常平東部污水處理廠工藝設(shè)計

1、華中科技大學文華學院畢業(yè)設(shè)計（論文）東莞市常平東部污水處理廠設(shè)計學 生 姓 名： * 學號：*501111* 學 部 （系） 城市建設(shè)工程學部 專 業(yè) 年 級： *環(huán)境工程 指 導 教 師： * 職稱或?qū)W位： 講師 20* 年*月 * 日目錄摘要abstract1東莞市常平東部污水處理背景資料11.1城市建設(shè)狀況及自然條件11.2排水工程現(xiàn)狀及規(guī)劃21.3常平市污水處理設(shè)計工程規(guī)模31.4污水處理廠的進出水水質(zhì)51.5污水處理廠廠址及受納水體選擇81.6設(shè)計標準及規(guī)范82 污水處理廠工藝流程設(shè)計 112.1 污水處理廠工藝設(shè)計原則112.2 工藝流程設(shè)計112.3工藝流程說明133 污水處理構(gòu)

2、筑物設(shè)計計算163.1 泵前粗格柵【3】163.2 污水提升泵房【6】173.3 泵后細格柵【3】183.4平流式沉砂池203.5 配水井【11】233.6 三溝式氧化溝233.7接觸消毒設(shè)施263.8巴氏計量槽274 污泥處理系統(tǒng)設(shè)計計算314.1濃縮池設(shè)計及計算【11】314.2 貯泥池324.3 污泥脫水334.4 加藥系統(tǒng)345 污水處理廠平面布置365.1平面布置原則【3】365.2 平面構(gòu)筑物尺寸365.3平面布置375.4構(gòu)筑物間距396 污水處理廠高程布置406.1 高程布置原則【5】406.2 污水處理構(gòu)筑物高程布置406.3 污泥處理構(gòu)筑物高程布置417 總 結(jié)42參考文獻

3、44致謝45附錄46摘要本設(shè)計為東莞市常平東部污水處理廠設(shè)計，污水處理廠規(guī)模為7萬m3/d，污水主要來源為生活污水和工業(yè)廢水，主要污染物質(zhì)為bod、cod、ss、tn、nh3-n、tp，適宜采用生化處理方法。結(jié)合污水來源的主要特征，確定采用三溝式氧化溝工藝為主體反應池的污水處理工藝流程和以重力濃縮及機械脫水為主體的污泥處理工藝流程。本設(shè)計主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、平流式沉砂池、三溝式氧化溝、接觸消毒池、濃縮池、污泥脫水機房等。本工藝具有良好的去除bod，cod及脫氮除磷的功能，對bod、cod、ss、tn、nh3-n、tp的去除率分別能達到86%、76%、87%、56%、68%、57%，污

4、水處理廠出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(cbl89182002)一級標準中的b標準，其出水就近排入石馬河。關(guān)鍵詞: 三溝式氧化溝 重力濃縮 脫氮除磷 污水泵房 污泥脫水a(chǎn)bstractthis is the design for the sewage treatment plant in the eastern part of dongguan city. the scale of sewage treatment plant is 70,000 cubic meters per day. the main sources of sewage are from domestic se

5、wage and industrial wastewater. the main pollutants of the sewage are bod, cod, ss, tn, nh3-n and tp. it is suitable to use biological treatment methods. according to the main features of the sewage sources, it has determined to use three oxidation ditch process as the main reaction tank for the was

6、tewater treatment process and gravity concentration and mechanical dewatering as the main sludge treatment process. the main structures of the design includes grid, sewage pumping stations, advection grit chamber, three-channel oxidation ditch, contact disinfection tank, concentration tank, sludge d

7、ewatering room and so on. this process has a good ability to remove bod, cod, nitrogen and phosphorus . the removal efficiency of bod, cod, ss, nh3-n and tp can reach 86%, 76%, 87%, 56%, 68% and 57%. the water quality of sewage treatment plant can reach b standard of the primary standard in the emis

8、sion standards of urban sewage treatment plant. the effluent discharged into the nearest shima river. key words: three oxidation ditch；gravity concentration,；nitrogen and phosphorus removal；sewage pumping stations；sludge dewatering1東莞市常平東部污水處理背景資料1.1城市建設(shè)狀況及自然條件 1.1.1地理位置東莞市位于廣東中南部，珠江口東岸，石馬河下游的珠江三角洲。

9、東與惠州接壤；北與廣州市、惠州市隔江為鄰；西與廣州市隔江相望；南與深圳相連，毗鄰港澳，處于廣州至深圳經(jīng)濟走廊中間。西北距廣州59公里，東南距深圳99公里，距香港140公里。常平鎮(zhèn)位于東莞市東北地區(qū)。是我國南方新興的鐵路交通樞紐，是大京九鐵路，廣梅汕鐵路、廣深鐵路的交匯處，是全國唯一設(shè)有兩個大型客運站并同時設(shè)有鐵路口岸的鎮(zhèn)。全鎮(zhèn)面積108km2， 城市建設(shè)用地面積為25.70km2。1.1.2氣候條件東莞市屬亞熱帶海洋性季風氣候。冬暖夏長而不酷熱，陽光充足，雨量充沛且多暴雨，溫差振幅小，季風明顯。雨量集中在49月份，其中46月為前汛期，以鋒面低槽降水活躍。常受臺風、暴雨、春秋干旱、寒露風及凍害的

10、侵襲。盛行東風、東北風次之，瞬間風速最大12級（35米/秒），平均風速10級（26米/秒）。臺風是東莞主要的災害性天氣之一，年平均有23個臺風對東莞帶來影響。1.1.3面積與人口東莞市東西長約70.45公里，南北寬約46.8公里，全市土地面積2465平方公里。包括32個鎮(zhèn)（區(qū)）、594個村（居）委會共1801個村（居）民小組。據(jù)2000年人口普查，全市總?cè)丝跒?44.57萬人；其中戶籍人口152.61人，非戶籍暫住人口為496.96完人。人口密度619人/平方公里，含暫住人口密度為2615人/平方公里。常平鎮(zhèn)面積為108平方公里，現(xiàn)狀建設(shè)用地25.70平方公里。2005年全鎮(zhèn)總?cè)丝?7.09萬

11、人，其中戶籍人口為6.65萬人口，暫住人口30.44萬人；預測2010年分別達到7.17萬和36.04萬人口；2020年將分別到達8.83萬和45.21萬人口。其中當量人口=戶籍人口+暫住人口當量系數(shù)，常平鎮(zhèn)當量人口系數(shù)2005年取值為0.7，2010年為0.75，2020年為0.8。規(guī)劃人均綜合用水指標2005年為750l/dcap，2010年為850l/dcap，2020年為950l/dcap。1.1.4經(jīng)濟狀況2001年全市工業(yè)總產(chǎn)值1309億元，比上年增長21.45%，國內(nèi)生產(chǎn)總值578.4億元，比上年增長18%。規(guī)劃2005年國內(nèi)生產(chǎn)總值總量達到900億元，年均增長率為12%。一、二

12、、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為4.3:54.7:41。2010年，全市的國內(nèi)生產(chǎn)總值總量達到1500億元，平均增長率為10%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為3.2:51.3:45.5。常平鎮(zhèn)2001年國內(nèi)生產(chǎn)總值39.85億元，比上年增長22。1.2排水工程現(xiàn)狀及規(guī)劃1.2.1排水系統(tǒng)現(xiàn)狀常平鎮(zhèn)現(xiàn)有排水體制為雨污合流制，鎮(zhèn)區(qū)無完善的污水管道系統(tǒng)，雨污水通過明渠或暗渠收集后排入寒溪河和石馬河。常平鎮(zhèn)除東部九江水、陳屋貝、司馬三個村的污水排入石馬河外，其它區(qū)域的污水均排入寒溪河。寒溪河、石馬河是常平鎮(zhèn)雨、污水的主要受納水體。常平鎮(zhèn)主要排污口有8個：(1) 司馬村排污口：納污范圍為司馬村，現(xiàn)狀排污量約230噸/日。(2) 陳屋

13、貝排污口：納污范圍為陳屋貝，現(xiàn)狀排污量約3000噸/日。(3) 九江水排污口：納污范圍為九江水，現(xiàn)狀排污量約3000噸/日。(4) 河濱花園排污口：納污范圍為還珠瀝、朗貝，現(xiàn)狀排污量為5274噸/日。(5) 先建橋（水閘）排污口：納污范圍為鎮(zhèn)中心區(qū)、板石、朗貝、橫江，現(xiàn)狀排污量為：17597噸/日。(6) 松崗（水閘）排污口：納污范圍為蘇坑、橋梓、江梓，現(xiàn)狀排污量為9807噸/日。(7) 豬頭山排站排污口：納污范圍為常平、木侖、松柏塘。斷面尺寸23m，底標高0.5m，現(xiàn)狀排污量為24435噸/日。(8) 雞咀排站排污口：納污范圍為蘇坑、橋梓、崗梓、金美、塘角，斷面尺寸3.03.0，底標高0.5

14、m，現(xiàn)狀排污量為11940噸/日。常平東部污水處理廠規(guī)劃近期處理規(guī)模為7萬m3/d，中期處理規(guī)模為11萬m3/d，遠期處理規(guī)模為20萬m3/d。根據(jù)建成區(qū)面積以及各鎮(zhèn)中心區(qū)所占的污水量比例綜合分析，規(guī)劃近期老城區(qū)仍維持現(xiàn)有合流制排水系統(tǒng)不變，采用截流式合流制；規(guī)劃遠期合流制部分的比例占20%，分流制部分占80%。遠景規(guī)劃全部為分流制。1.2.2常平鎮(zhèn)存在的主要問題(1) 山于地勢平坦，且中心涌及各支流河涌斷面偏小，排水不暢，污水在掛影 洲河涌內(nèi)停留時間較長，污泥淤積，水質(zhì)腐化。(2) 目前排水全采用暗溝或明溝排水，雨污沒有分流，這樣造成污水容易滲入地下水，并在雨水期產(chǎn)生橫流擴散，傳播疾病；同時

15、排污明溝直接影響周圍居民的生活。(3) 缺乏完整的排水現(xiàn)狀資料和排水規(guī)劃，城市防洪和排污混為一體。1.2.3排水規(guī)劃 常平城區(qū)由于歷史原因，缺乏規(guī)劃，建筑物密集，沒有發(fā)展?jié)摿Γ虼宋鬯?管道在規(guī)劃時仍采用雨污合流制。在石馬河北干流南邊從新街口至鐵路邊新建一截污干管；其它污水和雨水排入封閉的中心涌。 常平鎮(zhèn)的規(guī)劃正在進行。隨著新的“鎮(zhèn)區(qū)總體規(guī)劃”的實施，新建城區(qū)雨污將逐步進行分流。規(guī)劃近期沿中心涌兩岸鋪設(shè)截流干管，將污水引入污水處理廠，利用現(xiàn)有的河涌，污水收集率約70。中期工程更好地截流流入河涌的污水，將實現(xiàn)城區(qū)雨污分流，改變常平鎮(zhèn)的排水系統(tǒng)沒有封閉式排水管的歷史，雨污截流干管鋪設(shè)到主要居民區(qū)和

16、工業(yè)區(qū)，全面改善常平鎮(zhèn)的市政排水設(shè)施。常平東部是被石馬河分隔單獨的江洲島。該區(qū)排水管均已按規(guī)劃進行了建設(shè)，將污水引致東部污水處理廠。1.3常平市污水處理設(shè)計工程規(guī)模1.3.1服務區(qū)域人口 根據(jù)東莞市污水治理工程總體布局規(guī)劃研究，本工程的規(guī)劃年限為2013年8月建設(shè)完畢。 本工程主要解決常平鎮(zhèn)城區(qū)和東部區(qū)域的污水處理問題。 1.3.2常平城區(qū)污水量預測常平鎮(zhèn)污水處理廠近期（2013年），中期（2018年），遠期（2023年）污水量預測見表1。表1 污水量預測鎮(zhèn)區(qū)當量人口（萬人）綜合用水指標（l/capd）平均日用水量（萬m3/d）平均日污水量（萬m3/d）20132018202320132018

17、2023201320182023201320182023常平鎮(zhèn)27.9634.2045.0075085095017.4724.2335.6214.8520.5930.281.3.3常平東部污水量預測目前該鎮(zhèn)區(qū)正在按規(guī)劃建設(shè)小鎮(zhèn)區(qū)，由于鎮(zhèn)區(qū)面積小、人口少，本可研預測該區(qū)域的污水量考慮按照遠期規(guī)劃人口和工業(yè)狀況進行預測，污水處理廠將按照規(guī)劃水量確定兩期規(guī)模進行建設(shè)。(1) 根據(jù)人口和分類用水量預測 生活污水量 公建污水量公建污水量包括商場、酒店、娛樂城、機關(guān)、學校等單位排放的污水。在無實測數(shù)據(jù)時，根據(jù)“供水規(guī)劃”采用人均供水定額平均分攤。污水排放量為用水量的80：2018年分公建用水量指標為132

18、升/人天，相應的污水量為0.106m3/人天；2023年分公建用水量指標為168升/人天，相應的污水量為0.134m3/人天，見表2。表2 常平鎮(zhèn)東部公建污水量年份人口(萬人)污水量標準(升/人.天)污水量(萬m3/d)201834.20.1063.632023450.1346.03 工業(yè)污水量由于無相應的詳細規(guī)劃資料，不能預測未來年份的工業(yè)總產(chǎn)值，按總體規(guī)劃，城區(qū)按功能分區(qū)分工業(yè)區(qū)和商業(yè)區(qū)居住區(qū)，方正大道以北為工業(yè)區(qū)(簡稱：北區(qū))；以南為商業(yè)中心及住宅區(qū)(簡稱：南區(qū))。工業(yè)區(qū)以輕工高科技為主，屬節(jié)水型的工業(yè)，按城市給水工程規(guī)劃規(guī)范gb50282-98，規(guī)劃未建工業(yè)用水指標按二類工業(yè)用地標準2

19、.003.50萬m3/km2d，到2018年該工業(yè)區(qū)的面積0.56km2，則工業(yè)用水量2.063.6萬m3。到2023年該工業(yè)區(qū)的面積1.03km2，則工業(yè)用水量2.063.6萬m3。工業(yè)污水量排放量按工業(yè)用水量的70計算。2018年工業(yè)廢水排放量0.791.37萬m3/km2d，2023年工業(yè)廢水排放量1.442.52萬m3/km2d。其它污水量 其他污水量指市政用水量和不可預見水量。根據(jù)“供水規(guī)劃”，平均分攤到人，按人均用水量指標確定，污水排放量按用水量的50計算，各年污水量見表3。 2018年用水量每人每天為156升，相應的排水量為78升/人天。 2023年用水量每人每天為196升，相應

20、的排水量為98升/人天。表3 其他污水量表年份人口(萬人)污水量標準(升/人.天)污水量(萬m3/d)201834.2782.67202345984.41(2) 根據(jù)人均綜合指標的供水量來預測根據(jù)“供水規(guī)劃”(現(xiàn)況調(diào)查)：常平鎮(zhèn)2013、2018、2023年人均綜合用水量指標將采用750、850、950升/人.天。綜合污水排放量按用水量的70考慮，則預測結(jié)果見表4。表4綜合指標預測污水量表年份人口(萬人)污水量標準(升/人天)污水量(萬m3/d)201834.285020.320234595030 通過對常平東部的水量預測分析，常平東部至2018年可收集污水量11萬m3/d左右；到2023年可

21、收集污水量20萬m3/d左右。1.3.4 污水流量的確定【5】此污水流量選定為近期q=7萬m3/d，按照綜合分析得出的總變化系數(shù)與平均流量間的關(guān)系式求得：kz=2.7q0.11式中：q 平均日平均時污水量（l/s）；當q1000 l/s時，kz=1.3。本設(shè)計方案中平均日污水量q=14.85萬m3/d=1718.75l/s1000 l/s ;則kz=1.3污水設(shè)計流量：q設(shè)計=kz=1.370000= 2546.29l/s = 1053l/s1.4污水處理廠的進出水水質(zhì)1.4.1進水水質(zhì)城市污水水質(zhì)如何，直接影響污水處理工藝及其參數(shù)的選擇、工程造價以及污水廠經(jīng)營成本。因此需調(diào)查了解現(xiàn)狀城市排放

22、的污水水質(zhì)，并結(jié)合城市居民生活水平狀況情況，參考類似城市污水廠原污水水質(zhì)的取值，合理確定常平東部污水處理廠原污水水質(zhì)，進而選擇經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的污水處理工藝。(1) 類型城市污水處理廠實際進水水質(zhì)和設(shè)計水質(zhì)廣東省部分城市污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì)詳見表6。 表6 廣東省部分城市污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì)一覽表序號廠名bod5(mg/l)ss(mg/l)codcr(mg/l)tn(nh3-n)tp(po43p)附注1珠海香洲水質(zhì)凈化廠100150200253設(shè)計值2珠海拱北污水處理廠150200250/設(shè)計值69.1278.412722.64.4實測值3汕頭市東區(qū)污水處理廠105200350303設(shè)計

23、值4深圳市羅芳污水處理廠（二）1501502504003024設(shè)計值1201702202801802602l252.83.5實測值5廣州、大坦沙污水處理廠 200 250 / 40 (30) 5設(shè)計值 73 102 161 (14) /實測值6廣州開發(fā)區(qū)污水廠 113 126 232 (22) /實測值7廣州五羊新城污水處理站 145 136 300(22.4) /實測值8東莞市市區(qū)污水處理廠 100-120 100-120 250-300 30 ( 25) 2設(shè)計值9深圳鹽田污水廠 150 150 300 (35)4設(shè)計值10佛山凈水廠130 120 200 254設(shè)計值 74 107 13

24、2 (15) /實測值 從上表所列的10座污水處理廠的情況可以看出，廣東大部分城市污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì)范圍：bod5為100180mg/l，ss為150250mg/l，codcr為200300mg/l，tn為3040mg/l；tp為34mg/l。由此可見，南方城市污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì)總體上比較低。 (2) 室外排水設(shè)計規(guī)范的規(guī)定 根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范，我國生活污水排放指標：bod5為2035g/pd，ss為3550 g/pd。東莞市人均生活污水量定額為200300人/pd，則生活污水水質(zhì)為bod5=70175mg/ l，ss=120250 mg/l。 (3) 污水綜合排放標準的規(guī)定 根據(jù)污

25、水綜合排放標準(gb89781996)第4.1.3條規(guī)定，對排入設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水執(zhí)行三級標準，其最高允許排放濃度為：bod5300mg/l ss400 mg/l codcr500 mg/l (4) 實測水質(zhì)情況 實測水質(zhì)一覽表見表7。 選擇的幾個測試點基本上代表了常平鎮(zhèn)的主排放口和污水產(chǎn)生比較集中的地方。從實測水質(zhì)結(jié)果看，污染物濃度都比較低，與目前國內(nèi)城市污水廠的平均進水水質(zhì)相差較遠。 原因分析： 河涌的自凈能力。水面積大，復氧能力強；河涌常年在地下淤積的有機污泥經(jīng)發(fā)酵后產(chǎn)生了生物細菌污泥，污水流經(jīng)之后，自凈能力增強，水質(zhì)變好。 地下水的滲出。地下水的滲入，稀釋了中心涌污

26、水的水質(zhì)。 其它溝渠及魚塘的水流入。測試點為污水排放量較大以及污水比較集中的河涌，而沒測試的點為污水量較小或污水排放不集中的河涌，水質(zhì)狀況較好。因而這部分水的排入稀釋了中心涌污水的水質(zhì)。 分流后污水通過暗溝或截污干管輸送，無復氧條件、無沉積污泥，水質(zhì)將會發(fā)生很大變化。 表7 2011年東莞市常平鎮(zhèn)排污口水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表排污口名稱bod5codcrtptnnh3-nss常平豬頭山排污口52.81402.76834.7133.3887常平司馬村排污口46.776.73.11137.5928.9683常平陳屋貝排污口61.02042.17634.4724.06248常平九江水排污口57.01832.7

27、8230.2324.6978常平雞咀排污口_1653.32541.4037.01237常平河濱花園排污口2137.57263.4756.17201(5) 常平東部污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì) 根據(jù)常平東部污水處理廠水質(zhì)現(xiàn)狀，參照同地區(qū)同類型城市污水處理廠實測進水水質(zhì)資料和設(shè)計進水水質(zhì)，確定污水處理廠的進水水質(zhì)，如表8所示：表8 進水水質(zhì)一覽表codcr250mg/lnh3n25mg/lbod5140mg/ltn：45mg/lss150mg/lph79tp3.5mg/l1.4.2出水水質(zhì) 東部污水處理廠出水排入石馬河水體，石馬河水體屬于二級水源保護區(qū)，本污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標

28、準(cbl89182002)一級標準中的b標準。因此，本污水處理廠出水水質(zhì)見表9。表9 出水水質(zhì)一覽表codcr60mg/lnh3-n8mg/lbod520mg/ltn20mg/lss20mg/lph69tp1.5mg/l1.5污水處理廠廠址及受納水體選擇1.5.1 污水處理廠廠址選擇污水處理廠位置的選擇，應符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求，并應根據(jù)下列因素綜合確定：(1) 在城鎮(zhèn)水體的下游，且必須位于集中取水點下游500米以上； (2) 地勢較低，距離排水主干管較近： (3) 在城鎮(zhèn)夏季主導風向的下風向； (4) 少拆遷，少占農(nóng)田；(5) 便于污水、污泥的排放和利用；(6) 盡量利用

29、地形條件，減少提升高度 (7) 廠區(qū)地形不受水淹，有良好的排水條件；(8) 有方便的交通、運輸和水電條件。常平東部污水處理廠（一期）廠址：沙湖口，寒溪河支流西側(cè)。用地現(xiàn)狀為山坡和草地，寒溪河支流從它東側(cè)經(jīng)過。此地區(qū)位于整個鎮(zhèn)的東北部，鎮(zhèn)內(nèi)寒溪河支流下游，地勢較低。鎮(zhèn)內(nèi)鐵路以東區(qū)域的污水由于管線較長，需通過一個中途提升泵站提升至污水廠。處理后的尾水可直接排入寒溪河支流。污水廠前有一條東西方向的道路，交通方便。該廠址的地面標高為6.3m。占地面積180畝。 1.5.2受納水體選擇常平東部污水處理廠服務范圍內(nèi)的主要地表水體為石馬河。污水處理廠緊鄰東江，經(jīng)處理后的尾水經(jīng)沙河直接排入石馬河。因此，石馬河

30、是理想的污水處理廠尾水排放的受納水體。1.6設(shè)計標準及規(guī)范 本工程執(zhí)行國家專業(yè)技術(shù)規(guī)范與標準如下： (1) 污水綜合排放標準(gb89781996) (2) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(gbl89182002) (3) 室外排水設(shè)計規(guī)范(gbj 1487) (4) 室外給水設(shè)計規(guī)范(gbj 1386) (5) 城市排水工程規(guī)劃規(guī)范(gb503182000) (6) 城市排水工程規(guī)劃規(guī)范(gb5028298) (7) 地表水環(huán)境質(zhì)量標準(gb3838-2002) (8) 合流制系統(tǒng)污水截流井設(shè)計規(guī)程(cecs91：97) (9) 建筑給排水設(shè)計規(guī)范(gbj 1588) (10) 鼓風曝氣系統(tǒng)設(shè)

31、計規(guī)程(cecs97：97) (11) 城市污水處理工程項目建沒標準(修訂)(2001年) (12) 城市污水處理廠污水、污泥排放標準(cj302593) (13) 污水排入城市下水道水質(zhì)標準(cj3082-1999) (14) 泵站設(shè)計規(guī)范(gb/t5026597) (15) 工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計規(guī)范(gbj 87-85) (16) 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準(cbzl2002) (17) 惡臭污染物排放標準(gb145541993) (18) 大氣污染物綜合排放標準(gbl62971996) (19) 工業(yè)企業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范(gb5004695) (20) 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準(gbl234

32、890) (21) 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(jgj7991) (22) 建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范(gbj7987) (23) 水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(gbjl687) (24) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)汁規(guī)范(gbj789) (25) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(gb500102002) (26) 建筑抗震設(shè)計規(guī)范(gb500112001) (27) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準(gb50068-2001) (28) 工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準(gb50153- 92) (29) 工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范(gbj 4682) (30) 地下工程防水技術(shù)規(guī)范(6bj 161987) (31) 建筑設(shè)計防火規(guī)范(gbj 1687)

33、(2001年版) (32) 給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(gb500692002) (33) 建筑電氣設(shè)計技術(shù)規(guī)范(jgjl683) (34) 城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備標準(cjj 3189) (35) 10kv及以下變電所設(shè)計規(guī)范(gb50054-95) (36) 低壓配電設(shè)計規(guī)范(gb5005495) (37) 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(gb5005295) (38) 電器裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)定(gb50062-1992) (39) 工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計規(guī)范(gb5003494) (40) 工業(yè)與民用電力裝置接地設(shè)計規(guī)范(gbj6583) (41) 低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范(g

34、b50054-92) (42) 分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(hg20573) (43) 儀表系統(tǒng)接地設(shè)汁規(guī)定(hg20513-92) (44) 儀表供電設(shè)計規(guī)定(hg2050792)2 污水處理廠工藝流程設(shè)計2.1 污水處理廠工藝設(shè)計原則污水處理廠的出水指標要求達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（gb18918-2002）一級標準中的b標準。對氮和磷的去除要求比較高，因此九江市污水處理廠在工藝選擇上應考慮到脫氮除磷的要求，為了使污水處理廠能達到預期目標，在工藝的選擇和技術(shù)上采取以下針對性措施：(1) 采用低負荷二級處理工藝，考慮脫氮除磷深度處理的要求。(2) 所選好氧處理工藝的曝氣系統(tǒng)必須具有較

35、高的氧轉(zhuǎn)移效率，節(jié)省動力消耗，降低運行成本。(3) 具有較大的生化反應推動力，即底物濃度梯度大，即所選工藝對難生物降解污染物質(zhì)應有較強的分解氧化能力。(4) 耐沖擊負荷，不會因水質(zhì)水量的急劇變化而使處理系統(tǒng)癱瘓、停運，確保穩(wěn)定達標。2.2 工藝流程設(shè)計2.2.1 工藝比較及選擇 目前，國內(nèi)外大中小型污水處理廠一般均采用活性污泥法，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，活性污泥法已由傳統(tǒng)型發(fā)展為改良型，用于城市污水處理較成熟的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法，氧化溝法等。現(xiàn)就兩種發(fā)放進行方案比較：氧化溝工藝與常規(guī)法相比具有以下一些主要優(yōu)點： (1)無須設(shè)置初沉池；(2)工藝運行更為穩(wěn)定可靠； (3)工藝控制簡便； (4

36、)污泥相對穩(wěn)定，可不經(jīng)厭氧消化直接脫水干化； (5)去除效果好：去除bod 9598%, cod 8090%, 同時，對氨氮的去除程度較高。然而，氧化溝法尚存在一些不足之處，例如因溝深的限制，平面多為橢圓形，總長可達幾十米，甚至幾百米以上，使占地面積較大。曝氣設(shè)備若沒設(shè)置好，曝氣混合不夠均勻，回流污泥溶解氧較高，對除磷有一定的影響，容積及設(shè)備利用率不高。氧化溝法法在全世界的應用已有多年的歷史，隨著在實際工程中的廣泛應用和技術(shù)上的不斷革新改造，氧化溝法已經(jīng)相當成熟，對污水處理的效果極好。鑒于該廠對脫氮除磷的要求較高，從節(jié)省造價方面看來決定采用氧化溝法。2.2.2 氧化溝的選擇(1) 比較目前應用

37、較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（carrousel）氧化溝 、奧爾伯（orbal）氧化溝、t型氧化溝（三溝式氧化溝）、de型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運行上存在差異，因此各具特點。 orbal 氧化溝，即“0、1、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝(缺氧區(qū))之間沒有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免的帶入相當數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。 普通carrousel 氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機使混合液中溶解氧do的

38、濃度增加到大約23mg/l。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除bod；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到do值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，bod降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去除bod，但除磷脫氮的能力有限。(2)選擇三溝式氧化溝工藝是丹麥在間歇式運行的氧化溝

39、基礎(chǔ)上開創(chuàng)的，它實際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時間順序交替輪換運行的特點，其運轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進行調(diào)整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡單，無需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點。所以這里我們也將選擇三溝式氧化溝作為生物處理工藝。2.2.3工藝流程的確定根據(jù)東莞市常平東部污水特征以及排放標準，必須采用二級以上的處理工藝流程。城市污水的二級處理工藝流程主要包括三大部分，預（一級）處理工段，二級生物處理工段和污泥處理工段。(1)機械預處理工段機械

40、處理工段包括粗格柵、提升泵房（廠外建設(shè)）、細格柵、和沉砂池。采用平流式沉砂池，該系統(tǒng)無堵塞，能有效分離無機沉淀與有機污染質(zhì)。一般情況下，同樣的機械處理構(gòu)筑物和設(shè)備選擇可以滿足各種生物處理工藝的預處理要求。(2) 二級生物處理工段二級生物處理是污水處理廠的主體，將在以下章節(jié)詳細敘述。(3) 污泥處理工段剩余污泥是污水生物處理的副產(chǎn)品。如果剩余污泥得不到妥善處理，勢必要對環(huán)境造成二次污染，也可以說環(huán)保投資沒有真正發(fā)揮效益。因此，城市污水處理廠污泥處理工段非常重要。綜合以上污水處理工藝流程所述，此次所設(shè)計的污水處理工藝流程圖如圖1所示。 沉砂池粗格柵細格柵泵房分配井進水 計量槽接觸池集水井三溝氧化溝

41、 出水 上清液回流 上清液回流 剩余污泥 污泥脫水機房貯泥池濃縮池泥餅外運 圖1 氧化溝處理工藝流程圖2.3工藝流程說明2.3.1 污水處理部分(1) 格柵 本污水處理廠設(shè)置粗、細兩道格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。按柵條的種類可分為直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵和活動柵條式格柵。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用直棒式格柵。 格柵與水泵房的設(shè)置方式。 粗格柵 泵房 細格柵 (2) 沉砂池 沉砂池的形式，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉

42、砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu)造簡單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內(nèi)，無機物顆粒藉重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的優(yōu)點是，通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小 權(quán)衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質(zhì)特點，從實際處理效率和經(jīng)濟運行成本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。(3) 氧化溝三溝式氧化溝為三溝交替式的工作原理：在氧化溝前設(shè)有一座配水井，來水經(jīng)過配水井可根據(jù)需

43、要進入每條溝內(nèi)，每條溝之間通過一過水孔相連通，兩側(cè)溝上設(shè)有啟閉式可調(diào)堰。每座溝內(nèi)分為3條溝，中溝作曝氣區(qū)，兩條側(cè)溝根據(jù)運行模式作曝氣沉淀交替使用。三條溝都配置一定數(shù)量的曝氣轉(zhuǎn)刷，中溝轉(zhuǎn)刷少于兩條側(cè)溝。污水首先進入一條溝內(nèi)，與活性污泥混合，進行生化處理，生化所需的氧氣由轉(zhuǎn)刷提供，轉(zhuǎn)刷水平安裝在池內(nèi)，軸上有大量葉片，轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)時，葉片攪動混合液產(chǎn)生大量水花，水花沖擊轉(zhuǎn)刷兩側(cè)的擋板成水珠狀態(tài)，與空氣充分接觸，達到充氧的目的。轉(zhuǎn)刷的另一作用是推動混合液以一定的流速。污水經(jīng)生化后流入作為沉淀區(qū)的另一側(cè)溝，泥水分離后由出水堰流出。經(jīng)一定時間后，沉淀溝進水作曝氣溝使用，原曝氣側(cè)溝作沉淀溝，根據(jù)運行模式交替

44、進行。3根進水管分別接通3條溝，剩余污泥從中間以混合液的形式由泵排出。三溝式氧化溝工藝主要按下面六個階段輪換運行，如圖2所示： 圖2 氧化溝工藝流程圖階段a：污水經(jīng)配水井進入溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低速運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在僅能維持水和污泥混合，并推動水流循環(huán)流動，但不足以供給徽生物降解有機物所需的氧。此時，溝處于缺氧狀態(tài)，溝內(nèi)活性污泥利用水中的有機物作為碳源，活性污泥中的反硝化菌則利用前一段產(chǎn)生的硝酸鹽中的氧來降解有機物，釋放出氮氣，完成反硝化過程。同時溝i的出水堰自動升起，污水和污泥混合液進人溝溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷以高速運行，保證溝內(nèi)有足夠的溶解氧來降解有機物，并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，完成硝化過程處理后的污水流入溝，

45、溝中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，起沉淀池的作用，進行泥水分離，由溝處理后的水經(jīng)自動降低的出水堰排出。階段b：進水改從處于好氧狀態(tài)的溝流入，并經(jīng)溝沉淀后排出。同時溝中的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，使其從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)，并使階段a進入溝的有機物和氨氮得到好氧處理，待溝內(nèi)的溶解氧上升到一定值后，該階段結(jié)束。階段c：迸水仍然從溝注入，經(jīng)溝排出但溝中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始進行泥水分離，待分離完成，該階段結(jié)束。階段a、b、c組成了上半個工作循環(huán)階段d：進水改從溝流入，溝出水堰升高，溝出水堰降低，并開始出水。同時，溝中轉(zhuǎn)刷開始低速運轉(zhuǎn)，使其處于缺氧狀態(tài)溝則仍然處于好氧狀態(tài)，溝起沉淀池作用。階段d與階段a的水淹方向恰好相反，溝

46、起反硝化作用，出水由溝排出。階段e：類似于階段b，進水又從溝流入，溝仍然起沉淀他作用，溝中的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，并從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。階段f：類似于階段c，溝進水，溝沉淀出水。溝中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離。至此完成整個循環(huán)過程。通常一個工作循環(huán)需4-8小時，在整個循環(huán)過程中，中間的溝始終處于好氧狀態(tài)，而外側(cè)兩溝中的轉(zhuǎn)刷則處于交替運行狀態(tài)，當轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)時，進行反稍化過程，轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)時，進行硝化過程，而轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)時，氧化溝起沉淀池作用。不難看出，若調(diào)整各階段的運行時間，就可達到不同的處理效果，以適應水質(zhì)、水量的變化。目前運行的這種工藝，大部分是預先將各階段的運行時間，根據(jù)具體的水質(zhì)、水

47、量，編入運行管理的計算機程序中，從而使整個管理過程順利進行。2.3.2 污泥處理部分 (1) 污泥的處理要求 污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。 污泥處理要求如下： 減少有機物，使污泥穩(wěn)定化減少污泥體積；降低污泥后續(xù)處處置費用；減少污泥中有毒物質(zhì)(2) 污泥濃縮方式選擇常用的污泥濃縮方式有：重力濃縮和機械濃縮。結(jié)合實際情況，我們擬采用帶有刮泥機及攪動柵的圓形輻流式重力濃縮池(3) 污泥脫水機選擇目前污泥脫水機械較常使用的機器有帶式壓濾機、離心脫水機、廂式壓濾機等幾種污泥脫水機械，其中帶式壓濾機目前對于污泥

48、脫水處理的優(yōu)勢較明顯，因此在本工程中選用帶式壓濾機。(4) 污泥處理流程污泥脫水的工藝流程是：污泥濃縮池的污泥經(jīng)濃縮后用螺桿泵與高分子絮凝劑充分混合后，進入壓濾機，經(jīng)過壓濾機的擠壓，污泥的含水率降低，脫水后的泥餅通過皮帶輸送機送至室外泥棚堆放，再由運輸車輛及時送至指定的地點，填埋或加工成農(nóng)肥。濾下液經(jīng)污水泵泵至排水管網(wǎng)并進入系統(tǒng)再處理。3 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1 泵前粗格柵【3】3.1.1設(shè)計參數(shù) 污水設(shè)計量: q設(shè)計=1053l/s, 格柵傾角：60度；柵前流速: v1=0.85m/s， 過柵流速: v2=0.9m/s；格柵間隙: b=0.08m， 柵條寬度s=0.01m；3.1.2設(shè)

49、計計算(1) 格柵總寬度b:b=s(n-1)+b*n式中：b-格柵槽寬度，m； s-柵條寬度，m； b-格柵間隙，m；; n-格柵間隙數(shù)；格柵間隙數(shù)量n可由下式?jīng)Q定：n=(qmaxsina)/b*h*v式中: qmax最大設(shè)計流量，m3/s； b格柵間隙，m；h柵前水深，設(shè)計中取0.80mm； v污水流經(jīng)格柵的速度，一般取0.6-1.0m/s；a格柵安裝傾角，（度）， sina-經(jīng)驗修正系數(shù)。(2) 格柵間隙數(shù)量：n=(qmaxsina)/b*h*v2=(1.053*sin60)/(0.04*0.80*0.9)=18(3) 柵槽寬度.設(shè)計兩組并列格柵，則每組格柵間隙數(shù)為n1=9。每組柵槽寬度b

50、2=s(n-1)+b*n=0.01*（9-1）+0.04*9=0.44m，所以每組柵槽寬度為0.44m,總槽寬為：b=2*b2+0.2=2*0.44+0.2=1.08m(4) 進水渠道漸寬部位長度l1=(b-b1)/2tga1=(1.08-0.9)/(2*tg20.)=0.25m式中：a1進水渠道漸開部分展開角度，一般采用20度，設(shè)計中b1=0.9。(5) 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度l2=0.5l1=0.13m(6) 通過格柵水頭損失：h1=h0kh0=(v2/2g)sina式中：h1設(shè)計水頭損失，m； h0計算水頭損失，m；g重力加速度，m2/s； k系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損

51、失增大倍數(shù)，此設(shè)計中取值為3；阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，這里取2.5。 h0=(v2/2g)sina=2.5*0.922*9.8sin60=0.18m h1=0.18*3m=0.54m(7) 格柵后槽總高度h=h+h1+h2=(0.80+0.54+0.3)m=1.64m 式中：h2柵前渠道超高，取0.3m。 (8) 柵槽總長度柵槽總長度為：l= l1+l2+1.0+0.5+ h1/tga=0.25+0.13+1.0+0.5+1.10/tg60=2.52m式中：l1=0.25m， l2=0.13m；其中柵前渠道深h1=h+h2=1.10m。(9) 每日格柵量w=86400qw11000kz=70000*0.011000*1.30=0.53m3/d0.2 m3/d宜采用機械格柵 (10) 進水與出水渠道城市污水通過dn1200mm的管道送入進水渠道，設(shè)計中取進水渠道寬度b1=0.9m，進水水深h1=h=0.8m.出水渠道寬度b2=0.9m，出水水深h2=h=0.8m(11) 設(shè)備選型 粗柵除污機本設(shè)計選擇唐山市博大環(huán)境工程機械有限公司生產(chǎn)的ssgs-1000型回轉(zhuǎn)式格柵 除污機，有效寬度1000mm，整機功率1.1kw，安裝角度60，選兩臺。 螺旋壓榨機本設(shè)計選擇唐山市博大環(huán)