工艺流程中构筑物及设备的比选

工艺流程中构筑物及设备的比选 1、格栅的选择

格栅设置在泵房集水井进口处或污水处理系统前的污水渠道中，用以截留污水中的悬浮物或漂浮物防止水泵、管道和后续处理构筑物的机械设备如孔口等被磨损，使后续处理流程能顺利进行，同时还可以减轻后续处理构筑物的处理负荷。 格栅的种类很多，可按不同的方式将其分类： 按栅条形状，可分为平面格栅与曲面格栅； 按栅条运动状态，可分为固定格栅与回转格栅； 按栅条间隙宽度，可分为粗格栅（一般16~40mm，特殊情况可达100mm ）、细格栅（1.5~10mm）

和超细格栅(0.2~1.5mm)；

按清渣方式，可分为人工清渣、机械清渣和水力清渣。

常用机械格栅适用范围及优缺点比较

由上面两表可知平面格栅与曲面格栅均可做成粗格栅或细格栅。格栅的选用需根据具体的污水处理工艺来确定；可以选取粗、细中单独的一个或进行组合设置。

清渣方式中的人工清渣的格栅适用于小型的污水处理厂。为保证清渣作业过程安全、可靠，格栅的安装角度以30°~60°为宜。人工清渣的时间间隔较长，其格栅间隙的设计净面积应

采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道的有效面积的2倍。

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机械清渣格栅主要应用于大、中型污水处理厂。当栅渣量达到0.2m /d时，为降低劳动成本、改善劳动与卫生条件，都决定了必须采用机械清渣的格栅。机械清渣的格栅的安装角度一般为60°~90°，机械清渣的时间间隔较短，甚至可以进行连续的清渣作业，因此格栅间隙的设计净面积可取较小的安全系数，一般不小于进水渠道的有效面积的1.2倍。

选用格栅时需要控制的主要技术指标有有效深度（沟深）、有效宽度（栅宽）、栅条间隙、安装角度、进水水质、水温等。根据以上的比较和叙述和进水水质水量以及后续处理工艺的考量，宜采用回转式平面格栅，采用机械清渣。

沉砂池的选择 沉砂池的作用

去除污水中相对密度较大的无机颗粒，不去除相对密度较小的有机颗粒。 工程设计中，沉砂池的设计原则及主要参数如下：

（1）城市污水处理厂一般均应设沉砂池，工业污水是否设置沉砂池，应根据水质情况而定。城市污水处理厂的沉砂池的只数或分格数应不少于两只。

（2）当污水自流入池时，按最大设计流量计算；当污水由抽水泵送入时，应按工作水泵的最大组合流量进行计算；在合流制处理系统中，按降雨时设计流量计算。

（3）沉砂池去除的砂粒杂质一般以相对密度为2.65，粒径为0.2mm 以上的颗粒为主。 （4）城市污水的沉砂量可按照10万m3污水的沉砂量为3m3计（每立方米污水0.03L ），沉砂含水率约为60%，重度1.5t/m3，贮泥斗的容积按2天的沉砂量计。采用重力排砂时，贮砂斗斗壁倾角不小于55°。

（5）沉砂池的超高不宜小于0.3m 。

（6）除砂一般宜采用砂泵或空气提升泵等机械方法。沉砂经砂水分离后，干砂在贮砂池或晒砂厂贮存或直接装车外运。由于排砂的不连续性，重力或机械排砂方法均会发生排砂管堵塞的现象，在设计中也应考虑水力冲洗等防堵塞措施。人工排砂管直径不应小于200mm 。

沉砂池的池型

沉砂池的池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池，旋流式沉砂池。

常用的沉砂池比较

综合上述叙述及比较结果选取旋流式沉砂池作为一级处理中的沉砂池。

二沉池

二沉池设在生物处理构筑物（生物膜法或活性污泥法）之后，在活性污泥法中用于沉淀分离活性污泥并提供回流污泥。在生物膜法工艺中，用于沉淀去除腐殖污泥。

二沉池在活性污泥法工艺中不仅要进行固液分离，还要将污泥进行一定程度的浓缩以供回流，而活性污泥的沉降性能又比较差，因此一般选用较低的表面水力负荷；二沉池在生物膜工艺中只需进行固液分离、不需要进一步浓缩，脱落生物膜又比活性污泥易于沉淀，所以一般可选用较高的表面水力负荷。

污水处理厂中常用的沉淀池为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池和斜板（管）沉淀池。

表 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表

鉴于上述叙述以及前后构筑物的连接情况，二沉池选择辐流式沉淀池。

混合设备的比选

1、混合工艺的作用及要求 （1）混合的作用

混合的主要作用，是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使其水解产物与水中的胶体微粒充分作用完成胶体脱稳，以便进一步去除。按目前的观点，脱稳过程需时很短，理论上只要数秒钟。在实际设计中，一般不超过2min 。

（2）混合要求

对混合的基本要求是快速与均匀。“快速”是因混凝剂在原水中的水解及发生聚合絮凝的速度很快，需尽量造成急速的扰动，以形成大量氢氧化物胶体，而避免生成较大的绒粒。“均匀”是为了使混凝剂在尽量短的时间里与原水混合均匀，以充分发挥每一粒药剂的作用，并使水中的全部悬浮杂质微粒都能受到药剂的作用。

2、混合设备原理及其设计参数和适用范围 A 、水泵混合

水泵混合指药剂溶液加于水泵吸水管中，通过水泵叶轮高速转动达到混合效果。不需设

专门混合设施。

药剂一般采用泵前投加，为防止空气进入水泵吸水管内，必须没一个装有浮球阀的水封箱，对于投加腐蚀性强的药剂应注意避免腐蚀水泵叶轮及管道。 该方法适用于取水泵房距离处理构筑物150m 以内的大、中、小型水厂。 B 、管式混合 （1）管道混合

管道混合指将药剂直接投入水泵压水管中，利用管道内紊动水流达到混合目的。 要求：①投药点至絮凝池的距离s ≥50d （d 为管径）； ②管内流速v ＝1.2～1.5m/s；

③管内水头损失h ≥0.3～0.4m （若h 不足，可在管内设置文丘利管或孔板）。 （2）管式静态混合器

静态混合器是利用在管道内设置多组固定分流板（称混合单元）使水流成对分流，同时又有交叉和旋涡反向旋转，以达到较好的混合效果。 （3）扩散混合器

扩散混合器指在管式孔板混合器前设一锥形帽，利用水流的扩散、收缩在管内产生紊

动而达到混合目的。 （4）管件混合

管件混合指利用异径管、弯头、三通等组成的管配件的混合作用达到混合目的。 C 、机械混合池

机械混合利用搅拌装置使水和药剂在混合池内剧烈混合。

机械搅拌混合池的池形为圆形或方形，可以采用单格，也可以多格串联。 （1）搅拌装置

机械混合的搅拌器可以是桨板式、螺旋桨式或透平式。桨板式采用较多，适用于容积较小的混合池(一般在2m 3以下) ，其余可用于容积较大的混合池。

（2）设计参数

混合时间控制在10～30s 以内，最大不超过2min ，桨板外缘线速度为1.5～3m/s。 混合池内一般设带两叶的平板搅拌器。

当H(有效水深) ：D(混合池直径) ≤1.2～1.3时，搅拌器设一层；

当H ：D>1.2～1.3时，搅拌器可设两层；

当H ：D 的比例很大时，可多设几层，相邻两层桨板采用90°交叉安装，间距为(1.0～1.5)Do(搅拌器直径) ；

搅拌器离池底(0.5～0.75)D o ，搅拌器直径D o ＝(1/3～2/3)D， 搅拌器宽度B ＝(0.1～0.25)D 。 4、水力混合池

利用水流跌落或改变水流方向以及速度大小而产生湍流进行的混合称为水力混和。需要有一定的水头损失达到足够的速度梯度，方能有较好的混合效果。

（1）涡流式混合池：便于排渣，适用于混凝剂浓度低及投加石灰调整PH 值的混合。设计进口流速1~2m/s，出口液面上升流速0.20~0.30m/s，停留时间1.5min 左右。

（2）跌水混合池：可用于小型水厂，应保持0.3m 以上跌落高度，出水管流速1~2m/s。 （3）水越式混合池：适用于有较大跌水水头的水厂，当跌落高度>0.5m时，可使跌落后水流流速>3m/s，产生水越进行混合。

4 絮凝

絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和机械搅拌絮凝。

根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用机械搅拌 沉淀池的比选

深度处理的沉淀池功能与给水处理中沉淀池的功能相似。经混合、絮凝后，水中悬浮颗粒已形成粒径较大的絮凝提，需在沉淀或澄清构筑物里分离出来。

常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件

表 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表

鉴于上述叙述以及前后构筑物的连接情况，深度处理的沉淀池选用斜管（斜板）沉淀池。

为满足水质要求，防止疾病的传播，必须对处理后的水进行消毒处理。 消毒主要是借助物理方法和化学方法杀灭水中的致病微生物，物理方法主要有加热法、超声波法、紫外线照射法等，化学方法主要采用卤素族消毒剂（液氯、二氧化氯、溴及溴化物等）。

常用消毒方法比较

我国普遍采用氯消毒，因为液氯消毒具有余氯持续消毒的作用，成本较低，操作简便，投量准确，不需要庞大的设备等优点，故本设计亦采用液氯消毒

3.3主要生产构筑物工艺设计 3.3.1 进水泵房

污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方，具体布置见污水厂平面总体布置图，另外厂内另设有集中变配电间、中控室) 。 1. 格栅间

平面尺寸：长⨯宽=7.15米⨯6.60米，地下深6.53米，为钢筋砼结构，格栅间内设中格栅和细格栅，中格栅栅条间隙为26mm ，两栅间隔墙宽取0.6m ，栅槽总宽度为3.27m. 最大过栅流速为0.9 m/s。格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。

2. 泵房采用半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：长⨯宽=8.00米⨯16.60米，地下埋深4.33米，采用立式污水泵抽升污水，泵房内设四台型号为

500QW2600—15—160的立式污水泵(四用一备) 。单泵流量为2600米3/时，扬程为15米，转速745转/分，电机功率160千瓦。

每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动单梁起重机，最大起重量为5吨。

3.3.2 细格栅和沉砂池

共设两道进口细格栅，安装在出水井与沉砂池的连接渠道上，用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期) 分两组设置，每组设2道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。) 及1道人工应急格栅(国产) ，渠宽为3.86 m，栅隙宽为20 mm ，最大过栅流速为0.9 m/s.格栅的运行由格栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于平台面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池，型号旋流式沉砂池Ⅱ50) ，旋流式沉砂池Ⅱ型号50的尺寸(mm)

采用重力排砂，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2台国产的砂水分离器处理后外运处置。

3.3.3初次沉淀池：

初次沉淀池对于去除污水中泥沙悬浮物质都能起到很好的作用，而且能够一定对污水中的BOD 5起一定的去除作用。这样既能使污水的初步处理达到一个较好的水平，又能减小后续处理的压力，因此考虑设置初次沉淀池。根据污水的水质、水量以及考虑到工程造价和运行费用等，根据计算结果设置四个辐流式初次沉淀池，池子的直径取36米。有效水深为3米。

3.3.4 A2/O池

A 2/O生物池分两组(共4座) ，污泥负荷为0．12kgBODs/(kgMLSS·d) ，单池平面尺寸为86.47 m×50m(不包括隔墙厚度) ，池深为5.7 m(有效水深为5 m)，每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区，每池设有3根进气总管，每根总管设有1个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量) 。A 2/O工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的2～4倍) ，这使得其能耗较高。为此，在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液 回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷。该系统较常规A 2/O工艺降低能耗约0．045(kW·h)/m3。

3.3.5 鼓风机房

鼓风机房的土建部分按160000 m3/d的总规模一次建成，近期设备按20×10 m/d装机。鼓风机房的土建部分按50×15 m3/d的总规模一次建成，近期设备按20×10 m/d装机。鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为40×20m 。机房内设4台罗茨鼓风机(型号为RF-350，电机功率为220 kW )，该风机高效节能，转子平衡精度高，振动小，齿轮精度高，噪声低，寿命长，输送气体不受油污染。

3.3.6 二次沉淀池

二次沉淀池共四座。二沉池采用中心进水，周边出水幅流式沉淀池，每座池内径41.2米，为半地下式钢筋砼结构。表面负荷1.5(m 3/(m 2 h )) , 停留时间为

2.5小时, 有效水深1.73米, 另加超高0.5米。后考虑到管道敷设，泥斗设为2.00米。出水采用双侧三角堰板出水，堰上负荷为0.47升/秒。两座池共用一座配水集泥井，中心配水，周边集泥。

每座二沉池上设1台ZBG 周边传动刮泥机，桥长40米，桥宽0.8米，旋转速度3.2米/分。

3.3.7 配水集泥井

集泥井内设有回流污泥泵和剩余污泥泵，均采用进口潜污泵。采用钢筋砼结构。集泥井内设两台回流污泥泵，最大汇流比为100%。

3.3.8 污泥浓缩池

进入浓缩池污泥含水率99.4%，浓缩后含水率97%，浓缩池固体负荷30(公斤/米2日) 。近期设浓缩池2座，每座池内径17米，池高4.0米，采用半地下式钢筋砼结构。

3.3.9 脱水车间

每日由浓缩池来的干泥泥量为19522.5公斤，含水率97%，污泥体积648.61(米3/日) ，污泥经离心脱水后，脱水后的污泥外运。脱水车间内设2台离心脱水机，另预留一台机组位置，两台机组每天工作12小时。