某城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、四 川 理 工 學(xué) 院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目： 某城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(jì) 系： 建筑工程 專業(yè)： 給排水 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 接受任務(wù)時(shí)間 2013年12月 1課程設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求（一）項(xiàng)目簡(jiǎn)介某城鎮(zhèn)排水工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料：根據(jù)城市規(guī)劃，到2010年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口4.8萬(wàn)人，到2020年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口9.0萬(wàn)人。設(shè)計(jì)綜合污水定額包括人均居民生活污水定額、人均公建商業(yè)污水定額和工業(yè)用水定額。綜合用水量定額為：2010年，420升/人/天；2020年，510升/人/天。城市污水水質(zhì)如下：bod5150220 mg/l，codcr230340 mg/l，s

2、s200320mg/l，nh3-n 1540mg/l，磷酸鹽6.89.4mg/l，ph6.58，水溫1230。工業(yè)污水水質(zhì)經(jīng)城市污水處理廠處理之后要求出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的b標(biāo)準(zhǔn)要求如下：codcr60 mg/l、bod520mg/l、ss20 mg/l、nh3n8mg/l、tp1.5 mg/l。根據(jù)所提供的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料和圖紙，完成某市污水處理廠廠址的選擇、污水處理工藝流程的方案比較，對(duì)推薦處理工藝的處理構(gòu)筑物和附屬建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制污水廠平面圖、工藝流程圖和主要的處理構(gòu)筑物工藝圖；完成某市污水處理廠設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)的編制。（二）圖紙

3、內(nèi)容及要求1、污水處理廠主要處理構(gòu)筑物工藝圖各主要處理構(gòu)筑物的平面圖和剖面圖，節(jié)點(diǎn)大樣圖、材料設(shè)備一覽表、圖例明確、尺寸要標(biāo)準(zhǔn)清楚，準(zhǔn)確。2、污水處理廠總平面布置圖具體要求：根據(jù)污水處理廠布置原則進(jìn)行污水處理廠總平面的布置，要考慮遠(yuǎn)期用地及綠化帶、辦公室、化驗(yàn)室等的用地。3、污水處理廠污水處理流程高程布置圖要求作出詳細(xì)的高程標(biāo)注，包括構(gòu)筑物的控制標(biāo)高及水位標(biāo)高。2主要參考文獻(xiàn)1.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)，1冊(cè)、5冊(cè)、10冊(cè)、11冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2.給水排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)，2冊(cè)、4冊(cè)、5冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998年6月.3.排水工程，上、下冊(cè)，第三版，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996年6月.4.

4、市政工程定額與預(yù)算，建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所編，中國(guó)計(jì)劃出版社，1993年6月.5.污水脫氮除磷技術(shù)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998年11月.6.城市污水生物處理新技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，化學(xué)工業(yè)出版社，2001年5月.7.水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)，化學(xué)工業(yè)出版社,2001年5月.8.排水管網(wǎng)理論與計(jì)算，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000年12月.9.城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理，化學(xué)工業(yè)出版社，2001年5月.10.期刊給水排水，近幾年各期.11.期刊中國(guó)給水排水，近幾年各期.摘 要 污水處理作為排水工程的一個(gè)重要組成部分，在一個(gè)城市發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)不可小覷的地位。本次排水工程課程設(shè)計(jì)旨在對(duì)某城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行

5、一個(gè)初步設(shè)計(jì)，根據(jù)該城鎮(zhèn)地形圖和河流、風(fēng)向情況，選定污水處理廠的位置；根據(jù)城市污水的水質(zhì)情況，通過(guò)污水處理方法、工藝流程的比較，以及污水處理構(gòu)筑物型式的選擇，決定采用間歇式活性污泥法處理工藝，從而使處理后的出水水質(zhì)滿足國(guó)家污水處理排放一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)剩余污泥進(jìn)行處理。對(duì)各處理構(gòu)筑物、污水處理廠高程進(jìn)行計(jì)算，畫(huà)出污水處理廠平面布置圖、處理流程高程布置圖以及主要處理構(gòu)筑物工藝圖。關(guān)鍵詞：排水工程；污水處理廠；間歇式活性污泥法；處理構(gòu)筑物目 錄1. 前言 62. 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)資料 7 2.1 設(shè)計(jì)題目 7 2.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 7 2.3 設(shè)計(jì)資料 7 2.4 設(shè)計(jì)要求 73. 污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模 8

6、 3.1 污水處理廠位置的確定 8 3.2 污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模 8 3.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)規(guī)模 84. 污水處理程度的確定 95. 污水處理工藝流程方案的確定 10 5.1 工藝流程方案的選擇 10 5.2 方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 106. 污水處理構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù) 12 6.1 格柵的設(shè)計(jì) 12 6.1.1 泵前中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 6.1.2 泵后細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 6.2 調(diào)節(jié)池與污水提升泵房的設(shè)計(jì) 15 6.2.1 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì) 15 6.2.2 污水提升泵房的設(shè)計(jì) 15 6.3 沉砂池的設(shè)計(jì) 16 6.3.1 沉砂池的選擇 16 6.3.2 沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 6.4

7、icea s反應(yīng)池的設(shè)計(jì) 17 6.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 18 6.4.2 反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 6.5 接觸池的設(shè)計(jì) 227. 污泥處理構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù) 24 7.1 貯泥池的設(shè)計(jì) 24 7.2 污泥濃縮脫水間的設(shè)計(jì) 248. 污水處理廠的平面布置及高程布置 25 8.1 污水處理廠的平面布置 25 8.2 污水處理廠的高程布置 269. 結(jié)束語(yǔ) 27參考文獻(xiàn) 28致謝辭 29附錄 301. 前 言課程設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標(biāo)所不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要組成部分。通過(guò)排水工程下課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)，在老師指導(dǎo)下，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)小型城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)

8、的能力；讓學(xué)生熟練掌握污水處理廠設(shè)計(jì)的相關(guān)的內(nèi)容、方法步驟，以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。污水處理廠是城市生活、工業(yè)用水后必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，污水處理廠的設(shè)計(jì)是根據(jù)城鎮(zhèn)所在地形地勢(shì)、風(fēng)向河流以及城鎮(zhèn)的整體規(guī)劃等綜合因素考慮后進(jìn)行，按照基本建設(shè)程序及有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定、規(guī)程確定的。包括其中最重要的污水處理工藝構(gòu)筑物、污泥處理工藝構(gòu)筑物以及辦公樓等其他附屬構(gòu)筑物，同時(shí)滿足近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展要求。其主要內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)基本資料、污水處理廠廠址的選擇、污水處理工藝流程方案的選擇、各處理構(gòu)筑物的選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算、污水處理廠的平面布置等。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)排水工程理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，并且引導(dǎo)同學(xué)深入

9、思考問(wèn)題，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2. 設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)資料2.1 設(shè)計(jì)題目某城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(jì)2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)所提供的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料和圖紙以及運(yùn)用所學(xué)的排水工程的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行某市污水處理廠的初步設(shè)計(jì)。2.3 設(shè)計(jì)資料根據(jù)城市規(guī)劃，到2010年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口4.8萬(wàn)人，到2020年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口9.0萬(wàn)人。設(shè)計(jì)綜合污水定額包括人均居民生活污水定額、人均公建商業(yè)污水定額和工業(yè)用水定額。綜合用水量定額為：2010年，420升/人/天；2020年510升/人/天。城市污水水質(zhì)如下：bod5150220 mg/l，codcr230340 mg/l，ss200320mg/l，nh3-n 1

10、540mg/l，磷酸鹽6.89.4mg/l，ph6.58，水溫1230。工業(yè)污水水質(zhì)經(jīng)城市污水處理廠處理之后要求出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的b標(biāo)準(zhǔn)要求如下：codcr60 mg/l、bod520mg/l、ss20 mg/l、nh3n8mg/l、tp1.5 mg/l。2.4 設(shè)計(jì)要求完成某市污水處理廠廠址的選擇、污水處理工藝流程的方案比較，對(duì)推薦處理工藝的處理構(gòu)筑物和附屬建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制污水廠平面圖（考慮遠(yuǎn)期用地及綠化帶、辦公室、化驗(yàn)室等的用地）、工藝流程高程布置圖（作出詳細(xì)的高程標(biāo)注，包括構(gòu)筑物的控制標(biāo)高及水位標(biāo)高）和主要的處理構(gòu)筑物工藝圖

11、（各主要構(gòu)筑物的平面圖和剖面圖，節(jié)點(diǎn)大樣圖、材料設(shè)備一覽表、圖例明確、尺寸標(biāo)準(zhǔn)清楚）。3. 污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模3.1 污水處理廠位置的確定由于該城鎮(zhèn)的地形從北向南逐漸降低，經(jīng)常處于東北風(fēng)情況下，且城鎮(zhèn)最南方有河流流出，故污水處理廠的位置確定在城鎮(zhèn)南方緊挨河流處。3.2 污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模污水處理廠規(guī)模以處理水量的平均日平均時(shí)流量計(jì)，本次設(shè)計(jì)在計(jì)算污水處理廠規(guī)模時(shí)，采用綜合用水定額進(jìn)行排水量的計(jì)算。查資料可取綜合折減系數(shù)0.8，水滲入量取污水量的15%，所以近期處理水量為：；遠(yuǎn)期處理水量為：。據(jù)此，污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模為：近期2.2萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期4.4萬(wàn)m3/d。3.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)規(guī)模

12、污水處理廠內(nèi)的處理構(gòu)筑物分為兩組，每組處理規(guī)模為1.1萬(wàn)m3/d。近期建設(shè)兩組，則處理規(guī)模為2.2萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期再增加兩組，處理規(guī)模達(dá)到4.4萬(wàn)m3/d。結(jié)合城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理，根據(jù)污水處理廠遠(yuǎn)期處理規(guī)模，可確定污水處理廠占地面積為 5.0hm2。4. 污水處理程度的確定根據(jù)城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，該鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)必須滿足一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)，由處理后的水質(zhì)與原水水質(zhì)計(jì)算可得污水處理程度，即：bod5去除率：codcr去除率：ss去除率： nh3-n去除率：tp去除率： 根據(jù)污水處理廠的進(jìn)出水水質(zhì)以及各指標(biāo)的去除率，得表4-1。表4-1 污水廠進(jìn)出水水質(zhì)及去除率 指標(biāo) 進(jìn)水水質(zhì)（mg/

13、l） 出水水質(zhì)（mg/l） 去除率（%） bod5 220 20 91 codcr 340 60 83 ss 320 20 94 nh3-n 40 8 80 tp 9.4 1.5 84.15. 污水處理工藝流程方案的確定5.1 工藝流程方案的選擇根據(jù)城市污水處理和污染防治技術(shù)政策，20萬(wàn)m3/d規(guī)模的大型污水廠一般采用常規(guī)性活性污泥法工藝，1020萬(wàn)m3/d規(guī)模的污水廠可采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、sbr、ab法等工藝，對(duì)于城鎮(zhèn)小規(guī)模的污水廠可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對(duì)除磷脫氮另有要求的城市，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理，如a2/o工藝、a/o工藝、sbr及其改良工藝、氧化溝工藝等。從污水廠進(jìn)

14、出水水質(zhì)比較可知，該污水處理廠不僅要能夠有效的去除bod5、codcr、ss等，還必須能達(dá)到脫氮除磷的效果。因此，初步可考慮采用具有脫氮除磷功能的a2/o工藝、sbr及其改良工藝和氧化溝工藝。另外，由于本污水處理廠屬于小型城鎮(zhèn)污水處理，故應(yīng)依據(jù)小型城鎮(zhèn)污水的特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性考慮。一般情況下，對(duì)于小型城鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)，其污水具有以下特點(diǎn)：1 承擔(dān)排水面積小，污水量也較小，但水量、水質(zhì)的日變化較大，因此處理工藝應(yīng)具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，去除率高。2 處理工藝簡(jiǎn)便易行、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便。3 處理工藝應(yīng)能較方便的改變其處理流程。4 基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)省能耗，一般要求自動(dòng)化程度較高以降低運(yùn)行成本。5

15、 一般不設(shè)污泥消化，宜采用低負(fù)荷的延時(shí)曝氣工藝，在減少剩余污泥產(chǎn)量的同時(shí)使污泥實(shí)現(xiàn)好氧穩(wěn)定。根據(jù)上訴污水處理特點(diǎn)，參照城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理，綜合污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)要求以及污水廠的規(guī)模等因素，提出以下兩個(gè)方案：間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法工藝（iceas）；carrousel氧化溝。5.2 方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較對(duì)初步提出的兩個(gè)處理方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，詳細(xì)見(jiàn)表5-1。表5-1 處理工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 方案一（carrousel氧化溝處理工藝） 方案二（iceas處理工藝） 該工藝為改良型a2/o工藝 該工藝為sbr工藝的改良工藝?yán)m(xù)表5-1（1） 在處理某些工業(yè)廢水時(shí)尚需預(yù)處理，但

16、在處理城市污水時(shí)不需要預(yù)沉池。（2） 污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化。（3） 工藝穩(wěn)定可靠。（4） 工藝控制簡(jiǎn)單。（5） bod去除率達(dá)95%98%，cod去除率達(dá)90%95%，同時(shí)具有較高的脫氮除磷效果。（6） 不再使用臥式轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)而采用立式低速攪拌機(jī)，從而使曝氣池占地面積大大減小。（7） 從“田徑跑道”式向“同心圓”式轉(zhuǎn)化，池壁共用，降低了占地面積和工程造價(jià)。（8） 運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高。（9） 總體占地面積較大。（1） 工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。只需設(shè)一個(gè)反應(yīng)器，不需設(shè)二沉池、污泥回流設(shè)備。故基建費(fèi)用較節(jié)省，節(jié)省用地。（2） 反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于吸附、吸收及生物降解和活化的交替變化過(guò)

17、程之中，因此處理效果好。（3） 可以很容易的交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧環(huán)境，且可通過(guò)改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間來(lái)創(chuàng)造條件以提高脫氮除磷效率。（4） 污泥沉降性能好。該工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，無(wú)污泥膨脹之虞。（5） 運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)方案一較低。（6） 沉淀期進(jìn)水在主反應(yīng)區(qū)底部造成水力紊動(dòng)，影響泥水分離時(shí)間，進(jìn)水收到限制。通過(guò)兩種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，方案二在技術(shù)上較先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上其基建投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，所以選擇方案二（iceas處理工藝）作為該城鎮(zhèn)污水處理廠的處理工藝，其工藝流程如圖5-1所示。圖5-1 iceas工藝處理流程圖6. 污水處理構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)6.1 格柵的設(shè)計(jì)格柵是污水處

18、理的預(yù)處理設(shè)施，用以截留懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行。根據(jù)形狀、柵條凈間距、清渣方式不同，分為不同的格柵，一般情況下采用平面格柵。6.1.1 泵前中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算由于污水中所含的漂浮物較多其大，故泵前進(jìn)水格柵采用中格柵，設(shè)計(jì)污水量按遠(yuǎn)期流量q=510l/s=0.51m3/s計(jì)算，且設(shè)置兩格，每格流量為0.255m3/s。格柵計(jì)算草圖見(jiàn)圖6-1。圖6-1 格柵計(jì)算草圖1.設(shè)計(jì)參數(shù)柵條凈間隙b=20mm；柵前流速v1=0.70m/s，過(guò)柵流速v2=0.90m/s；柵前部分長(zhǎng)度l1=0.5m，格柵傾角=；進(jìn)水渠道漸寬部位展開(kāi)角；渠道超高h(yuǎn)2=0.3m；柵條寬度s=

19、0.01m；單位柵渣量。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 確定柵前水深h。取柵前水槽寬b1=0.8m，故柵前水深h=b1/2=0.8/2=0.40m（2）柵條的間隙數(shù)（取33根）（3）柵槽寬度b 故格柵槽安裝寬度取1.2m。（4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l1（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2（6）過(guò)柵水頭損失h1。設(shè)柵條斷面為矩形截面，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42，取k=3。則（7）柵前、后槽總高度h1、h。（8）柵槽總長(zhǎng)度l。（9）每日柵渣量w。故采用機(jī)械清渣。6.1.2 泵后細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算污水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池提升至沉砂池中，故在進(jìn)入沉砂池前設(shè)細(xì)格柵，進(jìn)一步去除無(wú)水腫較小的顆粒懸浮物、漂浮物。設(shè)計(jì)污水量

20、q=510l/s=0.51m3/s，設(shè)置兩組格柵，每組流量為0.255m3/s。柵條凈間隙b=10mm，單位柵渣量，其余參數(shù)與前述中格柵相同。 （1）確定柵前水深h。取柵前水槽寬b1=0.8m，故柵前水深h=b1/2=0.8/2=0.40m。 （2）柵條的間隙數(shù)（取66根） （3）柵槽寬度b 故取格柵安裝寬度為1.50m。（4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l1（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2（6）過(guò)柵水頭損失h1。設(shè)柵條斷面為矩形截面，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42，取k=3。則（7）柵前、后槽總高度h1、h（8）柵槽總長(zhǎng)度l(取3.00m)（9）每日柵渣量w故采用機(jī)械清渣。6.2 調(diào)節(jié)池與污

21、水提升泵房的設(shè)計(jì)6.2.1 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)作為調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，調(diào)節(jié)池設(shè)置在進(jìn)水端中格柵后面，能夠穩(wěn)定水流，緩沖污水變化，起到一定的調(diào)節(jié)作用。其設(shè)計(jì)流量按近期q=255l/s=0.255m3/s考慮，停留時(shí)間hrt=8h；有效水深h=6.0m，超高取0.3m。所以調(diào)節(jié)池容積為：調(diào)節(jié)池面積：取長(zhǎng)為50m，寬為25m，調(diào)節(jié)池的實(shí)際尺寸為50m×25m×6.3m；實(shí)際體積v=7875m3>7344m3，滿足要求，遠(yuǎn)期再增加一座。6.2.2 污水提升泵房的設(shè)計(jì)根據(jù)污水處理廠總體建設(shè)規(guī)劃，確定采用濕式矩形半地下合建式泵房，其具有布置緊湊、占地少、結(jié)構(gòu)較省的特點(diǎn)。泵站的土建部分按遠(yuǎn)期進(jìn)行

22、考慮設(shè)計(jì)，提升泵站的設(shè)計(jì)流量采用近期流量q=255l/s=918m3/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。污水提升泵的揚(yáng)程：調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)容量=近期流量×30min=255×10-3×30×60=459m3調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水位=459/（50×25）=0.37m凈揚(yáng)程z=提升最高水位-泵站吸水最低水位=437.89-432.17+0.37=6.09m 水泵水頭損失h1取2.0m，自由水頭h2取1.0m，故提升泵揚(yáng)程為：h=z+h1+h2=6.09+2.0+1.0=9.09m。查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)可選擇潛污泵，近期配置3臺(tái)，兩用一備，單臺(tái)提升流量為400m3/h，揚(yáng)程為10m

23、。遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量q=1836m3/h，考慮到遠(yuǎn)期發(fā)展，應(yīng)留有2臺(tái)400m3/h，揚(yáng)程為10m潛污泵的位置。由于泵房一旦建成不易擴(kuò)建，所以泵房采取遠(yuǎn)期發(fā)展設(shè)計(jì)。根據(jù)泵房設(shè)備布置尺寸的一般要求，以及考慮一定檢修空間，每臺(tái)泵工作面積為15m2，確定提升泵房的尺寸20m×10m，故提升泵房的面積為200m2，其中工作間的面積為15×5=75m2。6.3 沉砂池的設(shè)計(jì)沉砂池只要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，比重為2.65的砂粒，以減輕對(duì)水泵、管道的磨損，改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。6.3.1 沉砂池的選擇常用的有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。平流沉砂池截留效果較

24、好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定；曝氣沉砂池在池的一側(cè)通入空氣，砂粒間產(chǎn)生摩擦，使砂粒上的懸浮有機(jī)物分離，不能使細(xì)小懸浮物沉淀；多爾沉砂池將刮砂機(jī)刮下的沉砂清洗后有機(jī)物再回流，運(yùn)行較復(fù)雜；鐘式沉砂池具有占地小、能耗低、土建費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)比較，本次設(shè)計(jì)可選擇鐘式沉淀池，且分為兩組,遠(yuǎn)期再增加兩組。6.3.2 沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算每組設(shè)計(jì)流量為q=128l/s，根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定鐘式沉砂池型號(hào)及尺寸，進(jìn)行沉砂池的計(jì)算。祥見(jiàn)表6-1和圖6-2。表6-1 鐘式沉砂池型號(hào)及尺寸表 型號(hào) 流量（l/s） a b c d e f 2.43 1.0 0.450 0.900 0.30 1.35 200 180 g h j

25、k l 0.40 0.30 0.40 0.80 1.15 圖6-2 鐘式沉砂池計(jì)算草圖取進(jìn)水渠道流速v=0.6m/s，有效水深0.6m，則進(jìn)水渠道寬度b3：（取0.5m）進(jìn)水渠道直段長(zhǎng)度為渠寬的7倍，渠寬b3=0.5m，故進(jìn)水渠道長(zhǎng)l3=3.5m。渠道超高為0.3m，則渠高h(yuǎn)=0.6+0.3=0.9m。有效容積：水力停留時(shí)間：產(chǎn)砂量取x1=3.0m3砂量/105m3污水，則每日產(chǎn)砂量qs：（含水率p=60%）砂斗容積：每組沉砂池配備一臺(tái)提砂機(jī)、一臺(tái)砂水分離器，沉砂經(jīng)提砂機(jī)進(jìn)入砂水分離器，分離后的污水回流到沉砂池，砂粒外運(yùn)。6.4 iceas反應(yīng)池的設(shè)計(jì)iceas工藝是sbr的一種改良工藝，不僅

26、具有sbr全部的優(yōu)點(diǎn)，還能很好的脫氮除磷，且在sbr基礎(chǔ)上進(jìn)行了兩項(xiàng)改變。一是在運(yùn)行方式上，采用連續(xù)進(jìn)水、間歇排水的運(yùn)行方式，即使在沉淀期和排水期也仍保持進(jìn)水，使反應(yīng)池沒(méi)有進(jìn)水階段和閑置階段；二是在反應(yīng)池的構(gòu)造上，在反應(yīng)區(qū)前端用隔墻增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，將反應(yīng)區(qū)分成了小體積的預(yù)反應(yīng)區(qū)和大體積的主反應(yīng)區(qū)兩段。反應(yīng)池水量按近期流量設(shè)計(jì)，以保證處理效果，且設(shè)置相同的兩座，遠(yuǎn)期再增加兩座。6.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)反應(yīng)池進(jìn)水bod5=176mg/l（考慮一級(jí)去除20%）,codcr=272（考慮一級(jí)去除20%）,ss=192mg/l（考慮一級(jí)去除40%），nh3-n=40mg/l,tp=9.4mg/l。二級(jí)處

27、理出水要求：codcr60 mg/l、bod520mg/l、ss20 mg/l、nh3n8mg/l、tp1.5 mg/l。每組設(shè)計(jì)流量采用近期流量q=128l/s；污泥負(fù)荷f/m取0.07kgbod5/(kgmlvssd)；取污泥指數(shù)svi=100,mlvss/mlss=0.75;取污泥層高h(yuǎn)=2.0m；6.4.2 反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）每日去除的bod5量f，（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體mm=f/0.07=1725/0.07=24643kg/d（3）混合液懸浮固體mlssmlss=mlvss/0.75=24643/0.75=32857kg/d 相當(dāng)于2971mg/l。（4）沉淀后，污泥所占體積

28、v污v污=svi×mlss=100/1000×32857=3285.7m3（5）每座iceas反應(yīng)池面積ss=v污/h=3285.7/2.0=1643m2（6） 每座iceas反應(yīng)池的尺寸，反應(yīng)池有效容積為反應(yīng)池有效高度h=v/s=9360/1643=5.7m，池體長(zhǎng)寬比采用2.5，則反應(yīng)池長(zhǎng)64m，寬26m。其中預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)8m，主反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)56m。污泥層高2.0m，緩沖層高1.5m，變化層高2.2m，超高0.8m，則反應(yīng)池的總高度h=6.5m。故每座反應(yīng)池的尺寸為64m×26m×6.5m。（7） iceas反應(yīng)池工作周期。設(shè)計(jì)常規(guī)周期為5個(gè)/24h，每個(gè)

29、周期為4.8h。其中：攪拌0.8h，曝氣2.0h，沉淀1.0h，潷水1.0h。在潷水的同時(shí)進(jìn)行排泥，排泥0.5h。（8） 剩余污泥量w式中 w1降解bod生成污泥量（kg/d）； w2內(nèi)源呼吸分解泥量（kg/d）； w3不可生物降解和惰性懸浮物量（kg/d），占總tss的50%。1 降解bod生成污泥量2 內(nèi)源呼吸分解泥量3 不可生物降解和惰性懸浮物量因此，剩余污泥量w：w=w1-w2+w3=2416-2077+1902=2241kg/d假設(shè)污泥含水率p=99.3%，故每天排泥量：4 污泥齡（9） 需氧量計(jì)算需氧量計(jì)算包括2部分:脫氮需氧量和去除bod需氧量及微生物自身氧化需氧量。 脫氮需氧量

30、，以1kgn消耗4.5kgo2計(jì)：去除bod及自身氧化需氧量：總需氧量每池每周期的需氧量為曝氣時(shí)間為2.0h，則每小時(shí)需氧量為（10）曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度曝氣裝置采用網(wǎng)狀膜型微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，據(jù)池底0.30m，淹沒(méi)深度h=5.40m，計(jì)算溫度為30，氧轉(zhuǎn)移效率20%。式中 csb鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值； cs 在大氣壓力條件下，氧的飽和度； pb 空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力； ot 氣泡離開(kāi)池面時(shí)氧的百分比?？諝鈹U(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力氣泡離開(kāi)池面時(shí)氧的百分比確定20和30的氧飽和度：,;則鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值分別為鼓風(fēng)曝氣池20時(shí)脫氧清水需氧量為

31、 曝氣池供氣量 根據(jù)附錄表1，每池采用5臺(tái)流量為80m3/min的鼓風(fēng)機(jī)，4用1備，每臺(tái)電機(jī)功率為115kw。（11）曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 所需空氣壓力p（相對(duì)壓力）：式中 供風(fēng)管道沿程與局部阻力之和，取0.2m； h1 曝氣器淹沒(méi)水頭； h2 曝氣器阻力，去0.4m； 富余水頭，取0.5m。2 曝氣器數(shù)量計(jì)算（以單組反應(yīng)器計(jì)算）。按供氧能力計(jì)算所需曝氣器個(gè)數(shù)，參照有關(guān)手冊(cè)，工作水深5.7m，在供風(fēng)量13m3/(h·個(gè))時(shí)，曝氣池氧利用率ea=20%，服務(wù)面積0.30.75m2，充氧能力qc=0.36kg/(h·個(gè))，則微孔曝氣器個(gè)數(shù)以微孔曝氣器服務(wù)面積進(jìn)行校核：滿足要求。（12

32、） 供風(fēng)管道計(jì)算1 供風(fēng)管道。供風(fēng)管道采用枝狀布置，流量qs=gs=14300m3/h=3.97m3/s，流速v=15m/s，則管徑取干管管徑為dn600mm。2 支管（布?xì)鈾M管）。每組曝氣池設(shè)8根布?xì)鈾M管，流量為0.496m3/s，則每根管徑為dn250mm。（13）潷水器污水進(jìn)水量q=22118.4m3/d，反應(yīng)池?cái)?shù)n=2，周期數(shù)n=5，潷水時(shí)間t=1.0h，則每池的排除負(fù)荷為故每池配置2臺(tái)自浮式潷水器。（14） 剩余污泥排除設(shè)備每池每天剩余污泥320.00/2=160.00m3/d=6.67m3/h，若每4.8h排一次泥，每次排泥時(shí)間30min，則 查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)，確定每池配備

33、1臺(tái)流量為70m3/h，揚(yáng)程為10m的潛污泵。6.5 接觸池的設(shè)計(jì) 根據(jù)衛(wèi)生防疫的要求，城市污水經(jīng)過(guò)一級(jí)或者二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量大幅度減少 ，但其絕對(duì)值仍然可觀，并有存在病原菌的可能，因此污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。本次設(shè)計(jì)采用液氯消毒，并保持排出水體有一定的余氯量，采用加氯量為10mg/l。則需氯量本次設(shè)計(jì)采用隔板式接觸反應(yīng)池，近期設(shè)置兩組，遠(yuǎn)期再增加兩組。計(jì)算草圖見(jiàn)圖6-3。圖6-3 接觸池計(jì)算草圖取水力停留時(shí)間t=30min，平均水深h=2.0m， 超高0.3m，隔板間隔b=1.5m，隔板數(shù)采用5個(gè)，池底坡度取2%。則每座接觸池容積水流速度接觸池表面積每座接觸池寬度b=6b=6&

34、#215;1.5=9.0m，則每座接觸池長(zhǎng)度為7. 污泥處理構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)7.1 貯泥池的設(shè)計(jì)剩余污泥從iceas反應(yīng)池經(jīng)潛污泵提升至貯泥池，貯存一段時(shí)間后再進(jìn)行污泥濃縮脫水。按照要求近期設(shè)置一座，再預(yù)留遠(yuǎn)期一座。設(shè)計(jì)貯泥時(shí)間t=12h，每座設(shè)計(jì)進(jìn)泥量qs=320m3/d=13.34m3/h。貯泥池容積貯泥池設(shè)計(jì)為正方形，其尺寸為6m×6m×6m。7.2 污泥濃縮脫水間的設(shè)計(jì)由于處理污泥較少，且經(jīng)過(guò)綜合評(píng)比，可確定本次采用濃縮脫水一體機(jī)。其特點(diǎn)是污泥不需要預(yù)處理，脫水效率高，噪音??；運(yùn)費(fèi)費(fèi)用低、附屬設(shè)備較少，投資較低；維修方便，操作管理工作量少。近期選用1臺(tái)處理量15

35、.0m3/h的濃縮脫水一體機(jī)，遠(yuǎn)期再增加1臺(tái)。濃縮脫水間占地面積l×b=12m×8m=96m2，故濃縮脫水間尺寸為12m×8m×6m。8. 污水處理廠的平面布置及高程布置8.1 污水處理廠的平面布置按照不同的功能分區(qū)將整個(gè)廠區(qū)分為生活及輔助生產(chǎn)區(qū)（廠前區(qū)）、污水處理區(qū)和污泥處理區(qū)（生產(chǎn)區(qū)）。將廠前區(qū)布置在風(fēng)向東北風(fēng)上風(fēng)向區(qū)，廠前區(qū)和生產(chǎn)區(qū)之間由道路綠化隔離帶分開(kāi)，保證廠前區(qū)優(yōu)美的環(huán)境。廠前區(qū)集中設(shè)有輔助建筑物，如綜合樓、傳達(dá)室、機(jī)修間、倉(cāng)庫(kù)、配電室等，各建筑物呈一字型排列，采光通風(fēng)條件良好，且不影響廠區(qū)環(huán)境。廠區(qū)主入口位于東北側(cè)進(jìn)場(chǎng)的道路上，主要供廠內(nèi)工

36、作人員進(jìn)出、機(jī)械設(shè)備的檢修運(yùn)輸。處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑，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)的平面位置。應(yīng)盡量考慮以下方面：1 貫通連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠，應(yīng)便捷、直通，避免迂回曲折。2 根據(jù)工藝流程進(jìn)行布置，盡量利用地形高差，要符合排水通暢、降低能耗的要求。3 各處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管的要求，一般間距5m10m，本次設(shè)計(jì)采用5m。4 各處理構(gòu)筑物平面布置應(yīng)盡量考慮緊湊。5 污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)在下風(fēng)向，生活區(qū)在上風(fēng)向。6 附屬構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)其用途靠近其服務(wù)構(gòu)筑物，變電間設(shè)在泵房附近；化驗(yàn)室設(shè)在綜合樓內(nèi)，以保證良好的工作環(huán)

37、境；綜合樓與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)?shù)木嚯x，且處于上風(fēng)向。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置環(huán)狀道路，方便運(yùn)輸。主要車(chē)行道的寬度：?jiǎn)诬?chē)道3.5m，雙車(chē)道7.0m，并設(shè)回車(chē)道，人行道采取2.0m。鑒于污水處理廠本身就是凈化污染物的場(chǎng)所，因此必須要有相當(dāng)數(shù)量的綠化面積，本次設(shè)計(jì)取綠化面積不小于廠區(qū)總面積的30%。以速生的密植的喬木作為全廠綠化的基本方式。普遍綠化與適當(dāng)美化相結(jié)合，常綠樹(shù)與落葉樹(shù)相結(jié)合，速生樹(shù)與慢生樹(shù)相結(jié)合，骨干樹(shù)種與其他樹(shù)種相結(jié)合的原則，力爭(zhēng)達(dá)到春季景色好，夏季能遮陽(yáng)，秋季擋風(fēng)塵，冬季更宜人，四季環(huán)境美的綠化目標(biāo)。8.2 污水處理廠的高程布置為降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以按重力流為

38、宜。高程布置時(shí)留有一定的富余水頭，水力計(jì)算以主要構(gòu)筑物的水位作為起點(diǎn)，同時(shí)向上向下進(jìn)行計(jì)算，且保證處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，考慮構(gòu)筑物的挖土深度不宜過(guò)大，以及因檢修等原因需將池水放空而在高程上的要求。根據(jù)各處理構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)地面標(biāo)高。根據(jù)該城鎮(zhèn)地形規(guī)劃圖、污水處理廠的位置以及各構(gòu)筑物的平面布置圖可知，接觸池附近的地面高程約為434.50m，推算出與河流最高水位相差較大，所以污水處理廠高程以最大構(gòu)筑物高程開(kāi)始，進(jìn)行上下推求各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高。本次設(shè)計(jì)以iceas反應(yīng)池的起端水位高出地面0.5m作為起點(diǎn)（該處設(shè)計(jì)地面標(biāo)高434.50m），同時(shí)向上游、下游推算各

39、處理構(gòu)筑物的標(biāo)高。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表8-1。表8-1 污水處理廠水頭損失和高程計(jì)算表序號(hào) 管渠及構(gòu) 筑物名稱設(shè)計(jì)流量（l/s）尺寸d或bh（mm）長(zhǎng)度l（m）水頭損失 （m）構(gòu)筑物水面標(biāo)高（m） 地面標(biāo)高 （m）1中格柵 0.10 433.01 435.002管渠 5100.8×0.7 15 0.243調(diào)節(jié)池 0.30 432.67 435.004提升管道 2.005細(xì)格柵 0.26 438.39 435.006管渠 5100.8×0.7 15 0.247沉砂池 0.32 437.89 435.008管渠 5100.9×0.9 10 0.159一次配水井 0.40 43

40、7.42 435.0010管道 510 700 58 0.6411二次配水井 0.40 435.88 434.5012配水井至反應(yīng)池 255 500 51 0.4813反應(yīng)池 0.65 435.00 434.5014反應(yīng)池至接觸池 255 500 82 0.6515接觸池 0.30 431.50 431.009. 結(jié)束語(yǔ)作為一門(mén)實(shí)踐課，污水處理工藝設(shè)計(jì)讓我收獲了很多，它是對(duì)我們?cè)谂潘こ汤碚撜n程基礎(chǔ)上的一種強(qiáng)化訓(xùn)練。運(yùn)用排水工程書(shū)上的內(nèi)容，結(jié)合相關(guān)規(guī)范、圖集，查閱一系列資料所得出的結(jié)晶。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我的耐心和細(xì)心得到了考驗(yàn)，特別是畫(huà)圖的時(shí)候，剛開(kāi)始真的不知道該從何下手；后來(lái)慢慢的參

41、考多了，對(duì)污水處理廠的構(gòu)筑物有了相應(yīng)的了解，就根據(jù)自己設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖紙的繪制。由于是第一次做污水處理廠的設(shè)計(jì)，因此在畫(huà)圖的過(guò)程中還是遇到許多困難，比如復(fù)雜的設(shè)備不知道該怎么畫(huà)，一些構(gòu)筑物樣式都不知道；只能根據(jù)自己的想法進(jìn)行繪制，所以存在一定的局限性。我深感要有效率的完成設(shè)計(jì)，就勢(shì)必加強(qiáng)我們對(duì)相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)的熟悉度。此外，我也深刻的領(lǐng)悟到了同學(xué)們一起討論的好處，這樣更加能暴露出自己忽視的問(wèn)題，并且也可以有所交流，有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更簡(jiǎn)便的方法；同時(shí)對(duì)于老師的指導(dǎo)，也有了新的認(rèn)識(shí)，了解到活學(xué)活用的重要性，加強(qiáng)了自己獨(dú)立完成工作的能力。課程設(shè)計(jì)的好處在于讓我們獨(dú)立的去做一個(gè)設(shè)計(jì)，熟悉整個(gè)

42、設(shè)計(jì)流程，不斷增強(qiáng)自身的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，做到從理論過(guò)渡到實(shí)例。使我對(duì)整個(gè)污水處理廠的初步設(shè)計(jì)有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的了解，把課本上所學(xué)到的、零散的知識(shí)有條理地理順、聯(lián)系起來(lái)，使所學(xué)到的知識(shí)能夠?qū)W以致用，但是也存在很多問(wèn)題，了解知識(shí)不夠多也不夠深入使得設(shè)計(jì)困難重重，處理過(guò)程太多理想化、缺少現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)驗(yàn)不足，難以達(dá)到實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此次課程設(shè)計(jì)中，忙碌的身影始終在糾纏著我們。但忙碌過(guò)后我們收獲了很多東西，不僅僅加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)的理解，還讓我熟悉了cad、天正以及word等辦公軟件的操作，將所掌握的的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，豐富了我的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，為以后參加工作做工程打下了厚實(shí)的基礎(chǔ)，使得今后我們?cè)趯?shí)際工程設(shè)計(jì)中游刃有余。參考文獻(xiàn)1 張自杰.排水工程（下冊(cè)）z.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000年6月（第四版）.2 孫慧修.排水工程（上冊(cè)）z.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999年12月（第四版）.3 張智.蔣紹階.張勤.給排水科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南z.北京:中國(guó)水利水電出版社,2008年8月（第二版）.4 金兆豐.余志榮.污水處理組合工藝及工程實(shí)