【正文】 某污水廠設(shè)計計算說明書 2 、 目 錄 一 總論 .................................................... 1 二 工藝流程 ................................................. 3 CASS 工藝的優(yōu)點 ............................................ 4 與其他工藝對比 ............................................ 7 三 處理構(gòu)筑物設(shè)計………………………………………………………… 7 ㈠ 集水井的設(shè)計 .............................................. 9 ㈡ 格柵的設(shè)計與計算 ......................................... 10 ................................. 11 ................................. 14 ㈢ 提升泵站 ................................................ 17 ............................................... 17 ....................................... 17 ㈣ 曝氣沉砂池的設(shè)計與計算 ................................... 18 ............................................. 18 ................................. 19 3. 設(shè)計計算 .............................................. 19 ................................... 23 ............................................... 23 ㈤ CASS 池的設(shè)計與計算 ...................................... 23 工藝運行過程 ....................................... 23 3 、 反應(yīng)池的設(shè)計計算 ................................... 25 ㈥ 污泥濃縮池 ............................................... 38 ............................................... 39 ............................................... 39 ㈦ 貯 泥 池設(shè)計 ............................................... 41 四污水廠總體布置…………………………………………………………… 39 ㈠ 主要構(gòu) (建 )筑物與附屬建筑物……………………………………… 39 ㈡ 污水廠平面布置……………………………………………………… 40 ㈢污水處理構(gòu)筑物高程布置 ................................... 45 五 設(shè)計體會 ................................................. 48 一 總論 目的：加深理解所學(xué)專業(yè)知識，培養(yǎng)運用所學(xué)專業(yè)知識的能力，在設(shè)計、計算、繪圖等方面得到鍛煉。 內(nèi)容：對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進行設(shè)計計算，確定污水處理廠的平面布置和高程布置。完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖（污水處理廠平面布置、高程布置圖、某構(gòu)筑物工藝圖各一張）。 深度 : 初步設(shè)計 （ 1） .水質(zhì)水量 項目規(guī)模：長 沙某污水處理廠主要處理該市某地 區(qū) 的 工業(yè)及居民廢水。 考慮遠期發(fā)展，設(shè)計水量擴大一倍。 進水水質(zhì)： BOD5=160mg/L。COD=280 mg/L。 SS=150 mg/L。 TN=335mg/L。 磷酸鹽（以 P 計） = 。 （ 2） .處理要求 （ 1）要求出水水質(zhì)滿足 GB 18918－ 2021《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級 B 排放標準，即： pH=6～ 9。 BOD5≤20mg/L。 COD≤60mg/L。 SS≤20mg/L。 TN≤20mg/L。 NH3N≤8mg/L, 磷酸鹽（以 P 計） ≤1mg/L。 （ 3） .廠區(qū)地形 污水廠選址區(qū)域高程為 44~47 米（黃海高程）；平均地面標高 45m。 2 、 污水通過干渠以自流方式到廠邊，廠邊干渠管底標高為 39 米 (黃海高程 )，出水排入廠址北部的北湖，北湖最高水位 41m。 （ 4） .城市概況 1） 地理位置 長沙市位于湖南省東部偏北 , 湘江下游和長瀏盆地西緣。其地域范圍為東經(jīng) 111176。 53′～ 114176。 15′ ,北緯 27176。 51′～ 28176。 41′。東鄰江西省宜春地區(qū)和萍鄉(xiāng)市，南接株洲、湘潭兩市，西連婁底、益陽兩市，北抵岳陽、益陽兩市。 2） 地形、地貌 地形起伏較大，整個地勢 為東西南高，北部低 。東西長約 230公里，南北寬約 88公里。全市土地面積 ，其中城區(qū)面積 556平方公里。 3）氣候、氣象 ① 氣候： 屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，四季分明，春末夏初多雨，夏末秋季多旱， 夏冬季長，春秋季短，夏季約 118— 127天，冬季 117— 122天，春季 61— 64天，秋季 59— 69天。春溫變化大，夏初雨水多，伏秋高溫久，冬季嚴寒少。 ② 風(fēng)向：冬季主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)， 夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。 ③ 降雨： 年降水量約 1300毫米 。 ④ 氣溫： 市內(nèi)平均氣溫 —— 176。C，全年無霜期約 275天。年極端最低氣溫僅 ℃ ，極端最高氣溫為 38℃ 。 （ 5） . 水文地質(zhì) 3 、 （ 1） 水文：北湖水位二十年一遇洪水位為 43米，五十年一遇的洪水位為 45米，常年水位 41米（以上標高均為吳淞高程）。 （ 2） 地質(zhì)：該區(qū)為平原地帶，地基承載力均在 18 t/m2以上。地震烈度為 六級 二 工藝流程 循環(huán)式活性污泥法（ Cyclic Activated Sludge System，簡稱 CASS）是在 SBR 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型污水處理工藝。該工藝最早是在美國森維柔廢水處理公司于 1975 年研究成功并推廣應(yīng)用的廢水處理新技術(shù)專利。 CASS 工藝集曝氣與沉淀于一池內(nèi)，取消了常規(guī)活性污泥的初沉池和二沉池。它是在 CASS 反應(yīng)池前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部設(shè)置了可升降的自動潷水裝置。工作過程分為曝氣、沉淀和排水三個階段，周期循環(huán)進行。運行中可根據(jù)進水水質(zhì)和排放標準控制運行參數(shù)，如有機負荷、工作周期、 水力停留時間等，通過調(diào)整這些參數(shù)使污水處理廠在滿足出水水質(zhì)要求的條件下降低運行成本。 CASS 工藝分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進水水質(zhì)、水量、 PH 和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程。CASS 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之 4 、 中， 從而達到對污染物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。 CASS 工藝的優(yōu)點 （ 1）工藝流程簡單，占地面積小，投資較低 CASS 的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此。污水處理設(shè)施布置緊湊、占地省、投資低。 （ 2）生化反應(yīng)推動力大 在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池出水底物濃度，底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。根據(jù)生化動力反應(yīng)學(xué)原理，由于曝氣池中的底物濃度很低，其生化反應(yīng)推動力也很小，反應(yīng)速率和有機物去除效率都比較低；在理想的推流式曝氣池中， 污水與回流污泥形成的混合流從池首端進入，成推流狀態(tài)沿曝氣池流動，至池末端流出。作為生化反應(yīng)推動力的底物濃度，從進水的最高濃度逐漸降解至出水時的最低濃度，整個反應(yīng)過程底物濃度沒被稀釋，盡可能地保持了較大推動力。此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合，不存在縱向的返混。 CASS 工藝從污染物的降解過程來看，當污水以相對較低的水量連續(xù)進入 CASS 池時即被混合液稀釋，因此，從空間上看 CASS 工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇；而從 CASS 工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個周期來看，基質(zhì)濃度由高到低，濃度梯度從高到低，基質(zhì) 利用速率由大到小，因此， CASS 工藝屬理想的時間順序上的推流式反 5 、 應(yīng)器，生化反應(yīng)推動力較大。 （ 3）沉淀效果好 CASS 工藝在沉淀階段幾乎整個反應(yīng)池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負荷比普通二次沉淀池小得多，雖有進水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實踐證明，當冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時，均不會影響 CASS 工藝的正常運行。實驗和工程中曾遇到 SV高達 96%的情況，只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統(tǒng)運行不受影響。 （ 4）運行靈活，抗沖擊能力強 CASS 工藝在設(shè)計時已 考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時間后經(jīng)沉淀排放，特別是 CASS 工藝可以通過調(diào)節(jié)運行周期來適應(yīng)進水量和水質(zhì)的變化。當進水濃度較高時，也可通過延長曝氣時間實現(xiàn)達標排放，達到抗沖擊負荷的目的。在暴雨時。可經(jīng)受平常平均流量 6 倍的高峰流量沖擊，而不需要獨立的調(diào)節(jié)池。多年運行資料表明。在流量沖擊和有機負荷沖擊超過設(shè)計值 2~3 倍時，處理效果仍然令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設(shè)有輔助的流量平衡調(diào)節(jié)設(shè)施，但還很可能因水力負荷變化導(dǎo)致活性污泥流失，嚴重影響排水質(zhì)量。當強化脫氮除磷功能時， CASS 工藝可通過 調(diào)整工作周期及控制反應(yīng)池的溶解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運行方式的調(diào)整，可以達到不同的處理水質(zhì)。 （ 5）不易發(fā)生污泥膨脹 污泥膨脹是活性污泥法運行過程中常遇到的問題，由于污泥沉降性能 6 、 差，污泥與水無法在二沉池進行有效分離，造成污泥流失，使出水水質(zhì)變差，嚴重時使污水處理廠無法運行，而控制并消除污泥膨脹需要一定時間，具有滯后性。因此，選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計中必須考慮的問題。由于絲狀茵的比表面積比茵膠團大，因此，有利于攝取低濃度底物，但一般絲狀茵的比增殖速率比非絲狀茵小，在 高底物濃度下茵膠團和絲狀茵都以較大速率降解物與增殖，但由于膠團細菌比增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀茵占優(yōu)勢。而 CASS 反應(yīng)池中存在著較大的濃度遞度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出茵膠團細菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢茵屬，有效地抑制絲狀茵的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。 （ 6