環(huán)保設(shè)備設(shè)計與選型-污水處理.ppt

1、生活污水處理和工業(yè)廢水處理工藝及處理站的 設(shè)計 2、污水處理工程中常用設(shè)備的選型及計算 3、大氣污染控制設(shè)備設(shè)計及計算,本節(jié)教學(xué)要求： 了解污水處理廠設(shè)計所需的基礎(chǔ)資料和開展設(shè)計步驟，基本掌握城市（鎮(zhèn)）污水處理廠工藝流程選擇、平面布置與高程布置、工程設(shè)計以及工業(yè)廢水處理站設(shè)計等,第6章 環(huán)保設(shè)備設(shè)計與選型,第一節(jié) 污水處理廠設(shè)計的基礎(chǔ)資料,一、設(shè)計基礎(chǔ)資料（該部分在前文已經(jīng)重點介紹） （一）污水處理廠設(shè)計依據(jù) 污水處理廠工程設(shè)計主要依據(jù)： 工程建設(shè)單位（甲方）的設(shè)計委托書及設(shè)計合同、工程可行性研究報告及批準(zhǔn)書、污水處理廠建設(shè)環(huán)境影響評價、城市發(fā)展總體規(guī)劃、所在區(qū)域水資源狀況及其水污染現(xiàn)狀、受納水體的使用功能與水環(huán)境質(zhì)量狀況、排水規(guī)劃與排水系統(tǒng)現(xiàn)狀、廢水處理設(shè)施現(xiàn)狀、生活污水與工業(yè)廢水近遠(yuǎn)期水質(zhì)水量預(yù)測、處理后廢水再用與污泥利用的可能性與途徑、所在區(qū)域城市給水以及漁業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、航運等各方面的相關(guān)資料等,（二）自然條件的資料 氣象特征資料：氣溫（年平均、最高、最低）、濕度，降雨量、蒸發(fā)量、土壤冰凍以及風(fēng)向資料 水文資料：當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)河流的水位（最高水位、平均水位與最低水位）、流速、流量（平均流量、保證率為95%的水文年的最枯月平均流量）資料。若城市位于海濱則還需要潮汐及洋流資料 水文地質(zhì)資料：地下水的資料，特別應(yīng)注意地下水和地面水的相互補給情況和地下水利用情況 地質(zhì)資料：廠址地質(zhì)鉆孔柱狀圖、地基承載能力、地下水位與地震資料 地形資料：污水處理廠及附近、排放口的地形圖,二、設(shè)計規(guī)范和水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn) 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002) 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ3082-1999) 室外排水規(guī)范（GB50014-2006） 污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范（GB50335-2002） 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范（GB50015-2003） 室外給水設(shè)計規(guī)范（GB50013-2006） 城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(CJJ31-89) 建筑中水設(shè)計規(guī)范（GB50336-2002） 造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB3544-2001) 紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-92) 肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB113457-92) 泵站設(shè)計規(guī)范（GB 50265-2010）,第二節(jié) 設(shè)計步驟,城市污水處理廠的設(shè)計步驟可分為：設(shè)計前期工作、初步擴(kuò)大設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段 一、設(shè)計前期工作 設(shè)計前期工作為編制項目建議書，進(jìn)行工程可行性研究 （一）項目建議書是建設(shè)單位向國家相關(guān)部門提出要求建設(shè)某一污水處理廠的建設(shè)文件，是建設(shè)程序中最初步階段的工作 內(nèi)容包括：建設(shè)污水處理廠的必要性和依據(jù)；建設(shè)地點、規(guī)模、采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程、工程投資估算和資金籌措；項目建設(shè)進(jìn)度設(shè)想和效益估算,（二）可行性研究涉及項目建設(shè)的必要性、經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可行性、實施可能性進(jìn)行綜合研究和論證，或?qū)椖恳?guī)模、選址、工藝運行、投資和效益等工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)性問題進(jìn)行科學(xué)論證和評價，以判斷該項目是否可行，為立項決策提供科學(xué)依據(jù) 內(nèi)容包括：項目背景；項目實施的意義和必要性；污水處理廠廠址選擇與建廠條件；污水處理廠建設(shè)規(guī)模、排放標(biāo)準(zhǔn)、污水處理程度和尾水出路；污泥處理工藝方案選擇與評價；推薦方案的工程設(shè)計，包括設(shè)計原則、設(shè)計工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、供電、儀表和自控、設(shè)備、輔助設(shè)施、新技術(shù)應(yīng)用以及安全、衛(wèi)生、環(huán)保、節(jié)能和消防等；項目實施計劃和管理；工程投資估算、資金籌措、財務(wù)評價和工程效益分析；結(jié)論和建議；附圖和附件,二、初步擴(kuò)大設(shè)計 （一）初步設(shè)計根據(jù)批準(zhǔn)的工程可行性研究報告進(jìn)行 其主要任務(wù)是明確工程規(guī)模、工作計劃、設(shè)計原則和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，深化可行性研究報告提出的推薦方案，解決主要工程技術(shù)問題，提出拆遷、征地范圍和數(shù)量，以及工程建設(shè)主要材料、設(shè)備和工程概算。初步設(shè)計應(yīng)滿足主要設(shè)備訂貨、工程招標(biāo)以及工程施工準(zhǔn)備的要求 （二）初步設(shè)計文件 設(shè)計說明書、設(shè)計圖紙（包括平面布置圖、工藝流程圖、主要構(gòu)筑物布置圖、高程布置圖等）、主要工程數(shù)量、主要材料與設(shè)備的數(shù)量和規(guī)格、工程概算,設(shè)計說明書：設(shè)計依據(jù)、工程相關(guān)批復(fù)文件和協(xié)議資料、工程設(shè)計相關(guān)資料、工程設(shè)計（含廠址選擇、污水水質(zhì)水量及其處理程度、工藝流程選擇、構(gòu)筑物及其設(shè)備數(shù)量和型號、處理污水和污泥出路、廠區(qū)輔助設(shè)施和道路建設(shè)、綠化設(shè)計、平面布置和高程布置、分期建設(shè)情況、存在問題及其解決措施） 工程量：混凝土量、挖土方量和填土方量等；材料和設(shè)備數(shù)量包括工程施工所需的鋼材、木材和水泥的數(shù)量，工程所需各種設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量 建筑與設(shè)備：附屬建筑物、結(jié)構(gòu)、供電、儀表和自控、通信、采暖以及安全、衛(wèi)生、環(huán)保、節(jié)能和消防等說明 運行管理：人員編制、運行管理、主要材料和設(shè)備數(shù)量表、工程概算等 擴(kuò)大初步設(shè)計圖紙：總平面圖、高程圖、處理構(gòu)筑物圖等,三、施工圖設(shè)計 （一）施工圖設(shè)計是在擴(kuò)大初步設(shè)計被批準(zhǔn)后進(jìn)行的，是以擴(kuò)大初步設(shè)計的說明書及其圖紙為依據(jù)的。施工圖設(shè)計的主要任務(wù)是將污水處理廠各處理構(gòu)筑物的平面位置和高程精確的表示在圖紙上；將各構(gòu)筑物的各個節(jié)點的構(gòu)造、尺寸都用圖紙表現(xiàn)出來，以利于施工人員按照圖紙精確施工 （二）施工設(shè)計說明包括設(shè)計依據(jù)、有關(guān)初步設(shè)計變更情況的說明、采用新技術(shù)和新材料的說明、施工安裝注意事項及質(zhì)量驗收要求、設(shè)備調(diào)試與運行管理注意事項等。同時，提供詳盡的材料、設(shè)備及其預(yù)算情況,（三）施工設(shè)計圖紙包括：平面布置圖（含構(gòu)筑物一覽表、工程量表、圖例及說明）、污水和污泥工藝流程圖、各處理構(gòu)筑物工藝施工圖、管渠平面布置及其結(jié)構(gòu)示意圖、附屬構(gòu)筑物和建筑物的布置圖和結(jié)構(gòu)圖、設(shè)備安裝與自動控制圖、照明和通風(fēng)等電氣控制圖等。對于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備還要有設(shè)計圖和加工安裝說明等,第三節(jié) 城市（鎮(zhèn)）污水處理廠設(shè)計,一、廠址選擇 根據(jù)當(dāng)?shù)匚鬯|(zhì)和水量、受納水體功能區(qū)劃和環(huán)境容量、水體自凈狀況和水資源情況、城市（鎮(zhèn)）總體規(guī)劃和排水系統(tǒng)布置、污水出路和自然條件等情況確定。 廠址選擇一般需考慮以下原則： （一）要與污水處理工藝流程相適應(yīng)，要便于污泥的處理與處置 （二）必須位于集中給水水源的下游，并位于城市（鎮(zhèn)）和工廠廠區(qū)夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向,（三）當(dāng)處理尾水排放水體時，則應(yīng)盡可能靠近水體。若尾水回用，則盡可能靠近用戶 （四）要充分利用地形，選擇適宜坡度，以滿足構(gòu)筑物高程布置的需要，減少土方工程量和某些構(gòu)筑物的埋深，減少污水和污泥提升設(shè)備，并降低動力運行費用 （五）應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，必要時應(yīng)留有擴(kuò)建的余地 （六）廠址盡可能設(shè)在地質(zhì)條件良好的地方?？拷w的污水處理廠，要有防洪措施,二、工藝流程選擇 指在保證處理出水達(dá)到所要求的處理程度前提下所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合，含污水處理工藝流程選擇、污泥處理工藝選擇、除磷劑投加位置以及除磷劑選擇等 （一）污水處理工藝流程選擇與污水水量、污水水質(zhì)、污水處理程度、受納水體環(huán)境容量與自凈能力、尾水出路以及當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)條件等密切相關(guān) （二）污水處理廠設(shè)計應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水量水質(zhì)、尾水排放標(biāo)準(zhǔn)、城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)，進(jìn)行城市（鎮(zhèn)）生活污水處理程度計算和BOD5/CODCr、BOD5：N：P計算, 并結(jié)合城市（鎮(zhèn)）社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀、接納水體環(huán)境容量、城市水資源現(xiàn)狀以及當(dāng)?shù)厝瞬?、技術(shù)條件等綜合考慮；同時，結(jié)合水量確定水處理構(gòu)筑物池形及其相關(guān)設(shè)備（如風(fēng)機(jī)、刮泥機(jī)）,（三）污泥處理工藝應(yīng)結(jié)合污水處理工藝、污泥量等進(jìn)行。由于污泥處理成本高，且具有二次污染的隱患，設(shè)計中必須對污泥處理工藝選擇給予充分重視 （四）根據(jù)是否化學(xué)除磷設(shè)計除磷劑添加位置、進(jìn)行除磷劑選擇 （五）選擇合適的污水處理廠工藝，不僅可以降低工程投資，利于污水處理廠的運行管理，還利于減少污水處理廠的運行費用，保證出水水質(zhì)，因而工藝流程選擇成為污水處理廠設(shè)計的關(guān)鍵,（六）工藝流程選擇的主要影響因素有： 1. 污水的水質(zhì)和水量。水質(zhì)是工藝流程選擇的重要影響因素，而水量對構(gòu)筑物選擇有很大影響。水質(zhì)含污染物濃度、可生化性、BOD：N：P、BOD/TN、BOD/TP、SS、重金屬、油類、抗生素以及有毒有害組分、水溫等；水量包括總量及其排放規(guī)律 2. 出水水質(zhì)指標(biāo)和污水處理程度。出水水質(zhì)指標(biāo)與污水處理去除率密切相關(guān)，其不僅影響工藝流程的選擇，且對工藝技術(shù)參數(shù)有重要影響，如尾水回用，硝化反硝化脫氮工藝的內(nèi)回流，二沉池出水堰的選擇等,3. 工程造價和運行維護(hù)費用。由于污水處理設(shè)施運行周期較長，社會經(jīng)濟(jì)條件好的地區(qū)比較重視工藝的先進(jìn)性和自動化程度，以便未來設(shè)施能夠長期高效、正常運行，工藝選擇具有超前性；而社會經(jīng)濟(jì)條件較差的地區(qū)或城市，需在確保穩(wěn)定性的前提下節(jié)省投資規(guī)模、降低運行費用 4. 運行管理與自動化控制要求。儀器設(shè)備及其自動化程度不僅影響運行管理，也對技術(shù)人員素質(zhì)和工程投資等產(chǎn)生很大影響，如SBR工藝對在線檢測和計算機(jī)自動化控制要求很高。 5. 污泥處理工藝。污泥處理工藝選擇不僅涉及環(huán)境保護(hù)與日常的運行管理，還直接影響到工程投資、運行費用 6. 氣候氣象條件、用地、排放水體環(huán)境容量與洪水位、城市排水體制等。合流制排水體制涉及初期雨水的處理，必要時需設(shè)計初沉池（旱季跳過）；洪水位高于二沉池出水水位時需在出水口設(shè)立提升泵站；排放水體水量小，會影響污水處理廠的建設(shè)規(guī)模和尾水排放標(biāo)準(zhǔn),三、工藝流程選擇的工程案例 某污水處理廠位于南方某工業(yè)城市，合流制排水系統(tǒng)，設(shè)計水量20104m3/d，設(shè)計處理進(jìn)、出水水質(zhì)見下表，污水含有部分重金屬元素，尾水排入城市取水口下游，排放執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。河流年平均流量為1260m3/s，最枯月流量164m3/s，洪水位高于污水處理廠排放口高程。試選擇適宜工藝流程,表1 污水處理廠設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì),（一）污水處理程度計算 從本工程案例看，污水要求處理的程度高（見表1），BOD5：N：P100：27.8:3.3，氮和磷明顯高出微生物所需100:5:1的比例要求，需要進(jìn)行脫氮除磷處理 （二）用生物脫氮除磷工藝的可行性分析 1. 評價指標(biāo)主要有：BOD5/CODCr、BOD5/TN和BOD5/TP 2. BOD5/CODCr是評價污水可生化性廣泛采用的一種最為簡易的方法，本設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)BOD5/CODCr =0.4，可生化性好，適宜生物處理,3. BOD5/TN是評價能否采用生物脫氮的主要指標(biāo)，反硝化脫氮需要足夠碳源，才能保證反硝化的順利進(jìn)行，當(dāng)城市污水BOD5/TN接近于4，即可認(rèn)為污水有足夠的碳源供反硝化細(xì)菌利用。本設(shè)計進(jìn)水TN為33.3mg/l，BOD5/TN=3.6，接近基本要求 4. BOD5/TP是評價工藝能否采用生物除磷的主要指標(biāo)，進(jìn)行生物除磷的低限是BOD5/TP=17，本工程BOD5/TP=30，能滿足生物除磷工藝要求,據(jù)此分析，本設(shè)計可以采用生物法對污水進(jìn)行脫氮除磷處理 由于本設(shè)計排水系統(tǒng)為合流制污水，需設(shè)初沉池。合流制污水初沉池一般按旱季污水量計算，按合流設(shè)計流量校核，校核的沉淀時間不宜小于30min。因此本設(shè)計只能按較短沉淀時間設(shè)計，旱季時污水不經(jīng)過初沉池，以確保工藝生物脫氮除磷效果,（三）工藝選擇 生物除磷脫氮涉及厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環(huán)。根據(jù)目前我國大中城市污水處理廠生物脫氮除磷工藝及其運行效果, A2/O法和前置厭氧氧化溝法技術(shù)較為成熟，運行效果較好 1. A2/O法為空間上的推流式，原污水首先進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū), 兼性厭氧的發(fā)酵細(xì)菌將廢水中大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物。在厭氧條件下，聚磷菌將菌體內(nèi)積貯的ATP分解，所釋放的能量供專性好氧的聚磷細(xì)菌在厭氧的不利環(huán)境下維持生存。隨后進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌利用混合液回流而帶的硝酸鹽，以及有機(jī)物進(jìn)行反硝化，達(dá)到同時去碳和脫氮的目的。污水進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌大量吸收環(huán)境中的磷，并以聚磷酸鹽的形式在體內(nèi),貯積起來。同時，異養(yǎng)菌將有機(jī)物分解成水和二氧化碳。硝化細(xì)菌把氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，并通過回流混合液在反硝化區(qū)實現(xiàn)生物脫氮?；旌弦哼M(jìn)入二沉池后泥水分離，通過排放剩余污泥實現(xiàn)除磷目的。由于硝化細(xì)菌和聚磷菌的世代顯著不同，彼此泥齡難以兼顧，泥齡長，硝化和反硝化效果加強(qiáng)，生物脫氮效果好；反之，系統(tǒng)排泥量大,生物除磷效果好。生物脫氮和生物除磷難以二者得兼，當(dāng)二者處理程度均要求較高時，一般優(yōu)先保證生物脫氮效果，除磷通過化學(xué)方法實現(xiàn)。本設(shè)計中，對脫氮要求很高，因此工藝參數(shù)要選擇較長泥齡，以確保生物脫氮效果，工藝處理后超標(biāo)的磷則通過投加化學(xué)除磷去除 2. 前置厭氧的改良型氧化溝法工作原理與A2/O法完全相同, 只是缺氧區(qū)和好氧區(qū)整合在一個環(huán)形的溝道中。氧化溝的突出優(yōu)點是硝化液回流比高，能達(dá)到較高程度的脫氮率,上述二工藝各有特點，其技術(shù)性比較見表2,表2 方案技術(shù)比較表,彼此的運行成本從國內(nèi)現(xiàn)有污水處理廠的運行看較為接近。前置厭氧-氧化溝工藝處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)、成熟、運轉(zhuǎn)可靠性和靈活性高, 國內(nèi)有一定應(yīng)用實例，且操作、管理及維護(hù)相對簡單。A2/O工藝方案技術(shù)雖同樣具有處理效率好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)、成熟、國內(nèi)應(yīng)用廣泛等特點，且其占地面積小,能耗低。但該工藝流程較為復(fù)雜，設(shè)備較多，操作管理較麻煩，運轉(zhuǎn)靈活性不如前置厭氧-氧化溝工藝 綜合上述技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的比較，本設(shè)計擬推薦采用前置厭氧氧化溝工藝,（四）污泥處理工藝選擇 污泥有機(jī)物含量較高，不穩(wěn)定，易腐化，含有大量病毒及寄生蟲，若不妥善處理處置會造成二次污染，必須進(jìn)行處理和處置 污泥處理需要根據(jù)污水處理工藝、污泥量、污泥性質(zhì)，選擇適宜的污泥處理方法 污泥含有大量有機(jī)物，有較大的肥用價值，但本設(shè)計中污泥含有一定量的重金屬，只宜與城市生活垃圾一起填埋處置 污泥處理流程有“濃縮-脫水-處置”、“濃縮-消化-脫水-處置”。本設(shè)計污水處理工藝采用生物脫氮除磷工藝，污泥齡較長，污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定，可不進(jìn)行消化。污泥處理工藝擬采用“濃縮脫水一體化-外運填埋”,表3 污泥濃縮脫水一體機(jī)和污泥濃縮脫水比較,（五）消毒技術(shù)方案 生話污水中的病原菌主要來自糞便，以腸道傳染病菌為主。常用的消毒方式有加氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒三種 1. 加氯消毒主要是投加液氯，其特點是成本低、工藝成熟、效果穩(wěn)定可靠。但加氯法要求接觸時間不少于30min，按觸池容積較大；氯氣是劇毒危險品，存儲氯氣的鋼瓶屬高壓容器，液氯消毒會生成有害有機(jī)氯化物 2. 氧化法常用的是臭氧。臭氧消毒殺菌徹底可靠，危險性較小，對環(huán)境基本無副作用，接觸時間比加氯法小。但基建投資大，運行成本高,3. 紫外線消毒法是近年來發(fā)展最快的一種方法。紫外線消毒是利用紫外C波段(波長在200nm280nm) 破壞污水中各種病毒、細(xì)菌以及其他致病體中的DNA結(jié)構(gòu) (鍵斷裂等)，使其無法自身繁殖，達(dá)到除去水中致病體以及消毒的目的。紫外線消毒的主要優(yōu)點是滅菌效率高，作用時間短，危險性小，無二次污染等，并且消毒時間短，不需建造較大的接觸池，建消毒渠即可，占地面積和土建費用大大減少，運行費用較低，管理維修簡單（自動清洗）。缺點是一次性設(shè)備投資較高，燈管壽命較短（一般小于10000小時），對出水SS濃度有嚴(yán)格要求（要求二沉池采用雙堰出水） 基于工程投資和運行成本兩個方面考慮，本設(shè)計擬采用紫外線消毒,（六）化學(xué)除磷工藝及其除磷劑選擇 根據(jù)生物除磷原理，要使污水處理廠尾水出水磷l mg/L，采用生物脫氮除磷工藝完全達(dá)標(biāo)有一定的難度，需要進(jìn)行化學(xué)輔助除磷 1. 化學(xué)除磷按除磷劑投加位置把化學(xué)除磷分為前置除磷、后置除磷、協(xié)同除磷.本設(shè)計初沉池旱季時并不運轉(zhuǎn)，僅存在采用協(xié)同除磷和后置除磷的可能性，化學(xué)后置除磷需要增加后續(xù)反應(yīng)池和三級沉淀池，投資明顯增加，工藝過程復(fù)雜。故本設(shè)計采用協(xié)同除磷方案,2. 常用除磷藥劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、堿式氯化鋁和聚合硫酸鐵。形成的沉淀產(chǎn)物分別為磷酸鐵和磷酸鋁。磷酸鐵沉淀物最低溶解度的pH為5.5，磷酸鋁沉淀物最低溶解度的pH值為6.5，而污水pH值一般在69，較為適宜鋁鹽。加之鐵鹽腐蝕性強(qiáng)，處理出水色度較高，聚鐵對懸浮物的去除效果較差，且硫酸亞鐵需要氧化預(yù)處理（加氧或在曝氣池投加）轉(zhuǎn)化成高鐵，才能發(fā)揮絮凝沉淀作用。因此一般采用鋁鹽和鋁、鐵混合鹽。本設(shè)計選擇鋁鹽作為化學(xué)除磷藥劑,基于上述分析，得本設(shè)計污水處理系統(tǒng)工藝流程:,第四節(jié) 平面布置與高程布置,一、平面布置 污水處理廠平面布置是指廠內(nèi)各種構(gòu)筑物、附屬設(shè)施相對位置的平面空間設(shè)計。包括主體構(gòu)筑物、附屬構(gòu)筑物、連接各構(gòu)筑物的管、渠以及其它管線、道路和綠化等。由于其平面布置會對污水處理廠的高程布置、運行管理和維護(hù)、用地面積、環(huán)境衛(wèi)生等帶來影響，因此要求遵循下列原則： （一）設(shè)計布置必須按照室外排水設(shè)計規(guī)范的相應(yīng)條款進(jìn)行設(shè)計 （二）當(dāng)分期建設(shè)時，應(yīng)根據(jù)規(guī)劃對遠(yuǎn)期做出合理安排,（三）污水處理廠總體布置應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件、風(fēng)力與朝向綜合考慮，污水處理構(gòu)筑物、污泥處理構(gòu)筑物以及生活、管理設(shè)施宜分區(qū)集中布置 （四）為便于施工、運行管理和檢修便利，各構(gòu)筑物之間必須留有510m的間距；消化池與消化氣罐等特殊構(gòu)筑物的間距應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范確定；各構(gòu)筑物之間的管渠力求直通、便捷，避免迂回 （五）合理布置超越管，以便事故檢修時污水能超越后續(xù)構(gòu)筑物或直接排放水體；各并聯(lián)運行構(gòu)筑物間應(yīng)設(shè)置配水井；各處理構(gòu)筑物宜設(shè)置放空管；對于曝氣池和間歇污泥濃縮池，還有設(shè)置放水管；鼓風(fēng)機(jī)房盡可能靠近曝氣池,（六）污水處理廠內(nèi)應(yīng)有配套的雨水管道系統(tǒng)，以便及時排放雨水 （七）附屬設(shè)施應(yīng)遠(yuǎn)離污泥處理設(shè)施，并位于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。中控室和值班室應(yīng)盡量布置在能夠便于觀察各處理設(shè)施運行的位置 （八）必須建設(shè)聯(lián)通各構(gòu)筑物和附屬設(shè)施的道路，并使廠區(qū)綠化面積不小于全廠總面積的30,二、高程布置 主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定各構(gòu)筑物水面標(biāo)高以及彼此之間連接管渠的尺寸和標(biāo)高，計算泵站提升高程，使污水和污泥沿工藝流程或管渠通暢流動。高程布置直接影響污水處理廠的工程造價、運行費用、維護(hù)管理和運行操作等。為了節(jié)省提升設(shè)備與運行費用，盡可能使廢水與污泥在各構(gòu)筑物間按重力流動或減少提升次數(shù)，必須精確計算其流動過程中的水頭損失，避免不必要的跌水 注意事項： （一）水力計算時，應(yīng)選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行較準(zhǔn)確的計算，并適當(dāng)留有余地 （二）計算水頭損失時，以最大流量作為構(gòu)筑物與管渠的設(shè)計流量。涉及遠(yuǎn)期流量的管渠與設(shè)備，按遠(yuǎn)期最大流量考慮，并適當(dāng)預(yù)留備用水頭,（三）高程計算時，以受納水體的最高水位作為起點，逆處理流程向上倒推計算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出，并且水泵需要的揚程較小。如果洪水位高出相應(yīng)設(shè)計高度，應(yīng)在污水處理廠排放口前設(shè)置提升泵站，在水體水位過高時開啟泵站提升排放 （四）如果污水處理廠處理出水用于灌溉，應(yīng)盡可能保證自流至灌區(qū)，否則應(yīng) 則采取抽升措施 （五）注意污水與污泥工藝流程的匹配，盡量減少污泥提升，污泥處理設(shè)施排出的廢水應(yīng)自流至泵站集水池或其他處理構(gòu)筑物 （六）在繪制高程圖時，橫向與總平面圖采用的比例尺相同,根據(jù)計算結(jié)果，繪制污水處理流程高程布置圖,案例一 某污水處理廠設(shè)計 一、設(shè)計資料 （一）廢水水質(zhì)水量資料 某市臨近北部灣，以海產(chǎn)養(yǎng)殖、水產(chǎn)品加工、海洋運輸為主，工業(yè)發(fā)展速度較慢。根據(jù)該市中長期發(fā)展規(guī)劃，2010年城市人口20萬, 2015年城市人口28萬。目前城市居民平均用水400L/人.d，日排放工業(yè)廢水2104m3/d，主要為有機(jī)廢水，具體水質(zhì)資料如下： 城市生活污水：COD Cr400mg/L，BOD5 200mg/L，SS 200mg/L, NH4-N 40mg/L，TP 8mg/L，pH 68 工業(yè)廢水：COD Cr 800mg/L，BOD5 350mg/L，SS 400mg/L， NH4 -N 80mg/L，TP 12mg/L，pH 68,為保護(hù)環(huán)境，防止海洋污染，污水處理廠出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002) 一級B標(biāo)準(zhǔn)，其主要指標(biāo)見下表 ：,（二） 氣象、水文與工程地質(zhì)資料 該市氣候溫和，年平均21，最高月平均25，最低10。常年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)和西北風(fēng)。夏季平均風(fēng)速1.8m/s,冬季1.5 m/s 污水處理廠靠近城市西側(cè)，地勢平坦，地質(zhì)條件良好，地表土層厚度一般在10 m以上，主要為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成,地基承載力為1.2/2。污水管道DN1600，進(jìn)水口管道標(biāo)高122.00m,污水處理廠地面標(biāo)高為128.00m，附近河流最高水位為126.40m,（三）設(shè)計依據(jù) 污水處理廠工程設(shè)計委托書； XX省發(fā)改廳“關(guān)于XX市XX污水處理工程的批復(fù)”； “XX市XX污水處理工程項目環(huán)境影響報告”的批復(fù)； XX市XX污水處理工程巖土工程勘察報告； XX市XX污水處理工程用水及其排水情況,二、污水處理廠設(shè)計 （一）進(jìn)水水質(zhì)水量計算 居民平均用水量：28000040010-3 =112000 m3/d=1296.30 L/s 得生活污水量總變化系數(shù)KZ =1.3； 設(shè)計水量為：設(shè)計生活污水量+工業(yè)廢水=145600+20000 =165600 m3/d 取設(shè)計水量17104 m3/d 由于包含了生活污水、工業(yè)廢水二種不同水質(zhì)，需要計算平均進(jìn)水濃度,CODCr=(112000400+20000800)/132000=461 mg/L BOD5=(112000200+20000350)/132000=223 mg/L SS=(112000200+20000400)/132000=230 mg/L NH4-N=(11200040+2000080)/132000=46.1 mg/L TP=（1120008+2000012）/132000=8.6 mg/L pH 68 （二）處理程度計算 BOD5去效率： CODCr的去除效率 SS的去除效率,氨氮的去除效率 總磷的去除效率 由于BOD5、CODCr、SS、TP、 NH4 -N去除率均較高，需脫氮除磷,（三）采用生物脫氮除磷工藝的可行性分析 可生化性：BOD/COD=223/4610.48，易生化處理 需要生化去除BOD：223-20=203 mg/L 據(jù)BOD:N:P=100:5:1，去除203 mg/LBOD同時同化去除的N和P分別為N：10.2 mg/L，P：2.03 mg/L 根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)，允許排放的TN：8 mg/L，TP：1 mg/L 故需去除的氮磷濃度：N=46.1-10.2-8=27.9 、P=8.6-2.03-1=5.57 mg/L BOD5/TN是評價能否采用生物脫氮的主要指標(biāo) 本設(shè)計進(jìn)水TN為46.1mg/L，BOD5/TN=4.8，達(dá)到碳源要求 BOD5/TP是評價工藝能否采用生物除磷的主要指標(biāo) 本工程BOD5/TP=26，能滿足生物除磷工藝要求,據(jù)此，本設(shè)計可以采用生物法對污水進(jìn)行脫氮除磷處理,三、進(jìn)水水質(zhì)特點 設(shè)計進(jìn)水量約17104 m3/d，為中等規(guī)模。由于城市排水管網(wǎng)具有巨大調(diào)蓄、混合作用，加之進(jìn)水主要為生活污水，進(jìn)入污水處理廠的水量、水質(zhì)較為平穩(wěn)、均勻；工業(yè)廢水主要為海產(chǎn)養(yǎng)殖、水產(chǎn)品加工等有機(jī)工業(yè)廢水，可生化性好，無有毒有害污染物，水質(zhì)、水量的不均勻程度較低。,四、污水處理工藝選擇 鑒于污水需脫氮除磷，故工藝選擇只能限于較為成熟的生物脫氮除磷工藝： （一）SBR工藝 SBR工藝具有節(jié)省占地、不需要混合液回流和污泥回流量等優(yōu)點，但多池集約化控制需要較高的自動化程度，適宜較小規(guī)模污水處理廠 （二）氧化溝 氧化溝 水力停留時間長，有機(jī)負(fù)荷和氨氮負(fù)荷低，且缺氧、好氧交替進(jìn)行，利于發(fā)生硝化反硝化和堿度回收,（三） A2/O工藝 A2/O工藝具有工藝流程簡單，能有效抑制絲狀菌，改善污泥沉降性能等特點；其脫氮效果受混合液回流比的影響，除磷效果受進(jìn)水BOD濃度、回流污泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮含量的影響,三種工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較表,五、工藝技術(shù)方案選擇 基于上表的對比分析，以及設(shè)計水量水質(zhì)、污染物去除率要求，工藝三在三種技術(shù)中具有較明顯優(yōu)勢，比較適應(yīng)本廢水處理，故本設(shè)計擬采用此工藝進(jìn)行設(shè)計。 具體工藝流程如下：,六、設(shè)計計算書 （一）格柵 1. 粗格柵 泵前格柵采用柵條型格柵，二用一備。渠內(nèi)柵前流速v1=0.9 m/s，過柵流速v2=1.0 m/s，格柵間隙e=60mm，機(jī)械清渣，格柵安裝傾角為75 （1）格柵寬度：規(guī)范規(guī)定粗格柵進(jìn)水寬度約為進(jìn)水管渠的1.2倍，則： B1.2D1.21.61.92m，取2.0m,（2）柵條間隙數(shù)n ：由 B = S（n-1）+ en 式中：S-柵條寬度，取0.01m；e-格柵間隙，取60mm 將數(shù)值代入得：2 =0.01(n-1)+0.06n n29 故選擇GLGS2060型機(jī)械格柵。設(shè)計槽寬2.06m，柵高2.0m，配套電機(jī)功率1.5kW。 （3）每日柵渣量W： 式中：W-每日柵渣量，m3/d；W1-柵渣量，取0.01 m3/103m3 代入各值得：W= 1.66 m3/d 采用機(jī)械清渣,2. 細(xì)格柵 泵后細(xì)格柵采用柵條型格柵，四用一備。渠內(nèi)柵前流速v1=0.9 m/s，過柵流速v2=1.0 m/s，格柵間隙e=10mm，機(jī)械清渣，格柵安裝傾角為75。 （1） 柵前水深h： 故設(shè)計過柵流量為： 由于 代入數(shù)據(jù)得柵前水深 h = 0.60m,（2） 柵條間隙數(shù)n ： 式中：Q-過柵流量，m3/s；a-傾角， 75；e-柵條間隙，取10mm；v-過柵流速，m/s 代入得： （3）柵槽寬度B： B = S（n-1）+ en 式中：B-柵槽寬度，m；S-柵條寬度，m，取0.01m 將數(shù)值代入上式得：B = 0.01(111-1)+0.01111 =2.21m，取2.20m,（4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L1： 由于格柵寬度一般按進(jìn)水管渠直徑或?qū)挾鹊?.2倍設(shè)計，則進(jìn)水渠道寬B1=1.8m，設(shè)漸寬部分展開角1= 20，此時進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為： 則進(jìn)水渠道漸寬部分長度： 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：,格柵計算圖,（5）過柵水頭損失h1： h1kh0 式中：h0 -計算水頭損失，m; g -重力加速度，9.81m/s2; k -系數(shù)，取3 -阻力系數(shù)， ，當(dāng)為矩形斷面時，=2.42 =2.42 =2.42,h1k 32.42 sin75=0.13m （6）柵后槽總高度H： 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2 =0.3m， 則柵前槽高：H1 = h + h2 =0.60+0.30=0.90 m 柵后槽總高H= h + H1 + h2 =0.60+0.13+0.3=1.03 m （7）柵槽總長度L： L = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + 0.55+0.27+0.5+1.0+ =2.40m （8）每日柵渣量W： 取W1 0.05 m3/103m3，所以 W= 8.3m3/d,采用機(jī)械清渣,（二）曝氣沉砂池的設(shè)計 1. 設(shè)計參數(shù) 旋流速度0.250.3m/s；水平流速為0.1 m/s；最大時流量停留時間13min；有效水深23m，寬深比采用11.5；長寬比可達(dá)5；處理每立方米污水的曝氣量為0.10.2m3空氣 2. 設(shè)計計算 （1） 總有效容積： 式中：V-總有效容積，m3； -平均設(shè)計流量，m3/s； t -水力停留時間，取2min 將數(shù)值代入上式：,（2）池斷面積： 式中：A-池斷面積，m2；v-設(shè)計水平流速，m/s，取0.1 m/s 代入上式得： （3）池總寬度B： 式中：H2-有效水深，取3m 將數(shù)值代入上式： 設(shè)二組并聯(lián)運行，則每個池子寬度b=3.2m 寬深比： ，符合要求,（4）池長： 將數(shù)值代入上式得：L12m。 取池超高h(yuǎn)10.5m，取池底底坡i3，則H3ib0.10m 取池底砂槽深h40.5m，則 設(shè)計池深：Hh1h2 h3h40.530.10.54.1m,曝氣沉砂池剖面圖,（5）所需曝氣量： 式中：D-每m3污水所需曝氣量，取0.2 m3/m3 將數(shù)值代入上式得： 供氣采用一根干管送氣，每池設(shè)4根配氣管，共8根配氣豎管。則每根豎管供氣量為：172.8m3/h。選用YBM-2型號的膜式擴(kuò)散器，單池設(shè)空氣擴(kuò)散器24個，空氣擴(kuò)散器間距0.50m。曝氣沉砂池采用SHX3200型行車式真空吸砂機(jī)，池寬3200mm，整機(jī)功率5.15kW，行車速度1.3m/min；配套渣水分離器SLF320型，電機(jī)功率0.37kW,（三）生物反應(yīng)池（厭氧池-缺氧池-好氧池）設(shè)計計算 1. 設(shè)計參數(shù) BOD污泥負(fù)荷：Ns=0.15 kgBOD5/(kgMLSS.d）;污泥回流比：R50; 回流污泥濃度：Xr10000mg/L； 2. 設(shè)計計算 （1） 曝氣池混合液濃度X： （2） 混合液內(nèi)回流比R0： TN去除率為 混合液回流比,為了保證脫氮效果，實際混合液回流比取200。 （3） 反應(yīng)池容積V： （4） 生物反應(yīng)池總水力停留時間： 取10 h。 （5） 厭氧池、缺氧池和好氧池的水力停留時間和有效容積： 設(shè)厭氧：缺氧：好氧水力停留時間比為1：1：3， 則厭氧池、缺氧池、好氧池水力停留時間分別為2h、2h、6h 則厭氧池、缺氧池、好氧池有效容積分別為13450 、13450 、40350 m3,（6） 剩余污泥量W： 污水處理生成污泥量（干重） 式中：Y -污泥增殖系數(shù)，取0.6。代入上式得： 內(nèi)源呼吸作用分解的污泥（干重） 式中：kd -污泥自身氧化率，取0.05；Xr -活性污泥濃度，取f0.75；則Xr=0.753333=2500 mg/L；V3-好氧池有效容積，m3 代入上式得：,不可生物降解和惰性的懸浮物量（干重）W3： 根據(jù)微生物分解代謝和合成代謝關(guān)系，可降解有機(jī)物內(nèi)源代謝后產(chǎn)生的殘留物為2/32013.33，進(jìn)水SS中惰性懸浮物比例為1f 25，故二者占TSS的比例為38.44%，計算取40 剩余污泥產(chǎn)量(干重) W = W1 W2 + W3 = 20170504413910 = 29036 kg/d 設(shè)剩余污泥含水率為99.2%，密度為1，則剩余污泥量濕重與體積為：,（7） 泥齡Qs： 式中：V-曝氣池或好氧池有效容積，m3；X-曝氣池混合液濃度，mg/L W-曝氣池日增長活性污泥量，kg/d 將上述計算數(shù)據(jù)代入得： ，取9 d,3. 生物反應(yīng)池主要尺寸 設(shè)三組并聯(lián)運行。 （1） 厭氧池 有效容積V1為13450 m3，取有效水深4.5m，則單池面積： ，取1000 m2 取其長50m，寬20m（分二個廊道，每廊道寬10m，形成閉路循環(huán)） 設(shè)超高0.3m，則其設(shè)計尺寸為50m20m4.8m（圖）,厭氧池平、剖面示意圖,（2） 缺氧池 有關(guān)尺寸計算同厭氧池，超高取0.4m，其設(shè)計尺寸為50m20m4.9m （3） 好氧池 好氧池有效容積V3為40350 m3，取有效水深4.5m，則單池面積： ，取3000 m2 取長60m，寬50m（分五廊道，每廊道10m）；超高0.5m，則設(shè)計尺寸為60m50m5m 校核：b/h=10/5=2， L/b=60/10=6，滿足設(shè)計要求,好氧池平面示意圖,4. 曝氣計算 （1） 設(shè)計需氧量： OO1O2O3 式中：O1-碳化需氧量，kgO2/d O2-氨氮硝化需氧量，kgO2/d O3-反硝化脫氮產(chǎn)氧量，kgO2/d 其中碳化需氧量：,硝化需氧量： 根據(jù)BOD:N:P100:5:1，微生物去除223-20203mg/L有機(jī)物的同時需同化(203/100)510.15mg/L氨氮，故被氧化的氨氮為：N = 46.1810.15 = 27.95 mg/L,反硝化脫氮產(chǎn)氧量： 由于實際需要最低反硝化的氨氮為: N =進(jìn)水氨氮-出水總氮-用于合成氨氮 = 46.1-20-10.15 = 15.95 mg/L O3= 2.86QN = 2.8616560015.950.001 = 7554 kgO2/d 故設(shè)計需氧量 OO1+O2-O3 27957+21291-7554= 41694 kgO2/d 1737 kgO2/h 最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則 Omax = 1.4O = 1.41737= 2432 kgO2/h,（2） 標(biāo)準(zhǔn)需氧量： 本設(shè)計擬采用微孔曝氣，取氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%；計算平均水溫為21 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR: 式中：-氣壓調(diào)整系數(shù)，取1；CL-曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取2mg/L；CS（20）、 Csm(T) -水溫20、設(shè)計水溫T時清水中溶解氧的飽和度、平均溶解氧的飽和度， mg/L； -污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82； -污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95,查表得水中溶解氧飽和度：CS(20)=9.17 mg/L， CS(20 )=8.99 mg/L 空氣擴(kuò)散氣出口處絕對壓為： Pb1.013105+9.8103H 1.013105+9.8103(4 .5-0.2) 1.434105 Pa,空氣離開好氧反應(yīng)池時氧的百分比： 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度： 故標(biāo)準(zhǔn)需氧量為： 相應(yīng)最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧量： SORmax = 1.4SOR = 1.42533 = 3546 kgO2/h,好氧反應(yīng)池平均時供氣量： 式中：EA-氧利用率,；設(shè)計采用WBB1.5-S型微孔曝氣器，其氧利用率20 故單池平均時供氣量為14072 m3/h 好氧反應(yīng)池最大時供氣量：Gsmax = 1.4Gs =59104m3/h，單池最大時供氣量19701 m3/h。采用C125-1.60型離心鼓風(fēng)機(jī)，一用一備，配用電機(jī)功率200 kW,（3） 曝氣器設(shè)計 設(shè)計采用WBB1.5-S型微孔曝氣器，平均時曝氣量為30 m3/h,則每個好氧池需安裝曝氣器14072/30469個，取480個。曝氣器服務(wù)面積4.2m2/個，服務(wù)直徑為2.25m。故曝氣器平面布置為244，即每廊道為96個(見圖),5. 生物反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計算 （1） 進(jìn)水管渠 單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量： 取管道平均流速v=0.8m/s，則管道過水?dāng)嗝娣e： 進(jìn)水管渠斷面尺寸：管徑,（2） 回流污泥管 二沉池活性污泥先依靠重力流回流至污泥池，后通過污泥泵分別提升至各厭氧池。二沉池回流至污泥池的污泥管設(shè)計流量： QRRQ0.5（165600/3）27600 m3/d0.32 m3/s 管道為滿流設(shè)計，取管道平均流速v=1.00m/s 管道過水?dāng)嗝娣e： 管徑： ，取0.70m。,（3） 好氧池出水堰 按矩形堰流量公式計算： 式中：b-堰寬，取6m ；H-堰上水頭，m； ,（4） 好氧池至二沉池配水井出水管 取管道平均流速： v=0.8m/s 管道過水?dāng)嗝娣e： 管徑： 6. 配水井設(shè)計 為保持配水井向各二沉池配水均勻且盡可能降低水頭損失，配水渠道中的水流速度以不大于1.0m/s為宜。本設(shè)計取水流設(shè)計速度1.0m/s 配水井總進(jìn)水量為（1R）Q 或3Q3，即2.875 m3/s 二沉池設(shè)4座，配水采用矩形寬頂堰配水，則每個堰口出流量為0.72 m3/s,根據(jù)矩形堰流量計算公式： 式中：H-堰上水頭，m；b-堰寬，m，取1.5m；mo-流量系數(shù)，取0.33 則 此時， 在2.510范圍內(nèi)，滿足設(shè)計要求,7. 設(shè)備計算和選擇 （1） 厭氧池： 厭氧池單池內(nèi)設(shè)水下推進(jìn)器，因池內(nèi)流量為（1R）Q1.50.639=0.96 m3/s，選擇水下推進(jìn)器OJB11/6型，單臺設(shè)備功率11kW。每池安裝2臺，共6臺 （2） 缺氧池 缺氧池混合液固體濃度、池體積與厭氧池相同，但其流量增加了200的內(nèi)回流，故實際池內(nèi)流量為(1RRr)Q(10.52)0.639=2.24 m3/s，單臺水下推進(jìn)功率20kW。每池安裝2臺，共6臺,（3） 好氧池 好氧池通過曝氣攪拌，實現(xiàn)微生物、污水、空氣三相充分傳質(zhì)，不需另設(shè)水下推進(jìn)裝置。但缺氧池回流混合液需要水下推進(jìn)設(shè)備輸送，按回流比為200，回流量為20.639 =1.28 m3/s，水下推進(jìn)器采用OJB11/6型，功率11kW。每池設(shè)1臺，共3臺 （4） 污泥回流泵 污泥回流比R=50% 單池污泥回流量QR=RQ=0.50.639=0.32m3/s，污泥泵選型為350QW 1200-15型，流量1200 m3/h，揚程15m，配用功率90kW。共5臺，三用二備,8. 輻流式二沉池的設(shè)計 輻流式二沉池采用機(jī)械吸泥。 （1） 二沉池池徑 設(shè)計擬設(shè)4座二沉池，則每座沉淀池表面積A1和池徑D： 式中：A1-單池表面積, m2; Q-進(jìn)入二沉池的混合液流量, m3/h n-設(shè)計二沉池數(shù)量；qo -二沉池表面水力負(fù)荷，取1.5 m3/(m2.h),將數(shù)值代入上式： 鑒于采用定型設(shè)備，擬取D=45m，選擇ZBXN-45型吸泥機(jī)。二沉池周邊線速度2.2m/min，功率2.22kW，壓縮空氣壓力0.1MPa,二沉池計算圖,（2） 池周邊水深h2 根據(jù)吸泥機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù)，池周邊有效水深為2.95m 檢驗校核： D/H= 45/2.9515.25，合格 （3） 沉淀池總高度H H= h + H + h2 式中：h-超高，取0.4m；H-池周邊有效水深，2.95m h2-沉淀池底坡落差高度，m；查設(shè)備技術(shù)參數(shù),1.35m 代入得： 池周邊深度 H =0.42.953.35m 池中心深度 H =0.42.951.354.70m,（4） 二沉池進(jìn)水管計算 根據(jù)吸泥機(jī)技術(shù)參數(shù)，本二沉池進(jìn)水配水管管徑D3為2.50m。 由于二沉池單池進(jìn)水量為0.72 m3/s，設(shè)配水井至二沉池進(jìn)水管道平均流速0.9 m/s；則管道過水?dāng)嗝娣e和進(jìn)水管徑為： （5）配水系統(tǒng)計算 a、配水豎井 根據(jù)吸泥機(jī)設(shè)備安裝要求，該深度為2.65m。豎井采用六孔配水，配水口尺寸采用0.5m1.5m，沿豎井均勻分布,則井內(nèi)流速為： 式中：R-污泥回流比，50； A1-單個配水口面積，m2。 代入上式得： 符合0.150.2m/s要求 b、整流筒：整流筒直徑依據(jù)吸泥機(jī)產(chǎn)品規(guī)格要求，d為4.08m,（6） 出水系統(tǒng)計算 a、出水集水槽 出水采用集水槽雙側(cè)90三角堰口出水。集水槽沿二沉池池邊1.5m處環(huán)形布置。集水槽集水流量為： 取槽中水流速度0.6m/s、槽寬0.5m，則水槽終點水深： 集水槽起點三角堰出水自由跌落0.25m，則出水口槽深0.80.251.05m，故起點斷面尺寸0.25m0.5m，出口處斷面尺寸1.05m0.5m, 底坡0.012,b、出水堰 計算公式： L=L1+L2 式中: q-三角堰單堰流量,L/s; n-三角堰數(shù)量，個； L-集水堰總長，L1、L2為內(nèi)側(cè)堰和外側(cè)堰長度，m； b-三角堰單寬，m，取0.10m； q0-堰上負(fù)荷，L/(ms) 則， L1D3.14（4522）=128.8m L2D3.14（4521.5）=131.9m L=L1+L2=128.8+131.9=260.7m n=260.7/0.12607個,q（0.481000）/2607=0.18L/s q0（0.481000）/260.7=0.18L/（ms） 由于q0介于1.52.9 L/(ms)之間，設(shè)計符合二沉池設(shè)計規(guī)范相關(guān)要求 C、出水管 取管內(nèi)出水流速1.0m/s，則管徑為： （7）排放剩余污泥量 剩余污泥產(chǎn)量（干重）W =W1-W2+W3 =20170-5044+13910 =29036kg/d,設(shè)剩余污泥含水率為99.2%，密度為1， 則剩余污泥量濕重與體積為： 單池產(chǎn)生剩余污泥量濕重與體積為： q90737.5kg 90.75 m3/d,9. 污泥回流泵房與污泥脫水 （1）污泥回流泵房 污泥回流泵房平面設(shè)計尺寸：14000mm9000mm 污泥回流比為50，則單池回流污泥量： 故污泥回流泵選用350QW1200-15型， 流量1200 m3/h，揚程15m，配用功率90kW，共5臺，三用二備 污泥池體積按5min污泥量體積設(shè)計， 則V3(1200/60)5=180m3 取有效池深6m，超高1.0m, 則污泥池面積為50 m2。設(shè)池寬5m、池長10m, 則設(shè)計尺寸為10000mm5000mm7000mm,（2）污泥濃縮脫水 鑒于污泥濃縮會導(dǎo)致厭氧釋磷，污泥處理擬采用一體化濃縮、離心脫水設(shè)備,離心機(jī)設(shè)備型號S4-1型，處理能力為40 m3/h，配套電機(jī)功率75kW，共二臺。設(shè)備尺寸491031501510mm 離心脫水機(jī)配套設(shè)備包括投藥、沖洗、輸送等。污泥脫水藥劑采用PAM干粉,絮凝劑用量35kg/tDS，藥液配制濃度0.10.5%，攪拌機(jī)功率2.5kW。加藥泵2臺，0.42.0m3/h，P=0.2MPa，N=1.5kW。沖洗泵2臺(1用1備)，流量25m3/h，P =0.7Mpa，N=11kW。螺旋輸送機(jī)1臺，LSW360，水平輸送機(jī)長L=13m，傾斜輸送機(jī)長L=6.0m，安裝角度25，N=6kW，輸送能力4m3/h。配套污泥提升泵為50QW50-10型，設(shè)計流量為50m3/h, 揚程10m,配用電機(jī)功率3kW，二用二備，共4臺,10. 紫外線消毒槽 處理出水含細(xì)菌和病毒，為確保水體環(huán)境安全，需要對出水連續(xù)消毒 設(shè)計流量：Q =165600 m3/d =6900 m3/h 紫外線照射計量：12000W/（cm2s） 設(shè)鋼砼消毒槽1座，平面尺寸為13m6m。分兩個流道，每個流道安裝一套紫外線消毒系統(tǒng)。設(shè)備功率N=80kW,單池水面寬度2.6m，有效水深0.9m，超高0.3m。出水經(jīng)巴氏計量槽計量后就近排入河流,七、平面布置和高程布置 （一）平面布置 1. 平面布置原則： （1）設(shè)計布置必須按照室外排水設(shè)計規(guī)范的相應(yīng)條款進(jìn)行設(shè)計，與城市總體規(guī)劃相銜接，并與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào) （2）要按功能分區(qū)，污水處理構(gòu)筑物、污泥處理構(gòu)筑物以及生活、管理設(shè)施宜分區(qū)集中布置，使之利于生產(chǎn)管理，保障生產(chǎn)安全；構(gòu)筑物和輔助構(gòu)筑物應(yīng)布置在附屬建筑物、辦公場所、生活區(qū)的下季主導(dǎo)風(fēng)向的下方；中控室和值班室應(yīng)盡量布置在能夠便于觀察各處理設(shè)施運行的位置,（3）根據(jù)生產(chǎn)需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮，構(gòu)筑物布置力求緊湊、順暢，避免迂回，便于操作管理；嚴(yán)禁將各種管線埋在構(gòu)（建）筑物下面，以便施工和檢修；要合理布置超越管（渠）和設(shè)置構(gòu)筑物放空管 （4）力求經(jīng)濟(jì)合理地利用土地，減少占地面積；盡量減少廠區(qū)挖方和填方量，基本保持挖方和填方平衡，以節(jié)省投資 （5