污水处理厂设计倒置O工艺

污水处理厂设计倒置O摘要污规模的要求完成污水处理厂初步设计和单项处理构筑物说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理构筑物设计中，主要是完成主体处理构筑物平排水管网经格栅由泵房提升进入到涡污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准(GB)中的二级标准。ABSTRACTThetopicofthisgraduatedesignisaboutthedesignofthesewagetreatmentplantinthedevelopmentareaofeconomyandtechonologyinDaphosphorustheplantistheinvertedAAOprocessThemainistheprimarydesignoftheplantandtheshopdrawingoftheoxidationditchpond.Thetaskoftheprimarydesignisthatadesignbook、aplanoftheplantthehighdrawingofthetreatmentofsludgeandsewage;Inthesingledisposalbuilddesigntheharvestisthatthesectionplanedrawing、theplanandsomepartmagnifyingdrawingsoftheinvertedAAOprocess.Theconstructionofthisplantis70000tonperday.TheprocessofthesewageintheplantisthatThesewagerunsfrompumphousetosandsinkingpondentersthepondofsedimentationtank,entersdisinfectionpondthenenterscalculationtroughatlastletsout.TheprocessofthesludgeisthatSurplussludgefromthesedimentationtankentersconcentrationpondentersdigestionpongthenitisdehydrated,atlastitiscarriedoutoftheplant.TheoutletwateroftheplantmeetstheleveltwooftheNationalSewageDischargeStandard(GB8978-1996).ThereisaninvertedAAOprocesspreventssludgefromeapendingpromotsreleasingphosphorus,andstrengthensanti-nitration.Keywords：TheinvertedAAOprocess,TakingoffthenitrogenandtheTRACT 前言设和维护社会发展的所有自然要素中，水的城市化加快，世界面临着水资源短缺、污发。中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活三分之一以上水域受到污染.前应用较多的工艺。次较为全面、严格的工程设计训练，熟算方法，培养分析解决问题第一章设计概论的总体设计：通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局进行、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；完2.进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计、设备选型，图中应：着城市经济的发展和人们生活水平的不断提高，对环境保护的意识越来越强，污水处理率日益成为城镇及区域环境保护的重要指标。本设计旨在使学生根据污水性质、排放规模、现实的城市条件和排放水域的要求，选择较适宜(1)独立思考，独立完成；(2)完成主要处理构筑物的设计布置；(3)工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；(4)提交的成品：设计说明书、高程图、厂区平面布置图、主要构筑物(平、剖面)图。(1)设计规模：70000m3/d.。(3)设计进出水质：见下表COD(mg/L)650100CrBOD(mg/L)3302056(4)气象资料①气温资料(℃)：(5)地质资料土土壤性质冰冻深度(m)地下水位(在地表下)(m)(7)厂区供电情况及其它问题：就近接入电源，设配电箱即可。52.COD的去除率r第二章总体设计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脱氮工艺氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处处理和污染防治技术政策》推荐，以及国内外工程实例和可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实厌氧缺氧好二沉池图1A2/O工艺流程同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧，但溶解氧浓度也不宜过高。以防止循环混合液AO比,倒置AAO工艺省去了混合液内回流,适当加大了污缺厌Fig.1FlowchartofinvertedAAOprocess短初沉时间或者取消初沉池来满足倒置AAO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,保证了脱氮除需要,提高了化反应系统对氮、磷的去除效率;另一方面为微数量都大幅度提高。：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N或NO逸至大气中,达到脱氮目的；厌氧段,水中溶解氧和硝2xy氧状态,聚磷微生物利用胞内聚磷分解产生的COD要降解污水中的55段并无严格的界限,主要取决于工生化反应池较高的污泥浓度不仅从硝化所需要的反应容积,而且活性污泥硝化过程在曝气时段内就同步进行,从而端,优先满足反硝化碳源需求,强化了处理系统磷后直接进入生化效率较高的好氧环境,其在厌到充分利用,提高了处理系统的除磷能力;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的碳源矛盾,提高了处理系统的脱氮除磷效率;④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AO比,倒置AAO工艺的流程形式和规模要求与传统法工沟工艺严格地说，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消化以和二沉池合建，省去污泥回流系统。。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。量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20~30d，污泥在80%。但要达到较高的除磷效果则需要去除BOD和NH-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大3BOD表明在规模较小的情况水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。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，具有生物脱氮功能，由于无专门低，SBR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，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、吸曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除较工艺比较多，为了选择出经济技术中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行优优点小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较AO运行费用低；6理成本底；3.处缺点1存在活性1.处理构筑.间歇运难降解生物有机物去除效果，运行技术先进成熟，最为重要的是该工，占地面积相对较小，在AAO氧池、厌氧池、好氧池。缺氧池通过曝气维持供氧。三个工艺段的作用如中有机物为碳源,使得回流污泥带来的硝态氮反硝化,形成N或NO逸至大气中,达到脱氮目的；厌氧段,水中溶解氧和硝态氮结2xy聚磷微生物利用胞内聚磷分解产生的能量吸COD放磷酸盐;好氧段前段主要降解污水中的有机质BOD大幅度降低,BOD/TKN值较低利于硝化菌的生段、厌氧段并无严格的界限,主要取决于工艺构筑。生化反应池较高的污泥浓度不仅从固定的池硝化所需要的反应容积,而且活性污泥絮体内反硝化过程在曝气时段内就同步进行,从而为进一。AAO运行参数TabMainoperatingparametersofinvertedAAOprocess缺氧区水力停留时间(h)2.0~4.0厌氧区水力停留时间(h)2.0~4.0好氧区水力停留时间(h)6.0~10.0R1.5~2.58~20好氧区溶解氧DO(mg/L)1.5~2.0污泥浓度传统活性污泥法老厂改造5~7常规A2O工艺污水厂改造4.0新建污水厂4.0的工艺流程也就相应确定了。污水、污泥处理栅砂水分砂接触消出上清液至厂内污事故超上清液至厂内污鼓风机，起吊设备采用电动单梁起重机，最大沉砂池采用了佩斯塔(pista)沉砂池(分两组设2池)，单池直径为3.66的泥砂经2台国产的砂水分离器处理后外运处置。，使水流及砂子进入沉砂池时向池沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持循环。桨板、挡板和进水水流组合在一起在沉砂池内产生螺旋状环流(如图示)，在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移动，由于越靠中心水流断面后将沉砂落入砂斗。而较轻的有机物，则在沉砂的环流在池壁处向下，到池中间则向上，加上桨筑物。佩斯塔沉砂池除砂效率大于95％(砂粒≥0.297mm)，有机物分离效率5鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为40.0m×15.0m。机房内机带有可调节扩散器，风量调节范围为额定流量的45％~100％，风机控制系统可根据生物池内的溶解氧含量自动调节单机的送风量及机组开启台数，实现了生物池充氧系统的智能化控制管理，使整个生物处理系统得以经济、正常地运行。该风机具有整机体积小、能耗低、效率高、噪声小等特点，随机配有进、出口空气消音器，进口配有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10t电动单梁起重机用于设备的安装及维护。d堰上负荷为0.47升/秒。两座池共用一座三套筒式配水井，配水井井面面积11.5米2。.2.7接触消毒池消毒效果好且运转成本低、技术成熟、投配设备简单且有后续消毒作用，故出水选用液氯消毒。加氯间和氯库合建，加氯间内设两台加氯机及其配套投加设备，一台水加压泵。氯库中设8只氯瓶，容量为1000kg/只，氯瓶分两排布置，设4台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD2—6D单1轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。氯库外设事故池，池中长期贮水，水深1.5米。加氯系统的电控柜、自动控制系统均安装在值班控制室内。为方便观察巡视，值班室与加氯间设大型观室房内还设有两台剩余污泥泵，单台流量400m3/h，扬程10.0m，转速1470转/米，转速0.05转/分。浓缩池内径浓缩后的污泥重力自流至脱水车间进行脱水，上清液则排入厂内污水管格栅前集水井内。2.2.10脱水车间套的单螺杆污泥投配泵2台，与两台滚压带式压滤机一一对应。单台流量21.4(m3/h)，扬程15m；混凝剂选用聚丙烯酰胺，投加量为0.35％(污泥干重)，脱水机房每日工作为三班制选用两个容积为3.0m3的药箱，配置两台JBK型反应搅拌机，桨叶直径d=1200mm,功率P=0.75kw，桨板外缘线速度5~水射器和两台流量计量仪，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加第三章污水处理厂总体布置处理厂平面布置的原则处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位城市主导风向，进水方向、排地质条件等因素进行布置，既要考虑流程虑建筑造型，厂区绿化及与周围环境相协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。管在泵房格栅前设置事故排放管，一旦格栅或水泵发生故障以及需检修时，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。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。3.厂区道路，围墙设计为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主要道路宽为12米和6米，次要道路为3~4米，道路转弯半径一般均在6米以上。道路布置成网格机修车区，的传统看法。按规定，污水本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分三区：厂前区(生活区)、污水处理区、污泥处理区。(1)厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于公楼前设花坛一座，以美化环境。大门是布置紧凑、分布协(3)泥区布置：考虑到空气污染，将泥区布置在夏季主导风向的下风置及高程布置时，主要根据各构筑，在进厂污水管道经格栅进入污水进水泵季主导风向将污水处理构筑物依其流程由西厂区东南侧,厂区绿化用地较多,可改善厂内卫生条物标高仅按处理后污水能自然排出为前提，使进污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵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，以重力流考虑为宜(污泥流动不在此例)。为此，必须精确的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。在作初步设计时可按下表所列数出口和需要的跌水(多在出口处)，而流经构筑物本身的水头损失则很小。构构筑物名称水头损失(cm)构筑物名称水头损失(cm)10~2510~2010~2525~5020~4050~15040~5010~30辐流50~60配水井10~20(2)污水流经连接前后两处构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。包括沿程与局部水头损失。经量水设备的水头损失。在对污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：a、选择一条距离最长，水头损失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，处理系统都能够运行正常。b、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，应以远期最大流为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。c、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作为起点，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排出，而泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时要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。d、在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量，在决定污泥干化场、污泥浓缩池，消化池等构筑物高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。3.2.2本污水处理厂高程计算1.各处理构筑物间连接管渠的长度：配水井至好氧池.7832.03二沉池至配水井.76泵房至格栅8.71(配水井至接触池)配水井出水口水位：1.876m(二沉池至配水井)配水井进水口水位：1.976m(配水井至二沉池)配水井出水口水位：2.690mm第四章组织结构与人员编制人员编制系参考国家有关规定及可行性研究报告，并参照国内已运行的污水处理厂的经验提出的，由于本厂自动化程度高，使劳动定员大大减少。人员为提高污水处理厂的管理水平，对厂内的机关、工段、独立班等部门进行电脑联网。应用专业管理软件管理整个网络，可在网络内收发电子邮件、查询数11411序号人员分类班次人数数23113331132121122221633226数2412第五章污水厂投资估算BLHm)或DHm)结构结构(元)数单量位1座1座序号231座钢筋混凝土结构42座D=3.66H=3.04钢筋混凝土结构52座钢筋混凝土结构62座D=42H=7.17钢筋混凝土结构72座钢筋混凝土结构82座D=18.0H=5.2钢筋混凝土结构91座钢筋混凝土结构1座钢筋混凝土结构1座1座加氯间1座框架结构座座座座座2单单价(/100㎡)投资估算(元)备注123套套台台台套套套套)1格栅除污机2鼓风机3带式压滤机4泵5加氯设备6泄氯吸收装置7管阀8管配件14221投资(元)299变配电设备2套250000外购及配套合计W=+2024825＝元，约6135.2万元。(征地费用另计)。11w233345523451第二部分设计计算书第一章设计流量本设计设计规模Q=70000m3/d,属中型污水处理厂(5万~10万m3/d)，这种设计流量一般用来计算污水厂的栅渣量、沉砂量、年抽升电量、耗药量、处污水厂进水管设计用此流量，污水厂各构筑物(另有规定除外)及厂内管渠都应满足此流量。由设计流量乘以总变化系数而得到设计最大流量。设计最(1)总变化系数的确定(式1-1)K=2.7Q(式1-1)zQ0m3/d=2916.67m3/h=810.2L/sz(2)设计最大流量的确定第二章格栅设计计算2.1已知条件z(1)栅槽宽度(式2-1)(式2-1)式中Q——最大设计流量，m3s；maxa——格栅倾角，(°)，取60°；②栅槽宽度B221Q=Q/2max02~0.3m，取0.2m；S10mm(0.01m)n=2.23(m)1111②栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L,m21101 (式2-4)(式2-5)k时水头损失增大倍数，一断面为锐边距(3)栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h=0.3m2(4)栅槽总长度L,m12(5)每日栅渣量W，m3dW=max1z116~25mm时，111第三章泵房设计计算(1)泵站形式：(自灌式)考虑到场地地形、地势及水量采用半地下式方(2)选泵原则：根据流量、扬程选择污水泵。设计参数选定3.3泵房设计计算管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入涡流沉砂池，然所以，提升净扬程Z=4.325－(－1.21)=5.535m第四章沉砂池设计池，故不宜采用曝气沉砂池。通过对平流式沉砂池、竖流式沉砂池、钟式沉砂池及涡流式沉砂池进行优缺点比较分析，最终选择佩斯塔(Pista)涡流式沉涡流沉砂池利用水力涡流，使泥沙和有机物分开，以达到除砂目的。污水从切线方向进入圆形沉砂池，进水渠道末端设一跌水槛，使可能沉积在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；还设有一个挡板，使水流及砂子进入沉砂池时向池底流行，并加强附壁效应。在沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持循环。桨板、挡板和进水水流组合在一起在沉砂池内产生螺旋状环流(如下图示)，在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移动，由于越靠中心水流断面越小，水流速度逐渐加快，最后将沉砂落入砂斗。而较轻的有机物，则在沉砂池中间部分与砂子分离。池内的环流在池壁处向下，到池中间则向上，加上桨板的作用，有机物在池中心部位向上升起，并随着出水水流进入后续构筑设计数据沉砂池水力表面负荷为200m3/m2·h,水力停留时间约为20至(2)进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并且不小于4.5m，以创造平(3)进水渠道流速，在最大流量的40％~80％情况下为0.6~(4)出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度的延长水流有效除砂目的。两种渠道均设在沉砂池上部以防倍。出水渠道的直线段长度要相当(6)沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板或巴氏计量槽，以便保持砂效率大于95％(砂粒d≥0.297mm)，有机物分离效率大于95％，优于钟式沉砂池。 径度构 (m)(m)(m)(m)(kW)50(2)设计进水水质COD=650mg ( (MLSS)3 5ee3倒置AAO法(2)有关设计参数55R(式5-1)(式5-1)(3)反应池容积V，m3厌氧池水力停留时间留时间t=113.2=1.89(h)，缺7缺7t=213.2=3.77(h)，厌7厌7t=413.2=7.54(h)，好7好7(6)泥龄9，dc好氧段总氮负荷=Q•TN0(符合要求)(5)剩余污泥量X,kgdX=P+PXSX0edRSe0 dP.02)－0.07×38500×4.0×0.7XP=(0.35－0.02)×70000×50％=11550gd)SX=3304+11550=14854kg(d)湿污泥量：取剩余污泥含水=99.4％，则(7)反应池主要尺寸反应池总容积V=38500m3；V38500V38500单44单V4.0单(8)反应池进、出水系统计算①进水管单组反应池进水管设计流量Q=Qmzx1.2=1.0451.2=0.3135(m3s)144Vm1②回流污泥管③进水井2(式5-6)(式5-6)3s3232⑤出水管53v0.944AAA4(9)曝气系统设计计算量AORAOR=去除BOD需氧量－剩余污泥中BOD氧当量+NHN硝化需氧量－5u3剩余污泥中NHN的氧当量－反硝化脱氮产氧量3D=01.42P1.4233041.42330420e0X =5796－1884.6=3911.4(kgOd)2反硝化脱氮产生的氧量D=2.86N(式5-3Tdc 式中N——需还原的硝酸盐氮量，kgd；TN——微生物同化作用去除的总氮k，gd；w55ddccw1+0.0510.37被氧化的NHN=进水总氮量－出水氨氮量－用于合成的总氮量3②标准需氧量TD=2.86N=2.86×335.33T=958.96(kgOd)212322最大需氧量与平均需氧量之比为1.5，则22(式5-(式5-25A 际大气压为1.013105P，故p=1aC——设计水温T℃时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，sm(T(b 2ba3001522相应最大时标准需氧量：Odmax21phhhhh式5-34式中h+h——供风管道沿程与局部阻力之和，取h+h=0.2m；123h——曝气器阻力，取h=0.4m；44p.8+0.4+0.5=4.9(m)④曝气器数量计算(以单组反应池计算)(式5-(式5-h=maxc式中h——按供养能力所需曝气器个数，个；q——曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧c2采用微孔曝气器，参照资料(11)，工作水深4.5m，在空气量2~15m3h时，曝气器氧利用率18％~35％，服务面积0.45~4.5m2个，充氧能力c2c21s4smax4管径d=4Qs=43.23=0.412(m)v10每个好氧池分四格，则双侧供气(向两侧廊道供气)支管s双22管径d=4Qs双=41.615=0.206(m)v10缺(11)厌氧池设备选择(以单组反应池计算)厌氧池设导流墙，将厌氧厌(12)污泥回流设备RR单4R4第六章二次沉淀池设计计算z(1)沉淀池部分水面面积F最大设计流量Q=1.2970000=3762.5(m3h)max24采用两座向心流辐流沉淀池，表面负荷1.4m3(m2•h)则 FFr2)池子直径D几几3)校核堰口负荷q,4)校核固体负荷G=5)2F1343.75hF1343.752 2+1.8=8.1(m)mr(7)池边水深h2224214(22)(22)4(22)(22)(9)池总高度H二次沉淀池拟采用单管吸泥机排泥，池底坡度取0.01，排泥设备中心立柱池中心与池边落差超高h=0.3m1H=h+h+h+h1234(10)流入槽设计3600vB36001.41.0布水孔平均流速v=2tvG(式6-nm式中v——配水孔平均流速，0.3~0.8ms；n取360~720s；G——导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取10~30s1。mmv2tvG(式6-nmn=0nn4③孔距l④校核G 22f设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则m第七章接触消毒池设计计算计算(1)加氯量G：(2)储氯量W：(3)加氯机和氯瓶：采用投加量为0~20kgh加氯机2台，一用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为1000kg的钢瓶，共8只。(4)加氯间和氯库：加氯间和氯库合建。加氯间内布置2台加氯机及