某城镇污水处理厂工艺设计_环境污水处理毕业论文.doc

某城镇污水处理厂工艺设计 i 环境污水处理毕业论文 某城镇污水处理厂工艺设计 摘 要 本次设计所处理的对象是某城镇的城镇污水。 本次设计总水量为 45000m3/d；cod450mg/l；bod 5290mg/l；ss250mg/l；ph=69；tn 45 mg/l；tp 4.0 mg/l；nh 3-n0.2 宜采用机械清渣d/3/3 5.2 泵房 通过高程计算，从吸水面到泵后细格栅栅栅前水深之间距离为 10.579m，水 泵自身水头损失 2.0 和安全水头损失为 2.0m，所以提升扬程在 15m 左右，参照选 泵的依据，选择潜水泵型号为 350qw1500-15-90 型潜污泵，电动机功率 90.0kw，990 r/min，出口直径 50mm,泵重 60kg,两用一备。 某城镇污水处理厂工艺设计 13 5.3 细格栅 1.设计参数： 细格栅的栅条间距为 310mm，设置细格栅的目的主要是截留污水中的悬浮 固体，对后续生物池等处理设施起保护作用。 栅前流速 v1=0.7m/s，过栅流速 v2=0.8m/s 栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=0.06m 栅前部分长度 0.5m，格栅倾角 =75 单位栅渣量 1=0.02m3 栅渣 /103m3 污水 渐扩部位展开角 1=20，设栅前水深 h=1.0m 某城镇污水处理厂工艺设计 14 细格栅计算草图 2.计算过程： 设有两台细格栅并联运行，进水由两条渠道经过细格栅， (1) 格栅的间隙数 n= = =50.5 51（个）bhvqsinmax 0.521sin60.8o (2) 格栅的宽度 设计采用锐边矩形钢条为栅条，即栅条宽度 s =10mm b=s(n-1)+bn=0.01(51-1)+0.00651=0.806m (3) 进水渠道渐宽部分的长度 1l 设进水渠宽 =0.45m，其渐宽部分展开角度 = ，1b120o =（0.806 -0.45）/(2 tg ) 0.49m1()/2ltg (4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2l21/0.49/.5l m (5) 通过格栅的水头损失 ,设栅条断面为锐边矩形断面, /321()sin(/)hbkvg =2.42(0.01/0.006) sin60 3( )=0.41m4/320.8/19.6 (6) 栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2=0.3m, 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降 h1 作为补 偿 h=h+h1+h2=1.0+0.41+0.3=1.71m。 (7) 格栅总长度 l= + +1.0+0.5+h1/tg1l2 =0.49+0.245+1.0+0.5+(1.0+0.3)/ tg 75o =2.25m(h1 为栅前渠道深=h+h 2) (8) 每日栅渣量的计算 某城镇污水处理厂工艺设计 15 在格栅间隙 6mm 时，设栅渣量为 0.02（m 3/103m3 污水）) ，有5.102864k10w864z1maxqw =0.6 0.20 宜采用机械清渣d/3/3 5.4 旋流沉砂池 设计计算: (1) 旋流沉砂池选择 该污水厂设计流量 q=45000 =521(l/s)，设有 2 座旋流沉砂池并联运行，dm/3 根据设计水量，单座沉砂池的设计水量为 260.5l/s,查给水排水设计手册 （第 05 册）城镇排水第二版中 p291 表 5-10 和给水排水工程快速设计手册 p84 表 4- 6，选择单座旋流沉砂池的各部分尺寸和规格如下： 旋流沉砂池计算草图 旋流沉砂池型号及尺寸(mm) 型号 流量 （l/s） a b c d e f g h j k l 300 310 3050 1000 610 1200 300 1550 450 300 450 800 1350 某城镇污水处理厂工艺设计 16 计水量/（ 104 m3/d） 沉砂池直径/m 沉砂池深度/m 砂斗直径/m 2.25 3.05 1.35 1.00 砂斗深度/m 驱动机构/w 桨板转速/(n/min) 1.55 0.75 14 (2) 排砂方法 旋流沉砂池排砂有三种方式:第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除; 第二种是用空气提升器，即在桨板传动轴中插入一空气提升器;第三种是在传动 轴中插入砂泵，泵及电机设在沉砂池顶部。 本工程采用空气提升器排砂，该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应。 5.5 厌氧池 1. 设计参数 设计流量：考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过 15h，设计水量按最大日平均时考虑。 每座设计流量为 q1=100.2l/s，分 4 座。 水力停留时间：t=2h 污泥浓度：x=3000mg/l 污泥回流液浓度：xr=10000mg/l 2. 设计计算 （1）厌氧池容积： v= q1t=100.210-323600=721.44m3 （2）厌氧池尺寸：水深取为 h=4.0m。则厌氧池面积： a=v/h=721.44/4=180.36m2 设计厌氧池长约为宽的 2 倍，则可取 l=19.0m,b=9.50 厌氧池的总容积 v=9.5195=902.5m3,有效容积为 721.44m3,则体积有效系数 为 79.94%,符合有机负荷要求 水力负荷率 v2=(q/24) 721.44 =0.6m3/(m2.h)对于颗粒污泥，水力负荷 v2=0.10.9 m 3/(m2.h),符合要求。 5.6 氧化沟 某城镇污水处理厂工艺设计 17 1.设计参数 拟用卡鲁塞尔（carrousel ）氧化沟，去除 bod5 与 cod 之外，还具备硝化 和一定的脱氮除磷作用，使出水 nh3-n 低于排放标准。氧化沟设计分 4 座，按 最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为 q1100.2l/s=8657.28m 3/d。 总污泥龄：20d mlss=3600mg/l,mlvss/mlss=0.75,则 mlvss=2700,a=0.48,b=0.05 曝气池：do2mg/l 脱氮速率：qdn=0.0312kgno 3-n/kgmlvssd k1=0.23 l/d ko2=1.3mg/l 剩余碱度 100mg/l(保持 ph7.2): 所需碱度 7.1mg 碱度/mgnh 3-n 氧化；产生碱度 3.0mg 碱度/mgno -3-n 还原 硝化安全系数：2.5 硝化温度修正系数：1.08 2.设计计算 （1）碱度平衡计算： 1）设计的出水 bod5 为 10 mg/l，则水中非溶解性 bod5 的值为： bod5f0.7se1.42（1-e -0.235）6.8mg/l 因此，处理水中的溶解性 bod5 为：10-6.8=3.2mg/l 2）采用污泥龄 30d，则日产泥量为： kg/d0.48657.2(903.).911rmaqsbt 一般情况下，其中有 12.4为氮，近似等于 tkn 中用于合成部分 为： 0.124 595.9=73.89kg/d 即：tkn 中有 mg/l 用于合成。73.8910.5462 需用于氧化的 nh3-n =30-8.54-2=19.46 mg/l 需用于还原的 no3-n =19.46-10=9.46 mg/l 3）碱度平衡计算 某城镇污水处理厂工艺设计 18 已知产生 0.1mg/l 碱度 /除去 1mg bod5，且设进水中碱度为 25 0mg/l，剩余碱度=250-7.119.46+3.09.46+0.1（2903.2）= 168.89 mg/l 计算所得剩余碱度以 caco3 计，此值可使 ph7.2 mg/l （2）硝化区容积计算： 硝化速率为 2158.0.15098.47oknettn 3.2. 158.0.15098. =0.204 l/d（t=12） 故泥龄： d9.420.1nwt 采用安全系数为 2.5，故设计污泥龄为：2.5 4.9=12.5d 原假定污泥龄为 20d，则硝化速率为： l/d10.52n 单位基质利用率： kg /kgmlvss.d0.50.84nbua5bod mlvss=fmlss=0.75 3600=2700 mg/l 所需的 mlvss 总量= (293.)67.2193.0608kg 硝化容积： m317.4.nv 水力停留时间： h 42.312.6865nt （3）反硝化区容积： 12时，反硝化速率为： 某城镇污水处理厂工艺设计 19 209.)(03.tdnmfq 120.()8163024 =0.018kgno-3-n/kgmlvss.d 还原 no-3-n 的总量= kg/d9.48657.1.910 脱氮所需 mlvss= kg 脱氮所需池容： m3459.810685.427dnv 水力停留时间： h67dnt （4）氧化沟的总容积： 总水力停留时间： h12.641.93ndt 总容积： m34385027ndv （5）氧化沟的尺寸： 氧化沟采用 4 廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深 3.5m，宽 7m，则氧化 沟总长: 。其中好氧段长度为 ，610.279.35m421.380.4657 缺氧段长度为 。8.46.7 弯道处长度: m62123 则单个直道长: （取 46m）49.65.8 故氧化沟总池长=46+7+14=67m ，总池宽=7 4=28m（未计池壁厚） 。 某城镇污水处理厂工艺设计 20 校核实际污泥负荷 8657.290.1/3asqsnkgbodmlsdxv （6）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 32 6.2.4)/( nmlsbadkgorr 其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量 ，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：a=0.5 b=0.1 需要硝化的氧量： nr=19.46 8657.28 10-3=168.47kg/d r=0.5 8657.28 (0.29-0.0032)+0.1 4421.13 2.7+4.6 168.47-2.6 81.9 =2997.18kg/d=124.88kg/h 采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为： 取 t=30，查表得 =0.8,=0.9,氧的饱和度 =7.63 mg/l， )30(sc)20(sc =9.17 mg/l 20)()20(0 4.1ttsscr 302 897.86.231/kgh 查手册，选用 dy325 型倒伞型叶轮表面曝气机，直径 3.5m,电机 功率 n=55kw,单台每小时最大充氧能力为 125kgo2/h，每座氧化沟所 需数量为 n,则 取 n=2 台0231.855rn （7）回流污泥量： 可由公式 求得。xr 式中：x=mlss=3.6g/l，回流污泥浓度 取 10g/l。则：r （50100，实际取 60）56.031.r 某城镇污水处理厂工艺设计 21 考虑到回流至厌氧池的污泥为 11%，则回流到氧化沟的污泥总量为 49% q。 （8）剩余污泥量： 59.240.5867.213.97/71w kgd 如由池底排除，二沉池排泥浓度为 10g/l，则每个氧化沟产泥量为： 313.9.4/0md （9）氧化沟计算草草图如下： 出 水 管 至二 沉 池走 道 板 走 道 板 钢 梯 氧 化 沟 计 算 草 图 进 水 管 dn40来 自 配 水 井 5.7 二沉池 采用两座中心进水，周边出水的幅流式沉淀池， 1设计参数 设计进水量：每座沉淀池流量 q=937.5m3/h 表面负荷：q b 范围为 1.01.5 m3/ m2.h ，取 q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：q s =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：t=3 h 堰负荷：取值范围为 1.52.9l/s.m，取 2.0 l/(s.m) 2.设计计算： 某城镇污水处理厂工艺设计 22 二沉池计算草图 (1)单池沉淀部分水面面积 a，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 q=1.0m3/m2.h，沉淀时间为 t=3h。 a= = =937.5m2qq937.510 (2) 池体直径 d= =34.56m，取 d=35mf4 (3) 沉淀部分的有效水深 h2=q t=3m (4) 污泥区的容积 (为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用 tw=2h) v= = =1588.24m3r21)x4trq（ ） +.6937.5001（ ） (5) 污泥区的高度 h4 污泥斗高度。设池底的径向坡度为 i=0.05，污泥斗底部直径 d2=2.0m，泥斗 上部直径 d1=4.0m，污泥斗倾角 60， 泥斗区高度 = = =1.73m4h12(/)tand0(4/2)tan6 泥斗的容积 v1= =12.69m312(3 锥体区高度 =（ ）i= =0.775m4h21(7.5)0. 锥体体积 v2= =209.25m3)2(4)(3114d 竖直部分的高度 = = =1.46m4hfv158.09.512.67 某城镇污水处理厂工艺设计 23 泥区的总高度 h4= + + =1.73+0.775+1.46=3.965m4 (6) 沉淀池的总高度 h。设沉淀池的超高 h1=0.3m，缓冲层的高度 h3=0.5 h=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.5+3.965 =7.765m (7) 确定出水堰的尺寸构造、校核堰上水力负荷： 二沉池采用双侧环形集水槽，槽宽度取 b=0.6m 堰上水头 。出水堰长度 l= =209.8m1h )2()2(21 sdsbl 堰上水力负荷 q= =1.24l/s m4(符合要求) 长深比=l/h 2=36/4=98(符合要求) 表面负荷 q=qmax/a=1875/（3626 ）=2.0（m 3/(m2h) (符合要求) (6)污泥部分的容积 v 污泥区的容积按不小于 2h 的贮泥量计算 则：v=4（ 1+r）qx/（x+xr ）24 式中 q日均污水流量，m 3/d x混合污泥浓度，mg/l xr回流污泥浓度，mg/l r回流比，% v=4（1+50%）80583500/（3500+10000）24） =373（ m3） 每格沉淀池所需污泥部分的容积 v=373/2=186.5（m 3） (7)污泥斗的容积 采用污泥斗的尺寸如图所示，每格沉淀池设一个泥斗，则每斗容积 v0 v0=1/3h4(f1+f2+ )f 某城镇污水处理厂工艺设计 27 式中 f 1污泥斗上口面积，m 3 f2污泥斗下口面积，m 3 h4污泥斗高度，m 污泥斗为方斗，=50 。 ，则 h4=（6.5-0.5）/2tan50 。 =3.21m f1=6.56.5=42.25m2 f1=0.50.5=0.25m2 v0=1/3h4(f1+f2+ )1f =52.2 m3 (8)污泥斗以上梯形部分的容积 v2 v2=（l+l）/（2 h4b） 式中 l梯形上部的长度，即沉淀池长，m l梯形下部的长度， m h4梯形部分的高度，m 由上可知：l=36m，l=6.5m h4=(36-6.5-0.5)0.01=0.29m v2=(36+6.5)/20.296.5=40.06m3 (9)污泥区的总高度 h4 h4= h4+ h4+ h4 污泥层厚度 h4=（v -v1-v2）/a 式中 a为单池面积，即 a= a/2=365/2 h4=（v -v1-v2）/a =0.65m 所以 h4= h4+ h4+ h4=3.21+0.29+0.65=4.15（m ） (10)沉淀池总高度 h 设缓冲层高度 h3=0.3m，超高 h1=0.3m h= h1+h2+h3+h4 =0.3+4+0.3+4.15=8.75m 2，进水花墙 采用砖砌进水花墙，孔眼形式为半砖孔洞，尺寸为 0.125m0.063m 单孔面积 a1=0.1250.063=0.00788（m 2） 孔眼流速一般为 0.20.3m/s，取 v1=0.2m/s， 孔眼总面积 a0=q0/v1=583/(236000.2)=0.405m3/s 某城镇污水处理厂工艺设计 28 孔眼数 n0= a0/ a1=0.405/0.00788=51.4 取 n0=52 个，则孔眼实际流速 v=q0/（ n0 a1）=0.081/（520.00788 ） =0.198 m/s 3,出水堰 (1)堰长 l 设计出水堰负荷 q=1.6l/(sm) 则 l=q0/ q=0.0841000/1.6 =50.6（m） (2)出水堰的形式和尺寸 采用 90。 三角堰出水，每米堰板设 5 个堰口，详细尺寸见图 q= q/5=1.6/5=0.32（l/s）=0.00032(m 3/s) (3)堰上水头 h1，每个三角堰出水流量 q=1.4h15/2 h1= 2=0.035（m）5)4./( (4)集水槽宽度 b b=0.9q0.4，为了保证安全，集水槽设计流量 q=（1.2-1.5）q 0 b=0.9q0.4=0.9（1.30.081 ） 0.4=0.35（m） (5)槽深度 集水槽临界水深 hk= =0.28(m)32q/g b 集水槽起端水深 h0=1.73hk=1.730.28=0.48(m) 设出水槽自由跌落高度 h2=0.1m 则集水槽总深度 h=h1+h2+h0=0.035+0.1+0.48 =0.615(m) 5.10 滤池 1设计参数 设计流量：q ， =45000m3/d，计算水量：q=1.0545000=47250 m3/d 冲洗时间：t 0 =6min=0.1h 冲洗周期：t12h 滤速：v=5m/h 冲洗强度：q=14l/(sm 2) 2设计计算 （1）滤池工作时间 t， 滤池 24 小时运转，其有效工作时间为 某城镇污水处理厂工艺设计 29 t， = t-t0=24-0.124/12=23.8h 式中未考虑排放初滤水。 （2）滤池总面积 f f=q/(v t， )=47250/(523.8)=397.06m2 滤池个数采用 n=6，用双行排列，则每个滤池面积为: f=f/n=397.06/6=66.18 m2 （3）单池平面尺寸 滤池长宽比采用 l/b=1.5,则滤池平面尺寸为： l=1.4b=9.63m,b=6.88m （4）校核强制滤速 v,=nv/(n-1)=65/(6-1)=6m/h （5）滤池高度 h 采用承托层厚度 h1=0.45m,滤料层厚度 h2=0.70m,沙面上水深 h3=1.70m,滤池超高 h4=0.30m,则滤池总高度为： h=h1+h2+h3+h4=3.15m。 5.11 接触消毒池 采用矩形隔板式接触反应池 1设计参数 设计流量：q=45000m 3/d（设一座） 水力停留时间：t=0.5h=30min 设计投氯量为：4.0mg/l 平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 2设计计算 （1）接触池容积： v=qt= m3450=97.526 表面积 m2 3.8.vah 采用 5 个隔室，单隔宽 b=3.5m，则池总宽 b=3.5 5=17.5 接触池长度 l= 取 27m46.752.91b 长宽比 符合池形要求2.9.3lb 某城镇污水处理厂工艺设计 30 池深取 20.32.3m (0.3m 为超高) 经校核均满足有效停留时间的要求 70153进 水出 水 加氯池草图 设计最大加氯量为 max=4.0mg/l, 每日投氯量为 maxq=4 45000 10-3=180kg/d=7.5kg/h 5.12 污泥泵房 二沉池剩余污泥 m=2876.2 kg/d，含水率 99.4%(污泥浓度 6kg/m3)，浓缩后使 污泥固体浓度为 30kg/m3（即污泥含水率 p=97%） 一、回流污泥泵房 1.设计说明 二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀 井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排 泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。 设计回流污泥量为 qr=rq,污泥回流比 r=50100。按最大考虑，即 qr= 100%q=231.5l/s20000m 3/d 2.回流污泥泵设计选型 （1）扬程： 某城镇污水处理厂工艺设计 31 二沉池水面相对地面标高为 0.6m,套筒阀井泥面相对标高为 0.2m，回流污 泥泵房泥面相对标高为0.2-0.2-0.4m，氧化沟水面相对标高为 1.5m，则污泥 回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）1.9m （2）流量： 两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为 20000m3/d833m 3/h （3）选泵： 选用 lxb-900 螺旋泵 3 台（2 用 1 备） ，单台提升能力为 480m3/h，提升 高度为 2.0m2.5m,电动机转速 n=48r/min,功率 n=55kw （4）回流污泥泵房占地面积为 9m5.5m 二、剩余污泥泵房 1.设计说明 二沉池产生的剩余活性污泥由剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩 池中。 处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用） 污水处理系统每日排出污泥干重为 21334.4kg/d,即为按含水率为 99计 的污泥流量 2qw2133.44m 3/d266.88m 3/d11.12m 3/h 2.设计选型 （1）污泥泵扬程: 辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为 -（ 5.34-0.3-0.6）-4.53m,则污泥泵静扬程为 h0=4.53-0.44.13m ，污泥输送管道 压力损失为 4.0m，自由水头为 1.0m，则污泥泵所需扬程为 h=h0+4+1=9.13m。 （2）污泥泵选型: 选两台，2 用 1 备，单泵流量 q2qw/25.56m 3/h。选用 1pn 污泥泵 q 7.216m 3/h, h 14-12m, n 3kw （3）剩余污泥泵房:占地面积 lb=4m3m 5.13 污泥浓缩池 采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采 用静压排泥，剩余污泥泵房污泥送至浓缩池。 1.设计参数 某城镇污水处理厂工艺设计 32 进泥浓度：10g/l 污泥含水率 p199.4 ， 每座污泥总流量:q 262.8m3/d=10.95m3/h 设计浓缩后含水率 p2=97.0 污泥固体负荷：q s=45kgss/(m2.d) 污泥浓缩时间：t=15h 贮泥时间：t=4h 2.设计计算 (1) 浓缩池面积 a: 浓缩污泥为剩余活性污泥 取两座，每座的面积 a= = =58.4m2wsqq267.945 (2) 浓缩池直径 d，设计采用 n=2 个圆形辐流池每座的直径 d= =8.63m，取4a d=9.0m (3) 浓缩池深度 h， 浓缩池工作部分的有效水深 h2=qt/24a=2.58m。 浓缩池的超高 h1 取 0.5m，缓冲层的高度 h3 取 0.3m，浓缩池设机械刮泥，池 底坡度 i=0.05,污泥斗下底直径 d1=1.0m，上底直径 d2=2.0m 池底坡度造成的深度 h4= =0.2mi)2/( 污泥斗高度 h5= =0.714m021(/tan5 浓缩池总高度 h= h1+h2+h3+h4+h5=0.5+2.58+0.3+0.2+0.714=4.294m 某城镇污水处理厂工艺设计 33 浓缩后污泥的体积 v 浓缩 = = =52.56m3/d21)(p6.8(19.4%)7 每日排出上清液 v 上清液 1=v-v 浓缩 =210.24m3/d 5.14 贮泥池 1.设计参数 设一座贮泥池 总泥量 v=2 52.56=105.12 m3/d 贮泥周期 t 为 1d 2.设计计算 (1)贮泥池的容积 v=tv= 105.12m3 (2)贮泥池直径 取贮泥池尺深 h=3.5m 面积 s= =30.03m2，直径 d= =6.19m，取 d=6.2m。hvs4 为防止污泥在池内沉降，采用均匀搅拌机。 5.15 脱水机房 过滤流量 q=1313.97 4=5255.88 kg/d=219.0 kg/h，污泥含水率 97% 型号为 dy-1000 型带式压滤机 性能尺寸如下表： 型号 滤带 有效 宽度 (mm) 滤带运 行速度 (m/min) 进料污 泥含水 率(%) 产泥量 (kg/h m) 电动机 功率(kw) 重量 (kg) 外形尺寸 （mm） 滤饼 含水 率(%) dy- 1000 1000 0.44.0 9598 50500 2.2 4000 452018901750 7080 选用的机器设计污泥脱水负荷即产泥量为的 110kg/h m 选用压滤机的数量为：n=219.0/110=1.991，选用 3 台，2 用 1 备，每日 2 班工作， 24 小时连续工作。 每日加药量的计算，按照污泥量的 0.3%计算，故每日的加药量为 某城镇污水处理厂工艺设计 34 219.0240.3%=15.77kg，配制成溶液为 1%的溶液，体积为 15.770.01=1577 l/d, 脱水机房每日三班工作，每班配药 1 次，则每次的配药的体积为 1.5830.53m3, 考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，故设计选用 2 个容积为 0.4m3 的药箱。 配置 2 台 jbk 型反应搅拌机，桨叶的直径为 d=1000mm，功率 0.75kw，桨板外缘 线速度 45m/s。 聚丙烯酰胺投加浓度为 0.1%，选用 3 套在线稀释装备，包括 3 台水射器和 3 台流量计量仪，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵 3 台，2 用 1 备。 反冲洗泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗的耗水量 为 5.511.0m/h，压力为 0.40.6mpa。选用 3 台离心清水泵 2 用 1 备，型号为： is65-50-160。 脱水后泥饼的含水率在 70%左右，则外运的泥饼的体积为 52.56m3/d 排出的上清液 v 上清液 2=473.04m3/d 某城镇污水处理厂工艺设计 35 6 污水处理厂总体布置与高程计算 6.1 污水处理厂的平面布置 1、处理单元构筑物的平面布置 处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物 的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置， 对此，应考虑： （1）贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； （2）土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段； （3）在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求， 一般的间距可取值 510m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气 贮罐等，其间距应按有关规定确定； （4）各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。 （5）考虑到安全问题，厂内的高压线尽量减少其长度，所以变配电间设置在厂 区边缘与泵房相近。 （6）较深的构筑物由于地下部分较深，其周围附近不宜设其他构筑物，距离最 好 10 米以上。 （7）出水地方靠近厂区南边河体，能够使出水较近的排放。 2、管、渠的平面布置 （1）在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使 处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故障停止工作时，其后接 处理构筑物，仍能够保持正常的运行。 （2）应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。 （3）在厂区内设有的各种管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对它们的安 排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空 的方式敷设。 （4）在污水处理厂区内，应有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟 渠。 3、辅助建筑物 污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、办公室综合楼、控制室、维修间、 某城镇污水处理厂工艺设计 36 仓库、车库等。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。 有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑 物的位置应根据方便、安全等原则确定。 在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区， 改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生” 的传统看法。按规定，污水处 理厂厂区的绿化面积不得少于 30%。 4、本设计污水处理厂的平面布置 根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法， 共分四区：厂前区、水区、提标改造区、泥区。 6.2 高程计算 计算污水厂出水处设计水面标高，根据式设计资料，该新区的小河自东向 西流向，小河最大洪水位为+0.90m,平均水位为+0.50m，枯水位为-0.10m 。而 污水厂厂址处的地坪标高为 3.40m，大于该小河最高水位 0.50m。污水经接触池 后自流排出，由于不设污水厂终点泵站，从而布置高程时，确保接触池的水面 标高大于 0.90m,同时考虑挖土埋深。 整个污水处理部分的高程主要围绕三部分损失来进行：沿程阻力损失、局 部水头损失及构筑物自身损失，其中局部水头损失主要是管道弯头、三通、阀 门等具有阻力带来水头损失。由此可以算出每一段管路上的损失，并且依次推 算前一个构筑物的水面标高，从而定出每一个构筑物相对于地面的位置。 选最长的流程计算，高程计算结果见下表： 污水厂高程计算表 名 称 设 计 流 量 （l/s） 管 径 （mm） i （） v (m/s) 管 长 （m） il （m） gv2 （m） h （m） 出厂管 521 1000 0.80 0.73 20 0.016 0.05 0.001 0.017 接触消毒室 0.3 接触消毒室至 滤池 521 1000 0.8 0.73 34 0.027 0.05 0.001 0.028 滤池 2.5 滤池至平流式 沉淀池 130.25 1000 0.65 0.85 43 0.028 3.27 0.121 0.149 平流式沉淀池 0.2 某城镇污水处理厂工艺设计 37 混凝反应池 0.2 混凝反应池至 二沉池 260.5 1000 0.45 0.90 99 0.045 2.77 0.114 0.159 二沉池 0.5 二沉池至配水 井 2 521 1000 0.8 0.73 18 0.014 1.34 0.036 0.050 配水井 2 0.25 配水井 2 至氧 化沟 130.25 1000 0.65 0.85 155 0.101 6.17 0.228 0.329 氧化沟 0.3 氧化沟至配水 井 1 521 1000 0.8 0.73 11 0.008 1.87 0.051 0.059 配水井 1 0.25 配水井 1 至厌 氧池 130.25 1000 0.65 0.85 128 0.083 4.55 0.168 0.251 厌氧池 0.1 厌氧池至沉砂 池 521 1000 0.8 0.73 40 0.032 3.86 0.105 0.137 沉砂池 0.15 细格栅 0.15 提升泵房 2.0 中格栅 0.1 7.928 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高 构筑物名称 水面标高( m) 池底标高( m) 构筑物名称 水面标高 (m) 池底标高( m) 进水管 -3.39 -3.77 二沉池 +4.953 -2.812 细格栅 +6.979 +6.229 混凝反应池 +4.294 -0.406 旋流沉砂池 +6.829 +6.229 平流式沉淀池 +4.094 +0.094 厌氧池 +6.542 +2.542 滤池 +3.745 +0.595 氧化沟 +5.882 +2.382 接触池 +1.217 -0.783 某城镇污水处理厂工艺设计 38 7 工程概预算和经济技术指标 7.1 土建费用 土建费用造价列表 序号 构筑物名称 尺寸 单池有效 容积 （m 3） 单位造 价 (元/m 3) 数量 投资 (万元) 备注 1 粗格栅 2.64 1.01 3.5m9.33 450 2 座 0.84 钢混 2 潜污泵房 6 6 6.5m 234 450 1 座 10.53 钢混 3 细格栅间 2.25 0.806 1.65m 2.99 450 2 座 2.69 钢混 4 旋流沉砂池 d=2.43， h=3.5m 16.22 500 2 座 1.62 钢混 5 厌氧池 19 9.5 4.0m722 450 4 座 129.96 钢混 6 氧化沟 67 28 3.5m 6566 450 4 座 1181.88 钢混 7 二次沉淀池 d=35.0m,h=7.765m 7467.02 500 2 座 746.70 钢混 8 混凝反应池 5.5 5.5 4.7m142.18 500 4 座 28.44 钢混 9 平流沉淀池 36 6.5 4.0m 936 500 4 座 187.2 钢混 10 快滤池 9.63 6.88 3.15m 208.70 500 6 座 62.61 钢混 11 接触消毒池 27.0 17.5 2.0m945 400 1 座 37.8 钢混 12 污泥浓缩池 d=9.0m,h=4.3m 273.42 450 2 座 24.61 钢混 13 贮泥池 d=6.2m,h=4.0m 120.70 450 1 座 5.43 钢混 14 脱水机房 24.0 12.0 4.0m1152 300 1 间 34.56 砖混 15 污泥泵房 6.0 6.0 5.5m 198 450 1 间 6.48 钢混 16 加氯间 8.0 6.0 6.0m 252 500 1 间 12.6 砖混 17 机修室 18.0 12.0 4.0m864 300 1 间 25.92 砖混 18 控制室 20.0 15.0 8.0m 2400 400 1 间 96.0 砖混 19 办公室 15.0 14.0 8.0m 1680 400 1 间 67.2 砖混 20 车库 15.0 5.0 2.5m187.5 200 1 座 3.75 砖混 土建费小计 2666.82 万元 7.2 设备费用 设备费用总计 780.66 万元。 某城镇污水处理厂工艺设计 39 7.3 工程总费用概算 直接费用：土建费用=2666.82 万元 设备材料费用=780.66 万元 直接费用=3447.48 万元 间接费用：运输和安装费用（直接费用） 5%=172.37 万元 方案设计费用（直接费用） 3%=103.42 万元 调试费用（直接费用） 3%=103.42 万元 验收费用（直接费用） 2%=68.95 万元 其他建设费用：（直接费用） 15%=517.12 万元 总投资：4412.76 万元 7.4 技术经济指标 7.4.1 各项污染物去除率 构筑物 浓度变化 cod bod ss tn tp 进水浓度 450 290 250 45 4.0 去除率 0% 0% 0% 0% 0%格栅 出水浓度 450 290 250 45 4.0 去除率 0% 0% 10% 0% 0% 旋流沉 砂池 出水浓度 450 290 225 45 4.0 去除率 86.0% 94.8% 86.4% 72% 55% 厌氧池 到二沉 池 出水浓度 63 15.08 30.6 12.6 1.8 某城镇污水处理厂工艺设计 40 去除率 25% 35% 69% 14.8% 73.3% 出水浓度 47.25 9.802 9.486 10.73 0.48 混凝沉 淀及快 滤池 达标要求 50（达 标） 10 (达 标） 10 (达 标） 15 (达 标） 0.5 (达 标） 7.4.2 运行费用 项目 费用（元/m 3 天） 备注 电费 0.85 按 0.80 元/kwh 计 药剂费 0.20 包括加氯以及污泥脱水加药 人工费 0.08 按照平均每天 60 元/人计算 维护费 0.034 年维护费用按照直接费用的 1%计算 设备折旧 0.05 按照使用 15 年期限折旧 处理成本 1.214 某城镇污水处理厂工艺设计 41 结论与体会 毕业设计是大学学习的最后一次考核，是对四年所学知识的一次综合，是 我们走向社会前的一次实践。通过这次毕业设计，我不仅进一步掌握住了所学 的专业知识，而更能从设计中认识到实际工程与书本知识的联系及不同，对我 以后更好的工作和学习有很大的帮助。 这次毕业设计，我的任务是设计处理城市生活污水的完整工艺。通过查找 资料，结合书本知识，采取一套可行的处理方案：氧化沟废水处理工艺，它是 传统工艺的改进版，在工艺中加上厌氧池和混凝沉淀池，从而保证了最终废水 总磷、总氮的达标排放。 设计计算中，参考了一些国内外的资料，但由于工程经验的不足，专业知 识的限制，对于主要的设计参数，基本上依据设计手册为主，对于一些各文献 都不一致的设计参数，依照赵丹等老师的工程经验加以取值及计算，从检索资 料及设计计算过程中，我充分认识到环保知识在国内的发展与限制,及环保事业 重要性。同时也认识到一个工程的设计是一个反复的过程，必须适当的调整。 设计过程中，得到了导师赵丹的精心指导及多位同学的帮助。在此，对他们表 示衷心感谢。 某城镇污水处理厂工艺设计 42 参 考 文 献 1 高廷耀，顾国维，水污染控制工程（第二版） ，高等教育出版社，2005 2 北京水环境技术与设备研究中心，北京市环境保护科学研究院，国家城市环境污染控制 工程技术研究中心，三废处理工程技术手册废水卷，化学工业出版社，1999 3 韩洪军，污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨工业大学出版社，2002 4 韩洪军，杜茂安，水处理工程设计计算，中国建筑工业出版社，2006 5 聂梅生，水工业工程设计手册废水处理及利用，中国建筑工业出版社，1999 6 姜乃昌，水泵及水泵站（第四版） ，中国建筑工业出版社，1998 7 沈耀良，王宝贞，废水生物处理新技术-理论与应用（第二版） ，中国环境科学出版社， 2006 8 严煦世，刘遂庆，给水排水管网系统（第二版） ，2008 9 曾科，陆少鸣，卜秋平， 污水处理厂设计与运行.化学工业出版社 10 室外排水设计规范gb50014-2006 11 中国市政工程西南设计研究院主编， 给水排水设计手册 第二版 ，中国建筑工业出版 社 12 高军发，王社平，污水处理厂工艺设计手册，化学工业出版社，2003.8 13 严煦世主编.给水排水工程快速设计手册 ，中国建筑工业出版社 某城镇污水处理厂工艺设计 43 附录 a 译文 研究报告 高氨氮渗滤液的生物处理：在初始启动过程中外部碳的影响 摘要：这个研究项目调查了两个 predenitrication 系统在市政填埋场渗滤液处 理甲烷的总的氮去除能力。在启动阶段，也就是本文的重点，对渗滤液氨氮浓 度人为的从大约 200mg n/l（基础值）至 1200mg n /l（目标值）来模拟高强度 废物。最初预期达到氨氮浓度在两个系统中氨的浓度目标，并最终硝化失败。 第二次尝试是成功的，唯一的的差异是在过程中外部碳源（甲醇）被添加到支 持缺氧反硝化的速度。通过两个系统的初步数据得出，在启动阶段，指出在外 部碳源加入到缺氧反应中能显著的影响反应启动和运行时的系统性能。 首先，在氨加载条件下，同时增加碳时，能够有高的反硝化率，相比碳含 量不增加的情况下，在氨的反应中（即 30%对比 10%）时，缺氧导致更多的异样 通话作用，从而产生氮氧化合物。通过第二次试验，得出缺氧的氨的同化作用 高，足以补充硝化氨氮的去除和避免在系统中氨积累。其次，在首次的尝试结 果发现，碳负荷增加引起缺氧后，系统已经积累了氨，以达到提高脱硝氨，吸 收多余的目的，最终导致彻底失败的硝化作用。反硝化作用产生的额外增加的 碱度导致反应堆系统的 ph 值等级增加了一个单位。ph 值的增加提高了“自由” 氨的部分和“总共”氨大约一个数量级。据说，在有氧环境下增加了“自由” 氨的量，会造成现有“总”氨和 ph 值的增加，使硝化反应失败。 （1998 爱思唯 尔科技有限责任公司 保留所有权利） 介绍 生物硝化和反硝化作用是用来处理城市污水，农业废弃物和垃圾渗滤液的 含氮废物的。一个在英属哥伦比亚大学（ubc）正在进行的研究方案已经广泛地 在研究使用了硝化/反硝化和活性污泥法对城市生活垃圾渗滤液的处理。最近的 研究（阿泽维多，1993 年; shiskowski，1995 年）高氨氮渗滤液处理时，发现 含有高达 1500 毫克 / l 的氨，使用的是众所周知的 modified ludzack- ettinger (mle)的预脱硝工艺系统。在 mle 系统中是用的有机循环率高的缺氧 某城镇污水处理厂工艺设计 44 反应器，占了大量了总氮去除。这些研究开始应对于高氨（高达 2000 毫克 / l）的，低碳渗滤液已应用在世界各地的各种垃圾填埋场（罗宾逊，1992 年） 。 “基础渗滤液用于英属哥伦比亚三角洲伯恩斯沼泽的垃圾填埋场。这个甲烷 渗滤液的氨和碳浓度分别为 200 毫克 / l 和 30mg/ l 的生化需氧量（375 mg / l 的化学需氧量） ，金属浓度（铬，锌，镍）明显小于 0.05 毫克/升，是为了 模拟甚至更高的浓度渗滤液，从伯恩斯沼泽获得的氯化铵解决方案已被用于补 充“基础渗滤液。导致本研究的主要目标（也就是可行性，性能和操作标准） 已经被报道过（(azevedo et al., 1995; shiskowski and mavinic,1996） 。提 出并讨论了 1995 年 shiskowski 收集的数据在两个单独启动的 mle 系统（从第 1 天到第 157 天） 。mle 系统在启动阶段的设计和运行是相同的。在启动阶段存 在这三个时期：硝化和反硝化使用“基础渗滤液的建立;用氯化铵逐步增加渗 滤液中的氨氮浓度（为了达到“目标氨的浓度至少 1200 毫克 / l） ，然后 两个系统中硝化反应失败；和系统的恢复，然后第二次尝试增加渗滤液中的氨 氮浓度到基础水平以上。在第一和第二的尝试时，使用了碳加载在不同的外部 缺氧期间。 起始周期虽然不是专门设计来研究系统程序处理高氮/低碳废料，收集到的 数据可以提供一些理解这个类系统可以存在的某些动力的启示。有硝化阶段不 成功和成功的原因的介绍和讨论。 实验装置和操作 处理工艺配置 两个完整的组合，悬浮生长，单污泥，活性污泥工艺配置即 mle 的过程被 用于本研究的初始阶段（如图 1） 。处理系统总的工作体积约 19 升；垃圾渗滤 液中化学供给量约 10 升/天，系统中蓄水时间（shrt）约为二天。渗滤液不断 通