50000m3／d污水處理廠課程設計P

1、PAGE PAGE 41目 錄設計說明書21.設計題目.22.設計目的.23.設計任務和內(nèi)容.24.水質水量及處理要求.25.設計依據(jù)36.污水、污泥處理工藝的確定.37.污水處理各構筑物的說明88. 污水處理廠總體布置14設計計算書.171. 總體設計.172.污水處理各部分構筑物的計算.173.污水處理廠的平面布置.41設計體會42參考文獻42設計說明書一、設計題目某市污水處理廠工藝初步設計二、設計目的通過課程設計進一步消化和鞏固水污染控制工程所學內(nèi)容，使學生的基本理論、基本知識、基本技能得到一次綜合性訓練，鞏固和深化對所學知識的理解和應用。通過課程設計，使學生能夠更好的掌握工業(yè)廢水處理的

2、各種方法和構筑物的設計計算。三、設計任務和內(nèi)容1. 工藝流程選擇；2. 各污水構筑物設計計算；3. 曝氣系統(tǒng)設計；4. 污泥濃縮池設計計算；5. 繪制系統(tǒng)工藝流程圖、平面布置圖2號圖各一張；6. 編寫設計說明書及計算書。四、水質水量及處理要求該廠最大設計流量Qmax50000m3d，設計人口N25萬。設計進水水質：pH68，CODcr200250mg/L，BOD5100130mg/L，SS70150mg/L。 本工程設計中氮、磷的去除不作要求，其他各項指標均應達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB189182002中的一級B標準，即要求出水BOD5 降至20mg/L以下，CODCr降至60mg/

3、L以下，SS 降至20mg/L以下。經(jīng)分析，原污水各項指標均不是很高，采用傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)污水處理工藝即可達到處理要求。五、設計依據(jù)本設計采用的主要規(guī)范及標準：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）城市污水處理工程項目建設標準 （2001年修訂版）六 污水、污泥處理工藝的確定：6.1、處理工藝確定原則為了同時達到污水處理廠高效穩(wěn)定運行和基建投資省、運行費用低的目的，依據(jù)下列原則進行了污水處理工藝方案選擇。（1）技術成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質達到排放標準；（2）投資低，運行費用

4、省，以盡可能少的投入取得盡可能高的效益；（3）選定工藝的技術設備先進、可靠，國產(chǎn)化程度高，一致性好；6.2方案預選:按城市污水處理和污染防治技術政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(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。對脫氮除磷有要求的城市，應采用二級強化處理，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。由于該設計中的污水屬于生活污水對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理可供選取的工藝：氧化溝工藝，SBR及其改良工藝等。氧化溝嚴

5、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的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相結合的污水處理工藝流程。按照運行方式，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用比較多，這些氧化溝通過設置適當?shù)娜毖醵?、厭氧段、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，多采用轉刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。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，可以根

6、據(jù)水量水質的變化調(diào)節(jié)轉刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點： (1)工藝流程簡單，運行管理方便。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)運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達到95%左右。 (3)能承受水量、水質的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為2030 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。 (5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機

7、的開關，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 A2/OA2/O處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic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上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。A2/O工藝的特點：（一）：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配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能；（二）：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。（三）：在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI

8、一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。（四）：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。 SBR SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應池內(nèi)完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥。可通過雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。SBR通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。SBR池通常每個周期運行4-6小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負荷。SBR工藝具有以下特點： (1)SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反應器，不需

9、要二沉池，不需要污泥回流設備，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。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運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)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應器內(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)有很好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方

10、面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質波動。其中改進工藝包括了ASBR，它是在20 世紀 90 年代 ,由美國 Dague 教授等將過去用于好氧生物處理的SBR工藝用于厭氧生物處理 ,開發(fā)了厭氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,簡稱 ASBR ) 。ASBR法是一種以序批間歇運行操作為主要特征的廢水厭氧生物處理工藝

11、 ,一個完整的運行操作周期按次序分為進水、反應、沉淀和排水4 個階段(見圖)與連續(xù)流厭氧反應器相比 ,ASBR 具有如下優(yōu)點:不會產(chǎn)生斷流和短流;不需大阻力配水系統(tǒng) ,減少了系統(tǒng)能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的攪拌設備和潷水器在國內(nèi)為定型設備 ,便于建設運行;運行靈活 ,抗沖擊能力強 ,能適應廢水間歇無規(guī)律排放。6.3污水處理工藝選擇根據(jù)該地區(qū)污水水質特征，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，CODCr和SS，本設計采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。細格柵中格柵進水污水提升泵房輻流式初沉池平流式沉砂池計量槽出水傳統(tǒng)活性污泥曝氣池向心輻

12、流式二沉池工作原理：1）流入工序：原污水從曝氣池首端進入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入， 2）曝氣反應工序：壓縮機通過管道輸送到設在池底的空氣擴散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中，污水和回流污泥形成的混合溶液在池內(nèi)呈推流形式流動至池的末端.3）沉淀工藝：處理后的污水和活性污泥在二沉池內(nèi)分離，4）排放工序：處理后的部分污泥作為剩余污泥排除系統(tǒng)進行污泥處理，另一部份活性污泥則回流到進水端。特點： 污水處理效果好，BOD5去除率可達到90%以上； 通過對運行方式的調(diào)節(jié)，可進行除磷脫氮反應； 不易發(fā)生污泥膨脹； 曝氣池容積大，占地規(guī)模大，基建費用高。6.4 污泥處理工藝方案6.4.

13、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：減少有機物，使污泥穩(wěn)定化；減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用；減少污泥中有毒物質；利用污泥中有用物質，化害為利；因選用生物脫氮除磷工藝，故應避免磷的二次污染。6.4.2 常用污泥處理的工藝流程 ：（1）：生污泥濃縮消化機械脫水最終處置（2）：生污泥濃縮機械脫水最終處置（3）：生污泥濃縮消化機械脫水干燥焚燒最終處置（4）：生污泥濃縮自然干化堆肥農(nóng)田由于該工藝選用傳統(tǒng)活性污泥法，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

14、，干燥焚燒方式?jīng)]有必要，因此綜合比較各處理工藝選用（生污泥重力濃縮厭氧消化機械脫水最終處置）如下圖。其中污泥濃縮，機械脫水污泥含水率能達到80%以下。重力濃縮池初沉池污泥二沉池污泥機械脫水厭氧消化池泥餅外運貯泥池七、污水處理各構筑物的說明7.1、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)處理構筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質稱為柵渣。設計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條

15、件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（1.510mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機械格柵。a.格柵的設計，應符合下列要求：經(jīng)初步核算每日柵渣量0.2 m3/d。所以采用機械除渣。我國過柵流速一般采用0.6-1.0m/s。此次設計采用0.9m/s。格柵傾角一般采用45-75。機械清除國內(nèi)一般采用60-70本設計采用60。格柵前渠道內(nèi)水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本設計取0.9 m/s。b.設計參數(shù)：設計流量：Qmax=5000

16、0m3/d粗格柵：過柵流速:v1=0.90m/s;柵條寬度:s=0.01m;格柵間隙:e=60mm;柵前部分長度0.5m；格柵傾角:=60單位柵渣量W1=0.03m3柵渣/103m3污水細格柵：過柵流速:v1=0.80m/s;柵條寬度:s=0.01m;格柵間隙:e=10mm;柵前部分長度0.5m格柵傾角:=60;單位柵渣量W1=0.1m3柵渣/103m3污水7.2、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，其任務是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構筑物的設置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進行設計。排水泵站的基本組成包括：機器間、集水池

17、、格柵和輔助間。7.2.1泵站設計的原則 1、污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵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、集水池池底應設集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管設計流速宜為0.71.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s。其他規(guī)定見GB500142006室外排水規(guī)范。7.3平流式沉砂池沉砂池是城市污水處理廠必不可少的處理設施，主要去除污水中粒徑大于0.2mm的砂粒，除砂的目的是為了避免砂粒對后續(xù)處理工藝和設備帶來的不利影響。砂粒進入初沉池內(nèi)會使污泥刮板過度磨損，縮短更換周期；砂粒進入泥斗后，將會干擾正常排泥或堵塞排泥管路

18、；進入泥泵后將使污泥泵過度磨損，使其降低使用壽命；砂進入帶式壓濾脫水機將大大降低污泥成餅率，并使濾布過度磨損。以上情況，足以說明除砂對污水處理廠的重要性。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和渦流式四種形式。平流式沉砂池具有結構簡單，處理效果較好的優(yōu)點；豎式沉砂池處理效果一般較差；曝氣沉砂池的最大優(yōu)點是能夠在一定程度上使砂粒在曝氣的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附著的有機污染物，同時，由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂類物質會升到水面形成浮渣而被除去；渦流式沉砂池利用水力渦流，使沉砂和有機物分開，以達到除砂目的。四種形式沉砂池有各自不同的適用條件，其選型應視具體情況而定。本設計中選用平流沉砂池，

19、它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。a.平流沉砂池的設計，應符合下列要求：(1)最大流速應為0.3m/s，最小流速應為0.15m/s；(2) 最高時流量的停留時間不應小于30s；(3) 有效水深不應大于1.2m，每格寬度不宜小于0.6m。b.設計參數(shù)：設計流量：Qmax=50000m3/d水力停留時間：45S7.4 輻流式初沉池初沉池為一級處理的主要構筑物。初沉池池型有平流式、輻流式、豎流式多種，主要設備為不同池型的刮泥機。平流式初沉池為矩形，其優(yōu)點是占地面積較小，去除效果較好，抗沖擊負荷能力強。輻流式初沉池為圓形，適用于規(guī)模較大的污水處理廠，它又分為中心進水、周邊出水和

20、周邊進水、周邊出水型兩種，雖然輻流式沉淀池占地面積、去除效果及抗沖擊負荷能力均不如平流式沉淀池，但由于相配套刮泥機故障率較小，在我國廣為采用，特別是大型污水廠采用更多。豎流式沉淀池池徑在10米以內(nèi)，它僅適用于小型污水廠。本設計采用普通輻流式沉淀池，中心進水，周邊出水，a.輻流沉淀池的設計，應符合下列要求：1 水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m；2 宜采用機械排泥，排泥機械旋轉速度宜為13r/h，刮泥板的外緣線速度不宜大于3m/min。當水池直徑(或正方形的一邊)較小時也可采用多斗排泥；3 緩沖層高度，非機械排泥時宜為0.5m；機械排泥時，應根據(jù)刮泥板高度

21、確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m；4 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。，b.設計參數(shù)：設計流量：Qmax=50000m3/d停留時間：t=90min水力負荷：q=2.0m3/m2h初次污泥總量：25m3/d7.5 曝氣池 曝氣池是本工藝的主體部分，已知參數(shù) Qmax=0. 578m3/s ， 原污水BOD5值100-130mg/L,， 要求處理水BOD5值20mg/L， SS值20mg/L污泥回流比50%7.6 輻流式二沉池二沉池采用普通輔流式沉淀池，中心進水，周邊出水，共2座，沉淀池表面負荷q取1.5m3/(m2.h)，一般為0.8-1.5m3/(m2.h)污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間t為

22、2h7.7 消毒池城市污水經(jīng)過一級或二級處理(包活性污泥法和膜法)后，水質改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應進行消毒。消毒劑的選擇見下表；消 毒 劑優(yōu) 點缺點適 用 條 件液 氯效果可靠、投配簡單、投量準確，價格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害，當污水含工業(yè)污水比例大時，氯化可能生成致癌化合物 。適用于，中規(guī)模的污水處理廠漂白粉投加設備簡單，價格便宜。同液氯缺點外，沿尚有投量不準確，溶解調(diào)制不便，勞動強度大適用于出水水質較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機物，色

23、，味，等，污水中PH，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物投資大成本高，設備管理復雜適用于出水水質較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠次氯酸鈉用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站經(jīng)過以上的比較，并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定使用液氯消毒。進一步的去除水中有害物質。二氧化氯和液氯按2：1的比例聯(lián)合用于城市污水消毒時，效果良好，二氧化氯投加量 3 mg/L，液氯投加量 1.5 mgL，經(jīng) 30 min接觸時間，大腸菌滅活率達99.9。7.8 污泥濃縮 初次沉淀污泥含水率

24、介于95%-97%，剩余活性污泥達99%以上。因此污泥的體積非常大，對污泥的后續(xù)處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。污泥中所含水大致分為四類：顆粒間的孔隙水，約占總水分的70%;毛細水，約占20%；污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水約占10%。濃縮法主要降低的是污泥的孔隙水。本設計中采用輻流式濃縮池。設計參數(shù)；室外排水設計規(guī)范GB(50014-2006) 7.2污泥濃縮規(guī)定濃縮活性污泥時，重力式污泥濃縮池的設計，應符合下列要求：1 污泥固體負荷宜采用3060 kg/(m2d)；2 濃縮時間不宜小于12 h；3 由生物反應池后二次沉淀池進入污泥濃縮池的污泥含水率， 為99.2%99.6%時，濃縮后污泥

25、含水率可為97%98%；4 有效水深宜為4 m；5 采用柵條濃縮機時，其外緣線速度一般宜為12 m/min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。7.9 污泥脫水間本工藝采用滾壓帶式壓濾污泥脫水技術，工藝具有連續(xù)操作、自動控制、附屬設備較少、操作管理工作小、投資費用低等特點，而且技術較為成熟。進污泥濃縮后含水率為97.5，經(jīng)壓濾后脫水泥餅含水率降為80。大大降低污泥外運處理費用。污泥的最終處置，目前我國城市污水處理廠大都未經(jīng)無害化處理隨意堆放或用作農(nóng)肥，國外許多國家對污泥處置采用較多的方法如焚燒、填埋、堆肥和填海等。焚燒技術雖然具有處理迅速、減害多（70%90%）、無害化程度高等優(yōu)點，但污泥焚燒

26、不但費用高，其廢氣中產(chǎn)生一種二口惡 英，通過呼吸系統(tǒng)系統(tǒng)和食物鏈進入人體后不易分解和排泄出體外，二口惡英不僅具有致癌性，還有生殖毒性，免疫毒性和內(nèi)分泌毒性，因此，許多國家已對垃圾、污泥焚燒采取了管制措施，就我國目前國情，不宜采取焚燒方式。污泥衛(wèi)生填埋，終結覆蓋，是處理城市污水處理廠脫水污泥較為有效的方法之一，在我國運用非常廣泛，一般可以與城市垃圾聯(lián)合建填埋廠。污泥堆肥是應積極開發(fā)的主攻方向，其過程是將消化污泥再動態(tài)發(fā)酵制成顆粒狀有機復混肥，把污泥作為農(nóng)業(yè)肥料的資源，本工程既可采用此種方式處置污泥。八、污水處理廠總體布置8.1 總平面布置8.1.1 總平面布置原則 該污水處理廠為新建工程，總平面

27、布置包括：污水與污泥處理工藝構筑物及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設施的平面布置?？倛D平面布置時應遵從以下幾條原則。處理構筑物與設施的布置應順應流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理工藝構筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等）。構（建）之間的間距應滿足交通、管道（渠）敷設、施工和運行管理等方面的要求。管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調(diào)，應順應污水處理廠各種介質輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。協(xié)調(diào)好

28、輔建筑物，道路，綠化與處理構（建）筑物的關系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。8.1.2 總平面布置結果1.工藝流程：根據(jù)設計任務書提供的廠區(qū)面積和地形，采用直線型，這樣布置生產(chǎn)聯(lián)路管線短，管理方便，且有利于日后擴建。2.平面布置：按照功能將廠區(qū)分成以下三區(qū)：生產(chǎn)區(qū)：有各項水處理設施組成，一般呈直線型布置。生活區(qū)：將辦公樓、食堂、浴室、鍋爐房、宿舍等建筑物組合在一個區(qū)內(nèi)。為不使這些建筑物過于分散，將食堂與宿舍，浴室與鍋爐房合建，使這些建筑物相對集中。布置在水廠門附近，便于外來人員聯(lián)系。維修區(qū)：將機修間、水表修理間、電修間合建，倉庫與車庫合建，靠近生產(chǎn)區(qū)，以便設備的檢修，為不使維修

29、區(qū)與生產(chǎn)區(qū)混為一體，用道路將兩區(qū)隔開，考慮擴建后生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的使用，維修區(qū)位置兼顧今后的發(fā)展。加藥區(qū)：加藥間設于消毒接觸池附近。8.1.3 場區(qū)道路布置1.主廠道布置：由廠外道路與廠內(nèi)辦公樓連接的道路采用主廠道，道寬6.0m,設雙側1.5m人行道，并植樹綠化。2.車行道布置：主要構筑物間，道寬4.0m，呈環(huán)狀布置，以便車輛回程。3.步行道布置：加藥間、加氯間、藥庫與絮凝沉淀池間，設步行道。8.1.4 場區(qū)綠化布置1.綠地：在廠門附近，辦公樓、宿舍食堂、泵房的門前空地預留擴建場地，修建草坪。2.花壇：在正對廠門內(nèi)布置花壇。3.綠帶：利用沉淀池與建筑物間的帶狀空地進行綠化。4.行道樹和綠籬：步行到

30、兩側，草坪周圍栽種，高度0.6-0.8m，圍墻采用1.8m。 總平面布置參見附圖平面布置圖。8.2 高程布置高程布置原則 充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構筑物，排出廠外。協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運行成本。做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。高程布置參見附圖高程布置圖。設計計算書第1章 總體設計 1.1 污水處理工藝流程的選擇 由于水質較好，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求

31、，主要的去除目的是BOD5和SS，本設計采用活性污泥法二級生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。污水及污泥的處理工藝流程如圖所示。原水提升泵房格柵 沉砂池初沉池曝氣池二沉池 消毒接觸池計量設備出水 回流污泥 污泥脫水外運污泥消化池貯泥池污泥濃縮池1.2處理構筑物選擇污水處理構筑物形式多樣，在選擇時，應根據(jù)其適應條件和所在城市應用情況選擇。選用平流沉砂池，普通輻流式沉淀池，傳統(tǒng)的推流式曝氣池，平流式消毒接觸池，巴士計量槽，豎流式污泥濃縮池，矩形貯泥池，固定蓋式消化池，采用帶式壓濾機進行污泥脫水。1.3設計水量的計算設計最大流量Qmax=50000m3/d=0.579 m3/s第2章 污水處理各

32、部分構筑物的計算2.1格柵 格柵設在處理構筑物之前，用于攔截水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)處理設施的正常運行。粗格柵格柵傾角資料資 料 來 源格 柵 傾 角人 工 清 除機 械 清 除國內(nèi)污水廠一般為4575日本指針456070左右美國污水廠手冊30454090本規(guī)范30606090設計參數(shù)：設計流量:Q1=0.578m3/s;過柵流速:v1=0.90m/s;柵條寬度:s=0.01m;格柵間隙:e=60mm;柵前部分長度0.5m；格柵傾角:=60單位柵渣量W1=0.03m3柵渣/103m3污水設計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù) 17

33、（取n=18）（3）柵槽有效寬度:B2=s（n-1）+en=0.01(18-1)+0.0618=1.25m （4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中: h0：計算水頭損失m k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，=（s/e）4/3當為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.6+0.3=0.9m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.6+0.024+0.3=0.924m

34、（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=0.16+0.08+0.5+1.0+0.9/tan60=2.26m（9）每日柵渣量:用公式W=計算，取W1=0.02m3/103m3W= 所以宜采用機械格柵清渣（10）計算草圖如下：細格柵設計參數(shù)：設計流量:Q1=0.578m3/s;過柵流速:v1=0.80m/s;柵條寬度:s=0.01m;格柵間隙:e=10mm;柵前部分長度0.5m格柵傾角:=60;單位柵渣量W1=0.1m3柵渣/103m3污水2設計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù) （取n=120） 設計三組格柵，每組格柵

35、間隙數(shù)n=40條（3）柵槽有效寬度B2=s（n-1）+ne=0.01（40-1）+0.0140=0.79m 所以總槽寬為B=0.793+0.222.77（考慮中間隔墻厚0.2m）（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中=（s/e）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.6+0.3=0.90m

36、柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.6+0.21+0.3=1.11m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=2.16+1.08+0.5+1.0+0.9/tan60=5.26m（9）每日柵渣量W= 所以宜采用機械格柵清渣（10）計算草圖如下：2.2 沉砂池 目前，應用較多的沉沙池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池和鐘式沉砂池。本設計中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。 細格柵及平流式沉砂池平面圖 細格柵及平流式沉砂池剖面圖已知參數(shù) Qmax=578m3/s 停留時間t取45s。 1、長度 設v=0.25m/s則水流斷面積池總寬度 設有效水

37、深h2=1.1m則池寬共分3格，每格寬b=0.7m沉砂斗所需容積設T=2d每個沉砂斗容積設每一分格有2個沉砂斗 沉砂斗各部分尺寸 設斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55，斗高h3=0.35m 沉砂斗上口寬： 沉砂斗容積：沉砂室高度 采用重力排砂，設池底坡度為0.06，坡向砂斗。 池總高度設超高h1=0.3m 沉砂池底部的沉砂通過吸砂泵，送至砂水分力氣，脫水后的清潔砂礫外運，分離出來的水回流至泵房吸水井。 沉砂池的出水通過管道送往初沉池集配水井，輸水管道的管徑為800mm，管內(nèi)最大流速為1.15m/s。集配水井為內(nèi)外套筒式結構，外徑為4.0m，內(nèi)徑為2.0m。由沉砂池過來的輸水管道直接

38、進入內(nèi)層管道，進行流量分配，通過兩根管徑500mm的管道送往2個初次沉淀池，管道內(nèi)最大水流速度為1.02m/s。2.3 初次沉淀池采用普通輻流式沉淀池，中心進水，周邊出水。1、設計參數(shù)的確定沉淀池表面負荷q0取2m3/(m2.h)，共2座，計算圖如下2、單池表面面積AA=池子直徑D=25.75m 取D=26m3、沉淀池的有效水深設污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間t為1.5h.則沉淀池的有效水深 h2=qt=21.5=3.0m (1.53.0) 符合要求D/h2=26/3=8.67(6 12) 符合規(guī)范要求。4、沉淀池每天污泥量W1 式中 S取0.6L/(p.d), 由于用機械刮泥，所以污泥在斗內(nèi)貯存時

39、間用4h.每座沉淀池的污泥量污泥斗的容積 式中 污泥斗高度（）， 污泥斗傾角，60 污泥斗上部半徑，2.0污泥斗下部半徑，1.0設池底坡向污泥斗的坡度為0.05，則坡底落差池底可貯存污泥體積為：所以，可貯存污泥的總體積 ，滿足要求。5、沉淀池高度式中 保護高取0.3有效水深取3.0緩沖層高 ，取0.3沉淀池底坡落差0.55污泥斗高度 取1.73m代入數(shù)值=0.3+3.0+0.3+0.55+1.73=5.886、沉淀池周邊處的高度7、徑深比的校核，在612之間，滿足要求。8、 采用機械刮泥采用某設備制造廠的周邊轉動式刮泥機（全橋式）.刮泥機的主要技術性能參數(shù)有：池徑26m周邊線速23m/min;

40、單邊功率0.75kW(為普通減速機拖動的刮泥機)；周邊單個輪壓35kN.沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設擋板，攔截浮渣。沉在底部的沉泥通過刮泥機刮至污泥斗，依靠靜水壓力排除。出水槽采用雙側集水，出水槽寬度為0.5，水深0.4，槽內(nèi)水流速度0.72m/s，堰上負荷為2.04L/(m.s)2.9L/(m.s) 符合要求。 初沉池的出水通過渠道流回初沉池集配水井的外層套筒，渠道寬700mm，渠道內(nèi)水深為0.5m，水流速度為1.05m/。2.4 曝氣池已知參數(shù) Qmax=0. 578m3/s ， 原污水BOD5值100-130mg/L,， 要求處理水BOD5值20mg/L， SS值20mg/L2.4.1

41、污水處理程度的計算及曝氣池的運行方式1、污水處理程度的計算原污水BOD5值取130mg/L，經(jīng)初次沉淀池處理 BOD5按降低25%計算，則進入曝氣池的污水，其BOD5為：Sa=130(1-25%)=97.5 mg/L計算去除率，首先計算處理水中溶解性BOD5值，Se=Sz-7.1KdfCe 式中:Se出水溶解性BOD5Sz二沉池出水總BOD5,Sz=20mg/L;Kd活性污泥自身氧化系數(shù)，典型值為0.06f 二沉池出水SS中VSS所占比例，f=0.75;Ce|二沉池出水SS,Ce=20mg/L代入數(shù)值 Se=20-7.10.060.7520=13.61(mg/L)去除率 =86%2、 曝氣池的

42、運行方式 在本設計中應考慮曝氣池運行方式的靈活性和多樣化，即以傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)作為基礎,又可按階段曝氣系統(tǒng)和吸附-再生-曝氣系統(tǒng)運行,這些運行方式的實現(xiàn),是通過進水渠道的布設和閘板的控制來實現(xiàn)的.(1)曝氣池的計算與各部位尺寸的確定曝氣池按BOD污泥負荷法計算BOD污泥負荷率的計算擬定采用的BOD污泥負荷率為0.2 kgBOD5/(kgMLSS.d)，但為穩(wěn)妥計需加以校核 Ns=式中 Kz系數(shù) 其值在0.0168-0.0281之間，取0.018 Se 經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機污染物BOD量 對生活污水 值為0.75左右 代入數(shù)值 Ns=0.213kgBOD5/(kgMLS

43、S.d)計算結果確證，Ns值取0.2是適宜的確定混合液污泥濃度(X)根據(jù)已確定的Ns值，查圖4-7 得相應的SVI值為100-120，取值120X=式中 R= 污泥回流比 取50% 是考慮污泥在二次沉淀池中停留時間，池深，污泥厚度等因素的有關系數(shù)，一般取值1.2左右SVI污泥指數(shù)，值取120代入數(shù)值X=3333mg/L確定曝氣池容積V=式中 V 曝氣池容積m3 Sa原污水的BOD5值 mg/L Sa=130mg/LX曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度(MLSS)mg/L X=3333mg/L代入數(shù)值 V=9751m3確定曝氣池各部位尺寸設有2組曝氣池，每組容積為9751/2=4875m3 ，池深取4.

44、5m，則每組曝氣池的面積為F=4875/4.5=1083m2 ,池寬取5.5m， 寬深比B/H=5.5/4.5=1.2寬深比大于1，小于2，滿足設計規(guī)范要求要求池長L=F/B=1083/5.5=196.9m ，取197m設每組曝氣池共5廊道，每組廊道長 L1=L/5=197/5=39.4m長寬比校核L1/B=39.4/5.5=7.2長寬比大于5，小于10，滿足設計規(guī)范要求。曝氣池超高取 0.5m 則池總高度為4.5+0.5=5.0m 在曝氣池面對初沉池和二次沉淀池的一側，各設橫向配水渠道，并在池中部設縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接，在兩側橫向配水渠道上設進水口，每組曝氣池共有5個進水口。

45、在面對初沉池的一側，在每組曝氣池的一端，廊道進水口處設回流污泥井，井內(nèi)設污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內(nèi)，由此通過空氣提升器回流曝氣池。如圖2.4.2曝氣系統(tǒng)的計算與設計本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)平均時需氧量的計算O2=aQSr+bVXv式中O2 混合液需氧量（kgO2/d）; Q污水平均流量（m3/d） a活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計,查表取a=0.5 b活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計，查表取 b=0.15Sr經(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降解的

46、有機污染物量，以BOD值V曝氣池容積(m)3Xv單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3代入數(shù)值O2=0.5+0.15=5593.8kg/d=233.1kg/h最大時需氧量的計算根據(jù)原始數(shù)據(jù)，K=1.3O2(max)=0.5+0.15 =257.3kg/h每日去除的BOD5值BODr=3875kg/d去除每kgBOD的需氧量 O2=3224.8/3075=1.05kgO2/kgBOD最大時需氧量與平均時需氧量之比O2(max)/O2=5593/3875=1.442.4.3供氣量計算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.2m處，淹沒水深4.3m，計算溫度設為30，查表

47、得20。C和30。C水中溶解氧飽和度Cs(20)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L空氣擴散器出口處的絕對壓力(Pb)計算得Pb=P+9.8H式中 P大氣壓力 P=1.013Pa H 空器擴散裝置的安裝深度 m 取4.3m代入數(shù)值 Pb=1.013+9.8.3=1.434Pa（2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比計算Ot=100%式中 EA空氣擴散器的氧轉移效率，對網(wǎng)狀模型中微孔空器擴散器,取12%，故：Ot=100%=18.96%(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）計算Csb(T)=Cs(+)式中Cs在大氣壓力條件下氧的飽和度 mg/L , 最不利溫度條件按

48、30考慮，代入各值得Csb(30)=7.63()=8.84mg/L換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量R0=式中 修正系數(shù) = (0.8 0.85) 取=0.82-修正系數(shù) = （0.9 0.97）取=0.95C=2.0; =1.0代入數(shù)值 ,得R0=321.4kg/h 相應的最大時需氧量為： R0(max)=354.8kg/h曝氣池平均時供氧量Gs=8928m3/h曝氣池最大時供氧量Gs(max)=9856m3/h(7)去除每kgBOD5的供氣量=55.30m3空氣/kgBOD（8）每m2污水的供氣量=4.29m3空氣/m3污水（9）本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流

49、污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的3-5倍計算，取8倍，污泥回流比R取值50%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為：=8333m3/h總需氣量：9856+8333=18189m3/h2.4.4空氣管系統(tǒng)計算按圖所示的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設一根干管，共5根干管，在每根干管上設7對配器豎管共14條，全曝氣池共設70條配氣豎管，豎管的供氣量為9856/70=140.8m3/h曝氣池平面面積為39.455=2167m2每個空氣擴散器的服務面積按0.49m3計，則需孔器擴散器的總數(shù)為:=4423個，為安全計，本設計采用4450個空器擴散器。每個豎管上安設的空器擴散器的數(shù)目為

50、4450/70=63.57個,取64個,每個空氣擴散器的配氣量為9856/6470=2.2m3/h將已布置的空氣管路及布設的空氣擴散器繪制成空氣管路圖，如圖3所示 空氣管路計算圖（1） 空氣管路計算圖（2）2.5 二次沉淀池采用普通輔流式沉淀池，中心進水，周邊出水，共2座，沉淀池表面負荷q取1.5m3/(m2.h)，一般為0.8-1.5m3/(m2.h)2.5.1單池表面面積AA=694.8m2池子直徑D=29.75m取D=30.0m2.5.2沉淀池的有效水深設污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間t為2h，則沉淀池的有效水深h2=qt=1.52=3.0m(1.5 3.0) 符合要求徑深比D/h2=30.0

51、/3.0=10(612) 符合規(guī)范要求2.5.3污泥部分所需容積按4h計算，則由公式V=2717 m3可見污泥所需容積較大，無法設計污泥斗容納污泥。所以在設計中采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，而不設污泥斗存泥，只按構造要求在池底設0.05坡度及一個放空時的泥斗，設泥斗高度為0.5m2.5.4沉淀池高度式中 保護高取0.3有效水深取3.0緩沖層高 ，取0.5沉淀池底坡落差m 由0.05坡度計算為0.75污泥斗高度 取0.5m代入數(shù)值H=0.3+3.0+0.5+0.75+0.5=5.05m沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設擋板，攔截浮渣，出水槽采用雙側集水，出水槽寬度為0.5m，水深0.4m，槽內(nèi)水流速度0

52、.59m/s，堰上負荷為1.46L/(m.s)10，合乎要求。 2.6.4 消毒接觸池池高： H=h1+h2 式中：h1消毒池超高(m)，一般采用0.3m； 設計中取h1=0.3m，計算得 H=2.8m。2.6.5 進水部分： 每個消毒接觸池的進水管管徑D=800mm，v=1.0m/s。2.6.6 混合： 采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點后接D=800mm的靜態(tài)混合器。 2.7回流污泥泵房2.7.1設計說明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污

53、泥泵房集泥井中。設計回流污泥量為QR=RQ,污泥回流比R=50100。按最大考慮，即QR=100%Q=231.5L/s20000m3/d2.7.2 回流污泥泵設計選型（1）揚程：二沉池水面相對地面標高為0.6m,套筒閥井泥面相對標高為0.2m，回流污泥泵房泥面相對標高為0.2-0.2-0.4m，氧化溝水面相對標高為1.5m，則污泥回流泵所需提升高度為：1.5-（-0.4）1.9m（2）流量：兩座氧化溝設一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量為20000m3/d833m3/h（3）選泵：選用LXB-900螺旋泵3臺（2用1備），單臺提升能力為480m3/h，提升高度為2.0m2.5m,電動機轉速n=4

54、8r/min,功率N=55kW（4）回流污泥泵房占地面積為9m5.5m2.8 剩余污泥泵房2.8.1設計說明二沉池產(chǎn)生的剩余活性污泥及其它處理構筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥濃縮池中。處理廠設一座剩余污泥泵房（兩座二沉池共用）污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為21334.4kg/d,即為按含水率為99計的污泥流量2Qw2133.44m3/d266.88m3/d11.12m3/h2.8.2 設計選型（1）污泥泵揚程:輻流式濃縮池最高泥位（相對地面為）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位為 -（5.34-0.3-0.6）-4.53m,則污泥泵靜揚程為H0=4.53-

55、0.44.13m，污泥輸送管道壓力損失為4.0m，自由水頭為1.0m，則污泥泵所需揚程為H=H0+4+1=9.13m。（2）污泥泵選型:選兩臺，2用1備，單泵流量Q2Qw/25.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW（3）剩余污泥泵房: 占地面積LB=4m3m，集泥井占地面積2.9 污泥濃縮池 采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。2.9.1.設計參數(shù) 進泥濃度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥總流量:Q1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h 設計濃縮后含水率P2=96.0 污泥固體負荷：qs=45kgSS/(m2.d) 污泥濃縮時間：T=13h 貯泥時間：t=4h2.9.2設計計算（1）濃縮池池體計算：每座濃縮池所需表面積 m2 濃縮池直徑 取D=6.2m 水力負荷 有效水深h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m濃縮池有效容積V1=Ah1=29.652.4=71.16m3（2）排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P296.0的污