污水處理廠的畢業(yè)設(shè)計(jì)

天津大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)概論設(shè)計(jì)原始資料和設(shè)計(jì)依據(jù)1.1.1設(shè)計(jì)題目石家莊某污水處理廠工程設(shè)計(jì)1.1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1根據(jù)所給出的設(shè)計(jì)資料，完成污水處理廠工程設(shè)計(jì)建議該污水處理廠采用生物處理+膜分離工藝，處理水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)排放要求。2完成一套完整的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（3萬字左右）。說明書應(yīng)包括：污水水量的計(jì)算；設(shè)計(jì)方案對(duì)比論證；污水、污泥處理工藝流程確定；污水、污泥處理單元構(gòu)筑物的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，并配相應(yīng)的單線草圖；廠區(qū)總平面布置說明；污水廠環(huán)境保護(hù)方案；污水處理工程建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)初步分析等。3設(shè)計(jì)圖紙工作量，污水處理廠總平面圖1張，污水、污泥處理高程系統(tǒng)圖1張；生物處理池?cái)U(kuò)大初步設(shè)計(jì)圖紙4張以上，圖紙工作量按1號(hào)圖計(jì)算。4完成與設(shè)計(jì)題目有關(guān)的英文翻譯1篇，外文翻譯不少于5000漢字。5按照學(xué)校要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)文件。1.1.3原始資料1．服務(wù)人口及進(jìn)出水水質(zhì)該污水廠位于石家莊，污水處理廠服務(wù)面積內(nèi)規(guī)劃人口為40萬，污水廠進(jìn)水水質(zhì)如下：BOD5：180mg/LCOD：400mg/LSS：90mg/LNH3-N：35mg/LTN：45mg/LTP：3mg/L要求處理后的污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，以便于將來再生回用。2．氣象資料石家莊地處暖溫帶、半濕潤(rùn)干旱季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明。年平均氣溫：12.9℃極端最高氣溫：42.7℃極端最低氣溫：-26.5℃多年平均降水量：537.2mm（年降水量的60%-80%集中在6-8月份，春冬季節(jié)干旱少雨，年際變化懸殊）主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)（夏季）次主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)（冬春季）風(fēng)頻率：10%冬季平均風(fēng)速1.8m/s夏季平均風(fēng)速1.5m/s最大積雪厚度：19cm最大凍土厚度：53cm年平均雷曝日數(shù)為：31d3．廠區(qū)地形地貌和水文資料：擬建的污水處理廠位于排水管網(wǎng)下游，處理后的出水向南排入汪洋溝排水渠，渠道正常水位為49.10m，最高水位為50.20m。污水管進(jìn)廠底標(biāo)高為48.40m。4．廠區(qū)地坪標(biāo)高為54.40m（1985黃海高程系統(tǒng)），占地面積根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算需要自行確定。污水由廠區(qū)北側(cè)進(jìn)入，南側(cè)排出。5．畢業(yè)設(shè)計(jì)目的通過本次設(shè)計(jì)，加深對(duì)污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)其有一個(gè)宏觀上的把握，通過計(jì)算、校核和圖紙繪制等步驟，提高思維能力和計(jì)算能力，更為熟練地掌握CAD繪圖的方法和技巧。1.1.4依據(jù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)（1）GB3838-2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].2002.（2）GB18919-2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].2002.（3）GB/T50106-2001，給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)[S].2002.（4）GBJ125-89,給水排水設(shè)計(jì)基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)[S].1989.（5）GB50014-2006，室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2001版1.2污水處理廠處理水量的確定石家莊位于二區(qū)，屬于特大城市，其平均每人綜合生活用水定額為150～240L/d，取200L/d。污水轉(zhuǎn)化系數(shù)取90%，污水的收集率一般在80%~90%之間，取85%。則該區(qū)污水處理廠建設(shè)規(guī)模為：日平均處理污水量Q=200×40×104×85%×90%=6.12×107L/d=61200m則污水處理廠平均日平均時(shí)的處理量為：Q均時(shí)==2550污水處理廠平均日流量為：==0.7083=708.3L/S查《室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）表3.1.3綜合生活污水量總變化系數(shù)表表1-1綜合生活污水量總變化系數(shù)表平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.3由內(nèi)插法求得當(dāng)流量為972.2L/s時(shí)，綜合生活污水量總變化系數(shù)為：K總則污水處理廠最高日最高時(shí)的處理量為：Q高時(shí)=Q均時(shí)K總最高日最高時(shí)的處理量用于物理處理構(gòu)筑物及管段過水能力的計(jì)算。取時(shí)變化系數(shù)1.3，可得最高日平均時(shí)的處理水量為：Q高均===2667.7=741L/s最高日平均時(shí)水量用于生化處理構(gòu)筑物的計(jì)算。1.3污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)的確定1.3.1進(jìn)水水質(zhì)表1-1污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)BODCODSSTN氨氮TP進(jìn)水180mg/L400mg/L90mg/L45mg/L35mg/L3mg/L1.3.2出水水質(zhì)要求處理后的污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，以便于將來再生回用。表1-2污水處理廠出水水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)BODCODSSTN氨氮TP出水10mg/L50mg/L10mg/L15mg/L5mg/L0.5mg/L1.4各種污染物去除率的計(jì)算由進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)可以確定各種污染物的去除率：η（BOD5）=×100%=×100%=94.4%η（CODCr）=×100%=×100%=87.5%η（SS）=×100%=×100%=88.9%η（TN）=×100%=×100%=66.7%η（）=×100%=×100%=85.7%η（TP）=×100%=×100%=83.3%各種污染物的去除率如表1-3表示表1-3進(jìn)出水水質(zhì)及去除率一覽表序號(hào)基本控制項(xiàng)目出水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)水水質(zhì)去除率1BOD1018094.4%2TN156366.7%3NH354885.6%4TP0.5383.3%5SS109088.9%6COD5040087.5%污水處理工藝的發(fā)展及工藝流程2.1工藝技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展2.1.1污水脫氮除磷工藝 隨著對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要影響因素氮、磷指標(biāo)的嚴(yán)格控制，生物除磷脫氮工藝已廣泛應(yīng)用于污水處理設(shè)計(jì)中。以SBR、氧化溝及A/O工藝為基礎(chǔ)的各種改良工藝有很好的脫氮除磷效果。SBR工藝是通過時(shí)間和空間的交替實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的處理，隨著工藝的發(fā)展出現(xiàn)了多種形式。傳統(tǒng)的SBR工藝是在一個(gè)反應(yīng)器中，通過不同時(shí)間段內(nèi)控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)處理功能，適應(yīng)較小規(guī)模的污水處理。隨著自動(dòng)控制水平的提高，發(fā)展到多個(gè)池子并聯(lián)運(yùn)行，單池隨時(shí)間交替運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)中不同池子間存在空間交替，因而運(yùn)行方式更加靈活。隨著SBR工藝及其改良技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了CASS、ICEAS、IAT—DAT、MSBR、UNITANK等形式，交替式氧化溝也具有SBR系統(tǒng)的特點(diǎn)，故可以看作是SBR的改良形式。這些SBR改良系統(tǒng)往往連續(xù)運(yùn)行，但仍有一部分處于間歇運(yùn)行狀態(tài)中，一般可通過PLC可編程序控制器控制反應(yīng)器和設(shè)備在時(shí)間和空間上的切換。因此都可以看作交替活性污泥工藝。從交替活性污泥工藝的發(fā)展過程看，從最初的單池間歇運(yùn)行到多池連續(xù)運(yùn)行及UNITANK、MSBR的恒水位連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)控制水平有了很大發(fā)展，對(duì)不同處理規(guī)模和處理要求的適應(yīng)程度也大大提高，特別是隨著對(duì)除磷脫氮要求的提高，能夠滿足多級(jí)處理功能的交替工藝應(yīng)用會(huì)更加廣泛。氧化溝工藝自問世以來就演變出了許多變形的工藝方法和設(shè)備，而且朝著能實(shí)現(xiàn)污水脫氮除磷的方向發(fā)展。從理論上講，它既具有推流反應(yīng)的特征，又具有完全混合反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)；前者使其具有出水優(yōu)良的條件，后者使其具有抗沖擊負(fù)荷的能力。正因?yàn)橛羞@個(gè)環(huán)流，且有能量分區(qū)的緣故，使它具有其他許多污水生物處理技術(shù)所擁有的眾多優(yōu)勢(shì)，其中最為顯著的優(yōu)勢(shì)是工作穩(wěn)定可靠。幾種典型的氧化溝的形式有Carrousel氧化溝，交替工作式氧化溝，奧貝爾氧化溝和一體化氧化溝。雖然氧化溝的形式不同，但它們都是為了產(chǎn)生好氧和缺氧交替的環(huán)境，來實(shí)現(xiàn)脫氮的效果。上世紀(jì)80年代，發(fā)展出一些新的A2/O的改良工藝，Bardenpho工藝、多點(diǎn)進(jìn)水A2O工藝、Biowin工藝、UCT工藝。Bardenpho工藝 混合液回流好氧池初沉池好氧池缺氧池缺氧好氧池初沉池好氧池缺氧池缺氧池厭氧池處理水回流污泥 剩余污泥 圖2-1Bardenpho工藝流程圖原污水進(jìn)入第一缺氧池進(jìn)行反硝化脫氮釋放磷，含硝態(tài)氮的污水通過內(nèi)循環(huán)來自第一好氧池；隨后進(jìn)入第一好氧池去除BOD，硝化和吸收磷，由于該反應(yīng)器中含有少量硝酸鹽，所以除磷效果不理想；混合液進(jìn)入第二缺氧池，本單元功能與第一厭氧反應(yīng)器相同；第二好氧池，功能是進(jìn)一步吸收磷，硝化和去除BOD。由流程圖可知無論哪種反應(yīng),在系統(tǒng)中都反復(fù)進(jìn)行二次或二次以上，因此本工藝脫氮除磷效果很好。缺點(diǎn)則是工藝復(fù)雜，反應(yīng)器單元多，運(yùn)行繁瑣和成本高。多點(diǎn)進(jìn)水A2O工藝 部分污水 部分污水 好氧池好氧池缺氧池缺氧好氧池好氧池缺氧池缺氧池厭氧池初沉池處理水回流污泥剩余污泥 圖2-2多點(diǎn)進(jìn)水A2O工藝流程圖該工藝將部分污水進(jìn)入缺氧池，部分污水進(jìn)入?yún)捬醭?，分別為硝化和除磷提供碳源，從而緩解了它們爭(zhēng)奪碳源的矛盾。該工藝才除磷去BOD的效果很好，且省去了回流裝置，能耗低。二沉池好氧池缺氧池厭氧池預(yù)缺氧池污泥發(fā)酵池初沉池二沉池好氧池缺氧池厭氧池預(yù)缺氧池污泥發(fā)酵池初沉池Biowin工藝進(jìn)水 混合液內(nèi)回流 出水 上清液初沉池污泥 污泥回流 剩余污泥圖2-3Biowin工藝流程圖Biowin工藝充分利用了初沉池污泥的發(fā)酵產(chǎn)物，將發(fā)酵的上清液回流到厭氧區(qū)，提供碳源；初沉池的出水和外回流污泥在預(yù)缺氧區(qū)混合，回流污泥攜帶的NO3-由于反硝化作用脫氮，減少了回流污泥攜帶的NO3-對(duì)P釋放的不利影響。UCT工藝 混合液回流 混合液回流二沉池好氧池缺氧池缺氧池厭氧池 出水二沉池好氧池缺氧池缺氧池厭氧池進(jìn)水 回流污泥 剩余污泥圖2-4UCT工藝流程圖UCT工藝通過調(diào)整混合液和污泥的回流方式來減少NO3-和DO對(duì)厭氧池中聚磷菌釋磷的不利影響。由圖可知，該工藝的污泥回流至缺氧池，污泥中NO3-經(jīng)反硝化去除，從而減少NO3-進(jìn)入?yún)捬醭?。同時(shí)，該工藝增加了缺氧池混合液向厭氧池的回流，從而補(bǔ)充厭氧池中污泥的量。但是該工藝運(yùn)行繁瑣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。2.1.2A2O工藝的介紹厭氧-缺氧-好氧（AAO）工藝，亦稱A2O工藝，是在上世紀(jì)70年代，由美國(guó)的一些專家在厭氧-好氧（An-O）法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的，是一項(xiàng)能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。好氧反應(yīng)器缺氧反應(yīng)器N2好氧反應(yīng)器缺氧反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)rQ沉淀池厭氧反應(yīng)器原污水 處理水厭氧反應(yīng)器（釋放磷氨化）（脫氮）（硝化吸收磷去除BOD）回流污泥（含磷污泥） RQ 剩余污泥 圖2-5A2O工藝流程圖上圖為厭氧-缺氧-好氧法同步脫氮除磷工藝流程圖，其各反應(yīng)器單元功能與工藝流程如下：1、厭氧反應(yīng)器，原污水進(jìn)入，同步進(jìn)入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應(yīng)器的主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。2、污水經(jīng)過第一厭氧反應(yīng)器進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，本反應(yīng)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(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，為rQ（Q——原污水流量）。3、混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反應(yīng)器——曝氣池，這一反應(yīng)器單元是多功能的，去除BOD，硝化，和吸收磷等項(xiàng)反應(yīng)都在本反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。4、沉淀池的功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。本工藝在系統(tǒng)設(shè)置上相對(duì)簡(jiǎn)潔，其水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；在好氧、缺氧、厭氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞；污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；運(yùn)行中無需投藥，前兩段只用輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。2.2污水處理廠工藝流程的確定污水處理廠的一套工藝流程不僅要去除水中的懸浮型的污染物，溶解性的有機(jī)物，同時(shí)還要滿足脫氮除磷的要求。根據(jù)污水處理廠進(jìn)出水的水質(zhì)水量，氣象條件，地質(zhì)及水文條件等原始資料，確定污水處理廠工藝流程如下：圖2-6工藝流程圖2.3污水處理廠單體構(gòu)筑物的確定2.3.1粗格柵的選型粗格柵粗格柵選用TGS型回轉(zhuǎn)耙齒式機(jī)械格柵。粗格柵的主要作用是攔截污水中的大塊污物，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成傷害。TGS型回轉(zhuǎn)耙齒式機(jī)械格柵是由尼龍制成的耙齒按一定得排列順序次序裝配在鏈條軸上形成封閉式的環(huán)形耙齒鏈，整個(gè)耙齒鏈在傳動(dòng)鏈輪的驅(qū)動(dòng)下自下而上作連續(xù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，將截留在耙齒上的固體懸浮物從污水中輸送到地面或平臺(tái)上方，并在耙齒嚙合的過程中將物料清除。其主要特點(diǎn)是：（1）柵面整體運(yùn)動(dòng)。（2）運(yùn)動(dòng)至卸料區(qū)時(shí)耙齒具有自清功能。2.3.2提升水泵的選型提升水泵選擇離心式潛污泵，其中一臺(tái)水泵設(shè)為變頻調(diào)速泵。潛污泵是一種泵與電機(jī)連體,并同時(shí)潛入液下工作的泵類產(chǎn)品，與臥式和立式污水泵相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。排污泵由于潛入液下工作,因此可直接安裝于污水池內(nèi),無需建造專門的泵房用來安裝泵機(jī)，可以節(jié)省大量的土地及基建費(fèi)用；安裝維修方便。小型的排污泵可以自由安裝,大型的排污泵一般都配有自動(dòng)藕合裝置可以進(jìn)行自動(dòng)安裝，安裝及維修相當(dāng)方便；連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)。排污泵由于泵和電機(jī)同軸，軸短，轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量輕，因此軸承上承受的載荷(徑向)相對(duì)較小，壽命比一般泵要長(zhǎng)得多；不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。特別是后一點(diǎn)給操作人員帶來了很大的方便；振動(dòng)噪聲小，電機(jī)溫升低，對(duì)環(huán)境無污染；進(jìn)水泵房為濕式潛水泵房，形狀為方形，采用機(jī)器間與集水井合建的形式。2.3.3細(xì)格柵的選型細(xì)格柵選擇TGS回轉(zhuǎn)背耙式機(jī)械格柵。它是應(yīng)用于小型污水廠的一種重要的前級(jí)攔污設(shè)備。在兩條環(huán)形不銹鋼鏈條上組裝若干排由不銹鋼制成的齒耙，齒耙從后面插入不銹鋼條組成的格柵面，在傳動(dòng)鏈輪的驅(qū)動(dòng)下，齒耙自下而上作連續(xù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，將截留在格柵面上的固體懸浮物等雜質(zhì)從污水中輸送到地面或平臺(tái)上方并將其清除，以達(dá)到保護(hù)水泵和減輕后續(xù)工序的處理負(fù)荷的目的。它的主要特點(diǎn)有：柔性柵條不卡耙齒；傳動(dòng)鏈輪和鏈條設(shè)置在柵條背后，利用柵條阻隔懸浮物進(jìn)入鏈傳動(dòng)系統(tǒng)。2.3.4沉砂池的選型沉砂池選用曝氣沉砂池。沉砂池的主要目的是去除污水中比重較大的無機(jī)顆粒，以減輕無機(jī)顆粒對(duì)水泵或管道的磨損，也可以減輕氣浮池的負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。曝氣沉砂池呈矩形，池底有0.1～0.5的坡度，坡向一側(cè)的集砂槽，曝氣裝置設(shè)在集砂槽一側(cè)，空氣擴(kuò)散板距池底0.6～0.9m。擴(kuò)散的氣體使池內(nèi)水流做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，無機(jī)顆粒之間相互碰撞摩擦的機(jī)會(huì)增加，把表面附著的有機(jī)物磨去，并且由于旋流產(chǎn)生的離心力，把相對(duì)密度較大的無機(jī)物顆粒甩向外層并下沉，相對(duì)密度較輕的有機(jī)物旋至水流的中心不為，隨水流帶走，從而使沉砂中夾雜的有機(jī)污的含量低于10％，故不需要增設(shè)洗砂設(shè)備，可直接外運(yùn)。它的優(yōu)點(diǎn)是：通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定；受流量變化的影響較小，同時(shí)也對(duì)污水起到預(yù)曝氣的作用。集砂槽中的濕砂采用機(jī)械刮砂的方式刮到集砂槽的一端，用吸砂泵送入砂水分離器中處理后的干渣排出污水處理廠，廢水送回進(jìn)水口。2.3.5生物處理工藝的確定生物處理工藝是污水處理工藝的核心，設(shè)計(jì)中選用A2O生物脫氮除磷工藝。它是A/O工藝的改良工藝，不僅能去除污水中的有機(jī)污染物，還能實(shí)現(xiàn)脫氮的效果。A2O同步脫氮除磷工藝由厭氧反應(yīng)器，缺氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器組成。原污水先進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中釋磷和部分氨化，然后進(jìn)入缺氧反應(yīng)器中進(jìn)行反硝化，最后進(jìn)入好氧反應(yīng)器中發(fā)生消化反應(yīng)、吸收磷和去除BOD。缺氧反應(yīng)器中的硝態(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。該工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；在厭氧、缺氧和好氧交替進(jìn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞；污泥中含磷濃度高，肥效高；該工藝運(yùn)行費(fèi)用低。2.3.6二沉池的選型二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池。輻流式沉淀池多呈圓形，池的進(jìn)水在中心為止，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不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥常用刮泥機(jī)（或吸泥機(jī)）機(jī)械排除。其主要的特點(diǎn)是采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好；排泥設(shè)備有定性產(chǎn)品。2.4污泥處理單體構(gòu)筑物的選型2.4.1污泥濃縮池二沉池的剩余污泥要經(jīng)過處理后才能排放。污泥濃縮是污泥處理的第一步，它是通過去除污泥中的間隙水達(dá)到減容的目的。設(shè)計(jì)中采用連續(xù)流重力濃縮池，采用中心進(jìn)泥，周邊排出上清液的方式運(yùn)行。濃縮后的污泥通過刮泥機(jī)刮至池中心的刮泥斗并從排泥管排出。2.4.2污泥厭氧消化池污泥處理的第二步就是污泥的厭氧消化，它是在無氧或缺氧的條件下，在兼性菌或者專性厭氧菌的作用下降解污泥中的有機(jī)物，殺滅致病微生物從而實(shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化的工藝過程。消化池的池型選用圓柱型。它適應(yīng)于小型的污水處理廠，并且宜于設(shè)計(jì)施工。為了滿足兼性菌或?qū)Ｐ跃倪m宜生存條件，污泥消化池需要比較復(fù)雜的構(gòu)造，主要包括污泥的投配、排泥及溢流系統(tǒng)，沼氣排出、收集和貯氣設(shè)備，攪拌設(shè)備和加溫設(shè)備等。2.4.3污泥脫水設(shè)備的選擇采用帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)行脫水，它的主要特點(diǎn)是把壓力施加在濾布上，用濾布的壓力和張力使污泥脫水，動(dòng)力消耗少，可以連續(xù)生產(chǎn)。水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1進(jìn)水閘井與粗格柵的計(jì)算3.1.1進(jìn)水閘井的計(jì)算進(jìn)水閘井的長(zhǎng)度一般取1.5~2.0m，這里取長(zhǎng)為2.0m。寬度有兩種方法來計(jì)算，取其中較大的作為進(jìn)水閘井的寬度：根據(jù)進(jìn)水管來計(jì)算進(jìn)水閘井的寬度圖3-1進(jìn)水閘井示意圖設(shè)計(jì)水量：Q高時(shí)=83232m3/d=9根據(jù)《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè)表14-2查得，D=1600mm,h/D=0.30,Q=965.65L/s,v=1.9.m/s，i=4.0‰進(jìn)水閘井寬度：1600+300+300=2200mm=2.2m根據(jù)格柵間寬度確定。圖3-2粗格柵示意圖格柵的柵前水深：h’=h+0.2=1.6×0.30+0.2=0.68m柵條個(gè)數(shù)過柵流速v=0.9m/s,格柵的柵條間隙b取0.02m，格柵寬度S=0.01m，傾角，柵條個(gè)數(shù)n=Q高sinα2bhv=柵槽寬度B’=S(N-1)+bn=0.01×（39-1）+0.02×39=1.16m格柵選TGS-1200型，B'=1200mm,寬度B=B'+0.1=1.3m柵前流速和格柵前渠內(nèi)流速由B'=1200mm可算出n=40，帶入，知v=0.87m/s，在0.6~1.0m/s范圍內(nèi)。格柵前渠內(nèi)：v=Q高2B×H=0.96332進(jìn)水閘井寬：2B+0.5=2.6+0.5=3.1m比較兩種方法算得的進(jìn)水閘井寬度，取井水閘井寬為3.1m。3.1.2粗格柵的計(jì)算擬定粗格柵斷面為正方形，且柵前水槽長(zhǎng)為1.5m，柵后2m，。圖3-3粗格柵高程示意圖格柵高度為H1=h+h2=1.6×0.30+5.0=5.48m查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)表5-3阻力系數(shù)ζ，則格柵的水頭損失為：h1=(b+Sεb-1)2v22gsinα×k=(0.02+0.010.64×0.02-1)柵后槽總高度：H2=h+h1+h2=0.4柵槽總長(zhǎng)度：L=1.5+2+H1tanα=3.5+每日柵渣量：在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.07m3，W=Q高W1×86400K總宜采用機(jī)械清渣。粗格柵選TGS-1200型。3.2提升泵房的計(jì)算3.2.1流量揚(yáng)程的計(jì)算提升泵房選用4臺(tái)潛污泵，工作時(shí)運(yùn)行三臺(tái)，一臺(tái)備用。則水泵的流量為最高日最高時(shí)流量，即：Q高時(shí)=3468=963.3L/s=83232水泵的揚(yáng)程包括水泵的凈揚(yáng)程、壓水管的水頭損失及自由水頭三部分。提升泵要將集水池水位提升到自然水體水位并克服途中的水頭損失。則：水泵的凈揚(yáng)程=細(xì)格柵前的水位標(biāo)高-粗格柵后的水位標(biāo)高設(shè)計(jì)中，進(jìn)水管管底標(biāo)高為48.40m，污水廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為54.40m，管內(nèi)水深為0.68m，沿程水頭損失取3m，則潛污泵的凈揚(yáng)程為9m。自由水頭取1m，壓水管路的損失為2m，則揚(yáng)程：H=9+2+1=12m3.2.2水泵的選型水泵的類型為潛污泵350QW1500-15-90，水泵臺(tái)數(shù)為4臺(tái)，3用1備。流量1500m3/h,揚(yáng)程15m，電機(jī)功率為90KW，轉(zhuǎn)速為990r/min,出口直徑為350mm，基座尺寸是0.8m×0.75m。3.2.2水泵間的計(jì)算水泵間選用水泵和集水池合建的形式圖3-6沉砂池?cái)嗝媸疽鈭D集水池體積為單泵5min的流量：V=5×0.4167×60=125.01m3集水池的面積：集水池水深取h=2.5m，則集水池面積：S=Vh=125.012.5=集水池的尺寸：水泵基礎(chǔ)的間距取1.5m，水泵基礎(chǔ)到墻的間距取1.2m，水泵基礎(chǔ)的長(zhǎng)度為0.8m，所以集水池的長(zhǎng)度為：L=0.8×4+1.5×3+1.2×2=10.1m集水池的寬度為：W=SL=5010.13.3細(xì)格柵3.2.1細(xì)格柵的計(jì)算圖3-4細(xì)格柵示意圖為了進(jìn)一步去除懸浮物及漂浮物，在提升泵厚設(shè)置一細(xì)格柵，設(shè)計(jì)為平行兩道格柵（一用一備）。設(shè)計(jì)水量為：Q高時(shí)=83232m3/d=963.3L/s。擬定細(xì)格柵柵條斷面亦為正方形，且柵前水深h’’=0.5m，超高取h2柵條個(gè)數(shù):細(xì)格柵的柵前水深h=0.5m，過柵流速取v=0.9m/s，柵條間隙b=0.01m，柵條個(gè)數(shù)n=Q高sinα3bhv=柵槽寬度:B’=S(N-1)+bn=0.01×（70-1）+0.01×70=1.39m。梁道寬度為兩個(gè)格柵的寬度、格柵框架以及兩個(gè)柵槽間的墻的厚度，取框架為0.05m，則每個(gè)格柵框架寬度為0.1m，墻厚取0.5m,則單個(gè)格柵寬度：B’’=1.39+2×0.05=1.49m根據(jù)以上計(jì)算，擬定選取格柵型號(hào)為TGS-1400型,寬度B=1.4m柵前流速和格柵前渠內(nèi)流速，由B=1500可算出n=70.5，帶入n=Q高sinα3bhv，知v=0.90格柵前渠內(nèi)：v=Q高3B×h=0.96333格柵高度：擬定細(xì)格柵斷面為正方形，且柵前水槽長(zhǎng)為1.5m，柵后2m，超高取。圖3-5細(xì)格柵高程示意圖格柵高度為H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m通過格柵的水頭損失：h1=(b+sεb-1）2v2k2gsinα=(0.01+0.010.64柵后槽總高度：H2=h+h1+h2柵槽總長(zhǎng)度：L=1.5+2+H1tanα每日柵渣量：在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.10m3，W=Q高W1×86400K總宜采用機(jī)械清渣。細(xì)格柵選TGS-1400型。3.4沉砂池的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用曝氣沉砂池，設(shè)計(jì)流量Q高時(shí)=83232=池子的有效容積：設(shè)停留時(shí)間t=2min，V=Q高時(shí)t×60=115.6m水流斷面積：設(shè)水平流速v=0.12m/s，A=Q高時(shí)v=0.9630.12沉砂池設(shè)兩格，一用一備，沉砂池的長(zhǎng)：L=VA=115.68.0=長(zhǎng)寬比取5，故池寬B=2.9m，池底坡度取0.5，超高取0.6，池體構(gòu)造如圖3-7，故：A梯形=2.9+0.82A矩形=A—A梯形=8.0-1.94=6.06m2=hh=2.09m，故全池總高4.24m。圖3-7沉砂池?cái)嗝媸疽鈭D每格沉砂池沉砂斗容量：v0=0.5×0.8×14.5=5.8m每格沉砂池實(shí)際沉沙量：設(shè)污水含沙量為20m3/106m3污水，每?jī)商炫派骋淮?，vo’=20×0.963106×86400每小時(shí)所需空氣量：設(shè)曝氣管浸水深度為3m，查表知單位長(zhǎng)度所需空氣量：28m3/(m·h)q=28×14.5（1+15%）×2=933.8m3(1+15%)為考慮到進(jìn)出口條件而增長(zhǎng)的池長(zhǎng)。3.5初沉池的計(jì)算沉淀部分水面面積：設(shè)表面負(fù)荷q’=2m3/(m2·h)，沉淀池?cái)?shù)量n=2F=Q高nq'=0.9633×3600池子直徑：D=4Fπ=4×867.0π=33.2m考慮到刮泥機(jī)的尺寸,圖3-8初沉池計(jì)算示意圖沉淀部分的有效水深：設(shè)停留時(shí)間t=1.5h沉淀池總高度查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)表5-19每池每天污泥量W1=SNt1000n=0.5×式中S取0.5L/(p·d),由于用機(jī)械刮泥，所以污泥在斗內(nèi)貯存時(shí)間用4h。污泥斗容積用幾何公式計(jì)算：設(shè)r1=2m，r2=1m，α=h5=（r1-r2）tgV1=πh53（r12+r污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則h4=（R-r）×0.05=（17-2）×0.05=V2=πh43（R2+Rr1+污泥斗總?cè)莘e：V1+V2=12.7+256.8=269.5m沉淀池總高度：設(shè)h1=0.3m，h3=H=h1+h2+h3+h4+沉淀池池邊高度：H’=h1+h2+h3=0.3+3+徑深比：D/h2=34/3=11.33.5.1初沉池池子構(gòu)造進(jìn)水：進(jìn)水采用鋼管，滿流。Q=Q高2=0.96332=0.482m3/s，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè)表11-7采用DN=800mm，v=校核實(shí)際流速：V=Qπ4D2中心配水井：查水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算知配水井內(nèi)中心管上升流速為v’=0.6m/s。配水井的中心管直徑：D’=4QπV'=4×0.482設(shè)配水井內(nèi)污水流速為V=0.3m/s，則配水井直徑D=4QπV設(shè)水流過配水孔的流速為0.2m/s。配水孔的總面積：A=Qv=0.4820.2=2.41設(shè)每個(gè)配水井開8個(gè)孔，孔高0.4m，寬0.8m，設(shè)攔水板高h(yuǎn)=1m。出水：環(huán)形集水槽：采用周邊集水槽，雙側(cè)出水。環(huán)形集水槽流量：q=Q2=0.4822=0.241m2集水槽寬度：b=0.9×(kq)0.4=0.9×(1.3×0.241)0.4=0.57m集水槽起點(diǎn)水深：集水槽終點(diǎn)水深：校核堰上負(fù)荷：q’=QnπD=0.963×10002出水溢流堰的設(shè)計(jì)：采用90o三角堰，堰上水頭h=0.03m。每個(gè)三角堰流量：三角堰個(gè)數(shù)：n=QQ三角=0.4820.00022=2190.9個(gè)≈3.6A2O脫氮除磷生物反應(yīng)池3.6.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量：由于在反應(yīng)池內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)，按最大日平均時(shí)流量計(jì)算，Q高均===2667.7=741L/s=64024.8m3/d，反應(yīng)池設(shè)兩座。每座流量Q=32012.4m3/d=1333.9m3/h。進(jìn)出水水質(zhì)eq\o\ac(○,1)進(jìn)水水質(zhì)設(shè)通過格柵、曝氣沉砂池及高負(fù)荷初沉池等一級(jí)處理構(gòu)筑物，，原水BOD5去除了20%；SS去除了50%；TN去除了10%；TP無影響。則：S0=BOD5=180×（1-20%）=144mg/L；SS=90×（1-50%）=45mg/LNH3-N=35mg/L；TN=45×(1-10%)=40.5mg/L；TP=3mg/L；TKN=TN×80%=40.5×80%=32.4mg/L。eq\o\ac(○,2)出水水質(zhì)生物處理構(gòu)筑物之后，有化學(xué)除磷工藝，因此生物反應(yīng)池出水中，BOD5和TN兩項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（A）排放要求，Se=BOD5=150mg/L，TN=15mg/L，TKN=13mg/L，NH3-N=5mg/L。eq\o\ac(○,3)校核進(jìn)水水質(zhì)是否滿足生物脫氮除磷要求《根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》可知：BOD5TKN=14432.4=4.4>4，滿足脫氮要求；BOD5其他設(shè)計(jì)參數(shù)為了達(dá)到較好的脫氮除磷效果，參照《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中A2O工藝的參數(shù)。各參數(shù)的選取分別如下：eq\o\ac(○,1)BOD5污泥負(fù)荷：??；eq\o\ac(○,2)混合液懸浮固體濃度MLSS：X=3000mg/L；eq\o\ac(○,3)取，則揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS：Xv=0.75X=0.75×3000=eq\o\ac(○,4)污泥回流比：，則回流污泥濃度：Xr=（1+R）Req\o\ac(○,5)混合液內(nèi)回流比：取3.6.2池體的設(shè)計(jì)反應(yīng)池的容積：預(yù)缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的容積，根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50012-2006）進(jìn)行計(jì)算。預(yù)缺氧區(qū)容積：Vn'=tn'Q24=1×32012.424=1333.9式中：Vn’—厭氧區(qū)容積（m3）；tn’—厭氧區(qū)停留時(shí)間，宜為1~2h，本設(shè)計(jì)取1h；Q—設(shè)計(jì)污水流量，為32012.4m3/d。②厭氧區(qū)容積：VP=tPQ24=1.4×32012.424=1867.4式中：Vp—厭氧區(qū)容積（m3）；tp—厭氧區(qū)停留時(shí)間，宜為1~2h，本設(shè)計(jì)取1.4h；Q—設(shè)計(jì)污水流量，為32012.4m3/d。eq\o\ac(○,2)缺氧區(qū)容積，按下列公式計(jì)算：（公式3-6-1）（公式3-6-2）（公式3-6-3）式中：Vn—缺氧區(qū)容積（m3）；—生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，為32.4mg/L;—生物反應(yīng)池出水總氮濃度，為15mg/L;—排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量（kgMLVSS/d)；、—T℃和20℃時(shí)的脫氮速率[kgNO3-N/(kgMLSS·d)]；20℃的Kde值可采用0.03~0.06[kgNO3-N/(kgMLSS·d)]，本次設(shè)計(jì)取0.06，Kde（T）按公式（3-6-2）進(jìn)行溫度修正；—設(shè)計(jì)溫度（℃），設(shè)冬天污水的水溫為12℃；—污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.4kgMLSS/kgBOD5?！狹LSS中MLVSS所占比例,為0.75?！锓磻?yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，為144mg/L；—生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，為10mg/L。帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算得：=0.75×0.4×32012.4×（144-10=0.06×1.08（12-20）=0.032=0.001×32012.4×32.4-15-0.12×1286.90.032×缺氧區(qū)的總水力停留時(shí)間：tn=VnQ=42001333.9eq\o\ac(○,3)好氧區(qū)容積，按下列規(guī)定計(jì)算：式中：-好氧區(qū)容積（m3）；-好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥齡（d）；-安全系數(shù)，為1.5～3.0，本設(shè)計(jì)取3；-硝化菌比生長(zhǎng)速率（d-1）；-生物反應(yīng)池中氨氮濃度，進(jìn)水氨氮濃度為35mg/L;-硝化反應(yīng)中氨的半反應(yīng)速率常數(shù)，根據(jù)規(guī)范取1mg/L；-設(shè)計(jì)溫度，本設(shè)計(jì)取15℃；0.47-15℃時(shí)，硝化細(xì)菌最大比生長(zhǎng)速率（d-1）.帶入數(shù)據(jù)得：=0.47×351+35×e=32012.4×（144-10）×8.8×0.41000×3=5033.2m3取整為5100meq\o\ac(○,4)生物反應(yīng)器總的水力停留時(shí)間：t=tn'+tp+tn+te=1+1.4+3.1+3.8=9.總池容：V=Vn'+VP+Vn+V0=1350+1900+4200+51eq\o\ac(○,5)生物反應(yīng)器的總泥齡：△X=△Xvf=1286.9θc=VXΔX=12550反應(yīng)池主要尺寸：本次設(shè)計(jì)取有效水深，反應(yīng)池的面積A=Vh=125504=3138m2；采用9廊道式推流反應(yīng)器，廊道寬，反應(yīng)池長(zhǎng)L=AnB=31389×5校核設(shè)計(jì)尺寸實(shí)際設(shè)計(jì)圖紙中，預(yù)缺氧區(qū)面積為70×5=350m2，容積為350×4=1400m3，實(shí)際停留時(shí)間為tn’=14001333.9=1h，厭氧區(qū)面積為（70+25）×5=475m2，容積為475×4=1900m3，實(shí)際停留時(shí)間為tp=19001333.9=1.4，在1~2h之間，符合要求；缺氧區(qū)面積為（45+70+70）×5=925m2，容積為925×4=3700m3，停留時(shí)間為tn=37001333.9=2.8h；好氧池總面積為70×4×5=1400m2，容積為1400×4=5600m3，停留時(shí)間為4.2h，總停留時(shí)間為1+1.4+2.8+4.23.6.3曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)需氧量生物反應(yīng)池中好氧區(qū)的污水需氧量，根據(jù)去除五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求，按下列公式計(jì)算：式中：△XV—排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kg/d；Nk—生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L；Nke—生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度，mg/L；Nt—生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Nte—生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L；0.12△XV—排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物中含氮量，kg/d；a—碳的氧當(dāng)量，當(dāng)含碳物質(zhì)以BOD5計(jì)時(shí)，取1.47；b—常數(shù)，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57；c—常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42。去除含碳污染物時(shí)，去除每公斤五日生化需氧量可采用0.7-1.2kg,帶入數(shù)值計(jì)算得：0.001aQ(S0-Se)-c△XV+b[0.001Q(Nk-Nke)-0.12△XV]-0.62b[0.001Q(Nt–Nte)-0.12△XV]=0.001×1.47×32012.4×(144-10)-1.42×1286.9+4.57×[0.001×32012.4×(32.4-13)-0.12×1286.9]-0.62×4.57×[0.001×32012.4×(40.5-15)-0.12×1286.9]好氧池內(nèi)每天去除的BOD量為:（144-10去除每公斤BOD要消耗氧氣量為：47354290=1.1kg/kgBOD（2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量本次設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣--微孔爆氣器，它的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生微小氣泡，氣液接觸面積大，氧利用率高。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.25m，淹沒深度3.75m，氧的利用率，計(jì)算溫度12℃。將實(shí)際需氧量O2=4578.3kg/d換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力：Pb=1.013×105+9.8×3.75×103=氣泡離開池表面時(shí)，氧的百分比:Qt=21×(1-0.25)79+21③確定計(jì)算水溫12℃條件下氧的飽和度，查《排水工程（下冊(cè)）》附錄Ⅰ，得：計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度：Csb(12)=12Cs（Pb1.013×105+計(jì)算12℃時(shí)脫氧清水的需氧量：OS=O2Cs(20)α=1077kgO2計(jì)算供氣量：Gs=Os0.28EA=2585690.28×25%=計(jì)算高日高時(shí)需氧量和供氣量： Osmax=Os×Kh=29349×1.3=33613m3/d=1400Gsmax=Gs×Kh=41927×1.3=480182m3/d=20002此時(shí)汽水比：Gsmax:Q高時(shí)=480182：83232=所需空氣壓力式中——供水管道沿程與局部阻力之和，??；——曝氣器淹沒水頭，；——曝氣器阻力，??；——富余水頭，?。浩貧馄鞯倪x擇采用微孔曝氣器，型號(hào)260型橡膠膜盤型曝氣器，服務(wù)面積，其主要參數(shù)如下：規(guī)格D260，工作通氣量，氧利用率,充氧能力，淹沒水深，阻力損失。通風(fēng)管道計(jì)算通風(fēng)管道的布置在每個(gè)通氣管廊中設(shè)置1根根干管，供風(fēng)干管采用枝狀布置，從離鼓風(fēng)機(jī)房近的一側(cè)供風(fēng)，由于平面布置的限制，支管分為單側(cè)供氣和雙側(cè)供氣兩種。每根支管又連著豎管，一根豎管供一格好氧池使用，并用曝氣環(huán)管布置成環(huán)狀。輸氣管道鼓風(fēng)機(jī)房通過輸氣管道供氣，輸氣管道流量為兩個(gè)生物反應(yīng)池之和，即：Q1=20002×2=40004m3/h，根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）6.8.14可知：輸氣管道中空氣流速宜采用：干支管為；豎管、小支管為。查閱《排水工程（下冊(cè)）》附錄2空氣管計(jì)算圖（a）得：D=1000mm供氣支管每個(gè)生物池劃分為9格，其中有4格需要曝氣。采用雙側(cè)曝氣：Q3=24×20002=10001m3/h，根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）6.8.14可知：輸氣管道中空氣流速宜采用：干支管為；豎管、小支管為。查閱《排水工程（下冊(cè)）》附錄2空氣管計(jì)算圖（a）得：管徑D=550mm，流速v=④豎管生物池中每一格好氧區(qū)都設(shè)置2根豎管，則每個(gè)生物池設(shè)置10根豎管，則每根豎管的供氣量為Q=2000210=2000.2m3/h⑤曝氣環(huán)管和曝氣器的設(shè)置一個(gè)生物反應(yīng)池好氧區(qū)的總面積1400m2，每個(gè)盤型曝氣器的服務(wù)面積按0.3m2記，則所需的曝氣器個(gè)數(shù)為n=14000.3=4666.7個(gè)，取整4670個(gè)。校核每個(gè)曝氣器的工作通氣量200024670=4.3m/s在（4）鼓風(fēng)機(jī)的選型選用4臺(tái)RE-250型三頁羅茨鼓風(fēng)機(jī)，四用兩備。當(dāng)水深為3.75m時(shí)，出口升壓39.2kpa。風(fēng)機(jī)性能參數(shù)為：進(jìn)口流量84.3m3/min，軸功率69kW，所配電機(jī)功率75kW。鼓風(fēng)機(jī)房的尺寸為。3.6.4回流污泥系統(tǒng)污泥回流泵房污泥回流比最大取R=100%,污泥回流量：QR=RQ=100%×32012.4=32012.4m3/d=1333.9m3/h=0.37m3/s設(shè)污泥回流泵房一座，內(nèi)設(shè)5臺(tái)芬蘭沙林SS型低揚(yáng)程污泥回流泵（4用1備），泵的型號(hào)為SS066，流量為100L/s，揚(yáng)程為2.8m，轉(zhuǎn)速為980r/min，電動(dòng)機(jī)功率為6.0kW，出口直徑為200mm，泵重量為200kg。水泵平面尺寸為，泵基礎(chǔ)與泵基礎(chǔ)之間的距離為1.5m，泵基礎(chǔ)與墻的距離為1m，3臺(tái)泵沿著寬度方向并排布置，則污泥回流泵房的長(zhǎng)為：0.87+2=2.87m，考慮到集泥，長(zhǎng)取5m，泵房的寬度為：，取為7.5m?；旌弦夯亓骰旌弦夯亓鞅龋夯旌弦夯亓髁浚篞R=2×32012.4=64024.8m3/d=2667.7m3/h設(shè)混合液回流采用內(nèi)回流泵，設(shè)一臺(tái)ZQB型軸流潛水泵，其型號(hào)為500ZQB-100，流量為2700m3/s，揚(yáng)程為4.3m，轉(zhuǎn)速為980r/min，電動(dòng)機(jī)功率為55kW，出口直徑為450mm，泵重量為1050kg。厭氧池及設(shè)備厭氧段設(shè)兩臺(tái)推流式潛水?dāng)嚢杵?，設(shè)潛水?dāng)嚢杵鞯耐七M(jìn)速度為，Q=32012.4m3/d=0.37m3/s，D=4Qπv=4×0.370.2π=1.54m。型號(hào)為BQT040,電機(jī)功率為4.0kW缺氧池及設(shè)備為防止污泥沉淀，充分?jǐn)嚢?，并使得反硝化產(chǎn)生的氣體排出，缺氧區(qū)中每格設(shè)置兩臺(tái)潛水?dāng)嚢杵?，型?hào)同上。3.6.5反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q=1333.9m3/h=0.37m3/s；管道流速v=0.8m/s，管道過水?dāng)嗝婷娣eA=QV=0.370.8=0.5mD=4Aπ=4×0.5則管道的實(shí)際流速：v=4Qπ×d2=4（2）回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管管道流速v=0.9m/s，則回流污泥管徑D=4Qπv=4×0.37π×0.9=0.72m，取DN700mm，則管道實(shí)際流速（3）混合液回流管混合液經(jīng)潛污泵回流至預(yù)缺氧段首段混合液回流管設(shè)計(jì)流量：QR=2×0.37=0.74m3/s；泵房進(jìn)水管設(shè)計(jì)流速采用v=0.9m/s；管徑D=4Qπv=4×0.74π×校核管道流速v=4Qπ×d（4）出水管出水管的流量為兩個(gè)池子的流量以及回流污泥量之和，即Q=0.37×2×2=1.48m3/s，管道流速，管徑D=4Qπv=4×1.48π×0.81.54m，取整為1500mm，則管道實(shí)際流速為：v=（5）進(jìn)水孔洞進(jìn)水孔的流量為進(jìn)水管和回流污泥管的流量之和，即Q=0.74m3/s，取過孔流速為，則進(jìn)水井過流孔洞的面積A=QV=0.740.3=2.47m，取1.6×1.6m23.7二沉池的計(jì)算沉淀部分水面面積：設(shè)表面負(fù)荷q’=1m3/(m2·h)，沉淀池?cái)?shù)量n=4，F(xiàn)=Q高nq'=3467.94池子直徑：D=4Fπ=4×867π=33.2m考慮到刮泥機(jī)的尺寸,取圖3-10初沉池計(jì)算示意圖沉淀部分的有效水深：設(shè)停留時(shí)間t=3h沉淀池總高度查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)表5-19每池每天污泥量W1=SNt1000n=0.5×40式中S取0.5L/(p·d),由于用機(jī)械刮泥，所以污泥在斗內(nèi)貯存時(shí)間用4h。污泥斗容積用幾何公式計(jì)算：設(shè)r1=2m，r2=1m，α=h5=（r1-r2）tgV1=πh53（r12+r污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則h4=（R-r）×0.05=（17-2）×0.05=V2=πh43（R2+Rr1+污泥斗總?cè)莘e：V1+V2=12.7+256.8=269.5m3沉淀池總高度：設(shè)h1=0.3m，h3=H=h1+h2+h3+h4沉淀池池邊高度：H’=h1+h2+h3=0.3+3+徑深比：D/h2=34/3=11.33.7.1二沉池池子構(gòu)造（1）進(jìn)水：進(jìn)水采用鋼管，滿流。Q=Q高4=0.96334=0.241m3/s，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè)表11-7采用DN=500mm，v=1.19m校核實(shí)際流速：V=Qπ4D2（2）中心配水井：查水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算知配水井內(nèi)中心管上升流速為v’=0.6m/s。配水井的中心管直徑：D’=4QπV'=4×0.241設(shè)配水井內(nèi)污水流速為V=0.3m/s，則配水井直徑D=4QπV+D'設(shè)水流過配水孔的流速為0.2m/s。配水孔的總面積：A=Qv=0.2410.2=1.21設(shè)每個(gè)配水井開4個(gè)孔，孔高0.4m，寬0.8m，設(shè)攔水板高h(yuǎn)=1m。（3）出水：環(huán)形集水槽：采用周邊集水槽，雙側(cè)出水。環(huán)形集水槽流量：q=Q2=0.2412=0.121m2集水槽寬度：b=0.9×(kq)0.4=0.9×(1.3×0.121)0.4=0.43m，取集水槽起點(diǎn)水深：h1=0.75b=0.75×0.4=0.3m集水槽終點(diǎn)水深：h2=1.25b=1.25×0.4=0.5m校核堰上負(fù)荷：q’=QnπD=0.963×10004（4）出水溢流堰的設(shè)計(jì)：采用90o三角堰，堰上水頭h=0.03m。每個(gè)三角堰流量：三角堰個(gè)數(shù)：n=QQ三角=0.2410.00022=1095.5個(gè)3.8化學(xué)除磷3.8.1石灰乳的配置與投加本設(shè)計(jì)采用熟石灰濕投法，機(jī)械方法調(diào)制化學(xué)試劑。溶液池容積W1=aQW1——溶液池容積（m3）；Q——設(shè)計(jì)處理水量（m3/h）,取3468m3/h；a——試劑的最大投加量（mg/L），為61.3mg/L;b——試劑的濃度，一般采用5%~20%，取15%n——每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，取2次；W1=61.3×3468417×溶液池采用鋼混結(jié)構(gòu)，單池尺寸為L(zhǎng)×B×H=4×3×2（m），高度中包括超高0.30m，沉渣高度0.3m。溶液池實(shí)際有效容積：W1’=4×3×1.4=16.8m3基本符合要求。池旁設(shè)工作臺(tái)，寬1.0~1.5m，池底坡度為0.02。底部設(shè)置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋用給水管DN800mm一條，于兩池分設(shè)防水閥門，按1h放滿考慮。溶解池容積W2=(0.2~0.3)W1，設(shè)計(jì)中取0.28，則W2=0.28×17.0=4.76m3溶解池尺寸：L×B×H=2m×2m×1.7m，高度中含超高0.3m，底部沉渣高0.2m。為操作方便，池頂高出地面0.8m.溶解池實(shí)際有效容積：W2’=2.0×2.0×1.2=4.8m3溶解池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理，池底設(shè)0.02坡度，設(shè)DN100mm排渣管，采用硬聚氯乙烯管。給水管管徑DN80mm，按10min放滿溶解池考慮，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池采用機(jī)械攪拌，攪拌槳為平槳板，中心固定式，攪拌槳版安裝見圖采用計(jì)量泵壓力投加，計(jì)量泵每小時(shí)投加藥量q=W112=1712=1.42m耐酸泵型號(hào)J-Z1600/0.6選用2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。J-Z1600/0.6流量為1600L/h，排出壓力0.1-0.6MPa泵速126次/min，電動(dòng)機(jī)功率1.5KW進(jìn)出口直徑40mm重量263kg，生產(chǎn)單位重慶水泵廠。設(shè)計(jì)中石灰乳取3.87%，則每升石灰乳含CaO30g。根據(jù)原水堿度影響計(jì)算，市售石灰投量為39.2mg/L，則每小時(shí)設(shè)計(jì)處理水量所需CaO量為：39.21000×3468=135.9kg，由此得石灰乳量為：135.930=3.8.2混合設(shè)施本設(shè)計(jì)采用隔板混合方式，池內(nèi)設(shè)隔板三道，混合時(shí)間取20s，池內(nèi)平均流速為0.6m/s，隔板混合池長(zhǎng)度L1=Tv=20×0.6=12m，池寬取1.4m，隔板間距取3.0m，隔板厚0.1m，壁厚0.2m，溢流廊道長(zhǎng)取2.0m，則池總長(zhǎng)L=3.0×4+0.2×2+0.1+2.0=14.5m池總寬度：B=1.4+0.2×2=1.8m池總高度：H=1.4(水深)+0.6（超高）=2.0m進(jìn)水管管徑為DN1000，溢流管管徑為DN1200，出水管管徑為DN1200。處理水量取1.22m3/s，孔道流速1.1m/s，隔板孔道面積W=Qv0=1.221.1孔道寬設(shè)為1.2m，則孔道高為0.925m，滿足孔道在下游水面以下100~150mm的要求。水流流經(jīng)孔道的水頭損失：h1=ζv022g=2.5水流流經(jīng)孔道的總損失：h=3h1=0.46m速度梯度G=ρh60μT=1000×0.461.005×10-3×203.8.3沉淀池的計(jì)算沉淀部分水面面積：設(shè)表面負(fù)荷q’=2m3/(m2·h)，沉淀池?cái)?shù)量n=2F=Q高nq'=0.9633×池子直徑：D=4Fπ=4×867.0π=33.2m考慮到刮泥機(jī)的尺寸圖3-8初沉池計(jì)算示意圖沉淀部分的有效水深：設(shè)停留時(shí)間t=1.5h沉淀池總高度查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)表5-19每池每天污泥量W1=SNt1000n=0.5×式中S取0.5L/(p·d),由于用機(jī)械刮泥，所以污泥在斗內(nèi)貯存時(shí)間用4h。污泥斗容積用幾何公式計(jì)算：設(shè)r1=2m，r2=1m，α=h5=（r1-r2）tgV1=πh53（r12+r污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則h4=（R-r）×0.05=（17-2）×0.05=V2=πh43（R2+Rr1+污泥斗總?cè)莘e：V1+V2=12.7+256.8=269.5m沉淀池總高度：設(shè)h1=0.3m，h3=H=h1+h2+h3+h4沉淀池池邊高度：H’=h1+h2+h3=0.3+3+徑深比：D/h2=34/3=11.3沉淀池池子構(gòu)造（1）進(jìn)水：進(jìn)水采用鋼管，滿流。Q=Q高2=0.96332=0.482m3/s，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè)表11-7采用DN=800mm，v=校核實(shí)際流速：V=Qπ4D（2）中心配水井：查水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算知配水井內(nèi)中心管上升流速為v’=0.6m/s。配水井的中心管直徑：D’=4QπV'=4×設(shè)配水井內(nèi)污水流速為V=0.3m/s，則配水井直徑D=4QπV設(shè)水流過配水孔的流速為0.2m/s。配水孔的總面積：A=Qv=0.4820.2設(shè)每個(gè)配水井開8個(gè)孔，孔高0.4m，寬0.8m，設(shè)攔水板高h(yuǎn)=1m。（3）出水：環(huán)形集水槽：采用周邊集水槽，雙側(cè)出水。環(huán)形集水槽流量：q=Q2=0.4822=0.241m2集水槽寬度：b=0.9×(kq)0.4=0.9×(1.3×0.241)0.4=0.57m集水槽起點(diǎn)水深：集水槽終點(diǎn)水深：校核堰上負(fù)荷：q’=QnπD=0.963×10002出水溢流堰的設(shè)計(jì)：采用90o三角堰，堰上水頭h=0.03m。每個(gè)三角堰流量：三角堰個(gè)數(shù)：n=QQ三角=0.4820.00022=2190.9個(gè)污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1初沉池污泥量計(jì)算查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)表5-19初沉池每天污泥量：W1=式中S——每人每日污泥量（L/（人·d）），一般采用0.3~0.8L/（人·d），本設(shè)計(jì)取0.5L/（人·d）；T——兩次清除污泥間