運(yùn)城10萬噸 d城市污水處理廠畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目： 運(yùn)城10萬噸/ d城市污水處理廠 方案設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 市政與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 姓 名： xxx 學(xué) 號(hào)： 021409101 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 2013.6.8 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 摘要 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是運(yùn)城市污水處理廠的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)規(guī)模為100000m3/d，采用了卡魯賽爾氧化溝處理工藝。該污水廠的污水處理流程為：從格柵到泵房到沉砂池，進(jìn)入氧化溝，二沉池，消毒池，計(jì)量槽，最后出水；污泥的流程為：從二沉池排出的剩余污泥首先進(jìn)入集泥池，然后進(jìn)入濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮，然后進(jìn)入貯泥池，經(jīng)過濃縮的污泥再送至帶式壓濾機(jī)，進(jìn)一步脫水后，運(yùn)至垃圾

2、填埋場(chǎng)。本設(shè)計(jì)與現(xiàn)行的城市生活污水處理工藝相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)：（1）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。（2）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。（3）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。（4）電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。 設(shè)計(jì)結(jié)果表明：污水處理廠處理后的出水達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：城市污水；卡魯賽爾氧化溝工藝；脫氮除磷；工藝設(shè)計(jì)abstract the main task of this design is the sewage treatment plant in yuncheng cit

3、y, design size 100000m3 / d, with the carrousel oxidation ditch treatment process. the sewage treatment plant process: from the pumping station to the grit chamber, into the oxidation ditch, secondary sedimentation tank, the final effluent; sludge process: from the secondary sedimentation tank sludg

4、e discharged from the first into the concentration tank, for pollution soil enrichment, and then into the storage basins, was concentrated in the sludge and then sent to the belt filter press, and further dehydrated, transported to the landfill. the design of the existing urban wastewater treatment

5、process has significant advantages compared to: (1) without first settling tank, organic suspended solids in aerobic oxidation ditch to achieve a stable level. (2) bod load is low, so that oxidation ditch has on water temperature, water quality, water movement has strong adaptability, low sludge yie

6、ld, needless to nitrification. (3) can further improve nitrogen removal. (4) low power consumption, low operating costs. design results show that: the sewage treatment plant treated effluent to achieve intergrated wastewater discharge standard (gb8978-1996) in a scend standard.key words：urban sewage

7、; carrousel 2000 oxidation ditch process; nitrogen and phosphorus removal; process designii河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄目錄摘要iabstractii1設(shè)計(jì)任務(wù)及資料11.1設(shè)計(jì)任務(wù)11.2設(shè)計(jì)資料11.2.1項(xiàng)目概況11.2.2工程范圍及建設(shè)規(guī)模11.2.3污水來源11.2.4污水水質(zhì)11.2.5處理后水質(zhì)要求11.3設(shè)計(jì)要求21.3.1污水處理廠的設(shè)計(jì)原則21.3.2污水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則22設(shè)計(jì)方案論證32.1 工藝方案分析32.2 目前常用的城市污水處理技術(shù)32.3 工藝的比選52.

8、4 工藝流程圖62.5設(shè)計(jì)污水水量63一級(jí)處理構(gòu)筑物的計(jì)算83.1格柵83.1.1格柵的設(shè)計(jì)83.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)83.1.3中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算93.1.4細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算113.2提升泵站123.2.1泵站設(shè)計(jì)的原則123.2.2泵房形式及工藝布置133.2.3泵房設(shè)計(jì)計(jì)算133.3 曝氣沉砂池143.3.1 沉砂池概述143.3.2 設(shè)計(jì)概述143.3.3 曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算153.3.4曝氣沉砂池曝氣計(jì)算194污水的二級(jí)處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算204.1 氧化溝204.1.1設(shè)計(jì)說明204.1.2 主要技術(shù)參數(shù)214.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算214.2 二沉池244.2.1 設(shè)計(jì)原則及參數(shù)254.2.2 設(shè)計(jì)

9、計(jì)算264.3消毒設(shè)施計(jì)算344.3.1消毒劑的選擇344.3.2消毒劑的投加354.3.3平流式消毒接觸池364.4計(jì)量設(shè)備384.4.1計(jì)量設(shè)備的選擇384.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)384.4.3巴氏計(jì)量槽385 污泥處理設(shè)計(jì)計(jì)算425.1污泥處理的目的425.2污泥處理的原則425.3 污泥處理方法的選擇425.4污泥處理構(gòu)筑物計(jì)算435.4.1 污泥泵房設(shè)計(jì)435.4.2污泥濃縮池445.4.3 貯泥池485.4.4 污泥脫水496污水處理廠的布置536.1污水處理廠平面布置536.1.1平面布置原則536.1.2平面布置556.2污水處理廠高程布置566.2.1主要任務(wù)566.2.2高程布置原

10、則566.2.3污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計(jì)算576.2.4污泥處理構(gòu)筑物高程布置59結(jié)論61參考文獻(xiàn)62致 謝63附錄642河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)及資料1設(shè)計(jì)任務(wù)及資料1.1設(shè)計(jì)任務(wù)運(yùn)城10萬噸/ d城市污水處理廠方案設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)資料1.2.1項(xiàng)目概況運(yùn)城市位于山西省南部，與河南省接壤。城區(qū)內(nèi)有部分工業(yè)企業(yè)，工業(yè)廢水和城市居民生活污水排放總量約10104m3/d。由于運(yùn)城市水資源相對(duì)貧乏，這部分污水經(jīng)過處理后將作為熱電廠鍋爐補(bǔ)給水使用。1.2.2工程范圍及建設(shè)規(guī)模本工程方案設(shè)計(jì)書涉及的工程范圍包括運(yùn)城市城市污水處理廠，其規(guī)模為100000m3/d，包括該污水處理廠內(nèi)的污水、污泥處

11、理設(shè)施及附屬設(shè)施；對(duì)于污水廠處理后的廢水進(jìn)入熱電廠后的深度處理部分，由于對(duì)水質(zhì)硬度、總鹽量了解不夠，不在本次設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。1.2.3污水來源污水來源主要為城市居民生活污水和部分工業(yè)廢水。1.2.4污水水質(zhì)根據(jù)業(yè)主提供的要求，該污水處理站設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下：codcr 320mg/l bod5 150mg/lss 250mg/lnh3-n 28mg/l1.2.5處理后水質(zhì)要求根據(jù)環(huán)保部門對(duì)廠方的要求，排放水應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其具體指標(biāo)如下： codcr 120mg/l bod5 30mg/l ss 30mg/l nh3-n 25mg/l1.3設(shè)計(jì)要求1.3.

12、1污水處理廠的設(shè)計(jì)原則污水廠的設(shè)計(jì)和其他工程設(shè)計(jì)一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達(dá)到排放要求?？紤]現(xiàn)實(shí)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，應(yīng)具備選擇的處理工藝流程、構(gòu)（建）筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等。污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。設(shè)計(jì)時(shí)必須充分掌握和認(rèn)真研究各項(xiàng)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(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對(duì)新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用持積極慎重的態(tài)度。污水處理廠（站）設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。污水處理工程方案設(shè)計(jì)

13、完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。污水廠設(shè)計(jì)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。污水廠設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)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(chǔ)存等。污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場(chǎng)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(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則在保證污水

14、處理效果同時(shí)，正確處理城市、工業(yè)、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(dòng)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(shí)合理設(shè)計(jì)、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案論證2設(shè)計(jì)方案論證2.1 工藝方案分析本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：生活污水以有機(jī)污染物為主，bod/cod=0.46可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)，針對(duì)這些特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。2.2 目前常用的城市污水處理技術(shù)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至20萬立方

15、米的污水處理設(shè)施，可選用常規(guī)活性污泥法、氧化溝法、sbr法和ab法等成熟工藝。本市污水處理廠方案，既要考慮有效去除bod5又要適當(dāng)去除nh3-n，故可選擇三種典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝： 間歇式活性污泥法（sbr工藝）；氧化溝工藝； 好氧缺氧（a/o）脫氮工藝。各種工藝都有其獨(dú)特的方面，一般根據(jù)具體情況而定。主要特點(diǎn)如下：sbr工藝sbr是序批間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。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。在處理過程中

16、，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。優(yōu)點(diǎn)如下：1）工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，基建費(fèi)用低；2）處理效果好，出水可靠；3）具有較好的脫氮除磷效果；4）污泥沉降性能良好；5）對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)如下：1）反應(yīng)器容積率低；2）水頭損失大；3）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；4）峰值需要量高；5）設(shè)備利用率低；6）管理人員技術(shù)素質(zhì)要求較高。a/o工藝ao工藝法也叫厭氧好氧工藝法，a(anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；o(oxic)是好氧段，用于除水中的有機(jī)物。 優(yōu)點(diǎn)： 1）流程簡(jiǎn)單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低；2）

17、反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；3）曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)； 4）a段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免do的增加。o段的前段采用強(qiáng)曝氣，后段減，少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的do含量降低，以保證a段的缺氧狀態(tài)。缺點(diǎn)： 1）由于沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；2）若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的do，使a段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90。 3）影響因素：水力停留時(shí)間（硝化6h ，反硝化2

18、h ）、循環(huán)比mlss（3000mg/l）、污泥齡（ 30d ）、n/mlss負(fù)荷率（ 0.03 ）、進(jìn)水總氮濃度（ 30mg/l）。氧化溝工藝氧化溝又稱循環(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bod5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。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)。微生物的氧化過程消耗了

19、水中溶解氧，直到do值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(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：1） 氧化溝的液態(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。2） 處理效果穩(wěn)定，出水質(zhì)好，并可實(shí)現(xiàn)脫氮。3） 污泥廠量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。4） 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

20、氧化溝的缺點(diǎn)如下：1） 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)到一定的除磷效率。2） 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。2.3 工藝的比選根據(jù)水質(zhì)的具體要求，對(duì)sbr工藝、氧化溝工藝、a/o工藝進(jìn)行比選。氧化溝除了具有a/o的效果外，還具有如下特點(diǎn)：1） 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。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

21、穩(wěn)定的程度。3） 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。4） 脫氮效果還能進(jìn)一步提高。5） 電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。而sbr工藝適合處理量較小的污水處理廠，而且本設(shè)計(jì)的污水 nh3-n濃度較低，所以本設(shè)計(jì)選擇氧化溝處理工藝。常見的氧化溝有奧貝爾氧化溝、卡魯賽爾氧化溝、帕斯維爾氧化溝、de氧化溝等。與其他幾種氧化溝相比，卡魯賽爾氧化溝具有以下幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：1）污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化；2）工藝極為穩(wěn)定可靠；3）工藝控制極其簡(jiǎn)單；4）系統(tǒng)性能顯示，bod降解率達(dá)95%98%，cod降解率達(dá)90%95%，同時(shí)具有較高的脫氮除磷功效；5）卡

22、魯賽爾氧化溝系統(tǒng)不再使用臥式轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)而采用立式低速攪拌機(jī)，使溝式可增加到5m甚至8m，從而使曝氣池的占地面積大大減??；6）卡魯賽爾氧化溝從“田徑跑道”式向“同心圓”式轉(zhuǎn)化，池壁共用，降低了占地面積和工程造價(jià)。2.4 工藝流程圖以氧化溝為主工藝的工藝流程圖見圖2-1。提升泵房細(xì)格柵氧化溝曝氣沉砂池中格柵城市污水計(jì)量設(shè)備出水回流污泥消毒設(shè)施二沉池污泥濃縮池剩余污泥貯泥池外運(yùn)污泥脫水圖2-1 卡魯賽爾型氧化溝的污水處理工藝流程2.5設(shè)計(jì)污水水量由設(shè)計(jì)資料知，該市每天的平均污水量為： 萬噸/天 式（2.1）查gb500142006室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范知： 則 取總變化系數(shù) 從而可計(jì)算得： 設(shè)計(jì)秒流量為

23、式中 城市每天的平均污水量，； 總變化系數(shù)； 設(shè)計(jì)秒流量，。 式（2.2）72河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 一級(jí)處理構(gòu)筑物的計(jì)算3一級(jí)處理構(gòu)筑物的計(jì)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)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。格柵的間隙大小對(duì)污水處理運(yùn)行有直接關(guān)系，目前設(shè)計(jì)采用格柵的間隙可分為三級(jí)：細(xì)格柵間隙為510mm，中格柵間隙為1540mm，粗格柵間隙為10mm以上。格柵的間隙應(yīng)根據(jù)水體的實(shí)際需要設(shè)置，想用一種規(guī)格格柵截留

24、各種漂流物是行不通的，進(jìn)水格柵的間隙和道數(shù)應(yīng)根據(jù)處理要求設(shè)計(jì)。從城市污水處理廠實(shí)際運(yùn)行資料表明，一般設(shè)計(jì)中多采用中格柵和細(xì)格柵二道。3.1.1格柵的設(shè)計(jì)城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，主干管進(jìn)水水量為，污水進(jìn)入污水處理廠處的管徑為1250mm，管道水面標(biāo)高為-3.20m。本設(shè)計(jì)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2組即n=2組，每組的設(shè)計(jì)流量為0.752 m/s。3.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求： 粗格柵：機(jī)械清除時(shí)宜為1625 mm；人工清除時(shí)宜為2540 mm。特殊情況

25、下，最大間隙可為100 mm。 細(xì)格柵：宜為1.510 mm。 水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。 污水過柵流速宜采用0.61.0 m/s。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī)外，機(jī)械清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。 當(dāng)格柵間隙為1625 mm時(shí)，柵渣量取0.100.05m/10m污水；當(dāng)格柵間隙為3050mm時(shí)，柵渣量取0.030.01m/10m污水。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(dòng)懸吊葫蘆抓斗式除污機(jī)應(yīng)大于1.5m；鏈動(dòng)刮板除污機(jī)或回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)應(yīng)大于1.0m。 格柵上部必須設(shè)置工作平臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作平臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)

26、施。 格柵工作平臺(tái)兩側(cè)邊道寬度宜采用0.71.0m。工作平臺(tái)正面過道寬度，采用機(jī)械清除時(shí)不應(yīng)小于1.5m，采用人工清除時(shí)不應(yīng)小于1.2m。 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。 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。 格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測(cè)與報(bào)警裝置。沉砂池的超高不應(yīng)小于0.3m。3.1.3中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)水渠道寬度計(jì)算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 式（3.1）設(shè)計(jì)中取污水過柵流速=0.8 式（3.2）則 柵前水深：格柵的間隙數(shù) n（個(gè)） 式（3.3）式中 格柵柵條間隙數(shù)，個(gè)； 設(shè)計(jì)流量，； 格柵傾角

27、，； 格柵柵條間隙，。 設(shè)計(jì)中取 =0.02 個(gè)格柵柵槽寬度b 單組格柵柵槽寬度 式（3.3）式中 單組格柵柵槽寬度，； 每根格柵條寬度，。 設(shè)計(jì)中取=0.015兩組間隔1.0m則總槽寬 式（3.4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度計(jì)算 式（3.5）式中 進(jìn)水渠道漸寬部分長度，； 漸寬處角度，。 設(shè)計(jì)中取 = 進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計(jì)算 式（3.6）通過格柵的水頭損失 式（3.7）式中 水頭損失，； 格柵條的阻力系數(shù)，查表知 =2.42； 格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般取 =3。則 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高則 柵后槽總高度： 式（3.8） 柵槽總長度 式（3.9）每日柵渣量 式（3.10）式

28、中 每日柵渣量，； 每日每1000污水的柵渣量，污水。設(shè)計(jì)中取 =0.05污水 格柵型號(hào) jgs型階梯式機(jī)械格柵3.1.4細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)中取格柵柵條間隙數(shù)=0.005，格柵柵前水深=0.87，污水過柵流速=1.0，每根格柵條寬度=0.01，進(jìn)水渠道寬度=1.73，柵前渠道超高，每日每1000污水的柵渣量=0.01則 格柵的間隙數(shù)： 個(gè) 單組格柵柵槽寬度 兩組間隔1.0m則總槽寬 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度： 進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計(jì)算： 通過格柵的水頭損失： 柵后槽總高度：柵槽總長度： 每日柵渣量： 格柵型號(hào)：jgs型階梯式機(jī)械格柵3.2提升泵站污水總泵站接納來自整個(gè)城市排水管網(wǎng)來的所有污水，

29、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(jì)僅對(duì)城市污水排水系統(tǒng)的泵站進(jìn)行設(shè)計(jì)。排水泵站的基本組成包括：機(jī)器間、集水池和輔助間。3.2.1泵站設(shè)計(jì)的原則 污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵5min的出水量；如水泵機(jī)組為自動(dòng)控制時(shí)，每小時(shí)開動(dòng)水泵不得超過6次。集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。水泵吸水管設(shè)計(jì)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室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范。3.2.2泵房形式及工藝布置本設(shè)計(jì)采用地下濕式矩形合建式泵房，設(shè)計(jì)流量選用最高日最高時(shí)流量。泵房

30、形式為運(yùn)行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站，它的優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)及時(shí)可靠，管理方便。該泵站流量小于2m/s，且鑒于其設(shè)計(jì)和施工均有一定經(jīng)驗(yàn)可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動(dòng)，故采用集水池與機(jī)器間合建，前后設(shè)置。大開槽施工。工藝布置本設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量為，集水池最高水位為-3.06m，池底標(biāo)高-5.77，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2.29m。泵房的設(shè)計(jì)計(jì)

31、算1）集水池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)中選用5臺(tái)污水泵（4用1備），則每臺(tái)污水泵的設(shè)計(jì)流量為：，按一臺(tái)泵最大流量時(shí)5min的出水量設(shè)計(jì)，則集水池的容積為： 式（3.11） 取集水池的有效水深為集水池的面積為： 式（3.12）集水池保護(hù)水深0.71m，實(shí)際水深為2.0+0.71=2.71m。 2）水泵總揚(yáng)程估算a.集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為： b.出水管管線水頭損失每一臺(tái)泵單用一根出水管，其流量為，選用的管徑為的鑄鐵管，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)常用資料得流速（介于0.82.5之間），。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： 式（3

32、.13）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+8.06+1.0=10.6m 式（3.14）3）選泵本設(shè)計(jì)單泵流量為，揚(yáng)程10.6m。選擇cp(t)-5110-400型沉水式污物泵，泵的性能參數(shù)表3-1。表3-1 cp(t)-5110-400型沉水式污物泵參數(shù)出口直徑/mm流量m3/h揚(yáng)程/m極數(shù)效率功率/kw3.3 曝氣沉砂池3.3.1 沉砂池概述沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度較大的無機(jī)顆粒污染物，如泥沙、煤渣等，它們的相對(duì)密度約為2.65。城市污水處理廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池。沉砂池常見的形式有平流式沉砂池、曝氣式沉砂池、豎

33、流式沉砂池及渦流式沉砂池等。由于曝氣沉砂池和環(huán)流式沉砂池對(duì)流量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，除砂效果好且穩(wěn)定，條件許可時(shí)，建議盡量采用曝氣式沉砂池和環(huán)流式沉砂池。曝氣沉砂池還可以克服普通平流式沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包裹的砂粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置，故本次設(shè)計(jì)選用曝氣式沉砂池。3.3.2 設(shè)計(jì)概述一般規(guī)定普通沉砂池的沉砂中含有約15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加。采用曝氣式沉砂池可以克服這一缺點(diǎn)。曝氣式沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使池內(nèi)水流產(chǎn)生與主流垂直的橫向旋流。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流

34、量變化的影響較小。同時(shí)，還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用。設(shè)計(jì)參數(shù)1）旋流速度應(yīng)保持在0.250.3m/s；2）水流速度為0.1m/s；3）最大時(shí)流量的停留時(shí)間為13min；4）有效水深為23m，寬深比一般采用11.5；5）長寬比可達(dá)5，當(dāng)池長比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板；6）處理每立方米污水的曝氣量為0.10.2m空氣；7）空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.60.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；8）池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；9）池子的進(jìn)口和出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜設(shè)置擋板；10）池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置

35、消泡裝置。3.3.3 曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)中選擇2組曝氣沉砂池，n=2組。每組沉砂池的設(shè)計(jì)流量為0.752。1 沉砂池有效容積 式（3.15）式中 沉砂池有效容積，；停留時(shí)間，。本設(shè)計(jì)中取 =3 2 水流斷面面積 式（3.16）式中 水流斷面面積，；水平流速，。設(shè)計(jì)中取 =0.1 3 池總寬度 式（3.17）式中 沉砂池寬度，；沉砂池有效水深，。 設(shè)計(jì)中取 =2.5 在11.5之間。4 池長 式（3.18） 5 每小時(shí)所需的空氣量 式（3.19）式中 每小時(shí)所需的空氣量，； 1的污水所需要的空氣量，。 設(shè)計(jì)中=0.2污水 6 沉砂室所需容積 式（3.20）式中 城市污水沉砂量，設(shè)計(jì)中取=

36、30 污水 清除沉砂的間隔時(shí)間，設(shè)計(jì)中取=2。 從而可計(jì)算得每個(gè)沉砂斗的容積為： 式（3.21）7 沉砂斗幾何尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)中取沉砂斗底寬為1，沉砂斗壁與水平面的傾角為，沉砂斗高度則 沉砂斗的上口寬度為： 式（3.21）沉砂斗的有效容積： 式（3.22） 8 池子總高 設(shè)池底坡度為0.4，破向沉砂斗，池子超高則 池底斜坡部分的高度： 式（3.23）池子總高： 式（3.24） 驗(yàn)算流速 當(dāng)有一格池子出故障，僅有兩格池子工作時(shí) 式（3.25） 9 水渠道 格柵的出水通過的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道的水流流速 式（3.26） 式中 進(jìn)水渠道水流流速，； 進(jìn)水渠道寬度，； 進(jìn)水渠

37、道水深，。 設(shè)計(jì)中取 =1.2，=0.8。 水流經(jīng)過進(jìn)水渠道再分別由進(jìn)水口進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水口尺寸900900，流速校核： 式（3.27） 進(jìn)水口水頭損失 式（3.28） 代入數(shù)值得： 進(jìn)水口采用方形閘板，sfz型明桿或鑲鋼鑄鐵方形閘門sfz900，沉砂斗采用h46z2.5旋啟式底閥，公稱直徑200mm。10 出水堰計(jì)算 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定，堰上水頭為 式（3.29）式中 堰上水頭，； 流量系數(shù)，一般取0.40.5，設(shè)計(jì)中取=0.4； 堰寬，等于沉砂池的寬度。 出水堰后自由跌落高度0.12m，出水流入出水槽，出水槽寬度b=1.0m，出水槽水深0

38、.6，水流流速。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水槽用鋼混管，管徑，管內(nèi)流速，水利坡度，水流經(jīng)出水槽流入集配水井。11 排砂裝置采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑200。3.3.4曝氣沉砂池曝氣計(jì)算 空氣干管設(shè)計(jì)干管中空氣流速一般為1015m/s,取空氣流速12m/s,則 式（3.30） 支管設(shè)計(jì)干管上設(shè)10根配氣管，則每根豎管上的供氣量為：根 式（3.31）沉砂池總平面面積為：lb = 選用ybm-2型號(hào)的膜式擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為1.5m2，直徑為500mm，則需空氣擴(kuò)散器總數(shù)為： 個(gè) 式（3.32）則每根配氣管有1個(gè)空氣擴(kuò)散器，

39、每個(gè)擴(kuò)散器的配氣量為： 式（3.33）河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 二級(jí)處理構(gòu)筑物的計(jì)算4污水的二級(jí)處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算污水經(jīng)過一級(jí)處理后會(huì)處理掉一部分的懸浮物（）和，處理程度按表4-1取值，而氮磷按不變計(jì)算表4-1 處理廠的處理效果處理級(jí)別處理方法主要工藝處理效果一級(jí)沉淀法沉淀（自然沉淀）二級(jí)生物膜法初次沉淀、生物膜反應(yīng)、二次沉淀活性污泥法初次沉淀、活性污泥反應(yīng)、二次沉淀 設(shè)計(jì)中取處理效果為：=，=則 進(jìn)入曝氣池中污水的濃度： 式（4.1） 進(jìn)入曝氣池中污水的濃度： 式（4.2）4.1 氧化溝4.1.1設(shè)計(jì)說明 氧化溝又稱連續(xù)循環(huán)式反應(yīng)池或“循環(huán)曝氣池”，其特征是曝氣池呈封閉的溝渠形。污水和活性污

40、泥的混合液在其中不停地循環(huán)流動(dòng)，其水力停留時(shí)間一般較長，為15-16天，污泥泥齡長達(dá)15-30天，屬于延時(shí)曝氣法。 氧化溝處理系統(tǒng)的構(gòu)造形式較多，有圓形的或馬蹄形的，有平行多渠道形式以側(cè)渠作為二沉池的，有將二沉池建在渠上或單獨(dú)分建的等等，其供氧和水流動(dòng)力都是考提升曝氣設(shè)備這種設(shè)備分為早期適用的水平中心軸旋轉(zhuǎn)葉輪和后期出現(xiàn)的卡魯塞爾氧化溝所用的垂直或帶葉片的曝氣器，由于氧化溝水深較淺（一般為3米左右），而流程較長，可以按照曝氣器前作缺氧或曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計(jì)運(yùn)行，提供兼氧菌與好氧菌交替運(yùn)行的條件，在缺氧段脫硝，在好氧段除碳源需氧量及達(dá)到脫氮的目的。 綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用卡魯塞爾氧化溝。卡魯

41、塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個(gè)，均安裝在同一端，因此形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，還使活性污泥易于沉降，而且創(chuàng)造了良好的生物脫氮功能。bod的去除率可達(dá)到95%-99%，脫氮效率約為90%，除磷率約為70%-80%，如配以投加鐵鹽，除磷效率可達(dá)95%。 卡魯塞爾氧化溝的表面曝氣機(jī)單機(jī)功率大（可以達(dá)到150kw）,其水深可采用3.6-5.5m，溝內(nèi)水流速度約為0.3-0.5m/s。使氧化溝占地面積小，土建費(fèi)用降低。同時(shí)具有極強(qiáng)的混合攪拌和耐沖擊負(fù)荷能力。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷較低時(shí)，可以停止某些曝氣器的運(yùn)行，或者切換較低的轉(zhuǎn)速，在保

42、證水流攪拌混合循環(huán)流動(dòng)的前提下，節(jié)約能量消耗。由于曝氣機(jī)周圍的局部地區(qū)能量強(qiáng)度比傳統(tǒng)活性污泥曝氣池中的強(qiáng)度高得多，使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高，平均傳氧效率達(dá)到2.1kg/kwh。4.1.2 主要技術(shù)參數(shù) 污泥體積負(fù)荷=2.0-4.0kgbod/m3d 污泥容積負(fù)荷=0.05-0.15 kgbod/kgmlssd 水力停留時(shí)間hrt=10-30 h 泥齡srt=10-30d mlss:x=2000-6000mg/l 出水bod:10-15 mg/l 出水ss：10-20 mg/l 出水氨氮：1-3 mg/l 溝內(nèi)水流速度：0.3-0.5m/s 環(huán)流周期：15-30min 溝內(nèi)水深：2.5-4.5m

43、 寬深比：2:14.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 流量 污泥負(fù)荷 進(jìn)水濃度 氧化溝去除率95% 出水濃度 式（4.3） 進(jìn)水濃度 氧化溝去除率90% 出水濃度 式（4.4）污泥濃度mlss=5500mg/l污泥f=0.6,mlvss=3300mg/l 氧化溝所需總?cè)莘e 式（4.5） 式中 去除的濃度，mg/l代入數(shù)據(jù)得： v= 式（4.6）共設(shè)氧化溝2組，則每組容積為 式（4.7）氧化溝設(shè)計(jì)有效水深為=4.0米，則每組氧化溝平面面積為 式（4.8） 設(shè)計(jì)每組氧化溝有6條溝，每溝斷面尺寸為,氧化溝直線段長=84.9m,圓弧段長度為=7.175m。氧化溝實(shí)際平面面積為 式（4.9）則實(shí)際容積為 式（4.10）

44、 出水每組氧化溝設(shè)出水槽一座，其中安裝出水堰門來氧化溝內(nèi)水位和排水量。每溝設(shè)出水堰兩扇，啟閉機(jī)2臺(tái)。 曝氣機(jī)設(shè)計(jì)選型1）需氧量計(jì)算碳化需氧量為 式（4.11）硝化需氧量 式（4.12）污泥自身氧化需氧量 式（4.13）式中 活性污泥微生物氧化分解有機(jī)物過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kg所需要的氧量，kg/kg; 活性污泥微生物內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kg/kg生活污水為0.42-0.53之間，這里取0.5；值介于0.11-0.19之間，這里取0.15。則 kg/d kg/d kg/d合計(jì)實(shí)際需氧量為 kg/d標(biāo)準(zhǔn)需氧量為 式（4.14） =kg/d2)曝氣機(jī)數(shù)量選用dy325倒傘型表面曝氣機(jī)，單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kg/h,曝氣機(jī)所需數(shù)量為n，則 ,取32臺(tái)。 式（4.15）每組氧化溝曝氣機(jī)數(shù)量為16臺(tái)。 剩余污泥量 考慮污泥穩(wěn)定化：污泥產(chǎn)率系數(shù)y=0.55，污泥泥齡=30，自身氧化系數(shù)=0.055剩余污泥量 式（4.16） 設(shè)污泥含水率為，則濕污泥量 式（4.17） 設(shè)計(jì)校核 氧化溝水力停留時(shí)間為 t= 式（4.18） 實(shí)際污泥負(fù)荷 式（4.19） 污泥泥齡 20d 式（4.20）4.2 二沉池二次沉淀池（簡(jiǎn)稱二沉池）是整個(gè)活性污泥系統(tǒng)中非常重要的組成