大型污水厂污水处理设计方案 8万吨污水厂设计方案.doc

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1、摘要 处理工艺选择是依据污水量、污水水质、和环境容量，在考虑经济条件和管理水平的前提下，选用安全可靠、技术成熟、节能、运行管理费用低、投资少、占地少、操作管理方便的先进工艺。根据本项工程的水质、水量及处理要求，为实现以最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效果的目的，选用处理效果较好的A2/O工艺，确定污水处理流程、计算各处理构筑物的尺寸、绘制水处理厂总平面图和高程图。关键词 格栅； A2/O；沉砂池；沉淀池；消毒池；浓缩池；第1章绪论21.1 工程概述21.2原始资料21.2.1自然特征21.2.2规划资料3第2章处理工艺方案选择42.1工艺方案选择原则42.2工艺比较52.2.1氧化沟方案

2、52.2.2.A2/O法62.3工艺流程72.4处理构筑物的选择82.4.1 格栅82.4.2沉砂池82.4.3初沉池92.4.4生物化反应池102.4.5二沉池132.4.6浓缩池142.4.7消毒池142.5本章小结15第3章 设计计算173.1设计参数173.1.1水量计算173.1.1.1设计流量173.1.1.2平均流量173.1.2处理程度计算173.1.2.1污水的SS处理程度计算173.1.2.2污水的BOD5处理程度计算183.1.2.3污水的氨氮处理程度计算183.1.2.4污水的总磷处理程度计算183.2格栅193.2.1单独设置的格栅193.2.1.1栅条的间隙数193

3、.2.1.2栅槽宽度193.2.1.3进水渠道渐宽部分长度203.2.1.4出水渠道渐窄部分长度.203.2.1.5通过格栅的水头损失203.2.1.6栅后槽总高度213.2.1.7格栅槽总长度L213.2.1.8 每日栅渣量213.2.2与沉砂池合建的格栅223.2.2.1栅条的间隙数223.2.2.2栅槽宽度233.2.2.3通过格栅的水头损失233.2.2.4格栅槽部分长度L233.2.2.5进水与出水渠道243.3沉砂池243.3.1砂池水流部分长度243.3.2水流断面面积：243.3.3沉砂池总宽度253.3.4沉砂斗所需的容积253.3.5每个沉砂斗所需的容积263.3.6沉砂斗

4、高度：263.3.7沉沙室高度263.3.8沉砂池的总高度273.3.9验算最小流速273.3.10进水渠道273.3.11出水渠道283.3.12排沙管道283.4初沉池293.4.1沉淀池表面积293.4.2沉淀部分有效水深303.4.3沉淀部分有效容积303.4.4沉淀池长度303.4.5沉沙池宽度303.4.6沉淀池格数313.4.7校核313.4.8污泥部分需要的容积313.4.9每格池污泥所需容积.313.4.10污泥斗容积323.4.11沉淀池总高度323.4.12进水配水井323.4.13进水渠道333.4.14进水穿孔花墙333.4.15出水堰343.4.16出水渠道343.

5、4.17进水挡板、出水挡板353.4.18排泥管353.4.19刮泥装置353.5生化池363.5.1设计参数363.5.1.1水力停留时间363.5.1.2 曝气池内活性污泥浓度363.5.1.3 回流污泥浓度363.5.1.4污泥回流比363.5.1.5 TN去除率373.5.1.6内回流倍数373.5.2平面尺寸计算373.5.2.1总有效容积373.5.2.2平面尺寸383.5.3进出水系统393.5.3.1曝气池的进水设计393.5.3.2曝气池的出水设计403.5.4其他管道设计413.5.4.1污泥回流管413.5.4.2硝化液回流管413.5.5剩余污泥量413.5.6曝气系统

6、工艺计算423.5.6.1需氧量423.5.6.2供气量433.6二沉池453.6.1沉淀池表面积453.6.2沉淀池的直径453.6.3沉淀池有效水深463.6.4径深比463.6.5污泥部分所需容积463.6.6沉淀池总高度473.6.7进水管的计算483.6.8进水竖井计算483.6.9稳流筒计算493.6.10出水槽计算493.6.11出水堰计算503.6.12出水管513.6.13排泥装置513.6.14集配水井的设计计算513.6.14.1配水井中心管直径513.6.14.2配水井直径513.6.14.3集水井直径523.6.14.4进水管管径523.6.14.5出水管管径523.

7、6.14.6总出水管523.7消毒池533.7.1消毒剂的投加533.7.1.1加氯量计算533.7.1.2加氯设备533.7.2平流式消毒接触池533.7.2.1消毒池面积533.7.2.2消毒池表面积543.7.2.3消毒池池长543.7.2.4池高553.7.2.5进水部分553.7.2.6混合553.8浓缩池553.8.1污泥量计算553.8.1.1初沉池污泥量计算553.8.1.2曝气池每日增加的污泥量563.8.1.3曝气池每日排出的污泥量573.8.2重力浓缩池573.8.2.1沉淀部分有效面积573.8.2.2沉淀池直径573.8.2.3浓缩池的容积583.8.2.4沉淀池有效

8、水深583.8.2.5浓缩后剩余污泥量583.8.2.6池底高度593.8.2.7污泥斗容积593.8.2.8浓缩池总高度603.8.2.9浓缩后分离出的污水量603.8.2.10溢流堰603.8.2.11溢流管613.8.2.12刮泥装置613.8.2.13排泥管613.9污泥脱水623.9.1污泥脱水计算623.9.2脱水机的选择623.9.3附属设施633.9.3.1污泥贮池633.9.3.2溶药系统643.9.3.3污泥净化装置653.10巴氏计量槽设计653. 10.1计量槽主要部分尺寸653.10.2计量槽总长度663.10.3计量槽的水位663.10.4渠道水力计算673.10.

9、5水厂出水管683.11本章小结68第4章 高程设计694.1污水处理厂平面布置694.1.1污水处理厂设施组成694.1.2平面布置原则704.1.3平面布置714.2污水处理厂高程布置734.2.1高程布置原则734.2.2污水处理构筑物的高程布置734.2.2.1构筑物水头损失734.2.2.2管道水力损失744.2.3污水处理高程布置744.2.3污泥处理构筑物高程布置754.2.3.1污泥管水头损失574.3.3.2污泥处理构筑物的水头损失764.3.3.3污泥高程布置764.4本章小结77第5章 总结78参考文献 79第1章绪论1.1 工程概述某城镇位于河北唐山地区，现有常住人口7

10、57.73万人。生活污水排放定额为250升/人天，拟建一城镇污水处理厂，处理全城镇污水。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为80000吨/ 日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级标准的A标准。1.2原始资料1.2.1自然特征（1）最高气温为39.6oC（2）最低气温为-21.9oC（3）全年平均气温为11.1oC（4）冬季平均温度-10.4 oC（5）主要风向： 冬季西北风 夏季东南风（6）冰冻线0.55m1.2.2规划资料该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。生活污水和工业污水混合后的水质水量预计

11、为：（1）设计水量：近期：8万吨/日（2）设计水质：该厂污水排入水体前要求达到国家城镇污水污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准处理程度。指 标CODCrBOD5SSpHNH3-NTNTP原 水指 标375mg/L195mg/L205mg/L7-825mg/L48mg/L4mg/L排 放指 标50mg/L10mg/L10mg/L6-95（8）mg/l15mg/L0.5mg/L表1-1设计水质相关城镇污水污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）参照下表：表格1-2基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） 单位mg/L第2章处理工艺方案选择2.1工艺方案选择原则作

12、为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划、地形、管网布置、环境保护的要求等因素综合考虑，必须进行现场踏勘，进行多方案的技术经济比较。一般应考虑以下几个问题：（1）地

13、形地质条件要有利于处理构筑物的平面与高程的布置及施工，地质条件指地基好，地下水位底，岩石较少；（2）不受洪水威胁，否则应考虑防洪措施；（3）少占农田，尽可能不占农田；（4）考虑周围环境卫生条件。废水处理厂应布置在城镇集中给水水源的下游，距城镇或生活区300米以上，并便于处理后废水的排放。废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方；（5）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放要求。（6）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（7）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。（8）选

14、定工艺的技术及设备先进、可靠。（9）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。2.2工艺比较2.2.1氧化沟方案氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人Pasveer首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对

15、其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。目前常用的几种商业性氧化沟有荷兰DHV公司60年代开发的Carrousel氧化沟，美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟，丹麦Kruger公司发明的DE氧化沟等。在我国，氧化沟工艺是使用较多的工艺。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。氧化沟污水处理技术已被

16、公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由

17、于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多。同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.30.4m/s，氧化沟的总长为L，则水流完成一个

18、循环所需时间t=L/S,当L=90600m时，t=520min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为1024h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30280次不等。可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。2.2.2.A2/O法A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷

19、工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。A2/O工艺自被开发以来,就因为其特有的经济技术优势和环境效益,愈来愈受到人们的广泛重视.通常称为A2/O工艺的实际上可分为两类,一类是厌氧/好氧工艺,另一类是缺氧/好氧工艺.厌氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别:在厌氧状态下既有无分子态氧,也没有化合态氧,而在缺氧状态下则存在微量的分子态氧(DO浓度 603.3.7沉沙室高度 3-24式中， h3-沉沙室高度；i-沉沙池底坡度，取0.02；l2-沉沙池底长度，m3.3.8沉砂池的总高度 3-25式中， H-沉砂池的总高度,m; h1-沉砂池超高，取0.3m 3.3.9验算最小流速 3-26式中， Vmin-最小流速，m/s，0.15m/s; Qmin-最小流量，m3/s，为0.75Q n1-沉砂池格数，个，取1； Amin-最小流量是的