江西永丰县城污水处理工程设计环境工程专业毕业设计毕业论文.doc

华东交通大学毕业设计第一部分：设计说明书 第1章：绪论水是分布广泛而又十分重要的自然资源。它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类社会服务。水的用途大致有以下几个方面：生活用水、工业用水、农业用水、渔业用水、交通运输用水等。一般情况下，与人类生活和生产密切相关的前三种用水不能大规模取用海洋咸水，而只能取用淡水。1.1 我国城市污水处理现状 城市污水处理一般分为三级： 一级处理，系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵； 二级处理，系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质； 三级处理，系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。 至于采取哪级处理比较合理，应视对最终排出物的处理要求而定。通常以一级处理为预处理，二级处理为主体，三级处理很少使用。一般工厂排出的污水，至少应采取两级处理。由于二级处理排出的污泥有可能造成二次污染，因此，还要进行污泥处理。 我国现有城市污水处理厂80以上采用的是活性污泥法，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。我国80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除BOD和SS为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。 AB法污水处理工艺于80年代初开始在我国应用于工程实践。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。 目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。应用较多的有奥贝尔氧化沟工艺，由我国自行设计、全套设备国产化，已有成功实例。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。 多种类型的SBR工艺在我国均有应用，如属第二代SBR工艺的ICEAS工艺，属第三代的CAST工艺、UNITANK工艺等。 随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家污水综合排放标准(GB89781996)也越来越严，特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良A/A/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。1.2 我国污水处理存在的问题我国城镇经济快速发展，水污染却非常严重，2008年国家GDP仍处于超计划完成，而节能减排的指标非但没有达到，反而更加恶化，今后的目标更艰巨。我国存在污水厂升级改造、污泥处置、再生水回用等技术，不断提高污染物的削减能力等问题。1.2.1 城镇排水管网的改造问题城镇排水管网规划和建设。对新建或扩建管网而言，均采用完全分流制，虽然投资较大，但对今后管网的运营管理以及污水处理厂的运营管理最为有利，另一种不完全分流制，将初雨溢流至污水管网，进入污水处理厂处理。对于很多城镇的老排水管网，多数是合流制。有条件的片区，应改造成分流制。有的管网很难改造成分流制，可不必强求改为分流制，主张采用截流管道上设置溢流口，雨量较小时，仍与城镇污水合并去污水处理厂统一处理，当暴雨时超过一定流量时，由溢流井排至河道。一般截流倍数采用23。1.2.2 城镇污水处理厂升级改造问题污水处理厂的升级改造问题包括技术路线、全新工艺、新型设备、节能技术和措施等等。污水处理厂通过升级改造，明显提升了出水水质指标，对作为集中污染源的污水处理厂来说，起到了显著的减排功能，全国已经开始行动。高碑店污水处理厂已正在改造，作为示范，将100万m3/d的原二级出水标准改造升级为一级B标准，再将其中47万m3/d再升级为再生水回用。其他地区部分污水厂也正在进行。目前各大设计研究院采用的比较成熟的主流技术路线为：提高原有生物处理的除碳、脱氮及除磷功能，后续增加絮凝沉淀和快滤池，或者增加生物滤池。即将原有出水标准提高到一级B至一级A之间水平，再通过各种过滤池保证出水达到一级A或回用水基本指标。为确保粪大肠杆菌指标达标，不宜采用一般的紫外消毒，推荐二氧化氯或臭氧消毒。 三级出水改造为二级出水标准。 二级出水改造为一级B出水标准，这是老厂改造的主流。重点是将生物池改造成A2/O系统，提高生物量MLSS，降低负荷，加强对BOD的去除能力，并形成脱氮除磷工艺。具体是将生物池分格，增扩池容，增加内回流，提高MLSS等，当扩建场地受限制时，可采取部分池容增设填料或改成流化床，或改为生物滤池，或改造成MBR，或在二沉池前投加絮凝剂加强除磷及SS功能。 一级B改造成一级A标准。当前走向污水回用的主流。 一级A改造为回用水标准。由于回用水的用途不同，共分为五类回用水标准，根据不同标准，其深度处理工艺也有所不同，根据需要增加臭氧消毒、砂滤、生物滤池、混凝沉淀、活性炭粉末脱色除味等等及其他组合。 再生回用水解读。一级A已属深度处理，是深度处理的始端。再生回用水标准，也属深度处理，只是部分指标高于一级A标准，另一部分指标低于一级A标准。再生回用水标准共6项。主要内容为： 城市污水再生利用分类（GB/T18919-2002）； 城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T18920-2002），适用于厕所便器冲洗、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工杂用水； 城市污水再生利用景观环境用水水质（GB/T18921-2002），适用于观赏性景观环境用水和娱乐性景观环境用水； 城市污水再生利用回灌地下水水质（GB/T119772-2005），适用于以城市污水再生水为水源在各级地下水饮用水源保护区外，以非饮用水为目的，采用地表回灌和井灌的方式进行地下回灌； 城市污水再生利用工业用水水质（GB/T19923-2005），适用于以城市污水再生水为水源，作为工业冷却水、洗涤用水、锅炉用水、工艺用水、产品用水等用水水质控制标准；城市污水再生利用农田灌溉用水水质，适用于以城市污水处理厂出水为水源的农业灌溉用水。上述标准主要内容主要包括水质控制项目、指标极限、利用方式、取样、监测分析方法及频率规定等。1.3 我国城市污水处理发展趋势 目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。从国情出发，我国城市污水处理发展趋势： 氮、磷营养物质的去除仍为重点也是难点； 工业废水治理开始转向全过程控制； 单独分散处理转为城市污水集中处理； 水质控制指标越来越严； 由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究； 污水再生利用提上日程； 中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。1.4 污水处理工艺概述1.4.1 污水的物理处理法 生活污水和工业废水都含有大量的漂浮物质与悬浮物质，其中包括无极性和有机性两类。由于污水来源广泛，所以悬浮物质含量变化幅度很大。从几十到几千毫克每升，甚至达数万毫克每升。 污水物理处理法的主要去除对象是漂浮物、悬浮物质。 采用的处理方法与设备主要有： 筛滤截留法：筛网、格栅、滤池与微滤机等 重力分离法：沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮等 离心分离法：离心机与旋流分离器等1.4.2 污水的生物处理法 氧化沟 氧化沟又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的巴斯维尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术。属活性污泥法的一种变法。 氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形。总长可达几十米，甚至达百米以上。沟深取决于曝气装置，自2米至6米。单池的进水装置比较简单，只要伸入一根进水管即可。若双池以上平行工作时，则应设配水井。采用交替工作系统时，配水井内还要设自动控制装置，以变换水流方向。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以调节池内水深。采用交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并于进水装置相呼应以控制沟内水流方向。氧化沟采用的曝气装置可分为横轴曝气装置和纵轴曝气装置两种类型。除以上两种类型曝气装置外，在国外采用的还有射流曝气器和提升管式曝气装置。 常用的氧化沟系统有以下几种：卡罗塞（Carrousel）氧化沟，交替工作氧化沟系统，二次沉淀池交替运行氧化沟系统，奥巴勒（Orbal）型氧化沟，曝气-沉淀一体化氧化沟。 间歇式活性污泥处理系统 本工艺英文简称SBR工艺（Sequencing Batch Reactor）。又称序批式活性污泥处理系统。 其工艺系统最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器，即间歇曝气池。与连续式活性污泥法系统相比，本工艺系统组成简单，勿需设污泥回流设备，不设二沉池。曝气池容积也小于连续式，建设费用与运行费用都很低。其工艺系统的特征如下： 在大多数情况下（包括工业废水处理），无设置调节池的必要； SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下不产生污泥膨胀现象； 通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应； 应用电动阀液位计，自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制； 运行管理得当，处理水质优于连续式。 AB法污水处理工艺 AB法污水处理工艺系吸附-生物降解（Adsorption-Biodegration）工艺的简称。是德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开创的。从80年代开始使用于生产实践。 AB工艺的主要特征： 全系统共分预处理段、A段、B段等三段。在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初沉池。 A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池及二次沉淀池所组成。 A段于B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各段能够培育出各自独特的，适于本段水质特征的微生物种群。AB处理工艺在我国也得到应用，主要用于处理城市污水。 生物滤池法 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触池而发展起来的人工生物处理技术，已有百余年历史。污水长时间以滴状喷洒在块状滤料层的表面上，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养物，从而使污水得到净化。进入生物滤池的污水，必须通过预处理去除原污水中的悬浮物等能够堵塞滤料的污染物，并使水质均化。处理城市污水的生物滤池前设初次沉淀池。滤料上的生物膜，不断脱落更新，脱落的生物膜随处理水流出。因此，生物滤池后也应设沉淀池（二次沉淀池）予以截留。 生物转盘法生物转盘是于60年代由 原联邦德国所开创的一种污水生物处理技术。其具有一系列的优点，因此在国际范围内得到广泛应用，在其构造形式、系统组成、计算理论等方面都得到了一定的发展。生物转盘处理系统中，除核心装置生物转盘外，还包括污水预处理设备和二次沉淀池。二次沉淀池的作用是去除生物转盘处理后的污水所携带的脱落生物膜。 第2章：设计任务与资料2.1 设计原始资料2.1.1 城市概况 永丰县于北宋至和元年（1054）设县，至今已有九百余年历史，是宋代文学家欧阳修的故乡。境内山清水秀，物阜民丰，素有“粮油之乡”的美称。 境内南北长约97km，东西宽约62 km，形状略呈亚铃状，全县总面积2695 km2（合404万亩），占全省总面积的1.61%。其中耕地面积52.87万亩（水田48.91万亩,旱地3.96万亩）；山地304万亩；水域9.25万亩；村镇、道路和其他面积37.88万亩。是个“七分山半分田，一分水面道路和庄园”的地理轮廓。永丰县城位于恩河段上游、座落在佐龙乡和桥南乡境内、横跨恩江河的南北两岸，是永丰县政治、经济、文化中心；以制药工业为主体，农林加工业配套齐全的轻工业县城。县城境内交通方便，永丰县距吉安市78km，距南昌189km，距临川市160km，靠近京九铁路，距八都货运中转站仅20km，穿城而过的临八公路为二级公路，它勾通302、306、105三条国道。县城人口2010年末人口为6万人，城区建成面积6km2；根据永丰城市总规划，至2015年城区人口为10万人，城区建成面积为10km2。2.2 工程资料 地理位置： 永丰县位于江西省中部吉安地区的东北面。地处东经1151711556。北纬26382732之间，东临乐安、宁都，西接吉水、吉安，南邻兴国，北界峡江、新干。 地形地貌 境内地处吉泰盆地东缘地带，地貌以山地、丘陵为主，地势由东倾向西北，东南多山，中部、北部多丘陵，起伏变化大，全县500m以上的山有39座，最高点灵华山海拔1454.9m，最低点八江乡梅南村海拔51.7m，相对高差1403.2m。全县土壤以红壤、水稻土为主，其次为山地黄壤、紫色土、炭质土、潮土和山地黄棕壤。永丰县城总的地势，恩江北岸自东向西倾斜，地面标高一般为6668m之间；南岸自南向北倾斜，地面标高6675m之间。 气象资料 县城地处亚带湿润季风区，气候温和，四季分明。 气温：年平均气温18.50C，78月份最热，极端最高气温为40.50C，12月份气温最低，极端最低气温-9.50C。 风：全年主导风向为东北风，6、8两月西南风和东北风各半，7月以西南风为主。 降雨：年平均降雨量为1555mm，年最大降雨量为2332mm，最小降雨量为1016mm。 冬季冰冻期： 5天， 土壤冰冻线深度为 0.15 米。 土壤地质资料 永丰县城恩江镇位于桂、湘、赣褶皱带，为吉安地向斜，境内地质构造由于经受加里东期构造活动，形成了由震旦系构造形变的基底，以东西向构造为主，由于县城处于恩江江畔，沿恩江两岸为冲积层，粘土，县城北部多为砂砾层，红岩层，岩性有中细粒斑状黑云母二长花岗岩，中细粒斑状黑云母斜长花岗岩，细粒花岗闪长岩。冲积层地基承载为 1.220t/m2粘土层地基承载为 2530t/m2砂砾层红岩地基承载为 100t/m2 水源状况 河流概述 县城内主要地表水为恩江，其全长167km，集水面积3911km2，多年平均迳流量97m3/s，迳流总量达34.37亿m3，县城以上恩江河的流域面积2230km2，县城街道最高点海拔高程70.2m（黄海高程系以下同），最低点高程64.27m，大多数街道高程一般均在66.0m左右，1982年县城实测资料20年一遇洪水位，在县城下西坊状元楼处的洪水位66.5m，相应洪峰流量2280m3/s，县城除汽车站以北较高外，其余街道全部被淹，目前已建成完善的防洪护堤。 河流特征 由于恩江县城段附近无水文站，其水文特征参考恩江吉水段新田水文站。新田水文站集水面积为3496 km2，主河道长148 km，河道平均坡降为1.41。 据江西水文手册资料表明，新田水文站水文特征为： 多年平均流量为：96.9m3/s 最大迳流量为： 3860m3/s 最小迳流量为： 4.35m3/s 保证率P=90%的枯水流量为：5.5 m3/s恩江镇上游集水面积为1690.4km2，采用类比法得出恩江镇处保证率P=90%的枯水流量约为3.69m3/s，枯水位标高62m。百年一遇的洪水位标高67.8m。54.1525057.8 河床断面示意图 污水水量工业与公共建筑污水量具体情况见表2.1表2.1 污水量单位近期水量m3/d远期水量m3/d单位近期水量 m3/d远期水量m3/d县委100150永丰造纸厂40008000县政府100150永丰化肥厂10002000县人大80120麻纺厂10001500政协80120永丰机械厂200400城建局80100涂料厂8001200工业局80100大理石厂8001200农贸市场100150火电厂20003000县食品厂100150木材加工厂8001500东湖食品厂150180竹品加工厂6001000 (续表2.1）单位近期水量m3/d远期水量m3/d单位近期水量 m3/d远期水量m3/d永达大酒店200250肉联厂300600永丰饭店250300文化宫50100胜利影剧院5070县卫生局100200林业局5070永丰一中6080永丰制药厂8001200永丰二中6080赣丰商场4060恩江中学5070大园商店4060育新小学4060县人民医院100150永丰小学4060县中医院100150恩江小学4060 污水水质 生活污水与工业废水混合后，其水质平均值BOD5=200mg/l，ss=250mg/l，COD=400mg/l，NH3-N=20mg/l，P=2mg/l。要求经处理后其水质，BOD5=20mg/l，ss=20mg/l，COD=60mg/l，NH3-N=15mg/l，P=0.5mg/l。 污染物去除率BOD5的去除率为： 90%ss的去除率为: 92%COD的去除率为: 85%NH3-N的去除率为: 25%P的去除率为: 75% 第3章：处理工艺的选择3.1 工艺的确定3.1.1 工艺方案的确定原则 城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则： 污水处理应依据室外排水设计规范GB50014-2006。 污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用达到的处理程度是选择工艺的主要也是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。 根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地制宜、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。 考虑分期处理与排放利用情况。例如根据当地城市规划，先建一期工程，再建二期工程。 施工与运行管理：如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。3.1.2 方案的选定 格栅 曝气沉砂池一体化氧化沟 消毒池 出水 方案一： 格栅 平流式沉砂池 辐流式沉淀池 普通曝气池辐流式沉淀池 消毒池 出水 方案二： 格栅 平流式沉砂池 DIT-IAT反应池 消毒池 出水 方案三：3.1.3 工艺的比较 氧化沟工艺 氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。处理效果稳定，出水水质好。基建投资省，运行费用低。污泥量少，污泥性质稳定。具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力，占地面积少。 普通活性污泥法 普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。 SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点： 1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。3.1.4 本设计选用的工艺特点 DAT-IAT工艺同时具有SBR工艺和传统活性污泥法的特点：它像典型的SBR工艺一样是间隙曝气的，可以根据原水水质水量的变化调整运行周期，使之处于最佳工况，DAT-IAT也可以根据脱氮除磷要求，调整曝气时间，成缺氧或厌氧环境，同时它又像普通活性污泥法一样连续进水，避免了控制进水的麻烦，DAT连续曝气提高了反应池容的利用率。显然这是一种对原水水质水量的变化和不同处理要求都有很强适应性，而且运行操作又比较简便的工艺。 对于曝气池和二沉池合建的污水处理构筑物来说，在保证沉淀分离效果的前提下，尽可能提高曝气容积比可以减小池容，降低基建投资。与其他间曝气工艺相比，DAT-IAT工艺的曝气容积比是最高的，达到66.7%，而一体化氧化沟是40%-50%。典型的SBR反应池一般为50%。可以说DAT-IAT工艺是一种节省基建投资的工艺。 经上述比较，无论是从技术上还是经济上考虑。本设计采用DAT-IAT工艺。3.2 污水处理工艺流程 出水 加氯间 污泥提升泵房 浓缩池脱水机房 泥饼外运剩余污泥 沉砂外运砂水分离进水中格栅进水泵房细格栅沉砂池 DAT反应池 IAT反应池回流混合液 鼓风机房 第4章：污水处理厂的总平面布置 平面布置的原则一是要功能分区明确，流程顺畅，二是尽量紧凑，节省建筑用地，增加绿化面积，同时兼顾美观实用。根据这些原则和要求，设计的总平面布置见大图。（以下所说的方位以图中所示为准）。 整个厂区分为两个相对独立的小区，各小区都设置了一定面积的绿化带，力求创造一个优美整洁的环境。这两个小区没有明确的实际分隔，由于在功能上的差别，分成了生产区和工厂的办公区。厂里的职工的生活住所都在厂外，因此，在该污水处理厂中没有设置生活区。 污水处理厂的大部分面积被污水处理构筑物占据，都是在厂区的南面，呈直线分布，最后处理完成的污水排入恩江。而生成的污泥在厂区平面右上部（东北角）的污泥脱水间脱水处理后，由厂里的运泥车从后门运走（后门位于厂区的右上角）。后门主要用于格栅渣、沉砂、污泥等的外运。厂区平面的上方分散着污水处理厂的办公区及相应的辅助设施，包括了：污水处理厂的办公室、车库、仓库、检修间、化验室和值班室等。污水处理厂的前门设在图中的左上部。污水处理厂的办公区的布置尽量做到避开有气味的的污水处理构筑物，一般设于厂区常年的上风向。当然，在生产区和办公区的隔离部分种植绿色植物，以求将污水处理对人的危害降到最底的限度。从图中可以看出，有臭味的原污水和格栅渣、沉砂设施全部设置于厂区的下部，远离工作区，这样做尽管会增加进水管的长度，但是厂内工艺流程通顺，构筑物之间连接管线短，不仅能将污泥集中处理和就近外运，更重要的是保证了工作区不至于受到污水和污泥臭味的影响，而且泥渣外运车不从厂的工作区经过，进一步确保厂工作区的优美环境。第5章：污水厂的高程布置从资料了解到恩江的特征水位：历年最高水位：57.8m；历史最低水位：52m；常水位：54.1m。根据以上资料，为了确保证处理后的污水能够顺利的排入恩江，必须保证最后的入水口的标高要高于57.8m，本设计能达到要求，以下是各个污水处理构筑物的高程布置：表5.1 构筑物高程布置构筑物顶部标高（m）水面标高（m）底部标高（m）污水提升泵房70.9060.5059.30细格栅69.6068.8568.55分配井69.1068.6065.10平流式沉砂池68.6068.1066.75分配井68.4067.9064.40DAT-IAT池67.9067.4062.40消毒池66.9066.4062.40第6章：工艺设计6.1 污水处理主要构筑物及设备6.1.1中格栅及进水提升泵房 1）中格栅 中格栅主要用于拦截颗粒较大的悬浮物，保护水泵免受损失。中格栅及进水提升泵房共同建造，格栅间的土建按总过水能力450L/s的规模设计一次建成，平面尺寸为LB=2.27m1.2m。采用HG-1200型回转式格栅除污机，还配备有LY1-300型螺旋压榨机。 2）进水提升泵房 经过中格栅处理后的污水由污水提升泵提升，选用卧式污水泵泵房土建按353L/s的规模一次建成，设计尺寸：LB=9.6m8.1m，大部分为钢筋混凝土结构。泵房内配置三台泵，二用一备，型号为300WQ800-15-55的潜水泵。水泵参数如下：Q=880L/s，H=15m，转数n=980转/分，功率55kw，效率73%。6.1.2细格栅细格栅 格栅间的土建按总过水能力353L/s规模设计一次建成，平面尺寸为LB=3.31m1.66m，共分两格，每格净宽0.73m。采用HG-800型回转式格栅除污机，并配备 LY-400型螺旋压榨机。6.1.3平流式沉砂池沉砂池的主要功能是去除颗粒较大的沙砾和无机物，避免沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损，提高污水中BOD5：TP比。为使分离出的无机物比较干净，不带出有机物，以提高进水中的BOD5浓度，本设计决定使用平流式的沉砂池。平流式沉砂池由入水渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好，工作稳定，构造简单，排沉砂较方便等优点。该池子的设计处理能力为353L/s，设两组沉砂池，每组两格，每格有两个沉砂斗，每格宽度为1.5m，有效水深为0.47m。整个构筑物为钢筋混凝土结构，排砂使用LGS-600型链条式除砂机，功率为0.37kw，刮板线速度为3m/min。6.1.4 DAT-IAT池设计参数：流量Q=23440；进水浓度=200；混合液挥发性悬浮固体浓度=3500；有机物污泥负荷=0.07。采用6个（两组）DAT-IAT，每池宽B=17m，长L=45m，高5m。确定IAT周期为3h，其中1h曝气，1h沉淀,1h滗水。 6.1.5 加氯间本设计采用液氯消毒，因为液氯消毒效果可靠，投配准确，且价格便宜。 城市污水经过二级处理后,水质得到改善。细菌含量大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并存在着病原菌的可能，根据卫生防疫，环保等部门的要求，污水处理厂出水需要消毒。本设计中,投氯量为5mg/L,设计流量为353L/s。氯库储氯量按30天加氯量考虑，在氯库内设10个氯瓶，选择人工氯瓶切换器，设置计量地秤2台。为更换氯瓶的需要，氯库内设起重机一台。加氯点设在污水处理厂的接触池的第一格起端。设计参数：1)加氯机:两台,投氯能力为 5-45kg/h 。 2)氯瓶:10个氯漏吸收装置一套,规格：1000kg。6.1.6 浓缩池本设计采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐射式重力浓缩池。浓缩池设计2个，每池面积为67m2，有效高度3m。取污泥浓缩时间T=16h。 刮泥设备选用NG8D型中心传动悬挂式污泥浓缩机。适用池深3.54.5m，周边线速度为1.1m/min，驱动功率0.75kW，设备总质量5600kg。6.1.7脱水机房本设计选用脱水机房带式压滤机。脱水设备选用DY-500型带式压滤机。其处理能力为1.53m3/h，带宽500mm，冲洗耗水4m3/h，冲洗水压0.4MPa，气压为0.30.5MPa，电机功率1.1kW，泥饼含水率6575%，整机质量4000Kg。6.1.8 曝气系统的设计 本设计采用罗茨鼓风机，其特点是在最高设计压力范围内，管网阻力变化时流量变化很小，故在流量要求稳定而阻力变动幅度较大的工作场合工作适应性较强。鼓风机选用型号为SD6063160/7000；电动机型号为JS1366 功率240Kw；各备两套，一用一备。6.1.9 配水井本设计配水设施采用水力配水，不仅构造简单操作也很方便，无需人员操作即可自动均匀地配水。配水井进水管的设计流量为Q=1270.8m3/h。出水堰的流量为177.7L/s，采用矩形堰。配水漏斗口口径为1200。 第7章：污水厂总投资、年总成本及经营成本估算7.1计算依据本工程估算依据下列文件、定额、资料编制：中华人民共和国全国市政工程投资估算指标江西省建筑工程概算定额江西省市政工程概算定额江西省统一安装工程估价表江西省工程建设其他费用定额相类似工程技术经济指标7.2 污水厂设计成本 项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用 第一部分费用包括建筑工程费，设备、器材、工具等购置费，安装工程费；第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等；第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。第一部分费用可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。第二部分费用按实际工程项目内容计算，设计阶段可按第一部分费用的一定百分比计算。根据有关资料统计，排水管渠系统费用按46%计，排水泵站和污水处理可按50%计。第三部分费用可按工程各项目实际情况计算，设计阶段也可按第一部分费用的一定百分比计算，工程预备费用按10%计，价格因素预备费按5%计，贷款利息按贷款当年利息计，铺底流动资金按30%计，流动资金按年经营费用的1/4计。项目总投资=固定资产投资+铺底流动资金固定资产投资=固定资产静态投资+固定资产动态投资固定资产静态投资=建筑工程费用+设备器具购置费+安装工程费+基本预备费+其他费用固定资产动态投资=涨价预备费+固定资产投资方向调节税+建设期利息工程项目总投资为3365.415万元，年总成本为542.667万元，单位处理成本为0.63元/污水。第二部分：设计计算书第8章：设计水量与主要构筑物计算8.1 生活污水设计流量居住区生活污水设计最大流量：=n每人每日平均污水量定额（）N设计人口数（人）总变化系数居民区生活污水设计平均流量：=已知：近期 N=60000（人） 远期 N=100000（人）n=150（）则：近期 = =104.17（）=1.62= =104.171.62 =168.76（）Q=+ =168.76+183.84 =352.6（） 取353（）其中：为集中流量=167.131.1=183.84（）远期： = =173.61（）=1.53=173.611.53=265.62（）Q=+ =265.62+183.84 =499.46（） 取450（）8.2 中格栅 格栅及格栅平台一般露天设置。可以单独设格栅井、可以同进水闸门合建成闸蓖井、也可以同集水池合建成整体构筑物。8.2.1 设计数据8.2.1.1 设计要求 在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2），一般应采用机械清渣。 机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。 过栅流速一般采用0.61.0米/秒。 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9米/秒。 格栅倾角一般采用4575。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。 通过格栅的水头损失一般采用0.080.15米。 格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5米。工作台上应有安全和冲洗设施。 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7米。工作台正面过道宽度：人工清除 不应小于1.2米；机械清除 不应小于1.5米。 机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。 设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。 格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。8.2.1.2 本设计选用设计参数设计流量Q=450L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水8.2.2 设计计算 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深 栅条间隙数(取n=40) 栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.0240 =1.19m 取B=1.2m。 进水渠道渐宽部分长度 （其中1为进水渠展开角） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中=（s/e）4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42 栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.57+0.3=0.87m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.57+0.10+0.3=0.97 格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.87/tan =2.13+0.09+0.045 =2.27m 每日栅渣量=Q平均日1=（15000+14440)0.05 =1.47m3/d0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣 计算示意图如下： 图8.1 中格栅计算示意图8.2.3 中格栅设备选择 中栅除污机 本设计选用HG-1200型回转式格栅除污机，选一台，外型总宽14000mm，有效宽度1200mm，耙齿移动速度2.0m/min，整机功率1.5kW。 螺旋压榨机 压榨机是将栅渣体积减小，便于后续处理。本设计选用江苏天雨集团的LY1-300型螺旋压榨机一台，转速56rpm，输送量3m3/h,功率2.23kW。 启闭机及闸门 本设计选择江苏天雨集团型号为QDA30的启闭机，功率0.75kW，选2台。闸门为江苏天雨集团的AYZ-1000型暗杆闸门，选2台。在格栅进口及出口处均设置。 8.3 提升泵房8.3.1 设计原则8.3.1.1 设计流量按远期计算。8.3.1.2 室外排水规范GB50014-2006中规定如下： 污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。 污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。 集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求： 污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。 污水泵站集水池的设计最高水位，应按进水管充满度计算。 集水池的设计最低水位，应满足所选水泵吸水头的要求。自灌式泵房尚应满足水泵叶轮浸没深度的要求。 水泵的选择应根据设计流量和所需扬程等因素确定。 水泵宜选用同一型号，台数不应少于2台，不宜大于8台。当水量变化很大时，可配置不同规格的水泵，但不宜超过两种，或采用变频调速装置，或采用叶片可调式水泵。水泵吸水管设计流速宜为0.71.5m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。 水泵布置宜采用单行排列。主要机组的布置和通道宽度，应满足机电设备安装、运行和操作的要求,一般应符合下列要求：水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m; 机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m; 主要通道宽度不宜小于1.5m; 配电箱前面通道宽度，低压配电时不宜小于1.5m，高压配电时不宜小于2.0m。当采用在配电箱后面检修时，后面距墙的净距不宜小于1.0m; 有电动起重机的泵房内，应有吊运设备的通道。 泵房起重设备应根据需吊运的最重部件确定。起重量不大于3t，宜选用手动或电动葫芦；起重量大于3t，宜选用电动单梁或双梁起重机。8.3.1.3 各部分尺寸 水泵突出部分与墙壁净距：；电机突出部分与墙壁净距：；出水侧水泵基础与墙壁的净距：；进水侧水泵基础与墙壁的净距：；水泵之间的净距：。8.3.2 设计参数 设计流量：Q=353L/s，泵房工程结构按远期流量设计。8.3.3 泵房设计 采用DAT-IAT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、平流式沉砂池、然后自流通过DAT-IAT池、消毒池最后由出水管道排入恩江。污水提升前水位59.50m（即泵房吸水池最低水位）提升后水位69.35m。所以提升净扬程Z=69.35-59.50=9.85m水泵水头损失取2m保护安全水头取2m从而需水泵扬程H=9.85+2+2=13.85m再根据设计流量353L/s采用3台型号为300WQ800-15-55的潜水泵，两用一备。该泵提升流量为880L/s，扬程15m，转数980转/分，功率55kw，效率73%。占地面积：S=9.68.1=77.76,高12.5m，泵房为半地下式地下埋深7.7m。 计算示意图如下：图8.2 污水提升泵房计算示意图8.4 细格栅8.4.1 设计流量设计流量按远期计算。8.4.2 规范室外排水规范GB50014-2006中规定如下：格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 细格栅：宜为1.510mm；