污水處理廠課程設(shè)計(jì)(氧化溝工藝)

1、- 1 - 前言城市污水主要為生活污水和工業(yè)廢水的混合污水。目前城市污水的排放已造成了對(duì)水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重污染， 做好城市污水的處理及再生利用是主要任務(wù)之一，解決城市污水對(duì)水環(huán)境污染的重要途徑之一，就是修建污水處理廠。污水處理是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源保護(hù)不可或缺的組成部分。污水處理在發(fā)達(dá)國(guó)家已有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。如英國(guó)，德國(guó)，芬蘭，荷蘭等歐洲國(guó)家均已投巨資對(duì)因工業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的水污染進(jìn)行治理，日本，新加波，美國(guó)，澳大利亞等國(guó)家也對(duì)污水處理給予了較大投資，特別是新加波并沒有走先污染后治理的道路，而是采取經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的政策，使該國(guó)不僅在經(jīng)濟(jì)上進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家的行列，而且還是一個(gè)綠樹成蔭，藍(lán)天碧水，

2、環(huán)境優(yōu)美的國(guó)家。我國(guó)在建國(guó)初期只有幾個(gè)過去由外國(guó)租界留下來的城市污水處理廠，主要集中在上海，日處理量不過幾萬噸，解放后，城市污水處理廠有了較大的發(fā)展，特別是“六五”期間，發(fā)展較為迅速。截止1985 年底，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已在19個(gè)省的 30 多個(gè)城市和 30 多個(gè)直轄市建有污水處理廠63 座，截止 1987年底，全國(guó)城市污水處理廠建成投產(chǎn)的已有78 座。至 1990 年，有污水處理石拱的城市56 個(gè)，省和直轄市增加到21 個(gè)。1999 年全國(guó)建成污水處理地398 座，處理率29.65%。城建系統(tǒng)內(nèi) 187 座，處理率 16.18%。目前全國(guó)共有17000 個(gè)建制鎮(zhèn)，絕大多數(shù)沒有排水和污水處理設(shè)施

3、，全國(guó)城市污水處理率僅達(dá)到20% 左右。而且，由于二十幾年來， 鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的蓬勃發(fā)展， 造成一些中小城鎮(zhèn)尤其是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的中小城鎮(zhèn)，污染嚴(yán)重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。針對(duì)目前的情況，國(guó)家提出至2010 年我國(guó)平均污水處理率要達(dá)到40% ，設(shè)市城市的污水處理率不低于60% ，重點(diǎn)城市的污水處理率不低于70% ，因此探索適合中小城市的經(jīng)濟(jì)適用的污水處理工藝，以較少的投資建成污水處理廠， 以較低的運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)轉(zhuǎn)污水處理廠， 達(dá)到消除污染， 保護(hù)環(huán)境是我們目前最緊迫的任務(wù)。- 2 - 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 . 4 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) . 4 1.2 設(shè)計(jì)資料 . 4 1.2.1、設(shè)計(jì)規(guī)模 . 4 1.2

4、.2、污水水質(zhì) . 4 1.2.3、其它有關(guān)資料 . 5 二、設(shè)計(jì)說明書 . 6 2.1 工程概況 . 6 2.1.1 基本情況 . 6 2.2 污水處理廠工藝的選擇 . 6 2.2.1 污水水質(zhì)分析 . 6 2.2.2 處理工藝的選擇 . 7 2.2.3 氧化溝工藝的選擇 . 9 2.2.4 污泥處理工藝選擇 . 11 2.2.5 污水、污泥處理工藝流程圖. 11 2.3 污水處理廠工程設(shè)計(jì) . 12 2.3.1污水處理廠總平面設(shè)計(jì) . 12 2.4 各主要構(gòu)筑物及設(shè)備說明 . 13 2.4.1 粗格柵間 . 13 2.4.2 污水提升泵房 . 14 2.4.3 集水井 . 14 2.4.4

5、 曝氣沉砂池 . 14 2.4.5 厭氧選擇池 . 15 2.4.6 氧化溝 . 15 2.4.7 二沉池 . 15 2.4.8 接觸池 . 15 2.4.9 污泥濃縮池 . 16 2.4.10 污泥脫水間 . 16 2.4.11 其他建筑物 . 16 三、構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算及附屬設(shè)備的選型. 17 3.1 設(shè)計(jì)流量 . 17 3.2 溢流井的設(shè)計(jì) . 17 3.3 粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 3.3.2 附屬設(shè)備的選型 . 20 3.4 集水池的設(shè)計(jì) . 21 3.5 污水提升泵的設(shè)計(jì) . 21 3.6 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 21 3.6.2 附屬設(shè)備的選型 . 24 3.7 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)

6、 . 24 3.7.1 設(shè)計(jì)說明 . 24 3.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù) . 24 3.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 25 - 3 - 3.7.4 附屬設(shè)備選型 . 26 3.8 厭氧選擇池的設(shè)計(jì) . 27 3.8.1 厭氧池配水井 . 27 3.8.2 厭氧選擇池 . 27 3.9 三溝氧化溝的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 28 3.9.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 28 3.9.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 28 3.9.3 附屬設(shè)備的選型 . 32 3.10 二沉池配水井 . 33 3.10.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 33 3.10.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 33 3.11 輻流式二沉池 . 34 3.11.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 34 3.11.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .

7、 34 3.11.3 附屬設(shè)備的選型 . 36 3.12 消毒池 . 36 3.12.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 36 3.12.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 36 3.13 液氯投配系統(tǒng) . 36 3.13.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 36 3.13.2 設(shè)計(jì)參數(shù) . 37 （1）投加量 . 37 3.14 污泥回流泵房 . 37 3.15 污泥濃縮池 . 38 3.15.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 38 3.15.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 38 3.16 污泥脫水間 . 40 四、污水處理廠成本概算. 41 4.1 水廠工程造價(jià) . 41 4.1.1 計(jì)算依據(jù) . 41 4.1.2 單項(xiàng)構(gòu)筑物工程造價(jià)計(jì)算. 41 4.2 污水處理成本計(jì)算

8、 . 42 個(gè)人小結(jié) . 44- 4 - 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)1、根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料提出合理的處理方案及處理工藝流程，包括各處理構(gòu)筑物型式的選擇、污泥的處理及處置方法、處理后廢水的出路；2、 進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其基本工藝尺寸及主要構(gòu)造 （用單線條畫草圖并注明主要工藝尺寸）；3、進(jìn)行廢水處理廠（站）的總體平面布置（包括各處理構(gòu)筑物、輔助建筑物平面位置的確定，主要廢水和污泥管道的布置），并繪制平面布置圖（比例尺1：2001：500）；4、進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的高程計(jì)算并繪制廢水處理廠（站）的流程圖（比例尺縱向 1：501：100；橫向 1：5001：1000）；5、進(jìn)行廢水處

9、理廠（站）初步的工程概算；6、編制工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1.2 設(shè)計(jì)資料根據(jù)城市總體規(guī)劃，華東某市決定在其城西地區(qū)興建一座城市污水處理廠，以完善該地區(qū)市政工程配套，控制日益加劇的河道水污染，改善環(huán)境質(zhì)量。1.2.1、設(shè)計(jì)規(guī)模設(shè)計(jì)流量見設(shè)計(jì)題目，總變異系數(shù)1.5。1.2.2、污水水質(zhì)污水主要為城鎮(zhèn)市政生活污水，具體水質(zhì)參數(shù)見下表。 處理水質(zhì)應(yīng)達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （gb18918-2002）一級(jí) b 標(biāo)準(zhǔn)排放要求。- 5 - 表1 進(jìn)水水質(zhì)（單位： mg/l ）項(xiàng)目codcrbod5ss nh3-n tp 進(jìn)水水質(zhì)380 190 238 49 4.9 出水水質(zhì)602020150.51

10、.2.3、其它有關(guān)資料規(guī)劃中初步劃定污水設(shè)在該地區(qū)西南部，廠區(qū)距運(yùn)河尚有1.5 公里。受納河流常年平均水位 1.4m（黃?；鶞?zhǔn)標(biāo)高，下同），最高洪水位2.50m，河床平均標(biāo)高為-1.50m。該地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。按照城市豎向規(guī)劃，廠區(qū)地面標(biāo)高應(yīng)為2.76m。污水管由北向南進(jìn)入污水廠區(qū)，管徑 d600mm，管底標(biāo)高 -1.80m。廠區(qū)地基承載力滿足污水處理廠一般要求，地下水位為 -1.5m。- 6 - 二、設(shè)計(jì)說明書2.1 工程概況2.1.1 基本情況設(shè)計(jì)名稱：某城鎮(zhèn)6.5 萬 m3/d 污水處理廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)規(guī)模：日處理城鎮(zhèn)污水6.5 萬 m3，包括生活污水和城市工業(yè)廢水。處理工藝：污水處

11、理采用厭氧選擇池加氧化溝工藝，污泥處理采用機(jī)械濃縮壓濾處理工藝。設(shè)計(jì)內(nèi)容：污水處理廠一座，及其他附屬建筑物，包括綜合樓、配電室、鍋爐房、傳達(dá)室、食堂、浴室、籃球廠等。設(shè)計(jì)結(jié)果： 1、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份；設(shè)計(jì)圖紙4 張，包括總體平面布置圖、高程圖、兩個(gè)主要構(gòu)筑物三視圖。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)情況，特別是對(duì)氮、 磷的去除， 在初步討論階段，通過對(duì)a2/o 工藝、 cass 工藝和氧化溝在實(shí)際運(yùn)行條件下的運(yùn)行狀況進(jìn)行了詳細(xì)的比較論證， 最終確定選用厭氧池加奧貝爾氧化溝工藝作為污水處理主體工藝，用于脫氮除磷并去除codcr、bod5。對(duì)污水、污泥處理的其他階段工藝，也都經(jīng)過了詳細(xì)的比較論證

12、，最終確定出了一套系統(tǒng)、完整、高效的處理工藝流程。主要包括粗細(xì)格柵、曝氣沉淀池、厭氧池、奧貝爾氧化溝、輻流式二沉池、 污泥濃縮池、 污泥脫水間等。 污水處理廠其他輔助構(gòu)建筑物也在力求簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用的原則下，進(jìn)行了細(xì)致的計(jì)算規(guī)劃，做到主輔互不影響但又相互協(xié)調(diào)配合。本設(shè)計(jì)污水處理廠出水要求達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (b 標(biāo)準(zhǔn))，排入距廠區(qū) 1500m處某河 , 該河符合中的 iii類標(biāo)準(zhǔn)。2.2 污水處理廠工藝的選擇2.2.1 污水水質(zhì)分析（1）此廢水具有如下特點(diǎn)：（a）bod5/codcr=190/380=0.5，說明廢水可生化性很好；（b）廢

13、水 n、p 含量較高，出水 n、p 應(yīng)符合要求。- 7 - （2）針對(duì)以上特點(diǎn)，要求污水處理系統(tǒng)應(yīng)該具有以下功能：（a）具有一定的 bod5去除能力；（b）具備一定的脫 n 除 p 功能，使出水 n、p 達(dá)標(biāo)；（c）使污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥基本達(dá)到穩(wěn)定。2.2.2 處理工藝的選擇目前處理城市污水應(yīng)用較多的生化工藝有氧化溝，a2/o 法，a-b 法，sbr法等。為了使本工程選擇最合理的處理工藝，有必要按使用條件， 排除不適用的處理工藝后， 再對(duì)可以采取的處理工藝方案進(jìn)行對(duì)比和選擇。氧化溝工藝， a2/o工藝和 cass 工藝三種工藝均能達(dá)到處理要求。在設(shè)計(jì)可行性分析階段， 對(duì)氧化溝工藝，

14、a2/o 工藝和 cass工藝的比較分析：（a） a2/o 工藝一般在 a2/o 工藝中，為同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫n 除 p 的要求，必須滿足如下條件：bod5/tkn=5-8 實(shí)際進(jìn)水中： bod5/tkn=190/49=3.83521m3/h，可以滿足要求。3.6 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算（1)柵條間隙數(shù)的計(jì)算- 22 - n細(xì)=vheq1maxsin式中：n細(xì)格柵間隙數(shù)；qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；e 柵條間隙，取8mm；h柵前水深，取1.2m；v過柵流速，取1.0m/s 格柵安裝傾角度；所以：8 .940.12.1008.060sin979.0n；取n=95。（2）柵槽寬度 b b=s(n細(xì)1)bn

15、式中：b柵槽寬度， m；s格條寬度，取 0.01m。柵槽寬度一般比柵條寬0.2 0.3m，取 0.2m。則柵槽寬度b=s(n1)+bn+0.2 =0.012.09501.0) 195( = 2.09m(3) 通過格柵的水頭損失h：進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l1若進(jìn)水渠寬 b1=1.2m，減寬部分展開角1=20。，則此進(jìn)水渠道內(nèi)的流速smhbqv/68.02.12.1979.0.11max1- 23 - 22.120tan22.109.2tan2111bblm 細(xì)格柵柵槽后與出水渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度：mll61.02/22. 12/12過柵水頭損失：h細(xì)=ksin22341gves式中： h細(xì)細(xì)格

16、柵水頭損失，m；系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)取2.42；k系數(shù)，一般取 k=3。h細(xì)=。60sin8.920.1008.001.042.23234=0.43m （4） 柵后槽總高度 h 取柵前渠道超高h(yuǎn)0=0.3m 柵前槽高h(yuǎn)1=h0+h1=0.3 1.2=1.5m （5） 柵槽總長(zhǎng)度 l l=l1+0.5+gth2+1.0+l2 式中： l柵槽總長(zhǎng)度，0.5細(xì)格柵距格柵前進(jìn)水渠減寬部分長(zhǎng)度；1.0細(xì)格柵距格柵后出水渠減窄部分長(zhǎng)度；l1格柵距出水渠連接處減寬部分長(zhǎng)度；l2細(xì)格柵距出水渠連接處減窄部分長(zhǎng)度。 l=0.55+0.50+。600.2gt+1.0+0.275=3.48m 取 3.5m （6

17、） 每日柵渣量 w w=1000864000max總kwq式中：w每日柵渣量， m3/d；w0 柵渣量 m3/103m3污水，一般為 0.10.01 m3/103m3，細(xì)格- 24 - 柵取 0.08 m3/103m3。dmdmw/2.0/21.510003.18640008.0979.0333.6.2 附屬設(shè)備的選型根據(jù)有效柵寬選擇xgs 型旋轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)xgs 型旋轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)為新型的細(xì)格柵除污設(shè)備，可攔截并連續(xù)自動(dòng)清除污水中的各種形狀的固體雜物。 它不僅適用深池格柵井中的顆粒懸浮物的截留，對(duì)線池也同樣適用。該機(jī)分為不銹鋼網(wǎng)齒和非金屬網(wǎng)齒兩種，最大特點(diǎn)是能自動(dòng)固液分離。 此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，正

18、常運(yùn)行時(shí)有自凈作用，無堵塞現(xiàn)象。設(shè)備動(dòng)力消耗少，工作時(shí)無噪聲。主要技術(shù)參數(shù)：3.7 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)3.7.1 設(shè)計(jì)說明常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。普通沉砂池的沉砂中約有15% 的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加。采用曝氣沉砂池可克服這一缺點(diǎn)， 曝氣沉砂池能夠在一定程度上使沙粒在曝氣的作用下互相摩擦，可以大量去除沙粒上附著的有機(jī)污染物；同時(shí)由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂物質(zhì)會(huì)升至水面形成浮渣而被去除。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過調(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(shí)還對(duì)污水起到預(yù)曝氣的作用，可減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷， 并改善其運(yùn)

19、行條件。3.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù)表 3-2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)旋流速度水平流速最大停留時(shí)間有效水深寬深比- 25 - 0.25 0.30 m/s 0.060.12m/s 13min 23m 11.53.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）池子總有效容積v 設(shè)計(jì)污水停留時(shí)間t=2min , 則 v=qt60=0.979260=117m3（2）水流斷面積 a設(shè) v1=0.1m/s,則 a=q/v1=0.979/0.1=9.8m2（3）池總寬度 b設(shè)有效水深 h2=2.0m b=a/h2=9.8/2.0=4.9m （4）每格池子寬度 b 設(shè)每組池子為兩格，則b=b/n=4.9/2=2.45m b/h2=2.45/2

20、.0=1.225 介于 1.0 1.5 之間( 符合規(guī)定 ) （5）池長(zhǎng)l=v/a=117/9.8=12m （6）每小時(shí)所需空氣量q設(shè)每立方污水所需空氣量d=0.2m3/m3污水 , 則 q=dq 3600=0.20.9793600=704.88m3/h （7）沉砂室沉砂斗體積vo 設(shè)沉砂斗為沿池長(zhǎng)方向的梯形斷面渠道，則沉砂斗體積1042aavhl- 26 - 其中： a為沉砂斗上頂寬， a1為沉砂斗下頂寬（a）沉砂斗上口寬 a取斗高 h4=0.42m，斗底寬 a1=0.55m，斗壁于水平面的傾角 a=604100220.420.551.186060haamtgtg（b）沉砂斗體積 vo vo

21、=（1.18 0.55 ）/2 0.42124.36m3（8）沉砂室高度 h3 設(shè)沉砂室頗向沉砂斗的坡度為i =0.2 有330.23.61.18hhba計(jì)算得 h3=0.48m （9）沉砂池總高度取超高 h1=0.6m h=h1h2h3h4=0.62.0 0.480.42=3.5m （10）曝氣系統(tǒng)曝氣量3600maxdqq其中， d 為每立方米污水所需的空氣量，取空氣33/2.0mmd q為每小時(shí)所需空氣量，3m則min/73.113600979.02.03mq3.7.4 附屬設(shè)備選型吸砂機(jī)的選型選用 bxs-型行車吸砂機(jī)。該機(jī)適用于污水處理工程中曝氣沉砂池的沉砂排除。該機(jī)為中心傳動(dòng)行車式

22、，靠液下泵排砂，控制線可采用電纜。表 3-3 bxs- 型行車吸砂機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)- 27 - 3.8 厭氧選擇池的設(shè)計(jì)3.8.1 厭氧池配水井設(shè)一座厭氧池配水井用于向兩個(gè)厭氧池中配水，承接來自沉砂池的污水與回流污泥，進(jìn)行混合。采用配水堰配水。厭氧池配水井設(shè)計(jì)參數(shù)如下：來自沉砂池進(jìn)水管徑： d1=1500mm 回流污泥管管徑： d3=800mm 配水管管徑： d2=800mm 配水漏斗上口口徑： d=2.0d1=2.01500=3000mm 堰頂寬： b=1000mm 堰上水頭： h=0.3m 3.8.2 厭氧選擇池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)厭氧選擇池設(shè)兩座，分別與兩座氧化溝相連。設(shè)計(jì)有效水深： h=5.

23、0m 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間： t=2.0h 則厭氧池總?cè)莘e：v=qt=65000 1.3 2/24=7041m3單座厭氧池面積：s1=v/2h=7041/(2 5)=704m2 （2）實(shí)際參數(shù)厭氧池直線段長(zhǎng)度 :l=30m 兩邊半圓半徑： r=8.0m 單座池實(shí)際面積：222123.14 82 8 30680.96srrlm厭氧池總?cè)莘e：v=2hs1=25.0 680.96=6809.6m3水力停留時(shí)間：t=v/q=6809.6 24/60000=2.724h厭氧池中間設(shè)導(dǎo)流墻，導(dǎo)流墻寬200mm 。- 28 - 3.9 三溝氧化溝的設(shè)計(jì)計(jì)算3.9.1 設(shè)計(jì)參數(shù)（1） 設(shè)計(jì)水量 q =650001

24、.3=84500m3/d （2） 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) bod5濃度=190mg/l； tss 濃度 =238mg/l； vss=167mg/l (vss/tss=0.7)；tn=49 mg/l；tp=4.9mg/l （3）出水水質(zhì) bod5濃度 se=20 mg/l； tss 濃度xe=20mg/l； tn=15mg/l 3.9.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）基本設(shè)計(jì)參數(shù)污泥產(chǎn)率系數(shù) y0.55 混合液懸浮固體濃度（ mlss ）x=4000 mg/l 混合揮發(fā)性懸浮固體濃度（mlvss ）xv =3000 mg/l(mlvss/mlss=0.75) 污泥齡 qc =25d，內(nèi)源呼吸系數(shù) kd=0.055，20

25、0c時(shí)脫氮率 qdn=0.035kg( 還原的no3n)/(kgmlvss ?d) （2）去除 bod 計(jì)算（a）氧化溝出水 bod5濃度為了保證一級(jí)出水bod5濃度 se20mg/l，必須控制氧化溝出水所含溶解性bod5濃度: 0.23 50.23 51.42(1)201.420.720(1)6.4/vsstssssetsseemgl（b）好氧區(qū)容積 v130132142)25055.01(3000)4.6190(845002555.0)1()(mkxssqyvcdvc（c）好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1hdqvt1.9380.0845003214211（d）剩余污泥量 x 去除 1kgbod5 產(chǎn)

26、生的干污泥量為：50.60/kgds kgbod剩余污泥量為：- 29 - cdkyssqx1)(0)25055.01(100055.0)4.6190(84500dkg /76.3735（3） 脫氮量計(jì)算（a）氧化溝的氨氮量氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.4%，則用于生物合成的總氮量為：()0.55 (180 6.4)0.1240.1245.0/110.055 25y sosnomg lkd c（b）脫氮量 nr=進(jìn)水總氮量tn-出水總氮量tn-生物合成所需的氮量no =35-20-5.0=10mg/l（c）堿度平衡。每氧化 1mg/lbod5產(chǎn)生 0.1mg/l 堿度； 每還原 1mgn

27、o3n 產(chǎn)生 3.75mg/l堿度。剩余堿度salk1=原水堿度 +硝化消耗堿度 +反硝化產(chǎn)生堿度 +氧化 bod5產(chǎn)生堿度 280+3.7510+0.1（180-6.4）334.86mg/l （d）計(jì)算脫氮所需池容v2及停留時(shí)間 t2 脫消率 qdn(t)= qdn(20)1.08(t-20) qdn(20)=0.035 t=15oc 時(shí)，qdn(15)= qdn(20)1.08(14-20)=0.020 脫氮所需容積：323.140833000020.01084500mxqdnnqvvr停留時(shí)間 : t2=v2/q=1408.3/84500=0.167d=4.0h （e）氧化溝總?cè)莘e及停留

28、時(shí)間v 總v1+v2=32142+14083.3=46225.3m3t=t1+t2=9.1+4.0=13.1h 校核污泥負(fù)荷12.03.46225300019084500vxsqnva設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定氧化溝污泥負(fù)荷應(yīng)為0.050.15kgbod5/(kgvss.d)，設(shè)計(jì)符合- 30 - 要求（4）需氧量計(jì)算（a）設(shè)計(jì)需氧量 aor 。氧化溝設(shè)計(jì)需氧量aor =去除 bod5需氧量剩余污泥中bod5的需氧量脫氮產(chǎn)氧量（b）去除 bod5需氧量 d1 d1=a/q(s0-s)+b/vx其中 a微生物對(duì)有機(jī)底物氧化分解的需氧率，取0.50 ；b活性污泥自身氧化需氧率，取0.10 ；d1=0.50 84

29、500(0.18-0.0064)+0.1046225.3323509.7kg/d （c）剩余污泥量 bod 需氧量 d2（用于合成的那一部分） d2=1.42 yq x/(1+kd)=1.42 0.55 84500 0.16/(2.375)=4303.9kg/d （d）脫 n產(chǎn)氧量 d3d3=2.861084500/1000=2430.8 kg/d 總需氧量 18509.7-4103.9-2230.812175kg/d 考慮安全系數(shù) 1.4 ，則aor 1.4 1217517045kg/d 校核去除每 1kgbod5的需氧量17045/84500 （0.18-0.0064 ） 1.36kgo2

30、/kgbod5氧化溝設(shè)計(jì)值在 1.2-2.5 kgo2/kgbod5之間，設(shè)計(jì)合格。（e）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量sor 0(20)(20 )( )1.024taorcssorcs tc式中 cs（20）20氧的飽和度，取cs（20）9.17mg/l cs（25）25氧的飽和度，取c s（25）8.38mg/l c-溶解氧濃度修正系數(shù)，取0.85 修正系數(shù)，取0.95 =0.900 t-進(jìn)水最高溫度，奧貝爾氧化溝采用三溝通道系統(tǒng)，計(jì)算溶解氧濃度c按照外溝： 中溝：內(nèi)溝0.2 ：1：2。充氧量分配按照外溝：中溝：內(nèi)溝65:25:10 來考慮，則供氧量分別為：外溝道 aor1=0.65aor =0.651

31、7045=11079.25kg/d - 31 - 中構(gòu)道 aor20.25aor 0.25170454261.25kg/d 內(nèi)溝道 aor30.1 aor 0.1 170451704.50kg/d 各構(gòu)道標(biāo)準(zhǔn)需氧量分別為：12511079.259.1720554/0.85(0.950.9 8.382.0)1.024sorkgod2254261.259.177905/0.85(0.950.98.382.0)1.024sorkgod3251704.59.173162/0.85(0.950.98.382.0)1.024sorkgod sor=sor1+sor2+sor3=20554+7905+316

32、2=31621kgo2/d=1317.54 kgo2/h 校核去除每 kgbod5的標(biāo)準(zhǔn)需氧量1317.54/84500 (0.18-0.0064)=0.107 kgo2/ kgbod5（5）氧化溝尺寸計(jì)算：氧化溝設(shè)二座單座氧化溝容積：v1=v/242142.3/2=21071.2m3 設(shè)計(jì)有效水深： h=4.0m，超高 0.8m 設(shè)外溝，中溝，內(nèi)溝寬分別為12m，10m，8m。中心島半徑： r=2.5m 直線段長(zhǎng)度： l=25m 則外溝，中溝，內(nèi)溝面積分別為：2012252.50.2580.25100.2512/ 23.141222653.56am210252.50.2580.2510 /

33、23.141021504.80mam28252.50.258 / 23.1482739.12iam則氧化溝總面積： a=a 外+a 中+a 內(nèi)=2653.56+1504.80+739.12=4997.48m2實(shí)際氧化溝總?cè)莘e： v=a h=4997.48 4.0=21589.9m321071.2m3 外溝，中溝，內(nèi)溝面積分配比例分別為：54.18%，30.73%，15.09%。基本符合奧貝爾氧化溝各溝道容積比（一般為60-70：20-30：10左右）（6）進(jìn)出水管及調(diào)節(jié)堰計(jì)算（a）進(jìn)出水管污泥回流比 r=100%，進(jìn)出水管流量q=42250m3/d2=0.48m3/s2。進(jìn)水水管控制流速v1m

34、/s。進(jìn)出水管直徑440.450.763.14 1.0qdmv取 800mm - 32 - 校核進(jìn)出水管流速v =q/a=0.45/3.140.42=0.9m/s1m/s，滿足要求（b）出水堰計(jì)算為了能夠調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)蝶的淹沒深度，氧化溝出水處設(shè)置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動(dòng)可調(diào)節(jié)堰。初步估計(jì)/h0.67，因此按照薄壁堰來計(jì)算：q=1.86bh3/2取堰上水頭高 h=0.2m 則堰 b=q/1.86h3/2=0.45/1.860.23/2=2.7m 取 3.0m 考慮可調(diào)節(jié)堰的安裝要求（每邊留0.3m） 。則出水管徑長(zhǎng)度 l=0.32b=0.63.0=3.6m 出水豎井寬度 b 取 1.2m(考慮安裝

35、高度 )。則出水豎井平面尺寸為lb=3.6m1.2m； 出水井出水口尺寸bh=3.0m0.5m。正常運(yùn)行時(shí)，堰定高出孔口底邊0.1m，調(diào)節(jié)堰上下調(diào)節(jié)范圍為0.3m。出水豎井位于中心島曝氣轉(zhuǎn)蝶上游。3.9.3 附屬設(shè)備的選型曝氣設(shè)備選用氧化溝轉(zhuǎn)蝶曝氣機(jī)，選擇ybp1500-t 型轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)蝶直徑 d=1500mm，單蝶（ ds）充氧能力為2.36kgo2/(h ds)，單碟配用軸功率為1.3kw/ds，平均底部流速0.32m/s（在不設(shè)置導(dǎo)流板的情況下） ，每米軸安裝蝶片不多于 4 片。單溝設(shè)計(jì)計(jì)算（a）外溝道外溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量sor1=20554/（242）=428.2kgo2/h 所需蝶片

36、數(shù)量 n= sor1/2.36=428.2/2.36=181片，取 180片。外溝道安裝 4 組，每組轉(zhuǎn)蝶安裝的蝶片數(shù)=180/4=45片。校核每米軸安轉(zhuǎn)蝶片數(shù) =45/12=3.75片4 片，滿足要求。故外溝道共安裝 4 組曝氣轉(zhuǎn)蝶，每組安裝蝶片數(shù)45 片，配用電機(jī)功率為 45kw。校核單蝶充氧能力 =428.2/454=2.38kgo2/(h ds)=2.38 kgo2/(h ds)， 基本滿足要求。（b）中溝道中溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量sor2=7905/（242）=164.7 kgo2/h 所需蝶片數(shù)量 n= sor2/2.36=164.7/2.36=69.8片，取 70 片。中溝道安裝兩組，每

37、組轉(zhuǎn)蝶安裝的蝶片數(shù)=70/2=35片校核每米軸安轉(zhuǎn)蝶片數(shù) =35/10=3.5片4片，滿足要求。故中溝道共安裝兩組曝氣轉(zhuǎn)蝶，每組安裝蝶片數(shù)35 片。- 33 - 校核單蝶充氧能力=164.7/352=2.35kgo2/(h ds)2.36kgo2/(h ds)，滿足要求。（c）內(nèi)溝道內(nèi)溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量sor3=3162/（242）=65.9kgo2/h 所需蝶片數(shù)量 n= sor3/2.36=65.9/2.36=27.9片，取 30 片。內(nèi)溝道安裝兩組，每組轉(zhuǎn)蝶安裝的蝶片數(shù)=30/2=15片。校核每米軸安轉(zhuǎn)蝶片數(shù) =15/10=1.5片4片，滿足要求。故內(nèi)溝道共安裝 2 組曝氣轉(zhuǎn)蝶，每組上共有蝶

38、片數(shù)15 片。校核單蝶充氧能力=65.9/152=2.20kgo2/(h ds) 2.36 kgo2/(h ds)，滿足要求。中溝與內(nèi)溝轉(zhuǎn)碟合建，每組共用一臺(tái)減速機(jī)，安裝碟片數(shù)：中溝35+內(nèi)溝15=50片，配用電機(jī)功率為45kw。每座氧化溝共設(shè) a 型轉(zhuǎn)蝶 4 組，軸長(zhǎng) 12m，安裝碟片數(shù) 45 片，配用電機(jī)功率 45kw。b 型轉(zhuǎn)蝶 2 組，軸長(zhǎng) 10m+10m。安裝碟片數(shù) 70+30=100片，配用電機(jī)功率45kw。3.10 二沉池配水井3.10.1 設(shè)計(jì)參數(shù)qmax=84500m3/d 。氧化溝出水經(jīng)配水井至二沉池，建一座配水井， 分別向四座二沉池配水，采用配水堰。3.10.2 設(shè)計(jì)計(jì)算

39、（1）進(jìn)水管管徑配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為q =84500/24=3520.8m3/h 當(dāng)進(jìn)水管管徑 d1=1500時(shí)，查水力計(jì)算表得知v=0.8m/s，滿足設(shè)計(jì)要求。（2）矩形寬頂堰進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入， 經(jīng)等寬度堰流入4 個(gè)水斗，再由管道接入 4 座后續(xù)構(gòu)筑物。每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物分配水量為q=3520/4=880.2m3/h ，配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。- 34 - （a）堰上水頭因單個(gè)出水溢流堰的流量為q880.2m3/h=244.7l/s ，故采用矩形堰（堰高h(yuǎn)取 0.5m） 。矩形堰的流量式中 q矩形堰的流量 h 堰上水頭， m ； b 堰寬， m ，取 0.6m m 流量系數(shù)，通

40、常采用0.3270.332，在此取 0.33 則: h=q2/(2gm2b2)1/3= 0.22572/(2g 0.3320.62)1/3=0.4m （b）頂厚度根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料，當(dāng)2.5b/h1760.4m3。接觸池出水設(shè)溢流堰。進(jìn)水管管徑 1000mm ，出水管管徑 1000mm 。3.13 液氯投配系統(tǒng)3.13.1 設(shè)計(jì)參數(shù)二級(jí)處理后出水液氯投加量為5-10mg/l，設(shè)計(jì)按 8mg/l，倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)氯量按 15d- 37 - 設(shè)計(jì)?；旌铣鼗旌蠒r(shí)間5-15min，處理水量 84500m3/d 。3.13.2 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）投加量加氯量： g=8 10-384500/24=28.2kg/h 儲(chǔ)氯量

41、： w=15 24g=15 2428.2=10152kg。（2）加氯機(jī)，氯瓶采用加氯量為 0-20kg/h 的加氯機(jī)四臺(tái)，三用一備，并輪換使用。液氯儲(chǔ)存選用容積為 1000 kg 的鋼瓶，共 10 只。（3）加氯間與氯庫(kù)合建，加氯間內(nèi)布置四臺(tái)加氯機(jī)及其配套投加設(shè)備，三臺(tái)水加壓泵。氯庫(kù)外設(shè)事故池，池中長(zhǎng)期儲(chǔ)水，水深1.5m。（4）加氯間，氯庫(kù)通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，加氯間總?cè)莘ev1=5.08.0 5.0=200m3氯庫(kù)容積 v2=5.08.0 10.0=400m3為保證安全每小時(shí)換氣8-12 次，并安裝一臺(tái)漏氯探測(cè)儀，位置在室內(nèi)地面上20cm 。3.14 污泥回流泵房回流和剩余污泥泵房主要設(shè)計(jì)參數(shù)

42、如下：（1）設(shè)計(jì)流量： q =3520m3/h=977.8l/s （2）污泥回流提升泵：型號(hào)：lrb型污泥泵， 臺(tái)數(shù)：5 臺(tái)（四用一備），流量： 860.5m3/h ，揚(yáng)程： 22m ，功率： 15kw ，回流污泥管管徑 800mm 。（3）剩余污泥提升泵：型號(hào)：50qw18-15 型潛水排污泵， 臺(tái)數(shù)：3 臺(tái)（二用一備）， 流量：7.11m3/h 揚(yáng)程： 25m ，功率： 15kw ， 剩余污泥管管徑300mm 。（4）污泥泵房尺寸： lbh=18m 12m 8m 半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（5）起重機(jī)選用 dx型電動(dòng)單梁起重機(jī)，起重量3t ，跨度 9m 。- 38 - 3.15 污泥濃縮池采

43、用幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥， 采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。3.15.1 設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)泥濃度： c=10g/l 污泥含水率 :p199.0 污泥固體負(fù)荷： qs=30kgss/(m2.d) 污泥總流量 : q3135.76kg/d 設(shè)計(jì)濃縮后含水率p2=96.0污泥濃縮時(shí)間： t=12h 貯泥時(shí)間： t=2h 3.15.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）濃縮池池體計(jì)算：每座濃縮池所需表面積5.1043076.3135swqqam2濃縮池直徑mad5.1114.35.10444取 d=12.0m 水力負(fù)荷)./(289.0)./(94.61276.313523232hmm

44、dmmaquw有效水深h1=ut=0.28912=3.47m 取 h1=3.5m 濃縮池有效容積v1=a h1=104.53.5=365.75m3（2）排泥量與存泥容積 : - 39 - 濃縮后排出含水率p296.0 的污泥 , 則q w=hmdkgqw/32/94.78376.31359610099100p-100p-100321按 3h 貯泥時(shí)間計(jì)泥量，則貯泥區(qū)所需容積 v22q w2 3264m3 泥斗容積)(322212143rrrrhv =29)5.15.10 .20.2(30.314.322 m3式中：h4泥斗的垂直高度，取3.0m r1泥斗的上口半徑，取2.0m r2泥斗的下口半

45、徑，取1.5m 設(shè)池底坡度為 0.1 ，池底坡降為： h5=m4 .02)412(1 .0故池底可貯泥容積：)(321112154rrrrhv =32277.21)0.20.20.60.6(34 .014.3m因此，總貯泥容積為32343648.5077.2105.29mvmvvvw（滿足要求）（3）濃縮池總高度：濃縮池的超高 h2取 0.30m，緩沖層高度 h3取 0.30m，則濃縮池的總高度h為54321hhhhhh =3.5+0.30+0.30+1.5+0.4=6.0m （4）濃縮池排水量：- 40 - q=qw-q w=3135.76-783.94=2351.82kg/d=96m3/h

46、 3.16 污泥脫水間貯泥池污泥直接進(jìn)行機(jī)械濃縮脫水以減小污泥停留時(shí)間，防止磷的重新釋放。污泥機(jī)械脫水采用帶式濃縮壓濾一體機(jī)。帶式濃縮壓濾一體機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的污泥濃縮脫水設(shè)備，分為污泥重力濃縮段和壓濾脫水段。日處理污泥量為 783.941.02=800m3/d ，進(jìn)機(jī)污泥含固率0.8%。帶式濃縮脫水一體機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）帶寬 2m ，濾餅含水率為 80% ，濾布移動(dòng)速度 0.85m/min，過濾產(chǎn)率 31kg/h ，則過濾率為 312/0.2=310kg 干污泥 /h 。若考慮 1.2 的安全系數(shù)，則實(shí)際過濾率為310/1.2=248 kg干污泥 /h （2）若脫水機(jī)按每天運(yùn)行24 小時(shí)計(jì)算

47、，則所需脫水機(jī)臺(tái)數(shù)為：783.94/248=3.2 臺(tái)，需四臺(tái)。（3）附屬設(shè)備（a）污泥投配設(shè)備選用四臺(tái)螺桿污泥投配泵，與四臺(tái)污泥脫水機(jī)一一對(duì)應(yīng)，單臺(tái)投配量為20m3/h （b）加藥系統(tǒng)投加有機(jī)高分子絮凝劑pam ，投加量為 0.15%-0.5%,取 0.3%，所以每日加藥量為3135.760.3%=9.4kg/d 配制成濃度為 1% 的溶液體積為 9.4m3/d 。脫水機(jī)房每日工作為三班制，每班換藥一次。考慮一定的安全系數(shù)和攪拌時(shí)的安全超高，選擇兩個(gè)容積為2.0 m3的配藥箱，配置兩臺(tái) jbf型反應(yīng)攪拌機(jī)，漿葉直徑為800mm ，功率 1.1kw，漿葉外緣線速度為 0.04-0.4m/s 。

48、pam 投加濃度 0.1%，選用兩套在線稀釋設(shè)備，包括兩臺(tái)水射器和兩臺(tái)流量計(jì)量?jī)x，以及配套的調(diào)節(jié)控制閥門。（c）反沖洗泵根據(jù)帶寬和運(yùn)行速度，每臺(tái)脫水機(jī)反沖洗耗水量為15-20m3/h ，反沖洗水壓不少于 0.5mpa，選用三臺(tái)離心泵，兩用一備。- 41 - 四、污水處理廠成本概算4.1 水廠工程造價(jià)4.1.1 計(jì)算依據(jù)估算指標(biāo)采用 1989 年 1 月 1 日實(shí)行的建設(shè)部文件（ 88）建標(biāo)字第 182號(hào)關(guān)于發(fā)布施行城市基礎(chǔ)建設(shè)施工投資甘概算指標(biāo)的通知中審查批準(zhǔn)的由原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部、 城市建設(shè)管理局組織制定的 城市基礎(chǔ)設(shè)施施工程估算指標(biāo) 。4.1.2 單項(xiàng)構(gòu)筑物工程造價(jià)計(jì)算（1）第一部分費(fèi)用

49、、第一部分費(fèi)用包括建筑工程費(fèi)；設(shè)備、器材、工具等購(gòu)置費(fèi)；安裝工程費(fèi)。可查有關(guān)排水工程投資估算、概算指標(biāo)確定。設(shè)計(jì)日處理水量：60000m3/d。各單項(xiàng)構(gòu)筑物土建及其設(shè)備造價(jià)見表4-1。表 4-1 各單項(xiàng)構(gòu)筑物工程造價(jià)計(jì)算（單位：萬元人民幣）序號(hào)工程或費(fèi)用名稱建筑工程費(fèi)安裝工程費(fèi)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)合計(jì)1 總平面472.2 85.7 32.75 590.65 2 粗格柵間及泵房244.26 34.5 259.8 538.66 3 細(xì)格柵間3.5 1.3 2.1 6.9 4 曝氣沉砂池34.23 19.2 4.56 57.99 5 厭氧池配水井12 1.5 13.5 6 厭氧池45.2 27.3 18.5

50、90.9 7 氧化溝4068.4 265.3 1836.1 6169.8 8 二沉池配水井13.5 2.1 15.6 9 二沉池367.4 89.67 409.64 866.71 10 接觸池73.5 18.5 92 11 加藥間57.4 19.2 12.7 89.3 12 污泥泵房36.2 18.7 37.5 92.4 13 貯泥池29.5 1.78 1.39 23.67 14 污泥脫水機(jī)房42.3 17.5 26.44 86.24 15 機(jī)修間20.4 2.68 4.75 27.83 16 倉(cāng)庫(kù)9.87 0.35 10.22 - 42 - 17 綜合樓203.2 2.97 38.5 244.67 18 變電所15.2 7.5 11.8 34.5 19 住宿樓177.3 7.5 11.8 34.5 20 費(fèi)用合計(jì)5925.56 622.9 2708.68 9086.04 工程造價(jià)總計(jì)9086.04萬元人民幣。（2）第二部分費(fèi)用第二部分費(fèi)用包括建設(shè)單位管理費(fèi)、征地拆遷費(fèi)、工程監(jiān)理費(fèi)、供電費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、招投標(biāo)管理費(fèi)等。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，按第一部分費(fèi)用的50%計(jì)：9086.0450%=4543.2萬元（3）第