改良型Carrousel氧化溝工藝計(jì)算說(shuō)明書

1、摘要本設(shè)計(jì)為灌南縣田樓鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(jì)，分兩期建設(shè)，處理規(guī)模為近期2000m3/d，遠(yuǎn)期4000m3/d。進(jìn)水水質(zhì)為：BOD5=100mg/L，CODcr=280mg/L，SS=120mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=3mg/L。出水水質(zhì)要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，即：BOD510mg/L，CODcr50mg/L，SS10mg/L，NH3-N5mg/L，TP0.5mg/L。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外不同污水處理工藝的比較與分析，結(jié)合本工程的具體情況，最終選擇改良型氧化溝工藝作為本工程的處理工藝。該工藝是在Carrousel 2000型氧化溝前設(shè)置

2、一個(gè)厭氧區(qū)，污水經(jīng)厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，具有同時(shí)去除有機(jī)物、脫氮、除磷的效果。該工藝不僅具有A2O的特征，同時(shí)保留氧化溝獨(dú)特的水流特性，有利于活性污泥的生物凝聚作用，且不需要設(shè)置初沉池和污泥消化池，節(jié)省投資。污水處理工藝流程為：進(jìn)水粗格柵調(diào)節(jié)池（污水提升泵）細(xì)格柵旋流沉砂池改良型氧化溝豎流式二沉池接觸消毒池巴氏計(jì)量槽出水污泥處理工藝流程為：污泥泵房幅流式濃縮池貯泥池板框脫水機(jī)泥餅外運(yùn)。關(guān)鍵詞：城市污水；改良氧化溝；脫氮除磷；污泥處理AbstractThe project is a design of Tianlou Town sewege treatment plant in Guanna

3、n County, construction of two phases.The recent design scale is 2000m3/d and the long-term scale is 4000m3/d.The influent quality is shown as follow: BOD5=100mg/L, CODcr =280mg/L,SS=120mg/L,NH3-N=30mg/L,TP=3mg/L.The effluent water quality requires to reach the level of A discharge standards in emiss

4、ion standard of Urban sewage treatment plant (GB18918-2002),in which BOD510mg/L, CODcr 50mg/L,SS10mg/L,NH3-N5mg/L,TP0.5mg/L. By comparing and analyzing different wastewater treatment processes at home and abroad, combining with the specific circumstances of this project, an improved oxidation ditch

5、process is chosen as the final process of this project. This process set up an anaerobic zone in front of the Carrousel 2000 oxidation ditch and the organic matter, nitrogen and phosphorus are removed with the wastewater flowing through anaerobic, anoxic and aerobic zone alternatively. The process n

6、ot only has the characteristics of A2O, but also the unique water features of the oxidation ditch, which is benefitial to the biological coagulation of activated sludge.In addition, the process do not need to set up the early pond and the sludge digestion tank,thus it can save investment.Sewage trea

7、tment process is: inflowcoarse screenwater regulating pool (sewage lift pump)fine rackvortex-type grit chamberimproved oxidation ditch the secondary sedimentation tankdisinfection tankBa Shi metering tank effluent.Sludge treatment process is: sludge pumping roomsludge thickener sludge storage tankpl

8、ant and frame filter presstransport of mud cake.Key Words:municipal sewage; improved oxidation ditch;nitrogen and phosphorus removal;sludge treatment第一章 總論1.1工程內(nèi)容本工程為灌南縣田樓鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)，建設(shè)規(guī)模分兩期建設(shè)，2015年為一期工程，2016-2025年間根據(jù)鎮(zhèn)區(qū)發(fā)展具體狀況進(jìn)行二期工程。一期工程同時(shí)結(jié)合現(xiàn)狀與遠(yuǎn)期發(fā)展銜接，遠(yuǎn)期工程建設(shè)以預(yù)留建設(shè)用地考慮。出水水質(zhì)要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一

9、級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)如下： 項(xiàng)目CODcrBOD5SSNH3-NTP進(jìn)水水質(zhì)280100120303出水水質(zhì) 50 10 10 5（8）0.5去除率% 82.1 90.091.7 83.3 83.31.2項(xiàng)目概況1、城鎮(zhèn)概況GN縣地處黃海之濱，屬暖溫濕性季風(fēng)氣候，日照充足。大氣空氣質(zhì)量為國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到良好要求。全縣雨量充沛，擁有15條大河，平均年份水資源總量在65億立方米左右。人工畜牧類、野生兩棲類、爬行類、鳥類、魚類等動(dòng)物繁盛，人工植物、野生植物品種繁盛。田樓鎮(zhèn)位于GN縣東北部，東與五隊(duì)鄉(xiāng)毗鄰，西與長(zhǎng)茂鎮(zhèn)接壤，南與響水縣雙港鄉(xiāng)隔河相望，北依新沂河，地處204國(guó)道東5公里，

10、連鹽高速?gòu)木硟?nèi)經(jīng)過(guò)。鄉(xiāng)域面積52平方公里，耕地面積2725公頃，轄12個(gè)行政村，120個(gè)村民小組，8440個(gè)農(nóng)戶，3.46萬(wàn)人口。2、區(qū)域自然條件（1）地形、地貌GN縣屬黃泛平原區(qū)，位于富饒的蘇北平原的北部核心地帶。全縣地勢(shì)平坦，縣境內(nèi)無(wú)山崗、丘陵，坡降為一萬(wàn)五千分之一至兩萬(wàn)分之一，屬平原緩坡地帶。地勢(shì)南高北低，西高東低，海拔一般在3-5米，灌河口附近只有1.7米，地形西寬東窄，似鑲嵌在黃海之濱的一把金鑰匙。（2）氣候GN縣位于北溫帶南緣，是溫暖帶向亞熱帶過(guò)渡地區(qū)，屬暖濕性季風(fēng)氣候。全縣氣候資源較為豐富，光照充足，屬高光照區(qū)。歷年平均氣溫13.8，年際最大差值2.1。境內(nèi)雨量充沛，歷年來(lái)境內(nèi)平

11、均降水量949.9毫米，平均降水量最高的月份是7月，為240毫米，平均降水量最少的月份是12月，為15.1毫米。全境地處季風(fēng)區(qū)，年平均風(fēng)速為3.3米/秒。春季以東北風(fēng)東南東風(fēng)為主；夏季以東南風(fēng)和南南東風(fēng)為主；秋季以北東風(fēng)、東北東風(fēng)為主；冬季以北北東風(fēng)北東風(fēng)為主。（3）水文GN境內(nèi)年均蒸發(fā)量最高的月份是5月，總量平均是188.3毫米，蒸發(fā)量最少的月份是1月，總量平均是45.4毫米，干旱指數(shù)為1.6，屬半濕潤(rùn)區(qū)。年均相對(duì)濕度為75%，最高年份為79%，最低年份為71%。3、排水現(xiàn)狀及規(guī)劃目前各鎮(zhèn)區(qū)排水體制不健全，排水設(shè)施建設(shè)滯后?，F(xiàn)有排水設(shè)施多為雨、污合流就近排入水體，對(duì)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。各

12、鎮(zhèn)區(qū)污水均散排至鎮(zhèn)區(qū)周圍河流，各河流最終匯入黃海，對(duì)黃海水質(zhì)造成了比較嚴(yán)重的污染。1.3擬采用的研究手段(1)通過(guò)查閱相關(guān)資料，了解污水處理現(xiàn)狀及方法。(2)根據(jù)污水處理廠的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，選擇合適的污水處理方法，即采用生物方法進(jìn)行處理。(3)根據(jù)所選的污水處理方法，確定合適的處理工藝。(4)查閱工藝設(shè)計(jì)中構(gòu)筑物參數(shù)的選取和計(jì)算方法，根據(jù)污水的實(shí)際情況，完成構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)。(5)得出污水處理工藝及污水處理廠總設(shè)計(jì)方案。繪制出主要構(gòu)筑物的CAD圖紙及流程圖，并核算工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)校核和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。1.4 主要設(shè)計(jì)依據(jù)1）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50014-2006)-2014

13、版2）給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程 (CECS138:2002)3）室外給水排水和熱力工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50032-2003)4）地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB 3838-2002)5）城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (GB 18918-2002)6）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB 8978-1996)7）城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備標(biāo)準(zhǔn) (CJJ31-1989)1.5畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排起訖日期設(shè)計(jì)（論文）各階段工作內(nèi)容備注查找收集文獻(xiàn)資料1周撰寫文獻(xiàn)綜述和英文翻譯2周分析資料、設(shè)計(jì)方案論證1周處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3周設(shè)計(jì)圖紙的繪制3周校核和文件整理2周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備1周第二章 工藝設(shè)計(jì)

14、2.1工藝方案比選本工程生活污水及工業(yè)污水均通過(guò)污水收集系統(tǒng)送至污水處理廠進(jìn)行處理，排污企業(yè)必須按照污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求排放污水。污水廠出水水質(zhì)按GB 189182002一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)脫氮除磷有要求，故選取二級(jí)強(qiáng)化處理，可供選取的工藝有氧化溝工藝，SBR工藝，CASS工藝，A2/O工藝等。（1）氧化溝在國(guó)內(nèi)外中小型城市應(yīng)用廣泛，改良型Carrousel 2000 氧化溝污水處理效果顯著，BOD去除率達(dá)95%99%，COD去除率達(dá)95%，脫氮90%以上，除磷效率50%左右，適量投加鐵鹽，則除磷效率可達(dá)95%。同時(shí)氧化溝工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，可不設(shè)初沉池，運(yùn)行管理方便。此外

15、污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，不需要另設(shè)污泥消化硝化池。但占地面積較大，由于采用機(jī)械曝氣，動(dòng)力效率低，能耗也較大。（2）SBR工藝沉降性能好，有機(jī)物去除率90%以上，氨氮去除率75%-80%，除磷率可達(dá)90%以上，不需要污泥回流，工藝簡(jiǎn)單。但不能達(dá)到連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的要求，對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和出水閥門自動(dòng)切換頻繁，設(shè)備的閑置率較高。CASS工藝是SBR工藝的變形工藝，主要特點(diǎn)是反應(yīng)器前端設(shè)置生物選擇器，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。（3）A/A/O工藝在我國(guó)大中型城市應(yīng)用廣泛，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝，在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行條件下不易發(fā)生污泥膨脹。但脫氮除磷效果有

16、限，總氮去除率在80%-85%左右，總磷去除率在85%左右，并且很難同時(shí)取得好的脫氮除磷的效果。此外構(gòu)筑物較多，基建費(fèi)用大，適用處理水量大的污水廠。本工程處理水量小，對(duì)除磷效果要求高，結(jié)合國(guó)內(nèi)小城鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用現(xiàn)狀以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)等實(shí)際情況，推薦采用改良型Carrousel 2000 氧化溝工藝，主要考慮以下幾個(gè)方面：改良型Carrousel 2000 氧化溝由厭氧區(qū)和Carrousel 2000 氧化溝反應(yīng)器系統(tǒng)組成，一定程度上有利于難降解有機(jī)物的去除，同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；保留了前置反硝化的一切優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)硝化液的高回流比，達(dá)到較高程度的總?cè)コ?。厭氧區(qū)的設(shè)計(jì)能夠保證釋磷充分，為磷的去除

17、創(chuàng)造條件；氧化溝缺點(diǎn)主要變現(xiàn)在占地和能耗，但本工程處理水量小，建設(shè)規(guī)模不大。厭氧池可以降解部分有機(jī)物，降低好氧氧化溝的需氧量，從而有效降低了曝氣設(shè)備的能耗，降低生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行成本；氧化溝工藝流程簡(jiǎn)單，可以省去初次沉淀池和污泥消化池，運(yùn)行管理方便2.2工藝流程本設(shè)計(jì)擬采用工藝流程如下：2.3出水水質(zhì)分析各主要污水處理構(gòu)筑物去除率如下：序號(hào)名稱項(xiàng)目CODcrBOD5SSNH3-NTPmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L1格柵進(jìn)水280100120303出水280100108303去除率10%2沉砂池進(jìn)水280100108303出水28010097.2303去除率10%3改良氧化溝進(jìn)水280100

18、97.2303出水28514.584.51.5去除率90%95%85%85%50%4二沉池進(jìn)水28514.584.51.5出水26.64.752.9164.51.5去除率5%5%80% 污水經(jīng)過(guò)處理后，BOD5、CODcr、SS、NH3-N均達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，TP含量為1.5mg/L，結(jié)合化學(xué)藥劑除磷，使出水TP達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 目前荊門夏家灣污水處理廠、南昌象湖污水處理廠、內(nèi)蒙古包頭污水處理廠及咸寧溫泉污水處理廠等均采用Carrousel 2000型氧化溝，已顯示出良好的實(shí)用特性，出水能夠達(dá)到國(guó)家GB 189182002一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。 第三章 污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1原水水量計(jì)算 1）生活污水

19、量2015年鎮(zhèn)區(qū)規(guī)劃人口為1.74萬(wàn)人，2025年為2.11萬(wàn)人，根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50013-2006）并結(jié)合田樓鎮(zhèn)的綜合發(fā)展?fàn)顩r及污水實(shí)際收集情況，確定2015年田樓鎮(zhèn)綜合生活用水量（平均日）為110 L/cap·d，遠(yuǎn)期為140 L/cap·d，同時(shí)考慮到污水收集管網(wǎng)工程完善程度、供水普及率實(shí)際情況等，污水排放系數(shù)確定為2015年為0.80，2025年為0.90； 2015年生活污水量：；2025年生活污水量：2）工業(yè)污水量2015年、2025年規(guī)劃工業(yè)用地面積分別為10公頃、30公頃，工業(yè)用地用水指標(biāo)近、遠(yuǎn)期均取40m³/（公頃天），預(yù)測(cè)污水處理計(jì)

20、算特征年2015年、2025年的工業(yè)用水量，其排污系數(shù)為0.80。2015年工業(yè)污水量：2025年工業(yè)污水量：3）平均日污水量 2015年總污水量： 2015年總污水量：擬建污水處理廠2015年、2025年處理規(guī)模分別設(shè)計(jì)為2000m3/d和4000m3/d，建設(shè)規(guī)模分兩期建設(shè)，2015年為一期工程，2016-2025年間根據(jù)鎮(zhèn)區(qū)發(fā)展具體狀況進(jìn)行二期工程，則污水處理廠一期工程建設(shè)規(guī)模為Qad=2000 m3/d。4）最高日平均時(shí)流量在缺乏實(shí)際用水資料情況下，日變化系數(shù)宜采用1.11.5，本設(shè)計(jì)取Kd=1.5。則 最高日流量Qd=Qad·Kd=2000×1.5=3000m3/

21、d最高日平均時(shí)流量Qah=3000/24=125m3/h5）最高日最大時(shí)流量總變化系數(shù)Kz=1.93，則最高日最高時(shí)流量Qmax=Qad·Kz=2000×1.93=3860m3/d=0.045m3/s。 3.2 粗格柵格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)水口處或污水處理廠的前端，用以截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物，以保證后續(xù)構(gòu)筑物和水泵的正常運(yùn)行。進(jìn)水粗格柵為污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，格柵設(shè)計(jì)主要參數(shù)是確定柵條間隙寬度，柵條間隙寬度與處理規(guī)模、污水的性質(zhì)及后續(xù)處理設(shè)備選擇有關(guān)。格柵條的斷面形狀有圓形、

22、矩形、方形或其他流線型，目前多采用斷面形式為矩形的柵條。本設(shè)計(jì)采用回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵。3.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)柵條寬度S=10mm 柵條間距b=20mm過(guò)柵流速v2=0.65m/s 格柵安裝傾角=650 柵前水深 h=0.35m 柵渣量3.2.2 粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵計(jì)算草圖（1）柵槽寬度 柵條的間隙數(shù)n已知該污水廠的最大設(shè)計(jì)污水流量Qmax=0.045m3/s，柵前水深h=0.35m，過(guò)柵流速v=0.65m/s，柵條間隙寬度b=20mm，格柵傾角=650。n=9.4，設(shè)計(jì)取n=10；實(shí)際過(guò)柵流速v=0.61m/s在0.61.0m/s之間，滿足要求。 格柵槽總寬度B 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3

23、m，取0.3m；則柵槽寬度 B=S(n-1)+bn+0.3=0.01×9+0.02×10+0.3=0.59m，取B=0.6m（2）通過(guò)格柵的水頭損失h1 h2=h0k h0= =式中 h2:設(shè)計(jì)水頭損失，m h0：計(jì)算水頭損失，m g：重力加速度，m/s2 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3； ：阻力系數(shù)，與格柵斷面形狀有關(guān)，本設(shè)計(jì)柵條斷面形狀為銳邊矩形斷面，=2.42，代入數(shù)據(jù)得 h2=h0 k= =2.42××××3 =0.05m，設(shè)計(jì)取0.1m（3）每日柵渣量W（m3/d） W= =0.2 m3/d 采用機(jī)械

24、清渣。 （4）機(jī)械格柵選型 采用GSHZ型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，具體參數(shù)如下： 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備寬度W0(mm) 設(shè)備總寬W1(mm) 有效柵寬W2(mm) 柵渠寬度W3(mm) 有效柵隙(mm) 渠深H1(mm) 排渣高度H2(mm) GSHZ 500 850 340 600 20 2950 800 （5）柵后槽總高度H（m） 設(shè)柵前超高h(yuǎn)1=2.60m H=h+h1+h2=0.35+2.60+0.1=3.05m （6）柵槽總長(zhǎng)度L（m） 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1 設(shè)進(jìn)水渠寬B1=0.3m，漸寬部分展開角度，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)流速為v= =0.43m/s，在0.40.9m/s之間則L1=0.4m 柵槽

25、與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2 L2=0.2mL=L1+L2+0.5+1.0+ H1=h+h1=0.35+4.05=4.4m式中，H1為柵前渠道深，m 格柵槽總長(zhǎng)度L：L=L1+L2+0.5+1.0+ H1=h+h1=0.35+2.60=2.95m式中，H1為柵前渠道深，m則柵槽總長(zhǎng)度L=0.4+0.2+0.5+1.0+ =3.85m 3.3調(diào)節(jié)池3.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)（1）水力停留時(shí)間T=4h（2）設(shè)計(jì)流量Q=3000m3/d=0.035m3/s3.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）調(diào)節(jié)池的容積V V=QT=0.035×4×3600=504m3（2）調(diào)節(jié)池的尺寸設(shè)計(jì)有效水深h=2m則池

26、子的面積：A=V/h=504/2=252m2調(diào)節(jié)池采用方形池，池長(zhǎng)L：池寬B=1：1，則L=B=15.87 m，取16m。則池子總尺寸為L(zhǎng)×B×H=16m×16m×4.2m。在池底設(shè)積水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑。（3）潛污泵潛污泵的設(shè)計(jì)流量按最高日最高時(shí)流量計(jì)算確定，設(shè)計(jì)揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量時(shí)的調(diào)節(jié)池水位與沉砂池的水位差和水泵管路系統(tǒng)的水頭損失以及安全水頭確定。水泵宜選用同一型號(hào)，臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)，不宜大于8臺(tái)；當(dāng)工作泵臺(tái)數(shù)不大于4臺(tái)時(shí)，備用泵宜為1臺(tái)。水泵吸水管設(shè)計(jì)流速宜為0.71.5m/s，出水管流速宜為0.82.5m/s。調(diào)節(jié)池集水坑

27、內(nèi)設(shè)2臺(tái)潛污泵，一用一備，水泵流量Q=3860m3/d=160.8m3/h，調(diào)節(jié)池水面標(biāo)高為-2.75m，細(xì)格柵柵前水位3.07m，水頭損失為0.18m，則潛污泵揚(yáng)程H=2.75+3.07+0.18=6m。選擇QW型潛污泵，具體參數(shù)如下：型 號(hào) 流量 () 揚(yáng)程 (m) 轉(zhuǎn)速 () 功率 () 效率 () 150QW140-7-5.5 140 7 1440 5.5 79.1 （4）攪拌機(jī) 為防止污水中懸浮物的沉積和使水質(zhì)均勻，采用潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌。 根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，攪拌功率一般按1m3污水48W選配攪拌設(shè)備。本設(shè)計(jì)取6W，則調(diào)節(jié)池潛水?dāng)嚢铏C(jī)的總功率為504×6=3024W選擇

28、2臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，單臺(tái)設(shè)備的功率為1.5KW。設(shè)備具體參數(shù)如下：型號(hào) 功率 電流 葉輪直徑 葉輪轉(zhuǎn)速 重量 KW A mm r/min Kg QJB1.5/6-260/3-980 1.5 4 260 980 65 校核：每立方米污水所配功率W= =5.95w，滿足要求。將2臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)分別安裝在進(jìn)水端和進(jìn)水端對(duì)角線方向。 3.4細(xì)格柵3.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)柵條寬度S=10mm 柵條間距b=10mm過(guò)柵流速v2=0.65m/s 格柵安裝傾角=650 柵前水深 h=0.35m 柵渣量3.4.2 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵槽寬度 柵條的間隙數(shù)n已知該污水廠的最大設(shè)計(jì)污水流量Qmax=0.045m3/s，柵

29、前水深h=0.35m，過(guò)柵流速v=0.65m/s，柵條間隙寬度b=10mm，格柵傾角=650。n=18.820（個(gè)）實(shí)際過(guò)柵流速v=0.61m/s在0.61.0m/s之間，滿足要求。 格柵槽總寬度B 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.3m；則柵槽寬度 B=S(n-1)+bn+0.3=0.01×19+0.01×20+0.3=0.69m，取B=0.7m（2）通過(guò)格柵的水頭損失h2 h2=h0k h0= =式中 h2:設(shè)計(jì)水頭損失，m h0：計(jì)算水頭損失，m g：重力加速度，m/s2 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3； ：阻力系數(shù)，與格柵斷面形狀有關(guān)

30、，本設(shè)計(jì)柵條斷面形狀為銳邊矩形斷面，=2.42，代入數(shù)據(jù)得 h2=h0 k= =2.42××××3 =0.12m（3）每日柵渣量W（m3/d） W=采用機(jī)械清渣，機(jī)械格柵設(shè)一臺(tái)。（4）格柵選型采用GSHZ型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，具體參數(shù)如下：設(shè)備型號(hào) 設(shè)備寬度W0(mm) 設(shè)備總寬W1(mm) 有效柵寬W2(mm) 柵渠寬度W3(mm) 有效柵隙(mm) 渠深H1(mm) 排渣高度H2(mm) GSHZ 600 950 440 700 10 850 500 （5）柵后槽總高度H（m）設(shè)槽前渠道超高h(yuǎn)1=0.5m，則H=h+h1+h2=0.35+0.5+0.12

31、=0.97，取H=1.0m（6）柵槽總長(zhǎng)度L（m） 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1設(shè)進(jìn)水渠寬B1=0.3m，漸寬部分展開角度，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)流速為v=0.43m/s，在0.40.9m/s之間，滿足要求。則L1= =0.55m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2 L2=0.27mL=L1+L2+0.5+1.0+ H1=h+h1=0.35+0.5=0.85m式中，H1為柵前渠道深，m 則柵槽總長(zhǎng)度L=0.55+0.27+0.5+1.0+ =3.52m 3.5沉砂池3.5.1 沉砂池選型沉砂池主要去除較大的無(wú)機(jī)顆粒，按池型可以分為平流式、豎流式、旋流式和曝氣沉砂池。（1）平流式沉砂池是常用的形式，污

32、水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度變化。缺點(diǎn)：占地面積大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流。（2）豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無(wú)機(jī)物顆粒借重力沉于池底。優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運(yùn)行管理方便。缺點(diǎn):池深大，施工困難，造價(jià)高，對(duì)耐沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)能力較差。（3）旋流式沉砂池是利用機(jī)械力控制流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀，有機(jī)物則被留在水中。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，可以通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使沉砂效果最好。缺點(diǎn)：氣提或泵提排砂，增加設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。缺點(diǎn)：增加曝氣裝置而費(fèi)用增多，對(duì)生物除磷有影響。（4）曝氣沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋

33、轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使沉砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時(shí)還起到預(yù)曝氣的作用。3.5.2 平流式沉砂池設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)依據(jù)1.最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s；2.最大流量時(shí)停留時(shí)間不小于30s，一般采用3060s；3.有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.251m；每格寬度不宜小于0.6m；4.進(jìn)水頭部應(yīng)采取消能和整流措施；5.池底坡度一般為0.010.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)設(shè)備要求考慮池底形狀。（二）設(shè)計(jì)計(jì)算（1）長(zhǎng)度L：設(shè)v=0.25m/s，t=30s，則 L=vt=0.25×30=

34、7.5m（2）水流斷面面積A： A=0.18m2（3）池總寬度B：設(shè)有效水深為h2=0.25m，則b=0.72m，取b=0.75m設(shè)n=2格，由于水量較小，設(shè)計(jì)一格工作，一格備用，則每格寬度b=0.75m，池子總寬度B=1.5m。（4）沉砂室所需容積V：設(shè)T=2d，則沉砂池所需容積 V=0.12m3其中，T排砂時(shí)間間隔，T=2d； KZ=1.93X城鎮(zhèn)污水沉砂量，X=30m3/106m3污水（5）每個(gè)沉砂斗容積V0：設(shè)每一分格有兩個(gè)沉砂斗，則 V0= =0.06m3（6）沉砂斗各部分尺寸：設(shè)斗底寬=0.25m，斗壁與水平面的傾角為，斗高=0.35m，則沉砂斗的上口寬：= =0.65m；沉砂斗的

35、容積： V0=×（2×0.652+2×0.65×0.25+2×0.252）=0.076m3，略大于0.06m3，滿足要求。（7）沉砂室高度h3：采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗。沉砂室由兩部分組成:一部分為沉砂斗，另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過(guò)渡部分，沉砂室的寬度為L(zhǎng)=2（L+a）+0.2則 L2=3m（0.2m為二沉砂斗之間隔壁厚度）沉砂室的高度h3=+0.06L2=0.35+0.06×3=0.53m（8）池總高度H： 設(shè)超高h(yuǎn)1=0.5m，則 H=h1+h2+h3=0.5+0.25+0.53=1.28m（9）驗(yàn)算最小流

36、速vmin vmin=式中 Qmin：最小流量，本設(shè)計(jì)Qmin=0.035m3/s n1：最小流量時(shí)工作的沉砂池格數(shù)，n1=1 ：最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積，m2則 vmin=0.19m/s>0.15m/s，滿足要求。 3.5.3 旋流式沉砂池設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)參數(shù)1.沉砂池水力表面負(fù)荷不大于200m3/（m2·h），最高流量時(shí)水力停留時(shí)間不小于30s。沉沙區(qū)水深1.0m1.2m，徑深比控制在2.02.5m。2.進(jìn)水渠道直段長(zhǎng)度應(yīng)為渠道寬的7倍，并且不小于4.5m，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件。 3.進(jìn)水渠道流速，在最大流量的40%80%情況下為0.60.9m/s，在最小流量時(shí)大于0

37、.15m/s；但最大流量不大于1.2m/s。4.沉砂池區(qū)與貯砂區(qū)的過(guò)渡段應(yīng)有不小于250的坡度，以利于砂粒滑入貯砂區(qū)。貯砂區(qū)底部錐斗坡度不小于450；（二）設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)水量Qmax=0.045m3/s=162m3/h，設(shè)計(jì)一座沉砂池。（2）規(guī)格選擇目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成系列化的渦流式沉砂池和配套設(shè)備，在選型后需對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行校核，不滿足要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。本設(shè)計(jì)選擇直徑1.83m的渦流式沉砂池，各部分尺寸如下表： 設(shè)計(jì)水量/（m3/h） 180沉沙區(qū)底坡降G/m0.30 沉砂區(qū)直徑A/m 1.83進(jìn)水渠水深H/m0.20 貯砂區(qū)直徑B/m0.91沉沙區(qū)水深J/m0.80 進(jìn)水渠寬度C/m0.31

38、超高K/m0.30 出水渠寬度D/m0.61沉沙區(qū)深度L/m1.10 錐斗底徑E/m0.31驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)/W0.56 貯砂區(qū)深度F/m1.52槳板轉(zhuǎn)速/(N/min)20 （3）參數(shù)校核表面負(fù)荷 q=61.62m3/（h·m2）停留時(shí)間a.沉砂池體積V V= = =2.56m3b.停留時(shí)間HRTHRT=56.89s>30s，滿足要求。徑深比A/J=1.83/0.8=2.3 在2.02.5之間，滿足要求。進(jìn)水渠流速v1 v1=0.73m/s出水渠流速v2v2=0.37m/s驗(yàn)算最小進(jìn)水流速vmin vmin= Qmin=0.035m3/s則 vmin= =0.56m/s>0.1

39、5m/s，滿足要求。校核貯砂容積設(shè)排砂時(shí)間間隔T=2d，城鎮(zhèn)污水沉砂量X=30m3/106m3污水則沉砂區(qū)所需容積： V=0.24m3貯砂區(qū)容積V= + =+×=0.832>0.24m3，滿足要求。（4）沉砂池高度HH=L+G+F=1.1+0.3+1.52=2.92m，其中超高0.3m。（5）砂水分離器的選擇沉砂池的沉砂經(jīng)排砂裝置排除時(shí)往往是砂水混合體，為進(jìn)一步分離出砂和水，需配套砂水分離器。排沉砂時(shí)間間隔2d，排砂量為0.12m3。沉砂含水率約為60%，容重為1.5t/m3，轉(zhuǎn)化成含水率為60%的砂水混合物Wt=0.12/（1-60%）=0.3m3。設(shè)計(jì)選擇LSSF-260螺

40、旋式砂水分離器，處理量13L/s，電動(dòng)機(jī)功率0.37KW。外形尺寸L×B×H=4350mm×1260mm×2100mm。綜上述計(jì)算，渦流式沉砂池占地面積小，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使沉砂效果最好，本設(shè)計(jì)選擇渦流式沉砂池。3.6氧化溝3.6.1設(shè)計(jì)參數(shù)本設(shè)計(jì)的改良型Carrousel 2000型氧化溝設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）設(shè)計(jì)一座氧化溝，設(shè)計(jì)流量采用最高日平均時(shí)流量，則氧化溝流量為Q=3000m3/d；（2）氧化溝的設(shè)計(jì)泥齡范圍通常取1030d，本設(shè)計(jì)取c=30d；（3）氧化溝有機(jī)負(fù)荷較低，一般為0.050.1KgBOD5/(KgMLSS·d)，設(shè)計(jì)取

41、0.1KgBOD5/（KgMLSS·d）；（4）混合液懸浮固體濃度（MLSS）X=3000mg MLSS/L?；旌弦簱]發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）Xv=2100mg/L（MLVSS/MLSS=0.7）；（5）水力停留時(shí)間HRT=1828h；（6）溝中流速v1=0.3m/s，內(nèi)回流渠的流速v2=0.4m/s。3.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）好氧區(qū)容積V1 污泥總產(chǎn)率系數(shù)Yt=1.05KgVSS/KgBOD5；污泥自身氧化系數(shù)Kd=0.05d-1 V1=2835m3好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1為 t1=V1/Q=2835/3000=0.945d=22.68h（2）缺氧區(qū)容積V2 缺氧區(qū)容積采用反硝

42、化動(dòng)力學(xué)計(jì)算。 V2= 式中 V2：缺氧區(qū)有效容積，m3； Nk：生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L； Nte：生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L； ：排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，KgMLVSS/d； Kde：脫氮速率，Kg- N/（KgMLVSS/d）；脫氮速率Kde(T) 設(shè)計(jì)水溫為T=20，則Kde(T)=Kde(20)=0.06Kg-N/(KgMLSS·d)排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量 =yYt式中 Yt：污泥總產(chǎn)率系數(shù)，KgMLSS/KgBOD5，取1.05KgMLSS/KgBOD5； y：MLSS中MLVSS所占比例，取y=0.7 S0：進(jìn)水BOD5濃度，mg/L； S

43、e：出水BOD5濃度，mg/L。 =0.7×1.05×=198.45kg/d缺氧容積V2 V2= =416.53m3 缺氧區(qū)水力停留時(shí)間t2（h） t2=V2/Q=416.53/3000=0.14d=3.36h（3）厭氧區(qū)容積V3（m3）根據(jù)規(guī)范，厭氧區(qū)水力停留時(shí)間12h，設(shè)計(jì)取1.5h，則 V3=Qt3= ×1.5=187.5m3（4）氧化溝總?cè)莘eV及停留時(shí)間t V=V1+V2+V3=2835+416.53+187.5=3439m3 t=V/Q=3439/3000=1.146d=27.5h校核污泥負(fù)荷 N= =0.05KgBOD5/(KgMLVSS·d

44、)（符合要求）。（5）剩余污泥量（kg/d） 按污泥齡計(jì)算： =283.5kgSS/d折算成含水率為99.5%的濕污泥W=56700kg/d，濕污泥密度按1000kg/m3計(jì)，則濕污泥流量 Qw=56.7m3/d（6）需氧量污水需氧量AORAOR=0.001aQ（S0-Se）-c +b0.001Q（Nk-Nke）-0.12-0.62b0.001Q（Nt-Nke-Noe）-0.12=0.001×1.47×3000×（100-10）-1.42×198.45+4.57×0.001×3000×（40-5）-0.12×198

45、.45-0.62×4.57×0.001×3000×（40-15）-0.12×198.45=341.1（kgO2/d）式中 AOR：污水需氧量，kgO2/d； Q：生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d； ：排出生物反應(yīng)系統(tǒng)的微生物的量kg/d； Nk：生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L； Nke：生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度mg/L；Nt：生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Noe：生物反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度，mg/L；0.12：排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物中含氮量；kg/d；a：碳的氧當(dāng)量，含碳物質(zhì)以BOD5計(jì)時(shí)，取1.47；b：常數(shù)，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.5