水污染課程設(shè)計(jì)-某城市污水處理廠設(shè)計(jì) 

水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目某城市污水處理廠設(shè)計(jì)系部環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)組員指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)時(shí)間年月日小組任務(wù)分配總設(shè)計(jì)思路：構(gòu)筑物計(jì)算格柵、調(diào)節(jié)池、沉淀池厭氧池、MBR池混凝沉淀池、高程計(jì)算CAD制圖高程圖、流程圖流程圖（3）主要構(gòu)筑物圖、平面圖4、匯總（1）處理流程各部分工藝（2）處理流程各部分工藝、總排版和文字編輯（3）平面布置、高程布置1設(shè)計(jì)任務(wù)書 31.1設(shè)計(jì)目的 31.2設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 31.3設(shè)計(jì)資料 31.3.1基本情況 31.3.2設(shè)計(jì)依據(jù) 32工藝流程的設(shè)計(jì)及說明 42.1工藝流程的選擇與確定 42.1.1處理工藝的選擇 42.1.2工藝流程的確定 62.2工藝流程說明 73處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 73.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 73.1.1格柵的選擇 83.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 123.2.1調(diào)節(jié)池的選擇 123.2.2調(diào)節(jié)池的計(jì)算 133.3沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 153.3.1沉淀池的選擇 153.3.2沉淀池的計(jì)算 163.4厭氧池的設(shè)計(jì)計(jì)算 193.4.1設(shè)計(jì)參數(shù) 193.4.2厭氧池的計(jì)算 193.5MBR池的設(shè)計(jì)計(jì)算 203.5.1MBR池的設(shè)計(jì)參數(shù) 203.5.2MBR池的計(jì)算 203.6混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 263.6.1混凝沉淀池的選擇 263.6.2混凝沉淀池的計(jì)算 264附屬建筑物的確定 274.1辦公樓設(shè)計(jì) 275污水處理廠的總體布置 285.1平面布置設(shè)計(jì) 285.2高程布置設(shè)計(jì) 286總結(jié) 287主要參考文獻(xiàn) 301設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)目的1、通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握水處理工藝選擇、工藝計(jì)算的方法，掌握平面布置圖、高程圖及主要構(gòu)筑物的繪制方法，掌握設(shè)計(jì)說明書的寫作規(guī)范。2、本設(shè)計(jì)是水污染控制工程教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，在設(shè)計(jì)中掌握解決實(shí)際工程問題的能力，并進(jìn)一步鞏固和提高理論知識(shí)。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)：根據(jù)已知資料，進(jìn)行污水處理廠的設(shè)計(jì)。要求確定污水處理方案和流程，計(jì)算各處理構(gòu)筑物的尺寸和選擇設(shè)備，布置污水處理廠總平面圖和高程圖。要求污泥處理工藝采用：“污泥濃縮→污泥消化→污泥脫水”或“污泥前濃縮→污泥消化→污泥后濃縮→污泥脫水”或“污泥濃縮→污泥一級(jí)消化→污泥二級(jí)消化→污泥脫水”工藝。設(shè)計(jì)要求：需上交的設(shè)計(jì)成果包括1、設(shè)計(jì)說明書；2、設(shè)計(jì)圖紙（平面圖、流程高程圖、主要構(gòu)筑物圖）。1.3設(shè)計(jì)資料1.3.1基本情況某醬油廠以大豆、豆餅、麥麩為原料，經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)醬油。整個(gè)工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)均有廢水產(chǎn)生。1.3.2設(shè)計(jì)依據(jù)（1）進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：表1-1進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目CODBOD5Cl-SSNH4+-NpH色度進(jìn)水水質(zhì)155067520004001507.51200倍出水水質(zhì)≤150≤60≤70≤256~9≤20倍（2）氣象水文資料：屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)風(fēng)向：常年為偏東南風(fēng)氣溫：年平均氣溫：14.9oC地下水位：常年平均地下水位1.8米最高水位：4.26米最低水位：0.41米平均地面高程：4.2米地震烈度：6級(jí)地基承載力：各層均在120kPa以上（3）擬建污水處理廠的場(chǎng)地：為一30×58平方米的平洼地，位于主廠區(qū)的東方，相對(duì)工廠地平面（+0.00）的標(biāo)高為-1.0米。生產(chǎn)車間排水經(jīng)管道自流到污水廠邊的集水池（V=20m3,池底較主廠區(qū)地平面低6.00m）。接納處理出水的排水溝底的相對(duì)標(biāo)高為-3.00m。2工藝流程的設(shè)計(jì)及說明2.1工藝流程的選擇與確定2.1.1處理工藝的選擇某醬油廠以大豆、豆餅、麥麩為原料，經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)醬油。整個(gè)工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)均有廢水產(chǎn)生。醬油生產(chǎn)工藝過程包括原料處理、制曲、發(fā)酵、浸出淋油及加熱配制等工序。醬油廢水是一種有機(jī)物含量較高的食品發(fā)酵廢水。其成分主要為糧食殘留物如碎豆屑、麩皮、面粉、糖分、醬油、發(fā)酵殘?jiān)?、各種微生物及微生物分泌的酶和代謝產(chǎn)物、醬油色素、微量洗滌劑、消毒劑和少量鹽分等，色度較高，廢水處理具有一定的難度。醬油廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，以有機(jī)污染為主，可生化性良好，鹽度高，沖擊負(fù)荷變化大，生化處理工藝污泥產(chǎn)量高。目前常見的處理工藝以生物處理方法為主。以下是常用污水處理工藝的比較。表2-1常用污水處理工藝對(duì)比工藝氧化溝MBR占地規(guī)模大小中小處理流程復(fù)雜簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單較復(fù)雜建設(shè)成本較高較高中較高運(yùn)營(yíng)成本中中高低運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性較好一般一般一般能耗中較低高低使用范圍適用于同時(shí)除磷脫氮的場(chǎng)合；經(jīng)典中小城鎮(zhèn)污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水適用于中小規(guī)模的城市污水處理廠。MBR工藝廣泛應(yīng)用于生活污水及各類工業(yè)廢水的處理優(yōu)點(diǎn)1.技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠，管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；2.污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，具有較好的除P脫N功能，能較好的耐沖擊負(fù)荷；3.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；1.流程十分簡(jiǎn)單，運(yùn)行效果穩(wěn)定，2.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。4.工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。

1.技術(shù)先進(jìn)成熟，工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便；

2.處理效果好，工藝的調(diào)節(jié)適應(yīng)性強(qiáng)，耐沖擊負(fù)荷，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.基建費(fèi)用低，占地小，布置緊湊；

1.可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間HRT和SRT的充分分離；2.占地面積?。?.剩余污泥產(chǎn)量極低，理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放；4.系統(tǒng)硝化良好，難降解有機(jī)物得到了進(jìn)一步充分的降解。缺點(diǎn)1、處理構(gòu)筑物較多；2、污泥回流量大，能耗高；3、用于小型水廠費(fèi)用偏高；4、沼氣利用經(jīng)濟(jì)效益差。1、間歇運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；2、污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3、容積及設(shè)備利用率低；4、變水位運(yùn)行，電耗增大；1、周期運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；2、污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3、容積及設(shè)備利用率低；4、脫氮效果較低。1、基礎(chǔ)造價(jià)較高；2、膜組件易受污染；3、膜使用壽命有限；4、運(yùn)行費(fèi)用高。本次設(shè)計(jì)污水處理的特點(diǎn)為：一、污水中主要污染物指標(biāo)BOD、COD、SS值為典型城市污水值。此外考慮到NH4+-N出水濃度排放要求比較高，因此需要采用能夠同時(shí)脫氮除磷且效果較好的工藝；二、污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=0.44＞0.3，可生化性比較好，重金屬及其他的難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；三、本課題污水處理量比較小，在達(dá)到污水處理要求的前提下，也應(yīng)著重考慮工程占地面積。針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的中、小型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用MBR膜生物處理法。2.1.2工藝流程的確定圖2-1工藝流程圖2.2工藝流程說明污水經(jīng)過細(xì)格柵去除較大的懸浮物,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量后進(jìn)入沉淀池，此過程中可去除SS，再經(jīng)過厭氧池和MBR池將廢水中的BOD、COD、氨氮去除，再經(jīng)過混凝沉淀和氧化脫色降低廢水的色度。3處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵屬于預(yù)處理設(shè)備，一般設(shè)于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，是由一組或多組平行的金屬柵調(diào)制成的框架，放置在廢水流經(jīng)的渠道中或泵站集水池的進(jìn)口處，用于截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞。圖3-1格柵的結(jié)構(gòu)3.1.1格柵的選擇1）柵條間隙根據(jù)污水種類、流量、代表性雜物種類和大小來確定，一般選取范圍如下：機(jī)械清柵：3～25mm；人工清柵：5～15mm；篩網(wǎng)：0.1～2mm。

2）在大中型污水站，應(yīng)設(shè)置兩道機(jī)械格柵：第一道為粗格柵：10～40mm，第二道為細(xì)格柵：3～10mm。在小污水站，設(shè)置一道格柵即可，柵條間隙應(yīng)為3～15mm。

3）過柵流速：污水在柵前渠道內(nèi)的流速應(yīng)控制在0.4～0.8m/s，經(jīng)過格柵的流速應(yīng)為0.6～1.0m/s。過柵水頭損失與過柵流速相關(guān)，一般應(yīng)控制在0.1～0.3m之間。柵后渠底應(yīng)比柵前相應(yīng)降低0.1～0.3m。

4）格柵有效過水面積按流速0.6～1.0m/s計(jì)算，但總寬度不小于進(jìn)水管渠寬度的1.2倍，格柵傾角應(yīng)為45°～75°，如果為人工格柵則采用安裝角度30°～60°。

5）格柵必須設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高出柵前最高水位0.5m，臺(tái)上應(yīng)設(shè)安全和沖洗設(shè)施。工作臺(tái)兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m。臺(tái)正面寬度，當(dāng)采用人工清渣時(shí)，不應(yīng)小于1.2m，當(dāng)采用機(jī)械清渣時(shí)，不應(yīng)小于1.5m。

對(duì)于醬油生產(chǎn)廢水格柵的選用，經(jīng)過對(duì)各種格柵的對(duì)比，我們選用回轉(zhuǎn)式格柵機(jī)。本設(shè)計(jì)中柵條形狀采用矩形斷面并在污水泵站前設(shè)置一道格柵（細(xì)格柵一道），另放一道備用。采用機(jī)械清渣，安裝傾角為60~900,設(shè)為700。經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)流量為0.018m3/s。3.1.2格柵的計(jì)算1.進(jìn)水渠道寬度計(jì)算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式設(shè)計(jì)中取污水過柵流速v=0.8m/s則柵前水深：h=B1/2=0.11m2.格柵的間隙數(shù)式中：b——柵條間隙，m，取b=0.005m；h——柵前水深，m；v——過柵流速，m/s；α--安裝傾角3.格柵柵槽寬度式中：S——柵條寬度，m，取0.01m；4.進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度計(jì)算式中：L1——進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m；α1——漸寬處角度，取20o。5.進(jìn)水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度計(jì)算6.通過格柵的水頭損失式中：h1——水頭損失，m；β——格柵條的阻力系數(shù)，查表知β=2.42；k——格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3。7.柵后槽總高度式中：h2——柵前渠道超高，m，取h2=0.3m。8.柵槽總長(zhǎng)度9.每日柵渣量式中:W——每日柵渣量，m3/d；W1——每日每1000m3污水的柵渣量，設(shè)計(jì)中取0.1m3/(103m3污水)；KZ-總變化系數(shù)，經(jīng)內(nèi)插法計(jì)算得KZ=2.210.進(jìn)水與出水渠道

生產(chǎn)車間排水經(jīng)DN200的管道自流到污水廠邊的集水池，從集水池進(jìn)入格柵進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至調(diào)節(jié)池。11.格柵后污水提升泵的選擇與計(jì)算泵房采用下圓上方形泵房，集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。考慮兩臺(tái)水泵，一用一備。取=64.17,則一臺(tái)泵的流量應(yīng)大于為64.17。根據(jù)《室外排水規(guī)范》選取相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：集水池容積不小于最大一臺(tái)水泵5min的出水量；吸水管設(shè)計(jì)流速宜為0.7～1.5m/s，出水管流速宜為0.8～2.5m/s。1）水泵的揚(yáng)程H水泵全揚(yáng)程H：經(jīng)過格柵的水頭損失為0.56m，調(diào)節(jié)池最低水位與所需提升水位之間的高為3+1.11=4.11m吸水管水頭損失：設(shè)彎頭、喇叭管阻力系數(shù)分別為0.8、0.1，，則出水管水頭損失：設(shè)彎頭、喇叭管、閥門的阻力系數(shù)為0.8、0.1、0.1，，安全水頭：取。管線水頭損失假設(shè)為1.0m故水泵的揚(yáng)程為,取7m。2）泵的選取下表為部分水泵的性能及參數(shù)，通過對(duì)比，選用QW80-65-25-7.5型水泵兩臺(tái)，一備一用，性能及參數(shù)見下表。表3-1部分水泵的型號(hào)及性能型號(hào)口徑

(mm)流量

(m3/h)揚(yáng)程

(m)功率

(kw)轉(zhuǎn)速

(r/min)效率

(%)QW25-8-22-1.1258221.1282538.5QW32-12-15-1.13212151.1282540QW40-15-15-1.54015151.5284045.1QW40-15-30-2.24015302.2284048QW50-20-7-0.75502070.75139054QW50-10-10-0.755010100.75139056QW50-20-15-1.55020151.5284055QW50-15-25-2.25015252.2284056QW50-18-30-35018303288058QW50-25-32-5.55025325.5290053QW50-20-40-7.55020407.5290055QW65-25-15-2.26525152.2284052QW65-37-13-36537133288055QW65-25-30-46525304289058QW65-30-40-7.56530407.5290056QW65-35-50-1165355011293060QW65-35-60-1565356015293063QW80-40-7-2.2804072.2142052QW80-43-13-38043133288050QW80-40-15-48040154289057QW80-65-25-7.58065257.5290056QW100-80-10-410080104144062QW100-110-10-5.5100110105.5144066QW100-100-15-7.5100100157.5144067QW100-85-20-7.510085207.5144068QW100-100-25-111001002511146065QW100-100-30-151001003015146066QW100-100-35-18.51001003518.51470653.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1調(diào)節(jié)池的選擇調(diào)節(jié)池，采用鋼筋混凝土池，以防沉淀物在調(diào)節(jié)池中沉淀下來。調(diào)節(jié)池實(shí)際上是一座變水位的儲(chǔ)水池，污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，以平均流量輸出到后續(xù)污水處理系統(tǒng)中，多余的水量?jī)?chǔ)存起來，再來水量低于平均流量時(shí)再輸出。通常情況下，用于工業(yè)廢水的調(diào)節(jié)池，可按6-8h的廢水量計(jì)算，若水質(zhì)水量變化大時(shí)，可取10-12小時(shí)的流量，甚至采用24小時(shí)流量計(jì)算。均量池一般為重力流進(jìn)水，出水用泵抽升，池中最高水位不高于進(jìn)水管的設(shè)計(jì)水位，最低水位為死水位，有效水深為2~3m。為避免污水中雜質(zhì)再調(diào)節(jié)池中沉淀，可在池內(nèi)設(shè)置各種混合攪拌設(shè)備，如水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌、空氣攪拌、機(jī)械攪拌等。本次設(shè)計(jì)中采用空氣攪拌，在池底裝設(shè)穿孔管與鼓風(fēng)機(jī)空氣管相連，用壓縮空氣攪拌，氣水比4:1。3.2.2調(diào)節(jié)池的計(jì)算1.池容V=Qt式中，V--池容,m3；Q--流量，m3/h；t--調(diào)節(jié)時(shí)間，h，取7hV=Qt=64.17×7≈449m3，取450m32.調(diào)節(jié)池面積式中，A--調(diào)節(jié)池面積，m2；H--調(diào)節(jié)池水深，m，本次設(shè)計(jì)取3.5m，超高0.5m取調(diào)節(jié)池長(zhǎng)×寬×高=15m×10m×3m=450m33.空氣管計(jì)算

在調(diào)節(jié)池內(nèi)布置曝氣管，氣水比為4:1，空氣量為。利用氣體的攪拌作用使來水均勻混合，同時(shí)達(dá)到預(yù)曝氣的作用。

空氣總管D1取90mm，管內(nèi)流速v1為v1在10～15m/s范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求

空氣支管D2：共設(shè)4根支管，每根支管的空氣流量q為：

支管內(nèi)空氣流速v2應(yīng)在5～10m/s范圍內(nèi)，選v2=8m/s,則支管管徑D2為

取D2=60mm,則穿孔徑D3：每根支管連接兩根穿孔管，則每根穿孔管的空氣流量為

q1=0.009m3/s,取v3=7m/s

則取D3=45mm,則4.孔眼計(jì)算

孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45o處，并交錯(cuò)排列，孔眼間距b=100mm,孔徑Ф=2mm,穿孔管長(zhǎng)一般為4m，孔眼數(shù)m=74個(gè)，則孔眼流速v為5.調(diào)節(jié)池的污泥量式中：V—調(diào)節(jié)池污泥量（）Q—設(shè)計(jì)流量（）—進(jìn)水SS濃度（）—出水SS濃度（）—調(diào)節(jié)池SS去除率，取20%—調(diào)節(jié)池污泥濃度，取20則6.調(diào)節(jié)池的提升泵設(shè)計(jì)流量，調(diào)節(jié)池池底標(biāo)高—1.000m，厭氧池水面標(biāo)高7.200m，靜揚(yáng)程為4.500+7.200=11.700m。水泵揚(yáng)程進(jìn)水管水頭損失：設(shè)彎頭、喇叭管阻力系數(shù)分別為0.8、0.1，，則出水管水頭損失：設(shè)彎頭、喇叭管、閥門的阻力系數(shù)為0.8、0.1、0.1，，則考慮自由水頭為1.0m管線水頭損失假設(shè)為1.5m，則，取15m。選取QW200-300-15-22型水泵兩臺(tái)。一用一備，其性能如下表。表3-2QW200-300-15-221型水泵性能表型號(hào)口徑流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率效率（mm）（m3/h）(M）（r/min）（kw）(%）QW65-25-15-2.280652529007.5568.進(jìn)水與出水渠道經(jīng)調(diào)節(jié)池的污水通過提升泵后由DN200的管道輸送至沉淀池。3.3沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1沉淀池的選擇沉淀池是應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多，可分為平流式、豎流式、輻流式和斜板式四種。以下是四種沉淀池的對(duì)比。表3-3四種沉淀池形式對(duì)比類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式1.污水在池內(nèi)流動(dòng)特性比較穩(wěn)定，沉淀效果好；2.對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)3.施工簡(jiǎn)單，設(shè)備造價(jià)低1.占地面積大；2.配水不易均勻；3.采用多斗排泥時(shí)每個(gè)泥斗需要獨(dú)設(shè)排泥管，管理復(fù)雜，操作工作量大1.適用于地下水位高及地質(zhì)條件差的地區(qū)；2.大、中、小型水處理廠均可采用豎流式1.排泥方便，管理簡(jiǎn)單；2.占地面積小，直徑在10m以內(nèi)（或10m×10m的以內(nèi)的正方形）1.池子深度較大，施工困難；2.對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差；3.池徑不宜過大，否則布水不均適用于中小型水處理廠輻流式1.多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單2.排泥設(shè)備已定型，排泥較方便1.排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較高；2.水流不宜均勻，沉淀效果較差1.適用于地下水位較高的地區(qū)；2.適用于大、中、小型水處理廠和污水處理廠斜板（管）式1.沉淀效果好，生產(chǎn)能力大；2.占地面積較小1.構(gòu)造復(fù)雜，斜板、斜管造價(jià)高，需定期更換，易堵塞1.適用于地下水位高及地質(zhì)條件差的地區(qū)；2.適用于選礦污水濃縮等經(jīng)過對(duì)各種沉淀池的比較，結(jié)合本次設(shè)計(jì)的氣象水文資料，本小組決定采用平流式沉淀池。3.3.2沉淀池的計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)

1）每格長(zhǎng)度與寬度之比值不小于4，長(zhǎng)度與有效水深的比值以8~12為宜；

2）一般采用機(jī)械排泥，排泥機(jī)械的行進(jìn)速度不大于1.2m/min，一般為0.6~0.9m/min；

3）緩沖層高度，非機(jī)械排泥時(shí)為0.5m，機(jī)械排泥時(shí)，緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m；

4）池底縱坡不小于0.01；5）進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)擋板，高出池內(nèi)水面0.1~0.15m。2.沉淀池的計(jì)算1）沉淀池表面積式中：—沉淀池表面積，；—設(shè)計(jì)流量，；—表面負(fù)荷，，一般采用1.5~3.0，設(shè)計(jì)中取=1.5。2）沉淀部分有效水深式中：—沉淀部分有效水深，；—沉淀時(shí)間，，一般采用1.0~2.0，設(shè)計(jì)中取=1。3）沉淀部分有效容積4）沉淀池長(zhǎng)度式中：—沉淀池長(zhǎng)度，；—設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，，一般采用，本次設(shè)計(jì)中取=4。5）沉淀池寬度式中：—沉淀池寬度，。6）沉淀池格數(shù)取n=3個(gè)式中：—沉淀池格數(shù)，個(gè)；—沉淀池分格的每格寬度，，本次設(shè)計(jì)中取=1。7）校核長(zhǎng)寬及長(zhǎng)深比長(zhǎng)寬比（符合長(zhǎng)寬比大于4的要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象）長(zhǎng)深比（符合長(zhǎng)深比的要求）8）污泥部分所需容積按去除水中懸浮物計(jì)算：式中：—平均污水流量，；—進(jìn)水懸浮物濃度，；—出水懸浮物濃度，，一般采用沉淀效率；T—兩次清除污泥間隔（d），本設(shè)計(jì)采用重力排泥，T=1~2d—生活污水量總變化系數(shù)；—污泥容重，，約為1；—污泥含水率，%，95%~97%；n—沉淀池組數(shù)已知進(jìn)水中懸浮物濃度=250Q=0.165設(shè)計(jì)中取兩次排泥時(shí)間間隔，，，n=29）每格沉淀池污泥部分所需容積10）污泥斗容積設(shè)計(jì)中取，h4’=0.5m，式中：—污泥斗容積，；—沉淀池污泥斗上口邊長(zhǎng)，；—沉淀池污泥斗下口邊長(zhǎng)，，一般采用0.4~0.5；’—污泥斗高度，，取貯泥斗底部寬度b’=0.5m，貯泥斗斜壁面與水面夾角為600，h4’=(b-b’)tan600/2=（1-0.5）×tan600/2=0.43m,取0.5m11）沉淀池總高度設(shè)計(jì)中取，，式中：—沉淀池總高度，；—沉淀池超高，，一般采用0.3~0.5；—緩沖層高度，，一般采用0.3；—污泥部分高度，，一般采用污泥斗高度與池底坡度的高度之和。3.4厭氧池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)廢水流量：設(shè)計(jì)流量：水力停留時(shí)間：T=2h3.4.2厭氧池的計(jì)算1.厭氧池容積按水力停留時(shí)間計(jì)算：2.厭氧池的形狀及尺寸據(jù)資料，經(jīng)濟(jì)的厭氧池高度一般為4～6m，并且大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)優(yōu)化的運(yùn)行范圍。厭氧池的池形有矩形、方形和圓形。圓形厭氧池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點(diǎn)，但是建造圓形厭氧池的三相分離器要比矩形和方形的厭氧池復(fù)雜得多。因此本次設(shè)計(jì)先用矩形厭氧池，從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)考慮，矩形厭氧池長(zhǎng)寬比在2：1左右較為合適。取厭氧池有效高度H=5m,厭氧池面積：設(shè)計(jì)厭氧池池長(zhǎng)是池寬的兩倍，即L=8m,B=4m為了讓污水達(dá)到應(yīng)有的負(fù)荷，所以采用兩個(gè)厭氧池。原污水BOD5值（S）為675mg/L，經(jīng)調(diào)節(jié)池、沉淀池及厭氧池處理，按降低20％考慮，則進(jìn)入MBR池的污水，其BOD5值（S0）為： 3.5MBR池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1MBR池的設(shè)計(jì)參數(shù)表5-1膜生物反應(yīng)器污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目污泥負(fù)荷Fw/[kg/(kg·d)]MLSSX/(g/L)容積負(fù)荷Fv/[kg/(m3·d)城鎮(zhèn)污水回用0.2~0.42.0~8.00.4~0.9雜排水中水處理0.1~0.21.0~4.00.2~0.5綜合生活污水回用0.1~0.22.0~8.00.4~0.9高濃度有機(jī)廢水處理0.2~0.54.0~18.00.5~2.03.5.2MBR池的計(jì)算1.膜組件選型

表3-4中空纖維膜膜支架膜技術(shù)參數(shù)表名稱特性參數(shù)材質(zhì)聚氯乙烯膜孔平均直徑0.4μm過濾方式重力過濾/吸引過濾最大過濾壓力重力過濾：12KP；吸引過濾：20KP耐化學(xué)藥品性耐酸耐堿性強(qiáng)（pH值2-12）膜支架尺寸（510型）寬×高×厚=490mm×1000mm×6mm膜支架有效面積0.8m2/張膜通量0.4-0.6m3/m2·d（水溫10℃以上）2.膜支架張數(shù)計(jì)算(按每天24小時(shí)運(yùn)行計(jì)算)張式中：n——膜支架張數(shù)，張；η——膜通量，一般取0.4～0.8m3/m2.d；t——每天運(yùn)行時(shí)間，h；0.8——膜支架有效面積，m2/張同一膜生物反映器內(nèi)應(yīng)選同型號(hào)的膜組件,膜組件分為AS型、FF型、ES型三種：AS形適用于大型市政排水處理FF型適用于地埋式小型污水處理ES型適用于生活污水、工業(yè)廢水，是常用膜組件,尤其推薦作為中水回用處理工藝。因此選用ES型膜組件。表3-5膜組件型號(hào)膜組件類型膜組件支架張數(shù)（n）張/組膜組件面積（m2/組）ES（AS，F(xiàn)F）10010080ES（AS，F(xiàn)F）175150120ES（AS，F(xiàn)F）200200160表3-6膜組件規(guī)格型號(hào)長(zhǎng)（mm）寬（mm）高（mm）干重（kg）最大重量（kg）ES10018305102000440870ES150218051020006501300ES200280051020008801760故膜組件選用ES200（n0=200）組，取24組考慮到靈活運(yùn)行，且減少占地，膜裝置分為3個(gè)池設(shè)計(jì)，每個(gè)池10組膜組件。表3-6不同膜組件單排池體平面尺寸要求膜組件型號(hào)池寬（mm）池長(zhǎng)（mm）ES1002300-2500（1000-1300）×n+300ES1503300-3800ES2004300-4500ES型膜組件可以適應(yīng)2.50~3.50m的水深，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)壓力允許的情況下，可以加大有效水深，對(duì)膜組件無影響。3.按膜組件安裝尺寸計(jì)算照膜組件池體平面尺寸要求，ES200平面布置尺寸為：池寬4.3m,池深3.5m,有效水深3.0m池長(zhǎng)：1.200×6+0.300=7.5m膜生物反應(yīng)器有效容積：V有效 膜生物反應(yīng)器總?cè)莘e：V總4.按BOD5容積負(fù)荷計(jì)算取Nv為1.5kg/(m3?d)由于根據(jù)BOD5容積負(fù)荷算出的池有效容積大于膜平面布置所得的池容積，故MBR池容積及尺寸按BOD5容積負(fù)荷算出的池安裝尺寸確定。5.膜生物反應(yīng)器池所需空氣量計(jì)算膜裝置洗凈所需空氣： 式中：q——每張膜洗凈所需空氣量，一般為10～15L/min生物處理所需空氣量：需氧量式中：a——系數(shù)，一般為0.42～1.0；Lr——BOD5去除量，Lr=S0-Se；b——污泥自身氧化需氧率，一般為0.11～0.18kgO2/kgMLVSS·d；Sa——反應(yīng)器內(nèi)MLVSS的量；V——MBR池容積，m3；X——MBR池內(nèi)MLSS濃度取12000mg/L；f——混合液MLVSS/MLSS，一般為0.7～0.8；所需空氣量:式中：e——溶解效率，因水深、水溫、水壓級(jí)污泥濃度而異，一般為0.02～0.05； 由于生物氧化所需空氣量大于膜洗凈所需空氣量，鼓風(fēng)機(jī)的選擇應(yīng)以生物氧化所需空氣量為依據(jù)，可選送風(fēng)量為65m3/min左右的風(fēng)機(jī)或總風(fēng)量相同的數(shù)臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。風(fēng)口的壓力以池深為依據(jù)，本池深為3.5m，考慮到風(fēng)管的阻力降，可取風(fēng)壓P=4000mm水柱的風(fēng)機(jī)。6.池內(nèi)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般要求：曝氣管與膜組件下部距離一般為200～300mm，不能低于180mm；（1）排氣壓計(jì)算：取曝氣干管管徑DN100，每池采用一根干管與22支支管管安裝于池底(詳見圖紙)。則干管空氣流速V=q氣/A管=9.6/(3.14*0.01/4)=1222.9m/min=20.4m/s根據(jù)《簡(jiǎn)明管道工手冊(cè)》，有管道沿程壓損hf=RL，局部阻力損失hj=0.3hf。式中：R——每米管長(zhǎng)的沿程水力損失，Pa/m；L——管長(zhǎng)，m；查圓形鋼板風(fēng)管的線解圖，取R=52Pa/m，L=10m,（2）計(jì)算干管壓損hf=RL=52×10=520Pa,

hj=0.3hf=156

Pa設(shè)計(jì)曝氣側(cè)管(支管)DN50，每支2.0m,每池22支

計(jì)算得曝氣支管壓損，查《簡(jiǎn)明管道工手冊(cè)》取R=592

Pa/m

總hf=nRL=26048

Pa,總

hj=0.3hf=7814.4

Pa（3）曝氣器阻力采用BSD-Q-192球冠式微孔曝氣器，主要性能參數(shù)：曝氣器尺寸D192×180mm試用工作空氣量0.8~3m3/h個(gè)服務(wù)面積0.35~0.8m3/個(gè)氧利用率24%~41%充氧能力0.169~0.294kgO2/h動(dòng)力效率6.5~8.8kgO2/kw·h阻力損失≤3200Pa按供風(fēng)量計(jì)算取q=3m3/(h﹒個(gè))則(個(gè))，取198個(gè)，每支198/22=9個(gè),平均縱橫分布于MBR池底。(4)曝氣器淹沒水頭設(shè)計(jì)MBR膜組件有效水深3m,則水深壓力3mH2O=29.4kPa所以總排氣壓為0.52+0.156+26.05+7.81+29.4=63.9kPa曝氣鼓風(fēng)機(jī)的選擇：選擇RC100羅茨鼓風(fēng)機(jī)，主要參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速r/min理論流量m3/min升壓pa流量m3/min軸功率kw配套電機(jī)機(jī)組最大重量kg型號(hào)功率kw250013.7868.610.517.5Y180L-222730 7.出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)總流量Q＝1540m3/d=64.2m3/h，得好氧MBR出水流量64.2m3/h；水力停留時(shí)間取15%即24×0.15=3.6h，取4h,經(jīng)校核，4×64.2m3/h=256.8m3＜303.75m3，可設(shè)計(jì)出水時(shí)間為18h。根據(jù)MBR池水深3.5m，可確定吸程>=3.5m，考慮MBR出水水質(zhì)較高，可以滿足中水回用需要，確定抽吸泵的選擇：永嘉縣揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的GDF型自吸泵,具體性能如下表所示。型號(hào)流量/(m3/h)揚(yáng)程/m吸程/m轉(zhuǎn)速r/min功率/kw電壓/V氣蝕余量進(jìn)出口內(nèi)徑/mmGDF50-82210528000.95220450數(shù)量：2臺(tái)，一用一備8.膜清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3-2MBR膜清洗系統(tǒng)示意圖MBR膜清洗所需藥物如下表所示。表膜清洗藥劑表清晰對(duì)象藥劑種類藥劑濃度/%無機(jī)物鹽酸0.3~0.1有機(jī)物（藻類、細(xì)菌等）次氯酸鈉0.5~0.1有機(jī)物（蛋白質(zhì)、菌殘骸等）氫氧化鈉0.2~0.5MBR清洗用泵選擇：揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的FPZ型耐酸耐堿射流泵。表FPZ型耐酸耐堿射流泵型號(hào)進(jìn)口×出口/(mm)(mm)流量/(m3/h)揚(yáng)程/m轉(zhuǎn)速/r/min吸程/m電機(jī)功率P/kw32FPZ-11(D)30×303.411284050.753.6混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.6.1混凝沉淀池的選擇混凝是向水中投加混凝劑，使細(xì)小的懸