城市污水厂初步设计说明书.docx

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1、城市污水厂初步设计说明书目录1 .总论12 .建设规模及处理程度43 .污水处理厂工程设计54 .环境保护设计515 .劳动保护、安全卫生556 .组织机构、劳动定员607 .工程概算及成本分析628 .工程效益分析649 .构建筑物一览表6610 .设备一览表681总论11工程概况为了解决AA市AA城市污水的收集处理和达标排放问题，减轻对汉江下游生活生产用水和生态环境的影响，改善人民的生活质量，建设观音阁污水处理厂二级处理工程。AA区污水处理厂工程占地面积18.7公顷，本次一期处理工程占地8.6公顷，位于AA东南，距市区向阳路2公里，地势开阔，有利于污水处理厂整体布置。1.1 .1地理位置A

2、A市是湖北省省域副中心城市，位于湖北省西北部，汉江中游，东临随州市，西接十堰市和神农架林区，南连宜昌市，荆门市和荆沙市，北接河南省的南阳市和信阳市。是一座国家级历史文化名城，是全国重要的铁路交通枢纽和汽车工业基地,是省域副中心城市。1.2 .2江汉水文城市污水经污水处理厂处理后拟排入南渠，再入汉江。受纳水体为汉江，为国家H类水体。汉江AA段水文特征（吴淞高程系统）水文特征丹江口建库前（19291967年）丹江口建库后（19681985年）多年平均水位（m）62.862.44历年最高水位（m）71.7（1935年7月7日）68.86（1983年）历年最低水位（m）60.6（1941年7月6日）6

3、0.66（1979年3月8日）多年平均高水位（m）67.2166.12多年平均流量（ns）13801233水文特征丹江口建库前(19291967年)丹江口建库后(19681985年)多年平均最大水位流量(m3s)180007340历年最大流量(n?/s)12400（1935年7月7日）19600（1975年10月4日）历年最枯流量(r3s)145（1958年3月12日）220（1997年3月8日）1.2设计依据1、AA市AA污水处理厂BoT招商项目招商文件及业主提供的相关资料;2、污水综合排放标准GB8978-19963、城镇污水处理厂污染物排放标准GB08918-20024、室外排水设计规范

4、GBJ14-87（1997年版）5、地表水环境质量标准GB3838-20026、污水排入城市下水道水质标准CJ3082-19997、城市污水处理工程项目建设标准2001修订版8、城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-859、室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-200310、给水排水工程构筑物结构设计规范1.3 （GB50069-2002）1.4 设计原则(1)严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后的排水达到排放标准。(2)根据设计进水水质和排放标准要求，选用污水处理工艺技术先进成熟、处理效果好、管理简单、运行稳妥可靠、工程投资省及日常运行费用低的方案。(3)设

5、备选用国内或国外先进、可靠、高效、节能、运行管理方便的设备；为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。（4）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免对环境造成二次污染。（5）采取现代化技术手段，在污水处理厂内设置必要的监控仪表，实现自动化控制和管理，减少人员编制。（6）为确保污水处理系统正确运转，供电系统采用双回路电源；污水处理厂运行设备要有足够的备用率。（7）厂区总平面布置力求新颖美观，布局合理，功能齐全。在便于施工安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，布置紧凑，以节约用地，扩大厂区绿化面积，使厂区环境和周围环境协调一致。1.

6、5 编制范围本工程内容包括：1、污水处理厂内处理工艺、土建工程、管道工程、设备购置及实现此工艺所必备的电气、自动化控制。2、尾水排放管铺设，即污水处理厂正常排放至南渠管道，约400m。3、超排管铺设，即在暂停减量服务和计划外暂停服务期间，将污水处理厂出水排放至崔家营航电枢纽工程坝址以下，从而避免未经处理的污水对汉江AA段水体的污染。2 .建设规模及处理程度2.1 建设规模根据招标文件，本工程污水处理厂近期规模10万吨/天，远期规模20万吨/天。2.2 设计进出水水质2.2.1 进水水质根据招标文件，进水水质主要指标为：污水处理厂进水水质一览表项目BOD5(mg1)CODcr(mg1)SS(mg

7、1)氨氮(mg1)T-P(mg1)污水水质120250200252.52.2.2 出水水质根据招标文件要求，处理出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准。污水处理厂排水水质一览表项目BOD5(mg1)CODcr(mg1)SS(mg1)氨氮(mg1)T-P(mgI)污水水质2060208(15)13 .污水处理厂工程设计3.1 污水处理工艺设计3.1.1 污水处理工艺选择3.1.1.1 污水处理工艺简介根据设计原则，污水处理工艺应根据设计进出水水质、受纳水体、污水处理厂规模，污泥处置方法、用地面积及当地温度、工程地质等多因素综合考虑，选择投资省，运行费用低，技术

8、成熟，处理效果稳定可靠，运行管理方便，设备先进的工艺。当前城市污水常见的二级生化处理工艺有普通活性污泥法、接触氧化法、SBR工艺及其变形工艺、A/0、A20曝气生物滤池、氧化沟及其改良工艺等，这几种工艺都是从传统活性污泥法派生出来的，各有其特点。对本工程的原水水质分析可知，目标水质除了要求去除有机物之外，还需要控制出水氨氮和磷的含量，因而工艺选择时应采用具有脱氮除磷功能的相关工艺。另外，污水生化处理过程中产生的剩余污泥的稳定处理也是污水处理中的一道重要工序，它的基建费用高，直接影响到处理工艺的选择。常规二级生化处理的去除目标是有机污染物，对污水中同时存在的氮、磷等营养物只能去除其中的一小部分，

9、一般氮的去除率只有20%左右，通过生物合成去除的磷也只有15%20%,残存的大部分氮和磷将随出水排放到受纳水体，不能满足污水处理厂的处理要求。某些化学法或物理化学法可以有效地从污水中去除氮和磷。如投加金属离子的化学沉淀法，是使污水中的磷与金属离子形成不溶性的可沉物而从水中去除，具有很高的除磷率；折点氯化可以有效的去除污水中的氮。但化学法和物理化学法所需运行费用较高，尤其是大、中型污水处理厂，经济上难以承受。与化学法和物理化学法相比，生物脱氮除磷技术因具有对有机物、氮和磷去除效率高、投资较低、运行费用省、污泥沉降性能好等优点而受到污水处理界的重视，特别是近20年来，在工艺、技术和专用设备的研究及

10、工程应用方面都得到很快的发展。生物脱氮除磷工艺能将总氮去除率提高到70%95%,总磷去除率提高到70%90%,一般情况下可以稳定可靠地满足处理要求，因此确定本工程污水处理的二级生化处理工段将采用具有生物脱氮除磷的工艺。生物脱氮机理生物脱氮过程包括硝化反应和反硝化反应。硝化反应是指在有氧条件下，微生物（硝化菌）将NE（NH4）氧化成硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的过程。其反应过程可表示为：NHj+1.502fNOF+H2+2H+新细胞NO2+0.502fN03-新细胞总反应为：NH+202fNOd+2H+H2+新细胞硝化反应速度与温度、溶解氧、PH值以及抑制性物质有关。硝化反应能在445C范围内进行，硝化

11、反应速率随温度降低而减慢。对一般的活性污泥法，硝化反应溶解氧一般应大于2mg1pH值对硝化反应的影响较大，当PH值降低至I55.5时，硝化反应几乎停止。硝化菌和亚硝化菌的增长都可用MOnOd公式表示，即：N硝化反应和亚硝化反应速度随着底物浓度的降低而降低。反硝化反应是指在缺氧和有机物存在的条件下，微生物（反硝化菌）将硝化过程产生的NOF和NCK还原成气态氮（N2、N2O）的过程。其反应过程可表示为：NO3-+3H（电子供体有机物）fO.5N2H2O+OHNO2+6H（电子供体有机物）fO.5N2+H2O+OH污水中含碳有机物作为反硝化过程的电子供体。理论上每转化Ig氮需要2.86g含碳有机物（

12、以Bc）D计）。因此，当反硝化池污水B0D5TKN大于46时，一般认为碳源充分。这一比值要求还与反硝化时间有关，如反硝化时间过短，则只有一部分快速生物降解的B0D5才可作为反硝化的碳源。如有机物均可利用，有机物/NO3-N大于3时就可以反硝化完全（95%的还原为N2）。反硝化菌的增长也可用Monod公式表示，即：ND=NDZKsd+N根据硝化和反硝化作用的原理不难看出，生物脱氮需要好氧和缺氧环境的并存。脱氮效率取决于有机碳源、进出水氨氮的浓度。生物除磷原理生物除磷就是利用聚磷菌一类的细菌，过量地，超出其生理需要的从外部摄取磷，并将其以聚合形态储藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从污水中除磷

13、的效果。在好氧条件下，聚磷菌有氧呼吸，不断地从外部摄取有机物，加以氧化分解，并产生能量，能量为ADP所获得，并结合H3PCU合成ATP(三磷酸腺甘)即：ADP+H3PO4+能atph2oH3PO4的大部分是通过主动输送的方式从外部环境摄入的，一部分用于合成ATP,另一部分则用于合成磷酸盐，这一现象就是“磷的过量摄取”。在厌氧条件下，聚磷菌体的ATP进行水解，释放磷和能量，形成ADP,即：ATP+H2OADP+H3PO4+能所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧缺氧好氧环境的交替循环。其不同的设计参数和组合方式构成了不同的工艺。根据处理要求和各脱氮除磷工艺的特点及以往的工程经验，可采用前置厌氧的氧化沟、

14、A?/。及ICEAS工艺作为备选方案，由于ICEAS工艺适用于中小规模，本工程规模较大，因此，本工程选择前置厌氧的氧化沟工艺及A2/。工艺进行比较。3.1.1.2 工艺方案论述(1) A2ZO工艺A2ZO工艺是80年代初期开创的处理技术，作为目前采用较为广泛的一种脱氮除磷工艺。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。在首段厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD5浓度下降；另外NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，污水中NHrN浓度下降。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合

15、液中带入的大量硝酸盐或亚硝酸盐还原为N2释放至空气，同时B0D5浓度继续下降，硝酸盐氮及亚硝酸盐氮的浓度大幅度下降。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，大幅度下降；氨氮被硝化，使NHvN浓度显著下降，但随着硝化过程，N（KN的浓度增加，而P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。A?/。工艺是最简单的同步生物脱氮除磷工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌，克服污泥膨胀，有利于处理后的泥水分离。为了克服传统A2O工艺回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷产生不利影响，可在厌氧池前增设预反硝化区，来自二沉池的回流污泥和部分污水进入预反硝化区，去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧释磷的影响，保证除磷效果。（2）前置厌氧的氧化沟工艺氧化沟污水处理工艺是50年代初由荷兰卫生工程研究所的帕思维尔博士通过研究和设计