工程設(shè)計說明書

1、1. 總論 隨著科學的發(fā)展、 時代的進步、 人口的迅猛增長， 人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境受 到污染，水資源短缺和水環(huán)境污染的程度日益加劇， 使得城市污水的有效回收利用 成為一項緊迫的任務。 水資源的污染及短缺是當今社會面臨的一個重大問題。據(jù)統(tǒng)計， 2000 年我國城 市污水排放量已達 332 億立方米，其中絕大部分水未經(jīng)有效處理而排入江河湖海。 全 國 90 以上的城市水域受到不同程度的污染，近 50的重點城鎮(zhèn)的集中飲用水源不 符合標準。 我國北方城市大部分受到資源型缺水困擾， 南方多水地區(qū)由于受到不同程 度的污染， 已經(jīng)呈現(xiàn)缺水趨勢。 因此，增加污水處理比例和將污水處理之后再回用是 今后我國城

2、市污水處理的趨勢。 城市污水包括生活污水、 工業(yè)廢水和徑流污水等， 由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到 污水處理廠進行處理。 城市污水處理工藝因地制宜采用多種形式， 要根據(jù)城市污水的 利用或排放去向同時考慮水體的自然凈化以及污水在利用過程中的凈化作用 確定廢 水的處理程度及相應的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或外排，均應 符合國家規(guī)定標準。 城市污水處理分為三個級別， 即一級處理 （機械處理 ） 、二級處理 （生物處理 ） 、三級處理（高級處理 ） 。一級處理主要采用格柵、沉砂池、沉淀池等構(gòu)筑 物，去除污水中不溶解的懸浮物等。 二級處理主要去除一級沉淀池出水中的膠體和溶 解性有機物。典型設(shè)

3、備是生物曝氣池 （或生物濾池 ）和二次沉淀池。三級處理主要去除 二級出水中營養(yǎng)物 （ 氮和磷 ）及其他難降解物質(zhì)。主要方法有絮凝、過濾、吸附、離子 交換等物化法。三級處理的目的是避免水體富營養(yǎng)化或回用水。 1.1 設(shè)計任務和內(nèi)容 1.1.1 工程設(shè)計的目的 工程設(shè)計是環(huán)境工程專業(yè)重要的實踐教學環(huán)節(jié)， 教學時間為三周。 工程設(shè)計以城 市污水處理廠工藝為主線， 要求學生利用所學知識， 在教師的指導下提出工藝設(shè)計方 案，進行工藝設(shè)計計算， 編制設(shè)計說明文件， 繪制工藝條件圖等系統(tǒng)訓練。 1.1.2 設(shè)計題目 某城市污水處理廠工藝設(shè)計 1.1.3 設(shè)計要求 (1) 完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計布置； (2

4、) 工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細說明； (3) 提交的成品：設(shè)計說明書、單元設(shè)備工藝條件圖、污水處理廠平面布置圖。 1.1.4設(shè)計內(nèi)容 (1) 進行一般水處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算； (2) 編制設(shè)計說明文件； (3) 設(shè)計圖紙：污水處理廠平面圖，繪制單元設(shè)備工藝條件圖。 1.1.4設(shè)計任務 設(shè)計進、出水水質(zhì)及排放標準 項目 CODcr(mg/L) B0D5 (mg/L) SS(mg/L) NH3-N(mg/L) 進水水質(zhì) CODcr=430mg/L BOD5=220mg/L SS=260mg/L NH3-N=16mg/L 出水水質(zhì) CODcr 70mg/L BOD520mg/LSS

5、30mg/LNH3-N5mg/L 1.2基本資料 (1) 污水水量與水質(zhì)： 污水處理水量：10萬m處理工藝流程 污水處理具體流程如下： 污水一格柵一污水泵房一沉砂池一初沉池-曝氣池(污泥回收)-二沉池 一出水 廠區(qū)地形 污水廠址區(qū)域海拔標高在 64 66m之間，平均地面標高為64.5m。平均地面坡度 . d 污水水質(zhì)：CODcr=430mg/L BOD5=220mg/L SS=260mg/L NH3-N=16mg/L (2) 處理要求： 污水經(jīng)過二級處理后應符合以下具體要求： CODcr 70mg/L BOD520mg/L SS30mg/L NH3-N5mg/L 0.3%)0.5%o,地形西北

6、高、東南低。廠區(qū)面積為東西廠380m南北長280m 2污水處理工藝流程及構(gòu)筑物說明 2.1 污水處理工藝流程 處理工藝具體流程如下： 污水一粗格柵一污水泵房一細格柵一沉砂池一初沉池一氧化溝一出水 2.2 主要構(gòu)筑物說明 2.2.1 格柵 格柵是一組 (或多組 )相平行的金屬柵條與框架組成 ,傾斜安裝在進水的渠道 ,或進 水泵站集水井的進口處 ,以攔截污水中較大的懸浮物及雜質(zhì) ,以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或 設(shè)備的正常工作 . 按格柵柵條間距的大小不同 ,格柵分為粗格柵、中格柵和細格柵 3 類。按格柵的清渣方法， 有人工格柵和機械格柵兩種。 格柵設(shè)備一般用于污水處理的 進水渠道上或提升泵站集水池的進口

7、處，主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮 物，以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負荷，并起到保護水泵、管道、儀表等作用。當攔 截的柵渣量大于 0.2m3/d 時，一般采用機械清渣方式；柵渣量小于 0.2m3/d 時，可采 用人工清渣方式，也可采用機械清渣方式。本設(shè)計采用機械格柵。 本設(shè)計格柵為平面型，傾斜安裝機械格柵。格柵過柵流速不宜小于0.6m/s，不宜 大于1.5m/so柵前水深應與入廠污水管規(guī)格相適應。 2.2.2 沉砂池 沉砂池一般是設(shè)在污水處理廠生化構(gòu)筑物之前的泥水分離的設(shè)施。 分離的沉淀物 質(zhì)多為顆粒較大的砂子，沉淀物質(zhì)比重較大，無機成分高，含水量低。污水在遷移、 流動和匯集過程中不可避免

8、會混入泥砂。 污水中的砂如果不預先沉降分離去除， 則會 影響后續(xù)處理設(shè)備的運行。 最主要的是磨損機泵、 堵塞管網(wǎng)， 干擾甚至破壞生化處理 工藝過程。 本設(shè)計選用平流式沉砂池，兩座并行運行，水力停留時間宜選50s，沉砂量可選 0.05-0.1L/m3，貯砂時間為兩天，連續(xù)排砂。 2.2.3 初沉池 沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構(gòu)筑物，多為分離顆粒較細的污泥。 在生化之前的稱為初沉池， 沉淀的污泥無機稱為較多， 污泥含水率相對于二沉池污泥 低些。輻流式，表面負荷為 q = 2.0-3.0 m3/ (m2h),沉淀時間為1.5-2h, SS去除 率 50-60。 2.2.4 曝氣池 利用活

9、性污泥法進行污水處理的構(gòu)筑物。 池內(nèi)提供一定污水停留時間， 滿足好氧 微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。曝氣池主要由池體、 曝氣系統(tǒng)和進出水口三個部分組成。 池體一般用鋼筋混凝土筑成， 平面形狀有長方形、 方形和圓形等。曝氣方法主要有鼓風曝氣和機械曝氣。 本設(shè)計采用鼓風曝氣，污泥負荷為0.3kg BOD5/kgMLVSSd , SVI值選 120-150ml/g，污泥濃度不宜大于 3500mg/L。 2.2.5 曝氣池利用卡魯塞爾 (Carrousel) 氧化溝的說明 氧化溝(Oxidation Ditch )是本世紀50年代由荷蘭工程師發(fā)明的一種新型活性 污泥法，其曝氣

10、池呈封閉的溝渠形，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動， 因此被稱為“氧化溝” 。實際上它是活性污泥法的一種變型，因為廢水和活性污泥的 混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動， 有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端的曝 氣系統(tǒng)”。 自 1954 年荷蘭建成第一座間歇運行的氧化溝以來，氧化溝在歐洲、北美、 南非及澳大利亞得到了迅速的推廣應用。至 1985年，美國已建有 553座氧化溝污水 處理廠，荷蘭 216座，西德 226座，丹麥 300座。其工藝和構(gòu)造也有了很大的發(fā)展和 進步，處理能力不斷提高，至今已有規(guī)模達 65萬m3/d的大型氧化溝處理廠；處理 范圍不斷擴大，不僅能處理生活污水，也能處理

11、工業(yè)廢水、城市廢水，而且在脫氮除 磷方面表現(xiàn)了極好的性能。 我國近年來在氧化溝技術(shù)的研究及推廣應用方面有了很迅 速的發(fā)展。尤其在城市污水處理廠中獲得應有的推廣。 (1) 氧化溝的技術(shù)特征 氧化溝污水處理技術(shù)能在近五十年來取得迅速的發(fā)展，主要是由于它出水水質(zhì) 好，運行穩(wěn)定，管理方便，并具有區(qū)別于傳統(tǒng)活性污泥法的一系列技術(shù)特征，現(xiàn)概括 如下： 1采用的技術(shù)參數(shù)： 氧化溝常用的技術(shù)參數(shù)如下： 有機物容積負荷 0.20.4 kgBOD5/m3 - d 有機物污泥負荷 0.050.15 kgBOD5/ kgVSS - d 水力停留時間10 24hr 污泥齡10 30day 活性污泥濃度20006000

12、mg/L 出水水質(zhì)BOD5 1015mg/L SS1020mg/ L NH3-N1 3mg/ L 氧化溝所采用的有機物負荷和水力停留時間與延時曝氣法接近，但所取得的出水 水質(zhì)較好。當然，氧化溝也可采用不同于上列的技術(shù)參數(shù)。 如采用較高的有機物負荷、 較短的水力停留時間，使其運行的特征接近于高負荷活性污泥法或其他類型的活性污 泥法。 2 采用的處理流程： 以氧化溝處理城市污水時，可不設(shè)初次沉淀池，懸浮狀有機物可在氧化溝中得到 好氧穩(wěn)定，這比設(shè)初沉池及污泥穩(wěn)定池要經(jīng)濟。 由于氧化溝所采用的污泥齡很長， 其 剩余污泥量少于一般活性污泥法，而且已經(jīng)得到好氧穩(wěn)定，不需再經(jīng)污泥消化處理。 為防止無機沉渣在

13、氧化溝中積累，原污水應先經(jīng)格柵及沉砂池預處理。 般，氧化構(gòu)污水廠的處理流程如圖 1-1所示: 2.2.6氧化溝的優(yōu)缺點分析 氧化溝優(yōu)點： 一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優(yōu)點外，還有以下獨特的優(yōu)點: 工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池; 污泥自動回流，投資少、能耗低、占地少、管理簡便； 造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理工作量少； 固液分離效果比一般二次沉淀池高，使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。 氧化溝缺點 ： 盡管氧化溝具有出水水質(zhì)好、 抗沖擊負荷能力強、 除磷脫氮效率高、 污泥易穩(wěn)定、 能耗省、便于自動化控制等優(yōu)點。 但是，在實際的運行過程中， 仍存在一

14、系列的問題。 1. 污泥膨脹問題 當廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中污泥負荷 過高，溶解氧濃度不足， 排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹； 非絲狀菌性污泥膨脹 主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。 微生物的負荷高， 細菌吸取了大量營養(yǎng) 物質(zhì)，由于溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥的 表面附著水大大增加， SVI 值很高，形成污泥膨脹。 針對污泥膨脹的起因，可采取不同對策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝氣量 或降低進水量以減輕負荷，或適當降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量減少； 如污泥負荷過高，可提高 MLSS以調(diào)整負荷，必要時可

15、停止進水，悶曝一段時間； 可通過投加氮肥、磷肥，調(diào)整混合液中的營養(yǎng)物質(zhì)平衡（BOD：5 N：P=100：5：1）； pH值過低，可投加石灰調(diào)節(jié)；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%0.6%投加），能抑制 絲狀菌繁殖，控制結(jié)合水性污泥膨脹。 2. 泡沫問題 由于進水中帶有大量油脂， 處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去， 部分油脂富集于 污泥中，經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫；泥齡偏長，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。用 表面噴淋水或除沫劑去除泡沫， 常用除沫劑有機油、 煤油、硅油，投量為 0.51.5mg/L 通過增加曝氣池污泥濃度或適當減小曝氣量， 也能有效控制泡沫產(chǎn)生。 當廢水中含表 面活性物質(zhì)較多時， 易預

16、先用泡沫分離法或其他方法去除。 另外也可考慮增設(shè)一套除 油裝置。但最重要的是要加強水源管理，減少含油過高廢水及其它有毒廢水的進入 3. 污泥上浮問題 當廢水中含油量過大， 整個系統(tǒng)泥質(zhì)變輕， 在操作過程中不能很好控制其在二沉 池的停留時間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上浮；當曝氣時間過長，在池中發(fā)生高度 硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮氣，使污泥上?。?另外，廢水中含油量過大，污泥可能挾油上浮。 發(fā)生污泥上浮后應暫停進水，打碎或清除污泥，判明原因，調(diào)整操作。污泥沉降 性差， 可投加混凝劑或惰性物質(zhì)， 改善沉淀性； 如進水負荷大應減小進水量或加大回 流量；如污泥顆粒細小可降

17、低曝氣機轉(zhuǎn)速；如發(fā)現(xiàn)反硝化，應減小曝氣量，增大回流 或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐化，應加大曝氣量，清除積泥，并設(shè)法改善池內(nèi)水力條件 4. 流速不均及污泥沉積問題 在氧化溝中， 為了獲得其獨特的混合和處理效果， 混合液必須以一定的流速在 溝內(nèi)循環(huán)流動。一般認為，最低流速應為 0.15m/s ，不發(fā)生沉積的平均流速應達到 0.30.5m/s 。氧化溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)刷的浸沒深度為 250300mm轉(zhuǎn)盤的浸沒深度為 480 530mm與氧化溝水深（3.03.6m）相比，轉(zhuǎn)刷 只占了水深的 1/101/12 ，轉(zhuǎn)盤也只占了 1/61/7 ，因此造成氧化溝上部流速較大 （約 為0.81.

18、2m，甚至更大），而底部流速很?。ㄌ貏e是在水深的2/3或3/4以下，混 合液幾乎沒有流速），致使溝底大量積泥（有時積泥厚度達1.0m），大大減少了氧 化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質(zhì)。 加裝上、下游導流板是改善流速分布、 提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。 上游導流板安裝在距轉(zhuǎn)盤 （轉(zhuǎn)刷）軸心 4.0 處（上游），導流板高度為水深的 1/51/6 ， 并垂直于水面安裝；下游導流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心 3.0m處。導流板的材料 可以用金屬或玻璃鋼， 但以玻璃鋼為佳。 導流板與其他改善措施相比， 不僅不會增加 動力消耗和運轉(zhuǎn)成本， 而且還能夠較大幅度地提高充氧能力和理論動力效

19、率 另外，通過在曝氣機上游設(shè)置水下推動器也可以對曝氣轉(zhuǎn)刷底部低速區(qū)的混合液 循環(huán)流動起到積極推動作用， 從而解決氧化溝底部流速低、 污泥沉積的問題。 設(shè)置水 下推動器專門用于推動混合液可以使氧化溝的運行方式更加靈活，這對于節(jié)約能源、 提高效率具有十分重要的意義。 2.2.7 二沉池 1 .沉淀池的類型及選擇 沉淀池是分離懸浮固體的一種常用構(gòu)筑物， 二沉池是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組 成部分，其作用是泥水分離，使混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。沉淀池常按池內(nèi) 水流方向不同分為平流式沉淀池、 豎流式沉淀池和輻流式沉淀池三種。 本設(shè)計中二沉 池采用中心進水，周邊出水的輻流式沉淀池 3 。 輻流式沉淀池

20、多呈圓形， 池的進水在中心為止， 出口在周圍。 水流在池中呈水平 方向向四周輻射， 由于過水斷面面積不斷變大， 故池中的水流速度從池中心向池四周 逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥常用刮泥機（或吸泥機）機械排 除。其主要的特點是采用機械排泥，運行較好；排泥設(shè)備有定性產(chǎn)品 3 。 2. 輻流式二沉池的設(shè)計參數(shù) 輻流式二沉池的設(shè)計參數(shù)如下： （1）池子直徑（或者正方形的一邊）與有效水深的比值大于 6； （2）池徑不宜小于 16m； （3）池底坡度一般采用 0.050.1m； （4）一般采用機械刮泥，也可附有空氣提升或凈水頭排泥設(shè)施； （5）當池徑（或正方形的一邊）較?。ㄐ∮?0m時，也

21、可采用多斗排泥； （ 6）停留時間 2.53h； （7）表面負荷：0.61.5m3/ （m2- h）0 2.2.8 污泥濃宿池 污泥濃縮是降低污泥含水率、 減少污泥體積的有效方法0 污泥濃縮主要減縮污泥 的間隙水0經(jīng)濃縮后的污泥近似糊狀，仍保持流動性0 它是減少水處理構(gòu)筑物排出 的污泥的含水量， 以縮小其體積的一種污泥處理方法0 適用于含水率較高的污泥0 例 如活性污泥，其含水率高達 99左右0當污泥含水率由 99降至 96時,污泥的體 積可縮小到原來的 1/4 0為了對污泥有效地、經(jīng)濟地進一步處理，須先進行濃縮0濃 縮后的污泥含水率一般為9597%。污泥濃縮中所排出的污泥水含有大量有機物質(zhì)，

22、 一般混入原污水一起處理；不能直接排放，以免污染環(huán)境0 污泥濃縮的方法有沉降法、 氣浮法和離心法。 在選擇濃縮方法時， 除了各種方法 本身的特點外，還應考慮污泥的性質(zhì)、來源、整個污泥處理流程及最終處置方式等。 如沉降法用于濃縮初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥時效果較好。 單純的剩余活 性污泥一般用氣浮法濃縮，近年發(fā)展到部分采用離心法濃縮。 這里我們主要采用重力濃縮法， 通過污泥濃縮池， 進行污泥的濃縮。 濃縮池的構(gòu) 造類似沉淀池 ,大多采用直徑為 5 20米的圓池，內(nèi)設(shè)攪拌機械作緩慢攪拌。污泥在 濃縮池中的停留時間，一般為 12 小時左右。濃縮池的表面污泥固體負荷率，視污泥 性質(zhì)而不同,初次

23、沉淀池污泥為100150公斤/（米2 日）,活性污泥為2040公斤 /（米2 日）。在濃縮池中，固體顆粒借重力下降，水分從泥中擠出，濃縮污泥從池底 排出，污泥水從池面堰口外溢 （連續(xù)式）或從池側(cè)出水口流出。 氣浮濃縮法 和重力濃 縮法相反， 使污泥顆粒附上微細氣泡而上浮至水面， 然后用刮板將濃縮污泥刮入排泥 槽，污泥水則從池底流出（見氣?。τ陬w粒比重僅略大于 1 的污泥，如活性污泥 和需氣消化法的污泥 , 本法尤為適用。氣浮濃縮常用溶氣氣浮法，設(shè)備有氣浮池、加 壓泵、溶氣罐和減壓釋氣器（閥）。溶氣壓力一般為 0.3 0.5 兆帕。每平方米氣浮 池每日處理的固體量， 對一般污水污泥為 100

24、200公斤,對活性污泥為 25100公斤。 為提高氣浮濃縮效果，亦可投加混凝劑。 3 .處理構(gòu)筑物設(shè)計 3.1格柵間和泵房 3.1.2格柵的設(shè)計計算 （一）格柵的設(shè)計要求： 1. 污水處理系統(tǒng)前格柵條間隙，應該符合以下要求： a：人工清除2540mm b:機械清除1625mm c :最大間隙40mm污水處理廠也可設(shè)細粗兩格柵。 2. 若水泵前格柵間隙不大于25mm時，污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。 3. 在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2吊），一般采用機械 清除。 4. 機械格柵不宜小于兩臺，若為若為一臺時，應設(shè)人工清除格柵備用。 5. 過柵流速一般采用 0.61.0m/

25、s。 6. 格柵前渠道內(nèi)的水速一般采用 0.40.9m/s。 7. 格柵傾角一般采用4575度，人工格柵傾角小的時候較為省力但占地多 8. 通過格柵水頭損失一般采用 0.080.15m 0.5m.工作臺上應有安全 9. 格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應該高出柵前最高設(shè)計水位 和沖洗設(shè)施。 10. 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應小于 0.7m （二）格柵的具體計算： 1. 柵條的間隙數(shù)n個 Q max sin bhv 式中： Qmax最大設(shè)計流量，120000m3/d,即1.39m3/s a格柵傾角，取a =60 ; b柵條間隙，m，取b=0.05m； n柵條間隙數(shù)，個； h柵前水深，m,取h=0.8

26、m； v過柵流速，m/s,取 v=0.9 m/s； 0 則： n 丄39sin 6018(個)取 n=15(個) 2 0.05 0.8 0.9 則每組中格柵的間隙數(shù)為18個。 2. 柵條寬度(B): 設(shè)柵條寬度S=0.01m 則柵槽寬度B2 S( n?)bn 0.01 (18-1) 0.05 18 1.07 3. 進水渠道漸寬部分的長度l1。設(shè)進水渠道B=0.9 m,其漸寬部分展開 20 B B 112 ta n 1 1.07 0.9 2 tan 200 0.2335(m) 則l1 0.24 m 4. 格柵與出水總渠道連接處的漸窄部長度12 ,m I2 2 2 0.12(m) 5. 通過格柵的

27、水頭損失h1,m 2 s 4/3 h1k (b)2in 式中： h1設(shè)計水頭損失，m； g重力加速度，m/s2 k 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 B -格柵條的阻力系數(shù)，查表取2.42 2 h1 k (b)4/3sin 3； 3 2.42( 0.01)4/3 0.92 2 9.81 sin60 0.030359m 6. 柵槽總長度L, m l2 1.0 0.5 Hi ta n 式中，Hi為柵前渠道深 L 0.240.12 0.151.0 0.5 1.1 tan 600 =2.5 7. 柵后槽總高度H, m 設(shè)柵前渠道超高h2=0.3m Hh1 h2 0.8 0.030359

28、 0.3 0.8 1.2m 8. 每日柵渣量W m3/d 86400 Q max 1 1000 kz 式中，W1為柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙1625mm時，W1=0.100.05m3/103m3 污水；取 W仁0.05m3/103m3。 86400 1.39 0.05 1000 1.2 3 5.004(m3/d) 采用機械清渣 3.1.3提升泵站的設(shè)計 （一）設(shè)計說明 采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以 污水經(jīng)提升后入瀑氣沉砂池。 4166 .67 m 3 / h max。 然后自然通過氧化 充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。 溝，二沉池及消毒池。

29、設(shè)計流量 Q （二）設(shè)計選型 污水經(jīng)消毒池處理排入城市污水處理廠。消毒水面相對高程為0.00m，則相應 二沉污水總提升流程為4.10m,常采用螺旋泵，其設(shè)計提升高度為 H 4.3m。設(shè)計流 量Q4166.67m3/h，采用3臺螺旋泵，單臺提升流量為1875m3/h。采用 max LXB 1500型螺旋泵4臺，3用1備。該泵提升流量為2100 2300m3 / h，轉(zhuǎn)速42r/min， 投書3,功率55kW 占地 面積為（2.00 16.0） m2 （三）提升泵房 螺旋泵泵體室外安裝，電視，減速機，電控柜，電磁流量計顯示器室內(nèi)安裝，另 外考慮一定檢修空間。 2 提升泵房占地面積為15 5 1.1

30、6 80 2 964003 則 V616.04m 106 5. 每個沉砂斗容積 .0 式中： Q -平均流量（m3/s） X城市污水沉沙量 T清除沉砂的間隔時間 設(shè)計中取Q =10萬m3/d=1.16m/s；除砂的時間間隔T=2d; X=80m3/106m3污水 .（265.0）m，其工作間占地面積為 11.0 10.0 110.0m2 3.2沉砂池設(shè)計計算 設(shè)計中選擇二組平流沉砂池，N=2，分別與格柵連接，每組沉砂池設(shè)計流量為0.7m3/s 1.沉沙池長度 式中： L-沉砂池的長度（m） 7設(shè)計流量時的流逝（m/s）;般為0.15-0.3m/s t-設(shè)計流量時的流行時間（s）; 般為30-6

31、0s 設(shè)計中取 v=0.25;t=50s 則 L 0.25 50 12.5m 2.水流過水斷面面積 2.78m2 A Q 0.7 A - 0.25 3. 寬度 A h2 式中B-沉砂池寬度（cm）h2-設(shè)計有效水深（m）； 設(shè)計中取h2=0.8;每組沉砂池設(shè)五格 2.78/5 0.8 0.7m 4. 沉砂室所需容積 Q X T 86400 式中Vo 每個沉砂斗容積（m3） n 沉砂斗的個數(shù) 設(shè)計中取每個分割有2個沉砂斗，共有n 2 2 5 20（個） V。晉 0.802（m3） 6.沉砂斗高度 沉砂斗高度應能滿足沉砂斗儲存的要求，沉砂斗的傾角 3V0 60 ha 1 式中 h3 - 沉砂斗的高

32、度（m） 沉砂斗上口面積 沉砂斗下口面積 設(shè)計中取仁為0.7X 0.7 f2為0.5X 0.5 則ha 3_0.8022.208 m 0.7 0.7. 0.72 0.520.5 0.5 設(shè)計中取ha 為2.208m,校核沉砂斗角度tan 3.475 0.5 2.022 88.460 7.沉砂室高度 h3 h3 沉砂池底坡度 l2-沉砂池底長度(m) 設(shè)計中取i=0.02 1 h3 2.208 0.02 (12.5 2 0.7) 2.193(m) 8.沉砂池總高度 H h1 h2 h3 l2 式中： ha 沉砂室高度，（m） 式中H-沉砂池總高度（m） h1-沉砂池超高（m）;設(shè)計中取0.3 則

33、 H 0.3 0.8 2.193 3.293m 9. 驗算最小流速 Q i min min 式中 min最小流速（m/S） Q i min 最小流量（m3/s） Amin 最小流量時的過水斷面面積 m2) m in 1 . 57 m / s 0 .751 . 157 1 12 .78 5 10. 進水渠道 Q 1 B1h 式中 1進水渠道水流流速（m/s） B1 進水渠道寬度（m） H1 進水渠道水深（m） 0.7 1.8 0.8 11. 出水渠道 0.486m/ s H1 (mbQ) 2/3 式中 H1 堰上水頭（m） Q1-沉砂池內(nèi)設(shè)計流量 m-流量系數(shù) b2堰寬（m） H1 0.7 0.

34、4 0.7、2 9.81 0.68m 3.3氧化溝設(shè)計計算 331氧化溝內(nèi)融合液污泥濃度 X 3400mg/L式中X 污泥濃度 3.3.2污泥泥齡 本設(shè)計在考慮取出 BOD5的同時，還考慮反硝化去氮，因此污泥泥齡取30天 3.3.3回流污泥濃度 3400 10000 3400 100% Xr 106 SVI 式中 X r - -回流污泥濃度（mg/L） SVI- -污泥容積指數(shù) 般取1.2，設(shè)計中取SVI=120 106 X 10000mg/ L 120 1 .2 3.3.4 污泥回流比 R X 100% 50% 3.3.5好氧區(qū)有效容積 Vi YQ(S。Se) X(1 Kd c) 式中v廠好

35、氧區(qū)有效容積（卅） Y一-污泥凈產(chǎn)率系數(shù)（kgMLSS/kg BOD,根據(jù)c，查表得丫=。42 Q-污泥設(shè)計流量（m3 / d） S0S- -分別為進出水 BOD5濃度（mg/L） c 污泥泥齡 X 污泥濃度 Kd- 污泥自身氧化率（1/d），對于城市污水，一般為0.05-0.1 3 0.42 100000m /d (220 20) 30 3400 (1 0.075 30) 23498m3 3.3.6缺氧區(qū)有效容積 W Q（N。Ne） 0.124YQ（S0 Se） 式中 W-反硝化區(qū)脫氮量（kg/d） N 0 進水TN濃度（g/L） Ne-出水 TN 濃度(g/L) 16 5220 20 W

36、1000001.124 0.42 100000=58.4kg/d 10000 1000 反硝化區(qū)所需污泥量： W V ON 式中G-反硝化區(qū)所需污泥量（kg） V DN -反硝化速率，kg NO3 0.019-0.262之間。設(shè)計中取0.02。 N /kgMLSSd，根據(jù)實驗結(jié)果。 Vdn值介于 G 58.4 2920 kg 0.02 G V2 X 式中 V2- -反硝化區(qū)有效容積（m） 2920 3 V 4 730m 3.3.7總有效容積 V V V2 K 式中K-具有污性作用的污泥占總污泥量的比例，一般采用0.55左右。設(shè)計中取 0.6 o 23498 730 0.6 3 40380m 3

37、.3.8氧化溝平面尺寸 氧化溝共設(shè)4組，并聯(lián)運行。氧化溝的有效水深設(shè)為3.2m,超高為0.8m,則氧化 溝總高度4mo取氧化溝為矩形斷面，夠?qū)挒?6嗎，則氧化溝總長度 V NBh 39580 516m 4 3.2 6 缺氧區(qū)長度為：25.5m 氧化溝的平面面積 40380 4 3.2 2 3154m 設(shè)計每組氧化溝有4條溝，每溝斷面尺寸為 B H 16 32,氧化溝直線段長 2 A16 4 6 12I 2 2 2 3.171m2 設(shè)計參數(shù)校核 水力停留時間： 24V 24 40380 100000 9.7h 污泥負荷率: Q(S。Se) VXv 100000(220 20) 40380 330

38、0 0.75 0.2 3.3.9氧化溝的進水設(shè)計 初沉池的出水通過DN=1800mr的管道流經(jīng)氧化溝，管內(nèi)流速 0.546m/s，用4條 管道入每一組氧化溝，進水管 DN=670mm管內(nèi)水流流速為0.546m/s，回流污泥也可 同步流入。 3.3.10氧化溝的出水設(shè)計 溝的出水采用矩形堰跌落出水，則堰上水頭 (m2g)2/3 1.391.16 50% )2/3 4 0.4 5 , 2 9.8， 0.15m 出水總量管管徑采用DN=1800mm管內(nèi)污水流速為 DN=1200mm管內(nèi)污泥流速為 0.546m/s。 0.546m/s，回流污泥管管徑 3.3.11剩余污泥 YQ(S。Se) Kd 0.

39、42 100000 (220 20) 1000(10.075 30) 2584.6kg/d 濕污泥量: Qs W 1000(1 P) 2584.6 1000(1 0.99) 3 258.46m /d 3.3.12需氧量 假設(shè)生物污泥中大約含油12.4%的氮，用于細胞的合成則每天用于合成的總氮 為：TN=0.124X 2584.6=320.5kg/d，即 TN 中有竺水里停留時間T=0.5h 3.4.2設(shè)計計算 1. 設(shè)置消毒池 消毒池(接觸式)一座 池體容積 V=QT=4166.67 0.5=2083.33m3 消毒池池長35m每格池寬b=6.5m,長寬比L/b=5.4 接觸消毒池總寬 B=n

40、b=3X 6.5=19.5m 消毒池有效水深設(shè)計為Hi=3.0m 實際消毒池容積V為 V =BLH=nbLH=3X 6.5 X 35.0 X 3.0=2047 (mi) 滿足有效停留時間的要求。 2. 加氯量計算 設(shè)計最大投氯量為p max=50mg/L; 每日投氯量 Wp maQ=5X 100000X 10-3=500 ( kg/d ) =20.83(kg/h ) 選用1000kg的液氯鋼瓶，每日加氯量約為1/2瓶，共貯用12瓶。 3混合裝置 在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機2臺(立式)?；旌蠑嚢铏C功率 N)為：NoQTG2/102 式中QT混合池容，m 卩 水力粘度，200卩=

41、1.06 X 10-4kg?s/m2 G 攪拌速度梯度，對于機械混合 G 500s1。 No 1.06 104 1.16 30 5002/3 5 1020.62kW 實際選用JB2200框式調(diào)速攪拌機，攪拌器直徑2200,高度H2000mm 3.5二沉池的設(shè)計計算 1. 二沉池表面負荷 沉淀部分水面面積A，根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷 q 1.5(m3 /(m2 h),(其中 q=1.0 1.5 ) 設(shè)四座輻流式沉淀池，n=4,則有 沉淀池面積：A Q 50003333.3m2 q 1.5 單池面積: A單池 3333.3 4 833.3m 2. 池子直徑D D J4 A單池J4

42、833.3 32.58(m)，取 D=33m 3. 沉淀部分的有效水深h2，設(shè)沉淀時間：T 3.0(h)，h2 qT 1.5 3.0 4.5(m) 4. 沉淀區(qū)的有效容積V 2 4D2 h2 3846.89m3 3.14 334.5 4 5. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積： 設(shè)池底徑向坡度為0.05，貝U h4(R-r) 0.05(33-2) 0.050.725m 6. 沉淀池池邊高度： H0 h3 h2 h5 0.5 4.5 5 55m 4m 7. 徑流比： D/ H。33/5.56 12符合要求 8. 沉淀池總高度： 設(shè)超高hi=0.3m，貝U H H 0 h455 0.725 0.3 6

43、.525m 9. 進水管的計算 單池設(shè)計污水流量：Q Q/4=4166.67/4=1041.67m3/h=0.289m3/s 進水管設(shè)計流量：0進=Q 單 X (1+R =1041.67X( 1+0.5 ) =1562.51 ma/h=0.4335 m 3/s 管徑 D=1100mm 流速 V1=0.456m/s 10. 進水豎井 水井經(jīng)泵用：D2=1 m 出水口尺寸為：0.45 X1.0 m 2,共6個沿井壁均勻分布 出水口流速：V2=0.4335 /(0.45 X1.0 X6 ) =0.16 m/s 11. 穩(wěn)流筒計算 筒中流速：V3取0.03 m/s 穩(wěn)流筒過流面積：f = Q 進/ V

44、 3=0.4335/0.03=14.45m/s 穩(wěn)流筒直徑：D3=4.41 m 12. 出水部分設(shè)計 單池設(shè)計流量：Q單=Q 理/2=4166.67 /4=1041.67 m a/h=0.289 m 3/s 環(huán)形集水槽內(nèi)流量：q集=Q單/2=0.1445 m /s 環(huán)形集水槽設(shè)計 (1) 采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有1個總出水口 集水槽寬度為：b=0.9 ( k q 集)0.4=0.9 X (1.2 X0.1445 ) 0.4=0.447 m (取 b=0.45) 集水槽起點水深為：h起=0.75b=0.75 X0.5=0.375 m 集水槽終點水深為：h終=1.25b=1.25 X0.

45、5=0.625 m 槽深均取 0.8 m (2) 采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算。取槽寬 b=1.0 m，槽中流速V=0.6 m/s 槽內(nèi)終點水深： h4= q/ Vb=0.289 /2 /(0.6 X1.0 ) =0.241 m 槽內(nèi)起點水深： h3=0.129 m 13. 出水溢流堰設(shè)計 采用出水三角堰( 900) (1) 堰上水頭(即三角口底部至上游水面高度)H1=0.05 m (H2O) (2) 每個三角堰的流量 q1=1.343 H12.47=1.343 X0.05 2.47=0.0008214 m3/s (3) 三角堰個數(shù) ni= Q 單/ q 1=0.289 /0.0008214=3

46、51.84 個(設(shè)計取 352 個) (4) 三角堰中心距(單側(cè)出水)L1=L / n 1=3.14 X(332 X0.5) /352=0.285 m 3.6 排泥部分設(shè)計 3.6.1 單池污泥量 總污泥量為回收污泥量加剩余污泥量 回收污泥量：Qr= Q 設(shè) XR=4166.67 X0.5=2083.335 m3/h 剩余污泥量： QS=(0.5x0.18x4166.67x24-0.065x13091x2.5)/(1.3x0.75x10) =795.51 m3/d=33.15 m3/h Y 污泥產(chǎn)率系數(shù)，城市污水取 0.5 Kd污泥自身氧化率，城市污水取0.065m3 Q 泥總=Qr+ Qs=

47、2083.335+33.15=2116.49 nf/h Q 單=Q 泥總/4=529.12 m3/h 3.6.2 集泥槽 集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥，故其設(shè)計泥量為 q= Q 單/2=529.12/2=264.56 m 3/h=0.073 m 3/s 集泥槽寬：b=0.9q.4=0.9x0.073 0.4=0.32m(取 0.4) 起點泥深： h1=0.75b=0.75x0.4=0.3m( 取 h1=0.4) 終點泥深：h2=1.25b=1.25x0.4=0.5m(取 h2=0.6) 集泥槽深均取0.8m (超高0.2m) 存泥區(qū)所需容積 氧化溝中混合液污泥濃度X=4400mg/L設(shè)計污泥回流

48、比采用R=50%則回流污泥濃度為 Xr=13200mg/L, Tw=3h 3.6.3存泥區(qū) 1. 二沉池污泥區(qū)所需存在的泥容積: Vw 2Tw(i R)QX XtXr 9375.0075m3 2. 存泥區(qū)高度: VW1 Vw 2343.75m3 H2 Vw1 A單池 2343 75 833.3 2.831m 3.6.4剩余污泥量計算 1. 曝氣池內(nèi)每日增加的污泥量 X 丫（S S）Q KdVXv 1339.68kg/d 2. 曝氣池每日排出的剩余污泥量為 Q2 1339.68 0.75 10000 1000 178.624m3/d 3 0.00207m /s 3.6.5污泥濃縮池 豎流式污泥濃

49、縮池計算： 進入污泥濃縮池的剩余污泥量為 0.00207，采用2個濃縮池 則單池流量：Q=0.00104 1. 中心進泥管面積： f =Q/Vo=0.00104/0.03=0.035m i4 0.035 d。: 0.211m 設(shè)計中do=.22m，每池德爾進泥管采用 DN100mm管內(nèi)流速：0.1324m/s 2. 中心進泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 0.00104 h30.0557m 0.056m 30.021.35 0.22 3. 污泥濃縮后分離出的污水量 q Q P P00.007m3/s 100 P0 4. 濃縮池水流部分面積 q 0.007 V 0.000067 2 10.5m

50、5. 濃縮池直徑 4(F f) 4(10.5 0.056) 3.7m 6. 有效水深 h2 Vt 0.0001 10 3600 3.6m 7. 濃縮后剩余污泥量 Q1 1100 P 0.00104 100 99 100 97 3 29.952m /d 8. 濃縮池污泥斗的容積： 污泥斗放在污泥池的底部，采用重力排放 3 7 h5 tg (R r) tg55 (0.25)2.3m 污泥斗容積為：V h5(R2 Rr r2) 9.5m3 3 9. 污泥在污泥斗中的停留時間 7.6h 3600Q13600 0.000347 9.5 10. 濃縮池總高 h h1 h2 h3 h4 h5 =0.3+3.

51、6+0.056+0.3+2.3 =6.556m 11. 溢流堰 濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進入出水槽，再匯入出水管排出。出水槽流量 q=0.0007 m3/s ， 設(shè)出水槽寬度 b=0.15m ， 溢流堰周 長：c (D 2b)(3.7 2 0.15)10.69m 溢流堰采用單側(cè)900三角形出水堰，三角堰寬 0.16m,深0.08m,每格沉淀池有110 個三角堰。則三角堰流量： Q=0.0007/110=0.000006364m3/s 溢流管溢流水量為0.0007 m3/s，設(shè)管徑為DN100mn則管內(nèi)流速為0.089m/s 排泥管濃縮后剩余污泥量為0.000347 m3/s，泥量很小，采用間歇式排泥方式， 污泥斗容積為9.5m3，污泥管道選用DN100mm每次排泥時間0.5h，每日排泥2 次, 間隔時間12h。 4. 污水處理廠總體布置 4.1 主要構(gòu)筑 （ 建 ） 物 處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物 4.2 附屬建筑物 污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風機房，綜合辦公樓，集中控制室，水質(zhì)分 析化驗室，變電所，倉庫，其建筑面積按具體情況而定，輔助