某城镇生活污水处理工程设计方案-氧化沟工艺设计

1、某城镇生活污水处理工程设计摘要：XX市XX镇生活污水处理厂设计处理规模12000m7d,采用氧化沟工艺作为废水脱氮除磷阶段核心处理工艺，该工艺流程简单、构筑物少、处理效率高、投资省。经处理后出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级B标，总投资约1600万O关键词：生活废水；氧化沟工艺；刖吞XX镇位于四川XX市境内中部平原地区。东邻XX镇、XX乡，南接XX乡、XX镇,西连XX镇，北靠XX镇。1985年并乡入镇，仍名XX镇。幅员面积50.7平方公里，耕地面积3975亩。XX镇历来是XX市商贸重镇，享有”大蒜之乡“、川剧之乡”和”兰花之乡”的美誉。1992年被XX市

2、列为优先发展经济“一条线”乡镇，1995年被列为成都市小城镇建设试点镇，同时被评为四川省文化先进乡镇，并首批被命名为成都市特色文化之乡，连续4年被列为国家级农业综合开发区。隆丰镇基础设施完备，初步形成了工业、农业和第三产业综合发展的格局，已山农业经济向城乡型经济发展。基于新农村建设的要求，基础配套设施的完善，新建污水处理站是必须的也是必备的。为改善该城镇及下游地区的环境质量，保障人民身体健康，建立污水处理厂是完全必要的,也是十分迫切的；该污水处理站将收集该镇八成以上的生活污水，处理后出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级B标，满足排水和环保的要求。同时与农民

3、居住区环境的改善和新农村建设的总体思路完全吻合。1.1设计任务及依据1.1.1设计任务12000m3/d乡镇生活污水站初步设计。1.1.2设计依据及原则1.121设计依据地表水环境质量标准(GB3838-2OO2)污水综合排放标准(GB8978-1996)生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93)中华人民共和国环境保护法；建设项LI环境保护设计规定；彭州市建设项LI环境管理；水污染物排放限值(DB44/26-2001)中的一级标准；污水综合排排放标准(GB8978-1996)中的一级标准；

4、建筑给水排水设计规范(GBJ15-88)；L1.2.2设讣原则(1)选用运行安全可靠、经济合理的工艺流程。(2)釆用先进的技术和设备，合理利用资金，提高污水处理站的自动化程度和管理水平。(3)根据基础设施统一规划、分步实施的方针，在方案设计中充分考虑远、近期结合,为发展留有余地。(4)污水处理厂的位置，应符合城市规划要求，位于城市下游，与周边有一定的卫生防护带，靠近受纳水体，少占农田。(5)严格执行国家和地方现行有关标准、规范和规定。1.1.3设计范围本方案设计范围为：通过对类似生活污水水质情况的综合分析，提出可行性方案，最终推荐最优方案；内容主要包括污水处理工艺流程、设备选型、污水构筑物及附

5、属工程等进行综合规划设计。1.2设计水量及水质1.2.1设计人口根据统计，隆丰镇2005年人口共43000A,结合当地7。/（）0的人口年增长速度，以等比数列推算法21预计到2020年人口总数达48000人左右。1.2.2设计水量2根据居民生活污水定额145L/（人d）,设计水量平均总流量为6525nr7d,均时流量272m3/h,即75L/sa所以时变化系数K尸1.7,小时最大流量Qmax=12000m3/do1.2.3设计水质根据本地城镇污水的原始资料，和该污水处理厂出水直接排放到河流内，而该河流是饮用水源保护区，所以，处理出水应该达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002

6、）的一级B标。表1设计水质进水水质BOD5200CODcr350SS300T-N40NH3-N30TP水温PH8（mg/L）出水水质20602020151髙25C低12X269(mg/L)处理程度（）9082.89335050872处理工艺方案选择2.1工艺方案选择原则作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。山于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实

7、际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放要求。（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。（4）选定工艺的技术及设备先进、可靠。（5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本匸程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的

8、污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。32.2污水处理工艺流程的确定2.2.1厂址及地形资料XX镇污水处理站选址应综合考虑管网布置和现有人口分布特点，将其分别布置在龟背型场镇的两边。2.2.2气象及水文资料2.2.2.1水文地质资料该地区地处成都平原。地形复杂，有低山、丘陵和平原，多条河流直贯其中，地势北高南低。2.2.2.2气象资料（1）风向及风速：常风向为北风，最大风速1.2m/s；（2）气温：月平均最高气温37.3C,最低气温-2.7C2.2

9、.3可行性方案的确定本项LI污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD=0.5,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标；污水中主要污染物指标BOD5、CODcr、SS值比国内一般城市污水高；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，以采用生化处理最为经济。生活污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是生活污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理口标，可采用：普通活性污泥法、氧化沟法、A/O工艺法、AB法、SBR法等等。a.普通活性污泥法

10、方案普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可鼎。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在艺及设备等方面乂有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A?/。”工艺，从面实现脱N和除Po在设备方面，开发4了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从面节省了运行费用。国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村（12万m*d）、天津纪庄子（26万m3/d）.北京高碑店（50万n?/d）、成都三瓦窑（20万m3/d）普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当，出水BOM可达1020mg/Lo它的缺点是工艺路线长，工艺构

11、筑物及设备多而复杂，运行管理管理困难，基建投资及运行费均较高。国内已建的此类污水处理厂，单方基建投资一般为100013007C/（m3/d）,运行费为0.20.4元/（m*d）或更高。b氧化沟方案氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代山荷兰人首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造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（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，U前已成为普遍采用的一项污水处理技术。目前常用的儿种商业性氧化沟有荷兰DHV公司60年代开发的Carrousel氧化沟，美国E

12、nvirex公司开发的Orbal氧化沟，丹麦Kniger公司发明的DE氧化沟等。在我国，氧化沟工艺是使用较多的工艺。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，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。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较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，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

13、，基建投资少。另外，曲于不釆用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。基建投资省，运行费用低。实际运行证明，曲于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOM时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水

14、厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当,而要求去除BOD5且去除NHyN时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。5污泥量少，污泥性质稳定。山于氧化沟所采用的污泥龄一般长达2030d,污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.30.4m/s,氧化沟的总长为L,则水流完成一个循环所需时间t二L/S,当L=90600m时，匸520min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为1024h,因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30280次不等。可见原

15、污水一进入氧化沟，就会被儿十倍甚至上口倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。占地面积少。山于氧化沟工艺所釆用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。c.A/O和A2/O法A/O工艺自被开发以来,就因为其特有的经济技术优势和环境效益，愈来愈受到人们的广泛重视.通常称为A/O工艺的实际上可分为两类，一类是厌氧/好氧工艺，另一类是缺氧/好氧工艺.厌氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别:在厌氧状态下既有无分子态氧，也没有化合态氧，而在缺氧状态下则存在微量的分子

16、态氧(DO浓度0.5mg/L),同时还存在化合态的氧，如硝酸盐.。A?/。法的特点有：A?/O法在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。A?/O法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。A?/。法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。A?/O法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。d.A-B法工艺AB工艺是一种生物吸附一降解两段活性污泥工艺，A段负荷高，曝气时间短，0.

17、5h左右，污泥负荷高26kgBOD5/(kgMLSSd),B段污泥负荷较低，为050.30kgBOD5/(kgMLSSd),该段工艺有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高，水质水量较大的污水，通常要求进水BOD5250mg/L,AB工艺才有明显优势【叭6AB工艺的优点：具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。对有机底物去除效率高。系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。有较好的脱氮除磷效果。节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用

18、20%25%.AB工艺的缺点A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由J：A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行丁灰氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。当对除磷脱氮要求很高时,A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%60%,因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。e.SBRT艺SBR实际上是最早出现的活性污泥法，早期局限于实验研究阶段，但近十年来，山于自动控制、生物选择

19、器、机械制造方面的技术突破才使得这一工艺真正应用于生产实践，目前该工艺的应用正在我国逐步兴起习。它是一个完整的操作过程，包扌占进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段。SBR工艺有以下特点：生物反应和沉淀池在一个构筑物内完成，节省占地，土建造价低。具有完全混合式和推流式曝气池的优势，承受水量，水质冲击负荷能力强。污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀。对有机物和氮的去除效果好。但传统的SBRI艺除磷的效果不理想，主要表现在：对脱氮除磷处理要求而言，传统SBR工艺的基本运行方式虽充分考虑了进水基质浓度及有毒有害物质对处理效果的影响而采取了灵活的进水方式，但7由于这种考虑与脱氮或除磷所需要的环境条件相背

20、，因而在实际运行中往往削弱脱氮除磷效果。就除磷而言，采用非限量或半限量曝气进水方式，将影响磷的释放：对脱氮而言，则将影响硝化态氮的反硝化作用而影响脱氮效果。表2生物处理方案技术经济比较方技术指标经济指标运行情况备案BODs去基建除率费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷注波动A/O8595100100100一般_般般需脱氮除磷的污水处理厂适用于中小型污水氧化沟9095100100稳泄简便适应厂,需要脱氮除磷地区AB法SBR法85959099100100100100约100100一般稳泄简便简便适应适应适应可分期建设达到不同的要求适用于中、小型污水处理厂注：左将传统活性污泥法100作为相对经济指标基

21、准。从上面的对比中我们可以得到如下结论：根据综合分析，为使该废水达到排放标准则应考虑使用具有脱氮除磷功能的生物处理工艺。山以上内容知，处理工艺上优先选择A/O法和氧化沟法，两种工艺都能达到预期的处理效果，且都为成熟工艺，但经分析比较，氧化沟法工艺方案在以下方面具有明显优势。氧化沟法方案在达到与传统活性污泥法同样的去除BOD5效果时，还能有更充分的硝化和一定的反硝化效果：氧化沟法管理较简单，适合该污水处理管理技术水平现状；氧化沟法相对A/O法具有更强的适应符合波动能力。综合以上对比分析，本工程以氧化沟法污水处理厂工艺方案作为推荐方案，如图1所示。8渣包外运原污水栅渣打包机T格栅砂外运J沉砂池T砂

22、泉泥饼外运污泥脱水机卜|贮泥池化沟法污水处理厂工艺流程厌氧池IT氧化沟回流泵二沉池集泥井污泥亲液氮T分水井农灌至回用水深度处理系统23污水处理工艺设计计算3.1污水处理系统3.1.1格栅格栅主要是为了拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。主要是对水泵起保护作用，拟采用中格栅，格栅栅条选用圆钢，栅条宽度S=0.01m,间隙拟定为0.02m。设计参数：栅条间隙e=20.00mm,栅前水深h=0.4m,过栅流速o=0.9m/s,安装倾角=60,0.2m3/d,宜采用机械清渣1000心1000 x1.73.1.2污水提升泵池设计计算设计流量：Q=301L/s,泵房工程结构按远期流量设

23、讣泵房设计计算采用氧化沟工艺方案，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。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入关渠堰。根据最大流量设计,选用4台150QW-180-6-5.5潜污泵（3用1备），Q=180m3/h,H=6m；釆用高、中、低水位分别启动水泵，通过液位计来实现自动控制；出水管上设置管式流量计，对出水流量进行监测和控制。污水提升泵池尺寸：1000mmX900mmX1500mm数量：1座材质：钢筋混凝土构造：全地埋3.1.3平流式沉砂池设计说明污水经提升泵提升后进入平流沉砂池，共两组对称于提升

24、泵房中轴线布置，每组分为两格叫每格宽度Bi=0.65m6沉砂池池底釆用多斗集砂，沉砂山螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。设计流量为Qmax=464m3/h=0.129m3/s,设计水力停留时间匸30s,水平最大流速u=0.25m/s,城市污水沉砂量X=30m3/(106m3),清除沉砂的间隔时间T=2do每格池平面面积为A=竺=0.516m2v0.25沉砂池水流部分的长度(L)L=Vxt式中：L沉砂池水流部分的长度，L：V曝气沉砂池有效容积，；t-设计水力停留时间t=40s则：L=Vxt=0.25x30=7.5ni池宽度

25、BB=nXBi=2X0.65=1.3m式中：B沉砂池总宽度；Bi单个沉砂池宽度；n沉砂池个数。贝9：B=nXB1=2X0.65=1.3m有效水深h2.Ah2=B式中：h2有效水深；A池平面面积；7B沉砂池总宽。则:8h亠也=0.4B1.3沉砂斗所需容积(V)23x86400A：zxl06式中：V沉砂斗所需容积；Qmax最大设计流量，Qmax=0.129m3/s；X-城市污水沉砂量，m/(106m3)；T清除沉砂的间隔时间，doKy水流量变化系数，取1.7。则：、-久Mx8200/Czxl060.129x30 x2x864001.7xl06=0.399QO4”F池总高度(H)H=hi+h2+h?

26、式中：hi沉砂池超高，取0.3m;h2有效深度，h2=0.4m；h3沉砂室高度，取0.5m则：H二hi+112+11尸0.3+0.4+0.5=1.2m3.1.4厌氧池a.设计参数设讣流量：最大日平均时流量为Qmax=129L/S水力停留时间：T=2.5h污泥浓度：X=3000mg/L污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L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I5h,所以设计水量按9最大日平均时考虑。b.设计计算厌氧池容积：V二Q1T=129x10-3X2.5X3600=1161m3厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。则厌氧池面积：A止-1161-290m2h4厌氧池直径:4x

27、290m3.14(取D=20m)考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3mo污泥回流量讣算:回流比计算X3R=-=xl03=0.43X厂X10-3污泥回流量QR=0.43x129=55.47L/s=4792m3/d3.1.5氧化沟3.1.5.1设计参数(进水水质如表1所示)进水BOD5=200mg/L进水NH3-N=30mg/L出水BODs=20mg/L出水NH3-N=15mg/L污泥负荷Ns=0.14KgBOD5/(KgVSSd)污泥浓度MLVSS=5000mg/L污泥f=0.6,MLSS=3000mg/Lo拟用卡罗塞(Carrousel)氧化沟，去除BOD5与COD

28、之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，10使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按设计分2座，按最大日平均时流量设计Qnm=11092m3/d=129m3/s,每座氧化沟设计流量为Qi=65L/s。2总污泥龄:20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75则MLSS=2700曝气池：DO=2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3-N还原a=0.9卩=0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5b二0.07d脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS-dKi=0.23d-lKo2=1.3mg/L剩余碱度100m

29、g/L(保持PH7.2):所需碱度7.lmg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNCh-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.083.5.2设计计算碱度平衡计算：出水处理水中非溶解性BOD5值BODsf；BODsr=0.7XCeX1.42(l-e-23X5)式中：BOD5f出水处理水中非溶解性BODs值，mg/L；Ce出水中BODs的浓度，mg/L；贝ij：BODsr=0.7X20X1.42(l-e-23X5)=13.6mg/L则出水处理水中溶解性BOD5值，BOD?=20-BOD*=6.4mg/L.设采用污泥龄20d,日产污泥量Xc式中：Q为氧化沟设计流量，110

30、92m*d：1111092=7.19mg/L用于合成。为污泥增长系数，取0.6kg/kg；b污泥自身氧化率，取0.05L/d;U为（Lo-Le）去除的BOD5浓度，mg/L；L7.2mg/L.硝化区容积计算：12曝气池：DO=2mg/L硝化所需的氧量NOD=4.6mg/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mg/mg/NO3-N还原a=0.9卩=0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5b=0.07d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/(kgMLVSSd)KJ=0.23d-iKo2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNHs-

31、N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNCh-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.08硝化速率为=0.47严如-=0.47?,O98(15-15)1X；2L=0.204d12|00.05x15-11.3+2故泥龄:=4.9d0.6=0.167采用安全系数为25故设计污泥龄为：2.5X4.9=12.5d原假定污泥龄为20d,则硝化速率为：A1=0.05L/d单位基质利用率:/Jn+b_0.05+0.05akgBOD?/kgMLVSS.d式中：a污泥增长系数，0.6；13b污泥自身氧化率，0.051/do在一般情况下，MLVSS与MLSS的比值是比较固定的，这里取为0.75则：MLVSS

32、=fxMLSS=0.75x3600=2700mg/L所需的MLVSS总量二(200-6.4)x100000.167x1000=11OOOKg硝化容积：I/=1100 xl000=4074n?27004074水力停留时间：C,=-x24=8.81h11092反硝化区容积：12C时，反硝化速率为：qdll=0.03(-)+0.0296-cxl.024（r_2,式中：a经验系数，取0.8；P经验系数，取0.9P相对密度，取1.0：Cg。）20C时水中溶解氧饱和度，取9.17mg/L;Gw鬥30C时水中溶解氧饱和度，取7.63mg/L：C混合液中溶解氧的浓度，取2mg/L;T温度，30Co则：R=_=

33、_124.54x917_a侏C（门一CX1.024D_0.8x0.9x1x7.63-2x1.024=231.4kg/h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R。231.4n=-=1.85125125取n=2台回流污泥量：可由公式尺=丁求得。X丫X式中：XMLSS=36g/L,16Xr-回流污泥浓度，取10g/L。17WJ：R=0.56（50%100%,实际取60%）103.6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%Qo剩余污泥量：644240 x0.2

34、5Qw=+0.751000 x11092=1524.1/6/如山池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L,则每个氧化沟产泥量为:-=152.41*/10353氧化沟计算草草图如下：图3氧化沟设计草图（1）I18固体负荷：qs般范围为120=140kg/m2d水力停留时间(沉淀时间)：T=2.5h堰负荷：取值范围为1.52.9L/sm,取2.0L/(sm)3.1.6.2.设计计算沉淀池面积：按表面负荷算：D=24.2/16沉淀池直径:3.14加沉淀部分有效水深为h2=qbT=1.0 x2.5=2.5m表面积A=-=116m2li2隔板数采用2个，则廊道总宽为B=（2+1）x3.5=10.5m取11m

35、接触池长度L=-=mB10.5长宽比-=3.14b3.5实际消毒池容积为VJBLh=llx112=242m池深取2+0.3=2.3m（0.3m为超高）经校核均满足有效停留时间的要求加氯量计算：设讣最大加氯量为QmaxX.Omg/L,每日投氯量为=PmaxQ=4xH092x10-3=44.3kg/d=1.85kg/h选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/8瓶,共贮用10瓶，每日加氯机一台，投氯量为1.52.5kg/ho配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=l3m/h,扬程不小于10mH2O混合装置在接触消毒池笫一格和笫二格起端设置混合搅拌机2台（立式）。混合搅拌机动率NO为22N1

36、023x5xl02=0.068KW式中:QT混合池容积，m：“水力粘度，20C时，“=1.06X10-4Kgs/m2；G搅拌速度梯度，对于机械混合G=500s-lo1.06x0.129x30 x5002实际选用JBK-2200框式调速搅拌机，搅拌器直径2200,高度H=2000mm,电动机功率为4.0KW。接触消毒池设计为纵向折流反应池。在第一格，每隔3.8m设纵向垂直折流板，第二格每隔6.33m设垂直折流板，笫三格不设。接触消毒池计算草图如下：aoooo图7接触消毒池工艺计算图3-2污泥处理系统3.2.1污泥回流泵房3.2.1.设计说明二沉池活性污泥山吸泥管吸入，山池中心落泥管及排泥管排入池

37、外套筒阀井中，然后山管道输送至回流泵房，其他污泥山刮泥板刮入污泥井中，再山排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR二RQ,污泥回流比R=50%-100%o23按最大考虑，即QR=100%Q=129L/s=11145.6m3/d回流污泥泵设计选型321.2扬程：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一0.2-0.2=-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）=1.9m321.3流量：两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为11145.6m3/d=464.4m3/h3.2.1.4

38、选泵：选用LXB-900螺旋泵2台（1用1备），单台提升能力为480m3/h,提升高度为2.0m一2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=5.5kW.u，1回流污泥泵房占地面积为9mX5.5m3.2.2剩余污泥泵房3.2.2设计说明二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥山地下管道自流入集泥井，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2X1524kg/d,即为按含水率为99%计的污泥流量2Qw=2X152.4m3/d=304.8m3/d=12.7m3/h3.2.2.2.设计选型污泥泵扬程：辐流式浓缩池最

39、高泥位（相对地面为）-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位为-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4=4.13m,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二H0+4+l=9.13m。污泥泵选型:24选两台，1用1备，单泵流量Q辿=6.35m3/ho选用1PN污泥泵Q=7.216m3/h,2H=14-12m,N=3kW剩余污泥泵房：占地面积LXB=4mX3m,集泥井占地面积丄3.0加xH3.0m23.2.3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,剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。323设计参数进泥浓度：10g/L污泥

40、含水率Pl=99.0%,每座污泥总流量：Qw=1524.lkg/d=152.4n?/d=6.35m3/h设计浓缩后含水率P2=96.0%污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥浓缩时间：T=13h贮泥时间：t=4h323.2设计计算浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积A-”=5弋;3奶3.14=6.5m=浓缩池直径D=4x33.86“=鱼=505F/(m2.d)=0.2m3水力负荷人丹广25=有效水深hi=uT=0.213.6x3.6m有效容积V=46.66m3浓缩污泥输送至泵房剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至处理厂南面的苗圃作肥料之用污泥提升泵泥量Q=76.2m3/d=3.17m3/

41、h扬程H=2.3-(-1.5)44+l=7.8m选用1PN污泥泵两台J用一备，单台流量Q=7.216m*/h,扬程H=1412mH2O,功率N=3kW泵房平面尺寸LxB=4mx3m4厂区平面及高程设计4.1厂区平面布置4.1.1各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑”】：贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求510m,如有特殊要求构筑

42、物其间距按有关规定执行。各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。4.1.2平面布置本着尽量节约用地，并考虑发展预留用地的原则，进行厂区的总平面布置，本期工程总占地面积约284.5亩，包括污水处理构筑物、建筑物、附属构筑物、道路绿化，按功能分为污水预处理区、污水主处理区、污泥处理区、生活管理区、预留的回用水处理区。4.1.3管线布置厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室,变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，

43、化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适出距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽69m次干道宽34m,人行道宽1.5m2.0m曲率半径9m,有30%以上的绿化。4.2高程设计4.2.1高程布置原则保证处理水在常年绝大多数时间里能自流排放水体，同时考虑污水厂扩建时的预留储备水头。应考虑某一构筑物发生故障，其余构筑物须担负全部流量的情况，还应考虑管路的迂回，阻力增大的可能。因此，必须留有充分的余地。处理构筑物避免跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。在仔细计算预留余量的前提下，全部水头损失及原污

44、水提升泵站的全扬程都应力求缩小。应考虑土方平衡，并考虑有利排水。4.2.2高程布置时的注意事项在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项。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，以保证在任何情况下处理系统能够正常运行。污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。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。污水处理后应能自流排入下水道或者水体。294.2.3污水污泥处理系统高程布置厂区设计地面标高暂定厂区自然地平标高为地面标高，可根据厂区现场实际情况对土方适当平衡。工艺流程竖向设计处理厂进水管道管底标高

45、暂定为2500m,以此为依据，进行污水处理流程的竖向设计。4.2.4高程确定计算污水厂处关渠堰的设讣水面标高根据式设计资料，关渠堰自本镇西南方向流向东北方向，关渠堰底标高为-3.75m，河床水位控制在0.5-1.0mo而污水厂厂址处的地坪标高基本上在2.25m左右(2.102.40),大于关渠堰最高水位1.0m(相对污水厂地面标高为-1.25)o污水经提升泵后自流排出，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0.8m【即关渠堰最高水位(一1.25+0.154+0.3)=-0.7960.8m，同时考虑挖土埋深。各处理构筑物的高程确定设计氧化沟处的地坪标高为2.25m(并作

46、为相对标高0.00),按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m,再计算出设计水面标高为3.5-2.0=1.5m,然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见污水、污泥处理流程图。构筑物名称表3各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高水而标髙(m)池底标髙(m)构筑物需称水而标髙(m)池底标髙(m)进水管中格栅泵房吸水井接触池-0.19-0.39-1.00-0.67-0.79-1.30-2.97沉砂池厌氧池氧化沟二沉池3.002.001.50.

47、6020-2.00-2.00-4.534.3厂区给排水设计4.3.1给水设计厂址在规划区内，自来水直接接入厂区内供全厂的消防、生活和部分生产用水。消防、生产、生活水管道共用，管道在厂区内布置成环状。304.3.2厂区排水设计厂区排水按雨污分流设il|21o生产、生活污水经厂区污水管道收集后排入粗格栅前的进水井，与原污水一并处理。厂区雨水经雨水管道，汇集排至厂外河道。5技术经济分析5.1工程投资估算5.1.1土建工程造价土建工程造价见表4。表4土建部分投资估算序号123455678910111213工程名称格栅井提升泵房平流沉砂池厌氧池氧化沟沟体二沁也集泥井污泥回流泵房污泥泵房污泥浓缩池加氯间变

48、配电间中心控制室土建工程造价合计数量1座1座1座1座2座1座1间1间1间1间1间1间64.00m3单价/万元10000元/座600元/nP400元/m3500元/m3400元/tn-400元/m35000元/间10000元/间10000元/间5000元/间3000元/间64500元/间400元/m3一期价/万元1.02.424.84.259604.060.51.01.00.5034.453.56987.845.1.2设备工程造价主要设备投资佔算见表5。表5主要设备投资估算序12名称格柵提升泵规格、型号单位中格栅、不锈钢座150QW-180-6-5.5台数量14价格/万元3.53.031345污

49、泥泵回流污泥泵污泥输送机LXB-900LXB1400台台3113.30.61.567891011脱水机刮泥机自动化控制系统电控部分管道及附件工程管道、阀门台2GC型支座式中心驱台套套套套1111111.42.22385412曝气转盘D=1000mm.L=900mm24个每池3用2.41314变压器电缆QZB自藕变压器台米18400.8121516自动加药装宜配电箱国产TP2660GGD1套套220.217其他配件85.2山于一些设备以及设备附件资料不全并且所需数量有所波动，还包括一部分不可遇见费用无法确定，所以无法给出明确细节，根据经验参数并参见同水量同工艺污水厂基本设备费，故在此设备总投资粗

50、略佔计在450万元左右【期。5.1.3其他投资及工程总价估算其他投资及工程造价佔算见表6o表6其他投资及工程总价估算序号12名称取费标准土建工程造价设备工程适价价格（万元）987445034567小记设计费运输管理费安装调试费税金(1)+(2)(3)x5%(2)x3%(2)x8%(3+4+5+6)x6%1537.1471.8541.1144848总计1581.375.2运行成本概算（单座污水处理站）5.2.1基础资料电费：0.80元/（kw.h）CIO2生产成本费：3元/kg人工费：900元/月5.22运行成本概算成本佔算见表7o32表7成本估算表序号1234567891011费用名单电费药剂

51、费工资福利费固左资产折旧大修费检修维护费管理和其他费用年经营成本年总成本单位水成本单位水经营成本单位万元/年万元/年万元/年万元/年万元/年万元/年万元/年万元/年万元/年7L/t7E/t计算公式El=519X0.5/1.42E2=8.Otx3OOOO元/txlOE3=12000元/(人年)x38人X10-4E4=1781X4.8%E5=1781X1.7%E6=1781X1.0%E7=(EI+E2+E6)X10%Ec=E1+E2+E3+E5+E6+E7Yc=Ec+E4Tl=Yc/365QT2=Ec/365Q费用价格182.724.045.684.4830.217.8143.08347.7439

52、1.740.530.34山于氧化沟工艺的特点，本次设讣没有设讣初沉池，但是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，还可实现硝化和脱硝，由于氧化沟活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。本次设讣工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。而且处理效果稳定，出水水质好。基建投资省总投资控制在2000万以内，运行费用低，单位水成本为0.53元/mb6.环境保护和安全生产6.1环境保护环境保护不仅要提供合理利用、保护自然资源的一整套技术途径和技术措施，而且还要研究开发废物资源化技术、改革生产工艺、发展无废或少废的闭路生产系统，其主要任务为：保护自然资源和能源，消除资源的浪费，

53、控制和减少污染。研究防治环境污染的机理和有效途径，保护和改善环境，保护人们自身健康。综合利用废水、废物、废渣，促进工农业生产的发展。水污染控制的主要任务是从技术和工程上解决预防和控制污染的问题，还要提供保护水环境质量、合理利用水资源的方法。以及满足不同用途和要求的用水工艺技术和工程措施。6.1.1气味控制污水处理厂处理过程中产生对环境的影响主要在气味和噪声这两方面。采取的主要措施是隔离。处理厂会产生各种气味，特别是原生污水，栅渣及污泥气味更为严重，其中硫化氢气味尤为敬感。本工程在污泥泵房，污泥脱水机房等室内部分，考虑釆用机械通风的方式，减少气味危害，在露天的水33池及采用自然通风清除气味，在总平面布置图中，充分考虑把易产生恶臭的处理机构布置在下风向，远离生活区，厂区空地充分绿化，并栽种对污染气体有吸收作用的植物。6.1.2厂区废水、废渣处置污水处理厂厂内的排水体制釆用量污分流制。厂内的生活污水经厂区管道收集，输送到污水处理系统中间和原污水一起处理，达标排放。厂内格栅、沉砂池和脱水机房均有固体废物产生，对此，在运行管理中要按要求在指定的场所堆放，外运时要用半封闭式子卸专用车辆，运送到指定区域外置，栅渣、沉渣应榨干后