兰州某县污水处理厂初步设计说明书及计算书

目录第一章设计说明书 (1)第一节概述 (1)一、设计任务 (1)二、设计依据 (1)三、设计原则 (1)四、设计原始资料 (1)五、城市概况 (2)第二节污水处理工艺流程的选定 (2)一、设计规模的确定 (3)二、处理程度的确定 (3)三、处理工艺的选择 (4)四、主要构筑物的说明 (8)五、消毒剂的选择 (12)第三节污水厂平面及高程布置 (13)一、污水处理厂的厂址选择 (13)二、污水处理厂平面布置原则 (14)三、污水处理厂的高程布置 (14)四、高程计算的基本原则 (15)第四节公用工程及其它 (15)一、场内给水排水 (15)二、供电系统与供热系统................................ 错误!未定义书签。

三、劳动定员 (15)四、工程概算和运行管理 (15)第二章设计计算书 (17)第一节污水部分的计算 (17)一、流量计算 (18)二、泵前中格栅计算 (18)三、细格栅计算 (22)四、涡流沉砂池计算 (25)五、CASS反应池 (27)六、接触池 (33)七、巴氏计量槽 (36)第二节污水厂布置 (36)一、污水厂平面布置 (36)二、高程布置 (37)第三节主要构筑物 (38)一、处理构筑 (33)结论 (37)参考文献 (38)第一章设计说明书第一节概述一、设计任务兰州市某县污水处理厂初步设计。

二、设计依据（一）《室外排水设计规范（GB50101-2005）》，2010年版（二）《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》（三）《地面水环境质量标准（GB3838-2002）》（四）《城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）》（五）《城镇污水处理工程项目建设标准（2001）》（六）《污水综合排放标准（GB8978-1996）》三、设计原则（一）在城市总体规划的指导下,加强保护城市水资源和改善水环境，对城市污水进行统一规划、综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、国民经济效益和环境效益。

（二）积极采用高效节能、简便易行的污水处理新工艺、新技术、新材料、新设备以及污水和污泥的综合利用技术。

（三）提高控制和生产管理的自动化、信息化水平，做到技术可靠、便于管理、出水达标、经济合理。

（四）按照统一规划、分期建设的指导方针，以需要与可能相结合的原则，合理分期、滚动发展。

（五）采用国内技术先进、质量稳定的设备，合理采用国外设备。

四、设计原始资料（一）污水厂规模污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的处理量为36000m3/d。

（二）设计水质1．进水水质由于县城仅设有少量的水泥厂、化肥厂等工业企业，工业废水排放量少，因此城市污水主要以生活污水为主，进厂水管底标高为817m。

参照国内类似城市污水水质，并结合××县城经济发展水平，确定污水厂的进处水水质如表1-1所示。

表1-1 主要设计水质资料五、城市概况兰州市处在中国的几何中心，即北纬34°，东经 103°40＇距西北其他四省（自治区）的省会平均距离最近。

市区南北，群山环抱，东西黄河穿流而过，枕山带河，依山傍水，平均海拔1500米，具有盆地城市的特征。

兰州地处内陆，大陆性季风气候明显，特点是降水少，日照多，光能潜力大，气候干燥，昼夜温差大，年日照时数为2600小时，无霜期为180天，年平均降水量在250~350毫米，并集中分布在6~9月。

年平均气温11℃。

1.气象资料1）气温：年平均11ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温37.9ºC，冬季平均−15ºC，极端最低气温−28.4ºC。

2）风向风速：全年主导风向为西风，年平均风速2.6m/s3）降水量：年平均降雨量436.9mm。

4）最大冰冻深度125cm，无霜期180d。

2.水体、水文资料1) 水体资料污水厂二级处理出水排入黄河，黄河河底标高1069.10m，旱季平均流量0.29m3/s,平均水深0.46m。

2) 水体深度：3.10~6.70m。

3.工程地质资料1）地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。

2）土层构成：厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。

第二节污水处理工艺流程的选定一、设计规模的确定 污水处理厂设计规模由设计资料可知，污水处理厂的设计规模为m 34106.3⨯。

二、处理程度的确定 （一）进水水质根据原始资料，污水处理厂进水水质见表1-2。

表1-2 污水设计进水水质、出水水质标准（二）设计出水水质出水水质要求符合：《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB8978-2002。

根据设计资料说明，本设计出水排入水体为Ⅲ类水体，要求执行一级B 标准，出水水质标准如表1-3所示。

根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理。

（三）处理程度计算1．BOD5的去除率：%30.92%10026020260=⨯-=η2．CODcr 的去除率：%89.88%10045050450=⨯-=η3．SS 的去除率：%89.88%10018020180=⨯-=η4．总氮的去除率：%68%1008825=⨯-=η5．P 的去除率：%33.83%100616=⨯-=η三、处理工艺的选择（一）原污水生化处理可行性原污水能否采用生化处理,特别是是否适合用于生物除磷脱氮工艺,取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要,因此首先应判断相关的指标能否满足要求。

污水处理厂进水营养比表见表1-4。

（二）污水处理方案根据进水水质分析，以及出水要求，选择采用CASS ，A 2/O 与卡塞罗氧化沟工艺三种方案，在三者之间进行优化比较，选出最优方案。

三个方案的污水处理工艺流程如下：1．CASS 法原污水——→中格栅——→提升泵站——→细格栅——→沉砂池——→CASS 池——→接触池——→出水 2．A2/O 法原污水——→中格栅——→提升泵站——→细格栅——→沉砂池——→厌氧池——→缺氧池——→好氧池——→二次沉淀池——→接触池——→出水 3．氧化沟原污水——→中格栅——→提升泵站——→细格栅——→沉砂池——→厌氧池——→氧化沟——→二次沉淀池——→接触池——→出水（三）污泥的处理考虑以下2种方案供选择1．机械脱水生污泥——→污泥提升泵房——→浓缩池——→机械脱水——→外运2．自然干化生污泥——→污泥提升泵房——→浓缩池——→自然干化——→外运（四）处理工艺的比较选择1．CASS法CASS为周期循环活性污泥法的英文（Cyclic Activated Sludge System）的缩写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水SBR反应器相结合的产物。

CASS工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的污水处理新工艺。

目前CASS工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。

其基本工艺流程如图1-1所示。

图1-1 CASS处理工艺流程CASS工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理。

其优缺点如下：优点：（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。

CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少35%。

（2）处理效果好。

反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。

（3）有较好的脱氮除磷效果。

CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。

（4）污泥沉降性能好。

CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。

同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。

（5）CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。

缺点：由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。

2．A2/O工艺A2/O脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-A-O工艺），它是在A2/O 除磷工艺上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。

其基本工艺流程如图1-2所示。

污水剩余污泥图1-2 A2/O工艺基本流程图污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与A2/O生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；在缺氧池中的反应过程与A1/O生物脱氮工艺中的缺氧过程相同；在好氧池中的反应过程兼有A2/O生物除磷工艺和A1/O生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用。

因此A2/O工艺可以达到同步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。

A2/O工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺点如下：优点：（1）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。

（2）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。

（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

（4）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：（1）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。

（2）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，否则增加运行费用。

（3）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反应器的干扰。

3．氧化沟氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图1-3。

图1-3 厌氧池+氧化沟处理工艺流程氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。

污水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达10-30h，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。

由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。

优点：（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。

（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。

（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。

（4）脱氮效果还能进一步提高。

因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。