某開發(fā)區(qū)污水處理廠的初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文.doc

黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)目 錄摘 要 3Abstract 41項(xiàng)目提出的背景及投資的必要性52城市環(huán)境條件概況5（1）自然地理5（2）氣象水文53、城市污水排放現(xiàn)狀6（1）城市污水現(xiàn)狀排放量6（2）城市混合污水水質(zhì)現(xiàn)狀64、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與治理目標(biāo)6（1）污水處理廠建設(shè)規(guī)模6（2）污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)65、建設(shè)原則6（1）建設(shè)范圍6（2）建設(shè)原則7（1）普通活性污泥法方案7（2）氧化溝方案72、工藝流程框圖8（1）普通活性污泥法工藝流程8（2）氧化溝法工藝流程83、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較8（1）比較內(nèi)容8（2）比較結(jié)果9（3）推薦方案10第三章 污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算101、污水處理系統(tǒng)10（1）格柵10（2）污水提升泵站11（3）曝氣沉砂池11（4）提砂泵房與砂水分離器13（5）鼓風(fēng)機(jī)房13（6）配水井13（7）氧化溝13（8）二沉池16（9）回流污泥泵房20(10)接觸消毒池與加氯時(shí)間202、污泥處理系統(tǒng)21（1）剩余污泥泵房21（2）污泥濃縮池22（3）濃縮污泥貯池23（4）濃縮污泥提升泵房24（5）污泥脫水間24（6）污泥棚24第四章 污水處理廠總體布置241、總平面布置24（1）總平面布置原則24（2）總平面布置結(jié)果242、高程布置25（1）高程布置原則25（2）高程布置結(jié)果25第五章 土建與公用工程251、土建工程252、公用工程26（1）供電26（2）自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制26（3）供水26第六章 投資估算271、估算范圍及編制依據(jù)27（1）估算范圍27（2）編制依據(jù)27（3）材料價(jià)格272、投資估算27第七章 勞動(dòng)定員與運(yùn)行費(fèi)用281、勞動(dòng)定員28（1）生產(chǎn)組織28（2）勞動(dòng)定員28（3）人員培訓(xùn)282、運(yùn)行費(fèi)用28（1）成本估算有關(guān)單價(jià)28（2）運(yùn)行成本估算28主要參考文獻(xiàn)：31摘 要本設(shè)計(jì)是某開發(fā)區(qū)污水處理廠的初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。該處理廠處理城市污水,水質(zhì)較復(fù)雜：五日生化需氧量（BOD5）：200mg/L；懸浮物（SS）：370mg/L； 化學(xué)需氧量（CODcr）：450mg/L； NH3-N：15mg/L；處理后的水質(zhì)要求： BOD514mg/L；SS30mg/L；CODcr63mg/L；NH3-N3mg/L；根據(jù)設(shè)計(jì)要求和求新的思想，該污水處理工程進(jìn)水中氮含量均偏高，在去除BOD5和SS的同時(shí)，還需要進(jìn)行脫氮處理，故采用當(dāng)代水處理工藝中較流行的三溝式氧化溝工藝。該工藝綜合了以往工藝的優(yōu)點(diǎn)，而且該系統(tǒng)可進(jìn)行硝化，反硝化反應(yīng)，從而達(dá)到生物脫氮的功能。該系統(tǒng)具有高效，節(jié)能的特點(diǎn)，且耐沖擊負(fù)荷高，出水水質(zhì)好。因此,更具有廣泛的適應(yīng)性，完全適合本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。本工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、曝氣沉砂池、氧化溝、二沉池、接觸消毒池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房等。本設(shè)計(jì)采用了三溝式氧化溝主體工藝，工藝流程簡(jiǎn)單，省去了初沉池和污泥消化系統(tǒng)，節(jié)省了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)曝氣設(shè)備和構(gòu)造形式多樣，運(yùn)行靈活，管理方便，保證出水達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，做到了水資源的合理利用。關(guān)鍵詞: 三溝式氧化溝 格柵 濃縮池 泵房 新工藝 二沉池AbstractIt is a preliminary design and construction drawing for the sewage treatment plant development zone. This plant treat municipal sewage,mainly.Its water quality is more complicated: Suspended substance (SS ): 200mg/L; The biochemical oxygen demand of five days(BOD5 ): 200mg/L; The chemical oxygen demand (CODcr ): 400mg/L; NH3-N: 40mg/L; Treated water quality is required: BOD520mg/L; SS20mg/L; NH3-N3mg/L; According to the designing requirement and thought of looking for novelty: the content of nitrogen is on the high side in this project water quality,so it should be dealed with,while get rid of BOD5 and SS .We adopt and use a kind of craft,which is a comparatively extensive denitrification crafts at present, namely, 3 ditch type oxidizing craft. The advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , totally suitable for reality originally designeds purpose. Its main structures includ gate well , grid , sewage pumping house , earate and sinking sand pool , oxidizing ditch , the second sinking pool, contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the computer lab etc. This design have adopted the denitrification craft and equipment of good performance, and the procedure is simple, management is convenient, do not need to add the first sinking pool , digestive system .reducing building and operating expenses, realizing automation totally at the same time, easy to manage, making the treated water reach sewage discharge standard , accomplish the rational utilization of water resource.Keywords: Types of three ditch oxidizing ditch , Grid, Concentration pool, Pumping house ,New craft, The second sinking pool第一章 總論1項(xiàng)目提出的背景及投資的必要性某城市是全國(guó)40個(gè)嚴(yán)重缺水城市之一，工業(yè)及生活用水以地下水為水源。隨著工業(yè)化及城市化的迅速發(fā)展，該市的水環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重。流經(jīng)市區(qū)的A河、B河均受到極嚴(yán)重的污染。由實(shí)測(cè)資料可以看出，A河斷面COD及BOD5高達(dá)594.9mg/L及171.5mg/L(1993r年)，分別超地面水IV類標(biāo)準(zhǔn)29倍和28倍；B河斷面COD及BOD5高達(dá)427.5mg/L及199.3mg/L，分別超地面水IV類標(biāo)準(zhǔn)20.4倍和32.2倍。流經(jīng)市區(qū)的C河則是一條排污干溝，其污染物濃度更高，河水常年呈棕黑色、有臭味，完全喪失了使用功能。整個(gè)城市被黑、臭水所包圍，城市環(huán)境質(zhì)量很差。地面水體的嚴(yán)重污染也污染了市區(qū)淺層地下水，從而嚴(yán)重危及市區(qū)30萬人的生活用水和工業(yè)用水。該市地面水污染問題嚴(yán)重的限制了工業(yè)的發(fā)展和城市化的進(jìn)程。按地面水使用目標(biāo)和保護(hù)目標(biāo)，A河定為IV類地面水域。按此標(biāo)準(zhǔn)該市不但不能發(fā)展，還要“關(guān)停并轉(zhuǎn)”一大批工廠。為實(shí)現(xiàn)本市及區(qū)域河流水質(zhì)變清的目標(biāo)，該市決定建設(shè)城市污水處理廠。2城市環(huán)境條件概況（1）自然地理 地理位置該市位于京廣線中段，市區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)112、北緯33。轄區(qū)東西長(zhǎng)約124Km、南北寬51Km，呈東西向帶狀。全市轄區(qū)總面積為4052.5Km2，其中市區(qū)建成面積為17.5 Km2。 地形地貌該市屬黃淮平面西部，地勢(shì)為西北高、東南低，自西北向東南緩慢傾斜，市區(qū)海拔標(biāo)高在6590m之間，平均坡度在0.30.5。地貌按其成因及形態(tài)組合分為平原、山地和崗地三大類，其中平原面積占總面積的53.7%，市區(qū)地貌為平原和緩崗。 地質(zhì)地層該市在秦嶺嵩山構(gòu)造構(gòu)造體系的南帶，市區(qū)80%的面積被第四系松散沉積物覆蓋，地耐力約為152h/m2,地震烈度為7度。 土壤及植被市區(qū)是一個(gè)以平原、緩崗為主體的地區(qū)，山前洪積與河流沖積、洪積而形成的土壤，其土層深、質(zhì)地好，分布主要有棕土、褐土、紫色土、紅粘土及潮土、砂礓黑土等。該區(qū)域內(nèi)屬農(nóng)業(yè)開發(fā)歷史悠久的地區(qū)，天然植被殘存較少，現(xiàn)已為大片人工植被所取代。（2）氣象水文 氣象氣候 該市屬暖溫帶季風(fēng)氣候，光照充足、熱量豐富、降水適中、無霜期長(zhǎng)、氣候比較單一，差異性小。其特點(diǎn)為四季分明，春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱雨集中，秋高氣爽，日照長(zhǎng)，冬季寒冷少雨雪。歷年平均氣溫為14.7，夏季最熱月在7月，平均氣溫為32.6，冬季最冷月在1月，平均氣溫為-2.5。最大凍土深度為18cm。秋冬兩季多北和偏東風(fēng)，春季多南和偏南風(fēng)，夏季多南和南偏東風(fēng)。月平均風(fēng)速為24m/s。多年平均日照時(shí)數(shù)為1967h，多年平均降水量為727.7mm。 水文及水文地質(zhì) A河全長(zhǎng)149Km，市區(qū)流長(zhǎng)10.5Km，設(shè)計(jì)20年一遇防洪流量383m3/s，河道比降為1/2000。河流底寬22m，口寬50m左右。在1958年以前屬常年性河流，之后逐漸演變成為季節(jié)性河流。近年來由于大量工業(yè)及生活廢水的排入，使其成為一條納污性河流。B河流經(jīng)市區(qū)長(zhǎng)度為13.6Km，設(shè)計(jì)20年一遇防洪流量為139m3/s，河道比降為1/4000，河道底寬為12m，口寬為2030m。C河無任何天然水源，在市西南約1Km處匯入B河，全長(zhǎng)6.8Km，是該市鐵西區(qū)的主要防洪排澇河道，由于目前鐵西區(qū)大量工業(yè)、生活廢水的匯入，使之成為納污溝。市區(qū)淺層地下水埋深一般在68m；由于淺層地下水連年超量開采，在市區(qū)中心已形成了大范圍的漏斗。中、深層地下水為60m以下的含水層，屬承壓水層，與淺層地下水層間隔厚度為數(shù)十米的粘土層，沒有明顯的越層補(bǔ)給現(xiàn)象。3、城市污水排放現(xiàn)狀（1）城市污水現(xiàn)狀排放量 生活污水量現(xiàn)狀 該市市區(qū)用水人口為35萬人，生活用水量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀值為250L/（人d），生活用水排放系數(shù)為0.8，則總生活污水量為Qs=0.8350.250=7.0（萬m3/d）。 工業(yè)廢水水量現(xiàn)狀 據(jù)該市市區(qū)49個(gè)主要企業(yè)的工業(yè)用水量及排放廢水量調(diào)查統(tǒng)計(jì)，總工業(yè)廢水年排放量為2000萬m3，相當(dāng)于每天7.2萬m3/d。 城市混合污水水量現(xiàn)狀 城市污水排放總量為14.2萬m3/d。（2）城市混合污水水質(zhì)現(xiàn)狀 該市鐵東區(qū)和鐵西區(qū)城市污水匯合后的水質(zhì)見表1：表1 河道混合污水水質(zhì)現(xiàn)狀表匯水區(qū)流量（萬m3/d）BOD5 (mg/L)CODcr (mg/L)SS (mg/L)氨氮（mg/L）鐵東區(qū)3.70187.7364.2167.011.5鐵西區(qū)3.50188.3554.2476.016.7混合污水7.20188.0458.0320.014.14、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與治理目標(biāo)（1）污水處理廠建設(shè)規(guī)模根據(jù)污水排放現(xiàn)狀，污水日排放量為14.2萬m3/d，因考慮到城市發(fā)展及其經(jīng)濟(jì)問題，最終規(guī)模確定為15.0萬m3/d，一次性建設(shè)完成。（2）污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) 本項(xiàng)目為該市城市污水處理的最后把關(guān)工程，治理目標(biāo)是A河河水在出市時(shí)水質(zhì)達(dá)到國(guó)家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 383888）之中“IV”類地面水標(biāo)準(zhǔn)。由于A河現(xiàn)在已成為季節(jié)性河流，枯水期無自然徑流稀釋，所以本污水處理廠的出水需高于國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 897888）。但考慮到該市的經(jīng)濟(jì)承受能力，必須對(duì)基建和運(yùn)行費(fèi)加以控制，污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)按點(diǎn)源治理后城市混合污水水質(zhì)適當(dāng)留有余地確定。污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)、出水質(zhì)如表2。表2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)表項(xiàng)目CODcrBOD5SS氨氮進(jìn)水水質(zhì)/（mg/L）45020037015出水水質(zhì)/（mg/L）6314303去除率86939280GB 89781996 二級(jí)（城市污水廠）排放標(biāo)準(zhǔn)1203030205、建設(shè)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)先選擇基于投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)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(shí)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。第二章 污水處理工藝方案比較1、工藝方案分析 本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為： 污水以有機(jī)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物一般不超標(biāo)； 污水中主要污染物指標(biāo)BOD5、CODcr、SS值比國(guó)內(nèi)一般城市污水高70%左右； 污水處理廠投產(chǎn)時(shí)，多數(shù)重點(diǎn)污染源治理工程已投入運(yùn)行。 針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，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(guó)內(nèi)外已運(yùn)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普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠。自20世紀(jì)70年代以來，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在藝及設(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“A2O”工藝，從面實(shí)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，從面節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的大中型污水處理廠，如西安鄧家村（12萬m3/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）普通活性污泥法如設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行管理得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)1020mg/L。它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理管理困難，基建投資及運(yùn)行費(fèi)均較高。國(guó)內(nèi)已建的此類污水處理廠，單方基建投資一般為10001300元/m3d，運(yùn)行費(fèi)為0.20.4元/(m3d)或更高。（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(xiàng)技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國(guó)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(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)（基建投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，運(yùn)行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡(jiǎn)單等）的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。據(jù)報(bào)道，19631974年英國(guó)共興建了300多座氧化溝，美國(guó)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(guó)路德維希港的BASF污水處理廠，設(shè)計(jì)最大流量為76.9元/m3d,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(shí)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A2/O（A-A-O）工藝，實(shí)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。氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)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)曝氣的空氣擴(kuò)散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運(yùn)行管理要方便。 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實(shí)際運(yùn)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(yùn)行也更穩(wěn)定可靠。同時(shí)，在不增加曝氣池容積時(shí)，能方便地實(shí)現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴(kuò)大曝氣池容積，能更方便地實(shí)現(xiàn)完全脫氮的深度處理。 基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。實(shí)際運(yùn)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(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時(shí)，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(shí)，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時(shí)，對(duì)于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)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(shí)，氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。 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(zhǎng)達(dá)2030d，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(jiǎn)化，節(jié)省處理廠運(yùn)行費(fèi)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0.30.4m/s，氧化溝的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，則水流完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間t=L/S,當(dāng)L=90600m時(shí)，t=520min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間T為1024h，因此可計(jì)算出廢水在整個(gè)停留時(shí)間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30280次不等?？梢娫鬯贿M(jìn)入氧化溝，就會(huì)被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)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(shí)間較長(zhǎng)，使氧化溝容積會(huì)大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會(huì)大些，但因?yàn)槭∪チ顺醭脸睾臀勰鄥捬跸兀嫉孛娣e總的來說會(huì)少于傳統(tǒng)活性污泥法。我國(guó)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(zhǎng)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(yùn)行費(fèi)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(guó)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BOD5在120180mg/L時(shí)，單方基建投資約為700900元/（m3/d），運(yùn)行成本為0.150.30元/m3污水。2、工藝流程框圖（1）普通活性污泥法工藝流程見圖1（2）氧化溝法工藝流程見圖23、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（1）比較內(nèi)容 技術(shù)比較 包括污水處理出水水質(zhì)和運(yùn)行管理水平要求； 經(jīng)濟(jì)比較 包括污水處理工程基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和占地面積； 比較范圍 污水處理廠的污水及污泥處理工程以及附屬建筑等工程； 基建投資詳細(xì)內(nèi)容 普通活性污泥法方案投資估算見表3，氧化溝工藝方案投資估算見表8。表3 普通活性污泥法污水處理廠投資估算序號(hào)工程或費(fèi)用名稱估算價(jià)值/萬元合計(jì)土建工程安裝工程設(shè)備購置工具購置其他費(fèi)用1第一部分工程費(fèi)5689.01548.04845.012196.0水處理工程費(fèi)3186.0576.02460.06222.0污泥處理工程2014.0632.02062.04708.0控制樓54.048.0222.0324.0生產(chǎn)輔助建筑127.010.04.0141.0職工宿舍112.09.0121.0總平面工程186.021137.0434.0生產(chǎn)輔助設(shè)備60.0114.0174.0廠外工程10.062.072.02第二部分工作費(fèi)1524.01524.03預(yù)備費(fèi)686.0686.04建設(shè)期貨款利息436.0436.05工程投資14842.0 運(yùn)行費(fèi)用中未計(jì)入折舊費(fèi)，但計(jì)入與基建投資相應(yīng)的維修（大修）費(fèi)。（2）比較結(jié)果 普通活性污泥法和氧化溝兩方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較詳見表4。表4 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表序號(hào)項(xiàng)目氧化溝法方案活性污泥法方案1處理能力/（萬m3/d）15.015.02進(jìn)水水質(zhì)/（mg/L）BOD5200.0200.0CODcr450.0450.0SS360.0360.0NH3-N15.015.03出水水質(zhì)/（mg/L）BOD51414CODcr6363SS3030NH3-N334要求管理水平較簡(jiǎn)單復(fù)雜5總占地面積/畝108.4121.1單位占地/畝/（萬m3d）6.787.576工程總投資10757.014842.0單位投資/元/（m3d）717.0989.07年運(yùn)行費(fèi)用/萬元1215.71423.5單位成本/（元/ m3污水）0.220.26注：15畝=1hm2（3）推薦方案 由以上內(nèi)容知，兩種工藝都能達(dá)到預(yù)期的處理效果，且都為成熟工藝，但經(jīng)分析比較，氧化溝法工藝方案在以下方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。 氧化溝法方案在達(dá)到與傳統(tǒng)活性污泥法同樣的去除BOD5效果時(shí)，還能有更充分的硝化和一定的反硝化效果； 氧化溝法管理較簡(jiǎn)單，適合該市污水處理管理技術(shù)水平現(xiàn)狀； 氧化溝法污水處理廠總占地108.4畝，單位占地6.78畝/（萬m3d），比普通活性污泥法減少了占地約10%； 氧化溝法總投資1057萬元，單位投資717.0元/（m3d），比普通活性污泥法減少投資約為29.8%； 氧化溝法處理運(yùn)行費(fèi)用1215.7萬元/年，處理1t污水運(yùn)行成本為0.22元/m3污水，比普通活性污泥法減少運(yùn)行費(fèi)約15.4%。綜合以上對(duì)比分析，本工程以氧化溝法污水處理廠工藝方案作為推薦方案。第三章 污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1、污水處理系統(tǒng)（1）格柵 設(shè)計(jì)說明由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵，為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為25.00mm。設(shè)計(jì)流量：平均日流量=15.0萬m3/d=6250.0m3/h=1.74m3/s 最大日流量 m3/h=2.1 m3/s設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙e=25.00mm，柵前水深h=1.2m,過柵流速=0.6m/s，安裝傾角=75。 格柵計(jì)算a. 柵條間隙數(shù)（n）為 條b. 柵槽有效寬度(B)設(shè)計(jì)采用10圓鋼為柵條,即S=0.01m。=3.98m原污水來水水面埋深（相對(duì)標(biāo)高）為-2.5m，柵槽深度3.7m。選用GH-2000鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)2臺(tái)，水槽寬度2.05m，有效柵寬1.7m，實(shí)際過柵流速=0.71m/s(平均流量時(shí)u=0.60m/s),柵槽長(zhǎng)度l=6.0m。格柵間占地面積10.04.1=41.0()過柵水頭損失（h1） =0.055m 柵渣量計(jì)算對(duì)于柵條間隙e=25.0mm的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水?dāng)r截污物為W1=0.05m3/103 m3。每日柵渣量為W= m3/d攔截污物量大于0.2m3/d，須機(jī)械格柵。污物的排除采用機(jī)械裝置：300螺旋輸送機(jī)，選用長(zhǎng)度l=8.0m的一臺(tái)。（2）污水提升泵站 設(shè)計(jì)說明 采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池。然后自流通過氧化溝、二沉池及消毒池。設(shè)計(jì)流量Qmax=7500 m3/h。 設(shè)計(jì)選型 污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管道，消毒水面相對(duì)高程為0.00m，則相應(yīng)二沉池、氧化溝、曝氣沉砂池水面相對(duì)標(biāo)高分別為0.50、1.00和1.60m。 污水提升前水位為2.50m，污水總提升高程為4.10m，采用螺旋泵，其設(shè)計(jì)提升高度為H=4.5m。設(shè)計(jì)流量Qmax=7500 m3/h，采用4臺(tái)螺旋泵，單臺(tái)提升流量為1875 m3/h。 采用LXB-1500型螺旋泵5臺(tái)，4用1備。該泵提升流量為21002300 m3/h，轉(zhuǎn)速42r/min，頭數(shù)3，功率55KW，占地面積為（2.0016.0）。 提升泵房 螺旋泵泵體室外安裝，電機(jī)、減速機(jī)、電控柜、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定檢修空間。提升泵房占地面積為（15.00.511.0）10.0=265.0,其工作間占地面積為11.010.0=110.0。（3）曝氣沉砂池 設(shè)計(jì)說明 污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)入平流曝氣沉砂池，共兩組對(duì)稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。 沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運(yùn)。 設(shè)計(jì)流量為Qmax=7500 m3/h=2.1 m3/s，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=2.0min，水平流速=0.085m/s，有效水深H1=2.50m。 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 a 曝氣沉砂池有效容積（V）m3共四格，每格有效容積V1=V/4=62.5 m3每格池平面面積為b 沉砂池水流部分的長(zhǎng)度（L） m 取L=10.0m。 則單格池寬m 每組池寬B=2B1=5.0m 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣。 設(shè)計(jì)曝氣量 q=0.2m3/(m3h) 空氣用量Qa=qQmax=0.27500=1500m3/h=25.0 m3/min 供氣壓力 p=19.6kPa 穿孔管布置：于每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)邊兩側(cè)分別設(shè)置2根穿孔曝氣管，每格2根，共8根。 曝氣管管徑DN100mm，送風(fēng)管管徑DN150mm。 進(jìn)水、出水及撇油 污水直接從螺旋泵出水渠進(jìn)入，設(shè)置進(jìn)水擋墻，出水由池另一端淹沒出水，出水端前部設(shè)出水擋墻，進(jìn)出水擋墻高度均為1.5m。 在曝氣沉砂池會(huì)有少量浮油產(chǎn)生，出水端設(shè)置撇油管DN200，人工撇除浮油，池外設(shè)置油水分離槽井。 排砂量計(jì)算 對(duì)于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為 X1=2.03.0m3/105m3 每日沉砂產(chǎn)量（Qs）為 m3/d (含水率為P=60%) 假設(shè)貯砂時(shí)間為t=2.0d 則存砂所需容積為 m3 折算為P=85.0%的沉砂體積為 m3 每格曝氣沉砂池設(shè)砂斗兩個(gè)，共8個(gè)砂斗，砂斗高2.50m，斗底平面尺寸（0.50.5）。砂斗總?cè)莘e為 m3 曝氣沉砂池尺寸為 LBH=10.05.05.4 詳見圖3：（4）提砂泵房與砂水分離器 選用直徑0.5m鋼制壓力式旋流砂水分離器兩臺(tái)，一組曝氣沉砂池一臺(tái)。砂水分離器外形高度H1=11.4m，入水口離地面相對(duì)高程為11.0m，則抽砂泵靜揚(yáng)程為H0=11.0-(-3.5)=14.5mH2O，砂水分離器入口的壓力為H2=0.1MPa=10.0mH2O則抽砂泵所需揚(yáng)程為 H=H0H2=14.510.0=24.5mH2O每組曝氣沉砂池設(shè)提砂泵房一座，配兩臺(tái)提砂泵，一用一備，共4臺(tái)。選用螺旋離心泵，Q=40.0 m3/h，H=25.0mH2O，電動(dòng)機(jī)功率為N11.0kW。提砂泵房平面尺寸：LB=（7.23.3）（5）鼓風(fēng)機(jī)房砂水分離后，通入氣水混合液洗砂，氣和水分別沖洗或聯(lián)合沖洗。氣和水的沖洗強(qiáng)度均為10L/（m2s），則用氣量為1.1m3/min。洗砂用壓縮空氣與曝氣沉砂池，均來自鼓風(fēng)機(jī)房。鼓風(fēng)機(jī)總供氣量為27.2m3/min。選用TSO-150羅茨鼓風(fēng)機(jī)三臺(tái)，二用一備，單臺(tái)Qs=15.9 m3/min，P=19.6kPa，N11.0kW。鼓風(fēng)機(jī)房（9.94.5）。（6）配水井曝氣沉砂后污水進(jìn)入配水井向氧化溝配水，每?jī)山M氧化溝設(shè)配水井一座，同時(shí)回流污泥也經(jīng)配水井向氧化溝分配。配水井尺寸3.05.0m。配水井設(shè)分水鋼閘門兩座，選用SYZ型閘門規(guī)格為800mm，配手搖式啟閉機(jī)兩臺(tái)（2t）。（7）氧化溝 設(shè)計(jì)說明 擬用卡羅塞氧化溝，去除COD與BOD之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3-N 低于排放標(biāo)準(zhǔn)，故污泥負(fù)荷和污泥泥齡應(yīng)分別低于0.15KgBOD/(KgVSSd)和高于20.0d。氧化溝采用垂直軸曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌、推進(jìn)、充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器。相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線溶解氧測(cè)定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)溶解氧自動(dòng)控制。設(shè)計(jì)流量Q=15萬m3/d=6250m3/h進(jìn)水BOD5 S0=200mg/L 出水BOD5 Se=15mg/L進(jìn)水NH3-N=15mg/L 出水NH3-N=3mg/L污泥負(fù)荷Ns=0.14KgBOD5/(KgVSSd)污泥濃度MLVSS=5000mg/L污泥f=0.6，MLSS=3000mg/L。 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 氧化溝所需總?cè)莘eV m3共設(shè)氧化溝四組，每組容積為Vi=V/n=66071/4=16518m3氧化溝設(shè)計(jì)有效水深為H1=3.5，則每組氧化溝平面面積為：設(shè)計(jì)每組氧化溝有6條溝，每溝斷面尺寸為BH1=7.0m3.5m氧化溝直線段長(zhǎng)L1=105.3m，圓弧段長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=7.175m氧化溝實(shí)際平面面積為： 實(shí)際容積為： m3 出水 每組氧化溝設(shè)出水槽一座，其中安裝出水堰門來調(diào)節(jié)氧化溝內(nèi)水位的排水量。每溝設(shè)出水堰兩扇，啟閉機(jī)2臺(tái)。鋼制堰門規(guī)格為BH=1.6m0.8m出水槽平面尺寸LB=4.8m1.2m 曝氣機(jī)設(shè)計(jì)選型a 需氧量計(jì)算碳化需氧量為O1 （KgO2/d）硝化需氧量為O2 （KgO2/d）污泥自身氧化需氧量為O3 （KgO2/d）標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：R0 （KgO2/d） （KgO2/h）b 曝氣機(jī)數(shù)量選用DY325倒傘型表面曝氣機(jī)，直徑3.5，N=55kW，單臺(tái)每小時(shí)最大充氧量能力125（KgO2/h）。曝氣機(jī)所需數(shù)量為n，則 臺(tái)每組氧化溝曝氣機(jī)數(shù)量n1為 ，取n1=7?？紤]備用，每組共設(shè)8臺(tái)曝氣機(jī)，其中一半即4臺(tái)為變頻調(diào)速。 剩余污泥計(jì)算 氧化溝生物凈產(chǎn)量為X，則 （KgVSS/d）氧化溝每日排出的污泥為W （KgVSS/d） =640（KgVSS/h）折算為含水率P=99.0%的濕污泥量QW QW=1600m3/d=67.0 m3/h 設(shè)計(jì)校核 氧化溝水力停留時(shí)間T為 h實(shí)際污泥負(fù)荷Ns =0.137(KgBOD/KgVSSd)污泥齡 =21.8d20d氧化溝工藝設(shè)計(jì)計(jì)算圖見圖4：（8）二沉池 設(shè)計(jì)說明 對(duì)于大規(guī)模的城市污水處理廠，一般在設(shè)計(jì)沉淀池時(shí)，選用平流式和輻流式沉淀池。為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)（如避免橫向錯(cuò)流、異重流對(duì)沉淀的影響、出水束流等）、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池，采用周邊進(jìn)水、周邊出水，多年來的實(shí)際和理論分析，認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池，容積利用系數(shù)比普通沉淀池高17.4%，出水水質(zhì)也能提高20.0%24.2%（以出水SS和BOD5指標(biāo)衡量）。該污水廠設(shè)計(jì)采用周邊進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池。設(shè)計(jì)流量 Q=15.0萬m3/d=6250m3/h表面負(fù)荷 q=1.0m3/(m2h)固體負(fù)荷 qs=200-250KgSS/(m2d)水力停留時(shí)間 T=2.0h設(shè)計(jì)污泥回流比 R=50%100% 池體設(shè)計(jì)計(jì)算a 沉淀池表面面積A 設(shè)共建四座二沉池，每座氧化溝對(duì)應(yīng)一座二沉池，每座二沉池表面積Ai為 二沉池直徑D m選取D=45.0mb 池體有效水深H1 ，二沉池有效水深為：H1=qT=1.02.0=2.0mc 存泥區(qū)所需容積氧化溝中混合液污泥濃度X=5000mg/L，設(shè)計(jì)污泥回流比采用R=75%，則回流污泥濃度為Xr=11666.7mg/L。為保證污泥回流的濃度，污泥在二沉池的存泥時(shí)間不宜小于2.0h,即TW=2.0h。二沉池污泥區(qū)所需存在泥泥容積為 m3d 存泥區(qū)高度H2，每座二沉池存泥區(qū)容積 m3則存泥區(qū)高度H2為 me 二沉池總高度H，取二沉池緩沖層高度H3=0.4m，二沉池超高為H4=0.5m，則二沉池邊總高度H為 m設(shè)計(jì)二沉池池底坡度i=0.01，則池底坡降為m，池中心總深度為 m池中心污泥斗深度為H6=0.98m，則二沉池總深度H7為 mf 校核徑深比 二沉池直徑與水深之比為 二沉池直徑與池邊總水深之比為 符合要求。二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算見圖5： 二沉池固體負(fù)荷G 二沉池固體負(fù)荷G按下式計(jì)算 當(dāng)R=0.51.0時(shí)，G分別為 KgSS/(m2d) KgSS/(m2d)介于G=200250 KgSS/(m2d)之間，符合要求。 進(jìn)水配水槽設(shè)計(jì)計(jì)算 采用環(huán)形平底配水槽，等距設(shè)布水孔，孔徑100mm，并加100L150mm短管。配水槽底配水區(qū)設(shè)擋水裙板，高0.8m。配水槽配水流量 m3/h=3.0m3/h設(shè)配水槽寬1.0m，水深1.2m，則配水槽流速為 m/s設(shè)100配水孔孔距為S=1.10m則配水孔數(shù)量為 條取n=125個(gè)，則實(shí)際S=1.11m配水孔眼流速為u2 m/s槽底環(huán)形配水區(qū)平均流速u3 m/s環(huán)形配水平均速度梯度G 21.4s-1且30s-1 GT=21.4600=1.29104105符合要求。 出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 池周邊設(shè)出水總渠一條，另外距池邊2.5m處設(shè)溢流渠一條，溢流渠與出水總渠設(shè)輻射式流通渠，在溢流渠兩側(cè)及出水總渠一側(cè)設(shè)溢流堰板。出水總渠寬1.0m,水深1.2m。出水總渠流速m/s出水堰流負(fù)荷q=20L/(ms)則溢流堰總長(zhǎng)為L(zhǎng) m每池溢流堰長(zhǎng)度需要 m出水總渠及溢流渠上三條溢流堰板總長(zhǎng)為 m每堰口長(zhǎng)150mm，共設(shè)2500個(gè)堰口，單塊堰長(zhǎng)3.0m，共125塊。每堰堰口流量為Qi m3/s每堰上水頭h m實(shí)際堰上水深介于0.0270.043m之間 排泥方式與裝置 為降低池底坡度和池總深，擬采用機(jī)械排泥，刮泥機(jī)將污泥送置池中心，再由管道排出池外。本二沉池選用DXZ-45刮泥機(jī)，該機(jī)中心傳動(dòng)，周邊線速度3.5r/min，電動(dòng)機(jī)功率為0.75KW。該機(jī)直徑（公稱）45.0m，配有刮泥板、吸泥管、浮渣漏斗及撇渣機(jī)構(gòu)。由于該機(jī)下部?jī)蓚?cè)分別裝有刮泥板和吸泥管，可將活性較差的惰性污泥單獨(dú)排出。由于吸泥管設(shè)于池底，直接從池中心回流污泥，且為中心傳動(dòng)，其質(zhì)量和功率分別為多管式周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)的60%和25%。同時(shí)，該吸泥機(jī)具有回流污泥量易于控制（根據(jù)需要調(diào)節(jié)套筒閥高度來完成），吸泥管、刮砂板與池底的間隙便于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。（9）回流污泥泵房 設(shè)計(jì)說明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。設(shè)計(jì)回流污泥量為QR=31256250m3/h污泥回流比R=50%100%。 回流污泥泵設(shè)計(jì)選型a 揚(yáng)程 二沉池水面相對(duì)地面標(biāo)高為+0.50m，套筒閥井泥面相對(duì)高程為+0.10.2m，回流污泥泵房泥面相對(duì)標(biāo)高為-0.20.3m。氧化溝水面相對(duì)標(biāo)高為+1.0m，配水井最大水面標(biāo)高為+1.31.5m。污泥回流泵所需提升高度為1.8m。b 流量 兩組氧化溝設(shè)一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量為15633125 m3/h。c 選泵 選用LXB-1500螺旋泵4臺(tái)，每站兩臺(tái)，單臺(tái)提升能力21002300m3/h，提升高度為2.02.5m，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)42r/min，電動(dòng)機(jī)功率N=30KW。回流污泥泵站一組占地面積為（15.07.7）(10) 接觸消毒池與加氯時(shí)間 設(shè)計(jì)說明 因?yàn)榧{污河段水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-88）中“IV”標(biāo)準(zhǔn)，故需經(jīng)消毒處理后出水才能排放。 設(shè)計(jì)流量 Q=15萬m3/d=6250 m3/h；水力停留時(shí)間 T=0.5h；設(shè)計(jì)投氯量為 C=3.05.0mg/L a 設(shè)置消毒池（接觸式）一座 池體容積V=QT=3125m3 消毒池池長(zhǎng)L=38m，每格池寬b=7.0m，長(zhǎng)寬比L/b=5.4 接觸消毒池總寬B=nb=3b=21.0m 消毒池有效水深設(shè)計(jì)為H1=4.0m 實(shí)際消毒池容積V為 m3 滿足有效停留時(shí)間的要求。 b 加氯量計(jì)算 設(shè)計(jì)最大投氯量為mg/L；每日投氯量為：（Kg/d）=31.3(Kg/h) 選用貯氯量為1000Kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為3/4瓶，共貯用12瓶。每日加氯機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)投氯量為1525Kg/h。 配置注水泵兩臺(tái)，一用一備，要求注水量Q=36m3/h，揚(yáng)程不小于20mH2O。 混合裝置 在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)2臺(tái)（立式）。混合攪拌機(jī)動(dòng)率N0為 式中：QT混合池容積，m3； 水力粘度，20時(shí)，=1.0610-4Kgs/m2； G攪拌速度梯度，對(duì)于機(jī)械混合G500s-1。