第一章城市污水处理工程方案设计 城市污水一般由生活污水和工业废水组成,城市污水的水质与城市的规模、生活水平 工业企业的状况及废水处理水平、排水系统的形式及完善程度,气候环境等因熟有关。主 要水质指标为:水温一般在10~20℃,COD为200~500g/L,BOD为100~300mg/L pH=6.5~7.5,SS=100~250mg/L,可生化性较好,各种营养物质齐全,对一些有春有害 工业废水必须进行预处理后才能排入城市下水道,以免对城市污水处理系统造成冲击。 城市污水处理程序包括预处理、一级处理、二级处理、深度处理及污泥处理,其中的 核心部分为二级生化处理。预处理主要包括格栅和沉砂池;一级处理构筑物主要是初次沉 淀池;二级处理构筑物主要是曝气池和二次沉淀池,二级处理是处理工艺的核心,通过微 生物的新陈代谢作用将污水中的大部分有机物转换成CO2和H2O;污水的深度处理包括脱 氮除磷及有机物的进一步去除,常用混凝沉淀和过滤工艺,也有采用生物陶粒和生物炭工 艺,而最后往往进行消毒处理。污泥处理是污水处理厂的重要组成部分,主要包括浓缩、消 化、脱水和于化等。 多年来,我国城市基础设施建设滞后于经济发展,污水处理设施欠账太多。根据国家 九五”计划和建设部城市污水处理规划要求,到2000年,城市污水处理达标率为25%, 2010年达到40%。因此,可以预测,未来10年内用于城市污水处理设施建设的投资将达 上千亿元。 活性污泥法一直是城市污水处理的主导工艺,为满足日益严格的环境要求,并降低运 行成本,简化管理,许多新技术、新工艺、新设备被开发出来和推广应用,如:A-B法 AO法,A2/O法,SBR, ICEAS(改进的SBR法),氧化沟及酸化水解与好氧法的串联处 理工艺等,新工艺的应用大大提高了我国城市污水处理的总体水平,降低了投资和运行费 用,缓和了环保投资严重不足的矛盾,在以下的方案中,分别列举了不同处理工艺在城市 污水处理中的应用情况。 1.1混凝沉淀工艺处理城市污水 抚顺市污水综合治理工程是世界银行贷款辽浑太流域治理优选建设项目之一,对改善 抚顺及沈阳水体水质,具有十分重要的意义 抚顺市城区位于南北丘陵夹峙的浑河河谷冲积平原上,沿浑河两岸呈带状布局,东西 长近30km,南北宽6~8km,地势由东向西逐渐降低,自然形成了六个排水区域。目前污 水量的构成是:工业废水404万m3/d,生活污水11.6万m3/d,其中有近二十家冶金、化 工、钢铁等企业巳有二级生化处理设施,日处理量达24.18万m3。目前城市污水由一条沿 浑河贯穿东西的截流干渠,将污水排入沈抚灌渠。 根据世界银行贷款计划及工程远期规划,决定一期工程新建一条远期规模为100万
m2/d截流于渠,与原有沈抚暗渠结合,分别排放城市污水和工业废水;新建一座25万m3/d 的一级城市污水处理厂 抚顺市是重工业城市,在总体方案选择时,采用分质排放的方案,即将已有二级处理 设施的二十家企业的工业废水,直接排入流经该市水体的下游,不再流人城市污水系统。这 样不但可减小新建城市污水处理厂的规模、节省投资、降低运行费用,而且对污水处理厂 的运行管理极为有利。 1.1.1水质水量 览器提醒您 污水处理厂分三期建设,进厂污水质:BOD=1902m,NH,N =30mg/L。出厂污水水质标准:BOD≤15mg/L,SS≤25mg/L,NH2N≤2.8mg/L。 在一期工程实施时,只建设一座25万m3/d一级污水处理厂,整个工程在二、三期工 程全部实施后,污水处理规模为50万m3/d 1.1.2工艺流程 为了强化一期工程的处理效果,提高污染负荷的削减量,采用化学沉淀法,工艺流程 见图1-1-1,SS去除率可达60%。二、三期工程采用二级处理,具体工艺为AO法 进水一粗格幅山挺升幕房辐格播沉砂油一初沉 排泥泵房 渣间 外 脱水 图1-1-1抚顺市三宝屯污水处理厂工艺流程 1,1.3主要构筑物及设备 主要构筑物及设备 11-1 名称流量(万m/d) 过欄流速07m/s,栅条净距30mm,糈条宽10mm,水平倾角75°,栅前进水总渠流 粗格榀间 l10 速0.8m/s,共设格栅7个,宽度1.8m,机械除渣 提升泵房 平面尺寸42m×12m,高7.8m,11台桌旋泵,H=78m,N=188kW,一期工作 1]0 2~4台,远期9用2备 细格间 过栅流速08m/s,栅条净距15mm,栅条宽10mm,水平倾角75°,前进水总渠 37,5 流速1.0m/s,水深1.7m,共没格枥3个,机械除渣 沉砂池 高心式沉砂池4座 辐流式沉淀池4座,直径43m,中心管直径8m,池中有效水深3.3m,缓冲层高 初沉蔼 度04m,周边池深4.2m,中心池深8,08m,表面负荷2,7m3/(m2·h),沉淀时间 1.2h,水平流速7.5mm/s,进水SS为204mg/L,自然沉淀时Ss去除率40%湿泥 量1020t/d,含水率97%化学沉淀时Ss去除率60%湿泥量1530t/d 2
续表 流量(万m3/d) 设计参数 排泥平面尺寸12m×6m,吸泥池平面尺寸9m×2m,有效容积7m3,共设排泥泵3台,2用1备,排泥流 泵房量127m3/h.扬程15m,功率2kW 平面尺寸30m×21m,内设污泥混凝池4座,单池平面尺寸4mx4m,每池设搅拌机1台,功率2k 带式压滤机3台,2用1备,单台处理泥量640kg/(m·h),带宽2m,泥饼含水率70%电机功率75 污泥kW;投泥钒3台,2用1备,单台流量42.5m3/h,扬程15m,电机功率11kW,带式输送机1台,带 脱水间宽0.5m,带长29.5m,功率3kW;空压机2台,1用1备,风量1.5m/min,压力07MPa,功率 15 kw 投药间 控制室平面尺寸30m×6m,贮药室平面尺寸30mx9,泥脱水絮凝消采用FeSO,或A2(SO)投 药量20mg/L 原作考:杨晓华抚顺市市政工程设计研究院 1.2强化一级工艺处理城市污水 赤峰市位于内蒙古自治区南部,现有人口420万,面积90021万km2。赤峰市中心现有 四大排水系统,汇水总面积约16km2,排水系统均为合流制管渠,污水出口就近排入河流, 未经处理直接进入水体和供农民污灌。污水灌溉缓解了赤峰地区于旱缺水的矛盾,具有肥 效好、省电等优点。但是,随着灌渠上游工业的发展以及城镇居民生活水平的提高,城市 污水排放量和污染物排放浓度呈现明显上升趋势,水质不稳定已经对灌区内的农作物产生 了不良影响,造成死苗、黄苗、减产甚至绝收。而在非灌溉季节,全部污水直接排入水体, 对该地区生态环境造成污染,并直接威胁下游渔业基地的安全。 1.2.1水质水量 1.污水水量 根据城市规划部门的预测,赤峰市中心城区污水处理厂工程建设规模:近期5万m3/d, 分二期建设,一期2.5万m3/d,二期5万m3/d。远期10万m3/d。 2.污水水质 污水处理厂进水水质:BOD=1983mg/L,CODa=7280mg/L,SS=470.1mg/L。 BOD/COr=0.27,可生化性较差。 3出水水质标准 出水水质取决于出水的出路或回用途径。回用途径如下 (1)农田灌溉 将处理后的污水输送到种有农作物的土壤表面,通过慢速渗滤的土地处理过程,强化 土壤一植物生态系统的净化功能,使污染物变成有用的资源。 (2)林地灌溉与人工湿地调节系统 在非灌溉期,采用多样化生态结构调节形式,如将处理后的污水排至城郊林场或将污 水排到现有河岸废地建造的湿地系统
按照污水回用于农作物的种类,以《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)中早作物的水 质要求,污水处理厂出水BOD≤150mg/L,COD≤300mg/L,Ss≤200mg/L 1.2.2处理工艺 按照出水水质要求及原污水的可生化程度,经多方案比较后,采用AB法的A段作为 该厂的污水处理工艺。A-B法工艺具有技术先进、经济合理、抗冲击负荷能力强、可分期 建设等优点,其中A段主要利用生物的吸附作用去除有机污染物,需氧量少,节省运行费; 相对于传统的一级处理,有机物去除率高,更适合于可生化性差的污水处理。此外,将来 如原污水水质恶化或处理后水的出路发生变化,可在A段的础上增建B段达到二级以 上的处理水平。 污水处理工艺流程见图1-2-1。 请尊重相关知识产权! 污 污泥回流剩余污泥 空气 图1-2-1赤峰市污水处理厂工艺流程 _1::.7· A级A级 溉污泥污泥脱 构筑物名称 格栅槽|集水池计量檀|沉砂池 曝气池沉淀池水渠浓缩池水机房 水面标高 1.40-1.605.204.204,00 3.7 2.58 2.70 有效水深 1.602.600.720.603.903. 3.3 构筑物顶部标高 0.500.505.504.504.504.00 3.10 构筑物底板标高 3.00-5.404.480.100.10 0.69 2600.30 进口标高 4.480.450.45-1.40 0.70 出口标高 4.924.00|4.00 23主要构筑物 1.污水泵房 污水泵房按处理规模5万m3/d设计,总变化系数采用1.2。泵房分上、下两层,集水 池有效容积根据上层布置综合考虑确定。 沉砂池
沉砂池为平流多斗式,水平流速0.3m/s,水力停留时间30s。沉淀的泥砂采用重力排 砂及快开闸形式排至运泥车,与污泥饼一并外运处置。 3.A级曝气池 A级曝气池水力停留时间36min,污泥回流比50%。为提高充氧效果,节省能源,采 用500mm微孔曝气装置。 4A级沉淀池 采用辐流式沉淀池,表面负荷1.5m3/(m2·h),沉淀时间2h,设周边传动式刮泥机 5.污泥浓缩池 采用间歇式污泥浓缩池,浓缩周期16h,浓缩后的污沉用潜水泵排至脱水机房,上清液 排至污水泵房集水井。 1.24总体布局及高程布置 请尊重相关知识产权 污水处理厂占地2.33hm2。采取综合平面布置、近远期结合及部分土建工程一次建成, 降低了工程造价。主要处理构筑物如泵房、计量槽、沉砂池、A级噪气池、A级沉淀池、污 泥浓缩池按每天处理废水5万m3的规模设计,其中沉砂池、A级曝气池分两个系列,每个 系列处理规模为2.5万m3/d,可独立运行,A级沉淀池和污泥浓缩池单池处理能力为25 万m3/d,附属建筑物配电室、鼓风机房、脱水机房按每天处理废水5万m3的规模设计;综 合楼、锅炉房、给水泵房、汽车库、检修中心、传达室等按10万m/d设计施工,远期增 建的5万m3/d建设工程位于近期工程的东侧,需另征地0.15hm2。 1.平面布置 污水处理厂平面布置分为污水处理区、污泥处理区及辅助生产区。生活区布置在西侧 北侧为污泥处理区,南侧为配电室等附属建筑物,中部为污水处理区。污水经提升后,依 次经计量、沉砂与曝气池后进入沉淀池,完成强化一级处理。为节省用地及投资,巴氏计 量槽、沉砂池及A级噪气池采用集中布置。为保证处理构筑物内污水温度及冬季的正常运 行,采用浆砌石块护坡回填土的方式对计量槽、沉砂池、曝气池、沉淀池及污泥浓缩池进 行保温。脱水机房位于厂区北侧,脱水后的污泥由东南侧门运出,不影响厂区整体环境。厂 区东侧原考虑为污泥干化场,约0.5hm2,后为改善环境,以脱水机房代替干化场,此区域 暂做绿化用,将来为远期污水厂的预征地 2.竖向布置 各污水处理构筑物的高程布置按进水泵房一次提升、满足水头损失及工艺要求确定,见 图1-2-2。 3.管线布置 厂区内共有19条管线。热力由厂内锅炉房供给;电源由厂外引;生产、生活及消防用 水均由厂内自备井供给,消防用水量依据《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)规定,室外 同一时间内的火灾次数为一次,最大用水量为10L/(s·次)。 为节省投资,厂区内未设雨水管线,雨水依地面坡度经9个泄水口及大门排至厂外明 渠或自然地面渗透。同时,为保证处理厂的正常运转,在污水管进人厂区前设有闸井,当 处理厂发生事故时,可关闭此闸门,中断截流。A级沉淀池出水可排至红旗灌渠或英金河