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1、孤岛新镇污水处理厂设计一、项目概况1.1 城市概况孤岛新镇位于山东省黄河入海口的原黄泛区内。东径118050118053，北纬3706437057，向北15公里为渤海湾。向东10公里临莱州，向南20公里为现黄河入海口，距东营市（胜利油田指挥部）约60公里，该镇地处黄河下游三角洲河道改流摆动地区内。该镇附近区域为胜利油田所属的孤岛油田和两桩油田。地下蕴藏着丰富的石油资源。为了开发这些油田并考虑黄河下游三角洲的长远发展。胜利油田指挥部决定兴建孤岛新镇，使之成为孤岛油田和两桩油田的生活居住中心和生产指挥与科研中心，成为一个新型的社会主义现代化的综合石油城。根据该镇总体规划，该镇具有完备的社会基础和工
2、程基础设施。有完备的城市交通、给水排水、供电、供暖、电信等设施，并考虑今后的发展与扩建的需要。1.2 自然条件属北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量800毫米，四季分明，光照充足，年平均气温14.3；1月份为全年最冷月，平均气温为-3.2；7月份为最热月，平均气温为29.6。春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天。地下水位在地表下9米，无侵蚀性。污水处理厂污水进水总管管径D=800，充满度为0.6，其管底标高（终点泵房处）为43米。当地海拔50米，进水渠水位高度为49.5米，处理水排放到300米外的白银河，河流最高水位是47米（按25年一遇标准计）1.3 设计条件1.3.1设计平均流
3、量： 根据孤岛新镇总体规划，该镇规划人口为XXX人，生活污水日均排放标准按200升/人*日计，考虑长期的发展：人数=70000+班级序号*8000平均水量：1.3.2进水水质条件： COD=700mg/L BOD=280mg/L SS=350mg/L TN=30 mg/L TP=3mg/L 水温2030 OC pH=6-91.4 设计要求出水水质要求：BOD10mg/L COD60mg/L SS10mg/LNH3-N10mg/L TP51mg/L pH=691.5污水处理程度计算：E=100%BOD5处理效率E=100%=96.4%SS处理效率E2=100%=97%COD的处理效率E3=100
4、%=92%TN的处理效率E4=100%=66.7%TP的处理效率E5=100%=66.7%由此表明BOD,COD,SS,TP,TN的处理要求较高二、工艺流程的比较目前，我国城市污水多采用二级生物处理工艺，活性污泥法处理效果好 ，净化效率高，占地少，是首选的工艺。常用污水处理技术2.1 传统推流式活性污泥法传统活性污泥法又叫普通活性污泥法，是最早成功运行的方式。工艺流程如下：二次沉淀池曝气池废水空气初次沉淀池出水剩余活性污泥污泥回流该法中污水和回流污泥在曝气池的前端进入，在池内呈推流式流动至池的末端，由鼓风机通过扩散设备或机械曝气机曝气并搅拌，因为廊道的长宽比要求510，所以一般采用35条廊道。
5、在曝气池内进行吸附、絮凝和有机污染物的氧化分解，最后进入二沉池进行处理后的污水和活性污泥的分离，部分污泥回流至曝气池，部分污泥作为剩余污泥排放。传统活性污泥法运行中主要存在的问题：一是池内流态呈推流式，首段有机污染物负荷高，耗氧速率高；二是污水和回流污泥进入曝气池后，不能立即与整个曝气池混合液充分混合，易受冲击负荷影响，适应水质、水量变化的能力差；三是混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的，而充氧设备通常是沿池长均匀布置的，这样会出现前半段供氧不足，后半段供氧超过需求的现象。另外，该法由于池容较大，因此占地面积较大2.2 AB法AB法工艺是吸附生物降解(AdsorptionBiodegradat
6、ion)工艺的简称。AB工艺是在传统两段活性污泥法喝高负荷活性污泥法的基础上开发出来的新工艺。由A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀池组成，两段污泥各自回流。AB法的工艺流程如下：B段剩余污泥剩余污泥格栅沉砂吸附沉淀曝气沉淀污泥回流污泥回流A段该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20-40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理
7、，AB法具有很好适 用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。 目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势，但脱氮除磷效果一般，难以达标，不能达到本设计的出水要求。一般适用于水体自净能力较强的排江、排海场合。2.3 氧化沟法氧化沟又称“循环曝气池”，污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道
8、内循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达1030h污泥龄2030d，有机负荷很低平0.050.15kgBOD5/（kgMLSSd），实质上相当于延时曝气活性污泥系统。可用于处理水量为7220010m3/d的污水处理厂。氧化沟的工艺流程如下：沉砂池氧化沟沉淀池出水污泥回流剩余污泥进水氧化沟法处理流程简单，构筑物少，基建费用较省；处理效果好，有较稳定的脱氮除磷功能；对高浓度工业废水有很大的稀释能力；有抗冲击负荷的能力；能处理不易降解的有机物，污泥生成量少；技术先进成熟，管理维护较简单；国内工程实例多，容易获得工程管理经验。缺点是处理构筑物较多，回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定
9、影响，容积及设备利用率不高。2.4 A2O法A2O工艺或称AAO工艺，在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能同时做到脱氮、除磷和有机物的降解，其工艺流程见图：缺氧反应器好氧反应器二沉池厌氧反应器内循环回流污泥进水剩余污泥该工艺流程简洁，污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。该处理系统出水中磷浓度基本可以达到1mg/L以下，氨氮也可以达到8mg/L以下基建费用低，具有较好的脱氮、除磷功能；具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效率，运转效果稳定；技术先进成熟，运行稳定可靠；管理维护简单，运行费用低；国内工程实例多，工艺
10、成熟，容易获得工程管理经验。缺点是处理构筑物较多；污泥产生量较多。2.5 SBR法SBR法的基本工艺流程：预处理SBR出水SBR工艺与连续流活性污泥法工艺相比具有一些优点：工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；耐冲击负荷，在一般情况下，无需设置调节池；反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷的效果；活性污泥在一个运行周期内，经过不同的运行环境条件，污泥沉降性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀。SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。由
11、于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.22米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。容积及设备利用率低（一般低于50%）；操作、管理、维护较复杂；自动控制程度高，对工人素质要求较高；国内工程实例少；脱氮除磷效果一般。SBR工艺一般适用于占地省、自动化程度高、规模小的污水处理厂，而本设计为中等水量的污水处理厂，不宜采用此工艺。剩余污泥进水集水池泵房细格栅沉砂池粗格栅初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池污泥回流内循环加氯经过综合比较，本次设计采用A2O工艺，考虑到对脱
12、氮除磷过程对碳源的需求，本工艺不设初沉池，污水处理流程图如下：2.6污泥处理工艺我国大部分污水处理厂采用的污泥处理工艺为：污泥浓缩消化加药调理机械脱水最终处置本设计也采用此工艺。三、工艺流程设计计算3.1 粗格栅的设计计算格栅计算草图：格栅型号：链条式机械格栅设计流量：Qmax=0.58m/s，取栅前水深h=0.4m，过栅流速v2=0.9m/s，安装角度60度，栅条间隙b=0.025m（1)格栅间隙数（取60）（3）栅槽总宽度B=s(n1)+bn =0.01(60-1)+600.02=2.09m（4）进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠道B1=1m其渐开部分展开角度a=20度 栅槽与出水渠道连接处
13、渐窄部分长度 (5)过栅水头损失h2=kh0;h0=;h2 过栅水头损失，m；h0 计算水头损失，m；g 重力加速度，9.8m/s2; k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；栅条断面为锐边矩形，则=2.42，；h2=30.025=0.075 m(6)栅后槽总高度H=h1+h2+h取格栅前渠道超高h1=0.3m；H=0.4+0.075+0.3=0.775m(7）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+；=60 =1.5+0.75+0.5+1+=4.2mL(8)每日栅渣量W=W= m3/d 0.2m3/d宜采用机械清除3.2细格栅设计计算设计流量：Qmax=0.56m/s，
14、取栅前水深h=0.4m，过栅流速v2=0.9m/s，安装角度60度，栅条间隙b=0.01m（1)格栅间隙数（3）栅槽总宽度B1=s(n1)+bn =0.01(136-1)+1360.01=2.7m所以栅槽总宽度B=2.7x2+0.15=5.6（4）进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠道B1=1m其渐开部分展开角度a=20度 栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度 (5)过栅水头损失h2=kh0;h0=;h2 过栅水头损失，m；h0 计算水头损失，m；g 重力加速度，9.8m/s2; k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；栅条断面为锐边矩形，则=2.42，；h2=30.087=0.26(6)栅后槽总高度H=h1+h2+h取格栅前渠道超高h1=0.3m；H=0.4+0.26+0.3=0.96m(7）格栅总长度
