60000吨生活污水处理

引言在整个人类社会形成和发展的过程中，水扮演者不可替代的至关重要的角色，水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污染，致使可能直接取用的优质水量日益短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的需求，因此保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。所以说水资源是基础性自然资源、战略性经济资源，水资源安全属于资源和经济安全。80年代以来，废水生物处理新工艺的研究、开发和应用，已在全世界范围内得到了长足的进展，并出现了许多新型的废水生物处理技术。这些新工艺有的已在国内外实际工程中得到了良好的应用，有的已显示出其良好的应用发展前景、得到广大的研究者和工程技术人员的关注并正在得到不断深入的研究，他们的共同特点是高效、稳定、节能，并具有对污染物去除的多功能性，大多具有脱氮除磷等深度处理的良好效能，并正朝自动化控制的方向发展。由于水在大自然界的循环路径,对于排放口来说,污水处理属于末端治理。但是,对于排入的水体和地下水来说,排放水又是源头。为保证水体的水质,我们不断制订越来越严格的排放标准和水体水质指标,但遗憾的是结果却并不因为标准的提高使水体污染程度下降了,而是为了达到排放标准,处理工艺越来越复杂,投资和运行费越来越高,当标准的要求超过了投资和运行能力时,就必定出现两种情况,或者认罚不认标准,或者对标准阳奉阴违,不能保证处理效果。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。一概述1.1设计任务和依据1.1.1设计任务本设计方案的范围是某市60000m3/d生活污水处理工艺设计，编制内容包括污水处理系统设计计算和污泥处理系统设计计算，辅助构筑物规划，污水厂平面布置和高程布置，设备选型，管道铺设，平面布置，高程计算，，以及完成污水处理厂工艺总平面图，污水处理厂污水和污泥高程图和主体构筑物平剖面图。1.1.2设计依据（1）《城市污水处理及污染防治技术政策》（2）《污水综合排放标准》DB8978-1996（3）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-931.2设计参数设计水量60000m3/d处理指标5BODcrCODSSTNTP进水水质400mg/l510mg/l280mg/l54mg/l7mg/l出水水质≤30mg/l≤100mg/l≤30mg/l≤30mg/l≤3mg/l去除率=92.5﹪=80.39﹪=89.29﹪=44.44﹪=57.14﹪。1.3污水处理工艺方案的选择1.3.1污水处理工艺选择原则选择二级处理方案的原则主要有以下几点：（1）对所需支队的污染物有效高的处理效率，具有国际先进水平的工艺流程；（2）投资及运行成本应较低；（3）具有很强的抗冲击负荷能力；（4）具有足够的经济以资借鉴；（5）操作和维修简单。根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺必须具有脱氮除磷的功效。污水脱氮除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学法两大类。物理化学法需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残渣量大等缺陷，因此，城市污水处理一般不推荐采用，而生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法两种。1.3.2工艺的比较对生活污水的处理方案主要是采用生物法中的A2/O、SBR和AB法。这些处理工艺都各自有各自的优缺点。（1）A2/O工艺A2/O工艺活性污泥反应池由厌氧、缺氧、好氧三部分组成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥进入厌氧反应池进行磷的释放和吸收低分子量有机物；在缺氧池，以进水中的有机物为碳源，利用混合液回流带入的硝酸盐进行反硝化脱氮；然后从缺氧池进入曝气池，进一步去除BOD,，进行硝化反应和磷的过量吸收；在沉淀池中进行泥水分离，富磷污泥通过排剩余污泥把磷排出处理系统，达到生物脱磷的目的地。（2）SBR工艺SBR工艺也称为间歇曝气活性污泥工艺或序批式活性污泥工艺，它的污水处理机制与普通活性污法完全相同，其区别在于源污水不是顺次流经各个处理单元，而是放流到单一反应池内，随时间顺序实现不同目的的操作。早在1914年到1920年期间，国外就建成若干座采用活性污泥法的污水处理装置，采取间歇式运行方式。1920年后，由于种种原因，未得到广泛应用。70年代起，随着监控和监测技术的发展以及SBR工艺本身的特点，使SBR技术再度得到重视。由于SBR法中，曝气及沉淀汇集在同一池内，节约了二次沉淀池和污泥回流系统（但曝气池体积、曝气动力设备均要增加），在中小规划污水处理中是较好的处理工艺。1.3.3工艺流程的确定综上，在充分考虑处理效果，运行条件和经验条件等各方面因素的情况下。选择应用A2/O工艺流程对进行污水处理厂的设计。1.3.4工艺流程图图1-1处理工艺流程图二污水处理系统2.1中格栅2.1.1设备要求采用一道2台，间隙60毫米，配备自动除渣设备，格栅是一组平行的钢性栅条制成的框架，可以用它来拦截水中的大块漂浮物。格栅通常倾斜架设在其它处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。格栅的栅条多用50×10或40×10的扁钢或d=10的圆钢制作。扁钢的特点是强度大，不易弯曲变形，但水头损失较大；而圆钢则正好相反。被拦截在栅条上进水中格栅泵房细格栅沉砂池出水接触池二沉池A2O池的栅渣有人工和机械两种清除方式。小型水处理厂采用人工清渣时，格栅的面积应留有较大的裕量，以免操作过于烦繁。在大型水处理长中采用的大型格栅，则必须采用机械自动清渣。格栅设计计算示意图见图2-1。图2-1格栅示意图2.1.2设计参数（1）栅前流速污水在栅前渠道内的流速控制在0.4~0.8m/s，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。（2）过栅流速即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道内的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。（3）过栅水头损失污水的过栅水头损失与污水的过栅速度有关，一般在0.2~0.5m之间。（4）栅渣量栅渣量以每单位水量产渣量计0.1~0.01（333m/10m），粗格栅用小值，细格栅用大值。也可根据实际情况调整该数值。（5）栅渣的容量及含水率栅渣的容量：960kg/3m；含水率：80%。（6）变化系数：31.17.211.0QKz（7）污水流量：3max=0.91m/sZQKQ（1）栅条的间隙数n过栅流速一般为0.6~1.0m/s，取v=0.8m/s；栅条间隙宽度b=0.04m；格栅倾角=60°；格栅个数2个。n=bhvQ∂sinmaxmaxQ=60000×1.31=78600=0.91sm/38.05.004.060sin91.0××°×=49.5=50个式中：maxQ——污水最大设计流量，sm/3；h——设栅前水深，取0.4m；v——过栅流速,v=0.8m/s；b——栅条净间隙，取0.04m；a——栅条安置的倾角，取60；（2）格栅宽度B设栅条宽度S=0.01m，有B=S(n-1)+bn=2.05m（3）进水渠道渐宽部分的长度1l设其渐开部分展开角度20a1=，取B1=1.2m则1l=1.37(B-B1)=1.16m（4）栅槽与水渠道连接处的渐窄部分长度2l2l=1/21l=0.58m(5)通过格栅的水头损失1h设栅条断面迎水面为锐边矩形的矩形断面1h=αξsin22gvk34)(bsβξ=式中：k——格栅被栅渣阻塞而使水头损失增大的系数，一般k=3ξ—收缩系数，查表知。β=2.421h=（6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高mh3.02，有mhhhH75.021，为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降1h作为补偿。（7）栅槽的总长度LmtgHllL7.3600.15.0121式中：1H——栅前渠道深，mhhH7.021。（8）每日湿栅渣量Wmax1864001000zQWWK式中：1W——栅渣量（33m/m污水），取10.05W33m/m污水；zK——生活污水流量的变化系数，1.31zK；maxQ——最大流量。max133864003m/d0.2m/d1000zQWWK2.2提升泵满足污水的最大排放量maxQ0.91sm/3.2.3细格栅2.3.1设计参数（1）栅前流速污水在栅前渠道内的流速控制在0.4~0.8m/s，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。（2）过栅流速即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道内的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。（3）过栅水头损失污水的过栅水头损失与污水的过栅速度有关，一般在0.2~0.5m之间。（4）栅渣量栅渣量以每单位水量产渣量计0.1~0.01（333m/10m），粗格栅用小值，细格栅用大值。也可根据实际情况调整该数值。（5）栅渣的容量及含水率栅渣的容量：960kg/3m；含水率：80%。2.3.2设计计算（1）栅条的间隙数nmaxsin55.14Qnbh个取55个式中maxQ——污水最大设计流量，sm/3h——设栅前水深，取0.8m；v——过栅流速,v=0.8m/s；b——栅条净间隙，取0.006m；——栅条安置的倾角，取60；（2）格栅宽度B设栅条宽度01.0Sm，有mbnnSB87.0)1(（3）进水渠道渐宽部分的长度1l设其渐开部分展开角度201，6.01B则1112)(tgBBl0.37m（4）栅槽与水渠道连接处的渐窄部分长度2lmll185.0212（5）通过格栅的水头损失1h设栅条断面迎水面为半圆形的矩形断面sin221gvkh3/4)(bs式中：0h——计算水头损失；k——格栅被栅渣阻塞而使水头损失增大的系数，一般取3；——格栅局部阻力系数；——收缩系数，查表知83.1。4/3()3.6sbsin221gvkh0.35（6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高20.3hm，有121.45mHhhh，为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降1h作为补偿。（7）栅槽的总长度L600.15.0121tgHllL2.705m式中：1H——栅前渠道深，120.80.31.1mHhh。（8）每日湿栅渣量Wmax1864001000zQWWK式中：1W——栅渣量（33m/m污水），取1W=0.133m/m污水；zK——生活污水流量的变化系数，1.31zK；maxQ——最大流量。33max1864006m/d0.2m/d1000zQWWK2.4沉砂池沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。沉砂池的类型，按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池和多尔沉砂池。平流沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸门、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。平流沉砂池的设计最大流速为3m/s，最小流速为0.15m/s；最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30～60s；有效水深不应大于1.2m；池底坡度一般为（0.01～0.02），当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池地形状。沉砂池设计计算示意图见图2-2。图2-2沉砂池的示意图2.4.1设计参数（1）污水流量