某12萬噸城市污水處理廠的A2O工藝設(shè)計

1、本次畢業(yè)設(shè)計的題目為某城市污水處理廠工藝的設(shè)計-A2/O工藝。主要任務(wù)是完成該污水處理廠的平面布置、各個構(gòu)筑物的初步設(shè)計和一些處理構(gòu)筑物施工圖的設(shè)計。初步設(shè)計要完成設(shè)計說明書一份、污水處理廠平面布置圖一張、污水處理廠工藝流程圖一張以及主要構(gòu)筑物設(shè)計圖三張；在主要構(gòu)筑物設(shè)計圖的設(shè)計中，主要是完成生物池、二沉池和接觸消毒池的設(shè)計。該污水處理廠工程，規(guī)模為12萬噸/日。進(jìn)水水質(zhì)見下表： 污水進(jìn)水水質(zhì) 單位：mg/L項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量27013530135303本次設(shè)計所選擇的A2/O工藝，具有良好的脫氮除磷功能。該污水廠的污水處理流程為：污水從粗格柵到污水提升泵房

2、，再從泵房到細(xì)格柵，然后到旋流沉砂池，再進(jìn)入生物池（即A2/O反應(yīng)池），再從生物池進(jìn)入二沉池，污水再經(jīng)過接觸消毒池后排入自然水體；污泥處理流程為：旋流沉砂池產(chǎn)生的垃圾直接外運(yùn)處置，二沉池產(chǎn)生的剩余污泥則運(yùn)入貯泥池，二沉池的回流污泥則通道管道、污泥回流泵房再次進(jìn)入A2/O反應(yīng)池，經(jīng)過貯泥、加藥處理后的污泥，進(jìn)入污泥濃縮脫水車間，最后外運(yùn)處理。污水處理廠處理后的出水水質(zhì)要達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 189182002）中的一級b標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的具體數(shù)據(jù)如下表所示： 項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量60201520151 關(guān) 鍵 詞：A2/O工藝,脫氮除磷,污水處理,

3、污泥處理 mainly is the ProjectCODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0Content27013530135303The s T sewage are produced is first order and ProjectCODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0Content60201520151 S第1章 前 言1§1.1 城市污水來源、水量及水質(zhì)特點(diǎn)分析1§1.1.1 城市污水來源1§1.1.2 城市污水水量2§1.1.3 城市污水水質(zhì)特點(diǎn)2§1.1.4 城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)及水量3§1.2 設(shè)計

4、依據(jù)3 §1.2.1 法律法規(guī)依據(jù)3 §1.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù)3§1.3 設(shè)計范圍3§1.4 設(shè)計原則4§1.5 執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)5第2章 污水處理方案及選擇論證6§2.1 污水主要處理方法6 §2.1.1 SBR法6 §2.1.2 厭氧池+氧化溝法7 §2.1.3 A2/O法7 §2.1.4 一體化反應(yīng)池8 §2.2 污水處理方案的選擇9第3章 污水處理工藝流程設(shè)計及原理說明10§3.1 污水處理工藝流程設(shè)計10§3.2 工藝原理及工程說明10§

5、3.2.1 格柵10§3.2.2 旋流沉砂池11§3.2.3 生物池11§3.2.4 二沉池11§3.2.5 接觸消毒池11§3.2.6 污泥處理12第4章 主要構(gòu)筑物的工藝設(shè)計與計算13§4.1 設(shè)計流量的計算13§4.2 格柵13§4.2.1 粗格柵設(shè)計計算14§4.2.2 細(xì)格柵設(shè)計計算16§4.3 污水泵房17 §4.3.1 水泵的選擇17 §4.3.2 集水間計算18§4.4 旋流沉砂池18 §4.4.1 設(shè)備選型18 §4.4.2 排

6、沙方法19§4.5 A2/O反應(yīng)池19 §4.5.1 判斷是否可采用A2/O法19 §4.5.2 有關(guān)設(shè)計參數(shù)20 §4.5.3 設(shè)計計算：21§4.6 二沉池29 §4.6.1 設(shè)計參數(shù)30 §4.6.2 設(shè)計計算31§4.7 接觸消毒池37 §4.7.1 消毒劑的選擇37 §4.7.2 消毒劑的投加37 §4.7.3 消毒池設(shè)計計算38§4.8 污泥處理設(shè)計計算39 §4.8.1 污泥的來源與特性40 §4.8.1 污泥處理的目的與原則41 §

7、;4.8.2 污泥泵房設(shè)計41 §4.8.3 貯泥池42 §4.8.4 加藥間44 §4.8.5 污泥濃縮脫水車間45第5章 污水處理廠平面布置48§5.1 平面布置的基本原則48§5.2 平面布置49§5.2.1 工藝流程布置49§5.2.2 構(gòu)筑物平面布置49§5.2.3 污水廠管線布置49§5.2.4 廠區(qū)道路布置50§5.2.5 廠區(qū)綠化布置50§5.3 污水處理廠高程布置50 §5.3.1 高程布置原則51 §5.3.2 構(gòu)筑物高程計算51 §5

8、.3.3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析54第6章 結(jié)論56參考文獻(xiàn)57致 謝59§1.1 城市污水來源、水量及水質(zhì)特點(diǎn)分析§1.1.1 城市污水來源66初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表徑流。初期雨水的水質(zhì)水量隨區(qū)域環(huán)境、季節(jié)和時間變化，成分比較復(fù)雜。影響初期雨水被污染的主要因素有大氣質(zhì)量、氣候條件、地面及建筑物環(huán)境質(zhì)量等6。四、城鎮(zhèn)污水城鎮(zhèn)污水包括生活污水、工業(yè)廢水等，在合流制排水系統(tǒng)中包括雨水，在半分流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。城鎮(zhèn)污水成分性質(zhì)比較復(fù)雜，不僅各城鎮(zhèn)間不同，同一城市中的不同區(qū)域也有差異，需要進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查研究，才能確定其水質(zhì)成分及特點(diǎn)。 § 城市污水水量&

9、#167; 城市污水水質(zhì)特點(diǎn)城市污水的水質(zhì)在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工業(yè)的規(guī)模和性質(zhì)不同，城市污水的水質(zhì)也受工業(yè)廢水和水量的影響而明顯變化。典型的生活污水水質(zhì)變化大體有一定范圍，可參見表1-1。 表1-1 典型的生活污水水質(zhì)示例3 指標(biāo)濃度（mg/L）指標(biāo)濃度 (mg/L)高中低高中低固體（TS）1200720350可生物降解部分750300200溶解性總固體850500250溶解性375150100非揮發(fā)性525300145懸浮性375150100揮發(fā)性325200105總氮854020懸浮物（SS）350220100有機(jī)氮35158非揮發(fā)性755520游離氮502

10、512揮發(fā)性27516580亞硝酸鹽000可沉降物（mg/L）20105硝酸鹽000生化需氧量20010050總磷1584溶解性29016080有機(jī)磷531懸浮性1000400250無機(jī)磷1053總有機(jī)碳400150100氯化物20010060化學(xué)需氧量600250150堿度20010050§ 城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)及水量該工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)如表1-2所示。 單位： 項(xiàng)目CODcrBOD5PHNH4+-NSSTNoTPo含量2701356-930135303 該設(shè)計的污水處理量為120000m3/d。§1.2 設(shè)計依據(jù)§ 法律法規(guī)依據(jù)一、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法二、

11、中華人民共和國水污染防治法三、中華人民共和國污染防治法實(shí)施細(xì)則6§ 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù) 一、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 189182002）二、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）三、地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 14848-93）四、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002) 五、室外排水設(shè)計規(guī)范（GB 50014-2006）6§1.3 設(shè)計范圍本次設(shè)計的設(shè)計范圍為污水流入設(shè)計的污水處理廠廠區(qū)，再流經(jīng)各個污水處理構(gòu)筑物、管渠直至完成處理流程到出水達(dá)標(biāo)排放至自然水體，同時還有污泥的貯存、加藥、濃縮脫水以及形成泥餅外運(yùn)等。設(shè)計的內(nèi)容包括污水處理工藝流程的選擇

12、與設(shè)計、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計、污水管線的設(shè)計、污泥管線的設(shè)計等。§1.4 設(shè)計原則6一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠認(rèn)真研究各項(xiàng)基礎(chǔ)資料、基本數(shù)據(jù)，全面分析各項(xiàng)影響因素，充分掌握水質(zhì)水量的特點(diǎn)和地域特性，合理選擇好設(shè)計參數(shù)，為工程設(shè)計提供可靠的依據(jù)。2、 廠址選擇合理根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程專業(yè)規(guī)劃，結(jié)合建設(shè)地形地區(qū)、氣相條件，經(jīng)全面地分析比較，選擇建設(shè)條件好、環(huán)境影響小的廠址。3、 工藝先進(jìn)實(shí)用選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、投資和處理成本合理的污水污泥處理工藝，積極慎重地采用經(jīng)過實(shí)踐證明行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，使污水處理工藝先進(jìn)，運(yùn)行可靠，處理后水質(zhì)穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放。

13、4、 總體布置考慮周全根據(jù)處理工藝流程和各建筑物、構(gòu)筑物的功能要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)和氣候條件，全面考慮施工、運(yùn)行和維護(hù)的要求，協(xié)調(diào)好平面布置、高程布置及管線布置之間的相互關(guān)系，力求整體布局合理完美。5、 避免二次污染污水處理廠作為環(huán)境保護(hù)工程，應(yīng)盡量避免或減少對環(huán)境的負(fù)面影響，如氣味、噪音、固體廢物污染等；妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂、污泥和臭氣等，避免對環(huán)境的二次污染。6、 運(yùn)行管理方便以人為本，充分考慮便于污水處理廠運(yùn)行管理的措施。污水處理工程中的自動控制，力求安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，以利提高管理水平，降低勞動強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用。7、 近期遠(yuǎn)期結(jié)合污水處理廠設(shè)計應(yīng)近遠(yuǎn)期全面規(guī)劃，污水

14、廠的廠區(qū)面積，應(yīng)按項(xiàng)目總規(guī)?？刂疲⒆龀龇制诮ㄔO(shè)的安排，合理確定近期規(guī)模。8、 滿足安全要求污水處理廠設(shè)計須充分考慮安全運(yùn)行要求，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。廠區(qū)消防的設(shè)計和消化池、貯氣罐及其他危險單元設(shè)計，應(yīng)符合相應(yīng)安全設(shè)計。§1.5 執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）的水污染物排放濃度限值如下表1-3。 項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+-NSSTNeTPe含量60201520151§2.1 污水主要處理方法 城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5，又要適當(dāng)去除N、P，故可采用SBR法、氧化溝法或A2/O法，以及一體化反應(yīng)

15、池及三溝式氧化溝的改良設(shè)計。§ SBR法6工藝流程：污水一級處理曝氣池處理水工作原理：1、 流入工序：廢水注入，注滿后進(jìn)行反應(yīng)，方式有單純注水、曝氣、緩速攪拌三種；2、 曝氣反應(yīng)工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，脫氮除磷應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。3、 沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池；4、 排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為泥種。5、 待機(jī)工序：等處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等候一個周期。優(yōu)點(diǎn)：一、可同時脫氮除磷； 二、靜置沉淀可獲得低SS出水； 三、耐受水利沖擊負(fù)荷； 四

16、、操作靈活性好。缺點(diǎn)：一、同時脫氮除磷時操作復(fù)雜； 二、潷水設(shè)施的可靠性對出水水質(zhì)影響大； 三、設(shè)計過程復(fù)雜； 四、維護(hù)要求高，運(yùn)行對自動控制的依賴性強(qiáng)； 五、池體容積較大。§ 厭氧池+氧化溝法2污水粗格柵提升泵房細(xì)格柵旋流沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工作原理：氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)做環(huán)形流動，利用獨(dú)特的水力流動特點(diǎn)，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧段，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活時代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如脫氮除磷。工作特點(diǎn)：1、 在液態(tài)上，介于完全混

17、合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。2、 對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。3、 污泥齡較長，一般長達(dá)15-30天，到以存活時間較長的微生物，如果運(yùn)行得當(dāng)，可以進(jìn)行脫氮除磷反應(yīng)。4、 污泥產(chǎn)量低，且多已達(dá)到穩(wěn)定。5、 自動化程度較高，便于管理。6、 占地面積較大，運(yùn)行費(fèi)用低。7、 脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從理論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。8、 氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富。§2.1.3 A2/O法6A2/O處理工藝是AnaerobicAn

18、oxicOxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，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，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。優(yōu)點(diǎn)：1、 能夠同時脫氮除磷；2、 反硝化過程為硝化提供堿度；3、 反硝化過程同時去除有機(jī)物；4、 污泥沉降性能好。缺點(diǎn)：1、 回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷效果有影響；2、 脫氮受內(nèi)回流比影響；3、 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機(jī)物。§ 一體化反應(yīng)池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）3一體化氧化溝的主要特點(diǎn)為：1、 工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池，污泥能自動回流，投資少、能耗低、占地少以及管理方便；

19、2、 處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90%95%或更高。COD的去除率也在85%以上，并且硝化和脫氮作用明顯；3、 產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥的性質(zhì)穩(wěn)定，容易脫水，不會帶來二次污染；4、 造價低、建設(shè)快、設(shè)備事故率低以及運(yùn)行管理費(fèi)用較少；5、 固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統(tǒng)在較大的流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行；6、 污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。 各種方法的技術(shù)對比見表2-1。類 型氧化溝SBR工藝A2/O工藝污泥負(fù)荷（kgBOD/kgMLSSd）0.030.100.20.30.18污泥齡(天)203016.510污泥回流比(%)502003050100水質(zhì)要求總

20、氮(mg/L)/304030占地面積小較小小穩(wěn)定性一般一般好§2.2 污水處理方案的選擇本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：1、 污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD =0.5 0.3，可生化性比較好，重金屬及其他的難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；2、 污水中主要污染物指標(biāo)BOD、COD、SS值為典型城市污水值。此外考慮到NH4+-N出水濃度排放要求比較高，因此需要采用能夠同時脫氮除磷且效果較好的工藝； 三、本課題污水處理量大，在達(dá)到污水處理要求的前提下，應(yīng)著重考慮工程占地面積和污水處理費(fèi)用的節(jié)省。針對以上特點(diǎn)，以及出水要求，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。根據(jù)國內(nèi)外已運(yùn)行的中、小型污水處理廠的調(diào)

21、查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“A2/O活性污泥法”。§3.1 污水處理工藝流程設(shè)計根據(jù)前一章的工藝論證，采用A2/O法工藝，具體的污水處理工藝流程如圖3-1所示。進(jìn)水污水提升泵房粗格柵細(xì)格柵旋流沉砂池砂砂水分離消毒劑接觸池二沉池缺氧池好氧池厭氧池排放回流污泥污泥泵房污泥濃縮脫水車間加藥間貯泥池泥餅外運(yùn)圖3-1 污水處理工藝流程§3.2 工藝原理及工程說明§ 格柵格柵是由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬刪網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物6。因此為了避免其中的較粗大雜質(zhì)阻

22、塞后續(xù)處理程序中的管道或泵從而影響整個水處理工藝，首先設(shè)置格柵除去較粗大的懸浮物和顆粒。一般情況下，分粗細(xì)兩道格柵。 § 旋流沉砂池6旋流沉砂池是利用機(jī)械力控制水流流態(tài)與流速、加速沙粒的沉淀并使有機(jī)物隨水流帶走的沉砂裝置。污水由流入口切線方向流入沉砂區(qū)，旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片使沙粒呈螺旋形流動，促使有機(jī)物和沙粒的分離，由于所受離心力的不同，相對密度較大的沙粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗，有機(jī)物隨出水旋流帶出池外。通過調(diào)整轉(zhuǎn)速，可達(dá)到最佳沉砂效果。砂斗內(nèi)沉砂可采用空氣提升、排沙泵排砂等方式排除，再經(jīng)過砂水分離達(dá)到清潔排砂標(biāo)準(zhǔn)。§ 生物池 生物池是A2/O工藝的核心部分，由三個池組

23、成，根據(jù)污水的流動方向，可將生物池細(xì)分為厭氧池、缺氧池和好氧池6。1、 厭氧反應(yīng)器：原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入，本反應(yīng)器主要功能是釋放磷，同時部分有機(jī)物進(jìn)行氨化； 2、 缺氧反應(yīng)器：首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原污水流量）； 3、 好氧反應(yīng)器：曝氣池，這一反應(yīng)單元是多功能的，去除BOD、硝化和吸收磷等均在此處進(jìn)行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。§ 二沉池6§ 接觸消毒池經(jīng)過處理后，污水出水水質(zhì)已經(jīng)達(dá)標(biāo)，但是處理水中含有細(xì)菌、病毒和病卵蟲等致病微生物，因此采用液氯、臭氧或紫外線消毒將其殺

24、滅，防止其對人類及牲畜的健康產(chǎn)生危害和對環(huán)境造成污染，使排水達(dá)到國家規(guī)定的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)6。§ 污泥處理污泥處理的目的是使污泥達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化及綜合利用。初沉池、生物池及二沉池底部的污泥，通過污泥泵房被送入污泥濃縮脫水車間，進(jìn)行濃縮脫水處理。將含水率降至97%后將污泥外運(yùn)至污泥填埋場進(jìn)行處理。§4.1 設(shè)計流量的計算 平均流量：=120000m3/d=1.389m/s=1389L/s總變化系數(shù)：=1.3（此數(shù)值來源于經(jīng)驗(yàn)公式）當(dāng) < 5L/s時，=2.3；當(dāng)5 L/s< < 1000L/s時，=；當(dāng)>1000L/s時，=1.31。 設(shè)計流量：=

25、1.3×120000=156000 m3/d=1.806 m3/s§4.2 格柵 格柵的草圖大致如圖4-1所示。 圖中：B1進(jìn)水渠道寬度；B柵槽寬度；L1進(jìn)水渠道漸寬部分長度；L2柵槽與出水部分連接處的漸窄部分長度。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、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)6。以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。在污水處理系統(tǒng)前，均須設(shè)置格柵。按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵(50100mm)、中格柵(1640mm)、細(xì)

26、格柵(310mm)三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機(jī)械清除格柵兩種1。本設(shè)計中采用矩形斷面并設(shè)置兩道格柵（粗格柵一道和細(xì)格柵一道），采用機(jī)械清渣。其中，粗格柵設(shè)在污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后。粗細(xì)兩道格柵都設(shè)置六組即N=6組，每組的設(shè)計流量為0.301m3/s。§ 粗格柵設(shè)計計算 一、柵條數(shù)計算：設(shè)柵前水深h=0.4，過柵流速為0.9m/s，。每日柵渣量取0.07m3刪渣/（103m3污水），柵條間隙寬度b=0.04m，格柵傾角=60°，格柵數(shù)6個，則柵條間隙數(shù)n為： 個 二、柵槽寬度：柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.3m。 取柵條寬度S=0.01m。

27、則柵槽寬度為：三、進(jìn)水渠道寬度：4、 進(jìn)水渠道漸寬部分長度：m 五、柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：m六、水流通過格柵的水頭損失為h2：本設(shè)計格柵采用銳邊矩形斷面6 式中：h2過柵水頭損失，m； k格柵受污染物堵塞后水頭損失增大倍數(shù)，因柵條為矩形斷面， 取k=3； 阻力系數(shù)，在采用銳邊矩形斷面時，有： 且=2.42，故有： 七、柵后槽總高度：取柵前渠道超高h(yuǎn)3=0.3m，則： 八、柵槽總長度：取柵前矩形部分長度為0.5m；柵后矩形部分長度為1.0m，則有： 9、 格柵每日產(chǎn)生的柵渣量： 式中：W1柵渣量（0.100.01m3/103m3污水），取0.07；則：十、粗格柵選型 選用FH110

28、0旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，設(shè)備寬度為1100mm，過柵流速為0.9mm，齒耙轉(zhuǎn)速為2.14r/min，電動機(jī)功率為0.9kw。十一、進(jìn)水與出水渠道管道送入進(jìn)水渠道，然后，經(jīng)由提升泵房將污水提升至細(xì)格柵。§ 細(xì)格柵設(shè)計計算 設(shè)六組細(xì)格柵，設(shè)計中取格柵柵條間隙=0.01m，格柵柵前水深=0.8m，污水過柵流速v=0.9m/s，每根格柵條寬度=0.01m，進(jìn)水渠道寬度=0.93m，柵前渠道超高，每日每1000污水的柵渣量=0.04。1、 格柵的間隙數(shù):個 格柵柵槽寬度：柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.3m2、 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度： 3、 進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計算： 四、通過格柵的

29、水頭損失： 五、柵后槽總高度：設(shè)柵前超高h(yuǎn)3=0.3m，6、 柵槽總長度：七、每日柵渣量：八、細(xì)格柵選型采用GSC1000回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，設(shè)備總寬1130mm，有效柵寬1000，刪網(wǎng)速度2.2m/min,電動機(jī)功率1.1kw。§4.3 污水泵房3泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置緊湊、占地少、結(jié)構(gòu)較省的特點(diǎn)，便于開槽施工，適用于自灌式泵站。集水池和機(jī)器由隔水墻分開，而且只有吸水管和葉輪淹沒在水中，這樣可保持機(jī)器間干燥，有利于水泵的保養(yǎng)和檢修，也可以避免污水對軸承、管道、儀表的腐蝕。在自動化程度較高的泵站，較重要的地區(qū)的雨水泵站、以及開啟頻繁的污水泵站中，盡量采用自灌式泵站。它

30、的優(yōu)點(diǎn)是啟動及時可靠，不需要引水的輔助設(shè)備，操作簡便，缺點(diǎn)是泵房較深，增加工程造價。而且由于噪音較大，妨害工作人員判斷水泵是否正常工作。采用自灌式泵站時水泵葉輪（或軸承）低于集水池的最低水位，在最高、中間和最低水位三種情況下都能直接啟動，啟動可靠。操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造價。水泵的選擇原則：1、 污水泵站一般按最大日最大時流量設(shè)計，通過調(diào)整水泵工作臺數(shù)兼顧其他流量時段的情況。2、 水泵揚(yáng)程由污水提升高度和吸水管、壓頭管水頭損失確定。3、 為了適應(yīng)不同流量時的情況，考慮采用四臺水泵，其中一臺備用。4、 根據(jù)水質(zhì)、水量和提升高度確定水泵的型號，同一泵站應(yīng)選用類型相同、口徑相同的

31、水泵，以便利于管理和維修。§ 水泵的選擇根據(jù)污水高程計算的結(jié)果，泵站到細(xì)格柵之間的高程差為8m，設(shè)泵站內(nèi)的總損失為2m，吸壓水路管路的總損失為2m，則可確定水泵的揚(yáng)程H為：H=Hst+h=8+2+2=12m水泵提升的流量按最大時流量考慮，Q=6500m3/h,按此流量和揚(yáng)程來選擇水泵。選擇600QW3500-12型潛水排污泵，共三臺，2用1備，單泵性能參數(shù)為：流量為3500m3/h，揚(yáng)程為12m，轉(zhuǎn)速為740r/min，功率185kw。泵房形式及其布置：采用半地下式矩形結(jié)構(gòu)，占地少，結(jié)構(gòu)較省的特點(diǎn)。水泵為單排并列式布置。§ 集水間計算集水間和機(jī)器間由隔水墻分開，只有吸水管和

32、葉輪淹沒在水中，機(jī)器間經(jīng)常保持干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免污水對軸承、關(guān)鍵、儀表的腐蝕。集水間的容積相當(dāng)于一臺泵5min的流量：W=58.3×5=291.7m3§4.4 旋流沉砂池旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥沙和有機(jī)物分開，加速沙粒的沉淀，以達(dá)到除砂的目的。該池型具有基建、運(yùn)行費(fèi)用低和除砂效果好等優(yōu)點(diǎn)1。此外，旋流沉砂池適應(yīng)流量變化能力強(qiáng)、水頭損失小、細(xì)沙粒去除率高以及動能效率高。它的缺點(diǎn)是： 一、國外公司的專有產(chǎn)品和設(shè)計技術(shù)，因此設(shè)備費(fèi)用較高； 二、攪拌槳上會纏上纖維狀物體；3、 砂斗內(nèi)砂子因被壓實(shí)而抽排困難，往往需高壓水泵或空氣去攪動，空氣提升泵往往不能有

33、效抽排砂粒；4、 池子本身雖占地小，但由于要求切線方向進(jìn)水和進(jìn)水渠直線較長，在池子數(shù)多于兩個時，配水困難，占地也大。 § 設(shè)備選型本處理廠的最大設(shè)計流量為156000m3/d旋流沉砂池選擇：本污水處理廠設(shè)四座旋流沉砂池（兩用兩備），根據(jù)設(shè)計水量，單座沉砂池的涉及水量為m3/d，根據(jù)城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算，選擇單座旋流式沉砂池各部分尺寸如下：設(shè)計水量為7.8×104m3/d；沉砂池深度為1.98m；沉砂池直徑為5.49m；砂斗直徑為2.13m；驅(qū)動機(jī)構(gòu)為1.5W；槳板轉(zhuǎn)速為13r/min1。§ 排沙方法旋流沉砂池排沙有三種方式：第一種是用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水

34、管排除；第二種是用空氣提升器，即在槳板傳動軸中插入一個空氣提升器；第三種是在傳動軸中插入砂泵，泵及電機(jī)設(shè)在沉砂池頂部。本工程采用空氣提升器排沙，該提升裝置由設(shè)備廠家與槳葉分離機(jī)成套供應(yīng)1。§4.5 A2/O反應(yīng)池§ 判斷是否可采用A2/O法A2/O脫氮除磷工藝主要設(shè)計參數(shù)家下表4-2。表4-2 A2/O脫氮除磷主要設(shè)計參數(shù)1 項(xiàng) 目數(shù) 值BOD2污泥負(fù)荷kgBOD5/（kgMLSS·d）0.130.2TN負(fù)荷kgTN/（kgMLSS·d）<0.05(好氧段)TP負(fù)荷kgTP/（kgMLSS·d）<0.06(厭氧段)污泥濃度MLSS(

35、mg/L)30004000污泥齡c(d)1520水力停留時間t(h)811各段停留時間比例A:A:O（1:1:3）（1:1:4）污泥回流比R(%)50100混合液回流比R內(nèi)(%)100300溶解氧濃度DO（mg/L）厭氧池<0.2缺氧池0.5好氧池=2COD:TN>8（厭氧池）TP/BOD5<0.06（厭氧池） 因此：本設(shè)計的COD/TN=270/30=98（符合要求） TP/BOD5=3/135=0.0220.06（符合要求）所以可采用A2/O工藝。§ 有關(guān)設(shè)計參數(shù) 一、設(shè)計最大流量： Qmax=156000m3/d 二、設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)見表4-2： 項(xiàng)目CODcrB

36、OD5NH4+-NSSTNoTPo含量27013530135303 三、設(shè)計出水水質(zhì)見表4-3： 項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+-NSSTNoTPo含量60201520151 四、BOD5污泥負(fù)荷： 五、回流污泥濃度：XR=6000mg/L 六、污泥回流比：R=100% 七、混合液懸浮固體濃度： 八、混合液回流比：R內(nèi) TN 去除率: 混合液回流比: § 設(shè)計計算：一、反應(yīng)池容積V： 二、反應(yīng)池總水力停留時間t： 三、各段水力停留時間和容積：厭氧缺氧好氧=113厭氧池水力停留時間:厭氧池容積:缺氧池水力停留時間:缺氧池容積 : 好氧池水力停留時間 : 好氧池容積 : 四、校核氮磷負(fù)荷

37、，kgTN/(kgMLSS·d) 好氧段TN負(fù)荷為： kgTN/(kgMLSS·d) 厭氧段TP負(fù)荷為： kgTN/(kgMLSS·d) 五、剩余污泥量：X，（kg/d） 式中： 取污泥增殖系數(shù)Y=0.5，污泥自身氧化率Kd=0.05，代入公式得： 則：X=37058970=12675 kg/d 濕污泥量：設(shè)污泥含水率則剩余污泥量為： 六、反應(yīng)池主要尺寸： 反應(yīng)池總?cè)莘e V=50143 m3 設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 V單=V/2=25071.5 m3 有效水深5m；則： S單= V單 /5=5014.3 m2 采用五廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=7.5 m 則單

38、組反應(yīng)池長度： L=S單/B=5014.3/(57.5)= 133.7 m；取134 m 校核：b/h=7.5/5=1.5 (滿足b/h=12) L/b=134/7.5=17.87 (滿足L /b>10) 取超高為0.7 m，則反應(yīng)池總高 H=5+0.7=5.7 m七、反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計算1、進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量: 管道流速v=1.0 m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q1/v=0.903÷1.0=0.903 m2 則管徑為： 取DN= 1200 mm 2、回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量為： 管道流速取 v1=0.85 m/s管道過水?dāng)嗝娣e為： A=Q1/v=0.

39、903÷0.85=1.602 m2 則管徑為： 取DN= 1200 mm 3、進(jìn)水井 反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸: 進(jìn)水孔過流量為： Q2=(1+R)Q/2=(1+1)1.806÷2=1.806 m3/s 孔口流速 v=0.60m/s 孔口過水?dāng)嗝娣e為: A=Q2/v=1.806÷0.60=3.01 m2 孔口尺寸取為： 2.2m×1.4m 進(jìn)水井平面尺寸取為 ：4.0m×4.0m 4、出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算： 式中： 式中：b堰寬，b=7.5 m：H堰上水頭，m 出水孔過流量為：Q5=Q3=1.806 m3/s 孔口流速 v=0.6 m/s

40、 孔口過水?dāng)嗝娣e為： A=Q5/V=1.806÷0.6=3.01 m2 孔口尺寸取為： 2.2m×1.4m 出水井平面尺寸取為： 2.5m×2m 5、出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計流量為：Q5=Q3=1.806 m3/s 管道流速 v=0.8 m/s 管道過水?dāng)嗝鏋椋篈=Q5/ v=1.806÷0.8=2.26 m2 則管徑為： 取出水管管徑為 DN 1800 mm八、曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 1、設(shè)計需氧量AOR： AOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5氧當(dāng)量氨氮硝化需氧量剩余污泥中氨氮的氧當(dāng)量反硝化脫氮產(chǎn)氧量 碳化需氧量： 硝化需氧量： 反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量：

41、 總需氧量為：AOR= D1+D2D3=23079.52=961.65 最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則： AROmax=1.4AOR=1.4×23079.52=1346.3 去除1kgBOD5的需氧量為：=1.29 2、標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m， 淹沒深度4.3m，氧轉(zhuǎn)移效率=20%，計算溫度T=25，將實(shí)際需氧量 AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR。 式中: 氣壓調(diào)整系數(shù)，取值為 1； 曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取=2 mg/L； 污水中飽和溶解氧與請水中飽和溶解氧之比，取 0.95。 查表得水中溶解氧飽和度：空氣擴(kuò)散器出口處絕對壓力

42、： 空氣離開好氧反應(yīng)池時氧的百分比： 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度： 標(biāo)準(zhǔn)需氧量為： 相應(yīng)最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧量： 好氧反應(yīng)池平均時供氣量: 最大時供氣量： 3、所需空氣壓力(相對壓力) 式中：h1+h2供氣管道沿程與局部阻力損失之和，取h1+h2=0.2 m h3曝氣器淹沒水頭，h3=4.3 m h4曝氣器阻力，取 h4=0.4 m 富余水頭，=0.5 m 4、曝氣器數(shù)量計算(以單組反應(yīng)池計算) 按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量: 式中: 按供氧能力所需曝氣器個數(shù)，個； 曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時的供氧能力， kgO2/(h個)。曝氣總功率為： 5、供風(fēng)管道計算 供風(fēng)干管采用樹狀布置

43、流量為：流速為：則管徑為： 取干管管徑為 DN800mm單側(cè)供氣(向單廊道供氣) 支管 流速為：則管徑為： 取支管管徑為 DN600mm雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)管徑 流速為：則管徑為： 取支管管徑為 DN800mm九、設(shè)備選擇1、厭氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計算) 厭氧池內(nèi)設(shè)QJB5/12-621/3-480推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺， 功率5Kw，混合全部污水所需功率為:。2、缺氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計算) 缺氧池內(nèi)設(shè)QJB5/12-621/3-480推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺，功率5kw ，混合全部污水所需功率為:。3、混合液回流設(shè)備：（1）混合液回流泵 混合液回流比R內(nèi)=200%混合液回流流量

44、為：Q內(nèi)=R內(nèi)Q=2×50000=100000 m3/d=4166.67 m3/h 設(shè)混合液回流泵2座，每座泵房內(nèi)設(shè)3臺潛污泵（2用一備）則單泵流量為： 采用350QW1200-18型潛污泵，揚(yáng)程18m，功率90kw，轉(zhuǎn)速980r/min。 （2）混合液回流管 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，經(jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首端。混合液回流管設(shè)計流量為：Q6=R內(nèi)Q/2=0.579 m3/s 泵房進(jìn)水管設(shè)計流速采用v=0.8 m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q6/V=0.579÷0.8=0.723則管徑為： 取泵房進(jìn)水管管徑DN1000mm校核管道流速：泵房壓力出水總管設(shè)計流

45、量為：Q7=Q6=0.579 m3/s 設(shè)計流速采用v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A= Q7/V=0.579/1.2=0.724 m2則管徑為： 取泵房壓力出水管管徑DN1000mm§4.6 二沉池二次沉淀池是整個活性污泥法系統(tǒng)中非常重要的組成部分。整個系統(tǒng)的處理效能與二沉池的設(shè)計和運(yùn)行密切相關(guān)，在功能上要同時滿足澄清（固液分離）和污泥濃縮（提高回流污泥的含固率）兩方面的要求，它的工作效率將直接影響系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度6。沉淀池常按池內(nèi)水流方向的不同分為平流式、豎流式及幅流式三種。幅流式沉淀池亦稱輻射式沉淀池，是一種大型沉淀池，池徑最大可達(dá)100m，池周水深1.53.0m

46、。有中心進(jìn)水與周邊進(jìn)水兩種形式。幅流式沉淀池多呈圓形，有時亦采用正方形。中心進(jìn)水幅流式沉淀池的進(jìn)水部分在中心位置，出口在周圍。水流在池中呈水平方向向四周輻射，由于過水?dāng)嗝婷娣e不斷增大，故池中的水流流速從池中心向池四周逐漸減慢。池斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥機(jī)機(jī)械排除6。本設(shè)計采用中心進(jìn)水周邊出水幅流式沉淀池，共設(shè)八座，設(shè)集水、回流污泥剩余污泥井兩座。采用雙層集水井形式。 二沉池設(shè)出泥井，且在泥管上設(shè)閥門控制出泥量。池底部設(shè)放空管。每座沉淀池設(shè)刮吸泥機(jī)一座。各吸泥管中分別通入空氣以利排泥。 圖4.2輻流式二沉池 圖中：h1超高，取0.3m；h2沉淀池有效水深，m；h3緩沖層高度，

47、m；h4圓錐體部分高度，m；h5污泥斗高度，m。§ 設(shè)計參數(shù) 一、活性污泥法中沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)宜按下表4-4的規(guī)定取值：表4-4 沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀時間(t)表面水力負(fù)荷m3/(m2·h)污泥含水率(%)固體負(fù)荷kg/(m2·d)二次沉淀池二、沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m；三、沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m；四、當(dāng)采用污泥斗排泥時，每個污泥斗均應(yīng)設(shè)單獨(dú)的閘閥和排泥管。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60°，圓斗宜為55°；五、活性污泥法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按不大于2h的污泥量計算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按4h的污泥量計算；六、排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm； 七、當(dāng)采用靜水壓力排泥時，二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小于1.2m，活性污泥法處理池后不應(yīng)小于0.9m；八、二次沉淀池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于1.7 L/(s·m)；九、沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施；十、水池直徑與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m。§ 設(shè)