Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

2 41前言 52工程概述 62.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介 62.2設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 62.3設(shè)計(jì)原則 62.4自然資料與城市概況 72.5設(shè)計(jì)水量及進(jìn)出水水質(zhì) 82.6污水處理程度 82.7污水處理廠廠址 93污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 3.1工藝設(shè)計(jì)原則 3.2污水處理工藝比較 3.3工藝流程的選擇 3.4污泥處理工藝比較 3.5污水處理廠工藝流程 4污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.1中格柵 4.2污水提升泵房 4.3細(xì)格柵 4.4平流式沉砂池 4.5卡魯賽爾2000型氧化溝 4.6二沉池的設(shè)計(jì) 4.7紫外線消毒 4.8計(jì)量設(shè)施 5污泥處理處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1污泥濃縮池的設(shè)計(jì) 5.2污泥泵房 5.3污泥脫水機(jī)房 6污水處理廠總體布置 36.1污水處理廠平面布置 6.2污水處理廠高程布置 7污水處理廠勞動(dòng)定員 7.1生產(chǎn)組織 7.2勞動(dòng)定員 7.3人員培訓(xùn) 8污水處理廠工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 8.1工程概算 8.2污水處理成本 9環(huán)境保護(hù)、建筑防火和職業(yè)安全防護(hù) 9.1環(huán)境保護(hù) 9.2建筑防火 9.3職業(yè)安全防護(hù) 總結(jié)與體會(huì) 4西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)近年來(lái)，隨著崇州市城區(qū)的不斷發(fā)展，城市生活污水產(chǎn)生量急劇增加。該市擬于崇州市崇陽(yáng)鎮(zhèn)徐渡村興建崇州城市生活污水處理廠，污水廠總設(shè)計(jì)規(guī)模40000m3/d,一期工程為20000m3/d及40000m3/d的配套設(shè)施，采用卡魯賽爾2000氧化溝工藝。Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)是在普通Carrousel氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)(又稱(chēng)前反硝化區(qū))而形成的一個(gè)具有良好除磷脫氮效果的污水處理工藝，它綜合了A/O法和氧化溝法的優(yōu)點(diǎn)，完成有機(jī)污染物去除、硝化反硝化脫氮和除磷。污水處理工藝流程為：原污水→粗格柵-提升泵站→細(xì)格柵→沉砂池→Carrousel2000氧化溝→二沉池→紫外光消毒→排放。處理后出水執(zhí)行國(guó)家GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：污水處理廠；卡魯塞爾2000氧化溝；脫氮除磷Duringrecentyears,theurbansewageoutputincreaseddramatically,withthecontinuouslydevelopingofChongzhouCity.Tosolvethisproblem,ChongzhouCitydecidedtobuildamunicipalsewagetreatmentplantinvillage,ChongyanTown,ChongzhouCity.Thetotaldesignedtreatmentscaleis4000m3/d,thatofthefirstprojectis2000m3/d,concludingthesupportfacilitiesof4000m3/d.ThewastewatertreatmentprocessisCarrouse2000OxidationDitch.Carrousel2000oxidationDitchsystembasedonCarrouseloxidationdithanincreaseofCarrouseloxidationditchananaerobiczoneandanoxiczone(alsoknownaspre-denitrificationzone),hadagoodeffectofremovingphosphorusandnitrogen.ItcombinestheadvantagesofA/Oandoxidationditchmethod,cremoveorganicpollutants,nitrification,denitrificationandphosphorusremovalSewagetreatmentprocess:rawsewage→coarsegrid→pumpstation→fi→gritchamber→Carrousel2000OxidationDitch→secondarysedimentationtank→UVdisinfection→discharge.Aftertreated,thesewagecouldreachtheofnationalGB18918-2002GradeBstandarKeywords:Sewagetreatmentplants;Carrousel2000oxidationDitch;nitrogenandphosphorusremoval5西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人口的迅猛增長(zhǎng)，城市污水產(chǎn)生量急劇增加。人民生活水平的不斷提升，對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求也日益提高，因此越來(lái)越多的城市污水需要經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后再排放。在全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)，正在興建及待建的污水廠也日益增多。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)城市污水治理工作取得了較大進(jìn)展，建成了一批城市污水處理廠，還有一部分正在建設(shè)中。國(guó)家在治理廢水方面投入了大量人力和物力。隨著水污染治理工作的發(fā)展，城市污水處理技術(shù)已取得了一定的進(jìn)展，涌現(xiàn)出大量新工藝、新設(shè)備和新材料，在實(shí)際中得到了應(yīng)用和推廣。為了加強(qiáng)城市污水治理，保護(hù)水環(huán)境，中央增加了投資力度。1998年分二批下達(dá)的城市污水治理項(xiàng)目達(dá)117項(xiàng)，投資約300億元。1999年又下達(dá)近百億國(guó)家債券資金，支持城市污水處理廠建設(shè)。為了確保污水處理廠建設(shè)后的正常運(yùn)行，國(guó)家已明確在水價(jià)中增收排污費(fèi)。一年多來(lái)，全國(guó)有上百座城市污水處理廠正在建設(shè)，按照“七大流域、三大湖泊和重點(diǎn)沿海城市及其近岸海域要新增城市集中式污水處理能力2000×10?m3/d”和“非農(nóng)業(yè)人口50萬(wàn)以上城市都要建設(shè)城市污水處理廠”的目標(biāo)，在2000年年底前，還有上百座城市污水處理廠正立項(xiàng)要求建設(shè)。我國(guó)現(xiàn)有668個(gè)城市中，僅有123個(gè)城市有307座不同處理等級(jí)的城市污水處理廠，其中城市污水二級(jí)處理率10%左右，全國(guó)17000個(gè)建制鎮(zhèn)，絕大多數(shù)沒(méi)有排水和污水處理設(shè)施?？v觀世界各國(guó)，排水系統(tǒng)和污水處理率均有一個(gè)逐步發(fā)展和逐步完善的過(guò)程。國(guó)家提出至2000年我國(guó)污水處理率要求達(dá)到25%,2010年達(dá)到40%,這是根據(jù)國(guó)家(包括地方)財(cái)力，在各方面作出努力后爭(zhēng)取達(dá)到的目標(biāo)。城市污水主要包括城市生活污水和城市工業(yè)廢水。而崇州污水處理廠主要處理的對(duì)象是崇州市生活污水。本設(shè)計(jì)針對(duì)崇州市城鎮(zhèn)生活污水的進(jìn)、出水水質(zhì)情況，決定采用卡魯塞爾2000氧化溝工藝對(duì)其進(jìn)行處理。該工藝具有具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、不易發(fā)生污泥膨脹、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)改善水環(huán)境質(zhì)量和提高城鎮(zhèn)人民的生活水平起到積極的作用。6西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2工程概述2.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介工程名稱(chēng)：崇州污水處理廠卡魯賽爾氧化溝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模：總設(shè)計(jì)規(guī)模40000m3/d,一期工程為20000m3/d及40000m3/d的配套2.2設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范《中華人民共和國(guó)水污染防治法》(1996)《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ31-89)《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3025-93)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)2.3設(shè)計(jì)原則污水處理廠設(shè)計(jì)遵循以下原則：(1)執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。(2)積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，充分利用國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，以提高行業(yè)的裝備和技術(shù)水平。(3)功能分區(qū)明確，生產(chǎn)、生活、人、物、車(chē)流向合理。(4)規(guī)劃布置四優(yōu)先：工藝流程先進(jìn)，安全可靠?jī)?yōu)先；運(yùn)行管理便利，經(jīng)濟(jì)優(yōu)先環(huán)境綠化、美化優(yōu)先；有利于排水事業(yè)可以持續(xù)發(fā)展優(yōu)先。7西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.4自然資料與城市概況2.4.1地形地貌崇州市境內(nèi)屬山地、丘陵、平原兼有的地貌類(lèi)型，海拔1000米以上的高中山區(qū)占了全市總面積的38.4,低山和丘陵為8.7%,平壩為52.9%。地勢(shì)從東南到西北逐漸升高。西北部多有海拔2000米以上的山峰，海拔最高處為茍家鄉(xiāng)境內(nèi)極西處之大雪塘主峰，達(dá)5364米。丘陵和平原地區(qū)的平均海拔高度為560米，最低點(diǎn)為三江鎮(zhèn)境內(nèi)之蒙渡，海拔高度僅480米。2.4.2工程地質(zhì)與水文全市土壤類(lèi)型有油沙土、紫色沖積土、灰色沖積土、沖積黃泥土和黃壤等。市境屬岷江流域，主要河流有西河、黑石河、金馬河。西河流經(jīng)市域16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，縱貫?zāi)媳?，排灌兼用，為全市農(nóng)業(yè)命脈；黑石河南流經(jīng)7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是外江輸水干渠之一；金馬河系岷江正流，位于市境之東，系市境屆河，市內(nèi)河流總長(zhǎng)達(dá)10.2公里。2.4.3氣候氣象崇州屬四川盆地亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，春秋短，冬夏長(zhǎng)，雨量充沛，日照偏少，無(wú)霜期較長(zhǎng)。年平均氣溫15.9℃,最熱月7月平均氣溫為25℃,最冷月1月平均氣溫為5.4℃溫差為19.7℃。年平均日照時(shí)數(shù)為1161.5小時(shí)，年平均降雨量1012.4mm,雨日和雨量均為夏多冬少，春季為176.1mm,夏季為588.0mm,秋季218.4mm,冬季為29.9mm。風(fēng)向頻率以靜風(fēng)最多，占全年的37%;其次是北風(fēng)，占9%。年平均風(fēng)速為1.3m/s。平均霜日19天，平均無(wú)霜期為285天。年平均雪日3天，且雪量較小。主要災(zāi)害性天氣為連續(xù)性陰雨、洪澇、干旱、大風(fēng)、冰雹、寒潮、霜凍等。2.4.4城市現(xiàn)狀崇州市(原崇慶縣)地處美麗富饒的川西平原，東距成都25公里，位于天府之國(guó)的腹心。全市面積1090平方公里，平壩區(qū)占總面積的52%,山區(qū)占總面積的43%,丘陵區(qū)占總面積的5%。總?cè)丝?4.15萬(wàn)人。市轄25個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。2.4.5城市總體規(guī)劃根據(jù)《成都市城市總體規(guī)劃(2003—2020)》、《崇州市城市總體規(guī)劃(2003—2020)》,以及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，城市總體規(guī)劃如下表：8表2-1規(guī)劃人口和規(guī)劃用地規(guī)模2004年2010年2020年人口規(guī)模(萬(wàn)人)用地規(guī)模(公頃)人均用地(平方米)人口規(guī)模(萬(wàn)人)用地規(guī)模(公頃)人均用地(平方人口規(guī)模(萬(wàn)人)用地規(guī)模人均用地(平方2.5設(shè)計(jì)水量及進(jìn)出水水質(zhì)(1)設(shè)計(jì)水量(2)進(jìn)水水質(zhì)污水處理廠的進(jìn)水大部分為崇州市崇陽(yáng)鎮(zhèn)徐渡村周邊片區(qū)的居民城市生活污水，CODe=300mg/LSS=180mg/LNH?-N=30mg/LpH=6~9(3)出水水質(zhì)該城鎮(zhèn)污水處理廠排水水質(zhì)要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中BOD?≤20mg/LNH?-N≤8mg/LpH=6~92.6污水處理程度(1)溶解性BODs的去除率活注污泥處理系統(tǒng)處理水中的BODs值是由殘存的溶解性BODs和非溶解性BODs二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體。活性污泥的凈化功能，是去除溶解性BODs。因此從活性污泥的凈化功能來(lái)考慮，應(yīng)將非溶解性的BODs從處理水的總BOD?值中減去。通常情況下，城鎮(zhèn)生活污水中溶解性懸浮物占總懸浮物的970%。本設(shè)計(jì)中取70%,即S?=1.42×(VSS/TSS)×TSS×(1-e-0.23×5)處理水中溶解性BODs為20-10.32=9.68(mg/L)2.7污水處理廠廠址2.7.1污水處理廠廠址選擇的原則城市污水處理廠廠址選擇是城市污水處理廠設(shè)計(jì)的前提，應(yīng)根據(jù)選址條件和要求綜合考慮，選出適用的，系統(tǒng)優(yōu)化的，工程造價(jià)低，施工及管理方便的廠址。具體的說(shuō)，廠址的選擇應(yīng)當(dāng)考慮下面幾項(xiàng)選擇：(1)污水處理廠應(yīng)選在成長(zhǎng)水體下游，污水處理廠處理后出水排入的河段，應(yīng)對(duì)上下游水源的影響最小。(2)廠址選擇要便于污泥處理與處置。(3)廠址一般應(yīng)位于城鎮(zhèn)夏季主風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，并與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)之間，安環(huán)境評(píng)價(jià)和其他相關(guān)要求，保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離。(4)廠址應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，包括地質(zhì)、地基承載力和地下水位等因素，可為工程的設(shè)計(jì)、施工、管理節(jié)省造價(jià)提供有利條件。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(5)我國(guó)耕地少、人口多，選址時(shí)應(yīng)盡量減少拆遷、少占農(nóng)田和不占良田，使污水廠工程易于實(shí)施。(6)根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃或工廠與廠區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，廢水處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，必要時(shí)留有擴(kuò)建的余地。(7)除采用穩(wěn)定塘等處理工藝外，廠址不宜設(shè)在雨季受水淹的地方?？拷w的處理廠，要考慮免受洪水及其他自然災(zāi)害的威脅。當(dāng)污水處理廠有可能污染地下水時(shí)應(yīng)考慮防滲措施。(8)有良好的交通、運(yùn)輸和水利條件，有利于縮短污水廠建造周期和污水廠的(9)如有可能，選擇在有適當(dāng)坡度的位置，以有利于處理構(gòu)筑物高程布置，減少土方工程量。2.7.2污水處理廠選址該市的地形地勢(shì)是從東南到西北逐漸升高，西河、金馬河及黑石河等3條主要河流同市境內(nèi)180多條大小支流相聯(lián)結(jié)，在全市構(gòu)成水道網(wǎng)，至新津縣境內(nèi)匯入岷江，風(fēng)向頻率以靜風(fēng)最多，占全年的37%;其次是北風(fēng)，占9%。年平均風(fēng)速為1.3m/s,并根據(jù)城市總體規(guī)劃、污水管網(wǎng)的布局、污水的走向及處理后污水的出路，確定污水處理廠廠址選定崇州市崇陽(yáng)鎮(zhèn)徐渡村。該廠址周?chē)?00m的范圍內(nèi)，無(wú)工廠和生活區(qū)，廠區(qū)地勢(shì)相對(duì)受納水體較高，不易被水淹，交通便利，利于運(yùn)輸，回填土方量小，可以節(jié)省工程投資。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3污水處理廠工藝設(shè)計(jì)3.1工藝設(shè)計(jì)原則(1)選擇污水處理工藝，首先應(yīng)考慮處理工藝的實(shí)際效果，使處理工藝的去除效果滿(mǎn)足污水處理的要求，使污水處理工程出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。(2)在國(guó)家GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，除了對(duì)CODc、BODs、SS提出更嚴(yán)格的要求外，還提高了對(duì)脫氮除磷的效果，同時(shí)在選擇污水處理工藝時(shí)，還要考慮工藝的可靠性、穩(wěn)定性。(3)在保證達(dá)標(biāo)前提下，則應(yīng)考慮工藝的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低是該工藝選擇的重點(diǎn)。(4)占地少，工藝流程短，運(yùn)行管理方便亦是選擇工藝時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，選擇的設(shè)備必須質(zhì)量?jī)?yōu)、較先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、維修方便，具有良好的性?xún)r(jià)比。3.2污水處理工藝比較根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》,中小型污水處理廠常采用工藝，有氧化溝法、SBR法、AB法和生物濾池法等技術(shù)，也可選用常規(guī)活性污泥法。本城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BODs又要適當(dāng)去除N,故可選擇三種典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝：(1)間歇式活性污泥法(SBR工藝);(2)氧化溝工藝；(3)好氧—缺氧(A?/O)脫氮工藝。以下是三種工藝流程的比較：SBR是序批間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱(chēng)序批式活性污泥法。其工藝流程圖如圖3-1所示。鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房原污水預(yù)處理配水井SBR反應(yīng)池出水圖3-1傳統(tǒng)SBR工藝流程簡(jiǎn)圖SBR工藝的一個(gè)完整的操作過(guò)程，亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過(guò)程包括五個(gè)階段：①進(jìn)水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運(yùn)行工況以間歇操作為特征。五個(gè)工序都在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器中依次進(jìn)行，所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設(shè)施。在處理過(guò)程中，周而復(fù)始地循環(huán)這種操作周期，以實(shí)現(xiàn)污水處理的目的。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)如下：a.工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，基建費(fèi)用低；b.處理效果好，出水可靠；c.具有較好的脫氮除磷效果；d.污泥沉降性能良好；f.對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。SBR工藝的缺點(diǎn)如下：a.反應(yīng)器容積利用率低；b.水頭損失大；c.不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力f.管理人員技術(shù)素質(zhì)要求較高。對(duì)于小型污水處理廠而言，SBR是一種系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資節(jié)省、處理效果較好的工藝，但是它用于大型污水處理廠就不太適合了。因?yàn)榇笮臀鬯幚韽S的進(jìn)水量大，需要設(shè)計(jì)多個(gè)SBR反應(yīng)池進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行，個(gè)數(shù)增多，必定使操作管理變得復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)提高。而且由于SBR法是一種設(shè)備利用率低的處理工藝，用于大型污水處理廠時(shí)，基建費(fèi)用也高。(2)氧化溝工藝氧化溝又稱(chēng)循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時(shí)曝氣，同時(shí)具有去除BODs和脫氮的功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。氧化溝處理效率為：BOD?和SS均為95%以上，總氮為70%～80%。氧化溝具有工藝流程短，處理效率高。出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但占地面積過(guò)大。在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合與推流之間。污水在溝內(nèi)的流速v平均為0.4m/s,氧化溝總長(zhǎng)為L(zhǎng),當(dāng)L為100～500m時(shí)，污水完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間約為4～20min,如水力停留時(shí)間定為24h.則在整個(gè)停留時(shí)間要做72～360次循環(huán)?？梢哉J(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水只是幾近一致的，從這個(gè)意義來(lái)說(shuō)，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度從高向低變動(dòng)，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。氧化溝的這種獨(dú)特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。常用的氧化溝系統(tǒng)由卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝及二沉池交替工作氧化溝。氧化溝工藝流程見(jiàn)圖3-2所示：西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)原污水-原污水-預(yù)處理氧化溝沉淀池出水圖3-2氧化溝工藝流程簡(jiǎn)圖普通卡魯賽爾氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來(lái)去除BOD;同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過(guò)程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過(guò)缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個(gè)連續(xù)過(guò)程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個(gè)池子內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除BOD,但脫氮除磷的能力有限。氧化溝的主要優(yōu)點(diǎn)如下：a.氧化溝的流態(tài)在整體上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝體，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果；另外，其獨(dú)特的水流性能對(duì)除磷脫氮也是極其重要的。b.處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，并可實(shí)現(xiàn)脫氮。c.污泥廠量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。d.能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷，對(duì)高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力。氧化溝的缺點(diǎn)如下：a.單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭氧段才能達(dá)到一定的除磷效b.雖然污泥產(chǎn)量少，耐沖擊負(fù)荷，但是這是建立在該工藝很低的污泥負(fù)荷上的，且要求處理構(gòu)筑物內(nèi)水深要淺，而這又決定了在處理相同水質(zhì)、水量污水的情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費(fèi)用。(3)好氧—缺氧(A?/O)脫氮工藝好氧—缺氧(A?/O)脫氮工藝的基本原理：污水在好氧條件下使含氮有機(jī)物被細(xì)菌分解為氨，然后在好氧自養(yǎng)型亞硝化細(xì)菌的作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，至此完成了硝化反應(yīng)；在缺氧條件下，兼性異氧細(xì)菌利用或部分利用污水中原有的有機(jī)物碳源為電子供體，以硝酸鹽替代分子氧作電子受體，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，分解有機(jī)質(zhì)，同時(shí)，將硝酸鹽中氮還原為氣態(tài)氮，至此完成了反硝化反應(yīng)。A?/O工藝不但能取得比較滿(mǎn)意的脫氮效果，而且通過(guò)上述缺氧—好氧循環(huán)操作，同時(shí)可取得高的COD和BOD的去除率。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)原污水預(yù)處理初沉池缺氧池曝氣池二沉池鼓風(fēng)機(jī)房出水A?/O的工藝特點(diǎn)a.A?/O工藝同時(shí)去除有機(jī)物和氮，流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費(fèi)用；b.反硝化缺氧池一般無(wú)需外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用；c.因?yàn)楹醚醭卦谌毖醭睾螅墒狗聪趸瘹埩舻挠袡C(jī)物得到了進(jìn)一步去除，提高了d.缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化細(xì)菌所利用，減輕了其他好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同時(shí)缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)充好氧池中硝化需要的堿度；e.脫氮效果較高，一般氮的去除率約為60%～85%。三種工藝經(jīng)過(guò)比較，氧化溝除了具有A?/O的效果外，還具有如下特點(diǎn)：a.具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果。b.不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。c.BOD負(fù)荷低，使氧化溝具有對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理。d.脫氮效果還能進(jìn)一步提高。e.電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。所以本設(shè)計(jì)選擇氧化溝處理工藝。氧化溝可分為連續(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(Pasveer)氧化溝、卡魯賽爾(Carrousel)氧化溝。Carrousel氧化溝目前主化溝。結(jié)合Carrousel氧化溝當(dāng)前在我國(guó)應(yīng)用情況，及本設(shè)計(jì)需求，本設(shè)計(jì)的工藝流程主體采用Carrousel2000型氧化溝。Carrousel氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開(kāi)發(fā)研制。在原Carrousel氧化溝的基礎(chǔ)上DHV公司和其在美國(guó)的專(zhuān)利特許公司EIMCO又發(fā)明了Carrousel2000系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝和Carrousel2000系統(tǒng)正在運(yùn)行。Carrousel氧化溝的研制目的是為了滿(mǎn)足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)合，并能夠維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深淺，混合效果差的缺陷。至今，世界上已有近千座各類(lèi)型Carrousel氧化溝運(yùn)行。實(shí)踐證明，該工藝具有適應(yīng)范圍廣、投資省、處理效果高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。圖3-4普通Carrousel氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖由圖3-4可見(jiàn)，Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深一般為2.5～4.5m,寬深比為2:1,亦有水深達(dá)7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤(pán)、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等，近年來(lái)配合使用的還有水下推動(dòng)器。圖3-5Carrousel2000氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖Carrousel2000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和絕氧區(qū)(又稱(chēng)西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)前反硝化區(qū)),如圖3-5所示。全部回流污泥和10-30%的污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件。同時(shí)，厭氧區(qū)中的兼性細(xì)菌將可溶性BOD轉(zhuǎn)化成VFA,聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB,所需能量來(lái)源于聚磷的水解并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。厭氧區(qū)出水進(jìn)入內(nèi)部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)，所謂絕氧就是池內(nèi)混合液既無(wú)分子氧，也無(wú)化合物氧(硝酸根),在此絕氧環(huán)境下，70-90%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進(jìn)一步完成去除BOD、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下聚磷菌過(guò)量吸磷，將磷從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在Carrousel2000系統(tǒng)內(nèi)，較好的同時(shí)完成了去除BOD、COD和脫氮除磷。3.4污泥處理工藝比較污泥生物處理過(guò)程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲(chóng)卵，因此要對(duì)污泥進(jìn)行妥善處理和處置。根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》日處理能力在10萬(wàn)立方米以下的污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥，可進(jìn)行堆肥處理和綜合利用。采用延時(shí)曝氣的氧化溝法、SBR法等技術(shù)的污水處理設(shè)施，污泥需達(dá)到穩(wěn)定化。城市污水處理廠經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理后的污泥，用于農(nóng)田時(shí)不得含有超標(biāo)的重金屬和其它有毒有害物質(zhì)。氧化溝工藝污泥量較少，穩(wěn)定，但污水中重金屬含量較多，不易采用農(nóng)田處置方式。所以可采用的污泥處理工藝為：污泥→濃縮→機(jī)械脫水→最終處置本方案具有技術(shù)成熟可靠，投資較低，施工容易周期短，能耗少，對(duì)外界環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。3.5污水處理廠工藝流程經(jīng)過(guò)工藝比較，確定選用卡魯賽爾2000氧化溝工藝。污水處理廠的工藝流程為：原污水→粗格柵→提升泵站→細(xì)格柵→沉砂池→Carrousel2000氧化溝→二沉池→紫外光消毒→排放具體的工藝流程如圖3-6所示。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)粗格柵提升泵房細(xì)格柵平流沉砂池輻流式二沉池卡魯賽爾2000氧化溝巴氏計(jì)量槽紫外線消毒室污泥泵房及脫水間圖3-6崇州市城市生活污水處理廠流程簡(jiǎn)圖4污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1中格柵中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，它是由一組平行的金屬柵條制成，安裝在泵房集水井的進(jìn)口處，可以截留污水中的漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)設(shè)中格柵兩座，并聯(lián)運(yùn)行，渠道采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。4.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量(采用最大流量):Qmax=KzQ?v=1.2×40000=48000m3/d=0.56m3/s單座中格柵設(shè)計(jì)流量：格柵傾角：a=45°~80°;4.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算中格柵計(jì)算草圖如圖4-1所示。1)柵前槽寬B?V?—柵前流速，m/s,設(shè)計(jì)值為0.6m/s。2)柵前水深h3)柵條間隙數(shù)nα—格柵傾角，(0),設(shè)計(jì)值為75°;h—柵前水深，m,設(shè)計(jì)值為0.48m;V—過(guò)柵流速，m/s,設(shè)計(jì)值為0.8m/s。4)格柵的建筑寬度BB=S(n-1)+dn=0.01(36-1)+0.02×36=1.07m式中：B—格柵建筑寬度，m;S—柵條寬度，m,設(shè)計(jì)值為0.01m;設(shè)計(jì)取n=36(條)n—柵條間隙數(shù)，條，設(shè)計(jì)值為36條；5)過(guò)柵水頭損失h?6)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L?B?—柵前槽寬，m,取B?=0.97m;7)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L?,一般L?=0.5L8)柵槽總長(zhǎng)度LL?—柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，m,設(shè)計(jì)值為0.1m;9)柵前槽總高度H10)柵后槽總高度HH=h+h+h?=0.48+0.069+0.3=0.95mh?—過(guò)柵水頭損失，m,設(shè)計(jì)值為0.069m;11)每日柵渣量W采用機(jī)械清渣式中：Q—單座中格柵設(shè)計(jì)流量，m3/d,設(shè)計(jì)值為24000m3/d;Kz—污水流量總變化系數(shù)，設(shè)計(jì)值為1.20。4.1.3設(shè)備選擇采用HG-1100型回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)(2臺(tái)),其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-1。表4-1HG-1100型回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)柵隙(mm)安裝傾角電機(jī)功率(kW)設(shè)備寬(mm)柵前水深(m)過(guò)柵流速(m/s)0.5～1.0過(guò)水流量(m3/d)25000～500004.2污水提升泵房4.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)泵房工程結(jié)構(gòu)按最大流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量(采用最大流量):4.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算1)集水間計(jì)算選擇集水池與機(jī)器間合建式的方形泵房，本設(shè)計(jì)采用4臺(tái)水泵，每臺(tái)水泵的流量：集水間的容積，采用相當(dāng)于1臺(tái)水泵5min的容量，則集水池容積為：有效水深采用H=2.5m,則集水池面積為設(shè)集水池池長(zhǎng)為5m,則池寬為3.33m,取為4m,設(shè)集水池超高為0.5m:B×L×H=4m×5m×3m。2)總揚(yáng)程計(jì)算a.水泵凈揚(yáng)程確定污水提升前水位535.431m(既泵站吸水池最低水位標(biāo)高),提升后水位544.0493m(即細(xì)格柵前水面標(biāo)高)。所以，提升凈揚(yáng)程：Z=544.0493-535.431=8.62mb.出水管道的水頭損失每臺(tái)水泵單用一根出水管，其流量為Qo=24000m3/d。選用管徑300mm的管道，出水管總長(zhǎng)L=15m,查表得v=1.4m/s,i=0.0026m,局部損失占沿程損失的50%,則hi=(1+0.5)iL=(1+0.5)×0.0026×1c.泵房?jī)?nèi)的管線水頭損失h?假設(shè)為0.5m,考慮自由水頭h?為1.0m。H=Z+h+hz+h?=8.62+0.059+0.5+1.0=10.18m4.2.3水泵選型立式排污泵兩用一備，其性能參數(shù)如表4-2所示：表4-2250WL-600-12-37型排污泵的性能參數(shù)型號(hào)流量m3/h揚(yáng)程m功率KW轉(zhuǎn)速r/min效率%使用揚(yáng)程范圍250WL600-12-37污水經(jīng)污水提升泵房后進(jìn)入細(xì)格柵，細(xì)格柵的作用是進(jìn)一步截留污水中的漂浮物，保證后續(xù)構(gòu)筑物和設(shè)備的安全。本設(shè)計(jì)設(shè)兩座細(xì)格柵，并聯(lián)運(yùn)行。渠道采用鋼筋4.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量(采用最大流量):Qmax=KzQ?v=1.2×40000=48000m3/d=0.56m3/s細(xì)格柵座數(shù)：2座；4.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算細(xì)格柵計(jì)算草圖如圖4-2所示。1)柵前槽寬B?2)柵前水深h3)柵條間隙數(shù)nα—格柵傾角，(°),設(shè)計(jì)值為75°;h—柵前水深，m,設(shè)計(jì)值為0.4V—過(guò)柵流速，m/s,設(shè)計(jì)值為0.9m/s。4)格柵的建筑寬度BB=S(n-1)+dn=0.01×(64-1)+0.n—柵條間隙數(shù)，條，設(shè)計(jì)值為64條5)格柵水頭損失h?設(shè)計(jì)取n=64(條)S—柵條寬度，m,設(shè)計(jì)值為0.01m;α—格柵傾角。(°),設(shè)計(jì)值為75°;β—柵條的形狀系數(shù)，該中格柵斷面為半圓形矩形，設(shè)計(jì)值為1.83。6)渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L?B?—柵前槽寬，m,設(shè)計(jì)值為0.97m:α—進(jìn)水渠道漸寬部分的展開(kāi)角度，(°),設(shè)計(jì)值為20°。7)與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L?式中：L—進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m,設(shè)計(jì)值為0.41m。8)槽總長(zhǎng)度L式中：L—進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m,設(shè)計(jì)值為0.41m;L?—柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，m,設(shè)計(jì)值為0.21m;h—柵前水深，m,設(shè)計(jì)值為0.48m;h?—柵前渠道超高，m,設(shè)計(jì)值為0.3m。9)槽總高度H?H?=h+h?=0.48+0.3=0.78(m)h?—柵前渠道超高，m,設(shè)計(jì)值為0.3m。10)總高度HH=h+h+h?=0.48+0.22+0.3=1m式中：h—柵前水深，m,設(shè)計(jì)值為0.48m;h?—過(guò)柵水頭損失，m,設(shè)計(jì)值為0.22m;h?—柵前渠道超高，m,設(shè)計(jì)值為0.30m。11)柵渣量W采用機(jī)械清渣式中：Q—單座細(xì)格柵設(shè)計(jì)流量，m2/d,設(shè)計(jì)值為24000m3/d;W?—柵渣量，m3柵渣/103m3污水，設(shè)計(jì)值為0.1m3柵渣/103m3污水；K?—污水流量總變化系數(shù)，為1.20。4.3.3設(shè)備選擇采用XG1400型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)(2臺(tái)),其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-3。表4-3XG1400型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)有效柵寬/mm外型總寬/mm柵隙/mm耙鏈線速度/m.min1電機(jī)功率/kW安裝角度/(°)渠寬/mm排渣高度/mm設(shè)備寬度/mm4.4平流式沉砂池沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。平流式沉砂池是常用的形式，它由入水渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成，具有截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)筑簡(jiǎn)單和排砂方便等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用2座平流式沉砂池，池體采4.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量(采用最大流量):池底坡度：i=0.01～0.02,當(dāng)設(shè)除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)設(shè)備要求考慮4.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算平流式沉砂池計(jì)算草圖如圖4-3:圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖圖4-3平流式沉砂池計(jì)算草圖1)沉砂池長(zhǎng)度LL=vt=0.2×30=6m式中：v—最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速，m/s,設(shè)計(jì)值為0.2m/s;2)水流斷面面積Av—最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速，m/s,設(shè)計(jì)值為0.2m/s。3)池總寬度B錯(cuò)誤!未找到引用源。B=b×n=3mn—設(shè)計(jì)格數(shù)，格，設(shè)計(jì)值為2格。4)有效水深h?(介于0.25～1m之間)5)沉砂斗所需容積VT—清除沉砂的間隔時(shí)間，d,設(shè)計(jì)值為2d;K?—污水流量總變化系數(shù)，為1.20。6)每個(gè)沉砂斗容積V?n—設(shè)計(jì)格數(shù)，格，設(shè)計(jì)值為2格；a—每一分格的沉砂斗個(gè)數(shù)，個(gè)，設(shè)計(jì)值為2個(gè)。a.沉砂斗上口寬b?設(shè)貯砂斗底寬b?=0.5m;斗壁與水平面的傾角為60°;則貯砂斗的上口寬b?為：α—斗壁傾角，(°),設(shè)計(jì)值為60°;b?—斗底寬，m,設(shè)計(jì)值為0.5m。b.沉砂斗容積V?b?—沉砂斗上口寬，m,設(shè)計(jì)值為1.19m;b?—斗底寬，m,設(shè)計(jì)值為0.5m。8)沉砂室高度h?采用重力排砂，沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過(guò)渡部分。i—池底坡度，設(shè)計(jì)值為=0.06;L—沉砂池長(zhǎng)度，m,設(shè)計(jì)值為6mb?—沉砂斗上口寬，m,設(shè)計(jì)值為1.19m:;c—兩沉砂斗之間隔壁厚，m,設(shè)計(jì)值為0.2m。9)沉砂池總高度HH=h?+h?+h?=0.3+0.47+0.7=1.47(m)式中：h?—沉砂池的超高，m,設(shè)計(jì)值為0.30m;h?—有效水深，m,設(shè)計(jì)值為0.47m;h?—沉砂室高度，m,設(shè)計(jì)值為0.7m。10)驗(yàn)算最小流速Vmin西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)n—最小設(shè)計(jì)流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目，個(gè)，為1個(gè)；Wmn—最小設(shè)計(jì)流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積，m2,設(shè)計(jì)值為1.05m2。4.4.3設(shè)備選擇1)排砂裝置采用1臺(tái)QXS-3型橋式雙槽吸砂機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-3.表4-3QXS-3型橋式雙槽吸砂機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)池寬/m池深/m驅(qū)動(dòng)功率/kw機(jī)械寬度/m行車(chē)速度/m.min32)砂水分離器城鎮(zhèn)污水的沉砂量按每立方污水沉砂0.03L計(jì)算，則單座沉砂池每小時(shí)沉砂量為：Q=1000×0.03=30L,故選用一臺(tái)LSSF-260型螺旋砂水分離器，處理能力5～12L/s,功率0.12kW,排出的干砂定期外運(yùn)。4.5卡魯賽爾2000型氧化溝本設(shè)計(jì)采用Carrousel2000型氧化溝。Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)是在普通Carrousel氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)(又稱(chēng)前反硝化區(qū))而形成的一個(gè)具有良好除磷脫氮效果的污水處理工藝，它綜合了A/0法和氧化溝法的優(yōu)點(diǎn)，完成有機(jī)污染物去除、硝化反硝化脫氮和除磷?？傄?guī)劃設(shè)計(jì)兩座相同卡魯賽爾2000型氧化溝，一期建設(shè)一座卡魯賽爾2000型氧化溝。卡魯賽爾氧化溝的曝氣設(shè)備是表曝機(jī)，它安裝在轉(zhuǎn)彎處。表曝機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)將水流提升向四周擴(kuò)散，形成漩渦流并向前推進(jìn)，它同時(shí)發(fā)揮著充氧、攪拌和推流的功能。4.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)要求根據(jù)設(shè)計(jì)參考書(shū)《活性污泥工藝簡(jiǎn)明原理與設(shè)計(jì)計(jì)算》知：1)污泥有機(jī)負(fù)荷：0.05～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);3)污泥齡：一般大于20天。4)當(dāng)泥齡(7d<0c<20d)時(shí)，系統(tǒng)調(diào)節(jié)緩沖能力較強(qiáng)，可用最大日流量計(jì)算；當(dāng)泥齡達(dá)到20d甚至更長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)調(diào)節(jié)緩沖能力很強(qiáng)，可按平均日流量計(jì)算。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)本設(shè)計(jì)的卡魯賽爾200型氧化溝采用污泥齡法設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：1)本設(shè)計(jì)采用平均流量：Qo=40000m3/d=1666.6m3/h;2)設(shè)計(jì)最低水溫：10℃;3)設(shè)計(jì)最高水溫：25℃;4)進(jìn)入氧化溝前污水預(yù)處理量為20%。5)設(shè)計(jì)中需要查閱的表：表4-4反硝化設(shè)計(jì)參數(shù)表(10°~20°)反硝化工藝設(shè)缺氧區(qū)的反硝化間歇或同步反硝化Vp/V(θca/θc)Kde(kgNO?/kgBOD)表中：V—氧化溝總?cè)莘e(m3);Vp—缺氧池容積(m3);θca—反硝化泥齡(d)。表4-5活性污泥工藝的最小泥齡和建議泥齡表(T=10°)處理目標(biāo)污水處理廠規(guī)模最小泥齡建議泥齡最小泥齡建議泥齡2.Vp/V值在表中數(shù)值之間，也按內(nèi)插法取值。表4-6反應(yīng)池MLSS取值范圍表處理目標(biāo)有初沉池?zé)o初沉池?zé)o硝化2.0～3.03.0～4.0有硝化(和反硝化)2.5～3.53.5～4.5污泥穩(wěn)定表4-7BOD負(fù)荷波動(dòng)系數(shù)表泥齡θc(d)468波動(dòng)系數(shù)fc表4-8SVI設(shè)計(jì)值表(mg/L)處理目標(biāo)含有利的工業(yè)廢水含不利的工藝廢水無(wú)硝化有硝化(和反硝化)污泥穩(wěn)定75～120(1)設(shè)計(jì)流量(采用平均日流量):Qo=40000m3/d=1666.6m3/h(2)確定設(shè)計(jì)污泥齡N?=N-0.05(So-Se)-Ne=24-0.05×(160-20)-8=9mg/LNe—出水NH?-N濃度，mg/L,后設(shè)計(jì)值為8mg/L;查表4-4近似得V,/V=0/Oc=0.2(滿(mǎn)足氧化溝泥齡一般大于20d的要求)Vp—缺氧池容積(m3);(3)計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y式中：在CODo/So≤2.2時(shí)有效，CODo是進(jìn)水COD濃度，本設(shè)計(jì)中CODo/So=300×(1-0.2)/160=1.5≤2.2,因此能用這個(gè)公式計(jì)算。X?—進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L,設(shè)計(jì)值為180×(1-0.2)=144mg/L;S?—進(jìn)水BOD濃度，mg/L,設(shè)計(jì)值為160mg/L;T—設(shè)計(jì)水溫，℃,設(shè)計(jì)值為10℃;(4)確定污泥濃度按表4-6,要使污泥穩(wěn)定，取X=4.5g/L用污泥回流比反復(fù)復(fù)核。根據(jù)表4-8,取污泥指數(shù)SVI=120mg/L,因?yàn)橛蟹聪趸?，故濃縮時(shí)間te=2h。(5)氧化溝容積氧化溝缺氧區(qū)的容積為：VD=0.2V=252r03氧化溝好氧區(qū)的容積為：Vo=(1-0.2)V=1008r0核算氧化溝的水力停留時(shí)間：(滿(mǎn)足氧化溝水力停留時(shí)間12～36h的要求)(6)厭氧池容積計(jì)算取厭氧池的水力停留時(shí)間為T(mén)?=0.9h校核厭氧池污泥比值：(7)溝形設(shè)計(jì)1)單座氧化溝尺寸的基本數(shù)據(jù)單座氧化溝平面布置見(jiàn)圖4-3。95.5圖4-3Carrousel2000型氧化溝計(jì)算示意圖氧化溝溝道數(shù)：H=4mB=9mV=12600m32)好氧區(qū)和厭氧區(qū)各部尺寸計(jì)算如下：氧化溝溝道總長(zhǎng)(按中線計(jì)算):L=F/B=315019=350m氧化溝好氧區(qū)和缺氧區(qū)分隔處占用了池容，這個(gè)池容折算成直線段池長(zhǎng)，按3m計(jì)算，則氧化溝溝道總長(zhǎng)為：L=L+3=353m3)缺氧區(qū)溝長(zhǎng)計(jì)算：缺氧區(qū)有效容積占總溝容的20%,在分隔處弧形隔墻折算為直線段長(zhǎng)3m,應(yīng)為缺氧溝和好氧溝各1.5m,故其溝道長(zhǎng)度為：其中缺氧區(qū)彎道(一個(gè)小彎)長(zhǎng)度為：因此缺氧區(qū)直線段長(zhǎng)度為:故缺氧區(qū)單溝道直線段長(zhǎng)：L?=Lp-L?=71.5-14=57.5m(取29m)4)厭氧池設(shè)計(jì)由于工程分為兩期，每一氧化溝對(duì)應(yīng)一厭氧池，故本設(shè)計(jì)一期工程共一座厭氧池。(8)計(jì)算需氧量1)單位時(shí)間BOD的去除量=1.1×833.33(160-20)×103=128.3kgBOID2)硝化的氨氮量Nm=Q[TNo-0.05(So-Se)-2]×10-3=833.3[24-0.05(160-20)-2]×103=12.5kgNh3)反硝化的脫氮量No?=Q[TNo-0.05(So-Se)-TN.]×1034)實(shí)際需氧量(AOR)O?=O*S+4.75Nm-2.86Not=1.07×128.3+4.57×12.5-2.86×7.5=173kgO?/h5)單位耗氧量6)需氧量修正系數(shù)7)標(biāo)準(zhǔn)需氧量(SOR)(9)剩余污泥量計(jì)算(1)卡魯賽爾2000型氧化溝的曝氣設(shè)備1)單座氧化溝需氧量為：173kgO?/h,單座氧化溝設(shè)置2臺(tái)表面曝氣機(jī)；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，選用DY325型倒傘葉輪表面曝氣機(jī)，其性能參數(shù)見(jiàn)表4-9。表4-9DY325型倒傘葉輪表面曝氣機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)葉輪直徑葉輪轉(zhuǎn)速淹沒(méi)度電機(jī)功率充氧量重量(kgDY3252)氧化溝及厭氧池的攪拌設(shè)備攪拌功率按5～8W/m3計(jì)算，單座氧化溝所需的最小攪拌功率為12600×5=63kW需要(每溝)7臺(tái)QJB10/12-615/3-480S沖壓式潛水?dāng)嚢杵?；單座厭氧池所需的最小攪器。設(shè)備參數(shù)如表4-10。表4-10選用潛水?dāng)嚢杵鞯脑O(shè)備參數(shù)型號(hào)材質(zhì)功率電流葉輪直徑葉輪轉(zhuǎn)速重量AQJB10/12-615/3-480S不銹鋼QJB4/4-2500/2-42/p不銹鋼4(2)氧化溝的可調(diào)節(jié)堰的設(shè)計(jì)本工程的氧化溝采用可調(diào)節(jié)堰控制出水，堰上水頭按b—可調(diào)節(jié)堰的堰長(zhǎng)，m,本設(shè)計(jì)取4m;833.3×(1+1.5)/36003)氧化溝出水槽的設(shè)計(jì)4.6二沉池的設(shè)計(jì)二沉池有平流式、輻流式、豎流式三種形式。本設(shè)計(jì)中二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池(2座),池體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如圖4-4所示。輻流式沉淀池池型呈圓形，直徑6～60m,結(jié)構(gòu)受力條件好，多為機(jī)械排泥，運(yùn)行管理方便。4.6.1設(shè)計(jì)要求a.沉淀池的直徑一般不小于10m,當(dāng)直徑小于20m時(shí)，可采用多斗排泥；當(dāng)直徑大于20m時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械排泥；b.沉淀池有效水深大于3m,池子直徑與有效水深比值不小于6;c.池子超高至少應(yīng)采用0.3m;西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)d.池底坡度不小于0.05;e.用機(jī)械刮泥機(jī)時(shí)，生活污水沉淀池的緩沖層上緣高出刮板0.3m,工業(yè)廢水沉淀池的緩沖層高度可參照選用，或根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)改變其高度。4.6.2設(shè)計(jì)參數(shù)a.表面水力負(fù)荷：通常q=0.5～1.5m3/m2.h,取q=1m3/m2.h;b.池底坡度一般采用0.05～0.08,取0.05c.排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm,管內(nèi)流速大于0.4m/s,排泥靜水壓力1.2~2.0m,排泥時(shí)間大于10min。圖4-4沉淀池剖面示意圖4.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)選用2座輻流式沉淀池(一期建一座),每座氧化溝對(duì)應(yīng)一座輻流式沉淀池。計(jì)算草圖如圖4-4所示。(1)沉淀部分水面面積FQmax=1.2×40000=48000m3/d=2000m3/h;n—輻流式二沉池的個(gè)數(shù)，個(gè)，取n=2個(gè)；(2)池子直徑(3)堰口負(fù)荷q(4)澄清區(qū)高度h,(5)污泥區(qū)高度h?X—氧化溝中懸浮固體濃度，g/L,取X=4.5g/L:Xr—二次沉淀池污泥回流液濃度，g/L,取Xg=7.35g/L(6)池邊水深hh=h?+h?+0.3=2+1.32+0.3=3.62m(7)校核徑深比在6～12范圍內(nèi)40a—斗壁與水平面夾角，(°),設(shè)為60°。(9)池中心與池邊落差h?(10)池子總高HH=h+h+h?+h?=3.62+0.3+0.875+(11)流入槽設(shè)計(jì)采用環(huán)形平底槽，等距設(shè)布水孔，孔徑D?=50mm,并加設(shè)100mm長(zhǎng)短管。1)槽中水深h2)布水孔平均流速Vv—污水的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s,與水溫有關(guān)20℃時(shí)取v=1.06×10*m2/s;G?—導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度梯度，s1,一般G?=10～30s',在此取G?=20s1。3)布水孔數(shù)r4)孔距l(xiāng)(12)二沉池出水部分1)環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集2)環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)b=0.9×(k×q)??=0.9×(1.5×0.093)??=式中：k—安全系數(shù)，采用1.2～1.5取k=1.5。b.槽內(nèi)終點(diǎn)水深h,c.槽內(nèi)臨界水深hd.槽內(nèi)起點(diǎn)水深h?e.集水槽總高度HH=h.+h.=0.62+0.3=0.92m3)出水溢流堰的設(shè)計(jì)采用出水三角堰(90°),如圖4-5所示。圖4-5沉淀池溢流堰草圖a.堰上水頭H?(即三角口底部至上游水面的高度)b.每個(gè)三角堰的流量q?c.三角堰個(gè)數(shù)nd.三角堰中心距(單側(cè)出水)圖4-6三角堰示意圖4.6.4設(shè)備選擇一期選用一臺(tái)ZG-37周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-12。表4-12ZG-37周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)適用池徑D電機(jī)功率刮泥板外緣線速度(m/min)荷載(N)PW4.7紫外線消毒并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水消毒效率高，占地面積小。4.7.1設(shè)計(jì)參數(shù)a.依據(jù)加拿大TROJAN(特潔安)公司生產(chǎn)的紫外線消毒系統(tǒng)的主要參數(shù)，選用設(shè)b.輻射時(shí)間：10～100s。(1)燈管數(shù)紫外線消毒設(shè)備每3800m3/d需2.5根燈管，每根燈管的功率為2800W。計(jì)算草圖如圖4-7所示。擬選用8根燈管為一個(gè)模塊，則模塊數(shù)N=4個(gè)(一期運(yùn)行時(shí)紫外線燈開(kāi)啟一半)(2)消毒渠設(shè)計(jì)按設(shè)備要求渠道深度為129cm(渠道實(shí)際深度1.59m,超高0.3m),設(shè)渠中水流速度為0.3m/s。渠道過(guò)水?dāng)嗝娣e：若燈管間距為9.32cm,沿渠道寬度可安裝16根燈管，故選取UV4000PLUS系統(tǒng)，西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燈組2個(gè)模塊(一期時(shí)開(kāi)啟一個(gè)燈組)。渠道長(zhǎng)度每個(gè)模塊長(zhǎng)度2.46m,本設(shè)計(jì)為便于施工取2U。組燈組距校核輻射時(shí)間溢流堰(符合10～100s)圖4-7紫外線消毒池計(jì)算草圖4.8計(jì)量設(shè)施4.8.1計(jì)量設(shè)備的選擇本設(shè)計(jì)采用巴式計(jì)量槽設(shè)在總出口處，其特點(diǎn)是：a.精確度可達(dá)95%～98%;西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)b.水頭損失小，底部沖刷力大，不易沉積雜污；c.操作簡(jiǎn)單d.施工技術(shù)要求高，尺寸不準(zhǔn)確測(cè)量精度將會(huì)受到影響。4.8.2設(shè)計(jì)依據(jù)a.計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于渠道寬度8～10倍；在計(jì)量槽上游，直線段不小于渠寬的2～3倍；下游不小于4～5倍。當(dāng)下游有跌水而無(wú)回水影響時(shí)可適當(dāng)縮短；b.計(jì)量槽中心線應(yīng)與渠道中心線重合，上下有渠道的坡度應(yīng)保持均勻，但坡度可c.計(jì)量槽喉寬一般采用上游渠道寬度的1/3～1/2;d.當(dāng)喉寬W為0.25m時(shí)，H?/Hi≤0.64為自由流，大于此數(shù)為潛沒(méi)流；當(dāng)喉寬W=0.3～2.5m時(shí)，H?/H?≤0.7為自有流，大于此數(shù)為潛沒(méi)流；e.當(dāng)計(jì)量槽為自由流時(shí)，只需記上游水位，而當(dāng)其為潛沒(méi)流時(shí)，則需同時(shí)記下游水位。設(shè)計(jì)計(jì)量槽時(shí)，應(yīng)盡可能做到自由流，但無(wú)論在自有流還是在潛在流的情況下，均宜在上下游設(shè)置觀察井；f.設(shè)計(jì)計(jì)量槽時(shí)，除計(jì)算其通過(guò)最大流量時(shí)的條件外尚需計(jì)算通過(guò)最小流量時(shí)的4.8.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1)根據(jù)最大出水量為：Q=555.5L/s和CJ/T3008.5-92巴式計(jì)量槽的設(shè)計(jì)規(guī)程，選擇喉寬為b=0.45m的巴式計(jì)量槽，其相關(guān)參數(shù)如下表：表4-13選用巴式計(jì)量槽部分參數(shù)喉道寬度b(m)流量公式Q=Cha”(L/s)水位范圍h(m)流量范圍Q臨界淹沒(méi)度%最小最大最小最大(2)選擇鋼筋混凝土管作為二級(jí)出水管，管徑為D=800mm,流速v=1.11m/s設(shè)計(jì)坡度I=2%。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5污泥處理處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算在污水處理過(guò)程中，分離和生產(chǎn)出大量的污泥，其中含有大量的有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境有潛在的污染能力，同時(shí)污泥含水率高，體積大，處理和運(yùn)送很困難，因此污泥必須經(jīng)過(guò)及時(shí)處理與處置，以便達(dá)到污泥的減量、穩(wěn)定、無(wú)害化及綜合利用。5.1污泥濃縮池的設(shè)計(jì)5.1.1設(shè)計(jì)要求a.連續(xù)流重力濃縮池可采用的沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式；b.濃縮時(shí)間一般采用10～16h進(jìn)行核算，不宜過(guò)長(zhǎng)；活性污泥含水率一般為99.2%～99.6%;c.污泥固體負(fù)荷采用20～30kg/(m2·d),濃縮后污泥含水率可達(dá)97%左右；d.濃縮池的有效水深一般采用4m;e.濃縮池的上清液應(yīng)重新回流；f.池子直徑與有效水深之比不大于3,池子直徑不宜大于8m,一般為4～7m;g.浮渣擋板高出水面0.1～0.15m,淹沒(méi)深度為0.3～0.4m西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)a.濃縮時(shí)間取10h;b.濃縮前污泥含水率99.27%;c.濃縮后污泥含水率按97.5%計(jì)。5.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算采用連續(xù)輻流式污泥濃縮池，設(shè)計(jì)2個(gè)濃縮池，進(jìn)入單一濃縮池的剩余污泥量為：Q=12.9m3/h=3.58L/s。污泥濃縮池剖面計(jì)算草圖如圖5-1所示：圖5-1污泥濃縮池剖面圖(1)污濃縮池有效容積：V=QT=12.9×10=129m3T—濃縮時(shí)間，本設(shè)計(jì)取10h。(2)濃縮池的有效面積：(3)濃縮池直徑：本設(shè)計(jì)取8m,滿(mǎn)足池子直徑不大于8m的要求。(4)池底高度：輻流式濃縮池采用NZS-10型中心傳動(dòng)濃縮機(jī)，池底的坡度取i=1/12,刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗，池底高度(5)泥斗高度：由于選擇的是NZS-10型中心傳動(dòng)濃縮機(jī)，根據(jù)濃縮機(jī)安裝尺寸要求，濃縮池污表5-1NZS-10型中心傳動(dòng)濃縮機(jī)設(shè)備參數(shù)型號(hào)功率(KW)外緣線速(m/min)推薦池深(m)池底坡度(i)NZS-10(6)濃縮池總高度：H=h+h?+h?+h?=0.3+4+0.33+0.7=5.33m(7)單池濃縮后剩余污泥量為：(8)單池濃縮后分離出的上清液量為：(9)出水堰出水堰周長(zhǎng)：出水堰采用單側(cè)90°三角形出水堰，三角頂寬0.16m,堰頂之間的間距為0.10m,每個(gè)濃縮池有三角堰：每個(gè)三角堰的流量為：儲(chǔ)水槽的高度為：Q=Q=12.9m3/h=0.00358m3/s。(10)上清液管上清液管選用：DN200的鋼管，流速為：0.124m/s。上清液接入廠區(qū)污水管，上清液回到進(jìn)水閘門(mén)。(11)進(jìn)泥管進(jìn)泥量為0.00358m3/s,進(jìn)泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm,管道中流速為0.175m/s。(12)排泥管剩余污泥量0.00106m3/s,泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm,間歇將污泥排入脫水機(jī)房的儲(chǔ)泥池里，每5h間歇排泥一次。5.2污泥泵房西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)由于本設(shè)計(jì)共有兩個(gè)系列的氧化溝，濃縮池也相應(yīng)的設(shè)置兩個(gè)，故同時(shí)設(shè)置兩座污泥泵房，每座污泥泵房對(duì)應(yīng)一個(gè)污泥濃縮池。單座污泥泵房設(shè)計(jì)如下：(1)回流污泥泵設(shè)計(jì)選型回流污泥泵設(shè)計(jì)標(biāo)高為536.14m,厭氧池的池底標(biāo)高為538.90m,回流污泥泵和出泥管道的總損失為1.1632m,則污泥回流泵所需提升高度為：538.90-536.14+1.1632=3.92m2)流量一座氧化溝設(shè)一臺(tái)回流污泥泵，對(duì)應(yīng)回流污泥量為：Q=1000×1.5=1500m3/h=416.6L/s3)選泵由于回流污泥泵所需揚(yáng)程較低故，選用2臺(tái)500ZQB-85型軸流潛水泵，一用一備，其性能參數(shù)如表5-2所示：表5-2500ZQB-85型軸流潛水泵性能參數(shù)表型號(hào)流量L/s揚(yáng)程m功率kW(2)剩余污泥泵設(shè)計(jì)選型1)污泥泵揚(yáng)程污泥濃縮池最高泥位542.03m,剩余污泥泵最低泥位為533.74m,剩余污泥泵和出泥管道的總損失為1.0236m,剩余污泥泵所需提升高度為542.03-533.74+1.0236=9.31m2)流量一座二沉池設(shè)一臺(tái)剩余污泥泵，單座二沉池對(duì)應(yīng)剩余污泥量為：Q=12.9m3/h3)污泥泵選型由于剩余污泥泵所需揚(yáng)程較低，故選用2臺(tái)(一用一備)WQ15-10-1.5型潛污泵，其性能參數(shù)如下表5-3所示：表5-3WQ15-20-2.2型潛污泵性能參數(shù)表型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)功率電壓(v)通過(guò)顆粒重量(kg)WQ15-20-2.25.3污泥脫水機(jī)房5.3.1設(shè)計(jì)依據(jù)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。因而本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)機(jī)械脫水。5.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)a.脫水前污泥含水率為97.5%;b.脫水后污泥含水率按75.0%計(jì)5.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1)脫水后污泥量M=Q(1-p?%)×1000=0.76×(1-0.75)×1000=190kg/hP?—脫水后污泥含水率，%;污泥脫水后形成的泥餅用汽車(chē)運(yùn)走，分離液回處理前端進(jìn)行處理。(2)脫水機(jī)的選擇選用RBYL-500型帶式壓濾機(jī)，其設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-4。表5-4RBYL-500型帶式壓濾機(jī)設(shè)備參數(shù)型號(hào)功率(kW)帶寬(mm)處理量外形尺寸重量(kg)設(shè)計(jì)中采用2臺(tái)帶式壓濾機(jī)，互為備用，可以滿(mǎn)足要求。(3)附屬設(shè)備1)均質(zhì)池V=Q?T=2×3.8×12=91.2m3式中：T—水力停留時(shí)間，本設(shè)計(jì)取12h。b.均支持有效面積：式中：H—均質(zhì)池有效水深，m,取4mc.均質(zhì)池直徑,本設(shè)計(jì)取6m。d.均質(zhì)池?cái)嚢杵鞯倪x擇在均質(zhì)池中裝有攪拌器，攪拌功率為1Kw(按5～8W/m3計(jì))。選擇WFJ-300型臥軸式反應(yīng)攪拌機(jī)。2)溶藥系統(tǒng)溶藥罐體積：a—聚丙烯酰胺投量，一般為污泥干重的0.09%～0.2%,取0.2%b—溶液池藥劑濃度，%,一般為1%～2%,取1%n—溶藥罐個(gè)數(shù)，n=2選用JY12型加藥設(shè)備2臺(tái)，其外形尺寸為：L×B×H=1760×1200×2580mm攪拌機(jī)功率為0.37kW,儲(chǔ)藥罐容積為1000L,溶藥罐容積4000L,有江蘇一環(huán)集團(tuán)公司生產(chǎn)。加藥計(jì)量泵采用J-Z800/4型，流量為800L/h,壓力為0.4Mpa,電機(jī)功率為0.75kW。空氣凈化裝置污泥脫水過(guò)程中有臭味產(chǎn)生，設(shè)計(jì)中采用木屑和生物碳濾床的方式對(duì)空氣進(jìn)行凈化，采用三組空氣凈化器，在每臺(tái)壓濾機(jī)上部設(shè)置集氣罩，由通風(fēng)機(jī)將臭氣送到凈化器。污泥泵型號(hào)為25PN21型，流量為18m3/h,揚(yáng)程為19m,電機(jī)功率4kW,轉(zhuǎn)速為1450r/min。沖洗水泵型號(hào)為DA1-50×9,流量為18m3/h,揚(yáng)程為85.5m,電機(jī)功率為7.5kW,轉(zhuǎn)速為西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6污水處理廠總體布置6.1污水處理廠平面布置6.1.1處理單元構(gòu)筑物的平面布置原則處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)平面的位置，對(duì)此a.處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理；b.處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡可能按流程順序布置，以避免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利c.經(jīng)常有人工作的地方如辦公、化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向，在北方地區(qū)也應(yīng)考慮朝陽(yáng)，設(shè)綠化帶與工作區(qū)隔開(kāi)；的間距可取值5—10m,某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定；e.污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以備安全，并便于管理；f.考慮到安全問(wèn)題，廠內(nèi)的高壓線盡量減少其長(zhǎng)度，所以變配電間設(shè)置在廠區(qū)邊g.污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流；h.在布置總圖時(shí)，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；i.總平面布置應(yīng)考慮近遠(yuǎn)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)筑物分期建設(shè)。6.1.2輔助建筑物的平面布置原則污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、綜合樓、機(jī)修間、車(chē)庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時(shí)，可設(shè)立試驗(yàn)車(chē)間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。6.1.3管、渠的平面布置原則(1)在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管、渠，當(dāng)某一處處理構(gòu)筑物因故障停止工作時(shí)，其后的處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常的運(yùn)行。(2)應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。(3)在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管以及輸配電線路。這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部都在地上，對(duì)它們的安排，既要便于施工和維護(hù)管理，但也要緊湊，少占用地，也可以考慮采用架空的方式敷設(shè)。(4)在污水處理廠區(qū)內(nèi)，應(yīng)有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時(shí)應(yīng)考慮設(shè)防洪溝6.1.4污水廠平面布置的具體內(nèi)容根據(jù)污水處理廠總平面圖布置的原則，本設(shè)計(jì)污水處理廠的總平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。(1)廠前區(qū)布置：設(shè)計(jì)力爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動(dòng)。設(shè)有綜合樓、車(chē)庫(kù)、傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。(2)污水處理區(qū)布置：設(shè)計(jì)采用“一”型布置，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)條塊分明，同時(shí)對(duì)輔助構(gòu)筑物的布置較為有利。(3)污泥處理區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時(shí)，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門(mén)，便于污泥外運(yùn)。污水廠具體平面布置見(jiàn)附圖。6.2污水處理廠高程布置6.2.1高程布置的原則在對(duì)污水處理廠進(jìn)行高程布置時(shí)，應(yīng)該考慮以下的原則：(1)選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以便保證在任何情況下處理系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。(2)污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過(guò)處理構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再經(jīng)加壓提(3)計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)該以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量。(4)污水處理后應(yīng)能自流排入受納水體，包括洪水季節(jié)(一般按25年1遇防洪標(biāo)準(zhǔn)考慮)。(5)高程的布置既要考慮某些處理構(gòu)筑物(如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等)的排空，但構(gòu)筑物的挖土深度又不宜過(guò)大，以免土建投資過(guò)大和增加施工的困難。(6)高程布置時(shí)應(yīng)注意污水流程和污泥流程的結(jié)合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物高程的確定，應(yīng)注意它們的污泥能排入污水井或者其他構(gòu)筑物的可能性。(7)進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置時(shí)，應(yīng)與廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當(dāng)?shù)匦斡凶匀黄露葧r(shí)，有利于高程布置；當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，既要避免二沉池埋入地下過(guò)深，又應(yīng)避免沉砂池在地面上架得很高，這樣會(huì)導(dǎo)致構(gòu)筑物造價(jià)的增加，尤其是地質(zhì)條件較差、地下水位較高時(shí)。6.2.2高程(水頭損失)計(jì)算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，選最長(zhǎng)的流程計(jì)算.水頭損失由三部分組成，即連接管道的沿程損失、局部損失和構(gòu)筑物本身的水頭損失。連接管道的沿程損失h?=i×L,連接管道的局部水頭損失取該管道沿程水頭損失的50%進(jìn)行估算。本設(shè)計(jì)中管道大部分管徑為800mm鋼筋混凝土管，本設(shè)計(jì)中管道狀況有以下兩種：a.非滿(mǎn)流時(shí)，流量0.277L/s,此時(shí)本設(shè)計(jì)流速為1m/s,算得充滿(mǎn)度：查圓形管渠非滿(mǎn)流水力計(jì)算表(見(jiàn)表6-1所示)得：表6-1圓形管渠非滿(mǎn)流水力計(jì)算表(部分)表中為管渠非滿(mǎn)流與滿(mǎn)流各種相關(guān)參數(shù)的比值。Ro—管渠滿(mǎn)流時(shí)的水力半徑，m。由此可得沿程水頭損失：n—曼寧粗糙系數(shù)，本設(shè)計(jì)取0.013?？偹^損失計(jì)算公式：H=h+h?+h?+h4=0.001341+0.000671+h3+0.0021h?—構(gòu)筑物水頭損失，m;i—坡度，本設(shè)計(jì)取0.2%。b.滿(mǎn)流時(shí)，此事本設(shè)計(jì)流速為1.1m/s,坡度0.2%,此時(shí)：西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)運(yùn)用上述計(jì)算公式及方法計(jì)算污水廠構(gòu)筑物水頭損失，污水處理部分水頭損失計(jì)算結(jié)果如表6-2。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)表6-2污水處理部分水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物名稱(chēng)構(gòu)筑物水頭損失/m構(gòu)筑物間連接管道水頭損失總損失/m流量連接管徑mm流速m/s坡充滿(mǎn)度沿程損失局部損失坡降/m進(jìn)水管0中格柵0 — —污水提升泵房0———細(xì)格柵2沉砂池0———厭氧池1氧化溝0——二沉池1出水控紫外線消毒池巴氏計(jì)量槽8出水控制井24出水管西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)廠區(qū)內(nèi)污泥管道的水頭損失也按清水計(jì)算，乘以比例系數(shù)2。污泥管道的水頭損失由兩部分組成，即污泥管道的沿程損失和污泥管道的局部損失。污泥管道的局部水頭損失取該管道沿程水頭損失的50%進(jìn)行估算。結(jié)果如表6-3所示。表6-3污泥處理部分水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物名稱(chēng)構(gòu)筑物水頭損失/m構(gòu)筑物間距/m連接管道水頭損失總損失/m流量連接管徑mm流速m/s坡度%充滿(mǎn)度沿程損失局部損失坡降/m二沉池至污泥泵房2回流污泥泵至厭氧池2剩余污泥泵至污泥濃縮池4污泥濃縮池至均質(zhì)池4均質(zhì)池至污泥脫水間34注：污泥濃縮池每5h間歇排1h排泥，排泥流量為5×1.06=5.3L/s西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6.2.3高程確定污水處理廠的地面標(biāo)高為540.00m,污水經(jīng)提升泵后自流排出。受納水體的水面標(biāo)高為539.00m,然后根據(jù)各處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，推求其它構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水面標(biāo)高。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)筑物的池底標(biāo)高。具體標(biāo)高見(jiàn)表6-4。表6-4污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)水面標(biāo)高及池底標(biāo)高序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)1進(jìn)水管538.00—2中格柵537.93537.453污水升泵房537.93535.434細(xì)格柵544.05543.575沉砂池543.14542.686厭氧池542.90538.907氧化溝542.11538.118二沉池541.51536.159出水控制井1540.45537.70紫外線消毒池540.14538.85巴氏計(jì)量槽539.88537.88出水控制井2539.58536.83出水管539.28受納水體539.00以二沉池的池底標(biāo)高536.15m作為控制點(diǎn)，取污泥脫水間標(biāo)高最低值為541.00m。根據(jù)各處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，推求污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高。具體標(biāo)高見(jiàn)表西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)表6-5污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)設(shè)計(jì)標(biāo)高(m)1污泥泵房2污泥濃縮池3均質(zhì)池4污泥脫水間7污水處理廠勞動(dòng)定員7.1生產(chǎn)組織污水處理廠隸屬于公用事業(yè)主管部門(mén)，生產(chǎn)受環(huán)保部門(mén)監(jiān)督。根據(jù)國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ131-89),結(jié)合該地具體情況，設(shè)立如下機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)：包括生產(chǎn)科、技術(shù)科、動(dòng)力科、機(jī)修科與化驗(yàn)科。管理科室：設(shè)辦公室、財(cái)務(wù)科、經(jīng)營(yíng)科、人?？频?。技術(shù)人員配備以下專(zhuān)業(yè)：給排水(環(huán)境工程)、電氣、機(jī)械、工業(yè)自動(dòng)化等。生產(chǎn)工人配備以下工種：運(yùn)轉(zhuǎn)工、機(jī)修工、電工、儀表工、泥(木)工、司機(jī)、7.2勞動(dòng)定員由于本廠自動(dòng)化程度高，因此，勞動(dòng)定員大大減少，全廠勞動(dòng)定員為24人，其不能停運(yùn)，生產(chǎn)人員按“四班三運(yùn)轉(zhuǎn)配備”,每班生產(chǎn)工人5名。為了使本廠建成后高運(yùn)轉(zhuǎn)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人應(yīng)在國(guó)內(nèi)和與本廠工藝類(lèi)似，且運(yùn)轉(zhuǎn)管理好的城市污水處理廠進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn)。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)8污水處理廠工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析8.1工程概算8.1.1工程費(fèi)用組成工程費(fèi)用包括建筑安裝費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、工程建設(shè)費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)等。8.1.2工程費(fèi)用概算本工程的設(shè)計(jì)水量為：