畢業(yè)設(shè)計---某12萬噸城市污水處理廠的a2o工藝設(shè)計

1、<p>　　某12萬噸/日城市污水處理廠的A2/O工藝設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的題目為某城市污水處理廠工藝的設(shè)計-A2/O工藝。主要任務(wù)是完成該污水處理廠的平面布置、各個構(gòu)筑物的初步設(shè)計和一些處理構(gòu)筑物施工圖的設(shè)計。</p><p>　　初步設(shè)計要完成設(shè)計說明書一份、污水處理

2、廠平面布置圖一張、污水處理廠工藝流程圖一張以及主要構(gòu)筑物設(shè)計圖三張；在主要構(gòu)筑物設(shè)計圖的設(shè)計中，主要是完成生物池、二沉池和接觸消毒池的設(shè)計。</p><p>　　該污水處理廠工程，規(guī)模為12萬噸/日。進水水質(zhì)見下表：</p><p>　　污水進水水質(zhì) 單位：mg/L</p><p>　　本次設(shè)計所選擇的A2/O工藝，具有良好的脫氮

3、除磷功能。該污水廠的污水處理流程為：污水從粗格柵到污水提升泵房，再從泵房到細格柵，然后到旋流沉砂池，再進入生物池（即A2/O反應(yīng)池），再從生物池進入二沉池，污水再經(jīng)過接觸消毒池后排入自然水體；污泥處理流程為：旋流沉砂池產(chǎn)生的垃圾直接外運處置，二沉池產(chǎn)生的剩余污泥則運入貯泥池，二沉池的回流污泥則通道管道、污泥回流泵房再次進入A2/O反應(yīng)池，經(jīng)過貯泥、加藥處理后的污泥，進入污泥濃縮脫水車間，最后外運處理。污水處理廠處理后的出水水質(zhì)要達到《城

4、鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）中的一級b標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的具體數(shù)據(jù)如下表所示：</p><p>　　出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 單位：mg/L </p><p>　　關(guān) 鍵 詞：A2/O工藝,脫氮除磷,污水處理,污泥處理</p><p>　　THE A2/O PROCESS DESIGN OF A CITY <

5、;/p><p>　　SEWAGE TREATMENT PLATE</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The subject of this graduation project for a municipal sewage treatment plant process design—A2/O process

6、.Main task is to complete the layout of the sewage treatment plant,the preliminary design of the various structures and construction plans of dealing with the design of structures.</p><p>　　To complete the p

7、reliminary design of a design manual, wastewater treatment plant with a floor plan, flow chart of a sewage treatment plant and the design of three main structures;design of the main design of structures, mainly is the bi

8、ological pool, secondary sedimentation tank design and contact disinfection tank.</p><p>　　This sewage treatment plant project,the scale is 120000m3/d. The influent water quality is in the table below.</p

9、><p>　　Influent water quality units:mg/L</p><p>　　The selected A2/O process, has a good Nitrogen and Phosphorus Removal.This sewage treatment plant for the sewage treatment process

10、 is: sewage from the coarse grid to enhance the pumping station,then from the pump to the fine grid,And then to the cyclone grit chamber, then entering the biological pool(A2/O reactor),then from the pool into the secon

11、dary sedimentation tank,after exposure to water disinfection and then discharged into the natural water ; Sludge treatment process is : vortex grit c</p><p>　　dewatering plant directly,secondary settling ta

12、nk sludge are also brought into the workshop, secondary sedimentation tank produced returned sludge channel pipes, returned sludge from the pump to re-enter A2/O reactor, after treatment plant sludge dewatering sludge,mu

13、d into the storage pool, the last is outward processing. After the sewage treatment plant effluent quality to achieve "urban sewage treatment plant emission standards"(GB 18918-2002) in a first order and b stan

14、dard.This standard's da</p><p>　　Effluent water quality units:mg/L</p><p>　　KEY WORDS: A2/O process, Nitrogen and Phosphorus removal, Wastewater treatment, Sludge treatmen

15、t</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 前 言1</p><p>　　§1.1 城市污水來源、水量及水質(zhì)特點分析1</p><p>　　§1.1.1 城市污水來源1</p><p>　　§1.1.2 城市污水水量2<

16、;/p><p>　　§1.1.3 城市污水水質(zhì)特點2</p><p>　　§1.1.4 城市污水處理廠進水水質(zhì)及水量3</p><p>　　§1.2 設(shè)計依據(jù)3</p><p>　　§1.2.1 法律法規(guī)依據(jù)3</p><p>　　§1.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依

17、據(jù)3</p><p>　　§1.3 設(shè)計范圍3</p><p>　　§1.4 設(shè)計原則4</p><p>　　§1.5 執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)5</p><p>　　第2章 污水處理方案及選擇論證6</p><p>　　§2.1 污水主要處理方法6</p><

18、;p>　　§2.1.1 SBR法6</p><p>　　§2.1.2 厭氧池+氧化溝法7</p><p>　　§2.1.3 A2/O法7</p><p>　　§2.1.4 一體化反應(yīng)池8 </p><p>　　§2.2 污水處理方案的選擇9</p><p&g

19、t;　　第3章 污水處理工藝流程設(shè)計及原理說明10</p><p>　　§3.1 污水處理工藝流程設(shè)計10</p><p>　　§3.2 工藝原理及工程說明10</p><p>　　§3.2.1 格柵10</p><p>　　§3.2.2 旋流沉砂池11</p><p>

20、;　　§3.2.3 生物池11</p><p>　　§3.2.4 二沉池11</p><p>　　§3.2.5 接觸消毒池11</p><p>　　§3.2.6 污泥處理12</p><p>　　第4章 主要構(gòu)筑物的工藝設(shè)計與計算13</p><p>　　§4

21、.1 設(shè)計流量的計算13</p><p>　　§4.2 格柵13</p><p>　　§4.2.1 粗格柵設(shè)計計算14</p><p>　　§4.2.2 細格柵設(shè)計計算16</p><p>　　§4.3 污水泵房17</p><p>　　§4.3.1 水泵的選

22、擇17</p><p>　　§4.3.2 集水間計算18</p><p>　　§4.4 旋流沉砂池18</p><p>　　§4.4.1 設(shè)備選型18</p><p>　　§4.4.2 排沙方法19</p><p>　　§4.5 A2/O反應(yīng)池19</

23、p><p>　　§4.5.1 判斷是否可采用A2/O法19</p><p>　　§4.5.2 有關(guān)設(shè)計參數(shù)20</p><p>　　§4.5.3 設(shè)計計算：21</p><p>　　§4.6 二沉池29</p><p>　　§4.6.1 設(shè)計參數(shù)30</p&

24、gt;<p>　　§4.6.2 設(shè)計計算31</p><p>　　§4.7 接觸消毒池37</p><p>　　§4.7.1 消毒劑的選擇37</p><p>　　§4.7.2 消毒劑的投加37</p><p>　　§4.7.3 消毒池設(shè)計計算38</p>

25、<p>　　§4.8 污泥處理設(shè)計計算39 </p><p>　　§4.8.1 污泥的來源與特性40</p><p>　　§4.8.1 污泥處理的目的與原則41</p><p>　　§4.8.2 污泥泵房設(shè)計41</p><p>　　§4.8.3 貯泥池42</p

26、><p>　　§4.8.4 加藥間44</p><p>　　§4.8.5 污泥濃縮脫水車間45</p><p>　　第5章 污水處理廠平面布置48</p><p>　　§5.1 平面布置的基本原則48</p><p>　　§5.2 平面布置49</p><

27、;p>　　§5.2.1 工藝流程布置49</p><p>　　§5.2.2 構(gòu)筑物平面布置49</p><p>　　§5.2.3 污水廠管線布置49</p><p>　　§5.2.4 廠區(qū)道路布置50</p><p>　　§5.2.5 廠區(qū)綠化布置50</p>&

28、lt;p>　　§5.3 污水處理廠高程布置50</p><p>　　§5.3.1 高程布置原則51</p><p>　　§5.3.2 構(gòu)筑物高程計算51</p><p>　　§5.3.3 經(jīng)濟技術(shù)分析54</p><p><b>　　第6章 結(jié)論56</b><

29、/p><p><b>　　參考文獻57</b></p><p><b>　　致 謝59</b></p><p><b>　　第1章 前 言</b></p><p>　　§1.1 城市污水來源、水量及水質(zhì)特點分析</p><p>　　&#

30、167;1.1.1 城市污水來源[6]</p><p><b>　　一、生活污水</b></p><p>　　生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、城鎮(zhèn)公共設(shè)施及工廠的餐飲、衛(wèi)生間、浴室、洗衣房等，包括廁所沖洗水、廚房洗滌水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分為纖維素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)，氮、磷、硫等無機鹽類及泥沙等雜質(zhì)，生活

31、污水中還含有多種微生物及病原體。這些物質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)來分，可分為無機物與有機物，通常無機物為40%，有機物為60%；按其物理性質(zhì)來分，可分為不溶性物質(zhì)、膠體性物質(zhì)和溶解性物質(zhì)。生活污水的水質(zhì)一般較穩(wěn)定，濃度較低，也較容易通過生物化學(xué)方法進行處理。</p><p><b>　　二、工業(yè)廢水</b></p><p>　　工業(yè)廢水主要是在工業(yè)生產(chǎn)過程中被生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品或

32、成品等物料所污染的水。工業(yè)廢水由于種類繁多，污染物成分及性質(zhì)隨生產(chǎn)過程而異，變化復(fù)雜。一般而言，工業(yè)廢水污染比較嚴(yán)重，往往含有有毒有害物質(zhì)，需局部處理達到要求后才能排入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)，是城鎮(zhèn)污水中有毒有害污染物的主要來源[6]。</p><p><b>　　三、初期雨水</b></p><p>　　初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表徑流。初期雨水的水質(zhì)水量隨區(qū)域環(huán)境、

33、季節(jié)和時間變化，成分比較復(fù)雜。影響初期雨水被污染的主要因素有大氣質(zhì)量、氣候條件、地面及建筑物環(huán)境質(zhì)量等[6]。</p><p><b>　　四、城鎮(zhèn)污水</b></p><p>　　城鎮(zhèn)污水包括生活污水、工業(yè)廢水等，在合流制排水系統(tǒng)中包括雨水，</p><p>　　在半分流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。城鎮(zhèn)污水成分性質(zhì)比較復(fù)雜，不僅各城鎮(zhèn)間不同，同

34、一城市中的不同區(qū)域也有差異，需要進行全面細致的調(diào)查研究，才能確定其水質(zhì)成分及特點。 </p><p>　　§1.1.2 城市污水水量</p><p>　　污水水量還會與降雨有一定關(guān)系，不過現(xiàn)如今的城市管道系統(tǒng)絕大部分采用的是分流系統(tǒng)，即污水管道與雨水管道分開，這樣在很大程度上減少了降水對于污水處理廠的壓力。雨水經(jīng)過收集后只需要經(jīng)過較少的處理就能達到排放標(biāo)準(zhǔn)排入自然水體。&l

35、t;/p><p>　　§1.1.3 城市污水水質(zhì)特點</p><p>　　城市污水的水質(zhì)在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工業(yè)的規(guī)模和性質(zhì)不同，城市污水的水質(zhì)也受工業(yè)廢水和水量的影響而明顯變化。</p><p>　　典型的生活污水水質(zhì)變化大體有一定范圍，可參見表1-1。</p><p>　　表1-1 典型的生活污水

36、水質(zhì)示例[3] </p><p>　　§1.1.4 城市污水處理廠進水水質(zhì)及水量</p><p>　　該工程設(shè)計進水水質(zhì)如表1-2所示。 </p><p>　　表1-2污水進水水質(zhì) 單位：mg/L

37、 </p><p>　　該設(shè)計的污水處理量為120000m3/d。</p><p>　　§1.2 設(shè)計依據(jù)</p><p>　　§1.2.1 法律法規(guī)依據(jù)</p><p>　　一、《中華人民共和國環(huán)境保護法》</p><p>　　二、《中華人民共和國水污染防治法》&l

38、t;/p><p>　　三、《中華人民共和國污染防治法實施細則》[6]</p><p>　　§1.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù)</p><p>　　一、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）</p><p>　　二、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）</p><p>　　三

39、、《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-93）</p><p>　　四、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)</p><p>　　五、《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014-2006）[6]</p><p>　　§1.3 設(shè)計范圍</p><p>　　本次設(shè)計的設(shè)計范圍為污水流入設(shè)計的污水處理廠廠區(qū)，再流經(jīng)各個污水

40、處理構(gòu)筑物、管渠直至完成處理流程到出水達標(biāo)排放至自然水體，同時還有污泥的貯存、加藥、濃縮脫水以及形成泥餅外運等。設(shè)計的內(nèi)容包括污水處理工藝流程的選擇與設(shè)計、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計、污水管線的設(shè)計、污泥管線的設(shè)計等。</p><p>　　§1.4 設(shè)計原則[6]</p><p><b>　　一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠</b></p>&l

41、t;p>　　認(rèn)真研究各項基礎(chǔ)資料、基本數(shù)據(jù)，全面分析各項影響因素，充分掌握水質(zhì)水量的特點和地域特性，合理選擇好設(shè)計參數(shù)，為工程設(shè)計提供可靠的依據(jù)。</p><p><b>　　廠址選擇合理</b></p><p>　　根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程專業(yè)規(guī)劃，結(jié)合建設(shè)地形地區(qū)、氣相條件，經(jīng)全面地分析比較，選擇建設(shè)條件好、環(huán)境影響小的廠址。</p><

42、;p><b>　　工藝先進實用</b></p><p>　　選擇技術(shù)先進、運行穩(wěn)定、投資和處理成本合理的污水污泥處理工藝，積極慎重地采用經(jīng)過實踐證明行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，使污水處理工藝先進，運行可靠，處理后水質(zhì)穩(wěn)定地達標(biāo)排放。</p><p><b>　　總體布置考慮周全</b></p><p>

43、　　根據(jù)處理工藝流程和各建筑物、構(gòu)筑物的功能要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)和氣候條件，全面考慮施工、運行和維護的要求，協(xié)調(diào)好平面布置、高程布置及管線布置之間的相互關(guān)系，力求整體布局合理完美。</p><p><b>　　避免二次污染</b></p><p>　　污水處理廠作為環(huán)境保護工程，應(yīng)盡量避免或減少對環(huán)境的負面影響，如氣味、噪音、固體廢物污染等；妥善處置污水處理過程中

44、產(chǎn)生的柵渣、沉砂、污泥和臭氣等，避免對環(huán)境的二次污染。</p><p><b>　　運行管理方便</b></p><p>　　以人為本，充分考慮便于污水處理廠運行管理的措施。污水處理工程中的自動控制，力求安全可靠、經(jīng)濟實用，以利提高管理水平，降低勞動強度和運行費用。</p><p><b>　　近期遠期結(jié)合</b><

45、/p><p>　　污水處理廠設(shè)計應(yīng)近遠期全面規(guī)劃，污水廠的廠區(qū)面積，應(yīng)按項目總規(guī)模控制，并做出分期建設(shè)的安排，合理確定近期規(guī)模。</p><p><b>　　滿足安全要求</b></p><p>　　污水處理廠設(shè)計須充分考慮安全運行要求，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。廠區(qū)消防的設(shè)計和消化池、貯氣罐及其他危險單元設(shè)計，應(yīng)符合相應(yīng)安全設(shè)計。</

46、p><p>　　§1.5 執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）的水污染物排放濃度限值如下表1-3。</p><p>　　表1-3 基本控制項目最高允許排放濃度 單位：mg/L

47、 </p><p>　　第2章 污水處理方案及選擇論證</p><p>　　§2.1 污水主要處理方法</p><p>　　城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5，又要適當(dāng)去除N、P，故可采用SBR法、氧化溝法或A2/O法，以及一體化反應(yīng)池及三溝式氧化溝的改良設(shè)計。</p><p>　　§

48、;2.1.1 SBR法[6]</p><p><b>　　工藝流程：</b></p><p>　　污水→一級處理→曝氣池→處理水</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　流入工序：廢水注入，注滿后進行反應(yīng)，方式有單純注水、曝氣、緩速攪拌三種；</p>&l

49、t;p>　　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，脫氮除磷應(yīng)進行相應(yīng)的處理工作。</p><p>　　沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池；</p><p>　　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泥種。</p><p>　　待機工序：等處理水排放后，

50、反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等候一個周期。</p><p>　　優(yōu)點：一、可同時脫氮除磷；</p><p>　　二、靜置沉淀可獲得低SS出水；</p><p>　　三、耐受水利沖擊負荷；</p><p><b>　　四、操作靈活性好。</b></p><p>　　缺點：一、同時脫氮除磷時操作復(fù)雜；</

51、p><p>　　二、潷水設(shè)施的可靠性對出水水質(zhì)影響大；</p><p><b>　　三、設(shè)計過程復(fù)雜；</b></p><p>　　四、維護要求高，運行對自動控制的依賴性強；</p><p><b>　　五、池體容積較大。</b></p><p>　　§2.1.2 厭

52、氧池+氧化溝法[2]</p><p>　　污水→粗格柵→提升泵房→細格柵→旋流沉砂池→厭氧池→氧化溝→二沉池→接觸池→處理水排放</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)做環(huán)形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧段，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)

53、和缺氧區(qū)，可以進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，可以存活時代時間較長的微生物進行特別的反應(yīng)，如脫氮除磷。</p><p><b>　　工作特點：</b></p><p>　　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。</p><p>　　對水量水溫的變化有較強的適應(yīng)性，處理水量較大。<

54、/p><p>　　污泥齡較長，一般長達15-30天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當(dāng)，可以進行脫氮除磷反應(yīng)。</p><p>　　污泥產(chǎn)量低，且多已達到穩(wěn)定。</p><p>　　自動化程度較高，便于管理。</p><p>　　占地面積較大，運行費用低。</p><p>　　脫氮效果還可以進一步提高，因為脫氮效果的好

55、壞很大一部分決定于內(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)量從理論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。</p><p>　　氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富。</p><p>　　§2.1.3 A2/O法[6]</p><p>　　A2/O處理工藝是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好

56、氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。</p><p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p><b>　　能夠同時脫氮除磷；</b></p><p>　　反硝化過程為硝化提供堿度；</p><p>　　反硝化過程同時去除有

57、機物；</p><p><b>　　污泥沉降性能好。</b></p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　　回流污泥含有硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷效果有影響；</p><p>　　脫氮受內(nèi)回流比影響；</p><p>　　聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物。&

58、lt;/p><p>　　§2.1.4 一體化反應(yīng)池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）[3]</p><p>　　一體化氧化溝的主要特點為：</p><p>　　工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池，污泥能自動回流，投資少、能耗低、占地少以及管理方便；</p><p>　　處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均

59、在90%—95%或更高。COD的去除率也在85%以上，并且硝化和脫氮作用明顯；</p><p>　　產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥的性質(zhì)穩(wěn)定，容易脫水，不會帶來二次污染；</p><p>　　造價低、建設(shè)快、設(shè)備事故率低以及運行管理費用較少；</p><p>　　固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統(tǒng)在較大的流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行；</p>&l

60、t;p>　　污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。</p><p>　　各種方法的技術(shù)對比見表2-1。</p><p>　　表2-1 各種方法的技術(shù)對比</p><p>　　§2.2 污水處理方案的選擇</p><p>　　本項目污水處理的特點為：</p><p>　　污水以有機污染為主，BOD/COD

61、 =0.5 〉0.3，可生化性比較好，重金屬及其他的難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；</p><p>　　污水中主要污染物指標(biāo)BOD、COD、SS值為典型城市污水值。此</p><p>　　外考慮到NH4+-N出水濃度排放要求比較高，因此需要采用能夠同時脫氮除磷且效果較好的工藝；</p><p>　　三、本課題污水處理量大，在達到污水處理要求的前提下，應(yīng)著重

62、考慮工程占地面積和污水處理費用的節(jié)省。</p><p>　　針對以上特點，以及出水要求，以采用生化處理最為經(jīng)濟。根據(jù)國內(nèi)外已運行的中、小型污水處理廠的調(diào)查，要達到確定的治理目標(biāo)，可采用“A2/O活性污泥法”。</p><p>　　第3章 污水處理工藝流程設(shè)計及原理說明</p><p>　　§3.1 污水處理工藝流程設(shè)計</p><p

63、>　　根據(jù)前一章的工藝論證，采用A2/O法工藝，具體的污水處理工藝流程如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 污水處理工藝流程</p><p>　　§3.2 工藝原理及工程說明</p><p>　　§3.2.1 格柵</p><p>　　格柵是由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬刪網(wǎng)、框架及相關(guān)裝

64、置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物[6]。因此為了避免其中的較粗大雜質(zhì)阻塞后續(xù)處理程序中的管道或泵從而影響整個水處理工藝，首先設(shè)置格柵除去較粗大的懸浮物和顆粒。一般情況下，分粗細兩道格柵。 </p><p>　　§3.2.2 旋流沉砂池[6]</p><p>　　旋流沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速沙

65、粒的沉淀并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置。污水由流入口切線方向流入沉砂區(qū)，旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片使沙粒呈螺旋形流動，促使有機物和沙粒的分離，由于所受離心力的不同，相對密度較大的沙粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗，有機物隨出水旋流帶出池外。通過調(diào)整轉(zhuǎn)速，可達到最佳沉砂效果。砂斗內(nèi)沉砂可采用空氣提升、排沙泵排砂等方式排除，再經(jīng)過砂水分離達到清潔排砂標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　§3.2.3 生物池</p>

66、;<p>　　生物池是A2/O工藝的核心部分，由三個池組成，根據(jù)污水的流動方向，可將生物池細分為厭氧池、缺氧池和好氧池[6]。</p><p>　　厭氧反應(yīng)器：原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入，本反應(yīng)器主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化； 　　</p><p>　　缺氧反應(yīng)器：首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q

67、（Q為原污水流量）； 　　</p><p>　　好氧反應(yīng)器：曝氣池，這一反應(yīng)單元是多功能的，去除BOD、硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。</p><p>　　§3.2.4 二沉池[6]</p><p>　　二沉池主要接納生物池即A2/O反應(yīng)池的出水，用以去除生物懸浮固體的沉淀池。在A2/O法中，從曝氣池流出的混合液在

68、二次沉淀池中進行泥水分離和污泥濃縮，澄清后的出水溢流外排，濃縮的活性污泥部分回流至曝氣池，其余作為剩余污泥外排。</p><p>　　§3.2.5 接觸消毒池</p><p>　　經(jīng)過處理后，污水出水水質(zhì)已經(jīng)達標(biāo)，但是處理水中含有細菌、病毒和病卵蟲等致病微生物，因此采用液氯、臭氧或紫外線消毒將其殺滅，防止其對人類及牲畜的健康產(chǎn)生危害和對環(huán)境造成污染，使排水達到國家規(guī)定的細菌學(xué)指

69、標(biāo)[6]。</p><p>　　§3.2.6 污泥處理</p><p>　　污泥處理的目的是使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化及綜合利用。初沉池、生物池及二沉池底部的污泥，通過污泥泵房被送入污泥濃縮脫水車間，進行濃縮脫水處理。將含水率降至97%后將污泥外運至污泥填埋場進行處理。</p><p>　　第4章 主要構(gòu)筑物的工藝設(shè)計與計算</p>

70、<p>　　§4.1 設(shè)計流量的計算</p><p>　　平均流量：=120000m3/d=1.389m/s=1389L/s</p><p>　　總變化系數(shù)：=1.3（此數(shù)值來源于經(jīng)驗公式）</p><p>　　當(dāng) < 5L/s時，=2.3；</p><p>　　當(dāng)5 L/s< < 1000L/s時，

71、=；</p><p>　　當(dāng)>1000L/s時，=1.3[1]。 </p><p>　　設(shè)計流量：=1.3×120000=156000 m3/d=1.806 m3/s</p><p><b>　　§4.2 格柵</b></p><p>

72、;　　格柵的草圖大致如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 格柵設(shè)計草圖</p><p>　　圖中：B1—進水渠道寬度；B—柵槽寬度；L1—進水渠道漸寬部分長度；L2—柵槽與出水部分連接處的漸窄部分長度。</p><p>　　格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、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、纖維物質(zhì)和固體顆粒物

73、質(zhì)[6]。以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負荷，防止堵塞排泥管道。</p><p>　　在污水處理系統(tǒng)前，均須設(shè)置格柵。按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵(50～100mm)、中格柵(16～40mm)、細格柵(3～10mm)三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機械清除格柵兩種[1]。</p><p>　　本設(shè)計中采用矩形斷面并設(shè)置兩

74、道格柵（粗格柵一道和細格柵一道），采用機械清渣。其中，粗格柵設(shè)在污水泵站前，細格柵設(shè)在污水泵站后。粗細兩道格柵都設(shè)置六組即N=6組，每組的設(shè)計流量為0.301m3/s。</p><p>　　§4.2.1 粗格柵設(shè)計計算 </p><p><b>　　一、柵條數(shù)計算：</b></p><p>　　設(shè)柵前水深h=0.4，過柵流速為0.9

75、m/s，柵前流速為0.7m/s。每日柵渣量取0.07m3刪渣/（103m3污水），柵條間隙寬度b=0.04m，格柵傾角α=60°，格柵數(shù)6個，則柵條間隙數(shù)n為：</p><p><b>　　個 </b></p><p><b>　　二、柵槽寬度：</b></p><p>　　柵槽寬度一般比格柵寬0.2~0.

76、3m，取0.3m。</p><p>　　取柵條寬度S=0.01m。</p><p><b>　　則柵槽寬度為：</b></p><p><b>　　三、進水渠道寬度：</b></p><p>　　進水渠道漸寬部分長度：</p><p>　　m </

77、p><p>　　五、柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：</p><p><b>　　m</b></p><p>　　六、水流通過格柵的水頭損失為h2：本設(shè)計格柵采用銳邊矩形斷面[6] </p><p>　　式中：h2—過柵水頭損失，m；</p><p>　　

78、k—格柵受污染物堵塞后水頭損失增大倍數(shù)，因柵條為矩形斷面， </p><p><b>　　取k=3；</b></p><p>　　ξ—阻力系數(shù)，在采用銳邊矩形斷面時，有：</p><p>　　且β=2.42，故有：</p><p><b>　　七、柵后槽總高度：</b></p><

79、;p>　　取柵前渠道超高h3=0.3m，則：</p><p><b>　　八、柵槽總長度：</b></p><p>　　取柵前矩形部分長度為0.5m；柵后矩形部分長度為1.0m，則有： </p><p>　　格柵每日產(chǎn)生的柵渣量：</p><p>　　式中：W1—柵渣量（0.10～0.01m3/103m3污水），取

80、0.07；則：</p><p><b>　　十、粗格柵選型</b></p><p>　　選用FH—1100旋轉(zhuǎn)式格柵除污機，設(shè)備寬度為1100mm，過柵流速為0.9mm，齒耙轉(zhuǎn)速為2.14r/min，電動機功率為0.9kw。</p><p>　　十一、進水與出水渠道</p><p>　　城市污水通過管道送入進水渠道，然后

81、，經(jīng)由提升泵房將污水提升至細格柵。</p><p>　　§4.2.2 細格柵設(shè)計計算</p><p>　　設(shè)六組細格柵，設(shè)計中取格柵柵條間隙=0.01m，格柵柵前水深1=0.8m，污水過柵流速v=0.9m/s，每根格柵條寬度=0.01m，進水渠道寬度=0.93m，柵前渠道超高，每日每1000污水的柵渣量=0.04。</p><p><b>　　

82、格柵的間隙數(shù):</b></p><p><b>　　個 </b></p><p><b>　　格柵柵槽寬度：</b></p><p>　　柵槽寬度一般比格柵寬0.2~0.3m，取0.3m</p><p>　　進水渠道漸寬部分的長度：</p><p>　

83、　進水渠道漸窄部分的長度計算：</p><p>　　四、通過格柵的水頭損失：</p><p><b>　　五、柵后槽總高度：</b></p><p>　　設(shè)柵前超高h3=0.3m，</p><p><b>　　柵槽總長度：</b></p><p><b>　　七、每

84、日柵渣量：</b></p><p><b>　　八、細格柵選型</b></p><p>　　采用GSC1000回轉(zhuǎn)式細格柵，設(shè)備總寬1130mm，有效柵寬1000，刪網(wǎng)速度2.2m/min,電動機功率1.1kw。</p><p>　　§4.3 污水泵房[3]</p><p>　　泵房采用干式半地下

85、式矩形合建式泵房，具有布置緊湊、占地少、結(jié)構(gòu)較省的特點，便于開槽施工，適用于自灌式泵站。集水池和機器由隔水墻分開，而且只有吸水管和葉輪淹沒在水中，這樣可保持機器間干燥，有利于水泵的保養(yǎng)和檢修，也可以避免污水對軸承、管道、儀表的腐蝕。</p><p>　　在自動化程度較高的泵站，較重要的地區(qū)的雨水泵站、以及開啟頻繁的污水泵站中，盡量采用自灌式泵站。它的優(yōu)點是啟動及時可靠，不需要引水的輔助設(shè)備，操作簡便，缺點是泵房較

86、深，增加工程造價。而且由于噪音較大，妨害工作人員判斷水泵是否正常工作。</p><p>　　采用自灌式泵站時水泵葉輪（或軸承）低于集水池的最低水位，在最高、中間和最低水位三種情況下都能直接啟動，啟動可靠。操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造價。</p><p><b>　　水泵的選擇原則：</b></p><p>　　污水泵站一般按最大

87、日最大時流量設(shè)計，通過調(diào)整水泵工作臺數(shù)兼顧其他流量時段的情況。</p><p>　　水泵揚程由污水提升高度和吸水管、壓頭管水頭損失確定。</p><p>　　為了適應(yīng)不同流量時的情況，考慮采用四臺水泵，其中一臺備用。</p><p>　　根據(jù)水質(zhì)、水量和提升高度確定水泵的型號，同一泵站應(yīng)選用類型相同、口徑相同的水泵，以便利于管理和維修。</p><

88、;p>　　§4.3.1 水泵的選擇</p><p>　　根據(jù)污水高程計算的結(jié)果，泵站到細格柵之間的高程差為8m，設(shè)泵站內(nèi)的總損失為2m，吸壓水路管路的總損失為2m，則可確定水泵的揚程H為：</p><p>　　H=Hst+∑h=8+2+2=12m</p><p>　　水泵提升的流量按最大時流量考慮，Q=6500m3/h,按此流量和揚程來選擇水泵。&

89、lt;/p><p>　　選擇600QW3500-12型潛水排污泵，共三臺，2用1備，單泵性能參數(shù)為：流量為3500m3/h，揚程為12m，轉(zhuǎn)速為740r/min，功率185kw。</p><p>　　泵房形式及其布置：采用半地下式矩形結(jié)構(gòu)，占地少，結(jié)構(gòu)較省的特點。水泵為單排并列式布置。</p><p>　　§4.3.2 集水間計算</p>&l

90、t;p>　　集水間和機器間由隔水墻分開，只有吸水管和葉輪淹沒在水中，機器間經(jīng)常保持干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免污水對軸承、關(guān)鍵、儀表的腐蝕。</p><p>　　集水間的容積相當(dāng)于一臺泵5min的流量：</p><p>　　W=58.3×5=291.7m3</p><p>　　§4.4 旋流沉砂池</p><

91、;p>　　旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥沙和有機物分開，加速沙粒的沉淀，以達到除砂的目的。該池型具有基建、運行費用低和除砂效果好等優(yōu)點[1]。此外，旋流沉砂池適應(yīng)流量變化能力強、水頭損失小、細沙粒去除率高以及動能效率高。它的缺點是：</p><p>　　一、國外公司的專有產(chǎn)品和設(shè)計技術(shù)，因此設(shè)備費用較高；</p><p>　　二、攪拌槳上會纏上纖維狀物體；</p>&l

92、t;p>　　砂斗內(nèi)砂子因被壓實而抽排困難，往往需高壓水泵或空氣去攪動，</p><p>　　空氣提升泵往往不能有效抽排砂粒；</p><p>　　池子本身雖占地小，但由于要求切線方向進水和進水渠直線較長，</p><p>　　在池子數(shù)多于兩個時，配水困難，占地也大。</p><p>　　§4.4.1 設(shè)備選型</p&g

93、t;<p>　　本處理廠的最大設(shè)計流量為156000m3/d</p><p>　　旋流沉砂池選擇：本污水處理廠設(shè)四座旋流沉砂池（兩用兩備），根據(jù)設(shè)計水量，單座沉砂池的涉及水量為m3/d，根據(jù)《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》，選擇單座旋流式沉砂池各部分尺寸如下：設(shè)計水量為7.8×104m3/d；沉砂池深度為1.98m；沉砂池直徑為5.49m；砂斗直徑為2.13m；驅(qū)動機構(gòu)為1.5W；槳板轉(zhuǎn)速為

94、13r/min[1]。</p><p>　　§4.4.2 排沙方法</p><p>　　旋流沉砂池排沙有三種方式：第一種是用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排除；第二種是用空氣提升器，即在槳板傳動軸中插入一個空氣提升器；第三種是在傳動軸中插入砂泵，泵及電機設(shè)在沉砂池頂部。</p><p>　　本工程采用空氣提升器排沙，該提升裝置由設(shè)備廠家與槳葉分離機成套供應(yīng)[

95、1]。</p><p>　　§4.5 A2/O反應(yīng)池</p><p>　　§4.5.1 判斷是否可采用A2/O法</p><p>　　A2/O脫氮除磷工藝主要設(shè)計參數(shù)家下表4-2。</p><p>　　表4-2 A2/O脫氮除磷主要設(shè)計參數(shù)[1] </p><p>　　因此：本設(shè)計的C

96、OD/TN=270/30=9＞8（符合要求）</p><p>　　TP/BOD5=3/135=0.022＜0.06（符合要求）</p><p>　　所以可采用A2/O工藝。</p><p>　　§4.5.2 有關(guān)設(shè)計參數(shù)</p><p>　　一、設(shè)計最大流量： Qmax=156000m3/d</p><p>

97、;　　二、設(shè)計進水水質(zhì)見表4-2：</p><p>　　表4-2污水進水水質(zhì) 單位：mg/L</p><p>　　三、設(shè)計出水水質(zhì)見表4-3：</p><p>　　表4-3污水進水水質(zhì) 單位：mg/L</p><p>　　四、BOD5污泥負荷：</p><p>　　五、回流污

98、泥濃度：XR=6000mg/L</p><p>　　六、污泥回流比：R=100%</p><p>　　七、混合液懸浮固體濃度：</p><p>　　八、混合液回流比：R內(nèi)</p><p><b>　　TN 去除率:</b></p><p><b>　　混合液回流比:</b>&

99、lt;/p><p>　　§4.5.3 設(shè)計計算：</p><p><b>　　一、反應(yīng)池容積V：</b></p><p>　　二、反應(yīng)池總水力停留時間t：</p><p>　　三、各段水力停留時間和容積：</p><p>　　厭氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶3</p><p&

100、gt;　　厭氧池水力停留時間:</p><p><b>　　厭氧池容積:</b></p><p>　　缺氧池水力停留時間:</p><p><b>　　缺氧池容積 : </b></p><p>　　好氧池水力停留時間 : </p><p><b>　　好氧池容積 :

101、 </b></p><p>　　四、校核氮磷負荷，kgTN/(kgMLSS·d)</p><p><b>　　好氧段TN負荷為：</b></p><p>　　kgTN/(kgMLSS·d) </p><p><b>　　厭氧段TP負荷為：</b></p>

102、;<p>　　kgTN/(kgMLSS·d) </p><p>　　五、剩余污泥量：ΔX，（kg/d）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　取污泥增殖系數(shù)Y=0.5，污泥自身氧化率Kd=0.05，代入公式得：</p><p><b>　　則：</b

103、></p><p>　　ΔX=3705＋8970=12675 kg/d</p><p>　　濕污泥量：設(shè)污泥含水率</p><p><b>　　則剩余污泥量為：</b></p><p>　　六、反應(yīng)池主要尺寸：</p><p>　　反應(yīng)池總?cè)莘e V=50143 m3</p>&

104、lt;p>　　設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 V單=V/2=25071.5 m3</p><p><b>　　有效水深5m；則：</b></p><p>　　S單= V單 /5=5014.3 m2 </p><p>　　采用五廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=7.5 m</p><p

105、><b>　　則單組反應(yīng)池長度：</b></p><p>　　L=S單/B=5014.3/(57.5)= 133.7 m；取134 m </p><p>　　校核：b/h=7.5/5=1.5 (滿足b/h=1～2)</p><p>　　L/b=134/7.5=17.87 (滿足L /b>10)</p>&l

106、t;p>　　取超高為0.7 m，則反應(yīng)池總高 H=5+0.7=5.7 m</p><p>　　七、反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算</p><p><b>　　1、進水管</b></p><p>　　單組反應(yīng)池進水管設(shè)計流量:</p><p>　　管道流速v=1.0 m/s</p><p><b

107、>　　管道過水?dāng)嗝娣e為：</b></p><p>　　A=Q1/v=0.903÷1.0=0.903 m2 </p><p><b>　　則管徑為：</b></p><p>　　取DN= 1200 mm</p><p><b>　　2、回流污泥管</b>

108、;</p><p>　　單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量為：</p><p>　　管道流速取 v1=0.85 m/s</p><p><b>　　管道過水?dāng)嗝娣e為：</b></p><p>　　A=Q1/v=0.903÷0.85=1.602 m2 </p><p>

109、;<b>　　則管徑為：</b></p><p>　　取DN= 1200 mm</p><p><b>　　3、進水井</b></p><p><b>　　反應(yīng)池進水孔尺寸:</b></p><p><b>　　進水孔過流量為：</b></p>

110、<p>　　Q2=(1+R)Q/2=(1+1)1.806÷2=1.806 m3/s</p><p>　　孔口流速 v=0.60m/s</p><p><b>　　孔口過水?dāng)嗝娣e為:</b></p><p>　　A=Q2/v=1.806÷0.60=3.01 m2</p><p>　　孔口尺

111、寸取為： 2.2m×1.4m</p><p>　　進水井平面尺寸取為 ：4.0m×4.0m</p><p><b>　　4、出水堰及出水井</b></p><p>　　按矩形堰流量公式計算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　

112、式中：b—堰寬，b=7.5 m：H—堰上水頭，m</p><p><b>　　出水孔過流量為：</b></p><p>　　Q5=Q3=1.806 m3/s</p><p>　　孔口流速 v=0.6 m/s</p><p><b>　　孔口過水?dāng)嗝娣e為：</b></p><p&g

113、t;　　A=Q5/V=1.806÷0.6=3.01 m2</p><p>　　孔口尺寸取為： 2.2m×1.4m</p><p>　　出水井平面尺寸取為： 2.5m×2m</p><p><b>　　5、出水管</b></p><p>　　反應(yīng)池出水管設(shè)計流量為：</p>&l

114、t;p>　　Q5=Q3=1.806 m3/s</p><p>　　管道流速 v=0.8 m/s</p><p><b>　　管道過水?dāng)嗝鏋椋?lt;/b></p><p>　　A=Q5/ v=1.806÷0.8=2.26 m2</p><p><b>　　則管徑為：</b></p&g

115、t;<p>　　取出水管管徑為 DN 1800 mm</p><p>　　八、曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算</p><p>　　1、設(shè)計需氧量AOR：</p><p>　　AOR=去除BOD5需氧量—剩余污泥中BOD5氧當(dāng)量＋氨氮硝化需氧量－剩余污泥中氨氮的氧當(dāng)量－反硝化脫氮產(chǎn)氧量

116、

117、 </p><p><b>　　碳化需氧量：</b></p><p><b>　　硝化需氧量：</b></p><p>　　反硝化脫氮產(chǎn)

118、生的氧量：</p><p><b>　　總需氧量為：</b></p><p>　　AOR= D1+D2－D3=23079.52=961.65 </p><p>　　最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則：</p><p>　　AROmax=1.4AOR=1.4×23079.52=1346.3 &

119、lt;/p><p>　　去除1kgBOD5的需氧量為：</p><p><b>　　=1.29 </b></p><p><b>　　2、標(biāo)準(zhǔn)需氧量</b></p><p>　　采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，

120、 淹沒深度4.3m，氧轉(zhuǎn)移效率=20%，計算溫度T=25℃，將實際需氧量 AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR。</p><p>　　式中: —氣壓調(diào)整系數(shù)，，取值為 1；</p><p>　　—曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取=2 mg/L；</p><p>　　—污水中飽和溶解氧與請水中飽和溶解氧之比，取 0.95。</p><p>　　查表得

121、水中溶解氧飽和度：</p><p>　　空氣擴散器出口處絕對壓力：</p><p>　　空氣離開好氧反應(yīng)池時氧的百分比：</p><p>　　好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度：</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：</b></p><p>　　相應(yīng)最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧量：</p><

122、;p>　　好氧反應(yīng)池平均時供氣量:</p><p><b>　　最大時供氣量：</b></p><p>　　3、所需空氣壓力(相對壓力)</p><p>　　式中：h1+h2—供氣管道沿程與局部阻力損失之和，取h1+h2=0.2 m</p><p>　　h3—曝氣器淹沒水頭，h3=4.3 m</p>

123、<p>　　h4—曝氣器阻力，取 h4=0.4 m</p><p>　　—富余水頭，=0.5 m</p><p>　　4、曝氣器數(shù)量計算(以單組反應(yīng)池計算)</p><p>　　按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量:</p><p>　　式中: —按供氧能力所需曝氣器個數(shù)，個；</p><p>　　—曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)

124、下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時的供氧能力， kgO2/(h個)。</p><p>　　采用MT215型薄膜盤式微孔曝氣器，動力充氧效率7.0kgO2/(kw·h)，工作水深4.3 m，在供風(fēng)量時，曝氣器氧利用率,充氧能力=0.14 kgO2/(h·個).則：</p><p><b>　　曝氣總功率為：</b></p><p&g

125、t;<b>　　5、供風(fēng)管道計算</b></p><p>　　供風(fēng)干管采用樹狀布置</p><p><b>　　流量為：</b></p><p><b>　　流速為：</b></p><p><b>　　則管徑為：</b></p><p

126、>　　取干管管徑為 DN800mm</p><p>　　單側(cè)供氣(向單廊道供氣) 支管</p><p><b>　　流速為：</b></p><p><b>　　則管徑為：</b></p><p>　　取支管管徑為 DN600mm</p><p>　　雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊