毕业设计-某12万吨-城市污水处理厂的A2O工艺设计

某某 12 万吨万吨 日城市污水处理厂的日城市污水处理厂的 A2 O 工艺设计工艺设计 摘摘 要要 本次毕业设计的题目为某城市污水处理厂工艺的设计 A2 O工艺 主要任务是完成该污 水处理厂的平面布置 各个构筑物的初步设计和一些处理构筑物施工图的设计 初步设计要完成设计说明书一份 污水处理厂平面布置图一张 污水处理厂工艺流程图 一张以及主要构筑物设计图三张 在主要构筑物设计图的设计中 主要是完成生物池 二沉 池和接触消毒池的设计 该污水处理厂工程 规模为12万吨 日 进水水质见下表 污水进水水质 单位 mg L 项目CODcrBOD5NH4 NSSTN0TP0 含量27013530135303 本次设计所选择的A2 O工艺 具有良好的脱氮除磷功能 该污水厂的污水处理流程为 污水从粗格栅到污水提升泵房 再从泵房到细格栅 然后到旋流沉砂池 再进入生物池 即 A2 O反应池 再从生物池进入二沉池 污水再经过接触消毒池后排入自然水体 污泥处理 流程为 旋流沉砂池产生的垃圾直接外运处置 二沉池产生的剩余污泥则运入贮泥池 二沉 池的回流污泥则通道管道 污泥回流泵房再次进入A2 O反应池 经过贮泥 加药处理后的污 泥 进入污泥浓缩脱水车间 最后外运处理 污水处理厂处理后的出水水质要达到 城镇污 水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 中的一级b标准 该标准的具体数据如下表所 示 出水水质标准 单位 mg L 项目CODcrBOD5NH4 NSSTN0TP0 含量60201520151 关 键 词 A2 O工艺 脱氮除磷 污水处理 污泥处理 THE A2 O PROCESS DESIGN OF A CITY SEWAGE TREATMENT PLATE ABSTRACT The subject of this graduation project for a municipal sewage treatment plant process design A2 O process Main task is to complete the layout of the sewage treatment plant the preliminary design of the various structures and construction plans of dealing with the design of structures To complete the preliminary design of a design manual wastewater treatment plant with a floor plan flow chart of a sewage treatment plant and the design of three main structures design of the main design of structures mainly is the biological pool secondary sedimentation tank design and contact disinfection tank This sewage treatment plant project the scale is m3 d The influent water quality is in the table below Influent water quality units mg L ProjectCODcrBOD5NH4 NSSTN0TP0 Content27013530135303 The selected A2 O process has a good Nitrogen and Phosphorus Removal This sewage treatment plant for the sewage treatment process is sewage from the coarse grid to enhance the pumping station then from the pump to the fine grid And then to the cyclone grit chamber then entering the biological pool A2 O reactor then from the pool into the secondary sedimentation tank after exposure to water disinfection and then discharged into the natural water Sludge treatment process is vortex grit chamber sludge into the sludge dewatering plant directly secondary settling tank sludge are also brought into the workshop secondary sedimentation tank produced returned sludge channel pipes returned sludge from the pump to re enter A2 O reactor after treatment plant sludge dewatering sludge mud into the storage pool the last is outward processing After the sewage treatment plant effluent quality to achieve urban sewage treatment plant emission standards GB 18918 2002 in a first order and b standard This standard s data is in the table below Effluent water quality units mg L ProjectCODcrBOD5NH4 NSSTN0TP0 Content60201520151 KEY WORDS A2 O process Nitrogen and Phosphorus removal Wastewater treatment Sludge treatment 目目 录录 第 1 章 前 言 1 1 1 城市污水来源 水量及水质特点分析 1 1 1 1 城市污水来源 1 1 1 2 城市污水水量 2 1 1 3 城市污水水质特点 2 1 1 4 城市污水处理厂进水水质及水量 3 1 2 设计依据 3 1 2 1 法律法规依据 3 1 2 2 技术标准及技术规范依据 3 1 3 设计范围 3 1 4 设计原则 4 1 5 执行排放标准 5 第 2 章 污水处理方案及选择论证 6 2 1 污水主要处理方法 6 2 1 1 SBR 法 6 2 1 2 厌氧池 氧化沟法 7 2 1 3 A2 O 法 7 2 1 4 一体化反应池 8 2 2 污水处理方案的选择 9 第 3 章 污水处理工艺流程设计及原理说明 10 3 1 污水处理工艺流程设计 10 3 2 工艺原理及工程说明 10 3 2 1 格栅 10 3 2 2 旋流沉砂池 11 3 2 3 生物池 11 3 2 4 二沉池 11 3 2 5 接触消毒池 11 3 2 6 污泥处理 12 第 4 章 主要构筑物的工艺设计与计算 13 4 1 设计流量的计算 13 4 2 格栅 13 4 2 1 粗格栅设计计算 14 4 2 2 细格栅设计计算 16 4 3 污水泵房 17 4 3 1 水泵的选择 17 4 3 2 集水间计算 18 4 4 旋流沉砂池 18 4 4 1 设备选型 18 4 4 2 排沙方法 19 4 5 A2 O 反应池 19 4 5 1 判断是否可采用 A2 O 法 19 4 5 2 有关设计参数 20 4 5 3 设计计算 21 4 6 二沉池 29 4 6 1 设计参数 30 4 6 2 设计计算 31 4 7 接触消毒池 37 4 7 1 消毒剂的选择 37 4 7 2 消毒剂的投加 37 4 7 3 消毒池设计计算 38 4 8 污泥处理设计计算 39 4 8 1 污泥的来源与特性 40 4 8 1 污泥处理的目的与原则 41 4 8 2 污泥泵房设计 41 4 8 3 贮泥池 42 4 8 4 加药间 44 4 8 5 污泥浓缩脱水车间 45 第 5 章 污水处理厂平面布置 48 5 1 平面布置的基本原则 48 5 2 平面布置 49 5 2 1 工艺流程布置 49 5 2 2 构筑物平面布置 49 5 2 3 污水厂管线布置 49 5 2 4 厂区道路布置 50 5 2 5 厂区绿化布置 50 5 3 污水处理厂高程布置 50 5 3 1 高程布置原则 51 5 3 2 构筑物高程计算 51 5 3 3 经济技术分析 54 第 6 章 结论 56 参考文献 57 致 谢 59 1 第第 1 章章 前前 言言 1 1 城市污水来源 水量及水质特点分析城市污水来源 水量及水质特点分析 1 1 1 城市污水来源城市污水来源 6 6 一 生活污水 生活污水主要来自家庭 商业 机关 学校 医院 城镇公共设施及工厂的餐饮 卫生 间 浴室 洗衣房等 包括厕所冲洗水 厨房洗涤水 洗衣排水 沐浴排水及其他排水等 生活污水的主要成分为纤维素 淀粉 糖类 脂肪 蛋白质等有机物质 氮 磷 硫等无机 盐类及泥沙等杂质 生活污水中还含有多种微生物及病原体 这些物质按其化学性质来分 可分为无机物与有机物 通常无机物为 40 有机物为 60 按其物理性质来分 可分为不 溶性物质 胶体性物质和溶解性物质 生活污水的水质一般较稳定 浓度较低 也较容易通 过生物化学方法进行处理 二 工业废水 工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料 中间产品或成品等物料所污染的水 工 业废水由于种类繁多 污染物成分及性质随生产过程而异 变化复杂 一般而言 工业废水 污染比较严重 往往含有有毒有害物质 需局部处理达到要求后才能排入城镇排水系统 是 城镇污水中有毒有害污染物的主要来源 6 三 初期雨水 初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表径流 初期雨水的水质水量随区域环境 季节 和时间变化 成分比较复杂 影响初期雨水被污染的主要因素有大气质量 气候条件 地面 及建筑物环境质量等 6 四 城镇污水 城镇污水包括生活污水 工业废水等 在合流制排水系统中包括雨水 在半分流制排水系统中包括初期雨水 城镇污水成分性质比较复杂 不仅各城镇间不同 同 一城市中的不同区域也有差异 需要进行全面细致的调查研究 才能确定其水质成分及特点 2 1 1 2 城市污水水量城市污水水量 污水水量还会与降雨有一定关系 不过现如今的城市管道系统绝大部分采用的是分流系 统 即污水管道与雨水管道分开 这样在很大程度上减少了降水对于污水处理厂的压力 雨 水经过收集后只需要经过较少的处理就能达到排放标准排入自然水体 1 1 3 城市污水水质特点城市污水水质特点 城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征 但在不同的城市 因工业的规模 和性质不同 城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化 典型的生活污水水质变化大体有一定范围 可参见表 1 1 表 1 1 典型的生活污水水质示例 3 浓度 mg L 浓度 mg L 指标 高中低 指标 高中低 固体 TS 1200720350可生物降解部分750300200 溶解性总固体850500250溶解性375150100 非挥发性525300145悬浮性375150100 挥发性325200105总氮854020 悬浮物 SS 350220100有机氮35158 非挥发性755520游离氮502512 挥发性27516580亚硝酸盐000 可沉降物 mg L 20105 硝酸盐000 生化需氧量20010050总磷1584 溶解性29016080有机磷531 悬浮性1000400250无机磷1053 总有机碳400150100氯化物20010060 化学需氧量600250150碱度20010050 1 1 4 城市污水处理厂进水水质及水量城市污水处理厂进水水质及水量 该工程设计进水水质如表 1 2 所示 3 表 1 2 污水进水水质 单位 mg L 项目CODcrBOD5PHNH4 NSSTNoTPo 含量2701356 930135303 该设计的污水处理量为 m3 d 1 2 设计依据设计依据 1 2 1 法律法规依据法律法规依据 一 中华人民共和国环境保护法 二 中华人民共和国水污染防治法 三 中华人民共和国污染防治法实施细则 6 1 2 2 技术标准及技术规范依据技术标准及技术规范依据 一 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 二 地表水环境质量标准 GB3838 2002 三 地下水质量标准 GB T 14848 93 四 地表水环境质量标准 GB3838 2002 五 室外排水设计规范 GB 50014 2006 6 1 3 设计范围设计范围 本次设计的设计范围为污水流入设计的污水处理厂厂区 再流经各个污水处理构筑物 管渠直至完成处理流程到出水达标排放至自然水体 同时还有污泥的贮存 加药 浓缩脱水 以及形成泥饼外运等 设计的内容包括污水处理工艺流程的选择与设计 污水处理构筑物的 设计 污泥处理系统设计 污水管线的设计 污泥管线的设计等 1 4 设计原则设计原则 6 6 一 基础数据可靠 4 认真研究各项基础资料 基本数据 全面分析各项影响因素 充分掌握水质水量的特点 和地域特性 合理选择好设计参数 为工程设计提供可靠的依据 2 厂址选择合理 根据城镇总体规划和排水工程专业规划 结合建设地形地区 气相条件 经全面地分析 比较 选择建设条件好 环境影响小的厂址 3 工艺先进实用 选择技术先进 运行稳定 投资和处理成本合理的污水污泥处理工艺 积极慎重地采用 经过实践证明行之有效的新技术 新工艺 新材料和新设备 使污水处理工艺先进 运行可 靠 处理后水质稳定地达标排放 4 总体布置考虑周全 根据处理工艺流程和各建筑物 构筑物的功能要求 结合厂址地形 地质和气候条件 全面考虑施工 运行和维护的要求 协调好平面布置 高程布置及管线布置之间的相互关系 力求整体布局合理完美 5 避免二次污染 污水处理厂作为环境保护工程 应尽量避免或减少对环境的负面影响 如气味 噪音 固体废物污染等 妥善处置污水处理过程中产生的栅渣 沉砂 污泥和臭气等 避免对环境 的二次污染 6 运行管理方便 以人为本 充分考虑便于污水处理厂运行管理的措施 污水处理工程中的自动控制 力 求安全可靠 经济实用 以利提高管理水平 降低劳动强度和运行费用 7 近期远期结合 污水处理厂设计应近远期全面规划 污水厂的厂区面积 应按项目总规模控制 并做出 分期建设的安排 合理确定近期规模 8 满足安全要求 污水处理厂设计须充分考虑安全运行要求 如适当设置分流设施 超越管线等 厂区消 防的设计和消化池 贮气罐及其他危险单元设计 应符合相应安全设计 1 5 执行排放标准执行排放标准 根据 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 的水污染物排放浓度限值如 5 下表 1 3 表 1 3 基本控制项目最高允许排放浓度 单位 mg L 项目CODcrBOD5NH4 NSSTNeTPe 含量60201520151 第第 2 章章 污水处理方案及选择论证污水处理方案及选择论证 2 1 污水主要处理方法污水主要处理方法 城市污水处理厂的方案 既要考虑有效去除 BOD5 又要适当去除 N P 故可采用 SBR 6 法 氧化沟法或 A2 O 法 以及一体化反应池及三沟式氧化沟的改良设计 2 1 1 SBR 法法 6 6 工艺流程 污水 一级处理 曝气池 处理水 工作原理 1 流入工序 废水注入 注满后进行反应 方式有单纯注水 曝气 缓速搅拌三种 2 曝气反应工序 当污水注满后即开始曝气操作 这是最重要的工序 根据污水处理的 目的 脱氮除磷应进行相应的处理工作 3 沉淀工艺 使混合液泥水分离 相当于二沉池 4 排放工序 排除曝气沉淀后产生的上清液 作为处理水排放 一直到最低水位 在反 应器残留一部分活性污泥作为泥种 5 待机工序 等处理水排放后 反应器处于停滞状态等候一个周期 优点 一 可同时脱氮除磷 二 静置沉淀可获得低 SS 出水 三 耐受水利冲击负荷 四 操作灵活性好 缺点 一 同时脱氮除磷时操作复杂 二 滗水设施的可靠性对出水水质影响大 三 设计过程复杂 四 维护要求高 运行对自动控制的依赖性强 五 池体容积较大 2 1 2 厌氧池厌氧池 氧化沟法氧化沟法 2 2 污水 粗格栅 提升泵房 细格栅 旋流沉砂池 厌氧池 氧化沟 二沉池 接触池 处理水排放 工作原理 氧化沟一般呈环形沟渠状 污水在沟渠内做环形流动 利用独特的水力流动特点 在沟 渠转弯处设曝气装置 在曝气池上方为厌氧段 下方则为好氧段 从而产生富氧区和缺氧区 可以进行硝化和反硝化作用 取得脱氮的效应 同时氧化沟法污泥龄较长 可以存活时代时 间较长的微生物进行特别的反应 如脱氮除磷 7 工作特点 1 在液态上 介于完全混合与推流之间 有利于活性污泥的适于生物凝聚作用 2 对水量水温的变化有较强的适应性 处理水量较大 3 污泥龄较长 一般长达 15 30 天 到以存活时间较长的微生物 如果运行得当 可以 进行脱氮除磷反应 4 污泥产量低 且多已达到稳定 5 自动化程度较高 便于管理 6 占地面积较大 运行费用低 7 脱氮效果还可以进一步提高 因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环 要提高 脱氮效果势必要增加内循环量 而氧化沟的内循环量从理论上说可以不受限制 因而具有更 大的脱氮能力 8 氧化沟法自问世以来 应用普遍 技术资料丰富 2 1 3 A2 O 法法 6 6 A2 O 处理工艺是 Anaerobic Anoxic Oxic 的英文缩写 它是厌氧 缺氧 好氧生物脱 氮除磷工艺的简称 A2 O 工艺是在厌氧 好氧除磷工艺的基础上开发出来的 该工艺同时具 有脱氮除磷的功能 优点 1 能够同时脱氮除磷 2 反硝化过程为硝化提供碱度 3 反硝化过程同时去除有机物 4 污泥沉降性能好 缺点 1 回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区 对除磷效果有影响 2 脱氮受内回流比影响 3 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物 2 1 4 一体化反应池 一体化氧化沟又称合建式氧化沟 一体化反应池 一体化氧化沟又称合建式氧化沟 3 3 一体化氧化沟的主要特点为 1 工艺流程短 构筑物和设备少 不设初沉池 调节池和单独的二沉池 污泥能自动回 8 流 投资少 能耗低 占地少以及管理方便 2 处理效果稳定可靠 其 BOD5和 SS 去除率均在 90 95 或更高 COD 的去除率也 在 85 以上 并且硝化和脱氮作用明显 3 产生的剩余污泥量少 污泥的性质稳定 容易脱水 不会带来二次污染 4 造价低 建设快 设备事故率低以及运行管理费用较少 5 固液分离效率比一般二沉池高 池容小 能使整个系统在较大的流量和浓度范围内稳 定运行 6 污泥回流及时 减少污泥膨胀的可能 各种方法的技术对比见表 2 1 表 2 1 各种方法的技术对比 类 型氧化沟SBR 工艺A2 O 工艺 污泥负荷 kgBOD kgMLSS d 0 03 0 100 2 0 3 0 18 污泥龄 天 20 3016 5 10 污泥回流比 50 2003050 100 水质要求总氮 mg L 30 40 30 占地面积小较小小 稳定性一般一般好 2 2 污水处理方案的选择污水处理方案的选择 本项目污水处理的特点为 1 污水以有机污染为主 BOD COD 0 5 0 3 可生化性比较好 重金属及其他的难 以生物降解的有毒有害污染物一般不超标 2 污水中主要污染物指标 BOD COD SS 值为典型城市污水值 此 外考虑到 NH4 N 出水浓度排放要求比较高 因此需要采用能够同时脱氮除磷且效果较好的 工艺 三 本课题污水处理量大 在达到污水处理要求的前提下 应着重考虑工程占地面积和 污水处理费用的节省 针对以上特点 以及出水要求 以采用生化处理最为经济 根据国内外已运行的中 小 9 型污水处理厂的调查 要达到确定的治理目标 可采用 A2 O 活性污泥法 第第 3 章章 污水处理工艺流程设计及原理说明污水处理工艺流程设计及原理说明 3 1 污水处理工艺流程设计污水处理工艺流程设计 根据前一章的工艺论证 采用 A2 O 法工艺 具体的污水处理工艺流程如图 3 1 所示 进水 消毒剂 接触池 排放 二沉池好氧池缺氧池厌氧池 砂 砂水分离 旋流沉砂池污水提升泵房粗格栅细格栅 10 图 3 1 污水处理工艺流程 3 2 工艺原理及工程说明工艺原理及工程说明 3 2 1 格栅格栅 格栅是由一组或数组平行的金属栅条 塑料齿钩或金属删网 框架及相关装置组成 倾 斜安装在污水渠道 泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端 用来截留污水中较粗大的漂 浮物和悬浮物 6 因此为了避免其中的较粗大杂质阻塞后续处理程序中的管道或泵从而影响 整个水处理工艺 首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒 一般情况下 分粗细两道格栅 3 2 2 旋流沉砂池旋流沉砂池 6 6 旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速 加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走 的沉砂装置 污水由流入口切线方向流入沉砂区 旋转的涡轮叶片使沙粒呈螺旋形流动 促 使有机物和沙粒的分离 由于所受离心力的不同 相对密度较大的沙粒被甩向池壁 在重力 作用下沉入砂斗 有机物随出水旋流带出池外 通过调整转速 可达到最佳沉砂效果 砂斗 内沉砂可采用空气提升 排沙泵排砂等方式排除 再经过砂水分离达到清洁排砂标准 3 2 3 生物池生物池 生物池是 A2 O 工艺的核心部分 由三个池组成 根据污水的流动方向 可将生物池细 分为厌氧池 缺氧池和好氧池 6 1 厌氧反应器 原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入 本反应器主要功能是 污泥泵房 泥饼外运 回流污泥 贮泥池加药间污泥浓缩脱水车间 11 释放磷 同时部分有机物进行氨化 2 缺氧反应器 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 为原污水流量 3 好氧反应器 曝气池 这一反应单元是多功能的 去除 BOD 硝化和吸收磷等均在 此处进行 流量为 2Q 的混合液从这里回流到缺氧反应器 3 2 4 二沉池二沉池 6 6 二沉池主要接纳生物池即 A2 O 反应池的出水 用以去除生物悬浮固体的沉淀池 在 A2 O 法中 从曝气池流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩 澄清后的出 水溢流外排 浓缩的活性污泥部分回流至曝气池 其余作为剩余污泥外排 3 2 5 接触消毒池接触消毒池 经过处理后 污水出水水质已经达标 但是处理水中含有细菌 病毒和病卵虫等致病微 生物 因此采用液氯 臭氧或紫外线消毒将其杀灭 防止其对人类及牲畜的健康产生危害和 对环境造成污染 使排水达到国家规定的细菌学指标 6 3 2 6 污泥处理污泥处理 污泥处理的目的是使污泥达到减量化 稳定化 无害化及综合利用 初沉池 生物池及 二沉池底部的污泥 通过污泥泵房被送入污泥浓缩脱水车间 进行浓缩脱水处理 将含水率 降至 97 后将污泥外运至污泥填埋场进行处理 12 第第 4 章章 主要构筑物的工艺设计与计算主要构筑物的工艺设计与计算 4 1 设计流量的计算设计流量的计算 平均流量 m3 d 1 389m s 1389L s a Q 总变化系数 1 3 此数值来源于经验公式 Z K 当 5L s 时 2 3 a Q Z K 当 5 L s 1000L s 时 1 3 1 a Q Z K 设计流量 1 3 m3 d 1 806 m3 s maxZa QKQ 4 2 格栅格栅 格栅的草图大致如图 4 1 所示 13 LH tgaL B B 图 4 1 格栅设计草图 图中 B1 进水渠道宽度 B 栅槽宽度 L1 进水渠道渐宽部分长度 L2 栅槽与出 水部分连接处的渐窄部分长度 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成 安装在污水渠道 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 纤维物质和固体颗粒物质 6 以保证后续处理单 元和水泵的正常运行 减轻后续处理单元的处理负荷 防止堵塞排泥管道 在污水处理系统前 均须设置格栅 按形状 可分为平面格栅和曲面格栅两种 按栅条 净间隙 可分为粗格栅 50 100mm 中格栅 16 40mm 细格栅 3 10mm 三种 按清 渣方式 可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种 1 本设计中采用矩形断面并设置两道格栅 粗格栅一道和细格栅一道 采用机械清渣 其中 粗格栅设在污水泵站前 细格栅设在污水泵站后 粗细两道格栅都设置六组即 N 6 组 每组的设计流量为 0 301m3 s 4 2 1 粗格栅设计计算粗格栅设计计算 一 栅条数计算 设栅前水深 h 0 4 过栅流速为 0 9m s 栅前流速为 0 7m s 每日栅渣量取 0 07m3删渣 103m3污水 栅条间隙宽度 b 0 04m 格栅倾角 60 格栅数 6 个 则栅条间隙数 n 为 个 max Qsin 1 806sin60 n19 4520 6bhv6 0 04 0 4 0 9 二 栅槽宽度 栅槽宽度一般比格栅宽 0 2 0 3m 取 0 3m BS n1 bn 0 3 取栅条宽度 S 0 01m 则栅槽宽度为 14 B0 01 20 1 0 03 200 31 09m1 1m 三 进水渠道宽度 max 1 2Q2 1 806 B 0 93m 6v6 0 7 4 进水渠道渐宽部分长度 m 1 1 1 BB1 1 0 93 L0 23 2tan 2tan20 五 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 m 1 2 L0 23 L0 12 22 六 水流通过格栅的水头损失为 h2 本设计格栅采用锐边矩形断面 6 2 2 v h ksin 2g 式中 h2 过栅水头损失 m k 格栅受污染物堵塞后水头损失增大倍数 因栅条为矩形断面 取 k 3 阻力系数 在采用锐边矩形断面时 有 3 4 b s 且 2 42 故有 4 2 3 2 0 010 9 h3 2 42sin600 04m 0 042 9 8 七 栅后槽总高度 取栅前渠道超高 h3 0 3m 则 123 H h h h 0 4 0 04 0 3 0 740 8m 八 栅槽总长度 取栅前矩形部分长度为 0 5m 栅后矩形部分长度为 1 0m 则有 2 12 o h h0 4 0 04 L L L 0 5 1 0 23 0 12 0 5 1 2 1m tan601 73 9 格栅每日产生的栅渣量 15 max1 QW W 1000 式中 W1 栅渣量 0 10 0 01m3 103m3污水 取 0 07 则 33 156000 0 07 W10 92m d0 2m d 1000 十 粗格栅选型 选用 FH 1100 旋转式格栅除污机 设备宽度为 1100mm 过栅流速为 0 9mm 齿耙转 速为 2 14r min 电动机功率为 0 9kw 十一 进水与出水渠道 城市污水通过管道送入进水渠道 然后 经由提升泵房将污水提升至细格栅 4 2 2 细格栅设计计算细格栅设计计算 设六组细格栅 设计中取格栅栅条间隙 0 01m 格栅栅前水深 1 0 8m 污水过栅流 bh 速 v 0 9m s 每根格栅条宽度 0 01m 进水渠道宽度 0 93m 栅前渠道超高 S 1 B0 3mh2 每日每 1000污水的栅渣量 0 04 3 m 1 W 333 m 10 m 1 格栅的间隙数 个 Qmax sin n nbhv 1 806sin60 36 238 6 0 01 0 8 0 9 格栅栅槽宽度 栅槽宽度一般比格栅宽 0 2 0 3m 取 0 3m BS n1 bn0 01 38 1 0 01 380 31 05m 2 进水渠道渐宽部分的长度 1 1 o 1 BB1 050 93 L 0 16m 2tan2tan20 3 进水渠道渐窄部分的长度计算 1 2 L0 16 L 0 08m 22 四 通过格栅的水头损失 44 22 33 o 2 Sv0 010 9 h ksin 3 2 42sin60 0 26m B2g0 012g 五 栅后槽总高度 16 设栅前超高 h3 0 3m 123 Hhhh0 80 260 31 36m 6 栅槽总长度 tan h tan h 1 00 5LLL 21 21 0 80 26 0 160 080 5 1 0 tan60tan60 2 35m 七 每日栅渣量 max1 QW W 1000 33 156000 0 04 6 24m d0 2m d 1000 八 细格栅选型 采用 GSC1000 回转式细格栅 设备总宽 1130mm 有效栅宽 1000 删网速度 2 2m min 电动机功率 1 1kw 4 3 污水泵房污水泵房 3 3 泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房 具有布置紧凑 占地少 结构较省的特点 便 于开槽施工 适用于自灌式泵站 集水池和机器由隔水墙分开 而且只有吸水管和叶轮淹没 在水中 这样可保持机器间干燥 有利于水泵的保养和检修 也可以避免污水对轴承 管道 仪表的腐蚀 在自动化程度较高的泵站 较重要的地区的雨水泵站 以及开启频繁的污水泵站中 尽 量采用自灌式泵站 它的优点是启动及时可靠 不需要引水的辅助设备 操作简便 缺点是 泵房较深 增加工程造价 而且由于噪音较大 妨害工作人员判断水泵是否正常工作 采用自灌式泵站时水泵叶轮 或轴承 低于集水池的最低水位 在最高 中间和最低水 位三种情况下都能直接启动 启动可靠 操作方便 但增加了泵站的深度 增加地下工程造 价 水泵的选择原则 1 污水泵站一般按最大日最大时流量设计 通过调整水泵工作台数兼顾其他流量时段的 情况 2 水泵扬程由污水提升高度和吸水管 压头管水头损失确定 17 3 为了适应不同流量时的情况 考虑采用四台水泵 其中一台备用 4 根据水质 水量和提升高度确定水泵的型号 同一泵站应选用类型相同 口径相同的 水泵 以便利于管理和维修 4 3 1 水泵的选择水泵的选择 根据污水高程计算的结果 泵站到细格栅之间的高程差为 8m 设泵站内的总损失为 2m 吸压水路管路的总损失为 2m 则可确定水泵的扬程 H 为 H Hst h 8 2 2 12m 水泵提升的流量按最大时流量考虑 Q 6500m3 h 按此流量和扬程来选择水泵 选择 600QW3500 12 型潜水排污泵 共三台 2 用 1 备 单泵性能参数为 流量为 3500m3 h 扬程为 12m 转速为 740r min 功率 185kw 泵房形式及其布置 采用半地下式矩形结构 占地少 结构较省的特点 水泵为单排并 列式布置 4 3 2 集水间计算集水间计算 集水间和机器间由隔水墙分开 只有吸水管和叶轮淹没在水中 机器间经常保持干燥 以利于对泵房的检修和保养 也可避免污水对轴承 关键 仪表的腐蚀 集水间的容积相当于一台泵 5min 的流量 W 58 3 5 291 7m3 4 4 旋流沉砂池旋流沉砂池 旋流沉砂池是利用水力旋流 使泥沙和有机物分开 加速沙粒的沉淀 以达到除砂的目 的 该池型具有基建 运行费用低和除砂效果好等优点 1 此外 旋流沉砂池适应流量变化 能力强 水头损失小 细沙粒去除率高以及动能效率高 它的缺点是 一 国外公司的专有产品和设计技术 因此设备费用较高 二 搅拌桨上会缠上纤维状物体 3 砂斗内砂子因被压实而抽排困难 往往需高压水泵或空气去搅动 空气提升泵往往不能有效抽排砂粒 4 池子本身虽占地小 但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长 在池子数多于两个时 配水困难 占地也大 18 4 4 1 设备选型设备选型 本处理厂的最大设计流量为 m3 d 旋流沉砂池选择 本污水处理厂设四座旋流沉砂池 两用两备 根据设计水量 单座沉 砂池的涉及水量为 m3 d 根据 城市污水厂处理设施设计计算 选择单座旋流式沉砂池各 部分尺寸如下 设计水量为 7 8 104m3 d 沉砂池深度为 1 98m 沉砂池直径为 5 49m 砂斗 直径为 2 13m 驱动机构为 1 5W 桨板转速为 13r min 1 4 4 2 排沙方法排沙方法 旋流沉砂池排沙有三种方式 第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除 第二种是 用空气提升器 即在桨板传动轴中插入一个空气提升器 第三种是在传动轴中插入砂泵 泵 及电机设在沉砂池顶部 本工程采用空气提升器排沙 该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应 1 4 5 A2 O 反应池反应池 4 5 1 判断是否可采用判断是否可采用 A2 O 法法 A2 O 脱氮除磷工艺主要设计参数家下表 4 2 表 4 2 A2 O 脱氮除磷主要设计参数 1 项 目数 值 BOD2污泥负荷 kgBOD5 kgMLSS d 0 13 0 2 TN 负荷 kgTN kgMLSS d 0 05 好氧段 TP 负荷 kgTP kgMLSS d 0 06 厌氧段 污泥浓度 MLSS mg L 3000 4000 污泥龄 c d 15 20 水力停留时间 t h 8 11 各段停留时间比例 A A O 1 1 3 1 1 4 污泥回流比 R 50 100 混合液回流比 R内 100 300 溶解氧浓度 DO mg L 厌氧池8 厌氧池 TP BOD510 取超高为 0 7 m 则反应池总高 H 5 0 7 5 7 m 七 反应池进 出水系统计算 22 1 进水管 单组反应池进水管设计流量 3 max 1 Q1 806 Q 0 903 22 ms 管道流速 v 1 0 m s 管道过水断面积为 A Q1 v 0 903 1 0 0 903 m2 则管径为 4A4 0 903 d 1 07m 取 DN 1200 mm 2 回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量为 3 R1 QRQ1 0 0 9030 903 m s 管道流速取 v1 0 85 m s 管道过水断面积为 A Q1 v 0 903 0 85 1 602 m2 则管径为 4A4 1 602 d 1 16m 取 DN 1200 mm 3 进水井 反应池进水孔尺寸 进水孔过流量为 Q2 1 R Q 2 1 1 1 806 2 1 806 m3 s 孔口流速 v 0 60m s 孔口过水断面积为 A Q2 v 1 806 0 60 3 01 m2 孔口尺寸取为 2 2m 1 4m 进水井平面尺寸取为 4 0m 4 0m 23 4 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算 2 3 2 3 3 866 1 242 0 bHbHgQ 式中 3 3 1RR Q 1 1 1 1 806 Q1 806 m s 22 内 式中 b 堰宽 b 7 5 m H 堰上水头 m 2 3 3 Q H 0 26m 1 866 b 出水孔过流量为 Q5 Q3 1 806 m3 s 孔口流速 v 0 6 m s 孔口过水断面积为 A Q5 V 1 806 0 6 3 01 m2 孔口尺寸取为 2 2m 1 4m 出水井平面尺寸取为 2 5m 2m 5 出水管 反应池出水管设计流量为 Q5 Q3 1 806 m3 s 管道流速 v 0 8 m s 管道过水断面为 A Q5 v 1 806 0 8 2 26 m2 则管径为 4 A4 2 26 d1 70m 3 14 取出水管管径为 DN 1800 mm 八 曝气系统设计计算 1 设计需氧量 AOR AOR 去除 BOD5需氧量 剩余污泥中 BOD5氧当量 氨氮硝化需氧量 剩余污泥中氨氮 24 的氧当量 反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量 0e 1x 0 23 5 0 23 5 2 Q SS D1 42P 1 e 1560000 1350 02 1 42 3705 1 e 26382 355261 1 21121 25 kgO d 硝化需氧量 20ex 2 D4 6Q N N 4 6 12 4 P 4 6 156000 0 030 015 4 6 12 4 3705 107642113 338650 67 kgO d 反硝化脱氮产生的氧量 3 2 862 86 156000 0 030 015 6692 4 T DN dkgO 2 总需氧量为 AOR D1 D2 D3 23079 52 961 65 dkgO 2 hkgO 2 最大需氧量与平均需氧量之比为 1 4 则 AROmax 1 4AOR 1 4 23079 52 1346 3 hkgO 2 去除 1kgBOD5的需氧量为 1 29 0 23079 52 156000 0 1350 02 e AOR Q SS 52 kgBOD kgO 2 标准需氧量 采用鼓风曝气 微孔曝气器 曝气器敷设于池底 距池底 0 2m 淹没深度 4 3m 氧转移效率 20 计算温度 T 25 将实际需氧量 AOR 换算成标准 A E 状态下的需氧量 SOR sb T smTL AORC SOR C C 0 20 20 1 24 式中 气压调整系数 取值为 1 5 10013 1 所在地区实际气压 曝气池内平均溶解氧 取 2 mg L L C L C 污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比 取 0 95 25 查表得水中溶解氧饱和度 L gm 83 8C L gm 71 9C 25 S 20 S 空气扩散器出口处绝对压力 53 53 5 1 013 109 8 10 1 013 109 8 104 3 1 434 10 P b a PH 空气离开好氧反应池时氧的百分比 54 17 100 21 20 0 1 79 20 0 1 21 100 21 E1 79 E1 21 Q A A t 好氧反应池中平均溶解氧饱和度 42 Q 10066 2 P CC t 5 b 25 s 25 sm 42 54 17 10066 2 10434 1 38 8 5 5 L gm 631 9 标准需氧量为 25 20 23079 52 9 17 0 82 0 95 1 9 3162 1 024 SOR 22 33444 88 k 1393 54 k gOdgOh 相应最大时标准需氧量 max2 1 41 4 1393 541951 kgO hSORSOR 好氧反应池平均时供气量 3 s A SOR1393 54 G 100 100 23226m h 0 3E0 3 20 最大时供气量 3 max 1 41 4 2322632516 m h SS GG 3 所需空气压力 相对压力 1234 P h h h h h 式中 h1 h2 供气管道沿程与局部阻力损失之和 取 h1 h2 0 2 m h3 曝气器淹没水头 h3 4 3 m h4 曝气器阻力 取 h4 0 4 m 富余水头 0 5 mh h 26 m 5 75 04 03 42 0P 4 曝气器数量计算 以单组反应池计算 按供氧能力计算所需曝气器数量 max 1 c SOR h q 式中 按供氧能力所需曝气器个数 个 1 h 曝气器标准状态下 与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力 kgO2 h c q 个 采用 MT215 型薄膜盘式微孔曝气器 动力充氧效率 7 0kgO2 kw h 工作水深 4 3 m 在供风量时 曝气器氧利用率 充氧能力 0 14 kgO2 h 个 则 h m3 1 3 个 20EA c q 1 1951 6968 2 0 14 h 个 曝气总功率为 1951 278 7 7 Pkw 5 供风管道计算 供风干管采用树状布置 流量为 33 max 11 3251616258 m h4 52 m 22 sS QGs 流速为 s m 01v 则管径为 44 4 52 0 759 m 10 s Q d v 取干管管径为 DN800mm 单侧供气 向单廊道供气 支管 33 max 132516 5419 3 m 1 51 m 326 s G Qhs 单 流速为 s m10v 27 则管径为 44 1 51 0 44 m 10 s Q d v 单 取支管管径为 DN600mm 双侧供气 向两侧廊道供气 管径 33 max 22 32516 10838 67 m 3 01 m 326 s G Qhs 双 流速为 s m10v 则管径为 44 3 01 0 62 m 10 s Q d v 单 取支管管径为 DN800mm 九 设备选择 1 厌氧池设备选择 以单组反应池计算 厌氧池内设 QJB5 12 621 3 480 推流式潜水搅拌机 4 台 功率 5Kw 混合全部污水所需 功率为 5 420kw 2 缺氧池设备选择 以单组反应池计算 缺氧池内设 QJB5 12 621 3 480 推流式潜水搅拌机 4 台 功率 5kw 混合全部污水所需 功率为 5 420kw 3 混合液回流设备 1 混合液回流泵 混合液回流比 R内 200 混合液回流流量为 Q内 R内Q 2 50000 m3 d 4166 67 m3 h 设混合液回流泵 2 座 每座泵房内设 3 台潜污泵 2 用一备 则单泵流量为 3 Q114166 67 1041 67m h 2222 R Q 内 单 采用 350QW1200 18 型潜污泵 扬程 18m 功率 90kw 转速 980r min 2 混合液回流管 28 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房 经潜污泵提升后送至 缺氧段首端 混合液回流管设计流量为 Q6 R内Q 2 0 579 m3 s 泵房进水管设计流速采用 v 0 8 m s 管道过水断面积为 A Q6 V 0 579 0 8 0 723 则管径为 m 39 0 723 0 4A4 d 取泵房进水管管径 DN1000mm 校核管道流速 h m 74 0 0 1 4 579 0 d 4 Q v 22 6 泵房压力出水总管设计流量为 Q7 Q6 0 579 m3 s 设计流速采用 v 0 8m s 管道过水断面积为 A Q7 V 0 579 1 2 0 724 m2 则管径为 44 0 724 0 96 m A d 取泵房压力出水管管径 DN1000mm 4 6 二沉池二沉池 二次沉淀池是整个活性污泥法系统中非常重要的组成部分 整个系统的处理效能与二沉 池的设计和运行密切相关 在功能上要同时满足澄清 固液分离 和污泥浓缩 提高回流污 泥的含固率 两方面的要求 它的工作效率将直接影响系统的出水水质和回流污泥浓度 6 29 沉淀池常按池内水流方向的不同分为平流式 竖流式及幅流式三种 幅流式沉淀池亦称辐射式沉淀池 是一种大型沉淀池 池径最大可达 100m 池周水深 1 5 3 0m 有中心进水与周边进水两种形式 幅流式沉淀池多呈圆形 有时亦采用正方形 中心进水幅流式沉淀池的进水部分在中心位置 出口在周围 水流在池中呈水平方向向四周 辐射 由于过水断面面积不