水污染控制工程課程設計

1、1.工程概述1.1項目基本情況1.2編制依據(jù)，主要設計規(guī)范及標準1.4編制原則1.5服務范圍及建設規(guī)模2.污水處理廠工藝方案論證2.1污水處理廠工藝選擇原則2.2污水水質(zhì)特點及對策2.3污水處理工藝技術 比選2.4污泥處理工藝技術簡介與選擇2.5惡臭氣體處理工藝技術簡介與選擇3污水處理廠工藝設計3.1工程設計基礎數(shù)據(jù)3.2廠區(qū)總平面圖設計及公用工程3.3廠區(qū)高程設計3.4工藝流程3.5單體工藝設計4附表和附圖附表1:構(建)筑物尺寸一覽表序號 構筑物名稱 工程部位 單位 數(shù)量 規(guī)格尺寸 結構形式 備注附表2:主要工藝設備一覽表序號 設備名稱 規(guī)格及參數(shù) 材質(zhì) 功率 單位 數(shù)量 備注附圖1:平面

2、布置圖附圖2:工藝流程圖(帶高程)，地面標高為±0。附圖3:管道圖5經(jīng)費預算表1 主要設備經(jīng)費預算表 單位:萬元序號 設備名稱 規(guī)格型號 材質(zhì) 數(shù)量 單位 金額 備注表2 主要構筑物經(jīng)費預算表 單位:萬元序號 構筑物名稱 尺寸(長寬高) 有效體積 材料 單價 金額 備注6運行費用藥劑費用電費水費人工費處理噸水運行費用7計算說明書各種參數(shù)選取的依據(jù)和計算過程1.工程概述1.1項目基本情況本項目為設計一有機廢水處理方案，根據(jù)給出的一些數(shù)據(jù)和最終達標要求，在此設計一個污水處理廠，使污水經(jīng)過一定方法處理后，達到設定的某些標準，排入水體、排入某一水體或再次使用等的采取的某些措施或者方法等，并減

3、少排入自然系統(tǒng)中的有害物質(zhì)。1.2編制依據(jù)，主要設計規(guī)范及標準依據(jù) 1. 本項目招標文件、圖紙、工程量清單、補遺書、答疑書等資料； 2. 本項目招標文件要求的技術標準、規(guī)范，國家有關方針政策、法律、法規(guī)以及國家現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程、驗標等各項技術標準； 3.現(xiàn)場踏勘、調(diào)查獲得的相關資料；設計規(guī)范及標準³ 地面水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-88³ 城市排水工程規(guī)劃規(guī)范CJJ50-94³ 室外排水設計規(guī)范GBJ14-87³ 城市污水處理廠污水污泥排放標準CG3025-93³ 污水綜合排放標準GB8979-1996³³³

4、9; 中華人民共和國河道管理條例³ 給水排水設計手冊第五冊³ 給水排水設計手冊第九冊³ 給水排水設計手冊第十冊³ 給水排水設計手冊第十一冊1.3編制原則1. 符合性原則 嚴格遵守招標文件中安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保、文明施工等要求和規(guī)定，遵守合同協(xié)議條款內(nèi)容， 滿足建設工期和工程質(zhì)量標準， 符合施工安全、環(huán)境保護、水土保持等要求。 2. 科學、先進、經(jīng)濟、合理與實用相結合的原則 結合地質(zhì)特點，采用先進的施工技術，科學的組織方法，優(yōu)化施工方案，合 理安排施工順序、組織均衡、連續(xù)生產(chǎn)；以關鍵線路為主線，建立數(shù)學模型，進行工期、資源優(yōu)化；明確管理目標，量化管理指標

5、、細化具體措施、強化針對性。 3. 創(chuàng)新、發(fā)展的原則 積極采用、鼓勵研發(fā)提高工程施工管理、組織、工藝、技術和裝備水平，保證施工 安全、提供工程質(zhì)量、加快施工進度、降低工程成本的新技術、新材料、新工藝、新設備。4. “安全第一、預防為主”的原則 在認真總結、吸取以往工程施工經(jīng)驗教訓的基礎上，堅決貫徹執(zhí)行“安全第一、預 防為主”的方針，嚴格執(zhí)行國家有關安全法律、法規(guī)和規(guī)章制度，結合本項目各專業(yè)工程的特點，抓住安全工作的重點、難點和關鍵環(huán)節(jié)，制定切實可行的施工安全措施和控制流程，責任、目標逐級分解，定期檢查與考核，使安 全工作有序可控，全面實現(xiàn)安全管理目標。5. 質(zhì)量第一的原則 堅持“百年大計，質(zhì)量

6、第一”的原則，編制質(zhì)量計劃，明確質(zhì)量目標，嚴格執(zhí)行質(zhì) 量檢驗及驗收標準，制定科學合理的施工方案，確保主體工程質(zhì)量零缺陷，單位工程一 次驗收合格率 100%，全部工程達到國家施工質(zhì)量驗收標準。 6. 確保工期的原則 科學安排施工工序，合理安排勞力、材料和機械設備，優(yōu)化資源配置，最大限度采 用機械化、專業(yè)化施工，確保工期要求。 7. 全面創(chuàng)優(yōu)的原則 從源頭把關，抓過程控制，精細化管理，充分發(fā)揮樣板引領的示范作用，確保項目 安全、優(yōu)質(zhì)、高效建設，一次成優(yōu)。 8. 文明施工、保護環(huán)境的原則 堅持文明施工，重視環(huán)境保護，珍惜土地，合理利用。1.4服務范圍及建設規(guī)模對污水處理廠內(nèi)的主要污水處理構筑物的工藝

7、進行設計，包括格柵、隔油池、沉砂池、SBR工藝曝氣池、污泥濃縮池、污泥貯泥池等。因為日均污水量為100噸，所以規(guī)模較小。2.污水處理廠工藝方案論證2.1污水處理廠工藝選擇原則:(1) 污水廠的處理布局合理，建設投資少，占地少； (2) 城市污水處理應采用先進的技術設備，要求經(jīng)濟合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；(3) 為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構筑物； (4)提高自動化的程度，為科學管理創(chuàng)造條件；(5) 要求節(jié)能和污水資源化，并且最大限度的處理水能回用；(6)污水采用季節(jié)性消毒；(7)提高管理水平和保證運轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟效果；(8)查閱相關的資料確定其方案。2.2污水水質(zhì)特點及對策 該

8、污水是含有酒精、松香的清洗廢水，含有大量CODCr 和BOD5 以及一些動植物油，pH偏堿性。沒有太多危害人體健康的物質(zhì)。用格柵、隔油池、沉砂池、SBR工藝曝氣池、污泥濃縮池、污泥貯泥池等對該污水進行一系列處理，讓其中的CODCr 和BOD5 以及一些動植物油濃度減小至達標狀態(tài)。2.3污水處理工藝技術 比選格柵先用格柵污水中較大的懸浮或漂浮物去除，以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負荷，并起到保護水泵、管道、儀表等作用。當攔截的柵渣量大于0.2m3/d時，一般采用機械清渣方式；柵渣量小于0.2m3/d時，可采用人工清渣方式，也可采用機械清渣方式。沉砂池沉砂池的功能的去除率比重較大的無機顆粒。沉砂池一般

9、設于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機顆粒對于水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。(1)平流沉砂池優(yōu)點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩(wěn)定，構造簡單，易于施工，便于管理。缺點：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 (2)豎流沉砂池優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。(3)曝氣沉砂池優(yōu)點：克服了平流

10、沉砂池的缺點，使砂礫與外裹的有機物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。缺點：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應考慮設有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，。并且由于多了曝氣裝置從而使費用增加?；谝陨先N沉砂池的比較，本工程設計確定采用平流式沉砂池。再用隔油池，利用廢水中懸浮物和水的比重不同而達到分離的目的。隔油池的構造多采用平流式，含油廢水通過配水槽進入平面為矩形的隔油池，沿水平方向緩慢流動，在流動中油品上浮水面，由集油管或設置在池面的刮油機推送到集油管中流入脫水罐。在隔油池中沉淀隔油池下來的重油及其他雜質(zhì)，積

11、聚到池底污泥斗中，通過排泥管進入污泥管中。經(jīng)過隔油處理的廢水則溢流入排水渠排出池外，進行后續(xù)處理，以去除乳化油及其他污染物。若在隔油池內(nèi)加設若干斜板，也可以提高除油效率，但建設投資較高。在寒冷地區(qū)，為防止冬季油品凝固，可在集油管底部設蒸汽管加熱。隔油池一般都要加蓋，并在蓋板下設蒸汽管，以便保溫，防止隔油池起火和油品揮發(fā)，并可防止灰沙進入。污水泵房城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關鍵所在。(1)污水泵站的特點及形式泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條

12、件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。 污水泵站主要形式：1）合建式矩形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大；2）合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸0）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單。非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設蝶閥，故需設

13、計水設備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，本設計因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。(2) 泵站的布置該污水泵站設在污水處理廠內(nèi)，與其它構筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應設置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。(3)泵房內(nèi)部的排水由于泵房較深，采用電動排水。(4)泵房的通風設施自然通風、機械通風。自然通風：采用全部自然通風布置特點，要有足夠自然通風要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式

14、泵房。機械通風：采用全部機械通風和部分機械通風。 部分機械通風機械將電機排出的熱風抽出，冷空氣自然補充。機械排風可以分別是為電機分別排風。也可以多臺電機組成排風系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵站。在選定了污水處理技術路線后，我們對活性污泥法和人工生物凈化的幾個方案進行篩選，初步篩選到下列幾個方案，在進行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，A-B兩段曝氣法，氧化溝。A-B兩段曝氣法AB法是吸附生物降解法的簡稱，是原聯(lián)邦德國亞琛工業(yè)大學Bohnke教授于70年代中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設初沉池，有機污泥負荷率很高的A段和污泥負荷率較低的B段兩極污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并分別有獨立的污泥回流系統(tǒng)。A 工藝特

15、點：A-B工藝由A，B兩端串聯(lián)的活性污泥法組成，A段在厭氧和兼氧的條件下，進行高負荷曝氣，一般曝氣時間為0.5h，去除BOD5。B段在好氧條件下，進行低負荷曝氣，曝氣時間一般為26h。AB工藝對BOD5和SS的去處率均為90%95%，對N，P的去除率取決于B段采用的工藝。a 優(yōu)點：該工藝對污水的BOD和SS總處理效率均為90%95%，處理效果好；基建費和運行費用較活性污泥法低15%左右；運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。b 缺點：與傳統(tǒng)法相比，A-B法多了污泥回流系統(tǒng)，而且產(chǎn)泥量較大；由于泥量大，故增加了污泥處理處置費用，同時運行管理較復雜；脫氮效果雖然有所提高，但由于污泥齡太短，僅靠吸附作用遠不能達到脫

16、氮除磷的要求。B 適用條件：適用于原水有機物濃度高并且不要求脫氮除磷的，或者需要逐步提高處理標準的大型和較大型污水處理廠。C 工藝流程見下圖：A段進水格柵沉沙池吸附池中沉池曝氣池二沉池回流污泥出水B段回流污泥 A-B兩段曝氣法工藝流程圖傳統(tǒng)活性污泥法這是以傳統(tǒng)活性污泥法處理城市污水的典型工藝。其特點是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風機曝氣供給微生物所需的足夠氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有機物。A 工藝特點利用曝氣池中的好氧微生物，來分解污水中的有機物質(zhì)。混合液沉淀分離，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形勢流動

17、至池的末端，流出池外至二沉池。 a 優(yōu)點：該工藝對污水的BOD和SS總處理效率均為90%95%，處理效果好；運行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定；適宜處理大量污水，所以多用于大中型污水處理廠。b 缺點：運行費用高，在曝氣池的末端造成供氧的浪費，故提高了運行成本；基建費用高，占地面積大，對水質(zhì)、水量變化適應能力低；由于沉淀時間短和沉淀后碳源不足等情況，對于N、P的去處率低。B 適用條件：不要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。C 工藝流程見下圖：進水格柵沉沙池初沉池曝氣池二沉池出水剩余污泥回流污泥傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖氧化溝 氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是50年代由荷蘭的Pasveer開發(fā)，屬于活性污泥法的一

18、種變形。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀渠道中不停的循環(huán)流動。A 工藝特點： 氧化溝一般采用延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機械曝氣，一般不設初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設計運行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達到脫氮的目的。 主要技術參數(shù)出如表2-1所示： 氧化溝工藝主要技術參數(shù)表污泥負荷 NS/kgBOD5/(kgMLSS.d)0.050.15水力停留時間 T/h1024污泥齡/d去除BOD558去除BOD5，并硝化1020去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %

19、5060污泥濃度X mg/L20006000容積負荷 kgBOD5/( m3d)0.20.4出水水質(zhì) mg/LBOD51015SS1020NH3-N13TP1 氧化溝內(nèi)的循環(huán)流量很大，進入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強的承受沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也具有較好的處理效果； 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5、SS的排放標準，還可以達到脫氮除磷的效果。由于氧化溝的水力停留時間和污泥齡都很長，懸浮物、有機物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般不設初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了處理流程，減小了處理構筑物，使其基建費用低

20、于一般活性污泥法。 承受水質(zhì)、水溫、水量能力強，出水質(zhì)好。B 缺點：一般除磷需另設厭氧池；機械曝氣，設備數(shù)目多；氧化溝溝體占地面積較大；對于中、大型污水廠，基建費和運行費比普通活性污泥法高，同時無法得到生物能源。C 工藝流程：格柵沉沙池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化溝進水氧化溝工藝流程圖D 適用條件：適用于中小型污水處理廠。消毒(1)接觸池：采用折板往復式池子。(2)消毒劑的選擇；1）液氯優(yōu)點：價格便宜，效果可靠，投配設備簡單。缺點：對生物有毒害作用，并且可產(chǎn)生致癌物質(zhì)。適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。2）漂白粉優(yōu)點：投加設備簡單，價格便宜缺點：除與液氯相同的缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調(diào)

21、制不便，勞動強大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。3）臭氧優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物 、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或積累性殘余物。缺點：投資大，成本高，設備管理復雜。綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯做消毒劑。濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。(1)浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高，貯泥能力小。(2)重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運行費用

22、低，動力消耗小。綜上所述，本設計采用間歇式重力濃縮池。計量設施在沉砂池和分配井之間建設計量設施電磁流量計，接觸池后的二級出水采用巴氏計量槽計量出水水量。2.4污泥處理工藝技術簡介與選擇污泥脫水污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設計采用機械脫水，采用板框式壓濾機，并設自然干化廠。 2.5惡臭氣體處理工藝技術簡介與選擇生物濾池由碎石或塑料制品填料構成的生物處理構筑物。污水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，使污水得到凈化。是以土壤自凈原理為依據(jù)，在污水灌溉的實踐基礎上，經(jīng)較原始的間歇砂濾池和接觸濾池而發(fā)展起來的人工生物處理技術。性能特點：1）生物濾池的處理效果非常好，在任

23、何季節(jié)都能滿足各地最嚴格的環(huán)保要求。2）不產(chǎn)生二次污染。3）微生物能夠依靠填料中的有機質(zhì)生長，無須另外投加營養(yǎng)劑。因此停工后再使用啟動速度快，周末停機或停工1至2周后再啟動能立即達到很好的處理效果，幾小時后就能達到最佳處理效果。停止運行3至4周再啟動立即有很好的處理效果，幾天內(nèi)恢復最佳的處理效果。4）生物濾池緩沖容量大，能自動調(diào)節(jié)濃度高峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負荷的能力強。5）運行采用全自動控制，非常穩(wěn)定，無須人工操作。易損部件少，維護管理非常簡單，基本可以實現(xiàn)無人管理，工人只需巡視是否有機器發(fā)生故障。6）生物濾池的池體采用組裝式，便于運輸和安裝；在增加處理容量時只需添加組件，易于實施；

24、也便于氣 源分散條件下的分別處理。7）此類過濾形式的生物濾池能耗非常低，在運行半年之后濾池的壓力損失也只有500Pa左右。處理方法特點優(yōu)點缺點適用范圍生物濾池單一反應器，微生物和液相固定氣/液表面積比值高，設備簡單，運行費用低反應條件不易控制，進氣濃度發(fā)生變化適應慢，占地面積大適用于處理化肥廠、污水處理廠及惡臭物質(zhì)量濃度介于0.51.0g/m的工農(nóng)業(yè)廢氣生物滴濾池單一反應器，微生物固定，液相流動與生物洗滌塔相比設備簡單傳質(zhì)表面積小，需處理剩余污泥，運行費用高適用于處理化肥廠、污水處理廠及農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的污染物質(zhì)量濃度低于0.5g/m的惡臭氣體3污水處理廠工藝設計3.1工程設計基礎數(shù)據(jù)100噸/天處理

25、前廢水的各種污染物濃度序號 污染物 廢水水質(zhì)檢測結果 廢水進水設計取值1 含酒精、松香的 CODCr 10300mg/L 11000mg/L清洗廢水 BOD5 3260mg/L 3500mg/L 動植物油 44.2mg/L 50mg/L pH 69 69 處理后廢水的各種污染物濃度序號 污染物 處理后水質(zhì) 排放限值1 CODCr 70mg/L 90mg/L2 BOD5 15mg/L 20mg/L3 色度 30mg/L 40mg/L4 動植物油 8mg/L 10mg/L5 SS 40mg/L 60mg/L6 pH 69 693.2廠區(qū)總平面圖設計及公用工程 該污水廠位于東莞，東莞位于中國華南地區(qū)

26、，廣東省南部，珠江口東岸，東江下游的珠江三角洲。地質(zhì)構造上，位于羅浮山斷緣的北東向博羅大斷裂南西部、東莞斷凹盆地中。地勢東南高、西北低。地貌以丘陵臺地、沖積平原為主。屬亞熱帶季風氣候，長夏無冬，日照充足，雨量充沛，溫差振幅小，季風明顯。雨量集中在4-9月份，常受臺風、暴雨、春秋干旱、寒露風及凍害的侵襲。廠址選擇原則1）為了保護環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應與規(guī)劃居住區(qū)或 公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護距離，這個防護距離根據(jù)當?shù)鼐唧w情況而定，一般不小于300m。 2）廠址應設在流經(jīng)城市水源的下游，離城市集中供水水源處不小于 500m。 3）在選擇廠址時盡可能少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，而處理廠的位置又應便于農(nóng)田灌

27、溉和消納污泥。 4）廠址應盡可能在城市和工廠夏季主導風向的下風向。 5）要充分利用地形，把廠址設在地形有適當坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構筑物之間的水頭損失，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動力消耗。 6）廠址如果靠近水體，應考慮汛期不受或水淹沒的威脅。 7）廠址應設在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)，以利施工，并降低造價。 8）廠址的選擇應考慮交通運輸及水電供應等條件。 9）廠址的選擇應結合城市總體規(guī)劃，考慮遠期發(fā)展，留有充分的擴建 余地。1.各處理單元構筑物的平面布置 處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在做平面布置時應根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質(zhì)條件，確定它們在

28、廠區(qū)內(nèi)的平面位置。對此，應考慮：（1） 貫通、連接各處構筑物之間的管、渠，使之便捷、直通，避免迂回曲折。（2） 土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段。（3） 在處理構筑物之間，應保持一定距離，以保證敷設連接管、渠的要求，一般的間距可取值510m，某些有特殊要求的構筑物，如污泥消化池、沼氣貯罐等，其間距應按有關規(guī)定確定。（4） 各處理構筑物在平面上布置，應考慮盡量緊湊。（5） 污泥處理構筑物應考慮盡可能單獨布置，以方便管理，應布置在廠區(qū)夏季主導風向的下風向。2.管、渠的平面布置（1） 在各處理構筑物之間，設有貫通、連接的管、渠。此外，還應設有能夠使各處理構筑物能夠獨立運行的管、渠，當某一處構筑

29、物因故停止工作時，其后接處理構筑物仍能夠保持正常的運行。（2） 應設超越全部處理構筑物，直接排放水體的超越管。（3） 在廠區(qū)內(nèi)還應設有空氣管路、沼氣管路、給水管路及輸配電線路。這些管線有的敷設在地下，但大都在地上，對它們的安裝既要便于施工和維護管理，又要緊湊，少占用地。3.輔助建筑物的平面布置污水廠內(nèi)的輔助建筑物有中央控制室、配電間、機修間、倉庫、食堂、宿舍、綜合樓等。它們是污水處理廠不可缺少的組成部分。（1） 輔助建筑物建筑面積的大小應按具體情況條件而定。輔助建筑物的設置應根據(jù)方便、安全等原則確定。（2） 生活居住區(qū)、綜合樓等建筑物應與處理構筑物保持一定距離，應位于廠區(qū)夏季主風向的上風向。（

30、3） 操作工人的值班室應盡量布置在使工人能夠便于觀察各處理構筑物和運行情況的位置。4.廠區(qū)綠化 平面布置時應安排充分的綠化地帶，改善衛(wèi)生條件，為污水廠工作人員提供優(yōu)美的環(huán)境。5.道路布置 在污水廠內(nèi)應合理的修建道路，方便運輸，要設置通向各處理構筑物和輔助建筑物的必要通道，道路的設計應符合如下要求：（1） 主要車行道的寬度：單車道為34m，雙車道為67m，并應有回車道。（2） 車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m。（3） 人行道的寬度為1.52.0m。（4） 通向高架構筑物的扶梯傾角不宜大于45º。（5） 天橋?qū)挾炔灰诵∮?m。 按照污水處理順序可知，依次為格柵、沉砂池、隔油池，再加上氧化溝、

31、二沉池，消毒用接觸池、濃縮池、生物濾池等。需要計算才能得到其尺寸信息，在之后的3.3會做出具體計算和圖示。3.3廠區(qū)高程設計 高程設計的任務本設計確定的各水處理單元構筑物和泵房的標高，包括：地面標高、構筑物頂端標高、構筑物底端標高、構筑物內(nèi)液位標高。還確定了水處理構筑物之間連接管道的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在水處理構筑物之間順暢流動，保證水廠的正常穩(wěn)定運行。 高程布置原則1）為了保證污水在各構筑物之間能順利自流，計算各構筑物之間的水頭損失包括沿程損失、局部損失及構筑物本身的水頭損失和污水流過量水設備的水頭損失。此外，還應考慮污水廠擴建時預留的貯備水頭

32、。本設計中，由于此點未做具體要求，故不做出具體計算過程，而采用較大的空間余地，以保證構筑物的正常運行。2）污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，并能進行自流。3）污水廠的場地豎向布置，應考慮土方平衡，并考慮有利排水。4）在計算留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的流程，以降低運行費用。3.4工藝流程格柵沉砂池池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化溝進水出水前還要經(jīng)過消毒接觸池、濃縮池和生物濾池，因長度問題在此僅以文字顯示。3.5單體工藝設計格柵（1）設計說明格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負荷，

33、防止阻塞排泥管道。格柵簡圖（2）設計參數(shù)格柵柵條凈間隙選b50mm；格柵的總寬度不宜小于進水管渠寬度的2倍，格柵空隙總有效面積應大于進水管渠有效斷面積的1.2倍；過柵流速v0=0.9m/s；（一般采用0.61.0m/s），則進水渠道內(nèi)水流速度（柵前流速）v=0.5m/s；（一般采用0.40.9m/s）格柵傾角=60°；（一般采用60°70°）格柵間工作臺高出柵前最高水位0.5m，柵間工作臺兩側(cè)過道寬度為0.7m。工作臺正面過道寬度為1.2m；格柵井內(nèi)可能存在有害氣體，應采用可移動的機械通風系統(tǒng)，室內(nèi)通風換氣次數(shù)為8次/h，格柵井內(nèi)為12次/h。通風管應采用防腐阻燃

34、材料制成。（3）設計計算最大設計流量：Qmax=1.2×100÷24m3/h=5m2/h=0.001389m3/s柵條間隙數(shù)（n）根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得： 所以柵前槽寬約為B1=0.005556m，由于設計要求此處B1取0.0056m。柵前水深為h=0.002778m，取0.003m。柵條間隙數(shù)（n）為： Qmax最大設計流量，m3/s；格柵傾角，度（°）；h柵前水深，m；v0污水的過柵流速，m/s。柵槽有效寬度（B）柵條寬度S=0.05m。B=S(n-1)+bn=0.01×(9-1)+0.05×9=0.53m通過格柵的水頭損失（h1）h1

35、=k×h0； h0= v02 sin /(2g)式中：h0計算水頭損失，m； g重力加速度，m/s2； k格柵受污堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關 對于本設計取方形斷面，查表得 柵后槽總高度（H） h2為柵前渠超高，一般取0.3m。 H=h+h1+h2=0.003+0.3+0.082=0.385m柵槽總長度（L）進水渠寬B1=4.5m，其漸寬部分展開角度20°（進水渠道內(nèi)水流速度v=0.77m/s。） 進水渠道漸寬部分的長度 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度柵前渠道深度H1=h+h2=0.003+0.3=0.303m柵槽總

36、長度L=l1+l2+1.0+0.5+H1/ tan 每日柵渣量計算（W）對于生活污水，柵條間距b=50.0mm的中格柵每單位體積污水攔截污物為W1=0.03m3柵渣/103m3污水。每日柵渣量為攔截污物量大于0.3m3/d，采用機械清渣。平流沉砂池（1）設計說明及選型 沉砂池的作用是從廢水中分離密度較大的無機顆粒。它一般設在污水處理廠前端，保護水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構筑物容積，提高污泥有機組分的含率，提高污泥作為肥料的價值。 沉砂池按去除相對密度2.65、直徑0.2mm以上的沙粒設計，設計流量應按分期建設考慮：（a）當污水為自流進入時，應按每期的最大設計流量計算；（b）當污水為提升進

37、入時，應按每期工作水泵的最大組合流量計算；（c）在合流制處理系統(tǒng)中，應按降雨時的設計流量計算。沉砂池個數(shù)或分格數(shù)不應少于2，并宜按并聯(lián)系列設計。當污水量較小時，可考慮1格工作，1格備用。城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3計算，其含水率為60，容量為1500kg/m3；合流制污水的沉砂量應根據(jù)實際情況確定。砂斗容積應按不大于2d的沉砂量計算，斗壁與不平面的傾角不應小于55°。除砂一般宜采用機械方法，并設置貯砂池或曬砂場。采用人工排砂時，排沙管直徑不應小于200mm。當采用重力排砂時，沉砂池和貯砂池應盡量靠近，以縮短排砂管長度，并設排砂閘門于管的首端，使排砂管暢通和易于養(yǎng)護管

38、理。沉砂池的超高不宜小于0.3m。 本設計中選用平流沉砂池，它具有截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。（2）設計參數(shù)最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s。最大流量時停留時間t=50s，（t不小于30s，一般采用3060s。）有效水深應不大于1.20m，一般采用0.251.00m，每格寬度不宜小于0.60m；進水部位應采取消能和整流措施，應設置進水閘門控制流量，出水應采取堰跌落出水，保持池內(nèi)水位不變化。池底坡度一般為0.010.02，當設置除砂設備時，可根據(jù)設備要求考慮池底形狀。最大設計流量Qmax=0.m3/s 停留時間t取50s。 （3）設計計算長度（L）

39、 設水平流速v=0.25m/s，停留時間t=50s，則 水流斷面積（A）池總寬度（B） 設n=1格，每格寬b=0.6m；（每格寬度不宜小于0.6m），則有效水深（h2）（有效水深應不大于1.2m，一般采用0.251m）符合。沉砂斗所需容積（V）設沉砂時間T=2d，則式中：X城市污水沉砂量，m3/106m3，一般采用30； T清除沉砂的間隔時間，d； Kz生活污水流量總變化系數(shù) 每個沉砂斗所需容積（V0），設每一分格有2個沉砂斗，則 沉砂斗各部分尺寸 設斗底寬b1= 0.6m,斗壁與水平面的傾角為60º，斗高h3=0.45m 沉砂斗上口寬（b）： 沉砂斗容積（V0）： V0>V0

40、，故符合要求。 池總高度（H） 沉砂室高度 （h3）采用重力排砂，設池底坡度為0.06，坡向砂斗，則式中，b兩沉砂斗之間的平臺長度，m，取b=0.2m；設超高h1=0.3m 核算最小流速（vmin） 在最小流量時，只用一格工作（n1=1） （符合要求）式中，n1最小流量時工作的沉砂池數(shù)目，個； min最小流量時沉砂池中的水流斷面面積，m2隔油池該污水中有動植物油少許，需要用平流隔油池加以去除。100噸/天即4.167m3/h，取停留時間為2小時，則池子大小為8.34m3。污水泵房城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關鍵

41、所在。泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。 由以上可知，水量較小，所以采用合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。該污水泵站設在污水處理廠內(nèi)，與其它構筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應設置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。通風方式采用自然通風

42、，采用全部自然通風布置特點，要有足夠自然通風要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。氧化溝 氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是50年代由荷蘭的Pasveer開發(fā)，屬于活性污泥法的一種變形。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀渠道中不停的循環(huán)流動。氧化溝一般采用延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機械曝氣，一般不設初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設計運行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達到脫氮的目的。氧化溝一般用于小型污水處理廠。工藝流程：格柵沉沙池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧

43、化溝進水氧化溝工藝流程圖設計參數(shù)（1）污泥齡一般取c=25d（去除BOD5時6d；去除BOD5并硝化時15d，去除BOD5并反硝化時30d）；（2）污泥負荷一般取N=0.1kgBOD5/(kgMLVSS·d)；（3）污泥濃度：X=4000mg/l；（4）污泥產(chǎn)率系數(shù)：Y0.55kgSS/kgBOD；（5）內(nèi)源代謝系數(shù)：Kd=0.055。計算（1）去除BOD5好氧區(qū)容積 m3 好氧區(qū)容積計算采用動力學計算方法式中：污水設計流量，m3/d；混合液揮發(fā)懸浮固體濃度，取2800；、進出水濃度，；內(nèi)源代謝系數(shù)，取0.055；污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.55.好氧區(qū)水力停留時間t1(h)(3)氧化溝總?cè)?/p>

44、積V及停留時間tV=V1+V2=7940+9896.117836（m3）校核污泥負荷故需調(diào)整氧化溝容積取V=17836m³則N=0.0865 符合要求。（4）需氧量計算設計需氧量AORAOR=去除需氧量-剩余污泥中的需氧量+去除NH3-N耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脫氮需氧量a. BOD需氧量D1D1=aQ(S0-S)+bVXv=0.52×24000×(0.18-0.02)+0.12×17836×2.8=7989.7(kg/d)式中，a活性污泥微生物對有機污染物分解過程的需氧量率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以千克

45、計；Q污水流量，；經(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降解的有機污染物量，以BOD值計；b活性污泥微生物同國內(nèi)原代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計；V氧化溝容積，；Xv單位氧化溝容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）量。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=1.42×1=1.42×889.26=1262.75(kg/d)c. 去除NH3-N的需氧量D3。每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kg O2。D3=4.6×(進水NH3-N出水NH3-N)×Q/1000=4.6×(40

46、-10)×24000/1000=3312(kg/d)d. 剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4D4=4.6×污泥含氮率×氧化溝剩余污泥=4.6×0.124×889.26=507.23（kg/d）e. 脫氮產(chǎn)氧量D5。每還原1kgN2產(chǎn)生2.86kg O2。D5=2.86×脫氮量=2.86×2.98×24000/1000=204.55（kg/d）總需氧量AOR=D1-D2+D3-D4-D5=7989.7-1262.75+3312-507.23-204.55=9327.17(kg/d)考慮安全系數(shù)1.4，則AOR=1.4×9327.17=13058.038(kg/d)標準狀態(tài)下需氧量SOR式中， 20時氧的飽和度，取=9.17