日處理8萬噸污水處理廠工藝設計目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 ii1設計方案 頁1設計方案1.1設計現狀（1）處理水量：80000t/d（2）總變化系數：1.25（3）設計水質pH：6～9；CODcr：420mg/L；BOD5：145mg/L；SS：300mg/L；NH3-N：30mg/L；T-P：3mg/L表1-1進水指標污染指標pHCODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）T-P（mg/L）綜合污水6～9≤420≤145≤300≤30≤3（4）處理要求：《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準。1.2設計內容（1）工藝流程選擇：（2）構筑物工藝設計計算；（3）水力計算；（4）高程及平面布置；（5）附屬構筑物設計。1.3設計依據（1）教材《水污染控制工程》（2）《水污染防治手冊》（3）《環境工程設計手冊》（4）《給水排水制圖標準》（5）《建筑給水排水設計規范》（GBJ15-88）（6）《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）1.4設計原則(1)采用安全、穩定的污水處理工藝，經濟合理，安全可靠。［4］(2)合理布局，投資低，占地少。(3)降低能耗和處理成本。(4)綜合利用，無二次污染。(5)綜合國情，提高自動化管理水平。1.5項目概況龍游城北污水廠位于浙江省衢州市龍游縣城北開發園區，負責處理整個城北工業園區的綜合污水（生活污水、工業廢水、城市雨水）。其中工業廢水的占比接近90%，所以污水的水量波動較大，進水廢水中含有大量的細纖維物質，易堵塞管道，影響污水廠后續生化處理，并增加生化污泥量，增加了處理成本，對后續的處理也有一定的影響。1.6污水處理工藝流程的確定綜合廢水先進入到粗格柵，大顆粒物質在此被截留。通過提升泵房的水位差，污水被提升至曝氣沉砂池，砂礫在此沉淀、去除。經過曝氣沉砂處理后的污水進入初沉池，靜置后上層液體進入水解池進行預處理后排入MSBR工藝系統。處理后的污水流向高密度澄清池、轉盤濾池、紫外線消毒池進行深度處理后，達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準后排放至衢江。初沉池、水解池、MSBR池、高密度澄清池以及轉盤濾池產生的污泥通過排泥泵送往污泥濃縮池，靜置后送入污泥脫水機房。經過處理后產生的干泥打包外運。壓濾機產生的濾液排放至提升泵房。污水處理工藝流程如下圖1-1：圖1-1污水處理工藝流程1.7除臭工藝的確定圖1-2臭氣處理工藝流程廠區內產生的廢氣經過處理后，可滿足《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）中的二級標準要求。具體指標詳見表1-2表1-2《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93）中的二級標準要求硫化氫（H2S）≤0.06mg/m3三甲胺（CH3）3N≤0.08mg/m3氨（NH3）≤1.5mg/m3甲硫醇CH3SH≤0.007mg/m3甲硫醚≤0.07mg/m3二甲二硫≤0.06mg/m3二硫化碳≤3.0mg/m3苯乙烯≤5.0mg/m3臭氣濃度≤202主要構筑物的選擇2.1格柵格柵的主要技術作用之一是有效攔截工廠污水中含有可能直接影響污水后續處理單元的物質,防止管道被堵塞,保證后續工藝正常運行。在提升泵站前，本次設計采用一道機械粗格柵，用來初步過濾大顆粒物質。,每個格柵的渠道內設液位計,控制格柵的運行。格柵間中的物料采用螺旋槳式物料傳動輸送機直接送入垃圾運輸車的渣斗,打包之后進行外運。2.2提升泵房污水綜合提升處理泵站的作用主要是將污水綜合廢水提升至達到后續污水處理單元所需要的處理高度,使其能自流到后續處理單元。泵站通常由水泵、集合式蓄水池和泵房三部分構成。為了避免沉砂池的啟動太頻繁,特別設置了集水池以調節水位差。2.3沉砂池沉砂池有平流、豎向和曝氣沉砂池三種不同的形態。其主要作用之一就是從污水中除去比重較大的顆粒,避免產生管道堵塞。沉砂池的主要工作力學原理也就是以利用重力顆粒分離法有機污水處理為主要技術原理基礎,控制有機污水的運動流速,使得其中比重較大的無機水和微生物污水顆粒得以沉淀,而有機污水微生物顆粒中的一些懸浮生物顆粒隨著控制水流而被去除。設計中水池采用了曝氣式沉砂池,通過池底曝氣和沉砂池水流之間的螺旋轉動相互作用,使大量重金屬沉砂顆粒向池底下沉。同時還要讓附在污水砂粒中的這些懸浮性化學顆粒相互之間擠壓，使其能夠完全承受在遇到空氣中水泡沫快速上升時的強烈沖擊力,使得這些黏附在污水砂粒上的有機化學污染物被徹底去除,并對其本身起到有效防止污水預曝氣過程中污染空氣的產生。其示意圖見圖2-1。圖2-1曝氣沉砂池工作原理圖2.4初沉池通過水與可沉大顆粒之間的密度差達到分離效果,水中可沉大顆粒物質主要是依靠重力作用將水中可沉大顆粒物質分離,懸浮物則上浮到水面。污泥通過排泥泵（2用1備，每10分鐘運行1次）輸送至污泥濃縮池。2.5MSBR池MSBR系統的運行控制原理具體描述主要如下：活性聚磷菌經過磷酸厭氧池后在污泥廢氣中充分水解釋放出磷，經過厭氧池的活性污水在此基礎上對磷進行了水解，起到除磷的效果。反硝化后的活性污水進入好氧池,有機物成分在好氧池中充分降解，再過濾進入SBR1池，澄清后進入到下一個處理單元。此時另一側的SBR2在1.5Q回流較高的條件下可以進行相反方向的反應，或者繼續進行沉淀。回流的活性污泥經過回流濃縮池再次加水進行回流濃縮。上清液直接排出至好氧池，而經過濃縮后的回流污泥排放至缺氧池。典型的MSBR平面布置見下圖2-2：1,7－SBR池；2－污泥濃縮池；3，5－缺氧池；4－厭氧池；6－好氧池圖2-2MSBR系統平面布置圖2.6污泥濃縮池污泥濃縮池主要包括重力濃縮池、離心式濃縮池和氣浮濃縮池。重力濃縮池處理是一種在工業污水處理生產技術以及生產工藝中常見的工業污泥濃縮處理方法，按照其主要運行處理模式分類可以劃分為以下兩種，連續式或間歇式。前者主要廣泛適用于大中型的工業污水廠，后者則主要適用于小型的工業污水廠及工業企業的污水處理廠。本設計采用重力濃縮池，形式采用間歇式，其主要設計特點是整體結構簡單,操作方便,動力源和資源能量消耗小,運行維護成本低，貯存池對污泥的凈化能力較強。采用各種具有良好水密性的墻體鋼筋混凝土主體施工，并分別設置了水道進出泥管、下水道排泥管清水管及平臺上清液泵。2.7脫水機房污泥機械處理脫水與自然干化相關的對應技術進行綜合比較,具有機械脫水處理效率更高,效果好,不受土壤大氣環境的變化影響,占地面積小的巨大優勢。常見的脫水設備主要包括袋式脫水機、加壓式脫水過濾真空脫水機和雙皮帶式真空壓濾機。本系列產品設計時主要采用履帶式電動壓濾機，其主要技術特點是在濾帶內部可以同時進行高速回旋,脫水處理效率高;濾帶附屬過濾裝置使用數量少，操作簡單而且管理和安裝維修方便，但必須正確地區分選擇使用PAM兩種試劑。2.8消毒池消毒池用于對終水的消毒,確保出水水質大腸桿菌菌群指標符合排放要求。一般常用的方法有次氯酸鈉消毒及紫外線消毒等。本次設計采用紫外線消毒。3主要構筑物及設備的設計與計算3.1粗格柵（本設計采用2個粗格柵）3.1.1格柵尺寸（1）最大設計流量Q（2）柵條間隙數n

n=式中：n——柵條間隙數，個；α——格柵傾角，，取α=60°；b——柵條間隙，m，取b=0.06m；h——柵前水深，m，取h=0.4m；v——過柵流速，m/s，取v=0.8m/s；則n=（3）有效柵寬BB=S式中：S——柵條寬度，，取0.01。則：B=0.01×3.1.2通過格柵的水頭損失h1式中：——設計水頭損失，；ξ——形狀系數，柵條形狀選用正方形斷面，所以：ξ=(b+sεb——系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數，一般采用=3；——重力加速度m/s2，取=9.81m/s2；則：h1=kξv22g3.1.3柵后槽總高度H式中：——柵前渠道超高，，取=0.3。則：H=h+3.1.4柵槽總長度L式中：——進水渠道漸寬部分的長度，；——進水渠寬，，由B1=2N:設計的柵格組數，組。——進水渠道漸寬部分的展開角度，，取=20；——柵槽與進水渠道連接處的漸窄部分長度，；——柵前渠道深，.則：LLH所以L=3.1.5每日柵渣量WW=式中：W1——柵渣量，m3/10K總——生活污水流量總變化系數，根據設計任務書K則：W=格柵的日柵渣量為：W=0.40m3/d>格柵的選擇格柵采用回旋式機械格柵，技術參數見下表3-1表3-1HG-2500型回轉式機械格柵技術參數項目格柵寬度（mm）柵條間距（mm）安裝角（°）電機功率（kw）參數25002100601.83.2提升泵房(本設計采用2個提升泵房)設計參數：設計流量:Qmax=2167m3/h尺寸：6.5m×12.0m×6.0m（H）3.2.1潛水提升泵設計水量為40000m則流量為W=Q故選用以下參數的提升泵：流量：815m3/h揚程：H=12.0m功率：45kW控制方式：自動控制或人工控制3.2.2電動葫蘆起重量：2t功率：起重功率1.5kW，運行功率0.4kW數量：1臺3.3曝氣沉砂池數量：1座2格(1)池子長度LL=v×t式中：v——最大設計流量時的水平流速，m/s，取v=0.4m/s。t——最大設計流量時的流行時間，min，取t=50s。則：L=v×t=0.4×50=20m(2)水流斷面面積AA=Q式中：Qmax——最大設計流量，m/s，Qmax=0.6則：A=Q(3)池子總寬度BB=nb式中：n——池子分格數，個，設置n=2。b——池子單格寬度，b=3m。則：B=nb=2×3=6m故平面尺寸：L×B×H=20m×6m×6.5m停留時間：T=3.0min有效水深：6.0m3.3.1HXS橋式排砂機設備數量：1套設備功率：0.37kW長度：L=6700mm材質：不銹鋼3.3.2砂水分離器設備類型：螺旋式砂水分離器設備數量：1臺處理能力：5～12L/s功率：0.37kW3.3.3鼓風機型號：羅茨風機風壓：39.2KPa風量：8.0m3/min功率：11kW數量：2臺，1用1備3.4初沉池由于城北污水廠進水中工業廢水的含量占到90%，考慮到工業廢水中造紙廢水、印染廢水所占比例大，固體懸浮物（SS）濃度高的特性，造成了大量SS未經過濾去除而直接進入生化處理系統，影響處理效果。設置2座初沉池，每座處理能力為4萬m3/d。每池尺寸為40×5m，鋼筋砼結構，有效水深3m，設計表面負荷為,1.33m3/m2·h，池內設周邊傳動單刮泥機排泥。污泥含水量為98％。3.4.1設計參數設計流量：Q=40000m3/d=1666.7m3/h初沉池設計表面負荷：q=1.33m3/m2·h（最大為1.84m3/m2·h）3.4.2土建尺寸結構：鋼砼基本尺寸：Φ40×5.0m有效深：3.0m沉淀時間：2h數量：2座。3.4.3設備選型A.刮泥機名稱：輻流式沉淀池周邊傳動刮泥機性能：周邊線速度3m/min驅動功率2×0.75kW數量：2套。B.污泥泵設備類型：WQ型無堵塞排污泵設計參數：單泵流量Q=250m3/h揚程H=15m電機功率N=7.5kW設備數量：6臺（4用2備）3.5水解池（與MSBR池合建）主要功能：用于截留、吸附進水中顆粒與膠體物質，將截留的不溶性有機物水解為可溶性物質，將難降解的物質轉化為易降解的物質。采用跑道型設計，數量4座，單座土建按2萬m3/d規模。數量：4座設計參數：單座設計流量：Qave=938m3/h有效容積：V=5600m3總停留時間：HRT=6hCOD容積負荷：1.3kgCOD/m3?d尺寸：18.0m×52m×6.3m（H）3.5.1主要設備A.點對點布水裝置：設備套數：24套B.污泥回流泵：設計參數：單泵流量Q=250m3/h；揚程：H=15m；電機功率：N=5.5kW。設備數量：5臺（4用1備）C.生物填料：數量：8000m3D.雙曲面攪拌機葉輪直徑：Φ2500mm功率：7.5kW數量：17臺（16用1冷備）材質：SUS3043.6MSBR池(4座，各2t/d）功能：活性污泥中微生物完成降解和去除污水中的有機污染物質，達到預期的水質凈化目標，并且有脫氮除磷功能。進水首先進入厭氧段，與回流的污泥混合，停留時間約1h，完成厭氧釋磷的過程。［7］厭氧后污水進入缺氧池，在此與濃縮池上清液及主曝氣區混合液混合攪拌，完成約2h反硝化脫氮過程。脫氮后污水進入主曝氣區，在此完成有機物和氨氮的去除，停留時間約14h。主曝氣區出水進入兩只交替運行的SBR池，通過曝氣、沉淀、排水和回流污泥，排除剩余污泥的過程完成最終的處理階段。回流污泥通過污泥濃縮池濃縮后，上清液進入好氧池，污泥進入厭氧池，從而完成整個處理過程。［8］類型：矩形鋼筋混凝土池平均流量：Q=938m3/h污泥濃度：3000mg/LBOD污泥負荷：0.15kgBOD／kgMLSS（按進出水最高濃度計）氨氮負荷率：0.028kgN／kgMLSS數量：4座體尺寸：77.8×52×5.8m(H)有效水深：5.3m停留時間：20h3.6.1主要設備A．雙曲面攪拌機設備數量：10臺（8用2備，其中倉庫備用2臺）功率：N=5.5kW材質：SUS304B．雙曲面攪拌機設備數量：6臺（4用2備，其中倉庫備用2臺；）功率：N=7.5kW材質：SUS304C．混合液回流泵設備類型：潛污回流泵設計參數：單泵流量Q=1250m3/h；揚程：H=0.60m；電機功率：N=4kW。設備數量：10臺（8用2備）E．混合液回流泵設備類型：可提升推進式潛污回流泵。設備數量：7臺（6用1備）F．剩余污泥泵設計參數：單泵流量Q=250m3/h；揚程：H=15m；電機功率：N=5.5kW。設備數量：10臺（8用2備）G．可抽換式曝氣管設備數量：5000mH．空氣堰設計參數：出水量Q=1000m3/h；L=12m；設備數量：8套3.7污泥濃縮池（8萬t/d）濃縮前污泥的含水率為99%，濃縮后污泥含水率為97%。濃縮池：進入濃縮池的剩余污泥量Q=66.7m3/h3.7.1濃縮池面積A=QCM=66.7×31=式中C—流入濃縮池的剩余污泥濃度（kg/m3），本設計取3kg/m3Q流入剩余污泥量，m3/hM固體通量[kg/(m2·h)]，取1.03.7.2濃縮池直徑D=√4Aπ=√3.7.3濃縮池容積V=QT=66.7×8=533.6m3T—-濃縮池工作運行時間，設計取8h3.7.4.沉淀池有效水深h2=TQA=8×66.72003.7.5濃縮后剩余的污泥量Q1=Q(100?P1)n(100?P2)=66.7×(100?99)100?97P1—-進入濃縮池時的污泥含水率P2—-流出濃縮池的污泥含水率n—-濃縮池個數3.7.6池底高度h4=O.5D×i=7.5×0.01=0.075m3.7.7污泥斗容積h5=tgɑ(a-b)=tg55o×(5.5-4.5)=1.43式中：ɑ泥斗傾斜角，為保證排泥順暢，圓形泥斗傾角本設計取55oa污泥斗上口半徑（m）,本設計取5.5mb污泥斗底部半徑(m),本設計取4.5m3.7.8濃縮池總高度本設計取濃縮池超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.2mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.668+0.2+0.075+1.43=3.8m設計池體尺寸：Φ15m×4.0m（H）3.7.9選取的設備選用中心傳動濃縮機型號：池徑：15.0m外緣線速：3~5m/min功率：0.75kW數量：1套控制方式：自動控制或人工控制3.7.10排泥管（DN200）污泥濃縮池安裝液位計，當液位高于設定值時，自動啟動排泥泵進行排泥。3.8高密度澄清池（8萬t/d）設計流量：Q=5633m3/h表面負荷：q=9.43m3/m2·h數量：2座4格單體尺寸：36.4×27.9×5.4m(H)有效水深：5.0m3.8.1主要設備攪拌器：N=11.0kW，n=35r/min，4臺刮泥機：D=15.0m，N=1.1kW，4臺。斜管：數量：124m2污泥泵：Q=30m3/h，H=20m，N=4.0kW，6臺，4用2備。加藥裝置：數量：1套。3.9脫水機房功能:污泥在機房中進行濃縮和脫水,可以有效地降低其中的污泥含水量，減小污泥的體積，便于后續處理。脫水機架設在脫水機房二樓，利用干凈的污泥原料倉，儲存脫水后的濕污泥,運輸車輛定期接收料倉內污泥，污泥裝車方便，無需人工裝載或鏟車裝載污泥，自動化程度高。設計參數：平面尺寸：11.2×24.2m濃縮脫水前污泥含水率99.2%脫水后污泥含水率60％工作時間8h過濾流量為300m3/d3.9.1主要設備A.高壓隔膜廂式壓濾機過濾流量為288m3/d設置兩臺壓濾機，每臺每天工作8h，則每臺壓濾機處理量為Q=3002×8=故選用對應的高壓隔膜廂式壓濾機設計參數：F=300m2，N=12.1kW；設備數量：2臺與壓濾機配套的設備有螺旋輸送機、螺旋輸送機、壓榨水罐、壓榨水泵等。運行方式：整套系統由PLC控制，聯鎖運行。B.一體化加藥設備設備類型：固體聚丙烯酰胺高分子絮凝劑制備及計量投加系統加藥量：3.5kg/h-20kg/h設備數量：2套控制方式：根據相應比例添加絮凝劑。設備功率：N=3.7＋0.75×2kWC．污泥輸送泵過濾流量為300m3/d，設置兩臺輸送泵，工作時間8h，單個輸送泵流量：Q=3002×8=18.75m3則選用規格為：單泵流量：Q=15~47m3/h揚程：H=0.3MPa電機功率：N=7.5kW數量：2臺D．污泥料倉規格：10噸E．壁式軸流風機風量：Q=6000m3/h功率：N=0.37kW數量：4臺具體流程如下圖［9］：圖3-1污泥處理工藝圖3.10主要處理構筑物污水廠主要處理建筑物見表3-2表3-2污水廠主要處理建筑物序號名稱結構規格m單位數量備注1粗格柵渠鋼砼L6.5×B12m格42提升泵房鋼砼格43細格柵渠鋼砼L20.1×B16.8m格24旋流沉砂池鋼砼格25細格柵渠鋼砼L35.9×B6.0m格26曝氣沉砂池鋼砼格27初沉池鋼砼Φ40×5.0m座21座4萬t/d8水解池鋼砼L52.0×B27.0×H6.3m座41座2萬t/d9MSBR池鋼砼L77.8.00×B52×H5.8m座41座2萬t/d10混凝澄清池鋼砼L36.40×B27.9m座111轉盤濾池鋼砼L14.2×B9.6m座112紫外線消毒池鋼砼L21.5×B12.5m座21座4萬t/d13儲泥池鋼砼L10.1×B5.1m座21座4萬t/d14廢水收集池鋼砼L24.8×B10.6m座115污泥脫水機房框架L24.2×B11.2m座116鼓風機房、變配電室框架L42.0×B9.0m座217綜合房框架1200m2座118傳達室磚混40m2座13.11附屬建筑物龍游城北污水處理廠中，除了污水處理和污泥處理所需要的主要構筑物外，還有辦公室、員工宿舍樓、維修車間、設備倉庫、鼓風機房等其他附屬設施和生活服務設施。有關附屬建筑物的設計按建設部《城鎮污水處理廠附屬建筑物和附屬設備設計標準》（CJJ31-90）進行。3.12排放口出水指標能夠符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準中的要求。表3-3出水指標污染指標pHCODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）T-P（mg/L）綜合污水6～9≤60≤20≤10≤15≤1本設計采用江心多點排放，在衢江上共設有8個排放點，每個排放點之間相距15～20m。排放管采用鋼管方包，總長約200m。為了防止雨季時擴散口不被水中粗大的懸浮物破壞，以及使出水與周圍的水體充分的混合，擴散口采用梯形引導渠，同時設置鴨嘴閥，能夠有效防止河水倒流。［10］城北污水廠污水排放管為一根DN1200的排放管，排放方式為江心多點式排放。4污水處理廠總體布置4.1平面布置4.1.1平面布置的一般原則(1)按功能區分，配置得當(2)功能明確，布置緊湊(3)順流排列，流程簡捷(4)充分利用地形，降低工程費用(5)為后期擴建和施工提供預留空間(6)構筑物布置時應考慮當地的風向4.1.2廠區平面布置污水處理廠的平面布置在工藝設計計算之后進行，根據工藝流程，單位功能要求進行設計。污水區的布置：根據污水處理管線的布置，將污水進水口設立于廠區的左前方，各污水處理建筑物緊湊排列，使連接管道較短。污泥區的布置：污泥區位于廠區最后