【正文】 0城市污水處理項目設(shè)計方案第一篇 設(shè)計說明書1 概述 設(shè)計任務(wù)對城市污水處理工程的初步設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容主要包括污水收集管道系統(tǒng)的設(shè)計計算，污水處理工藝的選擇，污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計以及污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計。 設(shè)計依據(jù) 規(guī)范標準（1） 污水處理廠課程設(shè)計任務(wù)書；（2） 《室外給水設(shè)計規(guī)范》 （GB500132022）中國計劃出版社；（3） 《室外排水設(shè)計規(guī)范》 （GB500142022）中國計劃出版社；（4） 《建筑制圖標準匯編》 ，中國建筑工業(yè)出版社，1996；（5） 《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》 （CJ3432022） ，中國建筑工業(yè)出版社，2022；（6） 《城鎮(zhèn)水處理廠污染物排放標準》 （GB189182022） ，國家環(huán)境保護局，2022；（7） 給水排水工程標準圖集。1 基本資料水量為 m3/d；生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計為： BOD = 200 mg/L， SS = 150 mg/L， COD = 350 mg/L，NH4＋ N＝ 30 mg/L，要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB189182022）中的一級 A 標準。（1）污水處理設(shè)施設(shè)計一般規(guī)定 ①該市排水系統(tǒng)為合流制，污水流量總變化系統(tǒng)數(shù)取 ，截流雨季污水經(jīng)初沉可直接排入水體。 ② 處理構(gòu)筑物流量：曝氣池之前，各種構(gòu)筑物按最大日最大時流量設(shè)計；曝氣池之后（包括層氣池） ，構(gòu)筑物按平均日平均時流量設(shè)計。 ③處理設(shè)備設(shè)計流量：各種設(shè)備選型計算時，按最大口最大時流量設(shè)計。 ④管渠設(shè)計流量；按最大日、最大時流量設(shè)計。 ⑤各處理構(gòu)筑物不應(yīng)小于 2 組（個或格） ，且按并開設(shè)計。（2）格柵 ①型式：平面型，傾斜安裝機械格柵。 ②城市排水系統(tǒng)為暗管系統(tǒng)，且有中途泵站，僅在泵前格柵間設(shè)計中格柵。 ③格柵過柵流速不宜小于 ／s，不宜大于 ／s。 ④柵前水深應(yīng)與入廠污水管規(guī)格相適應(yīng)。 ⑤格柵尺寸 B、H 參見設(shè)備說明書，宜選中間值。2（3）沉砂池 ①型式：平流式。 ②水力停留時間宜選 50s。 ③沉砂量可選 ～／m 3，貯砂時間為 2d，宜重力排砂。 ④貯砂斗不宜太深，應(yīng)與排砂方法要求、總體高程布置相適應(yīng)。（4）初沉池 ①型式：平流式。 ②除原污水外，還有濃縮池、消化池及脫水機房上清液進入。 ③表面負荷可選 ～ 3／（m 2h） ，沉淀時間 ～，SS 去除率 50％～60％。 ④排泥方法：機械刮泥，靜壓排泥。 ⑤沉淀地貯泥時間應(yīng)與排泥方式適應(yīng)，靜壓排泥時貯泥時間為2d。 ⑥對進出水整流措施作說明。（5）曝氣池 ①型式：傳統(tǒng)活性污泥法采用推流式鼓風(fēng)曝氣。 ②曝氣地進水配水點除起端外，沿流長方向距池起點 1/2～3／4 池長以內(nèi)可增加 2～3 個配水點。 ③曝氣池污泥負荷宜選 0．3kg BOD5／（kgMLSSd） ，再按計算法校核。 ④污泥回流比 R= 30％～ 80％，在計算污泥回流設(shè)施及二沉地貯泥量時，R 取大值。3⑤SVI 值選 120～150ml/g，污泥濃度可計算確定，但不宜大于3500 mg／L。 ⑥曝氣地深度應(yīng)結(jié)合總體高程、選用的曝氣擴散器及鼓風(fēng)機、地質(zhì)條件確定。多點進水時可稍長些，一般控制 L＜5～8B。⑦曝氣地應(yīng)布置并計算空氣管，并確定所需供風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)壓。（6）二沉池 ①型式：中心進水，周邊出水，輻流式二沉池。 ②二沉地面積按表面負荷法計算。選用表面負荷時，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特點，q 應(yīng)小于初沉地。 ③計算中心進水管，應(yīng)考慮回流污泥，且 R 取大值。中心進水管水流速度可選 0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可選～／s。 ④貯泥所需容積按《排水工程》 （下）相關(guān)公式計算。 ⑤說明進出水配水設(shè)施。（7）平面布置 ①平面布置原則參考第五章第四節(jié)內(nèi)容，課程設(shè)計時重點考慮廠區(qū)功能區(qū)劃、處理構(gòu)筑物布置、構(gòu)筑物之間及構(gòu)筑物與管渠之間的關(guān)系。 ②廠區(qū)平面布置時，除處理工藝管道之外，還應(yīng)有空氣管，自來水管與超越管，管道之間及其與構(gòu)筑物，道路之間應(yīng)有適當(dāng)間距。 ③污水廠廠區(qū)主要車行道寬 6～8m，次要車行道 3～4m，一般人4行道 1～ 3m，道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距。 ④污泥處理按污泥來源及性質(zhì)確定，本課程設(shè)計選用濃縮一機械脫水工藝處理，但不做設(shè)計。污泥處理部分場地面積預(yù)留，可相當(dāng)于污水處理部分占地面積的 20％～30％。 ⑤污水廠廠區(qū)適當(dāng)規(guī)劃設(shè)計機房（水泵、風(fēng)機、剩余污泥、回流污泥、變配電用房） 。辦公（行政、技術(shù)、中控用房） 、機修及倉庫等輔助建筑。 ⑥廠區(qū)總面積控制在（280 X 380 ）m2 以內(nèi)，比例 1：1000。圖面參考《給水排水制圖標準》 GBJ 10687，重點表達構(gòu)（建）筑物外形及其連接管渠。（8）高程布置 ①高程布置原則。 ②構(gòu)筑物水頭損失參考附表。 ③水頭損失計算及高程布置參見《排水工程》 （下） 。 ④污水進入格柵間水面相對原地面標高為一 2．7m，二沉地出水井出水水面相對原地面標高為一 0．30m。 ⑤污水泵、污泥泵應(yīng)分別計算靜揚程、水頭損失（局部水頭損失估算）和自由水頭確定標程。 ⑥高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，橫向比例可選1：1000 左右，縱向 1：500 左右。2 污水處理廠的設(shè)計5 規(guī)模與處理程度的確定 污水處理廠規(guī)模與處理目標（1）建設(shè)規(guī)模該污水處理廠服務(wù)面積為 106400㎡，處理水量近期 萬m3/d。（2）處理目標根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水水質(zhì)要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB189182022 ）中的一級 A 標準。污水處理廠進、出水水質(zhì)指標：水質(zhì)指標 COD BOD SSNH3N進水水質(zhì)mg/L 350 200 150 30出水水質(zhì)mg/L ≤50 ≤10 ≤10 ≤5（8） 設(shè)計進水水質(zhì)污水廠進水水質(zhì)和城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)性質(zhì)、工業(yè)廢水水質(zhì)等因素有關(guān)，結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有污水處理廠及城鎮(zhèn)工業(yè)性質(zhì)，確定城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)如下表：表 212 污水處理廠進水水質(zhì)項目 SS BOD COD NH4＋ N進水（ mg/L）30 200 350 30污水處理廠的去除率可以根據(jù)進出水水質(zhì)的差額來確定，根據(jù)6下面公式，計算結(jié)果見下表： 進 水 某 物 質(zhì) 濃 度出 水 某 物 質(zhì) 濃 度進 水 某 物 質(zhì) 濃 度 ??? 污水處理程度確定出水水質(zhì)及去除率，具體標準見下頁表表 213 污水進出水水質(zhì)及去除率BOD(mg/l) COD(mg/l) SS(mg/l)NH4＋ N (mg/l)進水水質(zhì) 200 350 150 30出水水質(zhì) 15 20 10 5去除率 % % % % 污水處理廠方案的確定 確定污水處理方案的原則污水處理工程建設(shè)過程中應(yīng)遵從下列原則：（1）污水處理工藝技術(shù)方案，在達到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運行費用少、運行管理簡便的先進的工藝；（2）所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進，更要求成熟可靠；（3）和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時建設(shè)，以使污水處理7廠盡快完全發(fā)揮效益；（4）污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴重缺水問題；（5）污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；（6）盡量減少工程占地。 污水處理方案的確定本項目污水以有機污染為主，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標，針對這些特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化。根據(jù)國內(nèi)外已運行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達到確定的治理目標，可采用“普通活性污泥法 ”。（1）普通活性污泥法普通活性污泥法也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設(shè)計運行經(jīng)驗，處理效果可靠，如設(shè)計合理，運行得當(dāng)，出水BOD5 可達 1020mg/L，它的缺點是工藝路線長，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運行管理困難，運行費用高?；钚晕勰嗫煞譃楹醚趸钚晕勰嗪蛥捬躅w粒活性污泥?；钚晕勰喾ǖ墓に嚵鞒淌且毫饔谢亓鞯耐屏魇健３醮纬恋砗蟮膹U水與二沉池回流的活性污泥混合后進入曝氣池，大約曝氣 6 小時，進水與回流污泥通過擴散曝氣或機械曝氣作用進行混合。流動過程中，有機物經(jīng)過吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地，從曝氣池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉8淀池內(nèi)的活性污泥以進水量的 25～50%返回曝氣池（即污泥回流比為 25～50%） 。這種方法常用于低濃度生活污水處理，對沖擊負荷很敏感。生化需氧量（BOD 5）的去除率達 85～95% 。工藝分類方法按微生物對氧的要需求，生物法可分為好氧、厭氧、缺氧3類；按微生物的生長方式分懸浮生長、固著生長、混合生長3類；此外，還可以按操作條件（負荷、溫度、連續(xù)性）和用途分類。影響因素有：1）入流水質(zhì)水量：BOD 5：N：P=100 ：5：12）混合液懸浮固體濃度（MLSS ）：包括活細胞、無活性又難降解的內(nèi)源代謝殘留物、有機物和無機物，前三類有機物約占固體的成分的 75﹪～85﹪ 。用揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS ）指標不包括無機物，更準確反映活性物質(zhì)量，但測定較麻煩。對給定的廢水，MLVSS /MLSS 介于 ～ 之間。3）有機負荷：有進水負荷和去除負荷兩種，前者指單位重量的活性污泥在單位時間內(nèi)要保證一定的處理效果才能承受的有機物的量；后者指單位重量的活性污泥在單位時間內(nèi)去除的有機物量。有時也用單位曝氣池容積作為基準。4）剩余污泥排放量和污泥齡：微生物代謝有機物同時增值，剩余污泥排放量等于新凈增污泥量。用新增污泥替換原有污泥所需時間稱為泥齡 θc。5）混合液溶解氧濃度96）水溫：在一定范圍內(nèi)，隨著溫度升高，生化反應(yīng)速率加快，增值速率也快；另一方面細胞組織入蛋白質(zhì)、核酸等對溫度很敏感，溫度突升并超過一定的限度時，會產(chǎn)生不可逆的破壞。各類微生物適應(yīng)的溫度范圍見下表：表 222 各類微生物適應(yīng)的溫度范圍類別 最低溫度/℃ 最適溫度/℃ 最高溫度/℃高溫型 30 50～60 70～80中溫型 10 30～40 50常溫型 5 15～30 40低溫型 10 5～10 307） pH 值：一般好氧微生物的最適宜 pH=～；pH﹤ 時，真菌占優(yōu)勢，引起污泥膨脹；另一方面，微生物的活動也會影響混合液的 pH 值。8）曝氣池和二沉池的水力停留時間9）二沉池的水力表面負荷、固體表面負荷和出水溢流堰負荷。 活性污泥質(zhì)量衡量指標活性污泥法的處理效果取決于活性污泥的數(shù)量和性能。衡量活性污泥質(zhì)量的指標主要有：①污泥濃度；②污泥沉降比 SV；③污泥體積指數(shù) SVI； ④活性污泥的耗氧速率； ⑤污泥的沉降速度；⑥活性污泥的生物相；⑦粒度和顏色等。性能良好的活性污泥外觀呈黃褐色，粒徑 ～，比表面積 20～100cm2/ml，含水率在 99%以上，相對密度10～，SV=15%～30%，SVI=50 ～150。. 工藝特征：有機污染物在曝氣池內(nèi)的降解，經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段代謝的完整過程，活性污泥也經(jīng)歷了一個從池端的對數(shù)增長，經(jīng)減速增長到池末端的內(nèi)源呼吸期的完全生長周期。 存在的問題有：1）曝氣池首端有機污染物負荷高，好氧速度也高，為了避免由于缺氧形成厭氧狀態(tài)，進水有機物負荷不宜過高，為達到一定的去污能力，需要曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高；2）好氧速度沿池長是變化的，而供氧速度難于與其相吻合、適應(yīng)，在池前段可能出現(xiàn)好氧速度高于供氧