Orbal氧化溝處理城市污水的工藝設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u7720摘要 381391.1選題的背景 446351.2選題目的和意義 4150281.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4211821.3.1活性污泥法 4255561.3.2氧化溝 5145641.3.3SBR工藝 59451第二章項(xiàng)目概況及工藝選擇 7211562.1項(xiàng)目概況 765922.2處理工藝的比較 788392.3處理工藝的確定 8166552.4工藝流程 83302.4.1處理工藝流程圖 8229912.4.2工藝流程說明 832400第三章污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 9224183.1設(shè)計(jì)流量 9164323.2格柵 938633.2.1設(shè)計(jì)說明 974413.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 910953.3污水泵站 11224383.3.1水泵選擇 11197613.3.2集水池 12157553.4沉砂池 12229723.4.1設(shè)計(jì)說明及主要設(shè)計(jì)參數(shù) 1223767沉砂池是污水處理環(huán)節(jié)中必不可缺的一個(gè)工藝。污水流動(dòng)過程中空氣中以及設(shè)備中的泥砂會(huì)隨著水流一起流動(dòng)。污水中的泥砂不及時(shí)處理的話，會(huì)影響后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行和處理。其工作原理是以重力分離為主，在重力的作用下，使得比重較大顆粒和懸浮物下沉，而其他污染物隨著水流進(jìn)入下一個(gè)處理工藝。 12118263.4.2沉砂池選擇 12176823.4.3工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 12201703.4.4設(shè)備選型 13145973.5厭氧池 13196763.5.1設(shè)計(jì)說明 1381093.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算 13108583.5.3設(shè)備選擇 14138463.6Orbal氧化溝 14120543.6.1氧化溝的設(shè)計(jì)說明 14207323.6.2氧化溝的設(shè)計(jì)計(jì)算 1525034V總=V1+V2=48001.684+25890.909133923.6.3曝氣裝置選擇 20134663.7沉淀池 22307493.7.1設(shè)計(jì)說明 2273293.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算 22280013.7.3初沉污泥量 23240463.7.4設(shè)備選型 2319151第四章污泥部分處理構(gòu)筑物計(jì)算 24214394.1污泥濃縮池 24267864.1.1設(shè)計(jì)說明 24326614.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算 24194164.2污泥脫水間 25158484.2.1設(shè)計(jì)說明 2511804.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 2632482第六章高程布置 27147966.1布置原則 27109736.2污水部分高程計(jì)算 27108016.2.1相關(guān)參數(shù) 27196616.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 27313956.2.3污水處理高程布置 3525136.3污泥處理構(gòu)筑物高程布置 3517704第七章工程概預(yù)算 37326917.1說明 37217137.2工程概算 37102147.2.1土建部分 37218357.2.2設(shè)備部分 38162247.2.3廢水處理成本計(jì)算 39摘要通過研究設(shè)計(jì)合理的廢水處置路線,降低廢水中的化學(xué)污染物。本次設(shè)計(jì)的污水處理廠進(jìn)水水量（萬噸）＝

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；如果廢水不能及時(shí)處理降低污染物濃度，很可能會(huì)形成一個(gè)污染源，破壞生態(tài)系統(tǒng)，給我們的生存環(huán)境帶來不可磨滅的影響。本設(shè)計(jì)是選用Orbal（奧貝爾）氧化溝進(jìn)行污水處理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的污水處理廠進(jìn)水水量（萬噸）＝

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。本次設(shè)計(jì)工藝流程為主要為：污水→格柵→沉砂池→厭氧池→氧化溝→沉淀池→出水。此工藝所設(shè)計(jì)的流程中出水基本上達(dá)到了排放要求,且此種工藝在污泥處理中具有良好的脫氮作用,具有較好的抵抗沖擊和負(fù)載的能力,有利于污泥很容易被降解的有機(jī)物去除,并且還可以大大減少污泥膨脹現(xiàn)象的產(chǎn)生,處理效果佳等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：污水處理Orbal（奧貝爾）氧化溝化學(xué)污染物第一章緒論1.1選題的背景科技的進(jìn)步和發(fā)展也給人們帶來了許多便利,同時(shí),也給人們帶來許多不利,環(huán)境的問題也被認(rèn)為是一個(gè)困擾著整個(gè)世界的一個(gè)大問題,環(huán)境污染問題當(dāng)中的水問題也被認(rèn)為是重中之重，目前我國水量為2.8萬億立方米，可用水量為8400億立方米，所以，水的循環(huán)利用成為了我國的燃眉之急。為了解決水的循環(huán)利用問題，也衍生了許多的處理方法，而最好的也是最有效的就是設(shè)立污水處理廠，污水處理廠的工藝流程也是一直更新?lián)Q代，目的也是只為找到一個(gè)更好的處理工藝流程。1.2選題目的和意義作為一個(gè)地區(qū)性水資源匱乏的國家,我們的水環(huán)境目前存在著嚴(yán)峻的形勢。水資源短缺矛盾愈來越嚴(yán)重,使得城市污水處理問題成為了水污染防治的頭等大事。目前我國的污水處理工程行業(yè)也在迅猛地發(fā)展。實(shí)事求是的說，建立污水處理廠不過是將污染進(jìn)行處理到最小，污染物的累積，甚至慢慢累積成為一個(gè)污染源的話，會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果，不僅僅是環(huán)境問題，生態(tài)問題也得不到保障。我國水污染涉及到人類生活多方面，對(duì)人類影響大，持續(xù)的時(shí)間也長，近年來也雖有好轉(zhuǎn)，但也還是成為水研究者重要的一大課題。所以，更加合理有效的污水處理工藝也逐漸成為國家甚至世界所探求和摸索的目標(biāo)。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)外學(xué)者通過在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究還有在工程實(shí)踐中進(jìn)行的研究方法,經(jīng)過不斷的研究和改良，發(fā)現(xiàn)普遍采用的都是傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝、SBR工藝等，這些處理工藝發(fā)展較早，沿用至今，現(xiàn)比較成熟。而此次設(shè)計(jì)主要采用Orbal氧化溝工藝進(jìn)行處理，而現(xiàn)在該工藝技術(shù)已經(jīng)成熟，并且部分地方污水處理廠都開始采用改工藝了。1.3.1活性污泥法活性污泥法是利用好氧生物進(jìn)行處理，活性泥除去廢水中化學(xué)有機(jī)污染物，主要利用好氧生物進(jìn)行吸附和氧化污染物的能力進(jìn)行處理。事實(shí)上，大多數(shù)污染物都存在于其產(chǎn)生的污泥中。其好氧速度迅速，但是為了避免由于缺氧所形成的厭氧狀態(tài)，需嚴(yán)格控制進(jìn)水有機(jī)物濃度。其缺點(diǎn)有：對(duì)有毒物質(zhì)不能進(jìn)行處理，對(duì)水的適應(yīng)性不強(qiáng)；占用的土地也比較多；費(fèi)用高。圖1-1活性污泥法基本流程1.3.2氧化溝其良好的性質(zhì)吸收厭水氧化物的反應(yīng)速度迅猛,但是為了要使人想盡量避免因?yàn)樗毖醵趸瘜?dǎo)致水所形成的厭水缺氧氧化狀態(tài),需要人們嚴(yán)格控制其進(jìn)入水中的厭氧有機(jī)物。氧化溝最不同的主要特征是封閉的環(huán)形池型，能在池子中進(jìn)行好氧和缺氧處理，并且回流的污泥可以和需要處理的污水進(jìn)行重復(fù)交替流動(dòng)，但是污水在此工藝中的池子停留時(shí)間過于長久。由于其的生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)簡便,對(duì)不容易降解處理的有機(jī)污染物也有很好的處理效果，是目前我國采用的較多污水處理技術(shù)。圖1-2活性污泥法基本流程1.3.3SBR工藝SBR全名叫做序批式活性污泥法。其工藝有著許多另外的工藝所具有的功能，特別是出水水質(zhì)要求較高的地方，基本上都采用SBR工藝，該工藝可以對(duì)污水進(jìn)行除磷除氮處理，在水源缺乏的地區(qū)，該工藝還利于水的循環(huán)使用。其工藝的反應(yīng)時(shí)間與污水中難降解物成正比。由于其的生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)簡便,是目前我國采用的較多污水處理技術(shù)。圖1-3SBR基本流程

第二章項(xiàng)目概況及工藝選擇2.1項(xiàng)目概況本設(shè)計(jì)是處理日產(chǎn)120000噸的城市污水，要求其出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見下表表。進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)情況指標(biāo)CODBOD5SSNH3?NTP進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）580210190252出水水質(zhì)(mg/L)50101050.52.2處理工藝的比較2.2.1傳統(tǒng)活性污泥法這是活性污泥法最早的形式,一直沿用至如今。傳統(tǒng)活性污泥法是污水處理中應(yīng)用最早且最廣泛工藝方法，經(jīng)過長時(shí)間的使用，其工藝成熟，易于操作，有著豐富的管理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。處理效果好，占地面積比較大，費(fèi)用高。2.2.2SBR工藝SBR工藝也是活性污泥法的其中一種，其工藝原理是在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)一定量的活性污泥，通過多階段的曝氣來達(dá)到去除污染物的目的。效率高，效果好，耐沖擊負(fù)荷。但間歇性運(yùn)行，要求高;脫氮除磷效果不是很好；污泥穩(wěn)定性也不是很好。2.2.3氧化溝氧化溝又名氧化渠。它主要采用了基于活性污泥處理方法的污水變形處理技術(shù)。目前的氧化溝類型包括：奧貝爾（Orbal）氧化溝、三溝式氧化溝、D型氧化溝和一體化氧化溝等。一般氧化溝不再需要厭氧消化，操作較為簡單，處理效果也比活性污泥法要好。但也非常容易形成污泥膨脹。不利于對(duì)后續(xù)的處理，但是經(jīng)過相對(duì)性的處理，能很好地解決這一問題。2.2.4A/O及A2/O系統(tǒng)處理技術(shù)A/O系統(tǒng)處理技術(shù)A/O工藝是缺氧/好氧工藝或厭氧/好氧工藝的縮寫，A/O工藝實(shí)質(zhì)上是將缺氧和好氧放在一起進(jìn)行處理，首先進(jìn)行厭氧處理，會(huì)大大降低有機(jī)污染物含量。其次在進(jìn)行好氧處理，進(jìn)一步降低污染物含量，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。其效率高，操作簡單，費(fèi)用低。A2/O系統(tǒng)處理技術(shù)A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝。一般在處理系統(tǒng)中應(yīng)用,具有對(duì)脫氮除磷的要求。一般該工藝用于封閉的富營養(yǎng)化的水體。其主要特點(diǎn)之一是位于污泥內(nèi)部的污水回流系統(tǒng)容量大,能耗相對(duì)較高;污泥沼氣的轉(zhuǎn)化回收和綜合利用的過程經(jīng)濟(jì)效益不好;溶于污泥的污水滲出液不被要求同時(shí)進(jìn)行有機(jī)化學(xué)物質(zhì)去除和脫磷。2.3處理工藝的確定Orbal氧化溝具有較強(qiáng)的抵抗沖擊和高負(fù)荷的能力;和不同的污泥溶解量濃度及污泥充填負(fù)荷,因?yàn)樗鼈兙哂邢嗷ゴ?lián)的性質(zhì),可以大大減少污泥膨脹現(xiàn)象的產(chǎn)生,進(jìn)一步降低了后續(xù)工藝的污水處理困難，與其他工藝相比，Orbal氧化溝能更好地增加污水充氧能力，構(gòu)筑簡單，占地面積適中，對(duì)水質(zhì)要求低，Orbal氧化溝還具有脫氮除磷效果，根據(jù)處理規(guī)模，進(jìn)水水質(zhì)，出水要求，本設(shè)計(jì)選擇Orbal氧化溝工藝進(jìn)行污水處理。2.4工藝流程2.4.1處理工藝流程圖污水→格柵→進(jìn)水泵房→沉砂池→厭氧池→氧化溝→沉淀池→出水↓↓柵渣壓榨打包分砂機(jī)污泥濃縮池↓↓↓柵渣外運(yùn)沉砂外運(yùn)污泥脫水間→泥餅外運(yùn)污泥上清液2.4.2工藝流程說明污水進(jìn)水先通過格柵，其中的工作原理目的主要也就是為了有效過濾進(jìn)入污水管道中的大量懸浮物和較大的固形物,防止空氣阻礙進(jìn)入水泵，格柵過濾的柵渣經(jīng)過壓榨打包后外運(yùn)。為后續(xù)處理進(jìn)行優(yōu)化。再進(jìn)入進(jìn)水泵房經(jīng)過提升泵的提升后進(jìn)入沉砂池。后進(jìn)入?yún)捬醭?、氧化溝、沉淀池，其中沉淀池產(chǎn)生的污泥由回流泵房提升到儲(chǔ)泥池，在進(jìn)行脫水后壓縮后外運(yùn)。污泥脫水時(shí)的上清液可以作為進(jìn)水進(jìn)行處理。后最終排出。第三章污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量：Q=120000m3/d=5000m3/h=1.389m3/s，城市污水的時(shí)變化系數(shù)Kh=1.2～1.6，取1.4，設(shè)日變化系數(shù)為Kd=1，則總變化系數(shù)Kz=Kh×Kd，其值為1.4，最大時(shí)流量為：Qmax=Kz×Q=1.4×1.389=1.945m3/s。3.2格柵3.2.1設(shè)計(jì)說明格柵是預(yù)處理的第一步，一般安裝在進(jìn)水口或前端，用來截留廢水中懸浮物和大體積固體，防止堵塞水泵，降低負(fù)荷，為后續(xù)處理提供較好的水流狀態(tài)。因此設(shè)立一個(gè)格柵間，安裝格柵和泵房，由于處理量打，可采用機(jī)器清楚，格柵設(shè)計(jì)兩臺(tái)，一臺(tái)備用，即N=2。3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù)n（因設(shè)置兩臺(tái)機(jī)器，故每臺(tái)格柵通過水量減半，以下計(jì)算以一臺(tái)格柵為例。）n=Qmaxsinα°a?v式中：Qmax——污水最大設(shè)計(jì)流量，ma——柵條間隙，m，取20mm=0.02mh——柵前水深，m，取1mv——過柵流速，m/s，取0.7m/sα——格柵傾角，取α=60；（2）柵槽寬度B，柵槽寬度一般比格柵寬0.2~0.3m，取0.20mB=sn?1+an=0.02×式中：B——格柵有效寬度，m；s——格柵條寬度，m，取20mm=0.020m；（3）通過格柵的水頭損失h1 ?1=kξs式中：k——格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取k=3ξ——阻力系數(shù)，與柵條的斷面形狀有關(guān).即ξ=2.42（4）柵后槽總高度HH=?+?1式中：h2——柵前水渠超高，m，取0.5m；（5）進(jìn)水水渠漸寬部分長度l式中：B1——進(jìn)水水渠的寬度，m，取Bα1——進(jìn)水水渠漸寬部分的展開角度，°，取α（6）出水水渠漸窄部分長度l2=l（7）柵槽總長度LL=l1式中：H1——柵前水渠深，m，H（8）每日產(chǎn)生柵渣量WW=Q2所以應(yīng)采用機(jī)械清渣。式中：W1——柵渣量，取W1=0.10m3／103m3（廢水）；圖3-1格柵設(shè)計(jì)簡圖（9）設(shè)備選型選用回轉(zhuǎn)式格柵HG-1400型3臺(tái)（其中一臺(tái)備用），其性能參數(shù)如下：設(shè)備寬度：B=1400mm；功率：N=1.5kW；有效柵隙：35~40mm；柵前流速：0.8~1.5m/s耙污速度：5m/min；安裝角度：60~75°3.3污水泵站3.3.1水泵選擇設(shè)計(jì)水量為Q、Q故本設(shè)計(jì)選用4臺(tái)潛污泵（1臺(tái)備用），單臺(tái)流量為：Q=1944.44m選用500WQ2000?10?90型潛污泵，性能參數(shù)如下：流量：2000m揚(yáng)程：10m功率：90kw轉(zhuǎn)速：980r3.3.2集水池容積V（按照5分鐘最大流量計(jì)算）V=2000603.4沉砂池3.4.1設(shè)計(jì)說明及主要設(shè)計(jì)參數(shù)沉砂池是污水處理環(huán)節(jié)中必不可缺的一個(gè)工藝。污水流動(dòng)過程中空氣中以及設(shè)備中的泥砂會(huì)隨著水流一起流動(dòng)。污水中的泥砂不及時(shí)處理的話，會(huì)影響后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行和處理。其工作原理是以重力分離為主，在重力的作用下，使得比重較大顆粒和懸浮物下沉，而其他污染物隨著水流進(jìn)入下一個(gè)處理工藝。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：沉砂池座數(shù)應(yīng)不少于2座。本次應(yīng)選擇6座沉砂池。即N=6城市污水的沉砂量可按含水率為60%，容量為1500kg/立方米來計(jì)算。沉砂池的超高不宜小于0.3m。流量應(yīng)按最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算，即Qmax3.4.2沉砂池選擇旋流式沉砂池相比其他沉砂池，具有更好的附壁效果，而且其沒有槳板，能使池子內(nèi)的污水在其中進(jìn)行環(huán)流，促進(jìn)有機(jī)物和比重較大的顆粒分離，達(dá)到更好的沉砂效果，且水頭損失小，對(duì)流量的變化適應(yīng)性強(qiáng)，砂粒去除率也相對(duì)較高，因此該工藝選擇旋流式沉砂池。3.4.3工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算沉砂按照1m3沉砂0.003L來計(jì)算，其含水率大約為60%，Q=QmaxW=972.22×0.031?0.6式中：Q——沉砂池水量mW——產(chǎn)砂量L3.4.4設(shè)備選型沉砂池選擇XL30旋流沉砂池，設(shè)備參考參數(shù)如下：流量：1220貯砂區(qū)深度F：1800/mm沉沙區(qū)底坡降G：400/mm沉砂池深度L：1400/mm進(jìn)水渠寬度H：400/mm出水渠寬度D：1200/mm沉沙區(qū)水深J：450/mm功率：0.55kW故沉砂池水深h:h=F+G+H+J=3.05m3?123.5厭氧池3.5.1設(shè)計(jì)說明厭氧池是在沒有氧氣的條件下，厭氧微生物對(duì)污水中難降解的污染物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，有著過濾污染物、水解有機(jī)物、甚至是對(duì)污水進(jìn)行脫氮。減輕了后續(xù)設(shè)備的負(fù)擔(dān)，以便于后續(xù)工藝進(jìn)行處理。是污水處理中最必不可少的工藝技術(shù)之一。厭氧過程可以將大分子有機(jī)污染物水解為小分子溶解性有機(jī)物的過程、將小分子有機(jī)物進(jìn)一步分解為乙酸的過程和將分解的乙酸再轉(zhuǎn)化為甲烷的過程同時(shí)進(jìn)行。3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)選?。核钊=5m水力停留時(shí)間：T=1.0h污泥濃度：X=4g/L污泥回流濃度：Xδ設(shè)計(jì)水量按照所給的設(shè)計(jì)最大日平均時(shí)流量進(jìn)行計(jì)算，即Q=2.66m3/s，共設(shè)4座厭氧池，每座設(shè)計(jì)流量為設(shè)計(jì)的單座厭氧池容積VV=QT=0.665×1.0×3600=2394設(shè)計(jì)的單座厭氧池面積：A=設(shè)計(jì)的單座厭氧池直徑：D=設(shè)計(jì)的單座厭氧池高度為：5.3m（3）污泥回流量δ=XXQδ=Qδ=0.8×0.665×86400=45964.8式中：δ——污泥回流比；Qδ——污泥回流量，m3.5.3設(shè)備選擇選用兩臺(tái)DQT型低速潛水推流器，型號(hào)為DQT045×2000。具體參數(shù)如下：電機(jī)功率：4.5Kw葉輪直徑：1400mm轉(zhuǎn)速：64r/min推力：1.58kN3.6Orbal氧化溝3.6.1氧化溝的設(shè)計(jì)說明Orbal型氧化溝不進(jìn)能夠降解大部分有機(jī)物，還能進(jìn)行脫氮處理，在溝內(nèi)有著好氧區(qū)域和缺氧環(huán)境，且污水經(jīng)過氧化溝的充氧處理，產(chǎn)生的剩余污泥好氧穩(wěn)定，不需要進(jìn)行后續(xù)的污泥處理，有著成熟的污泥系統(tǒng)，減輕了后續(xù)處理工藝難度。該工藝在城鎮(zhèn)污水處理中有著比較好的適用性。設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)選取：設(shè)計(jì)廢水水量：Q=120000m3/d=5000m3/h進(jìn)水COD濃度：COD=580mg/L進(jìn)水BOD5濃度：BOD進(jìn)水SS濃度（mg/l）＝

190進(jìn)水氨氮濃度＝

25mg/L3.6.2氧化溝的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）去除BODOrbal氧化溝出水溶解性BOD5濃度S式中：S0——進(jìn)水BOD5濃度，mg/LSe——出水BOD5濃度，mg/La1——斗底寬，m，取0.5mVSS=0.75SS=90mg/LOrbal氧化溝好氧區(qū)容積V1V1=式中：Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.55——污泥齡，取25dX（MLSS），取4000mg/L，則Xv（MLVSS）=3000mg/LKd——自身氧化系數(shù)，d-1，取0.055Orbal氧化溝好氧區(qū)所需的水力停留時(shí)間t1t單座Orbal氧化溝池底剩余污泥量ΔX?X=Q?S根據(jù)上述計(jì)算可得每去除1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量δδ=（2）脫氮計(jì)算單座Orbal氧化溝需氧化的氨氮量N1若單座Orbal氧化溝氧化溝產(chǎn)生剩余的污泥中含氮率為12%，那么用于后續(xù)處理的總氮量為N0=0.12×=30?5?5.760=19.240mg/L式中：TKN，取30mg/L單座Orbal氧化溝所需的脫氮量Nr3?25=30?10?5.760=14.240mg/L堿度平衡剩余堿度=280?7.14×19.240+3.57×14.240+0.1×得出的值根據(jù)要求此值可保持pH≥7.2，生物反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。式中：堿度（SALK），取280mg/L脫氮所需的容積20℃時(shí)脫硝速率qdn=0.035kg還原的NO3—-N/（kgMLVSS·d）脫硝速率14℃時(shí)：kgNO脫氮所需的容積V2=t（3）氧化溝總?cè)莘eVV總t校核污泥負(fù)荷N=QOrbal氧化溝的設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷要求一般在0.05~0.1kg（4）需氧量計(jì)算①設(shè)計(jì)單座Orbal氧化溝的需氧量單座Orbal氧化溝BOD需氧量D1為D1==0.58×120000×=23610.446kg/d式中：α——微生物對(duì)有機(jī)底物氧化分解的需氧率，取0.58b——活性污泥自身氧化需氧率，取0.1則可得出單座Orbal氧化溝剩余污泥中BOD的需氧量D2為D2=1.42每1kgNH3-N進(jìn)行的硝化反應(yīng)共需要消耗4.6kgO2，那么單座Orbal氧化溝NH3-N的需氧量D3為D3=4.6×剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4為D每1kgNO3-進(jìn)行還原反應(yīng)所產(chǎn)生2.86kgO2，那么單座Orbal氧化溝脫氮產(chǎn)氧量D5為D=23610.446?5760.202+13800+2239.177?4887.168=29002.246kg/d計(jì)算中需要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)取1.4，則實(shí)際求得的總需氧量為：AOR即可得出每座Orbal氧化溝去除1kgBOD5的需氧量=校驗(yàn)：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程，每座Orbal氧化溝去除BOD5設(shè)計(jì)規(guī)定一般在1.6~2.5之間，根據(jù)上述計(jì)算知符合規(guī)定的要求.②標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下每座Orbal氧化溝需氧量SOR=AOR式中：Cs(20)——20℃氧的飽和度，Cs(25)——25℃氧的飽和度，Orbal氧化溝工藝一般為三溝通道系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)按照外購：中溝：內(nèi)溝=0.2:1:2來計(jì)算單座Orbal氧化溝需氧量，該設(shè)計(jì)的充氧量按照外購：中溝：內(nèi)溝=65:25:10來考慮，則供氧量分別為：外溝道AOR中溝道AOR內(nèi)溝道AOR其中每座Orbal氧化溝中的各溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量分別為：SORSORSOR根據(jù)上述計(jì)算可的每座Orbal氧化溝總標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：SOR=（5）每座Orbal氧化溝尺寸本次設(shè)計(jì)共需建設(shè)Orbal氧化溝兩座，每一座的有效容積為V設(shè)每座Orbal氧化溝按照彎道部分占總?cè)莘e的80%直線部分按照占總?cè)莘e的20%來計(jì)算，則：V彎V直設(shè)Orbal氧化溝的容積深度h=4.5m，超高0.5m，外溝道、中溝道、內(nèi)三溝道之間所需的用于阻隔的墻體的厚度為0.25m，那么：AA單座Orbal氧化溝直線段長度L的計(jì)算：設(shè)每座Orbal氧化溝內(nèi)溝道的寬度為八米、中溝道的寬度也設(shè)為八米、外溝道的寬度設(shè)置為九米，則：L=需要設(shè)計(jì)的中心島半徑rA即3284.115=解得r=8.248m，取r=8.25m（6）Orbal氧化溝進(jìn)出水管以及調(diào)節(jié)堰計(jì)算進(jìn)出水管的參數(shù)計(jì)算。設(shè)污泥回流比R=100%，進(jìn)出水管流量Q=2×120000m進(jìn)出水管直徑d=校核進(jìn)出水管流速v=滿足要求出水堰計(jì)算在出水處可設(shè)置一個(gè)出水豎井，并在其安裝可調(diào)節(jié)堰，以便于操作。設(shè)出水堰的上水頭高H=0.2m。則出水堰的寬為：bQ1.86H根據(jù)一般調(diào)節(jié)堰的所需的布置要求，出水堰寬度可多取0.3m，出水豎井寬度B取1.2m，則出水豎井長度為：L=出水豎井平面尺寸為：L×B=5×1.2=6.0m所以出水井設(shè)置在中心島，曝氣轉(zhuǎn)碟在上游安裝，以達(dá)到最好的效果。曝氣裝置選擇曝氣設(shè)備經(jīng)過構(gòu)筑類型相比，轉(zhuǎn)蝶式氧化溝曝氣機(jī)更適合，設(shè)轉(zhuǎn)跌直徑D=2000mm，單碟充氧能力為1.5kgO2/(h·ds)每個(gè)外溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR外溝道所需碟片數(shù)量：n=SOR根據(jù)要求，每米軸安裝碟片4個(gè)，最外側(cè)碟片距池內(nèi)壁0.25m。則：所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù)=n每組轉(zhuǎn)碟安裝的碟片數(shù)=500計(jì)算得出外道溝共安裝15組曝氣轉(zhuǎn)碟，每組轉(zhuǎn)碟有34片碟片。校核：每米軸安裝碟片數(shù)=34?19?0.25×2=3.88片<5片每個(gè)中溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量：SOR中溝道所需碟片數(shù)量：n=SOR2根據(jù)要求，每米軸安裝碟片4個(gè)，最外側(cè)碟片距池內(nèi)壁0.25m，則：所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù)=n每組轉(zhuǎn)碟安裝的碟片數(shù)=217計(jì)算得出中道溝共安裝7組曝氣轉(zhuǎn)碟，每組轉(zhuǎn)碟有31片碟片。校核：每米軸安裝碟片數(shù)=31?1每個(gè)內(nèi)溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量：SOR內(nèi)溝道所需碟片數(shù)量：n=SOR根據(jù)要求，每米軸安裝碟片4個(gè)，最外側(cè)碟片距池內(nèi)壁0.25m，則：所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù)=n每組轉(zhuǎn)碟安裝的碟片數(shù)=104計(jì)算得出中道溝共安裝4組曝氣轉(zhuǎn)碟，每組轉(zhuǎn)碟有26片碟片校核：每米軸安裝碟片數(shù)=31?1根據(jù)上述計(jì)算，得出每座氧化溝需A型短軸轉(zhuǎn)碟15組，軸長9m。B型長軸轉(zhuǎn)碟11組，軸長（8+8）m。碟片數(shù)：外溝：34×15=510片，中溝：31×7=217片，內(nèi)溝：26×4=104片單座氧化溝所需功率：N=22×15+22×7+18.5×4=558kW3.7沉淀池3.7.1設(shè)計(jì)說明沉淀池是利用長時(shí)間的廢水停駐，沉降可沉淀的污染物，微生物分解其有機(jī)物，有效降低廢水的SS，所以也可降低部分COD和BOD5。初次沉淀池可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池。其構(gòu)造簡潔，費(fèi)用低，但是占地面積多。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)流量較大，污泥含水率較高。經(jīng)過比較選用輻流式沉淀池來進(jìn)行處理較為合適。3.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算因?yàn)槲鬯怯裳趸瘻狭飨虺恋沓?，即采用最大設(shè)計(jì)流量：Q=140000m3d沉淀池部分水面面積Aqmax=A1=式中：qmax——單座沉淀池流量q0——表面負(fù)荷m3沉淀直徑DD=4A沉淀池的有效水深??2=式中：t——沉淀時(shí)間h取1.5h沉淀池的有效容積VV0=污泥斗容積?5=r式中：r1——污泥斗下半邊緣半徑m取r2——污泥斗上半邊緣半徑m取2mα——污泥斗截錐側(cè)壁傾斜角°取60°。?5V1=式中：V1——污泥斗容積m?4式中：R——沉淀池底直徑m取15m。?4V2=式中：V2——池底可貯存污泥的體積m故共貯存污泥體積V=H+?1式中：H——沉淀池的總高度m。徑深比較合核D故符合要求3.7.3初沉污泥量V=100c式中：c0——進(jìn)水SS濃度，mg/L，190mg/η——初沉池對(duì)SS的去除率，%，取55%；P——污泥的含水率，%，取96%；故該部分污泥含水率為96%，因此不需要進(jìn)行污泥濃縮。3.7.4設(shè)備選型選用BGQ?30型雙周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，性能參數(shù)如下：池徑：30m驅(qū)動(dòng)效率：0.55（×2）Kw周邊線速度：2m第四章污泥部分處理構(gòu)筑物計(jì)算4.1污泥濃縮池4.1.1設(shè)計(jì)說明活性污泥中一般都會(huì)存在大量有機(jī)物、無機(jī)物等不利于直接排放的對(duì)于我們來說屬于有害的物質(zhì),但是一般存在的污泥含水率普遍高于正常標(biāo)準(zhǔn),不便于進(jìn)行后續(xù)的處理加工或者直接排放,所以需要設(shè)立污泥濃縮池來進(jìn)行后續(xù)處理,不僅為后續(xù)處理降低處理難度和把后續(xù)處理進(jìn)行簡單化處理，降低成本。污泥濃縮池通過長時(shí)間的靜置，使污泥受重力作用，上層產(chǎn)生上清液，下層產(chǎn)生污泥。本設(shè)計(jì)采用輻流式濃縮池。設(shè)計(jì)污泥流量為Q=18303.5kg/d=1830.4m4.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）濃縮池總面積濃縮污泥固體通量M取30kg/（m式中：Q——污泥量，m3/dC——污泥濃度，g/LM——濃縮池污泥固體通量，kg/（本設(shè)計(jì)的輻流式濃縮池一共采用兩個(gè)幅流式濃縮池，那么每個(gè)濃縮池的面積為則濃縮池的直徑可由上式可計(jì)算：（3）每個(gè)濃縮池工作部分池子的高度h1設(shè)污泥濃縮時(shí)間T=16h，則（4）濃縮池總高度H設(shè)超高h(yuǎn)2取、緩沖層高度h3都為0.3m，則總高度H：（5）濃縮后所得的污泥體積V2：（6）刮泥機(jī)的選擇本設(shè)計(jì)刮泥機(jī)經(jīng)比選，決定采用ZXG?10型中心傳動(dòng)刮泥機(jī),參數(shù)如表：ZXG?10型中心傳動(dòng)刮泥機(jī)型號(hào)池徑(m)推薦池深(m)工作橋高度(mm)電動(dòng)機(jī)功率(kW)ZXG-101043000.55濃縮后所產(chǎn)生的上清液可以通過出水堰回流至進(jìn)水口，重復(fù)進(jìn)行處理。（7）排泥管選擇經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后的剩余污泥量為0.00424m3/s，經(jīng)查詢比選最終選用DN400污泥管排泥。4.2污泥脫水間4.2.1設(shè)計(jì)說明在污泥進(jìn)行濃縮時(shí)，因?yàn)檫€能產(chǎn)生上清液，其污泥與上清液底下部分一起，還是有著較大的水分，通常來講，其含水率較高，達(dá)不到污泥直接排放處理標(biāo)準(zhǔn)。因此需設(shè)計(jì)一個(gè)污泥脫水間來進(jìn)行脫水，使得污泥含水率降低，再選用機(jī)器脫水的方法，通過壓濾機(jī)把污泥壓縮，使經(jīng)過脫水的污泥減少污泥體積，以節(jié)省污泥外運(yùn)的成本。4.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）脫水處理后污泥量Q式中：Q0——濃縮后污泥量，m3/d，Q0=366.08m3/d；P0——濃縮后污泥含水率，%，PP——脫水處理后污泥含水率，%，設(shè)P=75%。（2）干污泥重量M本次設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)，污泥經(jīng)過壓濾機(jī)制作成泥餅，在經(jīng)過運(yùn)輸外運(yùn)至污泥停放間或者廢物處理廠。（3）設(shè)備選型選擇DY?2500型帶式壓榨過濾機(jī),主要參數(shù)如下表：DY?2500型帶式壓榨過濾機(jī)參數(shù)型號(hào)濾帶寬度壓濾面積重濾面積電動(dòng)機(jī)功率DY25002500mm8m210m25.5kW

第六章高程布置5.1布置原則按照城市污水處理通用原則5.2污水部分高程計(jì)算5.2.1相關(guān)參數(shù)連接管渠總的水頭損失，其流速設(shè)計(jì)為均勻流速，則：沿程阻力損失為：式中：l——連接的管段長，md——水力直徑，mv——管內(nèi)流速，m/sg——重力加速度，取λ——摩擦系數(shù)本次設(shè)計(jì)所有管道均為鑄鐵管，故按舍維列夫鋼管及鑄鐵實(shí)驗(yàn)，新鑄鐵管摩擦系數(shù)為：計(jì)算得λ得0.0276。管渠的局部阻力損失依《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算第二版》按沿程阻力損失的50%估算。5.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算一、構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)格柵0.2Orbal氧化溝0.5旋流式沉砂池0.2輻流式二沉池0.5厭氧池0.2水力計(jì)算1.出水管—二沉池設(shè)計(jì)流量：共四個(gè)二沉池，每兩個(gè)共用一條管道。因此此段流量設(shè)計(jì)分兩段，第一段為出水管至兩個(gè)二沉池共用管道處。按最大流量計(jì)算，即Qmax=3.99m3/s，Q1=3.99/2=1.995m3/s，第二段為分支管至各個(gè)二沉池處，Q2=3.99/4=0.9975m3/d設(shè)計(jì)流速：按約v=1m/s設(shè)計(jì)管道長度：l1=45m，l2=35m第一段管徑為第一段取管道為DN1200，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第一段摩擦系數(shù)為第二段管徑為第二段取管道為DN900，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第二段摩擦系數(shù)為第一段水頭損失為第二段水頭損失為總水頭損失為2.二沉池—Orbal型氧化溝設(shè)計(jì)流量：共兩個(gè)氧化溝，共用一條管道。因?yàn)閰捬醭睾脱趸瘻峡煽醋鍪且粋€(gè)工藝，所以兩者計(jì)算設(shè)為一起。總的水力停留時(shí)間超過了15h，所以設(shè)計(jì)水量按最大日平均時(shí)流量考慮，即Q1=2.66m3/s。設(shè)計(jì)流速：v=1m/s管道長度：l1=50m，l2=40m，l3=30m第一段管徑為第一段取管道為DN1500，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第一段摩擦系數(shù)為第二段取管道為DN900，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第二段摩擦系數(shù)為第一段水頭損失為第二段水頭損失為總的水頭損失：Σh=Σ3.Orbal型氧化溝—厭氧池設(shè)計(jì)流量：此段流量設(shè)計(jì)分三段，第一段為Orbal氧化溝至四個(gè)厭氧池共用管道處，即Q1=2.66m3/s，第二段為四個(gè)厭氧池共用管道處至其中兩個(gè)厭氧池管道共用處，Q2=1.33m3/s，第三段為兩個(gè)厭氧池管道共用處至單個(gè)厭氧池處，Q3=0.665m3/s。設(shè)計(jì)流速：v=1m/s第一段管徑為第一段取管道為DN1500，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第一段摩擦系數(shù)為第二段管徑為第二段取管道為DN1000，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第二段摩擦系數(shù)為第三段管徑為第三段取管道為DN800，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第三段摩擦系數(shù)為第一段水頭損失為第二段水頭損失為第三段水頭損失為總水頭損失為4.厭氧池—沉砂池設(shè)計(jì)流量：此段流量設(shè)計(jì)分兩段，第一段為四個(gè)單座厭氧池污水聚到一處，按最大流量設(shè)計(jì)，即Q1=0.9975m3/s，第二段為初沉池至沉砂池處，Q2=3.99m3/s。設(shè)計(jì)流速：v=1m/s管道長度：l1=10m，l2=30m第一段管徑為第一段取管道為DN900，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第一段摩擦系數(shù)為第二段管徑為第二段取管道為DN1500，鑄鐵管，則實(shí)際流速為第二段摩擦系數(shù)為第一段水頭損失為第二段水頭損失為總水頭損失為5.沉砂池—格柵設(shè)計(jì)流量：Q=3.99m3/s，設(shè)計(jì)流速：v=1m/s，管道長度：l=10m管徑為取管道為DN1500，鑄鐵管，則實(shí)際流速為摩擦系數(shù)為沿程阻力損失局部阻力損失此段水頭損失為5.格柵—進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：Q=3.99m3/s，設(shè)計(jì)流速：v=1m/s，管道長度：l=25m管徑為取管道為DN1500，鑄鐵管，則實(shí)際流速為摩擦系數(shù)為沿程阻力損失局部阻力損失此段水頭損失為5.2.3污水處理高程布置廠區(qū)地面標(biāo)高為0.00m，污水進(jìn)入廠區(qū)時(shí)水位標(biāo)高為-4.00m，最終出水水渠水面標(biāo)高-1.00m。均考慮額外水頭損失0.1m。各構(gòu)筑物高程如下：污水構(gòu)筑物水面標(biāo)高計(jì)算表構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物水頭損失管道水頭損失（m）額外水頭損失（m）總水頭損失（m）頂部標(biāo)高（m）底部標(biāo)高（m）水面標(biāo)高（m）出水水渠—0.2160.10.316——-1.00二沉池0.50.27570.10.8757-0.38-18.125-0.68Orbal氧化溝0.50.22650.10.45301.54-4.671.03厭氧池0.20.16320.10.46321.38-4.921.08旋流式沉砂池0.20.0410.10.3411.84-3.571.54格柵0.20.10230.10.4023———注：額外水頭損失包括考慮管內(nèi)淤積、阻力增加的可能等情況。5.3污泥處理構(gòu)筑物高程布置設(shè)有出泥管的構(gòu)筑物最低排泥高度為-1.00m，設(shè)污泥通過重力自流至集泥井，集泥井井底標(biāo)高為-2.00m，出泥管的標(biāo)高為2.00m，地面標(biāo)高為0.00m。設(shè)DN300的污泥管每100m的水頭損失為0.2m，額外水頭損失為0.1m。估算污泥處理構(gòu)筑物之間水頭損失與高程如下：污泥構(gòu)筑物標(biāo)高計(jì)算表序號(hào)管渠及構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物損失水力損失（m）額外水頭損失（m）最高水位構(gòu)筑物水面標(biāo)高（m）1污泥脫水間0.40.010.1-0.49—2污泥濃縮池0.30.0140.1-0.0764.553集泥井0.30.030.10.3542.00

第七章工程概預(yù)算6.1說明6.1.1費(fèi)用說明本設(shè)計(jì)概預(yù)算分為三個(gè)部分：土建預(yù)算、設(shè)備預(yù)算、經(jīng)營成本預(yù)算。通過三部分的預(yù)算來預(yù)計(jì)本處理廠一年的支出。通過所有的費(fèi)用計(jì)算該處理廠所需的總投資以及經(jīng)營預(yù)算。6.1.2人員編制查資料得，按照勞動(dòng)定員試行規(guī)