改良型Carrousel-2000-氧化溝工藝計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、改良型Carrousel-2000-氧化溝工藝計(jì)算說(shuō)明書(shū)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 ， NH 3-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：BOD5<10mg/L,CODcrC 50mg/L, SSK 10mg/L NH3-N0 5mg/L, TP0 0.5mg/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

2、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Abstra

3、ctThe project is a design of Tianlou Town sewege treatment plant in Guannan County, construction of two phases.The recent design scale is 2000m 3/d and the long-term scale is 4000m3/d.The influent quality is shown as follow:BOD5=100mg/L, COD cr =280mg/L,SS=120mg/L,NH 3-N=30mg/L,TP=3mg/L.The effluent

4、 water quality requires to reach the level of A discharge standards in emission standard of Urban sewage treatment plant (GB18918-2002),in whichBOD5<10mg/L, COD cr < 50mg/L,SS< 10mg/L,NH 3-N< 5mg/L,TP < 0.5mg/L.By comparing and analyzing different wastewater treatment processes at hom

5、e and abroad, combining with the specific circumstances of this project, an improved oxidation ditch 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

6、 with the wastewater flowing through anaerobic, anoxic and aerobic zone alternatively. The process not only has the characteristics of A 2O, 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 no

7、t need to set up the early pond and the sludge digestion tank,thus it can save investment.Sewage treatment process is: inflow fcoarse scree什 water regulating pool (sewage lift pump) fine rack fvortex-type grit chamber fimproved oxidation ditch f the secondary sedimentation tank fdisinfection tank fB

8、a Shi metering tank f effluent.Sludge treatment process is: sludge pumping room fsludge thickener - sludge storage tankfplant and frame filter press ftransport 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

9、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> 90.0>91.7> 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

10、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(niǎo)類、魚(yú)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，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

11、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)、

12、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。現(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

13、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 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

14、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3.2-3.8查找收集文獻(xiàn)資料1周3.9-3.23撰寫文獻(xiàn)綜述和英文翻譯2周3.24-3.31分析資料、設(shè)計(jì)方案論證1周4.1-4.22處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3周4.23-5.15設(shè)計(jì)圖紙的繪制3周5.15-6.1校核和文件整理2周6.1-6.7畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備1周第二章 工藝設(shè)計(jì)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

15、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 18918 2002一級(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

16、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，具進(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） 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。但脫氮除磷效果有限，總氮去除率在80%-85% 左右，總磷去除率在

17、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，為磷的去除創(chuàng)造條件；氧化溝缺點(diǎn)主要變現(xiàn)在占地和能耗

18、，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:至1 *出 閭工,三 沒(méi) 駐 注河領(lǐng)融-七屣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%

19、3改良氧 化溝進(jìn)水28010097.2303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 18918 2002一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。第三章污水處理系統(tǒng)

20、的設(shè)計(jì)3.1 原水水量計(jì)算1）生活污水量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/capd,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：Q1=1.74 110 0.8 1500m2015年總污水量：Q6 2700 960 3660m3/d擬建污水處理廠2015年、 2025年處

21、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/d4）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=1.5M最高日流量 Qd=Qad Kd=2000X1.5=3000m3/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/d ；32025年生活污水量：Q2 2.11 140 0.9 2700m3 / d2）工業(yè)污

22、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)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：Q3 10 40 0.8 320m3/d2025年工業(yè)污水量：Q4 30 40 0.8 960m3/d3）平均日污水量32015年總污水量：Q5 1500 320 1820m3/dQmax=Qad Kz=2000X 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、

23、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、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過(guò)柵流速V2=0.65m/s柵前水深h=0.35m柵條間距b=20mm格柵安裝傾角=650柵渣量w1 0.1m3 / (103m3污水)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

24、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。_ Qmax sin 0.045 、sin 65n=-=002 0 35 0 65=94 設(shè)計(jì)取 n=10;實(shí)際過(guò)柵流速 v= Qmax ' sin = 0.045 sin65 =0.61m/sbhn 0.02 0.35 10在0.61.0m/s之間，滿足要求。格柵槽總寬度B柵槽寬度一月比格柵寬0.20.3m,取0.3m；則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.3=0.01 X 9+0.02X10+0.3=0.59m,取 B=

25、0.6m(2)通過(guò)格柵的水頭損失h1h2=h0k25 Vh0=sin2g (S)式中h2:設(shè)計(jì)水頭損失，mh。：計(jì)算水頭損失，mg:重力加速度，m/s2k: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c2h2=h0 k= （）4/3 sin k b2g2=2.42*裝）4/3 x-0 X sin65 >3 0.022 9.8=0.05m,設(shè)計(jì)取 0.1m(3)每日柵渣量W (m3/d)XA/_ QmaxWl 86400vv= Kz 10000.045 °86400 =0.2 m3/

26、d1.93 1000采用機(jī)械精渣。(4)機(jī)械格柵選型胃胃蹄蔭的容一塊采用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)GSHZ500850340600202950800(5)柵后槽總高度H (m)設(shè)柵前超高h(yuǎn)i=2.60mH=h+h i+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Li設(shè)進(jìn)水渠寬Bi=0.3m,漸寬部分展開(kāi)角度i 20 )此時(shí) 進(jìn)水渠道內(nèi)流速為v= Qmax = 0.045=o.43m/s,在 0

27、.40.9m/s 之間Bih0.3 0.35, B B10.6 0.3 八，Li= =0.4m2tg -2tg20柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2L2= L1 =0.2m(H1 +0.8)L=L 1+L2+0.5+1.0+tanH i=h+h i=0.35+4.05=4.4m式中，Hi為柵前渠道深，m格柵槽總長(zhǎng)度L:II I C U d C ( H1+0.8)L=L 1+L2+0.5+1.0+tanHi =h+h i=0.35+2.60=2.95m式中，Hi為柵前渠道深，m則柵槽總長(zhǎng)度 L=0.4+0.2+0.5+1.0+ 2.95+0.8tan65=3.85m3.3 調(diào)節(jié)池3.3.1

28、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VV=QT=0.035X 4 M600=504m3(2)調(diào)節(jié)池的尺寸設(shè)計(jì)有效水深h=2m則池子的面積：A=V/h=504/2=252m 2調(diào)節(jié)池采用方形池，池長(zhǎng) L:池寬B=1: 1,則L=B= VA=15.87 m,取 16m。則池子總尺寸為 LXBXH=16m< 16mx 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

29、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。選才? QW型潛污泵，具 體參數(shù)如下：型號(hào)8M:(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r / min)功率(kW)效率(%)150QW140-7-5.5140714405.579.1(

30、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 504X6=3024W選才¥ 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KW電流A葉輪直徑mm葉輪轉(zhuǎn)速 r/min重量KgQJB1.5/6-260/3-9801.5426098065校核：每立方米污水所配功率 W= 1.5 2 1000 =5.95w,滿足要求 504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

31、距b=10mm過(guò)柵流速v2=0.65m/s柵前水深h=0.35m格柵安裝傾角=650柵渣量w1 0.1m3 / (103m3污水)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。Qmax .曠 0.045、.sin65 dO Q 小、廿 - 0.01 0.35 0.65=18.沁20 (個(gè))實(shí)際過(guò)柵流速 v= Qmax sin = 0.045 sin65 =0.61m/sbhn 0.01 0.35 20在0.61.0m/s之間

32、，滿足要求。格柵槽總寬度B柵槽寬度一月比格柵寬0.20.3m,取0.3m；則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.3=0.01 X 19+0.01X20+0.3=0.69m,取 B=0.7m(2)通過(guò)格柵的水頭損失h2h2=h0k2 v h0= 一sin 2g(S)式中h2:設(shè)計(jì)水頭損失，mh。：計(jì)算水頭損失，mg:重力加速度，m/s2k: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c2h2=ho k= (-)4/3 -v-sinkb2g2=2.42 ¥也)4/3Xsin65 M0.012

33、 9.8=0.12m(3)每日柵渣量W (m3/d)w_QmaxW 864000.045 0.1 864003vv= 0.2 m / dKz 10001.93 1000采用機(jī)械精渣，機(jī)械格柵設(shè)一臺(tái)。(4)格柵選型f轉(zhuǎn)播眼啊建各一球 此工融工倆1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)GSHZ60095044070010850500(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+h 1+h2=0.35+0.5+0.12=0.97,取

34、 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Li設(shè)進(jìn)水渠寬Bi=0.3m,漸寬部分展開(kāi)角度1 20)此時(shí) 進(jìn)水渠道內(nèi)流速為Q0 045,、 一.v=x =0.43m/s,在 0.40.9m/sN|i,湎足要求B1h0,3 0.35則L1=B B2tg-0.7 0.32tg20=0.55m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2L2=L1=0.27mH+0.5L=L 1+L2+0.5+1.0+ - tanH1=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+0.85+0.5+1.25tan65=3.52m3.5沉

35、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:深深大，施工困難,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) 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

36、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)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0.251口 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.

37、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,貝UL=vt=0.25 X 30=7.5m(2)水流斷面面積A:A=0.0450.25=0.18m2(7)沉砂室高度h3：(3)池總寬度B:設(shè)有效水深為 h2=0.25m,則 b= =0.72m,取 b=0.75m h2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QmaxgXgTg86400_ 0.045 30 2 864003V=0.12mKzgi061.

38、93 106其中，T一排砂時(shí)間問(wèn)隔，T=2d;Kz=1.93X 一城鎮(zhèn)污水沉砂量，X=30m 3/106m3污水(5)每個(gè)沉砂斗容積V。：設(shè)每一分格有兩個(gè)沉砂斗，則V0= =0.06m32(6)沉砂斗各部分尺寸：設(shè)斗底寬ai=0.25m,斗壁與水平面的傾角為55 ,斗圖h3=0.35m,則沉砂斗 的上口寬：2h32 0.35a= a尸 0.25 =0.65m；tg60tg 60沉砂斗的容積：V0二展(2a2 2aa1 2a2)="5 x(2>0.652+2>0.65 0.25+2 0.252) =0.076m3, 66略大于0.06m3,滿足要求采用重力排砂，設(shè)池底坡度為

39、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） +0.2L 2a 0.2 _ 7.5 2 0.65 0.2 ,貝1L2=3m （0.2m 為一譏砂斗之|可隔22壁厚度）沉砂室的高度 h3=h3+0.06L2=0.35+0.06 3=0.53m（8）池總高度H:設(shè)超高h(yuǎn)i=0.5m,則H=h i+h2+h3=0.5+0.25+0.53=1.28m9 9）驗(yàn)算最小流速Vminni min式中 Qmin：最小流量，本設(shè)計(jì)Qmin= 3000 =0.035m3/s86400ni：最小流量時(shí)工作的沉砂池格數(shù)，ni=1min

40、 :最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積，m2貝vmin= 0.035=0.19m/s>0.15m/s,滿足要求。1 0.25 0.753.5.3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/ （m2h）,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0.15m/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25

41、0的坡度，以利于砂?；胭A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P一%¥ 汨 f(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/m沉砂區(qū)直徑A/m1.83進(jìn)水渠水深H/m0.300.20貯砂區(qū)直徑B/m0.91沉沙區(qū)水深J/m進(jìn)水渠寬度C/m出水渠寬度D/m0.3L0.61超高K/m沉沙區(qū)深度L/m0.800.301.10錐斗

42、底徑E/m0.3驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)/W0.56貯砂區(qū)深度F/m 1.5槳板轉(zhuǎn)速/(N/min)202(3)參數(shù)校核表面負(fù)荷q=4Qmax _4 162A23.141.832=61.62m3/ ( hm2)停留時(shí)間a.沉砂池體積VA2JV- -J4G 22/A AB B)3.14 1.832 0.843 14 0 322-(1.832 1.83 0.91 0.912)12=2.56m3b.停留時(shí)間HRTHRT=3600VQmax3600 2.56162=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V1Qmax 0.045V1-0.73

43、m/sCH 0.31 0.20出水渠流速V2v2=QHx-0-0.37m/s驗(yàn)算最小進(jìn)水流速VminQminVmin-CH30003Qmin-=0.035m /s86400Vmin -0.035 -0.56m/s>0.15m/s,滿足要求。0.31 0.2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=QmaxgX(Tg86400_0.09 30 2 86400KzglO61.93 106=0.24m3(B2 BE E2)12貯砂區(qū)容積 V=B2F(B E)/2 +(B E)/23.14 0,912 1.52 (0.91 0,31)/2

44、 3,14 (0.91 0,31)/2 v:- + x 412(0.912 0.91 0.31 0.312)=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螺旋式砂水分離器，處理量 13L/s,電動(dòng)機(jī)功率0

45、.37KW o 外形尺寸 LXBXH=4350mm X 1260mmX 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 出=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 0.1KgBOD5/ (KgMLSS d);(4)混合液懸浮固體濃度(ML

46、SS) 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vi=0.3m/s,內(nèi)回流渠的流速 v2=0.4m/so3.6.2 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/KgBOD 5；污泥自身氧化系數(shù) Kd=0.05d-1 Q(S0 Se) cY _ 3000 (100 10) 30 1.053V12835mX3000好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1為t仁V1/Q=2835/3000=0.945d=22.68h(2)缺氧區(qū)容積V2缺氧區(qū)容積采用

47、反硝化動(dòng)力學(xué)計(jì)算。、/尸 Q(Nk Nte) 0.12 Xv V 2=KdeX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;Xv：排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，KgMLVSS/d ;Kde：脫氮速率，Kg NO3 - N/ (KgMLVSS/d );脫氮速率Kde(T)設(shè)計(jì)水溫為T=20 C ,則Kde(T)=Kde(20)=0.06Kg NO3 -N/(KgMLSS d)排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量XV式中 Yt：污泥總產(chǎn)率系數(shù)，KgMLSS/KgBOD 5,取 1.05KgMLSS/KgBOD 5；So：進(jìn)水 BOD5

48、濃度，mg/L;Se：出水 BOD5 濃度，mg/LoXV =0.7 X.05 >3000 (100 10) =198.45kg/d1000缺氧容積V2V2= 3000 (40 O.12 198.45=41653m3 0.06 3000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= 3000 X1.5=187.5m324(4)氧化溝總?cè)莘eV及停留時(shí)間tV=V 1+V2+V 3=2835+416.53+187.5=34390?t=V/Q=3439/

49、3000=1.146d=27.5hQS03000 0.1.人校核污泥負(fù)何 N= °= 2835 2 1 =0.05KgBOD 5/(KgMLVSS d)(符合要求)0(5)剩余污泥量 X(kg/d)按污泥齡計(jì)算:VX2835 330=283.5kgSS/d折算成含水率為99.5%的濕污泥W= 283.5 =56700kg/d ,濕污泥密度按1-99.5%1000kg/m3計(jì)，則濕污泥流量八 567003Qw=56.7m3/d1000(6)需氧量污水需氧量AORAOR=0.001aQ (S0-Se) -c XV +b0.001Q (Nk-Nke) -0.12 XV-0.62b0.001

50、Q (Nt-Nke-Noe) -0.12 XV=0.001 X 1.47X 3000X (100-10)-1.42X 198.45+4.57X 0.001 X3000X (40-5)-0.12X 198.45-0.62X4.57X 0.001 X 3000X (40-15) -0.12X 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;Xv ：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

51、應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度，mg/L;0.12 Xv ：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4.57;c：常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取 1.42。最大需氧量與平均需氧量之比為1.58,則AORmax=1.58AOR=1.58 X 341.1=538.94 (kgO2/d) =22.46 (kgO2/h)去除1kgBOD5需氧量=538.943000 (0.1 0.01)=2.0kgO2/kgBOD標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SORSOR= AOR CS(20)Cs(t)C 1.024T 20=0.

52、95;式中 T 取 20 C ,CS(20)=9.17mg/L ,C=2mg/L ,水質(zhì)修正系數(shù) =0.85,壓力修正系數(shù)取=1則 SOR=341.1 9.170.85 0.95 1 9.17 2 1.0240=548.29kg/d=22.85kg/h相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量為SORmax=1.58SOR=1.58X 548.29=866.3kgO2/d=36.1kgO 2/h(7)曝氣設(shè)備的選擇每組氧化溝設(shè)2臺(tái)DS (倒傘)型表面曝氣機(jī)，具體參數(shù)如下:型號(hào)葉輪直徑mm電動(dòng)機(jī)功率KW充氧量 kg/h葉輪升降動(dòng)程 mm重 量tDS2552550301156±1402.8(8)氧化溝尺寸氧化溝有效容積為取氧化溝有效水深為氧化溝面積為氧化溝高度好氧區(qū)尺寸氧化溝好氧區(qū)容積好氧區(qū)面積V=3439m3h=4m,超高為1m,則A=V/h=3439/4=859.75m 2H=4+1=5mVi=2835m3A i=Vi/h=2835/4=708.75m2好氧區(qū)采用2溝道，單溝道寬度b=6.0m,中間分隔墻厚度為0.25m彎道部分面積為直線段部分面積2Ai 彎=3.14 6.02 =113.04m22直線部分長(zhǎng)度缺氧段尺寸氧化溝缺