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某市卫星城（A区）污水处理厂设计,小组成员：孙雨佳、李垚2018年11月2日,项目概况,方案论证,一级处理,二级处理,污泥处理,平面、高程布置,CONTANTS,劳动定员,根据城市总体规划，某市卫星城（A区）将在近期内建成以轻工、科研和文教事业为主的小城镇，其中：工业以五个工厂为主体，人口为22万人。,厂址选择,从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元考虑，进行综合的技术、经济比较与最优化分析，遵循与工艺相适应、少占农田和不占良田、厂址位于集中给水水源下游，并设在主风向的下风向，靠近处理水的受纳水体、设在地质条件较好的地方以防止洪涝灾害、选择有适当坡度的地区并考虑远期发展的可能性，有扩建的余地等因素后，考虑将将厂址设为A区南段（图中黄色标记处）。,确定污水处理流程的原则,A,B,C,污水处理流程,主要设计参数,格栅,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或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。,设计参数,矩形断面两道格栅：中格栅一道和细格栅一道采用机械清渣中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后中细两道格栅均设置两组每组的设计流量Q=0.308m3/s,中格栅,污水过栅流速v=0.8m/s格栅倾角=60格栅栅条间隙宽度b=20mm格栅栅条间隙数n=41个BLH=1.42m3.04m0.88m,细格栅,污水过栅流速v=1.0m/s格栅倾角=60格栅栅条间隙宽度b=6mm格栅栅条间隙数n=53个BLH=0.84m2.28m1.83m,提升泵站,设计流量最高日最高时流量Q=2211.3m3/h=54000m3/d泵房形式自灌式泵房，运行方便，启动及时可靠，管理方便。矩形泵房，因该泵站流量小于2m3/s，且其设计和施工均有一定经验。工艺布置来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。,集水池设计,选用5台污水泵（4用1备）容积按一台泵最大流量时5min的出水量设计，为Q=46.08m3取有效水深为h=2.0m，保护水深0.71m，实际水深为2.0+0.71=2.71m面积为：F=23.04m2,水泵总扬程计算,水泵扬程=常水位-最低水位+泵后构筑物总水损+泵站水头损失+富余水头H=3.22m+1.5m+0.019m+1.0m=5.739m,选泵,单泵流量为153.6L/s，扬程5.739m。查给水排水设计手册第11册常用设备，选用250TLW-400A型的立式污水泵。,250TLW-400A型的立式污水泵的规格性能,曝气沉砂池,借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。,设计参数,2组曝气沉砂池，每组设计流量Q=0.308m3/s停留时间t=2min，有效容积V=55.44m3水平流速v=0.1m/s，水流断面面积A=3.08m2有效水深h=2.0m，LB=18m1.54m沉砂量30m3/106污水，沉砂斗容积V0=1.5m3，采用吸砂泵排砂选定气水比为0.2，曝气量Q=221.76m3/h,1压缩空气管2空气扩散管3集砂槽,污水的二级处理,二级处理包括：厌氧池+DE型氧化沟，二沉池，接触池，计量池四个部分，利用改良的活性污泥法对污水进行处理，完成有机物的净化过程，以降低污水COD，BOD5。通过二沉池使在曝气池中混合废水进一步澄清、浓缩和回流活性污泥。最后通过接触池加氯对废水进行消毒，通过巴氏计量槽计量后排入水体。,厌氧池+DE型氧化沟,DE型氧化沟为双沟半交替工作式氧化沟系统，具有良好的生物除氮功能。它与D型、T型氧化沟的不同之处是二沉池与氧化沟分开，并有独立的污泥回流系统。DE氧化沟内两个氧化沟相互连通，串联运行，交替进水。沟内设双速曝气转刷，高速工作时曝气充氧，低速工作时只推动水流，基本不充氧，使两沟交替处于厌氧和好氧状态，从而达到脱氮的目的。若在DE氧化沟前增设一个缺氧段，可实现生物除磷，形成脱氮除磷的DE型氧化沟工艺。,设计参数,厌氧池+DE型氧化沟,厌氧池尺寸：BLH=17m22m3.3mDE型氧化沟尺寸：BLH=40m160m4m剩余污泥量：W=3067.2kg/d需氧量：平均需氧量：613.8kg/h最大需氧量：851.0kg/h供气量：厌氧反应池供气量：866.2kg/h（平均）1201.1kg/h（最大）好氧反应池供气量：16040.8m3/h（平均）22244.5m3/h（最大）鼓风微孔曝气器：n=2860,辐流式沉淀池,废水自池中心进水管进入池，沿半径方向向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流出水渠。辐流式沉淀池多采用回转式刮泥机收集污泥，刮泥机刮板将沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。为了刮泥机的排泥要求，辐流式沉淀池的池底坡度平缓。,设计参数,辐流式沉淀池,沉淀池表面积：754.77m2（直径31m）沉淀池总高度：8.73m沉淀池有效水深：3.0m沉淀部分有效容积：2210.4m3污泥部分所需容积：2078m3污泥斗：12.7m3,消毒设施,设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒，液氯投量采用7.0mg/L每日加氯量为：q=371.35Kg/d设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池容积：V=552.6m3平流式消毒接触池尺寸：BLH=518.52.3,计量设备,设计采用巴氏计量槽设计参数：（1）、计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的810倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的23倍，下游不小于45倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；（2）、计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同；（3）、当喉宽W=0.32.5m时，H2/H10.7为自由流，大于此数时为潜没流；（4）、当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流；（5）、设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。,污泥处理方法的选择,当前污泥处理处置主要工艺有污泥厌氧发酵、污泥好氧堆肥、污泥焚烧发电、污泥卫生填埋、回转窑干化、板框二次压滤、固化剂稳定等技术，目前来看，依靠某一种单一工艺，已很难满足污泥处理处置要求。针对不同地区、不同污泥种类，综合考虑气候、区域特点、建设地条件等，把多种工艺巧妙结合，以达到最佳效果，是比较理想的选择。根据厂区条件与处理规模，本设计采用对污泥进行浓缩脱水后进行外运的处理方式。,其结构包括集泥池，回流污泥泵以及剩余污泥泵三部分。,本设计采用竖流浓缩池，进入浓缩池的剩余污泥量为QS=438.2m3/d，设计中选用2座浓缩池，单池流量为：Q1=0.00255m3/s,设计中采用间歇排泥，排泥时间T=2h，带式压滤机工作周期t=18h，则取2座污泥贮池。,污泥脱水的方法很多，一般有：真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。本设计采用带式压滤机进行脱水。,污泥泵房,集泥池：根据回流污泥量剩余污泥量可得总污泥量为：Q=1786.58m3/h据此，设计中选用3台（2用1备）回流污泥泵，2台（1用1备）剩余污泥泵每台回流泵的流量为884.16m3/h=245.6L/s泵房集泥池有效容积按不小于最大一台泵（回流泵）5分钟出水量计算，可的集泥池尺寸。集泥池尺寸为：LB=8m5m,污泥浓缩池,竖流式沉淀池又称立式沉淀池，是池中废水竖向流动的沉淀池。池体平面图形为圆形或方形，水由设在池中心的进水管自上而下进入池内，管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升，悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。其优点在于：竖流式沉淀池中，水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗粒进行拦截和过滤。因而竖流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。,设计参数,竖流浓缩池,中心进泥管面积：0.085m2中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：0.069m浓缩后分离出来的污水量：0.0019m3/s浓缩池有效面积：19m2浓缩池直径：4.93m浓缩后剩余污泥量：51.84m3/d浓缩池污泥斗容积：27.0m3污泥在泥斗中的停留时间：12.5h浓缩池总高度：9.169m,贮泥池,剩余污泥经浓缩后进入贮泥池，主要作用为：1.调节污泥量；2.药剂投加池；3.预加热池。贮泥池设计容积：43.35m3贮泥池高度：4.97m,污泥脱水,设计参数及原则：1）应选用压榨辊轴为S型布置的带式压滤机；2）应选用重力脱水段长度为3-4m的带式压滤机；3）应选用在铭牌负荷时，污泥回收率为90%以上的带式压滤机；4）滤带除应符合污泥脱水用带式压滤机CJ/T31-91的规定外，其规格宜为20-80目，断裂强度不得小于6Mpa；5）应选用滤带张力可调节的带式压滤机；6）污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%；7）带式压滤机台数不宜少于2台；8）滤饼含水率宜为70%-80%；脱水后污泥量：12.44m3/d加药量：12.44Kg/d脱水机型号：设计中选用3台YDP1000B型带式压滤机，2用1备，带式压滤机的主要技术指标为滤带宽度1000mm，生产能力0.15t/h,电动机功率2.2kW，泥饼含水率65-80%。工作周期定为18小时。每次处理的泥量为：m=150182=5400kg/d。,附属设施,1、污泥贮池设计中采用间歇排泥，排泥时间T=2h，带式压滤机工作周期t=18h，设计中取2座污泥贮池，污泥贮池采用圆形池体。单座污泥贮池容积：54.49m3污泥贮池高度：6.1m2、溶药系统溶药罐容积：0.622m3溶解池容积：0.16m33、搅拌装置所需功率：3.2W电动机功率：5.4W4、空气净化装置污泥脱水过程中有臭味产生，设计中采用木屑和生物炭滤床的方式对空气进行净化。采用三组空气净化器，在每台带式压滤机上部设集气罩，由通风机将臭气送入净化器。,按劳动定员试行规范规定：日处理量510万吨的城市二级污水处理厂职工定员不小于50人，日处理量在5吨以下的职工人数位2030人（不包括管理人员和干部）占全厂人数的70%。本设计污水厂污水量为5万吨，采用职工人数为55人。生产人员38人占70%，生产辅助人员10人占18%，管理人员7人占12%。,参考文献1张自杰.排水工程.北京：中国建筑工业出版社，20002李圭白,张杰.水质工程学.北京：中国建筑工业出版社，20133中国市政工程西南设计研究院主编：给水排水设计手册第1册.北京：中国建筑工业出版社，20014北京市市政工程设计研究院主编：给水排水设计手册第5册.北京：中国建筑工业出版社，20015中国市政工程西北设计研究院主编：给水排水设计手册第6册.北京：中国建筑工业出版社，20016中国市政工程华北设计研究院主编：给水排水设计手册第7册.北京：中国建筑工业出版社，20017中国市政工程华北设计研究院主编：给水排水设计手册第9册.北京：中国建筑工业出版社，2