保定化工区污水处理厂工艺设计计算说明书

保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计1第一部分设计说明书第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保定市某化工区污水处理厂工艺设计。工程设计内容包括：1．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。2．进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和设备选型。3.进行辅助建筑物的设计：包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备选型。1.2概况及自然条件概况河北保定市某化工区含有生产染料及染料中间体的专业精细化工企业数十家，日排生产、生活污水共25000m3。根据环保部门的要求，该区生产、生活污水必须经本区污水处理厂处理达标后方可外排，向南排至防洪沟。厂区地形：厂区地形平坦，污水厂地面标高58m。污水厂坐标定位：西南：A＝0.000m,B=0.000m,东北A=300.00m,B=200.00m2、气象资料1)气温年平均12℃，夏季平均28℃，冬季平均-18℃，历年最高37℃，历年最低-23℃2)降雨量年平均850mm，日最大280mm3)相对湿度年平均64％，历年最大72％，历年最小58％4)主导风向冬季：偏西北为主夏季：偏东南为主5)冰冻期：100日1.3设计进出水水质1、设计进水水质：1）染料中间体废液、染料工艺废水及洗涤废水等CODCr10000mg/l色度500倍保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计2pH9~102）其他废水（生活污水、车间冲洗地面废水等）CODCr1000~2000mg/l色度200倍pH7~8冬季污水平均温度：10℃夏季污水平均温度：20℃2、处理后的水质要求：CODCr100mg/l色度50倍pH6~9第2章污水处理厂设计2.1污水处理厂设计规模生产工艺中的洗涤、压滤等废水17000m3/d，生活污水8000m3/d，共计25000m3/d。依据该区要求，污水处理场设计处理量25000m3/d，远期规划为100000m3/d。2.2污水处理厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形2.3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。（1）、污水的处理程度（2）、工程造价与运行费用（3）、当地的各项条件（4）、原污水的水量与污水流入工程保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计3该污水处理厂日处理能力为25000m3,属于中规模的污水处理厂。因废水中COD浓度较高，常以厌氧为主兼顾好氧生物处理和物化处理相结合的办法。常采用的工艺为升流式厌氧污泥床工艺、升流式厌氧生物滤池工艺、水解好氧法工艺等。2.适合于小型污水处理厂的厌氧处理工艺的比较适合于小型污水处理厂的厌氧工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对适合于小型污水处理厂的厌氧处理工艺进行经济技术比较。如下表：工艺名称升流式厌氧生物滤池升流式厌氧污泥床优点1.生物量浓度较高，因此，有机负荷率较高。2.能够承受水质或水量的冲击负荷。3.勿需污泥回流。4.设备简单，能耗低，运行管理方便，费用底。5.无污泥流失之虞，处理水携带污泥较少。升流式厌氧污泥床的主要优点是:1、升流式厌氧污泥床内污泥浓度高。平均污泥浓度为20－40gVSS/1；2、有机负荷高。水力停留时间短。中温发酵，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右；3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；5、升流式厌氧污泥床内设三相分离器，一般不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，一般无污泥回流设备。缺点1.运行中容易发生堵塞现象。2.污泥浓度沿深度分布不均匀，上部滤料不能充分利用。为克服这些缺点可采取处理出水回流的措施。1、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下；2、污泥床内有短流现象，影响处理能力；3、对水质和负荷突然变感，耐冲击力稍差。化较敏保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计4综上所述，可得比较适合本处理厂的工艺是升流式厌氧污泥床工艺。因为这种工艺具有较好的去除COD功能；具有改善和提高污水的可生化性；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；升流式厌氧污泥床工艺近年来在国外发展很快，在国内也已有生产性规模装置，该工艺既节约了能源，甚至可回收能量，又解决了环境污染问题，取得了较好的经济效益和社会效益。这种新工艺的研究和发展具有广阔的应用前景。3.废水处理工艺流程目前国内对染料及中间体废水处理工艺的研究比较成熟，处理方法主要有物理化学处理法、生物处理法等。因废水中COD浓度较高，常以厌氧为主兼顾好氧生物处理和物化处理相结合的办法。对含染料及中间体废水处理，以物化法为主，则运行费用较高。根据环保部门要求和该厂提供的情况，对该厂的实地调研，经研究分析，对该厂染料废水根据其废水污染物的理化特征，提出了“染料及中间体废水预处理+综合废水合并处理”的总体思路。“废水预处理”的处理方法为生物厌氧分解大分子有机物；“综合废水合并处理”即预处理后的废水和其他废水合并进行厌氧、好氧，出水达标后外排。废水处理工艺流程如下图所示:各处理单元去除率预测一览表构筑物名称CODr（mg/l）BOD5（mg/l）色度SS（mg/l）格栅120002000700800出水120002000700720调节池出水111601860651360η7%7%7%50%UASB出水1674186130144η85%90%80%60%接触氧化池出水84305050.4η95%84%62%65%二沉池出水84305030η———40.5%格栅调节池提升泵房厌氧池UASB生物接触氧化池沉淀池进水污泥泵房污泥浓缩出水污泥脱水鼓风机保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计52.4主要生产构筑物工艺设计1、调节池沉淀池水力停留时间HRT=4.0h，容积3VLBH=31315.0=4805m2、污水提升泵选用350QW1100-10-45型潜污泵两台，性能如下，流量：1100m3/h；扬程：10m；转速；980r/min；功率：45kw；效率：74.6%；重量1500kg。3、UASB反应池容积：335346.07140VLBHm采用四座UASB反应池。4、好氧接触氧化池池子格数：30个，每格的面积为25525m5、二沉池采用中心进水两边出水的辐流式沉淀池，数量2座，直径为22m。二沉池高度为H=4.6m，沉淀时间t=2.5h。6、接触消毒池采用一个5廊道平流式消毒接触池，廊道宽B=4m，廊道长L=10.5m，接触时间t=30min。7、浓缩池采用竖流式浓缩池，重力浓缩，浓缩池直径D=2.5m，浓缩时间t=6.7h。8、脱水机房采用带式压滤机压滤脱水，选用PFM-1000型压滤机，带宽1m，主机功率1.5kw。第3章污水处理厂平面布置3.1污水处理厂平面布置原则1、处理单元构筑物的平面布置水处理构筑物是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。保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计6厂区平面布置除遵循上述原则外，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，厂区污水经污水管收集后接入厂区进水井，与进厂废水一并处理。(2)污泥管道污泥管道主要为调节沉淀池出泥管，UASB反应器出泥管，二沉池出泥管，污泥泵房出泥管以及脱水机房污泥管。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)超越管主要在污水处理厂调节池前设事故超越管（直接排放），以便在处理构筑物发生事故时污水能全部排出(4)雨水管道为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管。(5)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。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，道路转弯半径一般均为4米。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2.5m。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，改善卫生保定某化工区2.5万m3/d污水处理厂工艺设计7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%。3.2本设计污水处理厂的平面布置1、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，共分三区：工作区、污水处理区、污泥处理区。（1）工作区布置：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。设有办公楼、集中控制室、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。（2）水区布置：设计采用“一”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。（3）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。2、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，根据排放水体方向及考虑夏季主导风向将污水处理构筑物依其流程由西向东布置,形成处理厂生产区,作为辅助生产构筑物的仓库靠近变电所,全厂的行政管理中心办公楼则位于进厂大门的东侧,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，节省运行费用。第4章污水处理厂高程布置4.1污水厂高程的布置方法污水处理厂高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