某城市日處理量6萬m3污水處理工程設(shè)計(jì)

18/19目錄TＯＣ＼ｏ＂1-3"\ｈ\z\u第一章總論 PAＧEREF_Toc280232６98\h41.1工程概況?ＰAGEＲＥF＿Toc２80２32699＼h41.2設(shè)計(jì)的依據(jù) ＰAGＥREF_Toc280232700\ｈ41。３設(shè)計(jì)的原則 ＰAGERＥF_Tｏｃ2８0232７01\h４第二章設(shè)計(jì)說明書?PAGERＥＦ＿Ｔoc280２3２702\h６２。1水質(zhì)水量分析 PAＧERＥF_Toc2802３２703＼ｈ62.２處理的工藝流程 PＡGＥREＦ_Toc２8０2３2７0４\h62。3工藝各處理構(gòu)筑單元主要作用說明?PAGＥREF_Tｏｃ280232705\h9第三章設(shè)計(jì)計(jì)算書 PAＧERＥF_Ｔoc28023270６\h１0３.2污水提升泵房?PＡGEREF_Toｃ280232707\h11３。3.沉砂池?PAＧEREF_Tｏc280232708\h123。4AN/O生物池?ＰAGEＲＥＦ_Toc28023270９＼ｈ１33．5二沉池?PAGEREF＿Tｏｃ28０２327１0\ｈ１73.6污泥濃縮池 PAGEREＦ_Toc２80２32７11\h１83。7消毒接觸池?PAGERＥF＿Ｔoc28０23271２\h20第四章污水廠總體布置 ＰAＧＥREF_Ｔoc28０23２713＼h２1４.1水頭損失計(jì)算 PAGＥREF_Ｔｏc280２32714\ｈ214.2高程確定?PＡGEREF_Toｃ280２32715＼ｈ214.３污水廠平面高程布置 PＡGEREF_Ｔｏc28０2３2716＼h22４.3.1平面布置?PAＧERＥＦ_Tｏc280232717\h２2４．３.2管線布置 PAGEREF_Tｏc2８0232718\h224。3.3輔助建筑物 PAGEREＦ_Toc２８0２３2７19＼ｈ224。3．4高程布置 PＡGＥREF_Toc2８02327２０＼ｈ22參考文獻(xiàn) PＡGEREＦ_Ｔoｃ280２３２７２1\h24第一章總論1．1工程概況某城市污水排放量為60000m３／d，該市地處內(nèi)陸中緯度地帶屬于大陸性季風(fēng)性氣候，受季風(fēng)環(huán)流影響，冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，夏季多南風(fēng)或東南風(fēng)，市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，頻率為18%,年平均風(fēng)速２.５4米/秒。平均氣溫9.1~１4。2℃，最熱月平均氣溫2１。3～２6．7℃,最冷月－3．０～－1．9℃。極端最高氣溫４2℃，極端最底氣溫－11．9℃。年日照時數(shù)200５小時。多年平均降雨量517毫米,集中于7,8,9月，占總量的50％～60%。該污水處理廠選址于城郊，位于大河北岸河堤內(nèi)一塊長方形地帶，場地地勢平坦,由西北坡向東南，場地標(biāo)高54.5~53．5米之間，位于城市中心區(qū)排水管渠末端，交通便利.該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流（符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3８38-20０2)Ⅲ類功能水域），其最高洪水位(５０年一遇）為150。０m,常水位為１４8．0ｍ,枯水位為１45。０m。１。2設(shè)計(jì)的依據(jù)(1)甲方提供的水量、水質(zhì)、用地等有關(guān)設(shè)計(jì)原始資料；（2）《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;（3）國家及地區(qū)頒發(fā)的其它有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及規(guī)定（４）《給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》。１。３設(shè)計(jì)的原則(１）本設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定,廢水處理后必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到城市廢水排放要求。（2)針對本工程的具體情況和特點(diǎn),采用成熟穩(wěn)定的處理工藝和設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新材料、以先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)為主.（３）處理系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化及土質(zhì)的要求。(4）管理、運(yùn)行、維修方便，盡量考慮操作自動化，減少勞動強(qiáng)度。(５）在不影響處理效果的前提下，充分利用原有的構(gòu)筑物和設(shè)施,節(jié)省工程費(fèi)用，減少占地面積和運(yùn)行費(fèi)。（6）降低噪聲，改善廢水處理站及周圍環(huán)境。第二章設(shè)計(jì)說明書2．1水質(zhì)水量分析該城市污水主要以居民生活污水、市政污水以及部分降水等所組成，根據(jù)本工程所給出的數(shù)據(jù)可知,工藝要求為：(1)ＢOＤ5的去除率為:ＣＯＤCr的去除率為:SS的去除率為:氨氮的去除率：(2）建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)日平均流量設(shè)Q=50００0m3/d,生活污水量總變化系數(shù)Ｋz總=1.3１5,則最大流量為：Qmaｘ=Kz×Qa=1．341×50000＝67050m3／ｄ=27９３m3/ｈ=０。７76m３/s２.2處理的工藝流程1SBR法:污水→一級處理→曝氣池→處理水1、工作原理:(1)流入工序：廢水注入,注滿后進(jìn)行反應(yīng)，方式有單純注水,曝氣，緩速攪拌三種。（2）曝氣反應(yīng)工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的,除P脫N應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。（3）沉淀工藝：使混合液泥水分離,相當(dāng)于二沉池。(4）排放工序:排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為種泥.（5）待機(jī)工序：工處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。2、工作特點(diǎn)：（1）大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的心要.(2）SVI值較低,易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。(３）通過對運(yùn)行方式的調(diào)節(jié),進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。(４）自動化程度較高。（5)得當(dāng)時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式且單方投資較少。（6）占地規(guī)模大,處理水量較小。2氧化溝法：污水→中格柵→提升泵房→細(xì)格柵→沉砂池→厭氧池→氧化溝→二沉池→接觸池→排放1）工作原理：氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀,污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨(dú)特的水力流動特點(diǎn)，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段,從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū),可以進(jìn)行硝化和反硝化作用,取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。2）工作特點(diǎn):(１）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且對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。（2）污泥齡較長，一般長達(dá)15-3０天，到以存活時間較長的微生物,如果運(yùn)行得當(dāng)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng).（3）污泥產(chǎn)量低,且多已達(dá)到穩(wěn)定，自動化程度較高，使于管理。（4）占地面積較大，運(yùn)行費(fèi)用低。（5)脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量,而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。（6）氧化溝法自問世以來,應(yīng)用普遍,技術(shù)資料豐富。3A/O生物處理工藝：污水→格柵→提升泵房→初沉池→Ａ/Ｏ生物池→二沉池→排放1）工作原理：將硝化反應(yīng)器內(nèi)已充分反應(yīng)的混合液的一部分回流至反硝化反應(yīng)器中,反硝化反應(yīng)器中的脫氮菌以污水中的有機(jī)物作為碳源，以回流混合液中的硝酸鹽作為電子受體，將硝態(tài)氮還原為氣態(tài)氮（N2）。2）工作特點(diǎn):(1）將反硝化反應(yīng)器放置在系統(tǒng)之首；(2）反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)充硝化反應(yīng)所消耗堿度的一半左右，因此對于含氮濃度不高的廢水（如生活污水、城市污水）可以不必另行投加堿度以調(diào)節(jié)pH值；（3）硝化曝氣池在后,使反硝化殘留的有機(jī)物得以進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)，而且無需增建后曝氣池；(４）流程比較簡單,裝置少，無需外加碳源,因此建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較低。4結(jié)論：綜合本工程處理要求和工程規(guī)模,比較各種污水處理方法，最終選定簡單易行、經(jīng)濟(jì)合理、有效的A/O生物處理工藝。工藝流程如下:原污水外排格柵硝化液回流污水泵房平流沉砂池缺氧池污泥濃縮池原污水外排格柵硝化液回流污水泵房平流沉砂池缺氧池污泥濃縮池脫水污泥回流接觸池出水消毒劑二沉池好氧池(1)格柵:格柵是用來去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的設(shè)備。（2）平流沉砂池：平流沉砂池的作用是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離?？扇コ?0%左右的ＢOD5和５５%的ＳＳ.(3)Ａ/Ｏ生物池：由缺氧池和好氧池組成，其作用是對污水中的氨氮和ＢOD５具有一定的去除效率。(4）二沉池：二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的，比重小的,因水流作用易發(fā)生上浮的生物固體懸浮物進(jìn)行沉淀的部分。（５)污泥濃縮池：污泥濃縮池是降低污泥含水率，減少污泥體積的有效設(shè)備，重力濃縮實(shí)際上是自重壓密的過程。第三章設(shè)計(jì)計(jì)算書格柵設(shè)計(jì)流量：平均流量：Ｑa(bǔ)=500０0m3／d=２083m3/h=0．５78７m３／s總變化系數(shù)：Kz=（Qa-平均流量,L／s)==1.3４1∴設(shè)計(jì)流量Qmａｘ:Qmax=Kz×Qa=1.341×5０0００=67050m3/d＝2793m3/ｈ=0．7７6ｍ３／s格柵型號：鏈條式機(jī)械格柵設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條寬度s＝1０.0mm柵條間隙寬度b=2０。０mm柵前水深h＝0。8ｍ過柵流速＝1。０m/s柵前渠道流速uｂ=0.55m／sα=６0°柵渣量按1000m3，污水產(chǎn)渣0.0７m3（機(jī)械清渣）(１）柵條間隙數(shù)：（2）格柵建筑寬度b： ?。?１．4m（3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（l１）：設(shè)進(jìn)水渠寬b1＝1.０m其漸寬部分展開角度α=20°(4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長度(l2）：（5)通過格柵的水頭損失(h1):格柵條斷面為矩形斷面,故k＝3,則:（６）柵后槽總高度(h總）：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)２=０。３m?（7）柵槽總長度（Ｌ):(８)每日柵渣量Ｗ：設(shè)每日柵渣量為0.０7ｍ3/1000m3，取KZ＝1。34１采用機(jī)械清渣。3．2污水提升泵房1水泵選擇設(shè)計(jì)水量67050m３/d,選擇用4臺潛污泵（3用1備)揚(yáng)程/ｍ流量/(ｍ３/h)轉(zhuǎn)速/(r/ｍin)軸功率／ｋw葉輪直徑/mm效率/%7.２２121０１４5029。930０７9．52集水池⑴、容積 按一臺泵最大流量時6min的出流量設(shè)計(jì)，則集水池的有效容積⑵、面積 取有效水深,則面積⑶、泵位及安裝潛水電泵直接置于集水池內(nèi)，電泵檢修采用移動吊架。3。3.沉砂池選型：平流式沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Qmａx=0.9１3m3/s水力停留時間水平流速（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：T＝２d，X＝3０m3/106m3(5)每個沉砂斗的容積(V０）設(shè)每一分格有2格沉砂斗,則（6）沉砂斗各部分尺寸:設(shè)貯砂斗底寬ｂ1＝0。5ｍ;斗壁與水平面的傾角60°，貯砂斗高h(yuǎn)’３=0．5m,貯砂斗的上口寬（7）貯砂斗容積:(V1）（8）沉砂室高度：（h3）設(shè)采用重力排砂，池底坡度i=6％，坡向砂斗，則污泥區(qū)高度(9）池總高度:(Ｈ)（1０）核算最小流速（符合要求)3。4AN/O生物池設(shè)計(jì)參數(shù)：AN/O生物池ｎ=2,每組流量按最高日平均設(shè)量Ｑ=60０00/2=30000ｍ3/d計(jì)污泥負(fù)荷Us=0。1kｇBOD5/（kｇMLSＳ·ｄ）污泥濃度（MLSS)Xa＝3．５g/Ｌ生物反應(yīng)池進(jìn)水BOD５為:（1)生物反應(yīng)池總?cè)莘eV及總停留時間T：總停留時間:（2）缺氧區(qū)計(jì)算：缺氧區(qū)停留時間Ｔn=3。0h（3）好氧區(qū)計(jì)算:好氧區(qū)容積：停留時間:（4）Ａ／Ｏ生物池的尺寸確定:取池中水深h＝5m，則缺氧區(qū)的面積：好氧區(qū)的面積：缺氧區(qū)分為8格正方形,每格正方形為1０.0m×１0。０m；每格中各設(shè)置１臺攪拌機(jī)；好氧分為4廊道，每個廊道寬度為5.41m。（5)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量采用最高日平均流量為６０000m3／d.排除生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量計(jì)算:設(shè)計(jì)溫度Ｔ=1５℃，20℃時的衰減系數(shù)Kd2０=0．０4d-１；溫度系數(shù)θT采用1。０2～1．06，則：污水需氧量計(jì)算：（1）實(shí)際需氧量:式中，O2為污水需氧量,ｋｇO2/ｄ；Q為生物反應(yīng)池的進(jìn)水量,ｍ3/d;Ｓ０、Se分別為生物反應(yīng)池進(jìn)出水ＢOD５,mg／L；ΔXＶSS為生物反應(yīng)池排除系統(tǒng)的微生物量(及污泥量），kg／d;Nk、Nke分別為生物反應(yīng)池進(jìn)出水TKN，mg/L；Nt為生物反應(yīng)池進(jìn)水TN，mｇ/L;Noｅ為生物反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度，mg/L;0．１2ΔXVSＳ為生物反應(yīng)池排除系統(tǒng)的微生物量中含氮量，ｋg/d；a為碳的氧當(dāng)量,當(dāng)含碳物質(zhì)以BOＤ5計(jì)時，取1.4７；ｂ為常數(shù),氧化1ｋｇ氨氮所需氧量，kgＯ2/kｇN,取4.57;c為常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量,取1．4２.計(jì)算得剩余污泥的體積量(濕泥量）V’2（m3／d）去除1kgBOD5所需的氧量為:去除1ｋｇ氨氮所需的氧量為：（2)曝氣池逸出氣體中含氧量計(jì)算：式中,EA為氧利用率%，取值１８%。曝氣裝置在水面下4。２m，則擴(kuò)散器出口處的絕對壓力pb為:(3)清水平均溶解氧Cｓm(mg/Ｌ）計(jì)算：按曝氣裝置在水下深度處至池面的清水平均溶解氧公式計(jì)算取水溫T=15℃，清水表面處飽和溶解氧Ｃｓw為10．3mg/Ｌ，則：（4）標(biāo)準(zhǔn)傳氧速率N0的計(jì)算取α為混合液中ＫLa值與清水中ＫLa值之比,一般為0。８~0.8５；β為混合液的飽和溶解氧值與清水的飽和溶解氧之比，一般為０．９~0.９７；C0為混合液剩余ＤO值，一般為２ｍg/L;Cs為標(biāo)準(zhǔn)條件下水中飽和溶解氧，等于9.17ｍg/L；T為混合液溫度，℃，設(shè)計(jì)溫度為１5℃;Cｓm為曝氣裝置在水下深度處至池面的清水平均溶解氧，mｇ/L，則標(biāo)準(zhǔn)傳氧速率Ｎ0為：(５）供空氣體積(Gｓ)計(jì)算:（6）風(fēng)壓估算:3．5二沉池選型：圓形輻流式二沉池設(shè)計(jì)參數(shù):流量600００m3/d=2５００ｍ3/h（1）沉淀部分水面面積計(jì)算：設(shè)表面負(fù)荷ｑ=1.6m3/(m2·h),n=8個,則(2）沉淀池直徑：(3）實(shí)際水面面積：（4）實(shí)際表面負(fù)荷:(5)校核堰口負(fù)荷:單池設(shè)計(jì)流量Q0=312.5m3/h,代入得(6）校核固體負(fù)荷：所以堰口負(fù)荷和固體負(fù)荷都負(fù)荷要求.(7）沉淀部分有效水深：設(shè)沉淀時間t=４h,則沉淀部分有效水深（8）污泥區(qū)高度計(jì)算：Ｃu為底物濃度，kｇ／ｍ3，即回流污泥濃度，則設(shè)污泥在二沉池的濃縮時間t1=0。5h，所以污泥區(qū)高度為：(9)池邊深度:(10）沉淀池高度:設(shè)池邊坡度為0.0５,污泥斗直徑d=2.0m,則池中心與池邊落差超過h１=0．5ｍ，污泥斗高度ｈ４=1.0m,則沉淀池高度H為:（11）二沉池的污泥△ＸT：f=MLＶSS/MLSS，城市污水一般為0．75剩余污泥的體積量(濕泥量）V1(ｍ3／d)(1２）污泥回流量V２３。６污泥濃縮池設(shè)計(jì)參數(shù):初沉池污泥含水率大約９9．２％(1)計(jì)算污泥濃度（污泥密度按1000kg/m3計(jì)）(2)污泥濃縮池的面積：污泥固體M通常取35kｇ/m2則（3)污泥濃縮池的直徑:（４）污泥濃縮池的高度：濃縮時間t＝1５h,則工作高度:（5)池底坡度造成的深度h4為：設(shè)池邊坡度為0．01（6）有效水深：取超高h(yuǎn)2=0.5m，緩沖層高度為h３=0.3m（7）濃縮池總深度:泥斗深度h5=1.2ｍ核算得,所處理的污泥量為31２．25+691．６5=10０3。9m3/d（?。?04ｍ3／d）固體物質(zhì)負(fù)荷：處理后的污泥量Q'為（8）濃縮后污泥體積：污泥濃縮前含水率P1=99。2％濃縮后含水率P2＝９7%,則濃縮后每天產(chǎn)生的污泥體積為：３.7消毒接觸池因?yàn)樘幚硪筮_(dá)到GＢ897８-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)，故需經(jīng)消毒后處理出水才能排放。所以設(shè)置消毒池(接觸式)2座,并用液氯消毒法進(jìn)行消毒。在加氯量時應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)后確定。對于生活污水,可參用下列數(shù)值:一級處理水排放時，投氯量為20～3０mg/L；不完全二級處理水排放時投氯量為１0~１5mg/L；二級處理水排放時投氯量為5~1０ｍg/Ｌ。接觸消毒池設(shè)計(jì)的接觸時間為30ｍin，沉降速度采用1～1.3mm/s。保證余氯量不少于０。5mg/L.（4)加氯間1加氯量 ?按每立方米投加5g計(jì),則2加氯設(shè)備 選用3臺REGAL-2100型負(fù)壓加氯機(jī)（2用1備），單臺加氯量為13kg/h第四章污水廠總體布置４。1水頭損失計(jì)算計(jì)算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失,選最長的流程計(jì)算，結(jié)果見下表：污水廠水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物名稱水力損失（m）格柵0.0９2平流沉砂池0。3ＡN／Ｏ生物池０．35二沉池0.75污泥濃縮池0.2消毒濃縮池０.34。２高程確定根據(jù)式設(shè)計(jì)資料，場地標(biāo)高49。5—48.5之間，土質(zhì)良好。污水通過城市排水管網(wǎng)收集，入污水處理廠管底標(biāo)高—1。０ｍ;經(jīng)處理后直接排入廠區(qū)外部的河流,排水標(biāo)高－１．5m(所給標(biāo)高均為相對標(biāo)高,廠區(qū)地平最低處為±0m）；河流最高洪水位為50.0米,常水位為48．0米,枯水位為4５.0米.各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水面標(biāo)高構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物水面標(biāo)高（m）構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物水面標(biāo)高(m）中格柵—１．０00配水井+１.４００提升泵房-４。94０A/O生物池+1。0００配水井+1.７0０二沉池+０.5０0平流式沉砂池+１.600污泥濃縮池+0。25０消毒接觸池－1.400４．3污水廠平面高程布置4。3．1平面布置總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置,各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置.總圖平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則。(1）處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊,以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。（２)工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施)與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。（3）構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠)敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。(4）管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào),應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次