毕业设计（论文）-古交市排水工程设计.doc

徐州工程学院毕业设计（论文）图书分类号：密 级：毕业设计(论文)古交市排水工程设计THE WASTEWATER TREATMEMT ENGINEERING DESIGN OF GU JIAO CITY全套图纸加扣3012250582 学生姓名 学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程指导教师2013年5月31日 I徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要本设计是古交市的城市排水工程。该污水处理厂工程，总规模达到约6万吨/日。本设计处理的对象为城市污水，主要污染物质为悬浮固体（SS）及溶解和胶体状态的有机污染物（BOD）等。根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用A2/O工艺。该工艺污水处理流程为：从中格栅到泵房，进入细格栅，沉砂池，初沉池，A2/O反应池，二沉池，普通快滤池，消毒池，巴氏计量槽，出水排放。污泥处理流程为：从二沉池和初沉池排除的剩余污泥首先进入污泥提升泵房，进入污泥浓缩池，贮泥池，污泥消化池，污泥脱水间，泥饼外运。通过此工艺的处理，出水水质将达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。中格栅栅槽宽2.2m，过栅水头损失0.1m，总高度为1.15m，总长度为3.55m；污水泵房采用自灌式半地下式矩形泵房，选用300QW95024110型潜污泵，其流量为950m3/h，扬程为24m，转速为900r/min，电机功率为110kW，效率为81.9%；细格栅栅槽宽1.69m，过栅水头损失0.13m，总高度为1.18m，总长度为2.5m；沉砂池采用平流式，共1座，长度为22.5m，总宽3m，有效水深1.02m，沉泥区高度为1.68m，沉砂池总高3m，进水渐宽部分长度为2.75m，出水渐窄部分长度为2.75m，进水管径为DN900mm，出水采用薄壁出水堰跌落出水，堰上水头为0.27m；初沉池和二沉池均采用辐流式沉淀池，各设2座，沉淀池直径为33m，沉淀部分水深3m，沉淀池总高度7.735m；A2/O池设4座，有效水深3m，池长30m，厌、缺氧池宽2.7m，好氧池采用3廊道式推流式反应池，廊道宽3m。污泥浓缩池采用1座矩形气浮浓缩池，尺寸为618m，总高度为1.7m；贮泥池设计1座，有效深度3m，污泥斗高度4.6m，总高7.9m；污泥消化池设计一级消化和二级消化，一级消化池采用3座，二级消化池采用2座；污泥脱水采用带宽2m的DY型带式压滤机，2用1备。普通快滤池采用8个，双排布置，尺寸为154m，总高位3.7m；消毒接触池2座，采用2个廊道推流式接触反应池，有效水深4m，长20m，宽8m，高4.7m；计量设施为巴氏计量槽2座，长12.465m，喉宽0.75m；中水泵站采用2台250S65A型单级双吸离心泵1用1备。通过设计研究，可以确定一套技术可行，经济合理的方案。改善当地生态环境，提高人民生活质量和城市形象。该工程的建成与投产能够有效解决该市排水系统与污水处理的问题，保证社会经济的可持续发展。关键词 A2/O；脱氮除磷；城市排水管网；城市污水处理厂IIAbstractThis design is the area of urban drainage project of GuJiao. The sewage treatment plant engineering, total dimensions to about 6 million tons/day. The object of this design for urban sewage treatment, the main pollutants for suspended solids (SS) and dissolved and colloid state of organic pollutants (BOD), etc.According to city location and the size of the wastewater treatment plant, and combined with consideration to nitrogen phosphorus requirement, municipal sewage treatment plant design using A2/O process. This process sewage treatment process for: from coarse grille to pump room, into the fine grille, heavy sand pool, first pond, A2/O reaction pool, the second pond, rapid sand filter , sterilization tank, pasteurized metering tank , effluent discharge. The sludge treatment process is: from the second pond exclusion and the pond excess sludge pump room, first to get into sludge ascension into sludge concentration pool, pool, the sludge digestion mud storage pool, sludge dewatering, mud cake sinotrans between. Through this technics, water will reach the urban sewage treatment plants standards for pollutants discharge (GB18918-2002) level A standard. Grille gate groove width 2.2m , over the gate head loss 0.1m, the total height of 1.15m, the total length of 3.55m;sewage pumping station with self-filling semi-underground rectangular pumping station, the choice of 300QW-950-24-110 submersible sewage pump, the flow rate of 950 m3/h, head to 24m, speed of 900 r/min,motor power of 110kW , efficiency 81.9%；fine grid gate groove width 1.69m , over- gate head loss of 0.13 m and a total height of 1.18m , the total length of 2.5m；grit chamber advection of a length of 22.5m , the total 3 m wide , effective depth of 1.02m ,silt area height of 1.68m , the grit chamber 3m high , water is becoming wide part of the length of 2.75m , the water gradually narrow part of the length of 2.75m , inlet diameter DN900mm , water drop water using a thin-walled weir , weir head of 0.27m; primary settling tank and secondary sedimentation tank with radial flow sedimentation tank , each with two sedimentation tanks to 33m in diameter , the precipitation water depth of 3m , sedimentation tanks total height of 7.735m ; A2/O pool set 4 , the effective depth of 3m , the pool length 30m , disgust, the anoxic tank width 2.7m , the aerobic tank corridor type PFR pool , 3m wide corridor .Sludge thickener with a rectangular flotation concentrate pool , size 618m , with a total height to 1.7m ; sludge storage tank design an effective depth of 3m, the sludge hopper height 4.6m, total height 7.9m ; sludge digester design a digestion and secondary digestion , a digester 3 , and two digester 2 ; DY belt filter press sludge dewatering bandwidth 2m , prepared with 1 .Ordinary rapid filter 8 , the two-row arrangement , size 15 4m , the total 3.7m high ; disinfection contact tank 2 , 2 corridor plug-flow catalytic pool , effective water depth of 4m , IIIlength of 20m , width 8m, height 4.7m ; metering facilities for Pap metering tank 2, length of 12.465m , throat width 0.75m ; pump station 2 250S65A single-stage double - suction centrifugal pump with a prepared .By designing research that can identify a set of technically feasible and economically reasonable solution. Improve the local ecological environment, improve peoples quality of life and image of the city . The projects have been built and put into operation can effectively solve the citys drainage systems and sewage treatment , to ensure sustainable economic and social development .Keywords A2/O Removal of nitrogen and phosphorus Urban drainage pipelines Urban sewage treatment plants IV目 录1绪 论11.1 排水系统11.1.1排水管网布置原则11.1.2体制选择11.1.3 污水管道布置21.1.4 划分排水流域和管道定线21.2 污水处理厂21.2.1 污水处理厂设计规模31.2.2 污水处理程度确定31.2.3 污水处理工艺要求41.2.4 二级处理工艺方案确定51.2.5 深度处理工艺方案确定71.2.6 污泥处理工艺方案确定71.2.7 污水处理厂工艺流程81.2.8 主要构筑物的选择91.3 设计目的意义、要求及主要内容121.3.1设计目的意义121.3.2设计要求121.3.3设计主要内容132工程概况142.1 古交市简介142.2 项目简介143 排水管网设计173.1污水管网设计与计算173.1.1 街区编号并计算面积173.1.2污水设计流量计算173.1.3管段设计流量水力计算183.1.4 注意事项233.2 雨水管道设计与计算233.2.1 划分设计管段与沿线汇水面积233.2.2 确定设计计算基本数据233.2.3 确定管渠的最小埋深263.2.4 设计流量计算264 污水处理构筑物设计计算314.1 中格栅314.1.1 设计要求314.1.2 设计计算314.2 污水泵站354.2.1 一般规定354.2.2 设计水量、水泵全扬程354.2.3 选泵考虑的因素364.2.4 设计计算364.3 细格栅374.3.1 设计参数374.3.2 设计计算384.4 沉砂池404.4.1 设计要求404.4.2 设计参数404.4.3 设计计算404.5初沉池434.5.1设计说明434.5.2池体计算434.5.3中心管计算454.6 A2/O生物池474.6.1流量的分配474.6.2污水的处理程度计算474.6.3设计计算484.7 二沉池534.7.1池体计算534.7.2中心管计算555污泥处理构筑物设计计算585.1污泥浓缩池585.1.1污泥浓缩池作用与选型585.1.2设计参数585.1.3设计计算585.2贮泥池595.2.1设计参数595.2.2设计计算595.3污泥消化池605.3.1一级消化池605.3.2二级消化池625.4消化污泥控制室625.5贮气柜635.5.1产气量635.5.2贮气柜尺寸645.6脱水机房645.7事故干化场656 深度处理构筑物设计计算666.1 概述666.2 滤池666.2.1 设计依据676.2.2 设计计算676.3 消毒接触池716.3.1 加氯量计算716.3.2 接触池设计计算726.4 计量设备736.5 中水泵站747 污水处理厂平面及高程布置757.1 污水处理厂厂址选择和布置原则757.1.1 污水厂厂址选择757.1.2 污水厂总体布置原则757.2 污水处理厂的高程布置767.2.1 污水处理构筑物的注意事项777.2.2 污水水头损失计算777.2.3 污水系统高程计算777.2.4 污泥水头损失计算787.2.5 污泥系统高程计算798污水处理厂工程概算818.1 概述818.1.1 估算范围818.1.2编制依据818.2投资估算818.2.1 污水厂的直接费用818.2.2 工程总概算828.3运行成本核算82结 论84致 谢85参考文献86871绪 论中国的经济在持续快速的发展，随着经济的发展，城市规模不断扩大，工业化程度不断提高，工农业与城市用水量正在接近我国水资源的极限值，同时生活污水和工业污水的排放量逐年增加，本已缺乏的水资源受到了持续的污染，我国的水生态环境问题日益突出和尖锐，同时也阻碍了我国的可持续发展。人们在日程生活工作中，只是用水并不处理水。水在经过使用以后，受到了不同程度和不同物质的污染，必须及时进行收集，输送到污水处理厂进行处理，符合规定的废水排放水质标准，才能排放到指定的接纳水体或排放地点，达到控制和防止污染的目的，形成良好的水体环境保护和自然循环，保持水资源和水环境的优良状态，使资源、环境与人类社会协调发展。排水工程的任务是完成废水收集、输送、处理和排放。本次排水工程设计主要包括排水系统的设计和污水处理厂的设计。1.1 排水系统污废水的收集与输送需要制定一定的排水管网系统。我国多数城市排水管道不成系统，管道老化严重，现代城市需要建设一整套的工程设施来收集、输送、处理和处置污水。目前我国城市排水管网多为合流制，根据现行室外排水设计规范（GB50014-2006）规定，新建地区的排水系统宜采用分流制。按照完全分流制进行排水系统设计，进行雨、污管渠的布置；进行排水管道设计流量的计算，排水管道的水力计算（包括管段长度、设计流量、管径、设计坡度、设计充满度、流速、埋深等）；绘制排水管网系统总平面设计图；绘制排水主干管的纵剖面图。1.1.1排水管网布置原则（1） 按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方案技术经济比较；（2） 先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管到支管的顺序进行布置；（3） 充分利用地形，靠重力排除污水和雨水，并使管线最短、埋深最小；（4） 协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好企业内部管网的衔接；（5） 规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便；（6） 远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。1.1.2体制选择废水分为生活污水、工业废水和雨水三种类型，可采用同一个排水管网系统排除，也可采用各自独立的分质排水管网系统排除。主要分为合流制和分流制。早期采用的排水系统为直排式合流制，已逐步淘汰，现多采用截流式合流制。采用截流式合流制时，雨天有部分混合污水经溢流井溢入水体，水体受到污染。分流制排出污水和雨水，初雨径流未加处理就直接排入水体，对城水体也会造成污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要。本设计根据城市的地形以及规模，采用完全分流制排水系统。1.1.3 污水管道布置在进行城市污水管道的规划设计时，先要在城市总平面图上进行管道系统平面布置，也称定线。主要内容有：确定排水区界，划分排水流域；选择污水厂和出水口的位置；拟定污水干管及主干管的路线；确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等。平面布置的正确合理，可为设计阶段奠定良好的基础，并使整个排水系统的投资节省。污水管道平面布置，一般先确定主干管、再确定干管、最后确定支管的顺序进行。从地形平面图上可知该区地势自北向南倾斜，坡度较小，无明显分水线、可划分为一个排水流域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下，干管基本上与等高线垂直布置，主干管布置在离河流最近的居住区的道路下面，整个管道系统呈截流正交式形式布置。1.1.4 划分排水流域和管道定线根据地形对排水管道布置的影响情况，结合城市的总体规划图或工厂的总平面布置，划分排水区域，进行管渠定线，确定雨水排水流向。本设计中，由地形图可知该地区地形较为平坦，故排水流域按城市主要街道的汇水面积划分。由于地形对排除雨水有利，拟采用分散出口的雨水管道布置形式。雨水干管基本平行于等高线，布置在排水流域地势较低一侧，这样雨水能以最短距离靠重力流分散就近排入水体。雨水支管设在街坊较低侧的道路下。河流的位置确定了雨水出水口的位置，雨水出水口位于河岸边。1.2 污水处理厂污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥等处理工艺流程确定；污水、污泥等单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图）；厂区总平面布置说明；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。目前国家和各级政府对环境保护十分重视，我国污水处理行业正快速发展，污水处理总量逐年提高，城镇污水处理率不断提升。我国采用的污水处理工艺主要有以下几种：传统活性污泥处理工艺、AB 工艺、A2/O 工艺，A/O 工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺、氧化塘及土地处理工艺。其中A/O 系列、氧化沟系列和SBR系列均可用来脱氮除磷。1.2.1 污水处理厂设计规模污水处理厂规模以处理水量的平均日平均时流量计，通过前面管网部分的设计计算可知：管网末端送至水厂的水量为567.41L/s，即49024 m3/d，由此可求出总变化系数Kz=1.34，为了安全考虑，所以本污水厂设计规模采用50000 m3/d，日变化系数Kd=1.2，Kh=1.1，设计用水量见表1-1。表1-1 设计用水量项目设计用水量m3/dm3/hL/s平均日水量500002083578.6最高日水量600002500694.4最高日最高时水量660002750763.91.2.2 污水处理程度确定（1）设计进水水质BOD5=230mg/L，COD=420mg/L， SS=300mg/L，TN=41mg/L， NH3-N=27mg/L，TP=3mg/L， pH=68。（2）设计出水水质污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，因此确定本污水厂出水水质控制为：BOD510mg/L，CODCr50mg/L，SS10mg/L，TN15 mg/L，NH3-N=5mg/L，TP0.5mg/L。城市污水经处理后，40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。出水水质应执行城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）要求。（3）污水处理程度BOD5的去除率：CODCr的去除率： SS的去除率： TN的去除率： NH3-N的去除率： TP的去除率： 1.2.3 污水处理工艺要求污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物被降解，污水得以净化的一种最经济实用、同时也是首选的污水处理工艺。而对污水可生化性的判断是污水处理工艺选择的前提。原污水能否采用生化处理，特别是能否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。本工程进、出水水质及污染物去除率见表1-2，本工程原污水中营养物比值见表1-3。表1-2 进、出水水质及污染物去除率 项目进水（mg/L）出水（mg/L）去除率()CODcr4205088.10BOD52301095.65SS3001096.67NH3-N27581.48TN411563.41TP30.583.33表1-3 工程进水营养物比值 项目BOD5/CODcrBOD5/TPBOD5/TN数值0.5576.75.6指标0.4520.03.0（1）BOD5/CODcr比值BOD5和CODcr是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，BOD5/CODcr值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的传统方法。一般情况下，BOD5/CODcr值越大，说明污水可生物处理性越好。目前国内外多按照表1-4中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。表1-4 污水可生化性传统评价数据BOD5/CODcr0.450.30.30.25可生化性好较好较难不宜生化分析工程进水水质，BOD5=230mg/L，CODcr=420mg/L，BOD5/CODcr=0.55，其可生化性属于较好类型的城市污水，因此本工程适宜于采用生物处理工艺进行处理。（2）BOD5/TKN比值本工程设计进水TN=41mg/L，要求出水TN=15mg/L，从进水水质分析，总氮还是比较高的，设计上应考虑具有足够的反硝化脱氮能力，才能使出水水质达标。而系统能否完成较充分的反硝化，除了外部条件，还取决于进水的碳源是否充足，因此在选择污水处理工艺前要对进水的碳源情况进行分析。碳氮比是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的有机物（碳源），才能保证反硝化的顺利进行。一般认为，BOD5/TKN4.0时，污水有足够的碳源供反硝化菌利用，可达到理想脱氮效果。分析本工程进水水质，BOD5/TKNBOD5/TN=230/41=5.6，碳源比较充足，能满足生物脱氮要求。（3）BOD5/TP比值该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。分析进水水质，本工程BOD5/TP=230/3.0=76.7，可以采用生物除磷工艺。综上所述，工程进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。1.2.4 二级处理工艺方案确定 （1）国内城市污水处理工艺的比较和选用污水处理厂的主要任务就是对城市污水进行无害化处理，使之达到国家规定的城市污水排放标准，然后排放或利用，达到环境保护的目的。在处理工艺上力求设备简单，运行方便，处理成本低，处理效果显著。目前国内常用的城市污水二级生物处理工艺多为活性污泥法。目前城市生活污水的活性污泥法处理工艺有许多种。最早开始使用的传统活性污泥法，是较普遍采用且较成熟的处理工艺，其污水和回流污泥均由曝气池池首端流入，对BOD5和SS的处理效率均为90%95%，但是曝气池前端供氧不足，后端过剩，耐冲击负荷能力弱，同时对N、P的处理效果差。另外，氧化沟、SBR（间歇式活性污泥法）、AB法（吸附生物降解工艺）、A/O（缺氧好氧工艺）法及A2/O法（厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺）等在国内外都被广泛应用。城市污水处理厂的工艺选取通常要先考虑污水厂的规模。根据我国的具体情况，大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。规模大于10万m3/d的为大型污水处理厂，中型污水处理厂的规模为110万m3/d，规模小于1万m3/d的是小型污水处理厂。大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法。传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低，规模越大这种优势越明显。常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺点是处理单元多，操作管理复杂，特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安全操作，这些都增加了管理的难度。但根据我国目前的现实情况，城市污水处理处于起步阶段，法规和制度都不够健全，对污泥的稳定化要求没有明确的规定，同时由于排水管网系统不够完善，大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验，这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。因此，对于规模为1020万m3/d的城市污水处理厂，有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济，在这种情况下，有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较，以确定最佳工艺。 A2/O工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。该工艺可以同时完成有机物的去除、除磷和脱氮等功能。好氧池进行有机物的氧化和氨氮的硝化，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 本设计属中型污水处理厂，最适合选用具有脱氮除磷能力的A2/O法。 （2）本设计处理工艺的确定本设计中城市污水处理厂的设计流量为5万m3/d，属中型污水处理工程。设计要求出水水质达到GB18918-2002一级A标准，要考虑污水的脱氮除磷，所以污水处理采用二级强化工艺处理。 本工程采用具有脱氮除磷的A2/O法。A2/O工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气池，这一反应器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放。1.2.5 深度处理工艺方案确定该污水处理厂的二级出水，40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。出水水质应执行城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）要求。（1）常规的三级处理方案1）直接过滤：砂虑消毒2）絮凝过滤：混合砂滤消毒3）沉淀过滤：混合澄清砂滤消毒4）气浮过滤：混合气浮砂滤消毒5）活性炭吸附（A）：粉末活性炭混合澄清砂滤消毒6）活性炭吸附（B）：混合砂滤粉碳过滤消毒（2）工艺方案确定根据城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）和该污水厂的二级出水水质对比可知，二级出水已经基本满足城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）标准，仅仅是个别指标略高，从经济技术上比较选择直接过滤方案作为三级处理工艺最合理。1.2.6 污泥处理工艺方案确定（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。污泥处理要求如下：1）减少有机物，使污泥稳定化；2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；3）减少污泥中有毒物质；4）利用污泥中有用物质，化害为利；5）因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。（2）常用的污泥处理工艺流程1）生污泥浓缩消化机械脱水最终处置2）生污泥浓缩机械脱水最终处置3）生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置4）生污泥浓缩自然干化堆肥农田5）生污泥浓缩消化最终处置由于该污水处理厂选用氧化沟工艺污泥量较少，稳定，综合比较各处理工艺选用第1种（生污泥浓缩消化机械脱水最终处置）较好。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：污泥机械浓缩、机械脱水；方案二：污泥重力浓缩、机械脱水。方案比较见表1-5。表1-5 污泥浓缩方案比较项目方案一方案二主要构筑物1.污泥贮泥池；2.浓缩、脱水机房；3.污泥堆棚1.污泥浓缩池；2.脱水机房；3.污泥堆棚主要设备1污泥浓缩设备；2.加药设备1.浓缩池刮泥机；2.脱水机；3.加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0-4.0kg/TDS4.0kg/TDS对环境的影响无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小大总设备费用一般稍大剩余污泥中磷的释放无有由表可见方案一优于方案二，因此本设计污泥处理工艺选用污泥机械浓缩，机械脱水。而且前面有除磷工艺，污泥里含有大量磷，重力浓缩池脱水使磷重新进入水体，而上清液回流时，使进水磷浓度增加，形成一个恶性循环。1.2.7 污水处理厂工艺流程根据上述工艺的选择与确定，本设计污水处理流程如图1-1所示：图1-1 污水及污泥处理流程1.2.8 主要构筑物的选择 （1） 格栅1）格栅的作用格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装的污水渠道，泵房集水井的进口或污水处理厂的端部，用以截留较大悬浮物和漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。2）格栅的分类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。3）格栅与水泵房的设置方式为了给后续处理创造良好的环境，本污水处理厂设置中、细两道格栅。格栅与水泵房的设置方式如下：中格栅提升泵房细格栅进水中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。4）清渣机的选择该污水处理厂拟用链条式回转格栅除污机。链条式回转格栅除污机运转效果好，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。 （2）污水泵房城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。1）污水泵站特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设计水位设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。2）泵站布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。3）泵房内部排水由于泵房较深，采用电动排水。4）泵房通风自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。 部分机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。 （3） 沉砂池沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。平流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、截留无机颗粒效果较好的优点。竖流式沉砂池是污水自上而下由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池内的一侧通入空气，使污水沿池旋流前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定，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。综上所述，该污水处理厂选择平流式沉砂池。 （4） 初沉池沉淀池按工艺布置的不同，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池设置在生物处理构筑物的前面，二次沉淀池设置在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥，它是生物处理系统的重要组成部分。沉淀池按池内水流方向的不同可以分为一般分平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。每种沉淀池均包括5个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。沉淀池各种池型优缺点和使用条件，见表1-6。表1-6 各种沉淀池优缺点和使用条件池型优点缺点适用条件平流式1. 沉淀效果好2. 对冲击负荷和温度变化的适应能力较强3. 施工简易4. 平面布置紧凑5. 排泥设备已趋定型1. 配水不易均匀2. 采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作量大3. 采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水处理厂竖流式1. 排泥方便，管理简单2. 占地面积较小1. 池子深度大，施工困难2. 对冲击负荷和温度变化的适应能力较差3. 池径不宜过大，否则布水不均适用于小型污水处理厂辐流式1. 多为机械排泥，运行可靠，管理较简单2. 排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、型污水处理厂综上所述，本设计选用辐流式沉淀池。 （5） A2/O工艺本设计采用A2/O法，主要比较前已叙述。 （6） 二沉池与初沉池相同，采用辐流式沉淀池。 （7）消毒城市污水经二级处理后水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对数量仍然和可观，并存在有病原细菌的可能，同时该水厂的进水大肠杆菌超标，因此二级必需进行严格消毒后才能排放到水体。消毒剂的选择：以下对常用消毒剂进行比较，见表1-7，以选择出最经济技术的消毒方式出来。表1-7 常用消毒剂比较消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业废水比例大时，氯化可能生成致癌物质适用于大、中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜同氯缺点外，尚有投量不准确，溶解调制不便，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臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物、色、味等，污水PH、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物及类型残余物投资大、成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生消毒剂，也可买商品次氯酸钠需要有专用次氯酸钠电解设备和投配设备适用于边远地区，购液氯等消毒剂困难的小型污水处理厂氯片设备简单，管理方便，只需定时清理消毒器内残渣及补充氯片，基建费用低要用特制氯片及专用消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站紫外线紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高紫外线照射灯具货源不足，技术数据较少适用于小型污水处理厂综上所述，本工程采用液氯消毒做消毒剂。（8） 计量设施接触池后的二级出水采用巴氏计量槽计量出水水量。 （9）污泥处理系统采用主要污泥机械浓缩、机械脱水，主要比较前已叙述。 （10） 深度处理系统采用直接过滤，主要比较前已叙述。1.3 设计目的意义、要求及主要内容1.3.1设计目的意义此工程设计研究的目的在于通过对该市进行排水流域划分，排水体制确定，城市排水管网设计计算，