污水處理廠課程設(shè)計設(shè)計說明書及方案（模版）

1、1 概述1.1 工程概況依據(jù)城市總體規(guī)劃，華東某市在城西地區(qū)興建一座城市污水處理廠，以完善該地區(qū)的市政工程配套，控制日益加劇的河道水污染，改善環(huán)境質(zhì)量。該城市現(xiàn)狀敘述如下：1、2號居住區(qū)人口3萬，污水由化糞池排入河道；3、4號居住區(qū)人口5萬，正在建設(shè)1年內(nèi)完成；5號居住區(qū)人口4.5萬，待建，2年后動工，建設(shè)周期2年。還有部分主要公共建筑，賓館5座，2000個標(biāo)準(zhǔn)客房；醫(yī)院2座，1500張床。以上排水系統(tǒng)均采用分流制系統(tǒng)。同時新區(qū)內(nèi)還有部分排污工廠：電子廠每天排水1500m3，bod5污染負(fù)荷為3000人口當(dāng)量；食品廠每天排出污水量500 m3，污染負(fù)荷為1500人口當(dāng)量。舊城區(qū)原僅有雨水排水系

2、統(tǒng)，污水排水系統(tǒng)的改造和建設(shè)工程計劃在10年內(nèi)完成，屆時整個排水區(qū)域服務(wù)人口將達(dá)到18萬。依據(jù)上述情況，整個工程劃分為近期和遠(yuǎn)期兩個建設(shè)階段，現(xiàn)在實施的工程為近期建設(shè)。近期建設(shè)周期大概在3年左右，設(shè)計服務(wù)范圍應(yīng)該包括新區(qū)5個已建和待建的居住區(qū)、新區(qū)內(nèi)部分主要公共建筑以及2個工廠。依據(jù)環(huán)保部門以及排放水體的狀況，排放水要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 18918-2002） 一級b標(biāo)準(zhǔn)。1.2 設(shè)計依據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 18918-2002）室外排水設(shè)計規(guī)范(gb50101)城市污水處理工程項目標(biāo)準(zhǔn)給水排水設(shè)計手冊，第5冊城鎮(zhèn)排水給水排水設(shè)計手冊，第10冊技術(shù)經(jīng)濟(jì) 城

3、市污水處理以及污染物防治技術(shù)政策（2002）污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)cj3082-1999地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)gb3838-2002城市排水工程規(guī)劃規(guī)范gb50381-20001.3設(shè)計任務(wù)和范圍（1）收集相關(guān)資料，確定廢水水量水質(zhì)及其變化特征和處理要求；（2）對廢水處理工藝方案進(jìn)行分析比較，提出適宜的處理工藝方案和工藝流程；（3）確定為滿足廢水排放要求而所需達(dá)到的處理程度；（4）結(jié)合水質(zhì)水量特征，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較，確定各處理構(gòu)筑物的型式；（5）進(jìn)行全面的處理工藝設(shè)計計算，確定各構(gòu)筑物尺寸和設(shè)備選型；（6）進(jìn)行廢水處理站平面布置及主要管道的布置和高程計算；（7）進(jìn)行工程概預(yù)算，說明廢水處理

4、站的啟動運(yùn)行和運(yùn)行管理技術(shù)要求2 原水水量與水質(zhì)和處理要求：2.1 原水水量與水質(zhì)一期工程：q=36000m3/dbod5=230mg/l ss=280 mg/ltn=40 mg/l tp=4.5 mg/lph=6.5-8.0二期工程：q=47000 m3/d2.2 處理要求污水排放的要求執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 18918-2002） 一級b標(biāo)準(zhǔn)bod520 mg/l ss20 mg/ltn20 mg/l tp1 mg/lph=6.5-8.03.工藝流程選擇和評價3.1水質(zhì)分析該城市污水由市政廢水與工業(yè)廢水組成，其中工業(yè)廢水的量占的相當(dāng)小，污水中主要是可溶性有機(jī)物、氮、磷等，而

5、且有機(jī)物的濃度不是特別高，可生化性較好，在處理時需要考慮常規(guī)的脫氮除磷。3.2流程的擬定3.2.1國內(nèi)外城市污水處理的流行工藝一、活性污泥法針對城市污水處理的要求，當(dāng)前流行的污水處理工藝有：ab法、sbr法、氧化溝法、普通曝氣法、a/a/o法、a/o 法、unitank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。 ab法(adsorptionbiooxidation)該法由德國bohuke教授首先開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧，a級負(fù)荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷2.5kgbod/(kgmlssd)以上，池容積負(fù)荷6kgbod/(m3d)以上；b級負(fù)荷低，污泥

6、齡較長。a級與b級間設(shè)中間沉淀池。二級池子f/m(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。ab法盡管有節(jié)能的優(yōu)點，但不適合低濃度水質(zhì)，a級和b級亦可分期建設(shè)。 sbr法(sequencing batch reactor)sbr法早在20世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)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(jìn)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(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不

7、設(shè)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(fù)荷且運(yùn)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(shè)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/a/o法(anaerobicanoxicoxic)由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧缺氧好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。a/a/o法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(do0.3mg/l

8、)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制do12.5)，bod/tkn為1.53.5，cod/tp為3060，bod/tp為1640(一般應(yīng)20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、bod5和cod為主，則可用a/o 工藝。有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除 磷放在下一步改擴(kuò)建時考慮，以節(jié)省近期投資。 普通曝氣法及其變法本工藝出現(xiàn)最早，至今仍有較強(qiáng)的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗多，可適應(yīng)大的污水量，對于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二

9、級處理，不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實踐中，通過降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達(dá)到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除bod5，在池型上有多種形式(如下文所述的氧化溝)，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。 氧化溝法本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式(passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在2.53.5m，轉(zhuǎn)刷動力效率1.61.8kgo2/(kwh)。奧式(orbal)簡稱同心圓式

10、，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的do(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.04.5m，動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用?？ㄊ?carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運(yùn)行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝(t型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。t型氧化溝構(gòu)造簡單，處理效果不錯，但其采

11、用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率達(dá)2.53.0 kgo2/(kwh)。unitank工藝 它和類似的tcbs工藝、msbr工藝一樣，都是sbr法新的變型和發(fā)展。它集“序批法”、“普通曝氣池法”及“三溝式氧化溝法”的優(yōu)點，克服了“序批法”間歇進(jìn)水、“三溝式氧化溝法”占地面積大、“普通曝氣池法”設(shè)備多的缺點。典型的unitank工藝是三個水池，三池之間水力連通，

12、每池都設(shè)有曝氣系統(tǒng)，外側(cè)的兩池設(shè)有出水堰及污泥排放口，它們交替作為曝氣池和沉淀池。污水可以進(jìn)入三池中的任意一個，采用連續(xù)進(jìn)水、周期交替運(yùn)行。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態(tài)，以完 成有機(jī)物和氮磷的去除。unitank工藝由比利時seghers公司首先建在我國的澳門特區(qū)，處理水量14104m3/d(不下雨時平均處理水量為7104m3/d)，池型封閉，設(shè)計采用的容積負(fù)荷為0.58kgbod/(m3d)，總的反應(yīng)池體積為46800m3，曝氣池水力停留時間為8h，出水的bod5、ss20mg/l。這類一體化工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝的變形，可以采用活性污泥工藝的設(shè)計方法對不同的污染物加以去除，如

13、考慮硝化，其負(fù)荷一般在0.050.10 kgbod5/(kgmlssd)，硝化率視污水溫度而異。而要求污泥穩(wěn)定化，其污泥負(fù)荷和污泥齡要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硝化時的數(shù)值。容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題，就是說在一個較長停留時間的曝氣系統(tǒng)內(nèi)，有50%左右的池容用于沉淀。unitank工藝的成功與否有賴于系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的儀表及設(shè)備，因此引進(jìn)技術(shù)，消化、吸收和開發(fā)先進(jìn)的自控系統(tǒng)是應(yīng)用此工藝的關(guān)鍵問題。一般認(rèn)為，unitank工藝不太適用于大型(10104m3/d)的城市污水處理廠。二、生物膜法生物膜法主要是指曝氣生物濾池，它實質(zhì)上是常說的生物接觸氧化池，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料，

14、在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池(baf)70年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。由于選用的填料不同，以及是否有脫氮要求，設(shè)計的工藝參數(shù)是不同的，如要求處理出水bod5、ss20mg/l，去除bod5達(dá)90%以上的工藝，其容積負(fù)荷為0.73.0 kgbod5/(m3d)，水力停留時間12h；以硝化(90%以上)為主的工藝，其容積負(fù)荷為0.52.0kgbod5/(m3d)，水力停留時間23h。一般認(rèn)為，生物膜法處理城市污水，在國內(nèi)尚需積累經(jīng)驗，處理規(guī)模不宜過大，約5 104m3/d左右為宜。國外(主要在歐洲)處理水量有達(dá)到36104m3/

15、d的，這與其填料材質(zhì)、自控手段和先進(jìn)的反沖洗裝置有關(guān)，也與其有長期積累的運(yùn)行 管理經(jīng)驗有關(guān)。3.2.2 比較工藝的選擇以及敘述通過以上論述，初步確定運(yùn)用的工藝應(yīng)該為活性物泥法，在活性污泥法中，根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范（gb50101-2005）推薦對于設(shè)計流量小于10104m3/d的城市污水處理廠可以采用氧化溝法、sbr、a/a/o法進(jìn)行設(shè)計。由于氧化溝對于脫氮除磷效果不是很好，而且占地比較大，所以采用a/a/o和sbr的變形cass工藝進(jìn)行比較。方案一：a/a/o工藝a/a/o工藝流程圖如圖3-1所示：圖3-1關(guān)于方案一的說明：第一階段為預(yù)處理部分，即粗格柵+細(xì)格柵+曝氣沉砂池+初沉池，中格柵去

16、除城市污水中較大的漂浮物，細(xì)格柵去除城市污水中較細(xì)小的漂浮物，后續(xù)工藝以及設(shè)備的正常運(yùn)行提供保證。水經(jīng)過泵房提升后進(jìn)入曝氣沉砂池，去除砂粒，經(jīng)吸砂機(jī)將沉砂池中的砂吸走至砂水分離器，砂水分離器工作，截留下砂，而水則自重力流向前方泵房的格柵井。從曝氣沉砂池出來的水流向初沉池，去除ss以及部分有機(jī)物。水從初沉池出來以后進(jìn)入生物反應(yīng)池，該生物反應(yīng)池分為四個區(qū)，回流污泥反硝化區(qū)，厭氧區(qū)，反硝化區(qū)，硝化區(qū)。回流污泥反硝化區(qū)的設(shè)置可以減少傳統(tǒng)a/a/o工藝中厭氧池受回流污泥中硝態(tài)氧的影響。磷的去除依靠厭氧池中聚磷菌一類微生物的充分釋磷以及在好氧池的過量吸磷來去除水體中的磷。氮的去除主要依靠曝氣池中硝化菌的將

17、氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)以及亞硝態(tài)氮，然后通過內(nèi)回流將曝氣池中的混合液回流至前方的反硝化區(qū)依靠反硝化菌將亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣從而去除氮。有機(jī)碳主要依靠曝氣池中的微生物降解。該池的脫氮除磷效果較好。后處理階段，主要通過二沉池澄清出水，加氯混合池的作用是消毒以達(dá)到出水中對于微生物數(shù)量限制。污泥處理主要通過污泥連續(xù)重力濃縮和機(jī)械脫水來完成，從脫水機(jī)房出來的污泥主要是外運(yùn)填埋。對于脫氮除磷工藝的污泥來講，運(yùn)用重力濃縮會帶來一個問題：污泥中磷的釋放，上清液富含磷。由此該工藝將濃縮池中的上清液同脫水機(jī)房的濾液一起集中在反應(yīng)沉淀池中，通過投加鈣鹽形成沉淀去除磷。形成的沉淀單獨外運(yùn)填埋或另作他用。從沉淀池出來的上清液再回流

18、至前方泵站內(nèi)的格柵井。方案二：cass工藝cass工藝如圖3-2所示：圖3-2關(guān)于方案一的說明：第一階段為預(yù)處理部分，即粗格柵+細(xì)格柵+曝氣沉砂池+初沉池，中格柵去除城 市污水中較大的漂浮物，細(xì)格柵去除城市污水中較細(xì)小的漂浮物，后續(xù)工藝以及設(shè)備的正常運(yùn)行提供保證。水經(jīng)過泵房提升后進(jìn)入曝氣沉砂池，去除砂粒，經(jīng)吸砂機(jī)將沉砂池中的砂吸走至砂水分離器，砂水分離器工作，截留下砂，而水則自重力流向前方泵房的格柵井。從曝氣沉砂池出來的水直接進(jìn)入cass反應(yīng)池，cass反應(yīng)池最大的特點是在cass反應(yīng)池的前端存在一個生物選擇區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。生物選擇器是根據(jù)活性污泥反應(yīng)動力學(xué)原理而設(shè)置的。通過主

19、反應(yīng)區(qū)污泥的回流并與進(jìn)水混合,不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除并對難降解有機(jī)物起到良好的水解作用,同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放,而且在完全混合反應(yīng)區(qū)之前設(shè)置選擇器,還有利于改善污泥的沉降性能,防止污泥膨脹問題的發(fā)生。此外,選擇器中還可發(fā)生比較顯著的反硝化作用(回流污泥混合液中通常含2mg/ l 左右的硝態(tài)氮) ,其所去除的氮可占總?cè)コ实?0 %左右。選擇器可定容運(yùn)行,亦可變?nèi)葸\(yùn)行,多池系統(tǒng)中的進(jìn)水配水池也可用作選擇器。而主反應(yīng)區(qū)的曝氣階段則是去除有機(jī)物、進(jìn)行磷的釋放、硝化作用。沉淀和閑置階段整個池可以保持缺氧或是厭氧狀態(tài)，有釋磷和反硝化作用。cas

20、s池運(yùn)行經(jīng)過進(jìn)水曝氣階段、曝氣階段、沉淀階段、潷水階段、進(jìn)水閑置階段。出水進(jìn)入加氯混合池，加氯混合池的作用是消毒以達(dá)到出水中對于微生物數(shù)量限制。污泥處理主要通過污泥連續(xù)重力濃縮和機(jī)械脫水來完成，從脫水機(jī)房出來的污泥主要是外運(yùn)填埋。對于脫氮除磷工藝的污泥來講，運(yùn)用重力濃縮會帶來一個問題：污泥中磷的釋放，上清液富含磷。由此該工藝將濃縮池中的上清液同脫水機(jī)房的濾液一起集中在反應(yīng)沉淀池中，通過投加鈣鹽形成沉淀去除磷。形成的沉淀單獨外運(yùn)填埋或另作他用。從沉淀池出來的上清液再回流至前方泵站內(nèi)的格柵井。3.2.3污水處理方案比較兩個方案的主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)方案一：a/a/o工藝方案二：cass工藝曝氣沉砂池

21、停留時間150 s150 s初次沉淀池表面負(fù)荷沉淀時間1.6 m3/m2.h2 h無生物池負(fù)荷停留時間0.12 kgbod5/kg mlss厭氧池、缺氧池、好氧池的水力停留時間比：1：1：30.1 kgbod5/kg mlss充水比=0.24二次沉淀池表面負(fù)荷沉淀時間0.8 m3/m2.h2 h無加氯混合池停留時間30 min30 min污泥濃縮池濃縮固體通量45kg40構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)選擇說明：曝氣沉砂池：依據(jù)給水排水設(shè)計手冊第5冊 關(guān)于城市污水處理廠曝氣沉砂池水力停留時間的規(guī)定：1-3 min,取2.5 min。曝氣沉砂池的大小按照二期流量設(shè)計。初次沉淀池：依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范gb50101

22、關(guān)于城市污水處理廠初次沉淀池表面負(fù)荷的規(guī)定：二級處理前1.5-3.0 m3/m2.h，取1.6 m3/m2.h。關(guān)于沉淀時間規(guī)定：1.0-2.0 h，取2.0 h。cass工藝不需要初次沉淀池。生物池：依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范gb50101關(guān)于城市污水處理廠a/a/o脫氮除磷工藝污泥負(fù)荷的規(guī)定：0.1-0.2 kgbod5/kg mlss，取0.12 kgbod5/kg mlss。厭氧池、缺氧池、好氧池的水力停留時間比為1：1：3-1：1：4，取1：1：3。cass池的負(fù)荷室外排水設(shè)計規(guī)范gb50101關(guān)于城市污水處理廠關(guān)于sbr法污泥負(fù)荷規(guī)定：當(dāng)有脫氮除磷要求時，負(fù)荷同a/a/o法。取0.1 k

23、gbod5/kg mlss。充水比按照經(jīng)驗取0.24。二次沉淀池：依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范gb50101關(guān)于城市污水處理廠關(guān)于活性污泥法以后二次沉淀池負(fù)荷的規(guī)定： 0.6-1.5 m3/m2.h，取0.8 m3/m2.h。加氯混合池：依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范gb50101關(guān)于城市污水處理廠出水消毒池水力停留時間的規(guī)定：不小于30min，取30min。解觸池大小設(shè)計按照二期流量設(shè)計。污泥濃縮池：按照連續(xù)重力濃縮池設(shè)計，兩個方案主要構(gòu)筑物的比較表：序號構(gòu)筑物名稱方案一：a/a/o工藝方案二：cass工藝1粗格柵泵房機(jī)械格柵，格柵間距0.02m提升泵流量q=36000m3/d,提升揚(yáng)程h=12m，三用一備，

24、留一個基位給二期建設(shè)同左方案2細(xì)格柵曝氣沉砂池機(jī)械格柵，柵條間距0.01m土建以47000m3/d計算體積v=108m3同左方案3初沉池直徑d=25m，有效水深h=3.2體積v=4128 m3無4生物池負(fù)荷0.12 kgbod5/kg mlss停留時間h=10h體積v=15000m3負(fù)荷0.1 kgbod5/kg mlss充水比=0.24體積v=42500m35二沉池直徑d=35.0m，有效水深h=2.0m，v=5945m3無6加氯混合池土建以q=47000m3/d計算停留時間h=30min體積v=980m3同左方案7鼓風(fēng)機(jī)房供風(fēng)量q=13067m3/h氣水比8.7:1占地面積450m2供風(fēng)量

25、q=15230m3/h氣水比10：1占地面積520m28污泥泵房污泥回流比100%，回流量q=36000m3/d面積6*6m，v= 36m2無9污泥濃縮池q=564m3/d重力連續(xù)濃縮d=7.0m，有效工作水深h=4.0m，兩座，每座的有效體積v=308m3q=2700m3/d重力連續(xù)濃縮d=15.0m，有效工作水深h=4.0m，兩座，每座的有效體積v=706m310污泥脫水機(jī)房濃縮后污泥流量224.6m3/d，選用脫水機(jī)dy-1000型帶式壓濾機(jī)，2用1備。占地面積305m2濃縮后污泥流量270m3/d，選用脫水機(jī)dy-1000型帶式壓濾機(jī)，2用1備。占地面積305m211沉淀反應(yīng)池上清液流

26、量q=653m3/d，池體積36m3上清液流量q=2430 m3/d池體積v=115m3兩個方案的主要優(yōu)缺點： 方案一：a/a/o工藝方案二：cass工藝主要優(yōu)點本法采用的a/a/o工藝解決了傳統(tǒng)a/a/o工藝厭氧段釋磷效果比較差的問題，而且多點內(nèi)回流可調(diào)控性比較大。能夠很好的進(jìn)行脫氮除磷，操作簡單，設(shè)備的要求不高。工程改擴(kuò)建比較方便。工藝流程相對比較簡單，沒有沉淀池，擴(kuò)建方便。對于進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生變化時可通過改變曝氣的時間來予以緩沖。主要缺點由于有沉淀池，占地比較大，所用到的一些機(jī)械比較貴，在曝氣段操作的靈活性不高。脫氮除磷的效率不夠高，需要比較麻煩的控制才能實現(xiàn)理想的效果。設(shè)備的閑置率較高，因

27、用降堰排水所以水頭損失較大。由于自動化程度較高，對于操作人員的素質(zhì)要求也相當(dāng)高。討論：通過以上兩個方案的比較，可以看出方案一可調(diào)控性靈活，操作方便，設(shè)備利用率較高，造價相對于方案二比較便宜，只是操作運(yùn)轉(zhuǎn)費用較方案二稍大，但是考慮到造價高出的部分比運(yùn)轉(zhuǎn)費用要高，所以認(rèn)為總體上是在處理上方案一比較占有優(yōu)勢。同時考慮到脫氮除磷的要求，cass的脫氮除磷的條件比較復(fù)雜，生物選擇區(qū)的生長條件不像a/a/o容易創(chuàng)造，運(yùn)行出來的實際結(jié)果可能會有很大的波動，再加上cass的操作對于人員要求事非常高的，技術(shù)含量很大，設(shè)備有些要從國外進(jìn)口，維修也不方便，故采用方案一a/a/o。4.工藝參數(shù)和設(shè)計計算4.1水質(zhì)水量

28、的確定4.1.1水量的確定居民每人每天的排水量值取160l/cap.d賓館每個床位每天的排水量值取400 l/cap.d醫(yī)院每張床位每天的排水量值取200l/ cap.d一期工程:服務(wù)居民人口數(shù)12.5萬，則平均流量q平均1=0.1612.5104=2104 m3/d時變化系數(shù)kz1=1.48 ，設(shè)計流量q設(shè)計1=q平均1kz1=2.96104 m3/d賓館有2000個標(biāo)準(zhǔn)客房，共4000個床位，則平均流量q平均2=0.40.4104=0.16104 m3/d,時變化系數(shù)kz2=2.0，設(shè)計流量q設(shè)計2=q平均2kz2=0.32104 m3/d醫(yī)院共共有1500個床位，則平均平均流量q平均3=

29、0.20.15104=0.03104 m3/d,時變化系數(shù)kz2=2.0，設(shè)計流量q設(shè)計2=q平均2kz2=0.06104 m3/d 新區(qū)內(nèi)還有若干機(jī)關(guān)與事業(yè)單位，主要排出的廢水是生活污水，這一部分的流量可以計在總的居民生活污水中，不再單獨作為一塊流量計算。工業(yè)廢水流量為q設(shè)計4=0.2104 m3/綜上所述一期工程的設(shè)計流量為q= q設(shè)計1+ q設(shè)計2+ q設(shè)計3+ q設(shè)計4=（2.96+0.32+0.06+0.2）104=3.54104 m3/d取設(shè)計流量為3.6104 m3/d二期工程：同一期工程相比二期工程的不同只是服務(wù)的居民數(shù)量上發(fā)生了變化二期工程服務(wù)居民數(shù)量為18萬，則平均流量q平

30、均1=0.1618104=2.88104 m3/d時變化系數(shù)kz1=1.43，設(shè)計流量q設(shè)計1=q平均1kz1=4.12104 m3/d二期工程設(shè)計流量為：q= q設(shè)計1+ q設(shè)計2+ q設(shè)計3+ q設(shè)計4=（4.12+0.32+0.06+0.2）104=4.7104 m3/d4.1.2水質(zhì)的確定說明：新區(qū)工業(yè)主要是兩個工廠：電子廠、食品廠。電子廠的廢水中含有一些重金屬，經(jīng)調(diào)查電子廠預(yù)先將生產(chǎn)廢水進(jìn)行了處理，使得其重金屬的含輛達(dá)到了接入市政管網(wǎng)的要求，所以設(shè)計不用再考慮對重金屬物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理。設(shè)計資料中已給出電子廠的廢水中污染物質(zhì)主要是bod5。電子廠和食品廠的污染負(fù)荷人口當(dāng)量分別為3000，

31、1500。賓館和醫(yī)院的廢水水質(zhì)缺乏實質(zhì)資料，可以根據(jù)服務(wù)的人口取與生活污水相似的人口當(dāng)量值。設(shè)計bod5濃度的確定 依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范bod5人口當(dāng)量值取40g/cap.d居民生活污水中含bod5值m1=12.510440=5106g工業(yè)廢水中含bod5值m2=0.4510440=0.18106g賓館污水和醫(yī)院污水中含bod5值m3=0.5510440=0.22106g總流量為：q平均= q平均1+ q平均2+ q平均3+ q設(shè)計4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/dbod5濃度為（m1+ m2+ m3）/ q平均=225.9mg/l取設(shè)計bod5濃度為230

32、 mg/l設(shè)計ss濃度的確定依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范ss人口當(dāng)量值取50g/cap.d居民生活污水中含ss值n1=12.510450=6.25106g食品廠廢水中含ss值n2=0.1510450=0.075106g賓館污水和醫(yī)院污水中含ss值n3=0.5510450=0.275106g總流量為：q平均= q平均1+ q平均2+ q平均3+ q設(shè)計4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/dss濃度為（n1+ n2+ n3）/ q平均=276.2mg/l取設(shè)計ss濃度為280mg/l設(shè)計tn濃度的確定依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范tn人口當(dāng)量值取7g/cap.d居民生活污水中含tn值

33、k1=12.51047=0.875106g食品廠廢水中含tn值k2=0.151047=0.0105106g賓館污水和醫(yī)院污水中含tn值k3=0.551047=0.0385106g總流量為：q平均= q平均1+ q平均2+ q平均3+ q設(shè)計4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/dtn濃度為（k1+ k2+k3）/ q平均=38.7mg/l取設(shè)計tn濃度為40 mg/l設(shè)計tp濃度的確定依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范tp人口當(dāng)量值取0.8g/cap.d居民生活污水中含tp值s1=12.51040.8=0.1106g食品廠廢水中含tp值s2=0.151040.8=0.00121

34、06g賓館污水和醫(yī)院污水中含tp值s3=0.551040.8=0.0044106g總流量為：q平均= q平均1+ q平均2+ q平均3+ q設(shè)計4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/dtp濃度為（s1+ s2+s3）/ q平均=4.41mg/l取設(shè)計tp濃度為4.5 mg/l綜上所述：設(shè)計進(jìn)水的水量：q1=3.6104 m3/d水質(zhì)狀況：bod5=230 mg/lss=275 mg/ltn=45 mg/ltp=4.5 mg/l二期工程設(shè)計進(jìn)水水量：q2=4.7104 m3/d4.2構(gòu)筑物尺寸確定4.2.1粗格柵(按照二期流量設(shè)計)設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：q=47000

35、m3/d柵前流速：v1=0.7m/s 過柵水速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=0.02m柵條前部分長度l1=0.5m，柵條后部分長度l2=1.0m格柵傾角=754-1粗格柵草圖計算過程：假設(shè)水流由兩條渠道經(jīng)過格柵，柵前斷面面積s=0.389m2則柵前渠道寬b1=400mm,最大有效水深he=950mm柵條間隙數(shù)n=33.75，取n=34柵槽寬度b=s(n-1)+ne=m,取b=1.00m選用fh-900型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，共兩臺。進(jìn)水渠漸擴(kuò)段長l3=0.275m，取l3=0.3m出水漸縮段長l4=0.15m過柵水頭損失(按照一期流量計算) h1=0.12m總高度h=4.7

36、6m格柵總長度l=l1+ l2+ l3+ l4+=0.5+1.0+0.3+0.15+1.275=3.225m4.2.2泵房通過高程計算，從吸水面到泵后細(xì)格柵柵柵前水深之間距離為10.44m，壓水管路上水力損失為0.5m，水過泵的損失估計在1.0m，所以提升揚(yáng)程在13m左右，參照選泵的依據(jù)，選擇潛水泵型號為s2508h型芬蘭沙林泵，電動機(jī)功率50.0kw，1482r/min，兩用一備。泵房建設(shè)按照二期流量建設(shè)，泵前集水井的體積v=50m34-2圖泵房布置圖4.2.3細(xì)格柵(按照二期流量設(shè)計)設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：q=47000m3/d柵前流速：v1=0.7m/s 過柵水速v2=0.9m/s柵條寬度

37、s=0.01m，格柵間隙e=0.01m柵條前部分長度l1=0.5m，柵條后部分長度l2=1.0m格柵傾角=75 計算過程：假設(shè)水流由兩條渠道經(jīng)過格柵，柵前斷面面積s=0.389m2則柵前渠道寬b1=500mm,最大有效水深he=0.95mm柵條間隙數(shù)n=38.1，取n=40柵槽寬度b=s(n-1)+ne=m,取b=0.8m選用wxb-0.8-1.5型旋背耙式格柵除污機(jī)電動機(jī)功率0.8kw，共2臺進(jìn)水渠漸擴(kuò)段長l3=0.84m出水漸縮段長l4=0.42m過柵水頭損失(按照一期流量計算) h1=0.17m總高度h=1.105m總長度l=l1+ l2+ l3+ l4+=0.5+0.9+0.84+0.

38、42+0.4=3.06m4-3圖細(xì)格柵草圖4.2.4曝氣沉砂池(按照二期流量設(shè)計)設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：q=47000 m3/d水力停留時間：t=150 s水平流速v=0.06m/s，旋流速度0.3m/s計算過程：曝氣沉砂池體積v=81.6m3過水?dāng)嗝婷娣ea=9.07m3，取過水?dāng)嗝婷娣ea=9.0m2斷面尺寸：取有效水深h=2.0m尺寬b=4.5m，分兩格每格寬b=2.25m校核尺寸：=1.125，合格尺長：l=9.07m，取l=9.1m實際體積v實際=81.9m3按照一期流量運(yùn)行時，開一格，校核其是否符合要求：一期設(shè)計流量q=36000m3/d校核水平流速：v=0.093m/s，符和要求。停留

39、時間：t=98.2 s=1.673min，符合要求。曝氣量的求算：為達(dá)到良好的除砂效果，將曝氣頭淹沒在水下2.0m左右，則相應(yīng)的每單位池長所需的空氣量為29(m3/m2h)則單池的空氣需求量為q空氣=263.9m3/h4-4圖 曝氣沉砂池（單格）草圖機(jī)械選型：選擇bx-5000型泵吸砂機(jī)1臺功率泵功率3kw，行走功率1.1kwlsf-355型螺旋砂水分離器1臺，功率3kw。4.2.5初沉池采用兩座幅流式沉淀池，每座分擔(dān)流量q=750m3/h設(shè)計參數(shù)：表面負(fù)荷q=1.6m3/m2.h沉淀時間t=2h計算過程：單池表面積f=468.75m2單池直徑d=24.4m，取d=25m有效水深h2=qt=3

40、.2m校核徑深比 d/h2=7.8 (符合6-12的要求)查閱資料初沉池對于ss的去除率約在50%左右，初沉污泥的含水率在97%由此可以計算出初沉污體積v=式中日平均流量q平均=23900m3/d設(shè)計進(jìn)水ss濃度c1=280mg/l設(shè)計出水ss濃度c2=140mg/l排泥時間t=24h取103含水率po=97v=56m3/d泥斗以及貯泥區(qū)小泥斗底部下半徑r2=1.0m，上半徑r1=2.0m泥斗傾角=75泥斗區(qū)高度h5=1.73m泥斗的體積v1=12.7m泥斗上方錐體坡度i=0.05錐體區(qū)高度h4=（）i=0.525錐體體積v2=101.8m3泥區(qū)總體積v= v1 +v2=101.8+12.7=

41、114.5 m3/d56m3/d沉淀池的總高度取沉淀池的超高h(yuǎn)1=0.3m緩沖層的高度h3h=h1+ h2+ h3+ h4+ h5=0.3+3.2+0.5+0.525+1.73=6.255m確定出水堰的尺寸構(gòu)造、校核堰上水力負(fù)荷：初沉池采用單側(cè)環(huán)形集水槽，槽寬度取b=0.5m槽寬度b=0.516m，取b=0.55m槽內(nèi)起點水深ha=0.75b=0.4125m，槽內(nèi)終點水深hb=1.25b=0.6875m設(shè)計取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.8m。按照要出水點低于終點水深的要求，初沉池出水跌水為0.2m。校核堰上水頭負(fù)荷出水堰的長度l=75.046m堰上水力負(fù)荷q=2.77l/s m4=184/4.5=40.

42、8917進(jìn)水堿度約為280mg/l設(shè)計參數(shù)：bod5去除負(fù)荷n=0.12kg bod5/kg mlvss回流污泥濃度xr=6600mg/l污泥回流比r=100%池體懸浮固體濃度x=3300mg/ltn去除率=50%，內(nèi)回流比r內(nèi)=100%計算過程：反應(yīng)池的體積v=14910m3反應(yīng)池停留時間t=9.94h，取t=10h反應(yīng)池各段水力停留時間：t厭氧: t缺氧:t好氧=1：1：3則t厭氧=2h ; t缺氧=2h ;t好氧=6h相應(yīng)的各段池子的體積為厭氧池v厭氧=3000m3缺氧池v缺氧=3000m3好氧池v好氧=9000m3校核氮磷負(fù)荷：好氧段總氮負(fù)荷=0.04850.05厭氧段總磷負(fù)荷=0.0

43、160.06由于本法中采用改進(jìn)的a/a/o，厭氧段的1/3用作回流污泥反硝化、混合液回流控制點遷移，故重新校核總磷負(fù)荷，依據(jù)室外排水規(guī)范，考慮厭氧池內(nèi)最短停留時間為1h,則：厭氧段總磷負(fù)荷=0.032100 mg/l符合堿度要求反應(yīng)池的布置:反應(yīng)池分為2組4座，每座的容積v單池=3750 m3有效水深he=4.0 m單座面積s=973.5 m2設(shè)置為5廊道，單條廊道的面積為187.5 m2，廊道寬b=5.0 m。廊道長l=37.5 m校核池型：寬高比=1.25（滿足=12）長寬比=7.5（滿足=510）取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高h(yuǎn)=4.0+1.0=5.0 m單池進(jìn)、出水系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)水管進(jìn)水

44、設(shè)計流量q單池=0.104 m3/s設(shè)計流速v=0.8m/s管道直徑dn=0.407m取管道直徑dn=400mm回流污泥管設(shè)計流量qr=0.104m3/s管道內(nèi)流速v=0.8m/s 管道直徑dn=0.407m取管道直徑dn=400mm進(jìn)水井（由于回流污泥進(jìn)入反硝化區(qū)，故不進(jìn)入進(jìn)水井）窗口尺寸窗口跌水h為0.1m出水堰以及出水井按照矩形堰流量公式計算q堰=1.86bh1.5堰寬b=5.0m，流量q堰=q單池（1+r+r內(nèi)）=0.312 m3/s堰上水頭h=0.12m跌水高度設(shè)為出水管出水設(shè)計流量q出水=（1+r）q單池=0.208 m3/s管道流速0.8m/s管徑dn=0.58m，取dn=600

45、mm校核管道流速v=0.74m/s核算a/a/o生物池的內(nèi)部水頭損失：=0.1+0.12+0.2=0.32m曝氣系統(tǒng)的設(shè)計：設(shè)計需氧量aoraor=d1-d2+d3碳化需氧量d1=6951( kgo2/d)硝化需氧量d2=4.6q(tno-tne)-4.612.4%px =4.636000(0.04-0.02)-4.612.4%1219.5 =2616( kgo2/d)脫硝產(chǎn)生的氧量d3=2.86nt=568.82.86=1627( kgo2/d)aor=6951+2616-1627=7940( kgo2/d )=331 (kgo2/h)aormax=1.4aor=11116 (kgo2/d)

46、= 463.4( kgo2/h)去除1kg bod5所需氧量=1.35( kgo2/kg bod5)標(biāo)準(zhǔn)需氧量sor采用鼓風(fēng)曝氣機(jī)，微空曝氣器。 曝氣器設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m氧轉(zhuǎn)移效率ea=20%，計算溫度t=25。將實際需氧量aor折算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量sor。sor= 氣壓調(diào)整系數(shù)=，工程所在地實際大氣壓為0.912105pa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.013105pa。=0.909曝氣池內(nèi)平均溶解氧cl=2mg/l污水氧傳遞效率與清水氧傳遞效率之比=0.82污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比=0.95查表水中溶解氧飽和度cs（20）=9.17mg/l，cs（25）=8.38

47、mg/l空氣擴(kuò)散口絕對壓力pb=1.013105+9.8103h =1.013105+9.81033.8 =1.385105pa空氣離開好氧池時氧的百分比ot=17.54%好氧池中平均溶解氧濃度csm(25)=cs(25)( )=9.12 mg/l標(biāo)準(zhǔn)需氧量為sor=13422.3( kgo2/d )=560(kgo2/h)sormax=1.4 sor=18791.22( kgo2/d )=784(kgo2/h)好氧池最大時供氣量gmax=13066.7(m3/h)氣水比8.7：1曝氣器數(shù)量的計算(以單池計算)單池最大需氧量sor單池max=sormax/4=196(kgo2/h)曝氣器個數(shù)的

48、求算n=采用微孔曝氣器，參照給水排水設(shè)計手冊，kbb曝氣器在工作水深4-5m，在供風(fēng)量為13m3/(h 個)時，曝氣器的氧利用率ea=20.9%30.1%，服務(wù)面積為0.5m2，充氧能力qc=0.0830.296(kg/h)(kgo2/h 個)n=1125(個) 以微孔曝氣器充氧能力進(jìn)行核算：qc=0.175(kg/h)，在充氧能力范圍內(nèi)，符合要求供風(fēng)管道的布置總干管內(nèi)風(fēng)量qzg=gmax=13066.7(m3/h)=3.63(m3/s)總干管內(nèi)風(fēng)速vzg=10.0m/s總干管直徑dn=0.68mm，取總干管直徑dn=650mm校核流速vzg=10.95 m/s單池干管內(nèi)風(fēng)量qdg=gmax/

49、4=3266.7(m3/h)=0.9075(m3/s)單池干管內(nèi)風(fēng)速vdg=10.0 m/s單池干管直徑dn=0.34m，取單池干管直徑dn=300mm校核單池干管內(nèi)流速vdg=12.85m/s單側(cè)廊道供氣管內(nèi)風(fēng)量q1=qdg/3=0.3025(m3/s)單側(cè)廊道供氣管風(fēng)速v1=10. 0m/s單側(cè)廊道供氣管直徑dn=0.196m，取單側(cè)廊道供氣管直徑dn=200mm校核單側(cè)廊道供氣管內(nèi)流速v1=9.63 m/s雙側(cè)廊道供氣管內(nèi)風(fēng)量q2=2qdg/3=0.605(m3/s)雙側(cè)廊道供氣管風(fēng)速v1=10. 0m/s雙側(cè)廊道供氣管直徑dn=0.278m，取單側(cè)廊道供氣管直徑dn=250mm校核雙側(cè)

50、側(cè)廊道供氣管內(nèi)流速v1=12.3 m/s所需要的空氣壓力p=49.0mpa選用rmf-300型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，3用1備，給二期預(yù)留一個機(jī)位曝氣沉砂池所需要的風(fēng)壓為39.2mpa選用rc-100型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，1用1備，鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)如下：型號口徑(mm)轉(zhuǎn)速 (r/min)排氣口壓力(mpa)進(jìn)口流量(m3/h)所需軸功率(kw)所配電動機(jī)功率(kw)rt-300300a117049.082.5110120rc100100a250039.211.310.615攪拌設(shè)備采用環(huán)流攪拌機(jī)jbg-2.2，功率7kw浙江宏宇環(huán)保集團(tuán)生產(chǎn)。單池一共12個，共48臺。混合液回流設(shè)備：ss066型芬蘭沙林泵功率6kw，電動機(jī)轉(zhuǎn)速980r/min，單池一用一備。共8臺 污泥回流泵：s3508m型芬蘭沙林泵功率50kw，一用一備，置于污泥泵房內(nèi)，轉(zhuǎn)速726r/min。4-5圖a/a/o生物池草圖4.2.6二沉池采用兩座幅流式沉淀池，每座分擔(dān)流量q=750m3/h設(shè)計參數(shù)：表面負(fù)荷q=0.8m3/m2.h沉淀時間t=2h計算過程：單池表面積f=937.5m2單池直徑d=34.5m，取d=35m校核