山东孤岛新镇a2o工艺污水处理厂设计

孤岛新镇污水处理厂设计一、项目概况11城市概况F1孤岛新镇位于山东省黄河入海口的原黄泛区内。东径118050118053，北纬3706437057，向北15公里为渤海湾。向东10公里临莱州，向南20公里为现黄河入海口，距东营市（胜利油田指挥部）约60公里，该镇地处黄河下游三角洲河道改流摆动地区内。该镇附近区域为胜利油田所属的孤岛油田和两桩油田。地下蕴藏着丰富的石油资源。为了开发这些油田并考虑黄河下游三角洲的长远发展。胜利油田指挥部决定兴建孤岛新镇，使之成为孤岛油田和两桩油田的生活居住中心和生产指挥与科研中心，成为一个新型的社会主义现代化的综合石油城。根据该镇总体规划，该镇具有完备的社会基础和工程基础设施。有完备的城市交通、给水排水、供电、供暖、电信等设施，并考虑今后的发展与扩建的需要。12自然条件属北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量800毫米，四季分明，光照充足，年平均气温143；1月份为全年最冷月，平均气温为32；7月份为最热月，平均气温为296。春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天。地下水位在地表下9米，无侵蚀性。污水处理厂污水进水总管管径D800，充满度为06，其管底标高（终点泵房处）为43米。当地海拔50米，进水渠水位高度为495米，处理水排放到300米外的白银河，河流最高水位是47米（按25年一遇标准计）13设计条件131设计平均流量根据孤岛新镇总体规划，该镇规划人口为220000人，生活污水日均排放标准按200升/人日计，考虑长期的发展最大设计水量QMAXL/SNNKZ86400KZ139272Q0108QMAX071M3/S20022000013986400132进水水质条件COD500MG/LBOD180MG/LSS250MG/LTN30MG/LTP3MG/L水温2030OCPH658514设计要求出水水质要求BOD10MG/LCOD60MG/LSS10MG/LNH3N10MG/LTP51MG/LPH6915污水处理程度计算E100CICECIBOD5处理效率E10094418010180SS处理效率E21009625010250COD的处理效率E31008850060500TN的处理效率E4100667301030TP的处理效率E5100667313由此表明BOD,COD,SS,TP,TN的处理要求较高二、工艺流程的比较目前，我国城市污水多采用二级生物处理工艺，活性污泥法处理效果好，净化效率高，二次沉淀池占地少，是首选的工艺。常用污水处理技术21传统推流式活性污泥法传统活性污泥法又叫普通活性污泥法，是最早成功运行的方式。工艺流程如下该法中污水和回流污泥在曝气池的前端进入，在池内呈推流式流动至池的末端，由鼓风机通过扩散设备或机械曝气机曝气并搅拌，因为廊道的长宽比要求510，所以一般采用35条廊道。在曝气池内进行吸附、絮凝和有机污染物的氧化分解，最后进入二沉池进行处理后的污水和活性污泥的分离，部分污泥回流至曝气池，部分污泥作为剩余污泥排放。传统活性污泥法运行中主要存在的问题一是池内流态呈推流式，首段有机污染物负荷高，耗氧速率高；二是污水和回流污泥进入曝气池后，不能立即与整个曝气池混合液充分混合，易受冲击负荷影响，适应水质、水量变化的能力差；三是混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的，而充氧设备通常是沿池长均匀布置的，这样会出现前半段供氧不足，后半段供氧超过需求的现象。另外，该法由于池容较大，因此占地面积较大22AB法AB法工艺是吸附生物降解ADSORPTIONBIODEGRADATION工艺的简称。AB工艺是在传统两段活性污泥法喝高负荷活性污泥法的基础上开发出来的新工艺。由A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀池组成，两段污泥各自回流。AB法的工艺流程如下剩余活性污泥废水曝气池初次沉淀池出水空气污泥回流剩余污泥剩余污泥格栅沉砂吸附沉淀曝气沉淀污泥回流污泥回流A段该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约2040分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势，但脱氮除磷效果一般，难以达标，不能达到本设计的出水要求。一般适用于水体自净能力较强的排江、排海场合。23氧化沟法氧化沟又称“循环曝气池”，污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道内循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达1030H污泥龄2030D，有机负荷很低平005015KGBOD5/（KGMLSSD），实质上相当于延时曝气活性污泥系统。可用于处理水量为7220010M3/D的污水处理厂。氧化沟的工艺流程如下B段沉砂池氧化沟沉淀池出水污泥回流剩余污泥进水氧化沟法处理流程简单，构筑物少，基建费用较省；处理效果好，有较稳定的脱氮除磷功能；对高浓度工业废水有很大的稀释能力；有抗冲击负荷的能力；能处理不易降解的有机物，污泥生成量少；技术先进成熟，管理维护较简单；国内工程实例多，容易获得工程管理经验。缺点是处理构筑物较多，回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定影响，容积及设备利用率不高。24A2O法A2O工艺或称AAO工艺，在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能同时做到脱氮、除磷和有机物的降解，其工艺流程见图缺氧反应器好氧反应器二沉池厌氧反应器内循环回流污泥进水剩余污泥该工艺流程简洁，污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。该处理系统出水中磷浓度基本可以达到1MG/L以下，氨氮也可以达到8MG/L以下基建费用低，具有较好的脱氮、除磷功能；具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效率，运转效果稳定；技术先进成熟，运行稳定可靠；管理维护简单，运行费用低；国内工程实例多，工艺成熟，容易获得工程管理经验。缺点是处理构筑物较多；污泥产生量较多。25SBR法SBR法的基本工艺流程预处理SBR出水SBR工艺与连续流活性污泥法工艺相比具有一些优点工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；耐冲击负荷，在一般情况下，无需设置调节池；反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷的效果；活性污泥在一个运行周期内，经过不同的运行环境条件，污泥沉降性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀。SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有122米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。容积及设备利用率低（一般低于50）；操作、管理、维护较复杂；自动控制程度高，对工人素质要求较高；国内工程实例少；脱氮除磷效果一般。SBR工艺一般适用于占地省、自动化程度高、规模小的污水处理厂，而本设计为中等水量的污水处理厂，不宜采用此工艺。经过综合比较，本次设计采用A2O工艺，考虑到对脱氮除磷过程对碳源的需求，本工艺不设初沉池，污水处理流程图如下剩余污泥进水集水池泵房细格栅沉砂池粗格栅初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池污泥回流内循环加氯26污泥处理工艺我国大部分污水处理厂采用的污泥处理工艺为污泥浓缩消化加药调理机械脱水最终处置本设计也采用此工艺。三、工艺流程设计计算31粗格栅的设计计算格栅计算草图H1HHH2位位MBB11L05/TAN0L22格栅型号链条式机械格栅设计流量QMAX071M/S，栅前流速V107M/S，过栅流速V209M/S（1）确定栅前水深H1BB1MAX2VQB1142M,70H071M242格栅间隙数N517个（取52）2MAXSINVHBQ90716SIN（3）栅槽总宽度BSN1BN00152152002155M4过栅水头损失H2KH0H0SINGV34BSH2过栅水头损失，M；H0计算水头损失，M；G重力加速度，981M/S2K系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般K3；栅条断面为锐边矩形，则242，；9601434H0003460SIN81926H2300340103M5栅后槽总高度HH1H2H取格栅前渠道超高H103M；H0710103031113M6格栅总长度LL1L20510；20。TAN1H；L211TANB1L1M80T45L2009ML0180090510235M60TAN17每日栅渣量W1084MAXZKWQW221M3/D02M3/D3916057宜采用机械清除32细格栅设计计算设计流量QMAX071M/S，栅前流速V107M/S，过栅流速V209M/S（1）确定栅前水深H1BB1MAX2VQB1142M,70H071M/S242格栅间隙数N962个（取93）2MAXSINVHBQ90716SIN（3）栅槽总宽度BSN1BN00193193002185M4过栅水头损失H2KH0H0SINGV34BSH2过栅水头损失，M；H0计算水头损失，M；G重力加速度，981M/S2K系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般K3；栅条断面为锐边矩形，则242，；420143H00034876SIN892H230087026M5栅后槽总高度HH1H2H取格栅前渠道超高H103M；H07102603127M6格栅总长度LL1L20510；20。TAN1H；L211TB1L1M590TAN48L20295ML0180090510235M60TA17每日栅渣量W10864MAXZKWQW221M3/D3957033提升泵房设计331、水泵选择设计水量61160M3/D，选择用4台潜污泵3用1备Q单M3/HMAX89610所需扬程60M选择350QZ100型轴流式潜水电泵扬程/M流量/M3/H转速/R/MIN轴功率/KW叶轮直径/MM效率/72212101450299300795332、集水池1、容积按一台泵最大流量时6MIN的出流量设计，则集水池的有效容积2、面积取有效水深，则面积MH321340MHQFBLL2421505034，实际水深为保护水深为集水池平面尺寸，取，则宽度集水池长度取3、泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架34沉砂池设计计算本工艺采用平流式沉砂池设计流量QMAX071M3/S；水平流速为V025M/S，水力停留时间T40S，设计草图如下32601V位位4位（1）长度LVT02540S10M；（2）水流断面面积A284M2VQMAX50713池总宽度取有效水深H208MB355M2HA（4）贮砂斗所需容积VV；X30M3/106M3（污水）6MAX1084ZKTXQT2DV265M3639027（5）每个沉砂斗容积V0每一格有2个砂斗，则V0066M356贮砂斗各部分尺寸设斗底宽A105M斗壁与水平面倾角为60。，斗高H3035M则贮砂斗上口宽A09M1360TAN2H506TAN3（7）沉砂斗容积V22613AAH9050502079066符合标准（8）沉砂室高度采用重力排砂，池底坡度为006，坡向砂斗L2333MA250841H3H3006L2035006333055M9池总高度设超高H103MHH1H2H30308055165M10核算最小流速VMIN026M/SMIN1AQ25035A2O工艺部分计算351判断是否可用A2O工艺1678006TNCD305017835BDTP符合条件352设计参数1BOD5负荷NS015KGBOD5/KGMLSS/D2回流污泥浓度XR8000MG/LSVI61021563回流比R1004混合液悬浮固体浓度X4000MG/L8011RXR5混合液内回流比R内76103100TNER内200TN6反应池总容积V13200M3401580XQS7反应池总水力停留时间T03D72H4032QV8各段水力停留时间和容积厌氧缺氧好氧114厌氧池水力停留时间T厌12H，池容V厌2200M3276113206缺氧池水力停留时间T缺12H，池容V缺2200M3好氧池水力停留时间T好48H，池容V好8800M344353反应池主要尺寸设反应池2组，单组池容V单6600M32总有效水深H15M单组池有效面积S1320M560H总采用5廊道推流式反应池，廊道宽B6M；单组反应池长度L44MBS61320超高07M，反应池总高度HH10757M厌氧池池长L14473M；6缺氧池池长L24473M；好氧池池长L344293M；4厌氧池尺寸30M73M57M缺氧池尺寸30M73M57M好氧池尺寸30M293M57M354反应池进、出水系统计算341进水管单组反应池进水管设计流量SMQ/30521取管道流速V08M/S管道过水断面积2180VA管径MD743取进水管管径DN700MM3542进水井反应池进水孔尺寸进水孔过流量SQRQ/71021132取孔口流速V06M/S孔口过水断面积228067VMA孔口尺寸取为0304M3543出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算2/32/3386140BHGQ式中SMQR/42186033内B堰宽，B75MH堰上水头,M,BH05713/23/2出水孔过流量Q4Q3142M3/S取孔口流速V06M/S孔口过水断面积24601MVQA孔口尺寸取为12M02M出水井平面尺寸取为32M26M3544出水管反应池出水管设计流量Q5Q10305M3/S取管道流速V08M/S管道过水断面积2580VMA管径D714380取进水管管径DN700MM校核管道流速SMQV/90745A25355剩余污泥计算1降解BOD生成的污泥量W1Y（SOSE）Q平06（018001）440004488M3/D2内源呼吸分解泥量XRFX07540003000MG/L3KG/M3W2KDVXR0051320031980KG/M3KD污泥自身氧化率，取KD005XR有机活性污泥浓度，XRFX，（污泥试验法）750MLSVF3不可生物降解喝惰性悬浮物W3SRQ平50（01801）440000503740M34剩余污泥量WW1W2W34488198037406248M3/D5剩余活性污泥量WW1W22508M3/D36需氧量计算361设计需氧量AORAOR去除BOD5需氧量剩余污泥中BODU氧当量NH3H硝化需氧量剩余污泥中NH3H的氧当量反硝化脱氮产氧量XDNTNKQCTKQBSAOEE120302式中A需氧率，取值为1K变化系数，取值13Q每日处理污水量61160/DS0处理BOD5浓度，180MG/LSE出水BOD5浓度，10MG/LB系数，46TN030MG/L10MG/LETNC系数，28625084125080130613823648O1447178KGQO2/D603KGO2/H最大需氧量与平均需氧量之比为134，则/02863413MAXHKGORAO去除每1KGBOD5需氧量/391018674520KGBODSQARE362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02M，淹没深度43M，氧转移效率20，计算温度T25，将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需AE氧量SOR202041TLTSMSBCORS式中气压调整系数，取值为15103所在地区实际气压曝气池内平均溶解氧，取2MG/LLCLC污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比，取095/38,/1792520MGLMGSS空气扩散器出口处绝对压力104334891055ABPH空气离开好氧反应池时氧的百分比54170217902179ATEQ好氧反应池中平均溶解氧饱和度/316942517024862525LMGQPCTBSSM标准需氧量为/978632050241369178425HKGODSR相应反应池最大时标准需氧量/71534412MAXHKGOSRSR好氧反应池平均时供气量/39023986033MEOGAS最大时供气量/1254143MAXHSS所需空气压力相对压力HHP4321式中H1H2供气管道沿程与局部阻力损失之和，取H1H202MH3曝气器淹没水头，H343MH4曝气器阻力，取H404M富余水头，05M750320P363曝气器数量计算按供氧能力计算所需曝气器数量CQSORHMAX1式中按供氧能力所需曝气器个数，个1H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CQ力，KGO2/H个采用微孔曝气器，工作水深43M，在供风量时，曝气器氧利用/31个HM率，服务面积03075M2，充氧能力014KGO2/H个则0AECQ4351071个H364厌氧池设备选择以单组反应池计算厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按池容计算。3/5MW厌氧池有效容积1100M3混合全池污水所需功率为；511005500W污泥回流设备污泥回流比10R回流污泥量；QRRQ64460M3/D25483M3/H设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵2用1备单泵流量QR单12742M3/H混合液回流设备混合液回流比内20混合液回流量QRR内Q26116050967M3/H设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵2用1备单泵流量QR单12742M3/H1RQ47509637二沉池设计计算371沉淀部分水面面积A8494M2NQQMAS512348QMAX最大设计流量，M3/HN池数，个Q0表面负荷，取15M3/M3H372池子直径DD329M14389A373有效水深H2Q0TT沉淀时间，取25HH21525375M374沉淀部分有效容积V32057M324HD7532375污泥斗容积V1V132124RRHR12M,R21M,污泥斗高度H4R1R2TAN6017MV11246M376坡底落差H6ID/2R10051652073M377沉淀池周边之外高度H0H2H3H53750505475MH3缓冲层高度，取05MH5刮泥板高度，取05M378沉淀池总高度HH1H2H3H4H5033750517073698MH1沉淀池超高，取03M38浓缩池计算本设计污泥浓缩池采用2座圆形辐流式浓缩池，设计参数含水率994，固体浓度6KG/M3,污泥固体负荷60KG/M2D；浓缩后污泥含水率97381浓缩池的面积A5016M2MQC306258每个浓缩池的面积A02508M2382浓缩池直径D179M04A383浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间16HH133M6501248ATQ384浓缩池总高度浓缩池超高H203M缓冲层高度H303MHH1H2H333030339M385浓缩后污泥体积V25016M3/D970145812PQ386排泥斗体积的计算V13214SSHH4078M0297V176M348V3215SSH505M3290V3056M3841排泥斗体积VV1V3760567656M3污泥浓缩池计算草图D179MI01HD1D2H2H1H3H4H5D124MD218M四、污水处理厂平面布置布置原则为了使平面更经济合理，污水厂平面布置应遵循下列原则1、污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60。2、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。3、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。4、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。5、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。6、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。7、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。8、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。9、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要车行道的宽度单车道为3540M，双车道为6070M，并应有回车道；车行道的转弯半径宜为60100M；人行道的宽度宜为1520M；通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30，不宜大于45；天桥宽度不宜小于10M；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。10、污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于20M。11、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。12、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。13、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。14、污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。15、处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。16、污水厂宜设置再生水处理系统。17、厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。18、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。19、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。20、位于寒冷地区的污水处理构