污水處理廠設(shè)計實例

城 市 污 水 處 理 廠 設(shè) 計 實 例一 、 總 論1、 項 目 提 出 背 景 及 投 資 的 必 要 性 2、 城 市 環(huán) 境 條 件 概 況 3、 城 市 污 水 排 放 現(xiàn) 狀 4、 污 水 處 理 廠 建 設(shè) 規(guī) 模 與 治 理 目 標(biāo) （ 1） 建 設(shè) 規(guī) 模 （ 2） 污 水 處 理 廠 設(shè) 計 進(jìn) 出 水 水 質(zhì) 5、 建 設(shè) 范 圍 與 原 則 5、 建 設(shè) 范 圍 與 原 則 (1) 建 設(shè) 范 圍 建 設(shè) 范 圍 為 污 水 處 理 廠 所 有 污 水 、 污 泥 處 理 工 程 及 公 用 與 輔 助 工 程 。 (2) 建 設(shè) 原 則 污 水 處 理 工 程 建 設(shè) 過 程 中 應(yīng) 遵 從 下 列 原 則 ： 污 水 處 理 工 藝 技 術(shù) 方 案 ， 在 達(dá) 到 治 理 要 求 的 前 提 下 應(yīng) 優(yōu) 先 選 擇 基 建投 資 和 運 行 費 用 少 、 運 行 管 理 簡 便 的 先 進(jìn) 的 工 藝 ； 所 用 污 水 、 污 泥 處 理 技 術(shù) 和 其 他 技 術(shù) 不 僅 要 求 先 進(jìn) ， 更 要 求 成 熟 可靠 ； 和 污 水 處 理 廠 配 套 的 廠 外 工 程 應(yīng) 同 時 建 設(shè) ， 以 使 污 水 處 理 廠 盡 快 完全 發(fā) 揮 效 益 ； 污 水 處 理 廠 出 水 應(yīng) 盡 可 能 回 用 ， 以 緩 解 城 市 嚴(yán) 重 缺 水 問 題 ； 污 泥 及 浮 渣 處 理 應(yīng) 盡 量 完 善 ， 消 除 二 次 污 染 ； 盡 量 減 少 工 程 占 地 。 二 、 污 水 處 理 工 藝 方 案 比 較 1 工 藝 方 案 分 析二 、 污 水 處 理 工 藝 方 案 比 較 1 工 藝 方 案 分 析本 項 目 污 水 處 理 的 特 點 為 ： 污 水 以 有 機 污 染 為 主 ， BOD/COD = 0.42， 可 生 化 性 較 好 ， 重 金 屬及 其 他 難 以 生 物 降 解 的 有 毒 有 害 污 染 物 一 般 不 超 標(biāo) ； 污 水 主 要 污 染 物 指 標(biāo) BOD5、 CODCr、 SS值 比 一 般 城 市 污 水 高 70左 右 ； 污 水 處 理 廠 投 產(chǎn) 時 ， 多 數(shù) 重 點 污 染 源 治 理 工 程 已 投 入 運 行 。 針 對 以 上 特 點 ， 以 及 出 水 要 求 ， 現(xiàn) 有 城 市 污 水 處 理 技 術(shù) 的 特 點 ，以 采 用 生 化 處 理 最 為 經(jīng) 濟(jì) 。 由 于 將 來 可 能 要 求 出 水 回 用 ， 處 理 工 藝 尚 應(yīng) 硝 化 ， 考 慮 到 NH3-N濃 度 較 低 ， 不 必 完 全 脫 氮 。 根 據(jù) 國 內(nèi) 外 已 運 行 的 大 、 中 型 污 水 處 理 廠 的 調(diào) 查 ， 要 達(dá) 到 確 定 的 治理 目 標(biāo) ， 可 采 用 “ 普 通 活 性 污 泥 法 ” 或 “ 氧 化 溝 法 ” 。 (1)普 通 活 性 污 泥 法 方 案 (1)普 通 活 性 污 泥 法 方 案 活 性 污 泥 法 的 優(yōu) 點 ： 推 廣 年 限 長 ， 具 有 成 熟 的 設(shè) 計 及 運 行 經(jīng) 驗 ， 處理 效 果 可 靠 。 設(shè) 計 合 理 、 運 行 管 理 得 當(dāng) ， 出 水 BOD5可 達(dá) 10 20mg/L。 自 20世 紀(jì) 70年 代 以 來 ， 隨 著 污 水 處 理 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 本 方 法 在 工 藝 設(shè)備 等 方 面 又 有 了 很 大 改 進(jìn) 。 在 工 藝 方 面 ， 通 過 增 加 工 藝 構(gòu) 筑 物 可 以 成 為“ A/O”或 “ A2/O”工 藝 ， 從 而 實 現(xiàn) 脫 N和 除 P。 在 設(shè) 備 方 面 ， 開 發(fā) 了 各 種微孔 曝 氣 池 ， 使 氧 轉(zhuǎn) 移 效 率 提 高 到 20 以 上 ， 從 而 節(jié) 省 了 運 行 費 。 國 內(nèi) 外 已 運 行 的 大 中 型 污 水 處 理 廠 ， 如 西 安 鄧 家 村 (12萬 m 3/d)、 天 津紀(jì) 莊 子 (26萬 m3/d)、 北 京 高 碑 店 (50萬 m3/d)、 成 都 三 瓦 窯 (20萬 m3/d)、 美國 芝 加 哥 市 西 南 西 污 水 處 理 廠 （ 455萬 m3/d） 都 采 用 此 方 法 。 缺 點 ： 工 藝 路 線 長 ， 工 藝 構(gòu) 筑 物 及 設(shè) 備 多 而 復(fù) 雜 ， 運 行 管 理 困 難 ， 基建 投 資 及 運 行 費 均 較 高 。 國 內(nèi) 已 建 的 此 類 污 水 處 理 廠 ， 單 方 基 建 投 資 一 般 為 1000 1300元 /m3d， 運 行 費 ： 0.2 0.4元 /(m3d)或 更 高 。 (2) 氧 化 溝 方 案 (2) 氧 化 溝 方 案 氧 化 溝 污 水 處 理 技 術(shù) 是 20世 紀(jì) 50年 代 由 荷 蘭 人 首 創(chuàng) 。 60年 代 以 來 ， 這 項 技術(shù) 在 歐 洲 、 北 美 、 南 非 、 澳 大 利 亞 等 國 已 被 廣 泛 采 用 ， 工 藝 及 構(gòu) 造 有 了 很 大 的發(fā) 展 和 進(jìn) 步 。 隨 著 對 該 技 術(shù) 缺 點 和 優(yōu) 點 的 逐 步 深 入 認(rèn) 識 ， 目 前 已 成 為 普 遍 采 用的 一 項 污 水 處 理 技 術(shù) 。 據(jù) 報 道 1963 1974年 英 國 共 興 建 了 300多 座 氧 化 溝 ， 美 國 已 有 500多 座 ， 丹麥 已 建 成 300多 座 。 目 前 世 界 上 最 大 的 氧 化 溝 污 水 廠 是 德 國 路 德 維 希 港 的 BASF污 水 處 理 廠 ， 設(shè) 計 最 大 流 量 為 76.9萬 m3/d， 1974年 建 成 。 氧 化 溝 工 藝 一 般 可 不 設(shè) 初 沉 池 ， 在 不 增 加 構(gòu) 筑 物 及 設(shè) 備 的 情 況 下 ， 氧 化 溝內(nèi) 不 僅 可 完 成 碳 源 的 氧 化 ， 還 可 實 現(xiàn) 硝 化 和 脫 硝 ， 成 為 A/O工 藝 ； 氧 化 溝 前 增 加厭 氧 池 可 成 為 A 2/O(A-A-O)工 藝 ， 實 現(xiàn) 除 磷 。 由 于 氧 化 溝 內(nèi) 活 性 污 泥 已 經(jīng) 好 氧 穩(wěn)定 ， 可 直 接 濃 縮 脫 水 ， 不 必 厭 氧 消 化 。 氧 化 溝 的 優(yōu) 點 : 與 活 性 污 泥 系 統(tǒng) 相 比 ， 它 在 技 術(shù) 、 經(jīng) 濟(jì) 等 方 面 具 有 以 下 6個 的 優(yōu) 點 : 氧 化 溝 的 優(yōu) 點 工 藝 流 程 簡 單 、 構(gòu) 筑 物 少 ， 運 行 管 理 方 便 一 般 情 況 下 ， 氧 化 溝 工 藝 可 比 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 少 建 初 沉 淀 池 和 污 泥 厭 氧 消化 系 統(tǒng) ， 基 建 投 資 少 。 另 外 ， 由 于 不 采 用 鼓 風(fēng) 曝 氣 和 空 氣 擴 散 器 ， 不 建 厭 氧 消 化系 統(tǒng) ， 運 行 管 理 要 方 便 。 處 理 效 果 穩(wěn) 定 ， 出 水 水 質(zhì) 好 。 實 際 運 行 效 果 表 明 ， 氧 化 溝 在 去 除 BOD5和 SS方 面 均 可 取 得 比 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥法 更 高 質(zhì) 量 的 出 水 ， 運 行 也 更 穩(wěn) 定 可 靠 。 同 時 ， 在 不 增 加 曝 氣 池 容 積 時 ， 能 方 便地 實 現(xiàn) 硝 化 和 一 定 的 反 硝 化 處 理 ， 且 只 要 適 當(dāng) 擴 大 曝 氣 池 容 積 ， 能 更 方 便 地 實 現(xiàn)完 全 脫 氮 的 深 度 處 理 。 基 建 投 資 省 ， 運 行 費 用 低 。 實 際 運 行 證 明 ， 由 于 氧 化 溝 工 藝 省 去 初 沉 池 和 污 泥 厭 氧 消 化 系 統(tǒng) ， 且 比 較 容易 實 現(xiàn) 硝 化 和 反 硝 化 ， 當(dāng) 處 理 要 求 脫 氮 時 ， 氧 化 溝 工 藝 在 基 建 投 資 方 面 比 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 節(jié) 省 很 多 (當(dāng) 只 需 去 除 BOD5時 ， 可 能 節(jié) 省 不 多 )。 同 樣 ， 當(dāng) 僅 要 求 去 除BOD5時 ， 對 于 大 規(guī) 模 污 水 廠 采 用 氧 化 溝 工 藝 運 行 費 用 比 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 略 低 或相 當(dāng) ， 而 要 求 去 除 BOD5且 去 除 NH3-N時 ， 氧 化 溝 工 藝 運 行 費 用 就 比 傳 統(tǒng) 活 性 污泥 法 節(jié) 省 較 多 。 氧 化 溝 的 優(yōu) 點 污 泥 量 少 ， 污 泥 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 由 于 氧 化 溝 所 采 用 的 污 泥 齡 一 般 長 達(dá) 20 30d， 污 泥 在 溝 內(nèi) 得 到 了 好 氧 穩(wěn)定 ， 污 泥 生 成 量 就 少 ， 因 此 使 污 泥 后 處 理 大 大 簡 化 ， 節(jié) 省 處 理 廠 運 行 費 用 ， 且便 于 管 理 。 具 有 一 定 承 受 水 量 、 水 質(zhì) 沖 擊 負(fù) 荷 的 能 力 水 流 在 氧 化 溝 中 流 速 為 0.3 0.4m/s， 氧 化 溝 的 總 長 為 L， 則 水 流 完 成 一 個循 環(huán) 所 需 時 間 t = L/ ， 當(dāng) L = 90 600 m時 ， t = 5 20min。 由 于 廢 水 在 氧 化 溝中 設(shè) 計 水 力 停 留 時 間 T為 10 24h， 因 此 可 計 算 出 廢 水 在 整 個 停 留 時 間 內(nèi) 要 完 成的 循 環(huán) 次 數(shù) 為 30 280次 不 等 。 可 見 原 污 水 一 進(jìn) 入 氧 化 溝 ， 就 會 被 幾 十 倍 甚 至 上百 倍 的 循 環(huán) 流 量 所 稀 釋 ， 因 此 具 有 一 定 承 受 沖 擊 負(fù) 荷 的 能 力 。 占 地 面 積 少 由 于 氧 化 溝 工 藝 所 采 用 的 污 泥 負(fù) 荷 較 小 、 水 力 停 留 時 間 較 長 ， 使 氧 化 溝 容 積 會 大 于 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 曝 氣 池 容 積 ， 占 地 面 積 可 能 會 大 些 ， 但 因 為 省 去 了 初沉 池 和 污 泥 厭 氧 消 化 池 ， 占 地 面 積 總 的 來 說 會 少 于 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 。 氧 化 溝 技 術(shù) 應(yīng) 用 我 國 自 20世 紀(jì) 80年 代 起 ， 也 已 普 遍 采 用 氧 化 溝 技 術(shù) 處 理 污 水 。如 : 桂 林 東 (4萬 m3/d)、 昆 明 蘭 花 溝 (6萬 m3/d)、 邯 鄲 東 (一 期 6.6萬 m3/d)、長 沙 第 二 (14萬 m3/d)、 西 安 北 石 橋 (一 期 15萬 m3/d)等 城 市 污 水 處 理 廠 都采 用 此 工 藝 ， 均 取 得 了 很 好 的 效 果 ， 出 水 BOD5一 般 為 10mg/L左 右 。 污 水 處 理 廠 的 基 建 投 資 和 運 行 費 用 與 各 廠 的 污 水 濃 度 和 建 設(shè) 條 件 有關(guān) ， 但 在 同 等 條 件 下 的 中 、 小 型 污 水 廠 ， 氧 化 溝 法 比 其 他 方 法 低 。 據(jù) 國 內(nèi) 眾 多 已 建 成 的 氧 化 溝 污 水 處 理 廠 的 資 料 分 析 ， 當(dāng) 進(jìn) 水 BOD 5在120 180mg/L時 ， 單 方 基 建 投 資 約 為 700 900元 /(m3d)， 運 行 成 本 為0.15 0.30元 m3污 水 。 2、 工 藝 流 程 框 圖（ 1） 普 通 活 性 污 泥 法 工 藝 流 程 （ 2） 氧 化 溝 法 工 藝 流 程 3、 工 藝 構(gòu) 筑 物 及 設(shè) 備 4、 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 比 較(1)比 較 內(nèi) 容 (2)比 較 結(jié) 果 (3)推 薦 方 案 三 、 污 水 處 理 工 藝 設(shè) 計 計 算 1. 污 水 處 理 系 統(tǒng) （ 1） 格 柵 （ 2） 污 水 提 升 泵 站 （ 3） 曝 氣 沉 沙 池 （ 4） 提 砂 泵 房 與 砂 水 分 離 （ 5） 鼓 風(fēng) 機 房 （ 8） 二 沉 池 （ 9） 回 流 污 泥 泵 房 （ 10） 接 觸 消 毒 池 與 加 氯 時 間 2、 污 泥 處 理 系 統(tǒng)（ 1） 剩 余 污 泥 泵 房 （ 2） 污 泥 濃 縮 池 （ 3） 濃 縮 污 泥 儲 池 （ 4） 濃 縮 污 泥 提 升 泵 房（ 5） 污 泥 脫 水 間（ 6） 污 泥 棚 四 . 污 水 處 理 廠 總 體 布 置 1、 總 平 面 布 置 總 平 面 布 置 圖 構(gòu) 筑 物 一 覽 表 2、 高 程 布 置 高 程 布 置 圖 五 、 土 建 與 公 用 工 程1、 土 建 工 程 2、 公 用 工 程 2、 公 用 工 程 六 、 投 資 估 算1、 估 算 范 圍 及 編 制 依 據(jù) 2、 投 資 估 算 七 、 勞 動 定 員 與 運 行 費 用 1、 勞 動 定 員 2、 運 行 費 用