城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計（活性污泥法） 1

1、學 號： 2010122140課 程 設(shè) 計題 目城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計（活性污泥法）學 院環(huán)境與生物工程學院專 業(yè)環(huán)境工程班 級環(huán)境工程一班學生姓名張瓊指導(dǎo)教師譚雪梅2012年12月7日目錄目錄1第一章 設(shè)計任務(wù)41.1 設(shè)計任務(wù)及要求41.1.1 設(shè)計任務(wù)41.1.2 設(shè)計要求4第二章 總體設(shè)計52.1 處理構(gòu)筑物選擇52.2 污水處理廠選址52.3 核心工藝比較62.3.1 氧化溝工藝62.3.2 a/o法62.3.3 sbr法72.3.4 曝氣生物濾池（baf）72.3.5 mbr工藝72.4 設(shè)計流量92.5 污水、污泥處理工藝流程圖9第三章 格柵93.1 設(shè)計草圖103.2 設(shè)計參

2、數(shù)103.3 設(shè)計計算103.3.1 中格柵的設(shè)計計算103.3.2 細格柵的設(shè)計計算12第四章 沉砂池144.1 設(shè)計草圖154.2 設(shè)計參數(shù)154.3 設(shè)計計算15第五章 初級沉淀池175.1 設(shè)計草圖175.2 設(shè)計計算17第六章 曝氣池206.1 污水處理程度的計算及曝氣池的運行方式206.1.1 污水處理程度的計算206.1.2 曝氣池的運行方式206.2 曝氣池的計算與各部位尺寸的確定216.3 曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計236.4 供氣量計算246.5 空氣管系統(tǒng)計算266.6 空壓機的選定27第七章 二次沉淀池277.1 設(shè)計草圖287.2 設(shè)計參數(shù)287.3 設(shè)計計算28第八章 其

3、他構(gòu)筑物318.1 集水井318.2 污水提升泵房328.3 接觸池338.4 液氯投配系統(tǒng)338.5 計量堰348.6 污泥回流泵房348.7 污泥濃縮池358.8 污泥脫水間35第九章 構(gòu)筑物高程布置計算及水力損失359.1平面布置359.2構(gòu)筑物水頭損失計算369.2.1 污泥管道水頭損失379.2.2 污水管渠水力計算389.3 污泥高程計算38第十章 污水廠運行成本及其構(gòu)成4010.1 污水處理廠的處理成本構(gòu)成4010.2 運行成本分析4010.2.1 人員費4010.2.2 動力費4110.2.3 維修費4210.2.4 藥劑費4210.3 運行成本42參考文獻43第一章 設(shè)計任務(wù)

4、1.1 設(shè)計任務(wù)及要求1.1.1 設(shè)計任務(wù) 城市日處理水量5萬污水處理廠工藝設(shè)計1. 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計，包括工藝流程的確定,各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計。2. 污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算。包括工藝流程的確定，單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計；3. 污水泵站的工藝設(shè)計?？梢允墙K點泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計計算和泵站工藝圖的繪制；4. 污水處理廠的平面布置。包括污水處理廠處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的平面布置圖及工藝平面圖繪制；5. 污水處理廠豎向布置及高程計算。1.1.2 設(shè)計要求1) 對主要構(gòu)筑物選型作說明。2) 主要處理設(shè)施（格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池

5、、二沉池）的工藝計算（附必要的計算草圖）。3) 污水處理廠平面和高程布置。4) 編寫設(shè)計說明計算書。第二章 總體設(shè)計2.1 處理構(gòu)筑物選擇污水處理構(gòu)筑物形式多樣，在選擇時，應(yīng)根據(jù)其適應(yīng)條件和所在城市應(yīng)用情況選擇。選用平流沉砂池，平流式沉淀池，傳統(tǒng)的推流式曝氣池，平流式消毒接觸池，巴士計量槽，采用帶式壓濾機進行污泥脫水。2.2 污水處理廠選址 未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會對水體產(chǎn)生嚴重污染，而且直接影響城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計民生。所以，在污水排入水體前，必須對城市污水進行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時，必須符合一定的排放標準。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排

6、入水體。 在設(shè)計污水處理廠時，選擇廠址是一個重要環(huán)節(jié)。廠址對周圍環(huán)境、基建投資及運行管理都有很大影響。 選擇廠址應(yīng)遵循如下原則：1 為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應(yīng)與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護距離，一般不小于300米。2 廠址應(yīng)設(shè)在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3 廠址應(yīng)盡可能設(shè)在城市和工廠夏季主導(dǎo)風向的下方。4 要充分利用地形，把廠址設(shè)在地形有適當坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物之間水頭損失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動力。5 廠址如果靠近水體，應(yīng)考慮汛期不受洪水的威脅。6 廠址應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)。7 廠址的選擇要考慮遠期發(fā)展的

7、可能性，有擴建的余地。2.3 核心工藝比較2.3.1 氧化溝工藝 氧化溝主要特點是：進出水裝置簡單；污水的流態(tài)可看成是完全混合式，由于池體狹長，又類似于推流式。優(yōu)點：bod負荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能。缺點：氧化溝工藝與sbr和普通活性污泥工藝比較，能耗高，且占地面積較大。2.3.2 a/o法 即厭氧好氧污水處理工藝，生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。優(yōu)點： 1) 生

8、物活性高； 2) 較高的微生物濃度； 3) 泥產(chǎn)量低； 4) 出水水質(zhì)好且穩(wěn)定； 5) 動力消耗低； 6) 不產(chǎn)生污泥膨脹； 7) 掛膜方便，可間歇運行； 8) 工藝運行簡單，操作方便，抗沖擊負荷能力強；9) 積負荷高，停留時間短，節(jié)約占地面積。 缺點：池內(nèi)填料間的生物膜有時會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尚待改進。研究的方向是針對不同的進水負荷控制曝氣強度，以消除堵塞；其次是研究合理的氧化池池型和形狀、尺寸和材質(zhì)合適的填料。2.3.3 sbr法 sbr運行特點是各階段的運行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。優(yōu)點：出水水質(zhì)較好；不

9、產(chǎn)生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。 缺點：池容和設(shè)備利用率低，占地面積較大、運行管理復(fù)雜，自控水平要求高。2.3.4 曝氣生物濾池（baf） 曝氣生物濾池是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池 ( 二沉池 )。 優(yōu)點： 1) 總體投資省，包括機械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和征地費； 2) 占地面積小，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的80% ，廠區(qū)布置緊湊，美觀； 3) 處理出水質(zhì)量好，可達到中水水質(zhì)標準或生活雜用水水質(zhì)標準； 4) 工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低5) 過濾速度高，處理負荷大大高于常規(guī)處理工藝； 缺點：曝氣生物濾池運行維護較復(fù)雜，尤其是填料的反

10、洗與更換，從而導(dǎo)致運行費用也較高。 2.3.5 mbr工藝 膜-生物反應(yīng)器工藝是利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留住，省掉二沉池。優(yōu)點： 1) 出水水質(zhì)好 2) 工藝參數(shù)易于控制，能實現(xiàn)hrt與srt的完全分離 3) 設(shè)備緊湊，省掉二沉池，占地少 4) 剩余污泥產(chǎn)量少 5) 有利于增殖緩慢的硝化細菌的截留、生長和繁殖 6) 克服了常規(guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端 7) 系統(tǒng)可采用plc控制，易于實現(xiàn)全程自動化 缺點：mbr工藝造價相對較高，為普通污水處理工藝的1.5-2.0倍。國產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時間較短，進口膜片價格過高，運行維護及更換費用較高。以下為各種好氧

11、生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟指標比較各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟指標比較方案技術(shù)指標（bod5去除率）經(jīng)濟指標*運行情況基建費能耗占地運行穩(wěn)定管理情況適應(yīng)負荷波動備注傳統(tǒng)活性污泥法8595 100100100一般一般不適應(yīng)適用于中等濃度的生活污水和工業(yè)廢水，對沖擊敏感漸減曝氣法8595 100100100一般一般一般空氣供應(yīng)逐漸減小以配合有機負荷的需要分段曝氣法8595100100100一般一般一般處理污水的范圍較廣完全混合法8590100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)一般都能使用，能抗沖擊負荷淺層曝氣法8591100100穩(wěn)定簡便一般適用于中小型規(guī)模的污水廠深層曝氣法8595100100100100

12、100穩(wěn)定一般適應(yīng)施工難度大，一般不用吸附再生法8090100100100100一般麻煩適應(yīng)一般應(yīng)用于空間較小，有經(jīng)濟氧源的地方氧化溝9095100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中小型污水廠、需要脫氮除磷地區(qū)sbr9099100100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中、小型污水處理廠ab 法8595100100100100一般一般一般需脫氮除磷的大型污水廠生物膜法=90100100約100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于小型污水廠 為了降低投資和運行成本，因地制宜地進行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。進行多種工藝方案的比較，包括投資費用、運行費用、占地面積、出水水質(zhì)、后期管理等各方面進行工藝方案的優(yōu)化抉擇，本

13、設(shè)計采用傳統(tǒng)活性污泥法。2.4 設(shè)計流量平均日流量 變化系數(shù) 最大日流量 2.5 污水、污泥處理工藝流程圖城鎮(zhèn)污水集水池粗格柵提升泵房細格柵沉砂池初沉池曝氣池二沉池污泥回流泵房濃縮池污泥脫水接觸池鼓風機房加氯間計量排放泥餅外運砂水分離器砂礫外運第三章 格柵格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷。3.1 設(shè)計草圖3.2 設(shè)計參數(shù)(1)柵前水深;(2)過柵流速; （過柵流速一般為0.61.0m/s）(3)格柵間隙;(4)格柵安裝傾角3.3 設(shè)計計算3.3.1 中格柵的設(shè)計計算1)柵條間隙

14、數(shù)： 式中：n中中格柵間隙數(shù)；最大設(shè)計流量，；柵條間隙，取30mm；柵前水深，取1.0m；v過柵流速，取0.8m/s；格柵傾角度；2)柵槽寬度：式中：b柵槽寬度，m；s格條寬度，取0.01m ；，取1.2m ；3)中格柵珊前進水渠道漸寬部分長度：若進水渠寬，減寬部分展開角，則此進水渠道內(nèi)的流速4)格柵柵槽后與出水渠道連接處漸窄部分長度：5)過柵水頭損失：式中：h中中格柵水頭損失，m；系數(shù)，當柵條斷面為矩形時取2.42；k系數(shù)，一般取k=3；6)柵前槽總高度：取柵前渠道超高柵前槽高 7)柵后槽總高度柵槽總長度：. 取.8)柵槽總高度：式中：l柵槽總長度；0.5中格柵距格柵前進水渠減寬部分長度；1

15、.0中格柵距格柵后出水渠減窄部分長度；l1格柵距出水渠連接處減寬部分長度；l2格柵距出水渠連接處減窄部分長度；9)每日柵渣量：式中：w每日柵渣量，m3/d； w0柵渣量m3/103m3污水，一般為0.10.01 m3/103m3，中柵取0.03 m3/103m3；. 故用機械清渣。3.3.2 細格柵的設(shè)計計算1)柵條間隙數(shù)： 式中：n中中格柵間隙數(shù)；最大設(shè)計流量，；柵條間隙，取30mm；柵前水深，取1.2m；v過柵流速，取1.0m/s；格柵傾角度；2)柵槽寬度：式中：b柵槽寬度，m；s柵條寬度，取0.01m； ，取1.4m 3)中格柵珊前進水渠道漸寬部分長度：若進水渠寬，減寬部分展開角，則此進

16、水渠道內(nèi)的流速4)格柵柵槽后與出水渠道連接處漸窄部分長度：5)過柵水頭損失：式中：h細細格柵水頭損失，m；系數(shù)，當柵條斷面為矩形時取2.42；k系數(shù)，一般取k=3；6)柵前槽總高度：取柵前渠道超高柵前槽高 7)柵后槽總高度柵槽總長度：. 取.8)柵槽總高度：式中：l柵槽總長度，0.5中格柵距格柵前進水渠減寬部分長度；1.0中格柵距格柵后出水渠減窄部分長度；l1格柵距出水渠連接處減寬部分長度；l2格柵距出水渠連接處減窄部分長度。. 取9)每日柵渣量：式中：w每日柵渣量，m3/d； w0柵渣量m3/103m3污水，一般為0.10.01 m3/103m3，細柵取0.08 m3/103m3。. 故用機

17、械清渣。10)格柵間尺寸的確定 工作平臺設(shè)在格柵上部，高出格柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上設(shè)有安全和沖洗措施，工作臺正面過道寬度與柵槽寬度相同。11)格柵選型 根據(jù)所計算的格柵寬度和長度，考查平面格柵的基本尺寸選擇格柵為pga-15003000-20，清渣采用固定式清渣機清渣。格柵設(shè)三座，兩用一備。第四章 沉砂池目前，應(yīng)用較多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池和鐘式沉砂池。本設(shè)計中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。4.1 設(shè)計草圖4.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量設(shè)計流速(一般為0.15m/s-0.30m/s)水力停留時間(一般為30s-60s)4.3 設(shè)計

18、計算1) 沉砂池長度 2) 水流斷面面積3) 池總寬度：設(shè)計格，每格寬取,池總寬4) 有效水深 (介于0.25-1m之間)5) 貯泥區(qū)所需容積 設(shè)計,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積 其中x城鎮(zhèn)污水的沉砂量，一般采用0.03l/ k污水流量總變化系數(shù)1.3.6)沉砂斗各部分尺寸及容積設(shè)計斗底寬,斗壁與水平面的傾角60,貯砂斗高,則沉砂斗上口寬 沉砂斗容積 7)沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為則沉泥區(qū)高度為池總高度h； 設(shè)超高8)核算最小流速 最小流量,最小流量是的有效水深取0.3m,則,符合要求沉砂池底部的沉砂通過吸砂泵，送至砂水分離器，脫水后的清潔

19、砂礫外運，分離出來的水回流至泵房吸水井。沉砂池的出水通過管道送往初沉池集配水井，輸水管道的管徑為400mm，管內(nèi)最大流速為0.99m/s。集配水井為內(nèi)外套筒式結(jié)構(gòu)，外徑4.0m，內(nèi)經(jīng)2.0m。由沉砂池過來的輸水管道直接進入內(nèi)層套筒，進行流量分配，通過10根管徑為200mm的管道送往10個初次沉淀池，管道內(nèi)最大水流速度為0.80m/s。第五章 初級沉淀池本設(shè)計采用了成本較低，運行較好的平流式沉淀池，該池施工簡易，對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強。5.1 設(shè)計草圖5.2 設(shè)計計算1) 沉淀區(qū)表面積a沉淀池表面負荷取,則2) 有效水深沉淀時間取沉淀區(qū)有效容積v3) 沉淀池長度l (其中v為最大設(shè)計

20、流量時的水平流速，取5mm/s)代入式中得4) 沉淀池總寬度b5) 沉淀池的數(shù)量n設(shè)每個沉淀池的寬度則 .取6) 校核長寬比:.(符合要求)長深比:.(符合要求)7) 污泥區(qū)容積容積vw 設(shè)污泥清除間隔天數(shù)t=2d，污泥含水率為95%，每人每日產(chǎn)生的污泥量s=0.5l/（人d），設(shè)計人口數(shù)人。則 每池污泥區(qū)容積8) 沉淀池的總長度l 流入口至擋板距離取0.5m，流出口至擋板距離取0.3m9) 沉淀池超高h1取0.3m；緩沖層高度h3取0.5m（采用靜水壓排泥）；由前面計算可得h2=3m；泥斗傾角采用55，泥斗斗底尺寸為800mm800mm，上口為2000mm2000mm.則泥斗高度污泥斗以上梯

21、形部分：梯形上底邊長；梯形下底邊長，梯形的坡度取0.01.則梯形的高度沉淀池總高度10) 容積校核貯泥斗的容積v1貯泥斗以上梯形部分污泥容積v2,符合要求。11) 出水渠道沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣。出水槽采用雙側(cè)集水，出水槽寬度為0.4m，水深0.4m，槽內(nèi)水流速度0.57m/s，堰上負荷為1.66l/(m.s)2.9l/(m.s) 符合要求。初沉池的出水通過管道流回初沉池集配水井的外層套筒，管徑200mm，水流速度為0.80m/s。12)排泥管污泥斗的排泥管采用鑄鐵管，直徑為200mm，下端伸入斗底中央處，頂端敞口，伸出水面，便于疏通和排氣。在水面下1.5m處，與排泥管連

22、接水平排出管，污泥由此借靜水壓力排出池外，排泥時間不大于10min。13)進水擋板、出水擋板沉淀池設(shè)進水擋板和出水擋板，進水擋板距進水穿孔花墻0.5m,擋板高出水面0.3m,伸入水下0.8m。出水擋板距出水堰0.5m,擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m，在出水擋板設(shè)一個浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。14)刮泥裝置沉淀池采用行車式刮泥機，刮泥機設(shè)于池頂，刮板伸入池底，刮泥機行走時污泥推入污泥斗內(nèi)。第六章 曝氣池已知參數(shù),原污水值265mg/l,要求處理水值.6.1 污水處理程度的計算及曝氣池的運行方式6.1.1 污水處理程度的計算經(jīng)初次沉淀池處理 bod5按降低25%計算，則進入曝氣池污

23、水的bod5值為：為了計算去除率，首先計算處理水中非溶解性bod5值，即式中 ce- 處理水中懸浮固體濃度，取值為 30mg/l b - 微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取值為0.09 xa- 活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4代入數(shù)值，得處理水中溶解性值為：則去除率為6.1.2 曝氣池的運行方式在本設(shè)計中應(yīng)考慮曝氣池運行方式的靈活性和多樣化，即以傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，又可按階段曝氣系統(tǒng)和吸附再生曝氣系統(tǒng)運行，這些運行方式的實現(xiàn)，是通過進水渠道的布設(shè)和閘板的控制來實現(xiàn)的。6.2 曝氣池的計算與各部位尺寸的確定曝氣池按污泥負荷法計算(1)-污泥負荷率的計算擬定采用的污

24、泥負荷率為，但為穩(wěn)妥計算需加以校核 式中 kz-系數(shù)，其值在0.0168-0.028之間，取0.02.se- 經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機污染物量。 對生活污水，值為0.75左右。 代入數(shù)值 所以,值按0.3計算。(2)確定混合液污泥濃度x根據(jù)已確定的ns值，計算svi值x值按下式計算式中 r-污泥回流比，取50% -是考慮污泥在二次沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取值1.2左右代入數(shù)值得揮發(fā)性懸浮固體濃度(3)確定曝氣池容積式中 v-曝氣池容積m3 -原污水的bod5值 mg/l，x-曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度(mlss)mg/l，代入數(shù)值得 (4)確定

25、曝氣池各部位尺寸設(shè)有4組曝氣池，每組容積為池有效水深 ,則每組曝氣池的面積為池寬 .寬深比 ,符合要求，則池廠為,取125m.長寬比,符合要求設(shè)每組曝氣池共5廊道，每組廊道長為曝氣池超高取0.5m，則池總高度為在曝氣池面對初沉池和二沉淀池的一側(cè)，各設(shè)橫向配水渠道，并在池中部設(shè)縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接，在兩側(cè)橫向配水渠道上設(shè)進水口，每組曝氣池共有3個進水口。在面對初沉池的一側(cè)，在每組曝氣池的一端，廊道進水口處設(shè)回流污泥井，井內(nèi)設(shè)污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內(nèi)，由此通過空氣提升器回流曝氣池。如圖：6.3 曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計本設(shè)計采用鼓風曝氣系統(tǒng)。(1)平均時需氧量的計算式

26、中 -活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kg所需要的氧量，以kg計,查表取=0.5 - 活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計，查表取=0.15 -被降解的有機污染物量（mg/l）。xv-單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(mlvss)量 kg/m3代入數(shù)值得(2)最大時需氧量的計算(3)每日去除的bod5值(4)去除每kgbod的需氧量(5)最大時需氧量與平均時需氧量之比6.4 供氣量計算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒水深3.8m，計算溫度為30，查表得水中飽和溶解氧

27、值為, (1) 空氣擴散器出口處的絕對壓力()計算得式中 p-大氣壓力 p=1.013pa h- 空器擴散裝置的安裝深度 m代入數(shù)值 (2) 空氣離開曝氣池面時，氧的百分比計算式中 ea-空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀模型中微孔空器擴散器,取18%,故（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）計算式中cs-在大氣壓力條件下氧的飽和度 mg/l , 最不利溫度條件按30考慮，代入各值得（4）換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量式中 -修正系數(shù), ,(0.8 0.85) 取=0.82-修正系數(shù), , （0.9 0.97）取=0.95c-取值2.0-取值1.0代入數(shù)值得 相應(yīng)的最大時

28、需氧量為(5)曝氣池平均時供氧量(6)曝氣池最大時供氧量(7)去除每kgbod5的供氣量為(8)每m3污水的供氣量為(9)本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍計算，污泥回流比r取值50%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為總需氣量為 6.5 空氣管系統(tǒng)計算 按圖所示的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共3根干管，在每根干管上設(shè)4對配器豎管共8條，全曝氣池共設(shè)24條配氣豎管，每根豎管的供氣量為 曝氣池平面面積為 每個空氣擴散器的服務(wù)面積按0.5m3計,需孔器擴散器的總數(shù)為 個 每個豎管上安設(shè)的空器擴散器的數(shù)目

29、為 每個空氣擴散器的配氣量為 將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖，用以進行計算。計算得總壓力損失為7.678kpa，為安全計，設(shè)計取值9.8kpa。6.6 空壓機的選定空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底0.2m處，因此，空壓機所需壓力為空壓機供氣量: 最大時: 平均時: 根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用lg60型空壓機7臺。該型空壓擠風壓50kpa，風量60m3/min。 正常條件下，7臺工作，2臺備用；高負荷時，8臺工作，1臺備用。第七章 二次沉淀池輻流式沉淀池半橋式周邊傳動刮泥活性污泥法處理污水工藝主要功能是為去除沉淀池中沉淀的污泥以及水面表層的漂浮物。7.1 設(shè)計草圖7.2

30、 設(shè)計參數(shù)采用普通輔流式沉淀池，中心進水，周邊出水，共4座，沉淀池表面負荷q取，一般為。7.3 設(shè)計計算(1)每座沉淀池的表面積a和池徑d；(2)沉淀池的有效水深設(shè)污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間 符合要求徑深比 符合要求(3)污泥部分所需容積按2h計算二沉池污泥部分所需容積v為其中每個沉淀池污泥區(qū)的容積(4)沉淀池高度式中 -保護高度，取0.3m-有效水深 ，2.16m-緩沖層高 ，取0.3m-沉淀池底坡落差m ，由0.05坡度計算為0.39-污泥斗高度 取0.5m代入數(shù)值得(5)進水系統(tǒng)計算： 1)進水管的計算： 單池設(shè)計流量：=0.1255 m3/s 進水管設(shè)計流量： 2)進水豎井： 進水井采用

31、=1.5m，出水口尺寸：0.4521.5m2 共六個，沿井壁均勻分布： 出水口流速：=0.22/0.456=0.08m/s0.2m/s,所以合格 3)穩(wěn)流筒計算： 筒中流速=0.020.03m/s,此處取0.03m/s 穩(wěn)流筒過流面積：f=/=0.22/0.03=7.33m2 穩(wěn)流筒直徑=3.4m(6)出水部分計算： 1)單池設(shè)計流量：=0.1255m3/s 2)環(huán)形集水槽內(nèi)流量：=/2=0.063 m3/s 3)集水槽的設(shè)計： 采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個總出水口 集水槽寬度b=0.9=0.9=0.33m 取0.4m 集水槽起點水深：=0.75b=0.750.4=0.3m 集水槽終

32、點水深：=1.25b=1.250.4=0.5 槽深均取0.9m(超高0.2m)沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣，出水槽采用單側(cè)集水，出水槽寬度為0.4m，水深0.3m，槽內(nèi)水流速度0.41m/s，堰上負荷為1.46l/(m.s)1354.17m3。接觸池出水設(shè)溢流堰。進水管管徑1000mm，出水管管徑1000mm。8.4 液氯投配系統(tǒng)(1)設(shè)計參數(shù)二級處理后出水液氯投加量為5-10mg/l，設(shè)計按8mg/l，倉庫儲氯量按15d設(shè)計。混合池混合時間5-15min，處理水量65000m3/d。1)投加量 加氯量：g=810-365000/24=21.7kg/h 儲氯量：w=1524g=

33、152421.7=7812kg。2)加氯機，氯瓶 采用加氯量為0-20kg/h的加氯機四臺，三用一備，并輪換使用。液氯儲存選用容積為1000kg的鋼瓶，共8只。3)加氯間與氯庫合建，加氯間內(nèi)布置四臺加氯機及其配套投加設(shè)備，三臺水加壓泵。氯庫外設(shè)事故池，池中長期儲水，水深1.5m。4)加氯間，氯庫通風設(shè)計根據(jù)工藝設(shè)計，加氯間總?cè)莘ev1=5.08.05.0=200m3氯庫容積v2=5.08.08.0=320m3為保證安全每小時換氣8-12次，并安裝一臺漏氯探測儀，位置在室內(nèi)地面上20cm。8.5 計量堰(1)設(shè)計草圖850110552504500(2)設(shè)計計算梯形堰 取堰口寬為：b=1.5m則堰內(nèi)

34、水深： ,取45cm計量堰水頭損失堰上水頭：0.1m自由跌落：0.1m合計：0.2m8.6 污泥回流泵房回流和剩余污泥泵房(1)設(shè)計參數(shù)如下：1) 設(shè)計流量：q=2708.34m3/h=753l/s2) 污泥回流提升泵：a. 型號：lrb型污泥泵 ， 臺數(shù)：5臺（四用一備） ，流量：860.5m3/h，b. 揚程：22m ，功率：15kw ，回流污泥管管徑800mm。3) 剩余污泥提升泵： 型號：50qw18-15型潛水排污泵 ， 臺數(shù)：3臺（二用一備） ， 流量：7.11m3/h 揚程：25m，功率：15kw ， 剩余污泥管管徑300mm。4) 污泥泵房尺寸：lbh=18m12m8m 半地下

35、式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。5) 起重機選用dx型電動單梁起重機，起重量3t，跨度9m。 8.7 污泥濃縮池 采用幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。8.8 污泥脫水間貯泥池污泥直接進行機械濃縮脫水以減小污泥停留時間，防止磷的重新釋放。污泥機械脫水采用帶式濃縮壓濾一體機。帶式濃縮壓濾一體機是連續(xù)運轉(zhuǎn)的污泥濃縮脫水設(shè)備，分為污泥重力濃縮段和壓濾脫水段。第九章 構(gòu)筑物高程布置計算及水力損失9.1平面布置污水處理構(gòu)筑物高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物的標高，確定各處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及標高，確定各處理構(gòu)筑物的水面標高，從而能使污水沿處

36、理構(gòu)筑物之間順暢流動，保證污水廠正常運行。污水處理廠的水流廠依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損失。水頭損失包括：水流通過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；水流通過連接前后兩構(gòu)筑物的管渠（包括配水設(shè)施）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失；水流流過量水設(shè)備的水頭損失。 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算，并適當留有余地，使實際運行使能有一定的靈活性。以近期最大流量q0.753m3/s作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量計算水頭損失。本文設(shè)計處理后派如河流水位高于受納水體的洪水水位，低于水廠標高。 污水處理廠所處位置地形平坦，起伏不大。采用地面為高

37、程圖零基準面。總圖平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則。1 處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。2 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等）。3 構(gòu)（建）筑物之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運行管理等方面的要求。4 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。5 協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，

38、美化廠區(qū)環(huán)境。平面布置特點為：流線清楚，布置緊湊。鼓風機房和回流污泥泵房位于曝氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費用，便于操作管理。污泥消化系統(tǒng)構(gòu)筑物靠近四氯化碳制造廠（即在處理廠西側(cè)），使消化氣、蒸氣輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風機房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風向的上風向，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合并流人泵房集水井。9.2構(gòu)筑物水頭損失計算 污水處理廠的水流常依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭

39、損失（初步設(shè)計或擴初設(shè)計時，精度要求可較低）。水頭損失包括：1) 水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計時可按下表估算。2) 水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。3) 水流流過量水設(shè)備的水頭損失。構(gòu)筑物名稱水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失格柵0.20 二沉池0.60 沉砂池0.20 接觸池0.30 初沉池0.55 計量堰0.26 曝氣池0.40 9.2.1 污泥管道水頭損失 管道沿程損失 管道局部損失式中 c污泥濃度系數(shù)； d污泥管管徑（m）；l管道長度（m）v管內(nèi)流速（）局部阻力系數(shù)。查計算表可知污泥含水率97

40、時，污泥濃度系數(shù)c=71，污泥含水率95時，污泥濃度系數(shù)c=53。當污泥以重力流排出池體時，污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失以各構(gòu)筑物的出流水頭計算，初沉池、濃縮池一般取1.5m，二沉池一般取1.2m。9.2.2 污水管渠水力計算名稱設(shè)計流量管徑iv管長i*l（l/s）（mm）（）(m/s)（m）（m）（m）（m）出口至753 1000 1.50 0.73 15.00 0.023 0.007 0.029 計量堰計量堰753 1000 1.35 0.75 7.10 0.010 0.003 0.012 至接觸池377800 0.75 12.35 0.017 0.005 0.022 接觸池142700 1.

41、00 1.00 124.20 0.124 0.037 0.161 至二沉池二沉池565900 1.35 0.60 14.80 0.020 0.006 0.026 至曝氣池曝氣池至753800 1.35 0.80 13.80 0.019 0.006 0.024 初沉池初沉池753700 1.50 0.90 186.44 0.280 0.084 0.364 至沉76 1000 0.90 5.00 0.008 0.002 0.010 砂池377500 0.90 6.00 0.009 0.003 0.012 沉砂池377500 1.50 0.80 3.00 0.005 0.001 0.006 細格柵7

42、53 900 1.00 5.10 0.008 0.002 0.010 細格柵至753500 1.35 0.80 3.70 0.005 0.001 0.006 泵房377700 0.85 1.68 0.002 0.001 0.003 753 1000 0.85 7.46 0.010 0.003 0.013 泵房至753800 1.35 0.75 10.00 0.014 0.004 0.018 粗格柵9.3 污泥高程計算從污水高程可知初沉池液面標高， 初沉池液面標高反推各構(gòu)筑物泥面高程。由于河流最高水位較低，污水廠出水能夠在洪水位時自流排出。因此，在污水高程布置上主要考慮土方平衡，設(shè)計中以曝氣池為

43、基準，確定曝氣池標高，由此向兩邊推算其他構(gòu)筑物高程。選地面標高為0.000m:序號管段及構(gòu)水面上游水面下游構(gòu)筑物水面構(gòu)筑物頂構(gòu)筑物底筑物名稱標高(m)標高(m)標高(m)標高(m)標高(m)1出水口至計量堰-0.079-0.1082計量堰0.181 -0.0790.051 3計量堰至接觸池0.213 0.181 4接觸池0.513 0.213 0.363 0.663 -2.0375接觸池至二沉池0.674 0.513 6二沉池1.274 0.674 0.974 -5.4167二沉池至曝氣池1.300 1.274 8曝氣池1.700 1.300 1.500 2.500 -3.0009曝氣池至初沉

44、池1.724 1.700 10初沉池2.274 1.724 2.000 2.300 -3.47011初沉池至沉砂池2.660 2.274 12沉砂池2.860 2.660 2.760 3.260 1.310 13沉砂池細格柵2.876 2.860 14細格柵3.536 2.876 3.206 3.706 2.346 15細格柵至泵房3.612 3.536 16泵房4.613 3.612 4.112 1317泵房至粗格柵4.793 4.613 -1.00018粗格柵-0.080-1.000-0.090第十章 污水廠運行成本及其構(gòu)成10.1 污水處理廠的處理成本構(gòu)成成本構(gòu)成包括：人員工資及附加、材料費、電費、折舊、管道維護、設(shè)備維修、化驗費、車輛費、管理費、財務(wù)費用、污泥處理費用及其他費用。運行成本是除折舊費和財務(wù)費用的其他所有費用。為了方便，把污水處理廠的運行成本分為：人員費、動力費