AO工藝10萬方污水處理廠畢業(yè)設(shè)計說明書[全套CAD圖紙]

1、17畢業(yè)網(wǎng) 登陸下載全套畢業(yè)設(shè)計模板摘要我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。本設(shè)計要求處理水量為28000m3/d的城市生活污水，設(shè)計方案針對已運行穩(wěn)定有效的A

2、2/O活性污泥法工藝處理城市生活污水。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NH3+N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。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。關(guān)鍵詞：城市生活污水，活性污泥，A2/O 第一章設(shè)計任務(wù)書1.1 設(shè)計題目某縣污水處理廠設(shè)計1.2 設(shè)計資料1.2.1城市概況西北某縣，十年后城區(qū)規(guī)劃人口為16萬，城市工業(yè)主要有食品、釀造

3、、機械、電子、紡織等。工業(yè)廢水占城市總廢水量的20%，各工業(yè)廢水經(jīng)過處理達到國家標準后排入城市污水管網(wǎng)。1.2.2排水系統(tǒng)雨水與污水采用分流制，生活污水與工業(yè)廢水為合流制，污水處理廠只考慮處理生活污水與工業(yè)廢水，輸入污水廠的污水干管直徑為1000mm，管底埋深為地面以下5.3m，充滿度為0.5。1.2.3設(shè)計水量（1）綜合生活污水量每人每日平均污水量定額取n為120L，生活污水量總變化系數(shù)根據(jù)公式Kz=2.72/Q0.108計算，其中Q的單位為L/s。式中：Q平均日平均時污水量，L/s； N設(shè)計人口數(shù)； n綜合生活污水定額，（L/（人*d）；KZ生活污水量綜合變化系數(shù)。則綜合生活污水設(shè)計流量為

4、：式中：Qd綜合生活污水設(shè)計流量，L/s。（2）工業(yè)廢水水量該城市現(xiàn)有工業(yè)廢水排放量21000 m3/d，污水處理廠接納城市生活污水和工業(yè)廢水，其中工業(yè)廢水排放量占廢水總量的20%，Qm=4200 m3/d（3）設(shè)計總流量城市污水總的設(shè)計流量是居住區(qū)生活污水設(shè)計流量、工業(yè)廢水設(shè)計流量和地下水滲入量三部分之和。一般入滲地下水量按前兩者水量之和的10%15%計算，本次設(shè)計取15%。式中：Qdr平均日平均時污水量，L/s； Qm工業(yè)廢水設(shè)計流量，L/s； Qu入滲地下水量，L/s；1.2.4設(shè)計水質(zhì)原水水質(zhì)如表1-2-4：表1-2-4 進水水質(zhì)表水質(zhì)指標COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(m

5、g/l)NH4-N(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)測量數(shù)值38018020040558注：（1）表中數(shù)值為日平均值；（2）污水平均水溫為25oC（夏季）和10oC左右（冬季）；（3）工業(yè)廢水的水質(zhì)不影響生物處理。1.2.5處理要求出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 18918-2002）中的一級B 標準。處理后污水排入水體。出水水質(zhì)表見表1-2-5：表1-2-5 出水水質(zhì)表水質(zhì)指標COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH4-N(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)測量數(shù)值6020208201.51.2.6廠址說明污水處理廠擬用場地選在城市西郊荒地

6、，地下水位距地面10m，荒地可使用面積足夠大，其地勢平坦，海拔高度為320.00m。廠區(qū)西部百米有自南向北的河流。廠區(qū)遠離城市水源地，與周邊居住區(qū)有一定距離。1.2.7氣象及工程地質(zhì)（1）氣象資料表1-2-7 氣象資料氣象參數(shù)氣象資料情況風向全年主導(dǎo)風向為東北風，夏季主導(dǎo)風向為西南風年平均風速3.3m/s降雨量年平均9001200mm，其中2/3集中在夏季，7月15日至8月10日為暴雨集中期溫度年平均13oC，極端溫度：最高39oC，最低 -10oC地下水位地面下10m（2）污水排水接納河流資料據(jù)19602008年連續(xù)觀測，河流平均流量為9.8m3/s，枯水期2.8 m3/s，最大流量24 m

7、3/s。河道的最高洪水位標高為314.00m，常水位標高為311.00m，枯水位標高為309.00m。（3）工程地質(zhì)資料地質(zhì)鉆探結(jié)果表明，沿河地質(zhì)結(jié)構(gòu)（由上而下）由表土層、亞粘土層、細砂中砂層、卵石層以及基巖層構(gòu)成。其中表土層2m以下，亞粘土層3.56.5m。基巖層最淺7m以下，最深12m以下，地基計算強度建議采用2.1kg/cm2，地下水質(zhì)對各類水泥均無侵蝕作用，地震基本烈度為7度。1.3 設(shè)計內(nèi)容根據(jù)規(guī)劃和所給的其它原始資料，設(shè)計城市污水處理廠，設(shè)計的主要內(nèi)容和深度相當于簡化的初步設(shè)計，類似于工藝設(shè)計方案。具體內(nèi)容包括：1.3.1工藝流程的確定（1） 論述現(xiàn)有城市污水處理常用工藝，流程中各

8、處理單元的作用及相互關(guān)系；（2）確定本工程的工藝流程，并說明理由；（3）列表說明各單元的處理效率。1.3.2構(gòu)筑物設(shè)計（1）在工藝的基礎(chǔ)上，確定各構(gòu)筑物和相應(yīng)的配套設(shè)備的形式；（2）確定各處理單元的主要工藝設(shè)計參數(shù)，據(jù)此確定各構(gòu)筑物的大小、外部形狀尺寸和占地面積。寫出計算的過程和結(jié)果，對于主要構(gòu)筑物，用單線的結(jié)構(gòu)示意圖標注其主要尺寸；（3）匯總構(gòu)筑物一覽表。1.3.3設(shè)備選型根據(jù)給定條件和計算結(jié)果選擇所需的設(shè)備。1.3.4附屬建筑物根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準（GJJ 31-89）確定辦公室、檢驗室、機修等的占地面積。1.3.5平面和高程布置繪制污水廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容

9、包括：標出水廠的范圍、全部處理構(gòu)筑物及輔助建筑物、主干道及主要管線的布置；繪制污水廠工藝流程高程布置，表示原水、各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、水位高度以及污水廠排放口的標高。1.4 設(shè)計成果完成設(shè)計提交的設(shè)計成果包括：（1）設(shè)計說明書對設(shè)計內(nèi)容的詳細陳述，設(shè)計的依據(jù)和計算的過程、工藝流程框圖、設(shè)備選型、設(shè)備和構(gòu)筑物一覽表、裝機總?cè)萘康?。?）污水處理廠平面布置圖和高程布置圖各一張，均采用A1圖紙。1.5 主要參考資料1.5.1工藝選擇與構(gòu)筑物計算方面主要參考資料室外排水設(shè)計規(guī)范(2014年版) 于爾捷,張杰. 給水排水工程快速設(shè)計手冊2: 排水工程. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 1996崔玉川等.

10、 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算. 北京：化學工業(yè)出版社，2004張自杰主編，排水工程下冊（第四版），北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000給水排水設(shè)計手冊第1冊：常用資料給水排水設(shè)計手冊第5冊：城鎮(zhèn)排水1.5.2設(shè)備選型方面主要參考資料給水排水設(shè)計手冊第9冊：專用機械給水排水設(shè)計手冊第11冊：常用設(shè)備第二章處理工藝的選擇與確定1.1確定處理方案的原則城市污水處理的目的是使之達標排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。城市污水處理及污染防治技術(shù)政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關(guān)于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準則：城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)

11、特征、受納水體的環(huán)境功能及當?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)先確定。工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積，運行性能，可靠性，管理維護難易程度，總體環(huán)境效益。應(yīng)切合實際地確定污水進水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀，水質(zhì)特征，污染物構(gòu)成進行詳細調(diào)查或測定，做出合理的分析預(yù)測。在水質(zhì)組成，復(fù)雜或特殊時，進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應(yīng)開展中試研究。1.2污水處理工藝方案比選1.2.1污水水質(zhì)特點分析本次設(shè)計污水場污水各項指標去除率詳見表1-2-1：表1-2-1 污水各項指標去除率水質(zhì)指標

12、COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH4-N(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)進水水質(zhì)38018020040558出水水質(zhì)6020208201.5去除率%848990806482在出水水質(zhì)要求達到一級B標的情況下，進水中SS、TP、NH3-N濃度高。1.2.2所用工藝二級處理工藝1.2.3備選方案根據(jù)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策，在不同處理規(guī)模時二級處理工藝的選擇情況規(guī)定如下：（1）日處理能力在20萬立方米以上(不包括20萬立方米/日)的污水處理設(shè)施，一般采用常規(guī)活性污泥法。也可采用其它成熟技術(shù)。（2）日處理能力在1020萬立方米的污水處理設(shè)施，可選用常規(guī)活性污

13、泥法、氧化溝法、SBR法和AB法等成熟工藝。（3）日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施，可選用氧化溝法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物濾池法等技術(shù)，也可選用常規(guī)活性污泥法。本設(shè)計水量在每日10萬立方米以下，符合第三種情況，因此幾乎所有方案都可作為備選方案。1.2.4方案比較根據(jù)計算所得的去除率，采用普通活性污泥法二級處理可以滿足污水廠對COD、BOD和SS的處理要求。但是，查閱相關(guān)資料表明，普通活性污泥法對氮的去除率僅為2030，磷的去除率為520（排水工程38頁），遠不能滿足需要，因此有必要采用除磷脫氮的活性污泥法工藝。采用除磷脫氮的活性污工藝要求的進水水質(zhì)條件如下：（1）水溫應(yīng)在

14、15以上，當水溫低于15時，硝化速度明顯降低；（2）水中應(yīng)有足夠的堿度，將 1gNH3N氧化成硝態(tài)氮需要消耗7.14g堿度；（3）進水溶解性BOD濃度與硝酸態(tài)氮濃度之比應(yīng)在4以上（反硝化）；（4）五日生化需氧量與總磷之比應(yīng)在17以上，因為比值過低，積磷菌在厭氧池放磷時釋放的能量不能很好的被用來吸收和貯藏溶解性有機物，影響該類細菌在好氧池的吸磷。按照以上對進水水質(zhì)的分析，污水廠進水中BOD5/TP=20， BOD5/TN=5，能夠滿足生物除磷脫氮的要求，因此，本工程采用生物脫氮除磷工藝是可行的。查閱相關(guān)資料，參考各地的實際工程運行經(jīng)驗，采用了脫氮除磷工藝的活性污泥法，可以使NH3N的去除率達到約

15、90，TN的去除率達到75以上，TP的去除率達到70以上，出水的TP在1.0mg/L以下。因此，采用除磷脫氮的活性污泥法工藝能夠滿足出水水質(zhì)指標的要求。下面分別對各個除磷脫氮工藝方案的優(yōu)缺點進行分析。（1）A2/O法優(yōu)點：a.基建費用低，具有較好的脫氮，除磷功能； b.具有改善污泥沉降性能，減少污泥排放量 c.具有提高對難降解生物有機物去除效果，運轉(zhuǎn)效果穩(wěn)定 d.技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠，管理維護簡單，運行費用低缺點：a.處理構(gòu)筑物較多; b.需增加內(nèi)回流污泥系統(tǒng)（2）氧化溝法優(yōu)點：a.處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用較省； b.處理效果好，有較穩(wěn)定的脫氮除磷功能； c.有抗沖擊負荷的能力；

16、 d.能處理不易降解的有機物，污泥生成少。缺點：a.處理構(gòu)筑物較多； b.回流污泥溶解氧較高，對除磷有一定的影響； c.容積和設(shè)備利用率不高，占地面積大（3）SBR法優(yōu)點：a.其脫氮除磷的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分，而是用時間控制的； b.不需要回流污泥和回流混液，不設(shè)專門的二沉池，構(gòu)筑物少 c.占地面積少；缺點：a.操作，管理，維護較復(fù)雜 b.自控程度高，對工人素質(zhì)要求較高。1.2.5方案選擇結(jié)合本次設(shè)計的水質(zhì)特點，地形要求和投資費用等方面綜合考慮，本次設(shè)計選擇了A2/O工藝，主要基于以下幾點：（1）A2/O工藝結(jié)構(gòu)最簡單，總的水力停留時間少于其它同類工藝；（2）在厭氧缺氧好氧交替運行下

17、，絲狀菌不能大量增值，無污泥膨脹之虞，SVI一般小于100；（3）污泥中含磷濃度高，具有很高肥效；（4）運行中勿需投藥，運行費用低。E由室外排水設(shè)計規(guī)范表6.6.20，A2/O各項指標的去除率為8595%（BOD5），50 75%（TP），5580%（TN），能滿足二級B標的處理要求。1.2.6污泥處理方案選擇目前常用的污泥處理方案主要有：中溫消化方案，污泥焚燒方案，污泥脫水方案三種。三種方案的比較如表1-2-6所示：表1-2-6 污泥處理方案比較9評價項目內(nèi)容含義中溫消化方案污泥焚燒方案污泥脫水方案工程技術(shù)可行性適用性應(yīng)用的廣泛性，對污泥性質(zhì)的適用程度應(yīng)用廣泛，對城市污水廠污泥適用性較強國內(nèi)

18、城市污水廠尚未應(yīng)用，對含水率高，無機物多的污泥不適用適用于小型污水廠先進性技術(shù)水平的先進性，可靠程度技術(shù)成熟，可靠性高技術(shù)先進，可靠性一般技術(shù)成熟，可靠環(huán)境評價對外界影響對大氣的污染污染小污染大污染小污泥最終處理污泥最終解決的難易程度困難較易，徹底困難能源利用耗能耗電，耗其他燃料較少較多最少產(chǎn)能沼氣產(chǎn)生產(chǎn)沼氣不產(chǎn)沼氣不產(chǎn)沼氣運行管理條件操作運轉(zhuǎn)操作運轉(zhuǎn)方便性較方便較難較方便維護管理維修工作量較少較多最少綜合上表的比較，考慮到投資費用的節(jié)省和日常管理方便，選用污泥脫水的方案。1.3污水處理構(gòu)筑物比選本次設(shè)計因除磷脫氮的需要，為保證足夠的五日生化需氧量，不設(shè)初沉池，故比選沉沙池和二次沉淀池。1.3

19、.1沉砂池比選沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站前、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。（1）平流沉砂池優(yōu)點：a. 配水簡單、水頭損失?。?b. 矩形水池布置緊湊；缺點：a. 設(shè)備復(fù)雜、除砂系統(tǒng)容易發(fā)生故障；（2）曝氣沉砂池優(yōu)點：a. 對污水起預(yù)曝氣作用，有效去除砂礫上附著的有機物b. 對于<0.6mm的顆粒去除效果明顯；缺點：a. 操作環(huán)境差； b. 對生物除磷工藝，預(yù)曝氣起到了反作用（3）旋流沉砂池優(yōu)點：a. 占地面積省, 除

20、砂效率高b. 操作環(huán)境好；設(shè)備運行可靠；缺點：a. 管路容易堵塞；b. 對大型污水處理廠配水條件不好經(jīng)設(shè)計計算，若采用曝氣沉砂池則寬深比不符合規(guī)范，不能選用。而平流式沉砂池則適用于小型污水處理廠，因此選用平流式沉砂池。1.3.2二沉池比選（1）平流沉淀池特點：池深較淺，抗沖擊較好；適用于地下水位高，地質(zhì)條件差的地區(qū)的大中型水廠；（2）豎流式沉淀池池深大，埋深大，池徑小，構(gòu)造簡單，效果一般，適用于小型污水廠及處理站；（3）輻流式沉淀池效果穩(wěn)定，直徑大于等于16m，適用于地下水位較高的地區(qū)，適用于大中型水廠；（4）斜板（管）沉淀池污水廠可用于初沉池，不能用于二沉池，其較易堵塞。綜合考慮，選擇輻流式

21、沉淀池。2污水處理廠工藝說明2.1工藝流程污水工藝流程的確定主要依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對出水水質(zhì)和對污泥的處理要求來確定。本著上述原則，本設(shè)計選A2/O法作為污水處理工藝。詳細工藝流程圖見圖2-4-1。圖2-1-1工藝流程圖2.2污水處理構(gòu)筑物設(shè)計說明2.2.1 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

22、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。2.2.2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。本設(shè)計采用了成本較低，運行較好的平流式沉砂池，該池施工簡易，對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強。2.2.3生物化反應(yīng)池A2/O工藝是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是

23、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，以達到硝化脫氮的目的。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；別外，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

24、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，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，也比較快的速度下降。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

25、）。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，A2O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

26、）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。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。2.2.4二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。2.2.6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

27、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1粗格柵圖 3-1-1 格柵計算示意圖1.1最大設(shè)計流量最大設(shè)計流量：1.2設(shè)計計算1.2.1柵槽寬度（1）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

28、隙數(shù)，個； h-柵前水深，m，取h=0.4m； v-過柵流速，m/s,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：則每組細格柵的間隙數(shù)為31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0.2 m;則柵槽寬度 B2= S(n-1)+bn+0.2 =0.01×(31-1)+0.021×31+0.2 =1.15單個格柵寬1.50m，兩柵間隔墻寬取0.60m，則柵槽總寬度 B=1.50×2+0.60=3.60m1.2.2通過格柵的水頭損失 h1（1）通過格柵的水頭損失 h1，m h1=h0k

29、式中 h1-設(shè)計水頭損失，m; h0 -計算水頭損失，m; g -重力加速度，m/s2 k -系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3；-阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42。（2）柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高h2=0.3m H=h+h1+h2=0.4+0.085+0.3 =0.785m1.2.3柵槽總長度L，m（1）進水渠道漸寬部分的長度l1。設(shè)進水渠道B1=0.8 m，其漸寬部分展開角度1=20 0。格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度l2，m（2）柵槽總長度 L 式中：1 進水渠道漸寬部分的展開角度，取1 =20 ；l2柵槽與進水渠道連接處的

30、漸窄部分長度， m ；H1柵前渠道深， m , m。1.2.4每日柵渣量W，m3/d式中：W1柵渣量，m3/103m3污水，取W1=0.03 m3/103m3污水。格柵的日柵渣量為：W = 0.85 > 0.2 m3/d，采用機械清渣。1.2.5 格柵的選型表3-1-2 SG1.5格柵技術(shù)參數(shù)項目井寬Bm柵條間距mm安裝角度電機功率KW卸渣高度mm參數(shù)1.52060°1.57502 提升泵房2.1設(shè)計參數(shù)本設(shè)計采用地下濕式矩形合建式泵房，土建一次完成。2.2泵房的設(shè)計計算2.2.1集水池計算最大設(shè)計流量為Q=1167m3/h，采用五臺污水泵，三用兩備，則每臺污水泵的設(shè)計流量為Q

31、=389 m3/h；按一臺泵最大流量時5min的出水量設(shè)計，集水池容積V=Qt=33.3m3；取有效水深h=1.5，集水池面積F=V/h=50m2。集水池平面尺寸L×B=6m×4m，保護水深0.5m。2.2.2水泵選型進水管管底標高為285.00m，設(shè)計粗格柵前槽底標高為284.50m，則粗格柵前水面標高為284.80m。根據(jù)后繼計算，水泵揚程取為8m。選用型號為200QW-400-10-30的污水泵。具體性能參數(shù)如下：表3-2-1 200QW-400-10-30污水泵技術(shù)參數(shù)型號流量m3/h揚程m功率KW轉(zhuǎn)速r/min效率出口直徑200QW-400-10-30400103

32、098077.8%2003 細格柵3.1最大設(shè)計流量最大設(shè)計流量：3.2設(shè)計計算3.2.1柵槽寬度（1）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=0.01 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,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：則每組細格柵的間隙數(shù)為65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0.2 m;則柵槽寬度 B2= S(n-1)+bn+0.2 =0.01×(6

33、5-1)+0.01×65+0.2 =1.49單個格柵寬1.50m，兩柵間隔墻寬取0.60m，則柵槽總寬度 B=1.50×2+0.60=3.60m3.2.2通過格柵的水頭損失 h1（1）通過格柵的水頭損失 h1，m h1=h0k式中 h1-設(shè)計水頭損失，m; h0 -計算水頭損失，m; g -重力加速度，m/s2 k -系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3； -阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42。（2）柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高h2=0.3m H=h+h1+h2=0.4+0.25+0.3 =0.95m3.2.3柵槽總長度L

34、，m（1）進水渠道漸寬部分的長度l1。設(shè)進水渠道B1=0.8 m，其漸寬部分展開角度1=20 0。格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度l2，m （2）柵槽總長度 L 式中：l1 進水渠道漸寬部分的長度，m；B1進水渠寬， m ，取 B1=0.8m ；1 進水渠道漸寬部分的展開角度，取1 =20 ；l2柵槽與進水渠道連接處的漸窄部分長度， m ；H1柵前渠道深， m , m。3.2.4 每日柵渣量W，m3/d1.72式中：W1柵渣量，m3/103m3污水，取W1=0.07 m3/103m3污水。格柵的日柵渣量為：W = 1.97> 0.2 m3/d，采用機械清渣。3.2.5 格柵的選型表3

35、-3-1 SG1.5格柵技術(shù)參數(shù)項目井寬Bm柵條間距mm安裝角度電機功率KW卸渣高度mm參數(shù)1.51060°1.57504 沉砂池4.1設(shè)計參數(shù)考慮到本處理規(guī)模較小，若采用曝氣沉砂池，則寬深比不符合規(guī)范，因此采用適宜于小型污水廠的平流式沉砂池。設(shè)置兩組沉砂池，每組兩個沉砂斗。按雨季最高日最高時流量Q=0.50 m3/s設(shè)計，每組沉沙池設(shè)計流量Q=0.25m3/s，4.2設(shè)計計算（1）沉沙池長度沉砂池兩閘板之間的長度即為水流部分的長度： L=v×t式中：t最高時流量的停留時間，取t=40s，v為最大流速，取為0.25m/s L=10m （2）水流斷面面積 =0.5/0.25=

36、2m2（3）沉砂池總寬度BB = n×b式中： n 池子分格數(shù)，個，設(shè)置 n =2。b 池子單格寬度，b=1.2m。則B = n×b= 2×1.2=2.4m（4）有效水深h2h2= A/B =2/2.4=0.84m（5）沉砂室計算沉砂量V：式中： X 城市污水沉砂量， m3106 m3污水，取 X =30m3106 m3污水；K 生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計任務(wù) K =1.5。T 沉砂周期， d ，取 T = 2d 。每個砂斗所需容積V1：式中：N砂斗個數(shù)，設(shè)沉砂池每個格含兩個沉砂斗，有 2 個分格，沉砂斗個數(shù)為 4 個。（6）沉砂斗尺寸a沉砂斗上口寬a，式中：

37、a1斗底寬， m, 取 a1=0.5 m ；h3斗高，取0.35mtan60°斗壁與水平面的傾角。則：b沉砂斗容積V0式中：a1斗底寬， m, 取 a1=0.5 m ；a斗上口寬， m, 取 a=0.904 m ；h3斗高，取0.35mc沉砂室高度h3h3= h3+0.06L2L2為過渡部分寬度，0.06為過渡部分坡度L2=(L-2a-0.2)/2=（10-2×1-0.2）/2=3.9m則h3=0.35+0.06×3.9=0.58m（7）沉砂池總高度H取超高h1為0.3mH=h1+h2+ h3=0.3+0.84+0.58=1.72m式中：h1超高， m, 取 a1

38、=0.3 m ；h2有效水深， m；h3沉砂室高度，m。（8）砂水分離器的選擇根據(jù)設(shè)計排沙量，選用LSSF-260型砂水分離器。表 3-4-1 LSSF-260型砂水分離器技術(shù)參數(shù)型號處理量電動機功率長度寬度LSSF-26012l/s0.37kw3840mm1170mm5A2/O反應(yīng)池計算圖3-5-1 A2/O反應(yīng)池簡圖5.1設(shè)計參數(shù)（1）BOD5污泥負荷N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)（2）回流污泥濃度XR=6600 mg/L（3）污泥回流比R=100%（4）混合液懸浮固體濃度 X=R/(1+R)× XR=1/2×6600=3300 mg/L（5）混合液回

39、流比R內(nèi)TN去除率5.2設(shè)計計算5.2.1反應(yīng)池容積（1）厭氧池設(shè)計計算，取平均停流時間1.8h V厭1.5×28000/24×1.82100m3（2）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3×21006300m35.2.2校核氮磷負荷kgTN/(kgMLSS.d)符合要求kgTP/(kgMLSS.d)符合要求5.2.3剩余污泥量根據(jù)規(guī)范，剩余污泥量可按下列公式計算：其中Px=YQ(S0-Se)-KdVXV式中：V總?cè)莘e，Y為污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.6kgVSS/kgBOD5 S0、Se分別為進出水五日生化需氧量，Kd為衰減系數(shù)，取0.05Xv

40、生物應(yīng)池內(nèi)混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度，取0.75X fSS的污泥轉(zhuǎn)化率，取0.6g MLSS/gSSSS0、SSe生物反應(yīng)池進出水懸浮物濃度 X=0.6×28000×（180-20）×0.001-0.05×6300×3.3×0.75+0.6×28000×0.001×（200-20）=2864kg/d其中Px=YQ(S0-Se)-KdVXV=825kg/d5.2.4反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池總體積V=2100×5=10500m3設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 V單V/2=10500/2=5250 m3有效水深

41、h4.0m單組有效面積 S單V單/h5250/4.01312.5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=1312.5/5/7.0=37.5m校核： b/h=7.0/4.0=1.75(滿足 12) L/b=37.5/7.0=5.4（滿足510）取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高 H4.0+1.05.0 m5.2.5反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算（1）進水管單組反應(yīng)池進水管段計算流量 Q1=Q/2=28000/2=0.162 (m3/s)管道流速 v=0.8 m/s管道過水斷面積 A= Q1/v=0.162/0.8=0.202管徑取進水管管徑DN500mm（2）回流污泥管單組反

42、應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量 Q內(nèi)R×Q/21×Q/20.162 (m3/s)取回流污泥管管徑DN500mm（3）進水井反應(yīng)池進水孔尺寸：進水孔過流量Q2（1+R）Q/2Q0.324 (m3/s)孔口流速 v0.6 m/s孔口過水斷面積 AQ2/v=0.324/0.6=0.54孔口尺寸取為 1.14m×0.5m進水井平面尺寸取為 2.40m×2.40m（5）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 (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

43、.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×2.4m（6）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/s5.2.6曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算（1）設(shè)計需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧當量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N氧當量-反硝化脫氮產(chǎn)氧量碳化需氧量D1

44、=Q(S0-Se)/(1-e-0.23×5)-1.42Px =28000×(0.2-0.02)/( 1-e-0.23×5)-1.42×825 =2432.8-825 =2580kgO2/d硝化需氧量D2=4.6×Q×(N0-Ne)-4.6×12.4%×Px =4.6×28000×（0.04-0.01）-4.6×12.4%×825 =1343-470 =873kgO2/d生物污泥中含氮量為12.4%每日用于合成生物污泥的總氮為0.124×=108.3kg/d即進水總氮

45、中有108.3×1000/28000=3.87mg/L用于合成所需脫硝量=40-10-3.8=26.2mg/L需還原的硝酸鹽氮量NT=28000×12.8/1000=258 mg/L反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3=2.86*NT =737mg/L總需氧量AOR=D1+D2-D3=2580+843-737=2686 kgO2/d=112 kgO2/h最大需氧量與平均需氧量之比為1.4則AORmax=1.4×112=156kgO2/h每除去1kgBOD5的需氧量=AOR/Q/(S0-Se) =2686/28000/(0.2-0.02) =1.13kgO2/kgBOD5（2）

46、標準需氧量采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%,計算溫度T=25°，將實際需氧量AOR換算成標準狀態(tài)下的需氧量SOR=AOR*Cs(20)/(Csm（T）-CL)/1.024(T-20)為污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82，為污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95氣壓調(diào)整系數(shù)，取為1，CL為曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取2mg/L查得水中溶解氧飽和度Cs(20)=9.17 mg/L，Cs(25)=8.38 mg/L空氣擴散器出口處絕對壓力為Pb=1.013×105+9.8×103×

47、;3.8=1.385×105（Pa）空氣離開好氧反應(yīng)池時的氧的百分數(shù)Ot=21（1-EA）/(79+21(1-EA) ×100% =17.54% 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度Csm（25）= Cs(25)（Pb/2.066/105+17.54/42） =9.12 mg/L標準需氧量為SOR=1878×9.17/0.82/(0.95×9.12-2)/1.0245 =2799kg/d=116.7kg/h相應(yīng)最大時標準需氧量為SORmax=1.4×2799=3918.6kg/d=163.3kg/h好氧反應(yīng)池平均時供氣量為Gs=SOR/0.3/0.2=

48、1945m3/h 最大時供氣量為Gsmax=1.4×1945=2723m3/h采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。取氣壓調(diào)整系數(shù)，曝氣池內(nèi)平均溶解氧CL2mg/l,水中溶解氧Cs(20)=9.17 mg/l,CS(25)8.38 mg/l（3）所需空氣壓力（相對壓力）P=h1+h2+h3+h4+hh1 供風管道沿程阻力，MPah2 供風管道局部阻力，MPah3 曝氣器淹沒水頭，0.038MPah4，曝氣器阻力，微孔曝氣h4小于等于0.0040.005，取h4為0.004h 富余水頭，0.0030.005MPa，取0.005MPa取h1+h2=0.002MPa，P=0.002+0.038+0.0

49、04+0.005=0.049MPa=49kpa=4.9m（4）曝氣器數(shù)量計算（以單組反應(yīng)池計算）按供氧能力計算所需曝氣器個數(shù)h1=SORmax/2/qc式中：qc標準狀態(tài)下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時的供氧能力，采用盤式橡膠模微孔曝氣器，見給排水設(shè)計手冊12冊，型號為ZBK-A，見下表表3-5-1 ZBK-A型微孔曝氣器技術(shù)參數(shù)型號規(guī)格（mm）水深m供氣量（m3/h個）服務(wù)面積m2氧利用率理論動力效率阻力損失KBB21545130.520.9315.878.151200 2300h1=163.3/2/0.10=817個以服務(wù)面積進行校核f=F/h1=27×4×3/817=0

50、.4<0.5，符合要求（5）供風管道計算供風干管采用環(huán)狀布置風流量為Qg=Gsmax/2=2723/2=1362m3/h=0.39 m3/s流速v=10m/s由管徑計算公式得d=0.22m，取管徑為DN250單側(cè)供氣（向單側(cè)單個廊道供氣）支管Qs單= Gsmax/2/3=454m3/h=0.13 m3/s流速v=10m/s算得管徑d=0.13m，取管徑為DN150雙側(cè)供氣（向單個兩側(cè)廊道供氣）Qs雙= Gsmax×/2/（2/3）=908m3/h=0.26 m3/s流速v=10m/s由管徑計算公式得d=0.182m，取管徑為DN200（6）厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）厭氧

51、池設(shè)導(dǎo)流墻，將厭氧池分為3格，每格內(nèi)設(shè)QJB型潛水攪拌機一臺型號為QJB4/6，見下表表3-5-2 QJB4/6潛水攪拌機技術(shù)參數(shù)型號功率KW電流A電壓V葉輪直徑mm葉輪轉(zhuǎn)速r/min流量m3/h推力NQJB4/649.63803209600.345609（7）缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）缺氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將缺氧池分為3格，每格內(nèi)設(shè)QJB型潛水攪拌機一臺型號為QJB4/6，見下表表3-5-3 QJB4/6潛水攪拌機技術(shù)參數(shù)型號功率KW電流A電壓V葉輪直徑mm葉輪轉(zhuǎn)速r/min流量m3/h推力NQJB4/649.63803209600.3456096 二次沉淀池設(shè)計計算圖3-6-1二次沉淀池

52、簡圖采用向心輻流式沉淀池，周邊進水，周邊出水。6.1沉淀池部分水面面積F旱季最大日最大時設(shè)計流量Qmax=0.326m3/s=1176m3/h設(shè)計兩組二沉池，則每組設(shè)計流量為Q =588m3/h表面負荷q取1.5m3/（m2·h）則F=Q/q=588/1.5=392m26.2池子直徑DD=(4F/3.14)=22m6.3校核堰口負荷q1q1=Q/3.6/3.14/20=612/3.6/3.14/20=2.7<4.34L/(s·m)6.4校核固體負荷GG=24×(1+R)QX/F=24×(1+1)392×3.3/392 =158.4kg/(m2·d)<160kg/(m2·d)6.5澄清區(qū)高度h2設(shè)沉淀池沉淀時間為t=2.5hh2=Qt/F=qt=1×2.5=2.5m（6）污泥區(qū)高度h2設(shè)污泥停留時間為2hh2=2×T(1+R)QX/24/(X+Xr)F =2×2×(1+1)×0.162×86400×3.3/24/(3.3+9)/392 =2.2m（7）池邊水深h2h2=h2+h2+0.3=2.5+2.2+0.3=5m（8）污泥斗高h