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论文

摘要

本设计名称为淮安市淮阴区污水处理厂工程，总规模为4万m3/d，分期实施，近期（2005年）规模2万m3/d，z中期（2010年）规模4万m3/d，总占地3.59万公顷。

出水水质应符合综合二级排放标准，污水处理工艺采用A2/O工艺。

污水处理工艺流程：

进水—粗格栅—进水泵房—细格栅—曝气沉砂池—初沉池—A2/O反应池—二沉池—消毒池—出水

污泥处理工艺流程：

污泥—浓缩池—污泥泵房—消化池—脱水间—外运

根据污水处理厂进水水质预测、处理程度分析，确定淮阴区污水处理厂进、出水水质为：

进水出水

CODCr≤300mg/LCODCr≤80mg/L

BOD5≤180mg/LBOD5≤30mg/L

SS≤300mg/LSS≤30mg/L

NH3-N≤30mg/LNH3-N≤15mg/L

TP≤4mg/LTP≤1mg/L

关键词：

污泥消化池厌氧-缺氧-好氧法污水格栅

Abstract

Thisisasewagetreatmentprojectforhuaiyinzone,huaiyincity.Thetotalscaleofthesewagetreatmentis40000m3/dandbuildindifferenttime.Therecent（2005）scaleofthesewagetreatmentis20000m3/d,butthefuture（2010）scaleofitwillbe40000m3/d.Sotheplantwilldealwiththeproblemofthemunicipalwastewater.ThequalityofdischargedwateraccordwiththeintegratedII-level.ThetechniqueofwastewatertreatmentisAnarerobic-Anoxic-Oxic.

Theprocessofthesewagetreatmentis:

Sewage→Thickgrid→Dirtywaterpumphouse→Horizontalflowdesiltingbasin→palmer-Bowlus→firsttank→A2/Otank→secondtank→Disinfectingtank→Toriver

theprocessofthesludgetreatmentis:

Sludge→Sludgethickeningtank→Pumphouseofdirtymirereflux→digester→Sludgedewateringhouse→Carryingout

Byforecastingthequalityofwastewaterinputandanalyzingtreatmentdegree,confirmthequalityofwastewaterinputandoutputofsewagetreatmentplant:

InputOutput

COD300mg/L≤80mg/L

BOD5180mg/L≤30mg/L

SS300mg/L≤30mg/L

NH4-N30mg/L≤15mg/L

TP4.0mg/L≤1.0mg/L

Keywords：

digester,Anarerobic-Anoxic-Oxic（A2/O），Sewag,grid

前言

淮安市位于江苏省北部，黄淮河冲积平原的中部，是苏北腹地的中心城市和水陆交通枢纽。

现辖五区四县，即清河区、清浦区、经济开发区、楚州区（原淮安市）、淮阴区（原淮阴县）以及涟水县、金湖县、盱眙县、洪泽县。

其中淮阴区土地面积是1264km2，其中耕地面积为650.4km2，人口为83.08万人，其中农业人口为72.61万人，占87.40%。

2000年8月，由29个乡镇合并为21个乡镇，2001年2月，全市区划调整，原淮阴区更名为淮安市，原淮安市撤销，建立淮安市楚州区，撤销原淮阴县，建立淮安市淮阴区，所辖区域均不变。

区党政机关仍在王营镇，并正式纳入“三淮一体”总体发展格局之中。

改革开放二十多年来，谷城县经济建设和社会发展各方面都发生了历史性重大变化，城市经济飞跃发展，社会文明不断进步，人民生活水平显著改善，城市建设日新月异1.5.2自然条件

淮阴区位于苏北腹地，淮河流域下游，地理坐标为东经118056'～119009'，北纬33023'～33056'之间。

东邻涟水县、楚州区，北隔六塘河与沭阳相望，西接泗阳、西南濒临洪泽湖。

城区王营镇位于区域内中部偏东，隔一条废黄河与淮安市中心紧密相依。

淮阴区属温暖湿润季风气候，一年四季分明，冬季干冷，夏季湿润。

水文及水文地质

淮阴区境内河流稠密，纵横交错，主要水体有盐河、废黄河、二河、张福河、淮沭河、六塘河等，其中与工农业生产和人民生活密切相关的盐河、废黄河。

涵闸较多，过境水量大，水文因素除受降水影响外，主要受过境水和水利工程的影响。

杨庄闸上游正常水位11.0～12.5米，下游8～10米，最高水位15.4米，下游14.8米，泄水量一般为200m3/s，最大泄水量300m3/s。

盐河闸上游水位11.0～12.5米，下游水位8～10米，正常泄水量为100～160m3/s，最大泄水量为275m3/s。

1）废黄河

废黄河亦属淮河流域，承担着淮、沂、沭、泗水系分洪任务。

废黄河长19.8km，废黄河在市区段堤顶标高为17.8～18.5m，设计流量为500m3/s。

2）盐河

盐河属于沂水泗水系，是非行洪河道，堤防主要服从排涝要求，盐河长35.40km，设计水位10.80m，历史最高水位10.70m，最低水位6.32m，多年平均水位8.5m。

排水现状及规划

目前淮阴区排水体制基本上为合流制，黄河东路及两侧新建居住区设有分流制管网；另外，还有长江东路以北的承德路及工业园区采用分流制，但下游污水暂时还是接入雨水管排入河道。

目前淮阴区污水以医疗、食品废水和生活污水为主，排水干管主要集中在北京西路、淮海北路、幸福路、黄河路、承德路、长江东西路、香港路上，并就近排入盐河；另外，还有古黄河南部分合流制管道向古黄河排放，因此造成盐河及古黄河的污染。

根据环保部门统计，2000年淮阴区日平均排放污水2.66万吨，该区仅有盐河为污水受纳水体，经环保部门监测，盐河水质达到

类，古黄河的水质也不能完全达到

类标准。

将来新建区域采用雨污分流制，老城区或改造较为困难地区近期采用截流制排水，随着老城区改造，中远期实现雨污分流。

工业废水由企业自行处理或经预处理达到《污水排入城市下水道水质标准》后，方可经市政管网排到污水处理厂。

工程建设必要性

城市环境受到污染，水源地受到威胁，对下游县市饮用水和灌溉用水造成影响，是淮阴区目前面临的重要环境问题，并已成为制约国民经济和城市发展的关键因素。

并且随着排污量的逐年增加，地面水体污染随之加剧，一旦水体功能萎缩、消退甚至丧失，重新恢复将是非常困难的，也是非常漫长的。

虽然淮阴不是缺水城市，但如不加紧治理水环境，很可能步入水质性缺水城市。

水是不可替代的自然资源，但可以再利用，城市污水治理及其资源化既减轻了对水环境的污染，又节约了水资源，所以治理污水，是中国逐步走上可持续性发展这一康庄大道的重要途径之一。

淮安市水系属淮河流域，随着国家对淮河流域污染治理力度的加大，特别是国家南水北调应急工程的启动，这就要求淮安市必须尽快解决水体污染的问题，对城市污水排放进行综合整治，以保证国家南水北调工程的顺利实施，确保将清洁的水送到北方城市，同时也是保证本区生活、生产用水的重要措施。

目录

摘要I

AbstractII

前言III

第一部分设计说明书1

第一章概述1

第一节设计概况1

第二节设计依据及内容1

第三节设计原则及规范2

第四节基础资料4

第五节处理厂厂址及排水水体6

第二章工程方案的选择8

第一节工程规模及水质要求8

第二节污水处理工艺方案选择9

第三节污泥处理工艺方案的选择13

第三章主体工程方案14

第一节污水处理厂工程设计14

第二节污水处理厂高程及平面布置19

第三节污水处理厂总图布置20

第四节建筑与结构设计21

第五节主要设备材料21

第五章消防、节能与环保24

第一节消防与安全生产24

第二节节能25

第三节环境环保26

第六章工程投资及经济分析33

第七章结论与建议36

第二部分设计计算书38

第一章设计说明38

第二章工艺的选取41

第三章处理构筑物的设计计算42

第一节污水部分计算42

第二节污泥部分计57

结束语62

致谢63

参考文献64

第一部分设计说明书

第一章概述

第一节设计概况

工程名称：

淮阴市污水处理厂工程

设计厂址：

淮阴区东部、盐河以北、沈阳路（规划路）以西、长江东路以南

设计规模：

污水截流干管（d300～d1500，27.55km）及一座污水处理厂（近期规模2万m3/d，中远期总规模4万m3/d）。

第二节设计依据及内容

本工程方案设计的主要原始依据有：

1、《设计任务委托书》

淮安市淮阴区政府2003年1月

2、《淮安市淮阴区东片规划》

淮安市规划局

淮安市城市建设设计院2002年11月

3、《关于淮安市污水处理工程项目建议书的批复》

江苏省计划委员会2001年9月

4、《江苏省淮安市淮阴区污水处理厂工程可行性研究报告》

中国市政工程华北设计研究院2002年4月

5、《江苏省淮安市淮阴区污水处理厂工程可行性研究报告补充修改报告》

中国市政工程华北设计研究院2002年5月

6、《关于淮安市淮阴区污水处理厂工程可行性研究报告的批复》

江苏省发展计划委员会2002年8月

7、《建设项目环境影响报告表》

中国市政工程华北设计研究院2002年5月

8、《关于对淮安市淮阴区污水处理厂工程环境影响报告表的批复》

江苏省环境保护厅2002年6月

9、《城市生活污水监测报表》

江苏省淮安市淮阴区环境监测站2001年12月

10、开发区用水量和人员资料

11、淮阴区现状供水量资料

12、地质勘察报告

第三节设计原则及规范

本工程方案设计遵循的原则是：

1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、规范、标准。

2、在总体规划的指导下，采取统一规划，分期实施的原则，使工程建设与城市发展相协调，既保护环境，又最大限度的发挥工程效益。

3、采用适合本地区条件的技术，选用高效节能的污水处理工艺，并充分利用污水厂址地形，因地制宜地采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费低、技术可靠、运行稳定。

4、妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。

5、选择国内或国外先进、可靠、高效，运行管理方便，维修简便的排水专用设备和控制系统。

6、适当考虑周围地区的发展状况，在设计上留有余地。

本方案设计中采用的主要规范和标准有：

1、《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）

2、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

3、《水污染物排放标准》（GB4426-89）

4、《室外排水设计规范》（GBJ14-87（1997年版））

5、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）

6、《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284-84）

7、《建筑设计规范》（GBJ15-88）

8、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

9、《建筑抗震设计规范》（GB50191-93）

10、《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）

11、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）

12、《钢结构设计规范》（JGJ17-88）

13、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2001）

14、《水工混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）

15、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

16、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）

17、《采暖、通风及空调设计规范》（GBJ19-87）

18、《建筑设计防火规范》（GBJ16-87（1997年版））

19、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（GBJ31-89）

20、《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）

21、《建筑电气设计技术规范》（GBJ10-83）

22、《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-92）

23、《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-92）

24、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）

25、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）

26、《35KV～110KV变电所设计规范》（GB50059-92）

27、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

28、《建筑防雷设计规范》（GB50057-92）

29、《电力装置技术条件》（JB2921-81）

30、《电力工程电缆设计规范》（GB50217）

31、《工业企业照明设计规范》（GB50034）

32、《供电系统设计规范》（GB50052）

33、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055）

34、《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》（GB50063）

35、《电力装置的过电压保护设计规范》（GB50064）

36、《电力装置的接地设计规范》（GB50065）

37、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

38、《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）

39、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）

40、《给水排水工程结构设计结构》（GBJ69-84）

41、《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）

42、《城市污水处理工程项目设计建设标准》（2001版）

第四节基础资料

城市概况

（1）地理位置

淮安市位于江苏省北部，地理位置为东经117056'～119048'，北纬32043'～34027'。

地处黄淮平原，地势由西北向东南倾斜，市区地面标高为6.5～13.0米（废黄河标高）。

淮阴区位于苏北腹地，淮河流域下游，地理坐标为东经118056'～119009'，北纬33023'～33056'之间。

东邻涟水县、楚州区，北隔六塘河与沭阳相望，西接泗阳、西南濒临洪泽湖。

城区王营镇位于区域内中部偏东，隔一条废黄河与淮安市中心紧密相依。

（2）气候

淮阴区属温暖湿润季风气候，一年四季分明，冬季干冷，夏季湿润。

历年平均降雨天数102.5天，主要气象特征值为：

极端最高气温：

36.8℃

极端最低气温：

-11.0℃

年平均气温：

14.3℃

年平均相对湿度：

73%

年平均风速：

3.5m/s

常年主导风向：

偏东风

夏季主导风向：

东南风

冬季主导风向：

东北风

年平均降水量：

958.8mm

年平均日照时数：

2243.6hr

（3）水文及水文地质

淮阴区境内河流稠密，纵横交错，主要水体有盐河、废黄河、二河、张福河、淮沭河、六塘河等，其中与工农业生产和人民生活密切相关的盐河、废黄河。

涵闸较多，过境水量大，水文因素除受降水影响外，主要受过境水和水利工程的影响。

杨庄闸上游正常水位11.0～12.5米，下游8～10米，最高水位15.4米，下游14.8米，泄水量一般为200m3/s，最大泄水量300m3/s。

盐河闸上游水位11.0～12.5米，下游水位8～10米，正常泄水量为100～160m3/s，最大泄水量为275m3/s。

1）废黄河

废黄河亦属淮河流域，承担着淮、沂、沭、泗水系分洪任务。

废黄河长19.8km，废黄河在市区段堤顶标高为17.8～18.5m，设计流量为500m3/s。

2）盐河

盐河属于沂水泗水系，是非行洪河道，堤防主要服从排涝要求，盐河长35.40km，设计水位10.80m，历史最高水位10.70m，最低水位6.32m，多年平均水位8.5m。

根据含水层岩性、时代和空间分布，规划区内主要分布为基岩裂隙溶洞水与松散岩类孔隙水；孔隙含水层又可分为潜水含水岩组和第

、

、

、

承压含水岩组。

潜水含水岩组

为第四系全新世陆相沉积物，含水层的岩层为棕黄色亚砂土、粉细砂。

含水层厚度0～20米，此部分水水质较差，矿化度、总硬度以及微生物指标常超过生活饮用水标准，不宜做饮用水水源。

第

含水层组

该含水层组由上更新统含钙核粉土或粉质土中含粉细砂夹层，含水层厚度0～15米，具有微孔承压性。

该层水分布不均，有些地段缺失。

第

、

含水岩组

该含水岩组由更新统和下更新统地质所组成，含水层的岩性灰白，灰绿色泥质含砾中粗砂，部分地段夹粉细砂，砂层厚度一般10～40米，顶板埋深31～56米。

第

承压含水岩组

该含水层由第三系河湖相松散沉积物，岩性为灰绿青灰色粉细砂，中粗砂组成，含水层厚度35～50米，顶板埋深140～180米，单井涌水量1000～2000米3/天。

第五节处理厂厂址及排水水体

一、处理厂厂址

通过厂址比较及论证，初步确定谷城县城市污水处理厂厂址位于南河下游入汉江口处的北岸、太平坊村二道沟口附近，堤防内侧。

距县城东郊2公里，污水处理厂规划用地157亩。

具体用地坐标详见总平面布置图。

处理厂内的平均高程为84.0m。

该厂址具有以下优点：

·位于谷城县城市规划范围内，隶属关系明确，便于项目建设及项目管理。

符合城市总体规划要求。

·地势平坦，现有用地满足污水处理厂近、远期规模用地要求。

·目前大部分用地为农田，无拆迁工作量。

·位于城市主导风向的下风向，对城市环境影响较小；

·附近仅有少量民房且距离较远，无集中居民区，对城市居民生活环境影响较小。

·目前有简易道路与城市道路连接，交通便利。

·位于南河边，便于处理后污水就近排放。

二、排水水体

本工程污水处理后水直接排入南河。

谷城县境内有三大水系，大小河流107条，河流总长1596.3公里，流域面积2507.1平方公里。

一是长江最大的支流汉江沿县城东部边境，自北向南转东南流向，最大流量23100立方米/秒，境内流长达73公里。

二是南河，由保康自本县西南入境，由西南向东北贯穿全县，最大流量3300立方米/秒，流程59公里，南河和北河最后汇入汉江。

规划将城市分为二个排水分区。

按照特有的地理环境和历史原因，根据南、北渠的服务范围和排水、排涝能力，将主城区划分为南、北两个排水区。

各自排水从南、北渠排水口汇总，经污水处理后排入南河。

在环境好的过山口、城南黄康、城北三岔路分区经污水处理后排如河流。

在污染严重的城西区，要求有污染的化肥厂，磷肥厂，皂素工业园自建污水处理厂，工业污水经处理达标后方可排处。

第二章工程方案的选择

第一节工程规模及水质要求

一．工程规模

根据淮安市淮阴区东片规划，本工程规划年限近期为2005年，规模2万m3/d,中期为2010年，规模为4万m3/d。

二.进水水质

该处理厂的进水水质为：

CODCr≤300mg/L

BOD5≤180mg/L

SS≤300mg/L

NH3-N≤30mg/L

TP≤4mg/L

三.出水水质要求

目前淮阴区污水处理厂的出水主要排至盐河，根据功能区划，盐河控制标准为

类水域，根据国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）,结合本项目的环境影响报告，要求污水处理厂的出水应满足二级排放标准要求即：

CODCr≤80mg/L

BOD5≤30mg/L

SS≤30mg/L

NH3-N≤15mg/L

TP≤1mg/L

相应的去除率为：

BOD5≥83%

CODCr≥73%

SS≥90%

NH3-N≥50%

TP≥75%

第二节污水处理工艺方案选择

污水处理方案选择的原则

⑴处理效果保证，工艺先进可靠，运行稳定；

⑵基建投资省，能耗和运行费用低；

⑶占地面积少；

⑷操作简单；

⑸污泥量少；

⑹所选工艺应适应当地的水质及环境条件

污水处理工艺选择

本污水的主要污染物为有机物，其中BOD5/COD=0.6，可见这种污水比较适合选用生化方法进行处理。

就生物处理法而言，人们作了许多的改进，出现了多个改进的工艺方案，如氧化沟、AB法、BIOLAK工艺、UNITANK工艺、CAST工艺、A/O法等多种工艺。

尤其近年来，随着城市污水中氮、磷等污染指标的升高以及受污染水体的富营养化，脱氮、除磷已成为必不可少的环节。

因而曝气池也由单纯的好氧反应工艺发展到包括缺氧反应池和厌氧反应池在内的复合工艺，利用多种反应池的结合，可达到生物脱氮、除磷的目的。

目前国际上较先进而又较流行的方法主要有：

氧化沟、UNITANK工艺、BIOLAK工艺、A/O法、常规SBR法、CAST法、CASS法、ICEAS等，这些是我们可选的工艺方法。

本工程在可研阶段，曾经对A/A/O、SBR、Orbal氧化沟做过比选。

1、A/A/O工艺方案

A/A/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺，其生物反应池由ANAEROBIC（厌氧）、ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段组成。

是一种推流式的除磷脱氮工艺。

其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确，界限分明，可根据进水条件和出水要求，人为创造和控制三段的时空比例和运转条件，当碳源充足时（BOD/TKN≥5），具有良好的脱氮效果。

总的来说，这种工艺运行稳定可靠，除磷脱氮程度高，在对出水氮、磷指标要求严格时，多采用这种工艺，同时该工艺对今后的污水资源化，以及防止水体富营养化均有重要意义。

其流程见图4.2。

图4.2A2/O工艺流程框图

2、氧化沟工艺方案

氧化沟工艺是五十年代由荷兰工程师发明的，因其池型呈封闭循环流沟渠而得名，其沟内循环水量往往是进水量的几十倍甚至上百倍，所以氧化沟兼有推流型和完全混合型曝气池的特点，具有较强的抗冲击负荷的能力。

一般情况下，氧化沟工艺不设初沉池，以简化工艺，便于操作。

氧化沟工艺发展速度较快，种类也较多，但其机理仍是活性污泥法。

目前国内外应用较多的氧化沟主要有卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥贝尔（Orbal）氧化沟、多沟交替式氧化沟等。

各种氧化沟的主要区别在于沟型和曝气方式的不同，一般情况下，氧化沟都采用表面机械曝气，如表曝机、转刷、转碟等。

其中应用较为多的是奥贝尔氧化沟，这种氧化沟由三个椭圆形沟道组成，来自沉淀池的污水和回流污泥混合后首先排入外沟道，然后进入到中沟道和内沟道，最后经中心岛的出水堰排至二沉池。

其曝气设备可以采用转碟曝气器。

但是，由于受到沟深的限制，导致氧化沟的占地面积较大，同时，其充氧能耗往往高于鼓风曝气的能耗，造成运转的费用相对较高，并且由于其负荷很低，容易引起污泥膨胀。

其流程简图见图4.7。

图4.7改良型氧化沟工艺简图

3、CAST工艺方案

CAST（CyclicActivatedSludgeTechnology）是一种SBR的改进型工艺，其特点是利用微生物在反应器中按照一定的顺序对污水进行处理。

与传统意义的SBR反应器不同，CAST工艺的一个重要特点在于