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PAGEPAGE46摘要隨著城市的發(fā)展,城市人口的激增,城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大,生活污水和工業(yè)廢水排出量日益增多,大量未經(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。這不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水,而且對(duì)河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害,人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。因而城市污水治理已成當(dāng)前迫切需要解決的問題之一,而建造污水處理廠可以解決這個(gè)問題。此外,水資源是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本保證,污水的任意排放或處理不徹底的排放,都會(huì)給水資源環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染問題?;谏鲜鲈颍驹O(shè)計(jì)在充分調(diào)研該市水文地質(zhì)、受納水體水質(zhì)資料、人口分布和氣象條件的情況下,對(duì)包括排水管網(wǎng)和污水處理廠的整套排水設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中,對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)進(jìn)行分析,污水處理廠一級(jí)、以及以CASS法為主體的二級(jí)處理工藝流程的選擇給予說明,對(duì)具體污水及污泥構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。關(guān)鍵詞污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)CASS法污泥處理AbstractWiththedevelopmentofcities,theviolentincreaseofthepopulationandtheexpansionofthecityscale,theamountofdischargeofcitysewageandindustrialwastewaterisincreasingfasterandfaster.Anoverwhelminglylargeamountofthewastewaterisdischargedintothewaterswithoutdisposal,whichmakestheurbanenvironmentdeterioratesseriously.Asaresult,thegroundwaterofthecityisinevitablycontaminatedandtheagricultureandpeople’slifeinthedownstreamareasareaffected,too.Theecologicalenvironmentisbeingthreatened,whichmakesoneoftheprioritiestodisposeofthewastewaterandsewage.Andtheestablishmentofthewastewatertreatmentplantcantackletheseriousissue.Beside,Waterresourcesensurethesustainingdevelopmentofeconomy.Sewagedischargedatrandomorhalftreatedcanexposeseriouspollutiontothewaterresources.Thedesignbasedonthehydrological,geologicalandreceivingwatermaterials.Itincludesthedistributionofwasterwaterdischargesystemanddesignofwastewatertreatmentplant.Specifically,itreasonsthechoiceofprimaryandsecondarytreatmentprocess—CASSprocess,thecalculationofconstructingprocess.Meanwhile,evaluateandcalculatethetotalcostoftheproject.Keywordsurbanwastewatertreatmentplant,receivingwater,inflowquality,outflowquality,CASSprocess,sludgetreatment目錄摘要1Abstract2一、總論51.設(shè)計(jì)背景52.設(shè)計(jì)內(nèi)容53.設(shè)計(jì)資料6(1).地理位置6(2).氣候特點(diǎn)6(3).主要河流6(4).地質(zhì)情況7(5).服務(wù)范圍7(6).進(jìn)出水水質(zhì)74.設(shè)計(jì)任務(wù)7(1).平面布置7(2).高程布置8二、污水廠總體設(shè)計(jì)81.污水水量及處理程度計(jì)算82.各期工程量表93.污水處理工藝流程的選擇10(1).方案Ⅰ:CASS工藝10(2).方案II:改良型A2/O工藝12(3).方案比較與推薦方案134.污泥處理工藝…14三、各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算141.格柵間和進(jìn)水泵房14(1).粗格柵14(2).污水提升泵房172.細(xì)格柵與沉沙池18(1).細(xì)格柵設(shè)計(jì)18(2).沉砂池主體設(shè)計(jì)213.CASS生物池25(1).CASS生物池尺寸設(shè)計(jì)25(2).反應(yīng)池設(shè)備設(shè)計(jì)28(3).CASS池運(yùn)行控制方式28(4).其他設(shè)備控制31(5).曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)324.接觸消毒池335.濃縮池及污泥脫水35(1).濃縮池35(2).貯泥池39(3).脫水機(jī)房39四、污水廠總體布置401.主要構(gòu)(建)筑物與附屬建筑物402.污水廠平面布置413.污水處理構(gòu)筑物高程計(jì)算424.污泥處理構(gòu)筑物高程計(jì)算43致謝44參考文獻(xiàn)45一、總論1.設(shè)計(jì)背景在人們?nèi)粘I钪?,盥洗、淋浴、生活洗滌等都離不開水,用后便成為污水。在工業(yè)企業(yè)中,幾乎沒有一種工業(yè)水是人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡膶氋F資源。水的供給與排放處理水亦是合理不用到水。水經(jīng)生產(chǎn)過程使用后,絕大部分變成廢水。生產(chǎn)廢水?dāng)y帶著大量污染物質(zhì),這些物質(zhì)多數(shù)是有害和有毒的,但也是有用的。必須妥善處理或加以回收利用。城市的雨水和冰雪融水也需要及時(shí)排除,否則將積水為害,妨礙交通,甚至危及人們的生產(chǎn)和日常生活。在人們生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的這些污水中,如不加控制任意排入水體(江、河、湖、海、地下水)或土壤,使水體受到污染,將破壞原有的自然環(huán)境,以至引起環(huán)境問題,甚至造成公害。為保護(hù)環(huán)境,避免發(fā)生上述問題,現(xiàn)代城市就需要建立一套完整的工程設(shè)施來收集、輸送、處理和利用污水;此工程設(shè)施就稱之為排水工程。它的基本任務(wù)是保護(hù)環(huán)境免受污染,以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和保障人民的健康與正常生活。其主要內(nèi)容包括:(1).收集各種污水并及時(shí)的將之輸送至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。(2).妥善處理后排放或再利用。排水工程在我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)中有著十分重要的作用。從環(huán)境保護(hù)方面講,排水工程有保護(hù)和改善環(huán)境、消除污水危害的作用,是保障人民健康和造福子孫后代的大事;從衛(wèi)生上講,排水工程的興建對(duì)保障人民健康具有深遠(yuǎn)的意義;對(duì)預(yù)防和控制各種疾病、癌癥或是“公害病”有著重要的作用;從經(jīng)濟(jì)上講,城市污水資源化,可重復(fù)利用于城市或工業(yè),這是節(jié)約用水和解決淡水資源短缺的重要途徑,它將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)題目即是增城市荔城污水廠設(shè)計(jì),目前,增城市還沒有建設(shè)污水處理廠,市區(qū)主要的污水都流向自然水體,對(duì)環(huán)境的破壞性極大。因此,對(duì)該污水處理廠的建設(shè)迫在眉睫!2.設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)將對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,確定污水處理廠的平面布置和高程布置,完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)圖?,F(xiàn)階段,增城市的污水管網(wǎng)并不完善,污水量大約有5萬m3/d,但是待增城市內(nèi)的截污管網(wǎng)逐漸完善后,污水量將達(dá)到10萬噸/日。因此,荔城污水處理廠近期設(shè)計(jì)總規(guī)模為10萬m3/d,其中一期建成規(guī)模為5萬m3/d,二期工程規(guī)模為5萬m33.設(shè)計(jì)資料(1).地理位置增城市位于珠江三角洲東北部、廣州東部,背靠大廣州,南與東莞隔江相望,東臨惠州,北界從化、龍門??偯娣e1741.4平方千米???cè)丝?3萬人(2003年)。2005年區(qū)劃調(diào)整后面積人口數(shù)據(jù)待更新。增城市地理位置十分優(yōu)越。位于珠江三角洲東北部,西距廣州60公理,東距惠州公里,南與東莞市隔江相望,距深圳120公里,水路距香港70海里。因地處連結(jié)香港、深圳、廣州三個(gè)大都市的中部,被稱之為“黃金走廊”。(2).氣候特點(diǎn)增城市位于北回歸線以南,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫22℃,1月平均氣溫13℃,歷史最低氣溫0℃。7月平均溫度28.4增城市年均降水量1750mm,4-9月占降水量80.4%、4-6月以熱雷雨為主、7-9月以臺(tái)風(fēng)雨為多。歷年最大雨量2865mm(1920年),最小1113mm(1961年),年均降雨日160天,年平均暴雨日7天。全年風(fēng)向以北風(fēng)為多,次為東南風(fēng)、東風(fēng);春季以東南風(fēng)及北風(fēng)為主,夏季東南風(fēng)占多,秋季盛行北、東風(fēng),冬季以北風(fēng)為主,靜風(fēng)頻率占全年33%,日平均風(fēng)速1.9m/s,夏、秋之間年均入侵臺(tái)風(fēng)2.4次,最大達(dá)7次(1964年)、最少零次(1958、1982、1964年)。年日照1895小時(shí),年總輻射量(Q)10.56萬卡/km2。平均霧日6天,輕霧日208天。平均陸地蒸發(fā)700mm,水面蒸發(fā)量1250mm。(3).主要河流
東江
東江從市東南博羅交界處流入,經(jīng)該市南部至西南角流入廣州市黃埔區(qū),流程為30公里,是我國(guó)罕見的西向的流河。多年平均徑流量150億立方米。
增江
增江是市內(nèi)最主要河流。增江發(fā)源于新豐縣七星嶺,經(jīng)從化、龍門在增城市東北角流入市內(nèi),自北向南縱貫全市東部地區(qū),至石灘鎮(zhèn)官海口匯入東江,全長(zhǎng)203公里。流域面積3160平方公里,多年平均流量35.9億立方米。增江在境內(nèi)河長(zhǎng)66公里,河寬90~220米,流域面積971平方公里,占全市面積53%。增江在市內(nèi)最大支流為派潭河,此河發(fā)源于南昆山馬坑嶂,流經(jīng)派潭圩于小樓附近與二龍河匯合流入增江,河長(zhǎng)36公里。流域面積357.5平方公里,年徑流量5億立方米。次為二龍河,河長(zhǎng)22.5公里,流域面積122.7平方公里,年徑流量1.5億立方米。增江過去是增龍兩縣內(nèi)主要交通動(dòng)脈(50年代后期,逐漸改以公路為主)。(4).地質(zhì)情況增城市座落于麻涌斷陷單元上,區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦,屬珠江三角洲沖積平原。第四系覆蓋層主要為三角洲相淤泥、淤泥質(zhì)砂,厚度18-25m?;鶐r為第三系灰黑色鈣質(zhì)泥巖,強(qiáng)度尚高,地震烈度Ⅵ級(jí)。(5).服務(wù)范圍荔城污水處理廠二期擴(kuò)建后,其服務(wù)范圍可涵蓋整個(gè)增城市,主要包括河?xùn)|、河西兩部分。(6).進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(mg/L)BOD5180≤20CODcr380≤40SS250≤20NH4+-N30≤8TP3≤0.5TN38≤20PH6~94.設(shè)計(jì)任務(wù)(1).平面布置污水處理廠平面布置包括處理構(gòu)筑物的平面布置、工藝管線及計(jì)量設(shè)施的布置。生產(chǎn)性輔助建筑物(鼓風(fēng)機(jī)房、污泥泵房、配電間、機(jī)修間、倉庫等)及生活福利建筑(辦公室、車庫、宿舍、食堂、傳達(dá)室等)的布置;平面布置按功能分區(qū)、配置得當(dāng),功能明確、布置緊湊,順流排列、流程簡(jiǎn)潔,充分利用地形、平衡土方、降低工程量,結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展布置,預(yù)留適當(dāng)余地,考慮擴(kuò)建和施工的可能,構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向。廠區(qū)平面布置時(shí),除處理工藝管道之外,還需考慮事故排除和超越管、空氣管,廠區(qū)排水、自來水管等,管道之間及其與構(gòu)筑物、道路之間應(yīng)留有適當(dāng)間距(5~8m);合理布置工藝管道,盡量考慮重力流,管線要短,避免流程迂回,浪費(fèi)管材和水頭;廠內(nèi)應(yīng)有道路通向各構(gòu)筑物,以便運(yùn)輸;污水廠廠區(qū)主要車行道寬6~8m,次要車行道3~4m,一般人行道1~3m,道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距。廠區(qū)應(yīng)充分綠化,以改善衛(wèi)生條件和美化環(huán)境。圖面參考《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》GBJl06--87,重點(diǎn)表達(dá)構(gòu)(建)筑物外形及其連接管渠,內(nèi)部構(gòu)造及管渠不表達(dá)。(2).高程布置根據(jù)污水處理廠的平面布置,選擇一條最長(zhǎng)的污水和污泥流程,進(jìn)行水力計(jì)算,以確定各處理構(gòu)筑物及管渠的水面、泥面標(biāo)高;計(jì)算連結(jié)各構(gòu)筑物管渠的沿程和局部水頭損失;估算進(jìn)出各構(gòu)筑物及配水設(shè)備的水頭損失;考慮擴(kuò)建時(shí)預(yù)留的儲(chǔ)備水頭;繪制污水、污泥高程布置圖。二、污水廠總體設(shè)計(jì)1.污水水量及處理程度計(jì)算荔城污水處理廠近期設(shè)計(jì)總規(guī)模為10萬m3/d,其中一期規(guī)模為5萬m3/d,二期擴(kuò)建工程規(guī)模為5萬m3設(shè)計(jì)平均時(shí)流量:10萬m3/d=2083m3/h=1.17m設(shè)計(jì)最大時(shí)流量:10×1.38萬m3/d=5750m3/h=1.6m本工程設(shè)計(jì)進(jìn)廠水質(zhì)按一期工程設(shè)計(jì)值確定,出水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》(2003年7月1日?qǐng)?zhí)行)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中較嚴(yán)的指標(biāo)。進(jìn)、出廠水水質(zhì)及處理率為:項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)設(shè)計(jì)出水質(zhì)(mg/L)處理率BOD5180≤2088.9%CODcr380≤4089.5%SS250≤2092%NH4+-N30≤873.3%TP3≤0.583.3%TN38≤2047.4%PH6~92各期工程量表首期工程量表序號(hào)構(gòu)筑物名稱土建規(guī)模(萬m3/d)設(shè)備規(guī)模(萬m3/d)1粗格柵間10102進(jìn)水泵房1053細(xì)格柵渠1054曝氣沉砂池1055CASS生物池556濃縮池557鼓風(fēng)機(jī)房1058污泥脫水機(jī)房1059接觸消毒池55二期工程量表序號(hào)構(gòu)筑物名稱土建規(guī)模(萬m3/d)設(shè)備規(guī)模(萬m3/d)1粗格柵間-102進(jìn)水泵房-53細(xì)格柵渠-54曝氣沉砂池-55CASS生物池556濃縮池557鼓風(fēng)機(jī)房-58污泥脫水機(jī)房-59接觸消毒池553.污水處理工藝流程的選擇通過分析本工程進(jìn)、出水水質(zhì)可知,污水處理廠進(jìn)廠污水污染物主要為有機(jī)物BOD5或CODCr、懸浮物SS及營(yíng)養(yǎng)鹽N和P。本工程要求的污水處理程度較高,對(duì)BOD5、SS、NH3-N、TP的去除率要求分別達(dá)到88.9%、92%、73.3%和83.3%,因此,對(duì)污水處理工藝的選擇應(yīng)十分慎重。(1).方案Ⅰ:CASS工藝城市污水經(jīng)截污主干管自流入廠內(nèi)進(jìn)水泵房前的粗格柵,然后經(jīng)進(jìn)水泵房的提升輸送至沉砂池,沉砂池前的進(jìn)水渠道上設(shè)置細(xì)格柵,以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒,為污水的預(yù)處理階段。污水經(jīng)沉砂并通過計(jì)量后配水到CASS生物處理池,該池由選擇區(qū)、厭氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)三段組成,以完成生物脫氮除磷和降解有機(jī)污染物的過程。同時(shí),通過幾個(gè)階段的循環(huán)過程,完成固液分離,上清液經(jīng)潷水器排出。其中,主反應(yīng)區(qū)經(jīng)沉淀的污泥部分回流至選擇區(qū),剩余污泥提升至入脫水車間進(jìn)行脫水。污泥經(jīng)濃縮脫水后,脫水泥餅外運(yùn)。選擇CASS法的主要目的是強(qiáng)化生物脫氮、除磷過程。因進(jìn)水CODCr濃度高達(dá)380mg/L,要求出水小于40mg/L,NH4+-N進(jìn)水為30mg/L,出水要求小于8mg/L,通過延長(zhǎng)曝氣時(shí)間,提高對(duì)CODCr的去除率,使二級(jí)生化出水CODCr濃度達(dá)到要求。單座CASS生化池的設(shè)計(jì)處理能力為1.25萬m3/d,5萬m3/d規(guī)模共需4座,兩兩組合成為2組CASS生化池。CASS工藝的主體構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下:CASS方案的主要構(gòu)(建f筑物見表序號(hào)名稱結(jié)構(gòu)形式單位數(shù)量備注1粗格柵及進(jìn)水泵房鋼筋砼座12細(xì)格柵,沉砂池鋼筋砼座13CASS生化池鋼筋砼座14接觸消毒池鋼筋砼座15脫水機(jī)房框架幢16鼓風(fēng)機(jī)房框架幢17變配電間框架幢18倉庫、機(jī)修間、車庫框架幢19綜合樓框架幢1(2).方案II:改良型A2/O工藝改良A2/O工藝系在常規(guī)A2/O法基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。即在常規(guī)A2/O法的厭氧區(qū)前增加一個(gè)選擇區(qū)(預(yù)缺氧區(qū)),回流污泥先進(jìn)入選擇區(qū),其目的是消除回流活性污泥對(duì)厭氧區(qū)的不利影響,提高除磷效率,這一點(diǎn)與改良A/O的優(yōu)點(diǎn)相同;同時(shí),改良A2/O工藝保留了常規(guī)A2/O法的混合液內(nèi)回流,從而保證脫氮效果??梢哉J(rèn)為,改良A2/O工藝同時(shí)具有較好的脫氮和除磷效果。因此,改良A2/O可以作為本工程的二級(jí)處理工藝。其工藝流程所示。改良型A2/O工藝流程框圖選擇改良型A2/O法(可按A2/O工藝運(yùn)行)的主要目的是強(qiáng)化生物除磷過程、氨氮的硝化過程,同時(shí)保證生物脫氮,而SS的去除則采用高效的二沉池池型。單座改良型A2/O生化池的設(shè)計(jì)處理能力為2.5萬m3/d,5萬m3/d規(guī)模共需2座。改良型A2/O方案主要構(gòu)(建)筑物一覽表序號(hào)名稱結(jié)構(gòu)形式單位數(shù)量備注1粗格柵及進(jìn)水泵房鋼筋砼座12細(xì)格柵及曝氣沉砂池鋼筋砼座13改良A2/O生化池鋼筋砼座24配水井及污泥泵房鋼筋砼座15二沉池鋼筋砼座26接觸消毒池鋼筋砼座17脫水機(jī)房框架幢18鼓風(fēng)機(jī)房框架幢19變配電間框架幢110倉庫、機(jī)修間、車庫框架幢111綜合樓框架幢1(3).方案比較與推薦方案根據(jù)現(xiàn)有資料,對(duì)兩種方案的比較結(jié)果如下:1)基建投資:CASS方案低于改良型A2/O方案。2)能耗:以CASS方案最省,3)運(yùn)行費(fèi)用:二個(gè)方案接近,其中CASS方案優(yōu)于改良型A2/O方案。4)占地指標(biāo):以CASS更為省地5)運(yùn)行可靠程度:CASS工藝具有流程簡(jiǎn)潔、設(shè)備少、自動(dòng)化控制程度較高等優(yōu)點(diǎn);6)對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力:CASS工藝屬于可變?nèi)莘e的SBR系統(tǒng),且當(dāng)進(jìn)水出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間高峰流量(如雨季合流污水)時(shí),系統(tǒng)操作就從正常循環(huán)轉(zhuǎn)換到高峰流量循環(huán),以適應(yīng)來水。因而抗沖擊負(fù)荷的能力最強(qiáng)。在對(duì)氮、磷污染物有控制的地區(qū),日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設(shè)施,除采用A/O法、A/A/O法外。也可選用具有除磷脫氮效果的氧化溝法、SBR法,必要時(shí)也可選用物化方法強(qiáng)化除磷效果。等其他的同效技術(shù)。國(guó)家技術(shù)政策的要求是污水處理廠應(yīng)采用成熟、可靠的工藝,包括在設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理兩個(gè)方面都由成熟的經(jīng)驗(yàn),以最大限度地回避工程建設(shè)中存在的風(fēng)險(xiǎn)。CASS工藝實(shí)質(zhì)上是SBR工藝的最新變型,在國(guó)內(nèi)已有較多應(yīng)用實(shí)例,國(guó)內(nèi)早已掌握全部的設(shè)計(jì)技術(shù),并且具有豐富的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn),運(yùn)行控制可采用手動(dòng)方式,對(duì)自控系統(tǒng)依賴程度降低,因此可靠程度高,風(fēng)險(xiǎn)較低,且符合國(guó)家目前的技術(shù)政策。至今已有多座設(shè)計(jì)并正常運(yùn)行的污水廠采用了CASS工藝。改良型A2/O目前國(guó)內(nèi)也有眾多大中型污水廠采用了此工藝,并運(yùn)行良好,用此工藝亦有較多設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),可靠程度亦較高,風(fēng)險(xiǎn)亦較低。根據(jù)對(duì)2個(gè)比選方案的定性及定量比較結(jié)果以及風(fēng)險(xiǎn)分析來看,CASS工藝占有明顯的優(yōu)勢(shì),因此,在本工程的投標(biāo)設(shè)計(jì)中,推薦采用CASS工藝。4.污泥處理工藝由于本工程污水處理工藝采用生物脫氮除磷工藝,污泥齡較長(zhǎng),污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定,可不進(jìn)行消化,直接進(jìn)行濃縮、脫水。三、各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算1.格柵間和進(jìn)水泵房(1).粗格柵格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截,以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵和工藝管線造成損壞。它是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成,被安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部,用以截留較大懸浮物,以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷,并使之正常運(yùn)行。選用兩組組格柵,每組Qmax=0.8m3/s1)柵條的間隙數(shù)由公式n=式中Qmax最大設(shè)計(jì)流量m3/s格柵傾角(℃)h柵前水深mv過柵流速m/s柵條凈間隙為20mm,格柵安裝傾角750,柵前水深h取1.2m過柵流速為0.7m/s帶入數(shù)據(jù)n==46.6個(gè),取47個(gè)2)柵槽寬度B=S(n-1)+bn式中B柵槽寬mS柵條寬度mb柵條間隙mn柵條間隙數(shù)個(gè)柵條寬度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(47-1)+0.0247=1.40m3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠寬B1=0.8m,其漸寬部分展開角度為20゜l1===0.8m4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2l2=l1=0..8m5)通過格柵的水頭損失h1由公式h1=h0k式中h0計(jì)算水頭損失,h0=阻力系數(shù),其值與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形時(shí),故=1.65k系數(shù),一般采用3故h0=1.65=0.0262mh1=0.0273=0.08(0.08—0.15)符合要求。設(shè)計(jì)中取0.10m。6)柵槽總高度H=h+h1+h2式中h2柵前渠道超高,根據(jù)地形,這里取5.5m 故H=1.2+0.10+5.5=6.9m7)柵槽總長(zhǎng)度L=l1+l2+1式中l(wèi)1進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度mB1進(jìn)水渠寬l2柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度mH1柵前渠道深m,H1=h+h2故L=0.8+0.8+1.7+1.6+=1.6+1.7+1.6+1.8=6.70m8)每日柵渣量W=式中W1柵渣量(m3/103m3污水),格柵間隙為20mm時(shí)W1=0.05-0.10取0.07Kz生活污水流量變化系數(shù)1.76代入數(shù)值W==1.17m3/dW>0.2m3/d,所以,采用機(jī)械清渣。根據(jù)格柵設(shè)計(jì)參數(shù),本設(shè)計(jì)選用鋼絲繩牽引式格柵除污機(jī)。電動(dòng)機(jī)功率1.1kW,提升速度1.9m/min,鋼絲繩采用不銹鋼絲,直徑Φ7.7mm9)選型根據(jù)所計(jì)算的格柵寬度和長(zhǎng)度,參考平面格柵的基本尺寸選擇格柵為L(zhǎng)XG-1.4-6.9-20,清渣采用固定式清渣機(jī)清渣。機(jī)械格柵不易少于2臺(tái),如為1臺(tái),應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用,為防止格柵事故,一般要設(shè)旁通管,設(shè)計(jì)中取1臺(tái)機(jī)械格柵。(2).污水提升泵房污水泵中的水泵對(duì)污水產(chǎn)生提升作用,確保后續(xù)處理構(gòu)筑物中污水可以重力流的形式流動(dòng),以減小動(dòng)力消耗及能量損失。機(jī)器間與集水池底平,水泵自灌啟動(dòng),安裝高度小于允許吸上真空高度。在集水池側(cè)墻明顯的位置設(shè)水表尺,并引入值班室,以供控制水泵啟閉和記錄水位時(shí)觀察之用。1)集水池設(shè)計(jì)集水池容積采用一臺(tái)泵5min的出水量W=1.6×60×5=48m集水池的面積為:F=W÷H=48÷2=24m積水池尺寸取B×L=1.9×12.32)水泵的型號(hào)選擇污水提升泵房選用五臺(tái)潛污泵,四用一備,其設(shè)計(jì)參數(shù)為:流量Q1===1437.5m3/h揚(yáng)程H=h1-h(huán)2=11.8-1.0=10.8m水泵的型號(hào)為350QW1500-15-90,其流量為1437.5m3/h,揚(yáng)程2.細(xì)格柵與沉沙池在污水處理中,沉砂池的主要作用是利用物理原理去除污水中比重較大的無機(jī)顆粒,主要包括無機(jī)性的砂粒、礫石和較重的有機(jī)物質(zhì),其比重約為2.65。一般設(shè)于初次沉淀池之前,以減輕沉淀池的負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的條件。目前,應(yīng)用較多的沉砂池有平流沉砂池、豎流式沉砂池、輻流式沉砂池、曝氣沉砂池、渦流沉砂池以及斜板式沉砂池。本設(shè)計(jì)中采用曝氣(aeration)沉砂池。其優(yōu)點(diǎn)是:通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水旋轉(zhuǎn)流速,使之作旋流運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生離心力,去除泥砂,排除的泥砂較為清潔,處理起來比較方便;且它受流量變化影響小,除砂率穩(wěn)定。同時(shí),對(duì)污水也起到預(yù)曝氣作用。(1)細(xì)格柵設(shè)計(jì)選用兩組轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī),每組流量Qmax=0.8m3/s,每組格柵寬度為1.5m,格柵安裝傾角為35度,柵條凈距為6mm,柵前水深為計(jì)算草圖如下:1)柵條的間隙數(shù)由公式n=式中Qmax最大設(shè)計(jì)流量,取0.8m3 格柵傾角(℃)h柵前水深mv過柵流速m/s柵條凈間隙為8mm,格柵安裝傾角350,柵前水深h取0.8m過柵流速為0.66m/s帶入數(shù)據(jù)n==191個(gè),取190個(gè)2)格柵周長(zhǎng)與直徑B=S(n-1)+bn式中B柵槽寬mS柵條寬度mb柵條間隙mn柵條間隙數(shù)個(gè)柵條寬度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(190-1)+0.006190=3.03m由于旋轉(zhuǎn)格柵只有部分淹沒在水中,故周長(zhǎng)取4.4m,半徑為1.4m,3)通過格柵的水頭損失h1由公式h1=h0k式中:h0計(jì)算水頭損失,h0=阻力系數(shù),其值與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形時(shí),故=3.53k系數(shù),一般采用3故h0=3.53=0.0449mh1=0.04493=0.134m,取h1=0.2m4)柵槽總高度H=h+h1+h2式中h2柵前渠道超高,這里取0.45m故H=0.8+0.2+0.45=1.45m5)柵槽總長(zhǎng)度L=2.3+2.9+2.9=8.1m6)每日柵渣量W=式中W1柵渣量(m3/103m3污水),格柵間隙為20mm時(shí)W1=0.05-0.10取0.07Kz生活污水流量變化系數(shù)1.76代入數(shù)值W==2.5m3/dW〉0.2m3/d,所以宜采用機(jī)械清渣,7)設(shè)備選型設(shè)計(jì)參數(shù)用:Q=0.8m3/s,半徑R=0.7m,柵條間隙b=0.006m,柵條寬度s=0.01m(2).沉砂池主體設(shè)計(jì)計(jì)算草圖如下池子中總有效容積V=Q×60×tmax式中Qmax——最大設(shè)計(jì)流量,取1.6m3t——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間,一般為1~3min,取3min。由此得V=1.6×60×3=288m水流斷面積A=式中v1——水流流速,v1=0.06~0.12m/s,取0.075m/s得A==12m2池總寬度B=式中h2——設(shè)計(jì)有效水深,取2.3m得B==5.22m每格池子寬度設(shè)池子格數(shù)n=2格,并按照并聯(lián)設(shè)計(jì)??傻?b==2.61m,取2.6m寬深比==1.13介于1.0~1.5之間,符合要求每格池子的側(cè)邊設(shè)0.8m寬的撇油槽。在兩格池中布置曝氣管道,使池內(nèi)水做旋流運(yùn)動(dòng)。由于旋流產(chǎn)生的離心力把比重較大的無機(jī)顆粒拋向外層而下沉,最終通過池上設(shè)一套橋式刮砂機(jī)刮到集泥斗內(nèi),最后用提砂泵提升至砂水分離器;比重較輕的油類物質(zhì)進(jìn)入每格池邊的撇油槽,最終進(jìn)入旁邊的排渣井。池總長(zhǎng)度L===24m長(zhǎng)寬比==9.32符合要求每小時(shí)所需空氣量q=3600×d×Qmax式中d——每m3污水所需曝氣量,d值為0.1~0.2,取0.2;q——所需曝氣量,單位m3/h得q=3600×0.2×1.6=11552m采用壓縮空氣豎管連接穿孔管,管徑2.5~6.0mm,取3mm。沉沙室所需容積:==3.2m式中——城市污水沉沙量,這里采用污水,T——清除沉沙的間隔時(shí)間,這里采用1天,每個(gè)沙槽的容積:V0===1.6m3沉沙槽的各部分尺寸:沉沙槽斷面為一倒梯形,底面寬1.2m,斜面傾角為470,高度為1.76則上地面寬b2=1.2+=2.85m沉砂斗容積===3.56m沉砂斗容積3.56m3>1.6m310)沉砂池總高H:H=h1+h2+h3+h4=0.9+2.3+1.77+0.6=5.57m式中h1——沉沙池池超高,m,這里取0.9h2——有效水深,m,這里取2.3h3——沉沙室高,m,這里取1.77h4——集砂槽高,m,這里取0.6m3.CASS生物池首期工程共設(shè)2組CASS池,每組池子流量為25000m3CASS池設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)流量Q=2083m3/h=0.58m進(jìn)水BOD5濃度So=180mg/L;出水BOD5濃度Se=20mg/L(1).CASS生物池尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算BOD-污泥負(fù)荷(Ns)BOD-污泥負(fù)荷是CASS工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù),其計(jì)算公式為:=0.0075×20×0.75÷88.9%=0.1kgBOD5/kgMLSS·d式中Ns——BOD污泥負(fù)荷,生活污水取0.05~0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)K2——有機(jī)基質(zhì)降解速率常數(shù),這里取0.0075L/(mg·d);Se——混合液中殘存的有機(jī)物濃度,mg/L;
η——有機(jī)質(zhì)降解率,%;?——混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值,一般在生活污水中,?=0.75。2)CASS池容積計(jì)算CASS池容積采用BOD-污泥負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算公式為:==28571m式中V——CASS池總有效容積,m3;Q——污水日流量,m3/d;Sa、Se——進(jìn)水有機(jī)物濃度和混合液中殘存的有機(jī)物濃度,mg/L;X——混合液污泥濃度(MLSS),這里取3.5mg/L;Ns——BOD-污泥負(fù)荷,kgBOD5/(kgMLSS·d);?——混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值3)CASS外形尺寸L×R×H=52×29×5=7540>式中B——池寬,m,B:L=1-2,這里取29m;L——池長(zhǎng),m,B:H=4-6,這里取42m;H——有效水深,m,這里區(qū)5m.CASS池中間設(shè)道隔培,將池體分割為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分,預(yù)反應(yīng)區(qū)靠進(jìn)水端、容積為CASS池總?cè)莘e的10%左右;預(yù)反應(yīng)區(qū)又分為選擇區(qū)和厭氧區(qū).選擇區(qū)長(zhǎng)度:L1===2.13m,取2.2m式中T1——停留時(shí)間,s,這里取0.6h厭氧區(qū)長(zhǎng)度:L2===6.05m,取3.1×2m式中T1——停留時(shí)間,s,這里取1.7h主反應(yīng)池長(zhǎng)度L3=L-L1-L2-L池壁=42m主反應(yīng)時(shí)間T3===11.7h4)CASS池高計(jì)算H0=H+H1=H+0.5=5.5m式中H1——超高,m,這里取0.5m設(shè)池內(nèi)最高液位為H,H由三個(gè)部分組成:H=H1+H2+H3式中H1——池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位和潷水器排放最低水位之間的高度,m;H2——潷水水位和泥面之間的安全距離,一般取1.5~2.0m;H3——潷水結(jié)束時(shí)泥面的高度,m;其中:==1.71m式中:A——單個(gè)CASS池平面面積,m2;n2——一日內(nèi)循環(huán)周期數(shù);H3=H×X×SVI×10-3=5×3.5×140×10-3=2.45m式中:X——最高液位時(shí)混合液污泥濃度,g/L;H2=H-(H1+H3)=5-2.45-1.7=0.85m5)容積校核CASS池的有效容積由變動(dòng)容積和固定容積組成。變動(dòng)容積(V1)指池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位和潷水器排放最低水位之間的容積;固定容積由兩部分組成,一部分是安全容積(V2),指潷水水位和泥面之間的容積,安全容積由防止?jié)畷r(shí)污泥流失的最小安全距離決定;另一部分是污泥沉淀濃縮容積(V3),指沉淀時(shí)活性污泥最高泥面至池底之間的容積。CASS池總的有效容積:V=n1(V1+V2+V3)=4×(2564+3167+1809)=30160m3>式中V——CASS池總有效容積,m3;V1——變動(dòng)容積,m3;V2——安全容積,m3;V3——污泥沉淀濃縮容積,m3;n1——CASS池個(gè)數(shù)。故此設(shè)計(jì)滿足要求。(2).反應(yīng)池設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)水與回流污泥充分混合進(jìn)入選擇區(qū),選擇區(qū)內(nèi)設(shè)有1個(gè)D370水下攪拌器。選擇池內(nèi)的混合液通過公共隔墻上部的缺口進(jìn)入?yún)捬醭?,厭氧池設(shè)計(jì)成矩形水池,中部設(shè)有隔墻。每個(gè)厭氧池設(shè)有2個(gè)D2000水下推流器。厭氧區(qū)污水通過厭氧區(qū)與主反應(yīng)區(qū)之間的隔墻底部開孔緩慢進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),主反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有微孔曝氣器,污水在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)過周期性充水、曝氣、沉淀、排水、閑置運(yùn)行得到凈化。主反應(yīng)區(qū)撇水采用旋轉(zhuǎn)式潷水器,每格池設(shè)1臺(tái),單臺(tái)Q=2900m3/h。每格池設(shè)2臺(tái)潛水回流泵,單臺(tái)泵流量Q=110-260m3/h,H=5m,每格池設(shè)2臺(tái)剩余污泥泵,采用潛水泵,Q=20m3/h,(3).CASS池運(yùn)行控制方式目前投入運(yùn)行的CASS工藝污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果,對(duì)于一般城市污水在沒有特殊工程措施條件下,出水水質(zhì)主要取決于污泥泥齡、供氧情況和一個(gè)循環(huán)中曝氣階段和非曝氣階段的比例。運(yùn)行結(jié)果表明,對(duì)于同時(shí)硝化/反硝化系統(tǒng),CASS系統(tǒng)的循環(huán)周期最佳可為3h、4h及6h。每個(gè)池子中的循環(huán)操作均由中央控制系統(tǒng)自動(dòng)控制,需要時(shí)也可以進(jìn)行人工操作。曝氣、沉淀、出水(撇水)和閑置等階段構(gòu)成一個(gè)循環(huán),在完成此4個(gè)階段后,整個(gè)操作再自動(dòng)重新開始。本工程設(shè)計(jì)正常運(yùn)行周期采用4h(2h曝氣、1h沉淀、1h潷水),高峰流量時(shí)運(yùn)行周期可調(diào)整為2h。本工程不同工況的運(yùn)行控制過程見下表:CASS系統(tǒng)正常循環(huán)操作過程的時(shí)間編排時(shí)間(min)1#池2#池3#池4#池0進(jìn)水/曝氣進(jìn)水/曝氣1關(guān)閉曝氣閥門關(guān)閉曝氣閥門60關(guān)閉進(jìn)水閥、撇水裝置迅速下降至水面關(guān)閉進(jìn)水閥、撇水裝置迅速下降至水面62撇水開始撇水開始115潷水器達(dá)到最低水位,停止撇水潷水器達(dá)到最低水位,停止撇水117潷水器返回初始狀態(tài),開啟進(jìn)水閥潷水器返回初始狀態(tài),開啟進(jìn)水閥120關(guān)閉進(jìn)水閥開啟曝氣閥關(guān)閉進(jìn)水閥開啟曝氣閥121關(guān)閉曝氣閥關(guān)閉曝氣閥180潷水器迅速下降至水面進(jìn)水/曝氣潷水器迅速下降至水面進(jìn)水/曝氣182撇水開始撇水開始235潷水器達(dá)到最低水位,停止撇水潷水器達(dá)到最低水位,停止撇水237潷水器返回初始狀態(tài),開啟進(jìn)水閥潷水器返回初始狀態(tài),開啟進(jìn)水閥240開啟曝氣閥開啟曝氣閥241關(guān)閉曝氣閥門關(guān)閉曝氣閥門高峰流量的循環(huán)時(shí)間安排:當(dāng)進(jìn)入流量長(zhǎng)時(shí)間超過正常進(jìn)水流量時(shí)可以轉(zhuǎn)換至高峰流量循環(huán)操作狀態(tài),高峰流量可借助液位計(jì)預(yù)以識(shí)別。與正常循環(huán)操作相比,高峰流量循環(huán)操作過程僅在時(shí)間編排上有所不同。(0.5h曝氣、1h沉淀、0.5h潷水)CASS系統(tǒng)高峰流量的循環(huán)時(shí)間安排1號(hào)池進(jìn)水/曝氣沉淀/進(jìn)水沉淀/進(jìn)水出水/閑置2號(hào)池沉淀/進(jìn)水出水/閑置進(jìn)水/曝氣沉淀/進(jìn)水3號(hào)池進(jìn)水/曝氣沉淀/進(jìn)水沉淀/進(jìn)水出水/閑置4號(hào)池沉淀/進(jìn)水出水/閑置進(jìn)水/曝氣沉淀/進(jìn)水時(shí)間(min)306090120正常運(yùn)行狀態(tài)下,CASS池(4座)24hr運(yùn)行工況表時(shí)間1#2#3#4#0:00-1:00進(jìn)水、曝氣沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置1:00-2:00進(jìn)水、曝氣出水、閑置沉淀進(jìn)水、曝氣2:00-3:00沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置進(jìn)水、曝氣3:00-4:00出水、閑置進(jìn)水、曝氣進(jìn)水、曝氣沉淀4:00-5:00進(jìn)水、曝氣沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置5:00-6:00進(jìn)水、曝氣出水、閑置沉淀進(jìn)水、曝氣6:00-7:00沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置進(jìn)水、曝氣7:00-8:00出水、閑置進(jìn)水、曝氣進(jìn)水、曝氣沉淀8:00-9:00進(jìn)水、曝氣沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置9:00-10:00進(jìn)水、曝氣出水、閑置沉淀進(jìn)水、曝氣10:00-11:00沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置進(jìn)水、曝氣11:00-12:00出水、閑置進(jìn)水、曝氣進(jìn)水、曝氣沉淀12:00-13:00進(jìn)水、曝氣沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置13:00-14:00進(jìn)水、曝氣出水、閑置沉淀進(jìn)水、曝氣14:00-15:00沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置進(jìn)水、曝氣15:00-16:00出水、閑置進(jìn)水、曝氣進(jìn)水、曝氣沉淀16:00-17:00進(jìn)水、曝氣沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置17:00-18:00進(jìn)水、曝氣出水、閑置沉淀進(jìn)水、曝氣18:00-19:00沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置進(jìn)水、曝氣19:00-20:00出水、閑置進(jìn)水、曝氣進(jìn)水、曝氣沉淀20:00-21:00進(jìn)水、曝氣沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置21:00-22:00進(jìn)水、曝氣出水、閑置沉淀進(jìn)水、曝氣22:00-23:00沉淀進(jìn)水、曝氣出水、閑置進(jìn)水、曝氣23:00-24:00出水、閑置進(jìn)水、曝氣進(jìn)水、曝氣沉淀(4).其他設(shè)備控制潷水器的控制:使用移動(dòng)式潷水器,潷水裝置的下降速度使出水量保持不變,潷水器裝置大小使撇水過程進(jìn)入潷水器的進(jìn)水呈層流狀態(tài)。潷水器的初始狀態(tài)位于水面以上,得到控制命令后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),將上清液排出,當(dāng)潷水器達(dá)到預(yù)定的最低水位后,便返回到初始狀態(tài)。鼓風(fēng)機(jī)的控制:由于CASS系統(tǒng)中進(jìn)行著同時(shí)硝化/反硝化過程,不適當(dāng)?shù)钠貧鈱⑹拐麄€(gè)過程受到影響。因此采用溶解氧水平的變化控制池子的曝氣量。在曝氣開始時(shí),所控制的溶解氧值很低,一般為0.5mg/L。在曝氣結(jié)束前,將溶解氧數(shù)值提高到2~3mg/L,整個(gè)控制過程由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行?;亓魑勰嗪褪S辔勰嗫刂疲河没亓魑勰啾脤⒁欢炕钚晕勰鄰闹髌貧鈪^(qū)回流至池首選擇器中。處于自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí),曝氣、沉淀、閑置階段進(jìn)行污泥回流,撇水階段停止污泥回流。處于手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)整個(gè)循環(huán)過程中都進(jìn)行污泥回。(5).曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1)需氧量計(jì)算O2=a`×Q×(Sa-Se)+b×V×X=0.5×50000×(0.18-0.02)+0.15×29232×0.35×0.75=4000+1151.01=5151.01kg/d式中a`——活性污泥微生物對(duì)有機(jī)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,kg;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1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,kg;O2——混合液平均時(shí)需氧量,kg/d。最大時(shí)需氧量計(jì)算方法同上,只需將污水的平均流量改為最大流量O2max=a`×Qmax×(Sa-Se)+b×V×X=5520+1151.2=6671.2kg/d2)曝氣設(shè)備設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)平均時(shí)供氣量:160m3/min,最大時(shí)供氣量:220m鼓風(fēng)機(jī)選型:3臺(tái)離心鼓風(fēng)機(jī),2用1備,單臺(tái)Q=80~110m3曝氣系統(tǒng)采用中氣泡型曝氣裝置。該裝置采用網(wǎng)狀膜,曝氣器由主體、螺蓋、網(wǎng)狀膜、分配器和密封圈等部分組成。主體骨架用工程塑料注塑成型,網(wǎng)狀膜有聚酯纖維制成。從底部進(jìn)入空氣,經(jīng)分配器的一次切割并均勻分配到氣室內(nèi),然后通過網(wǎng)狀膜進(jìn)行二次切割,形成微小氣泡擴(kuò)散到水中。網(wǎng)狀膜曝氣器的服務(wù)面積0.5m2按曝氣池平面圖,布置空氣管道敷設(shè)于池底,距池底0.2m,淹沒深度4.8m。在相鄰的兩個(gè)池子的隔墻上設(shè)一根干管,共2根干管。在每根干管上設(shè)4對(duì)配氣豎管,共8條配氣豎管,分別供應(yīng)到管道兩邊的池子中去。曝氣池共設(shè)58條配氣橫管,每根橫管的最多安裝40個(gè)曝氣盤,曝氣盤呈矩陣排列,前后左右間距都為700mm。4.接觸消毒池城市污水經(jīng)一級(jí)、二級(jí)處理后,水質(zhì)有所改善,細(xì)菌含量大幅減少,但細(xì)菌的絕對(duì)值仍然很可觀,并存有并病原菌的可能。因此,在排放水體或農(nóng)田灌溉之前,應(yīng)進(jìn)行消毒處理。本設(shè)計(jì)采用液氯作為消毒劑,其原理是污水與液氯混合后,其產(chǎn)生的OCl-,是很強(qiáng)的消毒劑,可以殺滅細(xì)菌與病原體。其特點(diǎn)是:效果可靠,投配設(shè)備簡(jiǎn)單,投量準(zhǔn)確,價(jià)格便宜,適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。設(shè)計(jì)參數(shù):流量Q=50000m3/d=578.7L水力停留時(shí)間:T=0.5h=30min沉降速度:1.0~1.3mm/s;證余氯不小于0.5mg/L接觸消毒池計(jì)算草圖如下:1)加氯總量計(jì)算G=Q×q××86400×10?3=1.157×10××86400×10?3=10000Kg/d;式中q——加氯量,5~10mg/L,這里取10mg/L2)接觸池消毒容積:污水接觸消毒池采用2組3廊道推流式V===1041.6m3式中T——水力停留時(shí)間,這里去0.5h3)接觸池消毒表面積m2式中h——接觸消毒池有效水深,這里取4m4)池長(zhǎng)池寬式中B——接觸消毒池廊道單寬,m;這里取5mL`——接觸消毒池廊道總長(zhǎng),m,設(shè)計(jì)中取25m式中B——接觸消毒池廊道單寬,m;這里取5mn——接觸消毒池廊道個(gè)數(shù)校核長(zhǎng)寬比:>10,合乎要求5)池高H=h1+h=4+0.5=4.5m式中h1——接觸消毒池超高,m;這里取0.5m6)進(jìn)出水設(shè)計(jì)每個(gè)消毒池進(jìn)出水管管徑D=800mm,v=1.16m/s7)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(jìn)水管,為增強(qiáng)混合效果,加氯點(diǎn)后接D=800mm的靜態(tài)混合器5.濃縮池及污泥脫水污泥是污水處理的副產(chǎn)品,也是必然的產(chǎn)物,如從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理,就會(huì)造成二次污染。需要進(jìn)行脫水和干化等處理。具體過程為:生物池的剩余污泥由潛水排污泵提升至濃縮池,濃縮后的污泥由泥控室投泥泵提升入送至脫水機(jī)房脫水,壓成泥餅,泥餅運(yùn)至廠外,可用做農(nóng)業(yè)肥料。(1).濃縮池采用重力濃縮。濃縮前污泥含水率99.2%,濃縮后污泥含水率為97%。濃縮池設(shè)兩座,為圓形輻流式。取濃縮時(shí)間16h。計(jì)算草圖如下:本設(shè)計(jì)污泥濃縮池采用兩座圓形輻流式濃縮池,設(shè)有刮泥設(shè)備,采用周邊傳動(dòng),周邊線速度為2.0m/min(1~2)。1)濃縮污泥量的計(jì)算每日剩余干污泥量:=0.1157×180×[0.5-0.9×0.01×0.5×1.01][1/12.8+0.08×1]+0.3×0.1157×(180-20)=2.45+5.55=8t/d,式中SSI,SSe——分別為反應(yīng)池進(jìn)+出水的懸浮固體濃度,mg/l;YH——為異養(yǎng)微生物的增殖率,一般取0.5-0.6;Yss——為不能水解的懸浮固體率;一般取0.3;fth——為溫度修正系數(shù);bh——為異養(yǎng)微生物的內(nèi)源呼吸速率(自身氧化率),這里取0.08設(shè)計(jì)中取污泥含水率為99.2%,則剩余污泥量Qs===1000m3/d式中P1――濃縮前污泥含水率,這里取0.9922)濃縮池的直徑采用帶有豎向柵條污泥機(jī)的輻流式重力濃縮池,濃縮池污泥固體通量M取30kg/m2d(當(dāng)為活性污泥時(shí),污泥固體通量負(fù)荷采用20-30kg/m濃縮池的面積:A===333.3m2式中M――濃縮池污泥固體通量,這里取20kg/m2dC――剩余污泥濃度,這里取10kg/m3采用兩個(gè)濃縮池,每個(gè)濃縮池的面積:A0===166.6m2濃縮池的直徑:D===14.5m,設(shè)計(jì)中取14.5m。3)濃縮池的高度計(jì)算=1\*GB3①取污泥濃縮時(shí)間T=16h濃縮池有效水深H1=T=1.4m=2\*GB3②濃縮池的超高H2取0.3m=3\*GB3③緩沖層高度H3為0.3m=4\*GB3④池底高度H4===0.073m污泥斗高度H5,設(shè)計(jì)中取a=1.5m,b=0.5m,a==550,則H5=tga(a-b)=tg55(1.25-0.25)=1.43m濃縮池的高度H=H1+H2+H3+H4+H5=3.47m設(shè)計(jì)中取3.50m4)每日濃縮后污泥體積V2===267m3/d式中P1――濃縮前污泥含水率,這里取0.992P2――濃縮后污泥含水率,這里取0.975)排泥斗體積的計(jì)算==4.86m3污泥斗中污泥停留時(shí)間T=V/Q1=4.8624/28=4.2h6)濃縮后分離的污水量q===367m3/d=7)溢流堰濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽,然后匯入出水管排出。出水管流量0.0042m3/s,設(shè)出水槽寬0.2m,水深0.05m溢流堰周長(zhǎng)濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽,然后匯入出水管排出。出水管流量0.0042m3/s,設(shè)出水槽寬0.2m,水深0.05m,則水流速度為0.4m溢流堰周長(zhǎng)C=3.14×(D-2b)=3.14×(14.5-2×0.2)=44.3m溢流堰采用單側(cè)900三角形出水堰,三角堰頂寬0.16m,深0.08m,每格沉淀池有三角堰44.3/0.16=277個(gè)。每個(gè)三角堰流量q0q0=0.0042/277=1.52×10-5三角堰水深h’=0.7q02/5=0.0083,設(shè)計(jì)中取0.00三角堰后自由跌落0.10m,則出水堰水頭損失為0.1098)溢流管溢流水量0.0042m3/s,設(shè)溢流管管徑DN100mm9)刮泥裝置采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī),刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板,將污泥推入污泥斗。10)排泥管單池剩余污泥量0.0015m3(2).貯泥池設(shè)貯泥池2座,貯泥時(shí)間T=0.5d=12h池容V===67m3貯泥池尺寸(將貯泥池設(shè)計(jì)為矩形)LBH1=643m有效容積V=72m3濃縮池的高度H=H1+H2=3.4m式中H1——有效泥深,mH2——貯泥池超高,m,這里取0.4m(3).脫水機(jī)房污泥經(jīng)脫水后形成的泥餅,暫存于泥場(chǎng),以便再利用。本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)械脫水。加壓過濾的特點(diǎn)是整個(gè)壓濾機(jī)是密封的,過濾壓力一般為4-5Kg/cm2,城市污泥在加壓過濾脫水前一般應(yīng)進(jìn)行淘洗并投加混凝劑。帶式壓濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:濾帶可以回旋,脫水效率高,噪音小,能源消耗省,附屬設(shè)備少,操作管理方便,適用于大中小污泥處理裝置。1)脫水后污泥量:V2===40m3式中P2――脫水前污泥含水率,這里取0.97P3――脫水后污泥含水率,這里取0.80污泥脫水后形成泥餅用小車運(yùn)走,分離液返回處理系統(tǒng)前端進(jìn)行處理。2)脫水機(jī)選擇設(shè)計(jì)中選用DYQ-500A型帶式壓濾機(jī),其主要技術(shù)指標(biāo)為,干污泥產(chǎn)量70kg/h,泥餅含水率為80%,絮凝聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0‰。設(shè)計(jì)中采用3臺(tái)帶式壓濾機(jī),其中2用1備。工作周期定為12小時(shí)。 3)污泥提升泵設(shè)計(jì)污泥通過污泥泵從儲(chǔ)泥池抽取至污泥脫水機(jī)房進(jìn)行脫水,污泥提升泵,五用用一備。選用KWPK40-250型無阻塞離心泵,電機(jī)功率1.1Kw,效率45%,泥量Q=56.0m3/d=2.33m污泥泵抽取的總泥量為56×5=280m3/d>267m四、污水廠總體布置1.主要構(gòu)(建)筑物與附屬建筑物污水處理廠的輔助建筑物有綜合樓、試驗(yàn)綜合樓、食堂、倉庫、車庫、職工宿舍、機(jī)修間、總控制室配電室、值班室、預(yù)留地等。主要集中于入廠門口的生活區(qū)內(nèi),便于設(shè)備儀表的運(yùn)輸和維護(hù)管理。污水廠所設(shè)總控制室,便于對(duì)廠區(qū)內(nèi)儀器,儀表的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)控制。附屬建筑物面積見下表:2.污水廠平面布置水廠平面布置包括:處理構(gòu)筑物的布置,辦公、化驗(yàn)及其它輔助建筑物的布置,以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小,采用1:600的比例尺繪制總平面圖。管道布置單獨(dú)繪制。平面布置的一般原則如下:(1).處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊,節(jié)約用地,便于管理。(2).處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置,以避免管線迂回,同時(shí)應(yīng)充分利用地形,減少土方量。(3).經(jīng)常有人工作的辦公、化驗(yàn)等建筑物應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向,北方地區(qū)應(yīng)考慮朝陽。(4).在布置總圖應(yīng)考慮安排充分的綠化帶,為污水處理廠的工作人員提供一個(gè)優(yōu)美舒適的環(huán)境。(5).考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合,有條件時(shí)可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置,將處理構(gòu)筑物分為若干系列,分期建設(shè)。(6).構(gòu)筑物之間距離應(yīng)考慮敷設(shè)灌區(qū)的位置,遠(yuǎn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工要求,一般采用5~10米。(7).污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管,以便在發(fā)生事故時(shí),使污水能超越該構(gòu)筑物,(8).變電所設(shè)在耗電大的構(gòu)筑物附近,高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè),以策安全。(9).污水廠內(nèi)管線種類分多,應(yīng)綜合考慮布置,以免發(fā)生矛盾。污水、污泥管道應(yīng)盡可能考慮自流。(10).如有條件,污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在同一管廊或管溝內(nèi),以利于維護(hù)和檢修。具體平面布置見城市污水總平面圖。3.污水處理構(gòu)筑物高程計(jì)算根據(jù)式設(shè)計(jì)資料,排放水體水位7.56米,污水廠選址區(qū)域高程為7.70米(黃海高程);平均地面標(biāo)高7.70。污水處理構(gòu)筑物的水頭損失表管渠及構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)粗格柵0.25沉砂池至生物選擇區(qū)0.25粗格柵至泵房0.05厭氧區(qū)至生物反應(yīng)區(qū)0.05泵房-9.55生物反應(yīng)區(qū)0.05細(xì)格柵0.3生物反應(yīng)區(qū)至集配水井0.4細(xì)格柵至沉砂池0.1配水井至接觸池0.4沉砂池0.5設(shè)計(jì)進(jìn)水處的水面標(biāo)高為2.55m,然后根據(jù)各處理構(gòu)筑物的之間的水頭損失,推求其它構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水面標(biāo)高。經(jīng)過計(jì)算各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水面標(biāo)高見下表。再根據(jù)各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理推求各構(gòu)筑物地面標(biāo)高及池底標(biāo)高。具體結(jié)果見污水處理流程圖。各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水面標(biāo)高及池底標(biāo)高構(gòu)筑物名稱流量Q(l/s)水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)進(jìn)水管16002.551.64粗格柵前16002.551.207.90粗格柵后16002.301.207.90泵房吸水井16002.250.0013.90細(xì)格柵前160011.7511.0012.25細(xì)格柵后160011.4510.7012.25沉砂池160011.358.2012.25生物選擇區(qū)115710.755.6511.45厭氧區(qū)115710.705.6511.45生物反應(yīng)區(qū)115710.655.6511.45接觸池11554.污泥處理構(gòu)筑物高程計(jì)算污水處理構(gòu)筑物的水頭損失表管渠及構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)濃縮池1.50儲(chǔ)泥池至污泥泵房0.50濃縮池至儲(chǔ)泥池0.55污泥泵房至脫水機(jī)0.3污泥由CASS池中的剩余污泥泵抽取至濃縮池,濃縮池的上泥面標(biāo)高為11.25m,以濃縮池為控制點(diǎn),污泥高層計(jì)算如下。構(gòu)筑物名稱流量Q(l/s)泥面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)濃縮池11.5711.257.7511.55儲(chǔ)泥池3.00污泥泵房3.098.30污泥脫水機(jī)3.099.00致謝為期兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在這里,我非常感謝任擁政老師對(duì)我的無私幫助以及認(rèn)真的指導(dǎo)。這是一次實(shí)際工程的設(shè)計(jì),對(duì)于這樣一次機(jī)會(huì)我非常的珍惜,因?yàn)檫@是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的總結(jié),因此在設(shè)計(jì)過程中以一個(gè)設(shè)計(jì)工作者的身份來要求自己,力求最好,最佳。通過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì),提高了我獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力,對(duì)工程設(shè)計(jì)有了比較深刻的理解和認(rèn)識(shí)。打字速度也有了一定的提高。而且在使用的CAD工程制圖后,提高了我實(shí)際繪圖的能力,這對(duì)我以后從事設(shè)計(jì)工作有了很大的幫助。由于時(shí)間倉促,在設(shè)計(jì)中一定還有不少考慮不周之處,懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)1.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1、5、11冊(cè)。北京市政設(shè)計(jì)院主編,中國(guó)建筑出版社出版。2.《簡(jiǎn)明排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京市政設(shè)計(jì)院主編,中國(guó)建筑出版社出版。3.《城市污水處理新技術(shù)》王彩霞主編,中國(guó)建筑出版社出版。4.《現(xiàn)代廢水處理新技術(shù)》錢易主編,中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社出版。5.《排水工程》上下冊(cè),重建工主編,中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版。6.《給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》黃明明、張?zhí)N華主編,中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版。7.《全國(guó)通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》S1S2S3,中建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所出版。8.《簡(jiǎn)明給水排水設(shè)備手冊(cè)》陳愉林、李金根主編,中國(guó)工業(yè)出版社出版。9.《給水排水工程概算與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手冊(cè)》國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心編,中國(guó)工業(yè)出版社出版。10.《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè),李金根主編,中國(guó)建筑工業(yè)出版社。基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC(8)05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正(STR)調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究\t"_bl
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