某城镇污水处理厂设计

1设计说明书一、设计任务某城镇污水处理厂设计二、环境条件2.1气象资料：（1）气温：全年平均气温为18.5℃，最高气温为42.0℃，最低气温为-6.0℃。（2）降雨量：年平均1025.5mm，日最大273.3mm，（3）最大积雪深度500mm,最大冻土深度60mm（4）主要风向：冬季——西北风夏季——东南风风速：历年平均为3.15m/s，最大为15.6m/s2.2排水现状：城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流。2.3排放水体：污水处理厂厂址位于镇西北角，厂区地面标高为40.2米，排放水体常年平均水位标高为37.2米，最高洪水位标高为38.8米。该水体为全镇生活与灌溉水源，镇规划确保其水质不低于三类水标准。三、设计依据1、《给水排水设计手册第05期.城镇排水》2、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）3、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）4、《城市排水工程规划规范》GB50318-20005、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）6、《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日7、《中华人民共和国水污染防治法》1996年5月15日28、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》2000年3月20日9、《中华人民共和国河道管理条例》1988年6月10日四、设计规模某城镇位于江苏苏中地区，现有常住人口55000人。该镇规划期为十年（2005-2020），规划期末人口为60000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。预计规划期末镇区工业废水总量为5000吨/日，同时，要求所有工业废水排放均按照《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）执行。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为20000吨/日。五、设计进出水水质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》（GB18918－2002）中一级标准的B标准,主要原水水质与排放控制指标如下：指标CODCrBOD5SSpHNH3-N总磷原水指标250-350120-180200-3006-9304排放指标≤60mg/L≤20mg/L≤20mg/L6-9≤8mg/l≤1.0mg/L六、方案比较城镇污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用A/O法，A/A/O法，氧化沟法或SBR法。6.1A/O工艺A/O工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。1.A/O法脱氮工艺的特点：3(a)流程简单，勿需外加碳源后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；(b)反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；(c)曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；(d)A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。2.A/O法存在的问题：(a)由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；(b)若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％(c)影响因素水力停留时间（硝化＞6h，反硝化＜2h）循环比MLSS（＞3000mg/L）污泥龄（＞30d）N/MLSS负荷率（＜0.03）进水总氮浓度（≤30mg/L）6.2A2/O工艺A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。原废水与含磷回流污泥一起进入厌氧池，除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物；混合液从厌氧池进入缺氧池，本段的首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好养池送来的，循环的混合液量较大，一般为2倍的进水量。然后，混合液从缺氧池进入好氧池——曝气池，这4一反应池单元式多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等反应都在本反应器内进行。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好氧交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。本工艺具有如下特点：（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间和总产占地面积少于其他同类工艺（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，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断只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用高本法也存在如下各项的待解决问题：（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5（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（3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，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、但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰6.3氧化沟工艺OxidationDictch（DO）氧化沟污水处理工艺使用一般原理：从本质上看氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形，所以工作原理本质上与活性污泥法相同，但运行方式不同。①池改为沟传统工艺的曝气池有推流式和完全混合式两种，推流式一般为矩形，完全混合式一般为圆形池。氧化沟则改成了封闭的环状沟，因此氧化沟也称为连续循环曝气池。污水和混合液（包括回流污泥）在沟内进行连续循环几十圈才能流出沟外。这种沟型结构，具备了推流式和完全混合式的双重特点。首先，污水一经进入池中，立即与池内混合液完全混合，经几十圈的循环，各点的污染物浓度基本一致。若某时刻进入高浓度或有毒工业废水进入沟内后，其浓度会很快被稀释，使其影响降低至最小。这是氧化沟工艺抗冲击负荷能力强的主要因素。其次，从循环一圈来看，氧化沟又有推流的特征，因为污水在沟中要循环几十圈，不产生像完全混合式那样，易发生短路。由此可见，氧化沟工艺综合了推流式和完全混合式的优点。②低负荷高污泥龄由于氧化沟运行方式污水在沟内循环几十圈，决定了水力停留时间和曝气时间充分延长，从而使有机物负荷低污泥龄长的特点，在这6样条件下运行使出水水质好，污泥在氧化沟中得以充分地稳定，不需再进行厌氧消化处理。③曝气设备简化氧化沟的曝气形式主要以表曝为主，常见的曝气设备有水平轴曝气转刷或转碟、垂直轴曝气机、射流曝气器等，与传统工艺的鼓风曝气形式相比，氧化沟的曝气系统大为简化，运行管理方便。氧化沟的主要缺点是占地面积大，自动化程度要求高，水力驱动能耗高。6.4SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。1、工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水2、工艺特点：与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。7（4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。（5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。（7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。（8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。（9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。3、SBR系统的适用范围由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：（1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。（2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化（3）水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。（4）用地紧张的地方。（5）对已建连续流污水处理厂的改造等。（6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。8七、方案确定本项目污水处理特点为：1、污水以有机污染为主，BOD和COC浓度较低，可生化性较好；2、污水治理对脱氮除磷和去处SS的要求较高。通过几个工艺流程的技术经济比较可知，SBR法工艺过程中适当控制运行方式会具有良好的脱氮除磷效果，而且各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。该工艺流程简单，便于操作和维护管理。造价低、布置紧凑、占地面积省，非常适合处理小水量的中小城镇生活污水治理。所以SBR法较适用于该镇污水处理厂。八、废水处理的工艺流程及说明8.1工艺流程8.2设计流量Qd=30000m3/d=0.35m3/s=1250m3/h;Kz=2.7/Qd0.11=1.42;Qmax=1.42×0.35=0.497m3/s九、各种构筑物的工艺设计参数9.1格栅9.1.1格栅的作用及选择格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房9集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50~100mm），中格栅（16~40mm），细格栅（3~10mm）三种。按清渣方式，格栅可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，采用机械格栅清渣。9.1.2粗格栅的计算1、格栅的间隙数N=maxsinQehv=16个式中:Qmax——污水厂最大设计流量，0.497m3/s；α——格栅倾角，60o；e—————栅条净间距，粗格栅e=50mm；h——栅前水深（m），h=0.6m；v——过栅流速，取v=1m/s；2、栅槽宽度设格条宽度S=0.01m,则栅槽宽度:B’=S(n-1)+en=0.01×(16-1)+0.05×9=0.6m格栅设两组，当一个出现故障时另一个可接替，则栅槽总宽:B=2B’=2×0.6=1.2m103、通过格栅的水头损失式中：k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3;β——当为矩形断面时，β=2.42g——重力加速度，（