污水處理廠設(shè)計(jì)指南

水

r

課

程

設(shè)

計(jì)

說(shuō)

明

書

專業(yè)班級(jí)：給水排水0412班

姓名：李永志

學(xué)號(hào)：

指導(dǎo)教師：徐樂(lè)中，張?zhí)煸?/p>

完畢時(shí)間：2023年12月22日

第一章污水處理廠課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

第一節(jié)課程設(shè)計(jì)的目的任務(wù)及規(guī)定

&1.1課程設(shè)計(jì)目H勺

1、復(fù)習(xí)和消化課堂講授內(nèi)容；

2、理論與實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)分析問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力；

3、訓(xùn)練設(shè)計(jì)與制便的基本技能

&1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)

進(jìn)行某都市污水廠出J初步設(shè)計(jì)，其任務(wù)包括：

1、根據(jù)所給日勺原始資料，計(jì)算污水廠的設(shè)計(jì)流量和水質(zhì)污染濃度;

2、確定污水處理工藝和污泥處理方案；

3、對(duì)各處理構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計(jì)算，確定其形式、組數(shù)；

4、進(jìn)行污水廠平面布置和污水、污泥流程圖設(shè)計(jì)。

&1.3課程設(shè)計(jì)規(guī)定

1、設(shè)計(jì)計(jì)算闡明書一份；

2、總平面布置圖一張（1：200-1：500）；

3、流程圖一張（橫向1：200-500,縱向1：50~1：100）；

4、有也許完畢單體構(gòu)筑物工藝圖一張。

第二節(jié)設(shè)計(jì)資料

&2.1基本資料

設(shè)計(jì)人口:48000A設(shè)計(jì)人均用水量:240L/（人*天）

三產(chǎn)污水量：lOOOOnrVd工業(yè)廢水量：23000m3/d

時(shí)變化系數(shù)：1.30PH值：6.9-7.8平均設(shè)計(jì)溫度：15.51）C

&2.2污水進(jìn)水狀況

進(jìn)水BOD5:220mg/L進(jìn)水COD:450mg/L進(jìn)水SS:230mg/L

進(jìn)水TN:35mg/L進(jìn)水TP:6.4mg/L

&2.3出水水質(zhì)規(guī)定

根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)《污水綜合排放原則》GB8978-1996查得如

下表1。

表1第二類污染物最高容許排放濃度

（1998年1月1后來(lái)建設(shè)的單位）單位：mg/1

序號(hào)污染物合用范圍一級(jí)原則

1pH一切排污單位6、9

2色度（稀釋倍數(shù)）一切排污單位50

3懸浮物（SS）城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠20

4五日生化需氧量（B0D5）城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠20

5化學(xué)需氧量（C0D）城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠60

6氨氮其他排污單位15

7磷酸鹽（以P計(jì)）一切排污單位0.5

8兀茶磷一切排污單位0.1

9有機(jī)磷農(nóng)藥（以P計(jì)）一切排污單位不得檢出

第二章污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算

第一節(jié)污水廠規(guī)模確實(shí)定

&1.1污水水量確實(shí)定

在人類的I生活和生產(chǎn)中，使用著大量的水。水在使用日勺過(guò)程中受

到不一樣程度H勺污染，變化了原有的化學(xué)成分和物理性質(zhì)，這些水稱

為污水或廢水。污水也包括雨水及冰雪融化水。污水按來(lái)源的不一樣,

分為生活污水、工業(yè)廢水和降水3類。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的設(shè)計(jì)需要采

用分流制，不考慮雨污合建的狀況，污水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模按污水量和工

業(yè)廢水量來(lái)確定。

1、生活污水量Q1確實(shí)定

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書查得設(shè)計(jì)地區(qū)都市人口數(shù)N二48000人，設(shè)計(jì)人

均用水量q=240L/人?d

生活污水量確實(shí)定以都市人口數(shù)，污水量原則或用水原則乘系

數(shù)，一般取k=0.8左右，即生活污水量

QI=k?N?q=0.8X48000X240L/d=9216000L/d=9216m3/d

2、工業(yè)廢水量Q2確實(shí)定

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書查得工業(yè)廢水量Q2=23000m3/d

3、第三產(chǎn)業(yè)廢水量Q3確實(shí)定

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書查得工業(yè)廢水量Q3=10000nf/d

4、設(shè)計(jì)最高日污水量Qd確實(shí)定

設(shè)計(jì)地區(qū)都市最高日污水量Qd為

Qd=Q1+Q2+Q3=(9216+23000+10000)m3/d=42216m3/d

5、設(shè)計(jì)最高日最高時(shí)污水量Qh確實(shí)定

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書查得設(shè)計(jì)地區(qū)時(shí)變化系數(shù)Kh=1.30

Qh=KhXQd4-24=l.30X42216/24=2286.7m3/h

&1.2污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模確實(shí)定

應(yīng)滿足設(shè)計(jì)地區(qū)最高日污水量Qd和設(shè)計(jì)地區(qū)最高日最高時(shí)污水

量Qh這樣才能真正到達(dá)設(shè)計(jì)污水處理廠口勺設(shè)計(jì)處理規(guī)定，才能保證污

水廠日勺處理負(fù)荷在設(shè)計(jì)處理負(fù)荷之內(nèi)，保證污水廠日勺高效處理能力，

保證污水廠日勺安全運(yùn)行能力，到達(dá)污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)定。

因此：污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為

Qh=2286.7m3/h=635.19/s-640l/s

第二節(jié)工藝流程確實(shí)定

&2.1都市污水處理廠工藝流程方案的提出

污水處理廠日勺工藝流程系指保證處理水到達(dá)所規(guī)定的處理程度

時(shí)前提下，采用日勺污水處理技術(shù)各單元日勺有機(jī)組合。

在選定處理工藝流程日勺同步，還需要考慮確定各技術(shù)單元構(gòu)筑物

的型式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程選定，重要如

下列各項(xiàng)原因作為根據(jù)。

1.污水的處理程度

根據(jù)處理水H勺出路和污水H勺水質(zhì)，確定污水中多種污染物W、J處理程

度。

COD

項(xiàng)目BOD5(mg/1)SS(mg/1)TN(mg/1)TP(mg/1)

(mg/1)

進(jìn)水220450230356.4

出水206020150.5

清除率90.9%86.7%91.3%57.1%92.2%

2、污水水質(zhì)和水量的變化狀況

除水質(zhì)外，原污水日勺水量也是選定處理工藝需?？紤]日勺原因，水

質(zhì)、水量變化較大的污水，應(yīng)考慮設(shè)調(diào)整池或事故貯水池，或選用承

受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)的處理工藝。工程施工日勺難易程度和運(yùn)行管理需

要的I技術(shù)條件也是選定處理工藝流程需要考慮的原因，地下水位高，

地質(zhì)條件較差日勺地方，不適宜選用深度大、施工難度高日勺處理構(gòu)筑物。

3、工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用

工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用也是工藝流程選定的重要原因，當(dāng)然處理水

應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)的水質(zhì)原則是前提條件。這樣，以原污水口勺水質(zhì)、水量及其

他自然狀況為已知條件，以處理水應(yīng)到達(dá)的水質(zhì)指標(biāo)為制約條件，而

以處理系統(tǒng)最低日勺總造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用為目的函數(shù)，建立三者之間日勺互

相關(guān)系。減少占地面積也是減少建設(shè)費(fèi)用的重要措施，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，

它對(duì)污水處理廠日勺經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著重要的影響。

4、當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件

當(dāng)?shù)豔、J地形、代候等自然條件也對(duì)污水處理工藝流程日勺選定具有

一定日勺影響。當(dāng)?shù)厝丈自牧吓c電力供應(yīng)等詳細(xì)問(wèn)題，也是選定處理工

藝應(yīng)當(dāng)考慮的原因。

5、運(yùn)行管理

對(duì)于運(yùn)行管理水平有限的小型污水處理廠或工業(yè)廢水處理站，宜

采用操作簡(jiǎn)樸、運(yùn)行可靠的處理工藝；對(duì)于運(yùn)行管理水平較高的大型

污水處理廠，應(yīng)盡量采用處理效率高、凈化效果好H勺新工藝。對(duì)于地

質(zhì)條件較差的地區(qū)，不適宜采用池體較深、施工難度較大的處理構(gòu)筑

物。

為了到達(dá)上表處理規(guī)定，即規(guī)定處理工藝既能有效地清除B0D5、

COD、SS等，又能到達(dá)脫氮除磷日勺效果。該設(shè)計(jì)采用A?/。工藝。既有

兩種可供選擇的工藝流程：①CASS法處理工藝；②厭氧池+氧化溝處

理工藝。

&2.2方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

圖2厭氧池+氧化溝處理工藝

（1）技術(shù)比較

兩方案的技術(shù)比較見下表2?？偟膩?lái)說(shuō)，這兩個(gè)方案都比很好，

都能到達(dá)規(guī)定處理內(nèi)效果，并且工藝簡(jiǎn)樸，污泥處理的難度較小，在

技術(shù)上都是可行日勺。

表2都市污水處理廠工藝流程方案技術(shù)比較表

方案一方案二

（CASS法處理工藝）（厭氧池+氧化溝處理工藝）

長(zhǎng)處：長(zhǎng)處：

(1)工藝為一間歇式反應(yīng)器，(1)氧化溝具有獨(dú)特日勺水力流

在此反應(yīng)器中活性污泥法動(dòng)特點(diǎn)，有助于活性污泥W、J

過(guò)程按曝氣和非曝氣階段生物凝聚作用，并且可以將

不停反復(fù)，將生物反應(yīng)過(guò)其工作辨別為富氧區(qū)、缺氧

程和泥水分離過(guò)程結(jié)合在區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化

一種池子中進(jìn)行。作用，獲得脫氮口勺效果。

(2)CASS工藝投資和運(yùn)行費(fèi)(2)不使用初沉池，有機(jī)性懸浮

用低，處理性能高超，尤其是物在氧化溝內(nèi)能到達(dá)好氧

脫氮除磷功能非常好。穩(wěn)定的程度。

(3)系統(tǒng)穩(wěn)定性高，對(duì)水量水(3)BOD負(fù)荷低，類同于活性污

質(zhì)變化的適應(yīng)性和操作靈活泥法日勺延時(shí)曝氣系統(tǒng)。使氧

性強(qiáng)?；瘻暇哂校簩?duì)水溫、水質(zhì)、

(4)采用多池串聯(lián)運(yùn)行，保水量H勺變動(dòng)有較強(qiáng)H勺適應(yīng)

證了穩(wěn)定的處理效果，并且提性；污泥齡(生物固體平均

高了容積運(yùn)用率。停留時(shí)間)一般在18、20d

缺陷：左右，為老式活性污泥系統(tǒng)

(1)CASS工藝的缺陷是各池子的3%倍，可以存活，繁殖

同步間歇運(yùn)行，人工控制兒世代時(shí)間長(zhǎng)、增殖速度慢的

乎不也許，全賴電腦控制，微生物硝化菌，在氧化溝中

對(duì)處理廠的管理人員素質(zhì)能產(chǎn)生硝化反應(yīng)，如運(yùn)行得

規(guī)定很高，對(duì)設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、當(dāng)，氧化溝可以具有較高的

安裝、調(diào)試等工作規(guī)定較嚴(yán)脫氮效果；污泥產(chǎn)率低，且

格。多己到達(dá)穩(wěn)定的程度，勿需

(2)CASS日勺除磷脫氮效果一般再進(jìn)行消化處理。

要加三氯化鐵。加少了沒(méi)效(4)脫氮效果還能深入提高。由

果，加多了出水又會(huì)發(fā)黃。于脫氮效果日勺好壞很大一

投加量沒(méi)控制好有也許還部份決定于內(nèi)循環(huán)量，要提

會(huì)影響活性污泥的生物。高脫氮效果勢(shì)必要增長(zhǎng)內(nèi)

(3)整個(gè)工藝系統(tǒng)的水頭損失循環(huán)量。而氧化溝的內(nèi)循環(huán)

較大。量從理論上說(shuō)可以是不受

限制出J,從而氧化溝具南較

大的脫氮潛力。

(5)氧化溝只有曝氣器和池中

日勺推進(jìn)器維持溝內(nèi)的正常

運(yùn)行，電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用

更低。

缺陷：氧化溝的占地面積很大。

(2)經(jīng)濟(jì)比較

見下表3和表4

表3CASS處理工藝投及估算表

①設(shè)備部分投資估算

序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)/價(jià)格/序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)/價(jià)格/

萬(wàn)元萬(wàn)元萬(wàn)元萬(wàn)元

1格柵28.016.07反應(yīng)罐24.59.0

2提高泵42.510.08脫水機(jī)26.513.0

3滓水器410.040.09電控部3C.0

分

4污泥泵61.06.010管道及4C.0

附件

5水下曝242.048.011其他2C.0

氣機(jī)

6污泥濃25.010.0242.0

合計(jì)

縮罐

②土建部分投資估算

序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)/價(jià)格/萬(wàn)序號(hào)名稱數(shù)量單價(jià)/價(jià)格/

萬(wàn)元元元萬(wàn)元

1集水45.05輔助500m3100050.0

池及用房

泵房

2cass562884002251.56其他20.0

池

3沉砂4020400160.()2533.5

池合計(jì)

4閘門7.0

井

③工程總投資估算

項(xiàng)目?jī)r(jià)格/萬(wàn)元項(xiàng)目?jī)r(jià)格/萬(wàn)元項(xiàng)目?jī)r(jià)格/萬(wàn)元

設(shè)備部分242.0設(shè)計(jì)費(fèi)50.0不可預(yù)見費(fèi)50.0

土建部分2533.5安裝費(fèi)80.0合計(jì)3021

測(cè)試費(fèi)15.5綜合取費(fèi)50.0

表4氧化溝處理法工程投資估算明細(xì)表

技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

序估算投資

工程或費(fèi)用名稱單位價(jià)值備注

（萬(wàn)元）單位數(shù)量

（元）

工程費(fèi)用

I

粗格柵

12組112

進(jìn)水泵房

396組1396

細(xì)格柵

8組18

平流沉砂池

52組226

厭氧池

650組2325

卡羅塞氧化溝

1040組2520

濃縮池

78組239

貯泥池

78組239

脫水機(jī)房

304組1304

加氯間

73組173

消毒接觸池

83組241.5

堆料棚

31組131

附屬建筑（辦公、化驗(yàn)等）

546組1546

工藝設(shè)備

1300組11300

平面布置

364組1364

變配電所

486組1486

儀表自控

260組1260

化驗(yàn)設(shè)備

195組1195

機(jī)修設(shè)備1

39組39

通訊設(shè)備1

26組26

運(yùn)送車輛1

156組156

工器具及生產(chǎn)家俱購(gòu)置1

26組26

外線工程

130組1130

第一部分費(fèi)用合計(jì)6333

其他費(fèi)用

II

三通一平

83

供電貼費(fèi)

260

生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)

26

辦公及生活家俱購(gòu)置費(fèi)

8

聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)

13

勘查設(shè)計(jì)費(fèi)

286

建設(shè)單位管理費(fèi)

143

工程監(jiān)理費(fèi)

114

第二部分費(fèi)用合計(jì)933

II預(yù)備費(fèi)用

I

物價(jià)上漲費(fèi)

510

工程預(yù)備費(fèi)(I+II)X

581

8%

第三部分費(fèi)用合計(jì)

1091

總計(jì)(I+II4-III)

8357

(3)結(jié)論：

綜合比較各工藝的技術(shù)指標(biāo)，都可以到達(dá)預(yù)定日勺處理目日勺，均符

合設(shè)計(jì)規(guī)定。通過(guò)表3和表4KJ經(jīng)濟(jì)比較可以清晰出J看出，方案1W、J

CASS處理工藝要比氧化溝處理工藝節(jié)省諸多投資。同步，CASS工藝

的自動(dòng)化程度高，人工費(fèi)用即相對(duì)減少，因此選定CASS工藝為該污

水廠的處理工藝。

該流程包括完整的二級(jí)處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水通過(guò)一級(jí)

處理日勺隔柵、沉砂池進(jìn)入二級(jí)處理的CASS溝，然后進(jìn)入污泥池中進(jìn)

行泥水分離，上部分清夜經(jīng)消毒后直接排放江中。污泥部分的剩余污

泥進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮，融縮后進(jìn)入貯泥池，最終送入到脫水機(jī)房脫

水后外運(yùn)泥餅。

第三節(jié)污水處理工藝構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算

&3.1泵前中格柵

1、設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量Q=2286.7m3/h=635.19/s-6401/,以最高日最高時(shí)流量計(jì)；

格柵前渠道內(nèi)流速：0.4-0.9m/s,取VI=0.7m/s；

過(guò)柵流速：0.6-1.0m/s,^V2=0.8m/s；

柵條寬度s=0.01m；格柵條間隙b=0.025m

柵前部分長(zhǎng)度0.5m；格柵傾角a=60°

單位柵渣量收=0.10m，柵渣/10宣污水

柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.30m

二、設(shè)計(jì)計(jì)算

格柵計(jì)算草圖

(1)格柵前水深

根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q=(2h)2-V1/2,又Q=Qh=6401/s

得：h=0.73m

(2)柵條間隙數(shù)

則柵條間隙數(shù)n=Qh?(sina)1/2/(b?h-v)

=0.64?(sin600)1/2/(0.025?0.73?0.8)

=39.8(個(gè))(取n=40個(gè))

設(shè)計(jì)兩組并列的隔柵，則每組隔柵間隙數(shù)為20個(gè)。

(3)柵槽寬度B2

柵槽寬一般比格柵寬0.2-0.3m,取0.21m

B2=(n-1)+bn+0.21=0.01*(20-1)+0.025*20+0.21=0.9m

(4)進(jìn)水聚到漸寬部分的長(zhǎng)度LI

設(shè)進(jìn)水渠道寬為B1=O.65m,漸寬部分展開角a1=20

Ll=(B-Bl)/2tga1=(0.9-0.65)/2tg20°=0.34m

(5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度

L2=L1/2=O.34/2=0.17m

(6)通過(guò)隔柵H勺水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面

hl=2.42(S/b)4/3(v2/2g)*sinaK

=2.42(0.01/0.025)*3*(0.82/2*9.8)*sin60*3=0.025m

(7)柵后槽總高度

H=h+hl+h2=0.73+0.025+0.3=1.055m^l.1m

(8)柵槽總長(zhǎng)度

L=L1+L2+0.5-H.O+Hl/tana

=0.34+0.17+1.0+0.5+(0.73+0.3)/tg60=2.60m

(9)每日柵渣量

歸86400*Qmax*W1/1OOOKc

二86400*0.64*0.10/(1000*1.39)

=3.98m7d>0.2m3/d

宜采用機(jī)械格柵,選用ZZG型鏈條式隔柵除污機(jī)。見圖3.

&3.2污水提高泵房

本設(shè)計(jì)采用干式巨型半地下合建式泵房，它具有布置緊湊、占地

少、構(gòu)造節(jié)省的特點(diǎn)。集水池和機(jī)器間由隔水墻分開，只有吸水管和

葉輪沉沒(méi)在水中，機(jī)器間常常保持干燥，以利于泵房日勺檢修和保養(yǎng)業(yè)

可防止污水對(duì)軸承、管件、儀表的腐蝕。泵站地下埋深為7m,水泵

采用自灌式。

1、設(shè)計(jì)流量

根據(jù)規(guī)定排水泵站的設(shè)計(jì)流量一般均按最高日最高時(shí)污水流量

決定，一般小型排水泵站（最高日污水量在500（W如下），設(shè)「2套

機(jī)組；大型排水泵站（最高日流量超過(guò)15000M）設(shè)3?4套機(jī)組。

Q=Qh=6401/s；采用WL型立式潛水混流泵4臺(tái)（3用1備），每臺(tái)泵

的設(shè)計(jì)流量Q=780m7ho

2、集水間計(jì)算

選擇水池和機(jī)器間合建式的方形泵站

（1）集水間日勺容積：采用相稱于1臺(tái)泵5分鐘日勺容量。

歸780/60X5=65m3

（2）集水池面積F

有效水深采用H=2.4m

F=W/H=65/2.4=27.08m2

2、水泵揚(yáng)程

（1）出水管線的水頭損失

每一臺(tái)泵單用一根出水管，其流量為Q=780m7h,選用口勺管徑為

500mm的鑄鐵管,查表得v=l.23m/s,1000i=4.12m,設(shè)管總長(zhǎng)為40m,

局部損失占沿程日勺30%,則總損失為：

40X(1+0.3)X4.12/1000=0.2m

(2)泵站內(nèi)日勺管線水頭損失假設(shè)為1.5m,考慮自由水頭為

0.5mo

(3)水泵總揚(yáng)程為：

H=ll.1+0.2+1.5+1.0=13.8m,取14m

3、泵站內(nèi)部標(biāo)高確實(shí)定

泵站內(nèi)部標(biāo)高重要根據(jù)進(jìn)水管渠底標(biāo)高或管中水位確定。集水池中最

高水位，對(duì)于小型泵站即取進(jìn)水管渠渠底標(biāo)高；對(duì)于大、中型的泵站

可取進(jìn)水管渠計(jì)算水位標(biāo)高。而集水池的有效水深，從最高水位到最

低水位，一般取為1.5?2.0m,故泵房最高水位為-3.6m.

&3.3泵后細(xì)格柵

1、設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q=Qh=6401/s

柵前流速：Vl=0.7m/s；過(guò)柵流速：V2=0.8m/s

格柵傾角：a=60°；柵條寬度s=0.01m；格柵凈間距b=0.016m

柵前部分長(zhǎng)度0.5叱柵后部分長(zhǎng)度1m；污水柵前高度：h2=0.3m

單位柵渣量Wl=o.08m3柵渣/10幫污水

2、設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)格柵前水深

根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q二(2h)2.V1/2,又Q=Qh=6401/s

得：h=0.73m

因此柵前水深為0.73叱柵前槽寬為Bl=2Xh=l.46m

(2)柵條間隙數(shù)n=Qh?(sina)1/2/(b?h?v2)

=0.64X(sin600)1/24-(0.016X0.73X0.8)

=59.3(取n=60)

設(shè)計(jì)兩組并列的格柵，則每組格柵間隙數(shù)吁30

隔柵計(jì)算簡(jiǎn)圖

(3)柵槽寬度B2

B2=s(n-1)+bn+0.23=0.01X(30-1)+0.016X30+0.23=1.00m

因此每個(gè)格柵槽寬度為1.00m,總槽寬度B=2B2=2X1.00=2.00m。

(4)進(jìn)水聚到漸寬部分日勺長(zhǎng)度

Ll=(B-Bl)/2tga1=0.3/2tg20°=0.41

(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度

L2=L1/2=O.21m

(5)通過(guò)隔柵H勺水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面

hl=2.42(S/b)4/3(v2/2g)*sinaK

=2.42(0.01/0.016)”3*(0.82/19.6)*sin60*3=0.11m

(6)柵后槽總高度

H=h+hl+h2=0.73+0.11+0.3=1.16m

(7)柵槽總長(zhǎng)度

L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tga

=0.41+0.21+1.0+0.5+(0.73+0.3)/tg60=2.72m

(8)每日柵渣量

歸86400*Qmax*W1/1OOOKc

=86400*0.64*0.08/(1000*1.39)

=3.18m7d>0.2m3/d

宜采用機(jī)械格柵。

采用鏈條式機(jī)械隔柵，工作臺(tái)設(shè)有沖洗措施，隔柵由傳送帶送至

柵渣箱。

&3.4沉砂池計(jì)算

沉砂池的原理是運(yùn)用物理原理清除污水中密度較大的污跡顆粒

污染物，如泥砂，煤渣等。本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池，具有處理效果

好，構(gòu)造簡(jiǎn)樸日勺長(zhǎng)處。沉砂池按清除相對(duì)密度不小于2.65、粒徑不

小于0.2mm的砂粒設(shè)計(jì)。污水自流進(jìn)入，因此按最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算。

1、設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q=Qh二6401/s(采用2組，每組Qmax=3201/s,按并列系

列設(shè)計(jì))

設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s

流行時(shí)間:t=45s

都市污水沉砂量：沉砂量X=30m710*W污水，沉砂含水率為6096,容

重為1.5t/m3

砂斗容積按2天H勺沉砂量計(jì)算，斗壁傾角601,斗高h(yuǎn)3=0.35m,斗底

dl=0.5m.池底坡度i=0.020,超高0.3m

2、設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)沉砂池長(zhǎng)度為:

L=v?t=0.25X45=11.25m

(2)水流斷面積為：

A=Qmax/v=0.32/0.25=1.28m2

圖5沉砂池計(jì)算草圖(單位：mm)

(3)池總寬度B

設(shè)n=2格,每格寬b=0.8m,

B=2X0.8=1.6m,故池總寬度為2.4m(沒(méi)有考慮隔墻厚)。

(4)有效水深為：

h2=A/B=l.28/1.6=0.8m

(5)沉砂斗容積為：

設(shè)計(jì)T=2d即考慮排泥間隔天數(shù)為2天。

V=(Qmax?X?TX86400)+(KzXLO6)

二(0.32X30X2X86400)4-(1.30X106)=1.28m3

式中Kz為總變化系數(shù)，本設(shè)計(jì)中取Kz二Kh=1.30

(6)每個(gè)沉砂斗容積為：

設(shè)每一分格設(shè)兩個(gè)沉砂斗，則每個(gè)沉砂斗容積為:

V=l.28/(2X2)=0.32m3

(7)沉砂斗各部分尺寸及容積為：

設(shè)計(jì)斗底寬al=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55°,斗高=0.5m。

則沉砂斗上口寬：

a=(2Xh3)/tg60°+al=(2X0.35)/tg550+0.5=0.90m

沉砂斗容積：

r22

V=h3?(2a+2aal+2al)/6

=0.35X(2X0.812+2X0.81X0.5+2X0.52)/6=0.18m3

(8)沉砂室高度

采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為i=0.06,坡向砂斗為：

L2=(L-2a)/2=(11.25-2X0.9)/2=4.73m

沉泥區(qū)高度:h3=h3,+i?L2=0.35+0.06X4.73=0.63m

池總高度H：設(shè)超高h(yuǎn)l=0.3m

H=hl+h2+h3=0.3+0.8+0.63=1.73m

(9)校核最小流量時(shí)出J流速：

V.in=Qmin/A=O.32/1.28=0.25m/s>0.15m/s

???符合規(guī)定。

(12)砂水分離器時(shí)選擇

沉砂池口勺沉砂經(jīng)排砂裝置排除口勺同步，往往是砂水混合體，為了

深入分離出砂和水，需配套砂水分離器。

清除沉砂的時(shí)間間隔為2d,根據(jù)該工程的排砂量，選用一臺(tái)螺

旋砂水分離器。設(shè)備的重要性能參數(shù)為：進(jìn)入砂水分離器的流量為

l-3L/s；容積為0.6nP；進(jìn)水管直徑為100mm;出水管直徑為100mm;

配套功率為0.25KWo

&3.5CASS池的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量Q=640L/sKz=1.30水溫T=15.5℃

采用非限制性曝氣SBR工藝，鼓風(fēng)微孔曝氣。

COD

項(xiàng)目B0D5(mg/1)SS(mg/1)TN(mg/1)TP(mg/1)

(mg/1)

進(jìn)水220450230356.4

出水206020150.5

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)曝氣時(shí)間ta

設(shè)混合液污泥濃度X=2500mg/L,污泥負(fù)荷N=0,IkgBODs/kgMLSS,充水

比X=0.25

ta=24入S0/(Ns*X)=24*0.25*250/(2500*0.1)

二6(h)

(2)沉淀時(shí)間ts

設(shè)污泥濃度X=2500mg/L,污泥界面沉降速度u=7.4*104*WL7

T=15.5℃Au=1.92m/h

設(shè)曝氣池水深為H=5.5米，緩沖層高度為￡=0.5米

ts=(XH+e)/u=(0.25*5.5+0.5)/1.92

=0.98h=lh

⑶運(yùn)行周期t

設(shè)排水時(shí)間(td)為1h

T=ta+ts+td=6+l+l=8h

每日周期數(shù)

r)2=24/t=3

(4)曝氣池容積V

曝氣池個(gè)數(shù)nl=4個(gè)每座曝氣池容積

V=Q/(Xnln2)=42216/(0.25*3*4)

=14072m3

(5)復(fù)核出水溶解性BOD5

根據(jù)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)，出水溶解性BOD5應(yīng)不不小于10.55mg/L

Se=24S0/(24+Kd*X*f*ta*n2)

=24*250/(24+0.05*2500*0375*6*3)

=3.51mg/L<10.55mg/L

滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。

式中：f一二沉池中出水SS所占比例，一般取0.7

Kd一活性污泥自身氧化系數(shù)，與水溫有關(guān)

Kd(15.5℃)=Kd(20)1.04/2。)

=0.06*1.04<1515-20)

=0.05

⑹計(jì)算剩余污泥

剩余生物污泥量AXv

△Xv=YQ(So-Se)/1000-Kd*V(X/l000)f(ta/24)n1n2

=0.6*42216*(250-3.1)/1000-0.05*14072*(2500/1000)*(6

/24)*0.75*4*3

=2296.13kg/d

剩余非生物污泥量AXs

△Xs=Q(l-*fbf)*(Co-Ce)/1000

=42216(1-0.7*0.75)*(230-20)/1000

=4211.05kg/d

總量：

△X=AXv+AXs=6507.18kg/d

剩余污泥濃度Ns:

Ns=Nw/(l-X)=2500/(1-0.25)

=3333mg/L

式中：fb一進(jìn)水VSS中可生化部分比例，去0.7

(7)復(fù)核污泥齡

6)c=f*Nw*V*n1*n2*ta/(24AXv)

=0.75*(2500/1000)*14072*3*4*6/(24*2296)

=34.5cl

計(jì)算成果表明，污泥齡可滿足氨氮完全硝化需要。

(8)渾水高度

曝氣池有效水深H=5.5m

hl=HQ/(nln2V)

=5.5*42216/(3*4*14072)

=1.375m

(9)設(shè)計(jì)需氧量

A0R=aq(So-Se)+b[Q(No-Ne)-O.12△Xv]-c△Xv

=1.47*42216*(250-3.5)/1000+4.6J2216(35-15)/1000-0.12

*2296]-1.42*2296

=15617.08kg/d

=650.71kg/h

(10)原則需氧量

計(jì)算公式為：

SOR=AOR*Cs(15.5℃)/[a(3pC.b⑴—C)*1.024<T-20)]

=

Cab(T)Ca(T)[(Pb/2.026*10°)+0t/42]

Ot=21(l-EA)/[79+21(l-EA)]

P=p/(1.013*105)

式中：Cs(15.5)-15.5℃時(shí)氧在清水中的飽和溶解度，取

Cs(20)=10.05mg/L;

Q一氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，取Q=0.85;

3一氧在污水中飽和溶解度修正系數(shù),取B=0.95;

P一因海拔高度不一樣而引起的J壓力系數(shù)；

P一所在地區(qū)大氣壓力,Pa;

T—設(shè)計(jì)污水溫度,T=15.5工

C疝⑴一設(shè)計(jì)水溫條件下曝氣池內(nèi)平均溶解氧的飽和度,mg/L.

Qb⑴二心⑴[(Pb/2.026*101+Qt/42];

C⑴一設(shè)計(jì)水溫條件下氧在清水中的飽和溶解度；

R,一空氣擴(kuò)散裝置處的絕對(duì)壓力,Pa,Pkp+9.8*103H;

H—空氣擴(kuò)散裝置沉沒(méi)深度，明

Ot一氣泡離開水面時(shí)的含氧量,%,按下式計(jì)算：

Ot=21(l-EA)/[79+21(l-E,);

EA—空氣擴(kuò)散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，乳可由設(shè)備樣本查得；

C—曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度,C=2mg/L.

設(shè)工程所在地海拔高度為4m,大氣壓力p為1.01*105Pa,則壓力

修正系數(shù)為:

P=p/l.013*105=l

微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處，則沉沒(méi)深度5.5-0.3=5.2%絕

對(duì)壓力為：

Pb=P+9.8*103*H=l.013*105+9.8*103*5.2

=1.52*10$Pa

微孔曝氣頭氧轉(zhuǎn)移效率Ea為20%,氣泡離開水面時(shí)含氧量

0t=21(l-EA)/[79+21(l-EA)]

=21*(1-0.2)/[79+21(1-0.2)]

=17.5%

水溫15.5℃,清水氧飽和度Cs(15.5)為9.2mg/L,曝氣池內(nèi)平均

溶解氧飽和度：

5

Cab(T)=Ca(T)[(Pb/2.026*10)+0t/42]

=9.2*[(1.52*105)/(2.0126*1()5)+17.5/42]

二10.73mg/L

原則需氧量SOR:

(T-20)

SOR=A0R*Cs(15.5℃)/[。(BPCab(T)-C)*1.024]

=650.71*10,05/[0.85*(0.95*0.9*10.73-2)*1.O24155-20]

=1191.6kg/h

空氣用量：

P=SOR/O.3Ea=1191.6/(0.3*0.20)

=19860m3/h=331m'/min

最大氣水比二19860*24/42216=11.29

(11)曝氣池布置

曝氣池個(gè)數(shù)nl=4個(gè)每座曝氣池容積14072m3

有效水深5.5叫保護(hù)高0.5m

曝氣池面積：

F=V/H=14072/5.5=2558m2取2560m2

將CASS池設(shè)計(jì)為長(zhǎng)寬比為/B)為一定比例(2:的I長(zhǎng)方形.可以

防止因池長(zhǎng)過(guò)短而受到口勺進(jìn)水?dāng)_動(dòng)，以及因池長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)而引起的流速不

均勻,和污泥在池中的分布,在此去長(zhǎng)寬比為3:1.

則3B*B=F=2560m2

AB=29.2mL=87.6m

有效體積V=14068m3

其中預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)15m,占曝氣池容積的17%.

單座CASS曝氣池布置如下圖所示.

1一

?A_____

nZ

走雪匚也攵展區(qū)

±&fHX=..

-1.

(■)平面圖

以高東他晟低水位

___________________/.._/_________Z________________________

11-■/\

b7.E巨質(zhì)區(qū)、G

f”嗎依反應(yīng)區(qū)

圖8接觸消毒池工藝計(jì)算圖

(1)接觸池容積

V=Qt=2290*0.5=1145m3

⑵采用矩形隔板式接觸池2座

每座容積Vl=l145/2=573m3

(3)取接觸池水深h=2.5m,單格寬b=L8m

則池長(zhǎng)L=18b=32.4m

水流長(zhǎng)度L'=72b=129.6m

每座接觸池分格數(shù)=129.6/32.4=4格

(4)復(fù)核池容

接觸池寬度B=1.8*4=7.2m

V=32.4*7.2*2.5

=583.2->573m3

接觸池出水設(shè)溢流堰。

&3.7加氯間及氯庫(kù)設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)資料

日處理量Qd=42216m'/d,二級(jí)處理后采用液氯消毒。

投氯量按7mg/L計(jì)，倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)量按15天計(jì)算。

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)加氯量G

G=0.001*7*42216/24=12.313kg/h

(2)儲(chǔ)氯量W

W=15*24*G=4432.68kg

(3)加氯機(jī)及氯瓶

采用投加量為0-20kg/h加氯機(jī)3臺(tái)，兩用一備，輪換使用。

液氯儲(chǔ)存選用容量為1000kg的I鋼瓶，共6只。

(4)加氯間及氯庫(kù)

加氯間及氯庫(kù)合建。加氯間布置3臺(tái)加氯機(jī)及其配套投加設(shè)備。

兩臺(tái)水加壓泵。氯庫(kù)中6只氯瓶?jī)膳挪贾?。設(shè)3臺(tái)稱量氯瓶質(zhì)量的液

壓秤。為以便搬運(yùn)，氯庫(kù)內(nèi)設(shè)CD2-6D單軌電動(dòng)葫蘆一種，軌道在

氯瓶上方，并通至大門外。

(5)加氯間和氯庫(kù)通風(fēng)設(shè)備

根據(jù)加氯間及氯庫(kù)工藝設(shè)計(jì)，加氯間總?cè)莘e

Vl=4.5*9.0*3.6=145.8m3

氯庫(kù)容積V2=9,6*9*4.5=388.8m3

為保證安全每小時(shí)換氣8-12次

加氯間每小時(shí)換氣量Gl=145.8*12=1749.6m3

氯庫(kù)每小時(shí)換氣量G2=388.8*12=4665.6m3

加氯間選用一臺(tái)T30-3通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)，配電功率0.25KW

氯庫(kù)選用兩臺(tái)T30-3通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)，配電功率0.40KW

并各安裝一臺(tái)漏氯探測(cè)儀，位置在地面以上0.2m。

第四節(jié)污泥處理工藝構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算

污水處理構(gòu)成中產(chǎn)生的污泥，除無(wú)機(jī)惰性物質(zhì)外，還尚有較多的

有機(jī)物，有機(jī)物顆粒較細(xì)，具有病原菌和寄生蟲卵，易腐化發(fā)臭，若

不處理，直接排入自然環(huán)境中，將導(dǎo)致二次污染，故必須進(jìn)行污泥處

理。污泥處理日勺重要目的有：

(1)減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化

(2)減少污泥體積，減少污泥后續(xù)處置費(fèi)用

(3)減少污泥中有毒物質(zhì)

(4)運(yùn)用污泥中可用物質(zhì)，化害為利

(5)選用可以除磷的工藝，盡量防止磷的二次污染

本設(shè)計(jì)重要進(jìn)行污泥的減量處理。

&4.1污泥濃縮池H勺設(shè)計(jì)

1.計(jì)算資料

剩余污泥量V

含水率99.2%

V=△X/[(1-0.992)*1000]

=813.4m3/d

水溫15.5oC,采用氣浮濃縮不投加混凝劑，使污泥濃縮到4%

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

采用無(wú)回流加壓氣浮流程。

(1)確定溶氣比。

用所有污泥加壓溶氣。

Ac/S=Sa(fp-l)/Co

式中：Sa一在latm下，水中空氣飽和溶解度，mg/L

Sa=空氣在水中溶解度*空氣容重

在15.5℃下，空氣在水中溶解度為0.02075L/L,空氣容重為

1185mg/L/.Sa=24.60mg/L；

f—溶氣效率即回流加壓水中，已到達(dá)的空氣飽和系數(shù)，一般

取50280%,此取60%；

Co一入流污泥固體濃度,mg/L,取4000mg/L；

P一所加壓力，一般取2-4kgf/cm2

由于Co較低，取Ac/S=0.008

0.008=24.6(0.6p-l)/4000

P=3.83kgf/cn?符合規(guī)定。

(2)氣浮池面積A

以表面水力負(fù)荷計(jì)算，取表面水力負(fù)荷q=0.5m3/(m2*h)

A=Qo/q=815/(24*0.5)=68in2

(3)用表面固體負(fù)荷校核

QoCo/A=815*4000/(24*1000*68)

=2.0kg/(m'*h)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

(4)氣浮池池形尺寸

采用矩形池，長(zhǎng)：寬=(3-4)：1,A=68m2

???長(zhǎng)度L=14m,寬度B=5m

表面積A刁4*5=70m2

(5)氣浮池有效水深

取決于氣浮停留時(shí)間

當(dāng)氣浮污泥濃度規(guī)定到達(dá)4%時(shí)，氣浮停留時(shí)間T=60min

考慮L5的安全系數(shù)，設(shè)計(jì)停留時(shí)間T=L5H

H=(l+R)QoT/(24A)=0.73m

(6)氣浮池總高度H

超高采用0.3m,刮泥機(jī)高0.3m

11=0.73+0.6+0.3=1.33m

(7)溶氣罐容積

一般加壓水停留時(shí)間為l-3min,設(shè)計(jì)采用3min

回流水量2.5Qo=2,5*815=2037.5m3/d=84.90m7h

溶氣罐容積V=84.90*3/60=4.24m3

溶氣罐直徑：高度二1：(2-4)

直徑1.4m,高度3.5m

刮泥機(jī)

洋

進(jìn)水室/f酒

排

氣旗池除

I出水管1

水

溶

氣

罐

&4.2污泥消化池的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)資料

經(jīng)濃縮后，含水率96斬污泥量163m7d

揮發(fā)性固體VSS含量為65%,采用中溫消化，消化后V'SS清除率50%

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)消化池有效容積

V=Q*o5163*34.5=5623.5m3

?c一污泥齡

(2)池體設(shè)計(jì)

采用中溫兩極消化，容積比一級(jí)：二級(jí)=2：1

則一級(jí)3749m3,設(shè)兩座一級(jí)消化池,每座1874.5m3

二級(jí)消化池一座，1874.5m3

一二級(jí)采用相似池形

采用圓柱型消化池，柱體高與直徑只比為1：2

則柱體高度H=8.5m,直徑D=17.Om

&=27

池底錐形直徑d2=2m,錐角采用15。

①消化池各部分容積：

2

集氣罩容積V4二(nd3/4)*h4=Ji*274*2.0

=6.28m

2

上蓋容積V3E/3nh3(D74+D*d3/4+d3/4)

=1/3n*2.0*(1774+17*2/4+22/4)

=171.2m3

下錐體容積等于上蓋容積，即V2=171.2m3

柱體容積VI=l/4“D2*h

=1/4n172*8.5

=1679.4m3

消化池有效容積V=V1+V2+V3+V4

=2023.75m:)>1874.5m3

&4.3沼氣搜集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)資料

污泥量163m7d,該消化池甲烷產(chǎn)量0.50m2/kgVSS

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)沼氣產(chǎn)量

污泥含固率4%,含VSS65%

故VSS=163*4%*65%

=4.238t/d=4238kg/d

VVSS降解率50%

???被降解的VSS=2119kg/d

甲烷產(chǎn)量0.60*2119=1271.4m3/d

(2)集氣管徑確實(shí)定

污泥一級(jí)消化，二級(jí)消化產(chǎn)量分別為總氣量日勺80%,20%

故一級(jí)消化池產(chǎn)氣量二1271.4*0.8=1017.12m3/d

每個(gè)一級(jí)消化池的產(chǎn)氣量二1017.2/2=508.56m7d

=0.0059nf7s

二級(jí)消化池產(chǎn)氣量=1271.4*0.2=254.28m7d

=0.0029m7s

由于一級(jí)消化池中設(shè)沼氣攪拌，攪拌氣量0.2m：'/s,集氣管內(nèi)平均流

速以5m/s計(jì)。

集氣管管徑

1/21/2

d尸(4q1/JiV1)=(4X(0.0059+0.2)/5n)=0.228m取集氣管

DN250mm

,/21/2

d2=(4q2/nv2)=(4X0.0029/5n)=0.027m取集氣管最小

DN50mm

按最大產(chǎn)氣量進(jìn)行校核，最大產(chǎn)氣量為平均日產(chǎn)氣量的1.5?3.0倍,

取2.2倍。

v尸2.2q,/(Jid,2/4)=2.2*0.2059/(兀0.2574)=7.23m/s符合規(guī)定

22

V2=2.2q2/(ITd2/4)=2.2*0.0029/(n0.05/4)=l.36m/s符合規(guī)定

⑶貯氣柜容積計(jì)算

沼氣貯氣柜的容積應(yīng)按產(chǎn)氣量與用氣量日勺時(shí)變化曲線來(lái)確定，當(dāng)無(wú)資

料時(shí)，按平均日產(chǎn)氣量日勺25%?40%,即6?10h的平均產(chǎn)氣量計(jì)算。

故：貯氣柜的I容積V=1271.4*35%=445nl3

選擇1座500n?日勺單級(jí)低壓浮蓋式沼氣柜，沼氣系統(tǒng)日勺壓力一般為

1176"1960pao

&4.4脫水機(jī)房的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)資料

(1)消化污泥產(chǎn)量確實(shí)定

①污泥可消化程度&生污泥中有機(jī)物含量為P、產(chǎn)65%,無(wú)機(jī)物含量

P產(chǎn)35%,熟污泥中有機(jī)物含量為pv2=50%,有機(jī)物含量pt2=50%

則&=(1—(Pv2