每天4万吨污水处理厂设计方案

每天4万吨污水处理厂设计方案1.1 项目名称4万吨/天污水处理工程1.2 建设单位及设计单位建设单位：设计单位：1.3 建设规模根据业主提供的资料，建设规模为4万m3/d，总变化系数为1.40，最大污水量为56072.5m3/d。

1.4 设计依据1.4.1 项目的基础资料1）业主提供的相关资料1.4.2 我国现行的有关水污染防治的政策、法规1）《中华人民国环境保护法》（1989年12月）2）《中华人民国环境防治法》（1984年5月）3）《中华人民国水污染防治法》（2008年2月）4）《建设项目环境保护管理法》（2011年1月）5）《污染物排放许可证管理暂行办法》（1986年3月）6）《污水处理设施环境保护、监督管理办法》（2011年7月）7）《关于防治水污染技术政策的规定》（1986年11月）1.4.3 设计采用的相关规和标准：1）《地表水环境质量标准》（GB13838-2002）2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）4）《城市污水再生利用景观用水水质标准》（GB18921-2002）4）《室外排水设计规》（GB50014-2006）5）《城市污水再生利用、城市杂用水水质》（GB18920-2002）6）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订）7）《工业企业总平面设计规》（GB50187-93）8）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）9）《建筑地基基础设计规》（GB 50007-2002）10）《建筑抗震设计规》（GB 50011-2001）11）《给水排水工程构筑物结构设计规》（GB 50069-2002）12）《给水排水工程管道结构设计规》（GB 50332-2002）13）《地下工程防水技术规》（GB 50108-2001）14）《构筑物抗震设计规》（GB 50191-2012）15）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:2002）16）《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137:2002）17）《建筑设计防火规》（GB50016-2006）18）《建筑给水排水设计规》（GB50015-2003）19）《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》（GB2625-81）20）《仪表配管、配线设计规定》（HG20512-92）21）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规》（GB50032-2003）1.5 进出水水质及排放标准城市污水处理厂的处理工艺的选择及水厂的经营成本在很大程度上取决于城市污水的水质情况。

在确定城市污水水质时，应了解城市现状污水排放水质情况，并根据城市居民生活发展水平，合理地对污水厂的进水水质进行预测，从而选择经济合理的污水处理工艺。

污水水质指标如表1.1所示。

排放标准要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

表1.1 污水进水水质及排放标准第二章工艺方案选择2.1 水质分析本设计所设计的污水处理厂处理污水为市政污水，根据进水水质表可知，/TN=4.44>3.0，B/C=0.5>0.3，可生化性较好，采用生化处理较为经济。

BOD5COD/TN=8.89>7.0，满足反硝化需求。

BOD/TP=50>20，可以采用生物除磷工艺。

52.2 污水处理工艺选择城市污水处理厂是城市基础设施的重要组成部分，也是防治水污染的主要措施之一。

当河流湖泊及地下水资源的污染危机到人类的切身利益的时候，城市污水处理厂的建设才逐步引起人们的重视并开始进行大规模投资建设。

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。

2.1.1 一级处理工艺选择一级处理，主要去除污水中悬浮状态的固体污染物质，主要包括：沉砂、除，经一级处理后的污水，BOD一般油、沉淀，主要去除污水中悬浮物及部分BOD5可去除30%左右，达不到排放标准。

一级处理属于二级处理的预处理，本工程预处理流程为：粗格栅—进水泵房—细格栅—沉砂池。

沉砂池主要去除污水中密度为2.65t/m3、粒径大于0.2mm的砂粒，使无极砂与有机物分离开来，有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。

平流式构造简单、处理效果好；竖流式处理效果一般较差，仅适用于规模较小的污水厂；曝气式是通过向池中鼓入空气产生旋流，使砂粒摩擦与有机物分离；旋流式通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂和有机物分离。

从效果比较，曝气式和旋流式要优于平流式和竖流式。

从工程投资和运行费用来说，旋流式沉砂池要优于曝气沉砂池。

故选用旋流式沉砂池。

2.1.2 二级处理工艺选择二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物质（即BOD、COD物-N，代表工艺有传统活性污泥法、生物膜法等工艺，活性污泥法质）及部分NH3工艺主要有：A2/O工艺、氧化沟、SBR等；生物膜法工艺主要有：曝气生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等。

经二级处理后的污水，有机物去除率可达90%以上，使有机物达到排放标准。

（1）生化处理工艺比选按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。

对脱磷或脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O 工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。

A2/O工艺、氧化沟工艺和SBR工艺方案对比如表2.1所示。

表2.1 生物处理方法的特点和使用条件考虑该设计是中型污水处理厂，A2/O工艺比较普遍，技术成熟，且稳定，因此本设计选择A2/O工艺。

（2）二沉池池型比选目前，沉淀池池型有平流式、竖流式、辐流式和斜板（管）式，各池型的优缺点与适用条件如表2.2所示。

表2.2 沉淀池池型比较由于本设计拟采用机械刮泥方式，且本设计所涉及的污水处理厂为中型污水处理厂，所以选择较为经济的辐流式二沉池。

辐流式沉淀池又分为普通辐流式沉淀池和向心流辐流式沉淀池。

向心流辐流式沉淀池在一定程度上克服了普通辐流式沉淀池中心流速较大、对池底污泥干扰等缺点，容积利用率大大提高，所以，向心流幅流沉淀池沉淀效率高，与普通辐流式沉淀池相比，设计表面负荷可提高1倍左右。

因此，本设计选用向心流辐流式沉淀池。

2.1.3 三级处理工艺选择三级处理，是在一级、二级处理后，进一步处理难降解有机物、氮和磷等能够导致水质富营养化的可溶解性有机物等，属于深度处理单元。

由于本设计要求出水达到一级A标准，因而必须加三级处理工艺。

主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。

本设计采用混凝沉淀加过滤的方式。

（1）沉淀形式比选本工程可选择的沉淀池池型有平流沉淀池、斜管沉淀池、高效澄清池等，三种池型的详细比较如表2.3所示。

表2.3 沉淀池池型比较表综合以上比较，高效澄清池占地面积小，并且对原水水质的适应性也较强，在深度处理工程中已有较多应用，故本工程沉淀池采用高效澄清池。

（2）过滤形式比选气水反冲均粒滤料滤池（V型滤池）优点是过滤周期长、出水水质好、自动化程度高。

采用气水反冲洗，反冲效果好，冲洗耗水量小；缺点是工程投资高，施工复杂。

纤维滤料高速滤池是一种新型高效滤池。

采用慧核式或其他形式的纤维束作为滤料，气水联合冲洗，恒水位或变水位过滤方式。

纤维滤料滤池具备传统快滤池的优点，同时其设计滤速可达20m/h，是一般V型滤池的2倍，可大大减少滤池面积，降低反冲洗水量和能量的消耗。

纤维转盘滤池是目前世界上先进的过滤器之一，目前在全世界已经有350个污水处理厂采用该项技术。

纤维转盘滤池广泛用于净水工程中采用，运行情况良好。

气水反冲滤池、纤维滤料高速滤池与纤维转盘滤池的详细比较见表2.4。

表2.4 滤池形式比较由于本工程原水特点及深度处理规模，并根据表2.4的比较，选取池子构造简单、出水达标稳定的纤维转盘滤池为本设计所用滤池。

2.1.4 消毒方案消毒是为了杀灭污水中的致病细菌，目前国主要的消毒方法有液氯消臭氧消毒、二氧化氯消毒、膜过滤和紫外线消毒。

现代紫外消毒技术是集国际上三十多年的研究成果开发出来的一项污水消毒技术，它以其高效、广谱、无二次污染、占地少、无噪音、一次性投资及运行维护费用低、安全及操作运行维修简单的优点在欧美得到了迅速的发展。

紫外消毒技术是物理杀菌过程，它是利用紫外波段（波长在180~280nm），破坏水体中各种病毒、细菌及其它制病体并消毒的目的，杀菌过程不改变水的物理化学性质。

一般工程应用中波长253.7nm的紫外光杀菌效果较为理想。

紫外消毒技术与目前国外几种消毒技术的比较可参见表2.5。

表2.5 消毒技术比较从上表可以看出，在主要技术参数上，紫外技术明显优于当前主流的加氯消毒技术。

在相同消毒效果的情况下，紫外技术所需的剂量最少。

紫外消毒技术不仅消毒效率是所有消毒手段中最高的，而且消毒运行维护最简单。

它既具有其它消毒技术无法比拟的高效率，又具有低成本和低运行费用的优点，因此本工程推荐采用紫外消毒技术。

2.3 污泥处理工艺2.3.1 污泥处理工艺选择污泥处理过程中产生的污泥有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，如处置不当会造成二次污染。

因此，污泥处理是污水处理厂的重要容之一，一般污泥的处理要求如下：（1）减少污泥中的有机物，使污泥实现稳定化；（2）减少污泥体积，减少运输量；（3）减少污泥中的寄生虫卵及病菌；（4）利用以实现污泥资源化。

目前，污水处理厂的污泥处理一般有两种形式：1）先消化再浓缩脱水，2）直接浓缩脱水。

污泥消化又有好氧消化和厌氧消化两种方式，好氧消化因要消耗大量能源，较少被采用。

污泥的厌氧消化是大中型城市污水厂比较普遍采用的污泥处理单元。

厌氧消化可使污泥中的有机物转化为稳定的腐殖质，同时可以使污泥减量化（可减少污泥量20~30%），减少污泥的运输和处置费用，并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和抑制致病的微生物，并可获得副产物——沼气。

但是较小规模的污水厂（如5万m3/d以下），因污泥量少，建设污泥消化设施需增加大量投资，产生的沼气难以利用，并且增加管理的难度，一般不采用污泥消化处理单元，而采用直接浓缩脱水。

本工程拟推荐直接浓缩脱水。

2.3.2 污泥浓缩、脱水工艺选择（1）污泥浓缩工艺选择污泥浓缩方式主要有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等几种。

重力浓缩在国外使用普遍，国大部分污水处理厂都使用污泥浓缩池作为污泥处理的最初手段，但污泥停留时间较长，占地面积大，污泥中的磷在缺氧的条件下会重新释放到上清液中，降低磷的去除率。