環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設計：資中縣污水處理廠工藝設計

1、環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設計：資中縣污水處理廠工藝設計 目 錄摘 要51 前言62設計總則721設計依據722設計原則73 工程規(guī)劃資料831 自然條件832 城市污水排放規(guī)劃94 工程設計概況1041 設計水質1042 設計水量1243 廠址選擇1344 工藝方案的比較和確定1345 工藝流程205 污水處理構筑物設計計算2151 粗格柵2152 污水提升泵房2453 細格柵2654 鐘式沉砂池2955 A2O生化反應池3256輻流式二次沉淀池4457混凝反應池5158輻流式沉淀池5359接觸池56510計量設備586 污泥處理構筑物設計計算6161污泥量計算6162 污泥濃縮池6263 污泥脫水機

2、房657 主要附屬建筑設計6871生產管理用房6872行政辦公用房6973化驗室6974維修間6975倉庫6976食堂6977浴室6978宿舍6979傳達室70710設備儀器708 污水處理廠總體布置7281 污水處理廠平面布置7282污水處理廠高程布置739 組織管理7891 生產組織7892 人員編制7893 安全生產和勞動保護7810 工程投資及運行費用估算80101 工程投資估算80102 運行費用估算81結論82總結與體會83謝辭84參考文獻85附圖 圖號1666 86總平面布置圖86高程布置圖86鐘式沉砂池結構圖86A2O生化反應池結構圖86輻流式沉淀池結構圖86接觸消毒池結構圖8

3、6摘 要本畢業(yè)設計是對處理量為2萬m3d的污水處理廠進行工藝設計對進水水質為 BOD5 mglSS 0 mglTN mglCODCr mglTP 40 mgl NH3-N 30mglTN 40mgl的廢水采用工藝處理后本設計對主要構筑物包括格柵污水泵房沉砂池池等進行了設計并對該污水處理廠進行了平面布置和高程布置最后對其進行經濟分析結果表明對污水處理廠進行工藝設計無論在經濟上還是技術上都非常可行A2O工藝脫氮除磷總體布置高程布置AbstractA2O coagulative precipitation process design of the Zi Zhong county sewage tr

4、eatment plant is made in the diploma project The flow is 20000 m3d The quality of influent is as follows BOD5 175mgL SS 230 mgL TN 40 mgL CODCr 340 mgLTP mgLNH3-N 30mglTN 40mgl It shows that the quality of effluent can be up to the states first-class A discharge standard of pollutants for for munici

5、pal wastewater treatment plantThe main structures of the plant are designed including grid sewage pumping house The bell-type sand pool A2O ditch sedimentation tank concentration tank and so on The elevation layout and the floor plan layout are made At last it also analyses the cost of building and

6、operation It shows that A2O coagulative precipitation process designed in the plant is feasible in both economy and technologyKey wordsA2O process itrogen and phosphorus removal Overall layout Elevation layout Investment cost1 前言如今隨著經濟飛速發(fā)展城市化進程的加快城市人口急劇膨脹居民生活污水量也不斷增多境內用以進一步改善東平縣水環(huán)境質量和提高全縣人民的生活水平在經過對

7、東平縣地理環(huán)境氣候條件污水處理量以及城市規(guī)劃等具體情況綜合分析后決定采用A2O工藝該工藝在實際應用中表明對于不同水質條件的城市污水其均具有非常強的適應性該工藝既可用于新建城市污水廠和具有類似水質的工業(yè)廢水處理廠也可用于現有不具備氮磷脫除功能的城市污水處理廠的改造并且基建投資較低運行管理方便比較適合中小型污水處理廠符合實際情況2設計總則1設計依據中華人民共和國水污染防治法 2008年6月1日開始實施 地表水環(huán)境質量評估 GB3838-2002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 GB8918-2002 室外排水設計規(guī)范 GB50101-2005 城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準 CJJ31-8

8、9 給水排水設計手冊第五冊 污水處理廠工藝設計手冊給水排水標準規(guī)范實施手冊室外排水工程規(guī)范環(huán)境保護設備選用手冊水處理設備2設計原則1 執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策符合國家地方的有關法規(guī)規(guī)范和標準2 采用先進可靠的處理工藝確保經過處理后的污水能達到排放標準3 采用成熟 高效優(yōu)質的設備并設計較好的自控水平以方便運行管理4 全面規(guī)劃合理布局整體協(xié)調使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調一致5 妥善處理污水凈化過程中產生的污泥固體物以免造成二次污染6 綜合考慮環(huán)境經濟和社會效益在保證出水達標的前提下盡量減少工程投資和運行費用 工程規(guī)劃資料1 com 地理位置12 地勢地貌1 資中地處榮穹窿背斜西北翼為平緩傾斜巖層

9、巖層傾角2至5度褶皺和斷裂均不發(fā)育露出地層有三迭系上統(tǒng)須家河組侏羅中統(tǒng)沙溪廟組和遂寧組沱江兩岸零星分布的為第四系各組地層特征自下而上縣境屬淺丘地形西高東低海拔高程500-700米主要地質構造有三迭系上統(tǒng)須家河組侏羅系中下層自流井組侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組侏羅系中統(tǒng)遂寧組第四系全新統(tǒng)及更新統(tǒng)2 地貌類型及分布資中縣位于素威穹窿西北翼尾端 九宮山脈尾部 斜層地帶受巖層影響地形西南高東及東北部低造成全縣自西南向東北部傾斜坡形地勢西南是低山窄谷深丘窄谷中部沿沱江沿岸屬淺丘陵東北為緩丘寬谷地勢平坦根據地表形態(tài)特征成因類型海拔高度和相對高度合全縣可分為低山深丘淺丘緩丘四種地貌類五種地貌單位即低山窄谷區(qū)坪狀高丘區(qū)

10、淺丘中谷區(qū)緩丘寬谷區(qū)和河谷平壩區(qū)縣境屬低山丘陵地貌西南西北高東南低無明顯山脈走向而南低山源于綿陽逶迤至樂山一脈的龍泉山現分向威遠縣中新西坪山王場經黃荊溝伸入縣內公民新橋區(qū)再向東轉魚溪歸德等區(qū)東南走向銀山鎮(zhèn)區(qū)沱江左岸低山丘陵沿資陽安岳方向伸入縣境雙龍水南太平等鎮(zhèn)區(qū)主要山峰有重龍山白云山觀音巖青山廟山歇山廟山馬鞍山老寨子山高禪寺山等十余座最高山峰海拔737m最低海拔402mcom 氣候狀況14 水文縣境主要河流為沱江匯入沱江的主要支流有蒙溪河烏龍河龍結河太陽河麻柳河球溪河和石堰河項目廢水受納水體為沱江沱江是長江上游一級支流源于岷山南麓九頂山上源南流至成都金堂縣接納岷江分支毗河后穿龍泉山金堂峽過淮口

11、經簡陽資陽后于球溪河口入資中縣境2月份沱江處于枯水期此時最小流量為12m3s區(qū)域地下水儲量為3770萬立方米可開采量2259萬立平米水質達到國家飲用水標準32 城市污水排放規(guī)劃1 根據縣地區(qū)地勢情況自然地形條件各異特點排水規(guī)劃原則確定為雨污分流分區(qū)排水污水集中處理雨水分散排放就近排河 整頓中心城區(qū)現有排水渠混亂的狀況用排水管代替現有排水渠道結合舊城改造在現有排水渠道的基礎上進行整頓建立獨立的雨水排放系統(tǒng)建立雨污分流的城市排水體制分流制不健全的地區(qū)應積極配套建設雨污水管道舊城區(qū)原為合流制排水的地區(qū)要隨著城市建設逐步改建為分流制 工業(yè)污水內部治理應與城市污水集中治理相結合工業(yè)污水必須先作預處理達到

12、排放標準后方可排入城市污水管道系統(tǒng)進入污水處理廠集中處理 處理污水量近期規(guī)模為 20萬噸日遠期為40萬噸日5 縣城區(qū)污水管網規(guī)劃采用樹狀結構主要依據縣城地形現狀用重力流的方式使污水自流入污水處理廠在局部地區(qū)使用提升泵站助排 工程設計概況1 com 污水進水水質污水量的組成污水量的組成與污水收集系統(tǒng)有關通常由以下幾個部分組成綜合生活污水包括居民生活污水和公共設施污水工業(yè)廢水必須達到污水綜合排放標準GB8987-1996一級標準以上的工業(yè)廢水城市市政公共污水根據污水水質監(jiān)測報告現階段資中縣污水水質指標如下該水質數據符合雨污合流排水體制的中小城鎮(zhèn)的污水特點表1 資中縣城市污水水質監(jiān)測統(tǒng)計表污染物名稱

13、CODCrBOD5SSNH3-NT-NTP水質指標mgL3311752283728由于資中縣產生的城市污水以生活污水為主根據室外排水設計com生活污水BOD5為20-35克人日SS為30-50克人日CODcr及PH值由統(tǒng)計資料分析一般城市污水CODcr 20BOD5TP 01由以上數據計算出城市污水的水質如表表 城市污水數值計算表污染物名稱CODCrBOD5SSNH3-NTNTPmgL300150225202420根據全國各個典型城市污水水質的統(tǒng)計的數據可以確定資中縣屬于低中等濃度城市污水表 城市污水典型水質濃度單位mgL污染物名稱CODCrBOD5SST-NNH3-NT-P高濃度污水1000

14、4006001005012中等濃度污水45020025040256低濃度污水25012015025154超低濃度污水1506010015102資中縣污水處理廠水質表 進水水質設計指標mgL污染物名稱CODCr BOD5SSNH3-NTNTP進水水質34017523030404012 工業(yè)污水情況及要求現有的企業(yè)廢水工廠m3d廢水量1701198萬m3d尚有2988萬m3d的富余容量本項目位于資中工業(yè)集中區(qū)下游為節(jié)約資源保護環(huán)境資中工業(yè)區(qū)新進駐企業(yè)在工業(yè)區(qū)污水廠建成前可就近排入本項目處理但必須滿足以下條件接納的廢水為機械加工廢水食品加工廢水養(yǎng)殖廢水等與生活廢水水質相容的廢水工業(yè)廢水經過企業(yè)自行處

15、理達三級標準進入污水處理廠管網含一類污染物的廢水必須在車間排口達污水綜合排放標準中表1要求處理工業(yè)污水總量不得超過本項目的富余處理能力即近期2988m3d工業(yè)廢水量占總處理量的15不會對污水處理廠生活污水的處理效果產生影響不能進入本項目的工業(yè)污水自建污水處理站處理com 出水水質污水經處理后尾水直接排入沱江根據省環(huán)保局等部門關于加強四川省地表水水域環(huán)境功能劃類管理工作的意見沒有水環(huán)境容量的地區(qū)或出水排入沒有水環(huán)境容量的流域新建城鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 GB18918-2002 一級A標準本項目出水水質執(zhí)行一級A標準各污染物濃度限值見表表 污水處理廠出水水質指標單位mgL項

16、目PHCODBOD5SSNH3-NT-PT-N一級A標695010105 8 0515表設計水質情況項 目BOD5CODcrSSNH3-NTNTP進水mgL1340230304040出水mgL0501051505處理程度42 設計水量本污水處理廠設計規(guī)模為2萬m3d污水量總變化系數取1廠區(qū)附屬設施及建筑預留遠期擴容的發(fā)展需要1 平均日流量Q生活污水變化系數查表通過內插法計算得14表生活污水量總變化系數平均日流量LS461015254070120200400700160023222120189180169159151140130120 設計最大流量Q3 com 選址原則城市污水處理廠廠址選擇前必

17、須明確任務進行充分的研究調查應根據工藝等實際情況綜合考慮選出適用的系統(tǒng)優(yōu)化的工程造價低施工及管理方便的廠址應遵循下列各項原則 與所采用的污水處理工藝相適應 少拆遷少占農田有一定的衛(wèi)生防護距離 廠址位于集中給水水源下游且應設在城鎮(zhèn)工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風向的下風向 處理后的污水或污泥用于農業(yè)工業(yè)或市政時廠址應考慮與用戶靠近以便于運輸當處理水排放時則應與受納水體靠近 要充分利用地形如有條件可選擇有適當坡度的地區(qū)以滿足污水處理構筑物高程布置的需要減少工程土方量 有良好的工程地質條件及方便的交通運輸水電條件 廠址不應設在雨季易受水淹的低洼處靠近水體的處理廠要考慮不受洪水威脅廠址應盡量設在地形條

18、件好的地方 廠址的選擇應考慮遠期發(fā)展的可能性有擴建的余地32 廠址確定污水處理廠項目建設地點位于資中縣沱江南岸松山壩距資中縣城約3公里以南約200米是成渝鐵路沱江從場址東北側向西南流去場址西距資中火車站約12公里資中縣靠近成渝高速公路交通便利本項目受納水體沱江資中段20年一遇洪峰高程321米吳淞100年一遇洪峰高程32514米吳淞污水處理廠規(guī)劃用地約4 工藝方案的比較和確定城市污水處理廠是對收集到的污水及其污泥進行處理的工廠包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)兩大部分前者是污水廠的主體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的要求41 工藝選擇的

19、原則為污水處理工藝方案的優(yōu)化選擇是確保處理廠運行性能降低費用的關鍵了同時達到污水處理廠高效穩(wěn)定運行和基建投資省運行費用低的目的依據下列原則進行了污水處理工藝方案選擇1 技術成熟處理效果穩(wěn)定可靠保證出水水質達到排放標準2 占地少投資低運行費用省以盡可能少的投入取得盡可能高的效益3 工程實施切實可行運行維護管理方便4 綜合利用無二次污染5 選定工藝的技術設備先進可靠國產化程度高一致性好6 綜合國情提高自動化管理水平42 污水處理工藝的選擇1 采用生物脫氮除磷工藝的可行性分析A2O 工藝氧化溝工藝AB 法工藝及CAST 工藝本文通過技術經濟對以上的工藝進行比較分析以便為城鎮(zhèn)污水處理工程建設提供借鑒能

20、否采用生物除磷脫氮工藝即能否保證生物除磷脫氮過程的有效進行主要取決于生物處理過程中的自身營養(yǎng)能否平衡一般生物除磷脫氮處理工藝要求污水的相關指標見表4-8表4-8 生物除磷脫氮處理工藝相關指標項目BOD5NPBOD5CODBOD5TNBOD5TP指標10051 045 3 20 1 BOD5COD該指標是評價污水可生化性的最簡單易行和最常用的方法一般認為指標值 045 時可生化性好適合采用生化處理法本設計項目中BOD5COD 0515 045 2 BOD5TN該指標是鑒定能否采用生物脫氮的主要參數由于生物脫氮系統(tǒng)主要依靠原污水中的基質作為反硝化的氫供體該值越大反硝化進行的越快理論上BOD5TN

21、286 反硝化過程才能進行可采用生物脫氮工藝實際運行資料表明BOD5TN 3 才能使反硝化過程正常進行BOD5TN 45 時氮的去除率 60在本設計項目中BOD5TN 4375符合要求 4 BOD5 TP該指標是鑒別能否采用生物除磷的主要依據一般認為比值應大于20方可采用生物除磷工藝其比值越大除磷效果越明顯在本設計項目中BOD5 TP 4375綜上所述本設計項目可以采用生物脫氮除磷工藝2 污水處理工藝的比較現將4 種生物脫氮除磷工藝分述如下 1 A2O 工藝A2O 工藝是生物脫氮除磷效果較穩(wěn)定的一種工藝工藝流程由厭氧段缺氧好氧段串聯而成污水首先進入厭氧段兼性厭氧的發(fā)酵細菌將廢水中可生物降解大分

22、子有機物轉化為小分子VFA 類產物積磷細菌可將菌體內積貯的聚磷鹽分解釋放同時所釋放的能量部分供專性好氧的積磷細菌在厭氧環(huán)境下維持生存另一部分供積磷菌主動吸收環(huán)境中的VFA 一類小分子有機物并以PHB 形式存貯在菌體內隨后廢水進入缺氧區(qū)反硝化菌利用來自好氧區(qū)回流混合液而帶來的硝酸鹽做為電子接受體進行反硝化將硝態(tài)氮還原成氮氣釋放出來達到同時去磷脫氮目的廢水進入好氧曝氣區(qū)磷積磷菌除了吸收利用廢水中殘留的可生物降解有機物外主要是分解體內積聚的PHB并釋放出供自生生長繁殖所需的能量吸收周圍環(huán)境中的磷并以聚磷鹽的形式在體內貯存通過剩余污泥排放將磷排出系統(tǒng)在好氧區(qū)有機物進一步降解氨氮進一步硝化同時A2O 系

23、統(tǒng)好氧區(qū)的部分混合液回流至缺氧段以提供足夠的硝酸鹽利于反硝化作用進行二沉池部分污泥回流至厭氧及缺氧段A2O 工藝系統(tǒng)具有以下特點除磷脫氮和有機物生化降解過程巧妙地結合起來在厭氧段和缺氧段分別為除磷和脫氮提供了相應的反應條件基建投資和運行費用與常規(guī)二級處理相當的條件下處理出水可達到常規(guī)生物處理加脫氮除磷的三級處理工藝水平運行管理簡便耐沖擊負荷能力強水力負荷及有機負荷便于自動化控制 2 氧化溝工藝氧化溝工藝屬于延時曝氣活性污泥法的一種類型將連續(xù)環(huán)形反應池作為生物反應池混合液在反應池中連續(xù)循環(huán)污水進入氧化溝完全混合因此氧化溝工藝能夠承受水量和水質的負荷沖擊在氧化溝中曝氣裝置并不是沿池長均勻布置而只是

24、裝在某幾處在曝氣器下游附近水流攪動激烈溶解氧濃度高遠離曝氣器處水流攪動緩慢溶解氧含量降低可能出現缺氧區(qū)這種水流攪動方式與溶解氧濃度沿池長變化的特征有利于污泥的生物凝聚有利于生物硝化反硝化作用進行實現生物脫氮的功能在氧化溝之前設置生物選擇池及厭氧池其作用一是可擬制絲狀菌的增長防止污泥膨脹改善污泥的沉降性能二是有利于細菌在厭氧段把磷從合狀態(tài)下釋放出來在好氧過程中細菌吸收釋放的磷和原污水中的磷形成富含磷污泥利用排除剩余污泥達到磷的去除目的采用厭氧池加DE 型氧化溝工藝氧化溝由相同容積的AB 二池串聯運行交替地作為好氧池和缺氧池通過控制曝氣方式以達到除磷脫氮和降解有機物的目的目前氧化溝工藝在城市污水處

25、理中廣泛應用它具有以下特點處理系統(tǒng)不需要設置初次沉淀池污水僅經格柵與沉砂池后即可直接流入氧化溝氧化溝中污泥總量較普通曝氣池污泥量高10 多倍在供氧充足條件下氧化溝中污水污染物被完全凈化處理效果好氧化溝中活性污泥處于高度礦化狀況排出的污泥比較穩(wěn)定無臭味脫水快不需要經過污泥消化可省去消化池與其它活性污泥法相比維護管理簡單發(fā)生機械故障的可能性相對減少氧化溝是一種經濟節(jié)省的處理系統(tǒng)一般情況下傳統(tǒng)曝氣池系統(tǒng)的污水處理成本是氧化溝系統(tǒng)的15 倍與其它生物法相比氮磷的去除率較高氧化溝工藝對磷去除效率較高處理出水總磷含量一般可降低到05l0 mgl 3 AB 法工藝AB 法工藝又稱吸附生物降解法利用了活性污泥

26、中不同微生物群落的代謝特性采取了AB 段不同的生物環(huán)境來發(fā)揮各自微生物種類的優(yōu)勢與傳統(tǒng)的活性污泥法相比AB 法具有下列特征 無需設初次沉淀池由吸附池和中間沉淀池組成的A 段為一級處理系統(tǒng)B 段由曝氣池和二次沉淀池組成AB 兩段完全分開各有獨立的污泥回流系統(tǒng)和獨立的微生物種群有利于脫氮除磷功能發(fā)揮在A 段利用了污泥微生物對有機污染物高效吸附的特性在低供氧高負荷的條件下進行吸附降解處理減少動力消耗與基建投資在B 段利用原生動物和菌膠團在好氧環(huán)境中進行生物降解使凈化功能得以充分發(fā)揮處理出水水質比較穩(wěn)定AB 工藝中有A 段的超高負荷運行為B 段的硝化作用創(chuàng)造了有利條件污水A 段吸附處理后出水BOD 大

27、為降低減輕了B 段污泥的有機負荷創(chuàng)造了硝化菌在微生物群體中存活的條件在B 段設計上亦有厭氧一好氧周期地或同時地存在的時空條件很方便地形成了厭氧一好氧活性污泥法脫氮工藝由于A 段的有效功能使B 段的處理效果得以提高不僅能進一步去除BODCOD而且提高了硝化效果AB工藝對BODCODSS磷和氨氮的去除率一般均高于常規(guī)活性污泥法且可節(jié)省基建投資約20節(jié)省能耗15左右由于A 段的凈化機理是以吸附去除為主因此污染物未被徹底氧化分解隨剩余污泥排入污泥處理系統(tǒng)含有大量未被降解的有機污染物的生污泥極不穩(wěn)定污泥必須經過穩(wěn)定處理才能脫水外運 4 CAST 工藝CAST 工藝為循環(huán)式活性污泥法是SBR 的一種新的型

28、式該工藝將主反應區(qū)中部分剩余污泥回流至選擇器中在運行方式上使出水穩(wěn)定性得到保障CAST 池一般分為3 個反應區(qū)一區(qū)為生物選擇器二區(qū)為缺氧區(qū)三區(qū)為好氧區(qū)各區(qū)之比一般為1530CAST 預反應區(qū)生物選擇器設置和污泥回流的措施保證了活性污泥不斷地在選擇器中經歷一個高絮體負荷階段從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細菌的生長并可提高污泥活性使其快速地去除廢水中溶解性易降解基質進一步有效地仰制絲狀菌的生長和繁殖在沉淀階段不進水保證了污泥沉降在靜止環(huán)境中進行系統(tǒng)有良好的分離效果以上這些特點使CAST系統(tǒng)的運行不受進水水質的影反應器在完全混合條件下運行而不發(fā)生污泥膨脹CAST 方法的主要優(yōu)點工藝流程簡單基建及設備投資低無

29、初沈池和二沈池及較大規(guī)?；亓魑勰啾谜灸芎芎玫剡m應進水水質水量的波動運行靈活在進行生物除磷脫氮操作時整個工藝運行可得到良好的控制處理出水水質尤其是除磷脫氮效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法運行簡單無需進行大量的污泥回流和內回流3 工藝適用性表4-9 4 種工藝技術比較分析項目A2O 工藝氧化溝工藝AB法CAST工藝技術可行性工藝先進成熟先進開發(fā)史70 年代美國開發(fā)有幾十年歷史70年代美國開發(fā)80年代美國開發(fā)國內用80年代用在廣州80年代開發(fā)應用80年代開發(fā)應用近年逐漸推廣國外用廣泛應用規(guī)模適用各種規(guī)模耐沖擊適于中小規(guī)模抗沖擊適于較大規(guī)模適于中小規(guī)?？箾_擊強適用性除磷氮負荷高除磷氮能力強同時去除磷氮擊強磷

30、氮去除率高處理程度BOD5去除率9095NH3-N去除率7080去除率6070去除率6570TP去除率85去除率80去除率85出水指標出水水質好出水水質較好出水水質較穩(wěn)定出水水質穩(wěn)定運行管理運行穩(wěn)定單元功能劃分清楚便于操作管理對工藝系統(tǒng)的控制有較高要求運行穩(wěn)定處理流程與機械設備較簡單無初沉池和鼓風機房便于操作管理 工藝流程復雜處理單元多污水污泥回流系統(tǒng)比較復雜管理難度較大處理單元較少易維護管理運行穩(wěn)定無需進行大量污泥回流和內回流社會環(huán)境效益出水可作為中水利用污泥穩(wěn)定無害污染治理程度高出水可作為中水利用能耗低污染小污泥需穩(wěn)定化處理出水可作為水資源利用污泥產量較少續(xù)表4-9項目A2O 工藝氧化溝工

31、藝AB法CAST工藝環(huán)境影響污泥量較大臭味較小鼓風設備噪音大臭味較小設備噪音小產泥量少污泥產量較大且不穩(wěn)定臭味較小噪音較小產泥量少根據上述工藝特征分析在滿足污水處理脫氮除磷要求與水質達標排放的前提下從技術經濟環(huán)境影響運行管理工程實施及社會環(huán)境效益等方面就上述四種工藝的適用性及優(yōu)缺點根據工程運行實例數據歸納分析比較見表4-94 處理工藝的確定通過表4-9 分析比較綜上所述任何一種方法都能達到除磷脫氮的效果且出水水質良好但綜合考慮本工程的建設規(guī)模進水特性處理要求運行費用和維護管理等情況經技術經濟比較分析確定采用A2O法生物處理工藝判斷是否可采用A2O法 符合條件通過多年的設計運行實踐及改良A2O工

32、藝處理城市污水已表現為技術先進高效低能投資省運行穩(wěn)定出水水質好的成熟工藝43 污泥處理與處置方法的選擇目前污泥的最終處置有填埋焚燒堆肥和工農業(yè)利用四種途徑該廠的污泥主要來源于城市污水完全可以再利用只需在廠內進行預處理將有害物質去除該廠的污泥用于農業(yè)是完全可能的目前暫時有困難也可將污泥用于園林綠化使污泥中的肥分得以充分利用污泥也可得以妥善處置在上述污水處理工藝中生物處理系統(tǒng)采用前置反硝化方式脫氮由于生物硝化系統(tǒng)屬于低負荷工藝污泥可得到充分的好氧穩(wěn)定因而污泥處理不設污泥消化系統(tǒng)綜上所述決定污泥先進行濃縮處理再經機械脫水后運出廠外填埋或用作農肥45 工藝流程 圖 污水處理廠工藝流程若在上述水處理工藝

33、流程中設置初次沉淀池假設BOD5經初次沉淀池的去除率為25則進入生物池的BOD5TN 3 40就不能滿足生物脫氮對碳源的要求故本處理系統(tǒng)不設初次沉淀池既可以保持生物池較高的碳含量以利于脫氮除磷又可以減少工程投資降低水處理運行費用 污水處理構筑物設計計算1 com 設計說明格柵間與污水提升泵房合建柵前柵后各設閘板供格柵檢修時用渠道采用鋼筋混凝土結構格柵的渠道內設液位計控制格柵的運行本設計格柵間設組格柵N 1組格柵的設計流量為總的最大設計流量LS 0347ms com 設計計算1 柵條間隙數式中柵條間隙數個 格柵傾角° 取 60° 柵條間隙 取 002 柵前水深 取 04 過柵

34、流速 取 09 則 取 2 柵槽寬度式中 柵條寬度取001 則 001-100243 13233 通過格柵的水頭損失式中設計水頭損失計算水頭損失重力加速度取 98系數格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數取 3阻力系數其值與柵條斷面形狀有關 形狀系數取 242由于選用斷面為銳邊矩形的柵條則 為避免造成柵前涌水將柵后槽底下降作為補償見圖4 柵后槽總高度 式中柵前水深 取 04 設計水頭損失柵前渠道超高取 03則 04009703 0797 取 08 5 柵槽總長度 式中進水渠道漸寬部分的長度 柵槽寬度取進水渠寬取 065進水渠道漸寬部分的展開角度°取 20°則 2 式中柵槽與進水渠

35、道連接處的漸窄部分長度一般為漸寬部分長度的12則 3 式中柵前渠道深 柵前水深 取 04 柵前渠道超高取 03 4 則 6 每日柵渣量式中單位柵渣量取 007則 因 02 宜采用機械清渣及皮帶輸送機采用機械柵渣打包機將柵渣打包汽車運走7 進水與出水渠道 城市污水通過DN1200的管道送入進水渠道設計中取進水渠道寬度 065進水水深 04出水渠道 048 計算草圖如下圖格柵計算圖設備寬度Bmm有效柵寬B1mm有效柵隙bmm電機功率kw安裝角度 ° 支座長度Lmm格柵槽深度Hmm格柵高度H1mm1200106020075603060200065052 污水com 設計說明泵房用以提升水頭

36、高度選擇集水池與機械間合建的半地下矩形自灌式泵房這種泵房布置緊湊占地少機構省操作方便而且均衡了污水流量以保證處理的穩(wěn)定 1 應根據遠近期污水量確定污水泵站的規(guī)模泵站設計流量一般與進水管之間設計流量相同 2 根據污水經泵站抽升后出口入河道灌渠還是進處理廠處理來選擇合適的泵站位置 3 污水泵站的集水池與機器間在同一構筑物內時集水池和機器間須用防水墻隔開允許滲漏做法按結構設計規(guī)范要求分建式集水井和機器間要保持的施工距離其中集水池多為圓形機器間多為方形 4 泵站構筑物不允許地下水滲入應設有高出地下水位05m的防水措施com 設計計算污水泵的選擇設計水量為×104選用臺潛污泵用備則單臺流量為

37、30÷4 7500 3125 2 集水池 容積 按一臺泵最大流量時5min的出流量設計則集水池的有效容積V 面積 取有效水深H為2m則面積F為集水池長度取15則寬度為5集水池平面尺寸為L×B 15×5保護水深取1則實際水深為3泵位安裝污水泵直接置于集水池內經核算集水池面積大于污水泵的安裝要求污水泵檢修采用移動吊架式中 集水池經常水位與細格柵水位標高污水泵水頭損失保護水頭選用型潛水排污泵其主要技術參數見表表 CP519-250 l 型潛水排污泵主要技術參數型號流量 揚程 功率 d 71185250注d為通過的最大顆粒直徑泵圖如下圖泵房圖3 com 設計說明污水經污水

38、提升泵房后進入細格柵細格柵的作用是進一步截留污水中的漂浮物減輕后續(xù)處理單元的負荷防止阻塞排泥管道以保證后續(xù)構筑物和設備的安全本工程設計組格柵N 2組每組格柵與沉砂池合建即每組格柵的設計流量0 渠道采用鋼筋混凝土結構32 設計計算1 柵條間隙數式中柵條間隙數個格柵傾角 取 60柵條間隙 取 001柵前水深 取 05 過柵流速取 08則 4036 取個2 柵槽寬度式中 柵條寬度取001 則 001-1001 081 3 通過格柵的水頭損失 式中 設計水頭損失計算水頭損失重力加速度取 98系數格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數取 3阻力系數其值與柵條斷面形狀有關 形狀系數取 242由于選用斷面為銳邊矩

39、形的柵條則 為避免造成柵前涌水幫將柵后槽底下降作為補償見圖4 柵后槽總高度式中 柵前渠道超高取 03則 0503021 101 5 柵槽部分總長度 式中 柵前渠道深 柵前水深 取 05 柵前渠道超高取 03則 0503 08 15 196 6 每日柵渣量式中 單位柵渣量取 01則 1999 02 宜采用機械清渣及皮帶輸送機采用機械柵渣打包機將柵渣打包汽車運走7 進水與出水渠道 城市污水通過提升泵房送入進水渠道格柵的進水渠道與格柵槽相連格柵與沉砂池合建一起格柵出水直接進入沉砂池進水渠道寬度 1渠道水深 05 8 計算草圖如下圖 細格柵計算草圖設備寬度Bmm有效柵寬B1mm有效柵隙bmm電機功率k

40、w安裝角度 ° 支座長度Lmm格柵槽深度Hmm格柵高度H1mm1000860100556030602000650柵渣壓榨外運采用THL23-LZH2006型柵渣螺旋壓榨機THL23-LZH2006型格柵機參數型號螺旋圈數螺距A螺距B螺距C螺距D螺距E螺距F功率KWLZH20066200mm363mm380mm1483mm1032mm400mm1154 鐘com 設計說明沉砂池的形式按池型可以分為有平流式沉砂池豎流式沉砂池曝氣沉砂池和渦流沉砂池平流式沉砂池是常用的形式具有截留無機可理效果較好工作穩(wěn)定構筑簡單運行費用低廉和排砂方便等優(yōu)點其缺點是沉砂中含有15的有機物使沉砂的后續(xù)處理難度加

41、大豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內無機物顆粒借重力沉于池底處理效果一般較差曝氣沉砂池是在池體的一側通入空氣使污水沿池旋轉前進從而產生與主流垂直的橫向環(huán)流其優(yōu)點是通過調節(jié)曝氣量可以控制污水的旋流速度使除砂效果較穩(wěn)定受流量變化的影響較小缺點就是構造成本相對較高維修和運行費用也較高按生物除磷設計的污水處理廠為了保證除磷效果一般不采用曝氣沉砂池渦流式沉砂池也稱旋流沉砂池鐘式沉砂池是利用水力渦流泥砂和有機物分開加速砂粒的沉淀有機物則被留在污水中具有基建運行費用低和除砂效果好等優(yōu)點通過綜合考慮本工程采用2組旋流式沉砂池N 2組分別與格柵連接每組沉砂池設計流量為0 沉砂池采用鋼筋砼結構com 設計

42、計算1 設計參數沉砂池水力表面負荷約為200水力停留時間約為2030s進水渠道直段長度應為渠道寬的7倍并且不小于45以創(chuàng)造平穩(wěn)的進水條件進水渠道流速在最大流量的4080情況下為0609在最小流量時大于015但最大流量不大于12出水渠道與進水渠道的夾角大于以最大限度地處長水流在沉砂池內的停留時間達到有效除砂目的兩種渠道均設在沉砂池上部以防擾動砂子出水渠道寬度為進水渠道的2倍出水渠道的直線段要相當于出水渠道的寬度沉砂池前應設格柵沉砂池下游設堰板以便保持沉砂池內所需的水位2 鐘氏沉砂池規(guī)格根據處理污水量的不同旋流式沉砂池可分為不同型號各部分尺寸見圖及表可選供用表-5 鐘式沉砂池型號及尺寸型號流量Ls

43、ABCDEFGHJKL5050183010003056103001400300300200800110010011021301000380760300140030030030080011002001802430100045090030013504003004008001150300310305010006101200300155045030045080013505505303650150075015004001700600510580800145090088048701500100020004002200100061060080018501300132054801500100024004002

44、2001000750630800185017501750580015001200240040025001300890700800195020002200610015001200335040025001300213075080019503 鐘氏沉砂池的選擇根據設計流量單座鐘氏沉砂池的設計水量為 通過內插法由表計算出各尺寸選擇旋流式沉砂池型號見表-6表-6 鐘氏沉砂池尺寸 流量LsABCDEFGHJKL2402100044488730013553913003918001145因此選擇型號為200的鐘氏沉砂池表-7 型號200鐘氏沉砂池尺寸 型號流量LsABCDEFGHJKL200180243010

45、00450900300135040030040080011504 進水格柵的出水送入沉砂池的進水渠道然后向兩側配水進入沉砂池進水渠道采用與旋流式沉砂池呈切線方式進水進水可以在沉砂池產生渦流式中 進水渠道寬度進水渠道水流速度進水渠道水深取 0則 5 出水出水渠道與進水渠道建在一起并且滿足夾角大于以延長污水在渦流式沉砂池內流動距離式中 出水渠道寬度出水渠道水流速度出水渠道水深取 0則 6 鐘式旋流沉砂池草圖如下圖鐘沉砂池草圖5 A2O生com 設計說明污水生物處理設計條件 進入反應池的平均流量 2×104 0 02 最大設計流量 ×104 0347 原污水中BOD5濃度為1 原

46、污水中TN濃度為40TP濃度為4水溫T大于表-8 進出水水質及處理程度項 目BOD5COD5SSNH3-NTNTP進水mgL去除率9485938362580出水水質mgL本工程設計組A2O生化反應池其中好氧段采用推流式曝氣曝氣系統(tǒng)采用鼓風曝氣微孔曝氣器空氣擴散裝置安裝在廊道底部的一側52 設計計算設計參數 表-9 A2O工藝主要設計參數項目數值BOD5污泥負荷 0102TN負荷 005TP負荷 003006污泥濃度 20004000污泥齡 1520水力停留時間 68各段水力停留時間比例AAO112114污泥回流比R 25100混合液回流R內 100300CODTN8項目數值TP BOD5006

47、溶解氧濃度 好氧段DO 2缺氧段DO05厭氧段DO 0 1 水力停留時間HRTt 8 2 BOD5污泥負荷Ns 0 3 回流污泥濃度式中 回流污泥濃度污泥指數一般采用120系數一般采用 12 4 污泥回流比R 55 5 曝氣池混合液濃度式中 污泥回流比 回流污泥濃度 6 TN去除率式中 TN去除率 進水TN濃度 出水TN濃度 625 7 內回流比 2 反應池尺寸 反應池總容積式中 V反應池總容積Q進水流量按平均流量計總水力停留時間 2 各段水力停留時間和容積缺氧厭氧好氧各段內水力停留時間的比值為113則各段的水力停留時間和池容分別為厭氧池內水力停留時間 16 缺氧池內水力停留時間 16 好氧池

48、內水力停留時間 48 校核氮磷負荷好氧段總氮負荷 符合要求厭氧段總磷負荷 符合要求 單組反應池容積設反應池2組單組池容 反應池總面積式中 反應池總面積 反應池有效水深設計中取h 35 6 單組反應池有效面積式中 每座曝氣池面積 曝氣池個數個 9525 7 單組反應池廊道長度采用5廊道推流式反應池第1廊道為缺氧段第2廊道為厭氧段后3個廊道為好氧段每個廊道寬取則單組反應池廊道長為式中 單組反應池廊道長 每個廊道寬度 廊道數設計中取b n 5 取L 8 校核長寬比和寬深比 滿足 滿足 反應池總高 式中 有效水深池子超高取05 則 10 A2O反應池的平面布置圖如下圖 A2O反應池的平面布置圖進出水系

49、統(tǒng)1 進水設計進水管進水管設計流量 0 管道流速 08 進水管理論管徑 取進水管管徑為DN進水渠道來水通過反應池進水管送入A2O池首端的進水渠道在進水渠道內水流分別流向兩側從厭氧段進入進水渠道寬1渠道內水深08則渠道內的最大水流速度為式中 渠道內的最大水流速度 進水渠道寬度 進水渠道有效寬度設計中取 10 08 02反應池采用潛孔進水孔口面積式中 每座反應池所需孔口面積 孔口流速ms一般采用0215設計中取 02 0設每個孔口尺寸為04×04m則孔口數為式中每座曝氣池所需孔口數個 每個孔口的面積 取孔口布置圖如下 圖 潛水孔布置圖2 出水設計堰上水頭A2O池的出水采用矩形薄壁堰跌落水

50、頭堰上水頭式中堰上水頭 每組反應池出水量指污水最大流量0與回流污泥量回流量之和0×155 流量系數一般采用0405 堰寬與反應池寬度相等設計中取 04b 總出水管A2O反應池的最大出水流量為03470231×155 0705 管內流速為10 出水管理論管徑取DN1000送往二沉池曝氣系統(tǒng)1 需氧量平時需氧量式中 R混合液需氧量活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需的氧氣kg數對于生活污水值一般采用042053之間Q污水的平均流量 被降解的BOD濃度每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數一般采用0188011揮發(fā)性總懸浮固體濃度設計中取 05 015 3500則有 26

51、25最大時需氧量每日去除的量 3300d1375BOD5去除負荷去除每千克的需氧量式中 BOD5r每日去除的BOD5的量最大需氧量與平均需氧量之比N 2 供氣量本設計采用網狀模型微孔空氣擴散器每個擴散器的服務面積為049敷設于池底距池底02淹沒深度33計算溫度定為30查表得20和30時水中的飽和溶解氧值為 CS20 917CS30 763空氣擴散出口處的絕對壓力Pb 1103×1059800H式中 Pb出口處絕對壓力Pa H擴散器上淹沒深度 設計中取H 35-02 33mPb 1013×1059800×33 1336×105Pa空氣離開曝氣池池面時氧的百分比式中Ot氧的百分比EA空氣擴散器的氧轉移效率設計中取EA 121896曝氣池內混合液中平均氧飽和度按最不利的溫度條件考慮CS3030時鼓風曝氣池內混合液溶解氧飽和度的平均值CS30時在大氣壓力條件下氧的飽和度換算為在20下脫氧清水充氧量式中 R混合液需氧量修正系數壓力修正系數C曝氣池出口處溶解氧濃度設計中取 082 095 10C 20平均時需氧量為 相應的最大時需氧量為曝氣池平均時供氣量為曝氣池最大時供氣量為 去除每kg的供氣量 每污水的供氣量 3 空氣總用量除