環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)

1、水處理工程課程設(shè)計(jì)題目：河北省三河市燕郊污水處理工程初步設(shè)計(jì)院（系） 化工學(xué)院 專 業(yè) 環(huán)境工程 年 級 2006級 學(xué) 號 06* 姓 名 ××× 指導(dǎo)老師 周作明、荊國華 華僑大學(xué)教務(wù)處印制 2009 年 9 月河北省三河市燕郊污水處理工程初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書華僑大學(xué)化工學(xué)院2009年9月目錄第1章 總論（1）1.1 文獻(xiàn)綜述（1）1.2 項(xiàng)目概況（4）1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則（5）1.4城市概況及自然條件（5）第2 章 建設(shè)規(guī)模及處理程度（8）2.1 污水處理量（8）2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和處理標(biāo)準(zhǔn)（8）第3章 污水處理廠工藝方案（9）3.1 污水及污泥處理工藝的

2、功能要求（9）3.2 污水處理工藝的比選（9）3.3 污泥處理與處置方案（13）3.4 出水消毒方案（13）3.5 總工藝流程的確定（13）第4章 工程設(shè)計(jì)（15）4.1 工藝說明（15）4.2 主要處理構(gòu)筑物（16）4.3 污水處理廠平面布置設(shè)計(jì)（18）4.4 附屬建筑物、道路及園林綠化設(shè)計(jì)（20）第5章 電氣及自控設(shè)計(jì)（22）5.1 電氣設(shè)計(jì)（22）5.2 自控系統(tǒng)（22）第6章 工程節(jié)能、防火防洪及勞動安全（24）6.1 工程節(jié)能（24）6.2 防火防洪（24）6.3 勞動安全（24）第7章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（25）7.1 人員編制（25）7.2 投資費(fèi)用概算（26）7.3 污水處理成本概算

3、（26）第8章 結(jié)論及建議（28）8.1 結(jié)論（28）8.2 建議（28）參考文獻(xiàn)（29）致謝（30）附錄一 設(shè)計(jì)計(jì)算書（31）1 格柵渠的設(shè)計(jì)計(jì)算（32）2 曝氣沉砂池的計(jì)算（34）3 輻流式沉淀池的計(jì)算（37）4 水量調(diào)節(jié)池的計(jì)算（40）5 SBR 池的計(jì)算（41）6 接觸消毒池的計(jì)算（44）7 污泥濃縮池的計(jì)算（46）8 鼓風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算（48）9 水頭損失的計(jì)算（51）10高程的計(jì)算（53）11泵房的計(jì)算（54）附錄二 施工圖紙（56）圖11 廠區(qū)平面及管道布置圖（A2）圖12 污水流程及高程圖（A2）圖21 格曝池三視圖（A3）圖31 輻流式沉淀池平面及剖面圖（A3）圖32 SBR池總

4、平面圖（A3）圖33 SBR池進(jìn)水端立面圖和11剖面圖（A3）圖41 SBR池曝氣系統(tǒng)圖（A3）圖51 接觸消毒池平面圖（A3）圖表目錄圖1河北省三河市燕郊鎮(zhèn)位置圖（7）圖2 A2/O工藝流程圖（10）圖3 氧化溝工藝流程圖（11）圖4廠區(qū)平面圖（14）圖5 污水處理廠總工藝流程圖（4）圖6中格柵渠計(jì)算草圖（32）圖7 曝氣沉砂池計(jì)算草圖（34）圖8 輻流式沉淀池計(jì)算草圖（37）圖9SBR池計(jì)算草圖（42）圖10 接觸消毒池計(jì)算草圖（44）表1 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)（2）表2 污水處理廠出水排放標(biāo)準(zhǔn)（2）表3 污水處理廠設(shè)計(jì)處理效率（2）表4 構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算表（19）表5 構(gòu)筑物間

5、連接管的水頭損失情況計(jì)算表（19）表6 污水廠人員編制表（25）表7 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（26）表8 運(yùn)行成本分析（26）表9 曝氣沉砂池曝氣系統(tǒng)局部構(gòu)件表（49）表10 SBR池曝氣系統(tǒng)局部構(gòu)件表（50）表11 TSD125型羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要性能（50）表12 RD127型羅茨鼓風(fēng)機(jī)主要性能（50）表13 構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算表（51）表14 構(gòu)筑物間連接管的水頭損失情況計(jì)算表（52）第1章 總論1.1 文獻(xiàn)綜述改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，19782000年建制鎮(zhèn)由2178個增至20312個，目前全國各種規(guī)模和性質(zhì)的小城鎮(zhèn)已近48000個1。然而，小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)

6、展，大部分小城鎮(zhèn)污水未經(jīng)處理就直接排放，給水環(huán)境質(zhì)量造成很大威脅。我國90%以上小城鎮(zhèn)的水體環(huán)境均受到不同的程度的污染，78%的城鎮(zhèn)河段不宜作飲用水源，50%的城鎮(zhèn)地下水受到污染2。這不僅對當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境造成了污染，而且嚴(yán)重阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，小城鎮(zhèn)污水的處理勢在必行。1.1.1 小城鎮(zhèn)污水處理特點(diǎn)及其要求和大城市相比，小城鎮(zhèn)不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)力薄弱、技術(shù)和管理水平較低，而且小城鎮(zhèn)所處位置的環(huán)境容量也較小，因此造成了小城鎮(zhèn)污水處理的特殊性3。然而目前，我國尚無針對小城鎮(zhèn)污水處理工程的排水設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等，而是采用現(xiàn)行大中規(guī)模污水處理工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在工程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了不少問題。因此，必須根據(jù)小城

7、鎮(zhèn)特點(diǎn)研究和采用相適應(yīng)的處理工藝，避免盲目照搬大中型規(guī)模城市污水處理工藝及設(shè)計(jì)參數(shù)，以利于小城鎮(zhèn)的污水治理。1.1.1.1 小城鎮(zhèn)污水特征小城鎮(zhèn)的人口規(guī)模、自來水普及率和工農(nóng)業(yè)發(fā)展的結(jié)構(gòu)水平。決定了小城鎮(zhèn)的污水排放量大都在300030000m3/d的規(guī)模范圍內(nèi)，其中50%以上是生活污水，工業(yè)廢水以農(nóng)產(chǎn)品加工的廢水為主，水中基本上不含重金屬和有毒有害物質(zhì)，但氮和磷的含量較高，水量、水質(zhì)波動較大。大部分小城鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)污水性質(zhì)相差不大，一般BOD5為100150mg/L，COD為250300mg/L，SS為200mg/L左右3。1.1.1.2 小城鎮(zhèn)污水處理要求(1)小城鎮(zhèn)人口較少，分布廣而且分散，生

8、活污水水質(zhì)、水量波動性大，污水處理廠規(guī)模小，時變化系數(shù)大，因此，所選污水處理工藝應(yīng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；(2)小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)力量薄弱，因此，污水處理應(yīng)盡量使造價低、運(yùn)行費(fèi)用少、能耗低，基本上不投加藥劑或投加藥劑量少；(3)小城鎮(zhèn)缺乏污水處理專業(yè)人員，所選工藝應(yīng)簡便易行、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便，利用當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和管理力量能正常運(yùn)行；(4)污泥產(chǎn)量少，以減少二次污染，降低污泥處理和處置費(fèi)用。1.1.2 常規(guī)處理工藝分析在進(jìn)行污水處理工藝選擇時，應(yīng)結(jié)合小城鎮(zhèn)水質(zhì)水量特點(diǎn)，充分考慮小城鎮(zhèn)的發(fā)展趨勢，合理確定處理出水所需達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)。下面針對小城鎮(zhèn)污水處理特點(diǎn)，就幾種比較適合于小城鎮(zhèn)的常規(guī)處理工藝進(jìn)行分析對比。(

9、1)氧化溝工藝氧化溝工藝始于50年代初期，其處理流程簡單，操作管理方便；出水水質(zhì)良好，運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性高；能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷。此工藝具有一定的除磷脫氮能力，可緩解水體富營養(yǎng)化的進(jìn)程。由于可取消初次沉淀池和污泥消化池，整個處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上，二者基建費(fèi)用明顯低于常規(guī)活性污泥法，這對資金缺乏的小城鎮(zhèn)建設(shè)污水處理廠很有吸引力。但其曝氣轉(zhuǎn)刷(或表面曝氣器)等機(jī)械部件需定期維修，檢修工作量較大；而且采用延時曝氣對污泥進(jìn)行好氧穩(wěn)定，其能耗比中、高負(fù)荷活性污泥工藝要高40%50%，因此，對于我國這樣一個資源不足、人口眾多的發(fā)展中國家，是否適合在小城鎮(zhèn)推廣這種低負(fù)荷的活性污泥工藝是

10、值得考慮的問題3。(2)SBR工藝SBR工藝簡單；布置緊湊、占地面積省；操作維修方便；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；污泥沉降性能好、污泥處理系統(tǒng)簡單；出水水質(zhì)好；可防止污泥膨脹。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，采用SBR工藝處理小城鎮(zhèn)污水，要比普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%以上4。有研究表明，SBR法在每一個運(yùn)行周期之間以及同周期進(jìn)水階段內(nèi)出現(xiàn)急劇的水質(zhì)水量變化甚至處理負(fù)荷猛增到正常負(fù)荷的兩倍以上的情況下，仍可獲得良好的處理效果。劉永松等人對SBR工作穩(wěn)定性的分析研究結(jié)果充分表明了這一點(diǎn)5。但SBR反應(yīng)器設(shè)備的閑置率高，進(jìn)水和排水的閥門切換頻繁，自動化程度較高，這對于技術(shù)力量和管理水平相對較弱的小城鎮(zhèn)來說，限制了該工藝的

11、推廣。(3) 水解好氧生物處理工藝水解工藝是近年來國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的污水預(yù)處理工藝，它通過控制反應(yīng)時間，將厭氧反應(yīng)控制在水解酸化階段，除了達(dá)到截留污水中懸浮物的目的外，還可提高污水的可生化性，減少后續(xù)處理工藝反應(yīng)時間和處理的能耗，并具有污泥減量穩(wěn)定的功能。由水解池取代初沉池，其對SS、BOD5、COD的去除率顯著高于初沉池，水解池出水水質(zhì)較穩(wěn)定，并具有較好的抗有機(jī)負(fù)荷的能力。對于經(jīng)濟(jì)實(shí)力尚薄弱的小城鎮(zhèn)，可用水解池單獨(dú)作為污水的初級處理系統(tǒng)，待有條件時，再在其后增設(shè)后續(xù)處理工藝成為完整的城鎮(zhèn)污水二級處理系統(tǒng)，具有分期建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)。但水解池的布水均勻性和排泥問題也增加了設(shè)計(jì)和管理的復(fù)雜性。(4) 生

12、物接觸氧化工藝生物接觸氧化工藝單位容積的生物量大，處理能力高；不需污泥回流，節(jié)省能耗；不產(chǎn)生污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；設(shè)備較少，運(yùn)行管理及維護(hù)簡單；產(chǎn)泥量少。但此工藝造價較高，而且布水、布?xì)獠灰拙鶆?，工藝?gòu)筑物在構(gòu)造上較復(fù)雜，增加了設(shè)計(jì)、施工的工作量和難度3。(5) 生物濾池工藝生物濾池節(jié)約能耗，運(yùn)行管理方便；對污水水質(zhì)、水量有較強(qiáng)的適應(yīng)性；污泥產(chǎn)量較低。但其處理負(fù)荷低，占地面積較大，造價較高；濾池容易堵塞，且容易產(chǎn)生蚊蠅、臭氣等環(huán)境問題。(6) 生態(tài)處理工藝小城鎮(zhèn)附近如有合適的廢地、荒地、廢塘、洼地或沼澤地、灘涂等，在污水處理上應(yīng)因地制宜地將處理與利用相結(jié)合，利用生態(tài)系統(tǒng)，在污水處理的同時

13、實(shí)現(xiàn)污水的無害化和資源化。生態(tài)處理可選用生態(tài)塘處理系統(tǒng)和人工濕地處理系統(tǒng)。生態(tài)處理適合不同的處理規(guī)模，基建費(fèi)用低廉，整個系統(tǒng)的基建費(fèi)用只有常規(guī)處理方法的1/2或1/3；出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水可用于回灌農(nóng)田、水產(chǎn)養(yǎng)殖或景觀水；材料來源廣，就近可得。人工濕地的主要材料如碎石、砂礫、煤渣、土壤等均可就近獲得，塘系統(tǒng)則不需要任何材料，動植物均為土著種類。生態(tài)處理系統(tǒng)依地勢而建，污水可自流，無需額外動力，因此運(yùn)行費(fèi)用只有常規(guī)工藝的10%50%；而且管理十分簡單，維護(hù)容易，設(shè)計(jì)良好的小型污水生態(tài)處理系統(tǒng)幾乎不用管理與維護(hù)。但生態(tài)處理系統(tǒng)除污染負(fù)荷率低，因而占地面積龐大。再者，氣候條件對其處理效果有重要影響3。

14、1.1.3 新工藝介紹污水處理技術(shù)向高效率、低建設(shè)費(fèi)用、低能耗、低管理需求、環(huán)境影響少方向發(fā)展已成為我國小城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。近年來，研究開發(fā)了一些新工藝，其中厭氧一好氧高負(fù)荷生物濾池和蚯蚓生態(tài)濾池就是其中成功的代表。(1) 厭氧水解高負(fù)荷生物濾池6厭氧水解一高負(fù)荷生物濾池組合處理工藝采用厭氧水解濾池取代傳統(tǒng)的初沉池作為預(yù)處理工藝，同時在傳統(tǒng)高負(fù)荷生物濾池的基礎(chǔ)上對其工藝構(gòu)造進(jìn)行了重要的技術(shù)創(chuàng)新，保留了該方法高負(fù)荷、高效率的長處，通過采用具有高空隙率、高附著面積和高二次布水性能的新型塑料模塊填料，取消了濾池出水回流系統(tǒng)，從而在提高處理效率的同時大幅度降低了建設(shè)投資和運(yùn)行能耗。

15、此工藝的污泥產(chǎn)率大大低于普通活性污泥法，排泥量較少。污泥總產(chǎn)率的大幅度降低同時意味著大幅度降低了二次污染物數(shù)量以及污泥處理和處置費(fèi)用。厭氧水解一高負(fù)荷生物濾池處理城鎮(zhèn)污水的工藝流程十分簡單，與普通活性污泥法相比，除了采用粗、細(xì)格柵、沉砂池和二次沉淀池相同以外，處理系統(tǒng)集初沉池、曝氣池、污泥回流設(shè)施以及供氧設(shè)施等于一身，大大簡化了污水處理流程。因此，該工藝的運(yùn)行管理十分簡單方便，并能承受較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷，這一點(diǎn)對于我國的小城鎮(zhèn)污水處理廠的操作管理需求有著特別重要的意義。(2)蚯蚓生態(tài)濾池7蚯蚓生態(tài)濾池利用在濾床中建立的人工生態(tài)系統(tǒng)，通過蚯蚓和其他微生物的協(xié)同作用對污水中的污染物進(jìn)行最為經(jīng)濟(jì)合理的處

16、理和轉(zhuǎn)化。以蚯蚓為代表的微型動物在該系統(tǒng)中集多種功能于一身。近年來，該工藝已在法國、智利和中國上海成功地進(jìn)行了中型試驗(yàn)和生產(chǎn)性規(guī)模的應(yīng)用。生態(tài)濾池處理系統(tǒng)基本不外排剩余污泥，其污泥產(chǎn)率大幅度低于普通活性污泥法。顯然這是由于生態(tài)濾池中建立的蚯蚓生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的污泥分解功能，在處理污水的同時實(shí)現(xiàn)了剩余污泥的分解和穩(wěn)定。污泥總產(chǎn)率大幅度降低意味著大幅度降低了城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的固體污染物數(shù)量，同時意味著大幅度降低了剩余污泥處理和處置費(fèi)用。而且，此工藝流程簡單，運(yùn)行管理十分簡單方便，并能承受較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷。1.1.4 結(jié)語小城鎮(zhèn)污水治理不僅是小城鎮(zhèn)自身發(fā)展的需要，同時也是流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要。由

17、于小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金短缺，且從業(yè)人員的技術(shù)水平和管理水平較低，因此決定了小城鎮(zhèn)建設(shè)的污水處理廠首先必須經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能和簡便易行。上述幾種處理工藝有其一定的優(yōu)勢，但也同時存在不足之處，應(yīng)根據(jù)小城鎮(zhèn)污水的特性、收集方式、排放水體狀況、設(shè)計(jì)用地等實(shí)際情況進(jìn)行充分的論證和可行性研究8，選擇合適的處理工藝，最大可能地確保處理效果，并節(jié)約投資和運(yùn)行費(fèi)用，以利于我國的水環(huán)境保護(hù)和小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。1.2 項(xiàng)目概況河北省三河市燕郊鎮(zhèn)是一個新型的城鎮(zhèn)，與北京比鄰，有著得天獨(dú)厚的發(fā)展條件。改革開放以后，燕郊鎮(zhèn)迅速發(fā)展，成為全國強(qiáng)鎮(zhèn)之一。但是，與此同時，工業(yè)發(fā)展，人口增加，隨之而來的環(huán)境問題不容忽視。所

18、以建設(shè)一個高效的污水處理廠是城市進(jìn)一步發(fā)展的必要條件。從2004年起廊坊市開始實(shí)施硬環(huán)境建設(shè)工程，生態(tài)環(huán)保建設(shè)方面的8個項(xiàng)目工程名列其中，估算總投資7.2億元，年度計(jì)劃投資2.6億元。該項(xiàng)目是其中之一，位于三河市燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，工程總投資9000萬元，建設(shè)污水處理廠及管網(wǎng)，達(dá)到日處理污水5萬立方米。1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則（1）河北省三河市燕郊污水處理工程設(shè)計(jì)任務(wù)書（2）中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（3）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）（4）給排水設(shè)計(jì)手冊（5）水處理工程師手冊1.4城市概況及自然條件三河市燕郊鎮(zhèn)位于河北省廊坊市，北京以東約30公里，具體位置如圖1。燕郊，因春秋戰(zhàn)國時期地

19、處燕國城郊而得名。改革開放以來，特別是近幾年來，全鎮(zhèn)兩個文明建設(shè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，連續(xù)14年被評為省級文明鎮(zhèn)，成為國家建設(shè)部全國小城鎮(zhèn)綜合改革試點(diǎn)鎮(zhèn)，被民政部命名為“中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)之星”。 燕郊鎮(zhèn)的建設(shè)，堅(jiān)持高起點(diǎn)規(guī)劃，高水平科學(xué)設(shè)計(jì)，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，先后請河北省、北京市和建設(shè)部的專家?guī)椭贫ㄖ虚L期發(fā)展規(guī)劃和控制性詳細(xì)規(guī)劃，并嚴(yán)格依法按規(guī)劃執(zhí)行。依據(jù)“科技型、生態(tài)型、園林型、開放型、服務(wù)型”的小城鎮(zhèn)發(fā)展定位和“建設(shè)北京衛(wèi)星城”的目標(biāo)，設(shè)計(jì)建設(shè)了不同的功能區(qū)域。目前，已建成了高新技術(shù)工業(yè)園區(qū)、農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū)、金融貿(mào)易區(qū)、科研文化服務(wù)區(qū)和旅游度假區(qū)，這五大功能區(qū)布局合理，設(shè)施配套，具有充分的發(fā)展空間

20、，為吸引資金、項(xiàng)目、人才創(chuàng)造了良好的硬件環(huán)境。在有關(guān)專家的幫助和指導(dǎo)下，燕郊鎮(zhèn)在城鎮(zhèn)環(huán)境建設(shè)中確立了新的理念，準(zhǔn)確地把握“優(yōu)美環(huán)境”的科學(xué)內(nèi)涵。改變了過去那種以點(diǎn)綴花草為主的綠化方式，變以視覺為主的“花園式”為可持續(xù)發(fā)展的“生態(tài)式”，先后投資近3億元，按照喬、灌、草三層立體交叉、四季常青的標(biāo)準(zhǔn)，在道路旁、生活區(qū)、辦公區(qū)、工業(yè)區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)最有商業(yè)價值的黃金地段進(jìn)行了大面積的綠化，建設(shè)了十幾處園林小景，新增6000多畝生態(tài)林。目前全鎮(zhèn)綠化覆蓋率達(dá)到了38.8%，人均公共綠地達(dá)到12平方米。燕郊鎮(zhèn)依法嚴(yán)格治理污染，根據(jù)國家有關(guān)法律法規(guī)制定了建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理實(shí)施辦法，明確規(guī)定，所有新建項(xiàng)目必須全面考慮

21、自然環(huán)境和社會環(huán)境，全部實(shí)行清潔化生產(chǎn)，一切有污染的企業(yè)絕不允許引進(jìn)和建設(shè)，保證了燕郊有一個碧水、藍(lán)天、綠地的生態(tài)環(huán)境。河北省地域跨越中溫帶和南溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，季風(fēng)現(xiàn)象明顯。大部分地區(qū)四季分明，具有冬季寒冷干燥、春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽的特點(diǎn)。全省年平均降水量為350760mm的趨勢是東南部多于西北部。以夏季降水最多，占全省年降水總量的65%75%，不少地區(qū)夏季降水往往集中于幾次暴雨，是全國降水變率最大的地區(qū)之一，致使境內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)旱澇災(zāi)害。燕郊鎮(zhèn)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，年平均風(fēng)速為4.3m/s，年平均氣溫為11°C，最高37.3°

22、C，最低-21°C。第2 章 建設(shè)規(guī)模及處理程度2.1 污水處理量燕郊污水處理廠處理規(guī)模（即現(xiàn)狀污水量）為50000 m3/d,設(shè)計(jì)中取水量變化系數(shù)Kp為1.35。2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和處理標(biāo)準(zhǔn)2.2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的資料中燕郊污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：表1 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)污染物CODCrBOD5SSNH3NTPpH含量360mg/l180mg/l150mg/l35mg/l3mg/l782.2.2 出水排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠的污水排放應(yīng)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)，即出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到如下要求：表2 污水處理廠出水排放標(biāo)準(zhǔn)污染物CODCrB

23、OD5SSNH3NTPpH含量120mg/l30mg/l30mg/l25mg/l1mg/l692.2.3 處理效率由進(jìn)水水質(zhì)和出水標(biāo)準(zhǔn)算得，污水處理廠對各污染物的處理效率應(yīng)達(dá)到如下要求：表3 污水處理廠設(shè)計(jì)處理效率污染物CODCrBOD5SSNH3NTP處理效率66.7%83.4%80%28.6%66.7%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(jī)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(xiàng)因素

24、作為依據(jù)：(1) 污水的處理程度；(2) 工程造價與運(yùn)行費(fèi)用；(3) 當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件；(4) 原污水的水量與污水流入工程。 污泥是水處理過程的副產(chǎn)物，包括篩余物、污泥、浮渣和剩余污泥等。污泥體積約占處理水量的0.3%0.5%左右，如水進(jìn)行處理深度，污泥量還可能增0.51倍。污泥處理的目的有：確保水處理的效果，防止二次污染；使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物穩(wěn)定化；使有毒有害的物質(zhì)得到妥善處理和利用；使有用物質(zhì)得到綜合利用，變害為利?？傊勰嗵幚砗吞幹玫哪康氖菧p量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用9。3.2 污水處理工藝的比選燕郊污水處理廠日處理能力污水量為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

25、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，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(qiáng)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(jì)對脫氮除磷有要求故選取二級強(qiáng)化處理?？晒┻x取的工藝有：氧化溝工藝 ，A2 /O工藝，SBR及其改良工藝等10。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(qiáng)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(shí)例和豐富的經(jīng)驗(yàn)，比

26、較成熟的適合中小規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：A2 /O工藝， SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A2/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(shí)現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實(shí)用的除磷脫氮工藝。3.2.1 A2/O處理工藝A2/O處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/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。厭氧 缺氧 好氧污泥回流內(nèi)回流二沉池圖2 A2/O工藝流程圖A2/O工藝的具有如下特點(diǎn)：(1) 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類

27、的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能11；(2) 在同時脫氮除磷去除有機(jī)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；(3) 在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)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；(4) 污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。3.2.2 氧化溝工藝嚴(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(shí)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(yùn)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、卡魯塞爾氧化

28、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。交替工作式氧化溝一般采用合建式，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(diǎn)，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(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。圖3 氧化溝工藝流程圖氧化溝具有以下特點(diǎn)： (1) 工藝流程簡單，運(yùn)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(yùn)行穩(wěn)定，處理效

29、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(qiáng)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2030 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(yùn)行費(fèi)用低； (5) 可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般大于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(yùn)行費(fèi)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

30、建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)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(jì)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。 3.2.3 SBR工藝SBR是一種間歇式的活性泥系統(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(yùn)行實(shí)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(shí)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(yùn)行46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(yùn)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35倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR工藝具有以下特點(diǎn)： (1

31、) 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(yùn)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

32、以很容易地交替實(shí)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(yùn)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；(5) SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動。 通過綜合比較后最終確定選用SBR法作為燕郊污水處理廠的處理工藝，因?yàn)樵摴に嚲哂校毫鞒淌趾唵?；合建式，占地省，處理成本底；處理效果好，有穩(wěn)定的脫氮除磷功能；不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專門的二沉池；除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而

33、是由時間控制的等特點(diǎn)。而氧化溝工藝容積及設(shè)備利用率低，脫氮效果進(jìn)一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池；A2/O工藝處理構(gòu)筑物較多，污泥回流量大，能耗高， 用于小型水廠費(fèi)用偏高。3.3 污泥處理與處置方案污水處理流程中產(chǎn)生的污泥主要為初沉污泥，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(yùn)。此法具有處理能力強(qiáng)、動力消耗小、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡便等特點(diǎn)，適用于初沉污泥。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(xì)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(jìn)行消毒處理。生活污水中的病原菌主要來自糞便，以腸

34、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(diǎn)，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，確定燕郊污水處理廠的工藝流程如下：污水進(jìn)入進(jìn)水泵房的集水井，由一級污水泵提升至格柵渠后流進(jìn)曝氣沉砂池，沉砂池出水進(jìn)入配水井均勻配水至每個輻流式沉淀池；沉淀池出水全部流經(jīng)巴式計(jì)量槽測量處理量后進(jìn)入水量調(diào)節(jié)池為生化處理工序作準(zhǔn)備；調(diào)節(jié)池中的水由二級污水泵提升至SBR池，經(jīng)過一個周期的處理，污水通過潷水器排放到消毒池進(jìn)行最后的消毒后排放。污泥主要來

35、自輻流式沉淀池，通過重力作用自流進(jìn)集泥池，通過污泥泵使污泥濃縮池連續(xù)進(jìn)泥，濃縮后底泥排進(jìn)污泥均化池，最后由污泥泵抽至每臺壓濾機(jī)上進(jìn)一步脫水，干泥外運(yùn)?？偣に嚵鞒虉D如圖4所示，具體情況參見施工圖紙中的工藝流程高程圖。第4章 工程設(shè)計(jì)4.1 工藝說明4.1.1格柵渠攔截廢水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，防止后續(xù)工段堵塞。污水由污水泵提升至格柵渠前的出水井，在每道格柵渠前設(shè)有一個閘門，在出水井的底部有事故排放管的進(jìn)水口，當(dāng)故障發(fā)生時可關(guān)閉閘門，同時開啟事故排放管的閥門，使污水回流至進(jìn)水泵房，防止污水外排污染環(huán)境。4.1.2曝氣沉砂池 利用重力作用去除污水中比重較大的無機(jī)顆粒，減少對系統(tǒng)中水泵

36、及其他機(jī)械設(shè)備的磨損。適量曝氣可使無機(jī)顆粒在沉降過程中相互摩擦，去除粘附在顆粒表面上的有機(jī)物，防止無機(jī)物產(chǎn)生腐臭，又可氣浮油脂并吹脫揮發(fā)性物質(zhì)。無機(jī)顆粒沉淀在沉砂池的底部的集砂斗，由吸砂機(jī)吸出，送至砂水分離室進(jìn)一步分離，上清液回流至進(jìn)水泵房前的集水池，脫水后的砂子外運(yùn)處理。2.2.3輻流式沉淀池 原水經(jīng)格柵和沉砂池后仍有部分懸浮物無法由重力作用去除，輻流式沉淀池可去除污水中剩余的大部分懸浮物，以減少對后續(xù)生化系統(tǒng)的影響。沉淀池污泥周期性以重力自流方式排放至污泥濃縮池前的集泥池，做進(jìn)一步處理。4.1.4巴氏計(jì)量槽測量污水處理廠處理的全部污水量，是全廠唯一的計(jì)量裝置。4.1.5調(diào)節(jié)池由于廢水排放過

37、程中水量及水質(zhì)的不均勻性，以及SBR池間歇進(jìn)水的特殊性，故應(yīng)在SBR池進(jìn)水之前對污水的水量及水質(zhì)進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)池末端，污水經(jīng)二級泵提升至SBR池。4.1.6 SBR池SBR工藝去除有機(jī)物的機(jī)理在充氧時與普通活性污泥法相同，不同的是其在運(yùn)作時，進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水及空載五個工序，依次在同一個SBR池中同期性運(yùn)行。SBR工藝對污染物的降解是一個時間上的推流過程，集反應(yīng)、沉淀和排水于一體，是一個厭氧好氧缺氧交替運(yùn)行的過程，具有一定的脫氮除磷效果。SBR反應(yīng)池排水采用性能穩(wěn)定可靠的潷水器，具有操作方便、自動化程度高、排水能力大和排水穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。SBR反應(yīng)池采用離心鼓風(fēng)機(jī)和微孔曝氣頭相結(jié)合

38、的方式進(jìn)行充氧，厭氧及缺氧狀態(tài)時用攪拌器對水體進(jìn)行攪拌，以利于泥水混合。此外SBR反應(yīng)池污泥齡大于傳統(tǒng)活性污泥法的污泥齡，且污泥負(fù)荷也比接觸氧化有所降低，從而使剩余污泥產(chǎn)量較傳統(tǒng)污泥系統(tǒng)明顯減少，進(jìn)而降低污泥處理費(fèi)用。系統(tǒng)自控采用PLC可編程控制器來實(shí)現(xiàn)，使進(jìn)水、出水、攪拌及曝氣按周期自動運(yùn)行。4.1.8接觸消毒池消毒池是污水外排之前必須進(jìn)行的操作，因?yàn)槌鞘形鬯?jīng)過處理后仍有大量細(xì)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。4.1.9 集泥池、污泥濃縮池、污泥均化池及壓濾機(jī)房污泥主要來自輻流式沉淀池，污泥類型為初沉泥

39、（PRI）。污泥濃縮池采用中間進(jìn)水周邊出水的輻流式連續(xù)濃縮池，由于沉淀池的排泥為間歇排泥，故在濃縮池之前應(yīng)設(shè)一個集泥池,由污泥泵將污泥從集泥池轉(zhuǎn)移到濃縮池,使污泥濃縮池呈連續(xù)進(jìn)水狀態(tài)。污泥濃縮池采用重力濃縮方式， 在有效停留時間內(nèi)使泥水進(jìn)一步分離，上清液由重力作用回流至進(jìn)水泵房前的集水池重新處理。濃縮污泥排進(jìn)污泥均化池，攪拌均化后由污泥泵抽至壓濾機(jī)房壓濾。壓濾機(jī)房的濾液和沖洗水回流進(jìn)污水泵房的集水井。4.2 主要處理構(gòu)筑物4.2.1 進(jìn)水泵房進(jìn)水泵房由集水井和污水泵房組成，為半地下式鋼筋混凝土構(gòu)筑物，采用下圓上方形，集水井與污水泵房均為半圓柱形，半徑r=5m，埋地深度為7m。集水井有效容積76

40、 m3，在集水井前設(shè)一道粗格柵，以去除較大的懸浮物，減輕后續(xù)工序的處理負(fù)荷，并一定程度上保護(hù)了其他設(shè)備。選用XHG800型的回轉(zhuǎn)式格柵清污機(jī)2臺，柵條間距50mm，設(shè)備寬度800mm，安裝角度60°，設(shè)備安裝寬度為900mm。該道格柵的每日攔污量為2.5 m3，采用機(jī)械清渣。污水泵房選用12PWL7型12污水泵來提升污水，單臺流量682 m3 /h，揚(yáng)程12m,效率為70%，配電機(jī)功率為40kW，共5臺，4用1備。由集水井的液面高度自動控制污水泵的開停臺數(shù)。4.2.2 格柵渠與曝氣沉砂池格柵渠和曝氣沉砂池為架空式鋼筋混凝土構(gòu)筑物，兩者建為一體。格柵渠分為2格每格寬0.8m，總長度為2

41、.7m，有效水深1m，全高1.52m。內(nèi)設(shè)兩臺機(jī)械中格柵除污機(jī)，柵距10mm，安裝角60。，每日除污量7.5m3，采用人工清渣。曝氣沉砂池采用平流式池型，分為2格,每格平面尺寸為1.7m×18m，有效水深2m，安全高度為0.5m，池內(nèi)水平流速0.1m/s，設(shè)計(jì)停留時間為3min，水面與格柵渠柵后水面持平。采用吸砂泵提升方式去除池底的沉砂，每格設(shè)一臺吸砂泵。4.2.3輻流式沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式初沉池，共5座，4用1備。每池設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為2m3/（m2.h），水力停留時間為1.2h。每座池子的半徑為21.2m，有效水深2.4m，總深度為5.63m。采用周邊傳動的半橋式刮泥

42、機(jī)排泥，浮渣由撇渣裝置刮出池外，刮泥機(jī)轉(zhuǎn)速為1.35r/h。4.3.4 水量調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池采用地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)時間為2h，平面尺寸為67m×21m，總深度4.5m。4.3.5 二級泵房選用12PWL7型污水泵來提升，單臺流量682 m3/h，揚(yáng)程12m,效率為70%，配電機(jī)功率為40kW，共4臺，3用1備，開停臺數(shù)由SBR池前配水井的液面高度控制。4.3.6 SBR池設(shè)計(jì)操作周期為：進(jìn)水厭氧攪拌2h，曝氣5 h，缺氧攪拌2.5 h，沉淀1 h，出水與閑置1.5 h。整個周期共12h，設(shè)7組SBR池，6用1備，每組有2座池同時運(yùn)行，6組SBR池交替運(yùn)行。厭氧和缺氧階段采用H

43、L-75-S型，其單臺攪拌能力為500 m3，配電機(jī)功率7.5kw，每座SBR池配4臺。進(jìn)水階段水的湍流對水體有一定的攪拌作用，此時可以減少攪拌機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)。好氧階段由鼓風(fēng)機(jī)提供壓縮空氣至微孔陶瓷曝氣器，每組SBR池的供氣流量為2117m3/h。出水采用XB1600型旋轉(zhuǎn)潷水器，其出水能力為1600m3/h，潷水可調(diào)深度為3.8m，每座SBR池配2臺潷水器。4.3.7 接觸消毒池SBR 池的出水進(jìn)入接觸池進(jìn)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(jī)及其他附屬設(shè)備。接觸

44、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。4.3.8 污泥濃縮池初沉池的污泥量為8.4 m3/h,含水率為97%。只設(shè)一座污泥濃縮池，直徑為7.4m，有效水深為3m，水力停留時間為15.2h，安裝格柵式污泥攪拌和刮泥機(jī)。設(shè)計(jì)濃縮池通固量為5.88kg/(m2.h)，污泥濃縮后含水率為95%,濃縮污泥體積為5.04 m3/h。4.3 污水處理廠平面布置設(shè)計(jì)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

45、區(qū)總體環(huán)境美觀、協(xié)調(diào)、運(yùn)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(kuò)建；有效利用廠區(qū)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(yùn)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(yùn)輸和施工場地要求。依據(jù)以上的一般原則和要求，該污水廠平面布置如圖5。具體細(xì)節(jié)見施工圖紙中的平面布置圖。4.3.2 高程布置高程布置應(yīng)綜合考慮提升泵的揚(yáng)程、進(jìn)水管的標(biāo)高、廠區(qū)標(biāo)高、地形、處理

46、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(rèn)真計(jì)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(shí)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(yáng)程，以降低運(yùn)行費(fèi)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。由任務(wù)書所提供的資料可知：污水處理廠擬用場地較為平整，平整后廠區(qū)的地面標(biāo)高為±0.00m，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為-5.50m，充滿度為0.5m；污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）為-2.0m，常水位為-3.

47、0m，枯水位為-4.0m。因SBR池為間歇進(jìn)水、池中部排水，水頭損失較大，綜合考慮，將污水分兩次提升，第一次由進(jìn)水泵房的集水井提升至格柵渠后由重力自流經(jīng)沉砂池、沉淀池和調(diào)節(jié)池，再次提升至SBR池，自流經(jīng)消毒池、排放井后進(jìn)入接納水體。構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算如表4：表4 構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算表構(gòu)筑物名稱損失原因水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱損失原因水頭損失（m）格柵和沉砂池過柵、跌水0.60水量調(diào)節(jié)池池底水泵排水，揚(yáng)程滿足即可巴氏計(jì)量槽湍流0.30SBR池水池中部間歇排水，不作考慮初沉池配水井突然擴(kuò)大0.30接觸池湍流0.21輻流式沉淀池跌水0.60排水井突然擴(kuò)大縮小0.40構(gòu)筑物間的水頭損失計(jì)算

48、結(jié)果如表5：表5 構(gòu)筑物間連接管的水頭損失情況計(jì)算表管道名稱設(shè)計(jì)最大流量Q(m3/s）各管道的設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失()管徑()流速()長度（）水力坡度90°彎頭（個）等徑三通（個）閘閥（個）沉砂池出水管0.789001.23500.0008310.23配水井配水管0.1955001.0500.002210.19初沉池出水管0.1955001.01100.002330.56SBR池出水管0.457001.172500.00074711.13接觸池出水管1.010001.28650.001210.20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

49、綠化設(shè)計(jì)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(yàn)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(fù)交通運(yùn)輸和作為行人的通道，所以需要有設(shè)備進(jìn)出和物料運(yùn)輸?shù)牡攸c(diǎn)，都應(yīng)有車行道到達(dá)。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(dá)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。

50、第5章 電氣及自控設(shè)計(jì)5.1 電氣設(shè)計(jì)本工程的電氣設(shè)計(jì)包括總配電站以及廠內(nèi)供電用電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)：1. 總配電站負(fù)責(zé)向一級泵房、二級泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥泵房、壓濾機(jī)房、砂水分離機(jī)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(jìn)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(jī)、吸砂機(jī)、行車動力和調(diào)節(jié)堰等；4. 鼓風(fēng)機(jī)房包括鼓風(fēng)機(jī)配電柜、起重機(jī)和照明系統(tǒng)等；5. 壓濾機(jī)房包括污泥泵、壓濾機(jī)和照明系統(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

51、在經(jīng)驗(yàn)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(yán)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(jìn)一步發(fā)展的障礙之一。近年來從國外引進(jìn)設(shè)備的污水廠基本上都采用計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(yùn)行的程序，PLC可以根據(jù)工藝參數(shù)按運(yùn)行模式自動監(jiān)控、運(yùn)行設(shè)備。計(jì)算機(jī)在這一模式中起三個作用：實(shí)時顯示運(yùn)行工況。實(shí)時向PLC傳送調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的指令。建立數(shù)據(jù)庫，儲存記錄運(yùn)行中各參數(shù)、指標(biāo)等資料。人可以通過計(jì)算機(jī)隨

52、時改變工藝運(yùn)行的模式。PLC根據(jù)工藝運(yùn)行的模式自動調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行，并對工況運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫加以整理保存。對于SBR污水處理工藝，管理控制可分為兩個層次，它與連續(xù)流不同，處理操作需要開、關(guān)反應(yīng)池進(jìn)水閥門，在預(yù)定的進(jìn)水時間內(nèi)，根據(jù)反應(yīng)池的充滿程序，確定啟、停鼓風(fēng)機(jī)、攪拌器、潷水器等一系列操作，這些均需PLC來控制。另外，由于季節(jié)變化污水量少、水質(zhì)濃度的變化，處理效果需要通過調(diào)整周期內(nèi)時間配置來調(diào)節(jié)。如出水氨氮過高，則需延長曝氣時間，出水NOXN過高則需增加反硝化時間等，一般可以在PLC內(nèi)預(yù)先設(shè)置幾套周期配置模式，以便根據(jù)實(shí)際水量 、水質(zhì)、水溫等因素，在一段時間內(nèi)選用一種周期模式，或晝夜用不同的周期模式

53、。此外，PLC內(nèi)還具有意外情況下的處理對策，如突然停電一段時間后，應(yīng)以何種措施過渡恢復(fù)等，這些均是SBR法有別于連續(xù)流工藝控制管理的方面。在正常模式下SBR運(yùn)行周期內(nèi)該系統(tǒng)對所有設(shè)備進(jìn)行如下控制：1. 首先第一組進(jìn)水，開啟第一組進(jìn)水電動閥門，同時給出信號，進(jìn)水泵準(zhǔn)予啟動；2. 第一組反應(yīng)池內(nèi)液位上升至某一設(shè)定值時，啟動水下攪拌器；3. 第一組反應(yīng)池內(nèi)液位達(dá)到設(shè)定最高值時，開啟第二組同時關(guān)閉第一組進(jìn)水電動閥門；4. 從開始進(jìn)水起時間達(dá)到2h時，關(guān)閉攪拌器同時開啟第一組反應(yīng)池曝氣管的電動閥門，開始曝氣；5. 曝氣時間達(dá)到5h時，關(guān)閉曝氣管的電動閥門同時再次開啟攪拌器；6. 攪拌時間達(dá)到2.5h后，

54、關(guān)閉攪拌器，開始沉淀；7. 沉淀1h后給出信號，開啟潷水器，潷水器的開啟時間主要受液位控制，潷水總量達(dá)到后給出信號關(guān)閉潷水器，此時進(jìn)入閑置期待命，再轉(zhuǎn)入進(jìn)水期。自動化控制系統(tǒng)同時應(yīng)用于控制進(jìn)水泵的開啟、沉砂池的排砂、沉淀池的排泥以及加氯消毒等地方，所有操作均在中心控制室完成。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(yùn)行過程中能量消耗的控制。設(shè)計(jì)時對于水頭損失的計(jì)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(fèi)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，如SBR池進(jìn)水時可利用水流的動能使水體自身產(chǎn)生湍流狀態(tài)，以達(dá)到同樣攪拌效果的同時

55、可適當(dāng)減少攪拌器的開啟數(shù)，從而節(jié)約電耗，等等。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(shí)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(diǎn)預(yù)防。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(jìn)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(yùn)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(jī)房、壓濾機(jī)房等，在這些地方工作時應(yīng)嚴(yán)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(yán)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(jì)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(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：15萬m3/d二級污水