某乡镇污水处理厂的初步设计毕业论文.doc

摘摘 要要 污水处理厂处理规模为近期 3 0 万 m d 远期 6 0 万 m d 设计进水水质为 悬浮 物 SS 30mg L 五日生化需氧量 BOD5 30mg L 化学需氧量 CODcr 100mg L 出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 二级标准 拟定出水水质指标为 CODCr 100mg L BOD5 30mg L SS 30mg L NH3 N 10mg L 设计进水水质氮含量较高 因此在设计处理工艺是还需要考虑脱氮除磷技术 由于 污水厂规模较小 污水日变化量较大 因此 在设计过程中选择适应该情况的氧化沟工 艺 在氧化沟前添加厌氧池 以提高除磷效果 实现出水水质达标且稳定的目的 本次设计的主要构筑物包括集水井 粗格栅 泵房 细格栅 曝气沉砂池 carrousel 氧化沟 辐流式二沉池 配水井 污泥浓缩池 污泥脱水车间等 市政污水管网收集的 污水经中格栅拦截较大的悬浮物和漂浮物后 由污水泵房提升至细格池去除比重较大的 无机颗粒 通过氧化沟 以去除大量的有机物 同时达到脱氮除磷的效果 处理后的污 水在辐流式二沉池内进行泥水分离 再经过 V 型滤池进一步去除 SS 后经消毒后排放 污泥回流比为 100 其余的由污泥脱水机房浓缩脱水后外运 本次设计污水厂占地 10 09km2 设计中省略了初次沉淀池 节省了基建和运行费用 氧化沟表面曝气设备简单 管理方便 且出水较为稳定 做到了水资源的合理利用 关键词关键词 污水处理 carrousel 氧化沟工艺 脱氮除磷 Abstract Sewage treatment plant scale of the recent 30000 m d forward 60 000 m d the design water quality are suspended solids the SS 30mg L 5 biochemical oxygen demand of BOD5 30mg L chemical oxygen demand CODcr 100mg L two standards of water quality of urban sewage treatment plant emission standards GB 18918 2002 development of water quality indicators of CODCr 100mg L of BOD5 30mg L SS 30mg L of NH3 N 10mg L Design high water quality nitrogen content in the design of treatment processes is also need to consider nitrogen and phosphorus removal technology the smaller wastewater treatment plant sewage larger variation in the design process to adapt to the situation of the oxidationditch process Added before the oxidation ditch anaerobic tank to improve phosphorus removal Achieve the purpose of water quality standards and stable The design of the main structures including the set of wells the coarse grid pumping stations the fine grid aerated grit chamber carrousel oxidation ditch the radial flow sedimentation tank with wells sludge thickener sludge dewatering work shop and so on Grille intercept larger suspended solids and floating debris in the sewage that has been collected by the municipal sewer network upgrade the sewage pumping station to the fine grid pool to remove a large proportion of inorganic particles to remove a lot of organic matter through oxidation ditch achieve the effect of nitrogen and phosphorus removal Treated sewage mud in the secondary settling tanks radial flow separation and then after the V filter for further removal of SS emissions after disinfection Sludge return ratio of 100 the rest of the sludge dewatering machine room dewatering Sinotrans The design of wastewater treatment plant covers an area of 10 09km2 Omitted from the initial sedimentation tanks in the design infrastructure and operating costs savings Oxidation ditch surface aeration equipment is simple easy management and water is more stable so that a reasonable use of water resources Key words sewage treatment carrousel2000 oxidation ditch process nitrogen and phosphorus removal 目目 录录 第一篇第一篇 设计说明书设计说明书 1 1 概述概述 1 1 1 设计任务 1 1 2 设计依据 1 1 2 1 规范标准 1 1 2 2 参考文献 1 1 3 区域概况 1 1 3 1 自然条件 1 1 3 2 城市污水排放现状 2 2 污水处理厂的设计污水处理厂的设计 2 2 1 规模与处理程度的确定 2 2 1 1 污水处理厂规模与处理目标 2 2 1 2 设计进出水水质 2 2 1 3 污水处理程度确定 3 2 2 污水处理厂方案的确定 3 2 2 1 确定污水处理方案的原则 3 2 2 2 污水处理方案的比选 3 2 2 3 设计方案的确定 6 2 2 4 工艺流程确定 6 2 3 污水处理厂工艺设计 7 2 3 1 粗格栅池 7 2 3 2 细格栅池 8 2 3 3 曝气沉砂池 9 2 3 4 CAROUSSEL氧化沟 10 2 3 5 配水井 11 2 3 6 二沉池 12 2 3 7 水面标高 13 2 3 8 砂水分离器和吸砂机的选择 13 2 4 污泥处理系统 14 2 4 1 回流污泥泵设计选型 14 2 4 2 剩余污泥泵 14 2 4 3 贮泥池 14 2 4 4 脱水机房 15 3 污水厂总平面布置图污水厂总平面布置图 15 3 1 平面布置及总平面图 15 3 2 平面布置的一般原则 18 3 3 污水厂平面布置的具体内容 21 3 4 污水厂的高程布置 21 4 工程概算与成本分析工程概算与成本分析 22 4 1 编制依据 22 4 2 投资概算 23 4 2 1 投资说明 23 4 2 2 成本费用计算 23 5 厂区概况厂区概况 24 5 1 厂区污水 24 5 2 噪声 24 5 3 固体废弃物 24 5 4 安全生产和消防设施 24 5 5 经营管理 25 5 6 人员编制 25 6 结论及存在问题与建议结论及存在问题与建议 26 7 参考文献参考文献 27 第二篇第二篇 设计计算书设计计算书 28 1 设计资料设计资料 28 1 1 设计题目及任务 28 1 2 水质水量的确定 28 1 2 1 水量的确定 28 1 2 2 水质的确定 29 2 污水厂设计计算污水厂设计计算 29 2 1 污水处理厂处理规模 30 2 2 污水处理厂工艺设计 30 2 2 1 粗格栅池 30 2 2 2 细格栅的选型和计算 30 2 2 3 曝气沉砂池 31 2 2 4 氧化沟 34 2 2 5 配水井的计算 36 2 2 6 辐流式二沉池 37 2 2 7 水面标高 39 2 2 8 砂水分离器和吸砂机的选择 39 3 3 污泥处理系统 40 3 4 污水厂的高程布置 40 3 4 1 管道设计及布置 40 3 4 2 高程布置 44 参考文献参考文献 47 第一篇第一篇 设计说明书设计说明书 1 概述概述 1 1 设计任务设计任务 对城市污水处理工程的初步设计 设计内容主要包括污水收集管道系统的设计计算 污水处理工艺的选择 污水处理构筑物的设计以及污泥处理构筑物的设计 1 2 设计依据设计依据 1 2 1 规范标准规范标准 1 污水处理工程毕业设计任务书 2 室外给水设计规范 GB50013 2006 中国计划出版社 3 室外排水设计规范 GB50014 2006 中国计划出版社 4 建筑制图标准汇编 中国建筑工业出版社 1996 5 污水排入城市下水道水质标准 CJ343 2010 中国建筑工业出版社 2010 6 城镇水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 国家环境保护局 2002 7 给水排水工程标准图集 1 2 2 参考文献参考文献 1 排水工程 上 第四版 孙慧修主编 中国建筑工业出版社 2000 2 排水工程 下 第四版 张自杰主编 中国建筑工业出版社 2000 3 水质工程学 李圭白主编 中国建筑工业出版社 2005 4 给水排水设计手册 第 1 5 6 11 等分册 中国建筑工业出版社 2000 5 给水排水工程基本建设概预算 吴庄编著 同济大学出版社 1991 6 废水处理理论与设计 张自杰主编 中国建筑工业出版社 2003 7 给水排水工程专业毕业设计指南 张智等编 中国水利电力出版社 2000 1 3 区域概况区域概况 1 3 1 自然条件自然条件 气候 该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候 常年主导风向为东南风 水文 最高潮水位 6 48m 罗零高程 下同 高潮常水位 5 28m 低潮常水位 2 72m 1 3 2 城市污水排放现状城市污水排放现状 1 污水水量 生活污水按人均生活污水排放量 300L 人 d 生产废水量按近期 1 5 万 m3 d 远期 2 4 万 m3 d 公用建筑废水量排放系数按近期 0 15 远期 0 20 考虑 处理厂处理系数按近期 0 80 远期 0 90 考虑 2 污水水质 生活污水水质指标为 CODCr 60g 人 d BOD5 30g 人 d 工业污染源参照沿海开发区指标 拟定为 CODCr 300mg L BOD5 170mg L 氨氮根据经验确定为 30md L 2 污水处理厂的设计污水处理厂的设计 2 1 规模与处理程度的确定规模与处理程度的确定 2 1 1 污水处理厂规模与处理目标污水处理厂规模与处理目标 1 建设规模 该污水处理厂服务面积为 10 09km2 近期 2015 年 规划人口为 6 0 万人 远期 2025 年 规划人口为 10 0 万人 处理水量近期 3 0 万 m3 d 远期 6 0 万 m3 d 2 处理目标 根据该城镇环保规划 污水处理厂出水进入的水体水质按国家 3 类水体标准控制 同时执行城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 二级标准 拟定出水水质指 标为 CODCr 100mg L BOD5 30mg L SS 30mg L NH3 N 10mg L 2 1 2 设计进出水水质设计进出水水质 污水厂进水水质和城镇经济发展水平和城镇性质 工业废水水质等因素有关 结合 当地现有污水处理厂及城镇工业性质 确定城镇污水处理厂进水水质如下表 表表 2 1 2 污水处理厂进水水质污水处理厂进水水质 项目pHSSBOD5COD CrTNTP 进水 mg L 6 930129242404 0 根据 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 规定城镇污水处理厂出水 排入 GB3838 地表水 类功能水域 划定的饮用水水源保护区和游泳区除外 GB3097 海水二类功能水域和湖 库等封闭 或半封闭水域时 执行一级标准 本设计确定出水达 到一级 A 标准 污水处理厂的去除率可以根据进出水水质的差额来确定 根据下面公式 计算结果 见下表 进水某物质浓度 出水某物质浓度进水某物质浓度 2 1 3 污水处理程度确定污水处理程度确定 出水水质及去除率 具体标准见下表 表表 2 1 3 污水进出水水质及去除率污水进出水水质及去除率 BOD mg l COD mg l SS mg l TN mg l TP mg l 进水水质3010030404 0 出水水质303030100 5 去除率100 70 100 75 87 5 2 2 污水处理厂污水处理厂方案的确定方案的确定 2 2 1 确定污水处理方案的原则确定污水处理方案的原则 污水处理工程建设过程中应遵从下列原则 1 污水处理工艺技术方案 在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行 费用少 运行管理简便的先进的工艺 2 所用污水 污泥处理技术和其他技术不仅要求先进 更要求成熟可靠 3 和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设 以使污水处理厂尽快完全发挥效益 4 污水处理厂出水应尽可能回用 以缓解城市严重缺水问题 5 污泥及浮渣处理应尽量完善 消除二次污染 6 尽量减少工程占地 2 2 2 污水处理方案的比选污水处理方案的比选 本项目污水以有机污染为主 BOD COD 0 54 可生化性较好 重金属及其他难以生 物降解的有毒有害污染物一般不超标 针对这些特点 以及出水要求 现有城市污水处 理技术的特点 以采用生化处理最为经济 由于将来可能要求出水回用 处理工艺尚应 硝化 根据国内外已运行的大 中型污水处理厂的调查 要达到确定的治理目标 可采用 普通活性污泥法 或 氧化沟 法 1 普通活性污泥法 普通活性污泥法 普通活性污泥法也称传统活性污泥法 推广年限长 具有成熟的设计运行经验 处 理效果可靠 如设计合理 运行得当 出水 BOD5可达 10 20mg L 它的缺点是工艺路线 长 工艺构筑物及设备多而复杂 运行管理困难 运行费用高 活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥 活性污泥法的工艺流程是液流有回流的推流式 初次沉淀后的废水与二沉池回流的 活性污泥混合后进入曝气池 大约曝气 6 小时 进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝 气作用进行混合 流动过程中 有机物经过吸附 絮凝和氧化作用等作用被去除 一般 地 从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后 沉淀池内的活性污泥以进水量的 25 50 返回曝气池 即污泥回流比为 25 50 这种方法常用于低浓度生活污水处理 对冲击 负荷很敏感 生化需氧量 BOD5 的去除率达 85 95 工艺分类方法按微生物对氧的要需求 生物法可分为好氧 厌氧 缺氧3类 按微生 物的生长方式分悬浮生长 固着生长 混合生长3类 此外 还可以按操作条件 负荷 温度 连续性 和用途分类 影响因素有 1 入流水质水量 BOD5 N P 100 5 1 2 混合液悬浮固体浓度 MLSS 包括活细胞 无活性又难降解的内源代谢残留 物 有机物和无机物 前三类有机物约占固体的成分的 75 85 用挥发性悬浮固体浓 度 MLVSS 指标不包括无机物 更准确反映活性物质量 但测定较麻烦 对给定的废 水 MLVSS MLSS 介于 0 75 0 85 之间 3 有机负荷 有进水负荷和去除负荷两种 前者指单位重量的活性污泥在单位时间 内要保证一定的处理效果才能承受的有机物的量 后者指单位重量的活性污泥在单位时 间内去除的有机物量 有时也用单位曝气池容积作为基准 4 剩余污泥排放量和污泥龄 微生物代谢有机物同时增值 剩余污泥排放量等于新 净增污泥量 用新增污泥替换原有污泥所需时间称为泥龄 c 5 混合液溶解氧浓度 6 水温 在一定范围内 随着温度升高 生化反应速率加快 增值速率也快 另一 方面细胞组织入蛋白质 核酸等对温度很敏感 温度突升并超过一定的限度时 会产生 不可逆的破坏 各类微生物适应的温度范围见下表 表 2 2 2 各类微生物适应的温度范围 类别最低温度 最适温度 最高温度 高温型3050 6070 80 中温型1030 4050 常温型515 3040 低温型105 1030 7 pH 值 一般好氧微生物的最适宜 pH 6 5 8 05 pH 4 5 时 真菌占优势 引起 污泥膨胀 另一方面 微生物的活动也会影响混合液的 pH 值 8 曝气池和二沉池的水力停留时间 9 二沉池的水力表面负荷 固体表面负荷和出水溢流堰负荷 活性污泥质量衡量指标 活性污泥法的处理效果取决于活性污泥的数量和性能 衡量活性污泥质量的指标主 要有 污泥浓度 污泥沉降比 SV 污泥体积指数 SVI 活性污泥的耗氧速率 污泥的沉降速度 活性污泥的生物相 粒度和颜色等 性能良好的活性污泥外观呈黄褐色 粒径 0 02 0 2mm 比表面积 20 100cm2 ml 含水率在 99 以上 相对密度 1 002 1 006 SV 15 30 SVI 50 150 工艺特征 有机污染物在曝气池内的降解 经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程 活性污泥也经历了一个从池端的对数增长 经减速增长到池末端的内源呼吸期的完全生 长周期 存在的问题有 1 曝气池首端有机污染物负荷高 好氧速度也高 为了避免由于缺氧形成厌氧状态 进水有机物负荷不宜过高 为达到一定的去污能力 需要曝气池容积大 占用的土地较 多 基建费用高 2 好氧速度沿池长是变化的 而供氧速度难于与其相吻合 适应 在池前段可能出 现好氧速度高于供氧速度的现象 池后段又可能出现溶解氧过剩的现象 对此 采用渐 减供氧放式 可一定程度上解决这些问题 3 对进水水质 水量变化的适应性较低 运行效果易受水质 水量变化的影响 2 氧化沟 氧化沟 氧化沟处理技术是 20 世纪 50 年代有荷兰人首创 60 年代以来 这项技术在国外已 被广泛采用 工艺及构筑物有了很大的发展和进步 随着对该技术缺点 占地面积大 的克服和对其优点的逐步深入认识 目前已成为普遍采用的一项污水处理技术 氧化沟工艺一般可不设初沉池 在不增加构筑物及设备的情况下 氧化沟内不仅可 完成碳源的氧化 还可实行脱氮 成为 A O 工艺 由于氧化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 氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺 与传统活性污 泥系统相比较 它在技术 经济等方面具有一系列独特的优点 1 工艺流程简单 构筑物少 运行管理方便 一般情况下 氧化沟工艺可比传统活 性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统 基建投资少 另外 由于不采用鼓风 曝气和空气扩散器 不建厌氧硝化系统 运行管理方便 2 处理效果稳定 出水水质好 3 基建投资省 运行费用低 4 污泥量少 污泥性质稳定 5 具有一定承受水量 水质冲击负荷的能力 6 占地面积少 污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关 但在同等条 件下的中 小型污水厂 氧化沟比其他方法低 据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂 的资料分析 当进水 BOD5在 120 180mg L 时 单方基建投资约为 700 900 元 m3 d 运行成本为 0 15 0 30 元 m3污水 2 2 3 设计方案的确定设计方案的确定 由以上资料 经过简单的分析比较 氧化沟工艺具有明显优势 故采用氧化沟工艺 2 2 4 工艺流程确定工艺流程确定 说明 由于不采用池底空气扩散器形成曝气 故格栅的截污主要对水泵起保护作用 拟采用中格栅 而提升水泵房选用螺旋泵 为敞开式提升泵 为减少栅渣量 格栅栅条 间隙已拟定为 25 00mm 曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点 在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物 对被有机物包裹的沙粒 截流效果也不高 沉砂易于腐化发臭 难于处置 故采用曝气 沉砂池 本设计不采用初沉池 原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池 但考 虑到后面的二级处理采用生物处理 即氧化沟工艺 初沉池会除去部分有机物 会影响 到后面生物处理的营养成分 即造成 C N 比不足 因此不予考虑 拟用卡罗塞尔氧化沟 去除 COD 与 BOD 之外 还应具备硝化和一定的脱氮作用 以使出水 NH3低于排放标准 故污泥负荷和污泥泥龄分别低于 0 15kgBOD kgss d 和高于 20 0d 氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌 推进 充氧 部分曝气机配置变频调速器 相应 于每组氧化沟内安装在线 DO 测定仪 溶解氧讯号传至中控室微机 给微机处理后再反馈 至变频调速器 实现曝气根据 DO 自动控制 为了使沉淀池内水流更稳定 如避免横向错流 异重流对沉淀的影响 出水束流等 进出水更均匀 存泥更方便 常采用圆形辐流式二沉池 向心式辐流沉淀池采用中心进 水 周边出水 多年来的实际和理论分析 认为此种形式的辐流沉淀池 容积利用率高 出水水质好 设计流量 Q 2 85 万 m3 d 1208 3 m3 h 回流比 R 0 7 PAM 外运 污泥回流 污水 粗格栅泵房细格栅曝气沉砂池 Caroussel 氧化沟配水井 污泥泵房 二沉池巴士计量曹 污泥浓缩池污泥脱水车间 集水井 排放 鼓风机房 图 1 设计流程图 2 3污水污水处理厂工艺设计处理厂工艺设计 2 3 1 粗格栅池粗格栅池 格栅是由一组平行的金属栅或筛网制成 安装在污水管道上 泵房集水井的进口处 或污水处理厂的端部 用以截留较大的悬浮物或漂浮物 如纤维 碎皮 毛发 果皮 蔬菜 塑料制品等 粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或者漂浮物 以保护水泵 1 运行参数 设计流量 Q 1208 3 m3 h 栅前水深 1 0m 栅前流速 v1 0 47m s 过栅流速 v2 0 6m s 栅条宽度 s 0 01m 格栅间隙 e 25mm 格栅倾角 60 2 设计结果 栅槽总长度 L 2 34m 过栅水损 h1 0 29m 3 设备选型 粗格栅选用 BLQ 型格栅除污机 两台 2 3 2 细格栅池细格栅池 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 设备宽 B 1000mm 有效栅宽 B1 850 有效栅隙 5 耙线速度 2 m min 电机功率 1 1kw 安装角度 60 渠宽 B3 1050 栅前水深 h2 1 0m s 流体流速 0 5 1 0m s 栅条宽度 s 0 01m 2 设计结果 栅前流速 47 0 050 1 493 0 max m A Q v 设过栅流速为 v 0 6m s 设栅条断面为锐边矩形断面 取 k 3 则通过格栅的水头损失为 4422 33 10 0 010 6 sin3 2 42 sin60029 20 0052 9 81 sv hkhkm bg 栅槽总长度 栅前的渠道超高设为 0 45m 所以渠道高度为 1 45m 因为安装高度是取 60 所以格栅所占的渠道长为 1 45 ctg 1 45 ctg60 0 84m 栅后长 1 米 所以渠道的总长度 L 0 5 0 84 1 2 34m 选用 XG1000 型细格栅 2 3 3 曝气沉砂池曝气沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子 煤渣等比重比较大的无机颗粒 以免这些杂质 影响后续构筑物的正常运行 常用的沉砂池有平流式沉砂池 曝气沉砂池 竖流沉砂池 和多尔沉砂池等 平流式沉砂池构造简单 处理效果较好 工作稳定 但沉砂中夹杂一 些有机物 易于腐化散发臭味 难以处置 并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好 曝 气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦 将包裹在颗粒表面的有机物除掉 产生洁 净的沉砂 通常在沉砂中的有机物含量低于 5 同时提高颗粒的去除效率 多尔沉砂池 设置了一个洗砂槽 可产生洁净的沉砂 涡流式沉砂池依靠电动机机械转盘和斜坡式叶 片 利用离心力将砂粒甩向池壁去除 并将有机物脱除 后 3 种沉砂池在一定程度上克 服了平流式沉砂池的缺点 但构造比平流式沉砂池复杂 和其它形式的沉砂池相比 曝气沉砂池的特点是 一 可通过曝气来实现对水流的 调节 而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的 在实际运行中几乎不能进行调解 二 通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离 如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用 制作建筑材料 则要求得到较干净的沉砂 此时采用曝气沉砂池较好 而且最好在曝气 沉砂池后同时设置沉砂分选设备 通过分选一方面可减少有机物产生的气味 另一方面 有助于沉砂的脱水 同时 污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得 以被去除 还可起到预曝气的作用 只要旋流速度保持在 0 25 0 35 范围内 即可 获得良好的除砂效果 尽管水平流速因进水流量的波动差别很大 但只要上升流速保持 不变 其旋流速度可维持在合适的范围之内 曝气沉砂池的这一特点 使得其具有良好 的耐冲击性 对于流量波动较大的污水厂较为适用 其对 0 2mm 颗粒的截流效率为 85 由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高 因此采用曝气沉砂 池较为合适 曝气沉砂池的设计参数 1 旋流速度应保持 0 25 0 3m s 2 水平流速为 0 08 0 12 m s 3 最大流量时停留时间为 1 3min 4 有效水深为 2 3m 宽深比一般采用 1 1 5m 5 长宽比可达 5 当池长比池宽大得多时 应考虑设置横向挡板 6 1 3 m污水的曝气量为 0 2 3 m空气 7 空气扩散装置设在池的一侧 距池底约 0 6 0 9m 送气管应设置调节气量的阀 门 8 池子的形状应尽可能不产生偏流或死角 在集砂槽附近可安装纵向挡板 9 池子的进口和出口布置 应防止发生短路 进水方向应与池中旋流方向一致 出水方向应与进水方向垂直 并考虑设置挡板 10 池内应考虑设置消泡装置 曝气池的设计结果 1 最大设计流量 Qmax 0 493m3 s 2 池子的有效容积 V 44 37m3 3 水流断面积 A 4 2m2 4 池宽 B 2 1m 5 池长 L 10 5m 6 曝气沉砂池所需空气量 q 0 0694 m3 s 7 沉砂槽容积 V 1 071 m3 高度 h1 0 17m 8 沉砂池总高 H 2 38m 2 3 4 caroussel 氧化沟氧化沟 拟用卡罗塞尔氧化沟 去除 COD 与 BOD 之外 还应具备硝化和一定的脱氮作用 以使出水 NH3低于排放标准 采用卡式氧化沟的优点 立式表曝机单机功率大 调节性 能好 节能效果显著 有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力 曝气功率密度大 平均传 氧效率达到至少 2 1kg kW h 氧化沟沟深加大 可达到 5 0 以上 是氧化沟占地面积 减小 土建费用降低 氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌 推进 充氧 部分曝气机配置变频调速器 相应 于每组氧化沟内安装在线 DO 测定仪 溶解氧讯号传至中控室微机 给微机处理后再反馈 至变频调速器 实现曝气根据 DO 自动控制 1 设计参数 设计流量 qv 30000m3 d 设计采用双池 则单池流量 15000 m3 d 设计温度 15 最高温度 25 进水水质 近期 CODCr 242mg L BOD5 129 4mg L NH3 N 30mg L 远期 CODCr 240mg L BOD5 128mg L NH3 N 30mg L 出水水质 CODCr 100mg L BOD5 30mg L SS 30mg L NH3 N 10mg L 1 确定有关参数 取 MLSS 3500mg L 假定其 70 是挥发性的 DO 3 0mg L k 0 05 Cs 20 9 07mg L y 0 6mgVSS mgBOD5 Kd 0 05d 1 qD 20 0 05kgNH3 N kgMLVSS d CS 20 9 07mg L 0 90 0 94 剩余碱度 100mg L 以 CaCO3 所需碱度 7 14mg 碱度 mgNH3 N 氧化 产生碱度 3 0mg 碱度 mgNO3 N 还原 硝化安全系数 3 2 设计泥龄 为了保证污泥稳定 应选择泥龄为 30d 设计池体体积 确定出水中溶解性 BOD5的量 出水中悬浮固体 BOD5 20mg L 出水中溶解性 BOD5的量 10mg L 好氧区容积计算 V1 9278m3 水力停留时间 t1 7 4h 脱氮计算 产生污泥量为 860kg d 故脱氮量为 16 45mg L 碱度计算 剩余碱度 218 5mg L 以 CaCO3 大于 100mg L 可以满足 pH 7 2 缺氧区容积计算 qD 0 032 kgNH3 N kgMLVSS d V2 6295m3 水力停留时间 t2 5h 总池容积计算 V 15573m3 t 12 4h 2 3 5 配水井配水井 设配水井的平均停留时间为 T 1 5min Qp 0 347 m3 s 假设配水井水柱高为 5 03 米 配水井面积为 3 0 347 1 5 6 2 5 03 P Q T Am h 配水井直径为 44 6 2 2 81 3 14 A dm 因为进水管径为 1000 管离底为 200mm 所以覆土厚度为 1 28m 2 3 6 二沉池二沉池 1 二沉池的类型 二沉池的类型有 平流式二沉池 竖流式二沉池 辐流式二沉池 斜流式二沉池 其 中 辐流式二沉池又分为 中进周出式 周进周出式 中进中出式 2 选择辐流式 中进周出 二沉池的原因 由于平流式二沉池占地面积大 竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分 离 斜流式二沉池较多时候 在曝气池出口污泥浓度高 而且没有设置专门的排泥设备 容易造成阻塞 因此选择辐流式二沉池 从出水水质和排泥的方面考虑 理论上是周进 周出效果最好 但是 实际上 考虑异重流 是中进周出的效果最好 因此 选择了选 择辐流式 中进周出 二沉池 3 计算结果 1 污泥回流比 R 0 54 2 沉淀部分水面面积 流量 Q 1250 m3 h 最大流量 设计流量 Qmax 1925 m3 h 单个池子的设计流量 Q单 962 5 m3 h 污泥负荷 q 取 1 1m3 m2 h 池子数 n 为 2 沉淀部分水面面积 F 875 m2 校核固体负荷 G 142 kg m2 d 3 池子直径 D 33 4 m 4 沉淀部分的有效水深 h2 2 75 m 5 沉淀池总高 H 4 27 m 6 校核径深比为 8 8 7 进水管的设计 单体设计污水流量 Q 0 174 m3 s 进水管设计流量 Q进 0 268 m3 s 流速为 0 697 m s 进水管直径为 D 700mm 8 稳流筒 进水井的流速为 0 8m s 则过水面积为 0 335 m2 过水面积和泥管面积的总和为 0 46 m2 由过水面积和泥管面积的总和求出直径为 900mm 稳流筒的直径为 3880mm 过水面积为 2 68 m2 稳流筒下部与池底距离为 0 2 m 二沉池采用的是 ZBX 型周边传动吸泥机 池径为 35000mm 2 3 7 水面标高水面标高 根据经验值污水每经过一个障碍物水面标高下降 3 5cm 根据曝气沉砂池的有效水 深以及砂斗的高度可推算出各个构筑物的水面标高 本次设计以经过一个障碍物水位下 降 5cm 来计算 以曝气沉砂池的砂槽底为 0 米进行计算 曝气沉砂池的水面标高 2 38m 细格栅与曝气沉砂池之间的配水井的水面标高 2 43m 细格栅栅后水面标高 2 48m 细格栅栅前水面标高 2 48 0 29 2 77m 配水井外套桶水面标高 2 82m 配水井内套桶水面标高 2 88 设配水井超高为 0 35m 则整个曝气沉砂池系统的最高标高为 3 23m 则曝气沉砂池的超高为 h1 3 23 2 38 0 85m 2 3 8 砂水分离器和吸砂机的选择砂水分离器和吸砂机的选择 1 选用直径 LSSF 型螺旋式砂水分离器 2 根据池宽选用 LF W CS 型沉砂池吸砂机 其主要参数为 潜污泵型号 AV14 4 潜水无堵塞泵 潜水泵特性 扬程 2m 流量 54m3 h 功率 1 4kw 行车速度为 2 5m min 提耙装置功率 0 55kw 驱动装置功率 0 37 2kw 钢轨型号 15kg m GB11264 89 轨道预埋件断面尺寸 mm b1 20 60 10 b1 沉砂池墙体壁厚 轨道预埋件间距 1000mm 2 4污泥污泥处理系统处理系统 在污水处理过程中 分离和产生出大量的污泥 其中含有大量的有毒有害物质有机 物易分解 对环境有潜在的污染能力 同时污泥含水率高 体积庞大 处理和运送很困 难 因此污泥必须经过及时处理与处置 以便达到污泥减量 稳定 无害化及综合利用 2 4 1 回流回流污泥污泥泵设计选型泵设计选型 1 流量 Q 0 188 m3 s 2 选泵 选择芬兰沙林 SS 型低扬程污泥回流泵 型号 SS038 功率 2 8kW 转速 730r min 二用一备 3 占地面积 回流污泥泵房与剩余污泥泵房合建 按远期水量设计 2 4 2 剩余污泥泵剩余污泥泵 1 设计说明 剩余污泥泵房主要用于提高二沉池内的剩余污泥至贮泥池脱水 设计扬程即为剩余 污泥集泥池与贮泥池的液位差及污泥管道内水损 剩余污泥流量为 3 14 10 4 m3 s 2 选泵 选择芬兰沙林 SS 型低扬程污泥回流泵 选用型号为 SS0210 功率 2 0kW 转速 570r min 一用一备 2 4 3 贮泥贮泥池池 1 设计参数 贮泥池储存二沉池的岀泥含水率为 99 5 设计 1 座圆形贮泥池 污泥停留时间为 T 2h 污泥由此输送至脱水机房 按远期设计 2 设计计算结果 1 贮泥池容积 V 25 52m 取 30m 2 贮泥池尺寸计算 池深取 h1 2 0m 则池子面积为 15 设计超高 h 0 3m 则 贮泥池直径 D 4 37m 取 5m 校核贮泥池有效容积 V 39 25m 池高 H 2 3m 2 4 4 脱水机房脱水机房 1 设计参数 泥流量 Q 3 14 10 4 m3 s 进泥含水率 99 5 设计出泥含水率 75 2 设计计算 脱水机房每天处理剩余污泥量为 3 14 10 4 m3 s 选用两台脱水机 一用一备 设备 型号为 DYQ 型带式压榨过滤机 具体型号参数见下表 表 1 4 脱水机房脱水机参数 滤网电动机 型号有效宽 mm 速度 m min 型号功率 kw 控制器型 号 最大冲 洗耗水 m d 冲洗水压 MPa 5000 4 5 JJTY21 4 1 1 LP90 2 1 5 4 0 4 DYQ 500A 气动部 分流量 m h 处理能力 kg h m2 泥饼含 水率 外型尺寸 L B H mm 重量 kg 生产厂家 0 5 10 2 0 865 75 3000 1250 165 0 3000唐山清源环保机械 3 脱水机房尺寸计算 脱水机房包括脱水机组 高分子絮凝剂投加泵等 脱水机房尺寸为 15 8m 3 污水厂总平面布置图污水厂总平面布置图 3 1 平面布置及总平面图平面布置及总平面图 1 平面布置 平面布置的内容主要包括 各种构 建 筑物的平面定位 各种输水管道 阀门的 布置 排水管渠及检查井的布置 各种管道交叉位置 供电线路位置 道路 绿化 围 墙及辅助建筑的布置等 2 污水厂的平面布置 1 污水厂平面布置原则 按功能分区 配置得当 主要是指对生产 辅助生产 生产管理 生活福利等各 部分的布置 要做到分区明确 配制得当 而又不过分独立分散 既有利于生产 又避 免非生产人员在生产区通行和逗留 确保安全生产 在有利条件时 尤其是建新厂时 最好把生产区和生活区分开 但二者之间不必设置围墙 功能明确 布置紧凑 首先应保证生产的需要 结合地形 地质 土方 结构和 施工等因素全面考虑 布置时力求减少占地面积 减少连接管 渠 的长度 便于操作 管理 顺流排列 流程简捷 指处理构 建 筑物尽量按流程方向布置 避免与进 出 水方向相反安排 各构筑物之间的连接管 渠 应以最短路线布置 尽量避免不必要的 转弯和用水泵提升 严禁将管线埋在构 建 筑物下面 目的在于减少能量 水头 损 失 节省管材 便于施工和检修 充分利用地形 平衡土方 降低工程费用 某些构筑物放在较高处 便于减少土 方 便于放空 派泥 又减少了工程量 而另一些构筑物放在较低处 使水按流程按重 力顺畅输送 必要时应预留适当余地 考虑扩建和施工可能 尤其是对大中型污水处理厂 构 建 筑物布置应注意风向和朝向 将排放异味 有害气体的构 建 筑物布 置在居住与办公场所的下风向 为保证良好的自然通风条件 建筑物布置应考虑主导风 向 2 污水厂的平面布置 污泥及物料运输最好另辟侧门 就近进出厂 以免影响环境卫生 并防止噪音干扰 污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的 根据工艺流程 单体功能要求及单体 平面图形进行 污水厂总平面上应有风向玫瑰土 构 建 筑物一览表 占地面积指标 表及必要的说明 比例尺一般为 1 200 500 图上应有坐标轴线或者放格控制网 首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排 布置时对其平面位置 方位 操作条 件 走向 面积等统盘考虑 安排时应对高程 管线和道路进行协调 建筑物在平面上 高程上组合起来 进行组合布置 构筑物的组合原则如下 a 对工艺过程有利或者无害 同时从结构 施工角度看也是允许的 可以组合 如 曝气池 或氧化池 与沉淀池的组合 反应池与沉淀池的组合 调节池与浓缩池 的组合 b 从生产上看 关系密切的构筑物可以组合成一座构筑物 如调节池和泵房 变配 电与鼓风机房 投药间与药剂仓库等 c 为了集中管理和控制 有时对于小型污水厂还可以进一步扩大组合范围 构筑物间的净距离 按它们中间的道路宽度和铺设管线所需要的宽度 或者按其他 特殊要求来定 一般为 5 20m 布置管线时 管线之间及其他构 建 筑物之间 应留出适当的距离 给水管或排 水管距构 建 筑物不小于 3m 给水管和排水管的水平距离 当 d 200m 时 不应小于 1 5m 当 d 200m 时不小于 3m 生产辅助建筑物的布置 亦应尽量考虑组合布置 如机修间与材料库的组合 控 制室 值班室 化验室 办公室的组合布置 预留面积的考虑 必要时预留生产设施的扩建用地 生活附属建筑物的布置 宜尽量与处理构筑物分开单独设置 可能时应尽量放在 厂前区 应避免构 建 筑物与附属生活设施的风向干扰 道路 围墙及绿化带的布置 通向一般构 建 筑物应设置人行道 宽度 1 5 2 0m 通向仓库 检修间等应设车行道 其路面宽度为 3 4m 转弯半径为 6m 厂区 主要车行道宽 5 6m 行车道边缘到房屋或构筑物外墙面的最小距离为 1 5m 道路纵坡一 般为 1 2 不大于 3 污水厂部长除应保证生产和整洁卫生外 还应注意美观 充分绿化 在构 建 筑 物处理上 应因地制宜 与周围情况相称 在色调上做到活泼 明朗和清洁 应合理规 划花坛 草坪 林荫等 使厂区景色园林化 但曝气池 沉淀池等露天水池周围不宜种 植乔木 以免落叶入池 污泥区的布置 由于污泥的处理和处置一般与污水处理相互独立 且污泥处理过 程卫生条件比污水处理差 一般将污泥处理放在厂区后部 若污泥处理过程中产生沼气 则应按消防要求设置防火间距 由于污泥来自于污水处理部分 而污泥处理脱出的水分 又要送到调节池或初沉池中 必要时 可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合 管 渠 的平面布置 在各处理构筑物之间应有连通管 渠 还应有使各处理构 筑物独立运行的管 渠 当某一处理构筑物因故停止工作时候 使其后接按处理构筑物 仍能够保持正常的运行 污水厂应设超越全部或部分处理构筑物 直接排放水体的超越 管 此外还应设有给水管 空气管 消化气管 蒸汽管及输配电线路等 这些管线有的 敷设在地下 但大部分在地上 对他们的安排 既要便于施工和维护管理 也要紧凑 少占用地 进出口的布置 污水厂的正门一般设在办公楼 3 2 平面布置的一般原则平面布置的一般原则 1 布置原则 污水处理工程的污水流程高程布置的只要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高 确定处理构筑物之间连接灌渠的尺寸及其标高 通过计算确定各部位的水面标高 从而 使污水能够处理构筑物之间畅通地流动 保证污水处理工程的正常运行 污水处理工程的高程布置一般应遵守如下原则 1 认真计算管道沿程损失 局部损失 各处理构筑物 计量设备及联络管渠的水头 损失 考虑最大时流量 雨天流量和事故时流量的增加 并留有一定的余地 还应考虑 当某座构筑物停止运行时 与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流 量 2 考虑远期发展 水量增加的预留水头 3 避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象 充分利用地形高差 实现自流 4 在认真计算并留有余量的前提下 力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程 以 降低运行费用 5 需要排放的处理水 在常年大多数时间里能够自流排放水体 注意排放水位不一 定选取水体多年最高水位 因为其出现时间较短 易造成常年水头浪费 而应选取经常 出现的高水位作为排放水位 当水体水位高于设计排放水位时 可进行短时间的提升排 放 本设计中最高潮水位为 6 48m 高潮常水位为 5 28 m 低潮常水位为 2 72 m 而污水 处理厂平整后地面标高为 6 85 m 进水管水面标高为 2 30 m 管顶标高为 3 02 m 6 应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体洪水顶托 并能自流 2 构筑物的水头损失 为了降低运行费用和便于维护管理 污水在处理构筑物之间的流动 以按重力流考 虑为宜 为此 必须精确地计算污水流动中的水头损失 水头损失包括 1 污水流经各处理构筑物的水头损失 按照下表进行估算 表 3 2污水流经各处理构筑物的水头损失 构筑物名称构筑物名称水头损失水头损失 m构筑物名称构筑物名称水头损失水头损失 m 格栅0 1 0 29生物滤池 工作高度为 2m 时 沉沙地0 1 0 25装有旋转式布水器2 7 2 8 沉沙地 平流0 2 0 4装有固定喷洒布水器4 5 4 75 竖流0 4 0 5混合池或接触池0 1 0 3 辐流0 5 0 6污泥干化场2 3 5 双层沉淀池0 1 0 2 曝气池 污水潜流入 池 0 25 0 5 污水跌水入池0 5 1 5 2 污水流经连接前后两处理构筑物的管渠 包括配水设施 时