【正文】 物進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算； 2. 繪制該污水處理廠的平面布置圖； 3. 繪制該污水處理廠高程圖； 三、基本要求 除了要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下按時(shí)獨(dú)立完成所規(guī)定的設(shè)計(jì)內(nèi)容外，還必須滿足以下幾項(xiàng)基本要求。說明書一般應(yīng)在 2 萬字左右。 處理工藝流程 污水?dāng)M采用 A/A/O 工藝處理。年日照時(shí)數(shù) 2045 小時(shí)。d, C=245mg/l 則： Nss=331045 1030 55 0245 ? ?? =166328（人） 二級(jí)處理以主要去除 BOD5 為主 取 as=30g/人 污水處理方案的確定 根據(jù)測(cè)量的水量、水質(zhì)和環(huán)境容量降低的結(jié)論確定污水及污泥處理應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)對(duì)其處理工藝流程進(jìn)行方案篩選，并通過論證選擇合理的污水及污泥處理工藝流程。 污水處理工藝流程方案介紹與比較 SBR 法 SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣 未予推廣。 SBR法中曝氣池兼具沉淀的作用，厭氧、好氧也在同 一池進(jìn)行。 但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系 統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水 出水 過濾 前處理 SBR 反應(yīng)器 12 處理廠。曝氣生物濾池 (BAF)70 年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時(shí)間（ HRT）和污泥停留時(shí)間（ SRT） 13 可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。國產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時(shí)間較短，進(jìn)口膜片價(jià)格過高，運(yùn)行維護(hù)及更換費(fèi)用較高。 特點(diǎn)： 進(jìn)出水裝 置簡單；污水的流態(tài)可看成是完全混合式，由于池體狹長，又類似于推流式； BOD 負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能 優(yōu)點(diǎn)： 氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。 缺點(diǎn) 氧化溝運(yùn)行管理費(fèi)用高；氧 化溝溝體占地面積大。在硝化好氧段，污泥負(fù)荷率應(yīng)小于 污水和活格柵 沉砂池 初沉池 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 進(jìn)水 出水 回流污泥 回流混合液 回流污泥 格柵 沉砂池 氧化溝 二沉池 進(jìn)水 出水 回流污泥 剩余污泥 剩余污泥 16 性污泥的混合液在其中不停地循環(huán)流動(dòng)，屬于延時(shí)曝氣法?；钚晕勰喈a(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定 ，一般可不設(shè)初沉池和污泥消化池，簡化了處理流程，減少了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都低于一般活性污泥法。 傳統(tǒng)活性污泥法 這是以活性污泥法處理城市污水的典型工藝，其特點(diǎn)是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所必需的足夠氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有機(jī)物。 優(yōu)點(diǎn)： 處理污水效果好， BOD5 的去除率可達(dá) 90%?；ㄙM(fèi)用高， 占地面積大，對(duì)外界條件的適應(yīng)性差。 平面 布置的一般原則 （ 1）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理； （ 2）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡可能按流程順序布置，以避免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形以減少土方量； （ 3）經(jīng)常有人工作的地方如辦公、化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向，在北方地區(qū)也應(yīng)考慮朝陽，設(shè)綠化帶與工作區(qū)隔開； （ 4）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用 5— 10m； （ 5）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以備安全，并方便管理； （ 6）變電所的位置應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線避免在廠內(nèi)架空 敷設(shè)； （ 7）污水廠應(yīng)設(shè)置超越管以便在發(fā)生事故時(shí)，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級(jí)構(gòu)筑物或事故溢流管； （ 8）污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流； （ 9）在布置總圖時(shí)，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個(gè)優(yōu)美舒適的環(huán)境； （ 10）總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，有條件時(shí)可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列分期建設(shè)。 污水廠的高程布置 污水處理廠污水處理高程布置的主要任務(wù)是：確定各構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管 (渠 )的尺寸及其標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。 20 高程計(jì)算 由手冊(cè)五查得各構(gòu)筑物的內(nèi)部水頭損失，再由經(jīng)過各構(gòu)筑物的流量、流速范圍定出連接管的管徑及坡度，然后推得各構(gòu)筑物的水位標(biāo)高。 已知管內(nèi)底標(biāo)高為 ，則水面標(biāo)高為： += 管頂標(biāo)高為： += 進(jìn)水閘井工藝設(shè)計(jì) 進(jìn)水閘井的作用是匯集各種來水以改變進(jìn) 水方向，保證進(jìn)水穩(wěn)定性。 P= 24 212 PPD ???? 式中： P1—— 最高水位時(shí)的水壓力； P2—— 最不利水位時(shí)的水壓力。粗細(xì)格柵合建并置于泵站前。格柵計(jì)算圖見圖 31。 由式 B=S(n2－ 1)＋ en 得 ： n2=2eSSB?? 式中 ： e2—— 細(xì)格柵凈間距，本設(shè)計(jì)取 10mm。202 1gt BB?=。60s i n 234 ???????????= h 細(xì) =k L=++。 （ 3）格柵除污機(jī)的選擇 經(jīng)計(jì)算本工程采用機(jī)械清渣，格柵清污采用 GH鏈條式回轉(zhuǎn)除污機(jī)。 污水泵房的設(shè)計(jì) 一般規(guī)定 （ 1）應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量，確定污水泵站的規(guī)模，泵站設(shè)計(jì)流量一般與進(jìn)水管之設(shè)計(jì)流量相同； （ 2）應(yīng)明確泵站是一次建成還是分期建設(shè)，是永久性還是半永久性，以決定其標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施； （ 3）根據(jù)污水經(jīng)泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進(jìn)處理廠處理來選擇合適的泵站位置； （ 4）污水泵站的 集水池與機(jī)器間在同一構(gòu)筑物內(nèi)時(shí)，集水池和機(jī)器間須用防水隔墻隔開，允許滲漏，做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求； （ 5）泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高出地下水位 米的防水措施。 （ 2）具體計(jì)算 1)Q=，吸水管選用 DN=400mm 的鑄鐵管，壓水管為 DN=350mm 的鑄鐵管： V 壓 =24 DQ??? = ??=， 查手冊(cè) 1知： 1000i=； V 吸 =24 DQ???= ??=， 查手冊(cè) 1知： 1000i=； 水泵進(jìn)出口直徑分別為 250mm， 200mm： V 吸水口 = 24 DQ???= ??=V 壓水口 = 24 DQ???= ??=2)吸水管路損失 32 吸水管上有： 一個(gè)喇叭口 Dg= 400=600mm ， ξ 1 =； Dg400 的 90186。 本次設(shè)計(jì)集水池容積按最大一臺(tái)泵 6分鐘的出水量計(jì)算，有效水深取 米。 h—— 吊起物低部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離， H2=+++++= 則 泵房高度： H=H1+H2=+= 平流式沉砂池的設(shè)計(jì) 沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）沉砂池水流部分的長度： L=Vb 式中： B—— 池總寬， m； b—— 每格池寬， m。 生物選擇池（厭氧混合池）容積計(jì)算 VAN=Qd) 39 攪拌設(shè)備的選擇 選擇 JBL 型螺旋槳式攪拌機(jī)，其性能參數(shù)如下： 表 35 JBL型螺旋槳式攪拌機(jī)性能參數(shù) 型號(hào) 漿直徑（ mm） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 功率 (kw) 數(shù) (個(gè) ) JBL2021 8002021 4134 3 氧化溝的設(shè)計(jì) 夏季狀況 （ 1）已知數(shù)據(jù)： 進(jìn)水： BOD5=6721kg/d COD=SS=NH3N=TP=出水： BOD5=611kg/d CODcr=3055kg/d SS=611kg/d NH3N= TP=（ 2）設(shè)計(jì)參數(shù)： 選擇污泥產(chǎn)率： Y= kgss/kgBOD5 脫氮速率： DN 速率 （ 15。 二沉池采用輻流式沉淀池 ,二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生物膜）。d 穩(wěn)定污泥 齡： Q 穩(wěn) =13d 40 好氧污泥齡： Q 好 =6d 選擇污泥濃度： MLSS=4kgss/m3 （ 3）計(jì)算： 剩余污泥量： （ 6721611） =脫氮量： =缺氧污泥量： ?= 好氧污泥量： （ 6721611） 6= 脫氮所必需的污泥量： += 穩(wěn)定污泥量： （ 6721611） 13= 選定穩(wěn)定污泥量為設(shè)計(jì)污泥量： 取 84000kgss/d 氧化溝容積： 484000 =21000 m3 冬季狀況 （ 1）設(shè)計(jì)參數(shù)： 選擇污泥產(chǎn)率： Y= kgss/kgBOD5 脫氮速率： DN 速率 = ?VAN= ?? =175m3 工藝尺寸為： 6m6m2 格 實(shí)際單池容積為： 6m6m = 生物選擇池采用高負(fù)荷完全混合式，其污泥負(fù)荷（ F/M）為： F/M= VXLQ a? 式中： La—— 進(jìn)水 BOD濃度 ,mg/L 取 220mg/L； X—— 污泥濃度， mg/L，取 4500mg/L。 V= 8 6 4 ? ???= 37 （ 6）每個(gè)沉砂斗容積： 設(shè)每一格有兩個(gè)沉砂斗 V0= ? = （ 7）沉砂斗各部分尺寸計(jì)算： 設(shè)斗底寬 a1=，斗壁與水平面的傾角為 55，斗高 h3， = 沉砂斗上口寬： a=??552 3tgh+a1=??+= 沉砂斗容積： V0= ? ?2112,3 2226 aaaah ??? = ? ?22 ?????? =(≈ ) （ 8）沉砂室高度： 采用重力排砂，設(shè)池底坡度為 ，坡向砂斗則： h3=h’ 3+ L2=2L － a－ = ?? = h3=+= （ 9）池總高度： 設(shè)超高 h1= 則： H=h1+h2+h3=++=； （ 10）驗(yàn)算最小流速： 最小流量時(shí)，只用一格工作（ n1=1） 38 Vmin=min1minwnQ? 式中 ： Vmin—— 最小流速 ， m/s； minQ —— 最小流量， m3/s； n1—— 最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目，個(gè)； minw —— 最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面積 Vmin= ?? =。 L=30= （ 2）水流斷面積： A=vQmax 式中： A—— 水流斷面積， m3； Qmax—— 最大設(shè)計(jì)流量， m3/s 。 設(shè)計(jì)參數(shù) 最大設(shè)計(jì)流速為 ，最小設(shè)計(jì)流速為 ； 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)停留時(shí)間取 30s； 砂斗容積按 2日的沉砂量計(jì)算，斗壁與水平面的傾角取 55186。 （ 2）污水泵站的布置 因?yàn)樗x用的臺(tái)數(shù)僅 4臺(tái)，所以泵房采用圓形。 彎頭兩個(gè)， ξ 4 =； h 局部 =gvi???2 2? = ? ? 22 ? ??????? = 33 設(shè)壓水管管長 30m，則 ： h 沿程 = li? = 30= 壓水管總損失，則： h2=+= 泵站內(nèi)總水頭損失，則： ∑h=h 1+h2=+=2m 4)水泵揚(yáng)程校核 H=H 靜 +∑h+=10. 75++=14m 所選水泵揚(yáng)程為 — ，能夠滿足需求，故選泵合適。 （ 2）具體計(jì)算 30 泵站選用集水池與機(jī)器間合建式的圓形泵站。 — 35005500 無錫通用設(shè)備機(jī)械廠 29 （ 4）格柵間尺寸的確定 工作平臺(tái)設(shè)在格柵上部，高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位 ，工作臺(tái)上設(shè)有安全和沖洗措施，工作臺(tái)正面過道寬度與柵槽寬度相同。++ =++++++ = 取 9)每日柵渣量： w=10 0086 4000max ? ??總k wQ 式中： w—— 每日柵渣量， m3/d； w0—— 柵渣量 m3/103m3污水，一般為 — m3/103m3，細(xì)格柵取 m3/103m3中柵取 m3/103m3。 h 中 = 。 ?? sin22341??????????? gves 27 式中： h 中 —— 粗格柵水頭損失， m； ? —— 系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)取 ； k—— 系數(shù)，一般取 k=3。= 3)中格柵柵前進(jìn)水渠道減寬部分長度： 若進(jìn)水渠寬 B1=，減寬部分展開角α 1 =20。n ②柵槽寬度： B=S(n1－ 1)＋ e1n 式中： B—— 柵槽寬度 ， m； S— — 格條寬度，取 。 。p= = 所以，啟閉力為： F=T+W=+800= 2)啟閉機(jī)的選擇 根據(jù)啟閉力在手冊(cè) 11 上查得采用 XLQ2型手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)，其性能如下表： 24 表 31 XLQ2型手動(dòng)螺桿式啟閉機(jī)性能 型號(hào) 形式 啟 閉 能 力