生活污水处理厂建设项目优选工艺方案设计.doc

生活污水处理厂建设项目优选工艺方案设计进出水水质控制目标本工程设计污水水质具体指标为：项目PHBOD5CODCN-S2-油类NH3-NSS挥发酚范围36925263均值135本工程污水处理厂出水执行城市污水再生利用工业用水水质(GBT19923-2005)中“敞开式循环冷却用水的水质控制指标和城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A标准，主要指标如表：水质指标PHCODCrBOD5CN-S2-油类NH3-NSS挥发酚城市污水再生利用工业用水水质6010110城镇污水处理厂污染物排放标准69501015(8)10出水（按两标准中较严者执行）501015(8)10总图设计与高程设计污水处理厂总图设计在厂区总图设计中，首先满足工艺流程的具体要求。在此前提下，结合厂区地形条件，力求总图布置功能分区明确、布局紧凑、管理方便、有利生产、方便生活，并尽量节约建设资金及厂区用地面积。在厂区总图布置上，将整个厂区按生产管理区、生产区等各自功能分为两个既相关、又相互独立的区域。总图布置时将综合楼布置在常年主导风向的上风向。污水处理厂厂区内有：各种处理单元构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。1、各污水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，根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定他们在厂区内平面的位置，主要考虑：1) 贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；2) 土方量做到基本平衡；3) 在处理构筑物之间，保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求及消防要求；4) 各处理构筑物在平面布置上，考虑适当紧凑，节省用地。2、管、渠的平面布置在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠；在厂区内还设有：给水管、排水管、输配电线路等。这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排即要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，或者考虑采用架空的方式敷设。3、辅助性构筑物污水厂内的辅助构筑物有泵房、办公室等，它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件。在总图设计中，整个厂区道路设置以方便管理、方便生产和内外运输为原则。主干道布置成环状路，以方便生产及管理，使交通顺畅；车间引道力求满足生产工艺要求。主干道为，次干道宽为m，沥青混凝土路面；人行道宽为m，预制水泥方砖铺砌。主干道及次干道转弯半径为m、。将大门设在西南侧，侧门设在东南侧。污水处理厂高程布置污水处理厂污水处理流程高程布置主要是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间的连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。在确保水头损失满足工艺的要求前提下，为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物中的流动，采用以重力流为主。1.3.1 污水处理厂工艺流程在综合考虑了水质及工艺的特点后，采用详细的图 工艺流程图流程说明：来自污水管网的污水进入污水处理厂后，首先经粗格栅去除一些漂浮物，再提升至沉砂池，沉砂池采用旋流式，可有效地去除附着在砂粒表面的有机物。除砂后的污水进入微孔曝气氧化沟（以下简称微曝氧化沟）。氧化沟内分为厌氧段、缺氧段、好氧段，可将一些难降解的大分子物质在厌、缺氧状态下降解为易于生物降解的小分子物质（如有机酸等）后由好氧微生物将污染物处理至达标。微曝氧化沟采用水下推流的方式，即把潜水推进器叶轮产生的推动力直接作用于水体，在起推流作用的同时又可有效防止污泥的沉降。因而，采用潜水推进器既降低了动力消耗，又使泥水得到了充分地混合，同时采用微孔曝气器进行供氧，提高了氧的转移能力，降低了鼓风设备的功耗。微曝氧化沟的出水进入二沉池进行泥水分离，如果二沉池出水达标就可以经紫外线消毒后排放，如果稍微超标就抽至反应过滤池，并投加PAC絮凝剂进行深度处理，保证出水达标，过滤池的出水经消毒后外排。为保证生物除磷脱氮工艺有效地运行，并结合当地的实际情况，污泥处理工艺采用剩余污泥直接进行机械浓缩脱水方式处理，污泥机械浓缩脱水一体化设备的浓缩段污泥停留时间短，磷释放量少，对于要求除磷脱氮的工艺较合适。经过浓缩脱水后的干污泥送至城镇垃圾填埋场进行卫生填埋。1.3.2 单体设计.1粗格栅及提升泵站污水来自污水总管，有可能含有部分漂浮物，首先经过粗格栅去除大的漂浮物，以保证污水提升系统的正常运行，粗格栅井分2格，一格装机械格栅机，一格装手动格栅作为备用。机械格栅的种类很多，有回转式、循环齿耙式、高链式、三索式、阶梯式、转鼓式等，从诸多工程应用来看，回转式格栅具有不易被堵塞、捞渣彻底等优点，因此本工程选用回转式格栅。格栅井前后设置铸铁镶铜闸门，用于维护检修格栅；闸门采用手电两用启闭机，便于操作和维护。格栅捞出的栅渣经无轴螺旋输送机送至渣槽，然后集中外运处置。提升泵有潜水排污泵和干式离心泵可供选择。潜水排污泵有安装、维护简便、提升效率高、噪声远远小于干式离心泵等优点，故本工程提升泵选用潜水排污泵做提升泵，污水由提升泵提升至旋流沉砂池。在提升泵站内设置一套除臭装置，用于处理格栅井及泵房内的臭气，保持良好的工作环境，除臭装置拟采用离子式。其原理为：离子氧群中的原子氧等具有极强的氧化能力，其氧化能力是氧气的上千倍，可以将氨、硫化氢、硫醇类、VOC等污染物和其它产生恶臭异味的污染物在常温常压下迅速氧化，而且寿命在数秒内，可以在管道里充分发按氧化恶臭异味物质的作用。离子氧可由氧气分子（O2）吸收放电时的能量生成。利用高科技高压静电装置，在常温常压下产生高能脉冲放电，将空气中的氧分子电离成原子氧（O），羟基自由基（·OH），单线态氧（O2）和带正、负电荷的离子氧及离子氧群。离子除臭设备中的离子氧发生装置可在极短的瞬间产生大量的离子氧群。空气中的氧分子在通过离子氧发生装置时，受到了一定能量的电子的碰撞而形成正负氧离子及氧离子群，产生的这些高密度的氧离子群具有极强的活性，迅速与各种有机气体（VOC）分子碰撞，激活有机气体分子，并打开VOC气体分子的化学链而直接将其破坏；此外高能离子氧激活空气中的氧分子产生二次离子氧群，与有机分子发生一系列反应，并利用自身反应产生的能量维系氧化反应。经本装置净化后的排出气体符合国家GB1455493恶臭污染物排放标准的标准限值。离子除臭装置有如下一些特点：处理效率高：离子除臭装置能有效去除硫化氢（H2S）、氨（NH3）、甲硫醇（CH3SH）等特定的污染物，以及各种异（臭）味，效果可达8090%左右；案全可靠、能耗低：采用进口高科技离子氧发生器，无臭氧，风阻小，寿命长，电耗极小；纯物理法原理：氧化反应在常温常压下进行，无二次污染；设备全自动运行：无需专人管理，管理方便，运行费用极低。且适合于间歇运行；控制：有手动和自动二种控制模式；体积小、自重轻；占地面积小，尤其适合布置紧凑、场地狭小等特殊条件的改造项目；成套设备，安装方便。（1）构筑物设计流量：Q12000m3a.粗格栅间功能：去除污水较大的漂浮物，以保证污水提升系统的正常运行结构形式：钢筋混凝土结构，直壁平行渠道数量：1座规格：L×B×H=3.3×11.3×mb. 提升泵站功能：提升污水，满足污水处理自流要求结构形式：半地下式泵站，地下钢筋混凝土结构，地上单层框架结构数量：1座规格：L×B×H=10.0××m（2）设备选型设计流量：Q12000m3粗格栅设备类型：回转式（不锈钢）设备数量：1套设备参数：栅条间隙b=10mm，格栅宽度B=700mm，栅前水深700mm，格栅倾角=75°闸门设备类型：靠壁式（铸铁镶铜）设备数量：4台设备参数：800×800mm启闭机设备类型：手电两用（与闸门配套）设备数量：4台无轴螺旋输送机设备类型：水平无轴螺旋输送机设备数量：1台设备参数：角度=0°提升泵设备类型：可提升式无堵塞自耦式潜污泵设备数量：4台（3用1备）设备参数：流量Q250m3/h，扬程H13m吊车设备类型：电动单梁式吊车设备数量：1台设备参数：重量T2t，高度H12m离子除臭装置设计处理量：5000m3/h.2细格栅沉砂池本工程细格栅也选用回转式，细格栅渠道分两道，每道各设1台机械回转格栅机和手工格栅，渠道前后设置插板闸，便于维护检修及水量平衡。细格栅分离出的栅渣经无轴螺旋输送机至渣槽，然后集中外运处置。本工程选用旋流沉砂池，池内设气提吸砂机，吸出的砂由砂水分离器固液分离，砂集中至砂槽，然后外运处置。（1）构筑物设计流量：Q12000m3a.细格栅间功能：去除污水较小的漂浮物，以保证后续工序的正常运行结构形式：钢筋混凝土结构，2条直壁平行渠道数量：1座规格：L×B×H=××mb.旋流沉砂池功能：去除污水中沉砂构筑物结构形式：钢筋混凝土结构数量：1座规格：L×B×H=××m有效水深：停留时间：3min（2）设备选型设计流量：Q12000m3/d, 细格栅设备类型：回转式（不锈钢）设备数量：1台设备参数：栅条间隙b=3mm，格栅宽度B=700mm格栅倾角=70°闸门（配启闭机）设备数量：6套设备参数：600×600mm输送机设备类型：水平无轴螺旋输送机设备数量：1台设备参数：角度=0°除臭装置设备数量：1套设备处理量：320m3吸砂机设备数量：1台砂水分离器设备数量：1台设计参数：Q3.3微曝氧化沟在传统氧化沟的基础上，采用微孔曝气方式与水下推流相结合的改进方式。从而使氧总转移量增大，有效地解决了提高氧利用率并降低能耗的问题。微曝氧化沟所需的氧气均来自鼓风机。污水处理厂常用的鼓风机有罗茨风机和离心风机两种，一般来说，罗茨风机适合于规模较小，且对噪音的要求不是很高的小型污水处理厂，在处理量不大的情况下其功率消耗和噪音都比离心风机的要低。故本设计选用罗茨风机作为曝气的鼓风装置。生化池内的曝气器品种很多，按形式分有盘片式、管式、旋吊链式等，按材质分有刚玉、橡胶膜等，其中橡胶膜可变中微孔管式曝气器是一种高效曝气器，在国内外污水处理厂中均得到了广泛应用。该种曝气器动力效率高，电耗省，另外由于其曝气孔为可变微孔，在生化停止曝气时会自动闭合，不会被污泥堵塞。其缺点是设备、材料及安装费稍高，曝气器的更换周期相对较短，但由于其具有高效节能的特点，可有效降低运行成本，因此在国内仍得到越来越多的应用。本设计也选用此种类型曝气器。（1）设计参数：设计流量：Q=12000m3/d池子总有效容积：11390m35/m3·d 厌氧段污泥负荷Fw1：0.26 kgBOD5/ kgMLVSS·d缺氧段污泥负荷Fw2：0.018 kgBOD5/ kgMLVSS·d好氧段污泥负荷Fw3：0.09 kgBOD5/ kgMLVSS·d污泥产率系数：0.65 mgVSS/mgBOD5厌氧段停留时间：h缺氧段停留时间：h好氧段停留时间：h污泥龄：15d回流污泥浓度：7000mg/L3-N3缺氧段的硝态氮浓度校正系数：每天产生剩余污泥量为t/d（绝干），剩余污泥排放含水率为99.2%，剩余污泥体积为90m3/d。（2）构筑物结构形式：钢筋混凝土结构数量：1座规格：L×B×H（3）设备选型厌氧段及缺氧段设潜水搅拌器，以防止污泥沉淀，共4台。好氧段采用微孔曝气器，5.0m3/(h.个)，共1440套。潜水推进器 2台 N=1.0kw 直径D=m。溶解氧温度仪，共设1台，测量范围015mg/L。MLSS仪，共设1台，测量范围110g/L。DO仪，共设1台，测量范围05mg。风机设计参数：Q5487m3/h，风压P60kPa.4二沉池污水经氧化沟处理后，进入二沉池进行固液分离，本设计采用辐流式沉淀池。沉淀池排泥设备选用刮吸泥机。二沉池的污泥排入污泥泵池，一部分作为回流污泥补充回氧化沟，部分作为剩余污泥由泵抽至储泥池再用压滤机脱水后外运处置。（1）设计参数设计流量：12000m3/d表面负荷：q=3/(m2·h)有效停留时间：t=2h（2）构筑物结构形式：钢筋混凝土结构数量：2座规格：×（3）设备选型刮吸泥机设备类型：周边传动刮吸泥机设备数量：2台.5反应过滤池反应过滤池作为出水的最终保证措施，当出水超标时，投加絮凝剂反应后过滤，以保证出水达标排放。（1）设计参数：Q12000m3/d过滤速度：10mg/h反冲洗强度：10L/m2.s结构形式：钢筋混凝土结构（2）构筑物数量：1座规格：L×B×H××（3）设备选型反冲洗泵3台(2用1备)规格参数：Q=70-130m3/h, H= 45m, N=22kW.6接触消毒池通过对水体进行紫外线辐射，杀灭处理水中残留的细菌，特别是病原菌。（1）设计参数：Q12000m3/d（2）构筑物数量：1座规格：L×B×H ×× （3）设备选型紫外线消毒系统：2套，其中1台备用，共设厂区回用水泵2台，其中1台备用，主要用于压滤机的滤带清洗及厂区的绿化，洗地等。单台性能参数：Q=60m3/h，H=13m，N=Kw。.7回用水池储存处理达标后的出水，作为工业冷却水回用于生产。（1）设计参数：Q12000m3/d（2）构筑物数量：1座规格：L×B×Hm（3）设备选型回用水泵2台(1用1备)规格参数：Q=400m3/h, H= 13m, N=kW.8鼓风机房风机选用罗茨鼓风机。（1）建筑物结构形式：框架结构数量：1座规格：L×B×H×（2）设备选型罗茨鼓风机设备数量：3台（2用1备）设备参数：风量Q37m3/min，风压P60kPa，功率P55kw吊车设备类型：电动单梁悬挂吊车设备数量：1台设备参数：重T2t，起重高度H5m.9脱水机房生化系统产生的污泥需在厂内进行脱水减容后再外运处置。目前国内外污水处理厂普遍采用的脱水设备主要有两大类：卧螺式离心机和带式机。卧螺式离心机的特点为出泥含固率均较带机更高，且操作环境好，对所接纳的污泥处理量的应用范围也较大。但相对带压机来说，其投资偏大，噪音大，且能耗高，运行成本大。带式机的出泥含固率较低(约为20%)，环境虽略差，但只要运行管理得当 并无什么问题，且投资相对节省，能耗低，国内也有着成熟的运行管理经验。在国内，对污泥处置及泥饼含水率的要求并不是很高。虽然随着经济水平的提高，离心机已得到了越来越多的应用，但带式脱水机依然是目前运行、管理经验最为丰富的机型。而近年来浓缩、脱水一体化的带式机的采用使得脱水间的布置更为紧凑。本工程本着经济适用的原则，采用带式浓缩脱水一体机作为浓缩、脱水设备。脱水机房布置在综合车间内。考虑污泥脱水机房可能产生臭气，拟在此建筑内设一套除臭装置。（1）设计参数每天产生剩余污泥量为t/d（绝干），剩余污泥排放含水率为99.2%，剩余污泥体积为90m3/d/d（2）建筑物结构形式：框架结构（在综合车间内）规格：L×B×××（3）设备选型浓缩/脱水一体式带压机设备数量：2台，1用1备设备参数：处理量Q30m3/h，带宽B2000mmPAM一体化加药装置设备数量：1台设备参数：Q=500-5000g螺杆泵设备数量：2台（1用1备）设备参数：流量Q30m3/h，扬程H20m加药泵设备数量：2台（1用1备）设备参数：流量Q=90-900g/h滤带清洗水泵设备数量：2台（1用1备）设备参数：Q=m3/h,H=55m, N=15kw皮带输送机设备数量：1台设备参数：B=，L，角度=0°，不锈钢电动污泥机设备数量：1台设备参数：容量3，除臭装置设备数量：1套设计处理量：5000m3/h.10主要构、建筑物一览表序号名 称规格(m×m×m)数量结构形式混凝土标号混凝土量(m3)钢筋量(t)1大门1座钢筋砼C30172综合楼×1座框架C309893粗格栅及提升泵站1××8.81座钢筋砼C30140124细格栅及旋流沉砂池1座钢筋砼C30150135砂水分离间1座框架C30456微曝氧化沟1座钢筋砼C3026002107二沉池20×2座钢筋砼C30520488配水井及污泥泵池1.5m1座钢筋砼C307069反应过滤池××1座钢筋砼C304210接触消毒池××1座钢筋砼C301811污泥脱水间1座框架C301901512变配电间×6.01座框架C3013仓库及机修间1座框架C3014泥棚1座砖混C3015鼓风机房1座框架C304016回用水池1座钢筋砼C3036.11 主要工艺设备一览表序号主要设备材料名称数量材质功能参数厂家(品牌)一粗格栅及提升泵站1回转式格栅除污机1台水下不锈钢水上碳钢栅槽宽B=,栅槽深=,栅条间隙b=10mm，安装角度75°,江苏天雨/南京蓝深2手动格栅1台不锈钢304栅条间隙b=20mm，格栅宽度B=800mm，栅前水深700mm，格栅倾角=70°自制3闸门4台铸铁镶铜闸宽B=800mm闸高=800mm江苏天雨/南京蓝深4手电两用启闭机4台碳钢江苏天雨/南京蓝深5无轴螺旋输送机1台碳钢长度L=3000mm 螺旋直径=300mm,江苏天雨/南京蓝深6潜污提升泵4台铸铁流量=250m3/h 扬程H=13mABS/上海连成7电动单梁吊车1台碳钢起吊重量=2t 行程=12000mm起吊高度=14000mm卫华8轴流风机1台碳钢Q=5000m3广州广一9电离除臭装置1套Q=5000m3/h广州金鹏10电磁流量计1台量程 01000m3/h余姚11超声波液位计1台量程 010m余姚12pH计1台量程 114金点二细格栅沉砂池1回转式格栅除污机1台水下不锈钢水上碳钢栅槽宽B=800mm 栅槽深=1200mm 栅条间隙b=3mm格栅倾角=70°江苏天雨/南京蓝深2手动格栅1台不锈钢栅条间隙b=3mm，栅槽宽度B=800mm，栅前水深600mm，格栅倾角=70°自制3闸门6台铸铁镶铜闸宽B=600mm闸高H=600mm江苏天雨/南京蓝深4手动启闭机6台碳钢T=1t江苏天雨/南京蓝深5无轴螺旋输送机1台碳钢长度L=3000mm 螺旋直径 =300mm江苏天雨/南京蓝深6罗茨鼓风机2台Q=3/min,H=5m,山东章晃7气提吸砂机2台碳钢跨度L=3000mmQ=30m3/min；功率N=江苏天雨/无锡通用8砂水分离器1台不锈钢江苏天雨/无锡通用9贮渣槽1个碳钢自制三微曝氧化沟1厌氧池搅拌器1台不锈钢转速r=48r/min直径1800mmkw 南京南蓝/蓝深2缺氧池搅拌器3台不锈钢转速r=48r/min直径1800mmkw 南京南蓝/蓝深3好氧池搅拌器2台不锈钢转速r=48r/min直径1800mmkw南京南蓝/蓝深4微孔曝气器1440套ABS氧利用率20%,动力效率2215OTT5MLSS仪1台量程010g/L哈希/科泽6DO测定仪1台量程05mg/L哈希/科泽7出水调节堰门1台铸铁B×H=3000×500mm江苏天雨/无锡通用8手动两用启闭机1台碳钢江苏天雨/南京蓝深四二沉池1周边传动吸泥机2台水下不锈钢水上碳钢池径：=20m江苏天雨/无锡通用五二沉池配水、出水、污泥池1回流污泥泵2台铸铁Q=500m3/h, H=8m, N=22kw, 配耦合装置、不锈钢导轨、拉链ABS/上海连成2剩余污泥泵2台铸铁Q=250m3/h,H=15mkw, 配耦合装置、不锈钢导轨、拉链ABS/上海连成3二次提升泵3台铸铁Q=250m3/h ,H=13mABS/上海连成4超声波液位计1台量程010m哈希/科泽六反应过滤池1絮凝剂投加系统1台kw江苏天雨/无锡通用2计量泵5台Q=90-900L比特3反冲洗泵3台Q=70-130m3/h, H= 45m, N=22kW南京蓝深/上海连成七消毒池1紫外线消毒装置2套UVPlus-3000, , 运行，装机深圳海川/安力斯2厂区回用水泵2台铸铁Q=60m3/h, H=15m南京蓝深/上海连成3闸门4套铸铁800mm×800mm江苏天雨/无锡通用4手动启闭机4台碳钢T=2t江苏天雨/无锡通用八回用水池1回用水泵2台铸铁Q=400m3/h,H=13mABS/上海连成2超声波流量计1台哈希/科泽3超声波液位计1台量程 010m哈希/科泽4pH计1台量程 014哈希/科泽5COD检测仪1台哈希/科泽九综合车间（491）(一)鼓风机房1罗茨鼓风机3台Q=37m3/min,P=60kpa,N=55kw, 含隔声罩、变频电机、排风扇、止回阀、进口消声器、出口消声器、压力表、安全阀、饶性接头等附件龙铁/章晃2单轨吊车1台H=5m湖北银轮3轴流通风机3台Q=5700m3/h广一(二)污泥脱水机房1带式浓缩压滤机2台处理能力30m3/h 滤带布宽kw江苏天雨/无锡通用2PAM一体式溶药、加药装置1台Q=500-5000gr/h江苏天雨/无锡通用3计量泵2台Q=90-900g比特4污泥螺杆泵2台Q=30m3/h H=20m 西柏克5空压机1台Q=370l/min, 功率N=kw6滤带清洗泵2台Q=m3/h,H=-80m, N=15kw南京蓝深/上海连成7皮带输送机1台带宽500mm输送距离L=江苏天雨/无锡通用8电动污泥斗1台容量3江苏天雨/杭州苏堤9轴流风机1台Q=5000m3广一10电离除臭装置1套Q=5000m3广州金鹏.12 主要管线规格表序号名称规格材质长度m单重kg总重kg设计量裕量工艺管线D720×9焊接钢管37工艺管线D630×9焊接钢管空气管线D426×9不锈钢超越管线D720×9焊接钢管回流污泥管线D720×9焊接钢管剩余污泥管线D108×4焊接钢管雨水管d400砼管118雨水管d500砼管184雨水管d600砼管87雨水管d700砼管102污水管DN600UPVC污水管DN500UPVC污水管DN300UPVC给水、消防管DN100PPR给水、消防管DN65PPR给水、消防管DN50PPR