jz20萬噸氧化溝法污水處理廠畢業(yè)設(shè)計論文終稿

1、 1 目目 錄錄引引 言言.11 設(shè)計任務(wù)及概況設(shè)計任務(wù)及概況.21.1 設(shè)計任務(wù)及依據(jù).21.1.1 設(shè)計任務(wù).21.1.2 設(shè)計依據(jù)及原則.21.1.3 設(shè)計范圍.31.2 設(shè)計水量及水質(zhì).31.2.1 設(shè)計水量.31.2.2 設(shè)計水質(zhì).31.3.3 設(shè)計人口.32 工藝設(shè)計方案的確定工藝設(shè)計方案的確定.42.1 方案確定的原則.42.2 污水處理工藝流程的確定.42.2.1 廠址及地形資料.42.2.2 氣象及水文資料.52.2.3 可行性方案的確定.52.2.4 工藝流程方案的確定.62.2.5 污泥處理工藝流程.82.3 主要構(gòu)筑物的選擇.82.3.1 格柵.82.3.2 泵房.92

2、.3.3 沉砂池.9 22.3.4 初沉池、二沉池.102.3.5 曝氣池.102.3.6 接觸池.112.3.7 計量槽.122.3.8 濃縮池.122.3.9 消化池.122.3.10 污泥脫水.133 污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計.133.1 格柵的計算.133.1.1 粗格柵.133.1.2 格柵的計算.143.1.3 選型.173.2 泵房.173.2.1 泵房的選擇.173.2.2 泵的選擇及集水池的計算.173.2.3 揚(yáng)程估算.183.3 細(xì)格柵.183.3.1 細(xì)格柵的計算：.183.3.2 格柵的計算.193.3.3 選型.213.4 沉砂池的計算.223.4.

3、1 池體計算.223.4.2 沉砂室尺寸計算.23 33.4.3 排砂.253.4.4 出水水質(zhì).263.5 初沉池.263.5.1 池體尺寸計算.263.5.2 中心管計算.293.5.3 出水堰的計算.303.5.4 集配水井計算.313.5.5 出水水質(zhì).313.5.6 選型.323.6 曝氣池.323.6.1 池體計算.323.6.2 曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算.353.6.3 供氣量.363.6.4 空氣管道系統(tǒng)計算.393.6.5 空壓機(jī)的選擇.423.6.6 污泥回流系統(tǒng).423.7 二沉池.433.7.1 池體尺寸計算.433.7.2 中心管計算.463.7.3 出水堰的計算.473.

4、7.4 集配水井計算.473.7.5 出水水質(zhì).493.7.6 選型.493.8 接觸池.49 43.8.1 接觸池尺寸計算.493.8.2 加氯間.503.9 計量槽.514 污泥的處理與處置污泥的處理與處置.514.1 污泥濃縮池.514.2 污泥消化池.554.2.1 一級消化池池體部分計算.554.2.2 一級消化池池體各部分表面積計算.574.2.3 二級消化池.584.3 貯氣柜.584.4 污泥控制室.594.4.1 污泥投配泵的選擇.594.4.2 污泥循環(huán)泵.604.4.3 污泥控制室布局.614.5 脫水機(jī)房.614.5.1 采用帶式壓濾機(jī)除水.614.5.2 選型.624

5、.6 事故干化場.624.7 壓縮機(jī)房.635 污水處理污水處理廠廠總體布置總體布置.635.1 平面布置.635.1.1 平面布置的一般原則.635.1.2 平面布置.63 55.2 污水處理廠高程布置.645.2.1 高程布置原則.645.2.2 污水污泥處理系統(tǒng)高程布置.65總總 結(jié)結(jié).66參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).68致致 謝謝.69附附 錄錄.70 61 1 設(shè)計任務(wù)及概況設(shè)計任務(wù)及概況1.11.1 設(shè)計任務(wù)及依據(jù)設(shè)計任務(wù)及依據(jù)1.1.11.1.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù) 20 萬噸城市污水處理廠初步設(shè)計 1.1.21.1.2 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)及原則及原則 1.1.2.1 設(shè)計依據(jù)給水排水工程快速

6、設(shè)計手冊1-5 ，給排水設(shè)計規(guī)范， 污水處理廠工藝設(shè)計手冊 ， 三廢設(shè)計手冊廢水卷 。1.1.2.2 設(shè)計原則(1)執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家地方的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； (2)采用先進(jìn)可靠的處理工藝，確保經(jīng)過處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)； (3)采用成熟 、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計較好的自控水平，以方便運行管理； (4)全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調(diào)，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致；(5)妥善處理污水凈化過程中產(chǎn)生的污泥固體物，以免造成二次污染；(6)綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少工程投資和運行費用。 1.1.31.1.3 設(shè)計范圍設(shè)計范圍設(shè)計二級污水

7、處理廠，進(jìn)行工藝初步設(shè)計。 71.21.2 設(shè)計水量及水質(zhì)設(shè)計水量及水質(zhì)1.2.11.2.1 設(shè)計水量設(shè)計水量污水的平均處理量為=20=8333=2.31；污水的最平qdm /1034hm /3sm /3大處理量為=15125=4.2；污水的最小處理量為dmq/103 .3634maxhm /3sm /3。日變化系數(shù)取為 1.1，時變化smhmdmq/87. 2/10331/1048. 23334mink日系數(shù)取 k 為 1.1，總變化系數(shù)取為 1.21。時k總1.2.21.2.2 設(shè)計水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)如表 1.1 所示。表 1.1 設(shè)計水質(zhì)情況 項 目5bodcodcr sstpnh3-

8、n入水（）mg l出水（）mg l去除率（%）1.3.31.3.3 設(shè)計人口設(shè)計人口(1)按 ss 濃度折算： ssacssqnss 式中：css廢水中 ss 濃度為 mg/lq 平均日污水量為 20 萬 m3/dass每人每日 ss 量，一般在 35-55/人 g.d，則： nss =(2)按濃度折算 5bod 8 555bodbodbodaqcn式中：廢水中濃度為 mg/l5bodc5bodq 平均日污水量為 20 萬 m3/d每人每日 bod 量，一般在 20-35/人 gd，取 30/人5bodag.d， 則： nss=200 30nss20030萬人2 2 工藝設(shè)計方案的確定工藝設(shè)計

9、方案的確定2.12.1 方案確定的原則方案確定的原則(1)采用先進(jìn)、穩(wěn)妥的處理工藝，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。(2)合理布局，投資低，占地少。(3)降低能耗和處理成本。(4)綜合利用，無二次污染。 (5)綜合國情，提高自動化管理水平。2.22.2 污水處理工藝流程的確定污水處理工藝流程的確定2.2.12.2.1 廠址及地形資料廠址及地形資料該污水處理廠廠址位于某市西北部。廠址所在地區(qū)地勢比較平坦。污水處理廠所在地區(qū)地面平均標(biāo)高為 40.50 米。地震基本烈度為7 度。2.2.22.2.2 氣象及水文資料氣象及水文資料污水處理廠所在地的氣象和水文特征。 92.2.32.2.3 可行性方案可行性方案的的

10、確定確定城市污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。城市二級污水處理廠常用的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、ab 法、氧化溝法、sbr 法等等。下面對 sbr 工藝、氧化溝工藝、a/o脫氮工藝三種方案進(jìn)行比較，以便確定污水的處理工藝。（1）sbr 工藝工藝sbr 工藝的優(yōu)點如下：（1）工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活，基建費用低；（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）對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。 sbr 工藝的缺點如下：（1）反應(yīng)器容積率低；（2）水頭損失大；（

11、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。對于小型污水處理廠而言，sbr 是一種系統(tǒng)簡單、投資節(jié)省、處理效果好的工藝，但是它用于大型污水處理廠就不太適合了。因為大型污水處理廠的進(jìn)水量打，需要設(shè)計多個 sbr 反應(yīng)池進(jìn)行并聯(lián)運行，個數(shù)增多，必定使操作管理變得復(fù)雜，運行費用也會提高。而且由于 sbr 法事一種設(shè)備利用率低的處理工藝，用于大型污水處理廠時，基建費用也高。（2）氧化溝工藝）氧化溝工藝 氧化溝的主要優(yōu)點如下：（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

12、生物絮凝體，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其獨特的水流性能對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，對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力氧化溝的缺點如下：（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，也即增加了基建費用。（3）好氧）好氧缺氧（缺氧（a/o）脫氮工藝）脫氮工藝a/o 的工藝特點：（1

13、）a/o 工藝同時去除有機(jī)物和氮，流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用；（2）反硝化缺氧池一般無需外加有機(jī)碳源，降低了運行費用；（3）因為好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機(jī)物的到進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)；（4）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，同事缺氧池中反 10硝化產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)充好氧池中硝化需要的堿度；（5）脫氮效果較高，一般氮的去除率約為 60%85%。三種工藝經(jīng)過比較，氧化溝除了具有 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)

14、，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）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。 （5）電耗較小，運行費用低。而 sbr 工藝僅適合處理量為 10 萬 t/d 以下的處理廠，所以本課題選擇氧化溝處理工藝。2.2.42.2.4 工藝流程方案的確定工藝流程方案的確定 氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時曝氣，同時具有去除 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。氧化溝處理效率為：bod5和 ss 均為 9

15、5%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，運行管理簡單等優(yōu)點。但占地面積過大。在劉態(tài)上，氧化溝介于完全混合于推流之間。污水在溝內(nèi)的流速 v 平均為 0.4m/s，氧化溝總長為 l，當(dāng) l 為 100500m時，污水完成一個循環(huán)所需時間約為 420min，如水力停留時間定為 24h，則在整個停留時間要做 72360 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，從這個意義來說，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，溶解氧濃度從高到低變動，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。氧化溝的這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用

16、，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)、用以進(jìn)行消化和反硝化，去的脫氮的效應(yīng)。常用的氧化溝系統(tǒng)有卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝及二沉池交替氧化溝。 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。 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，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，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

17、氧化過程消耗了水中溶解氧，知道 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 降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個池子內(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。 11污水工藝流程的確定主要依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對出水水質(zhì)和對污泥的處理要求來確定。本著上述原則，本設(shè)計選carrousel 型氧化溝型氧化溝法作為污水處理工藝。格柵曝氣沉沙池氧化溝二沉池接觸消毒池污泥泵房濃縮池儲泥池脫水間城市污水柵渣砂水分離泥餅外運污泥回流剩余污泥carrousel 型氧化溝的污水處理工藝流程

18、型氧化溝的污水處理工藝流程計量槽2.22.2 主要構(gòu)筑物的選擇主要構(gòu)筑物的選擇2.1 流程各結(jié)構(gòu)介紹流程各結(jié)構(gòu)介紹 格柵因為排入污水處理廠的污水中含有一定量的較大的懸浮物或漂浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設(shè)置格柵，以截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細(xì)格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設(shè)計，也可以根據(jù)柵渣量的大小而選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機(jī)械清渣。本設(shè)計采用粗格柵和細(xì)格柵進(jìn)行隔渣，分別設(shè)置在污水泵房前后，以去除不同大小的廢渣，由于柵渣量較大，采用機(jī)械清渣方式。粗格柵共有三座，兩座使用，一臺備

19、用。柵前水深為 1.4m，過柵流速排放 120.9m/s,柵條間隙為 50mm,格柵傾角為 60。細(xì)格柵有四座，三臺使用，一臺備用。柵前水深為 1.05m，過柵流速0.9m/s,柵條間隙為 20mm,格柵傾角為 60。曝氣沉砂池污水中的無機(jī)顆粒不僅會磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥行，而且會板積在反應(yīng)池底部減小反應(yīng)器有效容積，甚至在脫水時扎破濾帶損壞脫水設(shè)備。沉砂池的設(shè)置目的就是去除污水中的泥沙、煤渣等相對密度較大的無機(jī)顆粒，以免影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行。沉砂池的工作原理是以重力分離或離心分離為基礎(chǔ)，即以控制進(jìn)入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮物顆粒則隨水流帶走。

20、在污水處理系統(tǒng)中，沉砂池一般設(shè)在生物處理池前，從污水中分離密度較大的無機(jī)顆粒，以保護(hù)后續(xù)處理構(gòu)筑物中的設(shè)備免受磨損、堵塞。按池內(nèi)水流的方向不同，沉砂池可分為平流式、豎流式和旋流式三種，按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池等。曝氣沉砂池中曝氣作用是使顆粒之間產(chǎn)生摩擦，將包裹在顆粒表面的有機(jī)物除掉，產(chǎn)生潔凈的沉砂，提高顆粒的去除效率；同時通過調(diào)節(jié)曝氣量還可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，且對污水還有預(yù)曝氣作用。池子共有六座；尺寸：12m16.8m4.59m；有效水深為 2.5m。氧化溝本設(shè)計采用的是卡羅塞爾(carrousel)2000 氧化溝氧化溝是二級處理的

21、主體構(gòu)筑物，是活性污泥的反應(yīng)器，其獨特的結(jié)構(gòu)使其具有脫氮除磷功能，經(jīng)過氧化溝后，水質(zhì)得到很大的改善。每座 carrousel 2000 型氧化溝中配有一定數(shù)量的表曝機(jī)，實現(xiàn)溝內(nèi)混合液的推流、混合和充氧。系統(tǒng)的充氧量可以通過溝內(nèi)表曝機(jī)運行的臺數(shù)的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，從節(jié)能的角度考慮，每座氧化溝中還裝有一定數(shù)量的液下推流器，用于保證混合液具有一定的流速，并防止混合液在部分表曝機(jī)運轉(zhuǎn)的情況下，發(fā)生污泥沉降分離的現(xiàn)象。氧化溝共有六座，直徑為 40m，高為 6.83m，有效水深為 3.6m。為了布 13水均勻，進(jìn)水管設(shè)穿孔擋板，穿孔率為 10%-20%，出水堰采用直角三角堰,池內(nèi)設(shè)有環(huán)形出水槽，雙堰出水

22、。每座沉淀池上設(shè)有刮泥機(jī)，沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，周邊傳動排泥。二沉池二沉池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，一般布置在生化處理構(gòu)筑物后面，主要用以澄清混合液，并回收濃縮活性污泥，期效果的好壞，直接影響出水的水質(zhì)和回流污泥的濃度。二沉池除了進(jìn)行泥水分離外，還需要進(jìn)行污泥濃縮，同時由于進(jìn)水的水量和水質(zhì)的變化，它還要暫時貯存污泥。由于二沉池需要起到污泥濃縮的作用，往往所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。二沉池九坐，直徑為 36m，高為 6.79m，有效水深為 3.5m。也采用中心進(jìn)水，周邊出水，排泥裝置采用周邊傳動的刮吸泥機(jī)。其特點是運行效果好，設(shè)備簡單。污泥回流設(shè)備采用型螺旋泵。1

23、000lxb本設(shè)計采用輻流式沉淀池。其特點有：運行好，較好管理。接觸消毒池消毒是保證污水安全排放或回用的最后環(huán)節(jié)。盡管在污水處理過程中，水中的微生物和可能的致病菌已絕大部分被殺滅（氧化）或隨著沉淀物一起被去除，但經(jīng)過二級處理的城市污水仍可能含有一些游離的微生物（致病菌） ，其排放仍可能對水體的衛(wèi)生安全（尤其是排放水體作為飲用水源或其他可能與人類接觸的用途時）造成威脅。因此，消毒是污水（尤其是城市污水、醫(yī)院污水、屠宰廢水等含有人類及動物代謝物的污水）處理必需的最終的處理單元。消毒方法分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法?；瘜W(xué)方法是利用藥劑進(jìn)行消毒，

24、常用的化學(xué)消毒劑有氯及化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。污水消毒常用的消毒劑為氯系消毒劑，主要為液氯和漂白粉。消毒過程在接觸池中進(jìn)行。接觸池有水平隔板式、垂直隔板式和攪拌池等，由于水平隔板式（又稱廊道式）流態(tài)穩(wěn)定，不易短流和形成漩渦，且阻力較小，因此為最常見得接觸池池型。 14氯價格便宜，消毒可靠且經(jīng)驗成熟，是應(yīng)用最廣的消毒劑，所以本次設(shè)計選擇液氯消毒。 接觸池 總長為 312.5m，分 14 個廊道，每廊道長 23m，寬 4m計量槽 為提高污水廠的工作效率和運轉(zhuǎn)管理水平，并積累技術(shù)資料，以總結(jié)運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，為今后處理廠的設(shè)計提供可靠的依據(jù)，設(shè)計計量設(shè)備，以正確掌握污水量、污泥量、空氣量以及動

25、力消耗等。本設(shè)計選用巴式計量槽，設(shè)在污水處理系統(tǒng)的末端。濃縮池濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮適用于疏水性污泥或者懸濁液很難沉降且易于混合的場合，例如，接觸氧化污泥、延時曝起污泥和一些工業(yè)的廢油脂等。離心濃縮主要適用于場地狹小的場合，其最大不足是能耗高，一般達(dá)到同

26、樣效果，其電耗為其它法的 10 倍。從適用對象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計采用重力濃縮池。形式采用連續(xù)式的，其特點是濃縮結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動力消耗小，運行費用低，貯存污泥能力強(qiáng)。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和排上清夜管。濃縮池二座，直徑為 24 米，濃縮時間 14h。污泥脫水 15 污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設(shè)備有真空過濾脫水機(jī)、加壓過濾脫水機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。本設(shè)計采用帶式壓濾機(jī)，其特點是：濾帶可以回旋，脫水效率高；噪音小；省能源；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事

27、故干化場，使污泥自然干化3 3 污水處理系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計工藝設(shè)計3.13.1 格柵格柵的計算的計算3.1.13.1.1 粗格柵粗格柵選用三個規(guī)格一樣的粗格柵，并列擺放，兩臺工作，一臺備用。圖 3.1 格柵示意圖3.1.23.1.2 格柵的計算格柵的計算 (1) 柵條間隙數(shù)n 16 式中：maxsinqnbhv柵條間隙數(shù)，個；n 最大設(shè)計流量，=4.2；maxq3msmaxq3ms格柵傾角， ，取= 60 ；柵條間隙， ，取 =0.05；bmbm柵前水深，取 =1.4；hmhm過柵流速，取 =0.9；vm svm s生活污水流量總變化系數(shù)，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書=1.21。k總k總則：maxsi

28、n4.2sin60312 0.05 1.4 0.9qnbhv(2) 柵槽寬度b (1)bs nbn式中： 柵條寬度，取 0.01 。smm則： =0.01（31-1）+0.05 31=0.3+1.55=1.85(1)bs nbnm(3) 通過格柵的水頭損失1h 1hh k 2sin2vhg 式中：4 3( )sb設(shè)計水頭損失，；1hm計算水頭損失，；hm重力加速度，取 =9.8；g2m sg2m s系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 =3；kk阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)； 17形狀系數(shù)，取=2.42（由于選用斷面為銳邊矩形的柵條） 。則： =0.284 3( )sb4 30

29、.012.42 ()0.05 =0.012sin2vhg20.90.28sin602 9.8m 1hh k0.01 30.03m (4) 柵后槽總高度 h 12hhhh式中：柵前渠道超高，取=0.3。2hm2hm則： =1.4+0.3+0.03=1.73。12hhhhm(5) 柵槽總長度l 1121.00.5tanhlll 1112tanbbl 122ll 11hhh式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，；1lm進(jìn)水渠寬，取=1.7；1bm1bm進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度， ，取=20 ；11柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，；2lm柵前渠道深，.1hm則：=1112tanbbl1.85 1.70

30、.2062tan20m 122ll 0.2060.1032m11hhh1.40.31.7m 18=1121.00.5tanhlll1.70.2060.103 1.00.53.08tan60m(6) 每日柵渣量w max1864001000qwwk總式中：柵渣量，取=0.01。1w33310mm 污水1w33310mm 污水則： 0.2 , 宜采用機(jī)械清3ma4.2 0.011.5010002 1000 1.21qwwm dk總3m d渣(7) 校核 hbkqaqv1min總式中：柵前水速，；一般取 0.4m/s0.9m/s1vm s最小設(shè)計流量，；minq3ms=2.

31、87minqqk3ms進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，； a2m設(shè)計流量，取=。 q3msq4.23ms則：1min13.470.62 1.21 1.7 1.4qqvm sak bh總在之間，符合設(shè)計要求。1v0.4 0.9m sm s3.1.33.1.3 選型選型選用型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)，其性能如表 3.1 所示。2000 40gh 表 3.1 粗格柵性能表項 目型 號安裝角過柵水速 電機(jī)功率 19m s kw性 能型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵2000 40gh 除污機(jī)600.9 1.53.23.2 泵房泵房3.2.13.2.1 泵房的選擇泵房的選擇選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下矩形自灌式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)

32、構(gòu)省，操作方便。 3.2.23.2.2 泵的選擇及集水池的計算泵的選擇及集水池的計算(1) 平均秒流量q43330 10103.47 1086400ql s(2) 最大秒流量1q1qqk總333.47 101.214.20 10 l s(3) 考慮 3 臺水泵，每臺水泵的容量為34.2 1014003l s(4) 集水池容積，采用相當(dāng)于一臺泵 6 分鐘的容量w31400 6 605041000wm 集水池面積25042522wfmh3.2.33.2.3 揚(yáng)程估算揚(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h h)/(0hhdhdhhi=45-(35+2.00.75-0.03-

33、2)=10.53其中：集水池有效水深，??；hm2hm 20 出水管提升后的水面高程，?。籬m45hm 進(jìn)水管管底高程，取；1hm135hm 進(jìn)水管管徑，由設(shè)計任務(wù)書；dmm2000dmm 進(jìn)水管充滿度，由設(shè)計任務(wù)書；h d0.75h d 經(jīng)過粗格柵的水頭損失，取 h =0.03。hm由于資料有限,出水管的水頭損失只能估算，設(shè)總出水管管中心埋深 0.9米，局部損失為沿線損失的 30%，則泵房外管線水頭損失為 0.558m。泵房內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 1.5 米，考慮自由水頭為 1 米，則水頭總揚(yáng)程： hz=1.5+0.558+10.53+1=13.588m。選用型污水水泵三臺，每臺，揚(yáng)程。550

34、tul1350ql s10 45hm集水池有效水深，吸水管淹沒深度，喇叭口口徑，取泵房2m0.4m1.2m地下部分高 6.2m，地上部分 6 .3m，共。 12.5m3.33.3 細(xì)格柵細(xì)格柵3.3.13.3.1 細(xì)格柵細(xì)格柵的計算：的計算：設(shè)四臺機(jī)械格柵，三臺運行，一臺備用。3.3.23.3.2 格柵的計算格柵的計算(1) 柵條間隙數(shù)n maxsinqnbhv式中： 柵條間隙數(shù)，個；n最大設(shè)計流量，=4.2；maxq3msmaxq3ms格柵傾角， ，取= 60 ；柵條間隙， ，取 =0.02；bmbm 21柵前水深，取 =1.05；（一般柵槽寬度 b 是柵前水深 hhmhm的二倍）過柵流速，

35、取 =0.9；vm svm s生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計任務(wù)書=1.21。k總k總則： ， 取 70 個maxsinqnbhv4.2sin6068.93 0.02 1.05 0.9(2) 柵槽寬度b (1)bs nbn式中: 柵條寬度，取 0.01 。smm則：=0.01（70-1）+0.01 70=2.10(1)bs nbnm(3) 通過格柵的水頭損失1h 1hh k 2sin2vhg 4 3( )sb式中：設(shè)計水頭損失，； 1hm計算水頭損失，；hm重力加速度，取 =9.8；g2m sg2m s系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 =3；kk阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)

36、；形狀系數(shù)，取=2.42（選用迎背水面均為半圓形的矩形柵條） ；則：=0.964 3( )sb4 30.012.42 ()0.02 =0.0342sin2vhg20.90.96sin602 9.8m 22 10.034 30.103hh km (4) 柵后槽總高度h 12hhhh式中:柵前渠道超高，取=0.3。2hm2hm則：=1.05+0.3+0.103=1.453。12hhhhm(5) 柵槽總長度l 1121.00.5tanhlll 1112tanbbl 122ll 式中： 11hhh1l進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，；m進(jìn)水渠寬，取=1.9；1bm1bm進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度， ，取=20

37、 ；11柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，；2lm柵前渠道深，。1hm則：=1112tanbbl2.1 1.90.272tan20m122ll 0.270.142m11hhh1.90.32.2m=1121.00.5tanhlll1.350.270.14 1.00.52.69tan60m(6) 每日柵渣量w max1864001000qwwk總 23式中:柵渣量，取=0.07。1w33310mm 污水1w33310mm 污水則： 0.2 宜采用機(jī)3ma4.2 0.075.2510003 1000 1.21qwwm dk總3m d械清渣(7) 校核 1min1qqvak

38、 bh總式中：柵前水速，；1vm s最小設(shè)計流量，；minq3msa進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，；2m設(shè)計流量，取=。 q3msq2.893ms則： 1min13.470.483 1.21 1.9 1.05qqvm sak bh總在之間，符合設(shè)計要求。1v0.4 0.9m sm s3.3.33.3.3 選型選型選用型弧形格柵除污機(jī)，其性能如表 3-2 所示。17 10gsrb表 3.2 細(xì)格柵性能表項目圓弧半徑mm柵條組寬mm重 量kg安裝角過柵水速m s 電機(jī)功率 kw性能5001200600600.90.30.7 243.43.4 沉砂池沉砂池的計算的計算3.4.13.4.1 池體計算池體計算(1) 池

39、子總有效容積 v max60vqt式中：最大設(shè)計流量，=4.2；maxq3msmaxq3ms最大設(shè)計流量時的流行時間，一般為 1min3min, 此tmin處取 =2。tmin則： 3max604.2 2 60504vqtm (2) 水流斷面面積a maxqav式中： 最大設(shè)計流量時的水平流速，取。一般為vm s0.1vm s0.06m/s0.1m/s則： 2max4.2420.1qamv(3) 池子總寬度 b 2abh式中：設(shè)計有效水深，取=2.5,一般值為 2m3m。2hm2hm則： 24216.82.5abmh(4) 池子單格寬度b bbn式中： 池子分格數(shù)，個，取 =6。nn則： 16

40、.82.86bbmn（5）校核寬深比: b/ =2.8/2.5=1.12,在 12 范圍內(nèi)，符合要求。2h 25(6) 池長l vla則：5041242vlma(7) 校核長寬比：l/b=12/2.8=4.374，符合要求。(8) 每小時所需空氣量q max3600qdq式中： 每污水所需空氣量，取 =0.2。d3m33mmd33mm則： 3max36000.2 4.2 36003024qdqm3.4.23.4.2 沉砂室尺寸計算沉砂室尺寸計算(1) 砂斗所需容積v max68640010qxtvk總式中：城市污水沉砂量，取=30；x36310mm 污水x36310mm 污水 兩次清除沉砂相隔

41、的時間， ，取 =2 ； tdtd生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計任務(wù)=1.21。k總k總則：3max66864004.2 30 2 8640018101.21 10qxtvmk 總(2) 每個砂斗所需容積v vvn式中： 砂斗個數(shù)，設(shè)沉砂池每個格含兩個沉砂斗，有 6 個分格，沉砂n斗個數(shù)為 12 個則：3151.512vvmn 26(3) 砂斗實際容積1v 224112126hvaaa a（2+2+2） 式中：4122tanhaa砂斗上口寬，；1am砂斗下口寬，取=1；2am2am砂斗高度，取=0.8；4hm4hm斗壁與水平面傾角， ，取=55 。則：41222 0.812.1tantan55

42、haam 224112126hvaaa a220. 8（2+2+2）=（2 2. 1 +2 1 +2 2. 1 1）6=1.5 3m=2. 03v3m(4) 沉砂池總高度（采用重力排砂）h 1234hhhhh 式中：31()hla i超高，取=0.3； 1hm1hm砂斗以上梯形部分高度，；3hm池底坡向砂斗的坡度，取 =0.1，一般值為 0.10.5 ii則：31()(122) 0.10.988hla im12340.32.50.9880.84.588hhhhhm(5) 最小流速校和 式中：minmin1min12qqvnwk nbh總 27設(shè)計流量，取=；q3msq3.473ms最小設(shè)計流量

43、，；2.87minq3ms3ms最小流量時工作的沉砂池格數(shù)，個，取=2；1n1n最小流量時沉砂池中的水流斷面面積，為 7.0。 minw2mminw2m則：0.15，符合設(shè)計要求。minmin1min123.470.211.21 2 2.8 2.5qqvm snwk nbh 總m s3.4.33.4.3 排砂排砂 采用重力排砂，排砂管直徑，在沉砂池旁設(shè)貯砂池，并在管道300dmm首端設(shè)貯砂閥門。(1) 貯砂池容積v 127.5vnvh b則：3127.512 2.037.5 2.5 2.876.86vnvh bm(2) 貯砂池平面面積a 式中：vah貯砂池有效水深，取 =2.5。hhm則： 2

44、76.8630.742.5vamh3.4.43.4.4 出水水質(zhì)出水水質(zhì) 查給排水設(shè)計手冊2，經(jīng)曝氣沉砂池,去除率 10%。ss則:=ss200 (1 10%)200 90%180mg l3.53.5 氧化溝氧化溝3.5.13.5.1 池體尺寸計算池體尺寸計算(1) 沉淀部分水面面積f 28 maxqfnq式中：最大設(shè)計流量，=12500；maxq3m hmaxq3m h 池數(shù)，個，取 =6；nn表面負(fù)荷，取=1.8。q32mmhq32mmh則： 2max125001157.46 1.8qfmnq(2) 池子直徑d 4fd則： 取4044 1157.438.43.14fdmd m(3) 實際水

45、面面積f 24df則：2223.14 40125644dfm核算表面負(fù)荷：20m3 (13)校核徑深比:d/h=40/3.6=11.23 在 612 之間,符合要求 3.5.23.5.2 中心管計算中心管計算(1) 進(jìn)水管直徑：d取=900 則dmmmax2244 4.21.106 3.14 0.9qvm sn d在0.9 1.2之間，符合設(shè)計要求 m s(2) 31中心管設(shè)計要求 10.9 1.2vm s20.15 0.20vm s30.10 0.20vm s(1.5 2.0)bb圖 3.2 中心管計算圖 14dd2(1 31 2)hh(3) 套管直徑，取 =2.2 d1dm 23.61.8

46、22hhm則： 144 2.28.8ddm max222144 4.20.186 3.14 2.2qvm sn d在 0.15 0.20之間，符合要求。2vm s(4) 設(shè) 8 個進(jìn)水孔，取 2bb 18()dbb則：22 0.290.58bbm(5) ，取h30.18vm s則： max34.20.8788 6 0.56 0.18qhmnbv (6) ，取 1v900dmm則： max12244 4.21.106 3.14 0.9qvm sn d在之間，符合設(shè)計要求。 1v0.9 1.2m s3.5.33.5.3 出水堰的計算出水堰的計算 (1) 出水堰采用直角三角堰，過水堰水深取,一般0.

47、04hm為 0.0210.2 之間(2) 堰口流量： slhq/448. 04 . 125(3) 三角堰個數(shù)：個3max4.2 1015636 0.448qnmq 32(4) 出水堰的出水流速?。?.8vm s則：斷面面積2max4.20.4422 6 0.8qamnv (5) 取槽寬為 0.8，水深為 0.8，出水槽距池內(nèi)壁 0.5mmm則： 0.8 20.8 240 1.6 1.636.8ddm 內(nèi) 0.8 240 1.638.4ddm外(6) 出水堰總長l()3.14 (36.838.4)236lddm外內(nèi)(7) 單個堰堰寬236.130.151563llmn (8) 堰口寬 0.10，

48、堰口邊寬 0.155-0.10=0.055m(9) 堰高0.1550.07752m(10) 堰口負(fù)荷： 3max4.2 102.22 6 1563 0.1qql smnl 在 1.5 2.9之間，符合設(shè)計要求。ql s3.5.43.5.4 集配水井計算集配水井計算(1) 設(shè)計三個初沉池用一個集配水井，共兩座。3max14.22.122qqms(2) 配水井來水管管徑取=1500，其管內(nèi)流速為 1d1dmm1v則： 1122144 2.11.193.14 1.5qvm sd(3) 上升豎管管徑取，其管內(nèi)流速為2d21600dmm2v則：1222244 2.11.043.14 1.6qvm sd(

49、4) 豎管喇叭口口徑，其管內(nèi)流速為3d3v 取 321.31.3 16002080ddmm32100dmm 33則：1322344 2.10.613.14 2.1qvm sd(5) 喇叭口擴(kuò)大部分長度，取=3h45則：332()tan2(2.1 1.6)tan45 20.3hddm(6) 喇叭口上部水深，其管內(nèi)流速為10.5hm4v則：1432.10.643.14 2.1 0.5qvm sd h(7) 配水井尺寸：直徑，取43(1.0 1.6)dd431.5dd則：431.5dd2.1 1.53.6m(8) 集水井與配水井合建，集水井寬，集水井直徑1.2bm5d則：5423.62 1.26.0

50、ddbm 3.5.53.5.5 出水水質(zhì)出水水質(zhì)查給排水設(shè)計手冊2，經(jīng)初沉池、去除率分別取5bodss25%、60%。=5bod200 (1 25%)150mg l=ss180 (1 60%)180 40%72mg l3.5.63.5.6 選型選型選用 zg 型周邊傳動刮泥機(jī)六臺，每座初沉池一臺。其性能如表 3.3 所示。表 3.3 型周邊傳動刮泥機(jī)性能表35zg 項 目池 徑m電動機(jī)功率kw滾輪與軌道型式 重 量 kg性 能402.2 鋼滾輪、鋼板軌道16000 343.63.6 曝氣池曝氣池3.6.13.6.1 池體計算池體計算(1) 水中非溶解性含量5bod非5bod 57.1aebod

51、bx c非式中： 微生物自身氧化率，一般在 0.05 0.10 之間，取 =0.08；bb微生物在處理水中所占的比例，取=0.4；axax水中懸浮固體濃度，取=25。ecmg lecmg l則： 57.17.1 0.08 0.4 255.7aebodbx cmg l非(2) 出水中溶解性含量5bodel 5elbodbod總非式中：出水中的總含量，取=25bod總5bodmg lbod總mg l則： 5255.719.3elbodbodmg l總非(3) 的去除率5bode 100%aeallel式中：的去除效率，%；e5bod進(jìn)水的濃度，取=150。al5bodmg lalmg l則：83%

52、 符合要求150 19.3100%100%87%150aeallel(4) 污泥負(fù)荷率5bodsn 2esk l fne式中：污泥負(fù)荷，；sn5kgbodkgmlss d系數(shù)，取=0.0185；2k2k系數(shù)，一般為 0.7 0.8，取=0.75。ff 35則：250.0185 19.3 0.750.3284%esk l fnkgbodkgmlss de在 0.2 0.4之間，符合設(shè)計要求。sn5kgbodkgmlss d(5) 混合污泥濃度x 610(1)r rxrsvi 式中：污泥體積指數(shù)，取=120；一般為（100svimg lsvimg l120）mg/l污泥回流比，取=30%；rr考慮

53、污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的r有關(guān)系數(shù)，取 =1.2；r則：661030% 1.2 102307.7(1)(1 30%) 120r rxmg lrsvi (6) 曝氣池容積v 式rsqlvn x中：進(jìn)水設(shè)計流量，取=。q3m dq430 103m d則：4330 10150609370.32 2307.7rsqlvmn x(7) 單個池容積v vvn式中： 曝氣池個數(shù)，共設(shè)三組曝氣池，每組兩座，共六座， =6nn則：360937101566vvmn(8) 單個池面積a vah式中：h池深，。m5.2hm 36則：21015619535.2vamh核算寬深比,取池寬 則: 在

54、1 2 之間，符合設(shè)計要求。6.0bm61.155.2b h (9) 池總長l alb則：1953325.56almb(10) 單廊道長l llm式中：廊道條數(shù)，個，取=5。mm則： 取325.565.105llmm66lm(11) 池總高h(yuǎn) hhh式中：超高，取=0.5。hmhm則： 5.20.55.7hhhm3.6.23.6.2 曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算(1) 曝氣池平均需氣量2o 2rwoa qlb vn relll wwnn f 式中：氧化每公斤需氧公斤數(shù)，取 a5bod25kgokgbod；0.5a 25kgokgbod污泥自身氧化需氧率，取b2kgokgklss d0.

55、15b ；2kgokgklss d 37去除的濃度，；rl5bodmg l混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，。wn3kg m則：15025125relllmg l2307.7 0.751730.81731wwnn fmg lmg l 2rwoa qlb vn40.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731 100034572.31440.5kg dkg h(2) 最大需氧量2(max)o 2(max)rwoka qlb vn式中：變化系數(shù)，取=0.2。kk則：2(max)rwoka qlb vn 41.2 0.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731

56、 100038322.31596.8kg dkg h(3) 每日去除的量 5bod5rbod4530 10(15025)375001562.510001000rrqlbodkg dkg h(4) 則去除每千克的需氧量5bod2o2225534572.30.9237500rookgokgbodbod (5) 最大需氣量與平均需氧量之比2(max)2oo2(max)21596.8 1440.51.11oo 3.6.33.6.3 供氣量供氣量 本設(shè)計采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，距池底 0.2，淹m沒深度 5.0，計算溫度定為 30。查得水中溶解氧的飽和度mc 38，。(20)9.17sc

57、mg l(30)7.63scmg l(1) 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力bp 39.8 10bpppph式中：空氣大氣壓力，??；ppap51.013 10pa 曝氣頭在水面以下造成的壓力損失，；ppa曝氣裝置處絕對壓力，。bppa則：39.8 10bpppph 5351.013 109.8 105.01.503 10 pa(2) 空氣離開水面時氧的百分比to 21(1)100%7921(1)ataeoe式中：曝氣池逸出氣體中含氧百分?jǐn)?shù)，%；to氧利用率，%，取=12%。aeae則：21(1)100%7921(1)ataeoe21(1 0.12)18.96%7921(1 0.12)(3) 曝氣池混

58、合液氧飽和度smc ()422.068tbsmsopcc式中：標(biāo)準(zhǔn)條件下清水表面處飽和溶解氧，；scmg l按曝氣裝置在水下深度處至池面的平均溶解氧值，。smcmg l 39則：(30)(30)1.50318.96()7.63()9.002.068422.06842btsmspoccmg l (20)(20)1.50318.96()9.17()10.822.068422.06842btsmspoccmg l(4) 換算成 20時，脫氧清水的充氧量為：cr (20)(20)( )1.024smtsm trcrcc 式中：混合液中值與水中值之比，即，一般()lak()lak(lalakk)污)清為

59、 0.8 0.85，取=0.82；混合液的飽和溶解氧值與清水的飽和溶解氧值之比，一般為0.9 0.97，取=0.95； 混合液剩余值，一般采用 2。cdomg l則： )20(0)()20(0024. 1ttsmsmccrcr =4 .2257024. 1288. 80 . 195. 082. 067.107 .140010 (5) 相應(yīng)的最大時需氧量(max)r 2(max)(max)2orro則： 2(max)(max)21596.82276.92524.01440.5orrkg ho(6) 曝氣池平均時供氣量sg 1000.3sarge 40則：32276.910010063247.20

60、.30.3 12sargm he(7) 曝氣池最大時供氣量(max)sg (max)(max)1000.3sarge則：(max)3(max)2524.010010070111.10.30.3 12sargm he(8) 去除一千克的供氣量5bod3552463247.2 2440.537500srgmkgbodbod空氣(9) 每污水的供氣量3m 3342463247.2 245.0630 10sgmmq空氣污水3.6.43.6.4 空氣管道系統(tǒng)計算空氣管道系統(tǒng)計算 在曝氣池的兩個相鄰廊道的隔墻上布設(shè)一條空氣干管，共 15 條空氣干管。在每根干管上布設(shè) 6 對空氣豎管，全曝氣池共設(shè)根空氣豎1