XX市污水处理厂工程设计方案.docx

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XX市污水处理厂工程设计方案

一.工程总体设计建设概论

1.编制依据

（1）《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）

（2）《污水综合排放标准》GB8978-1996

（3）《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84

（4）《混凝土结构设计规范》GBJ10-89

（5）《砌体结构设计规范》GBJ3-88

（6）《建筑结构荷载规范》GBJ9-89

（7）《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89

（8）《工业与民用建筑抗震设计规范》GBJ11-89

（9）《构筑物抗震设计规范》GBJ50191-93

（10）《建筑设计防火规范》GBJ16-87

2.工程概况

XX市位于山东省烟台市中部，随着城镇建设规模的扩大、人口增多及工业的迅速发展，生活污水及工业废水的排放量大量增加，由于没有城市污水处理设施，大量污水最终排入庵里水库，对城区环境及接纳水体造成污染。

为解决污染保护烟台备用水源地，XX政府决定新建城市污水处理厂一座，污水处理厂处理规模为2万吨/日。

3.方案选择

污水处理方案选择的原则是：

⑴处理效果保证，工艺先进可靠，运行稳定，检修方便；

⑵基建投资省，能耗和运行费用低；

⑶操作管理简单；

⑷所选工艺应适合当地的水质及环境条件并考虑出水直接排入烟台备用水源——庵里水库的特殊进水要求。

根据污水水质水量等基础资料、对所采用工艺的经济技术指标要求及方案选择应以“技术先进可靠，处理效果稳定，运行管理方便”为原则，参照我们国内同类型污水处理工程的设计经验，结合本工程的处理规模，经多方案比较，确定采用悬挂链式曝气工艺为主体的生化处理工艺，考虑到庵里水库进水要求在出水达到排放标准后设计增加一座生物稳定塘，使进入庵里水库的水质指标达到三类水质要求。

4.悬挂链式曝气工艺简介

悬挂链式曝气工艺是在氧化塘处理系统基础上经过完善改进后形成的一种新的污/废水处理工艺。

到目前为止，已有几百座采用此工艺的污水处理厂在世界各地运行，我国也有采用此工艺建设和运行的市政污水处理厂和工业废水处理厂。

它的工艺特点如下：

4.1低活性污泥负荷工艺

悬挂链式曝气工艺可大量地回流活性污泥，能够保证曝气池内的活性污泥浓度，因而可采用低活性污泥负荷处理污水，低活性污泥负荷工艺污水停留时间长，活性污泥中微生物具有较长的时间消化分解污水中的污染物，使污水中的污染物浓度降到很低的水平，所以处理出水效果很好。

低负荷活性污泥工艺泥龄长，一般为25-30天，微生物处于内源呼吸期，剩余污泥大部分已经消化稳定，污泥量较少，便于进行浓缩、脱水处理。

4.2曝气池采用土池结构

根据国家环保局1992年《工业废水处理设施的调查与研究》,我国工业废水处理设施资金的54%用于土建，而只有36%用于设备，形成这种投资分配比例的主要原因是污水处理厂内的污水处理建（构）筑物采用钢筋混凝土建造。

污水处理构筑物一般池容较大，大的钢筋混凝土构筑物不仅造价高，而且施工难度大。

对于某些工艺来说处理构筑物只能采用钢混结构，因为池底需要安装固定许多水处理设备。

结合我国城镇污水的处理现状及我国大部分城镇在环保投入财政紧张的实际情况，为减少污水厂的工程投资，我们在引进国外先进技术基础上，主要设备进行国产化，推出适合我国中小城镇污水厂的悬挂链式曝气工艺。

悬挂链式曝气工艺的主要处理构筑物采用土池结构取代传统的钢筋混凝土结构。

曝气池底可采用毛石或粘土，对防止地下水污染要求严格的地方可采用粘土层上敷设HDPE防渗板的做法。

敷设HDPE防渗板的土池不仅建设简单、投资低廉，而且能满足污水处理池的功能要求，还能因地制宜，极好地适应现场的地形。

在某些特别的地质条件下，如地震多发地区，土质疏松地区，更能显示出其优点。

敷设HDPE防渗层的土池使用寿命也可超过混凝土池。

4.3高效的曝气系统

悬挂链式曝气工艺的曝气器采用悬挂在浮管上的微孔曝气头，避免了在池底池壁穿孔安装，且易于安装检修。

曝气头停留在水深4-5米处，气泡向上运动的过程中，不断受到水流流动、浮链摆动等扰动，因此气泡并不是垂直向上的运动，而是斜向运动，延长了在水中的停留时间，提高了氧的转移效率。

试验表明，悬挂链式曝气器的氧转移效率高于一般的曝气工艺。

悬挂链式曝气器在曝气过程中左右摆动，还能起到混和污水的作用，提高了活性污泥与污水的混和效果。

由于悬挂链式曝气器独特的安装方式，该工艺无任何水下固定部件，且此种曝气器不易堵塞，即使在运行过程中有所损坏，也不必排干池水停止运行就能进行维修或更换。

现在运行的污水处理厂多年的实践就充分证明了这一点。

4.4结构紧凑的二次沉淀池

曝气池中产生的活性污泥在二沉池中进行泥水分离，上清液达到出水标准排放，活性污泥重新回到曝气池参与生化反应。

二沉池和曝气池合建，可节省土建费用和占地，并能降低活性污泥回流的动力费用。

本污水处理厂处理工艺采用悬挂链式曝气工艺工程估算总投资为1124.95万元，工程直接费为1025.54万元，其余费用为99.41万元。

污水处理单位总成本为0.412元/吨，单位经营成本0.344元/吨。

二．工艺设计

1.建设规模

工程建设规模初步定为：

20000m3/d

污水量总变化系数：

K=1.48

2.设计进水水质：

COD530mg/L

BOD5220mg/L

SS430mg/L

3.处理要求

污水处理厂的出水水质要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）城镇二级污水处理厂一级排放标准，即：

COD60mg/L

BOD520mg/L

SS20mg/L

NH4+-N15mg/L

TP0.5mg/L

pH=6-9

4.工艺流程

城区污水通过排水渠流至污水处理厂，然后通过管道引入污水厂。

若污水处理厂出现事故需短路时，可暂时直接开启排水渠水闸将污水排放。

污水在厂区内首先自流入粗格栅间，污水经过粗格栅除去大的漂浮杂物，然后流入集水池，经潜污泵提升至细格栅与沉砂池，细格栅栅间距为5mm，可把小的漂浮杂物从废水中分离出来，然后用沉砂池去除砂粒。

沉砂池处理出水自流入悬挂链式曝气池。

曝气池前段为厌氧水解段，可对污水进行水解和硝酸盐的反硝化；在主反应池内利用悬挂链式曝气器曝气充氧进行好氧处理，处理后的污水进行沉淀，沉淀后污水可达标排放。

二沉池产生的污泥大部分进行回流至水解池，少部分剩余污泥用污泥泵送入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后用带式压滤机进行脱水，脱水后泥饼外运处置。

粗、细格栅产生的栅渣和沉砂池产生的泥沙外运处置。

污泥脱水压滤机产生的滤液和反冲洗水通过室外排水管道自流入集水池重新处理。

曝气池需要的氧由安装在曝气池边的鼓风机供给。

该工艺污水处理流程图见附图1。

回用

5.污水处理构筑物与设备

5.1预处理系统

（1）粗格栅间与集水池

粗格栅间与集水池总面积为108m2。

粗格栅间：

安装粗格栅水渠宽0.60m，长5.0m，共两条。

栅前水深0.60m，过栅流速0.6m/S。

粗格栅选用LHG600×6.0型循环式齿耙清污机两台，B=600mm，N=0.75KW，齿耙间距e=25mm，安装角度为750。

为方便粗格栅维修，在粗格栅前后各安装一台铸铁闸门，型号为SFZ-600型，配备手动启闭机。

集水池：

为钢筋混凝土结构，总容积为L×B×H=8×6×5=240m3，有效容积为96m3，为一台水泵9.6分钟的流量。

集水池内安装潜水污水泵三台，两用一备，型号为QW600-9-30型，Q=600m3/h，H=9m，电机功率N=30KW。

（2）细格栅与沉砂池

细格栅平台：

安装细格栅水渠宽0.8m，长8.0m，共两条。

栅前水深0.70m，过栅流速0.76m/S，细格栅平台面积L×B=8×6=48m2，平台高6m。

细格栅选用XGS-800×3.0型循环式齿耙清污机两台，B=800mm，N=0.75KW，齿耙间距e=5mm，安装角度为600。

沉砂池：

选用旋流沉砂池，钢设备，型号为ZCX3.6型，处理水量600m3/h，直径2430mm，电机功率N=0.55KW，共两台。

除砂机房为砖混结构，建筑面积为L×B=6×4m。

除砂机房内安装砂水分离器一台，选用LSSF-260型。

流量计：

选用电磁流量计，型号为SSKS22型，安装在沉砂池出水管上。

5.2曝气反应池

悬挂链式曝气反应池为土池结构，工艺尺寸为L×B×H=106.0m×46.5m×5.5m，共分为三个处理单元，依次为厌氧池、曝气池、沉淀池。

A、厌氧酸化池

厌氧酸化池的尺寸为L×B×H=46.5m×15.0m×5.5m，有效容积为1722m3，污水停留时间HRT为2.07hr。

池内泥水的混合依靠设于池底的两台潜水搅拌机完成。

潜水搅拌机的型号为QJB4/6型，功率为4KW/台。

B、曝气池

曝气池尺寸为L×B×H=46.5m×70.0m×5.5m，有效容积为13062.5m3，污水停留时间HRT为15.7hr。

曝气池的设计参数如下：

有效水深：

5.0m

混合液污泥浓度：

3500－4000mg/l

BOD5污泥负荷：

0.10KgBOD5/KgMLSS·d

BOD5容积负荷：

0.35KgBOD5/m3·d

实际需氧量：

1.53KgO2/KgBOD5

氧需要量为：

6732KgO2/d

空气需要量为：

7920m3（空气）/h即132.0m3/min

本系统选用三台罗茨鼓风机向曝气池中供氧，两用一备，型号为RRF-250型，单台风量Q=66.0m3/min，功率N=110KW，风机出口压力P=58.8kpa。

与风机配套的设备有消声器、空气滤清器及安全阀等。

鼓风机安装于曝气反应池边，外面设有消音罩与防雨罩。

本系统剩余污泥产量以去除BOD5核算，每天产生含水率为75%剩余污泥约为13.6t/d。

考虑到该污水厂规模较小，产泥量较少，工艺过程不设置专门的污泥消化过程，经脱水后的污泥直接外运填埋。

本曝气池采用悬挂链式曝气器进行曝气，每只曝气器长1.5m，共选用600只。

此种曝气器氧利用率为25％，理论动力效率为6.8KgO2/kwh。

为防止池体污水渗漏污染地下水，厌氧池与曝气池池底敷设HDPE防渗板，防渗板厚度为2.0mm，本工程共需要防渗板约6000m2。

C、沉淀池

沉淀池尺寸为L×B×H=46.5m×21.0m×6.0m，有效容积为4882.5m3，表面负荷为0.9m3/m2·h。

沉淀池选用行车式刮吸泥机进行污泥回流。

在该吸泥机下部设有轴流潜污泵，流量Q=896m3/h，扬程H=2.72m，功率N=18.5KW。

沉淀池排泥选用两台潜污泵，一用一备，型号为WQ40-10-2.2型，流量Q=40m3/h，扬程H=10m，功率N=2.2KW。

5.3污泥处理系统

污泥浓缩池：

曝气反应池产生的污泥先在污泥浓缩池内浓缩，浓缩池分为两座，每座尺寸为L×B×H=6.0×6.0×4.5m，每座有效容积为126m3，总有效容积为252m3，污泥固体负荷为47Kg/m2·d，浓缩后污泥浓度约为98%。

浓缩后的污泥送入污泥脱水机房进行机械脱水。

污泥脱水机房：

建筑面积L×B=21.0×9.0=189m2，包括贮药间、控制室、值班室、污泥堆棚。

活性污泥脱水采用混凝、带式压滤脱水工艺，混凝剂选用PAM，污泥加药量为1.8-2.4‰。

带式压滤机选用DYQ2000型，有效带宽2000mm。

干泥产生量为400-460Kg/h，滤带运行速度为1.04-4.5m/min，主变速机功率为1.1KW，耗水量为25.2m3/h，外形尺寸为4775×2921×2411mm。

与带式压滤机配套的其他设备为：

单螺杆泵，G50-1型；反冲洗水泵，DA1-80×5型；计量泵，JZ-400/0.8型；药液搅拌罐，BJQ-14-0.75型；流量计，LZB-25型；皮带输送机。

系统总功率20.7KW。

本污水处理厂产生含水率为99.4%的污泥567m3/d，经浓缩压滤脱水后污