1、某城鎮14萬m3/d污水處理廠設計摘 要本文是某城鎮14萬m3污水處理廠的設計，根據設計任務書提供的進出水水質指標情況，特別是對氮、磷的去除，在初步討論階段，通過對A2/O工藝、CASS工藝和氧化溝在實際運行條件下的運行狀況進行了詳細的比較論證，最終確定選用厭氧池加奧貝爾氧化溝工藝作為污水處理主體工藝，用于脫氮除磷并去除CODCr、BOD5。對污水、污泥處理的其他階段工藝，也都經過了詳細的比較論證，最終確定出了一套系統、完整、高效的處理工藝流程。主要包括粗細格柵、曝氣沉淀池、厭氧池、奧貝爾氧化溝、輻流式二沉池、貯泥池、污泥脫水機等。污水處理廠其他輔助構建筑物也在力求簡單、方便、實用的原則下，進

2、行了細致的計算規劃，做到主輔互不影響但又相互協調配合。本設計污水處理廠出水要求達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB189192002）中的二級標準，排入附近的納污河流。關鍵詞：城鎮污水處理，奧貝爾氧化溝工藝，14萬m3/d，脫氮除磷1. 緒論1.1 城鎮污水組成與特點1.1.1 城鎮污水組成城鎮污水由生活污水、工業廢水和初降雨組成。生活污水主要包括家庭污水、公共污水、醫院污水，工業廢水包括廠區生活污水、工藝設備用水、冷卻用水。各部分污水由城鎮污水管網收集并輸送至城市污水處理廠進行處理。1.1.2 城鎮污水水質特點城鎮污水一般為居民生活污水，工業生產廢水，雨水等的混合污水。主要表現出以下特征：

3、（1）城市污水可生化性較好，一般BOD5/CODCr>0.4；（2）CODCr、BOD5值較底，一般CODCr<1OOOmg/L，BOD5<400mg/L，有利于進行好氧生物處理；（3）含N，P濃度較高，隨著城市污水處理要求的不斷提高，要求污水處理工藝具有一定的脫N除P功能；（4）城市污水pH值接近中性，一般不需要調節；（5）城市污水含砂量較大，在進入生物處理前，一般需要進行除砂處理。1.2 城鎮污水處理現狀由于該工藝主要以去除BOD5和SS為主要目標，對氮磷的去除率非常低。 隨著我國對水環境質量要求的提高，修訂后的國家污水綜合排放標準(GB89781996)也越來

4、越嚴，特別是對出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水處理廠必須考慮氮磷的去除問題。 為了滿足這一要求，人們開發了不少新工藝新設備，主要有：（1）  厭氧-好氧活性污泥法（A/O或A2/O），該工藝的特點是在去除BOD的同時能有效的去除N、P，但由于C源條件的不足，使厭氧-好氧活性污泥法應用受到限制，為此開發了改良A2/O工藝和導致A2/O工藝，并已開始在實際工程中應用。其缺點是一次性投資較大，運行控制難度高。（2）吸附生物降解工藝（AB法）于80年代初開始在我國應用于工程實踐。該工藝與單級活性污泥法系統相比，微生物群體處于兩個完全隔開的體統，是處理效果更佳更穩定。其特點是A

5、段負荷高，抗沖擊負荷能力強，對pH值變化和有毒物質具有明顯緩沖作用，B段負荷底，污染物去除率高。主要應用于污水濃度高、水質水量變化較大，特別是工業污水所占比例較高的城市污水處理廠。單A段污泥產量較高，給污泥處理增加了難度。 （3）氧化溝工藝是我用較多的污水處理工藝技術之一。為連續型曝氣池，可不設初沉池，其特點是操作靈活，管理方便，基建費用底，出水水質好。但氧化溝能耗較大，除P效果不明顯。應用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設計、全套設備國產化，已有成功實例。DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。

6、  （4）間歇式活性污泥法工藝（SBR工藝）將連續運行的活性污泥法變革為間歇式運行。其特點是處理構筑物簡單，不需要設置初沉池，二沉池，污泥回流泵等，也不易產生污泥膨脹，同時可實現單池生物脫N除P的目的。在SBR工藝基礎上產生了ICEAS工藝， CAST工藝、UNITANK工藝等。但存在著處理機械設備較多，曝其易堵塞，運行控制難度高等問題。    目前我國新建與在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占90以上，其余則為一級處理、強化一級處理、生物膜法與與其他處理工藝相結合的自然生態凈化法等污水處理工藝技術1。 我國城市

7、污水處理發展趨勢： （1）氮、磷營養物質的去除仍為處理重點也是難點；（2）從傳統的物化和生物處理工藝向先進的生物除磷、脫氮、微濾、膜生物反應器等新工藝轉化；（3）單獨分散處理轉為城市污水集中處理。 （4）水質控制指標越來越嚴。（5）由單純工藝技術研究轉向工藝、設備、工程的綜合集成與產業化與經濟、政策、標準的綜合性研究。（6）污水再生利用提上日程。（7）中小城鎮污水污染與治理問題開始受到重視。 2.設計說明書2.1 工程概況2.1.1 基本情況設計名稱：某城鎮2萬m3/d污水處理廠設計設計規模：日處理城鎮污水2萬m3，包括生活污水和城市工業廢水處理工藝：污水處理采用厭氧選擇池加氧化溝工藝，污泥處

8、理采用機械濃縮壓濾處理工藝。主要設計容：污水處理廠一座，與其他附屬建筑物，包括綜合樓、配電室、鍋爐房、傳達室、食堂、浴室等。2.1.2 選題背景與意義隨著工業化和城市化的迅速發展，該城市污水量逐年增加，使得城市水環境面臨越來越大的壓力，水污染問題日趨嚴重。由于污水處理設施建設不夠完善，大部分污水未經過處理就直接排放，流經該市的河流已受到嚴重污染。地面水體的污染也影響了市區淺層地下水，嚴重威脅到人們的生活和工業用水。同時，嚴重的水體污染也限制了工業的發展和城市化的進程。改善城市水資源環境現狀顯得日趨重要。本工程設計就是在這種現狀下提出的，主要解決該城市污水隨意排放問題，改善和治理污水對該城市與附

9、近河流的所造成的嚴重污染。還市民一個健康、和諧、美麗的生活環境。實施本工程是保護該城市居民生活環境的需要；是保護該城市飲用水水源的需要；是控制河流污染的需要；是可持續發展的需要。2.1.3 工程建設可行性分析目前，城市污水處理系統建設已經日趨完善，污水處理工藝成熟，運行穩定，特別是隨著污水處理配套設施的不斷改進發展，城市污水處理工藝，如氧化溝，CASS工藝等不斷改進，處理效率不斷提高。大多數城市已基本上能夠做到污水全部處理，污水回用也在一定程度上緩解了水資源短缺的壓力。本工程在借鑒其他城市污水處理工程實例的基礎上，結合自身污水和城市特點，選擇經濟合理的處理工藝，完全可以實現污水達標排放，改善城

10、市生活環境的目的。2.1.4 設計原則污水處理工藝方案的選擇，應在達到處理要求的前提下優先選擇建設運行費用少，運行管理簡單方便，先進的工藝；所用污水，污泥處理工藝不僅要求先進，更要成熟，運行可靠；污水處理廠出水應盡可能回用；污泥與浮渣處理應盡量完善，消除二次污染；盡量減少占地；污水處理廠應綠化完善，盡量做到社會效益，經濟效益，環境效益的最大化。22.2 污水處理廠設計規模與污水水質2.2.1 設計規模某城市污水處理廠設計規模為2萬m3/d。為城市生活污水和工業廢水的混合污水。2.2.2 污水水質與污水處理程度進水水質：CODCr:320mg/L,BOD5:150mg/L,SS:200mg/L,

11、TN:45mg/L,NH3-N:35mg/L,TP:4mg/L。水溫：15-30，pH值：7-8出水水質：A城市附近有接納污水的河流，因此將其作為受納水體。本工程二級出水水質要求達到城鎮污水處理廠污水排放標準（GB18919-2002）中的二級標準。CODCr100mg/L,BOD530mg/L,SS30mg/L,NH3-N25mg/L,TP3mg/L。表2-1 污水處理程度表水質標準/單位進水水質出水水質去除率/%備注CODCr(mg/L)32010069二級處理BOD5(mg/L)1503080二級處理SS(mg/L)2003085TN(mg/L)45生物脫NNH3-N(mg/L)3525

12、29TP(mg/L)43.025生物除PPH7-87-87-82.3 污水處理廠工藝設計2.3.1污水處理工藝設計要求污水處理工藝流程設計應按照以下要求進行3。（1）污水處理后必須達到排放標準。（2）要盡量采用成熟的、先進的、可靠的、效率高的處理技術。城市污水處理成熟的處理路線一般為：預處理、一級處理、二級處理、三級處理和污泥處理，其中核心部分二級處理要求比較高，不僅要求去除有機污染物，而且要求能夠脫N除P，主要技術有A-B法，A2/0法，SBR法，氧化溝法等。（3）防止處理污染物過程中產生二次污染或污染轉移。要避免和抑制污染物無組織排放，特別是剩余污泥的處理。設置溢流、事故排除口應慎重合理。

13、（4）要充分利用和回收能源。污水處理高程安排應盡量考慮利用自然地勢。（5）處理量較大時宜選擇連續處理工藝。（6）處理量較小時宜選用間歇處理工藝。（7）盡可能回收利用有用物質。（8）考慮處理能力的配套性和一致性且要有一定操作的彈性。設計的處理能力一般要略大于實際所需的處理量。對于易損部件應采用雙套切換，保證系統正常運行。（9）確定運行條件和控制方案。包括整個系統中各個單元設備運行時的溫度、壓力、電壓、電流等，主要構筑物在線測定系統。（10）操作、檢修方便，運行可靠。設計中應考慮到當地的實際情況和操作人員的技術素質。（11）設計中應考慮節能、節水。盡量選擇能耗底的處理工藝和設備。設計中應盡量較少用

14、水，并考慮經過處理后重復循環利用。（12）保溫，防腐設計。應考慮到東、夏季氣候差異對構筑物的影響，防止裂縫。（13）在滿足處理要求的前提下，減化流程，節約資金。2.3.2污水處理工藝選擇（1）此廢水具有如下特點：（a）BOD5/CODCr=150/320=0.47，說明廢水可生化性很好；（b）廢水N、P含量較高，出水N、P應符合要求。（2）針對以上特點，要求污水處理系統應該具有以下功能：（a）具有一定的BOD5去除能力；（b）具備一定的脫N除P功能，使出水N、P達標；（c）使污水處理過程中產生的剩余污泥基本達到穩定。（3）生化處理工藝選擇目前處理城市污水應用較多的生化工藝有氧化溝，A2/O法，

15、A-B法，SBR法等。為了使本工程選擇最合理的處理工藝，有必要按使用條件，排除不適用的處理工藝后，再對可以采取的處理工藝方案進行對比和選擇。氧化溝工藝，A2/O工藝和CASS工藝三種工藝均能達到處理要求。在設計可行性分析階段，對氧化溝工藝，A2/O工藝和CASS工藝的比較分析4：（a） A2/O工藝一般在A2/O工藝中，為同時實現脫N除P的要求，必須滿足如下條件：BOD5/TKN=5-8 實際進水中：BOD5/TKN=170/60=2.8<5BOD5/TP15 BOD5/TP=170/4.5=3715 通過比較,采用傳統A2/O工藝，脫N所需碳源不足，影響脫N效果，為此采用倒置A2/O工

16、藝。污水先進缺氧段再進厭氧段，或厭氧、缺氧段同時進水，這樣既解決了缺氧段的碳源不足的問題，使脫N能夠很好的進行，同時也有利于除P，聚磷菌在厭氧段釋放P，同時聚集能量，利用厭氧段聚集的能量，在好氧段進行好氧吸P過程，厭氧段結束后立即進入好氧段，能夠使聚磷菌在厭氧段聚集的能量，充分用來吸P，加強了除P過程。（b）CAST工藝該工藝是在SBR工藝基礎上發展而來的，增加了厭氧段、缺氧段，可實現脫N除P。運行簡單，可實現自動化控制。（c）氧化溝工藝氧化溝工藝目前在城市污水處理方面應用最為廣泛，處理工藝成熟，結構、設備簡單，管理運行費用低。CAST工藝與氧化溝工藝比較如表2-2：表2-2 CAST工藝與氧

17、化溝工藝比較方案一（CAST工藝）方案二（奧貝爾氧化溝）單池間歇多池連續。多座反應池交替運行保持進、出水連續連續進水，連續出水。有機物降解與沉淀在一個池子完成，無需設獨立的沉淀池與其刮泥系統。在氧化溝中完成有機物降解，在沉淀池中進行泥水分離，需設獨立的沉淀池和刮泥系統。通過每一個周期的循環，造成有氧和無氧的環境，對氮和磷有很好的去除效果。氧化溝系統三個溝道的DO值呈0-1-2的梯次變化，脫氮效果好，除磷效果一般。固體停留時間較長，可抵抗較強的沖擊負荷。較長的固體停留時間，可抵抗沖擊負荷。污泥有一定的穩定性污泥有一定的穩定性采用鼓風曝氣，曝氣器均布池底，動力效率高；能耗較低；間歇運轉須采用高質量

18、的膜式曝氣器，設備的閑置率較高，曝氣器壽命較短，維修與維護量大。采用表面曝氣，設有轉碟曝氣設備，轉碟分點布置；設備少，管理簡單，維護量小，但能耗較高。自動化水平高，對電動閥門等設備的可靠性需求較高，控制管理較復雜。設備少且經久耐用，控制管理簡單。耗電量較小，運行費用低。耗電量較大，運行費用較高。自控系統編程工作量較大，PLC硬件費用高，自動化水平較高，勞動強度較低，對操作人員的素質要求較高，總設備費用較高。自控系統編程工作量較小，PLC硬件費用低，自動化水平較低，勞動強度較高，對操作人員的素質要求較低，總設備費用較低。（4）氧化溝工藝與A2/O工藝相比，具有如下優勢：（a）工藝流程簡單，處理構

19、筑物少，機械設備少，運行管理方便。與A2/O法比較，可不設初沉池，沒有混合液回流系統，由于污泥相對好氧穩定，一般不設污泥的厭氧消化系統。（b）A2/O工藝由于停留時間較短，剩余污泥的穩定性較差，一般需要污泥消化和濃縮過程，這不利于除P，生物除P是通過聚磷菌在好氧條件下，過量吸P而使廢水中的P得到去除的，最終P隨聚磷菌進入剩余污泥中除去，剩余污泥長時間處于厭氧狀態，將導致聚磷菌吸收的P重新釋放出來，影響除P效果。氧化溝的水力停留時間較長，污泥泥齡較長，具有延時曝氣的特點，懸浮有機物在溝可獲得較徹底的降解，污泥在溝達到相對好氧穩定，剩余污泥量少，根據國外經驗，氧化溝不再設污泥厭氧消化處理系統，剩余

20、活性污泥只須經機械濃縮、脫水即可利用或污泥后處置，簡化了污泥后序處理程序。污泥在進行機械濃縮、脫水過程中，停留時間很短，基本沒有污泥中磷的釋放問題。（c）轉碟曝氣，混合效率較高，水流在溝的速度最高可達0.60.7m/s，在溝道使水流能快速進行有氧、無氧交換，交換次數可達5001000次，可同時進行有機物的降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。溝道的這種脈沖曝氣和大區域的缺氧環境，可以較高程度地實現“同時硝化反硝化”的效果。（d）污水進入氧化溝，可以得到快速的有效的混合，由于池容較大，緩沖稀釋能力強，耐高流量，高濃度的沖擊負荷能力強，具有完全混合式和推流式曝氣池的雙重優勢，對難降解有

21、機物去除率高，出水水質穩定。（e）供氧量的調節，可以通過改變轉碟的轉速、浸水深度和轉碟安裝個數等多種手段來調節整體供氧能力，使池溶解氧值經常控制在最佳值，保證系統穩定、經濟、可靠的運行。（f）曝氣轉碟由高強度玻璃鋼制成，使用壽命可達20年以上，獨特的結構設計使其具有較高的混合和充氧能力，新型轉碟曝氣機可以使氧化溝的工作水深達到5.0米以上。氧化溝轉碟曝氣機工作在水面上，而且安裝的數量少，安裝、巡檢、維修方便，可以即時發現了解設備運行情況，隨時解除存在隱患。而A2/O法所用的鼓風曝氣設備使用壽命短，目前市場上的曝氣器一般正常使用23年左右，而且會隨著使用時間的增長效率降低。曝氣器位于池底，日常無

22、法了解水下設備運行狀況，檢修或者更換都需要放空，這會給污水廠的運行帶來很大的不便。通過對以上三種工藝的比較，可以看出，這三種工藝都能達到要求，各具優勢，但考慮到城市現狀和對工作人員的要求，最終選擇工藝成熟、應用廣泛的氧化溝工藝作為此污水處理廠污水生化處理主體工藝。（5） 氧化溝工藝的選擇目前用于處理城市污水的氧化溝主要有以下幾種：（a）卡魯塞爾氧化溝卡魯塞爾氧化溝是一種單溝環形氧化溝，主要采用表面曝氣機，兼有供氧和推流的作用。污水在溝轉折巡回流動，處于完全混合狀態，有機物不斷得以去除。表曝機少，靈活性差，設備維修期間溝不能工作，溝混合液自由流程長，由于紊流導致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影

23、響運行效果。單溝氧化溝的平均溶解氧維持在2mg/L左右，加之單點供氧強度過大，耗氧較高。在一般情況下，單溝很難形成穩定的缺氧段，不利于脫N。（b）三溝式氧化溝三溝式氧化溝工藝有兩個邊溝，一個中溝，當一個曝氣時，另外兩個作為沉淀池使用。一定時間后改變水流方向，使兩溝作用相互輪換，中溝則連續曝氣，三溝式氧化溝無需污泥回流裝置，如果條件合適，還可以進行反消化。缺點：進、出水方向，溢流堰的起閉與轉刷的開動于停止必須設自動控制系統；自控系統要求管理水平高，稍有故障就會嚴重影響氧化溝正常工作。由于側溝交替運行，設備利用率較低。（c）一體化氧化溝一體化氧化溝就是將沉淀池建在氧化溝，即氧化溝的一個溝設沉淀槽，

24、在沉淀池兩側設隔板，底部設一導流板。在水面上設集水裝置以收集出水，混合液從沉淀池底部流走，部分污泥則從間隙回流至氧化溝。一體化氧化溝將曝氣、沉淀功能集于一體，免除了污泥回流系統，但其結構有待進一步完善。（d）奧貝爾氧化溝奧貝爾氧化溝由三個同心橢園形溝道組成，污水由外溝道進入溝，然后依次進入中間溝道和溝道，最后經中心島流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數量轉碟氣機，進行供氧兼有較強的推流攪拌作用。外溝道體積占整個氧化溝體積的5055%，溶解氧控制趨于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用：中間溝道容積一般為25%30%，溶解氧控制在1.0mg/L，作為“擺動溝道”，可發揮外溝道或溝道的強

25、化作用；溝道的容積約為總容積的15%20%，需要較高的溶解氧值（2.0mg/L左右），以保證有機物和氨氮有較高的去除率。外溝道的供氧量通常為總供氧量的50%左右，但80%以上的BOD5可以在外溝道中去除。由于外溝道溶解氧平均值很低，絕大部分區域DO為0mg/L，所以，氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的，大大提高了氧傳遞效率，達到了節約能耗的目的。一般情況下，可以節省電耗20%左右。溝道作為最終出水的把關，一般應保持較高的溶解氧，但溝道容積最小，能耗是較低的。中溝道起到互補調節作用，提高了運行的可靠性和可控性。因此，奧貝爾氧化溝可以在確保處理效果的前提下，可以獲得較大的節能效益。對于每個溝道來講，混

26、合液的流態為完全混合式，對進水水質、水量的變化具有較強的抗沖擊負荷能力；對于三個溝道來講，溝道與溝道之間的流態為推流式，且具有完全不同溶解氧濃度和污泥負荷。奧貝爾氧化溝實際上是多溝道串聯的溝型，同時具有推流式和完全混合式兩種流態的優點，這種特殊設計兼有氧化溝和A2/O工藝的特點，耐沖擊負荷，可避免普通完全混合式氧化溝易發生的污泥膨脹現象，可以獲得較好的出水水質和穩定的處理效果。不同工藝的處理效果與其所配套的附屬設備是分不開的，往往是新設備的產生、發展帶動了工藝的改革，使其處理優越性得以突現。奧貝爾氧化溝采用的曝氣轉碟，其表面有符合水力特性的一系列凹孔和三角形突起，使其在與水體接觸時將污水打碎成

27、細密水花，具有較高的充氧能力和混合效率。通過改變曝氣機的旋轉方向、浸水深度、轉速和開停數量，可以調整其供氧能力和電耗水平。尤其是蝶片可以方便拆裝，更為優化運行提供了簡便手段。另一方面，由于轉碟直徑達1.5m，并在碟片最大切線區設置T形推流和切割葉片，增強切割氣泡，推動混合液的能力。平行切入在水中旋轉運行，具有極強的整流和推流能力。實踐證明，在水深為5m ，在不需要水下推進器時，氧化溝池底流速任可達0.2m/s以上。當污水濃度下降，為節能而減少曝氣機運行臺數時，一般也不必擔心沉淀的發生。這是曝氣轉碟和奧貝爾溝型所獨具的優點。奧貝爾氧化溝的溝道布置，便于采用不同種類的工藝模式。在使用普通活性污泥法

28、時，溝道用于曝氣，外溝道用于需氧消化；使用接觸穩定和分段曝氣時，是把進水和回流污泥引入相應的溝道中；為了保證高質量而穩定的處理效果和減少污泥量，需要進行硝化時采延時曝氣模式。綜合比較，選用奧貝爾氧化溝，其兼具氧化溝和A2/O工藝的雙重優勢。2.3.3 污泥處理工藝選擇污水處理所產生的剩余污泥必須按照減量化，無害化的原則進行妥善安全的處理、處置。本工程污水處理工藝，采用生物脫氮除磷的奧貝爾氧化溝工藝，污泥齡達20天以上，污泥已基本穩定，無需厭氧消化，可以直接進行機械濃縮脫水，同時可以防止P的厭氧釋放，保證了除P效果。選擇帶式濃縮壓濾一體機，泥餅含固率高，能耗底，可連續運行，生產效率高。二沉池污泥

29、經貯泥池，直接進入機械脫水階段，同時投加PAM等藥劑，以強化污泥脫水性能。經壓濾機壓濾后的泥餅含水率一般小于85%，可以直接外運處理。2.3.4 回用水處理工藝選擇考慮到我國城市嚴重缺水問題，應該在建立節水型產業結構，開辟利用其他水資源的同時，將二級處理后出水作為一種水資源加以利用，這對于環境保護、減少污染。二沉池出水進入接觸池進行氯消毒后，大部分水經出水管排入附近受納河流，小部分水經中水管道流入中水處理系統進行深度處理。深度處理采用混凝沉淀過濾工藝。其出水水質滿足國家建設部生活雜用水水質標準（CJ25.1-89）的要求，可以用于沖洗廁所、道路清掃、城市綠化、洗車、景觀用水，也可以作為工業冷卻

30、水。5回用水標準：pH值 6.5-9；BOD5= 10mg/L；CODCr=50 mg/L；SS=10 mg/L；NH3-N=20 mg/L。回用水供水規模，考慮系統自用水量，確定回用水規模為5萬m3/d。出砂外運砂水分離器2.3.5 污水、污泥處理工藝流程圖曝氣沉砂池生物選擇池配水井氧化溝配水井細格柵泵房集水井粗格柵溢流井進水回流污泥泵房二沉池回流污泥柵渣收集裝置剩余污泥柵渣外運貯泥池中水系統接觸池泥餅外運污泥脫水機出水圖2-1 污水廠處理工藝流程圖2.4 污水處理廠工程設計2.4.1污水處理廠總平面設計總平面布置直接影響到處理或生產裝置的建設費用和運轉費用。總平面布置應該具有布置緊湊、用地

31、節省、工藝流程合理、功能明確、運輸通暢、動力區接近負荷中心、工程管線短捷、管理方便等特點。總平面布置必須適合工藝、土建、防火安全、衛生綠化與生產與處理規模發展等方面的要求，要特別注意污水處理區、辦公生活區與輔助車間的總體規劃布置6。污水處理廠平面布置主要包括以下幾方面容：（1） 處理構筑物、處理設備的布置構筑物包括粗、細格柵井、沉砂池、厭氧池、氧化溝、二沉池、接觸池與附屬的泵房、污泥脫水間、加藥間等。（a）按工藝過程的順序布置緊湊，但也要留有必要間距。 （b）使連接構筑物的管渠簡單，便捷，成直線而無返回流動。（c）利用地形流動，“高程布置”，確定標高，重力流動，減少運行費用。（2） 廠管線布置

32、（a）應能使各個處理構筑物獨立運行。即任一處理單元因故停止運行，其他仍可正常運行。（b）滿足緊急排放要求。（c）平行布置，不穿越空地，易于檢查、維修。（3）附助建筑物布置輔助建筑物包括泵房、辦公大樓、化驗室、變電所、機修車間、倉庫、食堂等。（a）方便。變電所應設于用電大戶附近。（b）安全。鍋爐房、煤氣站、變電站附近不能有易燃、易爆車間。（c）有特殊要求的中心實驗室、化驗室應設于清潔衛生、無振動區。（4）道路、綠化布置道路以方便運輸為原則布置。通向一般構筑物鋪設人行道，寬度為1.5-2.0m，采用碎石、爐渣、灰土等路面；通向倉庫、檢修車間、堆砂場、堆煤場、管件堆置場、泵房、變電所等主要建筑物處鋪

33、設行車道，路面寬度為3-4m，轉彎半徑為7m，縱向坡度不大于3%，應有回車的可能，采用瀝青、混凝土、碎石、爐渣、灰土等路面；廠區主干道寬度不應小于6m，轉彎半徑為10m，縱向坡度不大于3%，應有回車的可能。污水處理廠應該充分考慮綠化。綠化面積不應少于污水廠總面積的30%。各個功能區之間應有綠化帶隔開，是功能區劃分明顯，減少相互之間的影響。建筑物、構筑物四周一般為綠化包圍，各主要建筑物、構筑物應有出口和空地。（5）建筑物之間的距離處理構筑物之間應保持一定的距離，以保證鋪設連接管道的要求，一般構筑物間隔距離為5-10m。相似構筑物可以考慮合建以減少占地和土方量。根據以上設計原則和要求，污水處理廠總

34、體分為三個區，廠前區，污水、污泥處理區，輔助建筑區。廠前區建筑主要包括綜合辦公大樓、住宿樓、食堂、車庫與娛樂鍛煉場所，應布置在當地主風向上游，并盡量接近廠區大門，保證道路暢通，與污水處理區之間留有一定的綠化帶。污水、污泥處理區分污水處理區和污泥處理區，是污水處理廠的核心構件，處于污水處理廠中間位置，應盡量按處理流程布置，布置應合理緊湊，減少施工量與管道鋪設量。輔助建筑區包括變電所、機修車間、倉庫等，應遠離明火，與其他建筑物保持一定距離，道路通暢。三個區域之間設主干道，寬7m，各區域設單車道，寬3.5m，人行道，寬1.5m。 72.4.2 總平面圖設計（1）污水處理廠主要建、構筑物匯總表2-3

35、主要建、構筑物一覽表序號名稱設計尺寸個數結構1溢流井L×B×H=5m×4m×10m2座方形，現澆鋼筋混凝土結構2粗格柵間L×B=12m×13m1座方形，現澆鋼筋混凝土結構3提升泵房L×B=9.3m×（20.4+10）m1座方形，現澆鋼筋混凝土結構4細格柵間L×B=11m×10m1座方形，現澆鋼筋混凝土結構5曝氣沉砂池L×B×H=12m×4m×3.7m2座方形，現澆鋼筋混凝土結構6厭氧池配水井D×H=3050mm×6.5m1座圓形，現澆鋼

36、筋混凝土結構7厭氧池L×B×H=43m×15m×5.0m4座方形，現澆鋼筋混凝土結構8氧化溝L×B×H=75m×61m×5.8m4座奧貝爾，現澆鋼筋混凝土結構9二沉池配水井D×H=3850mm×6.5m1座圓形，現澆鋼筋混凝土結構10二沉池D×H=45m×5.92m4座輻流式，現澆鋼筋混凝土結構11接觸池L×B×H=46m×18m×4.0m1座折板形，現澆鋼筋混凝土結構12貯泥池L×B×H=12m×4m&#

37、215;3.7m1座方形，現澆鋼筋混凝土結構13污泥脫水機房L×B×H=50m×15m×6.0m1座單層框架結構15綜合樓L×B =50m×33m1棟合建，三層框架結構，包括化驗室、中控室16檢測中心L×B =23m×33m117配電所L×B =25m×10m1間單層框架結構18維修車間L×B =27m×10m1間合建，單層框架結構，包括機修間，電修間，泥木工間19倉庫L×B =20m×10m1間20住宿樓L×B =50m×20m1棟合

38、建，四層框架結構，一層設食堂、浴室 21食堂、浴室L×B =20m×(12+8)m22運動場L×B =30m×20m1座露天23車庫L×B =20m×11m1座單層框架結構，包括共用車輛24傳達室L×B =5m×7m2間磚混結構（2）總圖布置方案總圖布置應力求整體協調、美觀。污水處理廠平面布置方案：污水廠總體布置如下圖，當地常年主導風向為西北風，廠前區位于主風向上游，并與污水處理區之間有一定綠化帶隔開，污水、污泥處理區位于產區南邊，從西向東按流程布置，消毒系統和中水處理系統位于廠區東北角。納污河流位于廠區外東邊，出

39、水可直接排入納污河流。污水廠開前后兩道門，前門位于南北主干道北邊，供工作人員、車輛出入，后門位于南北主干道南邊，供運輸泥餅、藥品等。廠區主干道寬7m，單行道寬4.5m，人行道寬1.5m。8污水廠總占地面積81200m2。圖2-2 污水廠總平面布置圖2.5 各主要構筑物與設備說明2.5.1 溢流井城市污水在進入污水處理系統前，首先進入溢流井，起均質均量作用，調節處理水量。在設計流量下，污水全部被閘門阻擋，經污水處理廠進水管流入污水處理系統。遇有暴雨情況，過量污水則越過溢流閘門從超越管直接排出，經下游管道排入受納河流。當污水處理廠出現故障不能運行時，可將粗格柵進水閥門井進水閥門關閉，污水將在分水溢

40、流井通過溢流閘門從超越管流向下游，從而緩解了污水處理廠污水處理系統的壓力。溢流井共設兩座，其中一座為備用。單座設計如下：廠區總進水管管徑1500mm，進水閘閥1650mm×1650mm一座，并設溢流閘閥950mm×950mm一座，溢流閘閥外設超越管道，管徑800mm，與廠外排水管道相連接。污水處理系統總進水管管徑1300mm , 進水控制閘閥1450mm×1450mm一座，閘閥均為電動鑄鐵閘門。9溢流井尺寸：L×B×H=5m×4m×10m2.5.2 粗格柵間格柵由一組平行的金屬柵條或篩網組成，安裝在污水管道、泵房、

41、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。粗格柵間與污水提升泵房合建。粗格柵間設回轉式格柵除污機兩道，人工格柵一道。格柵間安裝距離1000mm。每道格柵前后各設手電兩用鑄鐵閘門一道，用于調節進出水水量，其寬度根據進水渠道寬設計。機械粗格柵柵間隙30mm，設備寬2000mm，兩臺1000mm單機并聯安裝在同一渠道中組成，共用一臺電機，配用電機功率為3.0kw，渠道寬2100mm，安裝傾角700。10人工格柵柵間隙30mm，設備寬120

42、0mm，柵前水深0.5m，過柵流速0.9m/s，格柵總長7500mm，安裝傾角600。回轉式格柵除污機采用時間控制和液位控制雙重控制系統，以保護格柵安全平穩運行。通常情況下采用時間控制，兩臺格柵機定時開啟、運行、停止。當時間控制系統出現問題時，如時間控制處于停止階段，而進水中含渣量較多，導致柵渣淤積，進水渠道堵塞，格柵前后液位差增大到一定值時，液位控制自動開啟，依靠格柵前后液位差控制開停。格柵間另設無軸螺旋輸送機兩臺，與兩臺機械格柵相配套，收集、運輸柵渣的同時進行壓榨脫水。輸送機末段停放柵渣車。格柵機運行時，輸送機同步運行。粗格柵間設計建筑面積：L×B =12m×13m2.

43、5.3 污水提升泵房泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規模大小、泵站的性質、水文地質條件、地形地物、挖渠與施工方案、管理水平、環境性質要求、選用水泵的形式與能否就地取材等。目前污水泵站主要有以下幾種形式：11（1）合建式矩形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數為4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大。（2）合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數不超過4臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。（3）對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都

44、能直接啟動，其優點為啟動與時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單。（4）非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設低閥，故需設引水設備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。（5）潛水泵站，潛水泵的電機防水密封，可以長期侵入污水中，不存在受潮問題，潛水泵電機機組整體安裝，結構緊湊，運行穩定，便于就位和更換，所以潛水泵站無需上部廠房，也簡化了地下結構，降低了工程造價。但是潛水泵在水下運行，所以要有可靠的產品質量、自動化控制和保護功能作技術依托，潛水泵價格較高。設計中采用合建式矩形泵站。安裝WL型污水泵9臺。其中400WL型5臺，300wL型4臺。用于提升污水到一定高

45、度，以保證污水在后續處理過程中能夠自流進入下一處理構筑物。泵性能參數如下：400WL型，共5臺，3用2備，單臺流量2100m3/h，最大提升高度16.5m，軸功率119.3kw，效率為79%，氣蝕余量6.2m，重量1900kg300WL型，共4臺，3用1備，單臺流量938m3/h，最大提升高度15.8m，軸功率52.8kw，效率為77%，氣蝕余量4.1m，重量1500kg污水提升泵房設控制室，工作人員休息室。泵房總設計建筑面積：L×B =9.3m×(20.4m+10m)2.5.4 集水井在污水從粗格柵間進入提升泵房的渠道上設置集水井，來調節進水量，通過對集水井中水位的測定，

46、選擇泵的開停數量，使泵運行平穩。集水井中安裝液位測定裝置，設超越閘閥，超越管直通溢流管道。集水井容積V=175 m3，設計有效水深3.0m， 集水井設計已包含在污水提升泵房平面設計。集水井設超越管閥950mm×950mm一座，閘閥外設超越管道，管徑800mm，與廠外排水管道相連接。集水井在水流方向上設計0.005的坡度。2.5.5 細格柵間細格柵間與曝氣沉砂池合建。細格柵間設回轉式格柵除污機三道。格柵間安裝距離1000mm。每道格柵前后各設手電兩用鑄鐵閘門一道，用于調節進出水水量，其寬度根據進水渠道寬設計。機械細格柵柵間隙5mm，設備寬2000mm，兩臺1000mm單機并聯安裝在同一

47、渠道中組成，共用一臺電機，配用電機功率為3.0kw，渠道寬2100mm，安裝傾角700。回轉式格柵除污機采用時間控制和液位控制雙重控制系統，以保護格柵安全平穩運行。通常情況下采用時間控制，兩臺格柵機定時開啟、運行、停止。當時間控制系統出現問題時，如時間控制處于停止階段，而進水中含渣量較多，導致柵渣淤積，進水渠道堵塞，格柵前后液位差增大到一定值時，液位控制自動開啟，依靠格柵前后液位差控制開停。格柵間另設無軸螺旋輸送機兩臺，與兩臺機械格柵相配套，收集、運輸柵渣的同時進行壓榨脫水。輸送機末段停放柵渣車。格柵機運行時，輸送機同步運行。細格柵間設計建筑面積：L×B =11m×10m2

48、.5.6 曝氣沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設于泵站倒虹吸管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，以減輕沉淀池負荷與改善污泥處理構筑物的處理條件。沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。本設計選用曝氣沉砂池，設兩座，相對而建。城市污水中含有大量砂粒物質，如果不加去除，對泵與后續管道的磨損很大，影響其運行時間，同時影響污水處理效果。曝氣沉砂池通過向水底充氧，形成縱向水平流動和橫向水力旋流，產生剪切力，使砂粒表面附著有機物與砂粒分離，砂粒沉降性能提高，依靠自重落入池底集砂槽。曝氣沉砂池上設行車雙溝式吸砂刮渣機，間歇運行。砂水分

49、離間設在細格柵間下邊，設無軸螺旋輸砂水分離器兩臺，進水流量為20L/s，兩臺輪換間歇運行，排砂管管徑300mm。砂水分離器在運輸砂水的同時，進行擠壓脫水，出水回流進入粗格柵間。砂水分離器一端放置裝砂車，出砂外運。曝氣沉砂池單池設計尺寸：L×B×H=12m×4m×3.7m2.5.7 厭氧選擇池配水井設厭氧選擇池配水井一座，分別向四座厭氧池配水，采用圓形堰式配水井。配水井進水管管徑D1=1300mm，回流污泥管管徑D3=800mm，配水管管徑D2=800mm配水井設計尺寸：D×H=3050mm×6.5m2.5.8 厭氧選擇池設厭氧選擇池四

50、座，分別與四座氧化溝相連。厭氧池作為氧化溝處理的厭氧階段，主要用以除磷。同時兼有混合回流污泥和進水的作用。池中間設有導流墻，單座厭氧池安裝潛水攪拌器兩臺，安裝位置在導流墻的兩側。厭氧池單池設計尺寸：直線段長度:L=28 m，兩邊半圓半徑：r=7.5m，設計有效水深5.0m，有效容積11932.5m3。2.5.9 氧化溝設氧化溝四座，氧化溝為奧貝爾氧化溝。氧化溝作為污水處理系統的核心構筑物，主要完成去除BOD5，CODCr，脫N功能。奧貝爾氧化溝設計成外、中、三溝，三溝溶解氧濃度呈梯度遞增，外溝為0.2mg/L，中溝為1.0mg/L，溝為2.0mg/L，這種設計綜合了A2/O工藝和傳統氧化溝工藝

51、的綜合優勢，提高了系統脫N性能，避免了氧化溝發生污泥膨脹的可能。氧化溝水力停留時間為14h。出水采用出水調節堰，設在中心島上游一側。氧化溝采用YBP1500-T型磚碟曝氣機進行充氧，單碟充氧能力2.36kgO2/h，單碟推流能力93m3，單碟配用功率1.3kw。12單座氧化溝共設轉碟曝氣機10組。其中設A型轉蝶6組，軸長10m，安裝碟片數34片，配用電機功率45kw。安裝在外溝道。設B型轉蝶4組，軸長9m+9m。安裝碟片數23+11=34片，配用電機功率45kw。安裝在中溝和溝。單座奧貝爾氧化溝設計尺寸：外溝寬10m，中溝、溝寬均為9m，中心導半徑：r=2.5m，直線段長度：L=18.3m，設

52、計有效水深5.0m，超高0.8m。設計有效容積19858m3。2.5.10 二沉池配水井設一座二沉池配水井，分別向四座二沉淀池配水，采用圓形堰式配水井。配水井進水管管徑D1=800mm，配水管管徑D2=800mm配水井外圍設出水渠道，與二沉池出水堰通過渠道連接。二沉池出水先流入配水井出水渠道，再通過出水堰流出。出水渠道寬1000mm。配水井設計尺寸：D×H=3950mm×7.5m2.5.11 二沉池二沉池設在生物處理構筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥。沉淀池主要有平流沉淀池，輻流式沉淀池，豎流式沉淀池，斜板（管）沉淀池。通過對以上四種沉淀池進行比較，設計中選用輻流式沉淀池。

53、設二沉池四座，二沉池為中心進水、周邊出水輻流式沉淀池。13二沉池上設雙周邊傳動式刮渣吸泥機，周邊線速度2m/min，驅動功率1.5×2kw。二沉池進水管管徑800mm，排泥管管徑400mm。單座二沉池尺寸：D×H=45m×5.92m2.5.12 接觸池（1）采用矩形折板往復式接觸池1座。接觸室水深：h4.0m單格寬：b3.2m池長：L=46m每座接觸池的分5格接觸池出水設溢流堰。進水管管徑1000mm，出水管管徑1000mm。（2）消毒劑的選擇：（a）液氯：適用于大、中型規模的污水處理廠。優點：效果可靠，投配設備簡單，投配準確，價格便宜。缺點：氯化形成的余氯與某些

54、含氯化合物對水生物有毒害作用，比率大時氯化可能產生致癌物質。（b）漂白粉：適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。優點：投加設備簡單，價格便宜。缺點：除用液氯缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調制不便，勞動強度大。（c）臭氧：適用于出水水質較好，排入水體衛生條件較高的污水處理廠。優點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產生難處理或生物積累性殘余物。缺點：投資大，成本高，設備管理復雜。（d）紫外線：適用于小型污水處理廠。優點：消毒效率高缺點：紫外線照射燈貨源不足，技術數據較少。綜上四種消毒劑的比較，本工程設計采用最常用且技術成熟的液氯作消毒劑

55、，為減少其危害，在設計中采用余氯自動監測系統，嚴格控制出水余氯量。2.5.13 加氯間加氯間與氯庫合建。加氯間總容積：V1=270m3氯庫容積：V2=450m3為保證安全每小時換氣8-12次，并安裝一臺漏氯探測儀。2.5.14 污泥回流泵房設污泥回流泵兩臺，剩余污泥泵兩臺。回流污泥提升泵： 型號：LRB型污泥泵 ， 臺數：2臺（一用一備） ，流量：860.5m3/h， 揚程：22m ，功率：15kW ，回流污泥管管徑800mm。剩余污泥提升泵： 型號：50QW18-15型潛水排污泵 ， 臺數：2臺（一用一備） ， 流量：7.11m3/h 揚程：25m，功率：15kW ， 剩余污泥管管徑400m

56、m。污泥泵房尺寸：L×B×H=18m×12m×8m，半地下式鋼筋混凝土結構。2.5.15 貯泥池氧化溝剩余污泥進入貯泥池，進行暫時貯存，并進行調質處理，部曝氣，以加強其脫水性能。污泥停留時間取8 h貯泥池容積V=400 m3貯泥池設兩座。單座設計尺寸如下：取貯泥池邊長為L=9m有效水深h2=2.5 m，超高0.5m。貯泥池外圍四邊設排泥渠道，渠道寬800mm，隔墻上距池底1.5m處均勻布設排泥孔，孔尺寸為400mm×400mm，四周共開孔20個。2.5.16 污泥脫水間貯泥池污泥直接進行機械濃縮脫水，以減小污泥停留時間，防止磷的重新釋放。污泥機械脫水采用帶式濃縮壓濾一體機。帶式濃縮壓濾一體機是連續運轉的污泥濃縮脫水設備，分為污泥重力濃縮段和壓濾脫水段。日處理污泥量為1174.96m3/d，進機污泥含固率0.8%。帶式濃縮脫水一體機設計參數如下：配置脫水機兩臺。帶寬2m，濾餅含水率為80%，濾布移動速度0.85m/min，過濾產率31kg/h。附屬設備包括污泥投配設備，加藥系統，反沖洗泵。2.5.17 其他建筑物（1）綜合辦公樓一棟6（包括化驗室、中控制室等）：三層框架結構，設計面積L×B =50m×33m（2）住宿樓（包括食堂、浴室）：四層框架結構，一層設食堂、浴室，面積為L×