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1、第一部分第1章 设计概论1.1设计任务本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括：1确定开发区排水体制，完成排水管网规划设计图。2进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图。3进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和施工图设计(每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度)、设备选型，图中应有设备、材料一览表和工程量表。4进行辅助建筑物(包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)的设计：包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备
2、选型和设备管道安装图。1.2 开发区概况及自然条件1.2.1 开发区概况1城市规划该经济技术开发区是为适应我国汽车工业布点规划、发展轿车产业，扩大武汉市对外开放，促进湖北省实现“在中部崛起”的方针而决定建立的。开发区以轿车为支柱产业，大力发展外向型经济，力求建设成为武汉市对外开放的窗口，其规划布局合理，318国道由东北向西南在开发区内穿境而过，将开发区分为东、西两部分，其中东部为工业区，区内主要设有总装厂和与之配套的零件加工厂以及工业街坊，同时布置了仓库区，开发区管理区和部分居住用地。西部主要为生活区，该区位于318国道以西至后宫湖湖岸地带，集中建设开发区生活居住及服务设施、商贸、旅游等第三产
3、业设施和高教、科研机构等。总之，合理的规划布局，构成了一个功能齐全，配套合理的综合经济开发区。按照开发区的总体规划，至2015年，开发区建设面积将达31km2，规划人口将发展至2030万人。 2地面水环境质量状况在开发区范围内有南太子湖等7个水体，根据武汉市环境监测中心站编制的武汉经济技术开发区环境质量报告书，在上述7个水体中共布设监测点19个(其中南太子湖6个)，并分枯水期和平水期对其进行采样监测。其中南太子湖水质检测结果为：在枯水期平均值超标的(按地面水环境质量三类标准GB3838-88)污染物主要有生化需氧量、亚硝酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项；在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总
4、磷两项。其中枯水期BOD5值最高值和平均值分别为6.42mg/L和5mg/L，分别超标0.6倍和0.25倍，亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为0.26mg/L和0.15mg/L，分别超标0.73和0.06倍，凯式氮最高值和平均值分别为5.91mg/L和3.91mg/L，分别超标4.91倍和3.91倍，总磷最高值和平均值分别为0.197mg/L和0.089mg/L，分别超标2.94倍和0.78倍，大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333个/升，分别超标91倍和18倍；而平水期凯式氮最高值和平均值分别为0.083mg/L和0.073mg/L，分别超标0.66倍和0.46倍。另外根据
5、开发区地面水环境质量评价结果也可以看出，南太子湖污染负荷比最大，在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷；在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。3开发区排水现状及规划开发区为新建区域，根据开发区排水总体规划，以采用雨污分流制的排水系统为宜。开发区范围内的雨水根据道路布置情况，依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖，开发区污水将汇集排入南太子湖。目前开发区已初具规模，随着开发区的建设及工业企业的逐步开工，开发区的废水排放量将不断增多，对上述已被污染的南太子湖将进一步加大其污染负荷比，给开发区环境将带来严重的影响，也将直接影响到开发区的投资环境。另外，开发区位于长江武汉段上游
6、，未经处理的污水直接经过南太子湖排入长江，也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。因此，为优化投资环境，改善和提高城区生活环境质量，保证城市居民身体健康，决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。1.2.2 开发区自然条件1地理位置某经济技术开发区位于武汉市区西南，长江北岸蔡甸区境内的沌口、郭徐岭地区，距母城武汉市区6公里，邻近京广铁路，紧靠318国道。开发区中心位于东径11490，北伟3029，规划面积31km2，人口30万，前期开发面积10 km2。开发区周围有大小湖泊7个，北有南太子湖、三角湖；西有后宫湖；南有汤湖、西北湖和烂泥湖；东有万家湖。2. 气象资料开发区属亚热带季风气候
7、，全年四季分明，日照充足，雨量充沛，其气象特征如下：(1)气温年平均气温：16.4；最高气温：41.3；最低气温：-3.4。(2)降水量年平均降水量：1237.7mm；年平均降雨天数：125.2天；年最大降水量:2059.7mm；24小时最大降水量：332.6mm(1959年)；1小时最大降水量:98.6mm(1959年)。(3) 湿度年平均相对湿度：78%(4)降雪24小时最大积雪深度：15.0cm。年降雪日：一般在10日以内(5)风全年主导风向为东北偏北，冬季以北风和东偏北为主，夏季多为东南风。年平均风速：2.7m/s；最大风速：19.1m/s。(6)雾日数年平均雾日数：28.4日；年最小
8、雾日数：10日。(7)蒸发量年平均蒸发量：1494mm。3. 地形地貌开发区地势西北高，东南低，有两个不同的地貌成因类型。(1)剥蚀堆积岗状平原，相当于长江三级阶地，绝对标高一般为2535m(黄海高程，下同)，全区最高点位于三元寺西北，标高43.9m，主要由第四系中更新统洪冲积层粘土组成。(2)堆积平原，由长江一级阶地组成，地表较平坦，一般标高在南太子湖以北为1718m，其余2022m，洪水期绝大部分被长江堤阻拦不受淹没。4. 水文资料(1)长江水文(黄海基面)历年最高洪水位：28.05m；历年平均水位：17.39m； P=2%洪水位：26.70m；历年最低水位：9.18m；最大流量：7880
9、0m3/s；最小流量：3500m3/s；蓄水位：24.91m。(2)防洪及排渍沌口防洪区域东为长江大堤，北为江汉干堤，全长约40km，南边和西边均为自然高地堤线，亦称汉阳隔堤。开发区周围的东湖水系流域面积364.3km2，其中水面36.5km2，建有排水闸一座(东风闸)，排水量90m3/s，排水泵站一座(东风泵站)，装机8台，排水量66m3/s。湖控制水位19.6518.65m；平均水位18.31m；最高水位20.31m。5. 地震根据国家地震烈度区划，武汉地区地震级为4.75级，抗震设防烈度为6度。1.2.3 设计水量与水质 设计水量污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量
10、定为625升/人日，综合污水量按照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500升/人日。按近期规划人口10万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为：平均日50000。2污水水质及净化要求原污水水质：COD 320mg/L，BOD5 150mg/L，SS 200mg/L，TN 35 mg/L，NH3-N 15mg/L，TP 4 mg/L。污水经处理后应符合以下具体要求：CODCr60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，TN 15 mg/L，NH3-N5mg/L, TP 1 mg/L。2.2 污水处理厂设计规模污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。开发区的综合用水量定为625升
11、/人日，综合污水量按照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500升/人日。按近期规划人口10万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为：平均日50000。3.2.2污水、污泥处理工艺选择1. 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。 污水的处理程度 工程造价与运行费用 当地的各项条件 原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约5万吨,属于中小规模的污水处理厂
12、。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市
13、污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：AA /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。一.A2/O处理工艺(如下图所示)厌氧 缺氧 好氧 二沉池内回流污泥回流图1 2/工艺(1)A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic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工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮
14、除磷的功能。(2)A2/O工艺的特点：A：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；B：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。D：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。二.氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交
15、替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点： (1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回
16、流系统。 (2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 (3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 (4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 (5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 (6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD
17、和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 Carrousel原指游艺场中的循环转椅，如上图。为一个多沟串联系统，进水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好的生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟
18、(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建，如上图。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率(达59%左右)，另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。三.SBR工
19、艺SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点： (1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基
20、建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 (2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 (3)有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制
21、了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。3.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较。表2-1 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较 工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2O工艺SBR工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；
22、4.有较强的抗冲击负； 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计
23、和管理经验。1.流程十分简单；2.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；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.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。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化
24、稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。综上所述，可得比较适合本经济开发区的工艺是工艺。因为这种工艺具有较好的除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技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。4.法同步脱氮除磷工艺的原理： 分为三大部分，分别为厌
25、氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，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器，这一反应器单元是多功能的，去触，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，污泥中含有过剩的磷，而污水中的则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。污水、污泥处理工艺流程见图
26、。3.3主要生产构筑物工艺设计3.3.1 进水泵房污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方，具体布置见污水厂平面总体布置图，另外厂内另设有集中变配电间、中控室)。 格栅间平面尺寸：长宽=7.15米6.60米，地下深6.53米，为钢筋砼结构，格栅间内设三道进口粗格栅，两道为机械格栅，另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽1.00米，高2.70米，栅条间隙20毫米，安装倾角600 ，机械除渣。人工格栅(在机械格栅检修时做应急用)宽2.00米，高2.70米，栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。 泵房采用半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：长宽=8.00米16.60米，地下埋深6.78米，采用立
27、式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为250QW7001137的立式污水泵(四用一备)。单泵流量为690米3/时，扬程为11.5米，转速970转/分，电机功率37千瓦。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动单梁起重机，最大起重量为2吨。3.3.2 细格栅和沉砂池共设两道进口细格栅，安装在出水井与沉砂池的连接渠道上，用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期)分两组设置，每组设2道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。)及1道人工应急格栅(国产)，渠宽为13 m，栅隙宽为10 mm，最大过栅流速为0.9 ms。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣
28、由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池，型号旋流式沉砂池7)，单池直径为3.05 m、池深为3.13 m，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2台国产的砂水分离器处理后外运处置。3.3.3 A2/O池A2/O生物池分两组(共2座)，污泥负荷为012kgBODs(kgMLSSd)，污泥浓度为3.3 gL，单池平面尺寸为51.80 m38.7m(包括隔墙厚度)，池深为5.2 m(有效水深为4.5 m)，每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区，厌氧区设4台、缺氧
29、区设4台进口潜水搅拌机，单台搅拌机的功率为2.3 kW。好氧区设有2938个进口膜式微孔曝气器，曝气量为。每池设有3根进气总管，每根总管设有1个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。A2/O工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的24倍)，这使得其能耗较高。为此，在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A2/
30、O工艺降低能耗约0045(kWh)m3。3.3.4 鼓风机房鼓风机房的土建部分按3010 m3d的总规模一次建成，近期设备按2010 m。d装机。鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为5898m2744 m。机房内设4台进口单级离心鼓风机(型号为KA22SGL225，电机功率为500 kW )，该机带有可调节扩散器，风量调节范围为额定流量的45 100 ，风机控制系统可根据生物池内的溶解氧含量自动调节单机的送风量及机组开启台数，实现了生物池充氧系统的智能化控制管理，使整个生物处理系统得以经济、正常地运行。该风机具有整机体积小、能耗低、效率高、噪声小等特点，随机配有进、出口空气消音器，进口配
31、有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10 t电动单梁起重机用于设备的安装及维护。3.3.5 二次沉淀池二次沉淀池分为两组共两座,每组规模为25000 。二沉池采用中心进水，周边出水幅流式沉淀池，每座池内径37 米，池周边水深5.47 米，为半地下式钢筋砼结构。表面负荷0.97,停留时间为2.5小时,有效水深2.43米,另加超高0.3米,贮泥层高度2.22米，缓冲层0.5米，底斜坡0.85米，泥斗原设为1.3米，后考虑到管道敷设，泥斗设为2.00米，二沉池总高为8.32米。出水采用双侧三角堰板出水，堰上负荷为0.47升/秒。两座池共用一座配水集泥井，中心配水，周边集泥，集水井井面面积12.56
32、。每座二沉池上设1台进口单臂桥式刮吸泥机，桥长17米，桥宽0.8米，旋转速度1.5转/时。3.3.6 配水集泥井集泥井内设有回流污泥泵和剩余污泥泵，均采用进口潜污泵。集泥井设于外圈半径4.6m，内圈半径3.0m，采用钢筋砼结构。集泥井内设一大一小两台回流污泥泵，最大汇流比为100%。大泵(型号350QW-1440-5.5-37)流量1440，扬程5.0米，转速980转/分，电机功率37千瓦，效率76%。小泵(型号300QW-720-6-22)流量720，扬程5.8m，转速970转/分，电机功率22千瓦，效率74%。集泥井内还设有两台剩余污泥泵，单台流量400m3/h，扬程10.0m，转速147
33、0转/分，电机功率18.5千瓦，效率81.2%。3.3.7 污泥浓缩池处理厂每日排放剩余污泥量6300.77公斤，进入浓缩池污泥含水率99.4%，浓缩后含水率97%，浓缩池固体负荷30(公斤/米2日)。近期设浓缩池2座，每座池内径11.5米，有效水深3.125米，缓冲层高0.3米，斜坡底高0.23米，斗高1.0米，超高0.3米，池总高5.0米，采用半地下式钢筋砼结构。每座池内设1台进口浓缩机桥，旋转直径11.5米，转速0.05转/分。浓缩池内径浓缩后的污泥重力自流至脱水车间进行脱水，上清液则排入厂内污水管进水泵房集水井内。3.3.8 脱水车间每日由浓缩池来的干泥泥量为6300.77公斤，含水率
34、97%，污泥体积1272.88，污泥经压滤脱水后，含水率为80%，脱水后的污泥外运。脱水车间内设2台进口2米宽带式压滤机，另预留一台机组位置，单台处理能力200公斤污泥/米*带宽*时，两台机组每天工作12小时。车间内另设有与压率机配套的进口污泥压入泵3台(二用一备)，单台流量20，扬程20；配制有机高分子混凝剂的进口溶液罐2只，每只容量为2 ；投药计量泵2台，单台流量0240；滤带冲洗泵2台，单台流量12，扬程30米；空压机一套，流量8，压力7巴及胶带输送机一台，带宽0.5米，带长10米，倾角20度 第4章 污水处理厂总体布置4.1污水厂平面布置4.1.1污水处理厂平面布的原则1、处理单元构筑
35、物的平面布置处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑：(1)功能分区明确，管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。(2)构筑物布置力求紧凑，以减少占地面积，并便于管理。(3)考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对集中。(4)各处理构筑物顺流程布置，避免管线迂回。(5)变配电间布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。(6)建筑物尽可能布置为南北朝向。(7)厂区绿化面积不小于3O，总平面布置满足消防要求。(8)交通顺畅，使施工、管理方便。厂区平面布置除遵循上
36、述原则外，还应根据城市主导风向，进水方向、排水方向，工艺流程特点及厂区地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理，管理方便，经济实用，还要考虑建筑造型，厂区绿化及与周围环境相协调等因素。2、管、渠的平面布置厂区主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区给水管、厂区污水管及电缆管线等，设计如下：(1)污水管道污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道，管道的布置原则是线路短，埋深合理。厂区污水管道主要是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大，厂区污水经污水管收集后接入厂区进水泵房，与进厂污水一并处理。(2)污泥管道污泥管道主要为氧化沟出泥管，污泥泵房出泥管以及脱
37、水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低的特点，选择适当的管径及设计坡度以免淤积。(3)事故排放管在泵房格栅前调置事故排放管，一旦格栅或水泵发生故障以及需检修时，关闭格栅前后闸门，进厂污水可通过事故排放管溢流临时排入渭河。(4)超越管主要在进水泵房溢流井设事故超越管（直接排放），以便在进水泵房发生事故时污水能全部构筑物(5)雨水管道为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管，厂区雨水直接排入渭河。(6)厂区给水管厂内给水由城市给水管直接接入，给水管道的布置主要考虑各处生活饮用和消防用水。污水厂的理构筑物的冲洗，辅助建筑物的用水绿化等用深度处理出水。(7)电缆管线厂内电缆管线主要采用电缆
38、沟形式敷设，局部辅以穿管埋地方式敷设。3.厂区道路，围墙设计为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主要道路宽为8米和6米，次要道路为34米，道路转弯半径一般均在6米以上。道路布置成网格状的交通网络。每个建、构筑物周边均设有道路。路面采用混凝土结构。污水处理厂围墙：采用花池围墙，以增加美观，围墙高2.1m。4、辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、办公室、综合楼、水质分析化验室、变电所、维修间、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。在污水处
39、理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%。5、本设计污水处理厂的平面布置根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分四区：厂前区、污水处理水区、污泥处理区和中水处理区。(1)厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、维修车间、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。综合楼前设喷泉一座，以美化环境，喷泉用水为循环水。大门左右靠墙两侧设花坛。1)水区布置：设计采用“一”型布置，其优点是布
40、置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。2)泥区布置：考虑到空气污染，将泥区布置在夏季主导风向的下风向，同时，远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门，便于污泥外运。4.1.2 污水处理厂的平面布置污水处理厂南侧、西侧分别为沌阳大道、沌阳五路，东侧为城区燃气用地、北侧为南太子湖。根据开发区规划土地局规划审核通知书，污水处理厂厂区高程控制在22.0米，在厂区平面布置及高程布置时，主要根据各构筑物的功能和流程的要求，结合厂址地形、地质条件、进出水方向的可能来进行布置。在平面布置中根据进水方向，在进厂污水管道旁（处理厂西南角）就近设污水进水泵房，而根据排放水体方向及考虑夏季主导风向
41、将污水处理构筑物依其流程由被向南布置,形成处理厂生产区,作为辅助生产构筑物的维修间设在进水泵房东侧,仓库位于处理厂西南角,靠近泵房,全厂的行政管理中心办公楼则位于进厂大门的西侧,化验楼,会议楼则为生产区东侧,厂区绿化用地较多,可改善厂内卫生条件。在高程布置上，处理构筑物标高仅按处理后污水能自然排出为前提，使进厂污水泵房扬程最小，节省经常运行费用。4.2污水厂的高程布置4.2.1污水厂高程的布置方法(1)选择两条距离较低，水头损失最大的流程进行水力计算。(2)以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。(3)在作高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程积极配合。污水处理厂污水处理流程高
42、程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以重力流考虑为宜(污泥流动不在此例)。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：(1)污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水(多在出口处)，而流经构筑物本身的水头损失则很小。构筑物名称水头损失(cm)构筑物名称水头损失(
43、cm)格栅1025双层沉淀池1020沉砂池1025曝气池污水潜流入池2550沉淀池：平流2040污水跌水入池50150 竖流4050 辐流5060(2)污水流经连接前后两处构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。包括沿程与局部水头损失。(3)污水流经量水设备的水头损失。在对污水处理污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：(1)选择一条距离最长，水头损失损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。(2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量)作为构物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩
44、建时的备用水头。(3)设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。(4)在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量，在决定污泥干化场、污泥浓缩池，消化池等构筑物高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。4.2.2本污水处理厂高程计算本设计处理后的污水排入南太子湖水位后，南太子湖洪水位接近厂区高程，故以南太子湖洪水位作为起点，逆流向上推算
45、各水面高程：1. 各处理构筑物间连接管渠的长度：管渠名称长度(m)管渠名称长度(m)出厂管入湖440集泥配水井至曝气池19.5计量槽与接触池4.55曝气池至沉砂池37.7混合池与二沉池56.55细格栅至泵房7.8二沉池至集泥配水井9.75泵房至粗格栅9.752.污水处理部分高程计算：河边水位：19.65m跌水位：1.6m跌水井水位：21.25m出水厂管总损失：0.0007440=0.308m计量堰下游水位：21.56m自由跌水：0.10m合计：0.34m计量堰上游水位：21.90m接触池出水管总损失：0.0009054.55=0.004m接触池出水口的损失：0.20m合计：0.254m接触池水
46、位：22.15m接触池进口损失；0.20m合计：0.20m混合池水位：22.35m混合池进水口损失：0.20m混合池入水管总损失：0.00123156.55=0.07m二次沉淀池出水口损失：0.20m合计：0.47m二次沉淀池出水总渠起端水位与集水槽出水口水位相同，其水位为22.82m，二次沉淀池集水槽堰上水头：0.30m自由跌水：0.15m合计：0.45m二次沉淀池水位：23.27m二次沉淀池进水头部的损失：0.15m二次沉淀池进水管总损失：0.0012319.75=0.012m集泥配水井内出口损失：0.10m合计：0.262m集泥配水井内井水位：23.53m集泥配水井进口损失：0.20m总损失：0.00090519.5=0.018m合计：0.22m曝气池积水槽水位：23.75m曝气池集水槽堰上水头：0.30m自由跌水：0.15m合计：0.45m曝气池水位：24.20m曝气池进水口损失：0.20m合计：0.20m曝气池配水口水位：24.40m配水进出水损失：0.20m合计：0.20m配水井井内水位：24.60m配水井进口损失：0.15m沉砂池出水总管损失：0.00090537.7=0.034m合计0.19m旋流沉砂池出水总渠起端与集水槽出水口水位相同，其水位为：24.79m沉砂池出水堰的堰上水头：0.30m自由跌水：0.15m
