水污染控制工程課程設(shè)計

--本頁僅作為文檔封面，使用時請直接刪除即可--

--內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小本頁僅作為文檔封面，使用時請直接刪除即可--

--內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--水污染控制工程課程設(shè)計(AAO)(總64頁)PAGE課程設(shè)計 課程名稱：水污染控制工程設(shè)計題目：50000m3/d城市污水處理廠設(shè)計（A2/O）學(xué)生姓名：張賽輝學(xué)號：0109學(xué)院：化學(xué)與生物工程學(xué)院班級：環(huán)境工程1101班指導(dǎo)教師：曾經(jīng)趙文玉劉春華2013年12月23至2014年1月4日目錄引言 1第一章設(shè)計任務(wù)任務(wù)及設(shè)計資料 2設(shè)計任務(wù)書 2設(shè)計題目 2出水要求 2設(shè)計內(nèi)容 2設(shè)計成果 3時間分配 3成績考核辦法 3設(shè)計原始資料 3設(shè)計規(guī)模 3水質(zhì)情況 4氣象與水文資料 4廠區(qū)地形 4第二章設(shè)計說明書 5設(shè)計原則 5設(shè)計依據(jù) 5進出水水質(zhì) 5設(shè)計水質(zhì)及處理后排放水質(zhì) 5去除率 6工藝的選擇 6污水處理工藝的選擇 6污泥工藝的選擇 8污水廠總平面圖的布置 9設(shè)計流量 9污水處理構(gòu)筑物的選擇 9格柵 9集水井 10污水泵房 10沉砂池 11初沉池 11A/A/O反應(yīng)池 12二沉池 13消毒 13污泥處理構(gòu)筑物的選擇 13污泥泵房 13污泥濃縮池 14污泥脫水 14污水廠的平面及高程布置 14平面布置 14管線布置 15高程布置 15第三章污水廠設(shè)計計算書 16去除率的計算 16溶解性BOD5的去除 16CDDCr的去除率 16SS的去除率 16總氮的去除率 17磷酸鹽的去除率 17格柵設(shè)計原則 17細(xì)格柵 18中格柵 20集水井 23污水提升泵房 24設(shè)計說明 24設(shè)計選型 24旋流沉砂池 25設(shè)計依據(jù) 25設(shè)計參數(shù) 26設(shè)計計算 26排砂方法 27排砂量計算 27初沉池 28設(shè)計參數(shù) 28設(shè)計計算 28進出水設(shè)計 30A/A/O反應(yīng)池 32厭氧池 32缺氧池 32曝氣池 33二沉池 39設(shè)計概述 39設(shè)計計算 40紫外線消毒裝置 41設(shè)計計算 42計量堰 43污泥處理設(shè)備的計算 44污泥濃縮池設(shè)計計算 44貯泥池 47污泥脫水機房 47剩余污泥泵房 49高程 49污水處理部分高程 50污泥處理部分高程 51第四章污水廠成本概算 52土建工程 53污水污泥處理構(gòu)筑物建設(shè) 53廠區(qū)附屬建筑物建設(shè) 53公用工程 53供電 53自動檢測與控制 53投資及運營 54投資估算范圍及原則 54勞動定員 54設(shè)計總結(jié) 56致謝 58參考文獻(xiàn) 58引言生命起源于水環(huán)境，水是所有生物生存不可缺少的重要因素，亦是人類發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的寶貴資源。目前我國人均用水量是世界人均用水量的30%左右，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，嚴(yán)重制約著我國社會主義經(jīng)濟的發(fā)展。中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，我們?yōu)橹垢冻龅氖黔h(huán)境污染的代價。眼下環(huán)境問題受到了人們的普遍關(guān)注，為保護環(huán)境，解決城市污水的排放對水體的污染，為了保護自然環(huán)境和自然生態(tài)系統(tǒng)，為了保證人民的身體健康，就必須要建立有效的污水處理設(shè)施，來解決這一問題。綜合廢水處理工程是一項保護環(huán)境、治理污染、促進健康、造福社會的公益事業(yè)。本設(shè)計就是基于水污染的危害性和嚴(yán)重性，以保護環(huán)境為宗旨，以達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為要求對系統(tǒng)進行全面設(shè)計。長期以來，城市污水處理均以去除有機物和懸浮物為目的，其工藝為普通活性污泥法．該法對氮、磷等無機營養(yǎng)物去除效果很差．一般來說，氮的去除率只有20％～30％，磷的去除率只有10％～20％．隨著大量的化肥、農(nóng)藥、洗滌劑等高濃度氮、磷工業(yè)廢水的排出，導(dǎo)致城市污水中N、P濃度急劇增加，從而引起水體中溶解氧降低及水體富營養(yǎng)化，同時影響了處理后污水的復(fù)用．所以，要求在城市污水處理過程中不僅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脫氮除磷．八十年代以來，生物脫氮除磷工藝已成為現(xiàn)代污水處理的重大課題，特別是以厭氧－缺氧－好氧（Anaerobic－Anoxic－aerobic，簡稱A2／O工藝）系統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝，因其特有的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢和環(huán)境效益，越來越受到人們的高度重視。本設(shè)計中即采用厭氧－缺氧－好氧（Anaerobic－Anoxic－aerobic，即A2／O工藝）對某城市生活污水進行處理，日處理能力50000m3。出水達(dá)到1996年頒布的國家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求。第一章設(shè)計任務(wù)任務(wù)及設(shè)計資料設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目50000m3/d城市污水處理廠設(shè)計（A2/O法）出水要求符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)：BOD5≤20mg/LCODCr≤60mg/LSS≤20mg/L氨氮≤15mg/L磷酸鹽（以P計）≤L設(shè)計內(nèi)容1.方案確定按照原始資料數(shù)據(jù)進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇各處理構(gòu)筑物，說明選擇理由，進行工藝流程中各處理單元的處理原理說明，論述其優(yōu)缺點，編寫設(shè)計方案說明書。2.設(shè)計計算進行各處理單元的去除效率估算；各構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實際運行參數(shù)或參考有關(guān)手冊選用；各構(gòu)筑物的尺寸計算，要求說明書中有計算草圖；設(shè)備選型、效益分析及投資估算。3.平面和高程布置根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸，合理進行平面布置；高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計算及平面布置草圖后進行，各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計算確定。4.編寫設(shè)計說明書、計算書設(shè)計成果1.污水處理廠總平面布置圖1張（含土建、設(shè)備、管道、設(shè)備清單等）2.高程布置圖1張3.主要單體構(gòu)筑物（沉砂池、曝氣池、二沉池等）平面、剖面圖1張4.設(shè)計說明書、計算書一份時間分配表1—1時間分配表（第17～18周）序號教學(xué)內(nèi)容時間備注1下達(dá)設(shè)計任務(wù)書1天（17周周一）2設(shè)計計算5天（17周周二～17周周六）3繪制CAD設(shè)計圖紙5天（17周周日～18周周四）4編寫設(shè)計說明書，裝訂成冊3天（18周周五～18周周日）5總計時間14天成績考核辦法根據(jù)設(shè)計說明書、設(shè)計圖紙的質(zhì)量及平常考核情況由指導(dǎo)教師按優(yōu)、良、中、及格、不及格評定成績。設(shè)計原始資料設(shè)計規(guī)模Q＝50000m3/d水質(zhì)情況：BOD5=300mg/LCODCr=600mg/LSS=250mg/L氨氮=40mg/L磷酸鹽(以P計)=10mg/LpH=6～9表1—2進出水水質(zhì)對照表項目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH-N(mg/L)TP(mg/L)進水6003002504010出水≤60≤20≤20≤15≤氣象與水文資料

風(fēng)向：多年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)；

水文：降水量多年平均為每年2370mm；

蒸發(fā)量多年平均為每年1800mm；

地下水水位，地面下6～7m。

年平均水溫：20℃廠區(qū)地形：污水廠選址區(qū)域海拔標(biāo)高在19-21m左右，平均地面標(biāo)高為20m。平均地面坡度為‰～‰，地勢為西北高，東南低。第二章設(shè)計說明書設(shè)計原則(1)處理工藝符合最佳適用技術(shù)（即技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理）和清潔生產(chǎn)的基本要求。(2)建設(shè)項目符合國家和地方的環(huán)境法律法規(guī)的有關(guān)規(guī)定。(3)各處理單元構(gòu)筑物的平面布置應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求.(4)輔助建筑物的面積或規(guī)模應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。(5)設(shè)備選型和價格經(jīng)濟合理。(6)設(shè)計中盡量選用低噪聲的動力設(shè)備，產(chǎn)生臭氣或者噪聲的設(shè)備或構(gòu)筑物應(yīng)加蓋處理，防止二次污染。設(shè)計依據(jù)(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》(2)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）(3)《中華人民共和國水污染防治法》(4)《水處理工程師手冊》(5)《污水處理廠工藝設(shè)計手冊》(6)《建設(shè)項目環(huán)境保護環(huán)境管理條例》(7)《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GJ31-89）(8)《城市污水處理及防治技術(shù)政策》建城[2000]124號(9)《城市污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》建城[2001]77號進出水水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)及處理后排放水質(zhì)（1）設(shè)計處理水量：日處理量：50000m3/d秒處理量：3/s根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》，查表并用內(nèi)插法得：KZ=表2—1平均流量與總變化系數(shù)平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000總變化系數(shù)（2）所以設(shè)計最大流量:（3）原水水質(zhì)參數(shù)如下：BOD5=300mg/LCODcr=600mg/LSS=250mg/L氨氮=40mg/L磷酸鹽(以P計)=10mg/LpH=6～9去除率進出口水質(zhì)及去除率見表1-1：（詳細(xì)計算見：第三章去除率的計算）表2-2進出口水質(zhì)及去除率表項目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH-N(mg/L)TP(mg/L)進水6003002504010出水≤60≤20≤20≤15≤去除率%%%%%注：此處BOD5去除率主要指曝氣池的去除率工藝的選擇污水處理工藝的選擇處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合；構(gòu)筑物的選型是指處理構(gòu)筑物形式的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為主要去除對象。由于經(jīng)過一級處理后的污水，BOD只去除30％左右，仍不能排放；二級處理BOD去除率可達(dá)90％以上，處理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具備排放水體的標(biāo)準(zhǔn)*4。又該城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當(dāng)去除N、P，以下對上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝進行經(jīng)濟技術(shù)比較。表2—3適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較工藝名稱氧化溝A/O工藝A/A/O工藝SBR工藝優(yōu)點處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用??；2處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4有較強的抗沖擊負(fù)；5.能處理不容易降解的有機物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7.技術(shù)先進成熟，管理維護簡單；8.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗；9.對于中小型無水廠投資省，成本底；10.無須設(shè)初沉池，二沉池。1．污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消化后達(dá)到穩(wěn)定；3.用于大型水廠費用較低；4.沼氣可回收利用。具有較好的除P脫N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4.技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；5.管理維護簡單，運行費用低；6沼氣可回收利用7.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗。1.流程十分簡單；2.合建式，占地省，處理成本底；3.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；4.不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專門的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。缺點1.周期運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池。1.用于小型水廠費用偏高；2.沼氣利用經(jīng)濟效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.處理構(gòu)筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3.用于小型水廠費用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟效益差。1.間歇運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.變水位運行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。綜上所述，可得比較適合本經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的工藝是A/A/O工藝。因為這種工藝具有較好的除P脫N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；管理維護簡單，運行費用低；沼氣可回收利用；國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建費用，占地面積相對較小，在市場經(jīng)濟的形勢下，寸土寸金，該工藝無疑具有非常大的吸引力。污水處理工藝流程如圖2—1所示。該流程包括完整的二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水經(jīng)由一級處理的隔柵、沉沙池和初沉池進入二級處理的厭氧池缺氧池和曝氣池，然后在二次沉淀池中進行泥水分離，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作為回流污泥進入二級處理部分，剩余污泥與初沉池污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮之后的污泥進入脫水機房加藥脫水，最后外圖2—1污水處理廠設(shè)計工藝流程圖污泥工藝的選擇污水處理所產(chǎn)生的剩余污泥必須按照減量化，無害化的原則進行妥善安全的處理、處置。本工程污水處理工藝，采用生物脫氮除磷的A2/O工藝，污泥齡達(dá)15天以上，污泥已基本穩(wěn)定，無需厭氧消化，可以直接進行機械濃縮脫水，同時可以防止磷的厭氧釋放，保證了除磷效果。選擇帶式濃縮壓濾一體機，泥餅含固率高，能耗底，可連續(xù)運行，生產(chǎn)效率高。污水廠總平面圖的布置本污水處理廠平面布置在滿足工藝流程的前提下進行布置，大致分為生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)三區(qū)，布置緊湊，進出水流暢；其中，綜合辦公樓、宿舍樓、食堂、浴室等在入廠正門一側(cè)附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員；隔柵間氣味大，鍋爐房多煙塵，污泥區(qū)設(shè)在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向、在脫水機房附近設(shè)有后門，以減少煤、灰、泥餅、柵渣外運時對環(huán)境的污染。設(shè)計流量Q=50000m3/d污水處理構(gòu)筑物的選擇格柵細(xì)格柵用來截留水中比較小的懸浮物或漂浮物，以保證后續(xù)處理的正常運行。中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，本設(shè)計應(yīng)用機械清除截留物。本工程設(shè)計確定采用兩道格柵，40mm的中格柵和10mm的細(xì)格柵，分別布置在污水泵房前和沉砂池前，形狀為矩形，清渣方式為機械清渣。本設(shè)計選擇GH型回轉(zhuǎn)式格柵除污機，該除污機結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行可靠，安裝維修方便，自動控制性好，高效且無纏繞。格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位，工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用～。工作平臺正面過道寬度，采用機械清除時不應(yīng)小于，采用人工清除時不應(yīng)小于。集水井污水泵站的集水池宜采用敞開式，本工程設(shè)計的集水池與泵房和共建，屬封閉式。集水池內(nèi)設(shè)通氣管，并配備風(fēng)機將臭氣排出泵房。污水泵房城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及泵站具污水處理廠的關(guān)鍵所在。泵站行駛的選擇取決于水里條件和工程造價，其他考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地物、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。污水泵站的主要形式[1]：（1）合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動簡單，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，水泵數(shù)不超過4臺，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，水泵自動方便。（3）對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）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，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單。（4）非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設(shè)低閥，故需設(shè)引水設(shè)備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，本設(shè)計因水量較大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。（5）流量小于2m3/s時，常選用下圓上方形泵站，其設(shè)計和施工均有一定的經(jīng)驗，故被廣泛使用。根據(jù)綜合考慮，本設(shè)計確定采用與集水井合建的下圓上方形泵房。沉砂池沉砂池的功能的去除比重較大的無機顆粒。按水流方向的不同可分為的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池和旋流沉砂池四類。比較如下[1][2]：①平流沉砂池優(yōu)點：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)造簡單，易于施工，便于管理缺點：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%左右的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。②豎流沉砂池優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻③曝氣沉砂池優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂粒與外裹的有機物較好的分離，通過調(diào)節(jié)布?xì)饬靠煽刂莆鬯男魉俣龋钩靶瘦^穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起預(yù)曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機物少。缺點：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)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而使費用增加，并對污水進行預(yù)曝氣，提高水中溶解氧。④旋流沉砂池（鐘式沉淀池）優(yōu)點：占地面積小，可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使得沉砂效果最好，同時由于采用離心力沉砂不會破壞水中的溶解氧水平（厭氧環(huán)境）缺點：氣提或泵提排砂，增加設(shè)備，水廠的電氣容量，維護較復(fù)雜?；谝陨纤姆N沉砂池的比較，本工程設(shè)計確定采用旋流沉砂池。初沉池初沉池的作用是對污水中密度大的固體懸浮物進行沉淀分離。初沉池的去除對象是懸浮固體，可以去除SS約40%～50%，同時可去除20%～30%的BOD5，可降低后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機負(fù)荷。按照初沉池的形狀和水流特點，通常分為平流式、豎流式、輻流式及斜管四種。比較如下[1][2][4]：①平流沉淀池優(yōu)點包括：沉淀效果好；耐沖擊負(fù)荷和溫度的變化適應(yīng)性強；施工容易，造價低。它的主要缺點為：池子配水不均勻；采用多斗排泥時，每個泥斗需要單設(shè)排泥管各自排泥，操作量大。適用條件：適用于大、中、小型污水處理廠；適用于地下水位較高和地質(zhì)條件較差的地區(qū)。②輻流式沉淀池優(yōu)點包括：多為機械排泥，運行較好，管理較簡單；排泥設(shè)備已趨定型。它的主要缺點為：池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差；機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高。適用條件：適用于大、中型污水處理廠；適用于地下水位較高的地區(qū)。③豎流式沉淀池優(yōu)點包括：排泥方便，管理簡單；占地面積較小。它的主要缺點為：池子深度大，施工困難；對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)性能力較差；造價較高；池徑不宜過大，否則布水不均勻。適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠。④斜板（管）沉淀池優(yōu)點包括：沉淀效率高，停留時間短；占地面積小。它的主要缺點為：用于二沉池時，當(dāng)固體負(fù)荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷的能力較差；運行管理成本高。綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點比較，并結(jié)合本設(shè)計的具體情況；設(shè)計水量較大，本設(shè)計初沉池采用平流式初沉池。A/A/O反應(yīng)池厭氧池污水流入?yún)捬醭刂?，通過攪拌機的攪拌作用污水與厭氧菌充分結(jié)合。厭氧池能將污水中的微生物，有機物進行分解，產(chǎn)生CO2甲烷等物質(zhì)。建造一組厭氧池，采用推流式設(shè)計。缺氧池配合好氧池脫氮除磷，將大分子有機顆粒分解成小分子有機顆粒，可以提高廢水的可生化性，一般用于好氧池的前處理。建造一組缺氧池，池中設(shè)攪拌裝置。曝氣池（好氧池）利用活性污泥法進行污水處理的構(gòu)筑物。池內(nèi)提供一定污水停留時間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。本設(shè)計采用推流式曝氣池，采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。曝氣池與厭氧池、缺氧池合建，進水均選用普通鑄鐵管。其中厭氧池出水進入對稱式配水槽為曝氣池的兩組平行部分均勻布水。出水系統(tǒng)采用倒虹吸式中央配水井，二對沉池進行布水。二沉池二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生膜）。沉淀池主要形式與初沉池一樣，主要分析及比較已在前面列出。綜合四種沉淀池的優(yōu)缺點比較，并結(jié)合本設(shè)計的具體情況；設(shè)計水量較大，本設(shè)計二沉池采用中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池。消毒污水處理廠常用的消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、臭氧消毒和紫外線消毒等四種，他們的優(yōu)缺點和使用條件如下[1][2][4]：①液氯消毒優(yōu)點：價格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單。缺點：對生物有毒害作用，并且可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。②漂白粉消毒優(yōu)點：投加設(shè)備簡單，價格便宜缺點：除用液氯缺點外，尚有投配量不準(zhǔn)確，溶解劑調(diào)制不便，勞動強度大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。③臭氧消毒優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物。缺點：投資大，成本高，設(shè)備管理負(fù)責(zé)。④紫外線消毒優(yōu)點：是紫外線照射和氯化共同作用的物理化學(xué)方法，消毒效率高，占地面積小，減少土建費用。缺點：紫外線照射燈具貨源不足，電耗能量較多。綜上四種消毒方法的比較，本設(shè)計采用紫外線消毒。污泥處理構(gòu)筑物的選擇污泥泵房（1）回流污泥泵選用LXB-1000螺旋泵*83臺（2用1備），單臺提升能力為660m3/h，提升高度為電動機轉(zhuǎn)速n=48r/min,功率N=15kW。（2）回流污泥泵房占地面積為9m×6m。（3）剩余污泥泵選兩臺，2用1備，單泵流量Q>2Qw/2＝h。選用1PN污泥泵Q－16m3/h,H14-12m,N3kW。（4）剩余污泥泵房占地面積L×B=4m×3m。污泥濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的間隙水，來達(dá)到使污泥減容得目的。經(jīng)濃縮后的污泥近似糊狀，仍保持流動性。濃縮池可分為氣浮濃縮池、重力濃縮池和離心濃縮池。重力濃縮池按其運行方式分為間歇式或連續(xù)式。（1）氣浮濃縮池：依靠微小氣泡與污泥顆粒產(chǎn)生粘附作用，使污泥顆粒的密度小于水而上浮，并得到濃縮。適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高，貯泥能力??；（2）連續(xù)式重力濃縮池：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；（3）間歇式重力濃縮池：主要靠閥門控制污泥的進出和上清液的排出，無刮泥系統(tǒng)，管理簡單。（4）離心濃縮池：利用污泥中的固、液相得密度不同，在高速旋轉(zhuǎn)地離心機中受到不同的離心力二是兩者分離，達(dá)到濃縮目的。離心分離一般要加入助凝劑，且耗電量大，在達(dá)到相同的濃縮效果時，其電耗約為氣浮法的10倍。綜上所述，本設(shè)計采用連續(xù)式重力濃縮池。污泥脫水污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設(shè)計采用機械脫水，采用帶式壓濾機。污水廠的平面及高程布置平面布置各處理單元構(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，在對它們進行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮*9：（1）貫通，連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段（3）在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求5～10m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（4）各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。管線布置（1）應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)出現(xiàn)故障時，可直接排入水體。（2）廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管。輔助建筑物：污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機房，辦公室，集中控制室，水質(zhì)分析化驗室，變電所，存儲間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近，化驗室應(yīng)原理機器間和污泥處理構(gòu)筑物，以保證良好的工作條件，化驗室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在的上風(fēng)中處。在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬6～10m次干道寬3～4m，人行道寬～曲率半徑9m，有30%以上的綠化。高程布置為了降低運行費用和使維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠內(nèi)高程布置的主要特點是先確定最大構(gòu)筑物的地面標(biāo)高，然后根據(jù)水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構(gòu)筑物的各項控制標(biāo)高。根據(jù)氧化溝的設(shè)計水面標(biāo)高，推求各污水處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，根據(jù)和處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計地面標(biāo)高。第三章污水廠設(shè)計計算書去除率的計算溶解性BOD5的去除活泩污泥處理系統(tǒng)處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應(yīng)將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。取原污水BOD5值（S0）為300mg/L，經(jīng)初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25％考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S＝300（1-25％）＝225mg/L計算去除率，對此，首先按BOD5＝5（）=計算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中C——處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)20mg/L;b微生物自身氧化率，一般介于之間，取；X活性微生物在處理水中所占比例，取值得BOD5＝＝L.處理水中溶解性BOD5值為：＝L去除率CDDCr的去除率取入水CODc為600mg/L；SS的去除率取入水SS為300mg/L總氮的去除率出水標(biāo)準(zhǔn)中的總氮為15mg/L，處理水中的總氮設(shè)計值取15mg/L，入水總氮取40mg/L，總氮的去除率為：磷酸鹽的去除率進水中磷酸鹽的濃度為10mg/L計。如磷酸鹽以最大可能成Na3PO4計*5，則磷的含量為10×=L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸鹽（溶解性）中是含量最大的，這樣計算出來的進水水質(zhì)中的磷含量偏大，對整個設(shè)計來說是偏安全的。磷的去除率為格柵設(shè)計原則(1)細(xì)格柵間隙一般采用～10mm，中格柵間隙一般采用10～40mm；(2)格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用；(3)過柵流速一般采用～s；(4)格柵傾角一般采用45o～75o；(5)通過格柵的水頭損失一般采用m/s～s；(6)格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位，工作臺有安全和沖洗設(shè)施；(7)格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于，工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于；機械清除，不小于；(8)機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)或采取其它保護設(shè)備的措施；（9）相關(guān)尺寸如圖3-1示。圖3—1格柵相關(guān)尺寸細(xì)格柵細(xì)格柵設(shè)計參數(shù)柵前水深：h=過柵流速：v=s格柵間隙：b細(xì)=10mm柵條寬度：s=10mm格柵安裝傾角：α=60°細(xì)格柵的設(shè)計計算(1)柵條間隙數(shù)：式中：—細(xì)格柵間隙數(shù)—最大設(shè)計流量，—柵條間隙，取10mm，即；—柵前水深，取—過柵流速，取s；—格柵傾角，取60°；—設(shè)計使用的格柵數(shù)量，本設(shè)計中格柵取使用2道取131根(2)柵槽寬度式中：—柵槽寬度，；—格條寬度，取。取(3)細(xì)格柵的柵前進水渠道漸寬部分長度L1設(shè)進水渠寬，漸寬部分展開角，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)細(xì)格柵與出水渠道連接處漸窄部分長度L2(5）細(xì)格柵的過柵水頭損失式中：—細(xì)格柵水頭損失，m；—系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時候為；—系數(shù)，一般取k=3。(6)柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高=，有：為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補償。(7)柵槽總長度式中：—柵槽總長度，m；(8)每日柵渣量式中：——每日柵渣量，—柵渣量，污水，當(dāng)柵條間隙為16～25mm污水；當(dāng)柵條間隙為30～50mm污水。取污水。>故采用機械清渣。格柵除污機的選擇根據(jù)計算，可選用江蘇一環(huán)集團公司生產(chǎn)的XHG-2600型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機[5][6][8]，主要技術(shù)參數(shù)：表3-1XHG-2600型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機技術(shù)參數(shù)外型總寬/mm設(shè)備寬度/mm安裝角度電動機功率/kw格柵間距/mm2950260060o10中格柵中格柵的設(shè)計參數(shù)(1)柵前水深：(2)過柵流速：(3)格柵間隙：(4)柵條寬度：(5)格柵安裝傾角：中格柵的設(shè)計計算（1)柵條間隙數(shù)：式中：—中格柵間隙數(shù)—最大設(shè)計流量，—柵條間隙，取40mm，即；—柵前水深，取—過柵流速，取s；—格柵傾角，取50°；—設(shè)計使用的格柵數(shù)量，本設(shè)計中格柵取使用2道，設(shè)計取27根（2)柵槽寬度式中：—柵槽寬度，；—格條寬度，取。取（3)中格柵的柵前進水渠道漸寬部分長度L1設(shè)進水渠寬，漸寬部分展開角根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式（4)中格柵與提升泵房連接處漸窄部分長度L2（5）中格柵的過柵水頭損失 式中：—中格柵水頭損失，m；—系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為銳邊矩形斷面，為；—系數(shù)，一般取k=3。（6)柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高=，有，為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補償。（7)柵槽總長度式中：—柵槽總長度，m；—中格柵的柵前進水渠道漸寬部分長度，m；—中格柵與提升泵房連接處漸窄部分長度，m。（8)每日柵渣量式中：—每日柵渣量，—柵渣量，污水，當(dāng)柵條間隙為16～25mm，污水；當(dāng)柵條間隙為30～50mm，污水。取>，故采用機械清渣。格柵除污機的選擇：根據(jù)計算，可選用杭州杭氧環(huán)保成套有限公司生產(chǎn)的HG-1500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機[5],[6],[8]，主要技術(shù)參數(shù)：柵條間隙（mm）電機功率（kW）線速度（m/min）柵寬（mm）設(shè)備總寬（mm）安裝角度（o）排柵門高度（mm）4021500172050800表3-2HG-1500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機技術(shù)參數(shù)集水井（1）集水池形式[1]污水泵站的集水池宜采用敞開式，本工程設(shè)計的集水池與泵房和共建，屬封閉式。（2）集水池的通氣設(shè)備[1]集水池內(nèi)設(shè)通氣管，并配備風(fēng)機將臭氣排出泵房。（3）集水池容積計算[1]泵站集水池容積一般按不小于最大一臺泵5分鐘的出水量計算，有效水深取—.本設(shè)計集水池容積按最大一臺泵6分鐘的出水量計算，有效水深取。則集水池的最小面積F為污水提升泵房設(shè)計說明本設(shè)計采用A/A/O工藝方案，該處理系統(tǒng)簡單，可以充分優(yōu)化管線，從設(shè)計任務(wù)書來看，可只考慮一次提升。在提升后進入如沉砂池，可自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池、接觸池（消毒池）。當(dāng)流量小于2m3/s時，常選用下圓上方形泵房[1]。本設(shè)計，故選用下圓上方形泵房。提升泵房說明*6：（1）泵房進水角度不大于45度。（2）相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸，并不得小于。如電動機容量大于55KW時，則不得小于，作為主要通道寬度不得小于。（3）泵站為半地下式，污水泵房設(shè)計占地面積120m2（12*10）高10m,地下埋深5米。（4）水泵為自灌式。設(shè)計選型（1）流量的確定本設(shè)計擬定選用5臺泵（4用1備），則每臺泵的設(shè)計流量為：（2）揚程的估算[1]a.平均地面標(biāo)高，進水管管底標(biāo)高：，管徑DN=1200mm，則管道埋深為b.進口平均流量為，假設(shè)充滿度為，查水力學(xué)圖[2]，流速為s，c.進水管頭損失h1，設(shè)有一個全開閥門。則d.假設(shè)選用泵的揚程為8m，查手冊[6][8]，可采用天津開明環(huán)保有限公司生產(chǎn)的300QW900-8-37潛水排污泵。表3-3300QW900-8-37潛水排污泵技術(shù)參數(shù)排出口徑（mm）流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kW）效率（%）重量（kg）3009008980371150e.總揚程核算：經(jīng)過中格柵的水頭損失為出水管取900mm的鑄鐵管，查水力學(xué)圖[2]，設(shè)，則，出水管頭損失h2，根據(jù)泵的選型，設(shè)有兩個90o的彎頭，一個三通，一個截止閥，則泵外管線水頭損失，擬建25m管長至處理構(gòu)筑物，則考慮安全水頭，站內(nèi)管線水頭損失為，則揚程<符合所選泵，故可選擇300QW900-8-37潛水排污泵。旋流沉砂池設(shè)計依據(jù)（1）城市污水處理廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池；（2）沉砂池按去除比重，粒徑以上的沙粒設(shè)計；（3）設(shè)計流量的確定：（4）當(dāng)污水為自流進入時，應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算；（5）當(dāng)污水為提升進入時，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算；（6）在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。設(shè)計參數(shù)旋流沉砂池最高時設(shè)計流量時，停留時間不應(yīng)小于30s，取停留時間為40s。設(shè)計水力表面負(fù)荷宜為150-200，取200m3/（㎡*h）。有效水深宜為，取。池徑與池深比宜為，取。（4）最大設(shè)計流速為s，最小設(shè)計流速為s；（5）沉砂池的超高取。設(shè)計計算由于本設(shè)計沉砂池是旋流式的，而且本設(shè)計的沉砂池是定型設(shè)備，故不需要進行太多計算。選定兩座旋流沉砂池，則。本設(shè)計采用的設(shè)備為兩座550型鐘氏旋流式沉砂池[2][8]。圖3-2鐘氏旋流沉砂池各部尺寸圖型號流量()ABCDEFGHJKL550530表3-4旋流式沉砂池的部分尺寸（m）排砂方法旋流沉砂池排砂有三種方式：用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排除；用空氣提升器，即在槳板傳動軸中插入一空氣提升器；在傳動軸中插入砂泵，泵及電機設(shè)在沉砂池頂部[1]。本設(shè)計采用空氣提升器排砂，該提升裝置由設(shè)備廠家與槳葉分離機成套應(yīng)。排砂量計算城鎮(zhèn)污水的沉砂量按污水計算，其含水率為60%，容重約為，則總沉砂量為沉砂池的沉砂經(jīng)排砂泵裝置排除的同時，往往是砂水混合體，為進一步分離砂和水，需配套砂水分離器。清除沉砂的時間間隔為2d，根據(jù)排砂量，選用南京藍(lán)深環(huán)境工程設(shè)備有限公司LSSF-260無軸螺旋砂水分離器。初沉池設(shè)計參數(shù)表面負(fù)荷：qb范圍為m3/，取q=（）；沉淀時間t一般取1h～，本設(shè)計取t=；一般采用機械排泥時，寬度根據(jù)排泥設(shè)備確定；池子超高至少應(yīng)采用；若采用機械刮泥時，池底坡度不小于，一般為～；沉淀池的長度一般為30-50m，不宜大于60m，本設(shè)計取40m；池長與有效水深比值不宜小于8；池長與池寬比不宜小于4；沉淀池不少于2座，本設(shè)計取2座。圖3—3平流式沉淀池設(shè)計計算（1）（1）池子總面積（2）沉淀區(qū)有效水深（3）沉淀區(qū)有效容積（4）池長設(shè)最大設(shè)計流量時的水平流速（5）池子總寬度（6）沉淀池數(shù)量設(shè)每格池寬，取8個。（7）校核長寬比、長深比長寬比：符合要求長深比：符合要求（8）污泥區(qū)的容積設(shè)兩次排泥的時間間隔，污泥含水率為97%，去除SS的去除率為50%，污泥容重為則：（9）每格池污泥部分所需容積（10）污泥斗容積（設(shè)）（11）污泥斗以上梯形部分污泥容積取入口擋板距離為，出水擋板距離為；（12）污泥斗和梯形部分污泥容積（13）沉淀池總高度設(shè)沉淀池超高；緩沖層高度進出水設(shè)計（1）進水部分平流初沉池采用配水槽，8個沉淀池合建為一組，共用一個配水槽，共兩組。配水槽尺寸為：，其中槽寬B取2m。，L與池體同寬取。進水矩形孔的開孔面積為池斷面積的6%~20%，取15%。方孔面積。（2）出水部分出水堰：取出水堰負(fù)荷：，每個沉淀池進出水流量：則堰長：采用90o三角堰，每米堰板設(shè)5個堰口，每個堰出口流量堰上水頭損失：集水槽：槽寬：安全系數(shù)?。ā?，集水槽臨界水深：集水槽起端水深：設(shè)出水槽自由跌落高度：集水槽總高度：平流初沉池的刮泥機選用淄博顏山環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的PG型行車抬耙式刮泥撇渣機。表3-5PG型行車抬耙式刮泥撇渣機的主要技術(shù)參數(shù)型號池寬（m）池深（m）電機功率（Kw）運行速度（）3A/A/O反應(yīng)池厭氧池設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：最大日平均時流量：Qmax=787L/s水力停留時間：T=1h設(shè)計計算（1）厭氧池容積：V=Q′T=×1×3600=（2）厭氧池尺寸：水深取為h=。則厭氧池面積：A=V/h==池寬取30m，則池長：L=F/B=30=。取21m。設(shè)雙廊道式厭氧池?？紤]的超高，故池總高為：H=h+=+=。缺氧池設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：最大日平均時流量Q==787L/s水力停留時間：T=1h設(shè)計計算（1）缺氧池容積：V=Q′T=×1×3600=（2）缺氧池尺寸：水深取為h=。則缺氧池面積：A=V/h==池寬取30m，則池長：L=F/B=1112/30=。取21m。考慮的超高，故池總高為：H=h+=+=。曝氣池本設(shè)計采用傳統(tǒng)推流式曝氣池污水處理程度的計算取原污水BOD5值（S0）為300mg/L，經(jīng)初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25％*10考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S＝300（1-25％）＝225mg/L計算去除率，對此，首先按式BOD5＝5（）=計算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中C——處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)20mg/L;b微生物自身氧化率，一般介于之間，??；X活性微生物在處理水中所占比例，取值得BOD5＝＝L.處理水中溶解性BOD5值為：＝L去除率：曝氣池的計算與各部位尺寸的確定曝氣池按BOD污泥負(fù)荷率確定（1）擬定采用的BOD-污泥負(fù)荷率為(kgMLSS·kg)但為穩(wěn)妥計，需加以校核，校核公式：Ns=K2值取,Se=L,=,f=代入各值，BOD5/(kgMLSS·kg)計算結(jié)果確證，Ns取是適宜的。(2)確定混合液污泥濃度（X）根據(jù)已確定的Ns值，查圖*11得相應(yīng)的SVI值為120-140，取值140根據(jù)式X=X曝氣池混合液污泥濃度R污泥回流比取r=,R=100％，代入得：X=＝mg/L取4300mg/L。(3)確定曝氣池容積，由公式代入各值得：m3根據(jù)活性污泥的凝聚性能，混合液污泥濃度（X）不可能高于回流污泥濃度（Xr）。mg/LX<Xr污泥齡天按污泥齡進行計算，則曝氣池容積為：m3其中Q曝氣池設(shè)計流量（m3/s）；設(shè)計污泥齡/d（高負(fù)荷～，中5～15，低20～30）；Xr混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度（mgVSS/L）Xv=fx=*4300mg/L。根據(jù)以上計算，取曝氣池容積V=9000m3（4）確定曝氣池各部位尺寸名義水力停留時間：實際水力停留時間：設(shè)兩組曝氣池，每組容積為9000/2＝4500m3池深H=,則每組面積F=4500/＝1000m2池寬取B=8m，則B/H=8/=，介于1-2之間，符合要求。池長：L=F/B=1000/8=125m設(shè)五廊道式曝氣池，則每廊道長：L1＝L/5=125/5=25m取超高，則池總高為：H=+＝需氣量計算本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)每日去除的BOD值：kg/d理論上，將1gNO3-N還原為N2需碳源有機物（BOD5表示）.一般認(rèn)為，BOD5/TKN比值大于4～6時，認(rèn)為碳源充足[11]。原污水中BOD5含量為300mg/L，總氮含量為40mg/L，則碳氮比為，認(rèn)為碳源充足。A/A/O法脫氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),(gNH+3-N),(gNO-2-N),分解1gCOD需或需[2]。因處理NH+4-N需氧量大于NO-2-N，需氧量計算均按NH+4-N計算。原水中NH+3-N含量為40mg/L，出水NH+4-N含量為15mg/L。平均每日去除NOD值，取原水NH+4-N含量為40mg/L，則：kg/L日最大去除NOD值：kg/L日平均需氧量：O2=BOD+COD=2××1000+×1250×1000=×107g/d取×104㎏/d，即㎏/h。日最大需氧量：O2max==h最大時需氧量與平均時需氧量之比：供氣量的計算本設(shè)計采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設(shè)于距池底米處，淹沒水深米，計算溫度定為30攝氏度。選用Wm-180型網(wǎng)狀膜空氣擴散裝置[4]。其特點不易堵塞，布?xì)饩鶆?，?gòu)造簡單，便于維護和管理，氧的利用率較高。每擴散器服務(wù)面積㎡，動力效率，氧利用率12％-15％。查表得:水中溶解氧飽和度Cs(20)=L,Cs(30)=L.(1)空氣擴散器出口的絕對壓力（Pb）：Pb＝P+×103H其中：P大氣壓力×105PaH空氣擴散裝置的安裝深度，mPb＝×105Pa+×103×=×103Pa(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：其中，EA空氣擴散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，一般6％-12％對于網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴散器，EA取12％，代入得：（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件30攝氏度），即：其中，CS大氣壓力下，氧的飽和度mg/Lmg/L（4）換算為在20攝氏度的條件下，脫氧輕水的充氧量，即：取值а＝，β＝，C=,ρ=;代入各值，得：kg/h取750kg/h。相應(yīng)的取950kg/h（5）曝氣池的平均時供氧量:（6）曝氣池最大時供氧量：（7）每m3污水供氣量：m3空氣/m3污水空氣管道系統(tǒng)選擇一條從鼓風(fēng)機房開始最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設(shè)設(shè)計節(jié)點，統(tǒng)一編號列表計算。按曝氣池平面圖鋪設(shè)空氣管。在相鄰的兩廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共5根干管，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池共設(shè)50根曝氣豎管，每根豎管供氣量為：曝氣池總平面面積為2000m3。每個空氣擴散裝置的服務(wù)面積按計，則所需空氣擴散裝置的總數(shù)（個）：為安全計，本設(shè)計采用5000個空氣擴散裝置，則每個豎管上的空氣擴散裝置數(shù)目為（個）：每個空氣擴散裝置的配氣量為：將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖進行計算。根據(jù)計算，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為，則總壓力損失為：5880+＝為安全計，設(shè)計取值。空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底米處，因此，鼓風(fēng)機所需壓力為：鼓風(fēng)機供氣量：最大時供氣量：×104m3/h，平均時供氣量：×104m3/h。根據(jù)所需供氣量和壓力，可選用RF-245型羅茨鼓風(fēng)機5臺。該型風(fēng)機風(fēng)壓，風(fēng)量為min。正常條件下，3臺工作，2臺備用；高負(fù)荷時4臺工作，1臺備用。表3-6RF-245型羅茨鼓風(fēng)機風(fēng)機型號口徑mm轉(zhuǎn)速r/min進口流量m3/min所需軸功率kW所配電機功率kWRF—245800110回流污泥泵房取回流比R=1,設(shè)三臺回流污泥泵，備用一臺，則每臺污泥流量為選用螺旋泵的型號為LXB-1300*13。據(jù)此設(shè)計回流污泥泵房。圖3-4A2/O脫氮除磷工藝圖二沉池設(shè)計概述本設(shè)計中采用中央進水幅流式沉淀池兩座。則每座設(shè)計進水量：Q=25000m3/d采用周邊傳動刮泥機。表面負(fù)荷：qb范圍為—m3/，取q=m2h水力停留時間（沉淀時間）：T=設(shè)計計算（1）沉淀池面積:按表面負(fù)荷計算：m2沉淀池直徑：取直徑D=40m有效水深為：h1=qbT=（介于6～12）（3）貯泥斗容積：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：設(shè)池邊坡度為，進水頭部直徑為2m，則：(R-r)×=(20-1)×=錐體部分容積為：另需一段柱體裝泥，設(shè)其高為h3，則：（4）二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h5=，超高為h2=則二沉池總高度H＝h1+h2+h3+h4+h5=3++++=則池邊總高度為h=h1+h2+h3+h5=3++=（5）校核堰負(fù)荷：徑深比均在6-12之間，符合要求。堰負(fù)荷采用雙邊進水。（6）輻流式二沉池計算草圖如下：圖3—5輻流式沉淀池圖圖3—6輻流式沉淀池計算草圖紫外線消毒裝置城市污水經(jīng)處理后，水質(zhì)得到很大改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其仍有存在病原菌的可能。因此，污水排放水體前應(yīng)進行消毒殺菌。本設(shè)計采用紫外線消毒[4]。紫外光通過改變細(xì)菌、病毒和其他微生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，使其不再繁殖而達(dá)到對水和廢水進行消毒的目的。紫外線消毒劑量是所有紫外線輻射強度和曝光時間的乘積。紫外消毒劑量的大小與出水水質(zhì)、水中所含物質(zhì)種類、燈管的結(jié)垢系數(shù)等多種因素有關(guān)，應(yīng)通過實驗確定。光照接觸時間10～100s。消毒水渠中的水流盡可能保持推流狀態(tài)。水位可由固定溢流堰或自動水位控制器控制。消毒器中水流流速最好不小于s，以減少套管結(jié)垢，可采用串聯(lián)運行，以保證所需接觸時間。采用水面式消毒器，反射罩一般采用表面拋光的鋁質(zhì)材料。設(shè)計計算（1）峰值流量燈管數(shù)初步選用UV4000PLUS紫外消毒設(shè)備，每3800m3/d需根燈管故擬采用6根燈管為一個模塊，則模塊數(shù)N為5..5個<N<個（3）消毒渠設(shè)計按設(shè)備要求渠道深度為129cm，設(shè)渠中水流速度為s渠道過水?dāng)嗝娣e渠道寬度取2m若燈管間距為30cm，沿渠道寬度可安裝6個模塊，故選取UV4000PLUS系統(tǒng)，兩個UV燈組，每個燈組3個模塊。渠道長度：每個模塊長度為，兩個燈組間距，渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)堰與燈具相隔，則渠道總長為：復(fù)核輻射時間，符合要求。圖3-7紫外線消毒渠道布置圖計量堰本設(shè)計采用巴氏計量槽，主要部分尺寸：L2=L3=B1=+(m)B2=b+(m)應(yīng)設(shè)計在渠道直線段上，直線段長度不小于渠道寬度的8-10倍，計量槽上游直線段不小于渠寬2-3倍，下游不小于4-5倍，喉寬b一般采用上游渠道水面寬的1/2-1/3。當(dāng)W＝時，為自由流，大于為潛沒流，矩形堰流量公式為其中m0取，H為渠頂水深，b為堰寬，Q為流量。查表*16得；Q＝1389L/s則H1=,b=1m則=×1+=L2=L3=B1=+(m)=×1+=B2=b+(m)=取H2=，則為自由流。計算簡圖如圖7：圖3—7巴氏計量堰設(shè)計計算簡圖污泥處理設(shè)備的計算污泥濃縮池設(shè)計計算污泥含水率高，體積大，從而對污泥的處理、利用及輸送都造成困難，所以對污泥進行濃縮。重力濃縮法是利用自然的重力沉降作用，使固體中的間隙水得以分離。重力濃縮池可分為間歇式和連續(xù)式兩種，我們選用間歇式重力濃縮池。如圖3—8所示：圖3—8污泥濃縮池設(shè)計簡圖濃縮污泥量的計算其中，—每日增長（排放）的揮發(fā)性污泥量（VSS），㎏/d；Q(Sa-Se)—每日的有機污染物降解量，㎏/d；Y—污泥產(chǎn)率，生活污水，城市污水；VXV—曝氣池內(nèi)，混合液中揮發(fā)性懸浮固體總量，㎏，XV=MLVSS；Kd—衰減系數(shù)，生活污水，城市污水左右f—VSS與SS之比值，一般采用～取Y＝，Kd＝，Sa＝225mg/L，Se＝20mg/L，Q=×104m3/d，V=2×104m3，f=則:XV=f×MLSS=×4300/1000=㎏/L剩余污泥量：采用間歇式排泥，剩余污泥量為d，含水率P1＝％，污泥濃度為㎏/m3；濃縮后的污泥濃度為L，含水率P2＝97％。濃縮池各部分尺寸計算（1）濃縮池的直徑采用兩個圓形間歇式污泥濃縮池。有效水深h2取2m，濃縮時間取16h。則濃縮池面積則其污泥固體負(fù)荷為：濃縮池污泥負(fù)荷取20-30之間，故以上設(shè)計符合要求。采用兩個污泥濃縮池，則每個濃縮池面積為：A0＝2＝㎡則污泥池直徑：取D=14m。（2）濃縮污泥體積的計算則排泥斗所需體積為×16/24＝（3）排泥斗計算，如圖，其上口半徑其下口半徑為，污泥斗傾角取45°，則其高h(yuǎn)1=。則污泥斗容積>（4）濃縮池高度計算：H=h1+h2+h3=+2+=排泥管、進泥管采用D=300mm，排上清液管采用三跟D＝100mm鑄鐵管。濃縮池后設(shè)儲泥罐一座，貯存來自除塵池的新污泥和濃縮池濃縮后的剩余活性污泥。貯存來自初沉池污泥400m3/d，來自濃縮池污泥m3/d?？偽勰嗔咳?00m3/d。設(shè)計污泥停留時間為16小時，池深取3m，超高，緩沖層高度。直徑。貯泥池（1）設(shè)計參數(shù)進泥量：經(jīng)濃縮排出含水率P2＝97%的污泥Qw′=d，設(shè)貯泥池1座，貯泥時間T＝=12h（2）設(shè)計計算池容為：貯泥池尺寸：有效容積：（考慮的超高）污泥脫水機房本設(shè)計采用帶式壓濾機機械脫水。機械加壓過濾的特點是整個壓濾機是密封的，過濾壓力一般為4-5Kg/cm，城市消化污泥在加壓過濾脫水前一般應(yīng)進行淘洗并投加混凝劑。帶式壓濾機的優(yōu)點是：濾帶可以回旋，脫水效率高，噪音小，能源消耗省，附屬設(shè)備少，操作管理方便[4]。設(shè)計計算：（1）濃縮后污泥量（2）脫水工藝污泥脫水主要采用機械壓縮方法，采用聚丙烯酰胺作為脫水劑投加量為，本設(shè)計取%計算脫水劑用量為：以壓濾脫水后產(chǎn)生的污泥含水率為70%計則每天壓濾脫水產(chǎn)生的污泥量為每小時壓濾脫水產(chǎn)生的污泥量（3）壓濾機選用根據(jù)以上計算，可以選擇淄博顏山環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的DY-500帶式壓濾機兩臺，一用一備，其性能參數(shù)如下表3-7。表3-7壓濾機的性能參數(shù)濾帶寬度（mm）沖洗耗水（m3/h）沖洗水壓（MPa）處理量（m3/h）電機功率（KW）濾餅含水率（%）重量（kg）500～365～754000污泥回流泵房設(shè)計參數(shù)：污泥回流比：R=100%污泥回流量（2）設(shè)計計算二沉池水面相對地面標(biāo)高為，回流污泥泵房泥面相對標(biāo)高為，A2/O反應(yīng)池水面相對標(biāo)高為，則污泥回流泵所需提升高度為（）=。兩座A2/O反應(yīng)池設(shè)一座回流污泥泵房，內(nèi)設(shè)3臺泵(2用1備)，則單泵流量：（3）選泵選用LXB-1200螺旋泵三臺（兩用一備），提升高度3m，單機功率，電機轉(zhuǎn)速44r/min[6][8]。泵房占地面積：剩余污泥泵房二沉池產(chǎn)生的剩余活性污泥及其它處理構(gòu)筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥濃縮池中。設(shè)計計算設(shè)一座剩余污泥泵房，污水處理系統(tǒng)每日排出污泥為2305m3。輻流式濃縮池最高泥位（相對地面）為，剩余污泥泵房最低泥位為，則污泥泵靜揚程為。設(shè)污泥輸送管道壓力損失為6m，自由水頭為，則污泥泵所需揚程為選型選用CP（T）型沉水式污泥泵兩臺，一用一備[6]。占地面積：表3-8CP（T）型沉水式污泥泵技術(shù)參數(shù)口徑（mm）揚程（m）功率（kW）流量（m3/h）100138高程污水處理廠的水流廠依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損失（初步設(shè)計或擴初步設(shè)計式，精度要求可降低）。水頭損失包括：水流通過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；水流通過連接前后兩構(gòu)筑物的管渠（包括配水設(shè)施）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失；水流流過量水設(shè)備的水頭損失。選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算，并適當(dāng)留有余地，使實際運行使能有一定的靈活性。以近期最大流量Q＝s作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量計算水頭損失。本文設(shè)計處理后派如河流水位高于受納水體的洪水水位，低于水廠標(biāo)高。污水處理廠所處位置地形平坦，起伏不大。采用地面為高程圖零基準(zhǔn)面。（以下計算中，均已米為單位）污水處理部分高表3-9污水高程計算表水頭損失（m）高程（m）構(gòu)筑物底高構(gòu)筑物頂高名稱沿程局部構(gòu)筑物合計水面標(biāo)高出水口（跌水2m）水口至計量堰0計量堰00計量堰至紫外消毒渠0紫外消毒渠00紫外消毒渠至二沉池0二沉池00二沉池至A2/O反應(yīng)池0A2/O反應(yīng)池00A2/O反應(yīng)池至初沉池0初沉池00初沉池至沉砂池0沉砂池00沉砂池至細(xì)格柵0細(xì)格柵（柵后）00細(xì)格柵至泵（柵前）0泵提升泵00泵至中格柵（柵后）0中格柵（柵前）00污泥處理部分高程污泥處理流程的高程計算從初沉池開始.初沉池排出的污泥,棄含水率為98%,初沉池至濃縮池的管道用的鑄鐵管,長280米,管徑300mm.污泥在管內(nèi)呈重力流,流速為s,按下式求得水頭損失為:根據(jù)處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)尺寸和埋設(shè)深度可以確定污泥區(qū)構(gòu)筑物的高程。儲泥罐水位：濃縮池水位：本設(shè)計的設(shè)計地面標(biāo)高為：則取出水管口的標(biāo)高為：水頭損失/m高程m/構(gòu)筑物底高構(gòu)筑物頂高名稱沿程局部構(gòu)筑物合計泥面標(biāo)高初沉池00初沉池至泵房0二沉池00二沉池至泵房0泵提升泵房至濃縮池0濃縮池00濃縮池至脫水間0脫水間00表3-10污泥高程計算表第四章污水廠成本概算基本建設(shè)投資是一個建設(shè)項目從籌資、設(shè)計、施工、試生產(chǎn)到正式投入運行所需的全部資金，它包括可以轉(zhuǎn)入固定資產(chǎn)價值的各項支出以及“應(yīng)核銷的投資支出”?；窘ㄔO(shè)投資按總概算的費用項目劃分為三部分，即工程費用項目(也稱一類費或直接費)，其他費用(即二類費，包括征地費、建設(shè)單位管理費、生產(chǎn)人員培訓(xùn)費、施工機械遷移費、技術(shù)咨詢及考察費、監(jiān)理費、設(shè)計費等)，不可預(yù)見的費用(預(yù)備費)；按建設(shè)費用的性質(zhì)劃分為五部分，即建設(shè)工程費、設(shè)備安裝工程費、設(shè)備購置費用、工程器具及生產(chǎn)家具購置費、其他費用。此次設(shè)計為粗略估算，根據(jù)概念性設(shè)計編制。參照綜合指標(biāo)估算表[16]如下表（本設(shè)計為5×104m3/d的城市污水處理，一級出水標(biāo)準(zhǔn)）。注：所有構(gòu)筑物均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，所有附屬建筑物均采用磚混結(jié)構(gòu)，包括綜合樓、控制樓、機械間、車庫、鍋爐房與食堂、污泥棚、鼓風(fēng)機房、傳達(dá)室等。合計總建筑面積為43000m3。又根據(jù)造價公式估算法，由1996年材料價格和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)分析得出二級污水處理廠的造價計算公式為：其中，Cs——處理廠工程投資，不包括二類費及材料價格上漲因素，萬元；Qs——污水處理廠的設(shè)計流量，104m3/d；1000～1500——工程投資上、下限的變化幅度范圍。這樣，設(shè)二類費用為1000萬元，材料價格上漲因素導(dǎo)致費用增加2000萬元，則工程投資為8000萬元。表4—1污水處理廠單位水量投資估算和主要材料消耗的綜合指標(biāo)規(guī)模(104m3/d)單位投資(元/m3)主要材料鋼材/kg水泥/kg木料/m3金屬管/kg非金屬管/kg二級污水處理廠20以上950～100016～1995～115～9～114～610~201100～125018～22115～140～11～156～85~101250～145020～24135～160～15～178～92~51450～175024～28150～180～17～239～121~21750～200028～32180～240～23～4012～22土建工程污水污泥處理構(gòu)筑物建設(shè)本設(shè)計各處理池為鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，可以提高防滲透能力，并能節(jié)省投資成本，處理池應(yīng)設(shè)置欄桿，并留米人行通道。廠區(qū)附屬建筑物建設(shè)廠區(qū)道路采用爐渣、混凝土、瀝青等材料。所有附屬建筑均采用磚混結(jié)構(gòu)，包括辦公控制樓、維修間、車庫、倉庫、食堂、職工宿舍、傳達(dá)室等，另外設(shè)有噴泉及花壇等美化綠化建筑物。公用工程供電污水處理廠污水與污泥處理系統(tǒng)合計用電負(fù)荷約為2000kW，，污水處理廠供電擬采用高壓10kV雙回路，兩路輸電距離均為。廠內(nèi)設(shè)變配電站一座，內(nèi)設(shè)兩臺1250kVA低能耗變壓器，及無功功率自動補償器。廠內(nèi)各工號用電均接自變配電站低壓配電室內(nèi)，采用380/220V三相四線制供電。自動檢測與控制本工程擬