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[MBR] A2O-MBR设计方案

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青铜水师

发表于 2012-2-19 13:58:03 | 显示全部楼层 |阅读模式



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双沟镇A2O-MBR设计方案.doc (1.63 MB, 下载次数: 740)

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发表于 2012-2-20 17:36:22 | 显示全部楼层
这个是毕业设计论文,公开发表了吗?
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欢迎大家来水世界,共享水处理技术资源!

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初级水师

发表于 2012-2-21 14:35:13 | 显示全部楼层
这是个很不错的资料 学习

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青铜水师

发表于 2012-2-23 17:09:14 | 显示全部楼层
这是个很不错的资料 谢谢分享

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初级水师

水处理菜鸟

QQ
发表于 2012-3-4 19:41:02 | 显示全部楼层



是不是硕士毕业论文啊?

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青铜水师

发表于 2012-3-5 13:00:06 | 显示全部楼层
咋下载下来打不开呢

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初级水师

发表于 2012-3-5 15:15:35 | 显示全部楼层
学习下,谢谢楼主 顺便挣点分 呵呵

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白银水师

发表于 2012-3-5 15:26:17 | 显示全部楼层
下来看看 对照学习一下

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白银水师

发表于 2012-3-5 19:53:47 | 显示全部楼层
很不错的资料 学习

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黄金水师

发表于 2012-3-29 20:50:53 | 显示全部楼层



做设计的很好的参考,

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企业用户

发表于 2012-3-29 22:51:15 | 显示全部楼层
很好的东西,谢谢楼组

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白银水师

发表于 2012-3-31 10:00:38 | 显示全部楼层
求指教,求学习。MBR处理市政污水

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白银水师

发表于 2012-3-31 10:08:25 | 显示全部楼层
好东西,下下看看。

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初级水师

发表于 2012-4-4 23:42:14 | 显示全部楼层
先下载了,谢谢

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青铜水师

发表于 2012-4-7 14:02:24 | 显示全部楼层
晕倒,竟然没有钱了,这么办阿

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黄金水师

发表于 2012-4-17 09:05:09 | 显示全部楼层
摘要 随着社会的发展,国家对城市污水排放的要求越来越高。为改善双沟镇的水体环境,使双沟镇的污水能够得到全面的收集和完善的处理,拟建设一污水处理厂,设计中污水厂服务的人口为近期5万人,远期11万人。设计管网服务的面积为1712.13公顷,工程总造价为10950.15万元。排水管网设计时,根据城镇的地形趋势,将整个城镇划分成了四个排水区域,然后通过提升泵站将各区的污水提升至污水处理厂。 污水厂设计规模为:近期2万吨/d,远期6万吨/d。设计进水水质为:悬浮物(SS):239mg/L;五日生化需氧量(BOD5):317mg/L;化学需氧量(CODcr):221mg/L;总氮(TN):32mg/L;总磷(TP):4mg/L;氨氮(NH3-N):30mg/L。设计出水标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,即:悬浮物(SS)≤10mg/L;五日生化需氧量(BOD5)≤10mg/L;化学需氧量(CODcr)≤50mg/L;总氮(TN)≤15mg/L;总磷(TP)≤0.5mg/L;氨氮(NH3-N)≤5mg/L。 为达到出水标准,本设计采用A2/O-MBR工艺处理双沟镇的污水。与传统活性污泥工艺相比,MBR对含碳有机物的去除有以下特点:去除率高,一般大于90%,出水达到回用水的指标;污泥负荷(F/M)低;所需水利停留时间(HRT)短,容积负荷高,刚冲击负荷能力强。而膜生物反应器用膜组件替代了传统的二沉池进行固液分离,由于膜的高截留率并将浓缩污泥回流到生物反应器内,而使生物反应器内具有很高的微生物浓度和很长的污泥停留时间,所以MBR法可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效率。本设计的理念是利用MBR膜池代替传统工艺中的二沉池,在A2/O生物池对污水进行脱氮除磷的基础上,膜池达到进一步深度处理的效果。为解决出水中总磷的含量不太稳定的问题,在膜池的进水端进行加药除磷。 设计中主要构筑物包括粗格栅、提升泵房、细格栅、旋流式沉砂池、A2/O生物池、MBR膜池、接触消毒池、贮泥池、脱水机房等。市政污水管网收集的污水经中格栅拦截较大的悬浮物和漂浮物后,由污水泵房提升至细格栅和旋流式沉砂池去除比重较大的无机颗粒,在经过生物池脱氮除磷后再通过膜池对污水中剩余的有机物质及氮磷进一步降解去除,处理后的污水经氯消毒后排放。在整个处理工程中,污泥回流比为100%,其余的由污泥脱水机房浓缩脱水后外运。 在该处理工艺下,最终排放的污水达到国家一级A标准,符合设计要求。 关键词:污水处理,A2/O-MBR工艺,一级A标准 ABSTRACT With the development of our society, the standard of the urban sewage discharge that the state requires are higher and high. To improve the environment shuanggou town ‘s water , collect this water comprehensively and deal with it comprehensively,the state plans to build a sewage treatment plant.In this design the wastewater treatment plant services a population of 5 million people recently and 11 million long-term . The pipe network services 1,712.13 hectares and the total cost of the project is 109.5015 million dorall. During the design of the pipe network, we divide the entire town into four drainage areas according to the urban terrain, and then upgrade the sewage to the sewage treatment plant by pump. The design scale of this wastewater treatment plant is 20,000 tons / d for recent and 60,000 tons / d for long-term. Design quality of enter water are: suspended solids (SS): 239mg / L; the oxygen demand for biochemistry in the 5 days (BOD5): 317mg / L; oxygen demand for biochemistry in the 5 days (BOD5): 317mg / L; oxygen demand for chemistry (CODcr): 221mg / L; total nitrogen contents (TN): 32mg / L; total phosphorus contents (TP): 4.0mg / L; ammonia nitrogen contents (NH3-N): 30mg / L. The designed effluent standards can achieve to grade A standards ,which comes from "Municipal Wastewater Treatment Plant’s Emission Standards of Pollutant " (GB18918-2002).Namely: suspended solids (SS) ≤ 10mg / L; the oxygen demand for biochemistry in the 5 days(BOD5) ≤ 10mg / L; oxygen demand for chemistry (CODcr) ≤ 50mg / L; total nitrogen contents (TN) ≤ 15mg / L; total phosphorus contents (TP) ≤ 0.5mg / L; ammonia nitrogen contents (NH3-N) ≤ 5mg / L. To achieve the effluent standards, the design uses A2/O-MBR Process to treat the urban sewage water of shuanggou . Compared with conventional activated sludge process, MBR process has the following characteristics on the removal of organic carbon :Removal rate is high that can be generally greater than 90% and the effluent water can reach the target of reuse water; sludge loading (F / M) is low; hydraulic retention time (HRT) that required is short. What’s more, it has high-volume load and strong –capability of shock load. Membrane Biological Reactor replaces the traditional secondary separation of solid with membrane in order to separate solid and liquid. As the film has high retention rate and it can return the concentrated sludge back to the bioreactor so that the bioreactor can have microorganism with high concentration and a long sludge retention time. Compared with conventional activated sludge process the MBR process can achieve better removal efficiency with shorter hydraulic retention time. The concept of this design is replacing the secondary settling tank in the traditional process with MBR membrane pool. On the basis of the A2 / O biological sewage pool’s removal for nitrogen and phosphorus, membrane pool has the further treatment function. To solve the problem that the content of total phosphorus in effluent is not stable, we add specific pharmaceutical to the intake department of membrane pool for removing phosphorus. The main structures of the treatment process include medium bar screen, sewage pumping station, thin bar screen, Vortex-type grit chamber, A2 / O biological pool, MBR membrane pool, Chlorine concentration tank, Storage basins ,sludge dehydration shop etc. In preliminary treatment, the original water enters medium screening in order to remove heavy solids and floatable materials, in case that it influences the working of the following devices and the pipelines. Then it enters vortex-type grit chamber, which is used to remove bigger inorganic sand of heavy density after the wastewater is pumped into the thin screening. Afrer this the wastewater goes to the A2 / O biological pool for organics, nitrogen and phosphorus removal .Then the wastewater goes to MBR membrane pool for the remaining organic matter , nitrogen and phosphorus to treat deeply. At last the wastewater enters Chlorine concentration tank and is discharged.100% of sludge are recycled to the oxidation ditch and the rest are pumped to sludge dehydration shop to discharge after thickening and dehydration. Under this process for wastewater treatment, the effluent standards can reach grade A. Keywords: Sewage treatment, A2/O-MBR process,Grade A standards 目录 第一篇 概述 3 1概述 3 1.1设计任务 3 1.2设计依据 3 1.3 区域概况 3 1.4自然条件 3 1.5给排水现状和规划 3 1.6工程建设的必要性和工程内容 3 第二章 说明书 3 1 排水体制确定 3 2排水管网设计 3 2.1污水管网布置原则 3 2.2设计依据 3 2.3污水管网系统方案 3 2.4污水管网水力计算方法 3 2.5管网工程量 3 3污水处理厂设计 3 3.1设计规模及处理程度的确定 3 3.2污水处理厂的工艺选择 3 3.3污水处理厂的工艺设计 3 3.4污水处理厂厂区设计 3 4.工程概算与成本分析 3 4.1 工程概况及编制依据 3 4.2 造价估算 3 5.环境保护,安全生产和编制管理 3 5.1环境保护 3 5.2 安全生产和消防措施 3 5.3 编制管理 3 6 工程效益分析 3 6.1环境效益 3 6.2 社会经济效益 3 7 存在问题与建议 3 7.1 存在问题 3 7.2 建议 3 第三章 设计计算书 3 1处理规模、处理程度、管网设计计算 3 1.1 污水处理规模的计算 3 1.2工业废水量计算 3 1.3污水厂设计规模的确定 3 1.4污水处理程度的计算 3 1.5排水管网的水力计算 3 2 污水处理构筑物设计计算 3 2.1泵前中格栅 3 2.2污水提升泵房 3 2.3泵后细格栅 3 2.4沉砂池 3 2.5配水井 3 2.6生物池设计计算 3 2.7 MBR膜池 3 2.8接触消毒池与加氯间 3 2.9 加药除磷的计算 3 3 污泥处理构筑物设计计算 3 3.1回流污泥和剩余污泥 3 3.2.污泥贮泥池 3 3.3脱水机房 3 4 高程计算 3 4.1 污水处理构筑物高程布置 3 4.2污水处理构筑物高程布置 3 第五章 英语论文翻译 3 英文: 3 中文翻译: 3 第六章 小论文(A2/O-MBR工艺处理城市污水) 3 6.1 A2/O系统 3 6.2膜生物反应器(MBR) 3 6.3设计工艺及问题 3 第一篇 概述 1概述 1.1设计任务 根据双沟镇总体规划及相关资料进行城市污水处理工程设计,具体内容有: (1).污水收集管网系统设计 (2).污水处理工艺设计 (3).污水处理构筑物设计 (4).污泥处理构筑物设计 1.2设计依据 (1)《室外排水设计规范》(GB50014—2006); (2)《投资估算指标》(第二册,排水工程)中国建筑工业出版社; (3)《建筑制图标准汇编》中国建筑工业出版社,1996; 1.3 区域概况 双沟镇中心地理坐标为东经118°18′38″,北纬33°13′38″。镇域面积86平方公里,人口5.10万,辖9个行政村、8 个居委会和1 个小农场,可耕地面积4.2万亩。近年来,双沟镇在上级党政组织的正确领导下,坚持“工业突破、城镇带动、创业富民、维护稳定”的发展思路,立足镇情,突出重点,扎实推进社会主义新农村建设,经济和各项社会事业都取得了长足发展。 双沟镇辖8个居委会,9个行政村,63个自然村。2007年全镇总人口51005人,其中镇区人口28645人,占总人口的56.16%。规划到2010年双沟镇镇区人口将达到5万人,城市化率68.87%,2020年镇区人口达11万人,城市化率84.62%。 1.4自然条件 1.4.1 气象资料 (1)温度:处于中纬度地带,属于温暖带向北亚热带的过渡地区,四季分明,温差较大,常年平均气温为14.10℃ (2)湿度:历年年蒸发量1079mm,最大年蒸发量1543mm, (3)降雨量:年均降水量925mm,年平均无霜期213天 (4)土壤冰冻资料:冻土深度-20cm (5)风向:主导风向为东南、东北风。 1.4.2 地形与地貌 全镇以宁徐路为分水岭,中间高,东西低,地势属丘陵地带,地面标高在12.50m-39.00m之间;双沟镇域地形复杂,除洪泽湖边有部分平原外,其余为岗垄、沟谷交错,皆为纵横向断裂几经升降运动和雨水冲刷所致,本区属秦岭断裂的东延部分,北北东—南南西向的郯庐断裂纵贯镇域,地震基本烈度为8度。双沟镇地质复杂,沿湖沿河地带土质较差,持力层为淤质土,地基承载力为80-110兆PA;沟洼地带地面为杂填土,2米以下持力层地基承载力为140-180兆PA;岗垄地带地质较好,地基承载力为180兆PA以上。 1.4.3 水文及水文地质 境内主要河流有窑河、怀洪新河二条大河流,较大的水库有罗岗、陈涧、李陆、刘符套等水库。双沟镇域地下水较为丰富,在地下100米深度以内有三层含水层:第一含水层在地下6-8米,为地表水浅水层;第二含水层深度为25-65米,含水层厚度约20米,出水量为70-90m3 /小时;第三含水层深度为70-90米,出水量为110m3 /小时。地下水水质良好,经水质分析,其类型为低矿淡水,不含或含量甚微的有害元素,有益元素锶、偏硅酸等含量较高,已达到饮用水标准,其对于发展酿酒业和开发矿泉水、饮料是得天独厚的有利条件。 1.5给排水现状和规划 1.5.1给排水现状 双沟镇镇区有1个自来水厂,四口深井,除供应镇区用水外,还供应四周各村部分农户,受益人口约20000人。目前,水厂的水取自于深井地下水,日生产能力为5000m3。各行政村都建了自来水厂,但由于村庄分散,管网投资大,效益差,所以供水普及率低。 双沟镇污水管网现状多采用道路两侧暗沟,雨水和污水合流排入附近水体,没有单独的污水收集系统,污水收集率低,乱排现象严重,污水管网建设严重滞后。 现双沟镇没有统一污水处理设施,双沟酒业集团内部有污水处理设施,处理规模1700m3/d,处理达标后排入怀洪新河。其他城镇生活污水直接排入附近河流,严重污染双沟镇河流水质。因此,双沟镇污水处理率低,污水处理设施建设滞后。 1.5.2城镇规划 规划年限: 2008——2020年 其中:近期规划2008——2010年 远期规划2011——2020年 城市建设用地平衡表1-1 分类代号 用地名称 现状 近期 规划 面积(ha) 比例(%) 人均(㎡/人) 面积(ha) 比例(%) 人均(㎡/人) 面积(ha) 比例(%) 人均(㎡/人) R 居住用地 189.18 51.84 66.04 245.94 36.17 49.19 330.78 29.15 30.07 C 公共设施用地 37.93 10.39 13.24 84.69 12.45 16.94 94.81 8.36 8.62 其中 C1 行政管理用地 2.45 0.67 0.86 8.48 1.25 1.70 12.91 1.14 1.17 C2 教育机构用地 13.22 3.62 4.62 16.29 2.40 3.26 16.14 1.42 1.47 C3 文体科技用地 0.76 0.21 0.27 7.42 1.09 1.48 7.42 0.65 0.67 C4 医疗保健用地 1.34 0.37 0.47 2.60 0.39 0.52 2.60 0.23 0.24 C5 商业金融用地 12.41 3.40 4.33 35.31 5.19 7.06 39.98 3.52 3.63 C6 集贸市场用地 7.75 2.12 2.71 14.59 2.15 2.92 15.76 1.39 1.43 M 生产设施用地 100.17 27.45 34.97 163.93 24.11 32.79 397.66 35.05 36.15 W 仓储用地 1.77 0.49 0.62 7.23 1.06 1.45 15.50 1.37 1.41 T 对外交通用地 12.95 3.55 4.52 10.33 1.52 2.07 15.97 1.41 1.45 其中:汽车站 1.29 0.19 0.26 1.29 0.11 0.12 码头 4.25 0.62 0.85 4.25 0.37 0.39 S 道路广场用地 15.24 4.18 5.32 100.83 14.83 20.17 155.79 13.73 14.16 其中:道路用地 15.24 4.18 5.32 96.01 14.12 19.20 150.65 13.28 13.70 广场用地 0.74 0.11 0.15 0.74 0.07 0.06 停车场用地 4.08 0.60 0.82 4.40 0.40 0.4 U 公用工程设施用地 6.75 1.85 2.36 11.43 1.68 2.29 11.92 1.05 1.08 G 绿 地 0.94 0.25 0.33 55.66 8.18 11.13 112.15 9.88 10.20 其中:公共绿地 0.94 0.25 0.33 36.21 5.32 7.24 67.70 5.97 6.15 防护绿地 19.45 2.86 3.89 44.45 3.92 4.04 镇区建设用地 364.93 100 127.40 680.04 100 146.01 1134.58 100 103.14 城镇规划范围用地 1712.13 注:镇区人口规模现状28645人,近期50000万,远期110000人。 1.5.3生活污水 双沟镇属于江苏省的一个中小城市,根据《室外排水设计规范》表4.0.3-2 规定,第一区中小城市的综合生活用水定额(平均日)为170-280 L/(人.d),故该镇的近期综合生活用水定额选为230 L/(人.d),远期的选为250 L/(人.d)。 根据《城市排水工程规划规范》表 3.1.6 城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低,近期综合生活污水排放系数定为0.8,远期综合生活污水排放系数定位0.9。 1.5.4工业废水 根据《城市排水工程规划规范》3.1.4 城市工业废水量宜根据城市工业用水量(平均日)乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.70~0.90。近期选为0.75,远期选为0.85。 根据《城市给水工程规划规范》表2.2.5-3 单位工业用地用水量指标:一类工业用地为1.20-2.00 m3/(km2•d),二类工业用地为2.00-3.50 m3/(km2•d),三类工业用地为3.00-5.00 m3/(km2•d),该指标已包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量。 根据所给资料,将双沟镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地,其单位工业用地用水量近期的取3.50 m3/(km2•d),远期的取4.50 m3/(km2•d)。近期工业用地的面积为163.93公顷,远期为397.66公顷,工业重复利用率为75%。 1.5.5设计水质 根据《室外排水设计规范》 3.4.1 城镇污水的设计水质应根据调查资料确定,或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时,可按下列标准采用: 生活污水的W.H生化需氧量可按每人每天25~50g计算, 生活污水的悬浮固体量可按每人每天40~65g计算 , 生活污水的总氮量可按每人每天5~11g计算,生活污水的总磷量可按每人每天0.7~1.4g计算,工业废水的设计水质,可参照类似工业的资料采用,其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量,可折合人口当量计算。由于设计资料中没有充分的工业资料,故工业废水水质根据《污水综合排放标准》来确定。 表1-2进入污水处理厂参考设计污水水质 项 目 污水水质,mg/L BOD5 CODcr SS NH3-N TP TN 生活污水 266 178 222 30 4.5 35.6 工业废水 350 250 250 30 很小 30 总进水水质 221 317 239 30 4 32 1.5.6出水水质 根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的要求,尾水排放执行该标准中的一级A标准,处理后出水水质指标应达到: CODCr: ≤50mg/L BOD5: ≤10mg/L SS: ≤10mg/L NH3-N: ≤5mg/L(8mg/L,当温度低于12℃时) TN: ≤15mg/L TP: ≤0.5mg/L 1.6工程建设的必要性和工程内容 1.6.1 工程建设的必要性 我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化 进程的加快和国民经济的高速发展,水环境污染和水资源短缺日趋严重。为了保护水体环境,国家已把城市污水处理列为基本建设领域重点支持的产业,并提出至2010年污水处理率达到40%的总体要求,“七大流域”、“三大湖泊”和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建设城市污水处理厂。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保护了水环境,有利于实现城市水系统的健康、良性循环,从长远利益来看,这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。 近几年来,双沟镇工业发展迅速,各种工厂相继兴建,大量污水未经处理就排入水体,致使宜兴市域河流的部分水质指标枯水季节在Ⅳ类或Ⅳ类以上,有的甚至超过Ⅴ类,水污染情况较严重。双沟镇域河流最终均汇入长江,直接影响到长江水质。目前,长江水受氮、磷污染严重,富营养化程度较高,长江的整个生态环境受到严重威胁。该污水处理厂工程的建设可对该市生活污水和部分工业废水进行处理,达标后排放,减轻该市污水对长江的污染,有利于生态环境的恢复。因此,兴建该污水处理厂是非常必要的。 1.6.2 工程内容 本工程内容是:建设该镇污水处理厂,同时完成管网铺设工程,将污水收集后送到污水处理厂进行处理。项目建设总规模60000m3/d,一期工程规模为20000m3/d。 第二章 说明书 1 排水体制确定 对于一个现有的城市,要建设污水收集系统,采用的排水体制主要有两种,即合流制与分流制。 合流制是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道内排除。早期的合流制是将排除的水不经处理和利用直接就近排入水体,这种排水系统对水体污染严重。近年来,常采用的是截流式合流制排水系统,它市邻河岸设截流干管,同时设置溢流井,并设污水厂。这种排水系统虽有很大改进,但在雨天仍有部分污水未经处理排放。 分流制是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上独立管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水。 合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理,而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时,也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。 城市及工业企业的规划废水的系统称污水排水系统。排除雨水的系统称为雨水排水系统。 根据环境保护要求,污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、工矿企业的水质状况及设计地区的自然状况,本设计采用分流制排水系统,即将完整的城市污水送入污水处理厂进行处理,雨水则就近排入受纳水体。其优点如下: (1) 环境保护方面 全部城市污水都送到污水处理厂进行处理,有效的保护了水体免受污染,而且比较灵活,较容易适应社会发展需要。一般又能符合城市卫生的要求,式城市排水系统体制的发展方向。 (2) 从工程造价方面 由于分流制是排水系统增加了一套管线,但相对合流制管径变化小,且合流制污水处理厂比分流制造价高,总造价相差不多。从初期投资看,分流制可分期建设,节省初期投资,又可缩短工期,发挥工程效益快,比较适合我国国情。 (3) 从维护管理方面 虽然分流制排水系统的管线较多,但管径变化小,可以保持管内的流速均匀,不致发生沉淀。同时,流入污水厂的水质水量变化小,污水厂的运行易于控制。 2排水管网设计 2.1污水管网布置原则 (1)根据城市整体规划,结合当地实际情况布置排水管网,并进行多方案技术经济比较。 (2)先确定排水区域和排水体制,然后布置排水管网,按照从干管到支管的顺序进行布置。 (3)充分利用地形,采用重力流排除雨水和污水,并使管线最短和埋深最小。 (4)协调好与其他管道,、电缆和道路等工程的关系,考虑好与企业内部管网的衔接。 (5)规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便。 (6)规划设计要近远期结合,考虑发展,尽可能安排分期实施。 双沟镇以宁徐路为分水岭,中间高,东西低,地势属丘陵地带,地面标高在12.50m-39.00m之间;双沟镇域地形复杂,除洪泽湖边有部分平原外,其余为岗垄、沟谷交错,皆为纵横向断裂几经升降运动和雨水冲刷所致,本区属秦岭断裂的东延部分,北北东—南南西向的郯庐断裂纵贯镇域,污水收集采用重力自流,故在布置污水管网时,将该镇进行分区。双沟镇被分为四个排水区域,在各排水区域内各设一条主干管,将污水收集到区域的最低点,由提升泵将污水送至污水处理厂,进行处理。 (2)最大埋深控制在6m左右 ,尽量根据地形趋势布设支管收集街坊污水入干管,以减小管段的坡度和埋深,少建污水提升泵站,节省投资 2.2设计依据 污水管网设计所采用的设计依据如下: (1)《室外排水设计规范》(GB50014-2006) 《室外排水设计规范》对管网设计参数有如下规定: 1)设计充满度:在设计流量下,污水在管道中的水深h和管道直径D的比值。 表2-1 最大设计充满度 管径D或暗渠高H(mm) 最大充满度h/D或h/H 200~300 0.55 350~450 0.65 500~900 0.70 ≥1000 0.75 2)设计流速:和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度。设计污水流速增大时,可能产生冲刷现象,甚至损坏管道;流速缓慢时,污水中所含杂质可能下沉产生淤积。 规范规定,污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s。金属管道的最大设计流速为10m/s,非金属管道最大设计流速为5m/s。 3)最小管径 在污水管道上游部分,流量很小,若管径过小极易堵塞。故在设计中常规定一个允许最小管径。在街坊和厂区内,最小管径为200mm,街道最小管径为300mm。 4)最小设计坡度 它相当于管内流速为最小设计流速时的管道坡度;当给定设计充满度条件下,管径越大,相应的最小设计流速时的最小设计坡度也就越小。 规范规定:管径300mm的污水管道最小设计坡度是0.003,塑料管为0.002。 (2)《室外给水设计规范》(GB50013-2006) 双沟镇属于一区的中小城市(小于50万人),根据《室外给水规范》规定:中小城市综合生活用水量定额[L/(人•d)](平均日)为170~280 L/(人•d)。 (3)《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000) 规范规定:城市综合生活污水排放系数为0.80~0.90;城市工业废水排污系数为0.70~0.90。 (4)《城市给水工程规划规范》(GB50282-98) 规范规定,单位工业用地用水量指标如下(包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量): 一类工业用地1.20-2.00万m3/( km2•d) 二类工业用地2.00-3.50万m3/( km2•d) 三类工业用地为3.00-5.00 m3/(km2•d)。 2.3污水管网系统方案 2.3.1管网方案比选 根据【城市排水工程规范】规定,排水管渠的铺设有以下几个原则: (1) 排水管渠应以重力流为主,宜顺坡敷设,不设或少设排水泵站。当排水管遇有翻越高地、穿越河流、软土地基、长距离输送污水等情况,无法采用重力流或重力流不经济时,可采用压力流。 (2) 排水干管应布置在排水区域内地势较低或便于雨、污水汇集的地带。 (3) 排水管宜沿规划城市道路敷设,并与道路中心线平行。 (4) 排水管道穿越河流、铁路、高速公路、地下建(构)筑物或其他障碍时,应选择经济合理路线。 (5) 截流式合流制的截流干管宜沿受纳水体岸边布置。 (6) 排水管道在城市道路下的埋设位置应符合《城市工程管线综合规划规范》(GB 50289)的规定。 (7) 城市排水管渠断面尺寸应根据规划期排水规划的最大秒流量,并考虑城市远景发展的需要确定。 本设计拟有两个方案: 方案一:将双沟镇分成四个排水区域,四个区的污水主干管分别在东环路、经六路、东西小街、双西路及双中路。东边的东环路主干管服务的区域为经三、经四、经五、经六、经七路所包围的区域,东南方向双中路主干管服务的区域为经十路、双新路所包围的区域,东西小街、双西路上的主干管服务的面积为东大街、经十路、文化路所包围的区域,经六路上的主干管服务的是经五路、经六路、经七路、经八路、经九路所包围的区域。四个区域的分界线是121省道、老121省道、建设路。 方案二:西南方向的东西小街开始铺设,污水主干管沿着双中路、121省道和东环路铺设,整个双沟镇只设一条主干管,干管垂直于主干管布置,主干管的走向是先由西向东再由南往北走。干管的走向是以经七路为界,北边是由西往东铺设,南边是由北向南铺设。 两个方案中,方案一中,将排水区域划分成了四个区域,充分考虑了地面高程,管段顺着地势减低的方向铺设,减小了管段的埋设深度,同时也给施工带来了方便,土方量减少,管网施工投资降低。并且相对于方案二而言管网铺设比较容易,并且管段的管径不会很大,分区以后各区要建设提升泵站,将个区域收集的污水送至污水处理厂进行处理,建设提升泵站需要花费一定量的资源。方案二中只考虑了污水收集的集中性,没有充分考虑双沟镇的地形问题,双钩镇的地形崎岖不平,变化复杂,如果采用方案二的设计,会导致污水管段的埋设深度很大,增加了施工的难度,城区内的水也不容易排进管网了。在方案二中,由于没有分排水区,这就意味着整个城镇的水都将排至一个管网系统中,这会导致管网的干管系统比较复杂,随着水量的增加,后面的干管管径将越来越大,埋深会越来越大,同时投资业越来越大,主干管的设计施工也相应增加了难度。对于一个面积较大的镇来说,整体用一个主干管也不能够很好的适应城市的发展规划。综合各方面考虑,方案一远优于方案二,没有方案二所面临的这些问题。故管网的设计采用方案一。具体管网布置详见城市管网布置图。 2.3.2管网布置 根据以上的方案比选,遵循污水管道的布设原则进行污水管道设计,铺设污水收集管网,管网布设见图“双沟镇污水收集管网规划图”。 污水管网共设4根主干管, 干管起点埋深一般控制在2.0m(对于DN300而言)。最大埋深控制在6.0m以内,在地形变化很大,导致管道坡度很大的管段,考虑中间设跌水进,详细跌水井的位置见管网水力计算及管段剖面图。。 2.3.3管材选定 工程量上,塑料管在开挖量上略小于钢筋混凝土管。两种管材布置,均需污水提升泵站。但是,塑料管在价格和施工要求上均高于钢筋混凝土管。考虑到工程的造价,以及污水收集要求。本次规划设计,采用钢筋混凝土管材。 2.4污水管网水力计算方法 2.4.1管段的设计流量 每一设计管段的设计流量可能包括三种流量:本段流量q1,转输流量q2,集中流量q3。 本段流量是从管段沿线街坊流来的污水量, 转输流量是从上游管段和旁侧管段流来的污水量。 集中流量是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量 2.4.2管网的水力计算方法 根据已求出的管道的设计流量,采用管材为塑料管,(非满流,n=0.009),求出各管段的管径,坡度,流速和充满度,然后计算各管段上端,下端的水面,管底标高及其埋深。方法如下: ①根据设计管段长度和管道坡度求降落量,H降落量=iL,将结果列入表中。 ②根据管径和充满度求管段的水深,h=D(h/D),将结果列入表中。 ③求设计管段上下端的管内底标高,水面标高及埋设深度。 方法如下:如管段1-2, 1点的管内底标高等于1点的地面标高减去1点的埋深。将结果列入表中。 2点的管内底标高等于1点的管内底标高减降落量。将结果列入表中 2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高。将结果列入表中。 1点水面标高等于1点的管内底标高加水深。将结果列入表中。 ④根据管段在检查井处的衔接方法,可确定下游管段的管内底标高。 管径不同,采用管顶平接;管径相同,采用水面平接。 2.5管网工程量 2.5.1污水管网 规划新建污水管道总长约49.6km,塑料管材埋深工程量详见表2-2 表2-2钢筋混凝土管埋深工程量表 管径(mm) 管长(m) 平均埋深(m) 管径(mm) 管长(m) 平均埋深(m) 300 0 0 700 0 0 400 9668.19 2.35 800 1278.83 2.00 500 4158.3 1.80 900 0 0 600 3325.88 1.90 1200 0 0 ∑=18431.2m 2.5.2污水提升泵站 污水管段的埋深不能超过了6.0m,若超过则需设提升泵站,由于管网进行了分区,每个区提升到污水厂时设提升泵房,本设计有4个分区,需设4座提升泵站,根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006),第5.1.1条 “排水泵站宜按远期规模设计,水泵机组可按近期水量配置”提出的原则进行泵型选择。详见表2-3 表2-3 污水提升泵站参数表 泵站位置 泵设计参数 泵 型 泵站规模(台) 流量(L/s) 扬程(m) 节点47 139.17 15.82 200ZQ-37 1用1备 节点121 283.76 15.48 250Z-37 1用1备 节点124 29.07 9.05 100ZQ-38 1用1备 节点122 198.53 21.09 300TLW-500IA 1用1备 2.5.3跌水井的设置 为避免地面坡度较大而导致的管段流速过大、坡度较大的问题,在地面坡度较大的地方设置了跌水井,可减少开挖的土方量,降低工程的投资。详见表2-4 表2-4 跌水井详细情况 跌水井位置 跌水井数量 单个跌水井跌水高度 跌水井位置 跌水井数量 单个跌水井跌水高度 45-90管段 6 1个跌水1m, 其他均跌水2m 56-79管段 3 每个跌水1m 79-78管段 4 1个跌水0.5米, 其他跌水1m 78-77管段 3 每个跌水1m 30-29管段 1 跌水1.1m 28-10管段 1 跌水2m 16-15管段 1 跌水1.5m 21-14管段 3 每个跌水1m 23-22管段 1 跌水0.5m 22-13管段 3 一个跌水1.5m 其他的均跌水1m 86-85管段 5 每个跌水1m 34节点 1 跌水0.2m 40-39管段 2 每个跌水2m 1-123管段 4 每个跌水3m 2-3管段 4 每个跌水2m 6-3管段 3 每个跌水2m 节点4 1 跌水0.5m 12-11管段 3 每个跌水2m 11-10管段 1 跌水0.5m 7-8管段 4 1个跌水2.5m, 其他的跌水均2m 8-9管段 3 1个跌水0.5m, 其他的均跌水1m 9-120管段 1 跌水0.6m 35-67管段 5 每个跌水1m 39-85管段 5 1个跌水0.5m, 其他均跌水1m 3污水处理厂设计 3.1设计规模及处理程度的确定 3.1.1生活污水计算 根据《城市排水工程规划规范》的3.1.3规定: 城市综合生活污水量宜根据城市综合生活用水量(平均日)乘以城市综合生活污水排放系数确定。 双沟镇属于江苏省的一个中小城市,根据《室外排水设计规范》表4.0.3-2 规定,第一区中小城市的综合生活用水定额(平均日)为170-280 L/(人.d),故该镇的近期综合生活用水定额选为230 L/(人.d),远期的选为250 L/(人.d)。 根据《城市排水工程规划规范》表 3.1.6 城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低,近期综合生活污水排放系数定为0.8,远期综合生活污水排放系数定位0.9。 表3-1生活污水量计算   生活用水定额L/(人.d) 设计人口(人) 综合生活用水量m3/d 生活污水排放系数 综合生活污水量m3/d 近期 230 50000 11500 0.8 9200 远期 250 110000 27500 0.9 24750 3.1.2工业废水量计算 根据《城市排水工程规划规范》3.1.4 城市工业废水量宜根据城市工业用水量(平均日)乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.70~0.90。近期选为0.75,远期选为0.85。 根据《城市给水工程规划规范》表2.2.5-3 单位工业用地用水量指标:一类工业用地为1.20-2.00 m3/(km2•d),二类工业用地为2.00-3.50 m3/(km2•d),三类工业用地为3.00-5.00 m3/(km2•d),该指标已包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量。 根据所给资料,将双沟镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地,其单位工业用地用水量近期的取3.50 m3/(km2•d),远期的取4.50 m3/(km2•d)。近期工业用地的面积为163.93公顷,远期为397.66公顷,工业重复利用率为75%。具体见下表: 表3-2工业废水量计算   工业废水排放系数 单位工业用地用水量m3/(km2.d) 工业用地ha 工业重复利用率 工业用水量m3/d 工业废水量m3/d 近期 0.75 3.5 163.93 0.75 14343.88 10757.91 远期 0.85 4.5 397.66 0.75 44736.75 38026.24 3.1.3污水厂设计规模的确定 表3-3设计规模计算   综合生活污水量m3/d 工业废水量m3/d 地下水渗入量系数 污水厂集中收集率 总设计水量m3/d 近期 9200 10757.91 0.15 0.8 18361.3 远期 24750 38026.24 0.15 0.8 57754.1 3.1.4进水水质的确定 参考设计水质如表3-1所示。 表3-4进入污水处理厂参考设计污水水质 项 目 污水水质,mg/L CODcr BOD5 SS NH3-N TP TN 生活污水 266.1 177.5 221.9 30 4.5 35.6 工业废水 350 250 250 30 很小 30 总进水水质 317 221 239 30 4 32 3.1.5污水处理程度的确定 污水处理厂对污水中的主要污染物的处理程度是确定处理工艺的基本依据,而处理程度主要根据尾水受纳水体的功能划分及环境容量,依照国家颁布的有关排放标准来确定。 尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A准。即处理后出水水质指标应达到: CODCr: ≤50mg/L BOD5: ≤10mg/L SS: ≤10mg/L NH3-N: ≤5mg/L(8mg/L,当温度低于12℃时) TN: ≤15mg/L TP: ≤0.5mg/L 去除率: 3.2污水处理厂的工艺选择 为使污水厂的出水标准达到一级A标准,有些学者专家提出了两个方案: 第一种方案是采用先进的短流程污水处理工艺,提升生物处理系统的去碳、脱氮除磷能力,使出水C、N、P直接达到一级A标准。例如在MBR工艺前端设置A池(含缺氧池和厌氧池),通过混合液回流,能够达到脱氮除磷的效果,辅以化学除磷,MBR工艺出水C、N、P能够同时达到一级A标准,因此,与传统活性污泥法比较,MBR工艺不需要后续深度处理,出水水质直接达到一级A标准,缩短了工艺流程。 第二种方案是在传统的二级生物处理系统中强化生物脱氮,使出水N指标稳定达到一级A标准,再在后面采用短流程深度处理技术,使出水P指标达到一级A标准,最终实现出水C、N、P达到一级A标准。强化生物脱氮+磁分离工艺、强化生物脱氮+微絮凝过滤工艺是针对已建污水处理厂提标改造需要提出的短流程工艺,符合第二种短流程提标技术路线,适用于已建污水处理厂的改(扩)建。 A2/O工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺,总水力停留时间小于其它同类工艺,在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖,克服污泥膨胀,SVI值一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,因此脱氮除磷效果非常好,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。 本设计拟采用上述方案中的一种,且以A2/O同步脱氮除磷工艺为基本工艺,常见的达污水排放一级标准的污水处理工艺有A-A2/O工艺+深度处理、倒置A2/O工艺+深度处理、活性污泥法+膜生物反应器(MBR)。 3.2.1 A-A2/O工艺 A-A2/O生物池由污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池和好氧池4个功能区合建而成,在污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池设置水下搅拌器进行混合搅拌;好氧区为传统的廊道式样,采用微孔曝气器进行曝气,并防止污泥沉淀,末端投加PAC辅助除磷。 A-A2/O生物池不同于普通的A2/O工艺的最大区别在于设置了污泥反硝化区,全部污泥回流至此,可以利用进水中的碳源进行污泥反硝化而脱氮。由于回流的活性污泥含水率很高,含有大量的经好氧池曝气后的硝酸盐氮,将部分进水与回流到污泥反硝化区的污泥混合,反硝化细菌利用进水中的碳源和其它营养物质在此进行缺氧反硝化,将硝酸盐氮转化为N2,可以大大降低进入厌氧区的硝酸盐氮浓度,减少对厌氧段释磷的影响,还可以起到生物选择,抑制丝状菌生长的作用。 3.2.2 倒置A2/O工艺 所谓倒置A2/O即把常规脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置过来,可得到更好的脱氮除磷效果。其特点在于:a缺氧区位于厌氧区之前,硝酸盐在这里消耗殆尽,厌氧区ORP较低,有利于微生物形成更强的吸磷动力;b微生物厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境,其在厌氧条件下形成吸磷动力可以得到更充分利用;c缺氧段位于工艺的首端,答应反硝化优先获得碳源,进一步加强了系统的脱氮能力。d由于取消了内循环,倒置A2/O工艺在流程上更为简捷。同时,参与回流的全部污泥均经历了完整的厌氧—好氧过程,在除磷方面具有一种“群体效应”,是十分有利的。 目前倒置A2/O工艺已广泛应用于新建城镇污水处理厂和老厂脱氮除磷工艺的改造,但在实际运行中常因进水碳源不足和工艺控制不合理,致使出水磷含量无法达到一级A标准。 试验结果表明,对碳源含量偏低的进水,在保证出水氮浓度达标的前提下适当降低混合液回流比和曝气量,并采用进水分流措施可有效提高除磷效果,出水水质可满足一级A标准的要求 3.2.3 膜生物反应器(MBR) 膜生物反应器(MBR)是以酶、微生物或动、植物细胞为催化剂,进行生化反应或生物转化,同时凭借超滤分离膜断的分离出反应产物并截留催化剂而进行连续反应的装置。该工艺使用膜分离技术取代常规的活性污泥法中的二沉池,用膜分离技术作为处理单元中富集生物的手段,而不是用回流污泥来增加曝气池中微生物的浓度,它用一个外部循环的板推式膜组件来实现膜过滤。MBR对有机物的去除效果来自两个方面:一方面是生物反应器对有机物的降解作用,MBR系统中生物降解作用增强;另一方面是膜对有机物大分子物质的截留作用,大部分物质可以被截留在生物反应器,获得比传统活性污泥更多的与微生物接触反应的时间,并有助于某些专性微生物的培养,提高有机物的去除效率。 3.2.4 工艺的比选 从工艺流程上来说,根据目前的实验研究看,A-A2/O工艺中遇到的最主要的问题就是碳源不足。即使进水中的碳源足够高,经过污泥反硝化区和厌氧区之后,污水中的碳源也已所剩无几,这会导致后面的反硝化不彻底。要进一步提高TN去除率,需补充碳源。但由原水固有的性质,处理水量又较大,外加碳源必然会增加成本,若在设计时,考虑缺氧池也可部分进水,反硝化菌就可直接利用进水中的碳源,将有利于TN的进一步提高。该工艺在除磷方面尽管该系统优先保证聚磷菌对碳源的需求,也即聚磷菌在厌氧段吸收水中的易降解有机物并合成PHB及糖原以提供过量吸收磷的能量,但还是由于碳源不足,生物除磷效果并不理想。为了进一步降低出水TP的浓度,需要采取辅助化学除磷的方法。而倒置A2/O工艺设计中主要考虑的是脱氮功能,将缺氧区调到厌氧池之前对于脱氮是一个很大的改善,但与此同时又引起了另一个问题就是,前面的缺氧曝气会影响后面厌氧区的除磷。如果运行中厌氧区之前采用了高曝气,那么系统得需要很长时间才能够恢复其除磷功能。为满足一级A标准的出水水质要求,在倒置A2/O工艺的实际运行中,需要加强对曝气量的控制和调节,在保证硝化过程和污泥沉降性能不受明显影响的前提下,应尽可能保持稳定的低DO好氧环境,避免高曝气量对除磷过程的危害。 为稳定除磷效果,优化脱氮除磷的碳源配置,也可将进水进行分流,部分初沉池出水越过缺氧池直接进入厌氧池,为聚磷菌的厌氧释磷提供了充足的碳源,保证了其释磷需要。在处理本设计的污水时,这两种工艺并不能够稳定的达到一级A标准,还需要在二沉池后面加上一个深度处理过程。传统的活性污泥法+MBR膜池的脱氮除磷处理效果与前面的两种工艺相比基本上差不多,使用传统的活性污泥法同样也会遇到碳源不足、除磷不达标的问题,但是后面的MBR膜池可以进一步处理从生物池内出来的污水。在传统活性污泥法中,由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响,当生物处理达到一定程度时,要继续提高系统的去除效率很困难,往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率。而膜生物反应器用膜组件替代了传统的二沉池进行固液分离,由于膜的高截留率并将浓缩污泥回流到生物反应器内,而使生物反应器内具有很高的微生物浓度和很长的污泥停留时间,所以MBR法可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效率。通过实验证实,生物反应器对COD的去除主要由生物降解作用完成的。一些专家在一体式膜生物反应处理生活污水的研究表明,MBR对COD的平均去除率为97%,其中生物反应器贡献为85%,其余的12%由膜分离贡献。与传统活性污泥相比,MBR系统对于COD的去除效果的强化作用主要体现在:由于膜对污泥的截留作用,污泥浓度得以提高,从而减少了反应器的体积,同时,由于膜的截留作用是的出水水质得到保证。膜-生物反应器在优化生化作用的优越性有以下几点: (1) 对污染物的去除率高,抵抗污泥膨胀能力强,出水水质稳定可靠,出水中没有悬浮物; (2) 膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离,设计、操作大大简化; (3) 膜的机械截流作用避免了微生物的流失,生物反应器内可保持高的污泥浓度,从而能提高体积负荷,降低污泥负荷,且MBR工艺略去了二沉池,大大减少占地面积; (4) 由于SRT很长,生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用,从而显著减少污泥产量,剩余污泥产量很低,污泥处理费用很低; (5) 由于膜的截流作用使SRT延长,营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境,可以提高系统的硝化能力,同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解; (6) MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失,在运行过程中,活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化,并达到一种动态平衡,这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点; (7) 较大的水力循环导致了污水的均匀混合,因而使活性污泥有很好的分散性,大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的; (8). 膜生物反应器易于一体化,易于实现自动控制,操作管理方便; 从经济性上说,前两种工艺所涉及的构筑物差不多,大概构筑物是:中格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、生物池、二沉池、滤池、消毒池、污泥浓缩池、消化池、贮泥池、脱水机房、污泥泵房、鼓风机房、加药间。A2/ O+MBR膜池与前两种工艺最大的区别就是处理构筑物中没有二沉池和滤池,取而代之的是膜池,这给整个工程节省了不少耗资,不仅节省了土地资源也节省了人力资源和资金。尽管膜池的建设也耗资很多,但是与二沉池、滤池相比较,还是节省了很多。虽然二沉池、滤池的运行操作并不复杂,但均是占地较大的构筑物,这不符合工艺设计中合理利用资源、节省资源的原则。在选择沉砂池的时候,也将经济性和工艺合理性综合考虑了,曝气沉砂池由于在运行中需要曝气,这对后续构筑物的除磷有一定的影响,而旋流式沉砂池没有这样的问题,而且其优于曝气沉砂池的一个特点就是占地少,便于运行管理。 3.2.5 污泥处理与处置 污泥内含有大量的有毒有害物质,如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等,同时也含有一些植物营养素(氮、磷、钾)、有机物等。因此污泥需要及时处理与处置,以便达到如下目的: (1)使污水处理厂能够正常运行,确保污水处理效果; (2)使有毒有害物质得到妥善处理或利用; (3)使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理; (4)使有用物质能够得到综合利用,变害为利。 (5)污泥处置的目的是减量、稳定、无害化及综合利用; 处置方法包括:污泥减量(污泥浓缩、机械脱水、干化等去除污泥中的水分),污泥稳定(进一步降解污泥中的有机物)等; 污泥的最终处置方法:卫生填埋、排海、焚烧、土地利用等; 污水处理厂排出的污泥执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002),本次设计仅考虑污泥经脱水后,泥饼送垃圾填埋场进行卫生填埋。 在污泥处理这一方面,由于污泥浓缩池和消化池会造成系统中被聚集在污泥中的磷再次释放出来,这很不利于磷的去除。现很多城市污水处理厂都不再使用污泥浓缩池和消化池了,而是直接使用贮泥池,污泥在贮泥池中只停留短暂的时间就被送至脱水机房进行脱水外运。这样既可以防止再次释磷又可以节省土地资源、建设及运行管理等费用。 3.2.6 工艺流程图 3.3污水处理厂的工艺设计 3.3.1粗格栅池 粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物,以减轻后续处理构筑物的负荷,是用来去除那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行的装置。 运行参数如下: 设计流量Q=786.99L/s=0.79m3/s 栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.8m/s 栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=20mm 栅前部分长度0.5m,格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水 格栅前水深h=0.75m 进水槽宽度B1=0.5m。 栅条间隙数n=32 栅槽有效宽度B=0.95m 进水渠道渐宽部分长度 L1=0.62m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 过栅水头损失h1=0.127m 栅后槽总高度H=1.18m 格栅总长度L=3.04m 每日栅渣量ω=1.18m3/d,采用机械清渣 设备类型:GH型链条式回转格栅除污机(2台) 单座格栅井尺寸:B×L=1.2×3.2m 3.3.2污水提升泵房 提升泵房用以提高污水的水位,保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ,从而达到污水的净化。 设计流量:Q=786.99L/s 数量:1座 设备类型:⑴350Q1500-15-90型潜污泵(3台,近期1用1备,远期2用1备) 其主要性能参数如下:流量 1500m3/h,扬程15m; 转速 rad/min,轴功率 KW; 效率 ;重量W=2000㎏; 出口直径350mm。 ⑵ LX型电动单梁悬挂桥式起重机 其性能参数为:额定起重 5吨,电动机功率 2×0.4kw, 型号 ZDY[2-4],运行速度20m/min, 电动葫芦的起升高度为9m 泵房尺寸: 结构类型:采用钢筋混凝土结构 3.3.3 细格栅池 与沉砂池合建,截留污水中的小型悬浮物和漂浮物,进一步去除水中的杂质,减轻后续处理构筑物的负荷。 设计流量:Q=0.79m3/s=786.99L/s 设计参数:栅前水深为0.51m, 过栅流速v=0.8m/s, 采用栅条间隙e=10mm 栅条宽度S=0.01m 安装倾角α=60° 数量 :2座 栅条间隙数n=84 栅槽有效宽度1.67m 进水渠道渐宽部分长度 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 过栅水头损失h1=0.21m 栅后槽总高度H=1.02m 格栅总长度L=3.31m 每日栅渣量ω=4.71 m3/d,采用机械清渣 设备类型:TGS系列回转式格栅除污机,型号为TGS-1400(2台) 格栅宽度:B=1800mm,格栅间隙b=10mm,格栅井长度L=4m 3.3.4 旋流沉砂池 沉砂池的主要功能是去除颗粒较大的沙砾和无机物,避免沉积和堵塞管道,减少机械设备的磨损,提高污水中BOD5:TP比。为使分离出的无机物比较干净,不带出有机物,以提高进水中的BOD5浓度,本工程决定使用旋流式的沉砂池。 本工艺设计运行参数如下: 设计流量:近期Q=279.65L/s=0.28m3/s=24192m3/d 远期Q=0.79m3/s=786.99L/s=67996 m3/d 池型:旋流型沉砂池 数量:3座 (近期1座,远期2座) 沉沙池规格:设计水量2.65×10^4 m3/d 沉砂池直径 3.05m 沉砂池深度 1.45m 砂斗直径 1.52m 砂斗深度 1.68m 驱动机构 0.75W 桨板转速 14r/min 附属设备:每座沉砂池设ZXS18型空气提砂机1台,共3台。沉砂由管道输送至除砂间的砂水分离器。除砂间尺寸为8×4m,内设螺旋砂水分离器1台,型号为SF-380。 结构类型:采用钢筋混凝土结构 3.3.5 配水井 堰顶厚度B=1.0m 配水管管径 =500mm 配水漏斗上口径D=1.8m 配水管内径设计 =1200mm 3.3.6 A2/O 反应池 A2/O反应池的功能是去处BOD5,同时脱氮除磷,为污水处理厂中心构筑。 本设计中,A2/O反应池的各项参数如下所示: 设计流量 : Q=24192m3 /d 数量 :6座 (近期2座, 远期增加4座) 设计参数:水力停留时间HRT:t=8.2h(各段的水力停留时间比为 厌氧:缺氧:好氧=1:1:3) 厌氧池水力停留时间t1=1.64h, 缺氧池水力停留时间t1=1.64h, 好氧池水力停留时间t1=4.92h, BOD污泥负荷:Ns=0.13kgBOD5/(kgMLSS•d) 回流污泥浓度:Xr=8000mg/L 污泥回流比:R=100﹪ 曝气池混合液浓度: 4000mg/L 内回流比RN:150% 设计中生物池采用廊道式推流式反应池,缺氧池、厌氧池廊道宽b取6m,则 =35好氧池宽b好取5m,设七个好氧池廊道, 进水管管径DN700mm 回流污泥管径DN500mm 进水孔口尺寸0.8×0.9m 进水井平面尺寸取8×4m 出水口的尺寸 1.5×0.6m 出水井的尺寸 4×4m 出水管直径 DN700mm 附属设备:单个池子 潜水推流器4台(厌氧池2台,好氧池2台) 内回流泵:2500QW-600-7-22(2台, 远期增加4台) 微孔曝气头:近期3500个,远期增加7000个 结构类型:采用钢筋混凝土结构 3.3.7 膜池 膜通量 =1.2 膜支架有效面积S:0.8m2/张 膜支架张数 25200张 膜组件选型: EK400, 整个膜装置设4个池子,每2个池子为1组,分为两组, 每个池子内设两排膜组件,每排设有8个膜组件。 设备选择:罗茨风机R系列,型号为RF-290,口径为300A, Q=144.5 ,P=9.8KW,n=980r/min SZ型水环式真空泵,型号为SZ-1J, 在0KPa的情况下抽水量为1.5 80-65-125B的ISL型立式单级单吸离心清水泵, 流量为43.5 , 扬程为15米 3.3.8加药除磷 采用硫酸亚铁盐来除磷,用单柱塞计量泵投加药剂 溶液池尺寸为长为1.6m,宽为1.6m,高为1.2m 溶解池的容积为0.76m3 3.3.9接触消毒池与加氯间 ⑴接触消毒池 设计流量Q=24192m3/d=280L/s 水力停留时间:T=0.5h=30min 平均水深:h=2.0m,池体超高取0.5m 隔板间隔:b=2.0m 接触池尺寸L×B=36×8m 出水管管径取700mm,溢流井尺寸取2×2m。 进水管管径取600mm,进水井尺寸取2×2m ⑵加氯间 二级出水的加氯量 =8mg/L. 加氯机两台,单台投氯量为2.5~4.5kg/h 加氯间的尺寸为10×10m 3.3.10 污泥泵房 ⑴回流污泥泵:3台污泥回流泵,2用1备 型号为SR210,Q=200L/s,H=3m ⑵剩余污泥泵:2台, 2用1备,单泵流量Q=12.5m3/h。 型号为IP65-40-200,扬程H=8m,n=1450r/min ⑶泵房:回流污泥泵房与剩余污泥泵房合建,泵房的平面尺寸为10×7m 结构类型:采用钢筋混凝土结构 3.3.11 贮泥池 设计泥量:1574.16 m3/d 设计参数:贮泥时间 t=3h 池数:n=1 贮泥池边长 10m 污泥泥斗底边长1m 贮泥池有效深度h2=2m 污泥斗倾角 60度 污泥管道管径为200mm 结构类型:采用钢筋混凝土结构 3.3.12污泥脱水机房 设备类型:选用DY500-N型带式压滤机(3台,两用一备) 数量:1座 附属设备:污泥螺杆泵 G70-1型 加药装置 GTF1000型 皮带输送机 PDS500型 建筑尺寸:25.0m×15.0m 结构类型:采用钢筋混凝土结构 3.3.13鼓风机房 鼓风机房主要是用来给反应池的好氧区提供足够的氧气,以使好氧微生物能够正常的处理污水中的有机物。 设备类型:L63LD型罗茨鼓风机(4台, 3用1备) 电动机型号Y315S-6,JS115-6 数量:1座 建筑尺寸:14.0m×13.0m 3.3.14其它附属构筑物 按远期规模设计:综合楼 20×15m 维修间 12.5×8 m 车库 10×10m 仓库 15×12m 食堂 10×10 m 浴室+锅炉房 22×10m 堆棚 10×10m 传达室 5×5m 配电房 10×10m 3.4污水处理厂厂区设计 3.4.1厂址的选定 根据该市总体规划以及市区的建设现状,污水处理厂的厂址应符合下列要求: (1)位于受纳水体附近,便于废水排放; (2)处于市区地形的较低点及河流的下游,不影响城区环境; (3)厂址处于市区规划区内,距道路近,便于施工及运输; (4)厂址应选在农田或没人住的地方,没有折迁安置问题。 根据以上要求,将该污水处理厂厂址选在该市区东边的东九湖边。 3.4.2 厂区平面图 本污水处理厂一期工程占地约2.14公顷,远期用地2.5公顷。 厂区总平面布置遵循如下原则: (1)功能分区明确,构筑物布置紧凑,减少占地面积。 (2)考虑近、远期结合,便于分期建设,并使近期工程相对完整。 (3)变配电中心布置在既靠近污水厂进线,又靠近用电负荷大的构筑物处,以节省能耗。 (4)建筑物尽可能布置在上风向。 (5)厂区绿化面积大于30%,总平面布置满足消防要求。 厂区平面布置除了遵循上述原则外,具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置,既要考虑流程合理、管理方便、经济实用,还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。根据工艺流程和功能要求将污水厂分为两个功能区:生活及辅助生产区(厂前区)、污水处理区和污泥处理区(生产区)。 在本设计中,整个区域的风向为东南、东北风,污水的进水方向在污水厂的东面,考虑到进水的方便性和风向,集水井、中格栅等一级处理构筑物均布置在污水厂的东侧靠近污水进水口。在污水厂的南侧有条干流,为处理的水可以及时的排出,污水厂的出水口布置在河流的旁边。为满足城镇规划对污水内部绿化面积的要求,在各构筑物的周围都布有绿化带。污水厂的进厂大门设在整个污水厂的东侧,大门边就设有传达室,以便于及时传达各信息和管理。离大门不远的一侧就建有综合楼,综合楼里包括生产管理用房、行政办公用房、化验室、宿舍等。将这些构筑物都集中在一个综合楼里,主要考虑的是节省土地资源和建设费用。同时这样的考虑也方便了整个污水厂的管理。厂区内的食堂、浴室、锅炉房都靠近综合楼设计。尽管这样的设计使得生活区和一级处理构筑物靠的很近,但是污水厂的主导风向是东南、东北方向,风不会向厂前区吹,不会影响厂前区的环境。在设计中为进一步优化厂区环境,改善厂前区的整体视觉感,将厂前区与生产区之间用厂区道路及绿化隔离带分开,中间设有花园、喷泉等。 在生产区内,使得工艺流程顺畅,从东往西依次布置中格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池、A2/O生化池、MBR膜池、消毒池、出水池等。 辅助生产建筑物的布置遵循就近原则,配电房设在靠近鼓风机、脱水机房、污泥泵房的附近,便于辅助构筑物的运行。鼓风机房和污泥泵房设在靠近生物池、膜池的附近,以节省输气管路的能耗。将污泥处理构筑物—贮泥池、脱水机房布置在西北角,使得较臭的构筑物处在下风端,远离厂前区,厂前区环境较好。在靠近污泥处理构筑物的地方设了污水厂出口,便于让污泥方便快捷的拖运出去。 将远期生产构筑物及预留用地集中留在污水厂的南侧,使得一期工程具有相对独立性和完整性,而又便于远期施工,使一、二期结合得较好。二期构筑物的个数是一期的两倍。 具体厂区平面布置图详见“污水处理厂平面布置图” 3.4.3 厂区高程图 污水厂构筑物高程布置遵循如下原则: (1)尽量使污水和污泥在各构筑物之间以重力流流动,避免不必要的跌水,减少提升次数,还应考虑污水厂扩建时候预留的储备水头。 (2)在进行高程布置时,应考虑土方平衡。 (3)污水厂出水管不受洪水顶托。 高程计算方法: (1)选择污水厂内的一条污水管线,计算管道的水头损失,应该考虑管内淤积阻力增加的可能,还要计算处理构筑物本身的水损,并考虑一定的富余水头。 (2)以最大流量为管段设计流量,涉及远期流量的管渠,按远期最大流量计算。 (3)水力计算以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算,以保证处理后污水能自流排出。 本设计中取近期的污水管线计算管道的水头损失,计算中按满流计算,局部水损按沿程水损的50%计算。 接纳水体的最高水位为15.3m,污水厂地面标高位11.43m,故在污水厂的出水井后面建一座出水泵房,用于将污水抽到水体中。出水口的管底标高取15.50m。出水井的水面标高取11.13m,池顶标高取11.63m,通过计算构筑物间的水损,倒序向前推算各构筑物的水面高程、池顶标高、池底标高。 具体高程计算见污水厂设计计算书和污水处理厂高程布置图。 4.工程概算与成本分析 4.1 工程概况及编制依据 4.1.1工程概况 该污水处理厂工程总规模为6.0万m3/d,近期工程2.0万m3/d。本工程投资估算根据相似工程资料进行编制,编制范围包括污水处理厂内工程、厂外污水管线及污水提升泵站等。 工程投资范围包括规模内的建筑安装工程费、设备购置费、厂区土方平整、厂外配套管网;工程建设其他费用、基本预备费、建设期贷款利息及铺底流动资金。 4.1.2 编制依据 (1) 各单体工程建设费用,在参照项目前期工程及其它相近工程技术经济指标基础上,按照高邮市现行建筑材料价格及有关费用标准进行调整。 (2) 设备价格在参照《全国机电设备价格汇编》及部分厂商的产品价格基础上,增加运杂费后计入总价中。 (3) 工器具及生产家具购置费费用按设备费用合计值1%计算。 (4) 征地及补偿费用按照业主提供的费用计列。 (5) 工程其它费用参照国家建设部发布的“建标(1996)628号《市政工程可行性研究投资估算编制方法》”、及国家有关的相应规定计取。 4.2 造价估算 4.2.1基础数据 电价 1.60 元/ kw 水价 3.20元 / m3 药剂费 1.9 万/m3 工资福利费 2万/人•年 运价 1.0元/(t•km) 4.2.2 投资估算 根据污水厂及构筑物估算的分项指标计算。 分项指标即按单项构筑物和建筑的规模、工艺标准和结构特征,选择有一定代表性的单项工程进行编制。 本工程的投资估算见表4-2投资估算表,单位(万元) 表4-1 投资估算表 单位(万元) 序号 工程和费用名称 估算总值(万元) 合计 建筑工程 设备费 安装工程 工器具购置 其它 一 厂外管网工程 1 污水管线18.43Km 1000 1000 2 跌水井 60 60 3 沿途泵站 60 45 8 113 小计 5520 45 8 1173 二 污水处理厂 1 粗格栅池及泵房 45.6+11.2 200+321.5 31.5+7.6 617 2 细格栅及沉砂池 45.6+12.4 200 30+8.8 297 3 配水井 20 10 6 36 4 A2/O池 46.6+46.6+ 163.9 33.5+33.5+117.8 442 5 膜池 300 300 200 800 6 消毒池 36.0 2.8 24.4 63 7 污泥贮泥池 42.7 47.1 23.4 27.1 140.3 8 脱水机房 270 588 12 870 10 配电房100m2 12.9 10 8.8 32 11 维修间 100m2 12.6 0.8 8.6 22 12 综合楼 300m2 46.5 6.4 1.3 30.7 85 13 车库 100m2 16 16 14 传达室20m2 2 2 15 鼓风机房 15.5 10.6 25 16 堆棚100m2 2 2 17 浴室+锅炉房220m2 52.1 13.1 17.1 20.5 100 18 食堂100m2 3 3 19 污泥泵房 20.6 6 0.2 27 20 自控仪表 80 20 100 21 厂区电气 50 20 70 22 运输设备 100 100 23 化验设备 45 50 24 机修设备 32 32 25 通讯设备 8 2 10 26 出水口 90 90 27 工器具购置费 10 10 28 地基处理 55 55 工程土建总计 4091 三 其它费用 预备费 500 建设期贷款利息 60 铺底流动资金 200 小计 610 四 工程总投资 5919 4.2.3其他部分费用 (1).包括单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计,按土建和设备10%计. 5919×50%=2959.5(万元) (2).包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。 按土建和设备费用的10%计,则 5919×10%=591.9(万元) (3). 价格因素预备费按土建和设备费用的5%计,则 5919×5%=295.95(万元) (4).贷款期利息、铺底流动资金按土建和设备费用的20%计,则 5919×20%=1183.8(万元) 合计为:5031.15万元. 4.2.4总投资: 总投资10950.15万元 4.2.5成本费用估算 污水处理厂成本通常包括工资福利、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等项费用。 (1)动力费 表4-2 动力计算表 机械名称 使用时间h 数量 耗电量(Kw) 格栅除污机 4 2 6 潜污泵 24 6 4800 电动葫芦 1 3 36 吸砂泵 6 1 35 砂水分离器 6 1 24 鼓风机 24 5 10000 污泥回流泵 24 2 1640 污泥泵 20 4 270 投药泵 12 4 48 照明与其他用电 240 合计 17099 每月电费(元)为17099Í1.60Í30=82万元,每年电费为984万元。 (2)水费 污水厂每天用水100m3,水费(万元)为100Í365Í3.2=36500元=11.7万元。 (3)药剂费用 污泥脱水聚丙烯酰胺投药量0.4%(按干重计),除磷絮凝剂,膜清洗药剂 取药剂费为50(万元/年) (4)工资福利费 全厂共50人,共计费用(万元/年)为:50Í2=100。 (5)运费 每天外运含水率为75%的湿泥98.39m3(1m3泥约重1t) 费用(万元/年)为98.39Í1.0Í10Í365=35.9万元/年。 (6)折旧费 除膜池以外的折旧费(按20年折旧算起): . 膜池的折旧费(按3年折旧算起): (7)其他费用 指不包括在上列费用中的间接费用,如办公费、差旅费、邮电费等。常安以上费用之和的一定百分比计,通常取10%。 即:(984+11.7+50+100+35.9+413.92)×10%=159.6万元/年 (8)工程项目年总成本 综合以上各项费用,得该工程项目年总成本为: 984+11.7+50+100+35.9+1.1×365/10000+159.6=1341.24万元/年 运行成本核算: 合计年运行费用为1341.24万元,则处理每立方米污水成本为1.84元 5.环境保护,安全生产和编制管理 5.1环境保护 5.1.1 气味 污水处理厂内由于有许多敞开工作的构筑物,因此污水污泥气味散发是无法避免的。限于目前的经济条件和技术条件标准,尚不可能对厂内的气味进行处理,解决办法是设置防护绿化隔离带,将主要污染源进行隔离。 本工程中主要气味污染源为格栅、沉砂池及污泥区。设计时将这几部分布置在远离厂前区的地方,同时应位于下风向,再加上在其周围广种花草树木,美化环境,又可防止臭味扩散,以上措施都能有效地减缓气味对周围环境的影响。 5.1.2 噪声 污水厂内产生噪声的主要来源是泵房和鼓风机房。设计时采用减振隔音等措施加以解决,车间内值班室的门窗应采用双层窗,以达到隔音减噪的目的。 厂区噪声主要通过绿化来实现降噪。 5.1.3 厂区污水 厂区生活污水以及生产废水排放均通过厂内污水管网系统收集,汇入厂区进水泵站的集水池,然后同城市污水一并处理,做到达标排放。 5.1.4 固体废弃物 厂区内粗、细格栅,沉砂池及污泥脱水机房均有废弃物产生。在设计时已将这几部分废弃物分别进行处置,然后统一外运,因而避免了对厂区其它部位的污染。同时在设计及运行管理中尽量做到废弃物不落地,而直接进入废弃物箱或直接装车外运,避免造成废弃物落地后的二次污染。污染物外运时采用半封闭式自卸车,送到市内指定区域进行处置。 5.2 安全生产和消防措施 5.2.1安全生产 在污水处理厂运转之前,须对操作人员、管理人员进行安全教育,制定必要的安全操作规程和管理制度,除此之外,还需考虑如下措施。 (1)各处理构筑物走道和临空天桥均设置保护拦杆,且采用不锈钢制作,其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。 (2) 在产生有毒气体的工段,设置报警仪和通风系统,并配备防毒面具。 (3) 厂内配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳动防护用品。 (4) 厂区管道、闸阀均须考虑阀门井或采用操作杆接至地面,以便操作。 (5)水泵、电机、风机等易产生噪声的设备,设置隔振垫,减少噪声,同时,将管理用房与机房分开,并采取有效的隔声措施。 (6) 机械设备的危险部分,如传动带,明齿轮、砂轮等必须安装防护装置。 (7) 须设置适当的生产辅助设施,如浴室、厕所、更衣室、休息室等,并经常保护完好和清洁卫生。 5.2.2 消防措施 (1)厂区设置消防系统,由消防水泵和室外消火栓组成,采用低压给水系统,最不利点的消火栓水压不低于10m。消防按同一时间内发生火灾1次考虑,室外消火栓用水量为15L/s。 (2)主要建筑物每层设室内消火栓,及消防通道,仪表控制室设有自动喷水灭火装置。(3)变配电所、鼓风机房内设置干粉灭火器。 5.3 编制管理 5.3.1人员编制 人员编制见表 5-1 表5-1人员编制表 人员类别 一期工程 总人员 备注 一、操作工人 28 35 1、直接操作工人 22 28 2、其它操作工人 6 7 二、管理与工程技术人员 13 16 1、管理人员 5 7 2、技术人员 6 7 三、其它人员 2 2 总 计 41 51 5.3.2 组织管理 (1)建立健全完备的生产管理机构,由污水处理厂负责污水厂的运营和管理。 (2)组织操作人员上岗前的专业技术培训。 (3)聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。 (4)建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的工厂管理规章制度。 (5)对职工进行定期考核实行奖惩制度。 (6)组织专业技术人员提前进岗,参与施工安装,调试验收的全过程。 5.3.3 技术管理 (1)会同环保部门监测进水质,监督工厂企业按要求排放,排放标准严格按照国家标准《城市污水处理厂污染物排放标准》及《污水排入城市下水道水质标准》执行。 (2)对处理厂的进出水水量,水质进行检测、化验、分析、根据水量水质的变化调整运行工况。 6 工程效益分析 6.1环境效益 该污水处理厂建成后,将有效地减轻某地区污水对环境的污染影响,预计一期工程建成后CODCr;BOD5 ;TP排放可大量减少。由此可见,污水经处理后,双沟镇污染物排放量将有所减少,对市区周围水体的水质保护可望得到改善,为周围水体治理工程起到积极的作用。 6.2 社会经济效益 污水处理厂是一项公益事业,建成投产后它将本着保本微利的原则向用户收取适当的污水治理费,维护自身正常运转,但并不产生直接的经济效益。污水处理厂投产后通过改善城市环境,促进经济的发展,产生间接的和潜在的经济效益和社会效益。本工程将改善宜兴市主要河道的水质,减少污水排放特别是生活污水对水体的污染以及由此产生的经济损失,对宜兴市的建设和经济持续发展产生巨大的间接经济效益。 污水处理厂出水可用于农田灌溉,这样既节省了部分水资源,又减轻了城市自来水净化的负担;同时处理厂的副产品污泥也可用于园林、绿化,污泥中含有较丰富的氮、磷、钾等肥份,不仅可促使植物生长,而且有利改良土壤。同时,污水处理厂的建设还将对该镇区的排水系统的改造和完善、彻底改善城市市容环境起积极的促进作用。 可以期望,污水处理厂建成后,必然对提高宜兴市人民的物质和文化生活水平起到积极作用,在国民经济的发展中发挥巨大的环境、经济和社会效益。 7 存在结论、问题和建议 7.1结论 (1) 为实现国家、省、市节能减排的目标,改善双沟镇区水环境,适应双沟镇的人口、经济发展,双沟镇政府政府拟建设该污水处理厂远期工程。污水处理厂远期工程在现厂址建设,污水处理规模为新建4万m3/d,6万m3/d深度处理(包括近期工程2万m3/d),主要收集处理老城区生活污水、工业区工业废水和生活污水。 (2)远期工程污水收集范围与近期工程收集的范围一致, (3)污水处理厂二期工程进、出水水质指标 表7-1 污水厂进、出水质指标 水质指标 CODCr BOD5 SS NH3-N* TN TP 进水水质(mg/L) 317 221 239 30 32 4.0 出水水质(mg/L) ≤50 ≤10 ≤10 ≤5(8) ≤15 ≤0.5 *注:()为当温度低于12℃时出水TN的水质指标。 (4) 污水处理工艺经方案采用A2/O+MBR工艺,污泥经贮泥停留后脱水。污水处理厂处理后出水排入河内。脱水后的污泥同拦污截留垃圾一并送运垃圾填埋场卫生填埋。 (5)污水处理厂址在双沟镇城区南部,远期工程在现厂址内近期工程南侧建设。 (6)近期工程造价为10950.15万元,工程建成后会产生明显的环境效益和社会经济效益,改善城区河流的环境质量和投资环境,促进市城总体规划目标的实现,为社会经济的可持续发展提供可靠保证。 7.2 存在问题 (1)城市污水收集率比较低,与城市发展不符。 (2)城市污水量变化比较大,对污水处理有一定影响。 (3)污水处理费用较大型污水处理厂昂贵,人员编制较多。 7.3 建议 (1)建立完善的污水排放收费制度,切实执行排水设施有偿使用的方针,促进排水系统及处理系统的发展和良性循环,建立污水治理公司,制定收费标准和必要的规章报市政府批准实施。 (2)对排入城市下水道的工业废水应严格按国家颁布的《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准执行,凡不符合要求的工厂企业必须在厂内进行预处理达标后,方可排入城市污水管网。 (3)负责运营维护管理的公司或部门,应制定必要的公用设施使用条例,监督和约束用户合理使用排水设施,以提高排水设施的使用年限。 (4)与供电部门必须签订供电协议,建设方需在施工图开始前落实10KV供电电源,在向供电部门申请用电的基础上,尽早取得供电系统的短路数据及供电部门对初设的审查意见。 (5) 施工图设计之前应提交详细的地质钻探报告及水下测量资料。 参考文献 (1).污水处理工程毕业设计任务书; (2).《室外给水设计规范》(GB50013-2006)中国计划出版社; (3).《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中国计划出版社; (4).《建筑制图标准汇编》,中国建筑工业出版社,1996; (5).《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86),中国建筑工业出版社,1986; (6).《城镇水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002),国家环境保护总局,2002; (7).《城镇污水处理厂附属建筑设备设计标准》(CJJ31-89),中国建筑工业出版社,1989; (8).游映玖、胡晓彬等编,新型城市污水处理构筑物图集,[M],第一版,中国建筑工业出版社,2007.5 (9).孙慧修主编,排水工程(上册),[M],第四版,中国建筑工业出版社,2000; (10).张自杰主编,排水工程(下册),[M],第四版,中国建筑工业出版社,2000; (11).李圭白主编,水质工程学,[M],中国建筑工业出版社,2005; (12).给水排水设计手册(第1、5、6、10、11等分册),[M],第二版,中国建筑工业出版社,2000; (13).吴庄编著,给水排水工程基本建设概预算,[M],同济大学出版社,1991; (14).张自杰主编,废水处理理论与设计,[M],中国建筑工业出版社,2003; (15).张智等编,给水排水工程专业毕业设计指南,[M],中国水利电力出版社,2000; (16).崔玉川、刘振江等主编,城市污水厂处理设施设计计算,[M],(第一版),化学工业出版社,2004.8.1; (17).崔玉川、杨崇豪等编,污水回用-深度处理设施设计计算,[M],(第一版),化学工业出版社,2003.5; (18).杭州凯宏膜技术有限公司编,膜-生物反应器(MBR)设计和使用手册,2009.1版; (19).久保田MBR设计; 第三章 设计计算书 1处理规模、处理程度、管网设计计算 1.1 污水处理规模的计算 1.1.1 生活污水计算 双沟镇属于江苏省的一个中小城市,第一区中小城市的综合生活用水定额(平均日)为170-280 L/(人.d),故该镇的近期综合生活用水定额选为230 L/(人.d),远期的选为250 L/(人.d)。 城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低,近期综合生活污水排放系数定为0.8,远期综合生活污水排放系数定位0.9。 (1)近期 设计人口为50000人 综合生活用水量 = 230×50000/1000 m3/d=11500 m3/d= 133.1 L/s 综合生活污水量Q1 = 133.1×0.8 =106.5 L/s =107L/s (2)远期 设计人口为110000 综合生活用水量 = 250×110000/1000 m3/d=27500 m3/d= 318.3 L/s 综合生活污水量Q2 = 318.3×0.9 L/s= 286.5 L/s=287 L/s 1.2工业废水量计算 根据《城市排水工程规划规范》3.1.4 城市工业废水量宜根据城市工业用水量(平均日)乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.70~0.90。近期选为0.75,远期选为0.85。 根据所给资料,将双沟镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地,其单位工业用地用水量近期的取3.50 m3/(km2•d),远期的取4.50 m3/(km2•d)。近期工业用地的面积为163.93公顷,远期为397.66公顷,工业重复利用率为75%。则 工业用水量:近期Q3 =169.93×3.5×100×(1-75%)=14343.9 m3/d 远期Q3=397.66×4.5×100×(1-75%)=44736.8 m3/d 工业废水量:近期Q4 =14343.9×0.75=10757.9 m3/d=124.5L/s 远期Q4 =44736.8×0.85=38026.3 m3/d =440.1 L/s 1.3污水厂设计规模的确定 地下水漏失量按总水量的15%计,污水厂的集中收集率按总水量的80%计. 总设计水量:近期Q={ Q1+ Q4 }×(1+15%)×80% =(107+124.5)×1.15×80% =212.98 L/s=18401.5 m3/d 远期Q={ Q2+ Q4 }×(1+15%)×80% =(286.5+440.1)×1.15×80% =668.9 L/s =57795.8 m3/d 故污水处理厂的设计规模为近期2万m3/d,远期6万m3/d。 1.4污水处理程度的计算 1.4.1进水水质确定 根据《室外排水设计规范》 3.4.1 城镇污水的设计水质应根据调查资料确定,或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时,可按下列标准采用: 生活污水的W.H生化需氧量可按每人每天25~50g计算, 生活污水的悬浮固体量可按每人每天40~65g计算 , 生活污水的总氮量可按每人每天5~11g计算,生活污水的总磷量可按每人每天0.7~1.4g计算,工业废水的设计水质,可参照类似工业的资料采用,其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量,可折合人口当量计算。由于设计资料中没有充分的工业资料,故工业废水水质根据《污水综合排放标准》来确定。 故生活污水:BOD取40g/人.d, COD取60g/人.d, SS取50g/人.d, TN取8g/人.d, TP取1.0g/人.d 生活污水水质 工业废水水质:PH=6-9,SS=250mg/L,BOD=250mg/L COD=350mg/L,TN=30mg/L,TP很小 NH3-N据经验值取30mg/L 则总进水水质: 1.4.2出水水质确定 根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的要求,尾水排放执行该标准中的一级A标准,处理后出水水质指标应达到: CODCr ≤50mg/L,BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L NH3-N≤5mg/L(8mg/L,当温度低于12℃时) TN≤15mg/L,TP ≤0.5mg/L 1.4.3去除率的计算 1.5排水管网的水力计算 1.5.1管段的设计流量 本段流量是从管段沿线街坊流来的污水量,其计算公式为: 式中: q1 ——设计管段的本段流量(L/s); F ——设计管段服务的街坊面积; Kz——生活污水量总变化系数; ——单位面积的本段平均流量,即比流量(L/s•ha)。用下式求得: 式中 n——污水量标准,生活用水量标准×污水排放系数 p——人口密度。 生活污水总变化系数KZ可按下式计算: 式中 Q——平均日平均时污水流量(L/s)。 当Q<5L/s时,Kz =2.3,Q >1000L/s时,Kz =1. 1.5.2各管段的设计水量计算及水力计算 (1)支管水量计算: 管段编号 居住区生活污水量   工业 管段设计流量(L*s-1)   街区编号 街区面积(ha) 比流量(L*s-1ha-1) 本段流量(L*s-1) 转输流量(L*s-1) 合计平均流量(L*s-1) 总变化系数 设计流量(L*s-1) 工业面积(ha) 本段流量(L*s-1) 转输流量(L*s-1) 设计流量(L*s-1) 考虑地下水渗入量和集中收集率的水量 37-38 居1、居5、油2、汽 27.56 0.62 17.09 0 17.09 1.45 24.78 0.00 0.00 0 0.00 24.78 22.80 71-32 工26   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 3.83 4.24 0 4.24 4.24 3.90 70-33 工22   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 4.80 5.31 0 5.31 5.31 4.89 65-33 工25   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 5.79 6.41 0 6.41 6.41 5.90 66-34 工21   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 6.41 7.09 0 7.09 7.09 6.53 82-40 居9 8.17 0.62 5.06 0 5.06 1.45 7.34   0.00 0 0.00 7.34 6.75 87-86 居11、居13 6.92 0.62 4.29 0 4.29 1.45 6.22   0.00 0 0.00 6.22 5.72 94-95 居14 3.63 0.62 2.25 0 2.25 1.45 3.26   0.00 0 0.00 3.26 3.00 91-90 居15 5.04 0.62 3.12 0 3.12 1.45 4.53   0.00 0 0.00 4.53 4.16 95-45 居16 6.15 0.62 3.81 2.25 6.06 1.45 8.79   0.00 0 0.00 8.79 8.09 90-45 居19、居18 9.22 0.62 5.71 3.12 8.83 1.45 12.81   0.00 0 0.00 12.81 11.79 80-42 商13、停4、行2 9.15 0.62 5.67 0 5.67 1.45 8.22   0.00 0 0.00 8.22 7.56 88-43 行3 3.97 0.62 2.46 0 2.46 1.45 3.57   0.00 0 0.00 3.57 3.28 79-43 居24、商15 8.01 0.62 4.97 0 4.97 1.45 7.20   0.00 0 0.00 7.20 6.63 89-44 居20 5.52 0.62 3.42 0 3.42 1.45 4.96   0.00 0 0.00 4.96 4.56 78-44 居23、居25、居37、商21、22 11.83 0.62 7.33 0 7.33 1.45 10.63   0.00 0 0.00 10.63 9.78 57-56 商14 3.75 0.62 2.33 0 2.33 1.45 3.37   0.00 0 0.00 3.37 3.10 58-55 停5、居47 2.35 0.62 1.46 0 1.46 1.45 2.11   0.00 0 0.00 2.11 1.94 59-54 居46 2.10 0.62 1.30 0 1.30 1.45 1.88   0.00 0 0.00 1.88 1.73 60-53 居45 1.53 0.62 0.95 0 0.95 1.45 1.38   0.00 0 0.00 1.38 1.27 76-53 居38、商16 5.41 0.62 3.35 0 3.35 1.45 4.86   0.00 0 0.00 4.86 4.48 75-52 居39、商29、商31 5.62 0.62 3.48 0 3.48 1.45 5.05   0.00 0 0.00 5.05 4.64 63-31 工27、教1 6.77 0.62 4.20 0 4.20 1.45 6.09 10.02 11.09 0 11.09 17.17 15.80 72-31 工28、工31   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 12.59 13.93 0 13.93 13.93 12.82 62-30 居48 6.30 0.62 3.91 0 3.91 1.45 5.67   0.00 0 0.00 5.67 5.21 73-30 居51 6.84 0.62 4.24 0 4.24 1.45 6.15   0.00 0 0.00 6.15 5.65 61-29 居49 5.74 0.62 3.56 0 3.56 1.45 5.16   0.00 0 0.00 5.16 4.75 74-29 集2 6.20 0.62 3.84 0 3.84 1.45 5.57   0.00 0 0.00 5.57 5.13 100-48 体1、文6 4.45 0.62 2.76 0 2.76 1.45 4.00   0.00 0 0.00 4.00 3.68 102-24 工23   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 7.70 8.52 0 8.52 8.52 7.84 105-24 工18   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 7.64 8.46 0 8.46 8.46 7.78 103-23 工25   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 5.79 6.41 0 6.41 6.41 5.90 106-23 仓1 8.27 0.62 5.13 0 5.13 1.45 7.43   0.00 0 0.00 7.43 6.84 104-22 居58、居59 16.10 0.62 9.98 0 9.98 1.45 14.47   0.00 0 0.00 14.47 13.32 107-22 行1、工17 4.43 0.62 2.75 0 2.75 1.45 3.98 6.29 6.96 0 6.96 10.94 10.07 110-19 工13   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 14.55 16.11 0 16.11 16.11 14.82 111-19 工9   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 16.51 18.27 0 18.27 18.27 16.81 109-20 工14   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 13.01 14.40 0 14.40 14.40 13.25 112-20 工10   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 13.82 15.29 0 15.29 15.29 14.07 108-21 工15-工16   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 20.42 22.60 0 22.60 22.60 20.80 113-21 工11、工12   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 23.69 26.22 0 26.22 26.22 24.12 116-18 工1   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 16.12 17.84 0 17.84 17.84 16.41 117-18 工5   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 19.11 21.15 0 21.15 21.15 19.46 115-17 工2   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 14.04 15.54 0 15.54 15.54 14.30 118-17 工6   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 15.59 17.25 0 17.25 17.25 15.87 114-16 工3、工4   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 25.55 28.28 0 28.28 28.28 26.01 119-16 工7、工8   0.62 0.00 0 0.00 1.45 0.00 28.00 30.99 0 30.99 30.99 28.51 (2)干管的水量计算: 管段编号 服务区 居住区生活污水量 工业 管段设计流量(L*s-1)   街区面积(ha) 比流量q0/L•s-1•ha-1 本段流量(L*s-1) 转输流量(L*s-1) 合计平均流量(L*s-1) 总变化系数 设计流量(L*s-1) 本段工业服务面积 本段流量(L*s-1) 转输流量(L*s-1) 设计流量(L*s-1) 考虑地下水渗入率和集中处理率 94-95 居14 3.63 0.62 2.25 0 2.25 1.45 3.26   0.00 0 0.00 3.26 3.00 95-45 居16 6.15 0.62 3.81 2.25 6.06 1.45 8.79   0.00 0 0.00 8.79 8.08 45-90 集4。停9 0.71 0.62 0.44 6.06 6.50 1.45 9.43   0.00 0 0.00 9.43 8.67 90-123 居15、居19、居18、居20、文1、文2、停8、行3、邮2、信2、医2、行6、教2、文3、 28.06 0.62 17.40 6.50 23.90 1.45 34.66   0.00 0 0.00 34.66 31.88 80-56 商10、商13、停4、行2 9.43 0.62 5.84 0.00 5.84 1.45 8.47   0.00 0 0.00 8.47 7.80 56-79   0.00 0.62 0.00 5.84 5.84 1.45 8.47   0.00 0 0.00 8.47 7.80 79-78 商11、商12、居24、居38、、商15、商16、商17 15.93 0.62 9.87 5.84 15.72 1.45 22.79   0.00 0 0.00 22.79 20.97 78-77 居37、居23、居25、商21、商22、商26、商27 12.60 0.62 7.81 15.72 23.53 1.45 34.12   0.00 0 0.00 34.12 31.39 77-3 商24、居22、居26、居36、商23、商28 12.62 0.62 7.82 23.53 31.36 1.45 45.47   0.00 0 0.00 45.47 41.83 31-30 教1、工31、消1、工27、工28 8.07 0.62 5.01 0.00 5.01 1.45 7.26 24.13 26.71 0.00 26.71 33.97 31.25 30-29 居48、居51、商14、停5、居47、商18 20.04 0.62 12.43 5.01 17.44 1.45 25.28     26.71 26.71 51.99 47.83 29-28 集2、居49、商19、居46 14.87 0.62 9.23 17.44 26.66 1.45 38.66     26.71 26.71 65.37 60.14 28-10 居50 、停2、商20、居45 7.91 0.62 4.90 26.66 31.56 1.45 45.77     26.71 26.71 72.48 66.68 50-7 居41、行4 10.91 0.62 6.77 0.00 6.77 1.45 9.81       0.00 9.81 9.03 52-8 集3、停6、居39、居40、商29、商30、商31、商32 18.90 0.62 11.72 0.00 11.72 1.45 17.00       0.00 17.00 15.64 51-9 居43、居44 16.34 0.62 10.13 0.00 10.13 1.45 14.70       0.00 14.70 13.52 96-1 居17、工34、货2、货3 10.01 0.62 6.21 0.00 6.21 1.45 9.01 12.92 14.30 0.00 14.30 23.31 21.44 97-1 仓2、货1、停10 6.96 0.62 4.32 0.00 4.32 1.45 6.26       0.00 6.26 5.76 48-6 文6、体1、教3 12.41 0.62 7.70 0.00 7.70 1.45 11.16       0.00 11.16 10.27 98-4 工35、居29居30居31、商38、商44、商45、文5 9.04 0.62 5.61 0.00 5.61 1.45 8.13 20.52 22.71 0.00 22.71 30.84 28.37 99-4 居34 1.75 0.62 1.08 0.00 1.08 1.45 1.57       0.00 1.57 1.45 18-17 工1、工5   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 35.23 38.99 0.00 38.99 38.99 35.88 17-16 工2、工6   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 29.63 32.80 38.99 71.79 71.79 66.05 16-15 工3、工4、工7、工8   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 53.55 59.27 71.79 131.06 131.06 120.58 19-20 工9、工13   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 31.06 34.38 0.00 34.38 34.38 31.63 20-21 工10、工14   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 26.83 29.69 34.38 64.07 64.07 58.94 21-14 工11、工12、工15、工16   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 44.11 48.82 64.07 112.89 112.89 103.86 24-23 工18、工23   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 15.34 16.98 0.00 16.98 16.98 15.62 23-22 仓1、工24、停1、邮1、信1 9.39 0.62 5.82 0.00 5.82 1.45 8.44 8.56 9.47 16.98 26.46 34.90 32.11 22-13 行1、商1、居58、居59、工17 23.85 0.62 14.80 5.82 20.62 1.45 29.89 6.29 6.96 26.46 33.41 63.31 58.24 25-12 工29、工30、工32、油3 0.33 0.62 0.21 0.00 0.21 1.45 0.30 18.85 20.86 0.00 20.86 21.16 19.47 26-11 居53、居52 14.64 0.62 9.08 0.00 9.08 1.45 13.17       0.00 13.17 12.12 27-11 居54、居55 14.76 0.62 9.16 0.00 9.16 1.45 13.28       0.00 13.28 12.21 93-86 居12 6.04 0.62 3.75 0.00 3.75 1.45 5.43       0.00 5.43 5.00 86-85 居11、居13、居10、行5、商8 14.76 0.62 9.16 3.75 12.91 1.45 18.71       0.00 18.71 17.22 41-40 商9、未1、变2 7.35 0.62 4.56 0.00 4.56 1.45 6.61       0.00 6.61 6.08 40-39 商7、商6、集5、停3、居8、居9、商5、文7 13.74 0.62 8.52 4.56 13.08 1.45 18.97       0.00 18.97 17.45 32-33 工26   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 3.83 4.24 0.00 4.24 4.24 3.90 33-34 工22、工25   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 10.59 11.72 4.24 15.96 15.96 14.69 34-35 工21   0.62   0.00 0.00 1.45 0.00 6.41 7.09 15.96 23.06 23.06 21.21 36-38 居6 11.47 0.62 7.11 0.00 7.11 1.45 10.31       0.00 10.31 9.49 38-84 商4、商2、商3、居5、居1、油2、汽 30.83 0.62 19.12 7.11 26.24 1.45 38.04       0.00 38.04 35.00 84-85 居2 11.57 0.62 7.18 26.24 33.42 1.45 48.45       0.00 48.45 44.58 (3)主干管的水量计算: 管段编号 居住区生活污水量   工业 管段设计流量(L*s-1)   街区编号 街区面积(ha) 比流量(L*s-1ha-1) 本段流量(L*s-1) 转输流量(L*s-1) 合计平均流量(L*s-1) 总变化系数 设计流量(L*s-1) 工业面积 本段流量(L*s-1) 转输流量(L*s-1) 设计流量(L*s-1) 考虑地下水渗入率和集中处理率 1-123 仓3 2.26 0.62 1.40 10.53 11.93 1.45 17.30   0.00 14.30 14.30 31.60 29.07 2-3 商25、居21、停7、商36、商37、文4 6.90 0.62 4.28 35.83 40.11 1.45 58.16     14.30 14.30 72.46 66.66 6-3     0.62 0.00 7.70 7.70 1.45 11.17     0.00 0.00 11.17 10.27 3-4 商39、商34、商33、商35、居27、居28、居35、 9.99 0.62 6.20 79.17 85.37 1.45 123.78     14.30 14.30 138.08 127.04 4-5 商40、商41、商42、医1、居33 5.73 0.62 3.55 92.06 95.61 1.45 138.64     37.01 37.01 175.65 161.59 5-101 商43、居32 4.76 0.62 2.95 95.61 98.56 1.45 142.92     37.01 37.01 179.93 165.53                               15-14     0.62 0.00 0.00 0.00 1.45 0.00     131.06 131.06 131.06 120.58 13-14     0.62 0.00 20.62 20.62 1.45 29.90     33.41 33.41 63.31 58.24 14-121 变1 1.30 0.62 0.81 20.62 21.43 1.45 31.07     277.36 277.36 308.43 283.76                               12-11 居57、居56 9.48 0.62 5.88 0.21 6.09 1.45 8.83     20.86 20.86 29.69 27.32 11-10 集1 1.53 0.62 0.95 24.33 25.28 1.45 36.65     20.86 20.86 57.51 52.91 10-120     0.62 0.00 56.84 56.84 1.45 82.41     47.57 47.57 129.98 119.59 7-8 居42 5.64 0.62 3.50 6.77 10.27 1.45 14.89     0.00 0.00 14.89 13.70 8-9 液1、油1 1.44 0.62 0.89 21.99 22.88 1.45 33.17     0.00 0.00 33.17 30.52 9-120 工33   0.62 0.00 33.01 33.01 1.45 47.86 34.28 37.94 0.00 37.94 85.80 78.94 120-122     0.62 0.00 89.84 89.84 1.45 130.27     85.51 85.51 215.79 198.53                               35-67 工19   0.62 0.00 0.00 0.00 1.45 0.00 7.61 8.42 23.06 31.48 31.48 28.96 67-39 工20、居7 8.98 0.62 5.57 0.00 5.57 1.45 8.08 7.90 8.74 31.48 40.22 48.30 44.43 39-85     0.62 0.00 18.62 18.62 1.45 27.00     40.22 40.22 67.22 61.84 85-47 居3、居4 18.76 0.62 11.63 64.95 76.59 1.45 111.05     40.22 40.22 151.27 139.17 2 污水处理构筑物设计计算 2.1泵前中格栅 2.1.1设计参数: 设计流量Q=786.99L/s=0.79m3/s 栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.8m/s 栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=20mm 栅前部分长度0.5m,格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水 2.1.2设计计算 (1)确定格栅前水深h 根据进水管的设计充满度和管径 ,h=充满度×D+0.3=0.45+0.3=0.75m 进水槽宽度B1取0.5m。 (2)栅条间隙数 (取n=32) (3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en=0.01(32-1)+0.02×32=0.95m (4)进水渠道渐宽部分长度 (其中α1为进水渠展开角) (5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 (6)过栅水头损失(h1) 因栅条边为矩形截面,取k=3,则 其中ε=β(s/e)4/3 h0:计算水头损失 k:系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3 ε:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时β=2.42 (7)栅后槽总高度(H) 取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度H1=h+h2=0.75+0.3=1.05m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=1.05+0.127=1.18m (8)格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tanα =0.62+0.31+0.5+1.0+1.05/tan60° =3.04m (9)每日栅渣量ω=Q平均日×ω1 =1.18m3/d>0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣 (10)计算草图 如下: 2.1.3设备选型 选用2台GH型链条式回转格栅除污机 其性能规格为:公称直径B 1.2m 安装角度 60 度 删条间隙 20mm 栅条截面积 50×10mm 2.1.4格栅井尺寸确定 根据所选格栅,确定单座格栅井尺寸为B×L=1.2×3.2m 2.2污水提升泵房 2.2.1设计参数 泵房工程结构按远期流量设计 (1)最大设计流量为Q=786.99L/s (2)进水管管内底高程8.74m,管径为DN1200,水面高程9.20m。 (3)细格栅水面高程为13.47m。 (4)泵站设在处理厂内,地面高程11.43m。 (5)地质条件较好,地下为粘土,地下水位在地表以下6m,地下无侵蚀,土壤冰冻深度0.5m。 2.2.2泵房设计计算 为运行方便,采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站,它的优点是:启动及时可靠,管理方便。该泵站流量小于2m3/s,且鉴于其设计和施工均有一定经验可供利用,故常选用下圆上方形泵房。由于自灌式启动,故采用集水池与机器间合建,前后设置。泵房选用半地下式。大开槽施工。 图2-1 泵站计算示意图 (1)集水池尺寸设计 考虑选用3台水泵,2用1备,每台水泵Q=393.5L/s。 根据自控泵站有效容积的基本公式: 由于潜水泵每小时的启动次数可以达到10~15次,最小工作周期为240s,所以潜水泵站的最小有效容积比传统的干式泵小。 有效水深采用 2.0m,则集水池面积为 采用集水池与泵站合建。 (2)选泵前总扬程估算 ①经过格栅的水头损失为0.127m。 ②集水池最低工作水位与所需提升泵站最高水位差值 3台泵并联后,每一台泵单用一根出水管,选用3根DN600的铸铁管出水,与细格栅相连接,设计流量 ,查《给排水手册》得流速 ,在1.5 m/s左右,符合要求, ‰。 泵站内的管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头为1.0 m,则水泵总扬程为: (3)选泵 本设计单泵流量为 =1414.8 m3/h,扬程8.9m。查《给水排水手册》第11册,299页,选用350QW1500-15-90式潜水泵,2用1备。 其主要性能参数如下: 流量 1500m3/h,扬程15m; 转速 rad/min,轴功率 KW; 效率 ; 重量 2000㎏;出口直径350mm。 (4) 泵房尺寸确定 泵房采用合建式 根据所选泵的最低吸上水位,泵底相对地面的深度为3.62m 泵房所用起重机选为LX型电动单梁悬挂桥式起重机,其性能参数为: 额定起重 5吨,电动机功率 2×0.4kw,型号 ZDY[2-4],运行速度20m/min,电动葫芦的起升高度为9m 故泵房尺寸为 2.3泵后细格栅 2.3.1设计参数: 设计流量Q=0.79m3/s=786.99L/s 栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.8m/s 栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=10mm 栅前部分长度0.5m,格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水 2.3.2设计计算 (1)确定格栅前水深,设计两组格栅,每组的流量 m3/s 根据最优水力断面公式 , 计算得栅前槽宽 则栅前水深 (2)栅条间隙数 (取n=84) (3)栅槽有效宽度B2=s(n-1)+en=0.01(84-1)+0.01×84=1.67 (4)进水渠道渐宽部分长度 (其中α1为进水渠展开角) (5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 (6)过栅水头损失(h1) 因栅条边为矩形截面,取k=3,则 其中ε=β(s/e)4/3 h0:计算水头损失 k:系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3 ε:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时β=2.42 (7)栅后槽总高度(H) 取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度H1=h+h2=0.51+0.3=0.81m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.81+0.21=1.02m (8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα =0.89+0.45+0.5+1.0+0.81/tan60°=3.31m (9)每日栅渣量ω=Q平均日×ω1= m3/d 〉0.2 m3/d 所以宜采用机械格栅清渣 (10)设备选型 采用2台TGS系列回转式格栅除污机,型号为TGS-1400。 (11)细格栅尺寸确定 采用两座细格栅,格栅宽度:B=1800mm,格栅间隙b=10mm,格栅井长度L=4m 2.4沉砂池 采用旋流式沉砂池 2.4.1设计参数 设计流量: 近期Q=279.65L/s=0.28m3/s=24192m3/d 远期Q=0.79m3/s=786.99L/s=67996 m3/d (1)水力负荷取200m3/(m2.h),水力停留时间取t=30s (2)进水渠道直段长度应为渠道宽的7倍,并且不小于4.5m,以创造平稳的进水条件。 (3)进水渠道的流速,在最大流量的40%~80%情况下为0.6~0.9m/s,在最小流量时大于0.15m/s,但最大流量时不大于1.2m/s。 (4)出水渠道宽度为进水渠道的2倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度。 (5)出水渠道与进水渠道的夹角大于270°,以最大限度的延长水流在沉砂池内的停留时间,达到有效除砂的目的。 2.4.2设计沉砂池尺寸 根据设计参数及给排水设计手册,本设计近期采用一座沉砂池,远期采用两座。每座沉砂池的规格为:设计水量2.65×10^4 m3/d 沉砂池直径 3.05m 沉砂池深度 1.45m 砂斗直径 1.52m 砂斗深度 1.68m 驱动机构 0.75W 桨板转速 14r/min 由于设计中近、远期的沉砂池采用合建的形式设计,为远期时配水均匀,在沉砂池和细格栅之间增设一个配水渠: 配水渠的宽度取2.1m,长度取2.0m, 进入单个沉砂池的渠道宽度为0.7m,进水渠道长度为: 出水渠的宽度取1.4m 详细尺寸见污水厂平面布置图 沉砂池沉砂量按0.03L/ m3计算,每日产砂量为0.8m3 ,含水率60%。 设备选型 每座沉砂池设ZXS18型空气提砂机1台,共3台。沉砂由管道输送至除砂间的砂水分离器。除砂间尺寸为8×4m,内设螺旋砂水分离器1台,型号为SF-380。 2.5配水井 2.5.1沉砂池的出水槽至配水井的管道计算: 每个沉砂池的出水管设一个。 单个管道的设计流量 流速 管段断面面积 管段管径 ,取700mm 2.5.2矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入,经等宽度堰流入6个水斗,再由管道接入6座后续构筑物,每个后续构筑物的分配水量,配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。 堰上水头H 堰高h取05m 矩形堰的流量 H-堰上水头,m b-堰宽,m。取堰宽0.6m -流量系数,通常采用0.327-0.332,取0.33 则 堰顶厚度B当属于矩形宽顶堰,取B=1.0m,这时B/H=3.45 配水管管径 水从配水井出来之后,由六根管子接入后面的生物池,管段流量为140L/s,管径 取500mm 配水漏斗上口径D 按配水井内径的1.5倍设计 配水管内径设计 时流量按远期的计算,Q=786.99L/s, 取1200mm 则D=1.5 =1.8m 2.6生物池设计计算 2.6.1设计流量: 近期Q=279.65L/s=0.28m3/s=24192m3/d 远期Q=0.79m3/s=786.99L/s=67996 m3/d 2.6.2设计进出水水质 ⑴进水水质 污水厂进水水质:COD=317mg/L,BOD=222mg/L,SS=239mg/L TN=33 mg/L,TP=4 mg/L,NH3-N=30 mg/L 经一级处理后BOD5的去除率按20%计,SS的去除率按50%计,则进如入生物池的污水: BOD浓度=222×(1-20%)=177.6 mg/L SS的浓度=239×(1-50%)=119.5 mg/ ⑵出水水质 出水水质按国家污水排放一级B标准设计,则生物池出水水质为: COD=60mg/L,BOD=20mg/L,SS=20mg/L TN=15 mg/L,TP=1.0 mg/L,NH3-N=8 mg/L 2.6.3判断是否可采用A/A/O法 符合要求。 2.6.4污水处理程度 进入厌氧池的BOD5浓度Sa=177.6 mg/L, 其中非溶解性BOD5=5天×(1.42bXaCe)=7.1bXaCe=7.1×0.08×0.4×20=4.54≈4.5 mg/L, 式中Ce—处理水中悬浮固体浓度20 mg/L b —微生物自身氧化率d-1 :活性微生物在处理水中所占比例,取值0.4。 处理水中溶解性B0D 值为: =20-4.5=15.5 mg/L 则BOD去除率: = =0.91 TN去除率: 2.6.5有关设计参数的确定 ⑴.污泥负荷的确定 式中, :BOD•SS负荷率,kgB0D /(kgMLSS•d); :有机物降解速率常数,L/(mg•d),其值在0.0168-0.028之间,本设计取值为0.0185; :混合液中残存的有机基质(B0D )浓度,mg/L; :有机基质去除率,%; :混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值,即 ,一般为0.7~0.8【排水工程】,本设计取值为0.75。 则污泥负荷率: = kgB0D /(kgMLSS•d) ,但是为了达到脱氮除磷能够达到设计标准,一般污泥负荷不大于0.07,因此A2/O的污泥负荷取0.13 kgB0D /(kgMLSS•d)出 ⑵污泥回流液浓度: 回流污泥浓度: 10000mg/L SVI::污泥指数取100mL/g;V沉淀 沉淀污泥的体积mL/L。 考虑到后面采用的是MBR膜池,取 ⑶混合液固体悬浮物浓度 : 污泥回流比 R=100% [《污水处理厂工艺设计手册》高俊发 王社平主编,化学工业出版社,2003年10月第1版] ⑷混合液回流比 2.6.6反应池池容和停留时间计算 反应池总水力停留时间: 各段水力停留时间和容积: 取各段的水力停留时间比为 厌氧:缺氧:好氧=1:1:3 则厌氧池水力停留时间 池容 缺氧池水力停留时间 池容 好氧池水力停留时间 池容 2.6.7校核氨氮负荷 好氧段总氮负荷 <0.05 (符合要求) 厌氧段总磷负荷 <0.06 (符合要求) 2.6.8剩余污泥量 取污泥增殖系数Y=0.6,污泥自身氧化率 ,系数f取0.70,50%为不可降解和惰性悬浮物占总悬浮物量的百分数。 2.6.9碱度校核 每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg,每还原1mg产生碱度3.57mg,去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。 剩余碱度 =进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度【室外排水设计规范 条例说明 6.6.17-4】 假设生物污泥中含氮量以12%计,则 每日用于合成的总氮=0.12×1136.6=136.4 即进水总氮中有 用于合成 被氧化的 =进水总氨氮-出水总氨氮-用于合成的总氨氮 =26-8-5.64=12.36mg/d 所需脱销量=33-15-5.64=12.36mg/d 则剩余碱度 =280-12.36×7.14+3×12.36+0.3×(177.6-20) =266.12mg/L>100mg/d(以 计) 可维持PH≥7.2 2.6.10反应池主要尺寸计算 总容积V=8262.5 设两组反应池,单组池容 池体有效水深h=4.0m【室外排水设计规范 条例说明 6.6.6】 单组池体有效面积 单个池子中 设计中生物池采用廊道式推流式反应池,缺氧池、厌氧池廊道宽b取6m,则 取35m。好氧池宽 取5m,设七个好氧池廊道,则 ,根据设计资料要求,生物池L:b≥5~10,故 校核: 2.6.11反应池进、出水系统设计 ⑴进水管 设计中为节省用地,两组生物池采用共壁的方式,故两组生物池共用一根进水管,即进水管设计流量Q=24192 管道流速 管道过水断面面积 管径 取进水管管径DN700mm ⑵回流污泥管 每组反应池都设有回流污泥管,每组反应池的污泥管设计流量 管段流速 管道过水断面面积 管径 取回流污泥管径DN500mm ⑶进水井 进水井过孔流量 孔口流速 孔口过水断面面积 孔口尺寸取为0.8×0.9m 进水井平面尺寸取8×4m ⑷ 出水堰及出水井 出水井流量 b堰宽取 6 m ,则堰上水头H 出水口德流量 =0.49 出水口的孔口的流速:v=0.6 m/s 孔口的过水断面面积:A= 出水口的尺寸 :1.5m×0.6m 出水井的尺寸 :4m×4m (5)出水管 出水管的流量 =0.28 管道流速取 0.8m/s 管道的断面A= =0.35 管道的直径 D= =668mm 取直径 DN700 的钢金混凝管 2.6.12曝气系统设计计算 ⑴设计需氧量AOR AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量: =0.001×1.47×24192×(177.6-20)-1.42×1136.6=3990.6 kgO /d a-碳的氧当量,取1.47 -生物反应池进水的BOD5浓度,mg/L -生物反应池出水的BOD5浓度,mg/L C-常数,细菌细胞的氧当量,取1.42 硝化需氧量: =4.57[0.001×24192×(26-8)-0.12×1136.6]=1581.9 kgO /d -生物反应池进水总凯氏氮浓度,mg/L -生物反应池出水总凯氏氮浓度,mg/L 0.12 -排出生物池系统的微生物中含氮量 b-常数,氧化每公斤氨氮所需氧量,(kgO /kgN),取4.57 反硝化脱氮产生的氧量: =0.62×4.57×[0.001×24192×(33-8-7)-0.12×1136.6 =847.37 kgO /d ①平均时需氧量的计算 AOR= =4509.95 kgO /d=187.91 kgO /h ②最大时需氧量的计算 最大时设计最高时变化系数 =1.5,(也有1.2的)则最大时需氧量: 282.87kgO /h=6764.93kgO /d ③去除每kg B0D 的需氧量 =1.18 kgO /kgBOD ④准条件下,脱氧清水充氧量R 采用鼓风曝气,微孔曝气器,曝气器敷设于池底,距池底0.2m,则曝气器的淹没深度为3.8m,氧转移效率 =15%[《水质工程学》规定在6%-20%],计算温度T=25 ,将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR 式中,SOR:标准条件下,转移到曝气池混合液的总氧量,kg/h; C :20℃时水的饱和溶解氧,mg/L; :污水中杂质影响修正系数,一般为0.78~0.99;取值0.80 :污水中含盐量影响修正系数;取值0.95 C :混合液DO浓度,mg/L;取值2.0 mg/L T:水温,℃; AOR:实际条件下,转移到曝气池混合液的总氧量,kg/h; :气压修正系数;取值1.0 C :T℃时曝气池内DO饱和度的平均值,mg/L。 水中溶解氧饱和度:C =9.17 mg/L; =8.38 mg/L,(混合液中平均氧饱和度按最不利的温度条件30℃考虑) 空气扩散气出口处绝度压力: 从好氧池逸出气体中含氧量的百分率%, 好氧池中平均溶解氧饱和度: 标准需氧量SOR= =6630.79 kgO /d=276.3 kgO /h 相应的最大的标准需氧量 =1.5×SOR=9946.19 kgO /d=414.42 kgO /h 好氧反应池平均时供气量/( /h) 式中, :供气量, /h; :曝气头氧转移效率,%。 最大时的供气量: 气水比= ,符合要求 (2).曝气系统的设计计算 两池共壁,共设7条干管,每条干管服务两条廊道,每条干管上有5对配水竖管,则两个好氧池共设有70条配气立管。 每根竖管的供气量 两个池子的有效面积S=2×(35-6×0.2)×25=1690 每个空气扩散器的服务面积按0.49 计,即0.7×0.7m,则所需扩散器个数为 取3500个 每个竖管上有50个 每个空气扩散器的配气量为 每个竖管上曝气头布置如下: 图3 曝气管路的计算见下表: 管段编号 管段长度L m 空气流量 空气流速v m/s 管径D mm 单位管长阻力i(Pa/m) 配件   管段当量长度L0 m 管段计算长度L0+L m 压力损失h1+h2 m3/h m3/min 长度换算系数 9.8(Pa/m) 9.8(Pa) 1-2 0.50 2.63 0.04 1.49 25 4.74 弯头1个 0.50 0.33 0.83 4.74 3.94 2-3 0.70 5.26 0.09 2.98 25 9.48 三通1个 1.33 0.88 1.58 9.48 15.00 3-4 0.70 7.89 0.13 4.48 25 18.96 三通1个 1.33 0.88 1.58 18.96 30.00 4-5 0.35 10.52 0.18 5.78 25 32.10 三通1个 1.33 0.88 1.23 32.10 39.56 5-6 0.70 21.04 0.35 4.65 40 11.40 三通1个,异形管 1.83 2.13 2.83 11.40 32.31 6-7 0.70 39.45 0.66 8.75 40 37.95 三通一个,异形管1个 1.33 1.55 2.25 37.95 85.43 7-8 0.70 60.49 1.01 8.67 50 27.95 四通一个 1.50 2.29 2.99 27.95 83.47 8-9 0.70 78.90 1.32 4.45 75 4.65 四通一个,异形管1个 2.00 4.96 5.66 4.65 26.31 9-10 0.70 99.94 1.67 6.23 75 8.75 四通一个 1.50 3.72 4.42 8.75 38.67 10-11 0.70 118.35 1.97 7.40 75 8.00 四通一个,三通一个 2.83 7.02 7.72 8.00 61.74 11-12 4.80 139.39 2.32 8.75 75 16.88 异形管1个,弯头3个 2.00 4.96 9.76 16.88 164.73 12-13 5.00 278.78 4.65 9.70 100 15.40 三通一个,异形管1个 1.83 6.41 11.41 15.40 175.69 13-14 5.00 557.56 9.29 8.68 150 6.86 四通一个,异形管1个 2.00 11.39 16.39 6.86 112.45 14-15 5.00 836.34 13.94 7.50 200 3.50 四通一个,异形管1个 2.00 16.09 21.09 3.50 73.82 15-16 5.00 1115.12 18.59 9.55 200 5.87 四通一个 1.50 12.07 17.07 5.87 100.19 16-17 7.50 1393.90 23.23 8.16 250 3.17 三通一个,弯头一个 1.83 19.24 26.74 3.17 84.78 17-18 5.00 2787.80 46.46 11.31 250 4.71 三通一个,异形管1个 1.83 19.24 24.24 4.71 114.18 18-19 5.00 4181.70 69.70 12.47 350 4.67 四通一个,异形管1个 2.00 31.49 36.49 4.67 170.42 19-20 3.80 9757.3 162.62 15.71 450 5.30 弯头两个,异形管 1.5 31.93 35.73 5.30 189.38 合计                       1602.07 2.6.13厌氧池设备选择 以单组反应池设计 厌氧池内设潜水推流器2台,所需功率按5 池容计算 厌氧池有效容积 混合全池污水所需功率为5×840=4200W 2.6.14缺氧池设备选择 以单组反应池设计 缺氧池内设潜水推流器2台,所需功率按5 池容计算 缺氧池有效容积 混合全池污水所需功率为5×840=4200W 所选潜水推流器的型号为TR221.57-4/12 2.6.15污泥回流设备 污泥回流比R=100% 污泥回流量 设污泥泵房,内设3台污泥回流泵,2用1备 单泵流量=0.5×24192=12096 膜池与反应池的水面高程差为0.64m 选择污泥回流泵的型号为SR210,Q=200L/s,H=3m 2.6.16混合液回流设备 混合液回流比 混合液回流量 =1.5×24192=36288 每个好氧池内设1台混合液回流泵,每个池子的混合液回流量为0.5 =18144 ,泵型号为2500QW-600-7-22 2.7MBR膜池 进水水质:COD=60mg/L,BOD=20mg/L,SS=20mg/L TN=15 mg/L,TP=1.0 mg/L,NH3-N=8mg/L 膜池设计出水水质按国家一级A标准确定为: COD=50mg/L,BOD=10mg/L,SS=10mg/L TN=15 mg/L,TP=0.5 mg/L,NH3-N=5 mg/L 2.7.1膜组件的选型 膜通量 一般城市生活污水为5-300 ,工业废水为3.9-150 ,该设计取50 ,即1.2 (因原污水经过生物池的处理后,COD、BOD的浓度较低,可生化性强,可采用高限) (1)膜支架有效面积S:0.8 /张 (2)膜支架张数计算(按每天24小时运行计算) (3)膜组件选型: EK400, 图4 选择原则:a.每个单元应选同类型 b.双排布置时,选择双数组件对称布置 单排布置时,单排膜组件不超过10组 ,为布置方便,取64组 整个膜装置设4个池子,每2个池子为1组,分为两组, 每个池子内设两排膜组件,每排设有8个膜组件。 2.7.2膜生物反应器池的有效容积计算 图5 如上图,膜组件中心线离池壁的距离为750mm,两个膜组件中心线之间的距离取1200mm,单个膜组件的长为4600mm,宽为490mm,则 C=1200×8+300=9900mm=9.9m B=4.6×4+2=20.4m (其中2为中间出水渠的宽度) 所选型号的膜组件,膜片的尺寸为1000×490,考虑膜组件下面的曝气装置尺寸,及两层膜间的距离,池的有效水深取4.5m,超高取1.0m 单组膜反应器的有效容积: 2.7.3MBR池所需鼓风量 (1)MBR池装置清洗所需空气 N:膜组件数; :单位膜组件中膜支架数,EK400 =400 每张膜支架洗净所需空气量q=10-15L/min,取q=10L/min MBR所需鼓风量:G=N× ×q=64×400×10=256000L/min=256 (2)生物处理所需空气量: 需氧量 =24192 , V:MBR池的有效容积 :进水BOD含量,20mg/L :出水BOD含量,10mg/L X:MBR池内污泥浓度,8000mg/L a:系数,取0,5 b:0.12 f:0.75 则所需空气量 0.21-氧在空气中所占比例 1.42-氧的容重 MBR膜池所需的总气量 =256×60+107.7=1567.7 =257.8 (3)空气管段的计算 空气总量Q=257.8 则每个池子的供气量=Q/4=64.45 每个膜组件所需的供气量=64.45/16=4.03 =67.1L/s 则空气主干管的管径取350mm 空气进气干管的管径取200mm,出气干管取150mm 空气进气立管的管径取75mm,出气立管取50mm 每个膜组件中的空气横干管管径取10mm,曝气孔口孔径取6mm 2.7.4MBR池设备的选择 (1)鼓风机选型 跟据膜池所需的风量,选择罗茨风机R系列,型号为RF-290,口径为300A, Q=144.5 ,P=9.8KW,n=980r/min (2)抽吸泵 选择自吸泵,吸程>5米 设计运行时间为12分钟,停运三分钟, 安装要求抽吸泵的进出水口要低于膜生物反应器的效水位,否则需要在抽吸泵的进水口安装一个饮水罐,主要用于保证抽吸泵的工作顺畅. 每个膜组件处理出水量为= 选择SZ型水环式真空泵,型号为SZ-1J,在0KPa的情况下抽水量为1.5 ,每个膜组件备有一个抽吸泵。 (3)加药泵和反洗泵 反洗泵选型时,流量为单个或多个膜-生物反应器膜堆出水量的1.5倍(取决于系统设计时反洗泵是对单个还是多个膜-生物反应器膜堆同时进行反洗),扬程≤15米 加药泵设计成与反洗泵共用,,流量为[(1 膜面积)+加药管路体积]×2,单位为L/h,扬程≤15米 设计中采用加药泵和反洗泵共用,,每个泵服务一个膜组件,所选泵的型号为80-65-125B的ISL型立式单级单吸离心清水泵,流量为43.5 ,扬程为15米 2.8接触消毒池与加氯间 2.8.1 采用隔板式接触反应池 (1)设计参数 设计流量:Q′=24192m3/d=280L/s(设一座) 水力停留时间:T=0.5h=30min 平均水深:h=2.0m,池体超高取0.5m 隔板间隔:b=2.0m (2)设计计算 ①接触池容积: V=Q′T=280 10-3 30 60=504 m3 表面积 m2 《室外排水设计规范》规定时 ,接触效果好,故池长L=18×2=36m,水流长度 =72×2=144m。每座接触池的分格数=144/36=4格。 图6 ②复核池容 由以上计算,接触池宽B=2×4=8m,池长 L=36m,水深h=2.0m >504 符合要求 ⑶接触池出水设溢流堰,溢流井的流量为 ,故出水管管径取700mm。溢流井尺寸取2×2m。进水井设计流量 , 出水管管径取600mm,进水井尺寸取2×2m 2.8.2加氯量计算: 采用的消毒药剂为二氧化氯 《室外排水设计规范》6.13.8规定:二级出水的加氯量应根据实验资料或类似运行经验确定。无实验资料时,二级处理出水可采用6-15mg/L。本设计中采用 =8mg/L. 则每日投氯量为 ω= Q= 选用贮氯量为100kg的液氯钢瓶,每日加氯量为2瓶,共贮用12瓶,每日加氯机两台,单台投氯量为2.5~4.5kg/h。 根据所选加氯量,确定加氯间的尺寸为10×10m 2.9 加药除磷的计算 本设计采用在膜池的进水端投加絮凝剂,以进一步除磷。 2.9.1 溶液池 (1)溶液池的有效容积V1,m3 式中 a-药剂投加量,mg/L,a=30mg/L Q-设计水量,m3/d c-药剂溶液浓度,%,取15% n-混凝剂每日配置次数,次,取2次 (2)溶液池的尺寸 根据上述计算,每个溶液池的有效容积为1m3,采用两个,交替使用,用举行池子,其尺寸为:长 1.6m,宽 1.6m,高 1.2m,超高取0.2m,其中有效容积为2.56m3。 2.9.2 溶解池 溶解池容积按溶液池容积的30%计算,则: V2=0.3×V1=0.76m3 溶解池进水流量q0,L/s 式中,t为溶解池进水时间,min,取t=5min 查水力计算表的进水管直径d1=50mm 2.9.3 药剂投加 采用单柱塞计量泵投加药剂 2.9.4 药剂库 采用硫酸亚铁盐除磷,药剂贮存量一般按最大投加量期间1-2个月的用量计算,并根据药剂供应情况和运输条件等因素适量增减。药剂堆放高度一般1.5-2m,有起吊设备时可适当增加。 (1)药剂袋数N,袋 (袋) Q-设计流量,m3/d a-药剂投加量,mg/d,30mg/d T-药剂贮存期,d,取30d W-每袋药剂的质量,kg,取40kg (2)有效堆放面积 A= 18.2m2 式中 H-药剂堆放高度,m V-每袋药剂体积,按每袋长0.5m,宽0.4m,高0.2m计 e-堆放孔隙率,袋堆时e=20% 3 污泥处理构筑物设计计算 3.1回流污泥和剩余污泥 MBR膜池的回流污泥由吸泥管吸出,然后通过管道输送至污泥泵房,其他污泥由排泥管排入污泥泵房集泥井,由剩余污泥泵送至污泥贮泥池中。 3.1.1回流污泥 污泥回流比R=100% 污泥回流量 设污泥泵房,内设3台污泥回流泵,2用1备 单泵流量=0.5×24192=12096 膜池与反应池的水面高程差为0.64m 选择污泥回流泵的型号为SR210,Q=200L/s,H=3m 3.1.2剩余污泥 处理厂设两座剩余污泥泵 污水处理系统每日排出污泥干重为4197.76kg/d,即为按含水率为99%计的污泥流量Qw= m3/d=21.86m3/h 3.1.3设计选型 (1)污泥泵扬程: 贮泥池最高泥位(相对地面为)2m,剩余污泥泵房最低泥位为 0.5m,则污泥泵静扬程为H0=2-0.5=1.5m,污泥输送管道压力损失为3.0m,自由水头为1.0m,则污泥泵所需扬程为H=1.5+3+1=5.5m。 (2)污泥泵选型: 选两台,型号为IP65-40-200,2用1备,单泵流量Q=12.5m3/h。扬程H=8m,n=1450r/min (3)泵房尺寸 回流污泥泵房与剩余污泥泵房合建,根据所选泵的尺寸,型号,确定泵房的平面尺寸为10×7m 3.2.污泥贮泥池 3.2.1设计参数 设计泥量(按远期设计): 贮泥时间t取3h 贮泥池个数n取1个 3.2.2池容计算 贮泥池容积 根据池容,贮泥池边长取10m 污泥泥斗底边长取1m 贮泥池有效深度 取2m 污泥斗倾角 取60度 则污泥斗高度 贮泥池设计容积 贮泥池高度 为贮泥池超高,0.3m 3.2.3污泥管道 污泥管道取管径为200mm的吸泥管 3.3脱水机房 进房泥量 脱水后污泥含水率为75%,设两台压滤机,每台压滤机每天工作18h, 则每台压滤机处理量 加药量:设计投加量以干固体的0.4%计,采用絮凝剂PAM,则投药量W W=0.4%×131.18×4%=0.02t 设备选型:选择DY500-N型带式压滤机,滤带宽500mm, 外形尺寸:长 2980mm,宽 850mm,高1980mm 脱水机房平面尺寸(考虑远期):25×15m。 4 高程计算 4.1 污水处理构筑物高程布置 4.1.1 构筑物水头损失 见表4-1 表4-1 构筑物水头损失表: 构筑物名称 水头损失/m 格栅 0.1-0.25(取0.2) 旋流沉砂池 0.1-0.25(取0.2) 生物池 0.5 消毒池 0.1-0.3(取0.2) 膜池 0.5 出水井 0.2 4.1.2管渠水力计算 见表4-2 表4-2 管渠水力计算表 4.1.3构筑物及管渠水面标高计算 见表4-3 表4-3 构筑物及管渠水面标高计算 管渠及构筑物 管段水损(m) 水面下游标高(m) 构筑物水损(m) 水面上游标高(m) 构筑物水面标高(m) 有效水深(m) 池底标高(m) 超高(m) 池顶标高(m) 构筑物间管段长度(m) 出水泵房         11.13 2.00  9.13   14.13      0.22                 25.00 出水井   0.2 11.13 2.00 9.13 0.5 11.63     0.06                 70.50 消毒池   11.29 0.2 11.49 11.39 2.00 9.39 0.5 11.89     0.04                 40.35 膜池   11.53 0.5 12.03 11.78 3.50 7.78 1 12.28     0.14                 87.00 生物反应池   12.17 0.5 12.67 12.42 4.00 8.42 1 13.42     0.13                 76.77 配水   12.80 0.2 13.00 12.90 2.00  10.90  0.5   13.40     0.07                 39.92 旋流沉砂池   13.07 0.2 13.27 13.16 3.13   10.03 0.61  13.77                      0.00 细格栅   13.26 0.21 13.47    0.51           0.03                 11.00 进水泵房                   4.2污水处理构筑物高程布置 4.2.1污泥管道水头损失 见表4-4 表4-4污泥管道水头损失 管渠及构筑物名称 流量(L/s) 管渠设计参数 水头损失(m) 管径(mm) V(m/s) L(m) 沿程 局部 合计 浓缩脱水间至贮泥池 6.07 200 0.22 12 0.1 0.1 0.2 4.2.2污泥处理构筑物的水头损失 当污泥以重力流排出池体时,污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算,贮泥池取0.5m。 4.2.3污泥处理构筑物及管渠水面标高计算 见表4-5 表4-5 污泥处理构筑物及管渠水面标高计算 序号 管渠及构筑物名称 上游泥 面标高 (m) 下游泥 面标高(m) 构筑物 泥面标 高(m) 地面 标高 (m) 1 污泥浓缩脱水设备 11.73 11.43 2 浓缩脱水间至贮泥池 11.73+0.2=11.93 11.73 11.43 3 贮泥池 11.93+0.5=12.43 12.43 12.43 11.43

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黄金水师

发表于 2012-4-26 09:53:57 | 显示全部楼层
很不错的资料, 学习中,請持續提供謝謝!

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超凡水师

QQ
发表于 2012-4-29 11:27:54 | 显示全部楼层
资料看起来不错,谢谢分享!!!

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白银水师

发表于 2012-5-4 14:07:23 | 显示全部楼层
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初级水师

发表于 2012-5-5 11:35:34 | 显示全部楼层
谢谢你你你你你你你!
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