某市12万污水处理厂毕业设计.docx

*市污水处理厂工艺设计摘要本设计是在邓州市拟建一座工程规模为12万m3/d的污水处理厂。通过综合考虑邓州市概况及本工程的规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较分析，确定采用aao生物脱氮除磷处理工艺。该污水厂的污水处理流程为：污水从粗格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到旋流沉砂池、初沉池，再进入生物池（即aao反应池），再从生物池进入二沉池，污水再经过接触消毒池后排入自然水体；污泥处理流程为：旋流沉砂池产生的垃圾直接外运处置，二沉池产生的剩余污泥则运入贮泥池，二沉池的回流污泥则通道管道、污泥回流泵房再次进入aao反应池，经过贮泥、消化处理后的污泥，进入污泥浓缩脱水车间，最后外运处理。aao工艺的生物处理部分由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。厌氧池主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。缺氧池的主要功能是脱氮。好氧池是多功能的,能够去除bod、硝化和吸收磷。本次设计所选择的aao工艺，具有良好的脱氮除磷功能。此外该工艺还具有高效、节能的特点，且耐冲击负荷较高，出水水质好。因此,更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。关键词：aao工艺，脱氮除磷，总体布置 abstractthis capital is designed to sewage treatment factory intending to build one project scale for120000 m3/d in deng zhou. condition such as handling call for ,operation cost and defending administration by scale , water-entering characteristic property , considering deng zhou city general situation and this project synthetically, living things takes off a nitrogen by that technical economy, analyzing comparatively , adopt aao for sure handling handicraft except the phosphorus. the selected aao process, has a good nitrogen and phosphorus removal.this sewage treatment plant for the sewage treatment process is: sewage from the coarse grid to enhance the pumping station,then from the pump to the fine grid,and then to the cyclone grit chamber, then entering the biological pool(aao reactor),then from the pool into the secondary sedimentation tank,after exposure to water disinfection and then discharged into the natural water ; sludge treatment process is : vortex grit chamber sludge into the sludge dewatering plant directly,secondary settling tank sludge are also brought into the workshop, secondary sedimentation tank produced returned sludge channel pipes, returned sludge from the pump to re-enter aao reactor, after treatment plant sludge dewatering sludge,mud into the storage pool, the last is outward processing.the anaerobic-anoxic-oxic process of biological treatment in part by the anaerobic tank anoxic and aerobic tank. the main function of the anaerobic pond is the release of phosphorus part of the organic matter ammonicition, the main function of anoxic is dentrification. aerobic tank is a versatile, able to remove bod, nitrification and phosphorus absorption.the advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability, totally suitable for reality originally designed purpose.keywords：aao process, nitrogen and phosphorus removal, overall layout 目录摘要i第一部分设计说明书11 概述11.1设计任务11.2设计目的及意义11.3设计要求11.4设计资料21.5污水处理程度31.6设计总则32 污水处理厂设计52.1厂址选择52.2污水工艺选择52.3工艺流程92.4污水构筑物的选择92.5污泥构筑物选择113污水处理厂平面布置133.1污水处理厂平面布的原则133.2污水处理厂的平面布置144污水处理厂高程布置164.1 高程布置方法16第二部分设计计算书175污水处理构筑物设计计算175.1设计污水水量175.2中格栅175.3泵房205.4细格栅205.5沉砂池215.6辐流式初沉池225.7 aao池275.8辐流式二沉池395.9接触消毒池455.10计量设备486 污泥处理构筑物设计计算516.1污泥量计算516.2 污泥浓缩池526.3贮泥池566.4消化池576.5污泥脱水706.6附属设施计算707 构筑物高程布置727.1污水高程设计计算727.2污泥高程设计计算75致谢77参考文献7881第一部分设计说明书1 概述1.1设计任务*市12万m3/d污水处理厂工艺设计。1.2设计目的及意义1.2.1设计目的*市地处豫鄂陕交界，属典型的季风大陆半湿润气候。随着人口的增加，工业的发展，水污染日趋严重，大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入湍河，使湍河受到严重污染，致使河水中生物、植物大部分绝迹，破坏了自然景观、污染城区下游地下水源，严重制约着该市经济的发展。为改善环境，治理河水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。为防止水污染，根据城市规划，决定在该市东部兴建一座污水厂，经处理后的水排入附近湍河或工业回用。1.2.2设计意义设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中的一个有机组成部分，是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识以及分析解决实际问题能力的重要一环。它与其他教学环节紧密配合，相辅相成，在某种程度上是前面各个环节的继续、深化和发展。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到a/o、a/a/o、ab、sbr（包括ccas工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。其次，做本设计可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高调查研究，查阅文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。 1.3设计要求1.3.1污水处理厂设计原则（1） 污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后污水达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况（如施工条件）。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备设计标准和数据等。（2） 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。（3） 污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，（4） 污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（5） 污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。（6） 污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。（7） 污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。1.3.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到技术可行、经济合理。1.4设计资料1.4.1项目概况*市地处豫鄂陕交界，属典型的季风大陆半湿润气候。随着人口的增加，工业的发展，水污染日趋严重，污水大量排入附近湍河。为防止水污染，根据城市规划，决定在该市东部兴建一座污水厂，经处理后的水排入附近湍河或工业回用。污水处理厂拟建在该市东的辛庄附近，服务面积55平方公里，服务区居住建筑有较完善的给排水设施。污水由生活污水和工业废水组成。工业污水占60，生活污水占40，工业废水在排入城市管网前要求在厂内进行无害化处理。污水厂坐标定位：东南：a0.000m, b=0.000m,西北a=330.00m, b=330.00m1.4.2水质情况污水处理厂进水水质指标为：cod为470mg/l、bod5 为240mg/l、ss为254mg/l、nh3-n为35mg/l、p为4mg/l处理后的出厂污水水质标准为：cod 60mg/l、bod520mg/l、ss20mg/l、nh3n15mg/l、p1 mg/l处理后的污水排入m河。1.4.3气象资料自然条件（1）气象条件全年平均气温15.10c，夏季极端最高温度41.40c，冬季极端最低温度 -16.20c，冬季最低水温80c，全年主导风向北风风荷载0.3kpa，雪荷载0.2kpa，全年采暖日数120天，全年平均蒸发量907mm，全年平均降水量724mm。（2）工程地质条件地震烈度8，度最大冻土深度45cm，地基承载能力120吨/m2（3）水文地质条件 地下水位埋深6m1.4.4水文资料河流水文资料：污水处理后排湍河，污水处理厂距此河流500米，此河流最高洪水位为98米。土壤冰冻深度97cm。1.4.5污水处理厂进厂污水干管数据污水处理厂设计地面标高为110米。污水提升泵房进水间污水管引入标高为108.5米，管径1000mm ，充满度0.75。1.5污水处理程度城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。在选择污水处理程度时，既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体受到污染，避免污水排入水体后污染下游取水口和影响水体中的水生动植物。表1-1 污水处理厂进出水水质指标 mg/l项目bod5sscodnh3-nt-p进水240254470354出水202060151去除率（%）91.692.187.257.1751.6设计总则1.6.1设计范围该污水处理厂是为了进一步辅助解决邓州市的生活污水处理问题。对城市污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算，并选出主要的机械设备，确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积，提出建议性使用性能，不做具体设计，并对污水处理厂进行粗略进行人员定制和投资估算。1.6.2 设计依据中华人民共和国水污染防治法（自2008年6月1日开始实施） 地表水环境质量评估（gb3838-2002） （自2002年6月1日开始实施）城镇污水处理厂污染物排放标准（gb8918-2002）室外排水设计规范（gb50101-2005）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（cjj31-89）室外排水工程规范1.6.3设计原则（1） 执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；（2） 采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；（3） 采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；（4） 全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；（5） 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；（6） 综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。 2 污水处理厂设计城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关，污水的水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算。2.1厂址选择在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为：（1） 在城镇水体的下游；（2）便于处理后出水回用和安全排放；（3）便于污泥集中处理和处置；（4）在城镇夏季主导风向的下风向；（5）有良好的工程地质条件；（6）少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；（7） 有扩建的可能；（8）厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；（9） 有方便的交通、运输和水电条件。所以，本设计的污水处理厂在该市东部辛庄附近兴建一座污水厂，经处理后的水排入附近湍河或工业回用。2.2污水工艺选择城市污水处理厂是对收集到的污水及其污泥进行处理的工厂，包括污水处理系统和污泥处理系统两大部分，前者是污水厂的主体。污水处理厂的工艺流程是指在达到 所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。2.2.1 工艺选择的原则为污水处理工艺方案的优化选择是确保处理厂运行性能、降低费用的关键。了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。（1）技术成熟，处理效果稳定可靠，保证出水水质达到排放标准；（2）占地少，投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；（3）工程实施切实可行、运行维护管理方便；（4）综合利用，无二次污染；（5）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；（6）综合国情，提高自动化管理水平。2.2.2工艺确定处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。（1） 污水的处理程度（2） 工程造价与运行费用（3）当地的各项条件（4） 原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约12万吨,属于中型规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、sbr、ab法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如aao工艺，ao工艺，sbr及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：a/o工艺，aao工艺，sbr及其改良工艺，氧化沟工艺。1、sbr法工艺流程：污水 一级处理 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，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。2、厌氧池氧化沟工作流程：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧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。3、aao法优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，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，无污泥膨胀之虞，svi值一般均小于100。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，以不啬溶解氧浓度，运行费低。 缺点：除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当p/bod值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，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反应器的干扰。下面对这几种工艺进行比较分析，见表2-1。表2-1 具有脱氮除磷功能的污水处理工艺比较工艺方法优点缺点氧化沟法处理流程简单，构筑物少，基建费省；处理效果好，有较稳定的脱氮除磷能；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，污泥生少；技术先进成熟，管理维护较简单。处理构筑物较多；回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；容积及设备利用率不高aao法基建费用低，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；具有提高难降解有机物去除效果，运转效果稳定；技术先进成熟，运行可靠稳定，管理维护简单，运行费用低；国内工程实例多，工艺成熟，容易获得工程管理经验处理构筑物较多；需增加内回流系统sbr法脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制；不需要回流污泥和回流混合液，不设专门的二沉池，构筑物少；占地面积少容积及设备利用率较低（一般小于50%）；操作、管理、维护较复杂；国内工程实例少；脱氮除磷功能一般综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但综合考虑本工程的建设规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较、分析，确定采用aao法生物处理工艺。因为这种工艺具有较好的除p脱n功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。以下数据判断是否可采用aao法。 符合条件通过多年的设计、运行实践及改良，aao工艺处理城市污水已表现为技术先进、高效低能、投资省、运行稳定、出水水质好的成熟工艺，是一种深度二级处理工艺。2.3工艺流程中格栅提升泵房细格栅初沉池aao池二沉池接触池污泥提升泵房沉砂池浓缩池贮泥池消化池脱水机房2.4污水构筑物的选择2.4.1格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅。泵前为中格栅，泵后为弧形细格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。中格栅共有两座，栅前水深为0.7m，过栅流速0.8m/s,栅条间隙为30mm,格栅倾角为60。细格栅有两座，栅前水深为0.63m，过栅流速1.0m/s,栅条间隙为10mm,格栅倾角为60。2.4.2泵房 考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。泵房地下部分高3.3m，地上部分7m，共高10.7m。2.4.3沉砂池旋流沉砂池由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂区、砂抽吸管、排砂管、砂泵和电动机组成。该沉砂池的特点是:在进水渠末端设有能产生池壁效应的斜坡，令砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并设有阻流板，以防止紊流；轴向螺旋桨将水流带向池心，然后向上，由此形成了一个涡形水流，平底的沉砂分选区能有效的保持涡流形态，较重的砂粒在靠近池心的一个环形孔口落入集砂区，而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离，最终引向出水渠。沉砂用压缩空气经砂抽升管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区。设计中采用2座旋流沉砂池，型号为旋流沉砂池900型，单池直径为：d=4870mm，池总高度h =5.05m，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗的过程，这使得排出的砂含有有机物少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。2.4.4初沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。所以，本设计在初沉池选用了辐流式沉淀池。 初沉池共有四座，直径为30m，高为5.17m，有效水深为3m。为了布水均匀，进水管设穿孔挡板，穿孔率为10%-20%，出水堰采用直角三角堰,池内设有环形出水槽，双堰出水。每座沉淀池上设有刮泥机，沉淀池采用中心进水，周边出水，周边传动排泥。2.4.5 aao池 aao工艺具有较好的除p脱n功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小共有2座曝气池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池长为67.5m，高为6m，廊道宽10m，有效水深为5m,污泥回流比r=50%。2.4.6二沉池二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。本设计在二沉池选用了辐流式沉淀池。二沉池四座，直径为40m，高为6m，有效水深为3.6m。也采用中心进水，周边出水，排泥装置采用周边传动的刮吸泥机。其特点是运行效果好，设备简单。2.4.7接触池城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在5-10mg/l,接触时间为30分钟。接触池两座，每座总长为120m，分3个廊道，每廊道长40m，宽4m2.4.8计量槽为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为今后处理厂的设计提供可靠的依据，设计计量设备，以正确掌握污水量、污泥量、空气量以及动力消耗等。本设计选用巴式计量槽，设在污水处理系统的末端。2.5污泥构筑物选择2.5.1浓缩池浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合，例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的10倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用连续式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。浓缩池两座，直径为25米，浓缩时间16h。2.5.2贮泥池浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池主要作用为：调节污泥量、药剂投加池起调节作用、起预加热池的作用设计设贮泥池两座，2.5.3消化池消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变质且其产生的沼气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低。一级消化池四座，直径为30m，消化温度为35，二级消化池两座，且尺寸与一级相同。2.5.4污泥脱水污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。3污水处理厂平面布置3.1污水处理厂平面布的原则3.1.1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）功能分区明确，管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。（2）构筑物布置力求紧凑，以减少占地面积，并便于管理。（3）考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对集中。（4）各处理构筑物顺流程布置，避免管线迂回。（5）变配电间布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。（6）建筑物尽可能布置为南北朝向。（7）厂区绿化面积不小于30，总平面布置满足消防要求。（8）交通顺畅，使施工、管理方便。厂区平面布置除遵循上述原则外，还应根据城市主导风向，进水方向、排水方向，工艺流程特点及厂区地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理，管理方便，经济实用，还要考虑建筑造型，厂区绿化及与周围环境相协调等因素。3.1.2管、渠的平面布置厂区主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区给水管、厂区污水管及电缆管线等，设计如下：（1）污水管道污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道，管道的布置原则是线路短，埋深合理。厂区污水管道主要是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大，厂区污水经污水管收集后接入厂区进水泵房，与进厂污水一并处理。（2）污泥管道污泥管道主要曝气池出泥管，污泥泵房出泥管以及脱水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低的特点，选择适当的管径及设计坡度以免淤积。（3）事故排放管在泵房格栅前调置事故排放管，一旦格栅或水泵发生故障以及需检修时，关闭格栅前后闸门，进厂污水可通过事故排放管溢流临时排入河。（4）超越管主要在进水泵房溢流井设事故超越管（直接排放），以便在进水泵房发生事故时污水能全部构筑物（5）雨水管道为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管，厂区雨水直接排入河中。（6）厂区给水管厂内给水由城市给水管直接接入，给水管道的布置主要考虑各处生活饮用和消防用水。污水厂的理构筑物的冲洗，辅助建筑物的用水绿化等用深度处理出水。（7）电缆管线厂内电缆管线主要采用电缆沟形式敷设，局部辅以穿管埋地方式敷设。3.1.3厂区道路，围墙设计为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主要道路宽为8m和6m，次要道路为34m，道路转弯半径一般均在6m以上。道路布置成网格状的交通网络。每个建、构筑物周边均设有道路。路面采用混凝土结构。污水处理厂围墙：采用花池围墙，以增加美观，围墙高2.1m。3.1.4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、水质分析化验室、变电所、维修间、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。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%。3.2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，共分三区：生活区、污水处理水区、污泥处理区。（1）生活区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、维修车间、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。综合楼前设喷泉一座，以美化环境，喷泉用水为循环水。大门左右靠墙两侧设花坛。（2）水区布置：设计采用“l”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。（3）泥区布置：考虑到空气污染，将泥区布置在夏季主导风向的下风向，同时，远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门，便于污泥外运。构筑物平面布置按照功能，将污水厂布置分成三个区域：（1）污水处理区；该区位于厂区中部，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括中格栅提升泵房，细格栅，曝气沉砂池，反应池，二沉池，接触池，鼓风机房，加氯间等。 （2污泥处理区；该区位于厂区南部，处于主导风向的下风向。由各项污泥处理设施组成，呈直线型布置。包括污泥回流泵房，浓缩池，消化池，脱水机房。（3）生活区；该区位于厂区北部，处于主导风向的上风向，卫生条件较好。该区是将办公楼、宿舍、食堂、浴室等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑过于分散，将办公楼与化验室，食堂与宿舍合建，使这些建筑相对集中，靠近污水厂大门，便于外来人员联系。4污水处理厂高程布置4.1 高程布置方法污水厂高程的布置方法：（1）选择两条距离较低，水头损失最大的流程进行水力计算。（2）以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。（3）在作高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程积极配合。污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理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。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：（1）污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水（多在出口处），而流经构筑物本身的水头损失则很小。（2）污水流经连接前后两处构筑物管渠（包括配水设备）的水头损失。包括沿程与局部水头损失。（3）污水流经量水设备的水头损失。在对污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：（1）选择一条距离最长，水头损失损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。（2）计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。（3）设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。（4）在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量，在决定污泥干化场、污泥浓缩池，消化池等构筑物高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。第二部分设计计算书5污水处理构筑物设计计算5.1设计污水水量由设计资料知，该市每天的平均污水量为：查gb500142006室外排水设计规范知： 则取总变化系数 污水处理厂的设计规模以平均时流量计q平均q生活设计时不考虑工业废水流量的变化。生活污水总变化系数从而可计算得： 5.2中格栅设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置二组即n=2组，每组的设计流量为0.78。1、进水渠道宽度计算根据最优水力断面公式 （51） 设计中取污水过栅流速=0.8则 栅前水深：2、格栅的间隙数 （52） 设计中取 =0.03 个3、格栅栅槽宽度 （53） 设计中取=0.01设计取进水渠道渐宽部分的长度计算 （54） 设计中取 =4、进水渠道渐窄部分的长度计算5、通过格栅的水头损失 （55）式中 水头损失，； 格栅条的阻力系数，查表知 =2.42； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。则 6、栅后槽总高度设栅前渠道超高栅后槽总高度： 7、栅槽总长度式中，h1为栅前渠道深， m. 图51 中格栅计算草图8、每日栅渣量 （56）设计中取 =0.03污水应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。9、进水与出水渠道城市污水通过dn1000mm的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。10、格栅选择选择gh-1800回转格栅除污机，共2台。其技术参数见下表。 表51 gh-1800链式回转格栅除污机技术参数型号电机功率/kw设备宽度/mm栅条间隙/mm安装角度gh-18001.5180040605.3泵房1、设计参数设计流量：q=134400m3/d=1.56m3/s2、泵房设计计算采用aao脱氮除磷处理工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入细格栅，然后自流通过曝气沉砂池、初沉池和aao池等，最后排入护城河或工业会用。各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。污水提升前水位108.20m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位115.24m（即细格栅前水面标高）。所以，提升扬程z=115.24-108.20=7.04m再根据设计流量5600m3/h，采用3台（三用一备）400qw2000-15-132型潜污泵，单台提升流量2016m3/h。扬程15m，转速745r/min，功率132kw，效率85.34%，出口直径400mm，重量2900kg。考虑泵房内集水池容积和中格栅，泵房设为泵房为半地下式，水泵为潜污泵lbh=10.12m5.7m10.3m5.4细格栅设计为2组，设计中取格栅栅条间隙数=0.01，格栅栅前水深=0.63，污水过栅流速=