水處理工程課程設(shè)計(jì)

污水處理廠設(shè)計(jì)II水處理控制共程課程設(shè)計(jì)院系：土木工程建筑學(xué)院專業(yè)：環(huán)境工程姓名：林盼學(xué)號(hào)：*********2013年5月31日目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 -1-1.1設(shè)計(jì)題目 -1-1.2原始資料 -1-1.3出水要求水質(zhì) -1-1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容 -1-第2章設(shè)計(jì)說(shuō)明書 -1-2.1城市污水概論 -1-2.2廢水特性與水質(zhì)分析 -2-2.2.1廢水特性 -2-2.2.2水質(zhì)分析 -3-2.3工藝流程比選 -4-2.3.1工藝流程選取原則 -4-2.3.2工藝方案分析 -4-2.4工藝流程 -8-第3章污水工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 -8-3.1污水處理系統(tǒng) -8-3.1.1格柵 -8-3.1.3曝氣沉砂池 -10-3.1.4SBR池設(shè)計(jì)計(jì)算 -12-3.1.5接觸消毒池與加氯間 -14-3.2污泥處理系統(tǒng) -15-3.2.1剩余污泥泵房 -15-3.2.2污泥濃縮池 -16-3.2.3濃縮污泥貯池 -16-3.2.4污泥脫水間 -17-參考文獻(xiàn)·····························································-17-處理氣體流量為300m3污水處理廠設(shè)計(jì)PAGE1418-鄭州航院10級(jí)環(huán)境工程第1章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目30000m3/d城市污水處理廠設(shè)計(jì)1.2原始資料1．處理流量Q=30000m3/d2．水質(zhì)情況：BOD5=150mg/L；CODcr=200mg/L；SS=200mg/L；氨氮=30mg/L；磷酸鹽=4.0mg/L1.3出水要求水質(zhì)污水處理廠的排放指標(biāo)為：BOD5：≤30mg/L；CODcr：≤120mg/；SS：≤30mg/L；氨氮：≤30mg/L磷酸鹽：≤1.0mg/L1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容1．方案確定按照原始資料數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇各處理構(gòu)筑物，說(shuō)明選擇理由，進(jìn)行工藝流程中各處理單元的處理原理說(shuō)明，論述其優(yōu)缺點(diǎn)，編寫設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書。2．設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行各處理單元的去除效率估算；各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)或參考有關(guān)手冊(cè)選用；各構(gòu)筑物的尺寸計(jì)算；設(shè)備選型計(jì)算。3．平面和高程布置根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸合理進(jìn)行平面布置；高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計(jì)算及平面布置草圖后進(jìn)行，各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計(jì)算確定。4．編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書、計(jì)算書第2章設(shè)計(jì)說(shuō)明書2.1城市污水概論城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水，由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進(jìn)行處理。

城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力，確定污水的處理程度及相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水，無(wú)論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回灌補(bǔ)充地下水，都必須符合國(guó)家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理工藝。污水一級(jí)處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級(jí)處理主要是應(yīng)用生物處理方法，即通過(guò)微生物的代謝作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程，將污水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)。生物處理對(duì)污水水質(zhì)、水溫、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三級(jí)處理是在一、二級(jí)處理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝、過(guò)濾、離子交換、反滲透等物理、化學(xué)方法去除污水中難溶解的有機(jī)物、磷、氮等營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)。污水中的污染物組成非常復(fù)雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達(dá)到處理要求。

污水一級(jí)處理為預(yù)處理，二級(jí)處理為主體，處理后的污水一般能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)處理為深度處理，出水水質(zhì)較好，甚至能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但處理費(fèi)用高，除在一些極度缺水的國(guó)家和地區(qū)外，應(yīng)用較少。目前我國(guó)許多城市正在籌建和擴(kuò)建污水二級(jí)處理廠，以解決日益嚴(yán)重的水污染問(wèn)題。2.2廢水特性與水質(zhì)分析2.2.1廢水特性城市污水是排入城市排水系統(tǒng)中各類廢水的總稱,主要由城市生活污水和生產(chǎn)污水以及其他排入城市排水管網(wǎng)的混合污水。在合流制排水系統(tǒng)中還包括雨水，在半分流制的排水系統(tǒng)中還包括初期雨水。城市污水中的污染物質(zhì)，按化學(xué)性質(zhì)來(lái)分，可分為無(wú)機(jī)性污染物質(zhì)（如無(wú)機(jī)酸，堿、鹽及重金屬元素）和有機(jī)性污染物質(zhì)（如腐殖質(zhì)、脂肪等）；按物理形態(tài)來(lái)分，可分為懸浮固體、膠體和溶解物質(zhì)，不同城市的污水中所含物質(zhì)總類與形態(tài)不同，城市生活污水和工業(yè)廢水的比例不同，其污水性質(zhì)亦不同。城市污水的性質(zhì)主要是其物理性質(zhì)，包括水溫，顏色，氣味，氧化還原電位等。1.水溫由于城市下水道系統(tǒng)是敷設(shè)于地下的，因此城市污水的水溫具有相對(duì)穩(wěn)定的特征，一般在10~20℃2.顏色城市污水的正常顏色為灰褐色，但實(shí)際上其顏色通常變化不定，這取決于城市下水道的排水條件和排入的工業(yè)廢水的影響，大的管網(wǎng)系統(tǒng)由于污水在下水道停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)發(fā)生厭氧反應(yīng)，輸入到污水處理廠的污水的顏色會(huì)變暗或顯黑色。綠色、藍(lán)色和橙色通常是由于電鍍廢水的排入造成的，白色則是洗衣廢水造成的，而紅色、藍(lán)色和黃色等則多為印染廢水所致。3.氣味正常的城市污水具有發(fā)霉的臭位，在大管網(wǎng)系統(tǒng)或維護(hù)不好的下水道系統(tǒng)，城市污水將會(huì)有臭雞蛋氣味，這標(biāo)志城市污水在下水道已經(jīng)發(fā)酵，產(chǎn)生了硫化氫和其他產(chǎn)物。由于硫化氫氣體危及人身安全，在下井下池作業(yè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照防毒氣安全操作規(guī)程進(jìn)行。城市污水中有汽油、溶劑、香味等，可能是有工業(yè)廢水排入。4.氧化還原電位正常的城市污水約+100mV的氧化還原電位，小于+40mV的氧化還原電位說(shuō)明污水已經(jīng)進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵或有工業(yè)還原劑的大量排入。氧化還原電位超過(guò)+300mV，指示有工業(yè)氧化劑廢水排入。2.2.2水質(zhì)分析水質(zhì)分析主要是城市污水的化學(xué)指標(biāo)：1.pH值城市污水的pH值呈中性，一般為6.5~7.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水在下水道中發(fā)酵所致。雨季較大時(shí)的pH值降低往往是城市酸雨造成的，這種情況在合流制排水系統(tǒng)中尤其突出。PH值的突然大幅度變化通常是工業(yè)廢水的大量排入造成的。2.生化需氧量（BOD）生化需氧量是反映污水中有機(jī)污染物濃度的綜合指標(biāo)，是通過(guò)測(cè)定在指定的溫度和指定的時(shí)間段內(nèi)，微生物分解，氧化水中有機(jī)物所需氧量的數(shù)量來(lái)確定的。微生物的好氧分解速度很快，約至5天后其需氧量即達(dá)到完全分解需氧量的70%左右，因此，在實(shí)際操作中，用BOD5來(lái)衡量污水中有機(jī)物的濃度。城市污水BOD5在100~3000mg/L之間。3.化學(xué)需氧量（COD）城市污水的COD一般大于BOD5，兩者的差值可反映城市污水中存在難以被降解的有機(jī)物的多少。BOD5/COD比值常用來(lái)分析污水的可生化性，可生化性好的廢水BOD5/COD>0.3，小于此值的污水應(yīng)考慮生化技術(shù)以外的污水處理技術(shù)，或?qū)σ话闵幚砉に囘M(jìn)行試驗(yàn)改革。COD是用化學(xué)方法測(cè)定的有機(jī)物濃度，它不像BOD5那樣反映生化需氧量，另外，會(huì)有部分的無(wú)機(jī)物被氧化，使結(jié)果產(chǎn)生誤差。在城市污水分析時(shí)，二者同時(shí)使用。4.總有機(jī)碳（TOC）總有機(jī)碳的分析主要是為解決快速測(cè)定和自動(dòng)控制而發(fā)展起來(lái)的?？傆袡C(jī)碳是用總有機(jī)碳儀在900℃TOC與BOD5，COD有一定的關(guān)系，由TOC可推斷出BOD5，COD值。5.固體物質(zhì)（SS，DS）城市污水中的固體物質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，按其物理組成可分為懸浮固體SS和溶解固體DS。SS是污水的一項(xiàng)重要指標(biāo)，包括漂于水面的漂浮物如油脂，果核等，懸于水中的懸游物如奶、乳化油等，還有沉于底部的沉淀物，懸浮固體是將污水過(guò)濾，把截流在過(guò)濾材料上的物質(zhì)通過(guò)烘干，稱重而測(cè)的。6.總氮（TN），氨氮（NH3-N），總磷（TP）氮、磷是污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在城市污水生化過(guò)程中需要一定的氮、磷以滿足微生物的新陳代謝，但這僅是污水中氮、磷的一小部分，大部分氮、磷仍將隨水排到水體中，從而導(dǎo)致水體中藻類超量生長(zhǎng)，造成富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。因此，除磷脫氮也是污水處理的任務(wù)之一。總氮是污水中有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮的綜合，氨氮是無(wú)機(jī)氮的一種?？偭资俏鬯懈黝愑袡C(jī)磷和無(wú)機(jī)磷的總和。7.重金屬城市污水中的重金屬是指達(dá)到一定濃度時(shí)通常會(huì)對(duì)人體，生物造成危害的那些重金屬，其中危害較大的有汞、鎘、鉻、鋁、銅、鋅等。汞極易沉底，易被生物甲基化而加劇毒性，可通過(guò)食物鏈引起疾??；鎘易被生物富集，可導(dǎo)致骨損傷病癥；鉻通過(guò)食物鏈被人攝取可導(dǎo)致慢性中毒，銅、鋅是人體需要的微量元素，但大量的銅、鋅將抑制微生物的新陳代謝作用，最終威脅人身安全。以上的這些化學(xué)指標(biāo)大部分可以在城市污水處理過(guò)程中得到降解，其中85%以上的SS，BOD5，TOC，NH3-N可以通過(guò)污水處理得到去除，但重金屬等一些有毒物質(zhì)往往需要在工業(yè)企業(yè)通過(guò)處理控制。2.3工藝流程比選2.3.1工藝流程選取原則城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等，以保護(hù)環(huán)境不受污染，節(jié)約水資源。污水處理工藝流程的選擇應(yīng)遵循以下原則：1.在城鎮(zhèn)水體的下游；2.便于污水回用及安全排放；3.便于污泥集中處理與處置；4.在城鎮(zhèn)夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；5.有良好的工程地質(zhì)條件；6.少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；7.有擴(kuò)建的可能；8.廠區(qū)地形不受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不低于城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件；9.有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。2.3.2工藝方案分析一．在本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：1.污水以有機(jī)污染為主， BOD/COD=0.75，可生化性較好，重金屬及其它難以降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；2.污水中主要污染物指標(biāo)BOD5、CODcr、SS值比一般城市污水高80%左右；3.污水處理廠投產(chǎn)時(shí)，周圍的多數(shù)重點(diǎn)污染源智力工程已投入運(yùn)行。二．污水處理工藝的選擇與污水的原污水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模、當(dāng)?shù)販囟?、用地面積、發(fā)展余地、管理水平、工程投資、電價(jià)和環(huán)境影響等因素有關(guān)。針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理的特點(diǎn)，以下有幾種處理方法供我選擇：1．A／0系統(tǒng)用以往的生物處理工藝進(jìn)行城市污水三級(jí)處理，旨在降低污水中以BOD、COD綜合指標(biāo)表示的含潑有機(jī)物和懸浮固體購(gòu)濃度。一般情況7，去除串COD可達(dá)70％以上，BOD可達(dá)90，6以上SS可達(dá)85％以上，但氮的去除串只有2096左離嚼的去除串就更他因A，二級(jí)處理出水中除含有少量合碳有機(jī)物爾還合有氮(氨氮和有機(jī)氮)和碘(溶解性露和有規(guī)蘑)。這撣的出水排到封閉水域的湖泊、河流及內(nèi)海，仍會(huì)增匆水體中的營(yíng)養(yǎng)成久從而引起水體中浮游生物和藻類的大量繁S，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)飲用水源、水產(chǎn)業(yè)、工業(yè)用水帶來(lái)很大的危害。在水泥缺乏的地區(qū)，欲將基級(jí)出水作為第二水6，用于工業(yè)冷卻水的補(bǔ)充九必須冉經(jīng)脫氮、除碘等三級(jí)處理，還要增加較多的基逮物乃運(yùn)行答硼酸。優(yōu)點(diǎn)：（1）流程簡(jiǎn)單，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，基建費(fèi)用低；（2）反硝化池不需要外加碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用；（3）A/O工藝的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)；（4）缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷。同時(shí)缺氧池中進(jìn)行的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對(duì)堿度的需求。缺點(diǎn)：（1）構(gòu)筑物較多；（2）污泥產(chǎn)生量較多。2.傳統(tǒng)A2/O法傳統(tǒng)A2/O工藝即厭氧—缺氧—好氧法，其三個(gè)階段是以空間來(lái)劃分的，是在具有脫N功能的缺氧—好氧法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的具有同步脫N除P的工藝。該工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的同步脫N除P工藝，其總的水力停留時(shí)間一般要小于其它同類工藝（如Bardenpho工藝）。在經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧、好氧運(yùn)行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無(wú)污泥膨脹之虞，SVI值一般小于100，處理后的泥水分離效果好。該工藝在運(yùn)行時(shí)厭氧和缺氧段需輕緩攪拌，以防止污泥沉積，由于生物處理池與二次沉淀池分開建設(shè)，占地面積也較大，該工藝在大型污水處理廠中采用較多，本次設(shè)計(jì)不予推薦。3.傳統(tǒng)的SBR工藝傳統(tǒng)的SBR工藝是完全間隙式運(yùn)行，即周期進(jìn)水、周期排水及周期曝氣。傳統(tǒng)SBR工藝脫N除P大致可分為五個(gè)階段：階段A為進(jìn)水?dāng)嚢?，在該階段聚磷菌進(jìn)行厭氧放磷；階段B為曝氣階段，在該階段除完成BOD5分解外，還進(jìn)行著硝化和聚磷菌的好氧吸磷；階段C為停止曝氣、混合攪拌階段，在該階段內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮；階段D為沉淀排泥階段，在該階段內(nèi)既進(jìn)行泥水分離，又排放剩余污泥；階段E為排水階段。在階段E后，有的根據(jù)水質(zhì)要求還設(shè)有閑置階段。以下是SBR的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）其脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧不是由空間劃分，而是用時(shí)間控制的；（2）不需要回流污泥和回流混液，不設(shè)專門的二沉池，構(gòu)筑物少；（3）占地面積少。缺點(diǎn)：（1）容積及設(shè)備利用率較低（一般低于50%）；（2）操作、管理、維護(hù)較復(fù)雜；（3）自動(dòng)化程度高，對(duì)工人素質(zhì)要求較高；（4）國(guó)內(nèi)工程實(shí)例少；（5）脫氮、除磷功能一般。4.氧化溝工藝氧化溝是活性污泥法的一種變形，它把連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作為生化反應(yīng)器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動(dòng)。隨著氧化溝技術(shù)的不斷發(fā)展，氧化溝技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最初的實(shí)踐范圍，具有多種多樣的工藝參數(shù)、功能選擇、構(gòu)筑物形式和操作方式。如卡魯塞爾（Carrousel2000）氧化溝、三溝式（T型）氧化溝、奧貝爾（Orbal）氧化溝等。魯塞爾氧化溝是一個(gè)多溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進(jìn)水與活性污泥混合后在溝內(nèi)做不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。污水和會(huì)流污泥在第一個(gè)曝氣區(qū)中混合。由于曝氣器的泵送作用，溝中流速保持在0.3m/s。水流在連續(xù)經(jīng)過(guò)幾個(gè)曝氣區(qū)后，便流入外邊最后一個(gè)環(huán)路，出水從這里通過(guò)出水堰排出，出水位于第一曝氣區(qū)的前面?？斎麪栄趸瘻喜捎么怪卑惭b的低速表面曝氣器，每組狗渠安裝一個(gè)，均安裝在同一端，因此形成靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，還使活性污泥易于沉淀。BOD去除率可達(dá)95%~99%，脫氮效率約為90%，除磷率為50%。在正常的設(shè)計(jì)流速下，卡魯塞爾氧化溝渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的50~100倍，曝氣池中的混合液平均每天5~20min完成一個(gè)循環(huán)。具體循環(huán)時(shí)間取決于渠道長(zhǎng)度、渠道流速及設(shè)計(jì)負(fù)荷。這種狀態(tài)可以防止短流，還通過(guò)完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷力。以下是氧化溝的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1)用轉(zhuǎn)刷曝氣時(shí)，設(shè)計(jì)污水流量多為每日數(shù)百立方米。用葉輪曝氣時(shí)，設(shè)計(jì)污水流量可達(dá)每日數(shù)萬(wàn)立方米。(2)氧化溝由環(huán)形溝渠構(gòu)成，轉(zhuǎn)刷橫跨其上旋轉(zhuǎn)而曝氣，并使混合液在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，渠道中的循環(huán)流速為0.3~0.6m／s，循環(huán)流量一般為設(shè)計(jì)流量的30~60倍。(3)氧化溝的流型為循環(huán)混合式，污水從環(huán)的一端進(jìn)入，從另一端流出，具有完全混合曝氣池的特點(diǎn)。(4)間歇運(yùn)行適用于處理少量污水。可利用操作間歇時(shí)間使溝內(nèi)混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通過(guò)氧化溝內(nèi)污泥收集器排除。連續(xù)運(yùn)行適用于處理流量較大的污水，需另沒(méi)二沉池和污泥回流系統(tǒng)。(5)工藝簡(jiǎn)單，管理方便，處理效果穩(wěn)定，使用日益普通。(6)氧化溝的設(shè)計(jì)可用延時(shí)曝氣油的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。即從污泥產(chǎn)量W0＝0出發(fā)，導(dǎo)出曝氣池的體積，而后按氧化溝的工藝條件布置成環(huán)狀循環(huán)混合式。缺點(diǎn)：(1)處理構(gòu)筑物較多；(2)回流污泥溶解氧較高，對(duì)除磷有一定的影響；(3)容積及設(shè)備利用率不高。5.污水生化處理污水生化處理屬于二級(jí)處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘法和土地處理法等四大類。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過(guò)生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物（CO2）、液體產(chǎn)物（水）以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物（微生物群體或稱生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。

由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過(guò)生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時(shí)將污染物富集到污泥中，包括一級(jí)處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級(jí)處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級(jí)處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體，而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過(guò)一定的減容、減量和穩(wěn)定化無(wú)害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對(duì)污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進(jìn)行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果也就會(huì)被抵消掉。綜上所述，能夠滿足脫氮除磷的污水處理工藝很多，其基本原理都是相同的，每一種工藝均各有特點(diǎn)，分別適用于各種不同場(chǎng)合，應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析后加以采用。根據(jù)本工程特點(diǎn)，采用SBR法。2.4工藝流程第3章污水工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1污水處理系統(tǒng)3.1.1格柵1.設(shè)計(jì)說(shuō)明

格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，采用中格柵，提升泵選用螺旋泵，格柵柵條間隙為25設(shè)計(jì)流量：平均日流量Qd=3萬(wàn)m3/d=1250m3/h=0.35m=33/sQmax=KzQd=1.50×0.35=0.525m3/s設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙e=25.0mm,柵前水深h=1.2m，過(guò)柵流速v=0.6m2.格柵計(jì)算a.柵條間隙數(shù)n為n=Qmax×(sina)1/2÷ehv=0.0.525×(sin75。)1/2÷（0.025×1.2×06）≈29條b.柵槽有效寬度B設(shè)計(jì)用直徑為10mm圓鋼柵條，即S=0.01m。B=S(n-1)+en=0.01×(29-1)+0.025×29=1.005mc.柵槽高度計(jì)算過(guò)柵水頭損失h2h2=K×(s/e)4/3(v2/2g)×sina=3×(0.01/0.025)4/3×0.71×0.71×sin75。/19.6=0.06m設(shè)超高水深h1=0.3m則H=h+h2+h1=1.2+0.06+0.3=1.56md.格柵總長(zhǎng)度計(jì)算L=L1+L2+0.5m+1.0m+H1/tan75。L1=(B-B1)/2tga1L2=0.5L1B1=0.6005L=3.3m格柵間占地面積3×4=12m23.柵渣量計(jì)算對(duì)于柵條間隙e=25mm的格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水?dāng)r截污物為W1=0.05m3/103m3。每日渣量為：W=QmaxW1×86400/(Kz×1000)=2.14m3/d攔截污物量大于0.2m3/d，須機(jī)械格柵。機(jī)械格柵簡(jiǎn)圖如下頁(yè)3.1.2污水提升泵站1.設(shè)計(jì)說(shuō)明：采用SBR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。污水提升后入曝氣沉砂池。然后自流通過(guò)SBR池、接觸消毒池。設(shè)計(jì)流量Qmax=3132m32.設(shè)計(jì)選型：污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管道，消毒水面相對(duì)高程為±0.00m，則相應(yīng)SBR池、曝氣沉砂池水面相對(duì)高度分別為1.00和1.60m。污水提升前水位為-2.50m，污水總提升泵流程為4.00m，采用3臺(tái)螺旋泵兩備一用，其設(shè)計(jì)提升高度為H=4.50m。設(shè)計(jì)流量Qmax=1890m3/h，單臺(tái)提升流量為1566m33.1.3曝氣沉砂池1.設(shè)計(jì)說(shuō)明：污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)入平流曝氣沉砂池，分為兩格。沉砂池池底采用單斗集砂。設(shè)計(jì)流量Qmax=1890m3/h=0.525m3/s，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=2.0min，水平流速v=0.08m/s，有效水深H1=2.0m。2.池體設(shè)計(jì)計(jì)算：a.曝氣沉砂池有效容積VV=Qmax/60×t=1890/60×2.0=63m3每格池的有效容積為32m3水流斷面積A=32/2=16m2；b.沉砂池水流部分的長(zhǎng)度LL=V×t=0.08×2.0×60=9.60m取L=10.0m。則單格池寬為16/10=1.6m總池寬為2×1.6=3.2m3.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算：采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣。設(shè)計(jì)曝氣量q=0.2m3/(m3空氣用量Qa=qQmax=0.2×1890=378m3/h=6.3m3/min供氣壓力p=15kPa穿孔管布置：于每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)邊兩側(cè)距池底0.8米處分別設(shè)置兩根穿孔曝氣管，每格一根，總共兩根。曝氣管管徑DN100mm，送風(fēng)管管徑DN150mm。4.進(jìn)水、出水及撇油污水直接從螺旋泵出水渠進(jìn)入，設(shè)置進(jìn)水擋板，出水由池另一端淹沒(méi)出水，出水端前部設(shè)出水擋墻，進(jìn)出水擋墻高度均為1.5m。5.排砂量計(jì)算：對(duì)于城市污水曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為x1=2.0~3.0m3/105m3每天沉砂量Qs=Qmax×x1=45000×3.0×10-5=1.35m3/d含水率為P=65%假設(shè)儲(chǔ)砂時(shí)間為t=4.0d則存砂所需要容積為V=Qs×t=1.35×4.0=5.4m3折算為 P=85.0%的沉砂體積為V=5.4×(100-65)/(100-85)=12.58m3每格曝氣沉砂池設(shè)一個(gè)砂斗，共兩個(gè)砂斗，砂斗高2.65m，斗底平面尺寸（0.5×0.5）m2。斗頂平面尺寸（2.65×2.65）m2砂斗總?cè)莘e為VV=2×2.65/3×（2.65×2.65+0.5×0.5+2.65×0.5）=15.15m3每個(gè)曝氣沉砂池尺寸為L(zhǎng)×B×H=10.0×1.6×5.4曝氣沉砂池簡(jiǎn)圖如下：3.1.4SBR池設(shè)計(jì)計(jì)算污水進(jìn)水量30000m3/d，進(jìn)水BOD5=150mg/L，水溫12～30℃，處理水質(zhì)BOD5=30mg/L1．參數(shù)擬定：BOD—污泥負(fù)荷：NS=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);反應(yīng)池?cái)?shù)：n=4;反應(yīng)池水深：H=5.5m主預(yù)反應(yīng)區(qū)容積比：9：1排出比：1/m=1/3;活性污泥界面以上最小水深：ε=0.5m;2.根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間：進(jìn)水——曝氣——沉淀——排水排泥——閑置2h4-5h1h1h0.5h-1h3．反應(yīng)池容積計(jì)算：a．污泥量計(jì)算：MLSS=MLVSS/0.75=QSr/0.75Ns=30000×(230-20)/(1000×0.75×0.15)=56000kg設(shè)沉淀后的污泥SVI=150ml/g，污泥的體積則為1.2×SVI×MLSS=10080m3b．SBR池反應(yīng)池容積計(jì)算：SBR池反應(yīng)池容積 V=Vsi+Vf+Vb式中Vsi——代謝反應(yīng)污泥的容積Vf——反應(yīng)池?fù)Q水容積Vb——保護(hù)容積Vf為換水容積Vf=30000/24×2=2500m3Vs=10080m3單池的污泥容積為：Vsi=10080/4=2520m3則V=Vsi+Vf+Vb=5020+Vbc．反應(yīng)器的尺寸構(gòu)造如下：設(shè)計(jì)反應(yīng)池為長(zhǎng)方形方便運(yùn)行，一端進(jìn)水一端出水，SBR池單池的平面面積為60×30m2，水深5.5m，池深6.0單池的容積為V=60×30×5.5=9900m3，推算出保護(hù)容積為Vb=4880m3總的容積為4×9900=39600d．反應(yīng)器的運(yùn)行水位計(jì)算如下：排水結(jié)束時(shí)水位：h1=3.0基準(zhǔn)水位h2=3.5高峰水位h3=5.5警報(bào)，溢流水位：h4=5.5+0.5=6.0污泥界面：h5=h1-0.5=3-0.5=2.4．需氧量計(jì)算：R=a’·Q·Sr+b’·V·XV表3-2生活污水的a’b’的取值a’：0.42—0.53，b’：0.18—0.11。此設(shè)計(jì)中a’=0.55；b’=0.15R=0.55×30000×0.21+0.15×30000×0.21/0.15=9765kg/dQmax=Q·1.4=13671kg/d曝氣時(shí)間以4.5h計(jì)，則每小時(shí)的需氧量為：13671/24×4.5=2564kgO2/h每座反應(yīng)池的需氧量：=2564/4=641kg/h5．上清液排出裝置：撇水器污水進(jìn)水量Qs=30000m3/d，池?cái)?shù)N=4，周期數(shù)n=2，則每池的排出負(fù)荷量為:3750m3,選7臺(tái)BSL600型連桿式旋擺潷水器。出水管直徑500mm，潷水高度2~5m。設(shè)排水管的水平流速為2m/s則排水量為4608m3/h，排水時(shí)間為0.82小時(shí)。6．剩余污泥量計(jì)算以及排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：剩余污泥量：剩余污泥量主要來(lái)自微生物的增值污泥以及少部分的進(jìn)水懸浮物構(gòu)成，計(jì)算公式為W=a*(L0-Le)×Q-b×V×XV其中a——微生物代謝增系數(shù)，取0.8b——微生物自氧化率，取0.05W=a×(L0-Le)×Q-b×V×XV=a×(L0-Le)×Q-b×Qsr/Ns=（a-b/Ns）×Q×Sr=2961kg/db．濕污泥量（剩余污泥含水率P=99%）：Q=W/（1-P）=296m3/d。污泥齡θC：θC=0.77/kdfb=0.77/（0.05×0.63）=24.6dSBR池剖面圖3.1.5接觸消毒池與加氯間1.設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)流量Q=30000m3/d=1250m3/h；水力停留時(shí)間T=0.5h；設(shè)計(jì)投氯量為C=3.0~5.0mg/L2.設(shè)計(jì)計(jì)算a設(shè)置消毒池一座池體容積VV=QT=1250×0.5=625m3消毒池池長(zhǎng)L=30m,每格池寬b=5.0m，長(zhǎng)寬比L/b=6接觸消毒池總寬B=nb=3×5.0=15.0m接觸消毒池有效水深設(shè)計(jì)為H1=4m實(shí)際消毒池容積V`為V`=BLH1=30×15.0×4=1800m3滿足要求有效停留時(shí)間的要求。b加氯量計(jì)算設(shè)計(jì)最大投氯量為5.0mg/L；每日投氯量為W=150kg/d=6.25kg/h。選用貯氯量500kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為0.3瓶，共貯用10瓶。每日加氯機(jī)兩臺(tái)，一用一備；單臺(tái)投氯量為6~10kg/h。C混合裝置在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)兩臺(tái)。混合攪拌機(jī)功率No為No=μQTG2/100式中QT——混合池容積，m3；μ——水力黏度，20℃時(shí)μ=1.06×10-4kg.s/mG——攪拌速度梯度，對(duì)于機(jī)械混合G500s-1。No=1.06×10-4×0.58×30×500×500/(3×5×100)=0.30kw3.2污泥處理系統(tǒng)3.2.1剩余污泥泵房1.設(shè)計(jì)說(shuō)明二沉池產(chǎn)生剩余活性污泥及其他處理構(gòu)筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵將其提升至污泥處理系統(tǒng).設(shè)置剩余污泥泵房?jī)勺?污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為296.1t/d,按含水率99.0%計(jì),污泥流量為Qw=2961/(1%×1000)=296.1m3/d=12.34m3/h2.設(shè)計(jì)選型①污泥泵揚(yáng)程幅流式濃縮池最高泥位為3.5m,剩余污泥集泥池最低泥位為-2.0m,則污泥泵靜揚(yáng)程為Ho=5.5mH2O。污泥輸送管道壓力損失為4.0mH2O,自由水頭為1.5mH2O,則污泥泵所需揚(yáng)程H為:H=H0+4.0+1.5=11.0mH2O②污泥泵選型污泥泵選用兩臺(tái),兩用兩備。單泵流量Q≥Qw=13m3/h選用1PN污泥泵，Q16m33.剩余污泥泵房占地面積L×B=（6.0×5.0）m2。3.2.2污泥濃縮池1.設(shè)計(jì)說(shuō)明剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池，污含水率P1=99.0%。污泥流量 Qw=2961/(1%×1000)=296m3/dW=2.96t/d=124kg/h設(shè)計(jì)濃縮后含水率P2=96%設(shè)計(jì)固體負(fù)荷q=2.0kg.SS/(m2.h)2.濃縮池