水污染课程设计

1、辽 宁 科 技 大 学课程设计说明书设计题目： 氧化沟工艺设计 学院、系： 化学工程学院 专业班级： 环境2012 学生姓名： 王裕莹 指导教师： 成 绩： 2015 年 7 月 24 日 目录1. 设计概述41.1设计题目41.2设计目的41.3设计任务41.4设计依据41.5设计原则51.6厂址概况51.7厂址选择51.8气象条件62. 工程建设规模及水质72.1设计规模72.2设计进出水水质73. 污水处理厂的工艺选择73.1 处理工艺流程选择应考虑的因素73.2工艺比选83.2.1 A2/O处理工艺8倒置AA/O处理工艺93.2.3 氧化沟工艺103.2.4 SBR工艺133.3方案选

2、择及确定154.废水处理设计164.1 氧化沟工艺流程图164.2工艺说明164.3主要污染物去除情况194.4处理程度的计算195.厂区总体布置：195.1总平面布置195.2 管、渠的布置205.3污水处理工艺高程布置206. 辅助设施206.1道路216.2厂区绿化设施216.3采暖通风设施216.4化验室设计：217. 环境保护227.1概述227.2主要污染源及控制措施237.3环境监测238.投资估算与技术经济评估248.1工程投资概算248.2投资估算24 8.2.1工程直接费用24 8.2.2设计费用及环评费用24 8.2.3工程建设费用24 8.2.4价格因素及其它各项预备费

3、25 8.3运行费用259.设计计算书269.1设计最大流量（m3/h或L/s）269.2格栅设计计算289.3污水提升泵计算289.4曝气沉砂池计算289.5Carrousel氧化沟计算309.6 厌氧池计算34 9.7二沉池计算359.8 污泥浓缩池计算36 9.9接触间与加氯间计算37氧化沟工艺污水处理厂工程设计说明书1 设计概述1.1设计题目氧化沟工艺污水处理厂工程设计说明书1.2设计目的 1通过对城市污水中污染物净化的工艺设计，使学生初步掌握城市污水污染物净化工艺设计的基本方法 2培养学生应用所学的理论知识，综合分析问题并解决实际问题的能力。3培养绘图能力和正确使用设计手册的能力1.

4、3设计任务根据某县城市总体规划资料，该县城日供水总量为4.0万 m3/d。其中生活污水量为2.5万m3/d，工业用水量为1.5万m3/d，设计一座污水处理厂。1.4设计依据根据建设项目环境保护管理条例国务院（1998）第253号令和及参照我国国家环保部有关政策和规定。 污水综合排放标准（GB8978-1996） 环境保护法 环境工程设计手册污水综合排放标准 (GB8978-1996) 城市污水厂污水污泥排放标准(CJ3025-93) 城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)1.5设计原则 (1) 污水处理工艺根据原水的水质、水量、受纳水体的环境容量，综合实际，考核比较各经济技

5、术指标，在不影响处理能力的条件下，优先采用能耗低、运行费用低、基础建设费用低、占地面积小和操作管理方便的处理工艺。(2)选用的设备自动化水平比较高，易于工人操作管理，减轻劳动强度，增强系统的可操作性。同时也要考虑设备的耐用性，以保证长时间免维修正常使用。(3)污水处理设备、仪表的选用，遵循质量第一的原则。(4)劳动组织、劳动定员、环境保护和安全卫生均严格按照国家和地方的有关规定执行。 (5)污水处理辅助设施充分利用实地条件，并严格按有关标准和规定进行。充分利用土地资源及自然资源，投资节约经济，处理效果达标，卫生环保。1.6厂址概况 县城矿产资源十分丰富,其石灰石,石膏和花岗岩及黄金等的储量相当

6、可观。此外，经济作物资源也非常丰富。因此，以建材，黄金，农副产品加工和机械制造等为主要工业产业支柱。县城附近有众多的名胜古迹，是重要旅游区，其次由于该县城地域内水系丰富，根据城市总体规划，适宜发展为旅游业的现代化花园城市。 该县城地形坡度较大。地势西高东低，城区南部有一条河穿城而过，该河的深度和坡度均较大，对县城的排水起到了重要作用。目前城区现状排水体制为雨水、污水合流制。1.7厂址选择 厂址选择是污水处理厂设计的重要环节。污水厂的厂址与总体规划，城市排水系统的走向，布置，处理后污水的出路密切相关，必须在城市总体规划和排水工程专业规划的指导下进行，通过技术经济综合比较，反复论证后确定。污水厂厂

7、址选择，应遵循以下原则：（1） 污水处理厂应选在城镇水体下游，污水处理厂处理后出水排入的河段，应对上下游水源的影响最小。（2） 处理后出水考虑回用时，厂址应与用户靠近，减少回用输送管道，但厂址也应与受纳水体靠近，以利安全排放。（3） 厂址选择要便于污泥处理和处置。（4） 厂址一般位于城镇夏季主风向的下风侧，并与城镇工厂厂区，生活区和农村居民点之间，按环境评价和其他相关要求，保持一定的卫生防护距离。（5） 厂址应有良好的工程地质条件，包括土质，地基承载力，地下水位等因素，可为工程的设计，施工，管理和节省造价提供有利条件。（6） 厂区地形不受洪涝灾害影响，不应设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处

8、理厂，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。（7） 有方便的交通，运输和水电条件，有利于缩短污水厂建造周期和污水厂的日常管理。（8） 如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物高程布置，减少土方工程量。 因此综合分析该县自然条件及地形概况，厂区选在县城的西南部，靠近南部的河流，并要离居民生活区300m以上。1.8气象条件 该县城地处北温带的偏东南部，属季风区域大陆性气候。其冬季寒冷，夏季炎热，光照充足，无霜期长。其多年平均降水量为784.8mm，年最大降水量为1110.6mm，年最小降水量为449.6mm；历年平均气温为13.2，年极端最高气温为41.1，年极端最低温度为-1

9、1.9，历年最大冻土深度为39cm，历年平均蒸发量为2006.7mm。受地形影响，该县终年多东南和西北两个风向。年平均风速4.9m/s，各月平均风速以3月最强为5.6m/s，9月最弱为4.1m/s。以东南风为主导风向。 2 工程建设规模及水质2.1设计规模 根据该县城日供水量来看，该厂的工程规模应能处理水量4.0万³d。2.2设计进出水水质 表2-1设计进水水质CODCrBOD5SS氨氮TP550mg/l300mg/l300mg/l50mg/l<2mg/l表2-2设计出水水质CODCrBOD5SS氨氮50mg/l10mg/l10mg/l5mg/l3 污水处理厂的工艺选择3.1

10、处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。 污水的处理程度； 工程造价与运行费用； 当地的各项条件； 原污水的水量与污水流入工程。该污水处理厂日处理量为4.0万³d。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，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

11、/O工艺、倒置AAO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：A2/O工艺，倒置AAO工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺3.2工艺比选 3.2.1 A2/O处理工艺厌氧 缺氧 好氧 二沉池内回流污泥回流图1 2/工艺流程 （1）A2/O处理工艺(如图1)所示是AnaerobicAnoxicOxic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。(2) A2/O工艺的特点：优点： 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不

12、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； 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。 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。 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。缺点： 除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。 脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。 对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺

13、氧反应池的干扰。3.2.2倒置AA/O处理工艺与常规A2/ O 工艺相比，倒置AA/O 工艺省去了混合液内回流，适当加大了污泥回流比，其工艺流程如图2 所示。二沉池超越管短时初沉池来自沉砂池进水好氧厌氧缺氧出水剩余污泥图2倒置AA/O 工艺流程 根据进水水质不同，通过缩短初沉时间或者取消初沉池来满足倒置AA/O工艺的需要：初沉时间的缩短，一方面使得沉砂池出水中的微生物和部分或全部有机物直接进入生化反应系统，增加了反应池进水的有机物总量，保证了脱氮除磷新工艺对碳源的需要，提高了化反应系统对氮、磷的去除效率；另一方面为微生物提供了良好的栖息场所，使系统的生物种类和数量都大幅度提高。缺氧池、厌氧池配

14、有搅拌设备，好氧池通过曝气维持供氧。三个工艺段的作用如下：缺氧段，微生物利用进水中有机物为碳源，使得回流污泥带来的硝态氮反硝化，形成N2 或NxOy 逸至大气中，达到脱氮目的；厌氧段，水中溶解氧和硝态氮结合氧均已消耗完毕处于厌氧状态，聚磷微生物利用胞内聚磷分解产生的能量吸收污水中的易降解COD ，同时释放磷酸盐；好氧段前段主要降解污水中的有机质并过量吸磷，到好氧区后段则BOD5大幅度降低，BOD5/TKN 值较低利于硝化菌的生长，主要进行硝化反应。缺氧段、厌氧段并无严格的界限，主要取决于工艺构筑物采用的形式和前置反硝化的效果。生化反应池较高的污泥浓度不仅从固定的生化反应池容积中争取到好氧池硝化

15、所需要的反应容积，而且活性污泥絮体内部的缺氧微环境使得硝化和反硝化过程在曝气时段内就同步进行，从而为进一步提高系统的脱氮效率创造了条件。倒置AAO 工艺具有以下特点： 缺氧区位于工艺系统首端，优先满足反硝化碳源需求，强化了处理系统的脱氮功能； 所有的回流污泥全部经过完整的厌氧释磷与好氧吸磷过程，具有“群体效应”，同时聚磷菌经过厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧状态下形成的吸磷动力可以得到充分利用，提高了处理系统的除磷能力； 通过取消初沉池或缩短初沉池停留时间，不仅增加了系统脱氮除磷所需的碳源，而且提高了处理系统内的污泥浓度，强化了好氧区内的同步反硝化作用，进一步缓解了处理系统内

16、的碳源矛盾，提高了处理系统的脱氮除磷效率； 将常规A2/ O 工艺的混合液回流系统与污泥回流系统合二为一组成了唯一的污泥回流系统，工艺流程简捷，运行管理方便，占地面积减少； 与常规A2/ O 工艺相比，倒置AAO 工艺的流程形式和规模要求与传统法工艺更为接近，在老厂改造方面更具推广优势3.2.3 氧化沟工艺图3 氧化沟构造和工艺图严格地说，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

17、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

18、5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2030 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BOD5、去除BOD5和NH3 -N及去除BOD5和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大

19、降低，特别是在去除BOD5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。 图4 Carrousel氧化Carrousel原指游艺场中的循环转椅，如图4所示。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。图5 Orbal 氧化沟Orbal 氧化沟如图所示，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，

20、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。图6 三沟式氧化沟三沟式氧化沟如图6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，

21、约为55%，设备总数量多，利用率低。3.2.4 SBR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

22、，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

23、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。(6) 其最大的缺点就是操作复杂，难以管理。首先，大部分SBR工艺采用间歇进水、排水，为实现连续进出水需在几个SBR反应器之间频繁切换；其次，SBR循环出现厌氧、好氧、缺氧环境，环境边界变化范围大，特定环境下优势菌属的生化反应是渐变和滞后的过程；此外，脱氮和除磷在同一反应器中进行，相互之间的影响在所难免。由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活

24、性污泥法的使用范围，就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和海港等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于谁的回收利用。用地紧张的地方。对已建连续流污水处理厂的改造等。非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点污染的治理。 3.3方案选择及确定总的说来，上述方案都能够达到一定的要求处理效果，而且工艺简单，污泥处理的难度较小，在技术上都是可行的。但结合实际的工程要求来看，氧化沟

25、对污水的脱氮除磷率有较高要求（脱氮率要求达到87.5%，除磷率要求达到80%）。因此选择氧化沟工艺。由于该设计出水水质要求较高，普通的氧化沟，硝化和反硝化作用发生在同一个池子中，由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去除BOD，但脱氮除磷的能力有限。普通的Carrousel氧化沟系统对BOD、COD、N和P的去除率分别可达95%、90%、75%和65%。而由美国盐湖城EIMCO设备公司开发的Carrousel2000氧化沟是一种内部前置反硝化功能的氧化沟工艺。该工艺在运行的过程中，借助安装在反硝化区的螺旋桨将混合液循环至前置反硝化区，循环回流量可通过插式阀调节。前置反硝化区的容积一般为总容积

26、的10%左右。Carrousel氧化沟系统对BOD、COD和N的去除率分别可达98%、95%和95%，均能达到处理的要求。有证据表明，城市污水经过Carrousel氧化沟处理后，污水中各项污染物平均去除率能满足上面的处理要求；而且经过多年实践证明，Carrousel氧化沟处理工艺具有工艺简单成熟操作管理简便，处理效果好，出水水质稳定，脱氮除磷性能好的特点，同时，该工艺省去了初沉，也不必、像其他方法脱氮除磷工艺那样需要大量混合液回流和多个池子，因此工艺布置紧凑，可省地省电降低运行费用，是城市污水处理厂比较理想的处理工艺。4废水处理设计Carrousel氧化沟4.1 氧化沟工艺流程图 接触池二沉池

27、粗格栅进水提升泵房厌氧池曝气沉砂池进水 排水 栅渣外运 回流污泥 剩余污泥污泥脱水机械污泥浓缩 干污泥外运 Carrousel氧化沟工艺流程图 4.2工艺说明4.2.1格栅分粗格栅、细格栅。粗格栅作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物。细格栅的作用是拦截粗格栅未截住的悬浮物或漂浮物。采用阶梯式格栅除污机，利用独特的阶梯式请污原理。可避免杂物缠绕，具有水下无传动件，结构合理，使用寿命长，维护保养方便的优点。设计规定：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采

28、用机械清渣。（3）格栅倾角一般用4575，机械格栅倾角一般为6070。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。曝气沉砂池功能：采用曝气沉砂池，由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类及浮渣的分离等作用。这些对处理的正常运行及沉砂的最终处置提供了有利条件。构筑物：钢筋混凝土矩形集水池1座，鼓风机房1座。主要设备：刮砂机2台，砂水分离器1套以及3台风机。控制方式：由PLC自动控制刮砂机进行机械刮砂，同时设手动操作。 Carrousel氧化沟功能：氧化沟借助安装在反硝化区的螺旋桨将混合液循环至前置反硝化区，循环回流量

29、可通过插式阀调节。反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐进行反硝化，由于混合液的大量回流混合，同时利用氧化沟内延时曝气所获得的良好消化效果，使脱氮功能得到加强。聚磷菌的释磷和过量吸磷过程又可以实现污水中磷的去除。控制方式：机械人工合作方式。4.2.4二沉池作用是采用泥水分离，使混合液澄清，污泥浓缩并将分离的污泥回流到生物处理段。辐流式沉淀池内水流由池中心的中心管引入池内的称为中心进水辐流式沉淀池，中心进水辐流式沉淀池内设整流板，以保证污水在池内得以均匀流动。一般采用机械排泥，刮泥拌均匀转动，污泥可用真空或压力排泥设备排出。4.2.5污泥浓缩池污泥浓缩的目的在于去除污泥空隙间

30、的水，以减少污泥的体积，为污泥后续处理提供方便。气浮浓缩适用于相对密度接近1.0的流水性物质，如好氧消化污泥，可将含水率为99.5%的活性污泥浓缩到94%96%。污水提升泵房功能：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多依靠自流流过，从而进入各构筑物进行处理。构筑物：地下式钢筋混凝土矩形集水池1座。主要设备：可提升式不堵塞潜水污水泵及提升设备，5台（4用1备）。控制方式：根据集水池水位由PLC自动控制，进行水泵顺序轮换运行，同时设手动控制。4.2.7曝气沉砂池功能：采用曝气沉砂池，由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类及浮渣的分离等作用。

31、这些对处理的正常运行及沉砂的最终处置提供了有利条件。构筑物：钢筋混凝土矩形集水池1座，鼓风机房1座。主要设备：刮砂机2台，砂水分离器1套以及3台风机。控制方式：由PLC自动控制刮砂机进行机械刮砂，同时设手动操作。4.2.8污泥浓缩池污泥浓缩的目的在于去除污泥空隙间的水，以减少污泥的体积，为污泥后续处理提供方便。气浮浓缩适用于相对密度接近1.0的流水性物质，如好氧消化污泥，可将含水率为99.5%的活性污泥浓缩到94%96%。4.2.9污泥脱水污泥脱水以压滤（带式压滤、板式压滤）和离心工艺为主。污泥脱水机房：机房内设板框压滤机，脱水能力约600；泥饼装车外运或现场堆棚。脱水在现场操作，运行中的故障

32、传送到中心控制室。污泥经脱水后含水率为45%80%，呈泥饼装态，然后外送。4.2.10消毒设施消毒的目的主要是利用物理或化学的方法杀灭污水中病原微生物，以防止其对人类健康产生的危害和对生态环境造成的污染。氯是目前国内外停用最广的消毒剂，具有消毒氧化作用，加氯技术简单，工业产品瓶装液氯来源可靠，加氯消毒的一次性装备投资和运行费用均比较低，而消毒效果也比较稳定，而且有成熟的设计经验，所以本实验采用液氯消毒。4.3污水处理程度由表2.1的进水水质和表2.2的出水水质可作出如下计算：1CODCr的去除：原水中COD=550mg/L；出水中COD=50mg/L。 2BOD5的去除：原水中BOD5=300

33、mg/L ；出水中BOD5=10mg/L。3SS的去除：原水中SS=300 mg/L ；出水中SS=10 mg/L。4. NH3-N的去除：原水中NH3-N=50g/L；出水中NH3-N=5mg/L5. TP在原水中为TP<2mg/l，已达到排放标准，不需要进行处理即可排放，所以选择工艺时不需要考虑。根据以上的计算数据，进行工艺选择，由于各项的去除率要求均较高，因此除了基本的工艺选择外，还需要进行一定的深度处理才能够达到排放的标准。且在进行工艺选择时，应尽可能考虑去除率比较高的工艺。5.厂区总体布置：5.1总平面布置 工艺流程：根据设计任务书提供的地理条件，采用直线型，这样布置

34、生产管线短，管理方便，且有利于日后扩建。 根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂共分三区：厂前区（生活区）、生产区、维修区。 （1）厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有宿舍楼、办公楼、食堂、车库、维修车间及传达室等。使这些建筑物相对集中。建筑物前留有适当空地可作绿化用。 （2）生产区布置：设计采用“直线型”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。 （3）维修区：将机修间、水表修理间、电修间合建，仓库与车库合建，靠近生产区，以便设备的检修，为不使维修区与生产区混为一体，用道路将两区隔开，考虑扩建后生产工艺系统

35、的使用，维修区位置兼顾今后的发展。平面布置另附A3图纸5.2 管、渠的布置厂区主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区污水管及电缆管线等，设计如下：(1)污水管道污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道，管道的布置原则是线路短，埋深合理。厂区污水管道主要是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大，厂区污水经污水管收集后接入厂区进水管，与进厂污水一并处理。(2)污泥管道污泥管道主要为二沉池出泥管，污泥泵房出泥管以及脱水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低的特点，选择适当的管径及设计坡度以免淤积。(3)事故排放管在泵房格栅前设置事故排放管，一旦格栅或水泵发生

36、故障以及需检修时，关闭格栅前后闸门，进厂污水可通过事故排放管溢流临时排入河流。(4)超越管主要在进水泵房后设事故超越管（直接排放），以便在后续构筑物发生事故时污水能顺利排入河流。(5)雨水管道为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管，厂区雨水直接排入河流。(6)电缆管线厂内电缆管线主要采用电缆沟形式敷设，局部辅以穿管埋地方式敷设。5.3污水处理工艺高程布置 高程布置任务（1）定泵房、构筑物及连接管道标高（管中心线标高为主）。（2）确定构筑物内液位标高。 高程布置原则（1）保证污水在各构筑物之间顺利自流。（2）需算各构筑物之间的水头损失。（3）协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，

37、又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。（4）做好污水高程与污泥高程布置的配合，同时减少二者的提升次数和高度6 辅助设施 6.1道路1)主厂道布置：由厂外道路与厂内办公楼连接的道路采用主厂道，道宽6.0m,设双侧1.5m人行道，并植树绿化。2)车行道布置：主要构筑物间，道宽4.0m，呈环状布置，以便车辆回程。3)步行道布置：加药间、加氯间、药库与絮凝沉淀池间，设步行道。6.2厂区绿化设施1)绿地：在厂门附近，办公楼、宿舍食堂、泵房的门前空地预留扩建场地，修建草坪。2)花坛：在正对厂门内布置花坛。3)绿带：利用沉淀池与建筑物间的带状空地进行绿化。4)行道树和绿篱：步行到两侧，草坪

38、周围栽种，高度0.6-0.8m，围墙采用1.8m。 6.3采暖通风设施 采暖设施： 1）锅炉房内设置1台SK625-690燃气锅炉，锅炉燃料为天然气，制取950C/700C热水，供全厂采暖及浴室洗澡用热。 2）根据建筑物采暖要求，综合办公楼、值班室内采暖温度为180C，浴室为250C，其他根据各建筑物要求确定，一般为10140C。 通风设施： 根据工艺要求，污泥脱水机房等在生产过程中产生有害气体和污泥气味的房间需进行通风换气，换气量按812次/h计算，采取机械排风，自然进风，风机采用低噪声抽流风机。6.4化验室设计：1）化验任务： 监测来水水质以及检测处理后各污染质含量，是否符合排放标准。2）

39、化验室组成： 为精确测定要有比较专业先进的化验实验装置。7 环境保护7.1概述 该污水处理厂存在的环境污染问题有：污泥，格栅及沉砂池处理的固体废物，锅炉房产生的废气，鼓风机房及泵的噪音，曝气所产生的气溶胶，加药处理对水的污染等，且处理后的水水质指标是否符合标准，也需要确定，否则可能会对环境造成污染。所以要采取一定的设施来处理，以免对环境造成污染。7.2主要污染源及控制措施1） 污泥经过浓缩及脱水后，经过一定的处理（如加药，消毒等）达标后，可做农肥，可消除污染的同时还可增加厂里的收入。2） 格栅及沉砂池处理中产生的固体废物，在经过泥水分离及消毒后，可送入垃圾填埋场进行填埋。 3）对加药所产生的可

40、采取加药消毒，或在污水处理时，尽量用被的工艺代替加药，尽量不加药或少加药。 4）进厂及出厂的水质都应该检测，以保证运行的安全及对环境的保护，所以应设计监测间。定时进行水质检测，以确保进水水质不会超过曝气池中微生物所能负荷的浓度，出水水质达到规定的水质标准，而且确保不会对受纳水体造成二次污染。7 劳动安全与工业卫生7.1概述应设保洁人员定时清扫，保持工业区及办公区的清洁。工业废物应定时清除，以防造成环境污染。污水处理厂职工常在污水池上工作，由于污水池的深度及水量，需要防溺水及防高空坠落。定时为职工设课，教授职工安全生产知识。粘贴一些安全生产宣传图。7.2安全措施及设计依据和准则污水处理厂职工常在

41、污水池上工作，由于污水池的深度及水量，需要防溺水及防高空坠落。污水池应建有防护栏，栏杆高度为1.2m。污水池管理工不准随便越栏工作，越栏工作必须穿好救生衣并需要有人监护。非工作人员不准随意靠近污水池。污水池区域设置若干救生圈，以备不测之需。池上走道不要太光滑，也不能高低不平。铁栅，池盖，井盖如有腐蚀损坏，需及时更换。 登高时应记得带安全帽，安全带，设安全网，并须遵守登高作业的一系列规定。另外，为了减少噪音以及美化环境要设置绿化植物等。生产区与办公区及宿舍区的位置，因为该县城主导风向为东南风，所以办公区及宿舍区应设在生产区的东南部。设保洁人员定时清扫，保持工业区及办公区的清洁。工业废物应定时清除

42、，以防造成环境污染。7.3消防措施1)土木间，油库等除禁止携带火种。2)电器设备应防止违章操作，以防短路或超过负荷，造成火灾，若发生火灾时，应先切断电源，用不导电的灭火机灭火。3)在建筑物内每层应放置几台灭火器，设消防栓。4)定时为职工设课，教育消防知识，贴一些警示图片。7.4工业卫生7.4.1防尘保护措施 锅炉房产生的烟尘可在锅炉房的烟囱上加除尘设备7.4.2有害气体防护措施 除臭气：下水井几一些地下设施中由于特定的环境条件，会产生臭气，污染环境，造成人的嗅觉污染，应采取一定的除臭措施进行除臭处理，保持环境空气的质量。7.4.3噪声防护措施 鼓风机房及泵的噪音可采取消音设备或是用消音隔音材料

43、来建设鼓风机房，而泵的噪音可采取埋设地下潜水泵。8污水厂设计费用8.1污水厂人数估算及费用三班制人数使用沐浴情况生产废水一般车间热车间一班车间热车间白班201075%90%30001.2中班15575%90%20001.2晚班1075%10001.28.2运行费用 1.工程总投资 工程总投资，包括设备费，土建费用等，初步决定投资为2000万元。2.电费 电费指污水处理厂运营中用于生产及生活的用电量所带来的电费支出。本污水厂工程计算电功率大约为5000,1电按0.60元计，则每年的电费为109.5万元。3.人工费 污水处理厂稳定运行后，设60人运转，没人年收入2万元。4.药剂费、用水费、燃料费

44、污水处理厂稳定运行后，药剂费每年30万元，燃料费5万元，水费1.5万元。5.运输费每年运输费估算值为4.4万元。6.维修费每年维修费32万元，日常维护费用为15万元。7.设备折旧费形成固定资产1600万元，按平均年限推算法，每年折旧率为5%左右，年折旧费大约为100万元。8.管理费 办公、通讯、业务往来等费用按每年30万元计算。9设计计算9.1设计最大流量（m3/h或L/s）a. 日平均流量Q=40000m³/d=0.463m³/s=463L/s,用内插法求得Kz=1.41b. 最大日流量Qmax=Kz×Q=1.41×0.463=0.653m³

45、/s9.2格栅设计计算 栅条的间隙数n个 n=式中 -最大设计流量，； a-格栅倾角，（°），取=60°；b-格栅间隙，m，取b=0.04m n-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.6 m； v-过栅流速，m/s，取v=0.9m/s则： n= 栅槽宽度 B 设栅条宽度 S =0.01m； 则栅槽宽度 B=S(n-1)+bn=0.01×(28-1)+0.04×28 =1.39(m)(2) 通过格栅的水头损失 进水渠道渐宽部分的长度。设进水渠宽=0.65m，其渐宽部分展开角度 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 通过格栅的水头损失 式中 设计水头损失

46、，m；计算水头损失，m；g重力加速度，；k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3；阻力系数，设栅条断面为锐边距形断面，。=0.082（m）（3）栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高 （4）栅槽总长度 L， m 式中，为栅前渠道深，m。 =3.550（m）（5）每日栅渣量 W， 式中， 为栅渣量，污水，格栅间隙为1625mm时，0.05污水。格栅间隙为3050mm时，=0.030.1污水。本设计格栅间隙为20mm ，取=0.07污水。 >0.2m3/d所以宜采用机械清渣。9.3选泵具体计算 设计流量Qmax=0.653m3/s，考虑到经济实用性，拟采用螺旋泵作为污水提升装置为了

47、避免设备24小时运转，决定共配备6台螺旋泵，四用二备，在平时6台水泵替换使用，可有效延长设备使用寿命，同时，在某台水泵出现故障时，可启用备用水泵，实现污水处理厂的不间断持续运转每台泵的设计水量为：Q0.653/4 m3/s416.7 m3/集水池容积采用相当于一台泵的15min流量， 即：V=104.2 m39.4曝气沉砂池的设计计算1、沉砂池有效容积 式中V -沉砂池有效容积,m3 t停留时间min - 本设计中取 t=3min 2、水流断面面积 式中 -水流断面面积,m2 V1 - 水平流速, m/s 设计中取 V1 -=0.08m/s 3、池总宽度 式中 B-沉砂池宽度,m H- 沉砂池

48、有效水深,m设计中取 h=2.0m 4、每格池长宽度b： , 介于11.5之间（符合规定） 5、池长 此时，L/B=3.52<5，满足要求。6、每小时所需的空气量 式中 q- 每小时所需的空气量, m3/h d- 1m3的污水所需要的空气量,m3/m3污水 设计中d=0.2m3/m3污水 沉砂斗所需容积 已知城市污水沉砂量X=30 m3 （106 m3污水），生活污水流量总变化系数KZ=1.41，则V=m3=2.40m3 沉砂室坡向沉砂斗的坡度i=0.10.5,取i=0.5。每个分格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗，则 2.40 m3 ÷4=0.6002m38、沉砂斗几何尺寸计算设

49、计中取沉砂斗底宽为a1=0.5，沉砂斗壁与水平面的倾角为，沉砂斗高度h2=1.3m则沉砂斗的上口宽度为：沉砂斗的有效容积：9、沉砂室高度 h3： 设沉砂室坡向沉砂斗的坡度为 i=0.3 10、沉砂池总高度H：取超高h1=0.3m 则总高为H=h1h2h3=0.3+1.3+1.04=2.64m，取3m。9.5氧化沟的计算1.设计参数拟用卡鲁塞尔氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按设计分3座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q1=10256.4m3/d=118.7L/s。总污泥龄：30d MLSS=3600mg/L,M

50、LVSS/MLSS=0.7 则MVLSS=2520mg/L曝气池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3N还原0.8 0.9其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.05d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·dK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5 脱硝温度修正系数：1.08 2.设计计算（1）碱度平衡计算：设计的出水为20 mg/L，则出水

51、中溶解性20-0.7×20×1.42×（1e-0.23×5）=6.4 mg/L(2）采用污泥龄30d，则日产泥量为： kg/d 设其中有12.4为氮，近似等于TKN中用于合成部分为： 0.124345.6=42.85 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-4.18-2=27.82mg/L 需用于还原的NO3-N =27.82-11=16.82 mg/L (3）碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为300mg/L， 剩余碱度=300-7.1×26.78+3.0×15.67+0.1×（150-9.6）=49.8 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH7.2 mg/L（4）硝