-污水處理廠工藝畢業(yè)設(shè)計(最新整理)

1、目錄第一章設(shè)計任務(wù)及資料11.1 設(shè)計任務(wù)11.2 設(shè)計目的及意義11.3 設(shè)計要求11.4 設(shè)計資料21.5 設(shè)計依據(jù)3第二章設(shè)計方案論證42.1 廠址選擇42.2 污水廠處理流程的選擇42.3 設(shè)計污水水量92.4 污水處理程度計算9第三章污水的一級處理構(gòu)筑物設(shè)計計算123.1 格柵123.2 提升泵站173.3 沉砂池21第四章污水的二級處理設(shè)計計算274.1 厭氧池+de 型氧化溝工藝計算274.2 輻流式沉淀池364.3 消毒設(shè)施計算454.4 計量設(shè)備48第五章污泥處理設(shè)計計算525.1 污泥處理(sludge treatment)的目的與處理方法525.2 污泥泵房設(shè)計525.3

2、 污泥濃縮池535.4 貯泥池585.5 污泥脫水59第六章污水處理廠的布置656.1 污水處理廠平面布置656.2 污水處理廠高程布置68第七章勞動定員747.1 定員原則747.2 污水廠人數(shù)定員74參考文獻(xiàn)75附錄76致謝77第一章設(shè)計任務(wù)及資料1.1 設(shè)計任務(wù)城市污水處理廠工藝設(shè)計。1.2 設(shè)計目的及意義1.2.1 設(shè)計目的該市為淮安市，面積 10301 平方公里，人口 300 萬，城市發(fā)展方向為以老城為依托，以 205 國道為軸線，向南發(fā)展。并逐步向經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)展。隨著城市及工業(yè)的發(fā)展，城市污水排放量也在逐年增加，至 2018 年城北排放未經(jīng)處理污水排放量已達(dá) 10 萬噸/日左右

3、。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入 m 河，使 m 河受到嚴(yán)重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、污染城區(qū)下游地下水源，嚴(yán)重制約著該市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為改善環(huán)境， 治理河水污染問題，建設(shè)城市污水治理工程勢在必行。1.2.2 設(shè)計意義做本設(shè)計可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高調(diào)查研究，查閱文獻(xiàn)，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設(shè)計方案的能力以及設(shè)計、計算、繪圖的能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作的能力；提高總結(jié)，撰寫設(shè)計說明書的能力等。1.3 設(shè)計要求1.3.1 污水處理廠設(shè)計原則（1） 污水廠的設(shè)計和其他工程設(shè)計一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保

4、污水廠處理后污水達(dá)到排放要求?？紤]現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)（建） 筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等。（2） 污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。設(shè)計時必須充分掌握和認(rèn)真研究各項自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求， 全面地分析各種因素，選擇好各項設(shè)計數(shù)據(jù)，在設(shè)計中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。（3） 污水處理廠（站）設(shè)計必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。污水處理工程方案設(shè)計完成后，總體布置、單體設(shè)計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運

5、行管理費用，11（4） 污水廠設(shè)計應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。（5） 污水廠設(shè)計必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計時應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。（6） 污水廠設(shè)計必須考慮安全運行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線、甲烷氣的安全儲存等。（7） 污水廠的設(shè)計在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。1.3.2 污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、

6、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系， 合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進(jìn)工藝，同時合理設(shè)計、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。1.4 設(shè)計資料1.4.1 項目概況淮安市，面積 10301 平方公里，人口 300 萬，城市發(fā)展方向為以老城為依托， 以 205 國道為軸線，向南發(fā)展。并逐步向經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)展。隨著城市及工業(yè)的發(fā)展，城市污水排放量也在逐年增加，至 2018 年城北排放未經(jīng)處理污水排放量已達(dá) 10 萬噸/日左右。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入 m 河， 使 m 河受到嚴(yán)重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀

7、、污染城區(qū)下游地下水源。為改善環(huán)境，治理河水污染問題，建設(shè)城市污水治理工程勢在必行。1.4.2 水質(zhì)情況污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：cod390mg/lbod5180mg/lss180mg/lnh3-n40mg/lp6mg/l處理后的出廠污水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：cod100mg/lbod520mg/lss20mg/lnh3n15mg/lp1 mg/l處理后的污水排入 m 河。1.4.3 環(huán)境條件狀況該市區(qū)屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，春季多風(fēng)干燥，夏季受北太平洋暖流影響，溫暖而潮濕，秋季溫潤涼爽，冬季受蒙古和西伯利亞高氣壓帶控制，寒冷干燥。年平均降水量約 550 毫米，年平均氣溫 8。本地區(qū)氣候主要受季風(fēng)影響

8、， 主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)、西南風(fēng)；冬季北風(fēng)、西北風(fēng)。地震裂度 6 度。1.4.4 排水系統(tǒng)城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進(jìn)入污水處理廠處的管徑為 1250mm，管道水面標(biāo)高為80.0m。1.5 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)主要是國家有關(guān)法律法規(guī)：1、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法；2、gb38382002地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；3、gb189182002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；4、gb500142006室外排水設(shè)計規(guī)范；5、gb503352002污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范。第二章設(shè)計方案論證城市污水處理廠的設(shè)計規(guī)模與進(jìn)入處理廠的污水水質(zhì)和水量有關(guān)，污水的水質(zhì)和

9、水量可以通過設(shè)計任務(wù)書的原始資料計算。2.1 廠址選擇在污水處理廠設(shè)計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應(yīng)進(jìn)行深入、詳盡的技術(shù)比較。廠址選擇的一般原則為：1、 在城鎮(zhèn)水體的下游；2、 便于處理后出水回用和安全排放；3、 便于污泥集中處理和處置；4、 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；5、 有良好的工程地質(zhì)條件；6、 少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；7、 有擴(kuò)建的可能；8、 廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件；9、 有方便的交通、運輸和水電條件。所以，本設(shè)計的

10、污水處理廠應(yīng)建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。2.2 污水廠處理流程的選擇2.2.1 確定處理流程的原則城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。城市污水處理及污染防治技術(shù)政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關(guān)于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準(zhǔn)則： 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)先確定； 工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和

11、成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積， 運行性能，可靠性，管理維護(hù)難易程度，總體環(huán)境效益； 應(yīng)切合實際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀、水質(zhì)特征、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定，做出合理的分析預(yù)測； 在水質(zhì)組成復(fù)雜或特殊時，進(jìn)行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應(yīng)開展中試研究； 積極地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝，在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗，提供可靠性設(shè)計參數(shù)，然后進(jìn)行運用。2.2.2 污水處理流程的選擇我國城市污水處理相對于國外發(fā)達(dá)國家、起步較晚。近 200 年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進(jìn)技術(shù)、深度處理污水，并回用。處理工

12、藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到 a/o、a2/o、ab、sbr（包括 ccas 工藝）等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。雖然如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實踐，在吸取國外技術(shù)經(jīng)驗的同時，結(jié)合我國國情的特點，逐步改進(jìn)提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，主要如下：1、對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線；2、以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線；3、以污水?dāng)U散排放為主，

13、處理為輔的技術(shù)路線；4、以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路線。結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇：首先，3 和 4 這兩條技術(shù)路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應(yīng)選擇 1 和 2 這兩條路線，尤其以 2 這種路線應(yīng)予以推廣。因為隨著環(huán)境的狀況日趨嚴(yán)峻，用水的問題越發(fā)突出，從而對雨水的合理使用必將使大家特別重視的課題，所以，下面著重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線和對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代活的人工生物凈化即使路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要指氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運行費用低，外加能源消耗

14、少和管理簡單的優(yōu)點，在我國一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留時間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可利用的情況下，若購置占用大量的良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟(jì)的，本工程的情況不宜采用氧化塘處理。土地法處理，就是按照要求對污水達(dá)到處理的同時，達(dá)到對控制滲流污染的要求，有計劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達(dá)到凈化。這種仿有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結(jié)構(gòu)的改善，但是，這種處理需要

15、廣闊的土地面積，而且要注意對地下水的污染問題。在我國人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合，污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用，和污水的土地利用處理還有一定差距。主要表現(xiàn)在：1、污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質(zhì)，但對有些地下水以及其它水源、水體仍會造成污染；2、由于灌溉季節(jié)性變化和灌溉面積的限制，不能做到終年晝夜對污水的處理；3、沒有經(jīng)過嚴(yán)格水質(zhì)控制的灌溉，往往會造成對糧食作物，特別是對蔬菜作物的使用質(zhì)量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對適當(dāng)處理獲得城市污水的有效利用，無疑是非常有價值的，但作為對污水的完善

16、土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本工藝的具體條件下，此方法也許不可行。因為：1、 對地下水源有污染危險；2、 做不到終年晝夜對污水的處理；3、 沒有也不可能修建儲存幾個月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決。綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的路線，本工程不具備采用的條件，當(dāng)然也就不宜采用。人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi)外城市污水處理的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法有較豐富的實踐經(jīng)驗和技術(shù)資料、運行可靠、處理效果好，但是也存在能活較多和費用高

17、等特點，所以對其流程改革更新后，出現(xiàn)了 ab 工藝，氧化溝法，sbr 間歇活性污泥法，a/o 脫氮工藝，a2/o 同步脫氮除磷工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優(yōu)點。結(jié)合本工藝的具體情況，本污水廠還要求高效脫氮除磷，常用的方法有 ab 法， sbr，a2/o 法，氧化溝工藝等。2.2.3 污水處理流程方案的介紹與比較1、ab 法(adsorptionbiooxidation)該法由德國 bohuke 教授開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧，a 級負(fù)荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷在 2.5kgbod/(kgmlssd)以上，池容積負(fù)荷在 6kgbod/(m3d)以上；b 級

18、負(fù)荷低，污泥齡較長。a 級與 b 級間設(shè)中間沉淀池。二級池子 f/m(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。ab 法盡管有節(jié)能的優(yōu)點，但不適合低濃度水質(zhì)，a 級和 b 級亦可分期建設(shè)。2、sbr 法(sequencing batch reactor)sbr 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組，輪流運轉(zhuǎn)， 一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 sbr 工藝，如 iceas 法、cass 法、idea 法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有

19、一個反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現(xiàn)除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。3、a2/o 法（anaerobicanoxicoxic）由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi) 10 年前開發(fā)此厭氧缺氧好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。a/a/o 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部

20、分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(do0.3mg/l)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制 do12.5)， bod/tkn 為 1.5 3.5， cod/tp 為 30 60， bod/tp 為 1640(一般應(yīng)20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、bod5和 cod 為主，則可用 a/o 工藝。4、氧化溝工藝本工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣， 且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝具有脫氮的效果且在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式(passve

21、er)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在 2.5 3.5m，轉(zhuǎn)刷動力效率 1.61.8kgo2/(kwh)。奧式(orbal)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的 do(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi)環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣， 水深一般在 4.04.5m，動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥的污水處理廠應(yīng)用。若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用?？ㄊ?carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看， 水深一般在 3.0m 左右，但污泥易于沉積，

22、其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝(t 型氧化溝)，此種型式由簡單，處理效果不錯，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。t 型氧化溝構(gòu)造控制儀表增加了運行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。交替式氧化溝是 sbr 工藝與傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結(jié)果，目前應(yīng)用的主要有 3 種氧化溝，分別為 vr 型、de 型、t 型。交替式氧化溝具有良好的脫氮效果， 若在起前面設(shè)一厭氧池，則起也具有良好的除磷效果。氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地

23、提高氧的利用率(提高 20%)和動力效率達(dá) 2.53.0 kgo2/(kwh)。2.2.4 污水處理流程方案的確定經(jīng)過分析本設(shè)計可選擇的工藝流程，有兩種：1、 普通 a/a/o 法處理工藝。2、 厭氧池+氧化溝處理工藝。兩種工藝經(jīng)過比較：氧化溝除了具有 a/a/o 的效果外，還具有如下特點：1) 具有獨特的水力流動特點，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；2) 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；3) bod 負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性， 污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理；4

24、) 脫氮效果還能進(jìn)一步提高；5) 電耗較小，運行費用低。所以本設(shè)計選用厭氧池+氧化溝處理工藝。本設(shè)計的工藝流程為：2.3 設(shè)計污水水量由設(shè)計資料知，該市每天的平均污水量為：q = 10 萬噸/天= 10 104 t / d = 10 107 kg / d = 10 104 m3 / d= 10 104 10324 3600l s = 1157.41l s查 gb500142006室外排水設(shè)計規(guī)范知：1157.41l s 1000 l s則取總變化系數(shù)k z = 1.3從而可計算得：設(shè)計秒流量為 q = kz q式 中 qk z城市每天的平均污水量， l s ；總變化系數(shù)；q設(shè)計秒流量， l s

25、 。q = 1.31157.41 = 1504.63 l s2.4 污水處理程度計算城市污水排入受納水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的和生物的作用，使污水中的污染物濃度降低，受污染的受納水體部分地或全部地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化，水體所具有的這種能力稱為水體自凈能力。在選擇污水處理程度時，既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體受到污染，避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生動植物。2.4.1 污水的cod 處理程度計算e1式 中 e1= c - ceccod 的處理程度，%；c進(jìn)水的cod 濃度, mg l ；ce處理后污水排放的cod 濃度， mg l 。則e = 39

26、0 -100 = 74.36%13902.4.2 污水的bod5 處理程度計算e = l - le2l式中 e2bod5 的處理程度，%；l進(jìn)水的 bod5 濃度， mg l ；le處理后污水排放的 bod5 濃度， mg l 。則e = 180 - 20 = 88.89%21802.4.3 污水的 ss 處理程度計算e = c - ce3c式 中 e3ss 的處理程度，%；c進(jìn)水的 ss 濃度， mg l ；ce處理后污水排放的 ss 濃度， mg l 。則e = 180 - 20 = 88.89%31802.4.4 污水的氨氮處理程度計算e = c - ce4c式 中 e4氨氮的處理程度，

27、%；c進(jìn)水的氨氮濃度， mg l ；ce處理后污水排放的氨氮濃度， mg l 。則e = 40 -15 = 62.5%4402.4.5 污水的磷酸鹽處理程度計算e = c - ce5c12式 中 e5磷酸鹽的處理程度，%；c進(jìn)水的磷酸鹽濃度， mg l ；ce處理后污水排放的磷酸鹽濃度， mg l 。則e = 6 -1 = 83.33%56第三章污水的一級處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)

28、行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設(shè)計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差， 故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細(xì)格柵（1.510mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機(jī)械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機(jī)械格柵；按照安裝方式分為單獨設(shè)置的格柵和與水泵池合建一處的格柵。3.1.1 格柵的設(shè)計城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污20水處理廠廠區(qū)，主干管進(jìn)水水量為q = 1504.63 l管徑

29、為 1250 mm ，管道水面標(biāo)高為 80.0 m 。s ，污水進(jìn)入污水處理廠處的本設(shè)計中采用矩形斷面并設(shè)置兩道格柵（中格柵一道和細(xì)格柵一道），采用機(jī)械清渣。其中，中格柵設(shè)在污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后。中細(xì)兩道格柵都設(shè)置三組即 n=3 組，每組的設(shè)計流量為 0.502 m3 s 。3.1.2 設(shè)計參數(shù)1、格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求：1) 粗格柵：機(jī)械清除時宜為 1625mm；人工清除時宜為 2540mm。特殊情況下，最大間隙可為 100mm。2) 細(xì)格柵：宜為 1.510mm。3) 水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。2、 污水過柵流速宜采用 0.61.oms。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī)外，機(jī)械清

30、除格柵的安裝角度宜為 6090。人工清除格柵的安裝角度宜為 3060。3、當(dāng)格柵間隙為 1625mm 時，柵渣量取 0.100.05 m3 103 m3 污水；當(dāng)格柵間隙為 3050mm 時，柵渣量取 0.030.01 m3 103 m3 污水。4、格柵除污機(jī)，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機(jī)或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機(jī)應(yīng)大于 1.5m；鏈動刮板除污機(jī)或回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)應(yīng)大于 1.om。5、格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位 0.5m， 工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。6、 格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用 0.71.om。工作平臺正面過道寬度，采用機(jī)械清除時不應(yīng)小于 1.

31、5m，采用人工清除時不應(yīng)小于 1.2m。7、 粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機(jī)輸送；細(xì)格柵柵渣宜采用螺旋輸送機(jī)輸送。8、格柵除污機(jī)、輸送機(jī)和壓榨脫水機(jī)的進(jìn)出料口宜采用密封形式，根據(jù)周圍環(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。9、格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報警裝置。10、沉砂池的超高不應(yīng)小于 0.3m。3.1.3 中格柵設(shè)計計算1、進(jìn)水渠道寬度計算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式q = b hv = bbb 2n 1 v = 1 計 算11 22設(shè)計中取污水過柵流速v =0.8 m s2qnb1 =2 0.5020.8= 1.12m則柵前水深： h = b1 = 0.56m22、格柵的間隙數(shù)式 中 nnbh

32、vn = qsina格柵柵條間隙數(shù)，個；q設(shè)計流量， m3 s ；a格柵傾角，；n設(shè)計的格柵組數(shù)，組；b格柵柵條間隙數(shù)， m 。設(shè)計中取a= 60ob =0.02 mn = 0.502 sin 60= 52 個0.02 0.56 0.83、格柵柵槽寬度b = s (n - 1) + bn式 中 bs格柵柵槽寬度， m ； 每根格柵條寬度， m 。設(shè)計中取s =0.015 mb = 0.015 (52 - 1) + 0.02 52 = 0.76 + 1.04 = 1.80ml1 =4、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度計算b - b12 tana1式 中 l1a1進(jìn)水渠道漸寬部分長度， m ； 漸寬處角度，

33、。設(shè)計中取a1 = 20l = 1.80 - 1.12 = 0.93m12 tan 205、進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計算l = l122= 0.93 = 0.46m 26、通過格柵的水頭損失s 4 v 2h1 = kb( b) 3sina2g式 中 h1b水頭損失， m ；格柵條的阻力系數(shù)，查表知b=2.42；k格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取 k =3。則h1 = 3 2.42 (0.0150.024 0.82) 3sin 60 = 0.14m 2g7、柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2 = 0.3m則柵后槽總高度：8、柵槽總長度l = l1+ l2+ 0.5 + 1.0 +h+tana

34、h2tana= 0.93 + 0.46 + 0.5 + 1.0 += 3.38m0.56 +tan 600.3tan 60中格柵示意圖如圖 31圖 31中格柵示意草圖9、每日柵渣量w = qmaxw1 86400 = qw1kz 10001000式 中 ww1每日柵渣量， m3 d ；每日每 1000 m3 污水的柵渣量， m3 103 m3 污水。設(shè)計中取w =0.05 m3 103 m3 污水110 104 0.0533w = 5 m d 0.2 m d1000應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運走。10、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過 dn12

35、50mm 的管道送入進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細(xì)格柵。3.1.4 細(xì)格柵設(shè)計計算設(shè)計中取格柵柵條間隙數(shù)b =0.01 m ，格柵柵前水深h =0.9 m ，污水過柵流速v =1.0 m s ，每根格柵條寬度 s =0.01 m ，進(jìn)水渠道寬度 b1 =0.8 m ，柵前渠道超高h(yuǎn)2 = 0.3m ，每日每 1000 m 污水的柵渣量w =0.04 m 10 m13333則格柵的間隙數(shù)： n = qsina = 0.502 sin 60= 52 個nbhv0.01 0.9 1.0格柵柵槽寬度： b = s (n - 1) + bn = 0.01(52 - 1) + 0.01 52 =

36、 1.03m進(jìn)水渠道漸寬部分的長度： l1= b - b12 tana11.03 - 0.8 = 0.32m2 tan 20進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計算： l2通過格柵的水頭損失：= l12= 0.32 = 0.16m 2s 4 v 24 0.01 31.02h1 = kb() 3sina= 3 2.42 sin 60 = 0.32mb2g 0.012g柵后槽總高度： h = h + h1 + h2 = 0.9 + 0.32 + 0.3 = 1.52m柵槽總長度： l = l + l+ 0.5 + 1.0 +h+h212tana tana= 0.32 + 0.16 + 0.5 + 1.0 +=

37、2.67m0.9+tan 600.3tan 60qw 86400qw10 104 0.0533每日柵渣量：w = max 1=1 = 5 ms 0.2 m s kz 100010001000應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運走。細(xì)格柵示意圖見圖 32圖 32細(xì)格柵示意圖3.2 提升泵站污水總泵站接納來自整個城市排水管網(wǎng)來的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構(gòu)筑物的設(shè)置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設(shè)計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進(jìn)行設(shè)計。排水泵站的基本組成包括：機(jī)器間、集水池、格柵和輔助間。3.2.1 泵站設(shè)計的原則

38、1、污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵 5min 的出水量；如水泵機(jī)組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過 6 次。2、集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于 10%。3、水泵吸水管設(shè)計流速宜為 0.71.5 m/s。出水管流速宜為 0.82.5 m/s。其他規(guī)定見 gb500142006室外排水規(guī)范。3.2.2 泵房形式及工藝布置本設(shè)計采用地下濕式矩形合建式泵房，設(shè)計流量選用最高日最高時流量q = 1.50463 m3 s =130000 m3 d 。1、泵房形式為運行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉(zhuǎn)的污水泵站， 它的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于

39、2m3/s，且鑒于其設(shè)計和施工均有一定經(jīng)驗可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池與機(jī)器間合建，前后設(shè)置。大開槽施工。2、工藝布置本設(shè)計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進(jìn)水井， 來水管直接經(jīng)進(jìn)水閘門、格柵流入集水池，經(jīng)機(jī)器間的泵提升污水進(jìn)入出水井， 然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。3.2.3 泵房設(shè)計計算1、設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量為q = 1.50463 m3 s =1504.63 l s ，集水池最高水位為 79.93m，出水管提升至細(xì)格柵，出水管長度為 5m，細(xì)格柵水面標(biāo)高為 85.001m。泵站設(shè)在處理廠內(nèi)，泵站的地面高程為 81.50m。2、泵房的設(shè)計

40、計算（1） 集水池的設(shè)計計算設(shè)計中選用 5 臺污水泵（ 4 用 1 備）， 則每臺污水泵的設(shè)計流量為：q = q = 1504.63 = 376.2 l s ，按一臺泵最大流量時 5min 的出水量設(shè)計，則集144水池的容積為：1v = q t = 376.2 5 60 = 112860l = 112.86m3取集水池的有效水深為h = 2.0m集水池的面積為：f = vh= 112.86 = 56.43m2 2集水池保護(hù)水深 0.71m，實際水深為 2.0+0.71=2.71m。（2） 水泵總揚(yáng)程估算1） 集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為：85.001-（79.93-2）=7

41、.071m2） 出水管管線水頭損失每一臺泵單用一根出水管， 其流量為 q1 = 376.2 l s ， 選用的管徑為dn 600mm 的鑄鐵管， 查給水排水設(shè)計手冊第一冊常用資料得流速v = 1.33 m s （介于 0.82.5 m s 之間），1000i = 3.68 。出水管出水進(jìn)入一進(jìn)水渠，然后再均勻流入細(xì)格柵。設(shè)局部損失為沿程損失的 30%，則總水頭損失為：h = 5 3.68 1.3 = 0.024m 1000泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 1.5m，考慮自由水頭為 1.0，則水泵總揚(yáng)程為：h = 1.5 + 0.024 + 7.071 + 1.0 = 9.595m（3） 選泵本設(shè)計單

42、泵流量為q1 = 376.2 l s ，揚(yáng)程9.595m 。查給水排水設(shè)計手冊第 11 冊常用設(shè)備，選用 300tlw-540ib 型的立式污水泵。該泵的規(guī)格性能見表 3- 1。表 3-1300tlw-540ib 型的立式污水泵的規(guī)格性能流量 q揚(yáng)程h(m)轉(zhuǎn)度n(r min)電動機(jī)功率 n(kw )效率h(%)污物通過能力氣蝕余量(npsh )r(m)重量(kg )(m3 h)(l s)固體(mm)纖維(mm)1414392.816.69701107725015008.031503、泵站總揚(yáng)程的校核水泵的平面布置形式可直接影響機(jī)器間的面積大小，同時，也關(guān)系到養(yǎng)護(hù)管理的方便與否。機(jī)組間距以不妨

43、礙操作和維修的需要為原則。機(jī)組的布置應(yīng)保持運行安全、裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短，接頭配件最少，水頭損失最小，并應(yīng)考慮泵站有擴(kuò)建的余地。（1）吸水管路的水頭損失每根吸水管的流量為 q1 = 376.2 l s ，選用的管徑為 dn 600mm ，流速為v = 1.33 m s ， 坡度為1000i = 3.68 。吸水管路的直管部分的長度為 1.0m，設(shè)有喇叭口（x= 0.1）， dn 600mm 的90 彎頭 1 個（x= 0.67）， dn 600mm 的閘閥 1個（x= 0.06）， dn 600 dn 350 漸縮管 1 個（x= 0.20）。 喇叭口喇叭口一般取吸水管的 1.31.5 倍，設(shè)計中取 1.3則喇叭口直徑為： 閘閥d = 1.3 600 = 780mm ，取 800 mml = 0.8d = 0.8 800 = 640mm 2m238、池子總高113設(shè)池底坡度為 0.4，破向沉砂斗，池子超高h(yuǎn)1 = 0.3m則池底斜坡部分的高度： h = 0.4 b - b = 0.4 2.51 - 2.0 = 0.102m322池子總高： h = h + h1 + h2 + h3 = 2 + 0.3 + 1.3 + 0.102 = 3.702m9、驗算流速當(dāng)有一格池子出故障，僅有兩格池子工作時：vmin= qmaxnhb= 1.50463