章丘市污水處理廠設計.doc

章丘市污水處理廠設計目錄摘要- 3第一章 設計任務及設計資料- 4一、設計任務- 4二、設計資料- 4三、設計內(nèi)容- 4第二章 污水處理廠總體設計- 5一、處理工藝流程的確定- 5二、A2/O處理工藝- 6三、氧化溝工藝- 8四、SBR工藝- 9五、適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較-9六、法同步脫氮除磷工藝的原理-11第三章 廢水處理設計-12一、設計規(guī)模的確定-12二、一級處理設計-131、粗格柵的設計-132、細格柵的設計-153、沉砂池的設計-17三、二級處理設計-20 1.A2/O生物反應池設計-20 2、輻流式二沉池的設計-30四、三級處理設計-33 1、接觸池的設計-33 2、加氯間設計-34 3、計量槽的設計-35 4、提升泵房設計-36第四章 污泥處置設計-36一、污泥濃縮池設計-36二、污泥貯泥池設計-38三、污泥脫水系統(tǒng)設計-38第五章 污水處理廠總體布置-39一、污水廠平面布置-39二、污水處理廠高程布置-40參考文獻-44摘要本設計是章丘市污水處理廠污水處理工藝設計。設計規(guī)模為：近期49400/d。設計要求處理水排放到類水體，即達到一級B標準。要求根據(jù)所給資料進行設計的主要內(nèi)容有：估算處理廠應處理的程度；污水處理工藝流程的選擇，進行技術(shù)分析；主要構(gòu)筑物的設計計算(附計算草圖)；水廠平面布置；水廠高程布置。根據(jù)出水要求，采用具有脫氮除磷效果的污水處理工藝-A2/O工藝，工藝流程如下：進水格柵平流式沉砂池砂厭氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房濃縮池脫水車間泥餅外運污泥回流關(guān)鍵詞：章丘、污水處理、A2/O工藝第一章 設計任務及設計資料一、設計任務 章丘市污水處理廠設計。2、 設計資料 1、城市位于山東省。 2、設計人口40萬。 3、排水情況及排水水質(zhì)：居民綜合生活排水量130L/人.日；污水收集率95%;COD 360mg/L BOD5 200 mg/L;SS 200mg/L;NH4N 35mg/L; TKN 40mg/L; TN 45mg/L; TP 3.5mg/L。 4、城市污水 （1）冬季平均溫度15 （2）夏季平均溫度25 5、氣象資料 （1）月平均最高溫度25 （2）月平均最低溫度10 （3）絕對最高溫度42 （4）絕對最低溫度-18 （5）結(jié)冰期60天 （6）年平均降雨量680mm/年 （7）夏季主導風向東南 6、水文資料 1）、最高洪水位 18 米2）、常年水位17米3）、95%保證率枯水位16.5米4）、最大流量10m3/s5）、常水位流量3m3/s6）、95%保證率枯水流量2m3/s 7.污水處理廠廠區(qū)有關(guān)資料1) 廠區(qū)地形平坦，標高19.5-21.5米2) 地下水位標高按埋深3米計3) 地基承載能力12噸/4) 入廠管道管底埋深4.0米，管徑D=1200mm 8、根據(jù)該市環(huán)保部門要求，城市污水經(jīng)處理后出水應達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級B標準，即：COD 60mg/L;BOD5 20mg/L;SS 20mg/L;TN20mg/L;NH4-N 8mg/L;TP 1mg/L 9、廠址地形污水處理廠修建于城市東南郊，占地5.2畝。廠區(qū)地形見附圖。3、 設計內(nèi)容1. 設計說明書一份2. 污水處理廠總平面圖一張3. 生化處理構(gòu)筑物平面圖、剖面圖一張4. 污水、污泥流程高程圖一張第二章 污水處理廠總體設計一、處理工藝流程的確定1. 處理工藝流程選擇應考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)。1）、污水的處理程度2）、工程造價與運行費用3）、當?shù)氐母黜棗l件4）原污水的水量與污水流入工程該污水處理廠日處理能力6萬噸,屬于中小規(guī)模的污水處理廠。按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如A2 /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。由于該設計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理。可供選取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。2.適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應采用二級強化處理。根據(jù)城市污水處理和污染防治技術(shù)政策推薦，以及國內(nèi)外工程實例和豐富的經(jīng)驗，比較成熟的適合中小規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：AA /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、AA/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。二、A2/O處理工藝(如下圖所示)厭氧 缺氧 好氧 二沉池內(nèi)回流污泥回流圖1 2/工藝(1)A2/O處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic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工藝是在厭氧好氧除磷工藝的基礎上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。(2)A2/O工藝的特點：A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能；B：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。C：在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。D：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。三、氧化溝嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設置適當?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點： (1)工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達到95%左右。 (3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為2030 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。 (5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 (6)基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時統(tǒng)計表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 Carrousel原指游藝場中的循環(huán)轉(zhuǎn)椅，如上圖。為一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動，采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個?？拷貧馄飨掠蔚膮^(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，不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal 氧化溝，即“0、1、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝(缺氧區(qū))之間沒有回流設施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設備，不可避免的帶入相當數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。三溝式氧化溝屬于交替運行式氧化溝，由丹麥Kruger公司創(chuàng)建，如上圖。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進入兩側(cè)的池子，處理出水則相應地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率(達59%左右)，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡潔，具有生物脫氮功能，由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設備總數(shù)量多，利用率低。四、SBR工藝SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應池內(nèi)完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。SBR通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。SBR池通常每個周期運行4-6小時，當出現(xiàn)雨水高峰流量時，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負荷。SBR工藝具有以下特點： (1)SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 (2)處理效果好。SBR工藝反應過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 (3)有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質(zhì)波動。五、適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝比較多，為了選擇出經(jīng)濟技術(shù)更合理的處理工藝，以下對上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝進行經(jīng)濟技術(shù)比較。表1 適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較工藝名稱氧化溝工藝AO工藝A2O工藝SBR工藝優(yōu)點1.處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用??；2.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強的抗沖擊負； 5.能處理不容易降解的有機物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7.技術(shù)先進成熟，管理維護簡單；8.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗；9.對于中小型無水廠投資省，成本底；10.無須設初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消化后達到穩(wěn)定；3.用于大型水廠費用較低；4.沼氣可回收利用。1.具有較好的除P脫N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4.技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；5.管理維護簡單，運行費用低；6沼氣可回收利用7.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗。1.流程十分簡單；2.合建式，占地省，處理成本底；3. 處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；4.不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設專門的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。缺點1.周期運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設備利用率低；4.脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設厭氧池。1.用于小型水廠費用偏高；2.沼氣利用經(jīng)濟效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.處理構(gòu)筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠費用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟效益差。1.間歇運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設備利用率低；4.變水位運行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。綜上所述，可得比較適合本污水處理廠的工藝是工藝。因為這種工藝具有較好的除P脫N功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；管理維護簡單，運行費用低；沼氣可回收利用；該工藝節(jié)省基建費用，占地面積相對較小。六、法同步脫氮除磷工藝的原理： 分為三大部分，分別為厭氧、缺氧、好氧區(qū)。原污水從進水井內(nèi)首先進入?yún)捬鯀^(qū)，同步進入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應器的主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化。污水經(jīng)過第一厭氧反應器進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q(Q原污水流量)?；旌弦簭娜毖醴磻鬟M入好氧反應器曝氣器，這一反應器單元是多功能的，去觸，硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有，污泥中含有過剩的磷，而污水中的則得到去除。流量為2Q的混合液從這里回流缺氧反應器。進水格柵平流式沉砂池砂厭氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房濃縮池脫水車間泥餅外運污泥回流圖1 章丘市污水廠工藝流程圖綜上所述，根據(jù)題意選擇AO工藝。第三章 廢水處理設計一、設計規(guī)模的確定1、污水處理廠設計規(guī)模由設計資料可知，污水處理廠的設計規(guī)模為4.9410440萬130L/人.日0.95=4.9410000m3/d2、 設計流量 生活污水量總變化系數(shù)K總 表一平均日流量（L/人.日）70120200400750K總1.691.591.511.401.30 運用內(nèi)插法,當平均日流量為130（L/人.日）時, K總=1.34設計流量=4.941041.34=6.62104m3/L 污水處理廠設計流量 表二項目計算值(m3/d)設計值(m3/d)最高日最大時6.621046.7104（775.5L/S）平均日平均時4.941045.0104（578.7L/S）3、污水設計進水水質(zhì)、出水水質(zhì)標準 表三水質(zhì)指標設計進水水質(zhì)(mg/L)出水水質(zhì)標準(mg/L)去除率（%）BOD52002090CODcr3606083.33SS2002090TN452055.56TP3.5171.43 NH4-N35877.14出水水質(zhì)要求符合：城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-2002根據(jù)設計資料說明，本設計出水排入水體為類水體，要求執(zhí)行一級B標準，出水水質(zhì)標準如表三所示。根據(jù)出水水質(zhì)要求，污水處理廠既要求有效地去除BOD5，又要求對污水的氮、磷進行適當處理，防止廠區(qū)南側(cè)支流出現(xiàn)富營養(yǎng)化。4、處理程度計算1)、BOD5的去除率 =(200-20)200=902)、CODcr的去除率 =(360-60)360=83.333)、SS的去除率 =(200-20)200=904)、總氮的去除率 =(45-20)45=55.565)、NH3-N的去除率 =(35-8)35=77.146)、P的去除率 =(3.5-1)3.5=71.43二、一級處理設計格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截,以免其對后續(xù)處理單元的機泵和工藝管線造成損壞。它是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，被安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大懸浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常運行。1、粗格柵設計設柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.9m/s則 柵條的間隙數(shù)其中Qmax最大設計流量，m3/s; 格柵傾角，度； h 柵前水深，m；取0.4m V 過柵流速，m/s，最大設計流量時為0.80.9m/s，平均設計流量時為0.3m/s。V在此處取 0.9m/se為柵條凈間隙，粗格柵e=50100mm，中格柵e=1040mm，細格柵e=310mm；粗格柵在此處取50mmSin 為經(jīng)驗常數(shù) ，傾角為 設計兩組并聯(lián) 沒組的格柵間隙數(shù)為25B柵槽寬度，m；. 過柵水頭損失：柵槽總長度 柵槽總高度： H柵槽總高度，m； h1柵前水深，m； h2柵前渠道超高，m；一般用0.3m；每日柵渣量計算： 因此適合于機械清渣。設備選型根據(jù)計算選擇GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機性能規(guī)格及外觀尺寸公稱柵寬（m）槽深H(m)安裝角度 （。）柵條間隙（mm）電動機功率（kw）柵條截面積（mm）裝機重量（kg）生產(chǎn)長1.44.560 500.752.2501035005500無錫通用機械廠2.細格柵設計設柵前水深h=0.9m，過柵流速v=0.8m/s則 柵條的間隙數(shù)其中Qmax最大設計流量，m3/s; 格柵傾角，度； h 柵前水深，m；取0.9m V 過柵流速，m/s，最大設計流量時為0.80.9m/s，平均設計流量時為0.3m/s。V在此處取 0.8m/se為格條寬度，粗格柵e=50100mm，中格柵e=1040mm，細格柵e=310mm；細格柵在此處取10mmSin 為經(jīng)驗常數(shù) ，傾角為 隔柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。N取100柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m;+0.2B柵槽寬度，m；. B=2.192+0.6=4.98m過柵水頭損失：柵槽總長度 m柵槽總高度： H柵槽總高度，m； h1柵前水深，m； h2柵前渠道超高，m；一般為0.3m；每日柵渣量計算： W1為柵渣量，細格柵取0.08；表3.1 XWB-08-15背耙式格柵除污機型號格柵寬度（mm）耙齒有效長度(mm)安裝傾角()提升質(zhì)量(kg)格柵間距(mm)提升速度(m/min)電機功率(KW)XWB-08-15800 100602001030.5圖 2 格柵設計計算示意圖（單位: m）3. 沉砂池設計在污水處理中，沉砂池的主要作用是利用物理原理去除污水中比重較大的無機顆粒，主要包括無機性的砂粒、礫石和較重的有機物質(zhì)，其比重約為2.65。一般設于初次沉淀池之前，以減輕沉淀池的負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的條件。目前，應用較多的沉砂池有平流沉砂池、豎流式沉砂池、輻流式沉砂池、曝氣沉砂池、渦流沉砂池以及斜板式沉砂池。本設計中采用平流沉砂池。其優(yōu)點是：截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排砂方便等優(yōu)點。在沉砂池中去除砂粒的最小粒徑采用0.2mm，其=18.7mm/s1）水流垂直分速度:設v = 0.25m/ sw = 0.05v = 0.05 250 = 12.5mm/ s2）. 沙粒平均沉降速度:mm/s3）. 水面面積:4）. 水流斷面積:5）. 池總寬度:設n=2,每格寬b=1.5 m ,B=nb=21.5=3 m6). 有效水深: m7). 長度:m8). 最大設計流量時的流行時間: 合格9).沉砂室計算:（1）沉砂室所需容積：設沉砂室清除沉砂的時間間隔為 T=2d，=1.34，X 取30/,（2）每個沉砂斗容積：設每格沉砂池有二個沉砂斗 ， （3）砂斗各部分尺寸：設斗底寬 =0.8m，斗壁與水平面的傾角為，斗高=0.6m 。沉砂斗上口寬: 沉砂斗容積: 10）. 沉砂室高度:采用重力排砂，設池底坡度為 0.06，坡向砂斗。m11). 池總高度:設超高，12). 沉砂池進出水設計沉砂池配水槽:來水由泵站出水井跌水進入沉砂池配水槽。配水槽尺寸為:BLH =1.031.25。其中,槽寬B =1.0,H =1.25B，L與池同寬，取3m。為避免異重流的影響，采用潛孔入流，過孔流速控制在0.20.4m/s 之間，取0.4m/s。單池配水孔面積: 設計孔口尺寸為：0.8m0.8m，查給排水工程手冊第一冊，第571頁表得，,水流經(jīng)孔口的局部阻力系數(shù)=1.06，水流經(jīng)孔口時的流速: m/s則水頭損失: 沉砂池出水:出水采用非淹沒式矩形薄壁跌水堰,堰寬b同沉砂池寬同沉砂池寬b=3m,通過堰口流量： 式中m流量系數(shù)，取0.45；H堰上水頭（m）。將 代入式式中，得H=0.26m。設堰跌水高度h=0.1m，則沉砂池出水的水頭損失為0.38m，出水流入水渠中，渠底接DN800管接入集配水井。槽尺寸：BLH =1.031.25故沉砂池總的水頭損失(head loss)為： h=0.00865+0.38=0.389 m三、二級處理設計1.A2/O生物反應池設計1). 判斷是否可采用A2/O法：COD/TN=360/45=88TP/=3.5/200=0.01750.06符合要求，故可采用此法。2）. 已知條件:設計流量Q=49400m3/d進水水質(zhì)指標如下:CODcr=360mg/L；BOD5 =200mg/L；SS = 200mg/L；TN = 45mg/L；NH3-N= 35mg/L；TP = 3.5 mg/L設計出水水質(zhì):CODcr60/L,BOD520/L,SS20/L,TN20/L, NH3-N8/L,TP1/L。3). 設計計算。(1) 設計參數(shù)。BOD5污泥負荷N:為保證生物硝化效果，BOD負荷取:0.15 kgBOD5/（kgMLSS.d）。回流污泥濃度:根據(jù)式中:SVI 污泥指數(shù)，取SVI=100r 一般取1.2將數(shù)值代入上式:污泥回流比 R=100混合液懸浮固體濃度混合液回流比:TN 去除率 混合液回流比 (2) 曝氣池容積。應池容積:反應池總水力停留時間:段水力停留時間和容積:厭氧缺氧好氧=113厭氧池水力停留時間 : 厭氧池容積 : 缺氧池水力停留時間 : 缺氧池容積 : 好氧池水力停留時間 : 好氧池容積 : 校核氮磷負荷， kg TN / (kgMLSS d)好氧段總氮負荷 kg TN / (kg*MLSS d)(符合要求)厭氧段總磷負荷 kg TN / (kg*MLSS d)(符合要求)剩余污泥量W:生成的污泥量W1 式中： Y 污泥增殖系數(shù)，取Y=0.6。將數(shù)值代入上式：內(nèi)源呼吸作用而分解的污泥W2式中： kd 污泥自身氧化率，取kd=0.05。 Xr 有機活性污泥濃度，Xr=fX， Xr=0.756000=4500mg/L不可生物降解和惰性的懸浮物量（NVSS）W3，該部分占TSS約50% 剩余污泥產(chǎn)量W W = W1 - W2 + W3 = 4149.6-1852.7+4446=6742.9kg/d污泥含水率q設為99.2% 剩余污泥量：污泥齡ts 反應池主要尺寸反應池總?cè)莘eV=8234m3設反應池2組，單組池容有效水深h取4.0m單組有效面積采用5廊道式推流式反應池，廊道寬b取6.0m單組反應池長校核：b/h=6.0/4.0=1.5（滿足b/h=12） L/b=34.3/6.0=5.7（滿足L/b=510） 取超高為1.0m，則反應池總高H = 4.0 + 1.0 =5.0 m反應池進、出水系統(tǒng)計算進水管 單組反應池進水管設計流量 取管道流速v=0.8m/s管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN800mm進水井 反應池進水孔尺寸： 進水孔過流量 取孔口流速v=0.8m/s 孔口過水斷面積 孔口尺寸取為1.5m0.6m 進水井平面尺寸取為2.1m2.1m出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計算： 式中： b 堰寬，b=6m H 堰上水頭,m, m 出水孔過流量Q4=Q3=0.86m3/s 取孔口流速v=0.8m/s 孔口過水斷面積 孔口尺寸取為1.3m1m 出水井平面尺寸取為2.1m2m 出水管 反應池出水管設計流量Q5=Q1=0.286m3/s 取管道流速v=0.8m/s 管道過水斷面積 管徑 取出水管管徑DN800mm 校核管道流速曝氣計算設計需氧量AORAOR = 去除BOD5需氧量 - 剩余污泥中BODu氧當量 + NH3-N硝化需氧量 剩余污泥中NH3-N的氧當量 - 反硝化脫氮產(chǎn)氧量 碳化需氧量D1假設生物污泥中含氮量以12.4%計，則：每日用于合成的總氮=0.124（4149.6-1852.7）=284.82（kg/d）即，進水總氮有用于合成。被氧化的NH3-N = 進水總氮 出水總氮量 用于合成的總氮量 = 45 20 5.77 = 14.23 mg/L所需脫硝量 = 45 28 5.77 = 11.23 mg/L需還原的硝酸鹽氮量硝化需氧量D2 反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3D3 = 2.86NT = 2.86307.76 = 880.19 kgO2/d總需氧量AOR = D1+D2-D3 = 6858.9+2548.58-725.87 = 8681.6 kgO2/d = 361.74 kgO2/h最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AORmax = 1.4AOR = 1.48681.6 = 12154.24kgO2/d = 506.43kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量：標準需氧量采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率=20%，計算溫度T=25 ，將實際需氧量 AOR換算成標準狀態(tài)下的需氧量 SOR式中: 氣壓調(diào)整系數(shù)，取值為 1 曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取=2mg/L 污水中飽和溶解氧與請水中飽和溶解氧之比，取 0.95 空氣擴散器出口處絕對壓力： 空氣離開好氧反應池時氧的百分比： 好氧反應池中平均溶解氧飽和度： 標準需氧量為： 相應反應池最大時標準需氧量： 好氧反應池平均時供氣量 最大時供氣量： 所需空氣壓力(相對壓力) 式中: h1+h2供氣管道沿程與局部阻力損失之和，取h1+h2=0.2 m h3曝氣器淹沒水頭，h3=3.8 m h4曝氣器阻力，取 h4=0.4 m 富余水頭，=0.5 m 曝氣器數(shù)量計算按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量. 式中 按供氧能力所需曝氣器個數(shù)，個 曝氣器標準狀態(tài)下，與好氧反應池工作條件接近時的供氧能力，kgO2./(h 個)采用微孔曝氣器，工作水深3.8 m，在供風量 時，曝氣器氧利用率，服務面積0.30.75m2， 充氧能力=0.14 kgO2./(h 個).則： 為安全計，本設計采用2700個曝氣器。供風管道計算供風干管采用樹狀布置流量 流速 管徑 取干管管徑為 DN700mm單側(cè)供氣(向單廊道供氣) 支管 流速 管徑 取支管管徑為 DN250mm雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣) 管徑 流速 管徑 取支管管徑為 DN300mm注：考慮到逐減曝氣，沿污水流動方向上第一、第二廊道之間的支管管徑取為 DN350mm。厭氧池設備選擇(以單組反應池計算)：厭氧池設導流墻，將厭氧池分為兩格， 每格內(nèi)設潛水攪拌機2臺， 所需功率按 5W/m3 池容計算.厭氧池有效容積 缺氧池設備選擇(以單組反應池計算) 缺氧池設導流墻，將缺氧池分為兩格， 每格內(nèi)設潛水攪拌機2臺， 所需功率按 5W/m3 池容計算.缺氧池有效容積 污泥回流設備污泥回流比 ; 安全系數(shù)1.2污泥回流量 混合液回流設備混合液回流泵 混合液回流比R內(nèi)=200% 混合液回流量QR=R內(nèi)Q=2165600=331200m3/d=13800m3/h 設混合液回流泵房2座，內(nèi)設5臺潛污泵（4用1備） 單泵流量設回流污泥泵房1座，內(nèi)設2臺潛污泵（1用1備）混合液回流管 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，經(jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首端。 混合液回流管設計流量 泵房進水管設計流速采用v=1m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN700mm 校核管道流速泵房壓力出水總管設計流量 設計流速采用v=1m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN700mm2、輻流式二沉池的設計采用中心進水周邊出水輻流式二次沉定池已知條件 反應池懸浮固體濃度 二沉池底生物固體濃度 回流污泥比 圖3 沉淀池計算簡圖設計計算 沉淀部分水面面積 F ，根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷 ，設兩座二沉池， . 池子直徑 D ，為與機械刮泥機配套，池子直徑取為D=40(m)沉淀部分水面面積F= 二次沉淀池表面負荷 校核固體負荷 沉淀部分的有效水深 ， 設沉淀時間： 沉淀區(qū)的容積 ,設計采用周邊傳動的刮吸泥機排泥,污泥區(qū)容積按 2h 貯泥時間確定. 每個沉淀池污泥區(qū)的容積 污泥區(qū)高度 污泥斗高度. 設池底的徑向坡度為0.05, 污泥斗直徑 上部直徑 ,傾角 , 則 圓錐體高度 豎直段污泥部分的高度 污泥區(qū)高度 沉淀池總高度 , 設超高 =0.3 m, 緩沖層高度 m. 出水三角堰計算 采用出水三角堰(900) 三角堰中距 , 采取雙邊出水總長 式中: 0.8為集水槽外框距池壁距離 1.3為集水槽內(nèi)框距池壁距離 0.83為出水堰及集水槽寬度，由后面集水槽計算求得三角堰個數(shù) 取1177個。每個三角堰的流量 三角堰堰上水頭 集水槽寬集水槽水深 圖4 出水堰計算簡圖四、三級處理設計1、接觸池的設計設計參數(shù)（1）加氯量：510mg/L，本設計中取6mg/L；（2）氯與污水的接觸時間為30min；（3）設計流量是；（4）本設計設兩座三廊道式平流接觸池，。接觸池的設計計算（1）池體容積計算 （2）接觸池表面積 式中：接觸池的有效水深，取為3.0m （3）消毒池池長寬 設每個廊道寬度為，則消毒池總寬度為，則消毒池的長度為： （4）接觸池高度 式中：池底坡降，坡度為0.05，坡底在進水端；接觸池有效水深，3m；接觸池超高，0.3m。 （5）排泥設計接觸池也有污泥沉降，故也要設計排泥設施，接觸池坡底在進水端，在池子的進水端設置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥機刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脫水間。2、加氯間設計（1）投氯量計算 式中： 投氯量，mg/L，6mg/L；67000m3/d； （2）加氯設備 選用貯氯量為1000kg的液氯鋼瓶，用6瓶同時供氯，每周換用鋼瓶一次，安裝加氯機3臺，兩用一備，加氯流量為5-25kg/h。3、計量槽的設計（1）、計量槽的選擇為了準確掌握污水處理廠的污水量，并對污水量資料和其他運行資料進行綜合分析，對提高污水處理廠的運行管理水平，應該在污水處理系統(tǒng)上設置計量槽，在本設計中選用巴氏計量槽，這種伎倆設備的精確度達到95%98%，其優(yōu)點是損失小，底部洗刷力大，不易沉積雜物。本設計的設計流量為，；故由給誰排水設計手冊（第二版）第5冊第查知，選用測量范圍為0.1701.300m3/s，其規(guī)格如下表9所示：表9 巴氏計量槽規(guī)格測量范圍（m3/s）W(m)B（m）A（m）2/3A（m）C（m）D（m）0.1001.1000.61.5001.5301.0200.901.20（2）、設計依據(jù)1）計量槽應設在渠道的直線段上，直線段的長度不應小于渠道寬的8-10倍；在計量槽的上游，直線段不小于渠寬的 2-3 倍；下游不小于 4-5 倍。當下游有跌水而無回水影響時可適當縮短；2）計量槽中心線應與渠道中心線重合，上下游渠道的坡度應保持均勻，但坡度可以同；3）計量槽喉寬一般采用上游渠道寬度的 1/31/2；4）當喉寬 W 為 0.25m 時，H2/H10.64 為自由流，大于此數(shù)為潛沒流；當喉寬 W=0.32.5m 時，H2/H10.7 為自由流，大于此數(shù)為潛沒流；5）當計量槽為自由流時，只需記上游水位，而當其為潛沒流時，則需同時記下游水位。設計計量槽時，應盡可能做到自由流，但無論在自由流還是在潛沒流的情況下，均宜在上下游設置觀察井；6）設計計量槽時，除計算其通過最大流量時的工作條件外，尚需計算通過最小流量的條件；7）計量槽在自由流的條件下按下式計算流量 式中：（3）、流量計算及出水1）由表9知W=0.60m，則設巴氏計量槽過水為自由流，則由給水排水設計手冊（第二版）第五冊第569頁查知,W=0.60m時，流量計算公式為： 2）選擇鋼筋混凝土管作為二級出水管，管徑為 D=800mm，流速 =2.284 m/s設計坡度為=0.0056。4、提升泵房設計泵房采用半地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸：長寬=14.65.5米，地下埋深6.78米，采用立式污水泵抽升污水，泵房內(nèi)設五臺型號為300QW11001045型潛污泵(四用一備)。 水泵參數(shù)：流量1100m3/h，揚程10m，電機功率45kw，出口直徑300mm。每臺泵出水管上設微阻緩閉止回閥，起吊設備采用電動單梁起重機，最大起重量為2噸。第四章 污泥處置設計一、污泥濃縮池設計設計參數(shù)：含水率，固體濃度濃縮后污泥固體濃度為 CU =30(kg/m3) (即污泥含水率 Pu=97%), 采用重力濃縮。圖5 濃縮池計算簡圖 設計計算 濃縮池面積 A , 濃縮污泥為剩余污泥,污泥固體通量選用 30(kg/(m2.d)濃縮池面積 Q污泥量，m3/d；Co污泥固體濃度，kg/m3；G污泥固體通量，kg/(.d)； 濃縮池直徑,設計采用 n=2 座圓形輻流二次沉淀池：直徑 取 D=12(m)則 A=226.2(m2) 濃縮池深度濃縮池工作部分的有效水深 T 為濃縮時間, 取15(h)超高 , 緩沖層高度, 濃縮池設機械刮泥,池底坡度 ,污泥斗下直徑, 上底直徑池底坡度造成的深度污泥斗高度 污泥斗傾角；濃縮池深度 二、