黑龍江某市城市污水一級處理設(shè)計(jì)方案

1、黑龍江某環(huán)保工程有限公司 任務(wù)一 城市污水一級處理設(shè)計(jì) 經(jīng)理 ： 工程師： 設(shè)計(jì)師： 日期 注：此城市污水各項(xiàng)指標(biāo)情況：COD ： 450ml/LBOD : 270ml/L懸浮物 ： 80ml/L PH=7流量 ： 20000m3/d根據(jù)以上指標(biāo)，我們設(shè)計(jì)了上面的工藝流程圖，下面對此工藝流程圖的各個(gè)單元進(jìn)行詳細(xì)的介紹。工藝流程圖污水粗格柵進(jìn)水泵沉砂池初沉池曝氣池二沉池二級處理污泥池脫水機(jī)干泥外運(yùn)（一）、格柵及其設(shè)計(jì)：格柵是由一組平行的金屬柵條制成，斜置在污水流經(jīng)的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質(zhì)，以免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害。設(shè)計(jì)中取二組格柵，N=2組，安裝角度=

2、60Q 設(shè)計(jì)水量=平均流量變化系數(shù)=0.810 m3/s2、格柵槽寬度：B=S(n1)+bn式中： B格柵槽寬度（m）；S每根格柵條的寬度（m）。設(shè)計(jì)中取S=0.015m，則計(jì)算得B=0.93m。3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度：4、出水渠道漸窄部分的長度： 5、通過格柵的水頭損失：6、柵后明渠的總高度：H=h+h1+h2式中： H柵后明渠的總高度(m)； h2明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m設(shè)計(jì)中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。7、柵槽總長度：8、每日柵渣量計(jì)算：采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運(yùn)走。9、進(jìn)水與出水渠道：城市污水通過

3、DN1200mm的管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水渠道寬度B1 =0.9m，進(jìn)水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。如圖：（二）進(jìn)水泵房此泵房是必須要具有的，作用是將水位提起來，以便于進(jìn)入以下的單元。如圖：（三）、沉砂池及其設(shè)計(jì)：沉砂池是借助于污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機(jī)顆粒沉降，減少大顆粒物質(zhì)在輸水管內(nèi)沉積和消化池內(nèi)沉積。沉砂池按照運(yùn)行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。設(shè)計(jì)中采用曝氣沉砂池，沉砂池設(shè)2組，N=2組，每組設(shè)計(jì)流量0.4051m3/s 1、沉砂池有效容積：式中： V沉

4、砂池有效容積（m3）; Q設(shè)計(jì)流量（m3/s）； t停留時(shí)間（min），一般采用1-3min。設(shè)計(jì)中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管。管徑DN2=800mm，管內(nèi)流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46。12、排砂裝置：采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=200mm。如圖： （四）、初沉池及其設(shè)計(jì)：初次沉淀池是借助于污水中的懸浮

5、物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%60%，去除BOD20%30%。初次沉淀池按照運(yùn)行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。設(shè)計(jì)中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水在沉淀池內(nèi)水平流動(dòng)時(shí)，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進(jìn)水裝置、出水裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置組成。沉淀池設(shè)2組，N=2組，每組設(shè)計(jì)流量Q=0.4051m3/s。10、沉淀池總高度： H=h1+h2+h3+h4式中：h1沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5；h3緩沖層高度（m）

6、，一般采用0.3m；h4污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度與池底坡底i=1的高度之和。 設(shè)計(jì)中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。15、出水渠道：沉淀池出水端設(shè)出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至集水井。式中： v3出水渠道水流流速（m/s），一般采用v30.4m/s；B3出水渠道寬度（m）H3出水渠道水深（m），一般采用0.5-2.0。設(shè)計(jì)中取B3=1.0M，H3=0.8m，得到v3=0.51m/s0.4m/s。出水管道采用鋼管，管徑DN=1000mm，管內(nèi)流速為v=0.51m/s,水力坡降i=0.479。16、進(jìn)水擋板、出水擋板：沉淀池設(shè)進(jìn)水

7、擋板和出水擋板，進(jìn)水擋板距進(jìn)水穿孔花墻0.5m，擋板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設(shè)一個(gè)浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。17、排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑DN300mm，排泥時(shí)間t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排氣。排泥靜水壓頭采用1.2m。18、刮泥裝置：沉淀池采用行車式刮泥機(jī)，刮泥機(jī)設(shè)于池頂，刮板伸入池底，刮泥機(jī)行走時(shí)將污泥推入污泥斗內(nèi)。如圖：（五）、曝氣池池及其設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)中采用傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普

8、通活性污泥法，污水從池子首端進(jìn)入池內(nèi)，二沉池回流的污泥也同步進(jìn)入，廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端，其池型為多廊道式，污水流出池外進(jìn)入二次沉淀池，進(jìn)行泥水分離。污水在推流過程中，有機(jī)物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統(tǒng)活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可達(dá)到90%以上，是較早開始使用并沿用至今的一種運(yùn)行方式 7、曝氣池總高度：H總=H+h式中： H總曝氣池總高度（m）； h曝氣池超高（m），一般取0.30.5m。設(shè)計(jì)中取 h=0.5m，則 H=4.7m。10、管道設(shè)計(jì)：中位管： 曝氣池中部設(shè)中位管，在活性污泥培養(yǎng)馴化時(shí)排放上清液。中位管管徑為600mm。放空管： 曝氣池在檢修時(shí)

9、，需要將水放空，因此應(yīng)在曝氣池底部設(shè)放空管，放空管管徑為500mm。消泡管 在曝氣池隔墻上設(shè)置消泡水管，管徑為DN25mm，管上設(shè)閥門。消泡管是用來消除曝氣池在運(yùn)行初期和運(yùn)行過程中產(chǎn)生的泡沫?？諝夤?曝氣池內(nèi)需設(shè)置空氣管路，并設(shè)置空氣擴(kuò)散設(shè)備，起到充氧和攪拌混合的作用。11、曝氣池需氧量計(jì)算：依照氣水比5：1進(jìn)行計(jì)算，Q=14580m3/h。12、鼓風(fēng)機(jī)選擇：空氣擴(kuò)散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內(nèi)的水頭損失按1.0m計(jì)，則空壓機(jī)所需壓力為：P=（4.2-0.2+1.0）9.8=49kPa鼓風(fēng)機(jī)供氣量： Gsmax=14580m3/h=243m3/min。根據(jù)

10、所需壓力及空氣量，選擇RE-250型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，共5臺(tái)，該鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓49kPa，風(fēng)量75.8m3/min。正常條件下，3臺(tái)工作，2臺(tái)備用；高負(fù)荷時(shí)，4臺(tái)工作，1臺(tái)備用如圖:（六）、二沉池及其設(shè)計(jì)：二沉池一般可分為平流式、輻流式、豎流式和斜板（管）等幾類。平流式沉淀池可用于大、中、小型污水處理廠，但一般多用于初沉池，作為二沉池比較少見。平流式沉淀池配水不易均勻，排泥設(shè)施復(fù)雜，不易管理。輻流式沉淀池一般采用對稱布置，配水采用集配水井，這樣各池之間配水均勻，結(jié)構(gòu)緊湊。輻流式沉淀池排泥機(jī)械已定型化，運(yùn)行效果好，管理方便。輻流式沉淀池適用于大、中型污水處理廠。豎流式沉淀池一般用于小型污水處理廠以及中小型

11、污水廠的污泥濃縮池。該池型的占地面積小、運(yùn)行管理簡單，但埋深較大，施工困難，耐沖擊負(fù)荷差。斜管（板）沉淀池具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)。一般常用于小型污水處理廠或工業(yè)企業(yè)內(nèi)的小型污水處理站。斜管（板）沉淀池處理效果不穩(wěn)定，容易形成污泥堵塞，維護(hù)管理不便。設(shè)計(jì)中選用輻流沉淀池，沉淀池設(shè)2組，N=2組，每組設(shè)計(jì)流量0.405m3/s。 3、沉淀池有效水深： h2=qt式中: h2沉淀池有效水深（m）； t沉淀時(shí)間（h），一般采用13h。設(shè)計(jì)中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。 4、徑深比： D/h2=10.4，滿足6-12之間的要求。5、污泥部分所需容積：式中： Q0平均流量（m

12、3/s）；R污泥回流比（%）；X污泥濃度(mg/L)；Xr二沉池排泥濃度(mg/L)。設(shè)計(jì)中取Q0=0.579 m3/s，R=50%， SVI污泥容積指數(shù)，一般采用70-150； r系數(shù)，一般采用1.2。設(shè)計(jì)中取SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2104mg/L，X=4000mg/L。經(jīng)計(jì)算得到 V1=1563.3m3。應(yīng)采用連續(xù)排泥方式。 6、沉淀池的進(jìn)、出水管道設(shè)計(jì)： 進(jìn)水管：流量應(yīng)為設(shè)計(jì)流量+回流量，管徑計(jì)算為900mm 出水管：管徑計(jì)算為800mm 排泥管：管徑為500mm 7、出水堰計(jì)算： 堰上負(fù)荷的校核。規(guī)定堰上負(fù)荷范圍1.5-2.9L/m.s之間。 8、沉淀池總高度： H

13、=h1+h2+h3+h4+h5 式中：H沉淀池總高度（m）; h1沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5m； h2沉淀池有效水深（m）； h3沉淀池緩沖層高度（m），一般采用0.3m； h4沉淀池底部圓錐體高度（m）； h5沉淀池污泥區(qū)高度（m）。設(shè)計(jì)中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.根據(jù)污泥部分容積過大及二沉池污泥的特點(diǎn)，采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05。 h4=(r-r1)i 式中：r沉淀池半徑（m）； r1沉淀池進(jìn)水豎井半徑（m），一般采用1.0m； i沉淀池池底坡度。設(shè)計(jì)中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。 式中：V1污泥部分所需容積

14、（m3）； V2沉淀池底部圓錐體容積（m3）； F沉淀池表面積（m2）。計(jì)算可得 =315.4m3，則h5=1.20m。得到H=6.16m。如圖：（七）、污泥濃縮池及其設(shè)計(jì)： 污泥濃縮的對象是顆粒間的空隙水，濃縮的目的是在于縮小污泥的體積，便于后續(xù)污泥處理，常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥數(shù)量較大，需要進(jìn)行濃縮處理；初沉污泥含水量較低，可以不采用濃縮處理。設(shè)計(jì)中一般采用濃縮池處理剩余活性污泥。濃縮前污泥含水率99%，濃縮后污泥含水率97%。13、溢流堰：濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，設(shè)出水槽寬b=0.15m，水深