某城鎮(zhèn)生活污水處理工程設(shè)計(jì)方案-氧化溝工藝設(shè)計(jì).doc

某城鎮(zhèn)生活污水處理工程設(shè)計(jì)摘 要：XX市XX鎮(zhèn)生活污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模12000m3/d，采用氧化溝工藝作為廢水脫氮除磷階段核心處理工藝，該工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、處理效率高、投資省。經(jīng)處理后出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)，總投資約1600萬(wàn)元。關(guān)鍵詞：生活廢水；氧化溝工藝； 前言XX鎮(zhèn)位于四川XX市境內(nèi)中部平原地區(qū)。東鄰XX鎮(zhèn)、XX鄉(xiāng)，南接X(jué)X鄉(xiāng)、XX鎮(zhèn)，西連XX鎮(zhèn)，北靠XX鎮(zhèn)。1985年并鄉(xiāng)入鎮(zhèn)，仍名XX鎮(zhèn)。幅員面積50.7平方公里，耕地面積3975畝。XX鎮(zhèn)歷來(lái)是XX市商貿(mào)重鎮(zhèn)，享有大蒜之鄉(xiāng)、川劇之鄉(xiāng)和蘭花之鄉(xiāng)的美譽(yù)。1992年被XX市列為優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟(jì)一條線鄉(xiāng)鎮(zhèn)，1995年被列為成都市小城鎮(zhèn)建設(shè)試點(diǎn)鎮(zhèn)，同時(shí)被評(píng)為四川省文化先進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并首批被命名為成都市特色文化之鄉(xiāng)，連續(xù)4年被列為國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)區(qū)。隆豐鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施完備，初步形成了工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展的格局，已由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)向城鄉(xiāng)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展?；谛罗r(nóng)村建設(shè)的要求，基礎(chǔ)配套設(shè)施的完善，新建污水處理站是必須的也是必備的。為改善該城鎮(zhèn)及下游地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，保障人民身體健康，建立污水處理廠是完全必要的，也是十分迫切的；該污水處理站將收集該鎮(zhèn)八成以上的生活污水，處理后出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)，滿足排水和環(huán)保的要求1。同時(shí)與農(nóng)民居住區(qū)環(huán)境的改善和新農(nóng)村建設(shè)的總體思路完全吻合。1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)12000 m3/d鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水站初步設(shè)計(jì)。1.1.2設(shè)計(jì)依據(jù)及原則1.1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB8978-1996)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) (GB5749-2006) 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) (CJ3082-1999) 城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn) (CJ3025-93)中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法； 建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定； 彭州市建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理； 水污染物排放限值（DB44/26-2001）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；污水綜合排排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ 15-88）； 1.1.2.2 設(shè)計(jì)原則（1）選用運(yùn)行安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程。（2）采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，合理利用資金，提高污水處理站的自動(dòng)化程度和管理水平。（3）根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的方針，在方案設(shè)計(jì)中充分考慮遠(yuǎn)、近期結(jié)合，為發(fā)展留有余地。（4）污水處理廠的位置，應(yīng)符合城市規(guī)劃要求，位于城市下游，與周邊有一定的衛(wèi)生防護(hù)帶，靠近受納水體，少占農(nóng)田。（5）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和地方現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。1.1.3 設(shè)計(jì)范圍本方案設(shè)計(jì)范圍為：通過(guò)對(duì)類似生活污水水質(zhì)情況的綜合分析，提出可行性方案，最終推薦最優(yōu)方案；內(nèi)容主要包括污水處理工藝流程、設(shè)備選型、污水構(gòu)筑物及附屬工程等進(jìn)行綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)1.2.1 設(shè)計(jì)人口根據(jù)統(tǒng)計(jì)，隆豐鎮(zhèn)2005年人口共43000人，結(jié)合當(dāng)?shù)?0/00的人口年增長(zhǎng)速度，以等比數(shù)列推算法2預(yù)計(jì)到2020年人口總數(shù)達(dá)48000人左右。1.2.2 設(shè)計(jì)水量根據(jù)居民生活污水定額2145 L /(人d)，設(shè)計(jì)水量平均總流量為6525m3/d,平均時(shí)流量272m3/h,即75 L/s。所以時(shí)變化系數(shù)Kz=1.7,小時(shí)最大流量Qmax=12000m3/d。1.2.3 設(shè)計(jì)水質(zhì)根據(jù)本地城鎮(zhèn)污水的原始資料，和該污水處理廠出水直接排放到河流內(nèi)，而該河流是飲用水源保護(hù)區(qū)，所以，處理出水應(yīng)該達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)。表1 設(shè)計(jì)水質(zhì)BOD5CODcrSST-NNH3-NTP水溫pH進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)20035030040308高25低1269出水水質(zhì)(mg/L)20602020151處理程度(%)9082.893.35050872處理工藝方案選擇2.1工藝方案選擇原則作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對(duì)確保處理廠的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式3。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。（3）運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。（4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)、可靠。（5）便于實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的自動(dòng)控制，提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和人工費(fèi)用。本工程要求的污水處理程度較高，對(duì)污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計(jì)的污水處理工藝選擇針對(duì)該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件考慮適應(yīng)力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進(jìn)工藝4。下面將對(duì)各種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇切實(shí)可行的方案。2.2污水處理工藝流程的確定2.2.1 廠址及地形資料XX鎮(zhèn)污水處理站選址應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)布置和現(xiàn)有人口分布特點(diǎn)，將其分別布置在龜背型場(chǎng)鎮(zhèn)的兩邊。2.2.2氣象及水文資料2.2.2.1水文地質(zhì)資料該地區(qū)地處成都平原。地形復(fù)雜，有低山、丘陵和平原，多條河流直貫其中，地勢(shì)北高南低。2.2.2.2氣象資料(1) 風(fēng)向及風(fēng)速：常風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，最大風(fēng)速1.2m/s；(2) 氣溫：月平均最高氣溫37.3,最低氣溫-2.72.2.3可行性方案的確定本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為： 污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=0.5，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒物一般不超標(biāo)； 污水中主要污染物指標(biāo)BOD5、CODcr、SS值比國(guó)內(nèi)一般城市污水高；針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。生活污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營(yíng)養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是生活污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證5。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用：普通活性污泥法、氧化溝法、A/O工藝法、AB法、SBR法等等。a.普通活性污泥法方案普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在藝及設(shè)備等方面又有了很大改進(jìn)。在工藝方面，通過(guò)增加工藝構(gòu)筑物可以成為“A/O”或“A2/O”工藝，從面實(shí)現(xiàn)脫N和除P。在設(shè)備方面，開(kāi)發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉(zhuǎn)移效率提高到20%以上，從面節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的大中型污水處理廠，如西安鄧家村（12萬(wàn)m3/d）、天津紀(jì)莊子（26萬(wàn)m3/d）、北京高碑店（50萬(wàn)m3/d）、成都三瓦窯（20萬(wàn)m3/d）普通活性污泥法如設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行管理得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)1020mg/L。它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理管理困難，基建投資及運(yùn)行費(fèi)均較高。國(guó)內(nèi)已建的此類污水處理廠，單方基建投資一般為10001300元/(m3/d)，運(yùn)行費(fèi)為0.20.4元/(m3/d)或更高。b.氧化溝方案氧化溝污水處理技術(shù)，是20世紀(jì)50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國(guó)已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)（基建投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，運(yùn)行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡(jiǎn)單等）的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。目前常用的幾種商業(yè)性氧化溝有荷蘭DHV公司60年代開(kāi)發(fā)的Carrousel氧化溝，美國(guó)Envirex公司開(kāi)發(fā)的Orbal氧化溝，丹麥Kruger公司發(fā)明的DE氧化溝等。在我國(guó)，氧化溝工藝是使用較多的工藝4。氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O（A-A-O）工藝，實(shí)現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴(kuò)散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運(yùn)行管理要方便。 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實(shí)際運(yùn)行效果表明，氧化溝在去除BOD5和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運(yùn)行也更穩(wěn)定可靠。同時(shí)，在不增加曝氣池容積時(shí)，能方便地實(shí)現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴(kuò)大曝氣池容積，能更方便地實(shí)現(xiàn)完全脫氮的深度處理。 基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。實(shí)際運(yùn)行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時(shí)，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除BOD5時(shí)，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時(shí)，對(duì)于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除NH3-N時(shí)，氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長(zhǎng)達(dá)2030d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡(jiǎn)化，節(jié)省處理廠運(yùn)行費(fèi)用，且便于管理。 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。水流在氧化溝中流速為0.30.4m/s，氧化溝的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，則水流完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間t=L/S,當(dāng)L=90600m時(shí)，t=520min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間T為1024h，因此可計(jì)算出廢水在整個(gè)停留時(shí)間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30280次不等?？梢?jiàn)原污水一進(jìn)入氧化溝，就會(huì)被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負(fù)荷的能力。 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)荷較小、水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，使氧化溝容積會(huì)大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會(huì)大些，但因?yàn)槭∪チ顺醭脸睾臀勰鄥捬跸兀嫉孛娣e總的來(lái)說(shuō)會(huì)少于傳統(tǒng)活性污泥法。c. A/O和A2/O法A/O工藝自被開(kāi)發(fā)以來(lái),就因?yàn)槠涮赜械慕?jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和環(huán)境效益,愈來(lái)愈受到人們的廣泛重視.通常稱為A/O工藝的實(shí)際上可分為兩類,一類是厭氧/好氧工藝,另一類是缺氧/好氧工藝.厭氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài)之間存在著根本的差別:在厭氧狀態(tài)下既有無(wú)分子態(tài)氧,也沒(méi)有化合態(tài)氧,而在缺氧狀態(tài)下則存在微量的分子態(tài)氧(DO濃度100100100一般一般一般需脫氮除磷的污水處理廠氧化溝9095100100穩(wěn)定簡(jiǎn)便適應(yīng)適用于中小型污水廠,需要脫氮除磷地區(qū)AB法8595100100約100一般簡(jiǎn)便適應(yīng)適應(yīng)可分期建設(shè)達(dá)到不同的要求SBR法90991001000.2 m3/d , 宜采用機(jī)械清渣3.1.2污水提升泵池 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)流量：Q=301L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì) 泵房設(shè)計(jì)計(jì)算采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過(guò)厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入關(guān)渠堰。根據(jù)最大流量設(shè)計(jì)，選用4臺(tái)150QW-180-6-5.5潛污泵（3用1備）7，Q180m3/h，H=6m；采用高、中、低水位分別啟動(dòng)水泵，通過(guò)液位計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；出水管上設(shè)置管式流量計(jì)，對(duì)出水流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。污水提升泵池尺寸：1000mm900mm1500mm數(shù)量：1座材質(zhì)：鋼筋混凝土構(gòu)造：全地埋3.1.3平流式沉砂池 設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水經(jīng)提升泵提升后進(jìn)入平流沉砂池，共兩組對(duì)稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩格4。每格寬度B1=0.65m沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運(yùn)。 設(shè)計(jì)流量為Qmax=464 m3/h=0.129 m3/s，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=30s，水平最大流速=0.25m/s，城市污水沉砂量X=30 m3/(106m3)，清除沉砂的間隔時(shí)間T=2d。每格池平面面積為A=m2 沉砂池水流部分的長(zhǎng)度（L） 式中： L沉砂池水流部分的長(zhǎng)度，L； V曝氣沉砂池有效容積，m3 ； t 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=40s則： m 池寬度 B B=nB1=20.65=1.3m 式中： B沉砂池總寬度； B1單個(gè)沉砂池寬度； n沉砂池個(gè)數(shù)。 則： B=nB1=20.65=1.3m 有效水深 h2 h2=式中： h2有效水深； A池平面面積； B沉砂池總寬。則： h2= m 沉砂斗所需容積 （V） V =式中： V沉砂斗所需容積； Qmax最大設(shè)計(jì)流量，Qmax =0.129 m3/s； X城市污水沉砂量，m3/(106m3)； T清除沉砂的間隔時(shí)間，d。 水流量變化系數(shù)， 取1.7。則： V= 池總高度 (H) H= h1+h2+h3式中：h1沉砂池超高，取0.3m; h2有效深度, h2=0.4m； h3沉砂室高度，取0.5m則： H= h1+ h2+ h3=0.3+0.4+0.5=1.2m3.1.4厭氧池a.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：最大日平均時(shí)流量為Qmax= 129L/s水力停留時(shí)間：T=2.5h污泥濃度：X=3000mg/L污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L考慮到厭氧池與氧化溝為一個(gè)處理單元，總的水力停留時(shí)間超過(guò)15h，所以設(shè)計(jì)水量按最大日平均時(shí)考慮8。 b.設(shè)計(jì)計(jì)算 厭氧池容積：V= Q1 T=12910-32.53600=1161m3 厭氧池尺寸：水深取為h=4.0m。 則厭氧池面積：A= 厭氧池直徑：D=m （取D=20m） 考慮0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=4+0.3=4.3m。 污泥回流量計(jì)算： 回流比計(jì)算 R = 污泥回流量QR =0.43129=55.47L/s=4792m3/d3.1.5氧化溝3.1.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)（進(jìn)水水質(zhì)如表1所示）進(jìn)水BOD5 =200mg/L 出水BOD5 =20mg/L進(jìn)水NH3-N=30mg/L 出水NH3-N=15mg/L污泥負(fù)荷Ns=0.14 KgBOD5/(KgVSSd)污泥濃度MLVSS=5000mg/L污泥f=0.6，MLSS=3000mg/L。擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按設(shè)計(jì)分2座，按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)Qmax=11092 m3/d= 129 m3/s，每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為Q1= 65L/s?？偽勰帻g：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700曝氣池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3-N還原0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余堿度100mg/L(保持PH7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原硝化安全系數(shù)：2.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.083.1.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算.堿度平衡計(jì)算：出水處理水中非溶解性BOD5值 BOD5f； BOD5f =0.7Ce1.42（1-e-0.235）式中：BOD5f出水處理水中非溶解性BOD5值，mg/L； Ce出水中BOD5的濃度，mg/L；則：BOD5f =0.7201.42（1- e-0.235）=13.6 mg/L則出水處理水中溶解性BOD5值，BOD5=20- BOD5f =6.4 mg/L.設(shè)采用污泥齡20d，日產(chǎn)污泥量 Xc Xc =式中：Q為氧化溝設(shè)計(jì)流量，11092 m3/d； 為污泥增長(zhǎng)系數(shù)，取0.6 kg/kg； 污泥自身氧化率，取0.05 L/d; Lr為（L0-Le） 去除的BOD5濃度，mg/L； L0進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；Le出水BOD5濃度，mg/L；污泥齡，d。則 Xc = kg/d根據(jù)一般情況，設(shè)其中有12.4為氮，近似等于總凱式氮（TKN）中用于合成部分9，即： 0.124644=79.8 kg/d 即：TKN中有 mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-7.19-2=24.81 mg/L 需用于還原的NO3-N =24.81-11.1=13.71 mg/L.堿度平衡計(jì)算一般去除BOD5所產(chǎn)生的堿度（以CaCO3計(jì)）約為0.1mg/L堿度去除1mgBOD5，設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L。所需堿度為7.1 mg堿度/mg NH3-N氧化，即 7.124.81=176.15 mg/L氮產(chǎn)生堿度3.0 mg堿度/ mg NO3-N還原，即 3.013.71=41.1 mg/L計(jì)算所得的剩余堿度=250-176.15+41.1+0.1Lr=32.75+0.1193.6=133.9 mg/L 計(jì)算所得剩余堿度以CaCO3計(jì)，此值可使PH7.2 mg/L.硝化區(qū)容積計(jì)算：曝氣池：DO2mg/L硝化所需的氧量NOD=4.6 mg/mg NH3-N氧化，可利用氧2.6 mg/mg /NO3-N還原0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1脫氮速率： qdn=0.0312kgNO3-N/(kgMLVSSd)K=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余堿度100mg/L(保持PH7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原硝化安全系數(shù)：2.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.08 硝化速率為 =0.204 d-1 故泥齡： d 采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計(jì)污泥齡為：2.54.9=12.5 d 原假定污泥齡為20d，則硝化速率為： L/d 單位基質(zhì)利用率： kgBOD5/kgMLVSS.d 式中： a污泥增長(zhǎng)系數(shù)，0.6； b污泥自身氧化率，0.051/d。在一般情況下，MLVSS與MLSS的比值是比較固定的，這里取為0.75 則： MLVSS=fMLSS=0.753600=2700 mg/L 所需的MLVSS總量= 硝化容積： m3 水力停留時(shí)間： h.反硝化區(qū)容積： 12時(shí)，反硝化速率為： 式中： F有機(jī)物降解量，即BOD5的濃度，mg/L M微生物量，mg/L； 脫硝溫度修正系數(shù)，取 1.08 。 T溫度，12。 則： =0.017kg NO3-N /kgMLVSS.d還原NO3-N的總量=kg/d 脫氮所需MLVSS=kg 脫氮所需池容： m3 水力停留時(shí)間： h.氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時(shí)間：t=tn+tdn=8.81+6.4=15.2h 總?cè)莘e：V=Vn+Vdn=4074+2962.9=7036.9m3.氧化溝的尺寸： 氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長(zhǎng): m。其中好氧段長(zhǎng)度為，缺氧段長(zhǎng)度為m。彎道處長(zhǎng)度: 則單個(gè)直道長(zhǎng): (取54m) 故氧化溝總池長(zhǎng)=54+7+14=75m，總池寬=74=28m（未計(jì)池壁厚）。需氧量計(jì)算： 采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: 氧量 式中：A經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.5； 去除的BOD5濃度，mg/L； B經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.1； Nr需要硝化的氧量，24.8111092103=275.2 kg/d 其中：第一項(xiàng)為合成污泥需氧量，第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。需要硝化的氧量：Nr=24.811109210-3=275.2 kg/dR02=0.511092(0.19-0.0064)+0.140742.7+4.6275.2-2.6152=2988.95 kg/d=124.54 kg/h30時(shí), 采用表面機(jī)械曝氣時(shí)脫氮的充氧量為： 式中：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.8； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.9 相對(duì)密度，取1.0； 20時(shí)水中溶解氧飽和度，取9.17 mg/L; 30時(shí)水中溶解氧飽和度，取7.63 mg/L； C混合液中溶解氧的濃度，取2mg/L; T溫度，30。 則：= =231.4 kg/h查手冊(cè)，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)10，直徑3.5m,電機(jī)功率N=55kW,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則 取n=2臺(tái)回流污泥量： 可由公式求得。式中：XMLSS=3.6g/L，回流污泥濃度，取10g/L。則： （50100，實(shí)際取60）考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為： 3.1.5.3 氧化溝計(jì)算草草圖如下：圖3 氧化溝設(shè)計(jì)草圖（1）圖4 氧化溝設(shè)計(jì)草圖（2）3.1.6 二沉池該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)11。3.1.6.1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=11092 m3/d=463.2 m3/h 表面負(fù)荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷：qs 一般范圍為120 =140 kg/ m2.d 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)3.1.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算 沉淀池面積:按表面負(fù)荷算： m2 沉淀池直徑： 沉淀部分有效水深為 h2 =qbT=1.02.5=2.5m6.35 m3/h。選用1PN污泥泵Q= 7.216 m3/h, H=14-12m, N=3kW 剩余污泥泵房: 占地面積LB=4m3m，集泥井占地面積3.2.3 污泥濃縮池采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。3.2.3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥濃度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥總流量:Qw1524.1kg/d=152.4 m3/d=6.35 m3/h 設(shè)計(jì)濃縮后含水率P2 =96.0 污泥固體負(fù)荷：qs =45kgSS/( m2.d) 污泥濃縮時(shí)間：T=13h 貯泥時(shí)間：t=4h3.2.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 濃縮池池體計(jì)算：每座濃縮池所需表面積 濃縮池直徑 水力負(fù)荷 有效水深h1=uT=0.2113=2.73m 取h1=2.8m濃縮池有效容積V1=A h1=33.862.8=94.8m3 排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P296.0的污泥,則Qw= 按4h貯泥時(shí)間計(jì)泥量，則貯泥區(qū)所需容積 V24Qw41.546.16 m3 泥斗容積 = 式中：h4泥斗的垂直高度，取1.2m r1泥斗的上口半徑，取1.1m r2泥斗的下口半徑，取0.6m 設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為： h5= 故池底可貯泥容積： = 式中： R1濃縮池半徑, m； r1泥斗的上口半徑，m。 因此，總貯泥容積為 （滿足要求） 濃縮池總高度： 濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，則濃縮池的總高度H為 =2.8+0.30+0.30+1.2+0.17=4.77m 濃縮池排水量：Q=Qw-Qw =6.35-1.54=4.81m3/h 濃縮池計(jì)算草圖：3.2.4 貯泥池及污泥泵3.2.4.1設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥量：經(jīng)濃縮排出含水率P296%的污泥2Q w=238.1=76.2m3/d，設(shè)貯泥池1座，貯泥時(shí)間T0.5d=12h3.2.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 池容為 V=2QwT=76.20.5=38.1 m3 貯泥池尺寸（將貯泥池設(shè)計(jì)為正方形） LBH=3.63.63.6m 有效容積V=46.66m3 濃縮污泥輸送至泵房 剩余污泥經(jīng)濃縮處理后用泵輸送至處理廠南面的苗圃作肥料之用 污泥提升泵 泥量Q=76.2m3/d=3.17 m3/h 揚(yáng)程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m 選用1PN污泥泵兩臺(tái)11，一用一備，單臺(tái)流量Q=7.216 m3/h,揚(yáng)程H=1412mH2O,功率N=3kW 泵房平面尺寸LB=4m3m4 廠區(qū)平面及高程設(shè)計(jì)4.1廠區(qū)平面布置4.1.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置：處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對(duì)它們進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮13： 貫通，連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免迂回曲折，造成管理不便。 土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段 在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求510m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。4.1.2平面布置本著盡量節(jié)約用地，并考慮發(fā)展預(yù)留用地的原則，進(jìn)行廠區(qū)的總平面布置，本期工程總占地面積約4.5畝，包括污水處理構(gòu)筑物、建筑物、附屬構(gòu)筑物、道路綠化，按功能分為污水預(yù)處理區(qū)、污水主處理區(qū)、污泥處理區(qū)、生活管理區(qū)、預(yù)留的回用水處理區(qū)。4.1.3管線布置廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。輔助建筑物：污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機(jī)房，辦公室，集中控制室，水質(zhì)分析化驗(yàn)室，變電所，存儲(chǔ)間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近，化驗(yàn)室應(yīng)機(jī)器間和污泥干化場(chǎng)，以保證良好的工作條件，化驗(yàn)室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在的上風(fēng)中處。在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運(yùn)輸。主干寬69m次干道寬34m，人行道寬1.5m2.0m曲率半徑9m，有30%以上的綠化。4.2高程設(shè)計(jì)4.2.1高程布置原則保證處理水在常年絕大多數(shù)時(shí)間里能自流排放水體，同時(shí)考慮污水廠擴(kuò)建時(shí)的預(yù)留儲(chǔ)備水頭。應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物發(fā)生故障，其余構(gòu)筑物須擔(dān)負(fù)全部流量的情況，還應(yīng)考慮管路的迂回，阻力增大的可能。因此，必須留有充分的余地。處理構(gòu)筑物避免跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。在仔細(xì)計(jì)算預(yù)留余量的前提下