Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)設計說明書

西華大學畢業(yè)設計說明書西華大學畢業(yè)設計說明書B=b×n=3m式中：b—每格寬度，m,設計值為1.5m；n—設計格數(shù)，格，設計值為2格。4）有效水深h2（介于0.25～1m之間）式中：A—水流斷面面積，m2，設計值為1.4m2；B—池總寬度，m，設計值為2.4m。5）沉砂斗所需容積V式中：—設計流量，m3/d，設計值為24000m3/d；X—城市污水沉砂量，m3/106m3污水，為X=30m3/106m3污水；T—清除沉砂的間隔時間，d，設計值為2d；KZ—污水流量總變化系數(shù)，為1.20。6）每個沉砂斗容積V0式中：V—沉砂斗所需容積，m3，設計值為1.2m3；n—設計格數(shù)，格，設計值為2格；a—每一分格的沉砂斗個數(shù)，個，設計值為2個。7)沉砂斗尺寸a.沉砂斗上口寬b2設貯砂斗底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為600；則貯砂斗的上口寬b2為：式中：h3’—斗高，m，設計值為0.6m；—斗壁傾角，（°），設計值為60°；b1—斗底寬，m，設計值為0.5m。b.沉砂斗容積V1＞0.3符合要求。式中：h3’—斗高，m，設計值為0.6m；b2—沉砂斗上口寬，m，設計值為1.19m；b1—斗底寬，m，設計值為0.5m。8）沉砂室高度h3采用重力排砂，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渡部分。式中：h3’—斗高，m，設計值為0.6m；i—池底坡度，設計值為=0.06；L—沉砂池長度，m，設計值為6m；b2—沉砂斗上口寬，m，設計值為1.19m； c—兩沉砂斗之間隔壁厚，m，設計值為0.2m。9)沉砂池總高度HH=h1+h2+h3=0.3+0.47+0.7=1.47（m）式中：h1—沉砂池的超高，m，設計值為0.30m；h2—有效水深，m，設計值為0.47m；h3—沉砂室高度，m，設計值為0.7m。10）驗算最小流速Vmin式中：Qmin—最小設計流量，m3/s，設計值為0.23m3/s；n1—最小設計流量時工作的沉砂池數(shù)目，個，為1個；ωmin—最小設計流量時沉砂池中的水流斷面面積，m2，設計值為1.05m2。4.4.3設備選擇1）排砂裝置采用1臺QXS-3型橋式雙槽吸砂機，其技術參數(shù)見表4-3。表4-3QXS-3型橋式雙槽吸砂機技術參數(shù)型號池寬/m池深/m驅動功率/kw機械寬度/m行車速度/m.min-1QXS-331-40.37/0.553.32-52）砂水分離器城鎮(zhèn)污水的沉砂量按每立方污水沉砂0.03L計算，則單座沉砂池每小時沉砂量為：，故選用一臺LSSF-260型螺旋砂水分離器，處理能力5～12L/s，功率0.12kW，排出的干砂定期外運。4.5卡魯賽爾2000型氧化溝本設計采用Carrousel2000型氧化溝。Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)是在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和缺氧區(qū)(又稱前反硝化區(qū))而形成的一個具有良好除磷脫氮效果的污水處理工藝，它綜合了A/O法和氧化溝法的優(yōu)點，完成有機污染物去除、硝化反硝化脫氮和除磷?？傄?guī)劃設計兩座相同卡魯賽爾2000型氧化溝，一期建設一座卡魯賽爾2000型氧化溝。卡魯賽爾氧化溝的曝氣設備是表曝機，它安裝在轉彎處。表曝機的轉動將水流提升向四周擴散，形成漩渦流并向前推進，它同時發(fā)揮著充氧、攪拌和推流的功能。4.5.1設計依據(jù)要求根據(jù)設計參考書《活性污泥工藝簡明原理與設計計算》知：污泥有機負荷：0.05～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；水力停留時間：HRT=12～36h；3）污泥齡：一般大于20天。4）當泥齡（7d<θC<20d）時，系統(tǒng)調節(jié)緩沖能力較強，可用最大日流量計算；當泥齡達到20d甚至更長時，系統(tǒng)調節(jié)緩沖能力很強，可按平均日流量計算。4.5.2設計參數(shù)本設計的卡魯賽爾200型氧化溝采用污泥齡法設計，設計參數(shù)如下：1）本設計采用平均流量：；2）設計最低水溫：10℃；3）設計最高水溫：25℃；4）進入氧化溝前污水預處理量為20%。5）設計中需要查閱的表：表4-4反硝化設計參數(shù)表（10o～20o）反硝化工藝設缺氧區(qū)的反硝化間歇或同步反硝化VD/V（θCd/θC）Kde（kgNO3/kgBOD）60.300.130.090.4000.150.15表中：V—氧化溝總容積（m3）；VD—缺氧池容積（m3）；θCd—反硝化泥齡（d）。表4-5活性污泥工藝的最小泥齡和建議泥齡表(T=10o)處理目標污水處理廠規(guī)模BODT≤1200kg/dBODT≥6000kg/d最小泥齡建議泥齡最小泥齡建議泥齡VD/V=0.212.513.81011.3VD/V=0.314.315.711.412.9VD/V=0.416.718.313.315VD/V=0.520221618注：1.BODT—進水BOD總量。2.VD/V值在表中數(shù)值之間，也按內插法取值。表4-6反應池MLSS取值范圍表處理目標MLSS(kg/m3)有初沉池無初沉池無硝化2.0～3.03.0～4.0有硝化（和反硝化）2.5～3.53.5～4.5污泥穩(wěn)定4.5表4-7BOD負荷波動系數(shù)表泥齡θC（d）468101525波動系數(shù)fc表4-8SVI設計值表(mg/L)處理目標SVI(mg/L)含有利的工業(yè)廢水含不利的工藝廢水無硝化100～150120～180有硝化（和反硝化）100～150120～180污泥穩(wěn)定75～120120～1504.5.2單座氧化溝設計計算設計兩座卡魯賽爾2000型氧化溝。（1）設計流量（采用平均日流量）：單座氧化溝設計流量：；（2）確定設計污泥齡根據(jù)表4-5，取硝化泥齡θCO=20d式中：N0—需反硝化的硝態(tài)氮濃度，mg/L；Ne—出水濃度，mg/L，后設計值為8mg/L；N—進水濃度，mg/L，設計值為mg/L；S0—進水BOD濃度，mg/L，設計值為mg/L；Se—出水BOD濃度，mg/L，設計值為20mg/L；式中：Kde—反硝化速率，kgNO3/kgBOD；查表4-4近似得總泥齡為：（滿足氧化溝泥齡一般大于20d的要求）表中：V—氧化溝總容積（m3）；VD—缺氧池容積（m3）；θCd—反硝化泥齡（d）；θC—總泥齡（d）。（3）計算污泥產率系數(shù)Y式中：在CODO/S0≤2.2時有效，CODO是進水COD濃度，本設計中CODO/S0≤2.2，因此能用這個公式計算。K—修正系數(shù)，取K=0.9；X0—進水懸浮物濃度，mg/L，設計值為mg/L；—進水BOD濃度，mg/L，設計值為160mg/L；T—設計水溫，℃,設計值為10℃；核算污泥負荷：（滿足污泥負荷：0.05～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d）（4）確定污泥濃度按表4-6，要使污泥穩(wěn)定，取X=4.5g/L用污泥回流比反復復核。根據(jù)表4-8，取污泥指數(shù)SVI=120mg/L，因為有反硝化，故濃縮時間tE=2h?；亓魑勰酀舛劝聪率接嬎悖合鄳勰嗷亓鞅龋海?）氧化溝容積由得：氧化溝缺氧區(qū)的容積為：氧化溝好氧區(qū)的容積為：核算氧化溝的水力停留時間：（滿足氧化溝水力停留時間12～36h的要求）厭氧池容積計算取厭氧池的水力停留時間為=0.9h則厭氧池的容積為：校核厭氧池污泥比值：>10%（合格）溝形設計1）單座氧化溝尺寸的基本數(shù)據(jù)95.5單座氧化溝平面布置見圖4-3。95.5672938672938圖4-3Carrousel2000型氧化溝計算示意圖有效水深：H=4m氧化溝溝道數(shù)：m=4溝道寬：B=9m氧化溝容積：V=126002）好氧區(qū)和厭氧區(qū)各部尺寸計算如下：氧化溝面積：氧化溝溝道總長（按中線計算）：氧化溝好氧區(qū)和缺氧區(qū)分隔處占用了池容，這個池容折算成直線段池長，按3m計算，則氧化溝溝道總長為：其中氧化溝彎道長度：因此氧化溝廊道直線段總長：故單溝道直線段段長： 3）缺氧區(qū)溝長計算：缺氧區(qū)有效容積占總溝容的20%，在分隔處弧形隔墻折算為直線段長3m,應為缺氧溝和好氧溝各1.5m，故其溝道長度為：其中缺氧區(qū)彎道（一個小彎）長度為：因此缺氧區(qū)直線段長度為：故缺氧區(qū)單溝道直線段長：（取29m）厭氧池設計由于工程分為兩期，每一氧化溝對應一厭氧池，故本設計一期工程共一座厭氧池。厭氧池的容積：厭氧池的有效水深?。篐=4m，池寬?。簞t厭氧池長度：，本設計取53m（8）計算需氧量水溫t=,θC=4d時，去除含碳有機物單位耗氧量1）單位時間BOD的去除量式中：—日平均流量，，本設計取833.33；—BOD負荷波動系數(shù)，查表4-7得=1.12）硝化的氨氮量3）反硝化的脫氮量4）實際需氧量（AOR）式中：OC—去除含碳有機物單位耗氧量，kgO2/kgBOD。單位耗氧量需氧量修正系數(shù)標準需氧量(SOR)（9）剩余污泥量計算 氧化溝剩余污泥量：5.5.4選擇和計算設備（1）卡魯賽爾2000型氧化溝的曝氣設備1）單座氧化溝需氧量為：173，單座氧化溝設置2臺表面曝氣機；則單臺曝氣機的供氣量為：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，選用DY325型倒傘葉輪表面曝氣機，其性能參數(shù)見表4-9。表4-9DY325型倒傘葉輪表面曝氣機技術參數(shù)型號葉輪直徑（mm）葉輪轉速（r/min）淹沒度（mm）電機功率（kW）充氧量（）重量（kg）DY32532503010055100～12042302）氧化溝及厭氧池的攪拌設備攪拌功率按5～8W/m3計算，單座氧化溝所需的最小攪拌功率為需要（每溝）7臺QJB10/12-615/3-480S沖壓式潛水攪拌器；單座厭氧池所需的最小攪拌功率為：需要（每池）3臺QJB4/4-1800/2-65/p低速推流潛水攪拌器。設備參數(shù)如表4-10。表4-10選用潛水攪拌器的設備參數(shù)型號材質功率電流葉輪直徑葉輪轉速重量kWAmmr/minkgQJB10/12-615/3-480S不銹鋼1032615480229QJB4/4-2500/2-42/p不銹鋼48.8180065165（2）氧化溝的可調節(jié)堰的設計本工程的氧化溝采用可調節(jié)堰控制出水，堰上水頭按薄壁堰設計，設計計算如下：薄壁堰的流量公式為：式中：—薄壁堰的流量系數(shù)，取0.42；b—可調節(jié)堰的堰長，m，本設計取4m；H—堰上水頭，m；—單座氧化溝出水流量，，本設計為。則將上式轉換得，堰上水頭為：氧化溝出水槽的設計出水槽的高度為：4.6二沉池的設計二沉池有平流式、輻流式、豎流式三種形式。本設計中二沉池采用中心進水周邊出水的輻流式沉淀池（2座），池體采用鋼筋混凝土結構，如圖4-4所示。輻流式沉淀池池型呈圓形，直徑6～60m，結構受力條件好，多為機械排泥，運行管理方便。4.6.1設計要求a.沉淀池的直徑一般不小于10m，當直徑小于20m時，可采用多斗排泥；當直徑大于20m時，應采用機械排泥；b.沉淀池有效水深大于3m，池子直徑與有效水深比值不小于6；c.池子超高至少應采用0.3m；d.池底坡度不小于0.05；e.用機械刮泥機時，生活污水沉淀池的緩沖層上緣高出刮板0.3m，工業(yè)廢水沉淀池的緩沖層高度可參照選用，或根據(jù)實際情況適當改變其高度。4.6.2設計參數(shù)a.表面水力負荷：通常=0.5～1.5m3/m2.h，取=1m3/m2.h；b.池底坡度一般采用0.05～0.08，取0.05；c.排泥管設于池底，管徑大于200mm，管內流速大于0.4m/s，排泥靜水壓力1.2～2.0m，排泥時間大于10min。d.污泥回流比：R=150%：圖4-4沉淀池剖面示意圖4.6.3設計計算設計選用2座輻流式沉淀池(一期建一座），每座氧化溝對應一座輻流式沉淀池。計算草圖如圖4-4所示。（1）沉淀部分水面面積F式中：—設計流量，m3/h，本設計為；n—輻流式二沉池的個數(shù)，個，取n=2個；—表面水力負荷，m3/m2.h，取m3/m2.h。（2）池子直徑，取D=37m（3）堰口負荷（4）澄清區(qū)高度h2（5）污泥區(qū)高度h3式中：T—污泥停留時間，h，取T=2h；R—污泥回流比，取R=150%；X—氧化溝中懸浮固體濃度，g/L，取X=4.5g/L；—二次沉淀池污泥回流液濃度，g/L，取=7.35g/L；（6）池邊水深h（7）校核徑深比在6～12范圍內（8）污泥斗高式中：D1—污泥斗上口直徑，m，取D1=2m；D2—污泥斗下口直徑，m,取D2=1m；—斗壁與水平面夾角，（°），設為60°。（9）池中心與池邊落差式中：i—池底坡度，取i=0.05。（10）池子總高H式中:—二沉池超高，m,取=0.3m（11）流入槽設計采用環(huán)形平底槽，等距設布水孔，孔徑D1=50mm，并加設100mm長短管。1）槽中水深h式中：v—槽中流速，m/s，取v=1.4m/s；B—槽寬，m，取B=0.8m。2）布水孔平均流速式中：t—導流絮凝區(qū)平均停留時間，s，池周有效水深為2～4m時，t=360～720s，在此取t=700s；ν—污水的運動黏度，m2/s，與水溫有關20℃時取ν=1.06×10-6m2/s；Gm—導流絮凝區(qū)的平均速度梯度，s-1，一般Gm=10～30s-1，在此取Gm=20s-1。3）布水孔數(shù)n式中：—布水孔孔徑，m，取0.05m。4）孔距5）校核在10～30之間，符合要求。式中：V1—配水管水流收縮斷面的流速，m/s，因設有短管ε取1，；V2—導流絮凝區(qū)平均向下流速，m/s；。（12）二沉池出水部分1）環(huán)形集水槽內流量q集2）環(huán)形集水槽設計a.槽寬b式中：k—安全系數(shù)，采用1.2～1.5取k=1.5。b.槽內終點水深式中：v—槽中流速，m/s，取v=0.5m/s；b—槽寬，m，取b=0.409m。c.槽內臨界水深d.槽內起點水深e.集水槽總高度H

式中：—集水槽超高，m，取=0.3m。3）出水溢流堰的設計采用出水三角堰（90°），如圖4-5所示。 圖4-5沉淀池溢流堰草圖a.堰上水頭H1（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O)b.每個三角堰的流量q1式中：H1—堰上水頭，m,取H1＝0.05m。c.三角堰個數(shù)（個）取=226（個）式中：—設計流量，m3/s，取=48000m3/d=0.5555m3/s；q1—每個三角堰的流量，m3/s,取q1=0.000821356m3/s。d.三角堰中心距(單側出水)式中：D—輻流式二沉池的直徑，m,取D=37m；B—槽寬，m，取b=0.409m；圖4-6三角堰示意圖4.6.4設備選擇一期選用一臺ZG-37周邊傳動刮泥機，其技術參數(shù)見表4-12。表4-12ZG-37周邊傳動刮泥機技術參數(shù)型號適用池徑D（m）電機功率（）刮泥板外緣線速度（m/min）荷載（N）PWZG-37373.01.5～2.51079101128154.7紫外線消毒城市污水井處理后，水質已經改善，細菌含量也大幅減少，但其絕對值任很可觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水體前應進行消毒。本設計采用紫外線消毒，消毒效率高，占地面積小。4.7.1設計參數(shù)依據(jù)加拿大TROJAN（特潔安）公司生產的紫外線消毒系統(tǒng)的主要參數(shù)，選用設備型號UV4000PLUS；輻射時間：10～100s。4.7.2設計計算燈管數(shù)UV4000PLUS紫外線消毒設備每3800需2.5根燈管，每根燈管的功率為2800W。計算草圖如圖4-7所示。則平均日流量時需：，取最大流量時需：擬選用8根燈管為一個模塊，則模塊數(shù)個（一期運行時紫外線燈開啟一半）消毒渠設計按設備要求渠道深度為129cm(渠道實際深度1.59m，超高0.3m），設渠中水流速度為0.3m/s。渠道過水斷面積：渠道寬度：若燈管間距為9.32cm，沿渠道寬度可安裝16根燈管，故選取UV4000PLUS系統(tǒng)，兩個UV燈組，一個UV燈組2個模塊（一期時開啟一個燈組）。渠道長度每個模塊長度2.46m，本設計為便于施工取2.50m。渠道出水設堰板調節(jié)，調節(jié)堰到燈組間距1.5m，進水口到燈組間距1.5m，兩個燈組距1.0m，則渠道總長L為：校核輻射時間：（符合10～100s）圖4-7紫外線消毒池計算草圖4.8計量設施4.8.1計量設備的選擇本設計采用巴式計量槽設在總出口處，其特點是：精確度可達95%～98%；水頭損失小，底部沖刷力大，不易沉積雜污；操作簡單施工技術要求高，尺寸不準確測量精度將會受到影響。4.8.2設計依據(jù)計量槽應設在渠道的直線段上，直線段的長度不應小于渠道寬度8～10倍；在計量槽上游，直線段不小于渠寬的2～3倍；下游不小于4～5倍。當下游有跌水而無回水影響時可適當縮短；計量槽中心線應與渠道中心線重合，上下有渠道的坡度應保持均勻，但坡度可以不同；計量槽喉寬一般采用上游渠道寬度的1/3～1/2；當喉寬W為0.25m時，為自由流，大于此數(shù)為潛沒流；當喉寬時，為自有流，大于此數(shù)為潛沒流；當計量槽為自由流時，只需記上游水位，而當其為潛沒流時，則需同時記下游水位。設計計量槽時，應盡可能做到自由流，但無論在自有流還是在潛在流的情況下，均宜在上下游設置觀察井；設計計量槽時，除計算其通過最大流量時的條件外尚需計算通過最小流量時的條件。4.8.3設計計算根據(jù)最大出水量為：和CJ/T3008.5-92巴式計量槽的設計規(guī)程，選擇喉寬為的巴式計量槽，其相關參數(shù)如下表：表4-13選用巴式計量槽部分參數(shù)喉道寬度b（m）流量公式水位范圍h（m）流量范圍Q（L/s）臨界淹沒度%最小最大最小最大0.450.030.754.56300.6選擇鋼筋混凝土管作為二級出水管，管徑為，流速，設計坡度。5污泥處理處理構筑物的設計計算在污水處理過程中，分離和生產出大量的污泥，其中含有大量的有毒有害物質，對環(huán)境有潛在的污染能力，同時污泥含水率高，體積大，處理和運送很困難，因此污泥必須經過及時處理與處置，以便達到污泥的減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。5.1污泥濃縮池的設計5.1.1設計要求連續(xù)流重力濃縮池可采用的沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式；濃縮時間一般采用10～16h進行核算，不宜過長；活性污泥含水率一般為99.2%～99.6%；污泥固體負荷采用20～30，濃縮后污泥含水率可達97%左右；濃縮池的有效水深一般采用4m；濃縮池的上清液應重新回流；池子直徑與有效水深之比不大于3，池子直徑不宜大于8m，一般為4～7m；浮渣擋板高出水面0.1～0.15m，淹沒深度為0.3～0.4m5.1.2設計參數(shù)濃縮時間取10h；濃縮前污泥含水率99.27%；濃縮后污泥含水率按97.5%計。5.1.3設計計算采用連續(xù)輻流式污泥濃縮池，設計2個濃縮池，進入單一濃縮池的剩余污泥量為：。污泥濃縮池剖面計算草圖如圖5-1所示：圖5-1污泥濃縮池剖面圖（1）污濃縮池有效容積：式中：Q—設計及污泥量，；T—濃縮時間，本設計取10h。（2）濃縮池的有效面積：式中：F—濃縮池的有效面積，；—濃縮池的有效水深，m，一般取4m。（3）濃縮池直徑：，本設計取8m，滿足池子直徑不大于8m的要求。（4）池底高度：輻流式濃縮池采用NZS-10型中心傳動濃縮機，池底的坡度取，刮泥機連續(xù)轉動將污泥推入污泥斗，池底高度：泥斗高度：由于選擇的是NZS-10型中心傳動濃縮機，根據(jù)濃縮機安裝尺寸要求，濃縮池污泥斗的高度為：。NZS-10型中心傳動濃縮機的設備參數(shù)如下表：表5-1NZS-10型中心傳動濃縮機設備參數(shù)型號功率（KW）外緣線速（m/min）推薦池深（m）池底坡度（i）NZS-100.751.32.5～4.51/12 （6）濃縮池總高度：式中：—超高，一般采用0.3m。池子直徑與有效水深之比：單池濃縮后剩余污泥量為：式中：—濃縮后的污泥量，；—濃縮前污泥的含水率；—濃縮后污泥的含水率。單池濃縮后分離出的上清液量為：(9)出水堰濃縮池上清液采用三角堰單邊出水，上清液經過出水堰進入出水槽，然后匯入出水管排出。單個濃縮池出水槽上清液流量為，取出水槽寬0.2m。出水堰周長：出水堰采用單側90°三角形出水堰，三角頂寬0.16m，堰頂之間的間距為0.10m，每個濃縮池有三角堰：每個三角堰的流量為：由得，三角出水堰的堰上水頭為：儲水槽的高度為：式中：—出水槽的流量，為便于設計取。(10)上清液管上清液管選用：DN200的鋼管，流速為：0.124m/s。上清液接入廠區(qū)污水管，上清液回到進水閘門。(11)進泥管進泥量為0.00358，進泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm，管道中流速為0.175m/s。(12)排泥管剩余污泥量0.00106，泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm，間歇將污泥排入脫水機房的儲泥池里，每5h間歇排泥一次。5.2污泥泵房由于本設計共有兩個系列的氧化溝，濃縮池也相應的設置兩個，故同時設置兩座污泥泵房，每座污泥泵房對應一個污泥濃縮池。單座污泥泵房設計如下：(1)回流污泥泵設計選型1)揚程回流污泥泵設計標高為536.14m，厭氧池的池底標高為538.90m，回流污泥泵和出泥管道的總損失為1.1632m，則污泥回流泵所需提升高度為：2)流量一座氧化溝設一臺回流污泥泵，對應回流污泥量為：3)選泵由于回流污泥泵所需揚程較低故，選用2臺500ZQB-85型軸流潛水泵，一用一備，其性能參數(shù)如表5-2所示：表5-2500ZQB-85型軸流潛水泵性能參數(shù)表型號流量L/s揚程m功率kW500ZQB-856414.1855(2)剩余污泥泵設計選型1)污泥泵揚程污泥濃縮池最高泥位，剩余污泥泵最低泥位為533.74m，剩余污泥泵和出泥管道的總損失為1.0236m，剩余污泥泵所需提升高度為：流量一座二沉池設一臺剩余污泥泵，單座二沉池對應剩余污泥量為：3)污泥泵選型由于剩余污泥泵所需揚程較低，故選用2臺（一用一備）WQ15-10-1.5型潛污泵，其性能參數(shù)如下表5-3所示：表5-3WQ15-20-2.2型潛污泵性能參數(shù)表型號流量（）揚程（m）功率（kw）電壓（v）通過顆粒（mm）重量（kg）WQ15-20-2.215101.538025325.3污泥脫水機房5.3.1設計依據(jù)帶式壓濾機的優(yōu)點是：濾帶可以回旋，脫水效率高，噪音小，能源消耗省，附屬設備少，操作管理方便。因而本設計采用帶式壓濾機機械脫水。5.3.2設計參數(shù)脫水前污泥含水率為97.5%；脫水后污泥含水率按75.0%計5.3.3設計計算脫水后污泥量式中：—脫水前污泥含水率，%；—脫水后污泥含水率，%；M—脫水后污泥重量，kg/h污泥脫水后形成的泥餅用汽車運走，分離液回處理前端進行處理。脫水機的選擇選用RBYL-500型帶式壓濾機，其設備參數(shù)見表5-4。表5-4RBYL-500型帶式壓濾機設備參數(shù)型號功率（kW）帶寬（mm）處理量（）外形尺寸重量（kg）RBYL-5000.75～1.55000.5～3.04620×1080×21301950設計中采用2臺帶式壓濾機，互為備用，可以滿足要求。附屬設備1）均質池均質池有效容積：式中：T—水力停留時間，本設計取12h。b.均支持有效面積：式中：H—均質池有效水深，m，取4mc.均質池直徑，本設計取6m。d.均質池攪拌器的選擇在均質池中裝有攪拌器，攪拌功率為1Kw（按5～8計）。選擇WFJ-300型臥軸式反應攪拌機。溶藥系統(tǒng)溶藥罐體積：式中：M—脫水后干污泥重，kg/d；a—聚丙烯酰胺投量，一般為污泥干重的0.09%～0.2%，取0.2%b—溶液池藥劑濃度，%，一般為1%～2%，取1%n—溶藥罐個數(shù)，n=2選用JY12型加藥設備2臺，其外形尺寸為：攪拌機功率為0.37kW，儲藥罐容積為1000L，溶藥罐容積4000L，有江蘇一環(huán)集團公司生產。加藥計量泵采用J-Z800/4型，流量為800L/h，壓力為0.4Mpa，電機功率為0.75kW?？諝鈨艋b置污泥脫水過程中有臭味產生，設計中采用木屑和生物碳濾床的方式對空氣進行凈化，采用三組空氣凈化器，在每臺壓濾機上部設置集氣罩，由通風機將臭氣送到凈化器。污泥泵型號為25PN21型，流量為18，揚程為19m，電機功率4kW，轉速為1450r/min。沖洗水泵型號為DA1-50×9，流量為18，揚程為85.5m，電機功率為7.5kW，轉速為2950r/min。6污水處理廠總體布置6.1污水處理廠平面布置6.1.1處理單元構筑物的平面布置原則處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質條件，確定它們在廠區(qū)內平面的位置，對此應考慮：處理構筑物的布置應緊湊，節(jié)約土地并便于管理；處理構筑物的布置應盡可能按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應充分利用地形以減少土方量；經常有人工作的地方如辦公、化驗等用房應布置在夏季主導風的上風向，在北方地區(qū)也應考慮朝陽，設綠化帶與工作區(qū)隔開；d.在處理構筑物之間，應保持一定的間距，以保證敷設連接管、渠的要求，一般的間距可取值5—10m，某些有特殊要求的構筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應按有關規(guī)定確定；e.污泥處理構筑物應盡可能布置成單獨的組合，以備安全，并便于管理；f.考慮到安全問題，廠內的高壓線盡量減少其長度，所以變配電間設置在廠區(qū)邊緣與泵房相近；g.污水和污泥管道應盡可能考慮重力自流；h.在布置總圖時，應考慮安排充分的綠化帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境；i.總平面布置應考慮近遠期結合，有條件時可按遠景規(guī)劃水量布置，將處理構筑物分期建設。6.1.2輔助建筑物的平面布置原則污水處理廠內的輔助建筑物有：泵房、綜合樓、機修間、車庫、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應按具體情況與條件而定。有可能時，可設立試驗車間，以不斷研究與改進污水處理技術。輔助構筑物的位置應根據(jù)方便、安全等原則確定。6.1.3管、渠的平面布置原則（1）在各處理構筑物之間，設有貫通、連接的管、渠。此外，還應設有能夠使處理構筑物獨立運行的管、渠，當某一處處理構筑物因故障停止工作時，其后的處理構筑物，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)內還設有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管以及輸配電線路。這些管線有的敷設在地下，但大部都在地上，對它們的安排，既要便于施工和維護管理，但也要緊湊，少占用地，也可以考慮采用架空的方式敷設。（4）在污水處理廠區(qū)內，應有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時應考慮設防洪溝渠。6.1.4污水廠平面布置的具體內容根據(jù)污水處理廠總平面圖布置的原則，本設計污水處理廠的總平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。(1)廠前區(qū)布置：設計力爭創(chuàng)造一個舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動。設有綜合樓、車庫、傳達室等。建筑物前留有適當空地可作綠化用。(2)污水處理區(qū)布置：設計采用“一”型布置，其優(yōu)點是布置緊湊、分布協(xié)調、條塊分明，同時對輔助構筑物的布置較為有利。(3)污泥處理區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導風向的下風向，同時，遠離人員集中地區(qū)。脫水機房接近廠區(qū)后門，便于污泥外運。污水廠具體平面布置見附圖。6.2污水處理廠高程布置6.2.1高程布置的原則在對污水處理廠進行高程布置時，應該考慮以下的原則：(1)選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算，并應適當留有余地，以便保證在任何情況下處理系統(tǒng)能夠正常運行。(2)污水盡量經一次提升就應能靠重力通過處理構筑物，而中間不應再經加壓提升。(3)計算水頭損失時，一般應該以近期最大流量作為構筑物和管渠的設計流量。(4)污水處理后應能自流排入受納水體，包括洪水季節(jié)（一般按25年1遇防洪標準考慮）。(5)高程的布置既要考慮某些處理構筑物（如沉淀池、調節(jié)池、沉砂池等）的排空，但構筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的困難。(6)高程布置時應注意污水流程和污泥流程的結合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮池、消化池等構筑物高程的確定，應注意它們的污泥能排入污水井或者其他構筑物的可能性。(7)進行構筑物高程布置時，應與廠區(qū)的地形、地質條件相聯(lián)系。當?shù)匦斡凶匀黄露葧r，有利于高程布置；當?shù)匦纹教箷r，既要避免二沉池埋入地下過深，又應避免沉砂池在地面上架得很高，這樣會導致構筑物造價的增加，尤其是地質條件較差、地下水位較高時。6.2.2高程（水頭損失）計算廠區(qū)內污水在處理流程中的水頭損失，選最長的流程計算.水頭損失由三部分組成，即連接管道的沿程損失、局部損失和構筑物本身的水頭損失。連接管道的沿程損失h1=i×L，連接管道的局部水頭損失取該管道沿程水頭損失的50%進行估算。本設計中管道大部分管徑為800mm鋼筋混凝土管，本設計中管道狀況有以下兩種：非滿流時，流量0.277L/s，此時本設計流速為1m/s，算得充滿度：查圓形管渠非滿流水力計算表（見表6-1所示）得：表6-1圓形管渠非滿流水力計算表（部分）0.500.5001.0000.5001.0000.550.5641.0600.5861.0390.600.6261.1110.6721.072表中為管渠非滿流與滿流各種相關參數(shù)的比值。則水力半徑：式中：D—管徑，m；—管渠滿流時的水力半徑，m。由此可得沿程水頭損失：式中：—流速，m/s，本設計取1.0；—謝才系數(shù)；—管道長度，m；—曼寧粗糙系數(shù)，本設計取0.013。總水頭損失計算公式：式中：H—總水力損失，m；—沿程水頭損失，m；—局部水頭損失，m；—構筑物水頭損失，m；—坡降，m；—坡度，本設計取0.2%。b.滿流時，此事本設計流速為1.1m/s，坡度0.2%，此時：沿程水頭損失：總水頭損失：運用上述計算公式及方法計算污水廠構筑物水頭損失，污水處理部分水頭損失計算結果如表6-2。表6-2污水處理部分水頭損失計算表構筑物名稱構筑物水頭損失/m構筑物間距/m連接管道水頭損失總損失/m流量/(L/s)連接管徑mm流速m/s坡度%充滿度h/D沿程損失/m局部損失m/坡降/m進水管0.00277.780010.20.550.000.000.000.00中格柵0.0690277.7――――0.000.000.000.069污水提升泵房1.50277.7————0.000.000.001.5細格柵0.2215138.8530020.30.550.25350.12680.0450.6453沉砂池0.250277.7――――0.000.000.000.25厭氧池0.3120277.780010.20.550.16080.08040.240.7812氧化溝0.60277.7————0.000.000.000.6二沉池0.790277.780010.20.550.12070.06040.181.0611出水控制井10.34.5555.5100050.00240.00120.0090.3126紫外線消毒池0.251.5555.5100050.00080.00040.0030.2542巴氏計量槽0.38555.5100050.00430.00220.0160.3025出水控制井20.34555.5100050.00220.00110.0080.3013出水管0.0100555.5100050.0540.0270.20.281廠區(qū)內污泥管道的水頭損失也按清水計算，乘以比例系數(shù)2。污泥管道的水頭損失由兩部分組成，即污泥管道的沿程損失和污泥管道的局部損失。污泥管道的局部水頭損失取該管道沿程水頭損失的50%進行估算。結果如表6-3所示。表6-3污泥處理部分水頭損失計算表構筑物名稱構筑物水頭損失/m構筑物間距/m連接管道水頭損失總損失/m流量/(L/s)連接管徑mm流速m/s坡度‰充滿度h/D沿程損失/m局部損失m/坡降/m二沉池至污泥泵房0.02.5420.258000.9020.600.00220.00110.0050.0083回流污泥泵至厭氧池1.051416.68000.8920.600.04080.02040.1021.1632剩余污泥泵至污泥濃縮池1.05.73.582000.1340.800.00060.00040.02281.0236污泥濃縮池至均質池2000.1940.800.00130.00060.01280.7147均質池至污泥脫水間0.335.32000.1940.800.00120.00060.0120.3138注：污泥濃縮池每5h間歇排1h排泥，排泥流量為6.2.3高程確定污水處理廠的地面標高為540.00m，污水經提升泵后自流排出。受納水體的水面標高為539.00m，然后根據(jù)各處理構筑物之間的水頭損失，推求其它構筑物的設計水面標高。再根據(jù)各處理構筑物的水面標高、結構穩(wěn)定的原理推求各構筑物的池底標高。具體標高見表6-4。表6-4污水處理構筑物的設計水面標高及池底標高序號構筑物名稱水面標高(m)池底標高(m)1進水管538.00—2中格柵537.93537.453污水升泵房537.93535.434細格柵544.05543.575沉砂池543.14542.686厭氧池542.90538.907氧化溝542.11538.118二沉池541.51536.159出水控制井1540.45537.7010紫外線消毒池540.14538.8511巴氏計量槽539.88537.8812出水控制井2539.58536.8313出水管539.28—14受納水體539.00—以二沉池的池底標高536.15m作為控制點，取污泥脫水間標高最低值為541.00m。根據(jù)各處理構筑物之間的水頭損失，推求污泥處理構筑物的設計標高。具體標高見表6-5。表6-5污泥處理構筑物的設計標高序號構筑物名稱設計標高(m)1污泥泵房536.142污泥濃縮池542.033均質池541.314污泥脫水間541.007污水處理廠勞動定員7.1生產組織污水處理廠隸屬于公用事業(yè)主管部門，生產受環(huán)保部門監(jiān)督。根據(jù)國家《城鎮(zhèn)污水處理廠和附屬設備設計標準》（CJJ131-89），結合該地具體情況，設立如下機構和人員。生產機構：包括生產科、技術科、動力科、機修科與化驗科。管理科室：設辦公室、財務科、經營科、人?？频?。技術人員配備以下專業(yè)：給排水（環(huán)境工程）、電氣、機械、工業(yè)自動化等。生產工人配備以下工種：運轉工、機修工、電工、儀表工、泥（木）工、司機、雜工等。7.2勞動定員由于本廠自動化程度高，因此，勞動定員大大減少，全廠勞動定員為24人，其中管理人員4人，生產工人20。污水處理廠必須連續(xù)運作，一經投產，除特殊情況外，不能停運，生產人員按“四班三運轉配備”，每班生產工人5名。7.3人員培訓為了使本廠建成后高運轉，專業(yè)技術人員和技術工人應在國內和與本廠工藝類似，且運轉管理好的城市污水處理廠進行實踐培訓。8污水處理廠工程技術經濟分析8.1工程概算8.1.1工程費用組成工程費用包括建筑安裝費、設備購置費、工程建設費用、預備費等。8.1.2工程費用概算本工程的設計水量為：一期20000，查閱相關的二級污水處理廠的投資定額指數(shù)，對本工程進行概算。建筑安裝費定額指標為：659元/（）；建筑安裝工程費為：萬元。設備購置費定額指標為：340元/（）；設備購置費為：萬元。工程建設費用定額指標：137元/（）；工程建設費用：萬元。預備費定額指標：114元/（）；預備費為：萬元。8.1.3總投資總造價定額指標為：1250元/（）；工程總投資為：萬元8.2污水處理成本8.2.1成本估算的有關單價（1）電價：基本電價為0.7元/（kWh）；（2）工資福利：每人每年1.8萬元。8.2.2運行費用(1)動力費一期工程主要用電的設備、構筑物為：污水泵37kw×2個，每天工作24h，1776kwh；潛水攪拌機10kw×7個+4kw×3個，每天工作24h，1968kwh；表面曝氣機55kw×2個，每天工作24h，2640kwh；污泥泵55kw×2個，每天工作24h，2640kwh；再考慮小功率設備1200kwh從而所需電機總功率為N=1776+1968+2640+2640+1200=10224kwh基本電價為0.7元/(kWh）,則每年的電費為0.7×10224×365=261(萬元）(2)工資福利費污水處理廠員工總數(shù)為24人，每人每年平均工資為1.5萬元。工資福利費用共計：1.8×24=43.2（萬元）(3)水費污水處理廠每天用水40m3,每1m3的價格1.3元，每年污水處理廠的水費為：40×1.3×365=1.9（萬元）(4)維護維修費用維護維修費用按工程總投資的3.1%計，則每年的維護維修費用為2500×3.1%=77.5（萬元）(5)折舊提成費折舊提成費按工程總投資的2%計，則每年的折舊提成費用為2500×2%=50（萬元）(6)管理費管理費用為：（261+43.2+1.9+77.5+50）×8%=34.7萬元）8.2.3運行成本核算一期工程運營后每年的運行費用為萬元，則一期工程運營后處理每立方米污水的成本為元。9環(huán)境保護、建筑防火和職業(yè)安全防護9.1環(huán)境保護9.1.1污水的最終處置本污水處理廠采用氧化溝工藝處理后，出水達到處理后出水執(zhí)行GB（18918-2002）一級B標準，故出水可直接排入河流。9.1.2污泥的最終處置1）污泥處理目的污泥的處理和處置，就是要通過適當?shù)募夹g設施，使污泥得到再利用或以某種不損害環(huán)境的形式重新返回到自然環(huán)境中。污水處理廠所產生的污泥約為處理的水的體積的0.5%～1.0%左右。這些污泥一般含有有機物、病菌等，若不加處理隨意排放，將對周圍環(huán)境造成新的污染。其處理的目的在于：①降低含水率，使其變流態(tài)為固態(tài)，同時減少數(shù)量；②穩(wěn)定有機物，使其不易腐化，避免對環(huán)境造成二次污染。2）污泥處置污泥的最終出路不外乎部分或全部利用，以及以某種形式返回到環(huán)境中去。目前，常用的污泥處置方法有：農業(yè)利用、填埋、焚燒和廢礦等。①農業(yè)利用：污泥中的氮、磷、鉀是農作物生長所必需的養(yǎng)分，熟污泥中的腐殖質是良好的土壤改良劑，因此，我國污泥的重要利用途徑是在農業(yè)上的利用。但在使用前應采取堆肥，厭氧消化等技術措施消除其中的病原體、寄生蟲卵和重金屬，使其達到有關衛(wèi)生標準和農業(yè)要求。②填埋：污泥單獨填埋或者與垃圾混合填埋是常用的最終處置方法。污泥在填埋之前要經過穩(wěn)定處理，在選擇填埋場時要研究該處的水文地質條件和土壤條件，避免地下水受到污染。對填埋場的滲濾液應當收集并作適當處理，場地徑流應妥善排放。③焚燒：焚燒可使污泥體積大幅度減小，且可滅菌。污泥灰量大約是含水率70%的污泥的1/10。焚燒后的灰燼可填埋或利用。但焚燒設備的投資和運行費用都比較大[2]。結合國內污水處理廠的污泥處理現(xiàn)狀，污泥衛(wèi)生填埋、終結覆蓋，是處理城市污水脫水污泥較為有效的方法。本工程的剩余污泥經濃縮池濃縮、脫水機房脫水后，含水率可降為65%以下，可直接送到垃圾處理廠填埋。9.1.3降噪盡量采用潛水電機。如水泵應首先選用潛水泵，這不僅可以降低土建造價，而且同時減少污水處理廠的噪音。對于曝氣系統(tǒng)，應選用機械曝氣方式而不是鼓風曝氣方式。9.1.4廠區(qū)綠化污水處理廠的綠化在保證生產正常進行的前提下，在有限的綠地中通過最佳選擇和植物配置降低污染、改善環(huán)境，發(fā)揮最大的生態(tài)效益。并結合園林建筑設施，形成具有特色的景觀，充分展示企業(yè)形象，獲得最大的綜合效益。在機修間、綜合樓、傳達室等經常有人工作和生活的地區(qū)，以及在各處理構筑物之間都設有一定寬度的綠化隔離帶。全廠綠化率大于30%。9.2建筑防火（1）室外設置消防栓，消防用水來源城市給水，流量Q=15L/S，消防延續(xù)為2.0h。（2）泵房內不能使用水，可采用手攜式干粉滅火器，并常備滅火沙、布等簡便設施。9.3職業(yè)安全防護為了保證廠內職工的安全和健康，本設計主要采用了以下幾項職業(yè)安全防護措施：（1）因本設計中處理構筑物多為非封閉水池，而且池深較深，故所有池體上的走道板兩側均設置欄桿，隔一定距離掛救生圈。（2）為了防止污水在處理過程中產生的廢氣危害工人健康，各構筑物內應保證通風良好，設一定的通風裝置。（3）在噪聲較大的區(qū)域采取隔離噪聲的措施。（4）污水處理廠在運行前應制定嚴格的安全規(guī)定，以確保處理廠正常運行。10結論崇州市污水處理廠進水卡魯賽爾2000氧化溝工藝處理后，各項指標均達到國家GB18918-2002一級B標