城鎮(zhèn)污水處理課程設(shè)計(jì).doc

目錄1 概述1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.2基本資料2工藝流程方案的選擇與比較2.1SBR2.2A2/O2.3 SBR與A2/O選擇比較3 設(shè)計(jì)說明書3.1設(shè)計(jì)規(guī)模的確定3.2處理程度的確定3.3工藝處理構(gòu)筑物與設(shè)備的設(shè)計(jì)4 工藝計(jì)算書4.1集水池4.2中格柵4.3提升泵房4.4細(xì)格柵4.5平流式沉砂池4.6SBR反應(yīng)曝氣池4.7紫外線消毒4.8污泥濃縮池4.9污泥干燥脫水5輔助構(gòu)筑物5.1附屬建筑物面積5.2污水廠水線水頭損失計(jì)算表5.3污水廠泥線水頭損失計(jì)算表5.4污水廠構(gòu)筑物標(biāo)高表1概述1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)某城鎮(zhèn)位于江蘇蘇中地區(qū)，現(xiàn)有常住人口55000人。該鎮(zhèn)規(guī)劃期為十年（2010-2020），規(guī)劃期末人口為60000人，生活污水綜合排放定額為300升/人.天，擬建一城鎮(zhèn)污水處理廠，處理全鎮(zhèn)污水。預(yù)計(jì)規(guī)劃期末鎮(zhèn)區(qū)工業(yè)廢水總量為8000噸/日，環(huán)境規(guī)劃要求所有的工業(yè)廢水排放均按照污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ3082-1999）執(zhí)行。現(xiàn)規(guī)劃建設(shè)一城市污水處理廠，設(shè)計(jì)規(guī)模為30000噸/日，設(shè)計(jì)原水水質(zhì)指標(biāo)見下表。污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)，主要排放指標(biāo)見下表。1.1.2設(shè)計(jì)要求工藝選擇要求技術(shù)先進(jìn)，在處理出水到達(dá)排放要求的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)采用新技術(shù)。充分考慮污水處理與中水回用相結(jié)合。除磷脫氮是工藝選擇中關(guān)鍵之一，方案設(shè)計(jì)中必須全面考慮。工程造價(jià)是工程經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)，控制工程造價(jià)是小城鎮(zhèn)生活污水處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。工程運(yùn)行管理方便，處理成本低。1.2基本資料1.2.1自然條件氣溫：年平均氣溫18.5，最高氣溫42.0，最低氣溫-6.0 降雨量：年平均 1025.5 mm，日最大273.3mm最大積雪深度500mm，最大凍土深度60mm主要風(fēng)向：冬季西北風(fēng) 夏季東南風(fēng)風(fēng)速：歷年平均為3.15m/s,最大為15.6m/s1.2.2污水資料設(shè)計(jì)污水 總污水量30000m3/d污水水質(zhì) BOD5=120180/L COD=250350/L SS=200300/L NH4+-N =30/L TP=4/L PH=6.09.0出水水質(zhì) BOD520/L COD60/L SS20/L NH4+-N8/L TP1.0/L PH=6.09.0基礎(chǔ)資料排水現(xiàn)狀：城鎮(zhèn)主干道下均敷設(shè)排污管、雨水管，雨污分流。排放水體：污水處理廠廠址位于鎮(zhèn)西北角，廠區(qū)地面標(biāo)高為40.2米，排放水體常年平均標(biāo)高為37.2米，最高洪水位標(biāo)高為38.8米。該水體為全鎮(zhèn)生活與灌溉水源，鎮(zhèn)規(guī)劃確保其水質(zhì)不低于三類水標(biāo)準(zhǔn)。2工藝流程方案的選擇與比較2.1SBR2.1.1SBR處理工藝流程 鼓風(fēng)機(jī)房 進(jìn)水中格柵提升泵房細(xì)格柵平流式沉砂池SBR反應(yīng)池接觸消毒池排水 剩 余 污 泥 濃縮池脫水機(jī)房排泥2.1.2SBR工藝的特點(diǎn)在大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要。SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進(jìn)行脫氮和除磷的反應(yīng)。應(yīng)用電動(dòng)閥、液位計(jì)、自動(dòng)計(jì)時(shí)器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，而由中心控制室控制。運(yùn)行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。2.1.3SBR工藝優(yōu)點(diǎn) 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。 脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 2.1.4SBR系統(tǒng)的適用范圍 由于上述技術(shù)特點(diǎn)，SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化。 水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 用地緊張的地方。 對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染的治理2.2A2/O2.2.1A2/O處理工藝流程 污泥回流 - - - 提升泵 進(jìn)水井粗格柵提升泵房細(xì)格柵沉砂池初沉池生物反應(yīng)池二沉池消毒接觸池污水排放 剩 初沉污泥 余 污 泥 泥餅外運(yùn)脫水機(jī)房提升泵貯泥池濃縮池 上 清 液 回 流 2.2.2優(yōu)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間少于同類工藝。 .厭氧，缺氧，好氧交替運(yùn)行，絲狀菌不宜繁殖，基本不存在污泥膨脹。 不需要外加碳源，只需在厭氧和缺氧段進(jìn)行緩慢攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。2.2.3缺點(diǎn)由于混合液循環(huán)流量不宜高于200%，脫氮效果不能滿足較高的要求。 由于受污泥增長(zhǎng)限制除磷效果較難提高。沉淀池的設(shè)計(jì)有特殊要求，含磷污泥停留、時(shí)間不要太少。2.3 SBR與A2/O選擇比較SBR工藝流程短，占地面積小，構(gòu)筑物少，基建費(fèi)用低；A2/O工藝的除P效果好，脫N不行，而脫N好時(shí)除P效果又降低，綜述上面優(yōu)缺點(diǎn)，選擇SBR工藝。3設(shè)計(jì)說明書3.1設(shè)計(jì)規(guī)模的確定 污水設(shè)計(jì)流量 Q=30000m3/d=1250m3/h=0.35m3/s 污水流量總變化系數(shù) Kz=1.4 污水最大流量 Qmax=0.351.4=0.49 m3/s3.2處理程度的確定 BOD5去除率 =（180-20）/180100%=88.9% SS去除率 =（300-20）/300100%=93.3% NH4+-N去除率 =（30-8）/30100%=73% TP去除率 =（4-1）/4100%=75%3.3工藝處理構(gòu)筑物與設(shè)備的設(shè)計(jì)3.3.1集水池 各個(gè)車間的生產(chǎn)廢水，其排出的廢水水量和水質(zhì)一般來說是不均衡的，生產(chǎn)時(shí)有廢水，不生產(chǎn)時(shí)就沒有廢水，甚至在一日之內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化，特別是精細(xì)化工行業(yè)的廢水，如果清濁廢水不分流，則工藝濃廢水與輕污染廢水的水質(zhì)水量變化很大，這種變化對(duì)廢水處理設(shè)施設(shè)備的正常操作及處理效果是很不利的，甚至是有害的。因此廢水在進(jìn)入主要污水處理系統(tǒng)前，都要設(shè)置一個(gè)有一定容積的廢水集水池，將廢水儲(chǔ)存起來并使其均質(zhì)均量，以保證廢水處理設(shè)備和設(shè)施的正常運(yùn)行。3.3.2格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，被安裝在污水管道上，泵房集水井的進(jìn)口或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物和漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行，一般分機(jī)械和人工清理格柵。 過柵流速一般采用0.61.0m/s 格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s 格柵傾角一般采用4575 格柵間必須設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m 格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m，工作臺(tái)正面過道寬度，機(jī)械清除不應(yīng)小于1.5m中格柵(2個(gè)) 間隙寬度b=20mm格柵傾角=60柵條寬度S=0.01m過柵水頭損失H=0.7m柵槽總長(zhǎng)度L=2.46m每日刪渣量W=2.12m3/d 細(xì)格柵(2個(gè)) 間隙寬度 b=7mm格柵傾角=60柵條寬度S=0.01m過柵水頭損失H=1.06m柵槽總長(zhǎng)度L=3.63m每日刪渣量W=3.024m3/d3.3.3污水提升泵房 污水提升前水位28.83m（中格柵后水底標(biāo)高） 提升后水位42.94m（細(xì)格柵前水面標(biāo)高） 采用三臺(tái)水泵，兩用1備。 所需楊程15.11m 流量300L/s3.3.4沉砂池各沉淀池優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件平流式 優(yōu)點(diǎn)：處理水量可大可少，有效沉淀區(qū)大，沉淀效果好，對(duì)水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，造價(jià)低，平面布置緊湊 缺點(diǎn)：占地面積大，排泥因難(人工排泥)，工作繁雜，機(jī)械刮泥易銹，配水不均適用條件：地下水位高，施工困難地區(qū)，適用流動(dòng)性差比重大的污泥，不能用靜水壓力排泥，污水量不限輻流式 優(yōu)點(diǎn)：處理水量較為經(jīng)濟(jì)，排泥設(shè)備己定型系列化，運(yùn)行穩(wěn)定，管理方便結(jié)構(gòu)受力條件好缺點(diǎn)：排泥設(shè)備復(fù)雜，需具有較高的運(yùn)行管理水平，施工嚴(yán)格適用條件：適用處理水量大，地下水位較高的地區(qū)及工程地質(zhì)條件差的地區(qū)豎流式 優(yōu)點(diǎn)：排泥方便，管理也比較簡(jiǎn)單，占地面積比較小缺點(diǎn)：池子深度大，施工難，對(duì)沖擊負(fù)荷及溫度變化的適應(yīng)能力差，造價(jià)較高，池徑比不宜太大適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠 選平流式沉砂池，其設(shè)計(jì)參數(shù)為：設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速：最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s。最大流量時(shí)，停留時(shí)間不少于30s，一般為3060s。設(shè)計(jì)有效水深不應(yīng)大于1.2m,一般采用0.251.0m，每格池寬不宜小于0.6m。 貯砂斗的容積按2d的沉砂量計(jì)，斗壁傾角5560。 沉砂池超高不宜小于0.3m。 池底坡度一般為0.010.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)設(shè)備要求考慮池底形分格數(shù)n不應(yīng)小于2。設(shè)計(jì)流量Qmax=0.49m3/s 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=45s設(shè)計(jì)水平流速v=0.25m/s 長(zhǎng)度L=11.25m水流斷面積A=1.96 m2池總寬B=1.8m 有效水深h2=1.1m每個(gè)沉砂斗容積V0=0.3m3 池總高度H=1.853m3.3.5 SBR反應(yīng)池 SBR工藝采用間歇進(jìn)水、間歇排水，SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。通過供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，自動(dòng)控制方式的設(shè)計(jì)，閑置期時(shí)間的選擇，可以將SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝結(jié)合起來，使三者合建在一起，從而節(jié)約投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。在進(jìn)水期采用水下攪拌器進(jìn)行攪拌，進(jìn)水電動(dòng)閥的關(guān)閉采用液位控制，根據(jù)水解酸化需要的時(shí)間確定開始曝氣時(shí)刻，將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機(jī)的結(jié)合在一起。反應(yīng)池進(jìn)水開始作為閑置期的結(jié)束則可以使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行。具體操作方式如下所述：進(jìn)水開始既為閑置結(jié)束，通過上一組SBR池進(jìn)水結(jié)束時(shí)間來控制；進(jìn)水結(jié)束通過液位控制，整個(gè)進(jìn)水時(shí)間可能是變化的。水解酸化時(shí)間由進(jìn)水開始至曝氣反應(yīng)開始，包括進(jìn)水期，這段時(shí)間可以根據(jù)水量的變化情況與需要的水解酸化時(shí)間來確定，不小于在最小流量下充滿SBR反應(yīng)池所需的時(shí)間。曝氣反應(yīng)開始既為水解酸化攪拌結(jié)束，曝氣反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)計(jì)算得出。沉淀時(shí)間根據(jù)污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應(yīng)的結(jié)束。排水時(shí)間由潷水器的性能決定，潷水結(jié)束可以通過液位控制。閑置期的時(shí)間選擇是調(diào)節(jié)、水解酸化及SBR工藝結(jié)合好壞的關(guān)鍵。閑置時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)廢水的變化情況來確定，實(shí)際運(yùn)行中，閑置時(shí)間經(jīng)常變動(dòng)。通過閑置期間的調(diào)整，將SBR反應(yīng)池的進(jìn)水合理安排，使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免整個(gè)運(yùn)行過程的紊亂。SBR共設(shè)4座排水要求 每座曝氣池長(zhǎng)50m，寬21m，水深5m，超高0.5m。 進(jìn)水時(shí)間tF=1.5h(進(jìn)水半小時(shí)后開始曝氣)曝氣時(shí)間tR=2.7h沉淀時(shí)間ts=1.3h 排水時(shí)間td=1h3.3.6紫外線消毒池采用加拿大先進(jìn)技術(shù)，并設(shè)一備一用。 液氯 優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，投配設(shè)備簡(jiǎn)單，有后續(xù)消毒作用缺點(diǎn)：有臭味，殘毒，使用是安全措施要求高適用條件：大、中型污水處理廠，最常用方法次氯酸鈉 優(yōu)點(diǎn)：可用海水或濃鹽水作原料，也可購(gòu)買，使用方便缺點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)制備，設(shè)備復(fù)雜，維護(hù)管理要求高適用條件：中、小型污水處理廠二氧化氯 優(yōu)點(diǎn)：使用安全可靠，有定型產(chǎn)品缺點(diǎn)：須現(xiàn)場(chǎng)制備，維護(hù)管理要求高，剩余臭氧需作消毒處理適用條件：中、小型污水處理廠紫外線 優(yōu)點(diǎn)：消毒迅速，無化學(xué)藥劑缺點(diǎn)：消毒效果受出水水質(zhì)影響較大，設(shè)備無定型產(chǎn)品，貨源不足適用條件：小型污水廠，隨著設(shè)備逐漸成熟，正日益廣泛采用 臭氯 優(yōu)點(diǎn)：能有效去除污水中殘留有機(jī)物、色、臭味，受PH、溫度影響缺點(diǎn)：須現(xiàn)場(chǎng)制備，維護(hù)管理要求高，剩余臭氧需作消毒處理適用條件：要求出水水質(zhì)較好，排入水體的衛(wèi)生條件高的污水3.3.7濃縮池(一備一用) 初次沉淀污泥含水率介于95%97%，剩余活性污泥達(dá)99%以上。因此，污泥的體積非常大，對(duì)污泥的后續(xù)處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。進(jìn)泥含水率99% 濃縮后污泥含水率96%混合污泥量697.48m3/d 濃縮池直徑15m濃縮時(shí)間18h 高度5.15m3.3.8機(jī)械脫水 機(jī)械脫水前需進(jìn)行預(yù)處理，目的在于改善污泥脫水性能，提高污泥脫水效果與機(jī)械脫水設(shè)備的生產(chǎn)能力。 污泥機(jī)械脫水是以過濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動(dòng)力，使污泥水分被強(qiáng)制通過過慮介質(zhì)，形成濾液；而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，形成濾餅，從而達(dá)到脫水的目的。選用板框壓濾機(jī) 加10%的石灰，7%的鐵鹽。3.3.9清水池 貯存污水廠中凈化后的清水，以調(diào)節(jié)水廠制水量與供水量之間的差額，并為滿足加氯接觸時(shí)間而設(shè)置的水池。 設(shè)池深5m，且超高0.2m，面積為15m10m=150m。3.3.10總平面布置在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)有各處理單元構(gòu)筑物，聯(lián)通個(gè)構(gòu)筑物之間的管渠及其他管線，輔助性建筑物、道路及綠地。構(gòu)筑物平面布置應(yīng)當(dāng)遵循一下原則：構(gòu)筑物間的管渠應(yīng)當(dāng)直通，避免迂回曲折。土方量盡量平衡，避開劣質(zhì)土壤地段。處理構(gòu)筑物間應(yīng)當(dāng)保持一定距離以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取5-10m某些有特殊的要求的構(gòu)筑物。各處理構(gòu)筑物之間，沒有貫通、連接的管渠。還應(yīng)設(shè)有能夠使各處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管渠，當(dāng)某一構(gòu)筑物因事故停止運(yùn)行時(shí)，使其后接處理構(gòu)筑物仍能夠保持正常運(yùn)行。應(yīng)設(shè)超越全部構(gòu)筑物直接排放水體的超越管。在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有：給水管、空氣管、消化管、蒸汽管、及輸配電線路，這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部分都在地上對(duì)他們的安排，既要便于施工和維護(hù)管理，但也要緊湊，少占用地，也可以采用 方式敷設(shè)。廠區(qū)道路及綠化布置：污水處理廠應(yīng)當(dāng)合理的修筑道路，方便運(yùn)輸廣為植樹美化綠色環(huán)境，改善衛(wèi)生條件，污水處理廠綠化面積不少于30%，廠區(qū)主干道寬6-7m，為雙行道，次要道路為3.5-4m，道路轉(zhuǎn)彎半徑為6-9m。 廠內(nèi)輔助建筑物有鼓風(fēng)機(jī)房，辦公樓，中央控制室，化驗(yàn)室，變電室，機(jī)修間，倉(cāng)庫(kù)，食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。3.3.11高程布置污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管道的尺寸及其標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部分的水面標(biāo)高，從而使污水沿處理流程在構(gòu)筑物 通暢的流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，因此，必須精確計(jì)算水頭損失。水頭損失包括：管渠的水頭損失，包括沿程，局部損失和污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。并應(yīng)適當(dāng)留出余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠正常運(yùn)行。計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及運(yùn)行期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以運(yùn)期最大流量作為設(shè)計(jì)流量，并酌情加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。4 工藝計(jì)算書4.1集水池平均秒流量 Q=350L/s最大秒流量 Qmax=490L/s 考慮3臺(tái)水泵，2用1備，每臺(tái)水泵的容量為Qmax/2=245L/s 集水池容積，采用相當(dāng)于一臺(tái)泵8min的容量 V=245606/1000=117.6m3集水池面積取有效水深h=2m，則集水池面積：A=117.6/2=58.8m2集水池尺寸 取寬度B=7m，則長(zhǎng)度L=58.8/7=8.4m，采用9m。4.2中格柵（2個(gè)） 設(shè)計(jì)參數(shù) 間隙寬度 b=20mm格柵傾角=60（6075）柵條寬度S=0.01m柵前水深h=0.4m過柵流速v=0.9m/s設(shè)計(jì)計(jì)算柵條間隙數(shù) n=32個(gè)柵槽寬B=S(n-1)+nb=0.01(32-1)+0.0232=0.95m 進(jìn)水渠寬B1=Qmax/2vh=0.68m柵前擴(kuò)大段 L1=0.37 m （漸寬部分展開角一般取20）柵后收縮段L2=0.5L1 =0.185m 過柵水頭損失（柵槽總高度） &=2.42（s/b）4/3=0.05 （矩形斷面取2.42）h0=0.050.92Sin60/(29.8)=1.810-3 m h1=kh0=5.410-3 m (水頭損失增大的倍數(shù)k一般取3) H=h+h1+h2=0.4+5.410-3+0.3=0.7m (柵前渠道超高h(yuǎn)2一般取0.3m)柵槽總長(zhǎng)度L=L1+L2+1.0+0.5+=2.46m每日柵渣量W=86400QmaxW1/1000Kz=2.12m3/d (中格柵W1取0.07m3/103m3)4.3提升泵房 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=0.3m3/s=300L/s 污水提升前水位28.83m（中格柵后水底標(biāo)高） 提升后水位42.94m（細(xì)格柵前水面標(biāo)高） 設(shè)計(jì)計(jì)算 提升靜楊程 Z=42.94-28.83=14.11m 所需水泵楊程 水泵水頭損失取2m H=Z+h=14.11+2=16.11m 所需水泵數(shù)量采用水泵的提升楊程17m，流量160L/s，泵數(shù)n=300/160=1.875臺(tái) 1臺(tái)備用，總共3臺(tái)泵。4.4細(xì)格柵（2個(gè)）設(shè)計(jì)參數(shù) 間隙寬度 b=7mm格柵傾角=60（6075）柵條寬度S=0.01m柵前水深h=0.4m過柵流速v=0.9m/s 設(shè)計(jì)計(jì)算柵條間隙數(shù) n=90個(gè)柵槽寬B=S(n-1)+nb=0.01(90-1)+0.00790=1.52m 進(jìn)水渠寬B1=Qmax/2vh=0.68m柵前擴(kuò)大段 L1= 1.15m （漸寬部分展開角一般取20）柵后收縮段L2=0.5L1 =0.575m 過柵水頭損失（柵槽總高度） &=2.42（s/b）4/3=3.36 （矩形斷面取2.42）h0=3.360.92Sin60/(29.8)=0.12m h1=kh0=0.36 m (水頭損失增大的倍數(shù)k一般取3) H=h+h1+h2=0.4+0.36+0.3=1.06m (柵前渠道超高h(yuǎn)2一般取0.3m)柵槽總長(zhǎng)度L=L1+L2+1.0+0.5+=3.63m每日柵渣量W=86400QmaxW1/1000Kz=3.024m3/d (細(xì)格柵W1取0.1m3/103m3)4.5平流式沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=0.49m3/s 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=38s設(shè)計(jì)水平流速v=0.3m/s 設(shè)計(jì)計(jì)算 水流部分長(zhǎng)度（池長(zhǎng)）L=vt=0.338=11.25m水流斷面積A=Qmax/v=0.49/0.3=1.63m2池總寬度 （設(shè)n=2格，每格池寬b=1m） B=nb=2m 有效水深h2=A/B=1.63/2=0.81m沉沙斗所需容積（設(shè)清除沉砂的間隔時(shí)間T=2d） V=(86400XTQmax)/(106Kz)=(0.4930286400)/(1.4106 )=1.8 m3 (X-城市污水沉砂量m3/106m3取30)每個(gè)沉沙斗容積 （設(shè)每一格3個(gè)沉砂斗） V0=1.8/(23)=0.3 m3沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬a1=0.6m 斗壁與水平面的傾角60 斗高h(yuǎn)3=0.4m 沉砂斗上口寬：a=（2h3）/tan60+ a1 =1.1m 最終定沉砂斗容積：V0=h3(2a2+2aa1+2a12)/6=0.31 m3(0.3 m3 )沉砂室高度 （設(shè)池底坡度為0.02，坡向砂斗） h3=h3+0.022.65=0.4+0.053=0.453m池總高度 （設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m） H=h1+h2+h3=0.3+0.81+0.453=1.563m砂水分離器的選擇 清除沉砂的間隔時(shí)間為2d，根據(jù)該工程的排沙量，選用1臺(tái)某公司生產(chǎn)的螺旋砂水分離器。 該設(shè)備的主要技術(shù)性能參數(shù)為：進(jìn)入砂水分離器的流量為1-3L/s 容積為0.6m3進(jìn)水管直徑為100mm出水管直徑為100mm配套功率為0.25KW4.6 SBR反應(yīng)曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q=30000m3/d=0.35 m3/s污水水質(zhì) BOD5=120180/L COD=250350/L SS=200300/L NH4+-N =30/L TP=4/L PH=6.09.0出水水質(zhì) BOD520/L COD60/L SS20/L NH4+-N8/L TP1.0/L PH=6.09.0設(shè)計(jì)計(jì)算曝氣池個(gè)數(shù)N=4 周期T=6h則周期數(shù)：n=24/T=4，每周期處理水量：Q0=Q/24(T/N)=30000/24(6/4)=1875m3 周期分為進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水4階段。進(jìn)水時(shí)間：tF=T/N=6/4=1.5h (進(jìn)水半小時(shí)后開始曝氣)根據(jù)潷水器設(shè)備性能，排水時(shí)間td=1h反應(yīng)時(shí)間：tR=24S0/(Nsmx)=24180/（0.144000）=2.7h(S0進(jìn)水BOD5濃度；m充水比，取4；NsBOD5污泥負(fù)荷，取0.1kg BOD5/kgMLSS；混合液濃度MLSS，3000 mg/l 5000 mg/l,取4000mg/l) 沉淀時(shí)間：T- tF-td-tR=6-1.5-1-2.7+0.5=1.3h 反應(yīng)時(shí)間比：e=ta/T=2.7/6=0.45曝氣池體積處理水中非溶解性BOD5的值：BOD5=7.1bXaCe=7.10.08250.4=5.7 mg/l（b微生物自身氧化率0.050.1，取0.08；Xa活性微生物在處理水中所占的比例，取0.4；Ce處理水懸浮固體濃度，取25 mg/l）所以處理水中溶解性BOD5值Se=20-5.7=14.3 mg/l按污泥齡計(jì)算：V= YQc(Sa-Se)/Xv (1+Kdc) =30000250.6（180-14.3）/【0.7540000.45(1+0.0625)=22093.3 m3 （c設(shè)計(jì)污泥齡，2030d，取25d；Y污泥產(chǎn)率系數(shù)0.40.8，取0.6；Kd衰減系數(shù)d-1，0.040.075，取0.06；Xv=fXe，f=0.75，e為反應(yīng)時(shí)間比）潷水高度 有效水深46m，取H=5m h=HQ/(nV)=530000/（422093.3）=1.7m復(fù)核污泥負(fù)荷 Ns=QS0/（exV）=30000180/（0.454000*22093.3）=0.14kg BOD5/kgMLSS 剩余污泥產(chǎn)量(生物污泥與非生物污泥組成) 年平均氣溫18.5 T溫度系數(shù)，1.021.06，取1.04 所以Kd (18.5)= Kd (20) T （T-20）=0.061.04(18.5-20) =0.056 剩余生物污泥量（VSS可轉(zhuǎn)化比例fb=0.7）Xv=YQ（Sa-Se）-KdXvV=0.6（180-14.3）30000/1000-0.05622093.30.450.754000/1000=1312.35 kg/d剩余非生物污Xs=Q(1-fbf)(C0-Ce)=30000(1-0.70.75)(300-25)/1000=3918.75kg/d剩余污泥總量X=Xv+Xs=1312.35+3918.75=5231.1kg/d復(fù)核出水BOD5 (K2 為0.01680.0281，取0.018）Lch=24S0/(24+K2XftRn)=24180/(24+0.01840000.752.74)=7.12mg/l 設(shè)計(jì)需氧量 有機(jī)物氧化系數(shù)a0.420.53，取0.5 污泥需氧系數(shù)b，0.1880.11，取0.14 混合液需氧量AOR1=aQ(S0-Se)+bX v V =0.530000(180-14.3)/1000+0.450.1440000.7522093.3/1000 =6661.13kg/d 進(jìn)水總氮NH4+- N0=30mg/L 出水氨氮NH4+-N e=8mg/L 硝化氨氮需氧量AOR2=4.6Q(N0-Ne)-0.14VX v /c =4.630000(30-8)/1000-0.1422093.30.4540000.75/(100025) =2267.68kg/d反硝化產(chǎn)生的氧量AOR3=2.6Q(H0-Ne)-0.14XvV/c =2.63000（30-8）/1000-0.140.4540000.7522093.3/（100025）=1281.73kg/d總需氧量 AOR=AOR1+AOR2-AOR3 =6661.13+2267.68-1281.73 =7647.08kg/d=318.6kg/h標(biāo)準(zhǔn)需氧量氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)=0.85 氧在污水中的飽和溶解度修正系數(shù)=0.95 曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度C=2mg/L 大氣壓力下氧飽和度Cs(18.5) =9.44mg/L 微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處，淹沒深度H=4.7m空氣擴(kuò)散裝置出口絕對(duì)壓力：pb=p+9800H=101300+98004.7=147000Pa氧的百分比Qt=21(1-EA)/79+21(1-EA)100%=21(1-0.09)/79+21(1-0.09) 100%=19.48%（EA微孔曝氣頭氧轉(zhuǎn)移率為9%）Csb=Cs (pb/202600+Qt/42)=9.44(147000/202600+19.48/42)=11.23mg/L 脫氧清水的需氧量 （=p/101300=1，p為所在地區(qū)實(shí)際氣壓）SOR=AORCs/【(Csb-C) 1.024(T-20) 】=318.69.44/0.85(0.95111.23-2) 1.024(18.5-20)=393.92kg/L 供氣量G s =SOR/0.3EA=393.92/(0.30.09)=14589.63/h=608m3/min 曝氣池布置 SBR共設(shè)4座，總有效體積22093.3m3 ，總面積4200 m2 每座曝氣池長(zhǎng)50m，寬21m,水深5m，超高0.5m，池深5.5m，有效體積5523.3m3,面積1050 m24.7紫外線消毒設(shè)計(jì)參數(shù) 由于流量小采用一用一備模式。 Kz=1.4 Q=30000m3/d 光照時(shí)間10-100s 流速為0.3m/s設(shè)計(jì)計(jì)算 峰值計(jì)算（流量） Q峰=300001.4=42000m3/d 燈管數(shù) （初步選用UV3000PLUS紫外線消毒設(shè)備，每3800m3/d需14根燈管） N平=30000/380014=110根 N峰=42000/380014=155根 擬選用6根燈管為一個(gè)模塊，則模塊數(shù)N平=1833個(gè), N峰=26個(gè) 消毒渠 按設(shè)備要求渠道高度為1.29m 渠道過水?dāng)嗝鍭=Q/v =42000/(0.386400)=1.6m2渠道寬度B=A/H=1.6/1.29=1.26m 若燈管間距為12.6cm，沿渠道寬可安裝10個(gè)模塊由于N峰=26，因此設(shè)三個(gè)UV燈組，每個(gè)UV燈組9個(gè)模塊。 渠道長(zhǎng)度：每個(gè)模板長(zhǎng)2.46m，兩個(gè)燈組間距1.0m，渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)堰與燈組間距為1.5m。 渠道總長(zhǎng)L=32.46+31.0+1.5=11.88m 復(fù)核輻射時(shí)間t=32.46/0.3=24.6s (符合要求) 取清水池，水深3m，且超高0.3m。4.8污泥濃縮設(shè)計(jì)參數(shù) 剩余污泥總量X=5231.1 kg/d 進(jìn)泥含水率為P1=99% 出泥含水率為P2=96% 剩余污泥濃度Xr=1000000/SVI=10000mg/L（SVI污泥容積指數(shù)，80150，取100） 固體通量為G=45kg/(m3/d) f=0.75設(shè)計(jì)計(jì)算污泥濃度 C1=（1-P1）Y=（1-99%）1000=10kg/m3 C2=(1-P2) Y=（1-96%）1000=40kg/m3 （Y污泥密度，1000 kg/m3）Qs=X/fXr=5231.11000/(0.7510000)=697.48m 3/d 濃縮池面積 A=QsC1/G=697.4810/45=155m2 濃縮池直徑 （2個(gè)，一備一用） D=14.05m 取15m 濃縮池深度 濃縮時(shí)間T=18h （1224h） 有效水深h1=QsT/24A=697.4818/(24155)=3.38m 設(shè)超高h(yuǎn)2=0.3m 緩沖層高度h3=0.3m （濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥）池底坡度I=1/20 污泥斗下底直徑D1=1.2 m 污泥斗上底直徑D2=2.4m 池底坡度造成的深度h4=(D/2-D2/2) I =(15/2-2.4/2) （1/20） =0.31m污泥斗高度h3=（D2/2-D1/2）tan55 =（2.4/2-1.2/2）tan55 =0.86m濃縮池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=3.38+0.3+0.3+0.31+0.86=5.15m4.9 污泥干燥脫水 設(shè)計(jì)參數(shù) 擬選用板框壓濾機(jī) 濾液體積V=2890ml試驗(yàn)裝置的濾室厚度=20mm 實(shí)際濾室厚度=25mm過濾面積A=400cm2 過濾壓力p=78.45N/cm2壓濾時(shí)間tf=20min 污泥含水率96%輔助時(shí)間td=20min 泥餅含水率65%過濾壓力P=39.24N/cm2 設(shè)計(jì)計(jì)算修正壓濾時(shí)間tf， tf=tf（/）2(p/p)(1-S)=20(25/20)2(39.24/78.45)(1-0.7)=25.38min（S為污泥壓縮系數(shù)，一般為0.7） 過濾速度 生產(chǎn)用壓濾機(jī)濾液體積： V=V（ /）=2890（25/20）=3612.5ml 因?yàn)樵囼?yàn)裝置的面積A=400cm2因此單位面積的濾液體積為：V 0=36125/400=9.03ml/cm2 若輔助時(shí)間td=25min 則v= V 0/（td+tf）=9.03/(25.38+25)=0.18ml/(cm2min) 過濾產(chǎn)率 =0.040.35/(0.35-0.04)=0.045g/ml L=v=0.0450.18=0.0081g/(cm2min)=4.8kg/(cm2h) 壓濾機(jī)的面積 采用化學(xué)調(diào)節(jié)預(yù)處理，投加了10%石灰 7%鐵鹽 污泥增加系數(shù)f=1+10/100+7/100=1.17 若每天工作18h，兩班則每小時(shí)污泥量：754/（92）=41.89m3/hA=af(1-p)Q/L =1.151.17(1-96%)41.891000/4.8 =470m2 臺(tái)數(shù)選用壓濾面積為50m2的板框?yàn)V機(jī)則壓濾機(jī)臺(tái)數(shù)n=470/50=9.4臺(tái)（取10臺(tái)，其中1臺(tái)備用）5輔助建筑物5.1附屬建筑物面積附屬建筑物一覽表名 稱面 積（）辦公綜合樓1714倉(cāng) 庫(kù)2015車 庫(kù)2510控制室1510食 堂2310值班室55機(jī)修房55貯泥池2015污泥處理間2015提升泵房3.783鼓風(fēng)機(jī)房2013脫水機(jī)房53105.2污水廠水線水頭損失計(jì)算表污水廠水線水頭損失計(jì)算表名稱構(gòu)筑物間距離L（m）沿程損失hf（m）局部損失hj（m）構(gòu)筑物水頭損失h（m）h（m）中格柵到泵房0.0140.20.21泵房到細(xì)格柵200.0740.0140.20.29細(xì)格柵到沉砂池0.0140.20.22沉砂池到SBR池490.180.0140.20.39SBR池到接觸池46.50.170.0140.40.58接觸池到清水池8.50.0310.0140.30.35清水池出水1600.590.0050.20.8合計(jì)2.84注：取污水管徑D=600mm，坡度，速度。5.3污水廠泥線水頭損失計(jì)算表污水廠泥線水頭損失計(jì)算表名稱構(gòu)筑物間距離L（m）沿程損失hf（m）局部損失hj（m）構(gòu)筑物水頭損失h（m）h（m）