武漢某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠設(shè)計—A2O處理城市5萬噸污水工藝

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第 0 頁摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的題目為武漢某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠設(shè)計— 工藝。OA/2主要任務(wù)是完成該經(jīng)濟開發(fā)區(qū)排水管網(wǎng)布置及污水處理廠初步設(shè)計和單項處理構(gòu)筑物施工圖設(shè)計。其中初步設(shè)計要完成設(shè)計說明書一份、污水處理廠總平面圖一張及污水處理廠污水與污泥高程圖一張；單項處理構(gòu)筑物施工圖設(shè)計中，主要是完成平面圖和剖面圖及部分大樣圖。OA/2該污水處理廠工程，近期規(guī)模為5萬噸/日。該污水廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，進(jìn)入 反應(yīng)池，進(jìn)入OA/2輻流式二次沉淀池，進(jìn)入接觸池，再進(jìn)入巴氏計量槽，最后出水；污泥的流程為：從 反應(yīng)池排出的剩余污泥進(jìn)入集泥配水井，再由污水泵送入濃縮池，OA/2再進(jìn)入儲泥池，最后外運處置。污水處理廠處理后的出水優(yōu)于國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。所選擇的 工藝，具有良好的脫氮除磷功能。OA/2關(guān)鍵詞： 工藝；脫氮除磷； 第 1 頁ABSTRACTThe topic of this graduate design is about the design of the sewage disposal plant in the development area of economy and techonology in wuhan City. The technics of the plant is the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond.The task of the primary design is that a design book、a plan of the plant、the high drawing of the disposal of sludge and sewage;in the single disposal build design,the harvest is that the section plane drawing、the plan and some part magnifying drawings of the Anaerobic-Anoxic-Oxic.The construction of this plant is 50000 steres per day.The process of the sewage in the plant is that:The sewage runs from pump house to sand sinking pond,enters the pond of sedimentation tank,enters disinfection pond,then enters calculation trough,at last lets out.The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond,enters digestion pong,then it is dehydrated,at last it is carried out of the plant.The outlet water of the plant meets the level one of the National Sewage Discharge Standard (GB8978-1996).There is an Anaerobic-Anoxic-Oxic more than the craft of SBR in the craft of CASS. it prevents sludge from eapending,promots releasing phosphorus ,and strengthens anti-nitration.Key words： The Anaerobic-Anoxic-Oxic; Taking off the nitrogen and the phosphorus; 第 0 頁目 錄摘 要 ..............................................................................................................................................1ABSTRACT ....................................................................................................................................2第一部分 ..........................................................................................................................................1第 1 章 設(shè)計概論 ............................................................................................................................11.1 設(shè)計任務(wù) ...........................................................................................................................11.2 開發(fā)區(qū)概況及自然條件 ..................................................................................................11.2.1 開發(fā)區(qū)概況 ..........................................................................................................11.2.2 開發(fā)區(qū)自然條件 ..................................................................................................31.2.3 設(shè)計水量與水質(zhì) ..................................................................................................4第 2 章 總體設(shè)計 ............................................................................................................................52.1 排水體制 ...........................................................................................................................52.1.1 合流制排水系統(tǒng) ..................................................................................................52.1.3 分流制排水系統(tǒng) ..................................................................................................62.1.5 排水體制選擇 ......................................................................................................72.2 污水處理廠設(shè)計規(guī)模 ......................................................................................................8第 3 章 污水處理廠設(shè)計 ................................................................................................................83.1 污水處理廠址選擇 ..........................................................................................................83.2 污水污泥處理工藝選擇 ..................................................................................................93.2.1 水質(zhì) .......................................................................................................................93.2.2 污水、污泥處理工藝選擇 ...................................................................................93.3 主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計 .............................................................................................173.3.1 進(jìn)水泵房 ............................................................................................................173.3.2 細(xì)格柵和沉砂池 ................................................................................................183.3.3 A2/O 池 ................................................................................................................183.3.4 鼓風(fēng)機房 ............................................................................................................193.3.5 二次沉淀池 ........................................................................................................193.3.6 配水集泥井 ........................................................................................................203.3.7 污泥濃縮池 ........................................................................................................203.3.8 脫水車間 ............................................................................................................20第 4 章 污水處理廠總體布置 ......................................................................................................214.1 污水廠平面布置 .............................................................................................................214.1.1 污水處理廠平面布的原則 .................................................................................214.1.2 污水處理廠的平面布置 ....................................................................................234.2 污水廠的高程布置 .........................................................................................................244.2.1 污水廠高程的布置方法 .....................................................................................244.2.2 本污水處理廠高程計算 .....................................................................................25第 5 章 勞動定員及其附屬構(gòu)筑物 ..............................................................................................285.1 勞動定員 .........................................................................................................................285.2 人員培訓(xùn) .........................................................................................................................295.3 技術(shù)管理 .........................................................................................................................295.4 附屬構(gòu)筑物 .....................................................................................................................305.6 附屬化驗設(shè)備 .................................................................................................................30 第 1 頁第 6 章 廠區(qū)建筑設(shè)計 ..................................................................................................................316.1 設(shè)計范圍 .........................................................................................................................316.2 建筑標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................................................316.3 設(shè)計主要內(nèi)容 .................................................................................................................326.4 裝修標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................................................33第 7 章 結(jié)語 ..................................................................................................................................34第 8 章 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................348.1 執(zhí)行的主要設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................348.2 主要參考書目 ................................................................................................................35第二部分 設(shè)計計算書 ..................................................................................................................36第 1 章 排水管網(wǎng)計算表 ..............................................................................................................361.1 排水流域劃分、管道定線和匯水面積計算 .................................................................361.2 劃分設(shè)計管段，計算設(shè)計流量 .....................................................................................361.3 水力計算 ........................................................................................................................40第 2 章 泵房設(shè)計計算 ..................................................................................................................41第 3 章 細(xì)格柵設(shè)計計算 ..............................................................................................................42第 4 章 沉砂池設(shè)計 ......................................................................................................................45第 5 章 A2/O 生物反應(yīng)池 .............................................................................................................46第 6 章 二沉池 ..............................................................................................................................56第 7 章 濃縮池 ..............................................................................................................................59致謝 ................................................................................................................................................61 第 0 頁第一部分第 1 章 設(shè)計概論1.1 設(shè)計任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是完成某經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū) A2/O 工藝處理城市污水設(shè)計。工程設(shè)計內(nèi)容包括：1．確定開發(fā)區(qū)排水體制，完成排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計圖。2．進(jìn)行污水處理廠方案的總體設(shè)計：通過調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局、豎向設(shè)計、廠區(qū)管道布置、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計圖。3．進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計算：包括初步設(shè)計和施工圖設(shè)計(每位學(xué)生要求至少有一個構(gòu)筑物的設(shè)計達(dá)到施工圖深度)、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表和工程量表。4．進(jìn)行輔助建筑物(包括鼓風(fēng)機房、泵房、加藥間、脫水機房等)的設(shè)計：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型和設(shè)備管道安裝圖。1.2 開發(fā)區(qū)概況及自然條件1.2.1 開發(fā)區(qū)概況1．城市規(guī)劃該經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)是為適應(yīng)我國汽車工業(yè)布點規(guī)劃、發(fā)展轎車產(chǎn)業(yè)，擴大武漢市對外開放，促進(jìn)湖北省實現(xiàn)“在中部崛起”的方針而決定建立的。開發(fā)區(qū)以轎車為支柱產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展外向型經(jīng)濟，力求建設(shè)成為武漢市對外開放的窗口，其規(guī)劃布局合理，318 國道由東北向西南在開發(fā)區(qū)內(nèi)穿境而過，將開發(fā)區(qū)分為東、西兩部分，其中東部為工業(yè)區(qū)，區(qū)內(nèi)主要設(shè)有總裝廠和與之配套的零件加工廠以及工業(yè)街坊，同時布置了倉庫區(qū)，開發(fā)區(qū)管理區(qū)和部分居 第 1 頁住用地。西部主要為生活區(qū)，該區(qū)位于 318 國道以西至后宮湖湖岸地帶，集中建設(shè)開發(fā)區(qū)生活居住及服務(wù)設(shè)施、商貿(mào)、旅游等第三產(chǎn)業(yè)設(shè)施和高教、科研機構(gòu)等?？傊?，合理的規(guī)劃布局，構(gòu)成了一個功能齊全，配套合理的綜合經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。按照開發(fā)區(qū)的總體規(guī)劃，至 2015 年，開發(fā)區(qū)建設(shè)面積將達(dá) 31km2，規(guī)劃人口將發(fā)展至 20～30 萬人。 2．地面水環(huán)境質(zhì)量狀況在開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)有南太子湖等 7 個水體，根據(jù)武漢市環(huán)境監(jiān)測中心站編制的《武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境質(zhì)量報告書》 ，在上述 7 個水體中共布設(shè)監(jiān)測點19 個(其中南太子湖 6 個)，并分枯水期和平水期對其進(jìn)行采樣監(jiān)測。其中南太子湖水質(zhì)檢測結(jié)果為：在枯水期平均值超標(biāo)的(按地面水環(huán)境質(zhì)量三類標(biāo)準(zhǔn)GB3838-88)污染物主要有生化需氧量、亞硝酸鹽氮、凱式氮、總磷和大腸菌群等五項；在平水期平均值超標(biāo)的主要有凱氏氮和總磷兩項。其中枯水期 BOD5值最高值和平均值分別為 6.42mg/L 和 5mg/L，分別超標(biāo) 0.6 倍和 0.25 倍，亞硝酸鹽氮最高值和平均值分別為 0.26mg/L 和 0.15mg/L，分別超標(biāo) 0.73 和 0.06倍，凱式氮最高值和平均值分別為 5.91mg/L 和 3.91mg/L，分別超標(biāo) 4.91 倍和3.91 倍，總磷最高值和平均值分別為 0.197mg/L 和 0.089mg/L，分別超標(biāo) 2.94倍和 0.78 倍，大腸菌群最高值和平均值分別為 920000 個/ 升和 191333 個/ 升，分別超標(biāo) 91 倍和 18 倍；而平水期凱式氮最高值和平均值分別為 0.083mg/L 和0.073mg/L，分別超標(biāo) 0.66 倍和 0.46 倍。另外根據(jù)開發(fā)區(qū)地面水環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果也可以看出，南太子湖污染負(fù)荷比最大，在枯水期超標(biāo)的評價參數(shù)是生化需氧量、亞硝酸氮、凱式氮和總磷；在平水期超標(biāo)的評價參數(shù)是總磷和凱式氮。3．開發(fā)區(qū)排水現(xiàn)狀及規(guī)劃開發(fā)區(qū)為新建區(qū)域，根據(jù)開發(fā)區(qū)排水總體規(guī)劃，以采用雨污分流制的排水系統(tǒng)為宜。開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)的雨水根據(jù)道路布置情況，依據(jù)道路控制高程分散排入現(xiàn)有明渠或湖汊入湖，開發(fā)區(qū)污水將匯集排入南太子湖。目前開發(fā)區(qū)已初具規(guī)模，隨著開發(fā)區(qū)的建設(shè)及工業(yè)企業(yè)的逐步開工，開發(fā)區(qū)的廢水排放量將不斷增多，對上述已被污染的南太子湖將進(jìn)一步加大其污染負(fù)荷比，給開發(fā)區(qū)環(huán)境 第 2 頁將帶來嚴(yán)重的影響，也將直接影響到開發(fā)區(qū)的投資環(huán)境。另外，開發(fā)區(qū)位于長江武漢段上游，未經(jīng)處理的污水直接經(jīng)過南太子湖排入長江，也將對武漢市江段的水質(zhì)及飲用水源的安全造成威脅。因此，為優(yōu)化投資環(huán)境，改善和提高城區(qū)生活環(huán)境質(zhì)量，保證城市居民身體健康，決定修建分流制排水系統(tǒng)和開發(fā)區(qū)污水處理廠。1.2.2 開發(fā)區(qū)自然條件1．地理位置某經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)位于武漢市區(qū)西南，長江北岸蔡甸區(qū)境內(nèi)的沌口、郭徐嶺地區(qū)，距母城武漢市區(qū) 6 公里，鄰近京廣鐵路，緊靠 318 國道。開發(fā)區(qū)中心位于東徑 114°90′，北偉 30°29′，規(guī)劃面積 31km2，人口 30 萬，前期開發(fā)面積 10 km2。開發(fā)區(qū)周圍有大小湖泊 7 個，北有南太子湖、三角湖；西有后宮湖；南有湯湖、西北湖和爛泥湖；東有萬家湖。2. 氣象資料開發(fā)區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，全年四季分明，日照充足，雨量充沛，其氣象特征如下：(1)氣溫年平均氣溫：16.4℃；最高氣溫：41.3℃；最低氣溫：-3.4℃。(2)降水量年平均降水量：1237.7mm；年平均降雨天數(shù)：125.2 天；年最大降水量:2059.7mm；24 小時最大降水量：332.6mm(1959 年)；1 小時最大降水量:98.6mm(1959 年) 。(3) 濕度年平均相對濕度：78%(4)降雪24 小時最大積雪深度：15.0cm。年降雪日：一般在 10 日以內(nèi)(5)風(fēng)全年主導(dǎo)風(fēng)向為東北偏北，冬季以北風(fēng)和東偏北為主，夏季多為東南風(fēng)。 第 3 頁年平均風(fēng)速：2.7m/s；最大風(fēng)速：19.1m/s。(6)霧日數(shù)年平均霧日數(shù)：28.4 日；年最小霧日數(shù)：10 日。(7)蒸發(fā)量年平均蒸發(fā)量：1494mm。3. 地形地貌開發(fā)區(qū)地勢西北高，東南低，有兩個不同的地貌成因類型。(1)剝蝕堆積崗狀平原，相當(dāng)于長江三級階地，絕對標(biāo)高一般為25～35m( 黃海高程，下同)，全區(qū)最高點位于三元寺西北，標(biāo)高 43.9m，主要由第四系中更新統(tǒng)洪沖積層粘土組成。(2)堆積平原，由長江一級階地組成，地表較平坦，一般標(biāo)高在南太子湖以北為 17～18m，其余 20～22m，洪水期絕大部分被長江堤阻攔不受淹沒。4. 水文資料(1)長江水文(黃?；?歷年最高洪水位：28.05m；歷年平均水位：17.39m； P=2%洪水位：26.70m；歷年最低水位：9.18m；最大流量：78800m 3/s；最小流量：3500m3/s；蓄水位：24.91m。(2)防洪及排漬沌口防洪區(qū)域東為長江大堤，北為江漢干堤，全長約 40km，南邊和西邊均為自然高地堤線，亦稱漢陽隔堤。開發(fā)區(qū)周圍的東湖水系流域面積364.3km2，其中水面 36.5km2，建有排水閘一座(東風(fēng)閘) ，排水量 90m3/s，排水泵站一座( 東風(fēng)泵站) ，裝機 8 臺，排水量 66m3/s。湖控制水位 19.65～18.65m ；平均水位 18.31m；最高水位 20.31m。5. 地震根據(jù)國家地震烈度區(qū)劃，武漢地區(qū)地震級為 4.7～5 級，抗震設(shè)防烈度為 6度。1.2.3 設(shè)計水量與水質(zhì)⒈ 設(shè)計水量 第 4 頁污水量標(biāo)準(zhǔn)包括生活污水和工業(yè)污水兩部分。開發(fā)區(qū)的綜合用水量定為625 升/人?日，綜合污水量按照給水量標(biāo)準(zhǔn)的 80%計，則平均污水量標(biāo)準(zhǔn)為 500升/人?日。按近期規(guī)劃人口 10 萬人計算，則該污水處理廠的近期設(shè)計污水量為：平均日 50000 。dm/32．污水水質(zhì)及凈化要求原污水水質(zhì)：COD 320mg/L，BOD 5 150mg/L， SS 200mg/L，TN 35 mg/L，NH 3-N 15mg/L，TP 4 mg/L。污水經(jīng)處理后應(yīng)符合以下具體要求：CODCr≤60mg/L，BOD 5≤20mg/L，SS≤20mg/L，TN ≤15 mg/L，NH 3-N≤5mg/L, TP 1 mg/L。第 2 章 總體設(shè)計2.1 排水體制在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水，排水系統(tǒng),也就是將城鎮(zhèn)的污水、廢水和雨水系統(tǒng)有組織地排除與處理的工程設(shè)施。排水系統(tǒng)通常由排水管網(wǎng)和污水處理廠組成。這些污廢水是用一個管渠系統(tǒng)還是用兩個、三個管渠系統(tǒng)來排，構(gòu)成了不同的排除方式，稱之為排水系統(tǒng)的體制。2.1.1 合流制排水系統(tǒng) 目前我國大多數(shù)城市排水體制為合流制，合流制排水系統(tǒng)就是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水用一個管渠系統(tǒng)匯集排除的系統(tǒng)。這種體制有下面兩種方式： 1.合流制 這種方式是將管渠系統(tǒng)分成若干排出口，將混合污水不經(jīng)任何處理直接就近排八水體。這是一種合流制排水方式，國內(nèi)外許多老城市幾乎者是采用這種簡單的排水方式。在過去，工業(yè)尚不發(fā)達(dá)，人口少，污水相對不大，采取水體 第 5 頁的自凈作用，這種排水體制被長期采用。但是在當(dāng)今，科技的發(fā)展，人口增加，使污水不斷增加，水質(zhì)也日趨復(fù)雜，從環(huán)保衛(wèi)生上來看，合流制是水環(huán)境污染的主要原因，所以在目前情況就不宜再采用這種排水體制。 2.1.2 截流式合流制這種方式就是在江河岸邊修建截流干管，并在合流干管與截流干管交匯設(shè)置溢流井。晴天時，混合污水全部由截流干管送至污水處理廠處理后排放；雨天時，當(dāng)混合水是超過截流干管輸水能力后，其超出部分通過溢流并泄八水體。這種體制對帶有較多懸浮物的初期雨水和污水都進(jìn)行處理，對保護(hù)水體是有利的，但周期性地給水體帶來一定程度的污染，很明顯，同為合流制，它又前者優(yōu)越。這種方式，對一些舊城合流制排水系統(tǒng)改造是可以考慮加以采用的。 2.1.3 分流制排水系統(tǒng) 當(dāng)生活污水、工業(yè)廢水和雨水用兩個或兩個以上排水管渠排除時，稱為分流制排水系統(tǒng)。其中排除生活污水，工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。這種體制又有兩種方式： 1.完全分流制 將城市生活污水及工業(yè)廢水排到污水系統(tǒng)和雨水排入到雨水系統(tǒng)的體制為分流制。污水排至污水處理廠進(jìn)行處理，雨水直接排入水體，對于新建城市、新的開發(fā)區(qū)和新建住宅小區(qū)，大都采用這種形式，分流制系統(tǒng)是把城市污水全部送到污水處理廠處理后排放水體，對環(huán)保衛(wèi)生及防止水體污染方面無疑是比較好的排水體制。 2.不完全分流制 只建污水排水系統(tǒng)，未建雨水排水系統(tǒng)，雨水沿著地面、道路邊溝和明渠泄入水體。對于常年少雨、氣候干燥的城市可采用這種制。 2.1.4 排水體制的比較 排水體制的選擇直接影響到對環(huán)境的污染。直泄式合流制是不經(jīng)任何處理把混合污水排入水體，其對水體污染的嚴(yán)重性是不言而喻的，截流式合流制能將晴天時全部生活和工業(yè)廢水及降雨時較臟的初期雨水截走，送往污水處理廠，這對保護(hù)水體是有利的，但在暴雨時，仍有部分混合污水通過溢流井進(jìn)入水體， 第 6 頁造成污染。分流制排水系統(tǒng)，將城市污水全部送至污水廠處理，但初期雨水未經(jīng)處理直接排入水體，是其不足之處。一般情況下，分流制比截流式合流制在防止水體污染方面更為優(yōu)越，而且較靈活，較易適應(yīng)發(fā)展的需要，因些應(yīng)用較廣泛。 從基建投資方面來看，合流制只需一套管渠系統(tǒng)，其斷面尺寸與完全分流制的雨水管渠基本相同，雖然合流制在污水泵站及處理廠規(guī)模上要大一些，造價要高一些，但在總體造價還是低于完全分流制，大約要低 20－40％。不完全分流制由于沒有雨水排水系統(tǒng)，所以其投資最省，施工期最短，發(fā)揮效益也快，所以對于一般新建地區(qū)，地形坡度比較好，雨水又能沿坡度流入水體，為節(jié)約初期投資，可先采用不完全分流制，以后隨著建設(shè)的發(fā)展，再逐步造雨水管渠。從維護(hù)管理方面來看，合流制管渠維護(hù)管理較簡單，對于管渠中的沉積物也可利用雨天的大流是來沖刷，但污水泵站、處理廠因晴雨天的排水量變化幅度較大，增加了運行管理上復(fù)雜性。相比之下分流制污水管渠和污水處理廠，流量變化不大，不致產(chǎn)生沉淀物，有利于污水處理廠和管渠的運行管理。2.1.5 排水體制選擇 選擇排水體制時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件和環(huán)保要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較來確定。 1.新建城市 (1)對于新建城市，當(dāng)?shù)匦斡欣?，在城市發(fā)展初期，可采用不完全分流制。人衛(wèi)生角度上看，雖然雨水沿著地面流動，會帶入一些污染物質(zhì)進(jìn)入水體，但由于最骯臟的生活污水已用污水管渠收集并加以處理，因此不致于對環(huán)境衛(wèi)生產(chǎn)生很大影響；從經(jīng)濟上看，由于只建污水管渠，造價可大為降低，這在城市發(fā)展初期具有很大經(jīng)濟意義；從技術(shù)上看，由于已預(yù)留雨水管渠的位置，它可隨城市發(fā)展逐步增設(shè)雨水管渠，成為較理想的完全分流制。 (2)對于建設(shè)水平要求較高且面積較大的開發(fā)區(qū)城市，應(yīng)采用完全分流制。2.舊城改造和擴建 舊城排水系統(tǒng)的改造和擴建，應(yīng)在原排水體制的基礎(chǔ)上加以考慮。 第 7 頁舊城排水系統(tǒng)，一般均為沒有污水處理廠的合流制排水系統(tǒng)，污水就近排入水體，沒有預(yù)留埋設(shè)其他管線的地方。因此要將它改造為完全分流制，這在經(jīng)濟上要花費一筆可觀的費用，在技術(shù)上也十分困難，往往難以實現(xiàn)。且附近水體又缺乏足夠的自凈能力時，才可考慮改建成其他體制。 3.因此，對某城區(qū)排水系統(tǒng)的改造和擴建工程中，采用具有截流制合流制排水系統(tǒng)為宜，截流后污水排入到污水處理廠進(jìn)行處理。 總之，影響排水體制的因素較多，我們應(yīng)立足于本地實際條件，同時考慮污水管排水能力發(fā)展的余地，使城市排水體制更加合理完善。根據(jù)該經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的較為平坦的地勢因素，故管道敷設(shè)主要以管長最短為原則，沿街道敷設(shè)。由于該經(jīng)濟開發(fā)區(qū)被一條國道分開，所以管渠分為南北兩個系統(tǒng)，北區(qū)的污水最后通過污水提升泵站穿過國道并入南區(qū)管渠系統(tǒng)，一起送入污水處理廠處理后排入位于經(jīng)濟開發(fā)區(qū)東南地區(qū)的南太子湖。2.2 污水處理廠設(shè)計規(guī)模污水量標(biāo)準(zhǔn)包括生活污水和工業(yè)污水兩部分。開發(fā)區(qū)的綜合用水量定為625 升/人?日，綜合污水量按照給水量標(biāo)準(zhǔn)的 80%計，則平均污水量標(biāo)準(zhǔn)為500 升/人?日。按近期規(guī)劃人口 10 萬人計算，則該污水處理廠的近期設(shè)計污水量為：平均日 50000 。dm/3第 3 章 污水處理廠設(shè)計3.1 污水處理廠址選擇污水廠廠址選擇應(yīng)遵循下列各項原則1、應(yīng)與選定的工藝相適應(yīng)2、盡量少占農(nóng)田3、應(yīng)位于水源下游和夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向 第 8 頁4、應(yīng)考慮便于運輸5、充分利用地形本開發(fā)區(qū)在總體規(guī)劃、專業(yè)規(guī)劃及開發(fā)區(qū)建設(shè)中，已按自然地形，用地規(guī)劃預(yù)留了污水處理廠位置。該廠地址于沌陽大道北側(cè)，沌楊陽五路東側(cè)，緊鄰規(guī)劃排放水體——南太子湖(開發(fā)區(qū)污水 DN1400 主干管已敷設(shè)至此) 。污水處理廠按 5 萬米 3/日規(guī)模征地,總占地 78 畝.處理廠東側(cè)圍墻距沌陽五路路中心線165 米,廠南側(cè)圍墻距沌陽大道(沌陽五路東側(cè))直線段路中心線 70 米。3.2 污水污泥處理工藝選擇3.2.1 水質(zhì)根據(jù)《武漢經(jīng)濟卡開發(fā)區(qū)污水處理廠可行性研究報告》及武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)委員會“污水處理廠可行性研究報告評審會專家組意見” ，開發(fā)區(qū)管委會參照類似地區(qū)的污水水質(zhì)及國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-88) 提出污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)列于表 3.1。污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)單位：毫克/升 表 3.1序號 項 目 進(jìn) 水 出 水1 BOD5 150 202 COD 320 603 SS 200 204 TN 35 155 NH3—N 15 56 TP 4 1 第 9 頁3.2.2 污水、污泥處理工藝選擇1. 處理工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)。① 污水的處理程度② 工程造價與運行費用③ 當(dāng)?shù)氐母黜棗l件④ 原污水的水量與污水流入工程該污水處理廠日處理能力約5萬噸,屬于中小規(guī)模的污水處理廠。按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強化處理，如A2 /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。由于該設(shè)計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。2.適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應(yīng)采用二級強化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》推薦，以及國內(nèi)外工程實例和豐富的經(jīng)驗，比較成熟的適合中小規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：AA /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、AA/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。一.A 2/O 處理工藝(如下圖所示) 第 10 頁厭氧 缺氧 好氧 二沉池內(nèi)回流污泥回流圖 1 Ａ 2/Ｏ工藝(1)A2/O 處理工藝是 Anaerobic－Anoxic－Oxic 的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A 2/O 工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。(2)A2/O 工藝的特點：A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能；B：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。C：在厭氧 -缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI 一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。D：污泥中含磷量高，一般為 2.5%以上。二.氧化溝嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞 第 11 頁爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式?！〗惶婀ぷ魇窖趸瘻弦话悴捎煤辖ㄊ?，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和 SBR 工藝的一些特點，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點： (1)工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的 BOD 平均處理水平可達(dá)到 95%左右。 (3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為 20～30 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。 (5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 (6)基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除 BOD 和 NH3 -N 及去除 BOD 和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除 BOD 和脫氮情況下更省。同時統(tǒng)計表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 第 12 頁Carrousel 原指游藝場中的循環(huán)轉(zhuǎn)椅，如上圖。為一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進(jìn)水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動，采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個?？拷貧馄飨掠蔚膮^(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，混合液交替進(jìn)行好氧和缺氧，不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal 氧化溝，即 “0、1 、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝( 缺氧區(qū)) 之間沒有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免的帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。三溝式氧化溝屬于交替運行式氧化溝，由丹麥 Kruger 公司創(chuàng)建，如上圖。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的 第 13 頁池子一直作為曝氣池。原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)的池子，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率(達(dá) 59%左右)，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡潔，具有生物脫氮功能，由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。三.SBR 工藝SBR 是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR 通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。SBR 池通常每個周期運行 4-6 小時，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時，SBR 系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。SBR 系統(tǒng)通常能夠承受 3-5 倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR 工藝具有以下特點： (1)SBR 工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR 工藝只有一個反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 (2)處理效果好。SBR 工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 (3)有較好的除磷脫氮效果。SBR 工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR 工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于 SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。 第 14 頁(5)SBR 工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動。3.適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝比較多，為了選擇出經(jīng)濟技術(shù)更合理的處理工藝，以下對上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較。表 2-1 適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較 工藝名稱氧化溝工藝 AO工藝 A2O工藝 SBR工藝優(yōu)點1.處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用?。?.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強的抗沖擊負(fù)；5.能處理不容易降解的有機物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7.技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡單；8.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗；9.對于中小型無水廠投資省，成本底；10.無須設(shè)初沉池，二沉1．污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消化后達(dá)到穩(wěn)定；3.用于大型水廠費用較低；4.沼氣可回收利用。1.具有較