龍?zhí)秴^(qū)排水工程初步設計設計

39/39摘要環(huán)境污染問題是當今世界上最大的社會問題之一，尤其是水資源的過度開發(fā)和不合理利用。合理利用水資源是解決這些問題的關鍵，因此,水處理的發(fā)展對我國能否實現(xiàn)可持續(xù)的戰(zhàn)略目標起著舉足輕重的作用。本設計是吉林省吉林市龍?zhí)秴^(qū)排水工程初步設計。其由兩部分組成，即,城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計和城市污水處理廠的設計.根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模,并結合考慮需脫氮除磷的要求，城市污水處理廠設計采用A2/O工藝。通過此工藝的處理,出水水質(zhì)將達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002)一級B標準。關鍵詞：城市排水管網(wǎng)；城市污水處理廠;A2/O；污泥處理.AbstractTheproblemofenvironmentalpollutionisnowadaysoneofthegreatestsocialconcernsintheworld，especiallyoverexploitationandunreasonableuseofthewaterresource.Thewaterresourceofrationalutilizationisthekeytosolvingtheseproblems。Sothedevelopmentofwatertreatmentplaysadecisiveroletorealizeourcountrythesustainablestrategicobjective.ThedesignisadrainagesysteminAtomnofJilinofJilinProvince.Itismadeupoftwoparts，namely，thedesignofthesystemofurbandrainagepipelinenetworksanddesignoftheurbansewagetreatmentplant.Accordingtotomn’sgeographicalpositionandscaleofsewagetreatmentplant，combiningwiththedemandofdenitrificationanddephosphorizationintreatmentprocess，thesewagetreatmentplantdesignsandadoptsA2/Ocraft.Afterthetreatmentofthiscraft，thedisposalwaterqualitywillreachthefirstclassBstandardof《pollutantdischargestandardofurbansewagetreatmentplant》(GB18918—2002）。Keywords：urbandrainagepipelinenetworksurbansewagetreatmentplantA2/Osludgetreatment畢業(yè)設計(論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計(論文),是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意.作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即:按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計(論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名:日期：

目錄TOC\o"1—3”\h\z\u摘要 IAbstract II第1章緒論 61.1概述 61。1.1城市概況 61。2設計原始資料 71。3設計題目 71。4設計任務 81。5設計依據(jù) 81.6設計內(nèi)容 8第2章城市排水管網(wǎng)設計 102。1排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計原理 102.1。1排水管網(wǎng)定線原則 102.2設計依據(jù)及排水體制的選擇 112.2。1設計依據(jù) 112。2.2排水系統(tǒng)體制的選擇 122。3城市污水管網(wǎng)計算 132。3.1城市污水管網(wǎng)設計方案的確定 132。3。2城市污水管網(wǎng)水力計算 132。3.3劃分設計管段，計算各管段的設計流量 132．4設計規(guī)定 142.4.1污水管道在設計時要滿足以下規(guī)定 142。4。2管道起點埋深的確定 142。5控制點的確定 152。5.1管網(wǎng)水力計算 152。5.2泵站設置地點的確定 15第3章污水處理方案論證 173。1工藝介紹 173。2工藝比較 183。3工藝的確定 19第4章工藝設計 214.1污水處理設計 214.1。1中格柵 214。1.2調(diào)節(jié)池 214.1.3污水提升泵房 224。1。4細格柵 224.1.5曝氣沉砂池 244。1。6初沉池配水井 244。1.7平流沉淀池 244。1。8A2/O生物反應池 254。1.9二沉池集配水井 264.1。10二沉池 264.1.11消毒接觸池 264.1.12計量設備 274.1.13氯消毒 274。2污泥處理設計 284.2。1污泥濃縮 284。2。2污泥消化池 294.2。3污泥脫水 30第5章主體設備選型 315.1污水泵選擇 315.1。1選泵原則 315.1。2型號確定 315.1.3型號確定 315。2鼓風機選型 315。2。1選型原則 315。2。2型號確定 32第6章污水廠平面高程布置 336.1污水廠平面及高程布置 336。2污水廠高程布置 336。2.1概述 33第7章污水處理廠工程概算 357.1廢水處理廠工程概、預算的基礎資料 357。2工程造價分析 35結束語 37參考文獻 38第1章緒論1.1概述水是人類生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟發(fā)展的重要資源，科學用水和排水是人類社會發(fā)展史上最重要的社會活動和生產(chǎn)活動內(nèi)容之一。水在人們的生產(chǎn)生活中占有非常重要的地位。在人類發(fā)展史上，無論是過去，現(xiàn)在，亦或是將來,水資源的開發(fā)和利用都倍受關注。我國是個缺水大國,水資源并不豐富，我國水資源有以下幾個特點：一是全國降水在空間和時間的分布上極不平衡，南方水多，北方水少，差別懸殊，歷史上水旱災害極為頻繁;二是北方有的地區(qū)人均占有水資源相當于世界上最干旱的國家，水量豐富的南方卻常常發(fā)生季節(jié)性干旱，使依賴水灌溉的主要農(nóng)作物水稻及一些經(jīng)濟作物用水困難；三是污水排放量大，處理率低;四是缺乏科學的用水定額和管理，生產(chǎn)耗水量大,水的浪費相當普遍。在當今世界，城市的建設正在高速發(fā)展，隨著城市規(guī)模的不斷擴大和人口的增加，人們?nèi)找孀非笠粋€整潔、衛(wèi)生、舒適的環(huán)境，水環(huán)境污染也成了一個重要問題。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高，人們對水質(zhì)水量的要求也不斷提高,要求排放水體的污水一定要經(jīng)過處理.“環(huán)境保護”已被我國定為一項基本國策，這是維持社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必要組成部分。1.1。1城市概況吉林市龍?zhí)秴^(qū)，該區(qū)人口約30萬人.松花江由東向西穿過市區(qū).該市屬于規(guī)劃中的新興城市,為保護環(huán)境，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展，應盡可能的減少污染物的排放量，故需對城市污水及工業(yè)廢水進行綜合處理,使排入松花江的污水水質(zhì)達到設計要求并符合國家規(guī)定的標準.目的和意義此工程設計研究的目的在于通過對該市進行排水流域劃分，排水體制確定，城市排水管網(wǎng)設計計算,污水廠規(guī)模、處理程度，各處理構筑物工藝尺寸及運行參數(shù)進行計算，并對整個城市的排水工程的總造價進行概預算分析及不同方案之間的技術經(jīng)濟比較來確定一個較為合理的方案來解決該市現(xiàn)有的排水狀況問題。意義在于通過設計研究，可以確定一套技術可行，經(jīng)濟合理的方案。改善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量和城市形象.避免城市下游旅游區(qū)由于受到污水的污染而影響經(jīng)濟效益.另外通過本次畢業(yè)設計，讓我們對排水工程有一個更系統(tǒng)全面深入地了解，培養(yǎng)我們分析問題、解決問題，綜合運用所學知識獨立工作的能力，并能從技術、經(jīng)濟、環(huán)境與社會等多方面綜合考慮，為將來在排水工程的實際工作崗位上工作打下堅實的基礎。1.2設計原始資料1、城市總平面圖比例尺為1：10000。2、人口密度：430人/公頃。3、主要工業(yè)企業(yè)的排水情況：類別流量m3/dCODmg/LBODmg/LSSmg/LPH醫(yī)院5010020356-7工廠20200150206—7機關、學校1010050706—7·4、城市生活污水水質(zhì)：COD=350mg/L，BOD5=230mg/L，SS=220mg/L，TN=35mg/L，TP=12mg/L。5、污水排放的要求執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002）一級B標準處理后污水SSmg/lBODmg/lNH3-Nmg/lTPmg/lCODmg/l2192003092506、水質(zhì)的確定混合污水SSmg/lBODmg/lNH3-Nmg/lTPmg/lCODmg/l202081801。3設計題目吉林市龍?zhí)秴^(qū)排水工程初步設計1.4設計任務根據(jù)給定的原始資料，對該城市進行新建排水管網(wǎng)工程設計及污水廠工藝設計。1.5設計依據(jù)設計依據(jù)包括：1。GBJ14-87《室外排水設計規(guī)范》；2。GB8978-1996《污水綜合排放標準》；3.GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》;4。CJ3082—99《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》;5.《吉林市龍?zhí)秴^(qū)排水工程設計任務書》；6?！督o水排水設計手冊》；7.吉林市總體規(guī)劃平面圖;8。土建、市政工程估算定額標準.1。6設計內(nèi)容1、文獻檢索（中、外文資料）;2、文獻綜述，外文翻譯（3000漢字)；3、現(xiàn)場調(diào)研;4、開題報告；以自述形式。5、設計方案及設計計算；6、撰寫設計說明書；設計計算書7、工程概算；8、畫圖(一張手工圖，6張CAD圖）包括：①選擇污水處理廠廠址，確定污水處理廠的工藝流程,畫出工藝流程圖。②污水處理廠平面及管線布置圖。內(nèi)容包括:標注廠區(qū)范圍,全部處理構成物及輔助③建筑物，包括管線布置。④選擇處理構筑物并通過計算確定其尺寸（附必要的草圖)確定各處理構筑物的高程關系，水位高度及污水處理廠排放口的標高。畫出高程布置圖。⑤2張主體構筑物結構圖。按施工圖畫出主體構筑物平面，立面和剖面圖。⑥1張排水管網(wǎng)平面布置圖。第2章城市排水管網(wǎng)設計2.1排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計原理排水系統(tǒng)是控制水環(huán)境污染、改善和保護環(huán)境的重要設施，同時也是人民身體健康、日常生活以及廠礦企業(yè)發(fā)展的保障措施。因此，排水工程的規(guī)劃與設計必須在區(qū)域規(guī)劃及城市工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎上進行。排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計應遵循以下原則:1。要認真貫徹執(zhí)行憲法中“國家保護環(huán)境和自然資源，防治污染和其它公害”以及《環(huán)境保護法》、《水污染防治法》。堅持經(jīng)濟建設、城市建設、環(huán)境建設同時規(guī)劃、同時實施、同時發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實施經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，在這些指導思想下,進行排水工程的規(guī)劃與設計。2.認真貫徹“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利”的環(huán)保方針，正確安排好工農(nóng)、城市、生產(chǎn)、生活等方面的關系，使經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護統(tǒng)一起來,注意預防和消除對環(huán)境的污染.3。排水工程的規(guī)劃應符合區(qū)域規(guī)劃及城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃，并應與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項工程設施密切配合，互相協(xié)調(diào)。4.排水工程的設計應全面規(guī)劃，按近期設計，考慮發(fā)展有擴建的可能性，并應根據(jù)使用要求和技術經(jīng)濟的合理性等因素，對近期工程做出分期建設安排.5。在規(guī)劃與設計排水工程時,必須注意要認真執(zhí)行有關部門制定的現(xiàn)行有關標準、規(guī)范和規(guī)定.必須執(zhí)行國家關于新、改、擴工程實行防治污染的“三同時”規(guī)定.6。排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計，要與鄰近區(qū)域的污水、污泥處理與處置相協(xié)調(diào)。必須在較大范圍內(nèi)綜合考慮.7.排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計,應處理好污染源治理與集中處理的關系.對工業(yè)廢水要進行適當?shù)念A處理,達到要求后排入城市排水系統(tǒng)。2。1.1排水管網(wǎng)定線原則排水管網(wǎng)的定線原則是：應盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下,讓最大區(qū)域的污水自流排除.定線時通?？紤]的因素是：地形和豎向規(guī)劃；排水體制;污水廠和出水口位置；水文地質(zhì)條件;道路寬度；地下管線和構筑物的位置；工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況以及發(fā)展遠景和修建順序等。地形一般是影響管道定線的主要因素，定線時應充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢，一般應順坡排水。地形標高較高的污水不要經(jīng)較低地區(qū)泵站排水。排水管網(wǎng)定線的順序應當是先確定污水處理廠的位置，然后依次確定主干管、干管、支管的位置。污水廠應設在河流下游，地下水流向的下游,城市主導風向的下風向。管道埋深和泵站數(shù)量直接影響到工程總造價,管網(wǎng)定線需做方案比較，選擇最合適的管線位置,使其既能減少埋深，又可少建泵站。排水管道定線應盡量避免或減少管道與河流、山谷、鐵路及地下構筑物交叉，以降低施工費用，減少養(yǎng)護工作的困難。當排水干管與等高線垂直時,排水干管一般采用雙側(cè)集水;當排水干管與等高線斜向相交時，排水干管一般采用單側(cè)集水.當排水干管雙側(cè)集水時，干管間距一般為600-1000m；當排水干管單側(cè)集水時，干管間距一般為600—800m。2。2設計依據(jù)及排水體制的選擇2。2。1設計依據(jù)設計依據(jù)包括：1。GBJ14-87《室外排水設計規(guī)范》;2。GB8978—1996《污水綜合排放標準》；3.GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》；4。CJ3082-99《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》；5.《龍?zhí)秴^(qū)排水工程設計任務書》；6.《給水排水設計手冊》；7.吉林市龍?zhí)秴^(qū)總體規(guī)劃平面圖;8.土建、市政工程估算定額標準。2.2。2排水系統(tǒng)體制的選擇在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。這些污水是采用一個管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統(tǒng)來排除.污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng),稱作排水系統(tǒng)的體制,簡稱排水體制。排水系統(tǒng)的體制，一般分為合流制和分流制兩種類型。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。現(xiàn)在常用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實在臨河岸邊建造一條截流干管，同時在合流干管和截流干管相交之前或相交處設置溢流井，并在截流干管下游設置污水處理廠。合流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，它將生活污水、工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水廠進行處理,然后排放,從控制和防止水體的污染來看，是較好的.可是雨天時有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體,使水體遭受污染,甚至達到不能容忍的程度。但此缺點可在溢流出水口附近設置雨水污水存儲池以減輕城市水體污染.2。從工程造價方面來看,截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多,建設費用也相應地增高.但據(jù)國外有的經(jīng)驗認為合流制排水管道的總造價比完全分流制一般要低20%～40％.3.從維護管理方面來看，晴天只是部分流,管內(nèi)流速較低，易產(chǎn)生沉淀;雨天時接近滿管流,管中的沉淀物易被暴雨水沖走，故可減低管道維護管理費用。但是晴天與雨天流入污水廠水量變化很大,增加了合流制排水系統(tǒng)污水廠運行管理的復雜性。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。排除生活污水、城市污水或工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)；排除雨水的系統(tǒng)稱雨水排水系統(tǒng)。分流制特點如下：1.從環(huán)境保護方面來看，生活污水和工業(yè)廢水全部送往處理廠進行處理，使受納水體免遭受污染.但分流制對初將雨水不能采取處理，造成初降雨水的污染，有時還很嚴重。2.從工程造價方面來看，由于分流制雨水、污水分流而多設一條雨水排水系統(tǒng),但管徑可適當減小，該市又有較好的接納水體，雨水可就近排除。且分流制可以分期建設，縮短工期，提高效益，適合我國國情。3.從維護管理反面來看,分流制可保證城市污水在水管內(nèi)的流速不致太小而發(fā)生淤積,同時進入污水廠的水質(zhì)水量變化小,有利于污水廠的運行管理。所以,根據(jù)城市工業(yè)企業(yè)規(guī)劃，環(huán)境保護的要求，污水的利用情況，原有的排水設施，水質(zhì)、水量、地形、氣候等條件，從全局出發(fā),在滿足環(huán)境保護的前提下，綜合考慮，確定本設計采用分流制排水系統(tǒng)。2。3城市污水管網(wǎng)計算2。3.1城市污水管網(wǎng)設計方案的確定1．污水廠位置的選擇綜合考慮吉林市地形、地勢及河水流向、風向等因素，將污水廠選在該市東南角,靠近岸邊又與岸邊留有一定距離，且離市區(qū)符合衛(wèi)生防護要求(污水廠距居民區(qū)大于300m）。污水廠設在河流下游，不會對城市的飲用水源及自然景觀產(chǎn)生污染.同時污水廠處于城市常年主風向的下風向,不會對城市產(chǎn)生空氣污染。污水處理廠工程地質(zhì)條件較好,交通方便，靠近受納水體，處理后的水可以就進排放。2.污水管道定線依據(jù)城市地形,盡量重力排水布置管線。2。3.2城市污水管網(wǎng)水力計算1。街區(qū)編號并計算面積、比流量按各街區(qū)的平面范圍計算出街區(qū)面積.由原始資料可知,吉林市龍?zhí)秴^(qū)人口密度430cap/ha,污水量標準120L/（cap·d）.經(jīng)計算統(tǒng)計，街區(qū)面積總計510。16ha，人口數(shù)為30人，。比流量q0（L/(s·ha））,可用下式求得:（2-1)式中n—-居住區(qū)生活污水定額（L/(cap·d)）；p——人口密度(cap/ha）。則比流量：q0=430*120/86400=0。597L/（s·ha）2。3。3劃分設計管段,計算各管段的設計流量管網(wǎng)定線、設計管段的劃分見圖2—1。由原始資料可知，吉林市龍?zhí)秴^(qū)工業(yè)企業(yè)的排水情況如下：（1）醫(yī)院最大時排水量50m3/h,設計秒流量13.89L/s；（2）工廠最大時排水量20m3/h,設計秒流量5.56L/s;(3）機關最大時排水量10m3/h，設計秒流量2。78L/s。各設計管段的設計流量通過計算機進行計算，本設計是初步擴大設計,只對干管和主干管進行設計計算，具體見附錄1中污水管道方案A電算結果。2．4設計規(guī)定2。4.1污水管道在設計時要滿足以下規(guī)定（1）最小流速：為防止管道淤積，根據(jù)設計規(guī)范及有關運行經(jīng)驗，污水管道最小流速定為0。6m/s。(2）最小管徑：為防止管道淤積，減少清通次數(shù)，街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)連接管道的最小管徑采用200mm，街道管（支管、干管、主干管)的最小管徑采用300mm。（3）最小設計坡度：管徑為200mm時，采用最小設計坡度為0.004；管徑為300mm時，采用的最小設計坡度為0。003。（4）不同管徑的最大設計充滿度見“城鎮(zhèn)排水工程設計規(guī)范”。（5）最大埋深：根據(jù)當?shù)氐叵滤患暗刭|(zhì)情況，管道最大埋深采用6.40~6.50m。（6）最小覆土厚度：必須滿足三點要求：防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道，要求管內(nèi)底標高在冰凍線以上0.15m；防止管壁因地面荷載而受道破壞，要求覆土厚度大于0。7m；滿足街坊污水連接管銜接的要求.2。4.2管道起點埋深的確定管道起點埋深要考慮冰凍深度、覆土厚度和管道連接要求,通過計算確定?！妒彝馀潘O計規(guī)范》規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設在冰凍線以上0。15m。有保溫措施或水溫較高的管道,管底在冰凍線以上的距離可以加大，其數(shù)值應根據(jù)該地區(qū)或條件相似地區(qū)的經(jīng)驗確定。該地區(qū)最大冰凍深度為1。95m，則干管起端管底埋深可為1。8m。覆土厚度采用0.70m。滿足連接要求所需的管道埋深按下式計算：H=h＋I·L＋Z1－Z2＋Δh（2-2）式中H—-所需的管道起點的最小埋深（m）;h——街區(qū)管起點出戶管最小埋深,一般采用0。50~0.70m；Z1-—管道起點地面標高（m）；Z2-—街區(qū)管起點地面標高（m）；I——街區(qū)管和污水支管的坡度;L-—街區(qū)管和污水支管的長度（m）；Δh—-街區(qū)管和污水支管的管內(nèi)底高差（m），高差取0。1m.各干管管段起點埋深計算結果見表2-1，并與冰凍深度和覆土厚度相比較之后，得出最終干管起點埋深H′.冰凍線在地下1.8m處，覆土厚度為0。7m。2.5控制點的確定在污水排放區(qū)域內(nèi)，對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點稱為控制點。確定控制點的標高一方面應根據(jù)城市豎向規(guī)劃，保證排水區(qū)域內(nèi)各點的污水都能排出，并考慮發(fā)展，在埋深上留有余地。另一方面，不能因照顧個別控制點而增加整個管道系統(tǒng)的埋深。根據(jù)吉林市龍?zhí)秴^(qū)地形及管網(wǎng)布置的特點，1點為管網(wǎng)的控制點,該點埋深為1。8m；2.5.1管網(wǎng)水力計算管道的水力計算結果見附錄1.2.5.2泵站設置地點的確定在排水系統(tǒng)中，由于地形條件等因素的影響，通?？赡茉O中途泵站、局部泵站、終點泵站。當管道埋深接近最大埋深時，為提高下游管道的管位而設置的泵站稱為中途泵站。若將低洼地區(qū)的污水提升到地勢高地區(qū)管道中；或是將高層建筑地下室、地鐵、其它地下建筑的污水抽送到附近管道系統(tǒng)所設置的泵站稱為局部泵站。此外,污水管道系統(tǒng)終點埋深通常很大，而污水理構筑物因受受納水體水位的限制，一般須埋深很小或設置在地面上，因此須設置泵站將污水抽升至處理構筑物,這類泵站稱為終點泵站或總泵站.本設計中主要采用的是中途泵站和總泵站。據(jù)設計原始資料，排水管網(wǎng)干管最大埋深5.3米,將污水提升泵站改設在11點.提升后污水管道埋深在冰凍線以上0。15m,即1。8m?？偙谜驹O在管網(wǎng)終端，城市污水處理廠內(nèi)。第3章污水處理方案論證3.1工藝介紹污水處理廠的主要任務就是對城市污水進行無害化處理，使之達到國家規(guī)定的城市污水排放標準，然后排放或利用，達到環(huán)境保護的目的。在處理工藝上力求設備簡單，運行方便，處理成本低，處理效果顯著.目前國內(nèi)常用的城市污水二級生物處理工藝多為活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ钱斍拔鬯幚砑夹g領域中應用最為廣泛的技術之一，它已成為生活污水、城市污水以及有機性工業(yè)廢水的主體處理技術。目前城市生活污水的活性污泥法處理工藝有許多種.最早開始使用的傳統(tǒng)活性污泥法，是較普遍采用且較成熟的處理工藝，其污水和回流污泥均由曝氣池池首端流入，對BOD5和SS的處理效率均為90～95%，但是曝氣池前端供氧不足,后端過剩,耐沖擊負荷能力弱，同時對N、P的處理效果差。另外，氧化溝、SBR（間歇式活性污泥法）、AB法（吸附—生物降解工藝）、A/O（缺氧—好氧工藝）法及A2/O法（厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝）等在國內(nèi)外都被廣泛應用.城市污水處理廠的工藝選取通常要先考慮污水廠的規(guī)模.根據(jù)我國的具體情況，大體上可分為大型、中型和小型污水處理廠.規(guī)模大于10萬m3/d的為大型污水處理廠,中型污水處理廠的規(guī)模為1~10萬m3/d,規(guī)模小于1萬m3/d的是小型污水處理廠。大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進型A/O法、A2/O法.目前世界上絕大多數(shù)國家(包括我國）的大型污水廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法。傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比最大優(yōu)勢是能耗較低、運營費用較低,規(guī)模越大這種優(yōu)勢越明顯。常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點是處理單元多,操作管理復雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度.但根據(jù)我國目前的現(xiàn)實情況,城市污水處理處于起步階段,法規(guī)和制度都不夠健全,對污泥的穩(wěn)定化要求沒有明確的規(guī)定，同時由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善，大多數(shù)城市污水的有機成分不高,加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗，這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的經(jīng)濟性。因此，對于規(guī)模為10~20萬m3/d的城市污水處理廠,有時可能采用SBR和氧化溝工藝更為經(jīng)濟,在這種情況下，有必要對各種工藝進行詳細的技術經(jīng)濟比較,以確定最佳工藝。3.2工藝比較中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和SBR，它們的共同特點是：1.去除有機物效率很高，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設施十分簡單，管理非常方便，是目前國際上公認的高效、簡化的污水處理工藝，也是世界各國中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。2.在10萬m3/d規(guī)模以下，氧化溝和SBR法的基建費用明顯低于常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法。即使氧化溝和SBR法的電耗和年運營費用仍高于常規(guī)活性污泥法,但如果與基建費用一起來比較,基建費加上20年的運營費總計還是比常規(guī)活性污泥法低些。規(guī)模越小，低得越多,規(guī)模越大,差距越小,當規(guī)模為10萬m3/d時，兩類工藝的總費用大致相當。因此，對于中小型污水廠采用氧化溝與SBR法在經(jīng)濟上是有利的。3。氧化溝與SBR工藝通常都不設初沉池和污泥消化池，整個處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上，操作管理大大簡化，這對于技術力量相對較弱、管理水平相對較低的中小型污水處理廠很合適。4。氧化溝和SBR工藝的設備基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化，在質(zhì)量上能滿足工藝要求，價格比國外設備便宜好幾倍，而且也省去了申請外匯進口設備的種種麻煩。5。氧化溝和SBR工藝的抗沖擊負荷能力比常規(guī)活性污泥法好得多,這對于水質(zhì)、水量變化劇烈的中小型污水廠很有利.正是由于上述種種原因,氧化溝和SBR在國內(nèi)外都發(fā)展很快。但中小型污水處理廠結合自身情況，也可采用傳統(tǒng)活性污泥法及具有脫氮除磷能力的A/O或A2/O法.目前，國內(nèi)建成的城市污水廠絕大部分采用活性污泥法處理工藝，生物膜法應用很少。隨著科技的發(fā)展和微處理機與自控技術設備的進步與普及，對活性污泥法工藝進行改革,特別是80年代以來,隨著改革開放步伐的加快，在污水處理方面,利用外國資金，引進了一批國外污水處理工藝和設備，使污水處理技術有較大的發(fā)展.目前，各種活性污泥變法已在工程中得到應用，例如AB法、A/O法、SBR法、氧化溝法等等。綜觀這些革新的活性污泥法，它們適用于不同場合，滿足不同出水水質(zhì)要求。在方案比選時，主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質(zhì)條件、發(fā)展余地、管理水平、運行費用、工程投資、環(huán)境影響等諸方面。在滿足出水水質(zhì)各項指標前提下，應著重研究運行費用與管理水平.已知一些污水廠建成后，由于運行費用高而無法正常運轉(zhuǎn)，而另一些處理廠引進高級監(jiān)控儀表設備，由于缺乏具有一定水平的維護人員，這些儀表設備被閑置.所以,要從目前國內(nèi)的現(xiàn)狀出發(fā),選擇合適的處理工藝。中小規(guī)模污水處理廠選用氧化溝、SBR法具有明顯優(yōu)點，而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選方案工藝類型氧化溝SBR法A2/O法技術比較1.污水在氧化溝內(nèi)的停留時間長，污水的混合效果好2。污泥的BOD負荷低，對水質(zhì)的變動有較強的適應性1。處理流程短，控制靈活2系統(tǒng)處理構筑物少，緊湊，節(jié)省占地1.低成本,高效能,能有效去除有機物2。能迅速準確地檢測污水處理廠進出水質(zhì)的變化。經(jīng)濟比較可不單獨設二沉池,使氧化溝二沉池合建，節(jié)省了二沉池合污泥回流系統(tǒng)投資省，運行費用低,比傳統(tǒng)活性污泥法基建費用低30％能耗低，運營費用較低,規(guī)模越大優(yōu)勢越明顯使用范圍中小流量的生活污水和工業(yè)廢水中小型處理廠居多大中型污水處理廠穩(wěn)定性一般一般穩(wěn)定3.3工藝的確定本設計中城市污水處理廠的設計流量不足5萬噸，屬中小型污水處理工程。設計要求出水水質(zhì)達到GB18918-2002一級B標準,要考慮污水的脫氮除磷，所以污水處理采用二級強化工藝處理。而本工程位于東北地區(qū),對寒冷地區(qū)選擇城市污水活性污泥法流程時，應充分考慮溫度的影響,宜采用鼓風曝氣供氧，不宜選用散熱量大的表面曝氣器供氧。而氧化溝工藝采用的就是表面曝氣器，池深淺，散熱量很大，占地面積也較大。所以不宜在東北地區(qū)應用,不過也有在氧化溝上加蓋來保證污水溫度的做法。SBR雖然是鼓風曝氣，但是在冬季潷水器懸空易結冰，使設備無法正常運行。故采用具有脫氮除磷的A2/O法.·A2/O工藝將生物反應池分為厭氧池、缺氧池和好氧池。在厭氧階段，從沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起進入，聚磷酸菌釋放磷，同時部分有機物開始進行氨化.隨后污水進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q—原污水流量).混合液從缺氧反應器進入好氧反應器——曝氣池,這一反應器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有過剩的磷,而污水中的BOD（或COD）則得到去除.流量為2Q的混合液從這里回流缺氧反應器。沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應器，上清夜作為處理水排放.污水廠A2/O工藝流程圖如下所示：第4章工藝設計4。1污水處理設計4。1。1中格柵1.格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成,安裝在污水渠道上、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,以防止泵及處理構筑物的機械設備和管道被磨損或堵塞,減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。處理廠的運轉(zhuǎn)及防止有害的漂浮物進入除塵池，格柵的空隙應寬窄適度，過柵流速越低截留雜質(zhì)越多,但流速不宜過低，不得超過一定限度而使固體懸浮物在槽內(nèi)沉積。細格柵的作用是攔截粗格柵未截留的懸浮物或漂浮物。2.中格柵一般由安裝在回轉(zhuǎn)鏈上相隔一定間距的一排排耙齒組成，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，回轉(zhuǎn)鏈帶動耙齒按一定方向旋轉(zhuǎn)，在迎水面耙齒由下向上運動,將水中粗大漂浮物撈出至頂端翻轉(zhuǎn)后卸下。該型格柵是目前應用最多的一種。從使用情況看,在設備質(zhì)量良好的條件下，運行狀況還是比較令人滿意的。它的弱點在于對于較大尺寸的漂浮物,如粗大的棍棒、球狀物、大塊的泡沫塑料或木塊等難以去除,而這些漂浮物在城市污水中是常有的。該型格柵的檢修相對來說比較麻煩，雖然它在水下沒有傳動部件,但由于回轉(zhuǎn)鏈要通過底部的導輥，有時需要將設備整體吊出才能檢修。3。設計參數(shù)設計流量:Q=520.23L/s柵前水深：,柵前流速：過柵流速:柵條寬度：,格柵間隙寬度格柵傾角:格柵型號為GL—2000,電動機功率為1.5Kw，并配備φ285型長度為5m的無軸螺旋輸送機.每套格柵前后均設有電動閘板以便檢修時截斷污水［9］.4.1.2調(diào)節(jié)池4。1.3污水提升泵房1.泵房形式取決于泵站性質(zhì)，建設規(guī)模、選用的泵型與臺數(shù)、進出水管渠的深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地質(zhì)情況等諸多因素。泵房形式選擇的條件：(1)由于污水泵站一般為常年運轉(zhuǎn),大型泵站多為連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。(2)流量小于時,常選用下圓上方形泵房。（3）大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房.(4)一般自灌啟動時應采用合建式泵房。綜上本設計采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是不需要設置引水的輔助設備,操作簡便，啟動及時，便于自控.自灌式泵房在排水泵站應用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時啟動的立交泵站，應盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運行。2.污水設計流量Q=520。23L/s選擇集水池與機器間合建式泵站，考慮3臺水泵（1臺備用）每臺水泵的容量為。表3—1污水提升泵參數(shù)型號流量揚程轉(zhuǎn)速氣蝕余量配電機功率功率500TSW-760（L/S)（米）（轉(zhuǎn)/分）（米）（千瓦）（%)4。1.4細格柵1、格柵設計原則（1）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙應符合下列要求:人工清洗26～40mm；機械清除15～25mm；最大間隙40mm.（2）污水處理廠可設置中、細兩道格柵。3。如水泵前格柵間隙不大于25mm時，污水處理系統(tǒng)前可不再設置格柵。4.格柵量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)等因素有關，在無當?shù)剡\行資料時，可采用:格柵間隙16～25mm,0。10～0.05m3/10格柵間隙30～50mm，0。30～0。01m3/10柵渣的含水率一般為80%,容量約為960kg/m3。5.在大型污水處理廠或泵房前的大型格柵（每日柵渣量大于0。2m3)6.機械格柵不宜少于2臺，如為1臺時,應設人工清除格柵備用。7。過柵流速一般采用0。6～1.0m/s8.格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4～0.9m/s。9。格柵傾角一般采用450～750，人工清除的格柵傾角小時，較省力，但占地多。10.通過格柵的水頭損失一般采用0.08～0。15m.11。格柵間必須設置工作臺，臺面應高于柵前最高設計水位0.5m，工作臺上應有安全和沖洗設施.12。格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應小于0.7m，工作臺正面過道寬度：人工清除不應小于1.2m；機械清除不應小于1。5m。13。機械格柵的動力設置一般在室內(nèi)，或采用其它保護設備的措施。14。設置格柵裝置的構筑物，必須考慮設有良好的通風設備。15.格柵間內(nèi)應設調(diào)運設備，以進行格柵及其它設備的檢修，柵渣的日常清洗。2.設計參數(shù)最大流量：柵前水深:，柵前流速:（）過柵流速：（）柵條寬度：，格柵間隙寬度格柵傾角:4.1。5曝氣沉砂池沉砂池是污水處理廠必不可少的預處理設施，通常設置在細格柵后以去除進水中的砂粒，保證后續(xù)處理構筑物及設備的正常運行。雖然沉砂池在污水處理廠的投資、占地等方面所占的比例很小,但其作用卻不可忽視。普通的沉砂池一個嚴重的缺點就是在其截留的沉砂中夾雜有機物。對被有機物包裹的砂粒的截留效果也不好.曝氣沉砂池可解決這一弊端，曝氣沉砂池由于曝氣的作用，使污水中的有機物顆粒經(jīng)常處于懸浮狀態(tài)，使顆粒相互摩擦，并受曝氣剪切力的作用，能夠去除砂粒上附著的有機污染物,有利于取得純凈的砂粒,從曝氣沉砂池排出的沉砂中有機物占50﹪左右,一般長期擱置且不腐敗。在曝氣的作用下通過調(diào)節(jié)曝氣量可以控制污水的旋流程度使出砂效果較穩(wěn)定，受流量的影響較小.同時，還對污水起預曝氣作用，水流旋轉(zhuǎn)速度在池過水斷面中心處最小(幾乎為0),而在四周最大.若取消沉砂池，大量砂粒將進入后續(xù)各處理單元，給污水廠的正常運行帶來諸多隱患。常用的沉砂池有平流沉砂池、豎流沉砂池、渦流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等。豎流式沉砂池則很少在污水廠中使用.2.設計參數(shù)最大設計流量Qmax=520.23L/s=0。52m3/s，水平流速v1=0.1m/s，最大設計流量時的流行時間t=2min，池子的有效水深h2=1。6m，設每立方米污水的曝氣量為d=0.2m3/m3，排泥間隔天數(shù)T=2d4.1.6初沉池配水井1．設計作用考慮配水均勻性。處理廠的配水設施雖然不是主要的處理裝置，但因其有均衡發(fā)揮各個處理構筑物運行能力的作用,能保證各個處理構筑物經(jīng)濟有效的運行，所以，配水均勻是污水處理廠工藝設計的重要內(nèi)容之一.絕大多數(shù)配水設施采用水力配水，不僅構造簡單，而且操作也很方便，無需人員操作即可自動均勻配水。常見的水力配水設施有對稱式、堰式和非對稱式。本設計采用堰式配水井.2．設計參數(shù)內(nèi)徑D=1500mm，外徑D=2500m，4.1.7平流沉淀池沉淀池一般分平流式、豎流式和輻流式，本設計初沉池采用平流式沉淀池。下表為各種池型優(yōu)缺點和適用條件.表3—3池型優(yōu)點缺點適用條件平流式（1)沉淀效果好（2）對沖擊負荷和溫度變化的適應能力強（3）施工簡易(4）平面布置緊湊（5）排泥設備已趨于穩(wěn)定（1）配水不易均勻(2)采用機械排泥時,設備復雜,對施工質(zhì)量要求高適用于大、中、小型污水廠豎流式(1)排泥方便(2）占地面積小(1)池子深度大，施工困難（2）對沖擊負荷和溫度變化的適應能力差適用于小型污水廠輻流式（1)多為機械排泥，運行可靠，管理簡單(2)排泥設備已定型化機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大中型污水處理廠設計參數(shù)表面負荷池子個數(shù)個沉淀時間污泥含水率為。4.1.8A2/O生物反應池A2/O工藝將生物反應池分為厭氧池、缺氧池和好氧池。在厭氧階段,從沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起進入，聚磷酸菌釋放磷，同時部分有機物開始進行氨化。隨后污水進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大,一般為2Q（Q-原污水流量）?；旌弦簭娜毖醴磻鬟M入好氧反應器-—曝氣池，這一反應器是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有NO3-N,污泥中含有過剩的磷,而污水中的BOD(或COD)則得到去除。流量為2Q的混合液從這里回流缺氧反應器.沉淀池的功能是泥水分離,污泥的一部分回流厭氧反應器，上清夜作為處理水排放設計參數(shù)計算①水力停留時間HRT為t=8h.②BOD5污泥負荷為NS=0.18kgBOD5/（kgMLSS·d）。③回流污泥濃度Xr=10000mg/L。④污泥回流比R=50%。⑤曝氣池混合液濃度X==⑵求內(nèi)回流比RNTN去除率｛η｝％=內(nèi)回流比R內(nèi)==4.1。9二沉池集配水井配水中心管即好氧池總出水管徑D=600mm,v=0。625m/s4.1。10二沉池設計中采用輻流沉淀池，中心進水,周邊出水，設兩組，N=2，每池設計流量為0。26/s，從曝氣池流出的混合液進入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流進輻流沉淀池。設計參數(shù)沉淀時間t=2.5h沉淀池的表面負荷q'=1。4m3/m2.h4。1.11消毒接觸池1.消毒的目的主要是利用物理或化學的方法殺滅廢水中的病原微生物，以防止其對人類及禽畜的健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)環(huán)境造成污染。對于醫(yī)院污水、屠宰工業(yè)及生物制藥等行業(yè)所排廢水，國家及各地方環(huán)保部門制定的廢水牌坊標準中都規(guī)定了必須達到的細菌學標準。近年來實施較多的工業(yè)水回用和中水回用工程中，消毒處理也都成為必須考慮的工業(yè)步驟之一.消毒方法大體上可分為兩類：物理方法和化學方法.物理方法主要有加熱、冷凍、輻照和微波消毒等方法?；瘜W方法是利用各種化學藥劑進行消毒，常用的化學消毒劑有氯及化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。2.本設計采用兩組三廊道平流式消毒接觸池，兩組平行運行，接觸時間t=0.5h，液氯消毒。4.1。12計量設備為了提高污水廠的工作效率和運轉(zhuǎn)管理水平，積累技術資料,以總結運轉(zhuǎn)經(jīng)驗,為給處理廠的運行提供可靠的數(shù)據(jù)，必須設置計量設備。本設計采用巴氏計量槽，其優(yōu)點是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，精確度高達95﹪～98﹪。本設計流量范圍為1。736～2.344,故采用測量范圍在0。40～2。800的巴氏計量槽。尺寸設計本設計設計流量，由《給水排水設計手冊》第五冊568頁表10-3查得,選擇測量范圍在0.400~2.800的巴氏計量槽，各部分的尺寸為：,，，，，4.1。13氯消毒加氯消毒是到目前為止使用最多的水處理消毒方法.這主要是由于工業(yè)產(chǎn)品瓶裝液氯來源可靠，加氯消毒的一次性設備和運行費用也都比較低,而消毒效果也比較穩(wěn)定，且有成熟的設計經(jīng)驗，所以在以往的工程中較多的被采用。但是氯氣是一種有毒氣體，依次在運輸和儲存中都必須謹慎小心,特別是在人口稠密的城市地區(qū)，絕對不允許發(fā)生以外泄露事故。加氯間的設計要作到結構堅固、防凍保溫和安裝排風裝置，同時加氯間內(nèi)還要備有檢修工具和搶救設備。液氯瓶的運輸儲存和加氯間的設計還有其他許多方面的規(guī)定，設計中必須按標準規(guī)范要求執(zhí)行.污水經(jīng)過以上構筑物處理后,雖然水質(zhì)得到了改善，細菌含量也大幅度的減少，但是細菌的絕對值仍然十分巨大,并有存在病原菌的可能。因此，污水在排放水體前,應進行消毒處理.4.2污泥處理設計4。2。1污泥濃縮污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥，含水率很高，體積很大，輸送、處理或處置都不方便。污泥濃縮可使污泥初步減容,使體積減小為原來的幾分之一，從而為后續(xù)處理或處置帶來方便。首先，經(jīng)濃縮之后,可使污泥管的管徑減小，輸送泵的容量減小。濃縮之后直接脫水，可減少脫水機臺數(shù)，并降低污泥調(diào)質(zhì)所需的絮凝劑投加量。污泥濃縮主要有重力濃縮，氣浮濃縮和離心濃縮三種工藝形式.國內(nèi)目前以重力濃縮為主,但氣浮濃縮和離心濃縮液也有較大的發(fā)展。重力濃縮法貯泥能力強,操作要求不高，運行費用低，動力消耗小。適合處理初沉池污泥和剩余活性污泥，對于小型的污水處理廠，污泥濃度在4％～8％時，效果較好，但構筑物占地面積大,污泥易發(fā)酵,產(chǎn)生惡臭氣體，夏天運行效果不理想。氣浮濃縮法濃縮效果較理想，出泥含水率較低，不受季節(jié)影響,運行效果穩(wěn)定，構筑物占地面積小,僅為重力濃縮法的1/10左右，對于油脂和砂礫去除效果較好。氣浮濃縮法適合處理初沉池污泥和剩余活性污泥，但運行費用高于重力濃縮法,操作要求較高,污泥貯存能力較小.離心濃縮法占地較少，在污泥濃縮過程中不散發(fā)臭氣，適合于處理剩余活性污泥，在使用時需配備專用的轉(zhuǎn)筒式離心機。但離心濃縮法電耗大，對設備操作人員要求較高.污泥濃縮是通過降低污泥中的空隙水含量，使體積非常大的污泥減容,從而減小池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。設計參數(shù)：采用帶有豎向柵條污泥濃縮機的輻流式重力濃縮池，濃縮污泥固體通量取M=35kg/（m2·d）設計只對來自二沉池的剩余污泥進行濃縮，污泥濃縮前含水率P1=99.2％，濃縮后污泥含水率P2=97%。4.2。2污泥消化池污泥的厭氧消化是為了使污泥中的有機物質(zhì)，變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時可以減少污泥體積,改善污泥的性質(zhì)，使之易脫水,破壞和控制致病微生物，并獲得有用的副產(chǎn)品，如沼氣。本設計采用固定蓋式消化池。一級消化池污泥投配率為5%,二級消化池污泥投配率為10％，消化溫度為33～35℃。一級消化池進行加溫、攪拌。本設計采用消化形式為中溫厭氧消化。其原理是：污泥在無氧條件下,由兼性菌和專性厭氧菌降解污泥中的有機物，使之產(chǎn)生CO2和CH4，使污泥得到穩(wěn)定，故污泥厭氧消化又稱為污泥生物穩(wěn)定。厭氧消化被分為兩個階段過程，第一階段酸性發(fā)酵階段，有機物在產(chǎn)酸細菌的作用下分解成脂肪酸及其他產(chǎn)物,并和成細胞；第二階段是甲烷發(fā)酵階段，脂肪酸在專性厭氧菌—產(chǎn)甲烷菌作用下轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。1.消化池一般規(guī)定及參數(shù)取值如下。（1）溫度中溫厭氧消化，消化溫度為33～35℃,有機物負荷2.5～3。0kgBOD/（m3/d)，產(chǎn)氣量1.0~1。3m3/(m3d)，一級消化時間約為20天，本設計為消化溫度為35℃。新鮮污泥年平均溫度為16℃,日平均溫度為10℃，全年平均溫度為4。2℃。（2）投配率中溫消化投配率以5％~8%為宜,相應消化時間為20~12.5天，有機物降解率大于40%.一級消化池污泥投配率為5%，二級消化池污泥投配率為10%.(3)混合與攪拌目的在于使消化菌與有機物充分接觸.實踐證明，有攪拌比無攪拌產(chǎn)氣量增加30％。因此，一級消化進行加溫攪拌。（4）污泥濃度污泥固體含量一般采用3％～4%，最大可行范圍為10％～12％。兩極消化后,污泥的含水率一般達到92％左右。（5）PH值與堿度消化系統(tǒng)中,應保持堿度在2000mg/L（以CaCO3計）以上，使其具有足夠的緩沖能力,可有效防止PH下降.（6）C/N比以(10～20）：1為宜。(7）污泥的投配方式污泥投配方式分為間歇性投配和連續(xù)性投配，本設計選用連續(xù)性投配,它能夠為污泥消化創(chuàng)造一個良好的消化環(huán)境，運行良好,但管理水平要求較高。4.2.3污泥脫水污水處理中所產(chǎn)生的污泥，經(jīng)過污泥濃縮后，其含水率在為97%，雖然體積較濃縮前有很大減小,但體積仍很龐大，難以處置，因此在污泥處理和處置中需進行污泥脫水。濃縮主要成分是分離污泥中的空隙水，而脫水則主要是將污泥中的吸附水和毛細水飛離出來,這部分水約占污泥總含水量的15％～25%。因此污泥經(jīng)脫水以后，其體積減至濃縮前的1/10，減至脫水前的1/5，大大降低了后續(xù)污泥處置的難度.設計采用帶式壓濾計，因為該種脫水機具有出水含泥率較低且穩(wěn)定、耗能少、管理控制較容易等特點.1、設計作用：用以去除污泥中的毛細水和表面附著水,縮小污泥體積,減輕其重量。2、設計參數(shù)壓濾時間取T=4h；設計污泥量Q=；壓濾后污泥含水率為75％選取型廂式壓濾機2個，一用一備,其工作參數(shù)如表表型廂式壓濾機工作參數(shù)濾餅厚度（mm)32整機重量（kg）3500濾板數(shù)（塊）60地基尺寸（mm)5560過濾面積（m2）60整機長度(mm）5260濾室容積（m3）0.955第5章主體設備選型5.1污水泵選擇5。1。1選泵原則（1）水泵機組工作泵的總抽升能力，應按進水管的最大時污水流量設計，并應滿足最大充滿度時之流量要求.（2）盡量選用類型相同(最多不超過兩種型號）和口徑相同的水泵，以便于檢修，但還須滿足低流量時的需要。（3）由于工業(yè)廢水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，污水泵一般可使用4000小時檢修一次，清水泵用于抽送污水時則僅為2500小時。在大的污水泵站中，無大型污水泵時，才可選用清水泵。5。1.2型號確定允許真空度為3m，揚程為H0=9。0m,流量為2083m3/h,選擇根據(jù)流量和楊程選10臺污水泵，并有兩臺備用。水泵啟動方式:自灌式,型號：6PWL型污水提升泵，揚程23～30m，流量250~450m3/h,轉(zhuǎn)速1450r/min，軸功率34～47%,電動機功率55kW,效率60～61％,允許吸上高度4～5m,葉輪直徑300mm，泵質(zhì)量417kg。泵站的尺寸為25m×17m。5.1.3型號確定選取型號為25ZDL型漿體泵2臺,流量為13m3/h，揚程為15m，轉(zhuǎn)速為1430r/min,電動機型號Y132S-4，功率為5。5kw.泵站的尺寸為9m×5m。5.2鼓風機選型5.2。1選型原則(1）鼓風機房的設計應遵守排水規(guī)范有關規(guī)定，一般可參照泵房的設計，但機組基礎間距應不小于1。5米.（2）鼓風機房內(nèi)外應采取必要的防噪措施,使之分別符合《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準》和《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》的有關規(guī)定。（3）每臺風機均應設單獨基礎，且不要同機房基礎連接。風機出口與管道連接處應采用軟管減震.（4)風管最低點應設油、水的排口。（5)機房應設雙電源，或其它動力源，供電設備的容量，應按全部機組（包括備用及其它用電）同時開動的負荷計算設計。（6)鼓風機房一般應包括值班室，配電室，工具室和必要的配套公用設施（小型機房可與其它建筑合并考慮），值班室應有隔音措施，并設有機房主要設備工況的指示或報警裝置。（7）在同一供氣系統(tǒng)中,鼓風機應選用同一類型。（8)鼓風機的備用臺數(shù):工作風機≤3臺時,備用1臺工作風機≥4臺時，備用2臺(9）鼓風機應按產(chǎn)品要求設置回風管和相應閥門，以便開停。一般風機廠均要求設置止回閥，當考慮減少阻力而不設置時，則須在并聯(lián)運行時注意操作,防止回風。（10）鼓風機的進風應有凈化裝置.進風口應高出地面2米左右,可設四面為百葉窗的進風箱。進風管的內(nèi)壁應有防腐涂料層，進風道內(nèi)壁應光潔.5。2.2型號確定本次設計選用RD-125型羅次鼓風機6臺（備2臺）,口徑150mm，壓力7。02Kpa,電動機功率15kW。第6章污水廠平面高程布置6。1污水廠平面及高程布置污水廠的平面布置包括：處理構筑物的布置、辦公、化驗、輔助建筑的布置、以及各種管道、道路、綠化等的布置。污水廠的平面布置圖應充分考慮地形、風向、布置合理、便于規(guī)劃管理。布置得一般原則：1.構筑物布置應緊湊，節(jié)約占地，便于管理；2.構筑物盡可能按流程布置,避免管線迂回，利用地形，減少土方量;3.水廠生活區(qū)應位于城市主導風向的上風向，構筑物位于下風向；4?？紤]安排充分的綠化地帶；5.構筑物之間的距離應考慮鋪設管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理和施工需要，一般5-10米；6。污泥處理構筑物應盡可能布置成單獨的組合，以防安全，便于管理；7。污水廠內(nèi)應設超越管，以便在發(fā)生事故時使污水能超越一部分或全部構筑物，進入下個構筑物或事故溢流.具體平面布置見城市污水廠平面圖.6.2污水廠高程布置6。2。1概述為了使污水能在構筑物間通暢流動,以保證處理正常進行，在平面布置的同時必須進行高程布置，以確定各構筑物及連接管渠的高程。在整個污水處理過程中,應盡可能使污水和污泥重力流，但在多數(shù)情況下需要提升.本設計高程布置嚴格遵循以下原則：1.為了使污水在各構筑物間順利自流，精確計算各構筑物之間的水頭損失，包括沿程，局部及構筑物本身的水頭損失，此時還考慮污水廠擴建時的預留儲備水頭。2.進行水力計算時，選擇距離最大，水頭損失最大流程，并按最大設計流量計算，計算時還要考慮管內(nèi)的淤積，阻力增大的可能。3.污水廠出水管渠的高程需不受洪水頂托，污水能自流流出。4.污水廠的場地豎向布置，應考慮土方布置，并考慮有利于排水。第7章污水處理廠工程概算7。1廢水處理廠工程概、預算的基礎資料1、基礎資料包括設計任務書、相關文件;現(xiàn)行建筑安裝工程概、預算定額、指標、建筑材料、機電設備預算價格及相關文件；建設地點的地質(zhì)情況、土壤類別、地下水位、一般性氣象資料；相關費用或取費標準、民用建筑經(jīng)濟指標等。2。資料調(diào)查收集內(nèi)容包括定額、人工及材料價格、費率標準、當?shù)氐氖┕l件及習慣做法、供電及電費、資金情況等。這里由于設計資料難以做到各項齊備,故僅進行簡單的粗算。7.2工程造價分析污水處理廠的造價受地區(qū)條件、工程規(guī)模和設計標準的影響很大，造價變化幅度可能相差2～3倍之多，其變化規(guī)律也不易掌握。但構成污水處理廠的各單項構筑物的造價與總造價的比例有一定的規(guī)律，即與處理廠的造價構成一定的比例關系。一般來說，此比例受工程規(guī)模的影響較小，在工藝標準和結構類型大致相近的情況下，各部分與總造價的比重比較接近。根據(jù)北京、上海等地的設計院近年來設計、建造的廢水處理廠的工程造價分析資料，得出的其主要構筑物的造價比例數(shù)據(jù)可知：由于分析所依據(jù)的資料大多為傳統(tǒng)的常規(guī)二級生物處理(活性污泥法）流程，廢水經(jīng)泵房提升、曝氣沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、出水消毒后排放;而污泥處理為重力濃縮、消化池（二級消化)、脫水后外運、沼氣綜合利用(發(fā)電)回收能源(可以滿足全廠用電量的20﹪）。廠內(nèi)選用常規(guī)的處理設備和自動化儀表控制。這樣，處理構筑物的初沉池、曝氣池(包括鼓風機房）、二沉池、消化池（包括控制室)、脫水機房及廠區(qū)平面布置等六項工程的造價約占整個污水處理廠造價的75﹪左右，其中曝氣池造價最高,其造價占整個處理廠造價的1/4～1/5，故對曝氣池工藝的合理設計將是降低污水處理廠的造價的重要環(huán)節(jié).綜合分析污水處理廠的造價構成，其工藝（包括設備、配管及管線綜合)占總造價的30﹪左右，電氣及自控儀表部分約占總造價的20﹪左右，整個土建工程約占總造價的50﹪左右。工藝、電氣儀表、土建三者的平均比例大致是30：20：50。但近年來,一些利用外資的貸款項目，采用進口設備的數(shù)量增多，而進口設備的價格往往比國產(chǎn)設備高出數(shù)倍，以致于設備部分的造價比重明顯上升。7.3建設投資估算基本建設投資是一個建設項目從籌資、設計、施工、試生產(chǎn)到正式投入運行所需的全部資金，它包括可以轉(zhuǎn)入固定資產(chǎn)價值的各項支出以及“應核銷的投資支出”。基本建設投資按總概算的費用項目劃分為三部分,即工程費用項目(也稱一類費或直接費）,其他費用（即二類費，包括征地費、建設單位管理費、生產(chǎn)人員培訓費、施工機械遷移費、技術咨詢及考察費、監(jiān)理費、設計費等）,不可預見的費用（預備費)；按建設費用的性質(zhì)劃分為五部分，即建設工程費、設備安裝工程費、設備購置費用、工程器具及生產(chǎn)家具購置費、其他費用。結束語本文是模擬設計一座污水廠，是本科畢業(yè)生的初步設計.經(jīng)過近3個月認真計算、制圖、排版，本設計圓滿結束。設計內(nèi)容，規(guī)范符合設計要求。本文的編排順序是概述、污水處理工藝、污泥處理工藝、等幾部分組成。構筑物排版順序按照污水或泥的流動方向設計。說明書中的所有公式、圖表、以及計算規(guī)則都是查詢給排水手冊等相關權威書籍,完全符合要求.制圖采用CAD繪圖，察看過網(wǎng)易給排水中圖紙以及圖書館中的圖集，基本符合繪圖要求.排版符合學校要求，統(tǒng)一排版。通過這次設計我掌握許多知識也明白了許多道理，設計時要理論聯(lián)系實際,單獨的純理論計算是遠遠不夠的。本設計中還考慮了實際基建情況，并聯(lián)系自己實習時所發(fā)現(xiàn)的問題，基本符合實際。在設計過程中遇到了多種問題，得到了黃江麗等諸位老師的悉心指導和同組同學的幫助，在此深表感謝。由于本人水平和經(jīng)驗有限，設計中考慮問題不夠全面，敬請各位老師批評指正。參考文獻[1］張杰，程煒。我國水環(huán)境現(xiàn)狀和水循環(huán)措施及對策的初步探討.能源環(huán)境保護[Ｊ］.2007年12月；第21卷第6期.1718。[2]王成芬.關于城市污水處理的幾個問題.科技創(chuàng)新導報[Ｊ].2007年；第31期.45.[3]張自杰。排水工程（下冊)。第四版[M]。中國建筑工業(yè)出版社,2000年：168-173.［4]魏海濤，劉響江，李濤?！痘钚晕勰?/p>