水污染課程設計（奧貝爾氧化溝）

1、課程設計課程設計25000m25000m3 3/d/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計氧化溝工藝城市污水處理廠設計學院學院( (部部) )： 化學與生物工程學院化學與生物工程學院 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境工程專業(yè) 0909 級級 0101 班班學生姓名：學生姓名： 指導教師：指導教師： 曾曾 經(jīng)經(jīng) 趙文玉趙文玉 20122012 年年 6 6 月月 9 9 日日 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 1 -摘要：摘要：本設計內(nèi)容為 25000m3/d 氧化溝工藝污水處理廠工藝設計，其處理對象主要為生活污水，要求城市污水經(jīng)處理后,符合城市污水排放一級 A 標準。本污水處

2、理廠工藝主要流程為：污水先進水中格柵，后進泵房與細格柵，經(jīng)沉砂池后進入二級處理，即Orbal 氧化溝池，然后由最終沉淀池沉淀出水；然后是污泥處理。關鍵詞：關鍵詞：污水處理；Orbal 氧化溝；污泥濃縮；輻流式二沉池 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 2 -目目 錄錄第一章第一章 設計任務書設計任務書.- 1 -一、設計題目一、設計題目.- 1 -二、原始資料二、原始資料.- 1 -三、出水要求三、出水要求.- 1 -四、設計內(nèi)容四、設計內(nèi)容.- 1 -五、設計成果五、設計成果.- 1 -六、時間分配表六、時間分配表.- 2 -七七、成績考核辦法、成績考核辦法.- 2 -第二章

3、第二章 設計說明書設計說明書.- 3 -一、設計題目一、設計題目.- 3 -二、設計原則、依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范二、設計原則、依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范.- 3 -三、設計內(nèi)容和任務三、設計內(nèi)容和任務.- 3 -四、設計水質(zhì)及處理后排放水質(zhì)四、設計水質(zhì)及處理后排放水質(zhì).- 3 -五、城市污水、污泥處理方案的確定五、城市污水、污泥處理方案的確定.- 4 - 1.污水設計方案的確定污水設計方案的確定.- 4 - 2.污水處理工藝方案的比較污水處理工藝方案的比較.- 5 - 3. .污泥處理工藝的選擇污泥處理工藝的選擇.- 9 - 4、工藝流程的確定、工藝流程的確定.- 10 - 5、污水處理構筑物的選擇、污水處理構筑

4、物的選擇.- 11 - 6、污泥處理構筑物的選擇、污泥處理構筑物的選擇.- 13 -六、污水處理廠的總體布置六、污水處理廠的總體布置.- 14 -第三章第三章 污水處理系統(tǒng)的設計污水處理系統(tǒng)的設計.- 17 -一、污水廠進水干管的設計一、污水廠進水干管的設計.- 17 -二、格柵的設計二、格柵的設計.- 17 - 1.中格柵的設計中格柵的設計.- 18 - 2.細格柵的設計細格柵的設計.- 20 -三、污水提升泵房的設計三、污水提升泵房的設計.- 23 - 1.設計說明設計說明.- 23 - 2.設計選型設計選型.- 23 - 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 3 -四、旋流

5、式沉砂池的設計四、旋流式沉砂池的設計.- 25 - 1. .設計依據(jù)設計依據(jù).- 25 - 2.設計參數(shù)設計參數(shù).- 25 - 3.設計計算設計計算.- 25 - 4.排砂方法排砂方法.- 26 - 5.排砂量計算排砂量計算.- 26 -五、五、 配水井配水井.- 26 -六、六、 厭氧選擇池厭氧選擇池.- 27 - 1.設計參數(shù)及設計計算設計參數(shù)及設計計算.- 27 - 2.厭氧池尺寸厭氧池尺寸.- 28 - 3. .設計選型設計選型.- 28 -七、奧貝爾（七、奧貝爾（ORBAL）氧化溝）氧化溝.- 28 - 1. .設計參數(shù)設計參數(shù).- 28 - 2. .設計計算設計計算.- 28 -八

6、、二沉池八、二沉池.- 35 - 1.設計要求設計要求.- 35 - 2.設計參數(shù)設計參數(shù).- 35 - 3.設計計算設計計算.- 36 -九、接觸消毒池及加氯間九、接觸消毒池及加氯間.- 37 - 1.設計參數(shù)設計參數(shù).- 37 - 2. .設計計算設計計算.- 37 -十、計量堰十、計量堰.- 39 - 1.計量設備的選擇計量設備的選擇.- 39 - 2.設計依據(jù)設計依據(jù).- 39 - 3.設計計算設計計算.- 40 -十一、十一、 污泥處理系統(tǒng)的設計污泥處理系統(tǒng)的設計.- 41 - 1.污泥回流泵房污泥回流泵房.- 41 - 2.剩余污泥泵房剩余污泥泵房.- 42 - 3.污泥濃縮池污泥

7、濃縮池.- 42 - 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 4 - 4.貯泥池貯泥池.- 44 - 5.脫水機房脫水機房.- 45 -十二、污水處理廠的總體布置十二、污水處理廠的總體布置.- 46 - 1.平面布置及平面圖平面布置及平面圖.- 46 - 2.平面布置的一般原則平面布置的一般原則.- 46 - 3.污水廠平面布置的具體內(nèi)容污水廠平面布置的具體內(nèi)容.- 47 - 4.污水廠的高程布置污水廠的高程布置.- 47 - 5.污水處理廠高程布置應考慮事項污水處理廠高程布置應考慮事項.- 47 - 6.水頭損失水頭損失.- 47 - 7.高程計算高程計算.- 48 -十三、污水

8、廠成本概算十三、污水廠成本概算.- 51 - 1.水廠工程造價水廠工程造價.- 51 - 2.污水處理成本計算污水處理成本計算.- 52 -第四章第四章 總結總結.- 54 -致謝致謝.- 55 -參考文獻參考文獻.- 56 - 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 1 -第一章第一章 設計任務書設計任務書 水污染控制工程課程設計任務書水污染控制工程課程設計任務書一、設計題目 25000m3/d 城市污水處理廠設計（氧化溝法）二、原始資料 1. 設計流量 Q25000m3/d2. 水質(zhì)情況：BOD5=300mg/L CODcr=500 mg/L SS=300 mg/L 氨氮=40

9、 mg/L 磷酸鹽(以 P 計)=10 mg/L pH=69三、出水要求符合城市污水排放一級 A 標準：BOD520mg/L COD60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸鹽（以 P 計）0.5mg/L四、設計內(nèi)容1.方案確定按照原始資料數(shù)據(jù)進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇各處理構筑物，說明選擇理由，進行工藝流程中各處理單元的處理原理說明，論述其優(yōu)缺點，編寫設計方案說明書。 2.設計計算進行各處理單元的去除效率估算；各構筑物的設計參數(shù)應根據(jù)同類型污水的實際運行參數(shù)或參考有關手冊選用；各構筑物的尺寸計算；設備選型計算、效益分析及投資估算。 3.平面和高程布置根據(jù)構筑物的

10、尺寸，合理進行平面布置；高程布置應在完成各構筑物計算及平面布置草圖后進行，各處理構筑物的水頭損失可直接查相關資料，但各構筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計算確定。4.編寫設計說明書、計算書 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 2 -五、設計成果1.污水處理廠總平面布置圖 1 張（含土建、設備、管道、設備清單等） 2.高程布置圖 1 張 3.主要單體構筑物（沉砂池、曝氣池、二沉池等）平面、剖面圖 1 張 4.設計說明書、計算書一份六、時間分配表（第 1516 周）序號教學內(nèi)容時間備注1下達設計任務書1 天（15 周周一）2設計計算5 天（15 周周一15 周周五）3繪制 CAD

11、設計圖紙5 天（15 周周六16 周周三）4編寫設計說明書，裝訂成冊3 天（16 周周四16 周周日）5總計時間14 天七、成績考核辦法 根據(jù)設計說明書、設計圖紙的質(zhì)量及平?？己饲闆r由指導教師按優(yōu)、良、中、及格、不及格評定成績。 指導教師：曾經(jīng)、趙文玉 長沙理工大學化學與生物工程學院環(huán)境工程教研室 2012 年 5 月 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 3 -第二章第二章 設計說明書設計說明書一、設計題目一、設計題目 某城市污水處理廠氧化溝法工藝設計二、設計原則、依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范二、設計原則、依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范 設計原則1.采用技術先進可靠、占地省、出水水質(zhì)穩(wěn)定，效果好，技術經(jīng)濟合

12、理的工藝；2.選擇造價低、節(jié)省電力、效率高的耐用設備；3.因地制宜、合理布局、方便管理、統(tǒng)一規(guī)劃。主要設計依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范地表水環(huán)境質(zhì)量標準 （GB3838-2002）污水綜合排放標準 （GB8978-2002）城市污水處理廠污泥排放標準 （CJ3025-93）室外排水設計規(guī)范 （2006 年版） （GBJ50014-2006）室外給水設計規(guī)范 （2006 年版） （GBJ50013-2006）城市污水處理工程項目建設標準 （2001 年修訂版）三、設計內(nèi)容和任務三、設計內(nèi)容和任務1. 工藝流程選擇、方案確定；2. 各污水構筑物設計計算；3. 氧化溝系統(tǒng)設計；4. 污泥系統(tǒng)設計計算；5. 繪制系

13、統(tǒng)高程布置圖、平面布置圖各一張，主要單體構筑物（沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池等）平面、剖面圖 1 張；6. 編寫設計說明書及計算書。四、設計水質(zhì)及處理后排放水質(zhì)四、設計水質(zhì)及處理后排放水質(zhì)1 、設計處理水量： 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 4 - 日處理量： 25000d/m3 秒處理量： 0.289s/m3 sLsmQ/35.289/289. 0360024250003根據(jù)室外排水設計規(guī)范 ，查表用內(nèi)插法得：47. 1zK所以設計最大流量: smhmdmQKQz/425. 0/3 .1531/367502500047. 1333max2、確定其原水水質(zhì)參數(shù)如下：BOD

14、5=300mg/L CODcr=500 mg/L SS=300 mg/L 氨氮=40 mg/L 磷酸鹽(以 P 計)=10 mg/L pH=693、設計出水水質(zhì)符合城市污水排放一級 A 標準：BOD520mg/L COD60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸鹽（以 P 計）0.5mg/L4、污水處理程度的確定根據(jù)設計任務書,該廠處理規(guī)模定為：25000dm /3進、出水水質(zhì):項目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH-N(mg/L)TP(mg/L)進水5003003004010出水602020150.5去除率88%93.3%93.3%62.5%95%五、城

15、市污水、污泥處理方案的確定五、城市污水、污泥處理方案的確定我國城市污水處理在見過四十多年來取得是很大的成就，污水處理技術隨著水污染控制與環(huán)境治理的實踐，在吸取國外技術經(jīng)驗的同時，結合我國國情的特點，逐步改進提高，初步形成一些適用的技術路線，主要如下：1）對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生物凈化技術路線；2）以自然生物凈化為主并附以人工的生物凈化技術路線；3）以深水擴散排放為主，處理為輔的技術路線； 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 5 -1.污水設計方案的確定（1）此廢水具有如下特點：BOD5/CODCr=300/500=0.6，說明廢水可生化性很好；有較高的 N、

16、P 含量；（2）針對以上特點，要求污水處理系統(tǒng)應該具有以下功能：（a）具有一定的 BOD5去除能力；（b）具備一定的脫 N 除 P 功能，使出水 N、P 達標；（c）使污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥基本達到穩(wěn)定。（3）生化處理工藝選擇根據(jù)課程設計要求，本設計采用 Orbal 氧化溝工藝，污泥處理采用濃縮脫水工藝，選擇過濾消毒工藝。2、污水處理工藝方案的比較目前處理城市污水應用較多的生化工藝有氧化溝，A2/O 法，AB 法，SBR 法等。為了使本工程選擇最合理的處理工藝，有必要按使用條件，排除不適用的處理工藝后，再對可以采取的處理工藝方案進行對比和選擇：（a）A2/O 法 A2/O 工藝亦稱 A-

17、A-O 工藝，是英文 Anaerobic-Anoxic-Oxic 第一個字母的簡稱（生物脫氮除磷） 。按實質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。 A2/O 法的特點有： A2/O 法在去除有機碳污染物的同時，還能去除污水中的氮磷，與傳統(tǒng)活性污泥法二級處理后再進行深度處理相比，不僅投資少、運行費用低，而且沒有大量的化學污泥，具有良好的環(huán)境效益。 A2/O 法厭氧、缺氧、好氧交替進行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。 A2/O 法工藝流程簡單，總水力停留時間少于其他同樣功能的工藝，節(jié)省基建投資。 A2/O 法缺點是受泥齡、回流污泥中溶解氧和硝酸鹽氮的限制，不可

18、能同時取得脫氮和除磷都好的雙重效果。 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 6 -該工藝處理效率一般能達到：BOD5和 SS 為 90%95%，總氮為 70%以上，磷為 90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但 A2/O 工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法 ，運行管理要求高 （b）AB 法 AB 工藝是一種生物吸附降解兩段活性污泥工藝，A 段負荷高，曝氣時間短，0.5h 左右，污泥負荷高 26 kgBOD5/(kgMLSSd)，B 段污泥負荷較低，為 0.150.30 kgBOD5/(kgMLSSd)，該段工藝有機物、氮和磷都有一定的去除率，適用于處理濃度較

19、高，水質(zhì)水量較大的污水，通常要求進水 BOD5250mg/L，AB 工藝才有明顯優(yōu)勢。 AB 工藝的優(yōu)點： 具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強的抗沖擊負荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運轉費用較低等。 對有機底物去除效率高。 系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有極強的耐沖擊負荷能力，有良好的污泥沉降性能。 有較好的脫氮除磷效果。 節(jié)能。運行費用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗證明，AB 法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運行費用 20%25%. AB 工藝的缺點： A 段在運行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于 A 段在超高有機負荷下工作，使 A 段曝氣池運行

20、于厭氧工況下，導致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。 當對除磷脫氮要求很高時，A 段不宜按 AB 法的原來去處有機物的分配比去除BOD5 5%60%，因為這樣 B 段曝氣池的進水含碳有機物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。 污泥產(chǎn)率高，A 段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的 80%左右，且剩余污泥中的有機物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。 總體而言，AB 法工藝適合于污水濃度高、具有污泥消化等后續(xù)處理設施的大中規(guī)模的城市污水處理廠，有明顯的節(jié)能效果。對于有脫氮要求的城市污水處理廠，一 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 7 -般不宜采用。 （c）SBR

21、 法工藝 SBR 是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。 它是一個完整的操作過程，包括進水、反應、沉淀、排水排泥和閑置 5 個階段。 SBR 工藝有以下特點： 生物反應和沉淀池在一個構筑物內(nèi)完成，節(jié)省占地，土建造價低。 具有完全混合式和推流式曝氣池的優(yōu)勢，承受水量，水質(zhì)沖擊負荷能力強。 污泥沉降性能好，不易發(fā)生污泥膨脹。 對有機物和氮的去除效果好。 但傳統(tǒng)的 SBR 工藝除磷的效果不理想，主要表現(xiàn)在：對脫氮除磷處理要求而言，傳統(tǒng)

22、SBR 工藝的基本運行方式雖充分考慮了進水基質(zhì)濃度及有毒有害物質(zhì)對處理效果的影響而采取了靈活的進水方式，但由于這種考慮與脫氮或除磷所需要的環(huán)境條件相背，因而在實際運行中往往削弱脫氮除磷效果。就除磷而言，采用非限量或半限量曝氣進水方式，將影響磷的釋放；對脫氮而言，則將影響硝化態(tài)氮的反硝化作用而影響脫氮效果。表 1 生物處理方案技術經(jīng)濟比較技術指標經(jīng)濟指標運行情況方案BOD5去除率基建費能耗占地運行穩(wěn)定管理情況適應負荷波動備注A2/O8595100100100一般一般一般需脫氮除磷的污水處理廠氧化溝9095100100穩(wěn)定簡便適應適用于中小型污水廠,需要脫氮除磷地區(qū)AB 法8595100100約

23、100一般簡便適應適應可分期建設達到不同的要求 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 8 - （d）氧化溝工藝的選擇1卡魯塞爾氧化溝卡魯塞爾氧化溝是一種單溝環(huán)形氧化溝，主要采用表面曝氣機，兼有供氧和推流的作用。污水在溝內(nèi)轉折巡回流動，處于完全混合狀態(tài)，有機物不斷得以去除。表曝機少，靈活性差，設備維修期間溝不能工作，溝內(nèi)混合液自由流程長，由于紊流導致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影響運行效果。單溝氧化溝的平均溶解氧維持在 2mg/L 左右，加之單點供氧強度過大，耗氧較高。在一般情況下，單溝很難形成穩(wěn)定的缺氧段，不利于脫 N。2三溝式氧化溝三溝式氧化溝工藝有兩個邊溝，一個中溝，當一

24、個曝氣時，另外兩個作為沉淀池使用。一定時間后改變水流方向，使兩溝作用相互輪換，中溝則連續(xù)曝氣，三溝式氧化溝無需污泥回流裝置，如果條件合適，還可以進行反消化。缺點：進、出水方向，溢流堰的起閉及轉刷的開動于停止必須設自動控制系統(tǒng)；自控系統(tǒng)要求管理水平高，稍有故障就會嚴重影響氧化溝正常工作。由于側溝交替運行，設備利用率較低。3一體化氧化溝一體化氧化溝就是將沉淀池建在氧化溝內(nèi)，即氧化溝的一個溝內(nèi)設沉淀槽，在沉淀池兩側設隔板，底部設一導流板。在水面上設集水裝置以收集出水，混合液從沉淀池底部流走，部分污泥則從間隙回流至氧化溝。一體化氧化溝將曝氣、沉淀功能集于一體，免除了污泥回流系統(tǒng)，但其結構有待進一步完善

25、。4奧貝爾氧化溝奧貝爾氧化溝由三個同心橢園形溝道組成，污水由外溝道進入溝內(nèi)，然后依次進入中間溝道和內(nèi)溝道，最后經(jīng)中心島流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量轉碟氣機，進行供氧兼有較強的推流攪拌作用。外溝道體積占整個氧化溝體積的5055%，溶解氧控制趨于 0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用：中間溝道容積一般為25%30%，溶解氧控制在 1.0mg/L，作為“擺動溝道”，可發(fā)揮外溝道或內(nèi)溝道的強化作用；內(nèi)溝道的容積約為總容積的 15%20%，需要較高的溶解氧值（2.0mg/L 左右） ，以保證有機物和氨氮有較高的去除率。SBR 法9099100100，故采用機械清渣。dmw/11000

26、47. 18640007. 0425. 03dm /2 . 031.3.格柵除污機的選擇：根據(jù)計算，可選用杭州杭氧環(huán)保成套有限公司生產(chǎn)的 HG-1000 型回轉式格柵除污機5,6,8，主要技術參數(shù)：表 3-1 HG-1000 型回轉式格柵除污機技術參數(shù)柵條間隙（mm）電機功率（kW）線速度（m/min）柵寬（mm）設備總寬（mm）安裝角度（）排柵門高度（mm） 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 21 -201.521000118070800 2.細格柵的設計2.1.細格柵設計參數(shù)1(1)柵前水深：mh4 . 0(2)過柵流速：smv/7 . 0(3)格柵間隙：mmb10細(4

27、)柵條寬度：mms10(5)格柵安裝傾角： 752.2.細格柵的設計計算1,21)柵條間隙數(shù)： hvmbQn細細sinmax式中：細格柵間隙數(shù)細n最大設計流量，maxQsm /425. 03柵條間隙，取 10mm，即 0.01m；細b柵前水深，取 0.4mh過柵流速，取 0.7m/s；v格柵傾角，??；75設計使用的格柵數(shù)量，本設計中格柵取使用 2 道m(xù) 取 75 個59.7427 . 04 . 001. 075sin425. 0細n2)柵槽寬度 11Bs nbn式中：柵槽寬度，；Bm 格條寬度，取。sm01. 0 取mB49. 17501. 017501. 0mB5 . 13)細格柵的柵前進水

28、渠道漸寬部分長度 L1 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 22 - 若進水渠寬，漸寬部分展開角，mB3 . 11 201mBBL27. 020tan23 . 15 . 120tan2114)細格柵與出水渠道連接處漸窄部分長度 L2mLL14. 02125）細格柵的過柵水頭損失sin2/234gvbskh細式中：細格柵水頭損失，m；細h系數(shù)，當柵條斷面為矩形時候為 2.42；系數(shù)，一般取 k=3。kmh175. 075sin81. 927 . 001. 0/01. 042. 23234細6)柵后槽總高度設柵前渠道超高=0.3m，有：2hmhhhH875. 03 . 0175.

29、04 . 02細為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補償。細h7)柵槽總長度 75tan0 . 15 . 0221hhLLL式中：柵槽總長度，m；L:mL10. 275tan7 . 00 . 15 . 014. 027. 08)每日柵渣量max0864001000Qwwk總 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 23 -式中：每日柵渣量 ， w3/md柵渣量，污水，當柵條間隙為 1625mm，0w333/10mm污水；當柵條間隙為 3050mm，333010/05. 010. 0mmw污水。取污水。333010/01. 003. 0mmw333010/1 . 0mmw ，故采

30、用機械清渣。dmw/5 . 2100047. 1864001 . 0425. 03dm /2 . 032.3.格柵除污機的選擇根據(jù)計算，可選用錫山市正清環(huán)保設備廠生產(chǎn)的 XG-1600 型旋轉式格柵除污機5,6,8，主要技術參數(shù)：表 3-2 XG-1600 型旋轉式格柵除污機技術參數(shù)外型總寬（mm）格柵寬度（mm）線速度（m/min）安 裝角 度電動機功率（kw）格柵間距（mm）渠寬（mm）190016002702.2101650三、污水提升泵房的設計三、污水提升泵房的設計 1. 設計說明 本設計采用氧化溝工藝方案，該處理系統(tǒng)簡單，可以充分優(yōu)化管線，從設計任務書來看，可只考慮一次提升。在提升后

31、進入如沉砂池，可自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池、接觸池（消毒池） 。當流量小于 2m3/s 時，常選用下圓上方形泵房1。本設計，故選用下圓上方形泵房。smQ/425. 03max2.設計選型2.1 流量的確定sLQ/425max 本設計擬定選用 5 臺泵（4 用 1 備） ，則每臺泵的設計流量為：hmsLnQQ/83.382/25.1064/425/3max2.2.揚程的估算1 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 24 -（1）設地面標高 55.00m，進水管管底標高：50.00m，管徑 DN=800mm，則管道埋深為 55.00-50.00-0.8=4.2m（2）進口平均流量

32、為，假設充滿度為 0.70，查水力學圖2，流速為sL/4251.1m3/s，0016. 0i（3）進水管頭損失 h1，設有一個全開閥門。則 mgvh0105. 081. 921 . 117. 0222111（4）假設選用泵的揚程為 15m，查手冊6,8，可采用天津開明環(huán)保有限公司生產(chǎn)的 250QW600-15-45 潛水排污泵。 表 3-3 250QW600-15-45 潛水排污泵技術參數(shù) （5）總揚程核算： mh49. 5)05. 17 . 08 . 050(55 經(jīng)過中格柵的水頭損失為 0.088m 出水管 取 600mm 的鑄鐵管，查水力學圖2，設sLQ/5 .2122/425，則，70

33、. 0/Dhsmv/06. 10022. 0i 出水管頭損失 h2 ，根據(jù)泵的選型，設有兩個 90 的彎頭，一個漸擴管，一個止回閥，則mgvh09. 481. 9206. 15 .71222222 泵外管線水頭損失，擬建 15m 管長至處理構筑物，則mh033. 00022. 015 考慮安全水頭 0.5m，站內(nèi)管線水頭損失為 1.5m，則揚程 34 .385 . 12 . 38m325.38m四、旋流式沉砂池的設計四、旋流式沉砂池的設計 1.設計依據(jù)1：a.城市污水處理廠一般均應設置沉砂池；b.沉砂池按去除比重 2.65，粒徑 0.2mm 以上的沙粒設計；c.設計流量的確定：1）當污水為自流

34、進入時，應按每期的最大設計流量計算；2）當污水為提升進入時，應按每期工作水泵的最大組合流量計算；3）在合流制處理系統(tǒng)中，應按降雨時的設計流量計算。 2.設計參數(shù)1：a.旋流沉砂池最高時設計流量時，停留時間不應小于 30s，設計水力表面負荷宜為150-200，有效水深宜為 1.0-2.0m，池徑與池深比宜為 2.0-2.5hmm23/b.最大設計流速為 0.25m/s,最小設計流速為 0.15m/s；c.沉砂池的超高取 0.3m。 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 26 - 3.設計計算由于本設計沉砂池是旋流式的，而且本設計的沉砂池是定型設備，故不需要進行太多計算。選定兩座旋流

35、沉砂池，則。本設計采用的設備為兩座sLQQ/5 .2122max300 型鐘氏旋流式沉砂池2,8。圖 3-2 鐘氏旋流沉砂池各部尺寸圖表 3-4 旋流式沉砂池的部分尺寸（m）型號流量()sL/ABCDEFGHJKL3003103.051.00.6101.2000.301.550.450.300.450.801.35 4.排砂方法 旋流沉砂池排砂有三種方式：用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排除；用空氣提升器，即在槳板傳動軸中插入一空氣提升器；在傳動軸中插入砂泵，泵及電機設在沉砂池頂部1。本設計采用空氣提升器排砂，該提升裝置由設備廠家與槳葉分離機成套供應。 5.排砂量計算 城鎮(zhèn)污水的沉砂量按污水計算，

36、其含水率為 60%，容重35310/3mm約為，則總沉砂量為 3/1500mkgdm /75. 01032500035沉砂池的沉砂經(jīng)排砂泵裝置排除的同時，往往是砂水混合體，為進一步分離砂和 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 27 -水，需配套砂水分離器。清除沉砂的時間間隔為 2d，根據(jù)排砂量，選用南京次/5 . 13m藍深環(huán)境工程設備有限公司 LSSF-260 無軸螺旋砂水分離器。5、配水井配水井 設一座厭氧池配水井用于向兩個厭氧池中配水，承接來自沉砂池的污水與回流污泥，進行混合。計算如下4： （1）配水井中心管徑1114vQD式中：配水井的設計流量，本設計取 0.425。1

37、Qsm /3sm /3中心管內(nèi)污水流速，一般采用，本設計取 0.7。1vsm/sm/6 . 0sm/ ， 取。mvQD879. 07 . 014. 3425. 044111mD9 . 01（2）配水井的直徑212124DvQD式中：配水井內(nèi)污水流速，一般采用 0.2-0.4,本設計取 0.3。2vsm/sm/sm/ ，取mDvQD605. 1879. 03 . 014. 3425. 044221212mD6 . 12（3）集水井的直徑 223134DvQD式中：集水井內(nèi)污水流速，m/s，一般采取 0.20.4m/s，本設計取 0.4。3vsm/，取mDvQD982. 1605. 14 . 01

38、4. 3425. 044222313mD0 . 23 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 28 -6、厭氧選擇池厭氧選擇池1.設計參數(shù)及設計計算112：本設計的厭氧選擇池設兩座：設計水力停留時間1：t=2h則厭氧池總容積 33 .208324225000mQTV單座厭氧池容積：37 .10412mVV2.厭氧池尺寸：水深取為mh5 . 4則厭氧池面積： 249.2315 . 47 .1041mhVA考慮 0.5m 的超高，故池總高度為 mhH55 . 05 . 45 . 0取單池寬，其彎道部分面積為mB52254.785m則 ，取mL30.155254.7849.231mL16

39、厭氧池實際有效池容243.10735 . 4)101654.78(mV校核停留時間 滿足停留時間的要求hQVt06. 2242h2池子的尺寸為mmHBL50008000160003.設備選型 選用水下攪拌器 2 臺，設備性能參數(shù)：直徑 600mm，電機功率 2.2kW/臺。7、奧貝爾（奧貝爾（Orbal）氧化溝）氧化溝1.設計參數(shù) 考慮污水處理廠脫氮除磷的要求，設計污泥齡取 15d。選擇混合液污泥濃度；取，則混合液揮發(fā)性污泥濃度；內(nèi)LmgMLSS/400075. 0fLmgMLVSS/3000源呼吸系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗值，取污泥產(chǎn)率系數(shù)14912105. 0dkd5/6 . 0kgBODkgVSSY

40、 13。 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 29 -2.設計計算計算部分如下149101213：1）設計流量：dmQ/1250022500032）確定污泥齡：本設計綜合考慮到脫氮除磷的要求，確定各參數(shù)：，105. 0dkd，取污泥齡 5/6 . 0kgBODkgVSSY dSRT153）確定出水溶解性 BOD5 LmgkYkSdce/12. 5)05. 0151(6 . 0038. 01)1(1取 ，則75. 0SSVSSf出水產(chǎn)生的=出水VSS5BODLmgffSSb/55.1177. 075. 020指實際上只有 77%是可生物降解，23%是惰性的。bfVSS出水總=+出

41、水產(chǎn)生的5BODeSVSS5BODLmg /67.1655.1112. 5 符合要求Lmg /204）確定氧化溝好氧區(qū)容積 )1 (0cdveckXSSYQV 39 .6318)1505. 01 (300015)12. 5300(125006 . 0m 水力停留時間 hdQVHRT13.12506. 0125009 .6318 污泥負荷)/(19. 09 .63183000)12. 5300(12500)(/50dkgMLSSkgBODVXSSQMFve 滿足值在，符合脫氮除磷的要求MF /)/(2 . 01 . 05dkgMLSSkgBOD5）剩余污泥量 25000m3/d 氧化溝工藝城市污

42、水處理廠設計- 30 - 表觀產(chǎn)率系數(shù) 343. 01505. 016 . 01cdobskYY 又 ，則剩余污泥量為：obseobsrWYSSQYQSX)(0 343. 010)12. 5300(125003obsrWYQSX （干污泥量）dkg /3 .12646）硝化校核 實際硝化速率 nnnqfr式中 為硝化菌在活性污泥中所占比例，原污水中，此時nf5 . 740/300/5TKNBOD對應（由下表內(nèi)插所得） ；為單位質(zhì)量的硝化菌降解的速率。035. 0nfnqNNH 4表 3-5 與活性污泥中硝化菌的比率TKNBOD /5 硝化菌比增長速率 1067. 01511dcn則其中為硝化菌

43、產(chǎn)率系數(shù)，取67. 01 . 0067. 0nnnYqnYNkgNHkgVSSYn4/1 . 0所以實際硝化速率 10235. 067. 0035. 0dqfrnnn又 NVenHRTXNNr0 hdrXNNHRTnVeN51. 8355. 00235. 0300015400h13.12可見設計能滿足硝化要求。hHRT13.127）缺氧區(qū)設計計算系統(tǒng)每日脫氮量 WeeXNNONNHTNQW124. 01000)()(340TKNBOD /50.5123456789f0.350.210.120.0860.0640.0540.0430.0370.0330.029 25000m3/d 氧化溝工藝城市

44、污水處理廠設計- 31 -出水中的按 5mg/L 計eNNO 3 dkgW/23.933 .1264124. 01000)51540(12500 取反硝化速率 )/(05. 03dgMLSSNgNOqdn則反硝化所需容積 335 .62110300005. 023.93mXqWVVdndn水力停留時間 hdQVHRTdn2 . 1050. 0125005 .621TN 去除率 %5 .62%100401540%10000TNTNTNeTN混合液回流比 %7 .166%100625. 01625. 0%1001TNTNnR符合要求（一般采用 60%200%）氧化溝總容積 34 .69405 .6

45、219 .6318mVVVdn總8)確定氧化溝尺寸 擬采用 Orbal 氧化溝的形式，設兩組氧化溝，則單組氧化溝容積為 6940.4m3，氧化溝彎道部分按占總容積 80%，直線部分按總容積的 20%考慮則 331 .13884 .69402 . 03 .55524 .69408 . 0mVmV直彎氧化溝有效水深，超高??；外，中，內(nèi)溝三溝之間的隔墻厚度為mh5 . 4m5 . 00.25m。則 225 .3085 . 41 .13888 .12335 . 43 .5552mhVAmhVA直直彎彎a.直線段長度 L 取內(nèi)、中、外溝的寬度分別為 5m、5m、6m。 25000m3/d 氧化溝工藝城市

46、污水處理廠設計- 32 -則 mBBBAL64. 9) 655 ( 25 .308)( 2內(nèi)中外直b.中心島半徑 r （式中指各彎道面積）內(nèi)中外彎AAAAA則 +)25. 0525. 05()625. 0525. 05(8 .123322rr )5()25. 05()525. 05(2222rrrr解得 mr00. 4c.校核各溝道比例 外溝道面積2227 .659)25. 0525. 054()625. 0525. 054(m 中溝道面積2221 .369)25. 054()525. 054(m 內(nèi)溝道面積2222 .2044)54(m外溝道容積：中溝道容積：內(nèi)溝道容積=54：30：16基本

47、符合 Orbal 氧化溝各溝道的容積比（一般為 50：33：17 左右） 。9）進出水管及調(diào)節(jié)堰計算a.進出水管計算取污泥回流比為，進出水管流量，進出水管流速控制在%65RdmQ/125003以下。sm/1進出水管直徑 取mvQd43. 00 . 1864001250044mmd450校核進出水管流速 smsmAQv/1/91. 0225. 086400125002滿足要求b.出水堰計算為了能夠調(diào)節(jié)氧化溝的運行、出水及曝氣轉碟的淹沒深度，氧化溝出水處設置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動可調(diào)節(jié)堰，初步估計，因此按照薄壁堰來計算,67. 0H流量： 取堰上水頭高 5 . 186. 1bhQ mh2 . 0

48、 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 33 -則堰寬: 取mhQb87. 02 . 086. 1145. 086. 15 . 15 . 1mb9 . 0考慮可調(diào)節(jié)堰的安裝要求：每邊留 0.25m則出水豎井長度：mbL4 . 1225. 0出水豎井寬度 B 取 1.2m(考慮安裝需要)則出水豎井平面尺寸為：mBL2 . 14 . 1氧化溝出水井水孔尺寸：，正常運行時，堰頂高出孔口底邊mhb5 . 09 . 00.1m，調(diào)節(jié)堰上下調(diào)節(jié)范圍為 0.3m出水豎井位于中心島，曝氣轉碟上游10）每組溝需氧量的確定由于本設計考慮了脫氮除磷的設計，在需氧量的設計計算時宜考慮氨氮對氧的供需。 d

49、kgONNONNHTNQXQNXQSOeeWrWr/5 .3624)51540(1250086. 2103 .12646 . 4124. 0)1540(125006 . 4103 .126442. 1)12. 5300(1250047. 1)()(86. 26 . 4124. 06 . 442. 147. 12333402取水質(zhì)修正系數(shù)，壓力修正系數(shù)，溫度為 20時的飽和溶解85. 095. 00 . 1氧濃度為LmgC/17. 920則標準狀態(tài)下需氧量為： )20(200024. 1)(2TTOCCCDR dkg /1 .5826024. 1)217. 9195. 0(85. 017. 95

50、 .3624考慮安全系數(shù)，dkgR/3 .69911 .58262 . 10校核去除的需氧量51kgBOD524/37. 2)12. 5300(1010003 .6991kgBODkgO滿足要求（氧化溝設計規(guī)程規(guī)定在）52/5 . 26 . 1kgBODkgOOrbal 氧化溝采用三溝道系統(tǒng)，充氧量分配按外溝：中溝：內(nèi)溝=65：25：10 考慮，則各溝道標準充氧量分別為 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 34 -外溝道 hkgOdkgORR/3 .189/3 .45443 .699165. 065. 022001中溝道 hkgOdkgORR/83.72/8 .17473 .6

51、99125. 025. 022002內(nèi)溝道 hkgOdkgORR/13.29/1 .6993 .69911 . 01 . 02200311）設備選擇曝氣設備選用轉碟式曝氣機，轉碟直徑，單碟（ds）充氧能力為mmDN1400，每米軸安裝碟片不大于 5 片。)/(3 . 12dshkgOa.外溝道外溝道標準需氧量 hkgOR/3 .189201所需蝶片數(shù)量 n= R01/1.3=145.62 片，取 146 片。每米軸安裝碟片數(shù)為 4 片（最外側碟片距池內(nèi)壁 0.25m）則所需曝氣轉碟組數(shù)組，取 7 組35. 6) 146/( n每組轉碟安裝的碟片數(shù)=146/7=20.86 片，取 21 片校核每

52、米軸安轉蝶片數(shù)片4 片，滿足要求。64. 3)225. 06/() 121(故外溝道共安裝 7 組曝氣轉蝶，每組安裝蝶片數(shù) 21 片，校核單蝶充氧能力)/(3 . 1)/( 29. 17213 .18922dshkgOdshkgO基本滿足要求。b.中溝道中溝道標準需氧量 hkgOR/83.72202所需蝶片數(shù)量 n= R02/1.3=56.02 片，取 56 片。每米軸安裝碟片數(shù)為 4 片（最外側碟片距池內(nèi)壁 0.25m）則所需曝氣轉碟組數(shù)組，取 3 組95. 2) 145/( n每組轉碟安裝的碟片數(shù)=56/3=18.67 片，取 19 片校核每米軸安轉蝶片數(shù)片5 片，滿足要求。4)225.

53、05/() 119(故中溝道共安裝 3 組曝氣轉蝶，每組安裝蝶片數(shù) 19 片，校核單蝶充氧能力)/(3 . 1)/(28. 131983.7222dshkgOdshkgO基本滿足要求。 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 35 -c.內(nèi)溝道內(nèi)溝道標準需氧量 hkgOR/13.29203所需蝶片數(shù)量 n= R03/1.3=22.41 片，取 23 片。每米軸安裝碟片數(shù)為 4 片（最外側碟片距池內(nèi)壁 0.25m）則所需曝氣轉碟組數(shù)組，取 2 組21. 1) 145/( n每組轉碟安裝的碟片數(shù)=23/2=11.5 片，取 12 片校核每米軸安轉蝶片數(shù)片4 片，滿足要求。44. 2)2

54、25. 05/() 112(故內(nèi)溝道共安裝 2 組曝氣轉蝶，每組安裝蝶片數(shù) 12 片，校核單蝶充氧能力)/(3 . 1)/( 21. 121213.2922dshkgOdshkgO滿足要求。外溝碟片數(shù)為 147 片，中溝碟片數(shù)為 57 片，內(nèi)溝碟片數(shù)為 24 片。水下推進器選用功率 4kW 的，外溝設 7 臺，中溝設 3 臺，內(nèi)溝設 2 臺。八、二沉池八、二沉池本設計中二沉池采用中心進水周邊出水的輻流式沉淀池1.設計要求要求如下14：a 沉淀池的直徑一般不小于 10m，當直徑小于 20m 時，可采用多斗排泥；當直徑大于 20m 時，應采用機械排泥；b 沉淀池有效水深大于 3m，池子直徑與有效水

55、深比值不小于 6；c 池子超高至少應采用 0.3m；d 池底坡度不小于 0.05。2.設計參數(shù)參數(shù)如下14：a.表面負荷一般取 0.5，本設計取 1.0q)/(5 . 123hmm)/(23hmmb.smhmdmQ/425. 0/3 .1531/36750333maxc.池底坡度一般采用 0.05-0.08；d.排泥管設于池底，管徑大于 200mm.，管內(nèi)流速大于 0.4m/s，排泥靜水壓力 1.2 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 36 -2.0m，排泥時間大于 10min。e.氧化溝中懸浮固體濃度，二沉池底流生物固體濃度LmgX/4000，污泥回流比LmgXr/10000

56、%65R3.設計計算設計選用兩座輻流式沉淀池。（1）二沉池單座池表面積2max65.765123 .1531mnqQF（2）二沉池的直徑，取mFD22.3165.76544mD32（3）校核固體負荷 )/(4 .158265.76543 .1531)65. 01 (24)1 (2420dmkgFXQRG 符合要求 （小于410）)/(1601402dmkg（4）沉淀部分有效水深 設沉淀時間 t=2hmTqh2212（5）污泥區(qū)的容積 設計采用周邊傳動的刮吸泥機排泥，污泥區(qū)容積按 2h 貯泥時間確定3max5 .2887)100004000(24400036750)65. 01 (22)(24)

57、1 (2mXXXQRTVV 每個沉淀池污泥區(qū)的容積375.144325 .2887mV（6）污泥區(qū)高度（a）污泥斗高度設池底的徑向坡度為 0.05，污泥斗底部直徑 D2=1.5m，上部直徑 D1=3.0m，傾角為 60 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 37 -則 mDDh3 . 160tan25 . 10 . 360tan2214 32221214136. 5)(12mDDDDhV（b）圓錐體高度 mDDh725. 005. 0233205. 02 14 321124229.214)(12 mDDDDhV（c）豎直段污泥部分高度 mFVVVh60. 165.76529.21

58、436. 575.1443 214則污泥區(qū)的高度 mhhhh63. 360. 1725. 030. 1 4444（7）沉淀池總高度 設超高，緩沖高度mh3 . 01mh5 . 03 mhhhhhH43. 663. 35 . 023 . 054321（8）選用江蘇一環(huán)集團有限公司生產(chǎn)的 ZGXJ 型半橋式周邊傳動刮吸泥機68，周邊線速度 2m/min，電機功率kW275. 0圖 3-3 輻流式沉淀池圖九、九、接觸消毒池及加氯間接觸消毒池及加氯間城市污水經(jīng)處理后，水質(zhì)已經(jīng)改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水體前應進行消毒。本設計采用液氯消毒4。1.

59、設計參數(shù)4最大設計流量 Q=1531.3m3/h，采用液氯消毒工藝，接觸時間 t=30min。 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 38 -采用矩形隔板式接觸池。水流長度：寬=72：1，池長：單寬=18：1，有效水深：單寬（h/b）1 時效果最佳。投氯量按 8mg/L，倉庫儲量按 15d 計算。2.設計計算4（1）接觸池容積 VV= Qt=1531.30.5=765.65m3 （2）采用矩形隔板式接觸室一座（3）取接觸室水深 h2.0m，單格寬 b2.0m，池長取 L=36m， 水流長度 L1=722.0=144m 接觸池面積 F=V1/ h=765.65/2.0=382.83

60、m2 每座接觸池的分格數(shù)382.83/(36 2)=5.32 格，取 6 格。（4）復核池容 接觸池寬 B=2.06=12m，長 L=36m，水深 h2.0m， 。386423612mV（5）池高 取超高 mh3 . 01mhhH3 . 23 . 021圖 3-4 接觸池工藝圖（6）加氯量 LkgG/25.12103 .153183（7）儲氯量 25000m3/d 氧化溝工藝城市污水處理廠設計- 39 - kgGW441025.1224152415（8）加氯機與氯瓶 采用 2J-2 型加氯機 3 臺，兩用一備，并輪換使用。液氯的儲存選用容量為1000kg 的鋼瓶，共 5 只。（9）加氯間與氯庫