【正文】 0城市污水處理項目設計方案第一篇 設計說明書1 概述 設計任務對城市污水處理工程的初步設計。設計內容主要包括污水收集管道系統的設計計算，污水處理工藝的選擇，污水處理構筑物的設計以及污泥處理構筑物的設計。 設計依據 規(guī)范標準（1） 污水處理廠課程設計任務書；（2） 《室外給水設計規(guī)范》 （GB500132022）中國計劃出版社；（3） 《室外排水設計規(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)污水混合后的水質預計為： 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）污水處理設施設計一般規(guī)定 ①該市排水系統為合流制，污水流量總變化系統數取 ，截流雨季污水經初沉可直接排入水體。 ② 處理構筑物流量：曝氣池之前，各種構筑物按最大日最大時流量設計；曝氣池之后（包括層氣池） ，構筑物按平均日平均時流量設計。 ③處理設備設計流量：各種設備選型計算時，按最大口最大時流量設計。 ④管渠設計流量；按最大日、最大時流量設計。 ⑤各處理構筑物不應小于 2 組（個或格） ，且按并開設計。（2）格柵 ①型式：平面型，傾斜安裝機械格柵。 ②城市排水系統為暗管系統，且有中途泵站，僅在泵前格柵間設計中格柵。 ③格柵過柵流速不宜小于 ／s，不宜大于 ／s。 ④柵前水深應與入廠污水管規(guī)格相適應。 ⑤格柵尺寸 B、H 參見設備說明書，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，應與排砂方法要求、總體高程布置相適應。（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沉淀地貯泥時間應與排泥方式適應，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：傳統活性污泥法采用推流式鼓風曝氣。 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曝氣地深度應結合總體高程、選用的曝氣擴散器及鼓風機、地質條件確定。多點進水時可稍長些，一般控制 L＜5～8B。⑦曝氣地應布置并計算空氣管，并確定所需供風的風量和風壓。（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 應小于初沉地。 ③計算中心進水管，應考慮回流污泥，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）相關公式計算。 ⑤說明進出水配水設施。（7）平面布置 ①平面布置原則參考第五章第四節(jié)內容，課程設計時重點考慮廠區(qū)功能區(qū)劃、處理構筑物布置、構筑物之間及構筑物與管渠之間的關系。 ②廠區(qū)平面布置時，除處理工藝管道之外，還應有空氣管，自來水管與超越管，管道之間及其與構筑物，道路之間應有適當間距。 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，道路兩旁應留出綠化帶及適當間距。 ④污泥處理按污泥來源及性質確定，本課程設計選用濃縮一機械脫水工藝處理，但不做設計。污泥處理部分場地面積預留，可相當于污水處理部分占地面積的 20％～30％。 ⑤污水廠廠區(qū)適當規(guī)劃設計機房（水泵、風機、剩余污泥、回流污泥、變配電用房） 。辦公（行政、技術、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，比例 1：1000。圖面參考《給水排水制圖標準》 GBJ 10687，重點表達構（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）建設規(guī)模該污水處理廠服務面積為 106400㎡，處理水量近期 萬m3/d。（2）處理目標根據該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水水質要求達到《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、出水水質指標：水質指標 COD BOD SSNH3N進水水質mg/L 350 200 150 30出水水質mg/L ≤50 ≤10 ≤10 ≤5（8） 設計進水水質污水廠進水水質和城鎮(zhèn)經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)性質、工業(yè)廢水水質等因素有關，結合當地現有污水處理廠及城鎮(zhèn)工業(yè)性質，確定城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質如下表：表 212 污水處理廠進水水質項目 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進出水水質的差額來確定，根據6下面公式，計算結果見下表： 進 水 某 物 質 濃 度出 水 某 物 質 濃 度進 水 某 物 質 濃 度 ??? 污水處理程度確定出水水質及去除率，具體標準見下頁表表 213 污水進出水水質及去除率BOD(mg/l) COD(mg/l) SS(mg/l)NH4＋ N (mg/l)進水水質 200 350 150 30出水水質 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過程中應遵從下列原則：（1）污水處理工藝技術方案，在達到治理要求的前提下應優(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、污泥處理技術和其他技術不僅要求先進，更要求成熟可靠；（3）和污水處理廠配套的廠外工程應同時建設，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，現有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經濟。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應硝化。根據國內外已運行的大、中型污水處理廠的調查，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活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設計運行經驗，處理效果可靠，如設計合理，運行得當，出水BOD5 可達 1020mg/L，它的缺點是工藝路線長，工藝構筑物及設備多而復雜，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?；钚晕勰?。活性污泥法的工藝流程是液流有回流的推流式。初次沉淀后的廢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，隨著溫度升高，生化反應速率加快，增值速率也快；另一方面細胞組織入蛋白質、核酸等對溫度很敏感，溫度突升并超過一定的限度時，會產生不可逆的破壞。各類微生物適應的溫度范圍見下表：表 222 各類微生物適應的溫度范圍類別 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。 活性污泥質量衡量指標活性污泥法的處理效果取決于活性污泥的數量和性能。衡量活性污泥質量的指標主要有：①污泥濃度；②污泥沉降比 SV；③污泥體積指數 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的降解，經歷了第一階段的吸附和第二階段代謝的完整過程，活性污泥也經歷了一個從池端的對數增長，經減速增長到池末端的內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，在池前段可能出現好氧速度高于供氧