环境综合项目工程专业课程设计.doc

水处理工程课程设计题目：河北省三河市燕郊污水处理工程初步设计 院（系） 化工学院 专 业 环境工程 年 级 级 学 号 06* 姓 名 指导老师 周作明、荆国华 华侨大学教务处印制 年 9 月河北省三河市燕郊污水处理工程初步设计设计说明书华侨大学化工学院9月目录第1章 总论（1）1.1 文件综述（1）1.2 项目概况（4）1.3 设计依据及标准（5）1.4城市概况及自然条件（5）第2 章 建设规模及处理程度（8）2.1 污水处理量（8）2.2 设计进水水质和处理标准（8）第3章 污水处理厂工艺方案（9）3.1 污水及污泥处理工艺功效要求（9）3.2 污水处理工艺比选（9）3.3 污泥处理和处理方案（13）3.4 出水消毒方案（13）3.5 总工艺步骤确实定（13）第4章 工程设计（15）4.1 工艺说明（15）4.2 关键处理构筑物（16）4.3 污水处理厂平面部署设计（18）4.4 隶属建筑物、道路及园林绿化设计（20）第5章 电气及自控设计（22）5.1 电气设计（22）5.2 自控系统（22）第6章 工程节能、防火防洪及劳动安全（24）6.1 工程节能（24）6.2 防火防洪（24）6.3 劳动安全（24）第7章 技术经济分析（25）7.1 人员编制（25）7.2 投资费用概算（26）7.3 污水处理成本概算（26）第8章 结论及提议（28）8.1 结论（28）8.2 提议（28）参考文件（29）致谢（30）附录一 设计计算书（31）1 格栅渠设计计算（32）2 曝气沉砂池计算（34）3 辐流式沉淀池计算（37）4 水量调整池计算（40）5 SBR 池计算（41）6 接触消毒池计算（44）7 污泥浓缩池计算（46）8 鼓风系统计算（48）9 水头损失计算（51）10高程计算（53）11泵房计算（54）附录二 施工图纸（56）图11 厂区平面及管道部署图（A2）图12 污水步骤及高程图（A2）图21 格曝池三视图（A3）图31 辐流式沉淀池平面及剖面图（A3）图32 SBR池总平面图（A3）图33 SBR池进水端立面图和11剖面图（A3）图41 SBR池曝气系统图（A3）图51 接触消毒池平面图（A3）图表目录图1河北省三河市燕郊镇位置图（7）图2 A2/O工艺步骤图（10）图3 氧化沟工艺步骤图（11）图4厂区平面图（14）图5 污水处理厂总工艺步骤图（4）图6中格栅渠计算草图（32）图7 曝气沉砂池计算草图（34）图8 辐流式沉淀池计算草图（37）图9SBR池计算草图（42）图10 接触消毒池计算草图（44）表1 污水处理厂设计进水水质（2）表2 污水处理厂出水排放标准（2）表3 污水处理厂设计处理效率（2）表4 构筑物内水头损失情况估算表（19）表5 构筑物间连接管水头损失情况计算表（19）表6 污水厂人员编制表（25）表7 关键经济指标（26）表8 运行成本分析（26）表9 曝气沉砂池曝气系统局部构件表（49）表10 SBR池曝气系统局部构件表（50）表11 TSD125型罗茨鼓风机关键性能（50）表12 RD127型罗茨鼓风机关键性能（50）表13 构筑物内水头损失情况估算表（51）表14 构筑物间连接管水头损失情况计算表（52）第1章 总论1.1 文件综述改革开放以来，中国城镇化进程加紧，1978建制镇由2178个增至20312个，现在全国多种规模和性质小城镇已近48000个1。然而，小城镇基础设施建设却远远落后于城镇建设发展，大部分小城镇污水未经处理就直接排放，给水环境质量造成很大威胁。中国90%以上小城镇水体环境均受到不一样程度污染，78%城镇河段不宜作饮用水源，50%城镇地下水受到污染2。这不仅对当地水环境造成了污染，而且严重阻碍了经济发展。所以，小城镇污水处理势在必行。1.1.1 小城镇污水处理特点及其要求和大城市相比，小城镇不仅经济实力微弱、技术和管理水平较低，而且小城镇所处位置环境容量也较小，所以造成了小城镇污水处理特殊性3。然而现在，中国尚无针对小城镇污水处理工程排水设计规范、标准、法规等，而是采取现行大中规模污水处理工程相关标准，在工程设计中出现了不少问题。所以，必需依据小城镇特点研究和采取相适应处理工艺，避免盲目照搬大中型规模城市污水处理工艺及设计参数，以利于小城镇污水治理。1.1.1.1 小城镇污水特征小城镇人口规模、自来水普及率和工农业发展结构水平。决定了小城镇污水排放量大全部在300030000m3/d规模范围内，其中50%以上是生活污水，工业废水以农产品加工废水为主，水中基础上不含重金属和有毒有害物质，但氮和磷含量较高，水量、水质波动较大。大部分小城镇城镇污水性质相差不大，通常BOD5为100150mg/L，COD为250300mg/L，SS为200mg/L左右3。1.1.1.2 小城镇污水处理要求(1)小城镇人口较少，分布广而且分散，生活污水水质、水量波动性大，污水处理厂规模小，时改变系数大，所以，所选污水处理工艺应抗冲击负荷能力强；(2)小城镇经济力量微弱，所以，污水处理应尽可能使造价低、运行费用少、能耗低，基础上不投加药剂或投加药剂量少；(3)小城镇缺乏污水处理专业人员，所选工艺应简便易行、运行稳定、维护管理方便，利用当地技术和管理力量能正常运行；(4)污泥产量少，以降低二次污染，降低污泥处理和处理费用。1.1.2 常规处理工艺分析在进行污水处理工艺选择时，应结合小城镇水质水量特点，充足考虑小城镇发展趋势，合理确定处理出水所需达成排放标准。下面针对小城镇污水处理特点，就多个比较适合于小城镇常规处理工艺进行分析对比。(1)氧化沟工艺氧化沟工艺始于50年代早期，其处理步骤简单，操作管理方便；出水水质良好，运行可靠性和稳定性高；能承受水量、水质冲击负荷。此工艺含有一定除磷脱氮能力，可缓解水体富营养化进程。因为可取消首次沉淀池和污泥消化池，整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上，二者基建费用显著低于常规活性污泥法，这对资金缺乏小城镇建设污水处理厂很有吸引力。但其曝气转刷(或表面曝气器)等机械部件需定时维修，检修工作量较大；而且采取延时曝气对污泥进行好氧稳定，其能耗比中、高负荷活性污泥工艺要高40%50%，所以，对于中国这么一个资源不足、人口众多发展中国家，是否适合在小城镇推广这种低负荷活性污泥工艺是值得考虑问题3。(2)SBR工艺SBR工艺简单；部署紧凑、占地面积省；操作维修方便；抗冲击负荷能力强；污泥沉降性能好、污泥处理系统简单；出水水质好；可预防污泥膨胀。统计结果表明，采取SBR工艺处理小城镇污水，要比一般活性污泥法节省基建投资30%以上4。有研究表明，SBR法在每一个运行周期之间和同周期进水阶段内出现急剧水质水量改变甚至处理负荷猛增到正常负荷两倍以上情况下，仍可取得良好处理效果。刘永松等人对SBR工作稳定性分析研究结果充足表明了这一点5。但SBR反应器设备闲置率高，进水和排水阀门切换频繁，自动化程度较高，这对于技术力量和管理水平相对较弱小城镇来说，限制了该工艺推广。(3) 水解好氧生物处理工艺水解工艺是多年来中国应用较为广泛污水预处理工艺，它经过控制反应时间，将厌氧反应控制在水解酸化阶段，除了达成截留污水中悬浮物目标外，还可提升污水可生化性，降低后续处理工艺反应时间和处理能耗，并含有污泥减量稳定功效。由水解池替换初沉池，其对SS、BOD5、COD去除率显著高于初沉池，水解池出水水质较稳定，并含有很好抗有机负荷能力。对于经济实力尚微弱小城镇，可用水解池单独作为污水初级处理系统，待有条件时，再在其后增设后续处理工艺成为完整城镇污水二级处理系统，含有分期建设优点。但水解池布水均匀性和排泥问题也增加了设计和管理复杂性。(4) 生物接触氧化工艺生物接触氧化工艺单位容积生物量大，处理能力高；不需污泥回流，节省能耗；不产生污泥膨胀，耐冲击负荷能力强；设备较少，运行管理及维护简单；产泥量少。但此工艺造价较高，而且布水、布气不易均匀，工艺构筑物在结构上较复杂，增加了设计、施工工作量和难度3。(5) 生物滤池工艺生物滤池节省能耗，运行管理方便；对污水水质、水量有较强适应性；污泥产量较低。但其处理负荷低，占地面积较大，造价较高；滤池轻易堵塞，且轻易产生蚊蝇、臭气等环境问题。(6) 生态处理工艺小城镇周围如有适宜废地、荒地、废塘、洼地或沼泽地、滩涂等，在污水处理上应因地制宜地将处理和利用相结合，利用生态系统，在污水处理同时实现污水无害化和资源化。生态处理可选择生态塘处理系统和人工湿地处理系统。生态处理适合不一样处理规模，基建费用低廉，整个系统基建费用只有常规处理方法1/2或1/3；出水水质稳定，出水可用于回灌农田、水产养殖或景观水；材料起源广，就近可得。人工湿地关键材料如碎石、砂砾、煤渣、土壤等均可就近取得，塘系统则不需要任何材料，动植物均为土著种类。生态处理系统依地势而建，污水可自流，无需额外动力，所以运行费用只有常规工艺10%50%；而且管理十分简单，维护轻易，设计良好小型污水生态处理系统几乎不用管理和维护。但生态处理系统除污染负荷率低，所以占地面积庞大。再者，气候条件对其处理效果相关键影响3。1.1.3 新工艺介绍污水处理技术向高效率、低建设费用、低能耗、低管理需求、环境影响少方向发展已成为中国小城镇污水处理行业可连续发展肯定选择。多年来，研究开发了部分新工艺，其中厌氧一好氧高负荷生物滤池和蚯蚓生态滤池就是其中成功代表。(1) 厌氧水解高负荷生物滤池6厌氧水解一高负荷生物滤池组合处理工艺采取厌氧水解滤池替换传统初沉池作为预处理工艺，同时在传统高负荷生物滤池基础上对其工艺结构进行了关键技术创新，保留了该方法高负荷、高效率优点，经过采取含有高空隙率、高附着面积和高二次布水性能新型塑料模块填料，取消了滤池出水回流系统，从而在提升处理效率同时大幅度降低了建设投资和运行能耗。此工艺污泥产率大大低于一般活性污泥法，排泥量较少。污泥总产率大幅度降低同时意味着大幅度降低了二次污染物数量和污泥处理和处理费用。厌氧水解一高负荷生物滤池处理城镇污水工艺步骤十分简单，和一般活性污泥法相比，除了采取粗、细格栅、沉砂池和二次沉淀池相同以外，处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施和供氧设施等于一身，大大简化了污水处理步骤。所以，该工艺运行管理十分简单方便，并能承受较强冲击负荷，这一点对于中国小城镇污水处理厂操作管理需求有着尤其关键意义。(2)蚯蚓生态滤池7蚯蚓生态滤池利用在滤床中建立人工生态系统，经过蚯蚓和其它微生物协同作用对污水中污染物进行最为经济合理处理和转化。以蚯蚓为代表微型动物在该系统中集多个功效于一身。多年来，该工艺已在法国、智利和中国上海成功地进行了中型试验和生产性规模应用。生态滤池处理系统基础不外排剩下污泥，其污泥产率大幅度低于一般活性污泥法。显然这是因为生态滤池中建立蚯蚓生态系统含有较强污泥分解功效，在处理污水同时实现了剩下污泥分解和稳定。污泥总产率大幅度降低意味着大幅度降低了城镇污水处理厂所产生固体污染物数量，同时意味着大幅度降低了剩下污泥处理和处理费用。而且，此工艺步骤简单，运行管理十分简单方便，并能承受较强冲击负荷。1.1.4 结语小城镇污水治理不仅是小城镇本身发展需要，同时也是流域生态环境保护需要。因为小城镇基础设施建设资金短缺，且从业人员技术水平和管理水平较低，所以决定了小城镇建设污水处理厂首先必需经济、高效、节能和简便易行。上述多个处理工艺有其一定优势，但也同时存在不足之处，应依据小城镇污水特征、搜集方法、排放水体情况、设计用地等实际情况进行充足论证和可行性研究8，选择适宜处理工艺，最大可能地确保处理效果，并节省投资和运行费用，以利于中国水环境保护和小城镇经济可连续发展。1.2 项目概况河北省三河市燕郊镇是一个新型城镇，和北京比邻，有着得天独厚发展条件。改革开放以后，燕郊镇快速发展，成为全国强镇之一。不过，和此同时，工业发展，人口增加，随之而来环境问题不容忽略。所以建设一个高效污水处理厂是城市深入发展必需条件。从起廊坊市开始实施硬环境建设工程，生态环境保护建设方面8个项目工程名列其中，估算总投资7.2亿元，年度计划投资2.6亿元。该项目是其中之一，在三河市燕郊经济技术开发区，工程总投资9000万元，建设污水处理厂及管网，达成日处理污水5万立方米。1.3 设计依据及标准（1）河北省三河市燕郊污水处理工程设计任务书（2）中国环境保护法（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1.4城市概况及自然条件三河市燕郊镇在河北省廊坊市，北京以东约30公里，具体位置图1。燕郊，因春秋战国时期地处燕国城郊而得名。改革开放以来，尤其是近几年来，全镇两个文明建设取得突飞猛进发展，连续被评为省级文明镇，成为国家建设部全国小城镇综合改革试点镇，被民政部命名为“中国乡镇之星”。 燕郊镇建设，坚持高起点计划，高水平科学设计，高标准建设，前后请河北省、北京市和建设部教授帮助制订中长久发展计划和控制性具体计划，并严格依法按计划实施。依据“科技型、生态型、园林型、开放型、服务型”小城镇发展定位和“建设北京卫星城”目标，设计建设了不一样功效区域。现在，已建成了高新技术工业园区、农业高新技术示范园区、金融贸易区、科研文化服务区和旅游度假区，这五大功效区布局合理，设施配套，含有充足发展空间，为吸引资金、项目、人才发明了良好硬件环境。在相关教授帮助和指导下，燕郊镇在城镇环境建设中确立了新理念，正确地把握“优美环境”科学内涵。改变了过去那种以点缀花草为主绿化方法，变以视觉为主“花园式”为可连续发展“生态式”，前后投资近3亿元，根据乔、灌、草三层立体交叉、四季常青标准，在道路旁、生活区、办公区、工业区、镇区最有商业价值黄金地段进行了大面积绿化，建设了十几处园林小景，新增6000多亩生态林。现在全镇绿化覆盖率达成了38.8%，人均公共绿地达成12平方米。燕郊镇依法严格治理污染，依据国家相关法律法规制订了建设项目环境保护管理实施措施，明确要求，全部新建项目必需全方面考虑自然环境和社会环境，全部实施清洁化生产，一切有污染企业绝不许可引进和建设，确保了燕郊有一个碧水、蓝天、绿地生态环境。河北省地域跨越中温带和南温带，属大陆性季风气候，季风现象显著。大部分地域四季分明，含有冬季严寒干燥、春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季秋高气爽特点。全省年平均降水量为350760mm趋势是东南部多于西北部。以夏季降水最多，占全省年降水总量65%75%，不少地域夏季降水往往集中于几次暴雨，是全国降水变率最大地域之一，致使境内常常出现旱涝灾难。燕郊镇整年主导风向为西北风，夏季主导风向为东南风，年平均风速为4.3m/s，年平均气温为11C，最高37.3C，最低-21C。第2 章 建设规模及处理程度2.1 污水处理量燕郊污水处理厂处理规模（即现实状况污水量）为50000 m3/d,设计中取水量改变系数Kp为1.35。2.2 设计进水水质和处理标准2.2.1 设计进水水质设计任务书提供资料中燕郊污水处理厂设计进水水质为：表1 污水处理厂设计进水水质污染物CODCrBOD5SSNH3NTPpH含量360mg/l180mg/l150mg/l35mg/l3mg/l782.2.2 出水排放标准污水处理厂污水排放应实施污水综合排放标准（GB89781996）中二级标准，即出水水质应达成以下要求：表2 污水处理厂出水排放标准污染物CODCrBOD5SSNH3NTPpH含量120mg/l30mg/l30mg/l25mg/l1mg/l692.2.3 处理效率由进水水质和出水标准算得，污水处理厂对各污染物处理效率应达成以下要求：表3 污水处理厂设计处理效率污染物CODCrBOD5SSNH3NTP处理效率66.7%83.4%80%28.6%66.7%第3章 污水处理厂工艺方案3.1 污水及污泥处理工艺功效要求污水处理厂工艺步骤系指在确保处理水达成所要求处理程度前提下，所采取污水处理技术各单元有机组合。在选定处理工艺步骤同时，还需要考虑各处理单元构筑物形式，二者互为制约，互为影响。污水处理工艺步骤选定，关键以下列各项原因作为依据：(1) 污水处理程度；(2) 工程造价和运行费用；(3) 当地各项条件；(4) 原污水水量和污水流入工程。 污泥是水处理过程副产物，包含筛余物、污泥、浮渣和剩下污泥等。污泥体积约占处理水量0.3%0.5%左右，如水进行处理深度，污泥量还可能增0.51倍。污泥处理目标有：确保水处理效果，预防二次污染；使轻易腐化发臭有机物稳定化；使有毒有害物质得到妥善处理和利用；使有用物质得到综合利用，变害为利。总而言之，污泥处理和处理目标是减量、稳定、无害化及综合利用9。3.2 污水处理工艺比选燕郊污水处理厂日处理能力污水量为5万吨,属于中小规模污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万吨/天规模大型污水厂通常采取常规活性污泥法工艺，1020万吨/天污水厂能够采取常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还能够采取生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求城市，应采取二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，和水解好氧工艺，生物滤池工艺等。因为该设计对脱氮除磷有要求故选择二级强化处理。可供选择工艺有：氧化沟工艺 ，A2 /O工艺，SBR及其改良工艺等10。该污水处理厂要求对原水中氮、磷有比很好去除，应采取二级强化处理。依据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，和中国外工程实例和丰富经验，比较成熟适合中小规模含有除磷、脱氮工艺有：A2 /O工艺， SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A2/O工艺、多种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来工艺全部能够实现除碳、除氮、除磷三种步骤组合，全部是比较实用除磷脱氮工艺。3.2.1 A2/O处理工艺A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺基础上开发出来，该工艺同时含有脱氮除磷功效。厌氧 缺氧 好氧污泥回流内回流二沉池图2 A2/O工艺步骤图A2/O工艺含有以下特点：(1) 厌氧、缺氧、好氧三种不一样环境条件和不一样种类微生物菌群有机配合，能同时含有去除有机物、脱氮除磷功效11；(2) 在同时脱氮除磷去除有机物工艺中，该工艺步骤最为简单，总水力停留时间也少于同类其它工艺；(3) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI通常小于100，不会发生污泥膨胀；(4) 污泥中含磷量高，通常为2.5%以上。3.2.2 氧化沟工艺严格地说，氧化沟不属于专门生物除磷脱氮工艺。不过伴随氧化沟技术发展，它早已超出原先实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术和氧化沟技术相结合污水处理工艺步骤。根据运行方法，氧化沟能够分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在中国应用比较多，这些氧化沟经过设置合适缺氧段、厌氧段、好氧段全部能取得很好除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟通常采取合建式，多采取转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺部分特点，能够依据水量水质改变调整转刷开停，既能够节省能源，又能够实现最好除磷脱氮效果。图3 氧化沟工艺步骤图氧化沟含有以下特点： (1) 工艺步骤简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还能够和二沉池合建，省去污泥回流系统； (2) 运行稳定，处理效果好。氧化沟BOD平均处理水平可达成95%左右； (3) 能承受水量、水质冲击负荷，对浓度较高工业废水有较强适应能力。这关键是因为氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大； (4) 污泥量少、性质稳定。因为氧化沟泥龄长。通常为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低； (5) 能够除磷脱氮。能够经过氧化沟中曝气机开关，发明好氧、缺氧环境达成除磷脱氮目标，脱氮效率通常大于80%。但要达成较高除磷效果则需要采取另外方法； (6) 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用全部有较大降低，尤其是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小情况下，氧化沟基建投资比传统活性污泥法节省更多。 3.2.3 SBR工艺SBR是一个间歇式活性泥系统，其基础特征是在一个反应池内完成污水生化反应、固液分离、排水、排泥。可经过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR经过对反应池曝气量和溶解氧控制而实现不一样处理目标，含有很大灵活性。SBR池通常每个周期运行46小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，经过调整其循环周期，以适应来水量改变。SBR系统通常能够承受35倍旱流量冲击负荷。SBR工艺含有以下特点： (1) SBR工艺步骤简单、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，通常情况下也不需要调整池，所以要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且部署紧凑，节省用地。因为科技进步，现在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，很适合小城市采取； (2) 处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续，是经典非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度改变是连续(尽管是处于完全混合状态中)，随时间延续而逐步降低。反应器内活性污泥处于一个交替吸附、吸收及生物降解和活化改变过程之中，所以处理效果好； (3) 有很好除磷脱氮效果。SBR工艺能够很轻易地交替实现好氧、缺氧、厌氧环境，并能够经过改变曝气量、反应时间等方面来发明条件提升除磷脱氮效率； (4) 污泥沉降性能好。SBR工艺含有特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌生长，降低了污泥膨胀可能。同时因为SBR工艺沉淀阶段是在静止状态下进行，所以沉淀效果愈加好；(5) SBR工艺独特运行工况决定了它能很好适应进水水量、水质波动。 经过综合比较后最终确定选择SBR法作为燕郊污水处理厂处理工艺，因为该工艺含有：步骤十分简单；合建式，占地省，处理成本底；处理效果好，有稳定脱氮除磷功效；不需要污泥回流系统和回流液；不设专门二沉池；除磷脱氮厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分，而是由时间控制等特点。而氧化沟工艺容积及设备利用率低，脱氮效果深入提升需要在氧化沟前设厌氧池；A2/O工艺处理构筑物较多，污泥回流量大，能耗高， 用于小型水厂费用偏高。3.3 污泥处理和处理方案污水处理步骤中产生污泥关键为初沉污泥，综合考虑，确定污泥处理方案为经重力浓缩池浓缩后压滤脱水，最终外运。此法含有处理能力强、动力消耗小、运行费用低、操作简便等特点，适适用于初沉污泥。3.4 出水消毒方案生活污水、医院污水和一些工业废水中不仅存在大量细菌，而且含有较多病毒、阿米巴孢囊等，它们经过通常废水处理全部不能被灭绝，为了预防疾病传输，这类废水必需进行消毒处理。生活污水中病原菌关键来自粪便，以肠道传染病菌为主。污水消毒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廉价含有消毒效果可靠、应用广泛、操作简单等特点，所以出水消毒方案确定为液氯消毒。3.5 总工艺步骤确实定综合污水处理、污泥处理和出水消毒所选定方案，确定燕郊污水处理厂工艺步骤以下：污水进入进水泵房集水井，由一级污水泵提升至格栅渠后流进曝气沉砂池，沉砂池出水进入配水井均匀配水至每个辐流式沉淀池；沉淀池出水全部流经巴式计量槽测量处理量后进入水量调整池为生化处理工序作准备；调整池中水由二级污水泵提升至SBR池，经过一个周期处理，污水经过滗水器排放到消毒池进行最终消毒后排放。污泥关键来自辐流式沉淀池，经过重力作用自流进集泥池，经过污泥泵使污泥浓缩池连续进泥，浓缩后底泥排进污泥均化池，最终由污泥泵抽至每台压滤机上深入脱水，干泥外运。总工艺步骤图图4所表示，具体情况参见施工图纸中工艺步骤高程图。第4章 工程设计4.1 工艺说明4.1.1格栅渠拦截废水中较大呈悬浮或漂浮状态固体污染物，预防后续工段堵塞。污水由污水泵提升至格栅渠前出水井，在每道格栅渠前设有一个闸门，在出水井底部有事故排放管进水口，当故障发生时可关闭闸门，同时开启事故排放管阀门，使污水回流至进水泵房，预防污水外排污染环境。4.1.2曝气沉砂池 利用重力作用去除污水中比重较大无机颗粒，降低对系统中水泵及其它机械设备磨损。适量曝气可使无机颗粒在沉降过程中相互摩擦，去除粘附在颗粒表面上有机物，预防无机物产生腐臭，又可气浮油脂并吹脱挥发性物质。无机颗粒沉淀在沉砂池底部集砂斗，由吸砂机吸出，送至砂水分离室深入分离，上清液回流至进水泵房前集水池，脱水后砂子外运处理。2.2.3辐流式沉淀池 原水经格栅和沉砂池后仍有部分悬浮物无法由重力作用去除，辐流式沉淀池可去除污水中剩下大部分悬浮物，以降低对后续生化系统影响。沉淀池污泥周期性以重力自流方法排放至污泥浓缩池前集泥池，做深入处理。4.1.4巴氏计量槽测量污水处理厂处理全部污水量，是全厂唯一计量装置。4.1.5调整池因为废水排放过程中水量及水质不均匀性，和SBR池间歇进水特殊性，故应在SBR池进水之前对污水水量及水质进行一定调整。在调整池末端，污水经二级泵提升至SBR池。4.1.6 SBR池SBR工艺去除有机物机理在充氧时和一般活性污泥法相同，不一样是其在运作时，进水、反应、沉淀、排水及空载五个工序，依次在同一个SBR池中同期性运行。SBR工艺对污染物降解是一个时间上推流过程，集反应、沉淀和排水于一体，是一个厌氧好氧缺氧交替运行过程，含有一定脱氮除磷效果。SBR反应池排水采取性能稳定可靠滗水器，含有操作方便、自动化程度高、排水能力大和排水稳定可靠优点。SBR反应池采取离心鼓风机和微孔曝气头相结合方法进行充氧，厌氧及缺氧状态时用搅拌器对水体进行搅拌，以利于泥水混合。另外SBR反应池污泥龄大于传统活性污泥法污泥龄，且污泥负荷也比接触氧化有所降低，从而使剩下污泥产量较传统污泥系统显著降低，进而降低污泥处理费用。系统自控采取PLC可编程控制器来实现，使进水、出水、搅拌及曝气按周期自动运行。4.1.8接触消毒池消毒池是污水外排之前必需进行操作，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。接触消毒池采取廊道式平流池，确保污水和消毒剂充足接触。4.1.9 集泥池、污泥浓缩池、污泥均化池及压滤机房污泥关键来自辐流式沉淀池，污泥类型为初沉泥（PRI）。污泥浓缩池采取中间进水周围出水辐流式连续浓缩池，因为沉淀池排泥为间歇排泥，故在浓缩池之前应设一个集泥池,由污泥泵将污泥从集泥池转移到浓缩池,使污泥浓缩池呈连续进水状态。污泥浓缩池采取重力浓缩方法， 在有效停留时间内使泥水深入分离，上清液由重力作用回流至进水泵房前集水池重新处理。浓缩污泥排进污泥均化池，搅拌均化后由污泥泵抽至压滤机房压滤。压滤机房滤液和冲洗水回流进污水泵房集水井。4.2 关键处理构筑物4.2.1 进水泵房进水泵房由集水井和污水泵房组成，为半地下式钢筋混凝土构筑物，采取下圆上方形，集水井和污水泵房均为半圆柱形，半径r=5m，埋地深度为7m。集水井有效容积76 m3，在集水井前设一道粗格栅，以去除较大悬浮物，减轻后续工序处理负荷，并一定程度上保护了其它设备。选择XHG800型回转式格栅清污机2台，栅条间距50mm，设备宽度800mm，安装角度60，设备安装宽度为900mm。该道格栅每日拦污量为2.5 m3，采取机械清渣。污水泵房选择12PWL7型12污水泵来提升污水，单台流量682 m3 /h，扬程12m,效率为70%，配电机功率为40kW，共5台，4用1备。由集水井液面高度自动控制污水泵开停台数。4.2.2 格栅渠和曝气沉砂池格栅渠和曝气沉砂池为架空式钢筋混凝土构筑物，二者建为一体。格栅渠分为2格每格宽0.8m，总长度为2.7m，有效水深1m，全高1.52m。内设两台机械中格栅除污机，栅距10mm，安装角60。，每日除污量7.5m3，采取人工清渣。曝气沉砂池采取平流式池型，分为2格,每格平面尺寸为1.7m18m，有效水深2m，安全高度为0.5m，池内水平流速0.1m/s，设计停留时间为3min，水面和格栅渠栅后水面持平。采取吸砂泵提升方法去除池底沉砂，每格设一台吸砂泵。4.2.3辐流式沉淀池采取中心进水，周围出水辐流式初沉池，共5座，4用1备。每池设计表面负荷为2m3/（m2.h），水力停留时间为1.2h。每座池子半径为21.2m，有效水深2.4m，总深度为5.63m。采取周围传动半桥式刮泥机排泥，浮渣由撇渣装置刮出池外，刮泥机转速为1.35r/h。4.3.4 水量调整池调整池采取地下式钢筋混凝土结构，设计调整时间为2h，平面尺寸为67m21m，总深度4.5m。4.3.5 二级泵房选择12PWL7型污水泵来提升，单台流量682 m3/h，扬程12m,效率为70%，配电机功率为40kW，共4台，3用1备，开停台数由SBR池前配水井液面高度控制。4.3.6 SBR池设计操作周期为：进水厌氧搅拌2h，曝气5 h，缺氧搅拌2.5 h，沉淀1 h，出水和闲置1.5 h。整个周期共12h，设7组SBR池，6用1备，每组有2座池同时运行，6组SBR池交替运行。厌氧和缺氧阶段采取HL-75-S型，其单台搅拌能力为500 m3，配电机功率7.5kw，每座SBR池配4台。进水阶段水湍流对水体有一定搅拌作用，此时能够降低搅拌机运行台数。好氧阶段由鼓风机提供压缩空气至微孔陶瓷曝气器，每组SBR池供气流量为2117m3/h。出水采取XB1600型旋转滗水器，其出水能力为1600m3/h，滗水可调深度为3.8m，每座SBR池配2台滗水器。4.3.7 接触消毒池SBR 池出水进入接触池进行消毒处理，采取液氯消毒法消毒。接触池采取廊道式平流池，使污水处于湍流状态，从而和液氯充足混合。加氯量为5mg/L，天天加氯量为252kg。加氯间内设有2台真空加氯机及其它隶属设备。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。4.3.8 污泥浓缩池初沉池污泥量为8.4 m3/h,含水率为97%。只设一座污泥浓缩池，直径为7.4m，有效水深为3m，水力停留时间为15.2h，安装格栅式污泥搅拌和刮泥机。设计浓缩池通固量为5.88kg/(m2.h)，污泥浓缩后含水率为95%,浓缩污泥体积为5.04 m3/h。4.3 污水处理厂平面部署设计4.3.1 平面部署平面部署应最大程度地满足生产、管理包含设备维修要求，按功效分区，将工作上联络多设施，尽可能靠近部署方便于管理，道路按区分设连通；生产区少受外来干扰，生活区尽可能放置在厂前区，使厂区总体环境美观、协调、运输联络方便；努力争取处理工艺步骤部署简短，顺畅，尽可能降低管线长度，降低步骤水头损失，有利于以后扩建；有效利用厂区建筑面积和土地，处理构筑物部署应紧凑，但其间距应满足构筑物和管线施工要求；并联运行构筑物间应均匀配水；各构筑物、建筑物道路部署应按摄影关安全、卫生规范要求，保持一定间距，间距大小由构筑物性质、埋深、地质和施工条件等很多原因综合确定，确保安全间距和通行检修方便，满足物料运输和施工场地要求。依据以上通常标准和要求，该污水厂平面部署图5。具体细节见施工图纸中平面部署图。4.3.2 高程部署高程部署应综合考虑提升泵扬程、进水管标高、厂区标高、地形、处理构筑物和接纳水体水位等原因来确定，通常就遵照认真计算管道沿程损失、局部损失，各构筑物水头损失，考虑最大流量情况，并留有一定余地；避免处理构筑物之间跌水现象，充足利用地形高差，实现自流；在留有余量水头前提下努力争取缩小全程水头损失及提升泵站全扬程，以降低运行费用；尽可能可能使污水处理厂出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。由任务书所提供资料可知：污水处理厂拟用场地较为平整，平整后厂区地面标高为0.00m，原污水将经过管网输送到污水厂，来水管管底标高为-5.50m，充满度为0.5m；污水厂出水直接排入厂区外部河流，其最高洪水位（50年一遇）为-2.0m，常水位为-3.0m，枯水位为-4.0m。因SBR池为间歇进水、池中部排水，水头损失较大，综合考虑，将污水分两次提升，第一次由进水泵房集水井提升至格栅渠后由重力自流经沉砂池、沉淀池和调整池，再次提升至SBR池，自流经消毒池、排放井后进入接纳水体。构筑物内水头损失情况估算如表4：表4 构筑物内水头损失情况估算表构筑物名称损失原因水头损失（m）构筑物名称损失原因水头损失（m）格栅和沉砂池过栅、跌水0.60水量调整池池底水泵排水，扬程满足即可巴氏计量槽湍流0.30SBR池水池中部间歇排水，不作考虑初沉池配水井忽然扩大0.30接触池湍流0.21辐流式沉淀池跌水0.60排水井忽然扩大缩小0.40构筑物间水头损失计算结果如表5：表5 构筑物间连接管水头损失情况计算表管道名称设计最大流量Q(m3/s）各管道设计参数水头损失()管径()流速()长度（）水力坡度90弯头（个）等径三通（个）闸阀（个）沉砂池出水管0.789001.23500.0008310.23配水井配水管