Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)設(shè)計說明書

2 41前言 52工程概述 62.1項目簡介 62.2設(shè)計依據(jù)及規(guī)范 62.3設(shè)計原則 62.4自然資料與城市概況 72.5設(shè)計水量及進(jìn)出水水質(zhì) 82.6污水處理程度 82.7污水處理廠廠址 93污水處理廠工藝設(shè)計 3.1工藝設(shè)計原則 3.2污水處理工藝比較 3.3工藝流程的選擇 3.4污泥處理工藝比較 3.5污水處理廠工藝流程 4污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計及計算 4.1中格柵 4.2污水提升泵房 4.3細(xì)格柵 4.4平流式沉砂池 4.5卡魯賽爾2000型氧化溝 4.6二沉池的設(shè)計 4.7紫外線消毒 4.8計量設(shè)施 5污泥處理處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算 5.1污泥濃縮池的設(shè)計 5.2污泥泵房 5.3污泥脫水機(jī)房 6污水處理廠總體布置 36.1污水處理廠平面布置 6.2污水處理廠高程布置 7污水處理廠勞動定員 7.1生產(chǎn)組織 7.2勞動定員 7.3人員培訓(xùn) 8污水處理廠工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 8.1工程概算 8.2污水處理成本 9環(huán)境保護(hù)、建筑防火和職業(yè)安全防護(hù) 9.1環(huán)境保護(hù) 9.2建筑防火 9.3職業(yè)安全防護(hù) 總結(jié)與體會 4西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書近年來，隨著崇州市城區(qū)的不斷發(fā)展，城市生活污水產(chǎn)生量急劇增加。該市擬于崇州市崇陽鎮(zhèn)徐渡村興建崇州城市生活污水處理廠，污水廠總設(shè)計規(guī)模40000m3/d,一期工程為20000m3/d及40000m3/d的配套設(shè)施，采用卡魯賽爾2000氧化溝工藝。Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)是在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和缺氧區(qū)(又稱前反硝化區(qū))而形成的一個具有良好除磷脫氮效果的污水處理工藝，它綜合了A/O法和氧化溝法的優(yōu)點，完成有機(jī)污染物去除、硝化反硝化脫氮和除磷。污水處理工藝流程為：原污水→粗格柵-提升泵站→細(xì)格柵→沉砂池→Carrousel2000氧化溝→二沉池→紫外光消毒→排放。處理后出水執(zhí)行國家GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：污水處理廠；卡魯塞爾2000氧化溝；脫氮除磷Duringrecentyears,theurbansewageoutputincreaseddramatically,withthecontinuouslydevelopingofChongzhouCity.Tosolvethisproblem,ChongzhouCitydecidedtobuildamunicipalsewagetreatmentplantinvillage,ChongyanTown,ChongzhouCity.Thetotaldesignedtreatmentscaleis4000m3/d,thatofthefirstprojectis2000m3/d,concludingthesupportfacilitiesof4000m3/d.ThewastewatertreatmentprocessisCarrouse2000OxidationDitch.Carrousel2000oxidationDitchsystembasedonCarrouseloxidationdithanincreaseofCarrouseloxidationditchananaerobiczoneandanoxiczone(alsoknownaspre-denitrificationzone),hadagoodeffectofremovingphosphorusandnitrogen.ItcombinestheadvantagesofA/Oandoxidationditchmethod,cremoveorganicpollutants,nitrification,denitrificationandphosphorusremovalSewagetreatmentprocess:rawsewage→coarsegrid→pumpstation→fi→gritchamber→Carrousel2000OxidationDitch→secondarysedimentationtank→UVdisinfection→discharge.Aftertreated,thesewagecouldreachtheofnationalGB18918-2002GradeBstandarKeywords:Sewagetreatmentplants;Carrousel2000oxidationDitch;nitrogenandphosphorusremoval5西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口的迅猛增長，城市污水產(chǎn)生量急劇增加。人民生活水平的不斷提升，對生態(tài)環(huán)境的要求也日益提高，因此越來越多的城市污水需要經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后再排放。在全國乃至世界范圍內(nèi)，正在興建及待建的污水廠也日益增多。20世紀(jì)90年代以來，我國城市污水治理工作取得了較大進(jìn)展，建成了一批城市污水處理廠，還有一部分正在建設(shè)中。國家在治理廢水方面投入了大量人力和物力。隨著水污染治理工作的發(fā)展，城市污水處理技術(shù)已取得了一定的進(jìn)展，涌現(xiàn)出大量新工藝、新設(shè)備和新材料，在實際中得到了應(yīng)用和推廣。為了加強城市污水治理，保護(hù)水環(huán)境，中央增加了投資力度。1998年分二批下達(dá)的城市污水治理項目達(dá)117項，投資約300億元。1999年又下達(dá)近百億國家債券資金，支持城市污水處理廠建設(shè)。為了確保污水處理廠建設(shè)后的正常運行，國家已明確在水價中增收排污費。一年多來，全國有上百座城市污水處理廠正在建設(shè)，按照“七大流域、三大湖泊和重點沿海城市及其近岸海域要新增城市集中式污水處理能力2000×10?m3/d”和“非農(nóng)業(yè)人口50萬以上城市都要建設(shè)城市污水處理廠”的目標(biāo)，在2000年年底前，還有上百座城市污水處理廠正立項要求建設(shè)。我國現(xiàn)有668個城市中，僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠，其中城市污水二級處理率10%左右，全國17000個建制鎮(zhèn)，絕大多數(shù)沒有排水和污水處理設(shè)施?？v觀世界各國，排水系統(tǒng)和污水處理率均有一個逐步發(fā)展和逐步完善的過程。國家提出至2000年我國污水處理率要求達(dá)到25%,2010年達(dá)到40%,這是根據(jù)國家(包括地方)財力，在各方面作出努力后爭取達(dá)到的目標(biāo)。城市污水主要包括城市生活污水和城市工業(yè)廢水。而崇州污水處理廠主要處理的對象是崇州市生活污水。本設(shè)計針對崇州市城鎮(zhèn)生活污水的進(jìn)、出水水質(zhì)情況，決定采用卡魯塞爾2000氧化溝工藝對其進(jìn)行處理。該工藝具有具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強、不易發(fā)生污泥膨脹、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動化控制等優(yōu)點。出水水質(zhì)達(dá)到國家GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，對改善水環(huán)境質(zhì)量和提高城鎮(zhèn)人民的生活水平起到積極的作用。6西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書2工程概述2.1項目簡介工程名稱：崇州污水處理廠卡魯賽爾氧化溝設(shè)計設(shè)計規(guī)模：總設(shè)計規(guī)模40000m3/d,一期工程為20000m3/d及40000m3/d的配套2.2設(shè)計依據(jù)及規(guī)范《中華人民共和國水污染防治法》(1996)《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ31-89)《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3025-93)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)2.3設(shè)計原則污水處理廠設(shè)計遵循以下原則：(1)執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。(2)積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，充分利用國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，以提高行業(yè)的裝備和技術(shù)水平。(3)功能分區(qū)明確，生產(chǎn)、生活、人、物、車流向合理。(4)規(guī)劃布置四優(yōu)先：工藝流程先進(jìn)，安全可靠優(yōu)先；運行管理便利，經(jīng)濟(jì)優(yōu)先環(huán)境綠化、美化優(yōu)先；有利于排水事業(yè)可以持續(xù)發(fā)展優(yōu)先。7西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書2.4自然資料與城市概況2.4.1地形地貌崇州市境內(nèi)屬山地、丘陵、平原兼有的地貌類型，海拔1000米以上的高中山區(qū)占了全市總面積的38.4,低山和丘陵為8.7%,平壩為52.9%。地勢從東南到西北逐漸升高。西北部多有海拔2000米以上的山峰，海拔最高處為茍家鄉(xiāng)境內(nèi)極西處之大雪塘主峰，達(dá)5364米。丘陵和平原地區(qū)的平均海拔高度為560米，最低點為三江鎮(zhèn)境內(nèi)之蒙渡，海拔高度僅480米。2.4.2工程地質(zhì)與水文全市土壤類型有油沙土、紫色沖積土、灰色沖積土、沖積黃泥土和黃壤等。市境屬岷江流域，主要河流有西河、黑石河、金馬河。西河流經(jīng)市域16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，縱貫?zāi)媳保殴嗉嬗?，為全市農(nóng)業(yè)命脈；黑石河南流經(jīng)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是外江輸水干渠之一；金馬河系岷江正流，位于市境之東，系市境屆河，市內(nèi)河流總長達(dá)10.2公里。2.4.3氣候氣象崇州屬四川盆地亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，春秋短，冬夏長，雨量充沛，日照偏少，無霜期較長。年平均氣溫15.9℃,最熱月7月平均氣溫為25℃,最冷月1月平均氣溫為5.4℃溫差為19.7℃。年平均日照時數(shù)為1161.5小時，年平均降雨量1012.4mm,雨日和雨量均為夏多冬少，春季為176.1mm,夏季為588.0mm,秋季218.4mm,冬季為29.9mm。風(fēng)向頻率以靜風(fēng)最多，占全年的37%;其次是北風(fēng)，占9%。年平均風(fēng)速為1.3m/s。平均霜日19天，平均無霜期為285天。年平均雪日3天，且雪量較小。主要災(zāi)害性天氣為連續(xù)性陰雨、洪澇、干旱、大風(fēng)、冰雹、寒潮、霜凍等。2.4.4城市現(xiàn)狀崇州市(原崇慶縣)地處美麗富饒的川西平原，東距成都25公里，位于天府之國的腹心。全市面積1090平方公里，平壩區(qū)占總面積的52%,山區(qū)占總面積的43%,丘陵區(qū)占總面積的5%?？?cè)丝?4.15萬人。市轄25個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。2.4.5城市總體規(guī)劃根據(jù)《成都市城市總體規(guī)劃(2003—2020)》、《崇州市城市總體規(guī)劃(2003—2020)》,以及其未來發(fā)展趨勢，城市總體規(guī)劃如下表：8表2-1規(guī)劃人口和規(guī)劃用地規(guī)模2004年2010年2020年人口規(guī)模(萬人)用地規(guī)模(公頃)人均用地(平方米)人口規(guī)模(萬人)用地規(guī)模(公頃)人均用地(平方人口規(guī)模(萬人)用地規(guī)模人均用地(平方2.5設(shè)計水量及進(jìn)出水水質(zhì)(1)設(shè)計水量(2)進(jìn)水水質(zhì)污水處理廠的進(jìn)水大部分為崇州市崇陽鎮(zhèn)徐渡村周邊片區(qū)的居民城市生活污水，CODe=300mg/LSS=180mg/LNH?-N=30mg/LpH=6~9(3)出水水質(zhì)該城鎮(zhèn)污水處理廠排水水質(zhì)要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中BOD?≤20mg/LNH?-N≤8mg/LpH=6~92.6污水處理程度(1)溶解性BODs的去除率活注污泥處理系統(tǒng)處理水中的BODs值是由殘存的溶解性BODs和非溶解性BODs二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性BODs。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應(yīng)將非溶解性的BODs從處理水的總BOD?值中減去。通常情況下，城鎮(zhèn)生活污水中溶解性懸浮物占總懸浮物的970%。本設(shè)計中取70%,即S?=1.42×(VSS/TSS)×TSS×(1-e-0.23×5)處理水中溶解性BODs為20-10.32=9.68(mg/L)2.7污水處理廠廠址2.7.1污水處理廠廠址選擇的原則城市污水處理廠廠址選擇是城市污水處理廠設(shè)計的前提，應(yīng)根據(jù)選址條件和要求綜合考慮，選出適用的，系統(tǒng)優(yōu)化的，工程造價低，施工及管理方便的廠址。具體的說，廠址的選擇應(yīng)當(dāng)考慮下面幾項選擇：(1)污水處理廠應(yīng)選在成長水體下游，污水處理廠處理后出水排入的河段，應(yīng)對上下游水源的影響最小。(2)廠址選擇要便于污泥處理與處置。(3)廠址一般應(yīng)位于城鎮(zhèn)夏季主風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，并與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點之間，安環(huán)境評價和其他相關(guān)要求，保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離。(4)廠址應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，包括地質(zhì)、地基承載力和地下水位等因素，可為工程的設(shè)計、施工、管理節(jié)省造價提供有利條件。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書(5)我國耕地少、人口多，選址時應(yīng)盡量減少拆遷、少占農(nóng)田和不占良田，使污水廠工程易于實施。(6)根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃或工廠與廠區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，廢水處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，必要時留有擴(kuò)建的余地。(7)除采用穩(wěn)定塘等處理工藝外，廠址不宜設(shè)在雨季受水淹的地方?？拷w的處理廠，要考慮免受洪水及其他自然災(zāi)害的威脅。當(dāng)污水處理廠有可能污染地下水時應(yīng)考慮防滲措施。(8)有良好的交通、運輸和水利條件，有利于縮短污水廠建造周期和污水廠的(9)如有可能，選擇在有適當(dāng)坡度的位置，以有利于處理構(gòu)筑物高程布置，減少土方工程量。2.7.2污水處理廠選址該市的地形地勢是從東南到西北逐漸升高，西河、金馬河及黑石河等3條主要河流同市境內(nèi)180多條大小支流相聯(lián)結(jié)，在全市構(gòu)成水道網(wǎng)，至新津縣境內(nèi)匯入岷江，風(fēng)向頻率以靜風(fēng)最多，占全年的37%;其次是北風(fēng)，占9%。年平均風(fēng)速為1.3m/s,并根據(jù)城市總體規(guī)劃、污水管網(wǎng)的布局、污水的走向及處理后污水的出路，確定污水處理廠廠址選定崇州市崇陽鎮(zhèn)徐渡村。該廠址周圍500m的范圍內(nèi)，無工廠和生活區(qū)，廠區(qū)地勢相對受納水體較高，不易被水淹，交通便利，利于運輸，回填土方量小，可以節(jié)省工程投資。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書3污水處理廠工藝設(shè)計3.1工藝設(shè)計原則(1)選擇污水處理工藝，首先應(yīng)考慮處理工藝的實際效果，使處理工藝的去除效果滿足污水處理的要求，使污水處理工程出水水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。(2)在國家GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，除了對CODc、BODs、SS提出更嚴(yán)格的要求外，還提高了對脫氮除磷的效果，同時在選擇污水處理工藝時，還要考慮工藝的可靠性、穩(wěn)定性。(3)在保證達(dá)標(biāo)前提下，則應(yīng)考慮工藝的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，投資少、運行費用低是該工藝選擇的重點。(4)占地少，工藝流程短，運行管理方便亦是選擇工藝時應(yīng)注意的問題，選擇的設(shè)備必須質(zhì)量優(yōu)、較先進(jìn)、運行穩(wěn)定、維修方便，具有良好的性價比。3.2污水處理工藝比較根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》,中小型污水處理廠常采用工藝，有氧化溝法、SBR法、AB法和生物濾池法等技術(shù)，也可選用常規(guī)活性污泥法。本城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BODs又要適當(dāng)去除N,故可選擇三種典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝：(1)間歇式活性污泥法(SBR工藝);(2)氧化溝工藝；(3)好氧—缺氧(A?/O)脫氮工藝。以下是三種工藝流程的比較：SBR是序批間歇式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。其工藝流程圖如圖3-1所示。鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房原污水預(yù)處理配水井SBR反應(yīng)池出水圖3-1傳統(tǒng)SBR工藝流程簡圖SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括五個階段：①進(jìn)水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運行工況以間歇操作為特征。五個工序都在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器中依次進(jìn)行，所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設(shè)施。在處理過程中，周而復(fù)始地循環(huán)這種操作周期，以實現(xiàn)污水處理的目的。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書SBR工藝的優(yōu)點如下：a.工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活，基建費用低；b.處理效果好，出水可靠；c.具有較好的脫氮除磷效果；d.污泥沉降性能良好；f.對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強。SBR工藝的缺點如下：a.反應(yīng)器容積利用率低；b.水頭損失大；c.不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力f.管理人員技術(shù)素質(zhì)要求較高。對于小型污水處理廠而言，SBR是一種系統(tǒng)簡單、投資節(jié)省、處理效果較好的工藝，但是它用于大型污水處理廠就不太適合了。因為大型污水處理廠的進(jìn)水量大，需要設(shè)計多個SBR反應(yīng)池進(jìn)行并聯(lián)運行，個數(shù)增多，必定使操作管理變得復(fù)雜，運行費用也會提高。而且由于SBR法是一種設(shè)備利用率低的處理工藝，用于大型污水處理廠時，基建費用也高。(2)氧化溝工藝氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時曝氣，同時具有去除BODs和脫氮的功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。氧化溝處理效率為：BOD?和SS均為95%以上，總氮為70%～80%。氧化溝具有工藝流程短，處理效率高。出水水質(zhì)穩(wěn)定，運行管理簡單等優(yōu)點。但占地面積過大。在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合與推流之間。污水在溝內(nèi)的流速v平均為0.4m/s,氧化溝總長為L,當(dāng)L為100～500m時，污水完成一個循環(huán)所需時間約為4～20min,如水力停留時間定為24h.則在整個停留時間要做72～360次循環(huán)?？梢哉J(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水只是幾近一致的，從這個意義來說，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度從高向低變動，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。氧化溝的這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。常用的氧化溝系統(tǒng)由卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝及二沉池交替工作氧化溝。氧化溝工藝流程見圖3-2所示：西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書原污水-原污水-預(yù)處理氧化溝沉淀池出水圖3-2氧化溝工藝流程簡圖普通卡魯賽爾氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD;同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個池子內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除BOD,但脫氮除磷的能力有限。氧化溝的主要優(yōu)點如下：a.氧化溝的流態(tài)在整體上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝體，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果；另外，其獨特的水流性能對除磷脫氮也是極其重要的。b.處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，并可實現(xiàn)脫氮。c.污泥廠量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。d.能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷，對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力。氧化溝的缺點如下：a.單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭氧段才能達(dá)到一定的除磷效b.雖然污泥產(chǎn)量少，耐沖擊負(fù)荷，但是這是建立在該工藝很低的污泥負(fù)荷上的，且要求處理構(gòu)筑物內(nèi)水深要淺，而這又決定了在處理相同水質(zhì)、水量污水的情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費用。(3)好氧—缺氧(A?/O)脫氮工藝好氧—缺氧(A?/O)脫氮工藝的基本原理：污水在好氧條件下使含氮有機(jī)物被細(xì)菌分解為氨，然后在好氧自養(yǎng)型亞硝化細(xì)菌的作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，至此完成了硝化反應(yīng)；在缺氧條件下，兼性異氧細(xì)菌利用或部分利用污水中原有的有機(jī)物碳源為電子供體，以硝酸鹽替代分子氧作電子受體，進(jìn)行無氧呼吸，分解有機(jī)質(zhì)，同時，將硝酸鹽中氮還原為氣態(tài)氮，至此完成了反硝化反應(yīng)。A?/O工藝不但能取得比較滿意的脫氮效果，而且通過上述缺氧—好氧循環(huán)操作，同時可取得高的COD和BOD的去除率。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書原污水預(yù)處理初沉池缺氧池曝氣池二沉池鼓風(fēng)機(jī)房出水A?/O的工藝特點a.A?/O工藝同時去除有機(jī)物和氮，流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用；b.反硝化缺氧池一般無需外加有機(jī)碳源，降低了運行費用；c.因為好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機(jī)物得到了進(jìn)一步去除，提高了d.缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化細(xì)菌所利用，減輕了其他好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同時缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可補充好氧池中硝化需要的堿度；e.脫氮效果較高，一般氮的去除率約為60%～85%。三種工藝經(jīng)過比較，氧化溝除了具有A?/O的效果外，還具有如下特點：a.具有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果。b.不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。c.BOD負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理。d.脫氮效果還能進(jìn)一步提高。e.電耗較小，運行費用低。所以本設(shè)計選擇氧化溝處理工藝。氧化溝可分為連續(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(Pasveer)氧化溝、卡魯賽爾(Carrousel)氧化溝。Carrousel氧化溝目前主化溝。結(jié)合Carrousel氧化溝當(dāng)前在我國應(yīng)用情況，及本設(shè)計需求，本設(shè)計的工藝流程主體采用Carrousel2000型氧化溝。Carrousel氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制。在原Carrousel氧化溝的基礎(chǔ)上DHV公司和其在美國的專利特許公司EIMCO又發(fā)明了Carrousel2000系統(tǒng)，實現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝和Carrousel2000系統(tǒng)正在運行。Carrousel氧化溝的研制目的是為了滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書合，并能夠維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深淺，混合效果差的缺陷。至今，世界上已有近千座各類型Carrousel氧化溝運行。實踐證明，該工藝具有適應(yīng)范圍廣、投資省、處理效果高、可靠性好、管理方便和運行維護(hù)費用低等優(yōu)點。圖3-4普通Carrousel氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖由圖3-4可見，Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點，又有推流式反應(yīng)器的特點，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深一般為2.5～4.5m,寬深比為2:1,亦有水深達(dá)7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等，近年來配合使用的還有水下推動器。圖3-5Carrousel2000氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖Carrousel2000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和絕氧區(qū)(又稱西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書前反硝化區(qū)),如圖3-5所示。全部回流污泥和10-30%的污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件。同時，厭氧區(qū)中的兼性細(xì)菌將可溶性BOD轉(zhuǎn)化成VFA,聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB,所需能量來源于聚磷的水解并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。厭氧區(qū)出水進(jìn)入內(nèi)部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)，所謂絕氧就是池內(nèi)混合液既無分子氧，也無化合物氧(硝酸根),在此絕氧環(huán)境下，70-90%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進(jìn)一步完成去除BOD、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下聚磷菌過量吸磷，將磷從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在Carrousel2000系統(tǒng)內(nèi)，較好的同時完成了去除BOD、COD和脫氮除磷。3.4污泥處理工藝比較污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，因此要對污泥進(jìn)行妥善處理和處置。根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。采用延時曝氣的氧化溝法、SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。城市污水處理廠經(jīng)過穩(wěn)定化處理后的污泥，用于農(nóng)田時不得含有超標(biāo)的重金屬和其它有毒有害物質(zhì)。氧化溝工藝污泥量較少，穩(wěn)定，但污水中重金屬含量較多，不易采用農(nóng)田處置方式。所以可采用的污泥處理工藝為：污泥→濃縮→機(jī)械脫水→最終處置本方案具有技術(shù)成熟可靠，投資較低，施工容易周期短，能耗少，對外界環(huán)境污染小的優(yōu)點。3.5污水處理廠工藝流程經(jīng)過工藝比較，確定選用卡魯賽爾2000氧化溝工藝。污水處理廠的工藝流程為：原污水→粗格柵→提升泵站→細(xì)格柵→沉砂池→Carrousel2000氧化溝→二沉池→紫外光消毒→排放具體的工藝流程如圖3-6所示。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書粗格柵提升泵房細(xì)格柵平流沉砂池輻流式二沉池卡魯賽爾2000氧化溝巴氏計量槽紫外線消毒室污泥泵房及脫水間圖3-6崇州市城市生活污水處理廠流程簡圖4污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計及計算4.1中格柵中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，它是由一組平行的金屬柵條制成，安裝在泵房集水井的進(jìn)口處，可以截留污水中的漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運轉(zhuǎn)。本設(shè)計設(shè)中格柵兩座，并聯(lián)運行，渠道采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。4.1.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量(采用最大流量):Qmax=KzQ?v=1.2×40000=48000m3/d=0.56m3/s單座中格柵設(shè)計流量：格柵傾角：a=45°~80°;4.1.2設(shè)計計算中格柵計算草圖如圖4-1所示。1)柵前槽寬B?V?—柵前流速，m/s,設(shè)計值為0.6m/s。2)柵前水深h3)柵條間隙數(shù)nα—格柵傾角，(0),設(shè)計值為75°;h—柵前水深，m,設(shè)計值為0.48m;V—過柵流速，m/s,設(shè)計值為0.8m/s。4)格柵的建筑寬度BB=S(n-1)+dn=0.01(36-1)+0.02×36=1.07m式中：B—格柵建筑寬度，m;S—柵條寬度，m,設(shè)計值為0.01m;設(shè)計取n=36(條)n—柵條間隙數(shù)，條，設(shè)計值為36條；5)過柵水頭損失h?6)進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L?B?—柵前槽寬，m,取B?=0.97m;7)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L?,一般L?=0.5L8)柵槽總長度LL?—柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m,設(shè)計值為0.1m;9)柵前槽總高度H10)柵后槽總高度HH=h+h+h?=0.48+0.069+0.3=0.95mh?—過柵水頭損失，m,設(shè)計值為0.069m;11)每日柵渣量W采用機(jī)械清渣式中：Q—單座中格柵設(shè)計流量，m3/d,設(shè)計值為24000m3/d;Kz—污水流量總變化系數(shù)，設(shè)計值為1.20。4.1.3設(shè)備選擇采用HG-1100型回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)(2臺),其技術(shù)參數(shù)見表4-1。表4-1HG-1100型回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號柵隙(mm)安裝傾角電機(jī)功率(kW)設(shè)備寬(mm)柵前水深(m)過柵流速(m/s)0.5～1.0過水流量(m3/d)25000～500004.2污水提升泵房4.2.1設(shè)計參數(shù)泵房工程結(jié)構(gòu)按最大流量設(shè)計，設(shè)計流量(采用最大流量):4.2.2設(shè)計計算1)集水間計算選擇集水池與機(jī)器間合建式的方形泵房，本設(shè)計采用4臺水泵，每臺水泵的流量：集水間的容積，采用相當(dāng)于1臺水泵5min的容量，則集水池容積為：有效水深采用H=2.5m,則集水池面積為設(shè)集水池池長為5m,則池寬為3.33m,取為4m,設(shè)集水池超高為0.5m:B×L×H=4m×5m×3m。2)總揚程計算a.水泵凈揚程確定污水提升前水位535.431m(既泵站吸水池最低水位標(biāo)高),提升后水位544.0493m(即細(xì)格柵前水面標(biāo)高)。所以，提升凈揚程：Z=544.0493-535.431=8.62mb.出水管道的水頭損失每臺水泵單用一根出水管，其流量為Qo=24000m3/d。選用管徑300mm的管道，出水管總長L=15m,查表得v=1.4m/s,i=0.0026m,局部損失占沿程損失的50%,則hi=(1+0.5)iL=(1+0.5)×0.0026×1c.泵房內(nèi)的管線水頭損失h?假設(shè)為0.5m,考慮自由水頭h?為1.0m。H=Z+h+hz+h?=8.62+0.059+0.5+1.0=10.18m4.2.3水泵選型立式排污泵兩用一備，其性能參數(shù)如表4-2所示：表4-2250WL-600-12-37型排污泵的性能參數(shù)型號流量m3/h揚程m功率KW轉(zhuǎn)速r/min效率%使用揚程范圍250WL600-12-37污水經(jīng)污水提升泵房后進(jìn)入細(xì)格柵，細(xì)格柵的作用是進(jìn)一步截留污水中的漂浮物，保證后續(xù)構(gòu)筑物和設(shè)備的安全。本設(shè)計設(shè)兩座細(xì)格柵，并聯(lián)運行。渠道采用鋼筋4.3.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量(采用最大流量):Qmax=KzQ?v=1.2×40000=48000m3/d=0.56m3/s細(xì)格柵座數(shù)：2座；4.3.2設(shè)計計算細(xì)格柵計算草圖如圖4-2所示。1)柵前槽寬B?2)柵前水深h3)柵條間隙數(shù)nα—格柵傾角，(°),設(shè)計值為75°;h—柵前水深，m,設(shè)計值為0.4V—過柵流速，m/s,設(shè)計值為0.9m/s。4)格柵的建筑寬度BB=S(n-1)+dn=0.01×(64-1)+0.n—柵條間隙數(shù)，條，設(shè)計值為64條5)格柵水頭損失h?設(shè)計取n=64(條)S—柵條寬度，m,設(shè)計值為0.01m;α—格柵傾角。(°),設(shè)計值為75°;β—柵條的形狀系數(shù)，該中格柵斷面為半圓形矩形，設(shè)計值為1.83。6)渠道漸寬部分的長度L?B?—柵前槽寬，m,設(shè)計值為0.97m:α—進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，(°),設(shè)計值為20°。7)與出水渠道連接處的漸窄部分長度L?式中：L—進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m,設(shè)計值為0.41m。8)槽總長度L式中：L—進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m,設(shè)計值為0.41m;L?—柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m,設(shè)計值為0.21m;h—柵前水深，m,設(shè)計值為0.48m;h?—柵前渠道超高，m,設(shè)計值為0.3m。9)槽總高度H?H?=h+h?=0.48+0.3=0.78(m)h?—柵前渠道超高，m,設(shè)計值為0.3m。10)總高度HH=h+h+h?=0.48+0.22+0.3=1m式中：h—柵前水深，m,設(shè)計值為0.48m;h?—過柵水頭損失，m,設(shè)計值為0.22m;h?—柵前渠道超高，m,設(shè)計值為0.30m。11)柵渣量W采用機(jī)械清渣式中：Q—單座細(xì)格柵設(shè)計流量，m2/d,設(shè)計值為24000m3/d;W?—柵渣量，m3柵渣/103m3污水，設(shè)計值為0.1m3柵渣/103m3污水；K?—污水流量總變化系數(shù)，為1.20。4.3.3設(shè)備選擇采用XG1400型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)(2臺),其技術(shù)參數(shù)見表4-3。表4-3XG1400型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號有效柵寬/mm外型總寬/mm柵隙/mm耙鏈線速度/m.min1電機(jī)功率/kW安裝角度/(°)渠寬/mm排渣高度/mm設(shè)備寬度/mm4.4平流式沉砂池沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。平流式沉砂池是常用的形式，它由入水渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成，具有截留無機(jī)顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)筑簡單和排砂方便等優(yōu)點。本設(shè)計采用2座平流式沉砂池，池體采4.4.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量(采用最大流量):池底坡度：i=0.01～0.02,當(dāng)設(shè)除砂設(shè)備時，可根據(jù)設(shè)備要求考慮4.4.2設(shè)計計算平流式沉砂池計算草圖如圖4-3:圖4平流式沉砂池計算草圖圖4-3平流式沉砂池計算草圖1)沉砂池長度LL=vt=0.2×30=6m式中：v—最大設(shè)計流量時的流速，m/s,設(shè)計值為0.2m/s;2)水流斷面面積Av—最大設(shè)計流量時的流速，m/s,設(shè)計值為0.2m/s。3)池總寬度B錯誤!未找到引用源。B=b×n=3mn—設(shè)計格數(shù)，格，設(shè)計值為2格。4)有效水深h?(介于0.25～1m之間)5)沉砂斗所需容積VT—清除沉砂的間隔時間，d,設(shè)計值為2d;K?—污水流量總變化系數(shù)，為1.20。6)每個沉砂斗容積V?n—設(shè)計格數(shù)，格，設(shè)計值為2格；a—每一分格的沉砂斗個數(shù)，個，設(shè)計值為2個。a.沉砂斗上口寬b?設(shè)貯砂斗底寬b?=0.5m;斗壁與水平面的傾角為60°;則貯砂斗的上口寬b?為：α—斗壁傾角，(°),設(shè)計值為60°;b?—斗底寬，m,設(shè)計值為0.5m。b.沉砂斗容積V?b?—沉砂斗上口寬，m,設(shè)計值為1.19m;b?—斗底寬，m,設(shè)計值為0.5m。8)沉砂室高度h?采用重力排砂，沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過渡部分。i—池底坡度，設(shè)計值為=0.06;L—沉砂池長度，m,設(shè)計值為6mb?—沉砂斗上口寬，m,設(shè)計值為1.19m:;c—兩沉砂斗之間隔壁厚，m,設(shè)計值為0.2m。9)沉砂池總高度HH=h?+h?+h?=0.3+0.47+0.7=1.47(m)式中：h?—沉砂池的超高，m,設(shè)計值為0.30m;h?—有效水深，m,設(shè)計值為0.47m;h?—沉砂室高度，m,設(shè)計值為0.7m。10)驗算最小流速Vmin西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書n—最小設(shè)計流量時工作的沉砂池數(shù)目，個，為1個；Wmn—最小設(shè)計流量時沉砂池中的水流斷面面積，m2,設(shè)計值為1.05m2。4.4.3設(shè)備選擇1)排砂裝置采用1臺QXS-3型橋式雙槽吸砂機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見表4-3.表4-3QXS-3型橋式雙槽吸砂機(jī)技術(shù)參數(shù)型號池寬/m池深/m驅(qū)動功率/kw機(jī)械寬度/m行車速度/m.min32)砂水分離器城鎮(zhèn)污水的沉砂量按每立方污水沉砂0.03L計算，則單座沉砂池每小時沉砂量為：Q=1000×0.03=30L,故選用一臺LSSF-260型螺旋砂水分離器，處理能力5～12L/s,功率0.12kW,排出的干砂定期外運。4.5卡魯賽爾2000型氧化溝本設(shè)計采用Carrousel2000型氧化溝。Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)是在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和缺氧區(qū)(又稱前反硝化區(qū))而形成的一個具有良好除磷脫氮效果的污水處理工藝，它綜合了A/0法和氧化溝法的優(yōu)點，完成有機(jī)污染物去除、硝化反硝化脫氮和除磷。總規(guī)劃設(shè)計兩座相同卡魯賽爾2000型氧化溝，一期建設(shè)一座卡魯賽爾2000型氧化溝?？斮悹栄趸瘻系钠貧庠O(shè)備是表曝機(jī)，它安裝在轉(zhuǎn)彎處。表曝機(jī)的轉(zhuǎn)動將水流提升向四周擴(kuò)散，形成漩渦流并向前推進(jìn)，它同時發(fā)揮著充氧、攪拌和推流的功能。4.5.1設(shè)計依據(jù)要求根據(jù)設(shè)計參考書《活性污泥工藝簡明原理與設(shè)計計算》知：1)污泥有機(jī)負(fù)荷：0.05～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);3)污泥齡：一般大于20天。4)當(dāng)泥齡(7d<0c<20d)時，系統(tǒng)調(diào)節(jié)緩沖能力較強，可用最大日流量計算；當(dāng)泥齡達(dá)到20d甚至更長時，系統(tǒng)調(diào)節(jié)緩沖能力很強，可按平均日流量計算。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書本設(shè)計的卡魯賽爾200型氧化溝采用污泥齡法設(shè)計，設(shè)計參數(shù)如下：1)本設(shè)計采用平均流量：Qo=40000m3/d=1666.6m3/h;2)設(shè)計最低水溫：10℃;3)設(shè)計最高水溫：25℃;4)進(jìn)入氧化溝前污水預(yù)處理量為20%。5)設(shè)計中需要查閱的表：表4-4反硝化設(shè)計參數(shù)表(10°~20°)反硝化工藝設(shè)缺氧區(qū)的反硝化間歇或同步反硝化Vp/V(θca/θc)Kde(kgNO?/kgBOD)表中：V—氧化溝總?cè)莘e(m3);Vp—缺氧池容積(m3);θca—反硝化泥齡(d)。表4-5活性污泥工藝的最小泥齡和建議泥齡表(T=10°)處理目標(biāo)污水處理廠規(guī)模最小泥齡建議泥齡最小泥齡建議泥齡2.Vp/V值在表中數(shù)值之間，也按內(nèi)插法取值。表4-6反應(yīng)池MLSS取值范圍表處理目標(biāo)有初沉池?zé)o初沉池?zé)o硝化2.0～3.03.0～4.0有硝化(和反硝化)2.5～3.53.5～4.5污泥穩(wěn)定表4-7BOD負(fù)荷波動系數(shù)表泥齡θc(d)468波動系數(shù)fc表4-8SVI設(shè)計值表(mg/L)處理目標(biāo)含有利的工業(yè)廢水含不利的工藝廢水無硝化有硝化(和反硝化)污泥穩(wěn)定75～120(1)設(shè)計流量(采用平均日流量):Qo=40000m3/d=1666.6m3/h(2)確定設(shè)計污泥齡N?=N-0.05(So-Se)-Ne=24-0.05×(160-20)-8=9mg/LNe—出水NH?-N濃度，mg/L,后設(shè)計值為8mg/L;查表4-4近似得V,/V=0/Oc=0.2(滿足氧化溝泥齡一般大于20d的要求)Vp—缺氧池容積(m3);(3)計算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y式中：在CODo/So≤2.2時有效，CODo是進(jìn)水COD濃度，本設(shè)計中CODo/So=300×(1-0.2)/160=1.5≤2.2,因此能用這個公式計算。X?—進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L,設(shè)計值為180×(1-0.2)=144mg/L;S?—進(jìn)水BOD濃度，mg/L,設(shè)計值為160mg/L;T—設(shè)計水溫，℃,設(shè)計值為10℃;(4)確定污泥濃度按表4-6,要使污泥穩(wěn)定，取X=4.5g/L用污泥回流比反復(fù)復(fù)核。根據(jù)表4-8,取污泥指數(shù)SVI=120mg/L,因為有反硝化，故濃縮時間te=2h。(5)氧化溝容積氧化溝缺氧區(qū)的容積為：VD=0.2V=252r03氧化溝好氧區(qū)的容積為：Vo=(1-0.2)V=1008r0核算氧化溝的水力停留時間：(滿足氧化溝水力停留時間12～36h的要求)(6)厭氧池容積計算取厭氧池的水力停留時間為T?=0.9h校核厭氧池污泥比值：(7)溝形設(shè)計1)單座氧化溝尺寸的基本數(shù)據(jù)單座氧化溝平面布置見圖4-3。95.5圖4-3Carrousel2000型氧化溝計算示意圖氧化溝溝道數(shù)：H=4mB=9mV=12600m32)好氧區(qū)和厭氧區(qū)各部尺寸計算如下：氧化溝溝道總長(按中線計算):L=F/B=315019=350m氧化溝好氧區(qū)和缺氧區(qū)分隔處占用了池容，這個池容折算成直線段池長，按3m計算，則氧化溝溝道總長為：L=L+3=353m3)缺氧區(qū)溝長計算：缺氧區(qū)有效容積占總溝容的20%,在分隔處弧形隔墻折算為直線段長3m,應(yīng)為缺氧溝和好氧溝各1.5m,故其溝道長度為：其中缺氧區(qū)彎道(一個小彎)長度為：因此缺氧區(qū)直線段長度為:故缺氧區(qū)單溝道直線段長：L?=Lp-L?=71.5-14=57.5m(取29m)4)厭氧池設(shè)計由于工程分為兩期，每一氧化溝對應(yīng)一厭氧池，故本設(shè)計一期工程共一座厭氧池。(8)計算需氧量1)單位時間BOD的去除量=1.1×833.33(160-20)×103=128.3kgBOID2)硝化的氨氮量Nm=Q[TNo-0.05(So-Se)-2]×10-3=833.3[24-0.05(160-20)-2]×103=12.5kgNh3)反硝化的脫氮量No?=Q[TNo-0.05(So-Se)-TN.]×1034)實際需氧量(AOR)O?=O*S+4.75Nm-2.86Not=1.07×128.3+4.57×12.5-2.86×7.5=173kgO?/h5)單位耗氧量6)需氧量修正系數(shù)7)標(biāo)準(zhǔn)需氧量(SOR)(9)剩余污泥量計算(1)卡魯賽爾2000型氧化溝的曝氣設(shè)備1)單座氧化溝需氧量為：173kgO?/h,單座氧化溝設(shè)置2臺表面曝氣機(jī)；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，選用DY325型倒傘葉輪表面曝氣機(jī)，其性能參數(shù)見表4-9。表4-9DY325型倒傘葉輪表面曝氣機(jī)技術(shù)參數(shù)型號葉輪直徑葉輪轉(zhuǎn)速淹沒度電機(jī)功率充氧量重量(kgDY3252)氧化溝及厭氧池的攪拌設(shè)備攪拌功率按5～8W/m3計算，單座氧化溝所需的最小攪拌功率為12600×5=63kW需要(每溝)7臺QJB10/12-615/3-480S沖壓式潛水?dāng)嚢杵?；單座厭氧池所需的最小攪器。設(shè)備參數(shù)如表4-10。表4-10選用潛水?dāng)嚢杵鞯脑O(shè)備參數(shù)型號材質(zhì)功率電流葉輪直徑葉輪轉(zhuǎn)速重量AQJB10/12-615/3-480S不銹鋼QJB4/4-2500/2-42/p不銹鋼4(2)氧化溝的可調(diào)節(jié)堰的設(shè)計本工程的氧化溝采用可調(diào)節(jié)堰控制出水，堰上水頭按b—可調(diào)節(jié)堰的堰長，m,本設(shè)計取4m;833.3×(1+1.5)/36003)氧化溝出水槽的設(shè)計4.6二沉池的設(shè)計二沉池有平流式、輻流式、豎流式三種形式。本設(shè)計中二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池(2座),池體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖4-4所示。輻流式沉淀池池型呈圓形，直徑6～60m,結(jié)構(gòu)受力條件好，多為機(jī)械排泥，運行管理方便。4.6.1設(shè)計要求a.沉淀池的直徑一般不小于10m,當(dāng)直徑小于20m時，可采用多斗排泥；當(dāng)直徑大于20m時，應(yīng)采用機(jī)械排泥；b.沉淀池有效水深大于3m,池子直徑與有效水深比值不小于6;c.池子超高至少應(yīng)采用0.3m;西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書d.池底坡度不小于0.05;e.用機(jī)械刮泥機(jī)時，生活污水沉淀池的緩沖層上緣高出刮板0.3m,工業(yè)廢水沉淀池的緩沖層高度可參照選用，或根據(jù)實際情況適當(dāng)改變其高度。4.6.2設(shè)計參數(shù)a.表面水力負(fù)荷：通常q=0.5～1.5m3/m2.h,取q=1m3/m2.h;b.池底坡度一般采用0.05～0.08,取0.05c.排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm,管內(nèi)流速大于0.4m/s,排泥靜水壓力1.2~2.0m,排泥時間大于10min。圖4-4沉淀池剖面示意圖4.6.3設(shè)計計算設(shè)計選用2座輻流式沉淀池(一期建一座),每座氧化溝對應(yīng)一座輻流式沉淀池。計算草圖如圖4-4所示。(1)沉淀部分水面面積FQmax=1.2×40000=48000m3/d=2000m3/h;n—輻流式二沉池的個數(shù)，個，取n=2個；(2)池子直徑(3)堰口負(fù)荷q(4)澄清區(qū)高度h,(5)污泥區(qū)高度h?X—氧化溝中懸浮固體濃度，g/L,取X=4.5g/L:Xr—二次沉淀池污泥回流液濃度，g/L,取Xg=7.35g/L(6)池邊水深hh=h?+h?+0.3=2+1.32+0.3=3.62m(7)校核徑深比在6～12范圍內(nèi)40a—斗壁與水平面夾角，(°),設(shè)為60°。(9)池中心與池邊落差h?(10)池子總高HH=h+h+h?+h?=3.62+0.3+0.875+(11)流入槽設(shè)計采用環(huán)形平底槽，等距設(shè)布水孔，孔徑D?=50mm,并加設(shè)100mm長短管。1)槽中水深h2)布水孔平均流速Vv—污水的運動黏度，m2/s,與水溫有關(guān)20℃時取v=1.06×10*m2/s;G?—導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度梯度，s1,一般G?=10～30s',在此取G?=20s1。3)布水孔數(shù)r4)孔距l(xiāng)(12)二沉池出水部分1)環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集2)環(huán)形集水槽設(shè)計b=0.9×(k×q)??=0.9×(1.5×0.093)??=式中：k—安全系數(shù)，采用1.2～1.5取k=1.5。b.槽內(nèi)終點水深h,c.槽內(nèi)臨界水深hd.槽內(nèi)起點水深h?e.集水槽總高度HH=h.+h.=0.62+0.3=0.92m3)出水溢流堰的設(shè)計采用出水三角堰(90°),如圖4-5所示。圖4-5沉淀池溢流堰草圖a.堰上水頭H?(即三角口底部至上游水面的高度)b.每個三角堰的流量q?c.三角堰個數(shù)nd.三角堰中心距(單側(cè)出水)圖4-6三角堰示意圖4.6.4設(shè)備選擇一期選用一臺ZG-37周邊傳動刮泥機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見表4-12。表4-12ZG-37周邊傳動刮泥機(jī)技術(shù)參數(shù)型號適用池徑D電機(jī)功率刮泥板外緣線速度(m/min)荷載(N)PW4.7紫外線消毒并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水消毒效率高，占地面積小。4.7.1設(shè)計參數(shù)a.依據(jù)加拿大TROJAN(特潔安)公司生產(chǎn)的紫外線消毒系統(tǒng)的主要參數(shù)，選用設(shè)b.輻射時間：10～100s。(1)燈管數(shù)紫外線消毒設(shè)備每3800m3/d需2.5根燈管，每根燈管的功率為2800W。計算草圖如圖4-7所示。擬選用8根燈管為一個模塊，則模塊數(shù)N=4個(一期運行時紫外線燈開啟一半)(2)消毒渠設(shè)計按設(shè)備要求渠道深度為129cm(渠道實際深度1.59m,超高0.3m),設(shè)渠中水流速度為0.3m/s。渠道過水?dāng)嗝娣e：若燈管間距為9.32cm,沿渠道寬度可安裝16根燈管，故選取UV4000PLUS系統(tǒng)，西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書燈組2個模塊(一期時開啟一個燈組)。渠道長度每個模塊長度2.46m,本設(shè)計為便于施工取2U。組燈組距校核輻射時間溢流堰(符合10～100s)圖4-7紫外線消毒池計算草圖4.8計量設(shè)施4.8.1計量設(shè)備的選擇本設(shè)計采用巴式計量槽設(shè)在總出口處，其特點是：a.精確度可達(dá)95%～98%;西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書b.水頭損失小，底部沖刷力大，不易沉積雜污；c.操作簡單d.施工技術(shù)要求高，尺寸不準(zhǔn)確測量精度將會受到影響。4.8.2設(shè)計依據(jù)a.計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度8～10倍；在計量槽上游，直線段不小于渠寬的2～3倍；下游不小于4～5倍。當(dāng)下游有跌水而無回水影響時可適當(dāng)縮短；b.計量槽中心線應(yīng)與渠道中心線重合，上下有渠道的坡度應(yīng)保持均勻，但坡度可c.計量槽喉寬一般采用上游渠道寬度的1/3～1/2;d.當(dāng)喉寬W為0.25m時，H?/Hi≤0.64為自由流，大于此數(shù)為潛沒流；當(dāng)喉寬W=0.3～2.5m時，H?/H?≤0.7為自有流，大于此數(shù)為潛沒流；e.當(dāng)計量槽為自由流時，只需記上游水位，而當(dāng)其為潛沒流時，則需同時記下游水位。設(shè)計計量槽時，應(yīng)盡可能做到自由流，但無論在自有流還是在潛在流的情況下，均宜在上下游設(shè)置觀察井；f.設(shè)計計量槽時，除計算其通過最大流量時的條件外尚需計算通過最小流量時的4.8.3設(shè)計計算(1)根據(jù)最大出水量為：Q=555.5L/s和CJ/T3008.5-92巴式計量槽的設(shè)計規(guī)程，選擇喉寬為b=0.45m的巴式計量槽，其相關(guān)參數(shù)如下表：表4-13選用巴式計量槽部分參數(shù)喉道寬度b(m)流量公式Q=Cha”(L/s)水位范圍h(m)流量范圍Q臨界淹沒度%最小最大最小最大(2)選擇鋼筋混凝土管作為二級出水管，管徑為D=800mm,流速v=1.11m/s設(shè)計坡度I=2%。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書5污泥處理處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算在污水處理過程中，分離和生產(chǎn)出大量的污泥，其中含有大量的有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境有潛在的污染能力，同時污泥含水率高，體積大，處理和運送很困難，因此污泥必須經(jīng)過及時處理與處置，以便達(dá)到污泥的減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。5.1污泥濃縮池的設(shè)計5.1.1設(shè)計要求a.連續(xù)流重力濃縮池可采用的沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式；b.濃縮時間一般采用10～16h進(jìn)行核算，不宜過長；活性污泥含水率一般為99.2%～99.6%;c.污泥固體負(fù)荷采用20～30kg/(m2·d),濃縮后污泥含水率可達(dá)97%左右；d.濃縮池的有效水深一般采用4m;e.濃縮池的上清液應(yīng)重新回流；f.池子直徑與有效水深之比不大于3,池子直徑不宜大于8m,一般為4～7m;g.浮渣擋板高出水面0.1～0.15m,淹沒深度為0.3～0.4m西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書5.1.2設(shè)計參數(shù)a.濃縮時間取10h;b.濃縮前污泥含水率99.27%;c.濃縮后污泥含水率按97.5%計。5.1.3設(shè)計計算采用連續(xù)輻流式污泥濃縮池，設(shè)計2個濃縮池，進(jìn)入單一濃縮池的剩余污泥量為：Q=12.9m3/h=3.58L/s。污泥濃縮池剖面計算草圖如圖5-1所示：圖5-1污泥濃縮池剖面圖(1)污濃縮池有效容積：V=QT=12.9×10=129m3T—濃縮時間，本設(shè)計取10h。(2)濃縮池的有效面積：(3)濃縮池直徑：本設(shè)計取8m,滿足池子直徑不大于8m的要求。(4)池底高度：輻流式濃縮池采用NZS-10型中心傳動濃縮機(jī)，池底的坡度取i=1/12,刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗，池底高度(5)泥斗高度：由于選擇的是NZS-10型中心傳動濃縮機(jī)，根據(jù)濃縮機(jī)安裝尺寸要求，濃縮池污表5-1NZS-10型中心傳動濃縮機(jī)設(shè)備參數(shù)型號功率(KW)外緣線速(m/min)推薦池深(m)池底坡度(i)NZS-10(6)濃縮池總高度：H=h+h?+h?+h?=0.3+4+0.33+0.7=5.33m(7)單池濃縮后剩余污泥量為：(8)單池濃縮后分離出的上清液量為：(9)出水堰出水堰周長：出水堰采用單側(cè)90°三角形出水堰，三角頂寬0.16m,堰頂之間的間距為0.10m,每個濃縮池有三角堰：每個三角堰的流量為：儲水槽的高度為：Q=Q=12.9m3/h=0.00358m3/s。(10)上清液管上清液管選用：DN200的鋼管，流速為：0.124m/s。上清液接入廠區(qū)污水管，上清液回到進(jìn)水閘門。(11)進(jìn)泥管進(jìn)泥量為0.00358m3/s,進(jìn)泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm,管道中流速為0.175m/s。(12)排泥管剩余污泥量0.00106m3/s,泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm,間歇將污泥排入脫水機(jī)房的儲泥池里，每5h間歇排泥一次。5.2污泥泵房西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書由于本設(shè)計共有兩個系列的氧化溝，濃縮池也相應(yīng)的設(shè)置兩個，故同時設(shè)置兩座污泥泵房，每座污泥泵房對應(yīng)一個污泥濃縮池。單座污泥泵房設(shè)計如下：(1)回流污泥泵設(shè)計選型回流污泥泵設(shè)計標(biāo)高為536.14m,厭氧池的池底標(biāo)高為538.90m,回流污泥泵和出泥管道的總損失為1.1632m,則污泥回流泵所需提升高度為：538.90-536.14+1.1632=3.92m2)流量一座氧化溝設(shè)一臺回流污泥泵，對應(yīng)回流污泥量為：Q=1000×1.5=1500m3/h=416.6L/s3)選泵由于回流污泥泵所需揚程較低故，選用2臺500ZQB-85型軸流潛水泵，一用一備，其性能參數(shù)如表5-2所示：表5-2500ZQB-85型軸流潛水泵性能參數(shù)表型號流量L/s揚程m功率kW(2)剩余污泥泵設(shè)計選型1)污泥泵揚程污泥濃縮池最高泥位542.03m,剩余污泥泵最低泥位為533.74m,剩余污泥泵和出泥管道的總損失為1.0236m,剩余污泥泵所需提升高度為542.03-533.74+1.0236=9.31m2)流量一座二沉池設(shè)一臺剩余污泥泵，單座二沉池對應(yīng)剩余污泥量為：Q=12.9m3/h3)污泥泵選型由于剩余污泥泵所需揚程較低，故選用2臺(一用一備)WQ15-10-1.5型潛污泵，其性能參數(shù)如下表5-3所示：表5-3WQ15-20-2.2型潛污泵性能參數(shù)表型號流量(m3/h)揚程(m)功率電壓(v)通過顆粒重量(kg)WQ15-20-2.25.3污泥脫水機(jī)房5.3.1設(shè)計依據(jù)帶式壓濾機(jī)的優(yōu)點是：濾帶可以回旋，脫水效率高，噪音小，能源消耗省，附屬設(shè)備少，操作管理方便。因而本設(shè)計采用帶式壓濾機(jī)機(jī)械脫水。5.3.2設(shè)計參數(shù)a.脫水前污泥含水率為97.5%;b.脫水后污泥含水率按75.0%計5.3.3設(shè)計計算(1)脫水后污泥量M=Q(1-p?%)×1000=0.76×(1-0.75)×1000=190kg/hP?—脫水后污泥含水率，%;污泥脫水后形成的泥餅用汽車運走，分離液回處理前端進(jìn)行處理。(2)脫水機(jī)的選擇選用RBYL-500型帶式壓濾機(jī)，其設(shè)備參數(shù)見表5-4。表5-4RBYL-500型帶式壓濾機(jī)設(shè)備參數(shù)型號功率(kW)帶寬(mm)處理量外形尺寸重量(kg)設(shè)計中采用2臺帶式壓濾機(jī)，互為備用，可以滿足要求。(3)附屬設(shè)備1)均質(zhì)池V=Q?T=2×3.8×12=91.2m3式中：T—水力停留時間，本設(shè)計取12h。b.均支持有效面積：式中：H—均質(zhì)池有效水深，m,取4mc.均質(zhì)池直徑,本設(shè)計取6m。d.均質(zhì)池攪拌器的選擇在均質(zhì)池中裝有攪拌器，攪拌功率為1Kw(按5～8W/m3計)。選擇WFJ-300型臥軸式反應(yīng)攪拌機(jī)。2)溶藥系統(tǒng)溶藥罐體積：a—聚丙烯酰胺投量，一般為污泥干重的0.09%～0.2%,取0.2%b—溶液池藥劑濃度，%,一般為1%～2%,取1%n—溶藥罐個數(shù)，n=2選用JY12型加藥設(shè)備2臺，其外形尺寸為：L×B×H=1760×1200×2580mm攪拌機(jī)功率為0.37kW,儲藥罐容積為1000L,溶藥罐容積4000L,有江蘇一環(huán)集團(tuán)公司生產(chǎn)。加藥計量泵采用J-Z800/4型，流量為800L/h,壓力為0.4Mpa,電機(jī)功率為0.75kW?？諝鈨艋b置污泥脫水過程中有臭味產(chǎn)生，設(shè)計中采用木屑和生物碳濾床的方式對空氣進(jìn)行凈化，采用三組空氣凈化器，在每臺壓濾機(jī)上部設(shè)置集氣罩，由通風(fēng)機(jī)將臭氣送到凈化器。污泥泵型號為25PN21型，流量為18m3/h,揚程為19m,電機(jī)功率4kW,轉(zhuǎn)速為1450r/min。沖洗水泵型號為DA1-50×9,流量為18m3/h,揚程為85.5m,電機(jī)功率為7.5kW,轉(zhuǎn)速為西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書6污水處理廠總體布置6.1污水處理廠平面布置6.1.1處理單元構(gòu)筑物的平面布置原則處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置，對此a.處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理；b.處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡可能按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利c.經(jīng)常有人工作的地方如辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向，在北方地區(qū)也應(yīng)考慮朝陽，設(shè)綠化帶與工作區(qū)隔開；的間距可取值5—10m,某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定；e.污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，以備安全，并便于管理；f.考慮到安全問題，廠內(nèi)的高壓線盡量減少其長度，所以變配電間設(shè)置在廠區(qū)邊g.污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流；h.在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境；i.總平面布置應(yīng)考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合，有條件時可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分期建設(shè)。6.1.2輔助建筑物的平面布置原則污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、綜合樓、機(jī)修間、車庫、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時，可設(shè)立試驗車間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。6.1.3管、渠的平面布置原則(1)在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使處理構(gòu)筑物獨立運行的管、渠，當(dāng)某一處處理構(gòu)筑物因故障停止工作時，其后的處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常的運行。(2)應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。(3)在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管以及輸配電線路。這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部都在地上，對它們的安排，既要便于施工和維護(hù)管理，但也要緊湊，少占用地，也可以考慮采用架空的方式敷設(shè)。(4)在污水處理廠區(qū)內(nèi)，應(yīng)有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時應(yīng)考慮設(shè)防洪溝6.1.4污水廠平面布置的具體內(nèi)容根據(jù)污水處理廠總平面圖布置的原則，本設(shè)計污水處理廠的總平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。(1)廠前區(qū)布置：設(shè)計力爭創(chuàng)造一個舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動。設(shè)有綜合樓、車庫、傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。(2)污水處理區(qū)布置：設(shè)計采用“一”型布置，其優(yōu)點是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書條塊分明，同時對輔助構(gòu)筑物的布置較為有利。(3)污泥處理區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門，便于污泥外運。污水廠具體平面布置見附圖。6.2污水處理廠高程布置6.2.1高程布置的原則在對污水處理廠進(jìn)行高程布置時，應(yīng)該考慮以下的原則：(1)選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以便保證在任何情況下處理系統(tǒng)能夠正常運行。(2)污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過處理構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再經(jīng)加壓提(3)計算水頭損失時，一般應(yīng)該以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量。(4)污水處理后應(yīng)能自流排入受納水體，包括洪水季節(jié)(一般按25年1遇防洪標(biāo)準(zhǔn)考慮)。(5)高程的布置既要考慮某些處理構(gòu)筑物(如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等)的排空，但構(gòu)筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的困難。(6)高程布置時應(yīng)注意污水流程和污泥流程的結(jié)合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物高程的確定，應(yīng)注意它們的污泥能排入污水井或者其他構(gòu)筑物的可能性。(7)進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置時，應(yīng)與廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當(dāng)?shù)匦斡凶匀黄露葧r，有利于高程布置；當(dāng)?shù)匦纹教箷r，既要避免二沉池埋入地下過深，又應(yīng)避免沉砂池在地面上架得很高，這樣會導(dǎo)致構(gòu)筑物造價的增加，尤其是地質(zhì)條件較差、地下水位較高時。6.2.2高程(水頭損失)計算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，選最長的流程計算.水頭損失由三部分組成，即連接管道的沿程損失、局部損失和構(gòu)筑物本身的水頭損失。連接管道的沿程損失h?=i×L,連接管道的局部水頭損失取該管道沿程水頭損失的50%進(jìn)行估算。本設(shè)計中管道大部分管徑為800mm鋼筋混凝土管，本設(shè)計中管道狀況有以下兩種：a.非滿流時，流量0.277L/s,此時本設(shè)計流速為1m/s,算得充滿度：查圓形管渠非滿流水力計算表(見表6-1所示)得：表6-1圓形管渠非滿流水力計算表(部分)表中為管渠非滿流與滿流各種相關(guān)參數(shù)的比值。Ro—管渠滿流時的水力半徑，m。由此可得沿程水頭損失：n—曼寧粗糙系數(shù)，本設(shè)計取0.013。總水頭損失計算公式：H=h+h?+h?+h4=0.001341+0.000671+h3+0.0021h?—構(gòu)筑物水頭損失，m;i—坡度，本設(shè)計取0.2%。b.滿流時，此事本設(shè)計流速為1.1m/s,坡度0.2%,此時：西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書運用上述計算公式及方法計算污水廠構(gòu)筑物水頭損失，污水處理部分水頭損失計算結(jié)果如表6-2。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書表6-2污水處理部分水頭損失計算表構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物水頭損失/m構(gòu)筑物間連接管道水頭損失總損失/m流量連接管徑mm流速m/s坡充滿度沿程損失局部損失坡降/m進(jìn)水管0中格柵0 — —污水提升泵房0———細(xì)格柵2沉砂池0———厭氧池1氧化溝0——二沉池1出水控紫外線消毒池巴氏計量槽8出水控制井24出水管西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書廠區(qū)內(nèi)污泥管道的水頭損失也按清水計算，乘以比例系數(shù)2。污泥管道的水頭損失由兩部分組成，即污泥管道的沿程損失和污泥管道的局部損失。污泥管道的局部水頭損失取該管道沿程水頭損失的50%進(jìn)行估算。結(jié)果如表6-3所示。表6-3污泥處理部分水頭損失計算表構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物水頭損失/m構(gòu)筑物間距/m連接管道水頭損失總損失/m流量連接管徑mm流速m/s坡度%充滿度沿程損失局部損失坡降/m二沉池至污泥泵房2回流污泥泵至厭氧池2剩余污泥泵至污泥濃縮池4污泥濃縮池至均質(zhì)池4均質(zhì)池至污泥脫水間34注：污泥濃縮池每5h間歇排1h排泥，排泥流量為5×1.06=5.3L/s西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書6.2.3高程確定污水處理廠的地面標(biāo)高為540.00m,污水經(jīng)提升泵后自流排出。受納水體的水面標(biāo)高為539.00m,然后根據(jù)各處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，推求其它構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高。再根據(jù)各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理推求各構(gòu)筑物的池底標(biāo)高。具體標(biāo)高見表6-4。表6-4污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高及池底標(biāo)高序號構(gòu)筑物名稱水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)1進(jìn)水管538.00—2中格柵537.93537.453污水升泵房537.93535.434細(xì)格柵544.05543.575沉砂池543.14542.686厭氧池542.90538.907氧化溝542.11538.118二沉池541.51536.159出水控制井1540.45537.70紫外線消毒池540.14538.85巴氏計量槽539.88537.88出水控制井2539.58536.83出水管539.28受納水體539.00以二沉池的池底標(biāo)高536.15m作為控制點，取污泥脫水間標(biāo)高最低值為541.00m。根據(jù)各處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，推求污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計標(biāo)高。具體標(biāo)高見表西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書表6-5污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計標(biāo)高序號構(gòu)筑物名稱設(shè)計標(biāo)高(m)1污泥泵房2污泥濃縮池3均質(zhì)池4污泥脫水間7污水處理廠勞動定員7.1生產(chǎn)組織污水處理廠隸屬于公用事業(yè)主管部門，生產(chǎn)受環(huán)保部門監(jiān)督。根據(jù)國家《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ131-89),結(jié)合該地具體情況，設(shè)立如下機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)：包括生產(chǎn)科、技術(shù)科、動力科、機(jī)修科與化驗科。管理科室：設(shè)辦公室、財務(wù)科、經(jīng)營科、人保科等。技術(shù)人員配備以下專業(yè)：給排水(環(huán)境工程)、電氣、機(jī)械、工業(yè)自動化等。生產(chǎn)工人配備以下工種：運轉(zhuǎn)工、機(jī)修工、電工、儀表工、泥(木)工、司機(jī)、7.2勞動定員由于本廠自動化程度高，因此，勞動定員大大減少，全廠勞動定員為24人，其不能停運，生產(chǎn)人員按“四班三運轉(zhuǎn)配備”,每班生產(chǎn)工人5名。為了使本廠建成后高運轉(zhuǎn)，專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應(yīng)在國內(nèi)和與本廠工藝類似，且運轉(zhuǎn)管理好的城市污水處理廠進(jìn)行實踐培訓(xùn)。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書8污水處理廠工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析8.1工程概算8.1.1工程費用組成工程費用包括建筑安裝費、設(shè)備購置費、工程建設(shè)費用、預(yù)備費等。8.1.2工程費用概算本工程的設(shè)計水量為：