工藝流程中構筑物及設備的比選

1、工藝流程中構筑物及設備的比選1、格柵的選擇 格柵設置在泵房集水井進口處或污水處理系統(tǒng)前的污水渠道中，用以截留污水中的懸浮物或漂浮物防止水泵、管道和后續(xù)處理構筑物的機械設備如孔口等被磨損，使后續(xù)處理流程能順利進行，同時還可以減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。 格柵的種類很多，可按不同的方式將其分類：按柵條形狀，可分為平面格柵與曲面格柵；按柵條運動狀態(tài)，可分為固定格柵與回轉格柵；按柵條間隙寬度，可分為粗格柵（一般1640mm，特殊情況可達100mm）、細格柵（1.510mm）和超細格柵(0.21.5mm)；按清渣方式，可分為人工清渣、機械清渣和水力清渣。 格柵的類型分析比較表格柵類型運動狀態(tài)平面格柵曲

2、面格柵固定格柵適用范圍：不同水位的污水渠道 適用范圍廣。缺點：機械清渣時需要安裝除污機適用范圍：水位較淺的污水渠道或格柵井。缺點：機械清渣時需要安裝除污機回轉格柵適用范圍：不同水位的污水渠道適用范圍廣。適用范圍：水位較淺的污水渠道或格柵井。常用機械格柵適用范圍及優(yōu)缺點比較 類型比較項目臂式格柵機鏈式格柵機鋼繩式格柵機回轉式格柵機適用范圍中等深度的寬大格柵深度不大的中小型格柵，主要清除長纖維、帶狀物固定式適用于深度范圍大的中小型格柵，移動式適用于寬大格深度較小的中小型格柵優(yōu)點維護方便、壽命長構造簡單、占地小適用范圍廣、檢修方便結構簡單、動作可靠、檢修容易、重量輕。缺點構造較復雜、耙齒與柵條對位較

3、難雜物可能卡住鏈條和鏈輪防腐要求高、檢修時需停水制造要求高、占地較大由上面兩表可知平面格柵與曲面格柵均可做成粗格柵或細格柵。格柵的選用需根據具體的污水處理工藝來確定；可以選取粗、細中單獨的一個或進行組合設置。清渣方式中的人工清渣的格柵適用于小型的污水處理廠。為保證清渣作業(yè)過程安全、可靠，格柵的安裝角度以30°60°為宜。人工清渣的時間間隔較長，其格柵間隙的設計凈面積應采用較大的安全系數(shù)，一般不小于進水渠道的有效面積的2倍。機械清渣格柵主要應用于大、中型污水處理廠。當柵渣量達到0.2m3/d時，為降低勞動成本、改善勞動與衛(wèi)生條件，都決定了必須采用機械清渣的格柵。機械清渣的格柵

4、的安裝角度一般為60°90°，機械清渣的時間間隔較短，甚至可以進行連續(xù)的清渣作業(yè)，因此格柵間隙的設計凈面積可取較小的安全系數(shù)，一般不小于進水渠道的有效面積的1.2倍。選用格柵時需要控制的主要技術指標有有效深度（溝深）、有效寬度（柵寬）、柵條間隙、安裝角度、進水水質、水溫等。根據以上的比較和敘述和進水水質水量以及后續(xù)處理工藝的考量，宜采用回轉式平面格柵，采用機械清渣。沉砂池的選擇 沉砂池的作用 去除污水中相對密度較大的無機顆粒，不去除相對密度較小的有機顆粒。 工程設計中，沉砂池的設計原則及主要參數(shù)如下：（1）城市污水處理廠一般均應設沉砂池，工業(yè)污水是否設置沉砂池，應根據水質情

5、況而定。城市污水處理廠的沉砂池的只數(shù)或分格數(shù)應不少于兩只。（2）當污水自流入池時，按最大設計流量計算；當污水由抽水泵送入時，應按工作水泵的最大組合流量進行計算；在合流制處理系統(tǒng)中，按降雨時設計流量計算。（3）沉砂池去除的砂粒雜質一般以相對密度為2.65，粒徑為0.2mm以上的顆粒為主。（4）城市污水的沉砂量可按照10萬m3污水的沉砂量為3m3計（每立方米污水0.03L），沉砂含水率約為60%，重度1.5t/m3，貯泥斗的容積按2天的沉砂量計。采用重力排砂時，貯砂斗斗壁傾角不小于55°。（5）沉砂池的超高不宜小于0.3m。（6）除砂一般宜采用砂泵或空氣提升泵等機械方法。沉砂經砂水分離后

6、，干砂在貯砂池或曬砂廠貯存或直接裝車外運。由于排砂的不連續(xù)性，重力或機械排砂方法均會發(fā)生排砂管堵塞的現(xiàn)象，在設計中也應考慮水力沖洗等防堵塞措施。人工排砂管直徑不應小于200mm。 沉砂池的池型 沉砂池的池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流式沉砂池。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池，旋流式沉砂池。常用的沉砂池比較沉砂池類型比較項目平流式曝氣式旋流式構造由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成曝氣沉砂池為狹長矩形，橫斷面接近正方形。由進水口、出水口、沉砂分選區(qū)、集砂區(qū)、砂提升管、電動機、傳動裝置和變速箱組成。原理污水由入流渠進入在狹長的矩形中流動過程中相對密度大的無機顆

7、粒自然沉降，流入泥斗。相對密度較輕的附著有有機物的細小顆粒隨水流流出。污水從一端進入后沿池子縱向流動，曝氣產生的密度差使池內水流作旋流運動，兩者疊加最終使污水呈螺旋流向前推進。污水由進水口沿切線方向流入沉砂區(qū)，由轉盤和斜坡式葉片帶動旋轉，在水流旋轉產生的離心力作用下，污水中密度較大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，較輕的有機物則被留在了污水中。優(yōu)點截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排砂較方便。可通過調節(jié)曝氣量控制污水的旋流速度，使得除砂效率較穩(wěn)定。還對污水進行了預曝氣。去除沉砂表面附著有機物，沉砂效率高、占地小、能耗低、運行穩(wěn)定、維護管理方便。缺點沉砂表面約附著15%的有機物，使沉砂易于腐化

8、發(fā)臭，污染環(huán)境，增加后續(xù)處理難度，需配置洗砂機。出水溶解氧較高，對于要求前級處理工序為厭氧或缺氧狀態(tài)的生物處理工藝不理。結構復雜、對設備的可靠性要求高，維護管理費用較高。 綜合上述敘述及比較結果選取旋流式沉砂池作為一級處理中的沉砂池。二沉池二沉池設在生物處理構筑物（生物膜法或活性污泥法）之后，在活性污泥法中用于沉淀分離活性污泥并提供回流污泥。在生物膜法工藝中，用于沉淀去除腐殖污泥。二沉池在活性污泥法工藝中不僅要進行固液分離，還要將污泥進行一定程度的濃縮以供回流，而活性污泥的沉降性能又比較差，因此一般選用較低的表面水力負荷；二沉池在生物膜工藝中只需進行固液分離、不需要進一步濃縮，脫落生物膜又比活

9、性污泥易于沉淀，所以一般可選用較高的表面水力負荷。污水處理廠中常用的沉淀池為平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池和斜板（管）沉淀池。表 各種形式沉淀池性能特點和適用條件表型式性能特點適用條件平流式優(yōu)點： 1、可就地取材，造價低； 2、操作管理方便，施工較簡單； 3、適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定； 4、帶有機械排泥設備時，排泥效果好缺點： 1、不采用機械排泥裝置，排泥較困難2、機械排泥設備，維護復雜； 3、占地面積較大1、一般用于大中型污水處理廠；2、進水含砂量大時作沉砂池。豎流式優(yōu)點： 1、排泥較方便2、占地面積較小缺點： 1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；2

10、、施工較平流式困難一般用于小型污水處理廠和工業(yè)廢水處理站；輻流式優(yōu)點： 1、沉淀效果好；2、有機械排泥裝置時，排泥效果好；缺點： 1、基建投資及費用大；2、刮泥機維護管理復雜，金屬耗量大；3、施工較平流式困難1、 一般用于大中型污水處理廠；2、在污水處理廠中可用作初沉池或二沉池斜管（板）式優(yōu)點：1、沉淀效果高；2、池體小，占地少缺點：1、斜管（板）耗用材料多，且價格較高；2、排泥較困難1、 宜用于大中型污水處理廠2、宜用于舊沉淀池的擴建、改建和挖槽鑒于上述敘述以及前后構筑物的連接情況，二沉池選擇輻流式沉淀池?；旌显O備的比選1、混合工藝的作用及要求（1）混合的作用混合的主要作用，是讓藥劑迅速而均

11、勻地擴散到水中，使其水解產物與水中的膠體微粒充分作用完成膠體脫穩(wěn)，以便進一步去除。按目前的觀點，脫穩(wěn)過程需時很短，理論上只要數(shù)秒鐘。在實際設計中，一般不超過2min。（2）混合要求對混合的基本要求是快速與均勻。“快速”是因混凝劑在原水中的水解及發(fā)生聚合絮凝的速度很快，需盡量造成急速的擾動，以形成大量氫氧化物膠體，而避免生成較大的絨粒。“均勻”是為了使混凝劑在盡量短的時間里與原水混合均勻，以充分發(fā)揮每一粒藥劑的作用，并使水中的全部懸浮雜質微粒都能受到藥劑的作用。2、混合設備原理及其設計參數(shù)和適用范圍A、水泵混合水泵混合指藥劑溶液加于水泵吸水管中，通過水泵葉輪高速轉動達到混合效果。不需設專門混合設

12、施。藥劑一般采用泵前投加，為防止空氣進入水泵吸水管內，必須沒一個裝有浮球閥的水封箱，對于投加腐蝕性強的藥劑應注意避免腐蝕水泵葉輪及管道。該方法適用于取水泵房距離處理構筑物150m以內的大、中、小型水廠。B、管式混合（1）管道混合管道混合指將藥劑直接投入水泵壓水管中，利用管道內紊動水流達到混合目的。要求：投藥點至絮凝池的距離s50d（d為管徑）； 管內流速v1.21.5m/s；管內水頭損失h0.30.4m（若h不足，可在管內設置文丘利管或孔板）。（2）管式靜態(tài)混合器靜態(tài)混合器是利用在管道內設置多組固定分流板（稱混合單元）使水流成對分流，同時又有交叉和旋渦反向旋轉，以達到較好的混合效果。（3）擴散

13、混合器擴散混合器指在管式孔板混合器前設一錐形帽，利用水流的擴散、收縮在管內產生紊動而達到混合目的。（4）管件混合管件混合指利用異徑管、彎頭、三通等組成的管配件的混合作用達到混合目的。C、機械混合池機械混合利用攪拌裝置使水和藥劑在混合池內劇烈混合。機械攪拌混合池的池形為圓形或方形，可以采用單格，也可以多格串聯(lián)。（1）攪拌裝置機械混合的攪拌器可以是槳板式、螺旋槳式或透平式。槳板式采用較多，適用于容積較小的混合池(一般在2m3以下)，其余可用于容積較大的混合池。（2）設計參數(shù)混合時間控制在1030s以內，最大不超過2min，槳板外緣線速度為1.53m/s?；旌铣貎纫话阍O帶兩葉的平板攪拌器。當H(有效

14、水深)：D(混合池直徑)1.21.3時，攪拌器設一層；當H：D>1.21.3時，攪拌器可設兩層；當H：D的比例很大時，可多設幾層，相鄰兩層槳板采用90°交叉安裝，間距為(1.01.5)Do(攪拌器直徑)；攪拌器離池底(0.50.75)Do，攪拌器直徑Do(1/32/3)D，攪拌器寬度B(0.10.25)D。4、水力混合池利用水流跌落或改變水流方向以及速度大小而產生湍流進行的混合稱為水力混和。需要有一定的水頭損失達到足夠的速度梯度，方能有較好的混合效果。（1）渦流式混合池：便于排渣，適用于混凝劑濃度低及投加石灰調整PH值的混合。設計進口流速12m/s，出口液面上升流速0.200.

15、30m/s，停留時間1.5min左右。（2）跌水混合池：可用于小型水廠，應保持0.3m以上跌落高度，出水管流速12m/s。（3）水越式混合池：適用于有較大跌水水頭的水廠，當?shù)涓叨?gt;0.5m時，可使跌落后水流流速>3m/s，產生水越進行混合。4 絮凝絮凝過程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接觸碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝體。目前國內使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、柵條（網格）絮凝、和機械攪拌絮凝。 表 絮凝池的類型及特點表類 型特點適用條件隔板式絮凝池往復式優(yōu)點：絮凝效果好，構造簡單，施工方便；缺點：容積較大，水頭

16、損失較大，轉折處釩花易破碎水量大于30000m3/d的水廠；水量變動小者回轉式優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構造簡單，管理方便；缺點：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥水量大于30000m3/d的水廠；水量變動小者；改建和擴建舊池時更適用機械攪拌絮凝池優(yōu)點：容積小，水頭損失較?。蝗秉c：池子較深，地下水位高處施工較難，絮凝效果較差一般用于中小型水廠折板式絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較小；缺點：構造較隔板絮凝池復雜，造價高流量變化較小的中小型水廠網格絮凝池優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時間短；缺點：末端池底易積泥根據以上各種絮凝池的特點以及實際情況并進行比較，本設計選用機械攪拌沉淀

17、池的比選深度處理的沉淀池功能與給水處理中沉淀池的功能相似。經混合、絮凝后，水中懸浮顆粒已形成粒徑較大的絮凝提，需在沉淀或澄清構筑物里分離出來。常見各種形式沉淀池的性能特點及適用條件見如下的各種形式沉淀池性能特點和適用條件表 各種形式沉淀池性能特點和適用條件表型式性能特點適用條件平流式優(yōu)點： 1、可就地取材，造價低； 2、操作管理方便，施工較簡單； 3、適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定； 4、帶有機械排泥設備時，排泥效果好缺點： 1、不采用機械排泥裝置，排泥較困難2、機械排泥設備，維護復雜； 3、占地面積較大1、一般用于大中型污水處理廠；2、進水含砂量大時作沉砂池。豎流式優(yōu)點： 1、排泥較方便2、

18、占地面積較小缺點： 1、上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；2、施工較平流式困難一般用于小型污水處理廠和工業(yè)廢水處理站；輻流式優(yōu)點： 1、沉淀效果好；2、有機械排泥裝置時，排泥效果好；缺點： 1、基建投資及費用大；2、刮泥機維護管理復雜，金屬耗量大；3、施工較平流式困難2、 一般用于大中型污水處理廠；2、在污水處理廠中可用作初沉池或二沉池斜管（板）式優(yōu)點：1、沉淀效果高；2、池體小，占地少缺點：1、斜管（板）耗用材料多，且價格較高；2、排泥較困難2、 宜用于大中型污水處理廠2、宜用于舊沉淀池的擴建、改建和挖槽鑒于上述敘述以及前后構筑物的連接情況，深度處理的沉淀池選用斜管（

19、斜板）沉淀池。常用過濾池型比較 特點濾池類型適用條件優(yōu)點缺點快濾池普通快濾池大中型凈水廠1運行管理可靠，單池面積大2、池深較淺3、有成熟的運行經驗，濾料易得1、閥件太多2、一般為大阻力沖洗，須專設沖洗設備多層濾池大中小型凈水廠1、濾池較其他濾池高，單池面積大2、含污能力提高，工作周期較長1、濾料粒徑選擇較嚴格2、沖洗要求嚴格，否則濾料內易積泥或發(fā)生混層現(xiàn)象無閥濾池適用于小型水廠，一般在1萬立方米每日以下1、不需設置閥門2、自動沖洗，管理方便1、運行過程看不到濾層情況2、清砂不變，單池面積較小3、沖洗效果較差，反沖洗時要浪費部分水量虹吸濾池中型水廠單池面積不宜過大1、不需大型閘閥，簡化處理流程2

20、、無需沖洗水塔或沖洗泵3、實現(xiàn)自動化控制1、小阻力沖洗，單池面積不能太大2、池深較大，結構較復雜移動沖洗罩濾池適用于大中水廠1、不需大型閘閥，造價較低2、簡化了進出水系統(tǒng)；池構造簡單3、易實現(xiàn)自動化控制1、移動罩桁車裝置制造安裝要求較高，維修較麻煩2、常因罩體對位不準或密封不嚴影響沖洗效果均質濾料濾池（V型濾池）適用于大中型水廠單池面積可達150m ²以1、運行穩(wěn)妥可靠2、采用砂濾料。材料易得3、濾床含污量大、周期長、濾速高4、具有氣水反洗和表面掃洗，沖洗效果好1、配套設備多，如鼓風機等2、土建較復雜，池深比普通快濾池深為滿足水質要求，防止疾病的傳播，必須對處理后的水進行消毒處理。消

21、毒主要是借助物理方法和化學方法殺滅水中的致病微生物，物理方法主要有加熱法、超聲波法、紫外線照射法等，化學方法主要采用鹵素族消毒劑（液氯、二氧化氯、溴及溴化物等）。常用消毒方法比較 特點消毒類型適用條件優(yōu)點缺點液氯各種規(guī)模水廠1、消毒效果穩(wěn)定，余氯保持時間較長2、設備簡單，造價低，運行費低。1、加氯量過大時，水味道不良2、原水有機物高時會產生有機氯化物氯胺大中型凈水廠或臨時性供水原水中有機物多以及輸配水管線較長時1、能降低三鹵甲烷和氯酚的產生2、能延長管網中剩余氯的持續(xù)時間抑制細菌生成1、消毒作用比液氯進行的慢，需較長接觸時間2、需增加加氯設備，操作管理麻煩漂白粉小型凈水廠或臨時性供水1、具有余

22、氯的持續(xù)消毒作用2、投加設備簡單，價格低廉1、含氯量低，用量多，制備容積大2.操作麻煩臭氧氧化大中小型水廠，原水污染程度高時1、殺菌作用強，對水的臭味、水色都能有效的去除2、接觸時間短。不生成有機物1、管網沒有剩余消毒能力2、設備復雜，運行費用高。紫外線小型凈水廠1、不改變水的物理化學性質，不產生氣味2、接觸時間短1、沒有剩余消毒能力2、消耗電能多，運行費用高我國普遍采用氯消毒，因為液氯消毒具有余氯持續(xù)消毒的作用，成本較低，操作簡便，投量準確，不需要龐大的設備等優(yōu)點，故本設計亦采用液氯消毒3.3主要生產構筑物工藝設計3.3.1 進水泵房污水進水泵房由格柵間、泵房組成(泵房配電間設于離泵房不遠的

23、地方，具體布置見污水廠平面總體布置圖，另外廠內另設有集中變配電間、中控室)。1. 格柵間平面尺寸：長寬=7.15米6.60米，地下深6.53米，為鋼筋砼結構，格柵間內設中格柵和細格柵，中格柵柵條間隙為26mm，兩柵間隔墻寬取0.6m，柵槽總寬度為3.27m. 最大過柵流速為0.9 m/s。格柵的運行由格柵前、后水位差自動控制。柵渣由設于平臺面以下的國產無軸螺旋輸送器輸出后外運處置。2. 泵房采用半地下室鋼筋砼結構，平面尺寸：長寬=8.00米16.60米，地下埋深4.33米，采用立式污水泵抽升污水，泵房內設四臺型號為500QW260015160的立式污水泵(四用一備)。單泵流量為2600米3/時

24、，揚程為15米，轉速745轉/分，電機功率160千瓦。每臺泵出水管上設微阻緩閉止回閥，起吊設備采用電動單梁起重機，最大起重量為5噸。3.3.2 細格柵和沉砂池共設兩道進口細格柵，安裝在出水井與沉砂池的連接渠道上，用于去除進廠污水中較大的漂浮物和懸浮物，以保證后續(xù)處理工藝的安全運行。細格柵(一期)分兩組設置，每組設2道進口機械弧形細格柵(旋轉角為90。)及1道人工應急格柵(國產)，渠寬為3.86 m，柵隙寬為20 mm，最大過柵流速為0.9 m/s.格柵的運行由格柵前、后水位差自動控制。柵渣由設于平臺面以下的國產無軸螺旋輸送器輸出后外運處置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分兩組設2池，型號旋流式沉砂

25、池50)，旋流式沉砂池型號50的尺寸(mm)型號流量(萬m3/d)ABCDEFJL5019.0046100152013702740460244017802130采用重力排砂，這使得排出的砂含有機物較少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。由兩座沉砂池排出的泥砂經2臺國產的砂水分離器處理后外運處置。3.3.3初次沉淀池：初次沉淀池對于去除污水中泥沙懸浮物質都能起到很好的作用，而且能夠一定對污水中的BOD5起一定的去除作用。這樣既能使污水的初步處理達到一個較好的水平，又能減小后續(xù)處理的壓力，因此考慮設置初次沉淀池。根據污水的水質、水量以及考慮到工程造價和運行費用等，根據計算結果設置四個輻流式初次沉淀池，池子的直徑取36米。有效水深為3米。3.3.4 A2/O池A2/O生物池分兩組(共4座)，污泥負荷為012kgBODs/(kgMLSS·d)，單池平面尺寸為86.47 m×50m(不包括隔墻厚度)，池深為5.7 m(有效水深為5 m)，每池分三區(qū)即厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)，每池設有3根進氣總管，每根總管設有1個進口電動空氣調節(jié)蝶閥(用于調節(jié)供氧量)。A2/O工藝需有大量的混合液回流(一般為處理水量的24倍)，這使得其能耗較高。為此，在設計時結合了循環(huán)流式生物池的特點，采用了類似氧化溝循環(huán)流式水力特征的池型，省去了混