【正文】 ........................................................... 52 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 4 結 論 ........................................................................................................................... 53 參考文獻 ........................................................................................................................ 54 致 謝 ........................................................................................................................... 55 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 5 前 言 水是人類生產、生活中不可缺少的組成部分，在各個領域內發(fā)揮著重要的作用。改良型氧化溝這種高效、簡單的特點，適合大、中、小型污水處理。氧化溝目前常用的有卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、三溝及雙溝等交替式氧化溝等幾種形式，其中以前兩種更為常用。廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 1 城鎮(zhèn)生活污水廠處理工藝設計方案 摘 要 本次大賽設計是以相關的資料為依據(jù)，設計一座城鎮(zhèn)生活污水處理廠，其日處理量為 20200 m3/dm。氧化溝的共同特點是污水在循環(huán)水池中流動，曝氣方式主要采用表曝方式（近年來，也有鼓風曝氣方式的氧化溝， 也被稱作氧化溝池型的普曝，結合了氧化溝及微孔曝氣的優(yōu)點）。改良型氧化溝內緩慢流動時大量有機物被去除，處理后的水達到國家規(guī)定的二級排放標準，允許直接排放入河流和湖泊或用于 m。但水是 不可再生資源，隨著人類文明的進步、社會的發(fā)展、工農業(yè)生產水平的提高，人類對水資源的污染、破壞確日益嚴重，水危機威脅著地球，水污染的防治已進入人類的日程安排。本設計即進行污水處理廠的初步設計，完成污水泵站、污水及污泥處理的方案選擇、技術經濟分 析、工藝設計及部分施工圖設計等。 進出水水質如表 1 所示： 表 1 項目類別 CODCr BOD5 SS NH4N 動植物油 TP PH 進水水質 250 150 200 40 25 5 6~8 出水水質 90 20 60 10 10 6~9 去除率 64% % 70% 75% 60% 90% 二、處理程度的計算 5BOD 的去除率為 : % 20200 ?? crCOD 的去除率為 : %6425090250 ?? SS 的去除率為 : %7020200200 ?? NH4N的去除率為 : %75401040 ?? 動植物油 的去除率為 : %60251025 ?? TP 的去除率為 : %905 ?? 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 7 污水 一級處理 三、城市污水處理設計 工藝流程的比較 城鎮(zhèn)污水處理廠的設計方案，要考慮有效去除 5BOD 和氨氮，污水處理量不大，一般宜采用氧化溝工藝和 SBR工藝 SBR法 其工藝流程： 其工作原理如下： （ 1）流入工序：污水注入，注滿后進行反應，方向有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種 （ 2）曝氣反應工序：當污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，脫氮應進行相應的處理工作。 其工作特點： （ 1） 液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。 污水 中格柵 提升泵房 細格柵 沉砂池 氧化溝 二沉池 接觸池 處理水排放 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 9 （ 2） 在 10104 m3/d 規(guī)模以下，氧化溝和 SBR 法的基建費用明顯低于常規(guī)活性污泥法、 A/O 和 A2/O 法；對于規(guī)模為 (5～ 10)104 m3/d 的污水廠，氧化溝與 SBR 法的基建費用通常要低 10%～ 15%。因此，對于中小型污水廠采用氧化溝與 SBR 法在經濟上是有利的。 氧化溝和 SBR 工藝有 上述 很多共同特點，也有各自的特點和適用性，在選 定方案時需要仔細分析 。 （ 2）從運營費用看， SBR 工藝通常用鼓風曝氣，氧化溝工 藝通常用機械曝氣。 （ 4） SBR 工藝是靜態(tài)沉淀，氧化溝工藝是動態(tài)沉淀，因而 SBR 的沉淀效率更高， 出水水質更好。 四、污水處理構筑物的設計說明 粗格柵的設計 粗格柵用以截留污水中的較大懸浮物或者漂浮物，以減輕后續(xù)處理物的負荷，用以去除可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施的正常運行的裝置。 ～ 70176。同時為減少滯流和渦流可將集水池的四角設置成內圓 角。 柵前水深 h= 過柵流速 v = 柵條的間隙數(shù) n=90（ 設計兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)為 n=45 條） 格柵寬度 B= 柵后槽總高度 H= 柵槽總長度 L= 水頭損失 每日柵渣量 W= 3md 沉砂池 沉砂池的作用是去除污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重較大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。 設計參數(shù)： 采用平流沉砂池，具有處理效 果好，結構簡單的特點，分兩格。 好氧池容積 OV =10593 3m 缺氧池的容積 DV = 3m 有效水深 H= 單池溝道寬： B=6m 單溝 道直線段長 iL = 缺氧溝溝長單溝道直線長（包括分割處彎道廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 14 折算為直線段）為 39。在 排水完畢后，出水閘門關閉。設計 2座輻流式二沉池。 選用 LXB900 螺旋泵 3 臺（ 2 用 1 備），單臺提升能力為 480 3mh ，提升高度為 － ,電動機轉速 n=48r/min,功率 N=55kW 回流污泥泵房占地面積： 10m 5m 排泥泵房 二沉池產生的剩余活性污泥及其它處理構筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，污泥濃縮池中 ,剩余污泥泵（地下式）將其提升至脫水間 . 處理廠設一座剩余污泥泵房（兩座二沉池共用） 剩余污泥泵選兩臺， 2用 1備，單泵流量 Q2Qw/2＝ 。WQ ＝ 2 3md ＝ 3md 貯泥時間 T=12h 貯泥池尺寸（將貯泥池設計為正方形形） L B H?? = 污泥提升泵將貯泥池的污泥提升至污泥脫水間。 （ 2） 土方量做到基本平衡，避免劣質土壤地段 （ 3） 在各處理構筑物之間應保持一定的間距，以滿足施工要 求，一般間距要求 5~10m，如有特殊要求構筑物其間距應按有關規(guī)定執(zhí)行。 輔助建筑物： 污水處理廠的輔助構筑物有泵房，辦公室，集中控制室，變電所，儲蓄間，其建筑面積按具體情況而定，輔助構筑物之間往返距離應短而方便，安全，變電所應設于耗氧量大的構筑物附近，化驗室影射機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件，化驗室應與處理構筑物之間保持適當距離，并應位于處理構 筑物夏季主風向所在的上風中處。 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 18 注：高程部分的具體計算見設計計算書 第二篇 污水廠設計計算書 七、污水處理構筑物設計 粗格柵的設計 格柵是由一組平行的金屬柵條制成，斜置在污水流經的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質，以免后續(xù)處理單元的水泵或構筑物造成損害。 21 sin2hk g????= 24 1 2 ( ) s i n 2 2 1? ? ? ??= （ 6） 柵后槽總高度 H 取格柵前渠道超高 2 ? ， 柵前槽高 12H h h? ? ? += 柵后槽總高 12H h h h? ? ? ?++= （ 7）柵槽總長度 L 112 HL l l tg ?? ? ? ? ?=++++ ? = （ 8） 每日柵渣量 W 1W 為單位體積污水柵渣量， 3 3310m m ，一般取 ～ 在此 取 1W? 33310m m； zK 為污水流量總變化系數(shù)，查資料取 . m a x 1 864001000zQWW K ???? 1000??? = 3md 當柵渣量大于 3md 時宜采用機械清渣，因此采用機械清渣。 設計流量 Qmax＝ 20200m3/d=30000m3/d＝，考慮取用 4 臺潛水排污泵（ 三 用一備），則每臺泵流量為 10000 m3/d。 細格柵的設計 設計流量 Q=20200m3/d，選取 污水流量總變化系數(shù) Kz= 則： 最大流量 Qmax＝ 20200m3/d=30000m3/d＝ （ 1） 柵條的間隙數(shù) n 設柵前水深 h=，過 柵流速為 v =，格柵柵條寬度 b=10mm，格柵 安裝角度 α=60176。 （ 9） 設備選型 選擇 GSC1000型旋轉式格柵除污機，兩臺 型號 有效 柵寬 W 設備 寬度 W1 溝渠 寬度 W2 柵齒 間隙 (mm) 柵網 速度 (m/min) 卸渣高度 H2 格柵傾角 a 電機 功率 (KW) GSC1000 1000 1130 1200 320 用戶自定 6080176。 本設計采用平流式沉砂池，其由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成，它具有截留無極顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、造價簡單、排沉砂較方便等優(yōu)點。本設計采用傳統(tǒng)卡魯賽爾氧化溝，不設初沉池，不考慮污泥穩(wěn)定。 （ 5）溝形可靈活變化，渠道數(shù)可多可少（但需雙數(shù)），形狀可以是傳統(tǒng)的溝形，也可以是方形、同心圓形，根據(jù)地形條件決定。 （ 1） 設計流量 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 28 采用高日流量 Q=?20200 3md =1000 3mh （ 2） 確定污泥泥齡 c? 查資料取消化泥齡 co? =11d， 反消化泥齡的計算如下 0 e (oN N S S N? ? ? ?） =*（ 17020） 8= de 0oNK S? =查表得， cdDcV V ? ?? = 總泥齡為1coccdc?? ??? ? = 111 ?? 缺氧泥齡為 cd c co? ? ??? == （ 3）計算污泥系數(shù) Y ( 1 5 )0( 1 5 )0( 1 0 . 2 ) 0 . 1 7 0 . 7 5 1 . 0 7 2[0 . 7 5 0 . 6 ]1 0 . 1 7 1 . 0 7 2TCTCXYKS????? ? ? ?? ? ?? ? ? =?[+?230/170? ( 10 15 )( 10 15 )( 1 ) 7 5 13 .75 721 7 13 .75 72??? ? ? ? ?? ? ?] = kgMLSS kgBOD K—— 結合我國情況的修正系數(shù)，取 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 29 0X —— 進水懸浮固體濃度，選取 230 mgl T—— 設計水溫，與泥齡計算取相同數(shù)值。1L =? 6= 直線段長度為： 39。 239。 （ 1）沉淀池面積（ A） 設：最大進水量（單個沉淀池） Qmax 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院第一屆“粵綠杯”環(huán)境工程設計與模型制作大賽 34 Qmax= 2 ?dm =15000m3/d = 平均進水量為 Q=10000m3/d=表面負荷： q范圍為 — m3/ ，取 q= m3/ 2m a x 15000 1. 2QAmq? ? ?? （ 2）沉淀池直徑 (D) 4 4 5 2 0 . 8 4 2 5 . 7 6ADm???? ? ?（取 26m，大于 16m） （ 3）有效水深為 (h1) 設：水力停留時間（沉淀時間）： t=2 h 則： h1=qt=?2=（小于 4m） 校核 1Dh =26/=（介于 6～ 12,符合要求） （ 4）沉淀區(qū)有效容積 (V1) V1=A h1= =1250m3 （ 5）貯泥斗容積： 設：污泥 回流比為 R=50% 回流污泥濃度 Xr=10000mg/L 貯泥時間采用 Tw=2h,則：二沉池污泥區(qū)所需