污水處理廠設(shè)計(jì)書環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)書

1、 中南民族大學(xué)環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)題目： sbr法處理 高速公路某服務(wù)區(qū)廢水工程設(shè)計(jì)（1200t/d）姓 名： 張 孝 權(quán) 學(xué) 院： 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 專 業(yè)： 2010級(jí)環(huán)境工程 學(xué) 號(hào)： 10082015 指導(dǎo)老師： 孫杰（大） 設(shè)計(jì)日期： 2013.8.82013.9.6 目錄第一章、緒論 3第二章、總體設(shè)計(jì) 42.1 設(shè)計(jì)方案的選擇與確定 42.11 cast工藝的評(píng)述 52.2 工藝流程說明 52.21工藝流程圖 52.22各構(gòu)筑物單元作用概述 6第三章 工藝流程的計(jì)算 83.1 污水處理部分 83.11 格柵計(jì)算（粗、細(xì)格柵） 83.12沉砂池計(jì)算 103.13初沉池計(jì)算 12

2、3.14 隔油池計(jì)算 133.15 氣浮池計(jì)算 143.16 sbr反應(yīng)器計(jì)算 153.17 消毒池計(jì)算 173.2 污泥處理部分 183.21重力濃縮池計(jì)算 183.21污泥脫水車間設(shè)計(jì) 19第四章 主要設(shè)備選型及經(jīng)濟(jì)核算 194.1 主要設(shè)備選型列表 194.2 經(jīng)濟(jì)核算 204.21 污水處理站工程初步經(jīng)濟(jì)核算 204.22 環(huán)境效益分析 22第五章 污水處理站的總體布置 225.1平面布置設(shè)計(jì) 225.2 工藝流程高程布置 23第六章 結(jié)論 24 第一章 緒論1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 廢水水量由于該項(xiàng)目為新建項(xiàng)目，所以廢水處理站的廢水水量只能根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告書及初步設(shè)計(jì)文件等技術(shù)資料

3、。服務(wù)區(qū)廢水主要來自服務(wù)區(qū)生活污水和加油站洗車廢水，廢水日平均排水量1200td。 設(shè)計(jì)水質(zhì)根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告書及初步設(shè)計(jì)文件等技術(shù)資料并參照類似工程需要進(jìn)行治理的水污染物為codcr 、bod5、nh3-n、ss等，水質(zhì)如下：codcr = 400 mg/l，bod5 = 250mg/l，ss=120mg/l，nh3-n80mg/l。bod5/ codcr > 0.45，屬于易生化廢水，為了確保達(dá)標(biāo)排放的要求，并兼顧工程投資、運(yùn)行費(fèi)用等，在采用廢水處理工藝時(shí)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)考慮留有一定的富余量，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：項(xiàng)目codcr（mg/l）bod5（mg/l）nh3-n（mg/l）ss

4、（mg/l）ph值進(jìn)水水質(zhì)<500<300<100<1506.08.0 根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告書及初步設(shè)計(jì)文件等資料，廢水經(jīng)廢水處理站處理后，最終排入半封閉水體，需達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(gb18918-2002)的一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目codcr（mg/l）bod5（mg/l）nh3-n（mg/l）ss（mg/l）ph值出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)60602020151520206969第二章 總體設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇與確定 該服務(wù)區(qū)廢水主要來自服務(wù)區(qū)生活污水和加油站洗車廢水，bod5/codcr>0.45,屬于高濃度可生化有機(jī)廢水，有很好的可生化性，易于生

5、物降解，故采用生化處理為主。廢水的生化處理主要是活性污泥法，而活性污泥法又有很多種工藝，針對(duì)本設(shè)計(jì)的水量不大，屬于小型廢水處理站的設(shè)計(jì)。但無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處理效果這一基本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。小型污水處理廠往往具有這樣的特點(diǎn)：1）由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大，頻率較高；2）一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)內(nèi)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠外污水輸送管道也不會(huì)太長(zhǎng)。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡量布置緊湊。

6、3）一般要求自動(dòng)化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本。4）污水廠往往位于小區(qū)或工業(yè)企業(yè)內(nèi)，平面布置可能會(huì)受實(shí)際情況限制，有時(shí)可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應(yīng)因地制宜，變蔽為利。5）由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥消化，應(yīng)采用低負(fù)荷，延時(shí)曝氣工藝，盡量減少污泥量同時(shí)使污泥部分好氧穩(wěn)定。 鑒于以上的特點(diǎn)，對(duì)于小型污水廠，sbr法及氧化溝法為首先考慮的工藝方案。這兩種工藝都具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1） 都屬完全混合型，具有較高的耐沖擊負(fù)荷的能力；（2） 一般不設(shè)初沉池，工藝簡(jiǎn)化，節(jié)省占地；  （3） 一般采用低負(fù)荷延時(shí)曝氣方式運(yùn)行，處理效果好，污泥好氧穩(wěn)定，同時(shí)可

7、減少污泥產(chǎn)量（如果污泥出路可靠，也可適當(dāng)提高負(fù)荷）；   氧化溝目前常用的有卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、三溝及雙溝等交替式氧化溝等幾種形式，其中以前兩種更為常用。氧化溝的共同特點(diǎn)是污水在循環(huán)水池中流動(dòng)，曝氣方式主要采用表曝方式（近年來，也有鼓風(fēng)曝氣方式的氧化溝，也被稱作氧化溝池型的普曝，結(jié)合了氧化溝及微孔曝氣的優(yōu)點(diǎn)）。sbr工藝包括傳統(tǒng)sbr法、iceas工藝、dat-iat工藝、cast工藝、unitank工藝等不同方法。從嚴(yán)格意義上講，交替式運(yùn)行的氧化溝實(shí)際上也是sbr工藝的一種。 sbr法與氧化溝相比又具有以下優(yōu)點(diǎn)：   （1

8、）sbr工藝省去二沉池和回流污泥泵房，使布置更加緊湊；   （2）氧化溝的曝氣設(shè)表曝機(jī)在運(yùn)行時(shí)，濺起水花較大，對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。某些特殊情況下，對(duì)污水廠有很高的環(huán)保要求，反應(yīng)池上部需要加蓋或增設(shè)上部建筑，以隔絕臭氣，這樣則會(huì)影響表曝的曝氣效率。   （3）由于sbr池是間歇運(yùn)行，很較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，對(duì)于水質(zhì)水量變化較大的情況，也不需要設(shè)調(diào)節(jié)池（實(shí)際上，sbr池本身就有調(diào)節(jié)池的作用）。   （4）在北方嚴(yán)寒地區(qū)，冬季室外氣溫較低，氧化溝的表面曝氣方式也不適宜。   （5）s

9、br池深也不受限制，必要時(shí)可適當(dāng)加深。   綜合上述各種因素，在小型污水處理廠設(shè)計(jì)中，sbr工藝比氧化溝更廣泛的被采用。sbr法又分為傳統(tǒng)sbr、iceas、dat-iat、cast、unitank。小型污水處理廠主要的要求是操作簡(jiǎn)單，布置緊湊，不需回流或回流很少的傳統(tǒng)sbr和cast工藝成為設(shè)計(jì)的首選。2.11 cast工藝的評(píng)述 cast工藝是近年來在傳統(tǒng)sbr工藝上發(fā)起來的一種新型工藝，它是利用不同微生物在不同負(fù)荷條件下生長(zhǎng)速率差異和污水生物除磷脫氮機(jī)理，將生物選擇器與傳統(tǒng)sbr反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。這種工藝綜合了推流式活性污泥法的初始反應(yīng)條件（具有基質(zhì)濃度梯

10、度和較高的絮體負(fù)荷）和完全活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)（較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力），無論對(duì)城市污水還是工業(yè)廢水都是一種有效的方法，有效地防止污泥膨脹。另外如果選擇器的厭氧的方式運(yùn)行，則具有生物除磷作用。   有資料介紹：由于cast工藝引入了厭氧選擇器，使該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的除磷脫氮能力。實(shí)際這種說法不完全正確。因?yàn)榫兔摰裕琧ast系統(tǒng)與傳統(tǒng)的sbr沒有太多的不同，靜止沉淀時(shí)的反硝化作用和同時(shí)硝化反硝化作用在脫氮過程中起主要的作用。而除磷方面，僅20-30%的回流比，則無法保證選擇區(qū)內(nèi)的污泥濃度，舉例而言，若反應(yīng)池內(nèi)的污泥濃度為6g/l（一般沒這么高），回流比為20%時(shí)，選擇的污

11、泥濃度僅為1g/l。這樣低的污泥濃度是很難保證良好的除磷效果的。況且回流是在進(jìn)水同時(shí)進(jìn)行，這時(shí)處在曝氣階段，回流的混合液含有大量的溶解氧和硝態(tài)氧，也不利除磷。第三，生物除磷是通過排除富集磷的污泥來實(shí)現(xiàn)的，而系統(tǒng)長(zhǎng)泥齡低負(fù)荷的運(yùn)行，產(chǎn)泥率很低，同樣無法保證良好的除磷效果。實(shí)際上，很多實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，cast工藝往往都輔以化學(xué)除磷，以保證處理達(dá)標(biāo)。所以，許多資料所介紹的cast工藝良好的除磷脫氮能力有必要進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究。   綜上所述，對(duì)于小型污水處理廠，傳統(tǒng)sbr工藝和cast工藝是小型污水處理廠的首選工藝。這兩種工藝比較而言，cast工藝有一定的生物除磷效

12、果，而且在進(jìn)水污染物濃度很低的情況下，cast工藝可有效的防止污泥膨脹。而傳統(tǒng)的sbr工藝則因沒有內(nèi)回流而使處理更為簡(jiǎn)化。就本設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)水質(zhì)中不含有磷，所以對(duì)除磷的效果沒有要求，只要工藝簡(jiǎn)單對(duì)cod、bod和氨氮等的去除效果達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就可以了，所以本設(shè)計(jì)采用處理更為簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)的sbr工藝。2.2 工藝流程說明2.21工藝流程圖沉砂池 細(xì)格柵 提升泵 粗格柵 進(jìn)水 初沉池隔油池污泥脫水車間污泥外運(yùn) 2.22各構(gòu)筑物單元作用概述（1）粗格柵除去污水中較大的懸浮物、漂浮物和纖維物質(zhì)，防止堵塞和纏繞后面的水泵機(jī)組、管道閥門等處理構(gòu)筑物，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。粗格柵被

13、安置在提升泵前的溝渠內(nèi)。粗格柵去除的固體雜質(zhì)人工收集在固體雜質(zhì)收集箱內(nèi)，產(chǎn)生的柵渣用帶式輸送機(jī)輸送，固體垃圾經(jīng)過壓榨脫水后填埋。（2）提升泵廢水進(jìn)廠前液位比較低，為了提升污水的水位高度，使污水在經(jīng)過后續(xù)一系列構(gòu)筑物時(shí)能在重力自流作用下通過，減少后續(xù)電力消耗，故設(shè)置了提升泵房。由于服務(wù)于該廠的污水處理設(shè)施就建在該廠或附近，出水排入地下管網(wǎng)，所以高度不需太大。（3）細(xì)格柵設(shè)計(jì)在調(diào)節(jié)池前，細(xì)格柵柵間距較小，截留較小的懸浮物或漂浮物，保證后續(xù)污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。（4）沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒，如泥砂、煤渣等。沉砂池一般設(shè)于泵站、倒虹管前，以便減輕無機(jī)顆粒對(duì)管道的磨損，防止管道發(fā)生

14、堵塞現(xiàn)象；也可設(shè)于初次沉淀池前，以便減輕負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、渦流沉砂池等。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng)，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、截留無機(jī)顆粒效果較好等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大。曝氣沉砂池是在池體的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向環(huán)流。其優(yōu)點(diǎn)：通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較小；同時(shí)還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點(diǎn) 。綜上所述，采用曝氣沉砂池。（5）初沉池沉淀池主要去除依附于污水

15、中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對(duì)污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二次沉淀池是對(duì)污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。 沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點(diǎn)。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運(yùn)行簡(jiǎn)便，管理簡(jiǎn)單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。由于本設(shè)計(jì)的水量不大，所以采用豎流式沉淀池。（6）隔油池 隔油池是利用油與水的比重差異，分離去除

16、污水中顆粒較大的懸浮油的一種處理構(gòu)筑物。隔油池的構(gòu)造多采用平流式，含油廢水通過配水槽進(jìn)入平面為矩形的隔油池，沿水平方向緩慢流動(dòng)，在流動(dòng)中油品上浮水面，由集油管或設(shè)置在池面的刮油機(jī)推送到集油管中流入脫水罐。在隔油池中沉淀下來的重油及其他雜質(zhì)，積聚到池底污泥斗中，通過排泥管進(jìn)入污泥管中。經(jīng)過隔油處理的廢水則溢流入排水渠排出池外，進(jìn)行后續(xù)處理，以去除乳化油及其他污染物。(7) 氣浮池 廢水中通入空氣并使其產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，無數(shù)微氣泡附著于懸浮顆粒上，使顆粒整體相對(duì)于密度小于1，根據(jù)浮力原理使其迅速浮至水面，從而達(dá)到固液分離的目的，主要去除乳狀和密度接近水的懸浮物。加壓溶氣氣浮法是目前常用的氣浮處理

17、方法。該法是使空氣在加壓的條件溶于水，然后通過將壓力降至常壓而使過飽和溶解的空氣以細(xì)微氣泡的形式釋放出來。該法是將部分澄清液進(jìn)行回流加壓，入流廢水則直接進(jìn)入氣浮池。裝置示意圖如下：廢水進(jìn)入；加壓泵；空氣進(jìn)入；壓力溶氣罐（含填料層）；減壓閥；氣浮池；放氣閥；刮渣機(jī)；集水管及回流清水管（8） sbr反應(yīng)器 本設(shè)計(jì)采用間歇式活性污泥法，簡(jiǎn)稱sbr工藝，又稱序批式活性污泥法，是近年來在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用的一種污水生物處理技術(shù)。sbr工藝的運(yùn)行工況是以間歇操作為主要特征，其工況是按時(shí)序來運(yùn)行的，一個(gè)操作過程分五個(gè)階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置。曝氣系統(tǒng)采用鼓風(fēng)曝氣，選擇其中的網(wǎng)狀微孔空氣擴(kuò)散器。當(dāng)池內(nèi)

18、廢水達(dá)到一定高度后，鼓風(fēng)機(jī)開始通入空氣供氧，生物曝氣池內(nèi)的好氧微生物在好氧條件下將可生化的有機(jī)物逐步降解，變成co2，h2o等簡(jiǎn)單物質(zhì)，而微生物在新陳代謝過程中，自身也得到繁殖增長(zhǎng)，以活性污泥的形式增加。隨著曝氣時(shí)間的延長(zhǎng)，廢水中codcr，bod5數(shù)值逐漸下降，直到達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)后停止曝氣，靜置沉淀約1小時(shí)。待活性污泥下降至一定高度后，打開排放閥門，上清液進(jìn)入消毒接觸池，sbr反應(yīng)池底部的污泥先進(jìn)入集泥井，再通過污泥提升泵排入污泥濃縮池。（9）消毒接觸池  城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)行消毒處理。 液氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消

19、毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。（10）重力濃縮池為方便污泥的后續(xù)處理機(jī)械脫水，減小機(jī)械脫水中污泥的混凝劑用量以及機(jī)械脫水設(shè)備的容量，需要對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。因而設(shè)立重力濃縮池。由于本設(shè)計(jì)污泥量較少，因此采用間歇式重力濃縮池。工作時(shí)，污泥充滿全池，經(jīng)靜置沉降，濃縮壓密，池內(nèi)將分為上清液、沉降區(qū)和污泥層，定期從側(cè)面分層排出上清液并輸送到初沉池與進(jìn)水混合。濃縮后的污泥從底部泥斗排出。濃縮池設(shè)計(jì)一般不少于兩個(gè)，一個(gè)工作，另一個(gè)進(jìn)入污泥，兩池交替使用。運(yùn)行時(shí)，應(yīng)先排除污泥池的上清液，騰出池容，再投入待濃縮的

20、污泥，為此應(yīng)在濃縮深度方向上的不同高度上設(shè)置上清液排出管，濃縮后的污泥則從底層泥斗排出。（11）污泥脫水車間 為了進(jìn)一步減小污泥體積，減少運(yùn)輸費(fèi)用，便于外運(yùn)填埋，故將重力濃縮后含水率依然很高的污泥進(jìn)行進(jìn)一步的脫水，使其含水率達(dá)到80%以下。本廠機(jī)械脫水方式定為離心脫水，選擇應(yīng)用最為普遍的中速轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)，在離心力的作用下，實(shí)現(xiàn)泥水分離。脫水后的污泥從排泥口排除，澄清水則從另一端排出。脫水污泥通過卡車外運(yùn)，進(jìn)行衛(wèi)生填埋。第三章 工藝流程的計(jì)算3.1 污水處理部分3.11 格柵計(jì)算（粗、細(xì)格柵）i 粗格柵1）設(shè)計(jì)參數(shù)格柵傾角=60°；廢水流量q=1200m3/d；柵條間隙d=16mm;

21、柵條寬度s=10mm；過柵流速v=0.3m/s；柵前水深h=0.3m; 0進(jìn)水渠寬b1=0.1 m；展開角1=20°；柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m；柵渣量w1=0.05m3/103m3圖1 格柵水力計(jì)算簡(jiǎn)圖2）設(shè)計(jì)計(jì)算1、格柵間隙數(shù)n個(gè)2、柵條寬度b4m3、過格柵水頭損失h2 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形0.000325m4.、柵后總高度hh=h+h1+h2=0.3+0.3+0.000325=0.600325m5.進(jìn)水渠道漸寬(漸窄)l1（l2）部位的長(zhǎng)度l1=ml2=0.5 l1=0.5*0.17=0.085m6、格柵的總長(zhǎng)度l0.17+0.085+0.5+1+0.346=2.101m7、每

22、日柵渣量w kz取1所以采用人工清渣。細(xì)格柵1、設(shè)計(jì)參數(shù)格柵傾角=60°；廢水流量q=1200m3/d；柵間間隙b=5mm；柵條寬度s=10mm；過柵流速v=0.6m/s；柵前水深h=0.3m； 進(jìn)水渠寬度b1=0.1m；展開角1=20°；超高h(yuǎn)1=0.3m；柵渣量w1=0.1m3/103m32、設(shè)計(jì)計(jì)算1）格柵間隙數(shù)n2) 柵條寬度b3) 過格柵水頭損失h2 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形4) 柵后總高度hh=h+h1+h2=0.3+0.3+5) 進(jìn)水渠道漸寬(漸窄)l1（l2）部位的長(zhǎng)度l1=l2=0.5 l1=0.5*0.158=0.079m6) 格柵的總長(zhǎng)度l0.158+0.

23、079+0.5+1+0.346=2.08m7) 每日柵渣量w所以采用人工清渣。3.12沉砂池計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)廢水流量q=1200m3/d；水平流速v=0.1m/s；停留時(shí)間t=3min；池的有效水深h2=1m；單位體積污水需要曝氣量d=0.12、計(jì)算草圖圖2 曝氣沉砂池計(jì)算草圖3、設(shè)計(jì)計(jì)算1）池子總有效容積v： v=qmaxt×60=1200/86400×3×60=2.5 m3 2) 水流斷面面積a a=qmax/v=1200/86400/0.1=0.139m23) 池子總寬度b b=a/h2=0.139/1=0.139m4) 池長(zhǎng)l 

24、; l=v/a=2.5/0.139=18m5) 每小時(shí)所需空氣量q  q=dqmax×3600=0.1×1200/86400×3600=5 m33.13初沉池計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)廢水流量q=1200m3/d；中心管內(nèi)流速v0=0.03m/s；污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流出流速v1=0.02m/s；表面水力負(fù)荷q=2.5m3/（m2.h）；沉淀時(shí)間t=1.5h；上升速度v=u0=2.5m/h=0.00069m/s；圓錐底部直徑為0.4m；2、計(jì)算草圖圖3 豎流式沉淀池計(jì)算草圖 3、設(shè)計(jì)計(jì)算1）中心管截面積f1與直徑d0 f1=qmax/v0=1200

25、/86400/0.03=0.463m2 d0=2）中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度h3 3) 初沉池面積f2和池徑d m2 a=0.463m2+20m2=20.463m2 4) 沉淀池的有效水深h2 3600*0.00069*1.5=3.726m5) 反射板直徑d2 d2=1.3d1=1.3*1.35*0.786=1.38m6) 污泥斗高度h5 h5=7) 沉淀池的總高度h, 取池子保護(hù)高度h1=0.3m,緩沖層高度h4=0.3m h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.726+0.213+0.3+3.363=7.9m3.14 隔油池計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)廢水流量q=1200m3/d；表面水

26、力負(fù)荷q=1.2m3/（m2.h）；污水在隔油池中的水平流速v=10.8m/h；污水在隔油池內(nèi)的設(shè)計(jì)停留時(shí)間t=1.5h；隔油池工作水深h1取1.5m；隔油池池水面以上的池壁超高h(yuǎn)2取0.5m2、計(jì)算示意圖圖4 平流式隔油池結(jié)構(gòu)示意圖3、設(shè)計(jì)計(jì)算1）隔油池表面積 m2 2）隔油池的過水截面積 m23) 隔油池的總體積 24) 隔油池的有效長(zhǎng)度 5) 隔油池建筑高度 h=h1+h2=1.5+0.5=2m3.15 氣浮池計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)廢水流量q=1200m3/d；懸浮物濃度sa=150mg/l；氣固比a/s=0.008；溶氣效率f=0.9；水溫20； 溶氣壓力（絕對(duì)） 0.3mpa ；水溫20大

27、氣壓下空氣在水中飽和溶解度cs=18.7mg/l 空氣密度 1.164;分離室表面負(fù)荷為7m3/(m2.h)2、設(shè)計(jì)計(jì)算1）氣浮所需空氣量qg空氣釋放量：設(shè)水溫校正系數(shù)k=1.2所需空氣量2）溶氣罐設(shè)過流密度i=1000m3/(m2 d)直徑設(shè)罐頂?shù)追忸^高度為0.1m溶氣罐高3) 氣浮池計(jì)算設(shè)接觸室上升速度為10mm/s接觸室表面積分離室的表面積設(shè)分離室的平均水深h為3m氣浮池的凈容積設(shè)氣浮池有效水深3m，長(zhǎng)度l=3m ，寬度b=3m3.16 sbr反應(yīng)器計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水濃度cod=400mg/l(原水500 mg/l，經(jīng)沉淀、氣浮后)；bod=200 mg/l（原水300 mg/l，經(jīng)沉

28、淀、氣浮后）；污泥負(fù)荷ls=0.3kgbod/(kgmlss.d)；排出比m=4；有效水深h=5m；安全高度=0.5m；mlss濃度ca=3000mg/l；sbr反應(yīng)池?cái)?shù)n=2。2、設(shè)計(jì)計(jì)算1）運(yùn)行周期計(jì)算a.曝氣時(shí)間 ta：b.沉淀時(shí)間ts：設(shè)沉淀時(shí)間ts為1hc.進(jìn)水時(shí)間td=1hd.排水時(shí)間tb=1hf.周期數(shù)n的確定：一個(gè)周期所需時(shí)間tcta+ts+td+tb=1.3+1+1+1=4.3h取6次則一天為6個(gè)周期2）反應(yīng)池容積v反應(yīng)池容積反應(yīng)有效水深h=5m必要的水面積a=400/5=80m2設(shè)計(jì)池長(zhǎng)a=10m，池寬b=8m，高h(yuǎn)=5m3) 需氧量 aor按去除1kgbod需要1kgo2

29、計(jì)算aor=1200×（20020）×10-3×1.0=216kgo2/d4) 供氧量 sor取計(jì)算溫度20，cl=1.0mg/l，=0.9，=0.95，ea=10%設(shè)曝氣頭距池底0.2m，則淹沒水深為4.8m，空氣離開反應(yīng)器時(shí)氧的百分濃度為每池供氧量：sor=235/2=117.5kgo2/d=4.9kgo2/h5） 供風(fēng)量6） 上清液排出裝置設(shè)計(jì)每一池的排出負(fù)荷：qd=qs/（n*n*td）=1200/（6*2*1）=100m3/d每個(gè)池子設(shè)計(jì)2臺(tái)排出裝置，每臺(tái)負(fù)荷為qd= qd/2=100/2=50m3/d?？紤]流量變化，設(shè)計(jì)變化系數(shù)為k=1.5qd”= q

30、d*k=50*1.5=75m³/d7）污泥計(jì)算剩余污泥量qw=a*lr-b*sa其中：a為細(xì)胞合成系數(shù)，取值0.6；b為細(xì)胞自身氧化系數(shù)，取值0.075；lr為利用的營養(yǎng)物質(zhì)；sa為構(gòu)筑物內(nèi)原有細(xì)胞物質(zhì)。wv=（0.6*1200*2000.075*0.75*3000*400）1000=76.5kg/d每日排泥量qw= 76.5/0.75=102kg/d假定排泥含水率為p=99.2，則排泥量為:m3/d污泥齡ts=fxv/ wv=0.75*3000*400/76.5/1000=11.76d3.17 消毒池計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)廢水流量q=1200m3/d；水力停留時(shí)間t=0.5h=30min

31、；平均水深為h=2.0m；隔板間隔b=1m2、計(jì)算草圖1000100010004200cm圖5 接觸消毒池工藝計(jì)算圖3、設(shè)計(jì)計(jì)算1）接觸池容積v=qt=120030 /60/24=25 2）接觸池底面積底面積a=v/h=25/2=12.5 隔板數(shù)采用兩個(gè)，則廊道總寬b=（2+1）1=3m接觸池長(zhǎng)度為l=a/b=12.5/3=4.2m實(shí)際消毒池容積=3×4.2×2.0=25.2池深取2+0.3=2.3m（0.3m為超高）3.2 污泥處理部分3.21重力濃縮池計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)污泥含水率pw=99.2%；固體通量m=27kg/m2.d；入流污泥量qs=12.75m3/d；有效水深

32、h=3m；超高h(yuǎn)1=0.5m；緩沖層高度h2=0.3m；坡度i=5%；污泥斗傾角=60°； 2、計(jì)算草圖d1圖6 重力濃縮池計(jì)算草圖d2hi=0.05dh3、設(shè)計(jì)計(jì)算1）污泥固體濃度c=1200*（199.2%）=9.6kg/m32）濃縮池總面積a=qsc/m=12.75*9.6/27=4.5 m2. 取a=5 m23) 設(shè)兩組重力濃縮池，則濃縮池直徑：4) 濃縮池工作層高度h1=h1+h=3+0.5=3.5m5) 污泥斗設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)污泥斗為圓錐形，污泥斗底部直徑d1=1m,污泥斗上口直徑d2=1.5m污泥斗高底部坡度高度h3=(d-d2)*i/2=(2.5-1.5)*0.05/2=

33、0.025m6) 濃縮池總高h(yuǎn)=h+h1+h2+h3+h4=3+0.5+0.3+0.025+0.5=4.325m3.21污泥脫水車間設(shè)計(jì)污泥脫水車間設(shè)計(jì)在室內(nèi)，安裝兩種裝置，一是污泥離心脫水機(jī)，二是加藥機(jī)。離心脫水機(jī)配制2臺(tái)，加藥機(jī)配置一臺(tái)。整個(gè)污泥車間設(shè)計(jì)車間長(zhǎng)a=8m；寬b=6m；高h(yuǎn)=4.5m。第四章 主要設(shè)備選型及經(jīng)濟(jì)核算4.1 主要設(shè)備選型列表1）污水處理站的主要設(shè)備有:粗格柵、細(xì)格柵、提升泵及附屬設(shè)備、鼓風(fēng)機(jī)、隔油池輔助設(shè)備、氣浮池輔助設(shè)備、sbr反應(yīng)器、消毒池輔助設(shè)備、重力濃縮池控制設(shè)備、污泥加藥機(jī)、污泥脫水機(jī)、配電設(shè)備、管道、其他測(cè)量設(shè)備等。1.粗格柵：本設(shè)計(jì)計(jì)算的柵條寬度為2

34、24mm,所以選用有效寬度為300mm的gsly-300。設(shè)兩臺(tái)，一備一用。2.細(xì)格柵：本設(shè)計(jì)計(jì)算的柵條寬度為215mm,所以選用有效寬度為300mm的gsly-300。設(shè)兩臺(tái)，一備一用。3.提升泵：本設(shè)計(jì)污水流量為1200m3/d=50m3/h,所以選用流量為50m3/h的50qw50-20-7.5。設(shè)兩臺(tái)，一備一用。4.鼓風(fēng)機(jī)：曝氣沉砂池每小時(shí)需5m3空氣，氣浮池每小時(shí)需25升空氣，sbr反應(yīng)池每小時(shí)需6.26*60=375.6 m3，取380m3,所以共需5+0.025+380=385.025m3,按400 m3/h選型。選用流量為400m3/h的d400-1.5，設(shè)兩臺(tái)，一備一用。2）

35、附屬設(shè)備設(shè)計(jì)1. 中控室、檢驗(yàn)科設(shè)計(jì)3層樓房，設(shè)有中控室，檢驗(yàn)科，食堂，會(huì)議室，貴賓室等。2.鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)1層樓房，設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)房，配電機(jī)房和辦公室。建在sbr反應(yīng)池旁。3.氣浮車間設(shè)計(jì)1層樓，建在氣浮池旁。設(shè)有氣浮控制調(diào)節(jié)室，加藥室。4.消毒車間設(shè)計(jì)一層樓，建在消毒池旁，內(nèi)設(shè)控制調(diào)節(jié)室，加藥室。5. 污水提升泵房設(shè)計(jì)一層樓，建在粗格柵之后，細(xì)格柵之前。3）主要設(shè)備選型列表序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1粗格柵gsly-300兩臺(tái)，一備一用2細(xì)格柵gsly-300兩臺(tái)，一備一用3提升泵50qw50-20-7.5兩臺(tái)，一備一用4鼓風(fēng)機(jī)d400-1.5兩臺(tái)，一備一用4.2 經(jīng)濟(jì)核算4.21 污水處理站工程初步經(jīng)濟(jì)

36、核算1）土建費(fèi)用序號(hào)名稱數(shù)量總造價(jià)(萬元)1粗格柵與提升泵土建部分10.72細(xì)格柵10.33沉砂池12.54初沉池145隔油池126氣浮池147sbr反應(yīng)池2128消毒池159重力濃縮池2610鼓風(fēng)機(jī)房12.511污泥車間1612綜合大樓12013道路及景觀14合計(jì)692)設(shè)備費(fèi)用序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)(萬元)總價(jià)格(萬元)1粗格柵20.512細(xì)格柵2123提升泵及附屬設(shè)備2124隔油池輔助設(shè)備1115鼓風(fēng)機(jī)21.536sbr反應(yīng)器216327氣浮池輔助設(shè)備1228重力濃縮池控制設(shè)備2129污泥加藥機(jī)23610污泥脫水機(jī)23611消毒池輔助設(shè)備21212其他測(cè)量設(shè)備8813管道9914配電設(shè)備5合計(jì)

37、813)工程估算序號(hào)名稱計(jì)算方法費(fèi)用(萬元)1土建費(fèi)用692設(shè)備費(fèi)用813設(shè)計(jì)費(fèi)(69+81)*5%7.54安裝費(fèi)81*10%8.15調(diào)試費(fèi)81*5%4.056運(yùn)雜費(fèi)81*4%3.247不可預(yù)見費(fèi)1.28稅收1.6合計(jì)175.694)員工設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)該廠為三班制運(yùn)行，每個(gè)車間人員不交叉，每班共設(shè)員工7人，則共設(shè)員工21人。設(shè)置領(lǐng)導(dǎo)干部3人。因此工廠總?cè)藬?shù)為24人。（下圖為工作安排表）工作場(chǎng)所工種每班人數(shù)車間總?cè)藬?shù)每人每月工資(元)辦公室工程師（領(lǐng)導(dǎo)干部）135000中控室普通員工133000檢驗(yàn)科普通員工133000鼓風(fēng)機(jī)房普通員工133000脫水車房普通員工133000氣浮車間普通員工13300

38、0提升泵房普通員工133000廠區(qū)內(nèi)保潔員131500合計(jì)7.35（萬元）5）污水處理站運(yùn)行費(fèi)用1.藥品費(fèi)用：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)藥劑費(fèi)為0.5元/m3廢水。2. 電費(fèi)：工業(yè)電價(jià)約1元每度，設(shè)計(jì)工廠耗電量為1度/m3。則每立方米的廢水處理電費(fèi)為1元。3.總運(yùn)行費(fèi)為：1+0.5=1.5元/ m3廢水。由于每日處理1200m3廢水，則每日廢水運(yùn)行費(fèi)用為1200x1.5=1800元。4.22 環(huán)境效益分析1）每天處理1200噸污水，則一年處理1200*365=43.8萬噸污水。2）污水進(jìn)入污水處理站前的cod是400 mg/l，出污水處理站是60 mg/l，減少400-60=340 mg/lcod，一天減少12

39、00*1000*340/1000000=408kgcod,一年減少365*408150噸cod。所以該污水處理站建成后，初步預(yù)算一年可消減150噸cod。對(duì)控制污染物的排放有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。第五章 污水處理站的總體布置5.1平面布置設(shè)計(jì)1.粗格柵粗格柵實(shí)際平面尺寸為2.101m×0.224m。設(shè)計(jì)2臺(tái)格柵機(jī)并排放置，考慮到檢修及查看，在格柵周圍設(shè)置道路，道路平均寬1m，因此格柵處總尺寸為4m×3m。2. 提升泵房根據(jù)泵的實(shí)際大小以及附屬儀器設(shè)置并設(shè)置道路，則平面尺寸為5m×5m。3.細(xì)格柵粗格柵實(shí)際平面尺寸為2.08m×0.215m。設(shè)計(jì)2臺(tái)格柵機(jī)并排

40、放置，考慮到檢修及查看，在格柵周圍設(shè)置道路，道路平均寬1m，因此格柵處總尺寸為4m×3m。4.沉砂池 沉砂池實(shí)際平面尺寸為18m×0.139m，考慮到檢修及查看，在格柵周圍設(shè)置道路，道路平均寬1m，因此格柵處總尺寸為20m×2.5m。5.初沉池初沉池實(shí)際平面尺寸為總高度為7.9m,池徑5.11m, 考慮到檢修及查看，在格柵周圍設(shè)置道路，道路平均寬1.5m，總高度設(shè)為8m,加上道路寬度，直徑設(shè)為8m。6.隔油池 隔油池實(shí)際平面尺寸長(zhǎng)為24.3m,高位2m, 考慮到檢修及查看，在格柵周圍設(shè)置道路，道路平均寬1.5m，所以總長(zhǎng)為28m,高2m。7.氣浮池氣浮池實(shí)際尺寸為3×3×3m, 溶氣罐直徑0.486m，高2.5m, 溶氣罐設(shè)在氣浮池長(zhǎng)度延長(zhǎng)線處，氣浮池與溶氣罐之間的距離設(shè)計(jì)為1.5m，溶氣罐前還設(shè)置回流泵，再并考慮檢修及道路，道路寬設(shè)1m,設(shè)計(jì)平面尺寸為3m×5m×5m。8 sbr反應(yīng)池.sbr反應(yīng)池的實(shí)際平面尺寸為10m