畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-成都市某高校生活污水處理工程設(shè)計(jì).doc

成都市某高校生活污水處理工程設(shè)計(jì)成都市某高校生活污水處理工程設(shè)計(jì) 摘摘 要要 目前，城市污水中生活污水所占比例已達(dá) 60%左右，而高校生活污水是城市污水的重 要組成部分，因此，其治理對(duì)解決中國(guó)目前的城市水污染問(wèn)題具有重要意義。本次設(shè)計(jì)針 對(duì)某高校生活污水的水質(zhì)、水量特點(diǎn)，在與實(shí)際運(yùn)行的同類生活污水處理廠進(jìn)行對(duì)比的基 礎(chǔ)上，綜合考慮技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等各方面因素，選擇了水解酸化生物接觸氧化為主體的工藝 流程。本次設(shè)計(jì)工作包括各主要構(gòu)筑物的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算、所用設(shè)備的選型、整個(gè)工程的經(jīng) 濟(jì)技術(shù)分析、平面布置圖及高程圖等主要圖紙的繪制。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：高校生活污水；水解酸化接觸氧化工藝；工程設(shè)計(jì) Engineering design of university sanitary sewage treatment in Chengdu Abstract Nowadays, the amount of the sanitary sewage covered about 60% of the total city sewage, and the university sanitary sewage is an important constituent of the city sewage. Therefore, the dispose of it is of significant importance. In this design, on the contrast with the actual movement similar sanitary sewage treatment plant in the foundation, analyzing the sewage water quality, the water volume, the overall evaluation technology and the economy and so on various aspects factor, Hydrolisis acidification - catalytic oxidation craft is chosen. This design work including various constructions size design calculation, the shaping of the used equipment, the entire project economical technical analysis, various constructions elevation computation as well as each main equipment design drawing and the flow chart plan. Key words: University sanitary sewage; Hydrolisis acidification - catalytic oxidation craft; Engineering design 目目 錄錄 論文總頁(yè)數(shù)：共 39 頁(yè) 1引言.1 2設(shè)計(jì)說(shuō)明書.2 2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及概況.2 2.2廢水處理方案的確定.2 2.3污水處理工藝流程.3 2.4工程投資估算.4 2.5運(yùn)行成本估算.5 3設(shè)計(jì)計(jì)算書.7 3.1格柵的設(shè)計(jì).7 3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì).9 3.3水解（酸化）池的設(shè)計(jì).10 3.4一級(jí)生物接觸氧化池的設(shè)計(jì).11 3.5中間沉淀池的設(shè)計(jì).15 3.6（二級(jí)）生物接觸氧化池的設(shè)計(jì).17 3.7二次沉淀池的設(shè)計(jì).21 3.8污泥部分設(shè)計(jì).23 3.9物料衡算.25 3.10水力計(jì)算.28 4設(shè)計(jì)圖紙.35 結(jié) 論.36 參考文獻(xiàn).37 致 謝.38 聲 明.39 第 1 頁(yè) 共 39 頁(yè) 1 1引言引言 2007 中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告指出，水資源問(wèn)題從一般的資源性缺水轉(zhuǎn)向供水不 足、水浪費(fèi)和水污染相互作用形成的綜合性缺水。水資源人均占有量不斷減少，而未來(lái)中 國(guó)水需求還將繼續(xù)增加，供需矛盾將更加尖銳，在污染物排放總量不斷增長(zhǎng)的情況下，水 環(huán)境問(wèn)題正從常規(guī)污染物的傳統(tǒng)型污染轉(zhuǎn)向新舊多種污染物相互影響的復(fù)合型污染，從過(guò) 去以工業(yè)污染為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨钗廴緸橹鳎⑴c工業(yè)污染和農(nóng)業(yè)面源污染并存的格局。而 據(jù)專家預(yù)測(cè)，到 2030 年前后，中國(guó)的需水量將接近可利用水量的極限。由于水資源供給 的穩(wěn)定性和需求的不斷增長(zhǎng)，使水具有了越來(lái)越重要的戰(zhàn)略地位。我國(guó)作為一個(gè)人口眾多 的國(guó)家,由于生活用水量之大，造成大量生活污水的產(chǎn)生，因此，要使水資源得以合理利 用,對(duì)生活污水的治理及其回用就顯得極為重要，而我國(guó)的眾多高校作為生活用水量較大 的區(qū)域,對(duì)其產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理及回用同樣具有重要意義。 高校生活污水水量波動(dòng)及水質(zhì)變化都較大，有機(jī)物含量高，具有很高的可生化性。對(duì) 于生活污水處理工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于工藝流程的選擇，目前，國(guó)內(nèi)外生活污水的處理工藝 主要有：傳統(tǒng)活性污泥法、生物接觸氧化法、SBR 法、AB 法、氧化溝法等常規(guī)生化處理法， 以及改進(jìn)型 SBR 法、A/A/O 等較先進(jìn)的新工藝。對(duì)于此次高校生活污水處理工程設(shè)計(jì)，通 過(guò)對(duì)污水水量水質(zhì)及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析，選擇了生物接觸氧化法。該方法是介于活性污泥法 和生物膜法之間的一種污水處理方法，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，處理效果良好1-2。 第 2 頁(yè) 共 39 頁(yè) 2 2設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2.12.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及概況設(shè)計(jì)任務(wù)及概況 2.1.12.1.1 污染源概述污染源概述 成都市某高校污水治理工程的污水主要來(lái)自教師住宅室內(nèi)衛(wèi)生間、廚房，學(xué)生公寓室 內(nèi)衛(wèi)生間、食堂等處，污水水質(zhì)與賓館、餐廳、廁所及一般生活小區(qū)相似。 2.1.22.1.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量和排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)水質(zhì)水量和排放標(biāo)準(zhǔn) 總處理水量（日平均流量）Q=650m 3 /d 表 設(shè)計(jì)水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) 指標(biāo)pH 值 BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3N(mg/L) 油 進(jìn)水水質(zhì) 6-932065027025100 排放標(biāo)準(zhǔn) 6-92080701020 2.22.2 廢水處理方案的確定廢水處理方案的確定 2.2.12.2.1 廢水預(yù)處理方案確定廢水預(yù)處理方案確定 工程設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的誤區(qū)有： 按平均流量設(shè)計(jì)，全然不考慮生活污水排放的特 殊性：高峰時(shí)段排放量是日平均排放量的兩倍左右。 機(jī)械格柵柵隙過(guò)大，大量毛發(fā)進(jìn) 入泵體而燒毀電機(jī)。 初沉池污泥區(qū)過(guò)小，大量污泥進(jìn)入生物處理系統(tǒng)而破壞生物污泥 的活性。 鑒于以上可能出現(xiàn)的問(wèn)題，且由于此次設(shè)計(jì)污水水質(zhì)與賓館、餐廳、廁所及一般生活 小區(qū)相似，懸浮物含量較大，為避免對(duì)后續(xù)構(gòu)筑物的處理效果造成不良影響，故必須使用 格柵進(jìn)行預(yù)處理，而又因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)污水日平均流量較小，產(chǎn)生的柵渣量也較少，故直接 采用細(xì)格刪，并進(jìn)行人工清渣。 由于生活污水水量水質(zhì)變化都比較大，故在格柵后需設(shè)一調(diào)節(jié)池對(duì)水量水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 而后再進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)施。 2.2.22.2.2 廢水生物處理方案的確定廢水生物處理方案的確定 生活污水的可生化性一般較好，而此次任務(wù)中 BOD5/CODcr=0.490.3（具有較好的可 生化性） ，可采用生化法處理，又因生活污水中的 CODcr 含量大部分經(jīng)過(guò)一級(jí)生化處理即 可達(dá)到排放要求，故可采用好氧生化法進(jìn)行處理。 目前，常用的好氧生化法處理工藝主要有：活性污泥法及生物膜法，雖然各種生化處 理法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但由于此次設(shè)計(jì)任務(wù)中所給的處理水量較小，且生活污水流量變化較大， 綜合考慮以上因素，此次設(shè)計(jì)適宜采用生物膜法中的生物接觸氧化法為主體工藝。 又因此次設(shè)計(jì)污水中 CODcr 含量稍偏高，故采用二段式生物接觸氧化法（一、二兩級(jí) 接觸氧化法）對(duì)污水進(jìn)行處理，以使主體工藝能夠有更高的處理效率，但進(jìn)入接觸氧化池 的污水 BOD5含量一般需控制在 100-300 mg/L 之間，故在進(jìn)入接觸氧化池之前設(shè)置一水解 酸化池（其處理效果優(yōu)于一般初沉池） ，以此提高污水可生化性，降低進(jìn)水中的有機(jī)物及 第 3 頁(yè) 共 39 頁(yè) 懸浮物濃度。 2.2.32.2.3 生物接觸氧化法工藝的介紹生物接觸氧化法工藝的介紹 生物接觸氧化法于 1971 年在日本首創(chuàng)，近年來(lái)，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都得到了較為廣泛 的研究與應(yīng)用，用于處理生活污水和某些工業(yè)有機(jī)污水，并取得了良好的處理效果。 生物接觸氧化法是在池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)于填料表面， 部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中。因此，它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)。生物接 觸氧化池中的生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝， 產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，形成生 物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外。 該法又分為一段式、二段式、多段式。 方案特點(diǎn)： 由于生物接觸氧化池內(nèi)填料比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物 固體量高于活性污泥法曝氣池的生物固體量，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷； 相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，生物接觸氧化法不需要設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也 不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便； 池內(nèi)生物固體量多，屬完全混合型，因此，生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng) 的適應(yīng)能力； 由于池內(nèi)生物固體量多，有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，F(xiàn)/M 比可以保持在一定水平，因此， 污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法7。 2.32.3 污水處理工藝流程污水處理工藝流程 格柵調(diào)節(jié)池水解酸化池一級(jí)生物接觸氧化池 中 間 沉 淀 池 二級(jí)生物接觸氧化池二沉池 污泥外排 污泥濃縮池 出水 圖 工藝流程示圖 2.3.12.3.1 工藝流程簡(jiǎn)介工藝流程簡(jiǎn)介 高校排放的生活污水先流經(jīng)格柵，截留部分大顆粒懸浮物后再進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量、 水質(zhì)調(diào)節(jié)，接著進(jìn)入水解酸化池以去除大部分懸浮物及部分 CODcr、BOD5，并提高污水的可 生活污水 第 4 頁(yè) 共 39 頁(yè) 生化性，之后進(jìn)入由一、二兩級(jí)生物接觸氧化池組成的主體工藝，以去除大部分有機(jī)物， 最后經(jīng)沉淀池沉淀出水，使污水達(dá)標(biāo)排放，其中調(diào)節(jié)池及兩個(gè)沉淀池產(chǎn)生的污泥排入污泥 濃縮池進(jìn)行濃縮處理，濃縮后的污泥外運(yùn)，可用于制磚。 2.3.22.3.2 污水及污泥處理主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)污水及污泥處理主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 1、格柵 采用機(jī)械細(xì)格柵，柵前水深 0.2m，過(guò)柵流速 0.7m/s，安裝傾角 60 ，柵條間隙 10 條， 柵槽寬度 0.39m，柵槽總長(zhǎng) 2.05m，每日柵渣量 0.08m3。 2、調(diào)節(jié)池 水力停留時(shí)間為 6h，有效容積為 165m3，尺寸為：LBH=7.57.53m3 3、水解酸化池 水利停留時(shí)間 2.5h，有效容積 147m3，尺寸為長(zhǎng)寬高=1054m3，設(shè)置 2m 高的 立體彈性填料，填料底部距池底 1.2m，CODcr 去除率 40%，BOD5去除率 25%,SS 去除率 80%。 4、一級(jí)生物接觸氧化池 有機(jī)負(fù)荷率設(shè)為 2.0kgBOD5/（m3.d）,反應(yīng)池分為四格，每格面積為 5.25m2，池深 5.15m，CODcr 去除率為 80%，BOD5去除率為 85%。 5、中間沉淀池 池?cái)?shù) 1 個(gè)，水力停留時(shí)間 1.2h，池徑 5m，池總高度 5.6m，每日污泥產(chǎn)量 4.2m3/d，SS 去除率為 20%。 6、二級(jí)生物接觸氧化池 有機(jī)負(fù)荷率設(shè)為 0.5kgBOD5/（m3.d）,反應(yīng)池分為四格，每格面積為 3m2，池深 5.15m，CODcr 去除率為 65%，BOD5去除率為 70%。 7、二沉池 池?cái)?shù) 1 座，水力停留時(shí)間 1.5h，池徑 5m，池總高度 6m，每日污泥產(chǎn)量 0.6m3/d，SS 去除率為 30%。 8、污泥濃縮池 池?cái)?shù) 2 座，濃縮時(shí)間 24h，池徑 1.6m，池總高度 3.75m，濃縮后污泥體積 4.55m3/d。 2.42.4 工程投資估算工程投資估算 2.4.12.4.1 土建部分土建部分 對(duì)需要土建的構(gòu)筑物進(jìn)行工程投資估算，每立方米按照 0.036 萬(wàn)元造價(jià)進(jìn)行計(jì)算，每 平方米按照 0.07 萬(wàn)元造價(jià)進(jìn)行計(jì)算。 第 5 頁(yè) 共 39 頁(yè) 表 2 土建部分投資估算 序號(hào)名稱規(guī)格造價(jià)（萬(wàn)元） 1 調(diào)節(jié)池 7.5m7.5m3m=168.75m36.08 2 水解（酸化）池 10m5m4m=200m37.20 3 (一級(jí))接觸氧化池 (二級(jí))接觸氧化池 3m1.75m5.15m4=108.15m3 2m1.5m5.15m4=61.8m3 6.12 4 污泥濃縮池 18.842=37.68m31.36 5 污泥脫水間 12.96m20.91 6 垃圾打包間 9m20.63 小計(jì) 22.30 2.4.22.4.2 設(shè)備及器材部分設(shè)備及器材部分 表 3 設(shè)備及器材部分投資估算 序號(hào)名稱數(shù)量規(guī)格10價(jià)格（萬(wàn)元） 1 污水提升泵2(臺(tái)) QW80-1600.50 2 格柵1(臺(tái))NC-600 型 2.60 3 沉淀池2(套) 14.00 5 污泥提升泵3(臺(tái)) CP(T)-50.75-50 CP(T)-51.5-801.20 6 曝氣頭33(個(gè))JS-1 型 4.95 7 板框壓濾機(jī)1(臺(tái)) BAM S6/420-U1.50 8 配電系統(tǒng) 8.00 9 填料軟性填料 E2 3.2 小計(jì) 35.95 2.4.32.4.3 其它費(fèi)用其它費(fèi)用 表 4 其它費(fèi)用估算 序號(hào)名稱價(jià)格（萬(wàn)元）備注 1 管材及附件 13.00 安裝費(fèi)、管理費(fèi)、稅金等 2 設(shè)備安裝綜合取費(fèi) 9.00 3 設(shè)計(jì)費(fèi) 10.00 4 調(diào)試培訓(xùn)費(fèi) 6.00 5 不可預(yù)見(jiàn)費(fèi) 12.00 小計(jì) 50.00 工程總投資：22.30+35.95+50.00=108.25（萬(wàn)元） 2.52.5 運(yùn)行成本估算運(yùn)行成本估算 、污水處理站人員編制 擬編制 4 名工作人員，每人每月 1200 元。 第 6 頁(yè) 共 39 頁(yè) 則工資福利費(fèi)：E1=4120012/(365650)=0.24 元/天m3 II、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 電費(fèi) E2：電價(jià) 0.65 元/kwh，機(jī)容量 12kW。 則 E2=0.651224/650=0.29 元/天m3 藥劑費(fèi) E3：污泥脫水劑（混凝液 FeCl3）320 元/噸，加藥量 0.137t/d。 則 E3=0.137320/650=0.07 元/天m3 設(shè)備維修費(fèi) E4：費(fèi)率取 2%。 則 E4=35.952%10000/(650365)=0.03 元/天m3 設(shè)備磨損(基本折舊)費(fèi) E5：費(fèi)率取 3.2%。 則 E5=22.33.2%10000/650365=0.03 元/天m3 III、處理費(fèi)用 E E=E1+E2+E3+E4+E5 =0.24+0.29+0.07+0.03+0.03 =0.66 元/天m3 則運(yùn)行成本為:0.66 元/天m3 第 7 頁(yè) 共 39 頁(yè) 3 3設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)計(jì)算書 3.13.1 格柵的設(shè)計(jì)格柵的設(shè)計(jì) 3.1.13.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 格柵是由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成，裝在廢水水渠的進(jìn)口處，用 于去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施正常運(yùn)行。 格柵所能截留污染物的數(shù)量，隨所選用的柵條間隙距和污水性質(zhì)而有很大的區(qū)別，一 般以不堵塞水泵和水處理廠站的處理設(shè)備為原則6。 由于此次工程處理水量較小，且柵渣量也少，選用細(xì)格柵做預(yù)處理。 3.1.23.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 柵條間隙 b=10mm，柵前水深 h=0.2m，過(guò)柵流速 v=0.7m/s，安裝傾角，日平 60 均流量 Q=650m3/d，最大設(shè)計(jì)流量max=QKz/(243600)=6502.16/(243600) =0.016(m3/s)(其中：Kz 為生活污水量總變化系數(shù))。 3.1.33.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算草圖 柵條的間隙數(shù)（n） 取 n=10 條 bhv Q n sinmax 90 . 9 7 . 02 . 001 . 0 60sin028 . 0 柵槽寬度(B) 柵槽寬度一般比格柵寬 0.20.3m，取 0.2m 設(shè)格柵寬度：S=10mm 則柵槽寬度：)(39 . 0 2 . 0) 110(01 . 0 1001 . 0 2 . 01mnsbnB 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度() 1 L 設(shè)進(jìn)水渠道寬 B1=0.25,漸寬部分展開(kāi)角 1=20 o,進(jìn)水渠道內(nèi)的流速 0.7m/s， 則 202 25 . 0 39 . 0 2 1 1 1 tgtg BB L 第 8 頁(yè) 共 39 頁(yè) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度() 2 L )(096 . 0 2 192 . 0 2 1 2 m L L 通過(guò)格柵的水頭損失() 格柵采用迎水面、背水面均為半圓形的矩形柵條 sin 2 2 1 g v kkhh sin 2 )( 2 3 4 g v b s k 60sin 81. 92 7 . 0 ) 01 . 0 01 . 0 (67 . 1 3 2 3 4 )(108 . 0 m 柵后槽總高度(H) 取柵前渠道超高 h2=0.25m,柵前槽總高 H1=h1+h2=0.45m 則mmhhhH56 . 0 558 . 0 25 . 0 108 . 0 2 . 0 21 柵槽總長(zhǎng)度(L) tg H LLL 1 21 5 . 00 . 1 60 45 . 0 5 . 00 . 1096 . 0 192 . 0 tg )(05 . 2 m 每日柵渣量() 1 W 取每日柵渣量=0.12m3柵渣/103污水 1 W 則)/(2 . 0/08 . 0 100016 . 2 8640012 . 0 016 . 0 1000 86400 331max dmdm k WQ W z 故采用人工清渣。 格柵對(duì)污水中 SS 的去除率約為 2%20%，對(duì) BOD5的去除率約為 5%10% 則污水經(jīng)格柵后 SS 的含量為：270（1-5%）257(mg/L) BOD5的含量為：320（1-5%）=304(mg/L) 第 9 頁(yè) 共 39 頁(yè) 3.23.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì) 3.2.13.2.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 生活污水隨作息規(guī)律而變化，而水量、水質(zhì)的變化會(huì)使得處理設(shè)備不能在最佳的工藝 條件下運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至使設(shè)備無(wú)法工作，為此需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。 調(diào)節(jié)池實(shí)際上是一座變水位的貯水池，進(jìn)水一般為重力流，出水用泵提升，其作用是 對(duì)不同時(shí)間或不同來(lái)源的廢水進(jìn)行混合，使流出水質(zhì)比較均勻，且穩(wěn)定水流量，有利于污 水的進(jìn)一步處理6。 3.2.23.2.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 調(diào)節(jié)池最小有效容積應(yīng)能容納水質(zhì)水量變化一個(gè)周期所排放的全部廢水量，本次設(shè)計(jì) 采用地下式調(diào)節(jié)池，便于利用一次提升水頭，且具有一定的保溫作用。 3.2.33.2.3 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期 T=6.0h，調(diào)節(jié)池的有效水深 h=3m。 3.2.43.2.4 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 出水 h i0.01 泵 L 圖 3 調(diào)節(jié)池計(jì)算示意圖 調(diào)節(jié)池有效容積（V） )( 5 . 1626 24 650 3 mTQV 取 165 m3 調(diào)節(jié)池面積（A） h V A 3 165 )(55 2 m 采用方形調(diào)節(jié)池，則取 L=B=7.5m 則調(diào)節(jié)池規(guī)格為：7.5m7.5m3m 故調(diào)節(jié)池實(shí)際容積為： 3 75.16835 . 75 . 7m 第 10 頁(yè) 共 39 頁(yè) 3.33.3 水解（酸化）池的設(shè)計(jì)水解（酸化）池的設(shè)計(jì) 3.3.13.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 水解是將厭氧發(fā)酵階段過(guò)程控制在水解與產(chǎn)酸階段，水解池對(duì)各類有機(jī)物的去除遠(yuǎn)遠(yuǎn) 高于傳統(tǒng)初沉池，利用厭氧反應(yīng)中的水解和產(chǎn)酸作用，使污水、污泥一次得到處理9。 本次設(shè)計(jì)之所以采用水解池，一方面是因?yàn)槲鬯械?BOD5、CODcr、SS 含量相對(duì)頗高， 采用水解池可降低后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，另一方面是因?yàn)樗獬乜扇〈δ軐Ｒ坏某醭?池，集沉淀、吸附、網(wǎng)捕和生物絮凝物理化學(xué)過(guò)程于一體，可在較短時(shí)間和較低的電耗下 完成凈化過(guò)程。 3.3.23.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 出水堰 出水渠 排泥 進(jìn)水 放空管 H 圖 4 水解酸化池示意圖 水解池的容積（V） HRTQKzV 5 . 2 24 650 16 . 2 )(25.146 3 m 取)(147 3 mV 其中：HRT 取 2.5h 近期設(shè)計(jì)一組水解池，分為兩格，設(shè)每格池寬為 2.5m（從目前實(shí)踐看，反應(yīng)池的寬度 10 m 是成功的） ，則整個(gè)池寬為 2.52=5m，深度設(shè)為 4m（最經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)池高度一般是 46 m） ，按長(zhǎng)寬比 2 ：1 設(shè)計(jì)，則水解池池長(zhǎng)為(2.52)2=10（m） 該組水解池的容積實(shí)為：1054=200(m2) 水解池上升速度核算 反應(yīng)池的高度確定后，反應(yīng)的高度與上升流速之間的關(guān)系如下： HRT H HRTAA Q v V 式中：上升流速；v 反應(yīng)高度；H 第 11 頁(yè) 共 39 頁(yè) 水力停留時(shí)間。HRT 則 (符合上升流速 v=0.51.8 m/h)/(6 . 1 5 . 2 4 hmv 配水方式 采用穿孔管布水器（分支式配水方式） 。配水支管出水口距池底 200mm，位于所服務(wù)面 積的中心，出水管孔徑為 20mm(一般在 1525mm 之間)。 出水收集 出水采用鋼板矩形堰 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向排泥，排泥點(diǎn)設(shè)在污泥區(qū)中上部，水面下 2.5m 處 （一般在水面下 2.02.5m） ，污泥排放采用定時(shí)排放，每日 12 次。 污泥產(chǎn)量（W） 由于水解池對(duì)懸浮物去除率較高（平均在 85%左右） ，故水解池的污泥主要來(lái)自水中的 懸浮物，其污泥含水率為 96%（一般為 95%97.5%） 。 則 0 0 100 100 Pr TccQ W e 24961001000 1012100)52257(650 3 )/(67 . 1 3 dm 其中：分別為進(jìn)、出水的 SS 濃度 kg/m3； e CC , 0 排泥的時(shí)間間隔，取 12h；T 污泥容重，一般取 1000 kg/m3； r 污泥含水率，取 96%。 0 P 3.43.4 一級(jí)生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)一級(jí)生物接觸氧化池的設(shè)計(jì) 3.4.13.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 生物接觸氧化池也稱浸沒(méi)曝氣式生物濾池，是生物膜法的一種形式，由于有機(jī)負(fù)荷能 力高，不受氣候條件影響而得到廣泛應(yīng)用，生物接觸氧化池為曝氣區(qū)與填料區(qū)合建的形式。 由于此次設(shè)計(jì)中污水經(jīng)水解池處理后，濃度仍然相對(duì)較高，而對(duì)出水水質(zhì)要求又較高， 故此次設(shè)計(jì)采用二段式生物接觸氧化法，以使出水能夠達(dá)到預(yù)期效果。 3.4.23.4.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 生物接觸氧化池，每座單格面積不大于 25 m2，氧化池格數(shù) n2,其填料要求比表面積 大，空隙率大，化學(xué)和生物穩(wěn)定性好，經(jīng)久耐用，且經(jīng)濟(jì)合理。 （本次設(shè)計(jì)采用軟性填料 E2型，該填料處理廢水能力強(qiáng)，CODcr去除率達(dá) 65%85%, BOD5去除率達(dá) 85%95%，且省 第 12 頁(yè) 共 39 頁(yè) 能耗） 。10 3.4.33.4.3 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q=650m 3 /d 表一級(jí)接觸氧化池進(jìn)出水水質(zhì) 水質(zhì)指標(biāo) CODcrBOD5SS 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 39022852 去除率/(%) 80%85%- 出水水質(zhì)(mg/L) 783552 3.4.43.4.4 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 接觸氧化池1 接觸氧化池2 接觸氧化池3 接觸氧化池4 L B B H。 h1h h H h 圖 5 接觸氧化池計(jì)算示意圖 氧化池尺寸 氧化池有效容積（）V Nr LLQ V a )( 0 0 . 2 10)35228(650 3 )(73.62 3 m 取 63 m3 其中：進(jìn)水 BOD5濃度，g/L； a L 出水 BOD5濃度,g/L； 0 L 有機(jī)負(fù)荷率，kgBOD5/( m3.d)（一般 Nr=0.25 kgBOD5/(m3.d)）一氧池一般控制在 2.1 Nr kgBOD5/(m3.d)左右。 反應(yīng)池總面積： （m2）21 3 63 H V A 式中：H填料層高度，一般采用 3.0m。 取一級(jí)接觸氧化池，格數(shù) n=4 格， 則池單格面積： (m2)25 . 5 4 21 n A f 第 13 頁(yè) 共 39 頁(yè) 池平面尺寸：?jiǎn)胃癯叽玳L(zhǎng) 取 3m,格寬為 5.25/3=1.75m。則單格尺寸為：3m1.75mlb 池深： 4321 ) 1(hhmhhHHo 0 . 125 . 0 ) 12(4 . 05 . 03 )(15 . 5 m 式中：超高，取 0.5m， （一般 h1=0.50.6m） 1 h 填料層上水深取 0.4m(一般 h2=0.40.5m) 2 h 上下填料層間隙高，取 0.25m（一般 h3=0.20.3m） 3 h 填料層數(shù)，取 2 層 m 填料至底部高度 4 h 校核接觸時(shí)間 24 Q nfh t 24 650 325 . 5 4 )(33 . 2 h 供氣系統(tǒng) 選用 JS-1 型曝氣頭，安裝在距池底 0.5m 處，淹沒(méi)深度為 )(15 . 4 5 . 05 . 015 . 5 5 . 0 1 mhHH 需氧量：bXVLLaQO aa )( 0 63712 . 0 10)35228(65050 . 0 3 )/(65.115dkg )/(82 . 4 hkg 式中： 去除每 1kgBOD5的需氧量，kgO2/kgBOD5(生活污水一般取 0.420.53kgO2/kgBOD5, 取a a=0.50kgO2/kgBOD5)； 進(jìn)出水 BOD5濃度，kg/m3； 0 ,LLa 進(jìn)水量，m3/d；Q 微生物自身氧化系數(shù)，kgO2/kgMLSS（b=0.110.188 kgO2/kgMLSS，取 b=0.12 b kgO2kg/MLSS） ； MLSS 濃度，kg/m3(接觸氧化池 MLSS 一般為 610 kg/m3)，一氧池取 X=7kg/m3；X 第 14 頁(yè) 共 39 頁(yè) 池容積。V 本次設(shè)計(jì)選用的 JS-1 型曝氣頭，其氧轉(zhuǎn)移率（）為 8%，則空氣離開(kāi)池面時(shí)氧的百 A E 分比為： %65.19%100 )08 . 0 1 (2179 )08 . 0 1 (21 )1 (2179 )1 (21 A A t E E O 擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力 Pb 108 . 9 3 0 HPPb )(1042. 115. 4108 . 910013 . 1 535 Pa 其中：H空氣擴(kuò)散裝置淹沒(méi)深度 反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度: 查表知：氧在水中的溶解度，Cs(20）=9.17mg/L,Cs(25)=8.38 mg/L 水溫為 25C 時(shí)，池內(nèi)平均溶解氧飽和度： ) 42 O 10026 . 2 P )(25(C)25(C t 5 b ssb ) 42 65.19 10026 . 2 1042 . 1 (38 . 8 5 5 )/(79 . 9 lmg 則水溫為 25C 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)需氧量： )2025( 0 024 . 1 )25( )20( cC RCs R sb 5 024 . 1 )279 . 9 942 . 0 9 . 0(85 . 0 17 . 9 82 . 4 )/(33. 7hkg 其中： 氧轉(zhuǎn)移折算率（一般=0.780.99） 氧在污水中飽和溶解修正系數(shù)（一般=0.90.97，取 0.9） 氣壓修正系數(shù)，成都海拔約 500m，其氣壓為 95399Pa，則 =95399/1.013105 =0.942 C廢水中實(shí)際溶解氧，濃度 mg/l(一般為 2mg/l) R需氧量，Kg/h 則空氣擴(kuò)散裝置的供氣量為： min)/(09 . 5 )/(42.305 %83 . 0 33 . 7 3 . 0 330 mhm E R G A 第 15 頁(yè) 共 39 頁(yè) （標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣中的含氧量為 0.3kg/m3) 每單元格所需空氣量：min)/(27 . 1 )/(36.76 4 42.305 33 mhmGa JS-1 型曝氣頭的服務(wù)面積為 1 m2，供氧能力為 0.41kg/h，而反應(yīng)池面積為 21 m2，總 反應(yīng)池所需曝氣頭個(gè)數(shù)為：21/1=21（個(gè)） 一級(jí)生物接觸氧化池的進(jìn)出水設(shè)計(jì) 進(jìn)水導(dǎo)流槽：每格各有一個(gè)導(dǎo)流槽，沿單格的邊長(zhǎng)且與單格長(zhǎng)尺寸相等為 3m，槽寬為 0.3m，導(dǎo)流墻高 4.65 m，距池底 0.5 m，出水槽采用鋸齒形集水槽。 3.53.5 中間沉淀池的設(shè)計(jì)中間沉淀池的設(shè)計(jì) 3.5.13.5.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水經(jīng)一級(jí)生物接觸氧化池后進(jìn)入中間沉淀池進(jìn)行泥水分離，不僅可強(qiáng)化懸浮物的分 離效果，而且對(duì)水質(zhì)起到了進(jìn)一步的凈化作用。 生物接觸氧化池后一般采用豎流式沉淀池進(jìn)行處理，該形式的沉淀池排泥方便，管理 簡(jiǎn)單，占地面積小，正適用于處理水量不大的小型污水處理廠。 3.5.23.5.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 一般選用圓形或正方形，此次設(shè)計(jì)采用圓形，一般直徑為 4.07.0 m（不宜大于 8.0 m）沉淀區(qū)呈圓柱體，污泥斗為截頭倒錐體。廢水從中心管自上而下流入，經(jīng)反射板折向 上升，澄清水由池四周的鋸齒堰溢流入出水槽，出水槽前設(shè)檔板，用來(lái)隔除浮渣，污泥斗 傾角為 5060，污泥靠靜力由污泥管排出，污泥管直徑一般為 200mm，中心管流速 V020mm/s，徑深比 D/h23,沉淀時(shí)間 T=1.01.5h，取 1.2h。 3.5.33.5.3 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q=650 m3/d，池?cái)?shù) n=1，進(jìn)水 SS 含量為 52mg/L，去除率為 20%。 3.5.43.5.4 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 d。 D d 圖 6 豎流沉淀池計(jì)算示意圖 中心管面積與直徑 設(shè)中心管內(nèi)流速 v0=0.02m/s 第 16 頁(yè) 共 39 頁(yè) 則中心管面積： )(38 . 0 36002402 . 0 650 2 0 1 m v Q f 中心管直徑： )(70 . 0 14 . 3 38 . 0 44 1 0 m f d 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度（） 3 h 設(shè)流過(guò)該縫隙的污水流速 v1=0.01m/s )(95 . 0 70 . 0 35 . 1 35 . 1 01 mdd 則 11 3 Q dv h )(25 . 0 36002495 . 0 01 . 0 650 m 沉淀池的總面積和池徑 設(shè)沉淀池的表面負(fù)荷 q=1.5 m3/m2.h (q 一般取 1.02.0m3/m2.h) 則上升流速 smhmv/0004 . 0 /5 . 1 沉淀區(qū)面積： )(81.18 3600240004 . 0 650 2 2 m v Q f 故沉淀區(qū)總面積：)(19.1938 . 0 81.18 2 21 mffA 則池徑： 取 5m8m （符合要求）)(94 . 4 19.1944 m A D 沉淀區(qū)有效沉淀水深 設(shè)沉淀時(shí)間 t=1.2h 則3600 2 tvh 36002 . 10004 . 0 )(73. 1m 校核池徑水深比 (符合要求)389 . 2 73 . 1 5 2 h D 校核集水槽每米出水堰的過(guò)水負(fù)荷（） 0 q 1000 Q 0 D q)/(9 . 2)/(48 . 0 1000 3600245 650 sLsL 可見(jiàn)符合要求，可不另設(shè)輻射式水槽。 每天污泥總產(chǎn)量（理論污泥量） 中沉池污泥主要來(lái)自一級(jí)生物接觸氧化池中脫落的生物膜 則污泥產(chǎn)量為：ECoQXX 第 17 頁(yè) 共 39 頁(yè) 3 10%852286505 . 0 )/(99.62dkgMLSS 其中：污泥凈產(chǎn)率數(shù)，kgMLSS/kgBOD5（對(duì)于生活污水一般為 0.490.73kgMLSS/kgBOD5）取 X 0.5kgMLSS/kgBOD5； 進(jìn)入一氧池的 BOD5濃度； 0 C 一氧池中 BOD5的去除率。 E 污泥含水率為 98.5%，因含水率大于 95%，取污泥固體密度s=1000kg/m3 則濕污泥體積為： )1 (1000 X P Qs %) 5 . 981 (1000 62.99 )/(2 . 4 3 dm 污泥斗高度() 5 h 設(shè)污泥斗底部截頭直徑 d為 0.4m,截錐側(cè)壁傾角 =55 則)(28 . 3 55) 2 4 . 0 2 5 () 2 2 D ( 5 mtgtg d h 污泥斗容積()V 2 4 . 0 2 5 ) 2 4 . 0 () 2 5 ( 3 28 . 3 2 2 ) 2 () 2 ( 3 h 22225 dDdD V )(31.23 3 m 可見(jiàn)足夠容納至少五天的污泥量 池總高 54321 hhhhhH 38. 0025. 073 . 1 3 . 0 )(56 . 5 m 取 5.6m 其中：池子超高（保護(hù)高度，取 0.3m ） 1 h 緩沖層高（因泥面很低，取 0 m） 4 h 3.63.6 （二級(jí)）生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)（二級(jí)）生物接觸氧化池的設(shè)計(jì) 3.6.13.6.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水經(jīng)中間沉淀池進(jìn)行泥水分離后進(jìn)入二級(jí)生物接觸氧化池，在二級(jí)生物接觸氧化池 中 F/M 一般為 0.5 左右，微生物處于生長(zhǎng)率下降段后期或內(nèi)源呼吸階段，整個(gè)一、二級(jí)生 第 18 頁(yè) 共 39 頁(yè) 物接觸氧化池更能適應(yīng)污水水質(zhì)變化，使污水水質(zhì)趨于穩(wěn)定，且縮短了生物接觸氧化時(shí)間， 產(chǎn)生的污泥量較小。 3.6.23.6.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 同一一級(jí)生物接觸氧化池 3.6.33.6.3 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q=650m 3 /d 表 二級(jí)接觸氧化池進(jìn)出水水質(zhì) 水質(zhì)指標(biāo) CODcrBOD5SS 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 783537 去除率/(%) 65%70%- 出水水質(zhì)(mg/L) 281137 3.6.43.6.4 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算示意圖同一級(jí)接觸氧化池 氧化池尺寸 氧化池有效容積（V） Nr LLQ V a )( 0 5 . 0 10)1135(650 3 )( 2 . 31 3 m 取 32 m3 其中：進(jìn)水 BOD5濃度，g/L； a L 出水 BOD5濃度,g/L； 0 L 有機(jī)負(fù)荷率，kgBO