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某區(qū)域3萬噸每日污水處理廠工藝設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u23377摘要 2162861概述 363501.1工程概況 3286431.2設(shè)計資料 391851.3設(shè)計依據(jù) 4308842工藝流程確定 548252.1處理污水的特征 5314032.2工藝比選 5245912.3污水處理工藝流程 6227282.4各構(gòu)筑物去除率估算 6137263污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 7176723.1粗格柵 7297573.2集水泵房 883763.3細(xì)格柵 8137353.4沉砂池 934963.5CASS池 10203313.6集配水井 11169583.7絮凝沉淀池 11166733.8活性砂濾池 12325973.9紫外消毒池 1344323.9.2設(shè)計計算 13158813.10巴氏計量槽 14303524污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 1573814.1污泥量 15221854.2污泥濃縮池 1537604.3貯泥池 15132494.4污泥脫水車間 1692315污水廠平面布置和高程布置 1781465.1平面布置 17176525.2污水處理構(gòu)筑物高程布置 17207365.2污泥處理構(gòu)筑物高程布置 17113766工程概算 1814276.1基本建設(shè)投資費 18146626.2經(jīng)營管理費用 1873087效益分析 19116567.1社會效益 19123487.2環(huán)境效益 19303458總結(jié) 19108241計算材料 2048741.1設(shè)計規(guī)模 20169201.2水質(zhì)確定 20193791.3各構(gòu)筑物去除率 20160581.4設(shè)計高程 21156941.5設(shè)計水量 21258672構(gòu)筑物計算 22174342.1粗格柵 2287112.2集水泵房 25238372.3細(xì)格柵 2668382.4沉砂池 2933412.5集配水井 3034772.6Cass池 31149862.7混凝沉淀池 36185472.8活性砂濾池 45161432.9紫外消毒池 4777142.10巴氏計量槽 4931713污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 52252503.1污泥量 5229329設(shè)計的兩組絮凝池產(chǎn)生的污泥總量為 52270573.2污泥濃縮池 52129823.3貯泥池 5589413.4污泥脫水間 56115544平面及高程布置 5820234.1平面布置 58116794.2高程布置 58296495工程造價 62120005.1基本建設(shè)投資費 62311575.2經(jīng)營管理費用 63摘要為解決福建某高新區(qū)附近的居民用水、企業(yè)廢水等污水,針對該地區(qū)的水質(zhì)特點設(shè)計3萬噸/日的污水處理廠。進(jìn)水水質(zhì)為:COD=360mg/L,BOD5=210mg/L,SS=190mg/L,NH3-N=35mg/L,TN=45mg/L,TP=4mg/L。結(jié)合最新的相關(guān)資料,進(jìn)行工藝比選,設(shè)計“格柵+沉砂池+CASS池+混凝沉淀池+活性砂濾池+紫外消毒池+巴氏計量槽”為該項目的污水處理工藝,設(shè)計“輻流式濃縮池+貯泥池+脫水車間”為該項目的污泥處理工藝。使出水水質(zhì)達(dá)到《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》一級A標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水處理工程設(shè)計計算書計算相應(yīng)構(gòu)筑物的尺寸,管道以及水位的標(biāo)高,選擇合適的設(shè)備。結(jié)合構(gòu)筑物的圖集,繪制平面圖、高程圖和各構(gòu)筑物的單體圖。并計算基本建設(shè)投資費用以及經(jīng)營管理費用,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)費用。關(guān)鍵詞:CASS;三級處理;輻流式污泥濃縮池;經(jīng)濟(jì)衡算概述1.1工程概況福州高新園區(qū)主體園位于福州中心城西南側(cè),氣候?qū)儆趤啛釒貪櫦撅L(fēng)氣候。該區(qū)主要包含紡織鞋服、電子信息、機(jī)械制造、醫(yī)藥食品等產(chǎn)業(yè),污水主要由以下主要部分組成:居民的生活污水、高新區(qū)公建設(shè)施的污水、工業(yè)生產(chǎn)廢水、管道滲漏水、部分雨水及未預(yù)見污水等。產(chǎn)生的污水經(jīng)過區(qū)內(nèi)的污水處理廠處理后,排入附近河流。本次的設(shè)計處理規(guī)模為3萬噸/日,項目出水的水質(zhì)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。處理污水的特點為氮、硫和磷含量比較高,在厭氧細(xì)菌作用下,易生惡臭。廢水的污染物以COD、BOD、SS、氨氮、TP為主。污水處理廠地面標(biāo)高為25.50m(黃海高程),進(jìn)廠污水經(jīng)過泵房提升高度,達(dá)到一定高度借助重力作用下流,處理后流入附近河流;最高水位為23.80m。1.2設(shè)計資料1.2.1平均設(shè)計水量根據(jù)任務(wù)書中所給規(guī)模為30000m3/d,即平均日流量為:300001.2.2總變化系數(shù)表1-1總變化系數(shù)平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.3由內(nèi)插法可知總變化系數(shù):1.5?1.2.3最大設(shè)計水量Q1.2.4設(shè)計高程本項目建設(shè)總規(guī)模為3萬m3/d。進(jìn)廠污水經(jīng)過泵房提升高度,達(dá)到一定高度借助重力作用下流,處理后流入附近河流,最高水位為23.80m。設(shè)該污水廠位置的地面標(biāo)高為0m,進(jìn)廠的污水管管內(nèi)底標(biāo)高為-5.5m。因防止倒流,最高水位的相對標(biāo)高為-1.7,所以取出水口的管底標(biāo)高為-1.2m。1.2.5進(jìn)出水水質(zhì)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)以及出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)列于下表1-2。表1-2項目進(jìn)出水水質(zhì)要求水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)進(jìn)水36021019035454出水5010105150.5去除率86.1%95.2%94.7%85.7%66.7%87.5%1.3設(shè)計依據(jù)(1)《中華人民共和國水污染防治法》;(2)《中華人民共和國污染防治法實施細(xì)則》;(3)《給水排水設(shè)計手冊》(第三版);(4)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2016版);(5)《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》第三版;(6)《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)》(CJJ31-1989);(7)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002);(8)《水處理工程設(shè)計計算》;

工藝流程確定2.1處理污水的特征(1)BOD5與CODcr的比值為0.58,大于0.3,所以適宜采用生化處理。(2)BOD5與TN的比值為4.7,大于3.0,所以滿足反硝化需求。(3)BOD5與TP的比值為52.5,大于20;CODcr與TP的比值為90,大于30,所以生物除磷效果較好。(4)該設(shè)計對BOD5、SS等污染物指標(biāo)的去除率都相對較高。2.2工藝比選本項目是針對福建某高新區(qū)3萬噸/日污水處理廠進(jìn)行設(shè)計,屬于中小型城市污水處理廠。由于該污水處理廠需要處理城市生活污水以及工業(yè)廢水,所以適宜采用活性污泥法解決。然而A/O法和A2/O法工藝類似,適合處理大中型城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水,不適宜采用;水解好氧法和生物濾池法在目前國內(nèi)污水處理技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中還處于研究階段,尚未成熟,不宜采用;所以,本次項目在氧化溝法和SBR法當(dāng)中進(jìn)行比較選?。貉趸瘻戏ㄊ菍鹘y(tǒng)活性污泥法的一種改進(jìn),采用封閉式溝式曝氣池,能同時去除循環(huán)槽內(nèi)交替缺氧區(qū)的有機(jī)碳、氮和磷。氧化溝法工藝流程簡單,能有效地處理多種不同水質(zhì)的污水,并且,在進(jìn)行污水處理的過程中能量消耗小、去污效果較明顯、出水質(zhì)量較高、運行穩(wěn)定、管理方便,尤其是氧化溝工藝的環(huán)流,使其得到污水處理行業(yè)廣泛的應(yīng)用。但是氧化溝法除磷效果差、容易產(chǎn)生泡沫、產(chǎn)生污泥膨脹的問題。SBR法指的是序批式活性污泥法,采用按間歇曝氣的方式運行。Cass是改良型SBR,其投資建設(shè)成本低、有較強(qiáng)的可操作性、運行管理方便,污泥性質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥量少、不易發(fā)生污泥膨脹、排水水質(zhì)穩(wěn)定,適用于污水量不大的區(qū)域。同時,CASS池采用的是全密閉空間處理污水,可以大大減少廠區(qū)及其附近的臭氣濃度。因此,選擇Cass池作為本次項目處理的主體工藝。2.3污水處理工藝流程由于本次設(shè)計要求出水水質(zhì)達(dá)到一級A的出水標(biāo)準(zhǔn),所以本工程污水處理系統(tǒng)為三級處理。一級處理為“格柵+沉砂池”,去除較大的懸浮固體。采用旋流式沉砂池,占地較小、除砂效率高、設(shè)備運行可靠。二級處理為生物處理,采用“CASS池”,可以大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)以及大量的有機(jī)物,實現(xiàn)脫氮除磷的效果。三級處理采用“混凝沉淀池+活性砂濾池”,混凝沉淀對SS和TP的去除具有較大的效果。流程如圖2-1所示:2.4各構(gòu)筑物去除率估算據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006(2016年版)以及《氧化溝活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ578-2010。列出下表1-4。表2-2處理構(gòu)筑物去除率估算表構(gòu)筑物項目CODBOD5NH3-NTNTPSS格柵進(jìn)水36021035454190出水36021035454190去除率沉砂池進(jìn)水36021035454190出水36021035454190去除率Cass池進(jìn)水36021035454190出水54213.515.751.428.5去除率85%90%90%65%65%85%混凝沉淀+過濾池進(jìn)水54213.515.751.428.5出水32.47.353.513.390.427.125去除率40%65%-15%70%75%消毒池進(jìn)水32.47.353.515.750.427.125出水32.47.353.515.750.427.125去除率一級A標(biāo)準(zhǔn)出水5010515510是否達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1粗格柵設(shè)計參數(shù)設(shè)計流速:建造2組,每組設(shè)計流量為0.252m3/s柵前流速:v1=0.8m/s過柵流速:v2=0.8m/s柵條寬度:s=0.01m格柵凈間距:b=0.025m格柵傾角:α=60°粗格柵設(shè)計計算柵前槽寬度:B1=0.8m柵前水深:h=0.4m柵條間隙數(shù):S=30柵槽寬度:B=1.24m水頭損失:h1=0.06m柵后槽總高度:H=0.76m柵槽總長度:L=2.8m每日柵渣量:w=0.8m3/d采用機(jī)械清渣設(shè)備選擇選擇GH1300型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)進(jìn)水設(shè)計進(jìn)水管:DN800mm出水管:DN800mm3.2集水泵房3.2.1集水井長度:L=9m寬度:B=6m高度:h=3m提升高度:6.77m3.2.2設(shè)備選擇選擇250QW700-11-37型潛污泵3.3細(xì)格柵3.3.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量:建造2組,每組設(shè)計流量為0.252m3/s柵前流速:v1=0.89m/s過柵流速:v2=0.8m/s柵條寬度:s=0.01m格柵凈間距:b=0.01m格柵傾角:α=60°3.3.2細(xì)格柵設(shè)計計算柵前槽寬度:B1=0.8m柵前水深:h=0.4m柵條間距數(shù):n=74柵槽寬度:B=1.67水頭損失:h1=0.21m柵后槽總高度:H=0.91m柵槽總長度:L=3.7m每日柵渣量:w=1.61m3/d采用機(jī)械清渣3.3.3設(shè)備選擇選擇GH1700型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)3.3.4進(jìn)出水設(shè)計進(jìn)水管:DN600mm出水管:DN600mm合流管道:DN800mm3.4沉砂池3.4.1設(shè)計參數(shù)選用旋流式沉砂池,設(shè)計水量:沉砂區(qū)直徑A=3.05m儲砂區(qū)直徑B=1.52m出水渠寬度D=0.61m錐斗底徑E=0.46m儲砂區(qū)深度F=1.68m沉砂區(qū)底坡降G=0.45m進(jìn)水渠水深H=0.45m沉砂區(qū)水深J=1.00m超高K=0.35m沉砂區(qū)深度L=1.35m驅(qū)動機(jī)構(gòu)=0.75W槳板轉(zhuǎn)速=14(N/min)3.4.2沉砂池設(shè)計計算表面負(fù)荷q=124.04m3/(h·m2)沉沙區(qū)體積V=9.22m3停留時間HRT=36.63s3.4.3進(jìn)出水設(shè)計出水管:DN600合流管道:DN800mm3.5CASS池3.5.1設(shè)計參數(shù)污泥負(fù)荷:Ls=0.1kg/(kg·d)混合液懸浮固體濃度:X=2.5kg/(kg·d)反應(yīng)池混合液固體濃度:XY=2.5kg/m3污泥產(chǎn)率系數(shù):Y=0.6kg/kg總水力停留時間:HHRT=20h充水比、:m=0.243.5.2CASS池設(shè)計計算設(shè)計8座反應(yīng)池單座反應(yīng)池長度L=70m單座反應(yīng)池寬度B=15m單座反應(yīng)池高度H=5m厭氧生物選擇區(qū)長度L1=3.5m缺氧區(qū)長度L2=14m好氧區(qū)長度L3=52.5m曝氣池設(shè)置配氣豎管:5×8=40條每個豎管安設(shè)空氣擴(kuò)散器:n=120個3.5.3設(shè)備選擇選擇QW40-15-4型回流污泥泵選擇STEDOO240型橡膠膜微孔曝氣器選取BFR200型浮動潷水器3.5.4進(jìn)出水設(shè)計進(jìn)水管:DN300mm出水管:DN300mm3.6集配水井外徑:D=5.0m內(nèi)徑:d=3.0m高度:h=3.0m3.7絮凝沉淀池3.7.1網(wǎng)格絮凝池3.7.1.1設(shè)計參數(shù)絮凝時間:T=15min設(shè)計流量:Q=0.252m3/s有效水深:H=4.2m3.7.1.2設(shè)計計算池長:L=11.75m池寬:B=6.8m池高:H=5.2m采用4行7列的布局,每格為正方形,邊長為1.45m數(shù)量:2座3.7.1.3設(shè)備選擇選取GH-600型管式靜態(tài)混合器選取LJB型折槳式攪拌機(jī)2(混凝)選取J-D160/20.0型型柱塞計量泵3(混凝)3.7.2斜管沉淀池3.7.2.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量:Q=0.252m3/s表面負(fù)荷:q=0.0025m/s斜管構(gòu)造系數(shù):k1=1.03沉淀時間:T=5.2min3.7.2.2設(shè)計計算數(shù)量:2座沉淀池總高度:H=5.81m沉淀池長度:L=10m沉淀池寬度:L=10m排泥槽上頂寬:B1=2.0m排泥槽下底寬:B2=0.5m排泥槽高度:h=0.83m排泥槽斜邊傾角:45°3.7.2.3設(shè)備選擇采用ZXG-8型中心傳動刮泥機(jī)3.7.3進(jìn)出水設(shè)計進(jìn)水管:DN600mm出水管:DN600mm污泥管:DN200mm3.8活性砂濾池采用兩座活性砂濾池,單座設(shè)計流量為Q=0.252m3/s3.8.1設(shè)計參數(shù)洗砂布過濾面積:6m2正常濾速:v=9m/h3.8.2設(shè)計計算洗砂布水器格數(shù):n=17個濾池分3格,每格2排,每排設(shè)洗砂布水器4個每格濾池長:L=9.8m每格濾池寬:B=4.9m濾池高度:H=6.19m進(jìn)水渠高:H1=2.9m進(jìn)水渠寬:hj=2.6m集水槽長度;L=12.5m集水槽寬度:B=0.8m3.8.3設(shè)備選擇選取Z-2.4/9型活塞式空氣壓縮機(jī)3.9紫外消毒池3.9.1設(shè)計參數(shù)(1)設(shè)計兩座紫外消毒渠,單座設(shè)計水量Q=15000m3/d3.9.2設(shè)計計算數(shù)量:2座消毒池長度:L=8m消毒池寬度:B=0.84m沉淀池渠道水深:h=1m燈管型號:UV3000PLUS燈管數(shù)量:n=80根3.9.3進(jìn)出水設(shè)計進(jìn)水管:DN600mm出水管:DN600mm3.10巴氏計量槽3.10.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量:0.504m/s3.10.2設(shè)計計算數(shù)量:1座上游渠道寬度:B1=1.56m上游渠道長度:L1=3.9m咽喉寬度:b=0.9m下游渠道長度:L2=5.4m下游渠道寬度:B2=1.2m巴氏計量槽總長度:L=12.75m3.10.3進(jìn)出水設(shè)計進(jìn)水管:DN600mm出水管:DN600mm

污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1污泥量CASS池每日排出的剩余污泥量:1313.13m3/d絮凝沉淀池產(chǎn)生的污泥量:299.97m3/d污泥總量:1613.13m3/d4.2污泥濃縮池設(shè)計兩組輻流濃縮池4.2.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量:Q1=806.565m3/d=0.009m3/s濃縮前污泥含水率P1=99.4%濃縮后污泥含水率P2=97.5%流入濃縮池的剩余污泥濃度取6kg/m3濃縮池濃縮時間取14h池底坡度i=0.054.2.2設(shè)計計算濃縮池直徑:D=13m濃縮池高度:h=5.74m污泥斗上底直徑D2=2m污泥斗下底直徑D1=0.8m污泥斗高度:h5=0.86m污泥斗壁傾角取55°4.2.3設(shè)備選擇選擇ZXG-12型刮泥機(jī)4.3貯泥池設(shè)計一座貯泥池4.3.1設(shè)計參數(shù)污泥量:Q=387.16m3/d貯泥時間取8h4.3.2設(shè)計計算數(shù)量:1座貯泥池平面尺寸:5×5m污泥斗底邊長:b=2m有效水深:h2=3.0m貯泥池高度:h=8.5m4.3.3進(jìn)出水設(shè)計吸泥管:DN200mm排泥管:DN200mm4.4污泥脫水車間4.4.1設(shè)計參數(shù)脫水前的污泥含水率:97.5%脫水縮后的污泥含水率:60%4.4.2設(shè)計計算數(shù)量:1座脫水后干污泥重量:9677.5kg/d污泥脫水間平面尺寸:15×10m4.4.3設(shè)備選擇BAMY100/870-U板框壓濾機(jī)選用3臺,兩用一備

污水廠平面布置和高程布置5.1平面布置廠區(qū)總占地面積74畝,主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng),辦公區(qū)位于上風(fēng)向,污泥處理構(gòu)筑物位于下風(fēng)向,雙車道寬度7m,人行道寬度2m,廠區(qū)綠化面積大于30%。5.2污水處理構(gòu)筑物高程布置構(gòu)筑物名稱池頂標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)粗格柵0-6.15泵房-7.152.75細(xì)格柵及旋流沉砂池5.2553.79CASS池3.945-1.055絮凝沉淀池2.125-2.375活性砂濾池1.021-5.169紫外消毒池0-2.504巴氏計量槽-0.634-1.6645.2污泥處理構(gòu)筑物高程布置構(gòu)筑物名稱池頂標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)污泥濃縮池3.255-2.485貯泥池1.746-6.754脫水機(jī)房04

工程概算6.1基本建設(shè)投資費各構(gòu)筑物總和:7658.84萬元6.2經(jīng)營管理費用(1)人工費:270萬元(2)電費:264.65(3)檢修維護(hù)費:101.82萬元(4)其他費用:304.2萬元投資總成本:11122.51萬元單位制水成本:1.2元

7效益分析67.1社會效益該污水處理廠建設(shè)在福建某高新區(qū),可以促進(jìn)本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,構(gòu)筑物的建設(shè)、設(shè)備及材料的購入,可以帶動市場資金的流動,污水處理廠還可以為本區(qū)域提供一定的就業(yè)崗位,同時還可以改善居民的生活館質(zhì)量,提高水資源的利用程度,使得該高新區(qū)向著生態(tài)文明城市邁出更大的一步。為該地區(qū)的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展添上濃墨重彩的一筆。7.2環(huán)境效益該污水廠的建設(shè)可以有效地改善附近的居民的生活污水、高新區(qū)公建設(shè)施的污水、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水等,提升水資源的質(zhì)量,提高該地區(qū)的環(huán)境安全系數(shù),滿足當(dāng)代對于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹落實。8總結(jié)本次設(shè)計為福建某高新區(qū)3萬噸/日污水處理廠工藝設(shè)計,處理的廢水中,含有較高的有機(jī)污染物,所以設(shè)計的重點是以脫氮除磷為主,通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料,了解最近的水處理設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀,針對該高新區(qū)的水質(zhì)水量的特點,選擇設(shè)計最佳的治理方案。設(shè)計選擇序批示活性污泥法當(dāng)中的CASS池作為二級生物處理的主體工藝,并選擇適當(dāng)?shù)纳疃忍幚?,使其出水水質(zhì)能夠達(dá)到《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),通過對不同的處理工藝進(jìn)行比選,最后選擇“絮凝斜管沉淀池+活性砂濾池+紫外消毒池”作為本次設(shè)計的深度處理工藝。根據(jù)《水處理工程設(shè)計計算》、《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》等書進(jìn)行計算,依照《新型城市污水處理構(gòu)筑物圖集》繪制圖紙,展示了整套污水處理的流程,并進(jìn)行相關(guān)的工程概算,對本次設(shè)計的投資費用和處理成本預(yù)估,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益。該污水處理廠的出水水質(zhì)達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn),排放的污泥穩(wěn)定,有良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定,實用性強(qiáng)。

1計算材料1.1設(shè)計規(guī)模福州某高新區(qū)污水處理廠建設(shè)總規(guī)模為30000m3/d。1.2水質(zhì)確定污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)以及處理后出執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級A標(biāo)準(zhǔn)的出水水質(zhì)見下表1-1。表1-1項目進(jìn)出水水質(zhì)要求水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)進(jìn)水36021019035454出水5010105150.5去除率86.1%95.2%94.7%85.7%66.7%87.5%1.3各構(gòu)筑物去除率根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006(2016年版)以及《氧化溝活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ578-2010。列出下表1-2所示。表1-2處理構(gòu)筑物去除率估算表構(gòu)筑物項目CODBOD5NH3-NTNTPSS格柵進(jìn)水36021035454190出水36021035454190去除率沉砂池進(jìn)水36021035454190出水36021035454190去除率Cass池進(jìn)水36021035454190出水54213.515.751.428.5去除率85%90%90%65%65%85%混凝沉淀+過濾池進(jìn)水54213.515.751.428.5出水32.47.353.513.390.427.125去除率40%65%-15%70%75%消毒池進(jìn)水32.47.353.515.750.427.125出水32.47.353.515.750.427.125去除率一級A標(biāo)準(zhǔn)出水5010515510是否達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)1.4設(shè)計高程本項目建設(shè)總規(guī)模為3萬m3/d。最高水位為23.80m。設(shè)地面標(biāo)高為0m,進(jìn)廠污水管管內(nèi)底標(biāo)高為-5.5m,取出水水位為-1.2m。1.5設(shè)計水量根據(jù)任務(wù)書中所給規(guī)模為30000m3/d,即平均日流量為:30000表1-3總變化系數(shù)平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.3由內(nèi)插法可知總變化系數(shù):1.5?最大設(shè)計水量:Q

2構(gòu)筑物計算2.1粗格柵根據(jù)設(shè)計的水量特點以及該地區(qū)的情況,本次項目的預(yù)處理設(shè)置兩道粗格柵,粗格柵設(shè)在污水進(jìn)入污水廠的入口處。依據(jù)現(xiàn)有的條件可知,最大設(shè)計流量Qmax=43500m3/d=0.504m3/s,總變化系數(shù)為1.45,本次項目采用兩組粗格柵,每組粗格柵的設(shè)計流量為Qmax=0.504/2=0.252m3/s。清渣的方式擬采用機(jī)械清渣。參照《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2016版)可整理以下表格2-1:表2-1格柵設(shè)計參數(shù)項目要求柵條間隙1)人工清除25—100mm2)機(jī)械清除1.5—100mm粗格柵16—25mm細(xì)格柵1.5—10mm過柵流速流速一般控制在0.6—1.0m/s柵前流速流速一般控制在0.4—0.9m/s機(jī)械清渣安裝角度69°--90°轉(zhuǎn)鼓式除外(1)格柵的間隙數(shù):n=n——柵.條間.隙數(shù)(個);Q——設(shè).計流.量(m3/s);每.組.格.柵的.流.量為0.252m3/s;——格.柵.傾角(°);范圍在60°-90°之間,取60°;b——柵.條.間.隙(m);取0.025m;h——柵.前水.深(m);v——過.柵流.速(m/s);取0.8m/s;柵前水深:?取0.40m。將設(shè)計結(jié)果帶入公式檢驗:v=符合過柵流速0.6~1m/s。則進(jìn)水渠道寬B1=2h=2×0.4=0.8m,n=取30。(2)格柵槽寬度B=SB——槽寬度(m);S——每根格柵條寬度(m);根據(jù)《城市污水廠處理設(shè)施技術(shù)》可知:格柵槽比格柵寬0.2~0.3m,取為0.2m。B=S(3)過柵水頭損失?h1——水.頭損.失(m);——柵.條阻.力系數(shù);k——污.物堵塞時的水.頭損失增.大系數(shù)。水頭損失參照《水污染控制工程》,見下表2-2:表2-2格柵阻力系數(shù)計算公式柵條斷面形狀計算公式說明銳邊矩形形狀系數(shù)=2.42迎水面為半圓形的矩形=1.83圓形=1.79迎水面、背水面均為半圓形矩形=1.67正方形:收縮系數(shù)=0.64本設(shè)計格柵斷面為銳變矩形斷面,查表得β取2.42;k取3。?(4)柵后明渠的總高度H=?+H——柵.后.明.渠總高度(m);h——柵.前.水.深(m);h1——過.柵水頭損.失(m);h2——柵.前渠.道超高(m),取h2=0.3m。H=?+(5)格柵部分總長①進(jìn)水渠道漸寬部分長度lB1——進(jìn).水渠道寬.度(m),B1=0.8m;l1——進(jìn).水渠道漸.寬部.分長度(m);α1——漸.寬處角.度(°),取l②出水渠道漸寬部分長度ll2——出.水渠.道漸寬部.分長度,m。l③格柵槽總長度L=L——格.柵總.長度(m);H1——明.渠深度(m),HL=(6)每日柵渣量w=W——每.日柵渣.量(m3/d);W1——每.日每103m3污水的柵.渣量(m3/103m3污水),取0.05m3/103m3污水。w=所以,本設(shè)計采用機(jī)械除渣方式,符合設(shè)計假設(shè)。(7)設(shè)備選擇除污機(jī)選型根據(jù)《給排水設(shè)計手冊》(第11冊)粗格柵選取GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)。根據(jù)GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)的性能及外形尺寸選擇以下參數(shù)的除污機(jī),見下表2-3。表2-3GH1300型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)參數(shù)公稱槽寬(m)槽深H(mm)電機(jī)功率(kW)安裝角度(°)柵條間隙(mm)柵條截面積(mm)整機(jī)重量(kg)1.37602603050×103500~5500過柵前管道采用DN800mm的非滿流鋼筋混泥土管道,根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊》(01冊)查表可知,可知,DN800mm,fmax=0.7初設(shè)流速為0.8m/s,根據(jù)流速,水流橫截面積以及流量的算術(shù)關(guān)系可知ν=Q——進(jìn)水處流量,m3/s;V——進(jìn)水處流速,m/s;A——水流橫截面積,m2;d——水流橫截面直徑,m。代入數(shù)據(jù)0.8可得d=0.756m則采用管徑DN800mm的管道送入渠道ν=進(jìn)水渠道:寬B1=0.9m,長L2=0.235m,出水管選用DN800mm的鋼管流到泵房。2.2集水泵房2.2.1集水井V=T×Q×60V——集.水井體.積;T——水.力停留時.間(min),取5min;V=5×0.502×60=150以最優(yōu)水利斷面確定集水井的長寬比例,寬高比例為2:1。選取B=6m,h=2.2.2設(shè)備選擇(1)揚程的確定此次設(shè)計進(jìn)廠污水經(jīng)過泵房提升高度,達(dá)到一定高度借助重力作用下流,處理后流入附近河流。因此根據(jù)高程布置計算表能夠得出其中泵的提升高度:?=10.528(2)流量的確定Q(3)泵的選擇參考《給水排水設(shè)計手冊(第十一冊)》(第三版)選擇250QW700-11-37型潛污泵,三用一備,性能參數(shù)如下表2-4表2-4250QW600-7-22型潛污泵性能參數(shù)型號流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(KW)出口直徑(mm)重量(kg)250QW600-7-22700119803725011502.3細(xì)格柵采用兩組細(xì)格柵,每組設(shè)計流量為Qmax=0.504/2=0.252m3/s。清渣方式擬采用機(jī)械清渣。(1)格柵的間隙數(shù):n=n——格.柵柵條間.隙數(shù)(個);Q——設(shè).計流量(m3/s);每.組格.柵流量為0.252m3/s;——格.柵傾角(°);范圍在60°-90°之間,取60°;b——柵.條間.隙(m);取0.01m;h——柵.前水.深(m);v——過.柵流.速(m/s);取0.8m/s;根據(jù)最優(yōu)水利斷面公式,柵前水深:?取0.40m。將設(shè)計結(jié)果帶入公式檢驗:v=符合過柵流速0.6~1m/s。則進(jìn)水渠道寬B1=2h=2×0.4=0.8m,n=取74個。(2)格柵槽寬度B=SB——柵槽寬度(m);S——每根格柵條寬度(m);根據(jù)《城市污水廠處理設(shè)施技術(shù)》可得格柵槽比格柵寬0.2~0.3m,取為0.2m。B=S(3)過柵水頭損失?h1——水.頭損.失(m);——柵.條阻.力系數(shù);k——污.物堵塞時的水.頭損失增.大系數(shù)。水頭損失參照于《水污染控制工程》,可見下表2-5:表2-5格柵阻力系數(shù)計算公式柵條斷面形狀計算公式說明銳邊矩形形狀系數(shù)=2.42迎水面為半圓形的矩形=1.83圓形=1.79迎水面、背水面均為半圓形矩形=1.67正方形:收縮系數(shù)=0.64本設(shè)計格柵斷面為銳變矩形斷面,查表得β取2.42;k取3。?(4)柵后明渠的總高度H=?+H——柵.后明.渠的總.高度(m);h——柵.前水.深(m);h1——過.柵水.頭損失(m);h2——柵.前渠道超.高(m),取0.3m。H=?+(5)格柵部分總長①進(jìn)水渠道漸寬部分長度lB1——進(jìn).水渠.道寬度(m),B1=0.8m;l1——進(jìn).水渠道.漸寬部分.的長度(m);α1——漸寬.處角.度(°),取l②出水渠道漸寬部分長度ll2——出水渠道漸寬部分長度,m。l③格柵槽總長度L=L——格.柵總長.度(m);H1——格.柵明渠深.度(m),HL=(6)每日柵渣量w=W——每.日柵渣.量(m3/d);W1——每.日每103m3污水的柵.渣量(m3/103m3污水),取0.1m3/103m3污水。w=采用機(jī)械除渣方式,符合設(shè)計假設(shè)。(7)設(shè)備選擇除污機(jī)選型根據(jù)《給排水設(shè)計手冊》(第11冊)粗格柵選取GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)。根據(jù)GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除的污機(jī)性能及外形尺寸進(jìn)行選擇,見下表2-6。表2-6GH1700型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)參數(shù)公稱槽寬(m)槽深H(mm)電機(jī)功率(kW)安裝角度(°)柵條間隙(mm)柵條截面積(mm)整機(jī)重量(kg)1.79102607450×103500~5500由《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2016版)可知:排水管道在壓力流的條件下,設(shè)計流速范圍在0.7m/s~2.0m/s,初設(shè)流速為1m/s,根據(jù)流速,水流橫截面積以及流量的算術(shù)關(guān)系可知ν=Q——進(jìn)水處流量,m3/s;V——進(jìn)水處流速,m/s;A——水流橫截面積,m2;d——水流橫截面直徑,m。代入數(shù)據(jù)1可得d=0.566m則采用管徑DN600mm的管道ν=合流管道1可得d=0.801則采用管徑DN800mm的管道ν=進(jìn)水渠道寬度B1為0.9m,長L2為0.235m,出水管選用DN600mm的鋼管,再合流到總管DN800mm。2.4沉砂池2.4.1設(shè)計流量沉砂池的設(shè)計按最大設(shè)計流量計算,設(shè)置兩座沉砂池,設(shè)計流量為Qmax=0.252m3/s=906.25m3/h,總變化系數(shù)為1.45。2.4.2規(guī)格選擇參照《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算(第三版)》(劉振江崔玉川)第32頁表3-2進(jìn)行沉砂池的選型,根據(jù)流量大小選擇的沉砂池尺寸如表2-7:表2-7選型沉砂池尺寸參數(shù)計算項目尺寸計算項目尺寸設(shè)計水量/(m3/h)1080沉砂區(qū)底坡降G/m0.45沉砂區(qū)直徑A/m3.05進(jìn)水渠水深H/m0.45儲砂區(qū)直徑B/m1.52沉砂區(qū)水深J/m1.00進(jìn)水渠寬度C/m0.61超高K/m0.35出水渠寬度D/m1.22沉砂區(qū)深度L/m1.35錐斗底徑E/m0.46驅(qū)動機(jī)構(gòu)/W0.75儲砂區(qū)深度F/m1.68漿板轉(zhuǎn)速/(N/min)142.4.3參數(shù)校核(1)表面負(fù)荷q=Q——進(jìn)水處流量,m3/hq——水力表面負(fù)荷,m3/(m2×h)A——沉砂區(qū)直徑,m(2)停留時間①沉沙區(qū)體積VV=②停留時間HRTHRT=Q——進(jìn)水處流量,m3/hV——沉砂區(qū)體積,m3HRT=符合設(shè)計規(guī)范2.4.4出水管沉砂池出水管為DN800mm的總管,流向配水井。2.5集配水井(1)有效容積由于該項目分成兩組,所以每組流經(jīng)配水井的水量設(shè)計規(guī)模為0.252m3/s,一般水力停留時間是2~3min,取為3min,則配水井的有效容積:V=QTV——有.效容.積,m3;Q——設(shè)計.流.量,m3/s;T——水.力停.留時間,s;3min=180s;V=QT(2)進(jìn)水管管徑D1配水井的進(jìn)水管設(shè)計流量為0.252m3/s,支管管徑為DN600mm,檢驗流速:v=由《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》可知為了使配水均勻和減少水頭損失,水流速度不大于1m/s。計算結(jié)果符合規(guī)范。(3)矩形薄壁堰每支出水管設(shè)計流量為0.252m3/s=252L/s。一般矩形堰流量>100L/s,三角堰流量<100L/s,所以該出水井采用矩形堰堰上水頭H=Q——矩形堰流量,m3/s;m——流量系數(shù),在0.327~0.332之間,取0.33;b——堰寬,m;取1m;H——堰上水頭,m;H=(4)配水井尺寸取配水井外徑為5m,則池體有效水深為?=一般取超高為0.3m,還要考慮堰上水頭0.31m,取池體高度為2.31+0.3+0.31=2.92m,取3.0m。而內(nèi)徑為5-1×2=3m。2.6Cass池2.6.1進(jìn)水水質(zhì)、水量表2-8進(jìn)水水質(zhì)表水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)進(jìn)水36021019035454項目采用Cass池,兩組,生物處理系統(tǒng)流量采用平均日流量,通過Cass池的流量Q=3000m2.6.2參數(shù)選取參考HJ577-2010序批示活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范中工藝參數(shù)的取值與計算,設(shè)計選擇參數(shù)如下表2-9:表2-9去除污染物主要設(shè)計參數(shù)項目名稱符號參數(shù)值污泥負(fù)荷(F/M)Ls0.1kg/(kg·d)混合液懸浮固體濃度(MLSS)X2.5kg/(kg·d)反應(yīng)池混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)XY2.5kg/m3污泥產(chǎn)率系數(shù)(VSS/BOD5)Y0.6kg/kg總水力停留時間HRT20h充水比m0.242.6.3設(shè)計計算(1)曝氣時間tat取曝氣時間5h,ta——曝氣時間,h;s0——進(jìn)水平均B0D5,210mg/L;m——充.水比,0.24;x——混合液懸.浮固體濃.度(MLSS),3kg/(kg·d);(2)沉降時間ts當(dāng)污泥濃度<3kg/(kg·d)時,污泥界面的沉降速度u為u=7.4×T——污水溫度,取10℃;設(shè)曝氣池水深H=5m,緩沖層高度h=0.5m,沉淀時間ts為t取1.5h,(3)運行周期t設(shè)排水時間td=1h,閑置時間tb=0.5h,運行周期t為t=每日周期數(shù)n取每日周期數(shù)為3(4)Cass池容積V設(shè)計八個反應(yīng)池n1=8,則單池v=V——反應(yīng)池有效容積;Q——每個周期進(jìn)水量;取H=5m,B=15m,L=70m根據(jù)HJ577-2010序批式活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范中CASS僅需脫氮時:,反應(yīng)池設(shè)兩個區(qū):缺氧生物反應(yīng)器、好氧區(qū);

缺氧區(qū)的有效容積占總?cè)莘e的20%;缺氧區(qū)的溶解氧<0.5mg/L,進(jìn)行反硝化反應(yīng);好氧區(qū)混合液回流至缺氧區(qū),回流比≥20%。厭氧生物選擇區(qū):缺氧區(qū):好氧區(qū)=1:4:15厭氧生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)長度分別為:3.5m、14m、52.5m。(5)復(fù)核出水的溶解性BOD5,出水溶解性BOD5<21mg/L,s滿足設(shè)計要求(6)剩余污泥10℃時活性污泥自身氧化系數(shù)kkd——10.℃時的衰.減系數(shù);θ——溫.度系數(shù),范.圍在1.02~1.06之間。取1.04剩余生物污泥量ΔXv為Δ=剩余非生物污泥ΔXs為Δ剩余污泥總量ΔX為Δx=Δ剩余污泥濃度NR為N剩余污泥含水率按99.7%計算,可得濕污泥量為Q(7)復(fù)核污泥齡θKd——衰減系數(shù),在0.04~0.075之間,取0.06污泥齡滿足氨氮完全硝化所需。(8)復(fù)核潷水高度h1曝氣池有效水深H=5m,潷水高度h1為?(9)污泥回流系統(tǒng)QQR——單.池的污泥回.流流量,m3;R——污.泥回.流比,取R=20%;每周期回流污泥Qr=750/3=250m3,每周期時間T=8h,CASS單池進(jìn)泥量為q=根據(jù)流量選用QW40-15-4型回流污泥泵,參數(shù)如表2-10表2-10QW40-15-4型回流污泥泵技術(shù)參數(shù)型號功率(KW)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)流量(m3/h)口徑(mm)QW40-15-441514404050(10)設(shè)計需氧量按高水溫計算設(shè)計需氧量,根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB

50014-2006),設(shè)計需氧量AOR為AOR=aQa——碳.的氧.當(dāng)量,當(dāng)含.碳物.質(zhì)以BOD5計時,取1.47;b——氧.化每公.斤氨氮所.需的氧量(kgO2/kgN),取4.6;c——細(xì).菌細(xì).胞的氧當(dāng).量,取1.42;(11)標(biāo)準(zhǔn)需氧量該污水廠所在地的海拔高度幾乎為0m,大氣壓為1.013×105pa,則壓力修正系數(shù)ρ=1在距離池底的0.3m處安裝微孔曝氣頭,淹沒的深度為4.7m,其絕對壓力pb為p微孔曝氣頭的氧轉(zhuǎn)移效率EA為20%,氣泡離開水面時的含氧量Ot為O水溫在25℃時,清水氧飽和度Cs(25)為8.4mg/L,曝氣池內(nèi)平均氧溶解飽和度Csb為c標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR為SOR=空氣用量G(12)空氣管系統(tǒng)設(shè)計Cass池共設(shè)8座,每座曝氣池長L=70m,高H=5m,寬B=15m,每座CASS池需一根干管,共八根干管,每兩根干管鋪設(shè)在一起,在每根干管上設(shè)5條配氣豎管,曝氣池共設(shè)5×8=40條配氣豎管。每根豎管的配氣量:5200曝氣池平面面積:5每個微孔曝氣器的服務(wù)面積按1.0m3計,需微孔曝氣器:4725采用4725個微孔曝氣器,每個豎管上安設(shè)微孔曝氣器:4725每個微孔曝氣器的配氣量5200(13)微孔曝氣器選取選取STEDOO240型橡膠膜微孔曝氣器,性能參數(shù)如下表2-11。表2-11STEDOO240型橡膠膜微孔曝氣器性能參數(shù)型號規(guī)格(mm)水深(m)供氣量[m3/(h·個)]服務(wù)面積(m3/個)充氧能力(kg/h)STEDOO240φ24042~50.5~1.00.15~0.28(14)潷水器選取選取BFR200型浮動潷水器,性能參數(shù)如下表2-12。表2-12BFR00型浮動潷水器性能參數(shù)型號出水管徑(cm)排水量(m3/h)基礎(chǔ)尺寸(mm)abcdeDBFR200200200500400300~850700800220羅茨鼓風(fēng)機(jī)選取選取4臺RD-127型羅茨鼓風(fēng)機(jī),性能參數(shù)如下表2-13。表2-13RD-127型羅茨鼓風(fēng)機(jī)型號口徑(mm)轉(zhuǎn)速(r/min)QLPRD-127125A200025.46.8112.7混凝沉淀池2.7.1靜態(tài)混合器(1)管式靜態(tài)混合器靜態(tài)混合器的水頭損失≥0.5m,水頭損失計算公式?=0.1184h——水.頭損.失,m;Q——處.理水.量,m3/d;d——管.道直徑,m;n——混合單.元,個;取d=0.6mm,Q=0.252m3/s,當(dāng)h=0.4m時,需1個混合單元,當(dāng)h為0.5m時,需1.24個混合單元,選DN600mm內(nèi)裝2個混合單元的靜態(tài)混合器。靠近進(jìn)水口的第一個混合單元加藥,管徑的1/2處插入投藥管。表2-14管式靜態(tài)混合器參考尺寸參數(shù)尺寸型號管徑(mm)投藥口(mm)管長L流量(m3/h)總損失(m)質(zhì)量(kg)GH-6006003236009000.291010(2)藥劑投加量根據(jù)原水水質(zhì)和水溫,選擇PAC為絮凝劑:T=T——日混絮凝劑投加量,kg/d;a——單位絮凝劑最大投藥量,mg/L;最大投加量為20mg/LQ——設(shè)計水量,m3/d;T=(3)池體計算①溶液池計算wW1——溶液池容積,m3;u——最大投藥量;b——溶液濃度,PAC的濃度在5%-10%之間,取7%;n——一天調(diào)制次數(shù),取2。w取6.25m3溶液池有效容積為6.25m3,取有效水深為1m,則溶液池的平面尺寸為2.5m×2.5m。溶液池需要設(shè)置工作平臺,根據(jù)《污水混凝與絮凝處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2006-2010)可知寬度為1.5m。溶解池計算根據(jù)《污水混凝與絮凝處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2006-2010)可知溶解池容積:wW1——溶液池容積,m3;W2——溶解池容積,m3;溶解池容積為1.875m3,取有效水深為1m,溶解池平面尺寸為1.4m×1.4m。溶液池和溶解池池體均采用鋼筋混凝土0.15m厚,內(nèi)壁襯以聚乙烯板。(4)設(shè)備選型①攪拌設(shè)備溶解池設(shè)置兩臺攪拌機(jī),一備一用,選用某環(huán)保設(shè)備公司用于藥劑溶解攪拌的LJB型折槳式攪拌機(jī),具體參數(shù)見下表2-15。表2-15LJB型推進(jìn)式攪拌機(jī)技術(shù)性能型號轉(zhuǎn)速(r/min)葉片片數(shù)功率(Kw)槳葉直徑(mm)LJB1343111200②計量泵計量泵每小時投加量:q=選用J-D160/20.0型柱塞計量泵三臺,兩用一備,單臺泵的投加量為260/2=130L/h,其性能如下表2-16所示:2-16J-D-160/20型柱塞計量泵參數(shù)型號流量(L/h)排出壓力(Mpa)電動機(jī)功率(kW)往復(fù)次數(shù)(rpm)重量(kg)J-D-160/2016012.5-204115320(5)藥劑倉庫在通風(fēng)處且距離投藥區(qū)較近的地區(qū)設(shè)置藥劑倉庫,以備供應(yīng)需求。并藥劑倉庫外圍留有2m過道。2.7.2絮凝區(qū)采用網(wǎng)格絮凝池,兩組,每組流量為Q=0.252m3/s(1)絮凝池容積v=T——絮凝時間(min),根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2016版)可知絮凝時間在12~20min之間;取15min;v=(2)絮凝池面積A=H1——有效水深(m),與斜管沉淀池配套取4.2m;A=(3)絮凝池高H=Hh——有超高(m),取0.3m(4)分格面積f=f——分格面積;v0——豎井流速(m/s),規(guī)范要求在0.1~0.14m/s之間,取為0.12m/s;f=(5)分格數(shù)n=f——分格面積,假設(shè)每格均為正方形,則邊長為1.45m;n——分格格數(shù)(m2)。n=采用28格,每組池子布置4行,每行7格,格柵混凝土厚度取0.2m,則每個池子實際凈尺寸為:B=4L=7實際混凝時間檢驗:t=設(shè)計合理,滿足設(shè)計規(guī)范要求范圍12~20min。池的有效水深為4.2m,一般取超高為0.3m,泥斗的深度為0.7m,池的總高度為H=4.2(6)豎井之間孔測尺寸AA2——豎井之間孔洞尺寸(m2);V2——各段過網(wǎng)格水頭損失(m/s);根據(jù)《污水混凝與絮凝處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2006-2010)中對三級反應(yīng)池的網(wǎng)孔或柵孔流速分別為0.25~0.30m/s,0.22~0.25m/s,0.10~0.22m/s。將過水孔洞的流速分為三段,第一段(1~12格)取0.28m/s,第二段(13~20格)取0.23m/s,第三段(21~28格)取0.14m/s。則每段孔洞的尺寸為第一段孔洞:A取尺寸為1.45m×0.621m第二段孔洞:A取尺寸為1.45m×0.756m第三段孔洞:A取尺寸為1.45m×1.241m前兩段安裝網(wǎng)格,第一段每格安裝2層,共24層,孔眼尺寸為80mm×80mm,過網(wǎng)流速(0.25~0.3m/s)取0.28m/s,第二段每1格安裝1層,共8層,孔眼尺寸為100mm×100mm,過孔流速(0.22~0.25m/s)取0.23m/s,第三段不安裝。(7)總水頭損失?=?1=?2=h——總水.頭損失(m);h1——每.層網(wǎng)格水.頭損失(m);h2——每.個孔洞水.頭損失(m);v1——各段過網(wǎng)流速(m/s);v2——各段孔洞流速(m/s);——網(wǎng)格阻力系數(shù),前段取1.0,中段取0.9;——孔洞阻力系數(shù),取3.0;網(wǎng)格水頭損失第一段水頭損失?第二段水頭損失?通過網(wǎng)格總水頭損失為?孔洞水頭損失第一段水頭損失?第二段水頭損失?第三段水頭損失?通過孔洞總水頭損失為?總水頭損失通過絮凝池總水頭損失為?=核算G=G——速度梯度(s-1);γ——水的密度(kg/m2);1000kg/m2;μ——水的動力粘度(Pa·s);平均水溫為19℃時為1.03×10-3pa·s;t——停留時間(s);h——水頭損失(m);g——重力加速度,9.81m/s2;通過第一段的水頭損失?停留時間t梯度速度G通過第二段的水頭損失為?停留時間t梯度速度G通過第三段的水頭損失為?停留時間t梯度速度G總速度梯度G=GTG值和GT值均滿足要求2.7.3斜管沉淀池設(shè)計兩組,單組流量為Q=0.252m3/s平面尺寸計算清水區(qū)面積A=Q——設(shè)計流量(m3/s);0.252m3/s;q——表面負(fù)荷(m/s);在9~11m3/(m2/h)之間,取9m3/(m2/h)=0.0025m/s;A=沉淀池尺寸取沉淀池的長度為L=10m,沉淀池寬度B=取10m進(jìn)水區(qū)布置在一側(cè),另一側(cè)在10m的寬度中扣除無效長度0.5m,則凈出口面積AA1——凈出.口面積(m2);k1——斜.管結(jié)構(gòu)系.數(shù),取1.03;A沉淀池總高度H=h1——保.護(hù)高度(m),范圍在0.3~0.5m之間,取0.3m;h2——清.水區(qū)高.度(m),范圍在1~1.5m之間,為1.2m;h3——斜.管區(qū)高.度(m),斜管長度為1.0m,安裝角度60°,則h3=sin60°=0.87m;h4——配.水區(qū)高.度(m),范.圍在1.0~1.5m以上,取1.2m;h5——濃.縮區(qū)高度(m),0.8m;h6——儲.泥區(qū)高.度(m),0.8m;R1——污泥回.流比,按設(shè)計流量的2%計算;tn——濃縮時間(h),取8h;A——清水區(qū)面積(m2);?H=0.3進(jìn)出水系統(tǒng)沉淀池進(jìn)水設(shè)計采用穿孔花墻,孔口總面積AA2——孔.口面.積(m2);v——孔.口流.速(m),≤0.15~0.2m/s,取0.2m/s;A每個孔口的尺寸設(shè)計為15cm×8cm,則有105個。進(jìn)水孔在斜管以下,沉淀區(qū)以上部位。沉淀池出水設(shè)計采用穿孔集水槽,出水孔流速v1A設(shè)每個孔口的直徑為4cm,則孔口的個數(shù)為N=F——每.個孔口面.積(m2);N=總共設(shè)置6條集水槽,每條集水槽的寬度為0.4m,間距1.5m,每條集水槽一側(cè)開孔30個,孔間距為25cm,集水槽內(nèi)水深取為0.4m,槽內(nèi)水流速的為0.38m/s。總渠匯集6條集水槽的水量,出水總渠寬度0.8m,深度1.0m。孔口水頭損失ΣΣ?1——孔.口水.頭損失ξ——進(jìn).口阻力系.數(shù),取2;Σ集水槽內(nèi)水頭損失ΣΣ?2——集水.槽內(nèi)水頭.損失i——水.力坡.度,取0.01;l——集.水槽長.度(m),取10;Σ出水總水頭損失Σ斜管沉淀池選擇斜.管長度取值范圍于0.8~1.0m之間,取1.0m;管徑取值范圍在25~35mm之間,取30mm;厚度取值范圍在0.4~0.5mm之間(聚丙烯材料)。沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計采用ZXG-8型中心傳動刮泥機(jī)排泥,參數(shù)如下表2-17表2-17ZXG-8型中心傳動刮泥機(jī)性能型號池徑(m)刮泥板外緣線速度(m/min)電動機(jī)功率(kW)推薦池深(m)工作橋高度h(mm)ZXG-882.60.553.5300核算雷諾系數(shù)Re斜管內(nèi)水流速度為vV2——斜.管內(nèi)水.流速度(m/s);θ——斜管.安裝傾.角,范圍在60°~75°之間,取60°;v雷諾數(shù)Re=Re——水.力半徑(cm),R=30/4=0.75cm;v——水.的運動粘.度(cm2/s),水.溫t=20℃時,水的運.動粘度v=0.01cm2/s;Re=弗勞德數(shù)FrFFr在大小在0.001~0.0001之間,滿足設(shè)計要求。斜管中的沉淀時間T=l1——斜.管長.度(m),取lT=滿足要求2.8活性砂濾池(1)設(shè)計處理流量采用2座活性砂濾池,每座濾池設(shè)計流量為Q=0.252m3/s=907.2m3/h洗砂布水器濾速取9m/h,每個洗砂布水器的過濾面積為6m2,共需要洗砂布水器n=n——洗砂.布水.器個數(shù);Q——每座濾池設(shè)計流量(m3/h);v——正常濾速(m/h);取9m/h;每個洗砂布水器產(chǎn)水量q為q濾池尺寸濾池分為3格,每格布置2排,每排4個,每格濾池長度L為L=4×6進(jìn)水渠進(jìn)水渠寬.度取1m,超.高0.3m,過.濾水頭損.失1m,進(jìn).水管中心池內(nèi)淹.沒深度0.531m,管中.心距渠.底0.269m,進(jìn).水渠.高H1為H進(jìn)水渠始端水深hj為2.6m,始端流量為Qmax,始端流速vj為vBj——進(jìn)水渠寬度(m);hj——進(jìn)水渠始端水深(m);vj——始端流速(m/s);濾池高度洗砂布水器總高度為5.85m,下部提砂管口距池底0.15m,上部洗砂器頂距池頂0.19m,濾池高度H=0.19+5.85+0.15=6.19出水槽兩邊的出水槽匯集12個布水器產(chǎn)水量,其流量Q=12q=12×H集.水槽水力半.徑R=集.水槽長.度L=12.5m,集水槽水.頭損失?=則集.水槽末.端水深:H出.水槽末.端流速:v出水槽高.度H取0.5m,超.高取0.08m,上沿淹.沒深度取0.05m。出水渠末端流量Qmax,寬度Bc取1m,流速Vc取0.8m/s,末端水深hc?出.水槽上沿高于出.水渠水位0.1m,出水渠深.度Hc為Hc=?c+0.1+δ+0.45=0.315+0.1+0.05+0.45=0.915m洗砂排水支管每個裝置洗砂排水量0.7L/s,每格濾池的洗砂排水量qx為q洗砂排水支管流速vx取0.8m/s,支管管徑Dx為D洗砂排水總管洗砂排水總管末端流量Qxz為Q砂排水總管流速vxz取1.2m/s,總管管徑Dxz為D空壓機(jī)選型空氣壓力范圍在0.5~0.7MPa之間,每個裝置空氣消耗量0.15m3/min,總用氣量Qq為Qq設(shè)置兩臺空壓機(jī),單臺排氣量為3.6/2=1.8m3/min,根據(jù)《給水排水設(shè)計規(guī)范》(第三版)第11冊可選型Z-2.4/9型活塞式空氣壓縮機(jī),具體參數(shù)見表2-18表2-18Z-2.4/9活塞式空氣壓縮機(jī)參數(shù)型號排氣量(m3/min)排氣壓力(MPa)軸功率(KW)冷卻方式耗水電動機(jī)功率(KW)Z-2.4/92.40.920風(fēng)冷202.9紫外消毒池(1)燈管選型設(shè)置兩組消毒渠,最大設(shè)計水量為Q=0.504m3/s=43500m3/d,每組的流量為Q1=21750m3/d,設(shè)計水量Q=30000m表2-19紫外消毒系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)備型號處理水量/m3/d性能每模塊燈管數(shù)每根燈管功率峰值均值UV3000PLUS5700~760002900~38000二級出水每3800m3/d需14根燈管4、6、8根250w(2)燈管數(shù)段距按設(shè)計平均流量計算:n=按最大水量計算:n=若選用8個燈管為一個模塊,則模塊數(shù)為:6.91(個)<N<10.02(個),取10組,共80根燈管。(3)消毒渠設(shè)計①渠道過水?dāng)嗝婷娣e渠道A=A——過.水?dāng)嗝婷?積(m2);v——水流流速(m/s),取v=0.3m/s;Q——單渠設(shè)計流量(m3/s);A=②渠道寬度深度取1m,則寬度:B=復(fù)核流速:vv燈管間距取0.14m,沿渠道寬度可安裝5個模塊。渠道長寬每個模塊的長度為2.4m,調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.5m,進(jìn)水口到燈組的間距為0.7m。兩個燈組間距1m,則:L=2.4×2復(fù)核輻射時間tt2.10巴氏計量槽采用巴氏計量槽,設(shè)計流量Q=0.504m/s。根據(jù)通過巴歇爾流量槽參數(shù)對照表可以選取喉部寬度b=0.9m,對應(yīng)流量公式為2.147H11.565。喉部長度為A2=0.6m,漸擴(kuò)部分長度為A(1)計量槽主要部分尺寸AAABBA1——漸.縮部分長.度(m);b——喉部寬.度(m),取0.9m;A2——喉.部長度(m);A3——漸.擴(kuò)部分長.度(m);B1——上游渠.道寬度(m);B2——下.游渠道寬.度(m);AAABB(2)計.量槽總長.度計.量槽設(shè)在渠道的直.線段上。在計.量槽上.游,直線段不小于渠道寬的2~3倍,取2.5倍;下.游不小.于4~5倍,取4.5倍。計量槽上游直線段L1為LL1——上游直線段長(m);B1——上游渠道寬度(m);L計量槽下游直線段L2為LL2——下.游直.線段長(m);B2——下游渠.道寬度(m);L計量槽總長L為L=L=(3)計量槽的水位b取0.9時,計量槽水位QH當(dāng)b在0.3~2.5ms之間,H2/H1≤0.7時為自由流H(4)渠道的水力計算①上游渠道設(shè)計計算過水?dāng)嗝婷娣eA=濕周f=水力半徑R=流速v=水力坡度i=(vnn——粗糙度,取0.013;i=(0.76下游渠道設(shè)計計算過水?dāng)嗝婷娣eAA=濕周ff=水力半徑RR=流速vv=水力坡度ii=(vnn——粗糙度,取0.013;i=(1.5水廠出水管采用壓力出流,管徑為DN800mm的鋼管,流量Q=0.504m3/s,核驗:v=

3污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1污泥量污泥來自Cass池和絮凝沉淀池。Cass池每日增加的污泥量為Δx=(1)Cass池產(chǎn)生的污泥量每日排出的剩余污泥量為1313.16m3/d=0.0152m3/s,含水率為99.7%。(2)絮凝池產(chǎn)生的污泥量設(shè)計的兩組絮凝池產(chǎn)生的污泥總量為V=V——絮凝沉淀池產(chǎn)生的污泥量,(m3/d);T——絮凝凝劑用量,(kg/d),870kg/d;P’——含固率,%,含水率取99.4%,含固率為0.6%;S0’、Se’——進(jìn)出混凝池SS濃度,mg/L。ρ——污泥容重,1000kg/m3;V=則總污泥量為:X=Δx+V=1313.16+299.97=1613.13m3/d3.2污泥濃縮池設(shè)計依據(jù)查找相關(guān)資料,輻流濃縮池的相關(guān)要求如下表3-1表3-1濃縮池相關(guān)參數(shù)要求項目要求濃縮池時間/h≥12,但也不能過長含水率/%活性污泥一般為99.2~99.6,濃縮后污泥一般為97~98污泥固體負(fù)荷/kg/(m2·d)30~60有效水深/m4m左右,≥3m池底坡度池底坡向泥斗的坡度≥0.05設(shè)計兩組輻流濃縮池,濃縮前的污泥含水率P1=99.4%,固體濃度為6kg/m3,濃縮后污泥含水率下降為P2=97.5%,污泥固體通量取30kg/(m2·d)。每組濃縮池流量Q1=1613.13/2=806.565m3/d=33.61m3/h=0.009m3/s。濃縮池面積A=Q1——單池污.泥量,m3/d;C0——流.入濃縮.池的剩余污泥濃.度,取5kg/m3;G——污泥固.體通.量,取30kg/(m2·d),即1.25kg/(m2·h);A——單.池面積,m2;A=濃縮池直徑設(shè)計兩座輻流濃縮池,每組濃縮池的直徑D=濃縮池容積V=QTV——體積,m3;T——濃.縮時間h;≥12h,取14h;V=QT濃縮池有效水深?濃縮后剩余污泥量QQ1——濃.縮后剩.余污泥量m3/d;P——濃縮前污.泥含水.率,99.4%;P——濃.縮后污泥含.水率,97.5%;Q采用最小的污泥管徑DN200的鋼管。濃縮后分離的污水量q=Q濃縮池總高度?=?1+?2+?3+?4+?5h——濃.縮池總.高(m);h1——超.高(m),取0.3m;h2——濃.縮池有效水.深(m);h3——緩.沖層高度(m);范.圍在0.3~0.5m之間,取0.35m;h4——池底高.度(m);h5——污.泥斗高.度(m);池底高度采用機(jī)械刮泥,池底坡度i=0.05,則池底深度為?污泥斗高度?D——濃縮池直徑(m);D1——污泥斗下底直徑(m);取0.8m;D2——污泥斗上底直徑(m);取2m;α——污泥斗壁傾角,本設(shè)計取55°;則濃縮池總高度為:?=?1+?2+?3+?4+?5設(shè)備選型根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊(第11冊)》選擇ZXG-12型刮泥機(jī),主要性能參數(shù)如下表3-2表3-2ZXG-12型中心傳動刮泥機(jī)參數(shù)表池徑(m)功率(kW)周邊速度(m/min)池深H(m)質(zhì)量(kg)120.752.64-溢流堰溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽,匯入出水管,出水槽流量為q=0.007m3/s,水深為0.05m。溢流堰周長:C=c——溢.流.堰周長,m;D——濃.縮池直.徑,m;b—出.水槽寬度,取0.25m。C=溢流堰采用單側(cè)90°三角形出水堰,三角堰寬0.2m,深0.08m,則每個沉淀池有40/0.2=200個三角堰。則三角堰的流量:Q?q0——每個.三角.堰流量,m3/s;h'——三角堰水.深,m。?三角堰自由跌落0.1m,出水水堰水頭損失為0.013m。出水槽的高度為:H溢流管溢流水量為0.07m3/s,設(shè)溢流管管徑DN200,管內(nèi)流速為0.223m/s。排泥管濃縮后污泥為0.002m3/s泥量較小,采用間歇排泥,污泥管選用DN200mm,每日排泥2次,每次0.5h。3.3貯泥池設(shè)置一座貯泥池,污泥來自污泥濃縮池,污泥量為Q=193.58×2=387.16m3/d。貯泥池容積V=V——容積(m3);Q——每.日的產(chǎn).泥量(m3/d);t——貯.泥時間(h),在8~12h之間,取8h。V=貯泥池設(shè)計容積計算V=?V——貯.泥池容.積(m3);h2——有效深.度(m),取3.0m;h3——污泥斗高.度(m);a——貯.泥池邊.長(m);取5m;b——斗底邊.長(m),取2m;n——貯.泥池個.數(shù)(個);α——污泥斗傾.角,取60°;?V=貯泥池高度?=h——貯泥.池總高度(m);h1——超高(m),取0.3m;h2——有效水.深(m);h3——污.泥斗高度(m)。h=貯泥池管道設(shè)計污泥量較小,兩個污泥濃縮池的污泥通過DN200mm的管匯入一根DN200mm的管后輸送到貯泥池,從貯泥池用排泥管DN200mm輸送到脫水間。3.4污泥脫水間(1)污水脫泥量計算Q=M=Q——脫.水后污泥.量(m3/d);Q0——脫水前污.泥量(m3/d);P1——脫水.前污泥含.水率(%),取97.5;P2——脫水縮后.污泥含水率(%),取65;M——脫.水后干污泥重.量(kg/d);Q=387.16M=(2)脫水機(jī)參照《給水排水設(shè)計手冊(第11冊)》(第二版),選取BAMY100/870-U板框壓濾機(jī)。其參數(shù)如下表3-3.表3-3BAMY100/870-U板框壓濾機(jī)參數(shù)濾餅厚度(mm)板框數(shù)(板/塊)過濾面積m2濾室容積(m2)整機(jī)重量(kg)整機(jī)長度(mm)-90/911001.52941387034板框壓濾機(jī)對城鎮(zhèn)污水的處理能力為2~10[kg干泥/(m2過濾面積)],取5[kg干泥/(m2過濾面積)];處理污泥一次循環(huán)需要2-3h,取2.4h;則工作一天24h循環(huán)10次。n=選用3臺脫水機(jī),兩用一備。

4平面及高程布置4.1平面布置(1)污水處理廠位于福建某高新區(qū),該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng),平面布置時將生活辦公區(qū)設(shè)立于上風(fēng)向,污泥處理構(gòu)筑物設(shè)立于下風(fēng)向。(2)道路設(shè)置需遵守《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2016版)要求,單車道3.5—4m,沒有設(shè)置;雙車道6—7m,取7m;人行道寬度為1.5—2m,取2m。(3)污水廠設(shè)置兩個門衛(wèi)室,在生活區(qū)東面設(shè)置一個大門,便于工作人員進(jìn)出,另一個設(shè)置在污泥區(qū)北面,便于泥餅外運。(4)在廠區(qū)的空地上種植青草以及樹木,以使得廠區(qū)綠化面積大于30%,主要在處理廠外圍種滿植物,減噪吸臭,以滿足設(shè)計需求。4.2高程布置4.2.1污水處理構(gòu)筑物高程布置由任務(wù)書中的信息可知:污水處理廠地面標(biāo)高為25.50m(黃海高程),污水經(jīng)泵房提升后借重力流經(jīng)各個處理構(gòu)筑物,尾水自流排入附近河流;最高水位為23.80m。為了防止倒流,根據(jù)相關(guān)資料,出水口的管底標(biāo)高不小于0.5m,取出水水位為24.3m,進(jìn)水總管DN800mm的充滿度為0.7,進(jìn)水水位標(biāo)高為20.4m。根據(jù)相關(guān)資料預(yù)估以及計算書中對構(gòu)筑物的相關(guān)計算結(jié)果可以得到下表4-1:根據(jù)《給排水設(shè)計手冊(第01冊)常用資料》。結(jié)合CAD管道布置圖計算沿程和局部損失,具體見表4-2,相應(yīng)標(biāo)高見表4-3。表4-1污水構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)粗格柵0.06靜態(tài)管道混合器0.6細(xì)格柵0.2網(wǎng)格絮凝反應(yīng)池0.260.56沉砂池0.2斜管沉淀池0.3CASS池0.2活性砂濾池0.7紫外消毒池0.3巴氏計量槽0.2配水井1,20.16表4-2管渠及構(gòu)筑物的水頭損失管渠及構(gòu)筑物名稱流量m3/s管渠設(shè)計參數(shù)水頭損失管徑mm坡度i‰流速m/s管長/m沿程局部構(gòu)筑物合計巴氏計量槽到出水口0.5048001.51220.0320.010.0421個彎頭0.0240.024巴氏計量槽0.20.2紫外消毒池到巴氏計量槽0.5048001.5150.0070.0020.0090.2526001.70.897.50.0130.0040.0171個彎頭0.020.041個三通0.170.17紫外消毒池0.30.3活性砂濾池到紫外消毒池0.2526001.70.8912.20.0210.0060.0270.5048001.5140.40.0590.0180.0772+1彎頭0.0640.0641+1三通0.2550.255活性砂濾池0.70.7網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池到活性砂濾池0.2526001.70.8927.8750.0470.0140.0610.5048001.54.10.0060.0020.0082個彎頭0.040.042個三通0.2550.255網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池出水堰0.180.18網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池0.560.56靜態(tài)管道混合器0.60.6CASS池到靜態(tài)管道混合器0.2526001.70.8914.1750.0240.0070.0310.5048001.5129.3250.0430.0130.0560.2526001.70.8952.50.0880.0270.1150.0633004.20.8930.0130.0040.0172+1+1彎頭0.0880.0881+1+3三通0.5130.513CASS池0.20.2集配水井到CASS池0.0633003.7120.0070.0020.0090.2526001.70.8963.50.1070.0320.1390.5048001.5137.40.0540.0160.071+1+1彎頭0.0680.0681+2+3三通0.6190.619集配水井0.160.16旋流沉砂池到集配水井0.5048001.5150.0070.0020.0090.2526001.70.89120.020.0060.026表4-3污水處理構(gòu)筑物水面標(biāo)高序號管渠及構(gòu)筑物名稱水面上游標(biāo)高(m)水面下游標(biāo)高(m)池頂(m)池底(m)1巴氏計量槽到出水口-1.134-1.22巴氏計量槽-0.934-1.134-0.6343紫外消毒池到巴氏計量槽-0.698-0.9344紫外消毒池-0.402-0.698-0.102-1.1025活性砂濾池到紫外消毒池0.021-0.4026活性砂濾池0.721

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