污水廠設(shè)計(jì)講解學(xué)習(xí)

1、氧化溝工藝污水廠設(shè)計(jì)班 級(jí): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師:目錄一、課程設(shè)計(jì)原資料1、課程設(shè)計(jì)目的12、設(shè)計(jì)題目13、設(shè)計(jì)原始資料與數(shù)據(jù)14、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求15、參考資料16、設(shè)計(jì)成果要求1二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)三、污水處理廠的工藝選擇及工藝流程布置1、工藝選擇（三溝式氧化溝）22、工藝流程圖確定4四、主要構(gòu)筑物的選擇和相關(guān)流程的說明1、污水泵房42、格柵53、平流沉砂池64、消毒65、計(jì)量設(shè)備66、柵渣67、泥沙68、污泥6五、處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算1、中格柵設(shè)計(jì)72、平流沉砂池設(shè)計(jì)93 、三溝式氧化溝設(shè)計(jì)10六、污水廠總體布置1、平面布置 162、高程布置 17七、設(shè)計(jì)圖紙1、平面布置圖212、高

2、程流程布置圖22、課程設(shè)計(jì)原資料1、課程設(shè)計(jì)目的： 通過課程設(shè)計(jì)掌握污水處理廠工藝流程選擇的基本原則和方法。 掌握污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。 掌握污水處理廠施工圖的繪制，進(jìn)一步提高制圖的基本技能。 通過課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。2、設(shè)計(jì)題目 進(jìn)行中小型污水處理廠的設(shè)計(jì)計(jì)算。3、設(shè)計(jì)原始資料與數(shù)據(jù)某縣城擬建一處理水量為 20000 m3/d（平均日流量）污水處理廠， Kz=1.35，即最大日最大時(shí)設(shè)計(jì)流量 為 1125 m3/h；服務(wù)人口為 8.50 萬人；具體運(yùn)行參數(shù)如下：進(jìn)水 BOD5=280mg/L ， SS=330 mg/L ，出水的 BOD5=20mg/L ， SS=2

3、0 mg/L ，初沉池、二 沉池的表 面負(fù)荷 經(jīng)試驗(yàn) 資料確定 分別為 2.0m3/（m2·h）和 1.0m3/（m2·h）。污水處理廠所在地面標(biāo)高為 689.20 米，河流的最高水位為 688.65 米。4、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求： （本設(shè)計(jì)計(jì)算部分只要求水線） 進(jìn)行污水處理廠的工藝流程選擇及平面布置（包括水線、泥線處理構(gòu)筑物，生活、生產(chǎn)輔助建筑物等） 。 對(duì)單體構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 進(jìn)行污水處理廠的高程布置及計(jì)算。 編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 繪制污水處理廠平面布置圖和高程布置圖。5、參考資料 排水工程 張自杰主編 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) 1,5,10,11 冊(cè) 中國建筑工業(yè)出版社 給水排

4、水設(shè)計(jì)規(guī)范 中國建筑工業(yè)出版社 污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 孫立平等編 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算 韓洪軍主編 給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 中國水利水電出版社6、設(shè)計(jì)成果要求課程設(shè)計(jì)計(jì)算書與說明書具體內(nèi)容：目錄 概述設(shè)計(jì)任務(wù)與依據(jù)，分析設(shè)計(jì)資料與數(shù)據(jù)。 污水處理廠工藝流程選擇（選擇的依據(jù)與原因） 各單體構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算與工作特點(diǎn)說明（繪制構(gòu)筑物計(jì)算草圖） 。 附屬構(gòu)筑物和輔助設(shè)備的簡(jiǎn)單計(jì)算與說明。 污水廠總體布置：平面布置與高程布置。 設(shè)計(jì)圖紙兩張：一張平面布置圖，一張高程流程布置圖。、課程設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行 20000m3/d （平均日流量）中小型污水處理廠的設(shè)計(jì)計(jì)算。三、污水廠的工藝選擇及流程

5、確定1、工藝選擇 隨著環(huán)境及法規(guī)的壓力，市污水處理廠普遍采用二級(jí)生物處理工藝。生 物法中，有活性污泥法和 生物膜法兩大類 ，活性污泥法因其處理效率高 ，在城市污水處理廠得到廣泛應(yīng)用。活性污泥法有許多種 ，使用廣泛的主要有 以下三種類型： (1)傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型 A 0、A2 0、 AB 工藝 (2)氧化溝工藝 (3)SBR 工藝傳統(tǒng)活性污泥及其改進(jìn)型 A0、A2 0、AB 工藝，處理單元多，操作管理復(fù)雜，尤其是污泥厭氧消 化工藝，對(duì)管理水平要 求較高。污泥厭氧消化可回收一部分能量。根據(jù)我國污水處理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，污水 處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模達(dá)到 20x104m3 d 以上，才具有經(jīng)濟(jì)性。中小城市污

6、水處理廠 ，設(shè)計(jì)規(guī)模一般在 10x104m3 d 以下，由于其技術(shù)力量相對(duì)較弱， 采用氧化溝 和 SBR 工藝具有明顯優(yōu)勢(shì) 。 其優(yōu)點(diǎn)如下 ：(1) 氧化溝法和 SBR 法的抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) ，能夠適應(yīng)中小城市水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn)。(2) 氧化溝和 SBR 法 ，通常不設(shè)初沉池和污泥消化系統(tǒng)， 工藝流程簡(jiǎn)單， 適合管理水平相對(duì)較低的中 小城市。(3) 氧化溝和 SBR 法的基建費(fèi)用低 。氧化溝和 SBR 的比較氧化溝和 SBR 有很多共同特點(diǎn)，也有各自的特點(diǎn)和適用性，在選定方案時(shí)需要仔細(xì)分析。( 1)在占地面積上，就目前而言，氧化溝不占優(yōu)勢(shì)( 2)在基建投資上，就目前而言，由于進(jìn)水BOD5 低

7、，地價(jià)高，氧化溝并不占優(yōu)勢(shì)( 3) 在單位電耗上， 就目前而言， 主要由于曝氣設(shè)備的原因， 氧化溝的電耗要大于 SBR( 4)在直接成本和總的成本上，總的而言，SBR 要高于氧化溝。主要是由于自控系統(tǒng)的復(fù)雜性，使得設(shè)備維修、管理費(fèi)用增加，設(shè)備大修、折舊費(fèi)用增加(5)在水質(zhì)指標(biāo)上，兩者大致相當(dāng)，氨氮、磷去除效率低是兩者共同存在的問題。綜上所述，盡管 SBR 比氧化溝優(yōu)勢(shì)多，但是出于成本上的考慮，本設(shè)計(jì)最終選用氧化溝。 根據(jù)構(gòu)造特征和運(yùn)行方式的不同，常用的氧化溝系統(tǒng)有以下幾種：(1) CarrouseL 是氧化溝CarrouseL 是氧化溝是一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在每一個(gè)溝渠安裝一臺(tái)表面曝氣器，靠近曝

8、氣的下游為富氧區(qū)， 而曝氣器的上游為低氧區(qū)。 外界還可能成為缺氧區(qū)， 有利于形成生物脫氮的條件， 脫氮除磷效果好。(2) OrbaL 型氧化溝最后混合液從內(nèi)溝渠排除。OrbaL 型氧化溝由多個(gè)同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水與回流污泥均進(jìn)入最外一條溝渠，在不斷 循環(huán)的同時(shí)， 依次進(jìn)入下一個(gè)溝渠， 它相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)而成， 由于運(yùn)行過程中，溶解氧能保持一定梯度，這樣有利于提高充氧效果，也可脫氮除磷。(3) 一體氧化溝所謂一體氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內(nèi)， 從而完成曝氣沉淀兩個(gè)功能。 由于一體氧化溝集曝氣、 沉淀功能于一體，可減少面積，省去污泥回流系統(tǒng)，因此，可省基建和運(yùn)行費(fèi)用。(

9、4) 交替工作式氧化溝這種氧化溝的特點(diǎn)是二沉池與曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡(jiǎn)化了流程， 可以節(jié)省基建和運(yùn)行費(fèi)用，操作方便，氧化溝出水方便，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動(dòng)與停止都可以 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。本工藝采用交替式氧化溝，而三溝合建 T 型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點(diǎn)，提高了出水水質(zhì)效果，較 DE 型氧化溝要好。工藝特點(diǎn)：氧化溝一般采用延時(shí)曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺 (一般 3m 左右)，流程較長(zhǎng)， 可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式 設(shè)計(jì)運(yùn)行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達(dá)到脫氮的目的。

10、 主要技術(shù)參數(shù)出如表 5-5 所示：氧化溝工藝主要技術(shù)參數(shù)表污泥負(fù)荷 NS/kgBOD 5/(kgMLSS.d)0.050.15水力停留時(shí)間T/h10 24污泥齡去除 BOD 558c /d去除 BOD 5，并硝化10 20去除 BOD 5，并反硝化30污泥回流比R%50 60污泥濃度 Xmg/L20006000容積負(fù)荷kgBOD 5/( m3d)0.20.4BOD 510 15出水水質(zhì)SS10 20mg/LNH 3-N13TP<1 氧化溝內(nèi)的循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也具有較好的處理效果； 處理效果穩(wěn)

11、定可靠，不僅可滿足 BOD 5、SS 的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。 由于氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡都很長(zhǎng)，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了處理流 程，減小了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用低于一般活性污泥法。 承受水質(zhì)、水溫、水量能力強(qiáng)，出水質(zhì)好。2、工藝流程污水泵房配水井三溝式 排入河流氧化溝泥沙上清污泥廢水脫水機(jī)房外運(yùn)填埋四、主要構(gòu)筑物的選擇1、污水泵房 城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。（1）污水泵

12、站的特點(diǎn)及形式 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價(jià)，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文 地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站主要形式：1）合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)為4 臺(tái)或更多時(shí)，采用矩形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動(dòng)簡(jiǎn)單，占地面積大；2）合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵臺(tái)數(shù)不超過4 臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便。對(duì)于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸0）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能 直接啟動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)為

13、啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單。 非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動(dòng)，由于污水泵水管不得設(shè)蝶閥，故需設(shè)計(jì)水 設(shè)備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動(dòng)程序。由以上可知，本設(shè)計(jì)因水量大，并考慮到造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌 式半地下式矩形泵房。(2) 泵站的布置 該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔 離，隔離寬度一般不小于 30 米。泵站進(jìn)出口比室外地面高 0.2 米以上。每臺(tái)泵應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的吸水管，這不 僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。(3) 泵房?jī)?nèi)部的排水 由于泵房較深，采用

14、電動(dòng)排水。(4) 泵房的通風(fēng)設(shè)施 自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)。 自然通風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點(diǎn)，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下 式或半地下式泵房。機(jī)械通風(fēng)：采用全部機(jī)械通風(fēng)和部分機(jī)械通風(fēng)。 部分機(jī)械通風(fēng)機(jī)械將電機(jī)排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣 自然補(bǔ)充。機(jī)械排風(fēng)可以分別是為電機(jī)分別排風(fēng)。也可以多臺(tái)電機(jī)組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于 半地下式泵站。2、格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部， 用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理 構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。本設(shè)計(jì)采用中格柵。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。為減

15、輕勞動(dòng)強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械清除截留物。3、沉砂池(1) 平流沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工，便于管理。缺點(diǎn)：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機(jī)物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。(2) 豎流沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運(yùn)行管理易行。缺點(diǎn)：池深大，施工困難，造價(jià)較高，對(duì)耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池 徑會(huì)使布水不均勻。(3) 曝氣沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂礫與外裹的有機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的 旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時(shí)起調(diào)節(jié)曝

16、氣作用，其沉砂量大，且其含有機(jī)物少。缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角， 。并且由于多了曝 氣裝置從而使費(fèi)用增加。基于以上三種沉砂池的比較，本工程設(shè)計(jì)確定采用平流式沉砂池。4、計(jì)量設(shè)備在沉砂池和分配井之間安裝電磁流量計(jì)，以及氧化溝后排水管也用電磁流量計(jì)。5、柵渣截留污物的清除方法有兩種， 即人工清除和機(jī)械清除。 為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度， 本設(shè)計(jì)采用機(jī)械清除截留物。6、泥沙 平流沉砂池常用的排砂方法與裝置主要有重力排砂與機(jī)械排砂兩類，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械排砂法7、污泥由于氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡都很長(zhǎng)，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥 產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一

17、般不設(shè)初沉池和污泥消化池 ，故選擇污泥填埋的方式。污泥填埋分為單獨(dú)填埋和混合填埋，在歐洲脫水污泥與城市垃圾混合填埋比較多，而在美國多數(shù)采 用單獨(dú)填埋。根據(jù)一項(xiàng)對(duì)填埋場(chǎng)的調(diào)查，在混合填埋場(chǎng)中，一般污泥的比例不超過10 ，在該比例下，一般污泥不會(huì)影響填埋體的穩(wěn)定，但是含有污泥的填埋場(chǎng)，在短期內(nèi)(一般 6年以內(nèi) )滲濾液 COD 、揮發(fā)酸、重金屬的含量會(huì)降低， PH 會(huì)上升，據(jù)有些資料報(bào)道，在混合填埋場(chǎng)中，當(dāng)生物污泥與城市生活垃圾混合比例達(dá) 到 1：10 時(shí)，填埋垃圾的物理、化學(xué)穩(wěn)定過程將明顯加快。80左右，必須加入填在我國，混合填埋應(yīng)該成為大部分污泥的出路，但由于垃圾和污泥分屬環(huán)衛(wèi)和市政兩個(gè)不同的

18、行政 部門管理，在管理體制上還需進(jìn)一步理順，在技術(shù)方面，由于脫水后污泥含水率一般在 75以上，這一含 水率通常不能滿足填埋場(chǎng)的要求，垃圾填埋廠不愿意接受污水處理廠的污泥，因此，污泥需要再經(jīng)處理才 能送生活垃圾填埋場(chǎng)填埋，例如，根據(jù)德國的資料，當(dāng)脫水后的污泥和垃圾混合填埋時(shí)，要求污泥的含固 率不小于 35，抗剪強(qiáng)度 >25KN nI2 ，有時(shí)為了達(dá)到這一強(qiáng)度，必須投加石灰進(jìn)行后續(xù)處理，這種處理 增加了污泥處置的成本，為此，有的國家設(shè)置了專用的污泥填埋場(chǎng)，根據(jù)污泥的含水率及力學(xué)特性等因素 進(jìn)行專門填埋。污泥填埋前，必須經(jīng)過脫水工序，如果是普通脫水工藝，脫水后污泥含水率在 充劑才能達(dá)到污泥填埋

19、所需要的力學(xué)指標(biāo)，添加劑的加入縮短了填埋場(chǎng)的壽命；如果采用高干度脫水填埋 工藝，脫水后污泥含水率在 65左右，一般可以直接填埋。污泥能否填埋取決于污泥本身的的性質(zhì)主要是土力學(xué)性質(zhì)和填埋后對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。當(dāng)污泥單 獨(dú)填埋時(shí)， 一般要求污泥的抗剪強(qiáng)度不小于 80l00KN/m2 。一些污泥因?yàn)橥亮W(xué)性質(zhì)很差難以達(dá)到上述指 標(biāo)而無法進(jìn)行填埋操作，有些污泥填埋后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的氣味影響環(huán)境而不能填埋，有些污泥在填埋前必須 經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。在我國，混合填埋應(yīng)該成為大部分污泥的出路，但由于垃圾和污泥分屬環(huán)衛(wèi)和市政兩個(gè)不同的行政部 門管理，在管理體制上還需進(jìn)一步理順，在技術(shù)方面，由于脫水后污泥含水率一般

20、在75以上，這一含水率通常不能滿足填埋場(chǎng)的要求，垃圾填埋廠不愿意接受污水處理廠的污泥，因此，污泥需要再經(jīng)處理才能 送生活垃圾填埋場(chǎng)填埋，例如，根據(jù)德國的資料，當(dāng)脫水后的污泥和垃圾混合填埋時(shí)，要求污泥的含固率 不小于 35，抗剪強(qiáng)度 >25KN nI2，有時(shí)為了達(dá)到這一強(qiáng)度，必須投加石灰進(jìn)行后續(xù)處理，這種處理增 加了污泥處置的成本，為此，有的國家設(shè)置了專用的污泥填埋場(chǎng)，根據(jù)污泥的含水率及力學(xué)特性等因素進(jìn) 行專門填埋。污泥填埋前，必須經(jīng)過脫水工序，如果是普通脫水工藝，脫水后污泥含水率在80左右，必須加入填充劑才能達(dá)到污泥填埋所需要的力學(xué)指標(biāo)，添加劑的加入縮短了填埋場(chǎng)的壽命；如果采用高干度脫水

21、填埋 工藝，脫水后污泥含水率在 65左右，一般可以直接填埋。污泥能否填埋取決于污泥本身的的性質(zhì)主要是土力學(xué)性質(zhì)和填埋后對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響。當(dāng)污泥單 獨(dú)填埋時(shí)， 一般要求污泥的抗剪強(qiáng)度不小于 80l00KN/m2 。一些污泥因?yàn)橥亮W(xué)性質(zhì)很差難以達(dá)到上述指 標(biāo)而無法進(jìn)行填埋操作，有些污泥填埋后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的氣味影響環(huán)境而不能填埋，有些污泥在填埋前必須 經(jīng)過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。故污泥處理的方式為：污泥 機(jī)械脫水 混合填埋四、處理構(gòu)筑物的計(jì)算參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸1、中格柵設(shè)計(jì)已知：設(shè)計(jì)流量： Q max= 1125 m3 /h=0.3125m3/s （按照最大流量考慮） ， Kz=1.35 設(shè)柵前水深 h=0.

22、4m，過柵流速取 =0.9m/s ，用中格柵，柵條間隙 e=20mm ，格柵安裝傾角 柵條的間隙數(shù)：Qmax sin 0.3125 sin60n 41 ehv柵槽寬度：取柵條寬度 S=0.01mB=S（ n-1）+en=0.01 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：B B1l12tg 10.02 0.4 0.941-1)+0.02×41=1.22m1.22 0.65 0.80m2tg20柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度：0.800.40m2l2l1過柵水頭損失：因柵條為矩形截面，2k=3，則代入公式得：=60°。h1 kh0 k(Se)4/3e2g2sin2gsin2.42(00.00

23、21)4/30.10m0.922 9.81sin60柵后槽總高度：取柵前渠道超高 h2=0.3m ，柵前槽高 H1=h+h2=0.7mH=h+h1+h2=0.4+0.1+0.3=0.8m柵槽總長(zhǎng)度：Ll1 l2 0.5 1.0H10.80.4 0.51.0 0.7 3.11mtg60tg60每日柵渣量：取W=0.07m3/103m3WQmax W1 864000.31250.07864001.4m3 /dK 總 1000總1.35 1000采取機(jī)械清渣。沉砂池水流部分的長(zhǎng)度沉砂池兩閘板之間的長(zhǎng)度為水流部分長(zhǎng)度：L=vt=0.3 × 40=12m水流斷面積Qmax0.3125 1.05

24、m20.3池總寬度Ah21.05 2.1m0.5沉砂量及沉砂斗容積沉砂量：V86400Qmaxt' x1105K總86400 0.3125 2 3 1.2m3105 1.35沉砂斗容積h3 2 2 0.4V ' 3 ( a aa1 a1 )3(2.8522.850.50.52 ) 1.31m3 V沉砂池總高度H h1 h2h3 0.30.50.41.2m驗(yàn)算按最小流量時(shí)，池內(nèi)最小流速0.15m/s進(jìn)行計(jì)算。Q min200002436000.22m / s 0.15m / sminn2 (2.1 20.5)3、三溝式氧化溝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)（1）污泥齡一般取 c=2030d（去除 B

25、OD5 時(shí) 58d；去除 BOD5 并硝化時(shí) 1020d，去除 BOD5并反硝 化時(shí) 30d）；（ 2）污泥負(fù)荷一般取 N=0.050.1kgBOD5/（kgMLVSS·d） ；（ 3）污泥濃度： X=35004500mg/l ；（ 4）污泥產(chǎn)率系數(shù)： Y 0.55kgSS/kgBOD；（5）內(nèi)源代謝系數(shù)： Kd=0.055 。設(shè)計(jì)計(jì)算1) 去除 BOD53好氧區(qū)容積 V1 m3好氧區(qū)容積計(jì)算采用動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法V Y cQ(S0 S)V1 Xv(1 Kd c )式中：Q 污水設(shè)計(jì)流量， m3/d ；Xv 混合液揮發(fā)懸浮固體濃度， mg / L，取 2800； S、 S 進(jìn)出水 BOD

26、 5濃度， mg / L；Kd 內(nèi)源代謝系數(shù)，取 0.055 ； Y 污泥產(chǎn)率系數(shù)，取 0.55 。 代入數(shù)據(jù)得：3 V1=10751.9 m好氧區(qū)水力停留時(shí)間 t 1(h) 計(jì)算公式：t1V1Q式中： V1 好養(yǎng)的容積 m3Q 污水的平均流量 m3/d t1 好養(yǎng)區(qū)水力停留時(shí)間 h 代入數(shù)據(jù)得：t1=0.538d=12.9h剩余污泥量X ( kgDs /d )VXYQVS( ) Q(X1 Xe)1 K d c式中， X e 出水水質(zhì) TSS濃度 mg / L X 2244.22kgD s /d S S S0 SX 0 進(jìn)水 TSS濃度 mg / LX 2 進(jìn)水 VSS濃度 mg / L ，本

27、設(shè)計(jì)取 X2 168 mg/ LX1 X0 X2代入數(shù)據(jù)得：X 2244.22kgDs /d去除每 1kgBOD5 產(chǎn)生的干污泥量為XQ(S0 S)2244.2220000 (0.28 0.02)0.432 kgD s / kgBOD 52）脫氮需氧化的氨氮量N1，氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.4%，則用于生成合成的總氮量為：N0 QS Y ) 12.4% 1000 7.47mg / L 0 1 K dU C20000需要氧化的 NH3-N 量 N1=進(jìn)水 TNK-出水 NH3-N- 生物合成所需氮 N0 N1=45-15-7.47=22.53 (mg/L) 脫氮所需的容積 V2 脫硝率

28、 qdn(t) qdn(20) 1.08(t 20) 14時(shí) qdn 0.035 1.08(14 20) =0.022kg( 還原的 NO3 - N) / kgMLVSS 脫氮所需的容積：V2QN1qdn XV20000 22.530.022 28007314.9418066.84200000.903d21.67h校核污泥負(fù)荷QS0XVV20000 0.262.8 18066.840.103 0.1污泥負(fù)荷過高，故需調(diào)整氧化溝容積取V=19000m 氧化溝總?cè)莘e V 及停留時(shí)間 t3V=V1+V2=10751.9+7314.94=18066.84 ( m3)則 N=0.098 符合要求。（ 4

29、）需氧量計(jì)算 設(shè)計(jì)需氧量 AORAOR=去除BOD 5需氧量-剩余污泥中 BODu的需氧量 +去除 NH3-N耗氧量-剩余污泥中 NH3-N 的耗氧量-脫氮需氧量a. BOD需氧量 D1D1=a'Q(S0-S)+b 'VXv=0.52 × 20000× (0.28-0.02)+0.12 × 19000× 2.8 =9088(kg/d)式中， a '活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物分解過程的需氧量率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以千克計(jì)；Q'污水流量， m3 /d ；Sr （S0 S） 經(jīng)活性污泥微生物代謝活動(dòng)

30、被降解的有機(jī)污染物量，以BOD值計(jì)；活性污泥微生物同國內(nèi)原代謝的自身氧化過程的需氧率，即每 kg 活性污泥每天b'自身氧化所需要的氧量，以 kg 計(jì)；V氧化溝容積， m3 ；Xv單位氧化溝容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）量， kg /m3 。剩余污泥中 BOD的需氧量 D2（用于生物合成的那部分 BOD需氧量）b.YVX1 QVS(1 KYd c)D2=1.42 × X =1.42 ×2244.22=3186.79(kg/d)c.去除 NH3-N 的需氧量 D3。每 1kgNH3-N 硝化需要消耗 4.6kg O 2。3=4.6 × ( 進(jìn)水 NH3-

31、N出水 NH3-N) ×Q/1000=4.6 × (45-15) ×20000/1000=2760(kg/d)d.剩余污泥中 NH3-N 的耗氧量 D44=4.6 ×污泥含氮率×氧化溝剩余污泥VX1=4.6 × 0.124 ×2244.22e.=1280.10 (kg/d )脫氮產(chǎn)氧量 D5。每還原 1kgN2產(chǎn)生 2.86kg O 2。5=2.86 ×脫氮量=2.86× 2.98 × 20000/1000=170.46kg/d )總需氧量 AOR=D1-D2+D3-D4-D5=9088-318

32、6.79+2760-1280.10-170.46=7210.65(kg/d)考慮安全系數(shù) 1.4 ，則 AOR=1.4× 7210.65=10095(kg/d)AOR去除每 1kgBOD5的需氧量Q(S0 S)1009520000 (0.28 0.02)1.9(4 kgO2 / kgBOD 5) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量 SORSORAOR·Cs(20)(Cs(T ) C) 1.024(T 20)式中，V單190003 0.58310920m3去除每 1kgBOD5的標(biāo)準(zhǔn)需氧量SORQ(S0S)Cs(20) 20時(shí)氧的飽和度，取 Cs(20) =9.17mg/L;Cs(25) 25

33、時(shí)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，；所在地區(qū)實(shí)際氣壓1.013 10 氧化溝尺寸。設(shè)氧化溝三座，工藝反應(yīng)的有效系數(shù)f a =0.58 ，單座氧化溝有效容積16226.99kg / d10095 9.170.85 (0.95 1 8.38 2) 1.024(25 20)42801.9580000 (0.17 0.03)3.82(kgO2 / kgBOD5 )三組溝道采用相同的容積，則每組溝道容積V單溝V單310920333640m3每組溝道單溝寬度 B=4.5m，有效水深 h=3.5m，

34、超高為 0.5m ，中間分隔墻厚度 b=0.25m。 每組溝道面積AV單溝 364021040m2h3.5彎道部分的面積A1(B0.252 0.25 2)2 (12 )2 462 m22直線段部分面積A2AA121040 462 578m2直線段長(zhǎng)度 LA257832.11m, 取32.5m2B2 4.5進(jìn)水管和出水管33進(jìn)出水管流量 Q1=Q/3=20000/3=6666.67 ( m3/d)=0.08(m 3/s) ，管道流速 v=0.9m/s 則管道過水?dāng)嗝鍭QV0.08 0.09m20.9管徑 D4 0.09 0.338m, 取0.32m校核管道流速 V3.14 Q A(0.023.2

35、08)2 0.995m/s2符合管道要求出水堰及出水井出水堰。出水堰計(jì)算按薄壁堰來考慮。3Q 1.86bH2式中 b 堰寬；堰上水頭，取0.06m。3/21.86 0.063/23mbQ1b 3/21.86H 3/20.08出水堰分為三組，每組寬度b1=b/3=3/3=1m0.3m 的操作距離。出水豎井。考慮可調(diào)式出水堰安裝要求，在堰兩邊各留出水豎井長(zhǎng) L=0.3 × 2+1=1.6(m)出水豎井寬 B=1.4m（滿足安裝需要） ；則出水豎井平面尺寸為 L× B=1.6m×1.4m。設(shè)備選擇轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)單座氧化溝需氧量 SOR1:SOR1SORn 式中， n 為氧化

36、溝個(gè)數(shù)。SOR1 16226.99 5409（kgO2 /d） 225.38（kgO2 /h）采用直徑 D=1000mm的轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)，充氧能力 6.0 8.0kgO 2/（m · h） ，單臺(tái)轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)有效長(zhǎng)度為 9m， 動(dòng)力效率為 2.5 3.0kgO2/（kW ·h）。每組氧化溝需曝氣機(jī)有效長(zhǎng)度L SOR1 225.38 37.6m66 所需曝氣轉(zhuǎn)刷臺(tái)數(shù) n=37.6/9=4（ 臺(tái)） （中間為 2臺(tái)，兩邊溝各 1 臺(tái)） 單臺(tái)轉(zhuǎn)刷所需軸功率SOR1 225.38 22.5kW /h2.5 4 2.5 4 而配套電機(jī)的功率為 30kW·h，滿足要求。其規(guī)格和性能見

37、下表 轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)規(guī)格和性能轉(zhuǎn)刷型號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)浸深(cm)充氧能力（kgO2/m·h）動(dòng)力效率（kgO2/kW·h）型號(hào)功率 (kW)YHG-1000/9.0YD250N-6/63070.3525-306.0-8.02.5-3.0潛水推進(jìn)器。兩側(cè)邊溝各設(shè)三臺(tái)潛水推進(jìn)器，共六臺(tái)，每臺(tái)電機(jī)功率N=3kW· h。 電動(dòng)可調(diào)旋轉(zhuǎn)堰門。氧化溝每個(gè)邊溝設(shè)電動(dòng)可調(diào)旋轉(zhuǎn)堰門三臺(tái)，共六臺(tái)。堰門寬度B=4m，可調(diào)高度h=0.3m, 電機(jī)功率 N=0.55kW。六、污水廠總體布置1、平面布置平面布置原則：各處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在做平面布

38、置時(shí)應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié) 合地形和地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)的平面位置。對(duì)此，應(yīng)考慮：1）貫通、連接各處構(gòu)筑物之間的管、渠，使之便捷、直通，避免迂回曲折。2）土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段。3）在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定距離，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值510m ，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、沼氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。4）各處理構(gòu)筑物在平面上布置，應(yīng)考慮盡量緊湊。5）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)考慮盡可能單獨(dú)布置，以方便管理，應(yīng)布置在廠區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。管、渠的平面布置在各處理構(gòu)筑物之間， 設(shè)有貫通、 連接的管、 渠。此外， 還應(yīng)設(shè)有能

39、夠使各處理構(gòu)筑物能夠獨(dú)立運(yùn)行的管、 渠，當(dāng)某一處構(gòu)筑物因故停止工作時(shí)，其后接處理構(gòu)筑物仍能夠保持正常的運(yùn)行。1）應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。2）在廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)有空氣管路、沼氣管路、給水管路及輸配電線路。這些管線有的敷設(shè)在地下，但大 都在地上，對(duì)它們的安裝既要便于施工和維護(hù)管理，又要緊湊，少占用地。 輔助建筑物的平面布置 污水廠內(nèi)的輔助建筑物有中央控制室、配電間、機(jī)修間、倉庫、食堂、宿舍、綜合樓等。它們是污水 處理廠不可缺少的組成部分。1）輔助建筑物建筑面積的大小應(yīng)按具體情況條件而定。輔助建筑物的設(shè)置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確 定。2）生活居住區(qū)、綜合樓等建筑物應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持

40、一定距離，應(yīng)位于廠區(qū)夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向。3）操作工人的值班室應(yīng)盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構(gòu)筑物和運(yùn)行情況的位置。 廠區(qū)綠化 平面布置時(shí)應(yīng)安排充分的綠化地帶，改善衛(wèi)生條件，為污水廠工作人員提供優(yōu)美的環(huán)境。 道路布置 在污水廠內(nèi)應(yīng)合理的修建道路，方便運(yùn)輸，要設(shè)置通向各處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的必要通道，道路的 設(shè)計(jì)應(yīng)符合如下要求：1）主要車行道的寬度：?jiǎn)诬嚨罏?4m，雙車道為 67m ，并應(yīng)有回車道。2）車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m。3）人行道的寬度為 1.52.0m。4）通向高架構(gòu)筑物的扶梯傾角不宜大于45o。5）天橋?qū)挾炔灰诵∮?1m。2、高程布置 污水處理廠污水處理高程布置的任務(wù)是：確定各構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高；確定污水處理構(gòu)筑物之間連接 管渠的尺寸及其標(biāo)高；通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在構(gòu)筑物之間暢通的 流動(dòng)，保證污水處理