萬噸污水處理廠處理工程設計

1、大慶八百坰污水處理工程項目 1. 城市概況大慶市位于黑龍江省西部，東與安達市相連，南與吉林省大安市隔松花江相望，西與齊齊哈爾市交界，北與明水縣相鄰。地理位置在東經123º45"至125º45"，北緯44º40"至46º之間。距哈爾濱市159公里。大慶市行政區(qū)劃所轄地域范圍共21170平方公里，占黑龍江省總面積的4.5。大慶市屬于典型的組團式城市布局，市區(qū)由薩爾圖、讓胡路、龍鳳、紅崗、大同五個區(qū)，共5107平方公里。主城區(qū)分為東城區(qū)和西城區(qū)。東城區(qū)由東風新村、萬寶、青龍山、高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)、龍鳳構成，西城區(qū)由讓胡路、乘風莊構

2、成?，F轄四縣和五個行政區(qū)總面積2.1萬平方公里，總人口數239萬；市區(qū)面積5107平方公里。大慶過去曾是一片荒原，1959年發(fā)現大慶油田，經過三十多年的發(fā)展，大慶已經從單一的油田發(fā)展為中國北方新興的工業(yè)城市。2項目概況本工程主要建設八百坰生活區(qū)的污水從西干渠截流管道工程，匯入污水處理廠水廠規(guī)模：6萬噸收納污水區(qū)域：乘風莊地區(qū)南部、銀浪地區(qū)、八百坰地區(qū)和紅崗地區(qū)3.設計依據和任務(1)原始依據設計題目: 6萬m3/d城鎮(zhèn)污水推流式曝氣池處理工程設計設計基礎資料：原始數據: Q=60000m3/d(2)進出水水質分析項 目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)動植物油(mg/L

3、)TN(mg/L)TP(mg/L)進水水質27511517527.537.58一級B標準出水6020203201BOD/COD=0.42>0.3 該廢水可生化性較好4.工藝流程的確定4.1 工藝流程的比較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,故可采用SBR或氧化溝法，或A2O法.ASBR法工藝流程：污水 一級處理 曝氣池 處理水工作原理：1）流入工序：廢水注入，注滿后進行反應，方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種，2）曝氣反應工序：當污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據污水處理的目的，除P脫N應進行相應的處理工作。3）沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當

4、于二沉池，4）排放工序：排除曝氣沉淀后產生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應器殘留一部分活性污泥作為種泥。5）待機工序：工處理水排放后，反應器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。特點：大多數情況下，無設置調節(jié)池的心要。SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會產生污泥膨脹。通過對運行方式的調節(jié)，進行除磷脫氮反應。自動化程度較高。得當時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。單方投資較少。占地規(guī)模大，處理水量較小。B A2 /O法優(yōu)點：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

5、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。 缺點：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/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)和污泥釋放磷的現象出現，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。4.2 工藝流程的選擇本工程位于東北地區(qū)，對寒冷地區(qū)選擇城市污水活性污泥法流程時，應充分考慮溫度的影響，宜采用鼓風曝氣供氧，不宜選用散熱量大的表面曝氣器供氧。而氧化溝工藝采用的就是表

6、面曝氣器，池深淺，散熱量很大，占地面積也較大。所以不宜在東北地區(qū)應用，不過也有在氧化溝上加蓋來保證污水溫度的做法。SBR雖然是鼓風曝氣，但是在冬季潷水器懸空易結冰，使設備無法正常運行。故采用具有脫氮除磷的 A2/O法。A2/O工藝將生物反應池分為厭氧池、缺氧池和好氧池。在厭氧階段，從沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起進入，聚磷酸菌釋放磷，同時部分有機物開始進行氨化。隨后污水進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q原污水流量）。混合液從缺氧反應器進入好氧反應器曝氣池，這一反應器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等項反應

7、都在本反應器內進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的BOD（或COD）則得到去除。流量為2Q的混合液從這里回流缺氧反應器。沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應器，上清夜作為處理水排放。污水廠A2/O工藝流程圖如下所示： 內循環(huán)2Q 進水格柵沉砂池初沉池 除油裝置 厭氧缺氧好氧二沉池消毒排放 （含磷）污泥回流 外運污泥脫水污泥消化污泥濃縮 污水處理廠工藝流程圖5工藝流程設計計算5.1 設計流量的計算平均流量：=60000t/d60000m3/d=2500 m3/h=0.694 m3/s總變化系數： = (平均流量，L/s) 設計流量： 1.

8、31×60000=78600 m3/d=3275 m3/h=0.9097 m3/s5.2 設備設計計算5.2.1 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。一般情況下，分粗細兩道格柵。 格柵型號：鏈條式機械格柵設計流量柵前流速，過柵流速柵前部分長度0.5m,格柵傾角，單位柵渣量(1) 確定柵前水深 則(2) 柵前間隙數（取58）(3) 柵條有效寬度(4) 設水渠漸寬部分展開角則進水渠漸寬部分長度(5) 格柵與出水渠道漸寬部分長度(6) 過柵水頭損失，取柵前渠道超高部分則柵前槽總高度柵后管總高度(7)

9、 格柵總長度 = =2.65m(8) 每日柵渣量 宜采用機械清渣5.2.2 沉砂池沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，保證后續(xù)處理構筑物的正常運行。本設計采用的是具有脫氮除磷能力的A2/O工藝，為了保證除磷脫氮效果，不能采用曝氣沉砂池，最后選用平流式沉砂池。設計參數：設計流量，設計水力停留時間t=40s 水平流速v=0.25m/s(1) 長度：(2) 水流斷面面積：(3) 池總寬度：，有效水深(4) 沉砂斗容積：T2d，X30m3/106m3(5) 每個沉砂斗得容積（） 設每一分格有2格沉砂斗，則 (6) 沉砂斗各部分尺寸：設貯砂斗底寬b10.5m；斗壁與水平面的傾角60&#

10、176;，貯砂斗高h31.0m(7) 貯砂斗容積：(V1)> 符合要求(8) 沉砂室高度：(h3)設采用重力排砂，池底坡度i6，坡向砂斗，則(9)池總高度：(H) 設超高，(10) 核算最小流速5.2.3 初沉池初沉池的作用室對污水仲密度大的固體懸浮物進行沉淀分離。選型：平流式沉淀池設計參數：(1) 池子總面積A，表明負荷取 (2) 沉淀部分有效水深h2 (3) 沉淀部分有效容積 (4) 池長L (5) 池子總寬度B (6) 校核長寬比 （符合要求）5.2.4除油設備選用傳統(tǒng)的平流式隔油池。廢水從池的一端流入池內，從另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，比重小于1.0而顆粒較大的油珠上浮

11、至睡眠，比重大于1.0的雜質沉降至池底。5.2.5 A2/O池 1.曝氣池內混合液污泥濃度曝氣池內活性污泥濃度Xv一般采用2500-4500mg/L，設計中取Xv=3000mg/L。2.回流污泥濃度 （6-1）式中Xr回流污泥濃度（mg/L）SVI污泥指數，一般采用100；r系數，一般采用r=1.23.污泥回流比 （6-2）式中R污泥回流比；回流污泥濃度（mg/L），4.TN去除率 （6-3）eTN去除率（%）；S1進水TN濃度（mg/L）；S2出水TN濃度（mg/L），設計中取20mg/L。式中5.內回流比 （6-4）式中R內內回流倍數；，設計中取值200%。5.2.5.1好氧池計算好氧池的

12、計算采用污泥負荷法，用污泥齡法校核。1.BOD污泥負荷率確定擬采用0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)2.好氧池容積計算 （6-5）式中V生物反應池容積，m3；So生物反應池進水五日生化需氧量，mg/L；Se生物反應池出水五日生化需氧量，mg/L，當去除率大于90時可不計入；Q生物反應池的平均流量，m3/h；Ns生物反應池五日生化需氧量污泥負荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；X生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；3.硝化菌生長速率 （6-6）式中硝化菌比增長速率d-1；Na反應池中NH4+-N的濃度，mg/L，N=8mg/L；Kn硝化作用中氮的半速

13、率常數，T=10；T設計溫度，4.最小污泥停留平均時間 （6-7）5.設計污泥停留時間（6-8）式中設計污泥停留時間，d；F安全系數與峰值系數，1.53.0；6.平均流量時水力停留時間（6-9）5.2.5.2缺氧池計算1.反硝化速率計算 （6-10）式中KdeT脫氮速率,（kgNO3-N）/（kgMLSS·d）；Kde(20)20時的脫氮速率，可采用0.030.06（kgNO3-N）/（kgMLSS·d）；T設計溫度()；2.排出反應池微生物量計算（6-11）式中Q生物反應池的設計流量(m3d)；Xv排出生物反應池系統(tǒng)的微生物量(kgMLVSS/d)；Yt污泥總產率系數(k

14、gMLSSkgBOD5)，宜根據試驗資料確定。無試驗資料時，系統(tǒng)有初次沉淀池時取0.3，無初次沉淀池時取0.61.0；yMLSS中MLVSS所占比例；So生物反應池進水五日生化需氧量(mgL)；Se生物反應池出水五日生化需氧量(mgL)。3.缺氧池容積計算（6-12）式中Nk生物反應池進水總凱氏氮濃度，mg/L；Nt生物反應池出水總氮濃度，mg/L；V2缺氧池容積，m3。，取4500m34.平均流量時水力停留時間取2h5.2.5.3厭氧池計算厭氧池容積V3由生物除磷容積并考慮污泥回流計算，考慮計算容積較小，采用和好氧池、缺氧池、厭氧池按比例計算尺寸。取水力停留時間2h。5.2.5.4曝氣池尺寸

15、計算1. 總有效容積由上述計算知，總有效容積為25000m3 厭氧、缺氧、好氧各段水力停留時間的比值約為1:1:3.3，則每段的水力停留時間分別為： 厭氧池內水力停留時間t1=2h； 缺氧池內水力停留時間t2=2h； 好氧池內水力停留時間t3=6.58h； 總水力停留時間t=10.58h。2. 平面尺寸 曝氣池總面積 （6-13）式中A曝氣池總面積（m2）；h曝氣池有效水深（m）。 設計中取h=4m， 每組曝氣池的面積 （6-14）式中A1每座曝氣池面積（m2）；N曝氣池個數，設計中取2。 每組曝氣池共設5廊道，第1廊道為厭氧段，第2廊道為缺氧段，后三個廊道為好氧段，每廊道寬取7.0m，則每廊

16、道長。 （6-15）式中L曝氣池每廊道長（m）；b每廊道寬度（m）；n廊道數。3. 尺寸校核5.2.6 二沉池設計參數為了使沉淀池內水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進水，周邊出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面積按表面負荷法計算，水力停留時間t=2.5h，表面負荷為1.5m3/（m2h-1）。(1) 池體實際計算(1)二沉池表面面積 (2) 池體有效水深(3)混合液的濃度,回流污泥濃度為 為保證污泥回流濃度，二沉池的存泥時間不宜小于2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積 采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，設泥斗的高度H2為0.5m。(4)二沉池緩沖區(qū)高度H3=0.

17、5m，超高為H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m 二沉池邊總高度(5) 校核徑深比 二沉池直徑與水深比為 (4) 排泥部分設計(1)單池污泥量 總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量 剩余污泥量 5.2.7 接觸池和加氯間采用隔板式接觸反應池1. 設計參數設計流量：水力停留時間：設計投氯量：平均水深：隔板間隔：2. 設計計算(1)每座接觸池容積：表面積隔板數采用2個則廊道總寬為接觸池長度長寬比實際消毒池容積實際水深徑校核均滿足有效停留時間(2)加氯量的計算：設計最大加氯量為 選用3臺REGAL-2100型負壓加氯機（2用1備），單臺加氯量10kg/h5.2.8污泥濃縮池采用兩座

18、幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。1. 設計參數設計流量進泥濃度：6g/L初層池污泥含水率95%污泥含水率99%,濃縮后含水率97%貯泥池出口污泥含水率92%濃縮時間T=20h,濃縮池固體通量2. 濃縮池的尺寸面積：直徑：高度：工作高度 取超高,緩沖層高度 總高度濃縮后污泥流量5.2.9貯泥池 污泥量 濃縮后的污泥量853.3 ，含水率97% 初沉污泥量350 ，含水率95% 泥量 貯泥池的容積 設貯泥時間為4h，則貯泥池的容積 貯泥池尺寸 取池深H=4m,則貯泥池面積 設計圓形貯泥池一座，直徑D=5.4m. 攪拌設備 為防止污泥

19、在貯泥池終沉淀，貯泥池內設置攪拌設備。設置液下攪拌機1臺，功率10kw。 5.2.10 脫水間 壓濾機選型：過濾流量 設計2臺壓濾機，每臺每天工作7h,則每臺壓濾機處理量 ，選擇DY15型帶式壓濾脫水機 加藥量計算 設計流量 絮凝劑PAM 投加量，以干固體的0.4%計 6. 構建筑物和設備一覽表序號名稱規(guī)格數量設計參數主要設備1格柵L×B =2.65m×1.73m1座設計流量=60000m3/d柵條間隙柵前水深過柵流速HG-1200回旋式機械格柵1套超聲波水位計2套螺旋壓榨機（300）1臺螺紋輸送機（300）1臺鋼閘門（2.0X1.7m）4扇手動啟閉機（5t）4臺2進水泵房

20、L×B =20m×13m1座設計流量Q=3215 m3/h單泵流量Q= 350m3/h設計揚程H=6mH2O選泵揚程H= 7.22mH2O1mH2O=9800 Pa螺旋泵（1500mm,N60kw）5臺，4用1備鋼閘門（2.0mX2.0m）5扇手動啟閉機（5t）5臺手動單梁懸掛式起重機（2t，Lk4m）1臺3平流沉砂池L×B×H=10m×4.6m×2.3m1座設計流量Q3275 m3/h水平流速v= 0.25 m/s有效水深H1= 0.8m停留時間T= 40S砂水分離器（0.5m）2臺4平流式初沉池L×B×H=21.6m×75.8m×8m1座設計流量Q= 3275 m3/h表面負荷q= 2.0m3/(m2&