水污染控制工程課程設(shè)計(jì)

1、 前 言×，列世界第6位，但是總體說(shuō)來(lái)，我國(guó)陸地水資源的地區(qū)分布是東南多，西北少，由東南向西北逐漸遞減，不同地區(qū)水資源量差異很大。所以，我國(guó)總的水資源可利用量并不很大。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口增長(zhǎng)很快，加之人民生活水平不斷改善，生活用水量增長(zhǎng)迅速。全國(guó)城鎮(zhèn)生活用水量從1980年到1999年，增長(zhǎng)了四倍，為同期城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)率的兩倍。工業(yè)作為我國(guó)第二用水大戶，其用水量增長(zhǎng)較快，節(jié)水潛力也大。在工業(yè)部門(mén)中，工藝落后的小造紙，化工，釀造，制革等企業(yè)用水效率低下，污染嚴(yán)重，是污染防治和水資源分配管理中的主要控制對(duì)象。我國(guó)生活用水量只占總用水量的十分之一。隨著人口增長(zhǎng)，生活水平和城市化率的

2、提高，預(yù)計(jì)在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)生活用水量會(huì)不斷增加，但總量不會(huì)很大。目 錄前 言1第一章 總論3331.3 設(shè)計(jì)范圍41.4 污水水量、水質(zhì)及出水水質(zhì)41.5、水體污染的類(lèi)型56第二章 污水處理方案比擬與選擇77779第三章 主要處理單元設(shè)計(jì)計(jì)算103.1 中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算10123.3 厭氧池設(shè)計(jì)計(jì)算143.4. 曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算：143.5 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算18第四章 構(gòu)筑物一覽表20第五章 總圖布置215.1 污水廠平面布置215.2 污水廠高程布置22參考文獻(xiàn)23課程設(shè)計(jì)總結(jié)24第一章 總論 江南某城市污水30萬(wàn)m3/d A/O 處理工藝初步設(shè)計(jì)依據(jù)：1.設(shè)計(jì)任務(wù)和方向資料：工業(yè)廢水和生活

3、污水的水量、水質(zhì)及其變化情況，污水回收利用等方面的資料；目前城市的污水排放情況、工業(yè)廢水污染所造成的危害情況和排水管道系統(tǒng)分布情況，以及今后城市的開(kāi)展規(guī)劃；處理后水的重復(fù)利用及污泥處理、綜合利用領(lǐng)域方面的有關(guān)資料。2.自然條件的資料：本地區(qū)氣象特征資料、歷史數(shù)據(jù)；水文資料；水文地質(zhì)資料；地質(zhì)資料。3.地形資料：污水處理工程所處地段的地形圖及室外給水排水管網(wǎng)和總排放口位置的地形圖。4.概算、預(yù)算和組織施工方面的資料：當(dāng)?shù)亟ㄖ牧稀⒃O(shè)備的供給情況和價(jià)格；關(guān)于編輯預(yù)算、預(yù)算的定額資料，包括地區(qū)差價(jià)、間接費(fèi)用定額、運(yùn)輸費(fèi)用等情況；關(guān)于污水處理工程所處地段周?chē)ㄖ锴闆r，施工前拆遷補(bǔ)償?shù)纫?guī)章和方法。原那

4、么：1.當(dāng)廢水中含的有毒物質(zhì)少，酸堿度呈中性，有機(jī)物含量少，且懸浮狀的顆粒物含量高時(shí)，這類(lèi)工業(yè)廢水只需經(jīng)過(guò)格柵、沉淀池、初沉池、氣浮池、隔油池等設(shè)施的簡(jiǎn)單處理后，就能使廢水根本上呈現(xiàn)生活污水的水質(zhì)，在環(huán)保部門(mén)的許可下，送往城市污水處理系統(tǒng)處理；2.當(dāng)一些企業(yè)的工業(yè)廢水，其濃度高，水量較大而且能生化處理時(shí)，可以利用生活污水作為稀釋水，這樣，從某角度看，有一定的合理性，但運(yùn)行的經(jīng)常費(fèi)用增加，因此，應(yīng)做適當(dāng)?shù)谋葦M后予以接納采用；3.當(dāng)工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境污染較生活污水嚴(yán)重時(shí)，將有毒的工業(yè)廢水獨(dú)立進(jìn)行二級(jí)處理后排放，不僅從處理效果上較為理想，而且還能減少對(duì)城市污水處理系統(tǒng)處理效果的影響，防止不必要的負(fù)荷沖擊

5、；4.必須對(duì)該生產(chǎn)過(guò)程中的排水情況及生活污水情況做調(diào)查研究，確定其流量及變化情況；5.必須對(duì)該廠的生產(chǎn)廢水情況，包括COD、BOD、PH、SS等有害物質(zhì)濃度以及對(duì)廢水的腐蝕性或水質(zhì)變化規(guī)律有所了解，并確定處理對(duì)象的水質(zhì)情況。6應(yīng)根據(jù)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保部門(mén)的要求，確定處理后出水水質(zhì)要求，來(lái)最終選定合理的工藝設(shè)計(jì)方案，并在實(shí)驗(yàn)根底上確定必要的設(shè)計(jì)參數(shù)，供工程設(shè)計(jì)使用。1.3 設(shè)計(jì)范圍對(duì)江南某城市污水30萬(wàn)m3/d A/O處理工藝工程設(shè)計(jì)的主體工程和局部與之配套的輔助工程的設(shè)計(jì)。1.4 污水水量、水質(zhì)及出水水質(zhì)1、水量確實(shí)定1 生活污水量 Q1： Q1=300000*220L/d=66000m3/d

6、.2 工業(yè)污水量Q2： Q2=1400m3/d3 污水廠總污水量Q ：Q=Q1+Q2=66000+1400=67400m3/d 取污水流量變化系數(shù)KZ=1.4，那么 設(shè)計(jì)最大流量Qmax=1.4*300000=420000m33/s2、水質(zhì)確實(shí)定根據(jù)?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)如下；SS=20mg/L; BOD5=20 mg/L; CODcr=60 mg/L；TP=0.5 mg/L； NH-N=15 mg/L 根據(jù)?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)如下；SS=20mg/L; BOD5=20 mg/L; CODcr=60 mg/L； TN=20 mg/L ; NH3-

7、N=8 mg/L ; TP=0.5 mg/L。所以，得到污水處理廠的進(jìn)、出水水質(zhì)如下表：污染物種類(lèi)CODcr mg/LBOD5 mg/LSS mg/LNH3-N mg/LTP mg/L進(jìn)水水質(zhì)35020025030出水水質(zhì)60202015處理程度92%90%83%50%88%1.5、水體污染的類(lèi)型1. 病原物污染主要來(lái)自城市生活污水、醫(yī)院污水、垃圾及地面徑流等方面。病原微生物的特點(diǎn)是：1數(shù)量大；2分布廣；3存活時(shí)間長(zhǎng)；4繁殖速度快；5易產(chǎn)生抗性，很難消滅；6傳統(tǒng)的二級(jí)生化污水處理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此類(lèi)污染物實(shí)際上通過(guò)多種途徑進(jìn)入人體，并在體內(nèi)生存，引起人體疾病。2

8、. 需氧有機(jī)物污染有機(jī)物的共同特點(diǎn)是這些物質(zhì)直接進(jìn)入水體后，通過(guò)微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)二氧化碳和水，在分解過(guò)程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧條件下污染物就發(fā)生腐敗分解，惡化水質(zhì)，常稱(chēng)這些有機(jī)物為需氧有機(jī)物。水體中需氧有機(jī)物越多，耗氧也越多，水質(zhì)也越差，說(shuō)明水體污染越嚴(yán)重。3. 富營(yíng)養(yǎng)化污染一種氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過(guò)多引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。4. 惡臭惡臭是一種普遍的污染危害，它也發(fā)生于污染水體中。惡臭的危害表現(xiàn)為：1阻礙正常呼吸功能，使消化功能減退；精神煩躁不安，工作效率降低，判斷力、記憶力降低；長(zhǎng)期在惡臭環(huán)境中工作和生活會(huì)造成嗅覺(jué)障礙，損傷中樞神經(jīng)、大腦皮層的興奮和調(diào)節(jié)功

9、能；2某些水產(chǎn)品染上了惡臭無(wú)法食用、出售；3惡臭水體不能作游泳、養(yǎng)魚(yú)、飲用，而破壞了水的用途和價(jià)值；4還能產(chǎn)生硫化氫、甲醛等毒性危害。5. 酸、堿、鹽污染:酸、堿污染使水體PH發(fā)生變化，破壞其緩沖作用，消滅或抑制微生物的生長(zhǎng)，阻礙水體自?xún)?，還腐蝕橋梁、船舶、漁具。酸與堿往往同時(shí)進(jìn)入同一水體，中和之后可產(chǎn)生某些鹽類(lèi)，從PH值角度看，酸、堿污染因中和作用而自?xún)袅?，但產(chǎn)生各類(lèi)鹽類(lèi)，又成了水體的新污染物。6. 地下水硬度升高高硬水，尤其是永久性硬度高水的危害表現(xiàn)為多方面：難喝；可引起消化道紊亂、腹瀉、孕禽流產(chǎn)；對(duì)人們?nèi)沼貌槐?；耗能多；影響水壺、鍋爐壽命；鍋爐用水結(jié)垢，易造成爆炸；需要進(jìn)行軟化、純化處理

10、，酸、堿、鹽流失到環(huán)境中又會(huì)造成地下水硬度升高，形成惡性循環(huán)。7. 有毒污染物質(zhì)有毒污染物質(zhì)是水污染中特別重要的一大類(lèi)，種類(lèi)繁多，但共同的特點(diǎn)是對(duì)生物有機(jī)體的毒性危害。水環(huán)境受污染可造成一系列危害，會(huì)直接危害人體健康，還影響工農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展，破壞生態(tài)平衡。當(dāng)水受到污染，會(huì)危及水生生物生長(zhǎng)和繁殖，并造成漁業(yè)大幅度減產(chǎn)。如黃河的蘭州段原有18個(gè)魚(yú)種現(xiàn)已絕跡。自1987年以來(lái)連續(xù)3次發(fā)生的死魚(yú)事故，直接造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1000多萬(wàn)元。我國(guó)淡水捕撈量50年代為60萬(wàn)噸，60年代為40萬(wàn)噸，70年代為30萬(wàn)噸由于水體污染也會(huì)使魚(yú)的質(zhì)量下降，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年由于魚(yú)的質(zhì)量問(wèn)題造成的經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)300億元。地理位

11、置：污水廠地勢(shì)平坦，自南向北逐漸升高，地面標(biāo)高60.00米，地面坡度為5%。氣象資料：該市地處內(nèi)陸中緯度地帶，屬大陸性季候風(fēng)。年平均氣溫：24，夏季主導(dǎo)風(fēng)：東南風(fēng)，臺(tái)風(fēng)最高達(dá)9-10級(jí)，10米以上構(gòu)筑物應(yīng)考慮臺(tái)風(fēng)影響。歷年平均降水量為：1520mm。歷年平均相對(duì)濕度：81%。污水排放接納河流資料：接納水體：位于廠區(qū)西邊，最高洪水位50年一遇：56.08米。第二章 污水處理方案比擬與選擇 在選擇處理的工藝方案時(shí)，應(yīng)充分考慮的根本原那么是：合法性、先進(jìn)性、先進(jìn)性、平安性、簡(jiǎn)潔性，以及實(shí)際情況。選擇處理工藝路線時(shí)一般要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段:1.收集資料，調(diào)查研究這是選擇處理工藝路線的準(zhǔn)備階段。在此階段，根據(jù)

12、要處理的污染物種類(lèi)、數(shù)量、規(guī)模，有方案、有目的地收集國(guó)內(nèi)外同類(lèi)污染物處理的有關(guān)資料，包括處理技術(shù)路線的特點(diǎn)、工藝參數(shù)、運(yùn)行費(fèi)用、消耗材料、處理效果以及各種技術(shù)路線的開(kāi)展情況與動(dòng)向等經(jīng)濟(jì)和技術(shù)資料。2、綜合比擬綜合比擬收集到的處理污染的各種處理工藝路線在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的狀況及開(kāi)展趨勢(shì)；處理效果的狀況；處理湖量和規(guī)模的狀況；處理時(shí)材料和能源消耗的狀況；工程工程的總投資和處理運(yùn)行費(fèi)用狀況；其他特殊情況。3、處理工藝路線最終確實(shí)定經(jīng)過(guò)以上分析，綜合各種處理方法的優(yōu)點(diǎn)，減少缺點(diǎn)，最終確定出最優(yōu)的處理工藝路線，使該處理工藝路線無(wú)論在技術(shù)上，還是在經(jīng)濟(jì)上都可行。工藝前段為厭氧池，城市污水和回流污泥進(jìn)入該池，并借

13、助水下推進(jìn)式攪拌器的作用使其混合?；亓魑勰嘀械木哿拙趨捬醭乜晌杖コ痪植坑袡C(jī)物，同時(shí)釋放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中的有機(jī)物在其中得到氧化分解，同時(shí)聚磷菌攝取污水中比在厭氧條件下釋放的更多的磷，然后通過(guò)排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。好氧池在良好的運(yùn)行狀況下，剩余污泥中磷的含量在2.5%以上，整個(gè)A/O工藝的BOD5去除率大致與一般活性污泥法相同，而磷的去除率為70%-80%,處理后出水磷濃度一般都小于1.0mg/L.該工藝在進(jìn)水中TP/BOD值很高時(shí)，由于BOD負(fù)荷較低，剩余泥量較少，較難收到穩(wěn)定的處理效果。聚磷菌是活性污泥在厭氧好氧交替過(guò)程中大量繁殖的一種好氧菌，

14、雖然競(jìng)爭(zhēng)能力很差，但卻能在細(xì)胞內(nèi)貯存聚羥基丁酸PHB和聚磷酸鹽Poly-p。在厭氧耗氧過(guò)程中，聚磷菌在厭氧池中為優(yōu)勢(shì)菌種，構(gòu)成了活性污泥絮體的主體，它吸收分子的有機(jī)物如脂肪酸，同時(shí)將貯存在細(xì)胞中比在厭氧條件下釋放的更多的磷Poly-p中的磷，通過(guò)水解而釋放出來(lái)，并提供必須的能量。而在隨后的好氧池中，聚磷菌所吸收的有機(jī)物將被氧化分解并提供能量，同時(shí)能從污水中攝取比厭氧條件所釋放的更多的磷，在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其細(xì)胞合成所需磷量，將磷以聚磷酸鹽的形式貯藏在菌體內(nèi)，而形成高磷污泥，通過(guò)剩余污泥系統(tǒng)排出，因而可獲得相當(dāng)好的除磷效果。由于生物除磷系統(tǒng)的除磷效果與排放的剩余污泥量直接相關(guān)，剩余污泥量又取決于系

15、統(tǒng)的泥齡，有人報(bào)道，當(dāng)泥齡為30d時(shí)，除磷率為40%；當(dāng)泥齡為17d時(shí)，除磷率為50%；泥齡降至5d時(shí)，除磷率可提高到87%，所以一般認(rèn)為泥齡在5-10d時(shí)除磷效果是比擬好的。1、A/O工藝除磷工藝流程： 進(jìn)水格柵沉砂池厭氧池好氧池二沉池出水 回流污泥 污泥外運(yùn)脫水間濃縮池 污泥泵房貯泥池污水經(jīng)格柵、沉砂等于處理后直接進(jìn)入?yún)捬醭亍Ｔ趨捬醭刂?，由二沉池回流的活性污泥一旦處于厭氧狀態(tài)，其中的磷即以正磷酸鹽的形式釋放到混合液中，隨后進(jìn)入好氧池，處于好氧狀態(tài)時(shí)，有將混合液中的正磷酸鹽大量的吸附到污泥中。使污水中含磷量到達(dá)很低，最后進(jìn)入二沉池，通過(guò)固液別離，污泥局部由二沉池回到厭氧區(qū)，局部含磷污泥以剩余

16、污泥的形式從系統(tǒng)中排出，到達(dá)除磷和去除BOD的目的。A/O生物除磷工藝既不投藥，也無(wú)需考慮內(nèi)循環(huán)，因此建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都很低，而且無(wú)內(nèi)循環(huán)的影響，厭氧反響器能夠保持良好厭氧狀態(tài)。本工藝具有以下特點(diǎn)：在反響器內(nèi)的停留時(shí)間一般從3小時(shí)到6小時(shí)，污泥齡是比擬短的。反響器曝氣池內(nèi)污泥濃度一般在27003000mg/L之間。BOD去除率大致與一般活性污泥系統(tǒng)相同,磷的去除率較好,處理水中含磷量一般低于1.0mg/L,去除率約76%左右，沉淀物中含磷率約為4%，污泥肥效好。由于厭氧池設(shè)在好氧池之前，有利于抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，反響活性污泥膨脹，且能減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷。混合液的SVI值100，易沉淀，不膨脹

17、。同時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)與運(yùn)行實(shí)踐還發(fā)現(xiàn)本工藝具有如下的問(wèn)題：除磷率難于進(jìn)一步提高，因?yàn)槲⑸飳?duì)磷的吸收，既或是過(guò)量吸收，也是有一定限度的，特別是進(jìn)水BOD值不高或廢水中含磷量較高時(shí)，即P/BOD值高時(shí)，由于污泥的產(chǎn)量低，將更是這樣。在沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的釋放現(xiàn)象，特別是當(dāng)污泥在污泥池內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)更是如此，應(yīng)注意及時(shí)排泥和回流. 1 生活污水量 ：Q1=300000*220L/d=66000m3/d. 2 工業(yè)污水量： Q2=1400m3/d 3 污水廠總污水量：Q=Q1+Q2=66000+1400=674000m3/d取污水流量變化系數(shù)KZ=1.4，所以設(shè)計(jì)最大流量Qmax=1.4*30000=4

18、20000m33/s2、水質(zhì)確實(shí)定根據(jù)?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)如下：SS=20mg/l ； BOD5=20mg/l； CODCr根據(jù)?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?一級(jí)B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)如下：SS=20mg/l； BOD5=20mg/l； CODCr=60mg/l； TN=20mg/l； NH3-N =8mg/l ； TP=0.5mg/l。所以，得到的污水處理廠的進(jìn).出水水質(zhì)如下表：污染物種類(lèi)CODcr mg/LBOD5 mg/LSS mg/LNH3-N mg/LTP mg/L進(jìn)水水質(zhì)35020025030出水水質(zhì)60202015處理程度92%90%83%50%88%第三章 主要處

19、理單元設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算污水由進(jìn)水泵房提升至中格柵，中格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的顆粒懸浮物、漂浮物。1.設(shè)計(jì)流量：日平均流量：Qav=300000m33/s KZ最大日流量：Qmax= Qav ×KZ×300000=420000m3/d=420000/86400=4.86 m3/s設(shè)計(jì)中格柵6組(4用2備)故每組中格柵的日最大設(shè)計(jì)流量為Q= Qmax/4=1.215 m3/s2設(shè)計(jì)參數(shù)： 3/s 柵條間距： e=30mm； 柵條寬度： s=10mm過(guò)柵流速： v=0.8m/s；柵前水深： 柵前局部長(zhǎng)度： L1=0.5m； 柵后局部長(zhǎng)度:L2=1.0m；格柵傾

20、角： =60°；每日柵渣量： w13柵渣/103m3污水；生活污水流量總變化系數(shù)： KZ=1.4；格柵前渠道超高：h1=0.3m;進(jìn)水渠道漸寬部位的展開(kāi)角度：1=20°；3其他尺寸的計(jì)算1格柵的間隙數(shù)量n：2柵槽總寬度B： 設(shè)計(jì)采用Ø10圓鋼為柵條，即S=0.01m。×(59×59=2.35(m) 中格柵計(jì)算示意圖核算實(shí)際流速：3通過(guò)格柵的水頭損失h2: 柵條的斷面形式采用沉水面為半圓的矩形 式中：h0-計(jì)算水頭損失， ； g-重力加速度; K-格柵受污染物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3; -阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵刪條斷面幾何形狀有關(guān),關(guān)于

21、圓形斷面， 那么，(符合要求)4柵后槽總高度H： 柵前槽高:H1=h+h1 h1-柵前渠超高,一般取0.3m.5格柵總長(zhǎng)度L：進(jìn)水渠長(zhǎng)度：B1=Q/(h·v2×0.8)=L=L1+L2+1.0m+0.5m+H/tan60°=0.797+0.398+1°式中：L1-進(jìn)水渠漸寬部位長(zhǎng),m; L2-柵槽與出水渠連接處漸窄局部長(zhǎng)度,m;每日柵渣量W=3/d0.2 m3/d采用機(jī)械清渣。城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，工業(yè)污水是否要設(shè)置沉砂池，要根據(jù)出水水質(zhì)而定。城市污水廠沉砂池的只數(shù)和分格數(shù)不應(yīng)少于2，并按并聯(lián)原那么考慮。目前應(yīng)用較多的沉砂池有平流式沉砂池、豎流式

22、沉砂池和旋流式沉砂池，幾種沉砂池各有特點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮選定。本設(shè)計(jì)選用旋流式沉砂池。旋流沉砂池是利用機(jī)械力控制水流流態(tài)與流速、加速沙粒的沉淀并使有機(jī)物隨水流帶走的沉砂裝置。旋流沉砂池有多種類(lèi)型，某些形式還屬于專(zhuān)利產(chǎn)品。沉砂池由流入口，流出口，沉砂區(qū)，砂斗、渦輪驅(qū)動(dòng)裝置以及排沙系統(tǒng)等組成。污水由流入口切線方向流入沉砂區(qū)，進(jìn)水渠道設(shè)一跌水堰，使可能沉積在渠道底部的沙子向下滑入沉砂池；還設(shè)有一擋板，使水流及砂子進(jìn)入沉砂池時(shí)向池底流行，并加強(qiáng)附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持環(huán)流。槳板、擋板和進(jìn)水水流組合在一起，旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片使砂粒呈螺旋形流動(dòng)，促進(jìn)有機(jī)物和砂粒的別離，

23、由于所受離心力不同，相對(duì)密度較大的砂粒背甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗；而較輕的有機(jī)物，那么在沉砂池中間局部與砂子別離，有機(jī)物隨出水旋流帶出池外。通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)速，可以到達(dá)最正確的沉砂效果。砂斗內(nèi)沉砂可以采用空氣提升、排沙泵排沙等方式排除，再經(jīng)過(guò)砂水別離到達(dá)清潔排沙的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)計(jì)算：采用鐘式沉砂池，設(shè)置四座每座最大流量1沉砂池的直徑： 式中： Q-最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； q-外表負(fù)荷。 那么2沉砂池的有效水深h2： 式中： Q-最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； t-水力停留時(shí)間，t=40s；那么 在2.02.5范圍內(nèi)符合要求。(3沉砂室所需體積V式中： Qd-最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； X-城市污水沉砂量

24、，X=30m3/106m3污水； T-消除沉砂的間隔，d，t=1d。那么4沉砂斗容積式中： d-沉砂斗上口直徑，m，設(shè)計(jì)中取d=1.5m； h4-沉砂斗圓柱體的高度，； h5-沉砂斗圓臺(tái)體的高度，m； r-沉砂斗下底直徑，一般采用0.40.6m，設(shè)計(jì)中取0.4m； 符合要求。5沉砂室總高度H式中： h1-沉砂池超高，m，一般采用設(shè)計(jì)中取0.4m； h3； h5-沉砂斗圓臺(tái)體的高 那么6進(jìn)水渠道進(jìn)水渠道與渦流沉砂池呈切線方向進(jìn)水，以提供渦流的初速度渠寬進(jìn)水渠道長(zhǎng)度7出水渠道出水渠道和進(jìn)水渠道建在一起，中間建設(shè)閘板，以便在沉砂池檢修時(shí)超越沉砂池，兩渠道夾角360°，最大限度的延長(zhǎng)沉砂池內(nèi)

25、的水力停留時(shí)間。渠寬直線段長(zhǎng)度滿足即可3.3 厭氧池設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)：水力停留時(shí)間t=1.6h 2. 其他尺寸的計(jì)算：厭氧池體積 V=Q.t=(300000×1.5)/24=20000 m3 A=Vp'/h=20000/4.7=4255m2那么厭氧池的容積56×16×3 3.4. 曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算：1設(shè)計(jì)參數(shù)：混合液污泥濃度：X=4500mg/l污泥泥齡：c=10d；污泥產(chǎn)率系數(shù)：；污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)：Kd-1.Kd-10.75，取0.75污泥負(fù)荷Ls=0.3kgBOD/(kgMLSS·d) 剩余污泥含水率 P=99%有效水深h=4.2m 池寬

26、 B=8m (校核 B:h=8:4.2=1.9)2. 曝氣池容積：1總體積V：2反響池分6組，那么單池池容為：按表現(xiàn)污泥產(chǎn)率計(jì)算：按污泥負(fù)荷計(jì)算：取兩者中的最大值設(shè)6組好氧池，故 取有效水深為h=4.2m 取池寬B=8m，那么B/h=8/4.2=1.9,介于12之間符合要求。廊道長(zhǎng) 取L=240m采用5廊道式曝氣池，那么每廊道長(zhǎng) L1=L/5=240/5=48m 超高取，那么曝氣池總高：進(jìn)水方式：多種方式同時(shí)進(jìn)水 設(shè)6組5廊道曝氣池，在曝氣池的進(jìn)水端和出水端設(shè)橫向配水渠道，在兩池中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連，每個(gè)曝氣池設(shè)5個(gè)進(jìn)水口。 a.傳統(tǒng)活性污泥法：污水從第一廊道進(jìn)入； b.階段曝氣法：

27、污水從那個(gè)5個(gè)廊道的5個(gè)進(jìn)水口均量進(jìn)入； c.吸附再生法：污水從第二或第三或第四廊道進(jìn)入。3.曝氣池的水力停留時(shí)間： t=V/Q=(48000×4.每日的剩余污泥量：按表觀污泥產(chǎn)率計(jì)算：表觀產(chǎn)率系數(shù) 揮發(fā)性剩余污泥量Xv=YobsQs0-se2×500000×200-20×10-3=17280kg/d 總污泥量X=Xv/f=17280/0.75=23040kg/d按污泥齡計(jì)算：所以，經(jīng)過(guò)計(jì)算，取每日剩余污泥量X=23040kg/d取兩者的最大值即23040kg/d，進(jìn)行排放量的計(jì)算，剩余污泥含水率按99%計(jì)算每天排放濕污泥：23040/1000=23.0

28、4噸干泥，23.04/(100%-99%)=2304m3平均需氧量計(jì)算 Xv=YobsQovs0-se=17280g/d = =O2/d最大需氧量計(jì)算Xv=YobsQmaxs0-se=24192kg/d O2max=vmax=-1.42×24192×10-3 =111142kgO2/d最大需氧量與平均需氧量的比值O2max： O2max每日去除的BOD5值: BOD5=300000×200-20=×107g/d去除每1kgBOD5的需氧量: O2=9.02×107/9×1072/gBOD56. 空氣的量計(jì)算m，那么擴(kuò)散器上靜水壓為4m

29、，其他相關(guān)參數(shù)的選擇如下：=0.82 =0.9 =1 采用管式微孔擴(kuò)散設(shè)備，氧轉(zhuǎn)移率為：18%擴(kuò)散器壓力損失：4kPa 20時(shí)水中溶解度飽和度Cs20最高水溫30 30時(shí)水中溶解度飽和度Cs301空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氣泡含O2的體積分?jǐn)?shù)： O22擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力 Pd=P+9.8×103××105×9.8×10305×105Pa3最高溫度30時(shí)，曝氣池混合液中平均氧飽和度： Cs30=Cs30××mg/l 換算為標(biāo)準(zhǔn)條件20，脫氧清水充氧量： Os= = =153961kg/d=6415kg/h 相應(yīng)的最大需

30、氧量為：Os(max)=kg/d(5)曝氣池平均供氣量： Gs=m3/h=127282m3/h(6)曝氣池的最大供氣量： Gs(max)=178194m3/h(9)系統(tǒng)的總空氣用量： 本系統(tǒng)除了采用鼓風(fēng)曝氣以外，還采用空氣在回流污泥井中提升污泥，污泥回流比R=60%；這樣，提升回流污泥所需空氣量為： 860%300000/24=60000m3/h總需氧量為： 60000+178194=238194m3/h(10)鼓風(fēng)機(jī)所需壓力： H風(fēng)=h+最大的供氣量： Gs(max)=(278194+10000)m3/hm3/min3/min),6臺(tái)4用2臺(tái)。平均供氣量時(shí)采用3用3備，最大供氣量時(shí)4用2備，

31、最小供氣量時(shí)2擁備。3.4 二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算沒(méi)有行車(chē)刮泥機(jī)的平流式沉淀池 設(shè)計(jì)流量=500000m3/d，即為大型污水處理廠，采用輻流沉淀池周進(jìn)周出。1.設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量為:Q=300000m3/d； 外表水力負(fù)荷：q03/(m2·h)；沉淀池超高：h=0.3m； 緩沖層高度：h=0.8m；沉淀池個(gè)數(shù)：n=6； 兩次排泥時(shí)間：T=4h；采用機(jī)械排泥，含水率P=98%； 污泥容重：=1000kg/m3；貯泥斗斜壁的傾角=55°； 坡向泥斗的坡度：i=0.05；泥斗的圓形臺(tái)，上部直徑D1=4m，下部直徑D2=2m。2.設(shè)計(jì)計(jì)算1每座沉淀池的外表積和直徑： 池外表積 池直徑 取5

32、0m2沉淀池的有效水深1/2R處的深處h2=q0×t=1.5×=4.2m (校核：D:h2=50:4.2=11.9，在612范圍之內(nèi)，符合要求)3污泥區(qū)的體積： Vw=每個(gè)泥斗的容積為：Vw34沉淀區(qū)的有效容積：V=A·h2×35沉淀池的總高度：坡降高度：h4=D-D1/2泥斗深：h5=D1-D2)/2tan60°H=h1+h2+h3+h4+h56污泥斗體積：貯泥斗以上圓錐處泥容積V2V2=1/3h4(R2+r2+Rr)=1/3×××(252+25×2+223V1+V2337校核出水堰的最大負(fù)荷： 輻流式

33、沉淀池的出水集水渠位于池壁的1/10R處<1.7L/(s·m)3.5 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)：生活污水f=之值,取0.750.60.8； 二沉池污泥含水率P=99%；污泥密度=1000kg/m3； 濃縮時(shí)間t=20h；污泥濃縮池后的含水率P=96%； 濃縮池超高h(yuǎn)1=0.5m;緩沖層的高度h3=0.5m； 池底坡度i=0.05；污泥的固體通量G=40kg/(m2·d); 污泥斗上底直徑r1=2.0m,下底直徑r2=1.0m.剩余污泥量的計(jì)算 X=216000kg/d=2160m3/d濃縮池的面積 A=m2 設(shè)計(jì)4個(gè)輻流池，那么每個(gè)濃縮池的面積 m2濃縮池直徑

34、D=1m 取14m濃縮池深度H： 濃縮池工作局部的有效水深 池底坡度造成的深度： h4=(-)×i=(- 污泥斗高度：h5=(-)×tan600=×tan550所以污泥濃縮池池深H:H=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3.3+0.5+0.3+0.87=5.47m濃縮后污泥體積：V2=135m3/d那么可以得出清液的體積為：V3=V1-V2=2160/6-135=405m3/d第四章 構(gòu)筑物一覽表序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量設(shè)計(jì)參數(shù)材料備注1格柵L××6座設(shè)計(jì)流量Qd=30萬(wàn)m3/d格柵間隔e=3mm鋼筋混凝土4用2備2沉砂池B1=1.38m,L1B2

35、=2.76m,L24座外表負(fù)荷200，水力停留時(shí)間t= 40s，有效水深h1= 2.2 m,鋼筋混凝土、塑料旋流沉砂池3厭氧池L×B×H=56m×16m×1座沉淀時(shí)間t=1.6h,鋼筋混凝土采用五廊道式4曝氣池L×B×H=48m×8m×6座進(jìn)水BOD5=200出水BOD5=20污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6KgMLSS/(kgBOD5)污泥齡=10d，f=0.75，污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)：Kd-1鋼筋混凝土采用鼓風(fēng)曝氣，五廊道式5二沉池直徑D=50m,有效水深h26座，沉淀時(shí)間t=2.8h,污泥含水率P0=0.98，兩次排泥相隔

36、時(shí)間T=4h鋼筋混凝土幅流式沉淀池6污泥濃縮池4座進(jìn)泥含水率P1=98%出泥含水率P2=96.0%排泥量Q=216m3/d停留時(shí)間T=20h固體濃度G=40kg/m2鋼筋混凝土第五章 總圖布置5.1 污水廠平面布置1總平面布置原那么 本工程新建的城市污水處理廠，根據(jù)該城市地勢(shì)走向，排水系統(tǒng)現(xiàn)狀及城市總體規(guī)劃，選擇在該市南外環(huán)路排水總干管末端，清水河西側(cè)建廠，該位置對(duì)于接納污水進(jìn)廠，處理出水排放十分方便。該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線，管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置?？倛D平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原那么：1處理構(gòu)筑

37、物與設(shè)施的布置應(yīng)順從流程，集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。2工藝構(gòu)筑物或設(shè)施與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系如地形走勢(shì)，污水出口方向，風(fēng)向，周?chē)闹匾蛎舾薪ㄖ锏取?構(gòu)建之間的間距應(yīng)滿足交通，管道渠敷設(shè)，施工和運(yùn)行管理等方面的要求。4管道線與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量防止屢次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。5協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)建筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證平安通道，美化廠區(qū)環(huán)境。污水廠北臨外環(huán)路，污水由南外環(huán)路排水總干管截留進(jìn)入，經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排

38、入清水河。污水處理廠呈長(zhǎng)方形，東西長(zhǎng)305米，南北長(zhǎng)237米。綜合樓，控制樓，職工宿舍及其他輔助建筑位于廠區(qū)西北，正門(mén)在西北角面對(duì)南環(huán)路，占地較大的水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)中部，沿流程自西向東排開(kāi)。污泥處理系統(tǒng)及出水消毒設(shè)施位于廠區(qū)東端。為了改善辦公及生活區(qū)環(huán)境，在長(zhǎng)東北角另設(shè)大門(mén)，以便污泥及沉沙外運(yùn)。廠區(qū)地勢(shì)低洼，為解決廠區(qū)排澇與土方平衡問(wèn)題，除就近處理一局部棄土外，廠內(nèi)地面普通填高0.3-0.5m，使地面到達(dá)64.8-65.0m高程。廠區(qū)主干道寬6m,兩側(cè)構(gòu)筑物間距不小于15m，次干道寬4m，兩側(cè)構(gòu)筑物間距不小于10m。氧化溝工藝方案總平面圖布置參見(jiàn)附錄圖1.5.2 污水廠高程布置1.高程布置應(yīng)

39、遵從以下原那么：污水處理廠在常年絕大多數(shù)時(shí)候里能自流排放水體。計(jì)算各處理構(gòu)筑物的水頭損失時(shí)，應(yīng)選擇距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水利計(jì)算。設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)算常以接受處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆流程倒推計(jì)算。以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程那么較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低，但同時(shí)應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過(guò)大，以免土建投資過(guò)大而增加施工上的難度。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將水放空而在高程上提的要求。在仔細(xì)計(jì)算并留有余量的前提下，全程水頭損失及原污水提升泵站的全揚(yáng)程都應(yīng)力求最小。在作高程布置時(shí)，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需提升的污泥量。由于該市污水處理廠出水排入市