石家莊橋東污水處理廠三溝式氧化溝工藝設(shè)計

1、王者天下建設(shè)家園海納百川制作目 錄1概況51.1污水廠設(shè)計污水量51.2設(shè)計水質(zhì)51.3水文、氣象、工程資料6水文資料61.3.2 氣象資料61.3.3 工程地質(zhì)資料61.3.4 污水進(jìn)廠干管資料6其它62 城市污水處理方案的確定72.1 確定處理方案的原則72.2 常見的水處理方案工藝對比72.2.1 我國污水處理工藝的現(xiàn)狀72.2.2 污水處理工藝流程方案的介紹和比較92.3 具體工藝流程的確定162.4 主要構(gòu)筑物的選擇172.4.1 格柵172.4.2 進(jìn)水閘井172.4.3 污水泵房172.4.4 沉砂池182.4.5 氧化溝192.4.6 消毒20計量設(shè)施202.4.8 濃縮池21

2、污泥脫水213 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計（一）223.1 進(jìn)水閘井的設(shè)計223.1.1 污水廠進(jìn)水管的設(shè)計223.1.2 進(jìn)水閘井工藝設(shè)計223.1.3 啟閉機的選擇233.2 進(jìn)水格柵間的設(shè)計243.2.1 設(shè)計參數(shù)243.2.2 中格柵的設(shè)計計算253.2.3 格柵選擇283.3 細(xì)格柵的設(shè)計293.3.1 設(shè)計參數(shù)293.3.2 細(xì)格柵的設(shè)計計算293.3.3 格柵的選擇323.4 污水泵房的設(shè)計323.4.1 一般規(guī)定323.4.2 選泵參數(shù)計算323.4.3 選泵333.4.4 吸、壓水管路實際水頭損失的計算343.4.5 集水池353.4.6 水泵機組基礎(chǔ)的確定和污水泵站的布置363

3、.4.7 泵房高度的確定373.4.8 泵房附屬設(shè)施及尺寸的確定384 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計（二）404.1 沉砂池404.1.1 沉砂池的類型404.1.2 曝氣沉砂池的404.2 氧化溝·444.2.1 概述444.2.2 設(shè)計參數(shù)474.2.3 設(shè)計計算474.3 消毒534.3.1 消毒的留意事項534.3.2 液氯消毒的設(shè)計計算534.3.3 加氯機的選擇544.3.4 氯瓶的選擇544.3.5 加氯間應(yīng)實行下列平安措施544.4 接觸池554.4.1 設(shè)計參數(shù)554.4.2 .設(shè)計計算554.5 計量槽564.5.1 設(shè)計參數(shù)564.5.2 設(shè)計計算564.5.3 計量

4、槽的選擇575 污泥系統(tǒng)處理工藝設(shè)計585.1 工藝流程的選擇585.1.1 概述585.1.2 處理工藝流程選擇585.1.3 污泥處理流程585.2 污泥泵房585.2.1 剩余污泥量585.2.2 選污泥泵595.2.3 污泥泵房集泥池595.2.4 泵房的布置595.3 濃縮池的設(shè)計59概述595.3.2 設(shè)計參數(shù)595.3.3 設(shè)計計算605.4 貯泥池及提升污泥泵615.4.1 貯泥池615.4.2 污泥泵的選擇625.5 污泥脫水機房62概述625.5.2 選擇壓濾機625.5.3 脫水機房的布置636 構(gòu)筑物的計算646.1 鼓風(fēng)機房646.1.1 概述646.1.2 鼓風(fēng)機房

5、的布置646.2 配水井的計算646.3 廠內(nèi)給水排水以及道路657 污水廠總體布置667.1概述667.2 平面布置667.2.1 平面布置的一般原則667.2.2 布置方式667.2.3 平面布置的內(nèi)容677.3 高程布置67水處理廠高程布置考慮事項67污水廠高程布置677.3.3 構(gòu)筑物間的確定68計算方法707.4 平面布置717.5 廠區(qū)豎向布置718 電儀表和供熱系統(tǒng)設(shè)計738.1 變配電系統(tǒng)738.2 儀表的設(shè)計738.2.1 設(shè)計原則738.2.2 監(jiān)測內(nèi)容738.2.3 供熱系統(tǒng)的設(shè)計739 工程概預(yù)算及運行管理749.1定員749.1.1 定員原則749.1.2 污水廠人數(shù)

6、定員749.2 工程概算749.2.1 概述749.2.2 水廠的工程造價749.2.3 污水處理成本計算769.3 平安措施779.4 污水廠運行管理779.5 污水廠運行中留意事項771概況 1.1污水廠設(shè)計污水量已知平均流量Q=8萬噸/天=80,000 m3/d=925.926L/s=0.926m3/s已知日變更系數(shù)Kd=1.280，查手冊5得總變更系數(shù)Kz=1.3，則：最高日污水量:Qd=Q×Kd=80000×1.280=1.02400×105m3/d=1185.19L/s最高日最高時污水量:Qh=Q×Kz=80000×1.3 =120

7、3.704L/s=1.204 m3/s具體狀況如表1-1所示:表1-1 污水水量計算項 目設(shè)計水量m3/dm3/hL/s平均日污水量800003333925.926最大日污水量10240042671185.185最大時污水量10400043331203.7041.2設(shè)計水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1-2所示:表1-2 污水廠進(jìn)出水水質(zhì)單位：mg/LCODCrBOD5SSNH3-NTP進(jìn)水360170240324.5出水10030302531.3水文、氣象、工程資料1.3.1水文資料(1)排入水體河流最小流量29.5 m3/h，流速0.6m/s，水位標(biāo)高282m；(2)河流最高水位時流量45 m3/h，流

8、速0.75m/s，水位標(biāo)高284m；(3)河流常水位時流量37m3/h，流速0.65m/s，水位標(biāo)高283m； 氣象資料(1)氣溫：年平均13，夏季平均33，冬季平均6；(2)年平均降雨量:630mm；(3)年平均冰凍期60天。 工程地質(zhì)資料(1)地坪標(biāo)高285.10m；(2)土壤承載力：13.8噸/立方米；(3)設(shè)計地震烈度：7級；(3)地下水深度：9.4米；(5)土壤冰凍深度：60cm。 污水進(jìn)廠干管資料進(jìn)水干管內(nèi)底標(biāo)高（進(jìn)水泵房處）279.413m，水面標(biāo)高280.260m。其它(1)廠區(qū)平均地面坡度0.5%，地勢為西北高，東南低；(2)廠區(qū)征地面積為東西長186米，南北長128米。2

9、城市污水處理方案的確定2.1 確定處理方案的原則確定污水處理方案的原則:(1)城市污水處理應(yīng)采納先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟合理，平安牢靠，出水水質(zhì)好；(2)污水廠的處理布局合理，建設(shè)投資少，占地少；(3)要求節(jié)能和污水資源化，并且最大限度的處理水能回用；(4)提高自動化的程度，為科學(xué)管理創(chuàng)建條件；(5)為確保處理效果，采納成熟牢靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物；(6)污水采納季節(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(guān)的資料確定其方案。2.2 常見的水處理方案工藝對比 我國污水處理工藝的現(xiàn)狀我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染限制和環(huán)境治理的實踐，在吸取國外技術(shù)閱歷的同時，結(jié)合我國國

10、情的特點，逐步改進(jìn)提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路途，主要如下：(1)對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路途；(2)以自然生物凈化為主的人工生物凈化和自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路途；(3)以滲水?dāng)U散排放為主，處理為輔的技術(shù)路途；(4)以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路途，結(jié)合該污水處理工程的具體狀況分析進(jìn)行選擇。 首先，3和4這兩條技術(shù)路途對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不行取，所以應(yīng)選擇1和2這兩條路途，尤其以2這種路途應(yīng)予以推廣。因為隨著環(huán)境的狀況日趨嚴(yán)峻，用水的問題更加突出，從而對雨水的合理運用必將是大家特殊重視的課題，所以，下面著重分析以自然生物凈化為主和人工生物凈化

11、相結(jié)合的技術(shù)路途和對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路途。人工生物凈化和自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路途，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要是氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運行費用低，外加能源消耗少和管理簡潔的優(yōu)點，在我國一些城市也被因地制宜的采納。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所須要的停留時間都很長，一般須要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對四周環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，須要慎重考慮，所以，在沒有低凹地可利用的狀況下，若購置占用大量的良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟的，據(jù)本工程的狀況不宜采納氧化塘處理。土地法處理，就是依據(jù)要求對污水達(dá)到處理的同時，達(dá)到對限制滲流污染的

12、要求，有安排的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝實力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達(dá)到凈化。這種方法有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結(jié)構(gòu)的改善，但是，這種處理須要廣袤的土地面積，而且要留意對地下水的污染問題。在我國人均土地面積不足的狀況下，土地法處理必需和污水澆灌合理的結(jié)合，污水澆灌在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成果，但是，這只是對污水的澆灌利用和污水的土地利用處理還有肯定差距。主要表現(xiàn)在：(1)污水澆灌按土地處理污水的要求限制水量、水質(zhì)，有些地下水以及其它水源、水體造成污染；(2)由于澆灌季節(jié)性變更和澆灌面積的限制，不能做到終年晝夜對污水的處

13、理；(3)沒有經(jīng)過嚴(yán)格水質(zhì)限制的澆灌，往往會造成對糧食作物，特殊是對蔬菜作物的運用質(zhì)量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水澆灌作為對適當(dāng)處理獲得城市污水的有效利用，無疑是特別有價值的，但作為對污水的完善土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本工藝的具體條件下，不現(xiàn)實或者不行行。因為：(1)對地下水源有污染危急；(2)做不到終年晝夜對污水的處理；(3)沒有也不行能修建儲存幾個月污水量的大容量調(diào)整池，非澆灌季節(jié)的排放問題無法解決；綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化和自然生物凈化相結(jié)合的路途，本工程不具備采納的條件，當(dāng)然也就不宜采納。人工凈化就是人為的創(chuàng)建條件，使微生物大量繁殖，

14、提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法和生物膜法，其中以活性污泥法采納較為普遍，是目前國內(nèi)外城市污水處的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法凈化，有較豐富的實踐閱歷和技術(shù)資料，運行牢靠，處理所效果好，但是也存在能耗較多和費用高等特點，所以對其流程改革更新后，出現(xiàn)了A-B工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/O脫氮工藝，A2/O同步脫氮工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優(yōu)點。結(jié)合本工藝的具體狀況，在已解除了前述三個技術(shù)路途之后，我認(rèn)為采納傳統(tǒng)活性污泥法或?qū)鹘y(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造的人工生物凈化技術(shù)路途是比較合適，可行的。主要有以下特點：(1)能牢靠的保證稅制精華的要求；(2)不須要占用大面積的土地

15、； (3)處理后污水可用于澆灌、非澆灌季節(jié)排放，又不會造成污染；(4)為以后在經(jīng)濟條件可以的狀況下，進(jìn)行三級處理供應(yīng)工業(yè)回用打下基礎(chǔ)。 污水處理工藝流程方案的介紹和比較在選定了污水處理技術(shù)路途后，我們對活性污泥法和人工生物凈化的幾個方案進(jìn)行篩選，初步篩選到下列幾個方案，在進(jìn)行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，A-B兩段曝氣法，A/O脫氮工藝，氧化溝，A2/O工藝，SBR法。.1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(fēng)機曝氣供應(yīng)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，

16、來分解污水中的有機物質(zhì)?；旌弦撼恋矸謩e，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形勢流淌至池的末端，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；運行牢靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定；相宜處理大量污水，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奢侈，故提高了運行成本；基建費用高，占地面積大，對水質(zhì)、水量變更適應(yīng)實力低；由于沉淀時間短和沉淀后碳源不足等狀況，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(jìn)水格柵沉沙池初沉池曝氣池二沉池出

17、水剩余污泥回流污泥圖2.1傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖2.2.2.2 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)高校Bohnke教授于70年頭中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設(shè)初沉池，有機污泥負(fù)荷率很高的A段和污泥負(fù)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(jìn)行高負(fù)荷曝氣，一般曝氣時間為0.5h，去除BOD5。B段在好氧條件下，進(jìn)行低負(fù)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段采納的工藝。a 優(yōu)點：該工藝對

18、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：和傳統(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，同時運行管理較困難；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(yuǎn)不能達(dá)到脫氮除磷的要求。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，或者須要逐步提高處理標(biāo)準(zhǔn)的大型和較大型污水處理廠。C 工藝流程見下圖：A段進(jìn)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段回流污泥圖2.2 A-B兩段曝氣法工藝流程圖2.2.2.3 A/O脫氮工藝A/O脫氮工藝的

19、功能是去處有機物和脫氮。A 工藝特點：該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采納浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機碳得到生物氧化降解，同時有機氮轉(zhuǎn)變成NH3-N，并被硝化，將好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用進(jìn)水中的BOD5作為碳源，將NOX-N還原成N2在水中溢出，從而實現(xiàn)脫氮，然后進(jìn)入好氧段去除污水中的有機物和NOX-N的硝化。a 優(yōu)點： 該工藝對污水的BOD和 SS總處理效率為90%95%，總氮的處理效率為70%以上； 流程簡潔，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和

20、混合液回流；b 缺點： 主要缺點是對P的去處率很低； 反應(yīng)池和二沉池較活性污泥法大幅增加； 污泥回流量大，能耗較高； 用于中小型污水處理廠費用偏高。B 適用條件：該工藝一般適合于南方對出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水處理廠。C 工藝流程見下圖：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池進(jìn)水格柵出水缺氧池好氧池二沉池圖2.3 A/O脫氮工藝流程圖2.2.2.4 A/O除磷工藝A/O除磷工藝的功能是去處有機物和脫氮。A 工藝特點：該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采納浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機碳得到生物氧化降解，同時

21、聚磷菌釋放磷，在二沉池中對剩余污泥進(jìn)行排放，達(dá)到除磷的效果。a 優(yōu)點： 去除有機物的同時可生物除磷； 污泥沉降性能好； 污泥硝化達(dá)到穩(wěn)定； 沼氣可以回收。 b 缺點： 生物脫氮效果差； 沼氣回收利用經(jīng)濟效益差污泥滲出液需化學(xué)除磷。A 適用條件：該工藝一般適合于南方對出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水廠。B 工藝流程見下圖：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池進(jìn)水格柵出水缺氧池好氧池二沉池圖2.4 A/O除磷工藝流程圖2.2.2.5 A2/O 工藝A 優(yōu)缺點a 優(yōu)點：本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡潔的同步脫N除P工藝；總的水力停留時間少于其他同類工藝；在厭氧（缺氧），好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無

22、污泥膨脹之憂；厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境和不同的微生物種群的有機協(xié)作，能同時去除有機物和除磷脫氮的功能；脫氮效果受回流液比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的DO和硝酸態(tài)氧的影響。b 缺點：除磷效果很難提高，污泥增長有肯定的限度，不易提高。脫氮效果有也難以進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；進(jìn)入沉淀池的處理水要保持肯定的DO，削減停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋磷現(xiàn)象的發(fā)生；但DO濃度不宜太高，以防循環(huán)混合液對缺氧反 應(yīng)器的干擾；B 適用條件：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：沉砂池厭氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池進(jìn)水出水圖2.5 A

23、2/O 工藝流程圖.6 傳統(tǒng)SBR工藝傳統(tǒng)SBR工藝也叫間歇式活性污泥法。A 特點:a 優(yōu)點： 流程特別簡潔，管理便利； 合建式，占地省，處理成本較低； 有脫氮除磷功能，處理較好； 污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化；b 缺點： 間歇周期運行，對自控要求高； 變水位運行，電耗量高； 脫氮除磷效果不太高；污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化。B 適用條件：中小型污水處理廠。C 工藝流程見下圖：原污水沉砂池污泥濃縮池SBR反應(yīng)器脫水配水井排水消化污泥處理消毒劑圖2.6 傳統(tǒng)SBR工藝流程圖.7 氧化溝 氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是50年頭由荷蘭的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

24、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)流淌。A 工藝特點： 氧化溝一般采納延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采納機械曝氣，一般不設(shè)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，可以依據(jù)曝氣器前作為缺氧段和曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計運行。供應(yīng)兼氧菌和好氧菌交替作用的條件，達(dá)到脫氮的目的。 主要技術(shù)參數(shù)出如表2-1所示：表2-1 氧化溝工藝主要技術(shù)參數(shù)表污泥負(fù)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 %5060污泥濃度X mg/L

25、20006000容積負(fù)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(jìn)入溝內(nèi)的原污水馬上被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強的承受沖擊負(fù)荷實力，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)定牢靠，不僅可滿意BOD5、SS的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)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(shè)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(gòu)筑物，使其基建費用低于一般活性污泥法。 承受水質(zhì)

26、、水溫、水量實力強，出水質(zhì)好。B 缺點：一般除磷需另設(shè)厭氧池；機械曝氣，設(shè)備數(shù)目多；氧化溝溝體占地面積較大；對于中、大型污水廠，基建費和運行費比一般活性污泥法高，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(jìn)水圖2.7 氧化溝工藝流程圖D 適用條件：適用于中小型污水處理廠。2.3 具體工藝流程的確定由于本設(shè)計的設(shè)計規(guī)模為8萬m3/d，屬于中小型污水處理廠，依據(jù)設(shè)計要求，采納氧化溝工藝，具體流程如下：剩余污泥泥餅外運進(jìn)水中格柵泵房細(xì)格柵沉砂池安排井三溝式氧化溝濃縮池貯泥池污泥脫水機房集水井接觸池計量槽出水圖2.8 氧化溝工藝流程圖2.4 主要構(gòu)筑物的選擇 格柵格

27、柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂移物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強度，一般應(yīng)用機械清除截留物。 進(jìn)水閘井進(jìn)水閘井和第一道格柵共建在一起。 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(guān)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、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)

28、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(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4臺或更多時，采納矩形，機器間、機組管道和附屬設(shè)備布置便利，啟動簡潔，占地面積大；2）合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動便利。對于自灌式泵房，采納自灌式水泵，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干脆啟動，其優(yōu)點為啟動剛好牢靠，不需引水協(xié)助設(shè)備，操作簡潔。非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能干脆啟動，由于污水泵水管不得設(shè)蝶閥，故需設(shè)計水設(shè)備，但管理人員必需能嫻熟的

29、駕馭水泵的啟動程序。由以上可知，本設(shè)計因水量大，并考慮到造價、自動化限制等因素，以及施工的便利和否，采納自灌式半地下式矩形泵房。(2) 泵站的布置該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，和其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)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(jìn)出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應(yīng)設(shè)置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以削減雜質(zhì)堵塞管道的可能性。(3)泵房內(nèi)部的排水由于泵房較深，采納電動排水。(4)泵房的通風(fēng)設(shè)施自然通風(fēng)、機械通風(fēng)。自然通風(fēng)：采納全部自然通風(fēng)布置特點，要有足夠自然通風(fēng)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。機械通風(fēng)：采納全部機械通風(fēng)

30、和部分機械通風(fēng)。 部分機械通風(fēng)機械將電機排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補充。機械排風(fēng)可以分別是為電機分別排風(fēng)。也可以多臺電機組成排風(fēng)系統(tǒng)。運用較廣泛，一般用于半地下式泵站。 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設(shè)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(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)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(fù)荷，適應(yīng)溫度變更。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡潔，易于施工，便于管理。缺點：占地大，配水不勻稱，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

31、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，排泥便利，運行管理易行。缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不勻稱。(3)曝氣沉砂池優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂礫和外裹的有機物較好的分別，通過調(diào)整曝氣量可限制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變更影響小，同時起調(diào)整曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。缺點：由于須要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)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(shè)計確定采納平流式沉砂池。 氧化溝依據(jù)構(gòu)造特征和運行方式的不同，常用

32、的氧化溝系統(tǒng)有以下幾種：(1)CarrouseL是氧化溝CarrouseL是氧化溝是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在每一個溝渠安裝一臺表面曝氣器，靠近曝氣的下游為富氧區(qū)，而曝氣器的上游為低氧區(qū)。外界還可能成為缺氧區(qū)，有利于形成生物脫氮的條件，脫氮除磷效果好。(2)OrbaL型氧化溝OrbaL型氧化溝由多個同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水和回流污泥均進(jìn)入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進(jìn)入下一個溝渠，它相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)而成，最終混合液從內(nèi)溝渠解除。由于運行過程中，溶解氧能保持肯定梯度，這樣有利于提高充氧效果，也可脫氮除磷。(3)一體氧化溝所謂一體氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內(nèi)，從而完成曝氣

33、沉淀兩個功能。由于一體氧化溝集曝氣、沉淀功能于一體，可削減面積，省去污泥回流系統(tǒng)，因此，可省基建和運行費用。(4)交替工作式氧化溝這種氧化溝的特點是二沉池和曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡化了流程，可以節(jié)約基建和運行費用，操作便利，氧化溝出水便利，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動和停止都可以實現(xiàn)自動化限制。本工藝采納交替式氧化溝，而三溝合建T型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點，提高了出水水質(zhì)效果，較DE型氧化溝要好。 消毒(1)接觸池：采納折板往復(fù)式池子。(2)消毒劑的選擇；1）液氯優(yōu)點：價格便宜，效果牢靠，投配設(shè)備簡潔。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

34、規(guī)模的污水處理廠。2）漂白粉優(yōu)點：投加設(shè)備簡潔，價格便宜缺點：除和液氯相同的缺點外，尚有投配量不精確，溶解劑調(diào)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(shè)備管理困難。綜上三種消毒劑的比較，本工程采納液氯做消毒劑。計量設(shè)施在沉砂池和安排井之間建設(shè)計量設(shè)施電磁流量計，接觸池后的二級出水采納巴氏計量槽計量出水水量。 濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達(dá)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

35、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，貯泥實力小。(2)重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的狀況不多，運行費用低，動力消耗小。綜上所述，本設(shè)計采納間歇式重力濃縮池。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(shè)計采納機械脫水，采納板框式壓濾機，并設(shè)自然干化廠。 3 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計（一）3.1 進(jìn)水閘井的設(shè)計 污水廠進(jìn)水管的設(shè)計（1） 污水處理廠進(jìn)水管要求：A 進(jìn)水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)；B 管材為鋼筋混凝土管；C 非滿流設(shè)計，

36、n=0.014.（2）污水進(jìn)水管的設(shè)計由前面的計算和Qmax=1203.7,查手冊1得：Dg=1200mm h/D=0.70 1000i=1.40管內(nèi)v=1.35 m/s h=0.71200=0.84m污水廠污水進(jìn)水總管管內(nèi)底標(biāo)高（進(jìn)水泵房處）為279.413m ，水面標(biāo)高280.260m則管頂標(biāo)高為：279.413+1.200=280.613m 進(jìn)水閘井工藝設(shè)計（1） 進(jìn)水閘門的作用為使污水處理在出現(xiàn)故障時能夠超越全部構(gòu)筑物，在進(jìn)入格柵井前設(shè)置閘門井。進(jìn)水閘井的作用是匯合各種雨水以變更進(jìn)水方向，保證進(jìn)水穩(wěn)定性。（2） 進(jìn)水閘井的設(shè)計 進(jìn)水閘井前設(shè)跨越管，跨越管的作用是當(dāng)污水廠產(chǎn)生故障或修理時

37、，可是污水干脆進(jìn)入水體，跨越管的管徑比進(jìn)水管大，取為1500mm。 考慮施工便利以及水力條件，進(jìn)水閘井采納格柵間同值等邊長的正方形截面，污水來水管標(biāo)高為279.413m，閘井井底標(biāo)高為m 考慮格柵間的寬度，進(jìn)水閘井采納正方形構(gòu)造，尺寸為：L×B×H=4×4×3 采納明桿式青銅密封圓形閘門：D=1500mm 重量=1120 啟閉機的選擇（1） 啟閉機的計算： 式中：W閘板及螺桿的重量；T克服水壓的阻力，.其中f為摩擦系數(shù)，取f=0.3；P閘門受的總壓力。 式中：P1最高水位時的水壓力；P2最不利水位時的水壓力。設(shè)最高水位為279.413 m，則最不利水位和

38、管頂平齊即280.613m，則P2=1000×（28）=1300/m2則所以，啟閉機為 （3） 啟閉機的選擇依據(jù)啟閉機在手冊上查的采納QPL15型手電兩用螺桿啟閉機，其性能如下表：表3-1 起閉機性能表型號形式啟閉實力（噸）啟閉速度（m/min）手搖人數(shù)OPL3手電兩用螺桿式啟閉手動電動上升下降30.150.25213.2 進(jìn)水格柵間的設(shè)計本設(shè)計采納兩道格柵，一道中格柵、一道細(xì)格柵。中格柵設(shè)于污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)于污水泵站后。 設(shè)計參數(shù)（1）水泵前格柵柵條間隙，應(yīng)依據(jù)水泵要求確定。（2）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求： 1）人工清除 2540 mm；2）機械清除 1625

39、mm；3）最大間隙 40 mm。 （3）柵清量和地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及排水管道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采納： 1）格柵間隙 1625 mm, 0 . 100.05柵渣污水；2）格柵間隙 3050 mm，0.030.01柵渣污水。（4）大型污水處理廠或泵站前的格柵（每日柵渣量大于0.2 ）一般應(yīng)采納機械清渣。（5）機械格柵不宜少于 2 臺，如為1臺時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。（6）過柵流速一般采納 0 . 61 . 0 m/s。 （7）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采納 0 . 40.9m/s。 （8）格柵傾角一般采納。（9）通過格柵的水頭損失，粗格柵一般為.2m

40、,細(xì)格柵一般為0.30.4m。（10）格柵間必需設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位 0.5米。工作臺上應(yīng)有平安和沖洗設(shè)施。 （11）格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7 m，人工清除不應(yīng)小于 1.2m；機械清除不應(yīng)小于1.5m。（12）機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或?qū)嵭衅渌麗圩o沒備的措施。（13）設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物，必需考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施。（14）在北方地區(qū)格柵的設(shè)置應(yīng)考慮防止柵渣結(jié)冰的措施。 （15）格柵間內(nèi)應(yīng)安設(shè)吊運設(shè)備，以進(jìn)行格柵及其他設(shè)備的檢修，柵渣的日常清除。 中格柵的設(shè)計計算本設(shè)計設(shè)計三組格柵，兩用一備。設(shè)計圖見3-1，3-2圖 格柵設(shè)計簡圖圖 格柵的結(jié)構(gòu)簡圖（1

41、） 設(shè)柵前水深h=0.4 m，過柵流速取V=0.9 m/s，用中格柵，柵條間隙b=0.021m，格柵安裝傾角=60°。柵條間隙數(shù); 柵槽寬度;式中：B柵槽寬度，m（柵槽寬度一般比格柵寬0.2m 0.3m,取0.2m）;s柵條寬度，m;b柵條間隙，50100mm; n格柵間隙數(shù)； 最大設(shè)計流量，m3/s；傾角；60度；h柵前水深，取0.4m; v過柵流速，m/s，取0.81.0 m/s，取0.9m; 設(shè)s=0.01，則 圖3-3 格柵各部分尺寸（1）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，見圖3. 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度;m. B1進(jìn)水渠道寬度，取0.8m其漸寬部分綻開角度，取20°

42、；（2）柵槽和出水渠道連接處的漸窄部分長度 式中：L2柵槽和出水渠道連接渠的漸縮部分長度，m。（3） 通過格柵的水頭損失設(shè)格柵為矩形銳邊斷面取k=3 式中：h1過柵（設(shè)計）水頭損失，m； h0計算水頭損失，m； g重力加速度，9.81； k系數(shù)，一般實行3； 阻力系數(shù)，和柵條斷面形態(tài)有關(guān)，,當(dāng)為矩形斷面時，=2.42 為避開造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補償。 所以：（5） 柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高； （6） 柵槽總長度L，：式中為柵前渠道深， （7） 柵槽總寬度（8） 每日柵渣量 （公式3.11）式中：每日柵渣量，m3/d; 柵渣量,污水，格柵間隙為16 25mm時，=0.100.

43、03污水；格柵間隙為30 50mm時，=0.030.10污水。本設(shè)計格柵間隙21mm,取=0.07污水。（取0.1-0.01）, 生活污水流量總變更系數(shù)。在格柵間隙為21mm每1000 m3污水產(chǎn)0.03 m3。 采納機械清渣。 格柵選擇本設(shè)計選用回轉(zhuǎn)式平面格柵，GH-1200，參數(shù)規(guī)格見表3-2：表3-2 GH1200回轉(zhuǎn)格柵參數(shù)型號格柵寬度(mm)格柵間距(mm)電動機功率（kw）柵條截面積(mm2)格柵傾角GH10001000501.11.5105060°70°3.3 細(xì)格柵的設(shè)計 設(shè)計參數(shù)(1) 細(xì)格柵間隙3-10mm，0.10-0.50m3柵渣/103 m3；(2

44、) 格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用；(3) 過柵流速一般采納0.6-1.0m/s；(4) 格柵前渠道內(nèi)水流速度一般采納0.4-0.9 m/s；(5) 格柵傾角一般采納45°-75°通過格柵的水頭損失一般采納0.08-0.17 m；(6) 格柵間必需設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺設(shè)有平安和沖洗設(shè)施；(7) 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m,工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于1.2m,機械清除，不小于1.5m，(8) 機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)或?qū)嵭衅渌麗圩o設(shè)備的措施；(9) 設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物必需考慮設(shè)有良好的檢修

45、、柵渣的日常清除。 細(xì)格柵的設(shè)計計算設(shè)柵前水深為0.40m，過柵流速取，用細(xì)格柵，柵條間隙b=6mm，格柵安裝傾角=60°。設(shè)置三組格柵兩用一備(1) 柵條間隙數(shù) 式中：B柵槽寬度，m；s柵條寬度，m；b柵條間隙，10-40mm，取b=0.02m； n格柵間隙數(shù)； Qmax最大設(shè)計流量，m3/s；傾角；h柵前水深，0.4m；過柵流速，m/s，取0.81.0 m/s 設(shè)s=0.01則 (2) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 式中: 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度;m B1進(jìn)水渠道寬度，取0.85m 其漸寬部分綻開角度，取20°； (3) 柵槽和出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2式中：

46、L2柵槽和出水渠道連接渠的漸縮部分長度，m。 (4) 通過格柵的水頭損失 式中：h1過柵(設(shè)計)水頭損失，m； h0計算水頭損失，m； g重力加速度， ；k系數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，和柵條斷面形態(tài)有關(guān)，,當(dāng)為矩形斷面時，=2.42 為避開造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補償。 (5) 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高 柵前渠道深 (6) 柵槽總長度L：（7）柵槽總寬度： (8) 每日柵渣量 式中：W每日柵渣量，m3/d;W1柵渣量（取0.1-0.01）K生活污水流量總變更系數(shù)。在格柵間隙為6mm每1000m3污水產(chǎn)0.01 m3。故本設(shè)計的中格柵宜采納機械清渣。 格柵的選擇選用回轉(zhuǎn)式平面格柵，

47、GH1400，參數(shù)規(guī)格如下表：表3-3 參數(shù)規(guī)格型號格柵寬度（mm）格柵凈距(mm)電動機功率（kw）柵條截面積(m2)格柵傾角G5060°70°3.4 污水泵房的設(shè)計 一般規(guī)定(1) 應(yīng)依據(jù)遠(yuǎn)近期污水量，確定污水泵站的規(guī)模，泵站設(shè)計流量一般和進(jìn)水管設(shè)計流量相同；(2) 應(yīng)明確泵站是一次建成還是分期建設(shè)，是永久性還是半永久性，以確定其設(shè)施。并依據(jù)污水經(jīng)泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進(jìn)處理廠處理來選擇合適的泵站位置；(3) 污水泵站的集水池和機器間在同一構(gòu)筑物內(nèi)時，集水池和機器間須用防水隔墻隔開，不允許滲漏，做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求；分建時，集水井和

48、機器間要保持的施工距離，其中集水池多為圓形，機器間多為方型；(4) 泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高出地下水位0.5米的防水措施。 選泵參數(shù)計算(1) 污水泵站選泵應(yīng)考慮因素 選泵機組泵的總抽升實力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時污水量計，并應(yīng)滿意最大充溢度時的流量要求； 盡量選擇類型相同和相同口徑的水泵，以便修理，但還須滿意低流量時的需求； 由于生活污水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采納污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時才選用清水泵。(2) 選泵具體計算泵站選用集水池和機器間合建式的矩形泵站。 流量的確定Q本設(shè)計擬訂選用5臺泵（4用1備），則每臺泵的設(shè)計流量為： 集水池容積VA 泵站集水池

49、容積一般取最大一臺泵56分鐘的流量設(shè)計 取V=100 m3，B 有效水深h為2.5 m，則水池面積F為: 取 （3）揚程的估算H 式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失；1.0自由水頭； H靜水泵集水池的最底水位H1和水泵出水管提升后的水位H2之差；H1=進(jìn)水管底標(biāo)高+ h 集水池有效水深=279.413+3.4-2.5=280.313 mH2=接觸池水面標(biāo)高+沉砂池至接觸池間水頭損失=286.5+4.5=291.0m 沉砂池至接觸池間水頭損失為3.54.5米，取4.5 m則：H2 =286.50+4.5=291.00m H靜= H2 - H1=291-280.813=10.20則水泵揚

50、程為：H=H靜+2.0+1.0=10.20+2.0+1.0=13.20 m 取14 m。 選泵由Q=304.25L/S=1095.3m3/h ，H=14 m，可查手冊11得：選用250WDL型立式污水泵，其各項性能如下：表3-4 泵的選擇參數(shù)型號流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min軸功率kw電動功率kw效率%氣蝕余量m重量kg250WDL750-12509907557.8774.82570 吸、壓水管路實際水頭損失的計算（1） 設(shè)計依據(jù) 吸水管流速0.82.0m/s，安裝要求有向水泵不斷向上的坡度； 壓水管流速一般為1.22.5 m/s； 吸壓水管實際水頭損失不大于2.5 m/s。（2） 具體計算 Q=304.25L/s，吸水管選用DN=500mm的鑄鐵管，壓水管為DN=400 mm的鑄鐵管。 查手冊1知：1000i=18.2查手冊1知：1000i=5.58水泵進(jìn)出口徑分別為300mm，250mm. 吸水管路損失吸水管上有：一個喇叭口Dg=700mm,1=0.1； Dg500的閘閥一個，2=0.06，Dg300的90°彎