淄博市张店区污水处理厂设计毕业论文.doc

河北工程大学毕业设计淄博市张店区污水处理厂设计毕业论文 目 录绪 论11 设计任务说明书21.1 设计题目21.2 设计内容21.3 设计成果要求21.4 设计资料21.5 污水水质及处理要求31.6 气象资料31.7 地址资料32 概 述42.1设计总则42.2 设置依据及主要基础资料42.3 采用的设计规范和工程设计标准52.4 设计范围53 城市排水体制的确定73.1 方案一：分流制73.1.1 分流制的定义73.1.2 分流制的优缺点73.2 方案二：合流制73.2.1 合流制的定义73.2.2 合流制的优缺点73.3 方案确定原则83.3.1 合理选择排水体制的重要性83.3.2 选择排水体制的要求83.4 方案确定84 排水管网设计94.1 确定排水区界及划分排水流域94.1.1 排水区界94.1.2 排水流域94.2 排水管网定线94.2.1 排水管网定线原则94.2.2 定线的影响因素104.2.3 定线方案104.3官网水力计算104.3.1 水力计算的目的104.3.2 水力计算的设计数据104.3.3 水力计算的方法和具体规定114.3.4 进行管道水力计算式应注意的问题125 主要设计参数135.1 设计水量135.1.1 生活污水量（按设计人口计算）135.2 污水处理厂建设规模136 污水处理厂的设计说明156.1 工艺流程的比较156.2确定万案176.3 AB法工艺的简介186.3.1 概述186.3.2 AB法工艺流程196.3.3 工艺的性能特点206.3.4 AB法工艺的主要特征206.3.5 AB法工艺的微生物特征206.3.6 AB工艺的局限性及存在的问题217 构筑物的设计227.1 单体设计说明227.2 各单体的设计尺寸227.3 废水处理工艺平面布置247.3.1 布置原则247.3.2 图上内容247.4 高程布置247.4.1 高程布置原则247.4.2 高程布置的设计257.5 辅助设施和相关专业工程设计257.5.1 辅助设施257.5.2 结构设计257.5.3 电器设计（略）257.5.4 仪表（略）257.6 工程施工258 人员编制与运行管理268.1 生产组织268.2 劳动定员269 安全与卫生279.1 安全生产管理279.1.1 概述279.1.2 安全生产制度279.2 绿化、卫生管理2710 工程技术经济分析2910.1 分析范围及编制依据2910.1.1 分析范围2910.1.2 编制依据2910.1.3 材料价格2910.2 投资分析2910.3 成本分析3111.设计计算3211.1 格栅3211.1.1 设计参数3211.1.2 计算3211.2 集水井的设计计算3411.3平流式沉砂池3511.4 曝气池3711.5 中沉池设计5611.6二沉池设计6011.7浓缩池6511.8污泥脱水6812 污水处理厂的高程计算6912.1 处理厂污水处理流程的高程布置的主要任务6912.2 设汁的原则6912.3 计算部分6912.4 泵房的设计72参考文献74致谢7575绪 论淄博市位于山东中部，南依泰沂山麓，北濒九曲黄河，西邻省会济南，东接潍坊、青岛，是国务院批准的山东半岛经济开放区城市和具有地方立法权的“较大的市”。辖张店、淄川、博山、周村、临淄5个区，桓台、高青、沂源3个县,1个国家级高新技术产业开发区和1个省级文昌湖旅游度假区，总面积5965平方公里，人口422.4万，其中市辖区人口279.6万。淄博，地处华北地台鲁西台北斜鲁中隆断区的北缘，地势南高北低，南部及东西两翼山峦起伏跌宕，中部低陷向北倾伏，南北落差千余米，地处暖温带，属半湿润半干旱的大陆性气候。而作为市政府驻地的张店更是全市的中心城区。众所周知，水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质，是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。作为水资源相当匮乏的国家，污水经处理后再利用就显得尤为重要。本设计做的就是淄博市张店区污水处理厂的初步设计。按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：漂浮和悬浮的大小固体颗粒；胶状和凝胶状扩散物；纯溶液。本设计处理的对象是以生活污水为主的城市污水处理。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求，经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理，想格栅，沉砂池，初沉池均为一级处理部分。二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准，像生物处理部分和二沉池均为二级处理。而三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。本设计采用的中心生物处理工艺为AB法，后面篇幅将详细介绍。1 设计任务说明书1.1 设计题目 淄博市张店区污水处理厂设计1.2 设计内容 污水厂工艺设计、总平面图布置； 污水厂污水处理构筑物高程图布置、污泥处理构筑物高程图布置； 污水泵站工艺设计，其中包含部分工艺、施工图设计； 进水格栅工艺设计； 沉砂池工艺设计； 中间沉淀池工艺设计； A段曝气池、B段曝气池工艺和施工图设计； 最后沉淀池工艺设计。 污水处理厂工程概算。1.3 设计成果要求 设计计算说明书和设计计算书合计一份； 污水厂污水和污泥高程布置图合计一张； A段、B段曝气池平面布置图一张（比例11001200），A段、B段曝气池剖面布 置图一张（比例1501100）； 中间沉淀池平面布置图和剖面布置图合计一张（比例11001200）。 最后沉淀池平面布置图和剖面布置图合计一张（比例11001200）。 污水厂平面总布置图一张。 污水厂污水抽升泵站施工图一张。 两个单项构筑物的施工平面图、剖面图的部分大样图4张，由指导教师根据具体情况指定12张。 1.4 设计资料 设计城市人口25万人，城市居住建筑内设有室内给水排水卫生设备和淋浴设备。城市公共建筑所排放的污水量，按生活污水量的30%考虑；工业废水的日平均量24000米3/日，其中包括工业企业内部生活污水和淋浴污水。污水日变化系数1.2，总变化系数1.3。1.5 污水水质及处理要求 BOD5 = 220mg/L ； SS = 262 mg/L ； TKN =60 mg/L； pH = 610； 冬季平均水温9C, 夏季均水温28C。 要求污水处理程度： BOD5 = 22mg/L ； SS = 60 mg/L。1.6 气象资料 气温：年平均13 C, 夏季平均28C, 冬季平均-2 C； 年平均降水量768mm，年平均蒸发量810mm； 主导风向：冬季为西北风；夏季为东南风； 年平均冰冻期52天,最大冰冻深度0.47m。1.7 地址资料 地坪标高46.8m； 地下水深度6.8m。 污水进厂干管资料：干管内底标高为38.2m，干管管径1.0 m，干管充满度为0.75 。 河流水位：常年平均水位40.1m，枯水位36.5m，洪水水位44.2m。2 概 述2.1设计总则 1. 认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使得设计符合国家的有关法规。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求。 2. 在淄博市城市总体规划的指导下进行初步设计。 3. 稳妥积极引进和采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术。 4. 有限采用集成度高的污水处理工艺，以便实现模块化设计，利于污水处理厂的建设和污水回用。 5. 采用先进可靠的自动化控制技术，提高污水厂的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人劳动强度。 6. 工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。 7. 总体布置充分利用场地，合理布局。 8.本着节约占地，降低工程投资进行优化设计，与淄博市整体规划及发展相适应，充分发挥投资效益。 9.充分考虑当地地理环境和气候条件，采取稳妥、经济的方法保护处理设施抵抗各种自然灾害侵蚀，确保污水处理厂的使用年限。2.2 设置依据及主要基础资料1. 设计依据：2011年污水处理毕业设计资料和要求2. 设计主要资料：设计城市人口25万人，城市居住建筑内设有室内给水排水卫生设备和淋浴设备。城市公共建筑所排放的污水量，按生活污水量的30%考虑；工业废水的日平均量24000米3/日，其中包括工业企业内部生活污水和淋浴污水。污水日变化系数1.2，总变化系数1.3。污水水质BOD5 = 220mg/L ； SS = 262 mg/L ； TKN =60 mg/L； pH = 610冬季平均水温9C, 夏季均水温28C污水处理程度BOD5 = 22mg/L ； SS = 60 mg/L气象资料气温：年平均13 C, 夏季平均28C, 冬季平均-2 C；年平均降水量768mm，年平均蒸发量810mm；主导风向：冬季为西北风；夏季为东南风；年平均冰冻期52天,最大冰冻深度0.47m。地质资料 地坪标高46.8m；地下水深度6.8m。污水进厂干管资料 干管内底标高为38.2m，干管管径1.0 m，干管充满度为0.75 。河流水位 常年平均水位40.1m，枯水位36.5m，洪水水位44.2m。2.3 采用的设计规范和工程设计标准1. 室外排水设计规范 （GBJ 14-87，1997年版）2. 给水排水制图标准 （GBJ 106-87）3. 泵站设计规范 （GB/T 50044-2001）4. 污水泵站设计规范 （DBJ 08-23-91）5. 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 （CJJ 31-89）6. 城市污水厂污水污泥排放标准 （CJ 26.1-26.91）7. 带式压滤机污水污泥脱水设计规范 （CECS 75：95）8. 潜水排污泵技术标准 （CJ/T 3038-1995）9. 鼓风曝气系统设计规程 （CECS 97：97）10. 污水综合排放标准 （GB 8978-1996）11. 污水排入城市下水道水质标准 （CJ 18-86）12. 地面水环境质量标准 （GB 8978-1996）13. 水污染物排放标准 （DB 4426-89）14. 污水处理厂运行管理标准 （CEPQEHS.P09-C01 第二版）2.4 设计范围 1.计算污水厂处理规模、占地面积； 2.进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，根据委托方要求确定污水处理工艺方案；进行污水厂总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图；进行投资估算和占地面积估算等。 3.进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和施工图设计（每位学生至少有一个构筑物的设计达到施工图深度）、设备选型和工程概算（每一构筑物）等，图中应有设备、材料一览边及工程量表。 4.进行辅助构筑物（包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等）的设计：包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备选型和设备管道安装图，包括有关各种机修设备、计量仪表的选型等。3 城市排水体制的确定3.1 方案一：分流制3.1.1 分流制的定义将生活污水、工业废水和雨水分贝在两个或两个以上各自独立的管渠内排除。3.1.2 分流制的优缺点分流制的优点是它可以分期建设和实施，一般在城市建设初期建造城市污水下水道，在城市建设达到一定规模后再建造雨水道，收集、处理和排放降水尤其是暴雨径流水，而其缺点事初降雨水径流对水体的污染相当严重。从总造价来看完全分流制比合流制可能要高，即在降雨量与总污水量的比例较小的情况下，采用分流制，造价要高于合流制。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不至于发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。3.2 方案二：合流制3.2.1 合流制的定义合流制排水系统是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集入在一个管渠内予以输送、处理和排放。3.2.2 合流制的优缺点将生活污水、工业废水和降水径流全部送到污水处理厂处理后排放。这种方式对环境水质的污染最小，但对污水处理厂处理能力的要求高，并且需要大量的投资和运行费用。而从造价方面来看，合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%-40%。从维护管理方面来看，晴天污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满流，因而晴天时合流制管道内流速较低，易于产生沉淀。3.3 方案确定原则3.3.1 合理选择排水体制的重要性合理选择排水系统的体制，时城市排水系统规划和设计的重要问题。它不从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资以及维护管理费用。3.3.2 选择排水体制的要求排水系统的选择应满足环境保护的需求，根据当地条件，通过技术经济比较确定。根据该市的城市和工业企业规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候、和水体等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较，综合考虑后确定排水体制。工业企业排出的废水应尽量考虑直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理，只是比较经济的，但同时要满足室外排水规范的规定。淄博市的工业废水量不大，而且所有污水可经适当处理后排放，因此，工业废水可与城市生活污水一起排放。3.4 方案确定 考虑到降水量，结合长期发展和环境的需求，采用分流制比较好。4 排水管网设计4.1 确定排水区界及划分排水流域4.1.1 排水区界排水区界是污水排水系统设置的界限4.1.2 排水流域根掘该县地形特点北高南低，西高东低，保证流域内绝大部分污水能以自流方式接入的划分原则进行流域划分。4.2 排水管网定线4.2.1 排水管网定线原则在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管网定线一般按主干管、干管、友管顺序依次进行。定线的主要原则是:应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的水污水能自流排出。包含污水处理厂的排水工程，管网在定线之前，还要首先确定污水处理厂的厂址，以便确定管线走向及控制点。污水厂厂址选择的原则：厂址的选择应根据城市总体规划，结合污水厂规模和城市地形等因素综合考虑，通过技术经济比较确定。 1) 与所采用的污水处理工艺相适应；2) 少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离；3) 厂址位于集中给水水源下游，且应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向；4) 处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，以便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近；5) 要充分利用地形，如有条件可选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少工程土方量；6) 有良好的工程地质条件及方便的交通、运输、水电条件；7) 厂址不应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，厂址应尽量设在地形条件好的地方；8) 厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。根据所给城市的平面图，该城区的地形为南高北低。夏季的主导风向为东南风，所以，污水厂的选址应该选在城区的北方偏西处。4.2.2 定线的影响因素定线的影响因素包含：1.地形和用地布局；2.排水体制和线路数目；3.污水厂和出水口位置；4.水文地质条件；5.道路宽度，地下管线构筑物的位置；6.工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。地形是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在地形平坦地区，应避免小流量的横文管长距离平行于等高线敷设，让其尽早接入干管。宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。当地形坡度很大时，主干管与等高线垂直，干管与等高线平行。4.2.3 定线方案根据定线原则及影响因素，本设计制定方案:主干管与等高线垂直，干管与等高线平行布置。4.3官网水力计算4.3.1 水力计算的目的污水管道水力计算的目的，在于选择合理经济的管道断面尺寸、坡度和理深。4.3.2 水力计算的设计数据 设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水h和管道直径D的比值称为设计充满度。我国的按非满流（）进行设计，这样按规定的原因是:a保留一部分管道断面，为末预见水量的增长留有余地，避免污水溢出。b留出适当空吼 以利管道的通风，排出有害气体。设计充满度见下表：表3.1充满度规范管径(mm)充满度(m)200-3000.55350-4500.65500-9000.7010000.75设计流速和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。为了防止管道中产生於积和或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。我国规定污水管道的最小设计流速定为0. 6m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s 。最小管径在街区和厂E内最小管径定为200mm，在街道下为300mm。最小设计坡度相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度为最小设计坡度。管径200mm 的最小设计坡度0. 004；管径300mm 的最小设计坡度0.003。管道的埋设深度管道埋深是括管道内壁底到地面的距离。规范规定:无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m，结合本设计冻土线为0. 47m，可确定最小埋深为0.62m。4.3.3 水力计算的方法和具体规定 根拥己知的设计流量，确定管段的断面尺寸和敷设坡度，选择管道断面尺寸，必须在规定的设计充满度和设计流速的情况下，能够排泄设计流量。管道坡度参照地面坡度和最小坡度确定。4.3.4 进行管道水力计算式应注意的问题1) 必须细致研究管迢系统的控制点。这些控制点常位于本区的最远或最低处，它们的埋深控制该地区污水管道的最小埋深。各条管道的起点、低洼地区的个别街坊和污水出口较深的工业企业或公共建筑都是研究控制点的对象。2) 必须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度之间的关系。使确定的管道坡度，在保证最小设计流速的前提下，又不便管道的埋深过大，以及便于支管的接入。3) 水力计算自上游依次向下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增加。如流量保持不变，流速不应减小。只有在管道坡度由大骤然变小的情况下，设计流速才允许减小。另外，随着设计流量逐段增加，设计管段也应逐段增大，但当管段坡度骤然增大时，下游管段的管径可以减小，但缩小的范围不得超过50-lOmm。4) 在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最先限值的要求，甚至超出地面，因此在适当的点可设置跌水井，管段之间采用跌水连接。5) 水流通过检查井时，常引起局部水头损失，检查井底部在百线管道上要严格采用百线，在管迢转弯处要采用匀称的曲线。通常直线检查井可不考虑局部水头损失。6) 在旁侧管与干管的连接点处，要考虑干管的一定埋深是否允许旁侧管接入。若连接处旁侧管的埋深大于干管埋深，则需要在连接处的干管上设置跌水井，以使旁侧管能够接入干管。另一方面，若连接处旁边侧管的管底标高比干管的管底标高高出许多，为使干管有较好的水利条件，需要在连接处前的旁侧管上设置跌水井。5 主要设计参数5.1 设计水量5.1.1 生活污水量（按设计人口计算）q=标准值q=用水标准。该城市位于山东，属于第二地区，室内有给排水卫生设备，有淋浴设备，平均日排水100-140（L/人*天）取 q=120(L/人*天) （5.1） 水量如表5.1所示项目日平均（m3/d）最高日（m3/h）最高时（l/s）混合污水630002625729.17756003150875.00819003412.5947.925.2 污水处理厂建设规模1. 收水范围 根据张店区城市规划，收集所辖行政区域内居民生活用水及工业废水。其中主要是生活污水。2.建设规模 根据有关资料统计分析和排水规范，张店区污水处理厂的建设规模为10万吨/日。3. 设计污水排水水质表5.2 进出水水质Mg/lBOD5SSTKNPH进水220262606-10出水2260去除率90%77.1%处理后出水水质达到国家二级标准。6 污水处理厂的设计说明6.1 工艺流程的比较当前流行的污水处理工艺有:AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/0法等，这儿种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。AB法（Adsorption-Biooxidation） 该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS.d)以上，池容积负荷6kgB0D/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之bL)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。SBR法（Sequencing Batch Reactor） SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，-池-池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行万式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池于都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不埋想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。A/A/0法（Anaerobic一Anoxic一Oxic) 由于对城市污水处理的出水有去除氨和磷的要求，故圆国内1O年前开发此厌氧-缺氧-好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/0法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成:一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12. 5), BOD/TKN 为1.5-3.5, COD/TP 为30-60, BOD/TP 为,16-40(一般应大于20 )。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/0工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氨的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管埋，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有:帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2. 5-3. 5m，转刷动力效率1.6-1.8kg02/(kW h) 。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为O，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0- 4.5m，动力效率与转刷接近，现己在山东潍坊、北京黄村和合肥壬小鄂的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.Om 左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管埋的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中/冉引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.5-3.0 kg02/(kWh) 。关于曝气生物滤池曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，己发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处埋出水BOD5、SS20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7-3.0kgBOD5/(m3d), 水力停留时间l-2h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.5- 2.OkgBOD5/(m3d)，水力停留时间2-3h。一般认为，生物膜法处埋城市污水，在国内尚需积累经验，处埋规模不宜过大，约5lO4m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处埋水量有达到36lO4m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行 管理经验有关。关于UNITANK 工艺UNITANK工艺和类似的TCBSI艺、MSBRI艺一样，都是SBR 法新的变型和发展它集序批法、普通曝气池法及三沟式氧化沟法的优点，克服了序批法间歇进水、三沟式氧化沟法占地面积大、普通曝气池法设备多的缺点。典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完成有机物和氮磷的去除。UNITANK工艺由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区，处埋水量l4104m3/d(不下雨时平均处埋水量为7lO4m3/d)，池型封闭设计采用的容积负荷0. 58kgBOD/(m3d)，总的反应池体积为46800m3，曝气池水力停留时间为8h，出水的BOD5、SS20mg/L。这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，如考虑硝化，其负荷一般在0.05-0.l0kgBOD5/(kgMLSS d)，硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%左右的池容用于沉淀。UNITANK工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK 工艺不太适用于大型（大于lOlO4m3/d)的城市污水处理厂。6.2确定万案由于处理水量近10万吨，因此本设计采用AB法工艺。其工艺流程如下：图6.1 工艺流程图6.3 AB法工艺的简介6.3.1 概述AB法工艺是吸附一生物降解(Adsorption-Biodegradation)工艺的简称。这项污水生物处理技术是由德国某工业大学卫生工程学院的Botho Bohnke 教授为解决传统的二级生物处理系统:即预处理初沉池曝气池二沉池早期污水处理工艺，所存在的去除难降解有机物和除氮脱磷效率低下，及投资和运行费用过高等问题，在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，于70年代中期所开发，80年代初开始应用于工程实践的一项新型污水生物处理工艺。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，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20-40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。A级曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d) 以上，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力，B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。AB法语传统的活性污泥法相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面均有明显的优点。6.3.2 AB法工艺流程工艺流程：图 6.2工艺流程图 图6.2 工艺流程图AB法工艺特点：1 A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50-100 倍，污水停留时间只有30-40min，污泥龄仅为0.3-0.5d。污泥龄较高，真核生物无法生存，只有某些时代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，AB对水质、水量、pH值和有毒物质的冲击负荷有巨大的缓冲作用。A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。2 B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为小于0.15kgBOD/(kgMLSSd)，水力停留时间为2-4h，污泥龄较长，且一般为15-20d。在B段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。3 A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统。基本原理开放系统原理。AB法工艺中不设初沉池，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。反应动力学原理。 微生物的生物相及其特性。A段内微生物活具有很强的吸附能力。当A段兼氧的方式运行时，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不易分解的有机物进行初步分解，使其转化为易降解的有机物，从而在后续的B段中易于被去除。B段主要是世代期长的真核微生物，能够保证出水水质。6.3.3 工艺的性能特点 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。 对有机底物去除效率高； 系统运行稳定。主要表现在:出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能； 有较好的脱氮除磷效果； 节能、运行费用低、耗电量低、可回收沼气能源，经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用2025。6.3.4 AB法工艺的主要特征 A级污泥负荷很高，B级污泥负荷较低；A级和B级的微生物群体特性明显不同，并通过互不相关的两套回流系统严格分开 不设初沉池，使A级成为一个开放性的生物动力学系统 A 级可以根拥污水组分的不同实行好氧或缺氧运行 具有一定的除磷脱氮功能 适合于部分工业废水的处埋 适用于部分难降解有机废水的处理 基建投资少、运行费用低、能源消耗省 可分期建设和运行灵活6.3.5 AB法工艺的微生物特征 A段微生物特征微:生物个体小而单一，并具有较大的比表面积；微生物具有极强的繁殖能力，代谢生长快；微生物菌落数量大，一般是常规活性污泥法得20倍；微生物生理活性高，通常较常规活性污泥法高40%-50%，特别是降解聚合物的活性几乎高出90%，而聚合物往往是构成COD的主要成分；专性不强，适应的环境条件较宽；与人类及动物排泄物中的细菌相似；有变异性能力。 B段微生物特征:由于A段的调节和缓冲，使B段的进水水质相当稳定，且负荷较低。因此，B段的微生物特性，同活性污泥污泥法中延时曝气工艺的微生物特征较为相似，即B段中占优势的微生物种群为后生动物，如钟虫，轮虫及原生动物，它们的生长期较长，要求稳定的环境。因此，B段的功能是过滤污水吞食和消除由A段来的细菌等微生物和有机物颗粒，并促使生物絮凝，提高出水水质。6.3.6 AB工艺的局限性及存在的问题 第一个问题是A段在运行时出现恶臭，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池在缺氧、甚至厌氧条件下运行，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。 第二个问题是在要求脱氮除磷时，A段一般不宜按AB法的原来去除有机物的分配比去除BOD59%-60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。7 构筑物的设计7.1 单体设计说明1.AB法曝气工艺吸附-生物降解活性污泥法简称AB法，它是在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上改良的一种T艺。该工艺不设初沉池，A段和B段的污泥回流系统严格分开。向废水注入空气，使污水中生成一种絮凝体一活性污泥，并使其处于剧烈的扰动状态，形成混合液。活性污泥与污水互相混合，充分接触，使活性污泥正常进行，其结果是污水中的有机污染物得以降解而去除，活性污泥本身得以繁衍生长，污水则得以净化处理。AB工艺的性能特点: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；对有机底物去除效率高；系统运行稳定；有较好的脱氨除磷效果；节能、运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。2.污泥浓缩池用于降低污泥中的空隙水，浓缩是污泥减容的主要万法，并且直接把污泥输送到带式压滤机。3.带式压滤机带式压滤机是污泥脱水的一种万法，用来进一步降低污泥的含水率，减少体积，去除的是毛细水和附着水，达到此后的污泥外运时的运输和后续处理要求。带式压滤机中，较常见的滚压机式带式压滤机，可以连续生产，机械设备较简单，动力消耗少，无须高压泵。滚压带式压滤机由滚压轴和滤布带组成，压力施加在滤布带上，污泥在两条压滤带间挤压，山于滤布的压力或张力而得到脱水。7.2 各单体的设计尺寸1.沉砂池钢筋混凝土结构，设计尺寸为：停留时间t=40S有效水深2m，排砂间隔T=2d尺寸为8m2.97m1.5m，有效容积35.64m32.A段曝气池设计二组，钢筋混凝土结构，设计尺寸为：停留时间t=1.35h，有效水深4m，超高0.3m；尺寸为26.1m24m4m，有效容积为2502.5m3。3.中沉池钢筋混凝土结构，设计尺寸为:停留时间t=2h，有效水深4.0m 尺寸为36m48m 4.B段曝气池 设计二组，钢筋混凝土结构，设计尺寸为:停留时间t=16.2h，有效水深4m，超高为l.Om 尺寸为70.4m40m4m，有效容积为11261.3 m35.二沉池 设计四组，钢筋混凝土结构，设计尺寸为:D=27m 停留时间t=2h，有效水深3m 6.集水井钢筋混凝土结构，设计尺寸为:尺寸为5mlOm10m，有效容积460m37.污泥浓缩池钢筋混凝土结构，设计尺寸为:超高0.3m。尺寸为D=14.4m，有效容积45. 58m38.鼓风机房钢筋混凝土结构，设计尺寸为:长宽=20m20m，面积=400m2，9.脱水间钢筋混泥土结构，设计尺寸为:长宽=10.00m6.00m，内设带式压滤机7.3 废水处理工艺平面布置7.3.1 布置原则 1.便于管理和节省用地，从平面及高程布置上结合考虑进行组合布置 2.而置管线时，管线与其他构筑物之间预留适当的距离 3.生产辅助建筑物应尽量考虑组合布置 4.道路围墙绿化带布置要求美观便捷实用 5.污泥区布置其卫生条件较差放在厂区后部 6.管道布置既要便于施工和维护管理又要紧凑少占用地7.3.2 图上内容 根掘工艺流程、单体功能要求及单体平面图形，设有建筑物、构筑物一览表及必要说明。具体平面图见图。7.4 高程布置7.4.1 高程布置原则 1.选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处埋系统能够正常运行； 2.污水尽量一次提升就应能靠重力通过净化构筑物，而中间不应冉加压提升； 3.计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量； 4.污水处理后污水应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑)； 5.高程的而置既要考虑某些处理构筑物 (如沉淀池、沉砂池等)的排空，但构筑物的挖土深度又不亡过大，以免土建投资过大和增加施工的困难； 6.高程相置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排入污水井或其他构筑物的可能性； 7.进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程私置； 8.当地形平坦时，既要避免二沉池埋入地下过深，又应避免沉砂池在地面上架的很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件差、地下水位高时。7.4.2 高程布置的设计 废水经提升泵一次提升后进入平流式沉砂池，其他构筑物之间均为重力流。7.5 辅助设施和相关专业工程设计7.5.1 辅助设施 废水处理站应配置的辅助设施，由当地政府需要配置。7.5.2 结构设计7.5.3 电器设计（略）7.5.4 仪表（略）7.6 工程施工 本工程所有钢筋混凝土构筑物和附属建筑的梁、板、柱均采用现浇。构筑物地下部分的施工方法为开挖施工，设基坑表面排水。8 人员编制与运行管理8.1 生产组织 污水处埋厂隶属于市政污水处理公司，生产直接受公司监督。根据污水综合排放标准(GB8978一1996)，结合该厂具体情况，设立如下机构及人员。 生产机构:包括生产科、技术科、机修科与化验科。 管理科室:设办公室等。 技术人员配备以下专业:环境工程 (或给排水)、电气、机械、工