污水厂的设计规模.docx
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污水厂的设计规模
污水厂设计说明书
一、污水厂的设计规模
设计规模:
污水厂设计总规模为6万t/d,污水处理厂建设分期实施,一期3万t/d,二期扩至6万t/d。
污水厂按照近期设计,预留远期用地。
二、进出水水质
新郑市城关污水处理厂受纳水体是双洎河,根据《新郑市城关污水处理厂BOT项目招标文件》,并综合考虑以上情况,最终确定本工程污水处理厂出水应按照国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的污水一级A排放标准执行。
处理后出水要求回用:
用于城市景观补充水、绿化浇灌用水、浇洒道路用水。
单位:
mg/L
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TP
进水
350
160
200
40
3
出水
50
10
10
5(8)
0.5
污水以有机污染为主,BOD/COD=0.457,可生化性很好,不需要水解酸化,直接生物降解即可。
污水中主要污染物指标COD、SS较大。
3、处理程度的计算
1.BOD5的去除率
BOD5的去除率为:
2.CODcr的去除率
3.SS的去除率
4.总氮的去除率
5.总磷的去除率
四、工艺流程概述
本项目方案采用的主体处理工艺,工艺流程如下图所示:
工艺说明
1.格栅:
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:
(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=10000m3/d(每组)
表面负荷:
qb范围为1.0—1.5m3/m2.h,取q=1.0m3/m2.h
固体负荷:
qs=140kg/m2.d
水力停留时间(沉淀时间):
T=2.5h
堰负荷:
取值范围为1.5—2.9L/s.m,取2.0L/(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
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
液氯
效果可靠、投配简单、投量准确,价格便宜
氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害,当污水含工业污水比例大时,氯化可能生成致癌化合物。
适用于,中规模的污水处理厂
漂白粉
投加设备简单,价格便宜。
同液氯缺点外,沿尚有投量不准确,溶解调制不便,劳动强度大
适用于出水水质较好,排入水体卫生条件要求高的污水处理厂
臭氧
消毒效率高,并能有效地降解污水中残留的有机物,色,味,等,污水中PH,温度对消毒效果影响小,不产生难处理的或生物积累性残余物
投资大成本高,设备管理复杂
适用于出水水质较好,排入水体卫生条件要求高的污水处理厂
次 氯 酸 钠
用海水或一定浓度的盐水,由处理厂就地自制电解产生,消毒
需要特制氯片及专用的消毒器,消毒水量小
适用于医院、生物制品所等小型污水处理站
经过以上的比较,并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法,决定使用液氯毒。
设计参数:
设计流量:
Q′=20000m3/d=231.5L/s(设一座)
水力停留时间:
T=0.5h=30min
设计投氯量为:
ρ=4.0mg/L
平均水深:
h=2.0m
隔板间隔:
b=3.5m
采用射流泵加氯,使得处理污水与消毒液充分接触混合,以处理水中的微生物,尽量避免造成二次污染。
采用隔板式接触反应池。
运行参数:
池底坡度 2%~3% 隔板用 3块
长20m 宽11m
水头损失取0.5m 水流速度0.75m/s
六、污泥处理构筑物的设计计算
1、污泥泵房
(1)回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵3台(2用1备),单台提升能力为480m3/h,提升高度为2.0m-2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW。
(2)回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m。
(3)剩余污泥泵选两台,2用1备,单泵流量Q>2Qw/2=5.56m3/h。
选用1PN污泥泵Q7.2-16m3/h,H14-12m,N3kW。
(4)剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m,集泥井占地面积
。
2、污泥浓缩池
采用辐流式浓缩池,用带栅条的刮泥机,采用静圧排泥。
设计规定及参数:
1进泥含水率:
当为初次污泥时,其含水率一般为95%~97%;当为剩余活性污泥时,其含水率一般为99.2%~99.6%。
2污泥固体负荷:
负荷当为初次污泥时,污泥固体负荷宜采用80~120kg/(m2.d)当为剩余污泥时,污泥固体负荷宜采用30~60kg/(m2.d)。
3浓缩时间不宜小于12h,但也不要超过24h。
4有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。
运行参数:
设计流量:
每座1344.4kg/d,采用2座
进泥浓度10g/L 污泥浓缩时间13h
进泥含水率99.0% 出泥含水率96.0%
池底坡度0.08 坡降0.16m
贮泥时间4h上部直径6.2m
浓缩池总高4.36m泥斗容积2.8m3
七、污水厂平面,高程布置
1、平面布置
各处理单元构筑物的平面布置:
处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物,在对它们进行平面布置时,应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件,确定它们在厂区内的平面布置应考虑:
(1)贯通,连接各处理构筑物之间管道应直通,应避免迂回曲折,造成管理不便。
(2)土方量做到基本平衡,避免劣质土壤地段
(3)在各处理构筑物之间应保持一定产间距,以满足放工要求,一般间距要求5~10m,如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。
(4)各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑,在减少占地面积。
2、管线布置
(1)应设超越管线,当出现故障时,可直接排入水体。
(2)厂区内还应有给水管,生活水管,雨水管,消化气管管线。
辅助建筑物:
污水处理厂的辅助建筑物有泵房,鼓风机房,办公室,集中控制室,水质分析化验室,变电所,存储间,其建筑面积按具体情况而定,辅助建筑物之间往返距离应短而方便,安全,变电所应设于耗电量大的构筑物附近,化验室应机器间和污泥干化场,以保证良好的工作条件,化验室应与处理构筑物保持适当距离,并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。
在污水厂内主干道应尽量成环,方便运输。
主干宽6~9m次干道宽3~4m,人行道宽1.5m~2.0m曲率半径9m,有30%以上的绿化。
3、高程布置
为了降低运行费用和使维护管理,污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜,厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高,然后根据水头损失,通过水力计算,递推出前后构筑物的各项控制标高。
根据氧化沟的设计水面标高,推求各污水处理构筑物的水面标高,根据和处理构筑物结构稳定性,确定处理构筑物的设计地面标高。