（完整版）污水处理厂工艺设计说明计算书：城市生活污水4.4万吨每天A2O活性污泥法.doc

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1、污水处理厂工艺设计一、污水处理厂的设计规模 （一）污水处理厂的设计规模污水处理厂以处理水量的平均日平均时流量计，该市污水厂的处理规模定为：近期4.4万m3/d，远期6.6万m3/d，见表：污水处理厂的设计规模期限单位生活污水工业废水污水总量期限单位生活污水工业废水污水总量近期m3/d27398.301616.7643568.06近期M3/d44564.2616169.2660734L/S321.11187.15504.26L/S515.79187.15702.94 （二）污水处理厂处理构筑物规模 污水处理厂的主要构筑拟分成三组，每组处理规模为2.2万m3/d，近期建2组，处理规模为4.4万m3

2、/d，远期再建1组，处理规模扩至6.6万m3/d，污水厂占地约5.9ha，用地指标为0.89 m2/（m3污水/d） （三）设计流量 当污水厂分建时，以相应的各期流量作为设计流量。各设计流量的具体数据见表。污水处理厂的设计流量项目（L/S）计算值设计值近期远期近期远期最高日最大时715.361005.037201080最高日平均时605.11773.23610915平均日平均时504.26702.94509.26763.89二、污水处理程度的确定 （一）进水水质 根据原始资料，污水处理厂实测污水水质及设计水质见表：污水的实测水质，设计进水水质、出水水质标准水质指标实测水质(mg/L)设计进水水

3、质(mg/L)出水水质标准(mg/L)水质指标实测水质(mg/L)设计进水水质(mg/L)出水水质标准(mg/L)BOD515025022020TN45559015CODcr23037034060磷酸盐6.89.99.40.5SS20035032020 （二）设计出水水质 出水水质要求符合GB8978-96防水综合排放标准 根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水中的氮，磷进行适当处理，防止A江的富营养化。 （三）处理程度计算 1溶解性BOD5去除率 活性污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5（Se）和非溶解性BOD5二者组成，而非溶解性BOD5主要

4、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，故从活性污泥的净化功能考虑，应将非溶解性BOD5从处理水的总BOD5值中减去。 处理水中非溶解性BOD5值： BOD5=7.1bXaCe式中 Ce处理水中悬浮固体浓度，取25mg/L b微生物自身氯化率，一般介于0.050.1，之间，取0.09 Xa活性微生物在处理水中所占比例，取0.4 故 BOD5=7.10.090.4256.4 处理水中溶解性BOD5值为： 256.4=18.6mg/L 去除率： 2CODcr的去除率： 3SS的去除率 4总氮的去除率 出水标准中的总氮为15mg/L，故去除率为： 5磷酸盐的去除率 进水中磷

5、酸盐浓度为6.89.4mg/L，按9.4 mg/L计，如磷酸盐以最大可能成分Na3PO4计，则磷的含量为1.7 mg/L。故磷的去除率为：三、城市污水处理厂设计 （一）工艺流程方案的选择 1城市污水处理厂工艺流程方案的提出由于设计要求处理工艺达到口述计算值，即既要有效去除BOD5，又适当去除N、P，故提出采用A/A/O法或SBR法，两法的工艺流程见图一、图二。 中格栅污水提升泵房细格栅沉砂池初沉池SBR池接触池排江污水浓缩池贮泥池脱水机房泥饼外运图一 A/A/O法处理工艺图图二 SBR法处理工艺图 污水提升泵房细格栅沉砂池厌氧池缺氧池好氧池二沉池排江接触池污 泥 回 流混合液回流污水浓缩池贮泥

6、池脱水机房泥饼外运中格栅2方案的技术经济比较 （1）技术比较A2/O法是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O工艺）的基础上开发出来的。工艺原理（流程图见下页）：在首段厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD5浓度下降，另外NH3N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3N浓度下降。但NO3N含量没有变化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液带入的大量NO3N和NO2N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度继续

7、下降，NO3N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3N的浓度增加，而P随着聚磷菌的过量摄取也以较快的速率下降。 A厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 B在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 C在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。D污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。E厌氧缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以不增加溶解

8、氧为度。F沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀。SBR法全称间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Procee），于70年代由美国开发，我国于80年代中期开始了研究与应用。工作机理： 1）污水流入工序 废水注入，注满后进行反应，注入方式有单纯注水、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，是最重要的一道工序，如要去除BOD5、硝化和除磷则需要曝气。 3）沉淀工序 使混合液处于静止状态，进行泥水分离，沉淀时间一般为1.01.5h，沉淀效果良好。4）排放工

9、序 排除曝气池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作为下一操作周期的菌种。综上所述，A/A/O法与SBR法都能达到脱氮除磷的要求，在技术上都是可行的。 （2）经济比较：两方案的经济比较见表。（3）结论：经过技术经济比较，A/A/O法在各方面都较SBR法好，所以选择A/A/O法作为污水处理厂的处理工艺。（二）污水处理构筑物设计 1中格栅 作用：为了截留较大的悬浮物和漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。 运行参数：栅前水深h=0.82m，过栅流速V=0.7m/s（可防止冲刷和沉淀），栅条间隙b=0.015m，格栅安装倾角60，栅条宽度s=0.01m，进水渠宽B1=1.64米，其渐宽

10、部分展开角度20，其长度L1=2.60m，栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2=1.30m,栅后槽总高度H=1.212m，每日栅渣量2.87m3/d，钢质栅条，格栅两侧的走道宽为0.7m。 2提升泵房 运行参数：高9.9m，地上部分4.8m，泵房直径D=14.4m，选用4台12MN-24B离心泵，三用一备，每台泵流量864m3/h，扬程21.2m，选用起重设备为一台MD11-9D电动葫芦。 3细格栅 在沉砂池前设置。运行参数：栅前水深h=0.48m，过栅流速V=0.7m/s，栅条间隙b=0.01m，格栅安装倾角60，栅条宽度s=0.01m，进水渠道宽B1=0.95m，其渐宽部分展开

11、角度20，其进水长度L1=1.1m，栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=0.55m，栅槽宽度B=1.75m，栅槽总高度H=0.94m，栅槽总长度为3.6m，每日栅渣量2.4m3。过栅水损 h=0.16m，钢质栅条，格栅两侧的走道宽0.7m，工作台正面过道宽度为1.5m。 4沉砂池作用：沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，如泥砂、煤渣等，比重约为2.65。一般设于泵站、倒虹管前以减轻机械、管道的磨损，也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池与钟式沉砂池等。平流沉砂池具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排

12、沉砂较方便等优点。本工程采用平流沉砂池。运行参数：a.设计流量：近期720L/s，远期1080 L/s，近期2组，远期增加1组。 b.设计流速：0.25m/s c.停留时间：30s d.总长度：7.5m e.总宽度：1.6m（设2格） f.有效水深：0.9m g.池总高度1.85m h.泥斗高：0.5m i.泥斗上口宽：1.2m j.泥斗斗底宽：0.5m k.斗壁与水平面倾角：55 l.进水渐宽部分尺寸：L1=1.4m m.出水渐宽部分尺寸：L3=1.4m 5A/A/O池作用：曝气池是活性污泥反应器，是活性污泥系统的核心设备，在很大程度上决定活性污泥系统的净化效果。曝气池从以下几方面分类：（1

13、）从混合液流动的形态方面，曝气池分为推流式、完全混合式和循环混合式三种。 （2）从平面形状方面，可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道等四种。 （3）从采用的曝气方法方面，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及两者联合使用的机械鼓风曝气池。 （4）从曝气池与二次沉淀池之间的关系，可分为曝气沉淀池合建式和分建式两种。本工程采用推流式鼓风曝气池，空气管道和空气扩散装置沿池长度的一侧安装，这样的布置可使水流在池内呈旋转状流动，增加气泡和混合液的接触时间。运行参数：水力停留时间：T=7.5h，即三段比为：1：1：3污泥回流比：42%混合液回流比：200%有机负荷：好氧段0.18kgBOD5/kgMLSSd

14、 厌氧段0.10kgBOD5/kgMLSSd a厌氧池有效水深：5.0m 有效容积：1647m3 廊 道 数：m=3个 廊 道 宽：5米 总 长：22m b缺氧池同厌氧池。 c好氧池有效水深：5.0m 有效容积：4941m3 廊 道 数：m=5个 廊 道 宽：6.0m 总 长：33米 剩余污泥干重：3738kg/d 需 氧 量：113.7kg/h（平均） 180.8kg/h（最大） 选用5台D366080500风机（D型罗茨鼓风机），风量80m3/min，风压60KPa。 6配水井作用：在污水处理厂中，处理构筑物往往建成两组或两组以上并联运行，在这种情况下，配水均匀与否就成为一个相当重要的问题

15、。如果配水不均，一部分构筑物超负荷运转，处理效果就会降低，而另一部分构筑物达不到设计负荷，就不能充分发挥其功能。为了实现均匀配水，本工程采用中心配水井，其配水均匀度较高。运行参数：a.设计流量：0.72m3/sb.进水流速：1.2m/sc.进水管直径：1000mmd.停留时间：3min7二沉池作用：二沉池设于生物处理后，对污水中的以微生物为主体，比重小的，因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行沉淀分离，按池内水流方向不同，分为平流式、辐流式和竖流式三种。本工程采用辐流式二沉池。注：设计采用中心进水、周边出水的幅流式二沉池，共四组（近期），远期为六组。优点： （1）多为机械排泥，运行较好，管理较简

16、单。 （2）排泥设备已趋定型。缺点：（1）机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。注：设计采用中心进水、周边出水的幅流式二沉池，共四组（近期），远期为六组。运行参数：a.设计水量：26352m3/d（每组）b.表面负荷：qb=1.4m3/(m2h)c.固体负荷：Nq=60kg/(m2d)d.堰负荷：4.34L/(sm)e.沉淀时间：T=2.5hf.沉淀池直径：D=40mg.池高：5.4mh.池底坡度：0.05i.池底进口进宽：4mj.污泥区高度：0.7mk.有效水深：3.5m 8接触池作用：城市污水经一级或二级处理后，水质已大大改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在病原菌的可能

17、，因此在排放水体前或农田灌溉时，应进行消毒处理，污水消毒的主要方法是向污水加消毒剂。目前用于污水消毒的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。本工程采用液氯消毒法，设2组接触池。液氧消毒的原理是： ，产生的次氯酸是极强的消毒剂，可以杀灭细菌与病原体。运行参数： a混合池长：24m 混合池宽：1.5m 混合池高：1.2m 停留时间：60s b反应池长：10.3m 反应池宽：21m 反应池高：设6块隔板（每组），每块隔板间距3m。9计量设备巴氏计量槽作用：为了准确地掌握污水处理厂的污水量，并对水量资料和其它运行资料进行综合分析，应在污水处理系统上设置计量设备。本工程采用计量槽，又称巴氏槽，这种计量

18、设备的精确度达95%98%，其优点是水头损失小，底部洗刷力大，不易沉积杂物，计量槽颈部有一较大坡底的底（i=0.375），颈部后的扩大部分具有较大的反坡。当水流至颈部时，便产生水跃。因此，在所有其他条件相同时，水深仅随流量而变化。量得水深，可按有关公式求得流量，在自由流条件下，流量按下列公式计算：式中：b喉宽，m H1上游水深，m运行参数：a.喉宽：0.60mb.上游水深：H1=0.65mc.下游水深：H1=0.50md. B：1.5me. D：1.2mf. C：0.9mg. L2：0.6mh. L3：0.9m 见污-03图。 10污泥回流泵房，混合液回流泵房为了提升二沉池污泥高程，使其回流至

19、厌氧池，以及提升混合液高程，使其回流至缺氧池，本工程设置2个泵房。运行参数： a回流污泥泵房： LBH=17300192004800 选用3台螺旋泵（两用一备），提升高度34m，功率7.5KW。 b混合液回流泵房 LBH=18000246004800选用3台螺旋泵（两用一备），提升高度3m，功率15KW。 （三）污泥处理构筑物设计 1重浓缩池作用：初次沉淀池沉淀出的污泥含水率介于95%97%，剩余活性污泥达99%以上，故污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难，降低含水率的主要方法是浓缩，一般分为重力浓缩，气浮浓缩，机械浓缩。本工程采用重浓缩池。运用参数：a.污泥固体负荷：Nwg=45kg/

20、db.污泥浓缩时间：16hc.贮泥时间：6hd.进泥含水率：99.2%e.出泥含水率：97%f.进泥浓度：10g/lg.浓缩池直径：10.3mh.有效水深：4mi.缓冲层高度：0.3mj.池总高度：6.1mk.浓缩后污泥体积：124.6m3/dl.澄清液量：342.65m3m.池底坡度：0.06 2贮泥池作用：有机污泥均由亲水性带负电荷的胶体颗粒组成，颗粒大小不均而且很细，挥发性固体含量高，比阻也大，脱水性能较差，故在污泥比阻值大大超过范围（0.10.4）109S2g时，在机械脱水前进行预处理。预处理的主要方法为化学调节法，热处理法，冷冻法等，最常用的是化学调节法，但需设贮泥池。运行参数：a.

21、贮泥量：按6h计b.进泥量：249.2m3/dc.池 高：2.5md.池 宽：5me.池 长：5m（一侧设高1m，宽1m的吸泥槽）3脱水间作用：为便于污泥外运及进一步减容，设脱水设备，本工程采用板框式压滤机。运行参数：a.进泥量：467.2m3/db.过滤能力：4kg/m2h 选用4台BAS40/635-25压滤机，外形尺寸LBH=446012601200工作压力8kg/cm2。 （四）污水厂构筑物工程量污水厂构筑物工程量见表3-1 四、平面布置 污水厂平面布置见污01图。 （一）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，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求，结合

22、地形和地质条件，确定它们在厂区内的平面布置，故应考虑：1贯通连接各处理构筑物之间的管道应便捷，直通，避免迂回曲折，造成管理不便。2土方量作到基本平衡，避开劣质土壤地段。3在各处理构筑物之间，应保持一定间距，以保证施工要求，一般间距要求510m，某些有特殊要求的构筑物，如消化池，贮气罐等，其间距按有关规定执行。4各处理构筑物在平面布置上应尽量紧凑，以减少占地量，同时各处理构筑物之间管线亦少。 （二）管渠的平面布置 1应设超越管线，当出现故障时，污水可直接排入水体。 2厂区内还应设有：给水管、空气管、生活污水管、雨水管、消化气管(有消化池)及输配电线路。对它们的安排，既要例于施工和维护管理，但也要

23、紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。 （三）辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修间、仓库、食堂等。它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方法。辅助建筑往返的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气地附近，以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。在污水厂内，主干道应尽量成环，方便运输，主干道宽69m，次干道宽34m，人行道宽1.52m，转弯曲率半径9m，污水厂内有30%以上绿化14