宜都市污水处理厂工艺设计_课程设计(编辑修改稿)

宜都市污水处理厂工艺设计_课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

投资巨大，施工相当麻烦，不现实，加上现状城南排污沟业已形成纳污通道的现实。 因此，本工程推荐排水制为：老城区仍维持合流制不变，采用截流式合流制排水体制。 城市总体规划规定，城区发展方向主要为城南片、城西片；远期将与枝城连为一片，作为规划新区，排水体制为雨污分流制。 合流制排水系统的截流倍数应根据旱流污水的水质和水量以及水体卫生要求、水文、气象条件等因素进行确定。 国内一些城市采用的截流倍数一般为 13。 从某市实际情况分析，推荐本工程截流倍数为 1。 污泥出路 污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。 污泥处理的主要目的是稳定污泥、减少污泥体积、利用污泥中有用物质。 通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为： 剩余污泥 泥饼外运 本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，剩余污泥量较少，无须消化稳定。 若采用消化处理，则会因增加一系列构筑物与设备使投资及运行费用增加。 因此本工程暂不建消化池，污泥直接进行浓缩、脱水。 为了避免使磷从浓缩池释放，污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水一体化处理设施。 地理位置 位于城南排污沟入长江处的老女桥附近 位于城南新区的主干管渠下游的水塔溪 场地描述 位于东正街和长江大道的交汇处；现状场地为水田和水塘，无民房；场地较平整，地势较低；海拔高程为 —。 现状场地为梯田，无民房；占用良田较少，目前只有机耕路相通；海拔高程为： —。 方案优势 修建进厂道路短，交通便利，场地平整，工程量较小，污水进厂提升扬程低。 已有两个水塘，可作构筑物利用，减少了挖方量。 占用农田少，对新区开发建 设有利。 不利因素 占用农田较多，厂前泵站离污水厂较远。 由于水塘的关系，有较大的填方量。 位于老城区排水方向相反的位置，修建进厂道路较长，场地平整工程稍大，污水进厂扬程较高，工程量较大。 污泥浓缩 污泥消化 污泥脱水 / 48 11 污泥处置 目前我国城市污水处理厂污泥的最终处置大都未经无害化处理随意堆放或用于农田，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥等。 焚烧技术虽然具有处理迅速，减容程度高（ 80— 90％），无害化彻底，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不太适应我国目前的国情。 污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫 卵去除较彻底，用于改良土壤，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。 但因城市垃圾肥肥效有限，不太现实。 污泥送往城市垃圾卫生填埋场进行卫生填埋是较为有效的方法之一。 本工程结合某市实际，拟采用卫生填埋法处置剩余污泥泥饼。 4 污水处理工艺流程说明 工艺流程的确定 污水处理工艺的确定 由设计任务书的要求，本设计采用下面的工艺： 根据污水水质 BOD5=160mg/l， CODcr＝ 300 mg/l， BOD5/ CODcr=160/300=＞ ，则认为可生化处理，所以上面的处理工艺的可行的。 污泥处理工艺的确定 典型的污泥处理工艺包括四个阶段。 第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备的容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解，使污泥趋于稳定；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容，便于运输；第四阶段为污泥处置，采用某种适宜的途径，将最终的污泥予以消纳和处置。 常见的污泥处理工艺： 1：剩余污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置 2：剩余污泥→浓缩→机械脱水→最终处置 3：剩余污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置 4：剩余污泥→浓缩→自然 干化→堆肥→农田 / 48 12 针对该地区的污水情况，不用设置污泥消化这个阶段。 则污泥处理工艺见下图： 剩余污泥 — → 浓缩（贮泥池） — → 脱水 — → 污泥处置 各个阶段产生的上清液或滤液送回污水处理系统中继续处理。 构筑物的选择 本设计进水先经过一级处理后在二级生物处理即可排放，故主要构筑物亦可分为两级。 一级处理构筑物选择如下： 格栅 本设计选择平面格栅，平面格栅具有普遍适用性，易安装且耐用。 根据栅渣量确定栅渣清除方式。 当栅渣量较大时采用机械清渣，当栅渣量较小时采用人工清渣。 沉砂池 沉砂池的形式，按池内的水流方 向的不同，可以分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池式常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果好的优点。 竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。 曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂 直的横向恒速环流。 曝气沉砂池的特点是，通过就调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。 同时，还对污水起预曝气的作用。 按生物除磷设计的污水厂，为了保证除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。 近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。 综合考虑，本设计采用旋流式沉砂池。 初次沉淀池 常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。 平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥 装置等组成。 但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。 竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大 于 10m。 辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。 池形为圆形，直径在 20m 以上。 根据资料给定的条件，选择平流式沉淀池。 二次沉淀池 常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。 平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。 但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。 优点： 处理水量可大可少 ,有效沉淀区大 ,沉淀效果好 ,对水量水质变化适应性强 ,造价低 ,平面布置紧凑。 缺点：占地面积大 ,排泥因难 (人工排泥 ), / 48 13 工作繁杂 ,机械刮泥易锈 ,配水不均。 竖流式沉淀池可用圆 形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于 10m。 辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。 池形为圆形，直径在 20m 以上。 优点：处 理水量较为经济 ,排泥设备己定型系列化 ,运行稳定 ,管理方便结构受力条件好；缺点：排泥设备复杂 ,需具有较高的运行管理水平 ,施工严格。 适用处理水量大 ,地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区。 综上，结合所给资料，选用辐流式沉淀池。 计量设备 污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡 轮流量计等。 污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单 、水头损失小，不宜沉积杂物， 其中以巴氏计量槽应用最为广泛。 其优点是水头损失小，不易发生沉淀。 本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为： ~ m3/s。 二级处理构筑物选择 目前用得最多的要算活性污泥法，氧化沟， SBR 等工艺。 下表是几种常见的处理工艺比较。 表 21 常见的几种处理工艺比较 工艺名称 氧化沟工艺 AO工艺 A2O工艺 SBR工艺 优 点 处理流程简单，构筑物少，基建费用省； 处理效果好，有稳定的除 P脱 N功能； 对高浓度的工业废水有很大稀释 作用； 有较强的抗冲击负； 能处理不容易降解的有机物； 污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统； 技术先进成熟，管理维护简单； 国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验； 对于中小型无水厂投资省，成本底； 污泥沉降性能好； 污泥经厌氧消化后达到稳定； 用于大型水厂费用较低； 沼气可回收利用。 具有较好的除 P脱 N功能； 具 有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量； 具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定； 技术先进成熟，运行稳妥可靠； 管理维护简单，运行费用低； 沼气可回收利用 国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。 流程十分简单； 合建式，占地省，处理成本底； 3.、处理效果好，有稳定的除 P脱 N功能； 不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池； 除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。 / 48 14 无须设初沉池，二沉池。 缺 点 周期运行，对自动化控制能力要求高； 污泥稳定性没有厌氧消化稳定； 容积及设备利用率低； 脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。 用于小型水厂费用偏高； 沼气利用经济效益差； 污泥回流量大，能耗高。 处理构筑物较多； 污泥回流量大，能耗高。 用于小型水厂费用偏高； 沼气利用经济效益差。 间歇运行，对自动化控制能力要求高； 污泥稳定性没有厌氧消化稳定； 容积及设备利用率低； 变水位运行，电耗增大； 除磷脱氮效果一般。 结合处理水的要求，可知处理要脱氮除磷。 所以选择 A2/O 工艺。 5 处理构筑物设计 设计流量计算：按照近期设计，设计规模 30000m3/d=1250 m3/h = m3/s=347L/s 查设计规范，可得到总变化系数 Kz= 则 最高日最大时流量为： Q= 30000=420xx m3/d=1750m3/h =平均日流量： Qd=30000/= m3/d= / 48 15 粗格栅 格栅设计要点及参数 设计要点 1) 栅条间隙 e：人工除渣： 25~40mm 机械除渣： 16~25mm 2) 如水泵前格栅间隙不大于 25mm，污水处理系统前可不设格栅。 3) 栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水流量及排水管道系统等因素有关，在无当地运行资料时，可采用： 格栅间隙 e： 16~25mm，时，为 ~ /103m3污水 格栅间隙 e： 30~50mm，时，为 ~ m3栅渣 /103m3污水 4) 每日栅渣量大于 ，采用机械清渣。 5) 机械格栅不少于 2 台，如为一台时，应设人工清除格栅备用。 6) 过栅流速一般采用 ~。 7) 格栅前渠道内的水流速度一般采用 ~。 8) 格栅倾角一般为 450~700，国内多采用 60176。 ~ 70176。 9) 通过格栅的水头损失一般采用 ~。 10) 格栅间必须设置工作台，高出栅前最高设计水位 ，工作台上应有安全和冲洗设施。 11) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 ，工作正面过道宽度，采用人工清渣时不应小于 ，采用机械清渣时，不应小于。 12) 机械格栅的动力装置一般宜设置在室内，或采用一定的保护措施。 设计参数 设计中选用两组格栅， N=2 组，格栅设计是按最高日最高时流量计算， Qmax=1/2Q=； 提升泵前粗格栅： 设计粗取栅前水深 h=；过栅流速 v=，栅条间隙宽度 b=70mm=，格栅倾角α=60176。 ，每根栅条的宽度 s=。 提升泵后细格栅： 设计中取栅前水深 h=；过栅流速 v=，栅条间隙宽度 b=10mm=，格栅倾角α=60176。 ，每根栅条的宽度 s=。 格栅设计计算 提升泵前粗格栅计算： 栅条间隙数 n max sin sin 60 202 Nbhv        1/2/=12 栅槽有效宽度 B=s（ n1） +bn=（ 121） + 12= 进水渠道渐宽部分长度 1L 111 2tan 20BBLm   ()/2tan20= 其中α 1为进水渠展开角为 20 ,进水渠宽 B1＝ 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2L / 48 16 L2== 其中α 2为进水渠展开角为 20。 过栅水头损失 h1： 因栅条边为矩形截面，取 k=3，则： 422310 0 .0 1 0 .8s in 3 2 .4 2 ( ) s in 6 0 0 .0 3 22 0 .0 4 2 9 .8 1vh kh k mg        其中 : =β（ s/e） 4/3 ，  h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k。