北方某市污廢水處理工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要iabstrctii第一卷 第一冊 設(shè)計(jì)說明書1第二卷 第二冊 工程概算書50第三卷 第三冊 圖紙目錄56參考文獻(xiàn)58致 謝59附錄 1 外文參考文獻(xiàn)（譯文）60附錄 2 外文參考文獻(xiàn)（原文）65 74北方某市污廢水處理工程摘 要本設(shè)計(jì)為北方某市污廢水處理廠的初步設(shè)計(jì)，要求污水處理廠出水按城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）的一級b標(biāo)準(zhǔn)排放。由于污水來源主要為生活污水，氮磷含量較高，由此設(shè)計(jì)中需要考慮到脫氮除磷。該廠二級生物處理主要采用a2/o處理工藝，主要構(gòu)筑物為：泵前中格柵、提升泵房、細(xì)格柵、旋流沉砂池、平流式沉淀池、a2/o反應(yīng)池、輻流式沉淀池、紫外線消毒

2、渠。污泥處理構(gòu)筑物有：重力濃縮池、污泥脫水機(jī)房等。 污水廠設(shè)計(jì)方案為：污水處理流程：粗格柵 污水提升泵房 細(xì)格柵 旋流沉砂池 a2/o反應(yīng)池 消毒接觸池 排放；污泥處理流程：剩余污泥 濃縮池 貯泥池 污泥脫水機(jī)房 泥餅外運(yùn)。 關(guān)鍵詞：污泥處理，a2/o工藝，脫氮除磷， abstrctthe design for the preliminary design of the north city wastewater treatment plant effluent from a sewage treatment plant, requirements according to the urban

3、 sewage treatment plant pollutant discharge standard (gb18918-2002) of a standard b emission. because the sewage originates is mainly the sanitary sewage, the nitrogen phosphorus content is high, from this designs needs to consider the denitrogenation eliminates the phosphorus. this factory second-l

4、evel biological treatment mainly uses a2/o processing craft, the main construction is: before the pump, the grill, promotes the pump house, the thin grill, the eddy sand collector, the advection type sedimentation pond, a2/o response pond, the spoke class type sedimentation pond, the ultraviolet ray

5、 disinfection ditch. the sludge treatment construction includes: gravity concentration basin, sludge dewatering engine room and so on. the process of the wastewater plant that the wasterwater treatment plant adopted is as following:wastewater treatment process: middle bar screen pump station fin bar

6、 screen aeration desilting tank a/o process disinfection of contact poolmeasurement groove drain;sludge handling and disposal process: excess activated sludge concentrated pool sludge tank machine dewatering disposal of sludge cake.key words: sludge conditioning； a2/o craf ； nitrogen and phosphorus

7、removal總 目 錄第一卷 第一冊 設(shè)計(jì)說明書第二卷 第二冊 工程概算書第三卷 第三冊 工程圖北方某市污廢水處理工程初步設(shè)計(jì)第一卷 第一冊 設(shè)計(jì)說明書武漢科技大學(xué)城市學(xué)院設(shè)計(jì)研究所 二零一三年五月（武漢）院 長：總工程師：審定人 ：顧問總工：室 主 任：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：參加編制人員：目 錄第一卷 第一冊 設(shè)計(jì)說明書11.設(shè)計(jì)任務(wù)及概況41.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)41.2設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)62 城市污水處理方案的確定82.1 確定污水處理方案82.2 污水處理工藝流程方案介紹92.3 工藝流程的確定132.4主要構(gòu)筑物的選擇132.5污泥處理工藝方案173設(shè)計(jì)計(jì)算193.1格柵的設(shè)計(jì)193.2 旋流沉砂

8、池的設(shè)計(jì)273.3 主體反應(yīng)池的設(shè)計(jì)283.4 配水井的設(shè)計(jì)343.5 輻流式二沉池的設(shè)計(jì)353.6 接觸消毒383.7濃縮池的設(shè)計(jì)413.8 污泥貯泥池的設(shè)計(jì)423.9污泥脫水機(jī)房423.10構(gòu)筑物尺寸結(jié)果及說明434 高程計(jì)算464.1 水頭損失464.2標(biāo)高計(jì)算474.3污水廠布置481.設(shè)計(jì)任務(wù)及概況1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 北方某市污廢水處理工程 按照上級批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定，完成某市的城市污水處理廠的設(shè)計(jì)。包括廠區(qū)內(nèi)的污水處理工程、污泥處理工程以及其它附屬建筑工程等。要求經(jīng)過處理后的水能夠達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 1.1.2

9、.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb8978-1996）2、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）3、城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)（gj3025-93）4、城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（cjj31-89）5、城市污水處理及污染防治技術(shù)政策6、城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)7、廢水水質(zhì)水量資料某市城市人口60萬，城市居民平均用水400l/人d，日排放工業(yè)廢水30000m3/d，具體水質(zhì)資料如下：城市生活污水：codcr 400mg/l，bod5 200mg/l，ss 200mg/l，nh4-n 40mg/l，tp 8mg/l，ph 68；工業(yè)廢水：codcr 8

10、00mg/l，bod5 350mg/l，ss 400mg/l，nh4-n 80mg/l，tp 12mg/l，ph 68。污水處理廠出水按城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）的一級b標(biāo)準(zhǔn)排放，主要排放指標(biāo)為codcr 60mg/l，bod5 20mg/l，ss 20mg/l，tn 20mg/l，nh4-n 8mg/l，tp 1mg/l。8、氣象、水文與工程地質(zhì)資料該市氣候溫和，地質(zhì)條件較好。污水進(jìn)水口管道標(biāo)高116.00m，污水處理廠地面標(biāo)高為124.00m，附近河流的最高水位為122.40m。1.1.2.2 設(shè)計(jì)原則(1)執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家地方的有關(guān)法規(guī)、

11、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； (2)采用先進(jìn)可靠的處理工藝，確保經(jīng)過處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)； (3)采用成熟 、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計(jì)較好的自控水平，以方便運(yùn)行管理； (4)全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調(diào)，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致；(5)妥善處理污水凈化過程中產(chǎn)生的污泥固體物，以免造成二次污染；(6)綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。 1.2設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)1.2.1設(shè)計(jì)水量 1、平均污水量qp1的計(jì)算（1）生活污水量qp1的計(jì)箅（根據(jù)人口）qp1=nq0.8式中：n人口數(shù)，60萬人q一居民用水定額，北方某中型城市，q為400l/capd0.8排放系數(shù)

12、（0.80.9），取0.8qp2=600000x400x0.8=192000m/d（2）工業(yè)廢水量：qp1=30000m/d（3）平均日污水量qp=qp1+qp2=192000+30000=226000 m/d為安全考慮設(shè)計(jì)水量采23萬 m/d（4）最高口污水量qmr=qpk日=2300001.1=253000 m/dqmax=qpk總=2300001.3=299000m/d各水量見表1.1表1.1 設(shè)計(jì)水量一覽表項(xiàng) 目設(shè)計(jì)水量m/dm/hm/sl/s平均日流量2300009583.332.662662.0最高日流量25300010541.672.933182.9最高時流量2990001245

13、8.333.463460.71.2.2設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)水質(zhì)如表1.1所示。表1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)情況 項(xiàng) 目codcr tpnh3-n入水（）220.27 454.05 227.038.5445.41出水（）20 60 20 1 8 去除率（%）90.986.891.288.382.4進(jìn)水水質(zhì)1、bod5（1）、生活污水的bod5cs=200mg/l（2）工業(yè)廢水的bod5由資料可知：cg=350 mg/l（3）平均的bod5ca=（200192000+35030000）/222000=220.27mg/l2、cod（1）生活污水cod=400mg/l（2）工業(yè)廢水cod=800mg/l（3）混合污水

14、平均cod=（400192000+80030000）/222000=454.05mg/l3、ss（1）生活污水cod=200mg/l（2）工業(yè)廢水cod=400mg/l（3）混合污水平均cod=（200192000+40030000）/222000=227.03mg/l4、tp（1）生活污水tp=8mg/l（2）工業(yè)廢水cod=12mg/l（3）混合污水平均cod=（8192000+1230000）/222000=8.54mg/l5、nh3-n（1）生活污水cod=40mg/l（2）工業(yè)廢水cod=80mg/l（3）混合污水平均cod=（40192000+8030000）/222000=45.

15、41mg/l去除率e=（c0-ce）/ c0100%式中：c0：進(jìn)水濃度ce：出水濃度2 城市污水處理方案的確定2 城市污水處理方案的確定2.1 確定污水處理方案2.1.1 確定污水處理方案的原則(a)城市污水處理應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟(jì)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；(b)污水廠的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設(shè)投資少，占地少；自動化程度高，便于科學(xué)管理，力求達(dá)到節(jié)能和污水資源化，進(jìn)行回用水設(shè)計(jì)；(c)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(xué)管理創(chuàng)造條件；(d)污水處理采用生物處理，污泥脫水采用機(jī)械脫水并設(shè)事故干化廠；污水采用季節(jié)性

16、消毒；(e)提高管理水平，保證運(yùn)轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟(jì)效果；充分利用沼氣資源，把沼氣作為燃料；(f)查閱相關(guān)的資料確定其方案。2.1.2 最佳的處理方案要體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)：(a)保證處理效果，運(yùn)行穩(wěn)定；(b)基建投資省，耗能低，運(yùn)行費(fèi)用低；(c)占地面積小，泥量少，管理方便。2.2 污水處理工藝流程方案介紹現(xiàn)階段城市污水處理應(yīng)用的多是生物處理系統(tǒng)，應(yīng)用較多的工藝有a2/o、氧化溝，及傳統(tǒng)活性污泥法，現(xiàn)對這三個工藝進(jìn)行比較，選出最合適的工藝。2.2.1 傳統(tǒng)活性污泥法其工藝流程見圖1。二沉池曝氣池初沉池沉砂池格柵 出水 回流污泥 剩余污泥圖1 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖活性污泥法處理城市污水的典型工藝，其特點(diǎn)是

17、好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所必需的足夠氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有機(jī)物?；旌弦航?jīng)沉淀分離后，其活性污泥大量被回流到曝氣池中。生物氧化作用主要在這一級曝氣程序中完成。該法一般bod5 污泥負(fù)荷率為0.20.4kgbod5/kgmlssd，曝氣池停留時間約為46h，水氣比1:8。(1)主要特點(diǎn)：利用曝氣池中的好氧微生物，依靠鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給的氧來分解污水中的有機(jī)物?；旌弦哼M(jìn)行沉淀分離，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池首端進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形式流動至池的末端，流出池外至二沉池。(2)優(yōu)點(diǎn)：(a)處理污水效果好，bo

18、d5的去除率可達(dá)90%；(b)有豐富的技術(shù)資料和成熟的管理經(jīng)驗(yàn)；(c)適宜處理大量污水，運(yùn)行可靠，水質(zhì)穩(wěn)定。(3)缺點(diǎn):(a)運(yùn)行費(fèi)用高，由于在曝氣池的末端造成的浪費(fèi)，故提高了運(yùn)行成本；(b)基建費(fèi)用高，占地面積大；(c)對外界條件的適應(yīng)性差；(d)由于沉淀時間短和沉淀后碳源不足等情況，對于n、p 去除率非常低，tn 的去除率僅有20%的效果，nh3-n 用于細(xì)胞合成只能除1218%，p 的去除率也很低。2.2.2 氧化溝工藝其工藝流程圖見圖2二沉池氧化溝沉砂池格柵進(jìn)水 出水 回流污泥 剩余污泥圖2 氧化溝工藝流程圖氧化溝是傳統(tǒng)活性污泥法的變形工藝，其曝氣呈封閉的溝渠形，由于污水和活性污泥混合

19、在渠內(nèi)呈循環(huán)流動，因此被稱為“氧化溝”。氧化溝一般采用演示曝氣，具有去除bod5和脫氮的功能，采用機(jī)械曝氣。由于氧化溝負(fù)荷很低，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，出水水質(zhì)較好，污泥產(chǎn)量少且穩(wěn)定，構(gòu)筑物少，氧化溝可以按脫氮設(shè)計(jì)，也可以略加改進(jìn)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷。20世紀(jì)90年代中期，氧化溝工藝因其良好的脫氮效果并且無需沉淀池開始被推廣，此時期建設(shè)的大型污水處理廠項(xiàng)目基本上采用氧化溝工藝。近幾年來，國內(nèi)對各種類型氧化溝工藝的除磷脫氮效果、設(shè)計(jì)、充氧設(shè)備及運(yùn)行控制等方面進(jìn)行了大量的研究。對多種氧化溝都進(jìn)行了一定的革新，如carrousel氧化溝由第一代的普通的carrousel氧化溝發(fā)展為具有脫氮除磷功能的carrousel

20、2000型氧化溝，后又發(fā)展為第三代的carrousel3000型氧化溝。國內(nèi)許多污水處理廠使用的情況證明，氧化溝工藝是一種工藝流程簡單、管理方便、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝穩(wěn)定性高的污水處理技術(shù)，目前國內(nèi)較多采用的氧化溝主要有orbal氧化溝、carrousel氧化溝、t型氧化溝、de型氧化溝、一體化氧化溝等。氧化溝工藝的優(yōu)點(diǎn)：(a)氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷的能力，對不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。(b)處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足bod5、ss 的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。(c)由于氧化溝的水力停留時間和泥齡

21、都很長，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解；承受水質(zhì)、水量、水溫能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好。氧化溝工藝的缺點(diǎn)：氧化溝運(yùn)行管理費(fèi)用高；氧化溝溝體占地面積大；當(dāng)污水離開曝氣區(qū)后，溶解氧濃度降低，有可能發(fā)生發(fā)硝化反應(yīng)。2.2.3 a2/o工藝a2/o工藝流程見圖3：厭氧池初沉池沉砂池格柵進(jìn)水回流混合液 缺氧池好氧池二沉池出水 剩余污泥 回流污泥圖3 a2/o工藝流程圖傳統(tǒng)a/o法是目前普遍采用的同時脫氮除磷的工藝，它是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上增加一個缺氧段和一個厭氧段。污水首先進(jìn)入?yún)捬醭嘏c回流污泥混合，在兼性厭氧發(fā)酵菌的作用下，廢水中易生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為vfas這一類小分子有機(jī)物。聚磷菌可吸收

22、這些小分子有機(jī)物，并以聚羥基丁酸（phb）的形式貯存在體內(nèi)，其所需要的能量來自聚磷鏈的分解。隨后，廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化菌利用廢水中的有機(jī)基質(zhì)對隨回流混合液而帶來的no3進(jìn)行反硝化。 廢水進(jìn)入好氧池時，廢水中有機(jī)物的濃度較低，聚磷菌主要是通過分解體內(nèi)的聚羥基丁酸（phb）而獲得能量，供細(xì)菌增殖，同時將周圍環(huán)境中的溶解性磷吸收到體內(nèi)，并以聚磷鏈的形式貯存起來，經(jīng)沉淀以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。好氧區(qū)的有機(jī)物濃度較低，這有利于好氧區(qū)中自養(yǎng)硝化菌的生長，從而達(dá)到較好的硝化效果。(1)主要特點(diǎn):(a)本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫n 除p 工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；(b)在厭氧（缺氧

23、）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之慮，svi值一般均小于100；(c)污泥中含p 濃度高，一般為2.5%以上，具有很高的肥效；(d)運(yùn)行中無需投藥，兩個a段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低；(e)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時具有去除有機(jī)物、脫n除p的功能；2.2.4 結(jié)論綜上所述，考慮到經(jīng)濟(jì)上的投入及管理的方便，同時兼有較好的脫氮除磷功能，本次設(shè)計(jì)中采用a2/o工藝。2.3 工藝流程的確定本設(shè)計(jì)的工藝流程圖見圖 4：上清液柵渣剩余污泥內(nèi)回流污水中格柵細(xì)格柵提升泵房沉砂池厭氧反應(yīng)器輻流式沉淀池接觸池達(dá)標(biāo)排放柵渣壓干機(jī)砂

24、水分離器柵渣回流污泥柵渣壓干機(jī)缺氧反應(yīng)器好氧反應(yīng)器機(jī)械濃縮消化機(jī)械脫水最終處置加氯間圖4 設(shè)計(jì)a2/o工藝流程圖2.4主要構(gòu)筑物的選擇2.4.1 格柵格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)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(fù)荷。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。2.4.2 沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以便減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件

25、。沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、旋流式、曝氣沉砂池三類。(1)平流沉砂池優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，易于施工，便于管理。缺點(diǎn)：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(jī)物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。(2)旋流沉砂池優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)流量變化能力強(qiáng)； 水頭損失小，典型的損失值僅6mm； 細(xì)砂粒去除率高，140（0.104mm）目的細(xì)砂也可達(dá)73%； 動能效率高。缺點(diǎn)：砂斗內(nèi)砂子因被壓實(shí)而抽排困難，往往需高壓水泵或空氣去攪動，空氣提升泵往往不能有效抽排砂粒。(3)曝氣沉砂池優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂粒與外裹的有

26、機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)布?xì)饬靠煽刂莆鬯男魉俣龋钩靶瘦^穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起預(yù)曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機(jī)物少。缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)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(fèi)用增加?；谝陨先N沉砂池的比較，曝氣沉砂池除砂效果較好，但對生物脫氮除磷系統(tǒng)的厭氧段或缺氧段存在不利影響，因此選擇除砂效果好的旋流沉砂池。2.4.3 沉淀池（二沉池）二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥。沉淀池主要有以下幾種形式:(1)平流沉淀池平流沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括:(a)沉淀效果好；(b)耐沖擊負(fù)荷和溫度的變化適應(yīng)性強(qiáng)；(c)施工容易，造價(jià)低。它

27、的主要缺點(diǎn)為：(a)池子配水不均勻；(b)采用多斗排泥時，每個泥斗需要單設(shè)排泥管各自排泥，操作量大。適用條件: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)。(2)輻流式沉淀池輻流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括：(a)多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡單；(b)排泥設(shè)備已趨定型。它的主要缺點(diǎn)為：(a)池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差；(b)機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高。適用條件：適用于大、中型污水處理廠；適用于地下水位較高的地區(qū)。(3)豎流式沉淀池豎流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括：(a)排泥方便，管理簡單；(b)占地面積較小。它的主要缺點(diǎn)為：(a)池子深度大，施工困難；(b)對沖擊負(fù)荷和溫度變

28、化的適應(yīng)性能力較差；(c)造價(jià)較高；(d)池徑不宜過大，否則布水不均勻。適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠。(4)斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括：(a)沉淀效率高，停留時間短；(b)占地面積小。它的主要缺點(diǎn)為：(a)用于二沉池時，當(dāng)固體負(fù)荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷的能力較差；(b)運(yùn)行管理成本高。綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)比較，并結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體情況：設(shè)計(jì)水量較大，不宜采用豎流式沉淀池；由于斜板（管）式沉淀池運(yùn)行成本較高，也不做采用；由于平流沉淀池管理運(yùn)行較為繁瑣，運(yùn)行成本高，也不做采用；對于輻流式沉淀池現(xiàn)在的技術(shù)也已經(jīng)成熟，且刮泥機(jī)械的技術(shù)也已經(jīng)基本完善，

29、可以保證良好的出水效果，并且運(yùn)行管理簡單。本工程二沉池采用中心進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀池。2.4.4消毒目前國內(nèi)外的污水處理廠常用的消毒方法有：紫外線消毒法、漂白粉消毒、臭氧消毒法、次氯酸鈉消毒法、氯片消毒法以及液氯消毒法等。（1）紫外線優(yōu)點(diǎn)：是紫外線照射與氯化共同作用的物理化學(xué)方法，消毒效率高。缺點(diǎn)：紫外線照射燈具貨源不足，技術(shù)數(shù)據(jù)較少。適用條件：適用于小型污水處理廠。（2）漂白粉優(yōu)點(diǎn)：投加設(shè)備簡單，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：同氯缺點(diǎn)外，尚有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動強(qiáng)度大。適用條件：適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。（3）臭氧優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機(jī)物、色、

30、味等，污水 ph、溫度對消毒效果影響很小，不產(chǎn)生難處理的或生物及類型殘余物。缺點(diǎn)：投資大、成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。適用條件：適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。（4）次氯酸鈉優(yōu)點(diǎn)：用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生消毒劑，也可買商品次氯酸鈉。缺點(diǎn)：需要有專用次氯酸鈉電解設(shè)備和投配設(shè)備。適用條件：適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，購液氯等消毒劑困難的小型污水處理廠。（5）氯片優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，管理方便，只需定時清理消毒器內(nèi)殘?jiān)把a(bǔ)充氯片，基 建費(fèi)用低。缺點(diǎn)：要用特制氯片及專用消毒器，消毒水量小。適用條件：適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站。（6）液氯優(yōu)點(diǎn)：效果可靠、投配設(shè)備簡單、

31、投量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害，當(dāng)污水含工業(yè)廢水比例大時，氯化可能生成致癌物質(zhì)。適用條件：適用于大、中規(guī)模的污水處理廠。（7）結(jié)論由上述比較可知，并根據(jù)本設(shè)計(jì)污水處理廠實(shí)際情況，采用液氯消毒比較合適。2.5污泥處理工藝方案2.5.1污泥的處理要求污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。因此，污泥的處理要達(dá)到一定的要求。污泥處理要求如下：減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用；減少污泥中有毒物質(zhì)；利用污泥中有用物質(zhì)，化害為利；因選用生物脫氮除磷

32、工藝，故應(yīng)避免磷的二次污染。2.5.2污泥處理工藝流程的選擇 常用的污泥處理工藝流程如下：生污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置生污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置生污泥濃縮消化機(jī)械脫水干燥焚燒最終處置生污泥濃縮自然干化堆肥農(nóng)田由于污水量大，產(chǎn)生的污泥較多，不穩(wěn)定，不易采用農(nóng)田處置方式，干燥焚燒方式?jīng)]有必要，因此綜合比較各處理工藝選用第一種方案（生污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置）較好。 其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達(dá)到 80%以下。（1）方案一:污泥機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水；（2）方案二:污泥重力濃縮、機(jī)械脫水。方案比較:項(xiàng)目方案一方案二主要構(gòu)筑物1.污泥貯泥池2.濃縮、脫水機(jī)房3.污泥堆棚1.污泥

33、濃縮池2.脫水機(jī)房3.污泥堆棚主要設(shè)備1.污泥濃縮設(shè)備2.加藥設(shè)備1.濃縮池刮泥機(jī)2.脫水機(jī)3.加藥設(shè)備占地面積小大絮凝劑總用量3.0-4.0kg/t ds4.0kg/t ds對環(huán)境的影響無大的污泥敞開式構(gòu)筑物，對周圍環(huán)境影響小污泥濃縮池露天布置，氣味難聞，對周圍環(huán)境影響大總土建費(fèi)用小大總設(shè)備費(fèi)用一般稍大剩余污泥中磷的釋放無有由表可見方案一優(yōu)于方案二，因此本工程污泥處理工藝選用污泥機(jī)械濃縮，機(jī)械脫水。3設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵的設(shè)計(jì)3.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)每日柵渣量大于0.2m3,一般應(yīng)采用機(jī)械清渣。 過柵流速一般采用0.61.0m/s。格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.41.5m/s。格柵傾角一般采用4

34、575。通過格柵的水頭損失，粗格柵一般為0.2m，細(xì)格柵一般為0.30.4m。3.1.2格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖格柵計(jì)算圖見圖5。圖5格柵計(jì)算圖3.1.3中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵斜置于泵站集水池進(jìn)水處，采用柵條型格柵，設(shè)2組相同型號的格柵，渠內(nèi)柵前流速v1=1.3m/s，過柵流速v2=0.9m/s，格柵間隙為b=40mm，采用機(jī)械清渣，格柵安裝傾角為70。（1）柵前水深h 日平均設(shè)計(jì)流量：m3/s 則最大日設(shè)計(jì)流量：qmax=qdkz=1.731.3=3.46m3/s 每座格柵的流量為：qmax/2=1.73m3/s 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 ： 計(jì)算得： m 柵前水深 h = b12=0.83m （2）條

35、間隙數(shù)n 式中：n 柵條間隙數(shù)，個；qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角度；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040mm，細(xì)格柵b310mm；v2 過柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式：則每組格柵的柵條數(shù)： 條（3）槽寬度b b = s（n-1）+ bn式中：b 柵槽寬度，m；s 柵條寬度，m,取0.01m；n 柵條間隙數(shù)，個；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040mm，細(xì)格柵b310mm。將數(shù)值代入上式：b = s（n-1）+ bn0.01(56-1)+0.0456=2.79m （4）水渠道漸寬部分的長度l1設(shè)進(jìn)水渠道寬b1=1m，漸寬部分展開角1= 2

36、0.則進(jìn)水渠道漸寬部分長度： （5）槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 l2=l12=0.8m （6）柵水頭損失h1 h1=kh0其中：h1 過柵水頭損失，m；h0 計(jì)算水頭損失，m；g 重力加速度，9.81m/s2；k 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； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān) ，當(dāng)為矩形斷面時， =2.42則有m h1=3h0=0.03m（7）柵后槽總高度h設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m，柵前槽高h(yuǎn)1 = h + h1=0.82+0.3=1.12 m h= h + h1 + h2=1.12+0.03=1.15m （8）槽總長度ll = l1 + l2 + 0.5 +

37、 1.0 + 1.6+0.8+0.5+1.0+ =6.98 m（9）日柵渣量w 式中： w 每日柵渣量，m3/d； w1 柵渣量，（m3/103m3 污水）取0.10.01；粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值；此設(shè)計(jì)取w1=0.05m3/(103m3污水)則 m3/d，采用機(jī)械清柵。（10）中格柵選用根據(jù)格柵的間距、寬度在環(huán)保設(shè)備選用手冊（水）查得采用hz型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，主要參數(shù)見表3-1：表3-1 hz回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)型號格柵間隙（mm）刪條有效寬度（mm）框總寬度（mm）格柵并寬（mm）電機(jī)功率（kw）生產(chǎn)廠hz220040220024301.62.2唐山清源環(huán)保機(jī)

38、械公司3.1.4污水提升泵站（包括調(diào)節(jié)池）(1)設(shè)計(jì)說明污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池。然后自流進(jìn)入各工藝池，設(shè)計(jì)流量qmax=3.46m3/s。（2）攪拌機(jī)為防止泥砂等雜質(zhì)沉淀于調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)。采用江蘇天雨環(huán)保集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的zj1000 型攪拌機(jī)。該產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，攪拌效果好等特點(diǎn)。功率為0.75kw/臺。（3）提升泵調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)立式潛污泵200qw300-7 型3 臺，兩用一備，潛水泵單臺能力為3.00m3/s，揚(yáng)程10m，出水口徑200mm，轉(zhuǎn)速1460r/min，軸功率6.81kw，配

39、用功率11kw，泵效率81.8%，重量為380kg。（4）設(shè)計(jì)選型 污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管網(wǎng)，附近河流的最高水位為122.40m，污水進(jìn)水口管道標(biāo)高116.00m，污水處理廠地面標(biāo)高為124.00m，污水總提升流程為4.30m，采用立式污水污物泵，單臺提升流量為1667m3/h。所以采用400 nwl1760-7.5 型立式污水污物泵，5 用1 備。該泵提升流量為1760m3/h，效率為75%，轉(zhuǎn)速為590r/min，功率為45kw，占地面積（73）m2。（5）提升泵房 電機(jī)、電控柜、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定檢修空間。提升泵房占地面積為（73+78）=77m2，其中工作

40、間的面積為78=56m2。3.1.5細(xì)格柵細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算圖如6：圖6 細(xì)格柵計(jì)算圖格柵斜置于泵站集水池進(jìn)水處，采用柵條型格柵，設(shè)2組相同型號的格柵，渠內(nèi)柵前流速v1=0.9 m/s，過柵流速v2=1.0 m/s，格柵間隙為b=10mm，采用機(jī)械清渣，格柵安裝傾角為60。（1）柵前水深h 日平均設(shè)計(jì)流量： m3/s 則最大日設(shè)計(jì)流量：qmax=qdkz=2.661.3=3.46 m3/s 每座格柵的流量為：qmax/2=1.73m3/s根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 ： 計(jì)算得： m 柵前水深 h = b12=0.82m（2）條間隙數(shù)n 式中：n 柵條間隙數(shù)，個；qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵

41、傾角度；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040mm，細(xì)格柵b310mm；v2 過柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式：則每組格柵的柵條數(shù)： 條（3）格柵槽總寬度 b=s(n-1)+bn=0.01195+0.01196=3.91m(4) 水渠道漸寬部分的長度l1設(shè)進(jìn)水渠道寬b1=1.63 m，漸寬部分展開角1= 20則進(jìn)水渠道漸寬部分長度：m(5)槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 l2=l12=1.55m (6)過柵水頭損失則m h2=30.016=0.048m（7）柵后槽總高度h設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m，柵前槽高h(yuǎn)1 = h + h1=0.79+0.3=1.09 mh= h +

42、 h1 + h2=0.79+0.3+0.30=1.39 m（8）槽總長度ll = l1 + l2 + 0.5 + 1.0 + 3.15+1.55+0.5+1.0+ =9.28m（9）日柵渣量w m3/d其中w1取0.07m3/(103m3污水)。采用機(jī)械清柵。（10） 細(xì)格柵的選用 根據(jù)格柵的間距、寬度在環(huán)保設(shè)備選用手冊（水）查得采用xhg型回轉(zhuǎn)式格柵清污機(jī)，主要參數(shù)見表3-2：表3-2 xhg型回轉(zhuǎn)式格柵清污機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型號格柵寬度(mm)格柵凈距（mm）設(shè)備總寬度（mm）過水流量生產(chǎn)廠xhg-2600260010305011.29江蘇一環(huán)集團(tuán)公司3.2 旋流沉砂池的設(shè)計(jì)根據(jù)處理污水量為2

43、3萬噸/天即2662.0l/s，設(shè)2組旋流沉砂池，則每組流量為：qmax2=1331l/s.選定型號為1400的鐘式旋流式沉砂池.該沉砂池的特點(diǎn)是：在進(jìn)水渠末端設(shè)有能產(chǎn)生池壁效應(yīng)的斜坡，另砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并設(shè)有阻流板，以防止紊流；軸向螺旋槳將水流帶向池心，然后向上，由此形成了一個渦形水流，平底的沉砂分選區(qū)能有效的保持渦流形態(tài)，較重的砂粒在靠近池心的一個環(huán)行孔口落入集砂區(qū)，而較輕的有機(jī)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)。表3-3 鐘式沉砂池型號及尺寸型號流量/(l/s)abcdefghjkl140013314.8

44、71.51.002.000.402.201.000.510.600.801.85旋流沉砂池計(jì)算圖見圖3-3：圖7 旋流沉砂池3.3 主體反應(yīng)池的設(shè)計(jì)3.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)（1）bod5污泥負(fù)荷ua：取0.1kgbod5/kgmlssd（2）污泥濃度xa：3.0g/l=3000mg/l（3）污泥齡c：15d（4）污泥產(chǎn)率y：0.5kgvss/kgbod53.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算曝氣池的容積按污泥負(fù)荷計(jì)算，有：式中：ls活性污泥負(fù)荷，為0.1kgbod5/kgmlssd；q與曝氣時間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量，m3/d；s0，se曝氣池進(jìn)出水的平均bod5值，分別為220mg/l和20mg/l；x曝氣池混

45、合液污泥濃度，為3000mg/l；按污泥泥齡計(jì)算：式中，kd為內(nèi)源代謝系數(shù)，取0.08d-1；y=0.5kgvss/kgbod5經(jīng)過計(jì)算，取曝氣池容積154000m3。設(shè)2組，每組體積為：1540002=77000m3（2）計(jì)算曝氣池的水力停留時間 各段水力停留時間和容積： 厭氧：缺氧：好氧=1：1：3厭氧池水力停留時間,池容。缺氧池水力停留時間，池容。好氧池水力停留時間,池容。（3）計(jì)算每天排除的剩余污泥量按表觀污泥產(chǎn)率計(jì)算：式中： 每日增長的揮發(fā)性活性污泥量，kg/d； yobs凈產(chǎn)率系數(shù)。計(jì)算總排泥量： 按污泥泥齡計(jì)算：=30800 kg按排放濕污泥量計(jì)算：剩余污泥含水率按99.2%計(jì)算

46、，每天排放濕污泥量：，（4） 計(jì)算污泥回流比r：曝氣池中懸浮固體（mlss）濃度：3000mg/l，回流污泥濃度：10000mg/l，（5）反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池容積v=154000m3,設(shè)反應(yīng)池2組，單池容積為：77000m3。有效水深h取7.0m。單組有效面積:采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬取b=20m單組反應(yīng)池長l=s單/(5b)=11000.0/(1012)=110m校核：b/h=12/7=1.7（滿足b/h=12） l/b=5.5（滿足l/b=510）取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高:h=7.0+1.0=8.0m（6）反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管 單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：q1=q/2

47、=11.5104m3/d=1.331m3/s，取管道流速v=0.9m/s則管道過水?dāng)嗝婷娣ea=q1/v=1.331/0.9=1.47m2,管徑 ，取管徑dn=1400mm?；亓魑勰喙軉谓M反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量取管道流速v=0.9m/s管道過水?dāng)嗝婷娣e管徑，取進(jìn)水管管徑dn1000mm進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量q=(1+r)=（1+42%）1.331=1.89m3/s取孔口流速v=0.6m/s孔口過水?dāng)嗝婷娣ea=q2/v=1.89/0.6=3.2m2孔口尺寸取為2m1.6m，進(jìn)水井平面尺寸取為3.2m3.2m出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計(jì)算：式中：r內(nèi)混合液回流比，取200%；b

48、堰寬，b=8m；h堰上水頭。由于q3=(1+r+r內(nèi))=（1+43%+200%）1.331=4.67m3/s，得出：出水孔流量q4=q3=4.67m3/s，取孔口流速v=0.9m/s;則孔口過水?dāng)嗝婷娣ea=q4/v=4.67/0.9=5.2m2孔口尺寸取2.5m2.08m，出水井平面尺寸為3m2.5m出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量q5=q1=1.331m3/s,取管道流速v=0.9m/s管道過水?dāng)嗝婷娣ea=q5/v=1.331/0.9=1.48m2管徑,取管徑dn=1400mm（7） 曝氣池的需氧量： （8）空氣量計(jì)算 如果采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣池有效水深為7.0m，曝氣擴(kuò)散器安裝距池底0.2m,則擴(kuò)散器上靜水壓為6.8m,其他相關(guān)參數(shù)選擇：值取0.7，值取0.95，=1，曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)f取0.8，采用管式微孔擴(kuò)散設(shè)備，ea=18%，擴(kuò)散器壓力損失4kpa,20水中溶解氧飽和度為9.17mg/l。擴(kuò)散器出口處絕對壓力：空氣離開曝氣池面時，氣泡含氧體積分?jǐn)?shù)為：20時曝氣池混合液中平均氧飽和度為：將需氧量換算為標(biāo)準(zhǔn)條件下充氧量：曝氣池