城镇污水处理厂设计说明书

污水厂设计说明书

一、污水厂的设计规模

设计规模：

污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为：该厂按远期2010年一期2.6万吨/天建设完成，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为1.3万吨/天。这样既可满足近期处理水量要求，有留有空地以三期扩建之用。

远期2.6万吨，一期建设，计算主要按远期计算，由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。

二、进出水水质

单位：mg/L 进 水 出 水 CODcr 380 60 BOD5 190 20 SS 238 20 NH3－N 49 15 TP 4.9 0.5 该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996） 中的一级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5 除还应去除不中的N，P达到排放标准。

三、处理程度的计算

1.溶解性BOD5的去除率

活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。

处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟) BOD5f?0.7Ce?1.42(1?e?0.23?5)?0.7?20?1.42?(1?e?0.23?5)?13.6mg/L

? 处理水中溶解性BOD5为20－13.6＝6.4mg/L ? 溶解性BOD5的去除率为：??190?6.4?100%?96.63% 190

2 .CODcr的去除率

??3.SS的去除率

380?60?100%?84.21% 380238?20?100%?91.60% 238??4.总氮的去除率

出水标准中的总氮为15mg/L，处理水中的总氮设计值取15mg/L，总氮的去除率为：

?? 5.磷酸盐的去除率

49?15?100%?69.39% 49进水中磷酸盐的浓度为4.9mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计，则磷的含量为4.9×0.189=0.93mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。

? 磷的去除率为

??0.93?0.5?100%?46.20% 0.93四、城市污水处理设计

1、工艺流程的比较

城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.

A SBR法

工艺流程：

污水 → 一级处理→ 曝气池 → 处理水 工作原理：

1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，

2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。

3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，

4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。

5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。 特点：

①大多数情况下，无设置调节池的心要。

②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。 ③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。 ④自动化程度较高。

⑤得当时，处理效果优于连续式。 ⑥单方投资较少。

⑦占地规模大，处理水量较小。

B 厌氧池＋氧化沟

工作流程：

污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟

→二沉池→接触池→处理水排放

工作原理：

氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。

工作特点：

①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。

②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。

③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。

④污泥产量低，且多已达到稳定。 ⑤自动化程度较高，使于管理。 ⑥占地面积较大，运行费用低。

⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。

⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。

C A/A/O法

优点：

①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地

面积少于其它的工艺 。

②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀

之虞，SVI值一般均小于100。

③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行

费低。 缺点：

①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是

当P/BOD值高时更是如此 。

②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否

则增加运行费用。

③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧

状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。

D 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）

一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。

阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。

阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。

阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。

阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。

阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。

阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。

其主要特点：

①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。

②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。

③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。

④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。

⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。

⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。

综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池－氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，而且构筑物多而复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，运行管理各个方面都优于其他处理方法。本设计的处理水量较大在，且处理水量可达30万吨/天，因此，采用一体化反映池为本设计的工艺方案。

根据任务书上所给的原始资料，与上海石洞口污水厂比较，有很多相类似的地方。因此在做本设计时，参照其运行设计污水厂方案。 2、工艺流程的选择

加氯间提升泵房污水中格栅栅渣细格栅栅渣沉沙池沙厌氧池卡氧罗化塞沟回流污泥流量计二沉池剩余污泥接触池排放栅渣压干机栅渣外运栅渣压干机沙水分离器浓缩池至苗圃

旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。故选用此工艺流程。 3、各级处理构筑物设计流量(二级)

最高日最高时 2.6万吨 最高日平均时 2.0万吨 平均日平均时 1.7万吨

说明：雨天时不能处理的流量采用溢流井溢流掉，只处理初期雨水。

五、污水处理构筑物设计

1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起）

中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。

提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。

设计参数：

因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。

（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 1) 人工清除 25～40mm 2) 机械清除 16～25mm 3) 最大间隙 40mm

（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。

（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700， （4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。

（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。 运行参数：

栅前流速 0.7m/s 过栅流速 0.9m/s 栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.02m 栅前槽宽 0.94m 格栅间隙数 36 水头损失 0.103m 每日栅渣量 0.87m3/d 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 提升泵房说明：

1．泵房进水角度不大于45度。

2．相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。

3.泵站为半地下式，直径D＝10m，高12m，地下埋深7m。 4.水泵为自灌式。

2、细格栅和沉沙池

细格栅的设计和中格栅相似. 运行参数：

栅前流速 0.7m/s 过栅流速 0.9m/s 栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m 栅前部分长度 0.88m 格栅倾角 60o

栅前槽宽 1.58m 格栅间隙数 70（两组） 水头损失 0.26m 每日栅渣量 1.73m3/d 沉砂池设计

沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。

沉砂池设计中，必需按照下列原则：

1. 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。

2 .设计流量应按分期建设考虑：

(1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；

(2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算； (3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。

3 .沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。 4 .城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。

5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。

6.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。

7 .除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。

说明：

采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。 运行参数：

沉砂池长度 7.5m 池总宽 2.4m

有效水深 0.5m 贮泥区容积 0.26m3（每个沉砂斗） 沉砂斗底宽 0.5m 斗壁与水平面倾角为 600 斗高为 0.5m 斗部上口宽 1.1m

3、厌氧池和氧化沟

说明：

本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。

二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。

运行参数：

共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。 厌氧池直径 D=19m， 高H=4.3m 氧化沟尺寸 L×B=80m×28m， 高H=3.8m

给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。

出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。

曝气系统：采用表面机械曝气DY325型倒伞型叶轮表面曝气机。

排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。

4、二沉池

设计参数：

设计进水量：Q=10000 m3/d （每组）

表面负荷： qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷： qs =140 kg/ m.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h

堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m) 运行参数：

沉淀池直径D=23m 有效水深 h＝2.5m 池总高度 H=5.43m 贮泥斗容积Vw＝706m3

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5．接触消毒池

1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表：

消 毒 剂

优 点 缺 点 适 用 条 件

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