天津市北辰區(qū)雙清污水處理廠工藝設(shè)計(jì)論文中期報(bào)告

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：天津市北辰區(qū)雙清污水處理廠工藝設(shè)計(jì)專業(yè)：環(huán)境工程 報(bào)告提交日期：一、文獻(xiàn)綜述城鎮(zhèn)污水處理廠主要是處理城市生活和工業(yè)污水，水處理設(shè)施的安裝和使用是保護(hù)水資源和保護(hù)城市周圍水體免受污染的關(guān)鍵因素，在西方的一些發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市污水的集中二級(jí)處理1。由于我國(guó)城鎮(zhèn)化水平不斷提高，污水處理設(shè)施建設(shè)正在高速發(fā)展。其中以小型污水廠的增長(zhǎng)最快，但是一般情況下大型污水廠和氧化溝工藝的污水處理廠處理效果較好。22012年，我國(guó)投運(yùn)的污水處理設(shè)施達(dá)3836座，總設(shè)計(jì)處理能力1.49億立方米/日。平均日處理量1.16億立方米。34。污水處理廠的建設(shè)要應(yīng)地制宜的采用合適的

2、主體工藝和設(shè)計(jì)規(guī)模，以提高設(shè)施利用率。1.目前的污水處理技術(shù) 5目前城市污水處理程序包括一級(jí)處理、二級(jí)處理、深度處理及污泥處理。其中二級(jí)處理是城市污水處理的核心內(nèi)容，主要的處理工藝有活性污泥法和生物處理法等。其中以活性污泥法在城鎮(zhèn)污水處理中占據(jù)主導(dǎo)地位。6由于地理環(huán)境和排放標(biāo)準(zhǔn)的不同，和出于降低運(yùn)行成本簡(jiǎn)化管理的要求，很多新的技術(shù)和工藝被不斷的開發(fā)出來(lái)并被推廣應(yīng)用，如：AB 工藝，A/O 工藝，常規(guī) A/A/O 工藝、倒置 A/A/O 工藝、SBR 工藝、MBR 工藝、氧化溝及酸化水解與好氧法的串聯(lián)處理工藝等。1.1 AB工藝(AdsorptionBiooxidation) 這是一種由德國(guó)首先

3、開發(fā)的工藝，他把曝氣池分兩部分供氧，A池有機(jī)負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，污泥量大，污泥負(fù)荷在2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容積負(fù)荷在6kgBOD/(m3d)以上；B池的有機(jī)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。A池與B池之間設(shè)沉淀池。二級(jí)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工藝的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能耗，缺點(diǎn)是不適合低濃度水質(zhì)使用。 1.2 SBR工藝(Sequencing Batch Reactor) SBR工藝在20世紀(jì)初被開發(fā)出來(lái)。SBR工藝把進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水集中在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行。現(xiàn)在又開發(fā)出如ICEAS法、CAS

4、S法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，多數(shù)情況下可省去初沉池，因此可以減少占地和投資。1.3 A/A/O工藝(AnaerobicAnoxicOxic)這是一種由厭氧缺氧好氧組成的工藝。這種深度二級(jí)處理工藝是利用生物法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水。A/A/O法由托單和除磷兩個(gè)部分的機(jī)制組成。除磷機(jī)制：聚磷菌在好氧時(shí)吸收污水中的磷，磷在厭氧狀態(tài)下(DO0.3mg/L）被釋放出來(lái)，以污泥排出系統(tǒng)。二是脫氮機(jī)制：缺氧段要控制DO0.7 mg/L，兼氧脫氮菌利用水中BOD作為有機(jī)碳源，將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮?dú)猓_(dá)到脫氮的目的。水解指的是有機(jī)物在進(jìn)入微生物細(xì)胞前在在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。水

5、解（酸化）處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，可以和其它工藝組合達(dá)到降低處理成本和提高處理效率的目的。水解酸化工藝根據(jù)產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)速度不同，將厭氧處理控制在反應(yīng)時(shí)間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。1.5 氧化溝工藝7 氧化溝工藝形成于50年代，這種工藝構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理容易，得到了很好的應(yīng)用與推廣，并且依然在不斷地創(chuàng)新。目前已發(fā)展出多種形式，比較有代表性的有： 帕式(Passveer)簡(jiǎn)稱單溝式、奧式(Orb

6、al)簡(jiǎn)稱同心圓式、循環(huán)折流式和溝式氧化溝(T型氧化溝)2、國(guó)內(nèi)外一些技術(shù)的新發(fā)展情況介紹2.1 生物處理法的新進(jìn)展生物處理法是利用微生物的新陳代謝來(lái)消耗廢水中有機(jī)污染物的方法。由于它的主要代謝產(chǎn)物是CO2、H2O、NH3、SO2等穩(wěn)定的小分子，二次污染小，在處理生活污水和其它類似水體的時(shí)候具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。所以目前研究得生物處理法較多并且新技術(shù)層出不窮， 無(wú)論是好氧還是厭氧生物處理技術(shù)都得到了研究人員廣泛的研究。生物處理技術(shù)到目前為止已獲得了極大的發(fā)展，擁有較為成熟的技術(shù)和應(yīng)用。 隨著人們生活水平的不斷提高， 生活污水中的成也變得越來(lái)越復(fù)雜， 生物處理方法去除的污染物成分也變的越來(lái)越復(fù)雜。從以

7、前能處理降解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等一類物質(zhì)增加到也能處理合成洗滌劑、脫氮、脫磷及其它一些難降解的復(fù)雜有機(jī)物。由于能源現(xiàn)在緊張， 厭氧生物處理由于能產(chǎn)生甲烷而越來(lái)越引起人們的重視， 許多厭氧處理的新工藝正在不斷地被開發(fā)出來(lái)。2.2 活性污泥法的新發(fā)展活性污泥法的運(yùn)行方式并沒有太大的變化，現(xiàn)在主要是一些局部的小改動(dòng)?；钚晕勰喾ǖ陌l(fā)展主要體現(xiàn)在曝氣方式上， 如純氧曝氣、射流曝氣、 深井曝氣和微氣泡擴(kuò)散器等，提高的原理是增大氧轉(zhuǎn)移率和氧的利用率從而使曝氣池中氧的濃度增加。如美國(guó)新研制出來(lái)的一種超微氣泡擴(kuò)散器， 氣泡直徑只有50Lm， 氧吸收率高達(dá)90% ， Reid Engineering Com

8、pany of Frederick shurg 等研制的在氧化溝下表面曝氣也是一種曝氣方法的改進(jìn)， 把沖刷曝氣改進(jìn)成透平曝氣以避免產(chǎn)生氣溶膠、飛濺、結(jié)冰等問題。活性污泥法的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在功能多樣性上， 采用的方法有：1， 通過培養(yǎng)馴化專用細(xì)菌來(lái)增加活性污泥處理范圍， 使活性污泥法不在局限于普通生活污水的處理，還可以處理如酚一類難降解的有毒有機(jī)物；2，把活性污泥與其它處理方法組合使用，如活性炭活性污泥法，、生物氧化法的綜合處理法； 3，固定活性污泥法，使用塑料、合成纖維、焦炭、細(xì)沙等為提供微生物附著的表面， 使曝氣池同時(shí)存在附著相和懸浮相的生物；這些方法旨在提高活性污泥的凈化效率和抗有毒物

9、質(zhì)等沖擊負(fù)荷的能力同時(shí)具有、脫氮、脫色削減泡沫等效果， 國(guó)外已開始用于合成纖維、煉油、化工印染、等工業(yè)生產(chǎn)的污水處理。3、參考文獻(xiàn)1，姚宏 王輝 茍世 王春榮. 美國(guó)某污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行效果J. 環(huán)境工程學(xué)報(bào) 2013年1月 第一期2，楊勇，王玉明，王琪.我國(guó)城鎮(zhèn)及污水處理廠運(yùn)行現(xiàn)狀分析R 給水排水vol.37 no.8 20113，張凱松 城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)進(jìn)展 R 沈陽(yáng)110015 2003年10月4, 天津?qū)⑿陆?1座污水處理廠N. 渤海早報(bào) 2012-11-295, 李亞峰 晉文學(xué) S 城市污水處理廠運(yùn)行管理 化學(xué)工業(yè)出版社 2005.6 p28-p437，污水處理的氧化溝技術(shù)

10、M 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 19889，Peavy, H. S., Rowe, D. R., and Tchobanoglous, G. (1985).Environmentalengineering, McGraw-Hill, New York.10，Masahiro Maeda, Hiroshi Mizushima”, and Kazumasa，G.(2002) Ito Development of the Real-Time Control (RTC) System for Tokyo Sewage system , ASCE11,Nalin Wikramanayake andE.J.H.C

11、orea,G.Alternative Technology for Urban Wastewater Treatment(2003)二、 本課題研究的問題和擬采用的相應(yīng)的工藝流程1、 課題的設(shè)計(jì)背景雙青污水處理廠是天津市最大的保障房項(xiàng)目雙青新家園的配套建設(shè)工程，總占地面積80畝，總投資1.4億元，日處理污水能力達(dá)到4萬(wàn)立方米，處理后的污水將達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠綜合排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，除了滿足雙青新家園的污水處理需求外，還能夠解決附近河北工業(yè)大學(xué)、天津醫(yī)藥醫(yī)療器械工業(yè)園的生產(chǎn)生活污水排放問題。在該污水處理廠建設(shè)的同時(shí)，北辰區(qū)在雙口鎮(zhèn)和青光鎮(zhèn)域內(nèi)鋪設(shè)了污水管網(wǎng)，并對(duì)永清渠等河道沿線的排污口進(jìn)行了封堵，確

12、保生產(chǎn)生活污水經(jīng)過污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放，從而進(jìn)一步打造水清、地綠、天藍(lán)的生態(tài)宜居新環(huán)境，提升北辰西部地區(qū)發(fā)展的綜合實(shí)力。2、設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)33/ d。原水水質(zhì)：CODCr=380 mg/L BOD5=190 mg/L SS=230mg/L出水水質(zhì)：CODCr60 mg/L BOD520 mg/L， SS20mg/L 氨氮15 mg/L TP（以P計(jì)）=1.0 mg/L pH=6-93、 擬采用的相應(yīng)的工藝流程 3.1 工藝流程的組成污水處理廠工藝流程包括一級(jí)機(jī)械處理工段、二級(jí)微生物處理工段和污泥處理工段三個(gè)階段。 3.1.1 一級(jí)機(jī)械處理工段在污水進(jìn)水處設(shè)置粗格柵,去除大塊雜質(zhì),以防止泵腔

13、堵塞和損壞葉輪；泵后再設(shè)置細(xì)格柵,保護(hù)后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 設(shè)置曝氣沉砂去除污水中的無(wú)機(jī)性泥砂池可以保護(hù)后續(xù)生物處理工段的正常穩(wěn)定運(yùn)行、保證和提高生物反應(yīng)池的有效利用率。 3.1.2 二級(jí)生物處理工段 一小部分，一般氮的去除率只有20左右，通過生物合成去除的磷也只有1525，殘存的大部分氮和磷將隨水排放到收納水體，因此不能滿足本污水處理廠的處理目標(biāo)，與生物法除磷相比，生物除磷脫氮技術(shù)具有對(duì)有機(jī)物、氮和磷去除率高、投資較低、運(yùn)行費(fèi)用省、污泥沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)而受到污水處理界的重視，生物除磷脫氮工藝能將總氮去除率提高到7095，磷酸鹽的去除率提高到7090，可以穩(wěn)定可靠的滿足本污水處理廠的處理要

14、求。因此該設(shè)計(jì)的污水處理廠生物處理工段將采用生物除磷脫氮工藝3.1.3 污泥處理工段污水處理廠的污泥先經(jīng)過重力濃縮,再機(jī)械脫水,處理后的污泥經(jīng)農(nóng)用堆肥后農(nóng)業(yè)利用或用于城市園林綠化。由于污泥中含有的重金屬離子可以經(jīng)過植物的根部富集對(duì)人體造成傷害，因此處理后的污泥多用于城市園林綠化。3.2 可采用的方案比較3.2.1 常規(guī)A/A/O工藝(方案一)將除磷與脫氮工藝相結(jié)合,構(gòu)成既能除磷又能脫氮的系統(tǒng)。工藝的第一部分為厭氧區(qū)，回流污泥和污水進(jìn)入該區(qū)，并混合。在厭氧條件下，回流污泥中的聚磷菌可吸收一部分有機(jī)物，同時(shí)釋放大量磷。污水中的BOD由于有機(jī)物的減少而下降，同時(shí)NH3-N因細(xì)胞合成而被去除一部分，使

15、污水中NH3-N濃度下降，。在缺氧段，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作炭源，將硝態(tài)氮(NOX-N)還原為N2,從而除去污水中的氮。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解；有機(jī)氮先被氨化繼而被硝化，使NH 3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。所以，A/A/O工藝可以完成有機(jī)物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能。脫氮的前提是好氧池完成NH3-N硝化這一功能。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，但污泥回流中的硝酸鹽將對(duì)厭氧池產(chǎn)生不利影響，降低除磷效果。3.2.2 倒置A/A/O工藝(方案二)倒置A/A/O工藝是在常

16、規(guī)A/A/O工藝的基礎(chǔ)上改良開發(fā)的一種工藝。該工藝將缺氧段設(shè)置在工藝開始處，使反硝化得到更多的氮源，使系統(tǒng)的脫氮能力得到加強(qiáng)。聚磷菌在厭氧條件下釋放磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境，使聚磷菌在厭氧狀態(tài)下的吸磷動(dòng)力得到充分的利用提高了系統(tǒng)的除磷效率。而且，由于混合液回流與污泥回流系統(tǒng)合并，工藝流程被的大大簡(jiǎn)化，不僅有利于運(yùn)行管理，同時(shí)降低了運(yùn)行成本。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，倒置A/A/O工藝具有更高的脫氮除磷效率，而且對(duì)外界環(huán)境條件變化有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。3.3 綜合分析選擇以上的兩個(gè)方案都是在同一個(gè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上設(shè)計(jì)的,處理污水均符合排放要求。兩方案產(chǎn)生的污泥量都比較少且基本趨于穩(wěn)定,對(duì)廠區(qū)環(huán)境影響較小，綜合比較兩種

17、方案的環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)。但是，方案二有前置缺氧段，提高了工藝生物除磷效率。方案一和方案二構(gòu)筑物大致相同，并且采用連續(xù)流運(yùn)行，操作管理方便。但是，方案二除磷脫氮效果好，投資省，運(yùn)行費(fèi)用稍低。在總體上更適合于污水處理廠，因此設(shè)計(jì)選擇倒置 A/A/O 工藝作為污水處理的工藝。該工藝的流程圖如下： 進(jìn)水粗格柵泵房細(xì)格柵污泥外運(yùn)污泥壓縮污泥脫水溢流出水沉砂池出水污泥回流二沉池 消毒生物反應(yīng)池缺氧段好氧段厭氧段污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1 粗格柵1. 設(shè)置 粗格柵同集水井、進(jìn)水泵房,合建成整體構(gòu)筑物，進(jìn)水井設(shè)在粗格柵前，進(jìn)水管為鋼筋混凝土管由廠外接入。進(jìn)水井內(nèi)設(shè)溢流管，污水處理廠事故檢修時(shí)可溢流排放。

18、井內(nèi)設(shè)兩臺(tái)800800的鑄鐵方閘門，分別對(duì)應(yīng)兩條格柵，在格柵檢修時(shí)使用。此外，格柵采用機(jī)械清渣。2. 粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)流量1設(shè)計(jì)平均流量Qave =26000m3/d=1080m3/h2設(shè)計(jì)最大流量Qmax =1625m33/s3變化系數(shù)粗格柵用最大設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算Qmax=1625m33/s 設(shè)計(jì)參數(shù)選擇及計(jì)算 根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，粗格柵采用機(jī)械清除時(shí)格柵柵條凈間隙應(yīng)滿足16mm25mm；污水過柵流速應(yīng)滿足0.6m/s1.0m/s；格柵渠道內(nèi)的水流速一般為0.4m/s0.9m/s；機(jī)械清除格柵傾角應(yīng)滿足6090。 柵條間隙數(shù)n=式中： n 格柵間隙數(shù)； Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m

19、3/s； 格柵傾角，度； h柵前水深，m； v過柵流速，m/s； e柵條凈間隙。設(shè)h=0.6m，v=0.8m/s，e=0.020m，=60代入數(shù)據(jù)得：n44個(gè) 柵槽寬度B=S(n1)+en式中：B 柵槽寬度，m； S 格條寬度，m； e 柵條凈間隙； n 格柵間隙數(shù)，個(gè)。代入數(shù)據(jù)得：B=1.31m（設(shè)計(jì)取1.3m） 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1=已知B=1.3m；設(shè)進(jìn)水渠寬B1=1m，漸寬部分展開角1=20代入數(shù)據(jù)得：L1 柵槽與出水渠連接渠的漸縮長(zhǎng)度L2=L1/2 通過格柵的水頭損失式中：k系數(shù)，格柵受污染物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般為k=3； g重力加速度，9.81m/s2； 形狀系數(shù)，

20、當(dāng)為矩形斷面時(shí)，=2.42； 格柵傾角，度； v過柵流速，m/s。已知e=0.020m，S=0.01m，v=0.8m/s，=602。代入數(shù)據(jù)得：h1=0.0807m（取0.1m） 柵槽總高度H=h+h1+h2式中：h2柵前渠道超高，m，一般用0.3m。 柵前槽高H1=h+h2已知 h=0.6m，h2 柵槽總長(zhǎng)度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tg帶入數(shù)據(jù)得：L5.2m（考慮到設(shè)備的操作空間，實(shí)際設(shè)計(jì)取值為6m） 設(shè)備的選擇選用GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵。設(shè)備臺(tái)數(shù)：兩臺(tái)（一用一備）設(shè)備基本參數(shù)：公稱柵寬 B=1.3m（有效寬度）安裝角度 =60柵條截面積 5010mm23.1.2 進(jìn)水泵房1泵房

21、形式的選擇 采用潛水泵站。潛水泵站不同于干式泵站，潛水泵的電機(jī)防水密封，可以長(zhǎng)期浸入清水和雨污水池中，不存在受潮問題，潛水泵電機(jī)機(jī)組整體安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定，便于就位和更換，所以潛水泵站無(wú)需上部廠房，也簡(jiǎn)化了地下結(jié)構(gòu)，降低了工程造價(jià)，但是由于潛水泵在水下運(yùn)行，要有可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)控制和保護(hù)功能作依托，因此，潛水泵價(jià)格較高。 2潛水泵的選擇選用 QW 型潛水式排污泵。設(shè)備型號(hào)：350QW15001590設(shè)備臺(tái)數(shù)：三臺(tái)（兩用一備）設(shè)備基本參數(shù)：?jiǎn)闻_(tái)流量 Q=1500m3/h設(shè)計(jì)揚(yáng)程 H=15m單臺(tái)功率 N=90kw口 經(jīng) D=350mm3.1.3 細(xì)格柵1設(shè)計(jì)流量細(xì)格柵用最大設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)

22、計(jì)計(jì)算：Qmax =1080m33/s選用兩套設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備的設(shè)計(jì)流量：Qmax3/s2設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇及計(jì)算 根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，細(xì)格柵采用機(jī)械清除時(shí)格柵柵條凈間隙應(yīng)滿足1.5mm10mm；污水過柵流速應(yīng)滿足 0.6m/s1.0m/s；格柵渠道內(nèi)的水流速一般為 0.6m/s0.8m/s；機(jī)械清除格柵傾角應(yīng)滿足 6090(傾角小時(shí)較省力,但占地多)。 柵條間隙數(shù)n=式中： n 格柵間隙數(shù)； Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，度； h柵前水深，m； v過柵流速，m/s； e柵條凈間隙。設(shè)h=0.6m，v=0.8m/s，e=0.010m，=60代入數(shù)據(jù)得：n88個(gè) 柵槽寬度B=S(n1

23、)+en式中：B 柵槽寬度，m； S 格條寬度，m； e 柵條凈間隙； n 格柵間隙數(shù)，個(gè)。代入數(shù)據(jù)得：B=1.75m（設(shè)計(jì)取1.8m） 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1=已知B=1.8m；設(shè)進(jìn)水渠寬B1=1m，漸寬部分展開角1=20代入數(shù)據(jù)得：L1 柵槽與出水渠連接渠的漸縮長(zhǎng)度L2=L1/2 通過格柵的水頭損失式中：k系數(shù)，格柵受污染物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般為k=3； g重力加速度，9.81m/s2； 形狀系數(shù)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)，=2.42； 格柵傾角，度； v過柵流速，m/s。已知e=0.020m，S=0.01m，v=0.8m/s，=602。代入數(shù)據(jù)得：h1=0.0807m（取0.1m）

24、柵槽總高度H=h+h1+h2式中：h2柵前渠道超高，m，一般用0.3m。 柵前槽高H1=h+h2已知 h=0.6m，h2代入數(shù)據(jù)得：H1 柵槽總長(zhǎng)度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan帶入數(shù)據(jù)得：L5.2m（考慮到設(shè)備的操作空間，實(shí)際設(shè)計(jì)取值為6m） 柵渣量W=QmaxW186400Kz1000式中：W每日柵渣量，m3/d；W1柵渣量，m3/103m33/103m3；Kz生活污水流量總變化系數(shù)，設(shè)計(jì)取值1.5。33/d宜采用機(jī)械清渣3設(shè)備的選擇選用TGS系列回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。設(shè)備臺(tái)數(shù)：兩臺(tái)（同時(shí)工作）設(shè)備基本參數(shù)：齒耙寬度 B=960mm單個(gè)設(shè)備寬 B1=1100mm格柵間隙 e=10

25、mm安裝角度 =603.1.4 沉砂池1 沉砂池的選擇 沉砂池按結(jié)構(gòu)型式主要分為4種，平流式、豎流式、曝氣式、渦流式。上述四種沉砂池中，平流式矩形沉砂池在設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，它的構(gòu)造簡(jiǎn)單并且處理效果好。豎流沉砂池不常用，處理效果差。曝氣沉砂池在池子的一側(cè)通入空氣，池中水流旋轉(zhuǎn)前進(jìn)。可通過通入空氣量控制水流旋轉(zhuǎn)速度，除沙效果較為穩(wěn)定，其應(yīng)用也比較廣泛，但由于有預(yù)曝氣的作用，在有脫氮除磷工藝的要求時(shí)，對(duì)后續(xù)的脫氮除磷不利。渦流式沉砂池是利用水利渦流去除水中的泥沙。這種遲型具有基建費(fèi)用低、運(yùn)行效果好等優(yōu)點(diǎn)，在北美等國(guó)家被廣泛使用，在我國(guó)污水處理廠的設(shè)計(jì)中，也越來(lái)越多的被采納因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)要求進(jìn)行脫氮除磷

26、，所以本次使用兩組渦流式沉砂池。2 沉砂池的計(jì)算1. 沉砂池的直徑 式中： Q設(shè)計(jì)流量，； 表面負(fù)荷，； 則 m2. 沉砂池有效水深 式中： t水力停留時(shí)間，設(shè)計(jì)中取t=35s 則 =1.60(m)3.沉砂室所需容積 式中: 平均流量，； X城市污水沉砂量，,污水一般采用30污水； T清除沉砂的時(shí)間,間隔設(shè)計(jì)中取T=3d。4. 沉砂斗容積 式中： d沉砂斗上口直徑，m，設(shè)計(jì)中取d=1.0m； 沉砂斗圓柱體的高度，m,設(shè)計(jì)中取=1.5m； 沉砂斗圓臺(tái)體的高度，m； r沉砂斗下底直徑，m，一般才用0.40.6m,設(shè)計(jì)中取r=0.5m. =1.07+0.02=1.09（）5 沉砂池總高 式中： 沉砂

27、池超高，m，一般采用0.30.5m，設(shè)計(jì)中取=0.5m； 沉砂池緩沖層高度，m； =0.75（m） 6 進(jìn)水渠道 進(jìn)水渠與渦流式沉砂池呈切線方向進(jìn)水，以提供渦流的初速度。 渠寬： 式中： 進(jìn)水渠道寬度，m； 進(jìn)水流速，一般采用0.60.9m/s，設(shè)計(jì)中取=0.7m/s； 進(jìn)水渠道水深，m，設(shè)計(jì)中取=1.0m。 校核 進(jìn)水渠道長(zhǎng)度 7. 出水渠道 出水渠道與進(jìn)水渠道建在一起，中建設(shè)閘板，以便在沉砂池檢修時(shí)超越沉砂池，兩渠道夾角大于，最大限度地延長(zhǎng)沉砂池內(nèi)的水力停留時(shí)間。池中應(yīng)設(shè)立漿液分離機(jī)。 渠寬=2=28. 排砂裝置 采用空氣提升器排砂，排砂時(shí)間每三日一次，每次12小時(shí)，所需空氣量為排砂量的1

28、520倍 。排砂經(jīng)砂水分離器，水排至提升泵站，砂曬干外運(yùn)填埋。 在污水廠中，同一種構(gòu)筑物的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于2個(gè)，并應(yīng)考慮均勻配水。處理廠的配水設(shè)施雖不是主要處理裝置，但因其有均衡的發(fā)揮各個(gè)處理構(gòu)筑物運(yùn)行能力的作用，能保證各處理構(gòu)筑物經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行，所以，均勻配水是污水廠工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。1. 設(shè)計(jì)要求 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； 從一個(gè)方向和用其中的圓形入口通過內(nèi)部為圓筒形的管道向其引水的環(huán)形配水池，當(dāng)從一個(gè)方向進(jìn)水時(shí)，保證分配均勻的條件是： 應(yīng)取中心管直徑等于引水管直徑； 中心管下的環(huán)形

29、孔高應(yīng)取0.250.5D1； 當(dāng)污水從中心管流出時(shí)，不應(yīng)當(dāng)有配水池直徑和中心管直徑之比D/D1大于1.5的突然擴(kuò)張； 在配水池上部必須考慮液體通過寬頂堰自由流出。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算3/s，曝氣沉砂池的出水經(jīng)配水井流入初沉池，設(shè)二座初次沉淀池。 進(jìn)水井管徑D1 配水井進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q=0.45m3/s。當(dāng)進(jìn)水管徑為D1=800mm時(shí)，流速為0.85m/s1.0m/s，滿足設(shè)計(jì)要求。 矩形寬頂堰 進(jìn)水從配水井中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入2個(gè)水斗再由管道接入二座初沉池，3/s,配水井采用矩形寬頂溢流堰至配水管。 堰上水頭H3/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三堰，所以，本設(shè)計(jì)采用矩形

30、堰。（堰高H取0.5m）矩形堰的流量q=式中 q矩形堰的流量，m3/s；H堰上水頭，m；b堰寬，m，取b=1.0m；m0流量系數(shù)，通常取0.3270.332，該設(shè)計(jì)中取0.33。 堰頂厚度B 根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)2.5B/H10時(shí)，屬于矩形寬頂堰，取B=1.0米，這時(shí)B/H=2.64（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D23/s，可算得v=0.96m/s。（滿足要求） 配水漏斗上口口徑D1800=1200mm3.1.6 初沉池1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明 初沉池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，它的作用是對(duì)原水進(jìn)行泥水分離，使原水得到澄清，作為生物處理池的預(yù)處理構(gòu)筑物。

31、選用輻流式沉淀池，其出水進(jìn)水的布置方式中心進(jìn)水，周邊出水；周邊進(jìn)水，周邊出水；周邊進(jìn)水，中心出水三種形式為了布水均勻本次設(shè)計(jì)采用中心進(jìn)水，周邊出水形式。 設(shè)計(jì)計(jì)算1 池表面積A=Qmax/q式中 Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/h; q22 單池面積A單池=A/n式中 n 初沉池個(gè)數(shù)，初沉池設(shè)兩個(gè)，同時(shí)工作。23 池直徑 代入數(shù)據(jù)得：D=22.5（設(shè)計(jì)取值D=23m）4 沉淀部分有效水深h2=qt式中 t 沉淀時(shí)間，一般為1.02.0h，取值t=1.5h。代入數(shù)據(jù)得：h2=3m初沉池有效水深宜采用2.04.0m，因此符合規(guī)定驗(yàn)證經(jīng)深比：D/h2經(jīng)深比一般為612，因此符合規(guī)定5 沉淀部分有效容積

32、V0=Qmaxt/n代入數(shù)據(jù)得：V036 沉淀池坡底落差h4=I（D/2r1） 式中 I 池底坡度，坡向泥斗的底坡不宜小于0.05，設(shè)計(jì)取值0.05；r1 泥斗上頂半徑，設(shè)計(jì)取值3m。代入數(shù)據(jù)得：h47 沉淀池周邊（有效）水深H0=h2+h3+h5式中 h3 緩沖層高度，一般采用0.5m；h5 掛泥板高度，一般采用0.5m。代入數(shù)據(jù)得：H0=4m8 沉淀池總高度H=H0+h4+h6式中 h6 9 泥斗計(jì)算 1) 污泥斗高度h7=（r1r2）tan式中 r1 泥斗上頂半徑，設(shè)計(jì)取值3m；r2 泥斗下頂半徑，設(shè)計(jì)取值2m； 泥斗壁角度，設(shè)計(jì)為60代入數(shù)據(jù)得：h72m2) 污泥斗容積V1=h7/3（

33、r12+r2r1+r2）代入數(shù)據(jù)得：V133) 池底錐形部分容積V2=h4/3（R2+Rr1+r12）式中 r1 泥斗上頂半徑，設(shè)計(jì)取值3m；R 二沉池半徑，設(shè)計(jì)取值17m。已知：h4代入數(shù)據(jù)得：V23因此，池底可儲(chǔ)存污泥的體積為：V1+V2310 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算1) 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q進(jìn)=Qmax/n式中 Qmax 3/s；n 初沉池個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)取值2。代入數(shù)據(jù)得：Q進(jìn)3/s驗(yàn)證：進(jìn)水管徑D1采用800mm，則流速：V=0.97m/s0.6m/s（符合規(guī)范）2) 進(jìn)水豎井進(jìn)水井經(jīng)D21.2m共6個(gè)沿井壁均勻布置。 出水口流速：v2=Q進(jìn)代入數(shù)據(jù)得：v2=0.113m/s0.2m/s(符合規(guī)范要求

34、)3) 紊流筒計(jì)算紊流筒過流面積：f=Q進(jìn)/v3式中 v3 紊流筒中流速一般為0.030.02m/s(設(shè)計(jì)取0.03m/s)2紊流筒直徑：D3=代入數(shù)據(jù)得：D311 出水部分設(shè)計(jì)1) 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=Q單/2已知：Q單3/s代入數(shù)據(jù)得：q集3/s環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)（采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽）設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.7m，集水槽總高度為0.7+0.3（超高）=1.0m。12 出水溢流堰的設(shè)計(jì)3.1.7 生物反應(yīng)池 生物反應(yīng)池是整個(gè)污水處理工藝流程中的核心環(huán)節(jié)，是污水廠的關(guān)鍵構(gòu)筑物，在整個(gè)設(shè)計(jì)中占有重要地位。本設(shè)計(jì)選用倒置A/A/O工藝，（某些參數(shù)取值參照常規(guī)A/A/O工藝）。1. 反應(yīng)池容積 原

35、水的BOD值190mg/LV=(進(jìn)水BOD出水BOD)Qave/XaUs式中 Qave 平均設(shè)計(jì)流量，m3/d； Xa 混合液污泥濃度，一般采用25004000mg/L,設(shè)計(jì)取值4000mg/L（安全考慮）； Us BOD污泥負(fù)荷，一般采用0.10.2,設(shè)計(jì)取值0.2。已知Qave=26000m3/d，進(jìn)水BOD=190mg/L，出水BOD=20mg/L代入數(shù)據(jù)得：V=5525m32. 單池的有效面積A=LB=V/2H式中 L 單池長(zhǎng)度，m；B 單池寬度，m；H 生物池有效水深，設(shè)計(jì)取值5m。已知 V=11000m3，則LB=1100m2驗(yàn)證：L/b=7.27（符合規(guī)范，L/B一般為510）b

36、/H=1.1（符合規(guī)范，B/H一般為12）單池實(shí)際容積：V=5bLH 帶入數(shù)據(jù)得：?jiǎn)纬氐膶?shí)際容積V=5500m3（滿足設(shè)計(jì)要求）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，生物池各區(qū)容積比例：缺氧區(qū)：厭氧區(qū)：好氧區(qū)：調(diào)節(jié)區(qū)=2:2:7:1則生物池各區(qū)容積分別為：V缺=875m3 V厭=875m3 V好=3065m3 V調(diào)=435m3各段停留時(shí)間分別為：缺氧區(qū)：2h厭氧區(qū)：2h好氧區(qū)：7h調(diào)節(jié)區(qū)：1h3. 需氧量計(jì)算硝化需氧量：TN2.9)進(jìn)水TN/1000已知：進(jìn)水TN=50mg/L，出水TN=15mg/LQave=26000m3/d代入數(shù)據(jù)得：OVn=3125m3/d有機(jī)物氧化需氧量：OVc=1.5（進(jìn)水BOD出水BOD

37、）Qave/1000已知：進(jìn)水BOD=190mg/L，水BOD=20mg/L，Qave=26000m3/d代入數(shù)據(jù)得：OVc=12632m3/d總需氧量： OV=OVn+OVc代入數(shù)據(jù)得：OV=15757m3/d實(shí)際供氣量：V=式中 EA 氧轉(zhuǎn)移效率，與水深有關(guān)，穿孔曝氣管取15； 空氣密度，取1.293； Qw 空氣含量，約為1/5，取值0.233。 代入數(shù)據(jù)得：V=348680m3/d4 設(shè)備選擇 選用RF-290型羅茨鼓風(fēng)機(jī)五臺(tái)，四用一備，單臺(tái)風(fēng)量為115.3m3/min，轉(zhuǎn)速為880r/min，排氣壓力為58.8KPa，所配電功率N=160kw。5 空氣系統(tǒng)計(jì)算 在好氧區(qū)中間廊道上設(shè)一

38、根干管，在兩邊好氧區(qū)各設(shè)兩根配氣豎管，調(diào)節(jié)區(qū)設(shè)一根配氣豎管，共五根配氣豎管。1) 每根豎管的供氣量q=Gsn式中 n 配氣豎管的總數(shù)，設(shè)計(jì)取5個(gè)；代入數(shù)據(jù)得：q2) 好氧區(qū)所需空氣擴(kuò)散器總數(shù)n=A式中 A 好氧區(qū)和調(diào)節(jié)區(qū)平面面積，設(shè)計(jì)取60725/6=700m2 a 2。代入數(shù)據(jù)得：n=1400個(gè)安全考慮，設(shè)計(jì)采用每個(gè)豎管上安設(shè)330個(gè)空氣擴(kuò)散器。3) 調(diào)節(jié)區(qū)所需空氣擴(kuò)散器總數(shù)n=A式中 A 好氧區(qū)和調(diào)節(jié)區(qū)平面面積，設(shè)計(jì)取60721/6=140m2；a 每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積，設(shè)計(jì)取0.5m2。代入數(shù)據(jù)得：n=300個(gè)安全考慮，設(shè)計(jì)采用每個(gè)豎管上安設(shè)320個(gè)空氣擴(kuò)散器。 3.1.8 二沉池1

39、. 設(shè)計(jì)說(shuō)明 二沉池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，它的作用是泥水分離，使混合液澄清。選用輻流式沉淀池，其出水進(jìn)水的布置方式中心進(jìn)水，周邊出水；周邊進(jìn)水，周邊出水；周邊進(jìn)水，中心出水三種形式為了布水均勻采用中心進(jìn)水，周邊出水形式。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算 池表面積A=Qmax/q式中 Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/h;q 表面負(fù)荷，一般采用1.01.5，設(shè)計(jì)取值1.代入數(shù)據(jù)得：A=1625m2 單池面積A單池=A/n式中 n 二沉池個(gè)數(shù)，二沉池設(shè)兩個(gè)，同時(shí)工作。2 池直徑代入數(shù)據(jù)得：D=（設(shè)計(jì)取值D=） 沉淀部分有效水深h2=qt式中 t 沉淀時(shí)間，一般為1.54.0h，取值t=4h。代入數(shù)據(jù)得：h2=4

40、m二沉池有效水深宜采用2.04.0m，因此符合規(guī)定驗(yàn)證經(jīng)深比：D/h2=12經(jīng)深比一般為612，因此符合規(guī)定 沉淀部分有效容積V0=Qmaxnt代入數(shù)據(jù)得：V0=6500m3 沉淀池坡底落差h4=I（D/2r1)式中 I 池底坡度，坡向泥斗的底坡不宜小于0.05，設(shè)計(jì)取值0.05；r1 泥斗上頂半徑，設(shè)計(jì)取值4m。代入數(shù)據(jù)得：h4=1m 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算4) 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q進(jìn)=Q單（1+R）式中 Q單 單池設(shè)計(jì)流量，本設(shè)計(jì)為0.486m3/s； R 回流比，本設(shè)計(jì)取值200。驗(yàn)證：進(jìn)水管徑D1采用1300mm，則 流速：V=1.10m/s0.6m/s（符合規(guī)范）5) 進(jìn)水豎井2，共7個(gè)沿井壁均勻

41、布置。出水口流速：v2=Q進(jìn)7代入數(shù)據(jù)得：v2=0.174m/s0.2m/s(符合規(guī)范)6) 紊流筒計(jì)算紊流筒過流面積：f=Q進(jìn)v3式中 v3 紊流筒中流速一般為0.030.02m/s(設(shè)計(jì)取0.03m/s)2紊流筒直徑：D3=代入數(shù)據(jù)得：D3=8.23m（設(shè)計(jì)取值8.3m） 出水部分設(shè)計(jì)6) 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=Q單2已知：Q單3/s代入數(shù)據(jù)得：q集3/s7) 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)（采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽）槽寬：b=2式中 k 安全系數(shù)，一般采用1.21.5，設(shè)計(jì)采用1.5（安全考慮）。代入數(shù)據(jù)得：b=1.202m（設(shè)計(jì)取1.2m） 8) 槽內(nèi)終點(diǎn)水深h終=q集vb式中 v 槽中流速，設(shè)計(jì)采用0

42、.6m/s。9) 臨界水深hk=10) 槽內(nèi)起點(diǎn)水深h起=校核：當(dāng)水流增加一倍時(shí)，即q集=0.486m3/s，槽內(nèi)流速v取0.8m/s則：因此，設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.7m，集水槽總高度為0.7+0.3（超高）=1.0m。 出水溢流堰的設(shè)計(jì)采用出水三角堰，角度904) 每個(gè)三角堰的流量q1式中 H1 堰上水頭，本設(shè)計(jì)取0.05m（H2O）5) 三角堰個(gè)數(shù)n1=Q單q1代入數(shù)據(jù)得:n1=623.07個(gè)（設(shè)計(jì)取624個(gè)）6) 三角堰中心距L1=式中 b1 出水堰距池邊距離，設(shè)計(jì)取0.85m。代入數(shù)據(jù)得：L1二沉池集配水井(1) 配水井中心管管徑D=式中：D-配水井中心管直徑（m）；V-中心管內(nèi)污水

43、流速（m/s），一般采用v0.6m/s ；Q-設(shè)計(jì)進(jìn)水流量（m3/s）。代入數(shù)據(jù)得D=1.92m，取D=2m。(2) 配水井直徑D1=式中： D1 配水井直徑（m）；Vs 配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取0.20.4m/s，設(shè)計(jì)取0.3m/s；代入數(shù)據(jù)得：D1=4.04m（設(shè)計(jì)取4m）(3) 集水井直徑 D2=式中： D2 配水井直徑（m）；vs 配水井內(nèi)污水流速（m/s），設(shè)計(jì)取0.3m/s。代入數(shù)據(jù)得：D2=5.33m（設(shè)計(jì)取5.4m）(4) 進(jìn)水管直徑由生物池進(jìn)入集配水井流量0.972m3/s，采用鑄鐵管管徑DN=1200mm,一根，(5) 進(jìn)水管管徑由二沉池進(jìn)入集水井流量0.486m

44、3/s，采用鑄鐵管，管徑DN=800mm，v=0.97m/s。(6) 總出水管3.4 污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 初沉池產(chǎn)生的污泥直接進(jìn)入污泥貯池。二沉池產(chǎn)生的活性污泥由地下管道自流入回流污泥泵房，一部分污泥經(jīng)回流污泥泵提升進(jìn)入生物反應(yīng)池參加反應(yīng)，二沉池及生物反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余污泥由剩余污泥泵提升至污泥貯池中，經(jīng)污泥貯池均衡后進(jìn)入脫水機(jī)房?jī)?nèi)的濃縮脫水機(jī)，剩余污泥經(jīng)濃縮脫水形成的泥餅外運(yùn)作為農(nóng)肥或用于綠化。3.4.1 回流污泥1. 回流污泥量計(jì)算Q回=QR式中 Q 平均設(shè)計(jì)流量，2500m3/h； R 污泥回流比，設(shè)計(jì)采用200。代入數(shù)據(jù)得：Q=5000m3/h2. 排泥管內(nèi)流速 v=0.397.式中

45、 kst 采用鋼管，kst=95； D 排泥管管徑，設(shè)計(jì)取1.2m； j 水力坡度，設(shè)計(jì)取0.001。代入數(shù)據(jù)得：v=1.35m/s1m/s（符合規(guī)范）3. 水頭損失計(jì)算 沿程水頭損失h1=ajL式中 a 比阻，設(shè)計(jì)采用1； L 二沉池至回流污泥泵房的距離，設(shè)計(jì)采用50m。代入數(shù)據(jù)得：h1 局部水頭損失h2=（1+2+3）v22g式中 1 彎頭局部損失系數(shù)，管段內(nèi)設(shè)有四個(gè) 45彎頭，1=4 2 彎頭局部損失系數(shù)，管段內(nèi)設(shè)有兩個(gè) 90彎頭，2=2 3 閘門局部損失系數(shù)，3 V 排泥管內(nèi)流速，v=1.35m/s。代入數(shù)據(jù)得：h2 總水頭損失h回=h1+h2代入數(shù)據(jù)得：h回=0.412m（設(shè)計(jì)采用0

46、.45m）4. 回流污泥泵的選擇選用TLW型立式污水泵。型號(hào)：350TLW-625臺(tái)數(shù)：四臺(tái)（三用一備）單泵流量：Q=1697m3/h 軸功率：N=90kw3.4.2 剩余污泥1剩余污泥量計(jì)算Q剩=100C0Q 1000(100p)式中 Q 污水流量，m3/d； 去除率，取80； C0 進(jìn)水懸浮物濃度，取450mg/L； P 污泥含水率，99.4； 沉淀污泥密度，以1000kg/m3。代入數(shù)據(jù)得：Q=3600m3/d=150m3/h2排泥管內(nèi)流速kstD23j12式中 kst 采用鋼管，kst=95； D 排泥管管徑，設(shè)計(jì)取0.2m； j 水力坡度，設(shè)計(jì)取0.012。代入數(shù)據(jù)得：v=1.35m

47、/s1m/s（符合規(guī)范）3水頭損失計(jì)算 沿程水頭損失h1=ajL式中 a 比阻，設(shè)計(jì)采用1； L 回流污泥泵房至污泥貯池的距離，設(shè)計(jì)采用50m。代入數(shù)據(jù)得：h1 局部水頭損失h2=（1+2+3）v22g式中 1 彎頭局部損失系數(shù)，管段內(nèi)設(shè)有四個(gè) 45彎頭，1=4 2 彎頭局部損失系數(shù)，管段內(nèi)設(shè)有兩個(gè) 90彎頭，2=2 3 閘門局部損失系數(shù)，3 v 排泥管內(nèi)流速，v=1.35m/s。代入數(shù)據(jù)得：h2 總水頭損失h剩=h1+h2代入數(shù)據(jù)得：h剩=1.007m（設(shè)計(jì)采用1m）4剩余污泥泵的選擇選用WDB無(wú)堵塞泵。型號(hào)：WDB100-100-250D臺(tái)數(shù)：三臺(tái)（兩用一備）單泵流量：80m3/h揚(yáng)程：9

48、m吸程（氣蝕余量）：5m3.4.3 污泥貯池 各構(gòu)筑物為間歇排泥，污泥貯池設(shè)為圓形池，池頂不加蓋，設(shè)有潛水?dāng)嚢杵?，污泥在污泥貯池的停留8小時(shí)后，自流進(jìn)入污泥脫水機(jī)房。1污泥量計(jì)算 回流污泥量Q回=QR式中 Q 平均設(shè)計(jì)流量，2500m3/h； R 污泥回流比，設(shè)計(jì)采用200。代入數(shù)據(jù)得：Q回=5000m3/h 二沉池剩余污泥量 W=Y(進(jìn)水BOD出水BOD)Q式中 Y 污泥產(chǎn)率，設(shè)計(jì)采用1.06； Q 平均設(shè)計(jì)流量，2500m3/h。代入數(shù)據(jù)得：W=13674kg/d 濕污泥量Q剩=W1000（1P）式中 P 污泥含水率，設(shè)計(jì)采用99.4。代入數(shù)據(jù)得：Q剩=2279m33/h 初沉池污泥量Q初

49、=100C0Q1000(100p)式中 Q 污水流量，m3/d； 去除率，取50； C0 進(jìn)水懸浮物濃度，取450mg/L； P 污泥含水率，99.4； 沉淀污泥密度，以1000kg/m3。代入數(shù)據(jù)得：Q=2250m33/h 總污泥量Q總=Q回+Q剩+Q初代入數(shù)據(jù)得：Q總3/h2貯泥池容積V=（Q剩+Q初）t式中 t 停留時(shí)間，設(shè)計(jì)采用8h。代入數(shù)據(jù)得：V=1510m3污泥貯池尺寸：D=4Vh式中 h 有效水深，設(shè)計(jì)采用4m。已知V=1510m3代入數(shù)據(jù)得：D=21.93m（設(shè)計(jì)采用22m）3.4.4 污泥脫水機(jī)房污泥脫水泵房采用地上式框架結(jié)構(gòu)。1污泥濃縮 污泥濃縮的目的 污泥含水率高，體積非

50、常大，從而對(duì)污泥的后續(xù)處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。 工藝的選擇 污泥濃縮主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮三種方法，設(shè)計(jì)采用離心濃縮法。離心濃縮法的原理是利用污泥中的固體、液體的比重差，在離心場(chǎng)所受到的離心力的不同而分離。雖然離心濃縮法運(yùn)行費(fèi)用和機(jī)械維修費(fèi)用較高，但由于離心力幾千倍于重力，因此，離心濃縮法占地面積小，造價(jià)低。 設(shè)備的選用1) 污泥濃縮機(jī)設(shè)備類型：轉(zhuǎn)篩濃縮機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)：一臺(tái)設(shè)備參數(shù)：?jiǎn)螜C(jī)處理量 W=100m3/h 轉(zhuǎn)篩直徑 D=1200mm 轉(zhuǎn)篩長(zhǎng)度 L=3800mm2) 輔機(jī)a) 轉(zhuǎn)篩濃縮絮凝反應(yīng)器 臺(tái) 數(shù) 一臺(tái) 單機(jī)處理量 W=100m3/h 直徑 D=1000mm轉(zhuǎn)

51、篩濃縮反沖洗裝置 電機(jī)功率 N=4kw2污泥脫水 污泥脫水前的預(yù)處理 污泥進(jìn)入脫水機(jī)前，在污泥中加入助凝劑使污泥顆粒絮凝，比阻降低，改善脫水性能，提高脫水效果和脫水設(shè)備的生產(chǎn)能力。 設(shè)備的選擇1) 污泥脫水機(jī)設(shè)備類型：臥螺離心式污泥脫水機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)：一臺(tái)設(shè)備參數(shù)： 單機(jī)處理能力 W=1018m3/h 工作時(shí)間 t=16h 轉(zhuǎn)鼓直徑 D=430mm 長(zhǎng)徑比 L:D=4:1輔機(jī)a) 污泥切割機(jī) 臺(tái) 數(shù) 一臺(tái) 單機(jī)流量 Q=50100 m3/h 進(jìn)口壓力 F=0.08 MPa污泥進(jìn)料泵 臺(tái) 數(shù) 一臺(tái) 單泵流量 Q=50100 m3/h 揚(yáng) 程 H=0.3 MPa 電機(jī)功率 N=30kw污泥計(jì)量泵 臺(tái)

52、數(shù) 一臺(tái) 最大流量 Q=120m3/h 額定壓力 F=4.0 MPa絮凝劑投配系統(tǒng) 臺(tái) 數(shù) 一臺(tái)藥劑泵 臺(tái) 數(shù) 兩臺(tái) 單臺(tái)流量 Q=0.51.0 m3/h 揚(yáng) 程 H=0.4 MPa螺旋輸送機(jī) 臺(tái) 數(shù) 一臺(tái) 輸送量 Q=6 m3/h 輸送長(zhǎng)度 L=6m 電機(jī)功率 N=4kw4 污水處理廠的平面及高程布置4.1 平面布置 污水處理廠的平面布置是指處理構(gòu)筑物、道路、綠化、及辦公樓等輔助構(gòu)筑物的平面位置的確定。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，設(shè)計(jì)采用1：500的比例尺的地形圖繪制總平面圖。4.1.1 平面布置的一般原則 處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體構(gòu)筑物，在作平面布置時(shí)，根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合

53、地形及地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)的平面位置。 1處理構(gòu)筑物平面布置的一般原則 （1）處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能的按流程順序布置，以避免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。 （2）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的施工要求，兩構(gòu)筑物之間的距離一般采用510m。 （3）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合以利安全和方便管理，并盡可能距沉淀池較近，以縮短污泥路線。 （4）在選擇池子的尺寸和數(shù)量時(shí)，必須考慮處理廠的遠(yuǎn)期擴(kuò)建。在對(duì)每一處理單元進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免在初期運(yùn)行時(shí)有較大的富余能力。管渠的平面布置的一般原則 （1）污水內(nèi)管線種類較多，應(yīng)綜合考慮布置，以避免發(fā)生矛盾，污水和污泥管道應(yīng)

54、盡可能考慮重力自流。 （2）污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以免發(fā)生事故時(shí)，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級(jí)構(gòu)筑物或事故溢流。 （3）各構(gòu)筑物都應(yīng)設(shè)放空管，以便故障檢修。2輔助構(gòu)筑物平面布置的一般原則 污水廠內(nèi)的泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、辦公樓、變配電間、車庫(kù)、傳達(dá)室、機(jī)修間、倉(cāng)庫(kù)、綠化等是廠區(qū)內(nèi)不可缺少的組成部分，其建筑面積大小按具體情況與條件而定。 4.1.2 主要構(gòu)筑物和建筑物的尺寸 根據(jù)廠區(qū)的實(shí)際建筑面積大小，設(shè)計(jì)確定污水處理廠主要構(gòu)筑物及建筑物的尺寸大小如表4-1所示:表4-1 主要構(gòu)筑物及建筑物的尺寸序號(hào) 名稱數(shù)量平面尺寸m2高度m 備注1. 粗格柵泵房間 1 127 鋼筋混凝土2.細(xì)格柵間

55、185 鋼筋混凝土3. 曝氣沉沙池 1 155.6 鋼筋混凝土4. 計(jì)量堰 11.4 鋼筋混凝土5. 初沉池配水井 1D外=4、D外=1.8 鋼筋混凝土6. 初沉池 2D=34 鋼筋混凝土7.生物反應(yīng)池26035 鋼筋混凝土8. 二沉池配水井 1D外=5.4、D內(nèi)=4鋼筋混凝土9. 二沉池 2D=48磚混10. 隔板絮凝池 122 鋼筋混凝土11.平流沉淀池 27010.9 鋼筋混凝土12. V型濾池間4 153.8 磚混13.紫外消毒池 1磚混14.污泥貯池1 D=2215. 污泥脫水機(jī)房 15020 磚混16.回流污泥泵房 11510 磚混17.鼓風(fēng)機(jī)房 1145磚混18. 配電室 125

56、15 磚混 機(jī)修間 12015磚混20. 倉(cāng)庫(kù) 13015 磚混綜合辦公樓1351515磚混22.食堂1 3015磚混 車庫(kù) 12510磚混24.傳達(dá)室1108磚混25.深井泵房1磚混 表4-1 主要構(gòu)筑物及建筑物的尺寸（續(xù)表）4.2 高程布置4.2.1 布置原則 污水處理廠高程布置是指確定各構(gòu)筑物及水面標(biāo)高，以確定各構(gòu)筑物之間的連接管渠的尺寸以及標(biāo)高，充分利用污水廠地形，使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間順暢的流動(dòng)，確保污水處理廠的正常運(yùn)行。為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以按重力流考慮為宜（污泥流動(dòng)不在此例）。為此，必須精確地計(jì)算污水流動(dòng)中的水頭損失，水頭損失包括

57、： （1）污水流經(jīng)各構(gòu)筑物的水頭損失。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，可按表5-2數(shù)據(jù)估算。污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)口和出口和需要的跌水（多在出口處），而流經(jīng)處理構(gòu)筑物本體的水頭損失則較??； 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失見表4-2。表4-2 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失 水頭損失cm 構(gòu)筑物名稱水頭損失cm格柵沉砂池沉淀池：平流豎流輔流雙層沉淀池曝氣池：污水潛流入池污水跌水入池102510252040405050601020255050150生物濾池（工作高度為2m時(shí)）1) 裝有旋轉(zhuǎn)式布水器2) 裝有固定噴灑布水器混合池或接觸池污泥干化場(chǎng)2702804504751030200350 （2）

58、污水流經(jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物管渠（包括配水設(shè)備）的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失； 污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。 在對(duì)污水處理廠污水處理流程的高程布置時(shí)，應(yīng)考慮下列事項(xiàng)： （1）選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常； （2）計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量，計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭； （3）設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后污水在洪水

59、季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低，但同時(shí)應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難，還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求； （4）在作高程布置時(shí)還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量，在決定污泥干化場(chǎng)、污泥濃縮池（濕污泥池）、消化池等構(gòu)筑物的高程時(shí)，應(yīng)注意它們的污泥水能自動(dòng)排入污水入流干管或其他構(gòu)筑物的可能。4.2.2 構(gòu)筑物的水頭損失 污水處理廠各處理構(gòu)筑物水頭損失估算表如表4-3示：表4-3 構(gòu)筑物水頭損失估算表構(gòu)筑物名稱 水頭損失（m） 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（m）紫外消毒池 集配水井 V型濾池 3.6 計(jì)量堰 初沉池 0.4 曝氣沉砂池隔板絮凝池 0.32 細(xì)格柵生物反應(yīng)池 粗格柵 平流沉淀池 0.4 二沉池 4.2.3 污水系統(tǒng)高程計(jì)算 污水處理廠設(shè)置了終點(diǎn)泵站，水力計(jì)算以接受處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，沿污水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出。各構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計(jì)算結(jié)果如表4-4、表4-5。表4-4 各構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計(jì)算構(gòu)筑物名稱設(shè)計(jì)流量l/s尺寸m坡度流速m/s長(zhǎng)度m沿程損失m局部水頭損失mhm出水管972 DN1200 1.2 40 0.27 紫外消毒渠V型濾池至紫外消毒