亳州市污水處理廠工藝設計

1、亳州市污水處理廠工藝設計第一章 設計任務及資料一、設計任務亳州市污水處理廠工藝設計二、設計目的及意義（一）、設計目的亳州市市位于安徽省西北部，暖溫帶半濕潤季風氣候。隨著人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，水污染日趨嚴重，污水大量排入附近渦河。為防止水污染，根據城市規(guī)劃，決定在該市東南大寺鎮(zhèn)興建一座污水廠，經處理后的水排入附近河流或工業(yè)回用。污水處理廠擬建在該市東南的崔家花園村附近，服務面積65平方公里，服務區(qū)居住建筑有較完善的給排水設施。污水由生活污水和工業(yè)廢水組成。工業(yè)污水占55，生活污水占45，工業(yè)廢水在排入城市管網前要求在廠內進行無害化處理。（二）、設計意義設計是實現高等工科院校培養(yǎng)目標所不可缺少的

2、教學環(huán)節(jié)，是教學計劃中的一個有機組成部分，是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、基礎知識以及分析解決實際問題能力的重要一環(huán)。它與其他教學環(huán)節(jié)緊密配合，相輔相成，在某種程度上是前面各個環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和發(fā)展。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進國外先進技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發(fā)展，尤其是當地

3、實際情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。其次，做本設計可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高調查研究，查閱文獻，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設計方案的能力以及設計、計算、繪圖的能力；技術經濟分析和組織工作的能力；提高總結，撰寫設計說明書的能力等。 （三）、設計要求1、污水處理廠設計原則（1） 污水廠的設計和其他工程設計一樣，應符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達到排放要求?？紤]現實的經濟和技術條件，以及當地的具體情況（如施工條件）。在可能的基礎上，選擇的處理工藝流程、構（建）筑物形式、主要設備設計標準和數據等。（2） 污水處理廠采用的各項設計參數必

4、須可靠。設計時必須充分掌握和認真研究各項自然條件，如水質水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設計數據，在設計中一定要遵守現行的設計規(guī)范，保證必要的安全系數。對新工藝、新技術、新結構和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。（3） 污水處理廠（站）設計必須符合經濟的要求。污水處理工程方案設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運行管理費用，（4） 污水廠設計應當力求技術合理。在經濟合理的原則下，必須根據需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術，但要確保安全可靠。（5） 污水廠設計必須注意近遠期的結合，不宜分期建設的部分，如配水井、泵房

5、及加藥間等，其土建部分應一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設計時應為今后發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。（6） 污水廠設計必須考慮安全運行的條件，如適當設置分流設施、超越管線、甲烷氣的安全儲存等。（7） 污水廠的設計在經濟條件允許情況下，場內布局、構（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當注意美觀和綠化。2、污水處理工程運行過程中應遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、農業(yè)等各方面的用水關系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進工藝，同時合理設計、合理布局，做到技術可行、經濟合理。（四）設計資料 1、項目概況 亳州市市位于安徽省

6、西北部，暖溫帶半濕潤季風氣候。隨著人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，水污染日趨嚴重，污水大量排入附近渦河。為防止水污染，根據城市規(guī)劃，決定在該市東南大寺鎮(zhèn)興建一座污水廠，經處理后的水排入附近河流或工業(yè)回用。污水處理廠擬建在該市東南的崔家花園村附近，服務面積65平方公里，服務區(qū)居住建筑有較完善的給排水設施。污水由生活污水和工業(yè)廢水組成。工業(yè)污水占55，生活污水占45，工業(yè)廢水在排入城市管網前要求在廠內進行無害化處理。2、水質情況設計進水水質：BOD5為255mg/L，COD為490mg/L，SS質量濃度為255mg/L， NH3-N質量濃度為32mg/L，磷酸鹽(以P計)4.0 mg/ L。處理后的水質要

7、求：BOD520mg/L SS20mg/L COD60 mg/L NH3-N 15mg/LP 1mg/L3、環(huán)境條件狀況安徽屬于大陸性氣候。亳州在安徽西北部，在其中被包裹；氣候偏干燥，屬平原性氣候。雨量較充沛，冬天偏冷，夏天偏熱，溫差大，夏季極端最高溫度41.60C冬季極端最低溫度-19.20C冬季最低水溫70C，年平均降水量約822毫米，年平均氣溫14.7。本地主導風向為北風。4、排水系統(tǒng)城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進入污水處理廠處的管徑為1000mm，污水提升泵房進水間污水管引入標高為36.5米5、設計依據設計依據主要是國家有關法律法

8、規(guī)：1、中華人民共和國環(huán)境保護法；2、GB38382021 地面水環(huán)境質量標準；3、GB189182021 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準；4、GB500142021 室外排水設計規(guī)范；5、GB503352021 污水再生利用工程設計規(guī)范。第二章 設計方案論證城市污水處理廠的設計規(guī)模與進入處理廠的污水水質和水量有關，污水的水質和水量可以通過設計任務書的原始資料計算。一、廠址選擇在污水處理廠設計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應進行深入、詳盡的技術比較。廠址選擇的一般原則為：1、 在城鎮(zhèn)水體的下游；2、 便于處理后出

9、水回用和安全排放；3、 便于污泥集中處理和處置；4、 在城鎮(zhèn)夏季主導風向的下風向；5、 有良好的工程地質條件；6、 少拆遷，少占地，根據環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護距離；7、 有擴建的可能；8、 廠區(qū)地形不應受洪澇災害影響，防洪標準不應低于城鎮(zhèn)防洪標準，有良好的排水條件；9、 有方便的交通、運輸和水電條件。所以，本設計的污水處理廠應建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。二、污水廠處理流程的選擇（一）、確定處理流程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田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產等

10、，以節(jié)約水資源。城市污水處理及污染防治技術政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準則： 城市污水處理工藝應根據處理規(guī)模、水質特征、受納水體的環(huán)境功能及當地的實際情況和要求，經全面技術經濟比較后優(yōu)先確定； 工藝選擇的主要技術經濟指標包括：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； 應切合實際地確定污水進水水質，優(yōu)先工藝設計參數必須對污水的現狀、水質特征、污染物構成進行詳細調查或測定，做出合理的分析預測； 在水質組成復雜或特殊時，進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應開展

11、中試研究； 積極地采用高效經濟的新工藝，在國內首次應用的新工藝必須經過中試和生產性試驗，提供可靠性設計參數，然后進行運用。（二）、污水處理流程的選擇我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進國外先進技術、設備和經驗的同時，必須結合我國發(fā)展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。我國城市

12、污水處理技術隨著水污染控制與環(huán)境治理的實踐，在吸取國外技術經驗的同時，結合我國國情的特點，逐步改進提高，初步形成了一些適用的技術路線，主要如下：1、對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生物凈化技術路線；2、以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結合的技術路線；3、以污水擴散排放為主，處理為輔的技術路線；4、以回用為目的的污水深度處理技術路線。結合該污水處理工程的具體情況分析進行選擇：首先，3和4這兩條技術路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應選擇1和2這兩條路線，尤其以2這種路線應予以推廣。因為隨著環(huán)境的狀況日趨嚴峻，用水的問題越發(fā)突出，從而對雨水的合理使用必將使

13、大家特別重視的課題，所以，下面著重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化相結合的技術路線和對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代活的人工生物凈化即使路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結合的技術路線，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要指氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運行費用低，外加能源消耗少和管理簡單的優(yōu)點，在我國一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留時間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可利用的情況下，若購置占用大量的良田，平地筑塘是很不經濟的，本工程的情況不宜采用氧化塘處理

14、。土地法處理，就是按照要求對污水達到處理的同時，達到對控制滲流污染的要求，有計劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學、生物化學等作用，使污水達到凈化。這種仿有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結構的改善，但是，這種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對地下水的污染問題。在我國人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結合，污水灌溉在農業(yè)增產方面取得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用，和污水的土地利用處理還有一定差距。主要表現在： 1、污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質，但對有些地下水以及其它水源、水體仍會造

15、成污染；2、由于灌溉季節(jié)性變化和灌溉面積的限制，不能做到終年晝夜對污水的處理；3、沒有經過嚴格水質控制的灌溉，往往會造成對糧食作物，特別是對蔬菜作物的使用質量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對適當處理獲得城市污水的有效利用，無疑是非常有價值的，但作為對污水的完善土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本工藝的具體條件下，此方法也許不可行。因為：1、 對地下水源有污染危險；2、 做不到終年晝夜對污水的處理；3、 沒有也不可能修建儲存幾個月污水量的大容量調節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決。綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結合的路線，本工程不具備采用

16、的條件，當然也就不宜采用。人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內外城市污水處理的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法有較豐富的實踐經驗和技術資料、運行可靠、處理效果好，但是也存在能活較多和費用高等特點，所以對其流程改革更新后，出現了AB工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/O脫氮工藝，A2/O同步脫氮除磷工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優(yōu)點。結合本工藝的具體情況，本污水廠還要求高效脫氮除磷，常用的方法有AB法，SBR，A2/O法，氧化溝工藝等。（三）、污水處理流程方案的介紹與比較1、AB法(Ad

17、sorptionBiooxidation)   該法由德國Bohuke教授開發(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，產生污泥量大，污泥負荷在2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容積負荷在6kgBOD/(m3·d)以上；B級負荷低，污泥齡較長。A級與B級間設中間沉淀池。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，但不適合低濃度水質，A級和B級亦可分期建設。2、SBR法(Sequencing Batch Reactor)    SBR法

18、早在20世紀初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構成一組，輪流運轉，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法?，F在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應池，不需二沉池、回流污泥及設備，一般情況下不設調節(jié)池，多數情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想

19、，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。3、A2/O法（AnaerobicAnoxicoxic）由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內10年前開發(fā)此厭氧缺氧好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮

20、氣逸入大氣，達到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水，COD/TKN為3.57.0(完全脫氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN為1.53.5，COD/TP為3060，BOD/TP為1640(一般應20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O工藝。4、氧化溝工藝本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當前可謂熱門工藝。氧化溝具有脫氮的效果且在應用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式(Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉刷曝氣，水深一般在2.53.5m，轉刷動

21、力效率1.61.8kgO2/(kW·h)。奧式(Orbal)簡稱同心圓式，應用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉碟曝氣，水深一般在4.04.5m，動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和合肥的污水處理廠應用。若能將氧化溝進水設計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用?？ㄊ?Carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。    三溝式氧化溝(T型氧

22、化溝)，此種型式由簡單，處理效果不錯，但其采用轉刷曝氣，水深淺，占地面積大，復雜的三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構造控制儀表增加了運行管理的難度。不設厭氧池，不具備除磷功能。交替式氧化溝是SBR工藝與傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結果，目前應用的主要有3種氧化溝，分別為VR型、DE型、T型。交替式氧化溝具有良好的脫氮效果，若在起前面設一厭氧池，則起也具有良好的除磷效果。氧化溝一般不設初沉池，負荷低，耐沖擊，污泥少。建設費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉碟和轉刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率達2.53.0 kgO2/(k

23、W·h)。（四）、污水處理流程方案的確定經過分析本設計可選擇的工藝流程，有兩種：1、普通A/A/O法處理工藝。2、厭氧池+氧化溝處理工藝。兩種工藝經過比較：氧化溝除了具有A/A/O的效果外，還具有如下特點：1) 具有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果； 2) 不設初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內能達到好氧穩(wěn)定的程度；3) BOD負荷低，使氧化溝具有對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性，污泥產率低，勿需進行硝化處理；4) 脫氮效果還能進一步提高；5) 電耗較小，運行費用低。所以本設計選用厭氧池+

24、氧化溝處理工藝。本設計的工藝流程為：三、設計污水水量由設計資料知，該市每天的平均污水量為：萬噸/天查GB500142021 室外排水設計規(guī)范知： 則 取總變化系數 從而可計算得： 設計秒流量為 （2-1） 式中 城市每天的平均污水量，； 總變化系數； 設計秒流量，。 四、污水處理程度計算城市污水排入受納水體后，經過物理的、化學的和生物的作用，使污水中的污染物濃度降低，受污染的受納水體部分地或全部地恢復原狀，這種現象稱為水體自凈或水體凈化，水體所具有的這種能力稱為水體自凈能力。在選擇污水處理程度時，既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體受污染，避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生

25、動植物。（一）污水的處理程度計算 （2-2）式中 的處理程度，%； C進水的濃度,； 處理后污水排放的濃度，。則=87.76%（二）污水的處理程度計算 （2-3）式中 的處理程度，%； 進水的濃度，； 處理后污水排放的濃度，。則（三）污水的SS處理程度計算 (2-4)式中 SS的處理程度，%； 進水的SS濃度，； 處理后污水排放的SS濃度，。則（四）、污水的氨氮處理程度計算 (2-5)式中 氨氮的處理程度，%； 進水的氨氮濃度，； 處理后污水排放的氨氮濃度，。則（五）、污水的磷酸鹽處理程度計算 (2-6)式中 磷酸鹽的處理程度，%； 進水的磷酸鹽濃度，； 處理后污水排放的磷酸鹽濃度，。則第三章

26、 污水的一級處理構筑物設計計算一、格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，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。被截留的物質稱為柵渣。設計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（1.510mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣

27、格柵，目前，污水處理廠大多都采用機械格柵；按照安裝方式分為單獨設置的格柵和與水泵池合建一處的格柵。（一）格柵的設計城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進水水量為，污水進入污水處理廠處的管徑為1500，管底標高為36.5。本設計中采用矩形斷面并設置兩道格柵（中格柵一道和細格柵一道），采用機械清渣。其中，中格柵設在污水泵站前，細格柵設在污水泵站后。中細兩道格柵都設置三組即N=3組，每組的設計流量為0.438。（二）設計參數1、格柵柵條間隙寬度，應符合下列要求： （1）粗格柵：機械清除時宜為1625mm；人工清除時宜為2540mm。特殊情況下，最大間隙

28、可為100mm。 （2）細格柵：宜為1.510mm。 （3）水泵前，應根據水泵要求確定。 2、 污水過柵流速宜采用0.61.Oms。除轉鼓式格柵除污機外，機械清除格柵的安裝角度宜為6090°。人工清除格柵的安裝角度宜為30°60°。 3、當格柵間隙為1625mm時，柵渣量取0.100.05污水；當格柵間隙為3050mm時，柵渣量取0.030.01污水。4、格柵除污機，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機應大于1.5m；鏈動刮板除污機或回轉式固液分離機應大于1.Om。 5、格柵上部必須設置工作平臺，其高度應高出格柵前最高設計水位0.5m，工

29、作平臺上應有安全和沖洗設施。 6、格柵工作平臺兩側邊道寬度宜采用0.71.Om。工作平臺正面過道寬度，采用機械清除時不應小于1.5m，采用人工清除時不應小于1.2m。 7、 粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機輸送；細格柵柵渣宜采用螺旋輸送機輸送。 8、格柵除污機、輸送機和壓榨脫水機的進出料口宜采用密封形式，根據周圍環(huán)境情況，可設置除臭處理裝置。 9、格柵間應設置通風設施和有毒有害氣體的檢測與報警裝置。10、沉砂池的超高不應小于0.3m。（三）中格柵設計計算1、進水渠道寬度計算根據最優(yōu)水力斷面公式 (3-1)設計中取污水過柵流速=0.8 則 柵前水深：2、格柵的間隙數 (3-2)式中 格柵柵條間隙數，個

30、； 設計流量，； 格柵傾角，º； 設計的格柵組數，組； 格柵柵條間隙數，。 設計中取 =0.02 個3、格柵柵槽寬度 (3-3)式中 格柵柵槽寬度，； 每根格柵條寬度，。 設計中取=0.0154、進水渠道漸寬部分的長度計算 (3-4)式中 進水渠道漸寬部分長度，； 漸寬處角度，º。設計中取 = 5、 進水渠道漸窄部分的長度計算 6、 通過格柵的水頭損失 (3-5)式中 水頭損失，； 格柵條的阻力系數，查表知 =2.42； 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數，一般取 =3。則 7、柵后槽總高度設柵前渠道超高則 柵后槽總高度：8、柵槽總長度中格柵示意圖如圖31 圖31 中格柵示

31、意草圖9、每日柵渣量 (3-6)式中 每日柵渣量，； 每日每1000污水的柵渣量，污水。設計中取 =0.05污水 應采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。10、進水與出水渠道城市污水通過DN1500mm的管道送入進水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細格柵。（四）、細格柵設計計算設計中取格柵柵條間隙數=0.01，格柵柵前水深=0.9，污水過柵流速=1.0，每根格柵條寬度=0.01，進水渠道寬度=0.8，柵前渠道超高，每日每1000污水的柵渣量=0.04則 格柵的間隙數： 個 格柵柵槽寬度： 進水渠道漸寬部分的長度： 進水渠道漸窄部分的長度計算：

32、通過格柵的水頭損失： 柵后槽總高度：柵槽總長度： 每日柵渣量：應采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。細格柵示意圖見圖32圖32 細格柵示意圖二、提升泵站污水總泵站接納來自整個城市排水管網來的所有污水，其任務是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構筑物的設置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進行設計。排水泵站的基本組成包括：機器間、集水池、格柵和輔助間。（一）、泵站設計的原則 1、污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。2、集水池池底應設集

33、水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管設計流速宜為0.71.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s。其他規(guī)定見GB500142021 室外排水規(guī)范。（二）、泵房形式及工藝布置本設計采用地下濕式矩形合建式泵房，設計流量選用最高日最高時流量。1、泵房形式為運行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉的污水泵站，它的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于2m3/s，且鑒于其設計和施工均有一定經驗可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池與機器間合建，前后設置。大開槽施工。2、工藝布置本設計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現象，故不設進水井，來水管

34、直接經進水閘門、格柵流入集水池，經機器間的泵提升污水進入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構筑物。(三)、泵房設計計算1、設計參數設計流量為，集水池最高水位為37.18m，出水管提升至細格柵，出水管長度為5m，細格柵水面標高為42.798m。泵站設在處理廠內，泵站的地面高程為38m。2、泵房的設計計算（1）集水池的設計計算設計中選用5臺污水泵（4用1備），則每臺污水泵的設計流量為：，按一臺泵最大流量時5min的出水量設計，則集水池的容積為： 取集水池的有效水深為集水池的面積為：集水池保護水深0.71m，實際水深為2.0+0.71=2.71m。 （2）水泵總揚程估算1）集水池最低工作水位與所需

35、提升最高水位之間的高差為： 42.798-（37.18-2）=7.618m2）出水管管線水頭損失每一臺泵單用一根出水管，其流量為，選用的管徑為的鑄鐵管，查給水排水設計手冊第一冊常用資料得流速（介于0.82.5之間），。出水管出水進入一金水渠，然后再均勻流入細格柵。設局部損失為沿程損失的30%，則總水頭損失為： 泵站內的管線水頭損失假設為1.5m，考慮自由水頭為1.0，則水泵總揚程為： （3）選泵本設計單泵流量為，揚程。查給水排水設計手冊第11冊常用設備，選用300TLW-540IB型的立式污水泵。該泵的規(guī)格性能見表3-1。表3-1 300TLW-540IB型的立式污水泵的規(guī)格性能流量Q揚程H轉

36、速n電動機功率N效率污物通過能力氣蝕余量r重量固體纖維1414392816.69701107725015008.031503、泵站總揚程的校核水泵的平面布置形式可直接影響機器間的面積大小，同時，也關系到養(yǎng)護管理的方便與否。機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。機組的布置應保持運行安全、裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短，接頭配件最少，水頭損失最小，并應考慮泵站有擴建的余地。（1）吸水管路的水頭損失每根吸水管的流量為，選用的管徑為，流速為，坡度為。吸水管路的直管部分的長度為1.0m，設有喇叭口（），的彎頭1個（0.67），的閘閥1個（0.06），漸縮管1個（0.20）。 喇叭口喇叭口一般取吸

37、水管的1.31.5倍，設計中取1.3則 喇叭口直徑為：，取800 閘閥，mm。漸縮管選用mm其中，得。 直管部分為1.0m，管道總長為：m則 沿程損失為：局部損失為： (3-7) 吸水管路水頭損失為：（2）出水管路水頭損失出水管直管部分長為5m，設有漸擴管1個（0.20），閘閥1個（0.06），單向止回閥（1.7，）。沿程水頭損失：局部水頭損失：總出水水頭損失： （3）水泵總揚程水泵總揚程用下式計算： (3-8)式中 吸水管水頭損失，m；出水管水頭損失，m； 集水池最低工作水位與所提升最高水位之差，m；自由水頭，一般取=1.0m 。 故選用5臺300TLW-540IB型的立式污水泵是合適的。三

38、、沉砂池沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，以去除相對密度較大的無機顆粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、豎流式沉砂池、渦流式沉砂池和多爾沉砂池。這幾種沉砂池各有其優(yōu)點，本設計采用旋流沉砂池，旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥砂和有機物分開達到除砂目的，廣泛用于市鎮(zhèn)污水處理廠、廠礦企事業(yè)單位水處理工程中前置預處理工序。旋流沉砂池的優(yōu)點：結構緊湊，占地面積小，設備投資省；傳動效率及機械磨損小，設備故障少，節(jié)省能源，運行管理和維護方便； 沉砂效果好，去除水源中無機物沙礫尤為顯著； 可根據水質，采用耐腐蝕材料，設備耐久性強；工藝布置靈活方便，易于配套組

39、合，適應工程不同時期分段建設的需要。旋流沉砂池沉砂池的選型 本設計中選擇兩組旋流沉砂池，N=2組。每組沉砂池的設計流量0.657=657L/s,查給排水設計手冊選用旋流沉砂池I900，流量為880L/s,直徑為4870mm,有效水深為1.11m，沉沙斗的直徑為1.5m,沉沙斗的高度為2.2m，進水部分D=2m，出水部C=1m,K=0.8m。第四章 污水的二級處理設計計算污水經過一級處理后會處理掉一部分的懸浮物（）和，處理程度按表4-1取值，而氮磷按不變計算表4-1 處理廠的處理效果處理級別處理方法主要工藝處理效果一級沉淀法沉淀（自然沉淀）二級生物膜法初次沉淀、生物膜反應、二次沉淀活性污泥法初次

40、沉淀、活性污泥反應、二次沉淀設計中取處理效果為：=，=則 進入曝氣池中污水的濃度： 180mg/L進入曝氣池中污水的濃度：一、厭氧池+DE型氧化溝工藝計算氧化溝是活性污泥法的改良和發(fā)展，曝氣池呈封閉渠道形，污水和活性污泥在循環(huán)水流的作用下混合接觸，完成有機物的凈化過程，又稱循環(huán)曝氣池。氧化溝在流態(tài)上介于推流式和完全混合式之間，局部流態(tài)為推流式，整體為完全混合狀態(tài)，同時具有這兩種混合方式的某些特點。在氧化溝中，污水和活性污泥的混合液在外加動力的作用下，不停的循環(huán)流動，有機物在微生物的作用下得到降解。該工藝對水溫、水質和水量的變化有較強的適應性，污泥齡長、剩余污泥少、而且具有脫氮的功能。氧化溝有多

41、種不同的類型，如Carrousel式、Orbal式、一體化氧化溝、交替式氧化溝等。若在氧化溝前加一厭氧池，也具有良好的除磷效果。本設計中選用厭氧池+DE型氧化溝工藝。取三組厭氧池+DE型氧化溝，則每組的設計流量為0.438。設計參數： 1、厭氧池的水力停留時間為；2、氧化溝的處理能力取決于污水溫度和溝內活性生物固體（MLVSS）的濃度。工藝設計通常是依據進水中污染物負荷、污泥齡、污泥負荷F/M和污水溫度等。設計污泥齡、F/M和水溫者之間有一定的函數關系：表4-2 污泥齡、F/M和水溫者之間有一定的函數關系溫度（）5101520污泥齡（）2012840.060.100.150.20DE型氧化溝設

42、計，相應的污泥齡為，而濃度通常設計為，其取值是依據污泥的沉淀性能和污泥在溝中的貯存量。3、延時曝氣氧化溝的主要設計參數，宜根據試驗資料確定，無試驗資料時可按下表4-3的規(guī)定取值。 表4-3 延時曝氣氧化溝的主要設計參數項目單位參數值污泥濃度污泥負荷容積負荷污泥齡污泥產率需氧量水力停留時間污泥回流比總處理效率4、進水和回流污泥點宜設在缺氧區(qū)首端，出水點宜設在充氧器后的好氧區(qū)。氧化溝的超高與選用的曝氣設備類型有關，當采用轉刷、轉碟時，宜為0.5m；當采用豎軸表曝機時，宜為0.60.8m，其設備平臺宜高出設計水面0.81.2m。 5、氧化溝的有效水深與曝氣、混合和推流設備的性能有關，宜采用3.54.

43、5m。 6、根據氧化溝渠寬度，彎道處可設置一道或多道導流墻；氧化溝的隔流墻和導流墻宜高出設計水位0.20.3m。 7、氧化溝內的平均流速宜大于0.25 ，混合液在渠內流(一) 、厭氧池計算1、厭氧池容積 (4-1)式中 厭氧池容積，； 厭氧池水力停留時間。設計中取 =0.75=45min 2、厭氧池尺寸計算 厭氧池面積：設計中取厭氧池有效水深為 厭氧池尺寸為：長寬=2021厭氧池實際面積為：設計中取厭氧池的超高為0.3 則 池總高為3、污泥回流量計算： 設計中取污泥回流比為則 4、攪拌機的選擇 查給水排水設計手冊第11冊常用設備知選用QJB75/4-E潛水攪拌機。(二) 、DE型氧化溝計算1、

44、內源呼吸系數 (4-2)式中 內源呼吸系數，； 時，內源呼吸系數，一般取0.040.075； 溫度系數，一般取1.021.06。設計中取=0.06，=1.04當時 2、出水計算設計中取的去除率為，氨氮的去除率為，磷的去除率為則 去除的的濃度為： 去除的氨氮的濃度為： 去除的磷的濃度為：3、污泥齡計算 (4-3)設計中取， 取27天 4、好氧區(qū)有效容積 5、缺氧區(qū)有效容積 反消化區(qū)脫氮量： (4-4)缺氧區(qū)有效容積： (4-5)式中 反消化速率，設計中取 =。 。6、氧化溝總有效容積 (4-6)式中 具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，一般采用0.55左右。設計中取 =0.587、氧化溝平面尺寸

45、設計中取氧化溝的有效水深為氧化溝的面積為： 有 可解得(三) 、設計參數的較核1、水力停留時間較核 大于16，符合要求。2、 污泥負荷率介于0.030.10之間，符合要求。(四) 、進出水系統(tǒng)計算1、厭氧池+DE型氧化溝的進水設計沉砂池的出水通過3根的管道進入集配水井，然后，用3條管道送入每組的厭氧池+DE型氧化溝，送水的管徑為，管內的流速為?；亓魑勰嘁餐搅魅?。2、氧化溝的出水設計氧化溝的出水采用矩形堰跌落出水，則堰上水頭 (4-7)式中 堰上水頭，； 每組氧化溝的出水量，指污水的最大流量與回流污泥量之和，； 流量系數，一般取0.40.5； 堰寬，。設計中取 =0.4 =5.0 出水總管管徑

46、采用3根管道把水送入配水井，管內的污水流速為?；亓魑勰喙芄軓綖?，管內的污泥流速為。厭氧池+DE型氧化溝示意圖如圖4-1圖4-1 厭氧池+DE型氧化溝平面圖草圖(五) 、剩余污泥量計算 (4-8)濕污泥量：設污泥含水率為 (六) 、需氧量計算設生物污泥中大約有的氮，用于細胞的合成，則每天用于合成的總氮為： 即中有用于合成細胞。按最不利情況，設出水中量和量各為，則 需要氧化的量為： 需要還原的量為：需氧量（同時去除和脫氮）計算：設計中取 =0.23 則 平均需氧量為： (4-9) 最大需氧量為： 最大需氧量與平均需氧量之比為：。(七) 、供氣量1、供氣量計算采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設于池

47、底0.2m處，淹沒深度為，氧轉移效率，計算溫度為。 空氣擴散器出口處的絕對壓力計算： 空氣離開好氧反應池池面時，氧的百分數為： 好氧反應池中平均溶解氧飽和度計算（按最不利的溫度考慮）： (4-10)式中 標準大氣壓下，時清水中的飽和溶解氧濃度，查表得。標準需氧量（換算為時的脫氧清水的充氧量）： (4-11)式中 標準大氣壓下，時清水中的飽和溶解氧濃度，查表得； 標準大氣壓下，時清水中的飽和溶解氧濃度，； 曝氣池內溶解氧濃度，； 污水傳氧速率與清水傳速率之比，一般采用0.50.95； 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧濃度值比，一般采用0.900.97 壓力修正系數。設計中取=0.9，=0.95

48、，=2，=1.0 最大標準需氧量： 最大標準需氧量與標準需氧量之比： 好氧反應池供氣量計算：平均時供氣量為：最大時供氣量為： 2、曝氣機數量計算（以單組反應池計算）設計中計算兩種曝氣機，分別為：鼓風微孔曝氣器和垂直軸表面曝氣機第一種：鼓風微孔曝氣器計算按供氧能力計算所需要的曝氣機數量，計算公式為： (4-12)式中 曝氣器標準狀態(tài)下，與好氧反應池工作條件接近時的供氧能力 。設計中采用鼓風曝氣，微孔曝氣器，參照給水排水設計手冊常用設備知：每個曝氣頭通氣量按時，服務面積為，曝氣器氧利用率為，充氧能力為則 以微孔曝氣器服務面積進行較核：在之間，符合要求。第二種：垂直軸表面曝氣機曝氣轉碟采用垂直軸表面

49、曝氣機，每組氧化溝設4臺，共12臺。曝氣機的動力效率為，則單臺曝氣機的功率為76。(八) 、鼓風微孔曝氣器空氣管路計算平面圖布置空氣管道，供風干管采用支狀布置。每根干管的供氣量為；流速為：。管徑：，取干管管徑為。二、輻流式沉淀池輻流式沉淀池一般采用對稱布置，有圓形和正方形。主要由進水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。按進出水的形式可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種類型，其中，中心進水周邊出水輻流式沉淀池應用最廣。周邊進水可以降低進水時的流速，避免進水沖擊池底沉泥，提高池的容積利用系數。這類沉淀池多用于二次沉淀池。本設計中采用機械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進水采用中心進水周邊出水。(一) 、設計原則設計參數1、沉淀池的設計數據宜按下表的規(guī)定取值4-4 沉淀池的設計數據沉淀池類型沉淀時間表面水力負荷每人每日污泥污泥含水率固體負荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不應小于0.3m。 3、沉