【正文】 39 高程布置的原則 39 高程布置計(jì)算 39污水處理廠總體布置 41 污水廠平面布置 41 平面布置的原則 41 平面布置的結(jié)果 41 污水廠高程布置 41 高程布置的原則 42 高程布置的結(jié)果 42致謝 43參考資料 44附錄一 英語(yǔ)論文 45附錄二 中文翻譯 55前言由于城市和工業(yè)的飛速發(fā)展，污、廢水的排放量與日俱增，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國(guó)城市污水的年排放量已達(dá)400多億立方米，而全國(guó)污水處理率只有60%左右。本設(shè)計(jì)為某城鎮(zhèn)污水處理及回用水工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，污水水質(zhì)大多數(shù)為生活污水，設(shè)計(jì)規(guī)模為10萬(wàn)t/d，出水要求達(dá)到國(guó)家一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我經(jīng)受一次較為全面、嚴(yán)格的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，熟悉污水處理廠工藝設(shè)計(jì)過(guò)程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法，培養(yǎng)分析解決問(wèn)題的能力，樹(shù)立高度的工作責(zé)任感。污水處理工程設(shè)計(jì)（工藝部分）圖紙要求：a、污水平面布置圖（1:500～1000）；b、工藝流程及高程布置圖（豎向按比例，其它以清晰為限）；c、廠區(qū)工藝管道布置圖（1:500～1000）；d、工藝構(gòu)造物及工藝設(shè)施工藝圖（1:100～500）。月均最冷氣溫12℃，℃,℃,℃，℃。② 地質(zhì)條件該地區(qū)地下含水層的透水性好，多為粗沙、粉細(xì)沙和加油粗沙的松散土層。南北向方向，南邊有一河流，河流豐水期水位可滿足污水處理廠出水出水要求。 污水二級(jí)處理方案的選定 總體方案的分析現(xiàn)階段，生活污水和工業(yè)污水的處理主要采用生物處理的方法：活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理技術(shù)，以去除污水中有機(jī)物和懸浮物為主要目的，經(jīng)改進(jìn)的工藝還具有脫氮除磷的效果?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是自然界水體自凈的人工模擬，不是簡(jiǎn)單的模擬，而是經(jīng)過(guò)人工強(qiáng)化的模擬。屬于生物膜法的工藝主要有：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化設(shè)備和生物流化床。① 污水的處理程度；② 工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用；③ 當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件；④ 原污水的水量與污水流入工程。該污水處理廠日處理能力為10萬(wàn)噸,屬于中等規(guī)模的污水處理，綜上所述，該設(shè)計(jì)的優(yōu)選工藝是A/O工藝，A/O工藝，氧化溝工藝以及SBR及其改良工藝CASS等，它們的共同特點(diǎn)是：①去除有機(jī)物效率很高，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設(shè)施十分簡(jiǎn)單，管理非常方便，是目前國(guó)際上公認(rèn)的高效、簡(jiǎn)化的污水處理工藝，也是世界各國(guó)中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。SBR改良工藝CASS是連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)曝氣活性污泥法（cyclic activated sludge system)的簡(jiǎn)稱，該工藝沒(méi)有污泥回流，污泥負(fù)荷有時(shí)在延時(shí)曝氣范圍內(nèi)，有時(shí)則較高，而參數(shù)選擇的一句是實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放。 SBR法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。特別是在污水進(jìn)入生化處理裝置期間，維持在厭氧狀態(tài)下，使的SVI降低，而且還能節(jié)減曝氣的動(dòng)力費(fèi)用。 f、排水時(shí)間短（間歇排水時(shí)），并且排水時(shí)要求不攪動(dòng)沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對(duì)潷水器的要求很高。（3）工藝特點(diǎn)a、工藝流程簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間少于其他同類工藝，節(jié)省基建投資。f、沉淀池要防止產(chǎn)生厭氧、缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生N而干擾沉淀。由沉砂池來(lái)的污水，進(jìn)入外溝在其中以缺氧狀態(tài)運(yùn)行，促進(jìn)了同時(shí)進(jìn)行的硝化和反硝化過(guò)程。中溝道的溶解氧在“擺動(dòng)”方式下運(yùn)行。奧貝爾氧化溝系統(tǒng)如增加內(nèi)循環(huán)（從內(nèi)溝到外溝），脫氮率將達(dá)到95%以上。d、節(jié)能，比其他任何氧化溝系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要的動(dòng)力都小，而且容易維修。（3）工藝特點(diǎn)a、出水水質(zhì)好，由于存在明顯的富氧區(qū)和缺氧區(qū)，脫氮效率高。 設(shè)計(jì)工藝的選擇該城鎮(zhèn)污水處理廠選址低價(jià)因素影響不大，面積是 300m300m， 周圍300m內(nèi)沒(méi)有生活區(qū)辦公區(qū)。因?yàn)樵摴に囘m合大中型污水處理廠，具有較好的除磷脫氮功能，出水水質(zhì)好；技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)。工程投資于運(yùn)行成本。因而，我們選用液體投加方式。設(shè)計(jì)藥劑溶解池時(shí)，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以下或半地下為宜，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善操作條件。我們選用剛筋混凝土池體。我們的投藥設(shè)備采用計(jì)量泵投加的方式。鐵鹽硫酸亞鐵 三氯化鐵處理低溫低濁水的效果強(qiáng)于鋁鹽，但有較強(qiáng)的腐蝕性，且易水解。有機(jī)聚合混凝劑天然或人工合成兩類混凝效果明顯，但價(jià)格昂貴，且毒性需嚴(yán)格控制。在給排水處理過(guò)程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件，同時(shí)只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運(yùn)行成本。從總體經(jīng)濟(jì)效益而言還是具有優(yōu)勢(shì)的?；剞D(zhuǎn)式優(yōu)點(diǎn)：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，方便施工。水量小于30000的水廠折板絮凝池優(yōu)點(diǎn)：絮凝時(shí)間短，容積小，效果好。單池處理水量以10000~25000為宜，水量大時(shí)可采用兩組或多組并聯(lián)。隔板絮凝池是應(yīng)用歷史較久、目前仍廣泛應(yīng)用的一種水力攪拌絮凝池，且隔板絮凝池積有多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在水量變動(dòng)不大的情況下，絮凝效果有保證。采用兩個(gè)絮凝沉淀池。平流式沉淀池沉淀效果，除受絮凝效果的影響外，與池中水平流速，沉淀時(shí)間，原水凝聚顆粒的沉降速度，進(jìn)出口布置形式及排泥效果等因素有關(guān)，其主要設(shè)計(jì)參數(shù)為水平流速，沉淀時(shí)間，池深，池寬，長(zhǎng)寬比，長(zhǎng)深比等。由于三氯甲烷易揮發(fā)。適用于中規(guī)模的污水處理廠漂白粉投加設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。 工藝流程見(jiàn)下圖： 進(jìn)水→ 中格柵 → 提升泵房 → 細(xì)格柵 → 沉砂池 → 配水井 （5萬(wàn)t排出） 出水 ← 消毒 輻流式二沉池 ← 奧貝爾氧化溝 ← 厭氧池 集水 （5萬(wàn)t深度處理） 污泥處理 ↓ 一級(jí)泵房 → 回轉(zhuǎn)隔板絮凝池 →平流式沉淀池 →普通快池 → 消毒 ↓ 景觀用水 ← 二級(jí)泵房圖33 工藝流程處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 配水井 配水井的選型配水井位于污水預(yù)處理的尾段，生物處理的前段，主要作用是均勻分配污水，使生物處理后續(xù)處理構(gòu)筑物水流均勻，減少流量變化給污水處理帶來(lái)沖擊。本設(shè)計(jì)選用堰式配水井，草圖31所示：圖31 配水井計(jì)算示意圖 配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)一座配水井，四個(gè)氧化溝共用一個(gè)配水井。出水堰的形式一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s的采用三角堰，因單個(gè)出水溢流堰的流量為，所以， 本設(shè)計(jì)采用矩形堰（）。取B=，這時(shí)(），所以，該堰屬于矩形寬頂堰。D===2400(mm）。 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)四座厭氧池，每座厭氧池對(duì)應(yīng)一座氧化溝設(shè)計(jì)流量：按平均流量算，每座設(shè)計(jì)流量為Q=25000m/d=289 L/s水力停留時(shí)間：T=污泥濃度：X=3600mg/L 厭氧池的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）厭氧池容積V=QT=289103600=520 m （2）厭氧池尺寸有效池深取4m，則厭氧池的面積為：A=V/h=520/4=130(m)厭氧池直徑為：（m），取D=13m。（2） 進(jìn)泥管污泥回流量Q=37500(m/d)=，則設(shè)計(jì)管徑為== m 取=900 mm（3）出水管污泥回流比為150%，單池出水設(shè)計(jì)流量Q=Q(1+R)=25000=62500 m/d =723 L/s擬用1200 mm管徑， 設(shè)計(jì)流速v=== m/s 1 m/s，滿足要求。則 =100000（）+100000（） =（kg/d） 去除每1kgBOD產(chǎn)生的干污泥量 （5）脫氮計(jì)算a、 氧化的氨氮量 假設(shè)總氮中非氨態(tài)氮沒(méi)有硝酸鹽的存在形式，而是大分子中的化合態(tài)氮，其中生物氧化過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)氨態(tài)氮這一形式。剩余堿度為： 原水堿度硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD產(chǎn)生堿度 =++（220） = （mg/L）d、 計(jì)算脫氮所需池容V及停留時(shí)間t脫硝率 () ℃時(shí)， =脫氮所需的容積 () 停留時(shí)間 t= 氧化溝總?cè)莘eV及水力停留時(shí)間t=32728+34595=67323（） =+=（h）校核污泥負(fù)荷 () ，故符合要求。 。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR ()式中 —20℃時(shí)氧的飽和度，取=（mg/L）； —25℃時(shí)氧的飽和度，取=（mg/L）； —溶解氧濃度； —修正系數(shù)， —修正系數(shù)，； T—進(jìn)水最高水溫； ； ()氧化溝采用三溝通道系統(tǒng)，計(jì)算溶解氧濃度C按照外溝：中溝：內(nèi)溝=:1:2；充氧量分配按照外溝：中溝：內(nèi)溝=65:25:10來(lái)考慮，則供氧量分別為： 外溝道==； 中溝道==10277kg/d； 內(nèi)溝道==； 各溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量分別為：總標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR=++ =++ =（kg/h）校核去除每1kg的標(biāo)準(zhǔn)需氧量 氧化溝尺寸計(jì)算氧化溝座數(shù)設(shè)置為四座單座氧化溝容積 ()氧化溝彎道部分按照占總?cè)莘e的80％考慮，直線部分按照占總?cè)莘e的 20％考慮，則可知彎道部分和直線部分容積為：，；外、中、則可知彎道部分和直線部分面積為：（1）直線段長(zhǎng)度L。（2）出水堰計(jì)算?？紤]可調(diào)節(jié)堰的安裝要求，則出水豎井長(zhǎng)度L=2+b=+=（m），（考慮安裝高度），則出水豎井平面尺寸為L(zhǎng)B=，出水豎井出水尺寸為bh=，正常運(yùn)行時(shí)。（2） 中溝道中溝道標(biāo)準(zhǔn)需氧量；所需碟片數(shù)量；每米軸安裝碟片數(shù)為4個(gè)，（）；則所需曝氣轉(zhuǎn)碟組數(shù)（組），取4組；每組轉(zhuǎn)碟安裝的碟片數(shù)（片），取25片；校核每米軸安裝碟片數(shù)（片）5（片），滿足要求；故中溝道共安裝4組曝氣轉(zhuǎn)碟，每組上共有碟片25片，總充氧能力為 ，滿足要求。為防止導(dǎo)流板翻轉(zhuǎn)或者變形，在每塊導(dǎo)流板后設(shè)兩根80mm的鋼管進(jìn)行支撐。本設(shè)計(jì)的二沉池采用周邊進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池。 ()式中 —沉淀池底流污泥濃度，常取則 （7）池邊水深 =++（緩沖區(qū)高度）=++=（m）（8）污泥斗高， 設(shè)污泥斗底直徑，上口直徑，斗壁與水平夾角為60度，則 ()（9）池總高H， 二次沉淀池?cái)M采用單管吸泥機(jī)排泥。出水槽寬度 進(jìn)水端水深出水端水深考慮設(shè)計(jì)運(yùn)行要求，取槽寬B=，槽深H=。 —導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度梯度，s；一般可取1030。 f—導(dǎo)流絮凝區(qū)環(huán)形面積。目前，城市污水處理廠中最常用的消毒劑仍為液氯，其次是次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧。而且成本便宜，殺菌有效性強(qiáng)，適用于大、中型污水處理廠。（2） 接觸池容積應(yīng)按最大小時(shí)污水量設(shè)計(jì)。（2） 設(shè)計(jì)計(jì)算接觸池容積VV=Qt=2083=1042（m）（3） 設(shè)計(jì)兩座接觸池，每座池容積為：V=1042/2=521（m）（4） 取接觸池水深h=，單格寬b=則池長(zhǎng)L=18=36（m），水流長(zhǎng)度S=72=144（m）每座接觸池的分格數(shù)為144/36=4（格）（5） 復(fù)核池容由以上計(jì)算，接觸池寬B=4=8m，長(zhǎng)L=36m，水深h=。(2)計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大水量）作為設(shè)計(jì)流量。 高程布置的原則污水處理流程在各構(gòu)筑物之間靠重力自流。我們將處理流程依次由西北向東南進(jìn)行。平面布置的兩大要素：污水處理廠的組成；布置原則。(4) 各處理構(gòu)筑物順流程布置，避免管線迂回。(8) 交通順暢，使施工、管理方便。(2)計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大水量）作為設(shè)計(jì)流量。 高程布置的原則污水處理流程在各構(gòu)筑物之間靠重力自流。她無(wú)論是在實(shí)習(xí)考察、資料整理還是在處理構(gòu)筑物繪圖等各個(gè)方面都給予了我大量的指導(dǎo)和幫助，令我不但完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)也學(xué)到了許多書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)，受益匪淺，特致以深深的感謝。 Welsh and Eller, 1991。 Scanes and Philip,