2山西省某市60000m3/d生活污水除磷脫氮處理工藝的設(shè)計摘要：高濃度氮磷物質(zhì)的生活污水進(jìn)入湖泊和水庫等水域易造成水體富營養(yǎng)化，山西省某市作為資源型城市，水資源相對匱乏，因此建設(shè)高效、穩(wěn)定的生活污水除磷脫氮處理工藝顯得尤為重要。本設(shè)計根據(jù)該生活污水進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)以及出水排放要求，采用A2O作為核心生化處理工藝，結(jié)合化學(xué)除磷和活性炭吸附深度處理工藝，充分發(fā)揮兩種工藝的優(yōu)勢，以實(shí)現(xiàn)對生活污水中有機(jī)物、氨氮、總氮和總磷的高效去除。通過對格柵、旋流沉砂池、初沉池、A2O生化池、化學(xué)除磷池以及活性炭吸附池等構(gòu)筑物的設(shè)計計算，優(yōu)化曝氣系統(tǒng)和回流系統(tǒng)等，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。同時結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃臍庀蟮葪l件，對構(gòu)筑物進(jìn)行了平面布局和高程設(shè)計。經(jīng)過工程費(fèi)用和污水處理運(yùn)行成本的經(jīng)濟(jì)性分析，實(shí)現(xiàn)污水處理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。關(guān)鍵詞：生活污水，脫氮除磷，A2O工藝，化學(xué)除磷，活性炭吸附Designof60,000m3/ddomesticsewagephosphorusandnitrogenremovaltreatmentprocessinacityinShanxiProvinceAbstract:Withtherapiddevelopmentofindustrialandagriculturalproductionandtheaccelerationofurbanization,domesticsewage,industrialwastewaterandfarmlandsurfacewaterrunoffcontaininghighconcentrationsofnitrogenandphosphorussubstancesflowintolakes,reservoirs,riversandbays,causingalgaeandotherplantstobloomandleadtoeutrophicationofwaterbodies.Therefore,denitrificationandphosphorusremovaltreatmentofurbansewagehasbecomearesearchhotspotinsewagetreatmenttoday.Asaresource-basedcity,acityinShanxiProvinceisrelativelyscarceinwaterresources,andtheproblemofwaterenvironmentpollutionisbecomingincreasinglyprominent.Therefore,theconstructionofefficientandstabledomesticsewagephosphorusandnitrogentreatmentfacilitiesisofgreatsignificanceforimprovingthequalityofthecity'swaterenvironment,ensuringthehealthofthepeople,andpromotingsustainableeconomicandsocialdevelopment.ThepurposeofthisdesignistofocusonthewaterqualitycharacteristicsanddischargerequirementsofdomesticsewageinacityinShanxiProvince,andtheimprovedtypeisusedasthecoreprocesscombinedwiththebiofilmmethodandtheactivatedsludgemethod,whichgivesfullplaytotheadvantagesofthetwoprocessesandrealizestheefficientremovaloforganicmatter,ammonianitrogen,totalnitrogenandtotalphosphorusinsewage.Byoptimizingtheaerationsystem,refluxsystem,andpackingselection,theoperatingefficiencyandstabilityofthesystemareimproved,whilereducingenergyconsumptionandfootprint.Keywords:Domesticsewagetreatment,nitrogenandphosphorusremoval,improvedprocess,chemicallyassistedphosphorusremoval

目錄目錄1前言 前言1.1設(shè)計目的隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，含有高濃度氮磷物質(zhì)的生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)田地表水徑流匯入湖泊、水庫、河流和海灣水域，使藻類等植物大量繁殖，導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化。富營養(yǎng)化的水體含有大量的硝酸鹽和亞硝酸鹽，長期飲用嚴(yán)重危害人類健康。因此，對城市污水進(jìn)行脫氮除磷處理成為當(dāng)今污水處理的一個研究熱點(diǎn)[1]。污水中有機(jī)物的濃度是保證污水處理廠脫氮除磷效果、氮磷污染物達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵。但是，我國城鎮(zhèn)污水低碳源化的發(fā)展趨勢給污水廠的脫氮除磷帶來了更大的壓力和挑戰(zhàn)。當(dāng)今世界污水處理的主要對象為有機(jī)物（COD）、氨氮和磷酸鹽。傳統(tǒng)上COD和氨氮的脫除一般由生物氧化和硝化/反硝化完成；磷酸鹽或通過細(xì)菌的生物聚集、或靠化學(xué)沉淀去除。傳統(tǒng)工藝存在以下弊端：①COD氧化和硝化耗能巨大，且在COD氧化中無形中失去貯存在COD內(nèi)的大量化學(xué)能（每kgCOD約含1?4×107J代謝熱）；②反硝化與磷的生物聚集均需消耗COD；③剩余污泥量大；④耗能造成大量二氧化碳釋放并進(jìn)入大氣。污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷收緊是目前世界各國普遍的發(fā)展趨勢；以控制富營養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除已成為各國主要的奮斗目標(biāo)。無疑應(yīng)付日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)工藝會因上述弊端而雪上加霜。在此情形下發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝變得勢在必行。所謂可持續(xù)污水處理工藝就是朝著最小的COD氧化、最低的CO2釋放、最少的剩余污泥產(chǎn)量以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等方向努力。這就需要以較綜合的方式來解決污水處理問題，即污水處理不應(yīng)僅僅是滿足單一的水質(zhì)改善，同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題且所采用的技術(shù)必須以低能量消耗（避免出現(xiàn)污染轉(zhuǎn)移現(xiàn)象）、少資源損耗為前提[2]。城市污水（生物）處理技術(shù)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。在污水處理技術(shù)發(fā)展初期，人們認(rèn)識到有機(jī)污染對環(huán)境生態(tài)的危害，從而把好氧性的有機(jī)污染物（COD）和懸浮固體（SS）的去除作為污水處理的主要目標(biāo)。到六七十年代，隨著常規(guī)二級生物處理技術(shù)在工業(yè)化國家的普及，人們發(fā)現(xiàn)僅僅去除COD和SS是不夠的。氨氮（NH3－N）的存在依然導(dǎo)致水體的黑臭或溶解氧降低，這一問題的出現(xiàn)使常規(guī)二級生物處理技術(shù)從單純的有機(jī)物的去除發(fā)展到有機(jī)物和氨氮的聯(lián)合去除即污水的硝化處理。到七八十年代，由于水體富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重，污水氮磷去除的實(shí)際需要使二級生物處理技術(shù)進(jìn)入了具有除磷脫氮功能的深度二級生物處理階段。所以今天的城市污水處理廠的處理對象包括COD、BOD5、SS和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。這就要求在同一污水處理工藝系統(tǒng)中同時具備多種處理功能[3]。山西省某市作為資源型城市，水資源相對匱乏，水環(huán)境污染問題日益突出。因此，建設(shè)高效、穩(wěn)定的生活污水除磷脫氮處理設(shè)施，對于改善該市水環(huán)境質(zhì)量、保障人民群眾身體健康、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本設(shè)計旨在針對山西省某市生活污水水質(zhì)特點(diǎn)和排放要求，進(jìn)行工藝設(shè)計計算和設(shè)備選型，設(shè)計一套高效、經(jīng)濟(jì)且符合環(huán)保要求的處理能力為60000m3/d的生活污水除磷脫氮處理工藝，為該市生活污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行提供技術(shù)依據(jù)。1.2設(shè)計意義（1）環(huán)境效益顯著通過高效去除污水中的污染物，減少對水體的污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。（2）技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)生物膜法和活性污泥法的結(jié)合，既發(fā)揮了生物膜法污泥產(chǎn)量少、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又利用了活性污泥法處理效率高的特點(diǎn)，提高了污染物去除效率（改良型A2/O工藝通過優(yōu)化厭氧、缺氧和好氧環(huán)境，結(jié)合生物膜法和活性污泥法的優(yōu)勢，能夠更高效地去除污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物）。（3）經(jīng)濟(jì)和社會效益改良型工藝降低了能耗和運(yùn)行成本，結(jié)合生物膜法和活性污泥法，減少了對機(jī)械曝氣和污泥回流的依賴，提高了出水水質(zhì)，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗沖擊能力。可用于回用或排放，降低了能耗和運(yùn)行成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。（4）推動工藝創(chuàng)新該設(shè)計為污水處理工藝的優(yōu)化提供了新的思路和方法，為其他地區(qū)和類似污水處理項目提供了參考和借鑒。1.3國內(nèi)外生活污水的處理工藝研究現(xiàn)狀常用的污水處理方法以物理法、化學(xué)法和生物法為主。物理法和化學(xué)法過程復(fù)雜、成本較高，對環(huán)境容易產(chǎn)生二次污染，再生方法不完善，只適合中小水量使用，難以推廣應(yīng)用。而生物法適用范圍廣，投資及運(yùn)轉(zhuǎn)成本低，操作簡單，無二次污染，處理后的廢水易達(dá)標(biāo)排放，已成為脫氮除磷常用的處理方法。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，生物脫氮除磷工藝是消除水體富營養(yǎng)化的有效方法，正在廣泛應(yīng)用于各種污水處理系統(tǒng)之中[4]。國內(nèi)城市污水處理廠大多采用活性污泥法及其改良工藝，如氧化溝工藝。氧化溝是一種穩(wěn)定去除氨氮的處理方式，具有兩種類型反應(yīng)器的特征，能夠形成好氧、缺氧和厭氧條件，從而更好地實(shí)現(xiàn)氮和磷的去除效果，目前在各國廣泛使用。其次采用A2O及其變型工藝也較多。在歐美等發(fā)達(dá)國家，A2O及其變型工藝得到了廣泛應(yīng)用，通過優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計和運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)一步提高了除磷脫氮效率。這些工藝在除磷脫氮方面有較好的效果，但存在碳源不足、污泥產(chǎn)量大等問題。近年來，通過優(yōu)化曝氣方式、增加回流比等措施，進(jìn)一步提高了除磷脫氮效率。區(qū)域發(fā)展不平衡，國內(nèi)部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)存在設(shè)施建設(shè)滯后、污水管網(wǎng)不完善的問題，農(nóng)村地區(qū)則面臨污水處理分散、技術(shù)適用性差等難題。國外在污水處理技術(shù)上一直處于領(lǐng)先地位，廣泛采用先進(jìn)的生物處理工藝和自動化控制技術(shù)。例如，微壓內(nèi)循環(huán)多生物相處理技術(shù)（MPR）通過在同一反應(yīng)器內(nèi)形成厭氧、缺氧、好氧區(qū)，實(shí)現(xiàn)高效脫氮除磷。此外，一些國家還結(jié)合生態(tài)處理技術(shù)，如人工濕地，進(jìn)一步提升污水處理效果。1.3.1新型工藝的探索與應(yīng)用（1）粉末載體強(qiáng)化工藝通過投加粉末載體（如：活性炭，生物質(zhì)材料）增強(qiáng)微生物附著和傳質(zhì)效率，顯著提升硝化、反硝化及除磷效果，尤其在處理實(shí)際污水時表現(xiàn)出強(qiáng)魯棒性[5]。（2）ANHA-SNAD/EBPR聯(lián)合工藝結(jié)合厭氧水解酸化（ANHA）與同步短程硝化-厭氧氨氧化-反硝化（SNAD），實(shí)現(xiàn)低碳源需求下的高效脫氮，同時耦合EBPR（強(qiáng)化生物除磷），適用于低碳氮比生活污水[6]。（3）同步硝化反硝化除磷（SNDPR）作為一種較易實(shí)現(xiàn)的高效脫氮除磷方式，其特性提升了生物池一體化的可能性，已在一些研究中表現(xiàn)出良好的耐受性和去除效果。（4）厭氧氨氧化國內(nèi)在厭氧氨氧化技術(shù)方面也取得了進(jìn)展，如短程反硝化耦合厭氧氨氧化技術(shù)，通過將硝態(tài)氮還原為亞硝態(tài)氮，與氨氮發(fā)生反應(yīng)，提高了脫氮效率。（5）微壓內(nèi)循環(huán)多生物相處理技術(shù)該技術(shù)在同一反應(yīng)器內(nèi)形成厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)并存，為多種脫氮機(jī)制提供穩(wěn)定適宜的環(huán)境，節(jié)省了硝化液回流設(shè)備，減少了污泥回流量，出水水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)方法。（6）預(yù)處理與深度處理技術(shù)的結(jié)合如磁混凝技術(shù)作為預(yù)處理工藝，可顯著降低后續(xù)工藝的處理負(fù)荷，促進(jìn)碳源回收，提高出水水質(zhì)，為后續(xù)的厭氧氨氧化等工藝創(chuàng)造有利條件。1.3.2資源回收與能源利用（1）磷回收技術(shù)：國外在磷回收方面有多種技術(shù)，如北美Pearl、日本PHOSNiX、歐洲Phostrip、Crystalactor等，通過化學(xué)沉淀等方法將污水中的磷轉(zhuǎn)化為可回收的資源。（2）能源回收：荷蘭將污水處理與能源再生緊密相連，運(yùn)用厭氧消化技術(shù)把污水中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物氣用于發(fā)電供熱，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保與能源產(chǎn)出的協(xié)同。（3）新型污染物的應(yīng)對挑戰(zhàn)：隨著微塑料、藥物殘留等新型污染物在污水中的涌現(xiàn)，國外傳統(tǒng)工藝也面臨挑戰(zhàn)，正在積極探尋新的處理技術(shù)和方法。（4)厭氧氨氧化技術(shù)的發(fā)展：厭氧氨氧化技術(shù)在荷蘭等國家得到了工程化應(yīng)用，如新加坡樟宜污水處理廠實(shí)現(xiàn)了部分厭氧氨氧化的脫氮。2設(shè)計內(nèi)容2.1基本資料2.1.1進(jìn)出水水質(zhì)表2.1生活污水的進(jìn)水水質(zhì)項目（mg/L）CODcrBOD5SSTNNH4+-NTPpH平均水溫/℃數(shù)值49026530342236.9722經(jīng)處理后，就近排入附近水體。排水水質(zhì)以《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級A標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.1.2自然資料山西處于我國中緯度地帶，氣候類型為溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，各季氣候特點(diǎn)明顯。山西省的年平均降水量約為400到650毫米之間，整體偏少，主要降水集中于夏季6~8月份。該地區(qū)降水的空間分布總趨勢是自東南至西北呈減少趨勢，且年內(nèi)分配極不均勻。2.2污水處理工藝流程的選擇2.2.1工藝方法的比選工藝名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氧化溝①氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài)②抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，污泥產(chǎn)率低①處理構(gòu)筑物較多②水頭損失較大③容積利用效率低SBR①有機(jī)物去除率較高，污泥不易膨脹②構(gòu)筑物少，緩沖能力強(qiáng)①周期長②適用于小型污水處理廠③脫氮除磷需延長周期設(shè)備較大MBR①出水水質(zhì)好，無需消毒處理可排放②容積負(fù)荷高，剩余污泥產(chǎn)量少①能耗高，投資成本高，容易造成膜污染②無脫氮除磷的強(qiáng)化作用A2/O①同時除有機(jī)物和氮，流程簡單②無需外加有機(jī)碳源，降低運(yùn)行費(fèi)①反應(yīng)池容積較大②脫氮除磷效果難于提高相比以上其他方法，A2/O工藝水力停留時間短，具有同時脫氮除磷的效果，并且運(yùn)行費(fèi)用較低，故該方法得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)，該工藝可以滿足本設(shè)計污水處理要求，并且流程簡單，運(yùn)行費(fèi)用低。2.2.2污水處理工藝流程處理工藝流程主要分為五個階段：預(yù)處理階段，生物處理階段，泥水分離階段，深度處理階段和污泥處理階段。預(yù)處理階段格柵：通過粗格柵和細(xì)格柵去除污水中的大顆粒懸浮物和漂浮物，防止堵塞后續(xù)設(shè)備。初沉池：進(jìn)一步去除污水中的無機(jī)顆粒物和部分懸浮有機(jī)物，降低后續(xù)處理單元的負(fù)荷。（2）生物處理階段厭氧區(qū)（A1）：利用生物膜法和活性污泥法相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)磷的釋放。生物膜法通過填料提供附著表面，微生物在填料表面形成生物膜，利用生物膜的吸附和代謝作用分解有機(jī)物并釋放磷。同時，投加少量活性污泥，增強(qiáng)磷的釋放效果。缺氧區(qū)（A2）：主要通過活性污泥法實(shí)現(xiàn)反硝化作用，去除部分硝態(tài)氮。生物膜法作為輔助手段，進(jìn)一步提高反硝化效率。好氧區(qū)（O）：通過活性污泥法實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解、氨氮的硝化以及磷的吸收。同時，設(shè)置曝氣生物濾池（BAF）作為生物膜法的輔助單元，進(jìn)一步提高處理效果。（3）泥水分離階段二沉池：實(shí)現(xiàn)泥水分離，沉淀活性污泥。部分污泥回流至厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，維持系統(tǒng)污泥濃度。剩余污泥定期排出系統(tǒng)，進(jìn)行污泥處理。（4）深度處理階段進(jìn)一步去除剩余的懸浮物、有機(jī)物和磷，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。（5）污泥處理階段污泥濃縮：將剩余污泥通過污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，減少污泥體積。污泥脫水：采用污泥脫水機(jī)（如帶式壓濾機(jī)或離心脫水機(jī)）進(jìn)行脫水處理，降低污泥含水率。污泥處置：脫水后的污泥根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行填埋、焚燒或資源化利用。以下為工藝流程圖：2.2工藝流程圖

3主要構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1設(shè)計規(guī)模（1）設(shè)計流量（2）總變化系數(shù)：（按《室外排水設(shè)計規(guī)范選取》）最大設(shè)計流量：3.2粗格柵本設(shè)計采取兩組粗格柵，單池流量為格柵計算示意圖如圖所示：⑴柵條數(shù)：（式3.1）式中：n為粗格柵柵條數(shù)量（個）α為格柵傾角，此處取60°b為柵條凈間隙，此處取b=25mm為柵前水深，此處取h=0.8m為過柵流速，此處?、茤挪蹖挾菳：（式3.2），實(shí)際上B取2.9m。式中S為柵條寬度mm,此處取S=30mm=0.03m。校核：,符合要求。（3）通過格柵的水頭損失：式中，為污水通過格柵的水頭損失m；為計算水頭損失；為重力加速度；為系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；為阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；為形狀系數(shù)，因此處選迎水、背水面均為半圓形的矩形，取其為1.67。（4）進(jìn)出渠道漸寬部分（式3.3）式中為進(jìn)渠流速，此處取1.1。（5）柵后槽總高度：設(shè)槽前渠道超高（式3.4）（6）柵槽總長度L：(式3.5)其中L柵槽總長度，m進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，一般采用20°柵前渠道深，m（7）每日柵渣量：（式3.6），宜采用機(jī)械清渣。W為每日柵渣量，為單位柵渣量，污水，因格柵間隙為25mm,此處取0.120（8）除污機(jī)選型采用回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，2用1備。其優(yōu)勢如下：處理能力高（單機(jī)可達(dá)3000m3/h以上，適合大流量污水；柵隙范圍（通常為20-50mm），可攔截樹枝、塑料袋等大尺寸雜物；自動化程度高，可配備自動清渣裝置，減少人工干預(yù)。下表為該除污機(jī)核心性能參數(shù)參數(shù)項典型范圍/數(shù)值處理能力2500~5000m3/h（單機(jī)）柵條間距20~50mm（粗格柵）設(shè)備寬度600~3000mm安裝角度60°~80°耙齒速度36m/min驅(qū)動功率1.54kW材質(zhì)框架：碳鋼防腐/304不銹鋼耙齒：尼龍/不銹鋼電源380V/50Hz（三相）3.3細(xì)格柵本設(shè)計采取2組細(xì)格柵，單池流量。（1）柵條數(shù)：（式3.7）其中α為格柵傾角，此處取60°b為柵條間隙，此處b=10mmv為過柵流速，此處v=0.9m/sh為柵前水深，此處h=0.8m。校核：（符合要求）（2）柵槽寬度B（式3.8）其中S為柵條寬度，此處S=10mmb為柵條間隙，此處b=10mmn為柵條數(shù)（個）（3）通過格柵的水頭損失：（式3.9）式中，為污水通過格柵的水頭損失m；為計算水頭損失；為重力加速度；為系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；為阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；為形狀系數(shù)，因此處選銳邊矩形，取其為2.42。（4）進(jìn)出渠道漸寬部分（式3.10）式中為進(jìn)渠流速，此處取1.1。（5）柵后槽總高度：設(shè)槽前渠道超高（式3.11）（6）柵槽總長度L：（式3.12）其中L柵槽總長度，m進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，一般采用20°柵前渠道深，m（7）每日柵渣量：（式3.13），宜采用機(jī)械清渣。W為每日柵渣量，為單位柵渣量，污水，因格柵間隙為10mm,此處取0.130（8）除污機(jī)選型：采用階梯式格柵除污機(jī)，2用1備。其優(yōu)勢為：柵隙?。?-10mm），攔截效率高；結(jié)構(gòu)緊湊，適合空間有限的場地；不易堵塞，維護(hù)簡單。下表為該除污機(jī)核心參數(shù)：參數(shù)項典型范圍/數(shù)值處理能力500~3000m3/h（單機(jī)）柵條間距1~10mm設(shè)備寬度500~2500mm安裝角度60°~80°運(yùn)行速度25m/min驅(qū)動功率0.753kW過柵流速0.6~1.0m/s3.3旋流沉砂池本設(shè)計采用2組旋流沉砂池。原理：旋流沉砂池是利用機(jī)械力或水力，控制污水在池內(nèi)的流態(tài)與流速，加速沙礫的沉淀，有機(jī)物則被留在污水中，具有占地省的優(yōu)點(diǎn)。（1），選用旋流沉砂池Ⅱ型中的7型號（根據(jù)給水排水設(shè)計手冊第五冊選?。?。（2）表面負(fù)荷率q此處取（3）停留時間規(guī)范要求停留時間t=30~60s,本設(shè)計取t=50s。（4）沉砂池直徑根據(jù)表面負(fù)荷率公式：（其中）單池直徑：（式3.14）(5)有效水深取H=2.0m,滿足旋流效果及池體穩(wěn)定性（6）池體總高度超高，沉砂區(qū)高度總高度（式3.15）（7）水力校核1.停留時間校核單池有效容積：（式3.16）實(shí)際停留時間：，符合要求。2.旋流速度校核（式3.17），需增設(shè)槳板驅(qū)動裝置：通過機(jī)械攪拌強(qiáng)制形成旋流，調(diào)整槳板轉(zhuǎn)速使池內(nèi)實(shí)際旋流速度達(dá)0.3m/s。（8）沉砂量計算生活污水沉砂量取0.05L/m3，每日總沉砂量：(式3.18)單池沉砂量：（9）排砂設(shè)備選型選用螺旋砂水分離器，單臺處理能力≥0.2m3/h。排砂頻率：每日排砂24次，每次排砂時間10~15分鐘。3.4初沉池初沉池的目的是去除污水處理廠進(jìn)水中易沉淀的固體顆粒和懸浮物質(zhì)，從而降低后續(xù)生化處理工段的懸浮固體和有機(jī)污染物負(fù)荷。本設(shè)計選取平流式沉淀池4座并聯(lián)運(yùn)行，因其沉淀效果較好，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，對溫度變化適應(yīng)性強(qiáng)，平面布置緊湊，施工管理方便，適用于大、中、小型污水處理廠。（1）初沉池總表面積：設(shè)表面負(fù)荷（式3.19）（式中Q為日平均流量，Q=60000m3/d=0.69m3/s）（2）沉淀部分有效水深：（式3.20），此處有效水深取3m,可得t=2.5h式中t為沉淀時間h為有效水深m（3）沉淀部分有效容積：（式3.21）（4）池長：設(shè)水平流速為6mm/s,則（式3.22）（5）池總寬度：（式3.23）（6）池個數(shù)：設(shè)置了4座初沉池同時運(yùn)行，即（式3.24）式中，b為每座初沉池的寬度，m校核：長寬比：，滿足要求。長深比：，滿足要求。(7)污泥部分所需的總?cè)莘e：（式3.25）式中，T兩次清除污泥的間隔時間（d）進(jìn)水懸浮物濃度（t/m3）出水懸浮物濃度（t/m3），一級處理SS去除率50%污泥密度（t/m3），其值約為1污泥含水率（%），此處取98%。（8）每格池污泥部分所需容積：（9）污泥斗容積：設(shè)污泥斗上部長度為4m，污泥下部長度為0.5m,則式中，斗上口面積，斗下口面積，泥斗高度，m。（10）污泥斗以上梯形部分污泥容積：設(shè)其池底坡度為0.01，有式中，、梯形的上下底邊長，m梯形的高度，m。（11）污泥斗和梯形部分污泥容積：（12）池總高度：取池子保護(hù)層高度（超高）為0.3m，緩沖層高度為0.5m,則總高度（式3.26）式中，超高，m緩沖層高度，m污泥部分高度，m3.5生化反應(yīng)池判別是否能使用改良型工藝：，。本設(shè)計采用改良型生物處理工藝。生化反應(yīng)池進(jìn)出水水質(zhì)如下表：項目（mg/L）SSTNTPpH平均水溫/℃進(jìn)水392185.5151.542236.9722出水4520151862722一級標(biāo)準(zhǔn)出水水質(zhì)≤30≤10≤10≤15≤5≤0.5722好氧池容積1.計算低水溫條件下硝化菌的最大比增長速率μ硝化作用中氮的半速率常數(shù)的典型值為1.0mg/L，按如下公式可得（式3.27）2.硝化所需污泥泥齡安全系數(shù)F=3.0，按公式硝化所需污泥齡（式3.28）（設(shè)計值18d遠(yuǎn)大于需求，滿足安全）3.計算好氧池容積已知污泥總產(chǎn)率系數(shù)=0.3，混合液懸浮固體平均濃度:（式3.29）上式中，污泥回流濃度SVI污泥容積指數(shù)，此處取120。（式3.30）上式中，X混合液懸浮固體平均濃度,g/LR污泥回流比，取75%。式中，好氧池容積，m3好氧池設(shè)計污泥泥齡，d污泥總產(chǎn)率系數(shù)（）,因有初次沉淀池故此處取0.3F安全系數(shù)，為1.5~3.0硝化菌比生長速率，生物反應(yīng)池中的氨氮濃度，mg/L硝化作用中的半速率常數(shù)，此處取1mg/LT設(shè)計溫度℃。4.好氧區(qū)水力停留時間，則（2）厭氧池容積1.計算厭氧池容積：式中，厭氧池容積，m3。厭氧池水力停留時間(h),此處取1hQ設(shè)計污水流量（m3/d）。2.厭氧池污泥泥齡，取5d。（式3.31）（3）缺氧池容積1.計算設(shè)計水溫22℃時的反硝化脫氮速率：按照公式（式3.32）2.計算排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量（式3.33）上式中，生物反應(yīng)池進(jìn)水濃度，mg/L生物反應(yīng)池出水濃度，mg/LyMLSS中MLVSS所占比例，此處取0.7污泥總產(chǎn)率系數(shù)，此處取0.3。計算缺氧池容積（式3.34）式中，缺氧池容積，m3。Q生物反應(yīng)池的設(shè)計流量(m3/d)X生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體濃度（gMLSS/L），此處取4.15生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度（mg/L）生物反應(yīng)池出水總氮濃度（mg/L）排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量（kgMLVSS/d）脫氮速率[]，此處為上面計算得0.07。計算缺氧池水力停留時間（式3.35）缺氧區(qū)泥齡：，取8d。混合液回流量（為方便計算，取出水氨氮值為出水總凱氏氮值）據(jù)前文可知，污泥回流比為R=75%，（式3.36）混合液總回流比，實(shí)際設(shè)計值取r=200%。（4）總池容和總水力停留時間總池容：總水力停留時間：（在7~14h之間，符合要求）（5）剩余污泥量和總泥齡(SRT)的計算式中,V生物反應(yīng)池的容積，m3Y污泥產(chǎn)率系數(shù),20℃時為0.3~0.8Q設(shè)計平均日污水量，m3/d衰減系數(shù)，，20℃時的數(shù)值取0.040生物反應(yīng)池內(nèi)混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度，取0.75SS的污泥轉(zhuǎn)換率，此處取0.5分別為生物反應(yīng)池進(jìn)、出水懸浮物濃度，kg/m3?？偰帻g：（6）需氧量的計算1.去除含碳污染物的需氧量（式3.38）2.剩余污泥氧當(dāng)量=（式3.39）3.氧化氨氮需氧量（式3.40）4.反硝化脫氮回收氧量（式3.41）5.需氧量R=（式3.42）折合每千克耗氧量=式中，污水需氧量（）Q生物反應(yīng)池進(jìn)水流量（m3/d）0.12排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物中含氮量（kg/d）生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度（mg/L）生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度（mg/L）生物反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度（mg/L），等于出水總氮濃度-出水凱氏氮濃度，此處為12a碳的氧當(dāng)量，當(dāng)含碳物質(zhì)以計時，取1.47b常數(shù)，氧化每千克氨氮所需氧量,取4.57c常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42。(7)堿度核算硝化過程：每氧化1mg消耗7.14mg堿度（以計）。反硝化過程：每還原1mg產(chǎn)生3.57mg堿度（以計）。生物反應(yīng)池出水的剩余總堿度=進(jìn)水總堿度+去除產(chǎn)生的堿度+反硝化產(chǎn)生的堿度-硝化過程消耗的堿度。其中（式3.43）（式3.44）（式3.45）（式3.46）得，換算為濃度，符合要求。（8）生化反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池總?cè)莘e，分反應(yīng)池2組，單組池容為。有效水深，則單組有效池面積1.厭氧池厭氧池總池容為,分2格厭氧池，則單格容積：單格有效面積(A)：廊道數(shù)量：每格設(shè)2條廊道（推流式），單廊道面積=廊道長度實(shí)際尺寸：其中單格尺寸為（2條廊道，總寬=）。得總厭氧池尺寸：（含超高0.5m）2.缺氧池缺氧池總池容為。分2格缺氧池，為單池容積。單格池有效面積為廊道數(shù)量：每座2條，單廊道面積，隔墻厚取0.2m。廊道長度實(shí)際尺寸：單格尺寸為總?cè)毖醭爻叽纾?格并聯(lián)，總平面尺寸(含超高0.5m)。3.好氧池好氧池總池容為，分6格好氧池，單格容積，單格有效面積。廊道數(shù)量：每格3條，單廊道面積單廊道長度：廊道寬深比校核：，在1~2之間，符合要求。廊道長寬比校核：，在5~10之間，符合要求。安裝空氣管的隔墻取0.3m,其余隔墻取0.2m。實(shí)際尺寸：單格尺寸：（3條廊道，總寬為）。總好氧池尺寸：。（9）內(nèi)回流理論最小回流比：（式3.47）實(shí)際設(shè)計選取r=200%（保守設(shè)計，確保脫氮穩(wěn)定性）實(shí)際總氮去除率：（式3.48）脫氮效率驗(yàn)證：，滿足。（10）曝氣系統(tǒng)的計算1.據(jù)前文計算，總需氧量為11796kg/d，設(shè)計水溫為22℃。氧轉(zhuǎn)移效率（EA）：微孔曝氣器取20%查設(shè)計手冊可知，氧飽和度參數(shù)：2.標(biāo)準(zhǔn)氧轉(zhuǎn)移量（SOR）計算本設(shè)計所在地區(qū)大氣壓為91.5kPa，壓力修正系數(shù)為修正公式：（式3.49）式中α系數(shù)，一般取0.5~0.95，此處取0.85系數(shù)，一般取0.9~0.97，此處取0.95本例取2mg/LT設(shè)計水溫，22℃3.曝氣器數(shù)量計算選用微孔盤式曝氣器，單盤曝氣器供氧能力：①曝氣器服務(wù)面積為:,即，總面積為，以單組好氧池計算，則單組的曝氣器數(shù)量（式3.50），設(shè)計取值1475個（預(yù)留5%余量）②單廊道支管在縱向上的數(shù)量：個，取個若沿池長的每個支管安裝10個曝氣頭，則支管長，其橫向支管數(shù)為，則調(diào)整后的單個曝氣器間距為則實(shí)際曝氣器數(shù)量4.供氣量計算①空氣含氧量：23.2%，空氣密度：1.293kg/m3。實(shí)際供氧量換算為空氣量：（式3.51），設(shè)計值取15645（預(yù)留5%余量）②風(fēng)機(jī)選型：3臺（2用1備），單臺風(fēng)量風(fēng)壓要求：曝氣器淹沒水深H為5.5m,靜水壓擴(kuò)散器出口處絕對壓力Pb：（式3.52）空氣離開好氧反應(yīng)池時氧的百分比為：（式3.53）（式3.54）③鼓風(fēng)曝氣供氣量（式3.55）④所需空氣壓力（式3.56）式中：供氣管沿程與局部水頭之和，取0.2m曝氣管淹沒水頭，取5.5m曝氣器阻力，取0.4m富余水頭，取0.5m⑤選擇曝氣器性能規(guī)格如下：型號規(guī)格（mm）供氣量服務(wù)面積充氧能力氧利用率（%）理論動力效率阻力損失（Pa）BZPJ215,260,3001.5~3.00.35~0.8⑥鼓風(fēng)機(jī)選型選擇MC350-1.5多級低速離心鼓風(fēng)機(jī)，采用3用1備，每臺供氣量為。性能規(guī)格如下:型號流量（）壓力（kPa）溫度（℃）密度（）升壓（kPa）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（kW）MC350-1.535098.07201.1649.02980353配套電機(jī)采用YKK4005-2,其功率為450Kw,電壓為6000V。（11）管道計算（單池）1.放空管各池放空時間T均取5h厭氧區(qū)放空管缺氧區(qū)放空管好氧區(qū)放空管(12)二次沉淀池的計算1.本設(shè)計采用4座圓形輻流式二沉池（中心進(jìn)水，周邊出水），優(yōu)點(diǎn)為水力負(fù)荷穩(wěn)定、污泥濃縮效果好。①單池流量：沉淀部分水面面積：式中，q為水力表面負(fù)荷，此處?、诙纬恋沓刂睆剑孩蹖?shí)際水面面積：實(shí)際表面負(fù)荷：，在0.6~1.8之間，符合標(biāo)準(zhǔn)。④校核：堰口負(fù)荷，符合標(biāo)準(zhǔn)。固體負(fù)荷：，小于，符合標(biāo)準(zhǔn)。⑤沉淀部分有效水深:式中T為沉淀時間，此處取3h⑥沉淀部分有效容積：⑦沉淀池池底坡度落差：式中，池底坡度，此處取0.05.⑧沉淀池周邊有效水深：式中，緩沖層高度（m）,此處取0.5m刮泥板高度（m）,此處取0.5m。⑨沉淀池總高：其中超高2.放空管計算取DN=500mm,上式中，T=6h。3.進(jìn)出水系統(tǒng)①進(jìn)水管單池進(jìn)水流量：管道過流面積：上式中為管內(nèi)流速，取1.0m/s。管徑，?、谶M(jìn)水豎井豎井直徑，取1m（按進(jìn)水管徑的2.5倍計算）。豎井高度：有效水深(取0.8m，含安全余量)上式中v豎井內(nèi)流速，取0.3m/s，防止湍流?？偢叨龋荷鲜街谐?，取0.3m為污泥斗高度，取1.0m,錐角為60°③穩(wěn)流筒穩(wěn)流筒直徑（按池徑的0.3倍計算）穩(wěn)流筒高度：淹沒深度0.5m(高于污泥層)，超高取0.3m。穩(wěn)流筒環(huán)形過水?dāng)嗝婷娣e：實(shí)際有效水流面積：考慮配水孔遮擋（孔）孔數(shù)計算：布置方式：在穩(wěn)流筒下部均勻布置3排，交錯排列（每排18~19孔）。有效面積：④出水系統(tǒng)計算環(huán)型集水槽：槽寬，水深槽內(nèi)流速：出水堰：堰負(fù)荷堰長上式中，n二沉池分格數(shù)，n=4三角堰（）：堰口寬0.1m,單堰流量0.8堰上水頭單堰流量：布置方式：采用雙側(cè)堰布置，每池203個堰口。（13）化學(xué)除磷池的計算本設(shè)計經(jīng)過A2O工藝處理后，出水仍不能滿足受納水體的排放要求，故添加污水深度處理工藝。設(shè)立化學(xué)除磷池兩組，單組流量1.藥劑選擇：聚合氯化鋁（PAC）（含量）投加摩爾比：（一般1.5~2.5）2.藥劑投加量的計算①需去除TP總量日去除量②PAC理論投加量PAC有效成分（）分子量：102g/molTP分子量：31mg/L日投加量：實(shí)際投加量：考慮藥劑純度及混合效率，增加10%余量所以實(shí)際投加量3.反應(yīng)池容積計算①反應(yīng)時間T快速混合：1min()絮凝反應(yīng)：20min()總反應(yīng)時間T：21min②快速混合池的計算：尺寸：一格，混合池長，寬，水深停留時間，取2min。攪拌機(jī)功率：混合室G取，攪拌機(jī)軸功率為攪拌機(jī)選型為QJB-4.0/8-320。其相關(guān)參數(shù)如下:參數(shù)功率（Kw）轉(zhuǎn)速材質(zhì)防護(hù)等級QJB-4.0/8-3204320rpm不銹鋼304葉輪IP68③絮凝池的計算：絮凝區(qū)由三部分組成：一是導(dǎo)流筒內(nèi)區(qū)域，流速較大；二是導(dǎo)流筒外，流速適中；三是出口區(qū)，流速最小。參照規(guī)范，導(dǎo)流筒內(nèi)流速控制在0.5~0.6m/s，導(dǎo)流筒外流速控制在0.1~0.3m/s，出口區(qū)流速控制在0.05~01m/s。絮凝池面積：上式中為絮凝區(qū)水深，此處取6m為反應(yīng)時間，此處取10min絮凝池分為2格并聯(lián)工作，每格均為正方形，邊長為導(dǎo)流筒：絮凝回流比取10，導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)計流量導(dǎo)流筒內(nèi)流速取0.55m/s，導(dǎo)流筒直徑，取3m。導(dǎo)流筒下部喇叭口高度，角度。導(dǎo)流筒下緣直徑，取3.2m導(dǎo)流筒上緣以上部分流速導(dǎo)流筒上緣距水面高度導(dǎo)流筒外部喇叭口以上部分面積導(dǎo)流筒外部喇叭口以上部分流速導(dǎo)流筒外部喇叭口下緣部分面積導(dǎo)流筒外部喇叭口下緣部分流速導(dǎo)流筒喇叭口以下部分流速取導(dǎo)流筒下緣距池底高度4.過水洞每格絮凝池的設(shè)計流量過水洞流速取，過水洞口寬度，高度過水洞水頭流失：5.出口區(qū)①出口區(qū)長度為4.75m,出口區(qū)上升流速出口區(qū)寬度出口區(qū)停留時間②出水堰高度：為配水均勻，出口區(qū)到沉淀區(qū)設(shè)一個淹沒堰，過堰流速堰上水深6.攪拌機(jī)攪拌機(jī)提升水量，提升揚(yáng)程，效率攪拌軸功率其中為水的密度，為。攪拌機(jī)選型：選用JBZ-2600型攪拌機(jī)，其性能參數(shù)如下參數(shù)型號攪拌器外緣線速度（m/s）攪拌功率（Kw）轉(zhuǎn)速（r/min）混合時間（s）適用容積（m3）JBZ-26001.0~5.07.51710~301007.絮凝區(qū)的GT值不計出口區(qū)，絮凝區(qū)停留時間，水溫按10℃計，動力黏度為。,符合標(biāo)準(zhǔn)8.污泥產(chǎn)量計算①化學(xué)污泥量（沉淀）分子量：122g/mol污泥量日產(chǎn)量②總污泥量（含生物污泥）總污泥量=化學(xué)污泥+生物污泥9.水力計算出水總管長度，直徑，流速出水總管沿程水頭損失：出水總管局部水頭損失上式中，出水總管入口系數(shù)，此處取0.5出水總管三通系數(shù)，此處取3.0混合池總水支管，直徑，流速為出水支管沿程水頭損失：出水支管局部水頭損失出水管總水頭損失10.配套系統(tǒng)設(shè)計①藥劑投加系統(tǒng)：PAC溶液濃度：10%（重量比）溶解罐容積：按日投加量10%計，容積（選5m3PE罐）計量泵：，（2用1備）管徑②污泥排放系統(tǒng)排泥濃度：1.5%（15mg/L）排泥量：取2臺排泥泵：，（14）活性炭濾池1.活性炭選型：選用煤制柱狀活性炭（粒徑1.5~3.0mm）碘值堆積密度：濾料孔隙率：一般為0.4~0.52.濾池尺寸計算①濾速選擇空床接觸時間（EBCT）:15min=0.25h(規(guī)范要求10~20min)濾速v:,滿足規(guī)范5~10m/h的要求。②單格面積分格數(shù)（3用1備）單格流量：單格面積：③炭層高度有效炭層：膨脹空間：0.5m總高度：3.活性炭用量計算①單格炭體積：②總炭量③炭重量4.反沖洗系統(tǒng)的設(shè)計①反沖洗強(qiáng)度水沖：（規(guī)范）氣沖：（規(guī)范）②反沖洗水量③反沖洗周期按COD吸附容量炭計：實(shí)際取30天（考慮安全系數(shù)）4.配水系統(tǒng)計算①配水系統(tǒng)的設(shè)計流量進(jìn)水配水流量：進(jìn)水平均流量為，設(shè)計流量取平均流量的1.3倍即反沖洗配水流量：取設(shè)計流量的1.8倍即②配水系統(tǒng)的管道設(shè)計進(jìn)水配水管道：假設(shè)進(jìn)水配水管道的流速為，則進(jìn)水配水管道的直徑為，即DN500mm。反沖洗配水管道：假設(shè)反沖洗配水管道的流速為，則反沖洗配水管道的直徑為,即DN800mm。③配水系統(tǒng)的布水器設(shè)計布水器類型：采用噴嘴式布水器布水器數(shù)量：假設(shè)每個布水器的布水范圍為10㎡，則布水器的數(shù)量為，取61個。布水器流量：每個布水器流量為④配水系統(tǒng)的水頭損失計算進(jìn)水配水管道水頭損失：假設(shè)管道長度為50m,則進(jìn)水配水管道水頭損失為反沖洗配水管道水頭損失：假設(shè)管道長度為50m，則反沖洗配水管道水頭損失為布水器水頭損失：設(shè)布水器水頭損失為0.5m。5.配水系統(tǒng)總水頭損失6.配水系統(tǒng)的水泵設(shè)計進(jìn)水配水泵：假設(shè)水泵效率為80%，則進(jìn)水配水泵功率為反沖洗配水泵：假設(shè)水泵效率為80%，則反沖洗配水泵功率為(15)紫外線消毒池設(shè)計計算1.本設(shè)計設(shè)置4座紫外消毒池，其優(yōu)點(diǎn)如下：1.高效的消毒能力；2.無化學(xué)添加；3.運(yùn)行成本低；4.安裝與操作簡便；5.安全性與可靠性高。2.平均設(shè)計流量，最大設(shè)計流量紫外透光率（UVT）：65%3.紫外線劑量的計算①目標(biāo)劑量選擇糞大腸菌群滅活要求：（針對二級出水）安全系數(shù)取1.5，設(shè)計劑量②有效劑量修正UVT修正系數(shù)（K）:實(shí)際需提供劑量：4.UV燈組數(shù)量計算①單燈管輸出功率選用低壓高強(qiáng)汞燈，單燈功率紫外燈效率，有效紫外功率=②總需紫外功率③燈管數(shù)量設(shè)8組，每組為5.消毒渠尺寸設(shè)計①水流停留時間設(shè)計手冊中要求，本設(shè)計取15s②渠道容積③渠道尺寸水流速度取0.3m/s過水?dāng)嗝婷娣e：渠道寬度：(含燈組支架)水深：渠道長度：6.水力計算①水頭損失燈組阻力系數(shù)（每組）：總水頭損失（可忽略）②出水控制堰負(fù)荷堰長（16）貯泥池本設(shè)計采用4座貯泥池1.貯泥量計算①污泥來源=剩余生物污泥量+化學(xué)污泥量=13045.2kg/d②濕污泥體積：混合污泥含水率：99.2%污泥密度:2.池體容積計算①設(shè)計貯存時間：8h(規(guī)范6~12h)②有效容積：③安全容積：超高取0.5m,污泥層上方預(yù)留0.3m緩沖空間總?cè)莘e：3.池體尺寸設(shè)計計算有效水深?。ㄒ?guī)范3.5~5.0m）平面面積：該池體選取正方形，所以按照，實(shí)際設(shè)計取值按長╳寬=12m╳12m布置。4.設(shè)備選型及其計算①攪拌系統(tǒng)攪拌功率：②排泥泵揚(yáng)程：靜揚(yáng)程3m+管道損失2m=5m選型余量：H=10m③溢流管溢流管管徑（流速0.8m/s）：（取DN200）④設(shè)備選型本設(shè)計采用2臺ABS-AFP331潛水?dāng)嚢铏C(jī)，相關(guān)參數(shù)如下：參數(shù)功率轉(zhuǎn)速推力材質(zhì)ABS-AFP3312.2kW480rpm1500N葉輪SS304,殼體鑄鐵襯膠本設(shè)計采用螺桿泵(諾德NSP80-10)2臺（1用1備），相關(guān)參數(shù)如下：參數(shù)流量壓力揚(yáng)程過流部件配套電機(jī)NSP80-101.5MPa15m橡膠襯套，SS316轉(zhuǎn)子11kW(17)污泥脫水間1.脫水設(shè)備選型計算①進(jìn)入污泥脫水機(jī)房前總干污泥量為13045.2kg/d脫水后含水率目標(biāo)：80%(機(jī)械脫水)脫水設(shè)備工作時間為16h/d設(shè)計處理能力：②單機(jī)處理能力計算：過濾面積負(fù)荷：所需過濾面積：（選取60㎡機(jī)型）③設(shè)備數(shù)量：單周期時間為4h(進(jìn)料1h+壓榨2h+卸料1h)每日周期數(shù)：單機(jī)日處理量：結(jié)論：一臺可滿足需求，備用1臺，共需兩臺。2.脫水后污泥計算①脫水后污泥量②體積：3.設(shè)備選型壓濾機(jī)采用景津XAZ120/1500-UB，其相關(guān)參數(shù)如下：參數(shù)過濾面積（㎡）濾室容積（m3）濾板尺寸（mm）電機(jī)功率（kW）日運(yùn)行周期（次）日處理能力（kgDS/d）XAZ120/1500-UB601.51500╳15007.5412000

4污水處理廠平面布置及高程設(shè)計4.1平面布置4.1.1平面布置原則表.1污水處理廠平面布置原則總結(jié)表設(shè)計要求設(shè)計布置原則劃分功能區(qū)、配置得當(dāng)區(qū)分生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)，盡量減少廠內(nèi)的高壓線，確保生產(chǎn)安全。功能明確、布置緊湊保證生產(chǎn)的同時減少占地、減少連接管長，還應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。順流排列，流程簡捷據(jù)工藝流程布置廠區(qū)結(jié)構(gòu)，禁止將連接管線埋在構(gòu)筑物的下面。充分利用地形，適當(dāng)預(yù)留余地，考慮擴(kuò)建施工可能構(gòu)筑物間應(yīng)保持適當(dāng)間距，主干管、次干管兩側(cè)應(yīng)據(jù)情況而定。構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向排放異味、有害氣體的構(gòu)筑物應(yīng)在生活辦公區(qū)的下風(fēng)向4.1.2廠區(qū)平面布置本方案結(jié)合工藝特征及區(qū)域氣象參數(shù)進(jìn)行空間配置：預(yù)處理系統(tǒng)（含格柵及提升泵房）布設(shè)于廠區(qū)西北象限，初沉池沿水力梯度向南延伸布置。生物處理核心單元（曝氣池與二沉池）集中布置于中北部作業(yè)區(qū)，深度處理模塊集約化設(shè)置于南部處理帶。根據(jù)東北季風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)玫瑰圖，綜合服務(wù)樓等附屬設(shè)施布設(shè)于東南片區(qū)，污泥處理系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置在西南處理單元區(qū)。廠內(nèi)交通網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)形路網(wǎng)體系，設(shè)置7m寬雙向通行主干道并配置立體綠化隔離帶，配套5m寬單向輔助道路。建構(gòu)筑物退界距離依據(jù)設(shè)備吊裝需求及消防規(guī)范動態(tài)調(diào)整。工藝管網(wǎng)采用綜合管廊地下敷設(shè)模式，埋深滿足極端凍土線要求。管線布設(shè)實(shí)施三維空間協(xié)同設(shè)計，在保證檢修通道的前提下實(shí)現(xiàn)土地高效利用。4.2高程布置4.2.1高程布置原則表4.2高程布置原則設(shè)計要求高程布置原則計算水頭損失包括構(gòu)筑物水頭損失、連接管路水頭損失與跌水高度計算注意事項①計算Qmax時，要考慮到回流；②在管路運(yùn)輸過程中，要保持管路呈滿流狀態(tài)；③i值的確定與選擇的管材有關(guān)，謹(jǐn)慎選擇管道材料；④計算高程時，應(yīng)從受納水體最高位開始，逆流程往前逐個管道與單元進(jìn)行計算；⑤選擇計算最長管路時，不同管徑的不同管段分開計算；⑥格柵后、巴氏消毒池后、沉淀池跌水會發(fā)生雍水現(xiàn)象，應(yīng)注意雍水現(xiàn)象發(fā)生。4.2.2廠區(qū)高程布置（1）各處理構(gòu)筑物水頭損失如下表所示：表4.3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）粗格柵0.16厭氧池0.35細(xì)格柵0.24二沉池0.55旋流沉砂池0.30化學(xué)除磷池0.45初沉池0.35活性炭濾池0.75好氧池0.50紫外消毒池0.30缺氧池0.35（2）管渠水頭損失①沿程水頭損失： （式4.1）式中，hf——沿程水頭損失，m；L——管程長，m；i——管渠坡度。②局部水頭損失： （式4.2）式中，——局部水頭損失，m；ζ——局部阻力系數(shù)；v——過水?dāng)嗝嫫骄魉?，m/s。管渠水頭損失計算表如下：表4.4管渠水頭損失一覽表管渠及構(gòu)筑物名稱流量(m3/S)D（mm）I（%0）V（m/s）L（m）沿程水頭損失局部水頭損失合計(m）化學(xué)除磷藥劑投加管0.003656.00.70150.0900.0270.117混合液回流管（好氧-缺氧）1.35514001.51.25800.1200.0360.156污泥回流管（好氧-缺氧）0.45210001.81.20600.1080.0320.140紫外消毒池至出水口0.90318000.30.651200.0360.0110.047活性炭濾池至紫外消毒池0.90316000.50.75500.0250.0080.033化學(xué)除磷池至活性炭濾池0.90312001.00.92300.0300.0090.039二沉池至化學(xué)除磷池0.90312001.21.00400.0480.0140.062A2/O池至二沉池0.90314000.40.721000.0400.0120.052初沉池至改良型A2/O池0.90314000.50.78800.0400.0120.052沉砂池至初沉池0.90314000.60.85500.0300.0090.039旋流沉砂池至細(xì)格柵0.90314000.80.95300.0240.0070.031細(xì)格柵至泵房0.90314001.01.05250.0250.0080.033泵房至粗格柵0.90316000.70.82350.0250.0080.033粗格柵至進(jìn)水管0.90312001.00.92600.0420.0130.055（3）廠區(qū)高程布置水處理構(gòu)筑物高程布置見表4.5，污泥處理構(gòu)筑物高程布置見表4.6。水力計算以受納水體最高水位作為起點(diǎn)，沿工藝流程圖倒退計算。1.地面標(biāo)高主廠區(qū)地坪：99.05m(高于周邊道路0.3m)道路坡度：0.5%坡向雨內(nèi)井2.管線交叉處理污水管在最下層（埋深-3.5m）電纜溝與工藝管線交叉時，管線加套管保護(hù)。表4.5污水處理構(gòu)筑物高程一覽表管渠及構(gòu)筑物名稱進(jìn)水水位標(biāo)高(m)出水水位標(biāo)高（m）構(gòu)筑物池頂標(biāo)高(m)構(gòu)筑物池底標(biāo)高（m）污泥脫水間-1.350-1.4500.200-3.500污泥濃縮池-1.200-1.3500.500-4.000出水口2.490紫外消毒池2.5232.4902.800-2.500活性炭濾池2.5562.5233.000-3.000化學(xué)除磷池2.6182.5563.500-4.200二沉池2.6802.6183.200-2.800改良型A2/O生化池2.7322.6804.000-3.500初沉池2.7812.7323.500-1.200旋流沉砂池2.8122.7813.200-0.500細(xì)格柵2.8452.8123.1001.600提升泵房-0.0552.8453.200-2.800粗格柵0.000-0.0550.300-1.500表4.6污泥處理構(gòu)筑物高程一覽表構(gòu)筑物名稱水面標(biāo)高(m)構(gòu)筑物池底標(biāo)高(m)構(gòu)筑物池頂標(biāo)高(m)剩余污泥泵井-1.85-4.200.40污泥濃縮池0.50-3.802.30污泥均質(zhì)池-0.35-4.351.65污泥脫水機(jī)房1.20-1.503.00回流泵低位池-2.10-5.100.90回流泵高位池3.801.805.80貯泥池-1.20-4.202.00污泥堆棚--0.504.50

5泵的設(shè)計計算5.1污水提升泵（粗格柵后）（1）設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：最大平均流量峰值流量（2）揚(yáng)程計算靜揚(yáng)程：進(jìn)水井水位為100m,出水井水位為102.5m管路損失：管徑DN800,流速為1.2m/s沿程損失（100m管長）：局部損失（3個彎頭+1個閥門）：總損失安全余量：0.5m設(shè)計揚(yáng)程:(取5m)（3）泵的選型本設(shè)計采用4臺（3用1備）藍(lán)深WQ1200-5-22型潛水排污泵，下表為其相關(guān)參數(shù)：參數(shù)流量揚(yáng)程功率效率WQ1200-5-221200（單泵）5m22kW75%5.2污泥提升泵（1）設(shè)計參數(shù)揚(yáng)程計算：靜揚(yáng)程：貯泥池水位98m-脫水機(jī)人口100.5m管路損失：管徑DN150，流速為1.0m/s沿程損失（50m管長）局部損失（2個彎頭1個閥門）總損失安全余量：1.0m(污泥粘度高)設(shè)計揚(yáng)程：，取6m。(2)泵的選型本設(shè)計采用2臺（1用1備）耐馳NSP80-10型潛水排污泵，下表為其相關(guān)參數(shù)參數(shù)流量揚(yáng)程功率效率WQ1200-5-2270（單泵）6m5.5kW65%

6工程費(fèi)用及成本估算6.1土建費(fèi)用表6.1構(gòu)筑物土建費(fèi)用匯總表構(gòu)筑物名稱數(shù)量（座）尺寸（m）建筑材料單價（萬元/m3）投資費(fèi)用（萬元）粗格柵及進(jìn)水泵房26.0×4.0×8.0鋼筋混凝土0.0519.2細(xì)格柵25.0×3.5×1.5鋼筋混凝土0.052.63旋流沉砂池4Φ8.0×6.5鋼筋混凝土0.0565.42初沉池4Φ18.0×7.5鋼筋混凝土0.051526.04改良A2/O生化池2100.0×50.0×7.0鋼筋混凝土0.053500.00二沉池4Φ25.0×5.5鋼筋混凝土0.052155.75高密度沉淀池235.0×10.0×8.0鋼筋混凝土0.05280.00活性炭濾池245.0×9.0×6.0鋼筋混凝土0.05243.00紫外消毒渠412.0×1.5×2.0鋼筋混凝土0.057.20污泥濃縮池2Φ12.0×7.0鋼筋混凝土0.05158.34污泥脫水機(jī)房130.0×15.0×6.0鋼筋混凝土0.05135.00混合液回流泵房210.0×8.0×10.0鋼筋混凝土0.0580.00碳源投加間115.0×8.0×6.0鋼結(jié)構(gòu)0.0321.60綜合樓（含控制室）140.0×18.0×12.0框架結(jié)構(gòu)0.04345.60鼓風(fēng)機(jī)房125.0×12.0×8.0鋼筋混凝土0.05120.00配電中心120.0×15.0×6.0鋼筋混凝土0.0590.00污泥堆場150.0×30.0×6.0輕鋼結(jié)構(gòu)0.02180.00總平面工程-含道路、綠化、管網(wǎng)綜合-850.00合計（萬元）6.2設(shè)備購置費(fèi)用表6.2設(shè)備費(fèi)用匯總表設(shè)備名稱型號數(shù)量單價（