環(huán)境工程畢業(yè)設計--6萬m3d城市污水處理廠設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目：6萬m3/d城市污水處理廠設計</p><p>　　院 系：環(huán)境與化學工程系</p><p>　　專 業(yè)：環(huán)境工程</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

2、　　本論文主要設計卡魯塞爾氧化溝工藝處理城市污水。城市污水處理廠是城市發(fā)展的重點基礎設施，是城市水污染控制、水環(huán)境保護工作中的重點工程，它對社會經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定、可持續(xù)性發(fā)展有極其重要的作用。</p><p>　　本設計是東北地區(qū)的一個城市污水處理廠，其污水流量為6萬m3/d，經(jīng)處理后應達到SS去除率85%，BOD去除率90%。本設計采用卡魯塞爾氧化溝工藝，卡魯塞爾氧化溝一般采用表面曝氣，其曝氣池成封閉的溝渠型，

3、污水和活性污泥的混合液在其中不斷的循環(huán)流動，因此又稱為“環(huán)形曝氣池”。氧化溝水力停留時間長，有機負荷低，污泥齡高，又很好的沉降性能，對BOD和SS的處理效率高，與其他的活性污泥相比有明顯的優(yōu)點：流程簡單，投資費用少，運行效果穩(wěn)定，出水水質好且有一定承受水質水量沖擊負荷的能力。出水可達國家排放標準。處理工藝流程主要由格柵、沉砂池、氧化溝、二沉池、污泥濃縮池、污泥脫水間等組成。高程布置和平面布置合理，既減少占地，又利于污水，污泥輸送，并有利

4、于減少工程投資和運行成本。</p><p>　　本論文包括設計背景，方案選擇的依據(jù)，工藝流程，構筑物尺寸的計算，設備選型，成本核算等。</p><p>　　關鍵詞：城市污水；設計；卡魯塞爾氧化溝工藝；BOD；工藝流程</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The paper mainl

5、y designs the Carrousel Oxidation Ditch to treat the municipal wastewater . The factory of the treatment of municipal wastewater is not only the important basic facilities of the city development , but also the main proj

6、ect of the control of municipal wastewater and water resource environment protection as well .It also plays a role in the social economic development . </p><p>　　This design is a factory of the treatment of

7、municipal wastewater in the northeast，the flow of which is 6×104 m3 /d ，the removal rate of SS is 85% and the removal rate of BOD is 90%。The method of this design is Carrousel Oxidation Ditch , the Carrousel .Oxidat

8、ion Ditch use surface aerating apparatus,it is aerating basin present ditch,the mixture of wastewater and activated sludge flow constantly through the ditch,therefore,it is named of “rotory aerating basin”.oxidation ditc

9、h is longer hydrauli</p><p>　　The paper include the designed backthrough , the base of choosing the processing---set up,the calculation of dimension about the building and so on.</p><p>　　Key wo

10、rds : municipal wastewater ;design ; Carrousel Oxidation Ditch technology ;biochemical oxygen demand; technology process.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒論………………………………………………………………

11、……………… 1</p><p>　　1.1城市污水現(xiàn)狀及處理工藝的發(fā)展概述………………………………… 1</p><p>　　1.1.1 普通活性污泥法工藝………………………………………………… 1</p><p>　　1.1.2 AB工藝……………………………………………………………………… 2</p><p>　　1.1.3 氧化溝工藝

12、……………………………………………………………… 2</p><p>　　1.1.4 SBR工藝…………………………………………………………………… 2</p><p>　　2 城市污水處理工藝選擇…………………………………………………… 3</p><p>　　2.1 工藝方案分析比較………………………………………………………… 3</p><

13、p>　　2.2 工藝方案選擇……………………………………………………………… 6</p><p>　　3 處理構筑物設計………………………………………………………… 7</p><p>　　3.1 污水流量的計算…………………………………………………………… 7</p><p>　　3.2 集水池……………………………………………………………………… 8<

14、;/p><p>　　3.3 污水提升泵…………………………………………………………………8</p><p>　　3.4 中格柵…………………………………………………………………………9</p><p>　　3.5 曝氣沉砂池…………………………………………………………………11</p><p>　　3.6鼓風機房……………………………………………

15、………………………13</p><p>　　3.7配水井……………………………………………………………………14</p><p>　　3.8 卡魯塞爾式氧化溝………………………………………………………14</p><p>　　3.9 輻流式二沉池……………………………………………………………17</p><p>　　3.10 回流污泥泵房……

16、……………………………………………………… 19</p><p>　　3.11 接觸消毒池……………………………………………………………… 20</p><p>　　3.12 剩余污泥泵房…………………………………………………………… 21</p><p>　　3.13 污泥濃縮池……………………………………………………………… 21</p><

17、p>　　3.14 濃縮污泥貯池…………………………………………………………… 24</p><p>　　3.15 濃縮污泥提升泵房……………………………………………………… 24</p><p>　　3.16 污泥脫水間……………………………………………………………… 25</p><p>　　4 污水處理廠總體布置…………………………………………………… 2

18、5</p><p>　　4.1 總平面布置………………………………………………………………… 25</p><p>　　4.2 高程布置…………………………………………………………………… 26</p><p>　　5 污水處理廠運行成本核算……………………………………………… 26</p><p>　　5.1 勞動定員……………………………

19、……………………………………… 27</p><p>　　5.2 運行費用…………………………………………………………………… 27</p><p>　　6 工程效益…………………………………………………………………… 28</p><p>　　7 全文總結……………………………………………………………………… 29</p><p>　　參考

20、文獻………………………………………………………………………… 30</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1城市污水現(xiàn)狀及處理工藝的發(fā)展概述</p><p>　　中國是一個水資源匱乏的國家，人均水資源占有量僅為世界人均占有量的四分之一。而且在時空分布上極不均勻，許多地區(qū)和約300個城市缺水，而其中嚴重缺水的城市有

21、50個。20世紀80年代，人口膨脹、工業(yè)的迅猛發(fā)展使水體受到嚴重的污染，這就加劇了水資源的短缺。根據(jù)有關資料1979年底數(shù)據(jù)，全國污水日排放量為1億立方米，全國各類水體82％的河段受到污染，其中39％的河段已受到嚴重污染，水質低于3類或4類標準，結果造成飲用水水源的污染。據(jù)調(diào)查，70％的飲用水水源不符合衛(wèi)生標準，使我國城市供水水源受到嚴重的威脅。一些自來水廠按常規(guī)工藝運行已無法確保供水水質符合標準，而被迫關閉或以生物化學法處理進行改造.

22、</p><p>　　1980年以來，隨著水污染治理工作的發(fā)展，污水處理技術也取得了一定的進展，大量的新工藝、新設備和新材料在實際中得到應用和發(fā)展。我國80年代以前建設的城市污水處理廠大部分采用普通曝氣法活性污泥處理工藝，由于該工藝主要以去除BOD和SS為主要目標，對氮磷的去除率非常低。為了適應水環(huán)境及排放要求，一些污水處理廠正在進行改造，增加或強化脫氮和除磷功能。 “七五”、“八五”、“九五”國家科技攻關

23、課題的建立與完成，使我國在污水處理新技術、污水再生利用新技術、污泥處理新技術等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果達到國際先進水平。同時，借助于外貸城市污水處理工程項目的建設，國外許多新技術、新工藝、新設備被引進到我國，AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝、SBR法在我國城市污水處理廠中均得到應用。污水處理工藝技術由過去只注重去除有機物發(fā)展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水處理行業(yè)市場，

24、如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發(fā)電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統(tǒng)等大型設備與裝置。1.1.1 普通活性污泥法</p><p>　　普通活性污泥法是最普遍采用和最成熟的處理工藝，它有傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣、吸附再生、延時曝氣、完全混合、混合—推流等6種形式。其中傳統(tǒng)活性污泥法處理效果好，對BOD和SS的處理效率均為90%—95%，但曝氣池前段供氧不足，后段供氧過剩，同時

25、耐沖擊負荷能力弱，曝氣時間長，一般為6—8 h。如：北京 高碑店污水處理廠 100萬m3/d 已運行，天津 紀莊子污水處理工程 26萬m3/d 已運行，陜西 西安市污水處理廠 12萬m3/d 已運行,重慶 唐家橋污水處理廠 6萬m3/d 已運行,湖北 武漢市水質凈化廠 5萬m3/d 已運行等。</p><p>　　1.1.2 AB工藝</p><p>　　AB法污水處理工藝于80年代初開始

26、在我國應用于工程實踐。由于其具有抗沖擊負荷能力強、對pH值變化和有毒物質具有明顯緩沖作用的特點，故主要應用于污水濃度高、水質水量變化較大，特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水處理廠。如：山東 青島市海泊河污水處理廠 8萬m3/d 已運行，山東 淄博市污水處理廠 14萬m3/d 已運行，廣東 深圳市羅芳污水處理廠 10萬m3/d 已運行，廣東 廣州獵德污水處理廠 22萬m3/d 已運行等。1.1.3 氧化溝工藝 </p>

27、<p>　　目前氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術之一。應用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設計、全套設備國產(chǎn)化，已有成功實例。DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。如：山東 萊西市污水處理廠工程 4萬m3/d 已運行 ORBAL，北京 北京大興黃村污水處理廠 8萬m3/d 已運行 ORBAL，北京 北京順義污水處理廠 8萬m3/

28、d 已運行 CARROUSE，江蘇 蘇州新區(qū)污水處理廠 4萬m3/d 已運行 三溝式，安徽 合肥市王小郅污水廠（一期） 15 已運行 單溝式，陜西 西安市北石橋污水凈化中心 15萬m3/d 已運行 DE型等。</p><p>　　1.1.4 SBR工藝</p><p>　　多種類型的SBR工藝在我國均有應用，如屬第二代SBR工藝的ICEAS工藝，屬第三代的CAST工藝、UNITANK工藝等

29、。如：云南 昆明市第三污水處理廠 15萬m3/d 已運行 ICEAS，浙江 金華市污水處理廠工程 8萬m3/d 已運行 CAST，貴州 遵義市污水處理廠 8萬m3/d 已運行 SBR，江蘇 揚州市污水處理廠 10萬m3/d 在建 CAST。</p><p>　　隨著我國對水環(huán)境質量要求的提高，修訂后的國家《污水綜合排放標準》(GB8978－1996)也越來越嚴，特別是對出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水處理廠

30、必須考慮氮磷的去除問題。由此開發(fā)了改良A/A/O工藝和回流污泥反硝化生物除磷工藝，并已開始在實際工程中應用。如泰安污水處理廠、青島李村河污水處理廠、天津北倉污水處理廠、北京清河污水處理廠等。從工程規(guī)模上看，一批大型污水處理廠的相繼建成投產(chǎn)標志著我國污水處理事業(yè)發(fā)展到一個嶄新的階段。如：我國20世紀最大的污水處理廠高碑店污水處理廠，處理規(guī)模100萬m3/d；目前全國最大的城市污水處理廠上海竹園污水處理廠正在設計之中，其規(guī)模為170萬m3/

31、d。 </p><p>　　2 城市污水處理工藝選擇</p><p>　　2.1 工藝方案分析比較</p><p>　　1、城市污水排放現(xiàn)狀</p><p>　?。?）生活污水量現(xiàn)狀 該城市居民區(qū)用水人口為30萬人，有室內(nèi)給排水設備，無淋浴設備的占10%，標準為90升/人·日；室內(nèi)有給排水設備，有淋浴設備的占90%，標準為140

32、升/人·日，生活污水排放系數(shù)為0.8，則總生活污水量為0.8×（90×10%＋140×90%）×30×10－3＝3.24萬m3/d。</p><p>　?。?）工業(yè)廢水量現(xiàn)狀 總工業(yè)廢水量為10000m3/日＝1萬m3/d。</p><p>　?。?）城市混合污水水量現(xiàn)狀 城市污水排放總量為3.24＋1＝4.24萬m3/d

33、。</p><p><b>　　2、工藝方案分析</b></p><p>　　本項目混合污水水質情況：懸浮物 250mg/l；BOD 180mg/l；pH 7～7.4；有毒物質微量，對生化處理無不良影響。針對以上情況，以采用生化處理最為經(jīng)濟，要達到確定的治理目標，可以采用“普通活性污泥法”或“氧化溝法”。</p><p>　　2.1.1普

34、通活性污泥法</p><p>　　普通活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設計及運行經(jīng)驗，處理效果可靠。自20世紀70年代以來，隨著污水處理技術的發(fā)展，本方法在工藝及設備等方面又有了很大改進。在工藝方面，通過增加工藝構筑物可以成為“A/O”或“A2/O”工藝，從而實現(xiàn)脫N除P。在設備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉移效率提高到20%以上，從而節(jié)省了運行費。</p><p>　　北京市高碑店

35、污水處理廠是北京市城市總體規(guī)劃中擬建的城市污水處理廠中規(guī)模最大的重點環(huán)保項目，也是目前全國最大的城市污水處理廠。北京市高碑店污水處理廠就采用了傳統(tǒng)活性污泥法二級處理工藝：一級處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流式沉淀池；二級處理采用空氣曝氣活性污泥法。污泥處理采用中溫兩級消化技術，消化后經(jīng)脫水的泥餅外運作為農(nóng)業(yè)和綠化的肥源，其工藝流程如下：</p><p><b>　　污水處理工藝流程：</b

36、></p><p><b>　　原污水</b></p><p><b>　　出水</b></p><p><b>　　污泥處理工藝流程：</b></p><p><b>　　剩余污泥</b></p><p><b>

37、　　與城市電網(wǎng)并網(wǎng)</b></p><p>　　普通活性污泥法的污水和回流污泥均由曝氣池的池首流入，處理效果好，對BOD5和SS的總處理效率均為90％～95％，如設計合理、運行管理得當，出水BOD5可以達到10～20mg/l，但曝氣池前段供氧不足，后段供氧過剩，同時耐沖擊負荷能力弱，曝氣時間較長，一般為6～8h。該工藝還存在工藝路線長，工藝構筑物及設備多而復雜，運行管理困難，基建投資及運行費均較高等缺

38、點。</p><p>　　2.1.2 氧化溝工藝</p><p>　　氧化溝污水處理技術，是20世紀50年代由荷蘭人首創(chuàng)，60年代以來，這項技術在國外許多國家已經(jīng)被廣泛使用，工以及構造有了很大的發(fā)展和進步。隨著對該技術缺點（占地面積大）的克服和對其優(yōu)點（基建投資及運行費用相對較低，運行效果高且穩(wěn)定，維護管理簡單等）的逐步深入認識，目前已經(jīng)成為普遍采用的一項污水處理技術。</p>

39、<p>　　北京市城市排水公司酒仙橋污水處理廠為二級生化處理，污水處理采用氧化溝活性污泥工藝，污泥處理采用重力濃縮和機械脫水，產(chǎn)生的泥餅制肥后回用于農(nóng)田，進行土壤改良。工藝流程如下：</p><p><b>　　原污水</b></p><p>　　排入亮馬河、農(nóng)田灌溉</p><p><b>　　廠內(nèi)回用</b&g

40、t;</p><p><b>　　制肥農(nóng)田利用</b></p><p>　　安國市污水處理廠采用奧貝爾氧化溝工藝，建設一座日處理4萬立方米的污水處理廠。其工藝流程如下：</p><p><b>　　泥餅外運</b></p><p>　　氧化溝工藝一般可不設初沉池，在不增加構筑物及設備的情況下，氧

41、化溝內(nèi)不僅可以完成碳源的氧化，還可以實現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝，氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O工藝，實現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可以直接濃縮脫水，不必厭氧消化。</p><p>　　氧化溝污水處理技術已經(jīng)被公認為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，在技術、經(jīng)濟等方面具有一系列獨特的優(yōu)點。</p><p>　　工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便。

42、一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風曝氣和空氣擴散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運行管理要方便。</p><p>　　處理效果穩(wěn)定，出水水質好。實際運行效果表明，氧化溝在去除BOD5和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質量的出水，運行也更穩(wěn)定可靠。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當擴大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全

43、脫氮的深度處理。</p><p>　　基建投資省，運行費用低。實踐運行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實現(xiàn)硝化和反硝化，當處理要求脫氮時，氧化溝工藝在其基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當只需去除BOD5時，可能節(jié)省不多）。同樣，當僅要求去除BOD5時，采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當，而要求去除BOD5且去除NH3—N時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較

44、多。</p><p>　　污泥量少，污泥性質穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長達20～30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡化，節(jié)省處理廠運行費用，且便于管理。</p><p>　　具有一定承受水量、水質沖擊負荷的能力。原污水一進入氧化溝，就會被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)流量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負荷的能力。</p><p>　

45、　占地面積少。由于氧化溝工藝采用的污泥負荷較小、水力停留時間較長，使氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池的容積，占地面積可能會大一些，但省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會小于傳統(tǒng)活性污泥法。</p><p>　　2.2 工藝方案選擇</p><p>　　根據(jù)設計任務書的要求和兩種工藝的比較，氧化溝法工藝更具有優(yōu)勢。本次畢業(yè)設計采用氧化溝法工藝，工藝流程見圖1。</p&g

46、t;<p>　　氧化溝出水水質好，一般情況下，BOD5去除率可達95%～99%，脫氮效率達90%左右，除磷效率達50%左右，如在處理過程中，適當投加鐵鹽，則除磷效率可達95%。一般的出水水質為BOD5＝0～15mg/l；SS＝10～20mg/l；NH4-N＝1～3mg/l；P＜1 mg/l。運行費用較傳統(tǒng)活性污泥法低30%～50%，基建費用較傳統(tǒng)活性污泥法低40%～60%。</p><p>　　氧化

47、溝技術是一種新型活性污泥法，是一種延時曝氣的活性污泥法，與傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池相比較，氧化溝在構造上一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長可達幾十米，甚至百米以上，溝深取決于曝氣裝置，自2m至6m。單池的進水裝置比較簡單，只要伸入一根進水管即可，如雙池以上平行工作時，則應設配水井，采用交替工作系統(tǒng)時，配水井內(nèi)還要設自動控制裝置，以變換水流方向。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以調(diào)節(jié)池內(nèi)水深，采用交替工作系統(tǒng)時，溢流堰應能

48、自動啟閉，并與進水裝置相呼應，以控制溝內(nèi)水流方向。</p><p>　　氧化溝采用的曝氣裝置功能是：（1）向混合液供氧；（2）使混合液中有機污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混合、接觸。這兩項是與傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)相同的。此外，氧化溝對曝氣裝置有一項獨特的要求，即：（3）推動水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池長循環(huán)流動，這一項對氧化溝在保持它的工藝特征方面具有重要的意義。</p><p

49、>　　氧化溝工藝的類型主要有基本型、卡魯塞爾（CARROUSEL）型、三溝式型、奧巴勒（ORBAL）型、曝氣—沉淀一體化型等，根據(jù)城市污水處理廠設計任務書的要求，我采用曝氣—沉淀一體化型工藝。一體化氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內(nèi)，從而完成曝氣—沉淀兩個功能，該工藝占地省，并省去了污泥回流系統(tǒng)，所以節(jié)省了基建費和運行費。 </p><p><b>　　擬定工藝流程如下：</b></

50、p><p><b>　　污水</b></p><p><b>　　泥砂外運</b></p><p>　　泥餅外運 出水</p><p>　　圖1 擬定氧化溝工藝流程</p><

51、;p><b>　　3 處理構筑物設計</b></p><p>　　3.1 城市污水水流量的計算</p><p>　　3.1.1 生活污水（Q1）</p><p>　　Q1=(90×10%＋140×90%)×30×10－3=4.05萬m3/d</p><p>　　3.1.2 工

52、業(yè)廢水（Q2）</p><p>　　Q2=10000m3/d＝1萬m3/d</p><p>　　3.1.3 污水總量（Qd）</p><p>　　Qd=4.05+1=5.05萬m3/d</p><p>　　本項目最終規(guī)模確定為6.0萬m3/d</p><p>　　3.1.4 設計平均日流量（Qd）</p>

53、<p>　　Qd=6.0萬m3/d＝60000m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s</p><p>　　3.1.5 設計最大日流量（Qmax）</p><p>　　Qmax=Kz×Qd＝1.4×6.0=8.4萬m3/d=3500m3/h＝0.97m3/s</p><p><b>　　3.2 集水池</b>

54、</p><p>　　3.2.1 設計說明</p><p>　　集水池的作用是盡可能減少廢水特征上的波動，為后續(xù)水處理系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定和優(yōu)化的操作條件，一般采用不大于最大一臺水泵5min的出水量。</p><p>　　設計參數(shù)：設計流量Q＝2200×2＝4400m3/h；</p><p><b>　　有效水深h＝3m<

55、;/b></p><p>　　水力停留時間t＝5min。</p><p>　　3.2.2 設計計算</p><p>　　集水池有效容積（V）</p><p>　　V＝Q·t＝4400×＝367m3</p><p>　　為保證正常工作，設計為有效容積的1.2倍，則</p><

56、p>　　V=1.2×367＝440m3 設計為長方體形狀。</p><p><b>　　集水池表面積（A）</b></p><p>　　A＝＝＝146.8m3</p><p>　　設計長L=15m,寬B=10m。則集水池實際容積</p><p>　　V=15×10×3＝450m3

57、</p><p><b>　　3.3 污水提升泵</b></p><p>　　3.3.1 設計說明</p><p>　　采用氧化溝工藝，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，污水可以只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后進入曝氣沉砂池，然后自流通過氧化溝、二沉池及消毒池。</p><p>　　設計流量Qmax

58、=8.4萬m3/d=3500m3/h＝0.97m3/s；</p><p>　　3.3.2 設計選型</p><p>　　污水進入集水井后由提升泵提升到格柵，進水設計為±0.00m，集水井水面及池底相對高程分別為0.50m、－3.0m。</p><p>　　污水經(jīng)過接觸消毒池處理后排入污水管道，出水設計為±0.00m，接觸消毒池水面相對高程為0.2

59、0m，則相應輻流式二沉池水面、氧化溝水面、配水井水面、曝氣沉砂池水面及格柵的相對高程分別為0.50m、1.20m、1.50m、2.0m、2.3m。</p><p><b>　　提升泵的揚程（H）</b></p><p>　　H＝3.0＋2.3＝5.3m 取6m</p><p>　　選用LXB－1500型螺旋泵3臺，2用1備。該泵提升流量2

60、100－2300m3/h，取2200m3/h，提升高度5.0m轉速42r/min，功率55kW，占地（2.00×16.00）m2。</p><p>　　提升泵房占地面積：L×B＝10.0×20.0＝200.0m2</p><p><b>　　3.4 中格柵</b></p><p>　　3.4.1 設計說明</

61、p><p>　　格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行。本次城市污水廠設計采用中格柵。</p><p>　　設計參數(shù)：柵前水深：h=1.0m；</p><p>　　過柵流速：v=0.6m/s；</p><p>　　柵條間隙：e=25.00mm；</p>&

62、lt;p><b>　　格柵安裝角度：；</b></p><p>　　柵條斷面類型：銳邊矩形。</p><p>　　3.4.2 設計計算</p><p>　　1.柵條的間隙數(shù)（n）</p><p><b>　　n=＝＝60條</b></p><p><b>　　

63、2.柵槽寬度（B）</b></p><p>　　設計采用銳邊矩形鋼為柵條，取柵條寬度S=0.01m</p><p>　　B=S（n－1）+en=0.01×（60－1）+0.02×60=2.1m</p><p>　　選用GH－1600型鏈式旋轉格柵除污機1臺，過柵流速1m/s，齒耙轉速2.14r/min，柵條組寬1000mm電機功率1.

64、5KW，柵條間隙20mm，安裝角度75°。</p><p>　　3.進水渠漸寬部分長度（l1）</p><p>　　取進水渠寬B1=1.2m，漸寬部分展開角（進水渠道內(nèi)的流速為0.97m/s）</p><p><b>　　l1=1.24m</b></p><p>　　4.柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（l2

65、）：</p><p><b>　　l2=0.62m</b></p><p>　　5.通過格柵的水頭損失（h1）</p><p>　　因為柵條為矩形截面，所以取κ=3，β=2.42，阻力系數(shù)ξ=</p><p>　　h1=K·h0=K·ξ··sin</p><p&

66、gt;　　=3×2.42×××sin75°</p><p><b>　　=0.067m</b></p><p>　　6.柵后槽總高度（H）</p><p>　　取柵前渠道超高h2=0.3m，柵前渠道深H1=h+h2=0.8+0.3=1.1m</p><p>　　則H=h+

67、h1+h2=0.8+0.3+0.067=1.2m</p><p>　　為避免造成柵前涌水，可將柵后槽底下降h作為補償。</p><p>　　7.柵槽總長度（L）</p><p>　　L=l1+l2+0.5+1.0+</p><p>　　=1.24+0.62+0.5+1.0+</p><p><b>　　＝3.

68、66m</b></p><p>　　格柵間占地面積：L×B＝5.0×3.0＝15.0m2</p><p>　　8.每日柵渣量（W）</p><p>　　對于柵條間隙e=20.00的中格柵處理城市污水，每單位體積污水攔截污物為W1＝0.05m3/103 m3，則每天渣量為：</p><p><b>　　

69、W=m3/d</b></p><p>　　攔截污物量大于0.2m3/d，采用機械排渣。</p><p>　　污物的排除采用機械裝置：選用長度L為6.0m，直徑D為250mm的螺旋輸送機1臺，電機功率1.0KW。</p><p><b>　　如圖1-1所示：</b></p><p>　　圖1-1 格柵工藝計算

70、圖</p><p><b>　　3.5 曝氣沉砂池</b></p><p>　　3.5.1 設計說明</p><p>　　沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中比重較大的無機顆粒（無機性的砂礫、礫石）和少量較重的有機物質。以減輕機械、管道的磨損和減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。曝氣沉砂池能夠在一定程度使砂粒在曝氣的作用

71、下產(chǎn)生摩擦，不但可以去除附著在砂粒表面的有機污染物，還可以使污水中的油脂類物質升至水面形成浮渣，通過刮渣機除去。</p><p>　　設計參數(shù)：設計流量：Qmax=8.4萬m3/d=3500m3/h＝0.97m3/s；</p><p>　　旋流速度控制在0.25-0.30m/s之間</p><p>　　水平流速：v=0.08m/s；</p><p

72、>　　有效水深：H1＝2.2m；</p><p>　　水力停留時間：t=2.0min。</p><p>　　3.5.2 設計計算</p><p>　　1.曝氣沉砂池有效容積（V）</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　共設2個，則每個有效容積（V1）</p>

73、;<p><b>　　V1＝</b></p><p>　　2.水流斷面積（A）</p><p><b>　　A= 取12m2</b></p><p><b>　　3.池總寬度（B）</b></p><p>　　B＝ 取B＝6.0m</p><

74、;p>　　4.每個池子的寬度（B1）</p><p><b>　　B1 =</b></p><p><b>　　5.池長（L）</b></p><p><b>　　L＝ 取10m</b></p><p><b>　　6.曝氣系統(tǒng)計算</b><

75、/p><p>　　采用鼓風曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風機供風，穿孔管曝氣。</p><p>　　設計曝氣量q＝0.2m3/（m3 h），則</p><p>　　每小時所需空氣量（Q）</p><p>　　Q＝q·Qmax＝0.2×0.966＝8.3m3/min=10.75kg空氣/min</p><p><

76、b>　　供氣壓力（P）</b></p><p><b>　　P＝19.6Kpa</b></p><p>　　穿孔管布置：在每個曝氣沉砂池的池長邊兩側分別設置2根穿孔曝氣管，共4根。</p><p>　　7.進水、出水及撇油</p><p>　　污水直接從螺旋泵出水渠進入，設置進水擋墻，再從池的另一端淹沒

77、出水，出水端部設有出水擋墻，進出水擋墻高度為1.5米。在曝氣沉砂池會有少量浮油產(chǎn)生，在出水端設置撇油管，人工撇除浮油。</p><p><b>　　8.排砂量計算</b></p><p>　　對于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為X1＝2.0－3.0m3/105 m3，取X1=2.5m3/105 m3，則</p><p>　　每日沉砂產(chǎn)量

78、Qs＝Qmax·X1＝84000×2.5×10－5＝2.1m3/d（含水率P＝60％）</p><p>　　假設貯砂時間為t＝2.0d，即2天排一次沙，則</p><p>　　存砂所需容積V＝Qs·t＝2.1×2.0＝4.2m3</p><p>　　折算為含水率P＝85％的沉砂體積（V）</p><

79、;p>　　V=4.2×＝11.2m3</p><p>　　每個曝氣沉砂池設砂斗2個，共4個砂斗，設砂斗高2.0m，斗底平面尺寸為（0.5×0.5）m2，則</p><p><b>　　砂斗總容積（V）</b></p><p>　　V＝4××（22＋0.52＋2×0.5）＝17.5m3<

80、;/p><p>　　每個曝氣沉砂池的尺寸為：L×B×H＝10.0×6.0×4.</p><p><b>　　如圖1－2所示：</b></p><p>　　圖1－2 曝氣沉砂池工藝計算圖</p><p>　　9.提砂泵房和砂水分離器</p><p>　　選用直徑

81、0.5m鋼制壓力式旋流砂水分離器兩臺，1個曝氣沉砂池1臺。砂水分離器外形高度11.4m，入水口離地面11.0m，則抽砂泵靜揚程為H0=11.0-(-0.7)=11.7m, 砂水分離器入口的壓力為10.0mH2O。</p><p>　　則選用提砂設備所需揚程H＝11.7＋10.0＝21.7mH2O。</p><p>　　每組曝氣沉砂池設提砂泵房一座，配兩臺提砂泵，一用一備，共4臺。</

82、p><p>　　選用螺旋離心泵提砂Q＝40.0m3/min，H＝25.0mH2O，N＝11.0KW。</p><p>　　砂水分離間平面尺寸：L×B＝（5.0×3.0）m2</p><p><b>　　3.6 鼓風機房</b></p><p>　　鼓風機對曝氣沉砂池供風，總供氣量為10.75kg空氣/mi

83、n。</p><p>　　選用TSD－150型羅茨鼓風機2臺，1用1備，單臺進口流量為11.6 kg空氣/min，轉速720r/min，軸功率：6.05KW，電動機功率：7.5kw。</p><p>　　鼓風機房尺寸：L×B×H=10.0×6.0×5.0</p><p><b>　　3.7 配水井</b>

84、</p><p>　　曝氣沉砂池后污水進入配水井向氧化溝配水，每兩組氧化溝設配水井一座。</p><p>　　配水井的尺寸：6.0m×4.0m</p><p>　　配水井設分水鋼閘門兩座,選用SYZ型閘門，規(guī)格為800mm。配手搖式起閉機兩臺。</p><p>　　3.8 卡魯塞爾式氧化溝</p><p>　

85、　3.8.1 設計說明</p><p>　　采用卡魯塞爾式氧化溝，它為一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水和活性污泥混合后在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動，采用垂直軸機械表面曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個，靠近曝氣器下游的區(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，混合液交替進行好氧和缺氧，這不僅提供了良好的生物脫氧條件，而且還有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。</p><p>　　設計參數(shù)：設計流量Q＝6

86、.0萬m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s；</p><p>　　進水BOD5：So＝＝356.4mg/L；</p><p>　　出水BOD5：Se＝356.4×（1－90%）＝35.64mg/L；</p><p>　?。ㄉ钗鬯瓸OD=400mg/L，工業(yè)廢水BOD=180mg/L）</p><p>　　污泥負荷Ns＝0.

87、14kgBOD/（kgMLSS·d）；</p><p><b>　　污泥齡ts＝6d；</b></p><p>　　產(chǎn)率系數(shù)（污泥增長系數(shù)）y＝0.6kg/kg；</p><p>　　污泥濃度MLSS＝4000mg/L；</p><p>　　污泥f＝0.6，MLVSS＝2400mg/L；</p>

88、<p>　　有效水深H1＝3.5m 。</p><p>　　3.8.2 設計計算</p><p>　　氧化溝所需容積（V）</p><p><b>　　V=m3</b></p><p>　　共設氧化溝4組，每個氧化溝容積（V1）</p><p><b>　　V1＝m3</

89、b></p><p>　　每個氧化溝平面面積（A1）</p><p><b>　　A1＝m2</b></p><p>　　設計每個氧化溝有6條溝，每溝斷面尺寸為：B×H1=5.0m×3.5m 。</p><p>　　氧化溝直線段長L=57m ,圓弧段長度的L=5.2m 。</p>

90、<p>　　氧化溝實際平面面積為</p><p>　　A1＝3（57×10.0＋5.2）－4（5.2×10.4－.2）</p><p><b>　?。?790m2</b></p><p><b>　　實際容積為</b></p><p>　　V1＝A1×H1＝1

91、790×3.5=6265 m3 </p><p>　　出水 每個氧化溝設出水槽一座，其中安裝出水堰門來調(diào)節(jié)氧化溝內(nèi)水位和排水量。</p><p>　　鋼制堰門規(guī)格為B×H＝1.6m×0.8m</p><p>　　出水槽平面尺寸L×B＝4.8m×1.2m</p><p><b

92、>　　曝氣設備設計選型</b></p><p>　?。?）碳化需氧量（O1）</p><p>　　O1＝a’·Q·Sr ＝0.5×60000×0.321 </p><p>　?。?.96×104kgO2/d</p><p>　?。?）污泥自身氧化需氧量（O2）</p&g

93、t;<p>　　O2＝b’·Xv·V＝0.15×2.4×6265×4</p><p>　　＝9.02×103kgO2/d</p><p>　?。?）合計實際需氧量（R）</p><p>　　R＝O1＋O2＝1.9×104kgO2/d</p><p>　?。?）

94、標準需氧量（R0）</p><p><b>　　R0＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?.1×104kgO2/d</p><p>　?。?.3×103kgO2/h</p><p>　　上式中：查《給排水工程（下）》附

95、錄1得，水中溶解氧飽和度：</p><p>　　Cs（20）＝9.17mg/L，Cs（30）＝7.63mg/L；。</p><p><b>　?。?）曝氣設備</b></p><p>　　選用DY300倒傘型表面曝氣機，直徑m，電機功率55KW，單臺每小時最大充氧能力75kgO2/h。</p><p>　　曝氣設備所需數(shù)

96、量（N）</p><p><b>　　N＝臺</b></p><p>　　每個氧化溝曝氣設備數(shù)量（N1）</p><p>　　N1＝ 取N1＝5臺</p><p>　　考慮備用，每個氧化溝共設7臺曝氣機，其中4臺為變頻調(diào)速。</p><p><b>　　5.剩余污泥計算</b&

97、gt;</p><p>　?。?）氧化溝生物凈產(chǎn)量（干泥量）（W）</p><p>　　W=a·Q·Sr－b·Xv·V</p><p>　　=0.6×60000×0.321－0.05×2.4×6265×4</p><p>　　=8548.8kg/d<

98、;/p><p>　　=356.2kg/h</p><p>　　上式中：a——污泥增值系數(shù)，0.5—0.7，取0.6；</p><p>　　b——污泥自身氧化率，0.04—0.1，取0.05；</p><p>　　（2）氧化溝每日排出污泥量（Wx）</p><p>　　Wx＝＝14248kg/d＝593.7kg/h</

99、p><p>　　折算成含水率P＝99.0%的濕污泥量（Qw）</p><p>　　Qw=＝1424.8m3/d＝59.3m3/h</p><p><b>　　6.設計校核</b></p><p>　?。?）氧化溝水力停留時間（T）</p><p>　　T＝＝0.42d＝10.0h</p>

100、<p><b>　?。?）污泥齡（）</b></p><p>　?。?.03d 介于5－8d</p><p>　　卡魯塞爾氧化溝三視圖見圖紙一。</p><p>　　3.9 輻流式沉淀池</p><p>　　3.9.1 設計說明</p><p>　　此種形式的輻流沉淀池，容積利用

101、系數(shù)比普通沉淀池高17.4%，出水水質也可能提高20.0%—24.2%。</p><p>　　設計參數(shù): 設計流量 Q＝6.0萬m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s；</p><p>　　表面負荷 q = 1.0m3 / m2·h </p><p>　　固體負荷 q2 = 150kgss/m2·d </p><

102、;p>　　水力停留時間 T = 2.0h</p><p>　　設計污泥回流比 R = 50%—100%，取50%</p><p>　　3.9.2 設計計算</p><p>　　1.二沉池表面積（A）</p><p><b>　　A==2500m2</b></p><p>　　共建4座二沉池，

103、每座氧化溝對應1座二沉池。</p><p>　　每座二沉池表面積（A1）</p><p><b>　　A1==625m2</b></p><p>　　2.二沉池直徑（D）</p><p>　　D=＝28.2m 取30.0m</p><p>　　3.二沉池有效水深（H1）</p>

104、<p>　　H1=q·T=1.0×2.0=2.0m</p><p>　　4.存泥區(qū)所需容積（Vw）</p><p>　　氧化溝中混合污泥濃度X＝4000mg/L，設計污泥回流比采用R＝75％，則回流污泥濃度為Xr＝9333.4mg/L（X＝）。為保證污泥回流的濃度，污泥在二沉池的存泥時間不宜小于2.0h，即Tw=2.0h。</p><p&

105、gt;<b>　　Vw=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=5250m3</b></p><p>　　每座二沉池存泥區(qū)容積（VW1）</p><p>　　VW1＝＝1313m3</p><p>　　5.存泥區(qū)高

106、度（H2）</p><p><b>　　H2＝＝2.2m</b></p><p>　　6.二沉池總高度（H總）</p><p>　　取二沉池緩沖層高度H3=0.5m，二沉池超高H4=0.3m，則</p><p>　　H=H1+H2+H3+H4=2.0＋2.2＋0.5＋0.3=5.0m</p><p&g

107、t;　　設計二沉池池底坡度i=0.01，則</p><p><b>　　池底坡降（H5）</b></p><p>　　H5=（R－r1）×0.01＝（15－1）×0.01＝0.14m</p><p>　　池中心污泥斗深度（H6）</p><p>　　H6=（r1－r2）·＝（2－1）

108、5;1.732＝1.732m</p><p>　　二沉池總高度（H總）</p><p>　　H總=H+H5＋H6=5.0＋0.14＋1.732=6.872m＝6.9m</p><p><b>　　7.校核徑深比</b></p><p>　　二沉池直徑與水深之比：</p><p>　　D/（H1+H

109、3）＝30/2+0.5＝12.0</p><p>　　二沉池直徑與總水深之比：</p><p>　　D/（H1+H2+H3）=30/（2+2.2+0.4）=6.52</p><p>　　符合要求（6－12）</p><p>　　8.二沉池固體負荷（G）</p><p><b>　　G=</b>&l

110、t;/p><p>　　當R=0.5時，G1=154kgss/（m2·d）</p><p>　　當R=1.0時，G2=212kgss/（m2·d）</p><p>　　符合要求（200－250）</p><p><b>　　9.進水設計 </b></p><p>　?。?）中心進水

111、管設計流量（u1）</p><p>　　設計管徑D=500mm，則</p><p>　　u1＝==1.33m/s</p><p><b>　　10.出水設計</b></p><p>　　池周邊設計出水總渠一條，溢流渠一條，溢流渠與出水總渠設輻流式流通渠，在溢流渠兩側及出水總渠設溢流堰板。</p><p

112、>　　（1）出水總渠流速（u2）</p><p>　　設計出水總渠寬1.0m，水深1.2m，則</p><p>　　u2＝＝0.15m/s</p><p>　?。?）溢流堰總長（L）</p><p>　　取出水溢流堰負荷q＝2.0L/（m·s），則</p><p><b>　　L＝＝345m&

113、lt;/b></p><p>　　每池溢流堰長度（L1）</p><p>　　L1＝＝86.25m</p><p>　　出水總渠及溢流堰上三條溢流堰板總長為：</p><p>　　（30－4.0）＋2×（30－2.5×2）＝238.7m</p><p>　　每堰口長150mm，共設1700個堰

114、口，單塊堰板長3.0米，共80塊。</p><p>　　每堰堰口流量為Qi＝＝1.0m3/s</p><p>　　每堰上水頭h＝（）＝0.022m</p><p>　　11.排泥方式與裝置</p><p>　　為降低池底坡度和池總深，擬采用機械排泥，刮泥機將污泥送至池中心，再由管道排出池外。本二沉池選用SZX－30－I刮泥機，周邊線速度2.0

115、r/min,電動機功率0.55KW。該機為中心支墱，雙周邊轉動,力矩大，節(jié)能。SZX－I型為圓管吸嘴，池底有坡度。</p><p>　　輻流式二沉池三視圖見圖紙二。</p><p>　　3.10 回流污泥泵房 </p><p>　　3.10.1 設計說明</p><p>　　二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排出由管道送至回流

116、污泥泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵房。</p><p>　　設計參數(shù)：回流污泥量QR＝1250－2500m3/h；</p><p>　　回流污泥比R＝50%－100%。</p><p>　　3.10.2 設計計算</p><p>　　二沉池水面相對地面標高為0.50m,由二沉池污泥回流氧化溝時，抽送污泥一般要求靜

117、水頭0.9－1.8m，總揚程1.8－4.5m。</p><p>　?。?）流量 兩組氧化溝設一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量為625－1250m3/h。</p><p>　　（2）選泵 選用LXB-1500螺旋泵2臺，每座回流污泥泵房一臺，單臺提升能力2100－2300m3/h，提升高度為2.0－2.5m，電動機轉速42r/min，電動機功率N＝55KW。</p>&l

118、t;p>　　回流污泥泵房一座占地面積：L×B＝10.0×5＝50.0m2</p><p>　　3.11 接觸消毒池</p><p>　　3.11.1 設計說明</p><p>　　因為水質要求，所以出水需要經(jīng)過消毒處理后才可以排放。</p><p>　　設計參數(shù)：設計流量Q＝6.0萬m3/d＝2500m3/h＝0.6

119、9m3/s；</p><p>　　水力停留時間T=0.5h；</p><p><b>　　有效水深H＝4m；</b></p><p>　　設計投氯量C=3.0－5.0mg/L。</p><p>　　3.11.2 設計計算</p><p>　　1.消毒池有效容積（V1）</p><

120、;p>　　V1=QT=2500×0.5=1250m3</p><p>　　設計消毒池（接觸式）1座，共3格</p><p>　　消毒池池長L=22m，每格池寬b=5m，長寬比L/b=20/5＝4.4</p><p>　　接觸消毒池總寬B=n·b=3×5=15m</p><p>　　2.消毒池實際容積（V2）

121、</p><p>　　V2=L·B·H=22×15×4.0=1320m3</p><p>　　滿足有效停留時間的要求</p><p><b>　　3.加氯量計算</b></p><p>　　設計最大投氯量=5.0mg/L，則</p><p><b>

122、;　　每時投氯量（W）</b></p><p>　　W==5.0×60000×10－3=300kg/d=12.5kg/h</p><p>　　選用貯氯量為1000kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為1/3瓶，加氯機1臺,單臺投氯量10－15kg/h。</p><p><b>　　混合裝置</b></p>&

123、lt;p>　　在消毒池第二格、第三格的起端設置混合攪拌機各1臺（立式），共2臺。</p><p>　　實際選用JBJ－2O00型推進式攪拌機，攪拌器直徑＝2000mm，攪拌槽深度2000－4000mm，主軸轉速140r/min，漿葉直徑700mm，電動機功率2.2KW。</p><p><b>　　如圖1－3所示：</b></p><p>