課程設(shè)計(jì)城鎮(zhèn)污水脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)

1、目 錄第一章 設(shè)計(jì)概論31.1污水處理原始數(shù)據(jù)及任務(wù)31.2污水處理的重要性和作用3第二章 工藝比選52.1 脫氮除磷工藝的選擇52.2沉砂池的比選92.3沉淀池（二沉池）的比選102.4工藝流程的確定11第三章 格柵123.1格柵參數(shù)123.2粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型133.3泵的選擇153.4細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算16第四章 沉砂池184.1平流式沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)184.2設(shè)計(jì)計(jì)算18第五章 生化處理工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算205.1厭氧池設(shè)計(jì)205.2氧化溝21第六章 二沉池296.1二沉池工藝296.2二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算296.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算316.4出水部分設(shè)計(jì)32第七章 消毒池及出水337.1消毒的作用

2、337.2常用的消毒方法337.3液氯消毒的設(shè)計(jì)計(jì)算347.4接觸消毒池尺寸計(jì)算347.5去除率的計(jì)算35第八章 污水處理廠(chǎng)的布設(shè)378.1廠(chǎng)區(qū)平面布置378.2高程設(shè)計(jì)388.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析41參考文獻(xiàn)：42城鎮(zhèn)污水脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)【摘要】隨著社會(huì)進(jìn)步，人們對(duì)于城市污水的處理的要求愈加嚴(yán)格。除了基本的去除污水中bod和ss的要求外，通常還要求脫氮除磷，以保護(hù)水體環(huán)境。本設(shè)計(jì)即采用了眾多脫氮除磷工藝中較為經(jīng)濟(jì)合理的氧化溝工藝對(duì)進(jìn)入污水廠(chǎng)的污水進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)污水處理廠(chǎng)處理所在城市生活污水，日處理能力9萬(wàn)方，有效去除水中bod以及氮、磷元素，出水質(zhì)量將達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)對(duì)污

3、水處理廠(chǎng)處理流程、處理構(gòu)筑物、以及高程進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】：carrousel 2000氧化溝 生物脫氮除磷 bod 二沉池引 言 長(zhǎng)期以來(lái)，城市污水處理均以去除有機(jī)物和懸浮物為目的，其工藝為普通活性污泥法該法對(duì)氮、磷等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物去除效果很差一般來(lái)說(shuō)*1，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020隨著大量的化肥、農(nóng)藥、洗滌劑等高濃度氮、磷工業(yè)廢水的排出，導(dǎo)致城市污水中n、p濃度急劇增加，從而引起水體中溶解氧降低及水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)影響了處理后污水的復(fù)用所以，要求在城市污水處理過(guò)程中不僅要有效地去除bod和ss，而且要有效地脫氮除磷氧化溝減小了構(gòu)筑物的體積，有較好的生物脫氮除磷和去除b

4、od5d的效果。，因其特有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和環(huán)境效益，越來(lái)越受到人們的高度重視。本設(shè)計(jì)中即采用前置厭氧池的carrousel 2000氧化溝對(duì)某城市生活污水進(jìn)行處理，日處理能力10萬(wàn)方。出水達(dá)到國(guó)家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)要求。第一章 設(shè)計(jì)概論1.1污水處理原始數(shù)據(jù)及任務(wù)設(shè)計(jì)題目: 10萬(wàn)m3/d城鎮(zhèn)污水脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)已知技術(shù)參數(shù)： 原始數(shù)據(jù): q=100000m3/d 進(jìn)水水質(zhì)：bod5=200mg/l cod=320mg/l tss=150mg/l vss=105mg/l tn=35mg/l nh3-n=26mg/l tp=4mg/l salk=280mg/l ph為7.0-7.5 出水水質(zhì)

5、：bod5=20mg/l cod=60mg/l tss=20mg/l nh3-n<8mg/l tn<15mg/l tp=1.5mg/l 設(shè)計(jì)要求：流程選擇合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確； 計(jì)算說(shuō)明書(shū)條理清楚，計(jì)算準(zhǔn)確，并附設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖； 圖紙表達(dá)準(zhǔn)確，規(guī)范。 設(shè)計(jì)任務(wù)：完成課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，并且設(shè)計(jì)一張一號(hào)工藝流程圖紙。1.2污水處理的重要性和作用 污水未經(jīng)處理直接排入水體，大量的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)物、有毒物質(zhì)等源源不斷的向江河湖泊排放并歷年積累，導(dǎo)致水質(zhì)污染不斷惡化，破壞了天然水資源的循環(huán)，使生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性遭到破壞，嚴(yán)重威脅人類(lèi)生存。 水體污染將危害人體

6、健康，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，影響漁業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量，制約工業(yè)發(fā)展，加速生態(tài)系統(tǒng)的退化和破壞，造成經(jīng)濟(jì)損失等。所以污水處理很重要。 污水處理的作用：通過(guò)污水處理，保障了人類(lèi)社會(huì)對(duì)水的持續(xù)需求和用水水質(zhì)的安全性。降低排放的污染物的濃度，減小水環(huán)境的負(fù)荷，恢復(fù)各類(lèi)水體的使用功能和生態(tài)環(huán)境。第二章 工藝比選2.1 脫氮除磷工藝的選擇常用脫氮除磷的工藝比較：表2-1 具有脫氮除磷功能的污水處理工藝比較工藝方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氧化溝法Ø 處理流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少；Ø 處理效果好，出水水質(zhì)好，處理效果穩(wěn)定，有較好的脫氮除磷功能；Ø 對(duì)高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力；Ø 有抗

7、水質(zhì)和水量沖擊負(fù)荷的能力；Ø 能處理不易降解的有機(jī)物，污泥生成少；Ø 技術(shù)先進(jìn)成熟，操作靈活，運(yùn)行管理方便；² 處理構(gòu)筑物較多；² 回流污泥溶解氧較高，對(duì)除磷有一定的影響；改良bardenpho法Ø 脫氮效果好；Ø 污泥沉降性能好；² 池體分隔較多² 池體容積大a-a-o法Ø 有同時(shí)脫氮除磷功能；Ø 污泥沉降性能好，減少污泥排放量；Ø 反硝化過(guò)程在去除有機(jī)物的同時(shí)為消化提供堿度；² 處理構(gòu)筑物較多；² 脫氮效果受內(nèi)回流比影響；² 聚磷菌和反硝化菌都需要易降

8、解的有機(jī)物；² 回流的硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對(duì)除磷效果有影響；sbr法Ø 脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧不是由空間劃分，而是用時(shí)間控制；Ø 不需要回流污泥和回流混合液，不設(shè)專(zhuān)門(mén)的二沉池，構(gòu)筑物少；Ø 出水ss低，操作靈活；Ø 耐水力沖擊負(fù)荷；² 容積及設(shè)備利用率較低；² 池體容積大；² 操作、管理、維護(hù)較復(fù)雜；² 對(duì)自動(dòng)化控制依賴(lài)性強(qiáng)；倒置的a-a-o法Ø 同時(shí)脫氮除磷；Ø 厭氧區(qū)釋磷無(wú)硝酸鹽的干擾；Ø 無(wú)混合回流時(shí)，流程簡(jiǎn)潔，節(jié)能；Ø 反硝化過(guò)程同時(shí)去除有機(jī)物；Ø

9、; 好養(yǎng)吸磷充分；Ø 污泥沉降性能好² 厭氧釋磷得不到優(yōu)質(zhì)易降解的碳源；² 無(wú)混合回流時(shí)總氮的去除效果不高；uctØ 減少了進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽量，提高了除磷效率Ø 對(duì)有機(jī)物濃度偏低的污水，除磷效果有所改善Ø 脫氮效果好² 操作較復(fù)雜² 需增加附加回流系統(tǒng)phostripØ 易于同現(xiàn)有的設(shè)施結(jié)合和改造；Ø 過(guò)程靈活性好Ø 除磷性能不受進(jìn)水有機(jī)物濃度限制Ø 加藥量比直接采用化學(xué)沉淀法小很多Ø 出水磷酸鹽濃度可穩(wěn)定小于1mg/l² 需要投加化學(xué)藥劑²

10、混合液需要保持較高的do濃度² 需附加的池體用于磷得解析² 用石灰存在結(jié)垢問(wèn)題經(jīng)過(guò)上述工藝的比選，綜合各方面的因素，擬用氧化溝處理污水。氧化溝技術(shù)發(fā)展加快，類(lèi)型多樣，根據(jù)其構(gòu)造和特征，主要分為帕斯維爾氧化溝；卡羅塞爾氧化溝；交替工作式氧化溝；奧貝爾氧化溝；一體化氧化溝。各種氧化溝的優(yōu)缺點(diǎn)如下：表2-2 氧化溝的性能比較工藝方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)帕斯維爾氧化溝Ø 出水水質(zhì)好，脫氮效果較明顯；Ø 構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便；Ø 結(jié)構(gòu)形式多樣，可根據(jù)地形選擇合適的構(gòu)筑物形狀；² 單座構(gòu)筑物處理能力有限，² 流量較大時(shí)，分組太多占地面積，增加了

11、管理的難度。卡羅塞爾氧化溝Ø 出水水質(zhì)好，由于存在明顯的富氧區(qū)和缺氧區(qū)，脫氮效率高；Ø 曝氣設(shè)施單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，并且數(shù)量少，既節(jié)省投資，又使運(yùn)行管理簡(jiǎn)化；Ø 有極強(qiáng)的混合攪拌和耐沖擊負(fù)荷能力；Ø 氧化溝溝深加大，使占地面積減少，土建費(fèi)用降低。² 用電量較大，設(shè)備效率一般；² 設(shè)備安裝較為復(fù)雜，交替工作式氧化溝Ø 出水水質(zhì)好；Ø 可以不設(shè)置二沉池，處理流程短，節(jié)省占地；Ø 不需要單獨(dú)設(shè)置反硝化區(qū)，具有較高的氮去除率；² 設(shè)備閑置率高；² 自動(dòng)化程度要求高，工藝技術(shù)要求不易達(dá)到，增

12、加了運(yùn)行管理難度。奧貝爾氧化溝Ø 出水水質(zhì)好，脫氮率高，同時(shí)硝化反硝化；Ø 可以在未來(lái)負(fù)荷增加的情況下加以擴(kuò)展，易于適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水要求的變化；² 受結(jié)構(gòu)形式的限制，總圖布置困難。一體化氧 化溝Ø 工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少；Ø 不設(shè)置單獨(dú)的二沉池，氧化溝系統(tǒng)占地面積較小；Ø 溝內(nèi)設(shè)置沉淀區(qū)，污泥自動(dòng)回流，節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用；Ø 造價(jià)低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理工作量少；Ø 固液分離比一般二沉池高；² 氧化溝溝深加大，² 構(gòu)造復(fù)雜 綜上所述，各種氧化溝各有優(yōu)缺點(diǎn)，此處污水處理將設(shè)

13、計(jì)采用卡羅塞爾氧化溝，現(xiàn)將卡羅塞爾氧化溝再做以下較為全面的介紹。卡羅塞爾氧化溝采用垂直軸的表面曝氣器，溝渠一般為廊道式。氧化溝的水深在4.5m左右，需設(shè)沉淀池和回流裝置。此處采用carrousel 2000,在普通的氧化溝前增加一個(gè)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。其bod去除率高達(dá)95%-99%，脫氮率可達(dá)95%以上，出水磷可降到1-2mg/l。由于課題對(duì)除磷的要求比較高，當(dāng)除磷率不能達(dá)標(biāo)時(shí)，可以加少量化學(xué)除磷劑達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)。在厭氧池時(shí)，聚磷菌厭氧釋磷，當(dāng)厭氧池的bod5與磷的濃度之比大于10時(shí)，出水磷濃度可降低到1mg/l，此池中bod5與磷的濃度之比為40，出水tp為1.2mg/l。小于1.5mg/l,能

14、達(dá)到出水要求。在carrousel 2000氧化溝中，總n的去除率為71.4%，出水tn為10mg/l，小于15%。達(dá)到出水總氮的去除率。氨氮的去除率為73.08%，出水氨氮含量為1.2mg/l，小于1.5mg/l,達(dá)到出水水質(zhì)要求。所以選擇前置厭氧池的carrousel 2000氧化溝能夠達(dá)到出水要求。2.2沉砂池的比選沉砂池的功能的去除比重較大的無(wú)機(jī)顆粒。按水流方向可分為平流式、豎流式、曝氣和旋流式四類(lèi)。比較如下：表2-3沉砂池的性能比較沉砂池種類(lèi)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平流沉砂池Ø 沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。Ø 工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工，便于管理² 占地大，

15、配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流；² 排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機(jī)物曝氣沉砂池Ø 使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響?。?#216; 同時(shí)起預(yù)曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機(jī)物少² 易產(chǎn)生偏流或死角；² 費(fèi)用增加；² 對(duì)污水進(jìn)行預(yù)曝氣，提高水中溶解氧旋流沉砂池Ø 占地面積小，可以通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使得沉砂效果最好；Ø 采用離心力沉砂不會(huì)破壞水中的溶解氧水平² 氣提或泵提排砂，增加設(shè)備；通過(guò)對(duì)沉砂池的性能比較，為了節(jié)省占地和獲得較好的沉砂效果，擬用平流沉砂池。2.3沉淀池（二沉池）的比選由于設(shè)計(jì)主體構(gòu)筑物采用c

16、arrousel氧化溝，可不設(shè)初沉池。二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物后面，用于沉淀去除活性污泥。沉淀池主要有以下幾種形式。優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：表2-4沉淀池類(lèi)型比較沉淀池類(lèi)型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平流式沉淀池Ø 沉淀效果好；Ø 耐沖擊負(fù)荷和溫度的變化適應(yīng)性強(qiáng)；Ø 施工容易，造價(jià)低；Ø 若采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需要單設(shè)排泥管各自排泥，互不干擾。² 池子配水不夠均勻；豎流式沉淀池Ø 排泥方便，管理簡(jiǎn)單；Ø 占地面積較小。² 池子深度大，施工困難；² 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)性能力較差；² 造價(jià)較高；² 池徑不

17、宜過(guò)大，否則布水不均勻。輻流式沉 淀池Ø 多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡(jiǎn)單；Ø 排泥設(shè)備已趨定型。² 機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高。斜板（管）沉淀 池Ø 沉淀效率高，停留時(shí)間短；Ø 占地面積小。² 用于二沉池時(shí)，若固體負(fù)荷較大時(shí)其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷的能力較差；² 運(yùn)行管理成本高。根據(jù)各沉淀池的功能，此處選擇向心式的輻流沉淀池。2.4工藝流程的確定本設(shè)計(jì)的工藝流程為：進(jìn)水粗格柵泵房細(xì)格柵沉砂池厭氧池carrousel氧化溝沉淀池消毒出水泥餅污泥脫水干化濃縮池剩余污泥回流污泥運(yùn)出圖 2-1 脫氮除磷工藝流程圖第

18、三章 格柵3.1格柵參數(shù) 粗格柵參數(shù)柵前水深：h =1.0m 過(guò)柵流速：v =1 m/s柵條間隙寬度：b =20 mm 格柵傾角若進(jìn)水渠寬，漸寬部分展開(kāi)角 系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)候?yàn)?.42系數(shù)，一般取 k=3。柵前渠道超高=0.3m柵渣量 污水，一般為 粗格柵取0.06m3/103m3。共設(shè)兩組，便于維修和清洗 細(xì)格柵參數(shù) 柵前水深：h = 0.90 m 過(guò)柵流速：v =1.1m/s柵條間隙寬度：b =10 mm 格柵傾角700若進(jìn)水渠寬，漸寬部分展開(kāi)角 系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)候?yàn)?.42系數(shù)，一般取 k=3。柵前渠道超高=0.3m柵渣量 污水，一般為 細(xì)格柵取0.1m3/103m3。共

19、設(shè)兩組，便于維修和清洗。3.2粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型格柵設(shè)計(jì)草圖：圖3-1 格柵的計(jì)算草圖（1）流量q=100000/（3600*24）=1.1574m3/s最大設(shè)計(jì)流量qmax=qkz=1.1574*1.45=1.6782m3/s（2）柵條間隙數(shù)： =式中：粗格柵間隙數(shù)最大設(shè)計(jì)流量，1.6782m3/s b柵條間隙，取 20mm，即 0.02m；柵前水深，取1.0m過(guò)柵流速，取 1m/s；格柵傾角，??；設(shè)計(jì)使用的格柵數(shù)量，本設(shè)計(jì)粗格柵使用 2 道。（3）柵槽寬度b 式中：柵槽寬度，； 格條寬度，取。b=粗格柵設(shè)備型號(hào)：選擇回轉(zhuǎn)式 hg-900,格柵寬度為1250。選3臺(tái)2用1備。校核：回算柵

20、條間隙數(shù)n=（b+s）/（s+b）=（1250+10）/（10+20）=42條（4）粗格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 l1 若進(jìn)水渠寬，漸寬部分展開(kāi)角，則此進(jìn)水渠道內(nèi)的流速 （5）粗格柵與提升泵房連接處漸窄部分長(zhǎng)度 l2 （6）粗格柵的過(guò)柵水頭損失 =式中：格柵水頭損失，m； 系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)候?yàn)?.42； 系數(shù)，一般取 k=3。（7）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高=0.3m，有= ，為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h作為補(bǔ)償。（8）柵槽總長(zhǎng)度 式中：柵槽總長(zhǎng)度，m；粗格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m；粗格柵與提升泵房連接處漸窄部分長(zhǎng)度，m。 （9）每日柵渣量式中：每日柵渣量 , 柵

21、渣量 污水，一般為 粗格柵取0.06m3/103m3。 >，故采用機(jī)械清渣。3.3泵的選擇由于污水的最大流量是5436m3/h,污水平均流量是3750m3/h。在最后的高程計(jì)算時(shí)，計(jì)算出泵的揚(yáng)程為13.516m. 所以選擇臥式離心泵,型號(hào)isw-500-235，用4臺(tái)，3用1備，其中泵的流量為1800m3/h.h=14m，n=120kw。效率為75%，轉(zhuǎn)速980r/min。3.4細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù)： 式中：細(xì)格柵間隙數(shù)最大設(shè)計(jì)流量，1.51m3/s b柵條間隙，取 10mm，即 0.01m；柵前水深，取0.9m過(guò)柵流速，取 1.0m/s；格柵傾角，取；設(shè)計(jì)使用的格柵數(shù)量，本設(shè)

22、計(jì)細(xì)格柵使用 2 道，設(shè)計(jì)取82條。（2）柵槽寬度b 式中：柵槽寬度，； 格條寬度，取0.005m。細(xì)格柵設(shè)備選型：選用回轉(zhuǎn)式的hg-900,寬度為1250mm。選3臺(tái)2用1備。校核：回算柵條間隙數(shù)n=（b+s）/（s+b）=（1250+5）/（10+5）=83.67 取84條（3）細(xì)格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 l1 若進(jìn)水渠寬，漸寬部分展開(kāi)角，則此進(jìn)水渠道內(nèi)的流速，則 （4）細(xì)格柵與提升泵房連接處漸窄部分長(zhǎng)度 l2 （5）細(xì)格柵的過(guò)柵水頭損失式中：格柵水頭損失，m； 系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)候?yàn)?.42； 系數(shù)，一般取 k=3。（6）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高=0.3m，有 （7）柵槽總

23、長(zhǎng)度 式中：柵槽總長(zhǎng)度，m；細(xì)格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m；細(xì)格柵與提升泵房連接處漸窄部分長(zhǎng)度，m。 （8）每日柵渣量 式中：每日柵渣量 , 柵渣量 污水，一般為 細(xì)格柵取0.1m3/103m3。 >，故采用機(jī)械清渣。第四章 沉砂池4.1平流式沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)（1）污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15 m/s。（2）最高流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間一般去30-60s。（3）有效水深一般取0.25-1.0，每隔寬度不宜小于0.6m。（4）池底坡度一般為0.01-0.02。4.2設(shè)計(jì)計(jì)算沉砂池池底采用多斗集砂。設(shè)計(jì)流量為qmax=5437.5 m3/h=1.51m3/

24、s，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=45s，水平最大流速=0.25m/s，城鎮(zhèn)污水沉砂量x=0.03l/m3，清除沉砂的間隔時(shí)間t=2d。設(shè)計(jì)斗底寬b1=2m，斗壁與水平面的傾角為60°。采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06。（1） 沉砂池長(zhǎng)度：l=vt式中： l沉砂池水流部分的長(zhǎng)度，l； v曝氣沉砂池有效容積，m3 ； t 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=40sl=vt=0.25×45=11.25m（2） 水流斷面積：a=qmax/v式中：qmax-最大流量a=qmax/v=1.51/0.25=6.04m2 取6.1m2。（3）池總寬度：設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=4m>0.6m，池總寬b=

25、2b=8m校核：長(zhǎng)寬比=（4）有效水深：h2=a/bh2=a/b=6.1/8=0.7625m 取0.8m（5）貯泥區(qū)所需容積： 若用兩個(gè)沉砂池，則每個(gè)沉砂池的貯泥區(qū)的容積為2.7m3。其中x：城市污水沉砂量0.03l/m3kz：污水流量總變化系數(shù)1.45t:排泥間隔天數(shù)為2天（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬b1=2m，斗壁與水平面的傾角為60°，貯泥斗高度h4=0.52m,則沉砂斗上口寬： 沉砂斗容積：（略大于v1=2.7m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06， 則沉泥區(qū)高度為h3=h4+0.06l2 =0.52+0.06×（11.2

26、5-2*2.6-0.5）/2=0.6865m（8）池總高度h ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，h=h1+h2+h3=0.3+0.8+0.6865=1.7865m 設(shè)計(jì)時(shí)取1.8米校核：寬深比,滿(mǎn)足要求。（9）校核最小流量時(shí)的流速：最小流量即平均日流量：q平均日= 90000/（24*3600）=1.04m/s則vmin=q平均日/a=1.04/6.1=0.163>0.15m/s，符合要求由于平流沉砂池池底的砂中有機(jī)物的含量比較高，大約為15%左右，所以要洗砂。洗砂后的廢水要回流，與污水一起在凈化。采用的重力排砂，排砂管直徑不小于200mm，綜合考慮，取300mm。第五章 生化處理工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算5

27、.1厭氧池設(shè)計(jì)5.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量： qmax= 5437.5l/h水力停留時(shí)間：t=2.5h設(shè)污泥濃度：x=3000mg/l，污泥回流液濃度：xr=10000mg/l設(shè)計(jì)水量按最大日平均時(shí)考慮。 5.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）厭氧池容積v：v= q1 t=1.51×2.5×3600=13593.75m3（2）厭氧池尺寸：水深取為h=4.5m。 則厭氧池面積a：a= a=v/h=取6座厭氧池，則單池的面積 a單=a/6=單座厭氧池直徑：d=m =25.32（取d=26m） 考慮0.3m的超高，故池總高為h=h+0.3=4.5+0.3=4.8m。（3）污泥回流量計(jì)算： 回流比

28、r計(jì)算 r = 污泥回流量qr =0.43×5437.5=2338.125m3/d（4）厭氧池除磷效果：進(jìn)水中總磷的濃度為4mg/l計(jì)，出水中總磷得濃度為1.2mg/l?？偭椎娜コ蕿?（5）厭氧池bod去除效果：進(jìn)水bod5=200mg/l，出水bod5=160mg/l。則厭氧池中bod5的去處率 （6）由于厭氧池池體較大，故需要攪拌裝置。每個(gè)厭氧池設(shè)兩臺(tái)潛水?dāng)嚢杵?，功率?w/m3計(jì)算。（7）由于厭氧環(huán)境主要是進(jìn)行厭氧釋磷，則要求溶解氧濃度低于0.3mg/l，溫度不可過(guò)低，維持在20左右。ph應(yīng)控制在7-8之間。（8）由于厭氧池還會(huì)產(chǎn)生nh3、h2s等氣體，為了充分利用能源，選擇

29、將這些氣體收集起來(lái)，集中使用。（9）由于沉砂池的數(shù)量與厭氧池?cái)?shù)目不同，故在厭氧池之前要設(shè)計(jì)配水井，將沉砂池出水均勻的分配到6個(gè)厭氧池中。5.2氧化溝擬用卡羅塞（carrousel）氧化溝，去除bod5與cod之外，還具備硝化和脫氮除磷作用，使出水nh3-n低于排放標(biāo)準(zhǔn)。按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)qmax=1.51 m3/s，每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為q1= 755l/s。5.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水bod5 =160mg/l 出水bod5 =20mg/l進(jìn)水nh3-n=26mg/l 出水nh3-n<8mg/l，取7mg/l進(jìn)水tp=4mg/l 出水tp<1.5mg/l,取1.2mg/l污泥負(fù)荷n

30、取0.05-0.15 kgbod5/(kgvss·d)。 mlss=3600mg/l,取mlvss/mlss=0.75 則mlvss=2700mg/l?？偽勰帻g：20d曝氣池：do2mg/lnod=4.6mgo2/mgnh3-n氧化，可利用氧2.6mgo2/no3-n還原0.85 0.95剩余堿度100mg/l(保持ph7.2):所需堿度7.14mg堿度/mgnh3-n氧化；產(chǎn)生堿度3.5mg堿度/mgno3-n還原5.2 .2設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 去除boda：出水bod：出水處理水中非溶解性bod5值 bod5f； bod5f =0.7×ce×1.42（1-e-0.

31、23×5）式中：bod5f出水處理水中非溶解性bod5值，mg/l； ce出水中bod5的濃度，20mg/l；則：bod5f =0.7×20×1.42（1- e-0.23×5）=13.6 mg/l則出水處理水中溶解性bod5值，bod5=20- bod5f =6.4 mg/lb：好氧區(qū)容積v1 所以c: 好氧區(qū)的水力停留時(shí)間t1 d: 剩余污泥量： 所以去除1kgbod5產(chǎn)生的干污泥量（2）脫氮a. 設(shè)采用污泥齡20d，日產(chǎn)污泥量 xc 式中：q為氧化溝設(shè)計(jì)流量，100000 m3/d； 為污泥增長(zhǎng)系數(shù)，取0.6 kg/kg； 污泥自身氧化率，取0.05

32、 l/d; lr為（l0-le） 去除的bod5濃度，mg/l； l0進(jìn)水bod5濃度，mg/l；le出水bod5濃度，mg/l；污泥齡，d。則 xc = kg/db: 脫氮量計(jì)算根據(jù)一般情況，設(shè)其中有12.4為氮，近似等于總凱式氮（tkn）中用于合成部分，即： 0.1244147.2=514kg/d 即：tkn中有 = 用于合成。 需用于氧化的nh3-n =26-5.71-7=13.29 mg/l 總脫氮量等于35-15-5.71=14.29mg/lc: 堿度平衡計(jì)算一般去除bod5所產(chǎn)生的堿度（以caco3計(jì)）約為0.1mg/l堿度去除1mgbod5，進(jìn)水中堿度為280mg/l。所需堿度為

33、7.1 4mg堿度/mg nh3-n氧化。氮產(chǎn)生堿度3.5 mg堿度/ mg no3-n還原。計(jì)算所得的剩余堿度=280-7.14*13.29+3.5*14.29+0.1*（160-6.4）=250.5mg/l 計(jì)算所得剩余堿度以caco3計(jì)，此值可使ph7.2 mg/ld: 脫氮所需的容積v2脫硝率： 在15的時(shí)候，脫硝率脫氮所需的容積 e: 脫氮水力停留時(shí)間此時(shí)t2=（3） 氧化溝總?cè)莘ev和停留時(shí)間tv=v1+v2=26819+20014=46833m3校核污泥負(fù)荷 由于污泥負(fù)荷在0.05-0.15之間，所以合理。（4） 需氧量a：實(shí)際需氧量aoraor=去除bod5需氧量剩余污泥中bod

34、5的需氧量+去除nh3-n耗氧量剩余污泥中nh3-n的耗氧量-脫氧產(chǎn)氮量a) 去除bod需氧量d1d1= =22362.372 kg/db) 剩余污泥中bod的需氧量d2（用于生物合成的那部分bod需氧量） d2 c) 需氧量d3 1kgnh3-n硝化需要消耗4.6kgo2 d) 剩余污泥中nh3-n的耗氧量d4 e) 脫氮產(chǎn)氧量d5每還原1kgn2產(chǎn)生2.86kgo2 所以總需氧量 考慮安全系數(shù)1.4，則待添加的隱藏文字內(nèi)容3b: 標(biāo)準(zhǔn)狀況下需氧量 式中：20時(shí)氧的飽和度，查表取9.17mg/l; t取25; 25時(shí)氧的飽和度，查表取8.38mg/l; c溶解氧濃度，取2mg/l 修正系數(shù)，

35、取0.85 實(shí)際氣壓與標(biāo)準(zhǔn)氣壓之比，取0.91 修正系數(shù)，取0.95 所以sor 去除每1kgbod5的標(biāo)準(zhǔn)需氧量 （5）氧化溝尺寸 設(shè)氧化溝6座單座氧化溝的有效容積 取氧化溝的有效水深為4米，超高為1米，則：氧化溝深度h=4+1=5m.中間分隔墻厚度為0.25米。氧化溝面積 設(shè)計(jì)單溝道寬度為8米；則彎道部分面積a1: 所以直線(xiàn)段部分的面積= 單溝直線(xiàn)段的長(zhǎng)度 取42米。由于氧化溝溝體比較長(zhǎng)，為了使混合液在其中處于流動(dòng)狀態(tài)，分別在直道溝體的池底的1/4、1/2、3/4處安裝一個(gè)推進(jìn)器，保證水流處于流動(dòng)狀態(tài)。（6）進(jìn)水管和出水管設(shè)計(jì)污泥回流比r=100%，則進(jìn)出水管流量: 取管道流速為1m/s,

36、則管道過(guò)水?dāng)嗝婀軓?取管徑700mm.校核管道流速 小于1m/s,符合。（7）出水堰及出水豎井 （假設(shè)為薄壁堰）a：出水堰流量 式中：b堰寬； h堰上水頭高，一般取0.2； 所以：b= ,為了便于選型，堰寬b取2.1米。校核堰上水頭h=b: 出水豎井 （根據(jù)安裝要求，堰兩邊各留0.3m的操作距離。） 出水豎井長(zhǎng)設(shè)計(jì)出水豎井寬b=1.3m,則出水豎井的平面尺寸為 氧化溝出水孔尺寸為bh （8）曝氣設(shè)備的選擇a：?jiǎn)巫趸瘻闲柩趿縮or1 式中：n為氧化溝個(gè)數(shù)。 則查手冊(cè)，選用zb1000/900型臥式轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)，直徑1m,電機(jī)功率n=37kw,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為60kgo2/h，每座氧化溝所

37、需數(shù)量為n,則 取n=3臺(tái)。（9）氧化溝計(jì)算草圖圖5-1 氧化溝的計(jì)算草圖第六章 二沉池6.1二沉池工藝二次沉淀池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥，使混合液澄清。在二沉池中普遍存在四個(gè)區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、污泥壓縮區(qū)。二沉池的澄清能力與混合液進(jìn)入池后的絮凝情況密切相關(guān)，也與二沉池的表面面積有關(guān)。本設(shè)計(jì)采用向心式輻流二沉池，采用中心進(jìn)水，周邊出水。6.2二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)中qmax=5437.5m3/h，擬建6座二沉池，并列運(yùn)行，單池表面負(fù)荷q=1.5m3/（m2·h），沉淀時(shí)間t=2.0h。（1） 單池表面積：式中：q單池的表面負(fù)荷，取1.5m3/（m2&#

38、183;h）所以：f=604.17m2（2） 沉淀部分直徑：d= （3） 堰口負(fù)荷校核：=2.004l/（s·m）<4.34 l/（s·m）（4） 固體負(fù)荷g: （5） 沉淀部分有效水深：h2=q×t=1.5×2.0=3.0m取池底設(shè)坡度0.04，坡向中心。取泥斗尺寸r=1m，r2=0.5m，斗壁與水平夾角為60°。污泥斗高h(yuǎn)=（1-0.5）×=0.87池中心與池邊落差（6） 沉淀池總高h(yuǎn)：設(shè)超高h(yuǎn)=0.3m，h=h+ h+ h + h=0.3+3.0+0.52+0.87=4.69m 校核：直徑與水深之比,在6-12之間，滿(mǎn)足要

39、求。（7） 污泥斗的容積 （8） 泥斗以上池底污泥容積v2: （9） 沉淀池容納污泥的總能力v: v=v1+v2=1.59+229.1=230.7m3 ， 大于16.7m3符合。（10） 輻流式沉淀池的計(jì)算草圖：本設(shè)計(jì)采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，由于池體直徑大于20米，采用周邊驅(qū)動(dòng)。選取刮泥機(jī)的型號(hào)為dzb-25,池直徑為25米，池深為3-5米，傳動(dòng)速度為2m/min，電機(jī)功率為0.75kw。排泥管直徑大于200mm,取300mm。6.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算單池設(shè)計(jì)流量（0.2517m3/s）進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：0.2517×(1+r)=0.2517×1.5=0.37755m3/s 管

40、徑d1=500mm，進(jìn)水井徑采用1m，出水口尺寸0.4×1m2，共6個(gè)沿井壁均勻分布出水口流速 紊流筒計(jì)算：筒中流速 取0.03m/s.紊流筒過(guò)流面積 =紊流筒直徑 6.4出水部分設(shè)計(jì)環(huán)形集水槽內(nèi)流量=0.2517 m3/s環(huán)形集水槽設(shè)計(jì): 采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。槽寬k為安全系數(shù)，取1.3設(shè)槽中流速v=0.5m/s,環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.5（超高）=0.9m，采用90°三角堰,堰上 = 三角堰個(gè)數(shù)n1: ，取307個(gè)三角堰中心距= 第七章 消毒池及出水7.1消毒的作用水消毒處理的目的是解決水中的生物污染問(wèn)題。城鎮(zhèn)污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，水質(zhì)改善

41、，細(xì)菌含量大幅減少，但是細(xì)菌的絕對(duì)值仍然較高，并存在病原菌的可能，為防止對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生危害和對(duì)生態(tài)造成污染，在排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。7.2常用的消毒方法常用的消毒方法有化學(xué)藥劑法、物理介質(zhì)法、特殊射線(xiàn)法等。目前，城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)中最常用的消毒劑仍然是液氯，其次有次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧、紫外線(xiàn)消毒等。以下是幾種消毒劑性能的比較：表7-1 幾種消毒劑的性能比較項(xiàng)目液氯次氯酸鈉二氧化氯臭氧紫外線(xiàn)殺菌有效性較強(qiáng)中強(qiáng)最強(qiáng)強(qiáng)對(duì)病毒作用部分有效部分有效部分有效有效部分有效對(duì)芽孢作用無(wú)效無(wú)效無(wú)效有效無(wú)效用量mg/l5-105-105-1010接觸時(shí)間10-30min10-30min10-30min5-10mi

42、n10-100s一次成本低較高較高高高運(yùn)轉(zhuǎn)成本便宜貴貴最貴較便宜優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟，投配設(shè)備簡(jiǎn)單，有后續(xù)消毒作用原料來(lái)源豐富，使用方便使用安全可靠，有定型產(chǎn)品能有效去除污水中的有機(jī)物、色、臭味殺菌迅速，無(wú)化學(xué)藥劑綜合考慮各方面的因素，本工藝選擇液氯作為消毒劑。7.3液氯消毒的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）加氯量g 由于經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，投加氯量在5-10mg/l.此處取7mg/l. = 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存量按15天計(jì)算。（2） 加氯間和氯瓶 采用投加量為0-20kg/h加氯機(jī)3臺(tái)，2用1備，并輪換使用。選用焊接液氯鋼瓶lp800-1，容重為1000kg的氯瓶，其閥門(mén)型號(hào)為qf-10zg， 需氯瓶的個(gè)數(shù)： 本設(shè)計(jì)采用12個(gè)氯瓶，

43、其中2個(gè)備用7.4接觸消毒池尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：t為水力停留時(shí)間，取30min。h為平均水深，設(shè)計(jì)取4m。b為隔板間距，設(shè)計(jì)取5m。（1）消毒池有效容積v式中：v接觸池容積q設(shè)計(jì)流量，取1.51t水力停留時(shí)間，30min（2）水流速度式中：v水流速度m/sh平均水深，本設(shè)計(jì)取4mb隔板間距，本設(shè)計(jì)取5m，滿(mǎn)足流速要求（3）接觸池面積f=（4）廊道總寬：隔板采用6個(gè)則總寬度為：b=（5）接觸池長(zhǎng)度（6）接觸池高度：設(shè)超高7.5去除率的計(jì)算a: 溶解性bod5的去除率入水bod5為200mg/l，出水bod5為20mg/l，其中溶解性bod5的為6.4mg/l去除率b: codr的去除率：入水cod

44、c為320mg/l；出水cod為60mg/lc: tss的去除率：入水tss為150mg/l,出水tss為20mg/ld: 總氮的去除率：出水標(biāo)準(zhǔn)中的總氮取10mg/l，入水總氮為35mg/l，總氮的去除率為：e: 出水nh3-n的去除率進(jìn)水中的nh3-n的濃度為26mg/l計(jì)，出水中nh3-n的濃度為7mg/l。nh3-n的去除率為f: 總磷的去除率進(jìn)水中總磷的濃度為4mg/l計(jì)，出水中總磷得濃度為1.2mg/l。總磷的去除率為第八章 污水處理廠(chǎng)的布設(shè)8.1廠(chǎng)區(qū)平面布置8.1.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置：處理構(gòu)筑物是污水處理廠(chǎng)的主體建筑物，在對(duì)它們進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力

45、要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們?cè)趶S(chǎng)區(qū)內(nèi)的平面布置，平面布設(shè)原則：（1） 處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理；（2） 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(xiàn)迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形以減少土方量；（3） 構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮鋪設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用510m；（4） 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，并方便管理；（5） 污水廠(chǎng)應(yīng)設(shè)置超越管以便在發(fā)生事故時(shí)，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級(jí)構(gòu)筑物或事故溢流管；（6） 污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流；（7） 在布置總圖時(shí)，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶；8.1.2平面布置本著盡

46、量節(jié)約用地，并考慮發(fā)展預(yù)留用地的原則，進(jìn)行廠(chǎng)區(qū)的總平面布置，本期工程包括污水處理構(gòu)筑物、建筑物、附屬構(gòu)筑物、道路綠化，按功能分為污水預(yù)處理區(qū)、污水主處理區(qū)、污泥處理區(qū)、生活管理區(qū)、預(yù)留的回用水處理區(qū)。8.1.3管線(xiàn)布置廠(chǎng)區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線(xiàn)。輔助建筑物：污水處理廠(chǎng)的輔助建筑物有泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析室、存儲(chǔ)間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全，化驗(yàn)室應(yīng)機(jī)器間和污泥干化場(chǎng)，以保證良好的工作條件，化驗(yàn)室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離。8.2高程設(shè)計(jì)8.2.1高程布置原則（1） 保證處理水在常年絕大多數(shù)時(shí)間里能自流排放水體

47、，同時(shí)考慮污水廠(chǎng)擴(kuò)建時(shí)的預(yù)留儲(chǔ)備水頭。（2） 應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物發(fā)生故障，其余構(gòu)筑物須擔(dān)負(fù)全部流量的情況，還應(yīng)考慮管路的迂回等。因此，必須留有充分的余地。（3） 處理構(gòu)筑物避免跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。（4） 在仔細(xì)計(jì)算預(yù)留余量的前提下，全部水頭損失及原污水提升泵站的總揚(yáng)程都應(yīng)力求縮小。（5） 應(yīng)充分考慮枯水和豐水位，保證污水管在枯水位時(shí)仍能淹沒(méi)于水下。8.2.2 高程布置時(shí)的注意事項(xiàng)在對(duì)污水處理廠(chǎng)污水處理流程的高程布置時(shí)，應(yīng)考慮下列事項(xiàng)。（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)留有余量，以保證在任何情況下污水處理系統(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，從而減少能耗。（3） 計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以最大流量作為處理構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量。（4） 污水處理后應(yīng)能自流排入下水道或者水體。8.2.3 高程計(jì)算a：水頭損失包括：（1）污水經(jīng)各處