污水处理厂的工艺流程设计

目录设计任务书2第一章环境条件4第二章设计说明书5第三章污水厂工艺设计及计算7第一节格栅7第二节推流式曝气池9第三节沉淀池11第四节混凝絮凝池14第五节气浮池15第六节污泥浓缩池17第七节脱水机房19第八节其他19第四章水头损失21第五章总结与参考文献221设计任务书1设计任务：某化工区2.5万m3/d污水处理厂设计2任务的提出及目的，要求：2.1任务的提出及目的：随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图。2.2要求：2.2.1方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准2.2.2所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确2.2.3全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境。2.2.4构筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地，一般情况下，构筑物外墙距道路边不小于6米。2.2.5厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡，减少工程造价，同时满足防洪排涝要求。2.2.6水力高程设计一般考虑一次提升，利用重力依次流经各个构筑物，配水管的设计需优化，以尽量减少水头损失，节约运行费用，2.2.7设计中应该避免磷的再次产生，一般不主张采用重力浓缩池，而是采用机械浓缩脱水的方式，随时将排出的污泥进行处理。2.2.8所选设备质优、可靠、易于操作。并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造。2.2.7附有平面图，高程图各一份。3设计基础资料：该区为A市重要的工业及化工区，化工业门类比较齐全，主要为石油化工类，并规模较大，具有的化工厂目前为十多家，每天排出生活污水量8000m3左右，工业废水量为18000m3，污水BOD、COD、SS、酸、碱、硫化物、石油、苯等浓度较高，若未经处理处理直接排海，将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，必须建设一座污水处理厂。3.1水量昀大时水量：1042m3/h总设计规模为25000m3/d。(远期设计规模为：100000m3/d)23.2水质：处理后出水水质主要性能指标/mg/l一般性能指标/mg/l其他/mg/l处理效果BOD30NH3-N15T-N20ηBOD=91.8%COD100石油类10T-P3ηCOD=86.2%SS150挥发酚0.5硫化物1.0总磷酸盐1.0甲醛2氰化物0.5进水水质（进入生化池时的水质）正常昀高SSmg/l2365流量m3/h486521TKNmg/l1117温度0C2535硝酸盐mg/l35PH6-96-90酚mg/l710CODmg/l571753硫酸盐mg/l27193007BODmg/l283367Cl-mg/l2763CODKg/d66569905TDSmg/l889510356BODKg/d32984827T-Pmg/l78COD/BOD22.06油类mg/l493第一章环境条件1.1环境条件状况1.1.1降雨全年雨量1149毫米，降雨日数132天,占全年总日数的36%。因冬夏季风交替，降水受其影响，形成了全年3个多雨期和3个少雨期，即春雨期、梅雨期和秋雨期为多雨期；盛夏、秋后期和冬季为少雨期。1.1.2气温全年平均气温15.8摄氏度，1月昀冷平均为3.6摄氏度,7月昀热为27.8摄氏度。1.1.3风向年主导风向东南1.1.4地质该工业区总面积23.4平方公里，其中一半为围海造地新围垦形成的陆域，地势平坦。1.2厂区地形1.2.1污水厂选址区域海拔标高在+4.40m。1.2.2地面平坦。1.2.3厂区征地面积为东西长300m,南北长250m。4第二章设计说明书该化学工业区污水处理厂主要是用于处理石油化工废水和区内生活污水。由于各个企业都具有不定量不定时排放废水，并且水质变化很大，污水厂所处理的废水水量波动都较大，根据这一特征，可见对污水必须进行较好的预处理，活性污泥法的处理效果较好，所以污水厂的主要工艺流程设计为：1.污水厂的工业废水与生活污水分流进入，由于工业废水不含大的垃圾，进水处不设格栅，格栅只是设在生活污水进水处，对生活污水进行预处理。2．由于采用的是活性污泥法，水质水量的不稳定都会对活性污泥造成冲击，影响处理能力，所以对于废水的预处理就至关重要，而缓冲池－均化池－配水中和池就是这个重要环节。在流程之首就为各个工业用户配有专门的独立的一级缓冲池，而二级缓冲池将对几个用户进行混合，在二级缓冲池中配有在线测毒仪（TOXIMETER）,它是模拟生化池的生物发应器，进行对混合废水的毒性在线监测，若检测到二级缓冲池的水质不符合设计的出水水质（将可能造成抑制或毒害活性污泥），池中的水将会切换到事故池中，另有一台测毒仪将对每个用户的水质进行调查，找出造成毒性的根源后，将根源的废水切换至事故池进行缓存。在事故池的超标废水将进行曝气处理，并将按一定的比例与生活污水一起排放到均化池中。进水仪表间主要设备：在线测毒仪：3台采样泵：5台，分别为功率1.1KW，流量110~650L/h，压力2Pa功率0.55KW，流量5~35L/h，压力2Pa（2台）功率0.55KW，流量10~50L/h，压力2Pa（2台）事故池主要设备：输送泵：：2台（1备一用），能力200m3/h，功率7.5KW，压力0.6Pa3．全部二级缓冲池的出水将汇集在均化池中进行充分的混合，另外还有生活污水直接排放在这。均化池具有4台潜水搅拌器，并还有4台水射器，其目的在于使池中的废水具有一定的溶解氧，避免硫酸盐（SO4-）还原成硫化物，可以避免对生化池的影响和对设备的腐蚀。主要设备：潜水泵：2台（1备一用），能力548m3/h，功率22KW，压力0.8Pa潜水搅拌器：4台，功率13KW水力射流器：4台，功率13.5KW4．配水中和池将对均化池的出水进行中和（采用98％的H2SO4，30％的NaOH），使出水的PH值在7-9之间。主要设备：搅拌机(1台，11KW)缓冲池均化池中和池推流式曝气池沉淀池混凝絮凝池气浮池污泥缓存池污泥浓缩池污泥脱水间污泥回流池出水调节池排海55．生化池采用阶段曝气式活性污泥法（曝气系统是表曝机）使用了二廊道设计，在池中不同地方设置了三个在线溶氧仪，对池中水的DO值进行监测，并控制六台表曝机的运行时间（保持DO值在2－4mg/l范围内）。主要设备：潜水搅拌器：6台，功率13KW表面曝气机：6台，功率35KW6．二沉池为中心进水辐流式，刮泥桥的转速为60r/h，沉淀下的污泥先收集在污泥回流井中，剩余的污泥将进入污泥缓存池。主要设备：桥驱动：1台，功率0.37KW污泥回流泵：2台（1备1用），能力548m3/h，功率22KW，扬程10m排污泵：2台（1备1用），能力25m3/h，功率1.7KW，扬程12m7．混凝絮凝池分为两个相连的池子，废水先经过混凝池，进行快速搅拌，投加FeCl3作为混凝剂使油滴，胶体和悬浮固体脱稳产生小矾花，再进入絮凝池进行低速搅拌，添加PAM（聚丙烯酰胺）将矾花聚集较大的牢固的矾花。主要设备：搅拌机：3台，功率分别为0.37KW，1.5KW，5.5KW8．气浮的主要设备有空气干燥机，空压机，压力溶气罐，竖流式气浮池。溶气罐的运行压力为5×105Pa，空气注入罐后在水中溶解，然后饱和空气的水通过一个释压装置送至气浮池入口，保证产生50-80微米的气泡。产生的污泥有沉淀下的污泥和浮渣，这些污泥将收集到污泥缓存池。主要设备：桥驱动：1台，0.37KW循环泵：2台（1备1用），能力170m3/h，功率55KW，扬程6m空压机：2台（1备1用），能力30m3/h，额定压力1Mpa水压力容器：1套，额定压力600Kpa，容量2000L污泥泵：2台（1备1用），能力2～10m3/h，功率3KW，压力2Pa潜水排污泵：1台，23.6m3/h，功率1.2KW，压力0.8Pa9．污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积．为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。这里使用重力浓缩—辅流式污泥浓缩池。浓缩后的污泥采用带式压滤机处理污泥，昀后产生的干泥运往垃圾焚烧厂处理。主要设备：带式压滤机：型号：DY—1000；滤带有效宽：1000mm；滤带速度：0.8m/min；压榨过滤面积：4.6m2；清洗水压力≥0.5MPa；产泥量：50kg/h·m外型：5750×1856×2683mm；功率3KW10．出水调节池可以稳定水质，保证水质达到排放标准。6第三章污水处理厂工艺设计及计算第一节格栅进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。1.1设计说明栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的昀大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。1.2设计流量：a.日平均流量Qd=8000m3/d≈333m3/h=0.093m3/s=93L/s64.1937.27.211.011.0===dZQKb.昀大日流量Qmax=Kz·Qd=1.64×333m3/h=546.12m3/h=0.153m3/s1.3设计参数：栅条净间隙为b=25.0mm栅前流速ν1=0.7m/s过栅流速0.6m/s栅前部分长度：0.5m格栅倾角δ=60°单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水1.4设计计算：1.4.1确定栅前水深根据昀优水力断面公式221νBQ=计算得：mQB66.07.0153.0221=×==νmBh33.021==所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h≈0.33m1.4.2格栅计算说明：Qmax—昀大设计流量，m3/s；α—格栅倾角，度（°）；h—栅前水深，m；ν—污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（n）为ehvQnαsinmax==)(306.03.0025.060sin153.0条=××°×栅槽有效宽度（B）设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。30025.0)130(01.0)1(×+−×=+−=bnnSB=1.04(m)7通过格栅的水头损失h202hKh×=ανξsin220gh=h0—计算水头损失；g—重力加速度；K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，3479.1⎟⎠⎞⎜⎝⎛×=bsξ)(025.060sin81.926.0025.001.079.132342mh=°×××⎟⎠⎞⎜⎝⎛××=所以：栅后槽总高度HH=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)（h1—栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度LmBBL52.020tan*266.004.1tan*2111=°−=−=αmLL26.0212==11hhH+=＝0.3+0.33＝0.63mHLLL64.260tan63.05.00.126.052.0tan5.00.1121=++++=++++=οαL1—进水渠长