某14萬噸污水處理廠設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)任務(wù)書一設(shè)計(jì)任務(wù)：某區(qū) 14 萬 m3/d 污水處理廠設(shè)計(jì)二任務(wù)的提出及目的要求：（一）任務(wù)的提出及目的： 隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來越多的污水處理后達(dá)標(biāo)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。根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于 10 萬 m3 為大型處理廠，1-10m3 萬為中型污水處理廠，小于 1 萬 m3 的為小型污水處理廠。通過城市大型污水處理廠工藝的選擇、設(shè)計(jì)，培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生利用所學(xué)到的 水污染控制理論，系統(tǒng)的掌握污水處理方案比較、優(yōu)化，各主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù) 計(jì)算，主要

2、設(shè)備造型包括格柵、提升泵、鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器、污泥脫水機(jī)、砂水分離器、 刮泥機(jī)、水下攪拌器、淹沒式循環(huán)泵、加藥設(shè)備、消毒設(shè)備等，以及平面布置和高程計(jì) 算。然后根據(jù)所確定的工藝和計(jì)算結(jié)果，繪制污水處理廠總平面布置圖，管線總平面布 置圖、工藝流程圖及各主要構(gòu)筑物圖 8 張。（二）要求方案選擇合理參數(shù)選取與計(jì)算準(zhǔn)確處理系統(tǒng)布置緊湊所選設(shè)備質(zhì)優(yōu)、可靠、易于操作圖紙繪制達(dá)到施工圖要求概算部分盡量準(zhǔn)確，詳細(xì)三設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料（一）水質(zhì)：項(xiàng)目BOD5CODSSNH3-H單位mg/lmg/lmg/lmg/l進(jìn)水水質(zhì)1121632126出水水質(zhì)1550155（二）水量總設(shè)計(jì)規(guī)模為 140000m3/h。（三）設(shè)計(jì)需要使

3、用的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范和資料 需要參考的設(shè)計(jì)指南、規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè): 1.室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ14-87）2.地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（GBHZB1-1999）3.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1999）4.城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(GJ3025-93)第一章 環(huán)境條件一、廠區(qū)地形1.污水廠選址區(qū)域海拔標(biāo)高在+64+66m 之間，平均地面標(biāo)高位+64.5m。2.平均地面坡度位 0.30.5，地勢(shì)位西北高，東南低。3.廠區(qū)征地面積為東西長(zhǎng) 380m,南北長(zhǎng) 280m。第二章 設(shè)計(jì)資料的確定及污水、污泥處理工藝的選擇2.1 設(shè)計(jì)流量的確定åQ140000污水平均流量： Q0=i=2

4、4´ 360024 ´ 3600= 1.62m3 / s項(xiàng)目BOD5CODSSNH3-H單位mg/lmg/lmg/lmg/l進(jìn)水水質(zhì)1121632126出水水質(zhì)1550155最大時(shí)污水流量：211m3/s 最小時(shí)污水流量:0.97m3/s 設(shè)計(jì)流量：1.62m3/s污水 BOD、COD、SS、酸、堿、有機(jī)磷、酚、氯化物、硫化物、石油、苯、 三氯乙醛、四醇、鉻離子等濃度較高BOD 去除率：86.6% COD 去除率：69.3% SS 去除率：92.9% NH3-N 去除率:20%2.3 工藝流程的比較選擇按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20 萬 t/d 規(guī)模大型污

5、水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20 萬 t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥 法、氧化溝、SBR、AB 法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧 法工藝等。對(duì)脫磷脫氮有要求的城市，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，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。由于該設(shè)計(jì)對(duì)脫氮除磷有要求故選取二級(jí)強(qiáng)化處理?？晒┻x取的工藝：A/O 工藝，A2/O 工藝，SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝，2.3.1A2/O 處理工藝(如下圖所示)好氧厭氧缺氧二沉池污泥回流內(nèi)回流圖 1 2/工藝1A2/O 處理工藝是 AnaerobicAnoxicOxic 的

6、英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧 生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱，A2/O 工藝是在厭氧好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出 來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。2 A2/O 工藝的特點(diǎn)：A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合， 能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能； B：在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí) 間也少于同類其它工藝。C：在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI 一般小于 100，不 會(huì)發(fā)生污泥膨脹。D：污泥中含磷量高，一般為 2.5%以上。2.3.2 氧化溝嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的

7、發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(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，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。 奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵巍捬醵巍?好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建 式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥 回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝 兼有連續(xù)式氧化溝和 SBR 工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷 的開停，既可以節(jié)約能源

8、，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。 氧化溝具有以下特點(diǎn)：(1)工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。 有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的 BOD 平均處理水平可達(dá)到 95%左右。 (3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為 2030 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。 (5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮

9、目的，脫氮效率一般80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取 另外措施。(6)基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除 BOD、 去除 BOD 和 NH3 -N 及去除 BOD 和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較 大降低，特別是在去除 BOD 和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況 下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。Carrousel 原指游藝場(chǎng)中的循環(huán)轉(zhuǎn)椅，如上圖。為一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進(jìn)水 與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動(dòng)，采用表面機(jī)械曝氣器，每 溝渠的一端各安裝一個(gè)。靠近曝氣器下游的區(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外 環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，

10、混合液交替進(jìn)行好氧和缺氧，不僅提供了良好的生物脫氮條 件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。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，如上圖。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

11、曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率（達(dá) 59%左右），另外也有利于 生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能，由于無專門的厭氧區(qū)， 因此，生物除磷效果差，而且由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為 55%，設(shè) 備總數(shù)量多，利用率低。2.3.3 SBR 工藝SBR 是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成污 水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn) 出水。SBR 通過對(duì)反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有 很大的靈活性。SBR 池通常每個(gè)周期運(yùn)行 4-6 小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時(shí)，SBR 系統(tǒng)就 從正常循環(huán)自動(dòng)切換至雨水運(yùn)行模式，通過調(diào)整其循

12、環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變 化。SBR 系統(tǒng)通常能夠承受 3-5 倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR 工藝具有以下特點(diǎn)：(1)SBR 工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR 工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需 要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活 性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步， 目前自動(dòng)控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適 合小城市采用。(2)處理效果好。SBR 工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但 在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨 時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器

13、內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降 解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。(3)有較好的除磷脫氮效果。SBR 工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、 厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮 效率。(4)污泥沉降性能好。SBR 工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的 生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于 SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下 進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR 工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。2.3.2AA2/O 工藝AA2/O 處理工藝由污泥負(fù)荷率很高的 A 段和污泥負(fù)荷率較低的 B 段（A2/O 段）

14、二級(jí)活性污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并分別有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。該工藝于 80 年 代初應(yīng)用于工程實(shí)踐，現(xiàn)在越來越廣泛地得到了應(yīng)用。1 AA2/O 工藝原理AA2/O 生物處理工藝圖如下所示：圖三. AA2/O該工藝主要特點(diǎn)是不設(shè)初沉池，由 AB 二段活性污泥系統(tǒng)串聯(lián)運(yùn)行，并各自 有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。原水經(jīng)格柵進(jìn)入 A 段，該段充分利用原污水中的微生物，并不斷地繁殖，形 成一個(gè)開放性生物動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。A 段污泥負(fù)荷率高達(dá) 26kgBOD5/(kgMLSS.d)， 水力停留時(shí)間短（一般為 30min），污泥齡短（0.30.5d）。A 段中污泥以吸附為主， 生物降解為輔，對(duì)污水中 BOD 的去除率可達(dá) 40

15、70，SS 的去除率達(dá) 60 80，正是 A 段對(duì)懸浮物和有機(jī)物較徹底的去除，使整個(gè)工藝中以非生物降解的 途徑去除的 BOD 量大大提高，降低了運(yùn)行和投資費(fèi)用。B 段中，厭氧池主要是進(jìn)行磷的釋放，使污水中 P 的濃度升高，溶解性有機(jī)物 被細(xì)胞吸收而使污水中 BOD 濃度下降；另外 NH3N 因細(xì)胞的合成而被去除一部 分，使污水中 NH3N 濃度下降。但含量沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的 大量 NO3 -N 和 NO2 N 還原為 N2 釋放至空氣，因此 BOD 濃度繼續(xù)下降，NO3N 濃度大幅度下降，而磷的變化很小。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降

16、解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被 硝化，使 NH3N 濃度顯著下降，但隨著硝化過程使 NO3 -N 的濃度增加，而 P 隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。所以，A2/O 工藝它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而 被去除等功能，脫氮的前提是 NH3N 應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能。缺 氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。2 A+A2/O 工藝的特點(diǎn)：A、該工藝中 A 段負(fù)荷高達(dá) 26kgBOD5/(kgMLSS.d)，因此具有很強(qiáng)的抗沖 擊負(fù)荷能力和具有對(duì) PH、毒物影響的緩沖能力，活性污泥中全部是繁殖速度很快 的細(xì)菌。B、A 段活性污泥吸附能力強(qiáng)，

17、能吸附污水中某些重金屬、難降解有機(jī)物以 及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)通過剩余污泥的排放得到去除。C、B 段中，厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群 的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。D、在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力 停留時(shí)間也少于同類其它工藝。E、在厭氧缺氧好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI 一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。 F、污泥中含磷量高，一般為 2.5%以上。G、厭氧缺氧池只需輕緩攪拌，使之混合，而以不增加溶解氧為度。 H、沉淀池要防止發(fā)生厭氧、缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋放磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生 N

18、2 而干擾沉淀。 I、脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果受回流污泥中挾帶 DO 和硝酸態(tài)氧的影響。2.4 污泥處理工藝方案2.4.1 污泥的處理要求 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，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)；利用污泥中有用物質(zhì)，化害為利；因選用生物脫氮除磷工藝，故應(yīng)避免磷的二次污染。 2.4.2 常用污泥處理的工藝流程 ：（1）：生污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置（2）：生污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置（3）：生污泥濃縮消化機(jī)械脫

19、水干燥焚燒最終處置（4）：生污泥濃縮自然干化堆肥農(nóng)田由于該工藝選用 AA2/O 工藝 A 段污泥較多，不穩(wěn)定，且污水中重金屬含量 較多，不易采用農(nóng)田處置方式，干燥焚燒方式?jīng)]有必要，因此綜合比較各處理工 藝選用第一種（生污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置）較好。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%一下。（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。 方案比較:項(xiàng)目方案一方案二1.污泥貯泥池1.污泥濃縮池主要構(gòu)筑物2.濃縮、脫水機(jī)房2.脫水機(jī)房3.污泥堆棚3.污泥堆棚主要設(shè)備1 污泥濃縮設(shè)備2.加藥設(shè)備1.濃縮池刮泥機(jī)2.脫水機(jī)3.加藥設(shè)備占地面

20、積小大絮凝劑總用量3.0-4.0kg/T Ds4.0kg/T DS無大的污泥敞開式構(gòu) 污泥濃縮池露天布置，對(duì)環(huán)境的影響筑物，對(duì)周圍環(huán)境影響氣味難聞，對(duì)周圍環(huán)境小影響大總土建費(fèi)用小大總設(shè)備費(fèi)用一般稍大剩余污泥中磷的釋放無有由表可見方案一優(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。第三章污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 第一節(jié) 格柵及泵房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。格柵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

21、柵與水泵房的設(shè)置方式。粗格柵泵房細(xì)格柵3.1.1 粗格柵 進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。 擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊 湊，調(diào)整維修方便，適用于市政污水處理廠污水預(yù)處理。1 .設(shè)計(jì)說明柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為 0.61.0m/s，槽內(nèi)流速 0.5m/s 左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加， 還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉 淀。此

22、外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過流能力只為格柵生產(chǎn)廠 商提供的最大過流能力的 80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為 80.00mm。2 .設(shè)計(jì)流量： a.日平均流量333Qd=140000 萬 m /d5833.3m /h=1.62m /s b. 最大日流量33Qmax=Kz·Qd=13×162m /h=211m /s Kz 取 133 設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條凈間隙為 b=80.0mm柵前流速 1=0.7m/s 過柵流速 1m/s 柵前部分長(zhǎng)度：0.5m 格柵傾角=60°單位柵渣量：1=0.05m3 柵渣/103m3 污水4 設(shè)計(jì)計(jì)算：1 確定柵前水深。取 h=1

23、m2 格柵計(jì)算 說明：Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；格柵傾角，度（60°）； h柵前水深，m； 污水的過柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)（ n ）為sinan = Qmax= 2.11´sin 60° = 25(條)柵槽有效寬度（ B ）dhv0.08´1´1設(shè)計(jì)采用 ø10 圓鋼為柵條，即 S=0.01m。B = S (n -1) + bn = 0.01´ (25 -1) + 0.08´ 25=2 25 (m)進(jìn)水渠道寬度 B1,m B1×h×v> QmaxB1>2.11 取 B1=2

24、2通過格柵的水頭損失 h2h2 = K ´ h02h0 = x nsin a2gh0計(jì)算水頭損失； g重力加速度；K格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取 3； 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面，4 s 3x = 1.67 ´ b 4 32h2 = 3´1.67 ´ 0.01 0.08 ´12 ´ 9.81´ sin 60° = 0.13(m)取 h1=0.3m所以：柵后槽總高度 H H=h+h1+h2=1+0.3+0.13=1.43(m)h1柵前渠超高，一般取 0.3m。a. 柵槽總

25、長(zhǎng)度 LL = L1 + L2 + 1.0 + 0.5 +H 1tan aL1 =L2 =B - B1 =2 * tana 1L122.25 - 2.22 * tan 60°= 0.069H1 = h + h1L1進(jìn)水渠寬，m；L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度，m； B1進(jìn)水渠寬，m；1進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取 20°。柵渣量計(jì)算 對(duì)于柵條間距 b=25.0mm 的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位 體積污水爛截污物為 W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為W = QmaxW1 ´ 86400 = 2.11´ 0.05´ 86400Kz

26、´1000=701（m3/d） 爛截污物量大于 0.3m3/d，宜采用機(jī)械清柵。1.3´1000污物的排出采用機(jī)械裝置：Ø600 螺旋輸送機(jī)，選用長(zhǎng)度 l =8.0m 的一臺(tái)。3.1.1污水提升泵站（包括調(diào)節(jié)池）1 設(shè)計(jì)說明污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池。然后自流進(jìn)入 各工藝池，設(shè)計(jì)流量 Qmax=211m3/h。攪拌機(jī)為防止泥砂等雜質(zhì)沉淀于調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)。 采用江蘇天雨環(huán)保集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的 ZJ1000 型攪拌機(jī)。該產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，攪拌效果好等特點(diǎn)。共需 2 臺(tái)

27、攪拌機(jī)，共 4 萬元左右，功率為 0.75Kw/臺(tái)。提升泵調(diào)節(jié)池內(nèi)說立式潛污泵 200QW300-7 型 3 臺(tái)，兩用一備，潛水泵單臺(tái)能力為 300m3/h，揚(yáng)程 7m，出水口徑 200mm，轉(zhuǎn)速 1460r/min，軸功率 6.81Kw，配用功 率 11Kw，泵效率 81.8%，重量為 380kg。2 設(shè)計(jì)選型 污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管網(wǎng)，消毒水面相對(duì)高程為±0.00m，則相應(yīng)的二沉池、氧化溝、曝氣沉砂池水面相對(duì)標(biāo)高分別為 0.50， 1.00，和 1.60m污水提升前水位為 2.50m，污水總提升流程為 4.10m，采用立式污水污物 泵，單臺(tái)提升流量為 1667m3/h。

28、所以采用 400 NWL1760-7.5 型立式污水污物泵， 3 用 1 備。該泵提升流量為 1760m3/h，效率為 75%，轉(zhuǎn)速為 590r/min，功率為 45kw， 占地面積（7×3）m2提升泵房 電機(jī)、電控柜、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定檢 修空間。提升泵房占地面積為（7×3+7×8）=77m2，其中工作間的面積為 7×8=56m2。細(xì)格柵污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池，細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小 的顆粒懸浮、漂浮物。1 .設(shè)計(jì)說明細(xì)格柵柵條間隙擬定為 10.0mm。2 .設(shè)計(jì)流量： a.日平均流量333Qd=140000 萬

29、m /d5833.3m /h=1.62m /s b. 最大日流量33Qmax=Kz·Qd=13×162m /h=211m /s Kz 取 133 設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條凈間隙為 b=10.0mm柵前流速 1=0.7m/s 過柵流速 1m/s 柵前部分長(zhǎng)度：0.5m 格柵傾角=60°單位柵渣量：1=0.05m3 柵渣/103m3 污水4 設(shè)計(jì)計(jì)算：1 確定柵前水深。 取 h=1m2 格柵計(jì)算說明： Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，度（60°）； h柵前水深，m； 污水的過柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)（ n ）為sin an = Qmax=ehv2.11&

30、#180; sin 60°0.010 ´1´1= 197(條)柵槽有效寬度（ B ）設(shè)計(jì)采用 ø10 圓鋼為柵條，即 S=0.01m。B = S (n -1) + bn = 0.01´ (197 -1) + 0.010´197=3.93(m)進(jìn)水渠道寬度 B1,m B1×h×v> QmaxB1>2.11 取 B1=22通過格柵的水頭損失 h2h2 = K ´ h02h0 = x nsin a2gh0計(jì)算水頭損失； g重力加速度；K格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取 3； 阻力系數(shù)，其數(shù)

31、值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面，4 s 3x = 1.67 ´ b 4 32h2 = 3´1.67 ´ 0.01 0.01´12´ 9.81´ sin 60° = 0.22(m)取 h1=0.3m所以：柵后槽總高度 H H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.22=1.52(m)h1柵前渠超高，一般取 0.3m。b. 柵槽總長(zhǎng)度 LL = L1 + L2 + 1.0 + 0.5 +H 1tan aL1 =L2 =B - B1=2 ´ tan a 1L123.93 - 2.22 ´ tan 2

32、0°» 2.38mL1進(jìn)水渠寬，m； L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度，m； B1進(jìn)水渠寬，m；1進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取 20°。 L=2.38+2.38/2+1+0.5+0.3/tan20º=5.89m采用機(jī)械清柵。污物的排出采用機(jī)械裝置：Ø300 螺旋輸送機(jī)，選用長(zhǎng)度 l =8.0m 的一臺(tái)。（3）沉砂池1 沉砂池的選型：沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于 0.2mm，密度 2.65t/m3 的砂粒，以保護(hù) 管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有 占地小，能耗低，土建費(fèi)用低的

33、優(yōu)點(diǎn)；豎流式沉砂池污水由中心管進(jìn)入池后自下 而上流動(dòng)，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；區(qū)旗沉砂池則是在 池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速 環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用，可使沙粒上懸浮性有機(jī)物得以有效分離，且不使 細(xì)小懸浮物沉淀，便于沉砂和有機(jī)物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池。2 設(shè)計(jì)說明 污水經(jīng)立式污水污物泵提升后經(jīng)細(xì)格柵，進(jìn)入鐘式沉砂池，共 兩組對(duì)稱與提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。4 設(shè)計(jì)資料1）沉砂池表面負(fù)荷 200m3/(m2h),水力停留時(shí)間 40s2）進(jìn)水渠道直段長(zhǎng)度為渠道寬度的

34、 7 倍，并不小于 4.5 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的 進(jìn)水條件；3）進(jìn)水渠道流速，在最大流量的 40%-80%的情況下為 0.6-0.9m/s，在最小 流量時(shí)大于 0.15m/s；但最大流量時(shí)不大于 1.2m/s。4）出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于 270 度，以最大限度的延長(zhǎng)水流在沉砂 池中的停留時(shí)間，達(dá)到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部 以防止擾動(dòng)砂子。5）出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道 的寬度。6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板或巴氏計(jì)量槽，以便保持沉砂池 內(nèi)需要的水位。5 設(shè)計(jì)計(jì)算 1）進(jìn)水渠道計(jì)算及校核沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，沙

35、水分離通入壓縮空氣洗 砂，污水回至提升泵前，凈砂直接缷入自卸汽車外運(yùn)。設(shè)計(jì)流量為 Qmax=211m3/s，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為 t=40s，水深 h1m，則 進(jìn)水渠道的寬度 B1：要求在最大流量 Qmax 的 40%80%時(shí)，流速為 0.60.9m/s;且以最大流量計(jì)算：B = Qmax ´ 80% = 2.11´ 80%1.88m1h ´n»1´ 0.9進(jìn)水渠道寬 188m，進(jìn)水渠道直段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 5.0m。最小流速時(shí)校核: 在最小流量時(shí)（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通常為最大流量的 1/3）2.11´ 1水平流速 vmin= 3 = 0.374m /

36、 s > 0.15m / s1.88´12）池體設(shè)計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度 L,m L=vt=0.3×50=15m2 水流斷面面積 A,m2 A=Qmax/v=2.11/0.3=7.03 m 池總寬 B,m B=A/h2=7.03/1=7.03mn-沉沙池個(gè)數(shù) 取 2 砂斗所需容積V = Qmax ´ x ´T ´ 86400 = 140000´1.3´ 2 ´ 30 =m3Kz ´106 砂斗的上口寬 b21.5´1067.28b2 =2h'3+ b1 =2 ´ 0.7 + 0.5

37、= 1.31tana 1tan 60° 砂斗容積 V, m3ph'3 ( 22 )3.14´ 0.7223V1 =3r1 + r1r2 + r2 =´(0.53+ 0.5´1.31+1.31 ) = 1.92m4×1.92=7.68 m3>V=7.28 m3設(shè)計(jì)合格 沙室的高度 h3，mH3=h3+iL2= h3+0.06(L-2b2-b)/2=0.88m 核算最小流速 Vmin,m/s Vmin=Q/n2Amin=0.97/1×0.6×7.03=0.22m/s>0.15m/s初沉池的計(jì)算 沉淀池的表面積

38、 A，m2A= Qmax×3600/q=2.11×3600/2.2=4747.5 m2沉淀區(qū)的有效水深 h2 ,m h2 =qt=2.2×2=4.4m沉淀區(qū)有效容積 V, m3V1=A h2 =15192 m3沉淀池長(zhǎng)度 L,m L=vt×3.6=5×2×3.6=36m沉淀池的總寬度 b，m b=A/L=4747.5/36=95.91m沉淀池個(gè)數(shù) b=36/4.5=8mn=b/ b=95.91/8=11.98取 n=12修正 b=b/n=95.91/12=7.99m L/ b=36/7.99=4.51介于 45 之間，合理 污泥區(qū)的容

39、積 V, m3 令去除率為 60%，T=2d.V = Qmax ´ (C1 - C2) ´ T ´ 86400 = 2.11´ 0.212 ´ 86400 ´ 100 ´ 2 = 1189.18m3Kzr(100 - r )1.3 ´ 1´ 1000 ´ (100 - 97)每組污泥部分所需容積 令每?jī)筛窆灿靡欢?V=1189.18/6=198.2 m3污泥斗的容積 V1, m3ph'4 ( 22 )3.14 ´ 6.5223V1 =3r1 + r1r2 + r2 =´

40、; (7.993+ 0.5´ 7.99 + 0.5) = 463.44m污泥斗以上梯形部分污泥容積 V2, m3V2 = (L + b' 2)h4 ''b'= (36 + 7.992) ´ 7.99× 0.255 = 43.94m3(V1+V2)n=(463.44+43.94) ×12=6088.5 m3 >V曝氣池計(jì)算項(xiàng)目BOD5CODSSNH3-H單位mg/lmg/lmg/lmg/l進(jìn)水水質(zhì)1121632126出水水質(zhì)1550155設(shè)計(jì)參數(shù)：A 段污泥負(fù)荷：NSA=4kgBOD5/(kgMLSS·d)；

41、 混合液污泥濃度：XA=2.0kg/m3；污水回流比 RA=0.5處理效率：進(jìn)水 BOD5 濃度 S A = CBOD5 (1 - E) = 112 ´ (1 - 25%) = 84mg / l出水 BOD5 濃度 Se = S A (1 - E') = 84 ´ (1 - 90%) = 8.4mg / l曝氣池污泥濃度 取 3200mg/lf = MLVSS = 0.75MLSS則 MLVSS=0.75MLSS=2400mg/lLs 負(fù)荷5Ls=K*Sen=0.01295×8.41.1918 =0.16kgBOD /kgMLSS*d污泥體積指數(shù) SVI6

42、6X = Rr ´ 10= 0.5 ´ 1.2 ´ 10= 3200mg / L,SVI (1 + R)1.5SVISVI=125mg/l回流污泥濃度 Xr,mg/L6X = 10× r = 10´ 1.2 = 9600mg / L,rSVI6125回流比r =1= 0.5Xr - 1X回流污泥量的計(jì)算 Qr, m3/dQr=r Qmax =0.5×140000×1.3=910000 m3 /d曝氣池容積計(jì)算：VA曝氣池= Qmax × SALS × X= 140000 ´ 84 ´

43、1.3 » 29859.38m30.16 ´ 3200曝氣池的水力停留時(shí)間 t，h t =V/ Qmax =3.9h 確定曝氣池各部位尺寸：設(shè) 8 組曝氣池，每組容積 V 單=V/8=3732.42 m3每組曝氣池的面積 F, m2 . H 取 4.2mVF =單H= 3732.42 » 888.67m 24.2取池寬 B=6.3m，B/h=1.5（12 之間符合規(guī)定），擴(kuò)散裝置可設(shè)在廊道的一側(cè)。 池長(zhǎng)：L = F = 888.67 = 141.01mB6.3L = 141.01 » 22.39 > 10(符合要求)B6.3取超高 0.5m，則池總

44、高度為 H=0.5+h=4.7m廊道長(zhǎng) L1,m L1=L/3=147.01/3=47.0m剩余污泥量的計(jì)算：設(shè) A 段 SS 去除率為 90%Sr =84×90%=75.6mg/L=0.24kg/m3干泥量WA=aQmaxSa-bVXv=0.6 × 14 × 106 × 1.3 × 84-0.07 × 2985938 × 2.4=9172800-9167783.62=5016.38kg/d濕污泥量：(污泥含水率為 98.7%)W( A)Q =5016.38= 696.72m3 / dsf × Xr0.75

45、80; 9600曝氣系統(tǒng)的計(jì)算 平時(shí)需氧量的計(jì)算'OA = a QLr + b'VXr = 0.5 ´ 140000 ´ 0.0756 + 0.18 ´ 29859.38 ´ 2.4 = 757.97kgO2 / h最大需氧量的計(jì)算'OA max = a QLr + b'VXr = 0.5 ´ 140000 ´ 0.0756 ´ 1.3 + 0.18 ´ 29859.38 ´ 2.4 = 824.14kgO2 / h去除每千克 BOD5 的值 BOD5=Qmax×

46、Sr/1000=13759.2 kg/d 去除每千克 BOD5 的需氧量 O2 O2= OAmax / BOD5=19779.45/13759.2=1.43 kgO2/kg BOD5最大時(shí)需氧量與平時(shí)需氧量之比OAmax /OA =824.14/757.97=1.09供氣量的計(jì)算采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，距池底 0.2m，淹沒深度 H=4.2-0.2=4.0m，計(jì)算溫度為 30。Csb 鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值 Cs 為在大氣壓力條件下，氧的飽和度Csb= Cs(Pb2.066 ´105+ Ot ) 42(1)空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力abP = P +

47、 9.8´105 ´ H = 1.013´105 + 9.8´103 ´ 4 = 1.405´105 P(2)氣泡離開池面市氧的百分比Ot =21× (1- EA )79 + 21× (1- EA )´100% =21´ (1- 0.1)79 + 21´ (1- 0.1)´100% = 19.31%(3)確定20和30的氧飽和度Cs( 20) = 9.17mg / L Cs(30) = 7.63mg / LC= C (PbO 1.405+t ) = 7.63´ &#

48、180;10519.3 + = 8.8mg / Lsb(30)s 2.026 ´10542 2.026 ´10542 鼓風(fēng)曝氣池 20時(shí)脫氧清水的需氧量R 0=a b× r× CRCsb ( T )sb ( 20- C)× 1. 024( T - 20 )=757. 97´ 9 . 170 . 85´ 0 . 95´ 1 ´8 . 8 -2 ´1 . 024( 30- 20 )= 1287. 87kg/ d=53. 41kg/ h相應(yīng)的最大時(shí)需氧量R maxC sb( 20 )R max=a b

49、× r× Csb ( T ) - C× 1. 024( T - 20 )=824. 14´ 9 . 170 . 85´ 0 . 95´ 1 ´8 . 8 -2 ´1 . 024( 30- 20 )= 1400. 3 kg/ d=58. 07kg/ h平均供氣量Gs =R00.3EA×100 =53.410.3´10´100 = 1780.33m3 / h = 29.67m3 / min最大供氣量Gs =Rmax0.3EA×100 =58.070.3´10´

50、100 = 1935.67m3 / h = 32.26m3 / min去除每千克 BOD5 的供氣量Qs BOD5= 1780.33 ´ 24 = 3.11m3空氣 / kgBOD5 13759.2每立方米污水的供氣量QsQmax=1780.331.3 ´ 140000´ 24 = 0.23m3空氣 / kgm3污水系統(tǒng)的空氣總用量 空氣量按回流污泥的 8 倍考慮 最大污泥回流比取 80% 提升回流所需空氣量為Qs ' =8 ´ 0.8 ´ 140000 ´ 1.324= 48533.33m3 / h好氧 池曝氣單元圖曝氣管路

51、圖二次沉淀池的計(jì)算 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池沉淀池簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)參數(shù)：水 力 表 面 負(fù) 荷q=1.5m3/(m2h), 出 水 堰 負(fù) 荷 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 規(guī) 定 為 1.7L/s·m(146.88m3/m·d);沉淀池個(gè)數(shù) n=4；沉淀時(shí)間 T=2h 設(shè)計(jì)計(jì)算;hhhh 4 （1）池表面積QA =maxq'= 140000 ´ 1.3 » 5055.6m 21.5 ´ 24（2）單池面積A= A = 5055.6 = 1263m 2單池n4（3）池直徑4 ´ 1263.93.14D =4 × A單池 p40.13m取

52、41m（4）沉淀部分有效水深(h2) 混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程，分離區(qū)的沉淀過程會(huì) 受進(jìn)水的紊流影響h2 = q × t = 1.5 ´ 2 = 3m式中：t-取 2h（5）沉淀池部分有效容積2V = pD4× h2= 3.14 ´ 4124´ 3 = 3960.76m3（6）沉淀池坡底落差 取池底坡度 i=0.05h = i ´ D - 2 = 0.05 ´ 41 - 2 = 0.925m4 2 2（7）沉淀池周邊（有效）水深H 0 = h2 + h3 + h5 = 3 + 0.5 + 0.5 =

53、 4.0m ³ 4.0m( D = 41 ³ 10.1, 滿足規(guī)定。)H 04式中：h 3為緩沖層高度，取0.5m；h 5為掛泥板高度，取0.5m。（8）污泥斗容積 由幾何公式計(jì)算phV =6 (r 2 + r r + r 2 ) = 3.14 ´1.73 ´ (22 + 2 ´1 + 12 ) = 12.7m31311 223污泥斗高度h 6= (r1- r2) × tga = (2 - 1) ´ tg600 = 1.73m因此，池底可儲(chǔ)存污泥的體積為：V2 =ph44´ (R 2+ Rr + r 2 )=3.14 ´ 0.53´ (20.52+ 20.5 ´ 2 + 22) = 450.67m311共可儲(chǔ)存污泥體積為：3V1 + V2 = 12.7 + 450.67 = 463.37m（9）沉淀池總高度H=0.3+4+0.925+1.73=6.96m進(jìn)水