水污染控制工程課程設(shè)計-城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計

1、水污染控制工程課程設(shè)計 課題名稱：城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計 姓名： 學號： 指導老師：二一三年九月二日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc366065738 第一部分 設(shè)計說明書 PAGEREF _Toc366065738 h 3 HYPERLINK l _Toc366065739 第一章設(shè)計概況 PAGEREF _Toc366065739 h 3 HYPERLINK l _Toc366065740 1.1設(shè)計任務(wù)書 PAGEREF _Toc366065740 h 3 HYPERLINK l _Toc366065741 第二章處理工藝的選擇 PAGEREF _Toc

2、366065741 h 5 HYPERLINK l _Toc366065742 2.1方案的比較和選擇 PAGEREF _Toc366065742 h 5 HYPERLINK l _Toc366065743 2.2污泥處理與處置方案 PAGEREF _Toc366065743 h 8 HYPERLINK l _Toc366065744 2.3 出水消毒方案 PAGEREF _Toc366065744 h 8 HYPERLINK l _Toc366065745 2.4城市污水處理工藝流程圖 PAGEREF _Toc366065745 h 8 HYPERLINK l _Toc366065746 第

3、三章工程設(shè)計 PAGEREF _Toc366065746 h 9 HYPERLINK l _Toc366065747 3.1 工藝說明 PAGEREF _Toc366065747 h 9 HYPERLINK l _Toc366065748 3.2 主要處理構(gòu)筑物 PAGEREF _Toc366065748 h 11 HYPERLINK l _Toc366065749 3.3 污水處理廠平面布置設(shè)計 PAGEREF _Toc366065749 h 13 HYPERLINK l _Toc366065750 3.4 附屬建筑物、道路及園林綠化設(shè)計 PAGEREF _Toc366065750 h 15

4、 HYPERLINK l _Toc366065751 第二部分 設(shè)計計算書 PAGEREF _Toc366065751 h 16 HYPERLINK l _Toc366065752 1.1流量計算 PAGEREF _Toc366065752 h 16 HYPERLINK l _Toc366065753 1.2格柵渠的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc366065753 h 16 HYPERLINK l _Toc366065754 1.3曝氣沉砂池的計算 PAGEREF _Toc366065754 h 18 HYPERLINK l _Toc366065755 1.4輻流式沉淀池的計算 PAGER

5、EF _Toc366065755 h 20 HYPERLINK l _Toc366065756 1.5水量調(diào)節(jié)池的計算 PAGEREF _Toc366065756 h 23 HYPERLINK l _Toc366065757 1.6 SBR 池的計算 PAGEREF _Toc366065757 h 24 HYPERLINK l _Toc366065758 1.7接觸消毒池的計算 PAGEREF _Toc366065758 h 26 HYPERLINK l _Toc366065759 1.8污泥濃縮池的計算 PAGEREF _Toc366065759 h 28 HYPERLINK l _Toc3

6、66065760 1.9鼓風系統(tǒng)的計算 PAGEREF _Toc366065760 h 30 HYPERLINK l _Toc366065761 1.10水頭損失的計算 PAGEREF _Toc366065761 h 33 HYPERLINK l _Toc366065762 1.11 泵房的計算 PAGEREF _Toc366065762 h 34 HYPERLINK l _Toc366065763 1.12 高程的計算 PAGEREF _Toc366065763 h 36第一部分 設(shè)計說明書設(shè)計概況1.1設(shè)計任務(wù)書課程設(shè)計任務(wù)書2013年春季學期課題名稱城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計指導教師羅玉紅學生姓

7、名蔡如樺院別水利與環(huán)境學院專業(yè)環(huán)境工程班級20101081課題概述：建設(shè)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)是水污染防治的重要途徑，其中污水處理廠是對城市污水、污泥進行處理、利用的重要場所。污水處理廠課程設(shè)計的目的，在于加深理解所學知識，培養(yǎng)同學運用所學理論和技術(shù)知識綜合分析和解決實際工程設(shè)計問題的初步能力，使同學們在設(shè)計、運算、繪圖、查閱資料和設(shè)計手冊、使用設(shè)計規(guī)范等基本技能上得到初步訓練和提高。原始資料及主要參數(shù)：服務(wù)人口 16 萬。生活污水排放定額為250升/人天。有A、B兩廠的污水進入市政系統(tǒng)。資料如表：排水系統(tǒng)采用分流制。水質(zhì)：進水BOD5250mg/L，SS280mg/L；出水BOD530mg/L，SS3

8、0mg/L。污水由水廠東南方進廠，水面高程41.0m。廠區(qū)地形：基本平坦，原高程45.5m。工程地質(zhì)資料：（略）水文及水文地質(zhì)資料：受納水體在水廠北面，距廠150m。最高洪水位：39.00m(其它略)氣象資料： = 1 * GB3 風向（自繪風玫瑰） = 2 * GB3 氣溫（略） = 3 * GB3 凍土深度：0.7m參考資料：室外排水設(shè)計規(guī)范給水排水設(shè)計手冊1、5、9、11分冊給水排水工程快速設(shè)計手冊 第2冊 排水工程城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準給水排水制圖標準水污染控制工程高廷耀設(shè)計成果要求：設(shè)計說明書一份工藝計算書一份設(shè)計圖紙2張（3號）或1張（2號），包括：水廠平面布置圖

9、（包括管道）水廠的處理工藝高程布置圖進度計劃安排起止日期要求完成的內(nèi)容及質(zhì)量本設(shè)計采用分散與集中結(jié)合的方法。分散：任務(wù)書在理論課程進行的同時下達，學生在平時即可進行相應的設(shè)計計算工作。集中：2013.06.30前完成構(gòu)筑物設(shè)計計算2013.07.05完成水廠平面布置和高程計算2013.07.08完成繪圖2013.07.10成果整理2013.07.12交成果及答辯設(shè)計內(nèi)容：各組自由確定處理廠的工藝流程及水處理構(gòu)筑物的類型和數(shù)量；進行主要構(gòu)筑物的工藝計算；進行水廠各主要構(gòu)筑物、建筑物、管渠及道路等的總體布置。質(zhì)量要求：說明書與計算書：說明水處理工藝流程，選擇構(gòu)筑物型式的理由，對水廠的平面布置和高程

10、設(shè)計作深入闡述；應計算格柵、沉淀池、曝氣池、接觸消毒池（污泥濃縮池、消化池、污泥干化場或脫水機）等，并對污水、污泥泵房作簡單說明。計算應附相應的計算草圖。說明書和計算書的章節(jié)應一致。圖紙：污水廠總平面圖按初步設(shè)計要求完成。圖上應繪出各建筑物、構(gòu)筑物、道路、綠化帶及廠區(qū)界限等，用坐標表示其外形尺寸和相互距離；繪出各種管渠、閥門和流量計等，注明管渠斷面尺寸、長度、坡度；繪出圖例并加以說明；注明各主要建筑物、構(gòu)筑物的名稱、數(shù)量、主要外形尺寸（可列表）。污水廠高程圖應標出各處理構(gòu)筑物的頂、底及水面的標高；重要管渠、構(gòu)件的標高；地面標高。圖中應注明圖名和比例；文字用仿宋體書寫；圖例的表示方法應符合一般規(guī)

11、定和標準；圖紙應清潔美觀；線條粗細應主次分明。其它要求參考給水排水制圖標準。審核（系主任）批準（院長） 處理工藝的選擇2.1方案的比較和選擇按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬噸/天規(guī)模的大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，1020萬噸/天污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如A2 /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。根據(jù)設(shè)計原則以及該城鎮(zhèn)污水的特點、污水流量，設(shè)計的規(guī)模，初步選定了氧化溝工藝 ，A2 /O工藝，S

12、BR及其改良工藝等。 A2/O處理工藝A2/O處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O工藝是在厭氧好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。厭氧 缺氧 好氧污泥回流內(nèi)回流二沉池圖 A2/O工藝流程圖A2/O工藝的具有如下特點：(1) 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能；(2) 在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝；(3) 在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于10

13、0，不會發(fā)生污泥膨脹；(4) 污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。 氧化溝工藝嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單

14、溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點： (1) 工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)； (2) 運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達到95%左右； (3) 能承受水量、水質(zhì)的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大； (4) 污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長，一般為2030 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)

15、定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低； (5) 可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般大于80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施； (6) 基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時統(tǒng)計表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 SBR工藝SBR是一種間歇式的活性泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應池內(nèi)完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組

16、合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。SBR通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。SBR池通常每個周期運行46小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受35倍旱流量的沖擊負荷。SBR工藝具有以下特點： (1) SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，

17、很適合小城市采用； (2) 處理效果好。SBR工藝反應過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好； (3) 有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率； (4) 污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，因此沉淀效果更好；(5

18、) SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質(zhì)波動。通過綜合比較后最終確定選用SBR法作為該城鎮(zhèn)污水處理廠的處理工藝，因為該工藝具有：流程十分簡單；合建式，占地省，處理成本底；處理效果好，有穩(wěn)定的脫氮除磷功能；不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專門的二沉池；除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的等特點。而氧化溝工藝容積及設(shè)備利用率低，脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池；A2/O工藝處理構(gòu)筑物較多，污泥回流量大，能耗高， 用于小型水廠費用偏高。 2.2污泥處理與處置方案污水處理流程中產(chǎn)生的污泥主要為初沉污泥，綜合考慮，確定污泥處置方案為經(jīng)重力濃縮池濃縮后

19、壓濾脫水，最終外運。此法具有處理能力強、動力消耗小、運行費用低、操作簡便等特點，適用于初沉污泥。2.3 出水消毒方案生活污水、醫(yī)院污水和某些工業(yè)廢水中不但存在大量細菌，而且含有較多病毒、阿米巴孢囊等，它們通過一般的廢水處理都不能被滅絕，為了防止疾病的傳播，這類廢水必須進行消毒處理。生活污水中的病原菌主要來自糞便，以腸道傳染病菌為主。污水消毒的方法有化學法和物理法，如加熱法、紫外線法、臭氧法和液氯法等，其中液氯法價格最為便宜具有消毒效果可靠、應用廣泛、操作簡單等特點，所以出水的消毒方案確定為液氯消毒。2.4城市污水處理工藝流程圖綜合污水處理、污泥處理和出水消毒所選定的方案，確定該城鎮(zhèn)污水處理廠的

20、工藝流程如下：污水進入進水泵房的集水井，由一級污水泵提升至格柵渠后流進曝氣沉砂池，沉砂池出水進入配水井均勻配水至每個輻流式沉淀池；沉淀池出水全部流經(jīng)巴式計量槽測量處理量后進入水量調(diào)節(jié)池為生化處理工序作準備；調(diào)節(jié)池中的水由二級污水泵提升至SBR池，經(jīng)過一個周期的處理，污水通過潷水器排放到消毒池進行最后的消毒后排放。污泥主要來自輻流式沉淀池，通過重力作用自流進集泥池，通過污泥泵使污泥濃縮池連續(xù)進泥，濃縮后底泥排進污泥均化池，最后由污泥泵抽至每臺壓濾機上進一步脫水，干泥外運。工程設(shè)計3.1 工藝說明格柵渠攔截廢水中較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，防止后續(xù)工段堵塞。污水由污水泵提升至格柵渠前的出水

21、井，在每道格柵渠前設(shè)有一個閘門，在出水井的底部有事故排放管的進水口，當故障發(fā)生時可關(guān)閉閘門，同時開啟事故排放管的閥門，使污水回流至進水泵房，防止污水外排污染環(huán)境。3.1.2曝氣沉砂池 利用重力作用去除污水中比重較大的無機顆粒，減少對系統(tǒng)中水泵及其他機械設(shè)備的磨損。適量曝氣可使無機顆粒在沉降過程中相互摩擦，去除粘附在顆粒表面上的有機物，防止無機物產(chǎn)生腐臭，又可氣浮油脂并吹脫揮發(fā)性物質(zhì)。無機顆粒沉淀在沉砂池的底部的集砂斗，由吸砂機吸出，送至砂水分離室進一步分離，上清液回流至進水泵房前的集水池，脫水后的砂子外運處理。3.1.3輻流式沉淀池 原水經(jīng)格柵和沉砂池后仍有部分懸浮物無法由重力作用去除，輻流式

22、沉淀池可去除污水中剩余的大部分懸浮物，以減少對后續(xù)生化系統(tǒng)的影響。沉淀池污泥周期性以重力自流方式排放至污泥濃縮池前的集泥池，做進一步處理。巴氏計量槽測量污水處理廠處理的全部污水量，是全廠唯一的計量裝置。調(diào)節(jié)池由于廢水排放過程中水量及水質(zhì)的不均勻性，以及SBR池間歇進水的特殊性，故應在SBR池進水之前對污水的水量及水質(zhì)進行一定的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)池末端，污水經(jīng)二級泵提升至SBR池。 SBR池SBR工藝去除有機物的機理在充氧時與普通活性污泥法相同，不同的是其在運作時，進水、反應、沉淀、排水及空載五個工序，依次在同一個SBR池中同期性運行。SBR工藝對污染物的降解是一個時間上的推流過程，集反應、沉淀和排水

23、于一體，是一個厭氧好氧缺氧交替運行的過程，具有一定的脫氮除磷效果。SBR反應池排水采用性能穩(wěn)定可靠的潷水器，具有操作方便、自動化程度高、排水能力大和排水穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。SBR反應池采用離心鼓風機和微孔曝氣頭相結(jié)合的方式進行充氧，厭氧及缺氧狀態(tài)時用攪拌器對水體進行攪拌，以利于泥水混合。此外SBR反應池污泥齡大于傳統(tǒng)活性污泥法的污泥齡，且污泥負荷也比接觸氧化有所降低，從而使剩余污泥產(chǎn)量較傳統(tǒng)污泥系統(tǒng)明顯減少，進而降低污泥處理費用。系統(tǒng)自控采用PLC可編程控制器來實現(xiàn)，使進水、出水、攪拌及曝氣按周期自動運行。接觸消毒池消毒池是污水外排之前必須進行的操作，因為城鎮(zhèn)污水經(jīng)過處理后仍有大量細菌和病毒存活于

24、污水中，不經(jīng)過消毒而直接外排將會極大地污染下游環(huán)境。接觸消毒池采用廊道式平流池，保證污水與消毒劑的充分接觸。 集泥池、污泥濃縮池、污泥均化池及壓濾機房污泥主要來自輻流式沉淀池，污泥類型為初沉泥（PRI）。污泥濃縮池采用中間進水周邊出水的輻流式連續(xù)濃縮池，由于沉淀池的排泥為間歇排泥，故在濃縮池之前應設(shè)一個集泥池,由污泥泵將污泥從集泥池轉(zhuǎn)移到濃縮池,使污泥濃縮池呈連續(xù)進水狀態(tài)。污泥濃縮池采用重力濃縮方式， 在有效停留時間內(nèi)使泥水進一步分離，上清液由重力作用回流至進水泵房前的集水池重新處理。濃縮污泥排進污泥均化池，攪拌均化后由污泥泵抽至壓濾機房壓濾。壓濾機房的濾液和沖洗水回流進污水泵房的集水井。3.

25、2 主要處理構(gòu)筑物 進水泵房進水泵房由集水井和污水泵房組成，為半地下式鋼筋混凝土構(gòu)筑物，采用下圓上方形，集水井與污水泵房均為半圓柱形，半徑r=5m，埋地深度為7m。集水井有效容積76 m3，在集水井前設(shè)一道粗格柵，以去除較大的懸浮物，減輕后續(xù)工序的處理負荷，并一定程度上保護了其他設(shè)備。選用XHG800型的回轉(zhuǎn)式格柵清污機2臺，柵條間距50mm，設(shè)備寬度800mm，安裝角度60，設(shè)備安裝寬度為900mm。該道格柵的每日攔污量為2.5 m3，采用機械清渣。污水泵房選用12PWL7型污水泵來提升污水，單臺流量682 m3 /h，揚程12m,效率為70%，配電機功率為40kW，共5臺，4用1備。由集水

26、井的液面高度自動控制污水泵的開停臺數(shù)。 格柵渠與曝氣沉砂池格柵渠和曝氣沉砂池為架空式鋼筋混凝土構(gòu)筑物，兩者建為一體。格柵渠分為2格每格寬0.8m，總長度為2.7m，有效水深1m，全高1.52m。內(nèi)設(shè)兩臺機械中格柵除污機，柵距10mm，安裝角60。，每日除污量7.5m3，采用人工清渣。曝氣沉砂池采用平流式池型，分為2格,每格平面尺寸為1.7m18m，有效水深2m，安全高度為0.5m，池內(nèi)水平流速0.1m/s，設(shè)計停留時間為3min，水面與格柵渠柵后水面持平。采用吸砂泵提升方式去除池底的沉砂，每格設(shè)一臺吸砂泵。輻流式沉淀池采用中心進水，周邊出水的輻流式初沉池，共5座，4用1備。每池設(shè)計表面負荷為2

27、m3/（m2.h），水力停留時間為1.2h。每座池子的半徑為21.2m，有效水深2.4m，總深度為5.63m。采用周邊傳動的半橋式刮泥機排泥，浮渣由撇渣裝置刮出池外，刮泥機轉(zhuǎn)速為1.35r/h。3.2.4 水量調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池采用地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計調(diào)節(jié)時間為2h，平面尺寸為67m21m，總深度4.5m。3.2.5 二級泵房選用12PWL7型污水泵來提升，單臺流量682 m3/h，揚程12m,效率為70%，配電機功率為40kW，共4臺，3用1備，開停臺數(shù)由SBR池前配水井的液面高度控制。3.2.6 SBR池設(shè)計操作周期為：進水厭氧攪拌2h，曝氣5 h，缺氧攪拌2.5 h，沉淀1 h，出水與閑

28、置1.5 h。整個周期共12h，設(shè)7組SBR池，6用1備，每組有2座池同時運行，6組SBR池交替運行。厭氧和缺氧階段采用HL-75-S型，其單臺攪拌能力為500 m3，配電機功率7.5kw，每座SBR池配4臺。進水階段水的湍流對水體有一定的攪拌作用，此時可以減少攪拌機的運行臺數(shù)。好氧階段由鼓風機提供壓縮空氣至微孔陶瓷曝氣器，每組SBR池的供氣流量為2117m3/h。出水采用XB1600型旋轉(zhuǎn)潷水器，其出水能力為1600m3/h，潷水可調(diào)深度為3.8m，每座SBR池配2臺潷水器。3.2.7 接觸消毒池SBR 池的出水進入接觸池進行消毒處理，采用液氯消毒法消毒。接觸池采用廊道式平流池，使污水處于湍

29、流的狀態(tài)，從而與液氯充分混合。加氯量為5mg/L，每天的加氯量為252kg。加氯間內(nèi)設(shè)有2臺真空加氯機及其他附屬設(shè)備。接觸池池長60m，每格寬2.5m，共14格，有效水深為2m，廊道中平均流速為0.17m/s。3.2.8 污泥濃縮池初沉池的污泥量為8.4 m3/h,含水率為97%。只設(shè)一座污泥濃縮池，直徑為7.4m，有效水深為3m，水力停留時間為15.2h，安裝格柵式污泥攪拌和刮泥機。設(shè)計濃縮池通固量為5.88kg/(m2.h)，污泥濃縮后含水率為95%,濃縮污泥體積為5.04 m3/h。3.3 污水處理廠平面布置設(shè)計 平面布置平面布置應最大限度地滿足生產(chǎn)、管理包括設(shè)備維修的要求，按功能分區(qū)，

30、將工作上聯(lián)系多的設(shè)施，盡量靠近布置以便于管理，道路按區(qū)分設(shè)連通；生產(chǎn)區(qū)少受外來干擾，生活區(qū)盡量放置在廠前區(qū)，使廠區(qū)總體環(huán)境美觀、協(xié)調(diào)、運輸聯(lián)系方便；力求處理工藝流程布置簡短，順暢，盡量減少管線長度，降低流程水頭損失，有利于今后擴建；有效利用廠區(qū)建筑面積和土地，處理構(gòu)筑物布置應緊湊，但其間距應滿足構(gòu)筑物和管線的施工要求；并聯(lián)運行的構(gòu)筑物間應均勻配水；各構(gòu)筑物、建筑物道路的布置應按照相關(guān)的安全、衛(wèi)生規(guī)范要求，保持一定間距，間距大小由構(gòu)筑物的性質(zhì)、埋深、地質(zhì)和施工條件等諸多因素綜合確定，保證安全間距和通行檢修方便，滿足物料運輸和施工場地要求。依據(jù)以上的一般原則和要求，該污水廠平面布置如圖5。具體細節(jié)

31、見施工圖紙中的平面布置圖。 高程布置高程布置應綜合考慮提升泵的揚程、進水管的標高、廠區(qū)標高、地形、處理構(gòu)筑物以及接納水體的水位等因素來確定，一般就遵循認真計算管道沿程損失、局部損失，各構(gòu)筑物水頭損失，考慮最大流量的狀況，并留有一定余地；避免處理構(gòu)筑物之間跌水的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流；在留有余量水頭的前提下力求縮小全程水頭損失及提升泵站的全揚程，以降低運行費用；盡量可能使污水處理廠的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。由任務(wù)書所提供的資料可知：污水處理廠擬用場地較為平整，平整后廠區(qū)的地面標高為0.00m，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標高為-5.50m，充滿度為0.5m；

32、污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）為-2.0m，常水位為-3.0m，枯水位為-4.0m。因SBR池為間歇進水、池中部排水，水頭損失較大，綜合考慮，將污水分兩次提升，第一次由進水泵房的集水井提升至格柵渠后由重力自流經(jīng)沉砂池、沉淀池和調(diào)節(jié)池，再次提升至SBR池，自流經(jīng)消毒池、排放井后進入接納水體。構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算如表4：表4 構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失情況估算表構(gòu)筑物名稱損失原因水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱損失原因水頭損失（m）格柵和沉砂池過柵、跌水0.60水量調(diào)節(jié)池池底水泵排水，揚程滿足即可巴氏計量槽湍流0.30SBR池水池中部間歇排水，不作考慮初沉池配水井突然擴大0.30

33、接觸池湍流0.21輻流式沉淀池跌水0.60排水井突然擴大縮小0.40構(gòu)筑物間的水頭損失計算結(jié)果如表5：表5 構(gòu)筑物間連接管的水頭損失情況計算表管道名稱設(shè)計最大流量Q(m3/s）各管道的設(shè)計參數(shù)水頭損失()管徑()流速()長度（）水力坡度90彎頭（個）等徑三通（個）閘閥（個）沉砂池出水管0.789001.23500.0008310.23配水井配水管0.1955001.0500.002210.19初沉池出水管0.1955001.01100.002330.56SBR池出水管0.457001.172500.00074711.13接觸池出水管1.010001.28650.001210.20污水處理廠的高

34、程布置具體情況可參見施工圖紙中的工藝流程高程圖。3.4 附屬建筑物、道路及園林綠化設(shè)計污水處理廠的附屬建筑物按其功能可分為生產(chǎn)性附屬建筑物和生活性附屬建筑物兩大類。生產(chǎn)性附屬建筑物如化驗室、修理間、倉庫、車庫以及辦公用戶等，生活性附屬建筑物包括食堂、浴室、值班宿舍以及鍋爐房等。污水處理廠應設(shè)置通向各構(gòu)筑物和附屬建筑物的必要道路。這些道路主要擔負交通運輸和作為行人的通道，所以需要有設(shè)備進出和物料運輸?shù)牡攸c，都應有車行道到達。為了保持交通的暢通，主干道可以布置成環(huán)狀。綠化是污水廠平面布置的一個組成部分，污水處理廠應有較好的環(huán)境衛(wèi)生要求，綠化是達到這一目的的手段之一，廠區(qū)綠化設(shè)置不僅使人精神振作，還

35、能降低噪聲、美化環(huán)境。污水廠的綠化可由行道樹、綠籬、綠帶、綠地以及花壇等組成。第二部分 設(shè)計計算書1.1流量計算（1）設(shè)計流量： 設(shè)計最大流量：故該城鎮(zhèn)污水處理廠工程規(guī)模按50000m3/d實施，總變化系數(shù)為1.34 1.2格柵渠的設(shè)計計算1）格柵渠的計算設(shè)計最大流量：有效水深為：安全高度：柵前渠道的總寬度，共設(shè)2格，每格。圖6 中格柵渠計算草圖取進水渠寬度，漸寬開角為，則柵前漸開部分的長度：柵后部分的長度：柵渠總長度為：柵前流速：取柵條間隙：過柵流速：格柵安裝角度： 柵條數(shù)目：取柵條寬度，格柵有效寬度：2）水頭損失的計算取格柵條的斷面為兩頭半圓的距形，查得，則中格柵的水頭損失為：柵后渠總深：

36、3）柵渣量的計算對于柵條間距的中格柵，每單位體積的城市污水中被攔截的污物量為，則每日柵渣量為：宜采用機械清渣。1.3曝氣沉砂池的計算1）沉沙池的計算沉砂池采用帶除渣撇油渠的矩形曝氣沉砂池，共2格。設(shè)計最大流量：停留時間：水平流速：有效水深：安全高度：水流斷面面積：圖7 曝氣沉砂池計算草圖曝氣沉砂池總寬度：每格寬度曝氣沉砂池有效容積：有效池長：沉砂池的長寬比，所以需在距進水端和處設(shè)置兩道橫向擋板。2）曝氣量的計算：曝氣裝置采用穿孔管曝氣，孔徑，設(shè)于沿渠道壁一側(cè)的整個長度上，距池底。取每污水所需的空氣量，采用空氣定量調(diào)節(jié)，使水流保持最佳沉砂流速。每小時曝氣量為：3）沉砂斗的計算：沉砂斗所需的容積：

37、其中:X為沉砂量，取25每 污水，污水流量變化系數(shù)為清砂的時間間隔，取算得：在曝氣裝置同側(cè)的池底設(shè)一集砂槽，池底向集砂槽的坡度，集砂槽上口尺寸為：下底的尺寸為：集砂槽的深度，則兩個沉砂池的集砂槽的總?cè)莘e為：，符合設(shè)計要求。泥砂由抽砂泵抽至砂水分離室，砂水分離后砂子外運，污水回流至污水泵房的集水井重新處理。在沉砂池的出水端設(shè)置一個浮渣槽，采用人工清渣。1.4輻流式沉淀池的計算1) 設(shè)計參數(shù)采用中間進水周邊出水的池型。設(shè)計最大流量：表面負荷率：池子個數(shù)為5，4用1備，每個池子處理污水的最大流量：沉淀時間：2) 構(gòu)筑物的計算圖8 輻流式沉淀池計算草圖池的總表面積：每個池子的面積：池子的直徑：有效水深

38、：徑深比：，符合設(shè)計要求。3）貯泥區(qū)的計算污泥區(qū)所需的容積：其中與為進出水懸浮物的濃度，分別為和，為污泥容量，取，為污泥含水率，取，為排泥間隔，取，那么，污泥斗的容積：取上口的半徑，下口的半徑，泥斗壁與水平夾角，泥斗的高度，則污泥斗的容積為：，符合設(shè)計要求。取池底的坡度，則沉淀池底的落差：污泥濃縮區(qū)的容積為：那么，池底可以儲存污泥的體積共有：取安全高度，污泥沉降區(qū)的高度，池的周邊水深為：池的中心深度為：4) 進出水系統(tǒng)的計算進水豎井直徑采用，進水口尺寸為，共6個均勻分布在進水井壁。出水口的流速為：。出水采用單側(cè)環(huán)形集水槽，取集水槽寬度，溢流堰采用三角堰，取堰上水頭，則每個三角堰口的出水量和三角

39、堰的個數(shù)為：個三角堰的中心間距為：校核堰口負荷：符合設(shè)計要求。在出水堰前設(shè)置浮渣擋板和一個集渣斗，刮渣板安裝在刮泥機桁架的一側(cè)。1.5水量調(diào)節(jié)池的計算設(shè)計最大流量為：平均流量為：調(diào)節(jié)時間，則最大有效池容為：平均有效池容為：設(shè)計最大有效水深：取調(diào)節(jié)池的寬，那么其長度則為：。平均水深：緩沖高度：調(diào)節(jié)池總深度：1.6 SBR 池的計算1）設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量為平均流量：每個操作周期的時間分配為：進水厭氧攪拌：曝氣：缺氧攪拌：沉淀：出水與閑置：整個周期共，共有7組SBR池，6用1備，每組有2座池同時運行，6組SBR池交替運行。2）SBR池的計算每組SBR池每個周期處理的水量：進水水質(zhì)：，SS = 280m

40、g/L出水要求：，SS 30mg/L設(shè)計容積負荷，污泥指數(shù)，懸浮物濃度，則揮發(fā)性懸浮物的濃度每組反應池有效容積：取每周期換水高度,單座SBR池的池長，則池寬：圖9 SBR池計算草圖潷水器最低排水面與池底的距離為：取超高，則每個池的總深度為：。在出水端的池底設(shè)置一集泥斗，便于排掉多余的污泥及池水的排空。選定集泥斗的尺寸為：。3）曝氣量的計算為曝氣階段，總需氧量為：式中：為微生物代謝有機物需氧率，??；為微生物自身代謝的需氧率，??；為去除的BOD的濃度，。算得：由曝氣池的運行規(guī)律可知，SBR池每天總共曝氣時間為，則在階段，每組SBR池的需氧量為。選用BG-型微孔陶瓷曝氣器，氧的吸收率為。則每組SBR

41、池的供氣流量為：運行正常時最多有3組SBR池同時在曝氣，設(shè)計最大供氣流量為：4）進出水系統(tǒng)的計算污水由污水泵提升至配水井，配水井為每個SBR池開始配水由時間控制，結(jié)束則由SBR池的液面水位控制。污水處理后的出水開始由時間控制，結(jié)束則由液面水位控制，出水采用潷水器出水。選用XB-1600型旋轉(zhuǎn)潷水器，其出水能力為，潷水可調(diào)深度，每座SBR池配2臺潷水器，出水時間為：1.7接觸消毒池的計算SBR 池的出水進入接觸池進行消毒處理，采用液氯消毒法消毒。接觸池采用廊道式平流池，使污水處于湍流的狀態(tài)，從而與液氯充分混合。1）設(shè)計參數(shù)接觸池進水周期：；每個周期處理水量：；取接觸池的有效深度為：；廊道的寬度：

42、；轉(zhuǎn)彎處寬度：；接觸池長度：；則接觸池的隔板數(shù)為：，取圖10 接觸消毒池計算草圖接觸池的有效總寬度為：廊道中水流平均流速為：轉(zhuǎn)彎處水流流速為：2）水頭損失的計算接觸池內(nèi)的總水頭損失包括沿程水頭損失和轉(zhuǎn)彎處水頭損失，其值為：式中：為隔板轉(zhuǎn)彎處的局部阻力系數(shù)，取3；為廊道總長度，m；為轉(zhuǎn)彎次數(shù)，；為謝才系數(shù)，；為管渠粗糙系數(shù)，管筋混凝土渠；為當量水力半徑，m。代入數(shù)據(jù)算得：，可得：3）加氯量的計算取加氯量為，則每個周期需要的液氯的量為,每天的處理周期，每天的加氯量為。1.8污泥濃縮池的計算污泥主要來自輻流式沉淀池，污泥類型為初沉泥（PRI）。污泥濃縮池采用中間進水周邊出水的輻流式連續(xù)濃縮池，由于沉

43、淀池的排泥為間歇排泥排泥周期，故在濃縮池之前應設(shè)一個集泥池。由污泥泵將污泥從集泥池轉(zhuǎn)移到濃縮池。1）設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：污泥含固率：含固量：設(shè)計污泥濃縮后含固率：設(shè)計固體通量：濃縮池總表面積：濃縮池的直徑：取有效水深,那么有效池容：校核水力停留時間：符合要求。濃縮池清水的出水流量：清水回流進污水泵房的集水井。2）排泥的計算排泥流量為：取集泥斗的上口半徑，下底的半徑，高度，那么集泥斗可存儲濃縮污泥的體積為：排泥間隔為：為保證沉淀效果可取。濃縮污泥排進污泥均化池，均化后由污泥泵抽至壓濾機房壓濾。壓濾機房的濾液和沖洗水回流進污水泵房的集水井。1.9鼓風系統(tǒng)的計算1) 曝氣沉砂池的計算曝氣沉砂池的曝氣量

44、為：，連續(xù)供氣。選用的配氣干管，查得： ，,配氣干管的長度。在沉砂池上每配一根豎管，則曝氣池共需豎管18根，設(shè)空氣流量平均分配至每根管，則每根豎管的流量為。選用的配氣豎管，查得： ，。豎管長度。沿程阻力為：，其中：為溫度為時空氣容重的修正系數(shù)，取，查得：；為壓力為時的壓力修正系數(shù)，標高為時的大氣壓，查得：。可得，曝氣池配氣管的沿程阻力：局部阻力為：其中：為局部構(gòu)件的系數(shù)，各構(gòu)件的阻力系數(shù)見下表；為風管中平均空氣流速，；為空氣容重，取。曝氣沉沙池的局部構(gòu)件如表1，算得，局部阻力損失：表9 曝氣沉砂池曝氣系統(tǒng)局部構(gòu)件表構(gòu)件名稱數(shù)量（個）阻力系數(shù)90度彎管60.75三通11電磁閥（全開）10.17則

45、風機所需壓力：其中：為擴散器以上的水深，為充氣裝置的阻力，?。粸槭Ｓ鄩毫?，取。算得，曝氣沉砂池所需風機壓力：2）SBR池的計算：SBR池的最大曝氣量為，可同時為3組SBR池供氣。選用BG-型微孔陶瓷曝氣器，每個的服務(wù)面積為，阻力損失為，每組SBR池所需的曝氣器總數(shù)為：個每個池個。選用的配氣干管，查得：，曝氣干管的總長度為。每個SBR池進氣流量為。選用作為SBR池的進氣支干管，查得：，支干管長度為：。同法算得，SBR池曝氣系統(tǒng)沿程阻力為：表10 SBR池曝氣系統(tǒng)局部構(gòu)件表構(gòu)件名稱數(shù)量（個）阻力系數(shù)90度彎管60.75三通11電磁閥（全開）10.17局部阻力損失為：曝氣頭以上的水深，剩余壓力取，則SBR池所需風機壓力為：3）鼓風機的選擇曝氣沉砂池曝氣量為，所需風機壓力為，選擇TSD125型羅茨鼓風機為曝氣沉砂池供氣，共2臺，1用1備，其主要性能為：表11 TSD125型羅茨鼓風機主要性能口徑(mm)轉(zhuǎn)速(r/min)進口流量(