七萬(wàn)噸 A2O工藝污水處理廠設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、水污染控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目：泰安市第一污水處理廠設(shè)計(jì) 班級(jí)：2010級(jí)環(huán)境工程（1）班姓名： 李金橋 學(xué)號(hào)： 20105948 指導(dǎo)教師： 孫豐霞 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 2012年6月 目錄1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書11.1 工程概況11.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)11.1.2設(shè)計(jì)資料11.1.3水質(zhì)水量資料11.1.4排放標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求21.2 處理方案的確定21.2.1污水處理方案概述21.2.2工藝選擇31.2.3污水處理工藝計(jì)算31.2.4主要構(gòu)筑物說(shuō)明52 設(shè)計(jì)計(jì)算書72.1 格柵的設(shè)計(jì)72.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)72.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算72.2 平流式沉砂池的設(shè)計(jì)122.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)132.2.2設(shè)

2、計(jì)計(jì)算132.3 主體反應(yīng)池A2/O的設(shè)計(jì)142.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)142.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算142.4 配水井的設(shè)計(jì)232.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)232.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算232.5輻流式二沉池的設(shè)計(jì)242.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)242.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算242.6 濃縮池的設(shè)計(jì)272.7 污泥貯泥池的設(shè)計(jì)282.8脫水機(jī)房的設(shè)計(jì)283污水廠平面布置283.1 布置原則283.2 平面布置293.3 附屬構(gòu)筑物的布置293.4附屬化驗(yàn)設(shè)備284 高程計(jì)算284.1污水廠的高程布置284.1.1污水廠高程的布置方法284.1.2水頭損失包括：284.2水頭損失計(jì)算284.2.1構(gòu)筑物水頭損失294.2.2污泥處理構(gòu)筑物水頭損

3、失294.2.3注意事項(xiàng)304.3管渠水力計(jì)算305 結(jié)論31致謝3133 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.1 工程概況1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合；構(gòu)筑物的選型是指處理構(gòu)筑物形式的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為主要去除對(duì)象。由于經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后的污水，BOD只去除30左右，仍不能排放；二級(jí)處理BOD去除率可達(dá)90以上，處理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具備排放水體的標(biāo)準(zhǔn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成泰安市第一污水處理廠A2/O工藝處理城市污水設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1進(jìn)行污水處理廠方案的總體設(shè)

4、計(jì)：通過(guò)調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局、豎向設(shè)計(jì)、廠區(qū)管道布置、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計(jì)；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計(jì)圖。2進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計(jì)算：包括初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)(每位學(xué)生要求至少有一個(gè)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)達(dá)到施工圖深度)、設(shè)備選型。3進(jìn)行輔助建筑物(包括鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、加藥間、脫水機(jī)房等)的設(shè)計(jì)：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型和設(shè)備管道安裝圖。1.1.2設(shè)計(jì)資料泰安市地處魯中，北依濟(jì)南，東臨萊蕪、臨沂，西靠聊城，南接濟(jì)寧，東西長(zhǎng)約176.6km,南北寬約93.5km,總面積達(dá)7762平方公里。地勢(shì)北高南低，西高東低，南北地形高差達(dá)100余米，地形坡度在1-2

5、%之間。城區(qū)中的河流均從西北流向東南，最終流入城區(qū)南部大汶河，這是城區(qū)雨水和污水的最終排水出路。氣象資料：1氣溫：年平均12.9，夏季平均26.3，冬季平均-2.7。2非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向：東北3年平均降雨量： 697毫米4最大凍土深度為460mm,凍土常呈現(xiàn)時(shí)凍時(shí)化。1.1.3水質(zhì)水量資料1根據(jù)該市中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，2010年城市人口565萬(wàn)，2020年城市人口580萬(wàn)。2、 由資料知，該城市混合污水水量為70000 m3/d （ 925.3L/s），查GB50014-2006室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，取總變化系數(shù)K=1.293、混合污水水質(zhì)：PH :6-9 ， SS 260mg/L， BOD5 220

6、mg/L ， CODcr 400mg/L， TN 45mg/l ，NH3-N 40mg/l ， TP 7mg/l。1.1.4排放標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求為保護(hù)環(huán)境，污水處理廠出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的B標(biāo)準(zhǔn)即：（見(jiàn)表1）表1 排放標(biāo)準(zhǔn)污染物CODBOD5SSTNNH3-NTP色度pH大腸菌群數(shù)排放濃度60mg/L20mg/L20mg/L20mg/L8mg/L1mg/L30倍691×104個(gè)/L1.2 處理方案的確定1.2.1污水處理方案概述1. 處理工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的

7、污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。在選定處理工藝流程的同時(shí)，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項(xiàng)因素作為依據(jù)。 污水的處理程度 工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用 當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件 原污水的水量與污水流入工程2.由于該設(shè)計(jì)對(duì)脫氮除磷有要求故選取二級(jí)強(qiáng)化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。1.2.2工藝選擇A2/O脫氮除磷工藝（即厭氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦稱A-A-O工藝），它是在A2/O除磷工藝基礎(chǔ)上增設(shè)了一個(gè)缺氧池，并將好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脫氮除磷功能。A2/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制

8、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(jī)碳源)，將來(lái)自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。A2/O工藝適用于對(duì)氮、磷排放指標(biāo)均有要求的城市污水處理，其特點(diǎn)如下： 工藝流程簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間少于其他同類工藝，節(jié)省基建投資。 該工藝在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境下交替運(yùn)行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。 該工藝不需要外加碳源，厭氧、缺氧池只進(jìn)行緩速攪

9、拌，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。 便于在常規(guī)活性污泥工藝基礎(chǔ)上改造成A2/O。 該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除鱗效果受回流污泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮的影響，因而脫氮除磷效果不可能很高。 沉淀池要防止產(chǎn)生厭氧、缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生N2而干擾沉淀。但溶解氧含量也不易過(guò)高，以防止循環(huán)混合液對(duì)缺氧池的影響。1.2.3污水處理工藝計(jì)算1.2.3.1計(jì)算依據(jù)設(shè)計(jì)污水量設(shè)計(jì)水量總變化系數(shù)K，得K=2.7/Q0.11=1.29設(shè)計(jì)日處理水量：70000*1.29=90300 m3/d=1045.16L/s污染物濃度PH :6-9 ， SS 260mg/L， BOD5 200mg/L

10、 ， CODcr 400mg/L， TN 45mg/l ，NH3-N 40mg/l ， TP 7mg/l。污水生化處理的相關(guān)計(jì)算設(shè)進(jìn)水BOD5 = 200mg/L，CODcr = 400mg/L，TN =45mg/l，NH3-N =40mg/l ， TP =7mg/l。可生化性：BOD/COD=200/400=0.5>0.45，易生化處理，去除BOD：200-20=180 mg/L。根據(jù)BOD：N：P=100：5：1，去除180 mg/LBOD需消耗N和P分別為 N：9 mg/L，P：1.8 mg/L。允許排放的TN：8 mg/L，TP：1 mg/L。由于氮、磷濃度較高，超量的N=40-

11、9-8= 23mg/L，P=7-1.8-1=4.2 mg/L，必須通過(guò)生化處理（或脫氮除磷）去除。1.2.3.2處理程度計(jì)算BOD的去除效率活泩污泥處理系統(tǒng)處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體。活性污泥的凈化功能，是去除溶解性BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來(lái)考慮，應(yīng)將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。BOD5值（S0）為200mg/L，經(jīng)沉砂池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S200（1-25）150mg/L。計(jì)算去除率，對(duì)此，首先按式BOD55（1.42bX

12、C）=7.1XC計(jì)算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中C處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)20mg/L;b-微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取0.09；X-活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4。得BOD57.10.090.4205.1mg/L處理水中溶解性BOD5值為：20-5.114.9mg/L去除率COD的去除效率SS的去除效率氨氮的去除效率總磷的去除效率上述計(jì)算表明，BOD、COD、SS、TP、NH3-N去除率高，需要采用三級(jí)處理（或深度處理）工藝。1.2.3.3綜合分析 由上述計(jì)算，該設(shè)計(jì)要求處理工藝既能有效地去除BOD、COD、SS等，又能達(dá)到同步脫氮除

13、磷的效果。進(jìn)水水質(zhì)濃度和對(duì)出水水質(zhì)的要求是選擇除磷脫氮工藝的一個(gè)重要因素。對(duì)于大部分城市污水，為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該選用具有除磷和硝化功能的三級(jí)處理。根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當(dāng)?shù)販囟?、工程地質(zhì)、電價(jià)等因素作慎重考慮，通過(guò)綜合分析比較常用城市污水生物處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)擬采用A2/O脫氮除磷工藝。此工藝的特點(diǎn)是工藝不僅簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間小于其他的同類設(shè)備，厭氧(缺氧)/好氧交替進(jìn)行，不宜于絲狀菌的繁殖，基本不存在污泥膨脹問(wèn)題，不需要外加碳源，厭氧和缺氧進(jìn)行緩速攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效率一般能達(dá)到BOD5和SS為90%95%，總氮為70%以上，磷為90%左右。因此宜

14、選采用此方案來(lái)處理本次設(shè)計(jì)的污水。1.2.3.4工藝流程進(jìn)水粗格柵及進(jìn)水泵房水進(jìn)水平流沉砂池砂厭氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房濃縮池 濃縮池脫水機(jī)房泥餅外運(yùn)污泥回流圖1 泰安市第一污水處理廠工藝流程圖細(xì)格柵 1.2.3.5流程說(shuō)明城市污水通過(guò)格柵去除固體懸浮物，然后進(jìn)入曝氣沉砂池去除污水中密度較大的無(wú)機(jī)顆粒污染物（如泥砂，煤渣等），流入?yún)捬醭?，再進(jìn)入缺氧好氧區(qū)，培養(yǎng)不同微生物的協(xié)調(diào)作用，在處理常規(guī)有機(jī)物的同時(shí)脫氮除磷。經(jīng)過(guò)生物降解之后的污水經(jīng)配水井流至二沉池，進(jìn)行泥水分離，二沉池的出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的B標(biāo)準(zhǔn)，即可排放。二沉池的

15、污泥除部分回流外其余經(jīng)濃縮脫水后外運(yùn)。1.2.4主要構(gòu)筑物說(shuō)明1.2.4.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上，泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物。城市污水中一般會(huì)含有纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，均須進(jìn)行攔截從而防止管道堵塞，提高處理能力。本設(shè)計(jì)先設(shè)粗格柵攔截較大的污染物，再設(shè)細(xì)格柵去除較小的污染物質(zhì)。設(shè)計(jì)參數(shù)：中格柵柵條間隙b=0.025m 柵條間隙數(shù)n=58個(gè) 柵條寬度S=0.01m 柵槽寬B=2.020m 柵前水深h=0.7m 格柵安裝角 柵后槽總高度H=1.065m 柵槽總長(zhǎng)度L=2.46m細(xì)格柵柵條間隙b=0.01

16、m 柵條間隙數(shù)n=141個(gè) 柵條寬度S=0.01m 柵槽寬B=2.81m 柵前水深h=0.87m 格柵安裝角 柵后槽總高度H=1.47m 柵槽總長(zhǎng)度L=3.25m1.2.4.2平流式沉砂池沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度較大的無(wú)機(jī)顆粒污染物，普通沉砂池的沉砂中含有約15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加。采用平流式沉砂池可克服這一缺點(diǎn)。曝氣式沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使池內(nèi)水產(chǎn)生與主流垂直的橫向旋流。曝氣式沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時(shí)，還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用。設(shè)計(jì)參數(shù)：L15m、B5m、H2.63m，有效水深h=0

17、.98m，水力停留時(shí)間t=60s，1.2.4.3厭氧池污水在厭氧反應(yīng)器與回流污泥混合。在厭氧條件下，聚磷菌釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物發(fā)生水解酸化。設(shè)計(jì)參數(shù)：L42m、B20m、H4.8m，有效水深：4.5m，超高：0.3m，污泥回流比R=100%，水力停留時(shí)間t=1h。1.2.4.4缺氧池 污水在厭氧反應(yīng)器與污泥混合后再進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，發(fā)生生物反硝化，同時(shí)去除部分COD。硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮在生物作用下與有機(jī)物反應(yīng)。設(shè)計(jì)參數(shù)：L42m、B20m、H4.8m，有效水深：4.5m，超高：0.3m，污泥回流比R=100%，水力停留時(shí)間t=1h。1.2.4.5好氧池發(fā)生生物脫氮后，混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反

18、應(yīng)器曝氣池。在好氧作用下，異養(yǎng)微生物首先降解BOD、同時(shí)聚磷菌大量吸收磷，隨著有機(jī)物濃度不斷降低，自養(yǎng)微生物發(fā)生硝化反應(yīng)，把氨氮降解成硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮。具體反應(yīng)：2組曝氣池。設(shè)計(jì)參數(shù)：五廊式L212.5m（L1=42.5m）、B8m、H5.3m，有效水深：4.5m，超高：0.3m，曝氣方式：采用表面曝氣，水力停留時(shí)間t=4.8h，出水口采用跌水。1.2.4.6二沉池二次沉淀池的作用是泥水分離，使污泥初步濃縮，同時(shí)將分離的部分污泥回流到厭氧池，為生物處理提高接種微生物，并通過(guò)排放大部分剩余污泥實(shí)現(xiàn)生物除磷。本設(shè)計(jì)采用4個(gè)輻流式沉淀池。其設(shè)計(jì)參數(shù)：D32m、H6.13m，有效水深h=3.6m，沉淀

19、時(shí)間t=3h。2 設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1 格柵的設(shè)計(jì)2.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)每日柵渣量大于0.2m3,一般應(yīng)采用機(jī)械清渣。 過(guò)柵流速一般采用0.61.0m/s。格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s。格柵傾角一般采用45°75°。通過(guò)格柵的水頭損失，粗格柵一般為0.2m，細(xì)格柵一般為0.30.4m。2.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算格柵斜置于安裝在污水渠道上、泵房集水井的進(jìn)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。一般情況下，分粗細(xì)兩道格柵。 2.1.2.1中格柵采用柵條型格柵，設(shè)三組相同型號(hào)的格柵，其中一組為備用，格柵安裝傾角為60°。 設(shè)計(jì)流量柵前流速，過(guò)柵流速v2

20、=0.8m/s設(shè)柵前水深 h = 0.7m，柵前部分長(zhǎng)度0.5m,格柵傾角=，單位柵渣量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)算設(shè)計(jì)中取污水過(guò)柵流速=0.8m/s 則 柵前水深：柵條間隙數(shù)n 式中：n 柵條間隙數(shù)，個(gè)；Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角度；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040mm，細(xì)格柵b310mm；中格柵b取25mm。h 柵前水深，mv 過(guò)柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式： 柵槽寬度B B = S（n-1）+ bn式中：B 柵槽寬度，m；S 柵條寬度，m,取0.01m；n 柵條間隙數(shù)，個(gè)；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040

21、mm，細(xì)格柵b310mm。將數(shù)值代入上式：B = S（n-1）+ bn0.01×(58-1)+0.025×58=2.020m過(guò)柵水頭損失h1 式中：H1 過(guò)柵水頭損失，m；h0 計(jì)算水頭損失，m；g 重力加速度，9.81m/s2；k 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān) 當(dāng)為矩形斷面(銳邊矩形)時(shí)， =0.71 格柵條的阻力系數(shù)，查表知 =2.42； h1= kh0 = k = 3×0.71××sin70°= 0.065m（5）柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，H= h +

22、h1 + h2 =0.7+0.065+0.3=1.065m*進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度計(jì)算 式中 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，； 漸寬處角度，º。設(shè)計(jì)中取 = 進(jìn)水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度計(jì)算 *柵前渠道深：=h+h2=0.7+0.3m(6)柵槽總長(zhǎng)度(7) 每日柵渣量W 式中 每日柵渣量，； 每日每1000污水的柵渣量，污水。設(shè)計(jì)中取 =0.05污水易采用機(jī)械清渣。 提升泵房，污水經(jīng)提升后進(jìn)入細(xì)格柵。泵房設(shè)計(jì)計(jì)算采用A2/O工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入旋流沉砂池，然后自流通過(guò)A2/O池、接觸池，

23、最后由出水管道排出。設(shè)計(jì)參數(shù)選定設(shè)計(jì)流量：Qmax=90300m3/d，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì),考慮選取6臺(tái)潛水排污泵(四用二備)，則每臺(tái)流量為：。集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)水泵的6min的流量，即：設(shè)集水池有效水深h=2m集水池面積F=W/h=48m2集水池保護(hù)水深0.71m，實(shí)際水深2.0+0.71=2.71m污水提升前水位-6.30m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位3.50m(即出水井水面標(biāo)高)。所以，提升凈揚(yáng)程Z=3.50（-6.30）=9.80m水泵水頭損失取2.0m從而需水泵揚(yáng)程H=Z+h=11.80m(9)選泵本設(shè)計(jì)單泵流量為Q=262L/s，揚(yáng)程。查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11

24、冊(cè)常用設(shè)備，采用QW系列潛水污水泵(250QW700-12)。該泵揚(yáng)程12m，轉(zhuǎn)速980r/min，功率37kW。占地面積為12*10=120m2，高10m,泵房為半地下式，地下埋深5m。3、泵站總揚(yáng)程的校核（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(zhǎng)度為1.0m，設(shè)有喇叭口（），的彎頭1個(gè)（0.67），的閘閥1個(gè)（0.06），漸縮管1個(gè)（0.20）。 喇叭口喇叭口一般取吸水管的1.31.5倍，設(shè)計(jì)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(zhǎng)為：m則 沿程損失為：局部損失為： 吸水

25、管路水頭損失為：（2）出水管路水頭損失出水管直管部分長(zhǎng)為5m，設(shè)有漸擴(kuò)管1個(gè)（0.20），閘閥1個(gè)（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(yáng)程水泵總揚(yáng)程用下式計(jì)算： 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6臺(tái)QW系列潛水污水泵(250QW700-12)是合適的。2.1.2.2細(xì)格柵采用柵條型格柵，設(shè)三組相同型號(hào)的格柵，其中一組為備用，格柵安裝傾角為60°。 （1）設(shè)計(jì)流量柵前流速，過(guò)柵流速v2=0.8m/s格柵傾角=，單位柵渣量(1)

26、 確定柵前水深h 柵前水深 h = 0.865m柵條間隙數(shù)n 式中：n 柵條間隙數(shù)，個(gè)；Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角度；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040mm，細(xì)格柵b310mm；v 過(guò)柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式： 柵槽寬度B B = S（n-1）+ bn式中：B 柵槽寬度，m；S 柵條寬度，m,取0.01m；n 柵條間隙數(shù)，個(gè)；b 柵條凈間隙，粗格柵b50100mm，中格柵b1040mm，細(xì)格柵b310mm。將數(shù)值代入上式：B = S（n-1）+ bn0.01×(141-1)+0.01×141=2.81m過(guò)柵水頭損失h1 式中：h

27、1 過(guò)柵水頭損失，m；h0 計(jì)算水頭損失，m；g 重力加速度，9.81m/s2；k 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān) ， 當(dāng)為矩形斷面時(shí)， =2.25h1 = kh0 = nk= 3×2.25××sin60°=0.19m（5）柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m，柵前槽高H1 = h + h1 =0.87+0.3=1.17mH= h + h1 + h2 =0.87+0.30+0.3=1.47 m（6）格柵總長(zhǎng)度L *進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1進(jìn)水渠道寬B1=1.73 m，設(shè)漸寬部分展開(kāi)角1= 2

28、0°，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為： 則進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：*柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 格柵總長(zhǎng)度L = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + =0.71+0.36+ 0.5 + 1.0 +=3.25m(7)每日柵渣量W 采用機(jī)械清渣。式中： W 每日柵渣量，m3/d； W1 柵渣量，（m3/103m3 污水）格柵間距為16-25毫米時(shí)，W1=0.10-0.05；格柵間距為30-50毫米時(shí)，W1=0.03-0.01 因?yàn)槭羌?xì)格柵，所以W1 = 0.1 m3/103m3，代入各值：2.2 平流式沉砂池的設(shè)計(jì)沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，保證后續(xù)處理構(gòu)

29、筑物的正常運(yùn)行。選型：平流式沉砂池2.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量:當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，設(shè)計(jì)流量應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算 污水泵站使用250QW700-12潛水污水泵，單臺(tái)最大提升流量為303L/s,四用二備其最大組合流量：303x4=1212L/s=1.212m3/s設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=60s水平流速v=0.25m/s2.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）長(zhǎng)度：L=vt=0.25×50=15m （2）水流斷面面積A：A=Qmax/v=1.212/0.25=4.85， 取4.9 （3）池總寬度：設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=2.5m>0.6m，池總寬B=2b=5m有效水深: （介于0.251

30、m之間）（4）貯區(qū)砂斗所需容積：設(shè)計(jì)T=2d，即考慮排砂間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積其中：城市污水沉砂量X30m3/106m3K：污水流量總變化系數(shù)1.29（5）每個(gè)沉砂斗得容積（）設(shè)每一分格有2格沉砂斗，兩格共有四個(gè)沉砂斗，則 (6) 沉砂斗各部分尺寸：設(shè)貯砂斗底寬a10.5m；斗壁與水平面的傾角60°，貯砂斗高h(yuǎn)31.0m沉砂斗上口寬： (7) 貯砂斗容積 符合要求(8) 貯砂室高度：設(shè)采用重力排砂，池底坡度i6，坡向砂斗，則，取1.3m(9) 池總高度：H ，設(shè)超高，H=h1+h2+h3=0.3+0.98+1.35=2.63m(10) 核算最小流速最小流量 m3/s最小流量

31、時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目（個(gè)）最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積 m2符合要求,采用機(jī)械刮泥。（11）計(jì)算草圖如下：圖3 平流式沉沙池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖2.3 主體反應(yīng)池A2/O的設(shè)計(jì) 2.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)1、設(shè)計(jì)最大流量Q=90300m3/d=1045.14L/s2、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)SS 260mg/L， BOD5 200mg/L ， CODcr 400mg/L， TN 45mg/l，NH3-N 40mg/l ， TP 7mg/l。3、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)COD=60mg/L；BOD5=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=8mg/L2.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)流量：最大日平均時(shí)流量Q=1045.14L/s 水力停留

32、時(shí)間：T=1h2.3.2.1 厭氧池計(jì)算 （1）厭氧池容積： V= QT=1.04514×1×3600=3762.5m3（2）厭氧池尺寸：水深取為h=4.5m。則厭氧池面積：A=V/h=3762.5/4.5=837m2池寬B=20m池長(zhǎng)L=A/B=837/20=41.85。取42m。設(shè)雙廊道式厭氧池?？紤]0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.3=4.8m。2.3.2.2 缺氧池設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)流量：最大日平均時(shí)流量Q=1045.14L/s 水力停留時(shí)間：T=1.6h（1）缺氧池容積：V=QT=1.04514×1×3600=3762.5m3（2

33、）缺氧池尺寸：水深取為h=4.5m。則缺氧池面積：A=V/h=3762.5/4.5=837m2池寬B=20m，池長(zhǎng)L=A/B=837/20=41.85。取42m?？紤]0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.3=4.8m。本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)推流式曝氣池。2.3.2.3曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）、取原污水BOD5值（S0）為200mg/L，經(jīng)沉砂池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25*10考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S200（1-25）150mg/L （2）、曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定曝氣池按BOD污泥負(fù)荷率確定擬定采用的BOD-污泥負(fù)荷率為0.35kgBOD5/(kgM

34、LSS·d),但為穩(wěn)妥計(jì)，需加校核,公式：Ns=與微生物降解有關(guān)的系數(shù)；對(duì)于城市污水，K值為0.01680.0281，取0.0200。Se=20mg/L,fMLSS(TSS)中MLVSS（VSS）所占比例，總懸浮物中活性微生物（污泥）的質(zhì)量比例， 取0.75=(1165-20)/120=0.879代入各值，BOD5/(kgMLSS·kg)計(jì)算結(jié)果確證，Ns取0.35是適宜的。確定混合液污泥濃度（X）根據(jù)已確定的Ns值，查圖得相應(yīng)的SVI為100根據(jù)式 X=X-曝氣池混合液污泥濃度R-污泥回流比取r=1.2,R=100，代入得：X=mg/L取4000mg/L。確定好氧池容積V

35、=QT 其中Q=7×104 m3/d代入各值：V=7×104×8/24=33333.3 m3厭氧池水力停留時(shí)間h=1h, 缺氧池水力停留時(shí)間h=1h, 好氧池水力停留時(shí)間h=2.8h. 確定曝氣池容積，由公式代入各值得：m3,根據(jù)活性污泥的凝聚性能，混合液污泥濃度（X）不可能高于回流污泥濃度（Xr）。（3）、確定曝氣池各部位尺寸名義水力停留時(shí)間設(shè)2組好氧池，每組容積為10642.5/2=5321.25m3池深取4.5m，則每組好氧池的面積為F=5321.25/4.5=1182.5m2池寬取6m，B/H=6/4.5=1.33介于12之間，符合規(guī)定 池長(zhǎng)：F/B=11

36、82.5/6=197.09（m）L/B=197.09/6=32.810符合規(guī)定設(shè)五廊道好氧池，廊道長(zhǎng)L1=L/5=197/5=37.42取39.4m L1/B= 39.4/6=6.57,介于5-10，符合規(guī)定。 取超高0.8m，則池總高度為4.5+0.8=5.3m（4）、校核氮磷負(fù)荷， kg TN / (kgMLSS d)好氧段總氮負(fù)荷 kg TN / (kg*MLSS d)(符合要求)厭氧段總磷負(fù)荷 kg TN / (kg*MLSS d)(符合要求) （5）、剩余污泥 X=PxPs Px=YQLrKdVXrY 污泥增殖系數(shù) Y=0.60， Kd污泥自身氧化率 Kd=0.05，Lr 去除的BO

37、D濃度kg/m3V 曝氣池容積m3XrMLVSS濃度kg/m3 Px=YQLrKdVXr =0.60×90300×(0.20.02) 0.05×10642×4 =7624(kg/d) Ps=(TSSTSSe)Q×50% =(0.260.02) ×90300×50%=10836(kg/d) X=PxPs=6352.410836=18460(kg/d) 污泥含水率q設(shè)為99.2% 剩余污泥量： 污泥齡ts （6）、曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量AORAOR = 去除BOD5需氧量 - 剩余污泥中BODu氧當(dāng)量 + NH3-N硝化需氧

38、量 剩余污泥中NH3-N的氧當(dāng)量 - 反硝化脫氮產(chǎn)氧量 碳化需氧量D1硝化需氧量D2 假設(shè)生物污泥中含氮量以12.4%計(jì)，則：每日用于合成的總氮=0.124×6352.4=787.698kg/d）即，進(jìn)水總氮有用于合成。被氧化的NH3-N = 進(jìn)水總氮 出水總氮量 用于合成的總氮量 = 45 8 8.72 = 28.28 mg/L所需脫硝量 = 45 20 8.72 = 16.28 mg/L需還原的硝酸鹽氮量反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3D3 = 2.86NT = 2.86×787.416 = 2252kgO2/d總需氧量AOR = D1+D2-D3 = 14882.5+1174

39、5.7-2252= 24376.2kgO2/d =1015.68kgO2/h最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AORmax = 1.4AOR = 1.4×24376.2 = 34126.68kgO2/d =1421.95kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量：標(biāo)準(zhǔn)需氧量 采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒(méi)深度4.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%，計(jì)算溫度T=25。將實(shí)際需氧量AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR。 式中： 氣壓調(diào)整系數(shù)，工程所在地區(qū)實(shí)際大氣壓約為1.013×105Pa，故此 CL 曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取CL=2mg/L； CS

40、（20） 水溫20時(shí)清水中溶解氧的飽和度，mg/L； Csm(T) 設(shè)計(jì)水溫T時(shí)好氧反應(yīng)池中平均溶解氧的飽和度，mg/L； 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.7； 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95。 查表得水中溶解氧飽和度：CS（20）=9.17 mg/L，CS（25）=8.38 mg/L 空氣擴(kuò)散氣出口處絕對(duì)壓為：pb = 1.013×105+9.8×103H = 1.013×105+9.8×103×4.8 = 1.4834×105 Pa 空氣離開(kāi)好氧反應(yīng)池時(shí)氧的百分比： 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度： 標(biāo)準(zhǔn)需

41、氧量為： 相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量：SORmax = 1.4SOR = 1.4×3153.44 =4414.82kgO2/h好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量：最大時(shí)供氣量：Gsmax = 1.4Gs =103012.4m3/h厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計(jì)算） 厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將厭氧池分成2格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)。 單個(gè)厭氧池容積V 厭=42×10×4.5=1890m3缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計(jì)算） 缺氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將缺氧池分成格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)。 單個(gè)缺氧池有效容積V 缺=42×10×4.5=1890m3混合液回流設(shè)備l 混合液回流泵 混合

42、液回流比R內(nèi)=200% 混合液回流量QR=R內(nèi)Q=2×90300=180600m3/d=7525m3/h 設(shè)混合液回流泵房1座，內(nèi)設(shè)4臺(tái)潛污泵（3用1備） 單泵流量l 混合液回流管 回流混合液由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端。 混合液回流管設(shè)計(jì)流量 泵房進(jìn)水管設(shè)計(jì)流速采用v=1m/s 管道過(guò)水?dāng)嗝娣e 管徑 取進(jìn)水管管徑DN1200mm 校核管道流速l 泵房壓力出水總管設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流速采用v=1.2m/s 管道過(guò)水?dāng)嗝娣e 管徑 取進(jìn)水管管徑DN1100mm2.4 配水井的設(shè)計(jì)2.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)水力配水設(shè)施基本的原理是保持各個(gè)配水方向的水頭損失相等。配水渠道

43、中的水流速度應(yīng)不大于1.0m/s，以利于配水均勻和減少水頭損失。2.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)水管管徑D1 配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為Q = 90300/24 = 3762.5 m3/h,當(dāng)進(jìn)水管管徑D1=1200mm時(shí)，查水力計(jì)算表，得知v=1.0m/s，滿足設(shè)計(jì)要求。矩形寬頂堰進(jìn)水從配水井底部中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入4個(gè)水斗再由管道接入4座后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量為q = 3762.5/4 = 940.6 m3/h 。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水井。堰上水頭H 因單個(gè)出水溢流堰的流量為q = 3762.5/4 = 940.6 m3/h=261.3L/s，一般大于100 L/s采用矩形堰，小

44、于100 L/s采用三角堰，所以，本設(shè)計(jì)采用矩形堰（堰高h(yuǎn)取0.5m）。 矩形堰的流量： 式中： q 矩形堰的流量，m3/s； H 堰上水頭，m； b 堰寬，m，取堰寬b = 1.2m； mo 流量系數(shù)，通常采用0.3270.332，取0.33。 則，取0.3m。堰頂厚度B 根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)時(shí)，屬于矩形寬頂堰。取B = 1.2m，這時(shí)（在2.510范圍內(nèi)），所以，該堰屬于矩形寬頂堰。配水管管徑D2 設(shè)配水管管徑D2 = 900mm,流量q = 3762.5/4 = 940.6 m3/h=261.3 L/s，查水力計(jì)算表，得知v=0.85m/s。配水漏斗上口口徑D 按配水井內(nèi)徑的1.5倍設(shè)計(jì)

45、，D = 1.5×D1 = 1.5×1000 = 1500 mm2.5輻流式二沉池的設(shè)計(jì)2.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)池子直徑與有效水深之比宜為612。池子直徑不宜小于16m。池底坡底不宜小于0.052.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進(jìn)水，周邊出水，幅流式沉淀池，共4座。已知條件 反應(yīng)池懸浮固體濃度 二沉池底流生物固體濃度 回流污泥比 設(shè)計(jì)計(jì)算 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(fù)荷 ，設(shè)四座二沉池， n=4 池子直徑 D ，為與機(jī)械刮泥機(jī)配套，池子直徑取為D=32(m)沉淀部分的有效

46、水深，設(shè)水力停留時(shí)間t=3h 。<4m. 校核：沉淀區(qū)的容積V，設(shè)貯泥時(shí)間。每個(gè)沉淀區(qū)、 污泥斗容積污泥斗高度. 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 污泥總體積=314.43沉淀池總高度 , 設(shè)超高 =0.3 m, 緩沖層高度 m. 沉淀區(qū)總高H=+=4.4m 出水三角堰計(jì)算 出水三角堰(900) 三角堰中距 , 采取雙邊出水,總長(zhǎng)式中: 0.8為集水槽外框距池壁距離 1.46為集水槽內(nèi)框距池壁距離 0.75為出水堰及集水槽寬度，由后面集水槽計(jì)算求得三角堰個(gè)數(shù) 每個(gè)三角堰的流量 三角堰堰上水頭 。集水槽寬集水槽水深 2.6 濃縮池的設(shè)計(jì) 本次設(shè)

47、計(jì)采用重力濃縮池，在前面已經(jīng)算出日產(chǎn)剩余污泥量為：q=2148.6設(shè)含水率po=99.2%，（即固體濃度Co =8kg/m3），濃縮池面積A根據(jù)查固體通量經(jīng)驗(yàn)值，污泥固體通量選用30kg/(m2.d)。濃縮池面積式中： Q 污泥量，m3/d； Co 污泥固體濃度，kg/m3； G 污泥固體通量，kg/(m2.d)。 濃縮池直徑D設(shè)計(jì)采用n=2個(gè)濃縮池池。單池面積濃縮池直徑，取D=20m濃縮池深度H濃縮池工作部分的有效水深，式中，T為濃縮時(shí)間，h，取T=15h。 超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高度h3=0.3m，濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥，池底坡度i=1/20,污泥斗下底直徑D1=1.5m，上底直徑D2=3m

48、。 池底坡度造成的深度 污泥斗高度 濃縮池深度H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = 0.3+2.34+0.3+0.425+1.3= 4.665m2.7 污泥貯泥池的設(shè)計(jì)進(jìn)泥量：兩座，每座設(shè)計(jì)進(jìn)泥量為:濃縮后的污泥量QW QW=，含水率96%。貯泥時(shí)間：T=12h單個(gè)池容為：V=QWT=429.72×12÷24=214.86m3貯泥池尺寸設(shè)計(jì)：將貯泥池設(shè)計(jì)為圓形，設(shè)H=4m，則貯泥池面積 故直徑D=m 攪拌設(shè)備 為防止污泥在貯泥池終沉淀，貯泥池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備。設(shè)置液下攪拌機(jī)2臺(tái)，功率10kw。2.8脫水機(jī)房的設(shè)計(jì) 壓濾機(jī)選型：過(guò)濾流量429.72，P=96

49、%。 設(shè)計(jì)2臺(tái)壓濾機(jī)，則每臺(tái)壓濾機(jī)處理量，選擇DY15型2m寬帶式壓濾脫水機(jī)。尺寸設(shè)計(jì)L×B=20×10=200 3污水廠平面布置3.1 布置原則為了使平面更經(jīng)濟(jì)合理，污水廠平面布置應(yīng)遵循下列原則：按功能分區(qū)，配置得當(dāng)主要是指對(duì)生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)福利等各部分布置，要做到分區(qū)明確、配置得當(dāng)而又不過(guò)分獨(dú)立分散。既有利于生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行或逗留，確保安全生產(chǎn)。在有條件時(shí)（尤其建新廠時(shí)），最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)，但兩者之間不必設(shè)置圍墻。功能明確，布置緊湊 首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時(shí)力求減少占地面積，減少連接管(渠

50、)的長(zhǎng)度，便于操作管理。順流排列，流程簡(jiǎn)捷 指處理構(gòu)（建）筑物盡量按流程方向布置，避免與進(jìn)（出）水方向相反安排；各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）應(yīng)以最短路線布置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴(yán)禁將管線埋在構(gòu)（建）筑物下面。目的在于減少能量（水頭）損失、節(jié)省管材、便于施工和檢修。充分利用地形，平衡方土，降低工程費(fèi)用 某些構(gòu)筑物放在較高處，便于減少土方，便于空放、排泥，又減少了工程量，而另外一些構(gòu)筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送。必要時(shí)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)余地，考慮擴(kuò)建和施工可能（尤其是對(duì)大中型污水處理廠）。構(gòu)（建）筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向 將排放異味、有害氣體的構(gòu)（建）筑物布置在居住與辦公場(chǎng)所的下風(fēng)向；為保證良好的自然通風(fēng)條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。3.2 平面布置泰安市位于泰安北部山地地區(qū)。泰安市污水處理廠長(zhǎng)約200米，寬約130米，占地面積約26000m2，生活辦公綜合樓及其它主要輔助建筑物位于廠區(qū)偏西一側(cè)，水處理構(gòu)筑物靠廠區(qū)北部自西向東依次排開(kāi)，污泥處理系統(tǒng)位于