天津市污水处理厂初步设计方案.docx

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天津市污水处理厂初步设计方案

污水处理厂初步设计方案

摘要

本设计是天津市某开发区污水处理厂的初步设计和施工图设计。

该处理厂处理城市污水。

水质较复杂：

悬浮物（SS）：

200mg/L；

五日生化需氧量（BOD5）：

200mg/L；

化学需氧量（CODcr）：

400mg/L；

总氮（N）：

40mg/L；

总磷（P）：

4.0mg/L；

重金属及有毒物质：

微量；

处理后的水质要求：

BOD5≤20mg/L；

SS≤20mg/L；

N≤15mg/L；

P≤1mg/L；

根据设计要求和求新的思想，该污水处理工程进水中氮、磷含量均偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮除磷处理，故采用当代水处理工艺中较流行的三沟式氧化沟工艺。

该工艺综合了以往工艺的优点，具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。

本工艺的主要构筑物包括闸门井、格栅、污水泵房、曝气沉砂池、氧化沟、接触池、浓缩池、污泥脱水机房等。

本设计采用了脱氮除磷工艺和性能优良的设备，且工艺流程简单，省去了初沉池、二沉池、消化系统和回流设备，节省了基建投资和运行费用，同时曝气设备和构造形式多样，运行灵活，管理方便，保证出水达到污水排放标准，做到了水资源的合理利用。

关键词：

三沟式氧化沟格栅浓缩池泵房新工艺

第一部分说明书

一、设计原始资料

（一）概况：

天津市是我国直辖市之一，随着人口的增加，工业的发展，人民生活水平的不断提高，水污染越来越严重，为了防止水污染，治理环境，造福人民，根据城市总体规划，决定在该市某区兴建污水处理厂一座。

该污水处理厂是天津的重点工程项目之一，服务面积约为40万平方公里,服务人口25万人。

污水由生活污水、工业废水组成。

工业废水在排入城市管网前要求进行无害化处理。

服务区居住建筑有较完善的给排水卫生设备，排水体制采用完全分流制。

厂区地形平坦，污水厂地面标高位20m。

水厂坐标定位：

西南：

A=0.000m，B=0.000m;东北：

A=360.00m,B=260.00m

（二）设计原始资料：

1、水量资料：

设计人口：

25万人

污水量标准：

：

130升/人·日

职工总人数：

10万人

职工生活污水标准：

40升/人·班

工业生产污水量：

3万米3/日

市政及公共建筑污水量：

0.85万米3/日

混合污水量变化系数:

K日=1.15K总=1.3

2、混合污水水质资料：

悬浮物（SS）：

200mg/L

五日生化需氧量（BOD5）：

200mg/L

化学需氧量（CODcr）：

400mg/L

总氮（N）：

40mg/L

总磷（P）：

4.0mg/L

重金属及有毒物质：

微量

处理后的水质要求：

BOD5≤20mg/L

SS≤20mg/L

N≤15mg/L

P≤1mg/L

3、气象资料：

（1）

气温

年平均12.2℃

夏季平均29℃

冬季平均-13℃

历年最高39.7℃

历年最低-22.9℃

（2）降雨量

年平均569.9mm,日最大250mm

（3）相对湿度

历年平均65%历年最大70%历年最小58%

（4）主导风向

冬季：

偏西北为主夏季：

偏东南为主

（5）冰冻期：

120日

4、工程地质资料：

（1）土壤类型；粘土

（2）土壤承载力：

0.15Mpa

（3）设计地震烈度：

8度

5、水文资料

（1）河流水文资料

最高水位17.5m

正常水位16.0m

最低水位14.0m

（2）地下水水位15m

（3）土壤冰冻深度54㎝

6、污水处理厂进厂污水干管数据：

管内底标高：

17.5m，管径1200mm，充满度0.75

二、工艺的确定

（一）污水处理工艺流程

闸门井中格栅集水井格栅沉砂池

溢流

河流（水体）排渣排渣排砂

氧化沟消毒池排放或深度处理

（二）污泥处理工艺流程

污泥→污泥浓缩池→机械脱水→最终处置

（三）方案的选定

方案一:

格栅平流沉砂池辐流式沉淀池普通曝气池辐流沉淀池消毒池排放

方案二:

格栅曝气沉砂池辐流式初沉池曝气池（A2/O工艺）辐流式沉淀池消毒池排放

方案三:

格栅曝气沉砂池三沟式氧化沟消毒池排放

（四）方案比较:

1A2/O工艺和普通活性污泥法虽然都具有一定的脱氮除磷效果,但构筑物太多,且工艺复杂,氧化沟占地面积少,构筑物少,且同样能达到很好的处理效果,结合本厂自身情况和水质要求,氧化沟的优点更为突出。

2平流沉砂池截留的沉砂中夹杂着一部分有机物容易产生厌氧分解，后续工作复杂且进水流量不稳定时沉淀不均匀，而曝气沉砂池通过曝气装置沉砂，所得的沉砂不易腐败，易于脱水，防止污水厌氧分解，故采用曝气沉砂池。

3氧化沟是新工艺，但发展很快，它除了和其他处理工艺一样，能很好的去除BOD5和SS外，脱氮除磷效果显著，同时比起其他工艺还有很多显著的优点，如：

基建投资省，运行费用低，污泥量少，污泥性质稳定，同时，本工艺采用的是三沟式氧化沟，无初沉池、二沉池、回流设施和污泥消化系统等，使管理和运行更为简单，大大节省了成本。

经上述比较，无论是从技术上还是经济上考虑，本工程以利用三沟式氧化沟的污水处理厂工艺方案为最佳方案。

三、总平面布置

本污水厂地址东西向长约360米，南北向长约260米，占地面积约为93600平方米，厂区整体布局紧凑，根据城市污水处理工艺流程的设计，各建、构筑物从东向西布置，东侧集水井与市区排水总管衔接，达标排水由北侧总排水口检查井排入河流。

处理厂东西南北四个方向围墙距马路4m。

处理厂的主要出入口设在南侧，北侧还有一个侧出口，便于处理厂的货物运输和消防车的出入，同时也便于污泥外运，口便于站区内绿化采用点线面结合布置方式，曝气调节池上覆土并种植草坪，围墙内及各构筑物周边充分利用空隙种植花卉。

四、厂区竖向设计

厂区自然地面绝对标高为20.0米，厂内地面±0.000标高相当于绝对标高20.0米，站区室内标高高于路面0.10米。

为预防暴雨季节集水，厂区内设雨水口及雨水管道。

暴雨时雨水沿地面自然径流汇入厂区路边雨水口，排至厂外。

五、污水处理构筑物的说明

1.计量装置

在处理站总进口处设三台超声波流量计，用于测定来水流量。

2.闸门井

为使污水在出现故障时能够超越所有的构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。

主要设计参数：

Qmax=1128.47L/s

污水处理厂进厂干管采用钢筋混凝土圆管，直径为1200㎜，充满度0.75，管内底标高17.500米，

1闸门井尺寸：

（长×宽×高）L×B×H=4m×4m×3m

2闸门型号：

选用HZY-1200圆形弧面铸铁闸门一台

3起闭机选用XLQ型手电两用螺杆式起闭机。

4半地下式钢筋混凝土结构。

3.中格栅

为了截流较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续构筑物的处理负荷，并使之正常运行，在进水泵房前设置格栅。

格栅分为两个，一个中格栅，一个细格栅。

（1）设计流量：

Qmax=1.128m3/s,K总=1.3。

（2）栅前水深h=0.8m

过栅流速V=0.9m/s

栅条间隙宽度e=0.02m

格栅倾角α=60°

格栅的选用：

型号—HG-1000型回转式机械格栅除污机，两组。

（3）地下钢筋混凝土结构。

（4）格栅的运行根据栅前后水位差控制。

（5）格栅尺寸：

L×B=3.78m×3.03m

4.污水泵房

主要设计参数：

（1）设计流量：

Qmax=1128L/s

（2）泵房形式：

方形泵房，半地下式

（3）泵房尺寸：

21m×12m×6.5m

（4）污水提升泵：

型号：

14sh-28型卧式离心泵

流量：

Q=380L/s

扬程：

12米

台数：

3用1备

（5）水泵工作由集水井中水位自动控制

5.细格栅

为了减轻沉砂池负担，在沉砂池前设置细格栅

主要设计参数：

（1）设计流量：

Qmax=1128L/s

（2）栅前水深h=0.9m

过栅流速V=0.9m/s

栅条间隙宽度e=0.005m

格栅倾角α=60°

格栅的选用：

选用机械清渣格栅两组。

（3）地下钢筋混凝土结构。

（4）格栅的运行根据栅前后水位差控制。

（5）格栅尺寸：

L×B=4.65m×6.09m

6.曝气沉砂池

功能是去除比重较大的无机颗粒，以及减轻机械、管道的磨损及改善污泥处理构筑物的处理条件。

主要设计参数：

（1）设计流量：

Qmax=1128L/s

（2）尺寸大小：

L×B×H=18m×4.9m×3.33m

（3）曝气方式：

穿孔管曝气，干管管径150mm,竖管和横支管管径均为100㎜，横支管上装有12DN13小支管向下交叉打孔Φ5，孔距50㎜。

（4）鼓风机的选择：

T30型轴流通风机2台（一用一备）

机号：

21/2

压力：

0.8m水柱

配套电机型号：

A25632功率0.12kw

7.配水井（接触池前设一组）

接触池前的配水井收集氧化沟出水，集中流向下一个构筑物。

尺寸大小：

直径D=2.5m,深度H=3m

8.氧化沟

氧化沟脱氮除磷工艺，正适合本处理厂的处理要求。

主要设计参数：

（1）设计流量:

Qmax=1128L/s

（2）污泥回流比：

R=65%

（3）组数：

2组

（4）每组氧化沟尺寸：

L×B×H=156m×60m×3.23m每组3个沟

（5）池体结构：

钢筋混凝土结构

9.接触消毒池

为了杀死水中可能存在的病原菌，在进入用水对象前要进行消毒处理。

主要设计参数：

（1）设计流量：

Qmax=1128L/s

（2）设计接触时间：

30分钟

（3）尺寸大小：

L×B×H=30m×20m×3.5m分为3个廊道

10.加氯间

投加液氯进行消毒、加氯量按8mg/l设计，加氯间平面尺寸12m×9m,分为三部分：

氯瓶间、加氯机间和值班室。

加氯间内设有2台真空加氯机（一用一备）其它附属设备，根据余氯信号和流。

氯瓶间内设置漏氯报警仪。

11.回流和剩余污泥泵房

主要设计参数：

设计流量：

Qmax=1128l/s

（1）污泥回流提升泵：

型号：

LXB900型潜水排污泵

台数：

2台（一用一备）

流量：

7250m3/h

扬程：

22m

（2）剩余污泥提升泵：

型号：

50QW18-15型潜水排污泵

台数：

2台（一用一备）

流量：

1.98m3/h

扬程：

25m

（3）污泥泵房尺寸：

L×B×H=18m×12m×8m半地下式钢筋混凝土结构。

（4）起重机选用DX型电动单梁起重机，起重量3吨，跨度9米。

12.污泥浓缩池

降低污泥含水率，以减少处理体积及处理成本。

（1）形式：

圆形辐流式连续流重力浓缩池

（2）剩余污泥量：

567.3m3/d,含水量率:

ρ1=99.2%,污泥浓度为:

4㎏/m3,

（3）固体通量：

M=24kg/（㎡·d）

（4）池数：

2座

（5）直径：

D=12.4m总高H=3.0m

（6）污泥浓缩时间24h

（7）浓缩后污泥量：

151.28m3/d污泥浓度38.1g/l,含水率P2=97%

（8）主要设备：

带有竖向栅条的中心转动浓缩机型号NG11.3-D

13.污泥贮泥池

主要设计参数：

（1）尺寸大小：

L×B×H=9m×6m×4m

（2）贮泥池中设2台QW潜水排污泵，将污泥提升到消化池进行消化处理。

（3）钢筋混凝土结构。

14.污泥脱水机房

将消化