【武漢市某區(qū)域的污水處理廠初步設計18000字（論文）】

武漢市某區(qū)域的污水處理廠初步設計摘要這次設計項目是武漢市漢陽區(qū)某污水處理廠初步設計。本次武漢市漢陽區(qū)某污水處理廠的設計規(guī)模為日均處理污水295000m3/d，根據(jù)武漢市漢陽區(qū)設計污水實際情況將污水處理主要工藝定為改良型卡魯塞爾氧化溝,設計污水處理后的總體出水質(zhì)量需要達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(gb18918-2002)一級排污A排放標準,對采用改良型卡魯塞爾氧化溝工藝污水處理技術工藝的使用性質(zhì)、處理效果、使用范圍等等進行統(tǒng)計分析。同時探討該工藝的優(yōu)缺點,對城市污水處理廠的主體結(jié)構(gòu)和工藝流程等相關技術要素展開分析設計,對主體構(gòu)筑物、建材結(jié)構(gòu)展開整體尺寸分析計算和整體方位分析布局。在本次項目規(guī)劃設計工作過程中將能夠繼續(xù)認真進行與項目方案的設計論證、各個構(gòu)筑物和其他各附屬設施的設計、裝置選型、每個工藝流程的圖紙設計,最終完成本次畢業(yè)設計。關鍵詞：污水處理卡魯塞爾氧化溝目錄TOC\o"1-2"\h\u320011.前言 459302.設計總則 5162402.1設計原則 5191522.2設計依據(jù) 689042.3設計的主要內(nèi)容和范圍 6226592.4污水處理各工藝的比較 6150072.5工藝比選 1055912.6設計資料 1274822.7工藝流程 1289213.污水處理構(gòu)筑物設計計算 14188983.1格柵設計說明及計算 14194183.2集水池設計說明及計算 17178213.3平流式沉砂池設計說明及計算 17273143.4改良型卡魯塞爾氧化溝的設計說明及計算 20201073.5二沉池設計說明及計算 28192343.6高效沉淀池設計說明及計算 31294983.7接觸消毒池設計說明及計算 34295224污泥處理設備 36306994.1污泥濃縮池設計說明及計算 36236564.2污泥消化池的設計說明及計算 39323695污水處理廠的布置 4225685.1污水處理廠的平面布置 42132965.2污水處理廠的高程布置 43281885.3泵的選型 44322866工程概算 4681846.1一次性投資 46236696.2運行費用 476889結(jié)論 4917723總結(jié)與體會 508170參考文獻 521.前言最近幾年,隨著武漢市漢陽區(qū)的經(jīng)濟不斷壯大,武漢市的居民人數(shù)和工作人員也越來越多,該城市生活飲用水消耗量穩(wěn)步上升，這樣一來該區(qū)域污水產(chǎn)生量也會隨之穩(wěn)步上升，在現(xiàn)有污水廠無法滿足居民們產(chǎn)生污水量的處理需求的時候，環(huán)境問題會變的劇烈。當整個城市地區(qū)的居民生活環(huán)境與武漢市環(huán)境情況開始惡化,惡化之后的修復工作往往是漫長且繁瑣的,要為之所以付出的費用與代價也會非常昂貴。由此，一個新的以滿足居民日常產(chǎn)生污水處理需要的污水廠迫在眉睫。新的污水處理廠的建立不僅能夠解決該區(qū)域污水處理需求的燃眉之急，還能讓現(xiàn)有的武漢市城市污染問題得到一定的緩解，為武漢市的社會做出貢獻，提高市內(nèi)經(jīng)濟水平。工程的投入和修建,在保證城市水環(huán)境質(zhì)量狀況的同時，為武漢市居民的日常生活質(zhì)量提供了一定的保障。本次設計主要是針對武漢市漢陽區(qū)實際情況。因為漢陽區(qū)居民的生活飲用水流量很大、ss含量很高、氮磷礦物質(zhì)等也需要進行一定的清除?？斮悹栄趸瘻鲜窃谕瑫r進行脫氮除磷和去掉有機物的的工藝中,該種氧化溝的工藝流程最為簡易。本次設計以湖北省武漢市漢陽區(qū)為實際應用案例,選擇污水處理流量固定的城市污水,本次畢業(yè)設計采用改良型卡魯塞爾氧化溝法對城市污水進行處理,使處理后的污水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準,通過本次設計在研究卡魯塞爾氧化溝工藝的性能的同時,了解該工藝具備的特征。其次，本次設計對武漢市漢陽區(qū)地區(qū)污水綜合治理的基本現(xiàn)狀、布局、處置工藝手段以及一些重大的問題和政策等進行了分析與探討。2.設計總則2.1設計原則1.本次設計貫徹落實國家有關環(huán)境保護的政策,符合國家法規(guī)、技術條件和規(guī)范標準。2.從武漢市的實際污水情況出發(fā),使得污水處理廠工程施工與其經(jīng)濟社會發(fā)展有機協(xié)調(diào),保護自然環(huán)境不受到污染,又能夠最大限度地發(fā)揮處理廠的工程效益。3.根據(jù)整體設計進行污水水質(zhì)以及污水出廠后的工程水質(zhì)處理需求,選擇處理技術先進、處理效果佳、運營穩(wěn)妥可靠、環(huán)保健康節(jié)能、經(jīng)濟合理、確保污水處理的預期效果,減少了工程的前期投資和日常維護管理的大量費用。4.我們需要把污水通過構(gòu)筑物留下的固體廢物進行合適的處理，盡量不對外界環(huán)境造成污染。5.為了污水處理廠項目穩(wěn)步實施,減少污水處理廠人員投資方面的消耗,降低項目運行成本,改善了施工作業(yè)人員的工作環(huán)境,減少了維護檢修的次數(shù)，減輕了維修人員的工作量。畢業(yè)設計中的污水處理廠購買的設備都是進口的。其他的設施設備與器材則選擇國內(nèi)知名品牌產(chǎn)品。6.采用現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術手段,實現(xiàn)自動化的過程控制與質(zhì)量管理,做到工藝流程可靠、經(jīng)濟合理。7.為了不給污水處理廠日常運營造成負擔，設計使用雙回路型電源來使項目運營更加穩(wěn)定可靠，為污水廠安裝的設備設計備用電路方案。8.在本次大型污水廠的招投標廠區(qū)征地工程規(guī)劃適用范圍內(nèi),污水處理廠建筑整體和平面布置設計要求在實現(xiàn)廠區(qū)施工建設方便性、便于施工安裝、及時施工進行日常維護的基本設計條件下,將每一個污水處理構(gòu)筑物建設在一塊,以節(jié)約實際工程用地,擴大項目區(qū)域綠化面積,同時保留該項目擴展空間。保證工程項目內(nèi)外環(huán)境的協(xié)調(diào)性。9.為了減少項目土地挖掘工程、土方回填工程以及污水提升投資，設計項目采取垂直設計。10.廠區(qū)的整體建筑設計形式和景觀設計要求風格統(tǒng)一的,簡單美觀,同時與項目區(qū)周圍的環(huán)境協(xié)調(diào)。2.2設計依據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準；《給水排水設計手冊》第五冊城市排水；《給水排水快速設計手冊》第二冊排水工程。2.3設計的主要內(nèi)容和范圍這次以改良型卡魯塞爾氧化溝為核心的污水處理廠的設計會包括污水處理工藝的選擇敘述和比較、污水處理主體構(gòu)筑物選擇、輔助設施選擇、平面布置及高程設計、土建和電氣照明等附屬工程設計以及本次工程概預算。本次卡魯塞爾氧化溝畢業(yè)設計設計范圍從廢水收集池入口到污染物排出口。2.4污水處理各工藝的比較2.4.1關于活性污泥法以活性污泥為核心的污水處理方法也有許多不同的種類:AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O法、A/O法等這些各種各樣的工藝都是由傳統(tǒng)的活性污泥法發(fā)展成型的,各具其獨特的技術優(yōu)勢。

1.AB法(Adsorption—Biooxidation)該污水處理工藝將污泥曝氣池按照高、低兩級負荷作為二級容積進行綜合供氧,A級池子的負荷比較高,曝氣過程短,產(chǎn)生的池內(nèi)污泥耗氧量大,污泥一級負荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上,池內(nèi)大容積二級負荷6kgBOD/(m3·d)以上;B和三級容積負荷低,其污泥排放年齡相對較長。在AB等級之間設計曝氣池時插入一個新的沉淀池。二級的總池子數(shù)量F/M不同,就能發(fā)展出各種不一樣的二沉池。AB兩級法雖然水質(zhì)具有環(huán)保、節(jié)能等諸多優(yōu)點,但水質(zhì)并非十分符合適宜于使用低濃度的施工水質(zhì),A法兩級和以及B法兩級法的水質(zhì)亦同樣可以進行分期設計施工。

2.SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法從20世紀部分應用于污水處理廠,但這個方法消耗人力資源從而沒有被大力推廣。這個方法把污泥的進水、曝曬蒸汽、污泥沉淀、出水在一座小型池子中完成,由四個或三個小型池組合而成兩池一組,各池輪流蓄水進行污水處理,故此又稱為自動序列分批式蓄水活性污泥處理法?，F(xiàn)在我們還已經(jīng)開發(fā)了一些連續(xù)運行進入和排水和水直接著連續(xù)進行出入和排水的連續(xù)改善型的SBR水處理工藝,例如ICEAS排水法、CASS排水法、IDEA法等。該新型厭氧污水處理工藝的主要技術特點之一是那就是由于生產(chǎn)工藝簡便,由于它在生產(chǎn)操作過程中不僅只有一個厭氧反應池,而且又無需二次設置下沉池、回流池和污泥及其他復雜生產(chǎn)管理設備,一般特殊條件下不可能需要再另外設置一個調(diào)節(jié)池,多數(shù)特殊條件下一個生產(chǎn)者甚至可以直接使用省去原先的初次下沉池,故此它能節(jié)省項目占地和設備建造上的投資,同時具有耐沖擊、質(zhì)量輕、耐負荷且生產(chǎn)操作管理方式靈活等特點,可以在短暫的時間內(nèi)為每個工藝流程合理安排曝氣、缺氧和厭氧的不同形態(tài),實現(xiàn)了除氧去磷化和脫氧還氮的主要生產(chǎn)目的。但因每一個污水池子都必須同時設置一個曝氣及水頭輸配水處理系統(tǒng),采用的方式是同時采取的主要是電熱水器和自動控制排水系統(tǒng),間歇式的曝氣排水會使水頭能量損耗較大,池容利用率也不理想,因此,一般而言并不太容易能夠找到適合于較為較具規(guī)模的大型大中城市污水綜合處理廠。

3.A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)中國的水處理法要求污水處理廠采用能夠同時脫氮除磷的處理工藝,所以我國10年前就已經(jīng)研究出了厭氧型污水的處理工藝,稱為"厭氧—缺氧—好氧型污水"。這個方法的主要核心是微生物，微生物幫助污水進行脫氮除磷,從而獲得較高出水量,再經(jīng)過深度二級工藝處理污水的工藝法。A/A/O法的工藝主要由兩個部分組成:一是除磷,污水中的磷被置于厭氧狀態(tài)下(DO＜0.3mg/L),釋放出一股聚磷菌,在良好的環(huán)境條件下磷被吸收到污泥隨后排出。第二個要做的就是脫氮了,缺氧段要控制DO＜0.7mg/L,由于兼氧脫氮菌的作用,利用水中BOD作為有機碳源,促進含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氮氣的化學反應,就可以把污水中的氮給去掉了。對一般城市污水的脫氮除磷,COD/TKN為3.5～7.0(完全脫氮COD/TKN＞12.5)，BOD/TKN為1.5～3.5，COD/TP為30～60，BOD/TP為16～40(一般應＞20)。若通過大幅降低廠內(nèi)污泥的硝化濃度,壓縮污泥硝化年齡,控制其過度硝化,則一般需要采用新的A/O硝化工藝。我們還可以將處理廠的水體脫硫去氮除硝和磷材料存放起來用于工程改擴建相關項目,以節(jié)省工程項目發(fā)展投資。

4.普通曝氣法及其變法普通曝氣發(fā)從發(fā)明至今始終保持著科學技術性和生命力。普曝的方法大型污水處理廠的技術應用效果好,經(jīng)驗豐富,可以很好地完全適應大范圍污水量的排放量,對于一些水泥大廠則完全可以集中精力修建處理污泥和污水消化池,所以其產(chǎn)生的天然沼氣也完全可以直接當作一種再生能源燃料進行綜合利用。傳統(tǒng)的科普曝磷方法的不足之處之一就是它們只需要能夠被人們當做一個比較常規(guī)的二級材料處理,不能脫氮除磷。近年來在光電工程實際應用中,通過減小光電曝氣池容積和厭氧負荷,就已經(jīng)基本達到了進行脫磷還氮的主要應用目的;在使用普曝池前期只需要預先設置一個大的厭氧區(qū),可以直接進行除氮脫磷,亦或者說也可以通過采取一些化學物理方法可以進行除氮脫磷。采用普通流體曝光排氣氧化法(也稱即流體BOD5)可以去除廢氣BOD5,在各種池型上分別可以有很多種改變形式(請參見下文中所述氧化溝),工程上又常有稱為曝氣氧化溝的改良,即普通曝氣法變法。

5.氧化溝法50年代初期開始發(fā)展并逐步應用,在氧化溝具有的很多優(yōu)點中,，結(jié)構(gòu)接單，易于加工使用管理的污水處理工藝,在推廣使用的過程中被不斷創(chuàng)新,具有良好的發(fā)展前景和市場核心競爭力,從當前生產(chǎn)技術上我們可以簡單說它是最為廣泛流行的處理技術。氧化溝在實際應用中已經(jīng)逐漸發(fā)展了不同處理形式,其中具有國際代表性的是:帕式氧化溝(Passveer)通?？梢钥s寫為單溝式,一般采用橫向旋轉(zhuǎn)式水刷曝氣,水深一般可以控制在2.5～3.5m,轉(zhuǎn)刷后的流體動力曝氣效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。奧式氧化溝(Orbal)也可稱為同心圓式,多由三個小環(huán)道為主的橢圓形,三個小的環(huán)道可以使用不同的環(huán)(DO,例如說其外環(huán)系數(shù)為0,中環(huán)為1,內(nèi)環(huán)為2),有利于其產(chǎn)生脫氮除氧產(chǎn)磷。采用自動旋轉(zhuǎn)盤式的方法對水進行曝曬空氣,水深一般可以控制在4.0～4.5m,動力凈化效率也比較好,轉(zhuǎn)動印刷機的速度比較容易接近,現(xiàn)已在我國山東濰坊、北京黃村及安徽合肥王小郢等大型大中城市污水處理廠得到廣泛應用。若我們能夠把空氣氧化污水溝管制入口流體排水系統(tǒng)綜合設計得多種排水方法,能夠有效率地抵御風吹雨淋時對污水流體的巨大壓力沖擊,對一些鋼筋混凝土污水合流制入口排水系統(tǒng)下的大型城市污水截排處理特別適用?？ㄊ窖趸瘻?Carrousel)簡稱葉輪循環(huán)折流式,采用一個個傾倒式或傘形的葉輪水泵進行曝氣,從葉輪生產(chǎn)工藝設備操作以及運行實際情況分析來看,水深通常在3.0m左右,但是水中污泥容易快速沉積,可能是由于葉輪供氧和曝氣流速存在矛盾。三溝式氧化溝(T型氧化溝),由三個氧化溝組成,中間為氧化曝氣池,左右各一個氧化沉淀池和曝氣池。T型氧化溝結(jié)構(gòu)簡單,處理效果好,但其所處理采用的都是旋轉(zhuǎn)式曝氣,水深較淺,占地面積大,復雜的曝氣裝置加大運行維護管理工作的難度。不適合小型污水處理項目，也不具備脫氮除磷功能。氧化溝的一個顯著特點就是可以不設初沉池,而且負荷小,對沖擊的耐受力強,污泥在流經(jīng)各個構(gòu)筑物設施過程中流失少。建設工程費用及涂料電耗視實際溝型而變,比方說如果在電動轉(zhuǎn)盤和渦輪旋風發(fā)動機上采用轉(zhuǎn)刷曝氣,再通過風機引進涂料微孔曝氣,加大涂料水深,能有效地改善室內(nèi)空氣中含氧的熱能綜合利用率和空氣氧熱動力學效率[同時可以提高到2.5～3.0kgO2/(kW·h)]。

2.4.2關于曝氣生物濾池曝氣池的生物活性濾池實質(zhì)是一種新型生物活性接觸薄膜氧化池,在曝氣池中通過噴水添加肥料提供池內(nèi)微生物吸附的一種填(濾)劑材料,在這種填(濾)劑材料下一層進行氧化鼓氣,是一種具有生物活性污泥處理特征的一種生物接觸薄膜處理法。曝光排氣設備生物質(zhì)過濾池(BAF)70年代末剛剛開始的它起源于整個歐洲歐亞大陸,已經(jīng)逐步成熟發(fā)展出并成為法、英等多個發(fā)達國家的曝氣設備制造廠商和產(chǎn)品制造商等企業(yè)所研發(fā)生產(chǎn)的核心技術與生產(chǎn)設備。由于所需填料不同和對流體填料存在持續(xù)脫氮的要求,設計的工藝技術參數(shù)存在差異,如果填料出水BOD5、SS＜20mg/L,曝氣生物池能夠去除大部分BOD5,最大容積的曝氣生物濾池硝化負荷的濃度范圍為0.7～3.0kgBOD5/(m3·d),水力停留時間1～2h;以少量硝化(90%以上)填料為主的處理工藝,其最高最大容積硝化負荷濃度范圍一般為0.5～2.0kgBOD生物膜法凈化污水在很多城市都有使用案例,在國內(nèi)持續(xù)發(fā)展,處理后的城市污水質(zhì)量規(guī)模相對較少,只有5×104m3/d。美國和歐洲國家的污水處理廠排水量有時能到36×104m3/d,這與他們采用的污水處理池的填料材質(zhì)、關于UNITANK工藝UNITANK工藝和TCBS工藝、MSBR工藝一樣，都是SBR法的變形。它集“序批法”、“普通曝氣池法”及“三溝式氧化溝法”的優(yōu)點，克服了“序批法”間歇進水、“三溝式氧化溝法”占地面積大、“普通曝氣池法”設備多的缺點。一般來說UNITANK主要設置三個污水處理水池,這三個池子由相互流動的污水相聯(lián)系,我們在每個污水處理池中都計劃設置曝氣系統(tǒng)，同時將出水堰和污泥排放口設置在旁邊的兩個污水處理池中。污水進入任意一個污水處理池都可以促進系統(tǒng)持續(xù)進水運行。在不需要投入大量人力資源的情況下,各池處于良好的好氧、缺氧以及后面的厭氧,以便于完成有機物和氮磷的去除。UNITANK池首次被應用在澳門的污水處理廠的時候,當時這個池子處理污水的能力規(guī)模為14×104m3/d(不下雨時可以處理水量約為7×104m3/d),池型完全封閉,設計時所考慮的最大反應池處理容積最大處理負荷壓力系數(shù)大約為0.58kgBOD/(m3·d),總的來說該反應池處理容積大約為46800m3,曝氣池的最大水力停留時間一般限制為8h,出水BOD5、SS＜20mg/L。這種活性污泥法在我國常常被各污水處理廠設計師挑選應用到工藝中,我們使用消化的方法去除待處理污水中的污染物,如充分保證考慮到污水氮氧化,其綜合負載溫度范圍一般設定為0.05～0.10kgBOD5/(kgMLSS·d),硝化速率隨污水的溫度變化。這種活性污泥法還需要污泥濃度保持在一個穩(wěn)定值,同時污泥的硝化負荷和污泥硝化年齡都必須高于污泥硝化期的標準值。容積小和綜合利用率低一直是此工藝面臨的主要技術問題,因為這種工藝盡管在大面積沉淀池長時間停留也無法充分利用到它的容積。UNITANK這種工藝的應用取決于控制系統(tǒng)是否采用了穩(wěn)定可靠的控制儀器及設備,因此如何通過新興的技術的消化、吸收，重新研制出新型嵌入式氣動自控控制系統(tǒng)才是實現(xiàn)應用此種技術工藝的主要重點。一般認為,UNITANK這種工藝處理并不適合大中型(＞10×104m3/d)的城市污水處理廠。2.5工藝比選武漢市漢陽區(qū)的污水排放量比較小,屬于中等規(guī)模的大型污水處理廠,而且對污水的處理工藝要求也是相當嚴格,經(jīng)過分析本次設計中可以進行選用的工藝和生產(chǎn)流程,有兩種:1、氧化溝處理工藝。2、SBR法處理工藝。兩種方法進行工藝的比較:氧化溝除了能夠具有SBR的效應外,還具有以下的特征:1)氧化溝能夠進行水利材料運輸?shù)耐瑫r具備污泥流動的優(yōu)點,有利于對形成活性污泥的各種微生物整體進行有機凝聚和產(chǎn)生抗氧化處理作用,而且它們能夠?qū)⑵湓谖勰喙ぷ魈幚磉^程中自動區(qū)分和形成兩個富氧區(qū),缺氧區(qū),用以對活性污泥整體進行有機硝化和產(chǎn)生相應的反硝化作用,取得污泥脫氧除氮的良好效果;2)BOD氧化負荷低,使得大量污泥在其中具有對于不同水溫、水質(zhì)、含氧物含量的不同一定程度較好的環(huán)境適應性,污泥生產(chǎn)率低,勿按國家要求對其進行大量硝化污泥處理;3）脫氮效果還能進一步提高；4）電耗較小，運行費用低；5）具有很好的除磷效果。在武漢市污水處理廠的設計中:我們首先將工業(yè)區(qū)產(chǎn)生的污水和居民區(qū)產(chǎn)生的污水分開收集，然后運輸?shù)皆O計的污水處理廠中。但通常工業(yè)區(qū)的污水都不是直接排放被收集的，工業(yè)區(qū)污水經(jīng)過排放前的簡單處理污水中的活性物質(zhì)會被處理掉一部分，所以工業(yè)區(qū)污水的可生化性會相較于居民區(qū)污水降低，污水中的有機物也相對來說更難降解。針對以上的處理特點,如果直接將整個工業(yè)區(qū)的固體污水和城鎮(zhèn)居民日常生活區(qū)的固體污水進行混合疊加到一級進行處理,會大大增加固體污水的一級綜合利用處理困難,增加污水總體的綜合處理利用成本,因此必須就需要對整個工業(yè)區(qū)的固體污水進行綜合利用處理系統(tǒng)進行綜合加強一級綜合處理,增強其的處理可生化性。通過實驗研究和對方案的分析比較最終大致決定了所需要采用的生化水解法和酸化處理技術,將污水厭氧發(fā)酵第一階段的生化產(chǎn)量和酸水解量分別控制為產(chǎn)酸水解和再次產(chǎn)酸兩個關鍵階段,利用產(chǎn)酸水解與其他產(chǎn)酸菌相互作用反應,將生化污水過程中的不同可溶性分子有機物再次水解為溶解性的分子有機物、大量小分子的有機物質(zhì)再次進行分解而成為微小的超大分子有機物質(zhì),提高了前期污水的生物可生化性,便于后期的生化污水處理,降低后續(xù)污水構(gòu)筑物的生化處理利用能力。經(jīng)過二次強化污水處理后的一級工業(yè)區(qū)底層污水在一級混合池和居民生活區(qū)的二級污水中充分進行混合,水質(zhì)保持平整后,再對其污水進行一次后續(xù)的第三次二級污水微生物污染處理。對現(xiàn)行的工藝而言，二級處理擁有的優(yōu)點包括它的工藝比其他污水處理法成熟一些,運用二級處理的污水處理廠運營穩(wěn)定且持久，內(nèi)部的各構(gòu)筑物的耐沖擊性更高，能夠工作負載的運行時間更久。改良型卡魯塞爾氧化溝的工藝流程就是污水進入二沉池后靜置沉淀，進入高效沉淀池進行再次沉淀，經(jīng)過一系列流程后進入消毒池進行消毒殺菌，達到國標后進行排放；而污水處理過程中產(chǎn)生的污泥則進入污泥濃縮池濃縮后進行脫水外運。2.6設計資料設計流量：Q=29.5×10取污水變化系數(shù)KZ則：Q設計進水水質(zhì)BOD5=100mg/L，CODcr=200mg/L，SS=140mg/L，出水污水水質(zhì)需執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級排放A標準:BOD5≤10mg/L，CODcr≤50mg/L，SS≤10mg/L，TN≤15mg/L，2.7工藝流程在污水處理廠實際設計中,需要進行處理的污染物千差萬別,處理的途徑和方法都存在著巨大的差異。正確地選擇工藝是決定整體設計品質(zhì)的關鍵,必須認真地對待。如果某一種污染物對應一種處理法,也就不需要選擇;若現(xiàn)場上有幾種不同的處理技術,我們就需要逐項地對其進行分析研究,通過各個方面的綜合比較,從中選取出最合適的處理工藝,作為接下來進行處理的工藝流程設計。工藝路線的選擇原則：在選擇處理工藝的過程中，應該充分地考慮以下基本的原則：1.工藝路線的合法性。2.技術的先進性。3.系統(tǒng)的可靠性。4.安全性。5.充分結(jié)合工程的實際情況。6.設計的簡潔性與簡便化。3.污水處理構(gòu)筑物設計計算3.1格柵設計說明及計算3.1.1格柵的設計說明格柵就是將達到工業(yè)使用標準的金屬鋼條按照一定間距焊接起來安裝在污(廢)物排水處理渠道和其他泵房集中排水井的主出入口處或污廢水處理廠入口處,用于攔截較大污水懸浮物或污水漂移體,以便于有效減輕泵房后續(xù)垃圾處理所用構(gòu)筑物的泵房排水量和垃圾處理廠的負載,防止其用于后繼繼續(xù)處理所用構(gòu)筑物的泵房排水泵和管路上的閥門或者排水泵管道發(fā)生堵塞。3.1.2格柵的計算圖3-1格柵設計計算草圖1.中格柵的計算（1）柵條間隙數(shù)n則：設置7組，每組22柵槽寬度BB=bs(n?1)+bn則：B=0.02((3)進水渠至柵槽間漸寬部分的長度L1式中：B1——進水渠寬(m)，設B1=1.70mα1——進水渠道漸寬部分的展開角度(°)，取α1=20°則：(4)柵槽至出水渠間漸縮部分長度L2(5)通過格柵的水頭損失h2式中：——取，β=2.42g——重力加速度，取g=9.81m/s2k——k為增大系數(shù)，格柵被堵塞的情況下，水頭流量損失的高度增大率為倍數(shù)，一般情況下可以將其取為k=3則：柵后槽的總高度H式中：h1——柵前渠道超高(m)，一般取h1=0.3m則：H=(7)柵槽總長度LL=L1+L2+0.5+1.0+則：L=3.80+1.90+0.5+1.0+=7.95m(8)每日柵渣產(chǎn)量W式中：——綜合考慮后格柵處理柵渣的能力值（m3/(103m3污水)），格柵間隙為16～25mm時，=0.10～0.05m3/d，取=0.01m3/(103m3污水)——污水流量總變化系數(shù)，取=1.3則：宜采用機械清渣3.1.3格柵設備選型根據(jù)中間驅(qū)動格柵的精度計算分析結(jié)果,選取了JPS型的階梯式橫向機械驅(qū)動格柵。每日必須停車使用。本階梯式的新型機械傳動格柵結(jié)構(gòu)是用優(yōu)質(zhì)不銹鋼鋼板為主要原料加工制作而已形成,其主要的相關技術參數(shù)詳見表3-1。表3-1JPS型階梯式機械格柵技術參數(shù)按照細格柵精度計算的實驗結(jié)果,選取一個GSGL-2.0型的系列高鏈式格柵自動除污器。每日必須停車使用。這種特殊型號的自動除污機特別適合廣泛應用在排水泵站和出入口的各種進出排水溝(或油井),攔截水中的各種懸浮物。其主要的軟件技術參數(shù)詳見表3-2。3.2集水池設計說明及計算設計流量=4.438m3/s，設計中各個污水泵房應當選用一機同配,則每臺泵房的平均流量控制在4.438m3/s,集水井的有效流量容積一般是以一臺獨立分泵5min的水井平均有效流量容積來進行計算,則：取集水井的深度系數(shù)為H=6m，集水井的水面表面積系數(shù)為設井寬B=4.1m，則L=5.5m,取超高為1m,浮渣高為0.5m,則集水井實際井深為：3.3平流式沉砂池設計說明及計算3.3.1平流式沉砂池的設計說明平流沉砂池用來去除直徑較大的固體物質(zhì),比如日常生活中的泥沙和海里面的煤渣,它一般在進入泵站和泵的呼吸道路管之前長期設置,以便有效地同時減輕無機有害微生物懸浮顆粒對泵站水泵和呼吸管路的腐蝕磨損;同時亦可將其長期設置在初級深沉池之前,以便于有效減輕海水沉淀池的排水負荷和同時提高海水污泥綜合處理排水系統(tǒng)所使用需要的地下氧和水質(zhì)。3.3.2平流式沉砂池的計算圖3-2平流式沉砂池設計計算簡圖（1)沉砂池的長度L式中：v——一般為0.15～0.3m/s，取v=0.25m/st——我們在設計時綜合考慮當污水流量最大時的污水流動持續(xù)時間(s)，一般為30～60s，取t=40s則：L=0.25×40=10m水流截面面積A則：（3）沉砂池的總寬度BB=bn式中：b——沉砂池每格寬度(m)，設b=1mn——沉砂池分格數(shù)(個)，設n=2則：B=2×1=2m（4）有效水深h2（5）沉砂斗所需容積V式中：X——我們在設計時綜合考慮沉砂的含泥量【m3/106m3污（廢）水】，一般采用X=30m3/10污（廢）水T——清除沉砂的時間間隔(d)，取T=2dKZ——污水流量總變化系數(shù)，取K則：(6)每個沉砂斗所需容積V0設每個分格中有兩個沉砂斗，則：（7）沉砂斗設計尺寸本次設計取斗底寬度a1=0.6m，其斗壁傾角為55°，其則：沉淀斗上口寬：沉砂斗容積：，所以設計符合要求。(8)沉砂室高度h3利用沙子本身重力分離，池底設6%坡度坡向砂斗，則：池高度H式中：h1——超高(m)，取h則：驗算最小流速當污水流速達到最小時僅使用一格進行工作，過水斷面的面積公式為，所以最小流速計算公式為：符合設計要求。3.3.3設備選型根據(jù)所用計算的結(jié)果,選取一臺PXS-Ⅰ-3000型電動泵吸式污水排砂機,一并應用其中。這種自動發(fā)電機多被廣泛應用于平流式汽車沉砂池中實現(xiàn)沉砂物的自動排出,由汽車行駛控制裝置、行人通道大梁、疏砂排水泵、砂漿和水流體分離器、動力信號電纜線及移動信號電纜的自動收放輸送裝置等幾個部分共同組成。PXS-Ⅰ型直流泵吸式水力排砂機的主要技術參數(shù)設計見表。表3-3PXS-Ⅰ-3000型泵吸式排砂機參數(shù)一覽表3.4改良型卡魯塞爾氧化溝的設計說明及計算3.4.1改良型卡魯塞爾氧化溝的設計說明卡魯塞爾氧化溝是荷蘭人發(fā)明的一種使用曝氣機的處理工藝。設計污水在流過格柵和沉砂池之后,不需要經(jīng)過任何預沉淀,直接與回流的污泥一起排放到氧化溝系統(tǒng),在充分混合攪拌后的曝氣地帶下游,逐漸產(chǎn)生推流,水流始終維持在最低的流速,保證了活性污泥的懸浮物狀態(tài)。水流中沒有曝氣地帶的湍流轉(zhuǎn)變?yōu)槠搅鳡顟B(tài),從而大大改變了污泥沉降的性能,提高了排放出水的質(zhì)量。3.4.2改良型卡魯塞爾氧化溝的計算圖3-3改良型氧化溝設計計算簡圖1-即為進水的管道；2-進水井；3-回流污泥管；4-進水孔；5-出水堰；6-出水井；7-出水管；8-表面曝氣池；9-內(nèi)回流門；10-導流墻(1)設計參數(shù)我們將污泥的產(chǎn)率取一個固定的系數(shù)值Yt=1.05kgVSS/kgBOD5；同時將污泥污水混合液中的懸浮固體設計濃度定為（MLSS)X=4g/L(MLVSS/MLSS=0.70)；再將混合液中含有的揮發(fā)性懸浮固體設計濃度取值為（MLVSS)Xv=2.8g/L；將氧化溝好氧區(qū)的設計污泥齡定為QC=15d；將污泥自身氧化的系數(shù)設計取值為Kd=0.05d?1(2)①好氧區(qū)容積V1V式中：Yt——為污泥的凈化生產(chǎn)率計算系數(shù)（kgMLSS/kgBOD5)，一般取值范圍為0.4～0.8②好氧區(qū)停留時間t缺氧區(qū)容積缺氧區(qū)容積采用反硝化動力學計算。V①脫氮速率Kde(T)K其中θ——溫度系數(shù)，取1.08；T——設計水溫，℃，取8℃。K②排出生物反應池系統(tǒng)的微生物量?Xv?y——MLSS中MLVSS所占比例，取y=0.?③反硝化區(qū)容積V④缺氧區(qū)停留時間則：(4)厭氧區(qū)容積V3由《室外排水設計規(guī)范》（GB50014—2006)(2016年版），厭氧區(qū)的水力平均停留時間1?2h，設計值采用tV（5）氧化溝總?cè)莘eV則：①剩余污泥量Xw?=0.7×1.05×295000×（0.1-0.01）-0.05×104540.63×2.8+0.6×295000×（0.225-0.01）=42934（kg/d）去除1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量為?（7）需氧量①污水需氧量AORAOR=0.001aQ（S0=0.001×1.47×295000×（100?10）?1.42×19514.25+4.57×[0.001×295000×（50?5）?0.12×19514.25]?0.62×4.57×[0.001×295000×（50?15）?0.12×19514.25]=39028.5?27710.24+49965.14?22619.9=38663.5（kgO最大平均每日需氧量與平均每日所用的額定需氧量之比為1.58，則AOR去除1kgBOD5需氧量=61088.33295②標準狀態(tài)下需氧量SORSOR=ρ該工程所在地處于海拔1153m的地方,相當于其對應的最高海平面空氣壓0.902×105Pa。β取0.90，得SOR=相應最大時標準需氧量SORmax為SOR（8）總水力停留時間t則：（9）氧化溝尺寸設氧化溝20組，則單組氧化溝有效容積V取氧化溝有效排放水深h=4m，超高為1.0m，則單組氧化溝面積A氧化溝高度H=4+1.0=5.0（m）①好氧區(qū)尺寸單組氧化溝好氧區(qū)容積V好氧區(qū)面積A污水處理廠好氧區(qū)挖掘2個溝道，我們計劃將每一個溝道的寬設置為8m，中間溝道分隔墻厚度一般控制為0.25m。彎道部分面積A直線段部分面積A直線部分長度L②缺氧區(qū)尺寸單組氧化溝缺氧區(qū)容積V缺氧區(qū)面積A缺氧區(qū)寬度B2B缺氧區(qū)長度L③厭氧區(qū)尺寸單組氧化溝厭氧區(qū)容積V厭氧區(qū)面積A厭氧區(qū)長度L3L厭氧區(qū)寬度B（10）進水管、回流污泥管及進水井我們計劃污泥從進水井進入回流污泥管，然后混合再通過潛孔流到厭氧池里面去。①進水管單組氧化溝進水管設計流量Q管道流速v=0.8m/s，則管徑d=4×2.42校核管道流速v=②回流污泥管。污泥回流比R=100%，則單組氧化溝回流污泥管設計流量Q回流污泥管內(nèi)流速v=0.8m/s，則管徑d=4Q1πv=③進水井。進水潛孔設于厭氧池首端。進水孔過流量Q孔口的水流速度為v=0.6m/s，則經(jīng)過孔口的過水斷層截面積為：A=孔口尺寸取b×h=0.65m×0.4m。校核流速v=進水井平面尺寸1.6m×1.6m。（11）出水堰及出水豎井、出水管我們設計時計劃在氧化溝出水的地方設計一個出水井，在這個出水井里面再設置一個電動的調(diào)節(jié)堰。初步估算δ/H<0.67，因此按薄壁堰來計算。Q3＝1.86bQ3＝Q1＋QR＝2.42＋0.17＝2.59b=Q3為了便于設備的選型，堰寬b取3.4m。校核堰上水頭H＝（Q1.86b）2/3＝（2.42選用電動可調(diào)節(jié)堰門，通徑2.0m×堰兩邊各留0.4m的操作距離。出水豎井長L＝0.4×設置的豎井寬度B=1.6m（能夠滿足我們設計時的預期效果），則出水豎井設計的平面尺寸為L×B=2.8×1.6m，氧化溝設計的出水孔尺寸為b×h=2.0m×0.5m。單組反應池出水管設計流量Q水管內(nèi)的流速v=0.8m/s，則管徑d＝4Q4πv＝4校核管道流速v＝Q4A＝2.593.14（12）內(nèi)回流計算為了使反硝化脫氮的效果得以達到最優(yōu),在好氧區(qū)和缺氧地段之間分別設置了內(nèi)部回流溝和外部回流閥,對于混合液中的內(nèi)部回流流量可以實現(xiàn)控制?；旌蟽?nèi)回流比R內(nèi)內(nèi)回流流量Q內(nèi)＝R內(nèi)Q單＝（1~4）×1475086400＝（0.17內(nèi)回流控制門通徑0.6mm×0.6m。（13）曝氣設備選擇10組氧化溝需氧量為SORimax＝SORmax/2＝＝2670.6（kgO2/d)＝111.28（kgO我們把每個曝氣機配給十個建筑好的卡魯塞爾氧化溝，充氧能力為2.5KgO2/（kW·h），則該生產(chǎn)工藝所需的專用發(fā)電機輸出功率約為N=102.29/2.5=40.9（kW），取 N=45kW。表面曝氣機葉輪按照實際設計為直徑D=3000mm。(14)用于厭氧區(qū)、缺氧氧化區(qū)的反應設備容量類型選擇(按照單組缺氧反應池容量來進行計算)按《室外排水設計規(guī)范》（GB50014—2006）第6.6.7條，氧化溝厭氧區(qū)、缺氧區(qū)設備選擇應采用機械攪拌，混合功率宜采用2~8W/m3池容計算。①厭氧區(qū)設備混合功率設計6W/m厭氧區(qū)有效容積V混合全池污水所需功率＝6水下安裝攪拌機2臺，單機輸出功率為1.1kW。該池污水功率＝2×1.1×295000②缺氧區(qū)設備混合功率設計6W/m缺氧區(qū)有效容積V混合全池污水所需功率＝6我們需要在這個缺氧區(qū)的池子里面安裝兩臺攪拌機，單機功率3.0kW。攪拌機功率＝2×3.0×2950003.5二沉池設計說明及計算3.5.1二沉池的設計說明二沉池處理作為回流活性污泥廢水處理回收系統(tǒng)的組成部分,主要用來處理污泥混合液,并對其進行廢水回收、活性污泥濃縮等處理,其回收效果的良好優(yōu)劣,直接關系決定著廢水排放處理出水的污泥含有率和處理回流活性污泥的廢水含有率。因為污泥沉淀和出水濃縮混合處理后的效果不佳,在污泥出水中就很有可能會大大地再度增加活性污泥的出水懸浮物,從而再度增加污泥BOD的出水濃度;同時,回流的活性污泥出水濃度也可能會并沒有所謂的降低,從而大大減少曝在沼氣池中的污泥混合液出水濃度,影響處理效果。二沉池工程除了進行污泥和廢水的二次分離之外,還必須同時進行污水的二次濃縮。同時,由于排入水量與水質(zhì)狀況發(fā)生改變,它們很有可能停止儲存新的污泥。3.5.2二沉池的計算圖3-4輻流式二沉池設計方案簡圖設計最大流量 Q(1)二沉池表面積（m2）式中：q0——二沉池水力負荷[m3/(m2?h)],取q則：設四座周進周出圓形沉淀池。（2）每個二沉池池子直徑（m）則：，取D=38m,則：R=19m(3)有效水深（m）取沉淀時間t=2h(4)污泥部分所需容積VW式中：T——污泥在斗內(nèi)停留時間（h），取T=4h則：(5)污泥斗容積V1污泥斗的半徑設計為r1=2m，下底半徑r2h污泥斗容積：(6)泥斗以上池底污泥容積V2緩沖層高度：泥斗以上池底污泥容積：（7）沉淀池容納污泥的總能力（8）沉淀池總高度式中：h1——超高，取h則：（9）沉淀池池周高度H’（10）徑深比校核：在6～12范圍內(nèi)，符合要求3.5.3設備選型根據(jù)計算分析結(jié)果,選用CGX-25C單周邊動力傳動刮泥機,兩套設備使用一套設備備用。CGX-C機型主要應用在對二沉池的剩余活性污泥進行回流和污水沉淀后污泥進行排除。該機設備體積大而且采用了周邊傳動、垂直方向架構(gòu),同時進行回流污泥排水,污泥從刮泥機的中間部件排出，在同其他類型的刮泥機對比過程中，我發(fā)現(xiàn)經(jīng)過此次選用的刮吸泥機處理的污泥質(zhì)量更新鮮，污泥內(nèi)微生物活性更高，與此同時該刮吸泥機減少了污泥處理過程中的污水回流，減少了曝氣池的曝氣量，在節(jié)約了廠區(qū)能源方面尤為突出，不失為一種理想的刮吸泥機選型。表3-6CGX-25C型單周邊動力傳動刮吸泥機參數(shù)一覽表3.6高效沉淀池設計說明及計算3.6.1設計水量Q=4.438m3/s=15976.8m3/h3.6.2構(gòu)筑物設計1、澄清區(qū)水的有效水深：本次污水處理廠高效沉淀池有效水深設計為6.7米。斜管上升流速：12～25m/h，取25m/h?！惫苊娣eA1=15976.8/20=639.072㎡；沉淀段入口流速取60m/h?！恋砣肟诙蚊娣eA2=15976.8/60=266.28㎡；中間總集水槽寬度：B=0.9×（1.5×Q）×0.4=0.9×（1.5×從已知條件中可以列出方程：X?X1=266.28——①（X-2）?（X-X1-0.4）=639.072——②經(jīng)計算可得當X=31時A=294.2＞0所以取X=31。即澄清池的尺寸：31m×31m×6.7m=6438.7m3原水在澄清池中的停留時間：t=6438.7/3.414=1885.97s=31.43min；X1=8.59,取X1=8.6m,墻厚0.2m斜管區(qū)面積：31m×8.0m=248㎡水在斜管區(qū)的上升流速：3.414/248=0.014m/s=49.56m/h從而計算出沉淀入口段的尺寸：31m×8.6m。沉淀池入口通道的設計過堰流速0.05m/s，則達到水層高度：3.414另外我們要考慮到此處建造一座堰的主要目的就是為了能夠使得推流段通過混凝土后原水均勻地從沉淀區(qū)中進入至沉淀區(qū),流速也應該相對較低,應當以不會破壞絮體作為主要目的。如果按照大壩上游水深公式去計算:h=（Q/1.86b）2/3=（則管內(nèi)流速為0.185m/s。因此，綜合考慮取1.05m的水層高度。推流段的停留時間3～5min，取3min。V=則寬度：614.52÷2.65÷31=2、污泥回流及排放系統(tǒng)污泥循環(huán)系數(shù)按循環(huán)水量8%計算。3.414采用單螺桿泵。由計算可知需要單螺桿泵4個。2臺泵在污泥的循環(huán)過程中為他們蓄力，2臺用于污泥的排放。螺桿泵采用變頻控制。由此算得管的規(guī)格：DN150，流速：0.6m/s。污泥循環(huán)的功能是讓污泥在水體中保持濃度，同時幫助維持污泥在水體中的形態(tài)，不管流入污水的水量和水中污染物濃度如何變化，污泥循環(huán)都能讓池中負荷保持一個穩(wěn)定的狀態(tài)。為何進行污泥排放：為了不讓污泥發(fā)生化學變化，并使泥床標高保持恒定。污泥床的高度由污泥探測器自動控制。3、絮凝池本項目的有效水深按6.7米設計。停留時間10～15min，取15min。則有效容積：V=平面有效面積：A=3072.6絮凝池的形狀建造成正方形，則計算得a=21.41m絮凝池的有效容積：22m×原水于絮凝池中的平均停留時間為15.8min4、反應室及導流板Q=污水筒內(nèi)流動的速度取1.0m/s，則Di=1.38m，取內(nèi)徑：φ1400mm，筒內(nèi)流速：0.97m/s。④——流速取0.5m/s，2.9÷0.5÷（3.14×1.4）=1.32m，取1.4⑤——流速取0.4m/s左右。則D×L=（錐形筒下部內(nèi)徑：φ2800mm；流速：0.39m/s。筒外流速：（筒內(nèi)流速/筒外流速=1.0/筒內(nèi)裝置結(jié)構(gòu)：裝設時配有軸流葉輪，使流量在絮凝反應池內(nèi)快速絮凝并進行自動循環(huán)；筒外裝置結(jié)構(gòu)：減緩污泥絮凝的速度，以確保絮凝物增大致密。原水在混凝段的各個流速：反應室內(nèi)：內(nèi)徑：D=φ1400mm，流速：v=0.97m/s；室內(nèi)至室外：流速：v=0.49m/s；室外流速：v=1.056室外至室內(nèi)：流速：v=0.39m/s；5、提升絮凝攪拌機葉輪直徑：φ1400mm；外緣線速度：1.5m/s；攪拌用水量為設計水量的10.8倍（2.95m3/s）；軸長——按照目前設計的要求，有5.2m。螺旋槳的外沿線平均速度為1.5m/s，則轉(zhuǎn)速n=60?1.5/3.14?1.4=20r/min；6、刮泥機刮臂的直徑：φ7000mm；外緣線速度：1.8m/min；3.7接觸消毒池設計說明及計算3.7.1接觸消毒池設計說明進入污水處理廠的污水經(jīng)過一級、二級綜合處理后,水質(zhì)狀況雖然有明顯好轉(zhuǎn),細菌繁殖總數(shù)和水體內(nèi)微生物繁殖含量也大幅度的下降,水體微生物包括細菌等數(shù)目仍維持較高水平,并且還仍然存在著發(fā)生新型病原菌感染傳播的一定可能性。所以在經(jīng)過處理的污水排出之前的最重要的一步就是對其進行消毒滅菌,這就是接觸消毒池的存在意義。污水進入接觸消毒池中與消毒劑充分混合從而完成對污水進行消毒的一種工藝流程。3.7.2消毒接觸池設計計算1.消毒接觸池容積取停留時間為t=30min，平均流量Q=295則容積：2.消毒接觸池表面積設有效水深h2則表面積：3.池長設每格池寬1.5m，則總池長：每個廊道長：4.校核校核長寬比：池高取超高h14污泥處理設備污水處理廠在進行生產(chǎn)運營的過程中主要的產(chǎn)出物就是污泥。污泥在污水處理廠的各個工藝構(gòu)筑物中吸收污水中的污染物,也成為了污水處理過程中的危險產(chǎn)品，不僅可能對人體有毒有害，還有可能污染外界環(huán)境，所以污泥出產(chǎn)的處置流程值得我們反復推敲，好好思考，否則可能會對環(huán)境造成嚴重的污染。污泥中的一些懸浮固體可能是受污染水體中早已存在的,如各類自然沉淀池沉積下來的化學懸浮固體物質(zhì);也極有可能就是在進行污水處理時被處理轉(zhuǎn)化而形成的,例如經(jīng)過污水處理構(gòu)筑物的原污水,由原先的溶解性固體物質(zhì)和膠體等化學物質(zhì)經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化而來的生物活性絮體和化學懸浮固體物質(zhì);還可能就是在進行淤泥污水處理后的工藝生產(chǎn)過程中投入了大量的生物化學原料制品和生物藥劑。污泥中無機物為主的成分被定義為泥渣，有機物為主的成分被定義為污泥。污泥處理要求為：促進污(廢)水處理廠的工作和生產(chǎn),確保污(廢)水處理的效果。使污水中有害物質(zhì)得到妥善處理。讓容易變質(zhì)的物質(zhì)保持化學性質(zhì)不變。使有用物質(zhì)能夠得到綜合利用。4.1污泥濃縮池設計說明及計算4.1.1污泥濃縮池的設計說明污泥中的水分有四個名稱：占比重70%的空隙水；占20%比重的毛細水；約占10%比重的污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水。污泥經(jīng)過污泥濃縮池后，污泥中的空隙水大量減少，由此污泥中的整體含水量大量減少，污泥體積也隨之減小，這樣一來污泥濃縮池的整體容積縮小，處理污泥所需要的藥劑量也會減少，池與池之間的輸送管道的寬度也能縮小，污泥提升泵的功率也可以減小。污泥濃縮池中主要應用的核心方法包括重力濃縮、溶氣氣浮濃縮和離心濃縮。4.1.2污泥濃縮池的計算圖4-1污泥濃縮池的設計計算圖污水處理廠剩余活性污泥量設活性污泥里面的含水率P1=99.2%,濃縮池直徑濃縮池污泥固體通量：取M=27kg/(a.濃縮池面積則：b.濃縮池直徑，取D=17.7m（2）濃縮池工作部分高度h2取污泥濃縮時間T=16h,則：則：（3）斜坡高度h3池底排水坡度設計為5%，以便于過濾污泥能夠自動地向下流入到污泥斗中。則：（4）污泥斗高度h4式中：a——污泥排水漏斗的上口半徑（m），取a=0.8mb——污泥斗底部半徑（m），取b=0.4m（5）污泥斗的容積V1則：濃縮后污泥體積Q2（7）污泥斗中污泥停留時間T則：（8）濃縮池總高度H式中：h1——超高（m），取h1=0.3m則：4.1.3設備選型由計算和查閱資料可知，選擇JZG型的全自動刮泥機。這種排泥設備廣泛適用污水處理工藝流程中的大部分池型。刮泥機的主要應用技術參數(shù)列表如下。表3-6JZG型中心傳動刮泥機主要技術參數(shù)4.2污泥消化池的設計說明及計算4.2.1污泥消化池的設計說明污泥消化池的作用是對污水中遺留的污泥進行處置。厭氧消化池本質(zhì)上是封閉隔絕氧氣的，池中兼性厭氧菌繁殖，對池中有機物進行降解，分解后的有機物產(chǎn)出沼氣，即甲烷。污泥消化池的主要處理污水部分是微生物，他們可以讓污泥中的有機物發(fā)生化學反應成為腐殖質(zhì)、殺死污泥中殘留寄生物的卵、殺死污泥中的有害微生物，由此污泥的質(zhì)量在微生物作用下得到提高，經(jīng)過有害物質(zhì)的剔除，污泥的體積也會縮小大部分。4.2.2污泥消化池的計算圖4-2污泥消化池的設計計算圖消化池有效容積（m3）按污泥投配率法計算消化池有效容積取投配率n=5%，以及消化時間一級消化池有效容積：采用四座一級消化池，每座池子容積二級消化時間通常為1/2一級消化時間：二級消化池總有效容積為污水廠預計布設二級消化池，每座池子容積池體幾何尺寸設池總高度H=hD=8m,a.集氣罩b.上錐體部分容積c.圓柱體部分容積d.下錐體部分容積e.消化池內(nèi)污泥可占據(jù)上椎體一半容積，由此計算消化池有效容積二級消化池各部分尺寸同一級消化池。5污水處理廠的布置5.1污水處理廠的平面布置污水處理廠的平面布置應當有有資質(zhì)的設計師和有一定工作經(jīng)驗的建筑師共同拍案決定，而在設計過程中我們應當注意節(jié)省土地資源、資金節(jié)省、保證工程的合理性，保證廠區(qū)內(nèi)各個建筑物的分工合理性，保證廠區(qū)交通流暢。進行設計時必須符合施工技術、安全防護，污水廠工作效率要求，環(huán)保要求等的規(guī)定。污水處理廠中設計部分決定它的整個面積、構(gòu)筑物日常運行管理和維修，周邊地區(qū)環(huán)境狀況等。在進行污水處理廠的平面設計和高程設計時不能生搬硬套，需要根據(jù)項目點的實際情況對設計構(gòu)筑物的位置數(shù)量進行實時調(diào)整，當然也必須保證污水處理廠建成后能穩(wěn)步運行。設計污水處理廠時應該注意廠區(qū)內(nèi)的構(gòu)筑物應該充分利用項目區(qū)域的土地空間，盡量在設計時將其放置在一起，與此同時也要注意放置的合理性，工人的生活區(qū)和廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)工作區(qū)也應該在設計時設置一定的距離。每一個工藝流程都要按照其功能次序布置位置，應該充分利用其原有地形，盡量做到土方數(shù)量平衡。設計構(gòu)筑物間距需要滿足管線敷設以及后續(xù)施工的國家安全要求。對于緊急狀況處理的構(gòu)筑物（包括消化池、貯氣罐等）應該在設計時留有與其他構(gòu)筑物的安全距離，也需要符合我們現(xiàn)行的國家《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）以及當?shù)噩F(xiàn)行的建筑防火設計的規(guī)范。污水處理廠中安裝設置的污水管道等管類鋪設施工時應該考慮細致且全面，防止管道、線路等的交叉影響，在條件允許的情況下可以設計管廊來確保工程運營安全性。為了充分考慮污水處理廠在工作中發(fā)生事故與檢修工作的需要，在污水處理廠設計過程中考慮設置構(gòu)筑物的超越管、單元污水處理構(gòu)筑物之間的超越管和單元污水處理構(gòu)筑物之間的放空管道。并聯(lián)式運行的污水處理構(gòu)筑物間應該建立均勻的配水設備，各個污水處理系統(tǒng)間應綜合考慮建立一條可切換式的連通管渠。在進行一些需要特別注意的構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設計和建筑布置時，應該充分考慮到是否會對周邊其他構(gòu)筑物產(chǎn)生負面影響或者對廠區(qū)環(huán)境造成負面影響。為了順利進行日常材料運輸、日常操作作業(yè)及管理、檢修等工作的需求需要設置必要通道。污水處理廠中花草樹木的種植面積應該占據(jù)整個位置的30%。5.2污水處理廠的高程布置污水處理廠整體高度設計和每一個工藝構(gòu)筑物的高度計算設計，確保污水在進入污水處理廠后能夠在各個工藝流程順利流動不停止。污水處理廠的高程布置應滿足如下要求：使用重力流和減少高度提升來進行污水廠高程設計，以有效地降低功率和電耗，使各設施順利運營。進入污水處理廠的污水只需要進行第一次提升就能依靠慣性和自身重力橫穿整個工藝流程，中間一般不再進行加壓提升。為了污水處理廠的運營持久性，我選擇構(gòu)筑物所有情況下水頭損失最大的情況進行計算，以免發(fā)生設計值過小引起的廠區(qū)污水溢流等危險情況。我在進行污水處理廠設計查閱資料時了解到污水處理廠的待設計流量應該以武漢市漢陽區(qū)近期的城市污水流量作為參考，而設計計算時應該將目光放長遠，使用遠期流量進行構(gòu)筑物尺寸計算，在計算時也應為突發(fā)狀況設置考慮情況，酌情留儲備水頭。應該將污水處理流程與功能相互配合考慮進設計中，降低污泥流經(jīng)構(gòu)筑物的建筑高度，使污泥從上一個處理構(gòu)筑物出來之后能夠藉由自身重力進入下一個處理構(gòu)筑物。設計構(gòu)筑物高程時，應該控制構(gòu)筑物高度使污水能夠由自身重力排出，不受其他排出水體頂托。表5-3污泥高程計算表5.3泵的選型1.污水提升泵、污泥回流泵選型LXB型支座式螺旋泵還是主要應用于工業(yè)方面的污水處理，它通常作為雨污水處理的中間構(gòu)筑物，對流動的污泥給予提升作用，它具有能耗低、環(huán)保、可以處理的污水流量大等優(yōu)點。2.污泥提升泵QW型系列潛水排污泵不僅在市政工程凈化水廠有設置構(gòu)筑物，有些醫(yī)院酒店等私營公營企業(yè)也因為這個潛水排污泵的良好性能選擇它進行企業(yè)內(nèi)部的污水排送。其技術特點及性能參見下表。6工程概算6.1一次性投資6.1.1構(gòu)筑物工程投資表6-1構(gòu)筑物土建工程估算6.1.2設備工程投資表6-2主要設備價目表直接投資費用265.2992+51.75=317.0492萬元6.2運行費用（1）耗電費用設電費為0.5元/（kW?h），表6-3項目主要電器電力消耗信息一覽表（2）耗水費用武漢市水費標準為1.8元/噸，污水廠每日用水為16噸，年水費為：16×365×1.8=1.05萬元（3）工人福利設全廠20人，人均年收入4萬元。則工廠每年工人勞務支出：20×4=80萬元。（4）設備維修費用設備的維修費、維護保養(yǎng)管理費收取率按2%計算，則每年設備維護修理費用為：260.0808×2%=5.2017萬元（5）單位立方米污水處理價格年總運行費用：266.43+1.05+80+5.2017=352.6817萬元每立方米污水處理價格：352.6817÷365÷30000=0.322元/結(jié)論本畢業(yè)設計處理水質(zhì)BOD5100mg/L，CODCr200mg/L，