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1、目录第一部分 污水厂工艺选择3第一章 设计概论31.1城市自然状况31.1.1城市性质与规模31.1.2 地形与地貌31.1.3排水现状31.1.4气象31.1.5 污水处理厂厂区概况41.2污水厂的设计规模41.3进出水水质41.4处理程度的计算51.5生物脱氮除磷工艺的可行性51.6工艺比较及确定61.7工艺流程的选择10第二部分 污水厂设计12第一章 污水设计计算121.1进水控制井计算121.1.1管道计算121.1.2尺寸计算121.2 粗格栅的计算131.3污水提升泵房171.3.1水泵的选择171.3.2集水池171.3.3泵位及安装181.3.4 泵房草图181.4细格栅181
2、.5曝气沉砂池221.6 平流式初沉池261.7 A2/O生物反应池331.7.1设计参数331.7.2 平面尺寸计算351.7.3进出水系统371.7.4其他管道设计401.7.5剩余污泥量401.8 曝气系统401.8.1需氧量的计算411.8.2供气量411.9 辐流式二沉池441.10 接触消毒池511.10.1 消毒剂的选择511.10.2 消毒剂的投加521.10.3 平流式消毒接触池521.11 计量设备551.11.1 计量设备选择551.11.2 巴氏计量槽设计56第二章 污泥处理构筑物设计计算602.1污泥量计算602.1.1初沉池污泥量计算602.1.2剩余污泥量计算61
3、2.2污泥浓缩池622.3 贮泥池672.4污泥消化池702.4.1 容积计算702.4.2 平面尺寸计算732.4.3 消化后的污泥量计算742.5 污泥脱水752.5.1 脱水污泥量计算752.5.2 脱水机的选择76第三章 高程计算783.1 污水水头损失计算783.2 高程确定793.3 污泥处理构筑物高程布置80第四章 污水厂平面布置814.1平面布置原则814.2管线布置82第三部分 致谢83第四部分 参考文献84第一部分 污水厂工艺选择第一章 设计概论1.1城市自然状况1.1.1城市性质与规模规划面积18km2，人口4.5万人。1.1.2 地形与地貌该高新区的地形南高北低，拟建场
4、地距受纳水体渭河仅约350m，地貌属渭河南岸一级阶地，场地平坦。绝对高程在348.30m349.05m之间。场地区地下水位埋深12m左右，据区域水文地质资料，场地区地下水位年变幅小于1m，多年水位变幅3m左右。可不考虑地下水对基础的腐蚀性。地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。拟建场地为非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为级（轻微），按中国地震烈度区划图划分，基本地震烈度为八度。1.1.3排水现状该区域为新规划建设开发区，根据总体规划，将在开发区内的主次干道上分别敷设雨水和污水管道，形成分流制雨、污水排水系统，在污水厂建设同时，排水管网将同时建设。排水系统的输送能力能保证污水处理厂
5、4万m3/d的工程规模。1.1.4气象工程场地属温暖带半湿润大陆性季风气候，具有冬长夏短，春秋温凉典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足。气温：年平均气温：13.5，极端最低气温：-15.8，极端最高气温：42.2，年平均相对湿度：7085%降雨：年平均降水量：577.4mm，日最大降水量：835.6mm，日最小降水量：301.0mm，年平均蒸发量：15241638mm风：冬季平均风速：1.8m/s，夏季平均风速：2.2m/s，主导风向：东、东北冻土深度：最大冻土深度：36cm1.1.5 污水处理厂厂区概况该污水处理厂为新建污水厂，规划用地面积68亩
6、。污水厂进水口位于厂区西南角，进水污水管管底标高343.60m。污水经处理后出水靠重力流直接排入规划用地北侧的渭河,该河流符合地表水环境质量标准中的类标准。河水最高水位343.40m。1.2污水厂的设计规模近期污水量为4104 m3/d，远期污水量为6104 m3/d，其中生活污水和工业废水所占比例约为6:4。污水厂主要处理构筑物拟分为二组，这样既可满足近期处理水量要求，又留有空地以二期扩建之用。1.3进出水水质单位：mg/LCODBOD5SSNH3NTNTP进 水50018042030605出 水6020208201由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去除BOD5还应去除
7、水中的N，P使其达到排放标准。1.4处理程度的计算1. BOD5的去除率2 .COD的去除率3.SS的去除率4.总氮的去除率 5.总磷的去除率1.5生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。理论上，BOD5/N2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N3时才能使反硝化正常进行。在BOD5/N=45时，氮的去除率大于50%，磷的去除率也可达60%左右。本工程BOD5/N=3,可以满足生物脱氮的要求。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P=33100。本工程BOD5/P等于36，能满足生物脱
8、氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约5%。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时，处理系统的硝化反应才能正常进行。根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及运转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性：A2/O法、AB法、生物滤池、循环式活性污泥法（改良SBR）、氧化沟法。1.6工艺比较及确定城市污水处理厂的方案，既要考虑去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR
9、或氧化沟法，或A2/O法。A A2/O法A2/O工艺即缺氧/厌氧/好氧活性污泥法, A2/O法处理城市污水的特点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池池容小，需气量少，具有脱氮除磷功能，BOD5和SS去除率高，出水水质较好，工作稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；另外，从节省能耗的角度看，A2/O可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。优点：该工艺为最简单的同
10、步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虑，SVI值一般均小于100，有利于泥水分离。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不溶解氧浓度，运行费低。缺氧、厌氧和好氧三个分区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。 缺点：内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。B SBR法工艺流程：污水 一级处理
11、曝气池 处理水工作原理：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。特点：大多数情况下，无设置调节池的心要。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于
12、连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。C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作原理：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。工作特点：在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达1530天，到以存活时间较长的微生物，如
13、果运行得当，可进行除磷脱氮反应。污泥产量低，且多已达到稳定。自动化程度较高，使于管理。占地面积较大，运行费用低。脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。 D 曝气-沉淀 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维
14、持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起
15、进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶
