水污染控制工程課程設(shè)計1

1、揚學廣院 水污染控制工程課程設(shè)計目錄第一章設(shè)計概述11.1 工程概述11.2原始資料11.3設(shè)計要求21.4設(shè)計成果21.5設(shè)計參考書3第二章處理工藝方案選擇52.1工藝方案選擇原則52.2工藝比較62.3工藝流程92.4 主要構(gòu)筑物的選擇10第三章.構(gòu)筑物設(shè)計計算153.1格柵153.2沉砂池173.3初沉池183.4生化池203.5二沉池253.6液氯消毒283.7污泥濃縮池293.8濃縮污泥提升泵房313.9污泥脫水間313.10鼓風機房32第4章 污水處理廠總體布置334.1 平面布置及總平面圖334.2高程布置36第五章設(shè)計體會38第一章設(shè)計概述1.1 工程概述指標codcrbod5

2、ssphnh3-n總磷原水指標250-350120-180200-3006-9304排放指標60mg/l20mg/l20mg/l6-98mg/l1.0mg/l某城鎮(zhèn)位于江蘇lili地區(qū)，現(xiàn)有常住人口55000人。該鎮(zhèn)規(guī)劃期為十年（2005-2020），規(guī)劃期末人口為60000人，生活污水排放定額為250升/人·天，擬建一城鎮(zhèn)污水處理廠，處理全城鎮(zhèn)污水。預(yù)計規(guī)劃期末鎮(zhèn)區(qū)工業(yè)廢水總量為5000噸/日，同時，要求所有工業(yè)廢水排放均按照污水排入城市下水道水質(zhì)標準（cj18-86）執(zhí)行?，F(xiàn)規(guī)劃建設(shè)一城市污水處理廠，設(shè)計規(guī)模為20000噸/ 日，污水處理廠排放標準為中華人民共和國國家標準城鎮(zhèn)污水

3、處理廠污染物排放標準（gb189182002）中一級標準的b標準,主要原水水質(zhì)與排放控制指標如下： 1.2原始資料1)氣象資料：(1)氣溫：全年平均氣溫為18.5oc,最高氣溫為42.0oc，最低氣溫為-6.0oc(2)降雨量：年平均1025.5mm，日最大273.3mm，(3)最大積雪深度500mm, 最大凍土深度60mm(4)主要風向： 冬季西北風 夏季東南風(5)風 速：歷年平均為3.15m/s，最大為15.6m/s2)排水現(xiàn)狀：城鎮(zhèn)主干道下均敷設(shè)排污管、雨水管，雨污分流。3)排放水體：污水處理廠廠址位于鎮(zhèn)西北角，廠區(qū)地面標高為40.2米，排放水體常年平均水位標高為37.2米，最高洪水位

4、標高為38.8米。該水體為全鎮(zhèn)生活與灌溉水源，鎮(zhèn)規(guī)劃確保其水質(zhì)不低于三類水標準。1.3設(shè)計要求1)工藝選擇要求技術(shù)先進，在處理出水達到排放要求的基礎(chǔ)上，鼓勵采用新技術(shù)。2）充分考慮污水處理與中水回用相結(jié)合，3）除磷脫氮是工藝選擇中關(guān)鍵之一，方案設(shè)計中必須全面考慮。4）工程造價是工程經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)，控制工程總造價是小城鎮(zhèn)生活污水處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。5）工程運行管理方便，處理成本低。1.4設(shè)計成果1）完整方案說明書一份2）工藝計算書一份3）工藝圖紙若干：（1）平面圖一張。（2）高程圖一張。1.5設(shè)計參考書1）給水排水工程快速設(shè)計手冊2）給水排水工程設(shè)計手冊（第1冊）常用資料，第二版.中國市政工程西

5、南設(shè)計研究院主編. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999. 3）給水排水工程設(shè)計手冊（第5冊）城市排水.北京市市政設(shè)計院主編.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1986.4）給水排水工程設(shè)計手冊（第9冊）專用機械，第二版上海市政工程設(shè)計研究院主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999. 5）給水排水工程設(shè)計手冊（第10冊）技術(shù)經(jīng)濟，第二版.上海市政工程設(shè)計研究院主編. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999. 6）排水工程（下冊），第四版。張自杰主編. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000. 7）廢水處理工藝設(shè)計計算崔玉川主編. 北京：水利電力出版社，1994. 8）水污染控制工程（上冊），第二版.高廷耀，顧國

6、維主編.北京：高等教育出版社，1999. 9）楊岳平，徐新華，劉傳富主編. 廢水處理工程及實例分析. 北京：化學工業(yè)出版社，1999. 10）曾科主編. 污水處理廠設(shè)計與運行. 北京：化學工業(yè)出版社，200111）丁亞蘭主編. 國內(nèi)外廢水處理工程實例分析. 北京：化學工業(yè)出版社，200012）張統(tǒng)主編. 間隙式活性污泥法污水處理技術(shù)及工程實例. 北京：化學工業(yè)出版社，2002 13）韓洪軍主編. 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，200214）高俊發(fā)，王彤，郭紅軍主編. 城鎮(zhèn)污水處理及回用技術(shù). 北京：化學工業(yè)出版社，200315）孫力平主編. 污水新工藝與設(shè)計計算實例

7、. 北京：科學出版社，2001第二章處理工藝方案選擇2.1工藝方案選擇原則作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標準和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇切實可行且經(jīng)濟合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實施方式。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達

8、到國家規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運行費用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。（3）運行管理方便，運轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。（4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進、可靠。（5）便于實現(xiàn)工藝過程的自動控制，提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。本工程要求的污水處理程度較高，對污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計的污水處理工藝選擇針對該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟條件考慮適應(yīng)力強、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進工藝。下面將對各種工藝的特點進行論述，以便選擇切實可行的方案。2.2工藝

9、比較2.2.1氧化溝方案氧化溝污水處理技術(shù)，是20世紀50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來，這項技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進步。隨著對該技術(shù)缺點（占地面積大）的克服和對其優(yōu)點（基建投資及運行費用相對較低，運行效果高且穩(wěn)定，維護管理簡單等）的逐步深入認識，目前已成為普遍采用的一項污水處理技術(shù)。目前常用的幾種商業(yè)性氧化溝有荷蘭dhv公司60年代開發(fā)的carrousel氧化溝，美國envirex公司開發(fā)的orbal氧化溝，丹麥kruger公司發(fā)明的de氧化溝等。在我國，氧化溝工藝是使用較多的工藝。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

10、，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實現(xiàn)硝化和脫硝，成為a/o工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為a2/o（a-a-o）工藝，實現(xiàn)除磷。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)已被公認為一種較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，它在技術(shù)、經(jīng)濟等方面具有一系列獨特的優(yōu)點。 工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運行管理方便。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，由于不采用鼓風曝氣的空氣擴散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運行管理要方便。 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實際運行效果表明，氧化溝在去除bod5和ss方面均可取得

11、比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運行也更穩(wěn)定可靠。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當擴大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全脫氮的深度處理。 基建投資省，運行費用低。實際運行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實現(xiàn)硝化和反硝化，當處理要求脫氮時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當只需去除bod5時，可能節(jié)省不多）。同樣，當僅要求去除bod5時，對于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當，而要求去除bod5且去除nh3-n時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由

12、于氧化溝所采用的污泥齡一般長達2030d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡化，節(jié)省處理廠運行費用，且便于管理。 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負荷的能力。水流在氧化溝中流速為0.30.4m/s，氧化溝的總長為l，則水流完成一個循環(huán)所需時間t=l/s,當l=90600m時，t=520min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計水力停留時間t為1024h，因此可計算出廢水在整個停留時間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30280次不等?？梢娫鬯贿M入氧化溝，就會被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負荷的能力。 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負荷較小、水力停留時間較長，使

13、氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會大些，但因為省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會少于傳統(tǒng)活性污泥法。2.2.2.a2/o法a2/o工藝自被開發(fā)以來,就因為其特有的經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢和環(huán)境效益,愈來愈受到人們的廣泛重視.通常稱為a2/o工藝的實際上可分為兩類,一類是厭氧/好氧工藝,另一類是缺氧/好氧工藝.厭氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài)之間存在著根本的差別:在厭氧狀態(tài)下既有無分子態(tài)氧,也沒有化合態(tài)氧,而在缺氧狀態(tài)下則存在微量的分子態(tài)氧(do濃度<0.5mg/l),同時還存在化合態(tài)的氧，如硝酸鹽。a2/o工藝特點: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配

14、合，同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。在同時脫氮除磷的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。在厭氧缺氧好氧交替運行條件下，絲狀菌不會大量繁殖，svi一般少于100，污泥沉降性好。污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中攜帶do和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮效果不可能很高。綜上所訴選擇a2/o工藝為本廠的污水處理工藝。2.3工藝流程具體流程如下圖2.1:圖2.1 工藝流程圖2.4 主要構(gòu)筑物的選擇2.4.1 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留雨水、生

15、活污水和工業(yè)廢水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮等，起凈化水質(zhì)，保護水泵的作用，同時也減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，使之正常運行。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設(shè)計，也可以根據(jù)柵渣量的大小二選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機械清渣。本設(shè)計采用粗格柵和細隔柵進行隔渣，分別設(shè)置在污水泵房前后,以去除不同大小的廢渣,由于柵渣量較大，采用機械清渣方式。2.4.2沉砂池沉沙池的功能是去除相對密度較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，他們的相對密度約為2.65），沉沙池一般設(shè)置于泵站、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨

16、損；也可以設(shè)置于沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及消除顆粒對污泥厭氧消化處理的影響。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝氣沉沙池等。由于本設(shè)計的處理量不大，并且污水經(jīng)過粗格柵除渣，對泵站影響不大，為了便于清砂，沉沙池設(shè)于泵站后。本設(shè)計沉砂池采用了旋流式沉砂池(分兩組設(shè)2池，型號旋流式沉砂池7)，采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗過程，這使得排出的砂含有機物較少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。2.4.3初沉池初沉池是作為二級污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對象是懸浮物質(zhì)（ss約可去除40%55以上），同時也可去除部分bod5（約占總bod5的2540，主要是非溶解性bod），以改

17、善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其bod負荷。初沉池按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。本設(shè)計采用了成本較低，運行較好的平流式沉淀池，該池施工簡易，對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強。2.4.4生物化反應(yīng)池a2/o工藝是anaorobic-anoxic-oxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，a2/o工藝于70年代由美國專家在厭氧好氧除磷工藝（a/o）的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能，可以針對現(xiàn)今污水特點（水體富營養(yǎng)化）進行有效處理。該工藝在厭氧好氧除磷工藝（a/o）中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，

18、以達到硝化脫氮的目的。a2/o工藝流程圖如圖2.2所示：圖2.2 a2/o工藝流程圖在厭氧池中，原污水及同步進入的從二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能為釋放磷，使污水中p的濃度升高，溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中bod濃度下降；另外，nh3-n，因細胞的合成而被去除一部分，使污水中nh3-n濃度下降，但no3-n含量沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量no3-n和no2-n還原為n2釋放至空氣，因此bod5濃度下降，no3-n濃度大幅度下降，而磷的變化很小。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機氮被氨化繼而被硝化，

19、使nh3-n濃度顯著下降，但隨著硝化過程使no3-n濃度增加，p隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。脫氮過程是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為n2從水中脫除的過程。在好氧池中，污泥中的有機氮被細菌分解成氨，硝化作用使氨進一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氨（主要是依靠細菌水解氨化作用和依靠亞硝化菌與硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝態(tài)氨進行反硝化，硝態(tài)氨還原成n2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷過程是使水中的磷轉(zhuǎn)移到活性污泥或生物膜上，而后通過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷細菌釋放出積儲的磷酸鹽；在好氧池中聚磷細菌大量吸收并積儲溶解性磷化物中的磷合成atp與聚磷酸鹽，而這一過

20、程是依靠好氧菌聚磷細菌。整個工藝的關(guān)鍵在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸鹽回流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機物，使反硝化脫氮得以充分進行，有利于降低出水的硝酸氮，同時也可以解決利用微生物的內(nèi)源代謝物質(zhì)作為碳源的碳源不足問題，改善出水水質(zhì)。所以，a2/o工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機物（codnb）能被開環(huán)或斷鏈，使得n、p、有機碳被同時去除，并提高對codnb的去除效果。它可以同時完成有機物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是nh3n應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧

21、池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。2.4.5二沉池二沉池在二級處理中，在生物反應(yīng)池構(gòu)筑物的后面，在活性污泥工藝中，用于沉淀分離活性污泥并提供污泥回流。二沉池與初沉池相似，按池內(nèi)水流方向的不同，同樣可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。本設(shè)計采用輻流式沉淀池。其特點有：運行好，較好管理。2.4.6濃縮池濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。本設(shè)計針對污泥量大、節(jié)省運行成本，采用了重力濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個優(yōu)點：貯

22、存污泥能力高；操作要求不高；運行費用少，尤其是電耗。缺點：占地面積大；會產(chǎn)生臭氣；對于某些污泥作用少第三章.構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1格柵3.1.1設(shè)計說明 qd=20000/24/3600=0.23m3/s=230l/s<1000故總變化系數(shù) kz=2.7/qd0.11=2.7/2300.11=1.48qmax=0.23×1.48=0.34 m3/s3.1.2設(shè)計計算柵條的間隙數(shù)n,個 式中qmax-最大設(shè)計流量，m3/s； -格柵傾角，(o)，取=60 0; b -柵條間隙，m，取b=0.021 m; n-柵條間隙數(shù)，個； h-柵前水深，m，取h=0.4m; v-過柵流速，m/s

23、,取v=0.9 m/s;隔柵設(shè)兩組，按兩組同時工作設(shè)計，一格停用，一格工作校核。則：n =20.9=21(個) 取 n=21(個) 則每組細格柵的間隙數(shù)為21個。（2）柵槽寬度 b設(shè)柵條寬度 s=0.01m 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.25 m;則柵槽寬度 b2= s(n-1)+bn+0.2 =0.01×(21-1)+0.021×21+0.2 =0.8410.85(m)單個格柵寬1.20m，兩柵間隔墻寬取0.60m，則柵槽總寬度 b=1.20×2+0.60=3.00m（3） 柵后槽總高度h，m 設(shè)柵前渠道超高h2=0.3m h=h+h1+h2=0.

24、4+0.097+0.3 =0.797(m)（5） 柵槽總長度l，m l 式中，h1為柵前渠道深， m. =2.22(m)（6） 每日柵渣量w，m3/d 式中，w1為柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙615mm時，w1=0.050.10 m3/103 m3污水；本工程格柵間隙為20mm， 取w1=0.07污水。w=86400×0.34×0.08÷1000÷1.48=1.59(m3/d)0.2(m3/d)采用機械清渣。3.2沉砂池3.2.1設(shè)計說明根據(jù)日處理污水量為2萬，選定型號為7的旋流式沉砂池，該沉砂池的特點是：在進水渠末端設(shè)有能產(chǎn)生池壁效應(yīng)的斜坡，

25、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)，而較輕的有機物由于螺旋槳的作用而與砂粒分離，最終引向出水渠。圖3.2 旋流式沉砂池旋流式沉砂池型號7的尺寸(mm)型號流量(萬)abcdefjlk72.7305010006001200300145045020508003.3初沉池3.3.1設(shè)計說明 池體設(shè)計如圖3.3所示圖3.3 平流式沉淀池3.3.2設(shè)計計算1）池子總面積a，m2式中，q表面負荷，m3/(m2.h),取q2.0 m3/(m2.h)

26、則： m22）沉淀部分有效水深h2, m,取沉淀時間t1.5hh2=q.t2×1.53.0（m）3）沉淀部分有效容積v vq×t×3600=0.34×1.5×3600=1836(m3)4）池長，取最大設(shè)計流量時的水平流速v=5mm/s l=5×1.5×3.6=27(m)5）池子總寬度b(m)6）池子個數(shù)n，取每個池子分格寬度b=4.5m 則（個）校核長寬比 (符合要求)7）污泥部分需要的總?cè)莘ev,取污泥量25g/(人.d)，污泥含水率95，設(shè)計人口n=6萬，兩次清除污泥間隔時間t=2d則每人每日污泥量 g/(人.d) m38

27、）每格池污泥所需容積 v=v/n60/512（m3）9）污泥斗容積h4=(4.5-0.5)/2×tan60°=3.46(m)v1=1/3×h4(f1+f2+ (f1×f2)0.5)=1/3×3.46×(4.5×4.5+0.5×0.5+(4.52×0.52)0.5)=26(m3)10）污泥斗以上梯形部分污泥容積，取f14.5m，i=0.01h4=(27-4.5)×0.01=0.225(m)l1=27+0.3+0.5=27.8m(m3)11）污泥斗和梯形部分污泥容積 v1+v2=26+16.4=42

28、.4(m3)>25(m3)12）池子總高度，設(shè)緩沖層高度h30.50m， 則hh1+ h2+h3+h40.3+3.0+0.50+0.225+3.467.49（m）3.4生化池3.4.1設(shè)計計算1）有關(guān)設(shè)計參數(shù)a、bod5污泥負荷n=0.13 kgbod5/(kgmlss.d)b、回流污泥濃度xr=8000 mg/lc、污泥回流比r=100%d、混合液懸浮固體濃度 x=r/(1+r)× xr=1/2×8000=4000 mg/le、混合液回流比r內(nèi) tn去除率2）反應(yīng)池容積a、厭氧池設(shè)計計算，取平均停流時間1.8h v厭1.48×20000/24×1

29、.82220m3b、各段水利停流時間和容積比 厭氧池：缺氧池：好氧池1：1：3 即v好3×22206660m33）校核氮磷負荷kgtn/(kgmlss.d) 符合要求kgtp/(kgmlss.d) 符合要求4）剩余污泥量取 污泥增殖系數(shù)y0.6，污泥自身氧化率kd0.05，污泥齡c15d 則計算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計的污泥量pxyobsq(s-s0)=0.3429×20000×1.48×(0.1-0.02)=548.64/d計算排除的以ss計px（ss）548.64/0.8685.8/d5）反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池總體積v=2220×5=11100m

30、3設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 v單v/2=11100/2=5550 m3有效水深 h4.0m單組有效面積 s單v單/h5550/4.01387.5 采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬 b7.0m單組反應(yīng)池長度 ls單/b=1387.5/5/7.0=40 m校核： b/h=7.0/4.0=1.75(滿足 12) l/b=40/7.0=5.7 （滿足510） 取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高 h4.0+1.05.0 m6）反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算a.進水管單組反應(yīng)池進水管段計算流量 q1=q/2=(0.23×1.48)/2=0.171 (m3/s)管道流速 v=0.8 m/s管道過水斷面積 a=

31、 q1/v=0.171/0.8=0.214管徑 取進水管管徑dn500b.回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量 q內(nèi)r×q/21×q/20.171 (m3/s)取回流污泥管管徑dn500c.進水井反應(yīng)池進水孔尺寸：進水孔過流量q2（1+r）q/2q0.23×1.480.34(m3/s)孔口流速 v0.6 m/s孔口過水斷面積 aq2/v=0.34/0.6=0.57 孔口尺寸取為 1.14m×0.5m進水井平面尺寸取為 2.40m×2.40md.出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計算：式中 q3（1+r+ r內(nèi)）q/22q/864000.685

32、(m3/s) b堰寬，取7.5m h堰上水頭，m 出水孔過流量q4q30.685 (m3/s)孔口流速 v=0.6 m/s孔口過水斷面積 aq/v0.685/0.61.14 孔口尺寸取為 1.0m×1.0m出水井平面尺寸取為 2.4 m×2.4me.出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計流量q5q30.685 (m3/s)管道流速 v0.8m/s管道過水斷面 aq5/v0.685/0.80.856 管徑取出水管徑dn1000mm校核管道流速vq5/a0.685×4/3.14/1×10.87 m/s7）厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）厭氧池設(shè)導流墻，將池分3格，每格內(nèi)設(shè)

33、潛水攪拌機1臺，按5w/m3比容計。厭氧池有效容積 v厭=40×7×4.0=1120 m3則每臺潛水攪拌機功率：5600/3=1866w查手冊選?。?600qjb2.2j8）缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）缺氧池設(shè)導流墻，將池分3格，每格內(nèi)設(shè)潛水攪拌機1臺，按5w/m3比容計。缺氧池有效容積 v厭=40×7×4.0=1120 m3全混合池污水所需功率：5×1120=5600w則每臺潛水攪拌機功率：5600/3=1866w查手冊選?。?600qjb2.2j9)污泥回流設(shè)備污泥回流比：r=100%污泥回流量：qr=rq=1×20000&

34、#215;1.48/24=1233.3 m3/h設(shè)回流污泥泵房一座，內(nèi)設(shè)3臺潛污泵（2用1備）單泵流量qr單=0.5qr=0.5×1233.3=616 m3/h10）混合液回流設(shè)備混合液回流比 r內(nèi)=133.1%混合液回流量 qr=r內(nèi)q=1.33×20000×1.48/24=1640 m3/h設(shè)混合液回流泵房2座，（2用1備）單泵流量qr單=0.5×qr/2=410 m3/h混合液回流管。回流混合液自出水井重力流至混合液回流泵房，經(jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首段以單組算 混合液回流管設(shè)計流量q6=q內(nèi)q/2=0.343 m3/s泵房進水管設(shè)計流速采用v=0

35、.8 m/s a=q6/v=0.343/0.8=0.429 取泵房進水管管徑 dn750mm泵房壓力出水總管設(shè)計流量q7=q6=0.343 m3/s設(shè)計流速v=1.2 m/s 取 dn600mm3.5二沉池3.5.1設(shè)計說明池體尺寸如圖3.5所示圖3.5幅流式二沉池3.5.2設(shè)計計算1.池體設(shè)計沉淀部分水面面積 f ，根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷 池子直徑 d ，取d=38m沉淀部分的有效水深， 設(shè)沉淀時間： 污泥區(qū)高度 污泥斗高度. 設(shè)池底的徑向坡度為0.05, 污泥斗直徑 上部直徑 ,傾角 , 則 圓錐體高度 豎直段污泥部分的高度 污泥區(qū)高度 沉淀池總高度 , 設(shè)超高 =0.3

36、 m, 緩沖層高度 m. 3.進水系統(tǒng)計算1）進水管計算 進水管徑設(shè)計 取管徑d1=900mm進水井徑采用d2=1.5m出水口尺寸：0.45×1.5，共8個沿井壁均勻分布出口速度 2)穩(wěn)流筒計算取筒中流速 v=0.03 m/s穩(wěn)流筒過流面積 f=q進/v=0.686/0.03=22.87穩(wěn)流筒直徑4.出水部分設(shè)計采用單側(cè)集水，一個總出水口集水槽寬度 取b=0.5m集水槽起點水深h起=0.75b=0.75×0.5=0.375m集水槽終點水深h終=1.25b=1.25×0.5=0.625m槽深均取 0.8m采用出水90°三角堰（見下圖3.6）取堰上水頭 h1

37、=0.05m(h2o)且每個三角堰流量q三角堰個數(shù)n=q/q=0.343/0.0008213=417.6個 取418個三角堰中心距l(xiāng)=3.14（d-2b）/n=3.14×（40-2×0.5）/418=0.292m圖3.6出水三角堰3.6液氯消毒3.6.1設(shè)計說明設(shè)計說明設(shè)計流量q=20000m3/d833.3m3/h ；水力停留時間t=0.5h; 倉庫儲量按15d計算， 設(shè)計投氯量為7mg/l3.6.2設(shè)計計算加氯量 g=0.001×7×833.3=5.83儲氯量 w=15×24×g=15×24×5.83=2098

38、.8加氯機和氯瓶 采用投加量為020kg/h加氯機3臺，兩用一備，并輪換使用。液氯的儲存選用容量為400kg的綱瓶，共用6只。加氯間和氯庫加氯間與氯庫合建。加氯間內(nèi)布置3臺加氯機及其配套投加設(shè)備，兩臺水加壓泵。氯庫中6只氯瓶兩排布置，設(shè)3臺稱量氯瓶質(zhì)量的液壓磅秤。為搬運方便氯庫內(nèi)設(shè)cd1-26d單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶上方，并通到氯庫大門外。氯庫外設(shè)事故池，池中長期貯水，水深1.5米。加氯系統(tǒng)的電控柜，自動控制系統(tǒng)均安裝在值班室內(nèi)。為方便觀察巡視，值班與加氯間設(shè)大型觀察窗機連通的門。加氯間和加氯庫的通風設(shè)備根據(jù)加氯間、氯庫工藝設(shè)計，加氯間總?cè)莘e v14.5×9.0×3.

39、6=145.8(m3),氯庫容積v29.6×9×4.5=388.8(m3).為保證安全每小時換氣812次。加氯間每小時換氣量g1145.8×12=1749.6(m3)氯庫每小時換氣量g2388.8×124665.6(m3)故加氯間選用一臺t303通風軸流風機，配電功率0.4kw，并安裝一臺漏氯探測器，位置在室內(nèi)地面以上20cm。3.7污泥濃縮池 371設(shè)計說明含水率，固體濃度，濃縮后污泥固體濃度為 cu =32(kg/m3) (即污泥含水率 p2=97.5%), 采用重力濃縮,如圖3.7所示圖3.7 重力濃縮池3.7.2設(shè)計計算濃縮池面積 a , 濃縮污

40、泥為剩余污泥,污泥固體通量選用 27(kg/(m2.d)濃縮池面積 (取140m2)q污泥量，m3/d；co污泥固體濃度，kg/m3；g污泥固體通量，kg/(.d)；濃縮池直徑,設(shè)計采用圓形輻流二次沉淀池：直徑 取 d=13.5(m)濃縮池深度，取t 為濃縮時間=16h，則 超高：h2=0.3m緩沖層：h3=0.3m池底坡度造成的深度污泥斗高度 污泥斗傾角；有效水深 ：h1=h1+ h2+ h3 =3.0+0.3+0.3=3.6>3m，符合規(guī)定。濃縮池總深度： h=h1+ h4+ h5=3.600+0.068+1.212=4.88m3.8濃縮污泥提升泵房1.設(shè)計選型采用a²/o

41、工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管道可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入細格柵。然后自流通過曝氣沉砂池、生物反應(yīng)池、二沉池及消化池。采用350qz70g潛水混流泵3臺，2用1備，該泵提升流量為187l/s,轉(zhuǎn)速為1470r/min，軸功率19n/kw，額定功率22 n/kw，效率77，其設(shè)計提升揚程為h7.5m。2.提升泵房潛水混流泵泵體室外安裝，電動機、減速機、電控機、電磁流量計顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定的檢修空間。3.污泥回流泵站每個二沉池設(shè)2座回流污泥泵房，內(nèi)設(shè)3臺潛污泵（2用1備），每泵房回流污泥量3.9污泥脫水間3.9.1設(shè)計說明本工藝采用滾壓帶式

42、壓濾污泥脫水技術(shù)，工藝具有連續(xù)操作、自動控制、附屬設(shè)備較少、操作管理工作小、投資費用低等特點，而且技術(shù)較為成熟。進污泥濃縮后含水率為97.5，經(jīng)壓濾后脫水泥餅含水率降為80。大大降低污泥外運處理費用。污泥最終處置：填地、投海、用作農(nóng)肥、改良土壤、作為制造其它產(chǎn)品的原料。3.10鼓風機房用葉片型羅次鼓風機送氣，型號：3l32wd，功率75kw其占地面積為10×770m2。第4章 污水處理廠總體布置4.1 平面布置及總平面圖污水處理廠的平面布置包括處理構(gòu)筑物、辦公樓、化驗室及其他輔助建筑物以及各種管道、渠道、道路、綠化帶等的布置。在進行污水處理處理廠廠區(qū)平面規(guī)劃、布置時，應(yīng)考慮的一般原則

43、闡述如下。本設(shè)計污水處理廠的具體平面布置見城市污水廠總平面圖。4.1.1 平面布置的一般原則（1）構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理；（2）構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡可能按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形以減少土方量；（3）有人工作的地方如辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季主導風的上風向，在北方地區(qū)也應(yīng)考慮朝陽，設(shè)綠化帶與工作區(qū)隔開；（4）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用510m；（5）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，以備安全，并方便管理；（6）變電所的位置應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)；（7）污水廠應(yīng)設(shè)置超越管以便

44、在發(fā)生事故時，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進入下一級構(gòu)筑物或事故溢流管；（8）污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流；（9）在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境；（10）總圖布置應(yīng)考慮遠近期結(jié)合，有條件時可按遠景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列分期建設(shè)。4.1.2 廠區(qū)平面布置形式“一”字型布置：該種布置流程管線短，水頭損失?。弧發(fā)”型布置：該種布置適宜出水方向發(fā)生轉(zhuǎn)彎的地形，水流轉(zhuǎn)彎一般在曝氣池處。本廠采用“l(fā)”字型布置。4.1.3污水廠平面布置的具體內(nèi)容（1）處理構(gòu)筑物的平面的布置；（2）附屬構(gòu)筑物的平面的布置；（3）管道、管路及綠化帶的布置。4.1.4各構(gòu)筑物單元的平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體構(gòu)筑物，在做平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置，對此，應(yīng)考慮：（1）貫通、連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；