陜西省咸陽市污水處理工程初步設(shè)計

1、水處理工程課程設(shè)計題目：江南某城鎮(zhèn)城市污水處理工程初步設(shè)計 院（系） 化工學(xué)院 專 業(yè) 環(huán)境工程 年 級 2009級 學(xué) 號 姓 名 曹澤成 指導(dǎo)老師 周作明、荊國華 華僑大學(xué)教務(wù)處印制 2012 年 10 月 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理工程初步設(shè)計設(shè)計說明書華僑大學(xué)化工學(xué)院2012年10月目錄第1章 總論（1）1.1 項目概況（1）1.2 設(shè)計依據(jù)及原則（1）1.3 城市概況及自然條件（1）第2章 建設(shè)規(guī)模及處理程度（3）2.1 污水處水量（3）2.2 設(shè)計進水水質(zhì)和處理標準（3）第3章 污水處理廠工藝方案（4）3.1 污水及污泥處理工藝的功能要求（4）3.2 污水處理工藝的比選（4）3.3 污

2、泥處理與處置方案（6）3.4 出水消毒方案（6）3.5 總工藝流程的確定（6）第4章 工程設(shè)計（8）4.1 工藝說明（8）4.2 主要處理構(gòu)筑物（10）4.3 污水處理廠平面布置設(shè)計及高程布置設(shè)計（13）4.4 附屬建筑物、道路及園林綠化設(shè)計（15）第5章 電氣及自控設(shè)計（16）5.1 電氣設(shè)計（16）5.2 自控系統(tǒng)（16）第6章 工程節(jié)能、防火防洪及勞動安全（17）6.1 工程節(jié)能（17）6.2 防火防洪（17）6.3 勞動安全（17）第7章 技術(shù)經(jīng)濟分析（18）7.1 人員編制（18）7.2 投資費用概算（19）7.3 污水處理成本概算（19）第8章 結(jié)論、建議及體會（21）8.1 結(jié)論

3、（21）8.2 建議（21）8.3 體會（22）參考文獻（22）附錄一 設(shè)計計算書（23）1 格柵間及泵房的設(shè)計計算（24）2 沉砂池(旋流沉砂池)的設(shè)計計算（25）8 消毒間的設(shè)計計算（32）9 管網(wǎng)及提升系統(tǒng)的設(shè)計計算（32）10水頭損失的設(shè)計計算（33）11高程的設(shè)計計算（34） 附錄二 施工圖紙（35）圖(1) 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理總工藝流程圖（A2）圖(2) 污水處理廠平面布置圖（A3）圖(3) 污水處理廠高程布置圖（A3）3 水量調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算（26）4 AB活性污泥法工藝的設(shè)計計算（26）5 污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計計算（29）6 污泥濃縮池設(shè)計計算（29）7 接觸消毒池的計算（3

4、0）圖表目錄圖1 陜西省咸陽市位置圖（36）圖2 氧化溝工藝流程圖（5）圖3 AB法污水處理工藝流程圖（7）圖4 中格柵渠計算草圖（25）圖5 接觸消毒池計算草圖（31）表1 AB法經(jīng)驗設(shè)計參數(shù)估算表（11）表2 處理構(gòu)筑物的水頭損失表（14）表3 構(gòu)筑物間連接管的水頭損失情況計算表（15）表4 污水廠人員編制表（18）表5主要經(jīng)濟指標（19）表6運行成本分析（19）表7構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算表（33）表8構(gòu)筑物間連接管的水頭損失情況計算表（34）第1章 總論1.1 項目概況江南某城鎮(zhèn)位于長江沖積平原，占地約6.3km2，呈橢圓形狀，最寬處為2.4km，最長處為2.9km。 該城鎮(zhèn)將建設(shè)各種

5、完備的市政設(shè)施，其中排水系統(tǒng)采用完全分流制體系。規(guī)劃人口：近期30000人，2020年發(fā)展為60000人，生活污水量標準為日平均200L/人。1.2 設(shè)計依據(jù)及原則（1）江南某城鎮(zhèn)城市污水處理（2）中華人民共和國環(huán)境保護法（3）污水綜合排放標準（GB89781996）（4）給排水設(shè)計手冊（5）水處理工程師手冊1.3城市概況及自然條件江南某城鎮(zhèn)位于長江沖積平原，占地約6.3km2，呈橢圓形狀，最寬處為2.4km，最長處2.9km。 該鎮(zhèn)地形由南向北略有坡度，平均坡度為0.5，地面平整，海拔高度為黃海絕對標高3.95.0m，地坪平均絕對標高為4.80m。屬長江沖擊粉質(zhì)砂土區(qū)，承載強度711t/m2

6、，地震裂度6度，處于地震波及區(qū)。全年最高氣溫40，最低-10。夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。極限凍土深度為17cm。污水處理廠出水排入距廠150m的隋塘河中，隋塘河的最高水位約為4.60m，最低水位約為1.80m，常年平均水位約為3.00m。 第2章 建設(shè)規(guī)模及處理程度2.1 污水處水量生活污水量：近期 30000*200*10-3*1.7 =10200（m3/d）； 遠期 60000*200*10-3*1.7=20400（m3/d）工業(yè)污水量：近期 5000*1.3 =7500（m3/d）； 遠期 10000*1.3 =13000（m3/d）總污水量：近期 17700（m3/d）；遠期 33400（

7、m3/d）2.2.1 設(shè)計進水水質(zhì)CODCr：500mg/L BOD5：200mg/L SS：300mg/L NH4+-N：35mg/L PO4-P：3.0mg/L pH：7.08.52.2.2 污水處理要求1）二級處理 CODCr120mg/L BOD530mg/L SS30mg/L NH4+-N25mg/L PO4-P 1.0 mg/L pH：69 2）三級處理 CODCr50mg/L BOD510mg/L SS5mg/L NH4+-N15mg/L PO4-P 1.0 mg/L pH：7.08.0 第3章 污水處理廠工藝方案3.1 污水及污泥處理工藝的功能要求該城鎮(zhèn)污水處理廠主要是用于處理

8、城區(qū)生活污水和部分工業(yè)廢水，且對氮磷的去除有一定要求。按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，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。故該設(shè)計應(yīng)選取二級強化處理。3.2 污水處理工藝的比選按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬噸/天規(guī)模的大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，1020萬噸/天污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，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

9、工藝等。3.2.1 SBR 工藝鑒于SBR 工藝具有以下特點：(1) 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

10、，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)下進行的，因此沉淀效果更好。(5) SBR 工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應(yīng)進水水量、水質(zhì)波動。均適用于本設(shè)計，故選取SBR工藝作為本設(shè)計的水處理工藝。3.3 污泥處理與處置方案綜合考慮，確定污泥處置方案為經(jīng)重力濃縮池濃縮后壓濾脫水，最終外運。此法具有處理能力強、動力消耗小、運行

11、費用低、操作簡便等特點。污泥處理流程：濃縮+ 帶式脫水機。3.4 出水消毒方案生活污水、醫(yī)院污水和某些工業(yè)廢水中不但存在大量細菌，而且含有較多病毒、阿米巴孢囊等，它們通過一般的廢水處理都不能被滅絕，為了防止疾病的傳播，這類廢水必須進行消毒處理。生活污水中的病原菌主要來自糞便，以腸道傳染病菌為主。污水消毒的方法有化學(xué)法和物理法，如加熱法、紫外線法、臭氧法和液氯法等，其中液氯法價格最為便宜具有消毒效果可靠、應(yīng)用廣泛、操作簡單等特點，所以出水的消毒方案確定為液氯消毒。3.5 總工藝流程的確定綜合污水處理、污泥處理和出水消毒所選定的方案，確定江南某城鎮(zhèn)城市污水處理廠的工藝流程。 提升泵房細格柵沉砂池S

12、BR反應(yīng)池污泥濃縮池泥餅填埋粗格柵貯泥池第4章 工程設(shè)計4.1 工藝說明4.1.1格柵 格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用選擇GH型回轉(zhuǎn)格柵。4.1.2平流式沉砂池 沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。故本設(shè)計采用平流式沉砂池。4.1.3 SBR反應(yīng)池 本設(shè)計中為進水時間1 h ；曝氣時間h ；有效反應(yīng)時間4 h ；沉淀時間1 h ；潷水時間0.5 h ；除磷厭氧時間0

13、.5 h ，一個周期TN=6 h ，經(jīng)過預(yù)處理的污水由配水井連續(xù)不斷地進入反應(yīng)池，反應(yīng)區(qū)內(nèi)安照“進水、閑置、曝氣、沉淀、潷水”程序運行。4.1.4污泥泵房污泥泵選三臺（兩用一備），單泵流量Q2Qw/213.07m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h，H：14-12m，功率為3kW4.1.5污泥濃縮池污泥濃縮的目的是使污泥初步脫水、縮小污泥體積。為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。濃縮脫水方法有重力沉降濃縮、上浮濃縮以及其他濃縮方法。這里使用重力濃縮輔流式污泥濃縮池。濃縮后的污泥采用帶式壓濾機處理污泥，最后產(chǎn)生的干泥運往垃圾焚燒廠處理。4.1.6接觸消毒池消毒池是污水外排之前必須進行的操作，因為城市污

14、水經(jīng)過處理后仍有大量細菌和病毒存活于污水中，不經(jīng)過消毒而直接外排將會極大地污染下游環(huán)境。接觸消毒池采用廊道式平流池，保證污水與消毒劑的充分接觸。4.1.7巴氏計量槽測量污水處理廠處理的全部污水量，是全廠唯一的計量裝置。4.1.8濃縮脫水一體機濃縮脫水一體機采用帶式濃縮機和帶式壓濾機組合在一起，應(yīng)用于各種不同污泥性質(zhì)的連續(xù)濃縮、脫水，從而得到高含固率的泥餅。在濃縮段將污泥含固率從2%左右的污泥濃縮到適合壓濾的5%以上，然后在壓濾段脫水到含固20%以上。 污泥濃縮脫水一體機包括不銹鋼機架、重力脫水段、壓榨段、泥耙、驅(qū)動裝置、濾帶清洗裝置、濾帶張緊裝置、濾帶跟蹤及糾偏系統(tǒng)、濾液收集盤及排水盤、內(nèi)部電

15、線及管道等，全部使用耐磨耐腐蝕材料，確保設(shè)備長時間穩(wěn)定運行。 濃縮脫水一體機有完善的自動控制和保護功能，一旦出現(xiàn)污泥量不足、聚合物缺少、濾帶跑偏、沖洗水壓過低、壓縮空氣壓力過低，外部信號指令等均報警或停機。4.2 主要處理構(gòu)筑物4.2.1格柵間及泵房設(shè)置方式：粗格柵泵房細格柵格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用選擇GH型回轉(zhuǎn)格柵。粗格柵運行參數(shù)：柵前流速 0.5m/s，過柵流速 0.8m/s，柵條寬度0.02m，格柵間隙數(shù)27，水頭損失0.07m，每日柵渣量 0.823m3/d；細格柵運

16、行參數(shù)：柵前流速0.5m/s，過柵流速0.8m/s，柵條寬度0.01m，柵前渠道水深 0.4m，格柵傾角60o，柵間隙數(shù)66，水頭損失 0.2m，每日柵渣量1.18m3/d。對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池。然后自流進入各工藝池，提升泵房采用2臺（1用1備）型號為YC300LXL-780-11的水泵，其主要性能參數(shù)為：流量545-900m3/h，揚程9-12m，轉(zhuǎn)速980r/min，效率78%。配套電機及功率為Y250M-37，葉輪名義直徑335mm。其中細格柵計算草圖如下：4.2.2、沉砂池沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密

17、度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。故本設(shè)計采用平流式沉砂池。污水經(jīng)立式污水污物泵提升后經(jīng)細格柵，進入鐘式沉砂池，共兩組對稱與提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。設(shè)計參數(shù)為：沉砂池長度9m，池總寬1.2m，有效水深0.96m，貯砂斗容積0.178m3（每個沉砂斗），斗壁與水平面傾角為600，斗高0.68m，斗部上口寬1.23m。草圖如下：4.2.3、SBR反應(yīng)池本設(shè)計中為進水時間1 h ；曝氣時間h ；有效反應(yīng)時間4 h ；沉淀時間1 h ；潷水時間0.5 h ；除磷厭氧時間0.5 h ，一個周期TN=6 h ，經(jīng)過預(yù)處理的

18、污水由配水井連續(xù)不斷地進入反應(yīng)池，反應(yīng)區(qū)內(nèi)安照“進水、閑置、曝氣、沉淀、潷水”程序運行。 本設(shè)計采用SBR反應(yīng)池4座，并聯(lián)運行，運行周期為6h。單座尺寸為55m*15m*5.5m.反應(yīng)池內(nèi)最小水深2.9m,潷水高度1.1m，內(nèi)設(shè)微孔曝氣頭。采用膜片式微孔曝氣器，每個服務(wù)面積Af=0.5m2，曝氣頭個數(shù)為1000個；潷水高度1.56m，潷水速度為0.694 m3/s4.2.4、污泥泵房污泥泵選三臺（兩用一備），單泵流量Q2Qw/213.07m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h，H：14-12m，功率為3kW4.2.5、污泥濃縮池污泥濃縮的目的是使污泥初步脫水、縮小污泥體積。為后續(xù)處理

19、創(chuàng)造條件。濃縮脫水方法有重力沉降濃縮、上浮濃縮以及其他濃縮方法。這里使用重力濃縮輔流式污泥濃縮池。濃縮后的污泥采用帶式壓濾機處理污泥，最后產(chǎn)生的干泥運往垃圾焚燒廠處理。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：每座1344.4kg/d，采用2座，進泥濃度10g/L，污泥濃縮時間13h，進泥含水率99.0%，出泥含水率96.0%，池底坡度0.08，坡降0.28m，貯泥時間4h，上部直徑9.5m，濃縮池總高4.68m，泥斗容積5.86m3。4.2.6、貯泥池設(shè)貯泥池1座，貯泥時間12h，選用1PN污泥泵兩臺，一用一備，單臺流量Q7.216m3/h，揚程H1412mH2O，功率3kW。4.2.7消毒間設(shè)計消毒的目的主要是

20、利用物理或化學(xué)的方法殺滅廢水中的病原微生物以防止其對人類及禽畜的健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)環(huán)境造成污染。氯價格便宜，消毒可靠又有成熟的經(jīng)驗，故本設(shè)計采用液氯消毒。加氯間應(yīng)靠近加氯點，間距不宜大于30m，且應(yīng)與其它工作間隔開，房屋建筑應(yīng)堅固、防火、保濕、通風(fēng)，并遠離火源及電源，排氣孔應(yīng)設(shè)在墻腳，應(yīng)有必要的檢修工具和防爆燈具及防毒面具，最好設(shè)置噴水消防系統(tǒng)（Cl2易溶于水）。4.2.8接觸消毒池氧化溝的出水進入接觸池進行消毒處理，采用液氯消毒法消毒。接觸池采用廊道式平流池，使污水處于湍流的狀態(tài)，從而與液氯充分混合。加氯量為5mg/L，每天的加氯量為252kg。加氯間內(nèi)設(shè)有2臺真空加氯機及其他附屬設(shè)備。接

21、觸池池長60m，每格寬2.5m，共14格，有效水深為2m，廊道中平均流速為0.17m/s。4.2.9管網(wǎng)及提升系統(tǒng)設(shè)計管網(wǎng)設(shè)計基本規(guī)定:a:排水管道的平面布置應(yīng)根據(jù)廠區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃，并按遠期水量設(shè)計。b:管道最小覆土深度在車行道下不小于0.7m，有保護加固可小于0.7m，其它應(yīng)大于凍土層深度。c:最大設(shè)計流速：金屬管10 m/s,非金屬管5 m/s；最小設(shè)計流速：管徑500mm時，最小設(shè)計流速0.7 m/s；管徑600mm時，最小設(shè)計流速0.8 m/s。d:充滿度，一般在管道設(shè)計中應(yīng)留有余地，不宜用到最大充滿度。e:設(shè)計壓力管道時，高點應(yīng)設(shè)排氣設(shè)施，低點應(yīng)設(shè)泄氣設(shè)施。泵站設(shè)計設(shè)計基本要求:排水泵站

22、的位置與附近建筑之間應(yīng)保持不小于30m的距離，周圍應(yīng)設(shè)置圍墻并綠化。泵站供電按二級負荷設(shè)計，規(guī)模宜按遠期發(fā)展的最大水量設(shè)計。泵房設(shè)備選型，應(yīng)考慮高效節(jié)能。泵房基本構(gòu)成:由集水池、水泵間、電機房、配電室、控制室、值班檢修室組成。4.3 污水處理廠平面布置設(shè)計及高程布置設(shè)計4.3.1 平面布置平面布置應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)、管理包括設(shè)備維修的要求，按功能分區(qū)，將工作上聯(lián)系多的設(shè)施，盡量靠近布置以便于管理，道路按區(qū)分設(shè)連通；生產(chǎn)區(qū)少受外來干擾，生活區(qū)盡量放置在廠前區(qū)，使廠區(qū)總體環(huán)境美觀、協(xié)調(diào)、運輸聯(lián)系方便；力求處理工藝流程布置簡短，順暢，盡量減少管線長度，降低流程水頭損失，有利于今后擴建；有效利用廠區(qū)

23、建筑面積和土地，處理構(gòu)筑物布置應(yīng)緊湊，但其間距應(yīng)滿足構(gòu)筑物和管線的施工要求；并聯(lián)運行的構(gòu)筑物間應(yīng)均勻配水；各構(gòu)筑物、建筑物道路的布置應(yīng)按照相關(guān)的安全、衛(wèi)生規(guī)范要求，保持一定間距，間距大小由構(gòu)筑物的性質(zhì)、埋深、地質(zhì)和施工條件等諸多因素綜合確定，保證安全間距和通行檢修方便，滿足物料運輸和施工場地要求。 本污水處理廠的平面布置包括污水處理與污泥處理構(gòu)筑物、水泵房、沉砂池、吸附池、中間沉淀池、曝氣池、二沉池、混凝沉淀過濾池、污泥濃縮池、污泥均質(zhì)池，以及相應(yīng)的鼓風(fēng)機房、變電站和加藥間。輔助建筑包括辦公及住宅區(qū)，檢修室。各種管道包括污水管、污泥管、空氣管以及電力電纜管線。 各單元處理構(gòu)筑物的座數(shù)是依據(jù)設(shè)計

24、說明書中的設(shè)計規(guī)模、平面尺寸來確定的。它們相互間的相對位置與關(guān)系，是綜合考慮到運行管理的靈活性和在檢修維護時的方便性來確定的，其中各種機器設(shè)備均是按最大負荷配置的，各單元構(gòu)筑物的座數(shù)或分格數(shù)一般不少于兩座（或兩格）。 各動力或電力設(shè)施設(shè)計時一般離其主要構(gòu)筑物的距離較近，如：鼓風(fēng)機房設(shè)計時緊鄰曝氣池，而離辦公區(qū)較遠；加氯間由于存在一定的危險性，而設(shè)置在遠離電源和火源的地方 但由于廠區(qū)面積相對有限，所以總體布局較緊湊，同時，充分考慮廠區(qū)地勢的坡度，處理構(gòu)筑物基本上是從相對標高較高的地方向較低處而設(shè)置?？傮w布局中還應(yīng)把綠化作為一項重要目標。具體布置詳見平面布置圖。4.3.2 高程布置高程布置應(yīng)綜合考

25、慮提升泵的揚程、進水管的標高、廠區(qū)標高、地形、處理構(gòu)筑物以及接納水體的水位等因素來確定，一般就遵循認真計算管道沿程損失、局部損失，各構(gòu)筑物水頭損失，考慮最大流量的狀況，并留有一定余地；避免處理構(gòu)筑物之間跌水的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流；在留有余量水頭的前提下力求縮小全程水頭損失及提升泵站的全揚程，以降低運行費用；盡量可能使污水處理廠的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。本污水處理廠內(nèi)各處理構(gòu)筑物之間的水流主要依靠重力流動，設(shè)計前面構(gòu)筑物水位應(yīng)高于后面構(gòu)筑物的水位，兩構(gòu)筑物之間的水位差即為流程中的水頭損失（包括構(gòu)筑物本身、連接管道、其它設(shè)備）。處理廠入水位置設(shè)置污水提升泵站，以滿足各構(gòu)

26、筑物的水頭總損失要求，并留有足夠的余地。污水處理廠的高程布置具體情況可參見施工圖紙中的工藝流程高程圖。4.4 附屬建筑物、道路及園林綠化設(shè)計污水處理廠的附屬建筑物按其功能可分為生產(chǎn)性附屬建筑物和生活性附屬建筑物兩大類。生產(chǎn)性附屬建筑物如化驗室、修理間、倉庫、車庫以及辦公用戶等，生活性附屬建筑物包括食堂、浴室、值班宿舍以及鍋爐房等。污水處理廠應(yīng)設(shè)置通向各構(gòu)筑物和附屬建筑物的必要道路。這些道路主要擔(dān)負交通運輸和作為行人的通道，所以需要有設(shè)備進出和物料運輸?shù)牡攸c，都應(yīng)有車行道到達。為了保持交通的暢通，主干道可以布置成環(huán)狀。綠化是污水廠平面布置的一個組成部分，污水處理廠應(yīng)有較好的環(huán)境衛(wèi)生要求，綠化是達

27、到這一目的的手段之一，廠區(qū)綠化設(shè)置不僅使人精神振作，還能降低噪聲、美化環(huán)境。污水廠的綠化可由行道樹、綠籬、綠帶、綠地以及花壇等組成。第5章 電氣及自控設(shè)計5.1 電氣設(shè)計本工程的電氣設(shè)計包括總配電站以及廠內(nèi)供電用電項目的設(shè)計：1. 總配電站負責(zé)向一級泵房、二級泵房、鼓風(fēng)機房、污泥泵房、壓濾機房、砂水分離機房、加氯間、中心控制室、廠區(qū)道路照明設(shè)備以及辦公和生活區(qū)等供電；2. 進水泵房包括動力配電柜、格柵設(shè)備廠家配套供應(yīng)的控制箱和起重設(shè)備等供系統(tǒng)；3. 格柵渠和曝氣沉砂池包括格柵機、吸砂機、行車動力和調(diào)節(jié)堰等；4. 鼓風(fēng)機房包括鼓風(fēng)機配電柜、起重機和照明系統(tǒng)等；5. 壓濾機房包括污泥泵、壓濾機和照

28、明系統(tǒng)等；6. 廠區(qū)電氣工程主要包括廠區(qū)照明系統(tǒng)、生活辦公區(qū)弱電供電系統(tǒng)以及廠區(qū)電纜工程等。5.2 自控系統(tǒng)污水廠的管理目前大都停留在經(jīng)驗決策階段，因此污水處理質(zhì)量極大程度上受管理人員素質(zhì)的制約。隨著污水處理水質(zhì)要求的日趨嚴格，污水處理工藝過程更趨復(fù)雜，控制要求越來越高，管理水平將是污水處理事業(yè)進一步發(fā)展的障礙之一。近年來從國外引進設(shè)備的污水廠基本上都采用計算機管理，一般都取得了較好的效果。本工程亦采用國際上較為普遍的自動化系統(tǒng)管理模式：人計算機PLC現(xiàn)場設(shè)備PLC是這一模式中的關(guān)鍵設(shè)備，PLC中事先已輸入工藝運行的程序，PLC可以根據(jù)工藝參數(shù)按運行模式自動監(jiān)控、運行設(shè)備。計算機在這一模式中起

29、三個作用：實時顯示運行工況。實時向PLC傳送調(diào)整設(shè)備運行狀態(tài)的指令。建立數(shù)據(jù)庫，儲存記錄運行中各參數(shù)、指標等資料。人可以通過計算機隨時改變工藝運行的模式。PLC根據(jù)工藝運行的模式自動調(diào)整設(shè)備的運行，并對工況運行的數(shù)據(jù)庫加以整理保存。第6章 工程節(jié)能、防火防洪及勞動安全6.1 工程節(jié)能工藝方面，工程的節(jié)能主要體現(xiàn)在運行過程中能量消耗的控制。設(shè)計時對于水頭損失的計算應(yīng)相當(dāng)精確，使得在保證水流順暢的情況下盡量減少水頭的浪費以及水泵的提升高度。電氣方面，應(yīng)注意合理用電、節(jié)約用電。6.2 防火防洪消防給水系統(tǒng)應(yīng)布置到廠前區(qū)和生產(chǎn)區(qū)，并實現(xiàn)自動化，在最易發(fā)生危險的地方如氯庫、鍋爐房、食堂等，應(yīng)該重點預(yù)防。

30、在出水口處應(yīng)設(shè)置一閘門，防止接納水體水位過高時河水倒灌進污水廠。廠內(nèi)的雨水管網(wǎng)應(yīng)該合理的布置，以便在降雨量增大時順利地排水。6.3 勞動安全污水處理廠中有較多的大型設(shè)備，其運轉(zhuǎn)過程時有很大的危險，如噪聲、散熱以及高速轉(zhuǎn)動等，這些設(shè)備分布在污水泵房、格柵渠、鼓風(fēng)機房、壓濾機房等，在這些地方工作時應(yīng)嚴格按照規(guī)范操作，同時應(yīng)注意噪聲的危害，不可長時間逗留。消毒系統(tǒng)有著很大的毒性危險，氯庫的管理就十分嚴格，通風(fēng)、消防以及自動監(jiān)測等設(shè)施不可或缺。 第7章 技術(shù)經(jīng)濟分析7.1 人員編制污水廠人員編制系根據(jù)建設(shè)部2001年城市污水處理工程項目建設(shè)標準進行確定。該標準中規(guī)定：15萬m3/d二級污水廠，每萬m3

31、配備257人；510萬m3/d二級污水廠，每萬m3配備75人；1020萬m3/d二級污水廠，每萬m3配備53人。由于本廠自動化程度高，因此，勞動定員大大減少，全廠勞動定員為35人，其中管理人員4人，化驗工2人，電工1人，值班室1人，其余28生產(chǎn)工人。污水處理廠必須連續(xù)運作，一經(jīng)投產(chǎn)，除特殊情況外，不能停運，生產(chǎn)人員按“四班三運轉(zhuǎn)配備”，每班生產(chǎn)工人7名。表4 污水廠人員編制表類別機構(gòu)設(shè)置人員(人)比例(%)備注管理及工程技術(shù)人員廠長114副廠長2總工程師1直接生產(chǎn)人員工程師672給排水、機電、自控污水處理值班工人6污泥處理值班人4中心控制室3化驗室2輔助生產(chǎn)人員生活區(qū)工作人員214機修、電修1

32、門衛(wèi)1從上表可看出，在全廠29人的編制中，管理人員占14%；直接生產(chǎn)人員占72；輔助生產(chǎn)人員占14%。為了使本廠建成后高運轉(zhuǎn)，專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應(yīng)在國內(nèi)和與本廠工藝類似，且運轉(zhuǎn)管理好的城市污水處理廠進行時間培訓(xùn)。7.2污水處理成本概算表6 運行成本分析項目總量單價年費用(萬元)備注用電量實用負荷700kW0.6元/度240.9單位電耗0.22度/噸水用水量120噸/天1.2元/噸5.26職工費用工資29人1000元/人月27.6福利500元/人月13.8按工資的50%年修理費用工程建設(shè)費用的2.0%70固定資產(chǎn)基本折舊費工程建設(shè)費用的4.0%140其他費用以上費用的5%24.88運行成本0

33、.27元/噸水含折舊費運營成本0.20元/噸水不含折舊費第8章 結(jié)論、建議及體會8.1 結(jié)論江南某城鎮(zhèn)城市污水處理廠工程按5m3/d實施，變化系數(shù)1.35，設(shè)計進水水質(zhì)為：CODCr：500mg/l；BOD5：200mg/l；SS：300mg/l；NH4+-N：35mg/L；PO4-P：3.0mg/L；pH：7.08.5出水排放標準為： CODCr50mg/l；BOD510mg/l；SS5mg/l；NH4+-N15mg/l；PO4-P1.0mg/l；pH：7.08.0污水處理設(shè)計采用厭氧池加氧化溝工藝，該法工藝流程簡單、管理方便、造價低、電耗少,不僅是節(jié)能污水處理工藝,同時也是經(jīng)濟有效的脫氮較

34、先進的技術(shù)。污泥處理采用重力濃縮和機械脫水方式處理，干泥外運另行處理。自動化采用集散型的控制方式，實施分散檢測和控制、集中顯示和管理?？梢蕴岣呶鬯幚韽S運轉(zhuǎn)的可靠性，實時優(yōu)化控制參數(shù)，節(jié)約人力資源，降低運行成本。污水處理廠推薦定員29人。污水處理廠單位水量投資指標為700元/m3污水，經(jīng)營成本0.20元/m3污水,處理成本0.27元/m3污水。8.2 建議為了使本工程運行管理達到所要求的處理效果、降低運行成本的目的，除了按上述的組織機構(gòu)進行行政管理外，還必須加強技術(shù)管理。(1) 會同市政環(huán)保部門監(jiān)測污水系統(tǒng)水質(zhì)，監(jiān)督工廠企業(yè)工業(yè)廢水排放水質(zhì)。工業(yè)廢水排放水質(zhì)必須達到“污水排入城市下水道水質(zhì)標準

35、”(CJIS86)的要求。(2) 根據(jù)進廠水質(zhì)、水量變化，調(diào)整運行條件。做好日常水質(zhì)化驗、分析、保存記錄完整的各項資料。(3) 及時整理匯總、分析運行記錄，建立運行技術(shù)檔案。(4) 建立處理構(gòu)筑物和設(shè)備的維護保養(yǎng)工作和維護記錄的存檔。(5) 建立信息系統(tǒng)，定期總結(jié)運行經(jīng)驗。參考文獻1水處理工程設(shè)計手冊，唐受印，化學(xué)工業(yè)出版社，2000年 2排水工程（下），中國建筑工業(yè)出版社，第3、4、7、8、9章。 3排水工程（上），中國建筑工業(yè)出版社，1996年 4給水排水設(shè)計手冊中國建筑工業(yè)出版社，1986年 12月（第 5、11冊） 4淺談我國水資源利用的現(xiàn)狀及對策J. 科技信息, 2010(1):36

36、7-389.6污水處理廠設(shè)計與運行，曾科等主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年7 梁國美，付鵬飛. 污水處理CASS池工藝及自動化控制應(yīng)用J. 有色金屬設(shè)計與研究210,31(2):22-24.附錄一陜西省咸陽市污水處理工程初步設(shè)計設(shè)計計算書設(shè)計計算書1.設(shè)計流量生活污水量：近期 30000*200*10-3*1.7 =10200（m3/d）； 遠期 60000*200*10-3*1.7=20400（m3/d）工業(yè)污水量：近期 5000*1.3 =7500（m3/d）； 遠期 10000*1.3 =13000（m3/d）總污水量：近期 17700（m3/d）；遠期 33400（m3/d）取設(shè)計污水

37、量Q = 20000（m3/d） 2.粗格柵2.1主要設(shè)計參數(shù)柵條寬度：S = 10 mm柵條間隙寬度：b = 20 mm過柵流速：v = 0.8 m/s柵前渠道流速：0.5 m/s柵前渠道水深：h = 0.5 m格柵傾角：= 60數(shù)量：1座單位柵渣量：W1=0.07m3/103m32.2工藝尺寸（1） 格柵尺寸過柵流量：Q1= Q = 20000 m3/d = 0.2314 m3/s柵條間隙數(shù)： 取n=27有效柵寬：B= S（n+1）+ bn = 0.01*（27+1）+ 0.02*27 = 0.8 m進水渠道寬度B1： 要求B1*h*v Qmax 取B1= 0.6 m（2） 格柵選擇選擇G

38、H型回轉(zhuǎn)格柵；實際過流速度： m3/s（3） 柵渠尺寸柵渠過水?dāng)嗝鍿：m2柵槽總長度： 其中 H1= h +h2= 0.5+0.3 = 0.8 m 1指進水漸寬部分的展開角，一般取202.3水頭損失格柵斷面為銳邊矩形斷面（=2.42）格柵水頭損失：柵后槽總高度：H= h+ h1+ h2 =0.5+0.07+0.3 = 0.87 mh2 柵前渠超高，一般取0.3 m2.4柵渣量 對于柵條間距b=20.0mm 的中格柵，城市污水中取每單位體積污水?dāng)r截污物為W1=0.07m3/103m3，每日柵渣量為 Kz 生活污水流量的總變化系數(shù)攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清柵。3.細格柵 污水由進水

39、泵房提升至細格柵沉砂池，細格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。3.1主要設(shè)計參數(shù)Q= 20000 m3/s ，S= 10 mm ，b= 10 mm過柵速率：v= 0.8 m/s柵前渠道流速：0.5 m/s柵前渠道水深：0.4 m傾角：= 60數(shù)量：1座單位柵渣量：W1=0.07m3/103m33.2工藝尺寸（1）格柵尺寸柵條間隙數(shù)： 取n=66有效柵寬：B= S（n+1）+ bn = 0.01*（66+1）+ 0.01*66 = 1.31 m進水渠道寬度B1： 要求B1*h*v Qmax 取B1= 0.8 m（2）格柵選擇選擇GH型回轉(zhuǎn)格柵；實際過流速度： m3/s（3）柵渠尺寸柵

40、渠過水?dāng)嗝鍿：m2柵槽總長度： 其中 H1= h +h2= 0.4+0.3 = 0.7 m 1 進水漸寬部分的展開角，一般取203.3水頭損失格柵斷面為銳邊矩形斷面（=2.42）格柵水頭損失：柵后槽總高度：H= h+ h1+ h2 =0.4+0.2+0.3 = 0.9 mh2 為柵前渠超高，一般取0.3 m3.4柵渣量 對于柵條間距b=10.0mm 的中格柵，城市污水中取每單位體積污水?dāng)r截污物為W1=0.01m3/103m3，每日柵渣量為 m3/d 污物的排出采用機械裝置：300 螺旋輸送機，選用長度l=6.0m 的一臺。4.平流式沉砂池4.1設(shè)計參數(shù)污水在池內(nèi)的流速：v= 0.3 m/s；最

41、大流量時，污水在池內(nèi)的停留時間t= 45 s；有效水深：0.25-1.0 m，池寬0.6 m；池底坡度：0.024.2計算公式（1） 長度：L= vt= 0.2*45 =9 m（2） 水流斷面面積：（3） 池總寬B：設(shè)格數(shù)n= 2，每格寬0.6 m，則B= 1.2 m（4） 有效水深：（5） 貯砂斗所需容積 X 城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106m3（污水）； T 排砂時間間隔，這里T= 2 d； 設(shè)每一個有兩個沉砂斗： （6） 貯砂斗各部分尺寸設(shè)斗的截面為正方形，取貯砂斗高h3= 0.5 m，底寬b1= 0.5 m，斗壁與水平面的傾角為60，則貯砂斗上口寬b2為 貯砂斗的容積V1為

42、S1、S2 分別為貯砂斗上口和下口的面積（7） 貯砂室的高度h3：設(shè)采用重力排砂，池底坡度i= 6%，坡向砂斗，則（8） 池總高hh= h1+h2+h3 = 0.3+0.96+0.68 =1.94 m（9） 核算最小流速vmin 4.3沉砂量 5.SBR反應(yīng)池5.1硝化所需要的最低好氧污泥齡 S,N (d) 硝化細菌比生長速率（d-1），t= 15 時，= 0.47 d-1。 fs 安全系數(shù)，取fs= 2.0。 T 污水溫度，T= 15 。 5.2系統(tǒng)所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5 kgN/kg BOD5TNi 進水總氮濃度，TNi= 30 mg/l。 TNe 出水總氮濃度，TN

43、e= 25 mg/l。 S0 進水BOD5濃度，S0= 200 mg/l。5.3反硝化所需要的時間比例tan/(tan+ta) 一般認為約有75%的異氧微生物具有反硝化能力，在缺氧階段微生物的呼吸代謝能力為好氧階段的80%左右。 tan缺氧階段所經(jīng)歷的時間，h。 ta 好氧階段所經(jīng)歷的時間，h。 5.4各部分處理時間的確定 進水時間ti= tan=1 h ；曝氣時間ta=3 h ；有效反應(yīng)時間tR= ti+ ta=1+3= 4 h ；沉淀時間ts=1 h ；潷水時間td=0.5 h ；除磷厭氧時間tp=0.5 h 一個周期TN=6 h 5.5硝化反硝化的有效污泥齡S,R(d)和總污泥齡 S,T

44、(d) 5.6日產(chǎn)污泥量Sp kg/d(以干污泥計） 其中，S0 進水BOD5濃度，S0= 200 mg/l = 0.2 kg/m3； SSi 進水SS濃度，SSi = 0.25 kg/m3； SSe 出水SS濃度，SSe= 0.03 kg/m3； YH異養(yǎng)微生物的增殖速率，YH = 0.5 kgDS/kg BOD5； bH異養(yǎng)微生物的內(nèi)源呼吸速率，bH = 0.08 d-1； YSS不能水解的SS的分率，YSS = 0.5； fT,H異養(yǎng)微生物的生長溫度修正，fT,H = 1.072（t-15）。 Sp,chemical加藥產(chǎn)生的污泥量，Sp,chemicall = 0 設(shè)池子數(shù)n=4 ，則

45、每個池子的污泥總量ST,P kg/池 (以干污泥計) ： kg/池 5.7每個池子的貯水容積V0水m3。 V0水 設(shè)V0水占池子總體積V0的31.25%，則， V0= V0水/31.25%=4000m3 5.8潷水高度H m3。 沉淀時間t一般是從曝氣結(jié)束后10min開始，至潷水結(jié)束時止，所以t= ts+td10/60 h。為了保證出水水質(zhì)，潷水水位與污泥面之間要求有一個最小安全高度Hs，一般為0.6-0.9m，取Hs=0.7m。 污泥濃度MLSS= 3200mg/l。 取污泥沉降指數(shù)SVI=120ml/g 污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI） 因為H+Hs= Vs*t，則，5.9確

46、定單個池子表面積A0(m2)，尺寸L*B，總高H總(m)，最低水位HL（m)。 A0= V0水/H=1250/1.56=801.3 m2。 L*B=55*15m B總=4*15=60m 池子有效水深，設(shè)超高h=0.5m ，則 H總(m)= H0+ h=5+0.5=5.5m HL（m)=5.0-H=3.44m 5.10所需空氣量R0m3/d （1）活性污泥代謝需氧量RO2 kgO2/d V有效 = V0*ta/tN = 4000*3/4 = 3000 m3 =0.42*20000*(0.2-0.03)+0.11*3.0*4*3000 =9348 kgO2/d a 異養(yǎng)需氧率0.42-0.53 k

47、gO2/kgBOD5.d b 自養(yǎng)需氧率0.11-0.188 kgO2/kgMLSS.d （2）反硝化所需要氧量Ro2,N kgO2/d d 反硝化需氧率 d=4.6 kgO2/kgNH4-N TNH4-Ni進水氨氮濃度，TNH4-Ni= 0.03 kg/ m3 TNH4-Ne出水氨氮濃度，TNH4-Ne= 0.025 kg/ m3（3）硝化產(chǎn)生的氧量R kgO2/d d 硝化產(chǎn)氧率，d=2.6kgO2/kgNO3-N TNO3-N= 0.02 kg/ m3 R=d* Qmax* TNO3-N=2.6*20000*0.02=1040 kg O2/ d （4）標準狀況下的所需空氣量R0 m3/d

48、 采用微孔曝氣，氧轉(zhuǎn)移效率EA= 25% 氧氣質(zhì)量比MO2= 0.23 空氣密度=1.29 kg/m3 =.8 m3/d =1.64 m3/s 5.11風(fēng)機選型 風(fēng)壓P=5.0m 5.12曝氣裝置 采用膜片式微孔曝氣器，每個服務(wù)面積Af=0.5m2曝氣頭個數(shù)個5.13潷水器選型 潷水高度H=1.56m 潷水速度Qd= V0水/td=1250/30=41.66m3/min=0.694 m3/s 6.污泥泵房6.1污泥量以體積計：6.2污泥泵房SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥濃縮池中。處理廠設(shè)一座剩余污泥泵房，污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為627

49、6kg/d,即為按含水率為99計的污泥流量Qw627.6m3/d26.15m3/h（1）污泥泵選型:選三臺（兩用一備），單泵流量Q2Qw/213.07m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H：14-12m, 功率為3kW（2）剩余污泥泵房: 占地面積LB=5m4m，集泥井占地面積7. 污泥濃縮池采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。7.1設(shè)計參數(shù) 進泥濃度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥總流量:Q6276/2 kg/d=313.8m3/d=13.8m3/h 設(shè)計濃縮后含水率P2=96.0 污泥固體負

50、荷：qs=45 kgSS/(m2.d) 污泥濃縮時間：T=13 h 貯泥時間：t=4h7.2設(shè)計計算（1）濃縮池池體計算：每座濃縮池所需表面積 m2 濃縮池直徑 取D=9.5m 水力負荷 有效水深h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m濃縮池有效容積V1=Ah1=29.652.4=170.0m3（2）排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P296.0的污泥,則Q w= 按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積 V24Q w43.2713.08m3 泥斗容積 = m3h4泥斗的垂直高度，取1.4m r1泥斗的上口半徑，取1.2m r2泥斗的下口半徑，取0.8m 設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為