某含油污水處理廠設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 第一章 概述1.1設(shè)計(jì)背景一般情況下，含油污水的含油量為幾十到幾千mg/L。根據(jù)其存在形式的不同，污水中的油類可分為浮油、分散油、乳化油和溶解油4種：（1）浮油，其粒經(jīng)一般大于100m，以連續(xù)相的形式漂浮于水面，形成油膜或油層；（2）分散油，以微小的油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，靜置一段時(shí)間后通常變成浮化油，油滴的粒經(jīng)一般介于10100m之間；（3）乳化油，當(dāng)污水中含有某種表面活性劑時(shí)或油水混合物經(jīng)轉(zhuǎn)數(shù)為3000r/min左右的離心泵高速旋轉(zhuǎn)后，油滴便成為穩(wěn)定的乳化液分散于水中；（4）溶解油，以一種化學(xué)方式溶解的微粒分散油，油粒直徑一般小于0.1m。由于油品在水中的溶解度

2、很?。s為551mg/L），故這部分的比例一般在0.5%以下。1含油污水被排到江河湖海等水體后，油層覆蓋水面，阻止空氣中的氧向水中的擴(kuò)散；水體中由于溶解氧減少，藻類進(jìn)行的光合作用受到限制；影響水生生物的正常生長(zhǎng)，使水生動(dòng)植物有油味或毒性，甚至使水體變臭，破壞水資源的利用價(jià)值；如果牲畜飲了含油污水，通常會(huì)感染致命的食道病；如果用含油污水灌溉農(nóng)田，油分及其衍生物將覆蓋土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空氣透入，使果實(shí)有油味，或使土壤不能正常進(jìn)行新陳代謝和微生物新陳代謝，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成農(nóng)作物減產(chǎn)或死亡。另外，由于溢油的漂移和擴(kuò)散，會(huì)荒廢海灘和海濱旅游區(qū)，造成極大的環(huán)境危害和社會(huì)危害。但更主要的危害

3、是石油中含有致癌烴，被魚、貝富集并通過食物鏈危害人體健康。因此，對(duì)石油和石化等行業(yè)產(chǎn)生的含油污水進(jìn)行有效處理是極其必要的。目前，含油污水處理一般是在老三套基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，即隔油氣浮生化處理。本設(shè)計(jì)主要工藝流程為隔油氣浮A/O法。21.2 設(shè)計(jì)資料與依據(jù)1.2.1設(shè)計(jì)資料(1)污水來源：煉制原油、油品水洗等。(2)進(jìn)水水質(zhì)：COD=1600mg/L，BOD5=200mg/L，SS=500mg/L，油800mg/L，NH3-N=100mg/L；ph = 69，水溫20。(3)氣象資料：該市歷年平均氣溫在2.39.3之間，年平均最高氣溫32.2 ，極端最高氣溫37.9，年平均最低氣溫-18.5，

4、極端最低氣溫-28.4，歷年平均降水量171. 9270mm，降水量70%集中于7、8、9三個(gè)月，年際氣溫變化幅度大，極不穩(wěn)定，全年風(fēng)向以偏北風(fēng)為主，夏季多偏南風(fēng)，年平均風(fēng)速7.9m/s。(4)設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)：設(shè)計(jì)水量：30000m3/d出水執(zhí)行中華人民共和國(guó)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體排放標(biāo)準(zhǔn)如下：COD150mg/L；BOD560mg/L；SS200mg/L；NH3-N25mg/L；油10mg/L31.2.2設(shè)計(jì)依據(jù)中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法；中華人民共和國(guó)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）；室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1487）；總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T5010

5、32001）；建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T501042001）；給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T501062001）。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容1.3.1設(shè)計(jì)任務(wù)(1)根據(jù)污水水質(zhì)情況，地形等相關(guān)資料，確定污水與污泥處理流程；(2)對(duì)污水與污泥處理流程中各處理構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計(jì)算，確定其型式，數(shù)目與尺寸，以及主要設(shè)備型號(hào)和數(shù)量等； (3)構(gòu)筑物的總體布置和污水，污泥處理流程的高程設(shè)計(jì)；(4)編寫設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書；(5)繪制6張圖紙，主要包括平面圖，高程圖，相關(guān)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)圖等。1.3.2繪圖要求按照機(jī)械制圖規(guī)范，手工繪制平面布置圖、高程圖及CAD繪制4張構(gòu)筑物設(shè)計(jì)圖紙。1.3.3處理程度計(jì)算(1) 石油類去除率 =

6、×100%=98.75% (2) COD去除率=×100%=90.63% (3) BOD5去除率 = ×100%=70% (4) SS去除率=×100%=60% (5) NH3-N去除率 =×100%=75% 第二章 污水處理工藝的選擇和可行性分析2.1選擇污水處理工藝的原則污水處理工藝技術(shù)方案在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少，運(yùn)行管理方便的先進(jìn)工藝；所用污水和污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；污泥及殘?jiān)幚響?yīng)盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。42.2污水處理方案的確定含油污水組成復(fù)雜、排放量大、污

7、染物種類多、對(duì)環(huán)境危害大，其中主要污染物有油、硫化物、揮發(fā)酚、NH3以及其它有毒物質(zhì)，COD 含量較高，難降解物質(zhì)多，而且由于受到酸洗水的影響，污水的PH 變化較大。針對(duì)以上特點(diǎn)，一般采用隔油氣浮生化法處理。由于傳統(tǒng)生化處理的局限性，其COD、BOD5、NH3-N等污染物指標(biāo)均難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，所以把工藝鎖定在以下兩種：1. SBR法（Sequencing Batch Reator)5SBR法又稱序批式間歇活性污泥法，其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)基本過程組成，所有處理過程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反映其內(nèi)依次進(jìn)行。特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，

8、一般不設(shè)調(diào)節(jié)池，可節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活。缺點(diǎn)是抗?jié)舛茸兓芰Σ?，發(fā)生污泥膨脹少但處理困難，存在浮渣問題，水頭損失大，池容利用不理想。2.A/O法A/O法又稱前置式缺氧好氧生物脫氮工藝，是目前較為廣泛采用的一種脫氮工藝。該工藝將反硝化段設(shè)在系統(tǒng)的前面，氨氮在好氧段通過硝化反應(yīng)生成硝酸鹽，硝酸鹽通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池中，在缺氧池中以水中的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行反硝化脫氮。沉淀池中的污泥一部分回流到缺氧段提供足量微生物，剩余污泥經(jīng)處理后排放。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐證明，A/ O 工藝處理含油污水，技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行可靠，具有良好脫氮效果，出水水質(zhì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論：經(jīng)過比較，SBR工藝反應(yīng)池的進(jìn)水

9、、曝氣、排水過程變化頻繁，對(duì)污水廠設(shè)備儀表的要求較高，基建費(fèi)用高；而且不連續(xù)出水，使得SBR工藝串聯(lián)其他連續(xù)處理工藝時(shí)較為困難，不利于擴(kuò)大規(guī)模。選擇隔油氣浮A/O工藝比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用， 而且參考國(guó)內(nèi)相同水平的污水處理廠，A/O法應(yīng)用也較為廣泛，前景甚好。(1)技術(shù)方面 ：技術(shù)先進(jìn)，所處理的污水能夠滿足國(guó)家指定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)化設(shè)備的使用使操作管理十分方便(2)經(jīng)濟(jì)方面：采用新的工藝后，減少了污泥的產(chǎn)量，占地面積較小，基建費(fèi)用較少，運(yùn)行費(fèi)用低。隔油-氣浮A/O工藝流程如下圖所示 隔油池 配水井硝態(tài)液回流調(diào)節(jié)池氣浮池含油污水 好氧池O缺氧池A二級(jí)沉淀池 普通快濾池回流污泥 處理出水圖2-1工藝流程

10、圖Figure 2-1 Technology Process第三章 污水處理系統(tǒng)3.1 泵房63.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù):(1)應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量確定污水泵站的規(guī)模。泵站設(shè)計(jì)流量與進(jìn)水管至設(shè)計(jì)流量相同。(2)在分流制排水系統(tǒng)中，雨水泵房與污水泵房可分建在不同地區(qū)，也可合建，但應(yīng)自成系統(tǒng)。(3)污水泵站的集水池與機(jī)器間合建在同一構(gòu)筑物內(nèi)，集水池和機(jī)器間需用防水隔墻分開，不允許滲漏。做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。(4)泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高處地下水位0.5米的 防水措施，具體設(shè)計(jì)見規(guī)范。(5)泵站位置應(yīng)結(jié)合規(guī)劃要求，鑒于排水需要提升的管段，且距排放水體較近的地方。并應(yīng)盡量避免拆遷、少占耕地。設(shè)在

11、污水處理廠內(nèi)的泵房可與其他構(gòu)筑物統(tǒng)一布置。3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進(jìn)水井，來水管直接經(jīng)進(jìn)水閘門流入集水池，經(jīng)機(jī)器間的泵提升來水進(jìn)入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。(1)設(shè)計(jì)流量m3/d=1250m3/h。(2)考慮選用4臺(tái)水泵，3用1備(3)集水池有效容積，采用1臺(tái)泵5min的容量m3有效水深采用，則集水池面積為m2地下集水槽平面尺寸為長(zhǎng)×寬=7m×5m;(4)總揚(yáng)程估算污水處理廠第一個(gè)構(gòu)筑物即調(diào)節(jié)池高程定為15m，入流管道水面高程為8m，泵站進(jìn)水池中最低水位在入流管道下1.5m左右，定為6.5m，最高水位比

12、入流管道中水位低0.080.15m，定為7.85m，則凈量程在7.15m8.5m之間根據(jù)入流量和凈揚(yáng)程損失，加上估計(jì)的管線水頭損失2.0m和自由水頭為1.0m。 水頭總揚(yáng)程約為10.1511.5m，取12m。 (5)泵的選擇本設(shè)計(jì)單泵流量為L(zhǎng)/s，揚(yáng)程12m。查給水排水手冊(cè)，選用KWP250-400型的污水泵。其主要性能參數(shù)如下：流量L/s，揚(yáng)程16m；轉(zhuǎn)速rad/min，軸功率KW；效率，配用功率KW；(6)泵站的布置泵房尺寸為：。污水泵站設(shè)地下一層，面積10×7m2，深度為3m。污水泵站設(shè)地上一層，面積10×7m2，高度為3.5m 。污水泵站設(shè)就地控制柜一組，內(nèi)有流量計(jì)

13、，就地顯示。機(jī)組的布置應(yīng)確保運(yùn)行安全，裝卸、維修和管理方便，且管道總長(zhǎng)度最短，接頭配件最少，水頭損失最小，并留有擴(kuò)建的余地。3.2 調(diào)節(jié)池3.2.1設(shè)計(jì)說明污水在一天24h內(nèi)的水量和水質(zhì)是波動(dòng)變化的，這樣對(duì)污水廠的處理設(shè)備，特別是生物處理設(shè)備后生化反應(yīng)系統(tǒng)處理功能正常發(fā)揮是不利的，甚至可能造成破壞。因此，應(yīng)在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，以均和水質(zhì)、存盈補(bǔ)缺。73.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)水力停留時(shí)間（調(diào)節(jié)周期） T = 1 h設(shè)計(jì)流量 Q = 30000m3/d=1250m3/h=0.347m3/s進(jìn)水SS 濃度為 500mg/L3.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1)池容 公式（3-1） 流量，m3/h； 調(diào)節(jié)時(shí)

14、間，取2h；代入得 (2)調(diào)節(jié)池面積 公式（3-2） 調(diào)節(jié)池水深，一般在3-5m之間；取5m；代入得 m2 取調(diào)節(jié)池長(zhǎng)×寬=25m×20m。(3)工藝設(shè)備調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)3.3隔油池3.3.1設(shè)計(jì)說明隔油池一般分為平流式、斜板式和平流與斜板組合三種，本次設(shè)計(jì)為工業(yè)污水處理，水量相對(duì)較小，選擇平流式隔油池，其優(yōu)點(diǎn)是隔油效果好，耐負(fù)荷沖擊，施工簡(jiǎn)單。3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)8(1)隔油池油珠上浮速度不高于；(2)隔油池水平流速在35mm/s之間；(3)隔油池有效水深一般在1.52.0m/s之間；(4)深寬比為0.30.5，超高不小于0.4 ；(5)集油管管徑為200-300mm；(6

15、)池內(nèi)刮油速度不超過15mm/s。3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)隔油池表面積 公式（3-3） ：最大設(shè)計(jì)流量，=1250m3/h ：修正系數(shù)，與水平流速v和油珠上浮速度V的比值有關(guān)，取=1.44 : 油珠上浮速度，取V=1.6m/h ：水平流速，取v=16m/h =m2(2)過水?dāng)嗝婷娣e = 78 公式（3-4）(3)有效水深和池寬 水深h一般在1.5-2.0m之間，取h=2m 池寬b不大于6.0m，深寬比為0.30.5；則取 b=4.5m (4)池長(zhǎng) 公式（3-5） 長(zhǎng)寬比L/b=6.4>4 符合要求(5)高度 隔油池高度 h1：池水面以上到池壁標(biāo)高，一般不小于0.4m；取h1=0.5m

16、則3.3.4 隔油池排泥設(shè)計(jì)9(1)隔油池內(nèi)一般采用機(jī)械刮泥，其運(yùn)行速度為0.31.2m/min，要求池底坡度不小于0.01；(2)當(dāng)采用污泥斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗應(yīng)設(shè)單獨(dú)的排泥閥的排泥管。泥斗的斜管與水平面傾角：方斗宜60、圓斗宜為55；(3)污泥沉淀區(qū)容易宜按不大于2d的污泥量計(jì)算；(4)池底排泥管干管的直徑不小于200mm；(5)當(dāng)采用靜壓排泥時(shí)，凈水頭不應(yīng)小于1.5m。3.3.5 處理效果 隔油池去除率可達(dá)70%，出水中含油量約為800×（1-70%）=2403.4配水井10配水設(shè)施能夠均衡的發(fā)揮各處理構(gòu)筑物運(yùn)行能力，保證各構(gòu)筑物經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行，常見的有對(duì)稱式、堰式和非對(duì)稱式。對(duì)

17、稱式配水是構(gòu)筑物個(gè)數(shù)為雙數(shù)的配水方式，其連接管線可以是明渠和暗管。特點(diǎn)是管線完全對(duì)稱（包括管徑和長(zhǎng)度），從而使水頭損失相等。這種配水方式的構(gòu)造和運(yùn)行操作均比較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是占地廣、管線長(zhǎng)，而且構(gòu)筑物不能過多，否則造價(jià)較高。堰式配水是污水處理廠常用的配水設(shè)施。進(jìn)水從井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入各個(gè)水斗再流向各構(gòu)筑物。原理是利用等寬度堰上水頭損失相等，過水流量就相等的原理來進(jìn)行配水。其特點(diǎn)是配水均勻，不受構(gòu)筑物管渠狀況的影響，即使長(zhǎng)短不同或局部損失不同也能做到配水均勻，可以對(duì)稱布置也可以不對(duì)稱布置。優(yōu)點(diǎn)是配水均勻，缺點(diǎn)是水頭損失較大。非對(duì)稱配水的特點(diǎn)是在進(jìn)口處造成一個(gè)較大的局部損失入流，讓局部損失遠(yuǎn)

18、大于沿程損失，從而實(shí)現(xiàn)均勻配水。設(shè)配水井1座。尺寸：4.03.0m， 設(shè)分水閘門兩座，選用SYZ型。閘門：800mm， 配手搖式啟閉機(jī)兩臺(tái)。3.5氣浮池3.5.1設(shè)計(jì)說明氣浮法也稱浮選法，其原理是設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，以形成水、氣、及被去除物質(zhì)的三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進(jìn)微細(xì)氣泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒被分離去除。 氣浮法通常作為對(duì)含油污水隔油后的補(bǔ)充處理。即為生化處理之前的預(yù)處理，經(jīng)過氣浮處理，可將含油量降到30mg/L以下，再經(jīng)過生化處理，出水含有可達(dá)到10mg/L以下。設(shè)計(jì)選用目前最常

19、用的平流式氣浮池，廢水從池下部進(jìn)入氣浮接觸區(qū)，保證氣泡與廢水有一定的接觸時(shí)間，廢水經(jīng)隔板進(jìn)入氣浮分離區(qū)進(jìn)行分離后，從池底集水管排出。浮在水面在的浮油用刮油設(shè)備刮入集油槽后排出。其優(yōu)點(diǎn)是池身淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、管理方便。3.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)(1)加壓水泵加壓水泵作用是提供一定壓力的水量，本設(shè)計(jì)中采用離心泵(2)空氣供給設(shè)備壓力溶氣氣浮的供氣方式可分為泵前插管進(jìn)氣、水泵射流器供氣、水泵空壓機(jī)供氣三種，本設(shè)計(jì)中采用水泵空壓機(jī)供氣(3)壓力溶氣罐設(shè)計(jì)參數(shù)：過流密度2500m3/(m2d)布水區(qū)高度取0.2m;貯水區(qū)高度取1.0m;填料層高度取1.0m;液位控制高取0.8m(從罐底計(jì))；氣罐承受能力0.

20、6Mpa以上；罐內(nèi)理論停留時(shí)間3min;(4)氣浮池設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)停留時(shí)間 30min表面負(fù)荷率 8m3/(m2h)進(jìn)入接觸室的流速 60mm/s隔板下端的水流上升速度 16mm/s隔板上端的上升速度 8mm/s接觸室的停留時(shí)間 50min3.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算：(1)溶氣罐的容積： 公式（3-6） 溶氣罐有效容積系數(shù)，取60% 罐內(nèi)實(shí)際停留時(shí)間，取5min溶氣用水量，取處理水量的10%， 代入得 溶氣罐直徑 公式(3-7) 代入得 溶氣罐高度Z取下式計(jì)算: (2)接觸區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算 氣浮池接觸區(qū)面積: 公式（3-8）式中 接觸區(qū)水深上升平均流速， 回流水量， 則 (3)氣浮池分離區(qū)面積: 公式（3-

21、9）式中 水流下降的平均流速，取2.0mm/s.則 (4)氣浮池有效水深： 公式（3-10）式中 氣浮池分離區(qū)水利停留時(shí)間，取1.5min則 (5)氣浮池的有效容積: 公式（3-11）則可求出： 氣浮池個(gè)數(shù)取2座，以并聯(lián)方式運(yùn)行。取池有效長(zhǎng)度L和池寬B的比L:B=2.0，則可求出：接觸室長(zhǎng)度一般與池寬B相同，則，其寬度氣浮池的總高H 式中 h1 為標(biāo)高，取0.5m3.5.4上浮液渣排除設(shè)備11如果氣浮池中大量的上浮液、渣得不到及時(shí)的清除，刮渣時(shí)對(duì)渣層的擾動(dòng)過于劇烈，因此需要及時(shí)將上浮液、渣排除，排渣設(shè)備主要是刮渣機(jī)，本設(shè)計(jì)中采用鏈條牽引式刮渣機(jī)，采用逆水流方向刮渣，刮渣板運(yùn)行速度取60mm/s

22、。為了消除撇渣時(shí)存在的死區(qū)和浮渣倒流現(xiàn)象，在池子兩邊設(shè)置擋渣板。擋渣板表面光滑平直，兩塊板相互平行，其間距與刮板尺寸相吻合，擋渣板與池墻焊接密封，以防浮渣進(jìn)入擋板內(nèi)。3.5.5排污裝置本設(shè)計(jì)采用管式排污裝置，排污管采用直徑為300mm的鋼管，排污管頂開縫寬呈的圓心角。3.5.6處理效果：氣浮池去除率可達(dá)90%，出水中油類含量=240×（1-90%）=24mg/L3.6 A/O池設(shè)計(jì)3.6.1設(shè)計(jì)說明A/O法又稱前置式缺氧好氧生物脫氮工藝，是目前較為廣泛采用的一種脫氮工藝。該工藝將反硝化段設(shè)在系統(tǒng)的前面，氨氮在好氧段通過硝化反應(yīng)生成硝酸鹽，硝酸鹽通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池中，在缺氧池中以水

23、中的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行反硝化脫氮。沉淀池中的污泥一部分回流到缺氧段提供足量微生物，剩余污泥經(jīng)處理后排放。該工藝與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比的主要優(yōu)點(diǎn)如下：(1)流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，節(jié)省基建費(fèi)用；(2)在污水C/N較高(大于4)時(shí)，以原污水中的有機(jī)物為碳源，不需要外加碳源；(3)好氧池設(shè)在缺氧池之后，使反硝化殘留的有機(jī)物進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)；(4)缺氧池在好氧池之前，一方面，由于反硝化消耗一部分有機(jī)碳源，減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷，另一方面有利于控制污泥膨脹；同時(shí)，反硝化過程產(chǎn)生的堿度也可以補(bǔ)償硝化過程之需； 3.6.2設(shè)計(jì)參數(shù)及規(guī)定（見表3-1）12表3-1設(shè)計(jì)參數(shù)表Table 3-1 Design

24、parameter污泥濃度/mgMLSS/l30005000總水利停留時(shí)間t/h712缺氧池水利停留時(shí)間h1.52.5好氧池水利停留時(shí)間h5.59.5污泥回流比R%50100混合液回流比R%200500溶解氧DO缺氧池小于0.5；好氧池大于2設(shè)計(jì)流量Q30000 m3/d3.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1)好氧區(qū)容積 公式（3-12）式中：好氧區(qū)有效容積，； Q設(shè)計(jì)流量，; -進(jìn)水濃度，mg/L； S出水濃度，mg/L； Y污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.6； 內(nèi)源代謝系數(shù)，取0.01； 固體停留時(shí)間，d； 混合液懸浮固體濃度（MVSS），mg/L，取3000mg/L f 混合液中VSS和TSS之比，取f=0.7;

25、出水溶解性濃度S應(yīng)為： 公式（3-13）式中 tBOD實(shí)驗(yàn)時(shí)間，6d kBOD的分解速度常數(shù)，0.23 則可求出: mg/L <60mg/L 設(shè)計(jì)污泥齡首先確定硝化速率，則計(jì)算如下 公式（3-14） 式中 的濃度，mg/L； 氧的半速常數(shù)，mg/L； 反應(yīng)池中溶解氧濃度，mg/L 則可求出：=硝化反應(yīng)所需的最小泥齡 公式（3-15）則可求出： = =2.43d 選用安全系數(shù)K=3設(shè)計(jì)污泥齡： 公式（3-16）則可求出： =3×2.43=7.29 d代入公式得好氧區(qū)容積好氧區(qū)水利停留時(shí)間： 公式（3-17）則可求出： =0.287 d(2)缺氧區(qū)容積 公式（3-18）式中 缺氧池

26、有效容積，； 需還原的硝酸鹽氮量，kg/d； 反硝化速率，；微生物同化作用去除的總氮 公式（3-19）則可求出： =0.124×=10.9mg/L 被氧化的進(jìn)水總氮量-出水氨氮量-用于合成的總氮量則可求出所需脫硝量為：24.1mg/L需還原的硝酸鹽氮量反硝化速率 公式（3-20）式中：時(shí)的反硝化速率常數(shù)，取0.12； 溫度系數(shù)，取1.08；則缺氧池容積 缺氧池水利停留時(shí)間 公式(3-21)則可求出： (3)曝氣池總?cè)莘e 則可求出： =8620+4530=13150m3 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡=7.29+7.29×1205/8619=8.31d(4)污泥回流比

27、及混合液回流比污泥回流比R設(shè)SVI=150，回流污泥濃度計(jì)算公式為： 公式（3-22） 式中 r為考慮污泥在沉淀池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素的系數(shù)，取1.2。 則可求出：混合液懸浮固體濃度X(MLVSS)=3000污泥回流比 (一般取50%100%)混合液回流比R取決于所要求的脫氮率。脫氮率可用下式估算： 剩余污泥量 (So-S) 公式（3-23）則可求出：去除每1kg產(chǎn)生的干污泥量： (1)反應(yīng)池主要尺寸好氧反應(yīng)池(按推流式反應(yīng)池設(shè)計(jì))，總?cè)莘eV=2864.5，設(shè)2組反應(yīng)池。單組容積有效水深h=5.0m，有效面積采用三廊道式，廊道寬b=5m，反應(yīng)池長(zhǎng)度校核：b/h=7/5=1.41-2

28、 L/b=41/7=5.85-10 超高取1.0m，則反應(yīng)池總高H=5+1=6m 缺氧池反應(yīng)池尺寸，總?cè)莘eV=4530 ，設(shè)2組反應(yīng)池。單組容積V2=4530/2=2265m2有效水深h=5m，有效面積長(zhǎng)度也好氧池相同取41m，池寬=11m(2)反應(yīng)池進(jìn)、出水計(jì)算進(jìn)水管 二個(gè)反應(yīng)池合建，進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入進(jìn)水豎井，經(jīng)混合后經(jīng)凈水潛孔進(jìn)入缺氧池.反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：管道流速取v=0.8m/ s 管道過水?dāng)嗝婀軓饺∵M(jìn)水管管徑DN=500mm.校核管道流速回流污泥渠道 單組反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量: 公式（3-24）則可求出渠道流速取v=0.8m/ s 渠道斷面積取渠道斷面b×h=0.

29、4m×1.5m校核流速渠道超高取0.3m渠道總高為0.3+0.4=0.7m進(jìn)水豎井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量孔口流速取0.5m/s孔口過水?dāng)嗝娣e孔口尺寸 進(jìn)水豎井平面尺寸出水堰及出水豎井按矩形堰流量公式：式中 b堰寬，取4.0m; H堰上水頭高，m。出水孔過流量孔口流速v=0.5m/s;孔口過水?dāng)嗝婵卓诔叽缛?進(jìn)水豎井平面尺寸 出水管：反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量 管道流速v=0.6m/s；管道過水?dāng)嗝婀軓饺〕鏊芄軓紻N=500mm;校核管道流速(1)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量AOR需氧量包括碳化需氧量和硝化需氧量，并應(yīng)扣除剩余活性污泥排放所減少的BOD5 及的氧當(dāng)量(此部分用于細(xì)胞合

30、成，并為消耗)，同時(shí)還應(yīng)考慮反硝化脫氮產(chǎn)生 的氧量。a.碳化需氧量 公式(3-25)則可求出： b.硝化需氧量 公式（3-26） 則可求出：c.反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量 公式( 3-27)式中 為反硝化的脫除的硝態(tài)氮量，取199.5kg/d.則可求出： 故總需氧量最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則：標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率，將實(shí)際需氧量AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR： 公式（3-28）式中 水溫時(shí)清水中溶解氧的飽和度，mg/L； 設(shè)計(jì)水溫時(shí)好氧池中平均溶解氧的飽和度，mg/L； 設(shè)計(jì)污水溫度，； 好氧反應(yīng)池中溶解氧濃度，取

31、2 mg/L； 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82； 壓力修正系數(shù)，本例工程中所在地區(qū)大氣壓為Pa，故此=1；污水中飽和氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95.查表得水中溶解氧飽和度：=9.17 mg/L； =8.38 mg/L 空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力： 公式（3-29）式中 空氣擴(kuò)散器的安裝深度，m； 大氣壓力，1.013 Pa。則可求出：空氣離開好氧反應(yīng)池時(shí)氧的百分比 公式( 3-30 )式中 空氣擴(kuò)散裝置的氧的轉(zhuǎn)移效率，取20%則可求出：好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度： 公式（3-31）則可求出：則好氧反應(yīng)池平均使供氣量：最大時(shí)供氣量：所需空氣壓力(相對(duì)壓力) 公式（3-32）式中

32、 供風(fēng)管道沿程阻力，MPa； 供風(fēng)管道局部阻力，MPa曝氣器淹沒水頭，MPa；曝氣器阻力，微孔曝氣0.004-0.005 MPa，取0.004 MPa；富余水頭，=0.0030.005 MPa，取0.004 MPa。 則曝氣器數(shù)量計(jì)算a. 按供氧能力計(jì)算曝氣器數(shù)量 公式（3-33）式中 供氧能力所需曝氣器個(gè)數(shù)，個(gè)； 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(shí)的供氧能力，。采用微孔曝氣器，參照有關(guān)手冊(cè)，工作水深4.3m，在供氣量 時(shí)，曝氣器氧利用率，服務(wù)面積0.30.0.75 ，充氧能力，則：b.以微孔曝氣器服務(wù)面積進(jìn)行校核：（符合要求）供風(fēng)管道計(jì)算a.供風(fēng)管道指風(fēng)機(jī)出口至曝氣器的管道流量流速

33、；管徑取干管管徑為DN=300mm。b.支管單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)管(布?xì)鈾M管)流速；管徑取支管管徑為DN=200mm。(1)缺氧池設(shè)備選型，缺氧池分為三個(gè)串聯(lián)，每格內(nèi)設(shè)一臺(tái)機(jī)械攪拌器。缺氧池內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，所需功率按污水計(jì)算。有效容積V=41×11×5=2255m3混合全池污水所需功率N=2255×5=11275W(1)污泥回流設(shè)備選型污泥回流比;污泥回流量設(shè)污泥泵房一座，內(nèi)設(shè)三臺(tái)潛污泵(2用1備)單泵流量混合液回流泵混合液回流比混合液回流量每池設(shè)混合液回流泵2臺(tái)，單泵流量混合液回流泵采用潛污泵。3.7二沉池的設(shè)計(jì)3.7.1設(shè)計(jì)說明二次沉淀池是設(shè)置在曝氣

34、池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物處理過程中產(chǎn)生的污泥，獲得澄清的處理水為主要目的的。二沉池有別于其它沉淀池，其作用一是泥水分離，二是污泥濃縮，并因水量、水質(zhì)的時(shí)常變化還要暫時(shí)貯存活性污泥，是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是泥水分離，使混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。其運(yùn)行處理效果將直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。按水流方向可以分為平流式、豎流式和輻流式三種。13 表3-2 特點(diǎn)比較Table 3-2 Features Comparison池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式耐沖擊負(fù)荷和溫度變化能力強(qiáng)；施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低采用多泥斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)立排泥管，工作量大，采用機(jī)械排

35、泥時(shí)，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易腐蝕適用于地下水位較高或地質(zhì)較差的地區(qū)；適用于大、中、小型污水處理廠豎流式排泥方便，管理簡(jiǎn)單；占地面積小池深大，施工困難；耐沖擊負(fù)荷和溫度變化的能力較差；造價(jià)較高；池徑不能太大適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式機(jī)械排泥，運(yùn)行良好，管理簡(jiǎn)單；排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品水流速度不穩(wěn)定；機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工及管理要求較高適用于地下水位較高的地區(qū)；適用于大、中型污水處理廠本設(shè)計(jì)采用機(jī)械吸泥的平流式沉淀池。3.7.2設(shè)計(jì)參數(shù)：水平流速v=4mm/s，沉淀時(shí)間為t=4h， 有效水深采用h2=5m，每格池寬為b=6.5m，緩沖層高度h3=0.3m，超高h(yuǎn)1=0.3m3

36、.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算：(1)池長(zhǎng)選取設(shè)計(jì)參數(shù)，水平流速v=4mm/s，沉淀時(shí)間為t=4h， 則 L=3.6vt=3.6×4×4=57.6m(2)面積池的有效水深采用h2=5m，則A=1450m(3)池寬B=25.2m 取B=26 m(4)池個(gè)數(shù) 設(shè)每格池寬為b=13m，則n= =2(5)校核長(zhǎng)寬比= = =4.4>4 (符合要求)長(zhǎng)深比= = =11.5>8 (符合要求)表面負(fù)荷q=1.2m3/(m2×h) (符合二次沉淀池在活性污泥法之后的1.0-1.5之間的要求)(6)污泥部分的容積污泥區(qū)的容積按不小于2h的貯泥量設(shè)計(jì)則 公式（3-34）式中：日平均污

37、水流量，m3/d; 混合液污泥濃度，mg/L; 回流污泥濃度，mg/L; 回流比，；=5000 m3每格沉淀池所需的污泥部分容積V= =2500m3(7)污泥斗容積每格沉淀池設(shè)兩個(gè)污泥斗，則每斗容積V1V1= h41 公式（3-35）式中：f1污泥斗的上口面積，m2； 2污泥斗下口面積，m2； h41污泥斗高度，m；f1=6.5×6.5=42.25 m22=0.5×0.5=0.25 m2污泥斗為方斗，設(shè)=55°，則h41= °=4.28 mV1= h41= ×4.28（42.25+0.25+ ）=69.93m3(8)污泥斗以上梯形部分的容積V2

38、V2=×h42×b 公式（3-36）式中：L梯形上部的長(zhǎng)度，即沉淀池長(zhǎng)，m； l梯形下部的長(zhǎng)度，m； h42梯形部分的高度，m由以上可知，L=57.6 m，l=6.5×2=13 mh42=（57.6-13-0.5）×0.01=0.441 mm3(9)污泥區(qū)的總高度h4h4= h41+ h42+ h43 式中：h43污泥層厚度，m，h43= A1單池面積，即A1=，m2m所以：h4= h41+ h42+ h43=4.28+0.4+3=7.7m(10)沉淀池的總高度H設(shè)緩沖層高度h3=0.3m，超高h(yuǎn)1=0.3m所以 H=h1+h2+h3+h4=0.3+5.

39、0+0.3+7.7=13.3m第四章 污泥處理構(gòu)筑物的計(jì)算4.1設(shè)計(jì)說明為方便污泥的后續(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，需對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設(shè)計(jì)采用間歇式濃縮池。14(1)原理：重力濃縮是一種重力沉降過程，依靠污泥中的固體物質(zhì)的重力作用進(jìn)行沉降與壓密。(2)分類：根據(jù)運(yùn)行情況分為間歇式和連續(xù)式兩種。間歇式重力濃縮池：是一種圓形水池，底部有污泥斗。工作時(shí)，先將污泥充滿全池，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，濃縮后的污泥從底部泥斗排出。間歇式濃縮池主要用于污泥量小的處理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)兩個(gè)濃縮池，

40、一個(gè)工作，另一個(gè)進(jìn)入污泥，兩池交替使用。4.2設(shè)計(jì)參數(shù)表4-1 構(gòu)筑物排泥表Table 4-1 Mud emission of structures構(gòu)筑物排泥量（m3/d）含水率隔油池27.54P=99.0%氣浮池75P=99.0%A/O池18 P=99.0%二沉池12.9P=99.0%總排泥量Q=1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h設(shè)計(jì)濃縮后含水率=96%污泥固體負(fù)荷：qs=45m3/(m2.d)4.3設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1污泥濃縮池(1)表面積 m2濃縮池直徑 取D=6.2m水力負(fù)荷 有效水深h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m濃縮池有效容積V1=A

41、h1=29.652.4=71.16m3(2)排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P296.0的污泥，則Q w= 按4h貯泥時(shí)間計(jì)泥量，則貯泥區(qū)所需容積 V24Q w41.395.56m3 泥斗容積 = m3 式中： h4泥斗的垂直高度，取1.5m r1泥斗的上口半徑，取1.1m r2泥斗的下口半徑，取0.6m 設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為： = 故池底可貯泥容積： = 因此，總貯泥容積為>5.56m2 （滿足要求）(3濃縮池總高度：濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，則濃縮池的總高度 =2.4+0.30+0.30+1.5+0.16=4.66m(4)濃縮池排水量：=

42、4.3.2污泥提升泵由沉淀池污泥出口池深度結(jié)合管路壓力損失mHO2，設(shè)計(jì)揚(yáng)程取22m。選擇上海博生水泵制造有限公司生產(chǎn)的LW25-8-22型號(hào)的無堵塞立式管道排泥泵。該泵性能參數(shù)：口徑為25mm；流量為8m3/h；揚(yáng)程為22m；功率為1.1kW；轉(zhuǎn)速為2900r/min；電壓為380V。4.3.3 污泥脫水間進(jìn)泥體積為5.56m3，含水率，則泥餅干重t=450kg/池；出泥餅kg/池，含水率為80%。選用兩臺(tái)（一用一備）上海維都水處理技術(shù)有限公司銷售的HJSP-65W型帶式污泥脫水機(jī)。單臺(tái)處理量為1.2m3/h4m3/h，帶寬為650mm，沖洗水量為0.09m3/min，機(jī)械尺寸為1435mm

43、3835mm2195mm，重量為2.1t。第五章 平面與高程5.1 平面布置5.1.1 平面布置對(duì)象及比例污水處理廠平面布置對(duì)象包括：處理構(gòu)筑物的布置；輔助建筑物的布置以及以及各種管線、道路、綠化帶的布置。在各構(gòu)筑物個(gè)數(shù)和尺寸確定以后，需根據(jù)工藝流程和廠區(qū)地形、地質(zhì)條件，進(jìn)行總平面布置。總平面布置圖可根據(jù)污水廠的規(guī)模采用120011000比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為l：500。5.1.2 平面布置原則1.處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對(duì)它們進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮：(1)貫通，連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直

44、通，應(yīng)避免迂回曲折，造成管理不便。(2)土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段(3)在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定間距，以滿足施工要求，一般間距要求510m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(4)各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。5.1.3輔助建筑物：污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機(jī)房，辦公室，集中控制室，水質(zhì)分析化驗(yàn)室，變電所，存儲(chǔ)間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近，化驗(yàn)室應(yīng)機(jī)器間和污泥干化場(chǎng)，以保證良好的工作條件，化驗(yàn)室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在的上風(fēng)中處。在污水

45、廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運(yùn)輸。主干寬69m次干道寬34m，人行道寬1.5m2.0m曲率半徑9m，有30%以上的綠化。5.1.4管線布置(1)應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可直接排入水體。(2)廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。5.2 高程布置5.2.1主要任務(wù)確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計(jì)算決定各部分的水面標(biāo)高，以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。污水處理廠的水流常依靠重力流動(dòng)，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭損失。水頭損失包括：水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在

46、內(nèi)；水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失；水流流過量水設(shè)備的水頭損失。水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)選擇一條距離最長(zhǎng)、水頭損失最大的流程進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地；以使實(shí)際運(yùn)行時(shí)能有一定的靈活性。5.2.2 高程布置原則：14(1)盡量利用地形坡度，使污水按工藝流程在構(gòu)筑物之間能夠自流，并盡量減少提升次數(shù)以及水泵所需揚(yáng)程。(2)協(xié)調(diào)好平面布置與單體埋深，以免造成施工困難和污水多次提升。(3)注意污水處理流程和污泥處理流程的配合，盡量減小提升高度。(4)協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計(jì)與各構(gòu)筑物的埋深，便于正常排放和檢修排空。 5.2.3 高程損失計(jì)算1. 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)輸送方式污水的輸送方式分為管道和明渠兩種。根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，本設(shè)計(jì)在構(gòu)筑物內(nèi)輸送污水時(shí)采用管道輸送，從排水管到排放水體時(shí)采用明渠輸送。(2)污水管材料選取考慮到污水具有腐蝕性，選用鋼筋混泥土管，其粗糙度n=0.014。(3)設(shè)計(jì)充滿度在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值稱為設(shè)計(jì)充滿度，當(dāng)h/D=1時(shí)，稱為滿流；h/D<1時(shí)，稱為非滿流。根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，污水管道應(yīng)按照非滿流設(shè)計(jì)。對(duì)于明渠來說，設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定設(shè)計(jì)超高(即渠中水面到渠頂?shù)母叨?不小于0.2m。(4)設(shè)計(jì)流速根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，污水管道在設(shè)計(jì)充滿度下最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s。流速過小會(huì)造成水管堵塞，