宜都市污水處理廠工藝設(shè)計課程設(shè)計1

1、宜都市污水處理廠課程設(shè)計專業(yè)： 學(xué)號：姓名： 指導(dǎo)老師： 華中科技大學(xué)二一二年七月摘 要隨著城市的發(fā)展，城市人口的激增，城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大，生活污水和工業(yè)廢水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴(yán)重。這不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。因而城市污水治理已成當(dāng)前迫切需要解決的問題之一，而建造污水處理廠可以解決這個問題。本設(shè)計題目為“宜都市污水處理廠初步設(shè)計”。該工程所處理的污水主要是由城市工業(yè)廢水和公共建筑用水以及城市生活用水組成。其混合污水近期平均日設(shè)計流量為q

2、=30000m3 /d,總變化系數(shù)為k=1.4進(jìn)水水質(zhì)如下：cod=300mg/l , ss=180mg/l， bod5=1660mg/l，tn=25 mg/l ,tp=2 mg/l，出水水質(zhì)符合國家的一級b排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計中，采用a2o系統(tǒng)處理該城市污水。處理構(gòu)筑物主要有旋流沉砂池、a2o系統(tǒng)、二沉池等，其主要構(gòu)筑物a2o系統(tǒng)是用來脫氮除磷的，該系統(tǒng)具有厭氧，好氧，缺氧三個階段。該系統(tǒng)具有高效，節(jié)能的特點，且耐沖擊負(fù)荷高，出水水質(zhì)好。 關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì) 節(jié)能 曝氣池 abstractwith the development of cities, the violent increase of t

3、he population and the expansion of the city scale, the amount of discharge of city sewage and industrial wastewater is increasing faster and faster. an overwhelmingly large amount of the wastewater is discharged into the waters without disposal, which makes the urban environment deteriorates serious

4、ly. as a result, the ground water of the city is inevitably contaminated and the agriculture and peoples life in the downstream areas are affected, too. the ecological environment is being threatened, which makes one of the priorities to dispose of the wastewater and sewage. and the establishment of

5、 the wastewater treatment plant can tackle the serious issue.beside，water resources ensure the sustaining development of economy. sewage discharged at random or half treated can expose serious pollution to the water resources.this design topic for "yidoushi sewage treatment plant preliminary de

6、sign". the project of sewage is mainly composed of urban industrial wastewater and public buildings and urban life of water with water. its mix of sewage recent average day for q = design flow rate of 30000 m3 / d, total change coefficient for k = 1.4 feed water quality as follows: cod = 300 mg

7、/l, ss = 180 mg/l, bod5 = 1660 mg/l, tn = 25 mg/l, tp = 2 mg/l water-quality and conform to the national level 1 b emissions standards.this design, the a2o system to deal with the urban sewage. deal with the main structures have hydrocyclone sink sand pool, a2o system, the second pond, etc, the main

8、 structures a2o system is used to denitrification and phosphorus, this system has the anaerobic, good oxygen, hypoxia three stages. the system has high efficiency, energy saving, the characteristics of impact resistance and high load, and the effluent water quality good.keywords: economic energy sav

9、ing aeration pool目錄1 總論51.1 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容51.2 地質(zhì)地貌62基本資料62.1城市性質(zhì)與規(guī)模62.2 自然條件73. 污水處理廠設(shè)計條件73.1 設(shè)計規(guī)模73.2 設(shè)計污水水質(zhì)83.3 設(shè)計出水水質(zhì)93.4 廠址選擇93.5 受納水體與排水出路103.6 污泥出路103.6.1.污泥處理方案103.6.2 污泥處置104 污水處理工藝流程說明114.1工藝流程的確定114.2構(gòu)筑物的選擇125 處理構(gòu)筑物設(shè)計145.1 粗格柵145.2污水提升泵房175.3細(xì)格柵計算：185.4沉砂池193.4 旋流沉砂池195.5配水井205.5.1配水井設(shè)計205.6 初沉池

10、205.7 曝氣池235.8 二沉池285.9 濃縮池及污泥脫水345.10接觸消毒池395.11加氯間416污水廠總體布置426 .1 主要設(shè)備說明426.2主要構(gòu)(建)筑物與附屬建筑物446.3 污水廠平面布置456.4污水處理構(gòu)筑物高程布置457設(shè)計體會468附錄469參考文獻(xiàn)461 總論 1.1 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容目的：加深理解所學(xué)專業(yè)知識，培養(yǎng)運用所學(xué)專業(yè)知識的能力，在設(shè)計、計算、繪圖等方面得到鍛煉。內(nèi)容：針對一座二級處理的城市污水處理廠，要求對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計計算，確定污水處理廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖（污水處理廠平面布置和高程布置圖、構(gòu)

11、筑物工藝圖各一張）。深度: 初步設(shè)計設(shè)計題目：××污水處理廠工藝設(shè)計設(shè)計內(nèi)容：對構(gòu)筑物選型作說明；主要處理設(shè)施的工藝計算；污水廠平面和高程布置、單個構(gòu)筑物的工藝設(shè)計。設(shè)計成果：計算說明書一份；平面、高程布置及單個構(gòu)筑物圖各一張。1.2 地質(zhì)地貌1.2.1區(qū)域現(xiàn)狀與自然條件某市位于湖北省西南部山區(qū)向江漢平原過渡地帶，位于東徑110°05111°35，北緯30°0530°36。東接松滋，北臨宜昌、枝江，西南與長陽、五峰毗鄰。全市總面積1357平方公里，其中山區(qū)122平方公里，丘陵1078平方公里，平原157平方公里。地勢由西南向東北傾斜，

12、西南部山地丘陵交錯，南有武陵山脈延伸，西是巫山山脈蜿蜒入境。東北部是長江清江的沿江平原。西南部最高山峰海拔1084米，東部最低河灘地海拔僅38米，河床邊界條件多為沙壤土，亞沙壤土組成，抗沖擊能力弱，汛期外江水位常高于內(nèi)地，歷來為洪澇災(zāi)害災(zāi)區(qū)。2001年3月，隨行政建制調(diào)整，全市現(xiàn)轄5鎮(zhèn)4鄉(xiāng)一個辦事處。據(jù)統(tǒng)計2001年該市總?cè)丝诩s38.2萬人，陸城總?cè)丝诩s9.3萬人。2001年國內(nèi)生產(chǎn)總值32億元，按現(xiàn)行價格計算的全部工業(yè)總產(chǎn)值45.6億元。某市內(nèi)河流縱橫，水系發(fā)達(dá)。長江自宜昌仙人橋進(jìn)入市境，自洋溪官洲出境長達(dá)46公里；清江自長陽搬魚咀進(jìn)入市境，至陸城三江匯入長江，蜿蜒41公里；漁洋河自五峰漁洋

13、關(guān)馬勒坡進(jìn)入市境，至陸城以西兩公里劉家咀匯入清江，逶迤55公里。市內(nèi)除長江清江外，干支溪河長度在45公里，集水面積在3平方公里以上的有39條，河道總長419公里，集水面積為1338.6平方公里（含鄰縣與湖泊其他匯流面積588.2平方公里）。2基本資料2.1城市性質(zhì)與規(guī)模城市性質(zhì)：該市是全國重要的水陸交通樞紐之一，鄂西南經(jīng)濟(jì)區(qū)的副中心城市之一，全市政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，以原材料為主的重工業(yè)城市。城市規(guī)模：2000年，作為中心城區(qū)的陸城7萬人；建成區(qū)面積6.5 km2；規(guī)劃近期至2005年人口達(dá)8.6萬人，面積8.0km2；遠(yuǎn)期至2020年人口發(fā)展到14萬人；建成區(qū)面積14.3 km2。2.1.1

14、 城市給水現(xiàn)狀城區(qū)供水方式為城市水廠供水，城區(qū)現(xiàn)有兩座水廠。一水廠位于城北夷水路，占地面積0.74公頃，以清江為水源，設(shè)計規(guī)模0.7萬噸/日，供水壓力0.4mpa；二水廠位于城北城東路，占地面積2.2公頃，以長江為水源，設(shè)計規(guī)模3萬噸/日，供水壓力0.42mpa。2000年，兩水廠最高日供水量2.2萬噸/日，輸配水管線43.3公里，供水普及率100%，城區(qū)綜合用水指標(biāo)為239升/人日。2.1.2 城市排水現(xiàn)狀城區(qū)現(xiàn)有排水體制為雨污合流制，已形成了一套以城南排污溝為主體、陸遜廣場東側(cè)排污溝為輔的排水系統(tǒng)。排水管道總長32.5公里，有效服務(wù)面積為95%以上，城區(qū)雨污水通過城南排水溝收集后，兩條溝分

15、別經(jīng)老女橋和黨校排污口排入長江。由于缺乏維護(hù)管理，外加局部建筑物擠占，管道堵塞，部分管道過水?dāng)嗝嫘?，雨污水不能及時排出，致使雨季時，城區(qū)局部地段積水，影響城區(qū)的正常生活、生產(chǎn)秩序。城區(qū)現(xiàn)正在推廣使用埋地式無動力生活污水處理裝置，已有數(shù)十家單位安裝使用該裝置。2.2 自然條件2.2.1 地質(zhì)地貌某市位于鄂西南部山區(qū)向江漢平原的過度地帶，以丘陵地形為主，并兼有少量的山地和平原。海拔5060米的地貌可分為長江高漫灘地i、ii級階地及高階地。地層自上而下為亞粘土、卵石層、基巖，基巖一般以紅砂巖為主，夾少量泥巖，砂巖呈互層狀分布。高階地、ii級階地均具有較高的承載能力1.55公斤/平方厘米，可作為良好的

16、建筑地基，陸城地區(qū)正好處于長江南岸ii級階地上，區(qū)內(nèi)無明顯的構(gòu)造斷裂，僅發(fā)現(xiàn)局部有少量褶曲現(xiàn)象。地層容性穩(wěn)定，邊坡并無崩塌或滑坡等不良物理現(xiàn)象，從歷史上看，某鄰近及更遠(yuǎn)的外圍未發(fā)生過較大的破壞性地震。本區(qū)處在地震相對穩(wěn)定地帶，從1987年公布的全國地震烈度區(qū)劃圖和湖北省地震烈度區(qū)劃圖上，都將該區(qū)劃為六度地震區(qū)。2.2.2 水文長江：（陸城區(qū)域、黃海高程）歷年最高水位：51.11m1水位：50.06m歷年最低水位：35.36m歷年平均水位：40.78m歷年最大流量：71900立方米/秒歷年最小流量：2720立方米/秒歷年平均流量：13350立方米/秒清江：歷年最高水位：53.902m歷年最低水位

17、：35.9m歷年平均水位：40.78m歷年最大流量：18900立方米/秒歷年最小流量：32.4立方米/秒歷年平均流量：464立方米/秒2.2.3 氣象某市氣候?qū)儆谥衼啛釒虮眮啛釒н^渡的大陸性季風(fēng)濕潤型氣候。年平均氣溫：16.7年極端最高氣溫：40.8年極端最低氣溫：-13.8累年年平均降雨量：1224mm歷史一日最大降雨量：183.9mm累年平均降雨天數(shù)：136天歷年最大積雪深度：34cm累年最多風(fēng)向及頻率：se/13%累年平均風(fēng)速：8m/s歷年最大風(fēng)速：28m/s3. 污水處理廠設(shè)計條件3.1 設(shè)計規(guī)模根據(jù)預(yù)測結(jié)果，陸城鎮(zhèn)城區(qū)污水總量近期為2.36萬m/d，遠(yuǎn)期4.37萬m3/d。為方便建

18、設(shè)與管理，確定工程總處理規(guī)模為5萬m3/d；近期規(guī)模按3萬m3/d設(shè)計。一、生活用水量綜合生活污水量是指城市居民生活污水和公共建筑的污水量，不包括澆灑道路、綠化和其它市政污水量。根據(jù)某市城市總體規(guī)劃，近期（2005年），陸城鎮(zhèn)城區(qū)人口為9.0萬人，平均日綜合生活用水定額為240l/p·d；遠(yuǎn)期（2020年），陸城鎮(zhèn)城區(qū)人口為14.0萬人，平均日綜合生活用水定額為280l/p·d。綜合生活污水量按綜合生活用水量的80計算。則綜合生活污水量為：近期（2005年）：9.0×240×0.81.73萬m/d遠(yuǎn)期（2020年）：14×280×0.

19、83.14萬m/d二、工業(yè)廢水工業(yè)廢水量按工業(yè)用水量的80計算。據(jù)總體規(guī)劃預(yù)測，近期工業(yè)用水量為10000t/d，遠(yuǎn)期為21000t/d。工業(yè)用水重復(fù)利用率為70。（補(bǔ)充主要工業(yè)廢水的相關(guān)資料和相應(yīng)的污水量）則工業(yè)廢水量為：近期（2005年）：1.0×0.8×0.30.24萬m/d遠(yuǎn)期（2020年）：2.1×0.8×0.30.50萬m/d三. 其它污水量其它污水量是指道路澆灑、市政用水所產(chǎn)生的污水及未預(yù)見污水。其它污水量按綜合生活污水量及工業(yè)廢水量之和的20考慮，則其它污水量為：近期（2005年）：（1.73+0.24）×200.39萬m3/d

20、 遠(yuǎn)期（2020年）：（3.14+0.5）×20%0.73萬m/d3.2 設(shè)計污水水質(zhì)某市城東新區(qū)目前尚無完整的排水管網(wǎng)系統(tǒng)，無法獲得具代表性的實測資料，確定水質(zhì)設(shè)計參數(shù)一般根據(jù)以下方法：實際計算。生活污水按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)計算，工業(yè)廢水按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb89781996）中三級標(biāo)準(zhǔn)，實際統(tǒng)計和工業(yè)發(fā)展速度計算相結(jié)合的方法。國內(nèi)城市污水處理廠實際運行水質(zhì)類推。類似地區(qū)城市污水處理廠運行參數(shù)類比。設(shè)計污水水質(zhì)按以上方法計算如下：湖北部分類似城市擬建污水處理廠主要設(shè)計進(jìn)水指標(biāo)見表2-4。表2-4 湖北省部分污水廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)表污水廠廠名bod5codssnh3-ntntp備注恩施市污水處理

21、廠12025015025303洪湖市污水處理廠150300200303荊州市紅光路污水處理廠160300200353襄樊市魚梁洲污水處理 廠16035020030403宜昌市沙河污水處理廠120250180253綜合上述四方面的分析，并考慮到遠(yuǎn)期城市的發(fā)展和生活水平的提高，確定本工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)為：bod5=160mg/l cod=300mg/l ss=180mg/lnh3-n=25mg/l tn=30mg/l tp=2.0mg/l3.3 設(shè)計出水水質(zhì)根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，二級城市污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）一級b標(biāo)準(zhǔn)。則本處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為： b

22、od520mg/l cod60mg/l ss20mg/l nh3-n8mg/l po4-p1mg/l根據(jù)設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)，確定本工程處理程度見表2-5。表2-5污水處理效率表 指 標(biāo)類 別bod5codssnh3-npo4-p設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)（mg/l）160300180252.0設(shè)計出水水質(zhì)（mg/l）20602081處 理 程 度 （）87.5808968503.4 廠址選擇污水處理廠廠址選擇的主要原則為：（1） 符合城市總體規(guī)劃和排水工程規(guī)劃的要求；（2） 少拆遷、少占良田，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；（3） 尾水及污泥排放較方便，場地不受水淹，有良好的排水條件；（4） 交通、運輸及供水、供電較方

23、便。備選廠址比較污水處理廠廠址的選擇非常重要，經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，結(jié)合某市城市總體規(guī)劃，選定城南排污溝入長江處的老女橋與位于城南新區(qū)的主干管渠下游的水塔溪作為污水處理廠的參選廠址。兩廠址的綜合比較見表2-6。表2-6 兩備選廠址的綜合比較方案一（老女橋）方案二（水塔溪）地理位置位于城南排污溝入長江處的老女橋附近位于城南新區(qū)的主干管渠下游的水塔溪場地描述位于東正街和長江大道的交匯處；現(xiàn)狀場地為水田和水塘，無民房；場地較平整，地勢較低；海拔高程為48.050.0。 現(xiàn)狀場地為梯田，無民房；占用良田較少，目前只有機(jī)耕路相通；海拔高程為：61.062.7。方案優(yōu)勢修建進(jìn)廠道路短，交通便利，場地平整，工程量較

24、小，污水進(jìn)廠提升揚程低。已有兩個水塘，可作構(gòu)筑物利用，減少了挖方量。占用農(nóng)田少，對新區(qū)開發(fā)建設(shè)有利。不利因素占用農(nóng)田較多，廠前泵站離污水廠較遠(yuǎn)。由于水塘的關(guān)系，有較大的填方量。位于老城區(qū)排水方向相反的位置，修建進(jìn)廠道路較長，場地平整工程稍大，污水進(jìn)廠揚程較高，工程量較大。經(jīng)過綜合比較，初步確定老女橋位置為修建污水處理廠的推薦廠址。3.5 受納水體與排水出路受納水體水質(zhì)：城區(qū)污水受納水體為長江，其水質(zhì)參照國家規(guī)定為二類。排水體制及截流倍數(shù)根據(jù)陸城鎮(zhèn)城區(qū)總體布局和排水系統(tǒng)現(xiàn)狀，城區(qū)主體分布于清江和長江交匯點南側(cè)，人民大道以北，為老城區(qū)；現(xiàn)為雨污合流制排水體制。若將合流制改為分流制，則需要在老城區(qū)的

25、所有道路下鋪設(shè)一根污水管，其投資巨大，施工相當(dāng)麻煩，不現(xiàn)實，加上現(xiàn)狀城南排污溝業(yè)已形成納污通道的現(xiàn)實。因此，本工程推薦排水制為：老城區(qū)仍維持合流制不變，采用截流式合流制排水體制。城市總體規(guī)劃規(guī)定，城區(qū)發(fā)展方向主要為城南片、城西片；遠(yuǎn)期將與枝城連為一片，作為規(guī)劃新區(qū)，排水體制為雨污分流制。合流制排水系統(tǒng)的截流倍數(shù)應(yīng)根據(jù)旱流污水的水質(zhì)和水量以及水體衛(wèi)生要求、水文、氣象條件等因素進(jìn)行確定。國內(nèi)一些城市采用的截流倍數(shù)一般為1-3。從某市實際情況分析，推薦本工程截流倍數(shù)為1。3.6 污泥出路3.6.1.污泥處理方案污水生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若

26、不妥善處理和處置，將造成二次污染。污泥處理的主要目的是穩(wěn)定污泥、減少污泥體積、利用污泥中有用物質(zhì)。通常，城市污水處理廠完善的污泥處理工藝為：污泥濃縮污泥消化污泥脫水剩余污泥 泥餅外運本工程污水處理工藝采用生物脫氮除磷工藝，污泥齡較長，污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定，剩余污泥量較少，無須消化穩(wěn)定。若采用消化處理，則會因增加一系列構(gòu)筑物與設(shè)備使投資及運行費用增加。因此本工程暫不建消化池，污泥直接進(jìn)行濃縮、脫水。為了避免使磷從濃縮池釋放，污泥處理工藝推薦采用機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水一體化處理設(shè)施。3.6.2 污泥處置目前我國城市污水處理廠污泥的最終處置大都未經(jīng)無害化處理隨意堆放或用于農(nóng)田，國外許多國家對污泥處置采用較多

27、的方法是焚燒、填埋、堆肥等。焚燒技術(shù)雖然具有處理迅速，減容程度高（8090），無害化徹底，占地面積小等優(yōu)點，但一次性投資巨大，操作管理復(fù)雜，且能耗高，運行費用高，不太適應(yīng)我國目前的國情。污泥與城市生活垃圾混合高溫堆肥，污泥熟化程度高，病原體和寄生蟲卵去除較徹底，用于改良土壤，是適合我國國情的污泥穩(wěn)定處理工藝。但因城市垃圾肥肥效有限，不太現(xiàn)實。污泥送往城市垃圾衛(wèi)生填埋場進(jìn)行衛(wèi)生填埋是較為有效的方法之一。本工程結(jié)合某市實際，擬采用衛(wèi)生填埋法處置剩余污泥泥餅。4 污水處理工藝流程說明4.1工藝流程的確定4.1.1污水處理工藝的確定由設(shè)計任務(wù)書的要求，本設(shè)計采用下面的工藝：根據(jù)污水水質(zhì)bod5=160

28、mg/l，codcr300 mg/l，bod5/ codcr=160/300=0.530.3，則認(rèn)為可生化處理，所以上面的處理工藝的可行的。4.1.2污泥處理工藝的確定典型的污泥處理工藝包括四個階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備的容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機(jī)物分解，使污泥趨于穩(wěn)定；第三階段為污泥脫水，使污泥進(jìn)一步減容，便于運輸；第四階段為污泥處置，采用某種適宜的途徑，將最終的污泥予以消納和處置。常見的污泥處理工藝：1：剩余污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置2：剩余污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置3：剩余污泥濃縮消化機(jī)械脫水干燥焚燒最終處置4：剩余污

29、泥濃縮自然干化堆肥農(nóng)田針對該地區(qū)的污水情況，不用設(shè)置污泥消化這個階段。則污泥處理工藝見下圖：剩余污泥濃縮（貯泥池）脫水污泥處置各個階段產(chǎn)生的上清液或濾液送回污水處理系統(tǒng)中繼續(xù)處理。4.2構(gòu)筑物的選擇本設(shè)計進(jìn)水先經(jīng)過一級處理后在二級生物處理即可排放，故主要構(gòu)筑物亦可分為兩級。一級處理構(gòu)筑物選擇如下：1、格柵本設(shè)計選擇平面格柵，平面格柵具有普遍適用性，易安裝且耐用。根據(jù)柵渣量確定柵渣清除方式。當(dāng)柵渣量較大時采用機(jī)械清渣，當(dāng)柵渣量較小時采用人工清渣。2、 沉砂池沉砂池的形式，按池內(nèi)的水流方向的不同，可以分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。平流

30、式沉砂池式常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu)造簡單、截留無機(jī)顆粒效果好的優(yōu)點。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無機(jī)物顆粒籍重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池的一側(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恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的特點是，通過就調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時，還對污水起預(yù)曝氣的作用。按生物除磷設(shè)計的污水廠，為了保證除磷效果，一般不采用曝氣沉砂池。近年來日益廣泛使用的旋流式沉砂池是利用機(jī)械力控制流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀，有機(jī)物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的優(yōu)點。綜合考慮，本設(shè)

31、計采用旋流式沉砂池。3、初次沉淀池常見類型有：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池。平流式沉淀池呈長方形，由流入裝置，流出裝置，沉淀區(qū)，緩沖層，污泥區(qū)及排泥裝置等組成。但當(dāng)水量大導(dǎo)致分格過多時施工復(fù)雜，不宜使用。豎流式沉淀池可用圓形或正方形，為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜過大，一般不大于10m。輻流式沉淀池適用于大水量的沉淀處理。池形為圓形，直徑在20m以上。根據(jù)資料給定的條件，選擇平流式沉淀池。4、 二次沉淀池常見類型有：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池。平流式沉淀池呈長方形，由流入裝置，流出裝置，沉淀區(qū)，緩沖層，污泥區(qū)及排泥裝置等組成。但當(dāng)水量大導(dǎo)致分格過多時施工復(fù)雜，不宜使用

32、。優(yōu)點：處理水量可大可少,有效沉淀區(qū)大,沉淀效果好,對水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng),造價低,平面布置緊湊。缺點：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。豎流式沉淀池可用圓形或正方形，為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜過大，一般不大于10m。輻流式沉淀池適用于大水量的沉淀處理。池形為圓形，直徑在20m以上。優(yōu)點：處理水量較為經(jīng)濟(jì),排泥設(shè)備己定型系列化,運行穩(wěn)定,管理方便結(jié)構(gòu)受力條件好；缺點：排泥設(shè)備復(fù)雜,需具有較高的運行管理水平,施工嚴(yán)格。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)。綜上，結(jié)合所給資料，選用輻流式沉淀池。5、計量設(shè)備污水廠中常用的計量設(shè)備有巴氏計量槽

33、、薄壁堰、電磁流量計、超聲波流量計、渦輪流量計等。污水測量裝置的選擇原則是精度高、操作簡單、水頭損失小，不宜沉積雜物，其中以巴氏計量槽應(yīng)用最為廣泛。其優(yōu)點是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀。本設(shè)計的計量設(shè)備選用巴氏計量槽，選用的測量范圍為：0.63.5 m3/s。6、二級處理構(gòu)筑物選擇 目前用得最多的要算活性污泥法，氧化溝，sbr等工藝。下表是幾種常見的處理工藝比較。表2-1 常見的幾種處理工藝比較工藝名稱氧化溝工藝ao工藝a2o工藝sbr工藝優(yōu)點1、處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用??；2、處理效果好，有穩(wěn)定的除p脫n功能；3、對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4、有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)； 5、能處理不容易

34、降解的有機(jī)物；6、污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7、技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡單；8、國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗；9、對于中小型無水廠投資省，成本底；10、無須設(shè)初沉池，二沉池。1、污泥沉降性能好；2、污泥經(jīng)厭氧消化后達(dá)到穩(wěn)定；3、用于大型水廠費用較低；4、沼氣可回收利用。1、具有較好的除p脫n功能；2、具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3、具有提高對難降解生物有機(jī)物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4、技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩(wěn)妥可靠；5、管理維護(hù)簡單，運行費用低；6、沼氣可回收利用7、國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗。1、流程十分簡單；2、

35、合建式，占地省，處理成本底；3.、處理效果好，有穩(wěn)定的除p脫n功能；4、不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專門的二沉池；5、除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。缺點1、周期運行，對自動化控制能力要求高；2、污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3、容積及設(shè)備利用率低；4、脫氮效果進(jìn)一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池。1、用于小型水廠費用偏高；2、沼氣利用經(jīng)濟(jì)效益差；3、污泥回流量大，能耗高。1、處理構(gòu)筑物較多；2、污泥回流量大，能耗高。3、用于小型水廠費用偏高；4、沼氣利用經(jīng)濟(jì)效益差。1、間歇運行，對自動化控制能力要求高；2、污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3、容積及設(shè)備利用率低；4、變

36、水位運行，電耗增大；5、除磷脫氮效果一般。結(jié)合處理水的要求，可知處理要脫氮除磷。所以選擇a2/o工藝。5 處理構(gòu)筑物設(shè)計設(shè)計流量計算：按照近期設(shè)計，設(shè)計規(guī)模30000m3/d=1250 m3/h =0.347 m3/s=347l/s查設(shè)計規(guī)范，可得到總變化系數(shù)kz=1.4則最高日最大時流量為：q=1.4×30000=42000 m3/d=1750m3/h =0.486m3/s平均日流量：qd=30000/1.4=21428.57 m3/d=892.857m3/h=0.248m3/s5.1 粗格柵5.1.1格柵設(shè)計要點及參數(shù)1、設(shè)計要點1) 柵條間隙e：人工除渣：2540mm 機(jī)械除渣

37、：1625mm2) 如水泵前格柵間隙不大于25mm，污水處理系統(tǒng)前可不設(shè)格柵。3) 柵渣量與地區(qū)的特點、格柵間隙的大小、污水流量及排水管道系統(tǒng)等因素有關(guān)，在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采用：格柵間隙e：1625mm，時，為0.100.05m3柵渣/103m3污水格柵間隙e：3050mm，時，為0.030.01 m3柵渣/103m3污水4) 每日柵渣量大于0.2m3/d，采用機(jī)械清渣。5) 機(jī)械格柵不少于2臺，如為一臺時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。6) 過柵流速一般采用0.61.0m/s。7) 格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s。8) 格柵傾角一般為450700，國內(nèi)多采用60° 7

38、0°。9) 通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。10) 格柵間必須設(shè)置工作臺，高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。11) 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m，工作正面過道寬度，采用人工清渣時不應(yīng)小于1.2m，采用機(jī)械清渣時，不應(yīng)小于1.5m。12) 機(jī)械格柵的動力裝置一般宜設(shè)置在室內(nèi)，或采用一定的保護(hù)措施。2、設(shè)計參數(shù)設(shè)計中選用兩組格柵，n=2組，格柵設(shè)計是按最高日最高時流量計算，qmax=1/2q=0.243m3/s；提升泵前粗格柵：設(shè)計粗取柵前水深h=0.40m；過柵流速v=0.7m/s，柵條間隙寬度 b=70mm=0.07m，格柵傾角=60

39、°，每根柵條的寬度s=0.02m。提升泵后細(xì)格柵：設(shè)計中取柵前水深h=0.60m；過柵流速v=0.6m/s，柵條間隙寬度 b=10mm=0.01m，格柵傾角=60°，每根柵條的寬度s=0.01m。5.1.2格柵設(shè)計計算提升泵前粗格柵計算：1、柵條間隙數(shù)n0.486xsin601/2/0.7x0.07x0.4=122、柵槽有效寬度b=s（n-1）+bn=0.02（12-1）+0.07×12=1.06m3、進(jìn)水渠道漸寬部分長度(1.06-0.6)/2tan20=0.63m其中1為進(jìn)水渠展開角為,進(jìn)水渠寬b10.6m4、柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度l2=0.5l1

40、=0.315m其中2為進(jìn)水渠展開角為 。5、過柵水頭損失h1：因柵條邊為矩形截面，取k=3，則：1.79x3 x0.72xsin60/2x9.81=0.022m其中:=（s/e）4/3 ， 1.79h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=1.796、柵后槽總高度h取柵前渠道超高 h2=0.3m柵前槽總高度:=0.4+0.3=0.7m柵后槽總高度:=0.4+0.022+0.3=0.722m7、格柵總長度ll=l1+l2+0.5+1.0+h1/tan=0.63+0.315+0.5+1.0+0.7/tan60°

41、=2.845m8、每日柵渣量w 設(shè)計中取柵渣量w1=0.05m3/103m3污水，總變化系數(shù)=1.4，則0.243x86400x0.1/1.4x1000=1.5m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣。（9） 進(jìn)出水系統(tǒng)進(jìn)水管按非滿流設(shè)計，n=0.014。取進(jìn)水管徑為d=800mm；已知最大日污水量qmax=0.243m3/s；初定充滿度h/d=0.53，坡度0.0013，則有效水深h=800×0.53=424mm。已知管內(nèi)底標(biāo)高為50.00m，則水面標(biāo)高為：50.00+0.424=50.424m。管頂標(biāo)高為：50.00+0.8=50.80m。（10）格柵除污機(jī)的選擇經(jīng)計算本工程

42、采用機(jī)械清渣，格柵清污采用gh鏈條式回轉(zhuǎn)除污機(jī)，其功能如下表2.7所示。表3.1 gh鏈條式回轉(zhuǎn)除污機(jī)性能型號格柵寬度（mm）格柵凈距（mm）安裝角度電動機(jī)功率（kw）整機(jī)重量（kg）生產(chǎn)廠家gh-1300105060º80º0.752.23500-5500無錫通用設(shè)備機(jī)械廠（11）粗格柵計算草圖，見下圖3.1所示：圖3.1 粗格柵計算草圖5.2污水提升泵房5.2.1調(diào)節(jié)池設(shè)計設(shè)計流量：按最大流量設(shè)計，取為1750m3/h,取停留時間為10min,則調(diào)節(jié)池的體積為291.6 m3，取整為300 m3。5.2.2 水泵設(shè)計集水池設(shè)計設(shè)計流量：按遠(yuǎn)期最大流量設(shè)計，取為50000

43、m3/d。選用6臺泵，近期3臺（兩用一備），遠(yuǎn)期6臺（四用二備），則每臺泵的流量為60x5x0.405/2x24x60x60=0.405m3/s。集水間的容積w采用相當(dāng)于一臺泵5min的容量：w=0.405×5x60/4=30.4m3有效水深采用2.0m則集水池的面積為f=30.4/2.0=15.2m2。集水間的尺寸3×6×2 m3。3.4.2 水泵設(shè)計（1）揚程的估算：h=h1+1.8+（0.51.0）式中：1.8水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失；0.51.0自由水頭的估算值，取為1.0；h水泵集水池的最低水位h1與水泵出水水位h2之差；h1=進(jìn)水管底標(biāo)高+d&

44、#215;h /d- 1.8=50+0.8×0.53-1.8=48.624mh2=接觸池水面標(biāo)高+沉砂池至接觸池間水頭損失，接觸池水面標(biāo)高與廠區(qū)地面大致相平，取為50m；沉砂池至接觸池間水頭損失為2.8m；則：h2=50+2.8=52.8mh=h2-h1=52.8-48.624=4.2m則水泵揚程為：h=h+1.8+1.0=4.2+1.8+1.0=7m。（2）水泵的型號選擇由q=153.22l/s=，h=14m，可查手冊11得：選用250qw700-22-90型潛污泵，近期兩用一備，遠(yuǎn)期四用二備。此類型泵的各項性能如下表3.2所示：表3.2 250qw700-22-90型潛污泵性能參

45、數(shù)型號流量q（m3/d）揚程h（m）轉(zhuǎn)速n（r/min）軸功率w（kw）重量（kg）250qw700-22-9070022990901860（3）泵房附屬設(shè)施及尺寸的確定1）水位控制為適應(yīng)污水泵房開停頻率的特點，采用自動控制機(jī)組運行，自動控制機(jī)組啟動停車的信號，通常是由水位繼電器發(fā)出的。2）計量設(shè)備由于污水中含有機(jī)械雜質(zhì)，其計量設(shè)備考慮被堵塞的問題，可采用電磁流量計，采用壓水干管的彎頭作為計量設(shè)備。3）排水在機(jī)器間的地板上應(yīng)設(shè)有排水溝和集水坑。排水溝沿墻設(shè)置，坡度i=0.01，集水坑平面尺寸為0.8×0.8m，深為0.5m在吸水管上接出dn100mm的小管伸到集水坑內(nèi)，當(dāng)水泵工作時把

46、坑內(nèi)積水抽走。4）起吊設(shè)備泵房起重設(shè)備根據(jù)起吊最大一臺設(shè)備的重量選擇，由水泵機(jī)組總重w=1850kg,可選用lx型zdy12-4電動單臂懸掛起重機(jī)，性能如下表3.3所示：表3.3 lx型zdy12-4電動單臂懸掛起重機(jī)性能參數(shù)型號起重量（t）起升高度（m）起升速度（m/min）運行速度（m/min）功率（kw）重量（kg）zdy12-42.1128200.810005.3細(xì)格柵計算：5.3.1泵前中格柵計算1、柵條間隙數(shù)n0.405xsin601/2/0.01x0.6x0.6=105個2、柵槽有效寬度b=s（n-1）+bn=0.01（105-1）+0.01×105=2.09m3、進(jìn)水

47、渠道漸寬部分長度和柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度為了配合沉砂池的設(shè)計，進(jìn)水渠道漸寬和漸窄部分和柵槽有效寬度一致，則其長度取為0.3m。4、過柵水頭損失h1：因柵條邊為矩形截面，取k=3，則：3x1.79x0.62xsin60/2x9.81=0.085m其中:=（s/e）4/3 ，=1.79 h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=1.795、柵后槽總高度h取柵前渠道超高 h2=0.3m柵前槽總高度:=0.6+0.3=0.90m柵后槽總高度:=0.6+0.085+0.3=0.985m6、格柵總長度l2.09-0.

48、7/2tan20=1.91ml2=0.5l1=0.955ml=l1+l2+0.5+1.0+h1/tan=1.91+0.955+0.5+1.0+0.9/tan60°=4.88m7、每日柵渣量w 設(shè)計中取柵渣量w1=0.05m3/103m3污水，總變化系數(shù)=1.38，則0.405x86400x0.1/1.4x1000=2.5m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣。5.4沉砂池利用水力渦流，使泥砂和有機(jī)物分開，加速砂粒的沉淀，以達(dá)到除砂的目的。有基建、運行費用低，除砂效果好的優(yōu)點。1、設(shè)計參數(shù)：1) 沉砂池水力表面負(fù)荷為150200 m3/（m2*h），一般采用200 m3/（m2&

49、#183;h）。2) 水力停留時間為2030s。3) 進(jìn)水渠道直線段長度應(yīng)為渠道寬的7倍，并且不小于4.5m，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件。4) 進(jìn)水渠道流速：在最大流量的40%80%時，為0.60.9m/s；在最小流量時，宜大于0.15m/s；但在最大流量時不大于1.2m/s。5) 出水渠道和進(jìn)水渠道的夾角大于207°，以最大限度的延長水流在沉砂池內(nèi)的停留時間，達(dá)到除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部，以防擾動砂子。6) 出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的2倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。7) 沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵，沉砂池下游設(shè)堰板，以便保持沉砂池內(nèi)所需的水位。2、設(shè)計計算 設(shè)計中選擇兩組

50、渦流沉砂池，n=2，每組流量為0.3995m3/s。3.4 旋流沉砂池設(shè)計流量為q=30000m3/d=0.347 m3/s，設(shè)兩座，按遠(yuǎn)期最大流量設(shè)計。查設(shè)計手冊第五冊直接選取旋流沉砂池。如下圖所示：圖3.2 旋流沉砂池尺寸詳圖表3.4 旋流沉砂池尺寸表型號流量（l/s）abcdefghjkl550530365015007501500400170060051058080014505.5配水井5.5.1配水井設(shè)計 配水井設(shè)計流量為q細(xì)=1750 m3/h=0.486 m3/s，只設(shè)計一組配水井所以設(shè)計流量為0.486 m3/s污水停留時間取10分鐘所以設(shè)計容積為288 m3取300 m3。5.

51、6 初沉池1、設(shè)計參數(shù)1)池子的長寬比不小于4，宜35為宜，大型沉淀池可考慮設(shè)導(dǎo)流墻；長度和有效水深的比值不小于8，一般為812。2)一般采用機(jī)械排泥時，寬度根據(jù)排泥設(shè)備確定。排泥機(jī)械行進(jìn)速度為0.31.2m/min。3)池底坡度不小于0.01，一般采用0.010.02.4)一般按表面負(fù)荷計算，按水平流速校核。最大流速為5不大于5mm/s。5)進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)置擋板，高出池內(nèi)水面0.10.15m。擋板淹沒深度：進(jìn)口處視沉淀池的深度而定，不小于0.25m，一般為0.51.0m；出口處一般為0.30.4m。擋板位置：距進(jìn)水口誒0.51.0m；距出水口為0.250.5m。6)在出水堰前應(yīng)設(shè)置收集與排除浮

52、渣的設(shè)施。2、設(shè)計計算 設(shè)計中選擇兩組平流沉淀池，n=2，每組的設(shè)計流量為0.243m3/s。從沉砂池流來的污水進(jìn)入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流入平流沉淀池。1）沉淀池的表面積一般表面負(fù)荷為1.53.0m3/（m2h），設(shè)計中取q=2 m3/（m2h），則a=qx3600/q=0.243x3600/2=437.4 m22）沉淀部分有效水深 取沉淀時間t=1.5h，則有效水深為： 3）沉淀部分有效容積 v=qtx3600=0.243x1.5x3600=1312.2 m34）沉淀池長度 設(shè)計流量時的水平流速一般采用，設(shè)計中取，則沉淀池長度為： 5）沉淀池寬度 b=a/l=437.4/27=16.

53、2m6）沉淀池格數(shù)沉淀池的每格分格寬度b=4.8m，則沉淀池格數(shù)為n=b/b=16.2/6.8=4個，取4個。7）校核長寬比及長深比長寬比：l/b=27/4.8=5.64，符合長寬比大于4的要求。長深比：l/h2=27/3=98，符合長深比在812之間的要求。8）污泥部分所需容積按照去除污水中懸浮物計算，計算公式如下：式中q平均流量（m3/s） ； c1進(jìn)水懸浮物濃度（mg/l）；為220 mg/l；c2出水懸浮物濃度（mg/l），為20 mg/l；一般采用沉淀效率=40%60%；k2生活污水總變化系數(shù)；污泥容重（t/m3）約為1；p0污泥含水率；設(shè)計中取t=1d，p0=97%，=50%，c2

54、=（100%-50%）c1=0.5×c1v=0.486x(160-20)x86400x100/1.4x(100-97)x2x106=69.984 m39）每格沉淀池污泥部分所需容積 v1=v/n=69.984/4=17.496 m310）污泥斗容積污泥斗設(shè)置在沉淀池的進(jìn)水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗傾角大于60°。設(shè)計中取污泥斗上口邊長a=4.8m，污泥斗高度h4=3.5m，污泥斗下口邊長a1=0.5m，則污泥斗容積為：17.496m311）沉淀池總高度取沉淀池超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高度h3=0.3m，污泥部分高度h4，一般采用污泥斗高度與池底坡i=1%的高度之和。設(shè)計中取h4=3.5+0.01（27-4.8）=3.722m12）進(jìn)水配水井沉淀池分為2組，每組6格，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)進(jìn)水配水井，污水在配水井內(nèi)平均分配，然后流進(jìn)沒組沉淀池。設(shè)計中取配水井內(nèi)中心管上升流速v2=0.7m/s，配水井內(nèi)污水流速一般取0.20.4m/s，設(shè)計中取v3=0.3m/s，則配水井內(nèi)中心管直徑為：(4x0.486/3.14x0.7)1/2=0.94m配水井直徑：(4x0.486