某城市污水處理廠工藝的課程設(shè)計說明書

1、某城市污水處理廠工藝設(shè)計課程設(shè)計水是一切生物生存必不可少的物質(zhì)之一，沒有水的世界是無法想象的。雖 然我國水資源總量非常豐富，年徑流總量 2.71 x 1012m3，居世界第六位，但 是由于人口眾多，人均占有僅2262m 3，約為世界平均的1/4，屬世界缺水國 家之一。我國幅員遼闊，各地氣候迥異，經(jīng)濟發(fā)展水平差異也很大。隨著我國 經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，政府、企業(yè)、居民的環(huán)保意識不 斷增強，對生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，水污染治理也越來越受到人們的關(guān)注。目前，各城市都面臨著不同的水環(huán)境污染。因此，根據(jù)城市規(guī)模， 建立一套與自己經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的控制水污染、保護水環(huán)境的方針、政

2、策、標(biāo) 準(zhǔn)和法規(guī)，同時建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展水平相適應(yīng)的污水處理廠，就成為防止因水資源短缺而制約城市社會經(jīng)濟發(fā)展的必要手段，利用有限資源的必須部分。在人們?nèi)粘Ｉ钪校孪?、淋浴、生活洗滌等都離不開水，用后便成為污水。在工 業(yè)企業(yè)中，幾乎沒有一種工業(yè)水是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡膶氋F資源，水的供給與排放處理水亦是合理不用到水。 水經(jīng)生產(chǎn)過程使用后，絕大部分變成廢 水，生產(chǎn)廢水?dāng)y帶著大量污染物質(zhì)，這些物質(zhì)多數(shù)是有害和有毒的，但也是有 用的，必須妥善處理或加以回收利用。水污染控制技術(shù)在我國社會主義建設(shè)中有著十分重要的作用。 從環(huán)境保護方 面講，水污染控制技術(shù)有保護和改善環(huán)境、 消除污水危害的作用，是保障人民健

3、 康和造福子孫后代的大事；從衛(wèi)生上講，水污染控制技術(shù)的興起對保障人民健康 具有深遠(yuǎn)的意義；對預(yù)防和控制各種疾病、癌癥或是“公害病”有著重要的作用; 從經(jīng)濟上講，城市污水資源化，可重復(fù)利用于城市或工業(yè)，這是節(jié)約用水和解決 淡水資源短缺的重要途徑，它將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。總之，在實現(xiàn)四個現(xiàn)代化過程中，水污染控制技術(shù)對環(huán)境保護、促進(jìn)工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)和保障人民健康有現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)影響，并使經(jīng)濟建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)與環(huán)境建 設(shè)同步規(guī)劃，同步實施，同步發(fā)展。這樣才能實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效 益的統(tǒng)一。目 錄第1章緒論 11.1設(shè)計題目 11.2設(shè)計目的 11.3設(shè)計任務(wù) 11.4設(shè)計資料 1第2章總體設(shè)計 3

4、2.1設(shè)計方案的選擇與確定 32.1.1 推流式曝氣法 32.1.2 漸減曝氣法系統(tǒng)和逐級進(jìn)水 4完全混合曝氣法 42.1.4 SBR 法 42.1.5 A/A/O 法 52.2工藝流程說明 62.2.1 工藝流程圖 62.2.2 流程說明 6第3章處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 73.1格柵 83.1.1 格柵的設(shè)計 83.1.2 設(shè)計參數(shù) 83.1.3 單組中格柵設(shè)計計算 93.2 提升泵站 123.2.1 泵站設(shè)計的原則 123.2.2 泵房形式及工藝布置 123.2.3 設(shè)計參數(shù) 133.2.4 泵房設(shè)計計算 133.3 沉砂池 153.3.1 曝氣沉砂池 153.3.2 設(shè)計參數(shù) 153.3.3

5、 單個曝氣沉砂池的設(shè)計計算 163.4 初沉池 193.4.1 池形選擇 193.4.2 設(shè)計參數(shù) 203.4.3 單座初沉池尺寸 203.5 曝氣池（采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，推流式曝氣池 ） 243.5.1 曝氣池設(shè)計計算 243.5.2 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 263.6 二沉池 293.6.1 設(shè)計參數(shù) 293.6.2 尺寸 293.7 接觸消毒池與加氯間 293.7.1 設(shè)計參數(shù) 323.7.2 設(shè)計計算 323.8 污泥重力濃縮池 343.9 貯泥池及污泥泵房 353.10 污泥脫水間 363.10.1 參數(shù)選取 363.10.2 設(shè)計計算 37第4 章 污水處理廠總體布置 374.1 污水

6、處理廠平面布置 374.1.1 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 374.1.2 管線布置 394.1.3 污水廠平面布置圖（見附圖一） 394.2 污水處理廠高程布置 394.2.1 高程布置的原則 394.2.2 污水廠高程布置圖（見附圖二） 41心得體會 41參考文獻(xiàn) 42第1章緒論1.1設(shè)計題目某城市污水處理廠工藝設(shè)計。1.2設(shè)計目的（1）通過課程設(shè)計，使學(xué)生掌握水處理工藝選擇、工藝計算的方法，掌握平面 布置圖、高程圖及主要構(gòu)筑物的繪制方法，掌握設(shè)計說明書的寫作規(guī)范。（2 ）本設(shè)計是水污染控制工程教學(xué)中一個重要實踐環(huán)節(jié)，要求綜合運用所學(xué)有關(guān)知識，在設(shè)計中掌握解決實際工程問題的能力，并進(jìn)一步鞏

7、固和提高理論知識。1.3設(shè)計任務(wù)根據(jù)已知資料，進(jìn)行污水處理廠的設(shè)計。要求確定污水處理方案和流程， 計 算各處理構(gòu)筑物的尺寸和選擇設(shè)備，布置污水處理廠總平面圖和高程圖。1.4設(shè)計資料（1）設(shè)計水量：100,000m3/d。（2）水質(zhì)：污水水質(zhì)見表1。表1-1污水進(jìn)水水質(zhì)mg/L（pH除外）項目CODcrBOD5SSNorgTNTPNH3-NpH30020030進(jìn)水水質(zhì)20010 203420 307935030040(3 )處理要求：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)(GB300,000.000W300.003(X100/ Q.00-L管底標(biāo)髙44筑00叭18918-2002 )中的二級標(biāo)

8、準(zhǔn)。表1-2污水出水水質(zhì)mg/L(pH除外)項目CODcrBOD5SSNorgTNTPNH3-NpH進(jìn)水水質(zhì)100303032569(4)廠址：見圖12.受納水體位于廠區(qū)南( 50年一遇短高水位為圖1預(yù)留污水處理廠廠區(qū)平面圖(5)氣象及工程地質(zhì)：常年平均氣溫13 C,廠址周圍工程地質(zhì)良好，適于建污水處理廠。(6 )設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)主要是國家有關(guān)法律法規(guī)： 中華人民共和國環(huán)境保護法； GB3838 2002地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn); GB18918 2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)； GB50014 2006室外排水設(shè)計規(guī)范; GB50335 2002污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范。第 2 章 總體設(shè)計

9、2.1 設(shè)計方案的選擇與確定2.1.1 推流式曝氣法優(yōu)點：（1 ）池起始端易進(jìn)入對數(shù)生長期，末端微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸，池的率效高（2）曝氣時間長，吸附量大，去除率高 9095%。（3）污泥顆粒大，易沉降。（ 4）污泥量少，剩余污泥量占不到回流的 10% 。缺點：（ 1 ）不適于水質(zhì)變化大的水質(zhì)。（2）長廊式供氧利用率低，能耗較高。（3）處理時間長，曝氣 4 8h 。漸減曝氣法系統(tǒng)和逐級進(jìn)水優(yōu)點：（1 ）有機場分配均勻，需氧量均勻。（2）活性污泥濃度不均勻，前端濃，后端稀，有利于提高曝氣池利用率，出流 混合液濃度降低。（3）在相同的BOD負(fù)荷條件下，逐步曝氣法的BOD容積負(fù)荷可明顯增大, 去除一定

10、量的BOD，曝氣池容積僅為普通法的一半，減少占地面積。缺點：（1 ）工藝復(fù)雜，運行管理要求高。（2）漸減曝氣或多點進(jìn)水管線，閥門增多。完全混合曝氣法優(yōu)點：（1 ）完全混合法進(jìn)水與池內(nèi)廢水完全混合，營養(yǎng)物和需氧率都均勻，微生物接 觸的濃度進(jìn)出水相同。故承受負(fù)荷高，污泥負(fù)荷率高于其它活性污泥法。（2）微生物的工作點面寬，可以在對數(shù)生長期，也可以在衰減增長期。缺點：（1）池結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理要求高；（2）池合建一體，進(jìn)出水、排泥、回流系統(tǒng)復(fù)雜，工藝難度大。法優(yōu)點:（1）大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要（2） SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。（3 ）通過對運行方式的調(diào)節(jié)，進(jìn)行除磷脫氮反

11、應(yīng)。（4）自動化程度較高。（5）得當(dāng)時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。缺點：（1）反應(yīng)器容積利用率低，水頭損失大。（2）不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力。而且不連 續(xù)出水，使得SBR工藝串聯(lián)其他連續(xù)處理工藝時較為困難。（3）峰值需氧量高，整個系統(tǒng)氧的利用率低。（4）不適合用于大型污水處理廠（采用 SBR工藝的污水處理廠規(guī)模一般在 20 OOOt以下，規(guī)模大于100 OOOt的污水處理廠幾乎沒有采用 SBR工藝的）。法優(yōu)點：（1 ）該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝。（2）在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，

12、SVI值一般均小于1OO。（3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。（4） 運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。缺點:（1 ）除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此 。（2）脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運行費用。（3 ）對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài) 和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)。比較以上方法選擇推流式曝氣法。2.2工藝流程說明工藝流程圖工藝流程圖流程說明這套工藝選擇相對比較簡單，經(jīng)濟上的花費也比較低，也便于人員的操作。（1 ）格柵間：設(shè)在處理構(gòu)建物之

13、前，用于截流水中較大尺寸的懸浮物和漂浮物,對后續(xù)的處理構(gòu)筑物起到保護作用，保證其正常運行（2）沉砂池：利用物理原理去除污水中密度較大的無機顆粒污染物，屬常用的 預(yù)處理設(shè)施。（3）初沉池：是一級污水處理廠的主體處理構(gòu)筑物，或作為二級污水處理廠的 預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。其主要處理對象是懸浮物質(zhì)，對 SS 的去除率可達(dá) 50%60% 。同時可去除部分 BOD5 ，可改善生物處理構(gòu)筑物的 運行條件并降低其 BOD5 負(fù)荷。（4）曝氣池：此為活性污泥法的核心部分，它主要作用是去除污水中呈膠體和 溶解狀態(tài)的有機污染物 （以 BOD 或 COD 表示）。通過二級處理， 污水的 BOD5 、

14、SS 去除率達(dá) 85%95% 。（ 5）二沉池： 設(shè)在曝氣池構(gòu)筑物的后面，用于泥水分離作用，是混合液澄清， 濃縮和回流活性污泥。 其運行效果將直接影響活性污泥處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回 流污泥濃度，是傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分。（6）消毒間：使污水與加氯機送入的液氯接觸消毒。（7）污泥濃縮池：去除顆粒間的空隙水，以減少污泥體積，為污泥的后續(xù)處理 提供便利條件。 通過濃縮池可以降低污泥含水率， 減小污泥的容積， 從而可以減 少處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。（8）貯泥池：貯存處理后的污泥，等待運輸。（9）脫水機房：采用帶式壓濾機將濃縮后的污泥進(jìn)行脫水。第 3 章 處理構(gòu)筑物

15、設(shè)計計算由設(shè)計資料知，該市每天的平均污水量為：Q 平均 10 104m3/d查 GB500142006 室外排水設(shè)計規(guī)范可知，總變化系數(shù)K 1.3，從而可計算得：Q設(shè)計 Q平均 Kz 10 104 1.3 130000m3/d3.1 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成， 安裝在污水渠道、 泵房集水井的 進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、 毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之 正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。3.1.1 格柵的設(shè)計城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管流入污水處理廠廠3區(qū)，主干管進(jìn)水水量為Q設(shè)計

16、130000m /d。 本設(shè)計中采用銳邊矩形斷面的中格柵， 采用機械清渣方式， 中格柵設(shè)在污水3泵站前，設(shè)置兩組即 N=3 組，每組的設(shè)計流量為 0.5m / s 。3.1.2 設(shè)計參數(shù)（1 ）本設(shè)計選用中格柵（ 10-40mm ），取柵條間隙為 20mm 。（ 2）格柵動力裝置 （不少于兩臺 ），設(shè)計采用兩個臺，一臺使用，一臺備用。格 柵的動力裝置設(shè)在室內(nèi)。（ 3 ）過柵流速一般采用 0.6-1.0m/s ，本設(shè)計采用 V=0.8m/s 。（4）機器清渣格柵安裝傾角一般采用 60-90 o，本設(shè)計采用a =60 o 。5）格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m ，工作臺上應(yīng)

17、有安全和沖洗設(shè)施(6) 機械清渣時，工作臺正面過道寬度不應(yīng)小于1.5m，本設(shè)計取2m ;格柵 間工作臺兩側(cè)過道寬度部宜采用 0.7-1.0m ，本設(shè)計取1m。(7) 格柵的形狀為銳邊矩形，規(guī)格為10mm x 50mm ,即柵條寬度S=10mm(8 )設(shè)置格柵裝置的構(gòu)建物，必須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施；格柵間內(nèi)安裝吊 運設(shè)備，以進(jìn)行格柵及其設(shè)備的檢修，柵渣的日常清除。(9)格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報警裝置。單組中格柵設(shè)計計算(1) 進(jìn)水明渠道寬度計算在設(shè)計中，采用中隔柵，隔柵與明渠連接，提升泵站的來水經(jīng)過穩(wěn)壓井后 進(jìn)入隔柵渠道，水流速度v1=0.8m/s根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得

18、:設(shè)計中取污水過柵流速Q(mào) B1 hvv=0.8 m sB1 Bv2B12B12 0.50.81.12m則柵前水深:h B10.56m2(2) 格柵的間隙數(shù)n Q* sin式中 n格柵柵條間隙數(shù)，個;格柵傾角，o ；N設(shè)計的格柵組數(shù)，組;b 格柵柵條間隙，m設(shè)計中取 60 , b 0.02m，得：0.5 、sin 60人n52個0.02 0.56 0.8(3)格柵柵槽寬度B S n1 bn式中B格柵柵槽寬度，m ；S每根格柵條寬度，m O設(shè)計中取S 0.01m,得：B 0.0152 10.02 52 1.55m(4 )進(jìn)水渠道漸寬部分的長度計算B 32 tan 1式中 L1進(jìn)水渠道漸寬部分長度，

19、m ;漸寬處角度，o設(shè)計中取130L.11.55 1.122ta n200.59m(5 )進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計算(6)通過格柵的水頭損失s 42h2 k (b) 2gSin式中 h1水頭損失，m ;格柵條的阻力系數(shù)，查表知2.42 ;格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取 k 3o可得:h2422.42 (凹)3 -08sin600.08m0.022 9.8(7)柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)i0.3m則柵后槽總高度:h h1 h2 0.56 0.3 0.08 0.94m(8)柵槽總長度L1L20.51.00.59 0.300.5Htand c 0.56 0.31.0 -tan 602.

20、89m(9)每日柵渣量86400QmaxjKz 1000式中每日柵渣量,W13每日每1000 m污水的柵渣量,m3 10咕3污水。設(shè)計中取 W,0.05m3.：103m3污水,得:W 10 104 °.°5 5m-d10000.2m3 d應(yīng)采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。h2hiHhhiB1500±11000tg(格柵設(shè)計草圖3.2提升泵站污水總泵站接納來自整個城市排水管網(wǎng)來的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構(gòu)筑物的設(shè)置。因采用城市污水與雨水分 流制，故本設(shè)計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵

21、站進(jìn)行設(shè)計。泵站設(shè)計的原則（1） 泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。（2） 池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。（3） 水泵吸水管設(shè)計流速宜為 0.71.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s泵房形式及工藝布置本設(shè)計設(shè)計流量選用最高日最高時流量Q 130000 m3 d 1.5m3/s。(1 )泵房形式為運行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉(zhuǎn)的污水泵站， 它 的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于 2m3/s，且鑒于其設(shè)計和 施工均有一定經(jīng)驗可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動，

22、故采用集水池 與機器間合建，前后設(shè)置，大開槽施工。(2 )工藝布置本設(shè)計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進(jìn)水 井，來水管直接經(jīng)進(jìn)水閘門、格柵流入集水池，經(jīng)機器間的泵提升污水進(jìn)入出水 井，然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。設(shè)計參數(shù)3 /設(shè)計流量為Q 1-5m s，集水池最高水位為9.65m，出水管提升至沉沙池， 其水面標(biāo)咼為3.15m o泵房設(shè)計計算(1) 集水池的設(shè)計計算設(shè)計中選用5臺污水泵(4用1備)，則每臺污水泵的設(shè)計流量為:Qmax1.53Q1叱0.375m3/s44按一臺泵最大流量時5min的出水量設(shè)計，則集水池的容積為:取集水池的有效水深為h2.0m，則集水池

23、的面積為:A Q1t 0.375 5 60112.5m3 竺 56.25m2h 2集水池保護水深0.71m，實際水深為2.0+0.71=2.71m(2 )水泵總揚程估算集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為：9.65 (3.15 2)8.5m泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m，則水泵總揚程為:H 1.5 8.5 1.0 11.0m(3) 選泵3本設(shè)計單泵流量為Q10.375m /s 375L/ s，揚程11.0m。查給水排水設(shè)計手冊第11冊常用設(shè)備，選用300TLW-540IB 型的立式污水泵。該泵的規(guī) 格性能見表3-1。表3-1300TLW-540IB型的立

24、式污水泵的規(guī)格性能流量Q揚程Hm轉(zhuǎn)度nrjmin電動 機功 率NkW效率%污物通過能力氣蝕余量NPSH rm重量kg3 / mhL/s固體mm纖維mm141392.16.150315970110772508.0486003.3沉砂池沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣 等無機顆粒沉降，以去除相對密度較大的無機顆粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、 曝氣沉砂池、豎流式沉砂池、渦流式沉砂池和多爾沉砂池。這幾種沉砂池各有其 優(yōu)點，但是在實際工程中一般多采用曝氣沉砂池。本設(shè)計中采用曝氣沉砂池，其優(yōu)點是：通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水旋轉(zhuǎn)流速，使之作旋流運動，產(chǎn)生離心力， 去除泥砂，排

25、除的泥砂較為清潔，有機物含量只有5%左右，處理起來比較方便； 且它受流量變化影響小，除砂率穩(wěn)定。同時，對污水也起到預(yù)曝氣作用。曝氣沉砂池本設(shè)計中選擇三組曝氣沉砂池，N=3組。每組沉砂池的設(shè)計流量為0.5m3s。設(shè)計參數(shù)(1) 水平流速宜為0.1m /s。(3) 有效水深宜為2.03.0m，寬深比宜為11.5(4) 處理每立方米污水的曝氣量宜為 0.10.2m3空氣。(5) 進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜 設(shè)置擋板。(6) 污水的沉砂量，可按每立方米污水 0.03L計算，合流制污水的沉砂量應(yīng)根 據(jù)實際情況確定，其含水率約為 60%。(7) 砂斗容積不應(yīng)大于2d的沉砂

26、量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面的 傾角不應(yīng)小于55 °。(8) 池底坡度一般取為0.10.5。(9) 沉砂池除砂宜采用機械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運。采用人工排砂 時，排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。排砂管應(yīng)考慮防堵塞措施。單個曝氣沉砂池的設(shè)計計算(1 )沉砂池有效容積60 Qmax式中 V沉砂池有效容積，m 式中 A水流斷面面積，m ;t停留時間，min。本設(shè)計中取t 3min3V 60 0.50 3 90m(2) 水流斷面面積A QA V1設(shè)計中取V|0.1 m. s，得:Vi05 5.0m20.1(3 )池總寬度H1式中B沉砂池寬度，m ；H1沉砂池有效水深,設(shè)計中取H

27、12mH1502.5m2校核:1.02.5H11.251.5，符合要求。(4)池長V 9018mA 5.0校核:(5)式中187.22.55應(yīng)設(shè)置橫向擋板。每小時所需的空氣量q 60DQmax3每小時所需的空氣量，m /min ；1 m3的污水所需要的空氣量，m'm3污水設(shè)計中D 0.2m3. m3污水，得:q 60 0.2 0.5 6m3 /min(6 )沉砂室所需容積Q X T 8640010式中X 城市污水沉砂量 山10咕污水，設(shè)計中取X 30m106m3污水。T清除沉砂的間隔時間，設(shè)計中取T 2d410 1030 26m3106 2m33從而可計算得每個沉砂斗的容積為：V。(7

28、) 沉砂斗幾何尺寸計算設(shè)計中取沉砂斗底寬為b1 0.5m，沉砂斗壁與水平面的傾角為60 (方斗)，沉砂斗高度h2 1.3m，則沉砂斗的上口寬度為：2h22 1.3 門廠 c cb22bi0.5 2.0mtan 60tan60沉砂斗的有效容積：Sb32.275m20.522.0 0.52m2符合要求。(8 )池子總高設(shè)池底度為0.4(i=0.1-0.5)，坡向沉砂斗，池子超高h(yuǎn)1°3m則池底斜坡部分的高度：h30.4 (B b2)0.4 (2.52.0)0.20m池子總高:H Hi hi h2 h32 0.3 1.3 0.203.8m(9)核算最小流速最小流速時工作的沉沙池僅有兩格池子

29、工作即 n=2，則:0.10m / sVmin1000002 2 2.5 24 36000.12m/ s 0.10m/ sQminnhbvmin3.4初沉池初沉池是一級污水處理系統(tǒng)的主要處理構(gòu)建物，或作為生物處理法中預(yù)處理 的構(gòu)建物，對于一 般城鎮(zhèn)污水，初沉池去除對象是懸浮固體，可以 去除 40%-55%，同時可去除20%-30% 的BOD5，可降低后續(xù)生物處理構(gòu)建物的 有機負(fù)荷。3.4.1池形選擇沉淀池一般分為平流式、豎流式和輻流式，查給水排水設(shè)計手冊第五冊:各種池型的優(yōu)缺點和適用條件見下表：池型優(yōu)點缺點適用條件平流式1. 沉淀效果好2. 對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力強3. 施工簡單，造價

30、較低1. 池子配水不易均勻2. 采用多斗排泥時，每個泥斗需單獨設(shè)排 泥管各自排泥，操作量大；采用鏈帶式 刮泥機排泥時，鏈帶的支承件和驅(qū)動件 都浸于水中，易銹蝕1. 地下水位咼及 地質(zhì)教差地區(qū)2. 適用于大、中、 小型污水處理 廠豎流式1. 排泥方便，管理簡單2. 占地面積較小1. 池子深度大，施工困難2. 對沖擊負(fù)何和溫度變化適應(yīng)能力較差3造價較咼4.池徑不宜過大，否則布水不勻處理水量不大的小型污水處理廠輻流式1. 多為機械排泥，運行較好，管理較簡單2. 排泥設(shè)備已趨定型1. 池內(nèi)水速不穩(wěn)，沉淀效果較差2. 機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高1. 地下水位較咼地區(qū)2. 大中型污水處理廠由上表可

31、得：采用平流沉淀池，按最大時流量設(shè)計342設(shè)計參數(shù)33(1 )設(shè)計流量(最大流量 Qmax)130000m /d(1.5m /s)；(2) 表面負(fù)荷2-0m/(m h)；(3) 沉淀時間1.8h ；(4 )池底坡度i 0.05 ；(5 )沉淀池型圓形輻流式(6)輻流式沉淀池2座，每座設(shè)計流量為0.75m3/s。單座初沉池尺寸(1 )單池面積(2)沉淀池直徑D4 13503.14(3 )有效水深Qmaxq0.75 3600221350m41.5m，取 D 42m32h2 q0t 2.0m /(m h) 1.8h3.6m(4 )有效容積VQmaxt 0.75 3600 1.8 4860m3(5)集

32、泥斗泥斗咼上部直徑R為35m ,下部直徑R2為5m，傾角為60h5為73m，則泥斗有效容積V0也£31.73 3.5)23.5 1.5 (蘭門3( 2 )22( 2 )9m3污泥斗以上圓錐體部分容積V1為：V1-(R2 Rn)h4 為坡底落差為：h4 (D R1)2 °.。5 °96m0.96223V1212 21 1.75 1.752 483m33則共可貯存污泥體積為：V V0 V19 483492m3(6 )沉淀池池邊總高緩沖層高度h3 0.5m，超高h(yuǎn)1 0.3m，則總高為：(7 )沉淀池中心高度H Hh, hs4.4 0.96 1.737.09m(8) 出

33、水堰初沉池采用正三角形出水堰，設(shè)計堰上水頭Hw為5cm，三角堰的角度 為Btan 60 ,由三角堰堰上水頭(水深)和流過堰寬B之間的關(guān)系2Hw 2，可得出水流過堰寬度B為5.77cm 。設(shè)計堰寬為10cm，流量系數(shù)Cd取062，單堰過堰流量為:q Cd /2g tan H 15'280.62、2 9.8150.00047m3/s60 tan -250.05"每個初沉池應(yīng)該布置的出水堰總數(shù) NN Qmax0.752q0.000471595.7個取N為1596個。環(huán)形集水渠寬06m，沿集水渠臂雙側(cè)布置出水堰。B圖3.5三角堰水力計算圖(9) 排泥量污泥量按初沉池對懸浮物(SS)的

34、去除率計算，進(jìn)水SS為200mg/L，初沉池SS的去除率按5°%計。污泥含水率為95 % -97 %，設(shè)計為96%，污泥密度為3OOOkg/m，則污泥體積為:Qmax SS 100 t1000 (100 p°) 130000 50% 200 1001000 1000 (100 96)3650m單池泥量為:'V33V325m3 / d 492m3/d符合要求。2(10 )刮泥設(shè)備選擇NQG 40型雙周邊傳動刮泥機，其主要技術(shù)參數(shù)見下表。中心進(jìn)水周邊出水式輻流式初沉池表3.7 NQG-40 型雙周邊驅(qū)動刮泥機主要技術(shù)參數(shù)池徑/m池深/m周邊線速度/m min -1驅(qū)動功

35、率kW404.030.753.5曝氣池(采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，推流式曝氣池)曝氣池設(shè)計計算(1) 污水處理程度的計算原污水的B0D5為200 mg/L ，經(jīng)初次沉淀處理 BOD5按25%考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水其BOD5值S0為：So 200(125%)150 mg / L計算B0D5的去除率，對此，首先計算處理后出水非溶解性B0D5值，即BOD57.1 b Xa Ce7.1 0.08 0.4 204.5444.5mg / L式中：Ce 處理水中懸浮固體質(zhì)量濃度，設(shè)計資料要求出水的懸浮體質(zhì)量濃度為20mg/L，故取20mg/L ；b 微生物自身氧化率，取值范圍 0.050.1d-1,取0.08 ；

36、Xa 活性微生物在出水懸浮物固體中所占的比例，取0.4。處理后的出水中溶解性BOD5值(Se)為：Se 304.525.5 mg / L因此，BOD5的去除率為：型 25583%s0150(2) BOD污泥負(fù)荷率的確定擬定采用的BOD 污泥負(fù)荷率為0.3kgBOD5/(kgMLSS d),但為了穩(wěn)妥需要加以校正，校正如下:NS 0.01295Se1'1918 0.01295 0.87 15.51'憾8650.295kgBOD5 /(kgMLSS d) 0.3kgBOD5 /(kgMLSS d)計算結(jié)果證明，污泥負(fù)荷率取 0.3kgBOD5/(kgMLSS d)是合適的。(3)

37、混合液污泥濃度(X )的確定：根據(jù)已確定的Ns 0.3kgBOD5/(kgMLSS d),確定相應(yīng)的 R為50%，取SVI=100，r=1.2，則:R r 10(1 R)SVI0.51.2106(10.5)1004000 mg / L(4) 曝氣池容積(V)的確定Q(S。Se)NsX10375 m3100000(15025.5)0.34000(5 )確定曝氣池各部位尺寸取水深為4m，設(shè)三組曝氣池，每組池面積為:取池寬 B=6.0m，J則 B/H=6.0/4.0=1.5介于1-2之間，符合規(guī)定，則池長為:865144 m6.0設(shè)曝氣池為三廊道式，每廊道長為:推流式曝氣池平面圖鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算

38、(1)平均需氧量Q2 a'QSr b'VXv查給水排水設(shè)計手冊得, a' 0.5 b' 0.15代入各值得:Q240.5 10 10(150 25.5)10000.15 103754000 0.75100010894( kg/d)454(kg/h)每天去除的BOD5為:412450(kg/d)QSr 10 10(150 25.5)51000 1000去除每千克的BOD5的需氧量:10894124500.875(kgO2/ BOD5)(2 )供氣量:采用網(wǎng)狀膜型微孔空氣擴散器，安裝在距池底0.2m 處，故淹沒深度為3.8m，計算溫度定為3°0C。查給水排

39、水設(shè)計手冊得水中溶解氧飽和度:Cs(20)9.17mg/L.Cs(3o)7.63mg/Lo空氣擴散器出口處的絕對壓力為：Pb 1.013 1 05 9.8 1 03 3.81.3854 1 05(Pa)空氣離開曝氣池時，氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:Qt21(1 Ea)79 21 (1 Ea)21 (1 012)100%18.96%79 21 (1 0.12)式中：Ea 空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，取 12%則水溫為20 C時，曝氣池中溶解氧飽和度為：Csb(20)Cs(20)Pb2.0261059.17 (竺竺駕怦2.026 1054210.41mg/ L0 、20 C脫氧清水的充氧量為:RCsb(20)Cs

40、(T) C 1.024(T 20)305 10.410.80.9 1 10.41 2.01.024 10(30 20)424.87 kg / h式中:R7需CsT溫度為T時清水中的氧溶解度，mg/L ；C污水中氧的實際質(zhì)量濃度，mg/L，般取2.0mg/L ；污水水質(zhì)對氧轉(zhuǎn)移的影響系數(shù)，1，取0.8 ；污水中含鹽量對氧溶解度的影響系數(shù),1，取 0.9 ；所在地區(qū)實際氣壓壓力修正系數(shù),101.325kPa相應(yīng)最大時需氧量的充氧量為:每立方米污水的供氣量為:11802242.83(m3)100000R0(max)RmaxCsb(20)Cs(T)C3421.024(T 20)10.410.80.9

41、1 10.412.01.024 10(30 20)476.41(kg/h)曝氣池平均時供氧量為:GsR0424.87100310011802(m /h)0.3Ea0.3 12118022去除每千克BOD5的供氣量為:24836033.88(m )相應(yīng)最大時需氧量的供氣量為:s (max)R0(max)0.3EA100476.410.3 12100 13234(m3/h)本系統(tǒng)除了給推流式曝氣池供氣外， 還給曝氣沉砂池供氣，污泥回流有污泥回流泵把污泥抽回去曝氣池首端(3 )鼓風(fēng)機的選擇：本設(shè)計空氣壓力不具體計算，但一般規(guī)定，空氣管道和空氣擴散器裝置的總壓力損失要控制在14.7kPa以內(nèi)，空氣管道

42、和空氣擴散器裝置的總壓力損失取最大值14.7kPa 。14 7 p (4 0.2 h) 9.8 (4 0.2) 9.8 51.94kPa9.8根據(jù)所需氣量和壓力選擇鼓風(fēng)機，查給水排水設(shè)計手冊選擇鼓風(fēng)機型號和臺 數(shù)，選用L系列羅茨鼓風(fēng)機6臺，4臺工作，2臺備用3.6二沉池選用中心進(jìn)水周邊出水輻流式二沉池，全廠設(shè) 6座。設(shè)計參數(shù)33(1 )設(shè)計流量(最大流量 Qmax)130000m /d(1-5m /s)；32(2) 表面負(fù)荷1.25m /(m h)；(3) 沉淀時間 2.5h ；(4 )池底坡度i 0.05 ；(5 )沉淀池型圓形輻流式(6)輻流式沉淀池 6座，每座設(shè)計流量為0.25m3/s。

43、尺寸(1 )單池面積(2)沉淀池直徑720m230m(3 )有效水深32h23.1mq0t 1.25m3/(m2 h) 2.5h(4 )有效容積(5) 集泥斗集泥斗為上部直徑R,為3.5m、下部直徑R2為1.5m、傾斜角為60，集泥斗高 h5 （Rtan為1.73m，則集泥斗有效容積乂為由公式（3.33）V03hu 3.5 23.55（萬）2 （勺）(野（125）2 9m3污泥斗以上圓錐體部分容積ViVi典r2 R1h4為坡底落差h4（D0.050.66mVi066 152 15 1.7531.752176m3共可貯存污泥體積為:V V0 V19 1763185m3(6 )沉淀池池邊總高緩沖層

44、高度h3為0.5m，超高h(yuǎn),為0.3m，則總高H h, h2 h30.3 3.10.53.9m(7 )沉淀池中心高度H H h4 h53.9 0.66 1.736.3m(8)出水堰采用正三角形出水堰。設(shè)計堰上水頭 Hw為5cm，三角堰的角度 為60，由三角堰堰上水頭(水深)和過流堰寬 B之間的關(guān)系旦 tan-,可得出水流過2Hw 2堰寬度B為5.77cm。設(shè)計堰寬為10cm，流量系數(shù)Cd取0.62，則單堰過堰流量q 0.622 9.8 tan60 0.055 20.00 0 47 m3/s152每個二沉池應(yīng)該布置的出水堰總數(shù)NN 弘 空531.9個2q 0.00047，取“為 532 個環(huán)形集

45、水渠寬0.6m，沿集水渠內(nèi)壁(單側(cè))布置出水堰(9)排泥量污泥量按曝氣池對懸浮物(SS)的去除率計算，進(jìn)水SS為150mg/L，二沉池SS的去除率按90%計。污泥含水率為99.2 % -99.6 %，設(shè)計為99.400，污泥密3度為1000kg/m，則污泥體積為：VQmaxSS 100 t1000 (100 p0)130000 83% 150 100224 1000 1000 (100 99.4)225m3單池泥量為：V37.5m3/d 185m3/d6符合要求。圖3.7中心進(jìn)水周邊出水式輻流式二池3.7接觸消毒池與加氯間城市污水經(jīng)一級、二級處理以后，水質(zhì)有所改善，細(xì)菌含量大幅度減少，但 其絕

46、對值仍然可觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水排放前應(yīng)進(jìn)行消毒。接觸池的作用是保證消毒劑與水有充分的接觸時間，使消毒劑發(fā)揮作用，達(dá)到預(yù)期的殺菌效果。采用不同的消毒方法，接觸池停留時間、形式也不同。本設(shè)計采用液氯作為消毒劑，其特點是：效果可靠、投配設(shè)備簡單、投量準(zhǔn)確、價格便宜，適用于大、中規(guī)模的污水處理廠。設(shè)計參數(shù)(1)設(shè)計流量:130000 m3/d(1.5m3/s)(2 )水力停留時間：T=0.5h=30min(3) 設(shè)計投氯量為：p = 4.0mg/L(4) 平均水深：h=2.0m(5) 隔板間隔：b=3.5m33(6) 設(shè)4個消毒池，每個池的流量為32500m /d(0.376m /s)

47、設(shè)計計算(1) 接觸池容積V Q T 0.376 30 60 676.8m3V 676.82表面積A 338.4mh 2隔板數(shù)采用2個，則廊道總寬為:B (2 1) 3.510.5m2 取 11mA接觸池長度L338.4 10.5 32.2m 取33mB實際消毒池容積為V' BLh 11 33 2726m3池深取2 + 0.3 = 2.3m(0.3m 為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時間的要求(2) 加氯量計算：設(shè)計最大加氯量為pmax=4.0mg/L,每日投氯量為：3wmaxQ 4 32500 10130kg / d 5.4kg / h選用貯氯量為130kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為1瓶,

48、共貯用12瓶，每日加氯機兩臺，單臺投氯量為1.52.5kg/h 。配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量Q=1 3m 3/h,揚程不小于10mH 2O。(3) 混合裝置：在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機2臺(立式)，混合攪拌機功率為：QTG21.06 10 4 0.2604 60 5002No 22 0.276kW3 5 103 5 10實際選用JWH 310 1機械混合攪拌機，漿板深度為1.5m,漿葉直徑為 0.31m,漿葉寬度0.9m，功率4.0Kw3.8污泥重力濃縮池(1 )曝氣池每日排放的剩余污泥量X Yo(S。Se)Q0.3 (0.2 0.0255) 1000005235

49、kg/d式中 X每日排放的剩余污泥量，kg/d ;丫0污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgMLSS/kgBOD5;S0進(jìn)水 BOD5濃度，g/l ；Se出水BOD5濃度，g/l ；Q每日污水量，m3/d(2) 濃縮池面積523528.6183m2式中 X 剩余活性污泥量，kg/d ；M 固體通量，取 28.6kg/( m2d)采用兩個重力濃縮池，每個池子的面積為183292m2直徑為D4 923.1410.8m污泥量X(1 P)5235(1 99.4%) 10003872.5m /dP-污泥含水率;污泥密度，取為1000kg/m3;(3) 濃縮池工作部分高度hlhi匹空空6.3m24A24 92式中 T污泥濃縮

50、時間，h ；(4)取超高=0.3m，緩沖層高=0.3m，則總高h(yuǎn) hi h2 h36.3 0.3 0.3 6.9m(5)濃縮后污泥體積V872.5 (1 99.4%)174.5m3/d1Pi1 97%式中Pi濃縮后污泥含水率。濃縮池剖面圖3.9貯泥池及污泥泵房本設(shè)計采用圓形貯泥池，貯存來自初沉池和濃縮池的污泥(1) 進(jìn)入貯泥池的污泥量初沉池每日污泥量 V 650m3濃縮后每日污泥量V2174.5m3每日進(jìn)入貯泥池的污泥總量 V=650+174.5m 3 =824.5m 3(2) 貯泥池的尺寸設(shè)貯泥池直徑D為8m，池的有效深度h2為3m。2 2池的表面積為：A 3.14 8 m2 50.24m244(3 )貯泥池泥斗容積泥斗上口半徑ri = 2m，下口半徑L = 0.5m，傾角a取60 o，貝泥斗高 h (20.5) tan 602.6mh 222.62233V3(r,r2 r1r2)(20.5