某制鞋廠生產(chǎn)廢水和生活污水處理工程設(shè)計

1、1.1項目背景隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)和城市的擴展，人類活動的失控，使水資源 緊缺已成為世界性問題 。我國水資源形勢也是比較嚴(yán)峻的，也同樣面臨水資源短缺的 現(xiàn)實：人均水資源占有量匱乏，其值僅為世界人均值的1/3，是世界上13個主要貧水國之。水資源是不可替代的自然資源，同時也是可以再生的資源。長期以來，人們總把“污 水”、“廢水”與“污垢的”、“骯臟的”形象相聯(lián)系，難以相信它還能再用。事實上水在 自然界中是唯一不可替代，也是唯一可以重復(fù)利用的資源。人類使用過的水，污染雜質(zhì) 只占0.1%左右，比海水3.5%少得多。其余絕大部分是可再用的清水。污水經(jīng)過適當(dāng)再生 處理，可以重復(fù)利用，實現(xiàn)水在

2、自然界中的良性大循環(huán)。因此水資源的再生利用已受到 世界各國普遍關(guān)注。在國外中水回用歷史很長，回用規(guī)模很大，已顯示出明顯的經(jīng)濟效 益。在我國污水回用也越來越受到重視，污水回用的課題被列入國家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”重點科技攻關(guān)計劃，經(jīng)過科技人員的實驗研究和應(yīng)用開發(fā)，已在回用 技術(shù)上取得一定成果o本項目為某制鞋廠生產(chǎn)廢水和生活污水處理工程，污水中有機物含量較高，如果單 純是為了控制污染，為了排放達標(biāo)而進行水處理工程，必然會增加該廠的生產(chǎn)成本，加 重該廠負擔(dān)。由于該廠排放的污水中生活污水占比例大，生產(chǎn)廢水中也不含重金屬和化 學(xué)藥劑等有毒物質(zhì)，而且水量相對穩(wěn)定，易于收集，為污水回用提供了

3、可能。只要將污 水適當(dāng)處理達到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，就可以供給廠區(qū)建筑物作沖洗廁所，綠化，洗 車，掃除等使用，降低了處理運行成本，使該廠取得較好的社會效益和經(jīng)濟效益。1.2設(shè)計處理能力本設(shè)計的處理規(guī)模為2000噸/天，污水處理后回用。該廠有 15000人1.3設(shè)計進出水水質(zhì)表1.1設(shè)計進出水來源污水來源水量（m3/d）CODcr(mg/L)BOD 5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)生產(chǎn)廢水500800300350一生活污水150040020025040總計2000120050060040本項目設(shè)計污水回用，出水水質(zhì)根據(jù)CJ/T48-1999生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)列出,如表1.2：

4、表1.2設(shè)計進出水水質(zhì)I2】主要污染物（mg/L）進水水質(zhì)（mg-L1）排放標(biāo)準(zhǔn)（mg-L-1）去除率（）廁所便器沖洗，城市綠化洗車，掃除CODCr1200505096BOD 550010098SS6001059899NH3-N含量4020050751.4設(shè)計依據(jù)1. 中華人民共和國環(huán)境保護法；2. 生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) CJ/T48-1999;3. 中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB8978- 1996;4. 室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ14-87;5. 供、配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 GB50052 92;1.5設(shè)計原則1. 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的各項法規(guī)。2. 在達到治理要求的前提下優(yōu)先選擇基建投資

5、和運行費用低、運行管理簡便的工藝3. 采用的技術(shù)要求先進、成熟、合理、可靠和節(jié)能。4. 流程布局合理，整體感強，外觀裝飾美觀大方。2污水處理工藝選擇及說明2.1工藝方案分析1. 污水處理系統(tǒng)污水回用處理需要多種工藝的有機組合，常用的污水回用處理工藝組合如表2.1所示：表2.1用于污水回用各類處理單元和工藝組合運行效能3代表性的出水水質(zhì)指標(biāo)（mg/L）TSSBODCODTN氮氮PO4-P濁度(NTU )活性污泥工藝+過濾4- 65 - 1030 - 7015-3515-254- 100.3 - 5活性污泥工藝+過濾+活性炭吸附555 - 2015-3010-204- 100.3 - 3活性污泥工

6、藝+單級硝化10 - 255- 1520 - 4520 - 301 - 56- 105- 15活性污泥工藝+硝化/反硝化（分別進行）10 - 255- 1520 - 355 - 101 - 26- 105- 15投加金屬鹽+活性污泥+硝化/反硝化+過濾5 105 - 1020 - 303-51 - 20.50.3 - 2生物脫磷活性污泥工藝10 - 205- 1520 - 3515-255- 1015- 10生物脫氮除磷活性污泥工藝+過濾10520 - 305210.2 - 2活性污泥+過濾+活性炭吸附+反滲透115 - 102210.1活性污泥+硝化/反硝化+除磷+過濾+活性炭112-810

7、.10.50.1吸附+反滲透112-810.10.50.1活性污泥+硝化/反硝化+除磷+微濾+反滲透112-80.10.10.50.1污水回用處理采用的方法分為預(yù)處理、主要處理和后處理。采取哪種工藝都要首先 經(jīng)過預(yù)處理，其主要任務(wù)是懸浮物和漂浮物的截流、水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)、油水分離等。主 要處理包括沉淀、活性污泥法、生物膜法等處理單元，而后處理包括過濾、活性炭吸附、 消毒等。2. 污泥處理系統(tǒng)污泥處理要求是最終處置時對環(huán)境無害。因此可經(jīng)過濃縮、穩(wěn)定、調(diào)理、脫水、滅 菌、干化、堆肥、焚燒等一個或者多個手段組合的處理，可根據(jù)污泥的性質(zhì)、類型和處 置方式的不同，污泥的處理工藝可能有多種不同的選擇。污泥處

8、理的工藝流程一般有以 下幾種：(1) 生污泥f濃縮f消化f機械脫水f最終處置(2) 生污泥f濃縮f機械脫水f最終處置(3) 生污泥f濃縮f消化f機械脫水f干燥焚燒f最終處置(4) 生污泥f濃縮f自然干化f堆肥f農(nóng)田2.2工藝方案選擇1. 污水處理系統(tǒng)本項目污水處理的特點為：污水以有機污染為主，BOD/COD =0.42,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；污水中主要污染物指 標(biāo)BOD、COD、NH3-N值較高。出水要求回用，出水標(biāo)準(zhǔn)較高。針對以上特點以及出水要求，本污水回用處理工程的主要處理采用氧化溝工藝，回 用的后處理采用砂濾和臭氧消毒法。氧化溝是延時曝氣活性污

9、泥法的一種變型。污水和活性污泥在渠道中不斷循環(huán)流動，所以氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，污泥齡長。不僅能去除碳還能脫氮除 磷，處理效果好，運行管理非常簡單。氧化溝處理技術(shù)與其他生物處理工藝相比，具有 以下技術(shù)經(jīng)濟方面的特點4:(1) 工藝流程簡單。不要求設(shè)初沉池和調(diào)節(jié)池；污泥產(chǎn)生量較少，污泥較穩(wěn)定， 簡化污泥后處理工藝流程。(2) 出水水質(zhì)好、處理效果穩(wěn)定。試驗研究和生產(chǎn)實踐均表明，氧化溝在去除BOD 和SS方面均取得比傳統(tǒng)活性污泥法更好的出水水質(zhì)，運行也更穩(wěn)定可靠。(3) 投資省、運行費用低。在要求氧化溝具脫氮功能時，其基建投資和運行費用比其他具脫氮功能的生物處理工藝都要低（4）耐沖擊負

10、荷。對進水水量和水質(zhì)的變化有較大的適應(yīng)性。能承受沖擊負荷而 不致影響處理性能。（5）構(gòu)造形式多樣，設(shè)計運用靈活。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（Pasvee）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T 型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。本設(shè)計采用 Carrousel denitlR/Carrousel2000氧化溝工藝。Carrousel2000型氧化溝是在普通型Carrousel氧化溝前增加一個預(yù)反硝化區(qū)，在缺氧條件下進水與一定量的混合液 混合；剩余部分包括有氧區(qū)和缺氧區(qū)，用于進行同時硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。與其他反硝

11、化工藝相比，其最突出的優(yōu)點就是能在無需動力地情況下，實現(xiàn)硝化液的高 回流比，達到較高程度的總氮去除率5。Carrousel2000型氧化溝對BOD、COD、N的 去除率均達到95%。由于污水回用，為了保證人的健康，出水必須經(jīng)過消毒。消毒常用的消毒劑有液氯、 次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧、紫外線等。以下對常用的消毒方法進行了比較：表2.2常用消毒方法比較優(yōu)點缺點消毒效果氯CI2具有持續(xù)消毒作用；工藝簡單，技術(shù)成熟；操作簡單，投量準(zhǔn)確。產(chǎn)生具致癌、致畸作用的有機氯化物 （THMs）;處理水有氯或氯酚味；氯氣 腐蝕性強；運行管理有一定的危險性。能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差。次氯酸 鈉NaOCl無毒，運

12、行、管理無危險性。產(chǎn)生具致癌、致畸作用的有機氯化物（THMs）;使水的PH值升高。與Cl2殺菌效果相同。二氧化 氯CI02具有強烈的氧化作用，不產(chǎn)生 有機氯化物（THMs）;投放簡單 方便；不受pH影響。CIO 2運行、管理有一定的危險性； 只能 就地生產(chǎn)，就地使用；制取設(shè)備復(fù)雜； 操作管理要求高。較Cl 2殺菌效果好。臭氧03有強氧化能力，接觸時間短； 不產(chǎn)生有機氯化物；不受pH影響；能增加水中溶解氧。臭氧運行、管理有一定的危險性；操作 復(fù)雜；制取臭氧的產(chǎn)率低；電能消耗大； 基建投資較大；運行成本咼。殺菌和殺火病毒的效果均很好。紫外線無有害的殘余物質(zhì)；無臭味；電耗大；紫外燈管與石英套管需定期

13、更1效果好，但對操作簡單，易實現(xiàn)自動化；運換；對處理水的水質(zhì)要求較咼；無后續(xù)懸浮物濃度行管理和維修費用低。殺菌作用。有要求。由于臭氧是國際公認(rèn)的綠色環(huán)保型殺菌消毒劑，其殺菌效果較好，無二次污染，所 以本設(shè)計采用臭氧消毒法。2. 污泥處理系統(tǒng)由于氧化溝屬于延時曝氣活性污泥工藝，產(chǎn)泥量少且污泥較為穩(wěn)定，通常剩余污泥經(jīng)濃縮后就可直接脫水而不需消化處理。所以本設(shè)計污泥處理工藝流程為：生污泥f濃縮f機械脫水f最終處置2.3工藝流程說明該污水處理工程的具體工藝流程如下圖2.1:污泥回流回用圖2.1工藝流程圖(1) 隔油隔渣池工廠有廚房和食堂，所以生活污水中攜帶有以高分子脂類及其衍生物為主的動植物 油，和不

14、溶性蛋白、纖維質(zhì)、淀粉質(zhì)態(tài)的非溶解性有機物形式存在的飯菜碎粒。污水從 隔油池的一端流入，以較低的水平流速流經(jīng)池子，相對密度小于水的油粒上浮到水面， 相對密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉入池底。水從池子的另一端流出。（2）格柵因為污水中含有一定量較大的懸浮物或漂浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設(shè)置格柵，以 截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施。 氧化溝系統(tǒng)前的格柵凈間隙以不超過5mm為宜。根據(jù)柵渣量的大小可選擇采用人工清渣或機械清渣。由于本設(shè)計柵渣量少，采用人工定期清渣。（3）沉砂池沉沙池的功能是去除相對密度較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，他們的相對密度 約為2.65）。沉

15、沙池一般設(shè)置于氧化溝前，以減輕后續(xù)處理單元的沉積以及無機顆粒對 機械、管道的磨損。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝氣沉沙池等。本設(shè)計采用平流式沉 砂池。（4）氧化溝Carrousel denitlR/Carrousel2000型氧化溝是在普通Carrousel氧化溝前增加了預(yù)反硝 化區(qū)（占總池體積的10%25%），這個預(yù)反硝化區(qū)通過兩條窄溝與原 Carrousel系統(tǒng)連 接在一起（如圖2.2）。當(dāng)缺氧區(qū)富含硝酸鹽的混合液流向曝氣機時，部分液體被導(dǎo)流入 缺氧池與未處理的污水接觸，未處理的污水BOD濃度高，可作為碳源滿足并促進反硝化過程，分解出的氮氣釋放到空氣中，硝酸鹽中結(jié)合的氧用于BOD氧化，這樣就

16、解決了碳源的補充問題和硝酸鹽中氧的再利用問題。這是一種先進的反硝化脫氮工藝，通過 設(shè)在Carrousel曝氣機周圍的側(cè)向?qū)Я髑沙浞掷?Carrousel氧化溝原有的渠道流速， 在不增加任何回流提升動力的情況下，將相當(dāng)于400%進水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池與原水混合并進行反硝化 。不但對BOD、COD的去除效率高，還具備脫氮 能力。二沉池1竹J 或，賓t氏,遙污泥回流圖 2.2Carrousel denitlR/Carrousel2000 工藝圖(5) 二沉池二沉池在二級處理中，作用是泥水分離使混合液澄清，同時負擔(dān)這混合液濃縮回流 和剩余污泥排放的功能。二沉池與初沉池相似，按池內(nèi)水流

17、方向的不同，同樣可分為平 流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。本設(shè)計采用運行較好，管理較簡單，排泥設(shè)備已趨定型的中心進水輻流式沉淀池。（6）砂濾池污水回用需要進行深度處理，進一步去除污水中的懸浮物、有機物、氮、磷等。過 濾是以石英砂等粒狀濾料截留水中懸浮物質(zhì)，也包括浮游生物、病毒、細菌等，使水獲 得澄清。殘留的細菌和病毒等因失去渾濁物的保護或依附，在后續(xù)消毒過程中容易被殺 死。本設(shè)計采用重力式無閥濾池，這是一種不設(shè)閘閥，不需真空設(shè)備，運行完全由水力 自動控制的濾池。利用虹吸作用可以自動反沖洗，實現(xiàn)無動力運行。運行時，來水由進 水管送入濾池，經(jīng)濾料層過濾后，清水從連通管流入上部沖洗水箱，水箱

18、充滿后，從出 水管流入清水池。隨著過濾的進行，濾層截污后阻力逐漸增大，使虹吸上升管內(nèi)水位不 斷升高，當(dāng)水位達到虹吸輔助管管口時，水自該管急劇下落，通過抽氣管不斷將虹吸下 降管中的空氣帶走（空氣隨水流到排水井后逸入大氣），因而虹吸管內(nèi)產(chǎn)生負壓，使虹 吸上升管和下降管的水位很快上升，匯合連通后便形成虹吸。這時過濾室中的和新流進 的水立即被虹吸管抽走，沖洗水箱中的水迅速倒流至濾層中，形成自動反沖洗。這樣， 沖洗水箱水位便下降，當(dāng)降到虹吸破壞管管口以下時，空氣進入虹吸管。虹吸作用被破 壞，沖洗過程即結(jié)束。于是濾池復(fù)又進水過濾，開始新周期的循環(huán)運行。（7）臭氧消毒為了保證人的健康，對回用水還必須進行消毒

19、，使回用中水符合回用水細菌數(shù)量的 標(biāo)準(zhǔn)。本工藝采用臭氧消毒法，殺菌和殺滅病毒的效果均很好。（8）濃縮池濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮 后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工 程措施的投資。污泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。以重力濃縮最 常用。本設(shè)計采用氧化溝工藝，污泥產(chǎn)生量較少，故采用間歇式重力濃縮池。3構(gòu)筑物設(shè)計計算設(shè)計流量：生活污水量 Qi= 1500m3/d，生產(chǎn)廢水量 Q2= 500m3/d平均日流量：Qd = Qi+ Q2=2000 m3/d=83.3m3/h=0.0231 m3/s=23

20、.1L/s總變化系數(shù)（按居住區(qū)生活污水量總變化系數(shù)計算）Kz =2.7/Q0.11 =2.7/23.10.11 =1.91最大日流量：Qmax =KzX Qd =1.91X 83.3=159.10 m3/h =0.044m3/s3.1污水處理系統(tǒng)1. 隔油隔渣池采用兩級隔油隔渣池，第一級隔油隔渣池距離食堂排水口4m,第二級隔油隔渣池距離第一級2m。人工定期清理油渣。(1) 第一級隔油隔渣池： 總有效容積V食堂產(chǎn)生的污水按0.07m3/(人d)計算，全工廠有15000人。食堂污水量Q=0.07X 15000=1050 m3/d44 m3/h,采用停留時間T= 2hV=QT = 44 X 2 =

21、88 m3 總過水?dāng)嗝娣eA0采用水平流速v = 2.5mm/sQ44“ 2A0=4.89mv2.5 3600/1000池寬B采用工作水深h2= 1.5m每格寬度 b=jA0 = 4i89 =3.26m,取 B = 3.5m h21.5有效池長LL = 3.6vt = 3.6X 2.5X 2= 18m池總高度H米用超咼hi = 0.5。H=hi + h2= 0.5+ 1.5= 2m(2) 第二級隔油隔渣池 食堂污水量Q44 m3/h,采用停留時間T = 1.5h3V=QT = 44 X 1.5= 66 m3 總過水?dāng)嗝娣eAo采用水平流速v = 2.5mm/sQAo=V=4.89m2，與2.5 3

22、600/1000級池相同 池寬B采用工作水深h2= 1.5m每格寬度B=t=4r89 =3-26m，取B=3.5m，與一級池相同 有效池長LL = 3.6vt = 3.6X 2.5 X 1.5= 13.5m 池總高度H米用超咼h1 = 0.5。H=h1 + h2= 0.5+ 1.5= 2m,與一級池相同2. 格柵格柵用來攔截廢水中較大的污物，以免其對后續(xù)處理單元和機泵造成損害，減輕后 續(xù)處理單元的處理負荷，防止阻塞排泥管線。設(shè)計流量 Qmax =159.10 m3/h =0.044m3/s設(shè)計參數(shù)：設(shè)柵前水深h=0.4m過柵流速v=0.7m/s柵條間隙e=5.0mm格柵安裝傾角=45(1) 柵

23、條間隙數(shù)：Qmax、sin 0.044，sin 45n=27 個ehv0.005 0.4 0.7(2) 柵槽寬度設(shè)采用10的柵條，即柵條寬度 S=0.01m,有B=S (n-1) +en=0.01 (27-1) +0.005 27 0.40m(3) 進水渠道漸寬部分的長度設(shè)進水渠寬B1=0.25m，其漸寬部分展開角度1=200.21mB B1 = 0.400.252tg 12 tg20(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度0.2120.11m(5) 通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面是迎水面為半圓形的矩形，=1.83h1 =e2.v1.83( MJ0.72.門k -sin 453=0.24m2g

24、0.0052 9.81(6) 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h2 0.3m，柵前渠道深H1=h+h2=0.7mH = h + h1+ h2 =0.4+0.24+0.3=0.94m為了避免造成柵前涌水，故將柵后槽下降m作為補償(7) 柵后總長度H0 7L=l 1+l 2+0.5+1.0+ L 0.210.110.5 1.0tgtg 452.52m(8) 每日柵渣量在格柵間隙5mm時，設(shè)柵渣量為 W1 =0.10m3/103m3W= 86400QmaxW1=86400O.。440.101000kz1000 1.910.199m3/d 7.2，生物反應(yīng)能 正常進行。每氧化1mgNH3-N需消耗7.14m

25、g堿度，每去除1mgB0D5產(chǎn)生0.1mg堿 度，每還原NON1mg產(chǎn)生3.57mg堿度剩余堿度二原水堿度Salk-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+去除BOD5產(chǎn)生堿度=200 7.14X 18.4+ 3.57X 8.4+ 0.1 (500 6.6)=147.95 mg/L 100 mg/L,此值滿足堿度要求，可保持 pH 7.2 脫氮所需容積V缺脫硝率 qdn(t) =qdn(20) 1.08(T 2015C 時 qdn= 0.055 1.08(15 20) =0.037kg (還原的 NO3N) /kgMLVSS脫氮所需容積V缺=_Q旦2000 8.4130m3qdnXV 0.037 350

26、0 脫氮水力停留時間t缺=塵 衛(wèi)0 0.065d 1.56hQ 2000(3) 氧化溝總?cè)莘e和停留時間總?cè)莘eV=V好+V 缺+V預(yù)反硝化=3100m3其中，V預(yù)反硝化=20%V610 m3V 好+V 缺=2360+130=2490 m3停留時間 t=-31001.55d36hQ 2000(4) 需氧量實際需氧量AORAOR =去除BOD5需氧量D1 剩余污泥中BOD5的需氧量D2(用于生物合成的那部 分BOD5的需氧量)+去除NH3-N耗氧量D3剩余污泥中的NH3-N耗氧量D4反 硝化脫氮產(chǎn)氧量D5DIZ S) 2(5 .66)1451.2kg/d0.68 0.68D2=1.42X11.42

27、589.93837.7 kg/dD3 4.6(TKN出水NH3 N) q4.6(0.0650.010) 2000506kg/d(每 1kgNH3-N 硝化耗 4.6kgO2)D4=4.6X污泥含氮率X Xi 4.6 0.124 589.93 336.5kg/dD5= 2.86 脫氮量 Nr=2.86 0.0084 2000 48 kg/d (每還原 1kgN2 產(chǎn)生 2.86kg6) 總需氧量 AOR=D1 D2+ D3-D4 D5=1451.2- 837.7+ 506- 336.5- 48=735kg/d 考慮安全系數(shù) 1.5，則 AOR=1.5 735 1102.5 kg/d標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧

28、量SORSORAOR Cs(20)(Cs(t)C) 1.024(T 20)式中Cs(20) 20T氧的飽和度，查表 3.3取9.17mg/L;T 污水設(shè)計溫度，取25 TCs(t)設(shè)計水溫時氧的飽和度，查下表取8.38mg/LC平均溶解氧濃度，取2mg/L;污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.6污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧含量之比，取0.95氣壓調(diào)整系數(shù)，p =，設(shè)工程所在地區(qū)實際大氣壓所在地區(qū)實際氣壓為 1.013X 101.013 10Pa,所以 p= 1表3.3氧的飽和溶解值水溫廠C12345678910飽和溶解氧含量 /(mg/L)14.2313.8413.4813.1312.

29、8012.4812.1711.8711.5911.33水溫/ C11121314151617181920飽和溶解氧含量 /(mg/L)11.0810.8310.6010.3710.159.959.749.549.359.17水溫廠C21222324252627282930飽和溶解氧含量 /(mg/L)8.998.838.638.538.388.228.077.927.777.631102.5 9.170.6(0.95 1 8.38 2) 1.024(25 20)10109.94.03(5) 氧化溝尺寸2508.7 kg/d=104.5kg/h設(shè)二廊道卡魯塞爾2000氧化溝一座。有效水深H=4m

30、,超高0.7m,則氧化溝深度h=4+0.7=4.7m。取中間分隔墻厚度為0.20m,單溝道寬度B=6m。氧化溝總?cè)莘e V=V1+V2=3100m3，其中預(yù)硝化區(qū) V1=610 m3，V2=V好+V 缺=2490 m3 氧化溝總面積A V 3100775 m2H 4預(yù)反硝化區(qū)面積A1也 空 152.5 m2H 4A2V22490622.5 m2彎道部分的面積A直線段部分面積A(60.20)22116.84 m2A2 A 622.5 116.84505.7 m2溝道總長=/310096.88 mH B 4 6單溝直線段長度L單=505 7霽=42，取 42m預(yù)反硝化區(qū)長度L預(yù)硝化區(qū)=亠 叱 12.

31、7m2 B 2 6(6) 進水管和出水管進出水量采用設(shè)計流量加上最大回流量(即污泥回流比R=100%)進出水管流量 Q仁(1 R) Q (1 100%) 2000 4000m3 /d 0.046m3/s設(shè)管道流速v=1.0m/s,貝U管道過水?dāng)嗝鍭 Q 0.0460.046 m2v 1.0進出水管管徑dM 0.0460.24 m，取250mmY V 3.14校核管道流速v Q0.0460.94 m/sA (0.25)2(_F)出水堰和出水豎井 出水堰3按薄壁堰來計算，Q 1.86bH倉式中，b堰寬，m； H 堰上水頭高，取 0.1mQ b30.046 30.78m，取 0.8m1.86bH 2

32、1.86 0.1校核堰上水頭H3 ( Q )23 ( 0.046 )20.099m 1.86b1.86 0.8出水豎井考慮安裝可調(diào)堰，堰兩邊各留0.6m操作距離出水豎井長L= 0.6 2 0.8 2.0m出水豎井寬B=1.4m則出水豎井平面尺寸為 L B 2.0m 1.4m氧化溝出水孔尺寸為b h 1.5m 0.5m(8) 污泥計算 回流污泥量氧化溝系統(tǒng)中，根據(jù)下面簡單的質(zhì)量平衡式計算污泥回流量QX。QrXr (Q Qr)XQX0 QRXr (Q QR)X式中，Q污水流量，m3 /dQr回流污泥量，m3 /dX0進水SS含量，mg/LXr回流污泥含量，mg/L,取10000mg/LX氧化溝中

33、MLSS含量，mg/LR回流污泥比200060010000Qr (2000 Qr)50002000 600 10000 2000R(20002000R) 5000所以 Qr=1760m3/d, R=88% 剩余污泥量X1 QX1QX= 589.93(10.7) 0.6 20000.005 2000940 kg/d(9) 曝氣設(shè)備選擇SOR= 2508.7 kg/d=104.5kg/h選擇兩臺DS倒傘型表面曝氣機，一備一用。104 5充氧能力為2kgO2/(kW h),則所需電機功率N52.25kW，取N=55kW。2選用DS325型倒傘表面曝氣機，其參數(shù)如下8:葉輪直徑D=3250mm,電機額

34、定功率55kW，充氧能力71107kg/h,葉輪升降動程土180 - 100,重量 4.34t。a葉輪AI圖3.2倒傘表面曝氣機聯(lián)ha器(10) 水下推進設(shè)備選擇水下推進設(shè)備主要推動和混合氧化溝中的混合液，增加溝底流速，保持污泥懸浮。選用兩臺4650型小直徑水下推流攪拌器 。其參數(shù)如下，葉輪直徑580mm,轉(zhuǎn)速480r/min，功率 5.5kW。5. 二沉池為了使泥水分離以及混合液澄清、污泥濃縮并將分離得污泥回流到生物處理段，改善回流污泥得濃度和活性污泥處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)。本設(shè)計采用1座普通輻流式二次沉淀池，中心進水，周邊出水。設(shè)計參數(shù)：取表面負荷q=0.8m3(m2h),變化系數(shù)Kz=1.9

35、1,懸浮固體濃度X=5000 mg/L， 二沉池底生物固體濃度 Xr=10000 mg/L，污泥回流比R=88%，沉淀時間為t=2.5h。(1)沉淀部分水面面積FF_ Qm ax =qQm ax3.6uu為活性污泥成層沉淀之沉速。取值參考下表:83.33 1.913.6 0.222=200.96m2(2)池子直徑D(3)校核固體負荷G表3.4隨混合液濃度而變的u值9混合液污泥濃度 MLSS ( mg/L )上升流速u ( mm/s)2000w 0.530000.3540000.2850000.2260000.1870000.14所以 X=5000mg/L 時，u 取 0.22。24 (1 R)

36、QXF93.5kg/(m2 ?d)(符合要求)24 (1 0.7) 83.33 5200.96(4)有效水深h2,取沉淀時間t=2.5hh2=qt=0.8 2.5=2.0m沉淀區(qū)有效容積V2 2Dh2 3.14 162 401.92 m344(5)污泥區(qū)的容積V污泥區(qū)容積按2h貯泥時間確定V 2T(1 R)QX 2 2 (188)2000 5000208.9m324 (X Xr)24 (5000 10000)(6)污泥區(qū)高度h4污泥斗高度設(shè)池底的徑向坡度為0.05,污泥斗底部直徑D2=1.0m,上部直徑Di=2.5m,傾角60則“皆 tan60 tan60 112(D；D! D2D22)1.3

37、12(2.5222.5 1.0 1.0 )3.32 m3 圓錐體高度D D120.0516 2.520.050.338 mh12(D2DD12D1)0338 (16216 2.5 2.52)26.73m312 豎直段污泥部分的高度h4208.9 3.3226.73200.960.89 m污泥區(qū)的高度 h4h4 h4 h4 1.30 0.338 0.89 2.528m(7) 沉淀池的總高度H設(shè)超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.5m。H h1 h2 h3 h4 0.3 2.0 0.5 2.528 5.328 m(8) 進出水系統(tǒng) 進水管33Q進=Q (1+ R)= 83.33 (1 + 0.

38、88)= 156.66m3/h=0.0435m3/s設(shè)進水管管徑Di=200mm,管道流速w4 0.04351.38m/sD 3.14 0.2 出水槽采用周邊出水槽槽寬 b 0.9(k Q)040.9(1.5 空3)。4 0.23m，取 0.25m3600(k為安全系數(shù)，采用1.51.2)(9) 吸泥機選型由于經(jīng)過氧化溝工藝產(chǎn)生的污泥相對密度小，難于刮集，所以適宜選用吸泥機。選用 ZBXN-16型周邊傳動半橋式吸泥機 。其主要技術(shù)性能參數(shù)有：池徑16m ;周邊線速度w 1.5m/min;驅(qū)動電機功率0.37kW;真空系統(tǒng)電機功率3kW。6. 無閥砂濾池過濾是以石英砂等粒狀濾料截留水中懸浮物質(zhì)，

39、也包括浮游生物、病毒、細菌等， 使水獲得澄清。殘留的細菌和病毒等因失去渾濁物的保護或依附，在后續(xù)消毒過程中容 易被殺死1。本設(shè)計采用的無閥濾池是一種不設(shè)閘閥，不需真空設(shè)備，運行完全由水力 自動控制的濾池。利用虹吸作用可以自動反沖洗，實現(xiàn)無動力運行。虹吸菽壞曾出水管抽氣轎呻廃水箱如水斜扳皿水射需 連連管逬 水rd.上十時卑喪 =冊頁跡趙i：；.蝦吸ffiHhW虹吸下障鶯- * 電- ” g 0 LtE攜加井?dāng)[木空廚惟頭藝祓丄進水配蟲廉圖3.3重力式無閥濾池設(shè)計水量：凈產(chǎn)水量83.3 m3/h,濾池分兩格，每格凈產(chǎn)水量 41.65 m3/h。濾池沖洗耗水 量按凈產(chǎn)水量的4%計，則每格設(shè)計水量為Q=

40、 41.65X 1.04= 43.3m3/h= 12L/s設(shè)計參數(shù)如表3.5:(1)濾池面積所需過濾面積Q 43.3 =8.66m2表3.5重力式無閥濾池設(shè)計參數(shù)參數(shù)名稱單 位數(shù) 值濾速m/hv= 5平均沖洗強度L/ ( s - m2)q=15沖洗歷時mint=5期終允許水頭損失mH 終=1.5排水井堰口標(biāo)高m-0.7(設(shè)計地面標(biāo)高為土0.00)濾池地板入土深度m-0.5連通渠考慮采用邊長為0.3m的等腰三角形，其面積為1 2F2 =X 0.3X 0.3= 0.045m22 2并考慮連通渠斜邊部分混凝土壁厚60mm,則每邊長=0.3+ . 2 X 0.06 = 0.385m進水分配箱流速v分采

41、用0.05m/s,則面積為F分=2 = 0.012 = 0.24m2v 分 0.05分配箱采用正方形，邊長為 F分=0.240.5 m 進水管，面積1 為 F2=X 0.385X 0.385= 0.074m22故要求濾池面積 F F,4F2 = 8.66+4X 0.074= 8.734m2濾池采用正方形，每邊長 L = . F = . 8.734 3m 濾池實際面積F= 3X 3= 9m2實際過濾面積Fi = 9-0.074X 4 = 8.704m2(2) 濾池高度表3.6濾池高度計算項目采用值(m)底部集水區(qū)高度0.35濾板厚度0.12承托層厚度0.10濾料層厚度0.70渾水區(qū)高度=40 %

42、濾料層厚度+0.1= 0.4 0.70.10.38頂蓋咼度0.35沖洗水箱高度=GOFgt . 60 8.74 15 5 2.18F 2 10009 2 1000取 2.20超高0.15濾池總高4.35選用管徑Dg= 150mm鋼管，則流速v進=4Q4 0.012D223.14 0.150.68 m/sA04Q1.273Q22vD vD1 273 0012r麗E o.86,反查非滿流圓管水力特征表得-008鋼管粗糙系數(shù)nM= 0.012,水力坡降為:(nm v)24(D6.350(nMV)26.350 (0.012 0.68)2(D r )1.333(0.15 1.008)1.333R07設(shè)進

43、水管長度I進=10m,其中90彎頭3個，三通1個，三通管徑采用350mmx 150mm （350mm為初步假定的虹吸上升管管徑）。沿程水頭損失 h匸i進I進=0.00523X 10= 0.0523m局部水頭損失系數(shù)為&進口 = 0.5, 90彎頭=0.9,三通=1.5則局部水頭損失為hj(0.5+ 3X 0.9+ 1.5)0.68219.62=0.11m所以進水管總水頭損失h進=hf+ hj = 0.0523+ 0.11=0.162m（5）幾個控制標(biāo)高 濾池出水口標(biāo)高濾池出水口標(biāo)咼=濾池總咼度一濾池入土丫深度一超咼=4.35 0.50 0.15= 3.70m 虹吸輔助管管口標(biāo)高虹吸輔助管管口標(biāo)高=濾池出水口標(biāo)高+期終允許水頭損失=3.70+ 1.50= 5.20m 進水分配箱底標(biāo)高進水分配箱底標(biāo)高=虹吸輔助管管