氧化溝處理城市污水設(shè)計(jì).doc

南昌大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 200*本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄摘 要3ABSTRACT4第一章 設(shè)計(jì)概論51.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)任務(wù)51.2 進(jìn)出水水質(zhì)6第二章 工藝流程的確定72.1 城市污水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展72.2 污水處理中生物方法的比較82.3 工藝流程的確定102.4 物料衡算13第三章 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算143.1 粗格柵143.2泵站163.3 細(xì)格柵163.4 沉砂池183.5 氧化溝203.6 二沉池的設(shè)計(jì)和計(jì)算224.1 污泥量計(jì)算234.2 污泥濃縮池234.3 消化池244.4 脫水間26第五章 污水處理廠總體布置275.1 污水廠廠址選擇275.2 污水廠平面布置275.3 污水廠的高程布置28第六章 勞動(dòng)定員306.1 生產(chǎn)組織306.2 勞動(dòng)定員306.3 人員培訓(xùn)30第七章 工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析317.1 土建費(fèi)用及主要設(shè)備材料費(fèi)用317.2 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算327.3 工資福利開支327.4 生產(chǎn)用水水費(fèi)開支327.5 運(yùn)費(fèi)327.6 維護(hù)維修費(fèi)327.7 管理費(fèi)用337.8 運(yùn)行成本核算33第八章 環(huán)境保護(hù) 、建筑防火和職業(yè)安全防護(hù)348.1 環(huán)境保護(hù)348.2 廠區(qū)綠化348.3 建筑防火348.4 職業(yè)安全防護(hù)34參考文獻(xiàn)（References）36氧化溝工藝處理城市污水專 業(yè)：環(huán)境工程 學(xué) 號(hào)：*學(xué)生姓名：* 指導(dǎo)教師：*摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為某污水處理廠設(shè)計(jì)氧化溝工藝。主要任務(wù)是工藝流程選擇及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)和計(jì)算。其中初步設(shè)計(jì)要完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份、污水處理廠總平面布置圖一張、高程圖一張，流程圖一張，主要設(shè)備圖一張，管道布置圖一張；單項(xiàng)處理構(gòu)筑物施工圖設(shè)計(jì)中，主要是完成氧化溝平面圖和剖面圖。該污水處理廠工程，總規(guī)模達(dá)到8萬(wàn)噸/日。該污水廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，進(jìn)入氧化溝，二沉池，最后出水；污泥的流程為：從二沉池排出的剩余污泥首先進(jìn)入濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮，然后進(jìn)入消化池，經(jīng)過(guò)消化的污泥再送至帶式壓濾機(jī)，進(jìn)一步脫水后，運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)。出水執(zhí)行國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：氧化溝工藝；消化池City sewage treatment by the Oxidize ditch method processABSTRACTThe topic of this design is the design of sewage treatment plant in one City using the oxidation ditch craft. The main task is the selections of process flow and the designs and calculation constructions used in process flow.During the preliminary design ,we must complete a brochure, a general layout a map, an elevation map. a flow chart, a map of major equipment, piping layout, one; Construction of structures to deal with individual designs, is complete oxidation ditch plans and profiles. The sewage treatment plant project, the total amount to 80,000 tons / day. The wastewater treatment plant sewage treatment process : from the pumping station to Grit Chamber, enter oxidation ditch, two sedimentation tank, the final effluent; Sludge Process : two from the settling tank discharge of the first to reach the remaining sludge thickening tank, sludge thickening, and then enter Digester, After digestion of sludge sent to the belt filter presses, and further dehydration, transported to the landfill. Implementation of the national sewage effluent discharge standards (GB8978-1996) 2 standard.Key words：The craft of oxidation ditch; digestion tank第一章 設(shè)計(jì)概論1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)任務(wù)1.1.1 原始依據(jù)1.設(shè)計(jì)題目: 氧化溝工藝處理城市污水2.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料：原始數(shù)據(jù): Q=80000m3/d進(jìn)水水質(zhì)：BOD5=200mg/l COD=500mg/l SS=200mg/l NH3-N=40mg/l 出水水質(zhì)：BOD530mg/l COD120mg/l SS30mg/l NH3-N12的控制指標(biāo)8,水溫12的控制指標(biāo)15第二章 工藝流程的確定 2.1 城市污水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展 世界任何國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都會(huì)推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來(lái)不同程序的環(huán)境污染。污水也是造成環(huán)境污染的來(lái)源之一。這個(gè)污染源的出現(xiàn)引起了世界各國(guó)政府的關(guān)注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。中國(guó)政府歷來(lái)重視環(huán)保治理工作，敬愛的周恩來(lái)總理曾提出了“全面規(guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動(dòng)手，保護(hù)環(huán)境，造福人民”32字方針，歷屆政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重視，我國(guó)的污水處理事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是我們要清醒的看到，我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的步伐很快，特別是改革開放的20年鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的誕生使我國(guó)的企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，有些企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益時(shí)忽視了社會(huì)、環(huán)境效益，若長(zhǎng)此下去將帶來(lái)環(huán)境受到嚴(yán)重污染的后患。為此當(dāng)今環(huán)境污染的治理不能停留在各級(jí)政府的重視，而要深化到全民族每位公民環(huán)保意識(shí)的提高。我們不僅要達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。為此我們要喚起民眾為21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為人類健康的生存，為子孫后代留下優(yōu)質(zhì)的環(huán)境而努力完成自己的責(zé)任。 2.1.1 目前存在的問(wèn)題 1. 污水處理廠建設(shè)資金的短缺 2. 污水處理廠運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不能到位 3. 進(jìn)口設(shè)備的維修及設(shè)備備件的開發(fā) 4. 污水處理工藝選擇有一陣風(fēng)的現(xiàn)象，不結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況選熱門藝 5. 污水處理后的再生水得不到充分的利用 6. 污泥沒(méi)有真正達(dá)到無(wú)害化，沒(méi)有最終處置的途徑 7. 污水處理廠沒(méi)有除臭裝置 2.1.2 今后的發(fā)展趨勢(shì) 1. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污水處理事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 2. 扶植國(guó)內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)（污水處理行業(yè)）的發(fā)展 3. 多方籌資加速污水處理廠的建設(shè)，以最短的時(shí)間控制、治理已造成污染的水環(huán)境 4. 改變污水處理行業(yè)的運(yùn)營(yíng)機(jī)制，由事業(yè)型向企業(yè)經(jīng)營(yíng)型轉(zhuǎn)變 5. 加強(qiáng)污水處理工藝選擇機(jī)制，為各地區(qū)污水處理廠建設(shè)的工藝審查把關(guān) 6. 政府應(yīng)給予污水處理行業(yè)優(yōu)惠的政策 7. 再生水回用 8. 加大宣傳力度，提高全民水的憂患意識(shí) 2.2 污水處理中生物方法的比較 2.2.1 SBR工藝和氧化溝工藝的比較 如前所述，SBR工藝和氧化溝工藝都比較適合于中小型污水廠，如果設(shè)計(jì)管理的好，都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別適用于不同的情況。 a) SBR工藝由于采用合建式，不需要設(shè)置二沉地，同時(shí)由于采用微孔曝氣，可以采用的水深一般為46m，比一般氧化溝的水深(34m)要深，因此在同樣的負(fù)荷條件下，SBR工藝的占地面積小，如果污水處理廠所在地的征地費(fèi)用比較高，對(duì)SBR工藝有利。b) SBR工藝中一個(gè)周期的沉淀時(shí)間是由活性污泥界面的沉速、MLSS濃度、水溫 等因素確定的，渾水時(shí)間是由潷水器的長(zhǎng)度、上清液的潷除速率等因素決定的，對(duì)于一個(gè)固定的反應(yīng)系統(tǒng)，沉淀時(shí)間和潷水時(shí)間的和基本上是固定的，一般都不應(yīng)小于2小時(shí)，因此，每個(gè)周期的時(shí)間短，反應(yīng)時(shí)間所占的比例就低，反應(yīng)池的體積利用系數(shù)降低。對(duì)于對(duì)污泥穩(wěn)定要求不高的污水廠，選擇SBR工藝不利。(合建式氧化溝工藝也有這個(gè)缺點(diǎn))。 c) SBR工藝和交替式氧化溝需要頻繁地開停進(jìn)水閥門，曝氣設(shè)備，潷水器等，因此，對(duì)自控設(shè)備的要求比較高，目前，某些國(guó)產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量尚不過(guò)關(guān)，如果考慮進(jìn)口，自控系統(tǒng)所占的投資比例將增加，而且將增大維修費(fèi)用。d) 在寒冷的氣候條件下，因?yàn)楸砻姹瑲馄鲿?huì)造成表面冷卻或者結(jié)冰，降低污水的溫度，而污水的溫度降低，對(duì)生化反應(yīng)尤其是硝化反應(yīng)的影響較大，所以，在寒冷地區(qū)，采用氧化溝工藝，需要采取一些特殊措施，如將氧化溝加蓋，而這些措施都使氧化溝工藝在和其它工藝競(jìng)爭(zhēng)中，處于不利的地位。e) 在一些水量非常小的小城鎮(zhèn)，夜間幾乎沒(méi)有污水產(chǎn)生，這時(shí)候SBR工藝和交替式氧化溝工藝有優(yōu)越性，曝氣設(shè)備可以白天運(yùn)轉(zhuǎn)，夜間停止運(yùn)行。 2.2.3 氧化溝的選擇 1.選擇目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝 、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。 在污水脫氮除磷的工藝設(shè)計(jì)中必須具備厭氧、缺氧、好氧3個(gè)基本條件，但是在實(shí)施過(guò)程中由于所需的處理構(gòu)筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運(yùn)行管理復(fù)雜。而卡魯塞爾氧化溝將厭氧、缺氧、好氧過(guò)程集中在一個(gè)池內(nèi)完成，各部分用隔墻分開自成體系，但彼此又有聯(lián)系。該工藝充分利用污水在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的特性，把好氧區(qū)和缺氧區(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力回流，節(jié)省了去除硝酸鹽氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化溝由于具有良好的出磷脫氮能力、抗沖擊負(fù)荷能力和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。所以這里我們也將選擇卡魯塞爾氧化溝作為生物處理工藝。 2.比較 Orbal 氧化溝，即“0、1、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個(gè)區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝(缺氧區(qū))之間沒(méi)有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免的帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。 三溝式氧化溝屬于交替運(yùn)行式氧化溝，由丹麥Kruger公司創(chuàng)建。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)的池子，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率（達(dá)59%左右），另外也有利于生物脫氮。 3.Carrousel 氧化溝的結(jié)構(gòu)：由圖2-1可見，Carrousel 氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。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(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，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2.54.5，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(lái)配合使用的還有水下推動(dòng)器。 圖 2-1 Carrousel 氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖4.Carrousel 氧化溝處理污水的原理 最初的普通Carrousel 氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約23mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來(lái)去除BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，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)（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化過(guò)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(guò)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(gè)連續(xù)過(guò)程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去除BOD，但除磷脫氮的能力有限。 2.3 工藝流程的確定 2.3.1 工藝流程如圖 2-2 圖 2-2 氧化溝處理工藝流程圖2.3.2 污水處理部分1. 格柵 本污水處理廠設(shè)置粗、細(xì)兩道格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。按柵條的種類可分為直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵和活動(dòng)?xùn)艞l式格柵。由于直棒式格柵運(yùn)行可靠，布局簡(jiǎn)潔，易于安裝維護(hù)，本工藝選用直棒式格柵。 格柵與水泵房的設(shè)置方式。 2. 沉砂池 沉砂池的形式，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng)，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點(diǎn)。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無(wú)機(jī)物顆粒藉重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小 權(quán)衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質(zhì)特點(diǎn)，從實(shí)際處理效率和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。3. 氧化溝 主要比較已經(jīng)在前面敘述，采用Carrousel 氧化溝。4. 沉淀池a) 平流式沉淀池由流入裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置等組成； 流入裝置由配水槽、擋流板組成，流出裝置由流出槽與擋板組成，緩沖層的作用時(shí)避免已沉污泥被水流攪起以及緩解沖擊負(fù)荷，污泥區(qū)起貯存、濃縮和排泥作用，排泥方式有靜水壓力法、機(jī)械排泥法。b) 輻流式沉淀池池型呈圓形或正方形，直徑（或邊長(zhǎng)）6-60m，池周水深1.5-3.0m，用機(jī)械排泥，池底坡度不宜小于0.05?？捎米鞒醭脸鼗蚨脸亍) 豎流沉式淀池池型可用圓形或正方形。為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜太大，一般采用4-7m。沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。輻流沉淀池工藝成熟，適合范圍廣，故采用之。 2.3.2 污泥處理部分 1. 污泥的處理要求 污泥生物處理過(guò)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，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。 污泥處理要求如下： 減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化 減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用 減少污泥中有毒物質(zhì)2. 常用污泥處理的工藝流程 ： 城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥約為處理的水的體積的0.5%-1.0%左右。這些污泥一般富含有機(jī)物、病菌等，若不加處理隨意堆放，將對(duì)周圍環(huán)境造成新的污染。在幾種常用的工藝中，b法僅對(duì)污泥做脫水處理，方法過(guò)于簡(jiǎn)單，不能起到污泥穩(wěn)定的作用，其中的微生物也不能殺滅。C法則設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用過(guò)于昂貴，目前僅用于工業(yè)污泥和垃圾的處理。D法直接作用于農(nóng)田，對(duì)重金屬的含量要求十分嚴(yán)格，該污水處理廠同時(shí)處理生活污水和工業(yè)廢水，其中工業(yè)廢水中將不可避免的含有較多量的重金屬。因此，經(jīng)過(guò)幾種工藝的比較，我們選用a法，污泥首先進(jìn)入濃縮池，然后進(jìn)入消化池，去除其中的大部分揮發(fā)性固體，然后經(jīng)由帶式壓濾機(jī)脫水，最后運(yùn)出廠外集中處置。其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達(dá)到80%，方案如下： （1） 方案一:污泥機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水 （2） 方案二:污泥重力濃縮、機(jī)械脫水 項(xiàng)目方案一方案二主要構(gòu)筑物污泥貯泥池濃縮、脫水機(jī)房污泥濃縮池脫水機(jī)房主要設(shè)備濃縮池刮泥機(jī)濃縮池刮泥機(jī)脫水機(jī)占地面積小大絮凝劑總用量3.0-4.0kg/ Ds4.0kg/T DS對(duì)環(huán)境的影響小大總土建費(fèi)用小大總設(shè)備費(fèi)用一般稍大表 2-1 兩種污泥濃縮方法比較由表2-1可見方案一優(yōu)于方案二，因此本工程污泥處理工藝選用污泥機(jī)械濃縮，機(jī)械脫水。2.4 物料衡算表2-2 物料衡算表 ( 單位：mg/l )BOD5COD進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率粗格柵細(xì)格柵平流式沉沙池2001905%5004902%卡式氧化溝1902089%49011077.8%二沉池20195%1101072.7%NH3-NSS進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率粗格柵2001905%細(xì)格柵1901757.8%平流式沉沙池40390.25%1758054%卡式l氧化溝390.897%802568%二沉池0.80.765%25244%第三章 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 粗格柵 設(shè)計(jì)說(shuō)明：柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定，過(guò)柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大，不僅過(guò)柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過(guò)格柵，如果流速過(guò)小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過(guò)流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過(guò)流能力的80%，以留有余地。 如前面所述，選用平面矩形格柵（三座）計(jì)算草圖3-1圖3-1 格柵示意圖3.1.1 格柵的間隙數(shù)量n取過(guò)柵流速0.9m/s,格柵傾角=60,，柵條間距b=30mm,柵前水深0.6m取n=17式中: Qmax最大設(shè)計(jì)流量,m3/sa-格柵傾角b-柵條間隙.mh-柵前水深,mv-污水流經(jīng)格柵的速度,m/s3.1.2 格柵的建筑寬度 B 設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，即s= 0.01m3.1.3 過(guò)柵水頭損失柵條斷面形狀為圓形 式中:-阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，圓形取1.79 k-格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取33.1.4 柵后槽的總高度式中: h2-柵前渠道超高，取0.3米3.1.5 格柵的總建筑長(zhǎng)度式中:L1進(jìn)水漸寬部位長(zhǎng)度，m b1進(jìn)水渠渠寬，取0.8米； a1進(jìn)水渠漸寬部分展開角，20 L2出水渠道漸窄部位長(zhǎng)度，L2=0.5L1=0.61m 3.1.5 每日柵渣量的計(jì)算工程格柵間隙為30mm，取W1=0.02m3/103m3式中：KZ生活污水流量總變化系數(shù)，取1.5因?yàn)槊咳諙旁?.23，宜采用機(jī)械清渣3.1.6清渣設(shè)備 亞太環(huán)保公司的FH型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，2臺(tái)，N=1.5KW。 3.1.7構(gòu)筑物大小 7.53 m（長(zhǎng)）0.66 m（寬）1.09 m（高）3.2泵站 設(shè)計(jì)流量Qmax=0.926m3/s，考慮到經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，擬采用螺旋泵作為污水提升裝置為了避免設(shè)備24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，決定共配備6臺(tái)螺旋泵，四用二備，在平時(shí)6臺(tái)水泵替換使用，可有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，同時(shí)，在某臺(tái)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，可啟用備用水泵，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的不間斷持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)水量為：Q0.926/4833 m3/集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)泵的15min流量，即： 3.3 細(xì)格柵擬建2座 3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=0.926m3/s，柵前水深1.0m，過(guò)柵流速v=0.9m/s柵條間隙b=10mm，柵前長(zhǎng)度L1=1.0m，柵后長(zhǎng)度L2=1.0m格柵傾角a=60，柵條寬度S=10mm，柵前渠超高h(yuǎn)2=0.5m3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 3-1 細(xì)格柵計(jì)算示意圖3.3.2.1 柵條的間隙數(shù)n取n=48個(gè)3.3.2.2 格柵的建筑寬度b取s= 0.01m3.3.2.3 通過(guò)柵頭的水頭損失設(shè)格柵斷面為銳邊矩形斷面3.3.2.4 柵后槽總高度3.3.2.5 柵前渠道深3.3.2.6 柵槽總長(zhǎng)度：3.3.2.7 每日柵渣量式中，W1為柵渣量，對(duì)于城市污水，柵條間距b=10mm時(shí)，W1=0.02m3/103m3 攔截污物量大于0.2m3/d時(shí)，宜采用機(jī)械清柵。 3.3.3 清渣設(shè)備1. JT-10型格柵除污機(jī)2臺(tái)，電機(jī)功率2.2kw 2. SY型柵渣壓榨機(jī),功率1.5kw 3.4 沉砂池 3.4.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) （1）最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s （2）最大流量時(shí)停留時(shí)間不小于30s，一般采用3060s 39（3）有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.251m，每格寬度不宜小于0.6m（4）進(jìn)水頭部應(yīng)采取效能和整流措施（5）池底坡度一般為0.010.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)設(shè)備要求考慮池底形狀 3.4.2 具體計(jì)算設(shè)計(jì)2個(gè)沉砂池平行處理3.4.2.1 沉沙池長(zhǎng)度取v=0.25m/s，t=30s， L=vt=0.2530=7.5m 3.4.2.2 水流斷面3.4.2.3 池總寬度b設(shè)n=2，b=0.8m，B=nb=20.8=1.6m 3.4.2.4 有效水深3.4.2.5 沉砂室所需容積式中：X-城市污水的沉沙量，一般采用30m/106m3（污水）T-排水時(shí)間間隔，dKZ-生活污水流量的總變化系數(shù)3.4.2.6 每個(gè)沉砂斗容積設(shè)每一分格有兩個(gè)沉砂斗3.4.2.7 沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬a1=0.6m，斗壁與水平面的傾角為55，斗高沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：沉砂室高度：采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗 池總高度：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.4m核算最小流速：式中：qvmin 設(shè)計(jì)最小流量，m3/sn1最小流量時(shí)工作的沉沙池?cái)?shù)目，取n1=1Amin最小流量時(shí)沉沙池中的水流斷面面積，m23.4.3 草圖圖 3-2 沉沙池草圖3.4.4 沙水分離裝置 LSF型螺旋砂水分離器(2套)，N=0.37kw 3.4.5 構(gòu)筑物大小7.5(長(zhǎng))1.6(寬)1.62(高)m 3.5 氧化溝 Carrousel氧化溝的設(shè)計(jì)可用延時(shí)曝氣池的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行,即從污泥產(chǎn)量WV=0出發(fā),導(dǎo)出曝氣池體積,然后按氧化溝工藝條件布置成環(huán)狀 混合式或carrousel式。氧化溝中循環(huán)流速為0.30.6m/s，有效深度15m。該污水處理廠日處理水量80000m3，共設(shè)計(jì)四組氧化溝，每組氧化溝日處理水量為10000m3,進(jìn)水BOD5濃度為200mg/l,出水BOD5濃度要求小于30mg/l,根據(jù)他人經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù),我們假定氧化溝中揮發(fā)固體濃度X=4000mg/(lVSS),二沉池底揮發(fā)固體濃度Xr=12370mg/(lVSS),產(chǎn)率系數(shù)y=0.4,微生物自身衰減系數(shù)Kd=0.1d-1,反應(yīng)速度常數(shù)K=0.1L(mg/d)。3.5.1 氧化溝所需容積V（WV0）3.5.2 曝氣時(shí)間Tb3.5.3 回流比R3.5.4 需氧量G在延時(shí)曝氣氧化溝中，由微生物去除的全部底物都作為能源被氧化而WV0，故系統(tǒng)中每天需氧量為：折合最終生化需氧量為L(zhǎng)T去除單位質(zhì)量BOD5的需氧量為L(zhǎng)/G3.5.5 復(fù)合污泥負(fù)荷N3.5.6 氧化溝主要尺寸已知氧化溝的容積為3400m3，取水深H4.0，溝寬為B4m，則氧化溝的長(zhǎng)度為：3.5.7 氧化溝草圖 圖3-3 氧化溝草圖3.6 二沉池的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.6.1 池表面積 式中: A-池表面積,m2Q-最大時(shí)污水量,m3/hq-水力表面負(fù)荷,m3/(m3h),一般為0.51.5 m3/(m3h)擬設(shè)計(jì)2個(gè)二沉池則Q=80000/2=40000m3/d=416.5m3/h,取q=1.0 m3/(m3h),那么A=Q/q=416.5m23.6.2 池體直徑3.6.3 沉淀部分有效水深H=q式中：水力停留時(shí)間h,一般為1.01.5h取=1.5h,則H=1.5m第四章 污泥處理系統(tǒng)4.1 污泥量計(jì)算二沉池污泥量：式中: x二沉池每日排泥量，kg/d；Q平平均日處理污水量，m3/dLr去除的BOD濃度，kg/m3；Kd衰減系數(shù)，1/d，一般為0.050.1Qc污泥齡，d濕污泥體積：式中: p污泥含水率，%，取99.4%總污泥量：566.6m3/d4.2 污泥濃縮池?cái)M采用輻流式重力濃縮池4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)1. 進(jìn)泥含水率當(dāng)為初次污泥時(shí),其含水率一般為95%98%;當(dāng)為剩余活性污泥時(shí),其含水率一般為99.2%99.6%;當(dāng)為混合活性污泥時(shí),其含水率一般為98%99.5%2. 污泥固體負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用80120kg/(m2d); 當(dāng)為剩余活性污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用3060kg/(m2d); 當(dāng)為混合活性污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用2580kg/(m2d)3. 濃縮后污泥含水率由二沉池進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率,當(dāng)采用99.2%99.6%時(shí),濃縮后污泥含水率宜為97%98%4. 污泥停留時(shí)間濃縮時(shí)間不宜小于12小時(shí),但也不要大于24小時(shí),以防止污泥厭氧腐化5.有效池深一般為4m,最低不小于3m4.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.2.1 濃縮池直徑式中: Q污泥量，m3/dC污泥固體濃度,g/l, 進(jìn)泥含水率取99.4%,則C=6g/lM濃縮池污泥固體通量,kg/(m2/d), 取25kg/(m3/d)A=566.6627=125m2采用兩個(gè)污泥濃縮池,每個(gè)池面積為A/2=62.5m2則濃縮池直徑為4.2.2.2 濃縮池工作部分高度h1取污泥濃縮時(shí)間T=16h,則4.2.2.3 超高h(yuǎn)2超高h(yuǎn)2取0.3m4.2.2.4 緩沖層高h(yuǎn)3h3取0.3m4.2.2.5 濃縮池總高度H=h1+h2+h3=3.6m4.2.2.6 濃縮后污泥體積4.3 消化池 本設(shè)計(jì)采用一級(jí)消化（草圖如圖4-1） 圖4-1 消化池4.3.1 池體設(shè)計(jì) 池型：圓柱形，固定蓋池子中溫消化：33-35 4.3.1.1 消化池的容積計(jì)算式中:V消化池有效容積,m3V每天要處理的污泥量,m3/dP污泥投配率,當(dāng)污泥溫度為30-35,P可取6%8%已知V=113m3/d,P取6%,V=2260m3考慮到事故和檢修,消化池座數(shù)不得少于兩座,本設(shè)計(jì)擬建兩座消化池,則每座容積為2260/2=1130m34.3.1.2 圓柱形池體直徑又根據(jù)柱體高等于半徑這一規(guī)律，容積已知，計(jì)算出柱體半徑等于8m，直徑等于16m4.3.1.3 圓柱形池體柱高圓柱形池體柱高取8m4.3.1.4 消化池總高取總高與直徑之比為1.0，則總高為16m4.3.1.5 池底坡度池底坡度取0.084.3.1.6 池頂圓柱體直徑取2m，高度與直徑相同，也取2m4.3.1.7 檢修口直徑取0.7m，每個(gè)消化池設(shè)兩個(gè)檢修口4.4 脫水間 4.4.1 脫水設(shè)備選用啟東環(huán)保設(shè)備廠GD-1000型帶式壓濾機(jī)，單機(jī)處理量4m3h-1，2臺(tái)，一用一備，配用電機(jī)功率2.05KW,外形尺寸4.1m1.62m2.15m，處理后泥餅含固率22%23.4.4.2 加藥設(shè)備藥劑投加一體化系統(tǒng)1套藥劑種類：干粉配藥能力：4kgPAM/h 藥液濃度：0.1%0.5%加藥泵，攪拌電機(jī)等功率：1.42kw 單螺桿泵 LG60-1型 2臺(tái)Q45m3/h H0.4Mpa N7.5Kw 水平螺旋輸送機(jī)：套直徑：D350 mm長(zhǎng)度：L12 m 功率：1.1 kW。 4.4.3 構(gòu)筑物大小20m（長(zhǎng)）10m（寬）5m（高） 第五章 污水處理廠總體布置 5.1 污水廠廠址選擇 5.1.1 遵循原則 1. 應(yīng)與選定的工藝相適應(yīng) 2. 盡量少占農(nóng)田 3. 應(yīng)位于水源下游和夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向 4. 應(yīng)考慮便于運(yùn)輸 5. 充分利用地形 5.2 污水廠平面布置 5.2.1 污水處理廠平面布置原則 1. 處理單元構(gòu)筑物的平面布置 處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時(shí)，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?cè)趶S區(qū)內(nèi)平面的位置，對(duì)此，應(yīng)考慮： 貫通、連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； 土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段； 在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值510m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定； 各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)考慮適當(dāng)緊湊。 考慮到安全問(wèn)題，廠內(nèi)的高壓線盡量減少其長(zhǎng)度，所以變配電間設(shè)置在廠區(qū)邊緣與泵房相近。 較深的構(gòu)筑物由于地下部分較深，其周圍附近不宜設(shè)其他構(gòu)筑物，距離最好10米以上。 2. 管、渠的平面布置 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(dú)立運(yùn)行的管、渠，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故障停止工作時(shí)，其后接處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常的運(yùn)行。 應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。 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(duì)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)。 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(shí)應(yīng)考慮設(shè)防洪溝渠。 輔助建筑物 污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、辦公室、綜合樓、水質(zhì)分析化驗(yàn)室、變電所、維修間、倉(cāng)庫(kù)、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(shí)，可設(shè)立試驗(yàn)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。 在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，方便運(yùn)輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗?duì)污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。 3. 本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置 根據(jù)污水處理廠平面布置的原則，本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)、水區(qū)、泥區(qū)。 a) 廠前區(qū)布置：設(shè)計(jì)力爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動(dòng)。設(shè)有綜合樓、車庫(kù)、維修車間、食堂、浴室及傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。綜合樓前設(shè)噴泉一座，以美化環(huán)境，噴泉用水為循環(huán)水。大門左右靠墻兩側(cè)設(shè)花壇。 b) 水區(qū)布置：設(shè)計(jì)采用“一”型布置，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、條塊分明。同時(shí)對(duì)輔助構(gòu)筑物的布置較為有利。 c) 泥區(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(shí)，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(yùn)。 5.3 污水廠的高程布置 5.3.1 污水廠高程的布置方法 （1）選擇兩條距離較低，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。 （2）以污水接納的水體的最高水位為起點(diǎn)逆污水處理流程向上計(jì)算。 （3）在作高程布置時(shí)，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程積極配合。污水處理廠的平面布置圖和高程圖見附圖。 在高程布置中，涉及到有關(guān)構(gòu)筑物及管段的水頭損失的計(jì)算，下面列出了有關(guān)的計(jì)算水頭損失的數(shù)據(jù)。 格柵： 0.35m 沉砂池： 0.2m 氧化溝： 0.8m 二沉池： 0.5m 二沉池出水管徑取進(jìn)水管相同1400mm，1000i=0.172，長(zhǎng)56m，損失為hy=iL=0.010m。局部水頭損失設(shè)為0.4m。 氧化溝到二沉池0.3m 二沉池水位0.6m，水深5.43m，池底-3.93m，總高5.73m，池頂1.80m。氧化溝水位1.80m，水深4.0m，池底-2.5m，總高4.5m，池頂2.70m。 沉砂池水位3.26m，水深0.73m，池底2.92m，總高1.16m，池頂3.30m。 細(xì)格柵和沉砂池取相同高度。 粗格柵水位-4.13m，池底-4.60m。 進(jìn)水管水位-3.93m，管底-4.41m。 第六章 勞動(dòng)定員 6.1 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(guó)家城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ131-89），結(jié)合該縣具體情況，設(shè)立如下機(jī)構(gòu)和人員。 生產(chǎn)機(jī)構(gòu)：包括生產(chǎn)科、技術(shù)科、動(dòng)力科、機(jī)修科與化驗(yàn)科。 管理科室：設(shè)辦公室、財(cái)務(wù)科、經(jīng)營(yíng)科、人?？频取?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(dòng)化等。 生產(chǎn)工人配備以下工種：運(yùn)轉(zhuǎn)工、機(jī)修工、電工、儀表工、泥（木）工、司機(jī)、雜工等。 6.2 勞動(dòng)定員 由于本廠自動(dòng)化程度高，因此，勞動(dòng)定員大大減少，全廠勞動(dòng)定員為27人，其中管理人員3人，化驗(yàn)工2人，電工1人，值班室1人，其余20生產(chǎn)工人。污水處理廠必須連續(xù)運(yùn)作，一經(jīng)投產(chǎn)，除特殊情況外，不能停運(yùn)，生產(chǎn)人員按“四班三運(yùn)轉(zhuǎn)配備”，每班生產(chǎn)工人6名。 6.3 人員培訓(xùn) 為了使本廠建成后高運(yùn)轉(zhuǎn)，專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應(yīng)在國(guó)內(nèi)和與本廠工藝類似，且運(yùn)轉(zhuǎn)管理好的城市污水處理廠進(jìn)行時(shí)間培訓(xùn)。 第七章 工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 7.1 土建費(fèi)用及主要設(shè)備材料費(fèi)用 7.1.1 土建費(fèi)用造價(jià)列表表7-1 土建費(fèi)用造價(jià)列表 名稱規(guī)格數(shù)量造價(jià)(萬(wàn)元)平流沉砂池長(zhǎng)寬高=7.5m1.6m1.62m 體積=19.4m321.91氧化溝長(zhǎng)寬高=2124m2m，體積=1696m341285.76二沉池直徑32m，深5.73m，體積=7196.9m32287.88消化池直徑=16m，高=8m，體積=1607m32188.4造價(jià)總和1763.957.1.2 主要設(shè)備清單表7-2 主要設(shè)備清單名稱規(guī)格數(shù)量功率kw粗格柵FH型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)22.5螺旋泵350QW1000-124用2備55細(xì)格柵JT型階梯式格柵除污機(jī)42.2柵渣壓榨機(jī)SY型柵渣壓榨機(jī)21.5螺旋砂水分離器LSF型20.37倒傘形葉輪表曝器DB40016110潛水推進(jìn)器可提升式QD250-4型164周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)ZBG-40型22.2污泥泵4/3C-AH230脫水機(jī)GD-1000型帶式壓濾機(jī)48.8加藥泵單螺桿泵 LG60-1型27.5輸送機(jī)水平螺旋21.17.1.3 直接投資費(fèi)用由于商家的資料不全且涉及到估計(jì)數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和同水量的水廠進(jìn)行比較基本設(shè)備費(fèi)用在40%左右，考慮未計(jì)算的構(gòu)筑物取1000萬(wàn)元。因此，本污水處理廠總計(jì)一次性基建投資為：1763.951000=2763.95萬(wàn)元 此為直接投資?？紤]到不可預(yù)見費(fèi)用及調(diào)試費(fèi)用的存在，乘以1.2的系數(shù)，從而得出直接投資為： 2763.951.2 =3316.74萬(wàn)元 7.2 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算 7.2.1 成本估算1.電價(jià)：基本電價(jià)為0.5元/（kWh） 2.工資福利：每人每年1.2萬(wàn)元 7.2.2 運(yùn)行費(fèi)用 7.2.2.1 動(dòng)力費(fèi)用表7-3 主要電器消耗電力設(shè)備一覽表設(shè)備名稱單機(jī)功率（kw）數(shù)量（個(gè)）工作時(shí)間（h）總功率（kw/h）螺旋泵554用2備245080表曝機(jī)11042410560潛水?dāng)嚢铏C(jī)414241344潛水污泥泵304242880單螺桿泵 7.5224360螺旋輸送機(jī)1.522472其他1000電機(jī)總功率21296電表綜合電價(jià)（元/d）為：212960.5=10648 即每月電費(fèi)（元）為： 1064830=319440 每年電費(fèi)為383.3萬(wàn)元。 7.3 工資福利開支全廠27人，共計(jì)費(fèi)用（萬(wàn)元/年）為：271.2=32.4 7.4 生產(chǎn)用水水費(fèi)開支 污水廠每天用水50m3，水費(fèi)（萬(wàn)元）為：503651.0=1.83 7.5 運(yùn)費(fèi) 每天外運(yùn)含水率75%的濕泥60m3（1m3泥約為1t），運(yùn)價(jià)為0.4元/（tkm），費(fèi)用（萬(wàn)元/年）為： 600.410365=8.76 7.6 維護(hù)維修費(fèi) 維護(hù)維修費(fèi)取率按3.1%計(jì)，則每年維護(hù)修理費(fèi)用（萬(wàn)元/年）為1963.953.1%=60.0萬(wàn)元7.7 管理費(fèi)用（383.3+32.4+1.