10萬噸每天生活污水處理工藝設(shè)計書

1、精品文檔第一章任務(wù)及資料1.1設(shè)計任務(wù)日處理量10萬噸/天污水處理廠工藝設(shè)計。設(shè)計要求：設(shè)計完成后應(yīng)提交設(shè)計說明書一份，設(shè)計圖紙若干張。1、設(shè)計說明書內(nèi)容(1) 設(shè)計任務(wù)；(2) 設(shè)計資料；(3) 設(shè)計流量、處理效率等計算；(4) 污水、污泥處理流程確定。包括處理流程的闡述，主要處理構(gòu)筑物的選 型及理由，繪出工藝流程示意圖；(5) 處理構(gòu)筑物設(shè)計計算，包括設(shè)計流量計算、參數(shù)選擇、計算過程、計算 草圖；(6) 處理構(gòu)筑物一覽表：名稱、型式(型號)、主要尺寸、數(shù)量、參數(shù)；(7) 輔助建筑物一覽表：名稱、面積、尺寸。2、設(shè)計圖紙內(nèi)容(1) 總平面布置圖一張包括處理構(gòu)筑物、附屬構(gòu)筑物、配水、集水構(gòu)筑物

2、、污水污泥管渠、回流管 渠、放空管、超越管渠、空氣管路、廠內(nèi)給水、污水管線、道路、綠化、圖例、 構(gòu)筑物一覽表、說明等。(2) 高程配置圖一張即污水處理高程縱剖面圖，包括構(gòu)筑物標高、水面標高、地面標高、構(gòu)筑物 名稱。使用AUTOCAD繪制出圖。符合土木工程制圖的標準要求。(3) 各主要構(gòu)筑物俯視圖和剖面圖(橫、縱剖面圖酌情而定，以能夠說明構(gòu) 筑物的構(gòu)造為宜)。1.2設(shè)計目的我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、 起步較晚。近200年來，城市污水 處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術(shù)、深度處理 污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到 A/0、A2/0、 A

3、B、SBR (包括CASS工藝)等多種工藝，以達到不同的出水要求。該項目點位于興化市沈倫鎮(zhèn)工業(yè)園，主要服務(wù)于工業(yè)園區(qū)出水及屠宰場廢 水，預(yù)計廢水水量達10萬噸/日左右。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接 排入河流，致使河流污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、 污染城區(qū)下游地下水源，嚴重制約著該市經(jīng)濟的發(fā)展。為改善環(huán)境，治理河水污 染問題，建設(shè)城市污水治理工程勢在必行。1.3設(shè)計要求1.3.1污水處理廠設(shè)計原則（1）污水廠的設(shè)計應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達到排放要求。考慮現(xiàn)實的經(jīng)濟和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如施工條件） 在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝

4、流程、構(gòu)（建）筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計標準 和數(shù)據(jù)等。（2）污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。設(shè)計時必須充分掌握和 認真研究各項自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求， 全面地分析各種因素，選擇好各項設(shè)計數(shù)據(jù)，在設(shè)計中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī) 范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。（3） 污水處理廠（站）設(shè)計必須符合經(jīng)濟的要求。污水處理工程方案設(shè) 計完成后，總體布置、單體設(shè)計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價 和運行管理費用，（4）污水廠設(shè)計應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需 要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控

5、技術(shù)，但要確保安全可靠。（5）污水廠設(shè)計必須注意近遠期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水 井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設(shè)計時 應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。（6）污水廠設(shè)計必須考慮安全運行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越 管線、甲烷氣的安全儲存等。（7）污水廠的設(shè)計在經(jīng)濟條件允許情況下，場內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外 觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。1.3.2污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系， 合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前 景，盡量采用處理效果

6、好的先進工藝，同時合理設(shè)計、合理布局，做到技術(shù)可行、 經(jīng)濟合理。1.4設(shè)計資料1.4.1項目概況1.4.2水質(zhì)情況污水處理廠進水水質(zhì)指標為：COD400mg/lBOD5200mg/lSS220mg/lNH3-N15mg/lTN40mg/l處理后的出廠污水水質(zhì)標準為城鎮(zhèn)污水排放標準GB18918-2002一級B排放標準:CODSS< 60mg/l< 20mg/l< 20mg/lNH3 N< 8mg/lTN< 20mg/l處理后的污水排入河流。1.5設(shè)計依據(jù)1、中華人民共和國環(huán)境保護法；2、GB3838-2002地面水環(huán)境質(zhì)量標準；3、GB18918-2002城鎮(zhèn)污水

7、處理廠污染物排放標準；4、GB50014-2006室外排水設(shè)計規(guī)范；5、GB50335-2002污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范。第二章設(shè)計方案論證城市污水處理廠的設(shè)計規(guī)模與進入處理廠的污水水質(zhì)和水量有關(guān)，污水的水質(zhì)和水量可以通過設(shè)計任務(wù)書的原始資料計算。2.1廠址選擇在污水處理廠設(shè)計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán) 境衛(wèi)生、基建投資及運行管理等都有很大的影響。 因此，在廠址的選擇上應(yīng)進行 深入、詳盡的技術(shù)比較。廠址選擇的一般原則為：1、在城鎮(zhèn)水體的下游；2、便于處理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中處理和處置；4、在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；5、有良好的工程地質(zhì)條件；6、少拆遷

8、，少占地，根據(jù)環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護距離；7、有擴建的可能；8 廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標準不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標準，有 良好的排水條件；9、有方便的交通、運輸和水電條件。所以，本設(shè)計的污水處理廠應(yīng)建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。2.2污水廠處理流程的選擇2.2.1確定處理流程的原則城市污水處理的目的是使之達標排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。城市污水處理及污染防治技術(shù)政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項 關(guān)于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準則： 城市污水

9、處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及 當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)先確定； 工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括：處理單位水量投資，削減單位污染 物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積，運 行性能，可靠性，管理維護難易程度，總體環(huán)境效益； 應(yīng)切合實際地確定污水進水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀、 水質(zhì)特征、污染物構(gòu)成進行詳細調(diào)查或測定，做出合理的分析預(yù)測； 在水質(zhì)組成復(fù)雜或特殊時，進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應(yīng)開 展中試研究； 積極地采用高效經(jīng)濟的新工藝，在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝必須經(jīng)過中試 和生產(chǎn)性試驗，提供可靠性設(shè)計參數(shù)，

10、然后進行運用。222污水處理流程的選擇我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚。近 200年來，城市污水 處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術(shù)、深度處理 污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/0、A2/0、AB、SBR （包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然如此， 我國的污水處理還是落后于許多國家。 在我們大力引進國外先進技術(shù)、設(shè)備和經(jīng) 驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市 污水處理系統(tǒng)。我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實踐，在吸取國外技術(shù) 經(jīng)驗的同時，結(jié)合我國國情的特點，逐

11、步改進提高，初步形成了一些適用的技術(shù) 路線，主要如下：1、對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線；2、以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線；3、以污水?dāng)U散排放為主，處理為輔的技術(shù)路線；4、以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路線。結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進行選擇首先，3和4這兩條技術(shù)路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高， 從而不可取， 所以應(yīng)選擇1和2這兩條路線，尤其以1這種路線應(yīng)予以推廣。因為隨著環(huán)境的 狀況日趨嚴峻，用水的問題越發(fā)突出，從而對雨水的合理使用必將使大家特別重 視的課題，所以，下面著重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路

12、線和對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代活的人工生物凈化即使路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線， 對于大規(guī)模污水處理廠來 說，主要指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 和管理簡單的優(yōu)點，在我國一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留時 間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響 較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可利用的情況下，若購置占用大量的 良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟的，本工程的情況不宜采用氧化塘處理。土地法處理，就是按照要求對污水達到處理的同時， 達到對控制滲流污染的

13、 要求，有計劃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能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達到凈化。 這種仿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，這種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對地下水的污染問題。 在我國人均土地面積不足 的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合， 污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取 得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用，和污水的土地利用處理還有 一定差距。主要表現(xiàn)在：1、污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質(zhì)，但對有些地下水以及 其它水源、水體仍會造成污染；2、由于灌溉季節(jié)性變化和灌溉面積的限制，不能

14、做到終年晝夜對污水的處 理；3、沒有經(jīng)過嚴格水質(zhì)控制的灌溉，往往會造成對糧食作物，特別是對蔬菜 作物的使用質(zhì)量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對適當(dāng)處理獲得城市污水的有效利用， 無疑是非常有價 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，此方法也許不可行。因為：1、對地下水源有污染危險；2、做不到終年晝夜對污水的處理；3、 沒有也不可能修建儲存幾個月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季 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與自然生物凈化相結(jié)合的路 線，本工程不具備采用的條件，當(dāng)然也就不宜采用。人工凈化就是

15、人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率， 主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi) 外城市污水處理的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法有較豐富的實踐經(jīng)驗和技術(shù)資 料、運行可靠、處理效果好，但是也存在能活較多和費用高等特點，所以對其流 程改革更新后，出現(xiàn)了 AB工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/0脫氮工 藝，A2/0同步脫氮除磷工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優(yōu)點。結(jié)合 本工藝的具體情況，本污水廠還要求高效脫氮除磷，常用的方法有AB法，SBR， A2/0法，氧化溝工藝等。223污水處理流程方案的介紹與比較1、AB 法(Adsorption Bi

16、ooxidation)該法由德國Bohuke教授開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧，A級負荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負荷在2.5kgBOD/(kgMLSS )以上，池容積負荷在6kgBOD/(m3 d)以上；B級負荷低，污泥齡較長。A級與B 級間設(shè)中間沉淀池。二級池子 F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的 微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點，但不適合低濃度水質(zhì)，A級和B級亦可 分期建設(shè)。2、SBR 法(Sequencing Batch Reactor)SBR法早在20世紀初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、 曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或

17、三個池子構(gòu)成一組，輪流運轉(zhuǎn)， 一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù) 出水的改良性 SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工 藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一 般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負 荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現(xiàn)除磷 脫氮的目的。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)， 間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī) 模的城市污水處理廠。23、A /O 法（An aero

18、bic Ano xic oxic）由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧一缺氧一好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一 種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成： 一是除磷， 污水中的磷在厭氧狀態(tài)下（DO<0.3mg/L），釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更 多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0. mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體（有機碳源），將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水，CO

19、D/TKN為3.5.0伉全脫氮COD/TKN>12.5）， BOD/TKN 為 1.53.5，COD/TP 為 3060，BOD/TP 為 1640（ 般應(yīng)20）。 若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O工藝。4、氧化溝工藝本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣， 且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝具有脫氮的效果 且在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式（Passvee簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在2.53.5m， 轉(zhuǎn)刷動力效率1.61.8kgO2/（kW h）。奧式（Orb

20、al）簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO（如外環(huán)為0,中環(huán)為1,內(nèi)環(huán)為2），有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣， 水深一般在4.04.5m，動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合 肥的污水處理廠應(yīng)用。若能將氧化溝進水設(shè)計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些 合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。卡式（Carrousel簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看， 水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝（T型氧化溝），此種型式由簡單，處理效果不錯，但其采用轉(zhuǎn) 刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的三池組成，中

21、間作曝氣池，左右兩池兼作 沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造控制儀表增加了運行管理的難度。不設(shè)厭氧池， 不具備除磷功能。交替式氧化溝是SBR工藝與傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結(jié)果，目前應(yīng)用的主要 有3種氧化溝，分別為VR型、DE型、T型。交替式氧化溝具有良好的脫氮效 果，若在起前面設(shè)一厭氧池，則起也具有良好的除磷效果。氧化溝一般不設(shè)初沉池，負荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用 的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效 地提高氧的利用率（提高20%）和動力效率達2.53.0 kgO2/（kW h）。 224污水處理流程方案的確定經(jīng)過分析本設(shè)計可選擇的工藝流程，有兩種：1

22、、普通A/A/O法處理工藝。2、厭氧池+氧化溝處理工藝。兩種工藝經(jīng)過比較：氧化溝除了具有 A/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)，用以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果；2）不設(shè)初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達到好氧穩(wěn)定的程度；3）BOD負荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性, 污泥產(chǎn)率低，勿需進行硝化處理；4）脫氮效果還能進一步提高；5）電耗較小，運行費用低。所以本設(shè)計選用厭氧池+氧化溝處理工藝。本設(shè)計的工藝流程為：2.3設(shè)計污水水量由設(shè)計資料知，該市每天的平均污水量為:Q =

23、io萬噸/天=10 104t/d=10 107kg/d=10 104m3/d43Ls =1157.41 Ls10 104 10324 3600查GB50014-2006室外排水設(shè)計規(guī)范知：1157.41 L s 1000L s則取總變化系數(shù) K/=1.3從而可計算得：設(shè)計秒流量為 Q= K-Q式中 Q城市每天的平均污水量， L s ；K 總變化系數(shù)；Q設(shè)計秒流量，L sQ =1. 3 1 1 57. N11 5L0s. 6 32.4污水處理程度計算城市污水排入受納水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的和生物的作用，使污水中的污染物濃度降低，受污染的受納水體部分地或全部地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體

24、凈化，水體所具有的這種能力稱為水體自凈能力。在選擇污水處理程度時，既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體受到污染，避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生動植物。2.4.1污水的COD處理程度計算E1C -CeC式中 E1 COD的處理程度，%；C進水的COD濃度,mgL ；Ce 處理后污水排放的COD濃度，mg.'L。精品文檔15E, = 400 一6° = 85%400242污水的BOD5處理程度計算L - Le式中 E2BOD5的處理程度，%；LeE2進水的BOD5濃度，mgfL ；處理后污水排放的BOD5濃度，mgjL。2002.4.3污水的SS處理程度計

25、算C -Ce式中E3SS的處理程度，%；Ce進水的SS濃度,處理后污水排放的絲口=90.91%2202.4.4污水的氨氮處理程度計算C -Ce式中 E4氨氮的處理程度,進水的氨氮濃度,Cemg L ；%；mg. L ；處理后污水排放的氨氮濃度，mgL。精品文檔245污水的TN處理程度計算匚C -CeE5 :C式中 E5TN的處理程度，%;C進水的TN濃度，mgL ;Ce處理后污水排放的TN濃度，mg,L。則4020E550%40第三章污水的一級處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1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、泵房集水井的進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

26、纖維、碎皮、 毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之 正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設(shè)計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差， 故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式 格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵 （1.5 10mm）;按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處 理廠大多都采用機械格柵；按照安裝方式分為單獨設(shè)置的格柵和與水泵池合建一 處的格柵。3.1.1格柵的設(shè)計城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水

27、系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水 處理廠廠區(qū)，主干管進水水量為1504.63L s，污水進入污水處理廠處的管徑為1250mm，管道水面標高為80.0m。本設(shè)計中采用矩形斷面并設(shè)置兩道格柵（中格柵一道和細格柵一道），采用 機械清渣。其中，中格柵設(shè)在污水泵站前，細格柵設(shè)在污水泵站后。中細兩道格柵都設(shè)置三組即N=3組，每組的設(shè)計流量為0.502 m3 s。3.1.2設(shè)計參數(shù)1、格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求：1）粗格柵：機械清除時宜為1625mm；人工清除時宜為2540mm。特 殊情況下，最大間隙可為100mm。2）細格柵：宜為1.510mm。3）水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。2、 污水過柵流

28、速宜采用0.61.0m/ s。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機外，機械清 除格柵的安裝角度宜為6090°人工清除格柵的安裝角度宜為 30°60°3、當(dāng)格柵間隙為1625mm時，柵渣量取0.100.05m3 103m3污水；當(dāng)格柵間隙為3050mm時，柵渣量取0.030.01ml 103m3污水。4、格柵除污機，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機應(yīng)大于1.5m ;鏈動刮板除污機或回轉(zhuǎn)式固液分離機應(yīng)大于1.0m。5、 格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位0.5m, 工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。& 格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采

29、用 0.1.0m。工作平臺正面過道寬度， 采用機械清除時不應(yīng)小于1.5m，采用人工清除時不應(yīng)小于1.2m。、粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機輸送；細格柵柵渣宜采用螺旋輸送機輸送。8、格柵除污機、輸送機和壓榨脫水機的進出料口宜采用密封形式，根據(jù)周 圍環(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。9、格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報警裝置。10、沉砂池的超高不應(yīng)小于0.3m。3.1.3中格柵設(shè)計計算1、進水渠道寬度計算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q = Bv = B<|旦1 v =旦一計算2 2設(shè)計中取污水過柵流速v=0.8m s2Q 2x0.502Bi1.12m .0.8則柵前水深：h二邑=0.56m22、

30、格柵的間隙數(shù)Q . s i n n 二N b h v式中 n格柵柵條間隙數(shù)，個；Q設(shè)計流量，m3 s ；:-格柵傾角，0N設(shè)計的格柵組數(shù)，組；b格柵柵條間隙數(shù)，m。設(shè)計中取，-60 b =0.02m=52個0.502 . sin 600.02 0.56 0.83、格柵柵槽寬度式中 B格柵柵槽寬度，m ；S 每根格柵條寬度，m設(shè)計中取S=0.015mB =0.015 52 -10.02 52 =0.76 1.04 = 1.80m4、進水渠道漸寬部分的長度計算B 7h2 tan%式中 h 進水渠道漸寬部分長度，m ；:1 漸寬處角度，Cb設(shè)計中取- = 20二址空=0.93m2ta n205、進水

31、渠道漸窄部分的長度計算12 丄二竺"46m2 26通過格柵的水頭損失42D S o vhi 二 k ：(E)s i nb 2g式中hi水頭損失，m ;格柵條的阻力系數(shù)，查表知 1 =2.42；格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3。hi420.015 3 0.82-3 2.42 ()3 sin60 -0.14m0.02 2g7、柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h2 = 0.3m則 柵后槽總高度：H =h h1 h0.56 0.14 0.3 = 1.00m8、柵槽總長度hh2L l20.5 1.0tanatana0.560.3-0.93 0.46 0.5 1.0tan60°

32、; ta n60°二 3.38m中格柵示意圖如圖3 1中格柵示意草圖1、:19、每日柵渣量w QmaWi 8 6 4 0 0 QWiW 二KZ xi 0 001 0 00式中 W每日柵渣量，m3 d ;Wi 每日每1000m3污水的柵渣量，ml 10m'污水設(shè)計中取 W=0.05m3. 103m3污水10 1 04 0.051000=5 m3； d0.2 m3 d應(yīng)采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機 將柵渣打包，汽車運走。10、進水與出水渠道城市污水通過DN1250mm的管道送入進水渠道，然后，就由提升泵將污水 提升至細格柵。3.1.4細格柵設(shè)計

33、計算設(shè)計中取格柵柵條間隙數(shù)b=0.01m ,格柵柵前水深h=0.9m ,污水過柵流速v=1.0m s，每根格柵條寬度S=0.01 m，進水渠道寬度B1 =0.8m，柵前渠道超高h2 = 0.3m，每日每1000m3 污水的柵渣量 W=0.04m103m3則格柵的間隙數(shù):n-502®60 =52 個Nbhv 0.01 疋 0.9 漢 1.0格柵柵槽寬度:B=S n-1 bn =0.01 52-10.01 52 = 1.03m進水渠道漸寬部分的長度：hIB0.32m2ta n202ta n 冷進水渠道漸窄部分的長度計算:120.32二 0.16m通過格柵的水頭損失:42v3sinn =3

34、 2.422g40.01 30.01 五 sin60 "32m柵后槽總高度：H =h h1 h0.9 0.32 - 0.3 = 1.52m柵槽總長度：L日1 12 0.5 1.0 h匹-tan。 tana= 0.320.160.5 1.00903tan 60* tan 60°=2.67 m4每日柵渣量：W=QmaxW 86400 彈=10 10 a。5 1000 1000KZ 1000二 5 m3. s 0.2 m3 s應(yīng)采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣,采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。細格柵示意圖見圖3 2L _ _1一 -/J>c11 1/ /

35、 /i汽、S ff CJ17圖32細格柵示意圖3.2提升泵站污水總泵站接納來自整個城市排水管網(wǎng)來的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構(gòu)筑物的設(shè)置。因采用城市污水與雨水分 流制，故本設(shè)計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進行設(shè)計。排水泵站的基本組成包括：機器間、集水池、格柵和輔助間。3.2.1泵站設(shè)計的原則1、污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。2、 集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。3、 水泵吸水管設(shè)計流速宜為 0.1.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s。其他規(guī)定見GB50

36、0142006室外排水規(guī)范。3.2.2泵房形式及工藝布置本設(shè)計采用地下濕式矩形合建式泵房，設(shè)計流量選用最高日最高時流量Q 750463ml s =130000md。1、泵房形式為運行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年運轉(zhuǎn)的污水泵站， 它 的優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。該泵站流量小于 2m3/s，且鑒于其設(shè)計和 施工均有一定經(jīng)驗可供利用，故選用矩形泵房。由于自灌式啟動，故采用集水池 與機器間合建，前后設(shè)置。大開槽施工。2、工藝布置本設(shè)計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進水 井，來水管直接經(jīng)進水閘門、格柵流入集水池，經(jīng)機器間的泵提升污水進入出水 井，然后依靠重力自

37、流輸送至各處理構(gòu)筑物。323泵房設(shè)計計算1、設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量為Q =0.724 m3.s =724 Ls，集水池最高水位為9.93m,出水管提升 至細格柵，出水管長度為5m,細格柵水面標高為85.001m。泵站設(shè)在處理廠內(nèi)， 泵站的地面高程為81.50m。2、泵房的設(shè)計計算（1）集水池的設(shè)計計算設(shè)計中選用3臺污水泵（2用1備），則每臺污水泵的設(shè)計流量為：Q 724Q =362L s，按一臺泵最大流量時5min的出水量設(shè)計，則集水池的2 2容積為：V Q1362 5 60=108600L =108.6m3取集水池的有效水深為h=2.0m集水池的面積為:=54.3m2l V 108.6F =h 2

38、集水池保護水深0.1m，實際水深為2.0+0.1=2.1m。（2）水泵總揚程估算1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為:85.001-（ 9.93-2）=.01m2）出水管管線水頭損失每一臺泵單用一根出水管，其流量為Q1=362Ls，選用的管徑為DN600mm的鑄鐵管，查給水排水設(shè)計手冊第一冊常用資料得流速v = 1.33m. s （介于0.82.5m s之間），1000i =3.68。出水管出水進入一進水渠，然后再均勻流入細格柵。設(shè)局部損失為沿程損失的30%，則總水頭損失為：3.68 h = 51.3 = 0.024 m1000泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為

39、1.0,則水泵總揚程為:H -1.5 0.024 7.071 1.0 = 9.595m（3）選泵本設(shè)計單泵流量為Q362L s，揚程9.595m。查給水排水設(shè)計手冊第11冊常用設(shè)備，選用300TLW-540IB型的立式污水泵。該泵的規(guī)格性能見表3-1表3-1300TLW-540IB型的立式污水泵的規(guī)格性能流量Q揚程H(m)轉(zhuǎn)度n(rjmin )電動 機功 率N（kW ）效率n(%)污物通過能力氣蝕余量(NPSH)r(m)重量(kg)(m3 fh :(L/s)固體(mm)纖維(mm)1414392.816.69011025015008.031503、泵站總揚程的校核水泵的平面布置形式可直接影響機

40、器間的面積大小，同時，也關(guān)系到養(yǎng)護管理的方便與否。機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。機組的布置應(yīng)保持 運行安全、裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短，接頭配件最少，水頭損失 最小，并應(yīng)考慮泵站有擴建的余地。（1）吸水管路的水頭損失每根吸水管的流量為Q1 =362 L s，選用 的管徑為 DN 600mm，流速為v = 1.33ms ,，坡度為1000i =3.68。吸水管路的直管部分的長度為 1.0m，設(shè)有喇叭口（=0.1），DN600mm 的 90 彎頭 1 個=0.6）, DN600mm 的閘閥 1個（F： -0.06）， DN600 DN350漸縮管 1 個（上=0.20）。 喇叭

41、口喇叭口一般取吸水管的1.31.5倍，設(shè)計中取1.3則喇叭口直徑為：D =1.3 600 = 780mm，取 800 mmL=0.8D=0.8 800 = 640mm ： 710mm 閘閥Dnmm600， L =600 mm。 漸縮管選用 DN 600 DN 350L=2D-d 150 =2600-350150 = 650mm其中v60023502得 v'=3.91m. s。 直管部分為1.0m，管道總長為：L =1.0 0.64 0.6 0.65 二 2.89 mi =3.68 %。則沿程損失為：h, Li =2.89 0.00368 = 0.011m局部損失為:2V12g=0.10

42、.060.671.3322 9.810.23.9122 9.81=0.231m吸水管路水頭損失為:h1 二 h/ h/' = 0.011 0.231 二 0.242m（2）出水管路水頭損失出水管直管部分長為5m,設(shè)有漸擴管1個（=0.20），閘閥1個=0.06）,單向止回閥（=1.，L 800mm）。沿程水頭損失：h2' = Li £5 0.65 0.6 0.80.00368 = 0.026m局部水頭損失：2 2 2疋 v23.9121.332h2''_ 2 2 - 0.061.7 0.20.218m2g2 9.812 9.81總出水水頭損失：h2 二

43、 h2' h2J 0.026 0.218 = 0.244m(3)水泵總揚程水泵總揚程用下式計算：式中 hi 吸水管水頭損失，m;h2 出水管水頭損失，m；h3 集水池最低工作水位與所提升最高水位之差，m ；h4自由水頭，一般取h4=1.0m 。H =0.2 4 2 0.2 4 4 7.0 7 11.0 = 8.5 5 m故選用3臺300TLW-540IB型的立式污水泵是合適的。3.3沉砂池沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣 等無機顆粒沉降，以去除相對密度較大的無機顆粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、 曝氣沉砂池、豎流式沉砂池、渦流式沉砂池和多爾沉砂池。這幾種

44、沉砂池各有其 優(yōu)點，但是在實際工程中一般多采用曝氣沉砂池。本設(shè)計中采用曝氣(aeratio n)沉砂池，其優(yōu)點是：通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水旋轉(zhuǎn)流速，使之作旋流運動，產(chǎn) 生離心力，去除泥砂，排除的泥砂較為清潔，處理起來比較方便；且它受流量變 化影響小，除砂率穩(wěn)定。同時，對污水也起到預(yù)曝氣作用。3.3.1曝氣沉砂池本設(shè)計中選擇一組曝氣沉砂池，N=1組。每組沉砂池的設(shè)計流量為0.24ms3.3.2設(shè)計參數(shù)1、水平流速宜為0.1m/s。2、最高時流量的停留時間1-3mi n。3、有效水深宜為2.03.Om，寬深比宜為11.5。4、處理每立方米污水的曝氣量宜為 0.10.2m3空氣。5、進水方向應(yīng)與池中

45、旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進水方向垂直，并宜 設(shè)置擋板。6、污水的沉砂量，可按每立方米污水 0.03L計算；合流制污水的沉砂量應(yīng) 根據(jù)實際情況確定。、砂斗容積不應(yīng)大于2d的沉砂量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面 的傾角不應(yīng)小于55°8池底坡度一般取為0.10.5。9、沉砂池除砂宜采用機械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運。采用人工排 砂時，排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。排砂管應(yīng)考慮防堵塞措施。3.3.3曝氣沉砂池的設(shè)計計算1、沉砂池有效容積V =60Qt式中 V沉砂池有效容積，m2 ;t 停留時間，min。本設(shè)計中取 t=2mi nV=6 00. 724=28t6. 8 82、水流斷面

46、面積Vi式中 A水流斷面面積，m2 ;Vi水平流速，m s。A = 347.2m20 . 13、池總寬度Ah式中 B沉砂池寬度，m ；h沉砂池有效水深， m。設(shè)計中取h=2.5mB =A 二72 =2.9m B =-2-1. 1 在 1.01.5之間 h 2.5h 2. 54、池長L = =6 0v t=60 0. 1 2= m2A5、每小時所需的空氣量q = 3600Qd式中 q 每小時所需的空氣量，m3 h ；d 1 m3的污水所需要的空氣量，m3 m3污水設(shè)計中d =0.2 m3 m3污水q=3 6000.72 40.25ri2 1h. 2 8&沉砂室所需容積Q X T 8640

47、0式中 X城市污水沉砂量 m3.106m3污水，設(shè)計中取X=30m3. 106m3污水T 清除沉砂的間隔時間，設(shè)計中取T =2d5 103 01 07、沉砂斗幾何尺寸計算設(shè)計中取沉砂斗底寬為a0.5m，沉砂斗壁與水平面的傾角為:=60，沉砂斗高度h2 =1 m則 沉砂斗的上口寬度為：a二 p0.5= 1.65mtan 60*ta n60°沉砂斗的有效容積：=h2 a2 aa1 a1：'：.1.652 1.65 0.5 0.5-3.798m3 3m38、池子總高設(shè)池底坡度為0.4,破向沉砂斗，池子超高 =0.3m則 池底斜坡部分的高度：0.4 口 =0.4 292 2池子總高：

48、H = h hi h2 h3 = 2.5 0.3 1 0.18 = 3.98 m9、進水渠道格柵的出水通過DN 1250mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后進入沉砂 池，進水渠道的水流流速Q(mào)Vi :Bi Hi式中v1Bi進水渠道水流流速，m s ；進水渠道寬度，m ；H i 進水渠道水深，m設(shè)計中取 B1 =1.2m， H1 =0.8m。v1凹240.754 m s1.2 0.8水流經(jīng)過進水渠道再分別由進水口進入沉砂池，進水口尺寸900>900,流速校核：Qmax0.724c cc ,vmax0.89m/sA0.9 匯 0.9進水口水頭損失2h 二丄=1.062g代入數(shù)值得：2h =1.

49、060.04m2981進水口采用方形閘板，SFZ型明桿或鑲鋼鑄鐵方形閘門 SFZ 900,沉砂斗采用H46Z 2.5旋啟式底閥，公稱直徑 200mm。10、出水堰計算出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水， 出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，堰上水頭為式中 H22H2堰上水頭，m ；流量系數(shù)，一般取0.40.5,設(shè)計中取m=0.4;b2堰寬，m，等于沉砂池的寬度。0. 724<0. 4 2x9 *2 9. 8 12=o. 2m出水堰后自由跌落高度0.12m，出水流入出水槽，出水槽寬度 B2 = 1.0m , 出水槽水深h2 =0.6m，水流流速V2 =0.84 ms。采用出水管道在出水槽中

50、部與出水槽連接，出水槽用鋼混管，管徑DN =800mm，管內(nèi)流速v1.34 m s，水利坡度i =2.39%。，水流經(jīng)出水槽流入集配水井。11、排砂裝置采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池, 吸砂泵管徑DN =200 mm。曝氣沉砂池示意圖見下圖3-3-, :一 '一LU圖3-3曝氣沉砂池剖面圖示意圖1壓縮空氣管2空氣擴散管3集砂槽334曝氣沉砂池曝氣計算1、空氣干管設(shè)計干管中空氣流速一般為1015m/s,取空氣流速12m/s則3.14 12 36004 3 361.44=0.18m2、支管設(shè)計干管上設(shè)10根配氣管，則每根豎管上的供氣量為：q 361.44

51、3 -=36.144 m h 根10 10沉砂池總平面面積為：LXB = 5.02漢3=15.06m2，取15m21.5m2，直徑為選用YBM-2型號的膜式擴散器，每個擴散器的服務(wù)面積為 500mm,則需空氣擴散器總數(shù)為：15 =10個。1.5則每根配氣管有1個空氣擴散器，每個擴散器的配氣量為：叫甕 6. 1 m34h10 '第四章 污水的二級處理設(shè)計計算污水經(jīng)過一級處理后會處理掉一部分的懸浮物（SS ）和bod5，處理程度按表4-1取值，而氮磷按不變計算表4-1處理廠的處理效果處理級別處理方法主要工藝處理效果（%）SSBOD5一級沉淀法沉淀（自然沉淀）4055%2030%二級生物膜法

52、初次沉淀、生物膜反應(yīng)、二次沉淀60 90%6590%活性污泥法初次沉淀、活性污泥反應(yīng)、二次沉淀70 90%6595%設(shè)計中取處理效果為： SS=40% , BOD5 = 20%則 進入曝氣池中污水的BOD5濃度：S 二Sy 1-20% 200-1 20% 2 00 On0 L 1 6 0進入曝氣池中污水的SS濃度：La 二 Ly 1-40% 220- 1 40%2 20 0mg6 L 1 3 24.1厭氧池+DE型氧化溝工藝計算氧化溝是活性污泥法的改良和發(fā)展， 曝氣池呈封閉渠道形，污水和活性污泥 在循環(huán)水流的作用下混合接觸，完成有機物的凈化過程，又稱循環(huán)曝氣池。氧化 溝在流態(tài)上介于推流式和完全

53、混合式之間，局部流態(tài)為推流式，整體為完全混合狀態(tài)，同時具有這兩種混合方式的某些特點。 在氧化溝中，污水和活性污泥的混 合液在外加動力的作用下，不停的循環(huán)流動，有機物在微生物的作用下得到降解。 該工藝對水溫、水質(zhì)和水量的變化有較強的適應(yīng)性，污泥齡長、剩余污泥少、而 且具有脫氮的功能。氧化溝有多種不同的類型，如Carrousel式、Orbal式、一體化氧化溝、交替式氧化溝等。若在氧化溝前加一厭氧池，也具有良好的除磷效果。 本設(shè)計中選用厭氧池+DE型氧化溝工藝。4.1.1設(shè)計參數(shù)1、厭氧池的水力停留時間為0.51.0h ；2、氧化溝的處理能力取決于污水溫度和溝內(nèi)活性生物固體（MLVSS ）的 濃度。工藝設(shè)計通常是依據(jù)進水中污染物負荷、污泥齡、污泥負荷F/M和污水溫度等。設(shè)計污泥齡、F/M和水溫者之間有一定的函數(shù)關(guān)系：表4-2污泥齡、F/M和水溫者之間有一定的函數(shù)關(guān)系溫度（匸）