某城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)

常州大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文) 指導(dǎo)教師專業(yè)技術(shù)職務(wù)二〇一五年七月某城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)處理規(guī)模為54954m2/d,對該區(qū)居民、商業(yè)及一些小型企業(yè)的生活和部分生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，污水從泵房經(jīng)格柵到沉砂池，進(jìn)入初沉池，曝氣池，二沉池，再進(jìn)入消毒池，處理后的出水可達(dá)到所要求的處理后要求SS≤22mg/L,BOD5≤20mg/L,剩余污泥從二沉池排出進(jìn)入濃縮池，再進(jìn)入脫水機(jī)房，最后外運(yùn)處置。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括對泵房、格柵、沉砂池、初次沉淀池、曝氣池、二沉池、濃縮池等主要構(gòu)筑物進(jìn)行詳細(xì)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和說明，確定構(gòu)筑物的工藝尺寸，主要設(shè)備選型，提出土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣控制設(shè)計(jì)要求，結(jié)合地形和設(shè)計(jì)規(guī)范，對污水處理廠進(jìn)行平面布置和高程布置，對污水處理廠的投資和運(yùn)行關(guān)鍵詞：生活污水曝氣濃縮Fortheresidential,commercialandsomesmallbusinessesoflifeandpartoftheproductionwastewatertreatment,sewagefromthepumpingstationbytagainintothepooldisinfection,thetreatedeffluentcanreachthereq摘要 I Ⅲ 11.1設(shè)計(jì)題目 11.2設(shè)計(jì)依據(jù) 11.3設(shè)計(jì)目的 11.4設(shè)計(jì)步驟和方式 11.5設(shè)計(jì)參考資料 11.6設(shè)計(jì)原始資料 21.7設(shè)計(jì)參數(shù) 21.8設(shè)計(jì)水量計(jì)算 21.9設(shè)計(jì)水質(zhì)及處理程度計(jì)算 31.10設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 32方案的確定 32.1該城市西區(qū)生活污水特點(diǎn) 32.2該城市污水處理的發(fā)展趨勢 42.3城市污水處理適用工藝技術(shù)選擇的原則 42.3.1技術(shù)合理 42.3.2經(jīng)濟(jì)節(jié)能 42.3.3易于管理 42.3.4重視環(huán)境 42.4城市污水處理技術(shù) 42.5二級處理工藝方案的比較 52.6處理流程的確定 62.7工藝可行性分析 63污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明書與計(jì)算書 73.1進(jìn)水管設(shè)計(jì) 73.2泵前中格柵設(shè)計(jì) 83.2.1設(shè)計(jì)要求 83.2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 83.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算 83.3泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì) 3.3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 3.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算 3.4提升泵房的設(shè)計(jì) 3.4.1設(shè)計(jì)說明 3.4.2設(shè)計(jì)要求 3.4.3設(shè)計(jì)參數(shù) 3.4.4設(shè)計(jì)計(jì)算 3.5沉砂池設(shè)計(jì) 3.5.1沉砂池的選型 3.5.2沉砂池設(shè)計(jì)要求 3.5.3沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù) 3.5.4沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算 3.6初沉池設(shè)計(jì) V3.6.1初沉池的選型 3.6.2初沉池設(shè)計(jì)要求 3.6.3初沉池設(shè)計(jì)參數(shù) 3.6.4初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 3.7曝氣池設(shè)計(jì) 3.7.1曝氣池的選型 3.7.2曝氣池設(shè)計(jì)要求 3.7.3曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù) 3.7.4曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算 3.8二沉池設(shè)計(jì) 3.8.1二沉池的選型 3.8.2二沉池設(shè)計(jì)要求 3.8.3二沉池設(shè)計(jì)參數(shù) 3.8.4二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 3.9消毒池設(shè)計(jì) 3.9.1消毒劑的比較 3.9.2消毒劑的確定 3.9.3消毒池設(shè)計(jì)參數(shù) 3.9.4消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算 4污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明書與計(jì)算書 4.1污泥處理流程的確定 4.2剩余污泥提升泵房設(shè)計(jì) 4.2.1設(shè)計(jì)說明 4.2.2設(shè)計(jì)選型 4.3污泥濃縮池設(shè)計(jì) 4.3.1設(shè)計(jì)要求 4.3.2設(shè)計(jì)參數(shù) 4.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算 4.4機(jī)械脫水機(jī)房設(shè)計(jì) 4.4.1設(shè)計(jì)參數(shù) 4.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算 5污水處理廠總體布置 5.1總平面布置 5.1.1污水處理廠的平面布置原則 5.1.2污水廠的平面布置 5.2高程布置 6相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)要求 6.1構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)要求 6.1電氣控制設(shè)計(jì)要求 6.1日常分析監(jiān)測項(xiàng)目及取樣點(diǎn)要求 6.4調(diào)試與運(yùn)行控制要求 7結(jié)論 參考文獻(xiàn) 致謝 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)某城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)(7)《給水排水設(shè)計(jì)手冊》(1~11冊);課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在一定時間內(nèi)綜合應(yīng)用所學(xué)知識，分析、解決實(shí)際問題的一次集中強(qiáng)化訓(xùn)練，是教學(xué)計(jì)劃中的一個有機(jī)組成部分。因此，排水處理(污水廠設(shè)計(jì))課程設(shè)計(jì)選題要有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，并應(yīng)符合以下要求：內(nèi)容綜合性，現(xiàn)實(shí)針對性，工作量適中。(一)設(shè)計(jì)步驟1.污水廠處理污水工藝的確定，在設(shè)計(jì)說明書上畫出工藝流程；2.根據(jù)所給的資料和參數(shù)，計(jì)算污水廠的設(shè)計(jì)水量；3.對格柵的計(jì)算和設(shè)計(jì)；4.根據(jù)水源水質(zhì)、用戶對水質(zhì)的要求、生產(chǎn)能力、當(dāng)?shù)貤l件，并參考水處理試驗(yàn)資料和相似條件下凈水廠的運(yùn)轉(zhuǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定凈水工5.根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；6.根據(jù)水廠布置的原則進(jìn)行水廠布置：水廠的布置包括平面布置和高程布置兩部分。平面布置的內(nèi)容主要包括：各種構(gòu)筑物和建筑物的平面定位；各種輸水管道，閥門布置；排水管道(明渠)及窨井的布置；各種管道交叉的位置；道路、綠化、圍墻以及輔助建筑的布置等。高程布置的內(nèi)容主要包括：各生產(chǎn)構(gòu)筑己泵站內(nèi)機(jī)組的標(biāo)高和構(gòu)筑物的覆土標(biāo)高等。(二)設(shè)計(jì)方式課程設(shè)計(jì)一般分組進(jìn)行，每一小組一個題目，設(shè)計(jì)參數(shù)有所區(qū)別。在方法上采取集中輔導(dǎo)和個別輔導(dǎo)相結(jié)合的方式。1.5設(shè)計(jì)參考資料 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)1.李圭白，張杰.水質(zhì)工程學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，20052.嚴(yán)煦世，范瑾初給水工程(第四版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，3.給水排水設(shè)計(jì)手冊(1、3、9、10冊等)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社4.給排水快速設(shè)計(jì)手冊(3、4冊)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社(一)工程概況本設(shè)計(jì)的任務(wù)是某市西區(qū)污水廠，對該區(qū)居民、商業(yè)及一些小型企業(yè)的體制采用分流制。本處理廠服務(wù)面積12萬平方公里，人口按20萬進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，排水量標(biāo)準(zhǔn)為110升/人.日，工業(yè)污水量為1.04萬米3/日；公共建筑生活污水量為6300米3/日，日變化系數(shù)K=1.21,K=1.42,混合水質(zhì)；(二)氣象資料：氣溫年平均11.1℃,夏季最高月32.3℃,冬季最冷月-12℃,夏季主導(dǎo)風(fēng)向正東風(fēng)；年平均加降雨量650mm。(三)水文地質(zhì)資料：總排水口：河底標(biāo)高10.5米，正常水位10.90米，最高洪峰水位13.3米；地下水深度3～4米。冰凍厚度73厘米；低耐力15～20噸/平方米。(四)進(jìn)廠干管：管底標(biāo)高9.72米，管徑900mm,充滿度0.7;(五)廠區(qū)內(nèi)地勢標(biāo)高按11.5米計(jì)算。(六)地震裂度按8度考慮。2.污泥自身氧化率Ka=0.065(l/d)4.有機(jī)物降解常數(shù)K=0.01755.污水充氧修正系數(shù)a=0.86,B=0.本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)水量的計(jì)算包括最大日污水量Q時均日=38700m3/d=447.92L/s。常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)各設(shè)計(jì)流量匯總?cè)绫?-1。水量Q均日均時設(shè)計(jì)最大日流量Q設(shè)計(jì)最大時流量Qx1.9設(shè)計(jì)水質(zhì)及處理程度計(jì)算處理后的出水要求SS≤22mg/L,BOD5≤20mg/L。城市污水處理程度可按下式計(jì)算：式中——污水某水質(zhì)項(xiàng)目需處理的程度，%; 污水某水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)水指標(biāo)，mg/L; 污水某水質(zhì)項(xiàng)目出水指標(biāo)，mg/L.進(jìn)出水質(zhì)及處理程度設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果見表1-2。表1-2進(jìn)出水質(zhì)及處理程度計(jì)算結(jié)果控制指標(biāo)總NP進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)///去除率/%///注：表中控制指標(biāo)除pH值外均為mg/L,去除率為1.10設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.熟悉任務(wù)書提供的原始資料和設(shè)計(jì)任務(wù)，明確設(shè)計(jì)依據(jù)和要求；2.選擇工藝時可按處理程度要求進(jìn)行，現(xiàn)按二級處理，具體構(gòu)筑物形式、數(shù)量可根據(jù)自己的知識進(jìn)行確定；3.進(jìn)廠標(biāo)高：管底9.72米系指進(jìn)廠區(qū)圍墻處。格柵井放何處由自己確定；4.設(shè)計(jì)時應(yīng)以所給資料為依據(jù)，布置時考慮遠(yuǎn)期發(fā)展；5.平面布置應(yīng)包括：建筑物平面布置，廠區(qū)工藝管線、道路、綠化、附屬構(gòu)筑物(如辦公室、食堂、浴室、配電間、維修間)及污水管線，并預(yù)留出污泥的處理空間。2方案的確定 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)某市西區(qū)的污水排放量在3000~50000m/d的規(guī)模范圍內(nèi)，主要由居民的生活污水、城區(qū)內(nèi)的工業(yè)企業(yè)排放的工業(yè)廢水、市政污水以及部分降水所組成，其中50%BOD5<250mg/L,SS<500mg/L,色度(稀釋倍數(shù)法)<100。2.2該城市污水處理的發(fā)展趨勢(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污水處理事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水環(huán)境污染是成正比的，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)要兼顧，避免走入先污染后治理的道路。(2)隨著水體富營養(yǎng)化程度的加劇，生活污水處理的重點(diǎn)由過去只注重去除有(4)污水處理廠的運(yùn)營機(jī)制由事業(yè)型轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)經(jīng)營型，為解決資金短缺的問題，我國各政府開始把污水處理作為一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，開征污水處理費(fèi)，用于污水處理水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》也越來越嚴(yán)，使的水質(zhì)控制指標(biāo)越來越嚴(yán)。(6)污水再生回用。面對淡水資源的寶貴要求，人們重新認(rèn)識再生水，把再生水利用的渠道拓寬，要因地制宜根據(jù)需要確定利用途徑，充分利用經(jīng)污水處理廠生活污水處理必須滿足許多要求，比如技術(shù)簡單、設(shè)備使用簡單、處理效率高以及投資成本低。城市污水處理適用工藝技術(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)、水量和處理水排放標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、技術(shù)水平以及管理人員素質(zhì)，進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后再確定，至少考慮三個比選方案為宜。選擇的主應(yīng)采用能夠保證處理要求和處理效果，技術(shù)合理、成熟可靠的處理工藝，工藝的選擇要注重技術(shù)先進(jìn)而且成熟，對水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)，出水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、可靠，污泥易于處理的工藝。對出水有回用要求的要選用深度處理工藝，對有脫氮、除磷要求的要考慮具有脫氮、除磷效果的工藝。根據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價(jià)，同時，充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運(yùn)行費(fèi)用降至最在工藝選擇過程中，需充分考慮到現(xiàn)有的運(yùn)行管理水平，盡可能地做到運(yùn)行管理簡單，控制環(huán)節(jié)少，易于操作，維護(hù)方便，適當(dāng)采用可靠實(shí)用的自動化技術(shù)。應(yīng)特定注重工藝本身對水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)廠區(qū)平面布置與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意場內(nèi)噪音控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好，最大限度地消除二次污染，在工程實(shí)踐中，應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)方案的最優(yōu)化。我國城市污水處理技術(shù)研究工作從20世紀(jì)70年代末起步，經(jīng)過20多年的不懈努力，在城市污水處理技術(shù)方面取得了較大的成就，成果豐碩。同時，隨著改革開放也不斷引進(jìn)國外新的工藝技術(shù)。目前在水污染治理技術(shù)上，已成功廣泛使用小規(guī)模處理廠主要采用的工藝方法有，活性污泥法的氧化溝法、延時曝氣法、根據(jù)上述原則，結(jié)合本工程水質(zhì)水量等實(shí)際情況，較適合的處理工藝有延時曝氣表2-1傳統(tǒng)曝氣活性污泥法、氧化溝法、SBR法技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較比較項(xiàng)目傳統(tǒng)曝氣活性污泥法氧化溝法SBR法流量調(diào)節(jié)池停留時間3～6h可不設(shè)可不設(shè)初沉池可不設(shè)可不設(shè)可不設(shè)二沉池表面負(fù)荷15m3/(m2.d);停表面負(fù)荷8～15不設(shè)留時間4.0hm3/(m2.d);停留時間6.0h出水水質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定穩(wěn)定較穩(wěn)定定性(要防浮渣流抗沖擊負(fù)荷比氧化溝能長，MLSS濃度高)法差(要調(diào)整運(yùn)行周期)產(chǎn)泥量比標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法少比標(biāo)準(zhǔn)法少與標(biāo)準(zhǔn)法相當(dāng)運(yùn)行管理難復(fù)雜容易難易程度設(shè)備可靠性較差 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)比較項(xiàng)目傳統(tǒng)曝氣活性污泥法氧化溝法SBR法能耗量大少大工程應(yīng)用多多少處理規(guī)模適萬嗎m3/d)一般較好一般維護(hù)管理費(fèi)多氧化溝為基準(zhǔn)多建設(shè)費(fèi)高氧化溝為基準(zhǔn)高綜合來說，延時曝氣活性污泥法，機(jī)械多，運(yùn)行管理復(fù)雜，能耗多，維持費(fèi)高，出水水質(zhì)穩(wěn)定性良好；氧化溝法，占地面積較大，經(jīng)濟(jì)比其他兩種方法低廉，整運(yùn)行周期，抗沖擊負(fù)荷能力不如氧化溝，運(yùn)行管理較難。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)對氮磷沒有嚴(yán)格的要求，本身水質(zhì)也比較容易處理，所以采用傳統(tǒng)污泥法。原水—→中格柵—→提升泵房→細(xì)格柵—→沉砂池—→初沉池外外運(yùn)脫水機(jī)房消毒池沉池初沉池沉砂池細(xì)格柵中格柵圖2-1工藝流程圖水濃縮池排放傳統(tǒng)活性污泥法是活性污泥法的基本模式，以去除污水中有機(jī)物好玩懸浮物為主要目地，適用于無需考慮除磷脫氮的情況，其核心處理單元由曝氣池和沉淀池組成。因運(yùn)行方式和參數(shù)不同，傳統(tǒng)活性污泥法演變出的傳統(tǒng)曝氣、完全混合、階段曝氣、吸附再生、延時曝氣、高負(fù)荷曝氣、深井曝氣、純氧曝氣等工藝。雖 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)曝氣池按照水力學(xué)流態(tài)的不同分為完全混合式和推流式。完全混合式進(jìn)水迅與二沉池合建，目前使用比較少。推流式池內(nèi)水質(zhì)從入口到出口逐步降低，其池曝氣池設(shè)計(jì)方法主要有污泥負(fù)荷法和污泥齡法。污泥負(fù)荷法屬于經(jīng)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，污泥齡法屬于經(jīng)驗(yàn)參數(shù)與動力學(xué)參數(shù)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法。近年來國際水污染研究與控制協(xié)會(InternationalAssociationonwaterpollutionresearchandcontrol,IAWPRC)推薦的活性污泥數(shù)學(xué)學(xué)模型開始在國內(nèi)應(yīng)用?；钚晕勰鄶?shù)學(xué)模型包括13種水質(zhì)指標(biāo)、20個動力參數(shù)、8個生物反應(yīng)過程，是全面反應(yīng)活性污泥生物處理運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)學(xué)方程組，可用于活性污泥系統(tǒng)的數(shù)值模擬，以指通過中格柵以及細(xì)格柵可去除污水中大部分的懸浮物或漂浮物，保證了水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除去了不利于后續(xù)處理的雜物，有效避免了工藝管線造成損害，預(yù)防了后續(xù)工藝管道堵塞。沉砂池可去除粒徑在0.2mm以上的砂粒，去除率可達(dá)到80%以上，同時也可去除一部分粒徑較大的有機(jī)顆粒物，減輕了后續(xù)處理的負(fù)荷。經(jīng)生化處理后的污水在接觸池中，利用消毒劑可有效去除污水中含有的病原體等3污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明書與計(jì)算書3.1進(jìn)水管設(shè)計(jì)由《環(huán)境工程手冊》查知，各管徑相對應(yīng)的界限流量如表3-1。由《給水排水設(shè)計(jì)手冊》查知，污水管道最大設(shè)計(jì)流量、最大設(shè)計(jì)充滿度、最小設(shè)計(jì)流量如表3-2,污水管設(shè)計(jì)最小管及最小坡度如表3-3。最大設(shè)計(jì)流量最大設(shè)計(jì)充滿度在設(shè)計(jì)充滿度下最金屬管非金屬管 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 表3-3污水管設(shè)計(jì)最小管及最小坡度類型工業(yè)廢水管道生活污水管道位置在廠區(qū)內(nèi)在廠區(qū)內(nèi)在街坊內(nèi)在城市街道下設(shè)計(jì)最小管徑(mm)設(shè)計(jì)最小坡度工程概況中給出本設(shè)計(jì)選擇管徑D=900mm,充滿度h/D=0.7,通過表3-3可知，3.2泵前中格柵設(shè)計(jì)格柵由一組或多組平行的金屬柵條與框架組成，傾斜(或垂直)安裝在進(jìn)水渠道或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，用來取出可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗懸浮物及雜質(zhì)，以保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。按柵條間隙大小，可分為粗格柵(50~100mm)、中格柵(10~40mm)、細(xì)格柵(3~10mm)三種。對于城市污水，柵條間距為16~25mm時，柵渣截留量為0.05~0.10m/10m3污水；柵條間距為40mm(4)格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m,工作臺上應(yīng)(5)機(jī)械格柵一般不宜少于兩臺； 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)1.柵前水深h=B?/2=0.63m,所以柵前槽寬為1.3m,柵前水深為0.63m。2.柵條間隙數(shù)設(shè)計(jì)兩組并列格柵，則每組格柵間隙數(shù)n=15。3.格柵寬度B?=s(n-1)+en=0.02×(15-1)+0.柵寬為0.73m,總槽寬為B=2B?+0.2=2×0.73+0.2=1.4.進(jìn)水漸寬部分長度5.柵槽出水渠道漸窄部分長度6.過柵水頭損失所以每個格66m(考慮中間隔 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)通過格柵的水頭損失h?可以按下式計(jì)算：H=h+h1+h2=0.63+0.19+0 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)每臺格柵每日柵渣量011.中格柵及格柵除污機(jī)選型由《給水排水設(shè)計(jì)手冊(第二版)》第11冊第521頁查知，選用兩臺GH-1000鏈型號格柵寬度格柵凈距安裝角度過柵流速(m/s)3.3泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)3.3.1設(shè)計(jì)參數(shù)1.柵前水深,計(jì)算的B?=1.3m,h=B?/2=0.63m,所以柵前2.柵條間隙數(shù)設(shè)計(jì)兩組并列格柵，則每組格柵間隙數(shù)n=44。3.格柵寬度B?=s(n-1)+en=0.01×(44-1)+0.4.進(jìn)水漸寬部分長度所以每個格m(考慮中間隔 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)5.柵槽出水渠道漸窄部分長度6.過柵水頭損失通過格柵的水頭損失h?可以按下式計(jì)算：設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形，β=2.42,則7.柵前槽總高度H1=h+h2=0.63+0.3=0.93m。8.柵后總高度H=h+h1+h2=0.63+0.32+9.格柵總長度10.每日柵渣量 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)11.細(xì)格柵及格柵除污機(jī)選型由《給水排水設(shè)計(jì)手冊(第二版)》第11冊第533頁查知，選用兩臺型號格柵寬度格柵凈距安裝角度提升流速電動機(jī)功率3.4提升泵房的設(shè)計(jì)3.4.1設(shè)計(jì)說明污水處理工藝采用傳統(tǒng)曝氣活性污泥處理，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，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)提升后入平流沉砂池，然后自流通過初沉池，曝氣池，二沉池，最后由出水管道排入河道。(1)污水泵站的集水池與機(jī)器在同一構(gòu)筑物內(nèi)時，集水池和機(jī)器間須用防水隔墻開，允許滲漏，做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求；分建式，集水井和機(jī)器間要保持施工距離，其中集水池多為圓形，機(jī)器間多為方形；(2)選泵機(jī)組泵站泵的總抽升能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時污水量計(jì)，并應(yīng)滿足最大充滿度時的流量要求；(4)由于生活污水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵盡量采用污水泵；(5)集水池容積不小于最大一臺水泵5min的出水量。3.4.3設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=636.04L/s,吸水管設(shè)計(jì)流速宜為0.7～1.5m/s,3.4.4泵房設(shè)計(jì)計(jì)算1.泵流量確定本設(shè)計(jì)流量Qmax=636.04L/s,擬選用3臺泵(2用1備),則每臺泵的設(shè)計(jì)流量 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)2.集水池容積集水池容積采用相當(dāng)于一臺水泵的5min的流量，即設(shè)有效水深h=3m,則集水池的面積：4.設(shè)備選型泵房采用圓形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為7mo×10m,泵房為半地下式，地根據(jù)設(shè)計(jì)流量Q=318.02L/s=1144.87m3/h,污水泵采用350QW-1500-15-90潛水泵3臺，2用1備，其各項(xiàng)性能如下：型號流量(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(KW)效率(%)重量3.5沉砂池設(shè)計(jì)3.5.1沉砂池的選型沉砂池的功能是去除相對密度較大的無機(jī)顆粒(如泥沙；煤渣等，他們的相對密度約為2.65)沉砂池一般設(shè)置于泵站、倒虹管前，減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)置于沉淀池前，以減輕沉淀池負(fù)荷以及消除顆粒對污泥厭氧消化處理的影響。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、鐘式沉砂池。三者的技術(shù)特征見表3-7。 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流沉砂池構(gòu)造簡單，沉砂效果好且重力排砂時施工困難，穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低、重力沉砂含有有機(jī)物多、不平流沉砂池易脫水占地面積大易脫水占地面積大投資大，運(yùn)行費(fèi)用高曝氣沉砂池沉砂清潔易于脫水、機(jī)械曝氣沉砂池排砂、能起預(yù)曝氣作用小、中型污水廠中、大型污水廠鐘式沉砂池沉砂池效果好且可調(diào)節(jié)，適應(yīng)性強(qiáng)，占地少、投資省構(gòu)造復(fù)雜運(yùn)行費(fèi)用高小、中、大型污水廠因本設(shè)計(jì)的處理量不大，并且污水經(jīng)格柵除渣，對泵站影響不大，為了便于清砂，沉砂池設(shè)于泵站后，本設(shè)計(jì)采用平流沉砂池。3.5.2沉砂池設(shè)計(jì)要求在工程設(shè)計(jì)中，沉砂池的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則：(1)城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格),并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮；(2)當(dāng)污水自流進(jìn)入沉砂池時，應(yīng)按最大設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)；當(dāng)污水為用提升泵送入時，則應(yīng)按工作水泵的最大組合流量設(shè)計(jì)；在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計(jì)流量計(jì)算；(3)沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65,粒徑為0.2mm以上的顆粒為主；(4)城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計(jì)算，其含水率為60%,容量為1500kg/m3;(5)貯砂斗的容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗壁的傾角不應(yīng)小于55°,排砂管直徑應(yīng)不小于0.2m。(6)的超高不宜小于0.3m。(7)除砂一般采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。3.5.3沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)1.污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s,最小流速為0.15m/s,本設(shè)計(jì)取v=0.23m/s;2.最大流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不小于30s,一般為30~60s,本設(shè)計(jì)取3.有效水深應(yīng)不大于1.2m,一般采用0.25~1.0,每格寬度不宜小于0.6m;4.池底坡度一般為0.01~0.02,當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)取i=0.06。3.5.4沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)平流沉砂池設(shè)計(jì)草圖如圖3-2進(jìn)水1.沉砂池長度2.水流斷面面積3.池總寬度設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=1.0m>0.6m,池總寬度B=2b=2.0m4.有效水深(介于0.25～1.0m之間，合理)5.貯泥區(qū)所需容積式中：X----城市污水沉砂量，m/10?m3,一般取30m2/10?m3;Kz---污水流量總變化系數(shù)，Kz=1.42;6.理論每個沉砂斗容積設(shè)每格沉砂池有兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗，則每個沉砂斗容積：7.沉砂斗各部分尺寸及容積設(shè)計(jì)斗底寬a?=0.6m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn)a=0.5m,則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：所以設(shè)計(jì)合格。8.沉砂室高度采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長度為：則沉泥區(qū)高度為：h?=h?+0.06×L?=0.5+0.06×2.9.沉砂池總高度取超高h(yuǎn)?=0.3m,則H=h?+h?+h?=0.3+0.70+0.64=1.64m。10.漸寬部分長度11.出水漸窄部分長度12.校核最小流量時流速 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)13.砂水分離器的選擇砂水分離器由砂斗、溢流堰、出水管、無軸螺旋帶及驅(qū)動裝置等組成。3.6.1初次沉淀池選型初次沉淀池的作用是對污水中密度較大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離，以減輕后續(xù)的生物處理的負(fù)荷并防止無機(jī)懸浮物對生物處理的不利影響。當(dāng)污水進(jìn)入初次沉淀池后流速迅速減小至0.02m/s以下，從而極大地減小了水流夾帶懸浮物的能力，使懸浮物在重力的作用下沉淀下來成為污泥，而相對密度小于1的細(xì)小懸浮物則浮至水面形成浮渣而去除。按照初次沉淀池的形狀和水流特點(diǎn)，通常將初次沉淀池分為平流池，豎流式，輻流式及斜板四種。每個沉淀池都有進(jìn)水區(qū)、緩沖區(qū)，污泥區(qū)和出水區(qū)五個區(qū)。四種初次沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件比較見表4池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流遲(1)沉淀效果好(2)對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)(3)施工方便(4)多個池子易于組合為一體，可節(jié)省占地面積(1)池子配水不易均勻(2)采用多斗排泥時，每個斗需要單獨(dú)設(shè)置排泥管各自排泥，操作量大；采用鏈?zhǔn)焦文鄼C(jī)排泥時，鏈帶的支承件和驅(qū)動件都浸于水中，易銹蝕高及地質(zhì)較差的地區(qū)(2)適用于大、中、小型污水處理廠幅流式運(yùn)行較好，管理較方便(2)機(jī)械排泥設(shè)備已定型(3)結(jié)構(gòu)受力條件好(1)占地面積大(2)機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高(1)適用于地下水位較高及工程地質(zhì)條件較差地(2)適用于大、中型污水處理廠常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件(1)沉淀效率高、停留時間短(2)占地面積小(1)斜管設(shè)備在一定條件下有滋長藻類的問題，維護(hù)管理不方便(2)排泥有一定困難適用于處理城鎮(zhèn)污水綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇平流式初次沉淀池。3.6.2平流沉淀池設(shè)計(jì)要求1每格長度與寬度之比不宜小于4,長度與有效水深之比不宜小于8,池長不宜大于60m。2宜采用機(jī)械排泥，排泥機(jī)械的進(jìn)行速度為0.3m/min～1.2m/min。3緩沖層高度，非機(jī)械排泥時為0.5m,機(jī)械排泥時，應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥版0.3m。沉淀時間t=1.5h設(shè)計(jì)水平流速v=5mm/s3.6.4平流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算(2)沉淀部分有效水深h?=q?t=2.0×1.5=3.0m(3)沉淀部分有效容積V?=Ah?=1134×3=3402m2(5)沉淀池總寬度B=A/L=1134/27=42m(6)池子個數(shù)n設(shè)每座池寬b=5.0m則n=B/b=42/5=8.4≈8個(7)校核長寬比L/b=27/5=5.4>4(符合要求)(8)污泥部分需要的總?cè)莘eN---設(shè)計(jì)人口數(shù)，人；T---兩次清除污泥間隔時間，d,取T=2d。取污泥量為25g/(人·d),污泥含水率為95%,則 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)(10)污泥斗容積V?采用的污泥斗，斗壁與水平面傾角60°V?+V?=26.24+13.28=39.第20頁共38頁 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)階段曝氣、吸附再生、延時曝氣、高負(fù)荷曝氣、深井曝氣、純氧曝氣等工藝。雖本設(shè)計(jì)選用傳統(tǒng)活性污泥曝氣池，采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。所謂推流，就是污水從池的一端流入，在后繼水流的推動下，沿池長度流動，并從池的另一端流出。3.7.2曝氣池設(shè)計(jì)要求b、曝氣池池長與池寬之比(L/B),一般大于5～10;c、有效水深最小為3m,最大為9m;超高一般為0.5m,當(dāng)采用表曝機(jī)時，機(jī)d、曝氣池廊道的寬：深，多介于1.0～1.5之間；廊道長宜為50～70m;e、曝氣池一般結(jié)構(gòu)上分為若干單元，每個單元包括一座或幾座曝氣池，每座曝氣池常由1個或2～5個廊道組成；當(dāng)廊道數(shù)為單數(shù)時，污水的進(jìn)、出口分別位于曝氣池的兩端；而當(dāng)廊道數(shù)為雙數(shù)時，則位于廊道的同一側(cè)；f、在池底應(yīng)考慮排空措施，按縱向留2/1000左右的坡度，并設(shè)直徑為80~3.7.3曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù)二沉池出水總BODs:S=20mg/L二沉池出水SS:C。=22mg/L曝氣池進(jìn)水BODs:S?=150mg/L進(jìn)水流量Q=54954m2/d原污水的BODs(SO)為200,經(jīng)過一級處理后，BODs降低25%考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其BOD5(Sa):Sa=200(1-25%)=150mg/L。(二沉池出水BOD?由溶解性BOD?和懸浮性BODs組成，其中只有溶解性BOD?與工藝計(jì)算有關(guān)，出水溶解性可用下式估算。)式中Se-----出水溶解性BODs,mg/L;S?-----二沉池出水總BODs,mg/L,S?=20mg/L;F-----二沉池出水SS中VSS所占比例，f=0.75;C-----二沉池出水SS,mg/L,C?=22mg 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)曝氣池BODs去除率n為污泥負(fù)荷Ns計(jì)算公式為式中Kz-----動力學(xué)參數(shù)，取值范圍0.0168～0.0281。(3)確定混合液污泥濃度X根據(jù)已確定的根據(jù)已經(jīng)確定的Ns值，查資料得相應(yīng)得SVI值在100～120之間，SVI污泥容積指數(shù)，取115;F是考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系(4)曝汽池容積的確定Q污水設(shè)計(jì)流量，為54954m3/d; 2)設(shè)曝汽池為五道廊道式，廊道長：3)池的總高度(6)曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)1)平均時需氧量的計(jì)算：Sr——經(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降解的有機(jī)污染物量，V——曝汽池容積，V=11545m3;第23頁共38頁 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)Xv——單位曝汽池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量，Xv=(0.75×3400)×10~3=2.5所以代入各值可得2)最大時需氧量的計(jì)算根據(jù)原始數(shù)據(jù)K=1.4,代入各值可得：Omx=a'OKS,+b'VX。4)去除每公斤BOD的需氧量：5)最大時需氧量與平均時需氧量之比：(7)供氣量的計(jì)算：曝汽池中采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)撒器，敷設(shè)于距池底0.2米處，淹沒水深4.8米，計(jì)算溫度設(shè)定為30℃。查資料可得，水中溶解氧的飽和度：1)空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力：P=P+9800H式中：Pb--空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對壓力，Pa;H——空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，4.8米；所以，代入數(shù)值可得P?=P+9800H=1.013×10?+9.8×103×42)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比： 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)3)曝氣池混合液中平均氧飽和度：最不利溫度按30℃考慮，代入各值可得：取值a=0.82;β=0.95;C=2.0;p=1.0代入各值可得：取值α=0.82;β=0.9SC=2.0;p=1.相應(yīng)最大時需氧量為：5)曝氣池平均時供氧量：代入各值，得 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)6)曝氣池最大時供氧量：7)去除每千克BOD5的供氣量：3.8.1二沉池的選型二沉池有別于其他沉淀池，他除了進(jìn)行泥水分離外，還需進(jìn)行污泥濃縮，同時，由于進(jìn)水的水量、水質(zhì)的變化，還要暫時貯存污泥。由于二沉池需要完成污泥濃縮作用，因此與初沉池相比所需要的面積大于進(jìn)行泥水分離所需要的面積。二沉池與初沉池相似，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉污泥區(qū)及排泥裝置組成；流入裝置由配水槽、擋流板組成，流出裝置由流出槽與擋板組成，緩沖層的作用是避免已沉污泥被水流攪起以及緩解沖擊負(fù)荷，污泥區(qū)起貯泥、濃縮和排泥作用，排泥方式有進(jìn)水壓力法、機(jī)械排泥法。輻流式沉淀池池型呈圓形或正方形，直徑(或邊長)6~60m,池周水深1.5~3.0m,用機(jī)械排泥，池底坡度不宜小于0.05,可用作初沉池或二沉池。豎流式沉淀池池型可用圓形或正方形，為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜太大，一般采用4~7m,沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒椎體。本設(shè)計(jì)二沉池采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池，采用刮泥機(jī)排泥。(1)對城市污水處理廠，沉淀池的座數(shù)應(yīng)不小于2座，并宜按并聯(lián)設(shè)計(jì)；(2)活性污泥法后的二沉池沉淀時間t為1.5~2.5h,表面負(fù)荷q為1.0~1.5m3/(m2·(3)二沉池貯泥時間按不超過2h計(jì)算；(4)沉淀池的超高不應(yīng)少于0.3m,緩沖層高采用0.3~0.5m;(5)貯泥斗壁的傾角，方斗不宜小于60°,圓斗不宜小于55°;(6)排泥管直徑不小于200mm;(7)當(dāng)采用重力排泥時，污泥斗的排泥管一般采用鑄鐵管，其下端伸入斗內(nèi)， 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)頂端敞口，伸出水面，以便于疏通，在水面以下1.5~2.0m處，由排泥管接出水平排(8)直徑一般不小于16m,池底坡度一般采用0.05~0.10;(9)池子直徑(正方形邊長)與水深之比一般采用6~12;(10)池徑小于20m時，一般采用中心轉(zhuǎn)動的刮泥機(jī)，池徑大于20m時，一般采采用普通輻流式二沉池，中心進(jìn)水，周邊出水，共2座，設(shè)計(jì)流量27477m3/d(每3.8.4二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算二沉池設(shè)計(jì)草圖如圖3-4。 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)采用周邊傳動吸泥機(jī)，為符合型號規(guī)格，取直徑D=35m,選取周邊傳動吸泥機(jī)ZBG-35,三臺(兩用一備),其性能參數(shù)如下表3-7。表3-7ZBG-35性能參數(shù)型號池徑(m)功率(kW)周邊線速推薦池深周邊輪壓(3)實(shí)際水面面積實(shí)際表面負(fù)荷q=Q/F'=27477/(962.11(4)沉淀區(qū)有效水深(5)沉淀部分有效容積設(shè)污泥斗上部半徑r?=2m,下部半徑r?=1m,傾角α=60°,則污泥斗高度h5為：污泥斗容積(7)污泥斗以上圓錐部分容積4r(R-ri)×i=(17.5-2)×0H=h?+h?+h?+h?+hs=0.4+3.57+0.5+0.77 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)SVI取100,γ取1,Xg為10000mg/L。設(shè)一級處理的SS去除率為50%,則曝氣池進(jìn)水SS=10000×(1-50%)=5000mg/L,則回流比R為58%。取進(jìn)水管水流速度v=1.2m/s1)配水井中心管徑 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)當(dāng)堰上水深h=0.03m時，過水堰流量q=0.217L/s,則需用到的三角堰個數(shù)為：槽寬為0.5m,設(shè)堰厚度為0.3m,則內(nèi)外層堰板所在圓直徑分別為：內(nèi)層布置的三角堰個數(shù)為nl=IID1/b=371個外層布置的三角堰個數(shù)為n2=IID2/b=353個(15)出水管、排渣管和排泥管設(shè)計(jì)出水管管徑D=900mm(i=1%),則水流速度為：設(shè)置直徑為D=900mm的排渣管和排泥管。城市污水經(jīng)一級或二級處理(包括活性污泥法和生物膜法)后，水質(zhì)得到改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很大，并有存在病原菌的可能，因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。污水消毒均為在前續(xù)構(gòu)筑物出水中投加消毒劑，然后在接觸池中停留一定的時間，從而達(dá)到消毒的目的。常用的消毒劑以及其優(yōu)缺點(diǎn)、1)液氯優(yōu)點(diǎn)：效果可靠、投配設(shè)備簡單、投量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：綠化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害，當(dāng)污水工業(yè)污水的比例大時，氯化物可能生成致癌化合物。適用條件：適用于大、中規(guī)模的污水處理廠。2)臭氧優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，并能有效地降解污水中的殘留有機(jī)物、色、味等，污水pH值、溫度對消毒效果影響很小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物。缺點(diǎn)：投資大、成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。適用條件：適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。3)漂白粉 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)優(yōu)點(diǎn)：投配設(shè)備簡單、價(jià)格簡單。缺點(diǎn)：同液氯缺點(diǎn)外，尚有投加量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動強(qiáng)度大。適用條件：適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。4)次氯酸鈉優(yōu)點(diǎn)：用海水或一定濃度的鹽水，有處理廠就地電解產(chǎn)生消毒劑，也可以買商品次氯酸鈉。缺點(diǎn)：需要有專用次氯酸鈉電解設(shè)備和投加設(shè)備。適用條件：適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，購液氯等消毒劑困難的小型污水處理廠。5)氯片優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、管理方便，只需定時清理消毒器內(nèi)殘?jiān)把a(bǔ)充氯片，基建缺點(diǎn)：要用特制氯片及專用消毒器，消毒水量小。適用條件：適用于醫(yī)院、生物制品廠等小型污水處理廠。6)紫外線：紫外線照射與氯化共同作用的物理化學(xué)方法，消毒效率高。缺點(diǎn)：紫外線照射燈具貨源不足，技術(shù)數(shù)據(jù)較少。適用條件：適用于小型污水處理廠。7)氯胺優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，不易生成有害化合物。缺點(diǎn)：需要有專用氯胺投配設(shè)備。適用條件：適用于大、中型污水處理廠。3.9.2消毒劑的確定紫外線消毒技術(shù)在國外已有20多年的發(fā)展歷史，技術(shù)已趨于成熟可靠、投資效益高，在世界各地各類城市污水的消毒處理中得到日益廣泛的應(yīng)用，成為替代傳統(tǒng)加氯消毒的主流工藝技術(shù)。目前全球正在使用紫外線消毒的市政處理廠的數(shù)量已經(jīng)超過了9000家，同時，在國外的供水領(lǐng)域，紫外技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，目前全球最大的紫外線消毒項(xiàng)目日處理量達(dá)到了832萬噸[28]。本設(shè)計(jì)采用紫外線消毒。設(shè)計(jì)流量Q=54954m2/d,采用低壓高強(qiáng)燈管單支燈管功率一般不小于1000瓦單支燈管的紫外能的輸出一般在100~500瓦左右水力負(fù)荷250~500m2/d/根，本設(shè)計(jì)取500m2/d/根采用機(jī)械加化學(xué)自動清洗方式，結(jié)垢系數(shù)為1.03.9.4消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用Trojan公司的3000PlusTM低壓高強(qiáng)燈，單根燈管紫外輸出功率為250W,石英套管壁厚1.5mm,紫外線透光率91%,經(jīng)修正后有效紫外劑量不低于1)燈管數(shù)量燈管數(shù)量==109.9根，取110根。2)有效水深燈管數(shù)量為110根，應(yīng)分為若干個模塊，每個模塊燈管不宜過多，以免模塊支架過高，導(dǎo)致工人日常維護(hù)清洗時，不方便從明渠中取出單個模塊。根據(jù)廠商設(shè)備集成所提供的燈管布置間距和模塊排列間隙，燈管豎向排列間距為89mm,各模塊間距為89mm。本設(shè)計(jì)采用每個模塊8根燈管(模塊本身不超過750mm),共計(jì)故取有效水深1.0m3)渠道寬度共16快模塊，模塊間距89mm,則渠寬=89×14=1246mm。4)渠道長度紫外線消毒系統(tǒng)固定安裝支架中心間距為2630mm,為保證較平穩(wěn)的水利條件，在紫外線消毒系統(tǒng)前需設(shè)置調(diào)流板整流，故渠道應(yīng)有約900mm的整流長度；系統(tǒng)下游設(shè)有水位傳感器和自動水位控制堰門，為避免調(diào)節(jié)水位時產(chǎn)生紊流，留有約2000mm,故渠道長度取5600mm。5)過流面積渠寬1246mm,有效水深1000mm,過流面積為1.246m2。6)平均曝光時間過流面積為1.246m2,處理流量為54954m3/d水平流速v=54954÷86400÷1.246=0.51m/s,燈管長約2m,則7)系統(tǒng)水頭損失計(jì)算4污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明書與計(jì)算書4.1污泥處理流程的確定污泥如果未經(jīng)一定處理和處置直接進(jìn)入環(huán)境，將會給環(huán)境造成二次污染，容易對生態(tài)環(huán)境和人類活動構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，污水廠對污泥進(jìn)行妥善處理和處置。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置技術(shù)主要有：①衛(wèi)生填埋，衛(wèi)生填埋并沒有最終避免環(huán)境污染，只是延緩了污染產(chǎn)生的時間，應(yīng)用比例將會逐漸減少，但對于不能資源化而須從使用循環(huán)中排除的廢物，填埋仍是目前唯一的最終處置途徑。②土地利用，污泥的土地利用類型主要有農(nóng)業(yè)利用、園林綠化、林地利用、土壤修復(fù)及改良等。③污泥焚燒。該方法處理速度快，有機(jī)物可完全被氧化，余熱可用于發(fā)電常用的污泥處理的工藝流程有：1):生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→最終處置3):生污泥濃縮消化→機(jī)械脫水干燥焚燒最終處置4):生污泥→濃縮———自然干化→堆肥——→農(nóng)田 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)污水處理廠應(yīng)兼顧環(huán)境生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的前提下，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇最佳處置方式[30]。本設(shè)計(jì)污泥處理方式的確定要考慮以下三個方面：①維護(hù)管理簡單、方便；②建設(shè)費(fèi)用、維持費(fèi)用低；③污泥含水率低。由于活性污泥在氧化溝中的停留時間很長，有機(jī)物負(fù)荷較低，排出的剩余污泥已十分穩(wěn)定，因此不設(shè)污泥消化池。濃縮機(jī)械外運(yùn)濃縮機(jī)械4.2剩余污泥提升泵房設(shè)計(jì)4.2.1設(shè)計(jì)說明二沉池產(chǎn)生的剩余活性污泥及其他處理構(gòu)筑物排除的污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵(地下式)將其提升至污泥濃宿池。處理廠設(shè)置一座選用3臺，2用1備，單泵流量Q=27.42÷2=13.71m2/h。選用150WL200-10-15型潛水污泥泵，該泵揚(yáng)程H=10m,轉(zhuǎn)速1470r/min,功率15kW,效率65%。采用圓形泵房，泵房直徑為5m,高H=7m。4.3污泥濃縮池設(shè)計(jì)(1)進(jìn)泥含水率：當(dāng)為初沉池污泥時，其含水率一般為95%~97%;當(dāng)為剩余活性污泥時，其含水率一般為99.2%~99.6%;(2)污泥固體負(fù)荷：負(fù)荷當(dāng)為初沉池污泥時，污泥固體負(fù)荷宜采用80~120kg/(m2·d);當(dāng)為剩余污泥時，污泥固體負(fù)荷宜采用30~60kg/(3)濃縮時間不宜小于12h,但也不易超過24h。設(shè)采用池?cái)?shù)為1,進(jìn)泥濃度：10g/L污泥含水率P?=99.0%污泥總流量Qw=6581.14kg/d=658.1m2/d=27.42m2/h設(shè)計(jì)濃縮后含水率P2=96%污泥濃縮時間：T=13h貯泥時間：t=4h4.3.3濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)1)濃縮池池體計(jì)算濃縮池采用輻流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池：==14m濃縮池有效容積V?=A×h?=146.25×2.0=292.5m22)排泥量與存泥容積濃縮后排出含水率P2=96%的污泥，則：按4h貯泥時間計(jì)泥量，則貯泥區(qū)所需容積：式中：h4----泥斗的垂直高度，取1.2mrl----泥斗的上口半徑，取1.1mr2----泥斗的下口半徑，取0.6m設(shè)池底坡度為0.08,池底坡降為池底可貯泥容積：總貯泥容積為Vw=V?+V?=2.8+28.29=31.09m3與V2相差不大(符合要求)。3)濃縮池總高度常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.3m,緩沖層高度h3取0.3m,則濃縮池的總高度H為：4)濃縮池排水量Q=Qw-Qw'=27.42-6.86=20.56m2/hROS2.3型螺壓濃縮機(jī)2用1備，功率2.2kW,單機(jī)處理量35~50m/h。4.4機(jī)械脫水機(jī)房設(shè)計(jì)4.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)脫水后含水率P2=70%4.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算1.出泥餅量2.設(shè)備選型處理量0.15~1.2m3/h,濾帶有效寬度1000mm,濾帶運(yùn)行速度0.8~0.9m/min電機(jī)功率3kW,外形尺寸(長×寬×高):5750×1856×2863mm33.脫水機(jī)房平面尺寸5污水處理廠總體布置5.1總平面布置5.1.1污水處理廠的平面布置原則在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)有：各處理單元構(gòu)筑物；連通各處理構(gòu)筑物之間的管、渠及其他管道；輔助性建筑物；道路以及綠地等。在處理廠廠區(qū)平面規(guī)劃、布置時，應(yīng)考慮以下一般原則：(1)按功能分區(qū)，配置得當(dāng)主要是指生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活管理、生活福利等各部分布置，要做到分區(qū)明確、配置得當(dāng)而又不過分獨(dú)立分散。既有利于生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行或逗留，確保安全生產(chǎn)。處理構(gòu)筑物是污水處理的主體建筑物，在平面布置時，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，盡量減少占地面積，減少連接管(渠) 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)處理構(gòu)筑物盡量按流程方向布置，避免與進(jìn)出水方向安排相反；各構(gòu)筑物連接管線(渠)應(yīng)盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴(yán)禁將管線埋在構(gòu)筑物下要充分利用地形，結(jié)合處理構(gòu)筑物高程布置的需要(6)構(gòu)(建)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向?qū)⑴欧女愇丁⒂泻怏w的構(gòu)(建)筑物布置在居住與辦公場所的下風(fēng)向；為保證良好的自然通風(fēng)條件，構(gòu)(建)筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。5.1.2污水廠的平面布置污水廠的平面布置是在工藝設(shè)計(jì)計(jì)算之后進(jìn)行的，根據(jù)工藝流程、單體功能要求及單體平面圖紙進(jìn)行，污水廠總平面圖上應(yīng)有風(fēng)向玫瑰圖、構(gòu)(建)筑物一覽表、占地面積指標(biāo)表及必要的說明，比例尺一般為1:(200~500),圖上應(yīng)有坐(1)首先對處理構(gòu)筑物和建筑物進(jìn)行組合安排，布置時對其平面位置、方位、操作條件、走向、面積等通盤考慮，安排時應(yīng)對高程、管道和道路等進(jìn)行協(xié)調(diào)，可以把幾個構(gòu)筑物和建筑物在平面、高程上組合起來，進(jìn)行組合布置。(2)生產(chǎn)輔助建筑物的布置，亦應(yīng)盡量考慮組合布置。(3)生活附屬構(gòu)筑物的布置，宜盡量與處理構(gòu)筑物分開單獨(dú)處理設(shè)置，可能通向庫、檢修間等應(yīng)設(shè)車行道，其路面寬為3~4m,轉(zhuǎn)彎半徑為6m,廠區(qū)主要車行道寬5~6m;車行道邊緣至房屋或構(gòu)筑物外墻面的最小距離為為1.5m;道路縱波一般為1%~2%,不大于3%。(6)管、渠的平面布置。在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)有連通管(渠),還應(yīng)有使各處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管(渠),應(yīng)設(shè)超越全部或部分處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管，此外，還應(yīng)設(shè)有給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管及輸配電線路等，這些管線有的敷設(shè)在地下，但大部分都在地上，對他們的安排，既要便于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)筑物之間連接管區(qū)的尺寸及其標(biāo)高，通過計(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，保證污水比例大(1:100),而水平的比例小些(1:500),使圖紙醒目、協(xié)調(diào)。在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項(xiàng)：地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。 常州大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)(論文)(2)污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過凈化構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再經(jīng)加壓(4)污水處理后污水應(yīng)能自流排入下水道或水體。(5)進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置時，應(yīng)與廠區(qū)的地形、抵制條件相聯(lián)系。既要考慮某些處理構(gòu)筑物(如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等)的排空，但構(gòu)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相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)要求6.1構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)要求處理設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式可以采用鋼筋混凝土形式和鋼結(jié)構(gòu)形式，在某些情況下，可以采用磚混或配筋磚石結(jié)構(gòu)形式，混凝土構(gòu)筑物要符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。大多數(shù)輔助設(shè)施的建筑物采用磚混結(jié)構(gòu)，多層綜合樓，可采用框架結(jié)構(gòu)。廠區(qū)內(nèi)管(渠)系統(tǒng)主要采用鑄鐵管和PVC管。廠區(qū)道路采用混凝土材料。6.2電氣控制設(shè)計(jì)要求污水處理廠屬二類用電負(fù)荷，要求供電安全，可靠穩(wěn)定，廢水處理站所有用電設(shè)備電壓等級均為380/220V。廠區(qū)設(shè)置必要的室外電纜溝，以滿足數(shù)量多的電纜敷設(shè)，部分動力控制電纜只埋地敷設(shè)，各車間電纜沿室內(nèi)電纜溝或電纜橋架敷設(shè)廠區(qū)路燈電纜埋地敷設(shè)。6.3日常分析監(jiān)測項(xiàng)目及取樣點(diǎn)要求污水處理工程水質(zhì)化驗(yàn)監(jiān)測應(yīng)采用化學(xué)分析和儀器分析相結(jié)合的監(jiān)測方法，監(jiān)測廢水處理系統(tǒng)的進(jìn)出水水質(zhì)及各廢水處理單元的運(yùn)行工況參數(shù)，生物處理單元的微生物鏡檢等，以保證廢水處理的效果，采樣分析的方法按國家頒布的有關(guān)取樣點(diǎn)的設(shè)置要有代表性，保證取樣點(diǎn)水樣具有代表性，能充分反映污水處理廠運(yùn)行狀況的客觀情況，反映污水在時間和空間上的變化規(guī)律。本設(shè)計(jì)取樣點(diǎn)主要有：①提升泵房，反映進(jìn)水水質(zhì)，②沉砂池到氧化溝的管道中設(shè)置一取樣點(diǎn)，反映污水經(jīng)物理處理后的水質(zhì)情況，③二沉池出水口，反映污水經(jīng)生化二級處理后的水質(zhì)狀況，④接觸池排放口，主要進(jìn)行微生物監(jiān)測，尤其是對大腸桿菌的監(jiān)測，反映污水廠的出水水質(zhì)。6.4調(diào)試與運(yùn)行控制要求工藝調(diào)試是污水處理廠正式投產(chǎn)前的準(zhǔn)備階段，主要目的是：發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備、設(shè)施、控制、工藝等各方面的出現(xiàn)的問題，保證污水廠投產(chǎn)后的正常運(yùn)營；實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)目的目標(biāo)，使出水各指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；在確保符合實(shí)際進(jìn)水量及水質(zhì)的各項(xiàng)控制參數(shù)，在保證出水水質(zhì)下，盡可能的降低運(yùn)行成本。本設(shè)計(jì)的調(diào)試要求：人員配置主要由設(shè)計(jì)人員、施工技術(shù)人員、水質(zhì)分析人員組成，同時配備化驗(yàn)員、機(jī)、鉗、電工、操作工數(shù)名。生產(chǎn)工人、技術(shù)干部上崗前需進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)以及崗位操作訓(xùn)練，以達(dá)到圖紙熟悉、工藝流程清楚、懂生產(chǎn)設(shè)備操作管理、會填寫各種試驗(yàn)表格、能處理簡單故障的要求。調(diào)試的主要內(nèi)容有：開啟水處理設(shè)施和管道中的閥門，啟動進(jìn)水水泵送水，根據(jù)各構(gòu)筑物進(jìn)水情況，沿工藝流程適時啟動各種設(shè)備，實(shí)時檢查各電路、變配電設(shè)備、各儀表儀器以及各工作設(shè)備是否符合要求，校核各種計(jì)量，編制設(shè)備操作規(guī)程，培養(yǎng)運(yùn)行控制是對運(yùn)行過程的了解、指導(dǎo)和監(jiān)督，隨時掌握執(zhí)行方案與作業(yè)計(jì)劃中發(fā)生的問題，及時調(diào)節(jié)和處理。要不斷提高污水處理廠操作人員的污水處理基本知識和技能，提高技術(shù)管理水平。切實(shí)做好控制、觀察、記錄與水質(zhì)分析監(jiān)測工作。對進(jìn)水與出水定期地進(jìn)行水質(zhì)分析或自動連續(xù)記錄，分析項(xiàng)目要能反映處理效果與水質(zhì)對運(yùn)行的影響。每一處理構(gòu)筑物都必須備有值班記錄本，逐日記錄其運(yùn)行情況、處理效果、事故、設(shè)備的檢修等事項(xiàng)。本設(shè)計(jì)擬取的調(diào)試、運(yùn)行控制參數(shù)主要有：①處理污水量：在保證處理效果時，處理的污水量越多越能發(fā)揮規(guī)模效益，由于污水廠的不能保證意外事件的發(fā)生如設(shè)備故障等，因此難以完全滿負(fù)荷運(yùn)行，但必須保證完成年處理量為計(jì)劃指標(biāo)的