甘肅省某市城市污水回用處理工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1. 設(shè)計(jì)說明書 1.1 設(shè)計(jì)概況 本 設(shè)計(jì) 為 平?jīng)?市 城市 污水 回用 處理 工程 設(shè)計(jì)， 污水 廠位 于 平?jīng)?市市郊 ， 設(shè)計(jì)占 地51912 米 2， 東西方向長 252 米，南北方向?qū)?206 米。市郊河流最高洪水位 1509.00m,廠區(qū)地面高于河流最高洪水位 。 要求 經(jīng)過處理的水 用于綠化 ，二沉池剩余污泥 經(jīng) 濃縮處理后 部分 用泵輸送至處理廠南面的苗圃作為肥料用 ，剩余污泥送至市郊添埋。 廠區(qū) 地 面稍有 坡度，平 均的坡度為 0.5 ，地面平整，海拔高度為 1515.20 米 左右 ，屬 黃土土質(zhì) ，土質(zhì)鹽堿，全年 月平均 最高氣溫 21 度，最低 -5.1 度， 絕對最高溫度 34.9度，最低 -19.4 度。 凍土深度為 1.0 米，全年 平均 降水量 584 毫米。 夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。廠區(qū) 土壤承載能力 2.5kg/平方 厘 米。 市區(qū)排水干管狀況如下： 管徑 D800(mm),充滿度 h/D=0.5,管底標(biāo)高在地面以下 3米。 當(dāng)?shù)赝寥蕾Y料：墾殖土 0.5； 砂土 0.5 1.5；中砂 1.5 3；粗砂 3。 其他情況： 當(dāng)?shù)亟ú墓?yīng) 充足， 100KV 高壓線，電價(jià) 0.6 元 /度，自來水 2.5 元 /立方米，液氯由當(dāng) 地供應(yīng)。 1.2 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 該 市已 建設(shè)成完備的各種市政設(shè)施。 污水 水質(zhì)按一般的生活 污水 性質(zhì)考慮。 本工程處理水量：近 期： 30000 1.48=44400m3/d， 遠(yuǎn) 期 ： 60000 1.48=88800m3/d。 處理進(jìn)出水水質(zhì)： 生 活 污水 與工業(yè)廢水混合后其水質(zhì)平均值為： BOD5=250mg/L， SS=300mg/L，CODcr=360mg/L， TP=7mg/L， NH3-N=49mg/L TN=70mg/L， 要求經(jīng)過處理后水質(zhì)達(dá)到 綠化用水標(biāo)準(zhǔn) （ BOD5 10mg/L， SS 10mg/L， CODcr 20mg/L， TP 0.5mg/L， NH3-N1 0mg/L，TN 15 mg/L）。 設(shè)計(jì)要求 按 近 期一期 4.44 萬噸 /天建設(shè)完成， 污水 廠主要處理構(gòu)筑物擬分為二組，每組處理規(guī)模為 2.22 萬噸 /天。 在 滿足近期處理水量要求 的前提下 ， 要 留有空地以 備后期擴(kuò)建之用。 污水廠的建設(shè)要求： 首先，從經(jīng)濟(jì)角度，污水廠要求造價(jià)最低，并且運(yùn)行成本不能太高。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 其次，從技術(shù)角度，處理后出水水質(zhì)要達(dá)標(biāo)，（達(dá)到設(shè)計(jì)要求） 。 最后，從環(huán)境角度，污水廠的建設(shè)，不能對市區(qū)環(huán)境造成不良影響，要于城市規(guī)劃緊密聯(lián)系起來。 1.3 處理工藝 方案 比選 1.3.1 提出擬選工藝流程 （ 1） 傳統(tǒng)活性污泥法 傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)多采用矩形廓道式曝氣池，污 水和回流污泥從池首進(jìn)入，混合液以活塞流的流態(tài)逐漸向池尾流動，從池末端出水堰流出，進(jìn)入二沉池，在二沉池中完成以活塞流的流態(tài)逐漸向池尾流動，從池末端出水堰流出，進(jìn)入二沉池，在二沉池中完成泥水分離后處理水排放，沉淀污泥回流到曝氣池，進(jìn)入下一個循環(huán)。該方法是早期開始使用的一種比較成熟的運(yùn)行方式，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定， BOD 去除率可達(dá) 90%以上，適用于對處理效果和穩(wěn)定程度要求較高的污水，城市污水多采用這種運(yùn)行方式。 工藝流程見圖 1： （ 2） 氧化溝 又稱循環(huán) 混合式活性污泥法。一般采用延時(shí)曝氣，同時(shí)具有去除 BOD5 和脫氮的功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。氧化溝處理效率為： BOD5 和 SS均為 95%以上，總氮為 70% 80%。氧化溝具有工藝流程短，處理效率高。出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡單等優(yōu)點(diǎn)。但占地面積過大。在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合與推流之間。污水在溝內(nèi)的流速 v 平均為 0.4m/s,氧化溝總長為 L，當(dāng) L 為 100 500m 時(shí)，污水完成一個循環(huán)所需時(shí)間約為 4 20min，如水力停留時(shí)間定為 24h,則在整個停留時(shí)間要做 72360 次循環(huán)。可 以認(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水只是幾近一致的，從這個意義來說，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，溶原水 格柵 泵房 沉砂池 初沉池 曝氣池 排放 消毒 二沉池 污泥回流 圖 1 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 解氧濃度從高向低變動，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。氧化溝的這種獨(dú)特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。常用的氧化溝系統(tǒng)由卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝及二沉池交替工作氧化溝。 工藝工藝流程見圖 2： （ 3） A-A-O法 本法是在 70年代，由美國的 一些專家在厭氧 -好氧（ An-O）法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的，其宗旨是開發(fā)一項(xiàng)能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。 工藝流程見圖 3： 各反應(yīng)器單元功能與工藝特征： 厭氧反應(yīng)器，原污水進(jìn)入，同步進(jìn)入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應(yīng)器的主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化 污水經(jīng)過第一厭氧反應(yīng)器進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，本反應(yīng)器的主要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為 2Q（ Q 原污水流量）。 混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入 好氧反應(yīng)器 曝氣池，這一反應(yīng)器單元是多功能的，去處 BOD，硝化和吸收磷等項(xiàng)反應(yīng)都在本反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。這三項(xiàng)反應(yīng)都是重要的，混合液中含有 NO3-N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的 BOD（或 COD）則得到去除。流量為 2Q的 混合液從這里回流缺氧反應(yīng)器。 沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。 進(jìn)水 二沉池 出水 污泥泵房 回流污泥 圖 2 氧化溝工藝流程 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 圖3 A- A-O 法同步脫氮除磷工藝流程回流污泥回流混合液沉淀池好氧池缺氧池厭氧池1.3.2三種工藝的比較 1傳統(tǒng)活性污泥法 優(yōu)點(diǎn)： (1)活性污泥法適合處理城市污水，并且其適合處理的水量比較大，處理效果比較好，可以 除去污水中大部分的有毒有害的物質(zhì)； (2)活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有機(jī)物，保持活性污泥的活性，就可以達(dá)到好的處理效果； (3)活性污泥法不需要濾料等微生物的載體，可避免濾料堵塞等一系列不良問題的出現(xiàn)； (4)活性污泥法的微生物繁殖較快，微生物的種類較多、世代時(shí)間短，可以保證活性污泥的活性； (5)活性污泥法對環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)； (6)活性污泥法工藝中的污泥接種 和馴化的操作比較簡單、用時(shí)比較短，可以較快的投入運(yùn)行； (7)活性污泥法對營養(yǎng)的要求比較低，一般 C： N： P=100： 5： 1 即可滿足要求，而城市污水中的營養(yǎng)物質(zhì)可以滿足活性微生物的營養(yǎng)要求，故不需要另外投加營養(yǎng)物質(zhì)，可以降低運(yùn)行費(fèi)用； (8)活性污泥法運(yùn)行管理較方便，便于維修。 缺點(diǎn)： 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 (1)對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)能力較低 ,運(yùn)行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響 ； (2)處理單元較多 ,操作管理復(fù)雜 , 體積負(fù)荷率低，曝氣池龐大，占用土地較多，基建費(fèi)用高 ； (3)在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，會浪費(fèi)了動力費(fèi)用； (4)產(chǎn)生的污泥量大 。 2 氧化溝 本 工藝 50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門 工藝 。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式 (Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在 2.5 3.5m，轉(zhuǎn)刷動力效率 1.6 1.8kgO2/(kWh) 。 奧式 (Orbal)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的 DO(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi) 環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.0 4.5m，動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市 污水 處理廠應(yīng)用。 卡式 (Carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從 工藝 運(yùn)行來看水深一般在 3.0m 左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。 工作原理： 氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨(dú)特的水 力流動特點(diǎn)，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時(shí)氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時(shí)間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。 工作特點(diǎn)： 在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。 對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。 污泥齡較長，一般長達(dá) 15 30天，到以存活時(shí)間較長的微生物，如果運(yùn)行得當(dāng)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。 污泥產(chǎn)量低，且多已達(dá)到穩(wěn)定。 自動化程度較高，使于管理 。 占地面積較大，運(yùn)行費(fèi)用低。 脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán)，要蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。 氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富 。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高 20%)和動力效率達(dá) 2.5 3.0 kgO2/(kWh) 。 缺點(diǎn)： 由于表面曝 氣機(jī)數(shù)量少，溝內(nèi)混合液自由流程很長，由紊流導(dǎo)致的流速不均有可能引起污泥沉淀，影響運(yùn)行效果。 難以避免供氧和攪拌的矛盾，尤其在進(jìn)水水質(zhì)較淡的情況下，為達(dá)到節(jié)能效果，必須降低表面曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，這樣將急劇減弱攪拌能力，導(dǎo)致嚴(yán)重沉淀，淤積污泥。 對于大中容積的氧化溝，水深不宜超過 3.5 米，否則應(yīng)增設(shè)水下推進(jìn)器，投資和成本會有所增加。 3 A-A-O 法 由于對城市 污水 處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi) 10 年前開發(fā)此厭氧 缺氧 好氧組成的 工藝 。 工作原理： 該工藝 利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理 工藝 。A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷， 污水 中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO12.5)， BOD/TKN 為 1.5 3.5， COD/TP 為 30 60， BOD/TP 為 16 40(一般應(yīng) 20)。 工作特點(diǎn)： 該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時(shí)間，總體占地 面積少于其它的工藝 。 在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞， SVI值一般均小于 100。 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 運(yùn)行中勿需投藥，兩個 A 段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運(yùn)行費(fèi)低。 缺點(diǎn)： 除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng) P/BOD 值高時(shí)更是如此 。 脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以 2Q 為限，不宜太高，否則增加運(yùn)行費(fèi)用。 對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但 溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應(yīng)器的干擾。 1.4 本 設(shè)計(jì)工藝流程 本 設(shè)計(jì) 典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝： 1）普通 A/A/O 法處理工藝。 2）氧化溝處理工藝。 3） 傳統(tǒng)活性污泥 處理工藝。三種工藝經(jīng)過比較，氧化溝除了具有 A/A/O的效果外，還具有如下特點(diǎn)：（ 1）具有獨(dú)特的水力流動特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果。（ 2）不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。（ 3） BOD負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫、 水質(zhì)、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理。（ 4）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。（ 5）電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。所以本課題選擇氧化溝處理工藝，并且再生水用于 廁所沖洗水和澆撒用水。 本 設(shè)計(jì)工藝流程見圖4： 中格柵 泵房 細(xì)格柵 沉砂池 氧化溝 二沉池 濾池原污水接觸池加氯處理回流污泥濃縮池儲泥池脫水間外運(yùn)剩余污泥再生水圖4 工藝流程圖1.5 水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明 1.5.1中格柵 （ 1） 設(shè)計(jì)概況 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 格柵是安裝在 泵房集水池前或污水廠前端的構(gòu)筑物，用以截留污水中較大的漂浮物和懸浮物，保護(hù)水泵 機(jī)組和后續(xù)處理構(gòu)筑物。 城市大中型污水處理廠或泵站前截留雜物大于 0.2 m3/d 的格柵，清除雜物量較大，一般采用機(jī)械清除設(shè)備。采用機(jī)械除渣設(shè)備時(shí)，一般采用單獨(dú)格柵井。 格柵按形狀分可分為平面格柵和曲面格柵。本設(shè)計(jì)中中格柵采用平面格柵，其各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見設(shè)計(jì)計(jì)算書，其中中格柵設(shè)計(jì)尺寸按遠(yuǎn)期水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 2） 設(shè)計(jì)要求 1） 在污水處理系統(tǒng)或水泵前，必須設(shè)置格柵； 2） 泵站集水池前的格柵間隙寬度應(yīng)根據(jù)水泵允許通過的污物能力來確定； 3） 污水過柵流速宜采用 0.6 1.0 m/s，設(shè)計(jì)流量應(yīng)采用最大日最大時(shí)流 量或污水泵站最大設(shè)計(jì)提升流量，格柵傾角宜采用 45 90，并考慮格柵上雜物的清除，格柵的清洗和工作人員的安全設(shè)施； 4） 柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用 0.4 0.9 m/s； 5） 格柵上部必須設(shè)置工作臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位 0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施； 6） 格柵工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于 0.7m，工作臺正面過道寬度，采用機(jī)械時(shí)不應(yīng)小于 1.5m，采用人工清除時(shí)不應(yīng)小于 1.2m； 7） 通過格柵的水頭損失一般采用 0.08 0.15m； 8） 機(jī)械格柵不宜少 于 2 臺，如為 1 臺時(shí)，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用，為防止格柵事故，一般要設(shè)旁通管； 9） 室內(nèi)格柵應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，室外格柵要設(shè)防雨棚； 10） 柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)，格柵間隙的大小，污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)，可采用： 格柵間隙 16 25mm 適用于 0.10 0.05 m3柵渣 /103m3污水； 格柵間隙 30 50mm 適用于 0.03 0.01 m3柵渣 /103m3污水； 柵渣含水率一般為 80%，密度約為 960 /m3。 11） 格柵間內(nèi)應(yīng)安設(shè)吊運(yùn)設(shè)備，以進(jìn)行格柵及其他設(shè)備的檢 修和柵渣的日常清除； 12） 單臺格柵機(jī)工作寬度一般不大于 3.0m，超過時(shí)可用兩臺。 1.5.2污水泵站 (1)設(shè)計(jì)概況 為運(yùn)行方便， 本設(shè)計(jì)采用采 用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站，蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 它的優(yōu)點(diǎn)是：啟動及時(shí)可靠，管理方便。 且鑒于其設(shè)計(jì)和施工均有一定經(jīng)驗(yàn)可供利用，故常選用 方形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池與機(jī)器間合 建，前后設(shè)置。泵房選用半地下式。 (2)設(shè)計(jì)要求 1)進(jìn)水角度不大于 45度； 2)兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小 于 0.8。如電動機(jī)容量大于 55KW 時(shí)，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于 1.2m； 3)為 矩形 半地下式， L B=14.1m 9.2m，高 13m，地下埋深 7m； 4)泵為自灌式； 5)吸水管斷面比水泵吸入口大一級并不應(yīng)小于 100mm； 6)每臺泵設(shè)單獨(dú)的吸水管； 7)不設(shè)底閥，設(shè)喇叭口，直管或 90彎頭。水平段應(yīng)有向水泵上升的坡度； 8)吸水管流速 0.8 1.5m/s,不得小于 0.7m/s； 9)采用偏心漸縮管時(shí)關(guān)頂應(yīng)成水平，管底成斜坡； 10)出水管斷面比水泵吐出口大一級，并不應(yīng)小于 100mm； 11)流速 1.2 1.8m/s,不得小于 1.0m/s，并不應(yīng)大于 2.5m/s； 12)壓力干管的高點(diǎn)應(yīng)設(shè)排氣裝置，最低點(diǎn)設(shè)泄水裝置。 1.5.3細(xì)格柵 細(xì)格柵是安裝在污水泵房后的格柵， 其作用是攔截中格柵未截留的懸浮物和漂浮物， 設(shè)計(jì)形式和中格柵相似。 本設(shè)計(jì)中細(xì)格柵采用平面格柵，除渣采用機(jī)械除渣設(shè)備，并設(shè)有單獨(dú)的格柵井。 1.5.4曝氣沉砂池 (1)設(shè)計(jì)概況 沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進(jìn)水流速控制在只能使比重大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶起立。 曝氣沉砂池的平面呈矩形，橫斷面多為梯形或矩形，一側(cè)設(shè)有曝氣裝置，遲底一側(cè)有 i=0.1 0.5 的坡度，坡向另一側(cè)的集砂槽。曝氣裝置設(shè)在集砂槽一側(cè)?？諝鈹U(kuò)散板距池底 0.6 0.9m。曝氣的作用是使池內(nèi)的水流做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，水流在池內(nèi)從進(jìn)口呈螺旋蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 形流向出口，這種流態(tài)有利于砂粒和有機(jī)物的分離，同時(shí)還起到預(yù)曝氣的作用。曝氣沉砂池除砂效果穩(wěn)定，受流量變化小。但由于要曝氣，其運(yùn)行費(fèi)用較高。 城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于 2座 (格 )，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。 (2)設(shè)計(jì)要求 1)當(dāng)污水自流進(jìn)入 時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算； 2)當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。 3)污水在池內(nèi)水平流速為 0.06 0.12 m/s； 4)空氣量應(yīng)使污水的旋流速度保持 0.25 0.3 m/s； 5)污水最大流量時(shí)在池內(nèi)的停留時(shí)間為 1 3 m/s； 6)有效水深為 2 3m,寬深比為 1 2； 7)長寬比可達(dá) 5，當(dāng)池長比池寬大的多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板； 8)所需空氣量為 0.1 0.2m3空氣 /m3污水，或 2 3m3空氣 /（ m2池表面 h）； 9)進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜設(shè)置擋板； 10)空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底 0.6 0.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門； 11)池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生死角或偏流，在集砂槽附近，可安裝縱向擋板； 12)曝氣沉砂池呈矩形，池底一側(cè)有 i=0.1 0.5 坡度，坡向另一側(cè)的集砂槽，池 應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。 1.5.5氧化溝 與傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池相較，氧化溝具有下列各項(xiàng)特征： (1)氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多成橢圓形或圓形，總長可達(dá)幾十米，甚至百米以上。溝深取決于曝氣裝置，自 2 米至 6 米。 (2)單池的進(jìn)水裝置比較簡單，只要深入一根進(jìn)水管即可，如雙池以上平行工作時(shí)，則應(yīng)設(shè)置配水井，采用交替工作系統(tǒng)時(shí)，配水井還要設(shè)置自動控制系統(tǒng)，以變換水流方向。出水一般采用溢流堰式，易于采用可以升降式的，以調(diào)節(jié)池內(nèi)的水深。采用交替工作系統(tǒng)事，溢流堰應(yīng)能自動啟閉，并與進(jìn)水相符合以控制水流方向。 (3)在水流混合方面的特征 在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合與推流之間。 污水在溝內(nèi)的流速 v平均為 0.4m/s,氧化溝總長為 L，當(dāng) L 為 100-500 米之間時(shí)，污水完成一個循環(huán)的時(shí)間是 420min，如水利停留時(shí)間 定位 24h，則在整個水利停留時(shí)間蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 內(nèi)要做 72360 次循環(huán)。可以認(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水質(zhì)是幾近一致的，從這個意義上來說，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。但又具有一些推流式的特征，如 在曝氣裝置的下游，溶解氧的濃度從高到低變動，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。 氧化溝的這種獨(dú)特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū) ,缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。 (4)在工藝方面的特征 可考慮不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好癢穩(wěn)定成度。 可考慮不設(shè)二次沉淀池，使氧化溝與二次沉淀池合建 ，可省去污泥回流裝置。 BOD 負(fù)荷低，同活性污泥法的延時(shí)曝氣系統(tǒng)，對此，具有下列各項(xiàng)效益： A 對水溫，水質(zhì)，水量的變動有較強(qiáng)的變動性。 B 污泥齡 (生物固體平均停留時(shí)間 )，一般可達(dá) 1530 天，為傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)的36 倍?？梢源婊?，繁殖世代時(shí)間長，增值速度時(shí)間慢的微生物，如硝化細(xì)菌，在氧化溝內(nèi)可能產(chǎn)生硝化反應(yīng)。如運(yùn)行得當(dāng)，氧化溝能具有反硝化脫氮的效應(yīng)。 C 污泥產(chǎn)率低，且多以達(dá)到穩(wěn)定的程度，無需再進(jìn)行消化處理。 （ 5） 技術(shù)特點(diǎn) 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，并且具有較強(qiáng)的脫氮功能，有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。 工程費(fèi)用相當(dāng)與或低于其它污水生物處理技術(shù)。 處理廠只需要最低限度的機(jī)械設(shè)備，增加了污水處理廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。 管理簡化，運(yùn)行簡單。 剩余污泥較少，污泥不經(jīng)硝化頁容易脫水，污泥處理費(fèi)用較低。 處理廠與其它工藝相比，臭味較小。 構(gòu)造形式和曝氣設(shè)備多樣化。 曝氣強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)。 具有推流式流態(tài)的某些特征。 1.5.6二沉池 (1)設(shè)計(jì)概況 二沉池 是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，一般布置在生化處理構(gòu)筑物后面，主要用以澄清混合液，并回收濃縮活性污泥，其效果的好壞，直接影響出水的水質(zhì)和回流污泥的濃度 。因?yàn)槌恋砗蜐饪s效果不好，出水中就會增加活性污泥懸浮物，從而增加出水的BOD 濃度，同時(shí)回流污泥濃度也會降低，從而降低曝氣池中混合液濃度，影響凈化效果。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 二沉池除了進(jìn)行泥水分離外，還需要進(jìn)行污泥濃縮，同時(shí)由于進(jìn)水的水量和水質(zhì)的變化，它還要暫時(shí)貯存污泥。由于二沉池需要起到污泥濃縮的作用，往往所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。 二沉池的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括池型的選擇及沉淀池面積，有效水深和污泥區(qū)容積的計(jì)算。本設(shè)計(jì)中二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水的普通輻流式沉淀池。 (2)設(shè)計(jì)要求 1)設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考 慮，當(dāng)污水為自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算，當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算。 2)沉淀池的個數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)小于 2個，并宜并聯(lián)考慮。 3)城市污水沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)宜按 表 1.1 采用 。 表 1.1 沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 類別 沉淀池 位置 沉淀 時(shí)間 h 表面 負(fù)荷 m3/（ m2 h） 污泥量干物質(zhì) g（人 d） 污泥 含水率 % 固體 負(fù)荷 kg/（ m2 d） 堰口 負(fù)荷 L（ m s） 初沉池 單獨(dú)沉淀池 1.5 2.0 1.5 2.5 15 17 95 97 2.9 二級處理前 1.0 2.0 1.5 3.0 14 25 95 97 2.9 二沉池 活性污泥法后 1.5 2.5 1.0 1.5 10 21 99.2 99.4 150 1.7 生物膜法后 1.5 2.5 1.0 2.0 7 9 96 98 150 1.7 4） 沉淀池的超高不應(yīng)小于 0.3m。 5） 一般均采用機(jī)械刮泥，也可附有空氣提升或靜水頭排泥設(shè)施。 6） 當(dāng)池徑（或正方形的一邊）較?。ㄐ∮?20m）時(shí)，也可采用多斗排泥。 7） 污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗不宜小于 60，圓斗不宜小于 55。 8） 排 泥管直徑不應(yīng)小于 200mm。 9） 沉淀池的污泥，采用機(jī)械排泥時(shí)可連續(xù)排泥或間歇排泥。不用機(jī)械排泥時(shí)應(yīng)每日排泥，當(dāng)采用重力排泥時(shí)，污泥斗的排泥管一般采用鑄鐵管，其下端伸入斗內(nèi)，頂端敞口，伸出水面，以便于疏通。在水面以下 1.5 2.0m 處，由排泥管接出水平排出管，蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 污泥借靜水壓力由此排出池外，初沉池的靜水頭不應(yīng)小于 1.5m，二沉池的靜水頭生物膜法后不應(yīng)小于 1.2m，曝氣池后不應(yīng)小于 0.9m。 10） 采用多斗排泥時(shí)，每個泥斗均應(yīng)設(shè)單獨(dú)的閘閥和排泥管。 11） 進(jìn)水管有壓力時(shí)，應(yīng)設(shè)置配水井，進(jìn)水管由池壁接入，不宜由井底 接入，且應(yīng)將進(jìn)水管的進(jìn)口彎頭朝向井底。 12） 沉淀池應(yīng)設(shè)置撇渣設(shè)施。 1.5.7重力式無閥濾池 （ 1） 設(shè)計(jì)概況 無閥濾池是一種不設(shè)閘閥，不需真空設(shè)備，運(yùn)行完全由水力自動控制的濾池。他因沒有閘閥而得名。 重力式無閥濾池適用于中小型水廠，其優(yōu)點(diǎn)是不設(shè)閘閥，管理維護(hù)較簡單，能自動沖洗。缺點(diǎn)是清砂較為不便。 （ 2） 設(shè)計(jì)要求 1） 濾速 4 6m/h。 2） 沖洗時(shí)間 4 5min。 3） 沖洗強(qiáng)度屬變強(qiáng)度沖洗，可采用平均值為 14 16 )/( 2msL 。 4） 沖洗前的期終允許水頭損失一般為 1.5 2.0m。 5） 濾料層的粒徑和厚度參見表 1.2。 表 1.2 濾料層參數(shù) 濾料層 濾料名稱 粒徑 /mm 篩網(wǎng)（目 /in） 厚度 /mm 單層濾料 砂 0.5 1.0 36 18 700 雙層濾料 無煙煤 砂 1.2 1.6 1.0 0.5 16 12 18 36 300 400 6） 承托層的材料和組成與配水方式有關(guān)，可參見表 1.3。 表 1.3 配水方式和承托層的材料組成 配水方式 承托 材料 粒徑 /mm 厚度 /mm 濾板 粗砂 1 2 100 格柵 卵石 1 2 2 4 4 8 8 16 80 70 70 80 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 續(xù)表 1.3 配水方式和承托層的材料組成 配水方式 承托材料 粒徑 /mm 厚度 /mm 尼龍網(wǎng) 卵石 1 2 2 4 4 8 每層 50 100 濾帽（頭） 粗砂 1 2 100 7） 渾水區(qū)，即頂蓋與濾層之間的空間。頂蓋面與水平面夾角為 10 15。渾水區(qū)（不包括頂蓋錐體部分）高度一般按濾料層厚度 50%膨脹率，再加 10cm 設(shè)計(jì)。 8） 集水室要具有一定高度，使沖洗配水均勻，一般可采用 0.30 0.50m（面積大時(shí)，采用較大值）。 9） 連通管的作用是在過濾時(shí)將濾后清水送入清洗水箱，沖洗時(shí)將沖洗水 送入濾池，其形式大小應(yīng)該滿足水頭損失和布水均勻的要求。其布置方式目前有三種，即池外池內(nèi)與池角。 10） 虹吸管管徑取決于沖洗水箱平均水位與排水井水封水位的高差和沖洗過程中平均強(qiáng)度下各項(xiàng)水頭損失的總和。虹吸下降管管徑應(yīng)比上升管管徑小 1 2級。 11） 虹吸破壞管管徑一般采用 15 20m。 12） 管中流速參見表 1.4。 表 1.4 管中流速 管道名稱 流速 /(m/s) 管道名稱 流速 /(m/s) 進(jìn)水管 出水管 0.5 0.7 0.5 0.7 虹吸上升管 虹吸下降管 1.0 1.5 2.0 2.5 1.5.8接觸消毒池 （ 1） 設(shè)計(jì)概況 城市污水 經(jīng)一級或二級處理后，水質(zhì)得到改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病原菌的可能，因此，污水排放水體或在農(nóng)田灌溉前應(yīng)進(jìn)行消毒。污水消毒應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，特別是在城市水源地的上游，旅游區(qū)，夏季或流行病流行季節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格連續(xù)消毒。非上述地區(qū)或季節(jié)，在經(jīng)過衛(wèi)生防疫部門的同意后，也應(yīng)該考慮采用間歇消毒或酌減消毒劑的投加量。 污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒劑。目前 用 于污水 消毒 的消毒 劑 有 液氯蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 漂白粉臭氧次氯酸鈉等。 這些消毒劑的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件參見 表 1.5。 表 1.5 消毒劑優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件 消毒劑 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適 用 條 件 液 氯 效果可靠、投配簡單、投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時(shí)對水生物有毒害，當(dāng)污水含工業(yè)污水比例大時(shí)，氯化可能生成致癌化合物 。 適用于，中規(guī)模的污水處理廠 漂白粉 投加設(shè)備簡單，價(jià)格便宜。 同液氯缺點(diǎn)外，沿尚有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動強(qiáng)度大 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠 臭 氧 消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機(jī)物，色，味，等，污水中PH，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物 投資大成本高，設(shè)備管理復(fù)雜 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠 次氯酸鈉 用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒 需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小 適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站 經(jīng)過以上的比較，并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定使用液氯毒。 液氯消毒其原理為： Cl2+H2O HOCl+HCl HOCl H+OCl_ 所產(chǎn)生的 OCl-，是極強(qiáng)的消毒劑，可以殺滅細(xì)菌和病原體。消毒效果與水溫、 PH值、接觸時(shí)間、混合程度、污水濁度及所含干擾物質(zhì)，有效氯濃度有關(guān)。 加氯量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定，對生活污水，當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，可參用下列數(shù)值： 一級處理后的污水 20 30mg/L； 不完全人工二級處理的污水 10 15mg/L； 完全人工二級處理后的污水 5 10mg/L。 （ 2） 設(shè)計(jì)要求 接觸池大小設(shè)計(jì)按照遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)； 生物濾池后的二次沉淀池，當(dāng)污水不回流時(shí)，可作為加氯消毒的接觸池，曝氣池后的二沉池不能兼做接觸池； 接觸池計(jì)算公式同豎流式沉淀池 ，沉淀速度采用 1 1.3mm/s； 氯與污水接觸時(shí)間（包括接觸池后的污水在管渠中流動的全部時(shí)間）采用 30min，蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 并保證剩余氯不少于 0.5mg/L； 消毒設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算，參見給水排水設(shè)計(jì)手冊第 3 冊，城鎮(zhèn)給水 。 1.6 污泥處理構(gòu)筑物 在 城鎮(zhèn)污水處理過程中，產(chǎn)生大量的污泥，如果不予以有效的處理和處置，還會對環(huán)境產(chǎn)生影響。污泥在最終處置之前必須進(jìn)行處理，目的是降低有機(jī)質(zhì)含量并減少水分，使最終處置的體積減少，便于運(yùn)輸和處理。 在城鎮(zhèn)污水生物處理中，產(chǎn)生的污泥主要為初沉池沉淀后的污泥。初沉池污泥的 PH值 一般在 5.5 7.5 之間，平均為 0.5 左右。略顯酸性，含固量一般在 2 4%之間，取決于初沉池的排泥操作。初沉池污泥的有機(jī)成分一般在 55 70%之間。初沉污泥的產(chǎn)量取決于污水水質(zhì)和初沉池的運(yùn)行效果。污泥量除與污水的 SS 值及沉淀效率有關(guān)外，還取決于沉淀池排泥濃度。 剩余活性污泥是指活性污泥是指活性污泥法系統(tǒng)排出的污泥。剩余活性污泥含固率一般在 .0.5 0.8%之間，取決于所采用的不同生化處理工藝。有機(jī)成分常在 70 85%之間，與污水處理中是否設(shè)初沉池及泥齡的長短有關(guān)。剩余活性污泥的 PH值在 6.5 7.5之間， 取決于污水處理系統(tǒng)的工藝以及控制狀態(tài)。由于活性污泥的含固率一般都小于 1%，因而其流動性能及混合性能與污水基本一致，但不易沉降?；钚晕勰嗟漠a(chǎn)量取決于污水處理所采用的生化工藝類型，傳統(tǒng)活性污泥工藝、 A-B 工藝以及 A2/O等工藝的產(chǎn)泥量都有出入。 1.6.1污泥泵站 本設(shè)計(jì)的污泥泵站負(fù)責(zé)將二沉池產(chǎn)生的活性污泥一部分作為回流污泥輸送至生物池中的厭氧池，另一部分作為剩余污泥由地下管道輸送至濃縮池進(jìn)行濃縮處理。污泥泵設(shè)計(jì)參數(shù)同污水泵站中的參數(shù)。其中 設(shè)計(jì)回流污泥量為 QR=RQ,污泥回流比 R=100 ， 即QR=100% 395.7m3/d=395.7m3/d。 1.6.2濃縮池 （ 1） 設(shè)計(jì)概況 在污水處理中，產(chǎn)生大量的污泥，其數(shù)量約占處理水量的 0.3 0.5%左右，污泥中含有大量的有毒物質(zhì)。因此，污泥需要及時(shí)處理與處置，以便達(dá)到以下目的。 使污水處理廠能夠正常運(yùn)行，確保污水處理效果； 使有毒物質(zhì)得到妥善處理或利用； 使得腐化發(fā)臭的有機(jī)物得到穩(wěn)定處理； 使有機(jī)物能夠得到綜合利用，變害為利。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 除沉池污泥含水率約為 95 97%，活性污泥約為 99.2 99.4%，可見污泥的體積非常大，其后續(xù)處理困難，故需對污泥做減害 處理，最有效、經(jīng)濟(jì)的減害方法就是濃縮。 污泥濃縮的方法主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種。各種濃縮方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍如表 1.6。 表 1.6 濃縮方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍 重力濃縮 1 貯存污泥的能力高 2 操作要求不高 3 運(yùn)行費(fèi)用少，節(jié)省能耗 1 占地面積大，需時(shí)長 2 會產(chǎn)生臭氣 3 對于某些污泥工作不穩(wěn)定 適用于消化污泥，初沉污泥與二沉污泥的混合污泥、活性污泥特別是延時(shí)曝氣法和傳統(tǒng)曝氣法的污泥、低負(fù)荷腐殖污泥 氣浮濃縮 1 濃縮后污泥含水率較低 2 比重力濃縮所需占地面積少，臭氣少 3 可使砂礫不混 于污泥中 4 能去除油脂 1 運(yùn)行費(fèi)用低 2 占地比離心濃縮大 3 污泥貯存能力小 4 操作要求比重力濃縮要求高 適用于比重接近于 1的污泥，如活性污泥，好氧消化污泥、接觸穩(wěn)定污泥、不經(jīng)初沉的延時(shí)曝氣污泥等 離心濃縮 1 占地面積在三者中最少 2 幾乎沒有或無臭氣的問題 3 濃縮后含水率低 1 要求專用的離心機(jī) 2 電耗大，維修費(fèi)用高 3 對操作人員要求高 適用于任何污泥 （ 2） 設(shè)計(jì)要求 進(jìn)泥含水率：當(dāng)為初次污泥時(shí)，其含水率一般為 95% 97%；當(dāng)為剩余活性污泥時(shí)，其含水率一般為 99.2% 99.6%； 污泥固體負(fù)荷：負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí)，污泥固 體負(fù)荷宜采用 80 120kg/(m2.d)當(dāng)為剩余污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用 30 60kg/(m2.d)； 濃縮時(shí)間不宜小于 12h，但也不要超過 24h； 有效水深一般宜為 4m,最低不小于 3m。 本設(shè)計(jì)采用 連續(xù)運(yùn)行的重力濃縮池，濃縮來自二沉池的污泥。 見圖 5： 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 緩沖層； 7.集水槽； 8.出水管； 9.橋進(jìn)水槽； 2.中心管；豎流式連續(xù)式重力濃縮池平面反射板； 4.擋板； 5.排泥管；1-進(jìn)水槽； 2-中心管； 3-反射板； 4-擋板； 5-排泥管； 6-緩沖層； 7-集水槽； 8-出水管； 9-橋。 圖 5 連續(xù) 式 重力濃縮池 1.6.3脫水機(jī)房 （ 1） 設(shè)計(jì)概況 經(jīng)過濃縮后的污泥進(jìn)一步脫水，以減少體積，便于運(yùn)輸和后續(xù)處理。一 般可使污泥含水率從 96%左右降低至 60 85%，其體積減少至原來的 1/5 1/10。目前采用的脫水機(jī)械主要有板框壓濾機(jī)、帶式過濾機(jī)和離心機(jī)；自然干化也有應(yīng)用。 （ 2） 設(shè)計(jì)要求 本設(shè)計(jì)采用加壓過濾的方法，其設(shè)計(jì)要求如下： 用壓濾機(jī)為城市污水處理的污泥脫水時(shí)，過濾能力一般為 2 10kg 干污泥 /（ m2 h） ； 當(dāng)為城市污水處理的消化污泥時(shí)，投加三氯化鐵的量為 4 7%，氧化鈣為 11 22%，過濾能力一般為 24kg 干污泥 /（ m2 h） ，過濾周期一般為 1.5 4h； 壓濾機(jī)設(shè)置臺數(shù)應(yīng)不少于 2臺，常用板框壓 濾機(jī)和箱式壓濾機(jī)； 污泥壓入過濾機(jī)一般有兩種方式，一種是用高壓污泥泵直接壓入；另一種是利用壓縮空氣，通過污泥罐將污泥壓入過濾機(jī)，常用的高壓污泥泵有離心式污泥泵或柱塞式污泥泵。當(dāng)采用柱塞式污 泥泵時(shí)，應(yīng)設(shè)減壓閥及旁通回流管。每臺過濾機(jī)應(yīng)單獨(dú)配備一臺污泥泵； 污泥壓濾后需要壓縮空氣來剝離泥餅，所需的空氣量按每立方米濾室容積需氣2m3/（ m2 min）計(jì)算，壓力為 0.1 0.3Mpa； 當(dāng)用傳送帶運(yùn)送污泥時(shí)，應(yīng)考慮卸落時(shí)的沖力，并應(yīng)附有破碎泥餅的鋼絲格柵，以防泥餅塑化。 1.7 平面與高程布置 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 1.7.1平 面布置 污水處理廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物、辦公、化驗(yàn)及其它輔助建筑物，以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，采用 1 200 1 500 比例尺的地形圖繪制總平面圖，管道布置可單獨(dú)繪制。 平面布置的一般原則如下： （ 1） 處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理； 池型的選擇應(yīng)考慮占地多少及經(jīng)濟(jì)因素。圓形池造價(jià)比較低，但進(jìn)出水構(gòu)造較復(fù)雜。方形池或矩形池池墻較厚，但可利用公共墻壁以節(jié)約造價(jià)，且布置可緊湊，減少占地。一般小型污水處理廠采用圓形池較經(jīng)濟(jì)，而大型處理廠則以采用矩形池為經(jīng)濟(jì)。除了占地、 構(gòu)造和造價(jià)等因素以外，還應(yīng)考慮水力條件、浮渣清除，以及設(shè)備維護(hù)等因素 ； （ 2） 每一單元過程的最少池?cái)?shù)為兩座，但在大型污水廠中，由于設(shè)備尺寸的限制，往往有多池。當(dāng)發(fā)生事故，一座池子停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其余的池子負(fù)荷增加，必須計(jì)算其對出水水質(zhì)的影響，以確定每一池子的尺寸。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，每一單獨(dú)處理池的能力可達(dá)10 20萬 m3/d； （ 3） 在選擇池子的尺寸和數(shù)目時(shí)，必須考慮污水廠的擴(kuò)建。對每一種單元過程的全部處理池，最好采用相同的尺寸，且應(yīng)避免在初期運(yùn)行時(shí)有過大的富余能力 ； （ 4） 處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避 免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形，以減少土方量； （ 5） 經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公、化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向的上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽； （ 6） 在布置總圖時(shí)，應(yīng)考慮安裝充分的綠化地帶； （ 7） 總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，有條件時(shí)，可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。遠(yuǎn)景設(shè)施的安排應(yīng)在設(shè)計(jì)中仔細(xì)考慮，除了滿足遠(yuǎn)景處理能力的需要增加的處理池以外，還應(yīng)為改進(jìn)出水水質(zhì)的設(shè)施預(yù)留場地； （ 8） 構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用 5 10m； （ 9） 污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以策安全，并管理方便。污泥消化池應(yīng)距初沉池較近，以縮短污泥管線，但消化池與其他構(gòu)筑物之間的距離不應(yīng)小于20m。貯氣罐與其他構(gòu)筑物的間距則應(yīng) 根據(jù)容量大小按有關(guān)規(guī)定辦理； （ 10） 變電站的位置宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免雜一廠內(nèi)架空敷設(shè)； 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 （ 11） 污水廠內(nèi)管線種類很多，應(yīng)考慮綜合布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。自流管道應(yīng)繪制縱斷面圖； （ 12） 如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管道溝內(nèi)，以利于維護(hù)和檢修； （ 13） 污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時(shí)，使污水能超越一部或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級構(gòu)筑物或事故溢流； （ 14） 在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運(yùn)輸。主干寬 6 9m 次干道寬 3 4m，人行道寬 1.5m 2.0m 曲率半徑 9m，有 30%以上的綠化 ； （ 15） 污水廠的占地面積 ，隨處理方法和構(gòu)筑物選型的不同，而有很大的差異。 1.7.2高程布置 污水處理廠在進(jìn)行平面布置的同時(shí)，必須進(jìn)行高程布置，以確定各處理構(gòu)筑物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的縱斷面圖，其比例一般采用：縱向 1 50 1 100，橫向 1 500 1 1000或示意圖上應(yīng)注明構(gòu)筑物和管渠的尺寸、坡度、各節(jié)點(diǎn)水面、內(nèi)底以及原地面和設(shè)計(jì)地面的高程。 在整個污水處理過程中，應(yīng)盡可能使污水和污泥為重力流，但在多數(shù)情況下，往往需抽升。高程布置的一般規(guī)定如下： （ 1） 為保證污水在各構(gòu)筑物之間能順利自流，必須精確計(jì)算各構(gòu)筑物之間的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構(gòu)筑物本身的水頭損失。此外，還應(yīng)考慮污水廠擴(kuò)建時(shí)預(yù)留的儲備水頭； （ 2） 進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)選擇距離最長，損失最大的流程，并按最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算。當(dāng)有兩個以上并聯(lián)運(yùn)行的構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物發(fā)生故障時(shí)，其余構(gòu)筑物必須負(fù)擔(dān)全部流量的情況。計(jì)算時(shí)還須考慮管內(nèi)淤積，阻力增大的可能。因此，必須留有充分的余地，以防止水頭不夠而發(fā)生涌水現(xiàn)象； （ 3） 污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，并能自流進(jìn)行農(nóng)田灌溉； （ 4） 各處理構(gòu)筑物的水頭損失（包括進(jìn)出水渠的水頭損失）可按表 1.7 估算。 表 1.7 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失 構(gòu)筑物 水頭損失（ cm） 構(gòu)筑物 水頭損失（ cm） 格柵 10 25 生物濾池 270 280 沉砂池 10 25 曝氣池 25 50 平流沉淀池 20 40 混合池 10 30 豎流沉淀池 40 50 接觸池 10 30 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 續(xù)表 1.7 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失 構(gòu)筑物 水頭損失（ cm） 構(gòu)筑物 水頭損失（ cm） 輻流沉淀池 50 60 （ 5） 污水廠的場地豎向布置，應(yīng)考慮土方平衡，并考慮有利排水。 （ 6） 高程布置應(yīng)確定控制點(diǎn)的標(biāo)高，在本設(shè)計(jì)中，廠區(qū)控制點(diǎn)的標(biāo)高是排放水體的最高洪水位標(biāo)高，只要使得消毒池出水井的高度能夠保證水能自流過去，并且有一定的富裕水頭即可。整個污水處理部分的高程主要圍繞兩部分損失來進(jìn)行：構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失，管路損失。其中構(gòu)筑物損失主要是進(jìn)水配水以及出水集水時(shí)會帶來水 頭損失，管道主 要是沿程阻力損失，以及管道彎頭、三通具有阻力。本設(shè)計(jì)中配水井也有跌水的水頭損失，需要說明的是，配水井的跌水需要通過二倍流量校合是否井內(nèi)會有壅水的可能性。由此可以算出每一段管路上的損失，并且依次推算前一個構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，從而定出每一個構(gòu)筑物相對于地面的位置。所有在主干道以下的管道均需 0.7m 或 0.7m 以上的覆土厚度，在平面上相互重疊的管道在高程圖上外壁必須有 0.2-0.3m 的高程差。經(jīng)行高程計(jì)算時(shí)考慮管道內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速，選擇合適的管道。 出水處有一點(diǎn)需要說明，即最高洪水位的情況不是很多，所以考 慮最不利情況（流量增大，而且遇到最高洪水位）時(shí)需要考慮設(shè)泵將水打出。尤其是通二期流量時(shí)，在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)該注意這個問題。 （ 7） 在污水處理廠中，經(jīng)沉淀處理后的污泥經(jīng)管道流動，所以應(yīng)計(jì)算污泥流動中的水頭損失，進(jìn)而計(jì)算污泥處理流程高程。污泥高程計(jì)算順序與污水相同，即從控制性標(biāo)高點(diǎn)開始。污泥在管道中水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失。由于目前有關(guān)污泥水力特征的研究還不夠，因此，污泥管道水力計(jì)算主要是按污泥局部為沿程水頭損失的 30%計(jì)算 1.8 配水設(shè)施 處理構(gòu)筑物往往建成兩座或兩座以上并聯(lián)運(yùn)行，配水均勻與 否，成為一個重要問題。 （ 1） 配水方式可用于明渠或暗管，構(gòu)筑物數(shù)目不超過 4 座，否則，層次過多，管線占地過大。這種配水形式必須完全對稱； （ 2） 在場地