城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)（活性污泥法）

1、學(xué) 號(hào)： 2010122140課 程 設(shè) 計(jì)題 目城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)（活性污泥法）學(xué) 院環(huán)境與生物工程學(xué)院專 業(yè)環(huán)境工程班 級(jí)環(huán)境工程一班學(xué)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(jì)任務(wù)41.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求41.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)41.1.2 設(shè)計(jì)要求4第二章 總體設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)草圖103.2 設(shè)計(jì)參

2、數(shù)103.3 設(shè)計(jì)計(jì)算103.3.1 中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算103.3.2 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算12第四章 沉砂池144.1 設(shè)計(jì)草圖154.2 設(shè)計(jì)參數(shù)154.3 設(shè)計(jì)計(jì)算15第五章 初級(jí)沉淀池175.1 設(shè)計(jì)草圖175.2 設(shè)計(jì)計(jì)算17第六章 曝氣池206.1 污水處理程度的計(jì)算及曝氣池的運(yùn)行方式206.1.1 污水處理程度的計(jì)算206.1.2 曝氣池的運(yùn)行方式206.2 曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定216.3 曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)236.4 供氣量計(jì)算246.5 空氣管系統(tǒng)計(jì)算266.6 空壓機(jī)的選定27第七章 二次沉淀池277.1 設(shè)計(jì)草圖287.2 設(shè)計(jì)參數(shù)287.3 設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)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(jì)算及水力損失359.1平面布置359.2構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算369.2.1 污泥管道水頭損失379.2.2 污水管渠水力計(jì)算389.3 污泥高程計(jì)算38第十章 污水廠運(yùn)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(yùn)行成本分析4010.2.1 人員費(fèi)4010.2.2 動(dòng)力費(fèi)4110.2.3 維修費(fèi)4210.2.4 藥劑費(fèi)4210.3 運(yùn)行成本42參考文獻(xiàn)43第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)

4、1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 城市日處理水量5萬(wàn)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)1. 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計(jì)，包括工藝流程的確定,各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)。2. 污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。包括工藝流程的確定，單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)；3. 污水泵站的工藝設(shè)計(jì)?？梢允墙K點(diǎn)泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)算。1.1.2 設(shè)計(jì)要求1) 對(duì)主要構(gòu)筑物選型作說(shuō)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(jì)算（附必要的計(jì)算草圖）。3) 污水處理廠平面和高程布置。4) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)。第二章 總體設(shè)計(jì)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(shí)，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(jì)量槽，采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)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(huì)對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)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(guó)計(jì)民生。所以，在污水排入水體前，必須對(duì)城市污水進(jìn)行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時(shí)，必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。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(jì)污水處理廠時(shí)，選擇廠址是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。廠址對(duì)周圍環(huán)境、基建投資及運(yùn)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(hù)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(fēng)向的下方。4 要充分利用地形，把廠址設(shè)在地形有適當(dāng)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(dòng)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(yuǎn)期發(fā)展的

7、可能性，有擴(kuò)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(diǎn)是：進(jìn)出水裝置簡(jiǎn)單；污水的流態(tài)可看成是完全混合式，由于池體狹長(zhǎng)，又類似于推流式。優(yōu)點(diǎn)：bod負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長(zhǎng)，具有脫氮的功能。缺點(diǎn)：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(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)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(diǎn)： 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(dòng)力消耗低； 6) 不產(chǎn)生污泥膨脹； 7) 掛膜方便，可間歇運(yùn)行； 8) 工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單，操作方便，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；9) 積負(fù)荷高，停留時(shí)間短，節(jié)約占地面積。 缺點(diǎn)：池內(nèi)填料間的生物膜有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尚待改進(jìn)。研究的方向是針對(duì)不同的進(jìn)水負(fù)荷控制曝氣強(qiáng)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(yùn)行特點(diǎn)是各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)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(yùn)行功能要求等靈活變化。優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：池容和設(shè)備利用率低，占地面積較大、運(yùn)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(diǎn)： 1) 總體投資省，包括機(jī)械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和征地費(fèi)； 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(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； 4) 工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動(dòng)力消耗低，處理單位污水的電耗低5) 過(guò)濾速度高，處理負(fù)荷大大高于常規(guī)處理工藝； 缺點(diǎn)：曝氣生物濾池運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，尤其是填料的反

10、洗與更換，從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)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(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池。優(yōu)點(diǎn)： 1) 出水水質(zhì)好 2) 工藝參數(shù)易于控制，能實(shí)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(xì)菌的截留、生長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化 缺點(diǎn)：mbr工藝造價(jià)相對(duì)較高，為普通污水處理工藝的1.5-2.0倍。國(guó)產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時(shí)間較短，進(jìn)口膜片價(jià)格過(guò)高，運(yùn)行維護(hù)及更換費(fèi)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(jì)指標(biāo)比較各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較方案技術(shù)指標(biāo)（bod5去除率）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)*運(yùn)行情況基建費(fèi)能耗占地運(yùn)行穩(wěn)定管理情況適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)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(duì)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(jī)負(fù)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(jiǎn)便適應(yīng)一般都能使用，能抗沖擊負(fù)荷淺層曝氣法8591100100穩(wěn)定簡(jiǎn)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(jì)氧源的地方氧化溝9095100100穩(wěn)定簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)便適應(yīng)適用于小型污水廠 為了降低投資和運(yùn)行成本，因地制宜地進(jìn)行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。進(jìn)行多種工藝方案的比較，包括投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、占地面積、出水水質(zhì)、后期管理等各方面進(jìn)行工藝方案的優(yōu)化抉擇，本

13、設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法。2.4 設(shè)計(jì)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(xì)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(fēng)機(jī)房加氯間計(jì)量排放泥餅外運(yùn)砂水分離器砂礫外運(yùn)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(jìn)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(fù)荷。3.1 設(shè)計(jì)草圖3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)(1)柵前水深;(2)過(guò)柵流速; （過(guò)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(jì)計(jì)算3.3.1 中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)流量，；柵條間隙，取30mm；柵前水深，取1.0m；v過(guò)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(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：若進(jìn)水渠寬，減寬部分展開(kāi)角，則此進(jìn)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(zhǎng)度：5)過(guò)柵水頭損失：式中：h中中格柵水頭損失，m；系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)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(zhǎng)度：. 取.8)柵槽總高度：式中：l柵槽總長(zhǎng)度；0.5中格柵距格柵前進(jìn)水渠減寬部分長(zhǎng)度；1

15、.0中格柵距格柵后出水渠減窄部分長(zhǎng)度；l1格柵距出水渠連接處減寬部分長(zhǎng)度；l2格柵距出水渠連接處減窄部分長(zhǎng)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(jī)械清渣。3.3.2 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算1)柵條間隙數(shù)： 式中：n中中格柵間隙數(shù)；最大設(shè)計(jì)流量，；柵條間隙，取30mm；柵前水深，取1.2m；v過(guò)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(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：若進(jìn)水渠寬，減寬部分展開(kāi)角，則此進(jìn)

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(zhǎng)度：5)過(guò)柵水頭損失：式中：h細(xì)細(xì)格柵水頭損失，m；系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)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(zhǎng)度：. 取.8)柵槽總高度：式中：l柵槽總長(zhǎng)度，0.5中格柵距格柵前進(jìn)水渠減寬部分長(zhǎng)度；1.0中格柵距格柵后出水渠減窄部分長(zhǎng)度；l1格柵距出水渠連接處減寬部分長(zhǎng)度；l2格柵距出水渠連接處減窄部分長(zhǎng)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(xì)柵取0.08 m3/103m3。. 故用機(jī)

17、械清渣。10)格柵間尺寸的確定 工作平臺(tái)設(shè)在格柵上部，高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺(tái)上設(shè)有安全和沖洗措施，工作臺(tái)正面過(guò)道寬度與柵槽寬度相同。11)格柵選型 根據(jù)所計(jì)算的格柵寬度和長(zhǎng)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(jī)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(jì)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(jiǎn)單、排沙較方便等優(yōu)點(diǎn)。4.1 設(shè)計(jì)草圖4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流速(一般為0.15m/s-0.30m/s)水力停留時(shí)間(一般為30s-60s)4.3 設(shè)計(jì)

18、計(jì)算1) 沉砂池長(zhǎng)度 2) 水流斷面面積3) 池總寬度：設(shè)計(jì)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(jì),即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)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(jì)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(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長(zhǎng)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(guò)吸砂泵，送至砂水分離器，脫水后的清潔

19、砂礫外運(yùn)，分離出來(lái)的水回流至泵房吸水井。沉砂池的出水通過(guò)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(guò)來(lái)的輸水管道直接進(jìn)入內(nèi)層套筒，進(jìn)行流量分配，通過(guò)10根管徑為200mm的管道送往10個(gè)初次沉淀池，管道內(nèi)最大水流速度為0.80m/s。第五章 初級(jí)沉淀池本設(shè)計(jì)采用了成本較低，運(yùn)行較好的平流式沉淀池，該池施工簡(jiǎn)易，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)。5.1 設(shè)計(jì)草圖5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1) 沉淀區(qū)表面積a沉淀池表面負(fù)荷取,則2) 有效水深沉淀時(shí)間取沉淀區(qū)有效容積v3) 沉淀池長(zhǎng)度l (其中v為最大設(shè)計(jì)

20、流量時(shí)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(gè)沉淀池的寬度則 .取6) 校核長(zhǎng)寬比:.(符合要求)長(zhǎng)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(jì)人口數(shù)人。則 每池污泥區(qū)容積8) 沉淀池的總長(zhǎng)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h(yuǎn)1取0.3m；緩沖層高度h3取0.5m（采用靜水壓排泥）；由前面計(jì)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(zhǎng)；梯形下底邊長(zhǎng)，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(fù)荷為1.66l/(m.s)2.9l/(m.s) 符合要求。初沉池的出水通過(guò)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(shí)間不大于10min。13)進(jìn)水擋板、出水擋板沉淀池設(shè)進(jìn)水擋板和出水擋板，進(jìn)水擋板距進(jìn)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(gè)浮渣收集裝置，用來(lái)收集攔截的浮渣。14)刮泥裝置沉淀池采用行車式刮泥機(jī)，刮泥機(jī)設(shè)于池頂，刮板伸入池底，刮泥機(jī)行走時(shí)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(jì)算及曝氣池的運(yùn)行方式6.1.1 污水處理程度的計(jì)算經(jīng)初次沉淀池處理 bod5按降低25%計(jì)算，則進(jìn)入曝氣池污

23、水的bod5值為：為了計(jì)算去除率，首先計(jì)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(yùn)行方式在本設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮曝氣池運(yùn)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(yùn)行，這些運(yùn)行方式的實(shí)現(xiàn)，是通過(guò)進(jìn)水渠道的布設(shè)和閘板的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。6.2 曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定曝氣池按污泥負(fù)荷法計(jì)算(1)-污泥負(fù)荷率的計(jì)算擬定采用的污

24、泥負(fù)荷率為，但為穩(wěn)妥計(jì)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(jī)污染物量。 對(duì)生活污水，值為0.75左右。 代入數(shù)值 所以,值按0.3計(jì)算。(2)確定混合液污泥濃度x根據(jù)已確定的ns值，計(jì)算svi值x值按下式計(jì)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(shí)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(zhǎng)寬比,符合要求設(shè)每組曝氣池共5廊道，每組廊道長(zhǎng)為曝氣池超高取0.5m，則池總高度為在曝氣池面對(duì)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(jìn)水口，每組曝氣池共有3個(gè)進(jìn)水口。在面對(duì)初沉池的一側(cè)，在每組曝氣池的一端，廊道進(jìn)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(guò)空氣提升器回流曝氣池。如圖：6.3 曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。(1)平均時(shí)需氧量的計(jì)算式

26、中 -活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過(guò)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(jì),查表取=0.5 - 活性污泥微生物通過(guò)內(nèi)源代謝的自身氧化過(guò)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(jì)，查表取=0.15 -被降解的有機(jī)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(shí)需氧量的計(jì)算(3)每日去除的bod5值(4)去除每kgbod的需氧量(5)最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比6.4 供氣量計(jì)算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒(méi)水深3.8m，計(jì)算溫度為30，查表得水中飽和溶解氧

27、值為, (1) 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力()計(jì)算得式中 p-大氣壓力 p=1.013pa h- 空器擴(kuò)散裝置的安裝深度 m代入數(shù)值 (2) 空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比計(jì)算式中 ea-空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)網(wǎng)狀模型中微孔空器擴(kuò)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(jì)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(shí)

28、需氧量為(5)曝氣池平均時(shí)供氧量(6)曝氣池最大時(shí)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(fēng)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(jì)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(jì)算 按圖所示的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)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(duì)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(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.5m3計(jì),需孔器擴(kuò)散器的總數(shù)為 個(gè) 每個(gè)豎管上安設(shè)的空器擴(kuò)散器的數(shù)目

29、為 每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為 將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪制成空氣管路計(jì)算圖，用以進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算得總壓力損失為7.678kpa，為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值9.8kpa。6.6 空壓機(jī)的選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為空壓機(jī)供氣量: 最大時(shí): 平均時(shí): 根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用lg60型空壓機(jī)7臺(tái)。該型空壓擠風(fēng)壓50kpa，風(fēng)量60m3/min。 正常條件下，7臺(tái)工作，2臺(tái)備用；高負(fù)荷時(shí)，8臺(tái)工作，1臺(tái)備用。第七章 二次沉淀池輻流式沉淀池半橋式周邊傳動(dòng)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(jì)草圖7.2

30、 設(shè)計(jì)參數(shù)采用普通輔流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，共4座，沉淀池表面負(fù)荷q取，一般為。7.3 設(shè)計(jì)計(jì)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(shí)間 符合要求徑深比 符合要求(3)污泥部分所需容積按2h計(jì)算二沉池污泥部分所需容積v為其中每個(gè)沉淀池污泥區(qū)的容積(4)沉淀池高度式中 -保護(hù)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(jì)算為0.39-污泥斗高度 取0.5m代入數(shù)值得(5)進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算： 1)進(jìn)水管的計(jì)算： 單池設(shè)計(jì)流量：=0.1255 m3/s 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量： 2)進(jìn)水豎井： 進(jìn)水井采用

31、=1.5m，出水口尺寸：0.4521.5m2 共六個(gè)，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(jì)算： 筒中流速=0.020.03m/s,此處取0.03m/s 穩(wěn)流筒過(guò)流面積：f=/=0.22/0.03=7.33m2 穩(wěn)流筒直徑=3.4m(6)出水部分計(jì)算： 1)單池設(shè)計(jì)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(jì)： 采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個(gè)總出水口 集水槽寬度b=0.9=0.9=0.33m 取0.4m 集水槽起點(diǎn)水深：=0.75b=0.750.4=0.3m 集水槽終

32、點(diǎn)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(fù)荷為1.46l/(m.s)1354.17m3。接觸池出水設(shè)溢流堰。進(jìn)水管管徑1000mm，出水管管徑1000mm。8.4 液氯投配系統(tǒng)(1)設(shè)計(jì)參數(shù)二級(jí)處理后出水液氯投加量為5-10mg/l，設(shè)計(jì)按8mg/l，倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)氯量按15d設(shè)計(jì)。混合池混合時(shí)間5-15min，處理水量65000m3/d。1)投加量 加氯量：g=810-365000/24=21.7kg/h 儲(chǔ)氯量：w=1524g=

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

34、水深： ,取45cm計(jì)量堰水頭損失堰上水頭：0.1m自由跌落：0.1m合計(jì)：0.2m8.6 污泥回流泵房回流和剩余污泥泵房(1)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：1) 設(shè)計(jì)流量：q=2708.34m3/h=753l/s2) 污泥回流提升泵：a. 型號(hào)：lrb型污泥泵 ， 臺(tái)數(shù)：5臺(tái)（四用一備） ，流量：860.5m3/h，b. 揚(yáng)程：22m ，功率：15kw ，回流污泥管管徑800mm。3) 剩余污泥提升泵： 型號(hào)：50qw18-15型潛水排污泵 ， 臺(tái)數(shù)：3臺(tái)（二用一備） ， 流量：7.11m3/h 揚(yáng)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(jī)選用dx型電動(dòng)單梁起重機(jī)，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(jī)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(jìn)行機(jī)械濃縮脫水以減小污泥停留時(shí)間，防止磷的重新釋放。污泥機(jī)械脫水采用帶式濃縮壓濾一體機(jī)。帶式濃縮壓濾一體機(jī)是連續(xù)運(yùn)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(jì)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(biāo)高，確定各處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及標(biāo)高，確定各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，從而能使污水沿處

36、理構(gòu)筑物之間順暢流動(dòng)，保證污水廠正常運(yùn)行。污水處理廠的水流廠依靠重力流動(dòng)，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭損失。水頭損失包括：水流通過(guò)各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；水流通過(guò)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(guò)量水設(shè)備的水頭損失。 選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并適當(dāng)留有余地，使實(shí)際運(yùn)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(jì)流量計(jì)算水頭損失。本文設(shè)計(jì)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(biāo)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(zhǔn)面?？倛D平面布置時(shí)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(yùn)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(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)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(yùn)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(yùn)行維護(hù)。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(yùn)行，保證安全暢道，

38、美化廠區(qū)環(huán)境。平面布置特點(diǎn)為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機(jī)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(dòng)力費(fèi)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(fēng)機(jī)房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)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(jì)算 污水處理廠的水流常依靠重力流動(dòng)，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭

39、損失（初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí)，精度要求可較低）。水頭損失包括：1) 水流流過(guò)各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下表估算。2) 水流流過(guò)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(guò)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(jì)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(zhǎng)度（m）v管內(nèi)流速（）局部阻力系數(shù)。查計(jì)算表可知污泥含水率97

40、時(shí)，污泥濃度系數(shù)c=71，污泥含水率95時(shí)，污泥濃度系數(shù)c=53。當(dāng)污泥以重力流排出池體時(shí)，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(jì)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(jì)算名稱設(shè)計(jì)流量管徑iv管長(zhǎng)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(jì)量堰計(jì)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(xì)格柵7

42、53 900 1.00 5.10 0.008 0.002 0.010 細(xì)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(jì)算從污水高程可知初沉池液面標(biāo)高， 初沉池液面標(biāo)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(shí)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(jì)中以曝氣池為

43、基準(zhǔn)，確定曝氣池標(biāo)高，由此向兩邊推算其他構(gòu)筑物高程。選地面標(biāo)高為0.000m:序號(hào)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(biāo)高(m)標(biāo)高(m)標(biāo)高(m)標(biāo)高(m)標(biāo)高(m)1出水口至計(jì)量堰-0.079-0.1082計(jì)量堰0.181 -0.0790.051 3計(jì)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(xì)格柵2.876 2.860 14細(xì)格柵3.536 2.876 3.206 3.706 2.346 15細(xì)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(yùn)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(fèi)、電費(fèi)、折舊、管道維護(hù)、設(shè)備維修、化驗(yàn)費(fèi)、車輛費(fèi)、管理費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用、污泥處理費(fèi)用及其他費(fèi)用。運(yùn)行成本是除折舊費(fèi)和財(cái)務(wù)費(fèi)用的其他所有費(fèi)用。為了方便，把污水處理廠的運(yùn)行成本分為：人員費(fèi)、動(dòng)力費(fèi)