小镇污水处理设计方案

1、小镇污水处理设计方案第一章 设计资料一、自然条件1、气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候，常年主导风向为东南风。2、水文：最高潮水位6.48m(罗零高程，下同)高潮常水位5.28m低潮常水位2.72m二、城市污水排放现状1、污水水量(1)生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d;(2)生产废水量按近期1.5万m3/d，远期2.4万m3/d；(3) 公用建筑废水量排放系数按近期0.15，远期0.20考虑；(4) 处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。2、污水水质(1) 生活污水水质指标为CODcr 60g/人.dBOD5 30g/人.d(2) 工业污染源参照沿海开发区指标，拟

2、定为：CODcr 300mg/L；BOD5 170mg/L(3) 氨氮根据经验确定为30md/L。三、污水处理厂建设规模与处理目标1、建设规模该污水处理厂服务面积为1 0 . 09km2， 近期(2000年)规划人口为6.0万人，远期(2020年）规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d，远期6.0万m3/d。与传统活性污泥系2、处理目标根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时 执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为CODcrw100mg/L;BOD530mg/L;SS30mg/L;NH3-N 7.25缺氧区容积计算：qD=qD,2

3、0*1.08T-20 5-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS - d3V2=qv*N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m水力停留时间t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h6总池容积计算3V=V1+V2=9278+6295=15573m3，t=t1+t2=7.4+5=12.4h(5).曝气量计算 计算需氧气量-ktR=（So-Se）qv*/（1-e-kt）-1.42Px+4.6*qv*N-2.6*qv*NO3-0.56Px-kt=30000*（129.4-10）/（1-e-kt）实际需氧量Ro=1.2*R=1.2*2

4、11=253.2kg/d校核：Ro=R*G（20）/ a/（3*CS（T）-C）/1.024T-2（）/1.02425-20=477.6kg/h（在400-500之间 符合）6.沟型尺寸设计及曝气设备选型 采用卡式氧化沟（两座并联） ：3取有效水深H=3.5m,单沟的宽度b=7.8m，进水量15000 m /d,22则单沟长=V/2-0.5n（2b）h-2*0.5nb h/4Hb=53m,单沟好氧区总长度=单沟长*4* V1/V=126m单沟厌氧区总长度=单沟长*4* V2/V=76m采用四沟道，两台55kW的立式表曝气机（单池） 曝气设备：PSB3250：D=3.25m，P=132kW，n=

5、30r/min，清水充氧量：252kg/h，7.配水井设计污水在配水井的停留时间最少不低于3min（不计回流污泥的量），设截面中半圆的半径为r，矩形的宽度为r，长度为2r，设计的有效水深为4.0m2（2*r*r+0.5nr）*4=30000*3/24/60r=2.7m8.其它附属构筑物的设计工程设计中墙的厚度为250mm氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm;倒流墙的设 计半径为3.9m；配水井的进水管道采用的规格为DN900,污泥回流管道采用的规格为DN500出水井的设计尺寸为3000mm*1000mm*1000m出水堰高为100mm堰孔直径为40mm出水管 采用的规格为DN700。五、辐

6、流式二沉池1.设计说明1.1二沉池的类型二沉池的类型有： 平流式二沉池、 竖流式二沉池、 辐流式二沉池、 斜流式二沉池。 其中，R3.510 3.52.2沉淀部分水面面积:0.54流量：Q3 101250(m3/h)；2419252962.5(m3/h)R)Q单XF24(154)9625 35142(kg/m2.d)8754 87533.4(m)根据选型取池子直径为35.0m。2.6沉淀时间t为2.5s沉淀池总咼有效水深:h2qt1.1 2.52.75(m)2.7校核径深比:h 0.3 2.75 0.435 2 20.05(35三)0 4.27(m)径深比为4.27 0.38.8符合要求。辐流

7、式二沉池又分为：中进周出式、周进周出式、中进中出式。1.2选择辐流式（中进周出）二沉池的原因由于平流式二沉池占地面积大；竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分 离；斜流式二沉池较多时候，在曝气池出口污泥浓度高，而且没有设置专门的排泥设备，容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑，理论上是周进周出效果最好。但是，实际上，考虑异重流，是中进周出的效果最好。 因此，选择了选择辐流式（中 进周出）二沉池。2.设计计算2.1污泥回流比:Qmax(1 R) (1 0.54) 12501925(m3/h)单个池子的设计流量：Q单污泥负荷q取1.1m3/（m2.h）池子数n为2。

8、2.3校核固体负荷:因为142V150,符合要求。2.4池子直径2.5沉淀部分的有效水深沉淀部分水面面积:FQmaxnq875(m2)最大流量（设计流量）池子直径：D2.8进水管的设计单体设计污水流量：Q单3 100.174( m3/s)24 3600 2取管径D=700mm,流速为器0.3(m/s)。3880mm2.68(m2)5.9(m)Q进(1 R Q单(1 0.54)0.1740.26&m3/s)0.26820.697(m/s)0.724筒壁厚为250mm取管径为900mm进行校核：过水面积为 一40 174流速为01740.510.420.51(m2)0.34(m/s)。筒上有8个小

9、孔，孔面积为S2=0.2680.1m2，所以8 0.35二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机，稳流筒的直径为取稳流筒出流速度为0.1m/s, 则过水面积为02680.1取配水井直径为D=3000mm则配水井高度h其中，设计水深为7.0m，超高为0.6m。因为，0.6970.62.9稳流筒符合要求，所以进水管直径为D=700mm进水井的流速为0.8m/s，则过水面积为0.2680.80.335(m2)过水面积和泥管面积的总和：0.3350.4020.46(m2)由过水面积和泥管面积的总和求出直径为4 0.460.77(m)2.68稳流筒下部与池底距离为3.880所以稳流筒下部与池底距离大于2.1

10、0配水井配水井设计为马蹄形，在外围加宽0.2(m)0.2m，即符合要求。700mm为污泥井。时间取3分钟流量为U0-24 60362.5(m3)62.5(1)32.11出水部分单池设计流量：Q单3 10424 3600 20.174( mi/s)进水管设计流量:34329( m /d)3.4 10 (m / s)取流速为0.8（m/s）直径为D0.188 4：0.8 20.387(m)取直径为D=400mm校核：流速为0.4240.75(m/s)0.6V0.75V0.9因此符合要求。总平面布置出水溢流堰设计（1） 堰上水头H=0.05mH20（2） 每个三角堰的流量0.783L/S0 17（3

11、） 三角堰个数n222.2因此取n=223（个）0.0007832.12排泥部分回流污泥量为（RQ）单2 0.54 0.174 20.18&m3/s）剩余污泥量为0.5 (129 30) 1033 1040.05 9278 3.5 0.80.8 0.8 10因为剩余污泥量小，所以忽略不计，即总污泥量为0.188m3/s。综上，二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机池径为35000mm.第四章污水处理厂总体布置污水厂总体布置内容：污水厂的总体布置包括平面布置和高程布置两部分。（）、平面布置平面布置的内容主要包括：各种构（建）筑物的平面定位；各种输水管道、阀门的布置;排水管渠及检查井的布置；各种管道

12、交叉位置；供电线路位置，道路、绿化、围墙及辅助建筑的布置等。（二）、污水厂的平面布置或者按其他特殊要求1、污水厂平面布置原则 （1）按功能分区。配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分 的布置，要做到分区明确、配制得当，而又不过分独立分散，既有利于生产，又避免非生产 人员在生产区通行和逗留，确保安全生产。在有利条件时（尤其是建新厂时） ，最好把生产 区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。（2）功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形，地质、土方、结构和施工 等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。（3）顺流排列，流程简捷。

13、指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水 方向相反安排， 各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和 用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面，目的在于减少能量（水头）损失，节省管 材，便于施工和检修。（4）充分利用地形、平衡土方，降低工程费用。某些构筑物放在较高处，便于减少土方， 便于放空， 派泥，又减少了工程量， 而另一些构筑物放在较低处， 使水按流程按重力顺畅输 送。（5）必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。（6）构（建）筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在 居住与办公场所的下风向；为

14、保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。2、污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的， 根据工艺流程、 单体功能要求及单体平面 图形进行，污水厂总平面上应有风向玫瑰土， 构 （建） 筑物一览表、 占地面积指标表及必要 的说明， 比例尺一般为1：（200-500） ，图上应有坐标轴线或者放格控制网。（1）首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排。布置时对其平面位置、方位、操作条件、 走向、面积等统盘考虑。安排时应对高程、管线和道路进行协调。建筑物在平面上、高程上组合起来，进行组合布置。构筑物的组合原则如下：a、 对工艺过程有利或者无害，同时从结构，施工角度看也是允许的，可

15、以组合，如 曝气池（或氧化池）与沉淀池的组合，反应池与沉淀池的组合，调节池与浓缩池 的组合。b、 从生产上看，关系密切的构筑物可以组合成一座构筑物，如调节池和泵房，变配 电与鼓风机房，投药间与药剂仓库等。c、 为了集中管理和控制，有时对于小型污水厂还可以进一步扩大组合范围。构筑物间的净距离， 按它们中间的道路宽度和铺设管线所需要的宽度， 来定，一般为5-20m。布置管线时，管线之间及其他构（建）筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构（建）筑物不小于3m,给水管和排水管的水平距离，当d200m时，不应小于1.5m，当d200m时不小于3m。（2） 生产辅助建筑物的布置,亦应尽量考虑组合布

16、置,如机修间与材料库的组合,控制室, 值班室、化验室、办公室的组合布置。（3）预留面积的考虑。必要时预留生产设施的扩建用地。（4）生活附属建筑物的布置,宜尽量与处理构筑物分开单独设置,可能时应尽量放在厂前 区,应避免构（建）筑物与附属生活设施的风向干扰。（5） 道路、围墙及绿化带的布置。通向一般构（建）筑物应设置人行道,宽度1.52.0m；通向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽度为34m转弯半径为6m厂区主要车行道宽56m行车道边缘到房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。道路纵坡一般为1%2%不大于3%。污水厂部长除应保证生产和整洁卫生外，还应注意美观，充分绿化，在构（建）筑物处理上， 应因

17、地制宜， 与周围情况相称， 在色调上做到活泼， 明朗和清洁。 应合理规划花坛、 草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免 落叶入池。（6）污泥区的布置。由于污泥的处理和处置一般与污水处理相互独立，且污泥处理过程卫 生条件比污水处理差， 一般将污泥处理放在厂区后部， 若污泥处理过程中产生沼气， 则应按 消防要求设置防火间距。 由于污泥来自于污水处理部分， 而污泥处理脱出的水分又要送到调 节池或初沉池中，必要时，可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合。（7） 管（渠）的平面布置。在各处理构筑物之间应有连通管（渠）， 还应有使各处理构筑物 独立运行的管（渠

18、） 。当某一处理构筑物因故停止工作时候，使其后接按处理构筑物，仍能 够保持正常的运行， 污水厂应设超越全部或部分处理构筑物， 直接排放水体的超越管。 此外 还应设有给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下， 但大部分在地上，对他们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地。（8）、进出口的布置。污水厂的正门一般设在办公楼附近。污泥及物料运输最好另辟侧门，就近进出厂，以免影响环境卫生，并防止噪音干扰。3、布置结果布置结果见附图2.74Q K总 1Q远1.42 6 10438.52 10 m /d 986L/s取设计流量为Q 1000L/S。查沟道水力学算图得

19、，管内流速v 1.2m/ s，充满度近期生活污水的水量为Q26104300 10318000m3/d0.208m3/s2.7计算的设计流量为QK总 2?Q近1.54433 104.5 10 m /d521L/S1000i1.2，管径取设计流量为600L/S，查图知，在坡度v 1.06m/s0.6m/ s，故设计合理。事故管与进水管采用同一材料同一规格的管。（二）、污水管1、从泵房到曝气沉砂池的管道、从曝气沉砂池到配水井的管道D=1200m m时，管内流速以远期的流量进行设计，即Q 6 104m3/d 0.694m3/s，配水井只设一个。管道拟用铸铁管。由QA?v以及A D2得，D样，取流速v

20、1.0m/s。则：4 0.6943.14 1.00.94m， 取整后三、管道设计及布置（一）、进水管、事故管由设计任务书知，进水管的管径为DN=1200mm采用的是钢筋混凝土管。设计流量计算如下：由于工业废水无变化系数，故只考虑生活污水的变化系数，以远期的生活污水进行设计，远期生活污水量Q,10 104300 10330000m3/d 0.347m3/s生活污水的总变化系数为：1/2.7一K总10.110.111 .42Q10.347 103所以总设计流量为h/D 0.7，1000i1.2。校核近期水量的管内流速。2 7总变化系数K总2一Q20.208 1000Q Q4 0 694校核流速。v

21、 - -:- 0.88m/ s，介于0.6m/s-1.5 m/s之间，设计合A _D23.14 124理。查铁管及铸铁管水力计算表得，当管径D=1000mm设计流量Q 0.694m3/s时,Q21 r丄10.67计算管径D4Q4 0.2893.14 0.90.64m，取整后D=700mm4 0.28920.75m/s，介于3.14 0.72将取整后的D=700mm代入校核流速。D=700mm设计流量Q0.289m3/s时，坡度1000i1.03,满流，管内流速v 0.75m/s4、二沉池出水管的管道 以近期的污水量进行设计。设计流量:3 1044331.5 10 m /d 0.174m /s取

22、流速v1.0m/s计算管径4Q4 0 174.0.47m，取整后3.14 1.0D=500mm校核流速QA _D23.14 0.5244 0.1740.89m/s,介于6m/s-1.5 m/s之间，设计合理。坡度100Oi0.864，满流，管内流速v 0.88m/s。2、 从氧化沟到下一个配水井的管道以近期的设计流量进行设计，即Q 3 104m3/d0.347m3/s，分期建设，都是满流管，拟用铸铁管。取流速v 0.9m/s。贝UDJ_0.3470.7m，取整D=700mm v飞3.14 0.9将取整后的D=700mm代入校核流速。贝UvQQ40.34720.9m/s，介于A _D23.14

23、0.7240.6m/s-1.5 m/s之间，设计合理。查铁管及铸铁管水力计算表得，当管径D=700mm设计流量Q 0.347m /s时，坡度1000i1.45，满流，管内流速v 0.9m/s。3、 从配水井到二沉池的管道也是取近期的污水量进行设计。污泥回流比r 0.67，设有两个二沉池，则设计流量：4332.5 104m3/d 0.289m3/s取流速v 0.9m/s-D246m/s-1.5 m/s之间，设计合理。拟用铸铁管，查铁管及铸铁管水力计算表得，当管径拟用铸铁管，查铁管及铸铁管水力计算表 得，当管径D=500mm设计流量Q 0.174m3/s4 0.00034:3.14 0.70.02

24、5m，取整后D=30mm4 0.1883.14 1.10.467m，取整D=500mm查铁管及铸铁管水力计算表得，管内流速v 0.96m/s,1000i=2.5，采用铸铁管。设计流量Q时，坡度1000i1.98，满流，管内流速v 0.89m/s。5、出厂管的管道以近期的设计流量进行设计，即Q 3 104m3/d 0.347m3/s，分期建设，都是满流管，拟用铸铁管。取流速v 0.9m/s。贝UD J4 J_0.3470.7m，取整D=700mm v飞3.14 0.9将取整后的D=700mm代入校核流速。贝U vQQ40.34720.9m/s，介于A _D23.14 0.7240.6m/s-1.

25、5 m/s之间，设计合理。查铁管及铸铁管水力计算表得，当管径D=700mm设计流量Q 0.347m /s时，坡度1000i 1.45，满流，管内流速v 0.9m/s。（三）、污泥管1从污泥泵房到污泥浓缩池的管道，即剩余污泥管，其设计流量为:Q 0.34L/S，取流速v 0.7m/s，则剩余污泥管的管径为：查铁管及铸铁管水力计算表得，管径D=25mm 1000i=58.6，管内流速V 0.66m/S, 采用铁管。2从污泥泵房到氧化沟的回流污泥管道，即回流污泥管。回流比为0.54。3设计流量Q 0.188m /s，取设计流速v 1.1m/s，则:3从二沉池到污泥泵房的管道30.18834m /s，

26、采用铸铁管。查铁管及铸铁管水力计算表得，管径D=500mm流速v 0.96m/ s,1000i=2.5，符合设计要求。（四）、雨水管、厂区污水管雨水管和厂区污水管通常采用非金属的管材，雨水管采用d300的管径，厂区污水管采用d230的管径。（五）、给水管给水管拟采用钢管，采用DN100的管径。（六八布置结果布置结果见附图四、高程布置（一）布置原则污水处理工程的污水流程高程布置的只要任务是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灌渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高，从而使污水能够处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理工程的正常运行污水处理工程的高程布置一般应遵守如下原则：

27、（1） 认真计算管道沿程损失，局部损失，各处理构筑物，计量设备及联络管渠的水头损 失；考虑最大时流量，雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考 虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过 全部流量。（2） 考虑远期发展，水量增加的预留水头。（3） 避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。（4） 在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降 低运行费用。（5） 需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位不一定 选取水体多年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应

28、选取经 常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排放水位时，可进行短时间的提升排放。本设计中最高潮水位为6.48m,高潮常水位为5.28 m低潮常水位为2.72 m而污水处理厂平整后地面标高为6.85 m。进水管水面标高为2.30 m，管顶标高 为3.02 m。（6） 应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。（二）构筑物的水头损失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,为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失。水头损失包括：（1）污水流经各处理构筑物的水头损失，按照下表进行估算：构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格

29、栅0.1-0.29生物滤池（工作高度为2m时）沉沙地0.1-0.25（1）装有旋转式布水器2.7-2.8沉沙地：平流0.2-0.4（2）装有固定喷洒布水器4.5-4.75竖流0.4-0.5混合池或接触池0.1-0.3辐流0.5-0.6污泥干化场2-3.5双层沉淀池0.1-0.2曝气池：污水潜流入池0.25-0.5污水跌水入池0.5-1.5（2）污水流经连接前后两处理构筑物的管渠（包括配水设施）时产生的水头损失，包括沿式中i坡度，可查给水排水手册得;hii LL为管长，单位为m局部水头损失的计算公式如下:h2式中：E为局部阻力系数，查设计手册;v为管内流速，m/s,0.61.2;程和局部水头损失

30、沿程水头损失的计算公式如下:因为初步设计，故局部水头损失估为0.2倍的沿程水头损失，即h2=0.2 hi(3)污水流经计量设备时产生的水头损失(三)注意事项：(1)选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保 证在任何情况下，处理系统都能够正常运行。(2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量)作为构筑物和管渠 的设计流量，计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量， 并酌加扩建时的备用水头。(3)设置终点泵站的污水处理厂， 水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位为起点， 逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流

31、排出，出水泵 需要的扬程则较小， 运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大, 以免土建投资过大和增加施工上的困难。此外，还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。(4)在做高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。在决定污泥干化厂，污泥浓缩池，消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污水能 自动排入干管或其它构筑物的可能。(四)计算表该地水文状况为：低潮常水位为2.27m高潮常水位为5.28m最高潮水位为6.48m。而 污水厂厂址处的地坪标高基本上在6.85m，河道最高常水位为5.28m(相对污水厂地面标高为-1.57m)。污水经提升泵后自流排出，由于不设污水厂终点泵站，从而布置高程时，确保 配水井4#的水面标高(相对污水厂地面标高)大于-1.0m(即(1.57+0.517+0.1)=-0.953疋-1.0m),同时考虑挖土埋深。本设计污水处理厂的近期设计流量为3万吨，远期设计流量为6万吨计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果见下表：水头损失计算表名称设计 流量(L/s)管径(mmI(%0)V(m/s)管