某城市污水處理廠工藝設計-文庫吧

【正文】 氧化溝工藝的選擇 目前用于處理城市污水的氧化溝主要有以下幾種： （ a）卡魯塞爾氧化溝 卡魯塞爾氧化溝是一種單溝環形氧化溝，主要采用表面曝氣機，兼有供氧和推流的作用。污水在溝內轉折巡 回流動，處于完全混合狀態，有機物不斷得以去除。 表曝機少，靈活性差，設備維修期間溝不能工作，溝內混合液自由流程長，由于紊流導致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影響運行效果。單溝氧化溝的平均溶解氧維持在 2mg/L 左右，加之單點供氧強度過大，耗氧較高。在一般情況下，單溝很難形成穩定的缺氧段，不利于脫 N。 （ b）三溝式氧化溝 7 三溝式氧化溝工藝有兩個邊溝，一個中溝，當一個曝氣時，另外兩個作為沉淀池使用。一定時間后改變水流方向，使兩溝作用相互輪換，中溝則連續曝氣，三溝式氧化溝無需污泥回流裝置，如果條件合適，還可以進行 反消化。缺點：進、出水方向，溢流堰的起閉及轉刷的開動于停止必須設自動控制系統；自控系統要求管理水平高，稍有故障就會嚴重影響氧化溝正常工作。由于側溝交替運行，設備利用率較低。 （ c）一體化氧化溝 一體化氧化溝就是將沉淀池建在氧化溝內，即氧化溝的一個溝內設沉淀槽，在沉淀池兩側設隔板，底部設一導流板。在水面上設集水裝置以收集出水，混合液從沉淀池底部流走，部分污泥則從間隙回流至氧化溝。一體化氧化溝將曝氣、沉淀功能集于一體，免除了污泥回流系統，但其結構有待進一步完善。 （ d）奧貝爾氧化溝 奧貝爾氧化溝由三個同心橢園形 溝道組成，污水由外溝道進入溝內，然后依次進入中間溝道和內溝道，最后經中心島流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數量轉碟氣機，進行供氧兼有較強的推流攪拌作用。外溝道體積占整個氧化溝體積的 50—55%，溶解氧控制趨于 ,高效地完成主要氧化作用：中間溝道容積一般為 25%—30%，溶解氧控制在 ，作為 “擺動溝道 ”，可發揮外溝道或內溝道的強化作用；內溝道的容積約為總容積的 15%—20%，需要較高的溶解氧值（ ），以保證有機物和氨氮有較高的去除率。 外溝道的供氧量通常為總供 氧量的 50%左右，但 80%以上的 BOD5 可以在外溝道中去除。由于外溝道溶解氧平均值很低，絕大部分區域 DO 為 0mg/L，所以，氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的，大大提高了氧傳遞效率 ， 達到了節約能耗的目的。一般情況下，可以節省電耗 20%左右。內溝道作為最終出水的把關，一般應保持較高的溶解氧，但內溝道容積最小，能耗是較低的。中溝道起到互補調節作用，提高了運行的可靠性和可控性。因此，奧貝爾氧化溝可以在確保處理效果的前提下，可以獲得較大的節能效益。 對于每個溝道內來講，混合液的流態為完全混合式，對進水水質、水量的變化具 有較強的抗沖擊負荷能力；對于三個溝道來講，溝道與溝道之間的流態為推流式，且具有完全不同溶解氧濃度和污泥負荷。奧貝爾氧化溝實際上是多溝道串聯的溝型，同時具有推流式和完全混合式兩種流態的優點， 這種特殊設計兼有氧化溝和 A2/O 工藝的特點， 耐沖擊負荷，可避免普通完全混合式氧化溝易發生的污泥膨脹現象，可以獲得較好的出水水質和穩定的處理效果。 不同工藝的處理效果與其所配套的附屬設備是分不開的，往往是新設備的產生、發展帶動了工藝的改革，使其處理優越性得以突現。 8 奧貝爾氧化溝采用的曝氣轉碟，其表面有符合水力特性的一系列凹孔 和三角形突起，使其在與水體接觸時將污水打碎成細密水花，具有較高的充氧能力和混合效率。通過改變曝氣機的旋轉方向、浸水深度、轉速和開停數量，可以調整其供氧能力和電耗水平。尤其是蝶片可以方便拆裝，更為優化運行提供了簡便手段。另一方面，由于轉碟直徑達 ，并在碟片最大切線區設置 T 形推流和切割葉片，增強切割氣泡，推動混合液的能力。平行切入在水中旋轉運行，具有極強的整流和推流能力。實踐證明，在水深為 5m ， 在不需要水下推進器時， 氧化溝 池底流速仍 可達 。當污水濃度下降，為節能而減少曝氣機運行臺數時，一般 也不必擔心沉淀的發生。這是曝氣轉碟和奧貝爾溝型所獨具的優點。 奧貝爾氧化溝的溝道布置，便于采用不同種類的工藝模式。在使用普通活性污泥法時，內溝道用于曝氣，外溝道用于需氧消化；使用接觸穩定和分段曝氣時，是把進水和回流污泥引入相應的溝道中；為了保證高質量而穩定的處理效果和減少污泥量，需要進行硝化時采延時曝氣模式 。 綜合比較，選用奧貝爾氧化溝，其兼具氧化溝和 A2/O 工藝的雙重優勢。 污泥處理工藝選擇 污水處理所產生的剩余污泥必須按照減量化，無害化的原則進行妥善安全的處理 、 處置。 本工程污水處理工藝，采 用生物脫氮除磷的 奧貝爾氧化溝 工藝，污泥齡達20 天以上，污泥已基本穩定，無需厭氧消化，可以直接進行機械濃縮脫水，同時可以防止 P 的厭氧釋放，保證了除 P 效果。選擇帶式濃縮壓濾一體機，泥餅含固率高，能耗底，可連續運行，生產效率高。 二沉池污泥經貯泥池，直接進入機械脫水階段，同時投加 PAM 等藥劑，以強化污泥脫水性能。經壓濾機壓濾后的泥餅含水率一般小于 85%，可以直接外運處理。 污水、污泥處理工藝流程圖 圖 21 污水廠處理工藝流程圖 出砂外運 砂水分離器 厭氧選擇池 進水 剩余污泥 出水 泥餅外運 柵渣外運 柵渣收集裝置 污泥脫水機 污泥濃縮 池 回流污泥泵房 接觸池 二沉池 溢流井 粗格柵 集水井 曝氣沉砂池 細格柵 泵房 配水井 氧化溝 配水井 9 污水處理廠工程設計 污水處理廠總平面設計 總平面布置直接影響到處理或生產裝置的建設費用和運轉費用。總平面布置應該具有布置緊湊、用地節省、工藝流程合理、功能明確、運輸通暢、動力區接近負荷中心、工程管線短捷、管理方便等特點。總平面布置必須適合工藝、土建、防火安全、衛生綠化及生產與處理規模發展等方面的要求，要特別注意污水處理區、辦公生活區與輔助車間的總體規劃布置。 污水處理廠平面布置主要包括以下幾方面內容： （ 1） 處理構筑物、處理設備的布置 構筑物 包括粗、細格柵井、沉砂池、厭氧池、氧化溝、二沉池、接觸池及附屬的泵房、污泥脫水間、加藥間等。 （ a）按工藝過程的順序布置緊湊，但也要留有必要間距。 （ b）使連接構筑物的管渠簡單，便捷，成直線而無返回流動。 （ c）利用地形流動，“高程布置”，確定標高，重力流動，減少運行費用。 （ 2） 廠內管線布置 （ a）應能使各個處理構筑 物 獨立運行。即 任 一處理單元因故停止運行，其他仍可正常運行。 （ b）滿足緊急排放要求。 （ c）平行布置，不穿越空地，易于檢查、維修。 （ 3）附助建筑物布置 輔助建筑物包括泵房、辦公大樓、化驗 室、變電所、機修車間、倉庫、食堂等。 （ a）方便。變電所應設于用電大戶附近。 （ b）安全。鍋爐房、煤氣站、變電站附近不能有易燃、易爆車間。 （ c）有特殊要求的中心實驗室、化驗室應設于清潔衛生、無振動區。 （ 4）道路、綠化布置 道路以方便運輸為原則布置。 通向一般構筑物鋪設人行道，寬度為 ，采用碎石、爐渣、灰土等路面；通向倉庫、檢修車間、堆砂場、堆煤場、管件堆置場、泵房、變電所等主要建筑物處鋪設行車道，路面寬度為 34m，轉彎半徑為 7m，縱向坡度不大于 3%，應有回車的可能，采用瀝青、混凝土、碎石 、爐渣、灰土等路面；廠區主干道寬度不應小于 6m，轉彎半徑為 10m，縱向坡度不大于 3%，應有回車的可能。 污水處理廠應該充分考慮綠化。綠化面積不應少于污水廠總面積的 30%。各個功能區之間應有綠化帶隔開，是功能區劃分明顯，減少相互之間的影響。 10 建筑物、構筑物四周一般為綠化包圍，各主要建筑物、構筑物應有出口和空地。 （ 5）建筑物之間的距離 處理構筑物之間應保持一定的距離，以保證鋪設連接管道的要求，一般構筑物間隔距離為 510m。 相似構筑物可以考慮合建以減少占地和土方量。 根據以上設計原則和要求，污水處理廠總體分為 三個區，廠前區，污水、污泥處理區，輔助建筑區。廠前區建筑主要包括綜合辦公大樓、住宿樓、食堂、車庫及娛樂鍛煉場所，應布置在當地主風向上游， 并盡量接近廠區大門，保證 道路暢通， 與污水處理區之間留有一定的綠化帶。污水、污泥處理區分污水處理區和污泥處理區，是污水處理廠的核心構件 ，處于污水處理廠中間位置 ，應盡量按處理流程布置，布置應合理緊湊，減少施工量及管道鋪設量。輔助建筑區包括變電所、機修車間、倉庫等，應遠離明火，與其他建筑物保持一定距離，道路通暢。三個區域之間設主干道，寬 7m，各區域內設單車道，寬 ，人行道， 寬 。 （ 6） 污水處理廠主要建、構筑物匯總 表 23 主要建、構筑物一覽表 序號 名稱 設計尺寸 個數 結構 1 溢流井 LBH=10m8m10m 2 座 方形，現澆鋼筋混凝土結構 2 粗格柵間 LB=12m10m 1 座 方形，現澆鋼筋混凝土結構 3 提升泵房 LB=12m15m 1 座 方形，現澆鋼筋混凝土結構 4 細格柵間 LB=12m10m 1 座 方形，現澆鋼筋混凝土結構 5 曝氣沉砂池 LBH=12m 1 座 方形，現澆鋼筋混凝土結構 6 厭 氧池配水井 DH=3000mm 1 座 圓形，現澆鋼筋混凝土結構 7 厭氧池 LBH=30m16m 2 座 方形，現澆鋼筋混凝土結構 8 氧化溝 LBH= 2 座 奧貝爾，現澆鋼筋混凝土結構 9 二沉池配水井 DH=3000mm 1 座 圓形 ， 現澆鋼筋混凝土結構 10 二沉池 DH=28m 4 座 輻流式 ， 現澆鋼筋混凝土結構 11 污泥 回流泵房 LBH=18m12m 12 接觸池 LBH=36m16m 1 座 折板 形 ， 現澆鋼筋 混凝土結構 13 污泥濃縮 池 DH=12m6m 1 座 圓 形 ， 現澆鋼筋 混凝土結構 14 污泥脫水機房 LBH=30m15m 1 座 單層框架結構 15 綜合樓 LB =50m20m 1 棟 合建，三 層 框架結構 ，包括化驗室、中控室 16 檢測中心 LB =20m10m 1 17 配電所 LB =20m10m 1 間 單層框架結構 11 18 維 修車間 LB =20m10m 1 間 合建，單層框架結構 ，包括 機修間 ，電修間，泥木工間 19 倉庫 LB =20m10m 1 間 20 住宿樓 LB =25m179。 20m 1 棟 合建，四層 框架結構 ，一層設食堂、浴室 21 食堂、浴室 LB =20m179。 (12+8)m 22 運動場 LB =40m179。 20m 1 座 露天 23 車庫 LB =20m179。 10m 1 座 單層框架結構 ，包括共用車輛 24 傳達室 LB =10m179。 8m 2 間 磚混結構 （ 7）總圖布置方案 總圖布置應力求整體協調、美觀。 該污水處理廠為新建污水廠 ,根據規劃位于城市下游 ,城市海拔高度 ,規劃用地 長寬分別為 :350mx200m,場地平整 .污水廠進水口位于廠區西南角 ,進水污水管的標高為 。出水靠重力排入廠區東側 500m處某河 。 廠區主干道寬 7m，單行道寬 ，人行道寬 。 污水廠總占地面積 70000m2。 污水處理廠總高程設計 1. 污水廠的高程布置原則 污水處理工程的污水流程高程布置的只要任務是確定各處理構筑物和泵房的標高 ,確定處理構筑物之間連接灌渠的尺寸及其標高 。通過計算確定各部位的水面標高 ,從而使污水能夠處理構筑物之間暢通地流動 ,保證污水處理工程的正常運行 . 污水處 理工程的高程布置一般應遵守如下原則： （ 1） 認真計算管道沿程損失，局部損失，各處理構筑物，計量設備及聯絡管渠的水頭損失；考慮最大時流量，雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；還應考慮當某座構筑物停止運行時，與其并聯運行的其余構筑物及有關的連接管渠能通過全部流量。 （ 2） 考慮遠期發展，水量增加的預留水頭。 （ 3） 避免處理構筑物之間跌水等浪費水頭的現象，充分利用地形高差，實現自流。 （ 4） 在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。 （ 5） 需要排放的處理水，在常年大多數時間里能夠自流排放水體。 注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因為其出現時間較短，易造成常年水頭浪費，而應選取經常出現的高水位作為排放水位，當水體水位高于設計排 12 放水位時，可進行短時間的提升排放。應盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。 根據式設計資料，出水排入位于廠區東側 500m 處 的河流 ，河水最高水位 33。而污水廠廠址海拔為 （并作為相對標高 177。 ） ,大于該河最高水位 （河水最高水位標高 ）。由于不設污水廠終點泵站，從而布置高程時，確保接觸 池的水面標高大于 ,同時考慮挖土埋深。 氧化溝處的地坪標高為 ，按結構穩定的原則確定池底埋深 ，再計算出設計水面標高為 =，然后根據各處理構筑物的之間的水頭損失，推求其它構筑物的設計水面標高。經過計算各污水處理構筑物的設計水面