10萬(wàn)人口城市污水處理廠設(shè)計(jì)水污染課程設(shè)計(jì)

1、第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)及資料1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 10萬(wàn)人口城市污水處理廠設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)目的及任務(wù) 某地區(qū)的一個(gè)小城市，居民約10萬(wàn)人，城市廢水主要為食品工業(yè)生產(chǎn)廢水及居民生活污水，生產(chǎn)廢水的主要污染物乳脂肪、乳糖、乳蛋白、硝酸、naoh等；生活污水主要來(lái)源于衛(wèi)生間、洗澡和洗衣間等。某些污水未經(jīng)處理即排入河流，已造成河流嚴(yán)重污染，等待解決，并要對(duì)可能的污染源進(jìn)行控制。根據(jù)國(guó)家相關(guān)的法律規(guī)定，廢水必須經(jīng)過(guò)處理后水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)才允許排放?，F(xiàn)根據(jù)該廠污水水質(zhì)情況及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一套處理量為10萬(wàn)m3/d的廢水處理工藝，去除水中的懸浮物，降低廢水的cod濃度，從而降低了生物處理負(fù)荷，使出水達(dá)到污水綜合排

2、放標(biāo)準(zhǔn)，減少環(huán)境污染。1.3 設(shè)計(jì)資料 1進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)，如圖1-1所示 表1-1 進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo) 單位：mg/l指 標(biāo)codbod5ss進(jìn) 水250200250二級(jí)出水5025502周邊地區(qū)地形地貌及氣象資料：風(fēng)向：多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最大風(fēng)速為32m/s，平均為1.6m/s，歷史最高臺(tái)風(fēng)12級(jí)。氣溫：最冷月平均為28 ；年平均為氣溫15.1 ；水文：站附近河流歷年最高洪水的洪水值為265米，河流流速為0.8m/s。附近土壤為砂質(zhì)粘土，該河即在該廠污水站附近。 3其他資料：(1)  廠區(qū)附近無(wú)大片農(nóng)田。(2)  擬由省屬建筑公司承建施工。且各種建筑材料均能供應(yīng)。(3

3、)  電力供應(yīng)充足。1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)主要是國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)：1地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（gb38382002）；2城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb189182002）；3室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb500142006）；4污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb8978-1996）；5城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)（gb/t199232005）；6污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范（gb/503352002）。第二章 設(shè)計(jì)工藝2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介1、處理工藝確定原則 為了同時(shí)達(dá)到污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行和基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的目的，依據(jù)下列原則進(jìn)行了污水處理工藝方案選擇： 技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到排

4、放標(biāo)準(zhǔn)； 投資低，運(yùn)行費(fèi)用省，低投入高效益； 選定工藝的技術(shù)設(shè)備先進(jìn)、可靠，國(guó)產(chǎn)化程度高，性能好。2、污水處理工藝選擇活性污泥法是一種好氧處理過(guò)程。污水在曝氣池中通氣充氧，使各種活性污泥微生物大量生長(zhǎng)繁殖，能形成菌膠團(tuán)的細(xì)菌形成絮狀體，原生動(dòng)物附著其上，絲狀細(xì)菌與真菌也交織穿插期間，形成一顆顆懸浮于混合液中的絮體顆粒，每一顆粒就是一個(gè)微生物群體。這樣的活性污泥顆粒與進(jìn)入曝氣池的污水相接觸，即發(fā)生對(duì)污水中污染物的吸附、分解、吸收等作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的通氣后，污水中的有機(jī)物質(zhì)大部分被同化為微生物有機(jī)體，然后進(jìn)入沉淀池。絮狀化的活性污泥顆粒能很好地沉降至池底部，上清液即為處理過(guò)的水，可排出系統(tǒng)外。沉

5、淀的污泥一部分補(bǔ)充、回流到曝氣池，與未處理污水混合重復(fù)上述作用；另一部分污泥則作為剩余污泥排出。污水進(jìn)廠后經(jīng)自動(dòng)粗格柵進(jìn)入集水池，在集水池內(nèi)設(shè)潛水泵，污水提升后經(jīng)細(xì)格柵進(jìn)入曝氣沉沙池去除沙粒，再經(jīng)初沉池去除大部分懸浮固體，初沉出水經(jīng)廠內(nèi)高架渠道進(jìn)入曝氣池。曝氣池采用循環(huán)推流反應(yīng)形式，其出水經(jīng)平流式二沉池分離后排入周圍河流。 初沉污泥與二沉剩余污泥首先進(jìn)入前濃縮池，經(jīng)濃縮后進(jìn)入蛋形消化池中溫消化，使污泥穩(wěn)定。消化后的污泥經(jīng)后濃縮池進(jìn)一步濃縮，減少體積，用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，泥餅外運(yùn)處置?；钚晕勰喾ㄟ\(yùn)行條件： 廢水中含有足夠的可溶性易降解有機(jī)物； 混合液含有足夠的溶解氧； 活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)

6、 活性污泥連續(xù)回流、及時(shí)排除剩余污泥，使混合液保持一定濃度的活性污泥； 無(wú)有毒有害的物質(zhì)流入。3、污水處理工藝簡(jiǎn)介（1）活性污泥法的基本工藝流程 ： 活性污泥法的基本工藝流程由曝氣池、沉淀池、污泥回流、及剩余污泥排放系統(tǒng)五部分組成。 廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過(guò)曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝狀態(tài)。隨后曝氣池內(nèi)的泥水混合液流入二沉池，進(jìn)行泥水分離，活性污泥絮體沉入池底，泥水分離后的水作為處理水排出二沉池。二沉池沉降下來(lái)的污泥大部分作為回流污泥返回曝氣池，稱為回流污泥，其余的則從沉淀池中排除，這部分污泥稱為剩余污泥。從上述流程可以

7、看出，要使活性污泥法形成一個(gè)實(shí)用的處理方法，污泥除了要具有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來(lái)，得到澄清的出水。（2）sbr工藝 sbr工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用，由于人工管理的困難和繁瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。優(yōu)點(diǎn)：a) 工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，基建費(fèi)用低（一個(gè)sbr池扮演了多個(gè)角色：調(diào)解混合池、反應(yīng)池(厭氧、缺氧和好氧三種)、沉淀池和部分濃縮池；它不需要設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)備，一般情況下也不用設(shè)調(diào)節(jié)池和初沉池）。b

8、) 處理效果良好，出水可靠。c) 較好的除磷脫氮效果。d) 污泥沉降性能良好（sbr法可以有效控制絲狀菌的過(guò)度繁殖，污泥sv較低，是一種污泥沉降性能較為良好的工藝）。e) 對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：a)反應(yīng)器容積利用率低（由于sbr反應(yīng)器水位不恒定，反應(yīng)器有效容積需要按照最高水位來(lái)設(shè)計(jì)，大多數(shù)時(shí)間，反應(yīng)器內(nèi)水位均達(dá)不到此值，所以反應(yīng)器容積利用率低）。b)水頭損失大。c)不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力。而且不連續(xù)出水，使得sbr工藝串聯(lián)其他連續(xù)處理工藝時(shí)較為困難。d)峰值需氧量高，整個(gè)系統(tǒng)氧的利用率低。e)設(shè)備利用率低。f)不適合用于大型污水處理廠（采用sbr工藝的

9、污水處理廠規(guī)模一般在20 000t以下）。根據(jù)所學(xué)水污染控制方法及課余資料補(bǔ)充，選擇生物處理。在生物處理中，選擇國(guó)內(nèi)技術(shù)比較成熟的活性污泥法。根據(jù)計(jì)算污水量設(shè)計(jì)流量，可知，10萬(wàn)人產(chǎn)生的污水量不是特別大，屬中型，故選擇適宜建設(shè)中小型污水處理廠的工藝-sbr工藝。sbr工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機(jī)物降解上，是實(shí)踐上的推流，有機(jī)物是隨著時(shí)間的推移而被降解的。sbr工藝基本操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置等五個(gè)基本過(guò)程組成。 sbr工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比有一些優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中，sbr工藝進(jìn)水方式采用間歇進(jìn)水方式。該工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，一般不需設(shè)調(diào)節(jié)池，可省去初沉池，無(wú)二沉池和污泥

10、回流系統(tǒng)，基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)較低，且維護(hù)管理方便；該工藝耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，一般不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹且運(yùn)行方式靈活，可同時(shí)具有去除bod和脫氮除磷的功能。 sbr工藝流程圖2.2 設(shè)計(jì)方案的比較1、預(yù)處理間： 去除污泥中較大的懸浮物質(zhì)，漂浮物纖維物質(zhì)和固體物體，通過(guò)中格柵和細(xì)格柵對(duì)進(jìn)廠的污水進(jìn)行處理，保證后續(xù)處理單元正常運(yùn)行。2、格柵間： 主要去除污水中較大的懸浮物，漂浮物纖維物質(zhì)和固體物體，保證后續(xù)處理單元正常運(yùn)行。3、調(diào)節(jié)池： 為了使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受廢水高峰流量和濃度變化的影響，需在廢水處理設(shè)施之前設(shè)置調(diào)節(jié)池。進(jìn)入污水處理廠的污水皆采用泵站提升，各泵站排水泵為各自獨(dú)立間歇運(yùn)行。4、沉砂池：

11、 分離的沉淀物多為顆粒較大的砂子，沉淀物質(zhì)比重較大，無(wú)機(jī)成分高，含水量低。污水在遷移、流動(dòng)和匯集過(guò)程中不可避免會(huì)混入泥沙。污水中的砂如果不預(yù)先沉降分離出去，則會(huì)影響后續(xù)處理設(shè)備的運(yùn)行。5、a2/oerror! no bookmark name given.池:（1） 厭氧反應(yīng)器： 原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入，本反應(yīng)器主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氯化；（2） 缺氧反應(yīng)器： 首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過(guò)內(nèi)循環(huán)由好養(yǎng)反應(yīng)器送來(lái)的，循環(huán)的混合液流量較大，一般為2q；（3） 好氧反應(yīng)器： 即曝氣池，這一反映單元是多功能的，去除bod，硝化和吸收磷等均在此進(jìn)行。流量為2q的混合液從

12、這里回流到缺氧反應(yīng)器。（4） 沉淀池： 功能是泥水分離，污泥一部分回流至厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。 初沉池的出水送到厭氧-好氧池，為了最大效率地優(yōu)化生物脫氮除磷工藝，mbr的設(shè)計(jì)結(jié)合了a2/o的間歇曝氣工藝的優(yōu)勢(shì)，回流污泥從膜池回流至生化池前端，然后按一定的比例分別送至缺氧和間歇曝氣區(qū)。為了提高生物反硝化除磷效果，缺氧時(shí)設(shè)計(jì)成推流式，同時(shí)在缺氧池的第二階段中，含有聚磷菌的混合液與原污水完全混合，使聚磷菌能夠充分得到原污水中的有效碳源這種設(shè)計(jì)能夠強(qiáng)化生物脫氮除磷效果，因此mbr系統(tǒng)可以滿足出水要求并最大限度地降低化學(xué)藥劑和投加量和活性污泥的生成量。6、加藥間： 通過(guò)加入硫酸銅和聚丙烯酰等

13、絮凝劑將水中的微笑的懸浮粒子在反應(yīng)沉淀池中進(jìn)行絮凝沉淀從而實(shí)現(xiàn)泥水分離的效果。7、反應(yīng)沉淀池： 在水進(jìn)入反應(yīng)沉淀池之前，要向水中加入絮凝劑。常用的絮凝劑有明礬（十二水硫酸鋁鉀），十二水硫酸鋁鉀在溶于水后會(huì)和水反應(yīng)，生成氫氧化鋁，氫氧化鋁是一種絮狀沉淀，回旋浮在水中由于氫氧化鋁有較大的表面積，所以很容易吸附水中的懸浮雜質(zhì)，水中的懸浮雜質(zhì)被氫氧化鋁吸附后，其顆粒會(huì)有小變大，直至其所受重力大于其所受浮力之時(shí)，雜質(zhì)會(huì)與明礬一起沉淀下來(lái)。由明礬變成氫氧化鋁的過(guò)程是一個(gè)化學(xué)變化過(guò)程，但是氫氧化鋁吸附懸浮物質(zhì)的過(guò)程是一個(gè)物理變化過(guò)程。不同沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)：平流式優(yōu)點(diǎn)： 1.沉淀效果好； 2.對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變

14、化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；3.施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低；缺點(diǎn)： 1.池子配水不宜均勻； 2.操作量大；3.采用機(jī)械排泥時(shí)，機(jī)械設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件都浸入水中，易銹蝕；適用條件：1.適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)； 2.適用于大、中、小型污水處理廠。豎流式優(yōu)點(diǎn)： 1.排泥方便，管理簡(jiǎn)單； 2.占地面積較?。蝗秉c(diǎn)： 1.池子深度大，施工困難； 2.對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能；3.造價(jià)較高 4.池徑不宜過(guò)大，否則布水不均勻；適用條件：適用于處理量不大的小型污水處理廠。輻流式優(yōu)點(diǎn)：1.采為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理簡(jiǎn)單 2.排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品缺點(diǎn)：1.池水水流速度不穩(wěn)定 2.機(jī)械設(shè)備排泥復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高適用條件：1.

15、適用于地下水位較高的地區(qū) 2.適用于大、中型污水處理廠8、曝氣生物濾池： 就是在生物濾池處理裝置中設(shè)置填料，通過(guò)人為供氧，使填料生長(zhǎng)大量的微生物，是一種生物膜法處理工藝，工藝具有去除ss、cod、bod、硝化、脫氮、除磷、去除aox(有害物質(zhì))的作用。曝氣生物濾池集生物氧化和截留懸浮固體一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池（二沉池），具有容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好；運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少的特點(diǎn)。接觸池： 利用構(gòu)筑物和污水的充分接觸對(duì)污水進(jìn)行消毒。9、加氯間： 加氯的主要作用是消毒，即利用物理或化學(xué)方法殺滅廢水中的病原微生物，以防止其對(duì)人類及禽畜的健康產(chǎn)生危害和對(duì)生態(tài)環(huán)境

16、造成污染。10、污泥脫水間: 污泥脫水間是對(duì)剩下的污泥進(jìn)行脫水的。進(jìn)入污泥脫水間與配好的藥劑聚炳烯酰氨混合，藥劑與水之比為3%-5%?；旌虾玫乃巹┻M(jìn)入帶式污泥濃縮脫水一體機(jī)。在脫水機(jī)上有一離心式脫水裝置，在含水率極高的稀污泥甩出從管道中排出，排出的污泥均勻的進(jìn)入履帶中，通過(guò)履帶的上下擠壓使污泥干燥脫水，脫水后的污泥排出后自然晾干，制成泥餅運(yùn)出用來(lái)制化肥，脫出來(lái)的水從地下排水管道排出。在脫泥機(jī)上有一接泵管道用于排除房中的臭氣。污泥壓濾脫水采用cp2000fii rf91帶式濃縮脫水一體機(jī)，耗水量為14.1m3/h，產(chǎn)泥量為600kg/h。11、鼓風(fēng)機(jī)： 進(jìn)行曝氣的裝置，為微生物提供氧氣，進(jìn)行曝氣

17、目的是防凍。12、紫外消毒： 外線消毒消毒膜塊上的紫外燈發(fā)出中心輻射的短波紫外線對(duì)流經(jīng)溝渠的水體進(jìn)行殺菌消毒，從而解決處理后的污水細(xì)菌指標(biāo)的超標(biāo)問(wèn)題，使最終排放水體的細(xì)菌學(xué)標(biāo)達(dá)到并超過(guò)國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。第三章 一級(jí)處理工藝3.1 設(shè)計(jì)污水水量由設(shè)計(jì)資料知，該市每天的平均污水量為： 查室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb500142006）知總變化系數(shù) 從而可計(jì)算設(shè)計(jì)最大秒流量為： （3-1）式中：城市每天平均污水量，； kz總變化系數(shù)； q設(shè)計(jì)最大秒流量，。3.2 污水處理程度計(jì)算城市污水排入受納水體后，在水體的自凈作用下，經(jīng)過(guò)物理的、化學(xué)的和生物的作用，使污水中的污染物濃度降低，受污染的受納

18、水體部分地或全部地恢復(fù)原狀。在選擇污水處理程度時(shí)，既要考慮水體的自凈能力，又要防止水體受到污染，避免污水排入水體后造成二次污染。3.2.1 污水的cod處理程度計(jì)算 （3-2）式中：cod的處理程度，%； c進(jìn)水的cod濃度，mg/l； ce處理后污水中cod的濃度，mg/l。則：二級(jí)處理程度： 3.2.2污水的bod5處理程度計(jì)算 （3-3）式中：bod5的處理程度，%； c進(jìn)水的bod5濃度, mg/l； ce處理后污水中的bod5濃度，mg/l。 則：二級(jí)處理程度： 3.2.3 污水的ss處理程度計(jì)算 （3-4）式中：ss的處理程度，%； c進(jìn)水的ss濃度，mg/l； ce處理后污水中的

19、ss濃度，mg/l。則：3.3 格柵格柵是最簡(jiǎn)單的過(guò)濾設(shè)備，是由一組火多組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成的框架，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前部，用于截留廢水中較大的懸浮物或漂浮物，防止其后構(gòu)筑物的管道閥門(mén)或水泵堵塞，并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。格柵的設(shè)計(jì)選擇主要是由柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等來(lái)決定。格柵斷面有圓形、矩形、半圓形等。圓形水力條件好，水流阻力小，但剛度差，一般多采用矩形斷面。按形狀，格柵可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵(50100mm)、中格柵（1040mm）、細(xì)格柵（310mm）三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機(jī)械清

20、除格柵兩種4。3.3.1 格柵的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中采用矩形斷面中格柵，并采用機(jī)械清渣。中格柵設(shè)在污水泵站前，設(shè)有兩組即n=2組，每組的設(shè)計(jì)流量為0.41。3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)1格柵截留的柵渣量 格柵間隙為1625mm，柵渣量取0.100.05污水；格柵間隙為3050mm，柵渣量取0.030.01污水。2水流通過(guò)格柵的水頭損失可通過(guò)計(jì)算確定，一般采用0.08-0.15m，柵后渠底應(yīng)比柵前相應(yīng)低0.08-0.15m。柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用0.4-0.9m/s，廢水通過(guò)柵條間隙的流速可采用0.6-1.0m/s。3人工清除格柵的安裝角度宜為30°60°，機(jī)械清除格柵的安裝角度宜為60

21、90°。 3.3.3 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算1進(jìn)水渠道寬度計(jì)算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算，本設(shè)計(jì)取污水過(guò)柵流速=0.8則柵前水深：。2格柵的間隙數(shù) （3-7）式中：n格柵柵條間隙數(shù)，個(gè)； q設(shè)計(jì)最大秒流量，； 格柵傾角，本設(shè)計(jì)取60º； n設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)，組；b格柵柵條間隙數(shù)，本設(shè)計(jì)取=0.02m。 個(gè)，取48個(gè)3格柵柵槽寬度 （3-8）式中：b格柵柵槽寬度，m； s每根格柵條寬度，m，本設(shè)計(jì)取s=0.02m。4進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度計(jì)算 （3-9）式中：進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m；漸寬處角度，取20º。5進(jìn)水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度計(jì)算6通過(guò)格柵的水頭損失 （3-10）式中：水頭

22、損失，m； 格柵條的阻力系數(shù)，查表知 =2.42； 格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般取 =3。則： 7柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高。則柵后槽總高度：8柵槽總長(zhǎng)度3.4 沉砂池沉砂池的作用是去除廢水中比重較大的無(wú)機(jī)顆粒，如砂粒、石子、煤渣等。一般設(shè)在泵站后沉淀池前，以減輕水泵和管道的磨損，防止后續(xù)構(gòu)筑物管道的堵塞，縮小污泥處理構(gòu)筑物的容積，提高污泥有機(jī)組分的含量，提高污泥作為肥料的價(jià)值。常用的沉砂池有平流沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和渦流式沉砂池。本設(shè)計(jì)中采用曝氣沉砂池，其優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)曝氣，使污水產(chǎn)生作旋流運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生離心力，去除泥砂，通過(guò)曝氣量來(lái)控制其旋流速度大小，從而控制

23、沉砂量。其排除的泥砂較為清潔，處理起來(lái)比較方便。曝氣沉砂池除砂率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時(shí)，對(duì)污水也起到預(yù)曝氣作用4。3.4.1 曝氣沉砂池本設(shè)計(jì)中選擇兩組曝氣沉砂池，n=2組。每組沉砂池的設(shè)計(jì)流量為0.41。3.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)1廢水在曝氣沉砂池過(guò)水?dāng)嗝嬷苓叺淖畲笮D(zhuǎn)速度為0.250.30m/s,水平流速宜為0.1m/s。2最高時(shí)流量的停留時(shí)間應(yīng)大于2min。3寬深比宜為11.5，有效水深取為2.03.0m。4處理每立方米污水的曝氣量宜為0.10.2m3空氣。5進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并考慮設(shè)置橫向擋板。6污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03l計(jì)算。7砂斗

24、容積不應(yīng)大于2d的沉砂量，沉砂池除砂宜采用機(jī)械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運(yùn)。8池底坡度一般取為0.10.54。3.4.3 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算1沉砂池有效容積 （3-12）式中：沉砂池有效容積，；t停留時(shí)間，本設(shè)計(jì)取t=3。2水流斷面面積 （3-13）式中：a水流斷面面積，；水平流速，取 =0.1。3池總寬度 （3-14）式中：b沉砂池寬度，m；h沉砂池有效水深，取h=2m。 值在1.01.5之間，符合要求。4池長(zhǎng)5每小時(shí)所需的空氣量 （3-15）式中：q每小時(shí)所需的空氣量，； d每立方米污水所需要的空氣量，本設(shè)計(jì)取d=0.2污水。6沉砂室所需容積 （3-16）式中：x城市污水沉砂量，一般取

25、x=30污水 t清除沉砂的間隔時(shí)間，設(shè)計(jì)中取t=2d。從而可計(jì)算得每個(gè)沉砂斗的容積為：7沉砂斗幾何尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)取沉砂斗壁與水平面的傾角為=，沉砂斗底寬為0.5，沉砂斗高度。沉砂斗的上口寬度為 沉砂斗的有效容積：8池子總高設(shè)池底坡度為0.4，池子超高。則：池底斜坡部分的高度 池子總高 9驗(yàn)算流速當(dāng)有一格池子出故障，僅有一格池子工作時(shí)：10排砂裝置采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi)，吸砂泵管徑dn=200mm。曝氣沉砂池示意圖見(jiàn)下圖3-2所示：圖3-2 曝氣沉砂池示意圖3.4.4 曝氣沉砂池曝氣計(jì)算1空氣干管設(shè)計(jì)干管中空氣流速一般為1015m/s,本設(shè)計(jì)取12m/s,則2支管設(shè)計(jì)干管上設(shè)6根配

26、氣管，則每根豎管上的供氣量為：根沉砂池總平面面積為：l×b = .選用ybm-2型膜式擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為1.5m2，直徑為500mm，則需空氣擴(kuò)散器總數(shù)為： 8.2/1.55.56個(gè)。則每根配氣管有1個(gè)空氣擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器的配氣量為：第4章 污水二級(jí)處理設(shè)計(jì)計(jì)算污水經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后會(huì)處理掉部分bod5、cod和懸浮物（ss）等，處理程度按表4-1取值。表4-1 污染物經(jīng)處理程度處理級(jí)別處理效率一級(jí)ssbod540%50%20%30% 設(shè)計(jì)中取處理效果為：ss=，bod5=。則進(jìn)入曝氣池中污水的bod5濃度： 進(jìn)入曝氣池中污水的ss濃度：4.1 uasb設(shè)計(jì)4.1.1 設(shè)計(jì)

27、說(shuō)明uasb即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池等裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問(wèn)題14。4.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)1參數(shù)選取設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下：（1）容積負(fù)荷（nv）6.0kgcod/(m3·d)；（2）污泥產(chǎn)率0.1kgmlss/kgcod；（3）產(chǎn)氣率0.5m3/kgcod2設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)水質(zhì)如下表4-2所示：表4-2 uasb反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)codbo

28、dss進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)150160150去除率（%）758090出水水質(zhì)(mg/l)37.532153、設(shè)計(jì)水量q100000m3/d=2080m3/h=0.58 m3/s4.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算1反應(yīng)器容積計(jì)算 （4-1）式中：uasb有效容積 q 設(shè)計(jì)流量，m3/s s0 進(jìn)水cod含量,mg/l nv容積負(fù)荷,kgcod/(m3·d)=100000×3760/10.0=18800m3將uasb設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好，取水力負(fù)荷q0.95m3/(m2·h)，則： a= 2080/0.95=2189m2采用4座相同的uasb反應(yīng)器則 a1=a/42

29、189/4= 547.25 m2 取d=26.5m則實(shí)際橫截面積為a2=d2=×3.14×26.52=551.3m2實(shí)際表面水力負(fù)荷為 =2080/(4×551.3)=0.94<1.0故符合設(shè)計(jì)要求。4.1.4 配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)uasb反應(yīng)器設(shè)126個(gè)布水點(diǎn)111相關(guān)參數(shù)每個(gè)池子流量： q2080/4 = 520 m3/h2設(shè)計(jì)計(jì)算布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見(jiàn)下圖4-1所示：圖4-1 asb布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算圖圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積為:在25m2之間，符合設(shè)計(jì)要求?？稍O(shè)6個(gè)圓環(huán)，最里面的第一圈設(shè)6個(gè)孔口，第二圈設(shè)12個(gè)孔口，第三圈18

30、個(gè)，第四圈24個(gè)，第五圈30個(gè)，第六圈36個(gè)。（1）第一圈6個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：s16×4.37=26.22m2，折合為服務(wù)圓的直徑為： 用服務(wù)圓的直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分服務(wù)圓虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下： （4-2）則： （2）第二圈12個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：s2=12×4.37=52.44m2，折合成服務(wù)圓直徑為：第二圈實(shí)圓直徑計(jì)算如下：(102-d22)s2d2=8.16依次算得第三圈服務(wù)圓面積s3= 78.66m2，服務(wù)圓直徑d3=14.16m，實(shí)圓直徑d3=12.26m；第四圈服務(wù)圓面積為s4=104.88m2，服務(wù)圓直徑d4=18

31、.28m，實(shí)圓直徑d4=16.35m；第五圈服務(wù)圓面積為s5=131.1m2，服務(wù)圓直徑d5=22.38m，實(shí)圓直徑d5=20.4m；第六圈服務(wù)圓面積為s6=157.32m2,服務(wù)圓直徑d6=26.48m，實(shí)圓直徑d6=24.5m；4.2 二次沉淀池二次沉淀池有別于其他沉淀池，首先在作用上有其特點(diǎn)。它除了進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮；并由于水質(zhì)水量的變化，還要暫時(shí)貯存污泥，由于二次沉淀池需要完成污泥濃縮的作用所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。進(jìn)入二沉池的活性污泥混合液在性質(zhì)上也有其特點(diǎn)?；钚晕勰嗷旌弦簼舛葹?000-4000mg/l具有絮凝性能，屬于成層沉淀。輻流式沉淀池多采用

32、對(duì)稱布置，有圓形和正方形。主要由進(jìn)水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置等組成。按進(jìn)出水的形式可分為周邊進(jìn)水中心出水、中心進(jìn)水周邊出水和周邊進(jìn)水周邊出水三種類型，其中，中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池應(yīng)用最為廣泛。本設(shè)計(jì)中向心式圓形輻流沉淀池，進(jìn)水方式為中心進(jìn)水周邊出水。4.2.1 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)參數(shù)1沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)宜按下表4-5的規(guī)定取值4-5 沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀時(shí)間h表面水力負(fù)荷每人每日污泥量污泥含水率固體負(fù)荷初次沉淀池二次沉淀池生物膜法活性污泥2沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m。 3沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m。 4當(dāng)采用污泥斗排泥時(shí)，每個(gè)污泥斗均應(yīng)設(shè)單獨(dú)的閘閥和排泥管。污泥

33、斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60°，圓斗宜為55°。 5活性污泥法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按不大于2h的污泥量計(jì)算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按4h的污泥量計(jì)算。 6排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm。 7當(dāng)采用靜水壓力排泥時(shí)，二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小于1.2m，活性污泥法處理池后不應(yīng)小于0.9m。 8二次沉淀池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于1.7l/(s·m)。 9沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。 10水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m。11、宜采用機(jī)械排泥，排泥

34、機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度宜為13r/h，刮泥板的外緣線速度不宜大于3m/min。當(dāng)水池直徑(或正方形的一邊)較小時(shí)也可采用多斗排泥。12緩沖層高度，非機(jī)械排泥時(shí)宜為0.5m；機(jī)械排泥時(shí)，應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。13坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 4.2.2 二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)中選擇兩組輻流沉淀池，n=2，每組設(shè)計(jì)流量為0.81m3/s。1沉淀池表面積式中：q污水最大時(shí)流量，m3/s； q表面負(fù)荷，??； n沉淀池個(gè)數(shù)，取2組。池子直徑：，取35.5m。2實(shí)際水面面積實(shí)際負(fù)荷 ，符合要求。3沉淀池有效水深 （4-15）式中：t沉淀時(shí)間，取2h。徑深比： 在6至12之間，符合要

35、求。4污泥部分所需容積 （4-16） 采用間歇排泥，設(shè)取兩次排泥的時(shí)間間隔為5污泥斗計(jì)算 （4-17）式中：r污泥斗上部半徑，m； 污泥斗下部半徑，m； a傾角，一般取。設(shè)計(jì)中取 r=2m，。污泥斗體積計(jì)算：6污泥斗以上圓錐體部分污泥容積本設(shè)計(jì)采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05污泥斗以上圓錐體部分體積：需要的圓柱部分的體積：高度為： 7沉淀池總高度 設(shè)計(jì)中取 超高h(yuǎn)=0.3m，緩沖層高度h2=0.3m輻流沉淀池示意圖見(jiàn)圖4-2圖4-2 二沉池高度示意圖第5章 高程布置5.1 高程布置原則 （1）充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過(guò) 污水處理構(gòu)筑物，排出廠外

36、。 （2）協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥 輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。 （3）做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù) 和高度。 （4）協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有 利于檢修排空。 5.2 高程布置結(jié)果 由于該污水處理廠出水排入市政排水總干管后，經(jīng)終點(diǎn)泵站提升才排入河 流，故污水處理廠高程布置由自身因素決定。 采用普通活性污泥法，輻流式二沉池、曝氣池、初沉池占地面積較大，如果 埋深設(shè)計(jì)過(guò)大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按盡量減少埋深。從降低土建工程投資考慮，出水口水面高程定為64m

37、，則相應(yīng)的構(gòu)筑物和設(shè)施的高程可從出水口逆流計(jì)算出其水頭損失,從而算出來(lái)。 5.3總平面布置原則 該污水處理廠為新建工程，總圖平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則：（1）處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，便于節(jié)約用地和運(yùn)行管 理。構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。（2）工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相 對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系。管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與 其高程布置相協(xié)調(diào)，順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，便于節(jié)能和運(yùn)行維護(hù)。（3）協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)。第6章 設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)6.1 課程設(shè)計(jì)結(jié)論 一、本設(shè)計(jì)根據(jù)污水處理量，進(jìn)出水質(zhì)、地形、 水文等條件及所需達(dá)到的處理標(biāo)準(zhǔn)，因而選擇了傳統(tǒng)活性污泥法，其優(yōu)點(diǎn)如下： 1.工藝成熟，管理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富； 2. 對(duì)有機(jī)物處理效果明顯； 3.由于采用高效的鼓風(fēng)系統(tǒng)，依靠重力流動(dòng)，使運(yùn)行能耗低； 4. 處理成本相應(yīng)較低； 5. 運(yùn)行效果可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可抗沖擊負(fù)荷； 6. 初沉池可去除大量有機(jī)物和懸浮物； 二、活性污泥幾乎經(jīng)歷了一個(gè)生長(zhǎng)周期，處理效果很高，特別適用于處理要求高而水質(zhì)較穩(wěn)定的污水。但也有如下的缺點(diǎn)： 1. 進(jìn)水濃度尤其是有抑制物質(zhì)的濃度不高，不適應(yīng)沖擊負(fù)荷。這是因?yàn)槠淞餍统?/p>