設(shè)計(jì)題目：某城市污水處理廠設(shè)計(jì).doc

設(shè)計(jì)題目：某城市污水處理廠設(shè)計(jì)第一章 設(shè)計(jì)資料一、自然條件1、 氣候：該城鎮(zhèn)氣候?yàn)閬啛釒ШＱ蠹撅L(fēng)性季風(fēng)氣候，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。2、 水文：最高潮水位 6.48m（羅零高程，下同） 高潮常水位 5.28m 低潮常水位 2.72m二、城市污水排放現(xiàn)狀1、污水水量（1）生活污水按人均生活污水排放量300l/人.d；（2）生產(chǎn)廢水量按近期1.5萬m3/d，遠(yuǎn)期2.4萬m3/d；（3）公用建筑廢水量排放系數(shù)按近期0.15，遠(yuǎn)期0.20考慮；（4）處理廠處理系數(shù)按近期0.80，遠(yuǎn)期0.90考慮。2、污水水質(zhì)（1） 生活污水水質(zhì)指標(biāo)為codcr 60g/人.dbod5 30g/人.d（2） 工業(yè)污染源參照沿海開發(fā)區(qū)指標(biāo)，擬定為：codcr 300mg/l；bod5 170mg/l（3） 氨氮根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為30md/l。三、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與處理目標(biāo)1、 建設(shè)規(guī)模該污水處理廠服務(wù)面積為10.09km2，近期（2000年）規(guī)劃人口為6.0萬人，遠(yuǎn)期（2020年）規(guī)劃人口為10.0萬人。處理水量近期3.0萬m3/d，遠(yuǎn)期6.0萬m3/d。2、 處理目標(biāo)根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進(jìn)入的水體水質(zhì)按國家3類水體標(biāo)準(zhǔn)控制，同時(shí)執(zhí)行國家關(guān)于污水排放的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為 codcr100mg/l； bod530mg/l； ss30mg/l ； nh3-n10mg/l 四、建設(shè)原則污水處理工程建設(shè)過程中應(yīng)遵從下列原則：污水處理工藝技術(shù)方案，在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡便的先進(jìn)的工藝；所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問題；污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。第二章 污水處理工藝方案選擇一、工藝方案分析本項(xiàng)目污水以有機(jī)污染為主，bod/cod=0.54 可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)，針對這些特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化。 根據(jù)國內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝”法。普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠，如設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行得當(dāng)，出水bod5可達(dá)10-20mg/l，它的缺點(diǎn)是工藝路線長，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理困難，運(yùn)行費(fèi)用高。氧化溝處理技術(shù)是20世紀(jì)50年代有荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來，這項(xiàng)技術(shù)在國外已被廣泛采用，工藝及構(gòu)筑物有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對其優(yōu)點(diǎn)的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)行脫氮，成為a/o工藝，由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。 氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比較，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。1、 工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣和空氣擴(kuò)散器，不建厭氧硝化系統(tǒng)，運(yùn)行管理方便。2、 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。3、 基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。4、 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。5、 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。6、 占地面積少。 污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān)，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝比其他方法低，據(jù)國內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當(dāng)進(jìn)水bod5在120-180mg/l時(shí)，單方基建投資約為700-900元/（m3.d），運(yùn)行成本為0.15-0.30元/m3污水。由以上資料，經(jīng)過簡單的分析比較，氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢，故采用氧化溝工藝。二、工藝流程確定：（如圖所示）說明：由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護(hù)作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵。為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為25.00mm。 曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對被有機(jī)物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置。故采用曝氣沉砂池。本設(shè)計(jì)不采用初沉池，原則上應(yīng)根據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)情況來確定是否采用初沉池。但考慮到后面的二級(jí)處理采用生物處理，即氧化溝工藝。初沉池會(huì)除去部分有機(jī)物，會(huì)影響到后面生物處理的營養(yǎng)成分，即造成c/n比不足。因此不予考慮。擬用卡羅塞爾氧化溝，去除cod與bod之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水nh3低于排放標(biāo)準(zhǔn)，故污泥負(fù)荷和污泥泥齡分別低于0.15kgbod/kgss*d和高于20.0d。氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌，推進(jìn)，充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器，相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線do測定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)do自動(dòng)控制為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)定（如避免橫向錯(cuò)流、異重流對沉淀的影響、出水束流等）、進(jìn)出水更均勻、存泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，多年來的實(shí)際和理論分析，認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池，容積利用率高，出水水質(zhì)好。設(shè)計(jì)流量 q=2.85萬m3/d=1208.3 m3/h，回流比 r=0.7。pam外運(yùn)污泥回流污水粗格柵泵房細(xì)格柵曝氣沉砂池caroussel氧化溝配水井污泥泵房二沉池巴士計(jì)量曹污泥濃縮池污泥脫水車間集水井排放鼓風(fēng)機(jī)房第三章 污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算一、水質(zhì)水量的確定1. 水量的確定近期水量：生活廢水q生活=6.0104300l/人天=1.8104m3/d 工業(yè)廢水q工業(yè)=1.5104m3/d 公用建筑廢水q公用=1.81040.15=0.27104m3/d所以近期產(chǎn)生的廢水量為qq=q生活+q工業(yè)+q公用=（1.8+1.5+0.27）104 =3.57104m3/d近期的處理系數(shù)為0.8，故近期污水處理廠的處理量qp=3.571040.8=2.856104m3/d遠(yuǎn)期水量：生活廢水q生活=10.0104300l/人天=3.0104m3/d 工業(yè)廢水q工業(yè)=2.4104m3/d 公用建筑廢水q公用=3.01040.2=0.6104m3/d所以遠(yuǎn)期產(chǎn)生的廢水量為qq=q生活+q工業(yè)+q公用=（3.0+2.4+0.6）104 =6.0104m3/d遠(yuǎn)期的處理系數(shù)為0.9，故遠(yuǎn)期污水處理廠的處理量qp=6.01040.9=5.4104m3/d通常設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理量為近期的兩倍，綜合考慮近期和遠(yuǎn)期的處理水量，取近期的設(shè)計(jì)處理水量qp=3.0104m3/d，遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理水量qp=6.0104m3/d。2. 水質(zhì)的確定近期cod： cod =242mg/l近期bod5：bod5=129mg/l遠(yuǎn)期cod：cod=240 mg/l遠(yuǎn)期bod5：bod5=128mg/lnh3-n按規(guī)定取為30 mg/l所以處理廠的處理水質(zhì)確定為cod=242mg/l，bod5=129mg/l，nh3-n=30 mg/l二、曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算說明書沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重比較大的無機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構(gòu)造簡單，處理效果較好，工作穩(wěn)定，但沉砂中夾雜一些有機(jī)物，易于腐化散發(fā)臭味，難以處置，并且對有機(jī)物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產(chǎn)生摩擦，將包裹在顆粒表面的有機(jī)物除掉，產(chǎn)生潔凈的沉砂，通常在沉砂中的有機(jī)物含量低于5%，同時(shí)提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設(shè)置了一個(gè)洗砂槽，可產(chǎn)生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動(dòng)機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片，利用離心力將砂粒甩向池壁去除，并將有機(jī)物脫除。后3種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點(diǎn)，但構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。和其它形式的沉砂池相比，曝氣沉砂池的特點(diǎn)是：一、可通過曝氣來實(shí)現(xiàn)對水流的調(diào)節(jié)，而其它沉砂池池內(nèi)流速是通過結(jié)構(gòu)尺寸確定的，在實(shí)際運(yùn)行中幾乎不能進(jìn)行調(diào)解；二、通過曝氣可以有助于有機(jī)物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，則要求得到較干凈的沉砂，此時(shí)采用曝氣沉砂池較好，而且最好在曝氣沉砂池后同時(shí)設(shè)置沉砂分選設(shè)備。通過分選一方面可減少有機(jī)物產(chǎn)生的氣味，另一方面有助于沉砂的脫水。同時(shí)，污水中的油脂類物質(zhì)在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除，還可起到預(yù)曝氣的作用。只要旋流速度保持在0.250.35/范圍內(nèi)，即可獲得良好的除砂效果。盡管水平流速因進(jìn)水流量的波動(dòng)差別很大，但只要上升流速保持不變，其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池的這一特點(diǎn)，使得其具有良好的耐沖擊性，對于流量波動(dòng)較大的污水廠較為適用，其對0.2mm顆粒的截流效率為85%。由于此次設(shè)計(jì)所處理的主要是生活污水水中的有機(jī)物含量較高，因此采用曝氣沉砂池較為合適。曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）旋流速度應(yīng)保持0.250.3m/s；（2）水平流速為0.080.12 m/s；（3）最大流量時(shí)停留時(shí)間為13min；（4）有效水深為23m，寬深比一般采用11.5；（5）長寬比可達(dá)5，當(dāng)池長比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板；（6）1污水的曝氣量為0.2空氣；（7）空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.60.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；（8）池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；（9）池子的進(jìn)口和出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并考慮設(shè)置擋板；（10）池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。一、 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算1. 最大設(shè)計(jì)流量qmaxqmax=kzqp式中的kz為變化系數(shù)，kz=1.42 qmax=1.420.347=0.493 m3/s2. 池子的有效容積v=60qmaxt式中 v沉砂池有效容積，m3； qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； t最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流動(dòng)時(shí)間，min，設(shè)計(jì)時(shí)取13min。所以 v=600.4931.5=44.37m33. 水流斷面面積a= 式中 a水流斷面面積，m2 qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； v水流水平流速，m/s。所以 a=4.11m2取 a=4.2m24.池寬bb=h沉砂池的有效水深，m。取h=2m。所以b=2.1mb/h=1.05，滿足要求。5 池長l=m，取l=10.5m此時(shí)l/b=5滿足要求6流速校核 vmin=m/s，在0.81.2m/s之間，滿足要求7曝氣沉砂池所需空氣量的確定設(shè)每立方米污水所需空氣量 d=0.2m3空氣/m3污水 8沉砂槽的設(shè)計(jì)若設(shè)吸砂機(jī)工作周期為t=1d=24h，沉砂槽所需容積式中qp的單位為m3/h設(shè)沉砂槽底寬0.5m,上口寬為0.7，沉砂槽斜壁與水平面夾角60，沉砂槽高度為 h1=沉砂槽容積為 9沉沙池總高設(shè)池底坡度為0.3,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度為 h2=0.30.7=0.21m設(shè)超高,沉沙池水面離池底的高m10曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣（1）干管直徑d1：由于設(shè)置兩座曝氣沉砂池，可將空氣管供應(yīng)兩座的氣量，即主管最大氣量為q1=0.06942=0.1388m3/s，取干管氣速v=12m/s，干管截面積a= =0.0116m2d1=m=120mm， 因?yàn)闆]有120mm的管徑，所以采用接近的管徑100mm?；厮銡馑賤=17.7m/s 雖然超過15 m/s，但若取150的管氣速又過小，所以還是選擇管徑100mm。（2）支管直徑d2：由于閘板閥控制的間距要在5m以內(nèi)，而曝氣的池長為10.5米，所以每個(gè)池子設(shè)置三根豎管，設(shè)支管氣速為v=5m/s，支管面積 a=m2d2=mm，取整管徑d2=80mm校核氣速v=4.6m/s (滿足35m/s)（3）穿孔管：采用管徑為6mm的穿孔管，孔出口氣速為設(shè)5m/s，孔口直徑取為5mm（在26mm之間）一個(gè)孔的平均出氣量 q=9.8110-5m3/s孔數(shù)：n= 個(gè)孔間隔 為，在1015mm之間，符合要求。穿孔管布置：在每格曝氣沉砂池池長一側(cè)設(shè)置1根穿孔管曝氣管，共兩根。二、細(xì)格柵的選型和計(jì)算選用xg1000型細(xì)格柵，參數(shù)如下設(shè)備寬b：1000mm 有效柵寬b1：850 有效柵隙：5 耙線速度：2 m/min 電機(jī)功率：1.1kw 安裝角度：60 渠寬b3：1050 柵前水深h2：1.0m/s 流體流速：0.51.0m/s柵條寬度s=0.01m1 柵前后的水頭損失水流斷面面積m2柵前流速 在0.40.9m/s范圍內(nèi)，復(fù)合要求設(shè)過柵流速為v=0.6m/s設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，取k=3 ,則通過格柵的水頭損失為：。3 柵槽總長度柵前的渠道超高設(shè)為0.45m，所以渠道高度為1.45m因?yàn)榘惭b高度是取60，所以格柵所占的渠道長為1.45ctg=1.45ctg60=0.84m柵后長1米。所以渠道的總長度l=0.5+0.84+1=2.34m三、水面標(biāo)高根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值污水每經(jīng)過一個(gè)障礙物水面標(biāo)高下降35cm，根據(jù)曝氣沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各個(gè)構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，本次設(shè)計(jì)以經(jīng)過一個(gè)障礙物水位下降5cm來計(jì)算，以曝氣沉砂池的砂槽底為0米進(jìn)行計(jì)算。曝氣沉砂池的水面標(biāo)高：2.38m細(xì)格柵與曝氣沉砂池之間的配水井的水面標(biāo)高： 2.43m細(xì)格柵柵后水面標(biāo)高： 2.48m細(xì)格柵柵前水面標(biāo)高：2.48+0.29=2.77m配水井外套桶水面標(biāo)高： 2.82m配水井內(nèi)套桶水面標(biāo)高： 2.88設(shè)配水井超高為0.35m則整個(gè)曝氣沉砂池系統(tǒng)的最高標(biāo)高為3.23m則曝氣沉砂池的超高為h1=3.23-2.38=0.85m四、配水井的計(jì)算設(shè)配水井的平均停留時(shí)間為t1.5min，qp=0.347 m3/s，假設(shè)配水井水柱高為5.03米。配水井面積為配水井直徑為因?yàn)檫M(jìn)水管徑為1000，管離底為200mm。所以覆土厚度為1.28m。五、砂水分離器和吸砂機(jī)的選擇（1）選用直徑lssf型螺旋式砂水分離器 （2）根據(jù)池寬選用lf-w-cs型沉砂池吸砂機(jī)，其主要參數(shù)為：潛污泵型號(hào)：av14-4（潛水無堵塞泵） 潛水泵特性 揚(yáng)程：2m，流量：54m3/h，功率：1.4kw行車速度為2-5m/min，提耙裝置功率 0.55kw 驅(qū)動(dòng)裝置功率：0.372kw 鋼軌型號(hào) 15kg/mgb11264-89 軌道預(yù)埋件斷面尺寸（mm） （b1-20）6010（b1：沉砂池墻體壁厚） 軌道預(yù)埋件間距 1000mm四、氧化溝1、設(shè)計(jì)說明 擬用卡羅塞爾氧化溝，去除cod與bod之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水nh3低于排放標(biāo)準(zhǔn)。采用卡式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)：立式表曝機(jī)單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，節(jié)能效果顯著；有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力；曝氣功率密度大，平均傳氧效率達(dá)到至少2.1kg/（kw*h）；氧化溝溝深加大，可達(dá)到5.0以上，是氧化溝占地面積減小，土建費(fèi)用降低。 氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌，推進(jìn)，充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器，相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線do測定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)do自動(dòng)控制2、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）.設(shè)計(jì)參數(shù)：qv=30000m3/d（設(shè)計(jì)采用雙池，則單池流量=15000 m3/d），設(shè)計(jì)溫度15，最高溫度25，進(jìn)水水質(zhì):近期：codcr=242mg/l，bod5=129.4mg/l， nh3-n=30mg/l，遠(yuǎn)期：codcr=240mg/l，bod5=128mg/l， nh3-n=30mg/l，出水水質(zhì):codcr=100mg/l，bod5=30mg/l，ss=30mg/l，nh3-n=10mg/l（2）.確定采用的有關(guān)參數(shù)：取mlss=3500mg/l,假定其70%是揮發(fā)性的,do=3.0mg/l,k=0.05，cs（20）=9.07mg/ly=0.6mgvss/mgbod5，kd=0.05d-1，qd,20=0.05kgnh3-n/kgmlvssd，cs(20)=9.07mg/l，=0.90，=0.94，剩余堿度：100mg/l(以caco3)，所需堿度7.14mg堿度/mgnh3-n氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgno3-n還原，硝化安全系數(shù)：3。（3）.設(shè)計(jì)泥齡：確定硝化速率nn=0.47e0.098（t-15）*n/kn+n*do/ ko+do=0.47*e0.098*（15-15）*30/（100.051*15-1.158+30）*2/（1.3+2）=0.22d-1cm=1/=1/0.22=4.5d，設(shè)計(jì)泥齡c=3*4.5=13.5d為了保證污泥穩(wěn)定，應(yīng)選擇泥齡為30d（4）.設(shè)計(jì)池體體積：確定出水中溶解性bod5的量：出水中懸浮固體bod5=1.4*0.68*30*70%=20mg/l 出水中溶解性bod5的量=30-20=10mg/l好氧區(qū)容積計(jì)算：v1=y*qv*（so-se）*c/mlvss*（1+kd*c）=0.6*30000*（129.4-10）*30/（0.7*3500*（1+0.05*30）=9278m3水力停留時(shí)間t1= v1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h脫氮計(jì)算：產(chǎn)生污泥量=y*qv*（so-se）/（1+kd*c）=0.6*30000*（129.4-10）/（1000*（1+0.05*30）=860kg/d假設(shè)污泥中大約含12.4%的氮，這些氮用于細(xì)胞合成，用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d，轉(zhuǎn)化為：106.6*1000/30000=3.55mg/l故脫氮量=30-10-3.55=16.45mg/l。堿度計(jì)算：剩余堿度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1（129.4-10）=218.5mg/l(以caco3)大于100mg/l，可以滿足ph7.2缺氧區(qū)容積計(jì)算：qd=qd,20*1.08t-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgnh3-n/kgmlvssdv2=qv*n/qd/mlvss=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3水力停留時(shí)間t2=v2/qv=6295/30000=0.21d=5h總池容積計(jì)算v=v1+v2=9278+6295=15573m3，t=t1+t2=7.4+5=12.4h（5）.曝氣量計(jì)算計(jì)算需氧氣量r=（so-se）qv*/（1-e-kt）-1.42px+4.6*qv*n-2.6*qv*no3-0.56px=30000*（129.4-10）/（1-e-kt）/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h實(shí)際需氧量ro=1.2*r=1.2*211=253.2kg/d校核：ro=r*cs（20）/（*cs（t）-c）/1.024t-20=253.2*9.07/0.9/（0.94*8.24-3）/1.024 25-20 =477.6kg/h （在400-500之間 符合）6.溝型尺寸設(shè)計(jì)及曝氣設(shè)備選型采用卡式氧化溝（兩座并聯(lián)）：取有效水深h=3.5m，單溝的寬度b=7.8m，進(jìn)水量15000 m3/d,則單溝長=v/2-0.5(2b)2 h-2*0.5b2 h/4hb=53m,單溝好氧區(qū)總長度=單溝長*4* v1 /v=126m單溝厭氧區(qū)總長度=單溝長*4* v2 /v=76m采用四溝道，兩臺(tái)55kw的立式表曝氣機(jī)（單池）曝氣設(shè)備：psb3250：d=3.25m，p=132kw，n=30r/min，清水充氧量：252kg/h， 7.配水井設(shè)計(jì)污水在配水井的停留時(shí)間最少不低于3min（不計(jì)回流污泥的量），設(shè)截面中半圓的半徑為r，矩形的寬度為r，長度為2r，設(shè)計(jì)的有效水深為4.0m（2*r*r+0.5r2）*4=30000*3/24/60r=2.7m8.其它附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)中墻的厚度為250mm；氧化溝體表面設(shè)置走道板的寬度為800mm；倒流墻的設(shè)計(jì)半徑為3.9m；配水井的進(jìn)水管道采用的規(guī)格為dn900,污泥回流管道采用的規(guī)格為dn500；出水井的設(shè)計(jì)尺寸為3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高為100mm,堰孔直徑為40mm，出水管采用的規(guī)格為dn700。五、輻流式二沉池1.設(shè)計(jì)說明1.1二沉池的類型二沉池的類型有：平流式二沉池、豎流式二沉池、輻流式二沉池、斜流式二沉池。其中，輻流式二沉池又分為：中進(jìn)周出式、周進(jìn)周出式、中進(jìn)中出式。1.2選擇輻流式（中進(jìn)周出）二沉池的原因由于平流式二沉池占地面積大；豎流式二沉池多用于小型廢水中絮凝性懸浮固體的分離；斜流式二沉池較多時(shí)候，在曝氣池出口污泥濃度高，而且沒有設(shè)置專門的排泥設(shè)備，容易造成阻塞。因此選擇輻流式二沉池。從出水水質(zhì)和排泥的方面考慮，理論上是周進(jìn)周出效果最好。但是，實(shí)際上，考慮異重流，是中進(jìn)周出的效果最好。因此，選擇了選擇輻流式（中進(jìn)周出）二沉池。2.設(shè)計(jì)計(jì)算2.1污泥回流比：2.2沉淀部分水面面積： 流量： ； 最大流量（設(shè)計(jì)流量）： 單個(gè)池子的設(shè)計(jì)流量： 污泥負(fù)荷q取1.1m3/(m2.h)， 池子數(shù)n為2 。 沉淀部分水面面積：2.3校核固體負(fù)荷： 因?yàn)?42150，符合要求。2.4池子直徑 池子直徑： 根據(jù)選型取池子直徑為35.0m。2.5沉淀部分的有效水深 沉淀時(shí)間t為2.5s 有效水深：2.6沉淀池總高 2.7校核徑深比：徑深比為 符合要求。2.8進(jìn)水管的設(shè)計(jì)單體設(shè)計(jì)污水流量： 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量： 取管徑d=700mm ，流速為 因?yàn)椋?.6970.6符合要求，所以進(jìn)水管直徑為d=700mm。2.9穩(wěn)流筒進(jìn)水井的流速為0.8m/s ，則過水面積為 過水面積和泥管面積的總和： 由過水面積和泥管面積的總和求出直徑為筒壁厚為250mm， 取管徑為900mm。 進(jìn)行校核：過水面積為流速為 。筒上有8個(gè)小孔 ，孔面積為s2= ，所以。 二沉池采用的是zbx型周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)，穩(wěn)流筒的直徑為3880mm。 取穩(wěn)流筒出流速度為0.1m/s， 則過水面積為穩(wěn)流筒下部與池底距離為所以穩(wěn)流筒下部與池底距離大于0.2m，即符合要求。2.10配水井配水井設(shè)計(jì)為馬蹄形，在外圍加寬700mm為污泥井。 時(shí)間取3分鐘 流量為取配水井直徑為d=3000mm 則配水井高度其中，設(shè)計(jì)水深為7.0m，超高為0.6m。2.11出水部分單池設(shè)計(jì)流量：出水溢流堰設(shè)計(jì)（1） 堰上水頭 h=0.05mh2o（2） 每個(gè)三角堰的流量0.783l/s（3） 三角堰個(gè)數(shù) 因此取n=223（個(gè)）2.12排泥部分 回流污泥量為剩余污泥量為 因?yàn)槭Ｓ辔勰嗔啃?，所以忽略不?jì)，即總污泥量為0.188m3/s。取流速為0.8（m/s） 直徑為 取直徑為d=400mm 校核：流速為 0.60.750.9 因此符合要求。綜上， 二沉池采用的是zbx型周邊傳動(dòng)吸泥機(jī) 池徑為35000mm.第四章 污水處理廠總體布置一、 污水廠總體布置內(nèi)容：污水廠的總體布置包括平面布置和高程布置兩部分。二、 總平面布置（一）、平面布置平面布置的內(nèi)容主要包括：各種構(gòu)（建）筑物的平面定位；各種輸水管道、閥門的布置；排水管渠及檢查井的布置；各種管道交叉位置；供電線路位置，道路、綠化、圍墻及輔助建筑的布置等。（二）、污水廠的平面布置1、污水廠平面布置原則（1）按功能分區(qū)。配置得當(dāng)。主要是指對生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活福利等各部分的布置，要做到分區(qū)明確、配制得當(dāng)，而又不過分獨(dú)立分散，既有利于生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，確保安全生產(chǎn)。在有利條件時(shí)（尤其是建新廠時(shí)），最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，但二者之間不必設(shè)置圍墻。（2）功能明確、布置緊湊。首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形，地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時(shí)力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長度，便于操作管理。（3）順流排列，流程簡捷。指處理構(gòu)（建）筑物盡量按流程方向布置，避免與進(jìn)（出）水方向相反安排，各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）應(yīng)以最短路線布置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴(yán)禁將管線埋在構(gòu)（建）筑物下面，目的在于減少能量（水頭）損失，節(jié)省管材，便于施工和檢修。（4）充分利用地形、平衡土方，降低工程費(fèi)用。某些構(gòu)筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空，派泥，又減少了工程量，而另一些構(gòu)筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送。（5）必要時(shí)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)余地，考慮擴(kuò)建和施工可能（尤其是對大中型污水處理廠）。（6）構(gòu)（建）筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向。將排放異味、有害氣體的構(gòu)（建）筑物布置在居住與辦公場所的下風(fēng)向；為保證良好的自然通風(fēng)條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。2、污水廠的平面布置污水廠的平面布置是在工藝設(shè)計(jì)計(jì)算之后進(jìn)行的，根據(jù)工藝流程、單體功能要求及單體平面圖形進(jìn)行，污水廠總平面上應(yīng)有風(fēng)向玫瑰土，構(gòu)（建）筑物一覽表、占地面積指標(biāo)表及必要的說明，比例尺一般為1：（200-500），圖上應(yīng)有坐標(biāo)軸線或者放格控制網(wǎng)。（1）首先對處理構(gòu)筑物和建筑物進(jìn)行組合安排。布置時(shí)對其平面位置、方位、操作條件、走向、面積等統(tǒng)盤考慮。安排時(shí)應(yīng)對高程、管線和道路進(jìn)行協(xié)調(diào)。建筑物在平面上、高程上組合起來，進(jìn)行組合布置。構(gòu)筑物的組合原則如下：a、 對工藝過程有利或者無害，同時(shí)從結(jié)構(gòu)，施工角度看也是允許的，可以組合，如曝氣池（或氧化池）與沉淀池的組合，反應(yīng)池與沉淀池的組合，調(diào)節(jié)池與濃縮池的組合。b、 從生產(chǎn)上看，關(guān)系密切的構(gòu)筑物可以組合成一座構(gòu)筑物，如調(diào)節(jié)池和泵房，變配電與鼓風(fēng)機(jī)房，投藥間與藥劑倉庫等。c、 為了集中管理和控制，有時(shí)對于小型污水廠還可以進(jìn)一步擴(kuò)大組合范圍。構(gòu)筑物間的凈距離，按它們中間的道路寬度和鋪設(shè)管線所需要的寬度，或者按其他特殊要求來定，一般為5-20m。布置管線時(shí)，管線之間及其他構(gòu)（建）筑物之間，應(yīng)留出適當(dāng)?shù)木嚯x，給水管或排水管距構(gòu)（建）筑物不小于3m，給水管和排水管的水平距離，當(dāng)d200m時(shí)，不應(yīng)小于1.5m，當(dāng)d200m時(shí)不小于3m。（2）生產(chǎn)輔助建筑物的布置，亦應(yīng)盡量考慮組合布置，如機(jī)修間與材料庫的組合，控制室，值班室、化驗(yàn)室、辦公室的組合布置。（3）預(yù)留面積的考慮。必要時(shí)預(yù)留生產(chǎn)設(shè)施的擴(kuò)建用地。（4）生活附屬建筑物的布置，宜盡量與處理構(gòu)筑物分開單獨(dú)設(shè)置，可能時(shí)應(yīng)盡量放在廠前區(qū)，應(yīng)避免構(gòu)（建）筑物與附屬生活設(shè)施的風(fēng)向干擾。（5）道路、圍墻及綠化帶的布置。通向一般構(gòu)（建）筑物應(yīng)設(shè)置人行道，寬度1.52.0m；通向倉庫、檢修間等應(yīng)設(shè)車行道，其路面寬度為34m，轉(zhuǎn)彎半徑為6m，廠區(qū)主要車行道寬56m；行車道邊緣到房屋或構(gòu)筑物外墻面的最小距離為1.5m。道路縱坡一般為1%2%，不大于3%。 污水廠部長除應(yīng)保證生產(chǎn)和整潔衛(wèi)生外，還應(yīng)注意美觀，充分綠化，在構(gòu)（建）筑物處理上，應(yīng)因地制宜，與周圍情況相稱，在色調(diào)上做到活潑，明朗和清潔。應(yīng)合理規(guī)劃花壇、草坪、林蔭等，使廠區(qū)景色園林化，但曝氣池、沉淀池等露天水池周圍不宜種植喬木，以免落葉入池。（6）污泥區(qū)的布置。由于污泥的處理和處置一般與污水處理相互獨(dú)立，且污泥處理過程衛(wèi)生條件比污水處理差，一般將污泥處理放在廠區(qū)后部，若污泥處理過程中產(chǎn)生沼氣，則應(yīng)按消防要求設(shè)置防火間距。由于污泥來自于污水處理部分，而污泥處理脫出的水分又要送到調(diào)節(jié)池或初沉池中，必要時(shí)，可考慮某些污泥處理設(shè)施與污水處理設(shè)施的組合。（7）管（渠）的平面布置。在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)有連通管（渠），還應(yīng)有使各處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管（渠）。當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故停止工作時(shí)候，使其后接按處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常的運(yùn)行，污水廠應(yīng)設(shè)超越全部或部分處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。此外還應(yīng)設(shè)有給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管及輸配電線路等，這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部分在地上，對他們的安排，既要便于施工和維護(hù)管理，也要緊湊，少占用地。（8）、進(jìn)出口的布置。污水廠的正門一般設(shè)在辦公樓附近。污泥及物料運(yùn)輸最好另辟側(cè)門，就近進(jìn)出廠，以免影響環(huán)境衛(wèi)生，并防止噪音干擾。3、布置結(jié)果布置結(jié)果見附圖三、 管道設(shè)計(jì)及布置（一）、進(jìn)水管、事故管由設(shè)計(jì)任務(wù)書知，進(jìn)水管的管徑為dn=1200mm，采用的是鋼筋混凝土管。設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下：由于工業(yè)廢水無變化系數(shù)，故只考慮生活污水的變化系數(shù)，以遠(yuǎn)期的生活污水進(jìn)行設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)期生活污水量生活污水的總變化系數(shù)為：所以總設(shè)計(jì)流量為取設(shè)計(jì)流量為。查溝道水力學(xué)算圖得，管內(nèi)流速，充滿度，。校核近期水量的管內(nèi)流速。近期生活污水的水量為總變化系數(shù)計(jì)算的設(shè)計(jì)流量為取設(shè)計(jì)流量為600l/s，查圖知，在坡度，管徑d=1200mm時(shí)，管內(nèi)流速，故設(shè)計(jì)合理。事故管與進(jìn)水管采用同一材料同一規(guī)格的管。（二）、污水管1、從泵房到曝氣沉砂池的管道、從曝氣沉砂池到配水井的管道以遠(yuǎn)期的流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即，配水井只設(shè)一個(gè)。管道擬用鑄鐵管。由以及得，取流速。則，取整后d=1000mm。校核流速。，介于0.6m/s-1.5 m/s之間，設(shè)計(jì)合理。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，當(dāng)管徑d=1000mm，設(shè)計(jì)流量時(shí)，坡度，滿流，管內(nèi)流速。2、從氧化溝到下一個(gè)配水井的管道以近期的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即，分期建設(shè)，都是滿流管，擬用鑄鐵管。取流速。則，取整d=700mm。將取整后的d=700mm代入校核流速。則，介于0.6m/s-1.5 m/s之間，設(shè)計(jì)合理。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，當(dāng)管徑d=700mm，設(shè)計(jì)流量時(shí)，坡度，滿流，管內(nèi)流速。3、 從配水井到二沉池的管道也是取近期的污水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。污泥回流比，設(shè)有兩個(gè)二沉池，則設(shè)計(jì)流量：取流速計(jì)算管徑，取整后d=700mm。將取整后的d=700mm代入校核流速。則，介于6m/s-1.5 m/s之間，設(shè)計(jì)合理。擬用鑄鐵管，查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，當(dāng)管徑d=700mm，設(shè)計(jì)流量時(shí)，坡度，滿流，管內(nèi)流速4、 二沉池出水管的管道以近期的污水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流量：取流速計(jì)算管徑，取整后d=500mm。校核流速，介于6m/s-1.5 m/s之間，設(shè)計(jì)合理。擬用鑄鐵管，查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，當(dāng)管徑d=500mm，設(shè)計(jì)流量時(shí)，坡度，滿流，管內(nèi)流速。5、出廠管的管道以近期的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即，分期建設(shè)，都是滿流管，擬用鑄鐵管。取流速。則，取整d=700mm。將取整后的d=700mm代入校核流速。則，介于0.6m/s-1.5 m/s之間，設(shè)計(jì)合理。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，當(dāng)管徑d=700mm，設(shè)計(jì)流量時(shí)，坡度，滿流，管內(nèi)流速。（三）、污泥管從污泥泵房到污泥濃縮池的管道，即剩余污泥管，其設(shè)計(jì)流量為：，取流速，則剩余污泥管的管徑為：，取整后d=30mm。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，管徑d=25mm，1000i=58.6，管內(nèi)流速，采用鐵管。從污泥泵房到氧化溝的回流污泥管道，即回流污泥管?；亓鞅葹?.54。設(shè)計(jì)流量，取設(shè)計(jì)流速，則：，取整d=500mm。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，管內(nèi)流速，1000i=2.5，采用鑄鐵管。從二沉池到污泥泵房的管道設(shè)計(jì)流量，采用鑄鐵管。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得，管徑d=500mm，流速，1000i=2.5，符合設(shè)計(jì)要求。（四）、雨水管、廠區(qū)污水管雨水管和廠區(qū)污水管通常采用非金屬的管材，雨水管采用的管徑，廠區(qū)污水管采用的管徑。（五）、給水管給水管擬采用鋼管，采用的管徑。（六）、布置結(jié)果布置結(jié)果見附圖四、 高程布置（一）布置原則污水處理工程的污水流程高程布置的只要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高,確定處理構(gòu)筑物之間連接灌渠的尺寸及其標(biāo)高;通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高,從而使污水能夠處理構(gòu)筑物之間暢通地流動(dòng),保證污水處理工程的正常運(yùn)行.污水處理工程的高程布置一般應(yīng)遵守如下原則：（1） 認(rèn)真計(jì)算管道沿程損失，局部損失，各處理構(gòu)筑物，計(jì)量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時(shí)流量，雨天流量和事故時(shí)流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時(shí)，與其并聯(lián)運(yùn)行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。（2） 考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。（3） 避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。（4） 在認(rèn)真計(jì)算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚(yáng)程，以降低運(yùn)行費(fèi)用。（5） 需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時(shí)間里能夠自流排放水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因?yàn)槠涑霈F(xiàn)時(shí)間較短，易造成常年水頭浪費(fèi)，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當(dāng)水體水位高于設(shè)計(jì)排放水位時(shí)，可進(jìn)行短時(shí)間的提升排放。本設(shè)計(jì)中最高潮水位為6.48m,高潮常水位為5.28 m，低潮常水位為2.72 m，而污水處理廠平整后地面標(biāo)高為6.85 m。進(jìn)水管水面標(biāo)高為2.30 m，管頂標(biāo)高為3.02 m。（6） 應(yīng)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。（二）構(gòu)筑物的水頭損失為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng),以按重力流考慮為宜，為此，必須精確地計(jì)算污水流動(dòng)中的水頭損失。水頭損失包括：(1) 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失，按照下表進(jìn)行估算：構(gòu)筑物名稱水頭損失/m構(gòu)筑物名稱水頭損失/m格柵0.1-0.29生物濾池（工作高度為2m時(shí)）沉沙地0.1-0.25(1)裝有旋轉(zhuǎn)式布水器2.7-2.8沉沙地：平流0.2-0.4(2)裝有固定噴灑布水器4.5-4.75豎流0.4-0.5混合池或接觸池0.1-0.3輻流0.5-0.6污泥干化場2-3.5雙層沉淀池0.1-0.2曝氣池:污水潛流入池0.25-0.5污水跌水入池0.5-1.5（2）污水流經(jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物的管渠（包括配水設(shè)施）時(shí)產(chǎn)生的水頭損失，包括沿程和局部水頭損失沿程水頭損失的計(jì)算公式如下：式中i坡度，可查給水排水手冊得；l為管長，單位為m。局部水頭損失的計(jì)算公式如下： 式中: