【正文】 威海市污水處理廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第1 章 概 述 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)題目威海市污水處理廠的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原始資料（一）.排水體制：完全分流制（二）.污水量，居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備淋浴設(shè)備。104 m3/d。104 m3/d，其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴污水。：日變化系數(shù) K 日= 總變化系數(shù) Kz=（三）水質(zhì)：混合污水水質(zhì)（預(yù)測(cè)）BOD5= 170 mg/L CODcr= 350 mg/L SS= 220 mg/L NH3N= 30 mg/L TN= 40 mg/L TP= mg/L混合污水：（1）重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對(duì)生化處理無(wú)不良影響；（2）大腸桿菌數(shù)：超標(biāo)；（3）冬季污水平均溫度15℃，夏季污水平均溫度25℃（四）處理廠處理程度及污水回用要求處理后水的70%深度排海，污水處理廠出水水質(zhì)參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，并盡量爭(zhēng)取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：CODcr≤60mg/L BOD5≤20mg/L SS≤20mg/LNH3N=8mg/L TN=20mg/L TP≤（五）氣象資料：亞熱帶季風(fēng)區(qū)，℃,℃，℃， ：主導(dǎo)風(fēng)向夏季為西南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)。：。，土壤冰凍深度最大28cm。（六）水體資料二級(jí)處理出水經(jīng)過(guò)消毒，排深度排海，（七）工程地質(zhì)資料地基承載力特征值 110 KPa。 設(shè)計(jì)地震烈度7度。土層構(gòu)成：廠區(qū)土壤為褐土、棕壤、潮土等（八）該污水處理廠廠區(qū)地面平坦。（九）污水處理廠進(jìn)水干管數(shù)據(jù)，管徑1600mm 。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求根據(jù)威海市城市總體規(guī)劃和所給的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行城市污水處理廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：根據(jù)原始資料與城市規(guī)劃情況，并考慮環(huán)境效益與社會(huì)效益，合理的選擇污水處理廠的廠址。然后根據(jù)水體要求的處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件、氣候與地形條件等來(lái)計(jì)算污水處理程度與確定污水處理工藝流程。確定污水處理工藝流程后選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對(duì)所有單體處理構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，包括確定各有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、負(fù)荷、尺寸及所需的材料、規(guī)格等。根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇合適的污泥處理工藝流程，進(jìn)行各單體處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。 根據(jù)污水處理廠出水水質(zhì)和城市回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，確定污水回用工程處理工藝流程，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。對(duì)污水、污泥及中水處理流程要作出較準(zhǔn)確的平面布置，進(jìn)行水力計(jì)算與高程計(jì)算。對(duì)需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進(jìn)行詳細(xì)的施工圖所必需的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。對(duì)污水處理工程的污水泵站進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，確定水泵的類型揚(yáng)程和流量，計(jì)算水泵管道系統(tǒng)和集水井容積，進(jìn)行泵站的平面尺寸計(jì)算和附屬構(gòu)筑物計(jì)算。根據(jù)運(yùn)行管理費(fèi)用的規(guī)定計(jì)算單位污水處理的運(yùn)行成本。有條件的學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下選擇一個(gè)專題進(jìn)行深入研究或深入設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。（研究）內(nèi)容和基本要求（包括設(shè)計(jì)或研究?jī)?nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)題目的性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求），調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計(jì)資料，確定合適的污水、污泥及中水處理工藝流程，進(jìn)行各個(gè)構(gòu)筑物的水力計(jì)算，經(jīng)過(guò)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析，選擇合理的設(shè)計(jì)方案。說(shuō)明書應(yīng)包括：污水處理工程設(shè)計(jì)的主要原始資料；污水水量的計(jì)算、污泥處理程度計(jì)算；污水泵站設(shè)計(jì)；污水、污泥及中水處理單元構(gòu)筑物的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，（包括設(shè)計(jì)流量計(jì)算、污水管道計(jì)算、參數(shù)選擇、計(jì)算過(guò)程等，并配相應(yīng)的單線計(jì)算草圖）；設(shè)計(jì)方案對(duì)比論證；廠區(qū)總平面布置說(shuō)明；污水廠環(huán)境保護(hù)方案；污水處理運(yùn)行成本分析等。設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求內(nèi)容完整，計(jì)算正確，文理通順、書寫工整，應(yīng)有300字左右的中英文說(shuō)明書摘要。，圖面力求布置合理、正確、清晰，符合工程制圖要求，圖紙不少于8張（按一號(hào)圖紙計(jì)），有不少于3張圖紙采用手工繪制。此外，其組成還應(yīng)滿足下列要求： （1）污水處理廠工藝及污水回用總平面布置圖1張，包括處理構(gòu)筑物、附屬構(gòu)筑物、配水、集水構(gòu)筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空氣管路、廠內(nèi)給水、污水管線、中水管線、道路、綠化、圖例、構(gòu)筑物一覽表、說(shuō)明等。 （2）污水處理廠污水、污泥及污水回用工程處理高程布置圖1張，即污水、污泥及中水處理高程縱剖面圖，包括構(gòu)筑物標(biāo)高、水面標(biāo)高、地面標(biāo)高、構(gòu)筑物名稱等。 （3）污水總泵站或中途泵站工藝施工圖l張 （4）污水處理及污泥處理工藝中兩個(gè)單項(xiàng)構(gòu)筑物施工平面圖和剖面圖及部分大樣圖3～4張（5）污水回用工程中主要單體構(gòu)筑物工藝施工圖1～2張，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作、善于思考的能力。（不少于5000漢字）。外文資料的選擇在教師指導(dǎo)下進(jìn)行，嚴(yán)禁抄襲有中文譯本的外文資料。按照學(xué)校要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)文件。 設(shè)計(jì)水量 污水來(lái)源及狀況城市設(shè)計(jì)人口 40 萬(wàn)人；104 m3/d；104 m3/d；城市混合污水變化系數(shù)：日變化系數(shù)K 日= ，總變化系數(shù)Kz= 。 污水量計(jì)算(1)生活平均日污水量（據(jù)人口數(shù)計(jì)算）Qp1=αNq1式中：Qp1——居住區(qū)生活污水設(shè)計(jì)流量，m3 / d ；N——設(shè)計(jì)人口數(shù)，人；q1——居住區(qū)居民生活用水量定額，L / cap ? d ；本設(shè)計(jì)取q1=140 L / cap ? dα——污水排放系數(shù)；本設(shè)計(jì)取α=則有：Qp1=αNq1=49000m3/d(2)城市公共建筑水量：Qp2=19000m3/d.(3)工業(yè)污水量（包括廠區(qū)生活與淋浴用水）Qp3=32000m3/d.(4)平均日混合污水量Q = Qp1+ Qp2+ Qp3= 100000 m3/d (5)城市混合污水總變化系數(shù)：日變化系數(shù)?。篕 日=，總變化系數(shù)?。篕z=則本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水量如下表：項(xiàng)目設(shè)計(jì)水量/d/hL/s平均日流量100000最大日流量1200005000最大時(shí)流量140000 當(dāng)量人口的計(jì)算當(dāng)量人口數(shù)：N= 式中: N——當(dāng)量人口數(shù)，人；C——混合污水中BOD5 或SS 的濃度，mg/L；Q——混合污水量，m3/d；a——每人每天排放的BOD5 或SS 的克數(shù)，g/pd；根據(jù)規(guī)范規(guī)定：按SS 計(jì)時(shí)，as=35—50g/pd；按BOD5 計(jì)時(shí)， as=20—35g/人d。 SS 當(dāng)量人口取 as=20mg/人d, C=210mg/l則： N= ==550000人 BOD 當(dāng)量人口取 as=30mg/人d, C=170mg/l則：BOD: N=人 設(shè)計(jì)水質(zhì) 混合污水水質(zhì)CODcr=350mg/L BOD5=170mg/L SS=220mg/LTN=40mg/L NH3N=30mg/L TP=PH=~重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對(duì)生化處理無(wú)不良影響 去除率處理水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）中的一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)給排水手冊(cè)5，結(jié)合排放水要求和出水水質(zhì)，計(jì)算去除率，如表1—2 所示：水質(zhì)指標(biāo)SSBODCODTNNTP進(jìn)水濃度(mg/l)2201703504030出水濃度(mg/l)1020602081去除率(％)48第2 章 城市污水處理方案的確定 確定污水處理方案的原則確定污水處理方案的原則：1．城市污水處理應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；保證良好的出水水質(zhì)，效益高；2．污水廠的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設(shè)投資少，占地少；自動(dòng)化程度高，便于科學(xué)管理，力求達(dá)到節(jié)能和污水資源化，進(jìn)行回用水設(shè)計(jì)；，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物；提高自動(dòng)化程度，為科學(xué)管理創(chuàng)造條件；，污泥脫水采用機(jī)械脫水并設(shè)事故干化廠；污水采用季節(jié)性消毒；，保證運(yùn)轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟(jì)效果；充分利用沼氣資源，把沼氣作為燃料；。最佳的處理方案要體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)：，運(yùn)行穩(wěn)定；，耗能低，運(yùn)行費(fèi)用低；，泥量少，管理方便。 污水處理方案的確定根據(jù)測(cè)量的水量、水質(zhì)和環(huán)境容量降低的結(jié)論確定污水及污泥處理應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)對(duì)其處理工藝流程進(jìn)行方案篩選，并通過(guò)論證選擇合理的污水及污泥處理工藝流程。我們對(duì)活性污泥法和人工生物凈化的幾個(gè)方案進(jìn)行篩選。初步選到下列兩種工藝三個(gè)方案，再進(jìn)行比較：a. A2/O 同步脫氮除磷工藝；。 A2/O 工藝與改良的A2/O 工藝其工藝流程如下圖:圖2—1 A2/O 同步脫氮除磷工藝(1)本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫N 除P 工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；(2)在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無(wú)污泥膨脹之虞，SVI 值一般均小于100；(3)污泥中含P 濃度高，%以上，具有很高的肥效；(4)運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè)A 段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低；(5)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫N 除P 的功能；(6)脫N 效果受混合液回流比大小的影響，除P 效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫N 除P 效率不可能很高。(1)除P 效果難于再行提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD 值高時(shí)更是如此；(2)脫N 效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q 為限，不宜太高；(3)進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的DO，減少停留時(shí)間，防止生產(chǎn)厭氧狀態(tài)和污泥釋放P 的現(xiàn)象出現(xiàn)，但DO 濃度也不宜過(guò)高，以防循環(huán)混液對(duì)缺氧應(yīng)器的干擾。改良型A2/O 工藝,其工藝流程如下：將回流污泥分兩點(diǎn)加入，減少加入到厭氧段的回流污泥量，從而減少進(jìn)入?yún)捬醵蜗跛猁}和DO，在保證總的污泥回流比為60%—100%的情況下，一般到厭氧段的回流污泥比為10%，既可滿足磷的需要，而其余的回流污泥回流到缺氧段以保證N 的需要；A2/O 工藝系統(tǒng)中剩余污泥含P 量較高，在其消化過(guò)程中P 回重新釋放和溶出。同時(shí)由于剩余污泥沉淀性能好，所以可取消池消化泥，直接經(jīng)濃縮后作為肥料使用。在硝化好氧段，d，而在除P d 以上。A2/O 工藝在去除污水中有機(jī)碳污染（BOD 污染）的同時(shí)，還能有效的去除污水中N 和P 污染，為污水復(fù)用和資源化開(kāi)辟了新的途徑，它與普通回流污泥法二級(jí)處理后再進(jìn)行三級(jí)物化處理相比，不僅投資和運(yùn)行成本低，而且無(wú)大量難以處理的化學(xué)污泥，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，改良型A2/O 工藝不僅具有A2/O工藝的各種優(yōu)點(diǎn)，而且增加了部分污泥回流在缺氧池提高了脫N 除P 的效果。 氧化溝工藝工藝流程如下：圖2—3 氧化溝工藝：氧化溝又名氧化渠或循環(huán)曝氣池，是 1950 年由荷蘭公共工程研究所研究成功的。其本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循環(huán)流動(dòng)，其水力停留時(shí)間一般較長(zhǎng)，為15—16h，泥齡長(zhǎng)達(dá)15—30 天，屬于延時(shí)曝氣法。氧化溝處理系統(tǒng)的構(gòu)造形式較多，有圓形或馬蹄形的，有平行多渠道形式以側(cè)渠作為二沉池的，有將二沉池建在渠上或單獨(dú)分建的等等，其供氧和水流動(dòng)力都是靠提升曝氣設(shè)備，這種設(shè)備分為早期使用的水平中心軸旋轉(zhuǎn)葉輪和后來(lái)出現(xiàn)的卡魯塞爾氧化溝所用的垂直或帶葉片的曝氣器，由于氧化溝水深較淺（一般3 米左右），而流程較長(zhǎng)，可以按照曝氣器前作缺氧與曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計(jì)運(yùn)行，提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，在缺氧段脫硝，在好氧段除碳源需氧量及達(dá)到脫N 的目的。主要技術(shù)參數(shù)：負(fù)荷：N=— kgBOD5/m3d N=—d水力停留時(shí)間：HRT=10—30h 泥齡：SRT=10—30dMLSS：X=2000—6000mg/l 出水BOD5：10—15mg/l出水SS：se=10—20 mg/l 出水NH3N：Ne=1—3mg/l溝內(nèi)水流速度：V=—：T=15—30min溝內(nèi)水深：H=— 寬深比：B：H=2：1(1)氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷的能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。(2)處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BODSS 的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫N除P 的效果。(3)由于氧化溝的水力停留時(shí)間和泥齡都很長(zhǎng)，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解。(4)活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般可不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了處理流程，減少了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都低于一般活性污泥法。(5)承受水質(zhì)、水量、水溫能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好。氧化溝運(yùn)行管理費(fèi)用高；氧化溝溝體占地面積大。 設(shè)計(jì)方案的確定本設(shè)計(jì)選用三個(gè)方案：A2/O 同步脫氮除磷工藝，carrousel2000 型氧化溝工藝和奧貝爾氧化溝工藝進(jìn)行比較。如下表所示：表 21 三個(gè)方案的比較A2/O 脫氮除磷工藝Carrousel2000氧化溝奧貝爾氧化溝污泥負(fù)荷中負(fù)荷低負(fù)荷低負(fù)荷污泥齡（d）5～1520～3020～30污泥量較多少少污泥處理方式消化濃縮脫水直接濃縮脫水直接濃縮脫水曝氣方式鼓風(fēng)曝氣表曝機(jī)曝氣轉(zhuǎn)刷能耗水平高低中碳化