【正文】 某市15萬噸天城市生活污水處理廠初步設計第 1 章 概述 基本設計資料 畢業(yè)設計名稱 某市15萬噸/天城市生活污水處理廠初步設計 基本資料： 污水設計流量：，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準》 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300多條，這些大小河流匯集成中游的永定河、北運河、大清河、子牙河和南運河五大河流。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型氣候，季風顯著，四季分明。春季多風沙，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。某的風向有明顯的季節(jié)變化。冬季多刮西北風、偏北風；夏季多東南風、南風；春秋兩季多西南風，主導風向東南風。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)地面標高10米，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標高為 5米(于地面下5米)。 設計內(nèi)容、原則 設計內(nèi)容污水處理廠工藝設計流程設計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)狀與設計方案選擇處理廠廠址；(2)處理廠工藝流程設計說明；(3)處理構(gòu)筑物型式選型說明；(4)處理構(gòu)筑物或設施的設計計算；(5)主要輔助構(gòu)筑物設計計算；(6)主要設備設計計算選擇；(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、非標設備設計圖繪制；(9)編制主要設備材料表。 設計的原則考慮城市經(jīng)濟發(fā)展及當?shù)噩F(xiàn)有條件，確定方案時考慮以下原則：(1)要符合適用的要求。首先確保污水廠處理后達到排放標準。考慮現(xiàn)實的技術(shù)和經(jīng)濟條件，以及當?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、主要設備、設計標準和數(shù)據(jù)等，應最大限度地滿足污水廠功能的實現(xiàn)，使處理后污水符合水質(zhì)要求。(2)污水廠設計采用的各項設計參數(shù)必須可靠。(3)污水處理廠設計必須符合經(jīng)濟的要求。設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等要盡可能采取合理措施降低工程造價和運行管理費用。(4)污水處理廠設計應當力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。(5)污水廠設計必須注意近遠期的結(jié)合，不宜分期建設的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設計時應為以后的發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。(6)污水廠設計必須考慮安全運行的條件，如適當設置分流設施、超越管線等。第 2 章 工藝方案的選擇 水質(zhì)分析 本項目污水處理的特點：污水以有機污染物為主，BOD/COD=，可生化性較好，采用生化處理最為經(jīng)濟。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，應采用二級強化處理，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)的變動有較強的適應性，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，能有效去除有機物。經(jīng)濟比較可不單獨設二沉池，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，運行費用低，比傳統(tǒng)活性污泥法基建費用低30%能耗低，運營費用較低，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 考慮該設計是中型污水處理廠，A/O工藝比較普遍，穩(wěn)定，且出水水質(zhì)要求不是很高，本設計選擇A/O工藝。 工藝流程 第 3 章 污水處理構(gòu)筑物的設計計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。本設計采用中細兩道格柵。 中格柵設計計算：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 設四座中格柵：根(2)柵槽寬度：設柵條寬度 (3)進水渠道漸寬部分長度：設進水渠道寬，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)。 所以宜采用機械清渣。(9)格柵選擇選擇XHG1400回轉(zhuǎn)格柵除污機，共4臺。其技術(shù)參數(shù)見下表。 表311 GH1800鏈式旋轉(zhuǎn)除污機技術(shù)參數(shù)型號電機功率/kw設備寬度/mm設備總寬度/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)，建設規(guī)模、選用的泵型與臺數(shù)、進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，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)一般自灌啟動時應采用合建式泵房。 綜上本設計采用半地下自灌式合建泵房。 自灌式泵房的優(yōu)點是不需要設置引水的輔助設備，操作簡便，啟動及時，便于自控。自灌式泵房在排水泵站應用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時啟動的立交泵站，應盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運行。集水池：集水池與進水閘井、格柵井合建時，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）(5)水泵總揚程：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)速揚程功率效率%出水口直徑27007251618582500 細格柵 細格柵設計計算：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 設四座細格柵：根(2)柵槽寬度：設柵條寬度 (3)進水渠道漸寬部分長度：設進水渠道寬，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)。 所以宜采用機械清渣。(9)格柵選擇選擇XHG1400回轉(zhuǎn)格柵除污機，共2臺。其技術(shù)參數(shù)見下表：表32 XHG1400回轉(zhuǎn)格柵除污機技術(shù)參數(shù)型號電機功率kw設備寬度mm設備總寬度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顆粒，設于初沉池前以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。該廠共設兩座曝氣沉砂池，為鋼筋混凝土矩形雙格池。池上設移動橋一臺，（橋式吸砂機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入砂水分離器進行脫水。橋上還安裝浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。 曝氣沉砂池主體設計： 最大設計流量 最大設計流量時的流行時間 最大設計流量時的水平流速 ：(1)曝氣沉砂池總有效容積：設 則一座沉砂池的容積 (2)水流斷面積：設， (3)沉砂池斷面尺寸：設有效水深，池總寬 每格寬 池底坡度，超高 (4)每格沉砂池實際進水斷面面積： (5)池長 ： (6)每格沉砂池沉砂斗容量： (7)每格沉砂池實際沉砂量：設含沙量為污水，每兩天排沙一次，﹤ (8)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為 。取。 曝氣沉砂池進出水設計 曝氣沉砂池采用配水槽，來水由提升泵房和細格柵后水渠直接進入沉砂池配水槽，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，本設計取。則單格池子配水孔面積為： 設計孔口尺寸為：，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： 空氣管路計算曝氣裝置穿孔管設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，配氣管上設對空氣豎管，則其最大供氣量每根空氣豎管上設有兩根支管，每根支管最大供氣量。池長，設支管長，豎管間距，選擇從鼓風機泵房開始的最遠管路作為計算管路。列表計算：73管段編 號管 段長 度 空氣流量 ， 空氣流速管徑配件各1個管當長度管段計算長度壓力損失 ；三異彎三異四異四異四異四異四異四異四異彎三異合計注釋：管段當量長度 三：三通；異