日處理20萬噸城鎮(zhèn)污水處理廠設計資料

1、日處理 20 萬噸城市生活污水處理廠設計摘要本城市污水處理廠的工程規(guī)模達 20 萬噸 / 日。為使出水達到國家 綜合污水排放標準 （ GB18918-2002）一級 B 標準同時貫徹執(zhí)行 “三同 時”制度， 取得更好的除磷脫氮的效果， 故本次設計采用處理效率較 高的卡魯塞爾 2000型氧化溝處理工藝。 Carrousel 2000 系統(tǒng)在普通 Carrousel 氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和絕氧區(qū) （又稱前反硝化區(qū)） , 全部回流污泥和 10-30%的污水進入厭氧區(qū)，可將回流污泥中的殘留 硝酸氮在缺氧和 10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng) 造絕氧條件。同時，厭氧區(qū)中的兼性細菌將可

2、溶性 BOD轉化成 VFA， 聚磷菌獲得 VFA將其同化成 PHB，所需能量來源于聚磷的水解并導致 磷酸鹽的釋放。 厭氧區(qū)出水進入內部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)， 所謂絕 氧就是池內混合液既無分子氧，也無化合物氧（硝酸根）， 在此絕 氧環(huán)境下， 70-90%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。 絕氧區(qū)后接普通 Carrousel 氧化溝系統(tǒng)，進一步完成去除 BOD、脫氮 和除磷關鍵詞 ：城市污水；卡魯塞爾 2000 型氧化溝；污泥濃縮脫水Plant design of urban sewage treatment up to 20 tonsper dayAbstractThe plant s

3、cale of this project about urban sewage treatment up to 20 tons per day.To meet the level B standard of the national comprehensive sewage effluent discharge standard (GB18918-2002) and implement the three simultaneity system, and for the sake of the acquisition better divided by the phosphorus take

4、off the nitrogenous result, this design will use the type of Carrousel 2000 oxidation ditch systems with high efficiency treatment . Carrousel 2000 systems increased a oxygen District before common Carrousel oxidize ditch with the unique oxygen area.( call again that the versa nitric in front turns

5、the area)The dirty mire in all refluxes enters the anaerobic District with 10-30% dirty water, can under the anoxia with 10-30% carbon source term complete remaining of dirty mire in reflux inside nitric acid nitrogen to versa nitric to turn, creates for the unique oxygen pond of hereafter unique ox

6、ygen term.At the same time, anaerobic District inside of concurrently the sex germs convert the dissolubility BOD VFA, the germ acquire the VFA its assimilation PHB, the energy source needed solves in the phosphoric water and cause phosphatic releasing.The anaerobic District a water enters the inner

7、 part installs the unique oxygen area that have the mixer, the so-called unique oxygen is a pond inside to mix with liquid since have no the numerator oxygen, also have no the compound oxygen( nitric acid root), the here unique oxygen environment is next,70-90% dirty water can provide the enough car

8、bon source, can make the germ of released the phosphorus well.The unique oxygen area connects behind the common Carrousel oxidizes the ditch system, further completing to do away with the BOD and take off the nitrogen with divided by the phosphorus .SludgeKey words: Arban sewage; Carrousel 2000 type

9、 oxidation ditch; concentration dehydration目錄摘要Abstract目 錄 4前 言 6第一章 城市污水處理廠設計概況 81.1 設計概況 81.2 設計原則、范圍與依據(jù) 91.3 工程規(guī)模以及處理水質要求 91.4 工藝流程的比較與選擇 101.5 本設計工藝流程的確定 151.6 水處理構筑物設計說明 151.7 污泥處理構筑物設計說明 211.8 平面與高程布置 23第二章 城市污水處理廠設計計算書 272.1 泵前中格柵 272.2 污水提升泵房 292.3 泵后細格柵 312.4 平流式沉砂池 332.5 氧化溝 342.6 二沉池 392.

10、7 接觸消毒池 422.8 回流污泥泵房 432.9 污泥濃縮池 443.0 貯泥池及污泥泵 47第三章 高程計算 483.1 水力計算 483.2 水頭損失計算 483.3 高程確定 49結 論 51參考文獻 52致 謝 53附錄 1 外文參考文獻（譯文） 54附錄 2 外文參考文獻（原文） 56前言20世紀 90 年代以來，我國城市污水治理工作取得了較大進展，建成了一批 城市污水處理廠， 還有一部分正在建設中。 隨著水污染治理工作的發(fā)展， 城市污 水處理技術已取得了一定的進展， 涌現(xiàn)出大量新工藝、 新設備和新材料， 在實際 中得到了應用和推廣 1 。為了加強城市污水治理， 保護水環(huán)境，中央

11、增加了投資力度。 1998 年分二批 下達的城市污水治理項目達 117 項，投資約 300 億元。 1999 年又下達近百億國 家債券資金，支持城市污水處理廠建設。 為了確保污水處理廠建設后的正常運行， 國家已明確在水價中增收排污費。 一年多來， 全國有上百座城市污水處理廠正在 建設，按照“七大流域、三大湖泊和重點沿海城市及 其近岸海域要新增城市集 中式污水處理能力 2000104m3/d ”和“非農業(yè)人口 50 萬以上城市都要建設城市 污水處理廠” 的目標，在 2000 年年底前，還有上百座城市污水處理 廠正立項要 求建設。我國現(xiàn)有 668個城市中，僅有 123個城市有 307 座不同處理等

12、級的 城 市污水處理廠，其中城市污水二級處理率 10%左右，全國 17000 個建制鎮(zhèn)，絕大 多數(shù)沒有排水和污水處理設施。 縱觀世界各國， 排水系統(tǒng)和污水處理率均有一個 逐步 發(fā)展和逐步完善的過程。 國家提出至 2000 年我國污水處理率要求達到 25%， 2010年達到 40%，這是根據(jù)國家 （包括地方 ）財力，在各方面作出努力后爭取達到 的目標。城市污水主要來源于城市居民生活中的污水、 各工業(yè)企業(yè)在生產制造過程中 產生的生產廢水以及城市降水和部分受污染的地表水這 3 方面。城市居民日常生 活中產生的污水包括居民家庭、賓館飯店、機關單位、學校、商場等設施由于居 民日?；顒优欧诺奈鬯缦床?、

13、做飯、淋浴、沖廁等。這類污水的水質特點是 往往含有較高的有機物， 如淀粉、蛋白質、優(yōu)質等，以及氮、磷等無機物， 此外， 還含有病原微生物和較多的懸浮物。各工廠企業(yè)在生產制造過程中產生的廢水包括生產工藝廢水、循環(huán)冷卻水、 沖洗廢水以及綜合廢水。 由于生產行業(yè)不同， 其產生的廢水水質也不相同。 這類 廢水總的來說廢水排放量較大、污染物含量高、較難進行處理、對環(huán)境危害大。 有的廢水水質指標距離國家規(guī)定的排放標準相差得很遠。由于水產的周期性， 1 天之中排放的廢水水量變化也很大。 這類廢水是城市污水的重要組成部分， 目前也得到了廣泛的重視，有許多污水處理工程的應用實例，取得了一定的效果本課題的研究目的

14、在于通過設計城市污水處理廠的處理工藝， 比較選擇哪種 工藝更適合處理所要求的水質。 城市污水是廢水處理中最為普遍的一種， 設計處 理城市污水的主要內容包括： 處理工藝的比較及選擇、 工藝流程的確定、 處理工 藝的設計計算、繪制總平面布置圖、工藝流程圖、高程圖、主體構筑物的平、剖 面圖。第一章 城市污水處理廠設計概況1.1 設計概況城市污水一般由生活污水和工業(yè)廢水組成，城市污水的水質與城市的規(guī)模、 生活水平、 工業(yè)企業(yè)的狀況及廢水處理水平、 排水系統(tǒng)的形式及完善程度、 氣候 環(huán)境等因素有關。城市污水處理站一般由預處理、生化處理、污泥處理三部分組成。城市污水處理程序包括預處理、 一級處理、 二級處

15、理、深度處理及污泥處理、 其中的核心部分為二級生化處理。城市污水一級處理系統(tǒng)主要由格柵、篩網、沉砂池、沉淀池等組成。格柵和 沉砂池也常作為城市污水的預處理系統(tǒng)。城市污水常挾帶大量懸浮物和漂浮物， 通過一級處理系統(tǒng)可以攔截和沉淀體 積和密度較大的污染物，以保護后續(xù)處理設施，保證處理出水效果達標。因此， 是污水處理工藝前必不可少的組成部分。本設計中，采用格柵、沉砂池、初次沉 淀池。城市污水二級處理系統(tǒng)主要為生物處理系統(tǒng)， 以生物處理技術為主體。 城市 污水二級處理系統(tǒng)可以大幅度去除污水中呈膠體和溶解性狀態(tài)的有機污染物， BOD5去除率達 85%95%，而一級處理只能去除 BOD520%30%2 。

16、目前，城市污水二級處理技術主要有活性污泥法、 AB 法、氧化溝法、 SBR 法、生物膜法等。本設計中采用氧化溝法。污水的深度處理包括脫氮除磷及有機物的進一步去除， 常用混凝沉淀和過濾 工藝，也有采用生物陶粒和生物炭工藝，而最后進行消毒處理。污泥處理是污水處理廠的重要組成部分，主要包括濃縮、消化、脫水和干化 等。污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求的處理程度的前提下， 污水處理各 單元的有機組合，以滿足污水處理要求。 采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質、 水量，回收其中有用物質的可能性和經濟性， 排放水體的具體規(guī)定。 因為進水水 質中各種水質指標的濃度比較低且氮磷的去除率要求不高， 所以在二級處

17、理過程 中氧化溝法進行處理。不僅能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機物， 以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質，無機鹽類也能被部分去除，而且通過厭氧或缺氧區(qū)的設置可以脫氮、除磷1.2 設計原則、范圍與依據(jù)1.2.1 設計原則錯誤！未找到引用源。 執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法 規(guī)、規(guī)范及標準。錯誤！未找到引用源。 積極穩(wěn)妥地采用新技術，充分利用國內外的先進技 術和設備，以提高 行業(yè)的裝備和技術水平。錯誤！未找到引用源。 功能分區(qū)明確，生產、生活、人、物、車流向合理。 錯誤！未找到引用源。 規(guī)劃布置四優(yōu)先：工藝流程先進，安全可靠優(yōu)先； 運行管理便利，經 濟優(yōu)先；環(huán)境綠

18、化、美化優(yōu)先；有利于排水事業(yè)可以持續(xù)發(fā) 展優(yōu)先。1.2.2 設計范圍 本設計范圍為對污水處理廠廠內的污水處理構筑物、污泥處理構筑物及 必要的附屬建筑進行工藝及總圖的初步設計，不包括收集管網及泵站部分。1.2.3 設計依據(jù)設計任務書以及原始數(shù)據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 ( GB18918-2002)城市污水處理廠污水污泥排放標準 (CJ3025-93)污水排入城市下水道水質標準 (CJ3082-1999)地表水環(huán)境質量標準 (GB3838-2002)1.3 工程規(guī)模以及處理水質要求工程規(guī)模：日處理 20 萬噸城市生活污水處理廠設計。處理后的水質要達到國家一級 B 排放標準，根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠

19、污染物排 放標準(GB18918-2002)可得進出水水質情況如表 1.1：表 1.1 設計污水處理廠生化處理階段污染物去除率單位： mg/l水質指標BOD5CODcrSSNH3-NTP進水水質120240150303.5出水水質20602081去除率83.3%75.0%86.7%73.3%71.4%1.4 工藝流程的比較與選擇1.4.1 工藝流程的比較根據(jù)城市污水處理及污染防治技術政策 ，日處理量能力在 1020 萬立方 米的污水處理設施，可選用常規(guī)活性污泥法、氧化溝法、 SBR法和 AB法等成熟 工藝2 。本城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除 BOD5又要適當去除 N、P 故可選擇三種

20、典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝： 1)間歇式活性污泥法 ( SBR工藝)；2)Carrousel 氧化溝工藝； 3)A/A/O 工藝。以下是三種工藝流程 的比較：(1) SBR 工藝SBR是序批間歇式活性污泥法的簡稱， 是一種按間歇曝氣方式來運行的活 性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。其工藝流程圖如圖1.1 。鼓風機房出水傳統(tǒng) 工藝流程簡圖圖 1.1 傳統(tǒng) SBR工藝流程圖SBR工藝的一個完整的操作過程， 亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作 過程包括五個階段： 進水期； 反應期； 沉淀期； 排水排泥期； 閑置期。 SBR的運行工況以間歇操作為特征。 五個工序都在一個設有曝氣或攪

21、拌裝置的反 應器中依次進行， 所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設施。 在處 理過程中，周而復始地循環(huán)這種操作周期，以實現(xiàn)污水處理的目的 310SBR的優(yōu)點如下：（1）工藝流程簡單，運轉靈活，基建費用低；（2）處理效果好，出水可靠；（3）具有較好的脫氮除磷效果；（4）污泥沉降性能良好；（5）對水質水量變化的適應性強。SBR工藝的缺點如下： 反應器容積利用率低； 水頭損失大； 不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構筑物容積較大，有足夠的接受能力； 峰值需氧量高； 設備利用率低； 管理人員技術素質要求較高。對于小型污水處理廠而言， SBR是一種系統(tǒng)簡單、投資節(jié)省、處理效果較好 的工藝，但是它用于大型污

22、水處理廠就不太適合了。 因為大型污水處理廠的進水 量大，需要設計多個 SBR反應池進行并聯(lián)運行， 個數(shù)增多， 必定使操作管理變得 復雜，運行費用也會提高。 而且由于 SBR法是一種設備利用率低的處理工藝， 用 于大型污水處理廠時，基建費用也高。（2）Carrousel 2000氧化溝工藝氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀， 污水在溝渠內作環(huán)形流動， 利用獨特的水力流動 特點，在溝渠轉彎處設曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從 而產生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應。 Carrousel 2000 系統(tǒng)在普通 Carrousel 氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和絕氧區(qū) （又

23、稱前反硝化區(qū)）較好的同時完成了去除 BOD、COD和脫氮除磷。氧化溝工藝流程 見圖 1.2:11Carrousel 2000 氧化溝的主要優(yōu)點如下： 在液態(tài)上， 介于完全混合與推流之間， 有利于活性污泥的適于生物凝聚作 用。 對水量水溫的變化有較強的適應性，處理水量較大。 污泥齡較長，一般長達 15 30 天，到以存活時間較長的微生物，如果運 行得當，可進行除磷脫氮反應。 污泥產量低，且多已達到穩(wěn)定。 自動化程度較高，使于管理。 脫氮效果還可以進一步提高， 因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內循 環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內循環(huán)量， 而氧化溝的內循環(huán)量從政論上說可以 不受限制，因而具有更大的

24、脫氮能力。Carrousel 2000 氧化溝的缺點如下： 雖然污泥產量少， 耐沖擊負荷， 但是這是建立在該工藝很低的污泥負荷上 的，且要求處理構筑物內水深要淺， 而這又決定了在處理相同水質、 水量污水的 情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費用。（3）A/A/O 法工藝污水進入厭氧反應區(qū)， 同時進入的還有從二沉池回流的活性污泥， 聚磷菌在 厭氧環(huán)境條件下釋磷，同時轉化易降解 COD、VFA為 PHB，部分含氮有機物進行 氨化?；旌弦簭娜毖醴磻獏^(qū)， 同時進入好氧反應區(qū)， 混合液中的 COD濃度已基本接 近排放標準， 在好氧反應區(qū)除進一步講解有機物外， 主要進行氨氮的硝化和磷的 吸收，混合

25、液中硝態(tài)氮回流至缺氧反應區(qū)， 污泥中過量吸收的磷通過剩余污泥排12除。 A/A/O 工藝流程圖見 1.3：內循環(huán)原污水出水泥餅外 運處置圖 1.3 A/A/O 工藝流程圖A/A/O 法工藝的優(yōu)點如下： 該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間， 總產占地 面積少于其它的工藝 。 在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹 之虞， SVI 值一般均小于 100。 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。 運行中勿需投藥，兩個 A 段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行 費低。A/A/O 法工藝的缺點如下：除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是 當 P

26、/BOD值高時更是如此 。 脫氮效果也難于進一步提高， 內循環(huán)量一般以 2Q為限，不宜太高， 否 則增加運行費用。 對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧 狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對 缺反應器的干擾。三種工藝經過比較，氧化溝除了具有 A2/O 的效果外，還具有如下特點： （1） 具有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用； （2）不設初沉池， 有機性懸浮物在氧化溝內能達到好氧穩(wěn)定的程度； （ 3）BOD負荷低，使氧化溝具 有對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性， 污泥產率低， 勿需進行硝化處理；13（ 4）脫氮效果還

27、能進一步提高； （5）電耗較小，運行費用低。而 SBR工藝僅適 合處理量為 10 萬 m3/d 以下的處理廠，所以本課題選擇氧化溝處理工藝。1.4.2 工藝流程的選擇本設計的工藝流程初定如下：氧化溝處理工藝（ Carrousel 2000型氧化溝）。Carrousel氧化溝是 1967 年由荷蘭的 DHV 公司開發(fā)研制。在原 Carrousel 氧 化溝的基礎上 DHV 公司和其在美國的專利特許公司 EIMCO 又發(fā)明了 Carrousel 2000 系統(tǒng)，實現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和除磷功能。 至今世界上已有 850 多座 C arrousel氧化溝和 Carrousel 2000 系統(tǒng)正在運

28、行。Carrousel氧化溝的研制目的是為了滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充 分混合，并能夠維持較高的傳質效率， 以克服小型氧化溝溝深淺， 混合效果差的 缺陷。至今，世界上已有近千座各類型 Carrousel 氧化溝運行。實踐證明，該工 藝具有適應范圍廣、投資省、處理效果高、可靠性好、管理方便和運行維護費用 低等優(yōu)點。Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度， 從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環(huán)流動。 因此氧化溝具有特殊的水 力學流態(tài)， 既有完全混合式反應器的特點， 又有推流式反應器的特點， 溝內存在 明顯的溶解氧濃度梯度。 氧化溝斷面為矩形或梯形，

29、 平面形狀多為橢圓形， 溝內 水深一般為 2.54.5，寬深比為 2:1，亦有水深達 7m 的，溝中水流平均速度為 0.3m/s。氧化溝曝氣混合設備有表面曝氣機、曝氣轉刷或轉盤、射流曝氣器、導 管式曝氣器和提升管式曝氣機等，近年來配合使用的還有水下推動器。Carrousel 2000 系統(tǒng)在普通 Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和絕氧區(qū) （又稱前反硝化區(qū)）。全部回流污泥和 10-30%的污水進入厭氧區(qū)，可將回流污 泥中的殘留硝酸氮在缺氧和 10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng) 造絕氧條件。同時，厭氧區(qū)中的兼性細菌將可溶性 BOD 轉化成 VFA ，聚磷菌獲 得 VFA

30、將其同化成 PHB ，所需能量來源于聚磷的水解并導致磷酸鹽的釋放。厭 氧區(qū)出水進入內部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)，所謂絕氧就是池內混合液既無分子 氧，也無化合物氧（硝酸根）， 在此絕氧環(huán)境下， 70-90%的污水可提供足夠的 碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通 Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進一步完 成去除 BOD 、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下 聚磷菌過量吸磷，將磷從水中轉移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在 C arrousel 2000 系統(tǒng)內，較好的同時完成了去除 BOD、COD 和脫氮除磷。 Carrou sel 2000 平面結構圖如 1.4:14圖

31、 1.4 Carrousel 2000 平面結構圖1.5 本設計工藝流程的確定本工藝流程的二級生化處理系統(tǒng)確定為 Carrousel 2000型氧化溝。城市污水 經粗格柵及污水提升泵房、細格柵、曝氣沉砂池，至氧化溝、二沉池，出水經接 觸消毒池消毒之后排出至溝渠或水渠。 二沉池中的污泥進入污泥泵房后回流至氧 化溝中再進行生化處理。 污泥泵房中的剩余污泥進入儲泥池中， 經過污泥脫水機 房脫水，脫水之后的泥餅外運填埋。本工藝流程圖如圖 1.6 所示：加氯間城市污水平流沉砂池卡魯塞 爾型氧化 溝排放混合外運柵渣柵渣泥餅外運脫水間粗 格 柵細 格 柵提 升 泵 房柵渣壓干機污泥回流污泥泵房剩余污泥儲泥池

32、濃縮池圖 1.6 Carrousel 2000 型氧化溝的污水處理工藝流程1.6 水處理構筑物設計說明1.6.1 中格柵15城市污水的一級處理是通過物理方法對污水中的懸浮物、 漂浮物以及大顆粒 固體污染物質進行的處理。 它位于污水處理系統(tǒng)的前端， 對后續(xù)污水處理工序的 正常運行起著重要的保障作用， 是污水處理工藝中不可缺少的工序。 在城市污水 一級處理中， 格柵主要去除污水中體積較大的漂浮物或懸浮物， 沉砂池主要去除 密度較大的無機顆粒， 初沉池主要去除無機顆粒和部分有機物質， 一級處理能去 除污水中 40%55%的固體懸浮物，以及 20%30%左右的 BOD53 。城市污水一級處理的主要構筑

33、物有格柵、沉砂池和初沉池，其工藝流程 如圖 1.7 所示：柵渣處理系統(tǒng) 沉砂處理系統(tǒng) 污泥處理系統(tǒng)圖 1.7 城市污水一級處理工藝流程圖污水處理廠一般設置兩道格柵，提升泵房站前設置粗格柵或中格柵，沉砂池 前設置中格柵或細格柵。中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負 荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物， 并保證后續(xù) 處理設施能正常運行的裝置。城市大、中型污水處理廠或泵站前截留雜物大于 0.2 m3/d的格柵，清除雜物 量較大，一般采用機械清除設備。采用機械除渣設備時，一般采用單獨格柵井。 本設計中粗格柵選用回轉式格柵除污機。1.6.2 污水提升泵

34、房提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。為運行方便，本設計采用采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉的污 水泵站，它的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。且鑒于其設計和施工均有一定16 經驗可供利用， 故常選用方形泵房。 由于自灌式啟動， 故采用集水池與機器間合 建，前后設置。污水提升泵房選用半地下式，地下埋深 8m。1.6.3 細格柵細格柵是安裝在污水泵房后的格柵， 其作用是攔截中格柵未截留的懸浮物和 漂浮物，設計形式和粗格柵相似。1.6.4 平流沉砂池污水中的無機顆粒不僅會磨損設備和管道，降低活性污泥性，而且會板積在 反應池底部減小反應器有

35、效容積， 甚至在脫水時扎破濾帶損壞脫水設備。 沉砂池 的設置目的就是去除污水中泥沙、 煤渣等相對密度較大的無機顆粒， 以免影響后 續(xù)構筑物的正常運行。沉砂池的工作原理是以重力分離或離心分離為基礎， 即以控制進入沉砂池的 污水流速或旋流速度， 使相對密度大的無機顆粒下沉， 而有機懸浮物顆粒則隨水 流帶走。 在污水處理系統(tǒng)中， 沉砂池一般設在生物處理池前， 從污水中分離密度 較大的無機顆粒， 以保護后續(xù)處理構筑物中的設備免受磨損、 堵塞。 按池內水流 的方向不同， 沉砂池可分為平流式、 豎流式和旋流式三種， 按池形可分為平流式 沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池等。平流式沉砂池是常用的沉

36、淀池形式， 具有構造簡單、 處理效果較好、 工作穩(wěn) 定的優(yōu)點。豎流式沉砂池通常用于去除較粗（粒徑在 0.6mm 以上）的砂粒，結構比較 復雜，處理效果一般較差，目前生產中采用較少。曝氣沉砂池中曝氣的作用式使顆粒之間產生摩擦， 將包裹在顆粒表面的有機 物除掉，產生潔凈的沉砂， 提高顆粒的去除效率； 同時通過調節(jié)曝氣量還可以控 制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，且對污水還有預曝氣作用。旋流沉砂池利用機械控制污水的流態(tài)和流速， 加速砂粒的沉淀， 具有沉砂粒 徑小，效果好、占地省的優(yōu)點。本設計采用的是平流沉砂池。171.6.5 氧化溝本設計采用的是卡羅塞爾（ Carrousel）2000 氧化溝。

37、氧化溝是二級處理的主體構筑物， 是活性污泥的反應器， 其獨特的結構使其 具有脫氮除磷功能，經過氧化溝后，水質得到很大的改善。每座 Carrousel 2000 型氧化溝中配有一定數(shù)量的表曝機， 實現(xiàn)溝內混合液的 推流、混合和充氧。 系統(tǒng)的充氧量可以通過溝內表曝機運行的臺數(shù)的多少進行調 節(jié)。另外，從節(jié)能的角度考慮，每座氧化溝中還裝有一定數(shù)量的液下推進器，用 于保證混合液具有一定的流速， 并防止混合液在部分表曝機運轉的情況下， 發(fā)生 污泥沉降分離的現(xiàn)象 3 。1.6.6 二沉池（1）概述 二沉池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，一般布置在生化處理構筑物后面， 主要用以澄清混合液， 并回收濃縮活性污泥，

38、 其效果的好壞， 直接影響出水的水 質和回流污泥的濃度。二沉池除了進行泥水分離外， 還需要進行污泥濃縮， 同時由于進水的水量和 水質的變化，它還要暫時貯存污泥。由于二沉池需要起到污泥濃縮的作用，往往 所需要的池面積大于只進行泥水分離所需要的池面積。（2）池型選擇 沉淀池按池內水流方向不同分為平流式、 豎流式、輻流式三種。 三種初沉池 的優(yōu)缺點比較見表 1.24 。表 1.2 平流式、輻流式和豎流式沉淀池比較池型優(yōu)點缺點適用條件沉淀效果好；配水不易均勻；適用于地下水位高對沖擊負荷和溫度變化采用多斗排泥，每個及地質較差地區(qū)；平流式的適應能力強；泥斗需單獨設排泥管排泥，適用于大、中、小型施工簡易，造

39、價較低。操作量大。污水處理廠。18豎流式排泥方便，管理簡單； 占地面積小。輻流式多為機械排泥，運行效果好，管理較簡單。排泥設備已趨定型。3）設計參數(shù)的選擇沉淀池的設計參數(shù)可參照表 1.3沉淀池位置池子深度大；對沖擊負荷和溫度變化的適應能力差；造價較高； 池徑不宜過大， 否則布水 不均。水流速度不穩(wěn)定；易于出現(xiàn)異重流現(xiàn)象； 機械排泥設備復雜， 對施 工質量要求高。表 1.3 沉淀池的經驗設計參數(shù)初沉池 二沉適用于中、小型污水 處理廠。用于地下水位較高地區(qū)； 用于大、中型污水處 理廠。沉淀時間表面負荷污泥量干物質 污 泥 含固 體 負 荷堰口負荷hm3（/ m2h） g（人 d）水率 %kg/（

40、m2d）L（ ms）單獨沉淀池1.52.01.52.515 1795972.9二級處理前1.02.01.53.014 2595972.9活性污泥法后1.52.51.01.510 2199.299.41501.7生物膜法后1.52.51.02.07996981501.719本設計采用中心進水周邊出水輻流式沉淀池。如圖 1.7：圖 1.7 中心進水輻流式沉淀池中心進水周邊出水輻流式沉淀池的基本原理是： 混合液經進水管進入中心筒 后，通過筒壁上的孔口和外圍的環(huán)形穿孔擋板， 沿徑向呈輻射狀流向沉淀池周邊。 由于過水斷面的不斷增大，因此，流速逐漸變小，顆粒沉降下來。澄清水則經溢 流堰或淹沒孔口匯入集水槽

41、排出。1.6.7 接觸消毒池（1）概述消毒是保證污水安全排放或回用的最后環(huán)節(jié)。盡管在污水處理過程中， 水中的微生物和可能的致病菌已絕大部分被殺滅 （氧化）或隨著沉淀 物一起被去除， 但經過二級處理的城市污水中仍可能含有一些游離的微生物 （致 病菌），其排放仍可能對水體的衛(wèi)生安全（尤其是排放水體作為飲用水源或其他 可能與人類接觸的用途時）造成威脅。因此，消毒是污水（尤其是城市污水、醫(yī) 院污水、屠宰污水等含有人類及動物代謝物的污水） 處理必需的最終的處理單元。消毒方法分為兩類：物理方法和化學方法。物理方法主要有加熱、冷凍、 輻照、紫外線和微波消毒等方法?；瘜W方法是利用化學藥劑進行消毒，常用的化 學

42、消毒劑有氯及其化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。污水消毒常用的消 毒劑為氯系消毒劑，主要為液氯和漂白粉。消毒過程在接觸池中進行。接觸池有水平隔板式、垂直隔板式和攪拌池等， 由于水平隔板式（又稱廊道式）流態(tài)穩(wěn)定，不易短流和形成漩渦，且阻力較小， 因此為最常見的接觸池池型。20氯價格便宜， 消毒可靠且經驗成熟， 是應用最廣的消毒劑， 所以本次設計選 擇液氯消毒。消毒劑的優(yōu)缺點和適用條件見表 1.4。表 1.4 消毒劑優(yōu)缺點和適用條件消毒劑優(yōu)點缺點適用條件氯化形成的余氯及某些液氯效果可靠、投配簡單、投量準確，價格便宜含氯化合物低濃度時對水生物有毒害， 當污水含工業(yè)污水比例大時， 氯化可能生成致癌

43、化合物適用于，中規(guī)模的污水處理廠除液氯缺點外， 投量不準適用于出水水質較好，漂白粉投加設備簡單，價格便宜確，溶解調制不便，勞動強排入水體衛(wèi)生條件要求度大高的污水處理廠消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機物，臭氧色，味，等，污水中 PH，溫 度對消毒效果影響小，不產 生難處理的或生物積累性殘 余物投資大成本高， 設備管理復雜適用于出水水質較好， 排入水體衛(wèi)生條件要求 高的污水處理廠次氯酸鈉用 海水 或一 定濃 度的鹽 水，由處理廠就地自制電解 產生，消毒需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小適用于醫(yī)院、 生物制品所等小型污水處理站1.7 污泥處理構筑物設計說明城市污水處理廠在對污水進行處理

44、的同時會產生各種污泥。 污泥的來源各不 相同，有的是截留下來的懸浮物質， 有的是生物處理系統(tǒng)排出的生物污泥， 有的 則是由于投加藥劑而產生的化學污泥。在污水處理過程中， 會產生大量污泥， 其中含有許多有毒有害物質， 且含水 率高，因此需對污泥進行處理， 以達到減量、穩(wěn)定、無害化及資源化利用的目 的。污泥的處理有濃縮、消化、脫水及最終處置等工藝。21剩余活性污泥是指活性污泥是指活性污泥法系統(tǒng)排出的污泥。 剩余活性污泥 含固率一般在 0.50.8%之間，取決于所采用的不同生化處理工藝。有機成分常 在 70 85%之間，與污水處理中是否設初沉池及泥齡的長短有關。 剩余活性污泥 的 PH 值在 6.5

45、7.5 之間，取決于污水處理系統(tǒng)的工藝以及控制狀態(tài)。由于活性 污泥的含固率一般都小于 1%，因而其流動性能及混合性能與污水基本一致，但 不易沉降。 活性污泥的產量取決于污水處理所采用的生化工藝類型， 傳統(tǒng)活性污 泥工藝、 A-B 工藝以及 A2/O 等工藝的產泥量都有出入 1 。1.7.1 污泥泵房設計污泥泵房三座， 分別位于氧化溝與沉淀池之間， 每個污泥泵房承擔氧化 溝的污泥回流和沉淀池的剩余污泥排放。本設計的污泥泵房負責將二沉池產生的活性污泥一部分作為回流污泥輸送 至氧化溝， 另一部分作為剩余污泥由地下管道輸送至濃縮池進行濃縮處理。 污泥 泵設計參數(shù)同污水泵站中的參數(shù)。其中設計回流污泥量為

46、 QR=RQ,污泥回流比 R=100，即 QR=100% 200000m3/d=133333.3m3/d。1.51.7.2 污泥濃縮池（1）概述 污泥處理系統(tǒng)產生的污泥，含水率高，體積很大，輸送、處理或處置都很不 方便。污泥濃縮可使污泥初步減容， 使其體積減小為原來的幾分之一， 從而為后 續(xù)處理或處置帶來方便。首先，經濃縮后，可使污泥管的管徑減小，輸運泵的容 量減小。濃縮之后直接脫水， 可減少脫水機臺數(shù)， 并降低污泥調質所需的絮凝劑 投加量。污泥濃縮的方式有重力濃縮和氣浮濃縮。如果選擇厭氧消化進行污泥穩(wěn)定， 一般采用重力濃縮；當采用好氧消化進行污泥穩(wěn)定時，兩者均可選擇。重力濃縮又分為連續(xù)式和間

47、歇式。一般中大型污水處理廠均選擇連續(xù)式。 本次設計中采用重力連續(xù)式濃縮。（2）重力濃縮的基本原理重力濃縮法是依靠污泥重力作用而達到污泥在濃縮池中濃縮的目的。 重力濃22縮法主要濃縮初沉污泥和剩余活性污泥重力濃縮池一般為圓柱形。 污泥由中心筒進泥， 進泥點一般在池深的一半處。 濃縮池下層顆粒間隙中的水在上層顆粒的重力作用下被擠壓出來， 顆粒擁擠更加 緊密，污泥濃度提高，從而實現(xiàn)污泥濃縮。上清液由池周的溢流堰溢出，回流至 污水處理系統(tǒng)。污泥可采用重力排泥方式。1.7.3 儲泥池儲泥池的作用是調節(jié)消化池排泥和污泥脫水兩個單元的污泥平衡。 儲泥池的 體積越大，儲泥時間越長，脫水間的工作靈活性越大。儲泥

48、池一般設計為圓形， 內置攪拌機， 防止污泥結塊和沉淀影響污泥從儲泥 池到脫水間的輸運。1.7.4 脫水機房（1）脫水之前的污泥調理城市污水中含有大量有機污染物質， 城市污水處理廠產生的污泥中含有的固 體物質主要是與水親和力很強的膠體粒子。 因此，必須在污泥脫水之前， 對污泥 進行處理，使污泥改變親水性能，增強脫水效果。污泥經過調理， 污泥顆粒尺寸加大， 可以釋放出污泥中的吸附水， 提高脫水 效果。常用的污泥調理方法是加藥調理法、 加熱調理法、 冷卻調理法和輻射調理 法。本設計中的污泥含有較高的有機物， 采用加藥調理法。 因此， 選用高聚合度 的有機高分子絮凝劑，如 PAM 。（2）污泥脫水污泥

49、脫水是將污泥中的含水率降至 85%以下的操作（污泥的極限游離水含量 20%）。污水將脫水后，一般形成泥餅，體積大大減小，以便于最終的處置。在脫水前要對污泥進行調理， 改善污泥的脫水性能。 工程上調理的主要方法 為投加絮凝劑。絮凝劑一般采用高分子絮凝劑。污泥脫水方法有自然干化、 機械脫水、 烘干及焚燒等方法。 城市污水處理廠 一般由于場地的限制，污泥脫水主要采用機械脫水。23機械脫水的方式有真空過濾、 板框壓濾、 帶式壓濾和離心過濾等。 板框壓濾 為間歇操作， 一般適用于中小型污水處理廠； 大中型污水處理廠目前普遍采用帶 式過濾或離心過濾。本設計采用帶式壓濾脫水機。1.8 平面與高程布置1.8.

50、1 平面布置污水處理廠廠區(qū)平面布置遵循國家有關標準和規(guī)范進行。 本設計將污水處理廠廠區(qū)按功能劃分， 并進行相關布置。 廠區(qū)分辦公生活服 務區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)三大部分，各區(qū)既相互獨立，又有聯(lián)系，既能最 大限度地減小占地和管道連接，又便于管理。污水處理廠的平面布置包括： 污水處理構筑物、 污泥處理構筑物、 綜合辦公 樓、維修間、倉庫、車庫、鍋爐房、傳達室、配電中心、食堂、浴室及其它輔助 建筑物，以及各種管道、 道路、綠化等的布置。 根據(jù)處理廠的規(guī)模大小， 采用 1： 1001：1000比例尺的地形圖繪制總平面圖，管道布置可單獨繪制。平面布置的一般原則如下：（1）處理構筑物的布置應緊湊，節(jié)約

51、用地并便于管理；池型的選擇應考慮 占地多少及經濟因素。 圓形池造價比較低， 但進出水構造較復雜。 方形池或矩形 池池墻較厚，但可利用公共墻壁以節(jié)約造價，且布置可緊湊，減少占地。一般小 型污水處理廠采用圓形池較經濟， 而大型處理廠則以采用矩形池為經濟。 除了占 地、構造和造價等因素以外，還應考慮水力條件、浮渣清除，以及設備維護等因 素；（2）每一單元過程的最少池數(shù)為兩座，但在大型污水廠中，由于設備尺寸 的限制，往往有多池。 當發(fā)生事故，一座池子停止運轉時， 其余的池子負荷增加， 必須計算其對出水水質的影響， 以確定每一池子的尺寸。 根據(jù)生產實踐， 每一單 獨處理池的能力可達 1020萬 m3/d

52、；（3）在選擇池子的尺寸和數(shù)目時，必須考慮污水廠的擴建。對每一種單元 過程的全部處理池， 最好采用相同的尺寸， 且應避免在初期運行時有過大的富余 能力；24（4）處理構筑物應盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應充 分利用地形，以減少土方量；（5）經常有人工作的建筑物如辦公、化驗等用房應布置在夏季主風向的上 風一方，在北方地區(qū)，并應考慮朝陽；（6）在布置總圖時，應考慮安裝充分的綠化地帶；（7）總圖布置應考慮遠近期結合，有條件時，可按遠景規(guī)劃水量布置，將 處理構筑物分為若干系列， 分期建設。 遠景設施的安排應在設計中仔細考慮， 除 了滿足遠景處理能力的需要增加的處理池以外， 還應為改進出

53、水水質的設施預留 場地；（8）構筑物之間的距離應考慮敷設管渠的位置，運轉管理的需要和施工的 要求，一般采用 5 10m；（9）污泥處理構筑物應盡可能布置成單獨的組合， 以策安全， 并管理方便。 污泥消化池應距初沉池較近， 以縮短污泥管線， 但消化池與其他構筑物之間的距 離不應小于 20m。貯氣罐與其他構筑物的間距則應根據(jù)容量大小按有關規(guī)定辦 理；（10）變電站的位置宜設在耗電量大的構筑物附近， 高壓線應避免雜一廠內 架空敷設；（11）污水廠內管線種類很多，應考慮綜合布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污 泥管道應盡可能考慮重力自流。自流管道應繪制縱斷面圖；（12）如有條件，污水廠內的壓力管線和電纜可合并

54、敷設在一條管廊或管道 溝內，以利于維護和檢修；（13）污水廠內應設超越管， 以便在發(fā)生事故時， 使污水能超越一部或全部 構筑物，進入下一級構筑物或事故溢流；（ 14）在污水廠內主干道應盡量成環(huán)， 方便運輸。主干寬 6 9m 次干道寬 3 4m，人行道寬 1.5m2.0m，曲率半徑 9m，有 30%以上的綠化；（15）污水廠的占地面積， 隨處理方法和構筑物選型的不同， 而有很大的差 異。1.8.2 高程布置25污水處理廠在進行平面布置的同時，必須進行高程布置，以確定各處理構筑 物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的縱斷面圖，其比例一般采用：縱向1：501：100，橫向與總平面布置圖相同， 或示意圖

55、上應注明構筑物和管渠的尺寸、 坡度、各節(jié)點水面、內底以及原地面和設計地面的高程。在整個污水處理過程中， 應盡可能使污水和污泥為重力流， 但在多數(shù)情況下， 往往需抽升。高程布置的一般規(guī)定如下：（1）為保證污水在各構筑物之間能順利自流，必須精確計算各構筑物之間 的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構筑物本身的水頭損失。此外，還應考 慮污水廠擴建時預留的儲備水頭；（2）進行水力計算時，應選擇距離最長，損失最大的流程，并按最大設計 流量計算。當有兩個以上并聯(lián)運行的構筑物時，應考慮某一構筑物發(fā)生故障時， 其余構筑物必須負擔全部流量的情況。（3）污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，并能自流進行農田灌 溉；（