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1、 湖南工学院安全与环境工程系 第一章 设计说明书第一节 设计概况1.1.规划时间：设计近期2010年，远期2020年。1.2污水处理厂及污水管网工程规模：污水处理厂规模：近期（2010年）处理规模13800m3/d，远期（2020年）27200 m3/d1.3厂区地形： 该镇位于长江冲击平原，占地约 6.3 km2，呈椭圆形状，最宽处为 2.4 km ，最长处为 2.9 km 。地形由南向北略有坡度，平均坡度为 0.5 ，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.95 .0 m，地坪平均绝对标高为4.80 m。 属长江冲击粉质砂土区，承载强度711 t/m2，地震裂度6 度，处于地震波及区。1.4.
2、建设规模及内容：项目的建设规模为27200/d的污水处理厂。项目占地面积为25550m2 ，构筑物及建筑物占地面积为20318 m2，绿地占地面积为5232m2。（1）进水水质CODCr400 mgL； BOD5200 mgL；SS250mgL；NH3-N30mg；TP4mgL； （2）出水水质污水排放执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中二级标准，即：CODcr 120mg/L，BOD5 30mg/L，SS 30mg/L。 1.5水文条件：全年降雨量为1000 mm，当地暴雨公式为i = (5.432+4.383*lgP) / (t+2.583) 0.622，采用的设
3、计暴雨重现期P = 1 年，降雨历时t = t1 + m t2, 其中地面集水时间t1为10 min，延缓系数m = 2。污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为4.60 m，最低水位约为1.80 m，常年平均水位约为3.00 m。第二节 设计原则1. 处理程度：城市污水经处理后应达到污水综合排放标准（GB8978-1996）二级标准，即：CODcr 120mg/L，BOD5 30mg/L，SS 30mg/L。2. 水工程规划问题中，应从全局出发，合理布局，使其成为整个城市有机的组成部分。3. 符合环境保护要求，综合考虑，尽可能减少污染，有利于回收利用。4. 处理好近期的关
4、系，做好远期的规划。5. 要考虑现状，充分发挥原有排水设施的作用。对原有设施进行分析，改造，利用。6. 排水工程的规划与设计处理好污染源治理与集中处理的关系，二者相互结合，以集中处理为主的原则。7. 注意工程建设中经济方面的要求，合理布置，节省投资。8. 在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻和执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准，规范或规定第三节 污水处理工艺流程说明3.1 工艺方案分析：工艺方案选择的原则污水处理工艺流程选择是根据原水水质、出水水质要求，污水处理厂规模、污泥处置方法及当地的温度、工程地质、征地费用、电价等实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优
5、选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在确定处理工艺的过程中应遵循以下原则：(1) 采用的工艺运行可靠、技术成熟、处理效果良好，能保证出水水质达到排放标准，从而减少污水对城市水环境的影响。(2) 采用的工艺投资省、污水处理厂占地面积小，能耗少，运行费用低。(3) 安全稳妥的处理处置污泥，既节省投资，又避免而次污染。(4) 所采用的工艺应运转灵活，能适应一定的水质、水量的变化。(5) 操作管理简便有效，便于实现处理过程的自动控制，降低劳动强度和人工费用，提高管理水平。(6) 污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置工艺的方式结合起来考虑，以保证污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。(7) 所选工艺应最大
6、程度地减少对周围环境的不良影响，如气味、噪声、气雾等，同时也要避免对周围环境产生不安全因素。(8) 一般来说, 大型城市污水处理厂（处理能力为10万20 万m3/d）的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O 和A/A/O 法，与SBR工艺相比最大的优势就是能耗低、运营费用较低，污水厂规模越大，这种优势越明显。中小型污水厂(处理能力小于10 万m3/d) 的优选工艺是氧化沟法和SBR法，这些工艺去除有机物的 效率较高，有的兼有除磷脱氮的功能，基建费用明显低于传统活性污泥法，且整个处理单元的占地面积只有传统活性污泥法的的50%，由于中小型污水厂的水质水量变化比较剧烈，因此更适合选用抗冲击负荷能力
7、强的氧化沟法和SBR法。3.2 工艺流程由于污水的水质较好，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去处目标是BOD5，根据可知,污水可生物降解, 重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标, 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，即采用传统活性污泥法工艺处理本设计采取活性污泥法二级生物处理，曝气池采用传统的推流曝气池。污水的处理工艺流程如下图：污水 格栅 污水泵房 配水井 沉砂池 初沉池 曝气池 二沉池 消毒池 出水第四节 平面布置4.1平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，
8、各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。（1）、处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。（2）、工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。（3）、构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。（4）、管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。（5）、协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系
9、，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。4.2 平面布置结果污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。污水处理厂呈梯形，处理厂四角的坐标为： X 0 ， Y 140 ； X 0 ， Y 0 ； X 175 ， Y 140 ； X 190 ， Y 0 污水处理厂所处区域常年风向为南北风，因此生活办公区位于上风向。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区南部，占地较大的水处理构筑物在厂区北部，沿流程自南向北排开，污泥处理系统在厂区的东北部。总平面布置参见附图1（平面布置图）。第五节 高程布置5.1高程布置原则高程布置的内容主要包括各处理构（建）筑物的标高（如池顶
10、、池低、水面等）、处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，从而使污水能够沿流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。在布置高程时应按照以下原则进行：(1) 污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，各个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它主要由三部分组成，既构筑物本身的、连接管（渠）的及计量设备的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。(2) 考虑远期发展，水量增加的预留水头。(3) 避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分
11、利用地形高差，实现自流。(4) 在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。(5) 需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选取每年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水为作为排放水位。(6) 应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶脱，并能自流。(7) 构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程和局部水头损失。在确定连接管（渠）时，可考虑留有水量发展的余地。(8) 计量设施的水头损失。5.2.高程布置注意事项：(1) 选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证
12、在任何情况下处理系统能够正常进行。(2) 水尽量经一次提升就应能靠重力通过处理构筑物，而中间不应再经加压提升。(3) 计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管（渠）的设计流量。(4) 污水处理后应能自流排入下水道或者水体，包括洪水季节（一般按25年1遇防洪标准考虑）。(5) 高程的布置既要考虑某些处理构筑物（如沉淀池、调节池、沉砂池等）的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投资过大和增加施工的困难。(6) 高程布置时应注意污水流程和污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的确定，应注意它们的污泥能排入污水井或者其他构筑物的可能性。进行构筑物高
13、程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋入底下过深，又应避免沉砂池在地面上架得很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件差、地下水位较高时。5.3.高程计算通过高程计算确定构筑物的水面高程，结合地平面高程确定相应构筑物的埋深。此外，通过高程计算，同时确定提升泵房水泵的扬程。提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算；提升泵房前的构筑物高程计算顺推。两者的差值加上泵房集水池最高水位与最低水位的差值即为提升泵的扬程。表中的水力损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失，（1）提升泵房的扬程提升泵房水位1.4，低于地平面3
14、.6m，沉砂池水位1m，高出地平面3.5面， 故 扬程H=3.6+3.5=7.1m，取7.5m。（2）各处理构筑物的高程确定设计地面标高为0m（并作为相对标高0.00m），其他标高均以此为基准。设计进水管处的水面标高为-3.00m，依次推算其他构筑物的水面标高，具体标高见表5-3及表5-4。5-1处理构筑物的水头损失构筑物名称格 栅沉砂池平流式沉淀池曝气池二沉池消毒池水头损失（cm）102510252040254050601030 水段各管段及构筑物水头损失计算：（1） 进水管口粗格栅水量 取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失（2） 粗格栅间水头损失取（3） 污水提升泵房水头损失取（4） 污水提升泵房沉砂池水量 设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失（5） 沉砂池水头损失取（6） 沉砂池初沉池水量 设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失(7) 初沉池水头损失取(8) 初沉池配水井水量 设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失(9) 配水井的水头损失取h=0.400m(10) 配水井曝气池水量 设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩
