1、word可編輯氧化溝工藝規劃設計計算.word可編輯1 概述 設計任務和依據 設計題目20萬m3/d生活污水氧化溝處理工藝設計。 設計任務本設計方案是對某地生活污水的處理工藝，處理能力為200000m3/d，內容包括處理工藝確實定、各構筑物的設計計算、設備選型、平面布置、高程計算。完成總平面布置圖、主要構筑物的平面圖和剖面圖。 設計依據1 中華人民共和國環境保護法 20222 污水綜合排放標準 GB897820023 生活雜用水水質標準 894 給水排水設計手冊1-10 5 水污染防治法 設計要求1通過調查研究并收集相關資料經過技術與經濟分析，做到技術可行、經濟合理。必須考慮平安運行的條件，確

2、保污水廠處理后到達排放要求。同時注意污水處理廠內的環境衛生，盡量美觀。設計原那么還包括：根底數據可靠；廠址選擇合理；工藝先進實用；防止二次污染；運行管理方便。選擇合理的設計方案。2完成一套完整的設計計算說明書。說明書應包括：污水處理工程設計的主要原始資料；污水水量的計算、污泥處理程度計算；污水泵站設計；污水污泥處理單元構筑物的詳細設計計算；設計方案比照論證；廠區總平面布置說明等。設計說明書要求內容完整，計算正確文理通順。3畢業設計圖紙應準確的表達設計意圖，圖面力求布置合理、正確清晰，符合工程制圖要求。 設計參數某地生活污水200000m3/d，排水采用分流制。表1-1 設計要求工程進水水質(m

3、g/L)出水水質(mg/L)BOD5CODSSTNTP26040038050830100302532 設計計算 格柵 設計說明格柵由一組平行的金屬柵條或篩網組成，在污水處理系統包括水泵前，均須設置格柵，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以攔截較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體污染物，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷。截留污物的去除方法有兩種，即人工去除和機械去除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械去除截留物。格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種，按格柵柵條間隙可分為粗格柵50100mm，中格柵1040mm，細格柵310mm三種。柵條的斷面形狀有圓形、銳邊矩形、

4、迎水面為半圓形的矩形、迎水面背水面均為半圓的矩形幾種。而其中具有強度高，阻力損失小的優點8。本設計采用兩道中格柵、兩道細格柵，迎水面為半圓形的矩形的柵條,選用機械清渣。 設計原那么圖圖3-1 格柵結構示意圖 設計參數1原水水量：Q=；2取流量總變化系數為：Kz=；3設計流量：Qmax=KzQ=×；4設過柵流速：=；5格柵安裝傾角： 中格柵2道設計計算1進水渠道寬度計算根據最優水利斷面公式： 代入得：那么柵前水深：2格柵間隙數式中： Qmax最大廢水設計流量 m3/s；格柵安裝傾角 取； h柵前水深 m；b柵條間隙寬度，取20mm；過柵流速 m/s。那么。驗算平均水量流速= ，符合()

5、 。3柵槽寬度式中：S柵條寬度，； B柵槽寬度，m。代入得：4進水渠道漸寬局部的長度計算 式中漸寬局部的展開角，一般采用。代入得：5進水渠道漸窄局部的長度計算6通過格柵的水頭損失式中：水頭損失，； 格柵條的阻力系數，查表得知； 格柵污物堵塞時的水頭損失增大系數，一般取。那么7柵后槽總高度式中：超高，。8柵槽總長度 9每日柵渣量>式中：w1取。應采用機械除渣或無軸傳送柵渣，采用機械柵渣打包機降柵渣打包，汽車運走。 細格柵2道設計計算1進水渠道寬度計算根據最優水利斷面公式：代入得：那么柵前水深：2格柵間隙數式中：Qmax最大廢水設計流量，m3/s； 格柵安裝傾角，取； h柵前水深m；b柵條間

6、隙寬度，取20mm； 過柵流速，1m/s。那么 3柵槽寬度式中：S柵條寬度， B柵槽寬度，m。 4進水渠道漸寬局部的長度計算 式中：漸寬局部的展開角，一般采用。那么：5進水渠道漸窄局部的長度計算6通過格柵的水頭損失式中：水頭損失，； 格柵條的阻力系數，查表得知； 格柵污物堵塞時的水頭損失增大系數，一般取。那么7柵后槽總高度式中：超高，。8柵槽總長度 9每日柵渣量>式中：w1取。應采用機械除渣或無軸傳送柵渣，采用機械柵渣打包機降柵渣打包，汽車運走。選用NC400型機械格柵兩臺。設備寬度400mm，有效柵寬250mm，有效柵隙30mm，運動速度3m/min,水流速度1m/s，安裝角度，支座長

7、度960mm，格柵槽深度500mm，格柵地面高度360mm。生產廠：上海南方環保設備、上海惠羅環境工程。 設計說明污水總泵站接納來自城市排水管網來的所有污水，其任務是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構筑物的設置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設計僅對城市污水排水系統的泵站進行設計9。排水泵站的根本組成包括：機器間、集水池和輔助間。泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規模大小、泵站的性質、水文地質條件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、環境性質要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。 污水泵站的主要形式： (1)合建式矩形泵站，裝設立式泵

8、，自灌式工作臺，水泵數為4 臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大； (2)合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數不超過4 臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。 (3)自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪泵軸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，其優點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單。 (4)非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設低閥，故需設引水設備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，

9、本設計因水量較大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。  污水泵房一般規定(1)應根據遠近期污水量，確定污水泵站的規模，泵站設計流量一般與進水管之設計流量相同；(2)應明確泵站是一次建成還是分期建設，是永久性還是半永久性，以決定其標準和設施；(3)根據污水經泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進處理廠處理來選擇適宜的泵站位置；(4)污水泵站的集水池與機器間在同一構筑物內時，集水池和機器間須用防水隔墻隔開，允許滲漏，做法按結構設計標準要求；分建式，集水井和機器間要保持平安的施工距離，其中集水池多為圓形，機器間多為方形；(5)泵站構筑物不允許地下水

10、滲入，；(6)選泵機組泵站泵的總抽生能力，應按進水管的最大時污水量計，并應滿足最大充滿度時的流量要求；(7)盡量選擇類型相同最多不超過兩種型號和口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時的需求；(8)由于生活污水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時才選用清水泵10。 水泵設計計算1流量確實定：。本設計擬定選用8臺潛污泵6用2備，那么每臺泵的設計流量為： 。2水泵的選用根據水泵在 給水排水設計手冊 第11冊上查得采用QW型潛水排污泵。表3-1 350QW1100-10-45型潛水排污泵的規格性能表型號出口直徑流量揚程轉速功率效率35011001098045

11、生產廠家：石家莊水泵廠 沉砂池 沉砂池的比照選擇沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，以去除相對密度較大的無機顆粒。按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池和旋流沉砂池四類。 1平流沉砂池 優點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩定，構造簡單，易于施工，便于管理。 缺點：占地大，配水不均勻，易出現短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機物使沉砂池的后續處理增加難度。 2豎流沉砂池 優點：占地少，排泥方便，運行管理易行。 缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖

12、擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。 3旋流沉砂池鐘式沉砂池 優點：占地面積小，可以通過調節轉速，使得沉砂效果最好，同時由于采用離心力沉砂，不會破壞水中的溶解氧水平厭氧環境。 缺點：氣提或泵提排砂，增加設備，水廠的電氣容量，維護較復雜。4曝氣沉砂池 優點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂粒與外裹的有機物較好的別離，通過調節布氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩定，受流量變化影響小，同時起預曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機物少。 缺點：由于需要曝氣，所以池內應考慮設消泡裝置，其他型易產生偏流或死角，并且由于多了曝氣

13、裝置而使費用增加。基于以上四種沉砂池的比擬，本工程設計確定采用曝氣沉砂池。 設計說明普通平流沉砂池的主要缺點是沉砂中含有15%的有機物，使沉砂的后續處理難度增加。采用曝氣沉砂池見圖3-2可以克服這一缺點11。圖3-2 曝氣沉砂池示意圖 設計參數1；2最大流量時停留時間為13min；3，寬深比一般采用1；4處理每立方米污水的曝氣量宜為空氣；5進水方向應與池中旋流方向一致，出水方向應與進水方向垂直；6污水的沉砂量，合流制污水的沉砂量應根據實際情況確定；7砂斗容積不應大于2d的沉砂量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面的傾角不應小于；8池子的形狀應盡可能不產生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；9

14、池底坡度一般取為；10沉砂池除砂宜采用機械方法，并經砂水別離后貯存或外運。 設計計算1池子總有效容積V設t=2min，那么 2水流斷面積A設=水平流速。A=3池總寬度B設h2=設計有效水深，B=沉砂池分為四格n=4,那么每格寬度b，b=B/4=。，在之間。 4池長L 5每小時所需空氣量q式中：1污水所需空氣量，污水。設計中：=污水那么。6沉砂室所需容積V，設T=2d去除沉砂的間隔時間V=式中：城市污水沉砂量(污水)，設計中取；生活污水流量總變化系數。那么：=7沉砂斗各局部尺寸設斗底寬=，斗壁與水平面的傾角為，沉砂斗高度。那么沉砂斗的上口寬度為：沉砂斗的有效容積： 8池子總高設池底坡度為，坡向沉

15、砂斗，池子超高那么池底斜坡局部的高度：H=+=+1+=9進水渠道格柵的出水通過DN1300mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后進入沉砂池，進水渠道的水流流速：式中：進水渠道水流流速，； 進水渠道寬度，；進水渠道水深，。水流經過進水渠道再分別由進水口進入沉砂池，進水口尺寸，流速校核： 10進水口水頭損失進水口采用方形閘板，SFZ型明桿或鑲鋼鑄鐵方形閘門SFZ-900，公稱直徑200mm。11出水堰計算出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內水位標高恒定，堰上水頭為：式中：流量系數，一般取，設計中取；堰寬，那么：出水堰后自由跌落高度，出水流入出水槽，出水槽寬度，出水槽水深，水流流

16、速。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水槽用鋼混管，管徑，管內流速，水利坡度，水流經出水槽流入配水井。12排砂裝置采用吸砂泵排砂，吸砂泵設置在沉砂斗內，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池。配水井中心管直徑式中 ：D配水井中心直徑，m；中心管內污水流速，一般采用。設計中取，取整為2500mm。配水井直徑： 式中 配水井內污水流速，一般采用設計中取 三槽式氧化溝 處理要求表3-2 污水進出水水質要求工程進水水質(mg/L)出水水質(mg/L)BODCODSSTNTP260400380508301003025 3 設計計算1污泥齡穩定化法： 式中：細胞降解過程中有23的剩余物為不

17、可生物降解物質；污泥穩定化污泥齡；微生物自身氧化率，；VSS可生物降解系數；MLSS中有機局部，。代入得：2驗證出水出水中包括水中溶解性的和出水中。 出水中溶解性：式中：最大比底物利用速率與飽和常數的比值，。那么出水SS中：那么驗證3計算氧化有機物和硝化氨氮所需容積4氧化有機物和硝化氨氮所需停留時間 5脫氨量的計算假設總氮中非氨態氮沒有硝酸鹽的存在形式，而是大分子中的化合態氮，其在生物氧化過程中需要經過氨態氮這一形態，所以，需要氧化的氨氮濃度為：式中：進水中總氮的濃度，；出水中氨氮的濃度，。代入得脫氮的量，需要扣除生物合成的氮量，假設生物中的含氮量為C，那么需要的脫氮量為：式中：產泥量中有機局

18、部，。6脫氮需要的體積 式中：溫度T時反硝化速率； 溫度修正系數，； 溫度20時反硝化速率，。代入：7脫氮需要的停留時間8氧化溝總體積和停留時間9排泥量及排泥系統產泥量計算所有生物反響池中的泥包括兩局部，一局部是無機的，一局部是有機的，無機的局部是懸浮物，有機的是微生物代謝的產泥量。無機局部的污泥量：式中：進入反響池中無機懸浮物的濃度；出水生物反響池懸浮物的濃度，用出水指標。代入：排泥量：設污泥含水率排泥系統剩余污泥在重力作用下通過污泥管路排入集泥井。10需氧量計算考慮脫氮工藝的需氧量為有機物氧化需氧量、微生物自身氧化需氧量、保持好氧池一定溶解氧所需氧、硝化需氧量之和減去反硝化產氧量。即 每小

19、時的需氧量 式中：曝氣時間那么，那么去除每的需氧量：標準狀態下需氧量為：式中：污水中雜質影響修正系數，； 污水含鹽量影響修正系數，； C混合液溶解氧濃度，取C= 最小為2； 氣壓修正系數 =1；20時氧的飽和度，取；25時氧的飽和度，取。那么11氧化溝尺寸設氧化溝五座，工藝反響的有效系數，單座氧化溝有效容積三組溝道采用相同的容積，那么每組溝道容積：取每組溝道單溝寬度B=22m，有效水深h=，中間分隔墻厚度b=。每組溝道面積：彎道局部面積：直線段局部面積：直線段長度： 曝氣設備選擇此工程選擇轉刷曝氣機。1單座氧化溝需氧量：采用直徑D=1000mm的轉刷曝氣機，充氧能力25，單臺轉刷曝氣機有效長度

20、為6m。2每組氧化溝需曝氣機有效長度所需曝氣轉刷臺數臺。通過計算，選用Mammoth-1000型轉刷曝氣機，具體規格如下：表3-4 轉刷曝氣機規格和性能型號直徑(m)有效長度(m)電動機功率(kw)葉片浸深(mm)充氧能力(kgO2/m2h)M-1000163025-3025 消毒設施 設計說明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，污水在排入水體前，應進行消毒處理。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的普遍方法。消毒設備應按連續工作設置，消毒設備的工作時間、消毒

21、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12。 消毒劑的比照選擇1液氯優點：價格廉價，效果可靠，投配設備簡單。缺點：對生物有毒害作用，并且可產生致癌物質。適用于大、中型規模的污水處理廠。2漂白粉 優點：投加設備簡單，價格廉價。缺點：除與液氯相同的缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調制不便，勞動量大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。3臭氧 優點：消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機物、色、味等，污水中pH，溫度對消毒效果影響

22、小，不產生難處理的或生物積累性剩余物。缺點：投資大，本錢高，設備管理復雜 。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。此工程選擇加氯消毒。 消毒劑的投加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。那么加氯量為： 2加氯設備 液氯由真空轉自加氯機參加，加氯機設計三臺，采用二用一備。設計中采用ZJ-1型轉子加氯機。 接觸消毒池的選擇 本設計采用傳統的隔板反響池，設計數量為1座。 接觸消毒池的設計參數1水力停留時間t=30min； 2；3 ；4池底坡度2%3%；5；6排泥管管徑>150mm。 接觸消毒池的設計計算接觸池容

23、積：外表積：隔板數采用4個，那么廊道總寬為：接觸池長度：實際消毒池容積為： 污泥處理系統 污泥泵房的設計計算污泥泵的選型由剩余污泥量為據污泥量選用4臺PN型污泥泵，3用1備，其型號、規格見下表：表3-5 PN型污泥泵型號流量Q揚程Hm轉速n泵軸功率kw配用電動功率kw效率泵重kg4PN10041147055461000 污泥濃縮池的選擇及設計計算1污泥濃縮池的選擇污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來到達使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式可分為間歇式和連續式。 浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高，貯泥能力

24、小。 重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運行費用低，動力消耗小13。 綜上所述，本設計采用間歇式重力濃縮池。采用矩形泵房，泵房長12m，寬5m，高5m。2污泥濃縮池的設計計算設計參數：污泥固體通量：濃縮池面積式中：Q污泥量，；污泥固體濃度，；污泥固體通量，；那么濃縮池直徑設計采用n=4個圓形輻流池單池面積：濃縮池直徑：濃縮池深度H 濃縮池工作局部的有效水深： 超高，緩沖層高度，濃縮池設機械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗下底直徑D1=，上底直徑D2=。 池底坡度造成的深度：污泥斗高度： 濃縮

25、池深度：H=h1+h2+h3+h4+h5=+= 污泥脫水機1污泥脫水方法及壓濾機的選擇污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、燃燒等方法。污泥經泥泵到達壓濾機，加藥時藥劑在溶解池內攪拌參加清水溶解，經加藥泵打入壓濾機與污泥反響脫水，泥餅經皮帶輸送外運。本設計采用污泥機械脫水法。本工藝采用帶式壓濾機，其優點有：運行可連續運轉，生產效率高，噪音小；耗電少，僅為真空過濾機的十分之一；低速運轉時，維護管理簡單，運行穩定可靠；運行費用低，附件設備較少14。2帶式壓濾機的設計計算從池中排出的污泥體積每日所產污泥量設污泥脫水后含水率為70每小時處理污泥按帶式壓濾機每天工作16小時計算壓濾機型號采用DY

26、1000帶式壓濾機五臺，四用一備，其規格見下表：表3-6 DY1000帶式壓濾機型號過濾帶處理量kg/h2m2傳動電機寬度mm速度m/min型號功率kw轉速r/minDY100010004150-440YCT-32-41000-1250 脫水機房的布置機房設有4臺泵，其中2臺加泥泵，將污泥從貯泥池抽到壓濾機，另2臺泵為投藥泵，向污泥中投加混凝劑，投加的藥劑為陽離子聚丙烯酰胺，%，以改善污泥的脫水性能，提高壓濾機的生產能力，污泥脫水后，有皮帶輸出，直接由運輸車運走。 脫水機房的尺寸為32m´12m´，房內包括值班室，加藥間和污泥外運存車處。3 污水高程布置 高程布置

27、任務污水處理廠污水處理高程布置的任務是：確定各構筑物和泵房的標高；確定污水處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高；通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在構筑物之間暢通的流動，保證污水處理廠的正常運行。 高程布置考慮事項1選擇一條最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并應適當留有余地，以保證任何情況下，處理系統都能夠正常運行； 2計算水頭損失時，一般以近期最大的流量作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭； 3在作高程布置時應該注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量16。 構筑物間確實定從便于維修和清刷的要求考慮，連接污水處理構筑物之間的渠道以矩形為宜，在必要時或必要部位，也可采用鋼筋混凝土管或鑄鐵管，在零碎區域為防止冬季污水在明渠內凍結，在明渠上加蓋板為防止管道中