水泥厂污水处理

1、目录摘要3Abstract4引言51.设计任务及设计资料61.1设计任务及设计资料61.1.1设计任务：61.1.2设计资料62、设计说明书72.1去除率的计算72.1.1溶解性BOD5的去除率72.1.2 CODr的去除率：82.1.3.SS的去除率：82.1.4.总氮的去除率：82.1.5.磷酸盐的去除率82.2污水厂的设计92.2.1厂址的选择92.2.2工艺流程的选择确定92.3污水处理构筑物设计选择122.3.1调节池122.3.2中格栅和污水提升泵房（二者合建）132.3.3混凝池142.3.4初沉池152.3.5A2/O池172.3.6配水井182.3.7二沉池182.3.8接触

2、消毒池192.4污泥处理构筑物的设计选择202.4.1浓缩池202.4.2污泥脱水223污水处理厂的总体布置223.1污水厂平面布置223.1.1污水处理厂平面布置原则233.1.2具体平面布置243.2高程布置253.2.1高程布置原则253.2.2本污水处理厂高程计算264工程估算274.1估算依据274.2 单项构筑物的工程造价估算274.3经营管理费用285劳动定员及附属构筑物285.1劳动定员285.2人员培训295.3技术管理295.4辅助构筑物305.5常用化验设备306设计计算书316.1设计流量的计算316.2污水处理构筑物设计计算316.2.1调节池316.2.2中格栅32

3、6.2.3污水提升泵房336.2.4混凝池346.2.5初沉池366.2.6 A2/O生物反应池376.2.7二沉池426.2.8接触消毒池436.2.9回用水池446.3污泥处理部分处理构筑物计算456.3.1污泥浓缩池的设计计算456.3.2贮泥池466.3.3脱水间476.4高程计算476.5经济估算517.参考文献53结 论54致 谢55摘要我国是一个水资源相对贫乏的国家，节约用水、保护水资源已成为国民的共识。水泥工业生产用水量大而对水质要求不高，主要用于旋转窑冷却、地面冲洗、冲洗磨机等，其生产废水一般未经处理直接排入地面水体，严重时造成河道淤塞，影响了人们正常的生活生产用水。水泥工业

4、生产废水主要含不同粒径的细小颗粒，而水泥生产对用水水质要求不高，因此，对水泥生产废水进行处理并回用，不但具有环境社会效益 而且经济效益也十分显著。本次设计的题目为天元水泥厂3万m3/d生产废水工艺设计。主要任务是完成该污水处理厂的初步设计和单项构筑物施工图设计，以及相关排水管网的布置。根据设计要求，该污水处理工程进水中氮含量均偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮处理，故选用最佳的设计工艺A2/O工艺来是出水达到相关回用水质要求。该污水厂的污水处理流程为：从调节池进入泵房再到初沉池，进入反应池，然后进入辐流式二次沉淀池，再进入接触消毒池，最后进入回用水池；污泥的流程为：从反应池排出的

5、剩余污泥由污泥泵送入浓缩池，再进入脱水机房脱水，预设计最后对污泥进行综合利用。关键词：水泥厂废水处理；工艺；脱氮除磷；污水回用；污泥利用AbstractChina is a country with a relatively poor water resources, water conservation and protection of water resources has become the consensus of people. Cement industry production water consumption is large, the water quality req

6、uirement is not high, mainly used for rotary kiln cooling, ground irrigation, washing mill and so on, its production waste water untreated general directly discharged into ground water, river silting caused serious when, production water affects peoples normal life. Cement industry production waste

7、water mainly containing different particle sizes of tiny particles, and cement production requirements on water quality is not high, therefore, for cement production wastewater treatment and reuse, not only have environmental social benefits and economic benefits are remarkable. The topic of this de

8、sign for tianyuan cement plant 30000 m3 / d production wastewater treatment process design. Main task is to complete the preliminary design of sewage treatment plant and single structure construction drawing design, and related drainage pipe network layout. According to design requirements, the nitr

9、ogen content in the wastewater treatment engineering water are on the high side, at the same time of removal of BOD5 and SS, nitrogen treatment is needed, therefore, choose the best design process - A2 / O process is out of the water to meet the requirements of related to the reuse water quality. Th

10、e sewage plant of wastewater treatment process for: from regulating pool into the pump room to the pond, at the beginning of entering the reaction pool, and then enter the radial flow secondary sedimentation tank, into contact disinfection pool again, finally into recycling pool; Sludge process for:

11、 from reaction pool by the sludge pump discharge of surplus sludge into the concentrated tank, dehydration, dehydration room into the preliminary design of the comprehensive utilization of sludge. Key words: cement plant wastewater treatment; Process; Nitrogen and phosphorus; Wastewater recycling; S

12、ludge utilization .引言长期以来，水泥工业三废的处理均以去除废气中的有害气体和颗粒物质为目的，但是作为用水量大的工业部门，长期以来国内对于该行业的污水处理的重视程度不够，对于污水处理机会用的设计要求不高。随着国家环保政策日趋严格，环保部门对水泥工厂废水排放要求也越来越高，很多地区的环境影响评价都要求污水“零排放”，对此水泥工厂设计规范（GB50295-2008）中也作出了相应的规定。因此。水泥工业的废水处理设施建设势在必行。同时由于水泥工业废水以生产废水为主，废水中主要含有不同粒径的细小颗粒。此外水泥工业的废水还包括有全厂职工及其家属的日常生污、废水，因此在处理时需多方面综合

13、考虑。普通的活性污泥法对氮、磷等无机营养物去除效果很差一般来说，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020由于水泥工业生活污、废水以及化验室中含有各种化学药剂的废水的排除，普通的活性污泥法的处理效果更显不足。所以，要求采用更加合理的工艺在效的去除水泥工业的污、废水中的BOD和SS的同时还要完成废水的脱氮处理。八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，特别是以厌氧缺氧好氧（AnaerobicAnoxicaerobic，简称A2O工艺）系统的生物脱氮除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。本设计中即采用厌氧缺氧好氧（AnaerobicAnoxic

14、aerobic，即A2O工艺）对天元水泥厂生产废水进行处理，日处理能力30000方。出水达到1996年颁布的污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。1.设计任务及设计资料1.1设计任务及设计资料1.1.1设计任务：完成该污水处理厂工艺的选择和流程设计，并对流程进行详细的工艺计算，水力计算，对工程进行概算，绘制总平面图、流程高程图，主要单体构筑物工艺图。工艺要求对污水去除SS的同时进行生物脱氮除磷。1.1.2设计资料（1）所在城市城市自然条件：平顶山市地处北温带和亚热带的过渡地带，为大陆性季风气候，春暖、夏热、秋凉、冬寒，四季分明，雨量充沛，光照充足。经调查和咨询，该城市的气象资料见

15、表1.1表1.1 污水处理厂所处城市气象资料年平均气温14.9月平均最高气温27.6月平均最低气温1.2最高气温42.6最低气温18.8年平均降雨量745.8冰冻线深500主风向西北风温度在-10度以下8-10天相对湿度70（2）地质资料污水处理厂处的地下土壤为：亚黏土，平均地下水位在地表以下：20m。（3）设计规模污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为3万方。主要处理水泥厂生产废水以及一些生活污、废水。（4）进出水水质该水泥厂废水水经处理以后未达到会用的目的，水质应符合国家污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准，由于进水不但含有BOD5，SS，还含有大量的N，P

16、。所以不仅要求去除BOD5和SS还应是水中的的N，P达到排放标准。经查询：进水PH为6-9，总氮为30mg/L左右。具体各参数见表1.2表1.2 污水厂设计进出水水质对照表（mg/L）单位CODcrBOD5SSNH3NTP进水320802100204出水50202080.1该厂区内废水经处理水质达到回用水标准后，主要回用于厂区生产和生产循环冷却水以及设备喷水部分补充。才外还可用于对水质要求不高的绿化、道路浇洒等，争取做到污水“零排放”的目的。2、设计说明书2.1去除率的计算2.1.1溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而

17、后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。取原污水BOD5值（S0）为80mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为：S80（1-25）60mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD55（1.42bXC）=7.1XC计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中C处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L；b-微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.07；X-活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得B

18、OD57.10.070.4203.976mg/L。处理水中溶解性BOD5值为：20-3.97616.024mg/L，则BOD5去除率为：2.1.2 CODr的去除率：取入水CODc为320mg/L，去除率为：2.1.3.SS的去除率：取入水SS为2100mg/L，其去除率为：2.1.4.总氮的去除率：出水标准中的总氮为15mg/L，处理水中的总氮设计值取15mg/L，入水总氮取30mg/L，总氮的去除率为：2.1.5.磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为4mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计，则磷的含量为40.189=0.756mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐（

19、溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。磷的去除率为2.2污水厂的设计2.2.1厂址的选择厂址选择是污水处理厂设计的重要环节。污水厂的长治与总体规划、城市排水走向、布置、处理后污水的出路密切相关，必须在城镇总体规划和排水工程专业规划的指导下进行，通过技术经济综合比较，反复论证后确定。污水处理厂厂址选择，应遵循以下原则：（1）应与选定的工艺相适应；（2）尽量少占农田；（3）应位于水源下游和夏季主导风向下风向；（4）应考虑便于运输；（5）充分利用地形；该水泥厂在总体规划、专业规划及水泥厂建设中，已按自然地形，用地规划预留了污水处理厂位置。2.2.2工

20、艺流程的选择确定处理工艺流程是指对各单元处理技术（构筑物）的优化组合。处理工艺流程的确定主要取决于要求的处理程度、工程规模、污水性质、建设地点的自然地理条件（如气候、地形），厂区面积，工程投资和运行费用等因素。确定其方案的原则有：(a)污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高；(b)污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；(c)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件；(d)污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水

21、并设事故干化厂；污水采用季节性消毒；(e)提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；(f)查阅相关的资料确定其方案。最佳的处理方案要体现以下优点：(a)保证处理效果，运行稳定；(b)基建投资省，耗能低，运行费用低；(c)占地面积小，泥量少，管理方便。该污水处理厂日处理能力约3万吨,属于中小规模的污水处理厂。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处理，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，

22、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，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。相关工艺比较见表2.1表2.1 相关工艺比较工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2O工艺SBR工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用4.有较强的抗冲击负 5.能处理不容易降解的有机物6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统7.技术先进成熟，管理维护简单8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验9.对于中小型无水厂投资省，

23、成本底10.无须设初沉池，二沉池1污泥沉降性能好2.经厌氧消化后达到稳定3.用于大型水厂费用较低4.沼气可回收利用1.具有较好的除P脱N功能2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定4.技术先进成熟，运行稳妥可靠5.管理维护简单，运行费用低6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验1.流程十分简单2.合建式，占地省，处理成本底3. 处理效果好，有稳定的除P脱N功能4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的缺点1.周期运行，对自动化控制能力要

24、求高2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定3.容积及设备利用率低4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池1.用于小型水厂费用偏高2.沼气利用经济效益差3，污泥回流量大，能耗高1.处理构筑物较多2.泥回流量大，能耗高3. 用于小型水厂费用偏高4.沼气利用经济效益差1.间歇运行，对自动化控制能力要求高2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定3.容积及设备利用率低4.变水位运行，电耗增大5除磷脱氮效果一般综上所述，可得比较适合本污水厂的工艺是工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能；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

25、简单，运行费用低；沼气可回收利用；且工程实例多，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。工艺分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水口首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的则

26、得到去除。最后，经过对比选择，该水厂流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的调节池、隔栅、混凝池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水后进入深度处理的接触消毒阶段，然后处理达标后输送到回用水池。此外，二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房脱水，最后脱水的污泥被运至厂区内福星建材厂综合利用，作为制砖的原料。具体流程如下：混凝池提升泵房 格栅调节池污水 污泥综合利用污泥脱水间浓缩池污泥泵房回用水池接触消毒池二沉池配水井初沉池好氧池缺氧池厌氧池 回用2.3污水

27、处理构筑物设计选择2.3.1调节池1.调节池的作用从工业企业和居民排出的废水，其水量和水质都是随时间而变化的，工业废水的变化幅度一般比城市污水大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。调节水量和水质的构筑物称为调节池。2.设计要点（1）水量调节池实际是一座变水位的贮水池，进水一般为重力流，出水用泵提升。池中最高水位不高于进水管的设计高度，最低水位为死水位。（2）调节池的形状宜为方形或圆形，以利于完全形成混合状态。长形水池宜设多个进口和出口。（3）调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。（4）为使在线调节池运行良好，可参考设置混合和

28、曝气装置。混合所需功率为0.0040.008kW/m3池容。所需曝气量约为0.010.015m3空气/（minm2池表面积）。（5）调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。3.设计结论废水的设计停留时间为T=4h；设计有效水深为h0=5m；平面尺寸为L=25m，B=20m；设计结构为钢筋混凝土结构，设计两座，设计超高为0.5m，最终设计池体高度为7m，池底标高为-5.5m，具体平面布局见水厂的平面布置图。2.3.2中格栅和污水提升泵房（二者合建）中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正

29、常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。格栅与水泵房合建在一起。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。运行参数：设计流量Qmax=KZ=42600m3/d栅前流速v1=0.7m/s 过栅流速v2=0.9m/s栅条

30、宽度s=0.01m 格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m 格栅倾角=60计算的过栅水头损失：0.103m；设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。最终设计结果为：栅槽有效宽度为B=1.51m；栅后槽总高度为H=1.01m；格栅总长度为L=2.72m；每日栅渣量为1.5m3/d，选用机械清渣。草图如下：提升泵房说明：1泵房进水角度不大于45度。2相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.泵站为半地下式，污水泵房设计占地面积240m2

31、（2012）高10m,地下埋深2.45米。4.水泵为自灌式，规格为300QW800-15-55（3用1备）2.3.3混凝池混凝处理是向水中加入混凝剂，通过混凝剂的水解或缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附与架桥作用，是胶粒被吸附粘结或者通过混凝剂的水解产物来压缩交替颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而互聚结的目的。混凝澄清法在水处理中的应用是非常广泛的，它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标，又可以去除多种有毒有害污染物。琦常用的混凝剂主要有铁盐混凝剂（硫酸亚铁FeSO47H2O、三氯化铁FeCl36H2O）、铝盐混凝剂（硫酸铝Al2（SO4）318H2O、明矾Al（SO4）K2SO418H2O、碱

32、式氯化铝PAC）、合成高分子混凝剂（聚丙烯酰胺PAM）等。其设计要点主要为：混凝池可以为方形或圆形，方形应用较多。混凝池池深与池宽比（1:3）（1:4）。混合时间控制在10s60s。G值一般采用5001000s-1.混凝池可以采用单格或多格串联。机械搅拌机一般采用立式安装，搅拌机轴中心适当偏离混凝池中心，可减少共同旋流，桨板式搅拌器的直径D0=（1/32/3）D(D为混凝池直径)；搅拌器宽度B=(0.10.25)D。搅拌器离池底0.50.75D。当H:D1.21.3时，搅拌器设一层；当H:D1.3时，搅拌器可以设两层或多层，每层间距（1.01.5）D。为避免产生共同旋流，混凝池中可以设置4块竖

33、直挡板，每块宽度b采用（1/101/12）D。其上、下缘离水面和池底均为（1/4）D。其设计参数为：设计流量Q=42600m3/d; 设计水力停留时间为60s；计算水温为250C运行参数：混凝池直径D=2m； 有效水深h0=3.1m；池子总高度为H=4m； 搅拌器直径D=1.2m，宽度B=0.3m；池底高程为地上0.568m。混凝池具体的高程和平面布置可参考相关布置图。2.3.4初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采

34、用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下。（1） 去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。（2） 使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。（3） 对胶体物质具有一定的吸附去除作用。（4） 一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。（5） 有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，

35、又可节省沼气脱硫成本。影响初沉池运行的主要因素（1）表面负荷表面负荷增加，可影响悬浮物的有效沉降，使悬浮物的去除率下降，水力负荷率一般取0.61.2m3/(m2h)为宜。（2） 废水性质新鲜程度 新鲜的污水沉淀后去除率较高，废水新鲜程度又取决于污水管道的长短、泵站级数等，此外缺氧的高浓度工业废水易于腐败变质。固体物颗粒大小、形状和密度 废水中的固体物粒大、形状规则、相对密度大时沉降较快。温度 废水温度降低、水中悬浮物黏滞度增加，例如悬浮物在27时比10时沉降快50%。然而水温高也会加速污水的腐败、厌氧发酵，出液的密度差减少，不利于颗粒物下沉，从而降低悬浮物的沉降性能。故应综合这两个因素并结合污

36、水网管系统具体状况一起分析。（3）操作因素 前道工序如格栅井或沉砂池的运行 状况可直接影响初沉池的运行。若前道工序运行不好会加重初沉池的负荷，并降低去除效果。根据污水的水质、水量以及考虑到工程造价和运行费用等，根据计算结果设置两座辐流式初次沉淀池，池子的直径取24米。有效水深为3米。草图如下：2.3.5A2/O池A2/O生物池分两组(共2座)，采用五廊道式推流式反应池。污泥负荷为008kgBODs(kgMLSSd)，回流污泥浓度为XR=6000m gL，单池平面尺寸为42.1m(包括隔墙厚度)，池深为5.2 m(有效水深为4.5 m)，每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区，其中厌氧：缺氧：好氧=

37、1:1:3。厌氧区设4台、缺氧区设4台进口潜水搅拌机。好氧区设有2254个进口曝气器。A2/O工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的24倍)，这使得其能耗较高。为此，在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷。其具体平面极高程尺寸可参考相关图纸。设计计算草图如下： 2.3.6配水井配水井的作用是将生化处理池出水均匀分配入各座

38、沉淀池中。在污水处理流程中，若配水不均匀，各个池的负担不一样，一些构筑物可能出现超负荷，而另一些构筑物则又没有充分发挥作用。为实现均匀配水，要设置合适的配水设备。因此在二沉池前面设这配水井是十分必要的。配水井设计参数为：污水量Q=30000m3/d； 总变化系数KZ=1.42；回流污泥量QN=36000 m3/d； 水力停留时间T=35min；外径D1=6m； 内径D2=4m；设计有效水深h0=7.8m； 设计配水井总高度H=8.5m2.3.7二沉池二次沉淀池的作用时溺水分离，是生物处理构筑物出水（混合液）澄清。原则上用于初次沉淀池的平流式沉淀池、辐流式沉淀池等都可以作为二次沉淀池使用。由于辐

39、流式二沉池多为机械排泥，运行较好，管理较简单，且排泥设备已趋于定型，因此本次设计采用辐流式二沉池。有关初沉池的规定同样适用于二沉池。但二次沉淀池具有混合浓度高，沉淀过程是絮凝，沉淀分离的污泥质量轻，易被带走等特点。因此其设计计算、技术参数以及排泥方式等于初沉池有一定区别。二沉池在设计计算时要满足两项负荷，及水利表面负荷和固体表面负荷。在计算二沉池面积是，设计流量采用最大小时流量，而不包括回流污泥流量。因此二次沉淀池的出水和排泥基本是从池子的上部和下部两个方向排出，而池子上部排水量基本相当于最大小时流量。本次设计二次沉淀池分为四组共四座,每组规模为443.75m3/h。设计时采用中心进水，周边出

40、水幅流式沉淀池，每座池直径为20m，为半地下式钢筋砼结构。表面负荷1.5,停留时间为2小时,有效水深3米,另加超高0.3米,另外污泥斗高度1.73m，缓冲层0.5m，底斜坡0.4m，二沉池总高为9.5m。四座二沉池共用一个配水井，中心配水，周边排泥。2.3.8接触消毒池接触消毒池主要是使消毒剂与二沉池出水充分混合，杀死水中的细菌和病毒。常用的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒、氯胺消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、微电解消毒。其中液氯对细菌有很强的灭活能力，且具有持续消毒能力，使用方便，抑郁贮存、运输，成本较低。因此本次设计采用液氯消毒的方法。其主要设计参数为：设计流量Q=42600m3

41、/d 水力停留时间T=0.5h=30min；设计投氯量=4.0mg/L； 平均水深h=2.0m；隔板间隔b=3.5m最终设计采用一座接触消毒池采用3个隔板，四廊道式。设计长度L=32m，设计水深H=2.3m，设计宽度B=14m。加氯量为7.1Kg/h,选用2台REGAL-2100型负压加氯机（一用一备），单台加氯量为10Kg/h。2.4污泥处理构筑物的设计选择2.4.1浓缩池污泥浓缩池的主要目的就是去除污泥颗粒的空隙水（约占总水分的70%），减少污泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。污泥浓缩常用方法为重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。这三种方法的特点如表2.2所示表2.

42、2各种污泥浓缩方法的优缺点浓缩方法优 点 缺 点重力浓缩贮存污泥能力强，操作要求不高，运行费用低，动力消耗小 占地面积大，污泥易发酵，产生臭气；对于某些污泥工作不稳定，浓缩效果不理想离心浓缩只需少量土地就可以取得较高的处理能力；几乎不存在臭气问题 要求专用的离心机，电耗大；对操作人员要求较高气浮浓缩浓缩效果较理想，出泥含水率较低，不受季节影响，运行效果稳定；所需池容积仅为重力法的1/10左右，占地面积较小；能去除油脂和沙砾 运行费用低于离心浓缩，但高于重力浓缩法；操作要求较高，污泥贮存能力小，占地比离心浓缩大 根据本次设计水质及设计要求，采用重力浓缩池。重力浓缩池按其运转方式可以分为连续式和间

43、歇式两种。连续式主要用于大、中型污水处理厂，间歇式主要用于小型污水处理厂或工业企业的污水处理厂。重力浓缩池一般采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清液管，平面形式一般有圆形和矩形两种，一般多采用矩形。本次设计参数为：含水率P0=99.5%； 固体浓度C0=6Kg/m3;浓缩后污泥固体浓度CU=30Kg/m3；(即污泥含水率PU=97%)。最终设计浓缩池直径D=11.5m，设计有效水深h=3.076m，污泥斗高度h5=1.07m，浓缩池总深度为H=5m。设计草图如下：2.4.2污泥脱水常用的污泥机械脱水方法有：板框压滤、带式压滤、离心脱水和螺旋压榨式脱水，其中带式过滤脱水的方法的优

44、点是机器制造容易，附属设备少，投资、能耗低，噪声小；连续运操作管理维修简便；滤带可以回旋，脱水能力大。缺点是必须正确选用有机高分子混凝剂，运行费用高；必须预先进行充分的絮凝，形成大而强度高的凝絮，以便能加强过滤段的自由脱水，并能适应进一步逐渐加压脱水；脱水效率较低，脱水后泥饼的含水率较高，大致与离心脱水相当。它适用于无机性污泥的脱水，有机黏性污泥脱水不宜采用。四种脱水机械的能耗如表2.3所示表2.3 脱水机的耗能比较序号脱水机类型能耗/（kWh/t干固体） 1带式压滤机520 2板框式压滤机1540 3离心脱水机3060 4螺旋压榨式脱水机315 根据以上比较，本设计采用带式压滤机。采用一台带

45、式压滤机，每台每天工作8h，根据相关设计数据采用DY-1000型压滤脱水机。尺寸为1210m。3污水处理厂的总体布置3.1污水厂平面布置污水处理厂平面设计的任务就是对个单元处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面布置，包括处理构筑物与辅助构筑物（如泵站、配水井等），各种管线，辅助构筑物（如鼓风机房、办公楼、变电站等），以及氮路，绿化等。污水处理厂平面布置的合理与否直接影响用地面积、日常的运行管理与维修条件，以及周围地区的环境卫生等。进行平面布置时，英爱综合考虑工艺流程和高程布置中的相关问题，在处理工艺流程不变的情况下，可根据具体情况做适当调整。如修正单元处理构筑物的数目或池形。3.1.1污水处

46、理厂平面布置原则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3O，总平面布置满足消防要求。(8)交通顺畅，使施工

47、、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。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为氧

48、化沟出泥管，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渭河。(4)超越管主要在进水泵房溢流井设事故超越管（直接排放进入城市管网），以便在进水泵房发生事故时污水能全部构筑物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8米和6米，次要道路为34米，道路转弯半径一般均在6米以上。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

49、用花池围墙，以增加美观，围墙高2.1m。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%。3.1.2具体平面布置1、工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种布置方

50、式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。2、构（建）筑物平面布置按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域：（1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括：调节池、污水提升泵站、混凝池、辐流式初沉池、厌氧池、缺氧池、曝气池、辐流式二沉池、接触消毒池、回用水池、鼓风机房和加药间。（2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈直线型布置。包括：污泥浓缩池、污泥脱水间等。（3）生活区，该区是将办公楼、宿舍、食堂、浴房等建筑物组合的一个区，位于主导风向的上风向。3、污水厂管线布置污水厂管线布置主要有以下管线的布置：（1）污水厂工艺管道污水经总泵站提升后

51、，按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。（2）污泥工艺管道污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运至厂区内福星建材厂用作制砖的原材料。（3）厂区排水管道厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放，而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接入泵前集水池继续进行处理。（4）厂区该水管道和消火栓布置由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔120.0m的检间距设置1个室外消火栓。3.2高程布置污水处理厂高程设计的任务是对个单元处

52、理构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布置；通过计算确定各单元处理构筑物的河泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅地流动。高程布置的合理性也直接影响污水处理厂的工程造价、运行费用、维护管理和运行操作等。高程设计时，英综合考虑自然条件（如气温、水文地质、地质条件等），工艺流程和平面布置等。必要时，在工艺流程不变的前提下，可根据具体情况对工艺设计做适当调整。如地质条件不好、地下水位较高时，通过修正单元处理构筑物的数目或池型以减小池子深度，改善施工条件，缩短工期，降低施工费用。3.2.1高程布置原则（1）保证污水在各构筑物之间顺利自流。（2

53、）认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。（3）考虑远期发展，水量增加的预留水头。（4）选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。（5）计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑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。（6）设置终点泵站的污水厂，水力计算常以接受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，以防处理后的污水

54、不能自由流出。二泵站需要的扬程较小，运行费用较低。但同时应考虑挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。（7）在作高程布置时，还应该注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。（8）协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。3.2.2本污水处理厂高程计算本设计处理后的污水排入回用水池水位后，以回用水池水位作为起点，逆流向上推算各水面高程。1. 根据厂区平面布置图得出各处理构筑物间连接管渠的长度如表3.1表3.1 各构筑物连接管长管渠名称长度(m)管渠名称长度(m)调节池与污水泵房35A2/O池与配水井65污水泵房与混凝池45配水井与二沉池120混凝池与初沉池10二沉池与接触氧化池133初沉池与A2/O池115接触氧化池与回用水池202.各处理构筑物的水