【正文】 15萬噸天城市生活污水處理廠AO工藝第 1 章 概述 基本設(shè)計(jì)資料 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 某市15萬噸/天城市生活污水處理廠初步設(shè)計(jì) 基本資料： 污水設(shè)計(jì)流量：，流量變化系數(shù)： BOD=180mg/L COD=410mg/L SS=200mg/L NH3N=30mg/L 符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國家二級標(biāo)準(zhǔn)》 BOD=20mg/L COD=70mg/L SS=30mg/L NH3N=15mg/L 某地處海河流域下游，河網(wǎng)密布，洼淀眾多。歷史上某的水量比較豐富。海河上游支流眾多，長度在10公里以上的河流達(dá)300多條，這些大小河流匯集成中游的永定河、北運(yùn)河、大清河、子牙河和南運(yùn)河五大河流。這五大河流的尾閭就是海河，統(tǒng)稱海河水系，是某市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的水源河道。某屬于暖溫半濕潤大陸季風(fēng)型氣候，季風(fēng)顯著，四季分明。春季多風(fēng)沙，干旱少雨；夏季炎熱，雨水集中；秋季寒暖適中，氣爽宜人；冬季寒冷，干燥少雪。除薊縣山區(qū)外，全年平均氣溫為攝氏11度以上。1月份平均氣溫在攝氏零下46度，極低溫值在攝氏零下20度以下，多出現(xiàn)于2月份。7月份平均氣溫在攝氏26度上下。某年平均降水量約為500690毫米。在季節(jié)分配上，夏季降水量最多，占全年總降水量的75%以上，冬季最少，僅占2%。由于降水量年內(nèi)分配不均和年際變化大，造成某在歷史上經(jīng)常出現(xiàn)春旱秋澇現(xiàn)象。某的風(fēng)向有明顯的季節(jié)變化。冬季多刮西北風(fēng)、偏北風(fēng)；夏季多東南風(fēng)、南風(fēng)；春秋兩季多西南風(fēng)，主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)。某以平原為主，污水處理廠擬用場地較為平整，占地面積20公頃。廠區(qū)地面標(biāo)高10米，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為 5米(于地面下5米)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容、原則 設(shè)計(jì)內(nèi)容污水處理廠工藝設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)說明一般包括以下內(nèi)容:(1)據(jù)城市或企業(yè)的總體規(guī)劃或現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)方案選擇處理廠廠址；(2)處理廠工藝流程設(shè)計(jì)說明；(3)處理構(gòu)筑物型式選型說明；(4)處理構(gòu)筑物或設(shè)施的設(shè)計(jì)計(jì)算；(5)主要輔助構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算；(6)主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算選擇；(7)污水廠總體布置(平面或豎向)及廠區(qū)道路、綠化和管線綜合布置；(8)處理構(gòu)筑物、主要輔助構(gòu)筑物、非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)圖繪制；(9)編制主要設(shè)備材料表。 設(shè)計(jì)的原則考慮城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展及當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件，確定方案時(shí)考慮以下原則：(1)要符合適用的要求。首先確保污水廠處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況(如施工條件)，在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)(建)筑物型式、主要設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等，應(yīng)最大限度地滿足污水廠功能的實(shí)現(xiàn)，使處理后污水符合水質(zhì)要求。(2)污水廠設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。(3)污水處理廠設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等要盡可能采取合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。(4)污水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。(5)污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為以后的發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。(6)污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。第 2 章 工藝方案的選擇 水質(zhì)分析 本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)：污水以有機(jī)污染物為主，BOD/COD=，可生化性較好，采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。BOD/TN＞,COD/TN＞7,滿足反硝化需求；若BOD/TN＞5，氮去除率大于60%。 工藝選擇 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,1020萬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。對脫磷或脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如工藝，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。 方案對比工藝類型氧化溝SBR法A/O法技術(shù)比較，污水的混合效果好，對水質(zhì)的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，控制靈活2系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少，緊湊，節(jié)省占地，高效能，能有效去除有機(jī)物。經(jīng)濟(jì)比較可不單獨(dú)設(shè)二沉池，使氧化溝二沉池合建，節(jié)省了二沉池合污泥回流系統(tǒng)投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，比傳統(tǒng)活性污泥法基建費(fèi)用低30%能耗低，運(yùn)營費(fèi)用較低，規(guī)模越大優(yōu)勢越明顯使用范圍中小流量的生活污水和工業(yè)廢水中小型處理廠居多大中型污水處理廠穩(wěn)定性一般一般穩(wěn)定 考慮該設(shè)計(jì)是中型污水處理廠，A/O工藝比較普遍，穩(wěn)定，且出水水質(zhì)要求不是很高，本設(shè)計(jì)選擇A/O工藝。 工藝流程 第 3 章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。本設(shè)計(jì)采用中細(xì)兩道格柵。 中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算：最大流量：柵前水深：，柵前流速：（）過柵流速（）柵條寬度，格柵間隙寬度格柵傾角：(1)柵條間隙數(shù)：根 設(shè)四座中格柵：根(2)柵槽寬度：設(shè)柵條寬度 (3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度：設(shè)進(jìn)水渠道寬，漸寬部分展開角度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(5)通過格柵的水頭損失： ，h0 ───── 計(jì)算水頭損失；g ───── 重力加速度；K ───── 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；ξ───── 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù)β = ；m (6)柵槽總高度：設(shè)柵前渠道超高 (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 所以宜采用機(jī)械清渣。(9)格柵選擇選擇XHG1400回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，共4臺。其技術(shù)參數(shù)見下表。 表311 GH1800鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號電機(jī)功率/kw設(shè)備寬度/mm設(shè)備總寬度/mm柵條間隙/mm安裝角度HG1800180020904060176。 污水提升泵房泵房形式取決于泵站性質(zhì)，建設(shè)規(guī)模、選用的泵型與臺數(shù)、進(jìn)出水管渠的深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地質(zhì)情況等諸多因素。 泵房形式選擇的條件： (1)由于污水泵站一般為常年運(yùn)轉(zhuǎn)，大型泵站多為連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。 (2)流量小于時(shí)，常選用下圓上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。 (4)一般自灌啟動(dòng)時(shí)應(yīng)采用合建式泵房。 綜上本設(shè)計(jì)采用半地下自灌式合建泵房。 自灌式泵房的優(yōu)點(diǎn)是不需要設(shè)置引水的輔助設(shè)備，操作簡便，啟動(dòng)及時(shí)，便于自控。自灌式泵房在排水泵站應(yīng)用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時(shí)啟動(dòng)的立交泵站，應(yīng)盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動(dòng)控制運(yùn)行。集水池：集水池與進(jìn)水閘井、格柵井合建時(shí)，宜采用半封閉式。閘門及格柵處敞開，其余部分盡量加頂板封閉，以減少污染，敞開部分設(shè)欄桿及活蓋板，確保安全。 (1)城市人口為1000000人，生活污水量定額為。(2)進(jìn)水管管底高程為，管徑，充滿度。(3)出水管提升后的水面高程為。(4)泵房選定位置不受附近河道洪水淹沒和沖刷，原地面高程為。(1)污水平均秒流量： (2)污水最大秒流量： 選擇集水池與機(jī)器間合建式泵站，考慮4臺水泵（1臺備用）每臺水泵的容量為。(3)集水池容積：采用相當(dāng)于一臺泵的容量。 有效水深采用，則集水池面積為(4)選泵前揚(yáng)程估算：經(jīng)過格柵的水頭損失取 集水池正常工作水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差： （集水池有效水深，正常按計(jì)）(5)水泵總揚(yáng)程：總水力損失為，考慮安全水頭 一臺水泵的流量為根據(jù)總揚(yáng)程和水量選用型潛污泵 表312 500WQ270016185型潛污泵參數(shù)型號流量轉(zhuǎn)速揚(yáng)程功率效率%出水口直徑27007251618582500 細(xì)格柵 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算：最大流量：柵前水深：，柵前流速：（）過柵流速：（）柵條寬度：，格柵間隙寬度格柵傾角：(1)柵條間隙數(shù)：根 設(shè)四座細(xì)格柵：根(2)柵槽寬度：設(shè)柵條寬度 (3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度：設(shè)進(jìn)水渠道寬，漸寬部分展開角度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(5)通過格柵的水頭損失： ，h0 ——計(jì)算水頭損失；g ——重力加速度；K ——格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；ξ——阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù)β = ；(6)柵槽總高度：設(shè)柵前渠道超高 (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 所以宜采用機(jī)械清渣。(9)格柵選擇選擇XHG1400回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，共2臺。其技術(shù)參數(shù)見下表：表32 XHG1400回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號電機(jī)功率kw設(shè)備寬度mm設(shè)備總寬度mm溝寬度mm溝深mm安裝角度XHG1400～1400175015004000 60176。沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒，設(shè)于初沉池前以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。該廠共設(shè)兩座曝氣沉砂池，為鋼筋混凝土矩形雙格池。池上設(shè)移動(dòng)橋一臺，（橋式吸砂機(jī)2格用一臺，共2臺）安裝吸砂泵2臺，吸出的砂水經(jīng)排砂渠通過排砂管進(jìn)入砂水分離器進(jìn)行脫水。橋上還安裝浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。 曝氣沉砂池主體設(shè)計(jì)： 最大設(shè)計(jì)流量 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速 ：(1)曝氣沉砂池總有效容積：設(shè) 則一座沉砂池的容積 (2)水流斷面積：設(shè)， (3)沉砂池?cái)嗝娉叽纾涸O(shè)有效水深，池總寬 每格寬 池底坡度，超高 (4)每格沉砂池實(shí)際進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e： (5)池長 ： (6)每格沉砂池沉砂斗容量： (7)每格沉砂池實(shí)際沉砂量：設(shè)含沙量為污水，每兩天排沙一次，﹤ (8)每小時(shí)所需空氣量：設(shè)曝氣管浸水深度為 。取。 曝氣沉砂池進(jìn)出水設(shè)計(jì) 曝氣沉砂池采用配水槽，來水由提升泵房和細(xì)格柵后水渠直接進(jìn)入沉砂池配水槽，配水槽尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。為避免異重流影響，采用潛孔入水，過孔流速控制在之間，本設(shè)計(jì)取。則單格池子配水孔面積為： 設(shè)計(jì)孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失： 出水采用非淹沒式矩形薄壁跌水堰，堰寬同池體寬。 過堰口流量 ───── 堰寬； ───── 堰頂水深； ───── 流量系數(shù)，通常采用； 則。 設(shè)堰上跌水高度為，則沉砂池出水水頭損失： 出水流入水渠中，渠底接DN1600管接入初沉池。 故沉砂池總水頭損失： 空氣管路計(jì)算曝氣裝置穿孔管設(shè)在沉砂池的兩格中央距池底，距池壁，空氣管高出水面，以免產(chǎn)生回水現(xiàn)象。穿孔管淹沒水深，配氣管上設(shè)對空氣豎管，則其最大供氣量每根空氣豎管上設(shè)有兩根支管，每根支管最大供氣量。池長，設(shè)支管長，豎管間距，選擇從鼓風(fēng)機(jī)泵房開始的最遠(yuǎn)管路作為計(jì)算管路。列表計(jì)算：管段編 號管 段長 度 空氣流量 ， 空氣流速管徑配件各1個(gè)管當(dāng)長度管段計(jì)算長度壓力損失 ；三異彎三異四異四異四異四異四異四異四異彎三異合計(jì)注釋：管段當(dāng)量長度