環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計5萬m3d城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：5萬m3/d城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計學(xué)院：資源與環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)：環(huán)境工程學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 畢業(yè)設(shè)計（論文）時間：2010年3月5日6月22日共16周中文摘要本次畢業(yè)設(shè)計的題目為5萬m3/d城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計。主要任務(wù)是完成污水處理廠初步設(shè)計和單項處理構(gòu)筑物圖紙設(shè)計。其中初步設(shè)計要完成設(shè)計說明書一份、污水處理廠總平面圖一張及污水處理廠污水與污泥高程圖一張；單項處理構(gòu)筑物圖紙設(shè)計中，主要是完成a池平面圖和剖面圖及部分大樣圖。該污水廠的污水處理流程為：污水從格柵到泵房，經(jīng)泵房到沉砂池，由沉砂池到水解池，由水解池到缺氧池，進(jìn)入a池，進(jìn)入輻流式二次沉淀池，進(jìn)入濾池，最后

2、出水；污泥的流程為：從a池進(jìn)入二次沉淀池，從二次沉淀池到壓濾機(jī)房，最后外運處置。污水處理廠處理后的出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)(gb18918-2002)中的一級a標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：a池；脫氮除磷；abstractthe graduation design topic for 5 million m3 / d urban wastewater treatment process design. main task is to finish preliminary design and single sewage treatment structures drawings.among the

3、preliminary design to finish the design specification, a copy of the sewage treatment plant and the total plan a sewage and sludge sewage treatment plant height map, single processing design, the main structures are completed a/o pool plan and dayang diagram and profile.the sewage wastewater treatme

4、nt process for: sewage from the pump to pump, grating to sink sand pool, pool by sinking sand pool by hydrolysis, hydrolyzed to hypoxia pool, pool into a/o pool, enter into the stream second leaking, solar water filters, finally, the process of sludge from a/o for leaking into the second from the po

5、ol of filter press room to secondary leaking, sinotrans disposal.after the sewage treatment of sewage water pollutants to town gb18918-2002) (the level of a standard key words：a/o pool,taking off the nitrogen and the phosphorus;目錄中文摘要iabstractii目錄iv第一部分- 1 -第一章 設(shè)計概論- 1 -1.1設(shè)計任務(wù)- 1 -1.2概況及自然條件- 1 -1.

6、3設(shè)計水量與水質(zhì)- 2 -第二章 污水處理廠設(shè)計- 3 -2.1污水處理廠址選擇- 3 -2.2污水污泥處理工藝選擇- 3 -2.2.1水質(zhì)- 3 -2.2.2污水處理工藝選擇- 4 -2.2.3污泥處理工藝選擇- 4 -第三章 污水處理廠總體布置- 11 -3.1污水廠平面布置- 11 -3.1.1污水處理廠平面布的原則- 11 -3.1.2污水處理廠的平面布置- 13 -3.2污水廠的高程布置- 13 -3.2.1污水廠高程的布置方法- 13 -3.2.2本污水處理廠高程計算- 15 -第四章污水廠概預(yù)算- 19 -4.1工程費用- 19 -4.2占地面積- 20 -4.3運行成本- 20

7、 -4.3.1噸水運行成本- 20 -4.3.2檢修維護(hù)費- 21 -4.3.3其它費用- 21 -第二部分設(shè)計計算書- 22 -第一章粗格柵- 22 -1.1柵槽寬度- 22 -1.2通過格柵的水頭損失- 23 -1.3柵后槽總高度- 24 -1.4柵槽總長度- 24 -第二章細(xì)格柵- 25 -2.1柵槽寬度- 25 -2.2通過格柵的水頭損失- 25 -2.3柵后槽總高度- 26 -2.4柵槽總長度- 26 -2.5每日柵渣量- 27 -第三章提升泵房- 28 -3.1水泵選擇- 28 -第四章沉砂池設(shè)計計算- 29 -第五章水解池- 30 -5.1.池表面積.- 30 -5.2.有效水深

8、- 30 -5.3.長寬的確定- 30 -第六章 a0池- 31 -6.1設(shè)計參數(shù)- 31 -6.2計算缺氧池- 31 -6.2.1設(shè)計計算- 31 -6.2.2缺氧池的尺寸- 32 -第七章好氧池設(shè)計計算- 33 -7.1設(shè)計需氧量aor- 33 -7.2標(biāo)準(zhǔn)需氧量- 34 -7.3所需空氣壓力(相對壓力)- 35 -7.4曝氣器數(shù)量計算- 35 -7.5供風(fēng)管道計算- 36 -第八章二沉池- 38 -8.1設(shè)計參數(shù)- 38 -8.2池體設(shè)計計算- 38 -8.3出水溢流堰的設(shè)計- 42 -第九章污泥回流泵房- 43 -9.1設(shè)計參數(shù)- 43 -第十章污泥脫水機(jī)房- 45 -參考文獻(xiàn)- 46

9、 -致謝- 48 -第一部分第一章 設(shè)計概論1.1設(shè)計任務(wù)1進(jìn)行污水處理廠方案的總體設(shè)計：通過調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計圖。2進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計算：包括初步設(shè)計、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表。3進(jìn)行輔助建筑物(包括、泵房、加藥間、脫水機(jī)房等)的設(shè)計：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定。1.2概況及自然條件（1）、風(fēng)向春季：南風(fēng)（東南）；夏季：南風(fēng)（主要西南）；秋季：南風(fēng)、北風(fēng)；冬季：西北風(fēng)（2）、氣溫年平均氣溫：78；最高氣溫：34；最低氣溫：-10（3）、凍土深度為地表下0.5米。（4）、水位在地表下9米，無侵

10、蝕性。（5）、按地震烈度8度設(shè)防。（6）、地基承載力各層均在120kpa以上。（7）、當(dāng)?shù)睾０?0米，進(jìn)水渠渠底高度為48米。（8）、處理后出水排入附近河流，河流水面高度48米。（9）、新建場區(qū)為平坦地，足夠開闊。1.3設(shè)計水量與水質(zhì)1、設(shè)計水量平均流量：5萬m3/d2、進(jìn)水水質(zhì)條件cod=600mg/l；bod=250mg/l；ss=250mg/l；nh3-n=60mg/l；tp=7mg/l；水溫2030；ph=6.58.53、出水水質(zhì)要求滿足gb18918-2002一級a標(biāo)準(zhǔn)。codcr50mg/l，bod510mg/l，ss10mg/l，nh3-n5mg/l,tp0.5mg/l，ph69

11、第二章 污水處理廠設(shè)計2.1污水處理廠址選擇（1）應(yīng)與選定的工藝相適應(yīng)（2）盡量少占農(nóng)田（3）廠址應(yīng)選在地質(zhì)條件較好的地方。地基較好，承載力較大，地下水位較低，便于施工。（4）處理廠應(yīng)盡量少占土地和不占良田。同時，要考慮今后有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。（5）要考慮周圍環(huán)境衛(wèi)生條件。（6）處理廠應(yīng)設(shè)在靠近電源的地方，并考慮排水、排泥的方便。（7）處理廠應(yīng)選擇在不受洪水威脅的地方，否則應(yīng)考慮防洪措施。2.2污水污泥處理工藝選擇2.2.1水質(zhì)本城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計水量為6萬m3/d，出水水質(zhì)要求滿足gb18918-2002一級a標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計水質(zhì)條件如下：表2.1水質(zhì)條件項目codbodss氨氮tp水溫ph進(jìn)水水質(zhì)

12、60025025060720306.58.5gb18918-2002一級a標(biāo)準(zhǔn)50101050.569注：下列情況按去除率指標(biāo)執(zhí)行：當(dāng)進(jìn)水cod大于350時，去除率應(yīng)大于60%；bod大于160時，去除率應(yīng)大于50%。（除ph和溫度外單位均為）2.2.2污水處理工藝選擇城鎮(zhèn)污水是由城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)收集的生活污水、工業(yè)廢水及部分城鎮(zhèn)地表徑流（雨雪水），是一種綜合污水。城鎮(zhèn)污水主要污染物質(zhì)有碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)污染物，以及氮、磷、重金屬無機(jī)性非金屬有害有毒物質(zhì)等。城鎮(zhèn)污水水質(zhì)特點為ss含量高，污水可生化性較好，適合采用生物處理工藝，部分污水氮、磷濃度高，需要強(qiáng)化處理，因為有工業(yè)廢水排入，另外

13、含有少量重金屬等有毒有害污染物質(zhì)，一般不需要特別處理。近幾十年在國內(nèi)外城市污水處理工程實踐,采用較多的城市污水處理工藝有傳統(tǒng)活性污法，水解酸化a/o法、生物脫氮除磷工藝、a-b工藝、氧化溝活性污泥法、序批式活性污泥法等工藝。而各種工藝中又有一些變化了和改進(jìn)了的新形態(tài)。（摘選自：張忠祥,錢易,廢水生物處理新技術(shù).清華大學(xué)出版社.2003(p231240)）2.2.3污泥處理工藝選擇傳統(tǒng)活性污泥法是污水處理最早的工藝，有機(jī)物去除率高，污泥負(fù)荷高，池容積小，運行費用低，但普通曝氣法占地多，建設(shè)投資大，且不具備脫氮除磷功能，污泥量也大不易處置。a/o法的主要特點是適應(yīng)能力強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷，高容積負(fù)荷，不

14、存在污泥膨脹，排泥量非常少，具有較好的脫氮效果。工藝流程簡潔，同時脫氮除磷；反硝化過程為硝化提供堿度，反硝化過程同時去除有機(jī)物；污泥沉降性能好；技術(shù)較為成熟；a-b工藝a段效率很高，并有較強(qiáng)的緩沖能力，b段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好，對于高濃度的污水處理具有很好的適用性，并有較高的節(jié)能效益，但是污泥產(chǎn)量較高，且b段容易出現(xiàn)碳源不足，對于污水濃度較低的場合，b段運行較為困難也難以發(fā)揮優(yōu)勢。氧化溝活性污泥法運行成本低，構(gòu)造簡單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好，運行穩(wěn)定并且可以脫氮除磷，因此日益受到人們重視并逐步得到廣泛應(yīng)用。sbr法最大優(yōu)點是節(jié)省占地，減少污泥回流，節(jié)能效果好，沉淀效率高，出水水質(zhì)

15、好，但對自動化控制要求高。1.好氧生物處理活性污泥法是當(dāng)前污水處理領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。普通活性污泥法處理屠宰廢水很難達(dá)到處理要求，普遍存在以下困難：屠宰場的水量變化大，難以滿足連續(xù)流曝氣池對水流穩(wěn)定性的要求；易發(fā)生污泥膨脹；剩余污泥量大、處置費用高;難以滿足脫氮要求。針對普通活性污泥法存在的問題。2.序批式活性污泥系統(tǒng)(sbr)sbr(sequencingbatchreactor)工藝適應(yīng)當(dāng)前好氧生化處理工藝的發(fā)展趨勢，簡易、高效、低耗，廣泛地應(yīng)用于屠宰廢水的處理中。其主要優(yōu)點有：(1)流程簡單，無二沉池和污泥回流設(shè)備；(2)比普通活性污泥法可節(jié)省基建投資30%、運行費用1020%；(3

16、)不易發(fā)生污泥膨脹，具有較強(qiáng)的脫氮除磷能力；剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，便于濃縮和脫水；(4)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。sbr間歇運行的特點很適合處理流量變化大的屠宰場廢水，已在很多國家廣泛應(yīng)用于小型污水領(lǐng)域5。此工藝處理屠宰廢水codcr、bod5的去除率分別達(dá)到80%、90%以上，氨氮去除率達(dá)80%90%。3.ab法ab法廢水處理工藝是吸附-生物降解(adsorptionbiodegradation)工藝的簡稱，由德國亞探大學(xué)bohnke教授于七十年代開創(chuàng)的，從八十年代開始用于生產(chǎn)實踐。ab法系在傳統(tǒng)兩級活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法的基礎(chǔ)上開發(fā)的，屬超高負(fù)荷活性污泥法。 ab法工藝原理主要是充分利用微生物種

17、群的特性，為其創(chuàng)造適宜的環(huán)境，使不同微生物群得到良好的繁殖、生長，通過生物化學(xué)作用使污水得到凈化。ab工藝的特點 (1)不設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成a段。a段是ab工藝的主體，對整個工藝起關(guān)鍵作用。在連續(xù)工作的a段曝氣池中，由外界不斷地接種具有很強(qiáng)繁殖能力和抗環(huán)境變化能力的短世代原核微生物，在食物充足的條件下，新陳代謝很快，能較迅速地克服出現(xiàn)的失活和不可逆轉(zhuǎn)的損害作用，大大提高處理工藝的穩(wěn)定性。 (2)a段和b段各自擁有自己獨立的回流系統(tǒng)，這樣兩段分開，有各自獨特的微生物群體，處理效果穩(wěn)定。a段的微生物特性使吸附池的活性污泥表現(xiàn)為:-有較強(qiáng)的絮凝、吸附和降解有機(jī)物的能力。-cod有較高

18、的降解度，使之降解為易生化處理的bod物質(zhì)。-適應(yīng)性強(qiáng)，耐進(jìn)水水量、水質(zhì)、ph等的變化，有抗沖擊負(fù)荷的能力。-a段不僅能去除一部份有機(jī)物質(zhì)，而且能起調(diào)節(jié)和緩沖作用。 a段采用高污泥負(fù)荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，將污水中的有機(jī)物吸附于活性污泥上，進(jìn)而降解。產(chǎn)生的大量生物污泥在中間沉淀池內(nèi)沉下，大部分有機(jī)物質(zhì)以剩余污泥方式排除系統(tǒng)外。在a段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大約40%的有機(jī)物。 (3)b段由曝氣池和二次沉淀池組成。經(jīng)過a段后，污水的沖擊負(fù)荷(水質(zhì)、水量等)巳不再影響b段，污水往水質(zhì)、水量方面是比較穩(wěn)定的，b段的凈化功能得以充分發(fā)揮。經(jīng)a段處理后殘留于污水中的有機(jī)物在b段

19、繼續(xù)氧化，達(dá)到較高的污水處理效率，并獲得良好的出水水質(zhì)。 (4)a段的產(chǎn)泥量很大，污泥含磷量高于常規(guī)活性污泥法。b段的剩余污泥量少，泥齡長，有利于增殖緩慢、生長期長的硝化菌繁殖。因此，ab工藝具有一定的脫氨脫磷功能。4.氧化溝氧化溝對水質(zhì)、水溫、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性,污泥齡長,可以產(chǎn)生硝化反硝化反應(yīng)，有脫氮功能。污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定，勿需消化。氧化溝具有以下特點：(1)工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2)運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的bod平均處理水平可達(dá)到95%左右。(3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對濃度

20、較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。(4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為2030d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。(5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。(6)基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除bod、去除bod和nh3-n及去除bod和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除bod和脫氮情況下更省。同時統(tǒng)計表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資

21、比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多.圖2.2 卡魯塞爾氧化溝5.百樂卡污水處理工藝(1)污水的預(yù)處理來自城市排水截流干管的污水通過提升泵站進(jìn)入細(xì)格柵，攔截污水中較大的飄浮物和顆粒粗雜質(zhì)等。在去除粗雜質(zhì)的同時可除掉一部分有機(jī)負(fù)荷。(2)曝氣池好氧生物處理 經(jīng)過預(yù)處理后，污水先進(jìn)入曝氣池前端的混合區(qū)，借助于攪拌作用，進(jìn)水與回流污泥進(jìn)行充分混合后，再流入曝氣區(qū)。 在曝氣池中，微生物群體聚居在呈懸浮狀的活性污泥上，與進(jìn)入曝氣池的污水廣泛接觸。鼓風(fēng)機(jī)通過在曝氣池底浮動的空氣擴(kuò)散裝置，以微小氣泡的形式向池中提供空氣。在曝氣裝置的攪動作用下，污水與活性污泥更好地混合，微生物將污水中的有機(jī)物降解。(3)沉淀池 經(jīng)過生物

22、處理后，污水進(jìn)入沉淀池，使混合液澄清、濃縮、固液分離。沉淀池中的上清液經(jīng)溢流堰流出，達(dá)標(biāo)后排放。沉淀下來的污泥大部分由污泥泵輸送回到曝氣池，極少量的剩余污泥排入污泥池濃縮、貯存、待運。(4)污泥處理 百樂卡工藝的污泥產(chǎn)率很低。由于微生物在曝氣池中長期處于內(nèi)源呼吸期，只產(chǎn)生少量容易脫水的、無臭且較為穩(wěn)定的污泥，不需要再進(jìn)行厭氧消化處理。由于污泥量很少，從經(jīng)濟(jì)上考慮可不采用污泥機(jī)械脫水系統(tǒng)。污水處理廠周圍就是農(nóng)田，萊山區(qū)水資源又相對缺乏，含水量很高的污泥可直接作為農(nóng)業(yè)肥料，不需再澆水稀釋。 剩余污泥泵將少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、濃縮后，上清液排回至曝氣池。濃縮的污泥貯存一定時間后，

23、用罐車運出作為肥料。6.水解酸化+a/0水解池工作過程是物理和生物化學(xué)的綜合過程，與其它的濾池有本質(zhì)的區(qū)別，并具備了節(jié)能、操作簡單、運行可靠、運行經(jīng)濟(jì)的特點工藝選擇原因污水經(jīng)過粗、細(xì)格柵去除大塊雜物，保護(hù)提升泵正常工作污水通過潛水泵提升，進(jìn)入旋流沉砂池。在沉砂池中污水去除顆粒為02mm以上的砂粒經(jīng)水解池處理后的污水進(jìn)入曝氣池。與從沉淀池回流的活性污泥混合，曝氣池分為二區(qū)，即缺氧區(qū)與好氧區(qū)，在缺氧區(qū)脫氮，在曝氣池中污染物進(jìn)一步分解，本工藝采用高效率而不堵塞的曝氣頭，既節(jié)能又易于生產(chǎn)管理。曝氣池的混合液(含有活性污泥的水)進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液進(jìn)入濾池作深度處理。可獲得優(yōu)良的出水水質(zhì)又減少

24、能耗。用微機(jī)控制濾池的反沖洗，管理簡便從水解池、沉淀池排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮的污泥進(jìn)入污泥脫水問進(jìn)行脫水脫水后的污泥外運作農(nóng)肥本工藝創(chuàng)新之處主要集中于引入水解反應(yīng)和慢速過濾。這些設(shè)備已廣泛應(yīng)用于城市污水和工業(yè)污水處理通過水解反應(yīng)廢水中的codc可降低40，被水解池截留的懸浮物的30-50被消化，其出水的耗氧速度提高2-3倍。使生活污水的深度處理成為可能并且污染物是在微能耗情況下去除，從而節(jié)約能耗，需要脫水的污泥量僅為常規(guī)工藝的一半。從而節(jié)約污泥脫水的工作量及加藥量。通過慢速過濾池，廢水中的cod和ss進(jìn)一步被消化，大大提高了出水水質(zhì)，這些污染物的去除是在無動力、無加藥情況下完成

25、的，從而為污水回用節(jié)省了大量投資和運行費用。水解反應(yīng)器原理：水解反應(yīng)器中大量微生物將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附，這是一個物理過程的快速反應(yīng)一般只需幾秒到幾十秒即可完成截留下來的物質(zhì)吸附在水解污泥的表面，慢慢地被分解代謝，其在系統(tǒng)內(nèi)的污泥停留時間要大于水力停留時間在大量水解細(xì)菌的作用下，將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)同時在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下，將大分子物質(zhì)、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)，重新釋放到液體中，在較高的水力負(fù)荷下隨水流出系統(tǒng)?？梢钥闯?，水解反應(yīng)器集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一體，有機(jī)物在水解反應(yīng)器中的去除包括了物理、化學(xué)和生物化學(xué)在內(nèi)的綜合反應(yīng)

26、過程，與只有物理沉淀功能的初沉池相比有本質(zhì)的區(qū)別慢速過濾池既具有普通濾池優(yōu)點。又具有生物濾池的優(yōu)點它的阻力小，進(jìn)水不需要加壓進(jìn)來的處理水在濾池中可進(jìn)一步得到降解和過濾。使前續(xù)處理水中的殘余cod和ss進(jìn)一步處理，從而保證了優(yōu)良的出水指標(biāo)。該濾池的工作過程是物理和生物化學(xué)的綜合過程，與其它的濾池有本質(zhì)的區(qū)別，并具備了節(jié)能、操作簡單、運行可靠、運行經(jīng)濟(jì)的特點。根據(jù)污水特點：城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水以生活污水為主，僅有少量工業(yè)廢水，污水以有機(jī)污染物為主，bod/cod=0.4>0.3，可生化性較好；設(shè)計水量為5萬m3/d，屬于小型污水處理廠；水質(zhì)條件各項指標(biāo)均為中等濃度，氨氮去除率要求達(dá)到92%，t

27、p去除率要求達(dá)到93%，對工藝的脫氮除磷能力均有很高的要求；另外根據(jù)當(dāng)?shù)厮臍庀筚Y料、經(jīng)濟(jì)能力、實習(xí)調(diào)研及資料收集情況等，擬定采用水解酸化+a/0工藝。圖2.3污水處理工藝流程第三章 污水處理廠總體布置3.1污水廠平面布置3.1.1污水處理廠平面布的原則1、處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置，對此，應(yīng)考慮：(1)功能分區(qū)明確，管理區(qū)、污水處理區(qū)及污泥處理區(qū)相對獨立。(2)構(gòu)筑物布置力求緊湊，以減少占地面積，并便于管理。(3)考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對

28、集中。(4)各處理構(gòu)筑物順流程布置，避免管線迂回。(5)變配電間布置在既靠近污水廠進(jìn)線，又靠近用電負(fù)荷大的構(gòu)筑物處，以節(jié)省能耗。(6)建筑物盡可能布置為南北朝向。(7)廠區(qū)綠化面積不小于3o，總平面布置滿足消防要求。(8)交通順暢，使施工、管理方便。廠區(qū)平面布置除遵循上述原則外，還應(yīng)根據(jù)城市主導(dǎo)風(fēng)向，進(jìn)水方向、排水方向，工藝流程特點及廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行布置，既要考慮流程合理，管理方便，經(jīng)濟(jì)實用，還要考慮建筑造型，廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。2、管、渠的平面布置廠區(qū)主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區(qū)給水管、廠區(qū)污水管及電纜管線等，設(shè)計如下：(1)污水管道污水管

29、道為各污水處理構(gòu)筑物連接管線及廠區(qū)污水管道，管道的布置原則是線路短，埋深合理。廠區(qū)污水管道主要是排除廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗污水、構(gòu)筑物數(shù)量大，廠區(qū)污水經(jīng)污水管收集后接入廠區(qū)進(jìn)水泵房，與進(jìn)廠污水一并處理。(2)污泥管道污泥管道主要為氧化溝出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機(jī)房污泥管。管道設(shè)計時考慮污泥含水率相對較低的特點，選擇適當(dāng)?shù)墓軓郊霸O(shè)計坡度以免淤積。(3)事故排放管在泵房格柵前調(diào)置事故排放管，一旦格柵或水泵發(fā)生故障以及需檢修時，關(guān)閉格柵前后閘門，進(jìn)廠污水可通過事故排放管溢流臨時排入渭河。(4)超越管主要在進(jìn)水泵房溢流井設(shè)事故超越管（直接排放），以便在進(jìn)水泵房發(fā)生事故時污水能全部構(gòu)筑物(5

30、)雨水管道為避免產(chǎn)生積水，影響生產(chǎn)，在廠區(qū)設(shè)雨水排放管，廠區(qū)雨水直接排入渭河。(6)廠區(qū)給水管廠內(nèi)給水由城市給水管直接接入，給水管道的布置主要考慮各處生活飲用和消防用水。污水廠的理構(gòu)筑物的沖洗，輔助建筑物的用水綠化等用深度處理出水。(7)電纜管線廠內(nèi)電纜管線主要采用電纜溝形式敷設(shè)，局部輔以穿管埋地方式敷設(shè)。3.廠區(qū)道路，圍墻設(shè)計為便于交通運輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬為8米和6米，次要道路為34米，道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在6米以上。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。每個建、構(gòu)筑物周邊均設(shè)有道路。路面采用混凝土結(jié)構(gòu)。污水處理廠圍墻：采用花池圍墻，以增加美觀，圍墻高2.1m。4、輔助建筑物污水處理

31、廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、辦公室、綜合樓、水質(zhì)分析化驗室、變電所、維修間、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時，可設(shè)立試驗車間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，方便運輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗ξ鬯幚韽S“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。3.1.2污水處理廠的平面布置在廠區(qū)平面布置及高程布置時，主要根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和流程的要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件、進(jìn)出水方向的可能來進(jìn)行布置。在平面布置中根據(jù)進(jìn)水方向

32、，在進(jìn)廠污水管道旁（處理廠西）就近設(shè)污水進(jìn)水泵房，而根據(jù)排放水體方向及考慮夏季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑽鬯幚順?gòu)筑物依其流程由西向東布置。3.2污水廠的高程布置3.2.1污水廠高程的布置方法(1)選擇兩條距離較低，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。(2)以污水接納的水體的最高水位為起點逆污水處理流程向上計算。(3)在作高程布置時，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程積極配合。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)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過計算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。為了降低運行費用和便于維

33、護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：(1)污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失。在作初步設(shè)計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)口和出口和需要的跌水(多在出口處)，而流經(jīng)構(gòu)筑物本身的水頭損失則很小。表3.1構(gòu)筑物的水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)格柵1025沉淀池1020沉砂池1025氧化溝2550沉淀池：平流2040污水跌水入池50150旋流4050、5060(2)污水流經(jīng)連接前后兩處構(gòu)筑物管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失。包括沿程與局

34、部水頭損失。(3)污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。在對污水處理污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項：(1)選擇一條距離最長，水頭損失損失最大的流程進(jìn)行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。(2)計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構(gòu)物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。(3)設(shè)置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵需要的揚(yáng)程則較小，運行費用也較低。但同時考慮到構(gòu)筑物的

35、挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量，在決定污泥干化場、污泥濃縮池，消化池等構(gòu)筑物高程時，應(yīng)注意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能。3.2.2本污水處理廠高程計算1.本設(shè)計處理后的污水排入附近河流，以河流洪水位作為起點，逆流向上推算各水面高程：表3.2各構(gòu)筑物間距管渠名稱長度(m)管渠名稱長度(m)出廠管入河流450配水井至缺氧池130廠墻與濾池15缺氧池至水解酸化池15濾池與沉淀池75水解酸化池至沉砂池13沉淀池至配水井50沉砂池至泵房15配水井至好氧池130泵房至細(xì)格柵2好氧池至配水井6

36、細(xì)格柵至粗格柵02.污水處理部分高程計算：河邊水位：48m跌水位：1.2m出水廠管總損失：0.001×500=0.5m澄清池出水管總損失：0.001×10=0.01m澄清池出水口的損失：0.20m澄清池水頭損失0.1m合計：0.81m澄清池水位：50.01m澄清池進(jìn)口損失；0.20m澄清池沿程損失：0.001×90=0.09m二次沉淀池到澄清池局部損失：0.2m二次沉淀池出水口損失：0.20m合計：0.69m二次沉淀池出水總渠起端水位與出水口水位相同，其水位為50.700m，二次沉淀池水位：50.700m二次沉淀池進(jìn)水頭部的損失：0.15m沉淀池到配水井沿程損失：

37、0.001×60=0.06m沉淀池到配水井局部損失0.008m集配水井出口損失：0.10m合計：0.318m集配水井水位：50.918m集配水井進(jìn)口損失：0.20m曝氣池到集配水井沿程損失：0.001×137.4=0.137m曝氣池到集配水井局部損失0.20m合計：0.537m氧化溝集水槽出水口水位：51.452m自由跌水：0.15m曝氣池集水槽堰上水頭：0.30m曝氣池水頭損失：0.3m曝氣池水位：50.918m曝氣池進(jìn)水口損失：0.20m缺氧池到配水井沿程損失：0.001×102.73=0.103m自由跌水：0.15m缺氧池水頭損失：0.15m合計0.553m

38、缺氧池水位：51.452m缺氧池進(jìn)水口損失：0.20m水解池到缺氧池沿程損失：0.001×16.41=0.016m合計0.216m水解池出水總渠起端水位與出水口水位相同，其水位為53.033m自由跌水：0.15m水解池水頭損失：0.45m合計0.6m水解池水位53.633m沉砂池出水總管損失：0.001×17.2=0.017m旋流沉砂池出水總渠起端與集水槽出水口水位相同，其水位為：53.803m旋流沉砂池出水口自由跌水：0.15m旋流沉砂池水頭損失0.2m合計：0.35m旋流沉砂池水位：54.153m進(jìn)水渠渠底高度為48m粗格柵柵前水位47.2m粗格柵過柵水頭損失：0.06

39、5m粗格柵柵后水位47.135m細(xì)格柵柵前水位與粗格柵柵后水位相同，其水位為：47.135m細(xì)格柵過柵水頭損失：0.324m細(xì)格柵柵后水位48.74m表3.3構(gòu)筑物的水位表構(gòu)筑物名稱絕對高度（m）相對地面高度（m）粗格柵49.135-0.865細(xì)格柵48.74-1.260旋流沉砂池52.5842.584水解酸化池52.0712.071缺氧池51.4521.452好氧池50.9180.918沉淀池50.5970.597濾池49.91-0.09河流48-2表3.3構(gòu)筑物的水位表第四章污水廠概預(yù)算4.1工程費用給水排水工程根據(jù)項目的性質(zhì)、作用，可分為土建工程、設(shè)備安裝工程、管道工程三種類型。每項單位

40、工程概預(yù)算，系由直接費、間接費、計劃利潤和稅金等部分組成。（1）直接費是指直接用于建筑安裝工程上的有關(guān)費用。直接費由人工費、材料費、設(shè)備費、施工機(jī)械費用和其他直接費用等項目組成。（2）間接費由施工管理費和其他間接費組成。污水處理廠的污水處理工程，污泥處理工程，其他附屬建筑工程，及其他設(shè)計的概預(yù)算如下表：表4.1其他附屬建筑工程的概預(yù)算序號工程費用名稱概算價值/萬元建筑工程設(shè)備安裝工程個數(shù)合計1格柵1.52.0310.52提升泵房14.513.01.5129.03沉砂池5.03.52.5444.04水解酸化池8.08.53.0239.05好氧池523612.02200.06配水井2.50.526

41、.07辦公樓45.58.54.0158.08沉淀池20.510.01.5264.09缺氧池8.55.52.0116.010門衛(wèi)1.01.00.5410.011場地綠化45.03.520.5169.012倉庫2.01.013.013機(jī)修車間1.51.00.513.014配電室7.069.52.5179.015脫水機(jī)房3.026.01.0130.016合計660.54.2占地面積占地面積137600m2，即3.44m2m3)。4.3運行成本4.3.1噸水運行成本噸水運行成本e1（含能源、人工、設(shè)備折舊等費用）：與本設(shè)計用的工藝相同的山東省淄博市臨淄區(qū)淄河污水處理廠噸水運行成本e1僅0.50元/m3

42、；若將節(jié)約的自來水費計算在內(nèi)，則更低。參照各類似廠，取0.5元/m3。4.3.2檢修維護(hù)費維護(hù)費e2按直接費用的1%計算，則e2=1%400003650.5=73000（元/年）。4.3.3其它費用e3：取上面的所有費用的5%，因此，年經(jīng)營費用為：e總=（0.540000365+73000）105%=775萬元/年。第二部分設(shè)計計算書工藝流程設(shè)計計算設(shè)計流量：平均流量：qa=50000t/d50000m3/d=2083.3m3/h=0.579m3/s總變化系數(shù)：kz=(qa平均流量，l/s)=1.34設(shè)計流量qmax：qmax=kz×qa=1.34×50000=67000m

43、3/d=2791.7m3/h=0.775m3/s第一章粗格柵1.1柵槽寬度（1）柵條的間隙數(shù)n,個式中qmax-最大設(shè)計流量，m3/s；-格柵傾角(o)，取=600;b-柵條間隙，m，取b=0.08m;n-柵條間隙數(shù)，個；h-柵前水深，m，取h=0.4m;v-過柵流速，m/s,取v=0.9m/s;隔柵設(shè)1組則：=25個則每組中格柵的間隙數(shù)為25個。（2）柵槽寬度b設(shè)柵條寬度s=0.01m則柵槽寬度b=s(n-1)+bn=0.01×(25-1)+0.08×25=2.2m1.2通過格柵的水頭損失(1)進(jìn)水渠道漸寬部分的長度l1。設(shè)進(jìn)水渠道b1=1.5m，其漸寬部分展開角度1=2

44、00(進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.58m/s)。(2)格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度l2ml2(3)通過格柵的水頭損失h1，mh1=h0k式中h1-設(shè)計水頭損失，m;h0-計算水頭損失，m;g-重力加速度，m/s2k-系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；-阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42。=0.0162(m)1.3柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mh=h+h1+h2=0.4+0.016+0.3=0.716(m)1.4柵槽總長度式中，h1為柵前渠道深，m.=3.36(m)圖4.2 粗格柵示意圖第二章細(xì)格柵2.1柵槽寬度(1)柵條的間隙數(shù)n,

45、個式中qmax-最大設(shè)計流量，m3/s；-格柵傾角，(o)，取=600;b-柵條間隙，m，取b=0.010m;n-柵條間隙數(shù)，個；h-柵前水深，m，取h=0.4m;v-過柵流速，m/s,取v=0.9m/s;格柵設(shè)2組，按2組同時工作設(shè)計則：n=208個則每組中格柵的間隙數(shù)為208個。柵槽寬度b設(shè)柵條寬度s=0.01m則柵槽寬度b2=s(n-1)+bn=0.01×(208-1)+0.01×208=4.00m考慮中間隔墻厚0.2m2.2通過格柵的水頭損失（1）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度l1。設(shè)進(jìn)水渠道b1=3.5m，其漸寬部分展開角度1=200(進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.58m/s)。

46、l1（2）格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度l2m,l2（3）通過格柵的水頭損失h1，mh1=h0k式中h1-設(shè)計水頭損失，m;h0-計算水頭損失，m;g-重力加速度，m/s2k-系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；-阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42。=0.77(m)2.3柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mh=h+h1+h2=0.8+0.324+0.31.45(m)2.4柵槽總長度式中，h1為柵前渠道深，=3.4(m)2.5每日柵渣量設(shè)每日柵渣量為0.07m3/1000m3，取kz1.34采用機(jī)械清渣。第三章提升泵房3.1水泵選擇設(shè)計水

47、量67000m3/d，選擇用4臺潛污泵(3用1備)所需揚(yáng)程為6.0m表3.1泵的參數(shù)揚(yáng)程/m流量/(m3/h)轉(zhuǎn)速/(r/min)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%7.221210145029.930079.5第四章沉砂池設(shè)計計算選用zsgc600型旋流式沉砂池4套.參數(shù)為:流量,600m3/h;功率,0.75kw;直徑,2.43m.表4.1旋流式沉砂池型號2.5的尺寸(mm)型號流量(萬)abcdefjlpa71.0021309103807603101520580112076045第五章水解池5.1.池表面積.設(shè)表面負(fù)荷q=3m3/m2h,采用8個,則表面積5.2.有效水深設(shè)停留時間t=2.

48、5h有效水深h=m5.3.長寬的確定設(shè)長l=14m,則水解酸化池分8組,每組池m3第六章 a0池6.1設(shè)計參數(shù)1、設(shè)計最大流量q=50000m3/d2、設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)cod=600mg/l；bod5(s0)=250mg/l；ss=250mg/l；nh3-n=60mg/l；tp=0.5mg/l3、設(shè)計出水水質(zhì)cod=50mg/l；bod5(se)=10mg/l；ss=10mg/l；nh3-n=5mg/l；tp=0.5mg/l6.2計算缺氧池6.2.1設(shè)計計算采用a2/o生物除磷工藝bod5污泥負(fù)荷n=0.13kgbod5/(kgmlss·d)回流污泥濃度xr=6600mg/l污泥回流比r

49、=100%svi=150混合液懸浮固體濃度tn的去除率=91.7%反應(yīng)池容積v反應(yīng)池總水力停留時間有效水深h1=4.5m6.2.2缺氧池的尺寸設(shè)有效水深h=5m,則缺氧池面積設(shè)缺氧池寬b=9.5m,則m池分3組,每組池面積設(shè)池長l=37m,則m缺氧池第七章好氧池設(shè)計計算7.1設(shè)計需氧量aoraor=去除bod5需氧量剩余污泥中bodu氧當(dāng)量nh3h硝化需氧量剩余污泥中nh3h的氧當(dāng)量反硝化脫氮產(chǎn)氧量式中:a需氧率，取值為1k變化系數(shù)，取值1.3q每日處理污水量s0處理bod5濃度，250mg/lse出水bod5濃度，10mg/lb系數(shù)，4.6tn060mg/l5mg/lc系數(shù)，2.86最大需氧

50、量與平均需氧量之比為1.34，則去除每1kgbod5需氧量7.2標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度4.3m，氧轉(zhuǎn)移效率=20%，計算溫度t=25，將實際需氧量aor換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量sor式中:氣壓調(diào)整系數(shù)，取值為1曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取=2mg/l污水中飽和溶解氧與請水中飽和溶解氧之比，取0.95空氣擴(kuò)散器出口處絕對壓力：空氣離開好氧反應(yīng)池時氧的百分比：好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度：標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：相應(yīng)反應(yīng)池最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧量：好氧反應(yīng)池平均時供氣量最大時供氣量：7.3所需空氣壓力(相對壓力)式中:h1+h2供氣管道沿程與局部阻力損失之和，取h1

51、+h2=0.2mh3曝氣器淹沒水頭，h3=4.3mh4曝氣器阻力，取h4=0.4m富余水頭，=0.5m7.4曝氣器數(shù)量計算按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量.式中按供氧能力所需曝氣器個數(shù)，個曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時的供氧能力，kgo2./(h×個)采用微孔曝氣器，工作水深4.3m，在供風(fēng)量時，曝氣器氧利用率，服務(wù)面積0.30.75m2，充氧能力=0.14kgo2./(h個).則：以微孔曝氣器服務(wù)面積進(jìn)行校核：符合要求考慮到供氣管道的敷設(shè)及反應(yīng)池好氧部分的具體尺寸，取7.5供風(fēng)管道計算供風(fēng)干管采用樹狀布置流量流速管徑取干管管徑為dn750mm單側(cè)供氣(向單廊道供氣)支管流

52、速管徑取支管管徑為dn250mm雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)管徑流速管徑取支管管徑為dn300mm注：考慮到逐減曝氣，沿污水流動方向上第一、第二廊道之間的支管管徑取為dn350mm。第八章二沉池8.1設(shè)計參數(shù)為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進(jìn)水，周邊出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面積按表面負(fù)荷法計算，水力停留時間t=2.5h，表面負(fù)荷為1.5m3/（m2h-1）。8.2池體設(shè)計計算. 二沉池表面面積二沉池直徑，取29.8m. 池體有效水深. 混合液濃度，回流污泥濃度為為保證污泥回流濃度，二沉池的存泥時間不宜小于2h，二沉池污泥區(qū)所需

53、存泥容積vw采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，設(shè)泥斗的高度h2為0.5m。. 二沉池緩沖區(qū)高度h3=0.5m，超高為h4=0.3m，沉淀池坡度落差h5=0.63m二沉池邊總高度. 校核徑深比二沉池直徑與水深比為，符合要求1) 進(jìn)水系統(tǒng)計算. 進(jìn)水管計算單池設(shè)計污水流量進(jìn)水管設(shè)計流量選取管徑dn1000mm，流速坡降為1000i=1.83. 進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井采用d2=1.5m，流速為0.10.2m/s出水口尺寸0.45×1.5m²,共6個，沿井壁均勻分布。出水口流速. 穩(wěn)流筒計算取筒中流速穩(wěn)流筒過流面積穩(wěn)流筒直徑進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量管道流速管道過水?dāng)嗝婷娣e管徑取出水管管徑dn70