目錄第1章緒論 11.1概述 11.2設(shè)計(jì)目的和任務(wù) 11.1.2設(shè)計(jì)成果 11.2設(shè)計(jì)原始資料 21.3設(shè)計(jì)水量 31.4污染物處理程度 31.5污水廠設(shè)計(jì)原則及依據(jù) 41.5.1污水處理工程設(shè)計(jì)基本原則 41.5.2執(zhí)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 4第2章工藝設(shè)計(jì)方案的確定及構(gòu)筑物的選擇 52.1污水處理廠的選址 52.2污水處理工藝流程的確定 52.2.1工藝流程選擇 52.2.2工藝流程方案的確定 62.3主要構(gòu)筑物的選擇 62.3.1格柵 62.3.2沉砂池 72.3.3初沉池 72.3.4曝氣池 72.3.5消毒接觸池 82.3.6污泥濃縮池 82.3.7貯泥池 92.3.8污泥脫水 9第3章污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 103.1格柵的計(jì)算 103.1.1粗格柵的計(jì)算 103.1.2細(xì)格柵的計(jì)算 113.2提升泵站 133.2.1水泵選擇 133.2.2集水池 133.3沉砂池 153.4初沉池 163.5A2O工藝 183.6二沉池 233.7消毒接觸池 263.8污泥泵房 263.9污泥濃縮池 273.10貯泥池 283.11脫水間 283.12構(gòu)建筑物和設(shè)備一覽表 29第四章平面布置 30第五章高程布置及計(jì)算 30（1）高程布置原則 30（2）高程布置結(jié)果 31（3）高程計(jì)算 31參考文獻(xiàn) 32第1章緒論1.1概述伴隨人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)受損情況觸目驚心，水安全正在成為新時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、全局性和戰(zhàn)略性問(wèn)題。全國(guó)十大水系水質(zhì)一半污染；國(guó)控重點(diǎn)湖泊水質(zhì)四成污染；31個(gè)大型淡水湖泊水質(zhì)17個(gè)污染；9個(gè)重要海灣中，遼東灣、渤海灣和膠州灣水質(zhì)差，長(zhǎng)江口、杭州灣、閩江口和珠江口水質(zhì)極差……水污染的處理迫在眉睫，各大城市也在廢水治理中加大力度，污水處理廠也在加緊建設(shè)中。其中污水廠的設(shè)計(jì)也是其中最重要的環(huán)節(jié)。1.2設(shè)計(jì)目的和任務(wù)本設(shè)計(jì)是《水質(zhì)工程學(xué)》課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過(guò)本設(shè)計(jì)使學(xué)生鞏固所學(xué)的污水處理方面的知識(shí)，了解污水處理工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，提高綜合運(yùn)用《水質(zhì)工程學(xué)》以及其它課程中所學(xué)的知識(shí)，解決污水處理工程實(shí)際問(wèn)題的能力。要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)資料完成一個(gè)污水處理廠(站)的初步方案設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：污水處理規(guī)模的確定、污水處理工藝流程和污泥處理工藝流程的確定、各處理構(gòu)筑物形式的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算、污水處理廠的平面布置與高程設(shè)計(jì)。1.1.2設(shè)計(jì)成果1、設(shè)計(jì)成果：包括初步設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、圖紙。2、初步設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的要求：①初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容：摘要，目錄，設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù)概述，污水處理規(guī)模的確定，污水處理流程和污泥處理流程的選擇與說(shuō)明，各處理構(gòu)筑物及主要設(shè)備的工藝計(jì)算與選型說(shuō)明，處理構(gòu)筑物之間的水力計(jì)算與高程設(shè)計(jì)說(shuō)明，污水廠(站)平面布置與說(shuō)明。②初步設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)文字要通順、層次清楚、工藝方案選擇合理、選定的參數(shù)要有依據(jù)、計(jì)算正確、各種符號(hào)應(yīng)注有文字說(shuō)明、必要時(shí)列出計(jì)算數(shù)據(jù)表格；③初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一律采用電子計(jì)算說(shuō)明書(shū)，但應(yīng)有手工計(jì)算草稿書(shū)。3、初步設(shè)計(jì)圖紙的要求初步設(shè)計(jì)圖紙一般應(yīng)包括污水處理廠平面布置圖、高程（流程）布置圖、主要生化處理構(gòu)筑平剖面圖。初步設(shè)計(jì)圖紙采用計(jì)算機(jī)繪圖，高程圖采用手工繪圖。①污水處理廠平面布置圖，圖中應(yīng)表示出以下內(nèi)容：各構(gòu)筑物的位置、外形尺寸、相互距離，各工藝管線的平面位置、管徑、坡度，其它輔助建筑物的位置、廠區(qū)道路、綠化布置等，必要的圖例與說(shuō)明。②污水處理廠高程布置圖，圖中表示出各構(gòu)筑物并注明名稱，標(biāo)出各種構(gòu)筑物的頂、底、水面以及重要構(gòu)件的設(shè)計(jì)標(biāo)高、地面標(biāo)高等。③生化處理構(gòu)筑平剖面圖，圖中表示出構(gòu)筑物進(jìn)出水管、構(gòu)筑物平面尺寸和高程位置，材料設(shè)備表，必要的圖例與說(shuō)明。④設(shè)計(jì)圖紙要求表達(dá)正確，圖面清晰，層次清楚，線條勻稱，字體工整。⑤初步設(shè)計(jì)圖紙繪制要符合現(xiàn)行的制圖和給水排水工程設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，達(dá)到工藝圖要求；⑥初步設(shè)計(jì)圖紙一般不少于3張（視課題確定），出圖圖幅大小根據(jù)具體要求確定（一般為A2）；1.2設(shè)計(jì)原始資料1.該城市的總體情況該城市地形略有起伏，污水廠位于該城市的西北角，設(shè)計(jì)地面標(biāo)高18m。城市地處北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，年平均氣溫約為15.4℃，最高氣溫約為40.6℃，最低氣溫約為－15.7℃。年平均降雨量為1020mm，全年無(wú)霜期為236.7天。污水處理廠總進(jìn)水管水面標(biāo)高為14.5m。2.水質(zhì)情況該城市污水來(lái)源為城市居民生活污水，根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下：BOD5＝160mg/L，COD＝320mg/L，pH＝6.5～8,TN=33.6mg/L,TP=6.5mg/L,SS＝150mg/L。3.處理水質(zhì)要求要求處理后水質(zhì)達(dá)到《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。1.3設(shè)計(jì)水量本次設(shè)計(jì)最大流量：Q=67000m3/d，即0.776m3/s。1.4污染物處理程度1.由處理效率：其中:—進(jìn)水中某種物質(zhì)平均濃度（mg/L）—出水中該種物質(zhì)平均濃度(mg/L)根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，執(zhí)行國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)，即出廠水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：項(xiàng)目BODCODpHTNTPSS水質(zhì)≤10≤50≤9≤15≤0.5≤10單位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L按照這個(gè)要求根據(jù)計(jì)算公式可以得出以下表格項(xiàng)目BOD（mg/L）COD（mg/L）pHTN（mg/L）TP（mg/L）SS（mg/L）進(jìn)水水質(zhì)1603206.5~833.66.5150出水水質(zhì)10509150.510處理程度93.75%84.38%達(dá)到要求55.36%92.31%93.33%1.5污水廠設(shè)計(jì)原則及依據(jù)1.5.1污水處理工程設(shè)計(jì)基本原則（1）全面規(guī)劃，近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合（2）清污分流，分質(zhì)處理（3）局部處理與集中處理相結(jié)合（4）技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠（5）處理后的污水應(yīng)盡量回用（6）達(dá)標(biāo)排放。保護(hù)環(huán)境（7）根據(jù)城市污水排放的標(biāo)準(zhǔn)，本方案對(duì)某市廢水進(jìn)行處理，使出水水質(zhì)達(dá)到城市污水排放標(biāo)準(zhǔn)。（8）選用運(yùn)行安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的處理方案和工藝流程。盡可能減少基建投資和設(shè)備運(yùn)行管理費(fèi)用，節(jié)省占地和降低能耗。（9）利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高污水處理廠的技術(shù)含量，確保污水處理的效果。（10）妥善處理和處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣和污泥等，盡可能作的資源的回收利用，避免二次污染的發(fā)生。1.5.2執(zhí)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)2.城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)3.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)4.污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ3082-1999)5.城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ31-89)6.城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(CJ3025-93)7.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）1～12冊(cè)8.《排水工程》張自杰主編，建筑工業(yè)出版社，2000第2章工藝設(shè)計(jì)方案的確定及構(gòu)筑物的選擇2.1污水處理廠的選址城市污水處理工程的廠址選擇，應(yīng)遵循下列各項(xiàng)原則（1）應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)，盡量做到少占農(nóng)田和不占農(nóng)田。（2）廠址必須位于集中給水水源的下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)保持與300m以上的距離，但也不宜太遠(yuǎn)，以避免增加管道長(zhǎng)度，提高造價(jià)。（3）當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政時(shí)，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者便于運(yùn)輸。當(dāng)處理水排放時(shí)，則應(yīng)與受納水體靠近。（4）廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼處?？拷w的處理工程，要考慮不受洪水威脅。廠址盡量設(shè)在地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工，降低造價(jià)。（5）要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物的高程布置的需要，減少土方工程量。若有可能，宜采用污水不經(jīng)水泵提升而自流入處理構(gòu)筑物的方案，節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，降低處理成本。（6）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，污水處理工程廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，有擴(kuò)建的余地。2.2污水處理工藝流程的確定2.2.1工藝流程選擇本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：①污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=0.75,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；②污水中主要污染物指標(biāo)BOD、COD、SS值為典型城市污水值。針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來(lái)可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化，考慮到NH3-N出水濃度排放要求較低，不必完全脫氮。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的中、小型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“A2/O活性污泥法”。2.2.2工藝流程方案的確定進(jìn)水進(jìn)水格柵提升泵房沉砂池砂水分離砂初沉池厭氧池缺氧池好氧池二沉池接觸池排放消毒劑初沉污泥泵房濃縮池貯泥池脫水間泥餅圖2.2SBR法處理工藝流程圖2.3主要構(gòu)筑物的選擇2.3.1格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留雨水、生活污水和工業(yè)廢水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮等，起凈化水質(zhì)，保護(hù)水泵的作用，同時(shí)也減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，使之正常運(yùn)行。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。2.3.2沉砂池沉砂池的形式有平流式、豎流式、曝氣沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無(wú)機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池體的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向環(huán)流。其優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較小。綜上所述，采用平流式沉砂池。2.3.3初沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對(duì)污水中的以無(wú)機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二次沉淀池是對(duì)污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點(diǎn)。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運(yùn)行簡(jiǎn)便，管理簡(jiǎn)單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。由于本設(shè)計(jì)流量較小，所以采用平流式沉淀池，初沉池共有兩座。每座沉淀池上設(shè)有刮泥機(jī)，沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，單邊傳動(dòng)排泥。2.3.4曝氣池本設(shè)計(jì)采用A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱（生物脫氮除磷）。按實(shí)質(zhì)意義來(lái)說(shuō)，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。該工藝中，首段為厭氧池，原污水及回流污泥同時(shí)進(jìn)入本段，其主要功能是聚磷菌進(jìn)行磷的釋放，為在好氧段進(jìn)行磷的超量吸收實(shí)現(xiàn)生物除磷創(chuàng)造條件。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物做碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3--N還原為N2釋放至空氣，達(dá)到脫氮的目的并使BOD5濃度有所下降。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，氨氮被硝化成NO3--N。同時(shí)聚磷菌進(jìn)行磷的超量吸收，在排除剩余污泥的過(guò)程中被除去，完成生物降磷。所以，A2/O工藝可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、除磷和脫氮等功能。好氧池進(jìn)行有機(jī)物的氧化和氨氮的硝化，缺氧池則完成脫氮功能，厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。2.3.5消毒接觸池城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)行消毒處理。液氯是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為HCl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯氣投加量一般控制在1-5mg/L,接觸時(shí)間為30分鐘。2.3.6污泥濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來(lái)達(dá)到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運(yùn)行方式分為間歇式或連續(xù)式。（1）浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運(yùn)行費(fèi)用較高貯泥能力小。（2）重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多,運(yùn)行費(fèi)用低，動(dòng)力消耗小。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用重力濃縮池。2.3.7貯泥池貯泥池可以調(diào)節(jié)來(lái)自初沉池及濃縮池的污泥量,以便及時(shí)將污泥提升至一級(jí)消化池。本設(shè)計(jì)采用矩形貯泥池，貯存來(lái)自初沉池和濃縮池的污泥，池?cái)?shù)n=1。-2.3.8污泥脫水污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點(diǎn)是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設(shè)備有真空過(guò)濾脫水機(jī)、加壓過(guò)濾脫水機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)，其特點(diǎn)是：濾帶可以回旋，脫水效率高；噪音?。皇∧茉?；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場(chǎng)，使污泥自然干化。第3章污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)3.1格柵的計(jì)算3.1.1粗格柵的計(jì)算設(shè)計(jì)流量：平均流量：Qa=50000t/d≈50000m3/d=2083.3m3/h=0.579m3/s總變化系數(shù)：Kz=(Qa－平均流量，L/s)==1.34∴設(shè)計(jì)流量Qmax：Qmax=Kz×Qa=1.34×50000=67000m3/d=2791.7m3/h=0.776m3/s設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條寬度s＝10.0mm柵條間隙寬度d=20.0mm柵前水深h＝0.4m過(guò)柵流速v=1.0m/s最大流量Qmax=0.776m3/sα=60°格柵建筑寬度b 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度(l1)：設(shè)進(jìn)水渠寬b1＝1.0m其漸寬部分展開(kāi)角度α＝20°柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長(zhǎng)度(l2)：通過(guò)格柵的水頭損失(h2)：格柵條斷面為矩形斷面,故k=3,則：柵后槽總高度(h總)：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m柵槽總長(zhǎng)度(L):每日柵渣量W： 設(shè)每日柵渣量為0.1m3/1000m3，取KZ＝1.34采用機(jī)械清渣。3.1.2細(xì)格柵的計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條寬度s＝10.0mm柵條間隙寬度d=10.0mm柵前水深h＝0.4m過(guò)柵流速v=1.0m/sα=60°格柵建筑寬度b 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度(l1)：設(shè)進(jìn)水渠寬b1＝1.0m其漸寬部分展開(kāi)角度α＝20°柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長(zhǎng)度(l2)：通過(guò)格柵的水頭損失(h2)：格柵條斷面為矩形斷面,故k=3,則：柵后槽總高度(h總)：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m柵槽總長(zhǎng)度(L):每日柵渣量W： 設(shè)每日柵渣量為0.07m3/1000m3，取KZ＝1.34采用機(jī)械清渣。故采用機(jī)械清渣。格柵采用鏈條回轉(zhuǎn)式格柵，它由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主傳動(dòng)鏈輪軸、從動(dòng)鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過(guò)力矩保護(hù)裝置和機(jī)架等組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在柵體上部的左側(cè)或右側(cè)，通過(guò)安全保護(hù)裝置將扭矩傳給主傳動(dòng)鏈輪軸，主傳動(dòng)鏈輪軸兩側(cè)主動(dòng)鏈輪使兩條環(huán)形鏈條作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在環(huán)形鏈條上均布6～8塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合并插入柵片間隙一定深度，運(yùn)行時(shí)齒耙柵片上的污物隨齒耙上行，當(dāng)齒耙轉(zhuǎn)到格柵體頂部牽引鏈條換向時(shí)齒耙也隨之翻轉(zhuǎn)，格柵截留的柵渣脫落到工作平臺(tái)上端的卸料處，由卸料裝置將污物卸至輸送機(jī)或集污容器中。格柵清渣裝置起動(dòng)由水位差控制開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)格柵前后水位差大于0.1m時(shí)，開(kāi)始工作。圖3.1格柵示意圖3.2提升泵站3.2.1水泵選擇設(shè)計(jì)水量67000m3/d，選擇用4臺(tái)潛污泵(3用1備)揚(yáng)程/m流量/(m3/h)轉(zhuǎn)速/(r/min)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%7.221210145029.930079.53.2.2集水池⑴、容積 按一臺(tái)泵最大流量時(shí)6min的出流量設(shè)計(jì)，則集水池的有效容積⑵、面積 取有效水深，則面積⑶、泵位及安裝泵房由機(jī)器間、集水池、格柵、輔助間等組成，機(jī)器間內(nèi)設(shè)置水泵機(jī)組及相關(guān)附屬設(shè)備，格柵和吸水管安裝在集水池內(nèi)，集水池可在一定程度上調(diào)節(jié)來(lái)水的不均勻性，以便水泵可較均勻的工作，減小對(duì)機(jī)組的損耗。泵站是給污水加壓與提升設(shè)備，為污水提供能量，使污水在后續(xù)處理構(gòu)筑物中能順利流下，不倒流。本設(shè)計(jì)考慮到造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。1.設(shè)計(jì)參數(shù)(1)設(shè)計(jì)流量：污水泵站設(shè)計(jì)流量按最高日最高時(shí)污水流量；(2)污水廠進(jìn)水管：D=400mm，H/D=0.55，I=1.13‰，流速v=1.00m/s，管底標(biāo)高=14.3m，管底埋深=3.7m；(3)泵房位置：選擇在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)，地面標(biāo)高為18.000m；2.水泵站設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程的確定污水泵站設(shè)計(jì)流量按最高日最高時(shí)污水流量計(jì)算。揚(yáng)程按以下步驟進(jìn)行計(jì)算：1)柵前水面標(biāo)高為14.5m；2)中柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水面標(biāo)高－中格柵水頭損=14.5－0.127=14.373m；3)集水池最低水位標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高－集水池有效水深=14.373－3.0=11.373m4)站外管線水頭損失=消毒接觸池水頭損失+A2/O池水頭損失+軸流式沉淀池+沉砂池水頭損失（平流式沉砂池）+細(xì)格柵水損+平流是沉淀池=0.4+1.2+0.6+0.3+0.6+0.6=3.7，取4.0m。5)設(shè)排水口水面標(biāo)高：21.0m，則細(xì)格柵水位標(biāo)高為：21.0+4.0=25.0m6)水泵靜揚(yáng)程=細(xì)格柵水面標(biāo)高-集水池最低水位標(biāo)高=25.0-11.373=13.627m7)水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的壓力損失估算為2.0m，自由水頭損失為1.0m。因此水泵揚(yáng)程H=13.627+2.0+1.0=16.627m?？紤]來(lái)水的不均勻性，易選擇兩臺(tái)以上及兩臺(tái)以上的機(jī)組工作，以適應(yīng)流量的變化。水泵的總設(shè)計(jì)流量按最高日最高時(shí)流量計(jì)算：3.集水池計(jì)算(1)容積按一臺(tái)泵最大流量時(shí)6min的出流量設(shè)計(jì)，則集水池的有效容積(2)面積取有效水深，則面積(3)集水池尺寸L×B×H=10.0m×4.5m×3.0m4.泵房高度的確定(1)地下部分集水池最高水位為中格柵出水水位標(biāo)高即：14.373m集水池最低水位為：11.373m集水池最低水位至池底的高差按水泵安裝要求?。?.900m則泵房地下埋深H1=18.00-11.373+0.90=7.527m(2)地上部分H2=n+a+c+d+e+h式中：n—一般采用不小于0.1，取為0.1m；a—行車梁高度，查手冊(cè)為0.7m；c—行車梁底至起吊鉤中心距離，查手冊(cè)為1.06m；d—起重繩的垂直長(zhǎng)度；取0.5m；e—最大一臺(tái)水泵或電動(dòng)機(jī)的高度；為2.14m；h—吊起物低部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離，0.2m。H2=0.1+0.7+1.06+0.5+2.14+0.2=4.7m，本設(shè)計(jì)取5.2m。則泵房高度H=H1+H2=7.527+5.2=12.727m。3.3沉砂池沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。 選型：平流式沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間水平流速長(zhǎng)度：水流斷面面積：池總寬度： 有效水深沉砂斗容積：T＝2d，X＝30m3/106m3每個(gè)沉砂斗的容積(V0)設(shè)每一分格有2格沉砂斗，則沉砂斗各部分尺寸：設(shè)貯砂斗底寬b1＝0.5m；斗壁與水平面的傾角60°，貯砂斗高h(yuǎn)’3＝1.0m7、貯砂斗容積：(V1)8、沉砂室高度：(h3)設(shè)采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，則9、池總高度：(H)10、核算最小流速(符合要求)3.4初沉池初沉池的作用室對(duì)污水仲密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。選型：平流式沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)：池子總面積A，表明負(fù)荷取沉淀部分有效水深h2取t＝1.5h沉淀部分有效容積V’池長(zhǎng)L池子總寬度B池子個(gè)數(shù)，寬度取b＝5m校核長(zhǎng)寬比(符合要求)污泥部分所需總?cè)莘eV已知進(jìn)水SS濃度=200mg/L初沉池效率設(shè)計(jì)50％，則出水SS濃度設(shè)污泥含水率97％，兩次排泥時(shí)間間隔T=2d，污泥容重每格池污泥所需容積V’10、污泥斗容積V1，污泥斗以上梯形部分污泥容積V2污泥斗和梯形部分容積沉淀池總高度H取8m3.5A2O工藝設(shè)計(jì)參數(shù)1、設(shè)計(jì)最大流量 Q=50000m3/d2、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L3、設(shè)計(jì)出水水質(zhì) COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L4、設(shè)計(jì)計(jì)算，采用A2/O生物除磷工藝BOD5污泥負(fù)荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)回流污泥濃度XR=6600mg/L污泥回流比R=100%混合液懸浮固體濃度反應(yīng)池容積V反應(yīng)池總水力停留時(shí)間各段水力停留時(shí)間和容積厭氧：缺氧：好氧＝1：1：3厭氧池水力停留時(shí)間，池容；缺氧池水力停留時(shí)間，池容；好氧池水力停留時(shí)間，池容厭氧段總磷負(fù)荷反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘e設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容有效水深單組有效面積采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬單組反應(yīng)池長(zhǎng)度校核：(滿足) (滿足)取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量管道流速管道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e管徑取出水管管徑DN700mm校核管道流速回流污泥渠道。單組反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量QR渠道流速取回流污泥管管徑DN700mm進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過(guò)流量孔口流速孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取進(jìn)水豎井平面尺寸出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式：式中 ——堰寬， H——堰上水頭高，m出水孔過(guò)流量孔口流速孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取進(jìn)水豎井平面尺寸出水管。單組反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量管道流速管道過(guò)水?dāng)嗝娣e管徑取出水管管徑DN900mm校核管道流速曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量AOR。AOR＝（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧當(dāng)量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧當(dāng)量）-反硝化脫氮產(chǎn)氧量碳化需氧量D1硝化需要量D2反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量總需要量最大需要量與平均需氧量之比為1.4，則去除1kgBOD5的需氧量標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒(méi)深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EA＝20％，計(jì)算溫度T=25℃。相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量最大時(shí)供氣量所需空氣壓力p式中 曝氣器數(shù)量計(jì)算(以單組反應(yīng)池計(jì)算)按供氧能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量。供風(fēng)管道計(jì)算供風(fēng)干管道采用環(huán)狀布置。流量流速管徑取干管管徑微DN500mm單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)支管流速管徑取支管管徑為DN300mm雙側(cè)供氣流速管徑取支管管徑DN=450mm⑿、厭氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計(jì)算) 厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將厭氧池分成3格。每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，所需功率按池容計(jì)算。厭氧池有效容積混合全池污水所需功率為污泥回流設(shè)備污泥回流比污泥回流量設(shè)回流污泥泵房1座，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵(2用1備)單泵流量水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定?；旌弦夯亓髟O(shè)備混合液回流泵混合液回流比混合液回流量設(shè)混合液回流泵房2座，每座泵房?jī)?nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵(2用1備)單泵流量混合液回流管?；旌弦夯亓鞴茉O(shè)計(jì)泵房進(jìn)水管設(shè)計(jì)流速采用管道過(guò)水?dāng)嗝娣e管徑取泵房進(jìn)水管管徑DN900mm校核管道流速③ 泵房壓力出水總管設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流速采用3.6二沉池設(shè)計(jì)參數(shù)為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進(jìn)水，周邊出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面積按表面負(fù)荷法計(jì)算，水力停留時(shí)間t=2.5h，表面負(fù)荷為1.5m3/（m2?h-1）。池體設(shè)計(jì)計(jì)算二沉池表面面積二沉池直徑，取29.8m池體有效水深混合液濃度，回流污泥濃度為為保證污泥回流濃度，二沉池的存泥時(shí)間不宜小于2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積Vw采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，設(shè)泥斗的高度H2為0.5m。二沉池緩沖區(qū)高度H3=0.5m，超高為H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m二沉池邊總高度校核徑深比二沉池直徑與水深比為，符合要求進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管計(jì)算單池設(shè)計(jì)污水流量進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量選取管徑DN1000mm，流速坡降為1000i=1.83進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井采用D2=1.5m，流速為0.1～0.2m/s出水口尺寸0.45×1.5m2,共6個(gè)，沿井壁均勻分布。出水口流速穩(wěn)流筒計(jì)算取筒中流速穩(wěn)流筒過(guò)流面積穩(wěn)流筒直徑出水部分設(shè)計(jì)單池設(shè)計(jì)流量環(huán)形集水槽內(nèi)流量環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個(gè)總出水口，安全系數(shù)k取1.2集水槽寬度 取集水槽起點(diǎn)水深為集水槽終點(diǎn)水深為槽深取0.7m，采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算，取槽寬b=0.8m，槽中流速槽內(nèi)終點(diǎn)水深槽內(nèi)起點(diǎn)水深校核：當(dāng)水流增加一倍時(shí)，q=0.2896m3/s，v′=0.8m/s設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，集水槽總高為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。出水溢流堰的設(shè)計(jì)采用出水三角堰（90°），堰上水頭（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O).每個(gè)三角堰的流量三角堰個(gè)數(shù)三角堰中心距（單側(cè)出水）排泥部分設(shè)計(jì)單池污泥量總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量剩余污泥量集泥槽沿整個(gè)池徑為兩邊集泥3.7消毒接觸池4、加氯間⑴、加氯量 按每立方米投加5g計(jì)，則⑵、加氯設(shè)備 選用3臺(tái)REGAL-2100型負(fù)壓加氯機(jī)（2用1備），單臺(tái)加氯量為10kg/h3.8污泥泵房設(shè)計(jì)污泥回流泵房2座1、設(shè)計(jì)參數(shù)污泥回流比100％設(shè)計(jì)回流污泥流量50000m3/d剩余污泥量2130m3/d污泥泵回流污泥泵6臺(tái)（4用2備），型號(hào) 200QW350-20-37潛水排污泵剩余污泥泵4臺(tái)（2用2備），型號(hào) 200QW350-20-37潛水排污泵集泥池⑴、容積 按1臺(tái)泵最大流量時(shí)6min的出流量設(shè)計(jì)取集泥池容積50m3⑵、面積 有效水深，面積集泥池長(zhǎng)度取5m，寬度泵位及安裝排污泵直接置于集水池內(nèi)，排污泵檢修采用移動(dòng)吊架。3.9污泥濃縮池初沉池污泥含水率大約95％設(shè)計(jì)參數(shù)濃縮池尺寸濃縮后污泥體積采用周邊驅(qū)動(dòng)單臂旋轉(zhuǎn)式刮泥機(jī)。3.10貯泥池污泥量貯泥池容積設(shè)計(jì)貯泥池周期1d，則貯泥池容積貯泥池尺寸攪拌設(shè)備為防止污泥在貯泥池終沉淀，貯泥池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備。設(shè)置液下攪拌機(jī)1臺(tái)，功率10kw。3.11脫水間壓濾機(jī)2、加藥量計(jì)算投加量以干固體的0.4%計(jì).3.12構(gòu)建筑物和設(shè)備一覽表：序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量設(shè)計(jì)參數(shù)主要設(shè)備1格柵L×B=3.58m×3.2m1座設(shè)計(jì)流量Qd=50000m3/d柵條間隙柵前水深過(guò)柵流速HG-1200回旋式機(jī)械格柵1套超聲波水位計(jì)2套螺旋壓榨機(jī)（Φ300）1臺(tái)螺紋輸送機(jī)（Φ300）1臺(tái)鋼閘門(mén)（2.0X1.7m）4扇手動(dòng)啟閉機(jī)（5t）4臺(tái)2水泵房L×B=20m×1座設(shè)計(jì)流量Q=2793.6m3/h單泵流量Q=350m3/h設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=6mH2O選泵揚(yáng)程H=7.22mH2O1mH2O=9800Pa螺旋泵（Φ1500mm,N60kw）5臺(tái)，4用1備鋼閘門(mén)（2.0mX2.0m）5扇手動(dòng)啟閉機(jī)（5t）5臺(tái)手動(dòng)單梁懸掛式起重機(jī)（2t，Lk4m）1臺(tái)3平流沉砂池L×B×H=12.5m×3.1m×2.1座設(shè)計(jì)流量Q＝2793.6m3/h水平流速v=0.25m/s有效水深H1=1m停留時(shí)間T=50S砂水分離器（Φ0.5m）2臺(tái)4平流式初沉池L×B×H=1.6m×5m×8m13座設(shè)計(jì)流量Q=2793.3m3/h表面負(fù)荷q=2.0m3/(m2·h)停留時(shí)間T=2.0d全橋式刮吸泥機(jī)(橋長(zhǎng)40m,線速度3m/min,N0.55X2kW)2臺(tái)撇渣斗4個(gè)5曝氣池L×B×H=70m×55m×4.5m1座BOD為150，經(jīng)初沉池處理，降低25%羅茨鼓風(fēng)機(jī)（TSO-150，Qa15.9m3/min,P19.6kPa,N11kw）3消聲器6個(gè)第四章平面布置（1）總平面布置原則該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置?？倛D平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則。① 處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。② 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。③ 構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。④ 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。⑤ 協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。（2）總平面布置結(jié)果污水由北邊排水總干管截流進(jìn)入，經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排入河流。污水處理廠呈長(zhǎng)方形，東西長(zhǎng)380米，南北長(zhǎng)280廠區(qū)主干道寬8米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于15米，次干道寬4米第五章高程布置及計(jì)算（1）高程布置原則① 充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過(guò)污水處理構(gòu)筑物，排出廠外。② 協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。③ 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。④ 協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有利于檢修排空。（2）高程布置結(jié)果由于該污水處理廠出水排入市政排水總干管后，經(jīng)終點(diǎn)泵站提升才排入河流，故污水處理廠高程布置由自身因素決定。采用普通活性污泥法，輻流式二沉池、曝氣池、初沉池占地面積較大，如果埋深設(shè)計(jì)過(guò)大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按盡量減少埋深。從降低土建工程投資考慮，出水口水面高程定為64m，則相應(yīng)的