日處理8萬(wàn)噸城市生活污水處理廠的初步設(shè)計(jì)卡魯塞爾式氧化溝

1、污水處理廠設(shè)計(jì)說(shuō)明書污水處理廠設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄目錄目錄目錄 .1第一章第一章 設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)概況 .31.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則.31.1.1原始依據(jù).31.1.2設(shè)計(jì)原則.31.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求.31.3 設(shè)計(jì)任務(wù).41.3.1工程規(guī)模.41.3.2進(jìn)水水質(zhì).41.3.3出水要求.4第二章第二章 工藝流程的確定工藝流程的確定 .12.1 氧化溝工藝的特點(diǎn).12.2 氧化溝的選擇.22.3 工藝流程的確定.3第三章第三章. 基本構(gòu)筑物計(jì)算基本構(gòu)筑物計(jì)算 .13.1 格柵.13.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明.13.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算.13.2 提升泵房.43.3 沉砂池.53.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明.53.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)

2、算.53.4 氧化溝工藝設(shè)計(jì).63.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明.63.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算.63.5 二沉池.103.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明.103.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算.10第四章第四章 污水處理廠總體布置污水處理廠總體布置 .154.1 污水廠廠址選擇.154.1.1污水廠廠址選擇應(yīng)遵循下列各項(xiàng)原則.154.2 污水廠平面布置原則.154.2.1處理單元構(gòu)筑物的平面布置.154.2.2管、渠的平面布置.164.2.3輔助建筑物.164.3 污水廠的高程布置.164.3.1污水廠高程的布置方法.16第五章第五章.工程造價(jià)及成本分析工程造價(jià)及成本分析 .175.1 工程造價(jià).175.2 成本分析.175.3 勞動(dòng)定員.18

3、5.4 勞動(dòng)定員和運(yùn)行費(fèi)用.185.5 運(yùn)行費(fèi)用和成本.19參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)： .19第一章第一章 設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)概況1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則1.1.1 原始依據(jù)原始依據(jù)日處理 8 萬(wàn)噸城市生活污水處理廠初步設(shè)計(jì)（1）依據(jù)資料：國(guó)家及地方有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)和技術(shù)政策；污水水質(zhì)水量情況通過(guò)分析確定；中華人民共和國(guó)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范1997 年版，給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.10）和環(huán)境工程手冊(cè)水污染防治卷（張自杰主編，高等教育出版社，1996 年）；同類污水工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（2）城市概況 地處中亞熱帶向北亞熱帶過(guò)渡區(qū),年平均氣溫16-17c;年降雨量1300-

4、1600毫米,其中40%以上集中在第二季度;年無(wú)霜期239-266天,年平均霧日在16天以下. 1.1.2 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則嚴(yán)格遵守國(guó)家及地方有關(guān)環(huán)保法律法規(guī)和技術(shù)政策；考慮綜合給水排水系統(tǒng)，總體設(shè)計(jì)布局合理；貫徹經(jīng)濟(jì)性與可靠性并重的設(shè)計(jì)原則，在達(dá)到給定設(shè)計(jì)情況下，合理降低工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，提高工程效益，同時(shí)最大限度地提高系統(tǒng)的可靠性；采用技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行可靠，操作管理簡(jiǎn)便的工藝，使先進(jìn)性和可靠性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)；在總體規(guī)劃指導(dǎo)下，結(jié)合實(shí)際情況，盡量減少投資和占地；在工程設(shè)計(jì)中貫徹節(jié)能的原則，最大限度地降低污水的處理成本；最大限度地降低二次污染。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（1）根據(jù)水量

5、水質(zhì)條件和設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)二級(jí)污水處理廠一座。建議該污水處理廠生物處理工藝采用氧化溝技術(shù)，處理水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)。（2）完成一套完整的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。說(shuō)明書應(yīng)包括：污水水量的計(jì)算；設(shè)計(jì)方案對(duì)比論證；污水、污泥處理工藝流程確定；污水、污泥處理單元構(gòu)筑物的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，并配相應(yīng)的單線草圖；廠區(qū)總平面布置說(shuō)明；污水廠環(huán)境保護(hù)方案；污水處理工程建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)初步分析等。 （3）完成以下初步設(shè)計(jì)圖紙：污水處理廠總平面布置圖；污水、污泥處理系統(tǒng)高程布置圖；主要構(gòu)筑物（格柵，泵房，沉砂池、二沉池）各1張；氧化溝的平面及剖面施工圖；工藝流程圖 1張。總共圖紙5張。1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)1.3.

6、1 工程規(guī)模工程規(guī)模城市污水包括生活污水和工業(yè)廢水兩部分。根據(jù)當(dāng)?shù)厝丝跀?shù)量、工業(yè)發(fā)展情況及所產(chǎn)的污水量，工程規(guī)模定為dm /8000031.3.2 進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)表1-1 進(jìn)水水質(zhì)5bodcodss4nhn堿度tn20030010015180401.3.3 出水要求出水要求要求經(jīng)過(guò)處理后，要求出水水質(zhì)達(dá)到96年國(guó)家污水綜合排放一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)。表1-3 國(guó)家一級(jí)a排放標(biāo)準(zhǔn)（mg/l）5bodcodss4nhn1050105第二章第二章 工藝流程的確定工藝流程的確定2.1 氧化溝工藝的特點(diǎn)氧化溝工藝的特點(diǎn)按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(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，如帕斯韋爾氧

7、化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。 交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和sbr工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開(kāi)停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝一般呈環(huán)形溝渠形式，平面多為橢圓型或圓形，總長(zhǎng)為90600m，池壁多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可按土質(zhì)情況挖成邊坡為1：1.5以上的斜坡，以100mm素混凝土做護(hù)砌而成。通常

8、用管渠從水面上進(jìn)水，出水設(shè)可調(diào)堰。多采用轉(zhuǎn)刷或曝葉輪曝氣，溝深取決于曝氣裝置，一般為26m，水平流速為0.30.5m/s，在水流的作用下保持活性污泥處于懸浮狀態(tài)，整個(gè)氧化溝處在內(nèi)源呼吸階段，屬于延時(shí)曝氣法。氧化溝具有以下特點(diǎn)：a.工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 b.運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的bod平均處理水平可達(dá)到95%左右。 c.能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。 d.污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)，一般為2

9、030 d。污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量較少，污泥不經(jīng)消化也容易脫水，故污泥處理費(fèi)用較低。e.可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^(guò)氧化溝中曝氣機(jī)的開(kāi)關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 f.基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除bod、去除bod和nh3 -n及去除bod和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除bod和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。g.處理廠與其他工藝相比，臭味較小。同時(shí)只需要最低限度的機(jī)械設(shè)備，增加了污水處理廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的

10、安全性。h.構(gòu)造形式和曝氣設(shè)備多樣化，曝氣強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)，并具有推流式流態(tài)的某些特征。2.2 氧化溝的選擇氧化溝的選擇（1）目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯維爾（pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（carrousel）氧化溝 、奧貝爾（orbal）氧化溝、t型氧化溝（三溝式氧化溝）、de型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。在污水脫氮除磷的工藝設(shè)計(jì)中必須具備厭氧、缺氧、好氧3個(gè)基本條件，但是在實(shí)施過(guò)程中由于所需的處理構(gòu)筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運(yùn)行管理復(fù)雜。而三溝式氧化溝是將曝氣與沉淀工序于同一構(gòu)筑物內(nèi)，是一個(gè)a-o（兼氧-好氧）活性

11、污泥系統(tǒng)，可以完成有機(jī)物的降解和硝化、反硝化過(guò)程，能取得良好的去除效果和脫氮除磷效果。同時(shí)該工藝系統(tǒng)依靠5bod三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以免除污泥回流和混合液回流，處理效果穩(wěn)定且運(yùn)行費(fèi)用大大降低。三溝式氧化溝由于具有出水水質(zhì)好，處理流程簡(jiǎn)單，省去而沉池，運(yùn)行管理方便，基建費(fèi)用低，占地少等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。所以這里我們也將選擇三溝式氧化溝作為生物處理工藝。carrousel卡魯塞爾氧化溝：由圖2-1可見(jiàn)，carrousel氧化溝是一個(gè)多溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進(jìn)水與活性污泥混合后在溝內(nèi)做不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，污水和回流污泥在第一個(gè)曝氣區(qū)中混合該氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從

12、而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等，近年來(lái)配合使用的還有水下推動(dòng)器。該氧化溝表面曝氣機(jī)單機(jī)功率大，其水深可以達(dá)到5米以上，使氧化溝占地面積減小，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?？梢酝Ｖ鼓承┢貧馄鞯倪\(yùn)行，或者切換較低的轉(zhuǎn)速，在保證水流攪拌混合循環(huán)流動(dòng)的前提下，節(jié)約能量消耗。圖2-1 carrousel 2000系統(tǒng)平

13、面結(jié)構(gòu)圖figure 2-1 carrousel 2000 system planar structure2.3 工藝流程的確定工藝流程的確定本工藝先用中格柵去除污水中大顆粒雜物，然后通過(guò)提升泵房把水送至沉沙池中。 采用的是平流式沉砂池，以減少后繼處理的污泥負(fù)荷。生物處理采用卡魯塞爾氧化溝，去除水中的有機(jī)物和氨氮。二沉池采用輻流式沉淀池，除水效果好。污泥部分回流，而另一部分則通過(guò)污泥濃縮池、消化池、污泥脫水然后外運(yùn)。圖 2-2 工藝流程回流污泥污泥井接觸沉淀消毒池輻流式沉淀池氧化溝沉砂池提升泵房格柵原水排放粗渣外運(yùn)污泥濃縮池污泥脫水機(jī)外運(yùn)污泥消化池第三章第三章. 基本構(gòu)筑物計(jì)算基本構(gòu)筑物計(jì)算3

14、.1 格柵格柵3.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵的主要作用是將污水中的大塊污染物攔截,以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害.泵前設(shè)置粗格柵的作用是保護(hù)水泵,而明渠格柵的作用是保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常工作.目前普遍的做法是將泵前的格柵均做成明渠柵.3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)流量：設(shè)計(jì)流量：平均流量：qa=80000t/d80000m3/d=3333.3m3/h=0.926 m3/s總變化系數(shù)：kz= (qa平均流量，l/s)0.11qa7 . 2 =11.09267.2 =1.27設(shè)計(jì)流量 qmax：qmax= kzqa=1.2780000 =101600 m3/d =4233.3 m

15、3/h =1.176m3/s 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、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)、木屑、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，并使之正常運(yùn)行，一般情況下，分粗細(xì)兩道格柵。被截流的物質(zhì)稱為柵渣。柵渣的含水率約為 70%80%，容重約為 750kg/960kg/。設(shè)計(jì)內(nèi)容格柵的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括尺寸計(jì)算、水力計(jì)算、柵渣量計(jì)算及清渣機(jī)械的選用等。在進(jìn)行格柵計(jì)算之前應(yīng)首先繪出計(jì)算草圖，然后再按照設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算。一、選型及設(shè)計(jì)參數(shù)（a） 型式：平面型，傾斜安裝機(jī)械格柵。（b） 城市排水系統(tǒng)為按

16、管系統(tǒng)，且中途設(shè)計(jì)泵站，此課程設(shè)計(jì)為提升泵前格柵間設(shè)計(jì)。（c） 格柵的柵前流速一般為 0.4 m/s 0.9 m/s。（d） 格柵的過(guò)柵流速不宜小于 0.6 m/s，不宜大于 1.0 m/s。（e） 柵前渠道寬度和渠道中水深應(yīng)與入廠污水管規(guī)格（據(jù)水量計(jì)算）相適應(yīng)。（f） 格柵尺寸 b、h 參見(jiàn)設(shè)備說(shuō)明書，在此課程設(shè)計(jì)中可以采用選擇中間值方法?？紤]到本次設(shè)計(jì)實(shí)際情況，采用三粗三中六個(gè)格柵，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：粗格柵粗格柵qmax=1.176 m3/s柵條寬度 s10.0mm=0.01m 柵條間隙寬度 d=50.0mm=0.05m柵前水深 h0.74m 柵前渠道流速=0.85m/s 過(guò)柵流速=0.7

17、m/s 1vv格柵安裝傾角=，格柵設(shè)有棚頂工作臺(tái)，其高度高出柵前最高水位600.5m。由于處理水量相對(duì)較小，故設(shè)置二臺(tái)使用，一臺(tái)備用。設(shè)計(jì)計(jì)算：1、柵條的間隙數(shù) n：n=30 個(gè)bhvsinqmax/27.054.005.060sin588.02、柵槽寬度（b）：令柵條寬度 s=0.01m，b=s（n-1）+bn=0.01（30-1）+0.05 30=1.79m3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（ ）1l因進(jìn)水渠 b1=1m，其漸寬部分的展開(kāi)角度= ，120mtgtgbbl1.1202179.121114、通過(guò)格柵的水頭損失()：1h設(shè)格柵條斷面為銳邊矩形斷面, 故 k=3, mkgvbskgvkhh

18、018.0360sin81.927.0)05.001.0(42.2sin2)(sin22220134345、柵后槽總高度(h):設(shè)柵前渠道超高=0.3m，h= +=0.74+0.018+0.3=1.06m，2hh1h2h為避免造成柵前涌水，故將柵后槽下降作為補(bǔ)償。1h6、每日柵渣量（w）:在格柵間隙 50mm 情況下，設(shè)柵渣量為 0.01m3/1000m3 污水，有dmdmkwqwz/2.0)/(80.0100027.101.0176.186400100086400331max采用機(jī)械清渣。細(xì)格柵細(xì)格柵qmax=1.176 m3/s柵條寬度 s10.0mm=0.01m 柵條間隙寬度 d=15.

19、0mm=0.015m柵前水深 h0.74m 過(guò)柵流速=0.95m/s v格柵安裝傾角=，同樣設(shè)置二臺(tái)使用，一臺(tái)備用。601、柵條的間隙數(shù)（n）：n=72 個(gè)bhvsinqmax/295.054.0015.060sin588.02、柵槽寬度（b）：令柵條寬度 s=0.01m，b=s（n-1）+bn=0.01（72-1）+0.015 72=1.79m3、柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度()：2lmll55.05.0125、通過(guò)格柵的水頭損失()：1h設(shè)格柵條斷面為銳邊矩形斷面, 故 k=3, mkgvbskgvkhh17. 0360sin81. 9295. 0)015. 001. 0(42. 2s

20、in2)(sin2222013434 6、柵后槽總高度(h):設(shè)柵前渠道超高=0.3m，h= +=0.74+0.17+0.3=1.21m，2hh1h2h為避免造成柵前涌水，故將柵后槽下降作為補(bǔ)償。1h7、每日柵渣量（w）:在格柵間隙 15mm 情況下，設(shè)柵渣量為 0.07（m3/1000m3 污水） ，有dmdmkwqwz/2.0)/(05.4100027.107.0176.186400100086400331max采用機(jī)械清渣。其他設(shè)置：工作臺(tái)：設(shè)安全裝置和沖洗設(shè)備，工作臺(tái)兩側(cè)過(guò)道寬度 0.5m，由于是機(jī)械清渣，工作臺(tái)正面過(guò)道寬度設(shè)置為 1.8m，選用 gh-1000 鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)8

21、臺(tái)，超聲波水位計(jì) 3 套，螺旋壓榨機(jī)（300）3 臺(tái)，螺紋輸送機(jī)（300）3臺(tái)，鋼閘門（2.0x1.7m）6 扇，手動(dòng)啟閉機(jī)（5t）6 臺(tái)。3.2 提升泵房提升泵房1 1、水泵選擇水泵選擇設(shè)計(jì)最大水量 101600m3/d，選擇用 6 臺(tái)潛水排污泵(4 用 1 備)，單臺(tái)流量hmhmqq/1000/3.1058424/101600433max單污水泵選擇 5 臺(tái) wq350-1100-10-55 型立式污水泵 q=，輸出功hm/10003率 n=55kw，三用一備，水泵自動(dòng)灌溉，按吸水井水位自動(dòng)開(kāi)停機(jī)組。水泵出水采用單管出水方式，單管出水槽設(shè)于泵房屋頂。泵房應(yīng)選矩形，構(gòu)筑物設(shè)置在高出地下水位

22、0.5m 的防水措施。選擇立式污水泵：45-15-500-wq300口徑/mm流量/m3/h揚(yáng)程/m功率/kw轉(zhuǎn)速/r/min效率/%3501000105598084集水池選擇容積：按一臺(tái)泵的最大流量時(shí) 6min 的出流量設(shè)計(jì)，則集水池的有效容積為391605.51000mv面積：取有效水深 h=1m,則面積，取集水池寬 7m，則2911/91mhvf長(zhǎng)為 13m,故集水池平面尺寸)(713mmbl水泵總揚(yáng)程估算：污水進(jìn)入格柵間水面相對(duì)地面標(biāo)高為-2.06m，格柵間的水頭損失為0.35m，曝氣沉砂池水面標(biāo)高為+3.75m，則有 h1=3.75-（-2.06-0.35）=6.1m ，管線水頭損失

23、（吸水管與出水管水頭損失）h2 為 0.9m，自由水頭 h3=0.8m，故估算:水泵總揚(yáng)程為 h=h1+h2+h3=6.1+0.9+0.8=7.8m。3.3 沉砂池沉砂池3.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明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。同時(shí)，還對(duì)污水起曝氣作用3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）池子總有效容積 v，m3vqmaxt60式中 qmax最大設(shè)計(jì)流量，qmax =1.18；3/ms3/ms t最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間，min，取 t=2min。則：v=1.18260=1983m（2）水流斷面積 a, m2a=m2.811.108.11vq式中，為最大設(shè)

24、計(jì)流量時(shí)的水平流速，取=0.1。1v/m s1v/m s（3）池總寬度 b,mb=ma9 . 528 .11h式中，為設(shè)計(jì)有效水深，取。2hm22hm（4）每個(gè)池子寬度 b,m取 n=2，則 b=2.95m，則寬深比：1.475，符合要求29 . 5 2 , 1（5）池長(zhǎng) l,ml=60vt=600.12=12m（6）每小時(shí)所需空氣量 q, 3/mhq=dqmax0.21.18=849.6/h3m式中，d 為每立方米污水所需空氣量，取 d=0.2/污水。3m3m3m（7）沉沙室沉沙斗體積,ov3m設(shè)沉沙斗為沿池長(zhǎng)方向的梯形斷面渠道，沉沙斗體積為：132oaavhl式中 a沉沙斗上頂寬，0.96

25、m; 沉沙斗下底寬，0.5m.1a沉沙室坡向沉沙斗的坡度為；沉沙斗側(cè)壁與水平面的夾角=60o；0.10.55. 沉砂斗所需容積 設(shè) t=2d 為清除沉砂的間隔時(shí)間m12. 610000002301020001000000kqxtv x為城市污水沉砂量。一般用 306. 每個(gè)沉砂斗容積 （v0） ，設(shè)沒(méi)一分格有兩個(gè)沉砂斗 v0= m206. 3212. 67. 沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬 a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為 60o.斗高 h3=0.4m，沉砂斗上口寬：=20.4ctg60o+0.5=0.96m v0=m32.1 m35 . 312.4026.90.508. 沉池總高度（h）設(shè)超高

26、 h1=0.3mh=h1+h2+h3+h4=0.3+0.05+2+0.4=2.75m3.4 氧化溝工藝設(shè)計(jì)氧化溝工藝設(shè)計(jì)3.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明本設(shè)計(jì)采用卡魯塞爾氧化溝工藝3.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算（1）去除 bod需要去除的 bod 質(zhì)量濃度為了保證沉淀池出水 bod 濃度ce10mgl.溶解性 (bod)= ce-0.7ce1.42(1-e - 0 .23 5)其中設(shè) bod 速率常 0.23d-1=10- 0.7101.42 (1-e - 0 .23 5) =3.21mg/l 則需要去除的 bod 質(zhì)量濃度s=200mg/l-3.21mg/l=196.79mgl。氧區(qū)容積 v。根據(jù)

27、入水水質(zhì)條件及設(shè)計(jì)工藝流程，暫定以下參數(shù)：污泥產(chǎn)率系數(shù) y=0.48 污泥齡 c =30 d 污泥自身氧化率 kd =0.055 d-1mlss=40000mg/l mlvss/mlss=0.7 總變化系數(shù) kz為 1.2好氧區(qū)容積：v1=(yckzqs)/mlvss(1+kdc)=36663.4136664 m3，其中 q 為水量好氧區(qū)水力停留時(shí)間 t1=v1q=9.17h。（2） 脫氮 日產(chǎn)泥量x =(ykzqs)/(1+ kdc)=3421.92kg/d 需要去除的氮量n：n生物污泥中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取 12.4。 n=(no)-(ne)-(xn)/(kzq)=20.58mgl式中：(no

28、)，(ne)進(jìn)、出水總氮的質(zhì)量濃度，mgl； 堿度平衡:一般認(rèn)為，剩余堿度達(dá)到mg/l（以 caco3計(jì)） ，即可保持,7.2ph 生物反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。每氧化mgnh3-n 需要消耗 7.14mg 堿度;每氧化1mg產(chǎn)生 0.1mg 堿度；每還原 1mgno-3-n 產(chǎn)生 3.57mg 堿度。5bod剩余堿度 salk1=原水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化產(chǎn)生堿度5bod=180-7.1420.58+3.5720.58+0.1200=126.53（mg/l）此值可保持，硝化和反硝化反應(yīng)能夠正常進(jìn)行7.2ph 脫氮所需要的容積 2v脫氮率 (20)( )(20)1.08tdn tdn

29、qqt=10時(shí)，qdn=0.0351.08（t-20）=0.0136kgno3-n/kgmlvssd；(vx)dn=(n kzq) /qdn=145270588.2kg/dv2=（vx）dn/mlvss51883 m3 脫氮水力停留時(shí)間t2=v2/q=12.97h 污泥負(fù)荷:n s=qkz s/(vmlvss)=0.076 bod/kgmlssd，0.03n s0.15 滿足要求。v=v1+v2=88547 m3 (3)氧化溝總?cè)莘e v 以及停留時(shí)間 tv=v1+v2=88547 m3t=v/q=22.14h 共設(shè)氧化溝四座，以下計(jì)算為單座氧化溝計(jì)算，每座氧化溝最大流量 q=24000 m3/

30、d,每座氧化溝容積 v=22137 m3 (4).需氧量實(shí)際需氧量 aoraor=去除 bod5需氧量-剩余污泥中 bod5氧當(dāng)量+去除 nh3-n 耗氧量-剩余污泥中 nh3-n 的耗氧量-脫氮產(chǎn)氧量a.去除 bod 需氧量 d1d1 =aqs+bv2.8=0.52240000.19679+0.12221372.8 =9893.97 (kg/d)b.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=1.42(x/4)=1214.78 (kg/d)c去除 nh3-n 需氧量 d3每 1kg nh3-n 硝化需要消耗 4.6kgo2d3=4.6(no)-(ne)q/

31、1000=2760 ( kg/d)d.剩余污泥中 nh3-n 耗氧量 d4d4 =1.42(x/4)0.124=487.97( kg/d)e.脫氮產(chǎn)氧率 d5每還原 1kgn2 產(chǎn)生 2.86kgo2d5 =2.86脫氮量 =2.8620.5824000/1000 =1412.61（kg/d）總需氧量12345aorddddd =9893.97-1214.78+2760-487.97-1412.61=9538.61標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量 sorsor=aorcs(20)cs(t)-c1.024(t-20)=15425.18 (kg/d) =642.72 (kg/h)20 度時(shí)氧的飽和度 取 9.07

32、mg/l(20)sc t 25 度 25 度時(shí)氧的飽和度 取 8.35mg/l( )s tcc 溶解氧的濃度 取 2mg/l 修正系數(shù) 取 0.85 5551.0125 100.9991.013 101.013 10所在地區(qū)實(shí)際氣壓 修正系數(shù) 取 0.95（5）每座氧化溝的尺寸 每座氧化溝容積 v=22137 m3氧化溝水深取 h=4.3m, 超高 0.5m 氧化溝深度 h=4.3+0.5=4.8m 中間分隔墻厚度為 0.4m m單道溝寬 10m彎道部分的面積 967.37 m2 直線段部分面積 4180.77 m2單溝直線段長(zhǎng)度 104.6 m進(jìn)水管和出水管 污泥回流比 r=50%進(jìn)出水管流

33、量 q1=(1+r)q=36000 (m3/d)=0.42 (m3/s)管道流速 v=1.0m/s則管道過(guò)水?dāng)嗝?a=q1/v=0.42 m2管徑 d=0.73150.74 m=740mm(4)/校核管道流速 v=q/a0.977 (m/s)（7）出水堰以及出水豎井 初步估算 因此按薄壁堰來(lái)計(jì)算/0.67h出水堰 3211.86qbh式中：b堰寬；h堰上水頭高取 0.2m。b=2.53m b 取 2.6m b 取 2.6m,校核堰上水頭 h h=0.1980.2 m 出水豎井?？紤]可調(diào)堰安裝要求 堰兩邊各留 0.3m 的操作距離出水豎井長(zhǎng) l=0.32+2.6=3.2 m出水豎井寬 b=1.4

34、m（1） 曝氣設(shè)備選擇 單座氧化溝需氧量 sor =642.72 (kg/h)每座氧化溝設(shè)兩臺(tái)卡魯塞爾專用曝氣機(jī) 去氧能力為 3.2kg/(kwh)則所需電機(jī)功率為 n=642.72/(23.2)=100.425 kw 取 n=110 kw表面曝氣機(jī)葉輪直徑 d=3500 mm3.5 二沉池二沉池3.5.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)說(shuō)明二次沉淀池是活性污泥系統(tǒng)重要的組成部分，其工作效果能夠直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。本次課程設(shè)計(jì)選用的二次沉淀池為輻流式二次沉淀池，池個(gè)數(shù)較少，比較經(jīng)濟(jì)，便于管理；具有機(jī)械排泥設(shè)備已定型、排泥較方便等優(yōu)點(diǎn)。二沉池選用圓形的向心流輻流式沉淀池,即周邊進(jìn)水周邊出

35、水方式。因其可設(shè)計(jì)的個(gè)數(shù)較少,運(yùn)行管理較簡(jiǎn)單.向心流輻流式沉淀池在一定程度上也克服了普通輻流式沉淀池中心進(jìn)水流速較大對(duì)池底污泥干擾等缺點(diǎn)，容積利用率大大提高較普通輻流式沉淀效率更高. 3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)內(nèi)容二次沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容有：池表面積、池直徑、有效水深、污泥斗容積、池總高和出水堰負(fù)荷核算等。二、選型及設(shè)計(jì)參數(shù)a)型式：中心進(jìn)水，周邊出水，輻流式二沉池b)表面負(fù)荷 q 取 1.5m/hc)污泥回流比 r=0.5d)二沉池水力停留時(shí)間 t=2.0he)池徑與水深比宜為 612f)刮泥板外緣線速度不宜大于 3m/min，一般采用 1.5 m/ming)沉淀池個(gè)數(shù) n 取 4

36、座h)排泥設(shè)備：dnz-25 型單周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)1、 （1）池表面積22332 .2222)/(5 . 1/3 .3333qamhmmhmq單池面積 26 .55542 .2222amna單池（3）池直徑 mmad276 .266 .55544單池（4）沉淀部分有效水深()2h =2hmtq325 . 1在 612 之間-93272hd（5）沉淀池部分有效容積328 .166636 .555mhav（6）貯泥斗容積設(shè)計(jì)污泥斗上部半徑，下部半徑，mr11mr5 . 02由幾何公式計(jì)算 3322222121516 . 159. 1)5 . 05 . 011 (3866. 0)(3mmrrrrhv

37、mmrrh9 . 0866. 060tan)5 . 01 (tan)(0215（7） 污泥斗以上圓錐部分污泥容積取池底坡度 i=0.05, 則錐高為 mmdih6 . 0575. 0)2227(05. 0)22(4因此，池底可儲(chǔ)存污泥的體積為： 33222112426 .123559.123)115 .135 .13(38 . 0)(3mmrrrrhv（8）沉淀池總高度設(shè)計(jì)超高，緩沖層高度為，則總高度為：mh3 . 01mh5 . 03 mhhhhhh3 . 59 . 06 . 05 . 033 . 054321（9）池徑與水深比值校核：(612)(合格) 93272hdm3 . 35 . 0

38、14. 34 . 42q2 v2、進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算（1）進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算：設(shè)計(jì)污水流量 smsmq/3 . 04/2 . 14q33單進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：（r:污泥回流比）smrq/45. 0)5 . 01 (3 . 0)1 (q3單進(jìn) 中心進(jìn)水管設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中心進(jìn)水管水流速度 v 為 0.5m/s，則進(jìn)水管直徑為：mm107. 10.50.452vq2進(jìn)（2）進(jìn)水豎井：進(jìn)水井徑采用 ，出水口尺寸 ，共五個(gè)沿井壁均勻md5 . 1225 . 145. 0m分布出水口流速 smv/186. 055 . 145. 045. 02（3）穩(wěn)流筒計(jì)算：筒中流速 , 取 0.03m/ssmvs/02. 003. 0穩(wěn)流

39、筒過(guò)流面積 21503. 045. 0mvqas進(jìn)穩(wěn)流筒直徑 62. 41545 . 142223add沉淀池最終直徑： mdddd4 .276 . 42722232（4）出水溢流堰的設(shè)計(jì)采用出水三角堰（90 ）a）堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度） m05. 0h2b)每個(gè)三角堰的流量 smh/0008213. 005. 0343. 1343. 1q347. 247. 211c)三角堰個(gè)數(shù) （設(shè)計(jì)取 366 個(gè)）)(36627.3650008213. 03 . 0個(gè)單qqn校核堰口負(fù)荷， 合理)/(34. 4)/(73. 2276 . 3244800006 . 3mslmsldqqd）

40、三角堰中心距（單側(cè)出水）mnbdnll214. 0366) 1227()2(13、出水部分設(shè)計(jì)（1）池設(shè)計(jì)流量： smqq/3 . 043單（2）環(huán)形集水槽內(nèi)流量： smqq/15. 023 . 023單集（3）環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)：a）采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個(gè)總出水口集水槽寬度為： (取 b=0.5 m)mqkb518. 0)(9 . 04 . 0集k 為安全系數(shù)，采用 1.5 1.2集水槽起點(diǎn)水深為： mbh375. 05 . 075. 075. 0起集水槽終點(diǎn)水深為： mbh625. 05 . 025. 125. 1終槽深均取 0.7mb)采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。取槽寬 b=

41、1.0m，槽中流速 v=0.6m/s槽內(nèi)終點(diǎn)水深： mvbqh25. 00 . 16 . 015. 04集槽內(nèi)起點(diǎn)水深： 344232hhhhk mggbaqh132. 00 . 1)23 . 0(0 . 1322322 432. 025. 025. 0132. 02232234423hhhhk校核：當(dāng)水流增加一倍時(shí)， smvsmq/8 . 0,/3 . 03mvbqh375. 00 . 18 . 03 . 04209. 00 . 13 . 00 . 1322ghkmh574. 0375. 0375. 0209. 023233設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為 0.7m，集水槽總高為 0.7+0.3（超高）

42、=1.0m，采用4、排泥部分設(shè)計(jì)單池污泥量?？偽勰嗔繛榛亓魑勰嗔考邮Ｓ辔勰嗔?) 回流污泥量 hqqr/529.15m0.51058.3r3單2) 剩余污泥量 = =(0 ) 式中：y 為污泥產(chǎn)率系數(shù)，取 0.5； 為污泥自身氧化率，取 0.065 = = 0.75 3300 = 2475 2500 / = 2.5 /3 = 106= 1.2 106120= 10000/ = 10 /3hdmxfxqrs/m5/125100.751.32.529450.065-248330.170.5333) 總污泥量：529+5=534m3/h排泥設(shè)備選擇根據(jù)以上數(shù)據(jù)，二沉池選擇 dnz-25 型單周邊傳動(dòng)

43、刮泥機(jī)回流污泥泵：螺旋泵 lxb-600.標(biāo)準(zhǔn)流量為 185m3/h 剩余污泥泵：50qw12.5-22 潛水排污泵第四章第四章 污水處理廠總體布置污水處理廠總體布置4.1 污水廠廠址選擇污水廠廠址選擇4.1.1 污水廠廠址選擇應(yīng)遵循下列各項(xiàng)原則污水廠廠址選擇應(yīng)遵循下列各項(xiàng)原則（1）應(yīng)與選定的工藝相適應(yīng)；（2）盡量少占農(nóng)田；（3）應(yīng)位于水源下游和夏季主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向；（4）應(yīng)考慮便于運(yùn)輸；（5）充分利用地形。4.2 污水廠平面布置原則污水廠平面布置原則4.2.1 處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理單元構(gòu)筑物的平面布置 處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要

44、求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)平面的位置，對(duì)此，應(yīng)考慮： （1）貫通、連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； （2）土方量做到基本平衡，并避開(kāi)劣質(zhì)土壤地段； （3）在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值510m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定； （4）各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)考慮適當(dāng)緊湊。 （5）考慮到安全問(wèn)題，廠內(nèi)的高壓線盡量減少其長(zhǎng)度，所以變配電間設(shè)置在廠區(qū)邊緣與泵房相近。 （6）較深的構(gòu)筑物由于地下部分較深，其周圍附近不宜設(shè)其他構(gòu)筑物，距離最好10米以上。 4.2.2 管、

45、渠的平面布置管、渠的平面布置 （1）在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管、渠，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故障停止工作時(shí)，其后接處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常的運(yùn)行。 （2）應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。 （3）在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管以及輸配電線路。這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部都在地上，對(duì)它們的安排，既要便于施工和維護(hù)管理，但也要緊湊，少占用地，也可以考慮采用架空的方式敷設(shè)。 （4）在污水處理廠區(qū)內(nèi)，應(yīng)有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時(shí)應(yīng)考慮設(shè)防洪溝渠。 4.2.3 輔助建筑物輔助建筑物 在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路

46、，方便運(yùn)輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗?duì)污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。4.3 污水廠的高程布置污水廠的高程布置4.3.1 污水廠高程的布置方法污水廠高程的布置方法（1）選擇兩條距離較低，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。 （2）以污水接納的水體的最高水位為起點(diǎn)逆污水處理流程向上計(jì)算。 （3）在作高程布置時(shí)，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程積極配合。污水處理廠的平面布置圖和高程圖見(jiàn)附圖。 第五章第五章.工程造價(jià)及成本分析工程造價(jià)及成本分析5.1 工程造價(jià)工程造價(jià)本次工程設(shè)計(jì)進(jìn)水泵站壓力管道，污水截留干管由該市政工程設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)。其工程初步設(shè)計(jì)以及投資另行成冊(cè)，不包括在本報(bào)告中，本報(bào)告所列投資水質(zhì)凈化廠廠內(nèi)所有構(gòu)筑物以及管道近期投資。5.2 成本分析成本分析1 電費(fèi)計(jì)算柵格除污機(jī)每天工作 4h，用電量為 34