某小區(qū)污水處理設(shè)施設(shè)計

1、環(huán)境污染控制理論與技術(shù)課程設(shè)計設(shè)計說明書題 目： 某小區(qū)生活污水處理站設(shè)計學(xué)校院系： 河南工學(xué)院 專業(yè)班級： 100211111姓 名： 盧小勇 指導(dǎo)老師： 李泉 目錄1緒論11.1項目概況11.2 生活污水設(shè)計條件11.3設(shè)計原則21.4 設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)21.5 設(shè)計范圍22工藝設(shè)計42.1 工程建設(shè)規(guī)模42.2廠址選擇42.3工藝選擇62.3.1 SBR法62.3.2生物接觸氧化法72.3.3氧化溝法82.3.4 CASS工藝92.3.5 不同工藝比選102.4 工藝流程102.5 流程主要構(gòu)建物介紹112.5.1格柵112.5.2 CASS反應(yīng)池112.5.3 污泥濃縮池113構(gòu)筑物設(shè)計

2、計算133.1 格柵133.1.1 設(shè)計說明133.1.2 設(shè)計計算133.2提升泵房設(shè)計153.2.1 提升泵的選型153.2.2集水池形式16 3.3 細(xì)格柵.16 3.3.1設(shè)計參數(shù).16 3.3.2設(shè)計計算.16 3.4沉砂池.17 3.4.1設(shè)計參數(shù).17 3.4.2設(shè)計計算.193.5 CASS池213.5.1 CASS池設(shè)計說明213.5.2 主要設(shè)計參數(shù)的選定213.5.3 CASS容積223.5.4 CASS池尺寸223.5.5剩余活性污泥量233.5.6設(shè)計需氧量233.5.7 標(biāo)準(zhǔn)需氧量243.6紫外消毒253.6.1設(shè)計要求253.6.2設(shè)計計算263.7污泥濃縮池26

3、3.7.1 設(shè)計說明263.7.2 設(shè)計計算263.8 污泥貯存池283.8.1設(shè)計說明283.8.2設(shè)計計算283.9濃縮污泥提升泵房293.9.1提升泵房293.9.2污泥回流泵站293.10污泥脫水間293.10.1 設(shè)計說明293.10.2設(shè)計計算303.11惡臭處理系統(tǒng)303.11.1設(shè)計說明303.11.2設(shè)計計算313.11.3 風(fēng)機選型314污水處理廠平面及高程布置324.1 污水處理廠平面布置324.1.1 總平面布置原則324.1.2總平面布置結(jié)果324.2 污水廠高程設(shè)計33 4.2.1 高程布置要求及基本原則.33 4.2.2 高程設(shè)計計算.33 4.2.2.1 各構(gòu)筑

4、物水頭損失.33 4.2.2.2 各構(gòu)筑物間沿程及局部水頭損失的計算.33 4.2.2.3 構(gòu)筑物高程確定.34 4.2.2.4 污泥系統(tǒng)高程計算.355土建設(shè)計375.1 土建設(shè)計依據(jù)375.2設(shè)計原則375.3結(jié)構(gòu)設(shè)計375.3.1 鋼砼池375.3.2 防腐375.3.3 地基處理386電氣和自動控制設(shè)計396.1 設(shè)計依據(jù)396.2 設(shè)計范圍396.3 供電系統(tǒng)描述396.3.1 供電設(shè)計396.3.2 動力、照明配電及電纜敷設(shè)396.3.3 接地與防雷406.3.4 電動機啟動、控制406.4 自控系統(tǒng)描述406.4.1 水泵液位自動控制系統(tǒng)406.4.2 加藥自動控制系統(tǒng)406.5

5、 主要電氣、自控設(shè)備選型417 環(huán)境保護、安全衛(wèi)生及其他427.1 二次污染防治427.2 安全衛(wèi)生及勞動保護427.3 人員配備428經(jīng)濟概算448.1 計算原則448.2土建造價概算448.3 設(shè)備造價概算458.4工程總造價概算458.5運行費用計算468.5.1.電耗統(tǒng)計費用表468.5.2 電費468.6人工費478.7 設(shè)備運行維護費478.8 運行成本478.9 年運行費用47附錄1 相思湖進水口污水處理站平面布置圖48附錄2 相思湖進水口污水處理站構(gòu)筑物高程圖48v環(huán)境污染控制理論與技術(shù)課程設(shè)計 相思湖生活污水處理站設(shè)計1緒論1.1項目概況廣西民族大學(xué)位于廣西南寧市風(fēng)景秀麗的相

6、思湖畔，創(chuàng)辦于1952 年，現(xiàn)有東、西兩個校區(qū)，學(xué)校有東、西兩個校區(qū)，占地面積1813畝，校園建筑面積631990平方米（含相思湖學(xué)院13.8萬平方米）。截至2015年12月，設(shè)有25個學(xué)院（含1個獨立學(xué)院），開辦74個全日制普通本科專業(yè)；有教職工1910人，其中正高職稱196人，副高職稱311人；有全日制在校生21494人，其中研究生1523人，本科生16204人，?？粕?95人，預(yù)科生2278人，留學(xué)生794人。相思湖位于廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)，為廣西民族大學(xué)校內(nèi)人工湖，湖邊有相思橋、攬月亭、連心橋等仿古建筑。相思湖最初是西鄉(xiāng)塘邕江邊的水庫，位于廣西民族大學(xué)內(nèi)的只是相思湖水庫的一部分，屬天然小

7、型淺水湖泊，湖泊面積為20000 m2，平均水深2.5 m，平均流速0.05 0.1 m/s，附近有大量的教職工及學(xué)生宿舍、食堂、養(yǎng)殖廢水的排入相思湖。排入湖內(nèi)的生活污水主要包括化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）、總懸浮物（SS）等污染物。根據(jù)處理要求，處理后的生活污水排入GB3838地表水類功能水域（劃定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外），水質(zhì)須符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。1.2 生活污水設(shè)計條件根據(jù)設(shè)計要求等資料，確定本工程生活污水設(shè)計水量：廢水總量為3000m3/d，處理裝置每天20小時連續(xù)運行，每小時處理能力約為

8、150m3，根據(jù)處理要求，處理后的生活污水排入GB3838地表水類功能水域（劃定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外），水質(zhì)須符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)要求，標(biāo)準(zhǔn)如表1-1。表1-1 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)項目CODBOD5NH3-NSSGB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)60208（15）20注：括號外數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)。設(shè)計進出水水質(zhì)取值及去除率如下表1-2：表1-2 設(shè)計進出水水質(zhì)取值及去除率項目CODBOD5NH3-NSS進水水質(zhì)/mg·L-1350150

9、16150出水水質(zhì)/mg·L-160208（15）20去除率/%82.986.750.0（6.3）86.71.3設(shè)計原則(1)嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保出水達到國家及地方有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 (2)選擇穩(wěn)妥可靠、技術(shù)先進、投資較省、運行費用低、管理方便、運行靈活的污水處理工藝，保證穩(wěn)定可靠地達到治理目標(biāo)要求。(3)因地制宜、合理布置、統(tǒng)一規(guī)劃、污水處理室占地在甲方指定的范圍內(nèi)，技術(shù)路線簡單明了，操作管理方便，工藝流程抗沖擊能力強。 (4)建構(gòu)筑物在滿足功能要求前提下，應(yīng)考慮到美觀、綠化，并配備相應(yīng)的安全措施。 (5)盡量采取措施減小對周圍環(huán)境的影響，合理控制噪聲、氣味，

10、妥善處理與處置固體廢棄物，避免二次污染。 (6)在上述前提下，做到投資少，運行費用低。1.4 設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)(1)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002） (2) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002） (3)室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006） (4)給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50106-2001） (5)給水排水設(shè)計基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)（GBJ125-89） (6)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范（GB20015-2003） (7)總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50103-2001） (8)給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50069-2002） (9)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB500

11、7-2002） (10)工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計規(guī)范（GBJ.87-85） (11)工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范（GB50187-93） (12)工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范（GB50046-95） (13)通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范（GB50055-93） (14)電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范（GB50062-92） (15)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50205-2001） (16)現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范（GB50236-98） (17)構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ50191-93） (18)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50204-2002） 1.5 設(shè)計范圍（1）進行廠

12、址選擇，工藝比選；（2）設(shè)計工藝流程；（3）選定工藝參數(shù)；（4）計算（構(gòu)筑物尺寸、管道、閥門、泵、填料、控制及監(jiān)測設(shè)備、土建要求）；（5）繪制符合規(guī)范的工程圖；（6）編制設(shè)計說明書。2工藝設(shè)計2.1 工程建設(shè)規(guī)模相思湖進水口面積約為400 m2，附近有大量的教職工及學(xué)生宿舍、養(yǎng)殖場，污水產(chǎn)生量為3000 m3/d，其中的COD約為350 mg/L，BOD5約為150，SS約為150 mg/L，NH4+-N約為16mg/L。目前，規(guī)劃區(qū)內(nèi)服務(wù)人口約8000人。則近期（2020年）為12000人，遠期（2025年）為15000人。城市污水處理廠處理程度按國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189

13、18-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)需滿足：COD60 mg/L，BOD520 mg/L，SS20 mg/L，NH4+-N8（15）mg/L。2.2廠址選擇在城市污水排水系統(tǒng)設(shè)計中，污水廠的場址選擇是十分重要的環(huán)節(jié)。廠址對周圍環(huán)境衛(wèi)生、處理廠基本建設(shè)投資及運行費用都有很大的影響。它與城市的總體規(guī)劃、城市排水系統(tǒng)的走向、布置和處理后污水的出路都密切相關(guān)。當(dāng)污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應(yīng)從管道系統(tǒng)、泵站、污水處理廠各處理單元為出發(fā)點，進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較與最優(yōu)化分析，并通過有關(guān)專家的反復(fù)論證再進行確定。污水處理廠廠址選擇應(yīng)遵循下列原則：（1）應(yīng)與選定的污水處理廠工藝相適應(yīng)，必須有適當(dāng)?shù)?/p>

14、土地面積。（2）無論采用什么處理工藝，應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)，盡量少占農(nóng)田和不占良田。（3）廠址必須位于集中給水水源下游，并設(shè)在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)距街區(qū)凈距大于300米，但也不宜太遠，一面增加管道長度，提高造價。（4）當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政時，應(yīng)考慮與用戶靠近便于運輸。當(dāng)處理水排放時，應(yīng)與受納水體靠近，但不低于最高洪水位。（5）要充分利用地形以滿足處理構(gòu)筑物高程布置的要求，減少土方工程量。若有可能，采用重力自流以節(jié)省動力費用。降低處理成本。（6）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，處理廠的選擇應(yīng)考慮遠期發(fā)展的可能性，留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)

15、展余地。并選擇土質(zhì)好的地方，便于施工。綜合考慮當(dāng)?shù)厍闆r后，我們把廠址定在相思湖進水口處空閑地帶，如圖2-1和2-2所示。圖2-1 相思湖進水口污水處理廠位置圖圖2-2 相思湖生活污水處理廠實地位置圖具體理由如下：（1）該廠址靠近相思湖的上游，偏離宿舍區(qū)的地方。南寧市的主導(dǎo)風(fēng)是亞熱帶季風(fēng)氣候，且食堂和宿舍區(qū)處于高處位置，該廠散發(fā)的氣味不易擴散到食堂和宿舍區(qū)。則該廠址既有利于污染物的擴散，又不會影響周圍居住人；（2）與受納水體靠近，處理后排水至相思湖，有稀釋擴散的作用；（3）廣西民族大學(xué)地形屬于丘陵地貌，地勢西北偏高，往東南傾斜。該廠址處于東南方向，能形成重力自流，節(jié)省動力。（4）廠區(qū)四周可設(shè)生態(tài)

16、景觀隔離帶。污水廠排放尾水在達排放標(biāo)準(zhǔn)后再排入相思湖，作為生態(tài)補水，同時在該河構(gòu)建水質(zhì)深度凈化與生態(tài)修復(fù)工程。達到保護水源和創(chuàng)造城市優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境、保障人民群眾身體健康并為可持續(xù)發(fā)展服務(wù)之目的。2.3工藝選擇從規(guī)模來看，擬建的污水廠屬于小型污水處理處理廠，這類污水處理廠一般具有以下特點：（1）由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大，頻率較高；（2）一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)內(nèi)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠外污水輸送管道也不會太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡量布置緊湊；（3）一般要求操作簡單，維護費用低；（4）一般要求自動化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本

17、；（5）與環(huán)境協(xié)調(diào)性好，大多數(shù)情況下尾水能就近排放，可作為地面水體的補充水源。（6）另外，該污水廠主要處理的相思湖上游來水，有機負(fù)荷較高，因此對生物處理的抗沖擊負(fù)荷要求較高。污水廠尾水排放至附近的水源相思湖，因此要求處理工藝具有較強的脫氮除磷能力，以保證相思湖的水質(zhì)。根據(jù)以上要求初步選定SBR法、生物接觸氧化法、氧化溝法和循環(huán)活性污泥CASS。下面做進一步比選。2.3.1 SBR法SBR法（序列間歇式活性污泥法）是一種改進的活性污泥法，它是由原始的間歇式活性污泥法發(fā)展而來，與其他活性污泥法相比，SBR法沒有設(shè)置二沉池和污泥回流設(shè)備，布置更為緊湊，占地面積少，基建及運行費用低，不易產(chǎn)生污泥膨脹問

18、題，耐沖擊負(fù)荷，處理效果穩(wěn)定。有資料顯示，SBR法的主要構(gòu)筑物額容積為常規(guī)的活性污泥法的50% 60%，運行費用及占地面積可減少20%左右。SBR法典型的操作工序為：進水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等五個工序。整個工藝厭氧、好氧、缺氧三個階段。根據(jù)出水情況，可調(diào)整各個工序的時間，以達到最佳出水效果，SBR工藝是最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處理工藝，但也存在曝氣裝置易堵塞，自動控制技術(shù)及連續(xù)在線分析儀表要求高等缺點。SBR法的工藝流程圖：污水格柵調(diào)節(jié)池SBR池出水，如圖2-3所示。圖2-3 SBR法的工藝流程圖2.3.2生物接觸氧化法生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內(nèi)設(shè)

19、置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。該法中，微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物因缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體與曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。生物接觸氧化法具有以下的特點：（1）由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；（2）由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力；（3）剩余污泥量少

20、，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。主要缺點：填料、斜管等器材使用年限一般是三到五年，如果不更換將會影響污水處理效果，更換填料增加成本。生物接觸氧化法工藝流程圖：污水格柵調(diào)節(jié)池生物接觸氧化池沉淀池出水，如圖2-4所示。圖2-4生物接觸氧化池構(gòu)造示意圖2.3.3氧化溝法氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠形，所以它在水力流上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，由于氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法長得多，懸浮狀有機物可以在曝氣池中與溶解性有機物同時得到較徹底的穩(wěn)定，因此在預(yù)處理部分可考慮省去初沉池。溶解氧濃度不斷降低，溝內(nèi)沿水流方

21、向呈現(xiàn)好氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)交替變化，在好氧區(qū)內(nèi)，污水中的有機物被好氧菌氧化分解，污水中的氨氮被亞硝化菌氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，嗜磷菌大量吸收水中的磷，使污水中的有機氮磷得以去除。需要指出的是氧化溝內(nèi)硝化菌和反硝化菌是同時存在的，在不同的環(huán)境下起著不同的作用。缺點：占地也較大。氧化溝工藝流程圖：污水格柵沉砂池氧化溝出水，如圖2-5所示。圖2-5奧貝爾型氧化溝2.3.4 CASS工藝CASS工藝是近年來在傳統(tǒng)的SBR工藝上發(fā)展起來的一種新型的工藝，同時利用不同的微生物在不同負(fù)荷條件下生長速率差異和污水脫氮除磷機理，將微生物選擇器和傳統(tǒng)的SBR反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。這種工藝綜合了推流式活式活性污泥法的初

22、始反應(yīng)條件（具有基質(zhì)濃度梯度和較高的徐體負(fù)荷）和完全活性污泥法的特點（較強的耐沖擊負(fù)荷能力），無論對城市污水還是對工業(yè)廢水都是一種有效的方法，有效地防止污泥膨脹。另外，如果選擇器以厭氧的方式運行，則具有生物除磷的作用。CASS工藝對污染物的降解是一個時間上的推流過程，集反應(yīng)、沉淀、排水一體，是一個好氧、缺氧、厭氧交替運行的過程，因此具有一定脫氮除磷的效果。采用CASS工藝處理小區(qū)污水，出水水質(zhì)穩(wěn)定，優(yōu)于一般傳統(tǒng)生物處理工藝，通過簡單的過濾和消毒處理后，就可以作為中水回用。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，CASS工藝具有以下優(yōu)點：（1）建設(shè)費用低-省去初沉池，二沉池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費用可節(jié)省20%

23、30%；（2）運轉(zhuǎn)費用省-由于曝氣是周期性的，池內(nèi)的溶解氧也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣，氧濃度梯度大，超低速率高，節(jié)能效果顯著，運轉(zhuǎn)費用可節(jié)省10% 25%；（3）有機物去除率高，出水水質(zhì)好。不僅能有效去除污水中有機碳源物質(zhì)，而且具有良好的脫氮除磷的功能；（4）管理簡單，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹；（5）污泥產(chǎn)生量低，性質(zhì)穩(wěn)定。CASS的主要缺點：設(shè)備閑置率較高，應(yīng)采用降堰排水，水頭損失大，由于自動化程度高，故對工作人員的素質(zhì)要求高。CASS工藝流程圖：污水格柵調(diào)節(jié)池CASS池出水，如圖2-6所示。圖2-6 CASS反應(yīng)池的運行工序2.3.5 不同工藝比選現(xiàn)對初步選定

24、SBR法、生物接觸氧化法、氧化溝法和循環(huán)活性污泥CASS做進一步比選，各處理工藝綜合比較如下表2-1.表2-1各處理工藝的綜合比較項目CASS工藝SBR工藝生物接觸氧化法氧化溝BOD590% 95%85% 90%90% 95%90% 95%COD85%85%85%90%氨氮75%50%65%80%磷酸鹽85%75%70%70%耐沖擊負(fù)荷強較強較強強占地面積較少較少較少較大運行管理自動化程度高自動化程度高簡單簡單與環(huán)境協(xié)調(diào)性好好一般（有氣味）較差出水水質(zhì)較穩(wěn)定較穩(wěn)定受濾料影響穩(wěn)定污泥量較少較少較少一般投資與運行費用投資與運行費用一般投資與運行費用低投資費用一般運行費用較高投資與運行費用較低根據(jù)該

25、市污水處理原則，經(jīng)過分析比較，本設(shè)計采用CASS工藝，選擇CASS工藝的理由如下：（1）不設(shè)置初沉池、二沉池，沒有污泥回流系統(tǒng)，取消了大型貴重的刮泥機械和污泥設(shè)備，因此可減少占地，降低造價；（2）具有良好的脫氮除磷的作用；（3）半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀，表面水力和固體負(fù)荷低，沉淀效果好；（4）不易發(fā)生污泥膨脹；（5）進水水量、水質(zhì)的波動可用改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖，具有較強的適應(yīng)性；（6）自動化程度高，保證出水水質(zhì)；（7）剩余污泥量少，性質(zhì)穩(wěn)定。2.4 工藝流程由以上分析，確定本工程的工藝流程圖如下圖2-7所示：集水池沉砂池CASS池消毒池達標(biāo)排放細(xì)格柵進水污泥濃縮池污泥脫水泥餅外運濃縮液回流圖2

26、-7 工藝流程圖2.5 流程主要構(gòu)建物介紹2.5.1格柵因為排入污水處理廠的污水中含有一定量較大的懸浮物或漂浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設(shè)置格柵，以截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施。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(xì)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)計采用細(xì)格柵進行隔渣，分別設(shè)置在污水泵房前后，以去除不同大小的廢渣，由于柵渣量較小，故采用人工清渣方式。2.5.2 CASS反應(yīng)池CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是

27、循環(huán)活性污泥技術(shù)（CAST）的一種型式。其主要原理是把序批式活性污泥法（SBR）的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分,前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程，對進水水質(zhì)、水量、pH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，可有效防止污泥膨脹隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程，完成對污水中有機物質(zhì)的降解。CASS工藝同時能夠比較充分發(fā)揮活性污泥的降解功能。2.5.3 污泥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，

28、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。2.6、工序?qū)ξ廴疚锏娜コ笜?biāo)預(yù)期分析項目CODBOD5NH3-NSS進水水質(zhì)/mg·L-135015016150出水水質(zhì)/mg·L-160208（15）20去除率/%82.986.750.0（6.3）86.7表2.1 生活廢水污染物去除率一覽表序號項目CoDcr(mg/l)BoD5(mg/l)NH3-N(m

29、g/l)SS(mg/l)備注1格柵及沉砂池進水35015016150BOD數(shù)值參照類廢水出水2521101445去除率(%)30255702CASS進水2521101415出水50173.514去除率(%)80857570433構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1 格柵及集水池3.1.1 設(shè)計說明Q =3000/24/3600 = 0.03472 m3/s = 34.72L/s總變化系數(shù)：故總變化系數(shù) = 1.85，最大日最大時流量：設(shè)計圖如圖3-1 所示： 圖3-1 隔柵3.1.2 設(shè)計計算根據(jù)公式計算，細(xì)格柵共10根柵條，總寬0.49米，在實際工程中，格柵主要是根據(jù)設(shè)計流量經(jīng)行直接的選型格柵渠 1條 表3

30、.1 自動格柵機型號型號GF300GF400GF500GF600GF700GF1500柵前水深1.0 ( m )過柵流速0.5-1.0 （ m/s ）耙齒柵隙mm1過水流m³/d1850-37002080-41602900-58003700-74004500-900011000-2200033700-74004100-82005700-114007500-150009000-1800022000-4400054500-90005200-104007100-142009200-1840011200-1840024000-48000105300-106006200-124008800-1

31、760011000-2200013500-2700027000-54000205500-110006650-130009000-1800011500-2300014000-2800029000-580005010200-2040013250-2650018850-3770024450-4890029900-5980074100-148200格柵渠結(jié)構(gòu)形式：地下鋼混直壁平行渠道設(shè)計參數(shù)：流 量：Qmax=5550m3/d有表3.1可選GF300渠 寬：B=300mm渠 深：H=1.5m柵前水深：h=1.0m主要設(shè)備:（1）自動機械格柵機 1臺圖 3.1 自動機械格柵設(shè)備外形尺寸:2500mm&#

32、215;300mm（高×寬）出渣高度: 1000mm 格柵縫隙：3mm 格柵傾角：75° 柵面線速度：2.0 m/min 結(jié)構(gòu)形式：回轉(zhuǎn)背耙式 功率：1.5kw （2）明渠流量計 1臺3.13、集水池 1座主要功能：提升污水滿足后續(xù)處理設(shè)施的水力要求。結(jié)構(gòu)形式：地下矩形結(jié)構(gòu)。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：Q=240m3/h 設(shè)計停留時間：30min設(shè)計容積：V=120m3 設(shè)計尺寸：L×B×H=5m×6m×5.0m 有效水深：4m 有效容積：V=120m3 實際停留時間：30min 主要設(shè)備:（1）、潛水?dāng)嚢杵鳎?臺 形式:高速潛水推流 （攪拌

33、），間斷運行葉輪直徑：400 mm 轉(zhuǎn)速:740 r/min功率：1.5 kwh 配套附件：導(dǎo)軌、提升裝置、電纜、電控系統(tǒng)等（2）、提升泵：2臺 (1用1備)設(shè)備參數(shù)： 流量：Q=240m3/h 揚程：H=13m功率：12kw(變頻控制)（3）、流量較小提升泵房與集水池采用合建，單梁葫蘆一套。3.3沉砂池3.3.1 設(shè)計參數(shù)（1）沉砂池按去除相對密度2.65、粒徑0.2nm以上的砂粒設(shè)計。（2）設(shè)計流量應(yīng)按照分期建設(shè)考慮：1）當(dāng)污水為自流進入時，按每期最大設(shè)計流量計算；當(dāng)污水為提升進入時，應(yīng)按工作水泵的最大組合流量計算。2）在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。（3）沉砂池個數(shù)或分格數(shù)

34、不應(yīng)少于2個，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計。當(dāng)污水量較少時、可考慮一個工作、一個備用。（4）城市污水沉砂量可按污水沉砂30計算。其含水率為60%，容量為1500kg /;合流制污水的沉沙量應(yīng)根據(jù)實際情況確定。（5）砂斗容易應(yīng)按不大于2d的沉砂量計算，斗壁與水平面的傾角應(yīng)不小于。（6）除砂一般宜采用泵吸式或氣提式機械排砂，并設(shè)置貯砂池或曬砂場。排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。（7）當(dāng)采用重力排砂時，沉砂池和貯砂池應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管長度，并設(shè)排砂閘門于管道的首端，使排砂管暢通和易于養(yǎng)護管理。（8）沉砂池的超高不宜小于0.3m。（9）最大流速為0.3m/s,最小流速為0.15m/s。（10）最大流量時停留

35、時間不小于30s，一般采用30s60s。(11)有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.251m ，每個各寬度不宜小于0.6m。(12)進水頭部應(yīng)采取消能和整流措施。(13）池底坡度一般為0.010.02.應(yīng)當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時，可根據(jù)設(shè)備要求考慮池底形狀3。3.4.2 設(shè)計計算根據(jù)參數(shù)計算沉砂池長L=9m、B= 0.6m、有效水深=0.37m；該構(gòu)筑物在工程中無法實現(xiàn)，因此，選取L=6m,B=2m.有效水深選0.5m，超高取0.3m；面積A=1，流速v=0.07m/s,小于最小流速，為防止泥沙停留在水渠，設(shè)計一定的坡度，取i=0.06；沉砂斗尺寸設(shè)2X0.5X0.5m；V1=0.5m³根

36、據(jù)沉砂斗容積V（）計算，得停留時間T=5.5d； 式中 X城鎮(zhèn)污水沉砂量，污水，取X=30； T清除沉砂的間隔時間，d; 污水流量總變化系數(shù)，取=1.85。 水頭損失：由給排水設(shè)計手冊第5期565頁可知，取=0.25m3.5 CASS池3.5.1 CASS池設(shè)計說明CASS工藝是將序批式活性污泥法（SBR）的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的潷水裝置，實現(xiàn)了連續(xù)進水間歇排水的周期循環(huán)運行、集曝氣、沉淀、排水于一體。CASS工藝是一個好氧/缺氧/厭氧交替運行的過程，具有一定脫氮除磷效果，廢水以推流方式運行，而各反應(yīng)區(qū)則以完全混合

37、的形式運行以實現(xiàn)同步硝化反硝化和生物除磷。對于一般城市污水CASS工藝并不需要很高程度的預(yù)處理，只需設(shè)置粗格柵、細(xì)格柵和沉砂池，無需初沉池和二沉池，也不需要龐大的污泥回流系統(tǒng)（只在CASS反應(yīng)器內(nèi)部有約 20%的污泥回流）。CASS池平面簡圖如下圖3-2所示。 圖3-2 CASS池平面簡圖3.5.2 主要設(shè)計參數(shù)的選定（1）BOD污泥負(fù)荷Ns：本設(shè)計進水BOD5 S0=150（O2,mg/L），出水執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)Se=20（O2,mg/L），取Ns=0.25kgBOD5/(kgMLSS·d)。（2）混合液污泥濃度X：反應(yīng)池內(nèi)混合液污泥濃度的控制應(yīng)從供氧的經(jīng)濟性與可能性、活性污泥的絮凝

38、沉淀性能以及剩余污泥處理造價等方面綜合考慮。一般CASS池的活性污泥濃度X控制在2500 mg/L4000 mg/L范圍內(nèi)。污泥指數(shù)SVI值大時，X值取下限，反之取上限。本設(shè)計取X=2500 mg/L。通過對CASS工藝較為全面的實驗探討及對SBR和CASS工藝實驗結(jié)果進行分析比較后，在處理城市污水時推薦使用的工程設(shè)計參數(shù)見表3-2所示。表3-2處理城市污水時推薦使用的工程設(shè)計參數(shù)水力停留時間/h 12運行周期/h4.0周期內(nèi)曝氣、沉淀、排水及閑置時/min120、4060、40、20污泥濃度/（g/L）2.5.污泥齡/1520溶解氧/（mg/L）2.05.0由上表可取運行周期為4.0 h，其

39、中曝氣120 min、沉淀60 min、排水40 min、閑置20 min。3.5.3 CASS容積負(fù)荷計算法：式中：Q污水日流量，m3/d； X混合液污泥濃度，kg/ m3 NsBOD污泥負(fù)荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)； f為混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，0.70.8，取0.75； S0、Se進、出水的BOD5值 。則： 3.5.4 CASS池尺寸式中：B、L池寬、池長，m， B:H=1-2, L:B=4-6。CASS池如圖3-3所示，中間設(shè)隔墻，將池體分割為生物選擇區(qū)、兼性區(qū)和主反應(yīng)區(qū)三部分，三個區(qū)域體積比設(shè)為1:2:20。生物選擇區(qū)和兼性區(qū)之間，兼

40、性區(qū)和主反應(yīng)區(qū)間用墻隔開，底部設(shè)連通孔。取n1=2，則單池容積為416m3，根據(jù)要求L、B、H分別為25 m、5 m、3.5 m。隔墻均取300mm，超高取0.5m生物選擇區(qū)L1=1/23×25=1.08 m取1.1m兼性區(qū)L2=2/23×25 =2.17 m取2.2m主反應(yīng)區(qū)L3=25-1.1-2.2-0.6=21.1m圖3-3 CASS池3.5.5剩余活性污泥量以VSS計：XVSS =YQ(So-Se)-Kd·Xv·V式中：XVSS剩余活性污泥量，kgVSS/m； Kd內(nèi)源代謝系數(shù)，一般采用0.06-0.1d/L，本設(shè)計取0.08； Xv混合液平均V

41、SS濃度，取2.5kgVSS/m； VCASS池容積，m。則：XVSS =0.5×3000×（0.15-0.02）- 0.08×2.5×832=28.6 kg/d3.5.6設(shè)計需氧量考慮最不利情況，按夏季時高水溫計算設(shè)計需氧量。計算依據(jù)為室外排水設(shè)計規(guī)范GB50014-2006第6.8.2條。O2 = 0.001aQ(SoSe)cXV+b0.001Q(N0Ne)0.12XV 式中：O2污水需氧量（kgO2/d）； Q生物反應(yīng)池的進水流量（m3/d）； So生物反應(yīng)池進水五日生化需氧量濃度（mg/L）； Se生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度（mg/L）；

42、XV排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量；（kg/d）； No,Ne生物反應(yīng)池進出水氨氮濃度（mg/L），出水執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)， Ne=8mg/L；0.12XV排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物中含氮量（kg/d）； a碳的氧當(dāng)量，當(dāng)含碳物質(zhì)以BOD5計時，取1.47； b常數(shù)，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57； c常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42。去除含碳污染物時，去除每公斤五日生化需氧量可采用0.71.2 kgO2。因本設(shè)計未給出氨氮指標(biāo)，故選取經(jīng)驗值計算，No=30mg/L，Ne=25mg/L則：O2 = 1.47×3000×(150-20)×0.00

43、1-1.42×28.6+4.57×0.001×3000×(16-8)-0.12×28.6=626.68kg/d=26.11kg/h3.5.7 標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，SQB-4型號水下曝氣器。取氣壓調(diào)整系數(shù)，曝氣池內(nèi)平均溶解氧CL2 mg/l，水中溶解氧Cs(20)=9.17 mg/L，CS(25) =8.36 mg/L，設(shè)曝氣池有效水深為3.0m，曝氣擴散器安裝距池底0.5m，則擴散器上靜水壓為2.5m。1）空氣擴散氣出口處絕對壓 2）空氣離開好氧反應(yīng)池對氧的百分比（EA=20%）3) 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度4）標(biāo)準(zhǔn)需氧量 好氧反應(yīng)池平

44、均時供氣量好氧反應(yīng)池最大時供氣量 Gmax=1.48Gs=1.48×112.83=166.99m3/h5）曝氣頭計算選用微孔曝氣器111個，其具體技術(shù)參數(shù)見表3-3。表3-3 微孔曝氣器具體技術(shù)參數(shù)規(guī)格工作通氣量（m3/h·個）服務(wù)面積（m3/h·個）氧利用率（%）充氧能力（kgO2/h）阻力損失（mmH2O）2601.530.350.718.427.50.1120.1181802806)所需空氣壓力P（相對壓力）取供氣管道沿程與局部阻力之和 h1+h2=0.2m曝氣器淹沒水頭 h3=2.5m，曝氣器阻力 h4=0.4m，富余水頭 h=0.5mP=0.2+2.5+

45、0.4+0.5=3.6m上式中：Cs（20）：20時氧在清水中飽和溶解度，取Cs（20）=9.17 mg/L；：氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，取=0.82；：氧在污水中飽和溶解度修正系數(shù)，取=0.95：因海拔高度不同而引起的壓力系數(shù)；P：所在地區(qū)大氣壓力，Pa；T：設(shè)計污水溫度，本設(shè)計冬季T=10，夏季T=25Csb(T)：設(shè)計水溫條件下曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度，mg/L；Cs(T)：設(shè)計水溫條件下氧在清水中溶解飽和度，mg/L；Pb：空氣擴散裝置處的絕對壓力，Pa，Pb=P+9.8×103H；H：空氣擴散裝置淹沒深度，m；Ot:氣泡離開水面時含氧量，%； EA:空氣擴散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，%，可由設(shè)備

46、樣本查得。C:曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度，取C=2 mg/L3.6紫外消毒 本方案采用紫外線對處理過后的污水進行消毒。 采用紫外線消毒儀進行后續(xù)消毒滅菌，這是一種高效安全消毒滅菌方法，對各種病毒有良好的殺滅效果。對人畜無毒副作用,對自然環(huán)境無不良影響，不產(chǎn)生二次污染。3.6.1設(shè)計要求(1)光照接觸時間10100s；(2)消毒水渠中的水流盡可能保持推流狀態(tài)。水位可由固定溢流或自動水位控制器控制；(3)消毒器中水流流速最好不小于0.3m/L。3.6.2設(shè)計計算(1) 燈管數(shù)選用UV3000PTP紫外消毒設(shè)備，每3800 m³/d需28跟燈管，則：擬選用23根燈管。(2) 消毒渠設(shè)計設(shè)計渠道

47、有效水深為0.3m，超高200mm，取渠寬0.8m，(4) 渠道長度采取一個模板放置6盞紫外燈，共用4個模板，一個燈組，即每個燈組4個模板。設(shè)長L=4.46 m，渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.0 m，則渠道總長為：取5.5m，實際水流速度為0.14m/s(5)輻射時間(6) 消毒渠總尺寸為5.5 m×0.8m×0.5 m，超高0.2 m。3.7污泥濃縮池 3.7.1 設(shè)計說明本設(shè)計采用輻流式重力濃縮池，濃縮來自CASS池排出的污泥。濃縮前含水率為99.4%，固體濃度。濃縮后的含水率為97.5%，濃縮后污泥固體濃度為 CU =32(kg/m)濃縮時間t =12小時，

48、池數(shù)n=1個，濃縮部分上升流速0.1 mm/s。3.7.2設(shè)計計算為了使活性污泥處理系統(tǒng)的凈化功能保持穩(wěn)定，必須使系統(tǒng)中曝氣池內(nèi)的污泥濃度保持平衡。為此，每日必須從系統(tǒng)中排出一定數(shù)量的剩余污泥。在以上設(shè)計中已計算出剩余污泥量為88.29 m/d。濃縮池面積 A，濃縮污泥為剩余污泥，污泥固體通量選用 37 (kg/(m.d)。濃縮池面積 A= QCo/G = 88.29×6/37 = 14.32m (取14.4m)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=6.00 (m)。濃縮池深度h1，取T

49、 為濃縮時間=12h，則取 h1=3.00(m) 超高：h2=0.4m緩沖層：h3=0.3m池底坡度造成的深度：圖3-4 輻流式污泥重力濃縮池3.8 污泥貯存池3.8.1設(shè)計說明本設(shè)計采用矩形貯泥池貯存來自濃縮池的污泥，池數(shù)n = 1個。3.8.2設(shè)計計算（1）進入貯泥池的污泥量Q由于CASS工藝不設(shè)初沉池和二沉淀池，所以貯泥池的污泥主要來自濃縮池88.29 m3/d。污泥總量Q（m3/d）為：（2） 貯泥池表面積設(shè)貯泥時間t = 8h，池高 h=1.5 m（3） 貯泥池尺寸設(shè)池寬B = 1.5 m，則池長L:取L=3.2m,則 F=LB=3.2×1.5=4.8m4） 貯泥斗體積設(shè)貯泥斗下底f = 1.0×1.0 m，高h =1.5 m，則實際有效容積為： Qt=0.8829×8=7.063m V所以設(shè)計滿足要求。（5） 貯泥池總高度設(shè)超高 h=0.4 m，則池總高度H 為：H = h+ h+ h= 0.4 + 1.5 +1.5 = 3.4 m3.9濃縮污泥提升泵房3.9.1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。3.9.2污泥回流泵站CASS反應(yīng)池設(shè)1座回流污泥泵房，內(nèi)設(shè)2臺潛污泵（1用1備），