某污水處理廠設(shè)計(jì)倒置AAO工藝

摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為xx市某污水處理廠工藝設(shè)計(jì)——倒置AAO工藝。設(shè)計(jì)主要任務(wù)是根據(jù)該市污水性質(zhì)、排污規(guī)模的要求完成污水處理廠初步設(shè)計(jì)和單項(xiàng)處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)。其中污水處理廠初步設(shè)計(jì)要完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份、污水處理廠總平面圖一張及污水處理廠污水與污泥高程圖一張；單項(xiàng)處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)中，主要是完成主體處理構(gòu)筑物平面圖及剖面圖及局部大圖樣。該污水處理廠工程，規(guī)模為7萬(wàn)噸/日。該污水處理廠的污水處理流程為：污水由市政排水管網(wǎng)經(jīng)格柵由泵房提升進(jìn)入到渦流沉砂池，進(jìn)入倒置AAO反響池，進(jìn)入輻流式二沉池，進(jìn)入接觸池，最后出水；污泥的流程為：從二次沉淀池池排出的剩余污泥進(jìn)入回流污泥泵房，再由污水泵送入濃縮池，再進(jìn)入儲(chǔ)泥池，由濃縮污泥泵房提升送入污泥脫水間，最后泥餅外運(yùn)處置。污水處理廠處理后的出水優(yōu)于國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)〔GB)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。所選擇的倒置AAO工藝，具有良好的脫氮除磷功能。關(guān)鍵詞：倒置AAO工藝，脫氮除磷ABSTRACTThetopicofthisgraduatedesignisaboutthedesignofthesewagetreatmentplantinthedevelopmentareaofeconomyandtechonologyinDalianCity.ThetechnicsoftheplantistheinvertedAAOprocess.Themaintaskistheprimarydesignoftheplantandtheshopdrawingoftheoxidationditchpond.Thetaskoftheprimarydesignisthatadesignbook、aplanoftheplant、thehighdrawingofthetreatmentofsludgeandsewage;Inthesingledisposalbuilddesign,theharvestisthatthesectionplanedrawing、theplanandsomepartmagnifyingdrawingsoftheinvertedAAOprocess.Theconstructionofthisplantis70000tonperday.Theprocessofthesewageintheplantisthat:Thesewagerunsfrompumphousetosandsinkingpond,entersthepondofsedimentationtank,entersdisinfectionpond,thenenterscalculationtrough,atlastletsout.Theprocessofthesludgeisthat:Surplussludgefromthesedimentationtankentersconcentrationpond,entersdigestionpong,thenitisdehydrated,atlastitiscarriedoutoftheplant.TheoutletwateroftheplantmeetstheleveltwooftheNationalSewageDischargeStandard(GB8978-1996).ThereisaninvertedAAOprocesspreventssludgefromeapending,promotsreleasingphosphorus,andstrengthensanti-nitration.Keywords：TheinvertedAAOprocess,Takingoffthenitrogenandthephosphorus目錄摘要IABSTRACTII前言1第一局部設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2第一章設(shè)計(jì)概論21.1設(shè)計(jì)任務(wù)21.2設(shè)計(jì)目的21.3設(shè)計(jì)要求21.4設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及材料31.5處理程度的計(jì)算4第二章總體設(shè)計(jì)52.1工藝比擬選擇52.2主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)16格柵間16污水提升泵房16沉砂池16倒置AAO池17鼓風(fēng)機(jī)房172.2.6二次沉淀池172.2.7接觸消毒池18回流污泥泵房18污泥濃縮池18脫水車(chē)間19第三章污水處理廠總體布置203.1污水廠平面布置20污水處理廠平面布置的原那么20污水處理廠的平面布置223.2污水廠的高程布置223.2.1污水處理廠高程的布置方法223.2.2本污水處理廠高程計(jì)算24第四章組織結(jié)構(gòu)與人員編制27第五章污水廠投資估算285.1土建局部285.2設(shè)備局部295.3總投資費(fèi)用295.4經(jīng)濟(jì)效益分析30第二局部設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)31第一章設(shè)計(jì)流量311.1設(shè)計(jì)規(guī)模311.2設(shè)計(jì)最大流量31第二章格柵設(shè)計(jì)計(jì)算32第三章泵房設(shè)計(jì)計(jì)算35第四章沉砂池設(shè)計(jì)364.1工作原理364.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)37第五章倒置AAO生物反響池設(shè)計(jì)計(jì)算39第六章二次沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算50第七章接觸消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算547.1液氯消毒工藝設(shè)計(jì)計(jì)算547.2接觸池設(shè)計(jì)計(jì)算55第八章污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算56結(jié)語(yǔ)59參考文獻(xiàn)60致謝62前言在維系人的生存、保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和維護(hù)社會(huì)開(kāi)展的所有自然要素中，水的重要性毋庸贅述。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。在中國(guó)尤其嚴(yán)重，中國(guó)是世界13個(gè)缺水國(guó)家之一，全國(guó)600多個(gè)城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國(guó)江河湖泊普遍遭受污染，全國(guó)75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴(yán)重，南方城市總?cè)彼康?0%70%是由于水污染造成的；對(duì)我國(guó)118個(gè)大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個(gè)城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對(duì)我國(guó)可持續(xù)開(kāi)展戰(zhàn)略的實(shí)施帶來(lái)了負(fù)面影響。我國(guó)水體污染主要來(lái)自?xún)煞矫?，一是工業(yè)開(kāi)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來(lái)經(jīng)過(guò)治理雖有所減少，但城市生活污水有增無(wú)減，占水質(zhì)污染的51%以上。據(jù)環(huán)境部門(mén)監(jiān)測(cè)，1999年全國(guó)近80%的生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入江河湖海，年排污量達(dá)400億立方米，造成全國(guó)三分之一以上水域受到污染.本設(shè)計(jì)為為xx市某新建污水處理廠進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)水質(zhì)為85%生活污水及15%工業(yè)廢水，設(shè)計(jì)規(guī)模為70000，出水要求到達(dá)國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)采用倒置AAO工藝，該工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行控制方便，占地面積較小，出水水質(zhì)優(yōu)于二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，是目前應(yīng)用較多的工藝。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們將經(jīng)受一次較為全面、嚴(yán)格的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，熟悉污水處理廠工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法，培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立高度的工作責(zé)任感。第一局部設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章設(shè)計(jì)概論1.1設(shè)計(jì)任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成xx市某污水處理廠倒置AAO工藝處理城市污水設(shè)計(jì)。工程內(nèi)容包括：污水處理廠方案的總體設(shè)計(jì)：通過(guò)調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局進(jìn)行、豎向設(shè)計(jì)、廠區(qū)管道布置、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計(jì)；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計(jì)圖。進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計(jì)算：包括初步設(shè)計(jì)、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表。進(jìn)行輔助建筑物(包括鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、加藥間、脫水機(jī)房等)的設(shè)計(jì)：包括尺寸、面積、層數(shù)確實(shí)定；完成設(shè)備選型。1.2設(shè)計(jì)目的隨著城市經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，污水處理率日益成為城鎮(zhèn)及區(qū)域環(huán)境保護(hù)的重要指標(biāo)。本設(shè)計(jì)旨在使學(xué)生根據(jù)污水性質(zhì)、排放規(guī)模、現(xiàn)實(shí)的城市條件和排放水域的要求，選擇較適宜的城市污水處理工藝，到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)或回用的水質(zhì)要求。1.3設(shè)計(jì)要求〔1〕獨(dú)立思考，獨(dú)立完成；〔2〕完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)布置；〔3〕工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說(shuō)明；〔4〕提交的成品：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、高程圖、廠區(qū)平面布置圖、主要構(gòu)筑物〔平、剖面〕圖。1.4設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及材料〔1〕設(shè)計(jì)規(guī)模：70000.〔2〕廢水來(lái)源：生活污水85％，生產(chǎn)廢水15％。〔3〕設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)：見(jiàn)下表水質(zhì)參數(shù)進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)CODCr(mg/L)650100BOD5(mg/L)33020SS(mg/L)35020氨氮(mg/L)3020TP(以P計(jì))(mg/L)61〔4〕氣象資料①氣溫資料〔℃〕：年平均氣溫11月平均氣溫5年最低氣溫-20月平均最高氣溫24年最高氣溫35月平均最低氣溫-5溫度在-10℃75d溫度在0℃110d降雨量650mm年蒸發(fā)量200mm②常年主導(dǎo)風(fēng)向：WS；〔5〕地質(zhì)資料污水處理廠處：土壤性質(zhì)冰凍深度〔m〕地下水位〔在地表下〕〔m〕亞粘土17〔6〕廠區(qū)規(guī)劃地形圖：廠區(qū)按整平地形考慮。距河500米，高差0.4米?！?〕廠區(qū)供電情況及其它問(wèn)題：就近接入電源，設(shè)配電箱即可。1.5處理程度的計(jì)算1.BOD5的去除率2.CODcr的去除率3.SS的去除率4.總氮的去除率出水標(biāo)準(zhǔn)中的氨氮為25mg/L，處理水中的總氮設(shè)計(jì)值取20mg/L，氨氮的去除率為：5.總磷的去除率第二章總體設(shè)計(jì)2.1工藝比擬選擇1.處理工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水到達(dá)所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。在選定處理工藝流程的同時(shí)，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以以下各項(xiàng)因素作為依據(jù)。①污水的處理程度；②工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用；③當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件；④原污水的水量與污水流入工程。該污水處理廠日處理能力約7萬(wàn)噸,屬于中等規(guī)模的污水處理廠。按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬(wàn)t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬(wàn)t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對(duì)脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理，如A2/O工藝、A/O工藝、倒置AAO工藝、SBR及其改進(jìn)工藝、氧化溝工藝、以及水解好氧工藝、生物濾池工藝等。由于該設(shè)計(jì)對(duì)脫氮除磷有要求應(yīng)選取二級(jí)強(qiáng)化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，倒置AAO工藝，SBR及其改進(jìn)工藝，氧化溝工藝。2.適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝該污水處理廠要求對(duì)原水中的氮、磷有比擬好的去除，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》推薦，以及國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例和豐富的經(jīng)驗(yàn)，比擬成熟的適合中等規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：A2/O工藝，A/O工藝，倒置AAO工藝，SBR及其改進(jìn)工藝，氧化溝及其改進(jìn)工藝。A/O工藝、A2/O工藝、倒置AAO工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來(lái)的工藝都可以實(shí)現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比擬實(shí)用的除磷脫氮工藝。A2/O處理工藝(如以下圖所示)厭氧缺氧厭氧缺氧好氧二沉池內(nèi)回流污泥回流圖1Ａ2/Ｏ工藝流程(1)A2/O處理工藝是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文縮寫(xiě)，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)，A2/O工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的根底上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。(2)A2/O工藝的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；②在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類(lèi)其它工藝。③在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。④污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。缺點(diǎn)：①除磷效果難于再行提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時(shí)更是如此。②脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否那么增加運(yùn)行費(fèi)用。③對(duì)沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過(guò)高。以防止循環(huán)混合液對(duì)缺氧反響池的干擾。二、倒置AAO處理工藝與常規(guī)A2/O工藝相比,倒置AAO工藝省去了混合液內(nèi)回流,適當(dāng)加大了污泥回流比,其工藝流程如圖1所示。二沉池超越管短時(shí)初沉池來(lái)自沉砂池進(jìn)水好氧厭氧缺氧二沉池超越管短時(shí)初沉池來(lái)自沉砂池進(jìn)水好氧厭氧缺氧出水出水剩余污泥剩余污泥圖2倒置AAO工藝流程Fig.1FlowchartofinvertedAAOprocess根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)不同，通過(guò)縮短初沉?xí)r間或者取消初沉池來(lái)滿足倒置AAO工藝的需要：初沉?xí)r間的縮短,一方面使得沉砂池出水中的微生物和局部或全部有機(jī)物直接進(jìn)入生化反響系統(tǒng),增加了反響池進(jìn)水的有機(jī)物總量,保證了脫氮除磷新工藝對(duì)碳源的需要,提高了化反響系統(tǒng)對(duì)氮、磷的去除效率;另一方面為微生物提供了良好的棲息場(chǎng)所,使系統(tǒng)的生物種類(lèi)和數(shù)量都大幅度提高。缺氧池、厭氧池配有攪拌設(shè)備,好氧池通過(guò)曝氣維持供氧。三個(gè)工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進(jìn)水中有機(jī)物為碳源,使得回流污泥帶來(lái)的硝態(tài)氮反硝化,形成N2或NxOy逸至大氣中,到達(dá)脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態(tài)氮結(jié)合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態(tài),聚磷微生物利用胞內(nèi)聚磷分解產(chǎn)生的能量吸收污水中的易降解COD,同時(shí)釋放磷酸鹽;好氧段前段主要降解污水中的有機(jī)質(zhì)并過(guò)量吸磷,到好氧區(qū)后段那么BOD5大幅度降低,BOD5/TKN值較低利于硝化菌的生長(zhǎng),主要進(jìn)行硝化反響。缺氧段、厭氧段并無(wú)嚴(yán)格的界限,主要取決于工藝構(gòu)筑物采用的形式和前置反硝化的效果。生化反響池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反響池容積中爭(zhēng)取到好氧池硝化所需要的反響容積,而且活性污泥絮體內(nèi)部的缺氧微環(huán)境使得硝化和反硝化過(guò)程在曝氣時(shí)段內(nèi)就同步進(jìn)行,從而為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫氮效率創(chuàng)造了條件。倒置AAO工藝具有以下特點(diǎn):①缺氧區(qū)位于工藝系統(tǒng)首端,優(yōu)先滿足反硝化碳源需求,強(qiáng)化了處理系統(tǒng)的脫氮功能;②所有的回流污泥全部經(jīng)過(guò)完整的厭氧釋磷與好氧吸磷過(guò)程,具有“群體效應(yīng)”,同時(shí)聚磷菌經(jīng)過(guò)厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧環(huán)境,其在厭氧狀態(tài)下形成的吸磷動(dòng)力可以得到充分利用,提高了處理系統(tǒng)的除磷能力;③通過(guò)取消初沉池或縮短初沉池停留時(shí)間,不僅增加了系統(tǒng)脫氮除磷所需的碳源,而且提高了處理系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度,強(qiáng)化了好氧區(qū)內(nèi)的同步反硝化作用,進(jìn)一步緩解了處理系統(tǒng)內(nèi)的碳源矛盾,提高了處理系統(tǒng)的脫氮除磷效率;④將常規(guī)A2/O工藝的混合液回流系統(tǒng)與污泥回流系統(tǒng)合二為一組成了唯一的污泥回流系統(tǒng),工藝流程簡(jiǎn)捷,運(yùn)行管理方便,占地面積減少;⑤與常規(guī)A2/O工藝相比,倒置AAO工藝的流程形式和規(guī)模要求與傳統(tǒng)法工藝更為接近,在老廠改造方面更具推廣優(yōu)勢(shì)。三、氧化溝工藝嚴(yán)格地說(shuō)，氧化溝不屬于專(zhuān)門(mén)的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的開(kāi)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比擬多，這些氧化溝通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵巍捬醵?、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開(kāi)停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最正確的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點(diǎn)：(1)工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類(lèi)型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可到達(dá)95%左右。(3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。(4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為20～30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。(5)可以除磷脫氮。可以通過(guò)氧化溝中曝氣機(jī)的開(kāi)關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境到達(dá)除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要到達(dá)較高的除磷效果那么需要采取另外措施。(6)基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)說(shuō)明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。Carrousel原指游藝場(chǎng)中的循環(huán)轉(zhuǎn)椅，如以下圖。為一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進(jìn)水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動(dòng)，采用外表機(jī)械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個(gè)?？拷貧馄飨掠蔚膮^(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，混合液交替進(jìn)行好氧和缺氧，不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal氧化溝，即“0、1、2”三溝式氧化溝屬于交替運(yùn)行式氧化溝，由丹麥Kruger公司創(chuàng)立，如上圖。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)的池子，處理出水那么相應(yīng)地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率(達(dá)59%左右)，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能，由于無(wú)專(zhuān)門(mén)的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。四、SBR工藝SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其根本特征是在一個(gè)反響池內(nèi)完成污水的生化反響、固液別離、排水、排泥。可通過(guò)雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過(guò)對(duì)反響池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。SBR池通常每個(gè)周期運(yùn)行4-6小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水頂峰流量時(shí)，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動(dòng)切換至雨水運(yùn)行模式，通過(guò)調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來(lái)水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR工藝具有以下特點(diǎn)：(1)SBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反響器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動(dòng)控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。(2)處理效果好。SBR工藝反響過(guò)程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。反響器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過(guò)程之中，因此處理效果好。(3)有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過(guò)改變曝氣量、反響時(shí)間等方面來(lái)創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。(4)污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。(6)其最大的缺點(diǎn)就是操作復(fù)雜，難以管理。首先，大局部SBR工藝采用間歇進(jìn)水、排水，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水需在幾個(gè)SBR反響器之間頻繁切換；其次，SBR循環(huán)出現(xiàn)厭氧、好氧、缺氧環(huán)境，環(huán)境邊界變化范圍大，特定環(huán)境下優(yōu)勢(shì)菌屬的生化反響是漸變和滯后的過(guò)程；此外，脫氮和除磷在同一反響器中進(jìn)行，相互之間的影響在所難免。3.適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比擬上述適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝比擬多，為了選擇出經(jīng)濟(jì)技術(shù)更合理的處理工藝，以下對(duì)上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比擬。表2-1適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比擬工藝名稱(chēng)氧化溝工藝倒置AAO工藝A2O工藝SBR工藝優(yōu)點(diǎn)1.處理流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，基建費(fèi)用省；2.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對(duì)高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力；5.能處理不容易降解的有機(jī)物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7.技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡(jiǎn)單；8.國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)；9.對(duì)于中小型污水廠投資省，本錢(qián)底；10.無(wú)須設(shè)初沉池，二沉池。1．較A2O工藝省卻了污泥內(nèi)回流系統(tǒng)，節(jié)省了投資及運(yùn)行費(fèi)用；2.可設(shè)短時(shí)初沉池或不設(shè)；3.不設(shè)污泥消化池；4.出廠污泥含磷量高，肥效高。5.工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行操作容易。6.國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)；8.與常規(guī)A2O工藝相比，流程形式和規(guī)模要求與傳統(tǒng)法工藝更為接近，在老廠改造方面更具推廣優(yōu)勢(shì)。1.具有較好的除P脫N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對(duì)難降解生物有機(jī)物去除效果，運(yùn)行效果穩(wěn)定；4.技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；5.管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；6沼氣可回收利用7.國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)。1.流程十分簡(jiǎn)單；2.合建式，占地省，處理本錢(qián)底；3.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；4.不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專(zhuān)門(mén)的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時(shí)間控制的。缺點(diǎn)1.周期運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒(méi)有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.脫氮效果進(jìn)一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池。5.占地面積大。1存在活性污泥法的一些通病，如低溫條件下系統(tǒng)硝化功能將大幅度降低；2.C/N與C/P值過(guò)低時(shí)除磷脫氮效果將受到影響。1.處理構(gòu)筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3.用于小型水廠費(fèi)用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟(jì)效益差。1.間歇運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒(méi)有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.變水位運(yùn)行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。綜上所述，可得比擬適合本污水處理廠的工藝是倒置AAO工藝。因?yàn)檫@種工藝具有較好的除磷脫氮功能；具有提高對(duì)難降解生物有機(jī)物去除效果，運(yùn)行效果穩(wěn)定；技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)成熟，最為重要的是該工藝總水力停留時(shí)間少于其他同類(lèi)工藝，節(jié)省基建費(fèi)用，占地面積相對(duì)較小，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的形勢(shì)下，寸土寸金，該工藝無(wú)疑具有非常大的吸引力。4.倒置AAO法同步脫氮除磷工藝的原理：倒置AAO生物反響池分為三個(gè)局部，即缺氧池、厭氧池、好氧池。缺氧池、厭氧池配有攪拌設(shè)備,好氧池通過(guò)曝氣維持供氧。三個(gè)工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進(jìn)水中有機(jī)物為碳源,使得回流污泥帶來(lái)的硝態(tài)氮反硝化,形成N2或NxOy逸至大氣中,到達(dá)脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態(tài)氮結(jié)合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態(tài),聚磷微生物利用胞內(nèi)聚磷分解產(chǎn)生的能量吸收污水中的易降解COD,同時(shí)釋放磷酸鹽;好氧段前段主要降解污水中的有機(jī)質(zhì)并過(guò)量吸磷,到好氧區(qū)后段那么BOD大幅度降低,BOD/TKN值較低利于硝化菌的生長(zhǎng),主要進(jìn)行硝化反響。缺氧段、厭氧段并無(wú)嚴(yán)格的界限,主要取決于工藝構(gòu)筑物采用的形式和前置反硝化的效果。生化反響池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反響池容積中爭(zhēng)取到好氧池硝化所需要的反響容積,而且活性污泥絮體內(nèi)部的缺氧微環(huán)境使得硝化和反硝化過(guò)程在曝氣時(shí)段內(nèi)就同步進(jìn)行,從而為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫氮效率創(chuàng)造了條件。表2-2倒置AAO工藝的主要運(yùn)行參數(shù)Tab.1MainoperatingparametersofinvertedAAOprocess運(yùn)行參數(shù)取值缺氧區(qū)水力停留時(shí)間〔h〕2.0～4.0厭氧區(qū)水力停留時(shí)間〔h〕2.0～4.0好氧區(qū)水力停留時(shí)間〔h〕6.0～10.0污泥回流比R1.5～2.5泥齡SRT〔d〕8～20好氧區(qū)溶解氧DO〔mg/L〕1.5～2.0污泥負(fù)荷常溫＜0.15低溫＜0.10污泥濃度(g/L)傳統(tǒng)活性污泥法老廠改造5～7常規(guī)A2O工藝污水廠改造4.0新建污水廠4.0選定核心構(gòu)筑物后,本設(shè)計(jì)的工藝流程也就相應(yīng)確定了。污水、污泥處理工藝流程見(jiàn)以下圖。上清液至廠內(nèi)污水管上清液至廠內(nèi)污水管出水沉砂池倒置AAO池配水井二次沉淀池污泥泵房污泥濃縮池格柵、泵房城市污水儲(chǔ)泥池鼓風(fēng)機(jī)房脫水間砂水別離器接觸消毒池柵渣砂渣外運(yùn)處理干泥外運(yùn)上清液至廠內(nèi)污水管事故超越管加氯消毒2.2主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)格柵間平面尺寸：長(zhǎng)寬=6.0米8.0米，地下深1.489米，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，格柵間內(nèi)設(shè)兩道機(jī)械格柵。機(jī)械格柵寬2.03米，高1.00米，柵條間隙20毫米，安裝傾角60°。選用2臺(tái)BLQ－污水提升泵房泵房采用半地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸：長(zhǎng)寬=8.00米16.60米，地下埋深3.13米，采用立式污水泵抽升污水，泵房?jī)?nèi)設(shè)五臺(tái)型號(hào)為300QW900—8—37的立式污水泵(四用一備)。單泵流量為900米3/小時(shí)，揚(yáng)程為8.0米，轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率37千瓦。每臺(tái)泵出水管上設(shè)微阻緩閉止回閥，起吊設(shè)備采用電動(dòng)單梁起重機(jī)，最大起重量為3噸。沉砂池沉砂池采用了佩斯塔〔pista〕沉砂池(分兩組設(shè)2池)，單池直徑為3.66m、池深為3.04m，用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排砂，由兩座沉砂池排出的泥砂經(jīng)2臺(tái)國(guó)產(chǎn)的砂水別離器處理后外運(yùn)處置。渦流沉砂池利用水力渦流，使泥沙和有機(jī)物分開(kāi)，以到達(dá)除砂目的。污水從切線方向進(jìn)入圓形沉砂池，進(jìn)水渠道末端設(shè)一跌水檻，使可能沉積在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；還設(shè)有一個(gè)擋板，使水流及砂子進(jìn)入沉砂池時(shí)向池底流行，并加強(qiáng)附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持循環(huán)。槳板、擋板和進(jìn)水水流組合在一起在沉砂池內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀環(huán)流〔如圖示〕，在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移動(dòng)，由于越靠中心水流斷面越小，水流速度逐漸加快，最后將沉砂落入砂斗。而較輕的有機(jī)物，那么在沉砂池中間局部與砂子別離。池內(nèi)的環(huán)流在池壁處向下，到池中間那么向上，加上槳板的作用，有機(jī)物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物。佩斯塔沉砂池除砂效率大于95％〔砂?！?.297ｍｍ〕，有機(jī)物別離效率大于95％，大于鐘式沉砂池。倒置AAO池倒置AAO生物池分兩組(共2座)，污泥負(fù)荷，污泥濃度為4.0g／L，單池平面尺寸為49.0m×49.1m(不包括隔墻厚度)，池深為5.0m(有效水深為4.0m)，每池分三區(qū)即缺氧區(qū)、厭氧區(qū)及好氧區(qū)，缺氧區(qū)設(shè)1臺(tái)、厭氧區(qū)設(shè)2臺(tái)進(jìn)口潛水?dāng)嚢铏C(jī)，單臺(tái)攪拌機(jī)的功率為2.3kW。好氧區(qū)設(shè)有1397個(gè)PBP橡膠盤(pán)形微孔曝氣器，曝氣量為。每池設(shè)有2根進(jìn)氣總管，每根總管設(shè)有1個(gè)進(jìn)口電動(dòng)空氣調(diào)節(jié)蝶閥(用于調(diào)節(jié)供氧量)。充氧方式采用高效的鼓風(fēng)微孔曝氣、智能化的控制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規(guī)二級(jí)生物處理效果的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)有效地去除了氮和磷。鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房與全廠的變配電間合建，其平面尺寸為40.0m×15.0m。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)4臺(tái)進(jìn)口單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)(型號(hào)為KA22S二次沉淀池二次沉淀池分為兩組共兩座,每組規(guī)模為35000。二沉池采用周邊進(jìn)水、周邊出水幅流式沉淀池，每座池內(nèi)徑42米，池周邊水深5.8米，為半地下式鋼筋砼結(jié)構(gòu)。外表負(fù)荷1.4,停留時(shí)間為2.0小時(shí),有效水深5.5米,另加超高0.3米,，緩沖層0.3米，底斜坡0.2米，泥斗原設(shè)為1.8米，二沉池總高為8.1米。出水采用雙側(cè)三角堰板出水，堰上負(fù)荷為0.47升每座二沉池上設(shè)1臺(tái)進(jìn)口全橋式刮泥機(jī)，旋轉(zhuǎn)速度1.5轉(zhuǎn)/時(shí)。接觸消毒池接觸池設(shè)兩座，每座長(zhǎng)45米，寬10米，分四格，每格2.5米。由于液氯消毒效果好且運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)低、技術(shù)成熟、投配設(shè)備簡(jiǎn)單且有后續(xù)消毒作用，故出水選用液氯消毒。加氯間和氯庫(kù)合建，加氯間內(nèi)設(shè)兩臺(tái)加氯機(jī)及其配套投加設(shè)備，一臺(tái)水加壓泵。氯庫(kù)中設(shè)8只氯瓶，容量為1000kg/只，氯瓶分兩排布置，設(shè)4臺(tái)稱(chēng)量氯瓶質(zhì)量的液壓磅秤。為搬運(yùn)氯瓶方便，氯庫(kù)內(nèi)設(shè)CD12—6D單軌電動(dòng)葫蘆一個(gè)，軌道在氯瓶上方，并通到氯庫(kù)大門(mén)外。氯庫(kù)外設(shè)事故池，池中長(zhǎng)期貯水，水深1.5米。加氯系統(tǒng)的電控柜、自動(dòng)控制系統(tǒng)均安裝在值班控制室內(nèi)。為方便觀察巡視，值班室與加氯間設(shè)大型觀察窗及連通的門(mén)。加氯間設(shè)一臺(tái)T30—3通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)，配電功率0.4kw，并安裝1臺(tái)漏氯探測(cè)器。2.2.8回流污泥泵房泵房?jī)?nèi)設(shè)有回流污泥泵和剩余污泥泵，均采用進(jìn)口潛污泵。采用半地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸：20.0米×10.3米，地下埋深1.8米。泵房?jī)?nèi)設(shè)兩臺(tái)回流污泥泵，最大回流比為200%。泵(型號(hào)300QW900-8-37)流量1300，揚(yáng)程6.5米，轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率37千瓦，效率76%。泵房?jī)?nèi)還設(shè)有兩臺(tái)剩余污泥泵，單臺(tái)流量400m3/h，揚(yáng)程2.2.9污泥濃縮池處理廠每日排放剩余污泥量2475.67m3，進(jìn)入濃縮池污泥含水率99.4%，濃縮后含水率97%。設(shè)濃縮池2座，每座池內(nèi)徑18.0米，有效水深3.125米，緩沖層高0.3米，斜坡底高0.39米，斗高1.0米，超高0.4米，池總高5.215米，采用半地下式鋼筋砼結(jié)構(gòu)。每座池內(nèi)設(shè)1臺(tái)進(jìn)口濃縮機(jī)橋，旋轉(zhuǎn)直徑18.0米，轉(zhuǎn)速0.05轉(zhuǎn)/分。濃縮池內(nèi)徑濃縮后的污泥2.2.10脫水車(chē)間每日由濃縮池來(lái)的干泥泥量為4109.8kg，含水率97%，污泥體積661m3/d，污泥經(jīng)壓濾脫水后，含水率為80%，脫水后的污泥外運(yùn)。脫水車(chē)間內(nèi)設(shè)2臺(tái)3米寬滾壓帶式壓濾機(jī)，一用一備，另預(yù)留一臺(tái)機(jī)組位置，單臺(tái)處理能力230，兩臺(tái)機(jī)組每天工作12小時(shí)。車(chē)間內(nèi)另設(shè)有與壓濾機(jī)配套的單螺桿污泥投配泵2臺(tái)，與兩臺(tái)滾壓帶式壓濾機(jī)一一對(duì)應(yīng)。單臺(tái)流量21.4，揚(yáng)程15；混凝劑選用聚丙烯酰胺，投加量為0.35％〔污泥干重〕，脫水機(jī)房每日工作為三班制選用兩個(gè)容積為3.0m3的藥箱，配置兩臺(tái)JBK型反響攪拌機(jī)，槳葉直徑d=1200mm,功率P=0.75kw，槳板外緣線速度5～6m/min，聚丙烯酰胺投加濃度為0.1％，應(yīng)選用兩套在線稀釋設(shè)備，包括兩臺(tái)水射器和兩臺(tái)流量計(jì)量?jī)x，以及配套的調(diào)節(jié)控制閥件。聚丙烯酰胺藥劑的投加采用單螺桿泵，共兩臺(tái)，一臺(tái)備用，投加流量為225L/h。另選用兩臺(tái)離心清水泵，一用一備。第三章污水處理廠總體布置3.1污水廠平面布置污水處理廠平面布置的原那么1、處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)平面的位置，對(duì)此，應(yīng)考慮：(1)功能分區(qū)明確，管理區(qū)、污水處理區(qū)及污泥處理區(qū)相對(duì)獨(dú)立。(2)構(gòu)筑物布置力求緊湊，以減少占地面積，并便于管理。(3)考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對(duì)集中。(4)各處理構(gòu)筑物順流程布置，防止管線迂回。(5)變配電間布置在既靠近污水廠進(jìn)線，又靠近用電負(fù)荷大的構(gòu)筑物處，以節(jié)省能耗。(6)建筑物盡可能布置為南北朝向。(7)廠區(qū)綠化面積不小于3O％，總平面布置滿足消防要求。(8)交通順暢，使施工、管理方便。廠區(qū)平面布置除遵循上述原那么外，還應(yīng)根據(jù)城市主導(dǎo)風(fēng)向，進(jìn)水方向、排水方向，工藝流程特點(diǎn)及廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行布置，既要考慮流程合理，管理方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，還要考慮建筑造型，廠區(qū)綠化及與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。2、管、渠的平面布置廠區(qū)主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區(qū)污水管及電纜管線等，設(shè)計(jì)如下：(1)污水管道污水管道為各污水處理構(gòu)筑物連接管線及廠區(qū)污水管道，管道的布置原那么是線路短，埋深合理。廠區(qū)污水管道主要是排除廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗污水、構(gòu)筑物數(shù)量大，廠區(qū)污水經(jīng)污水管收集后接入廠區(qū)進(jìn)水管，與進(jìn)廠污水一并處理。(2)污泥管道污泥管道主要為二沉池出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機(jī)房污泥管。管道設(shè)計(jì)時(shí)考慮污泥含水率相對(duì)較低的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)墓軓郊霸O(shè)計(jì)坡度以免淤積。(3)事故排放管在泵房格柵前設(shè)置事故排放管，一旦格柵或水泵發(fā)生故障以及需檢修時(shí)，關(guān)閉格柵前后閘門(mén)，進(jìn)廠污水可通過(guò)事故排放管溢流臨時(shí)排入河流。(4)超越管主要在進(jìn)水泵房后設(shè)事故超越管〔直接排放〕，以便在后續(xù)構(gòu)筑物發(fā)生事故時(shí)污水能順利排入河流。(5)雨水管道為防止產(chǎn)生積水，影響生產(chǎn)，在廠區(qū)設(shè)雨水排放管，廠區(qū)雨水直接排入河流。(6)電纜管線廠內(nèi)電纜管線主要采用電纜溝形式敷設(shè)，局部輔以穿管埋地方式敷設(shè)。3.廠區(qū)道路，圍墻設(shè)計(jì)為便于交通運(yùn)輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬為12米和6米，次要道路為3～4米，道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在6米4、輔助建筑物污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、辦公樓、宿舍樓、變電所、機(jī)修車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成局部。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時(shí)，可設(shè)立試驗(yàn)車(chē)間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、平安等原那么確定。在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，方便運(yùn)輸，廣為植樹(shù)綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗?duì)污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。5、本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置根據(jù)污水處理廠平面布置的原那么，本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)〔生活區(qū)〕、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)?！?〕廠前區(qū)布置：設(shè)計(jì)力爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)舒適、平安、便利的條件，以利于工作人員的活動(dòng)。設(shè)有宿舍樓、辦公樓、食堂、車(chē)庫(kù)、維修車(chē)間及傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。辦公樓前設(shè)花壇一座，以美化環(huán)境。大門(mén)左右靠墻兩側(cè)設(shè)綠化帶?！?〕水區(qū)布置：設(shè)計(jì)采用“一”型布置，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、條塊清楚。同時(shí)對(duì)輔助構(gòu)筑物的布置較為有利?！?〕泥區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時(shí)，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門(mén)，便于污泥外運(yùn)污水處理廠的平面布置污水處理廠東側(cè)為河流。在廠區(qū)平面布置及高程布置時(shí)，主要根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和流程的要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件、進(jìn)出水方向的可能來(lái)進(jìn)行布置。在平面布置中根據(jù)進(jìn)水方向，在進(jìn)廠污水管道經(jīng)格柵進(jìn)入污水進(jìn)水泵房，而根據(jù)排放水體方向及考慮夏季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑽鬯幚順?gòu)筑物依其流程由西向東布置,形成處理廠生產(chǎn)區(qū),全廠的行政管理中心辦公樓那么位于進(jìn)廠大門(mén)的西側(cè),倉(cāng)庫(kù)、機(jī)修車(chē)間那么為廠區(qū)東南側(cè),廠區(qū)綠化用地較多,可改善廠內(nèi)衛(wèi)生條件。在高程布置上，處理構(gòu)筑物標(biāo)高僅按處理后污水能自然排出為前提，使進(jìn)廠污水泵房揚(yáng)程最小，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。3.2污水廠的高程布置污水處理廠高程的布置方法(1)選擇兩條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。(2)以污水接納的水體的最高水位為起點(diǎn)逆污水處理流程向上計(jì)算。(3)在作高程布置時(shí)，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程積極配合。污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過(guò)計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以重力流考慮為宜(污泥流動(dòng)不在此例)。為此，必須精確的計(jì)算污水流動(dòng)中的水頭損失，水頭損失包括：(1)污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失。在作初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)口和出口和需要的跌水(多在出口處)，而流經(jīng)構(gòu)筑物本身的水頭損失那么很小。表3-1各構(gòu)筑物水頭損失【9】構(gòu)筑物名稱(chēng)水頭損失(cm)構(gòu)筑物名稱(chēng)水頭損失(cm)格柵10～25雙層沉淀池10～20沉砂池10～25曝氣池污水潛流入池25～50沉淀池：平流20～40污水跌水入池50～150豎流40～50接觸池10～30輻流50～60配水井10～20(2)污水流經(jīng)連接前后兩處構(gòu)筑物管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。(3)污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。在對(duì)污水處理流程的高程布置時(shí)，應(yīng)考慮以下事項(xiàng)：a、選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。b、計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。c、設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵需要的揚(yáng)程那么較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時(shí)要考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過(guò)大，以免土建投資過(guò)大和增加施工上的困難。d、在作高程布置時(shí)還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量，在決定污泥干化場(chǎng)、污泥濃縮池，消化池等構(gòu)筑物高程時(shí)，應(yīng)注意它們的污泥水能自動(dòng)排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能。本污水處理廠高程計(jì)算本設(shè)計(jì)處理后的污水排入處理廠東側(cè)河流水位后，河流水位接近廠區(qū)高程，故以該河流水位作為起點(diǎn)，逆流向上推算各水面高程：1.各處理構(gòu)筑物間連接管渠的長(zhǎng)度：表3-2各構(gòu)筑物間連接管渠長(zhǎng)度表管渠名稱(chēng)長(zhǎng)度(m)管渠名稱(chēng)長(zhǎng)度(m)出廠管入河542.78配水井至好氧池56.46配水井與接觸池48.72缺氧池至沉砂池8.94配水井與二沉池4.18沉砂池至泵房32.03二沉池至配水井3.76泵房至格柵8.712.污水處理局部高程計(jì)算：河邊水位：-0.4跌水位：1.3總出水口水位：0.9出水廠管總損失：0.0007×542.78×1.2=0.456接觸池合水處水位水位：1.356接觸池出水支管損失：0.0016×63.57×1.2=0.122接觸池出水口水位：1.478自由跌水：0.1接觸池池中水位：1.578接觸池局部損失：0.20m接觸池進(jìn)水水位：1.778接觸池進(jìn)水支管損失；0.0016×5.4×1.2=0.01接觸池進(jìn)水分水處水位：1.788配水井至接觸池分水處損失：0.0017×43.32×1.2=0.088〔配水井至接觸池〕配水井出水口水位：1.876配水井局部損失：0.10〔二沉池至配水井〕配水井進(jìn)水口水位：1.976m二沉池至配水井損失：0.0021×3.76×1.2=0.009二沉池出水口水位：1.985自由跌水：0.10二沉池池中水位：2.085二沉池局部損失：0.二沉池進(jìn)水水位：2.685配水井至二沉池?fù)p失：0.001×4.18×1.2=0.005〔配水井至二沉池〕配水井出水口水位：2.690二次沉淀池進(jìn)水管總損失：0.001231×9.75=0.012m配水井局部損失：0.10m配水井進(jìn)水井口水位：2配水井進(jìn)水口自由跌水：0.20配水井進(jìn)水剩余水頭：0.配水井進(jìn)水口水位：3.090好氧池出水合水處至配水井損失：0.0007×56.46×1.2=0.047好氧池出水合水處水位：3.137好氧池出水口至合水處損失：0.0008×64.1×1.2=0.062好氧池出水口水位：3.199自由跌水：0.10好氧池池中水位：3.299好氧池局部損失：0.厭氧池池中水位：3.699厭氧池局部損失：0.15缺氧池池中水位：3.849缺氧池局部損失：0.缺氧池進(jìn)水水位：3.949缺氧池進(jìn)水分水處至缺氧池?fù)p失：0.0008×5.22×1.2=0.005缺氧池進(jìn)水分水處水位：3.954渦流沉砂池至缺氧池進(jìn)水分水處損失：0.0006×8.94×1.2=0.006沉砂池出水水位：3.960自由跌水：0.1沉砂池池中水位：4.06沉砂池局部損失：0.20沉砂池進(jìn)水水位：4.26泵房至沉砂池?fù)p失：0.0017×32.03×1.2=0.065泵房出水水位：4.325m市政污水總管進(jìn)水水位：-1.0進(jìn)水至格柵損失：0.0017×43.42×1.2=0.089格柵進(jìn)水水位：-1.089格柵局部損失：0.103格柵出水水位：-1.192格柵至泵房損失：0.0017×8.71×1.2=0.018m泵房進(jìn)水水位：-1.21m(高程布置圖見(jiàn)附圖)第四章組織結(jié)構(gòu)與人員編制人員編制系參考國(guó)家有關(guān)規(guī)定及可行性研究報(bào)告，并參照國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的污水處理廠的經(jīng)驗(yàn)提出的，由于本廠自動(dòng)化程度高，使勞動(dòng)定員大大減少。人員編制見(jiàn)表4-1。在確定具體崗位人數(shù)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整。為提高污水處理廠的管理水平，對(duì)廠內(nèi)的機(jī)關(guān)、工段、獨(dú)立班等部門(mén)進(jìn)行電腦聯(lián)網(wǎng)。應(yīng)用專(zhuān)業(yè)管理軟件管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)收發(fā)電子郵件、查詢(xún)生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將對(duì)設(shè)備、倉(cāng)庫(kù)、人事、財(cái)務(wù)、圖片資料進(jìn)行電腦管理，使污水處理廠到達(dá)先進(jìn)的管理水平。表4-1污水廠人員編制序號(hào)人員分類(lèi)班次每班人數(shù)人數(shù)1行政管理部4廠長(zhǎng)111辦公室、人事財(cái)務(wù)122副廠長(zhǎng)兼總工(生產(chǎn)技術(shù))1112生產(chǎn)技術(shù)部12格柵、泵房、沉砂池、生化池326中心控制室313脫水機(jī)房3133生產(chǎn)輔助部12化驗(yàn)室122維修122保衛(wèi)326車(chē)隊(duì)1224總計(jì)28第五章污水廠投資估算5.1土建局部表5-1土建局部投資估算表序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)數(shù)量單位建筑物尺寸B×L×H(m)或D,H(m)單價(jià)投資〔元〕備注1格柵間1座8.0×6.0×4.320000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2提升泵房1座16.6×8.0×9.550000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)3集水間1座3.0×10.0×2.557042750鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4沉砂池2座D=3.66H=3.04100000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)5倒置AAO池2座49.1×49×5.03007217700鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)6二沉池2座D=42H=7.173005960172鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)7接觸消毒池2座10×45×2.5300675000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)8污泥濃縮池2座D=18.0H=5.2300793943鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)9回流污泥泵房1座10.3×20×4300247200鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)10濃縮污泥泵房1座4×3.6×430017280鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)11脫水車(chē)間1座20.0×10×10120/m2120000框架結(jié)構(gòu)12鼓風(fēng)機(jī)房1座15×40×5.0120/m2210000框架結(jié)構(gòu)13加氯間1座14.1×7.0×8.0150/m2104310框架結(jié)構(gòu)14食堂1座16×23×5.0100/m2112600框架結(jié)構(gòu)15宿舍樓1座14×27×10.0100/m2195400框架結(jié)構(gòu)16機(jī)修間1座16×35×5.0100/m2163000框架結(jié)構(gòu)17辦公樓1座16×45×12130/m2564720框架結(jié)構(gòu)18門(mén)房2座5×4×3.510000磚混結(jié)構(gòu)19小計(jì)16604075(元)表5-2廠區(qū)總圖局部投資估算表序號(hào)名稱(chēng)單價(jià)〔/100㎡〕投資估算(元)備注1土建420051418502廠區(qū)設(shè)施1000003廠區(qū)綠化1000004小計(jì)：5341850(元)5.2設(shè)備局部表5-3設(shè)備局部投資估算表序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量單位投資〔元〕備注1格柵除污機(jī)1套400000外購(gòu)及配套2鼓風(fēng)機(jī)4臺(tái)1000000外購(gòu)及配套3帶式壓濾機(jī)2臺(tái)300000外購(gòu)及配套4泵臺(tái)1500000外購(gòu)及配套5加氯設(shè)備2套300000外購(gòu)及配套6泄氯吸收裝置1套100000外購(gòu)及配套7管閥套3000000外購(gòu)及配套8管配件套500000外購(gòu)及配套9變配電設(shè)備2套250000外購(gòu)及配套合計(jì)7350000(元)5.3總投資費(fèi)用其他安裝費(fèi)5%，7350000×5％＝367500設(shè)計(jì)費(fèi)2%，(16604075+5341850+7350000+367500)×2%=29663425稅費(fèi)3.413%,(16604075+5341850+7350000+367500+29663425)×3.413％=2024825合計(jì)W=59326850+2024825＝61351675元，約6135.2萬(wàn)元?！舱鞯刭M(fèi)用另計(jì)〕。5.4經(jīng)濟(jì)效益分析1、每立方米污水征收處理費(fèi)用每噸污水征收處理費(fèi)w1=0.5元,那么每天征收費(fèi)用為2、污水廠運(yùn)營(yíng)本錢(qián)=1\*GB3①運(yùn)行電費(fèi):總裝機(jī)功率為2000KW,實(shí)際運(yùn)行1600KW,當(dāng)?shù)仉妰r(jià)w2=0.5元/度.每天運(yùn)行電費(fèi)=2\*GB3②藥劑費(fèi):液氯投加量為7mg/L,那么每天投加490Kg聚丙烯酰胺PAM，投加量為污泥干重的0.001藥劑費(fèi)折合成w3=0.08元/噸每天運(yùn)行藥劑費(fèi)用=3\*GB3③運(yùn)行管理人員工資費(fèi)用人均工資1600元/月,折合污水處理費(fèi)每天人員工資=4\*GB3④設(shè)備折舊和維修費(fèi)用設(shè)備折舊和維修用折算成每噸污水0.01元每天的折舊和維修費(fèi)用為=5\*GB3⑤總運(yùn)行費(fèi)用為元.3、年收益污水處理廠每天的收益為年收益為4、年可收回本錢(qián)進(jìn)入投資回報(bào)期。N=第二局部設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一章設(shè)計(jì)流量1.1設(shè)計(jì)規(guī)模本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模Q=70000m3/d,屬中型污水處理廠〔5萬(wàn)～10萬(wàn)m31.2設(shè)計(jì)最大流量〔m3/h或L/s〕污水廠進(jìn)水管設(shè)計(jì)用此流量，污水廠各構(gòu)筑物〔另有規(guī)定除外〕及廠內(nèi)管渠都應(yīng)滿足此流量。由設(shè)計(jì)流量乘以總變化系數(shù)而得到設(shè)計(jì)最大流量。設(shè)計(jì)最大流量用來(lái)計(jì)算各構(gòu)筑物工藝尺寸及廠內(nèi)管道的大小。〔1〕總變化系數(shù)確實(shí)定Kz=〔式1-1〕Q=70000m3/d=2916.67m3/h=代入可得Kz==1.29〔2〕設(shè)計(jì)最大流量確實(shí)定Qmax=2916.67×1.29=3762.5(m3/h)=810.2×1.29=1045.16(L/s)第二章格柵設(shè)計(jì)計(jì)算2.1條件設(shè)計(jì)平均流量Q=810.2L/s=0.81m3總變化系數(shù)Kz=1.292.2設(shè)計(jì)計(jì)算〔1〕柵槽寬度①柵條的間隙數(shù)n,個(gè)n=〔式2-1〕式中——最大設(shè)計(jì)流量，；a——格柵傾角，〔°〕，取α=60°；b——格柵間隙，m,取b=0.02mn——柵條間隙數(shù)，個(gè)；h——柵前水深，m，取h=0.4mv——過(guò)柵流速，m/s，取v=0.9m圖1格柵計(jì)算示意格柵設(shè)兩組，按兩組同時(shí)工作設(shè)計(jì)。即：Q=/2那么：n=②柵槽寬度B柵槽寬度一般比格柵寬0.2～0.3m，取0.2m；設(shè)柵條寬度S=10mm(0.01m)那么柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.2〔式2-2〕=0.01×(68-1)+0.02×68+0.2=2.23(m)(2)通過(guò)格柵的水頭損失①進(jìn)水渠道漸寬局部的長(zhǎng)度。設(shè)進(jìn)水渠寬=1.5m，其漸寬局部展開(kāi)角度，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.73m/s?！彩?-3〕②柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長(zhǎng)度③通過(guò)格柵的水頭損失〔式2-4〕〔式2-5〕式中——設(shè)計(jì)水頭損失，m；——計(jì)算水頭損失，m；g——重力加速度，；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)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊(cè)提供的計(jì)算公式和相關(guān)系數(shù)計(jì)算；設(shè)柵條斷面為銳邊距形斷面，。=0.103〔m〕〔3〕柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高〔4〕柵槽總長(zhǎng)度L,m式中，為柵前渠道深，，m。=3.404〔m〕〔5〕每日柵渣量W，(式2-6)式中，為柵渣量，污水，格柵間隙為16～25mm時(shí)，～0.05污水。格柵間隙為30～50mm時(shí)，=0.03～0.1污水。本設(shè)計(jì)格柵間隙為20mm,取=0.07污水。采用機(jī)械清渣。第三章泵房設(shè)計(jì)計(jì)算3.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)〔1〕泵站形式：(自灌式)考慮到場(chǎng)地地形、地勢(shì)及水量采用半地下式方形泵站?！?〕選泵原那么：根據(jù)流量、揚(yáng)程選擇污水泵。3.2設(shè)計(jì)參數(shù)選定設(shè)計(jì)流量：Qmax=1045L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按最大流量設(shè)計(jì),考慮選取5臺(tái)潛水排污泵(四用一備)，那么每臺(tái)流量為：。集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)水泵的6min的流量，即：3.3泵房設(shè)計(jì)計(jì)算采用倒置AAO工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入渦流沉砂池，然后自流通過(guò)倒置AAO池、接觸池，最后由出水管道排入廠東邊的河流。各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見(jiàn)高程計(jì)算。污水提升前水位-1.21m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位4.325所以，提升凈揚(yáng)程Z=4.325－〔－1.21〕=5.535m水泵水頭損失取2.0m從而需水泵揚(yáng)程H=Z+h=7.535m再根據(jù)設(shè)計(jì)流量1045L/s=3762m3/h，采用5臺(tái)QW系列污水泵，單臺(tái)提升流量940.5m3/h。采用QW系列潛水污水泵(300QW900-8-37)5臺(tái)，四用一備。該泵提升流量900m3占地面積為816.6=132.8m2，高9.54m,泵房為半地下式，地下埋深3.13m第四章沉砂池設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)采用倒置AAO工藝，市政污水經(jīng)沉砂池直接進(jìn)入倒置AAO反響池，故不宜采用曝氣沉砂池。通過(guò)對(duì)平流式沉砂池、豎流式沉砂池、鐘式沉砂池及渦流式沉砂池進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比擬分析，最終選擇佩斯塔〔Pista〕渦流式沉砂池。4.1工作原理渦流沉砂池利用水力渦流，使泥沙和有機(jī)物分開(kāi)，以到達(dá)除砂目的。污水從切線方向進(jìn)入圓形沉砂池，進(jìn)水渠道末端設(shè)一跌水檻，使可能沉積在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；還設(shè)有一個(gè)擋板，使水流及砂子進(jìn)入沉砂池時(shí)向池底流行，并加強(qiáng)附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持循環(huán)。槳板、擋板和進(jìn)水水流組合在一起在沉砂池內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀環(huán)流〔如以下圖示〕，在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移動(dòng)，由于越靠中心水流斷面越小，水流速度逐漸加快，最后將沉砂落入砂斗。而較輕的有機(jī)物，那么在沉砂池中間局部與砂子別離。池內(nèi)的環(huán)流在池壁處向下，到池中間那么向上，加上槳板的作用，有機(jī)物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物。4.2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)沉砂池水力外表負(fù)荷為200m3/m2·進(jìn)水渠道直段長(zhǎng)度應(yīng)為渠寬的7倍，并且不小于4.5m，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件；進(jìn)水渠道流速，在最大流量的40％～80％情況下為0.6～0.9m/s，在最小流量時(shí)大于0.15m/s；但最大流量時(shí)不大于1.2m/s。出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于270°，以最大限度的延長(zhǎng)水流在沉砂池內(nèi)的停留時(shí)間，到達(dá)有效除砂目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池上部以防擾動(dòng)砂子。出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的2倍。出水渠道的直線段長(zhǎng)度要相當(dāng)于出水渠的寬度。沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板或巴氏計(jì)量槽，以便保持沉砂池內(nèi)所需的水位。該沉砂池采用砂泵排砂。佩斯塔沉砂池除砂效率大于95％〔砂粒d≥0.297mm〕，有機(jī)物別離效率大于95％，優(yōu)于鐘式沉砂池。根據(jù)設(shè)計(jì)流量Q=7萬(wàn)，設(shè)計(jì)選用兩套佩斯塔沉砂池并聯(lián)使用，其規(guī)格見(jiàn)下表。設(shè)計(jì)流量〔〕沉砂池直徑〔m〕沉砂池深度〔m〕砂斗直徑〔m〕砂斗深度〔m〕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)〔kW〕槳板轉(zhuǎn)速〔r/min〕3.53.661.521.522.030.7514圖3佩斯塔沉砂池結(jié)構(gòu)圖第五章倒置AAO生物反響池設(shè)計(jì)計(jì)算5.1條件設(shè)計(jì)流量〔不考慮變化系數(shù)〕。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)；濃度；TSS濃度；；；；。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)；濃度；TSS濃度；；；。5.2設(shè)計(jì)計(jì)算(污泥負(fù)荷法)判斷可否采用倒置AAO法符合要求。有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)①污泥負(fù)荷。②回流污泥濃度=6000。③污泥回流比R=200％。④混合液懸浮固體濃度。反響池容積V，V=〔式5-1〕反響池總水力停留時(shí)間：各段水力停留時(shí)間和容積：缺氧∶厭氧∶好氧=1∶2∶4缺氧池水力停留時(shí)間，池容厭氧池水力停留時(shí)間，池容好氧池水力停留時(shí)間，池容校核氮磷負(fù)荷，好氧段總氮負(fù)荷〔符合要求〕厭氧段總磷負(fù)荷〔符合要求〕剩余污泥量,=+〔式5-2〕〔式5-3〕=〔式5-4〕取污泥增值系數(shù)Y=0.5，污泥自身氧化率=0.07，將各值代入：=0.5×70000×〔0.33－0.02〕－0.07×38500×4.0×0.7=3304()=(0.35－0.02)×70000×50％=11550()=3304+11550=14854()濕污泥量：取剩余污泥含水率P=99.4％，那么泥齡，d=(d)〔式5-5〕符合要求。反響池主要尺寸圖4倒置AAO計(jì)算示意圖〔單位mm〕1－進(jìn)水管；2－進(jìn)水井；3－進(jìn)水孔；4－回流污泥管；5－集水槽；6－出水孔；7－回流污泥管；8－出水管；9－出水井；10－空氣管廊反響池總?cè)莘eV=38500；設(shè)反響池4組，單組池容=有效水深h=4.0m；單組有效面積采用7廊道式推流式反響池，廊道寬b=7m；單組反響池長(zhǎng)度L=校核：〔滿足=1～2〕=〔滿足=5～10〕取超高為1.0m，那么反響池總高H=4.0+1.0=5.0〔m〕反響池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管單組反響池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量=1.2——平安系數(shù)管道流速v=0.9m/s；管道過(guò)水?dāng)嗝娣eA=/V=0.3135/0.9=0.348管徑d=取進(jìn)水管管徑DN700mm?；亓魑勰喙軉谓M反響池回流污泥管設(shè)計(jì)流量：1.2——平安系數(shù)管道流速v=0.9m/s；管徑d===0.83(m)取回流污泥管管徑DN800mm。進(jìn)水井反響池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過(guò)流量：孔口流速v=0.6m/s；孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取為1.3m×1.0m；進(jìn)水井平面尺寸取為2.2m×2.2m。出水堰及出水井按矩形堰流量公式計(jì)算：〔式5-6〕式中==0.73b——堰寬，b=0.6m；H——堰上水頭，m。出水孔過(guò)流量==0.73；孔口流速v=0.6m/s；孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取為1.3m×1.0m；出水井平面尺寸取為2.2m×2.2m。出水管反響池出水管設(shè)計(jì)流量==0.73管道流速v=0.9m/s；管道過(guò)水?dāng)嗝鍭=管徑d==取出水管管徑DN1000mm；校核管道流速v=曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量AORAOR=去除需氧量－剩余污泥中氧當(dāng)量+硝化需氧量－剩余污泥中的氧當(dāng)量－反硝化脫氮產(chǎn)氧量碳化需氧量〔式5-7〕=硝化需氧量〔式5-8〕=4.6×70000×(43－25)－4.6×12.4％×3304=5796－1884.6=3911.4反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量=2.86〔式5-9〕=〔式5-10〕S=20－1.42×〔式5-11〕式中——需復(fù)原的硝酸鹽氮量，；——微生物同化作用去除的總氮，；S——出水所含溶解性濃度，；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，，取Y=0.5——內(nèi)源代謝系數(shù)，，取=0.05；——固體停留時(shí)間，d，=10.37d。那么S==6.415〔〕==13.21〔〕被氧化的=進(jìn)水總氮量－出水氨氮量－用于合成的總氮量=43－20－13.21=9.79〔〕所需脫硝量=進(jìn)水總氮量－出水總氮量－用于合成的總氮量=43－25－13.21=4.79〔〕那么需復(fù)原的硝酸鹽氮量=70000×4.79÷1000=335.3〔〕=2.86=2.86×335.3=958.96〔〕總需氧量AOR==30015.47〔〕=1250.64〔〕最大需氧量與平均需氧量之比為1.5，那么=45023.2〔〕=1876.0〔〕去除1kg的需氧量=〔式5-12〕==1.38標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m淹沒(méi)深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率=20％，計(jì)算溫度T=25℃,將實(shí)際需氧量AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR。SOR=〔式5-13〕式中——?dú)鈮赫{(diào)整系數(shù)，，工程所在地區(qū)實(shí)際大氣壓為，故=1——曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取=2；——污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95；——水溫20℃時(shí)清水中溶解氧的飽和度，，查表得=9.17；——污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82；——設(shè)計(jì)水溫T℃時(shí)好氧反響池中平均溶解氧的飽和度，，查表得=8.38?？諝鈹U(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力為：=P+H〔式5-14〕式中H——空氣擴(kuò)散器的安裝深度，m；=1.013+×3.8=1.385〔〕空氣離開(kāi)好氧反響池時(shí)氧的百分比：好氧反響池中平均溶解氧飽和度：==9.12〔〕標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：SOR==44704.05〔〕=1862.67〔〕相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量：=67056.1〔〕=2794〔〕好氧反響池平均時(shí)供氣量：最大時(shí)供氣量：所需空氣壓力p〔相對(duì)壓力〕〔式5-15〕式中——供風(fēng)管道沿程與局部阻力之和，取=0.2m；——曝氣器淹沒(méi)水頭，=3.8m；——曝氣器阻力，取=0.4m；——充裕水頭，=0.5m。p=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9(m)曝氣器數(shù)量計(jì)算〔以單組反響池計(jì)算〕按供養(yǎng)能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量?！彩?-16〕式中——按供養(yǎng)能力所需曝氣器個(gè)數(shù)，個(gè)；——曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與好氧反響池工作條件接近時(shí)的供氧能力，。采用微孔曝氣器，參照資料〔11)，工作水深4.5m，在空氣量2～15時(shí)，曝氣器氧利用率18％～35％，效勞面積0.45～4.5，充氧能力，取。那么：〔個(gè)〕以微孔曝氣器效勞面積進(jìn)行校核：符合要求。⑤供風(fēng)管道計(jì)算供風(fēng)干管采用樹(shù)狀布置。流量=3.23流速v=10管徑d=取干管管徑為DN400mm。每個(gè)好氧池分四格，那么雙側(cè)供氣〔向兩側(cè)廊道供氣〕支管流速v=10管徑取供氣支管管徑DN200mm?！?0〕缺氧池設(shè)備選擇〔以單組反響池計(jì)算〕缺氧池內(nèi)設(shè)1臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，所需功率按池容計(jì)算。缺氧池有效容積混合全池污水所需功率為5×1369.2=6846〔W〕〔11〕厭氧池設(shè)備選擇〔以單組反響池計(jì)算〕厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將厭氧池分成兩格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，所需功率按池容計(jì)算。厭氧池有效容積混合全池污水所需功率為3×2755.2=8265.6〔W〕〔12〕污泥回流設(shè)備污泥回流比R=200％，平安系數(shù)k=1.2；污泥回流量=7000設(shè)回流污泥泵房1座，內(nèi)設(shè)5臺(tái)潛污泵〔4用1備〕；單泵流量水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定。第六章二次沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算采用周邊進(jìn)水周邊出水輻流式二次沉淀池。6.1條件，總變化系數(shù)，曝氣池懸浮固體濃度X=4000,污泥回流比R=200％，要求二沉池底流濃度到達(dá)9000。6.2設(shè)計(jì)計(jì)算〔1〕沉淀池局部水面面積F最大設(shè)計(jì)流量采用兩座向心流輻流沉淀池，外表負(fù)荷1.4那么〔式6-1〕〔2〕池子直徑D取D=42m。〔3〕校核堰口負(fù)荷=〔4〕校核固體負(fù)荷G〔式6-2〕〔5〕澄清區(qū)高度設(shè)沉淀池沉淀時(shí)間t=2.5h。〔式6-3〕〔6〕污泥區(qū)高度設(shè)污泥停留時(shí)間2h。〔式6-4〕式中Q——日均流量，；T——污泥停留時(shí)間，h；——沉淀池底流污泥濃度，。=〔7〕池邊水深=++0.3=3.5+2.0+0.3=5.8〔m〕式中0.3——緩沖層高度，m?！?〕污泥斗高設(shè)污泥斗底直徑=1.4m，上口直徑=5.0m，斗壁與水平夾角45°。那么〔9〕池總高度H二次沉淀池?cái)M采用單管吸泥機(jī)排泥，池底坡度取0.01，排泥設(shè)備中心立柱的直徑為1.5m。池中心與池邊落差超高=0.3m故池總高度H=+++=0.3+5.8+0.2+1.8=8.1〔m〕圖5向心流輻流式二次沉淀池計(jì)算示意〔10〕流入槽設(shè)計(jì)采用環(huán)形平底槽，等距設(shè)布水孔，孔徑50mm，并加100mm長(zhǎng)短管。①流入槽。設(shè)流入槽寬B=1.0m，槽中流速取v=1.4。槽中水深②布水孔數(shù)n布水孔平均流速〔式6-5〕式中——配水孔平均流速，0.3～0.8；——導(dǎo)流絮凝區(qū)平均停留時(shí)間，s，池周有效水深為2～4m時(shí)，取360～720s；——污水的運(yùn)動(dòng)黏度，與水溫有關(guān)。——導(dǎo)流絮