某小城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計-論文正文

畢業(yè)論文(設(shè)計)題目某小城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)號院系環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)環(huán)境工程指導(dǎo)教師二Ｏ一Ｏ年五月二十八日目錄1緒論61.1前言6我國水處理現(xiàn)狀與開展61.2設(shè)計原始資料7設(shè)計參數(shù)72工藝設(shè)計方案確實(shí)定及構(gòu)筑物的選擇82.1污水處理廠的選址82.2污水處理工藝流程確實(shí)定82.2.1工藝比擬分析82.2.2工藝流程方案確實(shí)定102.3主要構(gòu)筑物的選擇112.3.1格柵112.3.2沉砂池112.3.3初沉池112.3.4曝氣池122.3.5消毒接觸池122.3.6污泥濃縮池122.3.7貯泥池122.3.8消化池132.3.9污泥脫水133污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計133.1粗格柵的計算133.1.1原始設(shè)計參數(shù)133.1.2進(jìn)水格柵設(shè)計133.2曝氣沉砂池的計算163.2.1池體計算163.2.2沉砂池尺寸計算173.2.3排砂設(shè)備183.2.4曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算183.3輻流初沉池計算193.3.1池體計算193.3.2進(jìn)出水設(shè)計223.4SBR池的計算243.4.1池體計算253.4.2曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算293.4.3供氣量303.4.4空壓機(jī)房313.4.5潷水器323.5消毒接觸池323.5.1接觸池尺寸計算323.5.2加氯間333.5.3排泥設(shè)施334污泥處理系統(tǒng)工藝設(shè)計334.1污泥濃縮池334.2貯泥池354.3污泥消化池364.4脫水機(jī)房365污水處理廠總體布置375.1平面布置及總平面圖375.1.1平面布置的一般規(guī)那么375.1.2各構(gòu)筑物單元的平面布置375.2污水處理廠高程布置385.2.1污水處理構(gòu)筑物的考前須知385.2.2污水水頭損失計算385.2.3污泥水頭損失計算396污水總泵站406.1概述406.2泵站設(shè)計416.2.1設(shè)計資料416.2.2泵房形式416.3泵站的設(shè)計計算416.3.1選泵416.3.2泵房的平面布置427結(jié)論42參考文獻(xiàn)43ABSTRACT45致謝46某小城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計姚夢喬南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，南京210044摘要：本次畢業(yè)設(shè)計的題目為某城市污水處理設(shè)計廠——SBR〔序批式活性污泥法〕工藝。主要任務(wù)是工藝流程選擇及構(gòu)筑物設(shè)計和計算。該污水處理廠工程，總規(guī)模到達(dá)10000噸/日。原污水中各項(xiàng)指標(biāo)為：BOD濃度為220mg/L，COD濃度為450mg/L，SS濃度為250mg/L。要求處理后的排放水要嚴(yán)格到達(dá)國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，即：BOD≤10mg/L，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L。該污水廠的污水處理流程為：從沉砂池進(jìn)入SBR池，二沉池，最后出水。整個工藝具有節(jié)省費(fèi)用、技術(shù)成熟、效果穩(wěn)定、保證出水到達(dá)排放要求、工藝簡單自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：SBR；消化池；工藝1緒論前言水是人類的生命之源[1]。它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物,并從各個方面為人類效勞.水的用途大致有以下幾個方面:生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、漁業(yè)用水、交通運(yùn)輸用水等。但是，水環(huán)境中的淡水資源卻很少，僅占總量的2.53%[2]，而目前能供人類直接取用的淡水資源僅占0.22%，難以滿足人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益增長的需求，因此保護(hù)和珍惜水資源，是整個社會的共同職責(zé)。SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用[3]。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布[4]，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。本課題就是針對中小城市污水處理廠處理的生活污水到達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》〔GB18918－2002〕一級A標(biāo)準(zhǔn)的工程設(shè)計。我國水處理現(xiàn)狀與開展隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛開展[5]，各地城市建設(shè)和小城鎮(zhèn)建設(shè)的步伐不斷加快，市容市貌呈現(xiàn)出了日新月異的巨大變化。同時，我們也注意到，在城市建設(shè)迅猛開展的今天，作為城市根底建設(shè)重要組成局部的水處理體系，建設(shè)相對滯后；水處理體系存在著諸如規(guī)劃不合理、水資源浪費(fèi)、中水回用率低、排水管網(wǎng)陳舊等問題。國家環(huán)?？偩帧笆濉狈桨敢蟮?005年城市生活污水集中處理率要到達(dá)45%?？墒?，截至2004年全國仍有一半以上的城市沒有污水處理廠。所以，要加快污水處理廠建設(shè)進(jìn)程。設(shè)計原始資料某城鎮(zhèn)位于長江下游，現(xiàn)有常住人口15000人。該鎮(zhèn)規(guī)劃期為十年〔2006-2015〕，規(guī)劃期末人口為20000人，生活污水排放定額為300升/人?天，所有工業(yè)污水均處理到達(dá)國家排放下水道標(biāo)準(zhǔn)后再排放城鎮(zhèn)下水道。污水廠設(shè)計規(guī)模為1萬噸/日，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)為國標(biāo)〔GB8978-1996〕中一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。全年平均氣溫為18.5℃,最高氣溫為42.0℃，最低氣溫為-6.0℃；年平均1025.5mm，日最大273.3mm；最大積雪深度500mm，最大凍土深度60mm；主要風(fēng)向：冬季——西北風(fēng)，夏季東南風(fēng)；風(fēng)速：歷年平均為3.15m/s，最大為15.6m污水水質(zhì)：CODCr450mg/L，BOD5220mg/L，SS250mg/L，NH3-N20mg/L，TN30mg/L，TP1.5mg/L設(shè)計參數(shù)設(shè)計要求見表1。表1設(shè)計進(jìn)出水質(zhì)要求工程進(jìn)水水質(zhì)〔mg/L〕出水水質(zhì)〔mg/L〕去除率(%)BOD220≤1096COD450≤5089SS250≤1096NH3-N20≤877TN30≤1567TP1.5≤0.5672工藝設(shè)計方案確實(shí)定及構(gòu)筑物的選擇2.1污水處理廠的選址制定城市污水處理系統(tǒng)方案[6]，污水處理廠廠址的選擇是重要的環(huán)節(jié)，它與城市的總體規(guī)劃，城市排水系統(tǒng)走向布置處理后污水的出路密切相關(guān)。當(dāng)污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應(yīng)從管道系統(tǒng)泵站污水處理廠各處理單元考慮，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬與最優(yōu)化分析，并通過有關(guān)專家的反復(fù)論證后在行確定。污水處理廠廠址的選擇應(yīng)遵循如下原那么：與污水處理工藝相適應(yīng)。盡量少占用農(nóng)田。廠址必須位于集中給水水源的下游，并在城鎮(zhèn)生活區(qū)下游300米以外，夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向。處理后的污水回用時要與用戶靠近，排放時應(yīng)與受納水體靠近。廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼地帶。盡量設(shè)在地質(zhì)較好的地方，便于施工。充分利用地形，應(yīng)選擇有自然坡度的地區(qū)，便于高程布置。根據(jù)城市遠(yuǎn)期規(guī)劃，考慮遠(yuǎn)期開展可能性，有擴(kuò)建余地。2.2污水處理工藝流程確實(shí)定工藝比擬分析〔1〕厭氧池＋氧化溝工作流程：污水→中格柵→提升泵房→細(xì)格柵→沉砂池→厭氧池→氧化溝→二沉池→接觸池→處理水排放工作原理：氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀[7]，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨(dú)特的水力流動特點(diǎn)，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方那么為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反響，如除磷脫氮。工作特點(diǎn)：①在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。②對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。③污泥齡較長，一般長達(dá)15－30天，到以存活時間較長的微生物，如果運(yùn)行得當(dāng)，可進(jìn)行除磷脫氮反響。④污泥產(chǎn)量低，且多已到達(dá)穩(wěn)定。⑤自動化程度較高，使于管理。⑥占地面積較大，運(yùn)行費(fèi)用低。⑦脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠痪植繘Q定于內(nèi)循環(huán)，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)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。⑧氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富?！?〕A/A/O法優(yōu)點(diǎn)：①該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝。②在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。④運(yùn)行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運(yùn)行費(fèi)低。缺點(diǎn)：①除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此。②脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否那么增加運(yùn)行費(fèi)用。③對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反響器的干擾。〔3〕一體化反響池〔一體化氧化溝又稱合建式氧化溝〕一體化氧化溝集曝氣，沉淀，泥水別離和污泥回流功能為一體[8]，無需建造單獨(dú)得二沉池。根本運(yùn)行方式大體分六個階段。主要特點(diǎn)：①工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池，調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池，污泥自動回流，投資省，能耗低，占地少，管理簡便。②處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脫氮作用明顯。③產(chǎn)生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染。④造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理費(fèi)用少。⑤固液別離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統(tǒng)再較大得流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。⑥污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。〔4〕SBR工藝SBR法是序批式〔間歇〕活性污泥法的簡稱[9]，是由按一定順序間歇操作運(yùn)行的SBR反響器組成的；SBR工藝的一個完整操作過程，即每個SBR反響器在處理廢水時的操作過程包括五個階段：進(jìn)水、反響、沉淀、出水、閑置。SBR法的運(yùn)行2次以間歇操作為主要特征。SBR法工藝流程見圖1。進(jìn)水進(jìn)水反響沉淀排放閑置圖1SBR法工藝流程該工藝具有以下特點(diǎn)[10]：①處理效果穩(wěn)定，對水量、水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)；耐沖擊負(fù)荷；②理想的推流過程使生化反響推力大，效率高；③污泥活性高，濃度高且具有良好的污泥沉降性能，附上污泥膨脹；④脫氮除磷效果好；⑤工藝簡單，不需二沉池，回流及其設(shè)備，一般情況下不必設(shè)置調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下，可省去初沉池。因此工程造價及運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)治理。存在的問題：①間歇周期運(yùn)行，對自控要求高；②變水位運(yùn)行，電耗增大；③污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化好。適用于中小型污水處理廠。該污水處理廠的建設(shè)規(guī)模為10000m3/d，10000m3/d〔平均日流量〕的污水處理廠屬中小型污水廠。為了實(shí)現(xiàn)污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用、建設(shè)費(fèi)用[11工藝流程方案確實(shí)定該流程的一級處理是有格柵、沉砂池和初次沉淀池所組成，其作用是去除污水中的固體污染物質(zhì)，從大塊垃圾到顆粒粒徑為數(shù)毫米的懸浮物。污水的BOD值通過一級處理能夠去除20%~30%。二級處理系統(tǒng)是該污水處理設(shè)計的核心，由SBR池、接觸池等組成。由它的主要作用是去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物。通過二級處理，污水的BOD5值可降至20~30mg/L,一般可到達(dá)排放水體和灌溉農(nóng)田的要求。本設(shè)計主要流程見圖2。提升泵房提升泵房細(xì)格柵沉砂池SBR反響池脫水機(jī)房池干泥外運(yùn)粗格柵濃縮池初沉池接觸池計量槽出水貯泥池消化池進(jìn)水圖2SBR法處理工藝流程圖2.3主要構(gòu)筑物的選擇格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成[12]，安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留雨水、生活污水和工業(yè)廢水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮等，起凈化水質(zhì)，保護(hù)水泵的作用，同時也減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，使之正常運(yùn)行。截留污物的去除方法有兩種，即人工去除和機(jī)械去除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械去除截留物。沉砂池沉砂池的形式有平流式、豎流式、曝氣沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大。曝氣沉砂池是在池體的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向環(huán)流。其優(yōu)點(diǎn)：通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較??；同時還對污水起預(yù)曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點(diǎn)。綜上所述，采用曝氣沉砂池。初沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀別離。二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行別離。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(diǎn)。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運(yùn)行簡便，管理簡單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。曝氣池本設(shè)計采用間歇式活性污泥法[13]，簡稱SBR工藝，又稱序批式活性污泥法，是近年來在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用的一種污水生物處理技術(shù)。SBR工藝的運(yùn)行工況是以間歇操作為主要特征，其工況是按時序來運(yùn)行的，一個操作過程分五個階段：進(jìn)水、反響、沉淀、排水、閑置。曝氣系統(tǒng)采用鼓風(fēng)曝氣，選擇其中的網(wǎng)狀微孔空氣擴(kuò)散器。消毒接觸池城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)行消毒處理。液氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為HCl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。污泥濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來到達(dá)使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運(yùn)行方式分為間歇式或連續(xù)式?！?〕浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運(yùn)行費(fèi)用較高貯泥能力小?！?〕重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多,運(yùn)行費(fèi)用低，動力消耗小。綜上所述，本設(shè)計采用重力濃縮池。貯泥池貯泥池可以調(diào)節(jié)來自初沉池及濃縮池的污泥量，以便及時將污泥提升至一級消化池。本設(shè)計采用矩形貯泥池，貯存來自初沉池和濃縮池的污泥。消化池消化池的作用是使污泥中的有機(jī)物得到分解，防止污泥發(fā)臭變質(zhì)，且其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計采用二級中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點(diǎn)是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。污泥脫水污泥機(jī)械脫水與自然干化相比擬，其優(yōu)點(diǎn)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(jī)、加壓過濾脫水機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。本設(shè)計采用帶式壓濾機(jī)，其特點(diǎn)是：濾帶可以盤旋，脫水效率高；噪音?。皇∧茉?；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場，使污泥自然干化。3污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計3.1粗格柵的計算原始設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：污水的最大處理水量為0.15m3/s=557.2m3/h，來自城市污水管網(wǎng)的平均流量Q=10000m3/d=0.12m3/s=416.7m進(jìn)水格柵設(shè)計〔1〕柵條的間隙數(shù)Q設(shè)計——污水廠設(shè)計流量〔m3/s〕；α——格柵傾角，α=60o；h——柵前水深〔m〕，h=0.4v——過柵流速〔m/s〕，取v=0.9mb——格柵間隙寬度〔m〕，b=0.025m；n——格柵組數(shù)，n=2。帶入各值，得N===8〔2〕柵槽寬度設(shè)柵條寬度S=0.01m，那么柵槽寬度B2=S〔n-1〕+bn=0.01〔8-1〕+0.0258=0.27m總槽寬：B=2B2=20.27=0.54〔3〕柵槽總高度設(shè)前渠道超高h(yuǎn)2=0.30m，H=h+h1+h2=0.4+0.1+0.3=0.8〔4〕每日柵渣量W===1.0368m3/d>0.2m3/d式中W1——柵渣量〔m3/103m3〕，本設(shè)計取W1=0.1；Q平均——污水廠平均污水量〔m3/s〕。故采用機(jī)械清渣。圖3格柵示意圖〔6〕格柵除污機(jī)的選型格柵選用2臺LXG鏈條旋轉(zhuǎn)背耙式格柵除污機(jī)，每臺的過水流量為0.15/3=0.05m3/s。根據(jù)江都市亞太環(huán)保設(shè)備制造總廠提供的該格柵除污機(jī)的有關(guān)技術(shù)資料所選設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：1〕安裝角度為60°；2〕電機(jī)功率為1.5Kw；3〕設(shè)備寬度為B+450mm；4〕井寬<2800mm；5〕井深<6000mm；6〕過柵流速為0.5～1.2m/s；7〕耙齒柵隙為25mm；8〕水頭損失<19.6kpa。細(xì)格柵的計算：〔1〕柵條間隙數(shù)n=式中：——柵條間隙數(shù)，個；——最大設(shè)計流量，，=0.15；——格柵傾角，，取=60；——柵條間隙，，取=0.025；——柵前水深，，取=0.6；——過柵流速，，取=0.8；格柵設(shè)兩組同時工作設(shè)計，一個停用，一個工作校核〔2〕柵槽有效寬度+0.2=0.01×(12-1)+0.025×12+0.2=0.65(m)=0.7(m)柵槽寬度一般比格柵寬0.2~0.3m，取0.2m，設(shè)柵條寬度S=10mm〔0.01m〕〔3〕柵后槽總高度H，m，設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mH=h+h1+h2=0.6+0.0605+0.3=0.96(m)〔4〕柵槽總長度L，mL=1.0+0.5++L1+L2=1.0+0.5+0.9/tan60+0.07+0.035=2.12(m)〔5〕每日柵渣量W，m3/dW==，式中，W1為柵渣量，m3/103m3污水格柵間隙16~25mm，處理W1=0.10-0.05柵渣/103柵渣間隙30~50mm，處理W1=0.03-0.01柵渣/103本工程格柵間隙為25mm，取W1=0.05m3/103m3污水須機(jī)械格柵。柵條的斷面形狀有圓形、銳邊矩形、迎水面為半圓形的矩形、迎水面背水面均為半圓的矩形幾種。其中迎水面為半圓形的柵條具有強(qiáng)度高，阻力損失小的優(yōu)點(diǎn)[14]。格柵除污機(jī)的選型：格柵選用2臺XQ型循環(huán)齒耙式格柵除污機(jī)，每臺的過水流量為0.15/2=0.075m3/s。根據(jù)某設(shè)備廠提供的該格柵除污機(jī)的有關(guān)技術(shù)資料所選設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：1〕安裝角度為60°；2〕井深2000～7500mm；3〕地面以上高度1700mm；4〕耙齒柵隙為5mm。3.2曝氣沉砂池的計算沉砂池有4種：平流式、豎流式、曝氣式、鐘式和多爾式。普通平流沉砂池的主要缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加。采用曝氣沉砂池可以克服這一缺點(diǎn)[15]。池體計算〔1〕池子總有效容積V=0.15360=27m3式中：Qmax——最大設(shè)計流量，m3/s，=0.15；t——最大設(shè)計流量時的停留時間，min，一般為1min～3min，此處取t=3min。〔2〕水流斷面面積AA==5m3式中：v——最大設(shè)計流量時的水平流速，m/s，一般為0.045m/s～0.12m/s，取v=0.045m/s〔水平流速〕〔3〕池子總寬度B=式中：h2——設(shè)計有效水深，m，一般為1m～3m，取=1.0。那么：〔4〕池子單格寬度b，設(shè)n=4格，b==m〔5〕校核寬深比：在1～2范圍內(nèi)，符合要求?！?〕池長LL==〔7〕校核長寬比：==4.32，在4～5之間，符合要求。由以上計算的：共一組曝氣池分四格，每格寬1.25m，水深1.0m，池長5.4m?！?〕每小時所需空氣量q式中：d——每m3污水所需空氣量，m3/m3，取d=0.2m3/m3沉砂池尺寸計算(1)砂斗所需容積=m3式中：——城市污水沉砂量，，取=30；——兩次去除沉砂相隔的時間，，取=2；——生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計任務(wù)=1.29。(2)每個砂斗所需容積=m3式中：——砂斗個數(shù)，設(shè)沉砂池每個格含兩個沉砂斗，有2個分格，沉砂斗個數(shù)為4個(3)砂斗實(shí)際容積=2.03m3>V0=0.25m式中：——砂斗上口寬，；——砂斗下口寬，，取=0.5；——砂斗高度，，取=0.5；——斗壁與水平面傾角，，取=60。(4)沉砂池總高度〔采用重力排砂〕H==0.3+1.0+0.34+0.5=2.14m式中：——超高，，取=0.3；——砂斗以上梯形局部高度，；——池底坡向砂斗的坡度，取=0.1，一般值為0.1—0.5排砂設(shè)備采用排砂斗兩臺，并就近布置貯砂池，洗砂后外運(yùn)。曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，穿孔管曝氣?？諝饬浚菏街校篞——所需曝氣量，m3/h，q——每1m3污水所需曝氣量，m3/m3，取q=0.2那么Q=3600=108m/h〔1〕空氣干管設(shè)計，v干管=10～15m/s，取12m/s?！?〕支管設(shè)計每池6根支管帶一根穿孔管，空氣豎管間距2m，共計12根空氣豎管，每根豎管空氣量q===9m/h〔3〕穿孔管設(shè)計每根穿孔管長1.8m，孔徑為50mm，孔距30mm，兩穿孔管軸間距200mm。管道系統(tǒng)的總壓力損失為0.016mmHO=16.124Pa=0.016kPa，設(shè)穿孔管的壓力損失為2kpa，那么總壓力損失為2.016kpa，為平安計，設(shè)計取3kpa。鼓風(fēng)設(shè)備采用與曝氣池空氣系統(tǒng)共用的鼓風(fēng)機(jī)房?！?〕管路設(shè)計1〕曝氣沉砂池配水槽來水由泵站出水井跌水進(jìn)入沉砂池配水槽。水經(jīng)潛孔進(jìn)入沉砂池，過水流速不宜過大，控制在，取。單池配水孔面積設(shè)計孔口尺寸為0.4m0.4m，那么孔口流速為進(jìn)水損失式中；——局部損失系數(shù)，查手冊可知為1.06，代入得：2〕曝氣沉砂池出水出水采用矩形薄壁跌落堰，堰寬同沉砂池寬b=2.62m，通過堰口流量式中：H——溢流堰上水頭高，m；m——流量系數(shù)，取m=0.45計算得H=0.22m，設(shè)跌水高度0.10m，那么沉砂池出水的水頭損失為0.22+0.1=0.32m。出水槽尺寸=式中：B——集水槽寬度；Q——集水槽設(shè)計流量；a——平安系數(shù)，取1.2。3.3輻流初沉池計算池體計算〔1〕沉淀局部外表積A，m2A=式中：——污水廠設(shè)計流量，；N——池數(shù)，本設(shè)計取n=2個；——外表負(fù)荷〔2～3〕，本設(shè)計取=2?！?〕池子直徑D取14〔3〕沉淀池的有效水深h2式中：——污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間，，取=1.5?！?〕校核徑深比：，在6—12內(nèi)，符合要求〔5〕沉淀局部有效容積〔6〕沉淀局部所需的容積式中：——每人每日污泥量，，一般范圍為〔0.3—0.8〕，取=0.5；——設(shè)計人口數(shù)，人，設(shè)計該城2萬人；——污泥在污泥斗內(nèi)貯存時間，d，取=4=0.17d;——沉淀池個數(shù)，個，n=2。按懸浮物去除50%計，那么式中：C1——進(jìn)水懸浮物濃度〔〕，本設(shè)計250mg/L；C2——出水懸浮物濃度〔〕，50%C1；Kz——生活污水總變化系數(shù)，1.29；r——污泥容重〔〕，取1.0；P0——污泥含水率〔%〕，取97%?！?〕污泥斗容積V1式中：——污泥斗高度，；——污泥斗上部半徑，，取=2.0；——污泥斗下部半徑，，取=1.0；——污泥斗傾角，，取=60?！?〕污泥斗以上圓錐局部污泥容積式中：——圓錐體高度，；——池子半徑，17.5；i——池底徑向坡度，本設(shè)計取i=0.05?！?〕可貯存污泥總?cè)莘eV，m3＞20.36m3足夠大〔10〕沉淀池總高度式中：——超高，取=0.3m；——有效水深，為3m；——緩沖層高度，一般值為0.3—0.5，取=0.5；——圓錐體高度，為0.775m；——污泥斗高度，為1.73m?！?1〕沉淀池池邊高，那么：〔12〕排泥設(shè)計排泥所選刮泥機(jī)性能見表2。表2ZBG-35型周邊傳動刮泥機(jī)性能表工程池徑/m電動機(jī)功率/kw滾輪形式軌道形式周邊線速m/min性能352.2剛滾輪鋼板3.2池底接DN200排泥管，利用靜水壓力連續(xù)排泥?！?3〕浮渣收集浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)，高出水面0.2m，在出水堰前設(shè)置浮渣擋板攔截浮渣，排渣管管徑取為200mm?！?4〕放空管污泥斗中設(shè)放空管，管徑300mm。進(jìn)出水設(shè)計在兩沉淀池中間設(shè)一座集配水井[16]，由沉砂池過來的輸水管道直接進(jìn)入內(nèi)層套管，進(jìn)行流量分配?！?〕集配水井集配水井內(nèi)徑采用3m，來水由底部進(jìn)入，上部出水經(jīng)溢流堰至配水井，溢流堰筒直徑采用2m，井內(nèi)流速為0.01m/s。外徑取為3.6m，中間墻壁厚300mm，上面設(shè)有閥門，井體高6m?！?〕沉淀池進(jìn)水局部設(shè)計污水自沉砂池出水井接DN1200鑄鐵管進(jìn)入配水井，從配水井接DN900鑄鐵管，在初沉池前接閘門，后接DN800初沉池入流管，i=1.3‰，管內(nèi)流速v=1.20m/s。漸擴(kuò)局部：下部直徑D1=800mm上部直徑D2=1000mm高度H=0.8m進(jìn)水采用潛孔入流，潛孔高度取h=1m，淹沒水深0.3m，內(nèi)徑d1=D2=1m，外徑d2=1+2×0.3=1.6m，平均直徑為。設(shè)八個對稱布置的潛孔，每孔寬0.25m，那么潛孔面積潛孔流速中心導(dǎo)流筒流速按規(guī)定取為v=0.1m/s，那么導(dǎo)流筒有效面積為：導(dǎo)流筒內(nèi)徑D為布水均勻，中心導(dǎo)流筒外設(shè)穿孔擋板，穿孔率取15%〔10～20%〕，設(shè)穿孔擋板高h(yuǎn)=3.0m，直徑d=5m，穿孔尺寸b=20×30cm，f=0.06m2那么孔數(shù)個故設(shè)計為每排20個孔，共6排，均勻交錯排列?？卓诹魉俪醭脸剡M(jìn)口總水頭損失〔3〕沉淀池出水局部設(shè)計采用倒等腰三角形薄壁堰出水，堰負(fù)荷q=4L/(ms)。1〕堰長為：遠(yuǎn)大于池徑，故雙側(cè)集水。2〕出水堰在距池壁內(nèi)側(cè)0.5m處設(shè)一道集水槽，流量為設(shè)集水渠寬0.5m，深0.7m，那么水流速濕周=B+2h=0.5+20.7=1.9m水力半徑水力坡度水頭損失3〕總水頭損失設(shè)堰后自由落水0.2m，堰上水頭0.04m，那么總水頭損失為4〕初沉池出水初沉池的出水設(shè)管道DN800mm。3.4SBR池的計算設(shè)計方法有兩種：負(fù)荷設(shè)計法和動力設(shè)計法[17]，本工藝采用負(fù)荷設(shè)計法。根據(jù)工藝流程論證，SBR法具有比其他好氧處理法效果好，占地面積小，投資省的特點(diǎn)，因而選用SBR法。該工藝由按一定時間順序間歇操作運(yùn)行的反響器組成。其運(yùn)行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續(xù)按順序進(jìn)入每個池，也就是每個間歇反響器在處理廢水時的操作過程，包括進(jìn)水器、反響期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段，如圖4。這種操作周期是周而復(fù)始進(jìn)行的，以到達(dá)不斷進(jìn)行污水處理的目的。對于單個的SBR反響器來說，在時間上的有效控制和變換，即到達(dá)多種功能的要求，非常靈活。SBR工藝操作過程見圖4。圖4SBR工藝操作過程SBR工藝的操作過程如下：進(jìn)水期進(jìn)水期是反響池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑置期，所以此時反響器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當(dāng)于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進(jìn)水，即在每個運(yùn)行周期之初在一個較短時間內(nèi)將污水投入反響器，待污水到達(dá)一定位置停止進(jìn)水后進(jìn)行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當(dāng)于一個變?nèi)莘错懫??；旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過程，不僅水位提高，而且進(jìn)行著重要的生化反響。充水期間可進(jìn)行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣〔邊曝氣邊充水〕、限制曝氣〔充完水曝氣〕、半限制曝氣〔充水后期曝氣〕。反響期在反響階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中，反響器相應(yīng)地形成厭氧-缺氧-好氧的交替過程。雖然SBR反響器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在實(shí)踐序列上是一個理想的推流式反響期裝置。SBR反響器的濃度階梯是按時間序列變化的。能提高處理效率，抗沖擊負(fù)荷，防止污泥膨脹。沉淀期相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液別離。本身作為沉淀池，防止了泥水混合液流經(jīng)管道，也防止了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在靜止時沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。排水期活性污泥大局部為下周期回流使用，過剩污泥進(jìn)行排放，一般這局部污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進(jìn)入下道工序。⑤閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復(fù)其活性，并起反硝化作用而進(jìn)行脫水。池體計算〔1〕設(shè)計參數(shù)1〕污水處理程度的計算原污水經(jīng)過初次沉淀池的處理，SS按降低50%，BOD5按去除25%考慮，那么進(jìn)入曝氣池污水的BOD5值〔Sa〕：COD值：SS值為：其中，水中非溶解性含量式中：——微生物自身氧化率，一般在0.050.10之間，取=0.08；——活性微生物在處理水中所占的比例，取=0.4；——處理水中懸浮固體濃度，，=20。出水中的總含量10，故處理水中溶解性含量2〕—污泥負(fù)荷率確實(shí)定為保證曝氣池在低溫季節(jié)也能取得良好的處理效果，故擬定采用的—污泥負(fù)荷率為0.2，為穩(wěn)妥計，應(yīng)加以校核，公式為：式中：——污泥負(fù)荷，；——系數(shù)〔0.0168～0.0281〕，取=0.0180；——系數(shù)，，一般為0.70.8，取=0.75。在0.20.4之間，符合設(shè)計要求。3〕硝化所需要的最低好氧污泥齡θS,N(d)μ—硝化細(xì)菌比生長速率〔d-1〕，t=15℃fs—平安系數(shù)，取fs=2.0。T—污水溫度，T=15℃。如果考慮硝化作用，出水氨氮計算采用動力學(xué)公式：設(shè)出水氨氮Ne=N，將上式進(jìn)行變換帶入有關(guān)參數(shù)得，出水氨氮為：復(fù)核結(jié)果說明，出水水質(zhì)可以滿足要求。4〕TN、TP的去除能力根據(jù)SBR工藝實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果說明[18]：曝氣時間為5小時時，脫氮除磷效果最正確，TN和TP的去除率分別到達(dá)87.1%-90.8%、64.3%-70.2%。應(yīng)選擇曝氣時間為5小時，出水TN為4mg/L，TP為0.45mg/L，均滿足出水要求。5〕系統(tǒng)所需要的反硝化能力〔NO3-ND〕/BOD5kgN/kgBOD5TNi—進(jìn)水總氮濃度，TNi=45mg/l。TNe—出水總氮濃度，TNe=15mg/l。S0—進(jìn)水BOD5濃度，S0=220mg/l。6〕反硝化所需要的時間比例tan/(tan+ta)一般認(rèn)為約有75%的異氧微生物具有反硝化能力，在缺氧階段微生物的呼吸代謝能力為好氧階段的80%左右。tan—缺氧階段所經(jīng)歷的時間，h。ta—好氧階段所經(jīng)歷的時間，h。7〕確定混合液污泥濃度式中：——污泥體積指數(shù)，，一般為〔100—120〕mg/取=120；——污泥回流比，取=50%；——考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，取=1.2；〔2〕反響池運(yùn)行周期各工序時間計算1〕曝氣時間式中：Cs——進(jìn)水平均BOD5(mg/L)，165mg/L；CA——SBR池內(nèi)MLSS濃度(mg/L)，3300mg/L；Ns——BOD污泥負(fù)荷，0.2；1/m——排出比，設(shè)為1/2；2〕沉淀時間初期沉降速度水溫t=20℃，因此，必要的沉降時間為式中：H——反響池內(nèi)水深，本設(shè)計取5m；s——超高，取為0.5m。那么：3〕排水時間沉淀時間在1.62h，排水時間在2h左右，與沉淀時間合計為4h，因此排水時間取為2h。4〕一個周期所需時間Tc≥4+4.0=8h取T=8h。所以周期數(shù)為n=24/8=35〕進(jìn)水時間式中：N——SBR反響池個數(shù)?！?〕反響池容積的計算1〕反響器容積式中n—周期數(shù)；—排出比；N—池的個數(shù)；=〔4〕SBR池的污泥產(chǎn)量SBR池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥還有很少局部由進(jìn)水懸浮物沉淀形成，SBR池生物代謝產(chǎn)泥量為=微生物代謝增殖系數(shù)，kgMLSS/kgBOD；微生物自身氧化率，1/d；S—每日的有機(jī)污染物降解量，kg/d，；Q—每日揮發(fā)性懸浮固體〔MLVSS〕凈增加量；取a=0.8，b=0.05=〔0.8-〕10000=903kg/d定排泥含水率為98%，那么污泥量為考慮一定平安系數(shù)，那么每天排泥量120m/d。曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算SBR池運(yùn)行方式：本設(shè)計共設(shè)立6個曝氣池，6座建在一起，所有池子從一側(cè)進(jìn)水，每池進(jìn)水采用配水管配水使水分布均勻。出水采用一根出水管，污泥采用潛污泵提升設(shè)于每池的池尾[19]。需氧量計算SBR反響池需氧量計算式=式中—混合液需氧量kgO/d；a—微生物代謝有機(jī)物需氧率，kg/kg；—微生物自養(yǎng)需氧率，1/d；—去除的，kg/，〔〕經(jīng)查有關(guān)資料表，取a=0.50，=0.19，需氧量為R==2055.4kgO/d=85.6kgO/h最大時需氧量計算==2280.2kg/d=95kg/h每日去除的BOD的需氧量BOD=10000=1550kg/d=64.58kg/h去除每kgBOD的需氧量O==1.32O/kgBOD最大時需氧量與平均時需氧量之比==1.47供氣量采用WM-180型網(wǎng)狀膜微孔空氣擴(kuò)散器，每個空氣擴(kuò)散器的效勞面積0.5，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒深度4.8m，計算溫度定為30，查得20和30時，水中飽和溶解氧值為：，空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力〔〕按下式計算Pb=1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.8=1.48×105〔Pa〕〔2〕空氣離開水面時氧的百分比：〔3〕曝氣池混合液中平均氧飽和度〔4〕換算成20℃條件下脫氧清水的充氧量：式中—污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取0.82〔0.78~0.99〕；—污水含鹽量影響修正系數(shù)，取0.92〔0.9~0.97〕；c—混合液溶解氧濃度，取c=2；—?dú)鈮盒拚禂?shù)=1.0；相應(yīng)的最大時需氧量為=1.17==134.85kg/h〔5〕曝氣池平均時供氣量：〔6〕曝氣池最大時供氣量：(m3/h)〔7〕去除1KgBOD5的供氣量：4802.5×24/64.58=84.76〔m3空氣/KgBOD5〕〔8〕1m34802.5×24/10000=11.53〔m3空氣/m3污水〕〔9〕本系統(tǒng)空氣總用量5618.753.4.4空壓機(jī)房〔1〕空壓機(jī)的選擇空氣擴(kuò)散器安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為：P=(5-0.2+1)9.8=56.84kPa曝氣沉砂池所需空氣量為108，那么空壓機(jī)供氣量為：最大時：5618.75+108=5726.75=95.45平均時：4802.5+108=4910.5=81.84根據(jù)所需壓力和空氣量，決定采用LG80型空壓機(jī)7臺，正常條件，五臺工作，兩臺備用,高負(fù)荷時，6臺工作，1臺備用?！?〕空壓機(jī)房1)雙設(shè)電源。2)每臺空壓機(jī)單設(shè)根底，間距1.5m以上。3)機(jī)房包括機(jī)器間、配電室、進(jìn)風(fēng)室〔設(shè)空氣凈化設(shè)備〕、值班室。4)空壓機(jī)房內(nèi)外應(yīng)采取防止噪聲的措施。5)值班室和機(jī)器間之間應(yīng)有隔墻設(shè)備和觀察窗。3.4.5潷水器現(xiàn)在的SBR工藝一般都采用潷水器排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進(jìn)入潷水器被排走，潷水器排水口淹沒在水下一定深度[20]。目前SBR使用的潷水器主要有旋轉(zhuǎn)式潷水器、套管式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝采用旋轉(zhuǎn)式潷水器，該潷水器屬于有動力式潷水器，應(yīng)用廣泛，適合大型污水處理廠使用。3.5消毒接觸池城市污水經(jīng)過一級或二級處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒，特別是醫(yī)院、生物制品以及屠宰場等有致病菌污染的污水，更應(yīng)嚴(yán)格消毒。消毒的方法主要是向污水投加消毒劑，本次設(shè)計采用液氯消毒，該方法效果可靠，投配設(shè)備簡單，投量準(zhǔn)確，價格廉價。本設(shè)計采用2座接觸池〔三廊道平流式〕。接觸池尺寸計算〔1〕接觸池容積設(shè)氯與污水的接觸時間為30min，那么接觸池的總?cè)莘e為:設(shè)兩座消毒接觸池，單池容積為：〔2〕接觸池外表積設(shè)有效水深h1=1.0m，那么接觸池外表積:=〔3〕接觸池長度設(shè)每廊道寬b為3.0m，那么每池廊道總長每一廊道長池總寬長寬比，在4～5之間，符合要求〔4〕實(shí)際接觸池容積〔5〕接觸池高設(shè)接觸池保護(hù)高h(yuǎn)2為0.3m，池底坡度5%，坡向末端，那么池高：加氯間加氯量：查手冊可知完全人工二級處理后的污水加氯量為5～10mg/L(取5mg/l)。那么每日加氯量為：排泥設(shè)施在池底設(shè)i=0.05的底坡，坡向末端，并在池子的進(jìn)水端設(shè)排泥斗及排泥管污泥由刮泥機(jī)刮至池進(jìn)水端然后由排泥管送至污泥脫水機(jī)房。4污泥處理系統(tǒng)工藝設(shè)計4.1污泥濃縮池降低污泥中的含水率[21]，可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的含水率。本設(shè)計采用采用豎流式濃縮池，濃縮來自SBR池的剩余污泥，濃縮前的含水率為99.2%，濃縮后污泥含水率為97%，濃縮局部上升流速為0.1mm/s，濃縮時間t=12h，池數(shù)為n=2?！?〕每個濃縮池的污泥量〔2〕濃縮池有效水深〔3〕中心管的計算設(shè)中心管流速為0.1m/s,那么中心管面積f為：中心管管徑d為：，取300mm那么中心管流速為：〔4〕濃縮池別離出來的污水流量〔5〕濃縮池有效面積〔6〕濃縮池的直徑〔7〕濃縮后的剩余污泥量〔8〕濃縮池污泥斗容積設(shè)污泥斗夾角α=50o,斗底直徑為1m,那么斗高為:容積〔9〕污泥在污泥斗中停留時間〔10〕池子總高式中h1——污泥池有效水深〔m〕，取4.32m；h2——污泥斗高度〔m〕，1.01mh3——保護(hù)高度〔m〕，取0.3m；h4——緩沖層高〔m〕，取0.5m；h5——中心管與反射板之間的高度,0.5m?！?1〕進(jìn)泥來自SBR池的污泥經(jīng)污泥提升泵提升后由濃縮池上部中心管進(jìn)入,經(jīng)過喇叭口,進(jìn)入濃縮池，進(jìn)泥管管徑定為200mm?！?2〕出水水由上部的上清液排出管排出,因在投入污泥前必須先排除濃縮池已澄清的上清液,騰出池容,故在濃縮池上設(shè)上清液排出管,排出管管徑定為200mm?！?3〕出泥經(jīng)過濃縮后的污泥由污泥斗下部的排泥管排出,排泥管管徑定為200mm。4.2貯泥池貯泥池可以調(diào)節(jié)來自初沉池及濃縮池的污泥量，以便及時將污泥提升至一級消化池。本設(shè)計采用矩形貯泥池，貯存來自初沉池和濃縮池的污泥，池數(shù)n=2。〔1〕進(jìn)入貯泥池的污泥量按初沉池懸浮物去除50%計,那么來自初沉池的污泥量為:來自污泥濃縮池的污泥量為:那么貯泥量〔2〕貯泥池尺寸設(shè)貯泥池的貯存時間t=8h,那么貯泥池體積為:單池體積為取池高h(yuǎn)1=3m,貯泥池外表積設(shè)貯泥池池寬B=3m，那么池長為：貯泥池底部為斗形，下底為f=0.6m×0.6m，高度h2=2m，那么污泥斗容積實(shí)際有效容積設(shè)超高，那么貯泥池的總高為：〔3〕其他貯泥池?zé)o頂蓋，設(shè)上清液管。4.3污泥消化池污泥厭氧消化，可以使污泥中的有機(jī)物變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時減少污泥體積，并改善污泥的性質(zhì)使之易于脫水，破壞和控制致病的生物，并獲得有用的沼氣[22]。本設(shè)計采用固定蓋式消化池，中溫厭氧消化，池數(shù)n=2，采用兩級消化,一級消化池污泥投配率5%，二級消化池污泥投配率為10%，一級消化池進(jìn)行加熱、攪拌，二級消化池不加熱，不攪拌，利用一級消化池的余熱。4.4脫水機(jī)房采用帶式壓濾機(jī)，泥消化過程中由于分解而使體積減小，消化污泥中有機(jī)物含量占60%，分解產(chǎn)率為50%，污泥含水率為95%。選擇雙網(wǎng)帶式壓濾機(jī)5臺，其中一臺備用，工作周期為13h，處理后的污泥曬干后用車外運(yùn)處置。5污水處理廠總體布置5.1平面布置及總平面圖污水處理廠的平面布置包括處理構(gòu)筑物、辦公樓、化驗(yàn)室及其他輔助建筑物以及各種管道、渠道、道路、綠化帶等的布置。在進(jìn)行污水處理處理廠廠區(qū)平面規(guī)劃、布置時，應(yīng)考慮的一般原那么闡述如下。本設(shè)計污水處理廠的具體平面布置見城市污水廠總平面圖。平面布置的一般規(guī)那么〔1〕構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理[23]；〔2〕構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡可能按流程順序布置，以防止管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形以減少土方量；〔3〕有人工作的地方如辦公、化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向，在北方地區(qū)也應(yīng)考慮朝陽，設(shè)綠化帶與工作區(qū)隔開；〔4〕構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用5—10m；〔5〕污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以備平安，并方便管理；〔6〕變電所的位置應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)防止在廠內(nèi)架空敷設(shè)；〔7〕污水廠應(yīng)設(shè)置超越管以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一局部或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級構(gòu)筑物或事故溢流管；〔8〕污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流；〔9〕在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境；〔10〕總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，有條件時可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為假設(shè)干系列分期建設(shè)。各構(gòu)筑物單元的平面布置污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有:中心控制室、鼓風(fēng)機(jī)房、綜合辦公大樓、職工宿舍、職工食堂、職工浴場、變電所、車庫、維修間、倉庫等。他們是污水處理廠不可缺少的組成局部。本設(shè)計附屬建筑物尺寸大小見表3。表3附屬建筑物一覽表序號名稱尺寸規(guī)定/〔m×m〕1中心控制室8×122鼓風(fēng)機(jī)房30×203綜合辦公樓40×204職工宿舍15×305職工食堂15×106職工浴池15×107變電所15×108車庫25×109維修間30×2010倉庫30×205.2污水處理廠高程布置污水處理廠污水處理高程布置的主要任務(wù)是：確定各構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管(渠)的尺寸及其標(biāo)高，通過計算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。污水處理構(gòu)筑物的考前須知〔1〕選擇一條最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常；〔2〕計算水頭損失時一般以近期最大的流程作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭；〔3〕在做高程布置時應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。污水水頭損失計算污水水頭損失具體計算結(jié)果見表4。表4污水高程計算表(單位：m)編號名稱上游水面標(biāo)高下游水面標(biāo)高構(gòu)筑物水面標(biāo)高1出水口至計量堰140.5140.3282計量堰140.9140.5140.73計量堰至消毒池141.004140.94消毒接觸池141.3141.004141.1525消毒池至集配水井141.48141.36集配水井至SBR池141.86141.487SBR池142.26141.86142.068SBR池至集水井142.43142.269集水井至初沉池142.5142.42910初沉池142.9142.511初沉池至集水井143.0142.912集水井至沉砂池143.3414313沉砂池143.67143.34143.50514細(xì)格柵143.73143.67143.7污泥水頭損失計算設(shè)計污水廠內(nèi)的污泥輸送大局部為重力管道，坡度常用0.01～0.02，最小管徑為200mm。局部水頭損失按沿程水頭損失的30%計算。各構(gòu)筑物的污泥水頭損失取經(jīng)驗(yàn)值。壓力輸泥管路沿程水頭損失由哈森-威廉姆廝紊流公式計算:式中：h——輸泥管沿程水頭損失m；L——輸泥管長度，m；D——輸泥管直徑，m；v——污泥流速，m/s；CH——哈森-威廉姆廝系數(shù)。具體計算結(jié)果見表5。表5污泥高程計算表〔單位m〕編號名稱上游水面標(biāo)高下游水面標(biāo)高1SBR池142.260141.8602SBR池至污泥泵房141.860141.1453污泥提升1.395m141.145142.4904污泥泵房至濃縮池142.490142.4005濃縮池142.400142.2006濃縮池至貯泥池141.200141.0967貯泥池至一級消化池141.096141.0318提升6m9一級消化池146.031144.83110一級至二級消化池144.831144.57111二級消化池144.571143.37112消化池至脫水機(jī)143.371142.85113脫水機(jī)142.851141.35114初沉池142.900142.50015初沉池至貯泥池142.500141.0966污水總泵站6.1概述在工程術(shù)語中，水泵站是為大家熟悉的名詞，這多半是由于水泵是屬于通用性的機(jī)械類而廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門[24]。排水泵站的根本組成包括:機(jī)器間、集水池、隔柵、輔助間以及變電所等。污水泵站的一般規(guī)定：1.應(yīng)根據(jù)近遠(yuǎn)期污水量，確定污水泵站的規(guī)模，泵站設(shè)計流量一般為進(jìn)水管設(shè)計流量。2.應(yīng)考慮泵站是一次建成，還是分期建設(shè)，是永久性還是非永久性，以確定其標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施，并根據(jù)污水經(jīng)泵站提升后是繼續(xù)流動還是進(jìn)行處理來選定適宜的泵站位置。3.在分流制排水體制中，雨水泵站和污水總泵站可分建在不同的地區(qū)，也合建在一起，但泵、集水池及管道應(yīng)自成系統(tǒng)。4.污水泵站的集水池與機(jī)器間須用防火隔墻分開，不允許滲漏，做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)劃要求，分建式集水池與機(jī)械間要保持一定的施工距離。5.泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高出地下水位0.05m的防水設(shè)施。6.2泵站設(shè)計設(shè)計資料〔1〕設(shè)計流量來自城市污水管網(wǎng)的平均流量Qd=10000m3/d=416.7m最大流量Qmax=0.15m3/s=〔2〕進(jìn)水管管底高程為140-4.3=135.7m，管徑DN1000，充滿度，〔3〕電源由污水廠變電所提供，在泵站內(nèi)反設(shè)控制系統(tǒng)，勿需另配電系統(tǒng)。泵房形式為方便運(yùn)行，采用自灌式泵房，采用集水池與機(jī)器間合建，泵房運(yùn)用半地下式[25]。6.3泵站的設(shè)計計算選泵〔1〕選泵的主要依據(jù)是所需的流量、揚(yáng)程及其變化規(guī)律?！?〕選泵前總揚(yáng)程的估算泵站所需揚(yáng)程按下式計算：式中：H——泵站的揚(yáng)程，m；HST——靜揚(yáng)程，采用吸水井的枯水位〔或最低動水位〕與凈水構(gòu)筑物進(jìn)口水面標(biāo)高差，m；∑hS——吸壓水管路的水頭損失，m，設(shè)2m；∑hd——泵站內(nèi)水頭損失，m，設(shè)2m；此外，計算時還應(yīng)考慮增加一定的平安水頭，一般為1～2m，取1m。那么：H=〔143.73-133〕+2+2+1=15.73m選泵及配套電機(jī)根據(jù)流量和構(gòu)造選用4臺KWPK350-500型無堵塞離心泵，三用一備，每臺流量為1248m3流量：Q=620～1600m3/h〔1248m3揚(yáng)程：6～16.3m〔15.73m〕；電動機(jī)功率：37～75kw；轉(zhuǎn)速：n=725r/min；效率：η=88%；生產(chǎn)廠家：石家莊水泵廠。泵體總長L=1617mm，總高H=H1+H2=560+500=1060mm。6.3.2泵房的平面布置水泵機(jī)組采用縱向排列〔1〕泵房長a水泵凸出局部到墻壁的凈距：b水泵間的距離：由集水池的布置可以確定水泵根底軸線間的距離為E=2.8m。c泵房最小長度：在四臺水泵基座外另設(shè)一個空的水泵基座，那么：，取17m。〔2〕泵房寬a根底長度：B1=水泵底座長+電機(jī)底座長+1.5=1.617+1.05+1.5=4.167m，取為5m。b進(jìn)水管長：B2=閥門長+漸縮管長+1.2=0.6+0.84+1.2=2.64m，取為3m。c泵房最小寬度：所以泵房的最小尺寸為：L×B=14×11m。7結(jié)論通過設(shè)計，得出如下結(jié)論：本設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)為COD：450mg/L，BOD：220mg/L，SS：250mg/L，NH3-N：20mg/L，TN：30mg/L，TP1.5mg/L。經(jīng)過各種工藝綜合比擬，最終采用了SBR工藝對污水進(jìn)行處理。工藝流程為：出水水質(zhì)為BOD≤10mg/L，SS≤10mg/L，到達(dá)國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的一級A標(biāo)準(zhǔn)。處理后的污泥已根本實(shí)現(xiàn)了無害化，減量化，不會對環(huán)境造成二次污染。該污水處理廠的設(shè)計主要是針對中小污水流量的城市，占地面積不是很大，初期造價高但處理費(fèi)用低，反響器采用單池多方格方式，在恒定水位下連續(xù)運(yùn)行。脫氮除磷能力更強(qiáng)。不需要二沉池和污泥回流，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，適用于中小城市使用。參考文獻(xiàn)[1]石丹丹．我國城市污水處理廠升級改造的現(xiàn)狀與對策[J]．水工業(yè)市場．2009〔10〕：34-36[2]鄔揚(yáng)善．當(dāng)務(wù)之急——加快開展我國城市污水處理和回用[J]．環(huán)保科技苑．1995〔7〕：21-22[3]左臻．淺談城市水處理[J]．山西財經(jīng)大學(xué)學(xué)報．2004．26〔2〕：52-53[4]狄九?。P(guān)于城市污水處理問題的探討[J]．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)．2009．9〔31〕：102-103[5]鄭金枝，李莉．城市污水處理工藝方案評價方法探討[J]．科技促進(jìn)開展．2009．9：304-305[6]喬春，湯金如，沈希光．SBR工藝污水處理技術(shù)[J]．安陽工學(xué)院學(xué)報．2009．18〔4〕：44-47[7]林宏卿．SBR污水處理技術(shù)應(yīng)用[J]．廣州化工．2009．37〔5〕：167-175[8]高睿，崔建國．間歇式活性污泥法工藝及優(yōu)化控制[J]．徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報．2009．9〔4〕：14-19[9]尹士君，李亞峰．污水處理構(gò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