水污染課程設計--a2o法處理某城市生活污水工藝方案設計

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　學 號： </p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　學生姓名： 專業(yè)班級：</p><p>　　指導教師： 工作單位：環(huán)境與生物工程學院 </p>&

2、lt;p>　　題 目: A2O 法處理某城市生活污水工藝方案設計</p><p>　　已知技術參數(shù)和設計要求：</p><p>　　1.設計水量： 120000 m3/d </p><p>　　2.設計水質(mg/L)：CODCr：380 BOD5: 184 SS: 155 NH3-N:

3、40 </p><p><b>　　TP: 4</b></p><p>　　3:設計出水水質： CODCr：≤100 BOD5:≤ 20 SS: ≤ 70 NH3-N: 25 </p><p><b>　　TP: 0.3</b></p><p>　　4.廠址:廠區(qū)設計地坪

4、絕對標高采用 16 m，進水泵房處溝底標高為絕對標高自設。</p><p>　　要求完成的主要任務: </p><p>　?。?）獨立完成查閱資料、選用公式、數(shù)據(jù)搜集、合理流程選擇和工藝參數(shù)選擇</p><p>　?。?）設計計算書條例清楚，計算準確，并附設計計算示意圖</p><p>　?。?）圖紙表達準確，符合制圖規(guī)范</p

5、><p><b>　　設計計算書</b></p><p>　　要求分章節(jié)撰寫，內容全面，包括設計原則和依據(jù)，技術方法和工藝流程確定，詳細工藝設計計算過程，設備主要結構尺寸設計計算，輔助設備選型，以及對設計進行評述。設計說明書正文采用小四宋體，22磅行距，各級標題字體逐級增大一個字號。采用A4頁面，上下左右頁邊距均為2.5厘米。說明書采用標準封面，有目錄。</p>

6、;<p><b>　　圖紙</b></p><p>　　嚴格按照國家標準和規(guī)范進行，完成工藝流程圖一張1#。。</p><p><b>　　時間安排：</b></p><p>　　2012.11.30 下達設計任務書，布置設計詳細任務。</p><p>　　2012.12.1～12.

7、3熟悉設計任務，查找相關資料。</p><p>　　2012.12.4～12.11設計計算，編制設計設計計算章節(jié)內容</p><p>　　2012.12.12～12.13制圖，完成1張1號圖紙</p><p>　　2012.12.14～12.16修改設計文件，完成全部設計工作，上交全部設計文件 </p><p>　　指導教師簽名：

8、 2012年 11月 30 日</p><p>　　教研室主任簽名： 2012年 11 月30 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p><b>　　第一章

9、設計概述</b></p><p><b>　　1設計任務4</b></p><p><b>　　2設計原則4</b></p><p><b>　　3設計依據(jù)4</b></p><p>　　第二章工藝流程及說明</p><p&g

10、t;　　1 工藝方案分析5</p><p><b>　　2工藝流程5</b></p><p>　　3流程各結構介紹 6 </p><p><b>　　3.1格柵6</b></p><p><b>　　3.2沉砂池6</b></p><p&g

11、t;<b>　　3.3初沉池6</b></p><p>　　3.4生化反應池7</p><p><b>　　3.5二沉池8</b></p><p>　　3.6濃縮池9 </p><p>　　第三章構筑物設計計算</p><p>　　1設計原始資料

12、9</p><p>　　2設計說明書10</p><p>　　3污染廠設計計算書19</p><p>　　3.1.1中格柵19</p><p>　　3.1.2沉砂池21</p><p>　　3.1.3初沉池21</p><p>　　3.1.4生化反應池 26</p>

13、;<p>　　3.1.5厭氧池27</p><p>　　3.1.6曝氣池27</p><p>　　3.1.7二沉池34</p><p>　　3.1.8消毒池37</p><p>　　3.1.9濃縮池38</p><p>　　3.2.0儲泥灌與污泥脫水機房42</p><p&

14、gt;　　第四章污水處理廠總體布置</p><p>　　1總平面布置42</p><p>　　1.1總平面布置原則42</p><p>　　1.2總平面布置結果42</p><p>　　2 高程布置43</p><p>　　2.1高程布置原則43</p><p><

15、b>　　參考文獻44</b></p><p><b>　　心得體會45</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設施嚴重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進入水體造成環(huán)境污染。

16、工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質污染的51%以上。</p><p>　　本設計要求處理水量為120000m3/d的城市生活污水，設計方案針對已運行穩(wěn)定有效的A2/ O活性污泥法工藝處理城市生活污水。A2O工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機物（CODNB）能被開環(huán)或斷鏈，使得N、P、有機碳被同時去除，并提高對CODNB

17、的去除效果。它可以同時完成有機物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3－－N應完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。</p><p>　　長期以來，城市污水處理均以去除有機物和懸浮物為目的，其工藝為普通活性污泥法．該法對氮、磷等無機營養(yǎng)物去除效果很差．一般來說*1，氮的去除率只有20％～30％，磷的去除率只有10％～20％．隨著大量的化肥、

18、農(nóng)藥、洗滌劑等高濃度氮、磷工業(yè)廢水的排出，導致城市污水中N、P濃度急劇增加，從而引起水體中溶解氧降低及水體富營養(yǎng)化，同時影響了處理后污水的復用．所以，要求在城市污水處理過程中不僅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脫氮除磷．八十年代以來，生物脫氮除磷工藝已成為現(xiàn)代污水處理的重大課題，特別是以厭氧－缺氧－好氧*2*3（Anaerobic－Anoxic－aerobic，簡稱A2／O工藝）系統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝，因其特有的技術經(jīng)濟優(yōu)勢和環(huán)境

19、效益，越來越受到人們的高度重視。</p><p>　　本設計中即采用厭氧－缺氧－好氧（Anaerobic－Anoxic－aerobic，即A2／O工藝）對某城市生活污水進行處理，日處理能力100000方。出水達到1996年頒布的國家綜合污水排放標準*4水質要求,有效去除水中BOD、SS以及氮、磷元素，出水質量將達到國家污水綜合排放標準二級標準。本設計對污水處理廠處理流程、處理構筑物、以及高程進行了初步設計。<

20、;/p><p>　　關鍵詞：A2/ O ,城市生活污水，活性污泥</p><p><b>　　設計概述</b></p><p><b>　　1.設計任務</b></p><p>　　本次課程設計的主要任務是完成某城市污水廠的A2/O工藝設計處理生活污水，處理水量為120000m3/d，按近期規(guī)劃人口30

21、萬人計算（自定）。</p><p><b>　　工程設計內容包括：</b></p><p><b>　　細化工藝流程</b></p><p><b>　　選定參數(shù)</b></p><p>　　計算（構筑物尺寸、管道、閥門、泵、填料、控制及監(jiān)測設備、土建要求）</p>

22、<p>　　繪制符合規(guī)范的工程圖</p><p><b>　　編制設計說明書</b></p><p><b>　　2.設計原則</b></p><p>　　嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項法規(guī)。</p><p>　　采用先進、成熟、合理、可靠、節(jié)能的工藝，確保處理量及水質排放達到標準。&

23、lt;/p><p>　　流程布局合理，整體感強，外觀裝飾美觀大方，環(huán)境綠化優(yōu)美。</p><p>　　在上述前提下，做到投資少，運行費用低的效果</p><p><b>　　3.設計依據(jù)</b></p><p>　　《中華人民共和國環(huán)境保護法》；</p><p>　　《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14－

24、87）；</p><p>　　《總圖制圖標準》（GB/T50103－2001）；</p><p>　　《建筑制圖標準》（GB/T50104－2001）；</p><p>　　《建筑結構制圖標準》（GB/T50105－2001）；</p><p>　　《給水排水制圖標準》（GB/T50106－2001）；</p><p>

25、;　　7〕 《中華人民共和國污水綜合排放標準》（GB8978－1996）。</p><p><b>　　工藝流程及說明</b></p><p><b>　　1.工藝方案分析</b></p><p>　　本項目污水處理的特點為：</p><p>　　污水以有機污染為主，BOD/COD =0.6,可生化

26、性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標；</p><p>　　污水中主要污染物指標BOD、COD、SS值比國內一般城市污水高70﹪左右；</p><p>　　針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應硝化，考慮到NH3-N濃度較低，不必完全脫氮。根據(jù)國內外已運行的大、中型污水處理廠的調查，要達到

27、確定的治理目標，可采用A2/O活性污泥法。</p><p><b>　　A2/O工藝特點:</b></p><p>　　厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。</p><p>　　在同時脫氮除磷的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。</p>

28、<p>　　在厭氧—缺氧—好氧交替運行條件下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。</p><p>　　污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。</p><p>　　該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中攜帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮效果不可能很高。</p><p><b>　　2.工藝流程</

29、b></p><p>　　具體流程如下圖2.1:</p><p>　　圖2.1 工藝流程圖</p><p><b>　　3.流程各結構介紹</b></p><p><b>　　3.1格柵</b></p><p>　　因為排入污水處理廠的污水中含有一定量較大的懸浮物或漂

30、浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設置格柵，以截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設施。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設計，也可以根據(jù)柵渣量的大小二選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機械清渣。</p><p>　　本設計采用粗格柵和細隔柵進行隔渣，分別設置在污水泵房前后,以去除不同大小的廢渣,由于柵渣量較大，采用機械清渣方式。

31、</p><p><b>　　3.2沉砂池</b></p><p>　　沉沙池的功能是去除相對密度較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，他們的相對密度約為2.65）沉沙池一般設置于泵站、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可以設置于沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及消除顆粒對污泥厭氧消化處理的影響。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝氣沉沙池等。</p><

32、;p>　　由于本設計的處理量不大，并且污水經(jīng)過粗格柵除渣，對泵站影響不大，為了便于清砂，沉沙池設于泵站后。本設計沉砂池采用了旋流式沉砂池(分兩組設2池，型號旋流式沉砂池Ⅱ7)，采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗過程，這使得排出的砂含有機物較少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。</p><p><b>　　3.3初沉池</b></p><p>　　初沉池是作為

33、二級污水處理廠的預處理構筑物設再生物處理構筑物的前面。處理的對象是懸浮物質（SS約可去除40%～55％以上），同時也可去除部分BOD5（約占總BOD5的25％～40％，主要是非溶解性BOD），以改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD負荷。初沉池按池內水流方向的不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。</p><p>　　本設計采用了成本較低，運行較好的平流式沉淀池，該池施工簡易，對沖擊負荷和溫度

34、變化的適應能力較強。</p><p><b>　　3.4生化反應池</b></p><p>　　A2/O工藝是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O工藝于70年代由美國專家在厭氧－好氧除磷工藝（A/O）的基礎上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能，可以針對現(xiàn)今污水特點（水體富營養(yǎng)化）進行有效處理。

35、</p><p>　　該工藝在厭氧－好氧除磷工藝（A/O）中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達到硝化脫氮的目的。</p><p>　　A2/O工藝流程圖如圖2.2所示：</p><p>　　圖2.2 A2/O工藝流程圖</p><p>　　在厭氧池中，原污水及同步進入的從二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功

36、能為釋放磷，使污水中P的濃度升高，溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中BOD濃度下降；別外，NH3-－N，因細胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-－N濃度下降，但NO3-－N含量沒有變化。</p><p>　　在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-－N和NO2-－N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，NO3-－N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。</p&g

37、t;<p>　　在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-－N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-－N濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也比較快的速度下降。</p><p>　　脫氮過程是各種形態(tài)的氮轉化為N2從水中脫除的過程。在好氧池中，污泥中的有機氮被細菌分解成氨，硝化作用使氨進一步轉化為硝態(tài)氨（主要是依靠細菌水解氨化作用和依靠亞硝化菌與硝化菌的硝化作用

38、）；在缺氧池中，硝態(tài)氨進行反硝化，硝態(tài)氨還原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。</p><p>　　除磷過程是使水中的磷轉移到活性污泥或生物膜上，而后通過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷細菌釋放出積儲的磷酸鹽；在好氧池中聚磷細菌大量吸收并積儲溶解性磷化物中的磷合成ATP與聚磷酸鹽，而這一過程是依靠好氧菌——聚磷細菌。</p><p>　　整個工藝

39、的關鍵在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸鹽回流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機物，使反硝化脫氮得以充分進行，有利于降低出水的硝酸氮，同時也可以解決利用微生物的內源代謝物質作為碳源的碳源不足問題，改善出水水質。</p><p>　　所以，A2O工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機物（CODNB）能被開環(huán)或斷鏈，使得N、P、有機碳被同時去除，并提

40、高對CODNB的去除效果。它可以同時完成有機物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3－－N應完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。</p><p><b>　　3.5二沉池</b></p><p>　　二沉池在二級處理中，在生物反應池構筑物的后面，在活性污泥工藝中，用于沉淀分離活性污泥并提供污

41、泥回流。二沉池與初沉池相似，按池內水流方向的不同，同樣可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。</p><p>　　本設計采用輻流式沉淀池。其特點有：運行好，較好管理。</p><p><b>　　3.6濃縮池</b></p><p>　　濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降

42、低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。</p><p>　　本設計針對污泥量大、節(jié)省運行成本，采用了重力濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個優(yōu)點：①貯存污泥能力高；②操作要求不高；③運行費用少，尤其是電耗。缺點：①占地面積大；②會產(chǎn)生臭氣；③對于某些污泥作用少</p><p><b>　　構筑物設計計算<

43、/b></p><p><b>　　1.設計原始資料</b></p><p><b>　　城市氣象資料</b></p><p>　　經(jīng)調查和咨詢，該城市的氣象資料見表1：</p><p>　　表1 污水處理廠所處城市氣象資料</p><p><b>　　地質資

44、料</b></p><p>　　污水處理廠處的地下土壤為：亞黏土，平均地下水位在地表以下：20m</p><p><b>　　設計規(guī)模</b></p><p>　　污水廠的處理水量按最高日最高時流量，污水廠的日處理量為12萬方。主要處理城市生活污水以及部分工業(yè)廢水，按生活污水量來取其時變化系數(shù)為1.2。</p><

45、;p>　　平均流量：Q=120000m3/d=5000m3/h=1.389m3/s=1389L/s</p><p><b>　　Kz=1.2</b></p><p>　　設計流量：Qmax=Kz×Q=1.2×120000=144000m3/d=6000m3/s=1.667m3/s=1667L/s</p><p><

46、;b>　　進出水水質</b></p><p>　　該水經(jīng)處理以后，水質應符合國家《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）中的一級標準，由于進水不但含有BOD5，還含有大量的N，P所以不僅要求去BOD5除還應去除不中的N，P達到排放標準。</p><p>　　進水PH為6-7，總氮為44-45mg/L。其他見表2：</p><p>　　表2 污

47、水廠設計進出水水質對照表</p><p>　　廠址:廠區(qū)設計地坪絕對標高采用 16 m，進水泵房處溝底標高為絕對標高自設。</p><p>　　城市污水總干管進入污水廠入口處的管徑為1米，水量2000毫米，管底埋深2.3米。</p><p>　　該城市地勢為東南方向較高，西北方向較低，城市的排水出路在西北方向，在城市北側有一條河流為污水的最終收納水體，污水廠

48、址位于城市西北，河流的南岸，污水廠廠區(qū)地勢平坦，地面絕對標高為16米，受納水體洪水位為15米。</p><p><b>　　2、設計說明書</b></p><p><b>　　2.1去除率的計算</b></p><p>　　2.1.1溶解性BOD5的去除率</p><p>　　活泩污泥處理系統(tǒng)處理水

49、中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。</p><p>　　取原污水BOD5值（S0）為184mg/L，經(jīng)初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25％考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：</p>&l

50、t;p>　　S＝184（1-25％）＝138mg/L</p><p>　　計算去除率，對此，首先按式BOD5＝5（1.42bXC）=7.1XC計算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中</p><p>　　C——處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級標準20mg/L;</p><p>　　b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取0.09；&

51、lt;/p><p>　　X---活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4</p><p>　　得BOD5＝7.10.090.420＝5.1mg/L.</p><p>　　處理水中溶解性BOD5值為：20-5.1＝14.9mg/L</p><p>　　去除率＝〔138-14.9〕/138=0.89</p><p>　　2.1

52、.2 CODr的去除率：</p><p>　　進水CODc為380mg/L；</p><p>　?。健?80-100〕/380=73.7%</p><p>　　2.1.3.SS的去除率：</p><p>　　進水SS為155mg/L，進水SS為70mg/L</p><p>　?。健?55-70〕/155=54.8%&l

53、t;/p><p>　　2.1.4.總氮的去除率：</p><p>　　出水標準中的總氮為25mg/L，處理水中的總氮設計值取25mg/L，入水總氮取40mg/L，總氮的去除率為：</p><p>　?。健?0-25〕/40=37.5%</p><p>　　2.1.5.磷酸鹽的去除率</p><p>　　進水中磷酸鹽的濃度為

54、5mg/L計。如磷酸鹽以最大可能成Na3PO4計*5，則磷的含量為5×0.189=0.945mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸鹽（溶解性）中是含量最大的，這樣計算出來的進水水質中的磷含量偏大，對整個設計來說是偏安全的。</p><p><b>　　磷的去除率為</b></p><p>　?。健?.945-0.3〕/0.945=68.25%

55、</p><p>　　2.2城市污水處理工藝選擇</p><p>　　處理廠的工藝流程是指在達到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合；構筑物的選型是指處理構筑物形式的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。</p><p>　　城市生活污水一般以BOD物質為主要去除對象。由于經(jīng)過一級處理后的污水，BOD只去除30％左右，仍不能排放；二級處理BOD去除率可達90

56、％以上，處理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具備排放水體的標準*4。</p><p>　　又該城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當去除N，P故本設計采用A/A/O法。污水處理工藝流程如圖3.1所示。</p><p>　　該流程包括完整的二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水經(jīng)由一級處理的隔柵、沉沙池和初沉池進入二級處理的厭氧池缺氧池和曝氣池，然后在二次沉淀池中進行泥

57、水分離，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作為回流污泥進入二級處理部分，剩余污泥與初沉池污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮之后的污泥進入脫水機房加藥脫水，最后外運。沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作為回流污泥進入二級處理部分，剩余污泥與初沉池污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮之后的污泥進入脫水機房加藥脫水，最后外運。</p><p>　　圖3.1 污水處理廠設計工藝流程圖</p><p>&l

58、t;b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　?、僭摴に嚍樽詈唵蔚耐矫摰坠に?，總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝 。</p><p>　?、谠趨捬醯暮醚踅惶孢\行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。</p><p>　?、畚勰嘀泻诐舛雀?，具有很高的肥效。</p><p>

59、　?、苓\行中無需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以保證充足溶解氧濃度，運行費低。</p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　　①除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當P/BOD值高時更是如此 。</p><p>　　②脫氮效果也難于進一步提高，內循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運行費用。</

60、p><p>　　③對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應器的干擾。</p><p>　　2.3污水廠總平面圖的布置</p><p>　　本污水處理廠平面布置在滿足工藝流程的前提下進行布置，大致分為生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)三區(qū)，布置緊湊，進出水流暢；其中，綜合辦公樓、宿

61、舍樓、食堂、浴室等在入廠正門一側附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員；隔柵間氣味大，鍋爐房多煙塵，污泥區(qū)設在夏季主導風向的下風向、在脫水機房附近設有后門，以減少煤、灰、泥餅、柵渣外運時對環(huán)境的污染。</p><p>　　2.4處理構筑物設計流量</p><p>　　（1）污水處理廠設計規(guī)模 </p><p>　　總變化系數(shù)

62、 1.2</p><p>　　最大設計流量 144000m3/d</p><p>　　平均設計流量 120000m3/d</p><p>　　設計水溫 30oC</p><p><b>　　（2）設計水質<

63、/b></p><p>　　物化處理階段進水水質 BOD5=184mg/l</p><p>　　CODcr=380mg/l</p><p>　　SS=155mg/l</p><p>　　生物處理階段進水水質 BOD5=20mg/l</p><p>　　CODcr=100mg/l&l

64、t;/p><p><b>　　SS=70mg/l</b></p><p>　　2.5污水處理構筑物設計</p><p>　　2.5.1.中格柵和提升泵房（兩者合建在一起）</p><p>　　中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)

65、處理設施能正常運行的裝置。</p><p>　　提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。</p><p><b>　　設計參數(shù)：</b></p><p>　　格柵與水泵房合建在一起。</p><p>　?。?）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求：</p>

66、;<p>　　人工清除 25～40mm</p><p>　　機械清除 16～25mm</p><p><b>　　最大間隙 40mm</b></p><p>　?。?）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應采用機械清渣。</p><p>　?。?）格柵傾角一般用450～750

67、。機械格柵傾角一般為600～700。</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失一般采用0.08～0.15m。</p><p>　?。?）過柵流速一般采用0.6～1.0m/s。運行參數(shù)：</p><p>　　設計中取4組格柵，N=4，設計流量Q=平均流量×總變化系數(shù)=2.0m3/s，每組格柵單獨設置，每組格柵的設計流量為0.417 m3/s</p&

68、gt;<p><b>　　污水提升泵房</b></p><p>　　本設計采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置緊湊、占地少、結構較省的特點。集水池和機器間由隔水墻分開，只有吸水管和葉輪浸沒在水中，機器間經(jīng)常保持干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免對軸承、管件、儀表的腐蝕。</p><p>　　在自動化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站、開啟頻

69、繁的污水泵站中，應盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設備，操作簡便；缺點是泵房較深，增加工程造價。采用自灌式泵房時水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在高、中、低三種水位情況下都能直接啟動。泵房剖面圖如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.2 污水提升泵房設計簡圖</p><p><b>　　2.5.2、沉砂池</b></

70、p><p>　　沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。</p><p>　　沉砂池設計中，必需按照下列原則*7：</p><p>　　1.城市污水廠一般均應設置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應不少于2座(格)，并按并聯(lián)運行原則考慮。</p>&l

71、t;p>　　2.設計流量應按分期建設考慮：</p><p>　?、佼斘鬯粤鬟M入時，應按每期的最大設計流量計算；</p><p>　?、诋斘鬯疄橛锰嵘盟腿霑r，則應按每期工作水泵的最大組合流量計算；</p><p>　?、酆狭髦铺幚硐到y(tǒng)中，應按降雨時的設計流量計算。</p><p>　　3.沉砂池去除的砂粒雜質是以比重為2.65，粒徑為

72、0.2以上的顆粒為主。</p><p>　　4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計算，其含水率為60%，容量為1500kg/m3。</p><p>　　5.貯砂斗槔容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應小于55°排砂管直徑應不小于0.3m。</p><p>　　6.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。</p>&

73、lt;p>　　7.除砂一般宜采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應盡量靠近，以縮短排砂管的長度。</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　設計中采用平流式沉砂池，沉砂池設N=4組，每組設計流量0.625m3/s，分別與格柵連接，具有處理效果好，結構簡單的優(yōu)點。</p><p><b>　　2.5

74、.3、初沉池</b></p><p><b>　　設計參數(shù)：</b></p><p>　　設計進水量：Q=120000m3/d</p><p>　　表面負荷： qb范圍為2-2.5 m3/ m2.h ，取q=2.0 m3/ m2.h</p><p><b>　　2.5.4、厭氧池</b>

75、;</p><p><b>　　設計參數(shù)</b></p><p>　　設計流量：最大日平均時流量Q=1.667m3=1667L/s</p><p>　　水力停留時間：T=1h</p><p><b>　　2.5.5、曝氣池</b></p><p>　　本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)。

76、</p><p>　　按照污水處理程度一級出水水質BOD5濃度=184×0.75=138mg/L</p><p>　　ss=0.5×155=77.5mg/L(假定一級處理對BOD5的去除率為25%,對SS的去除率為50% )</p><p><b>　　2.5.6、二沉池</b></p><p>　　

77、出水系統(tǒng)：采用單邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過溢流堰，進行泥水分離。澄清液通過池內得排水渠排除。在排水完畢后，出水閘門關閉。</p><p>　　排泥系統(tǒng)：采用周邊傳動軌道式吸泥機。</p><p>　　2.6污泥處理構筑物的設計計算</p><p><b>　　2.6.1污泥泵房</b></p><p&g

78、t;　?。?）回流污泥泵選用LXB-1000螺旋泵*83臺（2用1備），單臺提升能力為660m3/h，提升高度為3.5-4.0m,電動機轉速n=48r/min,功率N=15kW。</p><p>　?。?）回流污泥泵房占地面積為9m×6m。</p><p>　?。?）剩余污泥泵選兩臺，2用1備，單泵流量Q>2Qw/2＝5.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.2－16m3/

79、h, H 14-12m, N 3kW。</p><p>　?。?）剩余污泥泵房占地面積L×B=4m×3m。 </p><p>　　2.6.2污泥濃縮池</p><p>　　采用間歇式重力濃縮池。</p><p>　　設計規(guī)定及參數(shù)*8：</p><p>　?、龠M泥含水率：當為初次污泥時，其含水率一般

80、為95%～97%;當為剩余活性污泥時，其含水率一般為99.2%～99.6%。</p><p>　?、谖勰喙腆w負荷：負荷當為初次污泥時，污泥固體負荷宜采用80～120kg/(m2.d)當為剩余污泥時，污泥固體負荷宜采用30～60kg/(m2.d)。</p><p>　　③濃縮時間不宜小于12h，但也不要超過24h。</p><p><b>　　運行參數(shù)：&l

81、t;/b></p><p>　　設計流量：每座302kg/d ，采用2座</p><p>　　進泥濃度 8.6g/L 污泥濃縮時間 16h</p><p>　　進泥含水率 99.2% 出泥含水率 970%</p><p>　　泥斗傾角 60度

82、高度 2.5m</p><p>　　貯泥時間 16m 上部直徑 12m</p><p>　　濃縮池總高 4.40m 泥斗容積 133.35m3</p><p>　　2.7污水廠平面，高程布置</p><p><b>　　2.7.1平

83、面布置</b></p><p>　　各處理單元構筑物的平面布置：</p><p>　　處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應根據(jù)各構筑物的功能和水力要求結合當?shù)氐匦蔚刭|條件，確定它們在廠區(qū)內的平面布置應考慮*9：</p><p>　?。?）貫通，連接各處理構筑物之間管道應直通，應避免迂回曲折，造成管理不便。</p>

84、<p>　?。?）土方量做到基本平衡，避免劣質土壤地段</p><p>　?。?）在各處理構筑物之間應保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求5～10m，如有特殊要求構筑物其間距按有關規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　（4）各處理構筑物之間在平面上應盡量緊湊，在減少占地面積。</p><p><b>　　2.7.2管線布置</b>&

85、lt;/p><p>　?。?）應設超越管線，當出現(xiàn)故障時，可直接排入水體。</p><p>　　（2）廠區(qū)內還應有給水管，生活水管，雨水管。</p><p><b>　　輔助建筑物：</b></p><p>　　污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風機房，辦公室，集中控制室，水質分析化驗室，變電所，存儲間，其建筑面積按具體情況而

86、定，輔助建筑物之間往返距離應短而方便，安全，變電所應設于耗電量大的構筑物附近，化驗室應原理機器間和污泥處理構筑物，以保證良好的工作條件，化驗室應與處理構筑物保持適當距離，并應位于處理構筑物夏季主風向所在的上風中處。</p><p>　　在污水廠內主干道應盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬6～10m次干道寬3～4m，人行道寬1.5m～2.0m曲率半徑9m，有30%以上的綠化。</p><p>　　2

87、.7.3 高程布置</p><p>　　為了降低運行費用和使維護管理，污水在處理構筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠內高程布置的主要特點是先確定最大構筑物的地面標高，然后根據(jù)水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構筑物的各項控制標高。</p><p>　　根據(jù)氧化溝的設計水面標高，推求各污水處理構筑物的水面標高，根據(jù)和處理構筑物結構穩(wěn)定性，確定處理構筑物的設計地面標高。</p>

88、<p>　　3. 污水廠設計計算書</p><p>　　3.1污水處理構筑物設計計算</p><p><b>　　3.1.1中格柵</b></p><p>　　中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施能正常運行的裝置。</p&

89、gt;<p>　　提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。</p><p><b>　　設計參數(shù)：</b></p><p>　　格柵與水泵房合建在一起。</p><p>　?。?）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求：</p><p>　　人工清除 2

90、5～40mm</p><p>　　機械清除 16～25mm</p><p><b>　　最大間隙 40mm</b></p><p>　?。?）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應采用機械清渣。</p><p>　?。?）格柵傾角一般用450～750。機械格柵傾角一般為600～700。&l

91、t;/p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失一般采用0.08～0.15m。</p><p>　?。?）過柵流速一般采用0.6～1.0m/s。運行參數(shù)：</p><p>　　設計中取4組格柵，N=4，設計流量Q=平均流量×總變化系數(shù)=2.0m3/s，每組格柵單獨設置，每組格柵的設計流量為0.417 m3/s</p><p>　　格柵間隙

92、數(shù)n: n= </p><p>　　式中n:格柵柵條間隙數(shù)</p><p><b>　　Q:設計流量（）</b></p><p><b>　?。焊駯艃A角，取</b></p><p><b>　　N:格柵組數(shù)，取4</b></p><p>　　b:格柵柵

93、條間隙，取0.02m</p><p>　　h：格柵柵前水深，取0.8m</p><p>　　v:格柵過柵流速，v=0.9 ()</p><p><b>　　n=40個</b></p><p><b>　　格柵槽寬度 B</b></p><p>　　B=s(n-1)+bn<

94、;/p><p>　　式中：s:每條格柵條的寬度（m），取0.015m</p><p>　　B=0.015×(40-1)+0.02×40=1.39m</p><p>　　進水渠道漸寬部分的長度</p><p><b>　　= </b></p><p>　　式中 ： 進水渠道寬度（

95、m）</p><p>　?。簼u寬處角度，一般20--60</p><p>　　設計中取=0.9m =20</p><p><b>　　=0.67m</b></p><p>　　4.出水渠道漸窄部分的長度</p><p>　　==0.67/2=0.34m</p><p>

96、　　5.通過格柵的水頭損失</p><p><b>　　=kβ</b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　——格柵條的阻力系數(shù)，查表β=1.67～2.42；</p><p>　　——格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。 </p>&l

97、t;p>　　設計中取β=2.42，k=3。</p><p><b>　　=0.17m</b></p><p><b>　　柵后明渠的總高度：</b></p><p>　　H = h + h1+ h2</p><p>　　式中：h2 ——明渠超高（m），一般采用0.3～0.5m,取0.3m<

98、;/p><p>　　H = 0.8+0.17+0.3=1.27m</p><p><b>　　7、柵槽總長度：</b></p><p>　　L= ++0.5+1.0+</p><p>　　式中： L ——格柵槽總長度（m）；</p><p>　　H1 ——柵前明渠的深度（m）；</p>

99、;<p>　　設計中H1 =0.8+0.3=1.10m</p><p><b>　　L=3.15m </b></p><p>　　8、每日柵渣量計算：=</p><p>　　式中： —— 每日柵渣量（m3/d）；</p><p>　　—— 每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m3污水），一般采用

100、0.04-0.06m3/103m3污水。</p><p>　　設計中取 =0.05 m3/103m3污水</p><p>　　=6.0m3/d>0.2 m3/d</p><p>　　所以宜采用機械格柵清渣</p><p><b>　　3.1.2沉砂池</b></p><p><b>

101、;　　運行參數(shù)</b></p><p>　　設計流量Qmax=6000 m3/h=1.667 m3/s，每組設計流量0.417m3/s,設計水力停留時間t=40s(t在30-60之間)</p><p>　　水平流速v=0.25m/s （最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s）</p><p>　　長度：L=vt=0.25×40=10m&l

102、t;/p><p>　　式中：L—— 沉砂池沉砂部分長度，m;</p><p>　　v—— 最大設計流量時的速度，m/s;</p><p>　　(2)水流斷面面積：A=Qmax/v=0.417/0.25=1.668m2</p><p>　　式中：A—— 水流斷面面積，m2;</p><p>　　Qmax—— 最大設計流量，m

103、3/s;</p><p>　　(3)池總寬度：B=A/h2=1.668/0.8=2.085m，</p><p>　　有效水深(h2取值范圍是0.25-1.0)</p><p>　　(4)沉砂斗容積：V=86400QmaxTX/1000KZ=8.64 m3</p><p>　　T＝2d，X＝30m3/106m3</p><p

104、>　　(5)每個沉砂斗得容積（） </p><p>　　設每一分格有2格沉砂斗，公共有8個沉砂斗，則</p><p>　　V0=8.64/8=1.08m3</p><p>　　(6) 沉砂斗各部分尺寸：</p><p>　　設貯砂斗底寬b1＝0.5m；斗壁與水平面的傾角60°，貯砂斗高＝1.0m</p><

105、;p>　　b2=2/tg60°+b1=1.68m</p><p>　　(7) 貯砂斗容積：(V1)</p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　(8) 沉砂室高度：(h3)</p><p>　　設采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，則</p><p>　

106、　(9) 池總高度：(H)</p><p><b>　　設超高，</b></p><p>　　(10) 核算最小流速</p><p>　　式中： ——最小流速（m/s），一般采用m/s；</p><p>　　——最小流量（m3/s），一般采用0.75；</p><p>　　——沉砂池格數(shù)（

107、個），最小流量時取1；</p><p>　　——最小流量時的過水斷面面積（m2）。</p><p><b>　　==</b></p><p>　　圖3.1平流式沉砂池設計計算草圖</p><p><b>　　3.1.3初沉池</b></p><p>　　3.1.3.1 設計參

108、數(shù)</p><p><b>　　設計參數(shù)：</b></p><p>　　設計進水量：Q=120000m3/d</p><p>　　表面負荷： qb范圍為2-2.5 m3/ m2.h ，取q=2.0 m3/ m2.h</p><p>　　3.1.3.2 計算</p><p><b>　　

109、（1）沉淀池面積:</b></p><p>　　按表面負荷計算：A==</p><p>　?。?）沉淀部分有效水深：</p><p><b>　　=qt</b></p><p>　　式中： ——沉淀時間(h)，一般采用1.0～2.0h。</p><p>　　設計中取 =1.5h<

110、;/p><p><b>　　=2×1.5=3m</b></p><p>　?。?）沉淀部分有效容積</p><p>　　=0.417×1.5×3600=2250</p><p>　　(4)沉淀池長度： </p><p>　　式中： ——設計流量時的水平流速(mm/

111、s),一般采用≤5mm/s。</p><p>　　設計中取=5mm/s</p><p>　　L=5×1.5×3.6=27m</p><p><b>　　(5)沉淀池寬度：</b></p><p>　　式中： ——沉淀池寬度（m）。</p><p>　　B=（6）沉淀池格

112、數(shù)：</p><p>　　式中：b ——沉淀池分格的每格寬度（m）。</p><p>　　設計中取b=4.8m</p><p><b>　　=個（取6個）</b></p><p>　?。?）校核長寬比及長深比：</p><p>　　長寬比為L/b=27:4.8=5.6 > 4(符合長度比大于

113、4的要求，避免池內水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。 </p><p>　　長深比為L/ =27：3=9 > 8(符合長深比8～12之間的要求)。</p><p>　?。?）污泥部分所需容積：</p><p>　　式中： ——平均污水流量（m3/s）；</p><p>　　——進水懸浮物濃度（mg/L）；</p><p&g

114、t;　　——出水懸浮物濃度（mg/L），一般采用沉淀效率η=40%～60%；</p><p>　　——生活污水量總變化系數(shù)；</p><p>　　——污泥容重（t/m3），約為1；</p><p>　　——污泥含水率（%）。</p><p>　　設計中取每次排泥間隔時間T=1d，污泥含水率P0=97%，沉淀池的沉淀效率η=50%，出水懸浮物濃

115、度C2=[100%－50%]×C1=0.5×C1</p><p><b>　　V= </b></p><p><b>　?。?）污泥斗容積：</b></p><p>　　污泥斗設在沉淀池的進水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥都傾角大于60

116、0。</p><p><b>　　m</b></p><p>　　式中： ——沉淀池污泥斗上口邊長（m）；</p><p>　　——沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.4～0.5m；</p><p>　　——污泥斗高度（m）。</p><p>　　設計中取a=4.8m，h4 =3

117、.72m，a1=0.5m</p><p><b>　　m3 </b></p><p>　　(10)污泥斗以上梯行部分污泥容積：</p><p>　　=（27＋3－0.48）×0.01=0.228m</p><p>　　=27＋0.3＋0.5=27.8m</p><p><b>

118、　　= 4.8m</b></p><p><b>　　m3</b></p><p>　　(11)污泥斗和梯形部分污泥容積:</p><p>　　+ =31.86 + 11.48 = 43.34 m3</p><p>　　(12)沉淀池總高度：</p><p>　　式中：

119、——沉淀池超高（m），一般采用0.3～0.5；</p><p>　　——緩沖層高度（m），一般采用0.3m；</p><p>　　——污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度與池底坡底i=1‰的高度之和。</p><p>　　設計中取=+=3.72 + 0.228=3.95m, =0.3，=0.3m</p><p>　　= 0.3 + 3 +

120、0.3 + 3.95 = 7.55m</p><p>　　圖3.2幅流式初沉池設計計算草圖</p><p>　　3.1.4生化反應池</p><p><b>　　3.1.5厭氧池</b></p><p>　　3.1.5.1設計參數(shù)</p><p>　　設計流量：最大日平均時流量Q=1.667m3=

121、1667L/s</p><p>　　水力停留時間：T=1h</p><p>　　3.1.6.2設計計算</p><p><b>　　〔1〕厭氧池容積</b></p><p>　　V=Q’T=1.667×1×3600=6001.2m3</p><p>　?。?）缺氧池尺寸：水深取

122、為h=4.5m。</p><p><b>　　則缺氧池面積：</b></p><p>　　A=V/h=6001.2/4.5=1333.6m2</p><p>　　池寬取50m，則池長L=A/B=1333.6/50=26.7m</p><p>　　考慮0.5m的超高，故池總高為H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。&l

123、t;/p><p><b>　　3.1.6曝氣池</b></p><p>　　本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)。</p><p>　　按照污水處理程度一級出水水質BOD5濃度=184×0.75=138mg/L</p><p>　　ss=0.5×155=77.5mg/L(假定一級處理對BOD5的去除率為25%,對SS的

124、去除率為50% )</p><p>　　曝氣池的計算與各部位尺寸的確定</p><p>　　1.曝氣池按BOD污泥負荷率確定</p><p><b>　　根據(jù)勞一麥式方程：</b></p><p>　　式中： ——污泥齡（d）,一般采用5～10d；</p><p>　　Y ——污泥產(chǎn)率

125、系數(shù)[kgVSS/（kgBOD5）]，一般采用0.5～0.7；</p><p>　　——BOD5污泥負荷率 [kgBOD5/（kgMLSS·d）]；</p><p>　　——內源呼吸系數(shù)（d-1）；一般采用0.05～0.1。</p><p>　　設計中取=8d，Y=0.6，=0.05</p><p>　　=0.292 （kgBOD5

126、/kgMLSS·d）>0.1，滿足要求</p><p><b>　　2.水力停留時間：</b></p><p>　　式中： ——水力停留時間（d）；</p><p>　　——進水中BOD5濃度（mg/L）；</p><p>　　——出水中BOD5濃度（mg/L）；</p><p