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浠水县南城区污水处理工程设计说明研究.doc
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1、目录摘要4ABSTRACT4第一篇 绪论5第二篇 设计说明书61 概述61.1 设计依据61.2 设计范围61.3 城市概况61.4 自然条件61.4.1 地理位置61.4.2 气象条件61.4.3 水系61.4.4 工程地质及地震61.5 排水现状及排水规划61.5.1 排水现状61.5.2 排水规划72 工程规模72.1 工程纳污范围72.2 工程规模73 污水水质及处理程度73.1设计进水水质73.2 设计出水水质73.3 处理程度73.4 污水处理厂厂址84 工程设计84.1设计原则84.2 采用的主要规范和标准84.3 工艺方案的选择94.3.1 污水处理工艺94.3.2 污泥处理工
2、艺114.3.3 污泥最终处理124.4构筑物选型134.4.1沉砂池134.4.2 生物池134.4.3 二次沉淀池154.4.4 污泥浓缩脱水154.4.5 污水消毒154.5主要构筑物工艺设计154.5.1 粗格栅间、进水泵房154.5.2 细格栅、平流沉砂池、巴氏计量槽164.5.3 厌氧池和氧化沟174.5.4 配水井184.5.5 辐流式二沉池184.5.6 接触消毒池194.5.7 加氯间194.5.8 贮泥池194.5.9 污泥浓缩脱水车间195 总平面布置206 污水处理厂工程投资与运行成本20第三篇 设计计算书211 管网设计计算211.1 污水管网设计计算211.1.1
3、远期规模计算211.1.2 污水比流量221.1.3 污水管道水力计算221.2 雨水管道系统的设计与计算231.2.1 划分排水流域231.2.2 雨水管网定线231.2.3 划分设计管段231.2.4 划分各设计管段的汇水面积,并计算其面积241.2.5 求单位面积径流量q241.2.7 雨水干管水力计算252 污水处理厂设计252.1 设计流量的计算252.1.1 设计参数252.1.2 设计计算252.2 污水处理厂的工艺选择252.2.1 进水与出水水质252.2.2 方案一262.2.3 方案二262.3 格栅(细格栅)262.3.1 设计参数262.3.2 设计计算272.4 沉
4、砂池282.5 巴氏计量槽292.6 改良氧化沟292.6.1 厌氧池292.6.2 氧化沟302.7 氧化沟与二沉池间配水井设计362.8 二沉池的设计计算372.9 SBR工艺设计与计算382.9.1 设计参数382.9.2 设计计算382.10 污水接触消毒池的设计与计算452.10.1 设计参数452.10.2 接触消毒池总容积452.10.3 加氯量计算462.10.4 混合装置462.11 贮泥池的设计与计算463 污水处理厂高程设计483.1 水头损失计算483.2 各处理构筑物的高程确定494 粗格栅与污水泵站的设计与计算494.1 粗格栅494.1.1 设计参数494.1.2
5、 设计计算494.2 污水泵站504.2.1 设计参数504.2.2 集水池容积504.2.3 选泵前总扬程估算:514.2.4 水泵总扬程进行核算514.2.5 起重设备的选择525 水厂的平面布置535.1 水厂总体面积的规划535.2 水厂定员535.3 水厂各构筑物及辅助构筑物平面面积536 工程投资547 处理成本55结语57 浠水县南城区污水处理工程设计研究摘要:浠水县城区在浠水县中部,坐落在浠水河畔,是全县政治、经济、文化教育的中心。浠水河自东向西穿越城区,并将城区分为南北两片。浠水县城区的排水现状是老城区为雨污合流制排水系统,新建南城区排水系统不完善,只有少量的污水管,雨水基本
6、是随地形漫流进入水体。由于排水系统不完善,大部分地区尚未设排水管道,导致地面积水,且污水未经处理排入浠水河,造成水体污染,影响环境。浠水县位于中国南方。现阶段浠水县南城区排放污水中以生活污水为主,工业废水占一定比例,约为51%,几乎水中各项污染物指标均低于全国平均值。根据这中情况,本工程拟采用的工艺如下:一级处理采用细格栅和钟式沉砂池,二级处理采用厌氧池和氧化沟处理。处理过程中产生的污泥,经过浓缩脱水后外运填埋。该工艺的特点是抗冲击负荷能力强,同时具有脱氮除磷效果。关键词:排水管网系统 污水处理 氧化沟 污泥处理Abstract: The Xishui County seat, at the
7、middle of Xishui County ,which is situated in the Xishui river bank, is the political, the economical, the culture and education center of the County. The Xishui river passes through the city from east to westand divides the city into two pieces:the north and the south。The present sewerage system of
8、 The Xishui County city is that the old city combined system, drainage system of the newly built south area is imperfect, only in possession of a few sewage pipes, the rain water basic inflow into the water body along with the terrain sheet flood. Because the drainage system is imperfect, the majori
9、ty of this areas havnt yet supposed the drainage pipes, causes the ground ponding, also the sewage disperse into the Xishui river without processing, causes pollution of the water body and affects the environment.Xishui County local in the southern area of china .On the present stage, the drainage w
10、hich discharge by the south area of The Xishui County seat mainly contains sanitary drainage,and he industrial wastewater accounts for certain proportion, is approximately 51%.,almost each item of pollutant target in are below the national average value. According to the water quality ,This project
11、is planned to use the crafts as follows: .The pritimitary treatment includes the fine screen chamber and grit removed chamber., The secondary treatment uses anaerobic pond and oxidation ditch. the sludge which is producesd in the treating processes, is shipped out to landfill after the process of sl
12、udge thickening and dewatering. This craft characteristic is excellent quality under impact load, simultaneously has excellent removed ability of N and P. Key word: the system of drainage pipe line; wasted water treatment; oxidation ditch ;sludge treament 第一篇 绪论水污染是我国城市面临的严重环境问题,它不仅危害人民的身体健康,还抑制了我国经
13、济的发展,破坏了生态平衡,并容易导致水荒的发生城市污水处理设施的建设是现代化城市经济发展和水资源保护不可缺少的组成部分,目前,我国面临的水污染问题十分严重我国城市污水排放量每年约以24亿立方米的速度增长,而污水处理能力增长缓慢,仅有1.1亿到1.3亿立方米的年增长量,使城市水环境呈总体恶化的趋势。对全国532条河流的污染调查表明,82%受到不同程度的污染,其中三河(淮河,辽河,海河),三湖(巢湖,太湖,滇池)的情况尤为严重,以至发生了沿淮河地区的严重污染事件。80年代,随着城市化进程的加快和城市水污染问题日益受到重视,城市排水设施建设有较快发展。国家适时调整政策,由此推动了一大批城市污水处理设
14、施的兴建。我国第一座大型城市污水处理厂天津市纪庄子污水处理厂于 1982年破土动工,同年4月竣工投产,日处理规模为 26万吨。1987年,北京市政府制定并颁布了北京市中水设施建设管理试行办法,该试行办法规定在全市范围内建筑面积2万平方米以上的宾馆、饭店和建筑面积在3万平方米以上的其它公共建筑需配套建设中水设施。同时,上海、广东、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。“八五”期间,随着城市环境综合治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大,城市污水处理设施的建设经历了一个发展高潮时期。到1995 年,我国城市排水系统排水管道长度约为110062Km,按服务面积计算
15、,城市排水管网普及率为64.8%。与1990年相比,城市排水管道增加 54373Km,平均每年增长10874Km;城市污水处理厂169座,年处理污水17.49 亿立方米,处理率8.69%。与1990年相比,城市污水处理厂增加89座,平均每年建污水处理厂17座。1996-1999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个,投资59.58亿元,日处理规模371.7万立方米;在建项目109个,计划投资161.83亿元,日处理规模 832.0 万 立方米。到2004年底,全国661个设市城市建有污水处理厂708座,处理能力为4912万立方米,是2000年的两倍多。全年城市污水处理量162.8亿立方米,比
16、2000年增加了43%,城市污水处理率达到45.7%。但是,各地发展很不平衡,截至2005年6月底,全国31个省(区、市)中还有297个城市没有建成污水处理厂。其中,地级以上城市63个,位于重点流域、区域“十五”规划范围内的城市54个。同时,对于目前绝大多数小城镇来说都缺少必要的污水处理设施。本工程中的浠水县城即为其中一例。为解决现已存在的经济发展与环境不相协调的问题,改善浠水县的城市水体环境,提高城市抗涝灾能力和整体提高人民的生活质量和城市的投资环境,从而进一步加快实现规划中成为长江经济重点开发区的预定目标,因此需要进行雨污管网和污水处理厂建设。以下部分是按照浠水规划部门提供的规划图进行雨污
17、管设计,并设计污水处理厂。4.4构筑物选型4.4.1沉砂池沉砂池主要去除污水中粒径大于0.2mm、比重较大的砂粒,以保护管道、阀们等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式、涡流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果较好的优点;竖流式沉砂池是污水由中心管进入池内后自下而上流动,无机颗粒借重力沉于池底,处理效果一般较差;曝气式沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。曝气式沉砂池可以通过调节曝气量,控制污水的旋流速度,使除砂效果稳定,受流量变化影响小。同时,由于曝气产生旋流,砂粒间产生摩擦作用,可使砂粒上悬浮性有机物得以有效分离,且不
18、使细小悬浮物沉淀,便于砂粒和有机物的分别处理和处置;涡流式沉砂池则是利用水力涡流,使泥砂和有机物分开,以达到除砂的目的。该池型具有投资省,运行费用低和除砂效果稳好等优点。由于在本工程中工艺处理上采用第一方案的厌氧池+氧化沟法以及第二方案的SBR法,为避免曝气式沉砂池预曝气后对后续厌氧池可能产生的影响,不选用曝气式沉砂池;涡流式沉砂池投资省,运行费用低和除砂效果稳好且已经系列化,本工程拟采用涡流式沉砂池。4.4.2 生物池生物池是污水处理厂的主体构筑物,对厌氧池+厌氧化沟法和SBR法两种方案进行比较。两方案的流程如下:图4-1 方案一 厌氧池+氧化沟法的工艺流程图 图4-2 方案二 SBR法工艺
19、流程图根据分析,现代SBR工艺是最原始的工艺配上自动化控制系统组合而成的,对控制系统的维护管理有较高的要求,其对于城市污水处理厂和厌氧池+氧化沟的工艺相比较并没有很明显的优越性,因此决定第一方案为本工程的优选方案。对于厌氧池+氧化沟法,其氧化沟好氧区的充氧方式一般有两种,一种为表面曝气(转盘或转刷),另一种为水下微孔曝气。两种曝气方法均能满足工艺条件的需要,两种曝气方式的优缺点比较如下:表面曝气水下微孔曝气 曝气设备置于水面,维护管理方便,可根据进水量及进水浓度调节设备开停数量,达到节能的目的。 不需设置鼓风机房。 占地面积较大。 投资较小。 动力效率低于微孔曝气。微孔曝气头数量多,置于水下,
20、维修管理不便,必须停产检修。需设鼓风机房,增加了投资及管理工作量。占地面积小。投资较大。动力效率高于表面曝气 鉴于以上两种曝气方式的优缺点比较优缺点,氧化沟好氧部分充氧设备拟采用维护管理方便,构筑物少,投资相对较小的表面曝气方式。常用的表面曝气设备有以下几种:1)曝气转刷曝气转刷是由水平轴及安装在起上的许多叶片构成,具有曝气、推流、混合等功能,转刷直径为0.7m或1.0m,有效水深2.53.5m,转刷充氧能力约为68/m.h,调整转速和浸没深度可以改变其充氧量。可根据进水水质的不同,适时调整转刷的转速,满足曝气池充氧及水流推动作用。2)曝气转碟曝气转碟是在水平轴上带动的一组曝气转盘。产品轴长有
21、多种规格,转碟直径约为1.4m。采用轻质高强度玻璃钢压铸而成,耐腐蚀寿命长。采用曝气转碟克服了采用传统曝气设备氧化沟池深较浅,占地面积大的缺点,该设备在国内多个污水工程中采用,可满足设计要求的需氧量和推动力。3)表曝机表曝机可分为倒伞型、平板型等,直径约为1.02.0m,具有较大的提升能力,动力效率一般为1.62.0/KW.h,有效水深约为3.54.5m。根据需要的充入氧量,选择使用转碟曝气机。4.4.3 二次沉淀池二次沉淀池主要完成混合液分离和污泥的部分浓缩,使出水悬浮物浓度达到所要求的排放标准。常用的有竖流式、平流式和辐流式三种类型的沉淀池。通常,大中型污水处理厂均采用辐流式沉淀池,机械排
22、泥,其沉淀效果好,排泥通畅,运行稳定可靠,辐流式沉淀池有中心进水周边出水和周边进水周边出水两种形式。周边进水周边出水的辐流式沉淀池具有表面负荷较高的优点,但周边进水有可能带入空气和产生短流而影响沉淀效果。因此,本工程采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。4.4.4 污泥浓缩脱水 本工程采用一体化机械污泥浓缩脱水设备,即离心脱水机。4.4.5 污水消毒城市污水经二级处理后,水质改善,但仍可能含有大肠杆菌和病毒。因此,排入受纳水体前应考虑消毒。但消毒成本太高,没有必要连续运行,一般只在环境水体发生疫情时,或在卫生防疫部门有特殊要求情况下运行。常用的消毒方法有两种:加氯消毒和紫外线消毒。(1)加氯消毒
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