某開發(fā)區(qū)污水處理廠工藝工程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘 要本設(shè)計的主要任務(wù)是某開發(fā)區(qū)污水處理廠的設(shè)計，設(shè)計規(guī)模為50000m3/d，采用了Carrousel氧化溝處理工藝。其中污水處理工藝為Carrousel氧化溝工藝，污泥處理工藝為污泥濃縮脫水工藝。其中該污水處理廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，然后進(jìn)入氧化溝，二沉池，最后出水。污泥的流程則為：從二沉池排出的剩余污泥首先進(jìn)入濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮，然后進(jìn)入貯泥池，經(jīng)過濃縮的污泥再送至帶式壓濾機(jī)，進(jìn)一步脫水后，運至垃圾填埋場。經(jīng)該工藝處理后的污水水質(zhì)能夠達(dá)到污水綜合排放

2、標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)。此外該工藝還具有簡單易操作的特點，而且耗電量少，運行成本低。該工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、細(xì)格柵、沉砂池、厭氧池、氧化溝、二沉池、接觸消毒池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房等。關(guān)鍵詞：Carrousel氧化溝 格柵 二沉池 ABSTRACTThe main task of this design is the sewage treatment plant ，design size m3/d，with the Carrousel oxidation ditch treatment process. Sewage treatment process for

3、 the Carrousel oxidation ditch process，sludge treatment process for the sludge thickening and dewatering process. The sewage treatment plant process: from the pumping station to the grit chamber， into the oxidation ditch， secondary sedimentation tank， the final effluent; sludge process: from the sec

4、ondary sedimentation tank sludge discharged from the first into the concentration tank， for pollution soil enrichment， and then into the storage basins，was concentrated in the sludge and then sent to the belt filter press， and further dehydrated， transported to the landfill.urban sewage treatment pl

5、ant pollutant discharge standard (GB8978-1996) in a standard.The advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , Its main structures includes gate well , grid , sewage pumping house , oxidizing ditch , the second sinking pool, contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate

6、 in the computer lab etc.KEY WORDS: Carrousel oxidation gate the second sinking pool目錄 TOC o 1-3 h z u 前 言目前，國內(nèi)外城市污水處理廠一直采用的污水處理方法為生物處理法，為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)境要求，并降低運行成本，簡化管理，許多新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備被開發(fā)出來和推廣應(yīng)用，如：A/O生物脫氮活性污泥法、A/A/O生物脫氮除磷工藝、AB工藝、氧化溝法（循環(huán)混合式活性污泥法）、SBR間歇時活性污泥法等工藝。隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)廢水和生活污水排出量日益增多，大量

7、未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴(yán)重。必要興建城市污水處理廠，保護(hù)生態(tài)環(huán)境不受破壞十分必要。根據(jù)所給的設(shè)計資料進(jìn)行污水處理廠處理工藝的初步設(shè)計。主要設(shè)計內(nèi)容如下：a.污水處理廠工藝總平面圖布置；b.污水處理廠污水和污泥高程圖布置；c.污水泵站工藝設(shè)計；d.污水處理工藝設(shè)計，含部分單體構(gòu)筑物的工藝圖設(shè)計；e.污泥處理工藝設(shè)計，含部分單體構(gòu)筑物的工藝圖設(shè)計。在本設(shè)計中進(jìn)水 BOD5 的去除率要達(dá)到 93.3%，COD的去處率要達(dá)到 87.5%，N 的去處率要達(dá)到 50%，所選用的工藝應(yīng)能滿足其去除率。本設(shè)計應(yīng)該在滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范的前提下進(jìn)行計算。根據(jù)設(shè)計的原則、范圍和依據(jù)，

8、工程規(guī)模和處理的水質(zhì)出水要求，進(jìn)行工藝流程的比較，選擇出最經(jīng)濟(jì)且處理效果好的工藝流程。并且要確定水處理構(gòu)筑物和污泥處理構(gòu)筑物的平面與高程的布置?？傊趯崿F(xiàn)四個現(xiàn)代化過程中，水污染控制技術(shù)對環(huán)境保護(hù)、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(jì)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(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一1。 第1章 設(shè)計概論1.1 設(shè)計的目的和意義隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，不可避免帶來了很多環(huán)境污染和生態(tài)破壞的問題，而在“三廢”污染問題之中，水污染問題已經(jīng)成為了重中之重。水是生命之源，而我國又是一個缺水的國家，水資源極其分布不平衡，人均水

9、資源占有量還不到世界的平均水平。面對我國水資源緊缺，而且各大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的現(xiàn)狀，我國推行了一系列節(jié)約用水，保護(hù)現(xiàn)有可用水資源的政策。所以建設(shè)大規(guī)模污水處理廠，從源頭治理無疑是保護(hù)河流、湖泊不受污染的最好的辦法。經(jīng)過污水處理廠處理后的污水，其中所含的BOD5、COD等主要污染物指標(biāo)都得到了大幅下降，排水基本符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，不會對生態(tài)環(huán)境造成污染。設(shè)計是實現(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)計劃中的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識以及分析解決實際問題能力的重要一環(huán)。它與其他教學(xué)環(huán)節(jié)緊密配合，相輔相成，在某種程度上是前面各個環(huán)節(jié)的繼續(xù)、

10、深化和發(fā)展。通過對城市污水處理廠處理工藝的選擇、設(shè)計，可以培養(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，以及各主要構(gòu)筑物的尺寸、運行參數(shù)等。為我們以后進(jìn)一步深造和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。1.2 設(shè)計依據(jù)1.2.1 污水量及進(jìn)出口水質(zhì)該開發(fā)區(qū)設(shè)計人口為20萬，污水以工業(yè)廢水為主。該開發(fā)區(qū)每天排出污水5萬t/d，其中廢水來源主要為造紙廢水，食品飲料產(chǎn)業(yè)廢水和生活小區(qū)生活廢水?；旌衔鬯|(zhì)為BOD5=300mg/L，COD=480mg/L，SS=300mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=4.0mg/L ， PH=7-8，重金屬及有毒物質(zhì)微量，冬季平均污水溫度10

11、，夏季平均污水溫度20。在本設(shè)計中進(jìn)水 BOD5 的去除率要達(dá)到 93.3%，COD的去處率要達(dá)到 87.5%，N 的去處率要達(dá)到 50%，所選用的工藝應(yīng)能滿足其去除率。本設(shè)計應(yīng)該在滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范的前提下進(jìn)行計算。表1-1 進(jìn)出口水質(zhì)指標(biāo)BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS (mg/L)NH3-N (mg/L)PH進(jìn)水水質(zhì)300480300307-8出水水質(zhì)20602015-出水率93.3%87.5%93.3%50%-1.2.2 氣象資料該開發(fā)區(qū)的日常氣溫：年平均12.8、夏季平均28、冬季平均 -5 ；風(fēng)速：夏季東北風(fēng)、冬季西北風(fēng)、最大風(fēng)速15m/s；年平均降雨量 690.23mm；

12、冰凍期 30天。1.2.3 水文資料污水廠地面標(biāo)高0.00m，接納河流標(biāo)高-2.00m。河水水質(zhì)：平均溶解氧6.1mg/l，平均SS 65.0mg/m3，土壤冰凍深度最大50cm，一般10cm。1.2.4 排水系統(tǒng)城市的排水系統(tǒng)采用合流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進(jìn)入污水處理廠處的管徑1600mm，管內(nèi)底標(biāo)高-2.5m，充滿度0.65。1.2.5 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（1）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）；（2）室外排水設(shè)計規(guī)范（GBJ14-87）；（3）建筑給水排水設(shè)計規(guī)范（GBJ15-88）；（4）給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ69-84）（5）生活雜用水水

13、質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GJ25.1-89）（6）建筑中水設(shè)計規(guī)范（CESS30-91）1.3 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容根據(jù)城市總體規(guī)劃圖和所給的設(shè)計資料進(jìn)行污水處理廠設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容如下：a.污水處理廠工藝總平面圖布置；b.污水處理廠污水和污泥高程圖布置；c.污水泵站工藝設(shè)計；d.污水處理工藝設(shè)計，含部分單體構(gòu)筑物的工藝圖設(shè)計；e.污泥處理工藝設(shè)計，含部分單體構(gòu)筑物的工藝圖設(shè)計；第2章 設(shè)計方案論證2.1污水廠處理工藝流程的比較我國城市污水處理相對于國外發(fā)達(dá)國家、起步較晚，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技技術(shù)的進(jìn)步，處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。而在城市

14、污水處理廠的方案中，既要考慮有效去除BOD5又要適當(dāng)去除N、P故可采用SBR或氧化溝法，或A/A/O法，以及一體化反應(yīng)池即三溝式氧化溝的改良設(shè)計。2.1.1 A/O工藝針對目前我國小城鎮(zhèn)居住點分散，污水源的分布為點多量少的情況，致使城鎮(zhèn)級污水處理廠的規(guī)模多低于10000噸/天。目前國內(nèi)大中型城市污水處理廠經(jīng)常采用的處理技術(shù)有傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等，如果用這些技術(shù)建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理廠會造成大材小用，運行成本過高而無法正常運營。必須針對小城鎮(zhèn)的特點采用投資相對節(jié)省省，運行成本較低，技術(shù)穩(wěn)定可靠，操作與管理相對簡單的工藝。工藝特點： 采用SNP特種懸浮型生物填料。系統(tǒng)污泥濃度高，

15、停留時間短2。 厭氧生物濾池：消耗能量少，相當(dāng)于十分之一的活性污泥法，產(chǎn)省污泥的量也很少。 好氧生物濾池：污水停留的時間較短，出水能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。 相對處理效果比較好，能夠穩(wěn)定運行，占地面積少，易于操作管理，可以靈活運行。 投資和運行費較低，適用于規(guī)模小于10000噸/日以下的小城鎮(zhèn)污水處理廠。 維修檢修工作量低，相對于運行操作人員的要求也較低。2.1.2 A/A/O工藝由于對處理的城市的出水有除氮、磷的要求，故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧缺氧好氧組成的3。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理4。A/A/O法的同時脫氮除磷機(jī)制有兩個組成部分：一是除磷，中在厭氧狀態(tài)下的磷，能夠

16、產(chǎn)生出聚磷菌，而又能將其在好氧狀況下吸收利用，作為剩余污泥排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段的條件是要限制DO0.7 mg/L，在兼氧脫氮菌的作用下，作為氫供給體的BOD，把好氧池混合液中的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成氮氣釋放到大氣，實現(xiàn)脫氮的目的。為提高脫氮除磷的效率，對于常規(guī)的城市中，COD/TKN為3.57.0，BOD/TKN為1.53.5，COD/TP為3060，BOD/TP為1640(應(yīng)20)。若是以使污泥濃度降低、縮短污泥停留時間、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主要目的，則可用A/O工藝。優(yōu)點：該工藝是比較簡單的同步除磷脫氮工藝 ，總體的水力停留時間短，比其它工藝的占地面積少。在厭氧的好

17、氧交替運行條件下，絲狀菌增殖受到限制，無污泥膨脹污泥之虞，SVI值一般均小于100。5污泥中含有很多具有肥效作用的磷。不要在運行中加藥，兩個A段只需要緩慢的攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。缺點：很難再提高除磷的效果，要限制污泥的增長，尤其是P/BOD值高時 。脫氮效果也很難再提高，內(nèi)循環(huán)的量以2Q為限，不宜太高，否則運行費用會大幅增加。沉淀池內(nèi)要保持一定濃度的溶解氧，避免長時間停留，防止發(fā)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象。2.1.3 SBR法污水 一級處理 曝氣池 處理水工作原理：1）流入工序：注滿廢水后進(jìn)行反應(yīng)，有單純注水、曝氣、緩慢攪拌三種方式。2）曝氣反應(yīng)工序：最重要的工序是注滿污水后即刻

18、開始的曝氣操作，根據(jù)，相應(yīng)的除P脫N的處理工作的目的也是污水處理應(yīng)進(jìn)行的操作。3）沉淀工藝：類似于二沉池的混合液泥水分離。4）排放工序：作為處理水排放的排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，一直排到最低水位，一部分活性污泥殘留在反應(yīng)器作為種泥。5）待機(jī)工序：工處理水排放后，反應(yīng)器將停止工作一個周期。特點：除磷效果好，較傳統(tǒng)的前置厭氧除磷的釋磷效果增大10倍以上，回流污泥的攝磷能力也可以提高很多倍。SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。通過對運行方式的調(diào)節(jié)，進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。自動化程度較高。運行穩(wěn)定可靠，在進(jìn)水TP 7mg/L的條件下，可以保證出水達(dá)到TP0.3mg/L，而除磷加藥量比常規(guī)化

19、學(xué)除磷減少8090。單方投資較少。占地規(guī)模大，處理水量較小。2.1.4 厭氧池氧化溝工作流程：污水中格柵提升泵房細(xì)格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池排放處理水工作原理：氧化溝大部分選用環(huán)形溝渠狀為自身池行，溝渠內(nèi)的污水在作環(huán)形流動，利用該水力流動的特點，將曝氣裝置設(shè)在溝渠的轉(zhuǎn)彎處，將厭氧池設(shè)在曝氣池的上方，選用下方為好氧段，因此可以產(chǎn)生富氧地區(qū)和缺氧地區(qū)，可以用來進(jìn)行硝化和反硝化的作用，最終達(dá)到脫氮的作應(yīng)，同時利用氧化溝法可以適當(dāng)延長污泥齡，可以積累大量利用存活時間較長的微生物，用該微生物進(jìn)行一些特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。6工作特點：介于完全混合與推流之間的液態(tài)上活性污泥適于生物的凝聚作用。能有

20、效適應(yīng)水量水溫的變化，處理大量污水。污泥齡長達(dá)1530天，運行存活時間較長的微生物進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。污泥產(chǎn)量低而穩(wěn)定。采用便宜管理的自動化手段。擴(kuò)大了有效占地面積以節(jié)約運行成本?？梢蕴岣邇?nèi)循環(huán)量來增加脫氮效果，而在理論上說氧化溝的內(nèi)循環(huán)是不受限制的氧化溝法已得到廣泛應(yīng)用，有大量技術(shù)資料可利用。2.1.5卡羅塞爾氧化溝本工藝不設(shè)置初沉池?？_塞爾（Carrousel）氧化溝7的水力停留時間和污泥齡較長，有機(jī)負(fù)荷很低0.050.15kgBOD5/(kgMLSSd)，實質(zhì)上相當(dāng)于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。氧化溝的出水質(zhì)好，一般情況下，BOD5去除率可達(dá)到 95%99%，脫氮率可達(dá)到90%，除磷效率在50

21、%左右，如在處理過程中，適量的投加鐵鹽，則除磷效率可達(dá)到95%。其主要特點：工藝流程短，不設(shè)初沉池，調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池，污泥自動回流，投資較省，能耗比較低，占地面積少，管理簡單。處理效果比較穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或者更高。COD得去除率也在85以上，而且硝化和脫氮作用顯著。產(chǎn)生的剩余污泥少，脫水容易，污泥的性質(zhì)比較穩(wěn)定，不會帶來二次污染。建造快，造價低，設(shè)備發(fā)生高，池體容積較小，能使系統(tǒng)在較大的流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行事故率比較低，運行管理費用較少。固液分離效率一般比二沉池。污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能8。以下為各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較。表2-1

22、各種處理工藝的比較 各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較方案技術(shù)指標(biāo)（BOD5去除率）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)*運行情況基建費能耗占地運行穩(wěn)定管理情況適應(yīng)負(fù)荷波動備注傳統(tǒng)活性污泥法8595 100100100一一般一般不適應(yīng)適用于中等濃度的生活污水和工業(yè)廢水，對沖擊敏感分段曝氣法8595100100100一般一般一般處理污水的范圍較廣完全混合法8590100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)一般都能使用，能抗沖擊負(fù)荷深層曝氣法8595100100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中小型規(guī)模的污水廠吸附再生法8090100100100100一般麻煩適應(yīng)一般應(yīng)用于空間較小，有經(jīng)濟(jì)氧源的地方氧化溝9095100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于

23、中小型污水廠、需要脫氮除磷地區(qū)SBR9099100100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中、小型污水處理廠AB 法8595100100100100一般一般一般需脫氮除磷的大型污水廠生物膜法=901000.2m3/d宜采用機(jī)械清渣式中：W每日柵渣量，m3/d；W單位體積污水柵渣量m3/(污水10m3污水），取0.05；K污水流量總變化系數(shù)。3.2.2污水提升泵房1.主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)水管管底高程為-2.5m，管徑DN1600mm，充滿度H/DN0.65。平均設(shè)計流量 579L/s；最大設(shè)計流量 810L/s。2.設(shè)計計算選擇集水池與機(jī)器間合建式的圓形泵站，考慮4臺水泵（3用1備），每臺水泵容量為Q2916.

24、2/3=972.0m3/h。選擇350QZ-100型軸流式潛水電泵揚(yáng)程/m流量/(m3/h)轉(zhuǎn)速/(r/min)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%7.221210145029.930079.5(1)、容積按一臺泵最大流量時6min的出流量設(shè)計，則集水池的有效容積(2)、面積取有效水深，則面積3.2.3 細(xì)格柵1.設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：設(shè)2組格柵，則每組設(shè)計流量Q=400L/s，以最大水量計算；柵前流速：v1=0.8m/s，過柵流速v2=0.9m/s；柵條寬度：s=0.01m，格柵凈間距b=0.015m；柵前部分長度:0.5m ，格柵傾角 a=60o污水柵前超高：h2=0.3m；單位柵渣量12：w1

25、 0.12m3柵渣/103m3污水。2.設(shè)計計算（1）確定格柵前水深 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得：B1=1.27m ，h=0.64m。所以柵前槽寬1.27m，柵前水深為h=0.64m。（2）柵條間隙數(shù)N= = =88則每組格柵間隙數(shù)n=88。（3）柵槽寬度 B2s（n1）+bn=0.01(88-1)+0.01588=2.20m。根據(jù)計算取每個柵槽寬度為1.20m，為確保在最大水量時能及時處理，另設(shè)一道手動格柵備用。（4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L=0.8m（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L=0.5L=0.4m（6）格柵的水頭損失 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面：=2.42 ，k=3（7）柵前槽

26、總高H1=hh20.64+0.30.94m（8)柵后槽總高H=h+h1+h2=0.12+0.64+0.3=1.06m（9）格柵總長度L=L1+L2+1.5+0.5+H1/tg1.12+0.4+1.5+0.5+0.94/tg60.4.06m（10)每日柵渣量=6.0m3/d0.2m3/d適合采用機(jī)械清渣。3.2.4沉砂池采用旋流沉砂池13，設(shè)2座，則其水量為Q=70000m3/d，因此所選用型號及尺寸見表3-1。表31 旋流沉砂池型號及尺寸型號流量L/sABCDEFGHJKL90088048701500100020004002200100051060080018503.2.5厭氧池1.設(shè)計參數(shù)設(shè)

27、計流量：平均流量為2083m3/h，設(shè)置2座，則每座設(shè)計流量Q =1041.7 m3/h。水力停留時間：T=1.5h；污泥濃度：X=3g/L；污泥回流液濃度：Xc=10g/L；考慮到氧化溝和厭氧池為一個處理單元，總的水力停留時間超過20h，所以設(shè)計水量按平均流量計算。2.設(shè)計計算（1）厭氧池容積V =QT=1041.71.5=1562m2（2）厭氧池的尺寸水深取為h=6m，則厭氧池面積：A=V/h=1562/6=260m2厭氧池的寬設(shè)5.85m，則長260/5.85=44.4m設(shè)水面超高為0.8m，故池總高為H=h+0.8=6+0.3=6.8m。（3）污泥回流量計算a、回流比的計算b、污泥回流

28、量QR=RQ =0.42282.510-386400=10251.36 m3/d3.2.6氧化溝1.設(shè)計參數(shù)氧化溝設(shè)計為四組，按平均流量設(shè)計，每個氧化溝的設(shè)計流量為1041.7 m3/h，即25000m3/d?？偽勰帻g：20d。MLSS=4000mg/L，MLVSS/MLSS=0.7曝氣池：DO=2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/mgNO3-N還原。=0.9， =0.98其它參數(shù)：=0.6kgVSS/KgBOD，b=0.05L/d。脫氮速率：qdn=0.0312KgNO3-N/kgMLVSS.d。K1=0.23 L/d，Ko 2 =1.3 mg/L剩

29、余堿度100 mg/L（保持PH7.2）所需堿度7.1mg/L堿度/mgNH 3-N氧化;產(chǎn)生堿度3.0堿度/mgNO3-N還原。硝化安全系數(shù):2.5，脫硝溫度修正系數(shù)14:1.08。2.設(shè)計計算(1)堿度平衡計算:由于設(shè)計的出水BOD5為20mg/L ，則出水中溶解性BOD5為: 20-0.7201.42(1-e-0.235)=6.4mg/L 采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為：設(shè)其中有12.4%為氮，近似等于TNK中用于合成部分為:0.124774.8=96.07kg/dTNK=(96.07*1000)/25000=3.85mg/L需用于氧化的NH3-N=25-3.85-2=19.15mg/L

30、需還原的NO3-N=19.15-11=8.15mg/L堿度平衡計算:已知產(chǎn)生0.1mg堿度/去除1mgBOD5，進(jìn)水中的堿度位80 mg/L剩余堿度=280-7.115.3+3.04.3+0.1(213-6.4)=204.93100 符合要求(2)硝化區(qū)容積計算采用安全系數(shù)2.5，故設(shè)計污泥齡=2.53.8=9.5d。原假定污泥齡為20d，則硝化速率=1/20=0.05L/d單位基質(zhì)利用率=MLVSS=0.74000=2800mg/L所需MLVSS總量=(213-6.4)25000/(0.1671000)=30928kg/d池容為Vn=30928/28001000=11045.8m3水力停留時

31、間為tm=11045.824/25000=10.6h(3)反硝化區(qū)容積計算假設(shè)反硝化條件時溶解氧的濃度DO=0.2mg/L。T=16C，20C反硝化 速度rDN取0.07mgNO3-N/（mgVSS.d），則最大流量時還原NH3-N的總量= ,平均流量時，4.325000/1000=107.5kg脫氮所需MLSS=脫氮所需池容：水力停留時間：（4）氧化溝總?cè)莘e總水力停留時間為:t=tn+tdn=10.60+0.95=11.55 h總池容為：V=1041.711.55=12031.635m3（5）氧化溝尺寸氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深6m，寬7.7m。則溝總 長=12031.635/

32、(67.7)=260.43m，好氧段長239m，缺氧段長21.43m。由于氧化溝有部分弧段，故在布置時根據(jù)情況使總?cè)莘e達(dá)到要求，部分池體的寬度將有所變化。（6）需氧量計算采用如下經(jīng)驗公式計算：O2（kg/d）=ALr+BMLSS+4.6Nr-2.6NO3，第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量，第四項為反硝化污泥需氧量。經(jīng)驗系數(shù)：A=0.3，B=0.1。Nr需要硝化的氧量為：15.32500010-3=382.5R=0.325000（0.213-0.0064）+0.111042.022.8+4.6382.5-2.6107.5=6121.2656kg/d=

33、255.05kg/h 。20C時脫氧清水的充氧量為：取T=25C，a=0.85，=0.95，Cs（20）=9.2mg/L，Csb（T）=8.4mg/LR0=255.059.2/0.85(10.958.4-2)1.0245=410kg/h回流污泥量計算TSS=240mg/L根據(jù)物料平衡：（TSS）Q+XRQR=（Q+QR）X 得回流比R=63%考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為52%Q。剩余污泥量計算如由池底排泥，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為:由于氧化溝需曝氣設(shè)備進(jìn)行曝氣，則每組氧化溝選用DS（倒傘）型表面曝氣機(jī)3臺。其性能如表3-2。 表 3-2

34、調(diào)速型臥式倒傘型表面曝氣機(jī)性能型號 葉輪直徑（mm）電動機(jī)功率 （kw） 充氧量 （kg/h）葉輪升級動程 （mm）DS325C325055140+180-1003.2.7二沉池采用中央進(jìn)水輻流式沉淀池152座，每池最大設(shè)計流量=0.40m3/s，表面負(fù)荷=1.5m/mh，水力停留時間T=2.5h。沉淀池表面積A：A=972.2m沉淀池直徑D：D=35m沉淀部分有效水深h：h=T=1.52.5=3.75m4.沉淀池總高度H：H=h+h+h+h+h式中：h沉淀池超高，m，一般取0.3m；h有效水深，m；h緩沖層高度，m，取0.5m；h沉淀池底坡落差，m；h污泥斗高度，m。設(shè)r=3m，r=2m，=

35、60，污泥斗高度 h=（3-2）tan60=1.732m設(shè)池底徑向坡度為0.05，則，h=（-r）0.05=（17-3）0.05=0.7m 則H=h+h+h+h+h=0.3+3.75+0.5+0.7+1.732=6.982m沉淀池周邊高度：=h+h+h=0.3+3.75+0.5=4.55m3.2.8 接觸池和加氯間采用隔板式接觸反應(yīng)池。1.設(shè)計參數(shù)用液氯消毒，加氯量10mg/L，接觸時間30min，采用隔板式接觸反應(yīng)池。接觸池容積V：V=Qt=0.=1458m接觸池表面積A：設(shè)有效水深h=3m,則 A=V/h=1458/3=486m水流速度v：隔板間距b=2m,v=0.135m/s廊道總寬B：

36、隔板采用13個，則廊道總寬B=14b=142=28m接觸池長度L：L=18m6.池子總高度H：設(shè)接觸池超高h(yuǎn)=0.3m,則 H=h+h=3+0.3=3.3m7.水頭損失:取0.3m。3.3污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.3.1集泥井1.設(shè)計參數(shù)設(shè)計進(jìn)泥流量：QW=720.914=2883.6m3/d有效深度：4m2.設(shè)計計算集泥井的超高為1m，則平面面積為：則集泥井的平面尺寸為24.524.5=600.25m2集泥井半地下式，井頂加蓋，由潛污泵抽送污泥。集泥井最高泥位83.0m，最低泥位77.0m，集泥井高度為6m。3.3.2濃縮池采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的幅流式重力濃縮池16，濃縮污泥固體通量M

37、取27kg/m2d，濃縮池設(shè)4座。1.設(shè)計參數(shù)設(shè)計進(jìn)泥流量：QW=720.91m3/d；污泥固體負(fù)荷：Nwg=30 kg/（m2.d）；污泥濃縮時間：24h；進(jìn)泥含水率：99.4%；出泥含水率：97%；進(jìn)泥濃度：C=10 kg/m3。2.設(shè)計計算（1）濃縮池面積濃縮池直徑濃縮池工作部分高度（4）濃縮池總高度取超高h(yuǎn)20.3m，緩沖層高度h30.3mH=h1+h2+h33+0.3+0.33.6m濃縮后污泥體積3.3.3貯泥池1.設(shè)計參數(shù)進(jìn)泥量：Q=144.24 m3/d576.80 m3/d=24.03 m3/h；貯泥時間：T=18h；池數(shù)1座2.設(shè)計計算污泥池容積為：V=QT=24.0318=

38、432.5m3設(shè)貯泥池為長方形，池高4.5m，則3.3.4污泥脫水機(jī)房經(jīng)濃縮池濃縮后含水為P=97%的污泥共23.96 m3/h=574.96m3/d，選用DYQ型帶式壓濾機(jī)17，其性能如表3-3。表3-3 DYQ 帶式壓濾機(jī)型號有效寬度（mm）速度（m/min）電動機(jī)型號控制器型號沖洗耗水量（m3/h）DYQ-2000A20000.4-4JZTY31-4JDIA-404功率（kw）氣動部分流量（m3/h ）處理能力（kg/h）外形尺寸（mm）重量（kg）2.246.8-118.850-5004970272518955600緊靠污泥脫水機(jī)房處設(shè)計一個污泥棚，用以暫時貯存脫水后的污泥，并適當(dāng)干化

39、。污泥棚容積按照一天排泥量設(shè)計，則需要V20m3，于是其尺寸為8.0m5.0m3.0m。第4章污水處理廠平面布置4.1平面布置原則1.處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。(1)選擇池型應(yīng)考慮到占地面積和經(jīng)濟(jì)因素。造價較低的圓形池進(jìn)出水的結(jié)構(gòu)較很復(fù)雜。池墻較厚的方形池或矩形池利用公共墻壁以節(jié)約造價，減少占地。大部分小型污水處理廠采用比較經(jīng)濟(jì)的圓形池，而大型污水處理廠為節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本則以采用矩形池。除了構(gòu)造、占地和造價等多種因素外，還要考慮到水力條件、富渣清除以及設(shè)備維護(hù)等因素。(2)每一單元過程最少為兩座池數(shù)，但在大型污水廠中，為防止發(fā)生事故的緊急情況，往往有多池。當(dāng)一座池子停止運轉(zhuǎn)時，其

40、余的池子負(fù)荷增加，必須計算其對出水水質(zhì)的影響，以確定每一池子的尺寸。在確定池子的尺寸和數(shù)目時，要考慮污水廠的擴(kuò)建。對每一種單元過程的全部處理池，最好采用相同的尺寸和數(shù)目，以避免在初期運行時有過大的富裕能力18。2.處理構(gòu)筑物應(yīng)按流程順序布置，減少管線迂回，同時要利用地形來減少土方量。在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求510m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.經(jīng)常有人工作的辦公、化驗等建筑物應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向的上方，在北方地區(qū)，還要考慮朝陽。在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬69m次干道寬34m，人行道寬1.5m2.0m曲率半徑9m，有30%以

41、上的綠化。4.在布置總圖時，應(yīng)考慮非常重要的綠化地帶。在對它們進(jìn)行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮5.布置總圖要考慮到遠(yuǎn)近期的結(jié)合，有時還要按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量來布置，將處理構(gòu)筑物分為不同系列，分期建設(shè)。仔細(xì)考慮遠(yuǎn)景設(shè)施的安排設(shè)計，除了滿足遠(yuǎn)景處理能力的需要而增加的處理池以外，還要為改進(jìn)出水水質(zhì)的設(shè)施預(yù)留場地。第5章 污水處理廠高程設(shè)計5.1 高程布置原則1)盡量使污水和污泥在各構(gòu)筑物之間以重力流流動，避免不必要的跌水，減少提升泵數(shù)。還應(yīng)考慮污水廠擴(kuò)建時預(yù)留的儲備水頭。2) 濃縮池、污泥脫水間的高程確定，應(yīng)注意污泥水能自流排入泵站集水池和

42、其他污水處理構(gòu)筑物。3)在進(jìn)行高程布置時，應(yīng)考慮土方平衡。4)污水廠出水管不受洪水頂托。5.2高程設(shè)計計算5.2.1 污水處理部分高程計算1.水力計算為了確定各構(gòu)筑物的相對高程，保證污水及污泥的重力流動，首先必須精確計算各溝渠及處理構(gòu)筑物的水頭損失。溝渠的水頭損失包括沿程損失和局部損失，配水及量水設(shè)備主要是局部水頭損失。一般選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。計算時還應(yīng)考慮因某一構(gòu)筑物檢修，而使同類型的其它構(gòu)筑物在超負(fù)荷的情況下也能正常工作的可能性。水頭損失計算見表51。表51 水頭損失計算表構(gòu)筑物及管路設(shè)計流量Q（L/s）管徑DN（mm）流速v（m/s）管長L（m）沿程損失iL

43、(m)局部損失（m）總損失（m）出廠管810.816000.957.920.20850.06250.271接觸池0.4接觸池到集水井810.816000.924.570.08850.02650.115集水井0.25集水井到二沉池405.48800.968.720.05490.01650.0715二沉池0.5二沉池到配水井2405.48800.834.470.02760.00830.0358配水井20.25配水井2到氧化溝405.48800.826.040.02080.00620.0271氧化溝0.3氧化溝到厭氧池405.48800.814.550.01160.00350.0151厭氧池0.25

44、厭氧池到配水井1405.48800.785.890.06870.02060.0893配水井10.25配水井1到計量堰810.816000.87.340.02640.00790.0344計量堰0.1計量堰到沉砂池810.816000.85.250.01890.00570.0246沉砂池0.2沉砂池到細(xì)格柵810.816000.924.920.08970.02690.1166細(xì)格柵0.15提升泵房到細(xì)格柵810.816000.824.930.08970.02690.11672.高程確定高程設(shè)計圖采用絕對標(biāo)高，以海平面為基準(zhǔn)，廠區(qū)地面標(biāo)高398.88m，污水管底高393.78m，最高水位394.82

45、m。為保證通過重力能順利完成污水排放，要求達(dá)到河流處的污水水面標(biāo)高大于395.48m，考慮到經(jīng)濟(jì)問題和實際的施工問題，可確定排污管口的污水水面標(biāo)高為396.63m。但為了減少施工費用，構(gòu)筑物應(yīng)在地面以上。各構(gòu)筑物的設(shè)計標(biāo)高見表52。表52 構(gòu)筑物的設(shè)計標(biāo)高構(gòu)筑物設(shè)計水面標(biāo)高（m）出水（m）進(jìn)水（m）出廠管402.4402.65接觸池402.65403.05集水井403.17403.42二沉池403.49403.99配水井2404.02404.27氧化溝404.30404.60厭氧池404.61404.86配水井1404.95405.20計量堰405.23405.33沉砂池405.35405.5

46、5中格柵405.67405.825.2.2污泥處理部分高程計算1.二沉池至集泥井的水頭損失設(shè)計污泥管管徑250mm，管內(nèi)流速0.69m/s。二沉池至集泥井管長為270.84m。沿程水頭損失：ht6.82（L/D1.17）（v/CH）1.85=6.82（270.84/0.251.17）（0.69/94）1.85=1.05m局部水頭損失：0.31.050.53m取集泥井液面標(biāo)高83m。則污泥泵揚(yáng)程為：403.88-395.69+1.05+0.539.77m設(shè)4臺污泥泵，則每臺污泥泵的流量為：選用50QW42-9-2.2型潛水排污泵，其主要性能參數(shù)見表53。表53 50QW42-9-2.2型潛水排污

47、泵主要性能參數(shù)型號口徑(mm)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(KW)效率(%)50QW42-9-2.25042928402.257.482.集泥井至濃縮池管長為4.4m。沿程水頭損失：ht6.82（L/D1.17）（v/CH）1.85=6.82（4.4/0.251.17）（0.69/94）1.850.02m局部水頭損失：0.30.020.006m為節(jié)約成本和施工方便，設(shè)濃縮池的液面標(biāo)高為82m。3）濃縮池至貯泥池管長70.1m。沿程水頭損失：ht6.82（L/D1.17）（v/CH）1.85=6.82（70.1/0.251.17）（0.69/70）1.850.47m局部水頭損失0.30.47=0.14m濃縮池與貯泥池的標(biāo)高差為：0.47+0.140.61m則貯泥池液面的標(biāo)高為：402.88-0.61402.27m 結(jié)論1）污水處理工藝的選擇是建設(shè)城市污水處理設(shè)施的重要一環(huán)，是城市污水處理廠建設(shè)的基礎(chǔ)性工作。A2/O氧化溝利用溝內(nèi)的水力循環(huán)、無動力回流等特點，實現(xiàn)了類似于A2/O工藝，以達(dá)到脫氮除磷的目的。一般城市生活污水若采用A2/O氧化溝處理，可使出水磷濃度1.0mg/L，其他指標(biāo)可達(dá)到89781996的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。2）厭氧池