粵北某鎮(zhèn)污水廠給排水工藝設計

本科畢業(yè)設計（論文）粵北某鎮(zhèn)污水廠給排水工藝設計學院土木與交通工程學院專業(yè)給水排水工程（城市水科學與市政工程方向)年級班別XXXXXXXXXXXXXXX學號xxxxxxxxxxxx學生姓名xxx指導教師xxxxxxx2016年6月設計總說明本設計根據(jù)給定的原始資料及相關(guān)要求，進行粵北某鎮(zhèn)污水廠給排水工藝設計。該污水處理廠工程分遠、近期建設，近期設計水量為6600m3/d，遠期設計水量為14960m3/d。設計進水水質(zhì)為：BOD5=150mg/L，CODcr=400mg/L，SS=200mg/L，TN=40mg/L，TP=4mg/L；設計出水水質(zhì)為：BOD5≤20mg/L，CODcr≤80mg/L，SS≤20mg/L，TN≤20mg/L，TP≤1mg/L，即污水處理廠出水水質(zhì)要求符合GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級B標準。通過國內(nèi)外不同活性污泥法的對比，最終選用Carrousel型氧化溝作為污水處理廠的處理工藝。其特點是工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；泥產(chǎn)生量少，污泥的性質(zhì)穩(wěn)定等特點。該方法不僅可滿足污水脫氮除磷的要求，而且符合該片區(qū)目前進水水質(zhì)現(xiàn)狀。污水處理工藝流程為：進水→細格柵→旋流沉砂池→Carrousel型氧化溝→平流式沉淀池→紫外線消毒渠→巴氏計量槽→出水。污泥處理工藝流程為：泵吸泥機→貯泥池→濃縮脫水機房→泥餅外運。關(guān)鍵詞：污水處理，氧化溝，脫氮除磷，廠區(qū)管網(wǎng)GeneralspecificationofthedesignThedesignaccordingtotherawdataandrelatedrequirements,tocompletethedesignofwastewatertreatmentplanttoatowninnorthernguangdong.Thewastewatertreatmentplantprojectphasedconstruction,therecentdesignofwateris6600m3/d,long-termdesignofwateris14960m3/d.Theprimarywaterqualityispresentedasfollowing:BOD5=150mg/L,CODcr=400mg/L,SS=200mg/L,TN=40mg/L,TP=4mg/L,andtheeffluentneedreachtheGradeBStandardsin《EmissionStandardsofUrbansewagetreatmentplant》GB8978-2002,whichisBOD5≤20mg/L,CODcr≤80mg/L,SS≤20mg/L,TN≤20mg/L,TP≤1mg/L.Throughthemethodcomparisonofactivatedsludgeprocessathomeandabroad,ultima-telyCarrouseloxidationditchselectedprocessassewagetreatmentprocess.Thecharactersarefollouing：simpleprocess,lessstructures;stableeffect,goodwaterquality;lesssludge,stablesludge.Thismethodcannotonlymeettherequirementsofsewagenitrogenandphosp-horousremoval,butalsoconsistentwiththecurrentwaterqualitystatusofthefilmarea.Thewastewatertreatmentprocess:sewage→thingrid→vortexgritchamber→oxidationditch→horizontalsedimentationtank→UVdisinfection→Bashimeteringtank→dischargewater.Thesludgetreatmentprocess:sludgepumping→sludgestoragetanks→dewateringroom→sinotranscake.Keywords:Sewagetreatment;oxidationditch;nitrogenandphosphorousremoval;Sewageplantwastewater目錄TOC\o"1-3"\h\u124411概況 1252431.1項目背景 1166971.1.1自然條件 1217301.1.2城市概況 289761.1.3城市排水現(xiàn)狀簡述 256231.2項目任務要求 2312551.2.1應完成的工作 2224391.3國內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理研究現(xiàn)狀及進展 381521.3.1活性污泥的研究 3267741.3.2SBR法(SequencingBatchReactor) 478391.3.3A/O及A/A/O法 4120761.3.4厭氧生物處理技術(shù) 5315431.3.5活性污泥法的新發(fā)展 574061.3.6厭氧生物處理法的新發(fā)展 6269952設計說明書 7259402.1工程概述 7107712.2處理方案的確定 7237122.2.1確定處理方案的原則 712252.2.2工藝流程的確定 7180012.2.3主要構(gòu)筑物的選擇 7100852.3工藝說明 11225472.3.1污水處理構(gòu)筑物的說明 11152242.3.2污泥處理構(gòu)筑物的說明 1275292.4平面與高程布置說明 12199462.4.1平面布置 1223962.4.2高程布置 12164662.5管理機構(gòu)及人員編制 13120253污水流量及水質(zhì)計算 14312603.1污水的設計流量計算 1477783.1.1近期污水量計算 14326933.1.2遠期污水量計算 1550503.2污水的水質(zhì)計算 1721443.2.1污水廠的設計出水水質(zhì) 17200313.2.2污染物去除率 17121254污水處理構(gòu)筑物的計算 19228514.1格柵 198974.1.1設計參數(shù) 1976574.1.2設計計算 1942204.2旋流沉砂池 2130234.2.1設計要求 2159814.2.2設計參數(shù) 22225454.2.3設計計算 2261574.3氧化溝 2233934.3.1設計要求 2271344.3.2設計參數(shù) 22154354.3.3設計計算 23290294.4二沉池 28239094.4.1設計參數(shù) 28195004.4.2池體設計計算 28106084.4.3進出水系統(tǒng)設計計算 2938514.4.4吸泥機的選型 31142014.4.5污泥泵的選型 31322894.5紫外線消毒渠 32182404.5.1設計要點 32158174.5.2設計計算 32104764.6巴氏計量槽 33281584.6.1計量設備的選擇 33295164.6.2設計依據(jù) 34281634.6.3設計計算 3413814.7污泥處理系統(tǒng)的計算 35292764.7.1貯泥池 35299724.7.2污泥濃縮脫水機房 36100565污水廠整體規(guī)劃 38235595.1污水處理廠的平面布置 38113655.1.1平面布置的內(nèi)容 38157245.1.2平面布置的原則 38230795.1.3平面布置 40209805.1.4附屬構(gòu)筑物 4121155.2污水處理廠的高程布置圖 41136045.2.1污水處理廠高程布置的主要任務 4110925.2.2高程布置的原則 4215515.2.3水頭損失的計算 4286655.2.4污水處理高程布置 43242955.3污水廠廠區(qū)管網(wǎng)設計 44232115.3.1給水管網(wǎng)設計計算 44250955.3.2污水管網(wǎng)設計計算 46250095.3.3雨水管網(wǎng)設計計算 46205805.4供電及儀表系統(tǒng) 47282595.4.1變配電系統(tǒng) 47318895.4.2檢測儀表設置 47261665.5勞動定員 48180926工程概預算 49325836.1污水處理廠工程建設費用估算 49289166.1.1構(gòu)筑物建設費用 4933646.1.2污水處理廠管線總費用 50230036.1.3土地費用 50289456.1.4設備費用 50204276.1.5污水處理廠工程總投資費用 5012604參考文獻 515115致謝 5221929附錄A給水管網(wǎng)平差計算表（Ch=150）5321929附錄B污水廠廠區(qū)污水管標高計算表5621929附錄C污水廠廠區(qū)雨水管計算表 57概況項目背景本設計需要進行粵北某鎮(zhèn)污水廠給排水工藝設計。根據(jù)該縣鎮(zhèn)相關(guān)規(guī)劃，設計一座污水處理廠。確定污水處理規(guī)模并進行該污水處理廠的給排水工藝設計。部分基礎資料如下：自然條件1、氣象條件（1）氣溫年平均：12.0℃；歷年最高：41.2℃；歷年最低：-6.1℃（2）降雨量年平均：1324.6毫米 歷年最大：2086.9毫米歷年最?。?100.1毫米 日最大：201.9毫米（3）最大積雪深度：20毫米（4）最大凍土深度：80毫米（5）年平均蒸發(fā)量：1278.1毫米（6）主要風向：冬季：西北風， 夏季：東南風（7）風速：歷年平均：1.3米/秒，最大：1.8米/秒2、工程地質(zhì)與地震資料：本工程廠址所在地地震烈度為六度。3、水文資料該鎮(zhèn)位于清溪河西南邊。鎮(zhèn)中無其他水體。常水位：66.10米（黃海高程）洪水位：73.00米（黃海高程）枯水位：64.89米（黃海高程）4、水質(zhì)資料根據(jù)該鎮(zhèn)現(xiàn)供水情況，飲用水源取之清溪河，由現(xiàn)場調(diào)查可知，清溪河由于年過境水量達102億立方米，雖自凈能力強，也已受到不同程度的污染，現(xiàn)為二類水質(zhì)。該鎮(zhèn)內(nèi)主要污染源為化工企業(yè)，工業(yè)廢水排放量較大，生活污水量相對較小。5、水文地質(zhì)資料該鎮(zhèn)地下水深在凍土線以下0.75～2.80m之間。城市概況1、設計人口根據(jù)該鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，污水廠服務區(qū)設計人口為：近期3.5萬人，遠期5萬人。2、工廠企業(yè)該鎮(zhèn)污染物排放最大的行業(yè)為化工廠，該化工廠最大排污（水）量近期為400噸/天，遠期為800噸/天。城市排水現(xiàn)狀簡述經(jīng)調(diào)查，該鎮(zhèn)綜合污水水質(zhì)見表1.1：表1.1綜合污水水質(zhì)（平均值）水質(zhì)指標城市污水水質(zhì)(mg/L)BOD5150CODcr400SS200TN40TP4PH6～9項目任務要求要求設計計算正確，理論依據(jù)清晰，盡可能進行多方案比較，廣泛吸收國內(nèi)外的最新技術(shù)。說明書簡明扼要，文理通順。設計計算書、說明書包括必要的計算公式、草圖和圖表。圖紙內(nèi)容完整，布局合理，制圖要規(guī)范，計算書均應采用計算機打印。要求設計圖紙達到初步設計標準。完成至少一張手繪圖。應完成的工作1、污水設計流量的計算；2、污水處理工藝流程的比較與確定；3、污水處理構(gòu)筑物型式的選擇；4、污水處理構(gòu)筑物的工藝計算；5、污水處理廠的平面布置及處理流程高程計算；6、污水處理廠廠區(qū)給水、污水、雨水管道布置及計算；7、編制設計說明書和設計計算書；8、繪制污水廠平面布置圖及高程布置圖；9、繪制處理構(gòu)筑物工藝圖。國內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理研究現(xiàn)狀及進展發(fā)達國家在二十世紀初開始水處理工藝的研究及處理設施的建設，30年代形成一定的規(guī)模；二戰(zhàn)結(jié)束后經(jīng)濟的復蘇與工業(yè)的發(fā)展，促進了水處理事業(yè)在60～70年代達到高峰，處理工藝趨于成熟、技術(shù)得到發(fā)展。80年代，許多國家城市污水處理率已達80%，一些特大城市到90～100%。我國改革開放以來，城市污水處理事業(yè)有較大的發(fā)展，但仍難以滿足城市發(fā)展的需要，與發(fā)達國家相比還有很大的差距。污水處理所采用的工藝技術(shù)是污水處理廠的核心部分，與進水水質(zhì)、出水要求、處理量、投資大小等等因素密切相關(guān)。由于城市污水的主要污染物是有機物，因此目前國內(nèi)外大多采用生物處理技術(shù)處理城市污水，又可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。其中，由于生物膜法的處理效率不高，衛(wèi)生條件較差，我國只有少數(shù)幾座生物膜法城市污水處理廠；而活性污泥法污水處理廠占絕大多數(shù)。當前流行的污水處理工藝有：氧化溝法、SBR法、A/O法、A/A/O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?；钚晕勰嗟难芯?、氧化溝氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠形，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，并因此而得名。又稱“循環(huán)曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。氧化溝具有獨特的工藝特點，一般不設初沉池，通常采用延時曝氣。污泥負荷和污泥齡的選取要考慮污水硝化和污泥穩(wěn)定化兩個因素，一般污泥齡為l0d一30d，污泥負荷在0.05－0.10kgBOD5／(kgMLSS·d)之間。氧化溝對有機物的去除效率很高，其不同工藝組合還具有除磷脫氮功能。近年來，隨著氧化溝專用設備的開發(fā)研制，在技術(shù)裝備和運行控制上有了一整套技術(shù)，如荷蘭DHV公司與美國EMICO公司合作推出的Carrousel2000氧化溝、丹麥Kruger公司推出的交替工作式氧化溝、美國Envirex公司推出的Orbal氧化溝、德國Passavant公司推出的轉(zhuǎn)刷曝氣氧化溝等。北京燕山石化公司?？谟鬯幚韽S曾對氧化溝進行了工程測試，該廠主要接納工業(yè)廢水及少量生活污水，結(jié)果表明，Orbal氧化溝處理效果很好，出水各項指標均遠遠低于設計值，COD、氨氮的去除率都超過90％重；慶建筑大學鄧榮森等應用側(cè)渠式氧化溝與厭氧處理方法相結(jié)合，對高濃度有機廢水(屠宰)進行處理，研究表明，組合式氧化溝處理高濃度有機廢水是完全可行的，厭氧組合有助于提高出水水質(zhì)，側(cè)渠合建能實現(xiàn)無泵污泥自動回流；目前，氧化溝以其流程簡單、管理方便、處理效果好等優(yōu)點，在我國中小城市污水處理廠中得到廣泛應用。SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世紀初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應池，不需二沉池、回流污泥及設備，一般情況下不設調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現(xiàn)除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠。A/O及A/A/O法20世紀80年代末90年代初，A/O工藝、A/A/O工藝因其較好的脫氮除磷效果而逐漸應用于城市污水處理之中，并且成為主流。氮磷污染物控制與去除技術(shù)的研究及相關(guān)技術(shù)的應用成為水環(huán)境污染控制日益緊迫的重要課題。A/O工藝包括A/O除磷工藝和A/O脫氮工藝，它們對磷、氮的去除率分別達到90%以上和80%左右；而A/A/O工藝不能同時高效脫氮除磷。20世紀90年代以來，隨著具有脫氮除磷功能污水處理工藝的研究應用，發(fā)現(xiàn)A/A/O工藝本身存在的缺陷，即硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機負荷、泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競爭，很難再同一系統(tǒng)中同時獲得氮、磷的高效去除，阻礙著生物除磷脫氮技術(shù)的應用，因此為解決這些工藝矛盾，研究者們進行了大量研究來進行工藝改進，開發(fā)出倒置A/A/O、UCT,A+A/A/O等工藝，尤其對倒置A/A/O進行了大量研究，現(xiàn)已完成了對其原理與特點，運行參數(shù)的研究，并通過生產(chǎn)試驗研究，現(xiàn)已有部分污水廠采用該工藝并取得了良好的運行效果，如常州北城污水廠、青島團島污水廠、青島李村河污水處理廠等。厭氧生物處理技術(shù)厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術(shù)。因其效率高、成本低而成為現(xiàn)代先進的廢水處理技術(shù)之一。厭氧方法適合處理高濃度的有機廢水。同時，采用厭氧生物處理技術(shù)時，每去除1kgCOD能產(chǎn)主0.35m3的甲烷。因此．廢水厭氧處理在食品釀造和制糖工業(yè)中得到廣泛應用。強志民等利用好氧污泥轉(zhuǎn)厭氧馴化的方法在厭氧復合床(結(jié)合了缺氧生物濾池和UASB的優(yōu)點內(nèi)接種培養(yǎng)，處理含酚lg／L左右的廢水，處理效果明顯，苯酚去除率達98.7％，COD去除率達98.3％。厭氧工藝處理城市污水最大的缺點是出水水質(zhì)通常達不到排放標準，因為厭氧處理主要是去除污水里的COD，使得出水水中氨氮和硫化物濃度較高，一些感官性指標如色度、氣味也較重。對于處理后出水里的BOD、TSS、N、P和病原體/致病微生物等可采取一些生物方法（如穩(wěn)定塘），物理化學方法（如石灰投加法等）和化學方法（如加入臭氧等去除）。在用厭氧處理污水的時候，值得注意的是污水的處理溫度和濃度，溫度會影響溶解性有機物的降解，在溫度低于20℃時有機物的水解過程會受到抑制，而污水的濃度則影響厭氧微生物的生長速度?；钚晕勰喾ǖ男掳l(fā)展到目前為止，對活性污泥法在運行方式上還沒有大的突破，往往所作的是一些局部的改進，但在曝氣方式上確取得了較大的成果，如純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣，采用微氣泡擴散器等，這些都增大了氧轉(zhuǎn)移率、提高了氧的利用率使曝氣池中氧的濃度增加。如美日等國研制出的一種超微氣泡擴散器，氣泡直徑50Lm，氧吸收率達90%，ReidEngineeringCompanyofFrederickshurg等研制的氧化溝下表面曝氣也是一種曝氣方式的改進，把沖刷曝氣(BrushAeration)改進透平曝氣(TurbineAeration)避免了產(chǎn)生氣溶膠、飛濺、結(jié)冰等問題?；钚晕勰喾ǖ牧硪粋€發(fā)展趨勢就是朝多功能方向發(fā)展，采用的方法有：培養(yǎng)馴化專用細菌，使活性污泥處理對象不局限于生活污水，還可以處理如酚一類難降解的有毒有機物，甚至馴化可以處理象氰一類有劇毒的無機物；把活性污泥與其它處理方法結(jié)合起來，如活性炭—活性污泥法，它實際上是一種以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的綜合處理法；固定活性污泥法是提供微生物附著的表面，如合成纖維、塑料、細沙、粘土焦炭等，使曝氣池同時存在附著相和懸浮相的生物；這些都提高了活性污泥的凈化效率，提高了抗有毒物質(zhì)等沖擊負荷的能力，還具有脫色、脫氮、削減泡沫的效果，國外已用于合成纖維、化工印染、煉油、煉焦等工業(yè)生產(chǎn)的污水處理；活性污泥法與厭氧工藝結(jié)合來脫氮、脫磷等，最典型的工藝是A-O(anaerobic-oxic)流程?；钚晕勰喾ㄟ€可和化學法結(jié)合，提高凈化多氯聯(lián)苯、有機磷的去除效果?；钚晕勰喙に囈呀?jīng)成為一種比較完善的工藝，在池型、運行方式、曝氣方式、載體等方面已經(jīng)很難有較大的發(fā)展。用常規(guī)手段也已經(jīng)很難在生物學方面有所突破。有學者認為該工藝未來兩個大的方向是膜離技術(shù)和分子生物學技術(shù)的應用。厭氧生物處理法的新發(fā)展厭氧生物處理法也有一百多年的歷史，它是利用厭氧微生物在無氧的條件下對有機物進行分解的技術(shù)。由于處理效率低、速度慢、且甲烷菌對環(huán)境要求嚴格不易控制等缺點，厭氧生物處理法長期以來一般僅用于污泥處理，它的主要工藝是化糞池、消化池等。但是由于近年來能源危機及環(huán)境污染加重，厭氧生物處理由于其產(chǎn)物具有能源物質(zhì)而得到人們的重視，一大批新的厭氧生物處理法技術(shù)相繼誕生，為了提高厭氧微生物的濃度，有使厭氧微生物附著在載體表面的厭氧生物膜處理方法如厭氧生物濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、厭氧膨脹床、厭氧接觸氧化、厭氧檔板反應器、厭氧流化床法，以及象上流式厭氧污泥床反應器(UASB)依靠微生物之間凝聚造粒而形成的自己固定法方法。還有人為地固定微生物包埋固定化法，它是人為地把增殖速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統(tǒng)中，提高處理速度、縮小處理設備并可用于處理低濃度的有機污水。如日本本田等人1988年采用包埋固定厭氧微生物處理TOC為150mg/L的人工配水，TOC的去除率可達95%以上。在厭氧處理中，甲烷的增殖速度慢成為產(chǎn)氣的決定步驟，因此為了保持甲烷發(fā)酵中高濃度的微生物，出現(xiàn)了利用膜的固液分離法，如柏分等人1988年利用超濾膜(UF)進行甲烷發(fā)酵試驗，結(jié)果表明：提高了反應器內(nèi)甲烷的濃度，TOC的容積負荷為2mg/L日，其去除率可達98.4%以上。厭氧生物處理法目前的發(fā)展趨勢是和其它生物處理方法聯(lián)用，如厭氧—好氧復合工藝等，具有節(jié)約投資、節(jié)省能源、污泥產(chǎn)量少、出水水質(zhì)好等一系列優(yōu)點。厭氧生物處理法正朝著能處理低濃度有機污水，能夠脫磷脫氮且運行維護方便經(jīng)濟等方面發(fā)展。

設計說明書工程概述該工程選址靠近清溪河附近。城鎮(zhèn)的排水采用分流制。將城市污水收集后通過加壓泵站輸送到新建污水廠。污水廠場地平整，地面標高為74.000米。該城市的污水含較高的氮和磷。新建污水廠需含脫氮除磷工藝處理達標排放至清溪河。處理方案的確定確定處理方案的原則1．城市污水處理應采用先進的技術(shù)設備，要求經(jīng)濟合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；保證良好的出水水質(zhì)，效益高；2．污水廠的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設投資少，占地少；自動化程度高，便于科學管理，力求達到節(jié)能和污水資源化，進行回用水設計；3.為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物；提高自動化程度，為科學管理創(chuàng)造條件。最佳的處理方案要體現(xiàn)以下優(yōu)點：（1）保證處理效果，運行穩(wěn)定；（2）基建投資省，耗能低，運行費用低；（3）占地面積小，泥量少，管理方便。工藝流程的確定本工藝設計流程見圖2.1圖2.1粵北某城鎮(zhèn)污水處理工藝流程圖主要構(gòu)筑物的選擇1、格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。本工程設計確定采用5mm的細格柵。2、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平流式、豎流式、曝氣沉砂池和旋流沉砂池四類。表2.1幾種沉砂池的優(yōu)缺點沉砂池類型優(yōu)點缺點平流沉砂池沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，易于施

工，便于管理。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。豎流沉砂池占地少，排泥方便，運行管理易行。池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑

受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。曝氣沉砂池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)

布氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起預曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機物少。由于需要曝氣，所以池內(nèi)應考慮設消泡裝置，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，并對污水進行預曝氣，提高水中溶解氧。旋流沉砂池

（鐘式沉砂池）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）。氣提或泵提排砂，增加設備，

水廠的電氣容量，維護較復雜?；谝陨纤姆N沉砂池的比較，本工程設計確定采用旋流沉砂池。3、集水井配水井的作用是均衡的發(fā)揮各個處理構(gòu)筑物運行的能力，保證各處理構(gòu)筑物經(jīng)濟有效的運行。因此在沉砂池和氧化溝之間設D=2m的集水井。4、氧化溝表2.2幾種氧化溝的特征及其使用條件氧化溝類型特征適用條件Carrousel型曝氣器的下游為富氧區(qū)，上游為低氧區(qū)，外環(huán)還可能出現(xiàn)缺氧區(qū)，有利于生物凝聚和沉淀，形成生物脫氮的環(huán)境條件；

BOD去除率高達95%～99%，脫氮率90%以上，

除磷率在50%左右，如配以投加混凝劑，除磷效果可

達95%；

立式表面曝氣器功率大，調(diào)節(jié)性能好，當負荷低

時，在保證攪拌混合的前提下，可停止部分曝氣器的

運行，節(jié)能效果顯著；

氧化溝深度可達5m以上，減少了占地面積和土

建費用處理規(guī)模范圍

大，為200～65000

m3/d；

適用于脫氮處理

工藝；

適用于除磷處理

工藝；

適用于對處理要

求較高、不宜進行污

泥處理的污水Orbal型圓形或橢圓形的平面形狀，比溝渠較長的氧化溝

更能充分利用水流的慣性，可節(jié)省推動水流的能耗；

多渠串聯(lián)的形式可減少污水的短流現(xiàn)象；

曝氣轉(zhuǎn)盤的氧利用率高，混合效果好，渠深可達

3.5～4.5m,溝底流速為0.3～0.9m/s；

溝渠中溶解氧濃度梯度較大，充氧效率高，有利

于形成磷的環(huán)境適用于脫氮處理

工藝；

適用于除磷處理

工藝；

適用于對處理要

求較高、不宜進行污

泥處理的小城鎮(zhèn)污水

和工業(yè)廢水的污水交替運行型雙（或三）溝式氧化溝，2（或3）池交替作為曝

氣池和沉淀池，不需污泥回流系統(tǒng)，沉淀性能好；

經(jīng)適當調(diào)控，三溝式氧化溝能夠完成BOD去除

和硝化、反硝化過程，取得優(yōu)異的BOD去除和脫氮

效果適用于脫氮處理工藝；

適用于除磷處理工藝；

適用于對處理要求較高、不宜進行污泥處理的小城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水的污水一體化型一體化氧化溝將二沉池建在氧化溝內(nèi)，節(jié)省占地；

測渠型氧化溝利用二測溝作為二沉池交替運行。

混合液處于靜止狀態(tài)，沉淀效果好，不需設污泥回流。適用于對處理要求較高、不宜進行污泥處理的小城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水的污水綜上所述，四種氧化溝的優(yōu)缺點比較，并結(jié)合本設計的具體資料，本設計采用Carrousel型氧化溝系統(tǒng)。5、沉淀池（二沉池）由于本設計主要構(gòu)筑物采用氧化溝，可不設初沉池。二沉池設在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生物膜）。表2.3幾種沉淀池的優(yōu)缺點及使用條件沉淀池類型優(yōu)點缺點適用條件平流沉淀池沉淀效果好；

耐沖擊負荷和溫度的變化適應性強；

施工容易，造價低。池子配水不均勻；

采用多斗排泥時，每個泥斗需要單設排泥管各自排泥，操作量大。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)。輻流沉淀池多為機械排泥，運行較好，管理較簡單；

排泥設備已趨定型。池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差；

機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求高。適用于大、中型污水處理廠；

適用于地下水位較高的地區(qū)。豎流沉淀池排泥方便，管理簡單；

占地面積較小。池子深度大，施工困難；

對沖擊負荷和溫度變化的適應性能力較差；

造價較高；

池徑不宜過大，否則布水不均勻。適用于處理水量不大

的小型污水處理廠。斜板（管）

沉淀池沉淀效率高，停留時間短；

占地面積小。用于二沉池時，當固體負荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負荷的能

力較差?！C上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點比較，并結(jié)合本設計的具體資料，本工程二沉池采用平流沉淀池。6、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。表2.4幾種消毒方式的優(yōu)缺點及適用條件消毒方法優(yōu)點缺點適用條件液氯消毒價格便宜，效果可靠，

投配設備簡單。對生生物有毒害作用，

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。漂白粉消毒投加設備簡單，價格便宜。除用液氯缺點外，尚有投配量不準確，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。臭氧消毒消毒效率高，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。投資大，成本高，

設備管理復雜。適用于有機污染嚴重，供電方便處紫外線消毒是紫外線照射和氯化共同作用的物理化學方法，消毒效率高，占地面積小。紫外線照射燈具貨源不足，電耗能量較多，

沒有持續(xù)消毒能力。適用于持續(xù)消毒能力不強的綜上四種消毒方法的比較，本工程設計采用紫外線消毒。7、污泥處理構(gòu)筑物的選擇本項目采用污泥濃縮一體化，采用帶式濃縮脫水一體機。工藝說明污水處理構(gòu)筑物的說明1、細格柵柵條間距取8mm，柵槽寬度1.034米，格柵總長度2.93米。2、沉砂池采用110型沉砂池，直徑D=2.13m。3、配水井半徑D=2m。4、氧化溝采用2座Carrousel氧化溝，廊道總長225m，設四個廊道。每個廊道寬為4m。氧化溝高度為2.3m。5、沉淀池采用2個平流式沉淀池，每個沉淀池長度25m，寬度6m，高度4.2m。6、紫外線消毒渠渠道總長7.5m，寬度0.66，高度0.6m。7、巴氏計量槽渠道總長7.5m，寬度0.66，高度0.6m。污泥處理構(gòu)筑物的說明1、貯泥池設計尺寸為L×B×H=6m×4m×4.8m2、污泥濃縮脫水機房設計尺寸為L×B×H=22m×20m×11.4m平面與高程布置說明平面布置建筑總平面布局根據(jù)污水處理廠本身特定的功能，性質(zhì)要求，將廠區(qū)從平面上劃分為生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)兩大部分。廠區(qū)路主干道寬為6m，次干道3.5m，與主入口路共同構(gòu)成環(huán)狀通路，通達各個建構(gòu)筑物，便于車輛進出管道養(yǎng)護及滿足消防要求。道路采用瀝青路面。附屬構(gòu)筑物的面積見表2-5。表2.5附屬構(gòu)筑物的尺寸及面積名稱長×寬（m×m）面積（m3）辦公樓40×10400食堂D=1079員工宿舍16×9144車庫15×8120倉庫15×15225機修間20×10200集中控制室9×654化驗室9×654變電所20×10200高程布置整個廠區(qū)的地面平整，地面標高約為14.000m。為了使污水能夠在處理構(gòu)筑物之間通暢流動，以保證處理廠的正常運行，在進行平面布置的同時，必須進行高程布置，確定各構(gòu)筑物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的高程布置圖。表2.6污水處理構(gòu)筑物的高程布置構(gòu)筑物及渠道名稱上游水面標高（m）下游水面標高（m）構(gòu)筑物頂標高（m）構(gòu)筑物底標高（m）格柵76.58076.15076.88076.280沉沙池76.05075.72076.88073.000配水井75.63775.43775.93773.300氧化溝75.34274.84275.64273.342沉淀池74.76874.26875.06870.968紫外線消毒渠74.00073.90074.30073.700巴氏計量槽73.90073.60074.30073.600巴氏計量槽

至排水口73.60073.184————管理機構(gòu)及人員編制近期采用職工人數(shù)為52人。管理人員及干部11人占20％；工人35人占70%；其他人6人占10％。表2.7粵北某鎮(zhèn)污水廠試運行人員編制名稱崗位生產(chǎn)班次

（班）每班人數(shù)

（人/班）班組人數(shù)

（人）備注生產(chǎn)人員格柵及沉砂池3133班2倒污泥濃縮脫水機房3263班2倒集中控制室3263班2倒化驗室2242班1倒（上白班）——合計19——輔助生產(chǎn)人員維修電工3263班2倒機修車間2242班1倒（上白班）儀表3263班2倒——合計16——管理人員廠長122白班，周末休息技術(shù)管理人員166白班，周末休息人力財務管理人員133白班，周末休息——合計11——勤務人員傳達室3263班2倒——合計6——

污水流量及水質(zhì)計算污水的設計流量計算根據(jù)該鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，污水廠的近期服務人口為3.5萬人，遠期規(guī)劃發(fā)展至5萬人。該鎮(zhèn)污染物排放最大的行業(yè)為化工廠，該化工廠的最大排污量近期為400噸/天，遠期為800噸/天。近期污水量計算近期服務人口為3.5萬人，屬于中小城鎮(zhèn)。居民綜合污水定額應根據(jù)當?shù)夭捎玫挠盟~，結(jié)合建筑內(nèi)部給排水設施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定。在按用水定額確定污水定額時，對給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)可按用水定額的90%計，一般地區(qū)可按用水定額的80%計。當?shù)氐木C合生活用水定額為200L/(cap·d)，按一般地區(qū)計，綜合污水定額為160L/(cap·d)。1、平均日生活污水量（3.1）式中Q0——平均日生活污水量，L/d；q——居民的生活污水定額，L/(cap·d)；N——設計人口數(shù)，cpa2、最高日最大時生活污水量（1）生活污水總變化系數(shù)居民區(qū)生活污水量總變化系數(shù)與平均流量間的關(guān)系式：（3.2）式中Q0——平均日生活污水量（L/s）。當Q0<5L/s時，Kz=2.3；當Q0>1000L/s時，Kz=1.3。由于Q0=5600m3/d=65L/s，由公式（3.2）得，KZ=1.71（2）最高日最大時生活污水量（3.3）4、工業(yè)污水量（1）平均日污水量工廠每天排水量：（2）最高日最大時該化工廠每天三班制，每班8小時，且每小時排污量均勻，且故最高日最大時污水量等于平均日平均時。（3.4）式中Q2——工業(yè)最高日最高時污水量，L/sQ3——工業(yè)平均日污水量，t/dt——每班工作時間5、地下水滲入量該鎮(zhèn)的最大凍土厚度為80毫米，地下水深在凍土線以下0.75～2.80m之間，屬于地下水位較高地區(qū)，因當?shù)赝临|(zhì)、管道及接口材料，施工質(zhì)量等因素，一般均存在地下水滲入現(xiàn)象。設計污水管道系統(tǒng)時宜適當考慮地下水滲入量。一般按設計污水量的10%計。（3.5）式中Q4——地下水滲透量，L/s6、平均日設計污水量（3.6）式中Q5——平均日設計污水量，L/s7、最高日最高時設計污水量（3.7）式中Q6——最大設計污水量，L/s遠期污水量計算遠期服務人口為5.0萬人，綜合污水定額為160L/(cap·d)。1、平均日生活污水量（3.8）式中——平均日生活污水量，L/d；q——居民的生活污水定額，L/(cap·d)；N——設計人口數(shù)，cpa2、最高日最大時生活污水量（1）生活污水總變化系數(shù)因為，由公式（3.2）得，K’Z=1.56（2）最高日最大時生活污水量（3.9）4、工業(yè)污水量（1）平均日污水量工廠每天排水量：（2）最高日最大時該化工廠每天三班制，每班8小時，且每小時排污量均勻，且故最高日最大時污水量等于平均日平均時。（3.10）式中——工業(yè)最高日最高時污水量，L/s；——工業(yè)平均日污水量，t/d；t——每班工作時間，h。5、地下水滲入量設計污水管道系統(tǒng)時宜適當考慮地下水滲入量。一般按設計污水量的10%計。（3.11）式中——地下水滲透量，L/s6、平均日設計污水量（3.12）式中——平均日設計污水量，L/s7、最高日最高時設計污水量（3.13）式中——最大設計污水量，L/s污水的水質(zhì)計算本設計污水主要來源于居民的生活污水和工業(yè)生產(chǎn)廢水，近期設計處理規(guī)模為3.5萬m3/d，遠期設計處理規(guī)模為5萬m3/d。污水廠的設計出水水質(zhì)城市污水處理廠出水水質(zhì)應滿足國家城市污水排放水質(zhì)標準中的一級B類排放標準。查城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）表3.1污水出水水質(zhì)指標單位數(shù)值SSmg/L≤20CODcrmg/L≤80BOD5mg/L≤20NH3-Nmg/L≤8（15）TNmg/L≤20TPmg/L≤1pH——6~9注：1、下列情況按去除率執(zhí)行，當進水COD大于350mg/L時，去除率應大于60%；BOD大于160mg/L時，去除率應大于50%。2、括號外數(shù)值為水溫＞12℃時的控制指標，括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時的控制指標。由設計原始資料，受納水體水溫為12℃，所以處理后NH3-N的數(shù)值應為15mg/L。污染物去除率處理水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準，根據(jù)給排水手冊5，結(jié)合排放水要求和出水水質(zhì)，計算去除率，如表3.2所示：3.2水質(zhì)去除率計算序號基本控制項目一級B類排放

標準（mg/L）進水水質(zhì)

（mg/L）去除率(%)1BOD5201500.872CODcr804000.803SS202000.904TN20400.505TP140.756PH6—9————

污水處理構(gòu)筑物的計算格柵本設計采用兩組細格柵，一用一備，細格柵與旋流沉砂池合建。細格柵采用回轉(zhuǎn)式。設計參數(shù)1、格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位0.5m，工作臺有安全和沖洗設施；2、格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應小于0.7m，工作臺正面過道寬度，人工清除時不小于1.2m；機械清除時，不小于1.5m；3、機械格柵的動力裝置一般宜設在室內(nèi)或采取其它保護設備的措施；4、設置格柵裝置的構(gòu)筑物必須考慮設有良好的檢修、柵渣的日常清除；5、格柵內(nèi)應安設調(diào)運設備，以進行格柵及其他設備的檢修，柵渣的日常清除。設計計算1、格柵的設計流量采用兩道細格柵，一用一備，細格柵的設計流量2、確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式得：（4.1）式中 B1——進水槽寬，m——過柵流速，取1.0m/s則柵前水深h1（4.2）3、柵條的間隙數(shù)（4.3）式中n——格柵間隙數(shù)，Qmax——最大設計流量，m3/s——經(jīng)驗系數(shù)，安裝傾角α=60°e——柵條凈間距，細格柵e=3～10mm，取8mmh1——柵前水深，m——過柵流速，m/s4、柵槽寬度（4.4）式中B2——柵槽寬度，mS——柵條寬度，取0.01mQUOTE5、進水渠道的流速（4.5）式中——進水渠道流速，m/s6、進水渠道漸寬部分長度（4.6）式中α1——柵前漸寬部分展開角，取20°

7、柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（4.7）8、過柵水頭損失（4.8）式中——過柵水頭損失，m——計算水頭損失，mg——重力加速度，9.81m/s2——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3——，當矩形斷面時，β=2.42。9、柵前總槽高（4.9）式中h3——前渠道超高，取0.3mQUOTE10、柵后槽總高度QUOTE（4.10）11、柵槽總長度（4.11）12、每日柵渣量（4.12）式中W——每日柵渣量，m3/dW1——柵渣量，取0.1m3柵渣/103m3污水由于柵渣量0.62m3/d＞0.20m3/d，采用機械清渣。旋流沉砂池旋流沉砂池由進水口、出水口、沉砂分選區(qū)、集砂區(qū)、砂抽吸管、排砂管、砂泵和電動機組成。該沉砂池的特點是：在進水渠末端設有能產(chǎn)生池壁效應的斜坡，令砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并設有阻留板，以防止紊流；軸向螺旋槳將水流帶向池心，然后向上，由此形成了一個窩形水流，平地的沉砂分選區(qū)能有效地保持渦流形態(tài)，較重的砂粒在靠近池心的一個環(huán)形孔口落入集砂區(qū)，而較輕的有機物由于螺旋槳的作用而與砂粒分離，最終引向出水渠。沉砂用的砂泵經(jīng)砂抽吸管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂區(qū)。設計要求沉砂池主要去除比重大的有機物（相對密度約為2.65，粒徑0.2mm以上的沙粒）2、最大設計流速為0.25m/s，最小設計流速為0.15m/s；3、沉砂池的超高一般取0.3m。設計參數(shù)最大設計流量：Qmax=123L/s沉砂池座數(shù)：應不少于2座，本設計采用2座旋流沉砂池。設計計算由于旋流沉砂池是定型設備，故本設計不進行計算，而直接選擇設備型號。根據(jù)處理污水量的選用旋流沉砂池的型號。設置2座旋流沉砂池，每座沉砂池流量為Q=50Lm3/d，選用20號旋流式沉砂池。單臺設備尺寸及參數(shù)見表4.1：表4.120號旋流沉砂池單臺設備參數(shù)表（單位：m）型號流量

（L/s）ABCDE1001102.131.00.3800.7600.30FGHJKL——1.400.300.300.300.801.10——氧化溝設計要求1、有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能夠達到好氧穩(wěn)定的程度，可不設初沉池；2、不單設二次沉淀池，氧化溝與二次沉淀池合建，可省去污泥回流裝置；3、污泥負荷為：0.03～0.10kgBOD/(kgMLSS·d)；4、氧化溝的設計污泥齡范圍為4～48d，通常的泥齡取值為10～30d。5、水力停留時間6～30h。設計參數(shù)進水水質(zhì)如下：BOD5=150mg/L；SS=200mg/L；TN=40mg/L；堿度=250mg/L（以CaCO3計）設計出水水質(zhì)BOD5=20mg/L；SS=20mg/L；TN=12mg/L；NH4+—N=2mg/L；NO3——N=10mg/L設計流量平行設計兩組氧化溝，每組設計流量Q7=3300m3/d。污泥齡考慮小型處理廠污泥不進行厭氧或好氧消化穩(wěn)定，因此設計污泥齡取30d，使其部分穩(wěn)定。5、混合液污泥濃度為提高系統(tǒng)抗負荷變化變化的能力，選擇混合液污泥濃度MLSS為4000mg/L，f=MLVSS/MLSS=0.7。6、溶解氧濃度溶解氧濃度C=2.0mg/L。設計計算堿度校核出水堿度剩余堿度=進水堿度（以CaCO3計）+3.57×反硝化NO3--N的量+0.1×去除BOD5的量－7.14×氧化溝氧化總氮的量=250+3.57×24.88+0.1×（150-130）－7.14×（40－12）=141（以CaCO3計）＞100滿足堿度要求（反硝化NO3--N量的計算見后）2、硝化菌的生長速率及硝化所需最小污泥平均停留時間取溫度15℃，氧的半數(shù)常數(shù)取2.0mg/L，pH按7.2考慮。（4.13）式中——消化菌的生長速率，d-1N——出水的NH4+—N的濃度，mg/LDO——氧化溝中溶解氧濃度，取2mg/L——氧的半數(shù)常數(shù)，取2mg/L最小污泥停留時間為（4.14）式中SF——安全系數(shù)，與水溫，進水水質(zhì)水量等因素有關(guān)，取2.5選擇安全系數(shù)來計算氧化溝的設計污泥停留時間，則設計污泥停留時間為（4.15）式中SF——安全系數(shù)，與水溫，進水水質(zhì)水量等因素有關(guān)，取2.5由于考慮對污泥進行部分穩(wěn)定，實際設計污泥齡為=30d，對應的生長速率為（4.16）3、去除有機物及硝化所需的氧化溝體積（4.17）實際取950m3式中V1——用于硝化及氧化有機物所需的氧化溝有效體積，m3Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.5S0——進水BOD5濃度，mg/LSe——出水BOD5濃度，mg/LKd——污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)，取0.05X——混合液污泥濃度，考慮脫氮時，X取2.8kgMLVSS/L4、反硝化速率（4.18）式中——實際反硝化速率，d-1——反硝化速率，取0.08d-1DO——反硝化條件下的溶解氧濃度，取0.3mg/L每日產(chǎn)生的生物污泥量由于合成的需要，產(chǎn)生的生物污泥中約有12%的氮，因此首先計算這部分的氨氮。每日產(chǎn)生的生物污泥量為（4.19）由此，生物合成的需氮量為12%×85.8=10.3kg/d折合每單位體積進水用于生物合成的氮量為10.3×1000÷3300=3.12mg/L反硝化NO3－—N量所需去除氮量6、反硝化所需氧化溝的體積（4.20）實際取850m3式中——去除的硝酸鹽氮量，kg/dX——MLVSS濃度，取2.8kg/L7、氧化溝總體積（4.21）停留時間（4.22）9、確定氧化溝的工藝尺寸氧化溝的廊道寬取4m，有效水深取2m，每座氧化溝的廊道數(shù)為4。每座氧化溝的廊道總長為（按中線計算）（4.23）式中B3——氧化溝的廊道寬，mH3——氧化溝的有效水深，m其中氧化溝彎道的長度為因此氧化溝廊道直線段的長度為每段直線段的廊道長度為,取48m氧化溝缺氧區(qū)廊道的總長度其中缺氧區(qū)彎道的長度為因此缺氧區(qū)廊道直線段的長度為10、需氧量（4.24）式中O2——同時去除BOD5和脫氮所需的氧量，kgO2/dK——速率常數(shù)，d-1t——BOD實驗天數(shù)，d——每日產(chǎn)生的生物污泥量，MLVSSkg/dN0——進水氮濃度，mg/LNe——出水氮濃度，mg/L——還原或反硝化的硝酸鹽氮量，mg/L如取水質(zhì)修正系數(shù)，，壓力修正系數(shù)，溫度為20℃、25℃時的飽和溶解氧量分別為標準狀態(tài)需氧量：（4.25）轉(zhuǎn)刷曝氣機性能參數(shù)見表表4.2。表4.2轉(zhuǎn)刷曝氣機性能參數(shù)轉(zhuǎn)刷曝氣機氧化溝設計

有效水深(m)氧化溝

寬度(m)充氧能力

(kg/(m·h))動力效率

(kgO2/(kWh))直徑（mm）有效長度（mm）70030002442電動機減速機

型號輸出轉(zhuǎn)速

(r/min)葉片浸深

(cm)——型號功率(kW)——JZT251-47.5XW7.5-67015——轉(zhuǎn)刷曝氣機的有效長度為3m，充氧能力為4kgO2/（m·h），則單臺轉(zhuǎn)刷曝氣機充氧量為3×4=12kgO2/h。為滿足21kgO2/h的充氧量，需要兩臺轉(zhuǎn)刷曝氣機潛水推進器，每條廊道各設一臺潛水推進器，共4臺，每臺電動機功率為3kW。11、回流污泥量計算由物料平衡得：（4.26）污泥回流比R=36%12、每組氧化溝剩余污泥的確定（4.27）13、進出水管及污泥管管徑確定進出水管管徑：，取0.3m。污泥管管徑：，取0.15m。14、出水堰及出水豎井初步估算，因此按薄壁堰來計算堰寬：，取1.0m。為了便于設備的選型，堰寬B4取1.0m，校核堰上水頭h4：出水豎井，考慮可調(diào)堰安裝要求，堰兩遍各留0.3m的操作距離出水豎井長出水豎井寬B5=0.8m（滿足安裝要求），則出水豎井平面尺寸為1.6×0.8m，氧化溝出水孔尺寸為1.0×0.3m。二沉池二沉池采用平流式沉淀池。設計參數(shù)1、沉淀池設2個，每個沉淀池的設計流量同Q7=0.0615m3/s=221.4m3/h=5313.6m3/d2、池的有效水深h4=3m3、水平流速4、沉淀時間t=2h池體設計計算1、池長（4.28）2、池面積（4.29）取150m3。3、池寬（4.30）4、校核長寬比、寬深比長寬比，符合要求長深比，符合要求表面負荷，符合要求固體符合7、污泥部分所需的總?cè)莘e（4.31）式中S——每人每日污泥量，取0.5L/（p·d）N——設計人口數(shù)，35000pT——兩次清楚污泥時間間隔，2h8、污泥厚度該沉淀池為平底沉淀池，2h后污泥厚度為h5：，取0.3m9、沉淀池的總高度（4.32）式中h8——沉淀池總高度，mH6——緩沖區(qū)總高度，取0.5mH7——超高，取0.3m進出水系統(tǒng)設計計算1、每座沉淀池的進出水流量（1）進水量：（2）出水量：2、進水花墻采用磚砌進水花墻，孔眼形式為半磚孔洞，尺寸為0.125m×0.063m。（1）單孔面積：（2）孔眼總面積：式中——孔眼流速，取0.25m/s（3）孔眼數(shù)：，取48個（4）孔眼的實際流速：孔眼布置成6排，每排孔眼數(shù)為8個。2、出水堰（1）堰長：（2）出水堰的形式和尺寸采用90°三角出水堰出水，每米堰板設5個堰口，詳細尺寸見圖4.1。圖4.1每米堰板三角出水堰尺寸（3）每個堰口出流量：（4）堰上水頭（5）為確保安全，集水槽設計流量Q10=(1.2～1.5)Q8，代入數(shù)據(jù)，集水槽寬：（6）槽深度：集水槽臨界深度（7）集水槽起端深度（8）設出水槽自由跌落高度h11=0.1m，則集水槽總深度：吸泥機的選型HJX型桁架式吸泥機用于污水處理中的平流式二次沉淀池的排泥。HJX型桁架式吸泥機主要由驅(qū)動機構(gòu)、行車梁、集泥裝置、虹吸系統(tǒng)、虹吸排泥管、電氣控制裝置等部件組成。該機共有3種形式：帶斜板（管）沉淀池虹吸式吸泥機（HJX1型）；不帶斜板（管）沉淀池虹吸式吸泥機（HJX2型）；泵吸式吸泥機（HJX3型）。虹吸式吸泥式采用真空泵形成虹吸；泵吸式則直接采用腋下泵抽吸。本次設計吸泥機采用泵吸式吸泥機（HJX3型），其型號為HJX3—6，總跨度為6.6m。污泥泵的選型1、污泥管水頭損失的計算（1）回流污泥管采用鑄鐵管，管徑為150mm。剩余污泥管采用鑄鐵管，管徑為200mm。（2）壓力輸泥管的水頭損失：回流污泥管的沿程水頭損失（4.33）式中L——壓力輸泥管長度，m；D——輸泥管管徑，m；v——污泥流速，m/s；污泥壓力管道的最小設計流速為1.0—2.0m/s，取2.0；CH——哈森-威廉姆斯系數(shù)，取81?；亓魑勰喙艿木植克^損失按程水頭損失的10%計。則回流污泥管的總水頭損失為1.67×1.1=1.8m。剩余污泥管的沿程水頭損失（4.34）剩余污泥管的局部水頭損失按程水頭損失的30%計。則回流污泥管的總水頭損失為5.24×1.3=6.8m。2、污泥回流泵二沉池回流污泥由泵吸泥機輸送至污泥回流管，再由污泥回流管輸送到氧化溝。每座池子設計回流污泥量回流污泥的所需揚程為5m。故選用2臺XWL(M)型旋流泵，型號為XWL50—12A。兩用一備。表4.3XWL50—12A型旋流泵性能參數(shù)型號流量Q揚程

(m)轉(zhuǎn)速

(r/min)軸功率

（Kw）電動機效率

（%）重量

（kg）m3/hL/s型號功率（Kw）XWL50—12A5013.96.514502.21Y132S-4-V15.5402853、剩余污泥泵二沉池污泥由泵吸泥機輸送至污泥輸送管，再由污泥輸送管輸送到貯泥。沉淀池沉淀的剩余污泥約為140m3/h，所需揚程為9m。故選用2臺IP型污水泵，型號為IP150-125-250。兩用一備。表4.4IP150-125-250泵性能參數(shù)型號流量Q

m3/h揚程

(m)電動機汽蝕余量（m）轉(zhuǎn)速(r/min)軸功（Kw）IP150-125-25020012.514502.214紫外線消毒渠設計要點1、污水的紫外線劑量宜根據(jù)試驗資料或類似運行經(jīng)驗確定；也可按下列標準確定：（1）二級處理的出水為15～22mJ/cm2；（2）再生水為24～30mJ/cm2。2、紫外線照射渠的設計，應符合下列要求：（1）照射渠水流均布，燈管前后的渠長度不宜小于1m；（2）水深應滿足燈管的淹沒要求。（3）紫外線照射渠不宜少于2條。當采用一條時，宜設置超越渠。設計計算1、采用1個消毒渠，消毒池的峰值流量2、燈管數(shù)初步選用UV3000PTP紫外消毒設備，每3800m3/d需28根燈管，故擬選用4根燈管為一個模塊，則模塊數(shù)N，6個＜N＜9.75個消毒渠的設計渠道深度取0.3m，設渠中水流速度為0.3m/s，渠道過水斷面積為結(jié)合考慮后面巴氏流量計的渠道寬度，B6取0.66m。若燈管間距為0.17m，沿渠道寬度可安轉(zhuǎn)四個模塊，故選用UV3000PTP系統(tǒng)，三個UV燈組，前兩個UV燈組4個模塊，第三個UV燈組2個模塊。每個模塊長度為1.0m，兩個燈組間距1.0m，渠道出水設堰板調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.5m，則渠道總長為巴氏計量槽計量設備的選擇本設計采用巴氏計量槽設在總出口處，其特點是：1、精確度可達95％—98%；2、水頭損失小，底部沖刷力大，不易沉積雜污；3、操作簡單；4、施工技術(shù)要求高，尺寸不準確測量精度將會受到影響。設計依據(jù)1、計量槽應設在渠道的直線段上，直線段的長度不應小于渠道寬度8-10倍；在計量槽的上游，直線段不小于渠寬的2-3倍；下游不小于4-5倍。當下游有跌水而無回水影響時可適當縮短；2、計量槽中心線應與渠道中心線重合，上下游渠道的坡度應保持均勻，但坡度可以不同；3、計量槽喉寬一般采用上游渠道寬度的1/3—1/2；4、當計量槽為自由流時，只需記上游水位，而當其為潛沒流時，則需同時記下游水位。設計計量槽時，應盡可能做到自由流，但無論在自由流還是在潛沒流的情況下，均宜在上下游設置觀察井；5、設計計量槽時，除計算其通過最大流量時的條件外尚需計算通過最小流量時的條件。設計計算根據(jù)最大出水量為0.123m3/s和CJ/T3008.5-92巴式計量槽的設計規(guī)程，各部分尺寸查手冊5得：該計量槽的測量范圍為：0.080～0.900m3/s則巴式計量槽的各部分尺寸如圖4.2所示。圖4.2巴氏計量槽個部分尺寸（mm）污泥處理系統(tǒng)的計算污水處理過程中，分離和產(chǎn)生出大量的污泥，其中含有大量的有毒有害物質(zhì)有機物易分解，對環(huán)境有潛在的污染能力，同時污泥含水率高，體積龐大，處理和運送很困難，因此污泥必須經(jīng)過及時處理與處置，以便達到污泥減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。貯泥池1、設計參數(shù)（1）污泥貯泥池擬采用1座，預留遠期發(fā)展用地（2）貯泥池設計進泥量（近期），；（3）貯泥時間一般為8~12h，本設計t采用8h。2、設計計算（1）污泥池的容積：（4.35）（2）貯泥池外形本設計貯泥池為長方形，其尺寸L×B×H=6m×4m×4.5m（3）貯泥池的設計高度超高取0.3m，貯泥池的有效深度為4.5m，則貯泥池的高度為4.5+0.3=4.8m。（4）管道部分污泥管道中的水力特性與污水相似，設計流速為1.0m/s，從二沉池排出的污泥經(jīng)泵吸泥機提升后進入貯泥池中。貯泥池設頂蓋，設DN200上清液管。兩根DN200的進泥管，兩根DN200的出泥管。污泥濃縮脫水機房1、其特征和優(yōu)點如下所述（1）污泥直接進行濃縮脫水，可省掉污泥靜態(tài)預濃縮池及相應的攪拌刮泥設備，節(jié)約占地面積；（2）僅需一套絮凝劑投加系統(tǒng)，一個控制盤，一臺進料泵，降低成本，操作便利；（3）除磷效果好，由于減少污泥濃縮時間，避免污泥濃縮時磷的釋放，從而達到很好的污水除磷效果；（4）脫水后污泥含固率高，厭氧消化污泥達25%～38%（干重）好氧穩(wěn)定污泥達20%～25%（干重），供水廠污泥達到30%～50%（干重）；（5）機構(gòu)緊固，牢固的框架，高強度的軸泵和擠壓棍，氣動濾帶張力和運行控制，可同步驅(qū)動整個帶寬并防止折疊；（6）水耗量最小，預脫水產(chǎn)生的清澈濾液循環(huán)用作濾帶清洗噴淋水，只在絮凝劑調(diào)配，設備開機，關(guān)機后噴淋清洗時才需要自來水或生產(chǎn)水。2、污泥濃縮脫水一體機選型近期選用兩臺DNY—1000型污泥濃縮脫水一體機，一用一備，交替運行。遠期3臺DNY—1000型污泥濃縮脫水一體機，兩用一備。帶寬1000mm，處理量25，濾帶驅(qū)動功率2.2Kw，調(diào)理攪拌功率0.75Kw，外形尺寸L×B×H=6713mm×1664mm×2230mm。DNY—1000帶式濃縮脫水一體機附屬設備見表表4.5。表4.5DNY—1000帶式濃縮脫水一體機附屬設備——沖洗水泵加藥裝置混合器水平螺旋輸送機傾斜螺旋輸送機空壓機型號KQW50/220-7.5/2PT1340HHQ-100————Z-0.3/7功率(KW)7.5Kw1.7Kw——1.1Kw1.5Kw3Kw流量(m3/h)10.8m3/h————————0.36m3/min揚程H=10m————————0.7MPa處理能力(m3/h)————————————制備能力——1430L/h————————進水量——800-4000L————————進水管徑——DN32————————出藥管徑——DN25————————進出口法蘭DN30——DN200(1.0MPa)——————進出口DN30——————————螺旋直徑——————320mm320mm——輸送長度——————8500mm7000mm——輸送能力——————2-4m3/h2-4m3/h——進口高度——————1400mm900mm——出料口高度——————870mm2900mm——進口尺寸——————1200x600700×700——輸送角度——————0°α=25°——

污水廠整體規(guī)劃污水處理廠的平面布置在污水處理廠的廠區(qū)內(nèi)有各處理單元構(gòu)筑物；連通各處理構(gòu)筑物之間的管，渠及其他管線；鋪助性建筑物；道路以及綠地等。因此，要對污水處理廠廠區(qū)內(nèi)各種工程設施進行合理的平面規(guī)劃。平面布置的內(nèi)容根據(jù)選定的處理方案和處理工藝流程，污水處理工程設施包過下面幾個方面：1、生產(chǎn)性構(gòu)(建)筑物生產(chǎn)性構(gòu)(建)筑物分為污水，污泥處理設施。污水處理設施包括污水泵站、格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、消毒池、鼓風機房、污泥回流泵房、加氯間和氯庫等。污泥處理設施包括濃縮池、貯泥池、消化池、脫水機房、沼氣貯柜、沼氣壓縮機房等。2、鋪助設施分為生產(chǎn)和生活鋪助設施生產(chǎn)鋪助設施包括綜合辦公樓、中心控制室、化驗室、倉庫、車庫、機修間、曬砂場、污泥堆場、管配件場。生活鋪助設施包括鍋爐房、值班室、門衛(wèi)室。3、各類管道廠區(qū)管道包括污水處理工藝管道、污泥工藝管道、空氣管道、沼氣管道、超越管道、上清液管道、廠區(qū)給水管道、排水管道、加藥管。4、其他設備其他設施有道路、綠化、照明、圍墻、大門。平面布置的原則1、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，在做平面布置時，應根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置。對此，應做如下考慮：（1）貫通，連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠，使之便捷、直通、避免迂回曲折；（2）土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段；（3）在處理構(gòu)筑物之間，應保持一定的距離，以保證敷設連接管、渠的要求，一般的間距可取值5~10m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、沼氣貯罐等，其間距應按有關(guān)規(guī)定確定；（4）各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應考慮盡量緊湊；（5）污泥處理構(gòu)筑物應盡可能單獨布置，以方便管理，應布置在廠區(qū)夏季主導風向的下風向。2、管、渠的平面布置（1）在各處理構(gòu)筑物之間，設有貫通，連接的管、渠。此外，還應設有能夠使各處理構(gòu)筑物獨立運行的管、渠，當某一處理構(gòu)筑物因故停止工作時，其后接處理構(gòu)筑物仍能夠保持正常的運行。（2）應設有超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。（3）在廠區(qū)內(nèi)還應設有給水管路及輸配電線路。這些管線有的敷設在地下，但大都在地上，對它們的安排，既要便于施工和維護管理，又要緊湊，少占用地。3、輔助建筑物的平面布置污水廠內(nèi)的輔助物有綜合辦公樓、中心控制室、化驗室、倉庫、車庫、機修間、曬砂場、污泥堆場、管配件場。它們是污水處理廠不可缺少的組成部分。（1）輔助建筑物建筑面積大小應按具體情況與條件而定。輔助建筑物的位置應根據(jù)方便、安全等原則確定。例如變電站的位置宜設在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應避免在廠內(nèi)架空敷設。（2）生活居住區(qū)，綜合樓等建筑物應與處理構(gòu)筑物保持一定距離，應位于廠區(qū)夏季主風向的上風向。（3）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。4、廠區(qū)綠化平面布置時應安排充分的綠化地帶，改善衛(wèi)生條件，為污水廠工作人員提供優(yōu)美的環(huán)境。5、道路布置在污水處理廠內(nèi)應合理地修建道路，方便運輸，要設置通向各處理構(gòu)筑物和輔助構(gòu)筑物的必要通道，通道的設計應符合如下要求：（1）主要車行道的寬度：單車道為3~4m，雙車道為6~7m，并應有回車道；（2）車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m；（3）人行道的寬度為1.5~2m。平面布置1、工藝流程的布置工藝流程布置采用直線型布置。這種布置方式生產(chǎn)聯(lián)絡管線短，水頭損失小，管理方便，且有利于日后擴建。2、構(gòu)筑物平面布置按照功能，將污水處理廠分成三個區(qū)域。（1）污水處理區(qū)，該區(qū)域位于污水廠中部，由各項污水處理設施組成，呈直線型布置。包括細格柵及沉砂池、氧化溝，二沉池，紫外線消毒池，貯泥池，污泥濃縮脫水一體化機房等。（2）污泥處理區(qū)，該區(qū)域位于污水廠南部，由各項污泥處理設施組成，呈直線型布置。包括貯泥池、污泥濃縮脫水車間等。（3）生活區(qū)，該區(qū)是將辦公樓、宿舍、食堂等建筑物組合在一個區(qū)內(nèi)。為不使這些建筑物過于分散，布置時應盡量緊湊，并靠近污水廠的大門，便于外來人員聯(lián)系。生活區(qū)位于污水廠的南部。3、污水廠管線布置（1）污水工藝管道污水按照處理工藝流經(jīng)各個處理構(gòu)筑物后排入水體，受納水體位于廠區(qū)北部。（2）污泥工藝管線污水廠在處理污水的同時，也要處理產(chǎn)生的污泥。本設計的污泥主要來自平流沉淀池，按照工藝處理后運出廠外。（3）超越管道考慮事故檢修時不影響污水廠運行，對污水提升泵房設置超越管道；4、廠區(qū)道路布置主廠道道寬采用6.0m，雙車道行駛。單車道寬3.5米。并呈環(huán)狀布置，以便車輛回程；5、廠區(qū)綠化布置為美化環(huán)境，在廠區(qū)進出口修建圓形噴水池花壇1個。利用道路與構(gòu)筑物間的帶狀空地進行綠化，綠化帶以草皮為主，生活區(qū)內(nèi)栽種樹木，以改善生活環(huán)境。污水處理廠廠區(qū)的綠化面積占52%?？偲矫娌贾脠D可根據(jù)污水廠的規(guī)模采用1：200～1：1000比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為1：500。本設計根據(jù)具體情況，采用的比例為1：500。詳細污水廠平面及工藝管線布置見設計圖紙水初—1。附屬構(gòu)筑物附屬構(gòu)筑物的尺寸及面積見表5.1。表5.1附屬構(gòu)筑物的尺寸及面積名稱長×寬（m×m）面積（m3）辦公樓40×10400食堂D=1079員工宿舍16×9144車庫15×8120倉庫15×15225機修間20×10200集中控制室9×654化驗室9×654變電所20×10200污水處理廠的高程布置圖在進行平面布置的同時，必須進行高程布置，以確定各處理構(gòu)筑物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的縱斷面圖。污水處理廠高程布置的主要任務1、確定各處理構(gòu)筑物的標高。2、確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標高。3、通過計算確定各部分的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。4、確定各處理構(gòu)筑物及連接管渠的高程，并繪制處理流程的縱斷面圖。高程布置的原則選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。認真計算管道沿程損失，局部損失，各處理構(gòu)筑物，計量設備及聯(lián)絡管渠的水頭損失?？紤]遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭。避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。3、在認真計算并留有余地的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。4、需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位不應盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。5、在作高程布置時，還應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。水頭損失的計算為了降低運行費用和便于管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：1、污水經(jīng)各處理構(gòu)筑物的內(nèi)部水頭損失；2、污水經(jīng)連接前后兩構(gòu)筑物管渠的