【文章內(nèi)容簡介】 藝在構(gòu)筑物和運行費用上均勝出。 CASS 工藝技術(shù)上先進，費用上合理，是 合乎要求的工藝。 第 10 頁 共 50 頁 污泥處理方案的比選 2. 1 污泥的處理要求 在污水處理過程中，要產(chǎn)生污泥，污泥來源于污水處理廠的初沉池和二沉池，前者稱為初沉污泥，后者稱為剩余污泥。 污水處理中產(chǎn)生的污泥，由于含有大量的有機污染物，易腐化變臭，并含有寄生蟲卵 ,如不進行處理或妥善的處置，將對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，造成二次污染， 因此，必須對污泥進行必要的處理與處置。污泥處理要求如下： （ 1）減少有機物，使污泥穩(wěn)定化 。 （ 2）減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用 。 （ 3）減少污泥中有毒物質(zhì) 。 （ 4）利用污泥中有用物質(zhì)，化害為利 。 （ 5）因選用生物脫氮除磷工藝，故應(yīng)避免磷的二次污染 。 常用污泥處理的工藝流程 由于污水處理中采用了生物除磷的工藝，所產(chǎn)生的剩余污泥富含無機磷，進行重力濃縮時，濃縮池內(nèi)呈厭氧狀態(tài)，會促使磷的釋放，因此選擇第二種污泥處理工藝。 其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達到 80%以 下 ： （ 1） 方案一 :污泥機械濃縮、機械脫水； （ 2） 方案二 :污泥重力濃縮、機械脫水。 表 4 污泥濃縮脫水技術(shù)比較 項目 方案一 方案二 主要構(gòu)筑物 1. 污泥貯泥池 2. 濃縮、脫水機房 3. 污泥堆棚 1. 污泥濃縮池 2. 脫水機房 3. 污泥堆棚 主要設(shè)備 1. 污泥濃縮設(shè)備 2. 加藥設(shè)備 1. 濃縮池刮泥機 2. 脫水機 3. 加藥設(shè)備 占地面積 小 大 圖 3 城鎮(zhèn)污水二級處理廠污泥處理典型流程 圖 4 帶有生物除磷的城鎮(zhèn)污水處理廠 污泥處理典型流程 第 11 頁 共 50 頁 對環(huán)境的影響 無大的污泥敞開式構(gòu)筑物，對周圍環(huán) 境影響小 污泥濃縮池露天布置，氣味難聞，對 周圍環(huán)境影響大 總土建費用 小 大 總設(shè)備費用 一般 稍大 剩余污泥中磷的釋放 無 有 由表 4 可見方案一優(yōu)于方案二，因此本工程污泥處理工藝選用污泥機械濃縮，機械脫水。 本次工程設(shè)計確定將 CASS工藝中產(chǎn)生的污泥由 CASS反應(yīng)池提升至貯泥池，貯泥池內(nèi)設(shè)置水下攪拌器攪拌，再進入污泥脫水機房，經(jīng)濃縮脫水一體機脫水，含水率由 ％左右降至 80％以下后外運。 最終確定的 CASS 工藝流 程如圖 5 所 圖 5 CASS 工藝流程圖 第 12 頁 共 50 頁 四、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計說明 粗格柵的設(shè)計 粗格柵用以截留污水中的較大懸浮物或者漂浮物，以減輕后續(xù)處理物的負荷，用以去除可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施的正 常運行的裝置。 設(shè)計參數(shù)： 柵條寬度 b=440mm bnnSB ??? )1( 、 bhv aQn sin? 過柵水頭損 失 h1= 格柵 安裝角度 α=60 176。 . 柵前水深 h= 每臺過柵流量 Qmax= 過柵流速 v =柵條的間隙數(shù) n=15. 格柵寬度 B= 柵后槽總高度 H=1m 柵槽總長度 L= 每日柵渣量 W= 3md 設(shè)計中的各參數(shù)均按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取。 提升泵房 功能 ：將污水提升后重力自流至后續(xù)處理構(gòu)筑物。 設(shè)計 參數(shù) 設(shè)計流量： Qmax= m3/h 泵后構(gòu)筑物總水損 = 潛污泵每臺流量為 500m3/h 揚程 H=8m，管徑 。 3. 細格柵 第 13 頁 共 50 頁 功能 ：用于去除污水中較小的漂浮物，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑的負荷。 設(shè)計 參數(shù)： 設(shè)計流量 maxQ =過柵流速 v =柵條間隙 b=5mm 柵前水深 h= 安裝角度 70176。 設(shè)計原理同粗格柵一樣 平流式沉砂池 功能 ：對污水中的以無機物為主體、比重大的（如砂子、煤渣等）固體懸浮物進行沉淀分離 ,減輕 CASS 生化池的負荷。 沉砂池的作用是去除污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進水流速控制在只能使比重較大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。 沉砂池設(shè)計中，必須按照下列原則： （ 1）城市污水廠一般設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分隔數(shù)應(yīng)不小于 2 座，并按并聯(lián)運行原則考慮。 （ 2）設(shè)計流量應(yīng)該按分期建設(shè)考慮： * 當(dāng)污水自流進入時，應(yīng)該按照每期的最大設(shè)計流量計算 * 當(dāng)污水用提升泵送入時，應(yīng)該按照每期工作水泵的最大組合流量 * 合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算 （ 3）沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為 ，粒徑為 以上的顆粒為主 （ 4）城鎮(zhèn)污水的沉砂量可按每 105m3 污水沉砂量為 30 m3 計算，其含水率為 60%，容量為 1500kg/ m3 （ 5）貯砂斗容積應(yīng)按兩日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于 55176。，排砂管直徑 不應(yīng)小于 （ 6）沉砂斗的超高不宜小于 （ 7）除砂一般采用機械方法，當(dāng)采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。 第 14 頁 共 50 頁 設(shè)計 參數(shù)： 流速 V=流 動 時間 t=40s 沉砂量 X=30 3m / 610 3m 污水 沉砂池長度 (L)， L =8m 水流斷面積 A= 池總寬 B= 有效水深 h2=（介 于 ~ ,符合要求） 貯砂斗所需容積 V= 3m 每個污泥沉砂斗容積 V0= 3m 沉砂斗容積 V= 3m 沉砂池高度 H= 進出水漸寬部位長度為： L1= 驗算最小流量時的流速： vmin= CASS 生化池 CASS 的功能：根據(jù)設(shè)定的運行時間程序周期運行，實現(xiàn)有 機物的降解，氮、磷營養(yǎng)鹽和 SS 去除，使處理后的污水達到設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計 參數(shù) 設(shè)計流量 Q=1000m3/h 曝氣時間 TA= 沉淀時間 TS= 周期數(shù) n=4 次 CASS 的總高 H0= 剩余污泥量 0Q = m3/d 曝氣頭數(shù)量 n=6614 個 接觸消毒池與加氯間 第 15 頁 共 50 頁 設(shè)計說明 ：因為納污水體河段水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB383888)Ⅲ 類標(biāo)準(zhǔn)考慮，故需消毒后才能排放。 采用隔板式接觸反應(yīng)池 設(shè)計 參數(shù) 設(shè)計流量 Q=1000m3/h（設(shè)一座） 水力停留時間： T= 平均水深： h= 隔板間隔： b= 接觸池容積 V= 500m3 接觸池 表面積 500 2502VA h? ? ?m2 接觸池長度 L= 24m 接觸池 長寬比 24 ?? 消毒池容積為 V′=528m3 加氯量為 ρmax=,每日投氯量為 ω=6kg/h 五、污泥附屬構(gòu)筑物的設(shè)計計算 集水井 1 集水井功能 ：集水 井 位于泵房下部，具有調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用，避免負荷沖擊對生化處理系統(tǒng)造成不良影響。 泵站集水 井 容積一般按不小于最大一臺泵 5分鐘的出水量計算，有效水深取 ~ 米。 設(shè)計計算 本次設(shè)計集水 井 容積按最大一臺泵 6分鐘的出水量計算，有效水深取 3500 6 50 m60V ??? 則集水 井 的面積為 50/=,取 。 貯泥池 貯泥池功能 ：對剩余活性污泥起存儲調(diào)理的作用。 設(shè)計計算 第 16 頁 共 50 頁 采用 1d 的停留時間。貯泥池污泥流量： Q0=（由曝氣 池的剩余污泥量得知）； 設(shè)貯泥池平面為圓形，有效水深： h1=；超高 h2=。 則的直徑： 014 h??? 污泥濃縮 脫水 機房 脫水機房尺寸 (10 10)m2,泥餅外運填埋。 六、污水廠平面、高程布置 平面布置 各處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體構(gòu)筑物，在對它們進行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)的平面布置應(yīng)考慮： （ 1）將污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)及生產(chǎn)管理和生活設(shè)施分區(qū)集中進行布置，并保持必要的間距，使污水 處理廠各構(gòu)建筑物之間既有機結(jié)合，又相對獨立。 （ 2）將生產(chǎn)管理和生活設(shè)施布置在污水廠上風(fēng)向，從而避免了污水、污泥氣味的影響。形成良好的生活、辦公環(huán)境。 （ 3）將用電負荷較大的鼓風(fēng)機房與變配電所靠近布置，便于電纜敷設(shè)。 （ 4）將辦公室、控制室、化驗等集中布置在綜合樓，便于管理，提高辦公效率。 （ 5）廠區(qū)平面設(shè)計充分考慮環(huán)境的美化，充分利用道路兩側(cè)的空地進行綠化，栽種灌木草坪，盡量少栽種喬木，避免落葉飄入池中。 廠區(qū)道路主干道 ，次干道 ，人行道 ，道路轉(zhuǎn)彎半徑分別為 、 ，車行道 采用混凝土路面，人行道采用預(yù)制混凝土塊鋪砌。 管道布置 管道定線應(yīng)遵循的主要原則是：一般按照主干管、干管、支管的順序依次進行。定線時通常應(yīng)考慮的幾個因素是：地形和用地布局；排水體制和線路數(shù)目；污水廠和出水口數(shù)目；水文地質(zhì)條件；道路寬度；地下管線及構(gòu)筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況。 廠區(qū)給水由市自來水公司提供，來自于周邊供水干管。廠區(qū)給水主要用于生活、構(gòu)筑第 17 頁 共 50 頁 物及設(shè)備沖洗、綠化及消防等。給水干管廠區(qū)內(nèi)呈環(huán)網(wǎng)狀，利于消防和安全供水。 廠區(qū)排水為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū) 雨水管道，并自流排入附近河流。廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、上清夜等經(jīng)廠區(qū)污水管道收集后匯入集水池與進廠污水一同處理。 高程布置 高程布置任務(wù)及原則 本次設(shè)計中，污水全部自流進入污水處理廠。進入粗格柵間的進水管管底標(biāo)高約為，污水提升泵房集水池水位 ，污水經(jīng)提升后至細格柵間，水位標(biāo)高為，接觸池水面標(biāo)高為 。 對污水處理流程進行高程布置的主要任務(wù)是，確定各處理構(gòu)筑物的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管距的尺寸及其標(biāo)高，通過計算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠 使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。高程布置結(jié)果見附圖。 設(shè)計原則如下 [1,9]: (1) 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算 。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能構(gòu)運行正常 。 (2) 計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和灌渠的設(shè)計流量。計算涉及遠期流量的灌 渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴建時的備用水頭 。 (3) 設(shè)置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處 理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不易過大，以免土建投資過大和增加施工上 的困難。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求 。 (4) 在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升污泥量。 水頭損失估算 計算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中水頭損失，選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水利計算，并適當(dāng)?shù)亓粲杏嗟?，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。 污水流動中的水頭損失包括：污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失；污水流經(jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物管渠（包括配水設(shè)備）的水頭損失。在做初步設(shè)計時， 可按表所列數(shù)據(jù)估第 18 頁 共 50 頁 算。 表 5 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（ cm） 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（ cm） 格柵 10～ 25 沉砂池 10～ 25 沉淀池：平流 20～ 40 CASS 池 150～ 250 豎流 40～ 50 接觸接消毒池 10～ 30 輻流 50～ 60 完全混合曝氣池 20～ 30 推流曝氣池 50～ 150 構(gòu)筑物的高程 布置 在初步設(shè)計中，各構(gòu)筑物的水頭損失與設(shè)計提升泵時的取值一樣。 第 19 頁 共 50 頁 第二篇 污水廠設(shè)計計算書 七、污水處理構(gòu)筑物設(shè)計 粗格柵的設(shè)計 粗格柵 粗格柵功能 ：截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運行。 設(shè)計計算 流量采用最高日最高時流量計算。 設(shè)過柵流速 V=[12]，選 2 臺格柵，則 則每臺過柵流量 Qmax=15000第 20 頁 共 50 頁 圖 6 格柵設(shè)計計算圖 （ 1）格柵槽總寬度（ B） ( 1)B S n bn? ? ? max sinQn bhv ?? 式中 ： S………… 柵條寬度，取 10mm； n………… 柵條間隙數(shù)； b………… 柵條間距，取 20mm； Qmax………… 處理量，取 20200m3/d； h………… 柵前水深，取 ； v………… 過柵流速，取 ； 第 21 頁 共 50 頁 α………… 格柵傾角，取 70176。 代入