環(huán)本1001 張雄 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、長(zhǎng)沙市長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)污水處理廠工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)2014屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）院 、 部： 安全與環(huán)境工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 張雄 指導(dǎo)教師： 彭麗婧 職稱： 講師 專 業(yè)： 環(huán)境工程 班 級(jí)： 環(huán)本1001班 完成時(shí)間： 2014年5月 摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城鎮(zhèn)在生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的廢水和污水增加。長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)原有的污水處理廠采用的生物轉(zhuǎn)盤工藝在處理過程中隨著污水量的增加，處理強(qiáng)度的增大而導(dǎo)致生物轉(zhuǎn)盤的盤片上生物膜脫落、排出水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，處理費(fèi)用增加。為滿足黃花鎮(zhèn)目前以及未來幾年的污水處理的需要，本設(shè)計(jì)針對(duì)長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)污水處理廠原工藝進(jìn)行改進(jìn)，原處理規(guī)模為8200m3/d。進(jìn)水水質(zhì)為：B

2、OD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 150 mg/L，TP = 2.8 mg/L。針對(duì)進(jìn)水水量和水質(zhì)，采用具有良好脫氮除磷效果，運(yùn)行處理簡(jiǎn)單方便的卡魯塞爾氧化溝工藝，其出水水質(zhì)達(dá)國(guó)家污水綜合排放一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。主要構(gòu)筑物的包括污水泵房、格柵、沉砂池、氧化溝、二沉池、污泥濃縮池等。 關(guān)鍵詞：污水處理；卡魯塞爾氧化溝；脫氮除磷ABSTRACT With the rapid development of economy, the process of urbanization is speeding up, urban wastewat

3、er and sewage which generated in the production and daily life are increasing. In HuangHua town of ChangSha County, the original wastewater treatment plant using biological rotating disc process in the process as the volume increases,with the intensity grows to Bio Bio-film leading to the turntable

4、platter off, discharged water quality substandard, which increased the processing costs. In order to meet the needs of Sewage treatment in current as well as the future years in HuangHua town, according to the original process in Changsha County, HuangHua town sewage treatment plant this design is m

5、aking the progress.The original size was 8200m3/d. Water quality: BOD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 150 mg/L，TP = 2.8 mg/L。Accoding to influent amount and quality, we used the good effect of nitrogen and phosphorus removal, and we running simple carrousel oxidation ditch process,

6、the effluent quality was up to the national level of integrated wastewater discharge standard b. The main structures including: sewage pumping stations, grills, grit, oxidation ditches, secondary settling tank, sludge thickening tank and so on.Key words：Sewage treatment; Carrousel oxidation ditch; n

7、itrogen and phosphorus removal目 錄1 前言12 設(shè)計(jì)資料22.1 自然條件22.2.1 地形地貌22.2.2 氣象22.2.3 水文22.2 規(guī)劃資料23 污水處理方案的確定33.1 城鎮(zhèn)污水處理目前常用工藝簡(jiǎn)介33.1.1 氧化溝活性污泥法33.1.2 間歇式活性污泥法43.1.3 曝氣生物濾池43.2 原污水處理工藝的分析43.3 污水處理工藝的確定54 污水處理主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算74.1 粗格柵74.1.1 進(jìn)出污水水質(zhì)與水量74.1.2 粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算74.2 污水提升泵房104.3 細(xì)格柵104.4 沉砂池134.4.1 平流式沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)134.

8、4.2 平流式沉砂池的設(shè)計(jì)134.5 氧化溝154.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)154.5.2 水處理程度計(jì)算164.5.3 氧化溝的設(shè)計(jì)與計(jì)算164.6 二沉池204.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)204.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算215 污泥處理設(shè)計(jì)計(jì)算235.1 污泥泵房設(shè)計(jì)235.1.1 回流污泥泵房設(shè)計(jì)235.1.2 剩余污泥泵房245.2 濃縮池245.2.1 中心管面積255.2.2 沉淀部分的有效面積255.2.3 濃縮池有效水深255.2.4 確定污泥斗尺寸265.2.5 濃縮池總高度265.3 貯泥池275.3.1 貯泥池體積275.3.2 貯泥池其他尺寸275.4 污泥脫水車間276 高程確定296.1 污

9、水處理廠高程布置原則296.2 污水處理部分構(gòu)筑物高程計(jì)算296.2.1 污水處理部分構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算296.2.2 污水處理部分構(gòu)筑物高程的確定306.3 污泥處理部分構(gòu)筑物高程計(jì)算316.3.1 污泥處理部分構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算316.3.2 污泥處理部分構(gòu)筑物高程計(jì)算327 污水處理廠的平面布置337.1 平面布置原則337.2 污水處理廠的平面布置337.2.1 污水處理區(qū)337.2.2 污泥處理區(qū)337.2.3 生活區(qū)347.2.4 廠區(qū)綠化布置348 總結(jié)35參考文獻(xiàn)36致 謝38附 錄391 前言伴隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，然而在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背后，也隨之帶來了日益嚴(yán)峻

10、的環(huán)境問題。其中工業(yè)廢水和生活污水在污染城鎮(zhèn)環(huán)境的同時(shí)還對(duì)城鎮(zhèn)周圍的河流和土地造成嚴(yán)重的污染，給當(dāng)?shù)氐叵嘛嬘盟畮砹酥苯拥挠绊?，威脅到人類的身體健康和生物的生長(zhǎng)。所以，城鎮(zhèn)污水治理已成為目前大部分城鎮(zhèn)急需要解決的問題。長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)距離市區(qū)20公里，規(guī)劃人口：34萬人。生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均8200m3。區(qū)域污水日排放量低、日系數(shù)變化大，主要是生活污水，氮磷含量較高。隨著人口的不斷增長(zhǎng)，生活污水量增加，污水水質(zhì)中的氮磷含量也急劇增大。原污水處理廠采用的生物轉(zhuǎn)盤的處理工藝在處理過程中隨著處理強(qiáng)度的增大導(dǎo)致生物轉(zhuǎn)盤的盤片生物膜易脫落、處理效率低、處理周期增長(zhǎng)，能耗偏高，不利于黃花鎮(zhèn)的環(huán)境保護(hù)在一定程

11、度制約著其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此需對(duì)原污水處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，使之適應(yīng)于目前甚至是未來十幾年黃花鎮(zhèn)污水處理的需要。2 設(shè)計(jì)資料2.1 自然條件2.2.1 地形地貌長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)占地169平方公里，屬低山丘陵地貌，地勢(shì)由南向北略有坡度，平均坡度為 0.4，地帶性土壤為紅壤。地坪平均絕對(duì)標(biāo)高為8.5 m。2.2.2 氣象年均氣溫16.5，年氣溫通常一月最低，七月最高。東南風(fēng)為其夏季知道風(fēng)向，全年無霜期長(zhǎng)275天；年平均降水量1420.0毫米，年降水日數(shù)152天，46月份為暴雨多雨期。2.2.3 水文污水處理廠出水排入距廠120m的梨江中，該河的最高水位約為10.50 m，最低水位約為4.00 m，常年平均

12、水位約為7.00 m。2.2 規(guī)劃資料 規(guī)劃人口：34萬人。近期生活污水量為日平均8200m3。生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均235 L/人 。生活污水水質(zhì)為：BOD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 150 mg/L，TP = 2.8 mg/L；污水處理廠出水水質(zhì)要求達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。 污水處理廠可用地面積約占地200000m2，廠區(qū)設(shè)計(jì)地坪絕對(duì)標(biāo)高采用12.00 m。進(jìn)水干管標(biāo)高為絕對(duì)標(biāo)高0.75m，充滿度h/D = 0.65，坡度2.5 。污水進(jìn)水總管采用管徑為800mm的管道。處理廠四角的坐標(biāo)為： X 0 ， Y 0

13、； X 550 ， Y 0 ；X 0 ， Y 450 ； X 550 ， Y 450。3 污水處理方案的確定3.1 城鎮(zhèn)污水處理目前常用工藝簡(jiǎn)介由于城鎮(zhèn)污水會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，因此需要采取措施對(duì)城鎮(zhèn)污水進(jìn)行處理，改變污水的水質(zhì)。城鎮(zhèn)污水的處理工藝可分為多級(jí)，一般按照處理程度分級(jí)的話，可以分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理污水工藝1。一級(jí)處理：通常包括格柵、沉砂池，初沉池。格柵一般都設(shè)置在在污水進(jìn)口處，氣原理是采用物理處理的方法，去除較大的漂浮物或懸浮物，以免其堵塞后續(xù)構(gòu)筑物，減輕處理負(fù)荷，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。格柵后面設(shè)置的沉砂池，主要是為了去除比重較大的無機(jī)顆粒。在污水生物處理構(gòu)筑物的前面，一般設(shè)置對(duì)無機(jī)物去除

14、效果好的初沉池。污水中的BOD在一級(jí)處理后都會(huì)有所下降，通?？蓽p少30%左右。二級(jí)處理：一般通過運(yùn)用生物處理的方法，對(duì)污水中的有機(jī)污染物質(zhì)加以去除。在生物處理構(gòu)筑物中，大量的微生物通過其代謝的作用，將污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為能達(dá)標(biāo)排放的無害物質(zhì)，因此生物處理構(gòu)筑物是污水處理過程中及其重要的一部分。一般對(duì)有機(jī)污染的去除率達(dá)到90%以上，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后污水BOD5可降至2030mg/L。二沉池的設(shè)置，主要是為了去除在生物處理過程中所產(chǎn)生的沒有活性的生物，它們多以污泥的形式存在。三級(jí)處理：在前面的兩級(jí)處理之后，污水中仍存在一些很難降解的有機(jī)物、以及那些能夠使水體富營(yíng)養(yǎng)化的磷和氮等可溶性無機(jī)

15、物。這時(shí)就需要進(jìn)行三級(jí)處理，一般采用離子交換法、生物脫氮除磷法、電滲析法、活性炭吸附法等處理方法對(duì)其加以去除，讓BOD5降到5mg/L以下。污泥處理：污水處理中的活性污泥在多次利用之后，最終失去活性。由于城市污水中含有大量有機(jī)物，因此污水處理的產(chǎn)物污泥中也附帶著大量有機(jī)物，可以當(dāng)作肥料使用。如果要對(duì)污泥進(jìn)行利用還需對(duì)污泥進(jìn)行處理，通常采用污泥濃縮、脫水，消化等方法，去除其中存在的許多細(xì)菌、寄生蟲卵以及重金屬離子等有害成分，使其穩(wěn)定，無害，最后將其綜合利用。目前國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠主要采用的處理工藝種類很多，這里重點(diǎn)介紹一下氧化溝法、間歇式活性污泥法和曝氣生物濾池三種污水處理方法6：3.1.1 氧

16、化溝活性污泥法氧化溝采用封閉的環(huán)形溝渠，這樣使氧化溝的水力停留時(shí)間得到增長(zhǎng)，降低了其有機(jī)負(fù)荷，其原理也是延時(shí)曝氣的一種，它是對(duì)活性污泥法進(jìn)行的一次改造變型。我們?cè)谖鬯幚韽S見到的T型氧化溝（三溝式氧化溝）、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝 、帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、奧爾伯（Orbal）氧化溝、一體化氧化溝，這些都是現(xiàn)在在城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛的幾類。一般采用延時(shí)曝氣，并增加了脫氮功能，所以同時(shí)具有去除BOD5和脫氮的功能,它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。氧化溝處理效率為：BOD5和SS均為95%以上，總氮為70%80%，但在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上還是存在一些不同。由于氧化

17、溝工藝具有工藝流程短，處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，使得其在國(guó)內(nèi)外污水處理領(lǐng)域廣泛的使用2。3.1.2 間歇式活性污泥法 SBR是通過間歇曝氣來控制活性污泥運(yùn)行的一種污水處理技術(shù)，全稱序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process），有些地方將其叫做序批式活性污泥法。污水流入到間歇式曝氣池，按時(shí)間順序在池中反應(yīng)，沉淀，并且循環(huán)進(jìn)行。因此SBR工藝既可以混合平均污水水量水質(zhì)、對(duì)污水進(jìn)行曝氣氧化還可以沉淀排水，因此不需要設(shè)置二沉池。SBR工藝曝氣池容積也小于連續(xù)式，所以它的工藝流程簡(jiǎn)單，氧利用率高，基建費(fèi)用和

18、運(yùn)行費(fèi)用均較低，不易產(chǎn)生污泥膨脹。同時(shí)通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，具有脫氮除磷的功能，且處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式，適用于間歇排放和流量變化較大的場(chǎng)合。該工藝全程采用程序控制，因此對(duì)自動(dòng)化水平要求較高。3.1.3 曝氣生物濾池在歐洲，80年代末的時(shí)候開始采用的一種新型的生物膜法進(jìn)行污水處理，這就是后來的曝氣生物濾池法?；旧掀貧馍餅V池也是一種生物接觸氧化池，它在曝氣池中添加的填濾料是為了供微生物吸附的，然后通過在填料下鼓氣，增加曝氣量，提高污泥活性。由于這種方法在使用經(jīng)驗(yàn)不足，因此只能運(yùn)用在處理量不大的城市城市污水處理廠。運(yùn)用曝氣生物濾池工藝時(shí)，一般都需要對(duì)污水預(yù)處理，這樣能延長(zhǎng)其運(yùn)行周期,降低反沖次數(shù)

19、和能耗，同時(shí)能防止污水中的大量雜質(zhì)和固體廢棄物的進(jìn)入,避免堵塞管道和曝氣，保證污水處理構(gòu)筑物順利運(yùn)行。如果將濾池用于二級(jí)處理時(shí),還需投加藥劑來控制出水水質(zhì)。3.2 原污水處理工藝的分析長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)污水處理廠原污水處理工藝采用生物轉(zhuǎn)盤法，其工藝流程圖如下：污泥外運(yùn)混合液回流貯泥池生物轉(zhuǎn)盤細(xì)格柵、沉砂池提升泵房粗格柵調(diào)節(jié)池 污水高效濾池 污泥回流消毒池 出水圖1 長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)原污水處理工藝流程簡(jiǎn)圖 生物轉(zhuǎn)盤工藝在黃花鎮(zhèn)過去幾年的污水處理發(fā)揮著重要的作用，但是隨著人口的不斷增長(zhǎng)，生活污水量增加，污水水質(zhì)中的氮磷含量也急劇增大。原污水處理廠采用的生物轉(zhuǎn)盤的處理工藝在處理過程中隨著處理強(qiáng)度的增大導(dǎo)致生物

20、轉(zhuǎn)盤的盤片生物膜易脫落、處理效率低、處理周期增長(zhǎng)，能耗偏高，不利于黃花鎮(zhèn)的環(huán)境保護(hù)在一定程度制約著其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此需對(duì)原污水處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，使其適應(yīng)黃花鎮(zhèn)環(huán)境保護(hù)的需要。3.3 污水處理工藝的確定活性污泥法、氧化溝、SBR等工藝適用于日處理量10-20萬t/d的污水廠。若還需進(jìn)行脫磷或脫氮，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理，如A/O工藝，SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝，生物濾池工藝等。在對(duì)污水處理工藝進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循的主要原則是：在確保能夠滿足對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量的處理要求和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還需是技術(shù)合理、經(jīng)驗(yàn)充足的處理工藝。并且還需考慮處理廠所在城市的具體情況，選用適合其自身特點(diǎn)的污水處理工藝。

21、根據(jù)黃花鎮(zhèn)污水進(jìn)水水質(zhì)、水量以及污水處理程度要求，本設(shè)計(jì)應(yīng)采用氧化溝污水處理工藝3。因?yàn)镾BR活性污泥法工藝全程采用程序控制，對(duì)自動(dòng)化水平要求較高，這樣會(huì)加大小城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)營(yíng)成本。而氧化溝工藝流程短，污水處理處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，受外界影響小，運(yùn)行處理方便，在小型污水廠的運(yùn)用中，還能降低基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)，比普通活性污泥法更具優(yōu)勢(shì)。同時(shí)氧化溝處理效率為：BOD5和SS均為95%以上，總氮為70%80%，能滿足對(duì)黃花鎮(zhèn)生活污水除氮除磷的要求，因此在本設(shè)計(jì)中采用氧化溝污水處理工藝4，其工藝流程圖如下：污水提升泵房沉砂池粗格柵二沉池氧化溝排出 污水 回流污泥 上清液污泥泵 剩余污泥泥餅 外運(yùn)

22、脫水機(jī)房貯存池濃縮池圖2 氧化溝污水處理工藝流程簡(jiǎn)圖4 污水處理主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 粗格柵格柵的組成包括一個(gè)基本的框架，以及置于框架內(nèi)的一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網(wǎng)、加上其它相關(guān)裝置，為了增加格柵的攔截面積，通常將其傾斜的安裝在污水渠道進(jìn)口處或污水處理廠的前端，格柵的設(shè)置可以將污水中較粗大的漂浮物和懸浮物截留下來，如：纖維、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，防止其堵塞污水輸送管道、曝氣設(shè)備、纏繞水泵和閥門等，減少浮渣，保證后續(xù)污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。格柵的設(shè)計(jì)主要參數(shù)是確定柵條間隙數(shù)、有效柵寬、格柵長(zhǎng)度、污水性質(zhì)等，一般以不堵塞管道、水泵和其它污水處理設(shè)備，保證整個(gè)污水處理

23、系統(tǒng)能正常運(yùn)行為原則。4.1.1 進(jìn)出污水水質(zhì)與水量1） 進(jìn)水水質(zhì) BOD5=120mg/L,CODcr=180mg/L，NH3-N=28mg/L，SS=150mg/L，TP=2.8mg/L 2） 出水水質(zhì) 根據(jù)原出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，要求出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。BOD5=20mg/L，SS=20mg/L，CODcr=60mg/L，氨氮=8mg/L，總P=1mg/L。3）進(jìn)水水量規(guī)劃人口：近期30000人，2024年發(fā)展為50000人，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均8200m3，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均274L/人。污水處理廠設(shè)計(jì)居民每日平均污水流量： 生活污水總變化系數(shù)查變化系數(shù)表為：1.74

24、.1.2 粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1）柵條的間隙數(shù)n (1)式中：最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 柵條間隙，m ，取=0.06m； 柵前水深，m，取=0.4m； 過柵流速，m/s，取=0.9m/s； 經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，取= 60； 則：2） 柵槽寬度B (2) 式中：柵條寬度，取0.01。 則：3）過柵水頭損失 (3) (4) 式中：過柵水頭損失，m； 計(jì)算水頭損失，m； 阻力系數(shù)，柵條形狀選用正方形斷面所以 ，其中； 重力加速度，m/s2，取=9.81m/s2； 系數(shù)，格柵由于受到污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般采用=3； 則： m4）柵后槽總高度 (5) 式中：柵前渠道超高，m，取=0.3m。則： =0.

25、4+0.073+0.3=0.773m5） 總長(zhǎng)度L (6) 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，其中，為進(jìn)水渠道寬度，取0.65,為進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，取=20； 格柵槽與在連接出水渠道處的慢慢變窄的部分長(zhǎng)度，m，設(shè)； 格柵前槽高，m。則： 6）每日柵渣量 (7) 式中：W每日柵渣量，m3/d； W1單位體積污水柵渣量，m3/(103m3)污水，取W1=m3/(103m3)污水； Kz污水流量總變化系數(shù).則： 因?yàn)閃>0.2 m3/d,所以宜采用機(jī)械格柵進(jìn)行清渣，降低人力勞動(dòng)。綜上所述，采用NC-1000型格柵機(jī)，其參數(shù)如表1:表1 NC-1000型格柵機(jī)參數(shù)5設(shè)備寬度B/mm有效柵

26、寬B1/mm有效柵隙b/mm功率（kw）安裝角度/(°)支座長(zhǎng)度L/mm格柵槽深度H/mm格柵高度H1/mm1000860100.556030602000650 7）粗格柵計(jì)算草圖見圖3 圖3 格柵計(jì)算草圖4.2 污水提升泵房 污水在進(jìn)入污水處理廠后，一般采用重力流的方法通過處理工藝中的各個(gè)構(gòu)筑物和設(shè)備以降低運(yùn)行能耗和成本。但因?yàn)槭軓S區(qū)地形的影響，污水廠的地勢(shì)很難滿足污水自流的理想狀態(tài)，因此我們可以通過設(shè)置提升泵站于處理工藝前，將污水提到適合的某一高度，確保污水在廠區(qū)內(nèi)能按重力流的方法運(yùn)行8。 設(shè)計(jì)水量為23290m3/d，選用2臺(tái)潛水排污泵（一用一備），則流量為： 根據(jù)所得數(shù)據(jù)查表

27、9得：本設(shè)計(jì)采用350QW1100-10-55潛水排污泵,設(shè)備參數(shù)如下表：表4 350QW1100-10-55型潛水排污泵主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)流量（m3/h）揚(yáng)程（m）功率（kw）效率（%）d（mm）350QW1100-10-5511001055753504.3 細(xì)格柵 1）柵條間隙數(shù)n (1)式中：最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 柵條間隙，m ，取=0.03m； 柵前水深，m，取=0.4m； 過柵流速，m/s，取=0.9m/s； 經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，取= 60； 則： 2）有效柵寬B (2) 式中：柵條寬度，取0.01。則： 3）過柵水頭損失 (3) (4) 式中：過柵水頭損失，m； 計(jì)算水頭損失，m； 阻

28、力系數(shù)，柵條形狀選用正方形斷面所以 ，其中； 重力加速度，m/s2，取=9.81m/s2； 系數(shù)，格柵由于受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般采用=3； 則： 4）柵后槽的總高度 (5) 式中：柵前渠道超高，m，取=0.3m。 則： =0.4+0.125+0.3=0.825 5）格柵的總長(zhǎng)度L (6) 則： 6）每日柵渣量W (7) 式中：W每日柵渣量，m3/d； W1單位體積污水柵渣量，m3/(103m3)污水，取W1=m3/(103m3)污水； Kz污水流量總變化系數(shù). 則： 按清渣方式，可分為人工清渣和機(jī)械清渣兩種，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，為改善勞動(dòng)和衛(wèi)生條件，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械清渣設(shè)備。柵渣外運(yùn)，

29、最終的處置方法，可以運(yùn)到垃圾填埋廠進(jìn)行填埋或者焚燒，堆肥等。 根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)采用NC-1200型格柵機(jī)，其參數(shù)如表2：表2 NC-1200型格柵參數(shù)表設(shè)備寬度B/mm有效柵寬B1/mm有效柵隙b/mm功率（kw）安裝角度/(°)支座長(zhǎng)度L/mm格柵槽深度H/mm格柵高度H1/mm12001060200.756030602000650采用SY-250型柵渣壓榨機(jī)將柵渣壓榨之后進(jìn)行外運(yùn)，其參數(shù)如表3：表3 SY-250型柵渣壓榨機(jī)參數(shù)型號(hào)壓縮管外直徑（mm）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）處理前柵渣含水量（%）處理后柵渣含水量（%）SY-25025051.5859550554.4

30、 沉砂池 設(shè)置沉砂池的工作原理是通過重力分離或離心分離的方法，來控制污水在沉砂池中的流動(dòng)速度或者旋流速度，使相對(duì)密度大的無機(jī)顆粒受重力下降沉淀，而密度較小有機(jī)顆粒則懸浮在水面隨水帶走，從而達(dá)到去除污水中的泥沙等相對(duì)密度較大的無機(jī)顆粒的目的，減少其對(duì)設(shè)備和管道的磨損，以及對(duì)活性污泥活性的影響，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能夠正常的運(yùn)行。 沉砂池的形式有很多，根據(jù)沉砂池的形狀可以分為有平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和渦流沉砂池。平流式沉砂池因其具有截留無機(jī)顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)筑簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低廉和排砂方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前污水處理廠常用的形式之一。本設(shè)計(jì)中采用沉砂池也屬于平流式沉砂池。4.4.1

31、平流式沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù) 1）污水在沉砂池內(nèi)的Vmax=0.3m/s，Vmin0.15m/s; 2）當(dāng)流量達(dá)最大時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間通常在30s60s之間; 3）有效水深1.2m，通常在0.251.0m之間，每格的寬度0.6m;4）池底坡度一般在0.010.02之間，如果設(shè)置除砂設(shè)備，可以根據(jù)除砂設(shè)備的具體要求，來確定底部的形狀。4.4.2 平流式沉砂池的設(shè)計(jì)1）水流斷面面積A： （8）式中：A水流斷面面積，m2； Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。則： 2）沉砂部分的長(zhǎng)度： （9） 式中： L沉砂池沉砂部分的長(zhǎng)度，m; V最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的速度，m/s，取v=0.3m/s。 t最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停

32、留時(shí)間，s，取=30s。則： 3）沉砂池有效水深h2 ： 采用兩個(gè)分格，每格寬度b=0.6m，總寬度B=0.6×2=1.2m. （10） 式中：B池總寬度，m； h2設(shè)計(jì)有效水深，m。則： （<1.2m,合理） 4）池總高度： （11）式中：H池總高度，m； h1超高，m,取h1=0.3m； h3貯砂室的高度，取h3=0.6m； 則：5）核算最小流速： （12） 式中：Qmin設(shè)計(jì)最小流量，m3/s； n1最小流量時(shí)處于工作狀態(tài)的沉砂池?cái)?shù)； Amin最小流量時(shí)通過沉砂池污水?dāng)嗝娴拿娣e大小，m2；則：(>0.15m/s,合格) 圖4 平流式沉砂池4.5 氧化溝氧化溝是一種活

33、性污泥處理系統(tǒng)改良版，其曝氣池采用封閉的溝渠型，一般為圓形或橢圓形廊道，池體狹長(zhǎng)，池深較淺，所以它和傳統(tǒng)的活性污泥法在水力流動(dòng)狀態(tài)上存在很大的不同，它是的循環(huán)流曝氣溝渠首部和尾部相連接，也被稱為循環(huán)曝氣池11。在溝槽中設(shè)有機(jī)械曝氣和推進(jìn)裝置來增加池中氧氣量和活性污泥的流動(dòng)速度，近年來也有采用局部區(qū)域鼓風(fēng)曝氣外加置于水下的推進(jìn)器的運(yùn)行方式，由于受曝氣裝置和推進(jìn)器的影響，廊道中的流速控制在0.250.30m/s之間，這樣活性污泥便懸浮在氧化溝中，混合液在這樣的廊道流速下，很短的時(shí)間內(nèi)即可完成一次循環(huán)的過程，與此同時(shí)，廊道中大量的混合液也將進(jìn)水濃度稀釋了2030倍，廊道中水流雖呈推流式，過程動(dòng)力學(xué)接

34、近完全混合反應(yīng)池。離開曝氣區(qū)后的污水，溶解氧的濃度則會(huì)降低，這時(shí)將有可能發(fā)生反硝化反應(yīng)。根據(jù)本設(shè)計(jì)對(duì)污水處理脫氮除磷的要求，這里采用卡魯塞爾氧化溝，這種氧化溝運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，系統(tǒng)處理污水的能力更加穩(wěn)定，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效率高，出水水質(zhì)好，易于維護(hù)管理，同時(shí)脫氮、除磷效果明顯13。4.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 1）設(shè)計(jì)流量在這里設(shè)計(jì)流量采用平均日流量。 2）進(jìn)出水水質(zhì) 進(jìn)水水質(zhì)：BOD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 55 mg/L，TP = 2.8 mg/L。 出水水質(zhì)：BOD5=20mg/L，SS=20mg/L，CODcr

35、=60mg/L，氨氮=8mg/L，總P=1mg/L。4.5.2 水處理程度計(jì)算為了保證氧化溝出水的濃度，必須控制氧化溝出水所含溶解性的的濃度，氧化溝出水溶解性濃度12： （13）式中：為從沉淀池中流出的所構(gòu)成的濃度。則： 4.5.3 氧化溝的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1）氧化溝的有效容積 污泥負(fù)荷率的確定 式中：Kz系數(shù)，其值在0.0168-0.028之間，取0.0185。 Se經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物BOD量。對(duì)與生活污水，值為0.75左右。 混合液污泥濃度的計(jì)算根據(jù)已確定的Ns值，查表得相應(yīng)的SVI值為100-150，取值150。 （14） 式中：污泥回流比，取50%； -是考

36、慮到污泥在二沉池中的停留時(shí)間，以及受池深，污泥厚度等因素的影響，通常取值1.2左右14。代入數(shù)值 氧化溝的有效容積 (15) 式中：Q設(shè)計(jì)流量； Sa原污水的BOD5值mg/L； X曝氣池里面混合液懸浮固體的濃度(MLSS)mg/L; N污泥負(fù)荷率;則： 2）氧化溝的總面積 設(shè)氧化溝兩座，則單座氧化溝的容積為：取氧化溝有效水深H=3.5m，超高為0.5m，中間部分的分隔墻厚度為0.25m。氧化溝面積 4組溝道容積相同，則每組溝道容積為設(shè)單溝道寬b=9m彎道部分的面積：彎道部分的半徑：R=9.125m直線部分的面積直線部分的長(zhǎng)度取14米。 3）有效停留時(shí)間 (16)代入數(shù)據(jù)得： 4)剩余污泥量

37、（17） 式中：剩余活性污泥，kgVSS/d; Y產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5，一般采用0.50.6；取0.6； S0曝氣池入流BOD5,kgBOD5/m3; 二沉池出流BOD5,kgBOD5/m3; Q曝氣池設(shè)計(jì)流量，m3/d； Kd內(nèi)源代謝系數(shù)，一般采用0.06； Xv曝氣池里面混合液揮發(fā)性懸浮固體的濃度，2666.66mg/L； V曝氣池容積，m3。 代入數(shù)據(jù)： 5）需氧量設(shè)計(jì)需氧量AOR （18） 式中：a活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧速率，即活性污泥微生物每代謝一千克BOD所需要的氧氣量，以kg計(jì),查表取a=0.516； b由于內(nèi)源代謝，活性污泥微生物自身氧化過程

38、的需氧率，即每千克活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣量，以kg計(jì)，查表取b=0.15； Sr經(jīng)活性污泥微生物代謝活動(dòng)被降解的有機(jī)污染物量17； Xv單位曝氣池容積里面的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量，kg/m3。 每日去除的BOD5值：BODr= 去除每千克BOD的需氧量 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR 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Cs（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； T進(jìn)水最高溫度，。校對(duì)檢查去除每kgBOD5 所需的標(biāo)準(zhǔn)需氧量：曝氣設(shè)備選擇設(shè)臺(tái)卡魯塞爾專用倒傘形葉輪表面曝氣

39、機(jī)于每座氧化溝中。單臺(tái)曝氣機(jī)所需充氧能力為：查表得采用型號(hào)為JJB-850的倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)，其性能見表5：表5 JJB-850倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)性能參數(shù)表型號(hào)直徑（mm）充氧能力（kgO2/h）電動(dòng)機(jī)功率（kw ）葉片最小浸沒深度（mm）最大浸沒深度（mm）JJB-85085010207.52580 6）進(jìn)、出水管的設(shè)計(jì)管道流量：管道流速V=0.80m/s管道過水?dāng)嗝婀軓饺⌒：斯艿懒魉?) 氧化溝計(jì)算草圖見圖5：8) 圖5 氧化溝計(jì)算草圖4.6 二沉池二沉池作為污水處理廠生物處理工藝中的一個(gè)重要組成部分，通常設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，其主要目的是為了將活性污泥沉淀分離或去除生物膜法在處

40、理運(yùn)行中脫落的生物膜。二沉池的種類很多，根據(jù)池內(nèi)水流方向的不同可分為平流式、豎流式和輻流式三種。本設(shè)計(jì)采用排泥方便，管理簡(jiǎn)單，占地面積小，且適用于處理水量不大的小型污水處理廠的豎流式二沉池。一般情況下豎流式二沉池多為圓形，也有部分污水處理廠采用方形或多角形的。從中心位置的進(jìn)水管進(jìn)入的污水，均勻地分布在二沉池的橫截面。由于出水口設(shè)置在二沉池的池面或墻的周圍，因此水基本上由下向上流動(dòng)。污水中的懸浮顆粒也出現(xiàn)以下三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：1）當(dāng)顆粒沉速u>v時(shí)，則顆粒將會(huì)以u(píng)-v的差值向下沉淀，顆粒難以去除；2）當(dāng)u=v時(shí)，則顆粒處于隨機(jī)狀態(tài)，不下沉也不上升；3）當(dāng)u<v時(shí)，顆粒將無法沉淀下來，被上

41、升水帶走。4.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=0.27m3/s； 表面負(fù)荷：qb范圍為1.01.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h；水力停留時(shí)間：T=1.8h；采用池?cái)?shù)n=4。4.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 1）中心管截面積f1與直徑d0： 設(shè)中心管內(nèi)流速V0=0.03m/s; 則每池最大設(shè)計(jì)流量： 中心管截面積 （19）式中：qmax每個(gè)沉淀池中污水的最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； f1中心管截面積，m2； V0中心管內(nèi)流速，m/s。 代入數(shù)據(jù)得 中心管直徑 2）從中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度h3: 喇叭口直徑：d1 =1.35d=1.35×1.693=2.29 中心管喇叭口到反

42、射板之間的間隙高度19： (20)式中：h3間隙高度，m； V1間隙流出速度，m/s，取V1=0.02m/s； d1喇叭口直徑，m。代入數(shù)據(jù)得： 3）二沉池面積f2和池徑D： 設(shè)污水在二沉池內(nèi)的上升流動(dòng)速度為v=0.7m/s 4）二沉池有效水深：設(shè)沉淀時(shí)間T=1.8h， 5）池子圓錐部分有效容積： 6）沉淀池總高度： 設(shè)二沉池的保護(hù)高度h1=0.3,緩沖層的高度h4=0,則 7）計(jì)算草圖見圖6：圖6 二沉池5 污泥處理設(shè)計(jì)計(jì)算污泥是指污水在污水處理廠的處理過程中分離或者截留的固體物質(zhì)。污泥作為污水處理的副產(chǎn)物通常含有大量的有毒、有害或?qū)Νh(huán)境 產(chǎn)生負(fù)面影響的物質(zhì)，必須妥善處置，否則將形成二次污染

43、。污泥通過濃縮之后，大大的減少了其自身的體積，為后續(xù)的單元操作提供了方便。例如剩余活性污泥的含水率高達(dá)99%，若含水率減小為98%，則相應(yīng)的污泥體積降為原體積的一半，如果后續(xù)處理為厭氧消化，則消化遲的容積可大大減??；如果進(jìn)行濕式氧化，不僅加熱所需的熱量可大大減小，而且提高了污泥自身的比熱18。二沉池流出的污泥，一部分還有利用價(jià)值的污泥回流至氧化溝繼續(xù)使用，其余的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)一步處理。因此在本設(shè)計(jì)中需設(shè)回流污泥泵房和剩余污泥泵房。5.1 污泥泵房設(shè)計(jì)5.1.1 回流污泥泵房設(shè)計(jì)1）回流污泥流量 （21）式中：R污泥回流比； X污泥濃度，42000mg/L； XR污泥回流液濃度，120

44、00mg/L；帶入數(shù)據(jù)得：設(shè)計(jì)污水流量采用平均日流量Q=13700m3/d.則回流污泥量2） 回流污泥泵選型： 設(shè)計(jì)擬定選用3臺(tái)污泥泵（2用1備）15，則每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為：選用M300螺旋泵，其具體參數(shù)如下表：表6 M300螺旋泵參數(shù)表型號(hào)提升能力（m3/h）提升高度（m）功率（kw）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）M3501772.53.0259803）占地面積根據(jù)實(shí)際情況，這里將回流污泥泵房設(shè)計(jì)占地面積定為9.0m×5.5m.5.1.2 剩余污泥泵房1） 剩余污泥量 （22）式中：剩余活性污泥量，kgSS/d; VSS與SS比值，取0.7；則： (23)式中：Vss剩余活性污泥量，m3/d

45、; P污泥含水率，取99.5%； 污泥密度，以1000kg/m3；則：2） 泵的選型 設(shè)計(jì)中采用M150螺旋泵（2用1備）其具體參數(shù)如下表：表7 M300螺旋泵參數(shù)表型號(hào)提升能力（m3/h）提升高度（m）功率（kw ）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）M150131.52.010980 3）占地面積剩余污泥泵房設(shè)計(jì)占地面積定為4.0m×3.0m.5.2 濃縮池污泥濃縮的分類按照操作方式可以分為間歇式和連續(xù)式濃縮池，一般情況對(duì)于污泥量較小的污水處理廠采用間歇式濃縮池，這種濃縮池內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作起來方便，耗能小，運(yùn)行費(fèi)用低，具有很強(qiáng)的貯污能力。污泥濃縮方法包括重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮，本設(shè)計(jì)采用目前應(yīng)用最廣泛的重力濃縮。5.2.1 中心管面積 最大設(shè)計(jì)污泥流量為剩余污泥量：Qmax=8.44m3/h 設(shè)計(jì)流速為v=0.002m/s，采用2個(gè)幅流式重力濃縮池，每個(gè)設(shè)計(jì)流量為: 中