贵州某县污水处理厂初步设计说明书及计算书.pdf

-目录 第一章设计说明书1 第一节概述1 一、设计任务 1 二、设计依据 1 三、设计原则 1 四、设计原始资料 1 五、城市概况 2 第二节污水处理工艺流程的选定3 一、设计规模的确定 4 二、处理程度的确定 4 三、处理工艺的选择 5 四、主要构筑物的说明 9 五、消毒剂的选择 11 第三节污泥处理工艺的选择12 一、污泥处理方案的选择 13 二、构筑物介绍 13 第四节污水厂平面及高程布置13 一、污水处理厂的厂址选择 13 二、污水处理厂平面布置原则 14 三、污水处理厂的高程布置 15 四、高程计算的基本原则 15 第五节泵房设计16 一、设计说明 16 二、污水泵站的特点及一般规定 16 三、泵房形式的选择 16 四、泵房布置原则 17 第六节公用工程18 一、场内给水排水 18 二、供电 18-三、通讯 18 四、自控体系 18 五、通风及空调 19 第二章设计计算书19 第一节污水部分的计算19 一、流量计算 19 二、泵前中格栅计算 19 三、细格栅计算 23 四、涡流沉砂池计算 26 五、CASS 反应池 28 六、接触池 32 七、巴氏计量槽 35 第二节污泥部分设计计算35 一、污泥浓缩池 36 二、贮泥池 37 三、机械脱水间 38 第三节污水厂布置38 一、污水厂平面布置 38 二、高程布置 39 第四节主要构筑物41 一、处理构筑 41 结论44 致谢45 参考文献46 -第一章 设计说明书 第一节概述 一、设计任务 贵州某县污水处理厂初步设计。二、设计依据（一）室外排水设计规范（GB50101-2005），2005 年版（二）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）（三）地面水环境质量标准（GB3838-2002）（四）城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）（五）城镇污水处理工程项目建设标准（2001）（六）污水综合排放标准（GB8978-1996）三、设计原则（一）在城市总体规划的指导下,加强保护城市水资源和改善水环境，对城市污水进行统一规划、综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、国民经济效益和环境效益。（二）积极采用高效节能、简便易行的污水处理新工艺、新技术、新材料、新设备以及污水和污泥的综合利用技术。（三）提高控制和生产管理的自动化、信息化水平，做到技术可靠、便于管理、出水达标、经济合理。（四）按照统一规划、分期建设的指导方针，以需要与可能相结合的原则，合理分期、滚动发展。（五）采用国内技术先进、质量稳定的设备，合理采用国外设备。四、设计原始资料（一）设计年限及服务区域 根据县县城总体规划，规划年限近期为 2005 年，远期为 2010 年，本设计设计年限为 2010 年。服务区域与县县城总体规划一致，城市规划总用地 9.67 平方公里。（二）污水厂规模 近期规模为 1.5104 m3/d，远期规模为 3.0 万 m3/d。（三）设计水质 1进水水质-由于县城仅设有少量的水泥厂、化肥厂等工业企业，工业废水排放量少，因此城市污水主要以生活污水为主，进厂水管底标高为 817m。参照国内类似城市污水水质，并结合县城经济发展水平，确定污水厂的进水水质如表 1-1 所示。表 1-1 污水厂进水水质指标单位：mg/L 指标 PH BOD5 CODCr SS NH3-N TP TKN 水质 6-9 220 450 110 27 5 40 2出水水质 根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准GB8978-2002，污水处理厂出水水质如表 1-2 所示。表1-2 污水厂出水水质指标单位:mg/L 指标 PH BOD5 CODCr SS NH3-N TP 水质 6-9 20 60 20 8 1 五、城市概况（一）自然条件 1地理位置 县城位于贵州省中部偏西北，乌江中游鸭池河北岸，在东经 1054710627,北纬 26462721之间。东邻修文以六广河分界，南邻清镇、织金以鸭池河、六冲河分界，西及西北以凹水、西溪分界与大方毗邻，东北与金沙接壤。县城东距贵阳 117 千米，西距毕节 115 千米。2气象条件 县城位于中亚热带湿润季风气候区，因处于低纬度、高海拔的高原山地，素有春迟夏短、秋早冬长、水热同季、干湿分明等气候特征。常年气候宜人，夏无酷暑、冬无严寒，雨量充沛。年平均日照 1348.9 小时，无霜期 264 天，气温 13.8，雨日 188 天，降雨量 1005.2 毫米。3污水厂厂址自然条件 县城污水处理厂位于县城南面约 3.0km 的河岸边，根据现场踏勘及分析研究，选择两个厂址进行比较：一个位于河左岸，整个场地为一片梯田，场地西北面山顶高程为 1223.60m，场地海拔高程一般为 11901210m，相对高差 520m；一个位于河右岸，场地大部分为坡地，场地北面山顶高程为 1248.40m，场地海拔高程一般为 11701175m，相对高差 210m。历史最高洪水位 815.458m，常水位 806.42m，95%保证率枯水位-801.75m。（1）河左岸厂址工程地质条件 河左岸西北面有贵毕高速公路通过，整个场地为一片梯田，东北面高，西南面低，整个场地的地表水均向河流排泄。场地出露地层为三叠系中统松子坎组第一段(T2s1)，岩性为黄灰、浅灰色中厚层含泥质灰岩及浅白色中厚层钙质白云岩，夹少量泥页岩，厚度100m。整个场地为一片梯田，第四系(Q)覆盖层广布，仅西北面山脊有少量基岩出露。场地位于河流 I 级阶地，且为梯田，第四系覆盖层主要为残坡积(Qdl+el)、冲洪积(Qal+pl)褐色耕植土、黄色粘土及砂质粘土，夹少量碎石及砂卵石，一般厚35m，局部大于 10m。场地位于 NE 向构造黔西向斜之南东翼，无区域性断层通过，主要为单斜构造，岩层产状为 N5065E/NW1030。经查贵州省地震烈度区划图（1990 年版 1/150万）场地基本地震烈度小于 VI 度。场地出露地层岩性为三叠系可溶性碳酸盐岩夹少量碎屑岩，经地表地质调查岩溶发育相对较弱，仅局部有溶沟溶槽发育，对拟建建筑物场地影响不大。但场地靠近皮家河，洪水季节河水位的抬高是场地主要的控制因素。因此，场地岩溶水文地质条件较简单。（2）河右岸工程地质条件 河右岸西面有贵毕公路通过，整个场地较为平坦，地面标高为 820m，大部分为坡地，北面高，南面低，夏季主导风向为西南风。场地出露地层为三叠系中统松子坎组第一段(T2s1)，岩性为黄灰、浅灰色中厚层含泥质灰岩及浅白色中厚层钙质白云岩，夹少量泥页岩，厚度100m。场地大部分为耕地，地势平坦的地方被第四系(Q)覆盖层全部覆盖；场地北面地形坡度为 4565，基岩大面积出露，仅局部洼地及低洼的地方有少量第四系残坡积(Qdl+el)红粘土夹少量碎石分布。场地主要位于河流 I 级阶地，覆盖层主要为残坡积(Qdl+el)、冲洪积(Qal+pl)褐色耕植土、黄色粘土及砂质粘土，夹少量碎石及砂卵石，厚05m。场地位于 NE 向构造黔西向斜之南东翼，无区域性断层通过，主要为单斜构造，岩层产状为 N5065E/NW2040。经查贵州省地震烈度区划图（1990 年版 1/150万）场地基本地震烈度小于 VI 度。场地出露地层岩性为三叠系可溶性碳酸盐岩夹少量碎屑岩，经地表地质调查，岩溶发育相对较弱，仅局部有溶沟溶槽发育，对拟建建筑物场地影响不大。但场地靠近皮家河，洪水季节河水位抬高是场地主要的控制因素。因此，场地岩溶水文地质条件较简单。第二节污水处理工艺流程的选定-一、设计规模的确定（一）污水处理厂设计规模 由设计资料可知，污水处理厂的设计规模为dm34105.1。（二）设计流量 表 1-3 污水处理厂设计流量 项目 计算值(L/s)设计值(L/s)最高日最大时 267.36 268 最高日平均时 /280 平均日平均时 173.60 174 二、处理程度的确定（一）进水水质 根据原始资料，污水处理厂进水水质见表 1-4。表 1-4 污水设计进水水质、出水水质标准 水质指标 设计进水水质(mg/L)出水水质标准(mg/L)BOD5 220 20 CODcr 450 60 SS 110 20 NH3-N 27 8 Tp 5 1（二）设计出水水质 出水水质要求符合：城镇污水处理厂污染物排放标准GB8978-2002。根据设计资料说明，本设计出水排入水体为类水体，要求执行一级 B 标准，出水水质标准如表 1-4 所示。根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除 BOD5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理。（三）处理程度计算 1BOD5 的去除率：%90.90%10022020220 2CODcr 的去除率：%66.86%10045060450-3SS 的去除率：%82.81%10011020110 4总氮的去除率：%37.70%1008827 5P 的去除率：%80%100515 表 1-5 各种污染物处理程度单位：mg/L 项目 BOD5 CODcr SS NH3-N P 进水 220 450 110 27 5 出水 20 60 20 8 1 去除率 90.90%86.66%81.82%70.37%80.00%三、处理工艺的选择（一）污水处理方案 根据进水水质分析，以及出水要求，选择采用 CASS，A2/O 与卡塞罗氧化沟工艺三种方案，在三者之间进行优化比较，选出最优方案。三个方案的污水处理工艺流程如下：1CASS 法 原污水中格栅提升泵站细格栅沉砂池CASS 池接触池出水 2A2/O 法 原污水中格栅提升泵站细格栅沉砂池厌氧池缺氧池好氧池二次沉淀池接触池出水 3氧化沟 原污水中格栅提升泵站细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二次沉淀池接触池出水（二）污泥的处理考虑以下 2 种方案供选择 1机械脱水 生污泥污泥提升泵房浓缩池机械脱水外运 2自然干化 生污泥污泥提升泵房浓缩池自然干化外运-（三）处理工艺的比较选择 1CASS 法 CASS 为周期循环活性污泥法的英文（Cyclic Activated Sludge System）的缩写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水 SBR 反应器相结合的产物。CASS 工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的污水处理新工艺。目前 CASS 工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。其基本工艺流程如图 1-1 所示。图 1-1CASS 处理工艺流程 CASS 工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理。其优缺点如下：优点：（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS 工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少 35%。（2）处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。（3）有较好的脱氮除磷效果。CASS 工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。（4）污泥沉降性能好。CASS 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于 CASS 工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。（5）CASS 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。缺点：由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响沉 池 砂 格 栅 细 房 泵 升 提 栅 格 中 污水 CASS 反应池 江 排 接 池 触 运 外 泥 饼 脱 水 机 房 浓 缩 池 -泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。2A2/O 工艺 A2/O 脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称 A-A-O 工艺），它是在 A2/O除磷工艺上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。其基本工艺流程如图 1-2 所示。污泥回流 混合液回流 硝化液回流 污水剩余污泥 图 1-2A2/O 工艺基本流程图 污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与 A2/O 生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；在缺氧池中的反应过程与 A1/O 生物脱氮工艺中的缺氧过程相同；在好氧池中的反应过程兼有 A2/O 生物除磷工艺和 A1/O 生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用。因此 A2/O 工艺可以达到同步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。A2/O 工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺点如下：优点：（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。（2）在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于 100。（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投药，两个A 段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。中格栅 细格栅 沉砂池 厌氧池 缺氧池 二沉池 好氧池 接触池 排江 浓缩池 贮泥池 脱水机房泥饼外运 污水提升泵房-缺点：（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当 P/BOD值高时更是如此。（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以 2Q 为限，不宜太高，否则增加运行费用。（3）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对反应器的干扰。3氧化沟 氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图1-3。图 1-3 厌氧池+氧化沟处理工艺流程 氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。污水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达 10-30h，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。优点：（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。氧二池沉触池接排江污泥回流池缩浓贮泥池房机水脱饼泥外运剩余污泥污水中格栅提升泵房细栅格砂池沉厌池氧化沟-（4）脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。缺点：（1）污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P 量不平衡，pH 值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。（2）泡沫问题。（3）污泥上浮问题。（4）流速不均及污泥沉积问题。（5）氧化沟占地面积很大。总的说来，这三个方案都比较好，都能达到要求处理的效果。考虑到该污水厂设计水量较小，且方案一工艺流程更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、运行费用少等优势，所以，本设计采用方案一作为污水厂处理工艺。四、主要构筑物的说明（一）格栅 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。格栅有一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木鞋、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。被截留的物质称为栅渣。栅渣的含水率约为 70%-80%，容重约为 7503kg/m。一般情况下，分粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物。本设计采用泵前中格栅，泵后细格栅。为改善劳动及卫生条件，均采用机械清渣。（二）沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，如泥砂、煤渣等。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对管道的磨损，防止管道发生堵塞现象；也可设于出次沉淀池前，以便减轻负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，延长设备使用寿命。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池等。本设计采用涡流沉砂池。涡流沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂的目的。污水从切线方向进入圆形的沉砂池，进水渠道末端设一跌水堰，使可能-沉积在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池;还设有一挡板，使水流及砂子进入沉砂池时向底部流行，并加强附壁效应。在沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持环流。桨板，挡板和进水水流组合在一起，在沉砂池内产生螺旋状环流，在重力作用下使砂子沉下，并向池中心移动，由于越靠近中心水流断面越小，水流速度逐渐加快，最后将沉砂落入砂斗；而较轻的有机物则在中间部分与砂子分离。池内环流在池壁处向下，到池中间则向上，加上桨板作用，有机物在池中心部位向上升起，并随水流进入后续构筑物。（三）CASS 池 CASS 为周期循环活性污泥法的英文（Cyclic Activated Sludge System）的缩写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水 SBR 反应器相结合的产物。CASS 工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的污水处理新工艺。目前 CASS 工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。CASS 工艺是结合研究成果与实际工作经验总结出来的成果，由预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态下，因此，提高了对难降解有机物的去除效果。与传统活性污泥法相比，由于省去了初沉池，二沉池及污泥回流设备，建设费用可以节省20%-30%。工艺流程简洁，污水厂主要构筑物为沉砂池、CASS 池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少 30%。CASS 没有污泥回流，污泥负荷有时在延时曝气范围内，有时则更高。研究和应用表明，在负荷为 0.10.2kgBOD/(kgMLSSd)或者再高一些 CASS 工艺仍能到达 ICEAS 工艺相当的去除效果，而且有利于形成絮凝性能好的污泥；而负荷的提高使 CASS 工艺的工程投资比 ICEAS 节省 25%以上。CASS 反应池的每个工作周期可分为曝气阶段，沉淀阶段，滗水阶段和闲置阶段。反应池每个工序如下：1曝气阶段：由曝气系统向反应池供养，有机物被微生物氧化分解，同时 NH3-N 通过硝化菌转化成 NO3-N。2沉淀阶段：停止曝气，进行泥水分离，同时微生物利用水中剩余溶解氧进行氧化反应，反应池逐渐有好氧转态变为缺氧状态，开始进行反硝化反应。3滗水阶段：沉淀结束后进行滗水，排出上清液，池中水位下降，此时反应池逐步进入厌氧状态，继续进行反硝化反应。-4闲置阶段：闲置阶段池中水位由最低水位上升到最高水位。（四）接触池 接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果。设计合理的接触池应使污水的每个分子都有相同的停留时间，也就是说水流属于 100%的推流。采用的消毒方法不同，接触池停留时间、方式也不同。本设计采用隔板接触池，同时采用液氯消毒。加药量 7mg/L。选 3 台 ZJ-1 型转子加氯机（2 用 1 备）。接触池内设 20 块隔板，隔板间距 1.5m，池内平均水深 1.8m，水力停留时间 30min，水流速度 0.46m/s。（五）计量堰 为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，以总结运转经验，为给处理厂的运行提供可靠的数据，必须设置计量设备。污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计算。污水测量装置的选择原则是精度高，操作简单，水头损失小，不易沉积杂物。各种计量设备的比较见表 1-6。表 1-6 常用计量设备比较 名称 优点 缺点 适用范围 巴氏计量槽 水头损失小，不易发生沉淀，操作简单 施工技术要求高，不能自动记录数据 大、中、小型污水厂 薄壁堰 稳定可靠，操作简单 水头损失较大，堰前易沉淀污泥，不能自动记录数据 小型污水厂 电磁流量计 水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据 价格较贵，维修困难 大、中型污水厂 超声波流量计 水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据 价格较贵，维修困难 大、中型污水厂 涡轮流量计 精度高，能自动记录数据 维修困难 中、小型污水厂 本设计采用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度高达 9598。五、消毒剂的选择-城市污水经二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。因此在排放水体前或农田灌溉前，应进行消毒处理。污水消毒应连续运行，特别是在城市水源地的上游，旅游区，夏季或流行病流行季节，应严格连续消毒。污水消毒的主要方法是向污水投加消毒剂。目前用于污水消毒的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。消毒剂的选择见下表 1-7：表 1-7 常用消毒剂优缺点比较 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，决定使用液氯消毒。第三节污泥处理工艺的选择 在污水处理过程中，产生大量污泥，其数量约占处理水量的 0.3%-0.5%左右。污泥消 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-中含有大量的有毒有害物质，因此污泥需要及时处理与处置。使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的约占 20%-50%，甚至 70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分，必须予以重视。一、污泥处理方案的选择 因本设计的污泥主要来自 CASS 池，因此无需进行消化处理，可直接进入浓缩池浓缩后进行最终处理。污泥经浓缩后，尚有约 95%-97%的含水率，体积仍很大。为了综合利用和最终处置，需对污泥作干化和脱水处理。两者对脱除污泥的水分，具有同等的效果。污泥干化与脱水方法主要有自然干化和机械脱水等。自然干化是污泥脱水方法中比较经济的一种，但它占地面积大，卫生条件差，受污泥性质和气候影响大，劳动强度大；机械脱水效果好，占地少，不受气候影响，不污染环境。因此本设计选用浓缩池+机械脱水间。二、构筑物介绍（一）浓缩池 污泥浓缩的目的在于降低污泥含水率，以减少污泥体积，以利于污泥的后续处理和利用。对于污泥的机械脱水来说，这意味着可减少混凝剂的投加量与脱水设备的数量，提高与欧水设备的效率。污泥浓缩池有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等。后两种主要在工业上采用，中小型规模装置主要采用重力浓缩。离心浓缩是利用污泥中的固体与液体的相对密度较差，在离心力场所受的离心力的不同而被分离浓缩。因此使用范围较广，但运行与维修较高。本设计选用连续式重力浓缩池。（二）机械脱水间 脱水间内安装 3 台 LW200600-N 型国产卧螺沉降离心脱水机，2 用 1 备。单台处理能力 1.53m/h，电机功率 5.5kw，外形尺寸 15451930744。脱水间外形尺寸 12m6m6m。第四节污水厂平面及高程布置 一、污水处理厂的厂址选择（一）污水处理厂的厂址选择，应遵循下列各项原则-1应于选定的污水处理工艺相适应，如选稳定塘或土地处理系统为处理工艺时，必须有适当的闲置土地面积。2无论采用什么处理工艺，都应做到少占农田和不占良田。3厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应于城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持 300m 以上的距离，但也不易太远，以免增加管道长度，提高造价。4当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政设施时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。但处理水排放时，则应于收纳水体靠近。5厂址不易设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。6要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流流入构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。7根据城市总体发张规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。二、污水处理厂平面布置原则（一）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。（二）污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。（三）在处理构筑物之间，应保持一定的距离，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值 510m，某些有特殊要求的建筑物，如污泥消化池、消化气储罐等，其间距应按有关规定确定。（四）污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护维修管理的要求。（五）在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物停止工作时，使其后续处理构筑物，仍能够保持正常运行。（六）应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。（七）污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。在厂区内还应设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管以及输配电线路。-（八）在污水处理厂区内还应设有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。（九）污水厂的绿化面积不宜小于全厂总面积的 30%。（十）污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求：1主要车行道的宽度：单车道为 3.54.0m，双车道为 6.07.0m，并应有回车道。2车行道的转弯半径宜为 6.010.0m。3人行道的宽度为 1.52.0m。4通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用 30，不宜大于 45。5天桥宽度不宜小于 1.0m。三、污水处理厂的高程布置 污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定个处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿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。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜。为此必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：（一）污水流经各处理构筑物的水头损失。（二）污水流经连接前后两个处理构筑物管渠（包括配水设备）的水头损失。包括扬程与局部损失。（三）污水流经量水设备的损失。四、高程计算的基本原则（一）选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水利计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。（二）计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量；计算设计远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。（三）设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不易过大，以免土建投资过大和增加工程上的难度。还应考虑到应维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。-（四）在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量。在决定污泥干化厂、污泥浓缩池、消化池等构筑物的高程时，应注意他们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。第五节 泵房设计 一、设计说明 污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动，它有机器间、集水池、格栅、辅助间等组成，机器间内设置水泵机组和有关的附属设备，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节采水的不均匀性，以便水泵较均匀工作，格栅作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵，辅助间一般包括贮藏室，修理间，休息室和厕所等。二、污水泵站的特点及一般规定（一）特点 污水泵站的特点时连续进水，水量较小，但变化幅度大；水中污杂物含量多，对周围环境的污染影响大。所以污水泵站应该使用适合污水的水泵和清污量大的格栅除污机，集水池要有足够的调蓄容积，水泵的运行时间长，应考虑备用泵；泵站的设计应尽量减少对环境的污染，站内要提供较好的管理、检修条件。（二）一般规定 1应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模。泵站设计流量应于进水管流量相同。2应明确泵站是一次建成，还是分期建设，是永久性还是非永久性，以决定其标准和设备。并根据污水经泵站抽升后，出水入河渠，还是经处理厂处理来选择合适的泵站位置。3在分流制排水系统中，雨水泵房与污水泵房可分建在泵站院内不同的位置，也可以合建在一座构筑物里面，但水泵、集水池和管道应自成系统。4污水泵站的集水池与机械间合建在统一构筑物内时，集水池和机械间须用防水墙隔开，不允许渗漏。5泵站地下构筑物不允许地下渗入，应设有高出地下水位0.5m 的防水措施。6注意较少对周围环境的影响，结合当地条件，使泵站与居住房屋和公共建设保持一定的距离，院内需加强绿化。三、泵房形式的选择（一）泵房形式选择的条件-1由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，小型本站除连续开泵运转外，亦有定期开泵间断性运转，故选用自灌式泵房较方便。只有在特殊条件下才选用非自灌式泵房。2流量小于 23m/s 时，常选用下圆上方形泵房，其设计和施工都有一定经验，故被广泛选用。3大流量的永久性污水泵站，选用矩形（或组合型）泵房，由于工艺布置合理，管理方便。4分建与合建式泵房的选用，一般自灌启动时应采用合建式泵房；非自灌启动或因地形地物受到一定限制时，可采用分建式泵房。5日污水量在 500m3以下时，如某些仓库、铁路车站、或人数不多的单位、宿舍，可选用较简便的小泵站。四、泵房布置原则（一）泵房内力求美观，管线简捷。（二）吸水管尽量不拐弯，以减少水头损失。（三）泵房内扬水管架高，以便管理与维修。（四）官线进出泵房设置导管，导管内设短管，以利于维修。（五）扬水管室内设在冰冻线以上，出泵房下降到冰冻线以下，且应考虑保暖。（六）考虑工作人员管理方便，泵房内应设值班室，配电室。（七）值班市，配电室在楼上，以改善工作人员的工作环境。（八）泵房内还应设置起吊设备。（九）主要机组的布置和通道宽度，应满足机电设备安装、运行和操作的要求，一般应符合下列要求：1水泵机组基础间的净距不宜小于 1.0m。2机组突出部分与墙壁的净距不宜小于 1.2m。3主要通道宽度不宜小于 1.5m。4配电箱前面通道宽度，低压配电时不宜小于 1.5m，高压配电时不宜小于 2.0m。当采用在配电箱后面检修时，后面距墙的净距不宜小于1.0m；5有电动起重机的泵房内，应有吊运设备的通道。6泵房各层层高，应根据水泵机组、电气设备、起吊装置、安装、运行和检修等因素确定。7泵房起重设备应根据需吊运的最重部件确定。起重量不大于 3t，宜选用手-动或电动葫芦；起重量大于 3t，宜选用电动单梁或双梁起重机。8水泵机组基座，应按水泵要求配置，并应高出地坪 0.1m 以上。9水泵间与电动机间的层高差超过水泵技术性能中规定的轴长时，应设中间轴承和轴承支架，水泵油箱和填料函处应设操作平台等设施。操作平台工作宽度不应小于 0.6m，并应设置栏杆。平台的设置应满足管理人员通行和不妨碍水泵装拆。10泵房内应有排除积水的设施。11泵房内地面敷设管道时，应根据需要设置跨越设施。若架空敷设时，不得跨越电气设备和阻碍通道，通行处的管底距地面不宜小于 2.0m。12当泵房为多层时，楼板应设吊物孔，其位置应在起吊设备的工作范围内。吊物孔尺寸应按需起吊最大部件外形尺寸各边加不小于 0.2m。第六节 公用工程 一、场内给水排水（一）给水工程 污水处理厂给水用镀锌钢管与厂区给水干管连接，污水处理厂给水主要用于消防、洗涤、化验、地面冲洗、卫生间、脱水间反冲洗及办公用水。（二）排水工程 污水处理厂内排水主要由生活污水、冲洗水和雨水。排水系统采用合流制。生活污水、冲洗水和雨水都通过管道收集到泵站集水池，集中处理。二、供电 污水处理厂内的供电主要用于动力、照明。为保证生产生活的正常用电，采用双电源供电。三、通讯 全厂设一台程控数字交换机，用于承担行政管理电话，生产调度电话及生活电话。同时为了满足生产指挥、检修、调试及巡回检查等流动人员对通讯的需要，工程设计采用两对无线电对讲手机。四、自控体系 全厂自控体系由中央控制室微机和现场终端两部分组成，集计算机技术、控制技术、通讯技术以及显示技术于一体。通过网络将中央级监控站和各个现场子站连接起来，实行集中监控管理和分散控制。主要电气设备采用 PLC 自动控制和就地控制箱现场控制两种方式。-五、通风及空调 通风设计包括中央控制室、生产辅助车间、格栅间、泵站、鼓风机房、加氯间污泥脱水间。设计采用轴流风机进行通风换气。厂内不设中央空调，采用单元空调机进行空气调节。第二章设计计算书 第一节 污水部分的计算 一、流量计算 近期平均时流量 Q=15000 m3/d=0.174 m3/s=174 L/s 远期平均时流量 Q=30000 m3/d=0.347 m3/s=347 L/s 由内差法求得变化系数 Kz1=1.54 Kz2=1.43 近期最大时流量 Qmax=Kz1Q=1.5415000=23100 m3/d=267 L/s=0.267 m3/s 远期最大时流量 Qmax=Kz1Q=1.4330000=42900 m3/d=496 L/s=0.496 m3/s 二、泵前中格栅计算 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木鞋、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。（一）设计参数 设计流量：设计两组细格栅，每组流量为248L/s 栅前流速：v1=0.77m/s，过栅流速：v2=0.98m/s 栅条宽度：s=0.01m，格栅净间距：b=0.02m 栅前部分长度：0.5m，栅后部分长度：1.0m 格栅倾角：60 度；污水栅前超高：h2=0.3m 单位栅渣量：w1=0.07 m3栅渣/103污水（二）设计计算 计算图见图 2-1。-hHh1h1hh1H1B1Bl1500H1tg1000l2B1 图 2-1 中格栅计算图 1栅条间隙数 n：ehvQnsinmax 式中 格栅安装倾角；=60 e栅条间隙，mm；20mm h栅前水深，m；0.4m v过栅流速，m/s；0.9m/s Qmax远期最大流量 代入数据得 309.0*4.0*02.060sin248.0n 2栅槽宽度B：ennSB)1(式中 S栅条宽度，m；10mm e栅条间隙，mm；20mm 代入数据得 mbnnsB89.03002.013001.01 3进水渠道渐宽部分长度1l：1112tanBBl 式中 B1进水渠宽，m；取 0.74m-B栅槽宽度，m 1渐宽部分展开角。1=20 代入数据得 mBBL21.020tan274.089.0tan2111 4栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度2l：mLL11.0212 5过栅水头损失1h：01khh sin220g