6万吨污水处理厂处理工程设计

大庆八百垧污水处理工程项目1.城市概况大庆市位于黑龙江省西部，东与安达市相连，南与吉林省大安市隔松花江相望，西与齐齐哈尔市交界，北与明水县相邻。地理位置在东经123º45至125º45，北纬44º40至46º之间。距哈尔滨市159公里。大庆市行政区划所辖地域范围共21170平方公里，占黑龙江省总面积的4.5％。大庆市属于典型的组团式城市布局，市区由萨尔图、让胡路、龙凤、红岗、大同五个区，共5107平方公里。主城区分为东城区和西城区。东城区由东风新村、万宝、青龙山、高新技术产业开发区、龙凤构成，西城区由让胡路、乘风庄构成。现辖四县和五个行政区总面积2.1万平方公里，总人口数239万；市区面积5107平方公里。大庆过去曾是一片荒原，1959年发现大庆油田，经过三十多年的发展，大庆已经从单一的油田发展为中国北方新兴的工业城市。2．项目概况本工程主要建设八百垧生活区的污水从西干渠截流管道工程，汇入污水处理厂水厂规模：6万吨收纳污水区域：乘风庄地区南部、银浪地区、八百垧地区和红岗地区3.设计依据和任务(1)原始依据设计题目:6万m3/d城镇污水推流式曝气池处理工程设计设计基础资料：原始数据:Q=60000m3/d(2)进出水水质分析项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)动植物油(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)进水水质27511517527.537.58一级B标准出水6020203201BOD/COD=0.420.3该废水可生化性较好4.工艺流程的确定4.1工艺流程的比较城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P,故可采用SBR或氧化沟法，或A2O法.ASBR法工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：①大多数情况下，无设置调节池的心要。②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。④自动化程度较高。⑤得当时，处理效果优于连续式。⑥单方投资较少。⑦占地规模大，处理水量较小。BA2/O法优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。4.2工艺流程的选择本工程位于东北地区，对寒冷地区选择城市污水活性污泥法流程时，应充分考虑温度的影响，宜采用鼓风曝气供氧，不宜选用散热量大的表面曝气器供氧。而氧化沟工艺采用的就是表面曝气器，池深浅，散热量很大，占地面积也较大。所以不宜在东北地区应用，不过也有在氧化沟上加盖来保证污水温度的做法。SBR虽然是鼓风曝气，但是在冬季滗水器悬空易结冰，使设备无法正常运行。故采用具有脱氮除磷的A2/O法。A2/O工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q—原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气池，这一反应器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放。污水厂A2/O工艺流程图如下所示：内循环2Q︱︱进水→格栅→沉砂池→初沉池→除油装置→厌氧→缺氧→好氧→二沉池→消毒→排放↑︱（含磷）污泥回流︱︱↓↓外运←污泥脱水←污泥消化←污泥浓缩污水处理厂工艺流程图5工艺流程设计计算5.1设计流量的计算平均流量：aQ=60000t/d≈60000m3/d=2500m3/h=0.694m3/s总变化系数：ZK=0.11Qa7.2(aQ－平均流量，L/s)0.112.70.6941.31设计流量maxQ：maxZaQKQ1.31×60000=78600m3/d=3275m3/h=0.9097m3/s5.2设备设计计算5.2.1格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。格栅型号：链条式机械格栅设计流量33max78600/0.9097/Qmdms栅前流速10.7/vms，过栅流速20.9/vms栅前部分长度0.5m,格栅倾角60，单位栅渣量330.07mm3栅渣/10污水(1)确定栅前水深max11220.9097B=1.610.7Qmv则10.822Bhm(2)栅前间隙数max2sin0.9097sin6057.40.020.820.9Qnehv（取58）(3)栅条有效宽度(1)0.01(581)0.02581.73Bsnenm(4)设水渠渐宽部分展开角20则进水渠渐宽部分长度111.731.610.332tan2tan20BBLm(5)格栅与出水渠道渐宽部分长度120.172LLm(6)过栅水头损失10.103hm，取栅前渠道超高部分20.3hm则栅前槽总高度120.820.31.12Hhhm栅后管总高度121.120.1031.23Hhhhm(7)格栅总长度1.12121.00.5tan60Lll=1.120.330.171.5tan60=2.65m(8)每日栅渣量433136100.074.2/0.2/10Qmdmd平均日宜采用机械清渣5.2.2沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。本设计采用的是具有脱氮除磷能力的A2/O工艺，为了保证除磷脱氮效果，不能采用曝气沉砂池，最后选用平流式沉砂池。设计参数：设计流量3max78600/Qmd，设计水力停留时间t=40s水平流速v=0.25m/s(1)长度：0.254010lvtm(2)水流断面面积：max0.9104.60.8QAmv(3)池总宽度：3.644.60.8Bm，有效水深20.8hm(4)沉砂斗容积：3max658640032786003.6101.3410vZQXTVmKT＝2d，X＝30m3/106m3(5)每个沉砂斗得容积（0V）设每一分格有2格沉砂斗，则303.60.922Vm(6)沉砂斗各部分尺寸：设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0mmbtghb65.160'2132(7)贮砂斗容积：(V1)32221213127.1)5.065.15.065.1(0.131)('31mSSSShV＝30.9m符合要求(8)沉砂室高度：(h3)设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则33232'0.06'0.06(2')/21.00.06(1021.65)/21.20hhlhLbbm(9)池总高度：(H)设超高10.3hm，1230.30.81.202.3Hhhhm(10)核算最小流速minv0.6944min0.19/0.15/3.64vmsms5.2.3初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。选型：平流式沉淀池设计参数：(1)池子总面积A，表明负荷取)/(0.223hmmq3max36000.9103600A=16382Qmq(2)沉淀部分有效水深h2221.53,1.5hqtmth取(3)沉淀部分有效容积'V3max'36000.9101.536004914VQtm(4)池长L3.641.53.621.6Lvtm(5)池子总宽度B1648/75.821.6BAL(6)校核长宽比21.64.3245Lb（符合要求）5.2.4除油设备选用传统的平流式隔油池。废水从池的一端流入池内，从另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，比重小于1.0而颗粒较大的油珠上浮至睡眠，比重大于1.0的杂质沉降至池底。5.2.5A2/O池1.曝气池内混合液污泥浓度曝气池内活性污泥浓度Xv一般采用2500-4500mg/L，设计中取Xv=3000mg/L。2.回流污泥浓度610·rXrSVI（6-1）式中Xr——回流污泥浓度（mg/L）SVI——污泥指数，一般采用100；r——系数，一般采用r=1.26101.212000/100rXmgL3.污泥回流比·1vrRXXR（6-2）式中R——污泥回流比；rX——回流污泥浓度（mg/L），0.75120009000/rrXfXmgL300090001RR50%R4.TN去除率121100%SSeS（6-3）式中31.0020100%35.48%31.00e5.内回流比1eRe内（6-4）式中R内——内回流倍数；35.48%0.55135.48%R内，设计中取值200%。5.2.5.1好氧池计算好氧池的计算采用污泥负荷法，用污泥龄法校核。1.BOD—污泥负荷率确定拟采用0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)2.好氧池容积计算24()1000oesQSSVNX（6-5）式中V——生物反应池容积，m3；So——生物反应池进水五日生化需氧量，mg/L；Se——生物反应池出水五日生化需氧量，mg/L，当去除率大于90％时可不计入；Q——生物反应池的平均流量，m3/h；Ns——生物反应池五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L；e——TN去除率（%）；S1——进水TN浓度（mg/L）；S2——出水TN浓度（mg/L），设计中取20mg/L。3358287.76(82.3420)15998m1600010000.13Vm，取3.硝化菌生长速率0.098(15)0.47()TaanNeNK（6-6）式中μ——硝化菌比增长速率d-1；Na——反应池中NH4+-N的浓度，mg/L，N=8mg/L；Kn——硝化作用中氮的半速率常数，℃，T=10℃；T——设计温度，℃-0.098(1015)1N8=0.47e()0.2581d4.最小污泥停留平均时间cmN1140.25d（6-7）5.设计污泥停留时间cFμ（6-8）式中c——设计污泥停留时间，d；F——安全系数与峰值系数，1.5~3.0；c3120.25d。6.平均流量时水力停留时间1160000.276.5858287VtdQ（6-9）5.2.5.2缺氧池计算1.反硝化速率计算20()(20)1.08TdeTdeKK（