1、東北某市10萬噸市政污水處理廠工藝設計方案第一章設計任務及資料.11.1設計任務.11.2設計目的及意義 .1.1.3設計要求 .1.1.4設計資料 .2.1.5設計依據 .3.第二章設計方案論證.42.1廠址選擇 .4.2.2污水廠處理流程的選擇 .4.2.3設計污水水量 .9.2.4污水處理程度計算 .9.第三章污水的一級處理構筑物設計計算 .123.1格柵 .123.2提升泵站 .173.3沉砂池 .21第四章 污水的二級處理設計計算 .274.1厭氧池+DE型氧化溝工藝計算 .284.2輻流式沉淀池 .374.3消毒設施計算 .474.4計量設備 .51第五章污泥處理設計計算 .545

2、.1污泥處理(sludge treatmen)的目的與處理方法 .545.2污泥泵房設計.555.3污泥濃縮池.565.4貯泥池.605.5污泥脫水.62第六章污水處理廠的布置 .696.1污水處理廠平面布置 .696.2污水處理廠高程布置 .72第七章供電儀表與供熱系統設計 .827.1變配電系統 .827.2監測儀表的設計 .82第八章勞動定員 .838.1定員原則 .838.2污水廠人數定員 .83參考文獻 .84附錄 .86外文資料 .87中文譯文 .90致謝 .93i第一章設計任務及資料1.1設計任務某市10萬噸污水處理廠工藝設計。1.2設計目的及意義1.2.1設計目的該市為東北某市

3、，面積10301平方公里，人口 300萬，城市發展方向為以 老城為依托，以疏港公路為軸線，向南發展。并逐步向經濟技術開發區發展。 隨著城市及工業的發展，城市污水排放量也在逐年增加，至2007年城北排放未 經處理污水排放量已達10萬噸/日左右。大量的工業廢水和生活污水未經處理 直接排入M河，使M河受到嚴重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破 壞了自然景觀、污染城區下游地下水源，嚴重制約著該市經濟的發展。為改善 環境，治理河水污染問題，建設城市污水治理工程勢在必行。1.2.2設計意義設計是實現高等工科院校培養目標所不可缺少的教學環節，是教學計劃中 的一個有機組成部分，是培養學生綜合運用所學的基

4、礎理論、基礎知識以及分 析解決實際問題能力的重要一環。它與其他教學環節緊密配合，相輔相成，在 某種程度上是前面各個環節的繼續、深化和發展。我國城市污水處理相對于國外發達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度 處理污水，并回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、AlO、AB SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然 如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進國外先進技術、 設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國 實際的城市污水處理系統。其次，做本設

5、計可以使我得到很大的提高， 可在不同程度上提高調查研究， 查閱文獻，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設計 方案的能力以及設計、計算、繪圖的能力；技術經濟分析和組織工作的能力； 提高總結，撰寫設計說明書的能力等。1.3設計要求1.3.1污水處理廠設計原則(1)污水廠的設計和其他工程設計一樣，應符合適用的要2求，首先必須確保污水廠處理后污水達到排放要求。考慮現實的經 濟和技術條件，以及當地的具體情況（如施工條件）。在可能的基礎上，選擇的處理工藝流程、構（建）筑物形式、主要設備設計標 準和數據等。（2） 污水處理廠采用的各項設計參數必須可靠。 設計時必須 充分掌握和認真研究各項

6、自然條件，如水質水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設計 數據，在設計中一定要遵守現行的設計規范， 保證必要的安全系數。 對新工藝、新技術、新結構和新材料的采用積極慎重的態度。（3） 污水處理廠（站）設計必須符合經濟的要求。污水處理 工程方案設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運行管理費用，（4） 污水廠設計應當力求技術合理。在經濟合理的原則下， 必須根據需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術，但要確 保安全可靠。（5） 污水廠設計必須注意近遠期的結合，不宜分期建設的部 分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應一

7、次建成；在無遠期規劃的情況下，設計時應為今后發展留有挖潛和擴建的條件。（6） 污水廠設計必須考慮安全運行的條件，如適當設置分流 設施、超越管線、甲烷氣的安全儲存等。（7） 污水廠的設計在經濟條件允許情況下，場內布局、構 （建）筑物外觀、環境及衛生等可以適當注意美觀和綠化。1.3.2污水處理工程運行過程中應遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業、農業等各方面的用水關 系，合理安排水資源的綜合利用，節約用地，節約勞動力，考慮污水處理廠的 發展前景，盡量采用處理效果好的先進工藝，同時合理設計、合理布局，做到 技術可行、經濟合理。1.4設計資料1.4.1項目概況東北某市，面積10301平

8、方公里，人口 300萬，城市發展方向為以老城為 依托，以疏港公路為軸線，向南發展。并逐步向經濟技術開發區發展。隨著城 市及工業的發展，城市污水排放量也在逐年增加，至2007年城北排放未經處理 污水排放量已達10萬噸/日左右。大量的工業廢水和生活污水未經處理直接排 3入M河，使M河受到嚴重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、污染城區下游地下水源。為改善環境，治理河水污染問題，建設城市 污水治理工程勢在必行。1.4.2水質情況污水處理廠進水水質指標為：COD 390mg/lBOD 180mg/lSS180mg/lNHN40mg/lP6mg/l處理后的出廠污水水質標準為：COD 1

9、00mg/lBOD 20mg/lSS 20mg/lNH N 15mg/lP 1 mg/l處理后的污水排入M河。1.4.3環境條件狀況該市區屬溫帶季風型大陸性氣候，春季多風干燥，夏季受北太平洋暖流影 響，溫暖而潮濕，秋季溫潤涼爽，冬季受蒙古和西伯利亞高氣壓帶控制，寒冷 干燥。年平均降水量約 550毫米，年平均氣溫8C。本地區氣候主要受季風影 響，主導風向夏季為南風、西南風；冬季北風、西北風。地震裂度6度。1.4.4排水系統城市的排水系統采用分流制排水系統，城市污水主干管由西北方向流入污 水處理廠廠區，主干管進入污水處理廠處的管徑為1250mm管道水面標高為80.0m。1.5設計依據設計依據主要是

10、國家有關法律法規：1、中華人民共和國環境保護法；2、GB3838- 2002地面水環境質量標準;3、GB18918 2002城鎮污水處理廠污染物排放標準;44、GB50014 2006室外排水設計規范;5、GB50335 2002污水再生利用工程設計規范。第二章 設計方案論證城市污水處理廠的設計規模與進入處理廠的污水水質和水量有關，污水的 水質和水量可以通過設計任務書的原始資料計算2.1廠址選擇在污水處理廠設計中，選定廠址是一個重要的環節，處理廠的位置對周圍 環境衛生、基建投資及運行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應 進行深入、詳盡的技術比較。廠址選擇的一般原則為：1、 在城鎮水體的

11、下游；2、 便于處理后出水回用和安全排放；3、 便于污泥集中處理和處置；4、 在城鎮夏季主導風向的下風向；5、 有良好的工程地質條件；6、 少拆遷，少占地，根據環境評價要求，有一定的衛生防護距離；7、 有擴建的可能；8 廠區地形不應受洪澇災害影響，防洪標準不應低于城鎮防洪標準，有 良好的排水條件；9、有方便的交通、運輸和水電條件。所以，本設計的污水處理廠應建在城區的東北方向較好，又由于城市污水 主干管由西北方向流入污水處理廠廠區，則污水處理廠建在城區的西北方向。2.2污水廠處理流程的選擇2.2.1確定處理流程的原則城市污水處理的目的是使之達標排放或污水回用用于使環境不受污染，處 理后出水回用于

12、農田灌溉，城市景觀或工業生產等，以節約水資源。城市污水處理及污染防治技術政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項 關于城鎮污水處理工藝選擇的準則：城市污水處理工藝應根據處理規模、水質特征、受納水體 的環境功能及當地的實際情況和要求，經全面技術經濟比較后優先 確定； 工藝選擇的主要技術經濟指標包括：處理單位水量投資， 削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物 電耗和成本，占地面積，運行性能，可靠性，管理維護難易程度， 5總體環境效益； 應切合實際地確定污水進水水質，優先工藝設計參數必須 對污水的現狀、水質特征、污染物構成進行詳細調查或測定，做出 合理的分析預測； 在水質組成復雜或特

13、殊時，進行污水處理工藝的動態試驗， 必要時應開展中試研究； 積極地采用高效經濟的新工藝，在國內首次應用的新工藝必須經過中 試和生產性試驗，提供可靠性設計參數，然后進行運用。2.2.2污水處理流程的選擇我國城市污水處理相對于國外發達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度 處理污水，并回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/0、AlO、AB SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然 如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進國外先進技術、 設備和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當

14、地實際情況，探索適合我國 實際的城市污水處理系統。我國城市污水處理技術隨著水污染控制與環境治理的實踐，在吸取國外技 術經驗的同時，結合我國國情的特點，逐步改進提高，初步形成了一些適用的 技術路線，主要如下：1、 對傳統活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生物凈化技術路線；2、以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結合的技術路 線；3、 以污水擴散排放為主，處理為輔的技術路線；4、 以回用為目的的污水深度處理技術路線。結合該污水處理工程的具體情況分析進行選擇：首先，3和4這兩條技術路線對于自然環境條件因素要求較高，從而不可 取，所以應選擇1和2這兩條路線，尤其以2這種路線應予以推廣。因

15、為隨著 環境的狀況日趨嚴峻，用水的問題越發突出，從而對雨水的合理使用必將使大 家特別重視的課題，所以，下面著重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化 相結合的技術路線和對傳統活性污泥法進行改造或予以取代活的人工生物凈化 即使路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結合的技術路線，對于大規模污水處理廠 來說，主要指氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運行費用低，外加能源消 耗少和管理簡單的優點，在我國一些城市也被因地制宜的采用氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留 時間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對周圍環境衛生的 6影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可

16、利用的情況下，若購置占用 大量的良田，平地筑塘是很不經濟的，本工程的情況不宜采用氧化塘處理。土地法處理，就是按照要求對污水達到處理的同時，達到對控制滲流污染 的要求，有計劃的將污水排放到大面積的土地上下滲， 利用土壤的過濾、吸附、 分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學、生物化學等作用，使污水達到 凈化。這種仿有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結構的改善，但是，這 種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對地下水的污染問題。在我國人均土 地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結合，污水灌溉在農 業增產方面取得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用，和污水的土 地利用處理還有一定

17、差距。主要表現在：1、 污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質，但對有些地下水以及 其它水源、水體仍會造成污染；2、 由于灌溉季節性變化和灌溉面積的限制，不能做到終年晝夜對污水的處 理；3、沒有經過嚴格水質控制的灌溉，往往會造成對糧食作物，特別是對蔬菜 作物的使用質量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對適當處理獲得城市污水的有效利用，無疑是非常有 價值的，但作為對污水的完善土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本 工藝的具體條件下，此方法也許不可行。因為：1、對地下水源有污染危險；2、做不到終年晝夜對污水的處理；3、沒有也不可能修建儲存幾個月污水量的大容量調節 池，非

18、灌溉季節的排放問題無法解決。綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結合的 路線，本工程不具備采用的條件，當然也就不宜采用。人工凈化就是人為的創造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效 率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目 前國內外城市污水處理的主體工藝。傳統的活性污泥法有較豐富的實踐經驗和 技術資料、運行可靠、處理效果好，但是也存在能活較多和費用高等特點，所 以對其流程改革更新后，出現了 AB工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/0 脫氮工藝，A2/0同步脫氮除磷工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優點。 結合本工藝的具體情況，本污

19、水廠還要求高效脫氮除磷，常用的方法有AB法，SBR A/O法，氧化溝工藝等。2.2.3污水處理流程方案的介紹與比較1、AB法(Adsorption Biooxidation)7該法由德國Bohuke教授開發。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧， A級負荷高，曝氣時間短，產生污泥量大，污泥負荷在2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容積負荷在6kgBOD/(md)以上；B級負荷低，污泥齡較長。A級與B 級間設中間沉淀池。二級池子 F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同 的微生物群體。AB法盡管有節能的優點，但不適合低濃度水質，A級和B級亦可分期建設。2、SBR法(Sequenci

20、ng Batch Reactor)SBR法早在20世紀初已開發，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、 曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構成一組，輪流運 轉，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現在又開發出一些連續進 水連續出水的改良性 SBRX藝，女口 ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化 工藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應池，不需二沉池、回流污泥及設備， 一般情況下不設調節池，多數情況下可省去初沉池，故節省占地和投資，耐沖 擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態，實 現除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統

21、，采用潷水器及 控制系統，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不 太適用于大規模的城市污水處理廠。23、A/O 法(Anaerobic Anoxic oxic )由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內10年前開發此厭氧一缺氧一好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優質出水，是 一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是 除磷，污水中的磷在厭氧狀態下(DO12.5) BOD/TKN為 1.5 3.5，COD/TP為 3060, BOD/TP為 1640( 般應20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和

22、COD為主，則可用A/O工藝。4、氧化溝工藝本工藝50年代初期發展形成，因其構造簡單，易于管理，很快得到推廣， 且不斷創新，有發展前景和競爭力，當前可謂熱門工藝。氧化溝具有脫氮的效果且在應用中發展為多種形式，比較有代表性的有：帕式(Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉刷曝氣，水深一般在2.53.5m，轉刷動力效率 1.6 1.8kgO2/(kW h)。8奧式(Orbal)簡稱同心圓式，應用上多為橢圓形的三環道組成， 三個環道用 不同的DO如外環為0，中環為1,內環為2)，有利于脫氮除磷。采用轉碟曝氣， 水深一般在4.04.5m，動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和 合肥的污水

23、處理廠應用。若能將氧化溝進水設計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一 些合流制排水系統的城市污水處理尤為適用。卡式(Carrousel)簡稱循環折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看， 水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由簡單，處理效果不錯，但其采用 轉刷曝氣，水深淺，占地面積大，復雜的三池組成，中間作曝氣池，左右兩池 兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構造控制儀表增加了運行管理的難度。不設 厭氧池，不具備除磷功能。交替式氧化溝是SBR工藝與傳統氧化溝工藝組合的結果，目前應用的主要 有3種氧化溝，分別為VR型、DE型、

24、T型。交替式氧化溝具有良好的脫氮效果， 若在起前面設一厭氧池，則起也具有良好的除磷效果。氧化溝一般不設初沉池，負荷低，耐沖擊，污泥少。建設費用及電耗視采 用的溝型而變，如在轉碟和轉刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能 有效地提高氧的利用率(提高20%和動力效率達2.53.0 kgO2/(kW h)。 224污水處理流程方案的確定經過分析本設計可選擇的工藝流程，有兩種：1、普通A/A/O法處理工藝。2、厭氧池+氧化溝處理工藝。兩種工藝經過比較：氧化溝除了具有 A/A/O的效果外，還具有如下特點：1)具有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用， 而且可以將其工作區分為富氧區，缺氧區

25、，用以進行硝化和反硝化作 用，取得脫氮效果；2)不設初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內能達到好氧穩定的程度；3) BOD負荷低，使氧化溝具有對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性，污泥產率低，勿需進行硝化處理；4)脫氮效果還能進一步提高；5)電耗較小，運行費用低。所以本設計選用厭氧池+氧化溝處理工藝。910 104 10324 3600L s=1157.41L s1157.41 L s 1000 L s式中 Q城市每天的平均污水量，L s ;2.3設計污水水量由設計資料知，該市每天的平均污水量為:Q =io萬噸/天-10 104t/d=10 107kg/d=10 104m3/d查GB50014 2

26、006室外排水設計規范知:取總變化系數K；廣1.3從而可計算得：設計秒流量為 Q = K ,一 QK -總變化系數；Q-設計秒流量，L sQ =1.3 1157.41 =1504.63 L s2.4污水處理程度計算城市污水排入受納水體后，經過物理的、化學的和生物的作用，使污水中 的污染物濃度降低，受污染的受納水體部分地或全部地恢復原狀，這種現象稱 為水體自凈或水體凈化，水體所具有的這種能力稱為水體自凈能力。在選擇污水處理程度時，既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體受18010EiC -Ce -C式中 Ei-COD的處理程度，%=74.36%E3C -CeC180-20-88.89%到污染，

27、避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生動植物2.4.1污水的COD處理程度計算C -進水的COD濃度,mg f L ；Ce-處理后污水排放的COD濃度，mgl390-100E1 二3902.4.2污水的BOD5處理程度計算E2式中 E2-BOD5的處理程度，%L-進水的BOD5濃度，mg；L ；Le - 處理后污水排放的 BOD5濃度，mgjL則18020E288.89%1802.4.3污水的SS處理程度計算式中 E3-SS的處理程度，%C -進水的SS濃度，mg.L ；Ce - 處理后污水排放的SS濃度，mgFL2.4.4污水的氨氮處理程度計算11mg L omg L o式中 E

28、4 - 氨氮的處理程度，%C- 進水的氨氮濃度，mg,L ；Ce-處理后污水排放的氨氮濃度,則4015E462.5%402.4.5污水的磷酸鹽處理程度計算式中E5 -磷酸鹽的處理程度，%C - 進水的磷酸鹽濃度，mg；L ；Ce -處理后污水排放的磷酸鹽濃度,則61E583.33%5 6第三章污水的一級處理構筑物設計計算3.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在污水渠道、泵房集水井 的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎 皮、毛發、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷， 并使之正常進行。被截留的物質稱為柵渣。設計中格柵的選擇主要是決

29、定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差， 故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流 式格柵、轉筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（1.510mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前， 污水處理廠大多都采用機械格柵；按照安裝方式分為單獨設置的格柵和與水泵E4C -CeCE5C -CeC12I池合建一處的格柵。3.1.1格柵的設計城市的排水系統采用分流制排水系統，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區，主干管進水水量為 Q=1504.63Ls，污水進入污水處理廠

30、處的管徑為1250 mm，管道水面標高為80.0 m。本設計中采用矩形斷面并設置兩道格柵（中格柵一道和細格柵一道），采用 機械清渣。其中，中格柵設在污水泵站前，細格柵設在污水泵站后。中細兩道 格柵都設置三組即N=3組，每組的設計流量為0.502 m3 s。3.1.2設計參數1、格柵柵條間隙寬度，應符合下列要求：1）粗格柵：機械清除時宜為1625mm ;人工清除時宜為25 40mm。特殊情況下，最大間隙可為 100mm。13根據最優水力斷面公式Q = B/215污泥產率YkgVSS/kgBOD50.3 0.6需氧量O2kgOjkgBOD51.5 2.0水力停留時間HRTh16污泥回流比R%75

31、150總處理效率n%A95(BOD5 )34厭氧池尺寸為：長1355.432=451.8m寬=22.6 204、進水和回流污泥點宜設在缺氧區首端，出水點宜設在充氧器后的好氧區。 氧化溝的超高與選用的曝氣設備類型有關，當采用轉刷、轉碟時，宜為0.5m；當采用豎軸表曝機時，宜為0.60.8m,其設備平臺宜高出設計水面 0.81.2m。5 、氧化溝的有效水深與曝氣、混合和推流設備的性能有關，宜采用 3.5 4.5m。6、根據氧化溝渠寬度，彎道處可設置一道或多道導流墻； 氧化溝的隔流墻 和導流墻宜高出設計水位 0.20.3m。7、氧化溝內的平均流速宜大于0.25 ms，混合液在渠內流0.4 0.5m

32、s4.1.2厭氧池計算1、厭氧池容積V =60Qt式中 V厭氧池容積，m3 ；t -厭氧池水力停留時間。設計中取 t=0.75 h =45min3V = 60 0.502 45 = 1355.4m2、厭氧池尺寸計算厭氧池面積：設計中取厭氧池有效水深為h=3.0m厭氧池實際面積為：A =20 22.6 =452m2設計中取厭氧池的超高為0.3 m則 池總高為H二h O 3 = 3. 00. m3.3、污泥回流量計算：設計中取污泥回流比為 R=80%則 Qj =RQ = 0.8 1.50463 = 1.203704 m3.s = 104000 m3d4、攪拌機的選擇查給水排水設計手冊第11冊常用設

33、備知選用BQT075型低速潛水推流4.1.3 DE型氧化溝計算1、內源呼吸系數35式中 KdT內源呼吸系數，dA;Kd 20 4000 0.70.6 138.24= 33.7取34天V1YQ(So-Se)X(1 Kc)0.6 100000 138.24 343 40001 0.037 34=10407.8m3KdT 二 Kd20 T T-20 C時，內源呼吸系數，d J，一般取0.040.075;巧- 溫度系數，一般取1.021.06。設計中取Kd2=006,右=1.04當 T=8C 時KdT =0. 0 6 1. 4=0.0372、出水計算設計中取BOD5的去除率為96%，氨氮的去除率為80

34、%，磷的去除率為85%則Se = S 1 -9 6% = 1 44 0. 0 4 mg7 6去除的 BOD的濃度為：S=S0-Se=144 5.761 3n8g./2_4Ne =N0 1-80% =40 0.2=8mg 丄去除的氨氮的濃度為：N二No-Ne =40- 8 3n2gfL巳=1=0 1-85% =61-0.85 =0.9mg L去除的磷的濃度為：R二P0 -Pe =6 -0.9 =5.1 mg L3、污泥齡計算XYSr設計中取 Y =0.6，X =4000mg, L4、好氧區有效容積5、缺氧區有效容積 反消化區脫氮量：W 二 Q 比-肌-0.124YQ S0-Se36100000-

35、X3M.124 0.6100000 138.241000=723.83kg d缺氧區有效容積:式中Vdn反消化速率，設計中取Vdn = 0.025 kgNO3 - N kgMLSS d 。723.830.025 43-7238.3m3 。6、氧化溝總有效容積K式中 K 具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，一般采用0.55左右。設計中取 K =0.58V7、氧化溝平面尺寸10407.8-7238.30424.3m30.58氧化溝的面積為：A = V = 30424.3 = 7606.075m2 h4A = f20I -12丿2 20L24V24 30424.3 3100000= 21.9h大于1

36、6h，符合要求。二 0.054kgBOD5, kgMLVSS dVdnX可解得L= 158.8m。4.1.4設計參數的較核1、水力停留時間較核2、BOD 污泥負荷率Q SP -Se _100000 138.24VXv3 30424.3 0.7 4000介于0.030.08之間，符合要求。4.1.5進出水系統計算1、厭氧池+DE型氧化溝的進水設計沉砂池的出水通過3根DN 800mm的管道進入集配水井，然后，用 3條管 設計中取氧化溝的有效水深為 h =4m37道送入每組的厭氧池+DE型氧化溝，送水的管徑為 DN 800mm，管內的流速為38v =1.34 m s。回流污泥也同步流入。2、氧化溝的

37、出水設計氧化溝的出水采用矩形堰跌落出水，則堰上水頭H = Q=(mb72g式中 HQ堰上水頭，m ；每組氧化溝的出水量，指污水的最大流量與回流污泥量之和,m3;s ；流量系數，一般取0.40.5 ;b -堰寬，設計中取 m=0.4b =5.0 m2.430.4 6 2g=0.37 mS:=YQ Sp -Se1 KdT 兀濕污泥量：設污泥含水率為P =99.3%-3673.34kg d出水總管管徑采用3根DN1000mm管道把水送入配水井，管內的污水流速 為1.44 m s。回流污泥管管徑為DN 700mm，管內的污泥流速為1.05m s。厭氧池+DE型氧化溝示意圖如圖4-1圖4-1 厭氧池+D

38、E型氧化溝平面圖草圖4.1.6剩余污泥量計算0.6 100000 138.243910001 0.037 344010003673.341-99.3%1000= 524.76 m3：d321000最大需氧量與平均需氧量之比為:4.1.7需氧量計算設生物污泥中大約有12.4%的氮，用于細胞的合成，則每天用于合成的總氮為：0.124 3637.34 = 451kg d 即 TN 中有 451 1000 = 4.51mg. L 用于合成細 100000胞。按最不利情況，設出水中 NO3-N量和NH3-N量各為4mgfL，貝U 需要氧化的 NH3-N 量為：40 -4.51 -4 =31.49mg：L

39、需要還原的 NO3-N 量為：31.49 -4 =27.49 mg；L需氧量(同時去除BOD和脫氮)計算：設計中取 k=0.23 f = VS = 0.7SS則平均需氧量為：SrR=Q -1.42W f 4.6Q Nr0.56W f 2.6Q NO3 (12)= 100000-1.42 3637.34 0.7 4.6 100000 -10001e )100027 49-0.56 3637.34 0.7-2.6 100000 -1000=22760.6 kg . d =948.36kg . h最大需氧量為:SR =Q = - 1.42W f 4.6Q Nr -0.56W f -2.6Q ：NO3

40、 (1 -e )138 24= 100000 1.37 -1.42 3637.34 0.7 4.6 100000 1.30.23 510001 -e27 49-0.56 3637.34 0.7 -2.6 100000 1.3 -1000= 31101.2 kg d =1295.88 kg hR 31101.21.37。R 22760.64.1.8供氣量1、供氣量計算41采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設于池底0.2m處，淹沒深度為式中 Cs( 3 0Csb(30)=Cs(30)5+鮎2.026 1042Pb標準大氣壓下，30 C時清水中的飽和溶解氧濃度,Img L查表得 C s(30) =7

41、.63mg L。51.38540 丄 17.9 2.026X0542 標準需氧量（換算為20 C時的脫氧清水的充氧量）：巳二 _R Cs（20 ） _叫BPCS（T）-Cb1.0240）Csb(30) - 7.63= 8.47mg L式中 Cs(20 )標準大氣壓下，20 C時清水中的飽和溶解氧濃度,mg L查Cs(T)標準大氣壓下，T C時清水中的飽和溶解氧濃度,mg L ；H =4一0.2 =3.8m， 氧轉移效率EA =18%， 計算溫度為T = 30 C。 空氣擴散器出口處的絕對壓力計算：555Pb=1.013 109800H =1.013 109800 3.8 =1.3854 10

42、Pa空氣離開好氧反應池池面時，氧的百分數為:Ot21_100%21_1-0.18100%=仃.9%t 79 211-EA79 211-0.18好氧反應池中平均溶解氧飽和度計算（按最不利的溫度考慮）表得 Cs(20)= 9.17 mg. L ；C - 曝氣池內溶解氧濃度，mg fL ;: - 污水傳氧速率與清水傳速率之比，一般采用0.50.95 ;: - 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧濃度值比，一般采用0.90 0.97-壓力修正系數。設計中取:=0.9， =0.95，C=2mg1， =1.04222760.6漢 9.170.90.95 1 8.47 一 21.024300=30255.68

43、kg d = 1260.65kg h最大標準需氧量與標準需氧量之比:R。 43325.15- 30255.68R。1260.650.3EA0.3 0.18=23345.37m3 hGsR。0.3EA1805.210.3 0.18=33429.81 mh最大標準需氧量：*R Cs(20 )-:XCS(T)-C 1.024 5_31101.2 X9.17 0.9 _0.95 1 8.47 一 2_1.024 30= 43325.15 kg . d =1805.21 kg h好氧反應池供氣量計算:平均時供氣量為:最大時供氣量為:2、曝氣機數量計算（以單組反應池計算）設計中計算兩種曝氣機，分別為：鼓風

44、微孔曝氣器和垂直軸表面曝氣機 第一種：鼓風微孔曝氣器計算按供氧能力計算所需要的曝氣機數量，計算公式為：R0n =3qc式中 qc 曝氣器標準狀態下，與好氧反應池工作條件接近時的供氧能力kg。?, h 個。設計中采用鼓風曝氣，微孔曝氣器，參照給水排水設計手冊常用設備知：每個曝氣頭通氣量按1 3m3/ h個 時，服務面積為0.3 0.75 m?個，曝氣器氧利用率為EA =18%，充氧能力為qc =0.14 |kgO2； h個則 n = 1 8 05. 24298個3914以微孔曝氣器服務面積進行較核：43f =匚=呂=10407.8 =0.61 m2在 0.3 0.75m2.個之間，符合要求。 n

45、 nh 4298x4第二種：垂直軸表面曝氣機一一曝氣轉碟采用垂直軸表面曝氣機，每組氧化溝設4臺，共12臺。曝氣機的動力效率為2.0kgO2；kWh，則單臺曝氣機的功率為76kW。4.1.9鼓風微孔曝氣器空氣管路計算按照圖4-1所示的平面圖布置空氣管道，供風干管采用環狀布置。每根干管的供氣量為 Q=G =33429.81 =11143.27 m3/h = 3.095m3/s ；流速為： 3 3Iv =10 m s。管徑：d =/坐=J4； 3.095 = 0.628m，取干管管徑為 DN 650mm。V 則 ”3.14x104.2輻流式沉淀池輻流式沉淀池一般采用對稱布置，有圓形和正方形。主要由進

46、水管、出水 管、沉淀區、污泥區及排泥裝置組成。按進出水的形式可分為中心進水周邊出 水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種類型，其中，中心進水周邊出 水輻流式沉淀池應用最廣。周邊進水可以降低進水時的流速，避免進水沖擊池 底沉泥，提高池的容積利用系數。這類沉淀池多用于二次沉淀池。本設計中采 用機械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進水采用中心進水周邊出水。4.2.1設計原則設計參數1、沉淀池的設計數據宜按下表的規定取值4-4沉淀池的設計數據沉淀池 類型沉淀 時間h表面水 力負荷m3/ (m2 h )每人 每日 污泥量g/人d污泥 含水 率%固體 負荷 kg/(m2 d )初次沉0.5 2.01.54

47、.51636959744淀池生膜法后1.54.01.0 2.010269698150次沉 淀 池活 性 污 泥 法 后1.54.00.61.5123299.2 99.621.0 x0.013x0.255 飛= 0.11%校核如下：因此，設計取槽內水深為0.7m ,取超高0.3m ,則集水槽總高為0.7 0.3 =1.0n。集水槽水力計算I +D -0.5 2 -0.15 2 -0.8 A3.1434 - 2.1 A100.17m濕周： X=b 2h=0.8 2 0.7 = 2.2mW 0.7 0.8R0.255mX 2.2則沿程水頭損失為:hil =0.11% 100.17 =0.11m局部按

48、沿程水頭損失的30燉，則集水槽內水頭損失為：h = 10.3=1.3 0.11 = 0.143m出水堰的計算二沉池是污水處理系統中的主要構筑物，污水在二沉池中得到凈化后，出 水的水質指標大多已定，故二沉池的設計相當重要。本設計考慮到薄壁堰不能 滿足堰上負荷，故采用90三角堰出水。如圖5-3所示。0.376 丫13：1.0匯、2 丿 gx0.82=0.178m2hk3 h22h22 0.17820.2453圖5-3三角堰示意圖540.376 10001264-0.30L s式中 q三角堰單堰流量，L s ；Q 進水流量，ms ；L-集水堰總長度，m ；Li -集水堰外側堰長，m ;L2 -集水堰

49、內側堰長，m ;n三角堰數量，個；b三角堰單寬，m ；h-堰上水頭，m ；qo -堰上負荷， L s m。設計中取b =0.16mLi = 134 -0.5 23.14 =103.62mL2 二 34 -0.5 2 -0.8 23.14 = 98.60mL nLj L2 =103.6298.60 =202.22mn =丄=202.22 =12639 取 1264 個 b 0.162 2h =0.7q5 =0.7 0.35 =0.027mq-r =2T0=1-86L s m 介于 1529L s m 之間，符合要求。考慮自由跌水水頭損失0.15m,貝U出水堰總水頭損失為：0.031 0.15=0

50、.181m出水槽的接管與消毒接觸池的進水渠道相連，出水管管徑為DN 900mm ,流速為：4Q 4x2.431,v2廳二 0.96 m s4 二 D24 3.14 0.92當為非滿流時，查給水排水設計手冊常用資料知：流速為 1.43ms。出水直接流入消毒接觸池的進水渠道；集配水井內設有超越閘門，以便超 越。554.3消毒設施計算污水經過以上構筑物處理后，雖然水質得到了改善，細菌數量也大幅度的 減少，但是細菌的絕對值還十分可觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水再 排入水體前，應進行消毒處理。4.3.1消毒劑的選擇目前，用消毒劑消毒能產生有害物質，影響人們的身體健康已廣為人知， 氯化是當今消毒采用

51、的普遍方法。氯與水中有機物作用，同時有氧化和取代作 用，前者促使去除有機物或稱降解有機物，而后者則是氯與有機物結合，氯取 代后形成的鹵化物是有致突變或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰當的投劑量，二是采用其他消毒劑代替 液氯或游離氯，以減少有害物的生成。消毒設備應按連續工作設置。消毒設備 的工作時間、消毒劑代替液氯或游離氯，以減少有害物的生成。消毒設備應按連續工作設置，消毒設備的工作時間、消毒劑投加量，可根 據所排放水體的衛生要求及季節條件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季 應嚴格連續消毒，其他情況時可視排出水質及環境要求，經有關單位同意，采 用間斷消毒或酌減消毒劑投量。目前常用的污

52、水消毒劑是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯片、 氯氨、二氧化氯和紫外線等。其中液氯效果可靠、投配設備簡單、投量準確、 價格便宜。其他消毒劑如漂白粉投量不準確，溶解調制不便。臭氧投資大，成 本高，設備管理復雜。其他幾種消毒劑也有很明顯的缺點，他們的比較見下表 4-5。所以目前液氯仍然是消毒劑首選。本設計中選用液氯作為消毒劑。表4-5各種消毒方法比較消優點缺點適用條件56毒 劑液氯效果可靠、投配 簡單、投量準確， 價格便宜氯化形成的余 氯及某些含氯 化合物低濃度 時對水生物有 毒害，當污水 含工業污水比 例大時，氯化 可能生成致癌 化合物適用于， 中規模的 污水處理 廠漂 白 粉投加設備簡單

53、， 價格便宜同液氯缺點 外，沿尚有投 量不準確，溶 解調制不便， 勞動強度大適用于出 水水質較 好，排入 水體衛生 條件要求 高的污水 處理廠臭氧消毒效率高，并 能有效地降解污 水中殘留的有機 物，色，味，等,投資大成本 高，設備管理 復雜適用于出 水水質較 好，排入 水體衛生57=1040kg L式中 V接觸池單池容積,m3污水中PH溫度 對消毒效果影響 小，不產生難處 理的或生物積累 性殘余物條件要求 高的污水 處理廠次 氯 酸 鈉用海水或一定濃 度的鹽水，由處 理廠就地自制電 解產生，消毒需要特制氯片 及專用的消毒 器，消毒水量 小適用于醫 院、生物 制品所等 小型污水 處理站432消毒

54、劑的投加1 、加氯量計算二級處理出水采用液氯消毒，液氯的投加量為8.0 mg L則每日的加氯量為:q0Q 86400 8 1.50463 86400 q =1000 1000、加氯設備液氯由真空轉自加氯機加入，加氯機設計三臺，采用二用一備。每小時的加氯量為：= 21.7 kg h24 2設計中采用ZJ -1型轉子加氯機4.3.3平流式消毒接觸池本設計采用2個3廊式平流式消毒接觸池，計算如下:1、消毒接觸池容積V =Qt582、消毒接觸池表面積3、消毒接觸池池長消毒接觸池采用3廊道，消毒接觸池長為：詈伽設計中取超高為:h2 =0.3m消毒接觸時間，一般取30min設計中取t = 30minV =

55、Qt =0.7523 30 60=1354.1m3Vhi式中 hi消毒接觸池有效水深,設計中取0 =3.0m空4亠451仆23.0式中 L/ 消毒接觸池廊道總長,B消毒接觸池廊道單寬，設計中取B=5.0m,.451.4L90.3m5校核長寬比:L 903 =18.06m -10，合乎要求B 54、池高h = h h2 =3.0 0.3 = 3.3m5、進水部分每個消毒接觸池的進水管管徑 DN 900mm， v =1.43 m s。6、 混合采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合 效果，加氯點后接DN 900mm的靜態混合器。4、出水計算采用非淹沒式矩形薄壁堰出流，設計

56、堰寬為b=5.0m，計算為：593,Nnb阿;1.50463l2匯0.42漢5.0疋J2疋9.81=0.187m一 -二二（1 OOL一i：,1.-1111L1出水管采用DN1200mm的管道將水送入巴氏計量槽，流速為 v = 1.60m.s圖4-4平流式消毒接觸池示意草圖4.4計量設備4.4.1計量設備的選擇污水處理中常用的計量設備有巴氏計量槽、薄壁堰、電磁流量計、超聲波 流量計、渦輪流量計等。污水測量裝置的選擇原則是精度高、操作簡單，水頭損失小，不宜沉積雜 物，其中以巴氏計量槽應用最為廣泛。其優點是水頭損失小，不易發生沉淀。本設計中選用巴氏計量槽，測量范圍為： 0.17 1.30m3 s4

57、42設計參數1 、計量槽應設在渠道的直線上，直線段長度不宜小于渠道寬度的810平流式消毒接觸池示意圖見圖4-4丸血60倍，在計量槽的上游，直線段不小于渠寬的23倍，下游不小于45倍。當下游有跌水而無回水影響時，可適當縮短；2 、計量槽中心線應與中心重合，上下游渠道的坡度應保持均勻，但坡度可 以不同；3、當喉寬W=0.3-2.5m時，出/也空0.7為自由流，大于此數時為潛沒流；4、當計量槽為自由流時，只需計上游水位，而當其為潛沒流時，則需要同 時記錄下游水位，涉及計量槽時，應可能做到自由流；5、設計計量槽時，除計算通過最大流量時的條件外尚需計算通過最小流量 時的條件。4.4.3巴氏計量槽1、計量

58、槽主要尺寸計算設計中取計量槽喉部寬度為：b二0.75m則 計量槽的漸縮部分的長度：A =0.5b T.2 =0.5 0.75 1.2 =1.575m計量槽的喉部長度：民=0.6m計量槽的漸擴部分的長度：A = 0.9m計量槽的上游渠道長度：Bi =1.2b 0.48 =1.2 0.75 0.4 1.38m計量槽的下游渠道長度：B2二b 0.3 = 0.75 0.3= 1.05m2、計量槽總長度計量槽應設在渠道的直線段上，直線段的長度不應小于渠道寬度的810倍，在計算量槽上游，直線段不小于渠道寬度的23倍，下游不小于4 5倍。 則 計量槽上游直線段長度為： J =3耳=3 1.38=4.14m計

59、量槽下游直線段長度為：L2 =5B2 = 5 1.05 =5.25m計量槽總長度為：L = J A,民 A3 L2 =4.14 1.575 0.6 0.9 5.25 = 12.465m3、計量槽的水位當 0.75m時：Q =1.777 H/558式中H1上游水深，m。61流速:Q 1.50463A.1.24=1.21 m.sH1 J558 QJ558 1.50463 = 0.90m 1.777. 1.777當0.3 2.5m時，H2.fHi0.7時為自由流；H 2 - 0.7 0.9 = 0.63m 取 H 2 = 0.6m4、渠道水力計算設計中取粗糙度為0.013。上游渠道計算：過水斷面面積

60、：A1=B1H1=1.38 0.9 = 1.24m2濕周：fB 2H1 =1.38 2 0.9 =3.18m水利半徑：R,二如=回 0.39mf1 3.18廣2睥2/ 2、2水利坡度：h =VinR 3= 1.21父0.013父0.39 刁= 0.087% ) 2mg/l) for nitrification. Stages of the run-time for 15 min.Phase B: the distribution of sewage are still people well into the groove I,DitchI, II maintained ditch on th