污水處理廠畢業(yè)設計

摘要隨著人類生存環(huán)境的不斷惡化和自然資源的日益減少。人類社會的可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴峻地挑戰(zhàn)，這迫使人類必須重視自然環(huán)境的保護與利用,自然資源的合理開發(fā)與利用這樣一個生死攸關的大問題。而在這個大問題中,水又是最重要的.因為水是生命的源泉，"民以水為天"。水在自然資源中是應用最普遍，分布最廣泛，對人類最重要的自然資源。隨著人類社會的發(fā)展，人類已經(jīng)認識到，水不是取之不盡用之不竭的，水是有限的。而這有限的水，正遭到嚴重污染，這使本來就十分匱乏的水資源更加匱乏。一方面嚴重缺水,另一方面又有大量污水排出，流入江河湖海污染水體。污水處理既可解決水源的嚴重污染，又可開發(fā)新水源，應該說這是一項事半功倍的事業(yè)。城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴大，城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴重的威脅。同時，水生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了人與水的和諧共存與協(xié)調(diào)發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分和關鍵因素，與一個城市的可持續(xù)發(fā)展密切相關。因而，城市污水治理已成當前迫切需要解決的問題之一。我們通過建設城市污水處理廠，經(jīng)過一級物理法和二級生物法對污水進行處理然后再將它排入水體，以減輕水體的負擔。關鍵詞：A2O工藝，輻流式二沉池，平流沉砂池ABSTRACTThehumanlivingenvironmentisdeterioratingandthenaturalresourcesbecomelessandless.Thesustainabledevelopmentofhumansocietyisfacingseverechallenges,forcinghumansmustattachimportancetotheprotectionofthenaturalenvironmentandtheuse,thereasonabledevelopmentandutilizationofnaturalresourcessuchalife-and-deathproblem.Inthisbigproblem,wateristhemostimportant,becausewateristhesourceoflife,"thepeoplewaterforthesky".Wateristhemostwidelyusedandmostwidelydistributednaturalresourceinnaturalresources.Withthedevelopmentofhumansociety,mankindhasrealizedthatwaterisnotinexhaustibleandwaterislimited.Andthislimitedwaterisbeingseverelypolluted,whichmakesthealreadyscarcewaterresourcesevenmorescarce.Ontheonehand,thereisasevereshortageofwater,andontheotherhand,thereisalargeamountofsewageflowingintotheriversandlakestocontaminatethewater.Sewagetreatmentcansolvetheseriouspollutionofwatersource,butalsocandevelopnewwatersource,shouldsaythatthisisabusinesswithhalftheeffort.Increasingurbanpopulation,theexpansionofcityscale,thedevelopmentofthecity'sindustrialproduction,domesticsewageandindustrialwastewaterdischargeamountisincreasing,alargenumberofuntreatedsewagedirectlydischargedintothesurroundingrivers,theurbanenvironmentpollutionisveryserious,notonlypollutedurbanundergroundwaterdirectly,andtotheriversdownstreamofagriculturalproductionandpeople'slifecausedharm,theecologicalenvironmenttothesurvivalofhumansandcreatureshasbeenincreasinglyseriousthreat.Atthesametime,thewaterecologicalsystemembodiestheharmoniouscoexistenceandcoordinatedevelopmentwithwater,isthemainpartofurbanecologicalsystemandthekeyfactors,iscloselyrelatedtothesustainabledevelopmentofacity.Therefore,urbansewagetreatmenthasbecomeoneofthemosturgentproblems.Wethroughtheconstructionofurbansewagetreatmentplant,aftertheprimaryphysicalmethodandsecondarybiologicalmethodtodealwithsewageandthentakeitintothewater,toreducetheburdenofwaterbody.Keywords:A2Oprocess,theradialflowthesecondpond,theadvectiongritchamber目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章概況 1城市概況 1自然條件 2設計任務 2第二章污水處理廠設計說明 5總體設計 5污水及污泥工藝流程的選擇 6工藝總平面圖的布置 10第三章污水處理構筑物的工藝設計 12主要處理構筑物的選擇 12第四章污水處理廠設計計算 32各處理單元設計計算 32污泥處理 72高程計算 78第五章結(jié)論 82參考文獻 83外文翻譯中文譯文致謝第一章工程概況城市概況社會經(jīng)濟個行政村，27個社區(qū);總面積1183平方公里，人口萬(2013年)。華亭縣是甘肅省平?jīng)鍪邢螺牭囊粋€縣，以境內(nèi)皇甫山麓有華尖山亭而得名。位于甘肅省東部、關山東麓，東臨崇信縣，西連莊浪縣和寧夏回族自治區(qū)涇源縣，南接張家川回族自治縣和陜西省隴縣，地處陜甘寧三?。▍^(qū)）交匯處。轄5個鎮(zhèn)、5個鄉(xiāng)(2民族鄉(xiāng))、1個街道、1個省級工業(yè)園區(qū)，101華亭素有"煤城瓷都"之稱，是古絲綢之路的必經(jīng)之地，甘肅省煤、電、化、運一體化綜合產(chǎn)業(yè)開發(fā)的核心區(qū)和工業(yè)重鎮(zhèn)，是全國十三個產(chǎn)煤基地、西北三大產(chǎn)煤基地之一，也是隴東重要的能源供應與貨運集散基地。華亭是甘肅省唯一進入中國西部百強縣的縣市。華亭曲子戲為全國首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，明朝安口鎮(zhèn)的安口窯以"隴上窯"之名列入全國名窯。交通條件華亭北距平?jīng)鍪?崆峒區(qū))55公里，西至蘭州395公里，南到咸陽國際機場290公里。寶中鐵路、省道203線、304線及已經(jīng)開工建設的天(水)平(涼)鐵路和即將開工的寶(雞)平(涼)高速、天(水)平(涼)高速橫穿境內(nèi)，縣鄉(xiāng)公路總里程達公里。有年吞吐量1000萬噸的煤炭鐵路專用線和140萬噸的鐵路集運站。2013年，華亭縣年完成客運量289萬人次，比2012年增長%;旅客周轉(zhuǎn)量15599萬人公里，比2012年增長%;全年完成貨運量486萬噸，比2012年增長%;貨物周轉(zhuǎn)量127458萬噸公里，比2012年增長%。華亭縣共有道路運輸企業(yè)28戶，其中，貨運企業(yè)14家，客運企業(yè)2家，出租企業(yè)4家，公交企業(yè)1家，二類維修企業(yè)4戶，汽車客運站2個，汽車綜合性能檢測站1家。運營車輛3259輛，其中:貨運車輛2946輛，班線客車53輛，出租車216輛，村村通44輛，開通客運班線23條。自然條件地形地貌華亭縣位于甘肅省東部、關山東麓，地處甘肅、陜西、寧夏三省(區(qū))交匯處，東臨崇信縣，西連莊浪縣和寧夏回族自治區(qū)涇源縣，南接張家川回族自治縣和陜西省隴縣，北依平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)。華亭縣南北寬40公里，東西長46公里，總面積1183平方公里，地理坐標東經(jīng)106°21′-106°53′，北緯35°1′-35°24′。氣候特點華亭氣候溫潤，屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)溫帶半濕潤性氣候，多年年平均氣溫，年均降雨量607毫米。2010年度，華亭縣全年日照小時，降雨量毫米，其中汛期降雨量毫米，日最大降雨量毫米，無霜期163天，平均氣溫℃，其中最高氣溫℃，最低氣溫℃，平均風速米/秒，最大風速米/秒，平均氣壓百帕，平均水氣壓百帕，平均相對濕度%。水文條件華亭境內(nèi)有汭河、黑河、汘河3大水系，南北汭河、策底河、南川河、上關河、神峪河、麻庵河7條河流，總長公里。汭河境內(nèi)全長公里，經(jīng)崇信、涇川縣流入涇河。黑河在該縣境內(nèi)主要為神峪河，境內(nèi)全長26公里，由上關鄉(xiāng)的陳家河與秋林河在神峪鄉(xiāng)下關匯合而成，東經(jīng)神峪鄉(xiāng)柳家河出境入崇信。汘河在該縣境內(nèi)為上關河和麻庵河，境內(nèi)全長33公里，屬渭河支流，向南匯入汘河。設計任務設計題目平?jīng)鍪腥A亭縣污水處理廠工藝設計設計的原始資料（1）平?jīng)鍪腥A亭縣污水處理廠污水排放量10萬m3/d和水質(zhì)資料,見下表。表1-1污水水質(zhì)參數(shù)項目SSmg/LCODCrmg/LBOD5mg/LTN/mg/L氨氮/mg/L總磷/mg/LpH平均水溫/℃數(shù)值333590330604520（3）污水處理程度：污水處理廠出水水質(zhì)以《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準執(zhí)行。（4）主導風向：南風；（5）地下其他建筑物不用考慮；（6）水文地質(zhì)資料：、污水處理廠地下水位埋深，凍深。（7）污水處理廠地面標高；（8）污水排放水體:最高水位、正常水位最低水位。（相對地面標高）第二章污水處理廠設計說明總體設計廠址選擇廠址選擇原則（1）廠址必須位于集中給水水源下游，并應設在城鎮(zhèn)﹑工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風向的下風向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應與城鎮(zhèn)﹑工廠廠區(qū)生活區(qū)及農(nóng)村居民點保持約300m以上的距離，但也不宜太遠。（2）無論采用何種處理工藝，都應盡量做到少占農(nóng)田和不占農(nóng)田。（3）當處理后的污水直接排放時，廠址應考慮與受納水體靠近。（4）靠近水體的處理廠，要考慮不受洪水威脅。廠址盡量設在地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工，降低造價。（5）要充分利用地形，應選擇有適當坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構筑物高程布置的需要，減少土方工程量。（6）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，污水處理廠廠址的選擇應考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。根據(jù)以上原則，將污水處理廠建在該縣的東南角，離城區(qū)300米、離河道15米左右。水廠位于流經(jīng)該城的河流下游。土質(zhì)為亞粘土。水廠地質(zhì)條件較好，地下水位也較低，有利于施工。河流最高水位米，水廠不會受沖淹。該城常年主導風向西南風。水廠設在城市主導風向的下方，不會影響城區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生。廠內(nèi)的生活區(qū)位于主導風向的上方。污水收集及排放系統(tǒng)該縣城的污水最后匯總到污水干管送入污水處理廠進行處理，廠內(nèi)的排放管將處理過的污水統(tǒng)一排放到河道。進水水量、水質(zhì)及處理標準設計中污水處理廠的設計流量為10萬m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用來表示污水處理廠的規(guī)模，用來計算污水廠的柵渣量、污泥量、耗藥量及年抽升電量；最大設計流量用于污水處理廠中管渠計算及各處理構筑物計算。處理標準為一級B標準。污水及污泥工藝流程的選擇污水處理工藝的選擇原則作為城市基礎設施的重要組成部分和水污染控制的關鍵環(huán)節(jié)，城市污水處理廠工程的建設和運行意義重大。由于城市污水處理廠的建設和運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關鍵，因此有必要根據(jù)確定的標準和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇切實可行且經(jīng)濟合理的處理工藝方案，經(jīng)全面比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實施方式。在本次污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：（1）技術成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達到標書規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運行費用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。（3）運行管理方便，運轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處理構筑物的處理能力。（4）選定工藝的技術及設備先進、可靠、成熟。（5）便于實現(xiàn)工藝過程的合理自動控制，提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。本次設計的污水處理工藝選擇針對污水廠服務區(qū)域的污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟條件、管理水平考慮適應力強、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟處理工藝。原污水生化處理的可行性（1）污水處理廠原污水營養(yǎng)比值驗證BOD5/CODCr比值污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法。一般認為BOD5/CODCr>，則可生化性較好，BOD5/CODCr<，則較難生化，BOD5/CODCr<0.25不易生化。本工程BOD5/CODCr=330/590=，其可生化性屬于較好類型的城市污水，因此本工程不僅適宜于采用二級生化處理工藝，而且還適宜于采用生物脫氮除磷工藝。水中污染物的去除原理污水處理的目的是去除水中的污染物，污水中的主要污染物有BOD5、CODCr、SS、N和P等。進出水水質(zhì)及處理程度如表1-1所示。從表1-1中可以看出，各種污染物去除率由大到小的排列次序是：BOD5>SS>CODCr>NH3-N，而污水處理工藝的選用是與要求達到的處理效率密切相關的，因此首先需要分析各種污染物的去除機理和所能達到的去除程度。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機顆粒和大直徑的有機顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂扇コ≈睆降挠袡C顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無機顆粒（包括大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，對BOD5降解，利用BOD5合成新細胞，然后對污泥與水進行分離，從而完成BOD5的去除。在活性污泥與污水接觸的初期，就會出現(xiàn)很高的BOD5去除率，這是由于污水中的有機顆粒和膠體被絮凝和吸附在微生物表面，從而被去除所至。但是，這種吸附作用僅對污水中的懸浮物和膠體起作用，對溶解性有機物則不起作用。因此主要靠活性污泥的這種吸附作用去除BOD5的污水處理工藝，其出水中殘余的BOD5仍然很高，屬于部分凈化。對于非溶解性的有機物，微生物必須先將其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用對其水解和吸收，從這種意義來講保證活性污泥具有較高的吸附性能是很有必要的。（3）CODCr的去除污水中CODCr去除的原理與BOD5基本相同，污水廠CODCr的去除率，取決于進水的可生化性，它與城市污水的組成有關。由于BOD5／CODCr高（比值為），污水的可生化性較好。采用二級處理工藝能滿足設計要求出水CODCr≤50mg/L。方案對比根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征，污水處理工程要求脫氮除磷，其主要去除的是BOD、COD、SS、NH3-N和TP。在當前水處理技術領域中，活性污泥法是應用最為廣泛的技術之一。它是以活性污泥為主體的污水生物處理技術。然而傳統(tǒng)的活性污泥法存在著如曝氣池池體比較龐大、占地面積大、耗電高、管理復雜等缺點。但是近年來也出現(xiàn)一些活性污泥處理系統(tǒng)的新工藝，如氧化溝、間歇式活性污泥法以及AB法污水處理工藝等。（1）氧化溝又稱循環(huán)曝氣池，與傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池相比較：1）可考慮不設初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能夠達到好氧穩(wěn)定的程度；2）可考慮不單設二次沉淀池，使氧化溝與二次沉淀池合建，可省去污泥回流裝置；3）BOD負荷低，同活性污泥法的延時曝氣系統(tǒng)。但是，氧化溝工藝占地面積較大。（2）間歇式活性污泥處理系統(tǒng)SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作。與傳統(tǒng)活性污泥法相比：1）在大多數(shù)情況下，無設置調(diào)節(jié)池的必要；2）SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；3）通過對運行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷的反應。但其也有一定的局限性：1）反應器容積利用率低（由于SBR反應器水位不恒定，反應器有效容積需要按照最高水位來設計，大多數(shù)時間，反應器內(nèi)水位均達不到此值，所以反應器容積利用率低）。2）水頭損失大。3）不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構筑物容積較大，有足夠的接受能力。而且不連續(xù)出水，使得SBR工藝串聯(lián)其他連續(xù)處理工藝時較為困難。4）峰值需氧量高，整個系統(tǒng)氧的利用率低。5）設備利用率低。6）不適合用于大型污水處理廠（采用SBR工藝的污水處理廠規(guī)模一般在20000t以下，規(guī)模大于100000t的污水處理廠幾乎沒有采用SBR工藝的）。（3）AB污水處理工藝AB法——生物降解工藝的簡稱。與傳統(tǒng)的活性污泥處理相比：1）全系統(tǒng)共分為預處理段、A段、B段等3段。在預處理段只設格柵、沉砂池等簡易處理設備，不設初次沉淀池；2）A段由吸附池和中間沉淀池組成，B段由曝氣池及二次沉淀池組成；3）A段與B段各自擁有獨立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開，每段能夠培育出各自獨特的、適于本段水質(zhì)特征的微生物種群。但其也有一定缺點：1）A段在運行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機負荷下工作，使A段曝氣池運行于厭氧工況下，導致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。2）當對除磷脫氮要求很高時，A段不宜按AB法的原來去除有機物的分配比去除BOD5，因為這樣B段曝氣池的進水含碳有機物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。3）污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。經(jīng)過比較，決定選擇用AB法污水處理工藝，針對其缺點，將其B段改為A2/O工藝。本工藝具有以下各項特點：1）A2/O工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100；3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；4）運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低。所以污水處理具體的流程為：污水進入水廠，經(jīng)過格柵至集水井，由水泵提升到平流沉砂池。然后經(jīng)平流沉淀池、吸附池、A2/O反應池、輻流沉淀池，輻流沉淀池出水后經(jīng)過三級處理經(jīng)加氯處理后，排入受納水體。污水處理工藝流程的確定處理廠的工藝流程是指在到達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各個單元的有機結(jié)合。構筑物的選型則是指處理構筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。水體有一定的自凈能力，可根據(jù)水體自凈能力來確定污水處理程度。設計中既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體遭到污染，破壞水體的正常使用價值，采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)和水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟性，排放水體的具體規(guī)定，并通過調(diào)查研究和經(jīng)濟比較后決定，必要時還應當進行科學論證。城市生活污水一般以BOD、SS等物質(zhì)為其主要去除對象，因此，處理流程的核心是二級生物處理法——活性污泥法為主。生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達到處理要求的程度。按處理程度分，污水處理可分為一級、二級和三級。一級處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后，污水中的BOD只去除30%左右，但仍不能排放，還必須進行二級處理。二級處理的主要任務是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機污染物質(zhì)（BOD），去除率可達97%以上，去除后的BOD含量可降低到20～30mg/l.一般，經(jīng)過二級處理后，污水已具備排放水體的標準了。一級和二級處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當對處理過的污水有特殊的要求時，才繼續(xù)進行三級處理。污泥處理工藝流程的確定在污水處理的各種不同的過程中，分離和產(chǎn)生出大量的污泥。這些污泥含大量有機物，易于分解，對環(huán)境具有潛在的污染能力。同時，污泥含水率甚高，體積龐大，處理和運送均很困難。因此，污泥在最終處置前必須處理，而處理的主要目的是降低污泥中有機物含量并減少其水分，使之在最終處置時對環(huán)境的危害減至最小限度，并將其體積縮減以便運輸和處置。由于污泥中含有大量的水分，因此在污泥處理前需要濃縮，降低含水率，以減少處理體積及處理成本。污泥處理的方法是厭氣消化，使污泥中的有機物質(zhì)變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時可以減少污泥的體積，并改善污泥的性質(zhì)，使之易于脫水，破壞和控制致病的生物，在厭氣消化過程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進行脫水和干化等處理。具體過程為：平流沉淀池和輻流沉淀池中的剩余污泥經(jīng)污泥泵提升至貯泥池，貯泥池污泥送至濃縮池，濃縮后的污泥進入消化池，進行中溫二級消化。污泥在污泥控制室進行加熱，一級消化池加以攪拌。二級消化池不加熱，利用余熱進行消化。消化后污泥送至脫水機房脫水。工藝總平面圖的布置平面布置在滿足工藝流程的前提下，利用原有的地形布置，以減少挖方、填方工程量，減少工程造價。布置大致分為三區(qū)：生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處置區(qū)，要求布置緊湊，進出水流暢，節(jié)省占地。其中綜合辦公樓、食堂、停車場等在入廠正門一側(cè)附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員。

第三章污水處理構筑物的工藝設計主要處理構筑物的選擇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、泵房集水井的進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，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（～10mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機械格柵；按照安裝方式分為單獨設置的格柵和與水泵池合建一處的格柵。設計參數(shù)如下：（1）水泵前格柵柵條間距，應根據(jù)水泵要求確定。（2）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間距，應符合下列要求：1）人工清除25～40mm；2）機械清除16～25mm；3）最大間隙40mm。（3）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量及排水管道系統(tǒng)等因素有關在無當?shù)剡\行資料時，可采用：1）格柵間隙16～25mm時，～柵渣/103m3污水；2）格柵間隙30～50mm時，～柵渣/103m3污水。在本設計中，采用機械清除，格柵間距采用25mm。1）大型污水處理廠或泵站前的格柵（每日柵渣量大于），一般應采用機械清渣。2）機械格柵不少于兩臺，如為一臺時，應設人工清除格柵備用。3）過柵流速一般采用～s。4）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用～s。5）格柵傾角一般采用45°～75°。6）通過格柵的水頭損失，粗格柵一般為，細格柵一般為～。7）格柵必須設置工作臺，臺面應高出柵前設計水位。工作臺上應有安全和沖洗設施。8）格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應小于。工作臺正面過道寬度，采用人工清除時不應小于，采用機械清除時不應小于。9）機械格柵的動力裝置一般設在室內(nèi)，或采取其他保護設備的措施。10）設置格柵裝置的構筑物，必須考慮設有良好的通風設施。11）在北方地區(qū)格柵的設置必須考慮防止柵渣結(jié)冰的措施。12）格柵間內(nèi)應安運吊運設備，以進行格柵及其他設備的檢修，柵渣的日常清除。本設計中格柵間與集水間、水泵房合建，格柵設置四組，柵條間距25mm，柵條寬度10mm，柵槽寬度，格柵傾角采用60°，過柵流速采用s，柵前水深，通過格柵的水頭損失采用。泵房（1）泵站規(guī)模的確定：泵站規(guī)模的大小應能滿足流量發(fā)展的需要。在遠景流量已確定和投資允許的情況下，泵站可以一次建成。但應根據(jù)技術經(jīng)濟比較及當?shù)鼐唧w情況，考慮對其設備、構筑物及（或）建筑物進行分期建設的必要性。泵站規(guī)模一般根據(jù)流量大小確定，也可用人口當量或流域面積來表示，但泵站又因所提升的水質(zhì)（如：雨水、污水、合流污水、工業(yè)污水、污泥）不同，或抽升規(guī)律（常年抽升、季節(jié)性抽升和中途加壓抽升）不同，其泵站規(guī)模也有所不同。泵站占地面積與泵站性質(zhì)、規(guī)模大小以及所處的位置有關。（2）附屬設施：1）建筑：一般設有工作人員的休息室、廁所（設洗臉盆）、工具間。對遠離居住區(qū)或交通不便的泵站，應根據(jù)需要設廚房、煤棚。在常年運轉(zhuǎn)的大型泵站或在一組泵站中，應設修配車間，必要時增設小型會議室和淋浴室。處理廠內(nèi)泵房應設的附屬建筑物，應由處理廠總體設計決定。2）道路：泵站內(nèi)部應有一條供運輸?shù)牡缆放c外部公路相通，其標準可參考道路設計規(guī)范。3）排水：院內(nèi)不得積水，應根據(jù)需要及地形等條件設明渠或管道排水。生活污水用管道排出。4）綠化：泵站內(nèi)綠化面積可參考城市綠化標準的有關規(guī)定，但最好不少于占地面積的20%。5）給水：應埋設供泵站維護、生活、消防用的給水管道。6）供電：應就近接通電源，大型泵站、立交泵站或不允許間斷工作的泵站，應考慮雙電源，若無第二電源，可設其它動力設施備用。（3）泵站位置：泵站位置應結(jié)合規(guī)劃要求，建于排水需要提升的管（渠）段，且距排放水體較近的地方。并應盡量避免拆遷、少占耕地。設在污水處理廠內(nèi)的污水或污泥泵站，可與其它構筑物統(tǒng)一布置，立交排水泵站，應設在距立交盡可能近的地方。（4）隔離帶：泵站一般設計成獨立的院落，為防噪音合污染，應用綠化帶與居住房屋和公共建筑物隔離。隔離帶寬度，應根據(jù)氣候、風向、地形特征等因素確定，并考慮泵站性質(zhì)規(guī)模不同而有區(qū)別，一般不小于30米，城市土地緊張不能達到最小要求時，應密植常青樹。泵站周圍一般設圍墻，墻高為～米。立交泵站可不設圍墻，以綠籬或樹木與四周建筑物隔開。（5）建筑外觀：泵站地上建筑形式應與周圍的建筑形式相協(xié)調(diào)，外觀應美觀大方。（6）泵房形式：泵房形式的選擇主要取決于水力條件和工程造價，其它考慮的因素還有泵站規(guī)模大小、泵站性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地物、挖深及施工方法、管理水平、環(huán)境要求、選用的水泵形式以及能否就地取材等。1）立式軸流泵的泵房，分干式合濕式兩種：a）干式泵房集水池合機器間由隔墻分開，只有吸水管和葉輪淹沒在水中，機器間可經(jīng)常保持干燥，以利于對水泵的檢修和保養(yǎng)，又可避免污水對軸承、管件、儀表的腐蝕b）濕式泵房電動機沒在電機間內(nèi)，水泵葉輪、軸承、引水管等淹沒在機器間下部的集水池中，水泵間與集水池合在一起，其結(jié)構比干式泵房簡單，單缺點較多，如對水泵部件的腐蝕嚴重，管理人員工作條件較差，往往要帶水維修、換泵，尤其是在合流泵站中，對管理人員的健康影響很大，除在非常年運轉(zhuǎn)的小型雨水泵站或排灌泵站外，一般較少采用。2）圓形泵房和矩形泵房：集水池和機器間的形狀，與工藝要求、施工條件以及水量大小有關。常采用的有矩形、圓形合下圓上方形的結(jié)構形式。a）圓形及下圓上方泵房當設計流量較小或水泵臺數(shù)在4臺以下時，一般可采用圓形泵房，采用下圓上方形泵房，室內(nèi)面積的利用更好些。圓形泵房便于用沉井法施工；中小型泵站以圓形造價較低，常用內(nèi)徑為7～15米。地面以下至來水管底深度一般為3～8米b）矩形泵房或組合形泵房多為大開槽施工，其設計流量較大為3/s～30m3/s。選用尺寸范圍是寬4～10米，長10～25米，深4～16米。矩形泵房比圓形泵房可利用的空間較大，室內(nèi)面積利用率較高，工藝布置用于大中型泵站較為合理，起吊檢修方便。3）自灌式泵房和非自灌式泵房：水泵及吸水管的充水，有自灌式（包括半自灌式）和非自灌式兩種方式，故泵房也可分為自灌式與非自灌式兩種。a）自灌式（或半自灌式）泵房采用自灌式時水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在最高、中間和最低水位三種情況下都能直接啟動。半自灌式是指泵軸僅低于最高水位，當集水池達到最高水位時方可啟動。自灌式泵房優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設備，操作簡便。缺點是泵房較深，增加地下工程造價，有些管理單位反映吊裝維修不方便，噪音較大，甚至會妨礙管理人員利用聽覺判斷水泵是否正常運轉(zhuǎn)，采用臥式泵時電動機容易受潮。在自動化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站、立交排水泵站，開啟頻繁的污水泵站中，宜盡量采用自灌式泵房。b）非自灌式泵房泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵吸水管不得設底閥，故需采用引水設備。這種泵房深度較淺，具有結(jié)構簡單，室內(nèi)干燥，衛(wèi)生情況較好，利于采光和自然通風，值班人員管理維修方便等優(yōu)點，但管理人員必須能熟練地掌握水泵啟動工序。在來水量較穩(wěn)定，水泵開啟并不頻繁，或在場地狹窄，或水文地質(zhì)條件不好，施工有一定困難的條件下，采用非自灌式的地上式泵房較宜。4）合建式與分建式泵房：合建式與分建式泵房主要指集水池與機器間是合建在一起，還是分成兩個獨立的構筑物。一般應根據(jù)水文地址、地形、地物等條件、以及水泵型號、管理要求等選定。a）合建式泵房分機器間與集水池上下設置，和集水池與機器間前后設置兩種形式。選用中、小型立式軸流泵時，宜采用集水池設在機器間地板下面的形式。選用離心泵機混流泵時，多采用集水池與機器間前后排列，以隔墻分開的形式。但設有前池或集水池容積較大合需要減少挖深時，則選用軸流泵也應采用此種形式。自灌式大多采用合建式，緊湊，占地少，結(jié)構較省，尤其是明開施工。b）分建式泵房集水池合機器間分建為兩個獨立的構筑物，兩者之間可以相隔一定距離，但需滿足水泵吸程和施工中互不干擾的要求。一般集水池為圓形或矩形、地下式。機器間為矩形，較多為地上式。非自灌式采用分建式較多，結(jié)構處理簡單，無滲漏問題，水泵檢修方便，只是增加了吸水管的茬高度。在選擇泵房合集水池位置時，盡量使兩者所處地基的承載力一致，以防構筑物產(chǎn)生不均勻沉降，使連接管折斷，一般可在管道進入泵房前，可能產(chǎn)生不均勻沉降處加柔口連接。5）半地下式泵房和全地下式泵房：a）半地下式泵房半地下式有兩種情況，一種作法是自灌式，機器間位于地面以下為了滿足自灌式水泵啟動的要求，將臥式水泵底座與集水池底設在一個水平面上。另一種是非自灌式，機器間高程取決于吸水管的最大吸程，或吸水管的最小覆土。半地下式泵房地面以上建筑物的空間藥能滿足吊裝、運輸、采光、通風等機器間的操作要求，并能設置管理人員工作的值班室和配電室，一般排水泵站應采用半地下式泵房。b）全地下式泵房在某些特定情況下，泵房的全部構筑物都要求設在地面以下，地面以上不允許有任何建筑物出現(xiàn)，只留有供出入用的門（或人孔）和通氣孔、吊裝孔。此種泵房幾乎沒有占地的問題。本工程泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置緊湊、占地少、結(jié)構較省的特點，便于開槽施工，適用于自灌式泵站。集水池和機器間由隔墻分開，這樣可保持機器間干燥，有利于水泵的保養(yǎng)和檢修。只有吸水管和葉輪淹沒在水中，機器間可經(jīng)常保持干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免污水對軸承、管仲，儀表的腐蝕。在自動化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站，及開啟頻繁的污水泵站中，盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設備，操作簡便，缺點是泵房較深，增加工程造價。且由于噪音較大，妨害工作人員判斷水泵是否正常工作。采用自灌式泵房時水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在最高、中間和最低水位三種情況下都能直接啟動，啟動可靠，操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造價。（1）集水池集水池容積根據(jù)進水管的設計流量，水泵抽升能力、臺數(shù)、工作制度、啟動時間、開停次數(shù)以及泵站前的進水管道是否可以作為調(diào)蓄容積而定。根據(jù)排水規(guī)范，集水池的有效容積應根據(jù)水量、水泵能力和水泵工作情況等因素確定。一般應符合下列要求：1）污水泵房的集水池容積，不應小于最大一臺水泵5min的流量。如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。2）雨水泵房的集水池容積，不得小于最大一臺水泵30s的出水量。3）初沉污泥和消化污泥泵房的集水池容積，應按一次排入的污水量和污水泵抽送能力計算；活性污泥泵房的集水池容積，應按排入的回流污泥量、剩余污泥量和污泥泵抽送能力計算。在液位控制水泵自動開停的泵站，可以用集水池的來水和每臺水泵抽水之間的規(guī)律推算出有效容積的基本公式為：式（3-1）式中：Vmin——集水池最有效容積（m3）；Tmin——水泵最小工作周期（s）；Q——水泵流量（m3）。（2）集水池形式及吸水管部置1）集水池的形狀、尺寸及泵吸水管的布置適當與否、直接影響到水泵的運行狀態(tài)，特別是立式軸流泵、立式混流泵等葉輪靠近吸水管進口的情況，其影響更大。2）吸水管的布置：為得到較好的吸水效果，應注意以下幾點：3）要使來水管（渠道）至集水池進口不發(fā)生方向上的急劇變化或顯著的流速變化，流向集水池的流速最好平均為～s,不大于s。取平均流速為s。4）因集水池過寬也會產(chǎn)生漩渦，為防止水發(fā)生偏流和回流，應設置整流板（導流板）。5）加深吸水管的埋設深度，其最小尺寸為吸水管管徑的倍。本設計中喇叭口下緣位于最低水位以下320mm，距池底為600mm。喇叭口寬度為900mm。6）吸水管喇叭口至集水池底距離不宜過大，也不宜太小，否則效率會降低，一般為或。如前所述，喇叭口寬度為900mm，距池底600mm，滿足要求。池底布置：集水池進水管管底與格柵底邊的落差不得小于，以防止淤積的雜物影響過水斷面。集水池池底應做成～的坡度，坡向吸水坑。吸水坑的深度一般采用～。本設計中設置i=的坡度。排空和清泥：為便于集水池的排空和清泥，除檢查孔外，應留有安裝臨時污泥泵的孔洞和位置。在必需連接運轉(zhuǎn)泵站中，以將集水池分為可連通的兩格（中間以閘板分隔），以便檢修。必要時應備橡膠或塑料軟管，以便沖洗時使用。本設計中未將集水池分為兩格，設置有檢查孔和安裝臨時污泥泵的孔洞。為更好地進行排泥，在集水間中設置DN130的反沖洗管，以便對集水池吸水槽中的污物進行反沖洗。（3）機器間1）機器間尺寸主要取決于設計水量、所選水泵的型號和數(shù)目、管件的布置、起重的條件以及泵站的深度，要求對地面和空間充分利用，為保證管理人員的通行和水泵的拆卸安裝，泵站機器間布置應符合有關規(guī)定。2）高度高度是指泵房室內(nèi)地面與屋頂梁底距離。泵房內(nèi)不設吊車時，泵房高度以滿足臨時架設起吊設備和采光通風的要求為原則，一般不小于3m。泵房內(nèi)設吊車時，其高度通過計算確定。輔助用房的高度一般采用3m。本設計中的泵房設置地上與地下兩層，地上為走道，地下為機器間，起吊設備置與地上。3）門、窗、走廊：機器間至少應有一個能滿足設備的最大部件搬運出入的門。門寬一般不小于，高度不小于。在炎熱地區(qū)，窗應盡量面向夏季主導風向，且兩邊開窗，以造成對流；在寒冷地區(qū)，窗應向陽，為使空氣對流，背面也可適當開窗。窗的總面積不小于泵房面積的1/6，在較大的泵站內(nèi)，為了便于管理和使用，靠窗（或靠墻）一邊宜設有走廊，其寬度可采用～，走廊的欄桿高度為～。門寬度為采用，高度為。窗沿長度方向設置六個，每扇窗長，高，每窗分兩格，窗底距地面，窗間距。4）地面排水干式水泵間室內(nèi)地面應做成～的坡度，坡向排水溝或集水坑。在本設計泵房中，地面設置的坡度，坡向集水坑，集水坑的寬為800mm，深度600mm，水泵水封滴水有集水盒通過DN25排水管（貼地面）接入集水坑。5）通風為使夏季室內(nèi)溫度不超過35℃，采用機械通風。自然通風時，在開窗方向上，使空氣對流，地下部分在對應的位置設拔風筒兩個，通向室外，風筒進出風口一高一低，高差兩米，使空氣流通。機械通風采用離心通風機。排風扇設在窗子的高處，排成一排。平流沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如泥砂、煤渣等，它們的相對密度約為）。沉砂池一般設于泵站、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初次沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等。本次設計采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成。它具有截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排沉砂較方便等優(yōu)點。平流沉砂池的設計參數(shù)，是按去除比重為，粒徑大于的砂粒確定的。設計參數(shù)如下：（1）設計流量的確定：當污水自流入池時，應按最大設計流量計算；當污水用水泵抽升入池時，按工作水泵的最大組合流量計算；合流制處理系統(tǒng)，按降雨時的設計流量計算；（2）設計流量時的水平流速：最大流速為s，最小流速為s。這樣的流速范圍，可基本保證無機顆粒能沉掉，而有機物不能下沉；（3）最大設計流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不少于30s，一般為30～60s；（4）設計有效水深不應在于，一般采用～，每格池寬不宜小于；（5）沉砂量的確定：生活污水按每人每天～計，城市污水按每10萬m3污水的砂量為3m3計，沉砂含水率約為60%，容重m3，貯砂斗的容積按2d的沉砂量計，斗壁傾角（6）沉砂池超高不宜小于。本設計中采用平流沉砂池兩座，每座格數(shù)為2，每格一個沉砂斗。沉淀池沉淀池是分離懸浮物的一種常用處理構筑物。用于生物處理法中作預處理的稱為初次沉淀池。對于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除約30%BOD5與去年相比55%的懸浮物。設置于生物處理構筑物后的稱為二次沉淀池，是生物處理工藝中的一個組成部分。沉淀池常按水流方向來區(qū)分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池及輻流式沉淀池等三種。（1）平流式沉淀池池形呈長方形，廢水從池的一端流入，水平方向流過池子，從池的別一端流出。在池的進口處底部設貯泥斗，其它部分池底有坡度，傾向貯泥斗。設計參數(shù)如下：1）池子的長寬比不小于4，以4～5為宜。當長寬比過小時，池內(nèi)水流的均勻性差，容積效率低，影響沉降效果；大型沉淀池可以考慮設導流墻。2）采用機械排泥時，寬度根據(jù)排泥設備確定。3）池子的長深比不小于8，以8～12為宜。4）池底縱坡：采用機械刮泥時，不小于，一般采用～。5）按表面負荷計算時，應對水平流速進行校核。最大水平流速：初次沉淀池為7mm/s;二次沉淀池為5mm/s。6）刮泥機的行進速度不大于min，一般采用～min。7）入口的整流措施，可采用溢流式入流裝置，冰設置多孔整流墻（穿孔墻），；底孔式入流裝置，底部設有擋流板；淹沒孔魚擋流板的組合；淹沒孔與有孔整流墻的組合。有孔整流墻上的開孔總面積為池斷面積的6%～20%。8）出口的蒸餾措施可采用溢流式集水槽。集水槽的形式。溢流式出水堰的形式；其中鋸齒形三角堰應用最普遍，水面宜位于齒高的1/2處。為適應水流的變化或構筑物的不同沉降，在堰口處需設置使堰板能上下移動的調(diào)整裝置。9）進出口處應設置擋板，高出池內(nèi)水面～。擋板淹沒深度：進口處視沉淀池深度而定，不應小于，一般為～；出口處一般為～。擋板位置：距進水口為～，距出水口～。10）在出水堰前應設置排除浮渣的設施（如可轉(zhuǎn)動的排渣管、浮渣槽等）。當采用機械排泥時，可一并結(jié)合考慮。當沉淀池采用多斗排泥時，污泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排數(shù)一般不宜多于兩排。本設計中的初沉池采用平流沉淀池，沉淀池只數(shù)為9。（2）輻流沉淀池輻流沉淀池也稱輻射式沉淀池。池型多呈圓形，小型池子有時也采用正方形或多角形。池的進出口布置基本上與豎流池相同，進口在中央，出口在周邊。但池徑與池深之比，輻流池比豎流池大許多倍。水流在池中呈水平方向向四周輻射流，則于過水斷面面積不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。池斗設在中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥（或吸泥）機械排除。設計參數(shù)如下：1）池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值為6～12。2）池徑不宜小于16m。3）坡向泥斗的坡度不宜小于。4）一般均采用機械刮泥，也可附有空氣提升或靜水頭排泥設施（此方法多用于二沉池）。5）當池徑（或正方形的一邊）較?。ㄐ∮?0mm）時，也可采用多斗排泥。6）進、出水的布置方式可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水、周邊進水周邊出水。周邊進水的輻流式沉淀池是一種沉淀效率較高的池型，與中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，其設計表面負荷可提高一倍左右。7）池徑小于20m，一般采用中心傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設在池子中心走道板上；池徑大于20m時，一般采用周邊傳動的刮泥機，其驅(qū)動裝置設在桁架的外緣。8）刮泥機旋轉(zhuǎn)速度一般為1～3r/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用min。9）在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開孔面積為過水斷面面積的6%～20%。10）浮渣用浮渣刮泥板收集，刮渣板裝在刮泥機桁架的一側(cè)，在出水堰前應設置浮渣擋板。本設計中的二沉池采用輻流沉淀池，沉淀池只數(shù)為2。A2/O反應池（1）缺氧反應器：原污水進入，同步進入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應器的主要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原污水流量）。（2）污水經(jīng)過第一缺氧反應器進入?yún)捬醴磻?，釋放磷，同時部分有機物進行氨化。（3）混合液從厭氧反應器進入好氧反應器——曝氣池，這一反應器單元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有NO3—N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的BOD（或COD）則得到去除。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應器。（4）沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流缺氧反應器，上清液作為處理水排放。接觸消毒池接觸消毒池的作用是保證消毒劑與水有充分的接觸時間，使消毒劑發(fā)揮作用，達到預期的殺菌效果。采用的消毒方法不同，接觸池停留時間不同、形式也就不同。接觸消毒池的設計要點：（1）氯與污水的混合接觸時間（包括接觸池后污水在管渠中流動的全部時間）采用30min。（2）接觸池容積應按最大時污水量設計。（3）接觸池的池形可采用矩形隔板式、豎流式和幅流式。（4）豎流式、輻流式接觸池計算公式同豎流式、輻流式沉淀池，沉降速度采用1～s。集配水井設計要求：（1）水力配水設施基本的原理是保持各個配水方向的水頭損失相等。（2）配水渠道中的水流速度應不大于s，以利于配水均勻和減少水頭損失。（3）從一個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，當從一個方向進水時，保證分配均勻的條件是：1）取中心管直徑等于引水管直徑；2）中心管下的環(huán)形孔高應取～,；3）當污水從中心管流出時，不應當有配水池直徑和中心管直徑之比（D/D1）大于的突然擴張；4）在配水池的上部必須考慮液體通過寬頂堰自由流出；5）當進水流量為設計負荷，配水均勻度誤差為±1%；當進水流量偏離設計負荷25%時，配水均勻度誤差為%。鼓風機房（1）對曝氣設施的要求：（1）在滿足曝氣池設計流量時生化反應的需氧量以外，還應使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L計。2）使混合液始終保持懸浮狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應使池中平均水流速度s左右。3）設施的充氧能力應便于調(diào)節(jié)，有適應需氧變化的靈活性。4）充氧裝置一般是選用易于購到的可靠商品，附有清水試驗的技術資料。5）在滿足充氧需求的前提下，充氧裝置的動力效率[kgO2/(KW·h)]和氧利用率（%）應力求較高。6）充氧裝置應易于維修，不易堵塞；出現(xiàn)故障時，應易于排除。7）應考慮氣候因素，如冬季濺水結(jié)冰問題。8）應考慮環(huán)境因素。（2）鼓風曝氣設施1）風機的選擇：羅茨鼓風機、離心式鼓風機、通風機。2）風管系統(tǒng)的計算：a）風管系統(tǒng)包括由風機出口至充氧裝置（曝氣頭）的管道。一般用焊接鋼管。b）曝氣池的風管宜聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，以增加靈活性。風管接入曝氣池，管頂應至少高出水面，以免回水。3）風管中空氣流速一般采用：干、支管：10～15m/s；豎管、小支管：4～5m/s。流速不宜過高，以免發(fā)出噪聲。在本設計中，支、干管中的流速為10m/s、11m/s、12m/s，豎管、小支管中的流速為4m/s、s，具體的計算過程見計算部分和空氣管道計算表。4）計算溫度采用鼓風及排風溫度（參照風機資料），在寒冷地區(qū)空氣如需加溫時，采用加溫后的溫度計算?；亓魑勰啾梅课勰啾谜镜奶攸c是提升的介質(zhì)為粘稠度比水大的污泥。設計中應根據(jù)抽升污泥的性質(zhì)、輸送的水力特性和密度的大小，精心選擇適用的污泥泵和配用功率。設計要求：（1）布置要求：設置污泥泵站時，應使污泥輸送管道盡量縮短。集泥池可與污泥泵房分開。有條件時，污泥泵房可與污水泵房合并于同一建筑中。（2）格柵：集泥池一般不設格柵，但在采用明槽輸送污泥時，則應考慮格柵，柵條間隙可適當加大。（3）集泥池：在抽升初沉污泥或消化污泥的泵房中，集泥池容積應根據(jù)初次沉淀池或消化池的一次排泥量計算；在抽升活性污泥時，集泥池的容積可按不小于一臺回流泵5min抽送能力計算。回流泵的抽升能力，除考慮最大回流量外，尚應考慮剩余污泥的排出量。污泥泵的選用污泥抽送的范圍很廣，包括抽送回流污泥和生物濾池污泥、排出二沉進一步處置、抽送濃縮的或未經(jīng)濃縮的初沉污泥去進一步處理、控制濃縮池的底流排放，還能包括浮渣、循環(huán)抽送消化污泥和輸送消化污泥去進行調(diào)治及脫水、抽送調(diào)治劑、抽送脫水泥餅和抽送焚燒爐灰漿等。選擇污泥泵時，在任何情況下，只要的考慮是泥液能否順暢地流入泵內(nèi)、運行是否可靠，然后考慮經(jīng)濟效率、管理養(yǎng)護等。連續(xù)式重力濃縮池連續(xù)式污泥濃縮池，一般采用圓形豎流或輻流沉淀池的形式。污泥室容積，應根據(jù)排泥方法和兩次排泥間隔時間而定，當采用定期排泥時，兩次排泥間隔一般可采用8h。濃縮池較小時可采用豎流式濃縮池，一般不設刮泥機，污泥室的截錐體斜壁與水平面所呈的角度，應不小于50°，中心管按污泥流量計算。沉淀區(qū)按濃縮分離出來的污水流量進行設計。輻流式污泥濃縮池的池底坡度，當采用吸泥機時，可采用。當采用刮泥機時可采用。不設刮泥設備時，池底一般設有泥斗。其泥斗與水平面的傾角，應不小于50°。刮泥機的回轉(zhuǎn)速度為～4r/h，吸泥機的回轉(zhuǎn)速度為1r/h。同時在刮泥機上可安設柵條，以便提高濃縮效果，在水面設除渣裝置。厭氧兩級消化池污泥厭氣消化，是為了使污泥中的有機物質(zhì)，變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時可以減少污泥的體積（約60-70%），并改善污泥的性質(zhì)，使之易于脫水，破壞和控制致病的生物，并獲得有用的副產(chǎn)物如沼氣等，主要的厭氣消化處理構筑物，在處理過程中加熱攪拌，保持泥溫，達到使污泥加速消化分解的目的。消化池的形式有龜甲形、圓柱形和橢圓形三種，一般多采用圓柱形。按池頂結(jié)構又分固定蓋和浮動蓋，一般采用固定蓋的圓柱形。按發(fā)酵溫度又可分為中溫消化和高溫消化兩種，一般采用中溫消化。當衛(wèi)生標準有特殊要求或需高速消化，減少消化天數(shù)時，亦可根據(jù)具體情況采用高溫消化。（1）一般規(guī)定1）新鮮污泥量：二級處理的城市污水處理廠的新鮮污泥，一般包括初沉污泥及活性污泥，其污泥量視污水性質(zhì)，處理工藝的類型及污泥含水量而變化。一般是按人口當量計算產(chǎn)生的污泥量，或以去除的污染物質(zhì)來計算產(chǎn)生的污泥量2）污泥性質(zhì)：新鮮污泥和消化污泥的性質(zhì)，可用物理、化學或生物特性表示。物理性質(zhì)包括含水率、揮發(fā)性固體含量、密度、色、臭、流動性和可塑性等?；瘜W性質(zhì)包括總氮、磷、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、堿度、揮發(fā)性脂肪酸、pH值等，以及大腸桿菌值、蛔蟲卵等。各類污泥性質(zhì)的有關數(shù)據(jù)相差很大，設計時應進行具體分析。3）分級消化：目前常采用的是二級消化，消化過程分在兩池串聯(lián)進行。在一級消化池中，設有集氣、加熱、攪拌等設備，不排除上清液。污泥中有機物的分解主要是在一級消化池完成，在此期間產(chǎn)氣最活躍。在二級消化池中設有集氣設備，及撇出上清液裝置，但不再加熱和攪拌，污泥在二級消化池中最后完成消化，全部消化過程產(chǎn)生的上清液都由二級消化池排除。由于沒有攪拌，上清液帶出的固體物很少，同時污泥在此池可進行貯存，濃縮，排出的消化污泥含水率較低。二級消化較單級消化的總池容可減少，上清液含固量較少，總耗熱量也可減少，有條件時宜考慮采用。4）池內(nèi)溫度和消化天數(shù)：中溫消化最佳溫度為34℃，控制溫度33～35℃，其消化停留天數(shù)根據(jù)進泥的含水率，及要求有機物分解的程度而確定，一般為25～30天，即總投配率為3～4%.當采用兩級消化時，一級消化池與二級消化池的停留天數(shù)的比值，可采用1：1、2：1或3：2.當新鮮污泥含水率為96%，要求污泥中的有機物經(jīng)厭氣消化后分解50%以上時，總消化天數(shù)一般采用25～30天。當一級消化池的產(chǎn)氣率為總產(chǎn)氣率的90%，二級消化池的產(chǎn)氣率為剩余的10%時，其消化天數(shù)的比值一般采用2：1。5）污泥濃度：進入消化池的新鮮污泥含水率，應盡量減少，即加入消化池的污泥應盡可能地進行濃縮，一方面可以相對地減少消化池的容積，降低耗熱量，另一方面可以提高污泥中的甲烷菌濃度，加速并提前生化反應。雖然希望投配較濃的污泥，但根據(jù)污泥中有機物的含量，及污泥泵抽送的困難和保持消化池的充分混合等要求，污泥固體含量設計采用值一般為3～4%，目前最大可行的污泥固體濃度范圍為10～2%。二級消化后的污泥含水率一般可達92%左右。（2）工藝流程1）傳統(tǒng)厭氧消化污泥傳統(tǒng)厭氧消化工藝也即一級消化工藝。污泥在單池消化池內(nèi)進行攪拌和加熱，完成消化目的。2）二級厭氧消化二級厭氧消化法是利用污泥消化過程的特點：采用兩個消化池串聯(lián)運行。第一座消化池設有加溫、攪拌與沼氣收集裝置，消化溫度33～35℃，消化時間8～9天，產(chǎn)氣率達80%。第二座消化池不設加溫與攪拌裝置，利用來自第一座消化池的余熱，繼續(xù)消化，消化溫度可保持在20～26℃，消化時間20d左右，產(chǎn)氣量僅占總產(chǎn)氣量的20%，主要功能濃縮和排除上清夜。第一級消化與第二級消化的容積比可采用1：1、2：1或3：2，常用的是2：1。3）兩相厭氧消化兩相厭氧消化是將污泥厭氧消化的三個階段即水解發(fā)酵階段、產(chǎn)酸脫氮階段、產(chǎn)甲烷階段中，前兩階段在一個反應器內(nèi)完成，稱為產(chǎn)甲烷相消化池，使各自都在最佳的環(huán)境中完成反應，達到提高反應速率，縮短反應時間，減小消化池體積的目的。（3）厭氧消化池的池型和構造設計1）設計消化池基本池型有兩種圓柱形和蛋形。圓柱形消化池，池徑一般為6～35m，D/h1=1，池底與池蓋傾角取15～20°，集氣罩高度h4=1～3m，圓柱形消化池頂蓋可用弓形、活動蓋型。蛋形消化池短軸直徑可達22m，長軸直徑H可達45m以上。D/H=～，容積可達6000m3以上，甚至10000m3，適用于大型污水處理廠。2）消化池管道布置消化池附近的管道有進泥管、出泥管、循環(huán)攪拌管、溢流管、取樣管、上清液排出管等。a）進泥管。大型池設兩根，小型池設一根，進泥口布置在泥位上層。b）出泥管。出泥口布置在池底中央或在池底分散數(shù)處，依靠消化池內(nèi)靜水壓力排泥。c）溢流管。消化池的溢流裝置是保證其安全運行的重要措施，溢流管的最小管徑為200mm。d）取樣管。一般設置在池頂，最少可為兩個。一個在池子中部，另一個在池子旁邊。取樣管的長度最少應伸入最低泥位以下，最小管徑為100mm。3）消化池的構造消化池的池體一般采用鋼筋混凝土結(jié)構。氣室部分應設耐腐蝕涂料或襯里，其下沿應深入最低泥位以下。池子周壁及池蓋需采取保溫設施。池頂應設不小于直徑的工作孔，池壁與池底交接處設置～的工作孔。（4）污泥厭氧消化的設計參數(shù)1）消化溫度中溫消化溫度33～35℃，高溫消化溫度50～55℃，允許的溫度變動范圍±～℃。2）消化時間中溫消化20～30d（即投配率%～5%），高溫消化10～15d（即投配率10%～%）。3）有機負荷和產(chǎn)氣量中溫消化揮發(fā)性有機負荷～(m3·d)；高溫消化揮發(fā)性有機負荷～(m3·d)，產(chǎn)氣量～(m3·d)。4）兩級消化中一級、二級消化池的容積比可采用1：1、2：1或3：2，常采用的是2：1。脫水機房本設計中由于單獨設置干化場時所需面積過大，所以同時亦設置污泥脫水機房。污泥的自然干化與脫水方法，主要是自然干化和機械脫水。污泥機械脫水的方法有真空吸濾法、壓濾法和離心法。常用的污泥脫水機械有真空轉(zhuǎn)鼓過濾機、自動板框壓濾機、滾壓帶式壓濾機、離心脫水機四種。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，其含水率在97%～%，是流動狀態(tài)的粒狀或絮狀物質(zhì)的疏松結(jié)構，體積龐大，難以處置消納，因此在污泥處理和處置中需進行污泥脫水。濃縮主要是分離污泥中的空隙水，而脫水則主要是將污泥中的吸附水和毛細水分離出來，這部分水約占污泥中總含水量的15%～25%。因此，污泥經(jīng)脫水以后，其體積減至濃縮前的1/10，減至脫水前的1/5，大大降低了后續(xù)污泥處置的難度。本設計中污泥的脫水采用機械脫水，選用離心脫水。離心脫水機的優(yōu)點是結(jié)構緊湊，附屬設備少，在密閉狀態(tài)下運行，臭味小，不需要過濾介質(zhì)，維護較為方便，能長期自動連續(xù)運轉(zhuǎn)。但這種脫水機的噪音一般都較大，脫水后污泥含水率較高，當固液密度差很小時不易分離。污泥中若含有沙礫，則易磨損設備。設備的選形和設備的具體尺寸見計算部分。污泥干化場在本設計中同時設有污泥脫水機房和污泥干化場。污泥的自然干化主要依靠滲透、蒸發(fā)與人工撇除，主要處理構筑物為污泥干化場。經(jīng)自然干化后，污泥含水率可降至70%～80%，干化效果受氣候條件和污泥性質(zhì)的影響，不同污泥按干化場脫水的難易順序為：消化污泥>初沉污泥>腐殖污泥>活性污泥。干化場分為有濾水層的干化場和不設濾水層的干化場。有濾水層干化場又分為自然濾層干化場和人工濾層干化場。人工濾層干化場。由不透水底板、排水管系統(tǒng)、濾水層、輸泥管與切門、隔墻及圍堤、濺泥箱、支柱等組成。污泥干化場塊數(shù)不少于3塊，以隔墻分開，每塊寬度不大于10m，每兩道隔墻之間，需有一道圍堤，圍墻頂寬～，供板車通行。在圍堤和隔墻的一定高度上開設撇水窗，撇除上清液加速脫水過程。不設濾水層的干化場。這種干化場不設濾水層，靠蒸發(fā)和污泥撇除進行污泥干化。適用于干旱、蒸發(fā)量大的地區(qū)以及污泥比阻大（即脫水性能差）的情況。廠內(nèi)污水管線廠內(nèi)各種構筑物如綜合辦公樓、食堂等均有污水排出，必須設置污水管。污水管最后接入泵站前的城鎮(zhèn)污水干管中。廠內(nèi)污水管也是各種構筑物放空或洗滌的排水管。處理構筑物設置有超越管渠，排空措施，排空水應回流處理。自動控制、供電（1）自動控制污水廠儀表及自動控制設計，要掌握適當?shù)脑O計標準，在有工程實效的前提下，考慮技術先進。測量儀表及自動控制設備的數(shù)量、造型及控制方式的確定，要滿足提高運行管理水平、提高處理水質(zhì)、節(jié)約藥劑及能量、改善勞動條件、減少運行管理人員等要求。小型污水廠一般只設少量儀表，就地控制；大、中型污水廠，一般設集中控制室，可集中顯示紀錄，控制可集中也可分散?？刂拼螖?shù)很少的，一般在就地手動控制；控制次數(shù)較多的，可采用集中控制或自動控制?？刂剖椅恢玫拇_定，要考慮到接近工藝設施，滿足衛(wèi)生、安靜及采光、通風等條件。（2）供電污水廠電力負荷性質(zhì)應根據(jù)廠規(guī)模及重要性確定，根據(jù)負荷性質(zhì)及當?shù)毓╇婋娫礂l件來確定為一路或兩路電源供電。對于大、中型污水處理廠，如電源有條件時，應爭取采用雙電源供電。供電電源的電壓等級，應根據(jù)污水廠用電總?cè)萘考爱數(shù)嘏潆婋娋W(wǎng)的情況，有供電部門確定。對于大型污水廠，廠內(nèi)配電系統(tǒng)電壓等級及是否設車間級分變、配電所，應根據(jù)廠的規(guī)模大小及廠的平面布置，進行技術經(jīng)濟比較后決定。在本設計中，在污水泵房附近設置總配電室，以便供全廠的電力分配及電壓調(diào)節(jié)。道路及綠化（1）道路廠內(nèi)道路應合理布置以方便運輸，通常圍繞池組做成環(huán)狀，在這種情況下，道路可用單行線，寬度以為宜。廠內(nèi)主干路應為上下行，寬度視廠的規(guī)模大小而定，一般為6～9m。在本設計中，主干道寬10m，并設有左右行的道路，將生產(chǎn)區(qū)的每組處理單元分開,其余道路寬為6m。（2）綠化為改善污水廠的環(huán)境和形象，保證工作人員的身心健康，必須盡可能在建筑物和構筑物之間或空地上進行綠化，造成優(yōu)美和衛(wèi)生的環(huán)境。綜合辦公樓、食堂、體育場等經(jīng)常有人工作和生活的地區(qū)，與處理構筑物之間，應有一定寬度的綠帶隔離。在開敞式的處理池附近，不宜種植喬木，以免樹葉落入池內(nèi)，增加維護工作。應多種草皮和灌木。綠化面積不宜小于全廠面積的30%。本設計中，生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)以隔墻分開，生活區(qū)及辦公樓位于平面圖的右側(cè)，生產(chǎn)區(qū)及其輔助構筑物為于左側(cè)，以免生活與生產(chǎn)互相影響。在本廠中，除道路及構筑物外，每個處理單元所在街區(qū)均種植有草坪，用來美化廠內(nèi)環(huán)境。全廠綠化面積大于30%。

第四章污水處理廠設計計算各處理單元設計計算本設計中污水處理廠的設計流量為10萬m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用來表示污水處理廠的規(guī)模，用來計算污水廠的柵渣量、污泥量、耗藥量及年抽升電量；最大設計流量用于污水處理廠中管渠計算及各處理構筑物計算。污水的平均處理量為式（4-1）總變化系數(shù)取式（4-2）最大流量式（4-2）根據(jù)以上流量的換算，本設計的污水處理廠的主要構筑物有格柵、平流沉砂池、A/O反應池、沉淀池、絮凝池、砂濾間、接觸消毒池、重力濃縮池、中溫厭氧兩級消化池等。格柵圖4-1格柵計算示意圖中格柵設計參數(shù)柵前流速v1=s，過柵流速v2=s,柵條寬度s=，格柵間隙b=25mm，柵前部分長度，格柵傾角α=60°,單位柵渣量ω1=柵渣/103m3污水。（1）柵條間隙數(shù)設柵前水深h=過柵流速v=s選用中格柵，柵條間隙寬度b=（機械格柵b=16～25）格柵傾角確定格柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬式（4-4），柵前水深,式（4-5）設置兩組格柵式（4-6）（2）柵槽寬度設柵條寬度S=式（4-7）（3）進水渠道漸寬部分的長度設進水渠水寬B=，其漸寬部分展開角度式（4-8）（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度式（4-9）（5）通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面，柵條阻力系數(shù)β=；柵條阻力增大系數(shù)K=3式（4-10）取（6）柵后槽總高度設柵前渠道超高h=柵前槽高式（4-11）=+=則 式（4-12）=++=式中：h——柵前水深h——過柵的水頭損失h2——柵前渠道超高（7）柵槽總長度式（4-13）=+++=式中：L1——進水渠道漸寬部分長度L2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度H1——柵前槽高（8）每日柵渣量在格柵b=20mm時，設W1柵渣量為每10m3污水產(chǎn)（）式（4-14）宜采用機械清渣細格柵設計參數(shù)柵前流速v1=s，過柵流速v2=s,柵條寬度s=，格柵間隙b=10mm,柵前部分長度，格柵傾角α=60°,單位柵渣量ω1=柵渣/103m3污水.確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬式（4-15），柵前水深,（1）柵條間隙數(shù)柵前水深h=過柵流速v=s（v=～m/s）選用細格柵，柵條間隙寬度b=（機械格柵b=3～10m）格柵傾角設置3組格柵式（4-16）每組（2）柵槽寬度設柵條寬度S=式（4-17）總槽寬（3）進水渠道漸寬部分的長度設進水渠水寬B=，其漸寬部分展開角度式(4-18)（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度式（4-19）（5）通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面，柵條阻力系數(shù)β=；柵條阻力增大系數(shù)K=3（6）柵后槽總高度設柵前渠道超高h=柵前槽高式（4-21）=+=則式（4-22）=++=式中：h——柵前水深h——過柵的水頭損失h2——柵前渠道超高=7\*GB2⑺柵槽總長度式（4-23）=+++=式中：L1——進水渠道漸寬部分長度L2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度H1——柵前槽高=8\*GB2⑻每日柵渣量在格柵間隙b=10mm時，設W1柵渣量為每10m3污水產(chǎn)m3（）式（4-24）宜采用機械清渣。平流沉砂池共設平流沉砂池兩座，則式（4-25）==s圖4-2平流沉砂池計算示意圖（1）沉砂池長度設水力停留時間水平流速式（4-26）（2）水流斷面積式（4-27）==（3）池總寬設有效水深式（4-28）==設格數(shù)n=4，則每格b=，取每格寬度為>（符合要求）（4）沉砂斗容積設，城市污水沉砂量為,Kz=式（4-29）式中：T——排砂周期Q——進水流量m3/s（5）每個沉砂斗容積每一格設一個沉砂斗，式（4-30）（6）沉砂斗各部分尺寸設貯砂斗底寬，斗壁與水平面的傾角，貯砂斗高h3’=則貯砂斗上口寬式（4-31）（7