废水污水净化处理设计书.docx

1、废水污水净化处理设计书废水污水净化处理设计书遵循的主要法律依据：中华人民共和国环境保护法（1989年12月）中华人民共和国环境污染防治法（1984年5月）中华人民共和国水污染防治实施细则（1989年5月）城市污染水处理及污染防治技术政策（2000年6月）建设项目环境保护管理办法（1986年3月）建设项目环境保护设计规范（1987年3月）污染物排放许可证管理暂行办法（1989年3月）污水处理设施环境保护、监督管理办法（1989年5月）饮用水水源保护区污染防治管理规定（1989年11月）采用的主要规范与标准城市污水处理（JB99-103）室外排水设计规范（CBJ14-87，1997年版）地面水环境

2、质量标准（GB3838-88）污水综合排放标准（GB8978-96）城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）城市污水处理运行、维护及其它安全技术规程（CJJ60-94）生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）建筑中水设计规范（CECS30.91）污水排入城市下水道水质标准（CJ18-86）泵站设计规范（GB/T50265-97）厂矿道路设计规范（GBJ22-87）防洪标准（GB50201-94）城市防洪工程设计规范（CJJ50-92）建筑结构荷载规范（GBJ9-87）混凝土结构设计规

3、范（GBJ10-87）混凝土抗震设计规范（GBJ11-89）建筑地基处理技术规范JGJ79-91）建筑地基基础设计规范（GBJ79-89）砌体结构设计规范（GBJ3-88）建筑抗震设计规范（GBJ11-89）建筑结构设计统一标准（GBJ68-89）给水排水结构设计规范（GBJ69-84）建筑设计防火规范（GB50037-96）民用建筑设计通则JGJ37-87）住宅建筑设计规范（GBJ96-86）民用建筑隔音设计标准（GBJ118-88）工业企业噪音控制设计规范（GBJ87-85）工业企业设计卫生标准（TJ36-79）工业企业总平面设计规范（GB50187-93）地下工程防水技术规程（GBJ10

4、8-87）民用建筑电气设计规程（JGJ/T16-92）供电系统设计规范（GB50052-95）低压配电设计规范（GB50054-95）35110KV变电所设计规范（GB50059-92）3110KV高压配电装置设计规范（GB50060-92）10KV及以下变电所设计规范（GB50053-92）建筑防雷设计规范（GB50057-92）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）1.2 设计资料1、污水处理厂址地形图 比例：1：10002、四川用九工业有限公司综合楼场地工程地质勘察报告冶金部西南勘察基础工程总公司五分公司 2

5、001年2月20日1.3 设计范围1、污水处理厂：远期设计规模为2.0万吨/日，近期设计规模为1.0万吨/日；2、污水截流干管：敷设一条截污干管，干管全长4公里；1.4 城市概况及自然条件1、历史沿革青神县城为历代郡县治地，自建县于西魏恭帝以来，唐武帝八年始县城由思蒙河水口移至今址，已有一千三百多年的历史，为全县中唐以来的政治、经济文化的中心。2、地理位置青神县处于川西平原西南边缘，属成都平原与川西丘陵接壤过渡带，东与仁寿、井研县相连，南与乐山市毗邻，西与夹江县接壤，北与眉山县交界。轩理坐标为东径1034110359，北纬294230295533之间。青神县城位于县域中部岷江西岸。与著名的省级

6、中岩名胜区隔江相望。县城北距成都110公里，南距乐山50公里，东去仁寿65公里，西至夹江35公里。城西有青神至眉山二级公里，城东有岷江大桥与井研、仁寿相连，交通较为方便。青神县属于眉山市辖区，扼岷江干流中游，处于成都、乐山两个大中城市辐射区内，区位优越。青神县以农业经济为主，是四川省粮油、猪商品生产基是之一。境内水资源丰富，灌溉条件好，气候温和，生物资源丰富，农业基础良好。青神县历史悠久，山川隽秀，文化灿烂，是中国著名的竹编艺术之乡，境内名胜古迹众多，旅游资源丰富，现有中岩风景名胜区（省级），岷江小山峡。境内有省级风景名胜中岩寺、中国竹艺城、岷江小三峡、官厅水库、复兴水库、青龙水库等。青神县国

7、民生产总值10亿元，工业生产总产值8亿元。工业以造纸、机械化工、纺织为支柱产业。3、人口规模2001年底，县城城镇人口5万人。其中，非农业人口4.2万人，驻建城区内农民0.5万人，常驻一年月以上暂住人口0.3万人，特殊人口城内很少可以不计。青神县辖18个乡镇，2001年全县人口约22万，非农业人口5.6万人，占总人口的25%，农业人口16.5万人，占总人口的75%，人口密度517.2人/平方公里。1994年2001年的8年间，随着青神城市的发行城镇人口不断增加，8年间增加了近1.4 倍，年递增率7%。随人口基数增加，城镇人口递增率应有下降趋势：2001年2005年预测递增率为6.5%，2005

8、年2010年预测递增率为6.5%，则有2005年县城镇口为6.5万人，2010年为 8万人。2001年县城城镇人口占全县的99%，1992年占98%，随全县城镇体系的发展的成熟，中心城市的首位度将逐渐降低预测到2005年县城城镇人口占全县城镇人口99%，2010年为99%，则两时期县城城镇人口分别为67万人、89万人。4、水文污水处理厂50年一遇的洪水水位393.35m岷江干流流域面积128.8平方公里，天然落差24m。河流主要有岷江及其交流思蒙河极其它天然溪沟河流50多条，径流量为95.2亿m3。5、风景旅游资源青神县历史悠久，但保存完好的文物古迹甚少，县境有省级风景名胜区中岩风景名胜区，岷

9、江小山峡。6、社会经济青神县是一个工农业较发达的平坝丘陵县，是全国碰柑之乡和竹编艺术之乡。城区主要产业为机械制造及加工、绵纺印染、化工制药、缫丝、织绸及饲料生产等。2001年全县实现工农业总产值为：10亿元，其中工业总产值为8亿元，农业总产值为2亿元，农民人均收入2100元。7、市政基础设施青神县交通相对业说比较落后，全县没有省道、国道，只有一条青神到眉山的二级公路和青神至乐山、夹江的三级公司及青神至仁寿、井研的三级公路。青神县目前建有2座自来水厂，一水厂直接取岷江地面水，日处理规模8000m3/日。二水厂以辐射井取岷江渗透水，设计处理规模20000 m3/日，目前水厂实际处理规模2.8 m3

10、/日，供水范围主要是青神城区生活、生产及商业用水，另外还有县城周边地区农村供水。2001年总供水量180万吨，其中生活用水量占80%，为144万吨。县城区内现有企业及单位自备水源30多处，以地下水为水源，2001年总供水量为280万吨，主要在城区一环路以外地区。1.5 排水工程现状及存在问题青神城区规划排水体制为雨水，污水合流制，合流管渠多为盖板或混凝土下水管，岷江为城市受纳水体。城区雨水污水由北向南排放，县棉织厂，学道街排水系统存在内涝现象，城市污水未经过处理直接排入受纳水体，对水质污染严重。水体污染源为工业废水和生活废水。随着城市经济建设的迅速发展，工业废水、生活废水排放总量逐年增加。青神

11、县城现有排水系统为雨污合流制，雨污水未经处理直接排入岷江河。下水道普及率低，城中区多为天然沟渠。青神县城水污染存在的主要问题为：1. 由于雨污水未经处理直接排入水体，致使岷江及下游水体水质均受到不同程度的污染；2. 由于排水系统不够完善，相当一部分建成区并无排水设施，沟渠走向混乱，导致污水随用随排，影响城市水体环境；3. 建成区排水设施未经统一规划，系统不完整；4. 室内排水管道尚未完全普及，不少居民住宅室内未设下水道，致使污水随地漫流，影响城市面貌。第二章 总体设计2.1 排水体制根据青神县城市总体规划和本工程纳污范围，排水系统采用污雨分流的排水系统。雨水就近排入岷江和护城河，污水收集后排入

12、污水处理厂进行处理。2.2 工程规模青神县城市近远期污水量在可行性研究报告中已作预测，近期（2005年）污水量为2.0万米3/日，远期（2010年）污水量为3.0万米3/日，2003年6月24日四川省发展计划委员会关于四川省计委关于青神县城市生活污水处理厂可行性研究报告（代立项）的批复中，建设规模及主要内容：“处理污水20000吨/日及配套截污干管4公里，其中一期处理污水10000吨/日，厂内预处理和截污干管机公用设施按20000吨/日规模建设。”因此，本工程按可研批复中的建设规模进行设计，但进行截污干管布置设计时，截污干管实际设计为3.421公里。由于无实际生活污水量变化资料，总变化系数的确

13、定根据室外排水设计规范（1997年版）第2.1.2条的规定选用，当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得。2.3 受纳水体污水经处理后排入岷江，岷江是青神最大的过境河流。流经污水处理厂址位置的最高50年一遇洪水位标高393.35米。2.4 纳污范围本工程服务范围为整个青神县建成区及规划区块。污水处理厂接纳青神县城区及规划区内的生活污水和经处理后达到污水排入城市下水道水质标准（CJ18-86）的工业废水。2.5 污水水质1）原污水水质根据青神县环境监测管理站对青神县城市污水监测报告，污水处理厂进厂污水水质为：BOD5 180mg/LCODcr 320mg/LSS 250mg/LNH4

14、+N 25mg/LTP 3mg/L2）出水水质综上所述，既考虑到受纳水体岷江河的情况和环境的影响，又考虑到目前污水治理的技术可行性和可靠性以及现有的经济发展水平，设计中采用以下出水水质控制指标：BOD520mg/LCODcr60mg/LSS25mg/LNH4+N15mg/L根据污水处理厂进水污染物的浓度和应达到的出水水质，青神县污水处理厂的污染物却除率如下表所示。 要求达到的污染物去除率 表一项目进水浓度（mg/L）出水指标（mg/L）去除率（%）BOD51802088.9CODcr3206075SS2502590NH4+N2515402.6 污水处理厂工艺设计的选择及确定2.6.1 工艺选择

15、原则1、在常年运转中保证出水所要求的处理程度，处理效果稳定，技术成熟；2、基建投资和运行费用低、占地少、电耗省，以尽可能少的投入取得尽可能大的效益；3、运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力；2.6.2 污水处理工艺确定1. 工艺的确定污水处理方法的选用是与进水水质特点及排放所要求达到的处理程度密切相关的。我国现行室外排水设计规范（GBJ14-87，1997版）的表6.1.2中给出了污水处理厂的处理效率，见下表。 污水处理厂处理效率 表二处理方法主要工艺处理效率（%）一级沉淀法沉淀40552030二级生物膜法初次沉淀、生物膜法

16、、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70906595将表一和表二进行比较可以发现，青神县污水处理厂要达到的污染物的去除率只能采用二级生物处理方法，而以活性污泥法能达到的处理效率最高，这也是目前大多数城市污水处理厂都采用的方法。在进行多方案比较的基础上，可以选择SBR法的CASS工艺和ORBAL氧化沟工艺两种最适合的方案。但根据可研批复选择ORBAL氧化沟工艺。2、ORBAL氧化沟工艺说明Orbal氧化沟是一种多渠道的氧化沟系统，沟中有若干多孔曝气圆盘的水平旋转装置，用以进行传氧和混合。此法是由南非的Huisman提出的，后来这项技术被转让给Envirex公司加以推广。该

17、公司于1970年开始把它投放市场，并在设计上进行了一些改进，从而使该系统在经济上更具竞争力，目前已有200多座Orbal氧化沟在运转。Orbal氧化沟由多个同心的沟渠组成，沟渠呈圆形或椭圆形，进水先引入最外的沟渠，在其中不断循环的同时，依次引入下一个沟渠，最后从中心沟渠排出，这相当于一系列完全混合反应池串联在一起。但是n个串联的完全反应池与单个渠的动力学是不同的，Orbal系统中每一圆形沟渠均表现出单个反应器的特性。例如，对氧的吸收率进水渠最高，出水渠最低，相应溶解氧浓度从外沟到内沟依次增高，渠与渠之间有相当大的变化。用这种方法，Orbal系统具有接近推流反应器的特性，可以达到快速去除有机物和

18、氨氮的效果。Orbal这种串联形式，可以兼有完全混合式与推流式的优点。1） Orbal氧化沟的特点 曝气设备均采用曝气转盘。由于曝气盘上有大量的曝气机和楔形突出物，增加了推进混合和充氧效率，水深可达3.54.5m，并保持沟底流速0.30.9m/s。同时可以借助配置各沟中不同的曝气盘数目，变化输入每一沟的供氧量。 圆形或椭圆形的平面形状，比渠道较长的氧化沟更能利用水流惯性，可节省推动水流的能耗。 多渠串联的形式可减少水流短流现象。2）Orbal氧化沟的分区常用的Orbal型氧化沟分为三条沟渠，第一渠道的容积约为总容积的60%70%，第二渠约为总容积的20%30%，第三渠则仅为总容积的10%。在运

19、行时，应保持第一、二及三渠的溶解氧分别为0、1及2mg/L，即为所谓三沟DO的0-1-2梯度分布。第一渠中氧的吸收率很高，通常高于供氧速率，供给的溶解氧立即被消耗掉。因此即使该段提供90%的需氧量，仍可将溶解氧的含量保持在0左右。在第二、三渠道中，氧的吸收率比较低，尽管反应池中供氧量比较低，溶解氧的量却可以保持较高的水平。为了保持Orbal氧化沟中这种浓度梯度，可简单地通过增减曝气盘的数量来达到调节溶解氧的目的。在氧化沟中保持0-1-2的浓度梯度，可达到以下目的：在第一渠内仅提供将BOD物质氧化稳定所需的氧，保持溶解氧为0或接近0，既可节约供氧的能耗；也可为反硝化创造条件；在第一渠缺氧条件下，

20、微生物可进行磷的释放，以便它们在好氧环境下吸收废水中的磷，达到除磷效果；在三条沟渠中形成较大的溶解氧阶梯，有利于提高充氧效率。3）Orbal氧化沟的脱氮根据硝化和反硝化原理，脱氮过程需先将氨氮在有氧条件下转化成硝态氮，然后在五分子态氧存在的条件下把硝态氮还原成氮气，这就要求创造一个好氧和缺氧环境。Orbal氧化沟特有的三沟溶解氧呈0-1-2mg/L的分布正创造了一个极好的脱氮条件，其独特之处是有大部分硝化反应发生在第一沟。如果硝化只发生在后面两个沟内，则反硝化部分只有回流污泥中的硝酸盐；即使污泥回流比高达100，也只有50的硝酸盐进行反硝化。根据市政工程华北设计研究院的测试结果，在污泥回流比为

21、60%时，外沟测得的TN去除率即达88，所以在第一沟内同时发生了硝化和反硝化。对这种现象的解释是：在整个第一沟内存在缺氧与曝气区域。根据华北院的现场测试结果，在曝气转碟上游1m至下游3m的沟长范围内般DO0.5mg/L，部分区域甚至可达23mg/L，可将此看作曝气区域，其他区域则缺氧区域。生物处理系统为多种微生物群体共生的系统，污水在经过曝气区域时可发生硝化反应，在缺氧区域则进行氮的脱除，加上污水是先进入外沟，为反硝化反应提供了充足的碳源。使得在第一沟内，氮得到了很好的去除。2.7 污泥处理工艺方案的选择2.7.1 污泥处理设计原则1、污水处理产生的污泥，其处理和位置的工艺按污泥量、污泥性质，

22、根据国情和当地的自然环境以及农业、园林业的可利用条件，卫生填埋等因素综合考虑确定。2、污泥处理应因地制宜采取经济合理的方法进行稳定化处理，并防止污泥中磷的二次污染。3、污泥处理设施的设计安排，要有灵活性、要综合近、远期情况统筹考虑。4、同污水处理一样，污泥处理也要设置必要的监控仪表和优质、价廉、高效的污泥处理专用设备，以其达到运行稳定、维修方便、操作准确的目的，并尽量选用国产设备。2.7.2 污泥处理工艺选择本工程污水处理工艺，采用生物脱氮除磷污水处理工艺，曝气池水力停留时间长，泥龄超过20d，污泥已接近稳定。根据各地已建的采用二级生物处理的污水处理厂的经验，其污泥经浓缩后可直接脱水，不需设置

23、消化池。由于我国的经济发展水平较低，根据目前的工程实践经验和技术水平，当污泥处理规模在较小的情况下，若采用污泥中温消化，在经济上并不化算，目前我国已建的中温消化池，由于规模较小，大约有一半以上不能正常运行。消化池系统投资高、管理复杂，目前已建成的消化池系统，其管理大都不理想，存在问题较多。沼气商品化存在困难由于其产量不稳定，无法作为商品燃气供应市场，另一方面由于其成本高，作为商品无利可图。目前大部分有消化池的污水处理厂的沼气，多是自用和放空。采用生物脱氮工艺产生的剩余污泥，实践证明不需先经消化，而可直接浓缩脱水。其效果与经消化后脱水相近。因此我们在青神污水处理厂中采用浓缩脱水的污泥处理工艺。1

24、、污泥浓缩由终沉池排出的污泥含水率较高，大约在99.4%，经污泥浓缩后其含水率可降为95%98%，体积大为减少，从而可大大减少后序污泥脱水设备的容积或容量，提高处理效率，浓缩的主要方法有间歇式与连续式重力浓缩、好氧贮存浓缩、浮洗浓缩和气浮浓缩。各种污泥浓缩方法比较见下表。各种污泥浓缩方法比较方 法优 点缺 点重力浓缩1. 浓缩机构简单2. 能耗低1. 停留时间长2. 排泥含固率量最高可达3%4%3. 有臭味，影响环境4. 占地较大5. 后续处理设施容积大6. 会出现厌氧状态，污泥中的磷将会被释放出来，上清液中磷的浓度很高浮选浓缩1. 机械较简单2. 能耗较低1. 独立单元多，占地大2. 排泥含

25、固率最高达3%3. 强烈恶臭、影响环境4. 产生浮动污泥机械浓缩1. 调节简单2. 排泥含固率能达到4%10%3. 污泥性能良好4. 无恶臭、对周围环境影响最小5. 占地省6. 减少后续处理设施容积1. 电耗较大，运行费用较高2. 国产设备有待改进3. 进口设备价格较贵好氧贮存浓缩1. 污泥可进一步好氧稳定，无比一状菌膨胀现象2. 不会出现厌氧状态，污泥中的磷不会重新返回到上清液中物力达合生物除磷工艺3. 设备简单4. 无恶臭，对周围环境影响小1. 占地较大2. 后续处理设施容积较大3. 停留时间较长2、污泥脱水各种污泥脱水方法比较见下表。各种污泥脱水方法比较方 法优 点缺 点干化床1. 设备

26、简单2. 费用省1. 受天气和空气相对湿度影响2. 上层结壳，阴碍下部污泥脱水3. 占地很大4. 有强烈恶臭、影响环境真空过滤机1. 国内设备生产技术成熟2. 可用无机絮凝剂，药剂费用较低1. 泥饼含水率较高，80%以上2. 滤布冲洗要求高带式压滤机1. 泥饼含固率、固体回收率高2. 对污泥特别适应3. 设备价格远低于离心脱水机4. 现已国产化，进口机械易损零件与可在国内加工制作 1. 进泥波动，导致跑料2. 加药难于控制3. 只能用高分子絮凝剂4. 开放设计，有臭味5. 冲洗水量大6. 操作人员要求高板框压滤机1. 泥饼含固率2. 固体回收率高3. 可用无机絮凝剂1. 结构复杂、间断操作2.

27、 占地大，工作人员多3. 操作人员要求高离心脱水机1. 应用范围广，泥饼含固率25%30%，离心液SS小于1g. L2. 处理流量大3. 占地少，系统封闭，对周围环境影响最小4. 安装操作简单5. 絮凝剂需要量小6. 工作人员需要少1. 国产设备有待改进2. 进口设备价格较贵3. 电耗较大4. 运行费用偏高3、污泥浓缩脱水一体设备近几年，出现较多厂家生产污水浓缩脱水一体化设备，技术成熟可靠，已大量运用于污水处理厂的污泥浓缩脱水， 就机械处理污泥而言，目前主要有三种方式：a、带式浓缩机+带式脱水机；b、浓缩、脱水一体机；c、离心浓缩+离心脱水机。a方式设备价格合理、国内有生产并有成熟的运行经验，

28、但该方式需在浓缩后增加一贮泥池及配套的投注设施，导致系统复杂化，且占地大，操作环境差；c方式操作环境清洁、工人劳动强度小，药剂用量小，可连续运行，但设备价格昂贵、装机功率数大、噪音大，其它缺点同a方式；b方式设备紧凑、单一，无需中间过度，环境条件好，药耗最省，是污泥机械处理的首选模式。 浓缩、脱水一体机又可分为带式浓脱一体机和离心浓脱一体机。带式浓脱一体机国内引入较早，有成熟的运行经验，且已有国产设备，电耗在机械处理设备中是最省的，缺点是需要一套冲洗设施和空气纠偏系统。离心浓脱一体机是最近几年才引入国内的，目前主要靠进口，设备费用昂贵，它的最大优点是操作卫生环境条件好，适宜于连续工作，不须冲洗

29、设施，药耗极低，其缺点是设备费高、装机容量大，电耗高、噪音大，国内尚无成熟的运行经验。通过上述各种污泥处理方式的对比，本工程污泥处理工艺选择污泥浓缩脱水一体化设备脱水的污泥处理工艺流程。4、污泥处置污泥处置方式有以下几种，详见下表污泥处置方式表污泥处置方式处理要求处置原理还田农用稳定的无害化机械脱水含固率2030%干污泥按国家标准要求将污泥散到农田后翻耕，可种草、麦等，但不能种蔬菜或水稻填土稳定和无害机械脱水含固率2030%干污泥卫生填埋尽量稳定和无害化，机械脱水含固率9040%干污泥安全填埋场作处置焚烧机械脱水含固率2040%在焚烧厂和灰渣的安全填埋场与城市生活垃圾混合堆肥机械脱水含固率20

30、40%堆肥、发酵 焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（7090%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，能耗高，运行费用高。 污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一，但其渗滤液的COD和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。 污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。有利于污泥家用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。 根据实际情况，污泥最终处置可以考虑采用三种方法：a、将脱水泥饼用作绿化地基肥；b、将脱水泥饼直接运至农村，与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥，经无害化稳定后，用作农肥；c、将脱水泥饼卫生填埋。污泥处置的最终方式在污水处理厂开始运行后，对所产生的污泥成分进行分析、测试，如果污泥成分满足农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）要求，污泥可以用作农肥，如果不能满足标准要求，则须按照垃圾填埋场建设的要求，规范污泥填埋处置场，在作好防渗、防洪措施、避免二次污染的措施后将污泥进行