筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目錄 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料 . 10 . 1 . 1 . 2 . 4 . 4 . 4 . 5 . 5 第二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 . 6 . 6 . 6 . 6 . 7 . 8 第三章 城市污水處理廠設(shè)計(jì) . 10 水廠選址 . 10 水廠處理規(guī)模、處理程度 . 10 . 11 . 12 第四章 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì) . 13 . 13 柵 . 13 . 13 . 13 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 . 14 . 15 . 15 氯間 . 16 . 16 泥處理構(gòu)筑物 . 17 . 17 . 17 . 17 . 18 . 18 . 18 . 19 . 19 第五 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 20 級(jí)處理 . 20 . 20 砂池 . 22 沉池 . 24 級(jí)處理 活性污泥法 . 27 . 27 . 35 . 37 泥處理構(gòu)筑物 . 37 . 37 . 40 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 層計(jì)算 . 48 水泵站計(jì)算 . 52 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第六章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 . 54 內(nèi)外情況 . 54 . 54 水處理成本計(jì)算 . 56 第七章 結(jié)論 . 58 致辭 . 59 參考文獻(xiàn) . 60 附錄 一 中文譯文 附錄二 外文資料原文 附錄三 水力計(jì)算結(jié)果表 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 遼寧省 排水工程規(guī)劃 及污水處理廠設(shè)計(jì) 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料 我國(guó)一批城市興建了污水處理廠，一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠（站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計(jì)污水處理廠。水污染防治、保護(hù)水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。 近幾十年來(lái)，污水處理技術(shù)無(wú)論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面，都取得了一定的進(jìn)步，新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長(zhǎng) 足的進(jìn)步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門研究課題。在國(guó)家科委、建設(shè)部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開展了這些課題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。 不應(yīng)回避，我國(guó)面臨水資源短缺的嚴(yán)重事實(shí)，北方一些城市人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已收到水資源不足的制約。城市污水和工業(yè)廢水回用，以城市污水作為第二水源的趨勢(shì)，不久將成為必然。這就是我國(guó)污水事業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)。 作為市政與環(huán)境工程學(xué)院給水排水工程專業(yè)的學(xué)生，我深刻的體會(huì)到污水處理在環(huán)境保護(hù)事業(yè)當(dāng)中所占據(jù)的地 位，所以更應(yīng)該深刻地了解這種形勢(shì)，掌握并發(fā)展污水處理的新工藝、新技術(shù)，已成為跨世紀(jì)的工程技術(shù)人才，將我國(guó)的污水處理事業(yè)提升到一個(gè)新的高度。 計(jì)任務(wù) 計(jì)任務(wù)與內(nèi)容 兩個(gè)以上的方案比較； 部分工藝施工圖設(shè)計(jì)； 部分單體構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)； 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 部分單體構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)； 6有條件的同學(xué)還可以在教師指導(dǎo)下自選一個(gè)專題進(jìn)行深入研究或設(shè)計(jì) 。 本要求 （ 1） 完成排水管網(wǎng)和雨水管道的定線，至少應(yīng)對(duì)兩個(gè)排水管網(wǎng)定線方案（也可以是局部變化的方案）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選優(yōu)。 （ 2） 排水管網(wǎng)的主干管、區(qū)域干管、支干管及倒虹吸管應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的水力計(jì)算與高程計(jì)算。水力計(jì)算應(yīng)采用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。不計(jì)算管道不必編號(hào)，最不利點(diǎn)應(yīng)校核。有跌水井的應(yīng)計(jì)算一個(gè)。 （ 3） 按給出的原始資料合理的選定設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式進(jìn)行雨水管道的水力計(jì)算。從街道明渠開始只計(jì)算其中一、二條雨水管道即可。雨水管道也可只布置第一修建期的管線。 （ 4） 污水泵站工藝要求要確定水泵機(jī)組 的臺(tái)數(shù)、水泵型號(hào)、泵站的結(jié)構(gòu)形式以及集水池的容積，并應(yīng)進(jìn)行泵站水泵機(jī)組管道水力計(jì)算和電器設(shè)備等布置的設(shè)計(jì)，泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參照標(biāo)準(zhǔn)圖大致來(lái)確定。 （ 5） 應(yīng)根據(jù)原始資料與城市規(guī)劃情況、并考慮環(huán)境效益與社會(huì)效益，合理地選擇污水處理廠的位置。 （ 6） 根據(jù)水體自凈能力以及要求的處理水質(zhì)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件，如水資源情況、水體污染情況等來(lái)確定污水處理程度與處理工藝流程。無(wú)特殊要求時(shí)，污水級(jí)處理后其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即 20mg/l， 60mg/l， 20mg/l。 （ 7） 根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐?體情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇適合的污泥處理工藝方法，進(jìn)行各單位構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （ 8） 污水處理廠平面布置要緊湊合理，節(jié)省占地面積，同時(shí)應(yīng)保證運(yùn)行管理方便。 （ 9） 在確定污水處理工藝流程時(shí)，同時(shí)選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對(duì)所有構(gòu)筑物都進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，包括確定各有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、負(fù)荷、尺寸與所需 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 的材料與規(guī)格等。 （ 10） 對(duì)需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進(jìn)行更詳細(xì)的施工圖所必須的設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。 （ 11） 對(duì)污水與污泥處理系統(tǒng)要作出較準(zhǔn)確的水力計(jì)算與高程計(jì)算。 （ 12） 對(duì)排水管網(wǎng)與污水處理廠都要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)概算與 成本分析。 排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成 1#圖紙 11張。具體如下： （ 13） 排水工程規(guī)劃圖， 1#圖或 0#圖 1張。 （ 14） 污水主干管、雨水管縱斷面圖， 1#1 （ 15） 污水處理廠總平面圖， 1#圖 1張。 （ 16） 污水處理廠工藝平面圖， 1#圖 1張。 （ 17） 主要處理構(gòu)筑物（如初沉池、曝氣池、二沉池、消化池等）工藝圖， 1#圖 3位同學(xué)具體繪制的構(gòu)筑物圖，由指導(dǎo)老師確定。 （ 18） 污水提升泵站工藝圖， 1#圖 1張。 （ 19） 污水處理工藝與污泥處理工藝高程布置圖， 1#圖 1張。 （ 20） 節(jié)點(diǎn)大樣圖（根據(jù)單體構(gòu)筑物圖，由指導(dǎo)教師指定）， 2#圖 1張。 算說(shuō)明書的具體要求 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書不僅要有完整的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，還應(yīng)包括與設(shè)計(jì)題目有關(guān)的資料匯總，可供選擇的方案比較，選擇方案的依據(jù)，以及對(duì)所選方案的論述。 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個(gè)方面： （ 1） 中文摘要； （ 2） 外文摘要； （ 3） 目錄； （ 4） 正文； （ 5） 補(bǔ)充部分； （ 6） 參考文獻(xiàn)； （ 7） 致謝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書要結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、層次分明、語(yǔ)言流暢、書寫工整（可打?。⒑?jiǎn) 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖合理、計(jì)算正確，符合學(xué)科、專業(yè)的有關(guān)要求。 計(jì)原始資料 形與城市規(guī)劃資料 （ 1）通過(guò)該市城市地形與總體規(guī)劃圖 (比例 1:10000)可知： （ 2）城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（平均日）： 表 1 1 城市各區(qū)人口密度和污水量標(biāo)準(zhǔn) 區(qū)域 人口密度 （人 /公頃） 污水量標(biāo)準(zhǔn) （升 /人 410 170 3990 140 （ 3）城市綜合徑流系數(shù) 城市綜合徑流系數(shù)為 （ 4）工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料： 表 1 2 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料 企業(yè)與公共建筑名稱 平均排水量 (m3/h) 最大排水量 (m3/h) ) ) 工廠甲 300 330 270 240 廠乙 180 200 310 260 廠丙 190 220 330 310 ：工業(yè)企業(yè)廢水的特殊水質(zhì)可以另行說(shuō)明；如國(guó)有企業(yè)與公共建筑的廢水已經(jīng)處理，按處理后的水質(zhì)填寫。 象資料 （ 1） 氣溫資料 表 1 4 城市氣溫資料 年平均氣溫 10 月平均最高氣溫 30 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 年最低氣溫 平均最低氣溫 最高氣溫 35 月平均氣溫 20 溫度在 ） 60 溫度在 0以下的天數(shù)（天） 100 降雨量（ ） 1000 年蒸發(fā)量（ ） 200 （ 2）常年主導(dǎo)風(fēng)向：西南風(fēng) ; （ 3） 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式及其參數(shù) : q=0()995 t p （ 1 1） t=t1+ m=2 0 地質(zhì)資料 表 1 5 城市地質(zhì)資料 土壤性質(zhì) 冰凍深度 （ m） 地下水位 （ 地表下 ）（ m） 排水管網(wǎng)干管處 一般性質(zhì)資料 亞粘土 1 0 水中途泵站與 污水處理廠處 亞粘土 1 0 受納水體水文與水質(zhì)資料 表 1 6 城市污水受納水體水文水質(zhì)資料 流量 （ m/s） 流速 （ m/s） 水位（ m） 水溫（） mg/l） mg/l） mg/l） 最小流量時(shí) 7 14 0 最高水位時(shí) 9 20 5 常水位時(shí) 8 16 3 在污水排放口下游 30公里處有取水口，要求 l 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 市管網(wǎng)設(shè)計(jì) 水體制 排水體制一般分合流排水系統(tǒng)和分流排水系統(tǒng)兩種類型 7： （）合流制排水系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個(gè)管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。目前廣泛采用的是截流式合流制排水系統(tǒng)。 （）分流制排水系統(tǒng) 該系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。由于排除雨水方式的不同，分流制排水系統(tǒng)又分為完全分流制（具有污水排水系統(tǒng)和與水排水系統(tǒng)）和不完全分流 制（只具有污水排水系統(tǒng)）排水系統(tǒng)。 從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)看，采用截流式合流制的城市，水體仍然遭受污染，甚至達(dá)到不能容忍的程度。采用分流制的城市，初雨徑流未加處理就直接排入水體，會(huì)對(duì)城市水體造成污染。盡管如此，分流制較靈活，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，所以在國(guó)內(nèi)外獲得了較廣泛的應(yīng)用。 從造價(jià)方面來(lái)看，分流制可保持管內(nèi)的流速，排水管道的造價(jià)較合流制高，但污水廠及泵站造價(jià)較合流制低。 從維護(hù)管理方面來(lái)看，合流制排水系統(tǒng)污水廠的運(yùn)行管理較復(fù)雜，而分流制系統(tǒng)可保持管內(nèi)流速，不致發(fā)生沉淀，且流入 污水廠的水量和水質(zhì)變化小，污水廠的運(yùn)行易于控制 基于上述各種因素，此次設(shè)計(jì)采用分流制排水系統(tǒng)。 水系統(tǒng)布置方式的確定 城市排水系統(tǒng)在平面上的布置，隨著地形、豎向規(guī)劃、污水廠的位置、土壤條件、河流情況、以及污水的種類和污染程度等因素而定。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 該城市的地勢(shì)向水體有相當(dāng)傾斜，故采用截流式布置即各排水流域的干管以最短距離沿與水體垂直的方向布置，再沿與水體平行的方向敷設(shè)主干管，保證大部分長(zhǎng)管段以垂直等高線方向設(shè)置。將各干管的污水截流送至污水廠進(jìn)行處理。該種布置對(duì)減輕水體污染、改善的保護(hù)環(huán)境有重大作用 。 水管道系統(tǒng) 該城區(qū)地形坡度較大，自西北向東南傾斜，干管基本上與等高線垂直，主干管布置在城區(qū)南面，基本上與等高線平行，可初步確定建一個(gè)污水處理廠，廠址位于河流下游的南面。 （一）管道定線及平面布置 10 正確的定線是合理的、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。定線按主干管、干管順序依次進(jìn)行，且遵循主要原則：盡可能在管線較短和埋深較小的情況下讓最大區(qū)域的污水能自流排出。定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢(shì)，一般宜順坡排水。在整個(gè)排水區(qū)域較低的地方敷設(shè)主干管 及干管，以便于支管的污水自流流入。而橫支管的坡度盡可能與地面坡度一致。在地形平坦的地區(qū)，應(yīng)避免小流量的橫支管長(zhǎng)距離平行等高線敷設(shè)。當(dāng)?shù)匦涡毕蚝拥赖钠露群艽髸r(shí)，主干管與等高線平行敷設(shè)。干管與等高線平行。這種布置雖然主干管的坡度較大，但可設(shè)置為數(shù)不多的跌水井，而使干管的水利條件得到改善。在管道定線時(shí)，要使之既能盡量減小埋深，又可少建泵站。污水支管的平面布置取決于地形及街坊建筑特征。并應(yīng)便于用戶接管排水。街道支管通常敷設(shè)在街坊較低一邊的街道下。污水主干管的走向取決于污水廠和出水口的位置。管道應(yīng)布置在堅(jiān)硬密實(shí)的土 壤中。盡量減少穿越高地，基質(zhì)土壤不良地帶。盡量避免或減少與河道，鐵路的交叉。為了增大上游干管的直徑，減小敷設(shè)坡度，以至能減小整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深。將產(chǎn)生大流量污水的工廠或公共建筑的污水排除口接入污水干管起端是有利的。 （二） 根據(jù)管道定線原則及城區(qū)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)初步考慮兩套方案。管道的布置方案應(yīng)在同等條件和深度下進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一最佳方案。兩個(gè)方案的污水管道系統(tǒng)都采用截流式布置。 方案一：由于城市地形西南高，東北底，考慮風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，河流方向自西南流向東北。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 所以污水廠及出水口設(shè)在城市東面 ，使所有污水盡量靠重力排出。主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置。有一處管線穿越鐵路。 方案二：相對(duì)方案一作了較大的改動(dòng)。水廠改在更靠近河下游位置，管段增多。主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置。有六處穿越鐵路。 兩套方案的示意圖 、 電算數(shù)據(jù)及結(jié)果如下： 第一套總造價(jià)： 無(wú)泵站 第二套總造價(jià)： 無(wú)泵站 經(jīng)過(guò)比較，第二套方案造價(jià)更低，經(jīng)濟(jì)且較合理，故選擇第二套方案。 通過(guò)上機(jī)多次調(diào)試，各條干管和主干管的埋深都符合要求。 水管道系統(tǒng) 7： 能通暢及時(shí)地排走城鎮(zhèn)和工廠面積內(nèi)的雨水 7： （ 1）充分利用地形，就近排入水體 （ 2）根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道。通常，應(yīng)根據(jù)建筑物的分布，道路布置及街坊內(nèi)部的地形，出水口位置等布置雨水管道，使雨水以最短距離排入街道低側(cè)的雨水管道。 （ 3）雨水口的布置應(yīng)使雨水不致浸過(guò)路口。 （ 4）雨水管道采用明渠或暗渠應(yīng)結(jié)合具體條件確定。 （ 5）設(shè)置排洪溝排除設(shè)計(jì)地區(qū)以外的雨洪水。 7 （ 1）設(shè)計(jì)充滿度 雨水中主要含有泥砂等無(wú)機(jī)物質(zhì)，不同于污水的性質(zhì)，加以暴雨徑流量大，而相應(yīng)較高設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨強(qiáng)度的降雨歷時(shí)一般不會(huì)很長(zhǎng)，故管道設(shè)計(jì)充滿度按滿流考慮 .即 h/d=1。 （ 2）設(shè)計(jì)流速 為避免雨水所挾帶的泥砂等無(wú)機(jī)物質(zhì)在管道內(nèi)沉積而堵塞管道，室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：滿流時(shí)管道內(nèi)最小流速應(yīng)等于或小于 s，明渠內(nèi)最小流速應(yīng)等于或大于 s。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 為防止管壁受到?jīng)_刷而損壞，影響及時(shí)排水，室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：金屬管最大流速為 10 m/s，非金 屬管最大流速為 5 m/s。 （ 3）最小管徑和最小設(shè)計(jì)坡度 雨水管道的最小管徑為 300應(yīng)的最小坡度為 4）最小埋深和最大埋深 污水管（雨水管相同）的最小覆土厚度，應(yīng)滿足下述三個(gè)因素： (a)必須防止管道內(nèi)的污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道。規(guī)范規(guī)定：無(wú)保溫措施的生活污水管道或水溫和它接近的工業(yè)廢水管道，管低可埋設(shè)在冰凍線以上 應(yīng)保證管頂最小覆土厚度。 (b)必須防止管壁因地面荷載而受到破壞。規(guī)范規(guī)定，在車行道下，管頂最小覆土厚度一般不小于 0.7 m 。 (c)必須滿足街道連接管在銜接上的要求。 以上三個(gè)數(shù)值中的最大一個(gè)值就是這一管道的允許最小覆土厚度或埋設(shè)深度。 一般在干燥的土壤中，最大埋深不超過(guò) 7 8 m， 雨水管道采用分散出水口式的布置形式。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第三章 城市污水處理廠設(shè)計(jì) 水廠選址 未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，而且直接影響城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國(guó)計(jì)民生。所以，在污水排入水體前，必須對(duì)城市污水進(jìn)行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時(shí)，必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。最后流入管網(wǎng) 的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排入水體。 在設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)，選擇廠址是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。廠址對(duì)周圍環(huán)境、基建投資及運(yùn)行管理都有很大影響。 選擇廠址應(yīng)遵循如下原則 5： 址應(yīng)與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離，一般不小于 300米。 00米的地方。 廠址設(shè)在地形有適當(dāng)坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物之間水頭損失的要 求，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動(dòng)力。 考慮汛期不受洪水的威脅。 下水位較低的地區(qū)。 擴(kuò)建的余地。 根據(jù)以上原則，將污水處理廠建在該城的西南角，離城區(qū) 300米 、 離河道 110米左右。水廠位于流經(jīng)該城的河流下游。土質(zhì)亞粘土，冰凍深度 下水位 7米，承載力 200廠地質(zhì)條件較好，地下水位也較低，有利于施工。水廠地面標(biāo)高 流最高水位 59 米，水廠不會(huì)受沖淹。該城常年主導(dǎo)風(fēng)向西南風(fēng) 。水廠設(shè)在城市主導(dǎo)風(fēng)向的下方，不會(huì)影響城區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生。廠內(nèi)的生活區(qū)位于主導(dǎo)風(fēng)向的上方。 水廠處理規(guī)模、處理程度 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 個(gè) s 平均流量： s 藝流程 處理廠的工藝流程是指在到達(dá)所要求的處理程度的前提下，污水處理個(gè)單元的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。 水體有 一定的自凈能力，可根據(jù)水體自凈能力來(lái)確定污水處理程度。設(shè)計(jì)中既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體遭到污染，破壞水體的正常使用價(jià)值，采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)和水量，回首其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，排放水體的具體規(guī)定，并通過(guò)調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)比較后決定，必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)論證。城市生活污水一般以 此，處理流程的核心是二級(jí)生物處理法 活性污泥法為主。 生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往需要通過(guò)由幾 種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。 按處理程度分，污水處理可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。一級(jí)處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后，污水中的 0 %左右，仍不能排放，還必須進(jìn)行二級(jí)處理。二級(jí)處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機(jī)污染物質(zhì)（ 去除率可達(dá) 97%以上，去除后的 0mg/過(guò)二級(jí)處理后，污水已具備排放水體的標(biāo)準(zhǔn)了。一級(jí)和二級(jí)處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當(dāng)對(duì)處理過(guò)的污水有特殊的要求時(shí)，才 繼續(xù)進(jìn)行三級(jí)處理。 具體的流程為：污水進(jìn)入水廠，經(jīng)過(guò)格柵至集水間，由水泵提升到平流沉砂池經(jīng)，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初 5%,5%從一點(diǎn)進(jìn)水，采用傳統(tǒng)活性污泥法，也可采用多點(diǎn)進(jìn)水的階段曝氣法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水經(jīng)加氯處理后，排入水體。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理，就會(huì)造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長(zhǎng)途輸送和使用，因此，還需要進(jìn)行脫水和干化等處理。 具體過(guò)程為：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進(jìn)入貯泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，進(jìn)行中溫二級(jí)消化。一級(jí)消化池的循環(huán)污泥進(jìn)行套管加熱，并用攪拌。二級(jí)消化池不加熱，利用余熱進(jìn)行消化，消化后污泥送至脫水機(jī)房脫水，壓成泥餅，泥餅運(yùn)至廠外，可用做農(nóng)業(yè)肥料。 消化池產(chǎn)生沼氣，一部分用于一級(jí)消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。 本設(shè)計(jì) 采用的工藝流程如下圖所示。 排放 級(jí)二 級(jí) 處 理去 除 碳 源 B O D 可 達(dá) 9 5 %有的過(guò)程可產(chǎn)生消化作用消化脫水剩余污泥回流污泥上清液沉砂 初沉生物處理活性污泥法二沉沼氣利用原污水格刪 級(jí)一 級(jí) 處 理去 除 可 沉 物 ， 油 脂 ， 浮 渣 約 5 0 % S S ， 3 0 % 1 污水處理工藝圖 藝總平面布置 平面布置在滿足工藝流程的前提下，利用原有地形設(shè)置，布置大致分為四個(gè)區(qū)：生活區(qū) 、 污水處理區(qū) 、 污泥處理區(qū)、預(yù)留地。要求布置緊湊 、 進(jìn)出水流暢 、 節(jié)省用地。其中，綜合樓 、 車庫(kù) 、 招待所、化驗(yàn)室等在入廠正門附近。把消化池 、 沼氣罐和壓縮機(jī)房組合在一起，遠(yuǎn)離其 他構(gòu)筑物，采取隔離措施，防火防爆以確保安全。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第四章 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì) 已知該城市污水處理廠的最大設(shè)計(jì)污水量為 。 水處理構(gòu)筑物 柵 污水廠的污水是由一根直徑為 1000 柵前水深： h = 0.9 m 過(guò)柵流速： v =0.9 m/s 柵條間隙寬度： b =20 格柵傾角 600 柵槽寬 2.1 m，共設(shè)兩組，便于維修和清洗 柵渣量為 ，宜采用機(jī)械格柵清渣。 水泵房 由于該泵站為常年運(yùn)轉(zhuǎn)且連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。又由于該泵站流量較大，故選用矩形泵房。矩形泵房工藝布置合理，運(yùn)行管理較方便，現(xiàn)已普遍采用。 集水間計(jì)算 選擇水池與機(jī)器間合建式的方形泵站，用 6臺(tái)泵（ 2臺(tái)備用） 每臺(tái)水泵的流量為： =295L/s，取 300L/s 集水池的容積，采用相當(dāng)于 1臺(tái)泵 5容量。 W=90立米 泵型： 12 每臺(tái)泵流量： 300L/S 揚(yáng)程： 12米 有效水深： H=，則集水 池面積為： F=90/0 池底做成斜坡 泵房地面有一定坡度，坡向排水溝。 流沉砂池 共設(shè)兩個(gè)，每個(gè)平流沉砂池分兩格，每格平面尺寸為 9.0 m 效水深為 m，設(shè)池內(nèi)流速 v =0.3 m/s，停留時(shí)間為 30s 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 沉沙室所需容積 設(shè) T=2d V= 每個(gè)分格有 1個(gè)沉沙斗 = 沉沙斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬 壁與水平面的傾角為： 55度 斗高 沙斗上口寬 a=沉沙斗容 積： 沙室高度 采用重力排沙，設(shè)池底坡度為： h3=+ 池總高度，設(shè)超高 H=h1+h2+算最小流速 在最小流量時(shí)，只用一格工作（ ） s s 污水經(jīng)泵房提升后，經(jīng)過(guò)進(jìn)水管道 、 集水井 、 配水渠道 、 均勻的進(jìn)入沉砂池。 次沉淀池 初沉池采用輻流式沉淀池，它具有運(yùn)行穩(wěn)定 、 管理簡(jiǎn)單 、 排砂設(shè)備已趨定型的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)共設(shè) 四座初沉池，采用中間進(jìn)水 、 周邊出水的方式。每座池直徑 28m，池邊高度 效水深 m，表面負(fù)荷 q =h8，停留時(shí)間 T =池直徑與有效水深之比 6 12，池徑不小于 16m，坡度一般 池子半徑 1/2 處的水流斷面作為計(jì)算斷面 沉淀部分有效容積 V =t/n=000n=210 N=N 實(shí)際 +N 工廠 =415068 人 沉沙斗容積 設(shè) m =60 則 （ =沙斗以上圓錐體部分污泥容積，設(shè)池底徑向坡度為 （ r+=泥總?cè)莘e 2=淀池總高度 設(shè) H=h1+h2+h3+h4+座沉淀池配有周邊趨動(dòng)的刮泥機(jī)一臺(tái)，池底污泥由刮泥機(jī)刮至集泥坑，通過(guò)排泥管排至集泥井。刮 泥機(jī)外周刮泥板的線速度為 1.5 m/一周要用 75 水從池底的進(jìn)水處進(jìn)入中心管，中心管周圍為入流區(qū)，外部設(shè)整流板，使污水在池內(nèi)得以均勻流動(dòng)。 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 出流區(qū)位于池周，采用三角堰板，且在出流堰前設(shè)擋流板和浮渣擋板及排渣斗，以截流池水表面上的漂浮物質(zhì)。用排渣管將浮渣斗內(nèi)的浮渣排至設(shè)在外面的浮渣井。浮渣井內(nèi)設(shè)格柵，進(jìn)入井內(nèi)的污水經(jīng)格柵排走，截流的浮渣由人工定期清除，同時(shí)還要人工定期清除三角堰上的沉泥渣 、 生物膜等。 氣池 采用傳統(tǒng)活性污泥曝氣池，共設(shè)兩組曝氣池，每組有五個(gè)廊 道，在池中部?jī)衫鹊篱g設(shè)水渠，使處理水到達(dá)池尾，以便對(duì)池尾進(jìn)水口進(jìn)行配水。25 m，有效水深 4.1 m。 采用鼓風(fēng)曝氣，擴(kuò)散裝置采用膜片式微孔曝氣器，其具有孔小 、 氧利用率高的優(yōu)點(diǎn)。且其采用橡膠材料，不宜堵塞。為節(jié)約空氣管道，相臨廊道的擴(kuò)散裝置沿公共隔墻布置。 曝氣池的曝氣量靠空氣干管上的閘門控制，設(shè)置消泡水管進(jìn)行消泡，設(shè)放水管用于培養(yǎng)活性污泥時(shí)排出上清液用。放空管設(shè)于池底，以便維護(hù)清理時(shí)放空池中水。 回流污泥設(shè)置螺旋泵提升， 曝氣方法采用鼓風(fēng)曝氣，它由加壓設(shè)備，擴(kuò)散裝置和連 接兩者的管道系統(tǒng)三部分組成。擴(kuò)散裝置均勻布置在池底，這樣布置可以使水流在池中流行時(shí)得到均勻曝氣 及供氣均勻 鄰廊道的擴(kuò)散裝置沿公共墻布置。 擴(kuò)散裝置采用膜片式微孔空氣擴(kuò)散器，共設(shè) 5 條干管，每條干管設(shè) 6 對(duì)豎管，共有 60根豎管。曝氣頭距池底 曝氣池的曝氣量依靠空氣干管上的閥門控制，排除上清液管在培養(yǎng)活性污泥時(shí)排除上清液用；放空管安裝于曝氣池底部，以便維修清理時(shí)放空用。回流污泥采用污泥泵從污泥泵房打入，剩余污泥由污泥泵房提升后排入貯泥池。 次沉淀池 采用輻流式沉淀池，共設(shè)八座，且設(shè)集配水井兩座。采用雙層集配水井形式。來(lái)水經(jīng)中心管進(jìn)入內(nèi)層配水井，均勻的分配給八座二沉池。二沉池中間進(jìn)水，周邊出水，設(shè)置帶有三角堰板的集水槽集水，通過(guò)出水渠流入外層集水井，再由集水井流入下層構(gòu)筑 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 物。 二沉池設(shè)出泥井，且出泥管上設(shè)閘閥控制出泥量。池底部設(shè)放空管。 每座沉淀池設(shè)刮吸泥機(jī)一座。各吸泥管中分別通入空氣以利排泥。 風(fēng)機(jī)房 、 加氯間 （ 1） 鼓風(fēng)機(jī)房主要提供曝氣池 、 二沉池所需空氣，選用 臺(tái)，空氣量為 80m3/壓為 50電機(jī)分別為 率為 115中一臺(tái)備用。 鼓風(fēng)機(jī)和電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要冷卻，設(shè)冷卻水泵 2 臺(tái)（一臺(tái)備用），冷卻塔一座（冷卻循環(huán)水使用）。 （ 2） 污水的二級(jí)處理加氯消毒一般采用季節(jié)性加氯，在夏季污水污染嚴(yán)重時(shí)加氯消毒。加氯機(jī) 臺(tái)，氯庫(kù)共存氯量 15天， 30個(gè)氯瓶。 另外，設(shè)一專用水池為氯瓶降溫和安全之用。 量堰設(shè)計(jì)計(jì)算 本工程計(jì)量堰采用巴式計(jì)量槽裝置。測(cè)量形式為自由流，通過(guò)井中水位反映流量變化，由儀表顯示。這種裝置工作比較穩(wěn)定，精度較高，但是為了 防止在堰前積污，一般僅用于處理構(gòu)筑物之后。 矩形堰的流量公式為： Q=21/2 其中，流量系數(shù) 采用 流量為 Q=s 查表得 b=則 1= B2=b+擇 1= 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 泥處理構(gòu)筑物 縮池 采用重力濃 縮。由于剩余污泥含水率極高，單純濃縮效果較差，故將初沉池污泥與剩余污泥混合后共同濃縮。在濃縮池前設(shè)一配泥井，將二者混合并均勻分配進(jìn)入兩個(gè)濃縮池。 濃縮池設(shè)兩座，為圓形輻流式。直徑 15 m，池總高 m，取濃縮時(shí)間 24 h. 濃縮池設(shè)刮泥設(shè)備，刮泥機(jī)為周邊轉(zhuǎn)動(dòng)。 泥貯存池 污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入貯泥池，由消化污泥控制室內(nèi)的污泥泵將其內(nèi)的污泥抽升后打入消化池。 貯泥池尺寸為 9500 9500 化污泥控制室 消化污泥控制室是消化池的控制中心，主要 作用有： （ 1）新鮮污泥的投配 （ 2）消化池內(nèi)的污泥循環(huán)攪拌 （ 3）消化污泥的加熱 （ 4）消化池運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)和控制 控制室是半地下式框架結(jié)構(gòu)，分為三層，地下部分為泵工作間，設(shè)有污泥加熱循環(huán)泵 、 新鮮污泥投配泵。地面二層為電器設(shè)備及儀表控制室，地面三層為熱交換間。新鮮污泥可采用預(yù)熱后投配，即新鮮污泥由污泥貯存池抽出后由旁通管與循環(huán)污泥混合，進(jìn)入熱交換器，經(jīng)換熱器預(yù)熱后再投入消化池也可直接投配，即新鮮污泥由污泥貯存池抽出后，不經(jīng)預(yù)熱，經(jīng)泵提升后直接進(jìn)入消化池。 消化池的耗 熱量可根據(jù)冬季最大負(fù)荷量計(jì)算，耗熱量包括三部分：（ 1）每天投配新鮮污泥從原始溫度加熱到所需的溫度的耗熱量（ 2）消化池體本身的熱損耗量，是由池 筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 體內(nèi)污泥的消化溫度與池體外大氣的最低溫度的溫差所引起的耗熱量（ 3）輸泥管道的耗熱量。消化池每天所需的耗熱量是由污泥加熱循環(huán)泵將污泥通過(guò)熱交換器加熱提供的，采用套管式換熱器。套管中心走泥，套管間走熱水，熱水從上部向下部流動(dòng)。 化池 選用傳統(tǒng)的固定式消化池，分為一級(jí)消化池和二級(jí)消化池，二者的單池容積結(jié)構(gòu)相同，而停留時(shí)間不同。共設(shè)兩座一級(jí)消化池和兩座一級(jí)消 化池。污泥投配按連續(xù)投配方式，污泥加熱亦按連續(xù)加熱方式設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)參數(shù)如下：總消化污泥量 37