某市污水处理厂课程设计说明书.docx
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某市污水处理厂课程设计说明书
[某市污水处理厂]
设计说明书
拟制人
审核人
批准人
2010年1月
1引言-1-
1.1编写目的-1-
1.2背景-1-
1.3定义-2-
1.4参考资料-3-
2污水处理厂的结构-3-
2.1污水处理工艺选择-3-
2.2污泥处理工艺方案-4-
2.2.1污泥的处理要求-4-
2.2.2常用污泥处理的工艺流程：
-4-
3设计流量和进出水水质-6-
3.1设计流量-6-
3.1进出水水质：
-6-
4格栅和泵房的设计说明-6-
4.1粗格栅设计参数如下：
-7-
4.2泵房设计参数：
-7-
4.3细格栅设计参数：
-7-
5沉砂池的设计-7-
6AAO生化反应池的设计-8-
7二次沉淀池设计-8-
8污泥浓缩池的设计-9-
9接触消毒池的设计-9-
10平面布置-9-
11高程布置-10-
1引言
1.1编写目的
完成某城市污水处理厂工艺设计、平面布局、高程布置，并达到初步设计要求，书写详细的设计说明书和计算书。
1.2背景
某市拟于近期建成一个以轻工、科研、文教事业为主的经济开发小区，其中，以五家工厂为主体，总居住人口约25万人（包括工厂生活区居住人口），占地面积约1370公顷，环境规划及污水厂设计要求如下：
①排水系统：
雨水和污水分流制，生活污水与工业废水合流制。
污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水。
输入污水厂污水干管直径为900毫米，管底埋深为地面以下5.3米，充满度0.5。
②工业废水的水量和水质如下：
表1：
类别
Q
m3/d
CODmg/L
BOD5
Mg/L
SSmg/l
pH值
油
mg/L
工业废水
铝厂
540
180
105
410
6—9
电脑版厂
1300
1000
500
100
6.8-7.5
农用车制造厂
4200
496
185
中性
36
制药厂
2000
857
481
131
中性
化工厂
5000
478
320
200
中性
注：
（1）表中值为日平均值
（2）工业废水时变化系数为1.3
（3）污水平均水温：
夏季25度，冬季10度
（4）工业废水水质不影响生化处理。
距污水处理厂下游25公里处有集中给水水源，在此段河道内无其他污水排放口。
河水中原有的BOD5与溶解氧（夏季）分别为2与6.5mg/l
污水处理厂拟用场地由西北向东南方向的坡度为5.7%，进入污水厂污水管端点的地面标高为217.00米。
污水厂进厂主干管由拟用地东北角进入。
1.3定义
格栅：
格栅是一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作。
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过程中流过，从而达到污水的净化。
沉砂池：
沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。
其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉。
AAO工艺：
是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到：
BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
二次沉淀池：
接纳废水二级处理的出水，用以去除生物悬浮固体的沉淀池。
回流污泥：
由二次沉淀（或沉淀区）分离出来，回流到曝气池的活性污泥。
污泥浓缩：
采用重力的方法降低污泥含水量，使污泥稠化的过程。
污泥脱水：
将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。
经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十。
接触消毒池：
指的是使消毒剂与污水混合，进行消毒的构筑物。
有效水深：
是指池子的下端的水平至池子的上端水的最大高度。
1.4参考资料
1.上海市建设和交通委员会编.室外排水设计规范.北京:
中国计划出版社，2006
2.重庆建工学院城建系.城市污水BOD与COD关系讨论
3.城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918——2002
4.高廷耀.顾国维.周琪.水污染控制工程.第三版.北京：
高等教育出版社，2007
5.高艳玲.马达.污水生物处理新技术.北京：
中国建材工业出版社，2005
6.许劲,孙俊贻.不设初沉池时除磷脱氮系统产率系数的选择.
7.二沉池的高度设计
2污水处理厂的结构
2.1污水处理工艺选择
AAO处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，AAO工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
由于污水排入河道，且下游25km处有饮用水取水口，为避免水体富营养化，所以选择AAO工艺。
AAO工艺的特点：
A：
厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；
B：
在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。
C：
在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
D：
污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。
2.2污泥处理工艺方案
2.2.1污泥的处理要求
污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。
污泥处理要求如下：
Ø减少有机物，使污泥稳定化；
Ø减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；
Ø减少污泥中有毒物质；
Ø利用污泥中有用物质，化害为利；
因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。
2.2.2常用污泥处理的工艺流程：
（1）：
生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置
（2）：
生污泥→浓缩→机械脱水→最终处置
（3）：
生污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置
（4）：
生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→农田
由于该工艺选用AAO工艺污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用第一种（生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置）较好。
脱水后的污泥和栅渣和沉砂池排出的无机污染物可以运往垃圾填埋场。
其中污泥浓缩，脱水有两种方式选择，污泥含水率均能达到80%一下。
（1）、方案一:
污泥机械浓缩、机械脱水；
（2）、方案二:
污泥重力浓缩、机械脱水。
方案比较:
项目
方案一
方案二
主要构筑物
1.污泥贮泥池
2.浓缩、脱水机房
3.污泥堆棚
1.污泥浓缩池
2.脱水机房
3.污泥堆棚
主要设备
1污泥浓缩设备
2.加药设备
1.浓缩池刮泥机
2.脱水机
3.加药设备
占地面积
小
大
絮凝剂总用量
3.0-4.0kg/TDs
≤4.0kg/TDS
对环境的影响
无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小
污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大
总土建费用
小
大
总设备费用
一般
稍大
剩余污泥中磷的释放
无
有
由表可见方案一优于方案二，因此本工程污泥处理工艺选用污泥机械浓缩，机械脱水。
3设计流量和进出水水质
3.1设计流量
生活污水设计流量：
986L/s
工业废水设计流量：
196L/s
总设计流量：
1182L/s
3.2进出水水质：
水质及处理程度表
项目
进水水质（mg/L）
出水要求水质（mg/L）
处理程度（%）
COD
236
60
≥75
BOD5
134
18
≥87
SS
153
20
≥87
油
2
3
≥0
TN
37
20
≥46
TP
2.5
1
≥60
4格栅和泵房的设计说明
格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。
格栅按栅条的种类可分为平面格栅、曲面格栅。
由于平面式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用回转式机械平面式格栅。
格栅与水泵房的设置方式。
粗格栅→泵房→细格栅
4.1粗格栅设计参数如下：
Ø格栅槽总宽度：
2.06m
Ø过栅水头损失：
0.062m
Ø栅后槽的总宽度：
1.362m
Ø格栅的总长度：
3.81m
Ø每日栅渣量：
1.57
4.2泵房设计参数：
Ø泵房进水角度不大于45度。
Ø相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。
如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。
Ø水泵为自灌式。
4.3细格栅设计参数：
Ø格栅槽总宽度：
2.69m
Ø过栅水头损失：
0.155m
Ø栅后槽的总宽度：
1.455m
Ø格栅的总长度：
4.19m
Ø每日栅渣量：
6.28
5沉砂池的设计
沉砂池设置的目的是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。
采用平流式沉砂池，双廊道。
设2组。
设计参数：
Ø沉沙部分的长度：
8m
Ø水流断面面积：
2.96㎡
Ø池总宽度：
2.96m
Ø贮砂斗所需容积：
1.18
Ø贮砂斗底宽：
0.5m
Ø贮砂斗上口宽：
1.65m
Ø贮砂室的高度：
1.13m
Ø池总高度：
2.43m
6AAO生化反应池的设计
污水依次经过厌氧池释放磷，发生氨化反应；缺氧池发生反硝化反应；好养池吸收磷并发生消化反应来达到同步去除有机物脱氮除磷的功能。
设计参数：
Ø水力停留时间：
8h
Ø污泥回流浓度：
10000mg/L
Ø污泥回流比：
50%
Ø曝气池混合液浓度：
3.3
Ø求内回流比：
200%
ØTN去除率：
46%
Ø池有效深度：
4.5m
Ø厌氧池、缺氧池的体积为2840.50m³，长度为40m;宽度15.78m；设5廊道好氧池，廊道宽取8m；廊道长63.13m;好氧池体积11362m³。
Ø各段停留时间：
厌氧池：
缺氧池：
好氧池=1：
1：
4
Ø则厌氧池停留时间为t
=1.33h
Ø则缺氧池停留时间为
Ø则好氧池停留时间为
7二次沉淀池设计
二次沉淀池在功能上要达到澄清（固液分离）和污泥浓缩（提高回流污泥的含固率）两方面的要求。
采用中心进水辐流式沉淀池,数量：
4个
每个沉淀池设计参数：
Ø沉淀池表面面积：
1330m
；直径为41.16m
Ø有效水深：
3.2m
Ø沉淀池总高度：
5.23m
Ø污泥区容积:
2128m
8污泥浓缩池的设计
由于污水处理采用生物除磷工艺，污泥浓缩不宜采用重力浓缩，采用气浮浓缩。
设计参数：
Ø气浮浓缩池的面积：
58.80㎡
Ø回流比：
380%
Ø溶气罐净体积：
6.23m³
9接触消毒池的设计
由于下游设有饮用水取水点，需设置消毒池。
设置消毒池的目的是杀死排出水的病原微生物。
消毒接触池采用五廊道
Ø消毒接触池容积：
2127.6m³
Ø消毒接触池表面积:
851.04㎡
Ø消毒接触池长25m
Ø消毒接触池宽：
34.04m
Ø池高：
2.8m。
10平面布置
处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：
（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。
（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段
（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。
（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。
污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风向处。
某市夏季主导风向为东北风。
应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。
11高程布置
为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。
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