水污染控制工程課程設(shè)計(jì)

1、 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 水污染控制工程課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 某污水處理廠工藝設(shè)計(jì)（7.8萬(wàn)m3/d) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 環(huán)境工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 目 錄一、總論41.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容41.2基本資料41.3處理程度的計(jì)算41.3.1溶解性bod5的去除率41.3.2 cod的去除率41.3.3 ss的去除率41.3.4 總氮的去除率5二、工藝處理方案確定52.1工藝方案選擇原則52.2 工藝方案分析52.2.1 處理污水特點(diǎn)52.2.2 選擇工藝方案6三、污水處理構(gòu)筑物63.1 中格柵63.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)：63.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)73.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算73.2 提升泵房

2、83.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)83.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)93.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算93.3細(xì)格柵103.3.1設(shè)計(jì)依據(jù)103.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)：113.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算113.4 沉砂池123.4.1設(shè)計(jì)依據(jù)123.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)133.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算133.5初沉池143.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)153.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算153.5.3刮泥設(shè)備的選擇173.5.4 進(jìn)出水設(shè)計(jì)173.6生物反應(yīng)池183.6.1 工藝特點(diǎn)183.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù)193.6.3 aao工藝設(shè)計(jì)計(jì)算193.7二沉池223.7.1設(shè)計(jì)依據(jù)223.7.1設(shè)計(jì)參數(shù)223.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算223.8接觸消毒池243.8.1設(shè)計(jì)參數(shù)253.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算2

3、53.9配水井253.9.1概述253.9.2設(shè)計(jì)要求263.9.3設(shè)計(jì)計(jì)算26四、污泥處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算274.1污泥處理的目的與處理方法274.1.1污泥處理的目的274.1.2污泥處理的原則274.1.3 污泥處理方法的選擇274.2 濃縮池284.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)284.2.2 污泥量的計(jì)算284.2.3濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算284.3貯泥池及提升污泥泵304.3.1 貯泥池的作用304.3.2 貯泥池的計(jì)算304.3.3 污泥泵的選擇314.4污泥脫水機(jī)房314.4.1 概述314.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算31五、污水廠平面與高程布置325.1 平面布置325.1.1 平面布置的一般原則335.1.

4、2 廠區(qū)平面布置形式335.1.3 污水廠的平面布置具體內(nèi)容335.2污水廠高程布置335.2.1構(gòu)筑物水頭損失345.2.2管渠水頭損失345.2.3污水處理構(gòu)筑物高程確定36參考文獻(xiàn)38致謝39一、總論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 針對(duì)一座二級(jí)處理的城市污水處理廠，要求對(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，確定活水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。1.2基本資料單位：mg/lcodbod5sstn進(jìn) 水38019023030出 水50101015 表1-1該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)（gb18918-2002）的一

5、級(jí)a標(biāo)準(zhǔn),由于進(jìn)水不但含有bod，還含有大量的n，p所以不僅要求去bod5除還應(yīng)去除水中的n，p達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。1.3處理程度的計(jì)算1.3.1溶解性bod5的去除率 1.3.2 cod的去除率1.3.3 ss的去除率1.3.4 總氮的去除率二、工藝處理方案確定2.1工藝方案選擇原則城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等，以保護(hù)環(huán)境不受污染，節(jié)約水資源。 污水處理工藝流程的選擇應(yīng)遵循以下原則：（1） 污水處理應(yīng)達(dá)到的處理程度是選擇工藝的主要依據(jù)。（2） 污水處理工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用合理，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用也是工藝流程選擇的重要因素之一。根據(jù)處理的水質(zhì)、水量，選擇

6、可行的幾種工藝流程進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定工藝先 進(jìn)合理、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的處理工藝。 （3） 根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?、地形條件及土地與資源利用情況，因地 制宜、綜合考慮選擇適合當(dāng)?shù)厍闆r的處理工藝。盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，充分利用河灘沼澤地、洼地或舊河道。 （4） 施工與運(yùn)行管理：如地下水位較高、地質(zhì)條件較差的地區(qū)，就不宜選用深度大、施工難度高的處理構(gòu)筑物。也應(yīng)考慮所確定處理工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單、操作方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等。2.2 工藝方案分析 2.2.1 處理污水特點(diǎn)由于本項(xiàng)污水以有機(jī)污染為主，bod/cod=0.5，可生化性較好，重金屬及其它難以降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)。且氨 氮、總氮的進(jìn)

7、口濃度與處理目標(biāo)相差較遠(yuǎn)，所以要選取除氮效率相對(duì)較高的工藝方案。2.2.2 選擇工藝方案進(jìn)水中格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵曝氣沉砂池初沉池生物反應(yīng)池二沉池出水 鼓風(fēng)機(jī)房污泥回流泵房加氯間貯泥池消化池污泥脫水機(jī)房泥餅外運(yùn)三、污水處理構(gòu)筑物3.1 中格柵用以截留較大的懸浮物或漂浮物，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。要根據(jù)流量選擇清渣方式，人工清渣格柵適用于小型污水廠，機(jī)械清渣格柵適用于柵渣量大于0.2m3/d。提升泵站前用中格柵，提升泵站后用細(xì)格柵。3.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)：給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)5.1.1柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵的間隙大小，污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無(wú)當(dāng)?shù)赜羞\(yùn)行

8、資料時(shí)，可采用：格柵間隙1625mm,0.100.05m柵渣/10m污水格柵間隙3050mm, 0.030.01m柵渣/10m污水室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50014-2006） 6.3 規(guī)定：1） 污水處理系統(tǒng)或水泵前，必須設(shè)置格柵。2） 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1625mm，人工清除時(shí)宜為2540mm。特殊情況下，最大間隙可為100mm； 細(xì)格柵：宜為1.510mm； 水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。3） 污水過柵流速宜采用0.61.0m/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。4） 格柵上部必須設(shè)置工作平

9、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)施。5） 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。6）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。3.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：平均日流量：最大日流量：柵前流速v1=1.0m/s，過柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=40mm柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角=60單位柵渣量1=0.05m3柵渣/污水3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算確定格柵前水深：柵前水深h取為1.0m；柵條間隙數(shù)n設(shè)計(jì)兩組格柵，則每組格柵的

10、間隙數(shù)為14條。柵槽有效寬度，取0.7m。進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度其中1為進(jìn)水渠展開角為，進(jìn)水渠寬b1=0.6m。柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則其中：h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42，柵后槽總高度h取柵前渠道超高 h2=0.3m柵前槽總高度:=1.0+0.3=1.3m柵后槽總高度:=1.0+0.04+0.3=1.34m格柵總長(zhǎng)度 每日柵渣量w宜采用機(jī)械清渣(取=1.2)。3.2 提升泵房3.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)室外排水規(guī)范gb50014-2006中規(guī)定如

11、下：1）排水泵站宜按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì)，水泵機(jī)組可按近期規(guī)模配置。2）排水泵站宜設(shè)計(jì)為單獨(dú)的建筑物。3）抽送會(huì)產(chǎn)生易燃易爆和有毒有害氣體的污水泵站，必須設(shè)計(jì)為單獨(dú)的建筑物，并應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。4） 排水泵站的建筑物和附屬設(shè)施宜采取防腐蝕措施。5） 雨水泵站應(yīng)采用自灌式泵站。污水泵站和合流污水泵站宜采用自灌式泵站。6）泵房宜有二個(gè)出入口，其中一個(gè)應(yīng)能滿足最大設(shè)備或部件的進(jìn)出。7） 污水泵站的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按泵站進(jìn)水總管的最高日最高時(shí)流量計(jì)算確定。8） 雨水泵站的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按泵站進(jìn)水總管的設(shè)計(jì)流量計(jì)算確定。當(dāng)立交道路設(shè)有盲溝時(shí)，其滲流水量應(yīng)單獨(dú)計(jì)算。9）污水泵和合流污水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量時(shí)

12、的集水池水位與出水管渠水位差和水泵管路系統(tǒng)的水頭損失以及安全水頭確定。10） 集水池的容積，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量、水泵能力和水泵工作情況等因素確定。一般應(yīng)符合下列要求： 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；注：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。雨水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵30s的出水量； 合流污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵30s的出水量；3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算污水提升前水位45m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位55m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。所以，提升凈揚(yáng)程z=55-45=10m水泵水頭損失取2m從而需

13、水泵揚(yáng)程h=z+h=12m采用mn系列污水泵（30mn-33b） 該泵提升流量5000m3/h，揚(yáng)程13.6m，轉(zhuǎn)速415r/min，功率153.96kw,效率90%。占地面積為5278.54m2，即為圓形泵房d10m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深7m，水泵為自灌式。泵房草圖3.3細(xì)格柵3.3.1設(shè)計(jì)依據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)5.1.1：柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵的間隙大小，污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無(wú)當(dāng)?shù)赜羞\(yùn)行資料時(shí)，可采用：格柵間隙1625mm,0.100.05m柵渣/10m污水格柵間隙3050mm, 0.030.01m柵渣/10m污水室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50014-2

14、006） 6.3 規(guī)定：1） 污水處理系統(tǒng)或水泵前，必須設(shè)置格柵。2） 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1625mm，人工清除時(shí)宜為2540mm。特殊情況下，最大間隙可為100mm； 細(xì)格柵：宜為1.510mm； 水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。3） 污水過柵流速宜采用0.61.0m/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。4） 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)施。5） 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)

15、小于1.5m，采用人工清除時(shí)不應(yīng)小于1.2m。6） 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。3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：平均日流量：最大日流量：柵前流速v1=1.0m/s，過柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角=60單位柵渣量1=0.10m3柵渣/103m3污水3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算確定格柵前水深：柵前水深h取為1.0m；柵條間隙數(shù)n設(shè)計(jì)兩組格柵，則每組格柵的間隙數(shù)為56條。柵槽有效寬度，取1.2m。進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度其中1為進(jìn)水渠展開角為，進(jìn)水渠寬b1=1.0m。柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度過柵水頭

16、損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則其中：h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42，柵后槽總高度h取柵前渠道超高 h2=0.3m柵前槽總高度:=1.0+0.3=1.3m柵后槽總高度:=1.0+0.25+0.3=1.55m格柵總長(zhǎng)度 每日柵渣量w宜采用機(jī)械清渣(取=1.2)3.4 沉砂池3.4.1設(shè)計(jì)依據(jù)沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進(jìn)水流速控制在只能使比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶起立。給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第05冊(cè) 城鎮(zhèn)排水）：

17、沉砂池設(shè)計(jì)中，必需按照下列原則：（1）城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格)，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。（2）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮： 1)當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算； 2)當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算； 3)合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。 (3) 沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主。 (4) 城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計(jì)算，其含水率為60%，容量為1500kg/m3。 (5) 貯砂斗槔容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55排砂管直

18、徑應(yīng)不小于0.3m。 (6) 沉砂池的超高不宜不于0.3m 。 (7) 除砂一般宜采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長(zhǎng)度。說明：采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，分兩格。3.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：設(shè)計(jì)流速：v=0.30m/s水力停留時(shí)間：t=40s3.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算 沉砂池長(zhǎng)度l： 水流斷面積a： 池總寬度b：設(shè)計(jì)n=2格 每格寬取b=4m，則 有效水深h2：h2=a/b=3.6/8=0.45m （介于0.251m之間） 貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)t=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為t=2天，則沉砂斗容積式中：城市污水沉砂量0.03l/m3，污水流量

19、總變化系數(shù)1.2每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，共有4個(gè)沉砂斗。則每格沉砂斗的體積:沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬，斗壁與水平面的傾角為60，斗高，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： （大于，符合要求）。 沉砂池高度h：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長(zhǎng)度為：沉砂室高度為：池總高度h ：設(shè)超高， 校核最小流量時(shí)的流速：，符合要求。 計(jì)算草圖如下：3.5初沉池 本設(shè)計(jì)選用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機(jī)械刮泥。3.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 設(shè)4座初沉池。3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1）池子總表面積a：污水表面負(fù)荷q=2.5m3/（m2h） n=4座，取23m。2）有效水深h2：取水力停留

20、時(shí)間t=1.5h3）每座池一次的排泥量：每次總排污泥量w：式中:w每次總排污泥量，m3/d；c0進(jìn)水的懸浮物濃度， ；c1沉淀出水的懸浮物濃度，；p0污泥含水率，取97；污泥容重，取1000；t兩次排泥的時(shí)間間隔，初沉池按2d考慮。所以，每次的總排污泥量：設(shè)置4組初沉池，則每個(gè)初沉池的排泥量為： 4) 污泥斗容積的計(jì)算：取，池底傾斜度i0.1，60，半徑rd/223/211.5m，根據(jù)計(jì)算草圖計(jì)算，污泥斗高度：污泥斗容積：坡底落差： 池底可貯存污泥的體積：可以貯存污泥的體積，所以有足夠的體積貯存污泥。5) 沉淀池總高度：式中，h1超高，取0.3m；h2沉淀區(qū)高度，m；h3緩沖區(qū)高度，取0.3m

21、；h4污泥區(qū)高度，m；h5污泥斗高度，m。所以，沉淀池周邊處的高度： 徑深比較校核：，符合徑深比612的要求。6）計(jì)算草圖：圖（四）：輻流式沉淀池計(jì)算圖3.5.3刮泥設(shè)備的選擇采用系列周邊傳動(dòng)吸泥機(jī),技術(shù)參數(shù)如下表4.3:表4.3 系列周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)主要參數(shù)池徑（m）電動(dòng)機(jī)功率（kw）車輪行駛度（m/min）推薦池深h(mm)質(zhì)量（噸）451.5*22.225005000303.5.4 進(jìn)出水設(shè)計(jì) 在兩沉淀池中間設(shè)一座集配水井，由沉砂池過來的輸水管道直接進(jìn)入內(nèi)層套筒，進(jìn)行流量分配，通過兩根管徑600mm的管道送往兩個(gè)沉淀池，管道內(nèi)最大流速1.25m/s。 1)集配水井 集配水井內(nèi)徑 d 采用

22、4m。來水由底部進(jìn)入，上部出水經(jīng)溢流堰至配水井，溢流堰筒直徑采用 1.5m，井內(nèi)流速為 0.01m/s。外徑取為6m，中間墻壁厚 300mm，上設(shè)閘門以便超越。 2) 沉淀池進(jìn)水 水管由池底中心進(jìn)入，至上端管徑擴(kuò)至1m，周圍有孔洞，使水流由四周輻射流動(dòng)，在該管周圍設(shè)一直徑為3m 的穿孔擋板，來使水流流動(dòng)均勻平穩(wěn)，中心管出水孔對(duì)稱設(shè)置 8 個(gè)，每個(gè)0.25m1m。漸擴(kuò)管長(zhǎng)度h=（1.0-0.7）/2tg20 =0.42（m） 3) 排泥 采用機(jī)械法排泥，刮泥機(jī)由桁架及傳動(dòng)裝置組成。本設(shè)計(jì)因池徑大，所以采用周邊傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速1.5m/min。將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力排除。 4)出水 擋渣板 在

23、出水堰前設(shè)一高出水面0.2m，水面下0.3m 的擋板，攔截浮渣，在刮泥機(jī)上設(shè)有刮渣板來收集浮渣。 出水堰 出水堰為保證出水均勻，克服施工時(shí)薄壁堰不能做到很平整，采用倒等腰三角形薄壁堰，出水堰采用雙側(cè)集水，出水槽距池壁0.4m. 初沉池出水 初沉池的出水設(shè)管道 dn500mm。 5) 排泥 利用靜水壓力排泥，排泥管管徑取為 200mm。 6)放空管 污泥斗中設(shè)放空管，管徑300mm。3.6生物反應(yīng)池3.6.1 工藝特點(diǎn)本工藝采用aao工藝，aao脫氮除磷工藝是在ao除磷工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)了一個(gè)缺氧池，并將好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脫氮除硫功能。 a2/o工藝亦稱a-a-o工藝，是

24、英文anaerobic-anoxic-oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱（生物脫氮除磷）。按實(shí)質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。a2/o工藝是流程最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。該工藝各反應(yīng)器單元功能及工藝特征如下：1）厭氧反應(yīng)器：原污水及從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進(jìn)入該反應(yīng)器，其主要功能是釋放磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化；2）缺氧反應(yīng)器：污水經(jīng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)入該反應(yīng)器，其首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2q（q原污水量）；3）好氧反應(yīng)器曝氣池：混合液由缺氧反應(yīng)器進(jìn)入該反應(yīng)器，其功能是多重的，去除bod、硝化和吸收磷都是

25、在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的，這三項(xiàng)反映都是重要的，混合液中含有no3-n，污泥中含有過剩的磷，而污水中的bod(或cod)則得到去除，流量為2q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器；4）沉淀池：其功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。a2/o工藝流程圖如圖4.2 圖4.2 a2/o工藝流程圖該工藝處理效率一般能達(dá)到：bod5和ss為90%95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但a2/o工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來說，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)

26、，才采用該工藝。本工藝具有如下特點(diǎn)：（1）本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；（2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無(wú)污泥膨脹之虞，svi值一般均小于100；（3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；（4）運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè)a段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。3.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 表 4.4 aao脫氮除磷工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng) 目 數(shù) 值bod5污泥負(fù)荷nkgbod5(kgmlssd) 0.130.2tn負(fù)荷kgtn(kgmlssd) 0.05(好氧段)tp負(fù)荷kgtp(kgmlssd) 0.06(厭氧段)污泥

27、濃度mlss(mgl) 30004000污泥齡cd 1520水力停留時(shí)間th 811各段停留時(shí)間比例a：a：o (1：1：3)(1：1：4)污泥回流比r 50100混合液回流比r內(nèi) 100300溶解氧濃度do(mgl) 厭氧池0.2缺氧池0.5好氧池2codtn 8(厭氧池)tpbod5 0.06(厭氧池)3.6.3 aao工藝設(shè)計(jì)計(jì)算原污水經(jīng)過初次沉淀池的處理，ss按降低 40%，bod5按去除20%考慮，由原污水中的ss為300mg/l， bod5為200mg/l。則進(jìn)入曝氣池污水的bod5值（sa）為： ss值為： 1)判斷是否可采用aao法： codtn3803012.68，符合要求。

28、2)有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) ： bod5污泥負(fù)荷n0.13kgbod5(kgmlssd)，回流污 泥濃度xr10000mgl，污泥回流比r50 混合液懸浮固體濃度：x=3300mgl) tn去除率： tn66.6 混合液回流比：r內(nèi)tn(1-tn)0.66(1-0.66)194 取r內(nèi)2003)反應(yīng)池容積v(m： v=27636.36m 反應(yīng)池總水力停留時(shí)間 t=v/q=27636.36/78000=0.35(d)=8.50(h) 各段水力停留時(shí)間和容積計(jì)算如下： 厭氧：缺氧：好氧=1：1：3，于是有 厭氧池水力停留時(shí)間：t厭=158.50=1.70(h),池容v厭=1/5 27636.36=5527.

29、2(m 缺氧池水力停留時(shí)間：t缺=158.50=1.70(h),池容v缺=1/5 27636.36=5527.2(m 好氧池水力停留時(shí)間：t好=358.50=5.1(h),池容v好=3/5 27636.36=16581.8(m4)校核氮磷負(fù)荷 好氧段總氮負(fù)荷=0.04kgtn(kgmlssd)(符合要求) 5) 剩余污泥量x(kgd) x=px px=yq(sosekdvxv 取污泥增值系數(shù)y=0.6，污泥自身氧化率kd=0.05d-1，將各值帶入得 px=0.6780000.15-0.020.0527636.363.30.7=3182kgd) x=3182kgd)6) 反應(yīng)池主要尺寸 反應(yīng)池

30、總?cè)莘ev=27636.36m，設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容v單=27636.36 2=13818m。有效水深h=5.0m，則 單組有效面積 s單=v單h=138185=2763.6 采用5 廊道式推流反應(yīng)池廊道寬b=8.0m，則 單組反應(yīng)池長(zhǎng)度 l =s單b=2763.6（58.0）=69.1(m) 校核：bh=8.05.0=1.6(滿足bh12) lb=69.18.0=8.63(滿足lb=510) 取超高為1.0m，則 反應(yīng)池總高： h=5.01.0=6.0m7）需氧量：平時(shí)需氧量o2 式中：a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1kgbod5所需的氧量，kgo2/

31、kg；取為0.5kgo2/kg b活性污泥微生物內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率kgo2/kg，取 為0.15kgo2/kg xv曝氣池內(nèi)揮發(fā)性懸浮固體（mlvss）濃度，kg/m3 最大時(shí)需氧量o2max 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，kz=1.42 代入各值：o2(max)=11882kg/d1.42=16634.8kg/d=693.1kg/h 每日去除的bod5值 bod5=78000(152-10)/1000=11076kg/d 去除每kgbod5的需氧量 o2=11882/11076=1.07kgo2/kgbod 8）空氣量： 采用鼓風(fēng)曝氣，設(shè)曝氣池有效水深5.0m，曝氣擴(kuò)散裝置距池底0.2m，則擴(kuò)散

32、器上靜水壓4.8m，取=0.7，=0.95，=1，曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)f=0.8，采用管式微孔擴(kuò)散設(shè)備，ea=18%，擴(kuò)散器壓力損失4kpa，20水中溶解氧飽和度為9.17mg/l。 擴(kuò)散器出品處絕對(duì)壓力： pd=p+9.8103h=（1.013105+9.81034.8）pa=1.48105pa 空氣離開曝氣池面時(shí)，氣泡含氧體積分?jǐn)?shù)： 將需氧量換成標(biāo)準(zhǔn)條件下（20，脫氧清水）的充氧量： 曝氣池平時(shí)供氣量為： 曝氣池最大時(shí)供氣量 gs(max)=29695m3/h2.鼓風(fēng)機(jī)的選擇：鼓風(fēng)機(jī)所需供氣量：最大時(shí)：gsmax=29695 m3/h=494 m3/min平均時(shí)：gs=20912m3/h=34

33、8m3/min最小時(shí)：gsmim=0.5gs=10456m3/h=174 /min根據(jù)供氣量和壓力選用四臺(tái)rf-350羅茨鼓風(fēng)機(jī)3.7二沉池該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。3.7.1設(shè)計(jì)依據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè) 城市排水5.3.4室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50014-20066.5中關(guān)于輻流沉淀池設(shè)計(jì)的規(guī)定： 徑深比的要求。根據(jù)輻流沉淀池的流態(tài)特征，徑深比宜為612。日本指南和前蘇聯(lián)規(guī)范都規(guī)定為612，沉淀效果較好,本條文采用612。為減少風(fēng)對(duì)沉淀效果的影響，池徑宜小于50m。 排泥方式及排泥機(jī)械的要求。近年來，國(guó)內(nèi)各地區(qū)設(shè)計(jì)的輻流沉淀池，其直徑都較大，配有中心傳動(dòng)或周邊

34、驅(qū)動(dòng)的桁架式刮泥機(jī)，已取得成功經(jīng)驗(yàn)。故規(guī)定宜采用機(jī)械排泥。參照日本指南，規(guī)定排泥機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度為13r/h，刮泥板的外緣線速度不大于3m/min。當(dāng)池子直徑較小，且無(wú)配套的排泥機(jī)械時(shí)，可考慮多斗排泥，但管理較麻煩。該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。設(shè)置四個(gè)二沉池，設(shè)計(jì)流量為3.7.1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量：q=19500m3/d （每組） 表面負(fù)荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：t=3h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.52.9l/s.m，取2.0 l/(s.m)3.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積:按表面負(fù)荷算：

35、（2）沉淀池直徑： 取直徑32米 有效水深為 h2=qbt=1.03=3m4m沉淀部分有效容積：污泥部分所需的容積：污泥斗容積：設(shè)r1=2m，r2=1m，=600，則： 污泥斗以上圓錐部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則： 污泥總?cè)莘e： （4）二沉池總高度： 取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h1=0.3m則沉淀池總高度為 h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.4+0.65+1.73=6.08m 則池變高度為h=h1+h2+h3=0.3+3+0.4=3.7m （5）校核堰負(fù)荷： 徑深比 堰負(fù)荷以上各項(xiàng)均符合要求3.8接觸消毒池污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。消毒劑的選擇見表：

36、消毒劑優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 條 件液氯效果可靠、投配簡(jiǎn)單、投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時(shí)對(duì)水生物有毒害，當(dāng)污水含工業(yè)污水比例大時(shí)，氯化可能生成致癌化合物 。適用于，中規(guī)模的污水處理廠漂白粉投加設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。同液氯缺點(diǎn)外，還有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動(dòng)強(qiáng)度大適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機(jī)物，色，味，等，污水中ph，溫度對(duì)消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物投資大成本高，設(shè)備管理復(fù)雜適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠次氯酸鈉用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制

37、電解產(chǎn)生，消毒需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站經(jīng)過以上的比較，并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定用液氯消毒。采用隔板式接觸反應(yīng)池3.8.1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量：q=78000m3/d=900l/s（設(shè)一座）水力停留時(shí)間：t=0.5h=30min設(shè)計(jì)投氯量為：4.0mg/l平均水深：h=2.0m隔板間隔：b=5m3.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算 接觸池容積： v=qt=90010-33060=1620m3 表面積m2 隔板數(shù)采用3個(gè)，則廊道總寬為b（3+1）520m 接觸池長(zhǎng)度 取41m 長(zhǎng)寬比 實(shí)際消毒池容積為v=blh=20412=1640m3 池深取2

38、0.32.3m (0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時(shí)間的要求3.9配水井3.9.1概述在污水處理廠中，同一構(gòu)筑物的個(gè)數(shù)不應(yīng)少于2個(gè)，并應(yīng)考慮均勻配水。污水處理廠的配水設(shè)施雖不是主要的處理裝置，但因其有均衡地發(fā)揮各個(gè)處理構(gòu)筑物運(yùn)行能力的作用，能保證各處理構(gòu)筑物經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行，所以均勻配水是污水處理廠工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。堰式配水是污水處理廠常用的配水設(shè)施。進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度溢流堰流入各個(gè)水斗再流向各個(gè)構(gòu)筑物。這種配水機(jī)是利用等寬度溢流堰上的堰上水頭相等，過水流量就相等的原理來進(jìn)行配水。3.9.2設(shè)計(jì)要求1)水力配水設(shè)施基本的原理是保持各個(gè)配水方向的水頭損失相等。2)配水渠道中

39、的水流速度應(yīng)不大于1.0ms。3)從一個(gè)方向和用其中的圓形入口通過內(nèi)部為圓筒形的管道向其引水的環(huán)形配水池，當(dāng)從一個(gè)方向進(jìn)水時(shí)，保證分配均勻的條件是：應(yīng)取中心管直徑等于引水管直徑；：中心管下的環(huán)形孔高應(yīng)取(0.250.5)d1 (d1 為中心管直徑)：本設(shè)計(jì)中近期設(shè)計(jì)流量78000m3d，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量100000m3d，沉淀池出水經(jīng)配水井至aao池，aao池近期先建2座，遠(yuǎn)期擴(kuò)至4座。3.9.3設(shè)計(jì)計(jì)算1) 進(jìn)水管管徑d1 ： 配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為q=1.4278000244615m3h，當(dāng)進(jìn)水管管徑d1 800mm時(shí)，查水力計(jì)算表，得知v0.98ms，滿足設(shè)計(jì)要求。2) 矩形寬頂堰 ： 進(jìn)

40、水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度溢流堰流入4個(gè)水斗再由管道接入2座后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量應(yīng)為q461522307m3h。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。 堰上水頭h ： 本設(shè)計(jì)采用矩形堰堰高h(yuǎn)取0.5m 矩形堰的流量 式中 ：q 矩形堰的流量 ，m3s； h堰上水頭，m； b堰寬，m，取b1.0m； m0流量系數(shù)，通常采用0.3270.332，取0.33； 則 式(4.96) 堰頂厚度b ： 根據(jù)有關(guān)資料，當(dāng)2.5bh10時(shí)，屬于矩形寬頂堰。取b0.8m，這時(shí)bh2.58在2.510范圍內(nèi)。3)配水管管徑d2 ：設(shè)配水管管徑d2500mm，流量q887.5m3h，查水力計(jì)算表得知v

41、0.90ms.4)配水漏斗上口口徑d ： 按配水井內(nèi)經(jīng)的1.5倍設(shè)計(jì)，d 1.5d1 1.58001200mm。四、污泥處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算4.1污泥處理的目的與處理方法4.1.1污泥處理的目的污水廠在處理污水的同時(shí)，每日要產(chǎn)生產(chǎn)生大量的污泥，其數(shù)量約占處理水量的0.30.5左右（以含水率97計(jì)）。污泥中含有大量的有毒有害物質(zhì)，如寄生蟲卵、病原微生物、細(xì)菌、合成有機(jī)物及重金屬離子等；有用物質(zhì)如植物營(yíng)養(yǎng)素（但、磷、鉀）、有機(jī)物及水分等。這些污泥對(duì)環(huán)境具有潛在的污染能力，若不進(jìn)行有效處理，必然要對(duì)環(huán)境造成二次污染。同時(shí)，污泥含水率高，體積龐大，處理和運(yùn)輸均很困難。因此，在最終處置前必須處理，以降低污泥

42、中的有機(jī)物含量，并減少其水分。使之在最終處置時(shí)對(duì)環(huán)境的危害減少之限度。1)、減量：降低污泥含水率，減小污泥體積；2)、穩(wěn)定(satabilization)：去除污泥中的有機(jī)物，使之穩(wěn)定；3)、害化：殺滅寄生蟲卵和病原菌；4)、污泥綜合利用。剩余污泥來sbr池，活性污泥微生物在降解有機(jī)物的同時(shí)，自身污泥量也在不斷增長(zhǎng)，為保持曝氣池內(nèi)污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須排除處理系統(tǒng)，這一部分污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要進(jìn)行濃縮處理，然后進(jìn)行脫水處理。4.1.2污泥處理的原則1)、城鎮(zhèn)污水污泥，應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境條件進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，并逐步提高資源化程度。2)、污泥

43、的處置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的處理流程應(yīng)根據(jù)污泥的最終處置方式選定。3)、污泥作肥料時(shí)，其有害物質(zhì)含量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4)、污泥處理構(gòu)筑物個(gè)數(shù)不宜少于2個(gè)，按同時(shí)工作設(shè)計(jì)。污泥脫水機(jī)械可考慮一臺(tái)備用。5)、污泥處理過程中產(chǎn)生的污泥水應(yīng)返回污水處理構(gòu)筑物進(jìn)行處理。污泥處理過程中產(chǎn)生的臭氣，宜收集后進(jìn)行處理。4.1.3 污泥處理方法的選擇污泥處理的一般方法與流程的選擇、當(dāng)?shù)貤l件、環(huán)境保護(hù)要求、投資情況、運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)管理等多種因素有關(guān)。污泥處理可供選擇的方案大致有：（1）生污泥濃縮消化自然干化最終處置（2）生污泥濃縮自然干化堆肥最終處置（3）生污泥濃縮消化機(jī)械脫水

44、最終處置（4）生污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置（5）生污泥濕污泥地最終處置（6）生污泥濃縮消化最終處置綜合多種因素本設(shè)計(jì)優(yōu)先選用第（4）種方案，即：生污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置4.2 濃縮池4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)1)、污泥濃縮時(shí)間采用1216h；2)、濃縮前含水率：初沉池污泥含水率為97%，二沉池污泥含水率為99.299.6%；此處取99.5%。3)、濃縮后初沉池污泥含水率92%；二沉池污泥含水率為97%。4.2.2 污泥量的計(jì)算1) 初沉池污泥量q1： 2) 二沉池剩余污泥量q： 4.2.3濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)兩座濃縮池，初沉池的污泥不濃縮，直接重力自流到貯泥池，只將二沉池的污泥投配到濃縮池進(jìn)行濃縮，單

45、個(gè)濃縮池計(jì)算泥量為： = 15.0m3/h 1) 濃縮池的體積 ： 取濃縮池停留時(shí)間t=12h v=qt=15.012=180m32) 濃縮池的直徑d ：取有效泥深h1為3m由d= 取d=9m 取=10o ,則h2=0.8m3) 污泥斗容積： 4) 泥的有效高度： 取超高 則濃縮池總高5) 分離污水量： 式中： q進(jìn)入單個(gè)濃縮池的泥量 濃縮前污泥濃度，99.5% 濃縮后污泥濃度，97% 則12小時(shí)后分離污水量： 6) 濃縮后剩余污泥量： 每天濃縮池剩余污泥量： v2=2.52460m3d7) 中心筒直徑： 取中心筒流速v=0.25 m/s 則直徑為m 故濃縮池進(jìn)泥管徑取150mm，出泥管徑取2

46、00mm。4.3貯泥池及提升污泥泵4.3.1 貯泥池的作用 污泥從濃縮池被排除后，沒有壓力進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，因此應(yīng)設(shè)貯泥池，使污泥由濃縮池排入貯泥池，以便順利進(jìn)入脫水機(jī)房。剩余污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入貯泥池，主要作用為：1）調(diào)節(jié)污泥量；2）藥劑投加池；3）預(yù)加熱池。4.3.2 貯泥池的計(jì)算貯泥池可以調(diào)節(jié)來自初沉池及濃縮池的污泥量，在濃縮池后設(shè)個(gè)貯泥池，采用矩形貯泥池。 1) 貯泥量 初沉池污泥量q1 式中 s每人每天產(chǎn)生的污泥量； n設(shè)計(jì)人口數(shù)（人）；此處取230000人； t污泥在污泥斗內(nèi)貯存時(shí)間，取 4h； n沉淀池個(gè)數(shù)（個(gè)）。 設(shè) t2d，污泥量25g/d，污泥含水率95，則每人每日污泥量 初沉池總的污泥量為：9.6219.2 m/d 濃縮池污泥量q q 602120m3d 2) 貯泥池尺寸 設(shè)貯泥池的貯存時(shí)間t=8h，則貯泥池體積為： 取池高h(yuǎn)=3m，貯泥池表面積設(shè)貯泥池池寬b=3m，池長(zhǎng)為： 設(shè)超高0.5m 則貯泥池的總高為： 3) 其他 在貯泥池?zé)o頂蓋，設(shè)上清液管。4.3.3 污泥泵的選擇 泵的流量按脫水機(jī)房處理污泥量計(jì)算，則 q=19.2+120=139.2m3/d=5.8m3/h 選用50wzb30-25型泥漿泵2臺(tái)，1用1備，其技術(shù)參數(shù)如下表5.1。表4.1 50wzb30-25型泥漿泵技術(shù)參數(shù)型號(hào)流量（）