A2O某城市污水处理厂13万吨设计

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1、工程实例一工程实例一 某城市污水处理厂设计某城市污水处理厂设计1、设计资料、设计资料 1.1 工程概况工程概况 某城市临近北海，以海产养殖、水产品加工、海洋运输为主，工业发展速度 较慢。 1.2 水质水量资料水质水量资料 该市气候温和，年平均 21，最热月平均 35，极端最高 41，最高月平 均 15，最低 10。常年主导风向为南风和北风。夏季平均风速 2.8m/s，冬季 1.5 m/s。 根据该市中长期发展规划，2005 年城市人口 20 万，2015 年城市人口 28 万。 由于临近大海，城市地势平坦，地质条件良好，地表土层厚度一般在 10 m 以上， 主要为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，地

2、基承载力为 1/2。此外，地面标高 为 123.00m，附近河流的最高水位为 121.40m。 目前城市居民平均用水 400L/人.d，日排放工业废水 2104m3/d，主要为有 机工业废水，具体水质资料如下： 1.城市生活污水: COD 400mg/l,BOD5 200mg/l,SS 200mg/l,NH3-N 40mg/l,TP 8mg/l,pH 69. 2.工业废水: COD 800mg/l,BOD5 350mg/l,SS 400mg/l,NH3-N 80mg/l,TP 12mg/l,pH 68 1.31.3 设计排放标准设计排放标准 为保护环境，防止海洋污染，污水处理厂出水执行“城镇污

3、水处理厂污染 物排放标准 GB18918-2002”的一级标准中的 B 标准，即： 污染物CODBOD5SSTNNH3-NTP色度pH大肠菌群数 排放浓 度(mg/l)602020208130 倍691104 个/l2. 污水处理工艺流程的选择污水处理工艺流程的选择2.12.1 计算依据计算依据 生活污水量：280000400103 =112000 m3/d=1296.30 L/s 设计污水量：112000+20000=132000 m3/d，水量较大。 设计水质 设计平均 COD： 461 mg/L；设计平均 BOD：223 mg/L；设计平均 SS：230mg/L 设计平均 NH3-N 4

4、6 mg/L；设计平均 TP9 mg/L。 污水可生化性及营养比例 可生化性：BOD/COD=223/4610.484，可生化性好，易生化处理。 去除 BOD：223-20=203 mg/L。根据 BOD：N：P=100：5：1，去除 203 mg/LBOD 需消耗 N 和 P 分别为 N：10.2 mg/L，P：2.03 mg/L。 允许排放的 TN：8 mg/L，TP：1 mg/L，故应去除的氨氮N=45-10.2-8=26.8 mg/L，应去除的磷P=8-2.03-1=4.97 mg/L，超标氮磷比例接近 5：1，故需同 时脱氮除磷。 2.22.2 处理程度计算处理程度计算 BOD 的去

5、除效率：203/22391 COD 的去除效率：401/46187 SS 的去除效率： 210/23091 氨氮的去除效率：38/4683 总磷的去除效率：8/989 上述计算表明，BOD、COD、SS、TP、NH3-N 去除率高，需要采用二级强化或 三级处理工艺。 2.32.3 工艺流程选择工艺流程选择 根据上述计算，该设计水量较大，污染物去除率一般在 90左右，且需要 同时脱氮除磷。因此，本设计拟采用 A2/O 脱氮除磷工艺。 A2/O 工艺特点是通过厌氧缺氧好氧交替进行，使污泥在厌氧条件下释 放磷，在缺氧池（段）生物反硝化脱氮，在好氧池（段）进行生物硝化和生物吸 磷，并通过排泥实现生物除

6、磷。 具体工艺流程如下：进水格栅曝气沉砂池砂厌氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房浓缩池脱水车间泥饼外运污泥回流2.42.4 主要构筑物说明主要构筑物说明2.4.12.4.1 格栅格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，用以截流较大的悬浮物或漂浮物 等，保护泵及后续机械。本设计在泵前设粗格栅拦截较大的污染物，泵后设细格 栅去除较小的污染物质。具体设计参数如下： 粗格栅 栅条间隙 e=0.06m 栅条间隙数 n=21 个 栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽 B=1.46m 栅前水深 h=0.73m 格栅安装角 60 栅后槽总高度 H=1.11m 栅槽总长度 L=3.44m 细格栅 栅条

7、间隙 e=0.01m 栅条间隙数 n=123 个 栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽 B=2.45m 栅前水深 h=0.73m 格栅安装角 60 栅后槽总高度 H=1.35m 栅槽总长度 L=2.6m 2.4.22.4.2 曝气沉砂池曝气沉砂池 沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒，以减轻沉淀池负荷，防止其沉淀 于后续物构筑物中。曝气式沉砂池是在池的一侧通入空气，使池内水产生与主流 垂直的横向旋流，以降低砂粒中的有机质含量，并对污水起预曝气作用。设计参 数：L12m、B6.4m、H4.24m，有效水深 h=3m，水力停留时间 t=2min， 曝气量1380m3/d，排渣时间间隔 T=1d。 2.4

8、.32.4.3 厌氧池厌氧池 污水在厌氧反应池与回流污泥混合。在厌氧条件下，聚磷菌释放磷，同时 部分有机物发生水解酸化。其设计参数：L70、B20、H5.2m，有效水深： 4.7m，超高：0.5m，污泥回流比 R=100%，水力停留时间 t=1.8h。 2.4.42.4.4 缺氧池缺氧池 污水在厌氧反应池与污泥混合后再进入缺氧反应池，发生生物反硝化，同 时去除部分 COD。硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应。设计参数： L70m、B20m、H5.2m，有效水深：4.7m，超高：0.5m，污泥回流比 R=100%，水力停留时间 t=1.8h。 2.4.52.4.5 好氧池好氧池 混合液进入

9、好氧反应器后，在好氧作用下，异养微生物首先降解 BOD、同时 聚磷菌大量吸收磷，随着有机物浓度不断降低，自养微生物发生硝化反应，把氨 氮降解成硝态氮和亚硝态氮。具体反应：HOHNOONH422322224亚硝酸菌32222NOONO硝酸菌设计参数：L70m、B205m、H5.2m，有效水深：4.7m，超高： 0.5m；鼓风曝气，水力停留时间 t=5.4h，出水口采用跌水。 2.4.62.4.6 二沉池二沉池二沉池的作用是泥水分离，使污泥初步浓缩，同时将分离的部分污泥回流 到厌氧池，为生物处理提高接种微生物，并通过排放大部分剩余污泥实现生物除 磷。本设计采用辐流式沉淀池。其设计参数：D40m、H

10、6.95m，有效水深 h=3.75m，沉淀时间 t=2.5h。3 3 设计计算书设计计算书3.13.1 粗格栅粗格栅 格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设三组相同型号的格栅， 其中一组为备用,渠内栅前流速 v1=0.9 m/s，过栅流速 v2=1.0 m/s，格栅间隙为 e=60mm，采用人工清渣，格栅安装倾角为 60。 栅前水深 hsm /92. 1360024165600Q3 max设计流量为：sm /96. 0292. 12QQ3 max栅前水深 h = 0.73m 栅条间隙数 n ehvQnsin将数值代入上式：)(214 .200 . 173. 006. 060sin96.

11、 0sin0 个ehvQn栅槽宽度 B B = S（n-1）+ en 将数值代入上式： B = S（n-1）+ en0.01(21-1)+0.0621=1.46m 进水渠道渐宽部分的长度 L1 设进水渠道宽 B1=0.8 m，渐宽部分展开角 1= 20，此时进水渠道内的流速为：smhBQv/6 . 173. 08 . 0 96. 011则进水渠道渐宽部分长度：mtgBB9 . 0tg2020.81.462L o 111栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL45. 029 . 0212过栅水头损失 h1其中 01khh sin220gvh 采用矩形断面 =2.42，=2.42=0.633/4)

12、(eS3/4)06. 001. 0(h1=kh0=k=30.63sin60=0.08msin22gv 81. 920 . 12栅后槽总高度 H 设栅前渠道超高 h2=0.3m，栅前槽高 H1 = h + h2 =0.73+0.3=1.03 m H= h + h1 + h2 =0.73+0.08+0.3=1.11 m 栅槽总长度 LL = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + 0.9+0.45+0.5+1.0+ =3.44 m601 tgH 6003. 1 tg每日栅渣量 W 100086400W 1QW因为是细格栅，所以 W1 = 0.01 m3/103m3，代入各值：= 0.83m3/

13、d10008640001. 00.96W 采用人工清渣。 3.23.2 细格栅细格栅 设三组相同型号的格栅，其中一组为备用,渠内栅前流速为 v1=0.9 m/s，过 栅流速为 v2=1.0 m/s,格栅间隙为 e=10mm,采用机械清渣,格栅安装倾角为 60. 栅前水深 hsm /92. 1360024165600Q3 max设计流量为：sm /96. 0292. 12QQ3 max栅前水深 h = 0.73m 栅条间隙数 n ehvQnsin将数值代入上式：)(1234 .1220 . 173. 001. 060sin96. 0sin0 个ehvQn栅槽宽度 B B = S（n-1）+ en

14、 将数值代入上式： B = S（n-1）+ en0.01(123-1)+0.01123=2.45m 进水渠道渐宽部分的长度 L1 设进水渠道宽 B1=2.2m，渐宽部分展开角 1= 20，此时进水渠道内的流速为：smhBQv/6 . 073. 02 . 2 96. 011则进水渠道渐宽部分长度：mtgBB34. 0tg2022.22.452L o 111栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL17. 0234. 0212过栅水头损失 h1式中 01khh sin220gvh 采用矩形断面 =2.42，=2.42=2.423/4)(eS3/4)01. 001. 0(h1=kh0=k=32.42s

15、in60=0.32msin22gv 81. 920 . 12栅后槽总高度 H 设栅前渠道超高 h2=0.3m，栅前槽高 H1 = h + h2 =0.73+0.3=1.03 m H= h + h1 + h2 =0.73+0.32+0.3=1.35 m 栅槽总长度 LL = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + 0.34+0.17+0.5+1.0+ =2.6 m601 tgH 6003. 1 tg每日栅渣量 W ，因为是细格栅，所以 W1 = 0.1 m3/103m3，代入各值：100086400W 1QW= 8.3m3/d1000864001 . 00.96W 采用机械清渣。 3.33.3 曝气沉砂池曝气沉砂池 总有效容积 V，式中取 t =2min，将数值代入上式：tQVmax603 max4 .230292. 16060mtQV池断面积 A，将数值代入上式：VQAmax2max2 .191 . 0 92. 1mVQA池总宽度 B，将数值代入上式：HAB mHAB4 . 632 .19每个池子宽度 b取 n=2