江南某城镇城市污水处理工程初步设计

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1、华侨大学水处理工程课程设计 江南某城镇城市污水处理工程初步设计水处理工程课程设计题目：江南某城镇城市污水处理工程初步设计 院（系） 化工学院 专 业 环境工程 年 级 2009级 学 号 0926411001 姓 名 曹泽成 指导老师 周作明、荆国华 华侨大学教务处印制 2012 年 10 月 江南某城镇城市污水处理工程初步设计设计说明书华侨大学化工学院2012年10月目录第1章 总论（1）1.1 项目概况（1）1.2 设计依据及原则（1）1.3 城市概况及自然条件（1）第2章 建设规模及处理程度（3）2.1 污水处水量（3）2.2 设计进水水质和处理标准（3）第3章 污水处理厂工艺方案（4）

2、3.1 污水及污泥处理工艺的功能要求（4）3.2 污水处理工艺的比选（4）3.3 污泥处理与处置方案（6）3.4 出水消毒方案（6）3.5 总工艺流程的确定（6）第4章 工程设计（8）4.1 工艺说明（8）4.2 主要处理构筑物（10）4.3 污水处理厂平面布置设计及高程布置设计（13）4.4 附属建筑物、道路及园林绿化设计（15）第5章 电气及自控设计（16）5.1 电气设计（16）5.2 自控系统（16）第6章 工程节能、防火防洪及劳动安全（17）6.1 工程节能（17）6.2 防火防洪（17）6.3 劳动安全（17）第7章 技术经济分析（18）7.1 人员编制（18）7.2 投资费用概算

3、（19）7.3 污水处理成本概算（19）第8章 结论、建议及体会（21）8.1 结论（21）8.2 建议（21）8.3 体会（22）参考文献（22）附录一 设计计算书（23）1 格栅间及泵房的设计计算（24）2 沉砂池(旋流沉砂池)的设计计算（25）3 水量调节池的设计计算（26）4 AB活性污泥法工艺的设计计算（26）5 污泥回流系统的设计计算（29）6 污泥浓缩池设计计算（29）7 接触消毒池的计算（30）8 消毒间的设计计算（32）9 管网及提升系统的设计计算（32）10水头损失的设计计算（33）11高程的设计计算（34） 附录二 施工图纸（35）图(1) 江南某城镇城市污水处理总工艺流

4、程图（A2）图(2) 污水处理厂平面布置图（A3）图(3) 污水处理厂高程布置图（A3）图表目录图1 陕西省咸阳市位置图（36）图2 氧化沟工艺流程图（5）图3 AB法污水处理工艺流程图（7）图4 中格栅渠计算草图（25）图5 接触消毒池计算草图（31）表1 AB法经验设计参数估算表（11）表2 处理构筑物的水头损失表（14）表3 构筑物间连接管的水头损失情况计算表（15）表4 污水厂人员编制表（18）表5主要经济指标（19）表6运行成本分析（19）表7构筑物内水头损失情况估算表（33）表8构筑物间连接管的水头损失情况计算表（34）39第1章 总论1.1 项目概况江南某城镇位于长江冲积平原，占

5、地约6.3km2，呈椭圆形状，最宽处为2.4km，最长处为2.9km。 该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。规划人口：近期30000人，2020年发展为60000人，生活污水量标准为日平均200L/人。1.2 设计依据及原则（1）江南某城镇城市污水处理（2）中华人民共和国环境保护法（3）污水综合排放标准（GB89781996）（4）给排水设计手册（5）水处理工程师手册1.3城市概况及自然条件江南某城镇位于长江冲积平原，占地约6.3km2，呈椭圆形状，最宽处为2.4km，最长处2.9km。 该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为0.5，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3

6、.95.0m，地坪平均绝对标高为4.80m。属长江冲击粉质砂土区，承载强度711t/m2，地震裂度6度，处于地震波及区。全年最高气温40，最低-10。夏季主导风向为东南风。极限冻土深度为17cm。污水处理厂出水排入距厂150m的隋塘河中，隋塘河的最高水位约为4.60m，最低水位约为1.80m，常年平均水位约为3.00m。 第2章 建设规模及处理程度2.1 污水处水量生活污水量：近期 30000*200*10-3*1.7 =10200（m3/d）； 远期 60000*200*10-3*1.7=20400（m3/d）工业污水量：近期 5000*1.3 =7500（m3/d）； 远期 10000*1

7、.3 =13000（m3/d）总污水量：近期 17700（m3/d）；远期 33400（m3/d）2.2.1 设计进水水质CODCr：500mg/L BOD5：200mg/L SS：300mg/L NH4+-N：35mg/L PO4-P：3.0mg/L pH：7.08.52.2.2 污水处理要求1）二级处理 CODCr120mg/L BOD530mg/L SS30mg/L NH4+-N25mg/L PO4-P 1.0 mg/L pH：69 2）三级处理 CODCr50mg/L BOD510mg/L SS5mg/L NH4+-N15mg/L PO4-P 1.0 mg/L pH：7.08.0 第3

8、章 污水处理厂工艺方案3.1 污水及污泥处理工艺的功能要求该城镇污水处理厂主要是用于处理城区生活污水和部分工业废水，且对氮磷的去除有一定要求。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O 工艺，A/O工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。故该设计应选取二级强化处理。3.2 污水处理工艺的比选按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万吨/天规模的大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，1020万吨/天污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，

9、如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。3.2.1 SBR 工艺鉴于SBR 工艺具有以下特点：(1) 工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR 工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。(2) 处理效果好。SBR 工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间

10、的延续而逐渐降低。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之中，因此处理效果好。(3) 有较好的除磷脱氮效果。SBR 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除磷脱氮效率。(4) 污泥沉降性能好。SBR 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SBR 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) SBR 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。均适用于本设计，故选取SBR工艺作为本设计的水处理工艺。3.3 污泥处理与处置方案综合考虑，确定

11、污泥处置方案为经重力浓缩池浓缩后压滤脱水，最终外运。此法具有处理能力强、动力消耗小、运行费用低、操作简便等特点。污泥处理流程：浓缩+ 带式脱水机。3.4 出水消毒方案生活污水、医院污水和某些工业废水中不但存在大量细菌，而且含有较多病毒、阿米巴孢囊等，它们通过一般的废水处理都不能被灭绝，为了防止疾病的传播，这类废水必须进行消毒处理。生活污水中的病原菌主要来自粪便，以肠道传染病菌为主。污水消毒的方法有化学法和物理法，如加热法、紫外线法、臭氧法和液氯法等，其中液氯法价格最为便宜具有消毒效果可靠、应用广泛、操作简单等特点，所以出水的消毒方案确定为液氯消毒。3.5 总工艺流程的确定综合污水处理、污泥处理

12、和出水消毒所选定的方案，确定江南某城镇城市污水处理厂的工艺流程。 提升泵房细格栅沉砂池SBR反应池污泥浓缩池泥饼填埋粗格栅贮泥池第4章 工程设计4.1 工艺说明4.1.1格栅 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用选择GH型回转格栅。4.1.2平流式沉砂池 沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。故本设计采用平流式沉砂池。4.1.3 SBR反应池 本设计中为进水时间1 h ；曝

13、气时间h ；有效反应时间4 h ；沉淀时间1 h ；滗水时间0.5 h ；除磷厌氧时间0.5 h ，一个周期TN=6 h ，经过预处理的污水由配水井连续不断地进入反应池，反应区内安照“进水、闲置、曝气、沉淀、滗水”程序运行。4.1.4污泥泵房污泥泵选三台（两用一备），单泵流量Q2Qw/213.07m3/h。选用1PN污泥泵Q 7.216m3/h，H：14-12m，功率为3kW4.1.5污泥浓缩池污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积。为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。这里使用重力浓缩辅流式污泥浓缩池。浓缩后的污泥采用带式压滤机处理污泥，最后产生的干

14、泥运往垃圾焚烧厂处理。4.1.6接触消毒池消毒池是污水外排之前必须进行的操作，因为城市污水经过处理后仍有大量细菌和病毒存活于污水中，不经过消毒而直接外排将会极大地污染下游环境。接触消毒池采用廊道式平流池，保证污水与消毒剂的充分接触。4.1.7巴氏计量槽测量污水处理厂处理的全部污水量，是全厂唯一的计量装置。4.1.8浓缩脱水一体机浓缩脱水一体机采用带式浓缩机和带式压滤机组合在一起，应用于各种不同污泥性质的连续浓缩、脱水，从而得到高含固率的泥饼。在浓缩段将污泥含固率从2%左右的污泥浓缩到适合压滤的5%以上，然后在压滤段脱水到含固20%以上。 污泥浓缩脱水一体机包括不锈钢机架、重力脱水段、压榨段、泥

15、耙、驱动装置、滤带清洗装置、滤带张紧装置、滤带跟踪及纠偏系统、滤液收集盘及排水盘、内部电线及管道等，全部使用耐磨耐腐蚀材料，确保设备长时间稳定运行。 浓缩脱水一体机有完善的自动控制和保护功能，一旦出现污泥量不足、聚合物缺少、滤带跑偏、冲洗水压过低、压缩空气压力过低，外部信号指令等均报警或停机。4.2 主要处理构筑物4.2.1格栅间及泵房设置方式：粗格栅泵房细格栅格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用选择GH型回转格栅。粗格栅运行参数：栅前流速 0.5m/s，过栅流速 0.8m/s，栅条宽度

16、0.02m，格栅间隙数27，水头损失0.07m，每日栅渣量 0.823m3/d；细格栅运行参数：栅前流速0.5m/s，过栅流速0.8m/s，栅条宽度0.01m，栅前渠道水深 0.4m，格栅倾角60o，栅间隙数66，水头损失 0.2m，每日栅渣量1.18m3/d。对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池。然后自流进入各工艺池，提升泵房采用2台（1用1备）型号为YC300LXL-780-11的水泵，其主要性能参数为：流量545-900m3/h，扬程9-12m，转速980r/min，效率78%。配套电机及功率为Y250M-37，叶轮名义直径335mm。

17、其中细格栅计算草图如下：4.2.2、沉砂池沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。故本设计采用平流式沉砂池。污水经立式污水污物泵提升后经细格栅，进入钟式沉砂池，共两组对称与提升泵房中轴线布置，每组分为两格。设计参数为：沉砂池长度9m，池总宽1.2m，有效水深0.96m，贮砂斗容积0.178m3（每个沉砂斗），斗壁与水平面倾角为600，斗高0.68m，斗部上口宽1.23m。草图如下：4.2.3、SBR反应池本设计中为进水时间1 h ；曝气时间h ；有效反应时间4 h ；沉淀时间1 h

18、 ；滗水时间0.5 h ；除磷厌氧时间0.5 h ，一个周期TN=6 h ，经过预处理的污水由配水井连续不断地进入反应池，反应区内安照“进水、闲置、曝气、沉淀、滗水”程序运行。 本设计采用SBR反应池4座，并联运行，运行周期为6h。单座尺寸为55m*15m*5.5m.反应池内最小水深2.9m,滗水高度1.1m，内设微孔曝气头。采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af=0.5m2，曝气头个数为1000个；滗水高度1.56m，滗水速度为0.694 m3/s4.2.4、污泥泵房污泥泵选三台（两用一备），单泵流量Q2Qw/213.07m3/h。选用1PN污泥泵Q 7.216m3/h，H：14-12m，功

19、率为3kW4.2.5、污泥浓缩池污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积。为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。这里使用重力浓缩辅流式污泥浓缩池。浓缩后的污泥采用带式压滤机处理污泥，最后产生的干泥运往垃圾焚烧厂处理。设计参数：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0.28m，贮泥时间4h，上部直径9.5m，浓缩池总高4.68m，泥斗容积5.86m3。4.2.6、贮泥池设贮泥池1座，贮泥时间12h，选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.

20、216m3/h，扬程H1412mH2O，功率3kW。4.2.7消毒间设计消毒的目的主要是利用物理或化学的方法杀灭废水中的病原微生物以防止其对人类及禽畜的健康产生危害和对生态环境造成污染。氯价格便宜，消毒可靠又有成熟的经验，故本设计采用液氯消毒。加氯间应靠近加氯点，间距不宜大于30m，且应与其它工作间隔开，房屋建筑应坚固、防火、保湿、通风，并远离火源及电源，排气孔应设在墙脚，应有必要的检修工具和防爆灯具及防毒面具，最好设置喷水消防系统（Cl2易溶于水）。4.2.8接触消毒池氧化沟的出水进入接触池进行消毒处理，采用液氯消毒法消毒。接触池采用廊道式平流池，使污水处于湍流的状态，从而与液氯充分混合。加

21、氯量为5mg/L，每天的加氯量为252kg。加氯间内设有2台真空加氯机及其他附属设备。接触池池长60m，每格宽2.5m，共14格，有效水深为2m，廊道中平均流速为0.17m/s。4.2.9管网及提升系统设计管网设计基本规定:a:排水管道的平面布置应根据厂区统一规划，并按远期水量设计。b:管道最小覆土深度在车行道下不小于0.7m，有保护加固可小于0.7m，其它应大于冻土层深度。c:最大设计流速：金属管10 m/s,非金属管5 m/s；最小设计流速：管径500mm时，最小设计流速0.7 m/s；管径600mm时，最小设计流速0.8 m/s。d:充满度，一般在管道设计中应留有余地，不宜用到最大充满度

22、。e:设计压力管道时，高点应设排气设施，低点应设泄气设施。泵站设计设计基本要求:排水泵站的位置与附近建筑之间应保持不小于30m的距离，周围应设置围墙并绿化。泵站供电按二级负荷设计，规模宜按远期发展的最大水量设计。泵房设备选型，应考虑高效节能。泵房基本构成:由集水池、水泵间、电机房、配电室、控制室、值班检修室组成。4.3 污水处理厂平面布置设计及高程布置设计4.3.1 平面布置平面布置应最大限度地满足生产、管理包括设备维修的要求，按功能分区，将工作上联系多的设施，尽量靠近布置以便于管理，道路按区分设连通；生产区少受外来干扰，生活区尽量放置在厂前区，使厂区总体环境美观、协调、运输联系方便；力求处理

23、工艺流程布置简短，顺畅，尽量减少管线长度，降低流程水头损失，有利于今后扩建；有效利用厂区建筑面积和土地，处理构筑物布置应紧凑，但其间距应满足构筑物和管线的施工要求；并联运行的构筑物间应均匀配水；各构筑物、建筑物道路的布置应按照相关的安全、卫生规范要求，保持一定间距，间距大小由构筑物的性质、埋深、地质和施工条件等诸多因素综合确定，保证安全间距和通行检修方便，满足物料运输和施工场地要求。 本污水处理厂的平面布置包括污水处理与污泥处理构筑物、水泵房、沉砂池、吸附池、中间沉淀池、曝气池、二沉池、混凝沉淀过滤池、污泥浓缩池、污泥均质池，以及相应的鼓风机房、变电站和加药间。辅助建筑包括办公及住宅区，检修室

24、。各种管道包括污水管、污泥管、空气管以及电力电缆管线。 各单元处理构筑物的座数是依据设计说明书中的设计规模、平面尺寸来确定的。它们相互间的相对位置与关系，是综合考虑到运行管理的灵活性和在检修维护时的方便性来确定的，其中各种机器设备均是按最大负荷配置的，各单元构筑物的座数或分格数一般不少于两座（或两格）。 各动力或电力设施设计时一般离其主要构筑物的距离较近，如：鼓风机房设计时紧邻曝气池，而离办公区较远；加氯间由于存在一定的危险性，而设置在远离电源和火源的地方 但由于厂区面积相对有限，所以总体布局较紧凑，同时，充分考虑厂区地势的坡度，处理构筑物基本上是从相对标高较高的地方向较低处而设置。总体布局中

25、还应把绿化作为一项重要目标。具体布置详见平面布置图。4.3.2 高程布置高程布置应综合考虑提升泵的扬程、进水管的标高、厂区标高、地形、处理构筑物以及接纳水体的水位等因素来确定，一般就遵循认真计算管道沿程损失、局部损失，各构筑物水头损失，考虑最大流量的状况，并留有一定余地；避免处理构筑物之间跌水的现象，充分利用地形高差，实现自流；在留有余量水头的前提下力求缩小全程水头损失及提升泵站的全扬程，以降低运行费用；尽量可能使污水处理厂的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。本污水处理厂内各处理构筑物之间的水流主要依靠重力流动，设计前面构筑物水位应高于后面构筑物的水位，两构筑物之间的水位差即为流程中的水

26、头损失（包括构筑物本身、连接管道、其它设备）。处理厂入水位置设置污水提升泵站，以满足各构筑物的水头总损失要求，并留有足够的余地。污水处理厂的高程布置具体情况可参见施工图纸中的工艺流程高程图。4.4 附属建筑物、道路及园林绿化设计污水处理厂的附属建筑物按其功能可分为生产性附属建筑物和生活性附属建筑物两大类。生产性附属建筑物如化验室、修理间、仓库、车库以及办公用户等，生活性附属建筑物包括食堂、浴室、值班宿舍以及锅炉房等。污水处理厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要道路。这些道路主要担负交通运输和作为行人的通道，所以需要有设备进出和物料运输的地点，都应有车行道到达。为了保持交通的畅通，主干道可以布

27、置成环状。绿化是污水厂平面布置的一个组成部分，污水处理厂应有较好的环境卫生要求，绿化是达到这一目的的手段之一，厂区绿化设置不仅使人精神振作，还能降低噪声、美化环境。污水厂的绿化可由行道树、绿篱、绿带、绿地以及花坛等组成。第5章 电气及自控设计5.1 电气设计本工程的电气设计包括总配电站以及厂内供电用电项目的设计：1. 总配电站负责向一级泵房、二级泵房、鼓风机房、污泥泵房、压滤机房、砂水分离机房、加氯间、中心控制室、厂区道路照明设备以及办公和生活区等供电；2. 进水泵房包括动力配电柜、格栅设备厂家配套供应的控制箱和起重设备等供系统；3. 格栅渠和曝气沉砂池包括格栅机、吸砂机、行车动力和调节堰等；

28、4. 鼓风机房包括鼓风机配电柜、起重机和照明系统等；5. 压滤机房包括污泥泵、压滤机和照明系统等；6. 厂区电气工程主要包括厂区照明系统、生活办公区弱电供电系统以及厂区电缆工程等。5.2 自控系统污水厂的管理目前大都停留在经验决策阶段，因此污水处理质量极大程度上受管理人员素质的制约。随着污水处理水质要求的日趋严格，污水处理工艺过程更趋复杂，控制要求越来越高，管理水平将是污水处理事业进一步发展的障碍之一。近年来从国外引进设备的污水厂基本上都采用计算机管理，一般都取得了较好的效果。本工程亦采用国际上较为普遍的自动化系统管理模式：人计算机PLC现场设备PLC是这一模式中的关键设备，PLC中事先已输入

29、工艺运行的程序，PLC可以根据工艺参数按运行模式自动监控、运行设备。计算机在这一模式中起三个作用：实时显示运行工况。实时向PLC传送调整设备运行状态的指令。建立数据库，储存记录运行中各参数、指标等资料。人可以通过计算机随时改变工艺运行的模式。PLC根据工艺运行的模式自动调整设备的运行，并对工况运行的数据库加以整理保存。第6章 工程节能、防火防洪及劳动安全6.1 工程节能工艺方面，工程的节能主要体现在运行过程中能量消耗的控制。设计时对于水头损失的计算应相当精确，使得在保证水流顺畅的情况下尽量减少水头的浪费以及水泵的提升高度。电气方面，应注意合理用电、节约用电。6.2 防火防洪消防给水系统应布置到

30、厂前区和生产区，并实现自动化，在最易发生危险的地方如氯库、锅炉房、食堂等，应该重点预防。在出水口处应设置一闸门，防止接纳水体水位过高时河水倒灌进污水厂。厂内的雨水管网应该合理的布置，以便在降雨量增大时顺利地排水。6.3 劳动安全污水处理厂中有较多的大型设备，其运转过程时有很大的危险，如噪声、散热以及高速转动等，这些设备分布在污水泵房、格栅渠、鼓风机房、压滤机房等，在这些地方工作时应严格按照规范操作，同时应注意噪声的危害，不可长时间逗留。消毒系统有着很大的毒性危险，氯库的管理就十分严格，通风、消防以及自动监测等设施不可或缺。 第7章 技术经济分析7.1 人员编制污水厂人员编制系根据建设部2001

31、年城市污水处理工程项目建设标准进行确定。该标准中规定：15万m3/d二级污水厂，每万m3配备257人；510万m3/d二级污水厂，每万m3配备75人；1020万m3/d二级污水厂，每万m3配备53人。由于本厂自动化程度高，因此，劳动定员大大减少，全厂劳动定员为35人，其中管理人员4人，化验工2人，电工1人，值班室1人，其余28生产工人。污水处理厂必须连续运作，一经投产，除特殊情况外，不能停运，生产人员按“四班三运转配备”，每班生产工人7名。表4 污水厂人员编制表类别机构设置人员(人)比例(%)备注管理及工程技术人员厂长114副厂长2总工程师1直接生产人员工程师672给排水、机电、自控污水处理值

32、班工人6污泥处理值班人4中心控制室3化验室2辅助生产人员生活区工作人员214机修、电修1门卫1从上表可看出，在全厂29人的编制中，管理人员占14%；直接生产人员占72；辅助生产人员占14%。为了使本厂建成后高运转，专业技术人员和技术工人应在国内和与本厂工艺类似，且运转管理好的城市污水处理厂进行时间培训。7.2污水处理成本概算表6 运行成本分析项目总量单价年费用(万元)备注用电量实用负荷700kW0.6元/度240.9单位电耗0.22度/吨水用水量120吨/天1.2元/吨5.26职工费用工资29人1000元/人月27.6福利500元/人月13.8按工资的50%年修理费用工程建设费用的2.0%70

33、固定资产基本折旧费工程建设费用的4.0%140其他费用以上费用的5%24.88运行成本0.27元/吨水含折旧费运营成本0.20元/吨水不含折旧费第8章 结论、建议及体会8.1 结论江南某城镇城市污水处理厂工程按5m3/d实施，变化系数1.35，设计进水水质为：CODCr：500mg/l；BOD5：200mg/l；SS：300mg/l；NH4+-N：35mg/L；PO4-P：3.0mg/L；pH：7.08.5出水排放标准为： CODCr50mg/l；BOD510mg/l；SS5mg/l；NH4+-N15mg/l；PO4-P1.0mg/l；pH：7.08.0污水处理设计采用厌氧池加氧化沟工艺，该法

34、工艺流程简单、管理方便、造价低、电耗少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的脱氮较先进的技术。污泥处理采用重力浓缩和机械脱水方式处理，干泥外运另行处理。自动化采用集散型的控制方式，实施分散检测和控制、集中显示和管理。可以提高污水处理厂运转的可靠性，实时优化控制参数，节约人力资源，降低运行成本。污水处理厂推荐定员29人。污水处理厂单位水量投资指标为700元/m3污水，经营成本0.20元/m3污水,处理成本0.27元/m3污水。8.2 建议为了使本工程运行管理达到所要求的处理效果、降低运行成本的目的，除了按上述的组织机构进行行政管理外，还必须加强技术管理。(1) 会同市政环保部门监测污水系统

35、水质，监督工厂企业工业废水排放水质。工业废水排放水质必须达到“污水排入城市下水道水质标准”(CJIS86)的要求。(2) 根据进厂水质、水量变化，调整运行条件。做好日常水质化验、分析、保存记录完整的各项资料。(3) 及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。(4) 建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。(5) 建立信息系统，定期总结运行经验。参考文献1水处理工程设计手册，唐受印，化学工业出版社，2000年 2排水工程（下），中国建筑工业出版社，第3、4、7、8、9章。 3排水工程（上），中国建筑工业出版社，1996年 4给水排水设计手册中国建筑工业出版社，1986年 12月（

36、第 5、11册） 4浅谈我国水资源利用的现状及对策J. 科技信息, 2010(1):367-389.6污水处理厂设计与运行，曾科等主编，化学工业出版社，2003年7 梁国美，付鹏飞. 污水处理CASS池工艺及自动化控制应用J. 有色金属设计与研究210,31(2):22-24.附录一陕西省咸阳市污水处理工程初步设计设计计算书设计计算书1.设计流量生活污水量：近期 30000*200*10-3*1.7 =10200（m3/d）； 远期 60000*200*10-3*1.7=20400（m3/d）工业污水量：近期 5000*1.3 =7500（m3/d）； 远期 10000*1.3 =13000（

37、m3/d）总污水量：近期 17700（m3/d）；远期 33400（m3/d）取设计污水量Q = 20000（m3/d） 2.粗格栅2.1主要设计参数栅条宽度：S = 10 mm栅条间隙宽度：b = 20 mm过栅流速：v = 0.8 m/s栅前渠道流速：0.5 m/s栅前渠道水深：h = 0.5 m格栅倾角：= 60数量：1座单位栅渣量：W1=0.07m3/103m32.2工艺尺寸（1） 格栅尺寸过栅流量：Q1= Q = 20000 m3/d = 0.2314 m3/s栅条间隙数： 取n=27有效栅宽：B= S（n+1）+ bn = 0.01*（27+1）+ 0.02*27 = 0.8 m进

38、水渠道宽度B1： 要求B1*h*v Qmax 取B1= 0.6 m（2） 格栅选择选择GH型回转格栅；实际过流速度： m3/s（3） 栅渠尺寸栅渠过水断面S：m2栅槽总长度： 其中 H1= h +h2= 0.5+0.3 = 0.8 m 1指进水渐宽部分的展开角，一般取202.3水头损失格栅断面为锐边矩形断面（=2.42）格栅水头损失：栅后槽总高度：H= h+ h1+ h2 =0.5+0.07+0.3 = 0.87 mh2 栅前渠超高，一般取0.3 m2.4栅渣量 对于栅条间距b=20.0mm 的中格栅，城市污水中取每单位体积污水拦截污物为W1=0.07m3/103m3，每日栅渣量为 Kz 生活

39、污水流量的总变化系数拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清栅。3.细格栅 污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。3.1主要设计参数Q= 20000 m3/s ，S= 10 mm ，b= 10 mm过栅速率：v= 0.8 m/s栅前渠道流速：0.5 m/s栅前渠道水深：0.4 m倾角：= 60数量：1座单位栅渣量：W1=0.07m3/103m33.2工艺尺寸（1）格栅尺寸栅条间隙数： 取n=66有效栅宽：B= S（n+1）+ bn = 0.01*（66+1）+ 0.01*66 = 1.31 m进水渠道宽度B1： 要求B1*h*v Qmax 取B1

40、= 0.8 m（2）格栅选择选择GH型回转格栅；实际过流速度： m3/s（3）栅渠尺寸栅渠过水断面S：m2栅槽总长度： 其中 H1= h +h2= 0.4+0.3 = 0.7 m 1 进水渐宽部分的展开角，一般取203.3水头损失格栅断面为锐边矩形断面（=2.42）格栅水头损失：栅后槽总高度：H= h+ h1+ h2 =0.4+0.2+0.3 = 0.9 mh2 为栅前渠超高，一般取0.3 m3.4栅渣量 对于栅条间距b=10.0mm 的中格栅，城市污水中取每单位体积污水拦截污物为W1=0.01m3/103m3，每日栅渣量为 m3/d 污物的排出采用机械装置：300 螺旋输送机，选用长度l=6

41、.0m 的一台。4.平流式沉砂池4.1设计参数污水在池内的流速：v= 0.3 m/s；最大流量时，污水在池内的停留时间t= 45 s；有效水深：0.25-1.0 m，池宽0.6 m；池底坡度：0.024.2计算公式（1） 长度：L= vt= 0.2*45 =9 m（2） 水流断面面积：（3） 池总宽B：设格数n= 2，每格宽0.6 m，则B= 1.2 m（4） 有效水深：（5） 贮砂斗所需容积 X 城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106m3（污水）； T 排砂时间间隔，这里T= 2 d； 设每一个有两个沉砂斗： （6） 贮砂斗各部分尺寸设斗的截面为正方形，取贮砂斗高h3= 0.5 m，底宽

42、b1= 0.5 m，斗壁与水平面的倾角为60，则贮砂斗上口宽b2为 贮砂斗的容积V1为 S1、S2 分别为贮砂斗上口和下口的面积（7） 贮砂室的高度h3：设采用重力排砂，池底坡度i= 6%，坡向砂斗，则（8） 池总高hh= h1+h2+h3 = 0.3+0.96+0.68 =1.94 m（9） 核算最小流速vmin 4.3沉砂量 5.SBR反应池5.1硝化所需要的最低好氧污泥龄 S,N (d) 硝化细菌比生长速率（d-1），t= 15 时，= 0.47 d-1。 fs 安全系数，取fs= 2.0。 T 污水温度，T= 15 。 5.2系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5 kgN/k

43、g BOD5TNi 进水总氮浓度，TNi= 30 mg/l。 TNe 出水总氮浓度，TNe= 25 mg/l。 S0 进水BOD5浓度，S0= 200 mg/l。5.3反硝化所需要的时间比例tan/(tan+ta) 一般认为约有75%的异氧微生物具有反硝化能力，在缺氧阶段微生物的呼吸代谢能力为好氧阶段的80%左右。 tan缺氧阶段所经历的时间，h。 ta 好氧阶段所经历的时间，h。 5.4各部分处理时间的确定 进水时间ti= tan=1 h ；曝气时间ta=3 h ；有效反应时间tR= ti+ ta=1+3= 4 h ；沉淀时间ts=1 h ；滗水时间td=0.5 h ；除磷厌氧时间tp=0.

44、5 h 一个周期TN=6 h 5.5硝化反硝化的有效污泥龄S,R(d)和总污泥龄 S,T(d) 5.6日产污泥量Sp kg/d(以干污泥计） 其中，S0 进水BOD5浓度，S0= 200 mg/l = 0.2 kg/m3； SSi 进水SS浓度，SSi = 0.25 kg/m3； SSe 出水SS浓度，SSe= 0.03 kg/m3； YH异养微生物的增殖速率，YH = 0.5 kgDS/kg BOD5； bH异养微生物的内源呼吸速率，bH = 0.08 d-1； YSS不能水解的SS的分率，YSS = 0.5； fT,H异养微生物的生长温度修正，fT,H = 1.072（t-15）。 Sp,

45、chemical加药产生的污泥量，Sp,chemicall = 0 设池子数n=4 ，则每个池子的污泥总量ST,P kg/池 (以干污泥计) ： kg/池 5.7每个池子的贮水容积V0水m3。 V0水 设V0水占池子总体积V0的31.25%，则， V0= V0水/31.25%=4000m3 5.8滗水高度H m3。 沉淀时间t一般是从曝气结束后10min开始，至滗水结束时止，所以t= ts+td10/60 h。为了保证出水水质，滗水水位与污泥面之间要求有一个最小安全高度Hs，一般为0.6-0.9m，取Hs=0.7m。 污泥浓度MLSS= 3200mg/l。 取污泥沉降指数SVI=120ml/g

46、 污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI） 因为H+Hs= Vs*t，则，5.9确定单个池子表面积A0(m2)，尺寸L*B，总高H总(m)，最低水位HL（m)。 A0= V0水/H=1250/1.56=801.3 m2。 L*B=55*15m B总=4*15=60m 池子有效水深，设超高h=0.5m ，则 H总(m)= H0+ h=5+0.5=5.5m HL（m)=5.0-H=3.44m 5.10所需空气量R0m3/d （1）活性污泥代谢需氧量RO2 kgO2/d V有效 = V0*ta/tN = 4000*3/4 = 3000 m3 =0.42*20000*(0.2-0.03)+0.1

47、1*3.0*4*3000 =9348 kgO2/d a 异养需氧率0.42-0.53 kgO2/kgBOD5.d b 自养需氧率0.11-0.188 kgO2/kgMLSS.d （2）反硝化所需要氧量Ro2,N kgO2/d d 反硝化需氧率 d=4.6 kgO2/kgNH4-N TNH4-Ni进水氨氮浓度，TNH4-Ni= 0.03 kg/ m3 TNH4-Ne出水氨氮浓度，TNH4-Ne= 0.025 kg/ m3（3）硝化产生的氧量R kgO2/d d 硝化产氧率，d=2.6kgO2/kgNO3-N TNO3-N= 0.02 kg/ m3 R=d* Qmax* TNO3-N=2.6*20

48、000*0.02=1040 kg O2/ d （4）标准状况下的所需空气量R0 m3/d 采用微孔曝气，氧转移效率EA= 25% 氧气质量比MO2= 0.23 空气密度=1.29 kg/m3 =141914.8 m3/d =1.64 m3/s 5.11风机选型 风压P=5.0m 5.12曝气装置 采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af=0.5m2曝气头个数个5.13滗水器选型 滗水高度H=1.56m 滗水速度Qd= V0水/td=1250/30=41.66m3/min=0.694 m3/s 6.污泥泵房6.1污泥量以体积计：6.2污泥泵房SBR反应池产生的剩余污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污

49、泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房，污水处理系统每日排出污泥干重为6276kg/d,即为按含水率为99计的污泥流量Qw627.6m3/d26.15m3/h（1）污泥泵选型:选三台（两用一备），单泵流量Q2Qw/213.07m3/h。选用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H：14-12m, 功率为3kW（2）剩余污泥泵房: 占地面积LB=5m4m，集泥井占地面积7. 污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。7.1设计参数 进泥浓度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥总流量:Q62

50、76/2 kg/d=313.8m3/d=13.8m3/h 设计浓缩后含水率P2=96.0 污泥固体负荷：qs=45 kgSS/(m2.d) 污泥浓缩时间：T=13 h 贮泥时间：t=4h7.2设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积 m2 浓缩池直径 取D=9.5m 水力负荷 有效水深h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m浓缩池有效容积V1=Ah1=29.652.4=170.0m3（2）排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率P296.0的污泥,则Q w= 按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积 V24Q w43.2713.08m3 泥斗容积 = m3h4泥斗的垂直高度，

51、取1.4m r1泥斗的上口半径，取1.2m r2泥斗的下口半径，取0.8m 设池底坡度为0.08，池底坡降为： h5= 故池底可贮泥容积： = 因此，总贮泥容积为 （满足要求）（3）浓缩池总高度： 浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为 =2.4+0.30+0.30+1.4+0.28=4.68m （4）浓缩池排水量：Q=Qw-Q w=13.8-2.27=11.53m3/h8.贮泥池8.1设计参数 进泥量：经浓缩排出含水率P296%的污泥2Q w=278.45=156.9m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T0.5d=12h8.2设计计算 池容为 V=2QwT

52、=156.90.5=78.45m3 贮泥池尺寸（将贮泥池截面设计为正方形） LBH=5*5*3.2m 有效容积V=80m3 浓缩污泥输送至泵房 剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至处理厂的绿地作肥料之用 污泥提升泵 泥量Q=156.9m3/d=6.54m3/h 扬程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m 选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.216m3/h,扬程H1412mH2O,功率N3kW9.接触消毒池的计算二沉池的出水进入接触池进行消毒处理，采用液氯消毒法消毒。接触池采用廊道式平流池，使污水处于湍流的状态，从而与液氯充分混合。9.1设计参数接触池进水周期：；每个周期处理水量：；取接

53、触池的有效深度为：；廊道的宽度：；转弯处宽度：；接触池长度：；则接触池的隔板数为：，取图5 接触消毒池计算草图接触池的有效总宽度为：廊道中水流平均流速为：转弯处水流流速为：9.2水头损失的计算接触池内的总水头损失包括沿程水头损失和转弯处水头损失，其值为：式中：为隔板转弯处的局部阻力系数，取3；为廊道总长度，m；为转弯次数，；为谢才系数，；为管渠粗糙系数，管筋混凝土渠；为当量水力半径，m。代入数据算得：，可得：10.消毒间的设计计算10.1用量参数 a:使用剂量一般为10.0 mg/L，即10 g/m3 b:接触时间为1030min，设计时间为20min 则平均每天用量Q=10510/1000=

54、1000 kg/d=41.7 kg/h10.2 设备与装置选择 a、加氯机 采用ZJ-1型转子加氯机，该机加氯量为545 kg/h，故可装2台，1台备用。 b、加氯间设计要求 加氯间应靠近加氯点，间距不宜大于30m，且应与其它工作间隔开，房屋建筑应坚固、防火、保湿、通风，并远离火源及电源，排气孔应设在墙脚，应有必要的检修工具和防爆灯具及防毒面具，最好设置喷水消防系统（Cl2易溶于水）。11.管网及提升系统的设计计算管道流量Q=AV, V=1/(R2/3I1/2) R：水力半径； V：管内流速 m/s； I：水力坡降； ：粗糙系数； 选用管径为1000mm，流速为3.83m/s，i=0.018,

55、充满度为0.5的钢筋混凝土管道可满足最大流量要求。泵站设计:选用五台污水泵，其中一台备用。水泵扬程Hh+h1+h2+h3 h水位高差； h1吸水管路沿程损失； h2出水管路沿程损失； h3安全水头（0.51.0m）设计扬程H10m附录二陕西省咸阳市污水处理工程初步设计施工图纸污泥处理构筑物高程表构筑物底部标高，m水深,m水面标高,m顶部标高,m地面标高,m集泥井泵房1.491.52.9955浓缩池3.82.46.28.85贮泥池3.83.27.08.05脱水机房5.0105污泥泵的选择 由污泥处理构筑物高程表知，集泥井泵房的水面标高为2.99m，它之后的构筑物浓缩池的水面标高为8.8m，则污泥泵所需扬程为8.8-2.99=5.81m,根据污泥流量为626m3/d,选择型号为IS65-50-160的泵三台（两用一备），单泵流量为15m3/h,扬程7.2m，电机功率0.75kw。 水力高程计算表 构筑物构筑物间距，m构筑物水头损失,m连接管道水头损失,m总损失m水面标高m水深m底部标高m地面标高m流量m3/s管径mm流速