城市污水處理廠工藝與技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)研究

1、. . . . 城市污水處理廠工藝與技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)研究27 / 31摘 要當(dāng)今隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，加大城市生活污水治理力度勢在必行。根據(jù)城市污水產(chǎn)生的特點(diǎn)和污水的性狀，將廢水處理同廢水回用結(jié)合起來作為一個完整的系統(tǒng)加以考慮，似更為合理，使廢水處理更能適應(yīng)環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)發(fā)展的要求。關(guān)鍵詞：污水處理廠，設(shè)計(jì)，工藝A Municipal Sewage Treatment Plant Technology And Technical Parameter DesignABSTRACTNow along with the rapid development of e

2、conomy, people's living level unceasing enhancement, environment pollution is more serious, and increase the city life sewage disposal investment is imperative. According to the characteristics of urban wastewater and sewage produced the character, will wastewater treatment combined with wastewa

3、ter reuse as a complete system into consideration, seems more reasonable, make more wastewater treatment can adapt to the environment protection and the requirements of the development of production.KEY WORDS:Sewage treatment plants, design, technique目 錄前言1第1章 設(shè)計(jì)說明書21.1 城市污水概論21.2 污水特點(diǎn)2第2章 工藝概況32.1

4、水解-好氧生物處理工藝特點(diǎn)32.2 普通活性污泥曝氣池特點(diǎn)42.3 工藝流程42.4 工藝流程說明5第3章 工藝參數(shù)設(shè)計(jì)63.1 格柵63.1.1 粗格柵63.1.2 細(xì)格柵83.1.3 污泥泵房的設(shè)計(jì)11 3.2 平流式沉砂池123.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)133.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算13 3.3 水解池153.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)153.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算153.3.3 排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算17 3.4 曝氣池173.4.1 曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù)183.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算18 3.5 二沉池203.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)203.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算213.5.3 刮泥設(shè)備的選擇23 3.6 污泥濃縮池243.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)2

5、43.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算243.6.3 壓濾機(jī)選型25 3.7 消毒接觸池263.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù)263.7.2 計(jì)算過程26第4章 回用284.1 回用水指標(biāo)284.2回用水的應(yīng)用28結(jié) 論29 辭30參考文獻(xiàn)31前言隨著人類社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水緊和水質(zhì)污染，環(huán)境問題日益突出，由此造成的水危機(jī)已經(jīng)成為社會發(fā)展的重要制約因素。我國污水處理事業(yè)的歷史源于1921年，但是真正是在80年代才得以發(fā)展，改革開放30年取得了迅速發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。我國城市污水處理相對與國外發(fā)達(dá)國家，起步較晚，到現(xiàn)在為止，全國還有60%的城市污水得不到

6、妥善的處理。城市污水處理率較低。在我們大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展規(guī)劃，尤其是當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，探索適合我國實(shí)際的污水處理系統(tǒng)。決定城市污水處理廠投資和運(yùn)行成本的很重要的因素是污水處理工藝的選擇。本設(shè)計(jì)采用具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的城市污水處理新工藝水解-好氧生物處理工藝。該工藝已成功地應(yīng)用于上百個工業(yè)廢水處理廠和十余個城市污水處理廠。并分析了水解-好氧工藝的研究、應(yīng)用和設(shè)計(jì)問題，提出了工藝應(yīng)用和設(shè)計(jì)計(jì)算1。本設(shè)計(jì)按照工程實(shí)際的具體要求完成一個城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)，包括工藝計(jì)算和圖紙繪制兩部分工作。工藝設(shè)計(jì)既要能滿足現(xiàn)行國家規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。出水水質(zhì)要達(dá)到城鎮(zhèn)污水處

7、理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002的一級B標(biāo)準(zhǔn)。圖紙繪制要根據(jù)相關(guān)工程繪圖技術(shù)規(guī)進(jìn)行2。第1章 設(shè)計(jì)說明書1.1 城市污水概論城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水，由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進(jìn)行處理。城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力，確定污水的處理程度與相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回灌補(bǔ)充地下水，都必須符合國家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。  現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理工藝。污水一級處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級處理主要是應(yīng)

8、用生物處理方法，即通過微生物的代作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，將污水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡單的物質(zhì)。生物處理對污水水質(zhì)、水溫、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求3。污水三級處理是在一、二級處理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝、過濾、離子交換、反滲透等物理、化學(xué)方法去除污水中難溶解的有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)。污水中的污染物組成非常復(fù)雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達(dá)到處理要求。  污水一級處理為預(yù)處理，二級處理為主體，處理后的污水一般能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。三級處理為深度處理，甚至能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但處理費(fèi)用高，除在一些極度缺水的國家和地區(qū)外，應(yīng)用較少。目前我國許多城市正在籌建和擴(kuò)建污水

9、二級處理廠，以解決日益嚴(yán)重的水污染問題4。1.2 污水特點(diǎn) 本處理廠的污水為城市污水，進(jìn)出水水質(zhì)見表1.1表1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)pH設(shè)計(jì)處理水量(萬m3/d)NH3-N(mg/L)總變化系數(shù)進(jìn)水25050040010301.2出水20100301031.2第2章 工藝概況2.1 水解-好氧生物處理工藝特點(diǎn)（1）水解池可取代初沉池。在停留時間相當(dāng)?shù)那闆r下，水解池對懸浮物的去除率顯著高于初沉池，平均出水SS只有50mg/L，其中COD、BOD5、蛔蟲卵的去除率明顯高于初沉池。并且初沉池的去除率受水質(zhì)影響大，出水水質(zhì)波動圍大，而水解池

10、出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。在拿不出大量投資修建二級污水處理廠的地方，先采用水解池進(jìn)行一級處理，出水水質(zhì)將比初沉池有很大程度的改善。 （2）較好的抗有機(jī)負(fù)荷沖擊能力。實(shí)驗(yàn)表明：進(jìn)水濃度越高，COD去除率越高。進(jìn)水平均濃度在500mg/L時，COD去除率45%左右。水解池對于進(jìn)水濃度變化而引起的沖擊負(fù)荷有很大的抵抗能力，有實(shí)驗(yàn)表明COD負(fù)荷從1.95kg/(m3·d)變化到8.8kg/(m3·d)，出水COD從207mg/L變化到316mg/L5。 （3）水解過程可改造污水中有機(jī)物形態(tài)與性質(zhì)，有利于后續(xù)好氧處理。一般城市污水可沉COD占總COD的50%左右，經(jīng)水解處理后基本上去除了可沉

11、性COD，所以水解工藝適用于污水中含懸浮狀COD比例較高的廢水。對于城市污水，實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD、BOD比例分別從進(jìn)水的50%、65%提高到出水的78%、77%，不溶性COD、BOD的去除率分別是74.5%、55.3%。在運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)水解池出水溶解性COD、BOD高于進(jìn)水的情況，這說明反應(yīng)中有相當(dāng)數(shù)量的不溶性有機(jī)物溶解于水中，在1020條件下去處懸浮物有48%發(fā)生水解。通過對水解池進(jìn)、出水有機(jī)分析結(jié)果表明，出水的溶解性COD已不是原來的溶解性COD，其中揮發(fā)性有機(jī)酸濃度大幅度上升，從占進(jìn)水溶解性組分9%上升到25%。 （4）有利于好氧后續(xù)處理，水解-好氧工藝的BOD5和COD去

12、除率均明顯高于傳統(tǒng)工藝，且出水COD低于100mg/L，傳統(tǒng)工藝停留時間8小時左右仍達(dá)不到與本工藝相接近的出水水質(zhì) ，因此，從曝氣池容積上新工藝要少50%左右。若采用穿孔管曝氣設(shè)備，曝氣可節(jié)省氣量50%，同樣采用中微孔曝氣器節(jié)省氣量為40%左右6。 （5）可以同時達(dá)到對剩余污泥的穩(wěn)定。水解-好氧工藝的一個最顯著特點(diǎn)是污水和污泥一次得到處理，水解池中污泥的水解率可高達(dá)50%左右，排水系統(tǒng)污泥量比初沉池-消化池聯(lián)合系統(tǒng)低30%7。2.2 普通活性污泥曝氣池特點(diǎn)（1）在曝氣池任何兩個斷面都存在有機(jī)物的濃度梯度，因此存在著有機(jī)基質(zhì)降解動力，BOD降解菌為優(yōu)勢菌種，可避免產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。 （2）運(yùn)行靈

13、活，可采用多種運(yùn)行方式。 （3）運(yùn)行適當(dāng)時能夠增加凈化功能，如脫氮、除磷等。 （4）處理效果好，BOD5去除率可達(dá)90%95%，特別適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水。 （5）對污水的處理程度比較靈活。綜上所述，根據(jù)該城市污水水質(zhì)特征以與處理后出水的水質(zhì)要求，最終決定選用水解-曝氣池處理工藝8。2.3 工藝流程污泥外運(yùn)污水管路粗格柵沉砂池細(xì)格柵水解池曝氣池 二沉池 污泥濃縮池 污泥脫水機(jī)房機(jī)房空氣管路污泥管路上清夜、濾出液管路 出水2.4 工藝流程說明城市污水進(jìn)入污水處理廠后首先經(jīng)過粗格柵的過濾，將較大的顆粒物去除。接著流經(jīng)沉砂池，進(jìn)一步沉淀去除可沉淀物。再經(jīng)過細(xì)格柵將污水中的易去除物去

14、除。當(dāng)污水注入水解池，通過水解池的水解酸化作用，降低污水中BOD、COD、SS的含量，并且使有機(jī)物降解為小分子以利于后續(xù)處理。污水再流入曝氣池，通過好氧活性污泥的作用使污水得到凈化，BOD、COD、SS被進(jìn)一步去除，有機(jī)物含量下降，污水基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)9。污水繼續(xù)流動到達(dá)二沉池，經(jīng)過微生物和沉淀的作用，讓污水再一次得到處理，然后再經(jīng)過消毒接觸池，最終使水質(zhì)完全達(dá)到排放要求。曝氣池產(chǎn)生的剩余污泥回流至水解池，二沉池和水解池的剩余污泥則流入污泥濃縮池，再經(jīng)過污泥脫水機(jī)房使污泥脫水變?yōu)槟囡?，最后外運(yùn)出去進(jìn)行處理。第3章 工藝參數(shù)設(shè)計(jì)3.1 格柵格柵是一種最簡單的過濾設(shè)備，由一組平行的金屬柵條制成框架

15、，斜置于廢水流經(jīng)的渠道上。格柵設(shè)于污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設(shè)在泵站之前，用于截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞10。此設(shè)計(jì)中的粗格柵以與細(xì)格柵均采用鏈條式格柵除渣機(jī)。鏈條式格柵除渣機(jī)可以清除生活污水中長纖維和帶狀物，并且構(gòu)造簡單，占地面積小。3.1.1 粗格柵（1）格柵的間隙數(shù)（n） Qmax=100000×1.2/(24×60×60) =1.39m3/sn= = =12式中：Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；格柵安置的傾角，度，一般為50º70º，機(jī)械格柵傾角較人工格柵大，普遍為60º70&

16、#186;；h柵前水深，m，取m；v過柵流速，m/s，最大設(shè)計(jì)流量時為0.81.0m/s，平均設(shè)計(jì)流量時為0.3m/s；b柵條凈間隙，m，粗格柵b=50100mm中格柵1040mm細(xì)格柵31mm。（2）格柵的建筑寬度（B）B=S(n-1)+bn(m)=0.025×(12-1)+0.1×11=1.5式中：S柵條寬度，m，取0.025 m。(3) 通過格柵的水頭損失(h1)h1=k(v2/2g)sin(m)=3×2×1.02/（2×9.8)sin60º=0.26式中：g重力加速度，m/s2；k考慮到由于格柵受篩余物堵塞后，格柵阻力增大的系

17、數(shù)，可用經(jīng)驗(yàn)式 k3.36v-1.32，一般采用k3；阻力系數(shù)，其值與格柵斷面形狀有關(guān)，一般采用13。（4）柵后槽的總高度（H）：H=h+h1+h2（m）1+0.26+0.31.56式中：h2柵前渠道起高，m，一般取0.3m。（5）柵槽總長度（L）：Ll1+l2+1.0+0.5+H1/tg（m）l1（B-B1）/2tg1（m）（1.5-1）/（2×tg20°） 0.69l2l1/20.35mH1h+h21+0.31.3mL0.69+0.35+1.0+0.5+1.3/tg60°3.2m式中：H1柵前槽高,m,H1=h+h2；l1進(jìn)水渠道漸寬部分長度，m，l1（B-B

18、1）/2tg1；1進(jìn)水渠道漸寬部分展開角度，一般可采用20°；B1進(jìn)水渠道寬度，m，取1m；l2柵槽與出水渠道連接渠的漸縮長度，m，l2l1/2。（6）每日柵渣量計(jì)算（W）：WQmaxW1×86400/（總×1000）（m3/d）1.39×0.01×86400/（2.0×1000）0.6式中：W1柵渣量（m3/103m3污水），取0.10.01，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值；k總廢水流量總變化系數(shù)，對生活污水參照下表。表3.1生活污水流量總變化系數(shù)平均流量/(L/s)4610152540701202004007501600

19、K總2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20（7）格柵除渣機(jī)的選擇經(jīng)計(jì)算本工程采用機(jī)械清渣，格柵清污采用GH鏈條式回轉(zhuǎn)除渣機(jī)，其功能如下11：表 3.2 格柵除渣機(jī)選型型號格柵寬度（mm）格柵凈距（mm）安裝角電動機(jī)功率（kw）整機(jī)重量（kg）生產(chǎn)廠家GH-100010002560º80º0.752.23500-5500通用設(shè)備機(jī)械廠（8）格柵間尺寸的確定工作平臺設(shè)在格柵上部，高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺上設(shè)有安全和沖洗措施，工作臺正面過道寬度與柵槽寬度一樣12。3.1.2 細(xì)格柵（1）格柵的間隙數(shù)（n）n 1.39

20、×（sin60º）-½/（0.01×4×1） 33式中：Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；格柵安置的傾角，度，一般為50º70º，機(jī)械格柵傾角較人工格柵大，普遍為60º70º；h柵前水深，m，取4m；v過柵流速，m/s，取1m/s；b柵條凈間隙，m，粗格柵b=50100mm中格柵1040mm細(xì)格柵310mm。（2）格柵的建筑寬度（B）：B=S(n-1)+bn(m)0.025×(33-1)+0.01×331.13式中：S柵條寬度，m取0.025m（3）通過格柵的水頭損失(h1)：h1=k(

21、v2/2g)sin(m)=3×3×12/（2×9.8)sin60º=0.40式中：g重力加速度，m/s2；k考慮到由于格柵受篩余物堵塞后，格柵阻力增大的系數(shù)，可用經(jīng)驗(yàn)式 k3.36v-1.32，一般采用k3；阻力系數(shù)，其值與格柵斷面形狀有關(guān)，一般采用13。（4）柵后槽的總高度（H）：H=h+h1+h2(m) 4+0.40+0.3 4.7式中：h2柵前渠道起高，m，一般取0.3m（5）柵槽總長度（L）：Ll1+l2+1.0+0.5+H1/tg（m）l1(B-B1)/2tg1（m） (1.13-1)/（2×tg20°） 0.18l2l1/

22、20.09H1=h+h2=4+0.3=4.3mL0.18+0.09+1.0+0.5+4.3/tg60° 4.3m式中：H1柵前槽高，m，H1h+h2；l1進(jìn)水渠道漸寬部分長度，m，l1（B-B1）/2tg1；1進(jìn)水渠道漸寬部分展開角度，一般可采用20°；B1進(jìn)水渠道寬度，m，取2m；l2柵槽與出水渠道連接渠的漸縮長度，m，l2l1/2。（6）每日柵渣量計(jì)算（W）：WQmaxW1×86400/（k總×1000）（m3/d） 1.39×0.1×86400/（2.0×1000） 6式中：W1柵渣量（m3/103m3污水），取0.1

23、0.01，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值；k總廢水流量總變化系數(shù)，對生活污水參照下表。表 3.3 生活污水流量總變化系數(shù)平均流量/(L/s)4610152540701202004007501600K總2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20（7）格柵除渣機(jī)的選擇經(jīng)計(jì)算本工程采用機(jī)械清渣，格柵清污采用GH鏈條式回轉(zhuǎn)除渣機(jī)，其功能如下表13：表 3.4 格柵除渣機(jī)的選型型號格柵寬度（mm）格柵凈距（mm）安裝角電動機(jī)功率（kw）整機(jī)重量（kg）生產(chǎn)廠家GH-100010002560º80º0.752.23500-5500

24、通用設(shè)備機(jī)械廠（8）格柵間尺寸的確定工作平臺設(shè)在格柵上部，高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.4m，工作臺上設(shè)有安全和沖洗措施，工作臺正面過道寬度與柵槽寬度一樣。3.1.3 污泥泵房的設(shè)計(jì)一般規(guī)定（1）應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量，確定污水泵站的規(guī)模，泵站設(shè)計(jì)流量一般與進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量一樣；（2）應(yīng)明確泵站是一次建成還是分期建設(shè)，是永久性還是半永久性，以決定其標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施。（3）根據(jù)污水經(jīng)泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進(jìn)處理廠處理來選擇合適的泵站位置；（4）污水泵站的集水池與機(jī)器間在同一構(gòu)筑物時，集水池和機(jī)器間須用防水隔墻隔開，允許滲漏，做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)要求；分建式，集水井和機(jī)器間要保持的施工距離，其中集水池多為圓

25、形，機(jī)器間多為方形；（5）泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高出地下水位0.5米的防水措施14。選泵1. 污水泵站選泵應(yīng)考慮因素(1)選泵機(jī)組泵站泵的總抽升能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時污水量計(jì)，并應(yīng)滿足最大充滿度時的流量要求；(2)盡量選擇類型一樣（最多不超過兩種型號）和口徑一樣的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時的需求；(3)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15。2. 具體計(jì)算泵站選用集水池與機(jī)器間合建式的圓形泵站。(1)流量的確定Qmax=1390L/s本設(shè)計(jì)擬定選用3臺泵，則每臺泵的設(shè)計(jì)流量為：Q=Qmax/3=1390/

26、3=463.33L/s(2)揚(yáng)程的估算H=H靜+2.0+（0.51.0）式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失；0.51.0自由水頭的估算值，取為1.0；H靜水泵集水池的最低水位H1與水泵出水水位H2之差H靜=H2-H1=13.38-2.63=10.75m則水泵揚(yáng)程為：H靜+2.0+1.0=10.75+2.0+1.0=13.75m取14m(3)選泵由Q=463.33L/s，H=14m，可查手冊得：選用20PWL型立式污水泵，其各項(xiàng)性能如下：表 3.5 泵的選型型號流量Q/(L/s)揚(yáng)程H/(m)轉(zhuǎn)速n/(r/min)軸功率W/kw氣蝕余量/m重量/kg20PWL397.2480.516.

27、510.596040505.17503.2 平流式沉砂池沉砂池的作用是通過重力沉淀的方法去除廢水中所攜帶的泥砂。一般設(shè)在泵站、沉淀池前，保護(hù)水泵和管道免受磨損，防止管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象，提高后續(xù)工序產(chǎn)出的污泥中有機(jī)物質(zhì)的含量，以利于進(jìn)一步對污泥加以利用，增大后續(xù)構(gòu)筑物的有效容積，延長設(shè)備使用壽命。綜合考慮，采用平流式沉砂池。平流式沉砂池是最常用的一種沉砂池，其構(gòu)造簡單，處理效果好，易于排除泥砂。從結(jié)構(gòu)上看類似一個加深加寬的明渠，污水在沉砂池水平方向流動，在池的兩段，設(shè)有閘板以控制水流。沉砂池下部聚集沉砂，池底設(shè)12個貯砂斗，下接帶閘閥的排砂管，沉砂池可分為兩格設(shè)計(jì)，當(dāng)污水流量較小時，可單格進(jìn)行工作

28、，一用一備；當(dāng)污水流量較大時，可兩格同時進(jìn)行工作16。3.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)最大流速為0.3m3/s，最小流速為0.1m3/s最大流量時，停留時間不小于30s，一般采用3060s有效水深應(yīng)大于1.20m，一般采用0.251.00 m，每格寬度不宜小于0.60m進(jìn)水部應(yīng)采用消能和整流措施，應(yīng)設(shè)置進(jìn)水閘門控制流量。3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉砂池池長（L）和過水?dāng)嗝婷娣e（A）：Lvt（m） 0.28×6016.8式中：v最大設(shè)計(jì)流量時的流速，m/s，取0.28 m/s；t最大設(shè)計(jì)流量時的流過時間，s，取60s。AQmax/v（m2）1.39/0.28 4.96式中：Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m

29、3/s。（2）池寬（B）：BA/h2(m) 4.96/1.00 4.96式中：h2設(shè)計(jì)有效水深，一般采用0.251.00m。（3）沉砂池容積（V）VQmax×86400/（總×104）（m3） 1.39×30×2×86400/（2.0×104） 360式中：x城市污水沉砂量（m3/106m3污水），取30 m3/106 m3污水；t清除沉砂池的間隔時間，d，取2d； k總生活污水流量總變化系數(shù)，取2.0（4）沉砂斗各部分尺寸計(jì)算：設(shè)斗底寬a10.65 m，斗壁與水平面傾角55°，斗高h(yuǎn)´30.45 m沉砂斗上口寬a

30、=+a1=+0.65=1.28m沉砂斗容積V0=0.44m3沉砂池高度（H）：Hh1+h2+h3（m）1.0+1.0+2.5 4.5式中：h1超高高度，m，取1.0m； h3貯砂斗高度，m，取2.5m。 沉砂池尺寸：17×5×4.5 m3.3 水解池水解酸化反應(yīng)池放棄了厭氧反應(yīng)中甲烷發(fā)酵階段，利用厭氧反應(yīng)中水解和產(chǎn)酸作用，使得污水、污泥一次處理。在整個過程中，80%以上的進(jìn)水懸浮物水解成可溶性物質(zhì)，將大分子降解為小分子，不僅使難降解的大分子物質(zhì)得到降解，而且出水BOD5/COD比值提高，降低了生物處理的需氧量和曝氣時間17。水解反應(yīng)池對水質(zhì)水溫變化適應(yīng)能力較強(qiáng)。水解好氧生物

31、處理工藝效率高，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，簡單易行。水解反應(yīng)池是以水力負(fù)荷為控制參數(shù)，有機(jī)負(fù)荷只作為參考指標(biāo)。水解反應(yīng)池為厭氧反應(yīng)池，型式可采用廊道型推流式水解池，水力停留時間28h。 水解反應(yīng)池3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)水力負(fù)荷為0.52.5 m3/（m2h），表面負(fù)荷取0.81.5m3/（m2h）有機(jī)負(fù)荷為1.958.8 kg/（m3d）停留時間為24h水溫133.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）池表面積（A）AQmax/q（m2） 1.39×3600/0.8 6255式中：Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/h；q表面負(fù)荷，m3/（m2），取0.8。（2）總?cè)莘e（V）VQmaxT（m3） 1.39×

32、;3600×2.5 12510式中：T水力停留時間，h，取2.5h.（3）有效水深（h）hqT（m） 0.8×2.5 2設(shè)計(jì)水解池4座，則單池容積V´V/43127.5m3單池表面積A´A/41563.75m2單池尺寸：50×30×2.5 m配水方式：采用分枝式配水方式，以確保各單位面積的進(jìn)水量基本一樣，防止短路等現(xiàn)象發(fā)生，盡可能滿足水力攪拌的需要，保證進(jìn)水有機(jī)物與污泥迅速混合。為了配水均勻一般采用對稱布管，各支管出水口向下距池底約20，位于所服務(wù)面積的中心。管口對準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使射流向四周散開，均布于池底。布水器設(shè)置500個

33、布水點(diǎn)，每點(diǎn)負(fù)荷為Si=3.12m2，布水器設(shè)主管2根，支管48根，主管上設(shè)10個布水點(diǎn)，支管上設(shè)10個布水點(diǎn)，共500個布水點(diǎn)。管道設(shè)計(jì)：采用穿孔管布水器（分枝狀）時，不宜采用大阻力配水系統(tǒng)，需考慮設(shè)反沖洗裝置，采用停水分池分段反沖。進(jìn)水采用重力流，出水孔15mm，一般在1525mm之間，出水孔處需設(shè)置45º導(dǎo)流板，管徑的上部應(yīng)大于下部，可適當(dāng)避免大的空氣泡進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)器底部采用較小直徑的管道以產(chǎn)生較高流速，使進(jìn)水與污泥之間密切接觸18。出水收集設(shè)備：水解池出水裝置設(shè)在水解池頂部，盡可能均勻地收集處理過的廢水，出水堰為三角堰加設(shè)在匯水槽上，并采用幾組平行出水堰的多槽出水方式，堰

34、上水頭25mm，水面位于齒1/2處。3.3.3 排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：產(chǎn)泥系數(shù)：r=0.15kg干泥/（kgCODCr）設(shè)計(jì)流量：Q=100000m3/d進(jìn)水CODCr濃度S0=450mg/LCODCr去除率60%（2）水解池總產(chǎn)泥量為：X=rQSr=rQS0E =0.15×100000×0.45×0.60 =4050kg干泥/d每池產(chǎn)泥Xi=X/4=1012.5kg干泥/d設(shè)污泥含水量為98%，因含水率P95%，取=1000kg/m3則污泥產(chǎn)量為：Qs=1012.5/1000×1/0.02=50.625(m3/d)每池排泥量Qsi=12.6

35、25(m3/d)為安全起見，每池每天排泥13m3（3）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)：因水解池產(chǎn)生的外排污泥主要是有機(jī)污泥故水解池只設(shè)底部排泥管，采用定時排泥方式，日排泥一般為12次，各池污泥同時排入污泥濃縮池。各池排泥管選鋼管，DN200。3.4 曝氣池曝氣池為推流式，采用空氣曝氣且沿池長均勻曝氣，有機(jī)負(fù)荷F/M在0.20.5kgBOD/（kgMLVSS·d）之間?；钚晕勰嘣谄貧獬亟?jīng)歷從對數(shù)增長到減衰增長以至于到源代期，需氧速率沿池長逐漸降低，混合液中溶解氧含量沿池長逐漸增高。傳統(tǒng)活性污泥處理效果較好，BOD5去除率可達(dá)90%95%，適用于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的廢水；對廢水的處理程度比較靈

36、活19。3.4.1 曝氣池設(shè)計(jì)參數(shù)（1）曝氣池混合液MLVSS/MLSS=0.8。（2）回流污泥濃度xR=10000mgSS/L。（3）曝氣池濃度x=3500mgMLVSS/L。（4）設(shè)計(jì)的細(xì)胞平均停留時間c=10d。（5）出水中含有22mg/L生物固體，其中65%可生物降解。（6）BOD5=0.68BOD（7）動力學(xué)參數(shù)Y=0.3mgMLVSS/mgBOD5，Kd=0.103.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）估計(jì)出水中溶解性BOD5濃度：出水BOD5=未降解的溶解性BOD5+未沉淀的懸浮固體BOD5式中：出水BOD5為20 mg/L未沉淀的懸浮固體BOD5=22×0.65×1.42

37、×0.68=13.8mg/L未降解的溶解BOD5=20-13.8=6.2mg/L（2）處理效率：=(So Se)/ So=（250-20）/250=92%式中：So進(jìn)水BOD5含量，250 mg/L； Se出水BOD5含量，20 mg/L（3）曝氣池體積 V=cYQ（So -Se）/ x（1+Kdc） （m3） =10×0.3×100000×（250-6.2）/3500×（1+0.10×10） = 10448式中：c細(xì)胞平均停留時間，d，取10； Q進(jìn)水量，m3/ d，取100000； x曝氣池濃度，取3500mgMLVSS/L； Y

38、動力學(xué)參數(shù)，取0.3mgMLVSS/mgBOD5Kd動力學(xué)參數(shù)，取0.10設(shè)計(jì)曝氣池4座，每座體積V=V/4=2612m3曝氣池尺寸：17.2×26.2×6.6 m（4）每天排除的剩余活性污泥量：Yobs=Y/1+ Kdc=0.3/1+0.10×10=0.15x=YobsQ（So -Se）×10-3/0.8 （kgSS/d）=0.15×100000×（250-6.2）×10-3/0.8=4571.05（5）剩余污泥流量（忽略出水挾帶的固體量）：從曝氣池排泥時Qw=V/c （m3/d） =10448/10 =1044.8從污泥

39、回流管排泥時 Qw=Vx/cXR （m3/d） =10448×3500/10×10000×0.8 =457.1（6）污泥回流比：3500（1+R）=1000×0.8RR=0.78（7）需氧量O2=Q（So -Se）×10-3/0.68-1.42 YobsQ（So -Se）×10-3 （m3） =100000×（250-20）×10-3/0.68-1.42×0.15×100000×(250-20) ×10-3 =28924.53.5 二沉池二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉

40、淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生物膜）。表 3.6 沉淀池的類型與特點(diǎn)類型平流沉淀池輻流沉淀池豎流沉淀池斜板（管）沉淀池優(yōu)點(diǎn)(1)沉淀效果好；(2)耐沖擊負(fù)荷和溫度的變化適應(yīng)性強(qiáng)；(3)施工容易，造價低。(1)多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡單；(2)排泥設(shè)備已趨定型。(1)排泥方便，管理簡單；(2)占地面積較小。(1)沉淀效率高，停留時間短；(2)占地面積小。缺點(diǎn)(1)池子配水不均勻；(2)采用多斗排泥時，每個泥斗需要單設(shè)排泥管各自排泥，操作量大。(1)池水速不穩(wěn)定，沉淀效果一般；(2)機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高。(1)池子深度大，施工困難；(2)對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適

41、應(yīng)性能力較差；(3)造價較高；(4)池徑不宜過大，否則布水不均勻。用于二沉池時，當(dāng)固體負(fù)荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷的能力較差。適用場合適用于大、中、小型污水處理廠；地下水位較高和地質(zhì)條件較差的地區(qū)。適用于大、中型污水處理廠；適用于地下水位較高的地區(qū)。適用于處理水量不大的小型污水處理廠綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)比較，并結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體資料可知，本工程二沉池采用中心進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀池。3.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）表面負(fù)荷取0.82m3/m2.h，沉淀效率40%60%；（2）池子直徑一般大于10m，有效水深大于3m；（3）池底坡度一般采用0.05；（4）進(jìn)水處設(shè)閘門調(diào)解流量，進(jìn)

42、水中心管流速大于0.4m/s，進(jìn)水采用中心管淹沒或潛孔進(jìn)水，過孔流速為0.10.4m/s，潛孔外側(cè)設(shè)穿孔擋板或穩(wěn)流罩，保證水流平穩(wěn)；出水處應(yīng)設(shè)置浮渣擋板，擋渣板高出池水面0.150.2m，排渣管直徑大于0.2m，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集水渠，渠流速為0.20.4m/s；（5）排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm，管流速大于0.4m/s，排泥靜水壓力1.22.0m，排泥時間大于10min。3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 池表面積：A=（m2）A=5004/1.13=4428.32式中：A池表面積，m2；Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/h；水力表面負(fù)荷，本設(shè)計(jì)取1.13m3/m2·h。(2

43、)單池面積：設(shè)計(jì)4座輻流式沉淀池A單池=A/4（m2） =4428.32/4 =1107.08(3)池直徑：D=（m）=（4428.32/3.14）1/2=35.55結(jié)合刮泥機(jī)考慮，本次設(shè)計(jì)D取36.00m。(4)沉淀部分有效水深：h2=q，.t（m）=1.13×3=3.39式中：t沉淀時間，本設(shè)計(jì)取t=3h。(5)沉淀池底坡落差：取池底坡度I=0.05h4=（m）=0.05×（36/2-2）=0.8(6)泥斗高度的計(jì)算：設(shè)r1=2m，r2=1m，=60。h5=（m）=（21）×tg60。 =1.73(7)沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4+h5（m）=0.

44、3+3.39+0.5+0.8+1.73=6.72式中：H沉淀池總高度；h1沉淀池超高，取0.3m；h3緩沖層高度，取0.5m。為安全起見，取6.8m二沉池尺寸：D=36m，H=6.8m(8)沉淀池池邊高度H，=h1+h2+h3（m） =0.3+3.39+0.5 =4.19(9)徑深比校核D/h2=36/3.3=10.62一般為615，符合要求。(10)污泥斗容積（m3） = =12.68(11)污泥斗以上圓錐體部分污泥容積（m3） =3.14×0.85×（192+19×2+22）/3 =358.54(12)污泥總?cè)莘eV=V1+V2（m3） =12.68+358.5

45、4 =371.223.5.3 刮泥設(shè)備的選擇本設(shè)計(jì)選用ZBG-38周邊傳動刮泥機(jī)，其性能參數(shù)如下。表 3.7 ZBG-36周邊傳動刮泥機(jī)型號池徑（m）功率(KW)周邊線速(m/min)推薦池深(mm)周邊輪壓(kN)周邊輪中心(m)生產(chǎn)廠ZBG-36362.23.03000-50005028.4天雨給排水公司3.6 污泥濃縮池本設(shè)計(jì)采用普通式濃縮池，采用污泥泵排泥。設(shè)計(jì)為兩座，一用一備20。3.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Qmax=156 m3/d污泥固體負(fù)荷：Nwg=5kg/d污泥濃縮時間：T=12h儲泥時間t=5h進(jìn)泥含水率：P199%出泥含水率：P295%進(jìn)泥濃度：8g/L3.6.2 設(shè)計(jì)

46、計(jì)算設(shè)采用池?cái)?shù)為1，則池最大設(shè)計(jì)流量Qmax=156m3/d(1)濃縮池面積A=Qmax/Nwg=156/5=31.2 m2，取為32 m2(2)濃縮池為正方形則其邊長為：d=（A）1/2=5.66m，取為5.7m(3)濃縮池有效水深h1=2.5m(4)校核水力停留時間濃縮池有效容積V=A×h1=32×2.5=80m3污泥在池中停留時間為：T=V/Qw=80/156=0.51d=12.3h(5)確定泥斗尺寸濃縮后的污泥體積為：V1=Qw(1-P1)/(1-P2)=31.2m3/d儲泥區(qū)所需容積：按5h泥量計(jì)算，則為V2=5V1/24=6.5m3池底坡度為0.1，則池底坡降為：h5=0.1×(6.2-2.4)/2=0.16m(6)濃縮池總高度超高取h2=0.3m,緩沖層高度取h3=0.3則濃縮池總高度為H=h1+h2+h3+h4+h5=2.5+0.3+0.3+1.2+0.16=4.46m污泥濃縮池尺寸：5.7×5.7×4.5m3.6.3 壓濾機(jī)選型根據(jù)前面的計(jì)算結(jié)果，我決定選用由莘工機(jī)械生產(chǎn)的成套污泥脫水設(shè)備：其型號為DY1000，DY1000污泥處理的成套設(shè)備配套見下表21。表 3.8 DY1000污泥處理的成套設(shè)備配套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)序號名稱型號參數(shù)數(shù)量單機(jī)功率主機(jī)1帶式壓濾機(jī)DN-1000帶