水污染控制工程課程設(shè)計

1、 水污染控制工程生活污水處理站工藝設(shè)計 -水污染控制工程課程設(shè)計 專業(yè)：班級：姓名：學號：指導老師： 時間：目錄第一部分 設(shè)計說明書-1第一章 設(shè)計概況-11.1設(shè)計資料-1 1.2設(shè)計水質(zhì)-2 1.3設(shè)計目的-2 1.4設(shè)計要求-2 1.5設(shè)計方案比較-31.6 廠址選擇-7第二章 污水處理主要構(gòu)筑物及設(shè)備-82.1粗格柵-82.2提升泵房-82.3細格柵-92.4平流式沉砂池-92.5曝氣池（卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝）-102.6輻流式二沉池-112.7消毒接觸池-112.8計量槽-122.9污泥泵房-122.10污泥濃縮池-122.11污泥消化池-132.12貯泥池-132.

2、13污泥脫水機房-132.14附屬建筑物-14第二部 設(shè)計計算書-15第三章 工藝設(shè)計計算過程-153.1粗格柵設(shè)計-15 3.2提升泵站設(shè)計-163.3細格柵設(shè)計-173.4平流式沉砂池-193.5曝氣池（卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝）-203.6輻流式二沉池-233.7消毒接觸池-253.8計量槽-263.9污泥泵房-263.10污泥濃縮池-273.11污泥消化池-283.12貯泥池-293.13污泥脫水機房-30第四章 污水處理廠的高程設(shè)計-314.1污水處理廠的平面布置-314.2污水水頭損失計算 -314.3污水處理廠的高程布置-32致謝-34參考文獻-35附圖：1.污水處理

3、廠平面布置圖 2.污水處理廠高程布置圖 3.污水處理廠處理構(gòu)筑物和設(shè)備圖第一部分 設(shè)計說明書第一章 設(shè)計概況1.1設(shè)計資料(1)地形地貌河南工程學院位于新鄭市龍湖鎮(zhèn)，新鄭市龍湖鎮(zhèn)位于豫西山區(qū)向東過渡地帶，地勢西高東低，中部高，南北低。山、丘、崗和平原兼有。西部、西南部為侵蝕低山區(qū)，峽谷或谷峰相間。低山外圍和西北部為山前坡洪集崗地。崗地地勢起伏較大。(2)工程地質(zhì)情況 該地區(qū)地質(zhì)地震等級為7級以下，電力供應良好。 (3)氣象資料新鄭市龍湖鎮(zhèn)屬于暖溫帶大陸性季風氣候，冬半年受冬季風控制，多刮北風，夏半年受夏季風控制，多刮南風，全年平均風速為2.1m/s。冷暖適中，四季分明。春暖、夏熱、秋爽、冬寒。

4、年平均氣溫14.4，極端最高氣溫為42.5，極端最低氣溫為-17.9。年均日照時數(shù)為2114.2h。19712000年中平均降水量為676.1mm。年均霜期為152d。(4)設(shè)計規(guī)?，F(xiàn)在以河南工程學院（西區(qū)、南區(qū)）及其周邊的地區(qū)（沙窩李、荊垌村、連莊等三個村莊）現(xiàn)有人口約3.0萬人，預計10年后發(fā)展到7.5萬人?？紤]到學校周邊的理發(fā)店、飯店等大量用水的單位較多，所以平均每人每天用水量為0.2 m3/d。再考慮到雨水的因素，綜合考慮得：平均處理日水量Q=（7.51040.2+1500）m3/d=16500 m3/d=0.191 m3/s表1-1生活污水量總變化系數(shù)生活污水平均日流量/(L/s)5

5、154070100200500=1000Kz2.32.01.81.71.61.51.41.3由內(nèi)插法可以算出生活污水總變化系數(shù)Kz=1.50所以設(shè)計流量Qmax=Kz Q=24750 m3/d=286.46L/s=0.286m3/s1.2設(shè)計水質(zhì)由于污水處理廠的最終出水直接排入到河流中，該河流的水域適用于地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002）類功能區(qū)，根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB181918-2002）中規(guī)定：城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入地表水、類功能水域或海水三、四類功能海域，執(zhí)行一類標準。該處理廠應執(zhí)行一類出水標準。由城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB181918-2002）一級

6、標準日排放最高允許濃度規(guī)定，設(shè)計出水污水處理廠進、出水水質(zhì)如表1-2。表1-2 設(shè)計進出水水質(zhì)表序 號項 目進水水質(zhì)(mg/L)出水水質(zhì)(mg/L)1BOD5500202COD800603SS10030注：出水水質(zhì)由GB8978-1996一級排放標準而設(shè)定的。1.3設(shè)計目的 課程設(shè)計是水污染控制工程課程教學的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，其目的是使學生了解廢水處理工程設(shè)計的一般程序和基本步驟；熟悉根據(jù)原始資料（廢水的水質(zhì)、水量資料和處理要求）確定處理方案、選擇工藝流程的基本原則；深化對本課程中基本概念、基本原理和基本設(shè)計計算方法的理解和掌握；掌握各種處理工藝和方法在處理流程中的作用、相互聯(lián)系和關(guān)系

7、以及適用條件、處理效果的分析比較；了解設(shè)計計算說明書基本內(nèi)容和編制方法；掌握平面布置圖、高程圖及主要構(gòu)筑物的繪制方法；掌握有關(guān)工程設(shè)計文件的編寫方法；培養(yǎng)學生具備一定的工程制圖和設(shè)計能力。通過較為全面的工藝設(shè)計計算練習，為今后的畢業(yè)環(huán)節(jié)及從事水污染控制工程實際工作打下良好的基礎(chǔ)。1.4設(shè)計要求（1）根據(jù)提供的原始設(shè)計資料和設(shè)計要求，查閱相關(guān)文獻資料，確定廢水處理工藝流程；（2）對各構(gòu)筑物和設(shè)備進行工藝計算；（3）對廢水處理站的定型設(shè)備進行設(shè)計和選型；（4）編制設(shè)計說明書。（5）繪制廢水處理站的平面布置圖、高程圖；（6）繪制主要構(gòu)筑物和設(shè)備工藝圖。1.5設(shè)計方案比較當前流行的污水處理工藝有：普通

8、活性污泥法、氧化溝法、CASS處理工藝法、SBR法等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的，且各有其特點。下列是對這幾種工藝的簡單介紹及比較。（1）普通活性污泥法普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設(shè)計及運行經(jīng)驗，處理效果可靠。自20世紀70年代以來，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在工藝及設(shè)備等方面又有了很大改進。在工藝方面，通過增加工藝構(gòu)筑物可以成為“A/O”或“A2/O”工藝，從而實現(xiàn)脫N和除P。在設(shè)備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉(zhuǎn)化效率提高到20%以上，從而節(jié)省了運行費。其特點為：工藝相對成熟；有機物去除效率高，傳統(tǒng)活性污泥法處理效果較好，BOD5去除率可達90

9、%95%。適用于處理的進水水質(zhì)比較穩(wěn)定，適用于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的廢水，對廢水的處理程度比較靈活。耐沖擊負荷低，有機負荷在0.20.5kgBOD/(kgMLVSSd)之間，對沖擊負荷適應性較弱。需氧與供氧矛盾大，活性污泥在曝氣池內(nèi)經(jīng)歷從對數(shù)增長到減衰增長以至于到內(nèi)源優(yōu)化期，需氧速率沿池長逐漸降低，混合液中溶解氧含量沿池長逐漸增高，在曝氣池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象。容積大、占地面多，基建費用高，電耗大、脫N和除P效率低，通常只有10%30%。該工藝適用于中小規(guī)模的污水處理廠，在處理過程中能降低水中BOD5、COD的含量。對N、P有一定的處理能力，但是達不到該廠所要求的去

10、除率。（2）氧化溝工藝本工藝主要特點： 在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合和推流之間。氧化溝的這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，有以進行硝化和反硝化，取得脫氮的效果。 可考慮不設(shè)置初沉池，原污水經(jīng)過格柵和沉砂池預處理，已經(jīng)有效防止污水中無機沉渣沉積，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能夠達到好氧穩(wěn)定的程度。 可考慮不單獨設(shè)置二沉池，使氧化溝與二沉池合建，可省去污泥回流裝置。 BOD負荷低，同活性污泥法的延時曝氣系統(tǒng)對比，具有下列各項效益：a、對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應性b、污泥齡一般可達1530天，為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的36倍。可以存活、繁殖世代時間長、

11、增殖速度慢的微生物。如果運行得當，氧化溝能夠具有反硝化脫氮的效果。c、污泥產(chǎn)率低，且多已達到穩(wěn)定的程度，勿需再進行硝化處理。 脫氮效果還能進一步提高。因為脫氮效果的好壞很大一部分取決于內(nèi)循環(huán)量，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量。而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從理論上說可以是不受限制的，從而氧化溝具有較大的脫氮潛力。 氧化溝只有曝氣器和池中的推進器維持溝內(nèi)的正常運行，電耗較小，運行費用較低。（3）CASS處理工藝傳統(tǒng)CASS 由選擇區(qū)、厭氧區(qū)和主反應區(qū)組成。運行方式由現(xiàn)有資料來看有兩種：一是進水階段時間明顯，在曝氣反應階段時間內(nèi)進水；二是進水、沉淀期間均可進水，直至水位達到最高設(shè)計水位止；其運行過程為沖水曝

12、氣、充水泥水分離、上清夜?jié)С?、充水閑置。在整個過程中，污泥回流一直在運行，回流量約為日平均流量的20%。缺點： 容積利用率低，每周期接納廢水約占總有效容積的30%，使污水的實際停留時間延長至13.3 小時左右。 同步硝化和反硝化效率不高，因此，有人在生物選擇區(qū)和主反應區(qū)之間加了一個兼氧區(qū)，以提高脫氮效率。 污泥在生物選擇區(qū)中釋磷受到回流混合液中硝態(tài)氮濃度的影響比較大，在傳統(tǒng)的CAST 工藝中難以提高除磷效率（為了提高除磷效率采用了同步沉淀除磷的方法）。（4）SBR法1980年在美國EPA資助下，在印第安納州Culver建立了第一座SBR工藝的污水處理廠，1984年通過美國EPA技術(shù)評估。SBR

13、已成為美國中小型污水處理廠的首選工藝。我國1985年上海建成第一座肉類加工污水處理，現(xiàn)已在城市污水和其他污水處理中得到應用。目前，SBR已在國內(nèi)外廣泛應用，主要應用城市污水及其味精、啤酒、制藥、焦化、餐飲、造紙、印染、洗滌、屠宰等工業(yè)廢水的處理。其優(yōu)點為：工藝流程簡單。SBR工藝的主要反應器是序批式間歇反應器，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，不需要另外設(shè)置二次沉淀池、污泥回流及污泥回流設(shè)備，調(diào)節(jié)池小或可以不設(shè)置調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可以省去初次沉淀池。占地面積小、造價低。SBR工藝處理系統(tǒng)布置緊湊、工藝簡潔，因此占地面積小。由于省去二沉池及污泥回流設(shè)備，調(diào)節(jié)池的容積小或可以省去，因此SBR工藝的建設(shè)費用和

14、運行費用都比較低，采用SBR工藝處理小城鎮(zhèn)污水時，比普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%以上。處理效果好。SBR工藝的主要特點之一是處理效果好，SBR反應器中的底物濃度和微生物濃度隨反應的時間而變化，而且反應過程是不連續(xù)的。因此運行過程是典型的非穩(wěn)態(tài)過程。在運行期間，反應器中活性污泥處于一種交替的吸附、吸收、生物降解和活化過程的不斷變化過程。由于實踐可知，用SBR工藝處理城市污水，可以大大縮減反應時間，并取得良好的處理效果。脫氮除磷效果好。SBR工藝運行操作靈活，可以根據(jù)不同的處理要求，通過調(diào)節(jié)不同的控制手段，來達到凈化處理的目的。污泥沉降性能好。SBR工藝的污泥易于沉淀，SVI值較低。在一般情況

15、下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。SBR工藝處理系統(tǒng)中存在著較大的濃度梯度，在反應器中缺氧和好氧狀態(tài)并存，反應器中有較高的底物濃度、污泥齡短、比增長速率大。因此，可以有效地控制絲狀菌的過量繁殖，避免污泥產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，取得良好的污泥沉降現(xiàn)象。良好的適應性。SBR處理工藝對進水水質(zhì)水量的波動具有較好的適應性。當進水水質(zhì)水量急劇變化時，SBR工藝仍可獲得良好的處理效果，運行穩(wěn)定性較好。SBR工藝的進水期內(nèi)，曝氣池起到了調(diào)節(jié)池的作用，通過曝氣，可使污水與原污泥充分混合，進行反應。可通過調(diào)節(jié)進水時間，調(diào)整污水調(diào)節(jié)和反應的時間，也可通過調(diào)節(jié)閑置時間，調(diào)整活性污泥的吸附和吸收能力，提高污泥活性從而提高污染物被處理的程

16、度。易于維護管理。SBR處理工藝如果管理得當，處理水水質(zhì)將優(yōu)于連續(xù)式活性污泥法，易于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行的自動控制。盡管SBR有眾多的優(yōu)點，但自身也存在一些缺點：連續(xù)進水時，對單一SBR反應器來說需要較大的調(diào)節(jié)池；對于多個SBR反應器，進水和排水閥門切換頻繁，容易造成閥門磨損，對自動化要求較高；適用于中小型污水處理項目，無法達到大型污水處理項目連續(xù)進水、連續(xù)排水的要求；設(shè)備的閑置率較高；污水提升水頭損失較大。綜合考慮SBR法的優(yōu)點和缺點，在管理和技術(shù)上可能有一定難度。總的說來，上述方案都能夠達到要求處理的效果，而且工藝簡單，污泥處理的難度較小，在技術(shù)上都是可行的。但結(jié)合實際的工程要求來看，氧化溝對

17、污水的脫氮除磷率有較高要求（脫氮率要求達到87.5%，除磷率要求達到80%），而且設(shè)計中可采用改良型的Carrousel氧化溝。Carrousel氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū)，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，設(shè)計有效水深4.04.5m，溝中的流速0.3m/s。BOD5的去除率可達95%99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如投加鐵鹽，除磷效率可達95%。有證據(jù)表明，城市污水經(jīng)改良型氧化溝處理后，污水中各項污染物平均去除率能滿足上面的脫氮除磷的要求；而且經(jīng)過多年實踐證明，改良型的Carrousel氧化溝二級處理工藝具有工

18、藝簡單成熟操作管理簡便，處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，脫氮除磷性能好的特點，同時，該工藝省去了初沉，也不必、像其他方法脫氮除磷工藝那樣需要大量混合液回流和多個池子，因此工藝布置緊湊，可省地省電降低運行費用，是城市污水處理廠比較理想的處理工藝。綜上所述，本設(shè)計采用改良型的Carrousel氧化溝工藝。1.6 廠址選擇（1）處理廠廠址選擇，應遵循以下原則：污水處理廠應選在城鎮(zhèn)水體下游，污水處理廠處理后出水排入的河段，應對上下游水源的影響最小。廠址選擇要便于污泥處理和處置。廠址一般應位于城鎮(zhèn)夏季主風向的下風側(cè)，保持一定的衛(wèi)生防護距離。廠址應有良好的工程地質(zhì)條件。應盡量少拆遷、少占農(nóng)田，使污水廠工程易于實

19、施。廠址選擇應考慮遠期發(fā)展的可能性。廠區(qū)地形不應受洪澇災害影響，不應設(shè)在雨季易受水淹的低洼處。有方便的交通、運輸和水電條件，有利于縮短污水廠建造周期和污水廠的日常管理。（2）廠址及場地現(xiàn)狀污水處理廠選址于鄭州市第三污水處理廠附近，是一塊長方形地帶，地勢平坦，處理后的水直接排入附近的十八里河。第二章 污水處理主要構(gòu)筑物及設(shè)備2.1粗格柵（1）由于不采用池底空氣擴散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護作用，擬采用粗格柵，而提升水泵房選用混流泵，為減少柵渣量，格柵柵條間隙擬定為b=20mm，過柵流速v=0.8m/s，安裝傾角=60，柵條寬s=10mm。（2）粗格柵的尺寸：3.45m1.25m0.

20、76m（長寬高）（3）格柵類型：選擇GH1400型機械格柵，技術(shù)參數(shù)見表2-1表2-1 GH1400型機械格柵技術(shù)參數(shù)設(shè)備寬度/mm1400水流速度/(m/s)0.8有效柵寬/mm1300電動機功率/kW0.85有效間隙/mm20安裝角度60（4）數(shù)量：2座（1用1備）（5）為了便于維護檢修，每臺格柵前、后設(shè)置電、手動兩用閘板，格柵上截留的雜物采用機械清渣，經(jīng)螺旋輸送，壓榨機壓榨后外運出廠。2.2提升泵站（1）考慮到水力條件、工程造價和布局的合理性，采用長方形泵房。為充分利用時間，選擇集水池與機械間合建的半地下式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機構(gòu)省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其

21、優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡便。采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝線可以充分優(yōu)化，股污水直考慮一次提升。污水提升后如格柵，然后自流通過沉砂池、氧化溝、二沉池等后續(xù)構(gòu)筑物。（2）由后邊的高程計算可知，泵的揚程至少為H=3.69m。（3）水泵的選擇：QW300-600-20型潛污泵，技術(shù)參數(shù)見表2-2表2-2QW300-600-20型潛污泵技術(shù)參數(shù)出口直徑（mm）流量（m3/h）轉(zhuǎn)速（r/min）揚程(m)電動機功率（kW）效率（%）300600980205575（4）提升泵的數(shù)量：3臺（2用1備）（5）集水池的尺寸：LB=6m3.5m（6）保護水深為

22、1.2m，實際水深為4.2m2.3細格柵（1）格柵截污主要對后面的管道及構(gòu)筑物起保護作用，經(jīng)過粗格柵的過濾，采用細格柵。柵條間隙b=10mm，過柵流速v=0.8m/s，安裝傾角=60，柵條寬s=10mm。（2）細格柵的尺寸：3.16m1.11m0.76m（長寬高）（3）格柵類型：選擇GH1300型機械格柵，技術(shù)參數(shù)見表2-3表2-3 GH1300 型機械格柵技術(shù)參數(shù)設(shè)備寬度/mm1300水流速度/(m/s)0.8有效柵寬/mm1200電動機功率/kW0.80有效間隙/mm10安裝角度60（4）數(shù)量：3座（2用1備）（5）為了便于維護檢修，每臺格柵前、后設(shè)置電、手動兩用閘板，格柵上截留的雜物采用

23、機械清渣，經(jīng)螺旋輸送，壓榨機壓榨后外運出廠。2.4平流式沉砂池（1）污水進入平流式沉砂池，沉砂池池底采用兩個貯砂斗集砂，沉砂有螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運。（2）貯砂池的尺寸：LBH=10m1.5m1.37m（長寬高）（3）沉砂池數(shù)量：1座（4）采用車式排砂機，設(shè)備型號40PV-SP型液下渣漿泵，技術(shù)參數(shù)見表2-4表2-4 40PV-SP型液下渣漿泵技術(shù)參數(shù)出口直徑（mm）流量（m3/h）轉(zhuǎn)速（r/min）揚程(m)最大功率（kW）葉輪直徑mm4017-43.21000-22004.5-28.5151882.5 曝氣

24、池（卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝）本設(shè)計采用的是卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝。（1）二級處理的主體構(gòu)筑物，是活性污泥的反應器，其獨特的結(jié)構(gòu)使其具有脫氮除磷功能，經(jīng)過氧化溝后，水質(zhì)得到很大的改善。（2）氧化溝尺寸：LBH=28m24m5.0m（長寬高）（3）曝氣池的數(shù)量（氧化溝）：3座（1座4條溝）（4）給水系統(tǒng)：通過池底放置的給水管，在池底布置成六邊行，再加上中心共七個供水口，利用到職喇叭口，可以均化水流，減少對膜式曝氣管得沖刷。盡可能的提高膜式曝氣管得使用壽命。（5）出水系統(tǒng)：采用雙邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過溢流堰，進行泥水分離。澄清液通過池內(nèi)得排水渠，

25、排到接觸消毒池。在排水完畢后，出水閘門關(guān)閉。（6）曝氣系統(tǒng)：采用型號為HWB-3微孔曝氣機。項目指標項目指標服務面積(m2/個)0.3-0.6氧利用率(%)18.7-21.7通氣量m3/(h個)3動力效率kg/(kWh)5.92-6.72阻力損失3.0m依據(jù)微孔曝氣器的規(guī)格大小可計算出， 每條氧化溝應布置 1527/3=509個,取510個。（7）風機：選用D-120-61型多級離心鼓風機4臺，單臺風量120m3/min,四用兩備。(8) 排泥系統(tǒng)：采用軌道式吸泥機，由于池體為氧化溝，其邊溝完成沉淀階段后，轉(zhuǎn)變?yōu)槿毖醭?，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨脹。所以此工藝排泥量少，有時可以不排泥

26、。吸泥機啟動時間在該池沉淀結(jié)束時。2.6 輻流式二沉池（1）沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運行簡便，管理簡單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點。所以，本設(shè)計在初沉池和二沉池都選用了輻流式沉淀池。（2）二沉池的數(shù)量：3座（3）二沉池尺寸：直徑D=22m，高H=4.7m（4）出水堰：采用三角堰，堰寬15cm，兩個堰頂之間的距離為24cm。（5）導流筒的深度 h=1.25m，直徑D0=3.74m（6）每個二沉池應該布置的出水堰總數(shù)N=

27、136個，兩個出水堰之間的間距B = 24cm（7）二沉池的集水渠位于距池壁（1/10）R處，集水渠內(nèi)、外環(huán)形的直徑分別為17m和19m，環(huán)形集水渠寬0.6m，末端水深yc=0.06m三角堰的高度 h2=0.1cos300=0.087m 集水渠的高度為H= 0.4m(8)刮泥設(shè)備：選擇ZBX2-37型周邊傳動刮泥機4臺。2.7消毒接觸池設(shè)計（1）污水經(jīng)過以上構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細菌數(shù)量也大幅減少，但是細菌的絕對值依然十分客觀，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水體前，應進行消毒處理。消毒的方式有物理法和化學法。物理處理法主要有加熱、冷凍等，化學的處理方法是用化學藥劑，主要是液

28、氯。氯價格便宜，消毒可靠且經(jīng)濟成熟，所以本設(shè)計采用液氯消毒。本設(shè)計中采用平流式消毒接觸池。（2）消毒接觸池的數(shù)量：1座（1座3條溝）（3）消毒接觸池的尺寸：LBH=43m4m2.8m（長寬高）(4)加氯設(shè)備：選用3臺ZJ-2型轉(zhuǎn)子加氯機，2用1備，單臺加氯量為10kg/h，（5）加氯機尺寸：LBH=550m310m770m（長寬高）2.8巴氏計量槽（1）消毒接觸池的末端設(shè)咽喉式巴氏計量槽，以便對污水處理廠的流量進行監(jiān)控。（2）計量槽的數(shù)量：1座（3）依據(jù)設(shè)計手冊，當測量范圍在0.32.1 m3/s時，吼寬取1.0m。（4）依據(jù)上游水位H1，按以下公式求出流量 Q=1.777H11.556 m3

29、/s。（5）上游水位通過超聲波液位計自動計量，并轉(zhuǎn)換為相應的流量。2.9 污泥泵房 （1）設(shè)計污泥回流泵房，負責對3座二沉池的污泥回流和剩余污泥的排放。（2）泵房的數(shù)量：1座（3）污泥泵型號：回流污泥泵4臺（2用2備），型號250QW700-11型潛水排污泵剩余污泥泵4臺（2用2備），型號250QW700-11型潛水排污泵（4）集泥池尺寸：LBH=10m4m3.7m（長寬高）2.10 污泥濃縮池（1）濃縮池的形式有重力濃縮池，氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理

30、廠。從適用對象和經(jīng)濟上考慮，故本設(shè)計采用重力濃縮池。形式采用連續(xù)式的，其特點是濃縮結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動力消耗小，運行費用低，貯存污泥能力強。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進泥管、排泥管和排上清夜管。（2）采用輻流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。（3）污泥濃縮池的數(shù)量：1座（4）濃縮池的尺寸：直徑D=26m，高H=3.35m（5）濃縮時間T=18h 2.11 污泥消化池 （1）污泥消化是城市污水二級處理除氧化溝工藝外必須的處理單元，其功能是通過消化使污泥穩(wěn)定。污泥消化分為好氧消化和厭氧消化兩種方式。其中厭氧消化是傳統(tǒng)的消化方法，其原

31、理是通過厭氧微生物的作用將污泥中的有機物、貯存在微生物體內(nèi)的有機物以及部分生物體轉(zhuǎn)化為甲烷，從而達到污泥穩(wěn)定。本設(shè)計采用厭氧消化法。（2）污泥消化池的數(shù)量：1座（3）污泥消化池的尺寸：直徑D=26m，高H=16.5m2.12貯泥池 （1）貯泥池的作用是調(diào)節(jié)消化池排泥和污泥脫水兩個處理單元的污泥平衡。貯泥池的體積越大，貯泥時間越長，脫水間的工作靈活性越大。（2）本設(shè)計的貯泥池設(shè)計為圓形，內(nèi)置攪拌機，防止污泥結(jié)塊和沉淀影響污泥從貯泥池到脫水機間的輸運。（3）貯泥池的數(shù)量：1座（4）貯泥池尺寸 ：LBH=5.0m5.0m5.0m （長寬高） （5）攪拌機的型號：垂直攪拌軸2.13 污泥脫水機房(1)

32、污泥機械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設(shè)備有真空過濾脫水機、加壓過濾脫水機及帶式壓濾機等。本設(shè)計采用帶式壓濾機，其特點是：濾帶可以回旋，脫水效率高；噪音??；省能源；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置污泥干化場，使污泥自然干化。（2）脫水機房的數(shù)量：1座（3）過濾機的數(shù)量：3臺（2用1備），每天工作12h，每天的加絮凝劑的量為8.55kg。2.14 輔助建筑物 污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：鼓風機房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析化驗室、變電所、污泥干化場、機修、倉庫、食堂、道路、綠化、圍墻、大門

33、等。它們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應按具體情況與條件而定。有可能時，可設(shè)立試驗車間，以不斷研究與改進污水處理技術(shù)。輔助建筑物的位置應根據(jù)方便、安全等原則確定。如鼓風機房應設(shè)于曝氣池附近，以節(jié)省管道與動力；變電所宜設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近等。化驗室應遠離機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件。辦公室、化驗室等均應與處理構(gòu)筑物保持適當距離，并應位于處理構(gòu)筑物的夏季主風向的上風相處。操作工人的值班室應盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構(gòu)筑物運行情況的位置。在污水處理廠內(nèi)應合理的修筑道路，方便運輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗ξ鬯幚韽S“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)

34、定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。第二部 設(shè)計計算書第三章 工藝設(shè)計計算過程3.1粗格柵的設(shè)計1、設(shè)計參數(shù)a、設(shè)計流量：平均處理日水量Q=（7.51040.2+1500）m3/d=16500 m3/d=0.191 m3/s 所以設(shè)計流量：Qmax=Kz Q=24750 m3/d=286.46L/s=0.286m3/sb、設(shè)計參數(shù)：柵前進水渠寬 B1=0.5m 柵前水深h=0.4m柵前渠道深度h1=0.7m柵前渠道超高h3=0.3m過柵流速v=0.8m/s柵條間隙寬度b=20mm柵條厚度S=10mm格柵傾角=600格柵水頭損失增大系數(shù)K=3每日柵渣量W1=0.06m3/103m3進水渠

35、漸開角1=200迎水面為半圓的矩形格柵，=1.832、格柵計算：a、柵條數(shù)目n為：n=41.642（條）b、柵槽有效寬度B： B=S(n-1)+bn=0.01(42-1)+0.0242=1.25mc、過柵水頭損失h2：h2K31.83sin60 0.06md、柵后槽總高度H：Hhh1h2 0.400.300.06=0.76me、柵槽總長度L：LL1L20.5m1.0m式中：L1：進水渠道漸寬部分的長度L1=1.03m L2：格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度一般取L20.5L10.52m H1：格柵前槽高，H1hh1=0.7m所以：L1.030.520.51.03.45mf、柵渣量計算：W

36、 0.99m3/d攔截污物量大于0.2m3/d，所以采用機械清渣。3.2提升泵站的設(shè)計1、水泵的選擇設(shè)計流量為Qmax=Kz Q=24750 m3/d=286.467L/s=0.286m3/s本設(shè)計以地面以50m為標高，進行計算。由后邊的高程計算可知泵的揚程為H=3.69m。設(shè)選擇用3臺潛污泵（2用1備）2、集水池a、容積V按一臺泵最大流量時6min的出水流量設(shè)計，則集水池的有效容積b、面積F 取有效水深，則面積集水池長度取6m,則寬度，取3.5m集水池平面尺寸保護水深為1.2m，實際水深為4.2m3.3細格柵的設(shè)計1、設(shè)計參數(shù)a、設(shè)計流量：平均處理日水量Q=（7.51040.2+1500）m

37、3/d=16500 m3/d=0.191 m3/s 所以設(shè)計流量：Qmax=Kz Q=24750 m3/d=286.46L/s=0.286m3/sb、設(shè)計參數(shù)：柵前進水渠寬 B1=0.5m 柵前水深h=0.3m柵前渠道深度h1=0.7m柵前渠道超高h3=0.3m過柵流速v=0.8m/s柵條間隙寬度b=10mm柵條厚度S=10mm格柵傾角=600格柵水頭損失增大系數(shù)K=3每日柵渣量W1=0.1m3/103m3進水渠漸開角1=200迎水面為半圓的矩形格柵，=1.832、格柵計算：a、柵條數(shù)目n為：n=55.4456（條）b、柵槽有效寬度B： B=S(n-1)+bn=0.01(56-1)+0.015

38、6=1.11mc、過柵水頭損失h2：h2K31.83sin60 0.16md、柵后槽總高度H：Hhh1h2 0.300.300.16=0.76me、柵槽總長度L：LL1L20.5m1.0m式中：L1：進水渠道漸寬部分的長度L1=0.84m L2：格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度一般取L20.5L10.42m H1：格柵前槽高，H1hh1=0.7m所以：L0.840. 420.51.03.16mf、柵渣量計算：W 1.65m3/d攔截污物量大于0.2m3/d，所以采用機械清渣。3.4平流式沉砂池的設(shè)計1、設(shè)計參數(shù)a、設(shè)計流量：平均處理日水量Q=（7.51040.2+1500）m3/d=16

39、500 m3/d=0.191 m3/s 所以設(shè)計流量：Qmax=KzQ=24750 m3/d=286.46L/s=0.286m3/sb、設(shè)計參數(shù)：流速v=0.2m/s停留時間t=50s超高h1=0.3m有效水深h2=1.0m沉砂量X1=0.03L/m3兩個貯砂斗之間的距離b=0.5m貯砂斗的容積按T=2d計算2.沉砂池計算a、沉砂池水流部分的長度：L=vt=0.2m/s50s=10mb、水流斷面面積：A= Qmax/v=0.286/0.2=1.43m2c、池總寬度：B=A/ h2=1.43/1.0=1.43m0.6md、沉砂斗所需容積V= =0.99 m3e、貯砂斗的深度：設(shè)計貯砂斗的底寬b1

40、=0.4m，上口寬b2=1.4m，斗壁與水平面的傾角為=600，所以貯砂斗的深度h3=tan=0.87mf、貯砂斗的容積 =0.78m3采用兩個貯砂斗，所以V2=2V1=0.782=1.56 m30.99 m3g、采用重力排砂，池底坡度i=0.06，坡向砂斗，則貯砂室的高度h3= h3+0.06=0.87+0.06=1.07mh、沉砂池的總高度h=h1+h2+h3=0.3+1.0+1.07m=1.37mi、核算最小流速vmin= =0.2m/s0.15m/s 所以設(shè)計合理3. 5氧化溝的設(shè)計1、設(shè)計參數(shù)a、設(shè)計流量平均處理日水量Q=（7.51040.2+1500）m3/d=16500 m3/d

41、=0.191 m3/s b、設(shè)計參數(shù) 污泥泥齡20d進水BOD5濃度 S0=500mg/L 出水BOD5濃度 Se=20mg/L污泥負荷Ls=0.15kgBOD5/(kgMLVSSd) 曝氣池中的X=MLSS=5000mg/L f=0.75 曝氣池中Xv=MLVSS=5000MLSS=3750mg/L 回流污泥濃度為Xr=10g/L 活性污泥微生物氧化分解有機物過程的需氧率a=0.5 活性污泥微生物內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率b=0.15污泥增值系數(shù)污泥自身氧化率氧化溝設(shè)計有效水深為H14.0m 曝氣池的超高H2=1.0m 2、池體設(shè)計計算a、曝氣池所需總?cè)莘eV（按污泥負荷計算）：V式中：S

42、r經(jīng)活性污泥代謝活動被降解的有機污染物（BOD5）量，kg/m3，SrS0Se500-20=480 mg/L0.48g/L； X曝氣池混合液污泥濃度，5g/L。所以：V10560m3 共設(shè)氧化溝三組，每組容積為V1V/n10560/33520 m3b、氧化溝平面面積為A1氧化溝設(shè)計有效水深為H14.0m，則A1880m2c、氧化溝的尺寸計算氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深4m，寬6m，B/H1=6.0/4.0=1.5（在1-2之間），滿足要求每條氧化溝的斷面尺寸為氧化溝總長L有：L=A1/B=880/6=146.67m，L/B=146.67/6=2410，滿足要求彎道處長度L1=每條氧

43、化溝的直線段長度為L2=13.12m，取14m氧化溝總池長L3=6+14+6m=28m氧化溝總池寬B1=64m=24m（未計池壁厚）所以，氧化溝的尺寸為d、曝氣池的高度H=H1+ H2=4.0+1.0m=5.0me、水力停留時間t=11.7h-3、曝氣池需氧量的計算 a、日平均需氧量O=412.5kg/hb、日最大需氧量Omax= =11880kg/d=495kg/h所以：Omax/O=495/412.5=1.2c、采用可變微孔曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%Cs（20）,：溫度為20時，清水的溶解氧飽和濃度為9.17mg/L：溫度為25時，清水的溶解氧飽和濃度為8.38mg/L，為污水傳質(zhì)系數(shù)修正系數(shù)，值在0.61.0范圍內(nèi)，取0.82值約在0.700.98之間變化，通常取0.95為壓力修正系數(shù)，對于本設(shè)計，取值為1F為曝氣擴散設(shè)備堵塞系數(shù)，本設(shè)計取值為1所以標準需氧量R0：R0 687.3kgO2/h所以日平均供氣量 Gs =11455 m3/h最大供氣量Gsmax= GsKz=114551.2=13746 m3/h4、曝氣器單個曝氣器的通氣量為3 m3/h，則曝氣器數(shù)量為n=Gsmax/