J市污水处理及再生回用工程设计.doc

1 污水处理及再生回用工程设计 摘 要 本设计为 J 市污水处理厂设计 本厂包括污水二级处理和全部污水再 生回用两部分 污水厂平均设计流量为 5 2 万 m3 d 污水主要来源为生活 污水和工业废水 主要污染物质是 BOD COD SS TN NH3 N TP 适 宜采用生化处理方法 城市污水处理工艺设计出水满足城镇污水处理污染物排放标准 GB18918 2002 一级 B 标准 再生回用工艺设计 将城市污水处理厂全部二级出水的 80 作为原水 进行深度处理回用于工业冷却用水和其他用水 根据进水水质 二级处理和回用部分各选择两套设计方案 方案一与 方案二的预处理部分均为原污水 中格栅 污水提升泵房 细格栅 曝气 沉沙池 方案一的二级处理为奥贝尔氧化沟工艺 深度处理工艺流程采用 曝气生物滤池 机械搅拌澄清池 虹吸滤池 方案二的二级处理为 A2 0 工艺 深度处理工艺流程采用曝气生物滤池 高密度沉淀池 V 型滤池 经过技术经济比较 结合污水来源的水质特征 确定采用奥贝尔氧化沟选 用方案一为优选方案 本设计包含污水处理工艺流程的确定 工艺流程中各单体的计算 施 工图纸的绘制等 本工程的实施将显著改善受纳水体水质 同时间接产生 经济效益 促进经济可持续发展 关键词 污水厂设计 Orbal 氧化沟 曝气生物滤池 机械搅拌澄清池 2 J MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENT AND RECL AMATION AND REUSE ENGINEERING DESIGN Abstract This design is for sewage disposal and recycling plant in L city This design program has been separated two parts one is for sewage disposal the other is for water recycling The sewage disposal plant will be able to purify 52 000m3 d in scale and the main sources of sewage are domestic sewage and industrial wastewater The major pollutants are COD SS TN NH3 N TP and the sewage treatment technology is suitable for the biochemical treatment method According to water quality of influent and effluent two design programs have been selected Option One and Option Two of Parts are Raw sewage the grill sewage lift pump fine grid aerated grit chamber design of second treatment is Orbal Oxidation Ditch process The process of the advanced treatment is as follows BAF mechanical stirring clarifier Siphon Filter design of second treatment is A2 0 technology process The process of the advanced treatment is as follows BAF high density sedimentation tank V filter Through comparision in ecolomy and technique and According to the water quality characteristics of the wastewater sources The design uses Orbal oxidation ditch sewage treatment process Design is choosen as the prior program This design includes the determination of sewage treatment technological process technological process of each monomer in the calculation drawing construction drawings etc This project will significantly improve the receiving water quality provide an indirect economic benefits at the same time and promote the economic sustainable development Keywords Sewage disposal plant design Orbal Oxidation Ditch process Biostyr biological aerated filter Mechanical agitation clarifier 3 目 录 前言 在城市里 人们的生产和生活中 都要使用水 并产生大量的污水 污水是生活 污水 工业废水 被污染的雨水的总称 生活污水是人类在日常生活中使用过的并被 生活废料所污染的水 工业废水是在工矿企业生产活动中用过的水 生产过程中 各 种工业都会消耗大量的水 水经过使用后 基本上都成为废水 有的被热污染 有的 挟带大量的污染物 如 有毒性有机物 重金属盐类 放射性元素等等 日常生活过 程中 洗涤 洗浴 冲厕等也都需要使用水 使用后的水中携带有各种人工合成化学 物质 粪便 废弃物 它们含有大量的腐败性有机物质和这些有机物质所滋生的各种 细菌 病毒等致病性微生物 这些污水所含的物质和生物多数是有毒和有害的 如果不加控制 任意排放 将 影响人们生活环境和自然环境 甚至导致各种公害 危害人们的身体健康 破坏自然 生态平衡 如六十年代日本的 水俣病 骨痛病 等事件 因此 为了保护环境不受 污染 促进工农业生产的发展 保障人民的身体健康与正常生活 给人们营造一个良 好的居住环境 现代化的城市就需要建设一整套的工程设施来收集 输送 处理和处 置污水 另外 我国的水资源匮乏 使用过的污水也可以通过对其深度处理而回用 这 样在消除污染的同时又带来了经济价值 根据水资源利用与污染现状 作为对毕业生专业水平的一种考察 同时也为了毕业 生能对日后涉足的专业领域有进一步系统的了解 专业课老师本着 污水处理厂要选择 技术可靠的先进工艺 所选工艺要适用性强 投资省 运行费用低 处理效果好 耐 冲击负荷 具有良好的除磷脱氮效果 运行管理方便 建设周期短 的原则 对毕业生 进行认真地指导 而我也通过仔细收集资料 整理分析 完成了毕业设计 由于时间 紧促 加上个人水平有限 设计中难免存在诸多不足之处 敬请答辩老师给予指正 以使工程更趋合理 4 第一部分 J 市城市污水厂设计说明书 5 第一篇 总体设计 第一章 总论 1 1 设计任务及要求 1 11 设计任务 1 确定城市污水处理厂厂址 2 污水处理程度的计算 3 污水处理及深度处理工艺流程的选择 要求每个工艺最少作出两套方案 进行 技术经济比较 4 污水处理工艺构筑物及附属设备的工艺设计计算 并在计算书上绘制污水处理 工艺相关的一系列草图 深度处理工艺构筑物及附属设备的工艺设计计算 并在计算 书上绘制污水处理工艺相关的一系列草图 5 进行污水处理部分及深度处理部分各构筑物 建筑物以及各种管渠等总体布置 6 工程概预算 1 12 设计要求 该设计是将城市污水处理及再生水回用工艺合并 建成一座水厂 1 城市污水处理工艺设计出水满足城镇污水处理污染物排放标准 GB18918 2002 一级 B 标准 即为 BOD5 mg L COD mg L SS mg L NH3 N mg L TP mg L TN mg L 色度石油 类 mg L 2060208 15 120303 工艺要求 a A2 O 工艺 b Orbal 氧化沟工艺 2 再生回用工艺设计 将城市污水处理厂二级出水的 80 作为原水 进行深度处 理回用于工业冷却用水和其他用水 回用水质指标如下 序号项目含量 mg L 1CODCr30 2BOD53 3SS5 4NH3 N3 5TP0 5 1 2 设计成果 1 设计说明书与设计计算书各一份 6 2 设计图纸 9 11 张 至少有两张铅笔图 其余为计算机绘图 污水处理厂平面布置图两张 1 500 1 1000 污水处理厂工艺流程高程布置图一张 纵向 1 100 1 300 横向 1 500 1 1000 污水处理工艺部分构筑物详图 3 4 张 至少包括两个处理构筑物 其中 一张达施工图深度 1 3 基础资料 1 31 自然条件 气象条件 全年平均气温 9 3 夏季极端最高气温 39 4 冬季极端最低温度 25 2 冬季最低水温 11 全年主导风向 西北风 风荷载 0 3Kpa 雪荷载 0 2Kpa 全年采暖日数 137 天 全年平均降水量 495 5m 全年平均蒸发量 907mm 工程地质条件 地震烈度 8 度 最大冻土深度 77cm 地基承载能力 120t m2 水文地质条件 地下水位埋深 6m 厂区地形平坦 厂区设计地面相对标高为 290m 市区排水管网进入厂区污水管引入标高为 286m 1 32 污水资料 设计污水水量 水质 Q 5 2 万 m3 d 工业 3 12 万 m3 d 生活 2 08 万 m3 d 污水水质 SS mg L COD mg L BOD5 mg L TN mg L TP mg L NH3 N mg L 碱度 mg L 生活 污水 36040024055450200 生产 污水 40046021060548240 7 第二章 总体设计 2 1 污水厂设计规模的确定 1 污水处理部分设计水量的确定 根据设计的基础资料 该污水厂设计污水量为 5 2 万 m3 d 其中工业废水 3 12 万 m3 d 生活污水 2 08 万 m3 d 即工业废水占总污水量的 60 生活污水占 40 考虑生活污水的总变化系数 经计算得 K 为 1 48 2 回用部分设计水量的确定 根据设计基础资料 将城市污水处理部分二级出水作为再生部分的原水 进行深 度处理回用于工业冷却用水和其它用水 回用水量按全部二级出水的 80 计算 则回 用部分的水量为 52000 80 41600m3 d 1733 33m3 h 0 48m3 s 2 2 污水厂设计水质的确定 2 2 1 污水处理部分设计水质的确定 1 设计进水水质 SS mg L COD mg L BOD5 mg L TN mg L TP mg L NH3 N mg L 碱度 mg L 生活 污水 36040024055450200 生产 污水 40046021060548240 工业废水占总污水量的 60 生活污水占 40 最终确定污水厂进水水质为 SS mg L COD mg L BOD5 mg L TN mg L TP mg L NH3 N mg L 碱度 mg L 384436222584 648 8224 2 设计出水水质 二级处理出水水质 根据设计基础资料的规定 该污水厂二级处理出水应达到 城镇污水处理污染物 排放标准 GB18918 2002 一级 B 标准 因此确定该污水厂二级出水标准为 BOD5 20 mg L COD 60 mg L SS 20 mg L NH3 N 8 15 mg L TN 20 mg L TP 1mg L 结合上述设计进水水质指标 主要水质指标去除率分别为 BOD5 91 0 COD 86 2 8 SS 94 8 NH3 N 69 3 TP 78 3 2 2 2 回用部分设计水质的确定 1 设计进水水质 根据设计基础资料 将城市污水处理全部二级出水作为再生部分的原水 则再生 部分的进水水质为 BOD5 20 mg L COD 60 mg L SS 20 mg L NH3 N 8 15 mg L TN 20 mg L TP 1 mg L 2 设计出水水质 回用水用于工业冷却用水和其它用水 回用标准应满足高的标准 故用冷却水水 质控制指标结合用户的实际运行经验数据 确定回用水质指标如下 序号项目含量 mg L 1COD30 2BOD53 3SS5 4NH3 N3 5TP0 5 2 3 污水处理工艺的选择 一个地区污水处理工艺水平的高低将直接影响该地区的水环境质量 污水处理厂 工艺的选择 应根据进水水质 出水水质要求 处理规模 处理水出路 污泥处置方 法等因地制宜 结合当地具体条件和特点 综合考虑 J市污水处理及回用水厂的建设 规模为5 2万m3 d 其中60 为工业污水 40 为生活污水 工业废水的水量变化较小 但水质变化大 生活污水的水量变化大 水质较稳定 城市污水中主要污染物质为易 生物降解的有机污染物 因此常采用二级生物处理 二级生物处理方法多种多样 大致可分为两大类 一类是活性污泥法 主要包括 传统活性污泥法 AB工艺 A O工艺 A2 O工艺 SBR工艺 氧化沟工艺等 另一类是 生物膜法 主要包括生物接触氧化法 生物转盘 生物滤池等工艺 任何工艺都有其 各自的特点和使用条件 传统活性污泥处理工艺长期以来一直是世界各国普遍采用的 二级生物处理工艺 在水污染防治中已经并正在继续发挥其良好的作用 但随着水污 染的不断加剧及对水污染治理要求的不断严格 传统工艺在处理的多功能性 高效稳 定性和经济合理性方面已经难以满足不断提高的要求 特别是进入90年代以来 随着 城市建设的迅速发展 城市污水处理产业也得到迅猛的发展 且由于水体富营养化的 加剧 我国从1996年7月1日开始实施 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 上述标准中都明确制定了非常严格的氨氮和 磷酸盐排放标准 从而各种具有 除磷 脱氮功能的污水处理工艺 如A O工艺 A2 O工艺 SBR工艺 氧化沟工艺等污 水处理工艺得到研究 开发和广泛应用 成为当今污水处理活性污泥工艺的主流 9 J市污水处理厂为5 2万m3 d 平均日流量 的中小型污水厂 由于处理污水以工业 废水为主 而且BOD5 COD 0 45 其可生化性好 根据出水水质要求 处理厂既要求 有效地去除COD BOD5 SS 又要求对污水中的氮 磷进行适当处理 经过比较分 析 本次设计中粗选Oral氧化沟工艺和A2 0作为J市污水处理厂的污水处理工艺设计方 案 根据设计基础资料 将城市污水处理全部二级出水作为再生部分的原水 回用水 用于工业冷却用水和其它用水 则根据再生水回用规范 确定深度处理工艺流程为 二级处理出水 曝气生物滤池 混凝 沉淀 过滤 消毒 2 31 方案一 Oral 氧化沟 工艺的选择 1 工艺特点 氧化沟工艺是活性污泥法的改型 其曝气池成封闭的沟渠型 污水与活性污泥混 合液在其中循环流动 因此被称作 氧化沟 又名 循环混合式活性污泥法 是 50 年 代由荷兰人 Pass veer 所开发的一种污水生物处理技术 氧化沟工艺有多种改良工艺 其形状和构造形式多种多样 沟渠可以呈圆形或椭 圆形 可以是单沟或多沟系统 多沟系统可以是互相平行 尺寸相同的一组沟渠 较 有代表性的有卡罗塞型 Carrousel 氧化沟 双沟交替型 DE 型 氧化沟 三沟交替 型 T 型 氧化沟 也可以是一组同心的互相连通的环形沟渠 Oral 氧化沟 有与 二沉池合建的一体化氧化沟 也有与二沉池分建的氧化沟等 多种多样的构造形式 赋予了氧化沟灵活机动的运行性能 使其可以按照任意一种活性污泥法运行方式运行 并与其它工艺单元结合 以满足不同的出水水质要求 本污水处理工艺拟采用奥贝尔 Oral 氧化沟 在该氧化沟中 为了达到较好的 除磷效果 污水首先进入氧化沟前设置的厌氧池 在厌氧状态下充分释放磷 然后通 过两池之间的通道进入氧化沟的内沟 在每组沟渠的转弯处安装一台表面曝气器 靠 近曝气气的下游为富氧区 完成硝化作用 而其上游为缺氧区 外环还可能成为缺氧 区 完成反硝化的作用 从而完成生物脱氮的作用 该工艺具有如下技术特点 1 Oral 氧化沟由三个椭圆形沟道组成 污水由外沟进入池内 然后依次进入中间 沟和内沟道 最后经中心岛流入 至二次沉淀池 外沟道容积占整个氧化沟容积的 50 55 为厌氧区 主要的生物氧化过程和 80 的脱氮过程在外沟道完成 中沟道容 积占总容积的 20 30 为缺氧区 内沟道容积仅占总容积的 10 20 为好养区 2 在各沟道上安装有转碟曝气盘 分别控制外沟道溶解氧为 0 0 5mg l 中间沟 道溶解氧为 1 0mg l 起过渡区作用 内沟道溶解氧为 2 0mg l 保证 BOD5 的去除和 最终的脱氮 3 转碟由玻璃钢材料模压制成 盘表面密布凸起的齿结 使其在水体接触时可将 污水打碎成细密的水花 提高了充氧能力和混合能力 通过改变转盘的旋转方向 浸 没深度 转速和数量 可以调整供氧能力和电耗水平 4 据停留时间的长短 污水在外沟道流动 150 250 圈才能进入中间沟道 经过有 氧 无氧区的交换达 500 1000 次快速交换 由于外沟道溶解氧平均很低 氧传递作用 是在亏氧条件下的 故提高了氧的传递效率 达到了节约能耗的目的 同时具有除磷 作用 奥贝尔氧化沟的主要优点为 1 处理流程简单 构构筑物少 2 处理效果好 而且稳定 有较好的脱氮除磷功能 10 3 采用的机械设备少 运行管理稳定 4 对高浓度的污水有很大的稀释作用 能承受水量 水质的冲击负荷 5 由于氧化沟的污泥量少且泥龄长 趋于好氧稳定 无需建污泥消化池 6 随着曝气设备的改进 氧化沟中水深加大 因而 Oral 氧化沟的占地面积小 2 工艺流程 图 2 1 2 32 方案二 A2 O 工艺的选择 1 工艺特点 A2 O 工艺亦称 A A O 工艺 是英文 Anaerobic Anoxic Oxic 第一个字母的简称 生物脱氮除磷 按实质意义来说 本工艺称为厌氧 缺氧 好氧法 生物脱氮除磷工 艺的简称 A2 O 工艺是流程最简单 应用最广泛的脱氮除磷工艺 该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下 1 厌氧反应器 原污水及从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入该反应器 其主 要功能是释放磷 同时对部分有机物进行氨化 2 缺氧反应器 污水经厌氧反应器进入该反应器 其首要功能是脱氮 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 原污水量 3 好氧反应器 曝气池 混合液由缺氧反应器进入该反应器 其功能是多重的 去除 BOD 硝化和吸收磷都是在该反应器内进行的 这三项反映都是重要的 混合液 中含有 NO3 N 污泥中含有过剩的磷 而污水中的 BOD 或 COD 则得到去除 流量为2Q 11 的混合液从这里回流到缺氧反应器 4 沉淀池 其功能是泥水分离 污泥的一部分回流厌氧反应器 上清液作为处理 水排放 该工艺处理效率一般能达到 BOD5和 SS 为90 95 总氮为70 以上 磷为90 左 右 一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂 但 A2 O 工艺的基建费和运行费均 高于普通活性污泥法 运行管理要求高 所以对目前我国国情来说 当处理后的污水 排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化 从而影响给水水源时 才采用该工艺 本工艺具有如下特点 1 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺 总的水力停留时间少于 其他同类工艺 2 在厌氧 缺氧 好氧交替运行条件下 丝状菌不能大量增殖 无污泥膨胀之 虞 SVI 值一般均小于100 3 污泥中含磷浓度高 具有很高的肥效 2 工艺流程 图 2 2 2 4 方案比较 1 技术比较 表 2 1 城市污水处理厂工艺流程方案技术比较表 方案一 Oral 氧化沟工艺 方案二 A2 0 工艺 特点 氧化沟具有独特的水力流动特点 介于 完全混合与推流之间 有利于剩余活性污泥的生物 凝聚作用 而且可以将其区分为富氧区 缺氧区 用以进行硝化和反硝化 取得脱氮的效果 可考虑不设初沉池 有机性悬浮物在氧化沟内 能达到好氧稳定的程度 特点 1 污染物去除效率高 运行稳定 有较好的耐冲击负荷 2 污泥沉降性能好 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 12 BOD 负荷低 污泥龄长 有利于硝化 使氧化 沟对水质水量的变化具有较强的适应性 而且污泥 产率低 无需再进行消化处理 采用叶轮曝气 单台功率可达到 160kw 而转刷 的最达功率只有 45kw 这就减少了设备台数 便与 维护管理 5 出水水质好 氧化沟的内循环量在理论上可以不受限制 从 而氧化沟具有较大的脱氮潜力 7 氧化沟的占地面积很大 8 设备闲置率高 3 脱氮效果受混合液回流比大小的影响 除磷效果则受回流污泥中夹带 DO 和硝酸态氧 的影响 因而脱氮除磷效率不可能很高 4 在同时脱氧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 少于同类其他工艺 5 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 6 污泥中磷含量高 一般为 2 5 以上 7 污泥内回流量大 能耗较高 8 用于中小型污水厂费用偏高 9 沼气回收利用经济效益差 10 污泥渗出液需化学除磷 总的说来 这两个方案都很好 都能达到要求处理的效果 而且工艺简单 污水 处理难度较小 在技术上都是可行的 2 经济比较 总的来说 两个方案的脱氮除磷效果相当 二级处理部分第一方案的占地面积大 第一方案回用工艺所采用的构筑物比第二方案的要少 节省了动力消耗和费用 且经 经济概运算 第一方案估算投资 7174 21 万元 吨水成本 0 73 第二方案估算投资 7407 457 万元 吨水成本 0 81 所以 从经济上来讲 第一方案比第二方案更为可 行 详细比较见表 2 2 表 2 3 3 结论 经过技术经济比较 方案一在处理效果上比方案二处理效果好 方案一比方案二 节省费用 工艺较为传统 简单 所以选方案一为污水厂处理工艺 表 2 2 投资估算汇总表 氧化沟 单位 万元 估算价值 序号工程及费用名称 建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注 一 类费用 3217 1721095 27775 8585088 3 1 污水处理部分 2376 876782 27234 5483393 694 二 类费用 1201 132 1 污水处理厂征地费 936 000 2 建设单位管理费 40 706 3 工程监理费 71 236 4 勘探费 25 442 5 可研报告编制费 50 883 6 设计费 30 530 7 竣工图编制费 2 442 13 8 预算编制费 3 053 9 施工图审查费 3 664 10 环境影响评价费 10 000 11 联合试车费 10 177 12 生产职工培训费 12 000 13 办公及生活家具费 5 000 三预备费 503 155 四铺地流动资金 381 623 污水处理工程投资 7174 210 表 2 3 投资估算汇总表 A2 0 单位 万 元 估算价值序 号 工程及费用名称 建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注 一 类费用 3287 041187 694807 0455281 779 1 污水处理部分 2465 7516874 694265 7393606 1846 二 类费用 1210 187 1 污水处理厂征地费 936 000 2 建设单位管理费 42 254 3 工程监理费 73 945 4 勘探费 26 409 5 可研报告编制费 52 818 6 设计费 31 691 7 竣工图编制费 2 535 8 预算编制费 3 169 9 施工图审查费 3 803 10 环境影响评价费 10 000 11 联合试车费 10 564 12 生产职工培训费 12 000 13 办公及生活家具费 5 000 三预备费 519 357 四铺地流动资金 396 133 污水处理工程投资 7407 457 14 第二篇 优选方案的设计 第一章 一级处理 1 1 中格栅 在中格栅间内安装机械格栅除污机 用以拦截较大的悬浮物或漂浮物 以减轻后 续处理构筑物的负荷 并使之正常运行 设计设中格栅间 1 座 中格栅间土建 工艺按规模 52000m3 d 设计完成 考虑维 修及损坏的可能 栅槽分两格 内设回转式格栅除污机 两格同时运行 中格栅间尺寸 上部厂房 L B H 10 6 5m 下部栅槽深 主要设计参数 设计流量 Qmax 0 7174m3 s 单格流量 Q0 0 3587m3 s 单台格栅宽 B 1400mm 栅条间隙 e 20mm 格栅安装倾角 60 过栅流速 v 0 9m s 栅前水深 h 0 4m 主要设备参数 回转式格栅除污机 2 台 单台宽 B 1 8m 电机功率 N 1 5kw DT 型通用固定带式输送机一台 铸铁镶铜闸门 配手电两用启闭机 2 台 规格 B H 1400 1400mm 1 2 细格栅间 水泵前栅条间隙为 20mm 仍会有大量杂物进入后续处理构筑物 在沉砂池前再 设置一道细格栅 以确保后续工序的顺利进行 设计设细格栅间 2 座 细格栅间土建 工艺按规模 52000 m3 d 设计完成 考虑维 修及损坏的可能 栅槽分三格 内设回转式格栅除污机 其中两格同时运行 一格作 为备用 当水厂扩建运行时 三格可同时运行 细格栅间尺寸 上部厂房 L B H 12 7 5 4 0m 主要设计参数 设计流量 Qmax 0 7174m3 s 单格流量 Q0 0 3587m3 s 单台格栅宽 B 2770mm 栅条间隙 e 10mm 格栅安装倾角 20 过栅流速 v 0 6m s 栅前水深 h 0 4m 15 主要设备参数 链条回转式格栅除污机 2 台 单台宽 B 3m 电机功率 N 2 2kw DT 型通用固定带式输送机一台 螺旋式栅渣压榨机 1 台 钢制方闸门 配手电两用启闭机 2 台 规格 B H 1200 1200mm 钢制方闸门 配手电两用启闭机 2 台 规格 B H 1200 1200mm 手推栅渣车 2 辆 1 3 沉砂池 1 设计运行参数 沉砂池主要作用是去除比重较大的无机颗粒 以减轻沉淀池负荷及改善后续处理 构筑物的处理条件 本设计中设计采用曝气沉砂池 曝气沉砂池是长方形的池体 在 沿池壁一侧距池底 60 90mm 毫米高度处设曝气池装置 而在其下部设集砂斗 在曝 气的作用下 使污水中的有机颗粒经常处于悬浮状态 砂砾互相摩擦并受曝气的剪切 力 能够去除砂粒上附着的有机污染物 有利于取得较为纯净的砂砾 砂粒在重力及 旋流力的综合作用下沉到池底与水分离 从曝气沉沙池中排出的沉砂 有机物只占 5 左 右 一般搁置一段时间后也不会腐败 在曝气作用下 污水在池内呈螺旋状前进的流 动形式 水流旋转速度在池过水断面中心处最小 而四周出最大 设计设曝气沉沙池 两座 曝气沉沙池土建 工艺按规模 52000 m3 d 设计完成 两池同时运行 曝气沉砂池尺寸 L B 11m 2m 主要设计参数 设计流量 Qmax 0 7174m3 s 单池流量 Q0 0 3587m3 s 水力停留时间 t 2min 主要设计参数 L52LD 鼓风机 2 台 轴功率为 46 4kw 功率为 55kw 钢制平面方闸门 配手电两用启闭机 2 台 规格 B H 1100 1100mm 集砂车 2 辆 2 排砂方式的选择 常用的排砂方法与装置主要有重力排砂与机械排砂 本次设计为中型污水处理厂 采用机械排砂法的一种单口泵吸式排砂机 这种排砂方法自动化程度高 排砂含水率 低 工作条件好 16 第二章 二级处理 2 1 厌氧池 设计厌氧池 2 座 分别与后续氧化沟对应布置 厌氧池尺寸 单池 直径 D 24m 有效水深 H 4 5m 主要设计参数 设计流量 Q 52000m3 d 单座流量 Q0 26000m3 d 实际水力停留时间 T 1 5h 直径 D 24m 有效水深 H 4 5m 回流污泥浓度 10000mg L 污泥浓度 X 4000mg L 主要设备参数 DQT040 潜水搅拌推流器 2 台 电机功率 N 4 0kw 转速为 38r min 重量为 300kg 叶轮直径为 1800mm 2 2 Oral 氧化沟工艺 设计 3 沟同心的环形沟渠的氧化沟 2 座 氧化沟尺寸 单池 有效水深 H 4 5m 主要设计参数 设计流量 Q 52000m3 d 单座流量 Q0 26000m3 d 实际水力停留时间 T 16 04h 尺寸 外沟宽 10m 中 内沟宽 9m 中心岛半径 r 4 7m 氧化沟 直线段长 14 87m 有效水深 H 4 5m 回流污泥浓度 10000mg L 污泥浓度 X 4000mg L 2 3 二沉池 二沉池是设于生物处理构筑物之后的沉淀池 其作用有别于其它沉淀池 其作用 之一是泥水分离 二是污泥浓缩 大中型污水处理厂二沉池一般都采用平流式和辐流 式沉淀池 辐流式沉淀池因其池型受力合理 刮泥设备制做方便 排泥通畅 沉淀效 果好 运行可靠等特点得到更广泛应用 本次设计二沉池采用中心进水 周边出水辐 流式沉淀池 且为单边出水 每池配周边传动刮吸泥机 1 台 设计设二沉池 2 座 与氧化沟对应布置 二沉池尺寸 直径 D 46m 池深 H 6 125m 主要设计参数 设计流量 Qmax 61984m3 d 17 单池流量 Q0 30992m3 d 表面负荷 q 0 8m3 m2 h 水力停留时间 T 2h 有效水深 H 3 45m 池径 D 46m 主要设备参数 ZBG 55 型号周边传动刮吸泥机 2 台 周边轮中心直径 5770mm 周边线速度 4 5m min 18 第三章 深度处理 3 1 曝气生物滤池 根据设计基础资料 回用出水要求 NH3 N 的浓度达到 3mg L 但是二级处理出水 的 NH3 N 浓度为 15mg L 左右 因此曝气生物滤池在此承担进一步去除 NH3 N 以及碳 化有机物的作用 使得最终出水 NH3 N 以及 BOD 达到标准 本设计采用 1 座曝气生物滤池 滤池分格数 6 格 采用方形池 单座滤池尺寸 L B H 7 7 7 7 5 65m 主要设计参数 设计流量 Q 49587 2m3 d 单格流量 Q0 8264 53m3 d 氨氮容积负荷 0 7kgNH3 N m3 d 滤料层高度 h 3m 主要设备参数 圆形陶粒滤料 1062 58m3 粒径 5mm 3 2 机械搅拌澄清池 在曝气生物滤池的出水管道上安装管道混合器 在此絮凝剂和原水混合后 进入 澄清池 本设计采用水力澄清池 该池具有絮凝效果好 水头损失小 絮凝时间短的特点 设计 2 座澄清池 单座澄清池深度为 7 95m 第一反应室 第二反应室 分离室的容 积分别为 503 12m3 180 81m3 1112m3 主要设计参数 单座设计流量 Q 0 0 29m3 s 实际停留时间 T 1 72h 第一 二反应室停留时间 39 49min 清水区上升流速 0 001m s 进 出水管流速 0 8 1 6m s 第二反应室上升流速 0 04 0 07m s 第二反应室下降流速 0 04 0 07m s 第二反应室折流流速 0 04 0 07m s 池深 7 95m 主要设备及参数 一台 GJH 400 管道混合器 管径 400mm 穿孔排泥管 管径 200mm 周边转动刮泥机一台 提升叶轮直径 4 0m 搅拌叶片 8 片采用 YCT 系列滑差式电磁调速异步电动机 选用型号 YCT200 4B 电动机功率 7 5kw 3 3 虹吸滤池 19 滤池的主要作用是将悬浮物和絮体通过滤料的作用 将其截流 本设计滤池采用 常用的虹吸滤池 其优点 氯速快 截污能力强 反冲洗干净 过滤周期强长 处理 水质稳定 节省反冲洗水量的优点 本设计采用 2 座滤池 为节省占地 双排布置 主要设计参数 设计流量 Q 49587 2m3 d 单座流量 Q0 8264 53m3 d 冲洗周期 T 12h 冲洗强度 15 L s m2 冲洗时间 8min 工作时间 23 7h 单格长度 L 4 0m 单格宽度 B 3 6m 20 第四章 污泥处理 4 1 污泥浓缩池 为解决二沉池连续排泥与浓缩脱水机间间歇运转的矛盾 设置浓缩池 二沉池排 出的剩余污泥由剩余污泥泵提升至浓缩池调节 其作用是完成污泥的减量化 即通过 降低污泥的含水率 减少污泥的体积 本设计采用两座圆形污泥浓缩池 浓缩池直径 D 9m H 2 3m 有效深度 1 7m 主要设计参数 污泥产量 1639 96m3 d 污泥含水率 99 6 浓缩后污泥含水率 97 污泥浓缩时间 13h 有效水深 h 1 7m 主要设备及参数 NX 12 型高效浓缩机 刮泥功率 4KW 转速 0 33r min 潜水搅拌机一台 单台 功率为 1 7KW 4 2 污泥脱水机房 污泥脱水机房的主要作用是完成污泥的减量化 即通过降低污泥的含水率 减少 污泥的体积 使污泥最终成饼状 便于外运及处置 脱水机房由主机房 附属设备间 药库等组成 本设计污泥脱水机房内设 2 台浓 缩压滤机 交替使用 絮凝剂采用聚丙烯酰胺 加药装置和污泥投配泵一次设计完成 交替使用 脱水机房平面尺寸 L B 16 8m 主要设计参数 污泥含水率 97 进泥量 1639 96m3 d 泥饼含水率 80 工作时间 16h 絮凝剂用量 3 5g kgDS 主要设备及参数 离心脱水机 1 台 处理能力 10 18m3 h 带式压榨过滤机 2 台 带宽 1000mm 主机 功率 1 5KW 污泥投配泵 单螺杆泵 2 台 一用一备 一体化加药装置一套 整机功率 3 7kw 滤袋清洗泵一台 移动带式输送机 1 台 水平无轴螺旋输送机 1 台 倾斜无轴螺旋输送机 1 台 21 电动滚筒功率 1 5kw 电动单梁悬挂式起重机 轴流风机四台 22 第五章 其它设计 5 1 污水提升泵房 提升泵房用以提高污水的水位 保证污水能在整个污水处理流程过程中以重力流流 过 从而达到污水的净化 一级提升泵房的尺寸为 L B H 12m 8m 7m 1 集水池容积的确定 污水泵站集水池容积与污水流量变化情况 水泵型号 台数及工作制度 泵站操 作性质和启动时间有关系 在满足格栅和吸水管要求 保证水泵正常工作时的水力条 件以及能够及时将流入的污水及时抽走 一般为不小于最大一台水泵五分钟的出水量 的体积 5 2 泵的选择 因为水泵在运行过程中 集水池水位是变化的 因此所选水泵一定要在这个变化 范围内处于高效段 且在水泵并联运行时单独的水泵也要在高效段内 选择工作泵的 要求是在满足最大排水量的前提下 减少投资 节约电耗 运行安全可靠 维护管理 方便 在可能的条件下 每台水泵的流量最好为设计流量的 并且采用相同型 2 1 3 1 号 这样对设备的购置 设备与配件的备用 安装施工 维护检修都有利 因为进水管管内底标高为 286 而地面标高为 290 考虑到各污水处理构筑物mm 在地面以上以下部分要均匀以及污水能在各构筑物之间能靠重力流流动 通过高程计 算 最终确定污水泵站的扬程为 293 554 286 1 8 554 其中 1 为考虑污水泵在mm 使用过程中效率下降或管道中因阻力而增加的扬程 综上所述 选用 300TLW 540IIA 型无堵塞立式污水泵 4 台 其中 1 台备用 其流 量为 1172m3 h 扬程为 11 4 转速为 735 效率为 77 mmin r 5 3 紫外线消毒渠 水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题 城市污水经二级处理后 水质改 善 细菌含量大量减少 但细菌的绝对值仍很可观 并存在病原菌的可能 为防止对 人类健康产生危害和对生态造成污染 在污水排入水体前应进行消毒 本设计采用浸水式紫外消毒系统 设计 1 个渠道 其尺寸为 L B H 12 5 0 4 1 5m 主要设计参数 灯组数 2 个 UV3000PLUS 灯组 模块数 n 18 个 模块长 l 3m 水流流速 v 0 3m s 灯管间隔 L 0 04m 5 4 一级提升泵房 23 提升泵房用以提高污水的水位 保证污水能在整个污水处理流程过程中以重力流流 过 从而达到污水的净化 一级提升泵房的尺寸为 L B H 24 8 7m 根据深度处理工艺部分的高程计算 确定进水管管内底标高为 286 而地面标高m 为 290 考虑到各污水处理构筑物在地面以上以下部分要均匀以及污水能在各构筑m 物之间能靠重力流流动 通过高程计算 最终确定污水泵站的扬程为 293 554 286 1 8 554 其中 1 为考虑污水泵在使用过程中效率下降或管道中因阻力而增加mm 的扬程 综上所述 选用 300TLW 540IIA 型无堵塞立式污水泵 4 台 其中 2 台备用 其流 量为 1172m3 h 扬程为 11 4 转速为 735 效率为 77 mmin r 5 5 清水池 1 清水池尺寸 清水池的容积按设计流量的 10 计 本设计设两座清水池 每座容积 2479 36m3 采用矩形水池 单个池子尺寸为 L B H 23 5 23 5 4 5m 5 6 加氯消毒间 水消毒处理的目的是解决水中生物处理的问题 城市污水经二级处理后 水质改 善 细菌的含量大大减少 但是细菌的绝对值还是很客观的 并存在病原菌的可能 为防止对人体的健康产生危害和对生态环境造成污染 在污水排入水体前应进行消毒 本设计采用虑后加氯消毒 最大投氯量为 3mg L 仓库储量按 30d 计算 加氯点在 清水池前 加氯间和氯库合建 其尺寸为 L B 8m 5m 采用容积为 1000kg 的焊接液 氯钢瓶 主要设计参数 加氯量 6 20kg h 氯瓶个数 5 个 加氯机 2 台 主要设备及参数 排风扇两个 换气量每小时 8 12 次 漏气探测器及漏气报警仪各一个 CD11 6 电动葫芦一个 液压磅秤 防毒面具两套 5 7 二级提升泵房 污水回用工艺设置二级提升泵房目的是将清水池出水进行提升 以保证出水至用 户的整个水头损失 由于用户的具体用水情况不知 故无法具体确定泵房内水泵的数 量 型号等参数 本设计初步拟定泵房的尺寸为 L B H 24 8 7m 第六章 污水处理厂总体布置 24 6 1 设计原则 1 厂址尽可能少占农田或不占农田 且便于农田灌溉和消纳污泥 2 厂址应尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方 3 厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区 使污水有自流的可能 以节约动 力消耗 4 厂址应考虑汛期不受洪水的威胁 5 厂址的选择应考虑交通运输 水电供应 地质水文等条件 6 厂址的选择应结合城镇总体规划 考虑远景发展 留有充分的扩建余地 6 2 水厂的平面布置 1 水厂平面布置主要内容 各种构筑物和办公 化验等建筑物的平面定位 各种管道 道路 绿化的布置等 2 污水厂平面布置原则 处理构筑物的布置应紧凑 并便于管理 处理构筑物应尽可能按流程顺序布置 避免管线迂回 充分利用地形 经常有人工作 生活的建筑物应布置在夏季主导风向的上风向 布置总图时 考虑充分的绿化地带 并考虑远近期结合 构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置 一般采用 5 6m 污泥处理构筑物应尽可能的单独结合 以策安全 并方便管理 变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近 高压线应避免在厂内架空敷设 污水厂管线种类很多 应综合考虑位置 污水厂内应设超越管 以超越全部或部分处理构筑物 3 污水厂的附属建筑 污水厂的附属建筑按其功能可分为生产性和生活性两大类 生产性附属建筑一般 包括办公实验楼 维修车间 仓库 车库等 生活性附属建筑包括食堂 浴室 锅炉 房 传达室 宿舍等 此外 水厂内还有其它的一些建筑物 如管件堆存场 车棚 操场 花园 围墙等 表 6 1 污水处理厂附属建筑物用地面积一览表 附属建筑面积 m2 附属建筑面积 m2 办公楼 28 20 锅炉房 12 16 职工宿舍 16 12 配电室 8 6 4 机修间 24 20 门卫 6 6 车库 24 28 广场 D 20 食堂 16 8 浴室 16 8 4 水厂平面布置特点 该污水厂的设计中 将各处理构筑物按一字型排列 布置紧凑 流线清楚 1 从大门进去为综合楼 食堂 宿舍 形成入口的生活活动区 该区位于主导风 向的上风向 距离格栅 厌氧池 氧化沟较远 并且加强绿化 所以该区为生活区环 境较好 2 设有后门 生产过程中产生的栅渣 泥饼等由后门运走 而不从前门运走 避 25 免影响大门处生活区的环境清洁 3 厂区内道路设计考虑工作人员可以顺利地到达任何一处 6 3 水厂的高程布置 1 高程布置的内容 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管渠的尺寸及其标高 确定各部位的水面标高 保证污水厂正常运行 2 污水厂高程布置原则 为了保证污水处理过程中 污水能顺利自流 必须精确计算各构筑物之间的水 头损失 选择一条距离最长 水头损失最大的流程进行水力计算 计算水头损失时 按最大设计流量进行计算 在作高程布置时 还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 污水厂的场地竖向布置 应考虑土方平衡 并考虑有利于排水 3 污水厂高程布置特点 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 污泥流动不在此列 厂区内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地 面标高和水面设计标高 然后根据水头损失通过水力计算递推前后构筑物的各项控制 标高 第七章 人员编制 26 7 1 人员编制事项 1 根据城市污水处理工程项目建设标准制定人员编制 2 污水厂 泵站和管渠的劳动组织与劳动定员的确定 应以精干 高效 有利生 产 提高经济效益为原则 做到分工合理 职责分明 工作效率高 7 2 人员编制 表 7 1 职能人数所占比例 1 管理与工程技术人员 1020 管理人员 48 工程技术人员 612 2 生产工人 4080 化验 612 维修 1224 污泥处理 8163 净水运行 816 中心控制 612 总计 50100 00 27 第二部分 J 市城市污水及再生回用厂设计计算书 第一篇 水量水质的计算 第一章 水量的计算 28 设计污水水量 5 2 万 m3 d 其中生活污水 2 08 万 m3 d 工业污水 3 12 万 m3 d 生活污水平均日流量 Q 2 08 万 m3 d 240 67L s 本设计不考虑工业废水流量的 变化 仅考虑生活污水的流量变化由 KHz 1 48 Qa 11 0 7 2 11 0 67 240 7 2 设计最大流量 Qmax 1 48 20800 31200 61984m3 d 2582 67m3 h 0 7174m3 s 工业废水所占比例为 60 生活污水