某市污水管网排水工程设计

陕西省某城市城区排水工程摘 要本工程采用的工艺是倒置A2/O工艺。此种工艺具有较好的脱氮除磷功能，出水水质好，且运行费用低廉，管理方便，适合作为本工程的工艺流程。本工程预期出水能够达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002的一级B标准的相关水质要求。污水处理厂厂区总体布置分区功能明确，水利通畅，管理方便，绿化覆盖率满足设计要求。本工程设计合理可行，实施后有利于改善本地区环境质量，提高人民生活水平，为社会经济可持续发展提供可靠保证，应尽早实施。【关键词】污水处理厂，工程设计，倒置A2/OAbstract This project uses the process is inverted A2/O process. Such technology has good nitrogen and phosphorus removal capabilities, good water quality, and low operating cost, easy management, suitable for the process of the project. The project is expected to be able to meet the national effluent urban sewage treatment plant emission standards GB18918-2002 quality requirements related to level B standard. General arrangement of the sewage treatment plant site zoning clear, unobstructed water conservancy, easy management, green coverage to meet the design requirements. The project design is reasonable and feasible, after the implementation will help to improve the environmental quality of the region, improving living standards for the sustainable socio-economic development to provide a reliable guarantee, could be implemented sooner.Key words： wastewater treatment plant, engineering design, inverted A2/O目录设计说明书1 概述21.1 毕业设计目的21.2 毕业设计题目21.3水资源短缺与水环境污染22 工程原始资料与设计任务42.1 工程原始资料42.1.1 地形与城市规划资料42.1.2 自然条件42.1.3 设计水量与水质52.2 设计要求及依据62.2.1 设计要求62.2.2 设计依据62.2.3 设计标准及参考文献63 污水处理方案论证83.1 工艺流程选择原则83.2 污水水质分析83.3 方案论证83.4 选用工艺流程介绍114 污泥处理工艺方案论证124.1 污泥处理工艺选取原则124.2 污泥性质分析124.3 工艺流程确定124.4 污泥最终处理方法选择135 工程设计155.1 平面布置155.1.1 平面布置原则155.1.2 平面布置说明165.2 高程布置165.2.1 污水厂高程布置原则165.3 工艺设计165.4 建筑设计175.4.1总平面布置及竖向布置175.4.2 建筑风格185.4.3 景观与绿化18设计计算书1水量水质201.1设计流量201.2设计水质201.3进水管管道选型202一级处理构筑物计算212.1粗格栅212.2进水泵房242.2.1参数选择242.2.2设计计算242.3细格栅252.4沉砂池272.4.1参数选择272.4.2设计计算273二级处理构筑物计算293.1设计参数293.2水量水质分析293.3设计计算293.3.1反应池设计计算303.3.2进、出水系统设计计算343.3.3曝气系统设计计算363.3.4设备选型393.4二沉池配水井403.5二沉池413.5.1参数选择413.5.2设计计算413.6液氯消毒池433.6.1加氯量计算433.6.2加氯设备433.6.3平流式消毒接触池444污泥处理构筑物计算464.1污泥提升井464.1.1参数选择464.1.2设计计算464.2贮泥池464.2.1参数选择464.2.2设计计算464.3脱水机房474.3.1参数选择474.3.2设计计算474.4加药间484.4.1参数选择484.4.2设计计算485高程计算495.1基础数据495.2 出水泵房与消毒池495.3二沉池495.4二沉池配水井505.5A2/O池505.6曝气沉砂池515.7 细格栅525.8粗格栅525.9集水井525.10提升泵525.11 回流污泥泵房高程525.12 贮泥池高程535.13 污泥脱水机房535.14 鼓风机房高程535.15 其他高程53谢辞54参考文献55第一部分陕西省某城市城区排水工程设计说明书装订线毕业设计（论文）报告纸1 概述1.1 毕业设计目的 毕业设计（论文）教学目的是培养学生具备综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能，分析与解决实际问题的能力；使学生得到从事实际工作所必需的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。毕业设计（论文）作为培养学生创新精神和实践能力的一次较为系统的训练，应注重以下几方面能力的培养： (1) 调查研究、查阅和应用中外文献及采撷网络信息的能力； (2) 理论分析、制定设计或试验方案的能力； (3) 设计、计算及制图的能力； (4) 实验研究及数据处理的能力； (5) 综合分析、凝练创新、编制设计说明书或撰写论文、调研报告的能力； (6) 外语、计算机应用能力。1.2 毕业设计题目陕西省某城市城区排水工程1.3水资源短缺与水环境污染水是地球生物赖以存在的物质基础，水资源是维系地球整个生态系统、环境可持续发展的首要条件。中国是一个干旱缺水严重的国家。虽然淡水资源总量高达28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200 立方米，仅为世界平均水平的1/4，美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。并且，我国的水资源分布还存在严重的时间和空间不均衡性。大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方水资源的1/4。据统计，全国660 座城市中有400 多座城市缺水，三分之二的城市存在供水不足，全国城市年缺水量为60 亿立方米左右，其中缺水比较严重的城市有110 个。在我国北方城市面临由区域位置造成资源型缺水的同时，南方城市还面临着由环境污染引起的水质型缺水。随着国内城市规模的扩大、城市人口急剧增加和经济的迅速发展，需水量不断增加，同时也产生了大量废水。由于我国目前污水二级处理率较低，对环境产生了严重影响及破坏。据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。2009 年全国水环境质量状况数据表明：203 条河流408 个地表水国控监测断面中，类、类和劣类水质的断面比例分别为57.3%、24.3%和18.4%。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。其中，松花江、淮河为轻度污染，黄河、辽河为中度污染，海河为重度污染。2 工程原始资料与设计任务2.1 工程原始资料2.1.1 地形与城市规划资料（1）城市地形与总体规划平面图一张，比例为1：10000（2）城市各区人口密度及污水量标准区域人口密度（人/公顷）污水量标准（升/人.日）区365130区280150（3）城市各区中各类地面与屋面的比例（%）种类区域各种屋面混凝土与沥青路面碎石路面非铺砌路面公园与绿地区353515510区3025151515（4）工业企业与公共建筑的排水量和水质资料企业或公共建筑名称平均排水量（m3/d）最大排水量（m3/h）SS（mg/L）COD（mg/L）BOD5（mg/L）总氮（mg/L）总磷（mg/L）pH水温（0C）A厂250023030010005508577.520B厂41003002609505909057.520 2.1.2 自然条件气象资料：（1）气温资料（查设计手册一）年平均气温170C月平均气温190C年最低气温-30C月平均最高35 0C年最高气温380C月平均最低-2 0C温度在-10 0C以下的天数温度在0 0C以下的天数降雨量（mm/年）1400年蒸发量（mm/年）（2）常年主导风向：东南风（3）设计暴雨强度公式及其参数：地质资料：土壤性质冰冻深度（m）地下水位（m）承载力（kPa）排水管网干管处一般性资料粘土0.78.723.5污水总泵站与污水处理厂址处粘土0.78.723.5受纳水体水文与水质资料：在污水处理厂排放口处，受纳河流的资料如下：流量（m3/s）流速（m/s）水位标高（m）水温（0C）DO（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）SS允许增加量最小流量时261.5981973.5252最高水位时301.7101207.53.8202常水位时281.6100207.53.0222在污水总排放口下游40公里处有分散用水，要求BOD.4mg/L 2.1.3 设计水量与水质（1）设计水量：根据工程原始资料及地形资料，计算污水排水水量如下：表2-1 生活污水水量计算表2-2 工业企业与公共建筑的排水量计算平均污水量为Q平均=Q1+Q2=53600 m3/d；取系数1.3，设计流量Q=69680 m3/d，因此按照水量70000 m3/d设计。（2）设计水质：处理水质要求：污水经处理后，其水质应至少达到二级处理标准，应当满足：S S30mg/L，COD60mg/L，BOD.30mg/L, N25mg/L，P1.0mg/L。为保证出水达标，出水标准按照满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B排放标准设计，出水指标如下：表2-1 出水指标指标CODCrBOD5NH3NSSTNTPpH单位（mg /L）4020152020169污水进水主要为生活污水，以及部分工业废水，设计水质取如下值：表2-2 污水进水水质指标CODCrBOD5NH3NSSTNTPpH单位（mg/L）2801303010043569 2.2 设计要求及依据2.2.1 设计要求本毕业设计范围为污水处理厂界区内的污水处理主体构筑物，完成污水处理厂内污水处理主要构筑物的设计说明书和计算书的编制及部分施工图设计。2.2.2 设计依据l 选择合适的污水处理工艺l 认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、规范、标准。l 在符合城市发展思路的前提下，从环境保护要求的实际出发，污水处理厂规模及服务范围的确定做到符合规划，逐步实施，突出重点，经济合理，全面优化地解决城市污水的污染排放问题。l 充分考虑污水、污泥综合利用及深度处理的可能性，逐步实现污水、污泥的资源化。l 污水处理厂出水水质应满足国家和地方现行的有关规定。l 污水处理工艺的选择，从当地实际情况出发，按照污水水质与水量，受纳水体的环境容量，经技术经济比较，采用低能耗，低运行费，低基建费，操作管理简便的成熟工艺。l 积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术，新工艺、新材料和新设备。l 选择安全，可靠易操作的自动化控制及检测系统，提高污水处理厂的自动化管理水平。l 积极推广污水、污泥资源化，根据污水、污泥的性质，选择合理的污水，污泥出路。2.2.3 设计标准及参考文献1 中华人民共和国环境保护法. 中国法制出版社2 给水排水设计手册（第一、三、五、六、九、十、十一册）.第二版.中国建筑工业出版社.3 给排水快速设计手册（第二、四、五册）.中国建筑工业出版社.4 张自杰主编.排水工程（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，2000.6.5 高廷耀，顾国维.水污染控制工程（第二版）.北京：高等教育出版社，1999.5.6 室外排水设计规范 GB501012005.中国计划出版社.7 地表水环境质量标准 GB3838-2002.环境科学出版社.8 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB189182002.环境科学出版社.9 城市污水处理厂污水污泥排放标准 CJ3025-93. 中国建筑工业出版社.10 恶臭污染物排放标准 GB14554-93.中华人民共和国环保总局.10 建筑结构荷载规范 GB50009-2001. 中国建筑工业出版社.11 混凝土结构设计规范 GB50010-2002. 中国建筑工业出版社.12 建筑抗震设计规范 GB50011-2001. 中国建筑工业出版社.13 城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31-89. 中国建筑工业出版社.14 泵站设计规范 GB/T50265-97. 中国计划出版社.15 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002. 中国建筑工业出版社. 16 给水排水工程水池结构设计规程 CECS138：2002.中国工程建设标准化协会.17 给水排水工程钢筋砼沉井结构设计规程 CECS137：2002. 中国工程建设标准化协会.18 给水排水工程埋地预制混凝土圆管管道结构设计规程 CECS143：2002. 中国工程建设标准化协会.19 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003. 中国计划出版社.20 建筑设计防火规范 GB50016-2006.中华人民共和国建设部.21 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 CJJ60-94.中国建筑工业出版社.22 全国通用给排水标准图集（S1，S2，S3）.中国计划出版社.3 污水处理方案论证3.1 工艺流程选择原则污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。1、污水的处理程度2、工程造价与运行费用3、当地的各项条件4、原污水的水量与污水流入水质3.2 污水水质分析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降解污染物。若污水中的污染物不能被微生物利用降解，则生物处理是无效的；若污水中的污染物可被微生物降解，则污水可获得良好的处理效果。同时由于污水中可能携带某些有毒物质，超过微生物的忍受极限时，将会对微生物产生抑制或毒害作用，使系统的运行遭到严重破坏。因此对污水成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工艺的前提。BOD5 和 CODCr是污水生物处理工程中常用的两个衡量水质情况的指标，而BOD5/CODCr 值（以下简称 B/C）是评价污水的生化性常采用的方法。一般情况下，B/C 比值越大，说明污水可生物处理性越好，综合国内外的研究成果，可参照表3-1中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。表3-1污水可生化性评价指标B/C0.450.45-0.300.30-0.200.20可生化性好一般较难不宜本设计的进水B/C=0.44，污水可生化性较好。而考虑生物脱氮时进水BOD5/TN=220/50=4.4，而资料显示，一般情况下市政生活污水NH3-N/TKN0.8，BOD5/TN4，可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用；考虑生物除磷时进水BOD5/ TP = 36.7 17，可认为污水有足够碳源提供聚磷菌进行生物除磷。参考一般典型生活污水污染物特征（中等浓度），进水碱度总碱度100mg/L，则到达好氧区剩余碱度可大于70mg/L。3.3 方案论证综上污水水质分析，可认为进水水质满足生物处理要求。由于生物处理具有处理成本低、效果好、出水稳定等优点，本工程设计采用生物法为主体处理工艺。由于该设计对脱氮除磷有要求，故应选取二级强化处理。可供选取的常规工艺：A/A/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺。表3-2方案优缺点比较工艺优点缺点A/A/O1、工艺成熟、运行管理方便，出水水质稳定。2、连续进水、出水、工艺控制简单、水头损失小，能耗低。3、设备利用率高。4、生物池设计灵活，根据进水水质可灵活调整。5、生物池池深可加大，占地较小。1、脱氮效果不理想，仅70%左右。2、污泥停留时间的矛盾，反硝化细菌和聚磷菌都是短污泥停留时间微生物，而硝化菌是长污泥停留时间微生物。3、碳源的争夺矛盾，在A2/O中反硝化细菌和聚磷菌是混合生长的，存在竞争关系，可能会影响氮和磷的去除效果。氧化沟1、流程简单，水力停留时间和污泥龄较长，有机物去除较为彻底，剩余污泥高度稳定，污泥一般不需厌氧消化。2、操控灵活，如曝气强度可以通过调节转速或通过出水溢流堰来改变曝气机的淹没深度；交替式氧化沟各沟间交替运行的动态控制等。3、在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少等特点。1、 污泥易沉积。2、 曝气效率低，能耗高。3、 没有专门的厌氧区，除磷过程受影响，除磷效果不佳。4、 占地面积大。5、 剩余污泥量低。SBR1、 理想的完全混合过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，处理效果好。 2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。布置紧凑、占地面积省。 1、自动化控制要求高。 2、排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。 3、滗水深度一般为12m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程。 4、易产生浮渣。从进水的各项指标来看，该厂的进水是较为典型的城市生活污水，但是总磷的含量略为偏高。对于该厂的进水水质而言，COD值不高，COD的去除已经不是主要问题，三种工艺的出水都能满足出水标准。而在氮和磷的去除方面，总氮要从50mg/L降至15mg/L（去除率70%），总磷要从6mg/L降至0.5mg/L（去除率91.7%）。在选择处理工艺时，主要考虑的是脱氮除磷方面的要求，特别是总磷的去除率要求很高。对于氧化沟工艺，由于其没有真正的厌氧区，除磷的效果受到限制。如果采用化学强化除磷，廊沟内易发生污泥沉积。而且表曝式氧化沟的曝气效率低，能耗高，所以氧化沟工艺不适合用于处理该厂污水。而对于SBR工艺，由于该厂处理水量较大（7104m3/d），如果采用SBR工艺，构筑物的尺寸将会很大，设备的闲置率也很高，投资运行费用较高。而且该厂的进水主要是城市生活污水，水质水量稳定，对处理工艺的抗冲击负荷能力没有特别的要求，所以采用SBR工艺并没有优势。传统的A/A/O工艺由于其本身的固有缺陷，氮和磷的去除效率不能满足本项目的需求。UCT和MUCT工艺可以改善脱氮除磷的效果，但仅靠生物除磷还是无法达到一级A标准中总磷0.5mg/L的要求。 DEPHANOX工艺在低C/N比时有很好的脱氮除磷效果（COD/N=3.4），但是本项目的C/N=10，满足常规A/A/O工艺脱氮除磷的要求。而DEPHANOX工艺流程复杂，所以没有必要采用DEPHANOX工艺。倒置A/A/O工艺具有较好的脱氮效果，但是仅靠生物除磷还是无法达到一级A标准中总磷0.5mg/L的要求。所以综合各方面因素考虑。为了同时兼顾脱氮的效果和除磷效果，采用倒置A/A/O +化学强化除磷作为该厂主体工艺。工艺流程图如下：3.4 选用工艺流程介绍A. 粗格栅及进水泵房由市政管网收集的综合污水（城市生活污水和工业废水）通过进水泵房前端设置的回转式格栅除污机去除较粗大漂浮物和悬浮物，然后通过潜污泵提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。B. 细格栅及曝气沉砂池曝气沉砂池前端设置的转鼓式细格栅，可以去除污水中粒径稍小的悬浮杂质，以保证后续处理工艺的顺利运行。污水在曝气沉砂池中去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，避免砂粒在后续处理构筑物中的沉积。C. 倒置A/A/O这是本设计中的主体工艺，采用倒置A/A/O推流式活性污泥法。通过缺氧段反硝化、厌氧段聚磷菌释磷、好氧段脱碳、硝化和吸收磷作用，实现有机物降解及脱氮除磷的目的，从而使污水得到净化。D. 消毒渠及出水泵站本污水厂执行一级A标准，且无深度处理，所以采用加氯消毒的方式。E. 超越管道系统本工程污水处理系统中设一条事故超越管，自进水泵房出口至消毒池出口，当水厂发生故障时开启。在征得相关主管部门同意后，污水直接排入受纳水体。G. 其他包括办公楼、配电间、停车位、绿化等辅助设施。4 污泥处理工艺方案论证4.1 污泥处理工艺选取原则(1) 城镇污水处理过程中产生的污泥，应根据污泥量、污泥性质，并结合地区经济条件和环境条件进行减量化、稳定化和无害化处理，并逐步提高资源化程度。(2) 污泥的处置方式包括作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的处理流程应根据污泥的最终处置方式选定。(3) 污泥作肥料时，其有害物质含量应符合国家现行标准的规定。(4) 污泥处理构筑物个数不宜少于 2 个，按同时工作设计。污泥脱水机械可考虑一台备用。(5) 污泥处理过程中产生的污泥水应返回污水处理构筑物进行处理。(6) 污泥处理过程中产生的臭气，宜收集后进行处理。4.2 污泥性质分析污水厂污泥广义上主要包括两部分：(1) 由格栅栅渣和沉砂池沉渣组成的泥渣；(2) 沉淀池污泥和剩余污泥组成的污泥。栅渣呈垃圾状，沉砂池沉渣中密度较大的无机颗粒含量较高，两者一般做垃圾处理，场外填埋。沉淀池污泥和剩余污泥由比较松散的颗粒组成，含水率很高，大都在 99%以上。湿污泥的体积往往为干污泥体积的十几倍到几十倍。在污泥干物质中，含有 55%-70%的有机物和较多的氮、磷等营养成份以及致病菌、寄生虫卵等有害物质。其化学性质极不稳定，常温下易腐败变质、散发臭气，如不加处置或处置不当，就会造成环境，特别是地下水环境的二次污染，甚至传播疾病。因此需要进行污泥的浓缩、脱水、稳定处理和最终处置以达到减量化、稳定化、无害化以及资源化的目的。4.3 工艺流程确定国家室外排水设计规范规定：污泥处理流程应根据污泥的最终处置方法选定。目前国内外污水处理厂污泥最终处置和利用的常用方法有直接农用、堆肥、卫生填埋、焚烧、干化以及经必要处理后做建材利用等几种途径。根据城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-93规定，污泥须经稳定处理。为达到污泥稳定的目的，剩余污泥应经浓缩、调理、脱水干化处理。污泥处理的一般工序参见图 4-1。滤液进入厂区污水处理系统泥饼外运污泥储存仓储泥池脱水机房剩余污泥 图4-1 污泥处理工艺流程但若污泥采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，使投资增加。由于本污水处理厂工艺采用改良型 A2/O 脱氮除磷工艺，污泥龄较长，剩余污泥量较小，因此本工程不考虑消化处理，直接浓缩、脱水。此外，由于本工程污水处理工艺为具有除磷功能的活性污泥法，产生的污泥水量较多，故不希望污泥在厌氧条件下放磷，使生物池中聚磷细菌富集的磷又得到释放，降低污水处理除磷效果。由于剩余污泥在浓缩池停留时间较长，浓缩池的厌氧环境使集聚在污泥中的磷再次释放到浓缩池上清液中，随上清液的排放进入污水处理系统，不能从系统中有效除磷。同时污泥厌氧可能发酵上浮，脱水性能降低，给管理、操作带来不便。因此设计在储泥池内布设曝气管，维持池内一定的含氧量，避免出现厌氧环境下释磷的现象。污泥脱水处理是污水处理厂污泥处理处置工艺中不可缺少的一个重要阶段。污泥通过脱水处理，可以进一步降低污泥含水率，减少污泥体积，对减小后续处理构筑物的规模，降低工程投资和日常运行费用。带式一体化浓缩压滤机是一种将浓缩与压榨脱水集于一体的污泥脱水设备，其主要工作原理是：经过絮凝的污泥在浓缩段均匀分布到滤带上，依靠重力作用分离掉其中大量游离水分，污泥得到浓缩后流动性变差，再进入带式压滤机，经一、二级重力脱水及楔形区预压脱水、系列压榨辊的压榨脱水，污泥逐渐成饼并受到由小到大的挤压，剪切作用力，从而达到污泥脱水的最终目的。带式浓缩压滤机浓缩段主要由框架、进料装置、滤带承托、进料混合器、动态泥耙、滤带、冲洗、纠偏装置等组成，压榨脱水段由常用的带式压滤机稍加修改而成，与浓缩段有机组合。带式浓缩压滤机具有如下优点：(1) 应用结果表明，脱水性能良好；(2) 采用封闭式机架结构，无溅溢，操作环境良好；(3) 污泥处置系统中可省却传统污泥浓缩池，结构美观、较紧凑。因此本工程污泥脱水采用带式一体化浓缩压滤机，并配套絮凝剂投配装置、污泥进料泵、污泥输送机等辅助设施。其特点：噪声轻，操作方便，自控程度高，连续运行、工作条件好。4.4 污泥最终处理方法选择目前，污泥的常见处置方法有以下4种。（1） 填埋 卫生填埋操作简单、费用低，而且经过消化后的污泥有机物含量减少、性能相对稳定、总体积减小，脱水后再进行填埋也就成了一种比较经济的污泥处理方式。鉴于目前国内经济的发展状况，污泥填埋在相当长的时间内仍会继续存在。 但是，脱水污泥含水率往往大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,需经再处理后才能送至生活垃圾填埋场填埋。专用污泥填埋场会存在占地面积较大、选址不易、渗沥液难处理，并可能影响地下水质以及其他安全隐患等问题，一旦处理不当，很可能会造成二次污染。 （2） 制肥利用 污泥制肥料曾是污泥利用的主要途径，其实质是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥中多种有机物进行氧化分解转化为植物容易吸收的类腐殖质，因此生物能得到利用能源得以节约。 但近年来随着人们对绿色食品的要求和对土壤污染的警惕，污泥肥料农用的标准日趋苛刻。并因其使用不便和肥效差等原因也无法和化肥抗衡，污泥用作农业肥料已难以为继。此外，源于对重金属、洗涤添加剂污染等方面的顾虑，此种处置方式日益萎缩。 （3） 干化 污泥干化技术是指利用热来破坏污泥的胶凝结构并对污泥进行消毒灭菌。干化温度高达95以上，除有效杀灭病原菌外，还能使污泥容积显著降低，并将臭味消除。然而，干化处理工艺能耗高、设备复杂、投资及运行费用高、减量化也不彻底。而且，还要对蒸发物采取冷凝、除臭等措施，综合成本较高。干化后的污泥或送去焚烧或用作肥料仍然存在出路问题，一般使用较少。（4） 焚烧污泥焚烧是一种高温热处理技术，利用高温氧化燃烧反应在过量空气的条件下使污泥的全部有机质、病原体等物质在8501100下氧化、热解并被彻底破坏。 污泥焚烧的优点是占地小、处理快速、处理量大、减量明显，减容量可大于90%。焚烧后的灰渣根据其重金属含量可选择直接或使用重金属螯合剂处理后进入填埋场也可用作建筑材料或铺路等。采用焚烧法处理污泥可最大程度地实现“减量化、稳定化和无害化”，是污泥处理最彻底的方法，国外普遍采用此法。 但目前国内污泥焚烧技术发展还不成熟，有待完善，同时需要政府、企业和其他社会团体在政策、技术和资金等系列产业要素方面的紧密配合。污泥的含水率是制约污泥处置系统运行成本的关键因素，因此需要通过预处理降低污泥的含水率。污泥焚烧会产生酸性烟气、灰渣和飞灰等环境污染物，需要后续处理，必须严格控制并达标排放也是关键技术所在。综合经济和技术方面的因素，本厂的污泥采用浓缩脱水处理后外运卫生填埋的方式。5 工程设计5.1 平面布置 5.1.1 平面布置原则(1) 污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。(2) 污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。(3) 生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。(4) 污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。(5) 污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。(6) 厂区消防的设计和消化池、贮气罐、污泥气压缩机房、污泥气发电机房、污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。(7) 污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。(8) 污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求： 主要车行道的宽度：单车道为 3.54.0 m，双车道为 6.07.0 m，并应有回车道； 车行道的转弯半径宜为 6.010.0 m； 人行道的宽度宜为 1.52.0 m； 通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用 30； 天桥宽度不宜小于 1.0 m； 车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。(9) 污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于 2.0m。(10) 污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。(11) 污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。(12) 污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜时，应采用明渠。管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。(13) 污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。(14) 处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。(15) 污水厂宜设置再生水处理系统。(16) 厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。(17) 污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。(18) 污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。(19) 根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。(20) 处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。 5.1.2 平面布置说明根据以上原则，本工程设计平面布置如下：根据地形及工艺流程，整个厂区划分成污水处理区、污泥处理区、办公区三个功能区，中间用绿化带隔开，这样形成生产区与生活区两大部分；生活区远离臭味较重的污泥脱水机房，充分考虑生活区的空气质量。厂区主要道路宽 6m，道路转弯半径为5m。次干道宽 3 m，厂区道路环通，设计道路中心标高 0.00 m（相对标高）。具体请参见构筑物定位图和工艺管线布置图。5.2 高程布置 5.2.1 污水厂高程布置原则 (1) 简洁、流畅，使各构筑物之间联系管道最短；(2) 根据受纳水体水位确定各构筑物水位标高。5.3 工艺设计本工程设计的处理构筑物如表 5-1 所示。表5-1 处理构筑物序号构（建）筑物名称单位数量1进水泵房座12曝气沉砂池座23生化池座24二沉池配水井及污泥回流井座15二沉池座46消毒池座17储泥池座28鼓风机房座19脱水机房座110综合楼幢111门卫幢212化学除磷加药间座113机修间幢114配电间幢15.4 建筑设计5.4.1总平面布置及竖向布置（1）用地概况污水厂总征地面积 600 亩。（2）总平面布置建筑物布置内容：综合楼，鼓风机房及配电间，脱水机房，门卫，仓库及机修间。本工程设计本着安全、方便、先进的原则对厂区进行规划。根据用地形状特殊及周边建筑的限制，合理布置建筑位置及间距。厂区分为生产、生活两部分。小区车行道呈环状、树枝状布局。既满足了交通，又满足消防要求。小区道路两侧种植乔木，铺设草皮，种植花灌木。生活区与生产区道路之间种以绿化，即美观，又隔离噪声。整个厂区的绿化建设，生态的稳定性和观赏愉悦性相结合，绿化以草坪、灌木和应时花卉为主，花灌草三者紧密结合。（3）竖向布置竖向设计主要根据场地周围道路标高情况及市政雨污水管的标高确定。5.4.2 建筑风格建筑外观造型，以现代建筑风格为主，结合欧陆元素，对于人员相对集中的办公区、生活区，设计中对其环境与建筑的关系着以重彩渲染。以西方现代派园林的设计手法规划的小广场和线条流畅、现代气质的综合楼共同烘托出一个清新、幽雅、颇富时代气息的办公环境，使人们工作时身心愉悦。通过建筑平面和立体的有机错落，创造亲切、自然、富有人情味和个性色彩的生产生活环境。5.4.3 景观与绿化园林绿化景观密切建筑与不同界面、空间的联系，塑造供人使用的建筑外部艺术环境，构筑人性化的空间和场所，营造提升厂区内的生态化环境。在综合楼附近的生活景管区配置以常绿高大乔木，大小错落有致，宛然如画，富有情趣，改变了工业建筑的呆板局面。在生产景区脱水机房，鼓风机房等附近，考虑抵抗，吸附，降解臭气，则以种植绿色植物为主，配以高大乔木及草坪。既环保又不失美观。烘托整个厂区的简洁风格，清新自然。第二部分陕西省某城市城区排水工程设计计算书1水量水质1.1设计流量设计流量：Q=70000m3/d=810.2L/s根据给水排水第5册，污水流量时变化系数Kz取1.3。最大流量：Qmax=KzQ=1.3x810.2=1053.3L/s。污水处理厂生化反应池按平均流量设计，其余构筑物按最大日最大时流量或可能的最大流量设计。1.2设计水质本工程处理出水达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002的一级B标准的相关水质要求，其设计进出水水质列于表1-2。表1-2 设计进出水水质（mg/L）指标CODcrBOD5NH3-NSSTNTPpH进水水质2801303010043569出水水质4020152020169去除率（%）90095.583.3（73.3）96.770.091.71.3进水管管道选型排水管渠断面尺寸按远期规划的最高日最高时设计流量设计，同时按近期水量复核最小流速，防止流速过小造成淤积。进厂污水总管采用粗糙系数为0.014的钢筋混凝土管，查给水排水设计手册：Qmax为1053.3L/s，当采用的污水管道管径为1200mm，充满度为0.75时，坡度为0.93，流速为1.10m/s。2一级处理构筑物计算2.1粗格栅选用两台旋转式齿耙格栅除污机，每台过水流量为526.6L/s=45500m3/d。图2-1 格栅剖面图图2-2格栅平面图（1）栅条间隙数n：已知Qmax1053.3L/s，坡度已知为0.93，充满度为0.75，管径D1200mm，取进水管管底距格栅底0.2m，则栅前水深h=0.751.2+0.2=1.10m，过栅流速设为v=1.0m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角=75。取两组格栅，则每组格栅：（2）栅槽宽度B：设栅条宽度s=0.01m，栅槽比格栅宽0.1m。取格栅宽度800mm。（3）栅前配水渠：为了使进入两套粗格栅廊道配水均匀，在两套廊道前设公共配水渠，隔墙宽度B2=300mm，则配水渠宽度B1：配水渠长度取L1=1.2m。（4）通过格栅的水头损失h2：设栅条断面为锐边矩形断面，取=2.42，K=3。（5）栅后槽总高度H：设栅前渠道超高h1=0.2m。H=h+h1+h2=1.10+0.2+0.2121.51m（6）栅槽总长度L：（7）每日栅渣量W：在格栅间隙20mm的情况下，根据经验值，设栅渣量为每1000m3污水产0.02m3，则宜采用机械清渣。（8）格栅选型所选设备技术参数如下：安装角度75；设备宽度为800mm;沟宽为1430mm;栅前水深1.10m；过栅流速为0.61.0m/s;齿耙栅隙为20mm;根据上述参数，选取合适厂家的SGL800型回转式格栅除污机两台，电机功率0.75KW。其主要尺寸如图2-1所示。(9)输送机选型根据需要，选用DTII型通用固定带式输送机一台，其性能参数如表2-1。表2-1 带式输送机参数表带宽（mm）最大块度（mm）带速（m/s）输送能力（m3/h）5001000.869图2-1粗格栅土建图图2-2DTII型通用固定带式输送机构造图（10）螺旋压榨机选型选用LYZ219/6型螺旋压榨机一台，其性能参数见表2-2。表2-2 螺旋压榨机参数表型号螺旋圈数螺旋尺寸排干渣量（m3/h）功率（Kw）LYZ219/662190.71.52.2进水泵房2.2.1参数选择本工程拟设置进水泵房一座。水泵机组配置四台，三用一备，均采用潜水排污泵。2.2.2设计计算（1）单泵设计流量（2）水泵选型根据需要，选用350QW1500-15-90型潜水污水泵四台（三用一备）。主要性能参数见表2-3。表2-3 水泵参数表型号扬程（m）转速（r/min）功率（Kw）额定流量（m3/h）出口直径（mm）重量（Kg）350QW1500-15-90159909015003502000外形尺寸见图2-3所示