某污水厂处理工程设计

第1页共32页某污水处理厂工程设计1设计概况1.1工程概况随着某区社会经济和旅游业的快速发展，城市的污水量与日俱增，污水不经处理直接排放，对人居环境和城市形象造成不良影响，与城市建设步伐不相适应。因此，为了给人民身体健康和投资环境创造一个良好的城区环境，拟建污水处理工程：污水处理厂1座，总占地35亩,位于某区规划南六路南侧。污水处理后达一级B标排放。1.2基础资料1.2.1地理位置某区位于西藏高原东南部，地处雅鲁藏布江中下游，地理位置跨北纬27°33～30°40′，东经92°09′～98°18′。东部和北部分别与昌都，那曲地区连接，西部和西南部分别与拉萨市、山南地区相邻，南部与印度、缅甸两国接壤。1.2.2地形、地貌某区境内地形地貌复杂多样，海拔高低悬殊，北为念青唐古拉山脉，南为喜马拉雅山脉东端，东有横断山脉，西是冈底斯山余脉，平均海拔4000m以上，最高峰南迦巴瓦峰高7781m，是典型的高山峡谷地带。境内群山耸峙，峡谷纵横。1.2.3气象某区雨充沛，气候湿润，日照充足，年平均气温8.7℃，最高温度30.2℃，最低温度－12℃，平均降雨量500～2000mm。属高原带温带半湿润性季风型气候，尼洋河谷平原一带气候温和年平均温度为8.5℃，最高温度为30.2℃，最低温度为－15.3℃。最大冰冻深度14cm，主导风向是以南风为主的河谷风。年平均降水量为654.1mm,最高日降水量为49.7mm。雨量集中时间为4~10月份，降雨量约为全年的95%，6月份最大降雨量136为mm，最大积雪深度为11cm。1.2.4水文某区境内有大小河流数百条，湖泊几十个，构成了特异的网状水系。全地区河流总长第2页共32页度10536km，水域面积约20万公顷，冰川67．282万公顷，水力资源总蕴藏量11300多万kW，其中可供开发的约3184万kW，分别占自治区总量的41％和56％，是世界上少有的水资源集中地区。流经域的尼洋河流量充沛，终年不断，水流平缓，水质良好，历年平均流量为502m3/s。尼洋河流量充沛，终年不断，最大洪水流量为2710m3/s，城区八一大桥处最高水位为2996.36m，常水位为2995m。镇区位于尼洋河河谷平原，地下水资源十分丰富。城区处在第四系河床河漫冲积层的第一、二、三阶地上，阶地为沙砾石层结构，厚度估计在50m以上，地下水位高，含水层厚。地下潜水深度，枯季一般在1.5~3m左右，汛期普遍升高1.5m以上。同时地下水补给来源丰富，受降雨，尼洋河水和山泉补给，底层渗透条件良好。深层地下水也有一定储量。1.2.5地质们于尼洋河谷中，第四纪堆积物以冲积相堆积为主，仅有少量洪积和冰碛物堆积，其沉积时代为晚更新世——全新世。根据有关资料，所在地区的地震基本烈度为8度。1.3设计依据及设计原则1.3.1设计依据（1）《室外排水设计规范》(GB50014-2006)（2）《污水综合排放标准》(GB8978-1996)（3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)（4）《给水排S水工程结构设计规范》（5）《建筑给水排水设计规范》（6）《给排水设计手册》1.3.2设计原则本设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定[1-4]：（1）采用成熟、合理、先进的处理工艺，处理能力符合处理要求。（2）投资少、能耗和运行成本低，操作管理简单，具有适当的安全系数，各工艺参数的选择略有富余，并确保处理后的污水可以达标排放。（3）根据地形地貌，结合站区自然条件及外部物流方向，并尽可能使土石方平衡，减少土石方量，以节约基建投资，降低运行费用，即在满足工艺要求的条件下，尽量减少建设投资，降低运行费用。（4）废水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量和水温的波动，即处理设施应有利于调节、控制、运行操作。第3页共32页（5）处理设施具有较高的运行效率，以较为稳定可靠的处理手段完成工艺要求。（6）总图设计应考虑符合环境保护要求。管线设计应包括各专业所有管线，并满足工艺的要求；工程竖向设计应结合周边实际情况提出雨水排放方式及流向。（7）在设计中采用耐腐蚀设备及材料，以延长设施的使用寿命。（8）废水处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。（9）工程设计及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范和标准。1.4厂址选择污水处理厂厂址选择时，应考虑下述原则：（1）在城镇水体的下游，污水能自流进入污水处理厂，以减少动力消耗。（2）少占农田，尽量利用闲散地。（3）尽量靠近排放水体，便于排放，处理后出水安全由排放。（4）要与居民区有一定的距离，位于城市主导风向的下游。（5）工程地质条件良好，便于工程建设实施。（6）满足防洪要求，防洪标准不应低于城市防洪标准。（7）考虑西藏某市的基本情况，发展用地紧张，厂区内建构筑物布置合理，紧凑。（8）有方便的交通、运输及供水、供电条件。目前，西藏某市某区污水处理厂可供选用厂址有两处，分别是：城区规划南六路南侧和娘乳岗南坡下，这两处都位于某区的下游，污水收集范围相同，建成后均可为某区排水服务。两个厂址均靠近排放水体尼洋河，且属于闲散地。两厂址的优缺点如下：（1）规划南六路南侧位置为总体规划规划的污水处理厂位置,污水处理厂建在此处附合规划要求。而南坡下娘乳岗非规划污水处理厂位。（2）经现场调研，娘乳岗南坡下厂址处目前还未修建防洪堤，厂址处高程不详，污水处理厂建在此处安全可能会受到洪水威胁，则需在建设污水处理厂的同时修建防洪堤，这样势必增加工程投资。而规划南六路位置已有防洪堤，避免了新建防洪堤而增加工程投资的问题。（3）由于娘乳岗南坡下厂址位置在规划南六路厂址的下游，若将污水厂建于娘乳岗南坡下，则要比在规划位置建设污水处理厂多铺设2～3km污水干管才能将某区污水引入污水处理厂，但是污水收集区域并无变化，讲也势必增加工程投资及管网的日常维护工作。（4）娘乳岗南坡下厂址工程地质情况不明，经现场踏勘，增加的2-3km污水干管铺设时靠近尼洋河河床，管道铺设时可能遇到岩石层，施工难度可能较大，工程投资高。第4页共32页（5）某市某区规划南六路附近为规划工业用地，在污水处理厂周围300m范围内无居民区等生活区，污水处理厂建成后不会对某区内居民生活造成影响。（6）规划南六路厂址距城区较娘乳岗南坡下厂址近，有便利的交通、运输及供水、供电条件。综上所述，结合西藏某市的地形特点、发展规划及排水现状推荐某区污水处理厂厂址定于规划南六路南侧，即规划污水厂处理位置。2污水、污泥处理的工艺方案2.1工艺方案确定的原则根据国家有关城市污水处理项目建设的有关要求及的实际情况，同时根据所确定的污水处理厂进、出厂水质指标和国内污水处理厂运转经验，要达到上述指标，污水必须进行二级生化处理。污水、污泥处理工艺按如下原则来考虑：（1）采用的上艺运行可靠、技术成熟、处理效果良好，能保证出水水质达标排放。（2）采用的上艺投资省、运行费用低、最大程度地节省电耗，从而保证工程的社会效益、环境效益及经济效益的实现。（3）采用高效率，低能耗污水处理设备，以提高项目综合效益，节约能源及推进技术进步。提高污水处理系统的管理水平，机械化水平。（4）选择安全、可靠，易操作的自动化控制及检测系统，提高污水处理厂的自动化管理水平。（5）所采用的工艺应操作管理方便、运转灵活，能适应一定的水质水量变化。（6）污水处理标准根据污水进水出水水质，现将污水处理标准列表如下[6](表1)：表1进水水质和出水标准项目CODCrBOD5SS氨氮总氮总磷进水水质(mg/L)≤380≤190≤200≤35≤50≤4排放标准(mg/L)≤60≤20≤20≤8（15）≤20≤1处理率%≥85≥90≥90≥77（57）≥60≥75注：括号内数值为水温小于12℃。从表中可以看出：根据对各项污染物去除率的要求，表明污水处理工艺在满足常规去除BOD和COD以及SS的同时，必须具备脱氮和除磷的功能。采用适宜的除磷脱氮污水生物处理工艺，确保表中污染物的有效去除。2.2工程规模处理规模为15000m3/d，总变化系数KZ=1.53。属于中小城市污水处理厂处理规模。2.3污水水质特性分析第5页共32页污水采用生物法处理工艺，对进水中污染物质的配比和平衡有较高的要求，现将污水处理厂进水水质配比指标表如下并予以分析。表2进水水质各污染物配比表项目BOD5/CODCrBOD5/TKNBOD5/TP数值0.504.248BOD5/CODCr该指标是鉴定污水可生化性的最简单易行和最常用的方法，一般认为BOD5/CODcr＞0.45时污水具有较好的可生化性，本厂进水该项指标为0.50,适合采用生化处理方案。BOD5/TKN该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标。由于生物脱氮的反硝化过程中主要是利用原污水中的含碳有机物作为电子供体，该比值越大，碳源越充足，反硝化进行越彻底，理论上BOD5/TKN＞2.86时反硝化才能进行。本厂进水TKN约为45mg/L，BOD5/TKN指标为4.2，故本工程可采用生物脱氮工艺。BOD5/TP该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标。一般认为要有较好的磷去除率须BOD5/TP＞17，比值越大，除磷效果越好。本厂进水BOD5/TP=48，可采用生物除磷的工艺。2.4工艺方案的比选生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是在人工充氧的条件下，对污水和各种微生物群体进行连续的混合培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚，吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，而剩余污泥则排出。生物膜法则是利用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，在载体上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物，而脱落下来的生物膜与水进行分离。当前国内外城市污水厂大多都采用活性污泥法二级生物处理，同时对活性污泥法有着丰富的管理运行经验和有关技术资料。这种方法能有效地去除城市污水中的主要污染物质，并且处理费用较低。因此，污水处理厂工艺选用活性污泥法进行比选。活性污泥法又有多种工艺方案，按上述方案选择的原则，参照国内外的研究成果及污水处理厂的运行实践，在进行多方案比较的基础上，选择了A2/O工艺和CASS活性污泥法工艺两种污水处理方案进行论证及经济技术比较，从而确定最佳方案。第6页共32页（1）技术比较方案一A2/O处理工艺是Anaerobic－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，目前广泛采用的具有脱氮除磷功能的工艺，是80年代在普通活性污泥法基础上发展起来的新工艺。A2/O流程的特点是：污水流经厌氧池、缺氧池、再进入好氧池；并将好氧池的混合液和沉淀池的污泥分别回流至缺氧池、厌氧池。使缺氧池中即从原污水中得到充足的有机物，又从回流的混合液中得到大量硝酸盐，而回流污泥则可保证其微生物量，因此可进行反硝化反应，回流污泥中硝酸盐浓度降低，提高了聚磷菌在厌氧区磷的释放，相应提高了在好氧区的磷吸收率，而且在厌氧、高污染物负荷条件下抑制了丝状菌的繁殖，可以有效的防止污泥膨胀，而后在好氧池中进行BOD5的进一步降解和硝化。A2/O法脱氮工艺流程不需外加碳源，以原废水为碳源，可保证充分的反硝化反应，好氧池设在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高了出水水质，另外缺氧池放在好氧池之前，一方面可减轻好氧池的有机负荷，另一方面也有利于控制污泥膨胀，反硝化过程中产生的碱度还可补偿硝化过程对碱度的消耗。但要取得较好的脱氮率，必须保证足够大的混合液回流比，这势必增加系统的运行费用，这也是A2／O系统的一个缺点。图1方案一生化反应工艺示意图方案二CASS工艺是SBR的改进工艺，即“循环式活性污泥法工艺”(cyclicactivatedsludgesystem)。CASS工艺是在同一池子内，在不同的时间阶段完成生物处理过程和泥水分离过程，是集生物降解和沉淀等功能为一体的污水生化处理工艺，具有流程简单，运行方式灵第7页共32页活，在空间上是完全混合，在时间上是理想推流等优点。CASS