1、1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：BOD520mg/L；SS20mg/L；N15mg/L；P1mg/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
2、，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2AbstractIt is a preliminary design and construction drawing for the sewage treatment plant
3、development zone of Tianjin . This plant treat municipal sewage,mainly.Itswaterqualityismorecomplicated:Suspended substance (SS ): 200mg/L;The biochemical oxygen demand (BOD5 ) of five days: 200mg/L; The chemical oxygen demand (CODcr ): 400mg/L; Total nitrogen (N ): 40mg/L; Total phosphorus (P ): 4.
4、0mg/L;Heavy metal and noxious substance: Trace; Treated water quality is required: BOD520mg/L; SS20mg/L; N20mg/L; P1mg/L;According to the designing requirement and thought of looking for novelty: the content of nitrogen andphosphorus are on the high side in this project water quality,so it shoud be
5、dealed with,while get rid of BOD5 and SS .We adopt and use a kind of craft,which is a comparatively extensive denitrification crafts at present, namely, 3 ditch type oxidizing craft. The advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , totally suitable for reality originally designe
6、ds purpose. Its main structures includ gate well , grid , sewage pumping house , earate and sinking sand pool , oxidizing ditch , contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the computer lab etc. This design have adopted the denitrification craft and equipment of good performance, and
7、 the procedure is simple, management is convenient, do not need to add the first sinking pool,the second sinking pool, digestive system .reducing building and operating expenses, realizing automation totally at the same time, easy to manage, making the treated water reach sewage discharge standard ,
8、 accomplish the rational utilization of water resource.Keywords: Types of three ditch oxidizing ditch , Grid, Concentration pool, Pumping house ,New craft3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
9、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 =1.15 K 总 =1.32、混合污水水质资
10、料：悬浮物（SS）：200mg/L五日生化需氧量（BOD 5）：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：BOD520mg/LSS20mg/L4污水 N15mg/LP1mg/L3、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
11、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 546、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 泵5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
12、消毒池 排放方案二:格栅 曝气沉砂池 辐流式初沉池 曝气池(A 2/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: A2/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。 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。 氧化沟是新工艺，但发展很快，它除
13、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
14、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 20.06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
15、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：Q max=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， 闸门井尺寸：（长宽高）LBH=4m4m3m 闸门型号：选用 HZY-1200 圆形弧面铸铁闸门 一台 起闭机选用 XLQ 型手电两用螺杆式起闭机。 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： Q max
16、=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 =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：LB =3.78m3.03m4.污水泵房主要设计参数：（1）设计流量：Q max=1128L/s（2）泵房形式：方形泵房，半地下式（3）泵房尺寸：21m12m6.5m（4）污水提升泵： 型号：14sh-28 型卧式离心泵流量：Q=380L/s7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
17、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：Q max=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 =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：LB =4.65m6.09m6.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：Q max=1128L/s（2）尺寸大小：LBH=18m4.9m3.33m（3）曝气方式：穿孔管曝气，干管管径 15
18、0mm,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 5，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：2 1/2压力：0.8m 水柱配套电机型号：A25632 功率 0.12kw7.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=3m8.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:Q max=1128L/s8（2）污泥回流比：R=65%（3）组数：2 组（4）每组氧化沟尺寸：LBH=156m60m3.23m 每组 3 个
19、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：Q max=1128L/s（2）设计接触时间：30 分钟（3）尺寸大小：LBH=30m20m3.5m 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 12m9m,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：Q max=1128l/s（1） 污泥回流提升泵：型号：LXB900 型潜
20、水排污泵台数：2 台（一用一备）流量：7250m 3/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：1.98m 3/h扬程：25m（3） 污泥泵房尺寸：LBH=18m12m8m 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：567.3m 3/d,含水量率: 1=99.2%,污泥浓度为:4/m 3,（3）固体通量：M=24kg/(d)（4）池数：2 座（5）直径：D=12.
21、4m 总高 H=3.0m9（6）污泥浓缩时间 24h（7）浓缩后污泥量：151.28m 3/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-D13.污泥贮泥池主要设计参数：（1）尺寸大小：LBH=9m6m4m （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后的污泥进行机械脱水，进一步降低其含水率，成泥饼后外运。（1）机房尺寸：LBH=24m12m5m （2）污泥脱水机：型号：DYQ2000C 型带式压榨过滤机。台数：2 台（1 用 1 备）（3）泥饼含
22、水率：6875%15.计量设备和超越管的位置为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为今后处理厂的设计提高可靠的数据，必须设置计量设备，正确掌握污水量、污泥量、空气量，以及动力消耗等。在接触池后设置污水计量设备，在污泥管道上设置污泥计量设备。计量设备均采用超声波流量计，该流量计不增加管道水头损失，不易堵塞，且构造简单，造价较低。必须在压力流状态下工作。在闸门井、氧化沟及接触池前均设置超越管，以便在发生事故时，污水能超越构筑物直接进入水体。16.其他综合楼、食堂等经常有人工作的建筑物布置在夏季主导风向的上方向，即东南。厂区内的主要道路定为 9 米，其它道路为 4
23、米。在厂区内安排充分的绿化地带，并设计喷泉、运动场、职工宿舍、食堂、浴室等，为工作人员提供一个优美舒适的环境。10第二部分 计算书主要构筑物的计算一、厂设计流量平均流量 Q=250000130+10000040+30000000+8500000=7500000L/d=75000 m3/d=868.06L/s最高日污水量:Q d=QKd=750001.15=86250m3/d=998.26L/s最高日最高时污水量:Q h=QKz=750001.3=97500m3/d=1128.47L/s二、 闸门井为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。尺寸：LBH=443三、中格栅 Qmax=Qh=1128.47L/s=1.128m3/s设栅前水深 h=0.8m，过栅流速取 v=0.9m/s，用中格栅、栅条间隙e=20mm，格栅安装倾角 =60 栅条的间隙数n=Qmax(sin) 1/2/2ehvx=1.128(sin60)1/2/(2200.80.910-3)=27.728 栅槽的宽度B11L50H/tga2
