1、徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課題名稱某市8萬(wàn)t/d污水處理工程設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) 班 級(jí) 環(huán)境監(jiān)治131 學(xué)生姓名 陳坤坤 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 孫美俠 導(dǎo)師職稱 副教授 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為某污水處理廠設(shè)計(jì)氧化溝工藝。主要任務(wù)是工藝流程選擇及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)和計(jì)算。其中初步設(shè)計(jì)要完成設(shè)計(jì)說明書一份、污水處理廠總平面布置圖一張、高程圖一張，管道布置圖一張。該污水處理廠工程，總規(guī)模達(dá)到8萬(wàn)噸/日。該污水廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，進(jìn)入氧化溝，二沉池，達(dá)不到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)還要進(jìn)入混凝反映池和斜板沉淀池，進(jìn)入接觸消毒池，最后出水；污泥的流程為：從二沉池排出的剩余污泥首先進(jìn)入濃縮池，進(jìn)行

2、污泥濃縮，然后進(jìn)入貯泥池，經(jīng)過調(diào)節(jié)的污泥再送至污泥脫水機(jī)，進(jìn)一步脫水后，運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)。出水執(zhí)行國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：氧化溝工藝；第1章 設(shè)計(jì)概論1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)任務(wù)1.1.1 原始依據(jù)1.設(shè)計(jì)題目: 某市8萬(wàn)t/d污水處理工程設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料：年平均氣溫13 月平均最高氣溫24月平均最低氣溫4 月最高氣溫36最低氣溫-4 年平均降雨量1250mm冰凍線深200mm 主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)溫度在0以下31天 溫度在-10以下0天相對(duì)濕度73%污水處理廠地勢(shì)平坦，周圍工程地質(zhì)良好，抗震等級(jí)7級(jí)。1.2 進(jìn)出水水質(zhì) 根據(jù)污水量預(yù)測(cè)結(jié)果，擬建污水處理廠處

3、理規(guī)模為8.0萬(wàn)t/d，污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)見下表：表1-1污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)污染指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)濃度40020020040354.0根據(jù)環(huán)評(píng)批復(fù)，擬建污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的A類標(biāo)準(zhǔn)。表1-2污水處理廠出水水質(zhì)污染指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)濃度5010101551.51.3污水廠設(shè)計(jì)污水平均流量80000t/d=80000m3/d3333.3m3/h

4、=0.926m3/s 總變化系數(shù)： -平均流量；L/S因此，設(shè)計(jì)流量 第二章 工藝流程的確定 2.1 污水處理中生物方法的比較 2.1.1 工藝比較 對(duì)幾種常見的生物處理工藝進(jìn)行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，氧化溝，SBR法。(1)傳統(tǒng)活性污泥法 這是以傳統(tǒng)活性污泥法處理城市污水的典型工藝。其特點(diǎn)是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所需的足夠氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有機(jī)物。 A工藝特點(diǎn)： 利用曝氣池中的好氧微生物，來(lái)分解污水中的有機(jī)物質(zhì)?；旌弦撼恋矸蛛x，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形勢(shì)流動(dòng)至池的

5、末端，流出池外至二沉池。 a優(yōu)點(diǎn)： 該工藝對(duì)污水的BOD和SS總處理效率均為90%95%，處理效果好； 運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定； 適宜處理大量污水，所以多用于大中型污水處理廠。 b缺點(diǎn)： 運(yùn)行費(fèi)用高，在曝氣池的末端造成供氧的浪費(fèi)，故提高了運(yùn)行成本； 基建費(fèi)用高，占地面積大，對(duì)水質(zhì)、水量變化適應(yīng)能力低； 由于沉淀時(shí)間短和沉淀后碳源不足等情況，對(duì)于N、P的去處率低。 B適用條件：不要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠 (2)傳統(tǒng)SBR工藝傳統(tǒng)SBR工藝也叫間歇式活性污泥法。A特點(diǎn):a優(yōu)點(diǎn)： 流程十分簡(jiǎn)單，管理方便；合建式，占地省，處理成本較低； 有脫氮除磷功能，處理較好；污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化

6、；b缺點(diǎn)： 間歇周期運(yùn)行，對(duì)自控要求高；變水位運(yùn)行，電耗量高；脫氮除磷效果不太高；污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化。B適用條件：中小型污水處理廠。(3)氧化溝工藝特點(diǎn)：氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是50年代由荷蘭的Pasveer開發(fā)，屬于活性污泥法的一種變形。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀渠道中不停的循環(huán)流動(dòng)A工藝特點(diǎn) 氧化溝一般采用延時(shí)曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長(zhǎng)，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計(jì)運(yùn)行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達(dá)到脫氮的目的。 a優(yōu)點(diǎn):氧化溝

7、內(nèi)的循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也具有較好的處理效果； 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5、SS的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。 由于氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡都很長(zhǎng)，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了處理流程，減小了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用低于一般活性污泥法。 承受水質(zhì)、水溫、水量能力強(qiáng)，出水質(zhì)好。B缺點(diǎn)： 一般除磷需另設(shè)厭氧池； 化溝溝體占地面積較大；于中、大型污水廠，基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)比普通活性污泥法高

8、，同時(shí)無(wú)法得到生物能源。 C適用條件：適用于大中型污水處理廠。通過以上比較，本設(shè)計(jì)采用三溝式氧化溝工藝。 2.2 工藝流程的確定 2.2.1 工藝流程如圖 2-1 圖 2-1 氧化溝處理工藝流程圖第三章 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 格柵 本污水處理廠設(shè)置粗、細(xì)兩道格柵。格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。設(shè)計(jì)說明：柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6

9、1.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。柵渣的含水率一般為80%，容重約為960kg/m3,柵前渠道內(nèi)流速一般采用0.4-0.9m/s,格柵傾角一般采用45%-75%，通過格柵水頭損失一般采用0.08-0.15m,格柵間必須設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高出最高設(shè)計(jì)水位0.5m。 3.1.1設(shè)計(jì)參數(shù) =1.176m3/s 柵條寬度S=10.0mm=0.10m 柵條間隙寬度取d=50mm=0.05m 柵前水深h=0.4m 過柵流速v=1.0m/s 格柵傾角=60 格柵兩臺(tái)使用，一臺(tái)備用3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三組格柵，兩用一備。設(shè)計(jì)圖見3-1 圖3-1 格柵示意圖（1）格柵的間隙數(shù)量n（個(gè)） 取n=27

10、式中: 最大設(shè)計(jì)流量,m3/s -格柵傾角， b-柵條間隙.mh-柵前水深,mv-污水流經(jīng)格柵的速度,m/s（2） 格柵的建筑寬度 B 設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，即s= 0.01m式中:s-柵條寬度，m b-柵條間隙,m n-柵條間隙數(shù)，個(gè)（3） 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（l1）取進(jìn)水渠道B1=1m,其間寬部分展開角1=20式中：-進(jìn)水渠道寬度，m 1-進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角一般取20（4） 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度（l2） （5）過柵的水頭損失（h2） 設(shè)柵條斷面的銳邊矩形，k=3 式中:-阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，取2.412 k-系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取

11、3 g-重力加速度m/s2 （6）柵后槽的總高度(H) 設(shè)柵前總高度h2=0.3m 式中: h2-柵前渠道超高，取0.3米 （7）柵槽總長(zhǎng)度（L） （8）每日柵渣量的計(jì)算 在格柵間隙為50mm情況，設(shè)柵渣量為0.01m3/103m3,污水0.01m3 因?yàn)閃0.2m3/d所以選擇機(jī)械清渣3.2污水泵房 城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來(lái)自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。 (1)污水泵站的特點(diǎn)及形式 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價(jià)，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要

12、求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站特點(diǎn)及主要形式： 1） 合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)為4臺(tái)或更多時(shí)，采用矩形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動(dòng)簡(jiǎn)單，占地面積大； 2） 合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵臺(tái)數(shù)不超過4臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便。 對(duì)于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸0）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)為啟動(dòng)及時(shí)可 靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單。 非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動(dòng)，由于污水泵水管不得設(shè)蝶閥，故需設(shè)計(jì)水設(shè)備，但管理人員必

13、須能熟練的掌握水泵的啟動(dòng)程序。 由以上可知，本設(shè)計(jì)因水量大，并考慮到造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。 (2) 泵站的布置 該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進(jìn)出口比室外地面高0.2米以上。每臺(tái)泵應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。 (3)泵房?jī)?nèi)部的排水 由于泵房較深，采用電動(dòng)排水。 (4)泵房的通風(fēng)設(shè)施 自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)。 自然通風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點(diǎn)，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。

14、 機(jī)械通風(fēng)：采用全部機(jī)械通風(fēng)和部分機(jī)械通風(fēng)。 部分機(jī)械通風(fēng)機(jī)械將電機(jī)排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補(bǔ)充。機(jī)械排風(fēng)可以分別是為電機(jī)分別排風(fēng)。也可以多臺(tái)電機(jī)組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵。3.2.1 選泵參數(shù)計(jì)算 (1) 污水泵站選泵應(yīng)考慮因素： 選泵機(jī)組泵的總抽升能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時(shí)污水量計(jì)，并應(yīng)滿足最大充滿度時(shí)的流量要求； 盡量選擇類型相同和相同口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時(shí)的需求； 由于生活污水，對(duì)水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無(wú)大型污水泵時(shí)才選用清水泵。（2) 選泵具體計(jì)算 泵站選用集水池與機(jī)器間合建式的矩形泵站。 流量的確定Q Qma

15、x1204L/S 本設(shè)計(jì)擬訂選用5臺(tái)泵（4用1備），則每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量 Q=Qmax/4=1204/4=301.00L/S 集水池容積V A 泵站集水池容積一般取最大一臺(tái)泵56分鐘的流量設(shè)計(jì) V=301.05.560/1000=99.33m 取V=100B有效水深h為2.5 m，則水池面積F為: 取45m2 （3）揚(yáng)程的估算H H=H靜+2.3+1.0 式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失； 1.0自由水頭； H靜水泵集水池的最底水位H1與水泵出水管提升后的水位H2之差； H1=進(jìn)水管底標(biāo)高+ h 集水池有效水深 =279.413+3.4-2.5 =280.313 m H2=接觸池水面

16、標(biāo)高+沉砂池至接觸池間水頭損失 =286.5+4.5 291.0m沉砂池至接觸池間水頭損失為3.54.5米，取4.5 m則： H2 =286.50+4.5=291.00m H靜= H2-H1=291-280.813=10.20 則水泵揚(yáng)程為： H=H靜+2.0+1.0=10.20+2.0+1.0=13.20 m 取14 m。 3.2.2 選泵 由Q=304.25L/S=1095.3m3/h ，H=14 m，可查手冊(cè)11得：選用250WDL型立式污水泵，其各項(xiàng)性能如下：表3-1 泵的選擇參數(shù)3.2.3 吸、壓水管路實(shí)際水頭損失的計(jì)算（1）設(shè)計(jì)依據(jù)吸水管流速0.82.0m/s，安裝要求有向水泵不斷

17、向上的坡度；壓水管流速一般為1.22.5m/s；吸壓水管實(shí)際水頭損失不大于2.5m/s。（2）具體計(jì)算 Q=304.25L/s，吸水管選用DN=500mm的鑄鐵管，壓水管為DN=400mm的鑄鐵管。 查手冊(cè)1知：1000i=18.2 查手冊(cè)1知：1000i=5.58泵進(jìn)出口徑分別為300mm，250mm. 吸水管路損失 吸水管上有：一個(gè)喇叭口Dg=700mm,1=0.1；Dg500的閘閥一個(gè)，2=0.06，Dg300的90彎頭一個(gè)，3=0.52；Dg500300的偏心漸擴(kuò)管一個(gè)，4=0.20，直管部分長(zhǎng)度為1.5m 設(shè)吸水管直管部分長(zhǎng)度為1.5m，則 吸水管總損失 h=0.463+0.009=

18、0.472m;壓水管路損壓水管上有：Dg250400的漸縮管一個(gè)，1=0.24;Dg400的截止閥一個(gè)，2=2.5；Dg400的閘閥一個(gè)，3=0.07；Dg400的90彎頭兩個(gè)，4=0.60； 設(shè)壓水管管長(zhǎng)8m，則 h沿程=il=818.2/1000=0.15壓水管總損失 h=1.70+0.150=1.850m 水泵揚(yáng)程校核 H=H靜+h+1.0=0.472+1.850+15.84+1=18.1622.5m 所選水泵揚(yáng)程為27.5-22.5m，能夠滿足需求，故選泵合適。3.3 細(xì)格柵擬建2座 一座備用3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) =1.176m3/s 柵條寬度S=10.0mm=0.10m 柵條間隙寬度

19、取d=50mm=0.01m 柵前水深h=0.4m 過柵流速v=1.0m/s 格柵傾角=603.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 3-1 細(xì)格柵計(jì)算示意圖格柵的間隙數(shù)量n（個(gè)）取n=138式中: 最大設(shè)計(jì)流量,m3/s -格柵傾角， b-柵條間隙.mh-柵前水深,mv-污水流經(jīng)格柵的速度,m/s3.3.3 格柵的建筑寬度 B 設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，即s= 0.01m式中:s-柵條寬度，m b-柵條間隙,m n-柵條間隙數(shù)，個(gè)3.3.4 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（l1）取進(jìn)水渠道B1=1m,其間寬部分展開角1=20式中：-進(jìn)水渠道寬度，m 1-進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角一般取203.3.5 柵槽與出水渠道連接處的漸

20、寬部分長(zhǎng)度（l2） 3.3.6 過柵的水頭損失（h2）設(shè)柵條斷面的銳邊矩形，k=3 式中:-阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，取2.412 k-系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取3 g-重力加速度m/s23.3.7 柵后槽的總高度(H) 設(shè)柵前總高度h2=0.3m式中: h2-柵前渠道超高，取0.3米 3.3.8 柵槽總長(zhǎng)度（L）3.3.9 每日柵渣量的計(jì)算在格柵間隙為50mm情況，設(shè)柵渣量為0.01m3/103m3,污水0.01m3因?yàn)閃0.2m3/d 所以選擇機(jī)械清渣3.4 沉砂池 沉砂池的功能去除率比重較大的無(wú)機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以前減輕無(wú)機(jī)顆粒對(duì)于水泵、管

21、道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。本次設(shè)計(jì)采用平流沉砂池：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工，便于管理。 3.4.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) （1）最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m/s （2）最大流量時(shí)停留時(shí)間不小于30s，一般采用3060s （3）有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.251m，每格寬度不宜小于0.6m （4）進(jìn)水頭部應(yīng)采取效能和整流措施 （5）池底坡度一般為0.010.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)設(shè)備要求考慮池底形狀 圖 3-2 沉沙池草圖3.4.2 具體計(jì)算設(shè)計(jì)2個(gè)沉砂池平行處理 (1) 沉沙池長(zhǎng)度

22、取v=0.3m/s，t=30s， L=vt=0.330=9m (2) 水流斷面 (3) 池總寬度b 設(shè)n=4，b=1m，B=nb=41=4 m (4) 有效水深 則寬深比符合要求(5) 沉砂室所需容積，設(shè)T=2d則 式中：X-城市污水的沉沙量，一般采用30m/106m3（污水） T-排水時(shí)間間隔，d KZ-生活污水流量的總變化系數(shù)(6) 每個(gè)沉砂斗容積 設(shè)每一分格有兩個(gè)沉砂斗 (7)沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為55，斗高沉砂斗上口寬與格寬相等(8)沉砂斗上口長(zhǎng)： (9)沉砂斗容積： (10)沉砂室高度h3： 采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗 (11

23、)池總高度H： 設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m 3.5 氧化溝三溝式氧化溝（T型）是由三個(gè)相同的氧化溝組建在一起作為一個(gè)單元運(yùn)行。3個(gè)氧化溝之間相互雙雙連通，兩側(cè)氧化溝可起曝氣和沉淀作用，中間氧化溝一直為曝氣池，原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)氧化溝，處理水則相應(yīng)地從作為沉淀池的兩側(cè)氧化溝中流出，這樣提高了曝氣設(shè)備的利用率（可達(dá)58%），另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝基本運(yùn)行方式大體分為六個(gè)階段，工作周期為8h。通過控制系統(tǒng)自動(dòng)控制進(jìn)、出水方向，溢流堰的升降以及曝氣設(shè)備的開動(dòng)和停止。三溝式氧化溝運(yùn)行方式可根據(jù)不同的入流水質(zhì)及出水要求而改變，所以系統(tǒng)運(yùn)行靈活，操作教方便，但要求自動(dòng)控制程度高。三溝式氧化溝是一個(gè)A

24、-O（兼氧好氧）活性污泥系統(tǒng)，可以完成有機(jī)物的降解硝化反硝化過程，能取得良好的BOD5去除效果和脫氮效果，依靠三池工作的轉(zhuǎn)換，可以免除污泥回流和混合液回流，運(yùn)行費(fèi)用大大降低，處理流程簡(jiǎn)單，省去二沉池，管理方便，基建費(fèi)用低，占地少。 3.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)（1） 污泥齡一般取c=2030d（去除BOD5時(shí)58d；去除BOD5并硝化時(shí)1020d，去除BOD5并反硝化時(shí)30d）； （2）污泥負(fù)荷一般取N=0.050.1kgBOD5/(kgMLVSSd)； （3）污泥濃度：X=35004500mg/l； （4）污泥產(chǎn)率系數(shù)：Y0.55kgSS/kgBOD； （5）內(nèi)源代謝系數(shù)：Kd=0.055。 圖3-3

25、 氧化溝草圖3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算(1)去除BOD5氧化溝出水溶解性BOD5濃度S。為了保證氧化溝出水BOD5濃度，必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD5濃度S。 式中，S1為出水中VSS所構(gòu)成的BOD5濃度。 好氧區(qū)容積V1好氧區(qū)容積計(jì)算采用動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法。 式中：Q污水設(shè)計(jì)流量，m3/d； Vx混合液揮發(fā)懸浮固體濃度，mg/L，取3000 S、S進(jìn)出水BOD5濃度，/mgL； Kd內(nèi)源代謝系數(shù)，取0.055； Y污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.5。 好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1剩余污泥量 去除每1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量 (2)脫氮需氧化的氨氮量N1，氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為需要氧化的NH3-N量N1=進(jìn)

26、水TKN-出水NH3-N-生物合成所需氮N0脫氮量Nr Nr=進(jìn)水TKN-出水TN-用于生物合成的所需氮N0 =40-15-12.83 =12.7(mg/L)堿度平衡，硝化反應(yīng)需要保持一定的堿度，一般認(rèn)為，剩余堿度達(dá)到100mg/L（以CaCO3計(jì)），即可保持PH7.2,生物反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。每氧化1mgNH3-N需要消耗7.14mg堿度，每氧化1mgBOD5產(chǎn)生0.1mg堿度；每還原1mgNO3-N產(chǎn)生3.57mg堿度。剩余堿度SALK1=原水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD5產(chǎn)生堿度 =200-7.1422.17+3.15+0.1123.2 =104.83（mg/L）脫氮所需

27、的容積V2 脫硝率 脫氮所需容積脫氮水力停留時(shí)間t2 氧化溝容積V及停留時(shí)間t (3)校核污泥負(fù)荷 0.03N0.15滿足要求（4） 需氧量計(jì)算 共設(shè)氧化溝4座，每座氧化溝最大流量25400m3/d每座氧化溝容積V=20812.75(m3) 設(shè)計(jì)需氧量AOR AOR=去除5BOD需氧量-剩余污泥中BODu的需氧量+去除NH3-N耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脫氮需氧量a. BOD需氧量D1 D1=aQ(S0-S)+bVXv =0.52254000.1968+0.1220812.753 =10091.92(kg/d) 式中，a活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物分解過程的需氧量率，即活性污泥微 生

28、物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以千克計(jì)； Q污水流量，m3/d； b活性污泥微生物同國(guó)內(nèi)原代謝的自身氧化過 程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)； V氧化溝容積，m3； Xv單位氧化溝容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體 （MLVSS）量，kg/m3。 D2=1.42X1=1.428275.75/4=2937.89(kg/d) c. 去除NH3-N的需氧量D3。每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2。 D3=4.6(TKN出水NH3-N)Q/1000 =4.6(40-5)25400/1000 =4089.4(kg/d) d. 剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4 D4=4.6

29、污泥含氮率氧化溝剩余污泥 X1 =4.60.1248275.75/4 =1180.12（kg/d） e. 脫氮產(chǎn)氧量D5。每還原1kgN2產(chǎn)生2.86kgO2。 D5=2.86脫氮量 =2.8612.1725400/1000 =884.08（kg/d） 總需氧量AOR AOR=D1-D2+D3-D4-D5 =10091.92-2937.89+4089.4-1180.12-884.08 =179.23kg/d) 考慮安全系數(shù)1.4，則AOR=1.49179.23=12850.92(kg/d)去除每天1kgBOD5需氧量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR 式中， CS(20)20時(shí)氧的飽和度，取CS(20)=

30、9.07mg/L; CS(25)25時(shí)氧的飽和度，取CS(25)=8.38mg/L; 修正系數(shù)，取0.85； 修正系數(shù)，取0.95； T進(jìn)水最高溫度，； 去除每1kgBOD5的需氧量 (5)氧化溝尺寸。設(shè)氧化溝四座，工藝反應(yīng)的有效系數(shù)af=0.58，單座氧化溝有效容積 三組溝道采用相同的容積，則每組溝道容積 每組溝道單溝寬度B=15m，有效水深h=3.5m，超高為0.5m，中間分隔墻厚度b=0.4m。每組溝道面積彎道部分的面積直線部分的面積直線段長(zhǎng)度（6）進(jìn)水管和出水管 進(jìn)出水管流量QI=Q/4=80000/4=20000(m3/d)=0.309(m3/d)，管道流速v=1.0m/s 則管道過

31、水?dāng)嗝?管徑校核管道流速(7) 出水堰及出水井 出水堰 出水堰計(jì)算按薄壁堰來(lái)考慮。 式中 b堰寬； H堰上水頭，取0.05m。 出水堰分為三組，每組寬度b1=b/3=12/3=4(m) 出水豎井 考慮可調(diào)式出水堰安裝要求，在堰兩邊各留0.3m 的操作距離。 出水豎井長(zhǎng)L=0.32+4=4.6(m) 出水豎井寬B=1.4m（滿足安裝需要）； 則出水豎井平面尺寸為L(zhǎng)B=4.6m1.4m。 （8） 設(shè)備選擇 單座氧化溝需氧量SOR1: 式中，n為氧化溝個(gè)數(shù)采用直徑D=1000mm的轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)，充氧能力4.5kgO2/(mh)，單臺(tái)轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)有效長(zhǎng)度為6m，動(dòng)力效率為2.5kgO2/(kWh)。 轉(zhuǎn)刷

32、曝氣機(jī)有效長(zhǎng)度 所需曝氣轉(zhuǎn)刷臺(tái)數(shù)n=48/6=8(臺(tái))每臺(tái)轉(zhuǎn)刷所需軸功率單臺(tái)轉(zhuǎn)刷所需電功率為N=24.4kw.h3.6 二沉池的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.6.1 輻流式沉淀池 輻流式沉淀池，池體平面圓形為多，也有方形的。廢水自池中心進(jìn)水管進(jìn)入池，沿半徑方向向池周緩緩流動(dòng)。懸浮物在流動(dòng)中沉降，并沿池底坡度進(jìn)入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池多采用回轉(zhuǎn)式刮泥機(jī)收集污泥，刮泥機(jī)刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。 3.6.2 輻流式沉淀池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)池子直徑（或正方形一邊）與有效水深的比值，一般采用612。(2)池徑不宜小于16m。(2)池底坡度一般采用0.050.10

33、 池徑小于 20m，一般采用中心傳動(dòng)的刮泥機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在池子走道板上；池徑大于 20m 時(shí)，一般采用周邊傳動(dòng)的刮泥機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在桁架的外緣。 刮泥機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度一般為13r/h，外周刮泥板的線速不超過3m/min，一般采用1.5m/min。 在進(jìn)水口的周圍應(yīng)設(shè)置整流板，整流板的開口面積為過水?dāng)嗝娣e的620。3.6.3有關(guān)參數(shù)計(jì)算 (1) 表面水力負(fù)荷q=2 m3/.h，二沉池n=4，污泥回流比R=50%,SVI=83.3 （2）沉淀池有效面積 式中:A沉淀部分有效面積（m2）； Q設(shè)計(jì)流量（m3/s）; q表面負(fù)荷m3/（m2.h），一般采用0.51.5m3/（m2.hm3/（m2.h）

34、設(shè)計(jì)中 取q=1.5m3/（m2.h）（3）池子直徑： 取30m式中:D沉淀池直徑（4）澄清區(qū)高度：設(shè)沉淀時(shí)間t=1.5h 式中：h2沉淀池澄清區(qū)高度（m） T沉淀時(shí)間（h）,一般采用1.53.0h（5）污泥區(qū)高度： (m)式中：H2污泥區(qū)高度（m） T污泥區(qū)停留時(shí)間（h） R污泥回流比（%） X氧化溝中污泥濃度（mg/l） Xr二沉池排泥濃度（mg/l）設(shè)計(jì)中取T=1h，R=50%,X=4000mg/l,Xr=12000mg/l（6）池邊水深 （m）式中h2池邊水深（m） （7）污泥斗高度設(shè)計(jì)中取r1=2m，r2=1m，a=60 式中r1污泥斗上口直徑（m）r2污泥斗下口直徑（m）a污泥斗斜

35、壁與水平面的傾角（8）沉淀池底部圓錐體高度 式中h4沉淀池底部圓錐體高度（m） R沉淀池直徑（m）r1沉淀池污泥斗上口直徑（m） i沉淀池池底坡度，i=0.05（9）沉淀池總高 污泥池池邊高：取h1=0.3m，h3=0.5m H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+5.82+0.5+1.4+1.73=9.77m 式中H沉淀池總高（m） h1二沉池超高（m） h2池邊水深（m） h3沉淀池緩沖層高度（m） h4沉淀池底部圓錐體高度（m） h5污泥斗高（m）（10）校核徑深比 D/h2=30/5.82=5.2(符合要求) （11）進(jìn)水槽的設(shè)計(jì)采用環(huán)形平底槽，等距設(shè)布水孔，孔徑為50mm，并加10

36、0mm長(zhǎng)短管。進(jìn)水槽:設(shè)進(jìn)水槽寬度B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s 槽中水深式中h進(jìn)水槽水深（m） R污泥回流比（%） B進(jìn)水槽寬度（m） V進(jìn)水槽中流速（m/s）進(jìn)水槽布水孔數(shù): 布水孔平均流速式中vn配水孔平均流速，一般取0.30.8m/st導(dǎo)流絮凝區(qū)平均停留時(shí)間s，池周有效水深為24米時(shí)，取360720svu污水的運(yùn)動(dòng)黏度，與水溫有關(guān)Gm導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度梯度，一般可取1030-1s本設(shè)計(jì)中取t=650s，Gm=20s-1，水溫為20時(shí)， 故 布水孔數(shù)式中S單個(gè)布水孔面積（m2）布水孔間距： 式中l(wèi)布水孔間距（m） D二沉池直徑(m) B進(jìn)水槽寬度（m） n配水孔數(shù)（個(gè)）校核G

37、m 式中v1配水孔水流收縮斷面的流速m/s，因設(shè)有短管，取=1v2導(dǎo)流絮凝區(qū)環(huán)形面積m2設(shè)導(dǎo)流絮凝區(qū)的寬度與配水槽同寬，則 Gm在10-30之間合格3.7混凝反應(yīng)池3.7.1 混凝劑投加方法選用濕法投加，適于各種形式的混凝劑，易于調(diào)節(jié)。采用重力投配裝置，操作方法簡(jiǎn)單，混凝劑在溶藥箱內(nèi)溶解后直接將溶液投入管中。3.7.2.平流式隔板反應(yīng)槽由于對(duì)場(chǎng)地使用沒有限制，故混凝反應(yīng)池采用平流式隔板反應(yīng)池，該池反應(yīng)效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。絮凝體形成的適宜流速為15-30cm/s，時(shí)間為15-30min左右。取流速為20cm/s，停留時(shí)間為T=15min=900s，Q=0.012m3/s，則反應(yīng)池容積為取

38、水深為h=2.5m，則反應(yīng)槽面積為： 分24個(gè)廊道，則每個(gè)廊道面積為：取廊道寬為1m，則長(zhǎng)為4.41m。3.8 斜板沉淀池3.8.1 斜板沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)所采用的數(shù)據(jù) 由于斜板沉淀池在絮凝池之后，經(jīng)過加藥處理，故負(fù)荷較高，取q=3.0mm/s 斜板有效系數(shù)取0.8，=0.60.8 斜板水平傾角 =60 斜板斜長(zhǎng) L=1.2m 斜板凈板距 P=0.05m P一般取50150mm 顆粒沉降速度 =0.4mm/s=0.0004m/s3.8.2斜板沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 Q=Qmax=25400m3/d （1） 沉淀池面積 A= Q/q=25400/2460600.003 98m2 式中 Q進(jìn)水流量，m3

39、/d q容積負(fù)荷，mm/s （2）斜板面積 Af=Q/=25400/2436000.80.0004=918.7m2 （3）需要斜板實(shí)際總面積為Af= Af/cos=918.7/0.5 =1837.4m2（4）沉淀池長(zhǎng)寬 設(shè)斜板間隔數(shù)為N=130個(gè) 則斜板部分長(zhǎng)度為 l1=1300.05/sin60=7.5m （5）斜板部分位于沉淀池中間，斜板底部左邊距池邊距離l2=0.1m，斜板底部右邊距池邊距離l3=0.8m，則池長(zhǎng)L=7.5+0.1+0.8=8.4m （6）池寬B=A/L=98/8.4=11.67m （7）校核：B= Af/N+1l =7.01m，符合故沉淀池長(zhǎng)為8.4m，寬為11.67m

40、，從寬邊進(jìn)水。 （8）泥斗計(jì)算 設(shè)計(jì)4個(gè)污泥斗，污泥斗傾斜角度為67，污泥斗下底面長(zhǎng)a=0.4m，上底面長(zhǎng)b=2.1m。 （9）污泥斗總?cè)莘e: （10）沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.0+1.0+1.0+2=5.3m 式中 h1保護(hù)高度（m），一般采用0.3-0.5m，本設(shè)計(jì)取0.3m； h2清水區(qū)高度（m），一般采用0.5-1.0m，本設(shè)計(jì)取1.0m； h3斜管區(qū)高度（m）； h4配水區(qū)高度（m），一般取0.5-1.0m，本設(shè)計(jì)取1.0m； h5排泥槽高度（m）。3.8.3進(jìn)出水系統(tǒng) （1） 沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì) 沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積： A= Q/v=0.

41、294/0.18=1.16m2 式 v孔口速度（m/s），一般取值不大于0.15-0.20m/s。本設(shè)計(jì)取0.18m/s。 每個(gè)孔口的尺寸定為15cm8cm，則孔口數(shù)N=A/158=1.16/0.012=134 個(gè)。 進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。 (2）沉淀池出水設(shè)計(jì) :沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s，則穿孔總面積： A= Q/v1=0.294/0.6 =0.49m2 設(shè)每個(gè)孔口的直徑為4cm，則孔口的個(gè)數(shù): )(式中 F每個(gè)孔口的面積(m2) 設(shè)沿池長(zhǎng)方向布置8條穿孔集水槽，右邊為1條集水渠，為施工方便槽底平坡集水槽中心距為：L=11.67/8=1.5

42、m。每條集水槽長(zhǎng)L=8 m， 每條集水量為：=考慮池子的超載系數(shù)為20%，= 槽寬：b=0.9 q0.4 =0.90.0180.4=0.90.20=0.18 m。 3.9.接觸消毒池與加氯間的設(shè)計(jì) 3.9.1設(shè)計(jì)參數(shù) 加氯量為615mg/L,為了提高和保證消毒效果，規(guī)定加氯的接觸時(shí)間不應(yīng)小于30min 采用隔板式接觸反應(yīng)池 流量Q=0.588 m/s（設(shè)計(jì)二座） 水力停留時(shí)間T=0.5h=30min，設(shè)計(jì)投氯量為=6.0 mg/l, 平均水深為h=2.0m ，隔板間隔b=3.5m 3.9.2消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 接觸池容積 V=QT=0.5883060=1058.4 m3 （2）表面積A=V/

43、h=1058.4/2=1529.2m2 （3）隔板數(shù)采用四個(gè)，則廊道總寬B=（4+1）3.5=17.5m（取18m） （4）接觸池長(zhǎng)度為L(zhǎng)=A/B=529.3/18=129.4m(取30m) （5）實(shí)際消毒池容積V=BLh=18302.0=1080m3 （6）池深取2+0.3=2.3m（0.3m為超高） 校核：T=V/Q=30min30min 經(jīng)校核僅滿足有效停留時(shí)間的要求3.9.3加氯間的計(jì)算功能：提供消毒劑，保證藥品安全儲(chǔ)存。構(gòu)筑物尺寸：LB=49加氯設(shè)備類型：瑞高（REGAL）系列加氯機(jī)型號(hào)：REGAL-2100數(shù)量：2臺(tái)設(shè)計(jì)最大加氯量Qmax=6.0mg/l，每日投氯量Qmax=508

44、006.0103=12.7kg/h選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為4/5瓶，每日加氯機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)投氯量為1.52.5kg/h，配置注水泵四臺(tái)，兩用兩備，要求注水量Q=133mh，揚(yáng)程不小于10mH2O。第四章 污泥處理系統(tǒng)4.1 污泥量計(jì)算二沉池污泥量： 式中: x二沉池每日排泥量，kg/d； Q平平均日處理污水量，m3/d Lr去除的BOD濃度，kg/m3； Kd衰減系數(shù)，1/d，一般為0.050.1 Qc污泥齡，d濕污泥體積： 式中: p污泥含水率，%，取99.4%總污泥量：566.6m3/d4.2 污泥濃縮池?cái)M采用輻流式重力濃縮池4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)1. 進(jìn)泥含水率當(dāng)為初次

45、污泥時(shí),其含水率一般為95%98%;當(dāng)為剩余活性污泥時(shí),其含水率一般為99.2%99.6%;當(dāng)為混合活性污泥時(shí),其含水率一般為98%99.5%2. 污泥固體負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用80120kg/(m2d); 當(dāng)為剩余活性污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用3060kg/(m2d); 當(dāng)為混合活性污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用2580kg/(m2d)3. 濃縮后污泥含水率由二沉池進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率,當(dāng)采用99.2%99.6%時(shí),濃縮后污泥含水率宜為97%98%4. 污泥停留時(shí)間濃縮時(shí)間不宜小于12小時(shí),但也不要大于24小時(shí),以防止污泥厭氧腐化5.有效池深一般為4m,最低不小于3m4.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)濃縮池直徑 式中: Q污泥量，m3/d C污泥固體濃度,g/l, 進(jìn)泥含水率取99.4%,則C=6g/l M濃縮池污泥固體通量,kg/(m2/d), 取27kg/(m3/d) A=566.6627=125m2采用兩個(gè)污泥濃縮池,每個(gè)池面積為A/2=62.5m2則濃縮池直徑為(2)濃縮池工作部分高度h1取污泥濃縮時(shí)間T=16h,則 (3) 超高h(yuǎn)2超高h(yuǎn)2取0.3m(4)緩沖層高h(yuǎn)3h3