某区2万m3d污水处理厂施工组织设计

设计任务书设计任务书 一 设计任务 一 设计任务 某区 2 万 m3 d 污水处理厂设计 二 任务的提出及目的要求 二 任务的提出及目的要求 一 任务的提出及目的 一 任务的提出及目的 随着经济飞速发展 人民生活水平的提高 对生态环境的要求日益提高 要求越 来越多的污水处理后达标排放 在全国乃至世界范围内 正在兴建及待建的污水厂也 日益增多 有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大 中 小三种规模 日处 理量大于 10 万 m3为大型处理厂 1 10m3万为中型污水处理厂 小于 1 万 m3的为小型 污水处理厂 近年来 大型污水处理厂建设数量相对减少 而中小型污水厂则越来越 多 如何搞好中 小型污水处理厂 特别是小型污水厂 是近几年许多专家和工程技 术人员比较关注的问题 通过城市中小型污水处理厂工艺的选择 设计 培养环境工程专业学生利用所学 到的水污染控制理论 系统的掌握污水处理方案比较 优化 各主要构筑物结构设计 与参数计算 主要设备造型包括格栅 提升泵 鼓风机 曝气器 污泥脱水机 砂水 分离器 刮泥机 水下搅拌器 淹没式循环泵 加药设备 消毒设备等 以及平面布 置和高程计算 然后根据所确定的工艺和计算结果 绘制污水处理厂总平面布置图 管线总平面布置图 工艺流程图及各主要构筑物图 10 12 张 二 要求 二 要求 方案选择合理 参数选取与计算准确 处理系统布置紧凑 所选设备质优 可靠 易于操作 图纸绘制达到施工图要求 概算部分尽量准确 详细 三 设计基础资料三 设计基础资料 A 市是某省的重要工业城市 以重工业为主体 b 区为其重要的工业及化工区 工 业门类比较齐全 主要有一家铝厂 一家石油化工厂 一家热电厂 一家化肥厂 一 家制药厂 一家农药厂 两家化工厂 一家合成纤维厂 一家电镀厂等 b 区为化工区 城镇人口有 6 万 目前每天排出污水量 1 8 万 m3左右 污水 BOD COD SS 酸 碱 有机磷 酚 氯化物 硫化物 石油 苯 三氯乙醛 四醇 铬离子等浓度较高 大都未经处理 或处理效果不好 直接排入 c 河 根据规划 决定从 b 区起埋设新的污水总管收集工业污水和生活区的生活污水 在 c 河畔建设一座污水处理厂 一 水质 一 水质 项目 BOD5COD SSTNTP 单位 mg lmg lmg lmg lmg l 进水水 质 260600320455 5 出水水 质 15 50 15 5 1 0 二 水量 二 水量 最大时水量 1400m3 h 总设计规模为 20000m3 h 远期设计规为 50000m3 d 三 设计需要使用的有关法规 标准 设计规范和资料 三 设计需要使用的有关法规 标准 设计规范和资料 需要参考的设计指南 规范和设计手册 1 室外排水设计规范 GBJ14 87 2 地表水环境标准 GBHZB1 1999 3 污水综合排放标准 GB8978 1999 4 城市污水处理厂污水污泥排放标准 GJ3025 93 第一章第一章 环境条件环境条件 一 环境条件状况 气象 1 降雨 年平均降雨量 8595mm 年最大降雨量 1360mm 最大日降雨量 296mm 年平均蒸发量 1200mm 全年降雨量的 60 集中在 6 8 月份 2 气温 历年最高气温 40 1 历年最低气温 23 3 年平均气温 14 最高月平均气温 26 9 最低月平均气温 0 7 3 风向 年主导风向 东北偏西 4 地质 地震烈度 7 度 四 厂区地形 1 污水厂选址区域海拔标高在 64 66m 之间 平均地面标高位 64 5m 2 平均地面坡度位 0 3 0 5 地势位西北高 东南低 3 厂区征地面积为东西长 380m 南北长 280m 第二章第二章 设计资料的确定及污水 污泥处理工艺的选择设计资料的确定及污水 污泥处理工艺的选择 2 12 1 设计流量的确定设计流量的确定 最大时水量 最大时水量 1500m1500m3 3 h h 单位 m3 h 小时 1 5 6 7 8 910 1112 1314 15 16 1 7 18 2021 2324 流量 120 44 0 13006601500800110014001100400 日流量 120 4 440 130 660 1500 800 1100 1400 2 1100 2 400 11680m3 污水平均流量 hm Q Q i 7 486 24 11680 24 3 0 最大时污水流量 1500m3 h 最小时污水流量 120m3 h 根据分项污水定额和综合污水量定额法对污水总量进行预测 决定工程总 规模为 20000m3 h 设计流量 834m3 h 213 48L s 项目 BOD5COD SSTNTP 单位 mg lmg lmg lmg lmg l 进水水 质 260600320455 5 出水水 质 15 50 15 5 1 0 污水 BOD COD SS 酸 碱 有机磷 酚 氯化物 硫化物 石油 苯 三氯乙醛 四醇 铬离子等浓度较高 BOD 去除率 92 3 COD 去除率 90 SS 去除率 92 TN 去除率 80 NH3 N 去除率 PO43 P 去除率 82 2 3 工艺流程的比较选择工艺流程的比较选择 按 城市污水处理和污染防治技术政策 要求推荐 20 万 t d 规模大型 污水厂一般采用常规活性污泥法工艺 10 20 万 t d 污水厂可以采用常规活性 污泥法 氧化沟 SBR AB 法等工艺 小型污水厂还可以采用生物滤池 水解 好氧法工艺等 对脱磷脱氮有要求的城市 应采用二级强化处理 如 A2 O 工 艺 A O 工艺 SBR 及其改良工艺 氧化沟工艺 以及水解好氧工艺 生物滤池 工艺等 由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理 可供选取的工艺 A O 工艺 A2 O 工艺 SBR 及其改良工艺 氧化沟工艺 2 3 12 3 1 A A2 2 O O 处理工艺处理工艺 如下图所示 A 1 2 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 A2 O 工艺的特点 2 A 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷功能 B 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中 该工艺流程最为简单 总的水力停留 时间也少于同类其它工艺 厌氧 缺氧 好氧好氧 二沉池 内回流 污泥回流 图 1 2 工艺 C 在厌氧 缺氧 好氧交替运行下 丝状菌不会大量繁殖 SVI 一般小于 100 不 会发生污泥膨胀 D 污泥中含磷量高 一般为 2 5 以上 2 3 22 3 2 氧化沟氧化沟 严格地说 氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺 但是随着氧化沟技术 的发展 它早已超出原先的实践范围 出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技 术相结合的污水处理工艺流程 按照运行方式 氧化沟可以分为连续工作式 交替工作式和半交替工作式 连续工作式氧化沟 如帕斯韦尔氧化沟 卡鲁塞 尔氧化沟 奥贝尔氧化沟在我国应用比较多 这些氧化沟通过设置适当的缺氧 段 厌氧段 好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果 连续工作式氧化沟又可分 为合建式和分建式 交替工作式氧化沟一般采用合建式 多采用转刷曝气 不设二沉池和污泥回流设施 交替工作式氧化沟又可分为单沟式 双沟式和三 沟式 交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和 SBR 工艺的一些特点 可以根据水量 水质的变化调节转刷的开停 既可以节约能源 又可以实现最佳的除磷脱氮效 果 氧化沟具有以下特点 1 工艺流程简单 运行管理方便 氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池 有些类型氧化沟还可以和二沉池合建 省去污泥回流系统 2 运行稳定 处理效果好 氧化沟的 BOD 平均处理水平可达到 95 左右 3 能承受水量 水质的冲击负荷 对浓度较高的工业废水有较强的适应能 力 这主要是由于氧化沟水力停留时间长 泥龄长和循环稀释水量大 4 污泥量少 性质稳定 由于氧化沟泥龄长 一般为 20 30 d 污泥在 沟内已好氧稳定 所以污泥产量少从而管理简单 运行费用低 5 可以除磷脱氮 可以通过氧化沟中曝气机的开关 创造好氧 缺氧环境 达到除磷脱氮目的 脱氮效率一般 80 但要达到较高的除磷效果则需要采取 另外措施 6 基建投资省 运行费用低 和传统活性污泥法工艺相比 在去除 BOD 去除 BOD 和 NH3 N 及去除 BOD 和脱氮三种情况下 基建费用和运行费用都有较 大降低 特别是在去除 BOD 和脱氮情况下更省 同时统计表明在规模较小的情 况下 氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多 Carrousel 原指游艺场中的循环转椅 如上图 为一个多沟串联系统 进 水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动 采用表面机械曝气器 每沟渠的一端各安装一个 靠近曝气器下游的区段为好氧区 处于曝气器上游 和外环的区段为缺氧区 混合液交替进行好氧和缺氧 不仅提供了良好的生物 脱氮条件 而且有利于生物絮凝 使活性污泥易于沉淀 Orbal 氧化沟 即 0 1 2 工艺 由内到外分别形成厌氧 缺氧 和好 氧三个区域 采用转碟曝气 由于从内沟 好氧区 到中沟 缺氧区 之间没有回 流设施 所以总的脱氮效率较差 在厌氧区采用表面搅拌设备 不可避免的带 入相当数量的溶解氧 使得除磷效率较差 三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟 由丹麦 Kruger 公司创建 如上图 由三条同容积的沟槽串联组成 两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池 中间的 池子一直作为曝气池 原污水交替地进入两侧的池子 处理出水则相应地从作 为沉淀池的池中流出 这样提高了曝气转刷的利用率 达 59 左右 另外也有 利于生物脱氮 三沟式氧化沟流程简洁 具有生物脱氮功能 由于无专门的厌 氧区 因此 生物除磷效果差 而且由于交替运行 总的容积利用率低 约为 55 设备总数量多 利用率低 2 3 32 3 3 SBRSBR 工艺工艺 SBR 是一种间歇式的活性泥泥系统 其基本特征是在一个反应池内完成污 水的生化反应 固液分离 排水 排泥 可通过双池或多池组合运行实现连续 进出水 SBR 通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标 具 有很大的灵活性 SBR 池通常每个周期运行 4 6 小时 当出现雨水高峰流量时 SBR 系统就从 正常循环自动切换至雨水运行模式 通过调整其循环周期 以适应来水量的变 化 SBR 系统通常能够承受 3 5 倍旱流量的冲击负荷 SBR 工艺具有以下特点 1 SBR 工艺流程简单 管理方便 造价低 SBR 工艺只有一个反应器 不 需要二沉池 不需要污泥回流设备 一般情况下也不需要调节池 因此要比传 统活性污泥工艺节省基建投资 30 以上 而且布置紧凑 节省用地 由于科技 进步 目前自动控制已相当成熟 配套 这就使得运行管理变得十分方便 灵 活 很适合小城市采用 2 处理效果好 SBR 工艺反应过程是不连续的 是典型的非稳态过程 但 在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的 尽管是处于完全混合状态中 随时间的延续而逐渐降低 反应器内活性污泥处于一种交替的吸附 吸收及生 物降解和活化的变化过程之中 因此处理效果好 3 有较好的除磷脱氮效果 SBR 工艺可以很容易地交替实现好氧 缺氧 厌氧的环境 并可以通过改变曝气量 反应时间等方面来创造条件提高除磷脱 氮效率 4 污泥沉降性能好 SBR 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的 生长 减少了污泥膨胀的可能 同时由于 SBR 工艺的沉淀阶段是在静止的状态 下进行的 因此沉淀效果更好 5 SBR 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量 水质波动 2 3 22 3 2 A A A A2 2 O O 工艺工艺 A A2 O 处理工艺由污泥负荷率很高的 A 段和污泥负荷率较低的 B 段 A2 O 段 二级活性污泥系统串联组成 并分别有独立的污泥回流系统 该工艺于 80 年代初应用于工程实践 现在越来越广泛地得到了应用 A A2 O 工艺原理 1 A A2 O 生物处理工艺图如下所示 图三 A A2 O 该工艺主要特点是不设初沉池 由 A B 二段活性污泥系统串联运行 并各 自有独立的污泥回流系统 原水经格栅进入 A 段 该段充分利用原污水中的微生物 并不断地繁殖 形 成一个开放性生物动力学系统 A 段污泥负荷率高达 2 6kgBOD5 kgMLSS d 水力停留时间短 一般为 30min 污泥龄短 0 3 0 5d A 段中污泥以吸附为 主 生物降解为辅 对污水中 BOD 的去除率可达 40 70 SS 的去除率达 60 80 正是 A 段对悬浮物和有机物较彻底的去除 使整个工艺中以非生物 降解的途径去除的 BOD 量大大提高 降低了运行和投资费用 B 段中 厌氧池主要是进行磷的释放 使污水中 P 的浓度升高 溶解性有机 物被细胞吸收而使污水中 BOD 浓度下降 另外 NH3 N 因细胞的合成而被去除一 部分 使污水中 NH3 N 浓度下降 但含量没有变化 在缺氧池中 反硝化菌利用污水中的有机物作碳源 将回流混合液中带入的 大量 NO3 N 和 NO2 N 还原为 N2释放至空气 因此 BOD 浓度继续下降 NO3 N 浓度大幅度下降 而磷的变化很小 在好氧池中 有机物被微生物生化降解 而继续下降 有机氮被氨化继而被 硝化 使 NH3 N 浓度显著下降 但随着硝化过程使 NO3 N 的浓度增加 而 P 随 着聚磷菌的过量摄取 也以较快的速率下降 所以 A2 O 工艺它可以同时完成有机物的去除 硝化脱氮 磷的过量摄取而 被去除等功能 脱氮的前提是 NH3 N 应完全硝化 好氧池能完成这一功能 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 A A2 O 工艺的特点 2 A 该工艺中 A 段负荷高达 2 6kgBOD5 kgMLSS d 因此具有很强的抗冲 击负荷能力和具有对 PH 毒物影响的缓冲能力 活性污泥中全部是繁殖速度很 快的细菌 B A 段活性污泥吸附能力强 能吸附污水中某些重金属 难降解有机物以 及氮 磷等植物性营养物质 这些物质通过剩余污泥的排放得到去除 C B 段中 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群 的有机配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷的功能 D 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中 该工艺流程最为简单 总的水力 停留时间也少于同类其它工艺 E 在厌氧 缺氧 好氧交替运行下 丝状菌不会大量繁殖 SVI 一般小于 100 不会发生污泥膨胀 F 污泥中含磷量高 一般为 2 5 以上 G 厌氧 缺氧池只需轻缓搅拌 使之混合 而以不增加溶解氧为度 H 沉淀池要防止发生厌氧 缺氧状态 以避免聚磷菌释放磷而降低出水水 质和反硝化产生 N2而干扰沉淀 I 脱氮效果受混合液回流比大小的影响 除磷效果受回流污泥中挟带 DO 和 硝酸态氧的影响 2 4 污泥处理工艺方案 2 4 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 减少有机物 使污泥稳定化 减少污泥体积 降低污泥后续处置费用 减少污泥中有毒物质 利用污泥中有用物质 化害为利 因选用生物脱氮除磷工艺 故应避免磷的二次污染 2 4 2 常用污泥处理的工艺流程 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 由于该工艺选用 A A2 O 工艺 A 段污泥较多 不稳定 且污水中重金属含 量较多 不易采用农田处置方式 干燥焚烧方式没有必要 因此综合比较各处 理工艺选用第一种 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 一下 1 方案一 污泥机械浓缩 机械脱水 2 方案二 污泥重力浓缩 机械脱水 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 T Ds 4 0kg T DS 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 因此本工程污泥处理工艺选用污泥机械浓缩 机械脱水 第三章第三章 污水处理厂工艺设计及计算污水处理厂工艺设计及计算 第一节 格栅及泵房 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截 以免其对后续处理单元的机 泵或工艺管线造成损害 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 格栅与水泵房的设置方式 中格栅 泵房 细格栅 3 1 1 中格栅 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 拟用回转式固液分离机 回转式固液分离机运转效果好 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 设计说明 栅条的断面主要根据过栅流速确定 过栅流速一般为 1 0 6 1 0m s 槽内流速 0 5m s 左右 如果流速过大 不仅过栅水头损失 增加 还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅 如果流速过小 栅槽内将 发生沉淀 此外 在选择格栅断面尺寸时 应注意设计过流能力只为格栅 生产厂商提供的最大过流能力的 80 以留有余地 格栅栅条间隙拟定为 25 00mm 设计流量 2 a 日平均流量 Qd 2 万 m3 d 833 3m3 h 0 232m3 s 232L s 48 1 821 1 7 2 232 7 27 2 11 0 11 0 P Z Q K b 最大日流量 Qmax Kz Qd 1 48 833 3m3 h 1233 284m3 h 0 343m3 s 设计参数 3 栅条净间隙为 b 25 0mm 栅前流速 1 0 7m s 过栅流速 0 8m s 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 1 0 05m3栅渣 103m3污水 设计计算 4 确定栅前水深 根据最优水力断面公式计算得 1 2 2 1 B Q m B h m Q B 495 0 2 99 0 7 0 343 0 22 1 所以栅前槽宽约为 1 0m 栅前水深 h 0 50m 格栅计算 2 说明 Qmax 最大设计流量 m3 s 格栅倾角 度 h 栅前水深 m 污水的过栅流速 m s 栅条间隙数 n 为 ehv Q n sin max 43 6 05 0025 0 60sin343 0 条 栅槽有效宽度 B 设计采用 10 圆钢为栅条 即S 0 01m 43025 0 143 01 0 1 bnnSB 1 495 m 1 5 m 选用回转式格栅 HG 750 型两台 格栅槽安装宽度 0 80m 格栅槽有效格栅 宽度 750mm 栅条间隙 25mm 整机 每台 功率 0 75Kw 格栅倾角 60 实际过流量采用公式 S n 1 nb B 求得 实际 bS SB n 1 n 0 75 0 01 0 025 0 01 22 条 64 0 5 0025 0 222 343 0 max nbh Q v 通过格栅的水头损失 h2 02hKh sin 2 2 0 g h h0 计算水头损失 g 重力加速度 K 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数 一般取 3 阻力系数 其数值与格栅栅条的断面几何形状有关 对于圆形断面 3 4 79 1 b s 033 0 60sin 81 92 64 0 025 0 01 0 79 1 3 2 3 4 2mh 取h1 0 3m 所以 栅后槽总高度 H H h h1 h2 0 5 0 3 0 033 0 833 m h1 栅前渠超高 一般取 0 3m a 栅槽总长度 L tan 5 00 1 1 21 H LLL 08 0 60tan 2 65 0 71 0 tan 21 1 1 BB L 2 1 2 L L 11hhH L1 进水渠宽 m L2 栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度 m B1 进水渠宽 m 1 进水渐宽部分的展开角 一般取 20 栅渣量计算 对于栅条间距 b 25 0mm 的中格栅 对于城市污水 每单位 体积污水烂截污物为 W1 0 05m3 103m3 每日栅渣量为 100048 1 8640005 0 343 0 1000 86400 1max z K WQ W 1 0 m3 d 烂截污物量大于 0 3m3 d 宜采用机械清栅 污物的排出采用机械装置 600 螺旋输送机 选用长度 l 8 0m 的一台 3 1 1 中格栅 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 拟用回转式固液分离机 回转式固液分离机运转效果好 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 设计说明 栅条的断面主要根据过栅流速确定 过栅流速一般为 1 0 6 1 0m s 槽内流速 0 5m s 左右 如果流速过大 不仅过栅水头损失 增加 还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅 如果流速过小 栅槽内将 发生沉淀 此外 在选择格栅断面尺寸时 应注意设计过流能力只为格栅 生产厂商提供的最大过流能力的 80 以留有余地 格栅栅条间隙拟定为 25 00mm 设计流量 2 a 日平均流量 Qd 2 万 m3 d 833 3m3 h 0 232m3 s 232L s 48 1 821 1 7 2 232 7 27 2 11 0 11 0 P Z Q K b 最大日流量 Qmax Kz Qd 1 48 833 3m3 h 1233 284m3 h 0 343m3 s 设计参数 3 栅条净间隙为 b 25 0mm 栅前流速 1 0 7m s 过栅流速 0 8m s 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 1 0 05m3栅渣 103m3污水 设计计算 4 确定栅前水深 根据最优水力断面公式计算得 1 2 2 1 B Q m B h m Q B 495 0 2 99 0 7 0 343 0 22 1 所以栅前槽宽约为 1 0m 栅前水深 h 0 50m 中格栅计算 2 说明 Qmax 最大设计流量 m3 s 格栅倾角 度 h 栅前水深 m 污水的过栅流速 m s 栅条间隙数 n 为 ehv Q n sin max 43 6 05 0025 0 60sin343 0 条 栅槽有效宽度 B 设计采用 10 圆钢为栅条 即S 0 01m 43025 0 143 01 0 1 bnnSB 1 495 m 1 5 m 选用回转式格栅 HG 750 型两台 格栅槽安装宽度 0 80m 格栅槽有效格栅 宽度 750mm 栅条间隙 25mm 整机 每台 功率 0 75Kw 格栅倾角 60 实际过流量采用公式 S n 1 nb B 求得 实际 bS SB n 1 n 0 75 0 01 0 025 0 01 22 条 64 0 5 0025 0 222 343 0 max nbh Q v 通过格栅的水头损失 h2 02hKh sin 2 2 0 g h h0 计算水头损失 g 重力加速度 K 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数 一般取 3 阻力系数 其数值与格栅栅条的断面几何形状有关 对于圆形断面 3 4 79 1 b s 033 0 60sin 81 92 64 0 025 0 01 0 79 1 3 2 3 4 2mh 取h1 0 3m 所以 栅后槽总高度 H H h h1 h2 0 5 0 3 0 033 0 833 m h1 栅前渠超高 一般取 0 3m b 栅槽总长度 L tan 5 00 1 1 21 H LLL m BB L70 0 20tan2 99 0 50 1 tan21 1 1 2 1 2 L L L 0 70 0 35 1 0 0 5 0 5 0 3 tan60 0 70 0 35 1 0 0 50 0 46 3 01m L1 进水渠宽 m L2 栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度 m B1 进水渠宽 m 1 进水渐宽部分的展开角 一般取 20 栅渣量计算 对于栅条间距 b 25 0mm 的中格栅 对于城市污水 每单位 体积污水烂截污物为 W1 0 05m3 103m3 每日栅渣量为 100048 1 8640005 0 343 0 1000 86400 1max z K WQ W 1 0 m3 d 烂截污物量大于 0 3m3 d 宜采用机械清栅 污物的排出采用机械装置 600 螺旋输送机 选用长度 l 8 0m 的一台 3 1 2 污水提升泵站 包括调节池 设计说明 污水处理系统简单 对于新建污水处理厂 工艺管线可以充 1 分优化 故污水只考虑一次提升 污水经提升后入曝气沉砂池 然后自流进入 各工艺池 设计流量Qmax 1233 3m3 h 搅拌机 为防止泥砂等杂质沉淀于调节池 在调节池内设搅拌机 采用江苏天雨环保集团有限公司生产的 ZJ1000 型搅拌机 该产品具有结构 紧凑 操作方便 搅拌效果好等特点 共需 2 台搅拌机 共 4 万元左右 功率 为 0 75Kw 台 提升泵 调节池内说立式潜污泵 200QW300 7 型 3 台 两用一备 潜水泵单台能力为 300m3 h 扬程 7m 出水口径 200mm 转速 1460r min 轴功率 6 81Kw 配用功 率 11Kw 泵效率 81 8 重量为 380kg 设计选型 污水经消毒池处理后排入市政污水管网 消毒水面相对高程为 2 0 00m 则相应的二沉池 氧化沟 曝气沉砂池水面相对标高分别为 0 50 1 00 和 1 60m 污水提升前水位为 2 50m 污水总提升流程为 4 10m 采用立式污水污物 泵 单台提升流量为 1667m3 h 所以采用 400 NWL1760 7 5 型立式污水污物泵 3 用 1 备 该泵提升流量为 1760m3 h 效率为 75 转速为 590r min 功率为 45kw 占地面积 7 3 m2 提升泵房 电机 电控柜 电磁流量计显示器室内安装 另外考虑一定检 修空间 提升泵房占地面积为 7 3 7 8 77m2 其中工作间的面积为 7 8 56m2 细格栅 污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池 细格栅用于进一步去除污水中较 小的颗粒悬浮 漂浮物 设计说明 如中格栅 1 细格栅栅条间隙拟定为 10 0mm 设计流量 2 a 日平均流量 Qd 2 万 m3 d 833 3m3 h 0 232m3 s 232L s 48 1 821 1 7 2 232 7 27 2 11 0 11 0 P Z Q K b 最大日流量 Qmax Kz Qd 1 48 833 3m3 h 1233 3m3 h 0 343m3 s 设计参数 3 栅条净间隙为 b 10 0mm 栅前流速 1 0 7m s 过栅流速 0 8m s 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 1 0 05m3栅渣 103m3污水 设计计算 4 确定栅前水深 根据最优水力断面公式计算得 1 2 2 1 B Q m B h m Q B 495 0 2 99 0 7 0 343 0 22 1 所以栅前槽宽约为 1 0m 栅前水深 h 0 50m 格栅计算 2 说明 Qmax 最大设计流量 m3 s 格栅倾角 度 h 栅前水深 m 污水的过栅流速 m s 栅条间隙数 n 为 ehv Q n sin max 79 8 05 0010 0 60sin343 0 条 栅槽有效宽度 B 设计采用 10 圆钢为栅条 即S 0 01m 79010 0 179 01 0 1 bnnSB 1 57 m 1 60 m 选用回转式格栅 HG 800 型两台 格栅槽安装宽度 0 90m 格栅槽有效格栅 宽度 800mm 栅条间隙 10mm 整机 每台 功率 0 75Kw 格栅倾角 60 实际过流量采用公式 S n 1 nb B 求得 实际 bS SB n 1 n 0 80 0 01 0 01 0 01 41 条 sm nbh Q v 84 0 5 001 0 412 343 0 max 通过格栅的水头损失 h2 02hKh sin 2 2 0 g h h0 计算水头损失 g 重力加速度 K 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数 一般取 3 阻力系数 其数值与格栅栅条的断面几何形状有关 对于圆形断面 3 4 79 1 b s 167 060sin 81 9 2 84 0 01 0 01 0 79 1 3 2 3 4 2mh 取h1 0 3m 所以 栅后槽总高度 H H h h1 h2 0 5 0 3 0 167 0 967 m h1 栅前渠超高 一般取 0 3m c 栅槽总长度 L tan 5 00 1 1 21 H LLL m BB L84 0 20tan2 99 0 60 1 tan21 1 1 2 1 2 L L L1 进水渠宽 m L2 栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度 m B1 进水渠宽 m 1 进水渐宽部分的展开角 一般取 20 采用机械清栅 污物的排出采用机械装置 300 螺旋输送机 选用长度 l 8 0m 的一台 3 沉砂池 沉砂池的选型 1 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 沉砂池有平流式 竖流式 曝气式和旋流式四种形式 平流式沉砂池具有构 造简单 处理效果好的优点 竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流 动 无机物颗粒借重力沉于池底 处理效果一般较差 区旗沉砂池则是在池的 一侧通入空气 使污水沿池旋转前进 从而产生与主流方向垂直的横向恒速环 流 砂粒之间产生摩擦作用 可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离 且不使 细小悬浮物沉淀 便于沉砂和有机物的分别处理和处置 由于旋流式沉砂池有占地小 能耗低 土建费用低的优点 本设计采用钟式 沉砂池 钟式沉砂池采用重力原理 水流经过水渠进入沉砂池 分选区水流分为两个 环 内环在叶轮推动下向上流动 外环则基本上保持静止 砂料以重力沉降到 外环的斜底上 并顺斜坡滑入集砂区 轻的有机物则在径向叶轮的推力下与砂 料分离 返回到水流中去 设计说明 污水经立式污水污物泵提升后经细格栅 进入钟式沉砂池 共 2 两组对称与提升泵房中轴线布置 每组分为两格 设计资料 4 1 沉砂池表面负荷 200m3 m2h 水力停留时间 25s 2 进水渠道直段长度为渠道宽度的 7 倍 并不小于 4 5 米 以创造平稳的 进水条件 3 进水渠道流速 在最大流量的 40 80 的情况下为 0 6 0 9m s 在最小 流量时大于 0 15m s 但最大流量时不大于 1 2m s 4 出水渠道与进水渠道的夹角大于 270 度 以最大限度的延长水流在沉砂 池中的停留时间 达到有效除砂的目的 两种渠道均设在沉砂池的上部 以防止扰动砂子 5 水渠道宽度为进水渠道的两倍 出水渠道的直线段要相当于出水渠道的 宽度 6 沉砂池前应设格栅 沉砂池下游设堰板或巴氏计量槽 以便保持沉砂池 内需要的水位 设计计算 5 1 进水渠道计算及校核 沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器 沙水分离通入压缩空气 洗砂 污水回至提升泵前 净砂直接缷入自卸汽车外运 设计流量为Qmax 1233 3m3 h 0 343m3 s 设计水力停留时间为t 25s 水 深 h 0 5m 则进水渠道的宽度 B1 要求在最大流量 Qmax的 40 80 时 流速为 0 6 0 9m s 且以最大流量计算 m h Q B61 0 9 05 0 80343 0 80 max 1 进水渠道宽 0 610m 进水渠道直段长度设计为 5 0m 最小流速时校核 在最小流量时 根据经验通常为最大流量的 1 3 水平流速smsmv 15 0 374 0 5 061 0 3 1 343 0 min 2 池体设计计算 钟式沉砂池有一定的规格可根据流量的不同选取不同规格 根据设计水量选取规格图下的池体 两组并行运行 项目沉砂池直径沉砂池深度砂斗直径砂斗深度驱动机构浆板转速 数值 2 44m1 22m0 91m1 52m0 86kW20n min 钟式沉砂池池体初步选型设计示意图 核算水力停留时间 有效体积 322 7 522 1 22 1 14 3 mhRV 水力停留时间 s Q V t33 2 343 0 7 5 2 排砂量计算 对于城市污水 采用钟式沉砂池工艺 产生砂量约为 x1 2 0 3 0m3 105m3 每日沉砂产量 Qs 为 Qs Qmaxx1 20000 3 0 10 5 0 6 m3 d 含水率为 P 60 砂斗容积为 322 988m 0 52 1 455 0 14 3 hR 砂 V 提砂泵 选用直径 0 5m 钢制压力式旋转砂水分离器两台 一组沉砂池一台 砂水分 离器外形高度H1 11 4m 入水口离地面相对高程为 11 0m 则抽砂泵静扬为 H2 0 1MPa 10 0mH2O 则抽砂泵所需扬程为 H H0 H2 14 5 10 0 24 5 mH2O 每组钟式沉砂池底配两台提砂泵 一用一备 共 4 台 选用螺旋离心泵 流量 Q 40 0m3 h 扬程 H 25 0mH2O 电机功率为 5 鼓风机房 砂水分离后 通入气水混合液洗砂 气和水分别冲洗或联合冲洗 气和水 的冲洗强度均为 10L m2 s 则用气量为 0 8m3 min 洗砂用压缩空气与曝气沉砂池 均来自鼓风机房 鼓风机总供气量为 18 87m3 min 选用 TSD 150 罗茨鼓风机 2 台 一用一备 单台 Qa 19 8m3 min p 19 6kPa N 11 0kW 鼓风机房 67 4 5 m2 巴氏计量槽 功能 设置污水计量装置是为了测定污水厂的进水流量 便于控制构筑物 的运行 提高污水厂的运行效果和运转管理水平 配水配泥井 曝气沉砂池后污水进入配水配泥井向氧化沟配水 每两组氧化沟设配水配 泥井一座 同时回流污泥也经配水配泥井向氧化沟分配 配水配泥井尺寸 800 配手摇式起闭机两台 A 段曝气池计算 项目 BOD5COD SSTNTP 单位 mg lmg lmg lmg lmg l 进水水 质 260600320457 出水水 质 15 50 15 5 1 0 A 段的作用机理 进入 A 段的污水直接来自排水管网 其中含有大量活性很强的细菌及微生 物群落 与污水中的悬浮物和胶体组成悬浮物 微生物共存体 具有絮凝性和 粘附力 再与回流污泥混合后 相互间发生絮凝和吸附 此时难沉降的悬浮物 胶体物质得到絮凝 吸附 粘结后与可沉降的悬浮物一起沉降 同时 A 段活性 污泥还对一部分可溶性有机物具有生物降解作用 正是由于 A 段对悬浮物和胶 体有机物的彻底去除 使整个工艺中以非生物降解的途径去除的 BOD5量大大提 高 所以降低了运行费用和投资费用 从城市管网进入 A 段的微生物 占 A 段总微生物的 15 以上 经 A 段处理以后 城市污水中的 BOD5去除率可达 40 70 而 BOD5 COD 之值却 只有微小的降低或者保持不变 当 A 段在兼性条件下运行时 BOD5去除率为 20 40 BOD5 COD 的值有所提高 这说明通过 A 段的处理 可为后面阶段的 微生物提供良好的进水水质条件 为后续阶段的净化效果提供保证 设计参数 A 段污泥负荷 NSA 4kgBOD5 kgMLSS d 混合液污泥浓度 XA 2 0kg m3 污水回流比 RA 0 5 处理效率 为保证 A2 O 阶段有较高的氮磷去除率 须保证有较高的 C N 比 COD TN 8 这里取 9 和较低的 P C 比 TP BOD56 12 H0 4 所以设计时取 24m 4 沉淀部分有效水深 h2 混合液在分离区泥水分离 该区存在絮凝和沉淀两个过程 分离区的沉淀过程 会受进水的紊流影响 mh3 2 5 沉淀池部分有效容积 3 2 2 2 13563 4 2414 3 4 mh D V 6 沉淀池坡底落差 取池底坡度 i 0 05 m D ih5 02 2 24 05 0 2 2 4 7 沉淀池周边 有效 水深 为挂泥板高度 取 为缓冲层高度 取式中 满足规定 5m 0 h5m 0 h 6 4 24 0 40 45 05 03 53 0 5320 H D mmhhhH 8 污泥斗容积 由几何公式计算 73m 1 tg60 12 tg rr h 7m12 1122 3 73 1 14 3 3 0 216 3222 221 2 1 6 1 污泥斗高度 rrrr h V 因此 池底可储存污泥的体积为 3222 11 24 2 1 262 222424 3 5 014 3 4 mrRrR h V 3 21 8m 274 1 262 7 12VV 共可储存污泥体积为 2 274 8 43 12 8h 即够储存 12 8 小时 足够 9 沉淀池总高度 H 0 3 4 0 45 1 73 6 48m 进水管 排排排 进水系统计算 1 单池设计流量 416 7m3 h 0 232m3 s 进水管设计流量 0 232 1 R 0 232 1 5 0 348m3 s 管径 D1 500mm v1 1 18m s 2 进水竖井 进水井径采用 1 2m 出水口尺寸 0 35 1 2m2 共 6 个沿井壁均匀分布 出水口流速 2 0 15 0 138 0 62 135 0 348 0 2 smsmv 3 紊流筒计算 筒中流速 s 03m 0 02 0 03 0 3 取smv 紊流筒过流面积 2 3 6 11 03 0 348 0 Q fm 进 紊流筒直径 mD f D42 1 14 3 6 1144 22 23 出水部分设计 1 单池设计流量 0 232m3 s 2 环形集水槽内流量 s 116m 0 2 232 0 2 Q 3 设 集 q 3 环形集水槽设计 1 采用双侧集水环形集水槽计算 为安全系数采用 其中 槽宽 集 5 1 2 1 m87 0 116 0 3 19 02 9 02 4 0 4 0 k qkb 槽中流速 v 0 5m s 槽内终点水深 m vb q h290 0 87 0 5 0 116 0 6 槽内起点水深 m gb aq h h h h h k k 129 0 87 0 81 9 116 0 0 1 2 3 2 2 3 2 2 3 2 6 6 3 5 mh h h h k 462 0 29 0 29 0 129 0 22 3 2 3 3 2 6 6 3 5 2 校核 当水流增加一倍时 smvsmq 8 0 232 0 3 m vb q h333 0 87 0 8 0 232 0 6 m gb aq h h h h h k k 194 0 87 0 81 9 232 0 0 1 2 3 2 2 3 2 2 3 2 6 6 3 5 mh h h h k 537 0 333 0 333 0 194 0 22 3 2 3 3 2 6 6 3 5 所以设计取环形槽内水深为 0 5m 集水槽总高度为 0 5 0 3 超高 0 8m 采 用 90 三角堰 4 出水溢流堰的设计 采用出水三角堰 90 1 堰上水头 即三角口底部至上游水面的高度 H1 0 04m H2O 2 每个三角堰的流量 q1 smHq 0004733 0 04 0 343 1 343 1 347 2 47 2 11 3 三角堰个数 n1 914 1 490 0004733 0 232 0 q1 1 设计时取 单 Q n 4 三角堰中心距 m DbD n L L291 0 491 8 02487 0 224 14 3 491 4 02 2 1 1 A2 O 池设计 1 设计要点 1 污水中可生物降解的有机物对脱氮除磷的影响 厌氧段进水中可溶性磷与溶解性 BOD5 之比小于 0 06 才会有较好的除磷效果 污水中 COD TKN 8 时 氮的总去除率可达 80 COD TKN8 TP BOD5 6 150 0 04 0 06 符合条件 1 设计参数 1 水力停留时间 HRT A A O 1 1 3 4 2 BOD 污泥负荷 18 0 5 dkgMLSSkgBODNs 3 回流污泥浓度 Xr 10000mg L 4 污泥回流比 50 5 曝气池混合液浓度 3 3 3 333310000 5 01 5 0 1 mkgLmgX R R X r 2 厌氧池设计 厌氧池平均停留时间2 5h 厌 t 厌氧池容积 3 2083m5 2 3 833 厌 V 水深 3m 则池体面积为 695m2 分两组单组面积 348m2 缺氧池设计 1 内回流比 RN TKN 去除率 300 285 74 0 1 74 0 1 74 39 1039 0 0 取 TN TN N e TN R TN TNTN 2 15 时反硝化速率 q15 q15 q20 T 20 式中 为温度系数 取 1 05 代入数据 09 0 15 dkgMLVSSNNOq x 3 缺氧池体积 3 45m 1933 09 0 3333 103924 3 833 缺 V 停留时间为 2 3 小时 水深为 3m 则缺氧池池体面积为 645m2 分两组单组面积 323m2 好氧段设计计算 1 有效容积 3 66668 3 833mQtV 2 池有效深度 H1 3m 3 曝气池有效面积 2 1 2222m 3 6666 H V 总 S 3 分两组 每组有效面积 2 1111m 2 总 S S 生化池尺寸设计 采用厌氧池 缺氧池 好氧池三池共建 分为两组并联运行 水深取 3m 超高 0 5m 每组厌氧区面积 348m2 缺氧池面积 323m2 好氧区面积 1111m2 总面积 1782m2 取池宽 30 00m 则池长 59 40m 取厌氧池长 30 0m 则厌氧池宽 11 6m 中间设两廊道 每廊道宽 5 8m 每廊 道中设一道导流墙 导流墙宽 0 3m 取缺氧池长 30 0m 则厌氧池宽 10 8m 中间设两廊道 每廊道宽 5 4m 每廊 道中设一道导流墙 导流墙宽 0 3m 好氧池采用 6 廊道设计 去除廊道导流墙宽度 0 4 5 2m 每廊道宽 4 7m 每廊道长m4 39 67 4 1111 3 厌氧池 缺氧池 好氧池 剩余污泥的计算 干污泥量 5 0 00 ever SSbVXLLQW 1 降解 BOD 生成污泥量 LmgLLQW er 1485135 0 24 3 83355 0 01 2 内源呼吸分解泥量 dkgbVXW mkgLmgxfX v v 25 8335 2666605 0 5 2 75