污水处理厂设计方案.doc

1、 湖南省某 污水厂 设计方案 长 环保学院工程系治理 0937 班 2011 年 12 月 20 日 目 录 第一章 设计说明书 . 4 第一节 概述 . 4 一、设计任务 . 4 二、设计依据 . 4 三、设计原则 . 4 四、设计原始资料 . 4 五、城市概况 . 5 第二节 污水处理工艺流程的选定 . 5 一、设计规模的确定 . 5 二、处理程度的确定 . 5 三、处理工艺的选择 . 7 四、主要构筑物的说明 . 11 第三节 污 泥处理工艺的选择 . 12 一、污泥处理方案的选择 . 12 二、构筑物的介绍 . 12 第二章 设计计算书 . 13 第一节 污水部分的计算 . 13 一、

2、流量计算 . 13 二、泵前中隔栅计算 . 13 三、细格栅计算 . 15 四、隔油沉砂池的计算 . 17 五、 CASS 反应池 . 18 六、接触消毒池 . 20 第二节 污泥部分的设计计算 . 21 一、污泥浓缩池 . 21 二、贮泥池设计计算 . 23 三、机械脱水间设计计算 . 23 第三节 主要处理构筑物 . 23 第四节 污水厂的布置 . 24 一、污水厂平面布置 . 24 二、污水厂高程布置 . 24 第五节 工程概决算 . 25 一、建筑物的工程造价计算 . 25 二、设备、器材等造价概算 . 26 三、工程总概算 . 26 结论 . 26 第一章 设计说明书 第一节 概述

3、一、设计任务 湖南省某一新兴城市 ，位于 ：湖南中部，涟水中游 。 二、设计依据 （一）污水厂工艺设计手册 （二）城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002） （三）环保设备及应用 三、设计原则 （一） 在城市总体规划的指导下 ,加强保护城市水资源和改善水环境，对城市污水进 行统一规划、综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、国民经济效益和环境效益。 （二）积极采用高效节能、简便易行的污水处理新工艺、新技术、新材料、新设备 以及污水和污泥的综合利用技术。 （三）提高控制和生产管理的自动化、信息化水平，做到技术可靠、便于管理、出 水达标、经济合理。 （四）按照统一规划、分期建设的指导

4、方针，以需要与可能相结合的原则，合理分期、滚动发展。 （五）采用国内技术先进、质量稳定的设备，合理采用国外设备。 四、设计原始资料 （一）污水厂设计年限及服务区域 某一新兴城市现有人口 5 万，远期人口 8 万，属于一小型城市 （二）污水厂规模 排水量标准： 100140L/人日 ，远期人口： 8 万人， 污水水量 11200m3/d （三）设计水质 1进水水质 CODcr=250mg/l ； BOD5=200mg/l； SS=220mg/l；大肠杆菌数超标 ， 污水水温21， pH=7.5。 2. 出水水质 符合城镇污水处理厂污染物排放国家一级标准 BOD520mg/l ； SS20mg/l

5、；CODcr60mg/l；大肠杆菌数 104 个 /l；总氮 20mg/l；氨氮 8mg/l；总磷1mg/l；动植物油 3mg/l；石油类 3mg/l； pH=69；色度 30(稀释倍数 )。 五、城市 概况 （一）地理位置 地理位置：湖南中部，涟水中游 （二）气象条件 (1) 年平均气温： 23 (2) 夏季主导风：东北风，台风最高达 56 级， 10 米以上构筑物应考虑台风影响。 (3) 历年平均降水量为： 1472.9mm。 (4) 历年平均相对湿度为： 81%。 第二节 污水处理工艺流程的选定 一、设计规模的确定 （一） 污水厂设计规模 由资料可知，污水厂的设计规模为： 11200m3

6、/d （二）设计流量 表 1-1 污水处理厂设计流量 项目 计算值（ L/s） 设计值（ L/s） 最高日最大时 129.6 130 最低日最低值 57.9 58 二、处理程度的确定 （一）进水水质 根据资料，污水厂进水水质见表 1-2 表 1-2 污水设计进水水质、出水水质标准 水质指标 设计进水水质 出水水质标准 BOD5 200mg/L 20mg/L CODcr 250mg/L 60mg/L SS 220mg/L 20mg/L 大肠杆菌数 超标 104 个 /L 总氮 / 20mg/L 氨氮 / 8mg/L 总磷 / 1mg/L 动植物油 / 3mg/L 石油类 / 3mg/L pH /

7、 69 色度 / 30(稀释倍数 ) （二）设计出水水质 设计出水水质出水水质要求符合： 城镇污水处理厂污染物排放标准GB8978-2002。 根据设计资料说明，本设计出水排入水体为 类水体，要求执行一级 B 标准，出水水质标准如表 1-2 所示。根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除 BOD5，又要求对污水的氮、磷 、油脂 进行适当处理。 （三）处理程度计算 1. BOD5 的去除率： 2 0 0 -2 0= 1 0 0 % = 9 0 %200 2.CODcr 的去除 率 2 5 0 - 6 0= 1 0 0 % = 7 6 %250 3.SS 的去除率 2 2 0 - 2 0= 1

8、 0 0 % = 9 0 . 9 %220 表 1-3 各种污染物的处理程度 项目 BOD5（ mg/L） CODcr（ mg/L） SS（ mg/L） 进水 200 250 220 出水 20 60 20 去除率 90% 76% 90.9% 三、处理工艺的选择 （一）污水处理方案 根据进水水质分析，以及出水要求，选择采用 CASS， A2/O 与 氧化沟工艺三种方案，在三者之间进行优化 比较，选出最优方案。三个方案的污水处理工艺流程如下： 1. CASS 法 原污水 中格栅 提升泵站 细格栅 沉砂池 CASS 池 接触池 出水 2. A2/O 法 原污水 中格栅 提升泵站 细格栅 沉砂池 厌

9、氧池 缺氧池 好氧池 二次沉淀池 接触池 出水 3. 氧化沟 原污水 中格栅 提升泵站 细格栅 沉砂池 厌氧池 氧化沟 二次沉淀池 接触池 出水 （二）污泥处理方案 1. 机械脱水 生污泥 污泥提升泵房 浓缩池 机械脱水 外运 2. 自然干化 生污泥 污泥提升泵房 浓缩池 自然干化 外运 （三）处理工艺的比较选择 1. CASS 法 CASS 为周期循环活性污泥法的英文（ Cyclic Activated Sludge System）的缩写，是 CASS 工艺是以生物 将好养的生物选择器与传统的连续进水 SBR 反应器相结合的产物。反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的

10、污水处理新工 艺。目前 CASS 工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。 图 1-1 CASS 处理工艺流程 CASS处理工艺流程 CASS工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理。其优缺点如下： 优点： （ 1）工艺流程简单、管理方便、造价低。 CASS 工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况 下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少 35%。 （ 2）处理效果好。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 化的变化过程中，因此处理效果好。

11、 （ 3）有较好的脱氮除磷效果。 CASS 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脱氮除磷效果。 （ 4）污泥沉降性能好 。 CASS 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于 CASS 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） CASS 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。 缺点： 由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。 2. A2/O 工艺 A2/O 脱氮除

12、磷工艺（即厌氧 -缺氧 -好氧活性污泥法，亦称 A-A-O 工艺）它是在 A2/O，除磷工艺上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。其基本工艺流程如图 1-2 所示。 图 1-2 A2/O 工艺流程图 污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与A2/O 生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；在缺氧池中的反应过程与 A1/O 生物脱氮工艺中的 缺氧过程相同；在好氧池中的反应过程兼有 A2/O 生物除磷工艺和 A1/O 生物脱氮工艺中 好氧池中的反应和作用。因此 A2/O 工艺可以达到同步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。 A2/O 工艺

13、适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺点如下： 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。 （

14、 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反应器的干扰。 3. 氧化沟 氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图 1-3。 图 1-3 氧化沟处理工艺 氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。污水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达 10-30h，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。 其

15、优缺点如 下： 优点： （ 1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。 （ 2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。 （ 3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。 （ 4）脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。 缺点： （ 1）污泥 膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多， N、 P 量不平衡， pH 值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。 （ 2）泡沫问题。 （ 3）污泥上浮问题。 （ 4）流速不均及污泥沉积问题。 （ 5）氧化沟占地面积很大。 总的说来，这三个方案都比较好，都能达到要求处理的效果。考虑到该污水厂设计水量较小，且方案一工艺流程更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、