大型污水厂污水处理设计方案 8万吨污水厂设计方案1、摘要 处理工艺选择是依据污水量、污水水质、和环境容量，在考虑经济条 件和管理水平的前提下，选用安全可靠、技术成熟、节能、运行管理费用 低、投资少、占地少、操作管理方便的先进工艺。根据本项工程的水质、 水量及处理要求，为实现以最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效 果的目的，选用处理效果较好的 A2/O 工艺，确定污水处理流程、计算各 处理构筑物的尺寸、绘制水处理厂总平面图和高程图。 关键词 格栅； A2/O；沉砂池；沉淀池；消毒池；浓缩池； 第第 1 章绪论章绪论.2 1.1 工程概述.2 1.2 原始资料.2 1.2.1自然特征.2 1.2.2规划资料.3 第第 2 章处理工艺方案选择章处
11、筑物高程布置.75 4.2.3.1污泥管水头损失.57 4.3.3.2污泥处理构筑物的水头损失.76 4.3.3.3污泥高程布置.76 4.4 本章小结.77 第第 5 章章 总结总结.78 参考文献 79 第第 1 章章绪论绪论 1.1 工程概述工程概述 某城镇位于河北唐山地区，现有常住人口 757.73 万人。生活 污水排放定额为 250 升/人天，拟建一城镇污水处理厂，处理 全城镇污水。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为 80000 吨/ 日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准城镇 污水处理厂污染物排放标准 （GB189182002）中一级标准的 A 标准。 1.2 原始资料
12、原始资料 1.2.1 自然特征自然特征 （1）最高气温为 39.6oC （2）最低气温为-21.9oC （3）全年平均气温为 11.1oC （4）冬季平均温度-10.4 oC （5）主要风向： 冬季西北风 夏季东南风 （6）冰冻线 规划资料规划资料 该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全 分流制体系。生活污水和工业污水混合后的水质水量预计为： （1）设计水量： 近期：8 万吨/日 （2）设计水质： 该厂污水排入水体前要求达到国家城镇污水污水处理厂污染 物排放标准（GB18918-2002）一级 A 标准处理程度。 表 1-1 设计水质 相关城镇污水污水处理
14、镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理 厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响， 其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费 用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优 化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条 件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技 术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。 污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划、地形、管网 布置、环境保护的要求等因素综合考虑，必须进行现场踏勘，进 行多方案的技术经济比较。一般应考虑以下几个问题： （1）地形地质条件要有利于处理构筑物的平面
15、与高程的布 置及施工，地质条件指地基好，地下水位底，岩石较少； （2）不受洪水威胁，否则应考虑防洪措施； （3）少占农田，尽可能不占农田； （4）考虑周围环境卫生条件。废水处理厂应布置在城镇集 中给水水源的下游，距城镇或生活区 300 米以上，并便于处理后 废水的排放。废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方； （5）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规 定的排放要求。 （6）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可 能多的效益。 （7）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质 和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理 装置和处埋构筑物的处理能力。 （8）选定
16、工艺的技术及设备先进、可靠。 （9）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低 劳动强度和人工费用。 本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十 分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污 水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、 少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特 点进行论述，以便选择切实可行的方案。 2.2 工艺比较工艺比较 2.2.1 氧化沟方案氧化沟方案 氧化沟污水处理技术，是 20 世纪 50 年代由荷兰人 Pasveer 首创。60 年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚 等国已被广泛采用，工艺及构造有了很
17、大的发展和进步。随着对 该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行 费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深 入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。目前常用的 几种商业性氧化沟有荷兰 DHV 公司 60 年代开发的 Carrousel 氧 化沟，美国 Envirex 公司开发的 Orbal 氧化沟，丹麦 Kruger 公司 发明的 DE 氧化沟等。在我国，氧化沟工艺是使用较多的工艺。 氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情 况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝， 成为 A/O 工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为 A2/O（A-A
18、-O）工 艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓 缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污 泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具 有一系列独特的优点。 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下， 氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统， 基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌 氧消化系统，运行管理要方便。 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化 沟在去除 BOD5和 SS 方面均可取得比传统活性污泥法更高质量 的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能
19、方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容 积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟 工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反 硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活 性污泥法节省很多。同样，当仅要求去除 BOD5时，对于大规模 污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当， 而要求去除 BOD5且去除 NH3-N 时，氧化沟工艺运行费用就比 传统活性污泥法节省较多。 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄 一般长达 2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就 少，因此使
20、污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于 管理。 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化 沟中流速为 0.30.4m/s，氧化沟的总长为 L，则水流完成一个 循环所需时间 t=L/S,当 L=90600m 时，t=520min。由于废水 在氧化沟中设计水力停留时间 T 为 1024h，因此可计算出废水 在整个停留时间内要完成的循环次数为 30280 次不等。可见原 污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释， 因此具有一定承受冲击负荷的能力。 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、 水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池 容积，占地面积可
21、能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消 化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。 2.2.2.A2/O 法法 A2/O 工艺是 Anaorobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写，它是厌氧 缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O 工艺于 70 年代由 美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的， 该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体 富营养化）进行有效处理。 A2/O 工艺自被开发以来,就因为其特有的经济技术优势和环 境效益,愈来愈受到人们的广泛重视.通常称为 A2/O 工艺的实际 上可分为两类,一类是厌氧/好氧工艺,另一类是缺氧/好氧工艺.厌 氧状
32、 出水堰出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落入出水渠道，然后汇入出水管道 排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头 0.1-0.15 吗， 堰上水深 H 为 3-43gHbHmQ2 0 式中，m0-流量系数，采用 0.45； b-出水堰宽度，m； H-出水堰顶水深，m gHH28 . 445 . 0 7/46. 0 解得，mH036 . 0 出水堰后自由跌落采用 0.15m，则出水堰水头损失为 0.188m。 3.4.16 出水渠道出水渠道 沉淀池出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水 井。 3-44 333 /HBQv 式中，v3-出水渠道水流流速，m/s， B3-出水渠道的宽度，m
33、，取 1.0m H3-出水渠道的高度，m，取 0.8m， smsmv/4 . 0/575 . 0 8 . 00 . 1/46 . 0 3 出水管道采用钢管，管径 DN=1000mm，管内流速 v=0.64m/s，水力坡降 i=0.479. 3.4.17 进水挡板、出水挡板进水挡板、出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙 0.5m，挡板高出水面 0.3m，伸入水下 0.8m。出水挡板距出水堰 0.5m，挡板高出水面 0.3m，伸入水下 0.5m。在出水挡板处设一 个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。 3.4.18 排泥管排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管直径 DN300mm
34、，排泥时间 t4=20min，排泥管流速 v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排 泥管上端高出水面 0.3m， ，便于清通和排气。排泥静水压头采用 1.2m。 3.4.19 刮泥装置刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底， 刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。 图 3-3 平流式沉淀池形式 3.5 生化池生化池 3.5.1 设计参数设计参数 3.5.1.1 水力停留时间 A-A-O 工艺的水力停留时间 t 一般采用 6-8h，设计中采用 8h。 3.5.1.2 曝气池内活性污泥浓度 曝气池内活性污泥浓度 Xv一般采用 2000-4000mg/L，设计 中取 Xv=3
38、 式中，L-曝气池没廊道长，m； b-每廊道宽度，m，取 7.0m； n-廊道数，取 5 个。 mL 6 . 72 57.0 2539.7 厌氧-缺氧-好氧池的平面布置，如图所示； 图 2-4 厌氧-缺氧-好氧池的平面布置图 3.5.3 进出水系统进出水系统 3.5.3.1 曝气池的进水设计 初沉池的来水通过 DN1200mm 的管道送入厌氧-缺氧-好氧 曝气池首段的进水渠道，管道内的水流速为 0.88m/s。在进水渠 道内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为 1.2m，渠道内水深为 1.0m，则渠道内的最大水流速： 3-63 11 1 b Q hN v v1-渠道内最大水流流速，
41、4 其他管道设计其他管道设计 3.5.4.1 污泥回流管 在本设计中，污泥回流比为 50%，从二沉池回流过来的污 泥通过两根 DN500mm 的回流管道分别进入首段两侧的厌氧段， 管内污泥流速为 0.9m/s 3.5.4.2 硝化液回流管 硝化液回流比为 200%，从二沉池出水回到缺氧段首段，硝 化液回流管管径为 DN1000mm，内流速为 0.9m/s。 3.5.5 剩余污泥量剩余污泥量 3-6750%QLbVX-Sa rvr 平平 QW 式中，W-剩余污泥量，kg/d； a-污泥产率系数，取 0.6； b-污泥自身氧化系数，d-1，取 0.05； Q平-平均日污水流量，m3/d； Lr-反
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