1、精品文檔-精品文檔. z.精品文檔精品文檔第一章 設計概述及設計原則第一節 設計任務書一、設計題目市城區污水處理廠設計二、設計資料一污水處理廠建立規模與處理程度表1.1 設計規模、進水水質與處理程度設計水量m3/d近期10000遠期20000污水水質BOD(mg/L)150COD(mg/L)300SS(mg/L)200TP(mg/L)4NH4-N30pH69處理后要求到達的水質標準BOD(mg/L)20COD(mg/L)60SS(mg/L)20TP0.5NH4-N15pH69排水干管管底標高m1900.5二自然條件1.地理位置污水處理廠位于市城區東部,大夏河的北岸 , 城市飲用水源地的下游。目

2、前市的交通運輸以公路運輸為主 , 主要過境干線有蘭朗、臨大、臨循、臨塔四條 , 構成市對外的縣際、省際交通道路網。城市公路交通較為便捷 , 己成為州對外交通的樞紐。2.地形地貌、地質、地震情況市地域屬遠古冰川期大河谷一段，河谷底部約 3.25km，地勢西南高，東北低，以 8%的縱坡由西南向東北傾斜。境海拔高度在 1823.82222.1m 之間，平均海拔190Om左右，最大高差3983m。西南有南龍山，與縣插花接壤；東南以路盤山為屏障；西北以北源山坡為靠。水系屬黃河流域水系，大夏河從西南人境，依南龍山麓縱貫全境蜿蜒流過，從南龍山尾與路盤山之間人境的牛津河、袍罕鄉紅水溝口人境，橫穿市區的紅水河，

3、均在市注入大夏河，使全市形成 三河一川 格，西南東北帶狀河谷型地貌。市區即坐落于在大夏河下游河谷II級階地上。市屬第三系上新統組，按地層可分為三級階地，I級階地為大夏河床，II級階地從木廠關家臺一帶到北山根，III級階地是北源。城區設在大夏岸中部的 II級階地上。地質構造簡述如下:城區:地形比擬平坦，起伏不大，但凹坑、陡坎較多，填土現象嚴重；填土區下的黃土狀亞粘土隨階地縱向有所不同，越靠近北源越厚，往南漸薄，至大夏河邊幾乎沒有；再往下為穩定的卵石層。西郊：處于二級階地上，地面平坦，地形大致由西北向東南傾斜，地層為沖積的黃土狀亞粘土和卵石層組成。黃土狀亞粘土習性較好, 但具有II級自重濕陷性。北

4、源山根坡地：為坡積洪積地層，夾層較多，具有II-III級自重濕陷性，不均勻下沉性大，山坡較陡，且整個山坡有多處沖溝，該區的卵石層不穩定，卵石間夾有土層，容易被水沖刷帶走，造成下陷，因此該處不宜修建高層建筑。東郊：大致分為三層，耕土層下為黃土狀亞粘土，下為穩定性卵石層，再下為紅粘土，夾有細砂和中砂層。污水廠區擬建在東郊，海拔高度為1903m。地震設防烈度為8度。3.區域水系及水文特征市區西、南部毗連的縣地勢較高，且多川溝，故流徑本市的河流大都呈自西向東或由南向北流向。主要河流有大夏河、紅水河、牛津河等。大夏河發源于省澤庫南端西傾山北麓，經甘南藏族自治州夏河縣的土門關流人州境，自西向東從城南橫貫市

5、，至折橋轉北，經泄湖峽在縣先鋒鄉塔村注人黃河家峽水庫。該河全長 194km，流域面積 7154 km2，從距城3Okm處的土門關起，主要支流有六條: 老鴉關河、多支壩河、槐樹關河(下游稱大灘河)、溝河、紅水河、牛津河。大夏河在市區長約22.4 km，河面最寬處達100Om，狹窄處僅40m，河道縱坡 85，歷年年平均流量為38.8m3/s，歷史最大洪峰流量是1914年的1390 m3/s。該河平均流速 l28m/s，平均含沙量0.5953.40kg/m3。紅水河發源于縣營灘鄉大荒地溝，經紅臺鄉順紅水溝流人本市境后，沿北源山根東流；在鄧家橋折向城區至城東南匯人大夏河全長約3Okm，集水面積78.4

6、 km2。該河平均洪水流量約5065m3/s，歷史最大洪峰流量在12Om3/s以下，平均流速0.83.4m/s，平均含沙量2.06kg/m3。牛津河發源于和政縣羅家集鄉黃家溝，自城南四家咀人境，全長約2 km，平均洪水流量為50 m3/s左右，歷史最大洪峰流量130m3/s，流速 13m/s。河流最高水位為1899米，常位水位為1896米。4.氣象特征市屬中溫帶氣候帶由于地處高原，深居陸，遠離海洋，日照比擬充足。氣候年差較大，溫度非周期性變化顯著。該區夏季雨水偏多，多西南風；冬季多西北風，寒冷枯燥。氣候總的特點是: 日照較多，熱量不富，干濕清楚，冷暖懸殊。主要氣象要素參數如下 :年平均氣溫 :

7、7.9 極端最高氣溫 :36.2 極端最低氣溫 :-27.8年平均氣壓 :807.6mb年平均無霜期 :149 天年平均降雨量 :484mm年最大降雨量 :76.3mm年平均蒸發量 :1343mm年最大蒸發量 :1474mm年平均日照時數 :2171.611r年主導風向 : 西南風年平均風速 :1.4m/s歷年最大風速 :22m/s年平均靜風率 :52%三、設計依據一室外排水設計規GB50101-2005；二污水綜合排放標準GB8978-1996；三地面水環境質量標準GB3838-2002；四城市污水處理廠污水污泥排放標準CJ3025-93；五城鎮污水處理工程工程建立標準2001。四、進度安排

8、根據教學方案規定，畢業設計期限為13周，各階段時間大致安排如下：一英文翻譯及資料查閱 1周二分析資料、處理方案論證 1周三處理構筑物設計計算 3周四設計圖紙的繪制 4周五校核與文件整理包括設計說明書 3周六畢業設計辯論五、設計成果要求一設計文件1.設計說明書包括設計總說明和計算書兩局部字數不少于15000字，要求容完整、簡潔明了、層次清楚、文理通順、裝訂整齊；插圖按比例，可按單線繪制。2.畢業設計計算書除滿足上述要求外，還應計算準確，并附有工藝簡圖。3.設計說明書中含英文摘要約200字，英文摘要撰寫所用專業詞匯要準確，語句要通順，無語法錯誤；關鍵詞數量35個，據含由大到小排列。二設計圖紙所繪圖

9、紙應反映出設計的容。不得少于8圖，其中至少有1圖紙必須為手繪圖，21號圖，其余為2號圖，另裝成冊。圖紙繪制要符合國家標準。1.污水廠總平面布置圖一；2.高程布置圖一；3.構筑物詳圖至少6。三翻譯翻譯篇與本專業相關的外文參考文獻不少于5000字符。第二節 設計原則一、污水處理廠廠址的選擇適當的選址是污水處理廠充分發揮其作用很重要的一環。廠址對周圍的環境、衛生、處理廠根本建立投資及運行費用都有很大的影響。它與城市的總體規劃、城市排水系統的走向、布置和處理后污水的出路都密切相關。當污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應從管道系統、泵站、污水處理廠各處理單元為出發點，進展綜合的技術經濟比擬與最優化分

10、析，并通過有關專家的反復論證再進展確定。污水處理廠廠址選擇應遵循以下原則：一無論采用什么處理工藝，應與選定的污水處理工藝相適應，盡量少占農田和不占良田。二廠址必須位于集中給水水源下游，并設在城鎮、工廠廠區及生活區的下游和夏季主導風向的下風向。為保證衛生要求，廠址應距街區凈距大于500米。三當處理后的污水或污泥用于農業、工業或市政時，應考慮與用戶靠近便于運輸。當處理水排放時，應與受納水體靠近，但不低于最高洪水位。四要充分利用地形以滿足處理構筑物高程布置的要求，減少土方工程量。假設有可能，采用重力自流以節省動力費用。降低處理本錢。五根據城市總體開展規劃，處理廠的選擇應考慮遠期開展的可能性，留有適當

11、的開展余地。并選擇土質好的地方，便于施工。綜合考慮以上原則，初步擬訂處理廠廠址選在該區東南方向，從該區平面圖上看，地勢平坦，且該地方也有足夠的空間滿足處理廠遠期開展的可能性。有足夠的地方可供建立污水廠。根據污水廠的平面布置，能夠滿足要求。二、工藝流程選擇的原則一污水的處理程度當處理水排放水體時，污水處理程度可考慮用以下幾種方法確定：1按水體的水質標準確定，即根據當地環境保護部門對該受納水體規定的水質標準進展確定；2按城市污水處理廠所能到達的處理程度確定，一般多以二級處理技術所能到達的處理程度作為依據；3考慮受納水體的稀釋自凈能力。二工程造價與運行費用工程造價和運行費用是工藝流程選定當地重要因素

12、，當然，處理水應當到達水質標準是前提條件。這樣，以原污水的水質、水量及其他自然狀況為條件，以處理水應到達的水質指標為制約條件，而以處理系統最低的總造價和運行費用為目標，建立三者之間的相互關系。三當地的各項條件當地的地形、氣候等條件也是對污水處理工藝流程的選定具有一定的影響。例如，當地擁有農業開發利用價值不大的舊河道、洼地、沼澤地等，就可以考慮采用穩定塘、土地處理系統等污水的自然生物處理系統。四原污水的水量與污水流入工況除水質外，原污水的水量也是選定處理工藝需要考慮的因素，水質、水量變化較大的原污水，應考慮設調節池或事故貯水池，或選用承受沖擊負荷能力較強的處理工藝，如完全混合型曝氣池等，*些處理

13、工藝，如塔式濾池和豎流式沉淀池只適用于水量不大的小型污水處理廠。三、污水廠的平面布置原則(一)各處理單元構筑物的平面布置處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在做平面布置時應根據各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質條件，確定它們在廠區的平面位置。對此，應考慮：1貫穿、連接各處構筑物之間的管、渠，使之便捷、直通，防止迂回曲折。2土方量做到根本平衡，并避開劣質土壤地段。3在處理構筑物之間，應保持一定距離，以保證敷設連接收、渠的要求，一般的間距可取值510m，*些有特殊要求的構筑物，如污泥消化池、沼氣貯罐等，其間距應按有關規定確定。4各處理構筑物在平面上布置，應考慮盡量緊湊。5污泥處理構筑物應

14、考慮盡可能單獨布置，以方便管理，應布置在廠區夏季主導風向的下風向。(二)管、渠的平面布置1在各處理構筑物之間，設有貫穿、連接的管、渠。此外，還應設有能夠使各處理構筑物能夠獨立運行的管、渠，當*一處構筑物因故停頓工作時，其后接處理構筑物仍能夠保持正常的運行。2應設超越全部處理構筑物，直接排放水體的超越管。3 在廠區還應設有空氣管路、沼氣管路、給水管路及輸配電線路。這些管線有的敷設在地下，但大都在地上，對它們的安裝既要便于施工和維護管理，又要緊湊，少占用地。(三)輔助建筑物的平面布置污水廠的輔助建筑物有中央控制室、配電間、機修間、倉庫、食堂、宿舍、綜合樓等。它們是污水處理廠不可缺少的組成局部。1輔

15、助建筑物建筑面積的大小應按具體情況條件而定。輔助建筑物的設置應根據方便、平安等原則確定。2生活居住區、綜合樓等建筑物應與處理構筑物保持一定距離，應位于廠區夏季主風向的上風向。3 操作工人的值班室應盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構筑物和運行情況的位置。4平面布置時應安排充分的綠化地帶，改善衛生條件，為污水廠工作人員提供優美的環境。四、污水廠的高程布置原則污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接收渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢的流動，保證污水處理廠的正常運行。一水頭損失為了降低

16、運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜污泥流動不在此例。為此，必須準確地計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：1污水流經各處理構筑物的水頭損失；2污水流經連接前后兩處理構筑物管渠的水頭損失，它包括沿程與局部水頭損失；3污水流經量水設備的水頭損失。二高程布置在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應考慮以下事項：1選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進展水力計算，并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統都能運行正常；2計算水頭損失時，一般應以近期最大流量作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時備用

17、水頭；3設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位為起點，逆污水流程往上推算，以使處理后污水在洪水季節也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低；4在作高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。第二章 設計方案的比選第一節 污水水質情況及工藝方案的分析比選一、污水水質及處理程度的計算一進水水質本設計的總設計規模為近期10000m3d，遠期為20000m3d，該污水廠污水主要來源于該城市的生活污水，處理后出水水質執行城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002標準。根據設計資料市污水水質情況如下表2.1。表2.1 污水水質指標單

18、位：mgL工程CODBOD5SSNH4-NTNTPpHT進水水質300150200303846912排放標準60202015200.506912去除率95.780.090.050.047.434.2一溶解性BOD5的去除率活性污泥處理系統處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥殘屑為主體，活性污泥的凈化功能是去除溶解性BOD5，因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應將非溶解性的BOD5從處理水中的粽BOD5值中減去。1.處理水中非溶解性BOD5值BOD5非0.7Ce1.421e-0.23513.60 mg/L (e2.72)2.處理水中溶解性B

19、OD52013.606.40 mg/L3.溶解性BOD5的去除率1506.4/15010095.73二COD的去除率30060/30010080三SS的去除率20020/20010090四總N的去除率3820/3810047.4五磷酸鹽的去除率進水中磷酸鹽濃度為4.0mg/L，如磷酸鹽以最大可能成Na3PO4計，則磷的含量為4.00.189=0.76 mg/L注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸鹽溶解性中是最大的，這樣設計出來的進水水質中的磷含量偏大，對整個設計來說是平安的，則磷的去除率0.760.5/0.7610034.21六混合物水中可生化性判斷BOD5/COD150/3000.5

20、00.30 可生化處理。三、工藝流程比選一污水處理流程根據水質、水量和地質條件等因素，同時需考慮脫氮除磷，擬選以下三種工藝為備選工藝。1.方案一：曝氣生物濾池法曝氣生物濾池是集生物降解、固液別離于一體的污水處理設備。被處理的原污水從池上部進入池體通過由填料組成的濾層，在填料外表形成有微生物棲息的生物膜，在污水濾過濾層的同時由池下部通過空氣管向濾層進展曝氣，空氣由填料的間隙上升，與下流的污水相向接觸，空氣中的氧轉移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和吩咐的有機物質，在微生物的形成代作用下，有機物被降解，污水得到處理。原污水中的懸浮物及由于生物膜脫落形成的生物污泥，被填料所截留，濾層具有

21、二次沉淀池的功能。1具體工藝流程見圖2.1。2優點容積負荷高，設備體積小，不需設二次沉淀池。占地面積比其他生物處理工藝都要小，特別適用于土地資源緊缺的地區；出水水質好，出水BOD5和SS可在10mg/L以下；空氣用量少，氧氣利用率高，可節省鼓風曝氣的能耗。中格柵提升泵站細格柵曝氣生物濾池二沉池消毒池沉砂池污泥濃縮池最終處理污泥脫水污泥泵房出水污水加藥間圖2.1 曝氣生物濾池法工藝流程示意圖3缺點反沖洗需要損失一局部干凈水；對進水的SS要求較高；出水提升高度較大；污泥穩定性較差，產泥量大。2.方案二:卡羅塞爾2000型氧化溝工藝卡羅塞爾2000型氧化溝是具有部前置反硝化功能的氧化溝工藝，該工藝在

22、運行過程中，借助于安裝在反硝化區的螺旋槳將混合液循環至前置反硝化區不需循環泵，循環回流量可通過插式閥加以調節，前置反硝化區的容積一般占總容積的10左右。反硝化菌利用污水中的有機物和回流混合液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽進展反硝化，由于混合液大量回流混合，同時利用氧化溝延時曝氣所獲得良好的硝化結果,該工藝使得氧化溝脫氮功能得到加強，聚磷菌的釋磷和過量吸收磷過程又可實現污水中磷的去除。1具體工藝流程見圖2.2。中格柵提升泵房細格柵卡羅塞爾2000氧化溝二沉池消毒池沉砂池污泥濃縮池最終處理污泥脫水污泥泵房出水 污水加藥間圖2.2 卡羅塞爾2000型氧化溝法工藝流程示意圖2優點對BOD、COD和N的去除率可分

23、別到達98、95和95，出水P可降到12mg/L；實現了混合液向缺氧區的回流，節約了用于混合液回流的能耗；流程簡單，可實現在一個反響池中的生物除磷脫氮；易實現自動控制，運行管理方便。3缺點需設單獨的二沉池，占地面積較大；專利設備的引進費用較高。3.方案三：ICEAS法ICEAS工藝一般采用由兩個矩形池為一組的SBR反響器組成，每個池子分為預反響區和主反響區。反響區一般處于厭氧或缺氧狀態，主反響區是曝氣反響的主體，占總反響容積的8590。經預處理的污水連續不斷進入反響池前部的預反響區，在該區，污水中的大局部可溶性BOD被活性污泥中的微生物吸附，并一并從主反響區隔墻下部的孔眼以低流速進入主反響區。

24、在主反響區，按照曝氣、閑置、沉淀、潷水的程序周期性運行，使污水在交替的好氧厭氧和厭氧好氧的條件下完成脫氮和除磷的作用。各過程歷時及相應設備的運行根據設計由計算機自動控制。1具體工藝流程見圖2.3。中格柵提升泵房細格柵ICEAS鼓風機房消毒池沉砂池污泥濃縮池最終處理污泥脫水污泥泵房出水 污水加藥間圖2.3 ICEAS法工藝流程示意圖2優點無污泥回流和混合液回流工作，工藝簡單，布局緊湊，能大幅度節約占地和能耗；多池并聯組合，運行靈活，擴建方便；泥齡長，且污泥已穩定處理，沉降脫水性能好，剩余污泥量少；半靜止狀態沉淀，外表水力和固體負荷低，沉降效果好；自動化程度高；造價節省。3缺點除磷脫氮效果一般；對

25、水量變化的適應性較差，僅適用于中、小型水處理廠。二備選污泥處理流程污水中懸浮物質含量越多，溶解性污染物溶度越高，污水的凈化率越高，其產泥量越多；污泥齡越短，其產泥量也越大。本工程采用生化處理工藝的BOD負荷較低，污泥齡較長，一般可達1530天，剩余污泥量少。根據我國已建成的采用外表曝氣活性污泥處理工藝的污水處理廠的經歷統計數據，城市污水的產泥率系數Y一般在0.20.5kgDS/kgBOD5。1.污泥處理要求污水生物處理過程中將產生大量生物污泥，有機物含量較高且不穩定，易腐化且含有寄生蟲卵，假設不經妥善處理和處置，將造成二次污染，污泥處理要求如下：1減少有機物，使污泥穩定；2減少污泥體積，降低污

26、泥后續處置費用；3減少污泥中有毒物質4利用污泥中可用物質，化害為利。2.常見的污泥處理備選工藝由于本設計污水采用氧化溝工藝，污泥多已到達穩定程度，勿需再進展消化處理，近期水量10000m3d，污泥量較少，現選擇兩種方案進展篩選：1生污泥 自然干化 堆肥 最終處置；2生污泥 濃縮 機械脫水 枯燥燃燒 最終處置；四、備選方案的技術經濟比擬：一技術比擬本設計處理水質為典型的城市污水水質，處理規模屬中、小型污水處理廠。出水要求較高，該水廠位于西北陸地區，屬缺水地區。該污水處理廠接納的污水主要為合流制污水，要考慮的工程有：BOD5、COD、SS、TP、TN等。曝氣生物濾池、ICEAS法以及卡羅塞爾200

27、0型氧化溝三種工藝在正常運行下均能保證較好的出水水質，但曝氣生物濾池對進水的SS要求較高，條件難以控制；ICEAS法操作得當，出水水質也較連續式好，但自動控制要求較高，日常維護較不便；卡羅塞爾2000型氧化溝出水水質好，除磷脫氮效果也較好，且目前我國卡羅塞爾2000型氧化溝使用較多，技術比擬成熟。二經濟比擬從經濟考慮，曝氣生物濾池池體高度較大，該工藝雖然節約了二沉池，但需另設二池：一為反沖洗水儲藏池，二為污泥緩沖池，此外運行管理不當還可能造成濾料隨水流失等問題，且污泥穩定性較差，產泥量大；ICEAS法是SBR工藝的一種變形，因要負擔生化處理和沉淀兩種功能，這種功能的轉換要依靠設備的切換來實現，

28、因此對自動化的要求高，對自動化的依賴程度也高，可靠性方面有一定的風險；卡羅塞爾2000型氧化溝不要求設初沉池，污泥處理不需設硝化池，可節省一局部占地面積，即可節省基建投資，且除磷脫氮效果好，不需另加藥劑，工藝流程簡單，設備少，因此日常運行費用也較低。三種污水處理工藝流程的經濟及技術比擬見表2.2。表2.2 方案技術、經濟比擬表工程曝氣生物濾池卡羅塞爾2000型氧化溝ICEAS工藝污泥負荷0.030.070.050.150.150.3HRT約h204810241024設計水深m684.546曝氣方式穿孔管曝氣外表曝氣微孔曝氣處理效果較好好好對出水水質的保證度較好較好較好抗水量水質沖擊程度好好好流

29、程復雜程度簡單簡單簡單維護管理要求方便方便方便對自控的依賴程度低低高設備易損程度低低低二沉池無有無占地面積小大小運行能耗低高較低在中國的應用經歷較多多較多在類似地區的應用經歷多多較多評價適合最適合適宜兩種污泥備選方案的經濟及技術比擬見表2.3。表2.3 污泥方案技術、經濟比擬表工程方案一方案二主要構筑物污泥貯泥池、濃縮池、脫水機房、污泥堆棚等污泥貯泥池、濃縮池、干化場、污泥堆棚等主要設備污泥濃縮脫水機、加藥設備污泥濃縮脫水機、加藥設備占地面積小大脫水效果較快較慢影響因素1.藥劑 2.污泥性質 3.技術 4.運行管理1.氣候條件2.藥劑 3.污泥性質 4.技術 5.運行管理費用機械費用較高土建費

30、用較高對環境的影響有有綜上所述，考慮到處理效果、基建投資、運行費用等方面的因素，認為卡羅塞爾2000型氧化溝工藝是比擬符合本設計生化處理的核心工藝。其具體工藝流程見圖2.2。干化場占地面積較大，相應的土建費用較高，且受天氣因素的影響，故采用機械脫水的方案，但考慮到污泥燃燒一次性投資巨大，操作管理復雜且能耗較高，運行費用高，特別是燃燒產生的有毒有害氣體會對環境造成嚴重危害，故將方案一改進為污泥填埋處理方式，即生污泥 濃縮 機械脫水 填埋假設遠期技術經濟可行，可考慮將脫水污泥厭氧堆肥，經無害化處理穩定后用作堆肥。第二節 主要構筑物的比選一、污水處理一格柵格柵由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在污

31、水管道、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，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行。在污水處理系統包括水泵前，均需設置格柵，其按形狀可分為平面格柵和曲面格柵；按柵條凈間隙，可分為粗格柵50100mm,中格柵1640mm,細格柵310mm；按清渣方式，可分為人工去除格柵和機械去除格柵。本設計中采用矩形斷面并設置兩道格柵中格柵一道和細格柵一道，其中中格柵設在污水泵站前，細格柵設在污水泵站后。二 沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒如泥砂，煤渣等，它們的相對密度約為2.65。沉砂池一般設于泵前、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初次

32、沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。目前較常見的沉砂池有以下四種形式。1.平流式沉砂池平流式沉砂池是一種最常用的沉砂池，其構造簡單，處理效果好,易于排沙沉砂。從構造上看類似一個加深加寬的明渠，污水在沉砂池水平方向流動，在池的兩端設有閘板以控制水流。沉砂池下部聚集沉砂，池底設12個貯砂斗，下接帶閘閥的排沙管。當污水流過沉砂池時，由于過水斷面增大，水流速度下降，污水中挾帶的無機顆粒將在重力作用下下沉，而相對密度較小的有機物仍處于懸浮狀態，并隨水流走，從而到達從水分中別離無機顆粒的目的。2.曝氣沉砂池由于截留的沉砂中常夾帶一局部有機物，沉砂放置一定時間后，砂中有機物發生厭氧反響

33、，散發出臭味，影響周圍環境，且不易進展脫水處理，因此在沉砂池通入一定氧氣形成曝氣沉砂池。曝氣沉砂池也能在一定程度上使砂粒在曝氣作用下產生摩擦，不但可以去除附在砂粒外表的有機污染物，還可使污水中的油脂類物質升至水面形成浮渣，由刮渣機刮去。曝氣池一側設除渣區，污水中的浮渣和油脂在曝氣作用下，在出渣區別離出來。污水在曝氣作用下在沉砂池產生螺旋式運動，使得污水中的有機物與砂別離并將砂排入集砂槽，再通過提砂設備排出。3.多爾沉砂池多爾沉砂池由污水入口和整流器、沉砂池、出水溢流堰、刮砂機、排砂坑、洗砂機、有機物回流機、回流管及排砂機組成。沉砂被旋轉到刮砂機主排砂坑，用往復齒耙沿斜面耙上。在此過程中，把附在

34、砂粒上的有機物洗掉，洗下來的有機物經有機物回流機及回流管隨污水一并流至沉砂池，到達清潔沉砂的目的。 4.鐘式沉砂池利用機械力控制水流流態與流速，加速沉砂的沉淀并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置。由流入口、流出口、沉砂區、砂斗、帶變速箱的電動機、傳動齒輪、壓縮空氣輸送管、砂提升管及排沙管組成。污水由流入口切線方向流入沉砂區，利用電動機及傳動裝置帶動轉盤和斜坡式葉片，由于所受離心力不同，砂料被甩向池壁，掉入砂斗；有機物被送回污水中。調整轉速可到達最正確沉砂效果。沉砂用壓縮空氣經提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂區，排砂達清潔砂標準。沉砂池的選擇比擬見表2.4。表2.4 沉砂池比擬表工程優點缺點

35、適用圍平流式沉砂池構造簡單，處理效果好，易于排砂。沉砂中夾雜有機物，易腐化散發臭味，難以處置；對有機物包裹的砂粒去除效果不好。適用于大、中、小型污水處理廠曝氣沉砂池具有預曝氣，脫臭，除泡作用；可加速污水中油脂類和浮渣的別離，為后續設備提供有利條件曝氣需要消耗能量對生物脫氮除磷系統厭氧段或缺氧段的運行存在不利影響。適用于大、中、小型污水處理廠多爾沉砂池設洗砂槽，可產生清潔的沉砂。構造復雜，操作運行管理不便。適用于中、小型污水處理廠旋流式沉砂池適應流量變化能力強；水頭損失小，細砂粒去除率高，動能效率高。運動中攪拌槳上會纏繞纖維狀物體而影響沉砂效果；配水困難，增加占地。適用于處理水量不大的小型污水處

36、理廠；綜上所述，曝氣沉砂池具有預曝氣作用，會影響脫氮除磷的厭氧或缺氧環境；平流式沉砂池處理效果一般；多爾沉淀池構造復雜應用先例較少。考慮到該水廠水量較小，有機物含量一般，為提高動能利用率，減輕后續處理構筑物的運行條件和負荷，本設計采用旋流式沉砂池。三二次沉淀池沉淀池的作用就是對污水中密度大的固體懸浮物在重力的作用下，與水別離的過程，工藝簡單易行，別離效果好，在各類污水處理系統中往往是不可缺少的一種工序。沉淀池按工藝布置的不同，可分為初次沉淀池和二次沉淀池。二次沉淀池設在生物處理構筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，它是生物處理系統的重要組成局部。污水廠常用的沉淀池的類型有平流式、輻流式

37、和豎流式，斜管(板)沉淀池。二次沉淀池的比擬見表2.5。表2.5 二次沉淀池比擬表類型優點缺點適用條件平流式沉淀池1沉淀效果好；2對沖擊負荷和溫度變化適應性強；3施工方便，造價較低；4平面布置緊湊，占地面積小1配水不易均勻；2采用多斗機操作量大械排泥時操作量大，采用鏈帶式刮泥機排泥時設備易銹蝕；3占地面積大1適用于地下水位較高，地質條件較差地區；2 適用于大、中、小型污水處理廠輻流式沉淀池1沉淀池個數較少，比擬經濟；2運行較好，便于管理；3機械排泥設備已定形，排泥較方便1排泥設備比擬復雜，對運行管理要求較高；2池體較大，對施工質量要求較高1適用于地下水位較高的地區；2適用于大、中、小型污水處理

38、廠豎流式沉淀池1占地面積小；2排泥方便，運行管理簡單1池體深度較大，施工困難；2對沖擊負荷和溫度的變化適應性差；3造價相對較高；(4)池徑不宜過大，否則布水不均1適用于處理水量不大的小型污水處理廠；2常用于地下水位較低時斜板(管) 式沉淀池1沉淀效果好；2池容積小，占地面積小；3排泥方便1排泥較困難，易堵塞；2斜板(管)耗用材料多，且價格較高；3易滋長藻類1適用于原有沉淀池的改建、擴建和挖潛；2用地緊，需要壓縮沉淀池面積時；3適用于初沉池，不宜用于二沉池斜板(管)沉淀池適用于初沉池，而不宜用于二沉池；豎流式沉淀池池身較大，且處理效果較差；平流式沉淀池面積較大。結合本次設計的設計規模，綜合考慮基

39、*裝，經濟投資等方面的因素，本設計采用輻流式沉淀池。四消毒為了有效的保護水體，防止污染性病原菌對人們的危害，降低水源的總大腸桿菌群數，對污水處理廠出水進展消毒是十分必要的。污水消毒的主要方法有：液氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒、臭氧消毒、漂白粉消毒、熱處理、膜過濾等。1.加氯法 加氯法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今為止最常用的消毒方法，其特點是；本錢低，工藝成熟，效果穩定可靠。但由于加氯法一般要求不少于30min的接觸時間，因此接觸池容積交大；氯氣是劇毒危險品，存貯氯氣的鋼瓶屬高壓容器，有潛在的平安隱患，需要按照平安規定氯庫和加氯間；液氯消毒將生成有害的有機氯化物，在國外污水采用液氯

40、消毒往往是應急措施，只是季節性或疫病流行時采用。2.含氯化合物含氯化合物包括次氯酸鈉、漂白粉、二氧化氯等。其特點與液氯相似，但危險性小，對環境的影響小，但本錢較之略高。現在很多國外的無水產都采用二氧化氯消毒，運行可靠，效果較理想。3.氧化法氧化劑可以作為二級處理出水的消毒劑，最常用的是臭氧。臭氧消毒的特點是殺菌徹底可靠，危險性小，對環境根本上無副作用，接觸時間比加氯法短。缺點是基建投資大，運行本錢高。目前，一般只用作游泳池和飲用水的消毒。4.紫外線消毒紫外線消毒是近十年來開展較快的一種消毒方法，其優點是滅菌效率高，占地面積小，作用時間短，危險性小，無二次污染等。但其設備投資高，燈管壽命短，運行

41、費用高，管理維修復雜，抗懸浮固體的能力差，對水中的SS有嚴格的要求，不適用于大、中型水處理廠。5.熱處理法熱處理法是最徹底的消毒方法，但也是最昂貴的消毒方法。為保證可靠的滅菌效果，污水要在高壓，100以上的條件下加熱一定時間，排放前又要降低到要求的溫度，能耗很高，運行方式常為間歇式。水量較大時也采用連續式。一般都安裝有熱交換器，用來回收余熱。目前，該方法只用于一些要求高，危險性大的污廢水，如醫院、基因工程工廠、動物尸體銷毀站的廢水消毒等。6.膜過濾法膜過濾法只要應用于飲用水和特種工業用水的消毒處理。其特點是除消毒外，還可去除其他雜質。由于膜孔易堵塞，膜易結垢且沖洗困難，能耗高，化學藥劑昂貴，本

42、錢也高，目前無法推廣。上述幾種消毒法的比擬見表2.6。表2.6 幾種消毒方法比擬表類型液氯含氯化合物臭氧過醋酸紫外線熱處理膜處理應用圍自來水和各種廢水自來水和各種廢水飲用水和游泳池水各種廢水自來水和經二級或三級的廢水屠宰場、醫院等含病原菌的污水飲用水和特種工業廢水應用國家世界各國法國北美英國北美和歐洲德國英國、澳大利亞和德國建立投資中低高低中高高運行費用低中高高中高高優點工藝成熟，處理效果穩定，費用低處理效果穩定，設備投資少，對環境的影響較液氯小占地面積小，殺菌效率高，且有脫色、除臭效果占地面積小，殺菌效率高，并有除臭和控制污泥膨脹的效果地面積小，占土建費用低，殺菌效率高，危險性小，無污染殺菌

43、徹底可過濾其他雜質，無危險性，無副作用缺點占地面積大，危險性高，具有二次污染性占地面積大，運行費用比液氯高，具有二次污染性設備投資大，運行費用高運行費用高設備費用高，管理維修復雜能耗大，操作復雜效果不穩定，操作復雜，運行費用高適用條件大、中、小型水廠中、小型水廠出水水質較好，要求較高的水廠大、中型水廠小型水廠具有特殊要求的水質飲用水和特種工業用水以上介紹的多種都可到達消毒的效果，但多數方法運行本錢太高，不適合中、小型水處理廠。臭氧消毒效果好，但本錢較高；次氯酸鈉和二氧化氯消毒效果好，適用于小型污水處理廠；漂白粉消毒只適用于局部污水處理站；液氯消毒消毒效果好，投加量大時有可能產生二次污染，但在技

44、術和經濟上仍然是目前最為可行的方法。結合水廠的規模及實際情況，考慮到經濟性、平安性、環保性，本設計采用液氯消毒。 (五)污水計量設備計量設備是用來準確地掌握污水處理廠的污水量，并對水量資料和其他運行資料進展綜合分析，提高污水處理廠的運行管理水平的必要設備。為此，應在污水處理系統上設置計量設備。污水處理廠總處理水量的計量是必要的。總水量的計量設備，一般安裝在沉砂池與初次沉淀池之間的管道上或廠的總出水管渠上。如有可能，在每座主要處理構筑物上都應安裝計量設備，但這樣會使水頭損失提高。現在污水廠常用的水量計量設備是計量槽和薄壁堰，這兩種設備根本上都符合上述要求。本設計采用巴氏計量槽。二、污泥處理一濃縮

45、污泥濃縮的主要目的在于去除污泥顆粒間的空隙水，以減少污泥體積，而降低后續處理構筑物和設備的負荷，減少處理費用。常用的濃縮方法有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、微孔濾機濃縮及隔膜濃縮等。1.重力濃縮法重力濃縮法是利用自然的重力作用，使污泥中的間隙水得以別離。在實際應用中，一般通過建成濃縮池進展重力濃縮。重力濃縮池形同輻流式沉淀池，可分為間歇式和連續式兩種，前者主要用于小型污水處理廠或工廠企業的污水處理廠，后者主要用于大、中型污水處理廠。連續式重力式濃縮池可分為有刮泥機與污泥攪動裝置濃縮池、無刮泥機斗式排泥濃縮池及帶刮泥機的多層輻射式濃縮池3種。2.氣浮濃縮法在一定的溫度下，空氣在液體中的溶解度與空

46、氣收到的壓力成正比，當壓力恢復到常壓后，所溶空氣即變成微細氣泡從液體中釋放。大量微細氣泡附著在污泥顆粒的周圍，可使顆粒比重減少而被強制上浮，到達濃縮的目的。3.離心濃縮法離心濃縮法是利用污泥中的固體、液體的比重差，在離心場所受到的離心力的不同而被別離的方法。各種濃縮法的比擬見表2.7。表2.7 濃縮法比擬表濃縮方法優點缺點適用條件和應用情況重力濃縮法1濃縮池構造簡單，操作簡便；2動力消耗小，運行費用低；3貯存污泥能力強1占地面積大；2濃縮效果不理想；3污泥易腐化，散發臭氣初沉污泥初沉污泥+剩余污泥廣泛采用氣浮濃縮法1濃縮效果好，出泥含水率低；2占地面積小3運行效果穩定，不受季節影響；4產生臭氣

47、少；5能去除油類1運行費用高于重力法，但低于離心法；2操作管理要求高；3電耗大4污泥貯存能力小初沉污泥初沉污泥+剩余污泥興旺國家開場推廣使用離心濃縮法1濃縮效果好，工作效率高；2占地面積小；3幾乎不散發臭氣，工作環境好1要求專業的離心設備；2耗電量大；3對操作人員技術要求較高，管理復雜剩余污泥很少使用重力濃縮法的濃縮池構造簡單，操作方便，動力消耗小，運行費用低，貯泥能力強，被各國家廣泛采用。本設計采用連續重力濃縮池。(二)污泥脫水1.污泥調節 污水處理工藝產生的初沉污泥、剩余污泥和腐殖污泥，均由親水性帶電膠體顆粒組成，直接脫水非常困難。在污泥脫水前需進展適當的調節預處理，常用的預處理方法有化學

48、調節法、熱處理法、冷凍法和淘洗法。由于化學處理法經濟實用、簡單方便，在國外廣泛應用，在條件適宜時，亦可考慮采用淘洗法。2.污泥干化與脫水污泥經過濃縮后，含水率約為9597，體積仍較大，不利于進展最終處置，經過干化或脫水處理后，污泥含水率可降至6080，體積減少為原來的1/101/5,由液態變為固態，為綜合利用和最終處置提供方便。污泥的干化與脫水方法，主要是自然干化與機械脫水。1自然干化污泥的自然干化主要依靠滲透、蒸發與人工撇除，主要處理構筑物為污泥干化場。經自然干化后，污泥含水率可降至7080，干化效果受氣候和污泥性質的影響。2機械脫水各種脫水方法的比擬見表2.8。表2.8 脫水方法比擬表類型

49、優點缺點適用條件污泥干化場設備簡單，操作方便，耗電少占地面積大，受季節和氣候影響較大，勞動強度大氣候枯燥，用地不緊地區的小型污水廠機械脫水帶式壓濾機連續生產，效率高，設備少，勞動強度小，能耗維護費低污泥調節劑費用大，運行費用較高，泥餅含水率較高大、中、小型污水廠，國外廣泛應用板框壓濾機泥餅含水率低，體積小，節省后續處理的費用，污泥調節劑量少間歇式操作，生產效率低，設備投資大采用枯燥、燃燒和填埋的污泥，于小型污水廠真空脫水機連續生產，工作效率高，運行穩定，可自動控制附屬設備多，工序復雜，運行費用較高大、中、小型污水廠均可，目前使用較少離心脫水機效率高，基建費用少，占地小，環境好，自動化程度高，運

50、行費用低機械設備復雜，電耗大，噪聲大，泥餅含水率高大、中、小型污水廠，興旺國家使用較多本設計擬將濃縮脫水后的污泥進展填埋處理，考慮到整個污水處理廠的運行費用和投資本錢等因素，選用帶式壓濾機。三、方案的最終確定本設計的工藝流程最終確定為：中格柵提升泵站細格柵卡羅塞爾2000型氧化溝向心輻流式二沉池消毒池旋流式沉砂池連續式重力濃縮池填埋板框式壓濾機脫水污泥泵房出水 污水加二氧化氯間貯泥池圖2.4 污水廠處理工藝流程圖第三章 各構筑物的設計參數及相關規定第一節 污水處理構筑物一、格柵一水泵前格柵柵條間隙，應根據水泵要求確定；二污水處理系統前格柵柵條間隙應符合：1人工去除2540mm，(2)機械去除1

51、625mm，(3)最大間隙40mm；三如水泵前格柵間隙不大于25mm，污水處理系統前可不再設置格柵；四柵渣量與地區的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統的類型等因素有關，在無當地運行資料時，可采用：1.格柵間隙1625mm時，0.050.10 m3/103 m3柵渣/污水，2.格柵間隙3050mm時，0.010.03 m3/103m3柵渣/污水。柵渣含水率一般為80，容重約為960Kg/ m3；五在大型污水處理廠或泵前的大型格柵每日柵渣量大于0.2 m3，一般采用機械清渣；六機械格柵不宜少于2臺，如為1臺時，應設人工去除格柵備用；七過柵流速一般采用0.601.00m/s；八柵前渠道水流

52、速度一般采用0.400.90m/s；九格柵傾角一般采用4575；十通過格柵水頭損失一般采用0.080.15m；十一格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位0.50m，工作臺上應有平安設施和沖洗設備；十二格柵間工作臺兩側過道寬度不應小于0.70m，工作臺面過道寬度：1.人工去除不應小于1.20m，2.機械去除不應小于1.50m；十三機械格柵動力裝置一般設在室，或采取其他保護設備的措施；十四設置格柵裝置的構筑物，必須考慮有良好的通風設施；十五格柵間應安裝吊運設備，以進展格柵及其他設備的檢修和柵渣的日常去除。二、旋流式沉砂池一沉砂池水力外表負荷約200m3/(h),水力停留時間約2030s；

53、二進水渠道直線段長度應為渠道寬的7倍，且不小于4.50m，以創造平穩的進水條件；三進水渠道流速，在最大流量的4080的情況下為0.600.90m/s，在最小流量時大于0.15m/s，但最大流量時不大于12.00m/s；四出水渠道與進水渠道的夾角大于270，以最大限度地延長水流在沉砂池的停留時間，到達有效除砂的目的，兩種渠道均設在沉砂池上部以防擾動砂子；五出水渠道寬度為進水渠道的2倍，出水渠道的直線段直線段要相當于出水渠道寬度；六沉砂池前應設格柵，沉砂池下游設堰板，以便保持沉砂池所需水位。三、卡羅塞爾2000型氧化溝表3.1名稱數值污泥負荷Ns KgBOD5(KgMLSSd)-10.030.05

54、污泥齡c d 去除BOD5時58；去除BOD5并硝化時1020；去除BOD5并反硝化時30水力停留時間 T/h1048污泥回流比R 50200污泥濃度* mgL-1)20006000容積負荷 Kg BOD5(KgMLSSd)-10200.40出水水 mgL-1)BOD51015SS1020NH3-N13必要需氧量 KgO2/BOD1.402.00四、配水井一水力配水設施根本原理是保持各個配水方向的水頭損失相等；二配水渠道中的水流速度應不大于1.00m/s，以利于配水均勻和減少水頭損失；三從一個方向和從其中的圓形入口通過部為圓筒形的管道向其引水的環形配水池，當從一個方向進水時，保證分配均勻的條件

55、是：1.中心管下的環形孔高應取0.250.5D；2.應取中心管直徑等于引水管直徑；3.當污水從中心管流出時，不應當有配水管直徑和中心管直徑之比D/D1大于1.5的突然擴；4.在配水池上部必須考慮液體通過寬頂堰自由流出；5.當進水量為設計負荷時，配水均勻度誤差為1，當進水流量偏離設計負荷為25時,配水均勻度誤差為2.9五、輻流式二沉池一輻流式沉淀池一般為圓形或方形，水流沿池半徑方向流動，池直徑或邊長660m，最大可達100m，池周水深1.503.00m；二池直徑或正方形一邊與有效水深之比為612；三池直徑不宜小于6m；四池底坡度不宜小于0.05當采用機械刮吸泥時，可不受此限制五緩沖層高度非機械排

56、泥時宜為0.50m，機械排泥時緩沖層上櫞宜高出刮泥板0.4m；六進出水裝置有三種布置形式：1.中心進水周邊出水，2.周邊進水中心出水，3.周邊進水周邊出水；七在進水口周圍應設置整流板或擋流板，整流板開孔面積為池斷面積的1020，在出水堰前應設置浮渣擋板；八輻流式沉淀池多采用機械排泥，也可附空氣提升或凈水頭排泥設備；1.當池徑小于20m時一般采用中心傳動排泥設備，其驅動段設置在池中心的走道上；2.當池徑大于20m時一般采用周邊傳動排泥設備，其驅動段設置在桁架外櫞；3.排泥機械的旋轉速度一般為13r/h，刮泥板外櫞線速度不宜大于3m/min；九向心流輻流式沉淀池設計外表負荷一般不大于2.5m3/(

57、m2h)，出水堰負荷不大于4.34L/(sm)，污泥固體負荷為140160kg/(m2d)。六、液氯制取間及庫房一氯的投加量與原水水質和投加用途有關，對于城市污水，一級處理后為1525mg/L；不完全二級處理后為1015mg/L；二級處理后為510mg/L；二混合時間為515s；混合方式可采用機械混合、管道混合、靜態混合器混合、跌水混合、鼓風混合、隔板式混合。三消毒時間：氯消毒時間從混合開場起算采用30min，保證余氯量不小于0.5mg/L；四加氯間、氯庫設計要求：1.加氯間和氯庫可合建，但應有獨立向外開的門，方便藥劑運輸；2.氯庫的儲藥量一般按最大日用量的1530d計算；3.加氯機不少于2套

58、，間距0.70m,一般高于面1.50m；4.加氯間、氯庫應設置每小時換氣812次的通風設備。排風扇安裝在低處，進氣孔在高處；5.漏氯探測器安裝位置不宜高于室地面35cm；6.氯瓶中的液氯氣化時，會吸收熱量，一般用自來水噴淋在氯瓶上，以供應熱量。七、接觸池一液氯與污水的接觸時間包括接觸池后污水在管渠中流動的全部時間：1.用于預處理時為1530min，2.用于出廠飲用水消毒時為15min；二接觸池可采用矩形隔板式、豎流式和輻流式；三矩形隔板式接觸池的隔板應沿縱向分隔，當水流長度寬度721，池長單格寬181，水深寬度h/b1.0時，效果最好；四沉降流速采用1.001.30m/s。八、計量槽一計量槽應

59、設在渠道直線上，直線段長度不宜小于渠道寬度的810倍，在計量槽上游，直線段不小于寬度的23倍，下游不小于45倍，當下游有跌水而無回水影響時，可適當縮短；二計量槽中心線應與中心重合，上下游渠道坡度應保持均勻，但坡度可不同；三當喉寬W0.302.50m時，H2/H10.7為自由流，大于此數時為潛沒流；四當為自由流時，只需計上游水位，當其位潛沒流時，需同時計下游水位；五設計計量槽時，除計算通過最大流量時的條件外還需計算通過最小流量時的條件。第二節 污泥處理構筑物一、濃縮池一連續重力濃縮池可采用沉淀池池形，一般為豎流式或輻流式，帶有刮泥機和攪動柵；二重力濃縮池面積應按污泥沉淀曲線實驗數據確定的固體通量

60、計算，當無污泥沉淀實驗數據資料時，可參考表3.2選取。三污泥濃縮時間不宜小于12h；四當濃縮池不設刮泥機時，污泥斗斜壁與水平面形成的角度不小于50，設刮泥機時，池底坡度為1/20；五刮泥機周邊線速度一般為12m/min。表3.2 重力濃縮池固體通量經歷值污泥類型污泥含水率固體通量kg/(m2d) 濃縮污泥含水率初沉污泥9597801209092活性污泥99.299.620309798腐殖污泥989940509697混合污泥9999.430509798二、滾壓帶式壓濾機一污泥進入脫水機前的含水率不應大于98；二污泥機械脫水間應設置通風設施；三應配置沖洗泵，其壓力宜采用0.40.6Mpa其流量可按