《污水處理廠設計》word版

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1、 畢業(yè)設計（設計） 題目：污水處理廠設計姓 名： 學 號： 學 院： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 2014年 5月 17日目 錄摘 要1ABSTRACT2前言31 設計說明書51.1 設計的基本要求51.2 處理工藝大方案的確定61.3 處理工藝小方案的選擇122 污水處理廠的布置212.1 廠址的選擇212.2 廠區(qū)總平面布置222.3 污水廠的高程布置233 設計計算書243.1 設計基礎數(shù)據(jù)的確定243.2 構筑物計算253.2.1 泵前粗格柵253.2.2 污水提升泵房273.2.3 泵后細格柵293.2.4 沉砂池313.2.5 三溝式氧化溝的計算333.2.6 二氧化氯消毒劑的

2、計算423.2.7 接觸池的設計計算433.2.8 巴氏計量槽的計算44污泥的管道輸送443.2.10 重力濃縮池463.2.11 污泥機械脫水483.2.12 污水處理廠高程計算49參考文獻51附錄52答 謝53污水處理廠設計專業(yè)： 姓名： 指導老師：摘 要據(jù)學院的畢業(yè)任務設計，對污水處理廠進行設計說明。本設計主體構筑物采用三溝式氧化溝，處理后的污水需符合GB18918-20026中城鎮(zhèn)污水處理廠二級排放標準。粗格柵去除水中較大懸浮雜質后，由提升泵站提升至污水處理廠。經(jīng)過細格柵后入平流式沉砂池，去除水中較大無機顆粒。再入三溝式氧化溝除磷并降低水中的 BOD5、COD。最后的污水進入接觸池消毒

3、，污水經(jīng)各構筑物處理達標后，排入。而氧化溝內(nèi)的污泥進入濃縮池濃縮，后用壓濾機脫水后外運填埋，從而改善夏官營的環(huán)境問題。關鍵詞城鎮(zhèn)污水，三溝式氧化溝，生物處理ABSTRACTAccording to the design mission in college of Northwest University of Nationalities. After consideration,the triple oxidation ditch is adopted in this design,the effluent is made to attain The Second Discharge Stan

4、dard Of The Nation.The sewage passing the thin bar,it comes into the sand sinking pond to take off the large abiograin.Then entering to the triple oxidation ditch,getting rid of the nitrogen and the phosphor by activiated sludge,at the same time BOD5、COD is reduced. At last, it comes into the contac

5、t pool to antisepsis,making the effluent be up to the standard of the discharge, collected in the triple oxidation ditch,the mud is sended to thicking thank first,then it is pressed into piece by the straining dehydrate machine and carried outside.The major content of this design is about the calcul

6、ation and introduction of main structures such as pump station,grille,design basin,contact tank,the triple oxidation ditch, sludge digestion clamer. The removal efficiency of BOD5、COD、denitrification and phosphorus removal efficiency are given in theory. Level assign and vertical assign are done acc

7、ording to the landform of design specification.The effluent is discharged inti channel after each processing structure. The environment of city has been improved,and it also alleviates the crisis of water.Key Words: Municipal sewage Biological treatment The triple oxidation ditch 前言1、設計來源本次畢業(yè)設計的任務來源

8、于設計任務書。 20世紀70年代后，我國許多小型城市加強了對處理污水的建設，對保護水環(huán)境，治理水污染有很大作用。隨著人民生活水平的提高，城鄉(xiāng)經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)村城市化的速度將大大加快，小城鎮(zhèn)迅速崛起，從未來著眼，今后大多人口將生活在中小城鎮(zhèn)2。二十多年來，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的蓬勃發(fā)展，造成部分中小城鎮(zhèn)特別是經(jīng)濟較發(fā)達的中小城鎮(zhèn)，污染嚴重，影響到人民的生活和健康。 夏官營地處隴中地帶，干旱少雨，水資源缺乏，且大部分水資源含鹽量高，不適宜生產(chǎn)生活和農(nóng)業(yè)灌溉，所以節(jié)約和再利用水源成為很迫切的問題。長期以來，夏官營污水未經(jīng)處理，隨意排放，嚴重造成環(huán)境惡化和水質污染，直接威脅著群眾生產(chǎn)生活及農(nóng)業(yè)灌溉用水。因此

9、，修建污水廠，對保護水環(huán)境、改善夏官營生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。夏官營污水以生活污水為主，含大量的碳水化合物、尿素、磷等物質，其中以碳水化合物為主，有機含量居高。產(chǎn)自城鎮(zhèn)人口的生活活動，如人們的排泄物及生活中產(chǎn)生的廢棄物，動植物殘片等。本設計設計水量是2000m3/d。其水質如下表1-1：表1-1夏官營污水水質COD(mg/L) BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N（mg/L）TP(mg/L)3001802002042、設計要求(一) 處理方案的初步設計本設計通過選擇適合工藝、計算處理構筑物、計算高程等來完成。（二）設計說明書及計算書說明書要思路流暢，條理清楚，計算書要全面、精準。（

10、三）設計圖紙各構筑物結合夏官營的地形使污水廠的布局合理，結合各構筑物的具體情況來，作處理廠總平面圖、高程圖等。圖紙要符合工程制圖要求；3、設計思想(一)將自己的專業(yè)知識用于設計中，使知識掌握更加牢固，以達到靈活運用。(二)通過設計，提高自己專業(yè)能力，為自己將來的工作打下堅定的基礎。 (三)通過比選，選取處理效果較好、費用較低的方案進行設計。 4、設計原則本次設計的任務：設計一座污水處理廠保護夏官營的生態(tài)環(huán)境。我們要遵循以下幾個原則：(一)先確定了夏官營污水排放標準，屬GB18918-2002中的二級標準；再選取處理方案處理夏官營污水，使其達標排放。(二)選用安全可靠，經(jīng)濟合理的工藝流程。盡量降

11、低費用和能耗。(三)污水處理廠要積極利用先進科技，提高技術含量，確保處理的效果。(四)設計中應盡量提高處理效果，做到資源回收；達到清潔生產(chǎn)，避免產(chǎn)生二次污染。簡而言之，設計時，先考慮處理效果即污水達標排放；其次是盡量節(jié)省費用，使各構筑物安全可靠運行。還要盡量清潔生產(chǎn)，避免二次污染，達到可持續(xù)發(fā)展和防止污染范圍的擴大的目的。1設計說明書1.1設計的基本要求(1)設計水量20000m 3 /d(2)設計水質根據(jù)任務書，其設計水質如下表1-1：表1-1：污水進水水質COD(mg/L) BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N（mg/L）TP(mg/L)300180200204(3)出水水質的確

12、定根據(jù)任務書，確定該設計污水排放標準屬于國家城鎮(zhèn)二級排放標準。本設計的出水水質如下表1-2：表1-2：污水排放指標COD(mg/L) BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N（mg/L）NH3 N(mg/L)NH3 N(mg/L)TP(mg/L)1003030303(4)排水出路根據(jù)任務書的要求，該污水處理后達到排放標準，可以排入廠區(qū)北側的宛川河之中。 (5)污泥的出路在處理污水的過程中，會產(chǎn)生大量的活性污泥；活性污泥經(jīng)濃縮后，再消化和脫水，最后運到附近的垃圾填埋場就近填埋。1.2處理工藝大方案的確定污水處理方案有好幾種，本節(jié)是處理工藝方案的比選。方案初選本地區(qū)的污水特點8：(一) 較低

13、的有機物濃度，COD濃度為300 mg/L ,是比較常見的城市污水； (二)BOD/COD=0.60.3，可生化性能較好，適合生物處理； (三)懸浮物的濃度較低；(四)污水中含豐富的碳水化合物、磷等營養(yǎng)物質； 由上可見，該污水較合適用生物處理法處理，目前比較流行是活性污泥法和生物膜法。這兩種方法各有其優(yōu)缺點。1.活性污泥法的特征:(1)混合液在曝氣池中攪動，并充分混合，有較好的接觸效果；(2)混合液不斷充氧，維持有機物氧化所需的氧量，使有機物更好地被分解；(3)處理水量大，效果好，可去除污水中很多的毒害的物質；(4)污泥接種和馴化的操作簡單、用時短，較快使用；(5)對營養(yǎng)的要求較低，不需另外投

14、加營養(yǎng)物質，降低運營費用；(6)運行管理方便，便于維修；2.生物膜法的特征優(yōu)點：(1)固體停留時間長、微生物濃度高；(2)微生物多樣化、微生物分層；各個層可配備有力的微生物；(3)微生物有長的食物鏈和世代，且存活率高；(4)在水質、水量、溫度變化方面的有強的適應性，可處理低濃度污水； (5)污泥產(chǎn)量少、易固液分離、有不錯的脫氮除磷效果；缺點：(1) 微生物膜不易刮起、用的時間可能比較長； (2)適合處理的水量比較小；(3)布水不太均勻，易產(chǎn)生池蠅和散發(fā)臭味； (4)用濾料作生物膜的載體，易堵塞； (5)若構筑物出現(xiàn)問題，不便維修；由上可知，設計中采用活性污泥法較適合。以前建設的好多水處理項目都

15、屬于普通的活性污泥法，隨著時代的發(fā)展，活性污泥法衍生了新的工藝，效果更佳，費用更低。新的工藝主要有：氧化溝工藝、SBR 工藝、AO 工藝等一系列先進的處理工藝。有遠大的發(fā)展空間，目前又較流行的是氧化溝工藝。本設計大的方案是活性污泥法。1.2方案比選由上可知大的方案是活性污泥法。 本設計選取活性污泥法的工藝有：(一)普通活性污泥法； (二)SBR 工藝； (三)氧化溝工藝；各個工藝的優(yōu)缺點比較如下5：(一) 普通活性污泥法：流程圖1-1：1.優(yōu)點1(1) 在曝氣池內(nèi),有機物經(jīng)歷了吸附和代謝，活性污泥經(jīng)歷了完整生長周期；(2)其處理效果好，BOD5去除率達到 90%以上； (3)污水凈化程度高且穩(wěn)

16、定；2.缺點(1)曝氣池有機物負荷高，耗氧速率高；容積大、占地多，因此基建費用高； (2)耗氧速率不沿著池長不變，而供養(yǎng)速率跟不上耗氧速率；(3)運行結果易受水質、水量變化的影響；(4)沒有好的脫氮除磷的效果；(二）SBR 法工藝流程1-2：SBR法早開發(fā)在20世紀初，因人工管理繁瑣沒有推廣。SBR在一座池中進行了進水、曝氣、沉淀、出水，一般由四或三個池子構成一組，輪流運轉，間歇運行，故稱序批式活性污泥法。目前又開發(fā)出連續(xù)進水連續(xù)出水的改良工藝，如ICEAS法、CASS法等。1.優(yōu)點(1)工藝簡單。不設調節(jié)池，可省略初沉池，也沒有二沉池和污泥回流系統(tǒng)，降低了費用；(2)耐沖擊能力強，一般不沒有

17、污泥膨脹現(xiàn)象， 可一同去除BOD和脫氮除磷； 2.缺點(1)在運行過程中的一些工序上不能夠準確掌控時間；(2)難以控制使其處于最佳狀態(tài)；(3)出水水質不穩(wěn)定，有時還沒有達標，影響污水處理效果； (4)對間歇曝氣和排水的自動化程度要求比較高；（三）氧化溝工藝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。工藝流程較簡化，不設初沉池，氧化溝水力停留時間和污泥齡長，可徹底的去除懸浮物和可溶解有機物，排出的剩余污泥高度穩(wěn)定。常見的氧化溝工藝有Carrousel式、Orbal式、曝氣-沉淀一體化等。氧化溝工藝流程1-3：1.優(yōu)點8(1)水流狀態(tài)有利于活性污泥的生物凝聚作用；(2)不設初沉池。也可以不單獨設二沉池，就會省去污泥

18、回流系統(tǒng)； (3)對BOD負荷比較低，對水溫、水質、水量發(fā)生變化有較強適應性；(4)有比較長的污泥齡，因而有不錯的的反硝化脫氮效果；(5)污泥產(chǎn)率比較低，狀態(tài)穩(wěn)定，因此不設消化池；1.3方案確定備選方案的提出方案通過比選，提出2個備選方案 方案一、SBR 工藝 流程圖如圖1-2：SBR 工藝簡單、投資低，理論和實驗不錯，實際出水水質不穩(wěn)定，效果不太理想。 方案二、氧化溝工藝流程圖如圖1-3：氧化溝工藝簡單，出水水質好，方便運行、維護及管理，運行成本較低。 方案的確定通過方案比選，決定采用的是氧化溝工藝。氧化溝是一種簡單的污水處理系統(tǒng)，最早在20世紀50年代由荷蘭的帕斯維爾開發(fā)。到90年代中期，

19、我國已建的污水處理廠有30多座是氧化溝工藝。氧化溝工藝的特點1.在構造方面的特征3(1)普遍呈環(huán)形溝渠狀，平面多是橢圓或者圓形?？傞L度有幾十米或百米以上，溝深則取決于曝氣裝置，是3-7m。(2)進水裝置只要一根進水管，多溝平行工作時，要設配水井，使用交替工作系統(tǒng)時，為了變換水流投配方向，配水井內(nèi)應該設有自動控制裝置。 2.在水流混合方面的特征污水在氧化溝內(nèi)做幾十次甚至上百次的循環(huán)流動，認為氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合的；也會有推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，DO濃度從高向低，甚至有缺氧段出現(xiàn)。3.在工藝方面的特征(1)操作單元少；(2)耐沖擊負荷；(3)處理效果好，運行穩(wěn)定；(4)污泥產(chǎn)泥率低，

20、剩余污泥較穩(wěn)定，無臭味，脫水快，可直接脫水；(5)適用范圍廣；4.在經(jīng)濟方面的特征 氧化溝是一種經(jīng)濟的污水處理系統(tǒng)，凡是適宜采用活性污泥法的地方都可以修建氧化溝。對污泥進行消化處理，節(jié)省處理費用。鑒于氧化溝的特點和優(yōu)越，本設計決定采用氧化溝工藝。1.3處理工藝小方案的選擇氧化溝系統(tǒng)的比選（一） 、常見的氧化溝系統(tǒng) 設計選取奧貝爾（Orbal）氧化溝工藝、三溝式氧化溝工藝做比較（二）、常見氧化溝工藝特點 3：1.Orbal氧化溝工藝特點：(1)溶解氧梯度較大，充氧的動力效率較高；(2)出水水質好且穩(wěn)定；(3)能較好的避免二沉池污泥流失；(4)有利于有機物的去除；缺點：容易受結構形式的限制，會使總

21、圖布置顯得比較困難； 2、三溝式氧化溝工藝特點8：(1)占地少，集曝氣、二沉、污泥消化為一體； (2)設備先進，自動化高；人員少，費用低； (4)可脫氮除磷功能，水質較為穩(wěn)定； (5)有較長的污泥齡，污泥性質也較穩(wěn)定；(6)單池有大的體積，對沖擊符合的適應性較強；缺點：自動化控制要求高，水流方向和出水堰升降控制要求高； 氧化溝工藝的確定 本設計采用三溝式氧化溝工藝。在工藝中，脫氮除磷一同完成，由三個一樣的氧化溝作單元運行，中間氧化溝為曝氣池，側溝做曝氣-沉淀使用。 三溝式氧化溝的基本運行方式三溝式氧化溝的基本運行大體為 6 個階段，由運行程序自動控制進出水方向，溢流堰的升降及曝氣轉刷的開停。6

22、個工作階段簡介如下4：階段 A：污水經(jīng)配水井入第一溝。溝內(nèi)轉刷低速運行，處缺氧反硝化狀態(tài)，將 NO xN還原成 N 2 ，達到脫氮的目的。在此過程中，原污水作碳源。同時溝內(nèi)出水堰自動調節(jié)，混合液入二、三溝曝氣轉刷高速運行,進行有機物的氧化、降解和氨氮的硝化。處理后的混合液再入曝氣轉刷處于閑置狀態(tài)的第三溝，第三溝做沉淀池使泥水分離，澄清水經(jīng)降低的出水堰從第三溝內(nèi)排除。階段 B：污水從第一溝調入第二溝。此時一、二溝內(nèi)轉刷高速運行，處好氧狀態(tài)進行有機物的降解和氨氮的硝化。第二溝處理過的混合液入第三溝沉淀池內(nèi)，沉淀后的水通過第三溝出水堰排除。階段 C：第一溝轉刷停轉，進行泥水分離，設過渡段，該階段末分

23、離過程結束。在C階段，入流污水仍然到第二溝，處理后的污水通過第三溝排出。階段 D：從第二溝調到第三溝，第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高，轉刷低速運轉，處缺氧狀態(tài)，進行反硝化脫氮；長時間至厭氧狀態(tài)脫磷。此階段與階段A相似，不同的是硝化發(fā)生在第三溝，而沉淀發(fā)生在第一溝。階段 E：從第三溝轉向第二溝，第二溝轉刷高速運行，以保證在該階段 末溝內(nèi)有剩余的揚棄，處于有機物降解和氨氮硝化過程。第一溝仍作沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出。這一階段與階段B相對應。只是兩個階段的功能相反。階段 F：該階段基本與C階段相同，第三溝內(nèi)轉刷停止運轉，開始泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰

24、排出。運行出來以上方法外，還可隨進水水質和出水要求改變。所以該工藝可以靈活運行并且方便操作，但是它對自動控制程度有比較高的標準。 該工藝能夠完成有機物的降解和硝化、反硝化過程，有較好的有機物去除率和脫氮除磷的效果，就是一個A-O工藝。同時沒有污泥回流和混合液回流系統(tǒng)，降低運行費用。流程簡單，效果穩(wěn)定，管理方便，費用低。1.4其他構筑物的選擇及確定 經(jīng)各方案比選，確定夏官營污水處理廠的處理流程如圖1-4：圖1-4：三溝式氧化溝工藝流程通過對構筑物的比選，選取一種簡單、方便、可靠的設備或構筑物。 提升泵房與集水井的確定污水處理廠主要處理生活污水，為保證污水能在整個污水處理流程過程中流通，需要設提升

25、泵房，在泵房前面設集水井，泵房與集水井合建?？烧{解水量，對污水泵的運行有利。另在集水井上設一閘閥，當后面構筑物發(fā)生故障時，以便檢修?？梢愿鶕?jù)流量計算泵房的池形和深度。 (一) 粗格柵的確定格柵是一種框架，由平行的金屬柵條制成，斜放于渠道上或泵站集水池的出水口，來攔截大塊的懸浮或漂浮的污物。在污水處理中，格柵對后續(xù)構筑物和泵房有保護作用。由于清渣方式不同可分為機械清渣格柵和人工清渣格柵。優(yōu)缺點如表1-3：表1-3：清渣格柵對照項目機械清渣格柵人工清渣格柵優(yōu)點a、自動化程度高b、勞動強度低a、結構簡單缺點a、 結構復雜，耗電b、 責任要求高 a、 污水處理量大b、 渣量較大所以要根據(jù)計算后的渣量才

26、能確定選用類型。 (二)提升泵站及集水井的確定污水進廠后通過提升泵站，保證后面處理過程中以重力流流動。本設計使用圓形沉井式泵房，圓形使外壁的受力均勻，沉井式是因為入廠管在地下而地面的高度小，這樣便于安裝，維修。泵的安裝形式可分為自灌式（半自灌式）和非自灌式兩種，本設計使用自灌式，除保護泵外，還降低工人的勞動強度。 污水泵房組成及作用如表1-4：表1-4：污水泵房各設備作用名稱作用機器間內(nèi)設水泵機組及相關附屬設備集水池安裝格柵和吸水管，一定程度調節(jié)來水的不均勻性，以便水泵較均勻的工作，減小對機組的損耗。格柵攔截水中較大的固體雜質，以防雜物阻塞損壞水泵輔助間包括貯藏室、修理間、休息室、廁所 等通常

27、泵房按遠期水量設計，水泵機組按近期水量配置。1.泵房形式：本設計采用合建式圓形污水泵房，自灌式工作，水泵2臺，一備一用。 2.格柵：格柵是泵房中比較的輔助設備，后可設工作臺，一般高出格柵上游最高水位0.5m，工作臺上有欄桿和沖洗設施。 3.集水池8：(1)最小容積不能小于最大一臺水泵5min的出水量。 (2)進水管渠水位標高=集水池最高水位+去過柵水頭損失。 (3)集水池的有效水深一般為1.52.0m (4)池底坡度I=0.10.2應該傾向集水坑。(5)集水坑的大小應保證泵的吸水條件。吸水管的喇叭口向下在集水坑內(nèi)。在集水池中，其下緣比最低水位還要低0.4m。離坑底的距離不能小于喇叭口進口直徑的

28、0.8倍。4.機器間距如表1-5：表1-5：機器間距表機組布置間距 有起吊設備電動機容量55Kw時，基礎之間距離0.81.2m電動機容量55Kw時，基礎之間距離1.21.6m軸流泵與混流泵軸間距采用口徑的3倍。無起吊設備 至少在每個機組一側，其間距要比寬度大0.5m主要通道寬度1.22.0m配電盤前面的通道寬度：1.低壓配電2.高壓配電 1.51.6m 2.02.2m配電盤后面的通道寬度1.0m有橋式吊車設備的泵房內(nèi)應有吊運設備的通道吊車運行時，不影響管理人員通行，吊裝最大部件尺寸加0.81.0m樓梯及平臺寬度樓梯寬0.81.0m，平臺寬1.0m，吊裝用平臺寬1.52.0m機器間高度室內(nèi)地面以

29、上有效高度3.03.5m，應保證吊起物體底部與所跨越之固定物體頂部有不小于0.5m的凈空5.反沖洗設備：污水中含雜質會沉積在集水坑內(nèi)，影響水泵的正常吸水。為松動沉渣，可以在坑內(nèi)設壓力沖洗管，可定期沖走沉渣。6.通風：通常自然通風，一般利用通風管完成。機器間可在屋頂設風帽自然通風。7.起重設備： 表1-6：起重設備對應表重量2.0t設備移動三腳架或手動單梁吊車手動單梁吊車手動橋式吊車 8.地面排水：水泵地面i在0.010.015之間，傾向排水溝或集水溝。集水溝直徑600mm，深700mm，排水溝坡度0.01，斷面100mm100mm。 9.水泵進水管：表1-7：水泵進出水管要求項目一般規(guī)定吸水管

30、（1） 斷面應比水泵吸入口大一級，并不應小于100mm（2）每臺泵設單獨的吸水管（3）不設底閥，設喇叭口，設直管或90彎頭，水平段應有向水泵上升的坡度（4）吸水管流速0.81.5m/s，不小于0.7m/s （5）采用偏心漸縮管時，管頂應成水平，管底成斜坡出水管（1）斷面比水泵吐出口大一級，并不應小于100mm （2）流速1.21.8m/s，不得小于1.0m/s，不大于2.5m/s細格柵的確定經(jīng)提升泵站提升的污水還含較小的漂浮物，會給后面的處理帶來負擔和不便，故設細格柵對小的漂浮物進一步進行處理。 沉砂池的確定污水中含大量的無機懸浮顆粒，在后面的處理過程中對活性污泥會產(chǎn)生不良的影響；沉降后，會使

31、污泥的處理變得不方便。因此采用沉砂池，用來去除這些無機懸浮顆粒。設計選用平流沉砂池和曝氣沉砂池做優(yōu)缺點的比較。 表1-8：沉砂池優(yōu)缺點對照平流沉砂池優(yōu)點： (1)去除無機顆粒效果較好； (2) 其工作穩(wěn)定，結構簡單； (3) 排砂方便；缺點： (1) 塵砂中含有約10%的有機物，會給砂的處理帶來許多不便；(2) 進水流量變化難以保持 0.3m/s， (3) 恒定水平流速的設施不理想，比例流量堰會在池底形成較高的流速而將沉淀的砂粒沖起； (4) 流量控制堰頭水頭損失占設計水深的 3040%，過大；曝氣沉砂池優(yōu)點：(1) 若沉砂效果相同，其適應變化流量能力最強； (2) 水頭損失小；(3) 通過控

32、制曝氣強度，使沉淀下來的砂粒的腐化有機物含量降低； (4) 運行靈活度大，調節(jié)現(xiàn)場操作條件便可改變其除砂的性能；缺點：(1) 能耗最高； (2) 運轉勞動力較多；(3) 在設計上還存在許多疑問，(4) 釋放大量有害氣體；通過比選，本設計中采用平流沉砂池，對夏官營污水進行處理。 消毒劑的選擇(一)消毒工藝概述消毒是為了解決水中的生物污染問題。經(jīng)二級處理后的污水，細菌水平明顯降低，但其絕對值仍然是非常大的，還存在病原體，為防止對人類健康和生態(tài)造成威脅，在污水排入水體前需要進行消毒。目前，污水廠常用的消毒劑是液氯，其次是次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧。近兩年，紫外線消毒應用于大中型污水處理廠。選擇消毒劑是

33、影響成本和出水水質的關鍵因素。幾種常用消毒劑的性能比較見下表1-9。表1-9：幾種常見消毒劑的性能比較項目液氯次氯酸鈉二氧化氯臭氧紫外線殺菌有效性較強中強最強強效能：對細菌、對病菌、對芽孢有效、部分有效 、無效有效、部分有效 、無效有效、部分有效 、無效有效、有效、有效有效、部分有效 、無效一般投加量(mg/l)51051051010接觸時間min10301030103051010100s一般投資低較高較高高高運轉成本便宜貴貴最貴貴優(yōu)點液氯：技術成熟,投資設備簡單，有后續(xù)消毒作用次氯酸鈉：能海水或濃鹽水作原料，也能購買次氯酸鈉，使用方便二氧化氯：使用安全可靠，有定型產(chǎn)品臭氧：能有效的去處污水中

34、殘留有機物、色、臭味，受 PH、溫度影響紫外線：殺菌迅速，無化學藥劑缺點液氯：有臭味，殘毒，使用時安全措施要求高次氯酸鈉：現(xiàn)場制備設備復雜，維護管理要求高二氧化氯：需現(xiàn)場制備，維護管理要求較高臭氧：現(xiàn)場制備，設備管理復雜，剩余臭氧徐做消毒處理紫外線：效果受出水水質影響較大。設備無定型產(chǎn)品，貨源不足適用條件液氯：中、大型污水處理廠 次氯酸鈉：中、小型污水處理廠二氧化氯：中、小型污水處理廠 紫外線：小型污水廠臭氧：出水好,排入水體的要求高的污水廠(二) 方案確定選擇消毒劑的五個因素：1. 殺死病原體的效果，2. 剩余消毒劑和它的穩(wěn)定性；3. 對水質感官造成的影響； 4. 對消毒副產(chǎn)物的毒理學評價；

35、化學穩(wěn)定、經(jīng)濟和技術上的可行性，較為理想的選擇是：毒害副作用小、消毒副產(chǎn)物少，結合經(jīng)濟考慮，本設計采用選用二氧化氯消毒，便于的運輸、操作運行安全。 (三) 二氧化氯消毒表1-10：二氧化氯（ClO 2 ）性質形態(tài)顏色氣味溶解度氣體黃色辛辣味2900g/l壓縮加壓下ClO 2不穩(wěn)定，水中易揮發(fā)，因而不能儲存，須現(xiàn)場制備。制備方法有化學法和電解法?；瘜W法是以氯酸鹽或亞氯酸鹽和鹽酸為原料；電解法是利用食鹽和水為原料。接觸池的確定該污水廠主要處理生活污水，其中含病原體等一些傳染疾病的有害物質，這些物質不能直接排放，需處理后進行消毒處理，才可排放。接觸池的作用是使消毒劑和水有充分的接觸時間，讓消毒劑發(fā)揮

36、作用，達到理想中殺菌的效果。本設計接觸池設計成矩形隔板式。計量設施的確定為提高污水廠的效率及積累技術資料，并為今后處理廠的設計提供可靠的依據(jù)，須設計量設備，正確掌握污水量、污泥量等。（一）計量設施選擇原則如下：1.水頭損失相對小、精度比較高、操作比較簡單，不易沉積雜物；2.通常在沉砂池后，初沉池前的渠道上，或總出水管道上設分流制計量設備。3.采用不易發(fā)生沉淀的設備測量原水或污泥。對二級處理出水的計量可采用的溢流堰計量槽。4. 咽喉式計量槽常用巴氏槽；巴氏槽水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，精度高。但施工要求也高。污泥輸送方式的確定表1-11：污泥輸送方式的經(jīng)濟比較輸送方法投資管理費輸送 1m 3污泥的

37、成管道輸送111駁船裝運0.821.302.604.006卡車裝運2.257.027.034.030其中管道輸送衛(wèi)生條件好，成本低并連續(xù)輸送。本工藝采用管道運輸。濃縮池脫水設備的確定(一) 污泥濃縮、脫水方式選擇污水廠沉淀池的污泥需經(jīng)濃縮后，再進行脫水。本設計采用重力濃縮、機械脫水方式。 (二)污泥脫水設備目前污水廠污泥脫水機械，有帶式壓濾機、板框自動壓濾機和離心脫水機三種類型。根據(jù)實情，從運行、自動化、泥脫水效果、成本等方面綜合考慮，本設計采用帶式壓濾機。 (三)污泥最終處置脫水泥餅的最終處置，采用泥餅外運填埋。2污水處理廠的布置2.1廠址的選擇在污水廠的總體設計時，對廠址的選擇，需進行深入

38、的調查研究和詳盡的技術經(jīng)濟比較。廠址選擇的原則如下：1.在城鎮(zhèn)水體的下游。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.位于城鎮(zhèn)夏季主導風向的下風側。5.有良好的工程地質條件。6.少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)評要求，有衛(wèi)生防護距離。7.有擴建的可能。8.廠區(qū)地形不會受洪澇災害影響，防洪標準不弱于城鎮(zhèn)防洪標準，有不錯的排水條件。9.有方便的交通、運輸和水電條件。2.2廠區(qū)總平面布置污水處理廠的平面布置：構筑物的布置及輔助建筑物的布置，及各管道、道路、綠化等的布置。根據(jù)規(guī)模大小，繪制總平面圖。平面布置一般原則是：一、構筑物的應緊湊、節(jié)約用地、便于管理；二、應盡可能按流程排序布置，避免

39、管線迂回；同時充分利用地形，降低土方量；遠期設施的安排應在原始設計中仔細考慮，還應為改進出水水質的設施預留場地。三、有人工作的構筑物的應處于夏季的主導風向的上風向。四、在布置總圖時，應安排的綠化地帶。五、總圖布置需遠近期結合，可按遠期規(guī)劃水量布置，將處理構筑物分若干系統(tǒng)，分期建設。六、構筑物間距應考慮管渠，一般采用 5-10 米；污水和污泥的管道應盡可能考慮重力自流。七、污泥處理盡可能布置成單獨的組合，確保安全，方便管理。 八、變電站設在耗電量大的構筑物旁，高壓線避免在廠內(nèi)架空敷設。 九、廠內(nèi)應設超越管，發(fā)生事故時，使污水進入下一級構筑物或事故溢流。要求作夏官營鎮(zhèn)污水處理廠總平面圖一張。2.3

40、污水廠的高程布置為了污水可以在構筑物間順利自流，在進行平面布置時，還要進行高程布置，確定各構筑物及連接管渠的高程，并做高程圖。在整個污水處理工程中，污水和污泥以重力流流動，但在很多情況下，污泥還需要提升。高程布置原則如下：一、為了保證污水在各構筑物之間通暢流動，要精算構筑物間的水頭損失；此外，還要考慮擴建時預留的貯備水頭損失。二、進行水力計算時，選取距離最長、水頭損失最大的流程，且按最大設計流量計算，并留有余地。三、污水廠的出水管渠高程，不受水體洪水頂托。四、各處理構筑物的水頭損失計算確定。 五、污水廠的場地豎向布置，考慮土方平衡并有利排水。要求作夏官營鎮(zhèn)污水處理廠總高程圖一張。3設計計算書3

41、.1設計基礎數(shù)據(jù)的確定由任務書所知：近期水量為 20000 m 3 / d ，為平均流量，暫時不考慮遠期流量，按平均流量的最大流量進行設計。1.最大、最小流量的確定 Q= 20000 m 3/d = 833.33 m 3/h = 231.48 l/s由公式 Q max = Q k z , k z 污水流量總變化系數(shù) Q max = Qk = 200001.5 = 30000m 3/h= 1333.33m 3/h= 347.22 l/s2.最小流量的確定：按公式 Q min = 2 % Q 進行計算， Q min = 2% Q = 2%833.33 = 16.67m 3/h= 4.63 l/s3

42、.列出流量表如表1-12：表1-12：流量匯總表 Q Qmax Qmin m3 /d 20000 30000 - m3 /h 833.33 1333.33 16.67 l /s 231.48 347.22 4.634.污水處理程度的確定（1）.COD 處理程度： =（300-100）/300 100%=66.67%（2）.BOD 5 處理程度： =（180-30）/180 100%=83.33%（3）.SS 處理程度： =（200-30）/200 100%=85%3.2構筑物計算泵前粗格柵粗格柵草圖1-5：1.設計參數(shù)設計流量：Q = 347.22 l/s = 0.347 m 3 /s（按照最

43、大流量考慮）柵前流速：v1 = 0.6 m/s過柵流速： v2 = 0.8m/s 柵條寬度： S = 0.01 m柵條間歇： e = 20 mm格柵傾角： = 70 o 進水渠展開角：1 =20o單位柵渣量：W 1 =0.05m 3 柵渣/10 3 m 3 污水（0.100.05 m 3柵渣/10 3 m 3 污水）柵前渠道超高： h 1 = 0.3 m2.設計計算（1）確定格柵前水深h，據(jù)最優(yōu)水力斷面公式得:柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)(取n=40)（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.0240=1.19m（4）進水渠道漸寬部分長度（5）柵槽與出水渠道連

44、接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，則 式中： （7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高：h2=0.3m， 則柵前槽總高度：H1=h+h2=0.54+0.3=0.84m 柵后槽總高度： H=h+h1+h2=0.54+0.09+0.3=0.93m（8）格柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan =0.16+0.08+0.5+1.0+0.84/tan70=2.01m（9）每日柵渣量 式中 W1柵渣量，m 3 柵渣/10 3 m 3 污水 原式= =1.0m3/d0.2m3/d 所以采用機械格柵清渣。設兩臺格柵機，一備一用，以便維修。（10）粗格柵結構尺寸匯

45、總 格柵槽總長度： L = 2.01 m 柵槽有效寬度： B = 1.19m進水渠道漸寬部分長度： L 1 = 0.16m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的長度： L 2 = 0.08 m柵前柵槽高度： H 1 = 0.84m柵后柵槽總高： H = 0.93m污水提升泵房1.選取水泵型號前總揚程的估算： 參數(shù)選取：經(jīng)過格柵的水頭損失：0.02m，集水池的有效水深：1.5m（規(guī)定為 1.5m2.0m） 所需提升的最高水位：104.16m 泵房外出水管線長度：l=12m，泵房內(nèi)管線水頭損失： h 3 =2m，進水管管底標高為 98m局部阻力系數(shù)：=10自由水頭： h 4 = 1m 估算：已知進水管管

46、底標高為 98m，管徑為 800mm，充滿度為0.70，則進水管內(nèi)水面標高為： 98+0.80.7=98.56m格柵后的水面標高為：98.56-0.02=98.54m集水池的最低工作水位為： 98.54-2.0= 96.54m集水池最低工作水位與所提升最高水位之間高差為：h 1 = 104.16-96.54=7.62m出水管管線水頭損失：選用 DN800mm 的鑄鐵管，流速 v=1.75m/s，i=0.0045= 0.004515 +101.752/(29.8）= 1.63 m水泵總揚程為：H = h 1 + h 2 + h 3 + h 4= 7.62 + 1.63+2+ 1=12.25m3.

47、水泵選型：根據(jù)流量 Q = 1333.33 m 3 / h ，揚程 12.25m選用350LW型立式污水泵，每臺 Q = 1500m 3 / h , H = 15 m選用3臺水泵，2用1備。泵后細格柵細格柵草圖1-7：1.設計參數(shù)：設計流量Q=347L/s柵前流速v1=0.6m/s，過柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=70柵渣量1=0.10m3柵渣/103m3污水2.設計計算（1）格柵前水深h1，據(jù)最優(yōu)水力斷面公式得柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù) （取n=80） 設兩組格柵，格柵間隙數(shù)n=40條/組。（3）柵槽有效寬度B2

48、=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.0140=0.79m 所以總槽寬為0.792+0.21.78m（考慮中間隔墻厚0.2m）（4）進水渠道漸寬部分長度 （其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1） 柵條邊為矩形截面，則取k=3，得：（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，得柵前槽總高度 H1=h+h2=0.54+0.3=0.84m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.54+0.23+0.3=1.07m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan =0.96+0.48+0.5+1.0+0.84/tan70=

49、3.25mH=h+h1+h2=0.54+0.23+0.3=1.07m（9）每日柵渣量 原式= =2.0m3/d0.2m3/d 所以機械格柵清渣，設兩臺格柵機，一備一用，以便維修。(10)細格柵結構尺寸匯總格柵槽總長度： L = 3.25 m 柵槽有效總寬度： B = 0.79 m進水渠道漸寬部分長度： L 1 = 0.96m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的長度： L 2 = 0.48 m柵前柵槽高度： H 1 =0.84 m柵后柵槽總高： H = 1.07m沉砂池采用平流式沉砂池,計算草圖如圖1-8：1.設計參數(shù)設計流量：Q=347L/s 設計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=30s2

50、.設計計算（1）沉砂池長度： L=vt=0.2530=7.5m（2）水流斷面積： A=Q/v=0.347/0.25=1.388m2（3）池總寬度：設計n=2格，每格寬取b=1.4m0.6m，池總寬B=2b=2.8m（4）有效水深：h2=A/B=1.388/2.8=0.5m （介于0.251m之間）（5）貯泥區(qū)所容積：設計排泥間隔天數(shù)為2天，即T=2d，則每個沉砂斗容積（每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3K：污水流量總變化系數(shù)1.5（6）沉砂斗各尺寸及容積：設計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為70，斗高hd=0.5m，則沉砂斗上口寬：

51、沉砂斗容積： （略大于V1=0.2m3，符合要求）（7）沉砂池高度：用重力排砂，設池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為 則沉泥區(qū)高度為 h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.65=0.659m 池總高度H ：設超高h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進水漸寬部分長度:（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=0.65m（10）校核最小流量時的流速：最小流量即平均日流量 Q平均日=Q/K=347/1.5=231.5L/s則Vmin=Q平均日/A=0.2315/1.388=0.1690.15m/s，符合要求（11）沉砂池結構尺寸匯總沉砂池一座，2

52、格，每格設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗。沉砂池長度 L=7.5m 有效水深 h2=0.5m池總寬 B=2.8m 池總高度 H=1.46m進水漸寬/出水漸窄部分長度 L1=L3=0.65m 三溝式氧化溝的計算三溝式氧化溝計算草如圖1-9：一、已知條件(1) 流量 Q = 20000 m 3 / d （因此水由提升泵房提升后處理，故不考濾k）(2)設計進水水質BOD5 濃度S0 =180mg/LTSS濃度X0 =200mg/L(3)設計出水水質BOD5 濃度S1 =30mg/LTSS濃度X1 =20mg/L(4)計算參數(shù)設計流量 Q = 347.22 l / s = 0.347 m 3 / s污

53、泥齡： c = 25 d （ c = 20 40 d ）凈污泥產(chǎn)率系數(shù)： Y = 0.55 kgMLSS / kgBOD （要求充分降解 BOD 和較好的脫氮效果）污泥濃度： MLSS = 4000 mg / L 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度： X V ( MLVSS ) = 2800 mg / L 內(nèi)源代謝系數(shù)： K d = 0.055去除每千克 BOD 5 的需氧量： a = 0.52每千克污泥自身氧化的需氧量： b = 0.1220攝氏度時氧氣的飽和度： Cs(20) = 9.17 mg / L 25攝氏度時氧氣的飽和度： Cs(25) = 8.38 mg / L混合液溶解氧濃度： C =

54、2 mg / L出水堰堰上水頭為： H = 0.05 m(5)計算 351 .確定出水中溶解性BOD5，為保正氧化溝出水 BOD5 濃度，須控制氧化溝出水管溶解性 BOD 5。出水中VSS=0.7SS=0.730=21（mg/L）VSS所需的BODu=1.4221（排放污泥中VSS所需BODu通常為VSS的1.42倍）VSS所需的BOD5=0.680.7211.42=14.2 mg/ L出水中的溶解性BOD5=20-14.2=5.8mg/ L2.好氧區(qū)容積 V好 的計算，利用動力的計算方法計算公式： V 好 =代入數(shù)據(jù)有 原式m33.好氧在水里停留時間 t1 的計算計算公式： =8.7h4.剩

55、余污泥量 X 的計算代入數(shù)據(jù)有 原式= =(596.44+1200-600) kg/d=1196.44kg/d去除每1kgBOD 5產(chǎn)生的干污泥量 =0.40(kg/kgBOD 5)5.厭氧區(qū)容積計算 由任務書知，夏官營的污水只需除磷不需脫氮，顧估算其厭氧區(qū)（為了增加其除磷效率，可適量的投加鐵鹽） Vp=Qtp 原式=833.332=1667m36. 氧化溝總容積V和污水停留時間T氧化溝總容積 原式 =22178m3 污水停留時間 原式=22178/833.33=27h校核污泥負荷 N計算公式： （注：生活污水取0.050.1）原式=0.058 kgBOD 5 /( kgMLVSSgd ) 符

56、合范圍7.需氧量計算(1)設計需氧量 AOR AOR=去除BOD 5 需氧量-剩余污泥中 BOD u 的需氧量+去除 NH 3 -N的耗氧量-剩余污泥中NH 3 -N 的耗氧量-脫氮產(chǎn)氧量a.BOD 需氧量 原式 =0.5220000（0.180-0.0058）+0.12221782.8 =1916.2+7451.8=9368kg/db. 剩余污泥中BOD的需氧量 D 2 （用于生物合成）公式：原式= 1.420.5520000(0.180 0.0058)/(1+0.0525)=1.42851.6=1209.3kg/dc.去除 NH 3 -N的需氧量 D 3 任務書中污水不需脫氮，顧D3=0k

57、g/dd. 剩余污泥中 NH 3 -N 耗氧量 D 4氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮量為12.4%公式：D 4 =4.6污泥含 N 率氧化溝剩余污泥X 1 =4.60.124851.6 =485.8kg/de.脫氮產(chǎn)氧量 D 5=0kg/d (2)總需氧量公式：AOR=D 1 -D 2 +D 3 -D 4 -D 5=9368-1209.3+0-485.8-0=7672.9kg/d考慮安全系數(shù) 1.1，則AOR=1.17672.9=8440.2kg/d(3)校核：去除每 1kgBOD 5 需氧量= =2.4kgO 2 / kgBOD 5氧化溝設計規(guī)程規(guī)定在 1.62.5 kgO 2 / kgBOD

58、5(4)標準狀況下需氧量 SOR公式： 則去除每1kgBOD 5標準需氧量： = = =5.13kgO 2 / kgBOD 58.氧化溝尺寸計算設氧化溝三座，則單座氧化溝有效容積： V 單 =V/3=22178/3=7393m3三組溝道采用相同的容積，則每組溝道容積：V 單溝 =7393/3=2465.33 m 3每組溝道單溝寬度 B=15m,有效水深h=4m,超高 h 超 =0.5m,中間分割墻寬 0.25m; 則每組溝道面積 A： A =V單溝/h=2465.33/4=616.33m2彎道部分面積 A 1 ： A 1=(15/2)2=176.63m2直線部分面積 A 2 ： A 2=A-A1=616.33-176.63=439.7m2直線段長度 L：L=439.7/(215)=14.66m9.進水管和出水管進出水管流量 Q 1 =Q/3=20000/3=6666.67m3/d=0.0772m3/s管道流速 v=0.15 m / s管徑D =m取 D=810mm校核管道流速： v=m/s 符合管道要求10.出水堰和出水豎井 (1)出水堰出水堰計算按薄壁堰來估算，公式： Q = 1.86 bH3/2式中：b堰寬； H堰上水頭，取 0.05m(2