大庆八百垧污水处理工程工程大庆八百垧污水处理工程工程1. 1. 城市概况城市概况大庆市位于黑龙江省西部， 东与安达市相连，南与吉林省大安市隔松花江相望， 西与齐齐哈尔市交界， 北与明水县相邻。 地理位置在东经 12345至 12545，北纬 4440至 46 之间。距哈尔滨市 159 公里。大庆市行政区划所辖地域范围共 21170 平方公里，占黑龙江省总面积的 4.5。大庆市属于典型的组团式城市布局，市区由萨尔图、让胡路、龙凤、红岗、大同五个区，共 5107 平方公里。主城区分为东城区和西城区。东城区由东风新村、万宝、青龙山、高新技术产业开发区、龙凤构成，西城区由让胡路、乘风庄构成。现辖四县和五个行政区总面积 2.1 万平方公里，总人口数 239 万；市区面积 5107 平方公里。大庆过去曾是一片荒原，1959 年发现大庆油田，经过三十多年的开展，大庆已经从单一的油田开展为中国北方新兴的工业城市。2 2工程概况工程概况本工程主要建设八百垧生活区的污水从西干渠截流管道工程， 汇入污水处理厂水厂规模：6 万吨收纳污水区域：乘风庄地区南部、银浪地区、八百垧地区和红岗地区3. 3.设计依据和任务设计依据和任务(1) 原始依据设计题目: 6万m3/d城镇污水推流式曝气池处理工程设计设计根底资料：原始数据: Q=60000m3/d(2)进出水水质分析项目CODcr(mg/L)27560BOD5(mg/L)11520SS(mg/L)17520动植物油(mg/L)27.53TN(mg/L)37.520TP(mg/L)81进水水质一级 B 标准出水BOD/COD=0.420.3 该废水可生化性较好4. 4.工艺流程确实定工艺流程确实定4.14.1 工艺流程的比拟工艺流程的比拟城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除 BOD5又要适当去除 N，P,故可采用 SBR 或氧化沟法，或 A2O 法.A ASBRSBR 法法工艺流程：污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1流入工序：废水注入，注满后进行反响，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2曝气反响工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除 P 脱 N 应进行相应的处理工作。3沉淀工艺：使混合液泥水别离，相当于二沉池，4排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反响器残留一局部活性污泥作为种泥。5待机工序：工处理水排放后，反响器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数情况下，无设置调节池的心要。SVI 值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反响。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。B A2 /OB A2 /O 法法优点：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 。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。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。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。缺点：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 。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，否那么增加运行费用。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缺反响器的干扰。4.24.2 工艺流程的选择工艺流程的选择本工程位于东北地区， 对寒冷地区选择城市污水活性污泥法流程时，应充分考虑温度的影响，宜采用鼓风曝气供氧，不宜选用散热量大的外表曝气器供氧。而氧化沟工艺采用的就是外表曝气器，池深浅，散热量很大，占地面积也较大。所以不宜在东北地区应用， 不过也有在氧化沟上加盖来保证污水温度的做法。 SBR虽然是鼓风曝气，但是在冬季滗水器悬空易结冰，使设备无法正常运行。故采用具有脱氮除磷的 A2/O 法。A2/O 工艺将生物反响池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时局部有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反响器，本反响器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反响器送来的，循环的混合液量较大，一般为2QQ原污水流量 。混合液从缺氧反响器进入好氧反响器曝气池，这一反响器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反响都在本反响器内进行。这三项反响都是重要的，混合液中含有 NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD或 COD那么得到去除。流量为 2Q 的混合液从这里回流缺氧反响器。沉淀池的功能是泥水别离，污泥的一局部回流厌氧反响器，上清夜作为处理水排放。污水厂 A2/O工艺流程图如下所示：内循环 2Q进水格栅沉砂池初沉池除油装置厌氧缺氧好氧二沉池消毒排放含磷污泥回流外运污泥脱水污泥消化污泥浓缩污水处理厂工艺流程图5 5 工艺流程设计计算工艺流程设计计算5.15.1 设计流量的计算设计流量的计算平均流量：Qa=60000t/d60000m3/d=2500 m3/h=0.694 m3/s总变化系数：KZ=2.7(Qa平均流量，L/s)Qa0.112.70.6940.111.31设计流量Qmax：Qmax KZQa1.3160000=78600 m3/d=3275 m3/h=0.9097 m3/s5.25.2 设备设计计算设备设计计算5.2.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成， 安装在污水渠道上、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。一般情况下，分粗细两道格栅。格栅型号：链条式机械格栅设计流量Qmax 78600m3/ d 0.9097m3/ s栅前流速v1 0.7m/ s，过栅流速v2 0.9m/ s栅前局部长度 0.5m,格栅倾角 60，单位栅渣量0.07m3栅渣/103m3污水(1) 确定栅前水深B1=那么h 2Qmax20.90971.61mv10.7B1 0.82m2(2) 栅前间隙数n Qmaxsin0.9097 sin60 57.4取 58ehv20.020.820.9(3) 栅条有效宽度B s(n1)en 0.01(581)0.0258 1.73m(4) 设水渠渐宽局部展开角 20B B11.731.61那么进水渠渐宽局部长度L1 0.33m2tan2tan20(5) 格栅与出水渠道渐宽局部长度L2L1 0.17m2(6)过栅水头损失h1 0.103m，取栅前渠道超高局部h2 0.3m那么栅前槽总高度H1 hh2 0.820.3 1.12m栅后管总高度H hh1h21.120.103 1.23m1.12tan601.12=0.330.171.5tan60=2.65m(8) 每日栅渣量(7) 格栅总长度L l1l21.00.561040.07 Q平均日1 4.2m3/ d 0.2m3/ d310宜采用机械清渣5.2.2 沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、 煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。本设计采用的是具有脱氮除磷能力的 A2/O 工艺，为了保证除磷脱氮效果，不能采用曝气沉砂池，最后选用平流式沉砂池。设计参数：设计流量Qmax 78600m3/ d，设计水力停留时间 t=40s水平流速 v=0.25m/s(1) 长度：l vt 0.2540 10mQ0.910(2) 水流断面面积：A max 4.6mv0.83.64(3) 池总宽度：B 4.6m，有效水深h2 0.8m0.8(4)沉砂斗容积：V Qvmax X T 8640032786003 3.6m65KZ101.3410T2d，X30m3/106m3(5) 每个沉砂斗得容积V0设每一分格有 2 格沉砂斗，那么V03.6 0.9m322(6) 沉砂斗各局部尺寸：设贮砂斗底宽 b10.5m；斗壁与水平面的倾角 60，贮砂斗高 h31.0mb22h3b11.65mtg60(7) 贮砂斗容积：(V1)11V1h3(S1 S2S1S2) 1.0(1.652 0.521.650.5)1.27m30.9m333符合要求(8) 沉砂室高度：(h3)设采用重力排砂，池底坡度 i6，坡向砂斗，那么h3 h30.06l2 h30.06(L2b2b)/ 2 1.00.06(1021.65) / 2 1.20m(9)池总高度：(H)设超高h1 0.3m，H h1h2h3 0.30.81.20 2.3m(10)核算最小流速vminvmin 0.6944 0.19m/ s 0.15m/ s3.645.2.3 初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀别离。选型：平流式沉淀池设计参数：设计参数：(1)池子总面积 A，说明负荷取q 2.0m3/(m2h)A=Qmax36000.91036001638m3q2(2) 沉淀局部有效水深 h2h2 qt 21.5 3m,取t 1.5h(3) 沉淀局部有效容积V V Qmaxt3600 0.9101.53600 4914m3(4) 池长 LL vt3.6 41.53.6 21.6m(5) 池子总宽度 BB A/ L (6) 校核长宽比1648 75.821.6L21.6 4.32 4b5符合要求5.2.4 除油设备选用传统的平流式隔油池。废水从池的一端流入池内，从另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，比重小于 1.0 而颗粒较大的油珠上浮至睡眠，比重大于1.0 的杂质沉降至池底。5.2.5A2/O 池1.曝气池内混合液污泥浓度曝气池内活性污泥浓度Xv一般采用 2500-4500mg/L，设计中取 Xv=3000mg/L。2.回流污泥浓度106Xrr6-1SVI式中Xrr回流污泥浓度mg/L污泥指数，一般采用 100；系数，一般采用 r=1.2SVI106Xr1.2 12000mg / L1003.污泥回流比Xv式中R污泥回流比；RXr6-21RXr回流污泥浓度mg/L ，Xr fXr 0.7512000 9000mg /L3000 R90001 RR 50%4.TN 去除率e 式中eS1S1S2100%6-3S1TN 去除率% ；进水 TN 浓度mg/L ；出水 TN 浓度mg/L ，设计中取 20mg/L。S231.0020e 100%35.48%31.005.内回流比R内式中R内内回流倍数；e6-41eR内35.48%0.55，设计中取值 200%。135.48%5.2.5.1 好氧池计算好氧池的计算采用污泥负荷法，用污泥龄法校核。1.BOD污泥负荷率确定拟采用 0.1kgBOD5/(kgMLSSd)2.好氧池容积计算V V24Q(So Se)6-51000NsX式中生物反响池容积，m3；生物反响池进水五日生化需氧量，mg/L；生物反响池出水五日生化需氧量，mg/L，当去除率大于 90时可不计入；生物反响池的平均流量，m3/h；生物反响池五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD5/kgMLSSd ；生物反响池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L；SoSeQNsX58287.76(82.3420)33V 15998m ，取16000m10000.133.硝化菌生长速率 0.47e0.098(T15)(式中NaKnTNa)6-6Na Kn硝化菌比增长速率 d-1；反响池中 NH4+-N 的浓度，mg/L，N=8mg/L；硝化作用中氮的半速率常数，T=10；设计温度，-0.098(1015)N=0.47e4.最小污泥停留平均时间81() 0.25d81cm5.设计污泥停留时间1N1 4d6-70.25c式中F6-8c设计污泥停留时间，d；F平安系数与峰值系数，1.53.0；3c12d。0.256.平均流量时水力停留时间t V116000 0.27d 6.586-9Q582875.2.5.2 缺氧池计算1.反硝化速率计算Kde(T ) Kde(20)1.08T206-10式中KdeTKde(20)T脱氮速率,kgNO3-N/kgMLSSd ；20时的脱氮速率，可采用0.030.06kgNO3-N/kgMLSSd ；设计温度()；Kde(T ) 0.0451.081020 0.023kgNO3-N/(kgMLSS.d)2.排出反响池微生物量计算Xv yYt式中Q XvYtySoSeQSo Se6-111000生物反响池的设计流量(m3d)；排出生物反响池系统的微生物量(kgMLVSS/d)；污泥总产率系数(kgMLSSkgBOD5)，宜根据试验资料确定。无试验资料时，系统有初次沉淀池时取0.3，无初次沉淀池时取0.61.0；MLSS 中 MLVSS所占比例；生物反响池进水五日生化需氧量(mgL)；生物反响池出水五日生化需氧量(mgL)。58287 82.34 20Xv 0.750.3 817.56kgMLVSS d10003.缺氧池容积计算V2式中NkNtV20.001Q(Nk Nte)0.12Xv6-12KdeX生物反响池进水总凯氏氮浓度，mg/L；生物反响池出水总氮浓度，mg/L；缺氧池容积，m3。V20.00158287(26.1120)0.12817.563739.5m3，取 4500m30.02334.平均流量时水力停留时间V24500t 0.077d 1.85hQ58287取 2h5.2.5.3 厌氧池计算厌氧池容积 V3 由生物除磷容积并考虑污泥回流计算， 考虑计算容积较小， 采用和好氧池、缺氧池、厌氧池按比例计算尺寸。取水力停留时间2h。5.2.5.4 曝气池尺寸计算1. 总有效容积由上述计算知，总有效容积为25000m3厌氧、缺氧、好氧各段水力停留时间的比值约为 1:1:3.3，那么每段的水力停留时间分别为：厌氧池内水力停留时间t1=2h；缺氧池内水力停留时间t2=2h；好氧池内水力停留时间t3=6.58h；总水力停留时间 t=10.58h。2. 平面尺寸曝气池总面积A式中Ah曝气池总面积m2 ；V6-13h曝气池有效水深m 。设计中取 h=4m，A每组曝气池的面积250006250m24A1式中A1NA6-14N每座曝气池面积m2 ；曝气池个数，设计中取 2。62502A13125m2每组曝气池共设 5 廊道，第 1 廊道为厌氧段 ，第 2 廊道为缺氧段 ，后三个廊道为好氧段，每廊道宽取 7.0m，那么每廊道长。L 式中LA16-15bn曝气池每廊道长m ；bn每廊道宽度m ；廊道数。L 3. 尺寸校核312589.28m，取90m75b711.75 2h4L9012.8610b75.2.6 二沉池设计参数为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2 座。二沉池面积按外表负荷法计算，水力停留时间 t=2.5h，外表负荷为 1.5m3/m2h-1 。(1) 池体实际计算(1)(1)二沉池外表面积A Q0.6943600842.8m2N q21.54A4694.8 32.57m3.14D (2)池体有效水深H1 qt 1.52.5 3.75m(3)(3)混合液的浓度X 2700mg / L,回流污泥浓度为Xr 5400mg / L为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于 2h，Tw 4.0h二沉池污泥区所需存泥容积VwVwTw(1 R)QX4225002700 666.7m2X Xr27005400采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度 H2为 0.5m。(4)(4)二沉池缓冲区高度 H3=0.5m，超高为 H4=0.3m，沉淀池坡度落差 H5=0.63m二沉池边总高度H h1h2h3h4 3.7510.30.63 5.68m(5)(5) 校核径深比二沉池直径与水深比为D32.68.7(介于612之间)H3.75(4) 排泥局部设计(1)(1)单池污泥量总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量QR=QR=2500m3/d33剩余污泥量QS1250m / d 52.1m / dQ总 QRQS 250052.1 2552.1m3/ dQ单Q总21276.1m / d35.2.7 接触池和加氯间采用隔板式接触反响池1. 设计参数设计流量：Q 30000m3/ d 347L / s(设两座)水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量： 4.0mg / L平均水深：h 2.0m隔板间隔：b 3.5m2. 设计计算(1)每座接触池容积：V QT 3471033060 624.6m3V624.6 312.3m2h2隔板数采用 2 个外表积A 那么廊道总宽为B (21)3.5 10.5m接触池长度L 长宽比A312.3 29.7mB10.5L308.6b3.5实际消毒池容积V BLh 11302.0 660m3实际水深H 20.3 2.3m径校核均满足有效停留时间(2)(2)加氯量的计算：设计最大加氯量为max 4.0mg / LmaxQ 460000103 240kg / d 10kg / h选用3台REGAL-2100型负压加氯机 2用1备 ， 单台加氯量10kg/h5.2.8 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。1. 设计参数设计流量Qw 2560m3/ d进泥浓度：6g/L初层池污泥含水率 95%污泥含水率 99%,浓缩后含水率 97%贮泥池出口污泥含水率 92%浓缩时间 T=20h,浓缩池固体通量M 30kg /(m2d)2. 浓缩池的尺寸面积：A 直径：D QwC62560=512m2M304A4512 25.5m3.14高度：工作高度h1TQw182560 3.75m24 A24512取超高h2 0.3m,缓冲层高度h3 0.3m总高度H h1h2h3 0.30.33.75 4.35m浓缩后污泥流量QwQ100992560Qww853.3m3/ d10097335.2.9 贮泥池污泥量浓缩后的污泥量 853.3m3/ d，含水率 97%初沉污泥量 350m3/ d，含水率 95%泥量Q 853.3(10097)350(10095) 538.7m3/ d10092贮泥池的容积设 贮 泥 时 间 为4 h ， 那 么 贮 泥 池 的 容 积V 538.7489.8m32489.8 22.4m24贮泥池尺寸取池深 H=4m,那么贮泥池面积S VH设计圆形贮泥池一座，直径 D=5.4m.搅拌设备为防止污泥在贮泥池终沉淀， 贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机 1 台，功率 10kw。5.2.10 脱水间压滤机选型：过滤流量89.8m3/ d设计 2 台压滤机，每台每天工作 7h,那么每台压滤机处理量Q=89.8=6.4m3/d27，选择 DY15 型带式压滤脱水机加药量计算设计流量89.8m3/ d絮凝剂 PAM投加量，以干固体的 0.4%计W=0.4%(853.33%+3505%)60%=0.10t6. 6. 构建筑物和设备一览表构建筑物和设备一览表序号1名称格栅规格LB =2.65m1.73mLB =20m13m数量1 座设计参数设计流量主要设备2进水泵房1 座3平流沉砂池LBH=10m4.6m2.3m1 座4平流式初沉池LBH=21.6m1 座75.8m8m56曝气池辐流式二沉池LBH =70m55m1 座4.5mDH=2 座32.6m3.75m79接触消毒池加氯间LBH=32.4m3.6m3mLB=1 座1 座HG-1200 盘旋式机械格栅 1 套超声波水位计 2 套Qd=60000m3/d螺旋压榨机3001 台栅条间隙d 20.0mm螺纹输送机3001 台栅前水深h 0.82m钢闸门2.0X1.7m4 扇过栅流速v 0.9m/ s手动启闭机5t4 台设计流量Q=3215 m3/h螺旋泵1500mm,N60kw5单泵流量 Q= 350m3/h台，4 用 1 备设计扬程 H=6mH2O钢闸门2.0mX2.0m5 扇选泵扬程 H=手动启闭机5t5 台7.22mH2O手动单梁悬挂式起重机2t，1mH2O=9800 PaLk4m1 台设计流量Q3275 m3/h水平流速 v= 0.25 m/s砂水别离器0.5m2 台有效水深 H1= 0.8m停留时间 T= 40S设计流量 Q= 3275全桥式刮吸泥机(桥长 40m,线m3/h速度 3m/min, N0.55X2kW) 2 台外表负荷 q=撇渣斗 4 个2.0m3/(m2h)停留时间 T= 2.0 d罗茨鼓风机TSO-150，BOD 为 150，经初沉Qa15.9m3/min,池处理，降低 25%P19.6kPa,N11kw3 台消声器 6 个设计流量Q= 2500m3/h外表负荷 q=全桥式刮吸泥机(桥长 40m,线1.5m3/(m2h)速度 3m/min, N0.55X2kW) 2 台固体负荷撇渣斗 4 个qs144192kgSS / (m2d)出水堰板 1520mX2.0m停留时间 T= 2.5 h导流群板 560mX0.6m池边水深 H1=2 m设计流量Q=3275 m3/h停留时间 T= 0.5 h注水泵Q36 m3/h 2 台有效水深 H1=2 m投氯量 300 kg/d负压加氯机(GEGAL-2100)3 台氯库贮氯量按 15d 计电动单梁悬挂起重机(2.0t)1 台回流及剩10余 污 泥泵房 合建式12m9mLB=10m5m1 座无堵塞潜水式回流污泥泵 2 台钢闸门(2.0X2.0m)2 扇手动单梁悬挂式起重机(2t)1 台套筒阀 DN800mm, 1500mm 2个电动启闭机1.0t2 台手动启闭机5.0t2 台无堵塞潜水式剩余污泥泵 3 台