水污染控制控说明书.docx
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水污染控制控说明书
目录
1.概述3
1.1设计原则3
1.2进出水水质3
1.3处理程度3
2.污水处理方案的比选4
2.1倒置A2/O工艺4
2.2SBR工艺5
2.3氧化沟6
3.主要构筑物和设备的选择7
3.1格栅7
3.2污水提升泵房8
3.3沉砂池8
3.4生物反应池9
3.5二沉池10
3.6混凝反应池11
3.7混凝沉淀池11
3.8消毒池11
3.9计量设备12
3.10污泥处理设备13
4.污水处理厂平面布置14
参考文献15
某城镇污水处理厂工艺初步设计
摘要
本设计为某城镇污水处理厂工艺初步设计。
传统A2/O工艺有其固有的缺欠，往往在保证脱氮效果的同时除磷效果不佳。
在充分分析传统A2/O工艺的基础上，提出了将缺氧池置于厌氧池前面，厌氧池后设置好氧池的分点进水倒置A2/O工艺。
很多工程实例表明，在COD去除能力与常规A2/O工艺相当的情况下，倒置A2/O工艺的脱氮除磷功能明显优于常规A2/O工艺。
结合污水处理现状及本设计内容要求，选择了倒置A2/O工艺。
该工艺好氧段的溶解氧浓度，A/A/O单元的SRT和剩余污泥回流比对系统去除污染物的效果具有重要影响，因此可以在实际工程中通过优化这些参数来实现对污染物的最大去除。
关键词：
污水处理，脱氮，除磷，倒置A2/O
1.概述
1.1设计原则
1.力求处理工艺流程布置简短、顺畅，避免连接各处理构筑物的管线迂回反复，尽减少管线长度，降低沿程水头损失。
2.在处理构筑物之间应保持一定的间距，以保证敷设连接管渠的规范要求。
3.各处理构筑物在平面布置时，应适当紧凑。
4.处理构筑物宜按流程顺序布置。
5.对产生臭气或噪声的构筑物和辅助构筑物的布置，应注意其对周围环境的影响。
1.2进出水水质
该污水处理厂设计流量为60000
，流量变化系数k=1.3，要求出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，该厂进出水水质如下表所示。
进出水水质
单位：
mg/L
COD
BOD5
SS
NH3－N
TN
TP
进水
300
130
140
20
40
4
出水
40
15
15
8
20
1
1.3处理程度
BOD5的去除率：
COD的去除率：
SS的去除率：
总氮的去除率：
总磷的去除率：
2.污水处理方案的比选
2.1倒置A2/O工艺
工艺流程：
污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→缺氧池→厌氧池→好氧池→二沉池→接触池→处理水排放
工艺原理：
污水在缺氧池和厌氧池分段进水，进水量由氮磷的去除程度计算；进入缺氧池的污水和循环污泥，硝化液经充分混合后一起进入缺氧区。
污泥中的硝酸盐，残余的溶解氧，在反硝化菌的作用下进行反硝化反映，将硝酸盐转化为但其，实现了系统的前置脱氮。
污泥经过缺氧反硝化以后进入厌氧区，避免了硝酸盐对厌氧环境的不利影响。
在厌氧区，聚磷菌将无水肿的碳源转化为聚β—羟基丁酸（PHB）等储能物质，积聚吸磷动力。
在好氧区，有机污染物进一步被降解，硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷菌利用在厌氧条件下产生的动力进行过度吸磷。
活性污泥混合液在二沉池进行泥水分离，一部分污泥回流到系统前端，另一部分富含磷的剩余污泥从系统排出，实现生物除磷。
该工艺优点:
1 具有良好的除P脱N功能
2 具有改善污泥沉降性能的作用，减少污泥排放量
3 具有提高对难降解生物有机物去除效率，运行效果稳定
4 将反硝化前置既可以充分利用污水中的有机物作为反硝化反应的电子供体，又可缓解有机负荷过高对后续硝化段的负面影响
5 技术先进成熟，运行稳妥可靠
6 管理维护简单，运行费用低
7 沼气可回收利用
8 国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验
缺点：
1 处理构筑物较多
2 污泥回流量大，能耗高
3 用于小型水厂费用偏高
4 沼气利用经济效益差
2.2SBR工艺
工艺流程：
污水→一级处理→曝气池→处理水
工艺原理：
1 流入工序：
废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，
2 曝气反应工序：
当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。
3 沉淀工艺：
使混合液泥水分离，相当于二沉池，
4 排放工序：
排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。
5 待机工序：
工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。
工艺优点：
1 流程十分简单
2 合建式，占地省，处理成本低
3 处理效果好，有稳定的除P脱N功能
4 不需要污泥回流系统和回流液，不设专门的二沉池
5 除P脱N得厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的
缺点：
1 间歇运行，对自动化控制能力要求高
2 污泥稳定性没有厌氧消化稳定
3 容积及设备利用率低
4 变水位运行，电耗增大
5 除P脱N效果一般
2.3氧化沟
工作流程：
污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放
工艺原理：
氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。
工艺优点：
1 处理流程简单，构筑物少，基建费用省
2 处理效果好，有稳定的除P脱N功能
3 对高浓度的工业废水有很大的稀释作用
4 有较强的抗冲击负荷能力
5 能处理不容易降解的有机物
6 污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统
7 技术先进成熟，管理维护简单
8 国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验
9 对于中小型污水厂投资省，成本低
10 无须设初沉池，二沉池
缺点：
1 周期运行，对自动化控制能力要求高
2 污泥稳定性没有厌氧消化稳定
3 容积及设备利用率低
4 脱N效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池
该污水处理厂日处理能力约6万吨，属于中等规模的污水处理厂，并且要求对原水中的氨氮和磷有比较好的去除。
传统A2/O工艺即缺氧/厌氧/好氧活性污泥法有其固有的缺欠，往往在保证脱氮效果的同时除磷效果不佳。
在充分分析传统A2/O工艺的基础上，提出了将缺氧池置于厌氧池前面，厌氧池后设置好氧池的分点进水倒置A2/O工艺。
很多工程实例表明，在COD去除能力与常规A2/O工艺相当的情况下，倒置A2/O工艺的脱氮除磷功能明显优于常规A2/O工艺。
综上所述，选定倒置A2/O工艺。
工艺流程如下图所示：
污水→中格栅→细格栅→提升泵房→沉砂池→初沉池→缺氧池→厌氧池→好氧池→二沉池→混凝池→沉淀池→消毒池→计量→处理水排放
3.主要构筑物和设备的选择
3.1格栅
格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。
格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，格栅的选择包括栅条断面、清除方式的选择，栅条间距的确定，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。
本设计中选择中细两道格栅，栅条断面采用矩形，机械清渣。
中格栅设计参数如下：
栅前水深
0.62m
过栅流速
0.9m/s
栅条宽度
0.01m
栅条净间距
0.02m
格栅间隙数
72
格栅宽度
2.15m
水头损失
0.103m
格栅长度
3.91m
格栅倾角
60°
每日栅渣总量
3.21m3/d
细格栅设计参数如下：
栅前水深
0.8m
过栅流速
1.0m/s
栅条宽度
0.01m
栅条净间距
0.01m
格栅间隙数
72
格栅宽度
1.61m
水头损失
0.32m
格栅长度
3.81m
格栅倾角
60°
每日栅渣总量
1.83m3/d
3.2污水提升泵房
提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程中自重流，从而达到污水的净化。
根据设计计算，泵房内设3台（2用1备）排污泵，型号为350QW1200-18，该泵性能参数如下表
排污泵性能参数
出口直径
流量
扬程
转速
泵效率
重量
350
1500
18
990
82.5
2100
3.3沉砂池
沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒，沉砂池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥消化处理的影响。
沉砂池有三种形式：
平流式、曝气式和旋流式。
平流沉砂池构造简单、处理效果好，工作稳定、易于排砂。
但沉砂中夹杂着一些有机物。
易于腐化发臭，难于处置，并且对有机物包裹的砂截留效果不好。
曝气沉砂池克服了平流沉砂池的一些缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起到预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。
旋流式沉砂池中污水由地下呈旋转方向流入，从池上部四周溢流流出，污水中的砂粒向下沉淀，达到去除的目的。
它还可分为多尔沉砂池和钟式沉砂池。
本设计采用钟式沉砂池，选用国外钟式沉砂池，分两组设2池，型号100，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。
其主要的性能参数如下表：
钟式沉砂池参数
型号
流量
（
）
直径
mm
电机功率
kw
200
648
2430
0.55
3.4生物反应池
本设计采用的是倒置A2/O，分缺氧区、厌氧区、好氧区，降解原水中的有机污染物，去除氮、磷等污染负荷。
污水在缺氧池和厌氧池分段进水，进水量由氮磷的去除程度计算。
污水和回流污泥，硝化液经充分混合后一起进入缺氧区。
污泥中的硝酸盐在反硝化菌的作用下进行反硝化反应，转化为氮气，实现了系统的前置脱氮。
污泥经过缺氧反硝化以后进入厌氧区，避免了硝酸盐对厌氧环境的不利影响。
在厌氧区，聚磷菌将污水中的乙酸酐转化为聚β—羟基丁酸（PHB）等储能物质。
在好氧区，有机污染物进一步被降解，硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷菌过量吸磷。
活性污泥混合液在二沉池进行泥水分离，一部分污泥回流到系统前端，另一部分富含磷的剩余污泥从系统排出，实现生物除磷。
根据设计计算，设两组生物反应池，每组反应池设5廊道，1廊道为缺氧段，第2廊道为厌氧段，后3个廊道为好氧段。
设计参数如下：
污泥平均浓度
3300mg/L
污泥回流比
0.5
内回流倍数
250%
总水力停留时间
4.80h
缺氧池水力停留时间
0.96h
厌氧池水力停留时间
0.96h
好氧池水力停留时间
2.88h
有效水深
4.0m
单个廊道宽
6.0m
廊道长
49.24m
反应池总高
5.0m
超高
1.0m
3.5二沉池
二沉池主要功用是分离和浓缩夹杂在污水中的生物固体。
按照池内水流方向的不同，沉淀池可分为平流式，辐流式和竖流式三种。
它们的优缺点如下表所示。
各沉淀池比较
池型
优点
缺点
适用场合
平流式
1..沉淀效果好
2.对温度及冲击负荷的适应能力较强
3.施工简易，造价较低
1.池子配水不易均匀
2.排泥条件不好——采用多斗排泥时，每个泥斗单独设排泥管，管子多，操作量大；采用链带式刮泥机排泥时，链带附件多在水中，易腐蚀
1.适用于地下水位高及地质条件较差的地区
2.适用与大，中，小型污水处理厂
竖流式
1.占地面积较小
2.排泥方便，管理简单
1.池子直径不能过大，不然布水不均匀
2.对冲击负荷和温度变化的适应能力较差
3.池子深度大，施工较困难
4.造价较高
1.适用于处理水量不大的小型污水厂
2.最好地下水位不太高，以减小施工困难
辐流式
1.机械排泥，管理较简单
2.排泥设备以趋定型
1.池内水流速不稳定，沉淀效果较差
2.机械排泥设备复杂，对施工要求质量高
1.适用于大，中，小型污水处理厂
2.适用于地下水位较高地区
根据实际情况及设计计算，本设计采用4座辐流式二沉池。
设计参数如下：
表面负荷
1．5m3/（㎡·h）
直径
23.04m
有效面积
416.67m2
有效水深
3m
沉淀池总高
5.88m
排泥间隔
2h
3.6混凝反应池
平流隔板反应池：
反应效果好，构造简单，施工方便。
但容积较大，水头损失较大，水量变化较小。
机械反应池：
反应效果好，水头损失小，适应水质、水量变化能力力强。
部分设备位于水下，维护较困难。
网格反应池：
絮凝时间短，反应效果好，水头损失小，但末端池底可能积泥，网格上有可能滋生藻类而堵塞孔眼。
本设计选用机械反应池，设计参数如下：
容积
138.89m3
转速
9.55
池宽
4.27m
池长
13m
3.7混凝沉淀池
城市污水处理工程的二级处理出水经过混凝反应以后进入沉淀池，并在沉淀池中完成固液分离。
沉淀池有平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管）式沉淀池。
常用的沉淀池有斜板（管）沉淀池和小间距斜板沉淀池。
本设计中采用斜管沉淀池，设计参数如下：
面积
137.36m3
半径
13.23m
沉淀时间
0.36h
表面负荷
5m3/（m2·h）
3.8消毒池
目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。
其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。
其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。
臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。
其他几种消毒剂也有很明显的缺点，各种消毒方法比较见下表。
各种消毒方法比较
消毒剂
优点
缺点
适用条件
液氯
效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜
氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物
适用于中等规模的污水处理厂
漂白粉
投加设备简单，价格便宜
除液氯缺点外，其尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大
适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂
臭氧
消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味等，污水中pH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物
投资大成本高，设备管理复杂
适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂
次氯酸钠
用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒
需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小
适用于医院、生物制品所等小型污水处理站
目前液氯仍然是消毒剂首选，本设计中选用液氯作为消毒剂。
加氯机设计三台，采用二用一备。
接触消毒池采用1个2廊式消毒池。
设计参数如下：
加氯量
480kg/d
消毒接触时间
30min
有效水深
3.0m
池高
3.3m
廊道单宽
4.0m
廊道长
51.75m
3.9计量设备
污水处理中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。
污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。
其优点是水头损失小，不易发生沉淀。
本设计中选用巴氏计量槽。
设计参数如下：
计量槽喉部宽度
0.4m
渐缩部分的长度
1.4m
喉部长度
0.6m
渐扩部分的长度
0.9m
3.10污泥处理设备
1.污泥浓缩池
污泥处理的主要目的是去除污泥颗粒中的空隙水，减少污泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。
常用的污泥浓缩有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。
本设计中采用间歇式重力浓缩池中的辐流式浓缩池，设计一座。
设计参数如下：
流量
311.21m3/d
污泥浓缩时间
14h
进泥含水率
99.3%
出泥含水率
97.0%
池径
11m
浓缩池总高
2.95m
2.污泥脱水
污泥经浓缩后，尚有97%的含水率，体积仍然庞大。
因此，为了综合利用和最终处置，需要对污泥进行干化和脱水处理，使污泥含水率降到
以下，以缩减污泥体积。
在污泥脱水前要对污泥进行调整，改善污泥的脱水性能。
工程上调整的主要方法为投加絮凝剂，一般采用高分子絮凝剂。
污泥脱水的方法很多，一般有：
真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。
各种脱水机各有其优缺点如下表：
各种脱水机优缺点
类型
优点
缺点
主要设计和选择参数
适用条件
污泥干化场
设备简单，操作方便，耗电少
占地面积大，受季节和气候影响较大，劳动强度大
年蒸发量-年降雨量=污泥脱水量
气候干燥、用地不紧张地区的小型污水处理厂
机
械
脱
水
板框
压滤机
泥饼含水率低，构造简单，体积小，节省后续处理的费用，污泥
调节药剂的投量少
间歇式操作，生产效率低，设备投资大，动
强度大，不能连续工作
压力：
产泥率：
适用于采用干燥、焚烧、填埋处理的污泥，适用小型污水处理
带式
压滤机
连续生产，效率高，设备少，投资较少，劳动强度少，能耗维护费用低
污泥调节药剂费用大，运行费用高，泥饼含水率较高
产泥率：
初沉污泥+剩余污泥=
初沉污泥=
适用于大、中、小型、污水处理厂
真空
转鼓
过滤机
连续生产，工作效率高，运行稳定，可自动控制
附属设备多，工序复杂，运行费用高
产泥率：
初沉污泥=
初沉污泥+腐殖=
剩余：
大、中、小型污水均可用，目前使用较少
离心
脱水机
效率高，基建费用少，占地少，环境好，自动化程度高，运行费用低
机械设备复杂，电耗大，噪声大
根据离心机转速和泥饼含水率等参数计算
发达国家使用较多，使用于大、中、小型污水处理厂
本设计中选用DYQ-1000型带式压滤机2台（1用1备）。
处理后的污水含水率为70-80%。
4.污水处理厂平面布置
在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物，连通各处理构筑物之间的管渠及其他管线，辅助性建筑物，道路以及绿地等。
因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。
按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域：
1 污水处理区，由各项污水处理设施组成。
包括：
格栅间、提升泵站、钟式沉砂池、平流式沉淀池、生物反应池、辐流式沉淀池、混凝池、斜管沉淀池、消毒池、计量堰、鼓风机房。
2 污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成。
包括：
污泥浓缩池等。
3 生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的一个区，位于主导风向的上风向。
参考文献
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中国建筑工业出版社，2003
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