某工业园区污水处理厂的设计毕业论文

1、江江 苏苏 科科 技技 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文） 学 院 生物与环境工程学院 专 业 环境工程 学生姓名 班级学号 指导教师 二零一一年六月 江苏科技大学本科毕业论文 某工业园区污水处理厂的设计 an industrial park wastewater treatment plant design 摘摘 要要 随着工业化步伐的不断加快，废水污染物的产生量也明显的增加。为使环境污 染和生态破坏加剧趋势得到基本控制，就要对工业废水污染进行综合防治。为了便 于工业废水的综合治理，工业已逐步从分散型向集中型发展，目前较为普遍的做法 是开发工业园把工业企业向工业园

2、迁移，并在园区建立公共污水处理厂，区内的废 水经过预处理后集中处理，以解决工业污水的难处理及日益严重的水污染与水资源 缺乏的问题。 工业园区的产业众多，覆盖范围广，不同行业产生废水的所含污染物质和污染 程度各有所不同。因而在进行工业园区污水处理设计前，笔者对该工业园区目前的 企业规模、企业性质，园区场地面积、规划要求、污水特征以及水处理工艺等因素 进行综合分析，决定采用 sbr 序列间歇式活性污泥法。该工艺将传统的曝气池、沉 淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧 凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。 典型的 sbr 工艺

3、沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。 因此，本次设计选择 sbr 工艺作为该工业园区污水处理厂工艺的方案。 关键词：关键词：工业园区；污水处理；sbr 工艺；活性污泥 abstract with the acceleration of industrialization, the output of wastewater is increasing obviously. to get basic control of the aggravating environmental pollution and ecological destruction, we need t

4、o take comprehensive measures to prevent and treat the industrial wastewater pollution. in order to facilitate the comprehensive management of industrial wastewater, manufacture is gradually transforming from decentralization to centralization .now, the very popular practice is developing industrial

5、 parks, then migrate the industrial enterprises to it .we built public sewage treatment plants in the park, and dispose industrial wastewater from different enterprises centrally after pretreatment to solve the intractable treatment of industrial wastewater and increasingly serious water pollution a

6、nd water shortage problem. there are different kinds of industries in the park, and the wastewater from different industries contains various pollutants and the pollution levels are different. so, before the design of sewage treatment in industrial park, the designer takes the firm size, the company

7、 property, the area of the park, the planning requirements, sewage characteristics and water treatment technology into consideration, decided to adopt sequencing batch reactor activated sludge process. the process change the traditional aeration tank, settling tank from the spatial distribution to t

8、he distribution of the time, it forms intensive integration structures, and help to achieve a compact layout module, the biggest advantage is saving area. in addition, it reduces the sludge recycle flow rate and it is energy saving. a typical sbr process stops water when sediment, static precipitati

9、on can get higher efficiency and better water quality. therefore, this design chooses the sbr process as the industrial park wastewater treatment plant technology program. keywords: industrial park; wastewater treatment; sbr process; activated sludge 目目 录录 第一章第一章 绪绪 论论.1 1.1 前言.1 1.2 设计的任务及依据.2 1.2.

10、1 设计任务.2 1.2.2 设计依据.2 1.2.3 设计原则.2 1.3 设计基础资料.2 1.3.1 工业园区概括.2 1.3.2气象资料.3 1.3.3 工程地质资料.3 1.3.4 水质水量资料.3 第二章第二章 污水处理工艺的选择与确定污水处理工艺的选择与确定.4 2.1 工业园区污水的特点及污水处理方案的选择原则.4 2.1.1 工业园区污水水质水量的特点.4 2.1.2 工业园区污水处理的难点.4 2.1.3 污水处理工艺的选择原则.5 2.2 工艺方案的分析.5 2.3 工艺流程的确定.6 2.3.1 sbr 工艺和氧化沟工艺的比较.6 2.4 主要构筑物的选择.9 第三章第

11、三章 污水处理系统工艺设计污水处理系统工艺设计.13 3.1 进水闸井的设计.13 3.1.1 污水厂进水管.13 3.1.2 进水闸井工艺设计.13 3.2 格栅的设计.14 3.2.1 设计说明.14 3.2.2 中格栅的设计.14 3.2.3 细格栅的设计.16 3.3 污水提升泵房的设计.17 3.3.1 设计说明.17 3.3.2 选泵.17 3.3.3 集水池.18 3.3.4 泵房高度的确定.19 3.4 曝气沉砂池.19 3.4.1 池体的计算.19 3.4.2 排沙量的计算.20 3.4.4 曝气系统设计计算.21 3.5 调节池.22 3.5.1 设计说明.22 3.5.2

12、 调节池的计算.22 3.6 sbr 反应池的设计.23 3.6.1 设计参数.23 3.6.2 池体计算.25 3.6.3 空气管道系统的计算.28 3.7 紫外消毒.29 3.7.1 设计参数.29 3.7.2 设计计算.29 3.8 计量设施.31 3.8.1 设计依据.31 3.8.2 设计计算.31 第四章第四章 污泥系统的设计污泥系统的设计.32 4.1 污泥浓缩池.32 4.2 贮泥池.33 4.3 污泥脱水机房.34 4.3.1 设计参数.34 4.3.2 设计计算.34 第五章第五章 污水处理厂总体布置污水处理厂总体布置.35 5.1 平面布置及总平面图.35 5.1.1 平

13、面布置的一般原则.35 5.1.2 污水厂平面布置的具体内容.35 5.2 污水厂的高程布置.36 5.2.1 污水处理厂高程布置应考虑事项.36 5.2.2 污水厂的高程布置.36 5.2.3 污水水头损失计算.36 5.2.4 污泥水头损失计算.40 结结 语语.43 参考文献参考文献.44 致致 谢谢.45 附附 录录.46 第一章第一章 绪绪 论论 1.1 前言前言 目前我国水环境污染问题突出，呈现出水资源紧张的局面。日益紧张的水资源 紧缺和水环境污染问题，已经引起国内外高度重视。仅仅依靠地表水或者地下水资 源将无法满足工农业和城市发展的用水需求，必须考虑节水节流，污水再生利用， 来满

14、足日益增长的水资源需求，而其中工业和城市污水水量稳定、供给可靠，是开 源节流的一种潜在的水资源，工业和城市污水再生利用是缓解水资源紧缺状况，减 轻水体污染程度、改善生态环境的有效途径之一。因而随着国家环境保护基本国策 的不断深入，国家对污水处理的要求也越来越高。工业已逐步从分散型向集中型发 展，目前较为普遍的做法是开发工业园把工业企业向工业园迁移，并在园区建立公 共污水处理厂，统一收费，集中处理。根据工业园内各项目使用新鲜水及排放废水 的实际情况，将工业园内各项目产生的生产、生活废水综合利用，实现“一水多用” ， 减少新鲜用水量和地下水开采量，减少工业园向地表水环境排放的废水总量，既满 足环保

15、要求又为企业降低投资及成本。 工业园区的产业众多，覆盖范围广，不同行业产生废水的所含污染物质和污染 程度各有所不同。根据产生工业废水性质不同,将工业园区废水分为生活污水、一般 工业废水和高浓度废水。生活污水一般是经过处理后排入城市污水处理厂或者直接 外排。一般工业废水可采用常规的工业污水处理工艺，以生化处理为主，达标后排 入收纳水体；也可经过简单预处理，直接排入工业园区污水处理厂。而高浓度废水 由于污染物浓度高，难处理，污染程度严重，即使少量污水排放也会对环境或后续 处理造成较严重的危害，因此，这一类废水企业应当自行建设污水处理装置，对有 毒有害物质在车间出口处进行专门处理，再接入工业园区的污

16、水处理厂1。 目前，除化工、电镀等专业工业园区及有条件的其它专业工业园区需单独建设 集中污水处理厂外，工业园区污水处理模式主要有三种：一是企业预处理后纳入市 政管网进入城镇污水处理厂；二是企业自行建设污水处理设施处理达标排放，目前 大都是采取这种方式；三是园区建设有污水处理厂的排入工业园区污水处理厂。本 文主要讨论工业园区建设污水处理厂的模式。 1.2 设计设计的任务及依据的任务及依据 1.2.1 设计设计任务任务 于某工业园区设计一座污水处理厂，处理能力为 5 万 m3/d,内容包括处理工艺的 确定、各构筑物的设计计算、设备选型、管道铺设、平面布置、高程计算、经济技 术分析。完成总平面布置图

17、、剖面图、一个主要构筑物的详图。 1.2.2 设计设计依据依据 (1)该厂的进出水水质水量资料； (2)中华人民共和国污水综合排放标准 （gb8978-1996） ； (3)地表水环境质量标准(gb38382002) 1.2.31.2.3 设计原则设计原则 (1)严格执行环境保护的各项规定，确保经过处理后的排放水的水质达到国家相 关标准的要求； (2)针对本工程的具体情况和特点，采用目前国内成熟的先进技术，力求运行安 全可靠、操作管理简单、处理效率高、经济成本合理，使先进性、可靠性和经济性 有机的结合起来； (3)构筑物和建筑物布置合理，工艺流畅，节约土地； (4)注意周边环境的保护，避免二次

18、污染。 1 1. .3 3 设设计计基基础础资资料料 1.3.1 工业园区概括工业园区概括 该园区总用地面积约 10 平方公里，园区内的工业主要包括电子电器、纺织、印 染、食品加工、制药等行业。根据调查和分析，园区污水处理厂的进厂污水中 82 为工业废水，18为生活污水。工业废水主要以电子电器、纺织、印染、食品加工、 制药废水为主。该废水中有机物含量较高，成分较复杂，水质水量变化较大，但有 毒有害物质在车间出口处进行过专门处理后与其他企业污水经混合后才排入园区污 水处理厂。 1 1. .3 3. .2 2 气气象象资资料料 年平均气温()17.3最冷月平均气温()5.2最热月平均气温()29.

19、2 最高气温()37最低气温()-5主风向西南 1.3.3 工程地质资料工程地质资料 (1) 土壤类别： 亚粘土 。 (2) 平均地下水位：地下 9 m。 (3) 冰冻线：地面以下 1.2 m。 (4) 污水总干管进入污水厂入口处的管径 1000 mm，管顶覆土为 3 m。 (5) 污水厂所在地面标高为 73 m。 (6)污水处理厂进水干管数据：管内底标高69m，管径1000mm，充满度0.75m (7)污水厂出水排入小河，河底标高为66.5m，平均水深2.5m，平均流量为7.5m/s 1.3.4 水质水量资料水质水量资料 经混合后的水质资料如下表 1-1： 表 1-1 水质水量资料 codc

20、r mg/l bod5 mg/l ss mg/l tn mg/l tp mg/l phnh3-n mg/l 处理前550.0260.028040.06.06.09.035.0 处理后 60 2020 151.06.09.08 重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响。 污水的平均处理量为 50000 m3/d，污水的最大处理水量为： q max=q*k z=q*1.5=0.87m3/s，总变化系数取 kz=1.5。 第二章第二章 污污水水处处理理工工艺艺的的选选择择与与确确定定 2.1 工业园区污水的特点及污水处理方案的选择原则工业园区污水的特点及污水处理方案的选择原则 2.1.1 工业园

21、区污水水质水量的特点工业园区污水水质水量的特点 工业园区因所处地域不同，其工业类型也不尽相同，但般包括石油化工、冶 金工业、食品工业、纺织印染和其他延伸加工业等行业。在进行工业园区污水处理 设讨前，应首先进行水量和水质的调查，这是确定合理的工业园区污水处理工艺的 前提。 工业园区污水中主要成分为工业废水，生活污水所占比重很小，其水质水量特 点按有以下方面： (1)水质水量波动较大 由于工业生产自身要求紧跟市场运作的特点，必然造成生产过程以及生产原料 的变化，因此排水量和排放水水质会有较大的变化。 (2)污水成分复杂 由于工业类型般较多，工业废水中有机物和含盐最较高，成分较复杂。比如 冶金工业废

22、水色度较高、含微量重金属，水的酸碱度变化较大；而纺织印染工业从 原料到成品往往伴随有硝化、还原、氯化、缩合、偶合等单元操作过程，副反应和 副产物多。工业同区污水混和后c0dcr变化范嗣约在400-800mg/l之间。极端值可能 达到1000mg/l。水的酸碱度变化范围较大，ph在110之间，对污水处理运行的稳 定性有较大的影响。 (3)污水具有一定毒性 废水染料、重金属等均对污水处理中的微生物菌群的生长有一定的影响，会影 响生化处理效果。 (4)油类污染 石油化工、冶金工业等工业废水中会产生较多的油类污染2。 2 2. .1 1. .2 2 工工业业园园区区污污水水处处理理的的难难点点 通过上

23、面的分析和论述，可以得出，工业园区污水处理的难点主要有： (1)污水进水水质变化大，具有较强冲击性； (2)污水中含有定的毒物； (3)城市污水中工业废水所占比例高，进水codcr、ss浓度都较高，污水中难降 解物质较多； (4)污水的排放标准对脱氮除磷均有要求，且进水氮、磷含量均较高。 2 2. .1 1. .3 3 污污水水处处理理工工艺艺的的选选择择原原则则 基于以上污水的水质水量特点及污水处理难点的分析，工业园区污水处理工艺 选择原则如下： (1)技术成熟，运行可靠，满足处理出水要求。 (2)运行管理方便，运转灵活，对进水水量冰质的变化有较强的抗冲击能力及应 变能力。 (3)经济合理，

24、在满足处理要求的前提下，节约工程投资和运行管理费用。 (4)工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。 (5)工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度3。 2.22.2 工艺方案的分析工艺方案的分析 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，一般建在大城市； 1l0万m3为中型污水处理厂，一般 建于中、小城市和大城市的郊县；小于 1万m3的为小型污水处理厂，一般建于小 城镇。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、 s

25、br、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。 根据该污水处理厂的处理要求，即要求处理工艺既能有效地去除 bod5、cod、ss 等，又能达到脱氮除磷的效果，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、生物滤池工艺等。 在上述各种除磷脱氮工艺中，对中小型污水处理厂来讲，比较有发展前途的工 艺是 sbr 工艺、氧化沟工艺。因为这两种工艺一般都不设初沉地，sbr 工艺和合建 式氧化沟工艺也不

26、需要二沉地、污泥回流设施，因此，污水处理流程大为简化，可 以达到占地少、能耗低、投资省。运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合 建、简化发展的总趋势。采用延时曝气的 sbr 工艺和氧化沟工艺产生的剩余污泥已 经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后就可以直接应用于农田、填埋或者 焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小型污水 厂来说，是非常有吸引力的。 2.3 工艺流程的确定工艺流程的确定 2.3.1 sbr 工艺和氧化沟工艺的比较工艺和氧化沟工艺的比较 氧化沟是一种活性污泥法工艺，但曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混 合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟

27、” ，又称“环形曝气池” ，它也属于活性 污泥处理工艺的一种变形工艺，一般不需设初沉池，并且通常采用延时曝气。工艺 流程见图 2-1。 氧化沟工艺具有以下特点：污水进入氧化沟，可以得到快速有效地混合，对水 量、水质的冲击负荷影响小；由于污泥龄较长，污泥趋于好氧稳定；可以通过改变 转盘、转刷、转碟的旋转方向、转速、浸水深度和转盘、转刷、转碟的安装个数等， 以调节整体的供氧能力和电耗，使池内溶解氧值控制在最佳工况。 但有以下缺点：循环式，运行工况可以调节，管理相对复杂；表曝法供氧，设 备养管量大； 污水停留时间长，泥龄长，电耗相对较高。 图 2-1 氧化沟工艺流程 序批式活性污泥法（sbr）是从充

28、排式反应器发展而来的，其工作过程是：一 栅渣压榨 细 格 栅 进 水 泵 房 粗 格 栅 进水 沉 砂 池 氧 化 沟 二 沉 池 出水 cl2 加氯间鼓风机房 剩余污泥 污泥浓缩脱水一体化 泥饼外运 个周期内把污水加入反应器中，并在反应器充满水后开始曝气，污水中的有机物通 过生物降解达到排放要求后停止曝气，沉淀一定时间将上清液排出，如此反复循环3。 sbr 法是近年来在国内外被引起广泛应用重视和日趋增多的一种污水生物处理技术。 sbr 处理工艺包括五个处理程序，分别为：进水、反应、沉淀、出水。在该处理工 艺中，处理构筑物少，可省去初沉池，无二沉池和污泥处理系统。与标准活性污泥 法相比，基建费

29、用低，主要适用于中小型污水处理厂。运行灵活，可同时具有去除 bod 和脱氮除磷的功能。 sbr 法有以下优点： （1）sbr 系统以一个反应池取代了传统方法中的调节池、初次沉淀池、曝气池 及二次沉淀池，整体结构紧凑简单，系统操作简单且更具有灵活性。投资省，运行 费用低，它比传统活性污泥法节省基建投资额 30%左右。 （2）sbr 反应池具有调节池的作用，可最大限度地承受高峰流量、高峰 bod 浓度及有毒化学物质对系统的影响。 （3）系统通过好氧/厌氧交替运行，能够在去除有机物的同时达到较好的脱氮 除磷效果。 （4）系统处理构筑物少、布置紧凑、节省占地。 sbr 的缺点是：对自动控制水平要求较高

30、，人工操作基本上不能实行正常运行， 自控系统必须质量好，运行可靠；对操作人员技术水平要求较高；间歇周期运行带 来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用律较低，增大了设备投资和装机容量。 由于具有以上特点，sbr 近年来在国内外得到了较广泛的应用 4。工艺流程见 图 2-3。 进水 出水 剩余污泥 图 2-3 sbr 法工艺流程 栅渣压榨 鼓风机房 粗 格 栅 进 水 泵 房 细 格 栅 沉 砂 池 sbr 反 应 池 加氯间 污泥浓缩脱水一体化 cl2 泥饼外运 栅渣压榨 中 格 栅 sbr 工艺和氧化沟工艺的共同特点是： (1)去除有机物效率很高，有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷，而且处理设施 十

31、分简单，管理非常方便，是目前国际上公认的高效、简化的污水 处理工艺，也是 世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。 (2)在 10104 m3/d 规模以下，氧化沟和 sbr 法的基建费用明显低于常规活性污 泥法、a/o 和 a2/o 法；对于规模为(510)104 m3/d 的污水厂，氧化沟与 sbr 法的 基建费用通常要低 10%15%。规模越小，两者差距越大，这对缺少资金建污水厂 的中小城市很有吸引力。 (3)即使在 10104 m3/d 规模以下，氧化沟和 sbr 法的电耗和年运营费用仍高 于常规活性污泥法，但如果与基建费用一起来比较，基建费加上 20 年的运营费总计 还是比常规活性污

32、泥法低些。规模越小，低得越多，规模越大，差距越小，当规模 为 10104 m3/d 时，两类工艺的总费用大致相当。 因此，对于中小型污水厂采用氧 化沟与 sbr 法在经济上是有利的。氧化沟与 sbr 工艺通常都不设初沉池和污泥消 化池，整个处理单元比常规活性污泥法少 50%以上，操作管理大大简化，这对于技 术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。 (4)氧化沟和 sbr 工艺的设备基本上实现了国产化，在质量上能满足工艺要求， 价格比国外设备便宜好几倍，而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。 (5)氧化沟和 sbr 工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多，这对于水 质、水

33、量变化剧烈的中小型污水厂很有利。 正是由于上述种种原因，氧化沟和 sbr 在国内外都发展很快。美国环保局 (epa)把污水处理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省 15%以上的工艺 列为革新替代技术，由联邦政府给予财政资助，sbr 和氧化沟工艺因此得以大力推 广，已经建成的污水厂各有几百座。欧州的氧化沟污水厂已有上千座，澳大利亚近 10 多年建成 sbr 工艺污水厂近 600 座。在国内，氧化沟和 sbr 工艺已成为中小型 污水处理厂的首选工艺5。 氧化沟和 sbr 工艺有很多共同特点，也有各自的特点和适用性，比较分析 如下： （1）从运营费用看， sbr 工艺通常用鼓风曝气，氧化沟工艺

34、通常用机械曝 气。一般说来，在供氧量相同的情况下，鼓风曝气比机械曝气省电；第二方面， sbr 工艺是合建式，不用污泥回流 (有的少量回流 )，氧化沟工艺是分建式要大 量回流，电耗较大；第三方面， sbr 工艺是变水位运行，增大了进水提升泵站 的扬程。综合考虑，通常氧化沟工艺的电耗要比sbr 工艺大些，运营费要高些。 （2）氧化沟工艺是连续运行，不要求自动控制，只是在要求节能时用自动 控制；sbr 工艺是周期间歇运行，各个工序转换频繁，需要自动控制。 （3）sbr 工艺是静态沉淀，氧化沟工艺是动态沉淀，因而sbr 的沉淀效 率更高，出水水质更好 5。 综合以上分析，结合以往的类似工程实例及一些资

35、料，本设计采用sbr工艺， 但由于工业园区内的产业类型多，工业废水的水质波动大，并可能含有生物毒性物 质，若污水处理厂仅采用生化处理工艺，势必不能抵抗进水水质的大负荷冲击，故 在生化系统前，需增加预处理调节池，生化系统后加d型滤池过滤，最后经接触池 消毒出水。 其工艺流程见图 2-4： 进水 出水 外运 图 2-4 本设计工艺流程图 2.4 主要构筑物的选择主要构筑物的选择 1.格 栅 格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进 口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮 物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，

36、同时也 减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。 中 格 栅 提 升 泵 房 细 格 栅 曝 气 沉 砂 池 sbr 反 应 池 调 节 池 接 触 消 毒 池 污泥浓缩池贮泥池污泥脱水机房 山渣压榨 鼓风机房 巴 氏 计 量 槽 截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量 大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。 本工程设计确定采用两道格栅， 25mm 的中格栅和 5mm 的细格栅。 2.泵房 污水泵房接纳来自整个园区排水管往来的所有污水，其任务是将这些污水抽提 升至设计高度,以便自流进入各后续处理单元，以确保污水处理厂后续处理工段的正 常运行。污水处理厂的

37、运行费用大部分来自于电能，其中 40%的电能为水泵消耗， 所以，确定合理的水泵及泵站是污水处理厂的关键所在。 本设计因水量较大，并考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方 形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房。本工艺设计 确定采用与中格栅合建的潜水泵房。 3.沉砂池 沉砂池的形式有平流式、竖流式、曝气沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常 用的形式，具有结构简单、处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有 15%的有机物， 使沉砂的后续处理难度加大；竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无 机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉砂池是在池体的一侧通入空 气

38、，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝 气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同 时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点 。 综上所述，本工艺采用曝气沉砂池。 4.调节池 调节池又称均化池，分为水质调节池与水量调节池两种，调节池的作用是调节 水量和均化水质，使污水能够比较均匀地进入后续处理单元，同时提高整个系统的 抗冲击性能并减小后续处理单元的设计规模。工业园区的所排放的污水其水质水量 都会随时变化，且波动较大。废水水质水量的变化对废水处理设备的功能发挥是不 利的。为解决这一问题，设置了调节池，以调节水质和水量。调节

39、池在结构上可分 为砖石结构、混凝土结构、钢结构。目前常用的是利用调节池特殊的结构形式进行 差时混合，即水力混合。主要有对角线出水调节池和折流调节池。而且，为防止泥 砂等杂质沉淀于调节池，一般在调节池内设搅拌机。 综上所述，本工艺选择对角线出水调节池。 5.sbr 反应池 本设计采用间歇式活性污泥法，简称 sbr 工艺，又称序批式活性污泥法，是近 年来在国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术。sbr 工艺的运行工况是以间歇 操作为主要特征，其工况是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反 应、沉淀、排水、闲置。曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩散器。 6.接触消毒池 消毒的目

40、的是消灭或灭活致病细菌和其它致病微生物。目前常见的消毒处理方 式有两大类：化学消毒方法主要有液氯、二氧化氯、漂白粉、臭氧消毒等，物理消 毒方法主要有紫外线消毒。 加氯消毒具有方便、杀菌效果好、彻底、经济等优点；其缺点是处理后污水中 含有的有机污染物与氯产生对人体有害的三氯甲烷致癌物。此外，较高的运行费用 和储存管理费用以及安全生产和风险管理也使加氯消毒存在诸多问题。 采用紫外线消毒方法可以破坏有机物，不会产生有害物质，处理后的水无色无 味，消毒效率高，占地面积小；其缺点是消毒效力受水中紫外光的穿透率、总悬浮 物、固体颗粒尺寸的影响，无残余消毒效果，消毒费用较高6。 通过上述加氯和紫外线两种消毒

41、处理方法的比较，本设计采用紫外消毒法。 7.巴氏计量槽 为了提高污水厂的工作效率和管理水平，并积累技术资料，以总结运行经验， 为今后污水厂的设计提供可靠的数据，必须设计计量设备，以正确掌握污水量、污 泥量、空气量以及动力消耗等。其中最常用的是巴式计量槽，设在污水处理系统的 末端。 8.污泥浓缩池 污泥浓缩的目的在于去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，减少污泥体 积，减少池容积和处理所需的投药量，为污泥的后续处理提供便利条件。目前具有 一定规模的污水处理工程中常用的污泥浓缩方法主要有重力浓缩、溶气气浮浓缩和 离心浓缩。由于重力浓缩池运行费用低，动力消耗小，因此本工艺采用重力浓缩池。 9.贮泥

42、池 贮泥池可调节 sbr 池排出的剩余污泥和污泥浓缩脱水机工作之间的泥量平衡。 为了维持污泥的好氧状态，防止磷的释放，在池底布置空气管对污泥进行充氧曝气， 同时还可起到混合的作用，防止污泥沉淀。 10.污泥脱水机房 污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候 影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。 本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源； 附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止 突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。 本设计采用机械脱水，采用带式压滤机。 第三章

43、第三章 污水处理系统工艺设计污水处理系统工艺设计 3.1 进水进水闸闸井井的的设设计计 3.1.1 污水厂进水管污水厂进水管 1.设计依据： (1)进水流速在0.91.1m/s； (2)进水管管材为钢筋混凝土管； (3)进水管按非满流设计，n=0.014。 2.设计计算 (1)取进水管径为d=1000mm，流速v=1.00 m/s，设计坡度 i=0.5%。 (2)已知最大污水量q max=0.87m3/s； (3)初定充满度h/d=0.75，则有效水深h=10000.75=750mm； (4)已知管内底标高为69m，则水面标高为：69+0.75=69.75m； (5)管顶标高为：69 +1.0

44、=70m； (6)进水管水面距地面距离 73-69.75=3.25m。 3.1.23.1.2 进水闸井工艺设计进水闸井工艺设计 进水闸井的作用是汇集各种来水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸井 前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入水体， 跨越管的管径比进水管略大，取为1200mm。 其设计要求如下： 设在进水闸、格栅、集水池前； 形式为圆形、矩形或梯形； 尺寸可根据来水管渠的断面和数量确定，但直径不得小于1.0m 井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。 3 3. .2 2 格格栅栅的的设设计计 3.2.13.2.1 设计说明设计说明 本设计

45、采用中细两种格栅，两道中格栅、两道细格栅。中格栅与泵站合建，细 格栅与旋流沉砂池合建。中格栅和细格栅计算图如图 3-1。 1 进 水 工作平台栅条 图7 中格栅计算草图 图 3-1 中格栅计算图 fig.3.1 in grid computing plans 设计流量 平均流量 q=50000m3/d=0.58m3/s=580l/s=2083m3/h 总变化系数： k z=1.5 最大流量 q max= k z q d =1.500.58= 3132m3/h =0.87m3/s （3-1） 3.2.2 中中格栅的格栅的设计设计 1.设计参数： 中格栅设于泵前，设计两组，过栅流速取 v=0.6m

46、/s，栅条宽度为，栅mms10 条间隙为 b=25.0mm，格栅安装倾角 a=750 , 根据最优水力断面公式计2 1 2 1v bq 算得： 进水渠宽 b1=1.2m，mbh6 . 02 1 所以栅前槽宽 b 为 1.2m，栅前水深 h 为 0.6m。 2.设计计算 (1) 栅条的间隙数 n n=qmax(sina)1/2bhvn=0.87(sin75o)1/2（0.0250.60.62）48 条 （3-2） (2) 栅槽有效宽度 b b=s(n-1)+bn=0.01(48-1)+0.02548=1.58m (3-3) (3) 通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计

47、算 h1= (3-4) 42 3 ( )sin 2 sv k bg 式中 k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般 k=3； 形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面，=2.42； s栅条宽度（m） ； g重力加速度（m/s2） 。 则通过格栅的水头损失 h1=3(0.01/0.025)4/30.60.6sin75./19.6=0.05m (4) 栅后槽总高度 设前渠道超高 h2=4.30m，栅前槽高，mhhh9 . 46 . 03 . 4 21 h=h+ h1+ h2=0.6+0.05+4.30=4.95m （5）栅槽总长度 设进水渠宽 b1=1.2m，其渐宽部分展开角，此时进水渠道内的

48、流速 20 1 为 v1=1.2 m/s (3-5) hb qmax 1 6 . 02 . 1 87 . 0 进水渠道渐宽部分的长度为 m (3-6)52 . 0 202 2 . 158 . 1 2 1 1 1 tgtga bb l 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度为 m26 . 0 2 52 . 0 2 1 2 l l 栅槽总长度为=3.6m(3-7) 75 9 . 4 5 . 126 . 0 52 . 0 5 . 00 . 1 1 1 21 tg lll tga h （6）每日栅渣量 取 w1=0.05m3/d,得 ： (3-8) 10005 . 1 8640005 . 0 87 . 0

49、 1000 864001 1max z k wq wdmdm/2 . 0/5 . 2 33 所以采用机械除渣的方法。 （7）格栅选型 台面应高出栅前最高设计水位 0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施。格栅工作 台两侧过道宽度为 0.8m，工作台过道宽度为 1.5m。 选用回转式格栅 hg-800 型两台，格栅槽安装宽度 1.05m，格栅槽有效格栅宽度 800mm，栅条间隙 20mm，整机（每台）功率 1.1kw，格栅倾角 75。 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。 3.2.3 细格栅的设计细格栅的设计 细格栅设于泵后，曝气沉砂池进水口前，可进一步去除污

50、水中的悬浮物和漂浮 物,保证后续设备和工艺的正常运行。设计 2 组细格栅，栅前流速取 v1=0.7m/s，过栅 流速取 v=0.9m/s，则进水渠宽 b1=1.12m，栅前水深 h=0.56m。设栅条宽度为 ，栅条间隙为 b=5.0mm，格栅安装倾角 a=750 ，栅前部分长度 0.5m，格栅mms10 倾角 =75，,单位栅渣量 1=0.10m3栅渣/103m3污水。 计算公式同中格栅，可得计算结果如下： (1) 栅条的间隙数 n，由(3-2)得： n=q max(sin a)1/2bhvn=0.87(sin75o)1/2（0.0050.560.92）170 条 (2) 栅槽有效宽度 b，由

51、(3-3)得： b=s(n-1)+b n=0.01(170-1)+0.005170=2.54m (3) 通过格栅的水头损失，由(3-4)得： h1=3(0.01/0.005)4/30.90.9sin75./19.6=0.1m (4) 栅后槽总高度 设前渠道超高 h2=1.30m，栅前槽高，mhhh86 . 1 56 . 0 3 . 1 21 h=h+ h1+ h2=0.56+0.1+1.30=1.96m （5）栅槽总长度 设进水渠宽 b1=1.2m，其渐宽部分展开角，由(3-5)得： 20 1 v1=1.4 m/s hb qmax 1 56 . 0 12 . 1 87 . 0 进水渠道渐宽部分

52、的长度由(3-6)得： m95 . 1 202 12 . 1 54 . 2 2 1 1 1 tgtga bb l 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度为 m96 . 0 2 95 . 1 2 1 2 l l 栅槽总长度由(3-7)得： =4.9m 75 86 . 1 5 . 196 . 0 95 . 1 5 . 00 . 1 1 1 21 tg lll tga h （6）每日栅渣量：取 w1=0.05m3/d, 由(3-8)得： 10005 . 1 864001 . 087 . 0 1000 864001 1max z k wq wdmdm/2 . 0/0 . 5 33 所以采用机械除渣的方法。

53、 （7）格栅选型 台面应高出栅前最高设计水位 0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施。格栅工作 台两侧过道宽度为 0.8m，工作台过道宽度为 1.5m。 选用回转式格栅 hg-800 型两台，格栅槽安装宽度 1.05m，格栅槽有效格栅宽度 800mm，栅条间隙 20mm，整机（每台）功率 1.1kw，格栅倾角 75。 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。 3.3 污水提升泵房的设计污水提升泵房的设计 3.3.1 设计说明设计说明 采用 sbr 工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可 以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水提升后入曝气沉砂

54、池。然后自流通过 sbr 池、接触消毒池。设计流量 qmax=3132m3/h=870l/s。 本设计采用自灌式泵房，集水池与进水闸井、格栅井合建，采用半封闭式。闸 门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖 板，确保安全。 3.3.23.3.2 选泵选泵 泵站选用集水池与机器间合建的矩形泵站。 1.流量的确定 q max=870l/s 本设计拟定选用53台泵（2用1 备） ，则每台泵的设计流量为： q=q max/=870/2=435l/s=1566m3/h 2.扬程的估算 h=h 静 +2.0+（1.52.0） (3-9) 式中：2.0污水泵及泵站管道的水头损

55、失，m； 1.52.0自由水头的估算值，m，取1.5m； h 静水泵集水池的最低水位 h1 与水泵出水水位 h2 之差； 单管出水井的最高水位与地面的高差估计为 5.0m； h 静=(73 +5.0)-69.7=8.3m 则水泵扬程为：h=h 静+2.0+1.5=8.3+2.0+1.5=11.8m ,取12m 3.选泵 污水经提升后水面相对高程为0.00m，则相应 sbr 池、曝气沉砂池水面相对 高度分别为 1.00 和 1.60m。 污水提升前水位为-2.50m，污水总提升泵流程为 4.00m，采用 3 台螺旋泵两备 一用，其设计提升高度为 h=4.50m。设计流量 q max=3132m3

56、/h，单台提升流量为 1566m3/h。 采用 lxb1400 型螺旋泵 3 台，二用一备用。该提升泵流量为 15001700m3/h。 3.3.3 集水池集水池 1.集水池形式 污水泵站的集水池宜采用敞开式，本工程设计的集水池与泵房和共建，属封闭 式。 2.集水池的通气设备 集水池内设通气管，并配备风机将臭气排出泵房。 3.集水池清洁及排空措施 集水池设有污泥斗，池底作成不小于 0.01 的坡度，坡向污泥井。从平台到池 底应设下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。 4.集水池容积计算 泵站集水池容积一般按不小于最大一台泵 5 分钟的出水量计算，有效水深取 1.52.0 米。 本次设计集水池容积

57、按最大一台泵6分钟的出水量计算，有效水深取2.0m。 v= 156.6m3 1000 660435 则集水池的最小面积 f 为： f= 78.3m3 0 . 2 6 . 156 5.集水池的排砂 污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长了腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影 响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设压力冲洗管dn150mm 伸入集水坑，定期 将沉渣冲起，由水泵抽走。 3.3.43.3.4 泵房高度的确定泵房高度的确定 1.地下部分 集水池最高水位为中格栅出水水位标高即：h1=69.7m 集水池最低水位为：69.7-2.0=67.7m 集水池最低水位至池底的高差按水泵安装要求取：1.20m 则

58、泵房地下埋深h1=73-67.7+1.20=6.5m 2.地上部分 h2=n+a+c+d+e+h=0.1+0.7+1.06+0.5+2.14+0.2=4.7m，本设计取5.5m。(3- 10) 则泵房高度 h=h1+h2=6.5+5.5=12m 式中：n一般采用不小于0.1，取为0.1m； a行车梁高度，查手册11 为0.7m； c行车梁底至起吊钩中心距离，查手册11 为1.06m； d起重绳的垂直长度；取0.5m； e最大一台水泵或电动机的高度；为2.14m。 h吊起物低部与泵房进口处室内地坪的距离，0.2m 3.4 曝气沉砂池曝气沉砂池 3.4.1 池体池体的的计算计算 污水经泵提升后进入

59、曝气沉砂池，分为两格。设计流量 qmax=3132m3/h=0.87m3/s，含砂量为 0.03l/ m3废水，停留时间为 2.0min，废水在池 内的水平流速为，每 2 日排砂一次。smv/08 . 0 1 (1) 曝气沉砂池有效容积 (3-11) max 60vqt 式中：q max最大设计流量，m3/s，=0.87； max q 3 ms t最大设计流量时的停留时间，min，一般为 1 min 3min，此处取 t=2min。 则： =0.87 2 60=105 m3 max 60vqt 每格池的有效容积为 53 m3 (2)水流断面面积 max q a v 式中：v最大设计流量时的水平

60、流速，m/s，一般为 0.06m/s0.12m/s，取 v=0.08m/s（水平流速） 则： a= = 10 m2 v qmax (3) 沉砂池水流部分的长度 l l=vt=0.082.060=9.60m 取 l=10.0m (4)池子总宽度 (3-12) 2 a b h 式中：h2设计有效水深，m，一般为 2m3m，取=2.0。 2 hm 则： =10/2.0=5.0 m 2 a b h (5)池子单格宽度 b，n=2 格，则 b= =5/2=2.5m n b 校核宽深比： 在 12 范围内，符合要求。25 . 1 0 . 2 5 . 2 2 h b (6) 校核长宽比：=4，在 45 之间