石家庄桥东污水处理厂三沟式氧化沟工艺设计

1王者天下建设家园海纳百川2制作目录1概况51.1污水厂设计污水量51.2设计水质51.3水文、气象、工程资料51.3.1水文资料61.3.2气象资料61.3.3工程地质资料61.3.4污水进厂干管资料61.3.5其它62城市污水处理方案的确定72.1确定处理方案的原则72.2常见的水处理方案工艺对比72.2.1我国污水处理工艺的现状72.2.2污水处理工艺流程方案的介绍与比较92.3具体工艺流程的确定162.4主要构筑物的选择162.4.1格栅172.4.2进水闸井172.4.3污水泵房172.4.4沉砂池182.4.5氧化沟192.4.6消毒202.4.7计量设施202.4.8浓缩池202.4.9污泥脱水213城市污水处理系统的设计（一）213.1进水闸井的设计213.1.1污水厂进水管的设计213.1.2进水闸井工艺设计223.1.3启闭机的选择223.2进水格栅间的设计233.2.1设计参数233.2.2中格栅的设计计算243.2.3格栅选择283.3细格栅的设计283.3.1设计参数283.3.2细格栅的设计计算2933.3.3格栅的选择313.4污水泵房的设计313.4.1一般规定313.4.2选泵参数计算323.4.3选泵333.4.4吸、压水管路实际水头损失的计算333.4.5集水池353.4.6水泵机组基础的确定和污水泵站的布置353.4.7泵房高度的确定363.4.8泵房附属设施及尺寸的确定374城市污水处理系统的设计（二）394.1沉砂池394.1.1沉砂池的类型394.1.2曝气沉砂池的394.2氧化沟·434.2.1概述434.2.2设计参数464.2.3设计计算474.3消毒534.3.1消毒的注意事项534.3.2液氯消毒的设计计算534.3.3加氯机的选择534.3.4氯瓶的选择544.3.5加氯间应采取下列安全措施544.4接触池544.4.1设计参数544.4.2.设计计算554.5计量槽554.5.1设计参数554.5.2设计计算564.5.3计量槽的选择575污泥系统处理工艺设计575.1工艺流程的选择575.1.1概述575.1.2处理工艺流程选择585.1.3污泥处理流程585.2污泥泵房585.2.1剩余污泥量585.2.2选污泥泵585.2.3污泥泵房集泥池595.2.4泵房的布置595.3浓缩池的设计595.3.1概述595.3.2设计参数5945.3.3设计计算595.4贮泥池及提升污泥泵615.4.1贮泥池615.4.2污泥泵的选择615.5污泥脱水机房625.5.1概述625.5.2选择压滤机625.5.3脱水机房的布置636构筑物的计算636.1鼓风机房636.1.1概述636.1.2鼓风机房的布置646.2配水井的计算646.3厂内给水排水以及道路647污水厂总体布置657.1概述657.2平面布置667.2.1平面布置的一般原则667.2.2布置方式667.2.3平面布置的内容667.3高程布置667.3.1水处理厂高程布置考虑事项677.3.2污水厂高程布置677.3.3构筑物间的确定677.3.4计算方法697.4平面布置717.5厂区竖向布置718电仪表与供热系统设计728.1变配电系统728.2仪表的设计738.2.1设计原则738.2.2监测内容738.2.3供热系统的设计739工程概预算及运行管理739.1定员739.1.1定员原则739.1.2污水厂人数定员749.2工程概算749.2.1概述749.2.2水厂的工程造价749.2.3污水处理成本计算769.3安全措施769.4污水厂运行管理779.5污水厂运行中注意事项7751概况1.1污水厂设计污水量已知平均流量Q=8万吨/天=80,000m3/d=925.926L/s=0.926m3/s已知日变化系数Kd=1.280，查手册5得总变化系数Kz=1.3，则：最高日污水量:Qd=Q×Kd=80000×1.280=1.02400×105m3/d=1185.19L/s最高日最高时污水量:Qh=Q×Kz=80000×1.3=1203.704L/s=1.204m3/s详细情况如表1-1所示:表1-1污水水量计算项目设计水量m3/dm3/hL/s平均日污水量800003333925.926最大日污水量10240042671185.185最大时污水量10400043331203.7041.2设计水质进出水水质如表1-2所示:表1-2污水厂进出水水质单位：mg/LCODCrBOD5SSNH3-NTP进水360170240324.5出水≤100≤30≤30≤25≤31.3水文、气象、工程资料61.3.1水文资料(1)排入水体河流最小流量29.5m3/h，流速0.6m/s，水位标高282m；(2)河流最高水位时流量45m3/h，流速0.75m/s，水位标高284m；(3)河流常水位时流量37m3/h，流速0.65m/s，水位标高283m；1.3.2气象资料(1)气温：年平均13℃，夏季平均33℃，冬季平均－6℃；(2)年平均降雨量:630mm；(3)年平均冰冻期60天。1.3.3工程地质资料(1)地坪标高285.10m；(2)土壤承载力：13.8吨/立方米；(3)设计地震烈度：7级；(3)地下水深度：－9.4米；(5)土壤冰冻深度：60cm。1.3.4污水进厂干管资料进水干管内底标高（进水泵房处）279.413m，水面标高280.260m。1.3.5其它(1)厂区平均地面坡度0.5%，地势为西北高，东南低；(2)厂区征地面积为东西长186米，南北长128米。72城市污水处理方案的确定2.1确定处理方案的原则确定污水处理方案的原则:(1)城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；(2)污水厂的处理布局合理，建设投资少，占地少；(3)要求节能和污水资源化，并且最大限度的处理水能回用；(4)提高自动化的程度，为科学管理创造条件；(5)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；(6)污水采用季节性消毒；(7)提高管理水平和保证运转中最佳经济效果；(8)查阅相关的资料确定其方案。2.2常见的水处理方案工艺对比2.2.1我国污水处理工艺的现状我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：(1)对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；(2)以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；(3)以渗水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；(4)以回用为目的的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择。首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。因为随着环境的8状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将是大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线。人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要是氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，据本工程的情况不宜采用氧化塘处理。土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种方法有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。主要表现在：(1)污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；(2)由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理；(3)没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染；所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，不现实或者不可行。因为：9(1)对地下水源有污染危险；(2)做不到终年昼夜对污水的处理；(3)没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决；综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。传统的活性污泥法净化，有较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A-B工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化技术路线是比较合适，可行的。主要有以下特点：(1)能可靠的保证税制精华的要求；(2)不需要占用大面积的土地；(3)处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；(4)为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理提供工业回用打下基础。2.2.2污水处理工艺流程方案的介绍与比较在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到下列几个方案，在进行比较：传统活性污泥法，A-B两段曝气法，A/O脱氮工艺，氧化沟，A2/O工艺，SBR法。2.2.2.1传统活性污泥法这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所需的足够氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有机物。10A工艺特点利用曝气池中的好氧微生物，来分解污水中的有机物质。混合液沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池口进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。a优点：①该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%～95%，处理效果好；②运行可靠，出水水质稳定；③适宜处理大量污水，所以多用于大中型污水处理厂。b缺点：①运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行成本；②基建费用高，占地面积大，对水质、水量变化适应能力低；③由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于N、P的去处率低。B适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C工艺流程见下图：图2.1传统活性污泥法工艺流程图2.2.2.2A-B两段曝气法A－B法是吸附生物降解法的简称，是原联邦德国亚琛工业大学Bohnke教授于70年代中期所开发的一种新工艺。该工艺不设初沉池，有机污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段两极污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。A工艺特点：A-B工艺由A，B两端串联的活性污泥法组成，A段在厌氧和兼氧的条件下，进行高负荷曝气，一般曝气时间为0.5h，去除BOD5。B段在好氧条件下，进行低负荷曝气，曝气时间一般为2～6h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%～95%，对N，P的去除率取决于