污水廠大學課程設計

1、西安建筑科技大學課程設計（論文）目錄1.設計概況22.設計方案確定72.1廠址選擇 72.2污水處理工藝選擇 72.3污水處理工藝流程確定 113.處理單元的構筑物設計123.1構筑物作用說明 123.2構筑物設計計算 143.2.1泵前粗格柵 143.2.2污水提升泵房 173.2.3泵后細格柵 193.2.4平流沉砂池 213.2.5初沉池 243.2.6曝氣池 283.2.7二沉池 333.2.8接觸消毒池 363.2.9污泥處理系統(tǒng) 384.污水廠布置444.1污水廠平面布置 444.2污水廠高程布置 455.致謝47參考資料48摘要：本文針對某城市污水處理廠處理工藝進行設計，首先了解

2、基本資料，確定處理工藝和處理程度，然后對污水處理構筑物的工藝尺寸進行了計算，最后，綜合各方面因素確定了污水廠的平面布置和高程布置,并繪制平面布置圖、高程布置圖以及輻流式二沉池的剖面圖。本次課程設計使我們將所學知識與實踐相結合，加深對專業(yè)知識的理解和學習，使我們的綜合學習能力有了很大提高。關鍵詞： 污水處理廠 污水處理構筑物 傳統(tǒng)活性污泥法abstract：this paper proposes a city sewage treatment plant design, first understand thebasic data, determine the processing techno

3、logy and management level, andthen the sewage treatment structure parameters were calculated, finally, integrate various factors determine the sewage plant layout and elevation layout, and drawing the plane layout, elevation layout and radial flow sedimentation tank section two. this course is desig

4、ned to enable us to learn the combination of knowledge and practice, deepen the understanding of professional knowledge and learning, make our comprehensive learning abilityhas been greatly improved.keywords: sewage treatment plant sewage treatment structure traditional activated sludge process1.設計概

5、括1.1課程設計題目：某城市污水處理廠工藝設計1.2課程設計目的：通過課程設計，培養(yǎng)學生綜合運用課程中所學的基本理論知識和專業(yè)知識的能力；進一步培養(yǎng)學生初步具備一定的專業(yè)知識和專業(yè)技能，強化所學的理論知識，使理論知識與工程實踐運用相結合、相統(tǒng)一；經(jīng)過課程設計，使學生能夠獨立分析問題和解決工程實際問題，掌握進行城市污水處理工藝系統(tǒng)選擇和單元構筑物設計計算的工程實踐技能，訓練學生初步具備閱讀中英文文獻能力、技術和方案比較能力、理論分析與設計計算能力、應用計算機能力和工程制圖及編寫說明書的能力。1.3原始資料（1）設計人口：近期設計人口（10+班次）10000人+學號3000人，排水量標準220l/

6、人天，污水生產(chǎn)率為0.80.85，收集率90%；遠期發(fā)展人口（10+班次）10000人+學號4000人，排水量標準240l/人天，污水生產(chǎn)率為0.80.85，收集率95%；所以，近期人口：（人） 遠期人口：（人）（2） 工業(yè)廢水：該城市工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水全部經(jīng)過廠內(nèi)廢水處理站進行處理后，已經(jīng)達到城市污水管道的納污能力；近期排水量0.15m3/s，遠期排水量0.2m3/s。（3）污水性質(zhì)：cod=400mg/l，bod5/cod=0.5，ss=200mg/l，tn=45mg/l，nh3-n=35 mg/l，tp=5.0 mg/l，ph=69，夏季水,2225，冬季水溫1015，常年平均水溫20。（

7、4）納污河流：位于城市西側自北向南，流量保證率為95%，年平均流量q平=8m3/s，平均水深h平=2m，平均流速v平=0.2m/s，平均水溫t=15，溶解氧do=8mg/l，bod5=2.8mg/l，ss=1.0mg/l，河流允許增加懸浮物濃度1.5mg/l，20年一遇洪水水位標高412.5m，常水位標高410.3m，城市排污口下游20km處有取水水源點。（5）根據(jù)城市總體規(guī)劃，污水廠擬建于該城市下游河流岸邊，地勢較為平坦，擬建場地處的地面標高416.3m。（6）該城市污水主干管終點(污水廠進水口)的管內(nèi)底標高411.00m，d=1000m，i=0.005，v=1.1-1.15m/s，h/d=

8、0.50-0.56。（7）氣象條件：主導風向東南。平均氣溫13.5，冬季最低氣溫-10，最大冰凍深度0.65m，夏季最高氣溫38，年平均降雨量1015mm，蒸發(fā)量1354mm。（8）排放標準要求：出水水質(zhì)cod60mg/l，bod520mg/l，ss20mg/l，對污泥進行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運衛(wèi)生填埋。處理后的污水納入河流。（9）設計規(guī)模：設計應考慮近期和遠期城市發(fā)展情況，可分期建設，說明一期建設和二期建設各構筑物及建筑物有哪些，并闡明理由。1.4水廠設計規(guī)模確定1.4.1工業(yè)廢水流量近期排水量0.15m3/s 遠期排水量0.2m3/s1.4.2污水設計平均流量近期排水量： 因為取遠期排

9、水量： 取1.4.3生活污水總變化系數(shù) 1.4.4最大設計流量最大設計流量=生活污水生活污水總變化系數(shù)kz工業(yè)廢水工業(yè)廢水時變化系數(shù)近期最大設計流量：遠期最大設計流量：2.處理單元的構筑物設計2.1廠址選擇未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會對水體產(chǎn)生嚴重污染，而且直接影響城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計民生。所以，在污水排入水體前，必須對城市污水進行處理。在設計污水處理廠時，選擇廠址是一個重要環(huán)節(jié)，廠址對周圍環(huán)境、基建投資及運行管理都有很大影響。選擇廠址應遵循如下原則：1.為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護距離，一般不小于300米；2.廠址應設在城市集中供水

10、水源的下游不小于500米的地方；3.廠址應盡可能設在城市和工廠夏季主導風向的下方；4.充分利用地形，把廠址設在地形有適當坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構筑物之間水頭損失的要求，使污水和污泥有自流的可能，節(jié)約動力；5.廠址如果靠近水體，應考慮汛期不受洪水的威脅；6.廠址應設在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)；7.廠址的選擇要考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。22污水處理工藝的選擇污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù): 1、污水的處理程度2、工程造價與運行費用3、當?shù)氐母黜棗l件4、原污水的水量與污水流入工程該污水處理廠日處理能力約8萬噸,屬于中小規(guī)模的污水處理廠。按城市污水處理

11、和污染防治技術政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、sbr、ab法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫氮除磷有要求的城市污水，應采用二級強化處理，如a2 /o工藝，a/o工藝，sbr及其改良工藝，氧化溝工藝，水解好氧工藝，生物濾池工藝等。本設計中的污水以有機污染為主，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，對脫氮除磷沒有特殊要求，針對這些特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。根據(jù)水量、水質(zhì)要求達到的治理目標等，本設計可采用普通

12、活性污泥法、氧化溝、sbr、ab法等工藝進行污水的處理。普通活性污泥法普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，是活性污泥法的基本模式。以去除污水中有機物和懸浮物為主要目的，適用于無需考慮脫氮除磷的情況下，其核心處理單元由曝氣池和沉淀池組成。因運行方式和參數(shù)不同，傳統(tǒng)活性污泥法演變出傳統(tǒng)曝氣、完全混合、階段曝氣、吸附再生、延時曝氣、高負荷曝氣、深井曝氣、純氧曝氣等工藝。傳統(tǒng)活性污泥法推廣年限長，具有成熟的設計運行經(jīng)驗，處理效果可靠，如設計合理，運行得當，出水bod5可達10-20mg/l。 傳統(tǒng)活性污泥法特點：（1） 有機物在曝氣池內(nèi)的降解經(jīng)歷第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程，活性污泥也經(jīng)歷

13、了對數(shù)增長、減速增長、內(nèi)源呼吸的完整生長周期；（2） 對污水的處理效果好，bod 去除率可達到90%以上；（3） 不宜發(fā)生污泥膨脹（4） 出水水質(zhì)穩(wěn)定（5） 耐沖擊負荷能力差。對進水水質(zhì)、水量變化的適應性較低，運行結果容易受到水質(zhì)和水量變化的影響。（6） 供氧利用率低。耗氧速率沿池長是變化的，而供養(yǎng)速率難于與其相吻合。在池前可能出現(xiàn)好氧速率高于供養(yǎng)速率，在池后又有可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，從而影響處理效果；（7） 運行費用較高（8） 脫氮除磷效果不太理想氧化溝嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相

14、結合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設置適當?shù)娜毖醵巍捬醵?、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和sbr工藝的一些特點，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點：（1）工藝流程簡單，運行管理方便。氧

15、化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 （2）運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的bod平均處理水平可達到95%左右。 （3） 能承受水量、水質(zhì)的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。 （4）污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為2030 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。（5）可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 sbrsbr是一種間歇式的活

16、性污泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應池內(nèi)完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥。可通過雙池或多池的組合運行來實現(xiàn)連續(xù)進出水。sbr通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。sbr池通常每個周期運行4-6小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時，sbr系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應來水量的變化。sbr系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負荷。sbr工藝具有以下特點： （1）sbr工藝流程簡單、管理方便、造價低。sbr工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，

17、而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 （2）處理效果好。sbr工藝反應過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 （3）良好的除磷脫氮效果。sbr工藝可以很容易地實現(xiàn)交替好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并通過改變曝氣量、反應時間等來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 （4）污泥沉降性能好。sbr工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污

18、泥膨脹的可能。同時由于sbr工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，因此沉淀效果更好。 （5）sbr工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質(zhì)波動。其中改進工藝的包括了asbr，它是在20 世紀 90 年代 ,由美國 dague 教授等將過去用于好氧生物處理的sbr工藝用于厭氧生物處理 ,開發(fā)了厭氧序批式活性污泥法(anaerobic sequencing batch reactor ,簡稱 asbr ) 。asbr法是一種以序批間歇運行操作為主要特征的廢水厭氧生物處理工藝 ,一個完整的運行操作周期按次序分為進水、反應、沉淀和排水4 個階段。與連續(xù)流厭氧反應器相比 ,asbr 具有如下

19、優(yōu)點:（1） 不會產(chǎn)生斷流和短流，不需大阻力配水系統(tǒng) ,減少了系統(tǒng)能耗；（2） 不需要二次沉淀池及出水回流，所需要的攪拌設備和潷水器在國內(nèi)為定型設備 ,便于建設運行；（3） 運行靈活 ,抗沖擊能力強 ,能適應廢水間歇無規(guī)律排放。a- b工藝該法由德國 bohuke 教授首先開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧，a級負荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負荷 2.5kgbod/(kgmlssd)以上，池容積負荷 6kgbod/(m3d)以上；b級負荷低，污泥齡較長。a級與b級中間設中間沉淀池。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

20、合低濃度水質(zhì)，a級和b級亦可分期建設。 a- b工藝特點：（1） 不設初次沉淀池，a、b 作為各自獨立的處理過程，均有各自獨立的污泥回流系統(tǒng)，因此易于培養(yǎng)各自有力的微生物群體，所以處理效果較穩(wěn)定；（2） 對 bod5 、cod、ss、n、p 的去除率一般高于普通活性污泥法；（3） a段的負荷較高，抗沖擊能力較強、對ph值和有毒物質(zhì)的緩沖能力較強，水力停留時間較短，細菌繁殖較快； （4） a段吸附能力較強，對重金屬、難降解的有機物和營養(yǎng)物質(zhì)有一定的吸附能力；（5） 投資少、能耗少，此工藝適合分步建設，可以緩沖建設資金上的困難（6） ab 工藝不僅適用于新廠建設，還適用于舊廠的擴建；（7） a 段

21、產(chǎn)泥率高，增加了污泥處理的費用；a 段受制因素也較多（8） ab 法處理中的 a 段直接影響 b 段的處理效果；根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是，cod和ss，并且屬于水廠規(guī)模屬于中型規(guī)模，所以本設計采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。2.3污水處理工藝流程的確定污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。按處理程度分，污水處理可分為一級、二級和三級。一級處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)

22、的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后，污水中的bod只去除30%左右，仍不能排放，還必須進行二級處理。二級處理的主要任務是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機污染物質(zhì)（bod），去除率可達97%以上，去除后的bod含量可降低到20-30 mg/l。一般經(jīng)過二級處理后，污水已具備排放水體的標準了。一級和二級處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當對處理過的污水有特殊的要求時，才繼續(xù)進行三級處理。 污水處理的具體流程為：污水進入水廠，經(jīng)過分流井和格柵，由水泵提升到平流沉砂池，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去除ss 45%,bod 25%。污水進入曝氣池中曝氣，可從一點進水，采用傳統(tǒng)活性污泥法，也可采用多點

23、進水的階段曝氣法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水經(jīng)加氯消毒處理后，排入水體。污泥處理工藝：污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理，就會造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進行脫水和干化等處理。具體過程為：二沉池的剩余污泥由泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進入消化池，進行消化。初沉池的污泥直接進入?yún)捬跸兀笪勰嗨椭撩撍畽C房脫水，壓成泥餅，泥餅運至廠外，可用做農(nóng)業(yè)

24、肥料或者衛(wèi)生填埋。消化池產(chǎn)生的沼氣，一部分可用于消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。具體的工藝流程圖如下：混凝池二沉池carrousel氧化溝沉砂池格柵分流井污泥回流沉淀池濾 池外運填埋污泥脫水濃縮池外 排3.處理單元的構筑物設計3.1 構筑物作用說明綜合考慮近遠期進行污水廠的設計，所設處理構筑物有分流井、粗格柵、細格柵、提升泵房、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、接觸池、濃縮池、消化池、機械脫水設施等。分流井：也稱超越井，是一個具有特殊功能的檢查井，一般設計為矩形豎井，井內(nèi)設計一支來水管、一支出水管、一支超越管、安裝兩個手自一體閘板，一個控制出水、一個控制超越。格 柵：格柵是由一組平行的金屬

25、柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。提升泵房：進入污水處理廠的污水經(jīng)過粗格刪進入污水提升泵房，之后被污水泵 提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量，占污水廠運行總 能耗相當大的比例，這與污水流量和要提升的揚程有關。沉砂池：沉砂池是城市污水處理廠必不可少的處理設施，主要去除污水中粒徑大 于0.2mm的砂粒，除砂的目的是為了避免砂粒對后續(xù)處理工藝和設備帶 來的不利影響。砂粒進入初沉池內(nèi)會使污泥刮板過度磨損，縮短更換

26、周 期；砂粒進入泥斗后，將會干擾正常排泥或堵塞排泥管路；進入泥泵后 將使污泥泵過度磨損，使其降低使用壽命；砂進入帶式壓濾脫水機將大 大降低污泥成餅率，并使濾布過度磨損。以上情況足以說明除砂對污水 處理廠的重要性。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和渦流式四 種形式。平流式沉砂池具有結構簡單，處理效果較好的優(yōu)點；豎式沉砂 池處理效果一般較差；曝氣沉砂池的最大優(yōu)點是能夠在一定程度上使砂 粒在曝氣的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附著的有機污染物，同時， 由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂類物質(zhì)會升到水面形成浮渣而被除 去；渦流式沉砂池利用水力渦流，使沉砂和有機物分開，以達到除砂目 的。四種形式沉砂池

27、有各自不同的適用條件，其選型應視具體情況而定。 本設計中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、 排沙較方便等優(yōu)點。初沉池：處理的對象是懸浮物質(zhì)，同時可去除部分，可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其負荷。設計中采用輻流式初沉池，中心進水，周邊出水。機械排泥，運行可靠，管理簡單，排泥設備定型化。曝氣池：活性污泥的反應器是活性污泥系統(tǒng)核心設備，活性污泥系統(tǒng)的凈化效果在很大程度上取決于曝氣池的功能是否能正常發(fā)揮。設計采用推流式曝氣池，鼓風曝氣。推流式曝氣池設有廊道可提高氣泡與混合液的接觸時間，處理效果高，構造簡單，管理方便。鼓風機房：活性污泥曝氣池所需空氣由鼓風機房提供。二沉池：沉

28、淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分設計中采用輻流式二沉池。周邊進水，中心出水。機械排泥，運行可靠，管理簡單，排泥設備定型化。濃縮池：污泥濃縮主要是減小污泥體積，降低污泥含水率，為污泥消化處理提供方便。污泥中所含水大致分為四類：顆粒間的孔隙水，約占總水分的70%;毛細水，約占20%；污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水約占10%。濃縮法主要降低的是污泥的孔隙水。污泥中采用重力濃縮。優(yōu)點：污泥含水率可以從99%降低至96%，污泥體積可減小3/4，含水率從97.5%降低至95%，體積可減小1/2，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。消化池：厭氧消化是利用兼性菌和厭氧菌進行厭氧生化反應，分解污泥中有機物

29、質(zhì)的一種污泥處理工藝。厭氧消化是使污泥實現(xiàn)“四化”的主要環(huán)節(jié)。污泥厭氧消化的方法，有高溫厭氧消化和中溫厭氧消化兩種。高溫厭氧消化耗能較高，一般情況下不經(jīng)濟。因此此次設計使用兩級中溫厭氧消化。一般由于第二級的靜置沉降和不加熱，一方面提高丁出池污泥的濃度，減少污泥脫水的規(guī)模和投資；另一方面提高了產(chǎn)氣量，減少運行費用。消化池型選用蛋形。蛋形較一般的圓柱形有以下的優(yōu)點：1）攪拌均勻、充分，無死角，污泥不會再池底固結；2）池內(nèi)污泥的液面表面積小，容易清除浮渣；3）在池容相等的條件下，池子總表面積比圓柱形小，散熱面積小，易保溫；4）結構受力條件好，防滲水性能好，聚集沼氣效果好。脫水機械：主要目的在于降低污

30、泥中含水率，為污泥的后續(xù)處理打好基礎。設計中采用帶式壓濾機脫水，優(yōu)點：設備簡單，動力消耗少，可連續(xù)生產(chǎn)。32構筑物設計計算3.2.1泵前粗格柵設計要求：我國過柵流速一般采用0.6-1.0m/s格柵傾角一般采用45-75；國內(nèi)機械清除一般采用60-70格柵前渠道內(nèi)水流速度一般取0.4-0.9 m/s設計參數(shù)：設計流量按照遠期最大秒流量 q=0.69 m3/s柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.7m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=50mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60設計計算：本設計中粗格柵設計為2組，每組處理水量q=q/2=0.69/2 m3/s=0.345 m3/s（1

31、）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù) (取n=20)（3）柵槽寬度一般比格柵寬0.2-0.3米，本設計取0.2m柵槽有效寬度b=s（n-1）+bn+0.2=0.01（20-1）+0.0520+0.2=1.39m式中b格柵槽寬度，s格柵條寬度（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角，本設計取1=20）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中 =（s/b）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面

32、時=2.42（7）柵后槽總高度（h） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度h1=h+h2=0.496+0.3=0.796m 柵后槽總高度h=h+h1+h2=0.496+0.03+0.3=0.826m（8）格柵總長度l= l1+l2+0.5+1.0+0.88/tan=0.545+0.2725+0.5+1.0+0.796/tan60=2.78m（9） 每日柵渣量w=q平均日1=式中，w每日柵渣量， w1柵渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格柵取用小值，細格柵取用大值，中格柵取用中值。當3050mm時，w1=0.030.01, 本設計取0.01。 k生活污水流量總變化系數(shù)。w=

33、864000.690.01/（10001.3）=0.46(m/d)0.2(m/d)所以宜采用機械格柵清渣（10）計算草圖如下：粗格柵除污機設備選用：經(jīng)計算，每日柵渣量0.46m/d大于0.2m/d，需要采用機械清渣。格柵分2組并列運行，選用2臺旋轉(zhuǎn)式齒耙格柵除污機，每臺過水流量0.69/2=0.345(m3/s)=29808(m/d)。根據(jù)給水排水設計手冊11冊，選擇的旋轉(zhuǎn)式齒耙格柵除污機有關技術資料參數(shù)如下：a) 安裝角度為70度b) 電機功率為1.5kwc) 設備寬度為800mmd) 溝寬為900mme) 過柵流速為0.5-1.0m/sf) 耙齒柵隙為20mmg) 過量流量為17000-3

34、4000(m/d)粗格柵近期流量校核：（1）污水處理廠最大設計污水量近期最大設計污水量，格柵設兩組，則每組的最大設計流量是（2）根據(jù)，其中，計算柵前流速為0.56 m/s符合格柵前流速0.40.9m/s的要求。（3） 柵條間隙寬度0.05m，n=18，格柵傾角60，由，流速符合過柵流速0.61.0m/s的要求。（4）格柵水頭損失：。（5）每日柵渣量：在格柵間隙50mm的情況下，設柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.01m3。符合要求。3.2.2污水提升泵房本設計采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)簡單，只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后再過細格柵，然后經(jīng)平流沉砂池，自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及接

35、觸池，最后由出水管道排入納污河流。設計參數(shù)：設計流量：q=0.93 m3/s，泵房工程結構按遠期最大流量設計設計要求：1）泵房進水角度不大于45度。2）相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機容量大于55kw時，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3）.泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結構半地下式，尺寸為15 m12m，高12m，地下埋深7m。4）.水泵為自灌式。泵房設計計算各構筑物的水面標高和池底埋深計算見高程計算。再根據(jù)設計流量0.93m3/s，屬于大流量低揚程的情形，考慮選用選用5臺350qw

36、1200-18-90型潛污泵（流量1200m3/h，揚程18m，轉(zhuǎn)速990r/min，功率90kw），四用一備，流量： 集水池容積：考慮不小于一臺泵5min的流量： 取有效水深h=1.2m，則集水池面積為: 泵房采用鋼筋混凝土結構,尺寸為15 m10m,泵房為半地下式，水泵為自灌式。3.2.3泵后細格柵設計參數(shù)： 設計流量按照近期平均時流量計算q=0.69m3/s柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.7m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60單位柵渣量1=0.10m3柵渣/103m3污水設計計算：設計兩組細格柵，每組處理流量q=q/2=0.

37、345 m3/s（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù) （取n=94）（3）柵槽寬度一般比格柵寬0.2-0.3米，本設計取0.2m 柵槽有效寬度b2=s（n-1）+en+0.2=0.01（94-1）+0.0194+0.2=2.07m（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則其中 =（s/e）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總

38、高度（h） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度h1=h+h2=0.495+0.3=0.795m 柵后槽總高度h=h+h1+h2=0.795+0.16+0.3=1.255m（8）格柵總長度l=l1+l2+0.5+1.0+0.77/tan=1.48+0.74+0.5+1.0+0.77/tan60=4.16m（9）每日柵渣量=q平均日1=式中，w每日柵渣量， w1柵渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格柵取用小值，細格柵取用大值，本設計取0.08。 k生活污水流量總變化系數(shù)。w=864000.690.08/（10001.3）=3.67(m/d)0.2(m/d)所以宜采用機械格柵

39、清渣（10）計算草圖如下：細格柵遠期流量驗算：（1）污水處理廠設計污水量遠期平均時污水量。格柵設兩組，則每組的設計流量是。（2）根據(jù)，其中，計算柵前流速為0.89 m/s符合格柵前流速0.40.9m/s的要求。（3） 柵條間隙寬度0.01m，n=66，格柵傾角60，由，流速不符合過柵流速0.61.0m/s的要求。（4）格柵水頭損失：。（5）每日柵渣量：在格柵間隙10mm的情況下，設柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.08m3。符合機械清渣要求。由于遠期時候過柵流速不符合要求，所以考慮近遠期的建設，近期使用兩組細格柵，遠期擴建使用三組，所以預留遠期擴建空間。細格柵除污機設備選用：經(jīng)計算，每日柵渣量大

40、于0.2(m/d)，需要采用機械清渣。格柵分兩組并列運行，選用兩臺旋轉(zhuǎn)式齒耙格柵除污機，每臺流量為0.69/2=0.345(m3/s)=29(m/d)。根據(jù)給水排水設計手冊11冊，選擇的旋轉(zhuǎn)式齒耙格柵除污機有關技術資料參數(shù)如下：h) 安裝角度為70度i) 電機功率為1.5kwj) 設備寬度為800mmk) 溝寬為900mml) 過柵流速為0.5-1.0m/sm) 耙齒柵隙為20mmn) 過量流量為17000-34000(m/d)3.2.4平流沉砂池設計要求：（1）按最大設計流量設計；（2）設計流量時的水平流速：最大流速為0.3m/s，最小流速0.15m/s；（3）平均按設計流量設計時，污水在池

41、內(nèi)停留時間不少于30s一般為3060s；（4）設計有效水深不應大于1.2m一般采用0.251.0m，每格池寬不應小于0.6m；（5）沉砂量的確定，城市污水按每10萬立方米污水砂量為3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，貯砂斗容積按2天的沉砂量計，斗壁傾角不應小于55度；（6）沉砂池超高不宜小于0.3m。設計參數(shù)：設計污水量取遠期最大污水量，平流沉砂池選用2格。設計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=30s設計計算：（1）沉砂池長度：l=vt=0.2530=7.5m（2）水流斷面積：a=q/v=0.69/0.25=2.76m2（3）池總寬度：設計n=2格，每格寬取b=1.5m0

42、.6m，池總寬b=nb=3m（4）有效水深：h2=a/b=2.76/3=0.92m （介于0.251m之間）（5）貯泥區(qū)所需容積：設計t=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則沉砂斗容積每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗，每個沉砂斗容積 （6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： （大于v0=0.75m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為 則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06l2 =1.0+0.062.1=1.126m 池總高度h ：設超高h1=0.3m，

43、h=h1+h2+h3=0.3+0.92+1.126=2.35m（8）進水漸寬部分長度:（9）出水漸窄部分長度:l3=l1=2.8m（10）校核最小流量時的流速：在最小流量時，只用一格工作，按平均日流量的一半核算 0.15（m/s），符合要求。（11）排砂管道 本設計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑。沉砂池遠期驗算：設計污水量取遠期最大設計污水量，平流沉砂池選用2組。有效水深 1.2m 符合要求沉砂斗總容積：單個沉砂斗容積：，符合要求。最小流速：在最小流量時，只用一格工作，符合要求。所以考慮污水廠遠期設計，沉砂池使用1座2格符合要求。計算草圖如下：3.2.5 配水井設配水井的平均停留時間為t

44、1.5min，q=0.69 m3/s，假設配水井水柱高為5米。配水井面積為配水井直徑為因為進水管徑為1000，管離底為200mm。所以覆土厚度為1.28m。3.2.6氧化溝進出水水質(zhì)如下：水質(zhì)指標cod（mg/l）bod（mg/l）ss（mg/l）tn（mg/l）nh3-n（mg/l）tp（mg/l）ph原 水46022020045355.069設計出水5010201250.569最低水溫10，最高水溫25，平均水溫為20?？紤]小型處理廠污泥不進行厭氧或者好氧消化穩(wěn)定，因此設計污泥齡取30d，使其部分穩(wěn)定。為提高系統(tǒng)抗負荷變化能力，選擇混合液污泥濃度mlss=4000mg/l,f=mlvss/

45、mlss=0.7,溶解氧濃度c=2.0mg/l。平行設計四組氧化溝，每組設計流量q=12000m3/d。（1）計算硝化菌的生長速率n硝化所需最小污泥平均停留時間cm，取最低溫度t15，氧的半速常數(shù)2.0mg/l，ph按7.2考慮。因此，滿足硝化最小污泥停留時間為cm=1/n=4.6d。選擇安全系數(shù)來計算氧化溝設計污泥停留時間cd=sfcf=2.54.6=11.5d。由于考慮對污泥進行部分的穩(wěn)定，實際設計泥齡為30d，對應的生長速率n實際為n實際=1/30=0.033d-1(2)計算去除有機物及硝化所需的氧化溝體積：除非特別說明，以下均按每組進行計算。污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)kd取0.05d-1,污泥產(chǎn)

46、泥系數(shù)y取0.5kgvss/kg去除bod5。（3）計算反硝化所要求增加的氧化溝的體積（每組）：如假設，反硝化條件時溶解氧的濃度do=0.2mg/l,計算溫度仍采用15，20反硝化速率rdn,取則根據(jù)mlvss濃度和計算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化溝體積。由于合成的需要，產(chǎn)生的生物污泥中約含有12%的氮，因此首先計算這部分的氮量。每日產(chǎn)生的生物污泥量為xvss:由此，生物合成的需氮量為12%504=60.48kg/d折合每單位體積進水用于生物合成的氮量為：60.48100012000=5.04mg/l反硝化no3n量no3=45-5.04-12=27.96mg/l所需去除氮量sno

47、3=27.9612000/1000=335.5kg/d因此，反硝化要求所增加的氧化溝的體積為：所以，每組氧化溝的體積為氧化溝設計水力停留時間為（4）確定氧化溝工藝尺寸：設計有效水深4m，寬度6m，則所需溝的長度為365m。超高取0.5m。（5）每組溝需氧量的確定：速率常數(shù)k取0.22d-1。如取水質(zhì)修正系數(shù)=0.85，=0.95，壓力修正系數(shù)=1，溫度為20、25時的飽和溶解氧濃度分別為c20=9.17mg/l、c25=8.4mg/l標準狀態(tài)需氧量：采用垂直軸表面曝氣器根據(jù)設備性能，動力效率為1.8kgo2/(kwh),因此需要的設備功率為200kw。每組溝采用兩臺功率100kw垂直軸表面曝氣

48、器，設置在溝的一側。（6）回流污泥量計算：根據(jù)物料平衡，進水：式中qr回流污泥量（m3/d）；xr回流污泥濃度，根據(jù)公式：svi取100，取1，xr為10000mg/l回流比r為63%（7）每組溝剩余污泥量計算：3.2.7二沉池為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用吸泥機排泥。a) 設計要求：（1）池子的直徑與有效水深的比值，一般采用612；（2）池徑不小于16m；（3）池底坡度一般不宜小于0.05（當采用機械刮吸泥時，可不受此值限制）（4）緩沖層高度非機械刮泥時，宜選擇0.5米；機械排泥時緩沖層上緣宜

49、高出刮泥板0.3米。（5）進出水管的布置有中間進水周邊出水、周邊進水中間出水、周邊進水周邊出水三種，本設計采用周邊進水周邊出水。（6）在進水口的周圍應該設置整流板和擋流板，在出水堰前應設置浮渣擋板。（7）輻流式沉淀池多采用機械排泥，也可附有氣力提升或靜水頭排泥設施。池徑20m時,一般采用周邊傳動刮泥機，其傳動裝置設在桁架外緣；刮泥機的旋轉(zhuǎn)速度一般為13轉(zhuǎn)/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/min；設計參數(shù)：沉淀池分兩期建成，近期建設3組，遠期建設1組。設計進水量按照近期平均水量q，=0.42 m3/s=1512m3/h 曝氣池混合液污泥濃度取4000 mlss/l回流

50、污泥濃度污泥回流比b) 設計草圖：c) 設計計算：(1)沉淀部分水面面積f根據(jù)生物處理段的特性，設計表面負荷為，設3座沉淀池，(2)池子直徑d （3）實際水面面積（4）實際表面負荷(4)單池設計流量（5）校核固體負荷 ，符合要求。（6）澄清區(qū)高度：設t=1.5h,按在澄清區(qū)最小允許深度1.5m考慮，?。?）污泥區(qū)高度：設（8）池邊深度（9）沉淀池高度：設池底坡度為0.05，污泥斗直徑池中心與池邊落差超高3.28絮凝池計算草圖a) 設計數(shù)據(jù)：設計水量按近期平均流量36000m3/d=1500 m3/h,廊道內(nèi)流速采用6檔：絮凝時間：t=20min，池內(nèi)平均水深：h1=2.4m，超高：h2=0.3

51、m，池數(shù)：n=2。b) 計算總容積：分為3池，每池靜平面面積：設池子寬度b=5m，則池長l=70/5=14m。3.29沉淀池a) 設計數(shù)據(jù)：設表面負荷q=2m3/(m2h)，池子分兩期建成，近期建設3組，遠期建設1組。沉淀時間取t=1.5h。b) 池子總表面積：c) 池子長度：設水平流速v=3.7mm/sd) 池子總寬度：e) 每格池寬：f) 校核長寬比：3.30快濾池a) 設計參數(shù)：設計水量q=36000m3/d=,濾速沖洗時間為6min。b) 濾池面積及尺寸：濾池工作時間為24h，沖洗周期為12h，濾池實際工作時間濾池面積為濾池分兩期建成，濾池數(shù)共n總=4個，近期建3個，遠期建1個，布置成

52、對稱雙行排列，每個濾池面積為采用濾池長寬比：采用濾池尺寸：c) 濾池高度：支撐層高度h1采用0.45m，濾料層高度h2采用0.7m，砂面上水深h3采用1.7，保護高度h4采用0.30m故濾池總高：3.31接觸消毒池接觸池的作用是保證消毒劑與水有充分的接觸時間，使消毒劑發(fā)揮作用，達到預期的消毒效果。a) 設計要求：（1）氯與污水的混合接觸時間，一般采用30-60min（2）接觸池容積按照平均時流量設計計算（3）接觸池池型可采用矩形隔板式、豎流式和輻流式（4）矩形隔板式接觸池的隔板應沿縱向分隔，當水流長度：寬度=72:1，池長：單個寬=18：1，水深：寬度1.0時，接觸效果最好。b) 設計參數(shù)：采用氯消毒工藝，接觸時間取t=30min 處理水量按照近期平均流量設計q=0.42m3/s=1512m3/hc) 設計計算：(1)接觸池容積v： (2)采用矩形隔板式接觸池一座，n=3，每座池容積(3)取接觸池水深h=1.0m 單格寬b=2m則池長 水流長度(4)每座接觸池的分隔數(shù)(5)復核池容：由以上計算接觸池寬b=2*4=8m，池長，水深h=1.0m所以接觸池出水設溢流堰(6) 消毒采用液氯，消毒可靠，投配設備簡單，投量準確，價格便宜。加氯量確定：經(jīng)過二級處理后的污水加氯量為51