【正文】 第一篇：污水處理廠設(shè)計(jì)青 島 科 技 大 學(xué)青島市某污水處理廠工程初步設(shè)計(jì) 題 目 __________________________________指導(dǎo)教師______________________劉立東 學(xué)生姓名_____________________0909020108 學(xué)生學(xué)號(hào)__________________________張書(shū)武環(huán)境與安全工程 學(xué)院（部）環(huán)境工程___________________________________________________________專(zhuān)業(yè)091 ________________2012年1月08日班第二篇：污水處理廠設(shè)計(jì)第一章 設(shè)計(jì)資料一、自然條件氣候：該城鎮(zhèn)氣候?yàn)閬啛釒ШＱ蠹撅L(fēng)性季風(fēng)氣候，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。水文：最高潮水位（羅零高程，下同）高潮常水位低潮常水位二、城市污水排放現(xiàn)狀污水水量（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/；（2），；（3），；（4）。污水水質(zhì)（1）生活污水水質(zhì)指標(biāo)為 CODcr60g/ BOD530g/（2）工業(yè)污染源參照沿海開(kāi)發(fā)區(qū)指標(biāo)，擬定為： CODcr300mg/L；BOD5170mg/L（3）氨氮根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為30md/L。三、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與處理目標(biāo)建設(shè)規(guī)模，近期（2000年），遠(yuǎn)期（2020年）。處理目標(biāo)根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進(jìn)入的水體水質(zhì)按國(guó)家3類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn)控制，同時(shí)執(zhí)行國(guó)家關(guān)于污水排放的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為CODcr≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤30mg/L ； NH3N≤10mg/L四、建設(shè)原則污水處理工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)遵從下列原則：污水處理工藝技術(shù)方案，在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的先進(jìn)的工藝；所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問(wèn)題；污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。第二章 污水處理工藝方案選擇一、工藝方案分析本項(xiàng)目污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD= 可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)，針對(duì)這些特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來(lái)可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝”法。普通活性污泥法，也稱(chēng)傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠，如設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)1020mg/L，它的缺點(diǎn)是工藝路線(xiàn)長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理困難，運(yùn)行費(fèi)用高。氧化溝處理技術(shù)是20世紀(jì)50年代有荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已被廣泛采用，工藝及構(gòu)筑物有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)行脫氮，成為A/O工藝，由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比較，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣和空氣擴(kuò)散器，不建厭氧硝化系統(tǒng)，運(yùn)行管理方便。處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好?；ㄍ顿Y省，運(yùn)行費(fèi)用低。污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。占地面積少。污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān)，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝比其他方法低，據(jù)國(guó)內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當(dāng)進(jìn)水BOD5在120180mg/L時(shí)，單方基建投資約為700900元/（）。由以上資料，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析比較，氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢(shì)，故采用氧化溝工藝。二、工藝流程確定：（如圖所示）說(shuō)明：由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開(kāi)式提升泵。為減少柵渣量。曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置。故采用曝氣沉砂池。本設(shè)計(jì)不采用初沉池，原則上應(yīng)根據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)情況來(lái)確定是否采用初沉池。但考慮到后面的二級(jí)處理采用生物處理，即氧化溝工藝。初沉池會(huì)除去部分有機(jī)物，會(huì)影響到后面生物處理的營(yíng)養(yǎng)成分，即造成C/N比不足。因此不予考慮。擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低于排放標(biāo)準(zhǔn)，*。氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌，推進(jìn)，充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器，相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線(xiàn)DO測(cè)定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動(dòng)控制為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)定（如避免橫向錯(cuò)流、異重流對(duì)沉淀的影響、出水束流等）、進(jìn)出水更均勻、存泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，多年來(lái)的實(shí)際和理論分析，認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池，容積利用率高，出水水質(zhì)好。設(shè)計(jì)流量 Q=，回流比 R=。第三章污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算一、水質(zhì)水量的確定 近期水量：生活廢水Q生活=104300L/人?天=104m3/d工業(yè)廢水Q工業(yè)=104m3/d公用建筑廢水Q公用=104=104m3/d 所以近期產(chǎn)生的廢水量為Q Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=（++）104 =104m3/，故近期污水處理廠的處理量 Qp=104=104m3/d遠(yuǎn)期水量：生活廢水Q生活=104300L/人?天=104m3/d工業(yè)廢水Q工業(yè)=104m3/d公用建筑廢水Q公用=104=104m3/d 所以遠(yuǎn)期產(chǎn)生的廢水量為Q Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=（++）104 =104m3/d ，故遠(yuǎn)期污水處理廠的處理量Qp=104=104m3/d 通常設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理量為近期的兩倍，綜合考慮近期和遠(yuǎn)期的處理水量，取近期的設(shè)計(jì)處理水量Qp=104m3/d，遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理水量Qp=104m3/d。：COD = =242mg/L近期BOD5： BOD5= =129mg/L 遠(yuǎn)期COD： COD= =240 mg/L 遠(yuǎn)期BOD5：BOD5= =128mg/L NH3N按規(guī)定取為30 mg/L 所以處理廠的處理水質(zhì)確定為COD=242mg/L，BOD5=129mg/L，NH3N=30 mg/L二、曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重比較大的無(wú)機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果較好，工作穩(wěn)定，但沉砂中夾雜一些有機(jī)物，易于腐化散發(fā)臭味，難以處置，并且對(duì)有機(jī)物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產(chǎn)生摩擦，將包裹在顆粒表面的有機(jī)物除掉，產(chǎn)生潔凈的沉砂，通常在沉砂中的有機(jī)物含量低于5%，同時(shí)提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設(shè)置了一個(gè)洗砂槽，可產(chǎn)生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動(dòng)機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)盤(pán)和斜坡式葉片，利用離心力將砂粒甩向池壁去除，并將有機(jī)物脫除。后3種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點(diǎn)，但構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。和其它形式的沉砂池相比，曝氣沉砂池的特點(diǎn)是：一、可通過(guò)曝氣來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的調(diào)節(jié)，而其它沉砂池池內(nèi)流速是通過(guò)結(jié)構(gòu)尺寸確定的，在實(shí)際運(yùn)行中幾乎不能進(jìn)行調(diào)解；二、通過(guò)曝氣可以有助于有機(jī)物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，則要求得到較干凈的沉砂，此時(shí)采用曝氣沉砂池較好，而且最好在曝氣沉砂池后同時(shí)設(shè)置沉砂分選設(shè)備。通過(guò)分選一方面可減少有機(jī)物產(chǎn)生的氣味，另一方面有助于沉砂的脫水。同時(shí)，污水中的油脂類(lèi)物質(zhì)在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除，還可起到預(yù)曝氣的作用。～，即可獲得良好的除砂效果。盡管水平流速因進(jìn)水流量的波動(dòng)差別很大，但只要上升流速保持不變，其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池的這一特點(diǎn)，使得其具有良好的耐沖擊性，對(duì)于流量波動(dòng)較大的污水廠較為適用，%。由于此次設(shè)計(jì)所處理的主要是生活污水水中的有機(jī)物含量較高，因此采用曝氣沉砂池較為合適。曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）—；（2）— m/s；（3）最大流量時(shí)停留時(shí)間為1—3min；（4）有效水深為2—3m，寬深比一般采用1~；（5）長(zhǎng)寬比可達(dá)5，當(dāng)池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板；（6）1 空氣；（7）空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，~，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門(mén)；（8）池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；（9）池子的進(jìn)口和出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并考慮設(shè)置擋板；（10）池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。一、曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 Qmax=KzQp 式中的Kz為變化系數(shù)，Kz=Qmax== m3/sV=60Qmaxt 式中 V——沉砂池有效容積，m3；Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；t——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流動(dòng)時(shí)間，min，設(shè)計(jì)時(shí)取1~3min。所以V=60= A=式中 A——水流斷面面積，m2Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；V——水流水平流速，m/s。所以A= 取A= B=h——沉砂池的有效水深，m。取h=2m。所以B= = B/h=，滿(mǎn)足要求。5． 池長(zhǎng)L= = m，取L= 此時(shí)L/B=5滿(mǎn)足要求 6．流速校核Vmin= m/s，~，滿(mǎn)足要求 7．曝氣沉砂池所需空氣量的確定設(shè)每立方米污水所需空氣量d=8．沉砂槽的設(shè)計(jì)若設(shè)吸砂機(jī)工作周期為t=1d=24h，沉砂槽所需容積式中Qp的單位為m3/h ,，沉砂槽斜壁與水平面夾角60176。，沉砂槽高度為h1= 沉砂槽容積為9．沉沙池總高,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度為h2== 設(shè)超高 ,沉沙池水面離池底的高m 10．曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣（1）干管直徑d1：由于設(shè)置兩座曝氣沉砂池，可將空氣管供應(yīng)兩座的氣量，即主管最大氣量為q1=2=，取干管氣速v=12m/s，干管截面積A= = = d1= = m=120mm，因?yàn)闆](méi)有120mm的管徑，所以采用接近的管徑100mm?；厮銡馑賤=，但若取150的管氣速又過(guò)小，所以還是選擇管徑100mm。（2）支管直徑d2：由于閘板閥控制的間距要在5m以?xún)?nèi)，所以每個(gè)池子設(shè)置三根豎管，設(shè)支管氣速為v=5m/s，支管面積A= m2 d2= = mm，取整管徑d2=80mm 校核氣速v=(滿(mǎn)足3—5m/s)（3）穿孔管：采用管徑為6mm的穿孔管，孔出口氣速為設(shè)5m/s，孔口直徑取為5mm（在2~6mm之間）一個(gè)孔的平均出氣量 q= =105m3/s 孔數(shù)：n= 個(gè)孔間隔為，在10~15mm之間，符合要求。穿孔管布置：在每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)一側(cè)設(shè)置1根穿孔管曝氣管，共兩根。二、細(xì)格柵的選型和計(jì)算選用XG1000型細(xì)格柵，參數(shù)如下設(shè)備寬B：1000mm有效柵寬B1：850㎜有效柵隙：5㎜耙線(xiàn)速度：2 m/min電機(jī)功率：安裝角度：60176。渠寬B3：1050㎜柵前水深h2：流體流速：～． 柵前后的水頭損失 水流斷面面積 m2 柵前流速~，復(fù)合要求 設(shè)過(guò)柵流速為v=，取k=3 ,則通過(guò)格柵的水頭損失為：。3． 柵槽總長(zhǎng)度， 因?yàn)榘惭b高度是取60176。，ctg =ctg60176。= 柵后長(zhǎng)1米。所以渠道的總長(zhǎng)度 L=++1=三、水面標(biāo)高根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值污水每經(jīng)過(guò)一個(gè)障礙物水面標(biāo)高下降3~5cm，根據(jù)曝氣沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各個(gè)構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，本次設(shè)計(jì)以經(jīng)過(guò)一個(gè)障礙物水位下降5cm來(lái)計(jì)算，以曝氣沉砂池的砂槽底為0米進(jìn)行計(jì)算。曝氣沉砂池的水面標(biāo)高： 細(xì)格柵與曝氣沉砂池之間的配水井的水面標(biāo)高： 細(xì)格柵柵后水面標(biāo)高： 細(xì)格柵柵前水面標(biāo)高：+= 配水井外套桶水面標(biāo)高： 配水井內(nèi)套桶水面標(biāo)高： 則曝氣沉砂池的超高為h1==四、配水井的計(jì)算設(shè)配水井的平均停留時(shí)間為T(mén)＝，Qp= m3/s。配水井面積為配水井直徑為因?yàn)檫M(jìn)水管徑為1000，管離底為200mm。五、砂水分離器和吸砂機(jī)的選擇（1）選用直徑LSSF型螺旋式砂水分離器（2）根據(jù)池寬選用LFWCS型沉砂池吸砂機(jī)，其主要參數(shù)為： 潛污泵型號(hào)：AV144（潛水無(wú)堵塞泵）潛水泵特性 揚(yáng)程：2m，流量：54m3/h，功率： 行車(chē)速度為25m/min，提耙裝置功率驅(qū)動(dòng)裝置功率： 2kw鋼軌型號(hào)15kg/mGB1126489軌道預(yù)埋件斷面尺寸（mm）（b120）60 10（b1：沉砂池墻體壁厚）軌道預(yù)埋件間距1000mm四、氧化溝設(shè)計(jì)說(shuō)明擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低于排放標(biāo)準(zhǔn)。采用卡式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)：立式表曝機(jī)單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，節(jié)能效果顯著；有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力；曝氣功率密度大，（kW*h）；氧化溝溝深加大，是氧化溝占地面積減小，土建費(fèi)用降低。氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌，推進(jìn)，充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器，相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線(xiàn)DO測(cè)定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動(dòng)控制設(shè)計(jì)計(jì)算（1）.設(shè)計(jì)參數(shù)：qv=30000m3/d（設(shè)計(jì)采用雙池，則單池流量=15000 m3/d），設(shè)計(jì)溫度15℃，最高溫