污水处理及管网建设项目污水处理厂工程设计方案.docx
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污水处理及管网建设项目污水处理厂工程设计方案
污水处理及管网建设项目污水处理厂工程设计方案
1.1污水处理工艺设计
1县城西、锁营污水处理厂设计规模各自为1万m3/d。
污水处理厂平均小时流量Q=416.67m3/h=115.74L/S。
根据规范，污水总变化系数Kz=1.58，最大设计流量为Q设=651.34m3/h=182.87L/S。
污水处理厂主要构筑物均为：
粗格栅间、进水泵房、细格栅间及旋流沉砂池、前置厌氧池、二沉池、高密度沉淀池、转盘滤池、接触池按最大时流量进行设计，奥贝尔氧化沟、污泥回流部分按平均时流量进行设计。
1.1.1粗格栅渠与进水泵房
粗格栅间：
用于去除污水中较大漂浮物，以保证污水提升泵的正常运行。
格栅渠数量均为2条，互为备用，渠宽0.7m。
渠内设粗格栅除污机2台，隙宽20mm，倾角75°，设计栅前水深0.8m，过栅流速0.8m/s，功率1.5KW/台。
配螺旋栅渣压榨机及渣箱各1套，φ260mm，L=6.0m，Q=1.3-3m3/h，功率1.1KW/套。
粗格栅与螺旋压榨机联锁，由PLC自动按顺序控制，也可现场操作。
进水泵房：
用于提升污水以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求。
地面以下为长方形集水池，采用7.5×7×6m，钢筋混凝土结构，其容积按不小于最大一台水泵5分钟的出水量设计。
泵房建于集水池上，为控制室，砖混结构。
设手动单梁起重机1台，起重量1.5t，供安装检修使用。
集水池内设置自动耦合式潜污泵3套，Q=330m3/h，H=12m，N=22KW，2用1备。
采用变频控制。
粗格栅间与进水泵房合建。
土建一次完成，设备按近期规模安装。
1.1.2细格栅渠、沉砂池与计量槽
细格栅渠：
用于去除污水中漂浮物以及杂物，保证后续处理流程的通畅。
旋流沉砂池：
用于去除污水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的无机砂粒，以保证后续生物处理工段的正常运行。
两者合建。
细格栅渠数量为1座两条，单条渠宽1.0m。
渠内设循环式齿耙清污机2台，隙宽≤5mm，设计栅前水深0.9m，过栅流速0.8m/s，功率1.1KW/台，1台手动1台自动。
配螺旋栅渣压榨机及渣箱各1套，φ260mm，L=6.0m，Q=1.3-3m3/h，功率1.1KW/套。
细格栅与压榨机联锁，由PLC自动按顺序控制，也可现场操作。
旋流沉砂池：
采用Φ2430×3100，数量与细格栅渠对应，钢筋混凝土结构。
分别配气提式除砂机2台，功率1.1KW/台；砂水分离器及渣箱2套，功率0.37KW/套；搅拌设备2套，功率0.37KW/套；气提用鼓风机2台，Q=2～2.5m3/min，N=2.2～3KW/台。
鼓风机运行信号控制三通阀和砂水分离器的开启，由PLC自动控制运行，也可手动控制。
细格栅间、旋流沉砂池与计量槽合建成一组构筑物。
按远期规模一次建设完成。
1.1.3前置厌氧池
前置厌氧池2座：
为了更好地提高生物除磷的效果，特在氧化沟前设置前置厌氧池。
单座厌氧池平面尺寸：
16.5×6.0×5.5m，超高0.5m，钢筋混凝土结构。
设计流量660m3/h，水力停留时间1.5h，单座有效容积495m3，单座厌氧池配潜水搅拌机2台，功率1.5KW/台。
1.1.4奥贝尔氧化沟
奥贝尔氧化沟主要工艺参数：
氧化沟数量：
2座。
结构型式：
钢筋混凝土结构。
设计流量（单座）：
5000m3/d（201.3m3/h）；
设计水温：
15℃；
污泥负荷：
Fw=0.088kgBOD5/kgMLSS·d；
混合液浓度：
MLSS=3500mg/L；
单座氧化沟有效容积V=3896m3，有效水深4.2m。
其中外沟宽4.0m，容积1815m3；中沟宽4.0m，容积1361m3；内沟宽3.0m，容积720m3；中心岛宽5.0m，直线长16m。
水力停留时间：
T=11.7h；
污泥龄：
SRT=12d；
污泥净产率：
Y=0.68kgMLSS/kgBOD5；
污泥回流比：
R=100%；
实际最大需氧量：
AOR=1186.5kgO2/d（49.44kgO2/h）；
主要工艺设备：
单座氧化沟的三种曝气转碟数量分布为外沟2组，轴长4m，每组转碟12片，恒速；外沟＋中沟2组，轴长4m＋4m，每组转碟24片，调速；中沟＋内沟2组，轴长4m＋3m，每组转碟21片；转碟转速38～56r/min，盘片直径φ1400mm，单片清水充氧能力0.9kgO2/h。
总装机功率为85KW，盘片总数114片。
可调节出水堰门1套，L=3m，0.55KW/套。
外沟和中沟各设潜水搅拌机2台，功率为4KW/台和3KW/台。
另配套设置曝气转碟导流板、防飞溅档板。
在外、中和内沟分别设置DO在线测量仪、污泥浓度仪等监测仪表。
注：
前置厌氧池及奥贝尔氧化沟总容积9233m3。
1.1.5二沉池
二沉池采用中心进水，周边出水的φ22m辐流式沉淀池2座，钢混结构。
主要工艺参数：
设计流量（单座）：
330m3/h；
表面负荷：
0.868m3/m2·h；
有效水深：
3.2m；
水力停留时间：
3.69h。
主要工艺设备：
周边传动全桥括泥机1套，功率0.75KW×2/套，周边转动线速度2～3m/min。
1.1.6回流污泥泵池
回流污泥泵池轴线尺寸：
6.0×5.0×5.0m，钢筋混凝土结构。
数量：
1座。
主要工艺设备（单座）：
回流污泥泵（带自动耦合装置）3台，Q=210m3/h，H=7m，N=7.5KW，2用1备；剩余污泥泵2台，Q=15m3/h，H=15m，N=1.5KW，1用1备。
1.1.7集水池及二泵房
集水井采用7.5×7×4.5m，地下式钢筋混凝土结构，其容积按不小于最大一台水泵5分钟的出水量设计。
内设自动耦合式潜污泵及配套设备3套，Q=330m1/h，H=8m，N=15KW，2用1备。
变频控制。
泵房建于集水池上，地面部分为控制室，砖混结构。
设手动单梁起重机1台，起重量1.5t，供安装检修使用。
1.1.8混合及配水池
为达到一级A排放标准，进一步去除SS和TN，必须考虑三级处理措施，在本工程消毒池之前设混合及配水池和高密度沉淀池，各1座2组。
处理污水与来自加药间混凝剂一起进入混合及配水池进行混合，单格平面尺寸3.5×3m，有效水深4m，超高0.6m，停留时间8min。
采用机械混合方式，各配置1台混合搅拌器，N=4KW。
经过预反应的废水通过配水井自流进入高密度沉淀池的反应区。
1.1.9加药间及高密度沉淀池
高密度沉淀池具有比普通平流式沉淀池更高的水力负荷和更高的污染物去除率。
共1座2组，每组可单独运行。
每组具有独立的反应单元，由絮凝区、推流反应区、沉淀区和浓缩区组成。
经混合的污水通过管道与来自浓缩区的回流污泥混合后流入絮凝反应区。
絮凝反应区设有中心筒，污水自下而上在絮凝反应区循环，充分接触碰撞。
絮凝反应区尺寸为5.0×5.0×5.8m，停留时间24min。
絮凝反应后污水经推流区翻入沉淀区，沉淀区尺寸7.2×7.2×5.8m，包括下部的浓缩区和装有斜板的澄清区，有效水深5.3m，表面负荷6.1m3/m2.hr。
沉淀区为正方形，下设Φ7.2m浓缩机。
絮凝体下沉经浓缩后一部分通过循环泵泵入絮凝区再利用，另一部分通过污泥泵排出。
污水经池中悬浮泥渣层的拦截，吸附，过滤后在斜板区澄清。
单池斜板面积62m2，上清液用集水槽收集排出。
絮凝区配置Φ1.5m絮凝搅拌机2套，单机功率5KW。
浓缩区配置Φ7.2m浓缩刮泥机2套，单机功率0.55KW。
沉淀区设剩余污泥泵2套，1用1备，Q=10~50m3/h，H=20m，P=7.5KW。
回流污泥泵4套，3用1备，Q=10~50m3/h，H=20m，P=7.5KW。
加药间与高密度澄清池合建，加药间平面尺寸7.2×6m，包括加药间和药库等。
药库及药剂制备投药间内配置电动葫芦1套，便于固体药剂的进出和配置。
主要工艺设备有：
混凝剂（PAC）制备系统1套（制备能力4m3/h），混凝剂投加泵3台，2用1备，单台流量10m3/h，扬程30m，功率3KW。
絮凝剂（PAM）制备系统1套，絮凝剂投加泵2台，1用1备，单台流量1m3/h，扬程20m，功率1.5KW。
注：
高密度澄清池总容积901.4m3。
1.1.10转盘滤池
设转盘滤池1座，盘片直径2.2m，有效过滤面积5.6m2，滤盘滤速9m/h，共计12片。
滤池尺寸5×3×3.5m，滤池内部水头损失0.3m。
反冲洗水泵Q=30m3/h，H=7m，N=1.5KW，2台，1用1备。
设于二次加压泵房内。
转盘滤池的反冲洗水回流至粗格栅间与进厂污水合并处理。
1.1.11加氯间
加氯间1座，建筑面积：
9×6=54m2，砖混结构。
消毒剂采用二氧化氯，设二氧化氯发生器2台，Q=7kg有效氯率/h，1用1备。
另设盐酸储罐（5t）、氯酸钠储罐（5t）、氯酸钠化料器1套和漏氯报警仪1套。
加氯间设轴流风机2台，单台风量Q=6170m3/h，风压135Pa，电机功率0.25KW。
1.1.12接触消毒池
接触消毒池1座，钢筋混凝土结构。
接触消毒池平面尺寸16×10×4.5mm，有效容积为640m3，超高0.5m，接触消毒时间（最大时）近期1.03h，远期0.52h，均不小于30分钟。
1.1.13配变电所
建筑面积：
9×12m=108m2，砖混结构。
内设高压配电室、变压器室、低压配电室。
1.1.14维修间与备件库及仓库
维修间包括机修间、电修间和泥木工间及工具间、卫生间、更衣室等；仓库集中设置，与维修间、备件库合建。
备件库只考虑一般日常维护与检修所需的设备，不考虑零备件的加工设备，零备件加工由外购或外协解决。
设车床、台钻、砂轮机各1台，电焊设备2套，气焊设备1套，大型钳台1套。
库房存放备品备件及日常维修所用材料。
维修间与备件库及仓库合计建筑面积：
12×21m=252m2。
1.1.15综合楼
考虑到厂区规模较小，且厂区征地面积局限，故将行政办公用房、生产管理用房、中心控制室、化验室、宿舍合建，各部分面积确定如下：
行政办公用房：
包括办公室、打字室、资料室、接待室、卫生间等，按每一编制定员平均面积6m2计，面积小计为156m2；
生产管理用房：
包括计划室、调度室、劳资室、财会室、技术资料室、电话总机室、活动室、卫生间等，面积小计为120m2；
化验室：
按指导污水处理厂日常运行管理所需要检测的项目PH、SS、CODcr、BOD5、NH3-N、KN或TN及TP配备所需仪器设备。
包括水分析室、泥分析室、BOD分析室、办公室、更衣间等，面积小计为80m2；
中心控制室：
设置中心监控管理计算机二套，配置彩色显示器、稳压电源、打印机、键盘和一列模拟屏等，面积小计为60m2；
以上建筑面积合计为416m2，加上其他如走廊、楼梯间面积等，综合楼总建筑面积为450m2。
综合楼尺寸：
30×15=450m2。
1.1.16其它辅助生产、管理、生活设施用房
车库:
9×16=144m2；
传达室：
5×3×2=30m2；
以上辅助生产配套设施、管理用房及生活设施用房总建筑面积合计为984m2，详见表8-2：
建、构筑物一览表。
建设标准符合《城市污水处理工程项目建设标准》中的Ⅴ类处理厂标准1225～2170m2。
1.1.17污水提升泵站
本项目污水提升泵站为无人值守泵站，设置3台污水泵，两用一备。
1.2污泥处理工艺设计
1.2.1污泥缓冲池
由于小城市进水水质变化较大，产生的剩余污泥量不均匀，同时由于污泥泵池中剩余污泥泵与带式压滤机前的污泥螺杆泵存在着实际流量的不一致，因此有必要设置污泥缓冲池，对其进行有效地调节。
据调查，目前国内许多正在运行的污水处理厂中大部分设有污泥缓冲池，可见设置污泥缓冲池是必要的。
但是污泥在缓冲池内不宜使其停留时间长，一旦产生厌氧的环境，聚磷菌过量吸收的磷会释放出来进入上清液或脱出液，回流至污泥泵池，影响生物除磷的效果。
污泥缓冲池设计参数如下：
池径φ4m，有效水深3.0m，容积38m3，水力停留时间2.53h，钢混结构。
设搅拌机1台，N=2.2KW，以便对污泥进一步进行调质处理或进行适当的浓缩。
1.2.2加药间及污泥脱水机房
加药间与污泥脱水机房合建，框架结构。
包括干泥棚在内，总建筑物面积：
20×9=180m2。
内设值班室、控制室、药库、卫生间等。
主要工艺设备：
污泥泵、带式污泥浓缩一体机、螺旋输送机、絮凝剂制备设备、絮凝剂计量泵、污泥浓缩机冲洗泵等设备。
污泥浓缩脱水的工艺流程：
剩余污泥与5‰浓度的聚丙烯酰胺溶液混合进入浓缩段进行重力浓缩，然后通过翻转机送至压滤段，经重力脱水、预压、压榨脱水成为泥饼，泥饼通过螺旋输送机与上部的投料装置投加石灰进行混合后送至泥斗，泥斗装满后密闭至污泥含水率降至60%后由运输车辆运至厂外进行卫生填埋。
主要设计参数：
剩余干污泥量：
16子表kgDS/d；污泥平均浓度：
8kg/m3（含水率99.2%）；污泥流量：
204m3/d；泥饼含水率：
75%～80%；湿泥体积：
6.53～1.16m3/d；工作时间：
16h；絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM），用量2～4g/KgMLSS；剩余污泥干化生石灰用量：
325kg/d。
主要工艺设备：
带式污泥浓缩脱水一体机2台，1用1备。
带宽1.0米，单台处理能力10～20m3/h，N=2.55KW/台；配污泥螺杆泵3台，2用1备，H=20m，N=2.2KW/台；药剂制备及投药设备1套。
干粉投加装置1套，N=3KW。
1.3主要工艺设备及建、构筑物一览表
1.3.1主要工艺设备一览表
主要工艺设备详见下表8-1所示。
表8—1主要工艺设备一览表
建筑物
序号
名称及规格
单位
数量
装机容量kW
使用
备用
粗格栅间
1
旋转格栅δ=20mm
台
2
1.5
1.5
2
螺旋栅渣压榨机φ260L=6m
台
1
1.1
3
渣箱
台
1
细格栅间
1
循环式齿耙清污机δ≤5mm
台
2
1.1
1.1
2
螺旋输送机φ260L=6m
台
1
1.1
3
渣箱
台
1
进水泵房
1
潜污泵Q=330m3/h，H=12m
台
3
22×2
22
2
手动单梁起重机P=1.5t
台
1
旋流沉砂池
1
沉砂池搅拌机
台
2
0.37×2
2
气提式除砂机
台
2
1.1×2
3
砂水分离器及渣箱
台
2
0.37×2
4
气提用鼓风机Q=2m3/min
台
2
3×2
前置厌氧池及奥贝尔
氧化沟
1
转碟曝气机L=4m
套
8
170
（总）
2
转碟曝气机L=4m+4m
套
8
3
可调节出水堰门L=3m
台
2
0.55×2
4
潜水搅拌机
台
6
17
二沉池及
出水口
1
周边传动虹吸式吸泥机φ22m
台
2
0.75×2
2
真空泵
台
2
2.2×2
3
出水堰板3000×200
块
46
4
浮渣挡板3000×300
块
46
5
出水水质在线检测装置
套
1
污泥
泵池
1
回流污泥泵Q=210m3/h，H=7m
台
3
7.5×2
7.5
2
剩余污泥泵Q=15m3/h，H=15m
台
2
1.5
1.5
3
排泥套筒阀DN200
套
2
混合及配水池
1
快速搅拌机
套
2
4×2
加药间及高密度沉淀池
1
絮凝搅拌器ψ1.5m
套
2
5×2
2
浓缩刮泥机ψ7.2m
套
2
0.55×2
3
回流污泥泵Q=10~50m3/h，H=20m
套
4
7.5×3
7.5
4
剩余污泥泵Q=10~50m3/h，H=20m
套
2
7.5
7.5
5
混凝剂制备系统，制备能力5m3/h
套
1
0.75
6
混凝剂投加泵Q=10m3/h，H=30m
套
3
3×2
3
7
絮凝剂制备系统，制备能力4m3/h
套
1
1.45
8
絮凝剂投加泵Q=1m3/h，H=20m
套
2
1.5
1.5
9
电动葫芦，起重量1t，起升高度6m
套
1
1.5
加氯间
1
二氧化氯发生器7kg/h
套
2
12
12
2
盐酸储罐、氯酸钠储罐、氯酸钠化料器
套
1
3
漏氯报警仪
台
1
4
电动葫芦P=2t
台
1
5.4
5
轴流风机
台
2
0.25×2
集水池及二泵房
1
潜污泵Q=330m3/h，H=8m
台
3
15×2
15
2
手动单梁起重机P=1.5t
台
1
转盘滤池
1
转盘滤池
套
1
2.95
2
反冲洗水泵Q=30m3/h，H=7m
台
2
1.5
1.5
加
药
间
及
污
泥
脱
水
机
房
1
药剂制备投加装置
台
2
2.92×2
2
计量泵Q=175L/h，H=10Bar
台
2
1.5
1.5
3
溶药罐
台
2
0.55
0.55
4
污泥浓缩脱水一体化设备
台
2
2.55
2.55
5
污泥缓冲池搅拌机
台
1
2.2
6
污泥螺杆泵
台
3
2.2×2
2.2
7
冲洗泵
台
2
4
4
8
空压机
台
2
1.5
1.5
9
管式混合器
台
2
10
水平螺旋输送机
台
1
1.5
11
倾斜螺旋输送机
台
1
1.5
12
电动单梁悬挂起重机P=2t
台
1
5.4
13
轴流风机
台
3
0.75×3
14
干粉投加装置
套
1
3
维
修
间
1
车床
台
1
11.2
2
摇臂钻
台
1
1.0
3
砂轮机
台
1
1.5
4
电焊机
台
2
35.0
5
气焊设备
套
1
6
大型钳台
套
1
化验室
1
相应的仪器设备
套
1
30.0
汽
车
间
1
面包车
辆
1
2
2t工具车
辆
1
3
普通载重车
辆
1
4
自卸载重车
辆
2
5
垃圾清运车
辆
1
主要工艺设备合计：
套
241
503.52
89.4
1.3.2建、构筑物一览表
主要建、构筑物详见下表8-2所示。
表8—2主要建、构筑物一览表
序号
建筑名称
建筑
面积m2
构筑物容积m3
结构类型
1
粗格栅与进水泵房：
1座
地下部分7.5m×7m×6m
地上部分7.5m×7m
52.5
315
2
旋流沉砂池φ2.43m×3.1m×2座
21.75
钢混
3
配水井3×3×5
45
钢混
4
前置厌氧池：
16.5m×6m×5.5m×2座
1089
5
奥贝尔氧化沟：
（形状类似椭园）
43m×27m×4.5m×2座
8144
钢混
6
二沉池φ22m×3.5m×2座
2661
钢混
7
回流污泥泵池6m×5m×5m
150
钢混
8
混合及配水池3.5×3×4.6×2组
96.6
钢混
9
加药间（7.2×6）及高密度沉淀池
43.2
901.4
钢混
10
集水池及二泵房：
地下部分7.5m×7m×4.5m
地上部分7.5m×7m
52.5
236.25
11
转盘滤池5×3×3.5
52.5
钢混
12
加氯间9×6
54
砖混
13
接触消毒池16m×10m×4.5m
720
钢混
14
污泥缓冲池φ4×3.5
44
钢混
15
加药间及污泥脱水机房9×20
180
框架
生产建筑小计：
382.2
14483.5
16
综合楼30×15
450
砖混
17
变配电所9×12
108
砖混
18
维修间与备件库及仓库12×21
252
砖混
19
汽车库9×16
144
砖混
20
传达室5×3×2座
30
砖混
辅助生产、管理及生活设施用房小计：
984
合计：
1366.2
14483.5
注：
建筑面积、体积均按轴线计。
1.4总图运输设计
1.4.1总平面布置的原则
污水处理厂厂区总平面布置应以节约用地为原则，在满足生产工艺要求的前提下，力求做到工艺流程简捷、流畅，平面布局合理紧凑，功能分区明确、管理方便。
同时应考虑当地的主导风向，使厂区平面布置方案达到经济合理、安全适用、方便施工和方便管理的要求。
1.4.2厂区总平面布置
根据上述布置原则及污水处理工艺流程的要求，综合考虑1县城区的气象条件和地质条件、厂址的地形、地质、地貌以及项目区的污水来向，处理后的出水方向等因素，将整个厂区布置分成三个功能区，即污水处理区，污泥处理区和生产辅助区。
污水处理区：
是污水处理厂的中心区，该区主要包括粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、配水井、污泥泵池、奥贝尔氧化沟、二沉池、接触池、加氯间、二次加压泵房、高密度沉淀池、转盘滤池等建、构筑物。
污泥处理区：
是厂区中相对重污染区，主要有污泥缓冲池、污泥浓缩脱水机房和泥棚组成。
为保持厂区内的环境卫生以及运渣方便，在厂区的西北角设一次要入口，避免运砂、渣和污泥对厂区产生污染。
生产辅助区：
设有综合办公楼、汽车库、维修间及备件库等建筑物。
总平面布置图详见附图4。
附图4中将接触消毒池布置在厂区东北部，靠近洛河，排水方便；将污泥脱水机房布置在厂区西部，远离厂前区，能最大限度减少风向对生产辅助区的影响，同时靠近厂区西南的出入口，最大限度减少运输剩余污泥车辆对厂区造成的恶臭；由于远期扩建用地在厂区东部，将高密度沉淀池、接触消毒池、二次加压泵房、转盘滤池布置在厂区东北部，便于二期处理的污水、污泥管的接入，工艺管线最短。
按照污水处理工艺流程，污水处理区构筑物从厂区的西边向东边依次布置，西边进水，东边出水，流程顺畅、紧凑，管路最短，经济合理。
变配电所靠近进水泵房及氧化沟等用电负荷中心，以节省能耗。
考虑到该地区的主导风向为东南风，将生产辅助区布置在厂区南部，以避开污水气味对办公区的影响。
同时生产辅助区与污水处理区以道路及绿化带相隔，尽量减少不利影响。
将远期扩建用地预留在厂区东部。
1.4.3厂区道路
厂区道路采用砼路面，为满足厂区内各建、构筑物之间的水平运输和消防要求，主要构筑物四周设环形车道，进厂主干道设计宽度6米，次干道宽4米，转弯半径大于6米，呈环形布置且与各建构筑物相连，使交通畅通便利，满足运输和消防要求。
1.4.4厂区绿化
绿化是美化厂区环境的一个重要手段，绿化有利于保持和改善厂内环境。
厂区围墙四周以乔木、灌木、花草、绿篱等形成绿色屏障，绿化种类以常青扩叶乔木、芳香型乔木、灌木及草皮为主，以调节厂区内小气候
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