的一系列处理构筑物（或设备）及附属构筑物的综合体系，其任务避免水环境被污染，促进水资源的良性利用。系统方案的确定就是做到工艺技术先进可靠，工程投资经济合理，运行管理方便费用低。系统按污水来源不同分为生活污水处理系统，城市污水处理系统，工业污水处理系统（生产污水，生产废水）；系统按污水和污泥的出路分为（外排式，复用式；污泥可利用型，污泥不可利用型）处理系统。按污水的来源及性质、水质水量变化、处理程度等参数可知城市污水处理系统基本包括预处理、一级处理（物理处理）、二级处理（生物处理）、三级处理等环节。 表3 处理方法与处理效果 级别去除的主要污染物处理方法处理效果处理设备一级悬浮固体沉砂、沉淀等SS 50%、BOD5 20%30%格栅、沉砂池、隔油池等二级胶体和溶解性有机物、悬浮物好氧处理或厌氧处理法SS 80%、BOD5 85%98%COD 80%92%TN 30%、TP 10%曝气池、生物滤池、生物接触氧化池等三级难降解的溶解性有机物、悬浮物、影响回用水水质的可溶性无机物及N和P等混凝、吸附、生物接触氧化等SS 40%、BOD5 60%TN 80%、TP 65%混凝沉淀池、砂滤池、离子交换器等。 根据污水处理深度、水质水量变化规律、污泥处理影响等选择一种或几种工艺组合处理以达到用水标准。针对回用水作为电厂锅炉补给水水源，水质要求较高，因此选择既简单又高效的处理工艺是非常重要的，根据出水要求可知二级生化处理阶段是关键。二级处理包括活性污泥法、生物膜法等处理工艺。这些工艺又包括好氧法、厌氧法等许多工艺处理方法。氧化沟工艺就是好氧活性污泥法（在充分供氧条件下，通过好氧微生物的作用使污水中的有机物分解）中的一种。第2.2节 工艺处理方案选择2.2.1氧化沟（延时曝气活性污泥法）氧化沟是活性污泥法的发展，沟中（曝气池）的活性污泥（各种好氧微生物的活性胶团）以污水中的有机物作为食料，使其降解、无机化。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进水分配井、出水溢流堰和导流装置等部分组成，进水温度为100C250C、 69。沟体平面可为圆形和椭圆型或与长方形的组合型等。沟体有多种布置形式，即单沟、双沟或多沟式。曝气设备一般有曝气转刷、水平轴和垂直轴表面曝气器等。运行方式为间歇运行，将曝气净化、泥水分离和污泥稳定等过程集于一体，沟中污泥的SRT长，尽可能使污泥在沟中保持较高浓度，长的SRT使剩余污泥量少且好氧稳定。污泥以高MLSS运行，微生物能迅速增殖，如硝化细菌等，使硝化反应显著进行。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和回流活性污泥的混合液在沟内做不停的循环流动，是独具特色的连续环式反应器。氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点，在控制适宜的条件下，沟内同时形成了靠近曝气器上游的富氧区和曝气器下游的缺氧区，这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀，沟的进水和回流污泥进入点应该在曝气池的上游，使进水与沟内混合液立即混合，出水应在曝气器的下游，并且与进水点和活性污泥点足够远，以避免短流。沟内水位由可调堰控制，以改变曝气设备的浸没深度，适应不同需氧量的运行要求。氧化沟作为生化处理构筑物与传统活性污泥比较有许多特点：（1）工艺流程简单、构筑物少、运行管理方便。（2）处理效果稳定，出水水质好。（3）投资省、费用低。（4）污泥量少，污泥性质稳定。污泥龄长达2030天。（5）具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在沟内流速为0.30.4m/s，当沟长L为90600m时，水流循环时间t为520min。水力停留时间T为1024h,因此可完成循环次数30280次不等。污水会被几十倍甚至上百倍的的稀释。具有一定承受冲击负荷的能力。（6）占地面积少。基于以上所说氧化沟工艺是一种经济高效的城市污水处理法。氧化沟工艺一般可不设初沉池，沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；沟前增加厌氧池可成为A2/O工艺，实现除P。由于沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。氧化沟可与二沉池合建，也可分建。氧化沟的类型不同，功能也不同。考虑到氨氮浓度很低，不必完全脱氮，此设计采用卡鲁塞尔氧化沟。是一种环状多沟渠型反应器。卡鲁塞尔一般采用立式表曝机并设在弯道处，立式表曝机有很强的输入动力调节能力，而且在调节过程中不损失其混合搅拌能力，节能效果好。在卡鲁塞尔氧化沟系统中，通过曝气设备曝气，使污水和混合液在环状沟渠内循环流动，每组沟渠安装一个立式表曝机，均设在一端，表面曝气器使混合液中的溶解氧的浓度增加到约23mg/l，在富氧条件下，微生物得到足够的溶解氧去除BOD，同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，微生物的氧化过程消耗了水中的溶解氧，在曝气机的下游，混合液呈缺氧态，完成反硝化作用，混合液又进入有氧区，完成一次循环。其中污水流入位置应设在缺氧区的始端附近，以使硝化反应利用其污水中的碳源，回流污泥流入位置应设在曝气设备后面的好氧部位，以防止沉淀池污泥厌氧，确保处理水中DO在2mg/l左右。氧化沟四周池壁可以钢筋混凝土等建造。直线段长最小12m，沟超高不小于0.5m，表曝机设计平台易高出设计水面1.01.2m, 在沟内曝气器的上下游应设置横向的水平挡板，上游导流板高度约12m，挡板要超过1.8m水深。以保证整个池水能适当混合。出水应设出水堰，该溢流堰设计成可升降的，起着调节沟内水深的作用，为保持沟内具有不淤流速，减少水头损失，需在沟转弯处设薄壁结构导流墙，使水流平稳转弯，维持一定流速，减少回水产生和污泥沉淀。还应设置走道板和防飞溅控制，走道以能够进行曝气机的维修原则，一般是在曝气机之上，防飞溅板以免曝气机溅水到走道上。当设计中所有回流污泥与原污水在一点混合，那么应该测量各个氧化沟的混合液流量。BOD去除效率达95%、COD去除率达90%、N75%、P65%，如在处理过程中投加适量铁盐，除P率可达95%。32.2.2 污水及污泥处理工艺流程图1 污水及污泥处理工艺流程第2.3节 污水处理部分工艺说明2.3.1 工艺说明（1）格栅是由一组或多组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道或进水泵站前集水井的进口处，以拦截废水中的较大颗粒和悬浮物，此处不采用池底空气扩散器，主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，栅条断面形状常采用圆形，设置格栅的渠道，宽度要适当，应使水流保持适当的流速，一方面沉砂不至于沉积在沟渠底部，另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅。以确保后续处理的顺利进行，有人工清渣和机械清渣等方式。栅条材料、间距等可按工程方便选择，格栅安装角可设计为600750度，便于除渣操作。（2）提升泵原水进入处理厂后，由于管网埋深较大，需经泵房提升后进入后续处理工艺。采用氧化沟方案，由于工艺优化，污水只考虑一次提升，污水经提升后进入隔油池，然后自流通过后续处理构筑物。消毒水面相对地面标高为0 m，则相应二沉池、氧化沟水面相对标高分别为0.5m、1.0m；污水提升前水位为-2.5 m，污水总提升流程为4m，采用螺旋泵6，设计提高度为H=4.5m。（3）隔油调节池生活和工业所排出的含油废水主要包括呈悬浮态的可浮油、呈乳化态的乳化油、呈溶解态的溶解油。含油废水会对后续设备和污水处理其他设施造成不良影响，排入水体会阻碍水的蒸发和氧进入水体。所以选择油水分离效果好的平流隔油池，依靠油水比重差而使油从水中分离出来，废水从池一端以小流速经过池子，密度小于水的油粒上升到水面，大于水的沉于池底，池出水端设集油管，收集浮油导出池外。除油率可达70%80%6。有些工业含油废水,可用NaOH进行破乳。平流隔油池表面一般设置盖板,除便于冬季保持浮渣的温度，保持流动性，还可防火防雨，池出水端设置集油管，沿长度在管壁一侧开弧度为60度或90度的槽口。集油管可供轴线转动，排油时将集油管的开槽方向转向水平面以下，以收集浮油，并导出池外，集在排泥斗中的污泥由设在池底的排泥管借静水压力排走。（4）配水井前处理污水进入配水井向氧化沟配水，同时回流污泥也经配水井向氧化沟分配每两组氧化沟设一座配水井，配水井设流量计、分水铸铁ZMQY型-300mm闸门2座，以控制配水；并配备手摇启闭机2台。在配水井的外套筒设有pH计1台，温度计1台，出水全自动取样箱1台6。设备的控制由中控室监控也可就地控制。（5）卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是平行多渠型。其规模可适合大、中、小型污水处理。污水经预处理后直接进入氧化沟，污水和活性污泥混合后在环型沟渠内以表面曝气为主进行循环流动，沟内除了去除COD和BOD之外，还有一定的硝化和反硝化作用。出水BOD一般1015mg/l；SS一般1020mg/l。（6）二沉池二沉池也是整个处理系统中非常关键的一部分，池内不仅要进行泥水分离，还要进行污泥浓缩，二沉池中进水部分要仔细考虑，应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使泥花结大。混合液进入二沉池后，立即被池水稀释，固体浓度大大降低，并形成一个絮凝区，区上部是清水区，二者间有一泥水界面。后是一个成层沉降区，在此区内，固体浓度和沉速基本不变，靠近池底处形成污泥压缩区，与成层沉降区之间有一明显的界面，固体浓度发生突变。运行正常的、沉降性能良好的活性污泥，在污泥压缩区的积存量是很少的，污泥斗倾角为50600C，排泥管直径200mm。由于污水流量较小，此处采用竖流式沉淀池，池数不小于2座，竖流式沉淀池设为圆形，废水从设在池中央的中心管进入、从下端经过反射板后均匀缓慢的分布在池的横段面上，由于出水口设置在池面或池墙四周，故水的流向基本由下向上，污泥贮积在底部的污泥斗。沉淀池由5部分组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区、和缓冲区，使水流的进入保持平稳，以提高沉淀效率。占地小，排泥方便，运行管理简单。污水连续不断的流入与排出，污水中可沉颗粒的沉淀是在流过水池时完成的，这时可沉颗粒受到由重力所造成的沉速与水流流动速度两者的作用。污水以从下向上的流速作竖向流动，在反射板的阻挡下，水流由垂直向下变成向反射板四周分布，均匀的分布于整个池中，并缓慢的由下向上流动，废水中的上升与上升、下降与下降或上升与下降的悬浮颗粒之间相互碰撞、接触，致使颗粒的直径逐渐增大，有利于颗粒的沉淀（由于在池中的流动存在着各自相反的状态）可沉颗粒向下沉至污泥区，经过澄清后的上清液从设置在池壁顶端的堰口溢出，通过出水槽流出池外。SS去除可达52%60%6。（7）接触消毒池由于污水来源有来自医院所排污水，所含病菌较多，为达出水标准，故需消毒。此处采用氯消毒，设置接触式消毒池（折流纵向反应池）一座，设计为三格式，在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式）6；利用搅拌机的搅拌作用使病原微生物与氯充分反应，达到杀死病菌的目的，经折流板慢流至下一格，以保持停留时间。经过两格连续反应后，出水病菌已基本被消灭。第2.4节 污泥处理部分工艺说明城市污水经处理后产生的污泥性质各不相同，约占处理水体积的0.5%1%左右。城市污泥由水及固体物质组成,水含量高达95%99.5%；6由有机物和无机物形成,固体物质基本上是生物残体,污泥龄较短,易腐化发臭。这些污泥富含有截留下来的悬浮物质（污渣），有生物处理系统排出的生物污泥，有深度处理后的化学沉淀污泥，病菌等，若任意排放，将对周围环境造成二次污染，因此必须对污泥加以处理。2.4.1 工艺说明（1）回流污泥泵房二沉池活性污泥由污泥泵打入集泥井，由管道输送至回流污泥泵站，经回流泵送入氧化沟，剩余污泥再由污泥泵送至浓缩池进行后处理。（2）剩余污泥泵房各构筑物的剩余污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵房将其提升至污泥处理系统。每两座二沉池设置剩余污泥泵房一座。（3）污泥浓缩池污水处理过程中所产生的污泥含水率很高、体积较大，不利于后续处理，因此需浓缩减容即脱水。常用方法有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩等。(为防止P的重新释放，不能使其处于厌氧状态,可用机械浓缩或气浮浓缩)气浮浓缩池在一定温度下，空气在液体中的溶解度与空气受到的压力成正比（亨利定律）当压力恢复到常压后，所溶空气就变成微细气泡从液体中释放出，若液体中有细小颗粒，这些大量的微细气泡就附着在颗粒的周围，可使颗粒相对密度减小而被强制上浮。污泥浓缩常用溶气气浮法，上浮的絮体被设备刮除，澄清水从池底排除。此法适用于好氧消化污泥、接触稳定污泥、不经初沉的曝气污泥及废油等。此处采用溶气压力式气浮浓缩池，一般有圆形和矩形。（4）浓缩污泥贮池浓缩池刮出的浮渣由于含有空气，需贮存几小时后再抽送。（5）污泥棚堆放泥饼；配置螺旋输送机200 2台。电机功率N=2KW。62.4.2 工艺过程及步骤（1）污水先经格栅拦截较大的颗粒和悬浮固形物，出水经泵房的污泥泵提升后进入平流隔油池，（由于城市污水中含砂量极少，所以此处不设沉砂池）依靠油水比重差而使污水中的浮油从水中分离出来，出水通过配水井向氧化沟配水，污水经预处理后直接进入氧化沟，污水和活性污泥混合后在环型沟渠内以表面曝气为主进行循环流动，进行生化反应，沟内除了去除COD和BOD之外，还有一定的硝化和反硝化作用，能去除一部分N、P。出水再自流入二沉池，进一步去除颗粒及悬浮物，可沉颗粒沉至污泥区，一部分回流，一部分排入污泥处理系统；经过澄清后的上清液通过出水槽流出池外。进入接触池进行消毒，出水进入三级深度处理。深度处理后的出水可作为锅炉补给水的水源，再经过实际精处理后的出水水质可用于热力设备水汽循环。（2）对污泥进行处理时一般采用多段式处理，具体处理过程如下：第一阶段是污泥浓缩脱水（气浮或重力浓缩），主要使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量。第二阶段是污泥消化（好氧或厌氧消化），主要使污泥中的有机物分解（氧化沟不用设）。第三阶段是污泥干化调理（干化床等），使污泥进一步减容。污泥的最终出路是部分或全部利用，以及以某种形式返回到环境中去。污泥的利用包括工业利用、农业利用、最终处置等。 表4 污泥处置途径农业利用工业利用污泥处置污泥肥料污泥与垃圾合 并 堆 肥干污泥颗粒燃料掺和料污泥填埋污泥饲料污泥养殖提炼动物用维生素等污泥焚烧灰水泥添加剂污泥焚烧污泥菌蛋白制造蛋白塑料、生化纤维等投放海洋污 泥 气制造燃料气如CCl4对污泥进行一系列处理后，就使污泥减量化、稳定化、无害化和资源化了，从而减轻了对环境的污染和对人类造成的不良影响。第2.5节 其它指标说明2.5.1 值控制城市污水的值通常在7左右，适合微生物的生长，有利于废水的生化处理，硝化细菌和聚磷菌对其较为敏感，值低于6.5时，处理效率下降，水温低于150C时，硝化效果下降，一般能保持在6.58.5，是由于污水中的蛋白质代谢后产生的碳酸铵碱度所致，生活污水中有足够的碱度使值保持在较好的水平，工业污水中经常缺少蛋白质类杂质，因而使值降低，但可在曝气池中直接投加碱或石灰，同代谢产生的CO2作用产生碳酸钠或碳酸钙，作为缓蚀剂。当碱度100mgCaCO3/l时，即可维持7.2。工业污水中的有机酸通常在进入曝气池前进行中和，低于6时，刺激并抑制了细菌的繁殖，使过量微生物流失于出流水中，影响处理效果。2.5.2 温度控制 水温也是影响到微生物所在环境的理化性质的一大因素，大多数有机物在生物降解时需要保持合适的温度，一般在10400C，在此温度范围内微生物生存所需要的能量较少，因此反应更容易进行。例如：液体粘度随温度升高而降低，这使得固体颗粒在较高温度下有更好的沉淀性能。细菌的生长速率是随温度变化而变化的。温度高出细菌的生长温度的上限，将导致细菌死亡，如果持续很长时间，当温度恢复后，细胞的活性也不能恢复。而当温度下降并低于温度下限时，细菌不会死亡，而只是暂时失去活性，待温度恢复后活性也可以很快恢复正常。所以在处理过程中应时刻注意值及水温的变化。2.5.2 自动控制自动控制采用PLC集中控制（PLC-可编程逻辑控制系统）,全部安装于中控室内实行生产的自动控制,控制的精度和可靠性都相当高,使用方便,其控制设备即可单台使用于机电设备的控制,又可用于工艺流程的系统控制。自动化系统主要包括：自动检测装置和报警装置，自动保护装置，自动操作装置，自动调节装置(调节对象，测量元件和仪表，自动调节器，调节阀)。6第三章 构筑物设计及计算第3.1节 主要设备设计及计算3.1.1 卡鲁塞尔氧化沟（1）设计参数：设计流量 Qmax=10000m3/d=417m3/h=0.12m3/s进水BOD5 S0=250mg/l出水BOD5 Se=15mg/l水流速度 一般0.30.5m/s 一个循环约1030min,污泥负荷 NS一般0.050.15kgBOD5/(kgVSS.d) 取0.13 kgBOD5/(kgVSS.d)污泥浓度 MLSS一般20004000mg/l,取X=4000mg/l=4（kg/l）污泥回流比率 f=0.6回流污泥浓度 污泥回流比 R一般50200% 水力停留时间 T一般1024h 泥龄一般1030d.池体设计计算1）氧化沟所需总容积V 式中 Sr去除了的BOD5浓度mg/l共设氧化沟 n=2组，总规模为10000 m3/d， 每组容积 设每组氧化沟有4条沟 根据曝气形式有效水深一般 28m 按最大日平均流量对应取 H1=3.5m 单沟宽 B=7m（一般单沟宽是有效水深的2倍）每沟断面尺寸为 小圆弧段容积 大圆弧段容积 直线段容积 直线段长L 总池长L0 总池宽B0 则每组氧化沟平面面积 2）出水每组氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量，每沟配置出水堰和启闭机2台。6钢制堰门规格 出水槽平面尺寸 3）曝气机设计选型a 需氧量计算碳化需氧量O1式中 a污泥增殖系数，一般0.50.7 取0.5Sr去除了的BOD5浓度mg/l污泥自身氧化需氧量O2式中 b污泥自身氧化率 一般0.040.1d-1 取0.1XvMLVSS浓度 g/l合计需氧量R 标准需氧量R0CS（20）/CS（T）200C和T0C时的氧饱和浓度 mg/l 分别9.17和8.88修正系数 一般0.50.95 取0.9 一般0.91.0 取1 一般0.95C水中实际溶解氧浓度 一般为2.0 g/l考虑硝化需氧量，由于氨氮含量低，取R0=200kgo2/h。b 曝气机数量根据标准需氧量和曝气机的充氧能力相比较去选择所需的曝气机数量。根据污水流量选用DY250倒伞型表面曝气机，直径2.5；动力效率22.8kgO2/kw.h； 功率30KW；单台每小时最大充氧能力50 kgO2/h6。数量 台 每组氧化沟设2台，1台为变频调速；如果考虑备用，每组取3台。4）剩余污泥计算 氧化沟生物净产量为X 则 式中 y-污泥产率系数，城市污水一般0.40.7,取最大0.7k-污泥自身氧化率，一般0.050.1d-1，取最小值0.05氧化沟每日排出的污泥为W折算为含水率P=99.0%的湿污泥量为QW曝气时间T 污泥龄 图2氧化沟工艺计算图氧化沟采用立式垂直轴表面曝气器进行搅拌、推进、充氧，部分曝气器配置变频调速器，相应于每组氧化沟安装在线溶解氧测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，经微机处理后再传至调速器，实现曝气根据溶解氧自动控制。系统中应设置对原废水和回流污泥的流量测量装置。出水堰2套，型号AW-5，可自动调节氧化沟水位。6第3.2节 附属设备设计及计算3.2.1 格栅（1）设计参数：最大日流量 Qmax=10000m3/d =417m3/h =0.12m3/s栅条间隙 e一般为1640mm 取20mm栅前水深 取h=0.5m过栅流速 一般0.61.0m/s 取=0.6m/s 安装倾角 一般60750 取750 栅条间隙数 n栅槽有效宽度B 设计采用10圆钢做栅条 则S=0.01m原污水相对标高为-2.5m，栅槽深度3.7 m。 过栅水头损失h 式中 圆形栅条的=1.79式中 K系数 一般为3栅渣量W 对于城市污水 栅条截污量一般0.030.05 m3/103.m3 按最大截污量计 取0.05 m3/103.m3 则每日W所以采用机械格栅1座，GH-800型干链式除污机1台。电动机功率0.75KW，300螺旋排污机1台6。格栅的开停和水泵的停运均由中控室进行全自动控制，也可就地操作。3.2.2 污水提升泵站（1）设计参数：Qmax=417m3/h，拟采用2台螺旋泵，1用1备，单台提升流量为500m3/h。6螺旋泵泵体室外安装，电机、减速器、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另考虑一定检修空间。3.2.3 隔油调节池（1）设计参数：表面负荷 q一般1.2m3/m2.h污水停留时间 t一般1.52.5h，取2h。 池表面积A 有效水深h2 符合23m.有效容积V1 池长L 设最大流量时水平流速5mm/s 取3mm/s池宽b 设2格，每格宽8.35m混合废水具有较大波动性,隔油调节池还能起到部分均衡水质及水量的作用。3.2.4 二沉池（1）设计参数：设计流量 Qmax=0.12m3/s池子直径 D与有效水深h2之比应3，D不宜8m,最大10m；中心管流速 30mm/s；有效水深h2为24m；排泥管下端距池底0.2m，上端超出水面0.4m。一般沉淀时间不小于 1.01.5h ；表面水力负荷 中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.250.5m时；缝隙中水流速20mm/s 池体设计设中心管 =0.03m/s；池数n=4则每池 每座氧化沟对应2座二沉池。中心管面积 中心管直径 沉淀部分总容积V由于既能去除BOD又能去除N，所以可用活性污泥法计算式中 C1进水SS浓度 g/lC2出水SS浓度 g/l污泥容量 t/m3 约为1P0污泥含水率 %T清污间隔 d 取2d 二沉池污泥量可按生物反应器系统内每日增加生物量计算：式中 k-污泥自身氧化率，一般0.050.1d-1，取最小值0.05污泥龄 d换为含水率为99.0%的湿污泥体积为1）沉淀部分有效端面积A 设,则上升流速 式中 污水在沉淀池中的上升流速m/s2）沉淀池直径D3）池有效水深h2 设沉淀时间t=1.5h4）较核池径水深比 符合3较核集水槽每米出水堰的过水负荷q0 可不另设辐流式水槽5）圆截锥实有容积V1设圆截锥底部直径 d=0.4m 锥高为h5 锥侧壁倾角=550 式中 R截锥顶部半径mr截锥底部半径m6）中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离 h3设过流缝隙的污水速度 喇叭口直径d1 7）池总高H 设池保护高度h1=0.3m，缓冲层高h4=0.1m，H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.78+0.31+0.1+5.1=9.6（m） 图3二沉池工艺计算图8）排泥方式与装置：采用单斗式静压排泥，排泥管下端伸入斗内，上端敞口伸出水面，以便疏通。污泥借静水压力排出池外。3.2.5 回流污泥泵房（1）设计参数：设计回流污泥量为 QR=QmaxR=208417m3/h；污泥回流比 R=50100% 二化沟水面相对标高为1.0 m；配水井最大水面标高为1.31.5 m；回流污泥泵所需提升高度为1.8 m；每2组氧化沟设1座回流污泥泵房。选LXB-1500螺旋输送泵2台，每站一台；设有4台无堵塞潜水式回流污泥泵，其中2台为变频，型号为AMACAMK800-380/376UG-355，单台流量365 L/s，扬程6m，电机功率37 kW；还设有3台无堵塞潜水式剩余污泥泵，型号为KRTE80-250/54UG-225，单台流量19.44 L/s，扬程13 m，电机功率5.5 kW。6在回流污泥泵的2条出水管道上各安装1台电磁流量计，DN=700。回流污泥量的计量数据传至中控室也可就地显示。在剩余污泥泵的压出管道上安装1台电磁流量计，以计量剩余污泥的排放量。 3.2.6 接触消毒池（1）设计参数：设计流量Q=10000m3/d=417m3/h；水力停留时间T=0.3h；池容积V 设计投氯量为0.20.3mg/l 每日投氯量W 设池长10m，池宽6m ，3格；有效水深H1=2.5 m实际消毒池容积 满足有效停留时间要求。 图4消毒池工艺计算图选用贮氯量为100kg液氯钢瓶，每日加氯量为2/3瓶。按实际情况配备瓶数。配真空加氯机1台，单台投氯量为1525kg/h；配置注水泵2台。1用1备；加氯间设有漏氯声光报警装置和氯气中和吸收塔1台；氯气的投加是通过1套射流装置使氯气与水充分混合后实现的；整个加氯系统在相关参数设定后实现全自动运行；配置真空加氯机2台；注水泵两台，1用1备；同时配置调速搅拌机2台。63.2.7 污泥浓缩池（1）设计参数进泥流量QW=123.5 m3/d；浓度一般5g/l；进水污泥含水率P1=99.0%不投加混凝剂时，水力负荷一般13.6m3/m2.h；固体负荷1.85.0kg/m2.h；气浮后污泥含水率一般95%97%；池容积按停留2h进行较核；池长宽比一般24；设置出水堰板进行调节。刮渣机移动速度一般0.5m/min，可调；下沉污泥一般按进泥量的1/3计算；加压容器气固比一般0.005；溶气效率一般50%；溶气罐容积按加压水停留13min；绝对压力一般2.944.9105Pa；罐高与罐径比一般24；加压泵出水管压力一般也为2.944.9105Pa；不小于绝对压力。由于流量较小，拟采用1座矩形气浮浓缩池。加压水回流量 式中 Qw气浮处理污泥量m3/d；C0气浮处理浓度kg/m3 取5P溶气罐绝对压力 Pa 取4.9105Pa 溶气效率 取50%Cs在200C标况下的空气溶解度 18.7ml/lA/S气固比 不加混凝剂时取0.005200C 时的空气密度 1.164g/l 回流比 总流量 所需理论空气量 所需空气体积 实际空气量一般为理论空气量的2倍 即实际需空气量为2.72=5.4 m3/d 气浮池表面积A 式中 M固体通量 不加混凝剂时取100kg/m2.d设计气浮池长宽比 L/B=4 则 则 气浮池高度 H取水平流速 =1mm/s=3.6m/h过水断面积 分离区高 浓缩区高度h2 一般1.2m 死水区高度h3 一般0.1m 按水力负荷较核 符合13.6m3/m2.h按停留时间较核 符合大于2h 溶气罐容积V按加压水停留3min计算 取罐径 D=0.5m ； 罐高 则高径比 H/D=2.04 符合24氧化沟每日排剩余污泥固体量 W1=1235kg/d二沉池每日排剩余污泥固体量 W2=44.1kg/d设计浓缩后污泥含水率96%则浓缩后污泥体积 浓缩池由于污泥腐化易散发臭气，应采用一定方法如封闭（浓缩池加盖）、吸收（用化学药剂吸收反应）、掩蔽（加入掩蔽剂覆没）等消除臭气。3.2.8 浓缩污泥贮池（1）设计参数浓缩池排出含水率 P2=96%的污泥 设1座贮泥池；贮泥时间为1天，1座设2格。设贮泥池尺寸 满足要求。贮泥池设置超声波液位计，池底安装潜水搅拌机2台，每格1台。63.2.9 浓缩污泥提升泵房及脱水间（1）设计参数进泥量 含水率 P=96%设置2PN污泥泵2台，1用1备。设置2台脱水机。6出泥饼量 含水率P=75% 选用DY-300带式脱水机2台。6第3.3节 处理构筑物的选型据原水流量、出水要求、处理程度、经济性、水质变化规律等原则选择主要构筑物及设备如下： 表5 处理构筑物的选型类型优点缺点适用平流隔油池构造简单，运行管理方便、油水分离效果稳定冬季需保温中、小型污水厂竖流沉淀池静压排泥系统简单、排泥方便、占地小池径大时布水易不均大、中、小型污水厂氧化沟系统简单且管理方便、产泥少且稳定运行费用较高大、中、小型污水厂气浮浓缩池构造简单、操作方便、运行费低、负荷能力大,效果好,占地少污泥易腐化运行与维护管理难度较大中、小型污水厂表6 处理构筑物的选型名称数量名称数量机械格栅1座接触消毒池1座隔油调节池1座剩余污泥泵房2座配水井1座污泥浓缩池1座卡鲁塞尔氧化沟1座贮泥池1座竖流式二沉池4座回流污泥泵房2座第四章 污水的深度处理本设计中污水经二级处理后，已能达标排放，但要回用于热力设备水汽循环系统，作为锅炉补给水水源时，即满足更高的水质要求，则还需进行混凝沉淀、过滤、消毒、精处理等深度处理。第4.1节 工艺说明及计算4.1.1工艺流程4.2.1 工艺说明（1）混凝向水中投加药剂，通过快速混合，使药剂均匀分散在污水中，然后慢速混合形成大的可沉絮体，依靠自身重力作用，由水中沉降分离出来。可去除或降低悬浮的有机物和无机物，可去除1微米以上的颗粒，进而去除了生物处理流出的絮体碎片、游离的细菌等，还有溶解性P，还可去除污水的部分硬度及某些重金属，降低病毒含量等。混凝常用的有铝盐混凝剂、铁盐混凝剂等。在进行混凝反应和沉淀分离前应先使二级出水与药剂在浆式混合池充分混合，速度要快，并在水流造成剧烈紊流条件下加入药剂，一般1030s，借助搅拌浆的作用达到形成絮体的目的，采用水力搅拌可节省电设备和能耗。（2）沉淀与澄清经过混凝后的原水，进入到反应池进行反应，反应池主要起絮凝的作用，一般用机械反应池，适用各种规模污水处理。絮凝的沉淀物呈层状整体沉淀，有较明显的固液界面，后期产生压缩现象，悬浮颗粒相聚于水底互相支撑转压，发生进一步沉降。澄清水由池上部排出。采用斜板沉淀池。（3）过滤过滤是保证污水再生水水质的关键，二级出水通过颗粒滤料，污染物截留在滤料上，水得到净化，而滤料逐渐堵塞，然后用反冲洗方法冲掉污染物，再进一步去除生物絮体和胶体物质，显著降低出水悬浮物含量和浊度等。对BOD、COD、重金属、细菌、病毒等都有较高的去除率。还可去除化学絮凝过程中产生的铁盐、铝盐等，水中不溶性P可提高精处理装置的安全性和处理效率，提高回用的连续性和可靠性。过滤是使水通过多孔介质的床层以分离水中悬浮物，去除水中呈分散悬浊状的无机质和有机质粒子，包括各种浮游生物、细菌、滤过性病毒、乳化油等。经混凝沉淀后的出水进入过滤池进行过滤，选用普通快滤池。池平面形状一般为正方形或矩形，以双层石英砂为滤料，适合于小型水厂，设有大型闸门，自动反洗，安装快速，采用小阻力配水系统，变水头过滤。（4）消毒废水处理过程中，由于水中的致病微生物大多数黏附在悬浮颗粒上，一般处理工艺并不能将其灭绝。因此混凝沉淀、过滤等过程只可去除部分的病原微生物，出水若含有细菌、病毒等微生物，将会对后续处理造成不良影响，若作为补给水还会对设备造成腐蚀等。为了回用水质的安全可靠性，通过在前续处理构筑物中投加化学药剂以杀灭水中病原微生物。这一消毒过程是非常重要的。此处采用O3消毒，它适用于对出水水质要求较高的消毒处理工艺，达到脱色和进一步氧化去除有机物的效果，无毒，较贵，目前常采用微孔钛板气泡反应塔，接触时间约2030分种。本设计选用LCF-300型 O3发生器两台，1用1备。6 表7 处理程度 去除率指标混凝沉淀（%）过滤（%）SS40604060BOD30502550COD253515254.2.2 设计计算（1）混凝设计参数流量 Qmax=0.12m3/s=6.95m3/min； 混合时间 T=2min 混合池有效容积 直径 水深 池壁设4块固定挡板每块宽0.1D=0.18m，取超高0.6m，总高2.7+0.6=3.3m。设搅拌搅拌浆叶宽度100300mm，桨叶总面积小于反应池截面积的10%20%，桨叶直径应比水深小0.3m；叶数Z=2，宽B=0.14m，层数e=3 搅拌浆外缘线速度 直径 转速 （2）沉淀与沉清设计参数流量 Qmax=417m3/h升流式异向斜板池的表面负荷一般3.06.0m3/m2.h，取q=4.0 m3/m2.h；倾角一般60700C；斜板长一般11.2m,垂直间距25100mm,斜板区上部水深0.51.0m,底部缓冲层高度0.51.0m。设池数n=2。 池面积A 式中 0.91利用系数直径D 取区上部水深h2=0.8m；斜板高度h3一般0.8661.0m，取0.9m。沉淀时间（3）过滤设计参数Qmax=10000 m3/d滤速一般 4.824m/s；取=10 m/s；平均冲洗强度一般 1316L/s.m2 ；取15 L/s.m2；工作 24h，冲洗历时 5min,停留 40min进水管流速控制在 0.50.7m/s；粒径控制在0.51.0mm。实际工作时间 池面积F 式中考虑反冲洗水量增加的百分数，一般1.05在3050m2范围内对应池数N取3当N5时，单排布置，管廊位于池的一侧，管廊上设操作控制室，池在室外。单池面积 30（m2） 设计长宽比为1/1 较核强制滤速V 符合1216m3/h式中 V12个滤池停产时工作滤池的强制滤速