【正文】 設(shè)計方案：選用 STD總線工 業(yè)控制機作為自動控制系統(tǒng)的主機，另配備一套數(shù)據(jù)采集及輸出控制接口硬件，并通過軟件編程對各個設(shè)備進行先后有序協(xié)調(diào)統(tǒng)一的監(jiān)測和管理，從而建立一套完善的微機自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)。工程地質(zhì)條件可以滿足各種構(gòu)筑物的要求，不必對地基進行特殊處理。 （ 2）高程布置結(jié)果 由于該市污水處理廠出水排入市政排水總干管后，經(jīng)終點泵站提升才排入 A河，故 污水處理廠高程布置由自身因素決定。為了改善辦公及生活區(qū)環(huán)境，在廠東北角另設(shè)一大門，以便污泥及沉砂外運。電動機功率 N=4kW。 泥餅干重 W=16t/d。 貯泥池設(shè)置超聲波液位計。 ⑧ 浮渣擋板與浮渣井 為了防止浮渣隨水流失，設(shè)浮渣擋板一圈，與出水堰板相距，浮渣擋板總長為 )( ?????? ?L m 浮渣斗一個 ,浮渣井 (池外 )一座 ,渣水分離后 ,水入溢流管系 ,渣人工撇除。103 m3/s；出水渠寬 mqb )( ???? ?，取 b=；出水渠中流速黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 23 為 ，出水渠中深為 3 ????? ??bqhm 出水渠斷面設(shè)計為 )( ???bh ㎡。 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 22 （ 2）污泥濃縮池 ① 設(shè)計說明 剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池，污泥含水率 P1=%。在第一格，每隔 ，第二格每隔 ，第三格不設(shè)。每日加氯機兩臺，單臺投氯量為 15～ 25Kg/h。 b 流量 兩組氧化溝設(shè)一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量為 1563～ 3125 m3/h。 由于吸泥管設(shè)于池底，直接從池中心回流污泥，且為中心傳動，其質(zhì)量和功率分別為多管式周邊傳動吸泥機的 60%和 25%。 ⑤ 出水渠設(shè)計計算 池周邊設(shè)出水總渠一條，另外距池邊 ，溢流渠與出水總渠設(shè)輻射式流通渠，在溢流渠兩側(cè)及出水總渠一側(cè)設(shè)溢流堰板。 d)] 介于 G=200～ 250 KgSS/(m2178。 設(shè)計流量 Q= m3/d=6250m3/h 表面負荷 q=(m2178。3 6 9 0 ??????? VXbO r （ KgO2/d） 標準需氧量為： R0 2025)(0 ][)20(?????? CCRCRTsbs??? 20254)( ?????? ??? 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 15 ?? （ KgO2/d） ?? （ KgO2/h） b 曝氣機數(shù)量 選用 DY325 倒傘型表面曝氣機，直徑 ， N=55kW，單臺每小時最大充氧量能力 125（ KgO2/h）。 ???? HAV ii m3 ③ 出水 每組氧化溝設(shè)出水槽一座，其中安裝出水堰門來調(diào)節(jié)氧化溝內(nèi)水位的排水量。 d)和高于 。 選用 TSO150羅茨鼓風機三臺，二用一備，單臺 Qs= m3/min， P=， 。 選用螺旋離心泵， Q= m3/h， H=，電動機功率為 。 ⑤ 排砂量計算 對于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為 X1=～ 每日沉砂產(chǎn)量（ Qs） 為 8 0 0 0 0s 51m a x ????? ?x m3/d (含水率為 P=60%) 假設(shè)貯砂時間為 t= 則存砂所需容積為 ?? tQV s m3 折算為 P=%的沉砂體積為 ?????V m3 每格曝氣沉砂池設(shè)砂斗兩個，共 8個砂斗，砂斗高 ，斗底平面尺寸（ 179。 ② 池體設(shè)計計算 a 曝氣沉砂池有效容積（ V） 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 12 m a x ????? tQV m3 共四格，每格有效容積 V1=V/4= m3 每格池平面面積為 25 1 ??? HV i㎡ b 沉砂池水流部分的長度（ L） ?????? tVL m 取 L=。 ）㎡。然后自流通過氧化溝、二沉池及消毒池。 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 11 1 1 40 . 0 2 51)( 1 1 40 . 0 1en1)S ( nB ?????? = 原污水來水水面埋深（相對標高）為 ，柵槽深度 。 d） ] 7 年運行費用 /萬元 單位成本 /（元 / m3污水） 注： 15畝 =1hm2 （ 3）推薦方案 由以上內(nèi)容知，兩種工藝都能達到預期的處理效果，且都為成熟工藝，但經(jīng)分析比較，氧化溝法工藝方案在以下方面具有明顯優(yōu)勢。由于氧化溝工藝所采用的污泥負荷較小、水力停留時間較長，使氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會大些，但因為省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會少于傳統(tǒng)活性污泥法。同樣，當僅要求去除 BOD5時，對于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當，而要求去除BOD5且去除 NH3N時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。 ① 工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運行管理方便。 60 年代以來，這項技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進步。在工藝方面，通過增加工藝構(gòu)筑物可 以成為“ A/O”或“ A2O”工藝，從面實現(xiàn)脫 N和除 P。 表 2 設(shè)計進出水水質(zhì)表 項目 CODcr BOD5 SS 氨氮 進水水質(zhì) /（ mg/L） 450 200 370 15 出水水質(zhì) /（ mg/L） ≤ 63 ≤ 14 ≤ 30 ≤ 3 去除率 ≥ 86 ≥ 93 ≥ 92 ≥ 80 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 7GB 8978— 1996 二級（城市污水廠）排放標準 120 30 30 20 建設(shè)原則 （ 1）建設(shè)范圍 建設(shè)范圍為污水處理廠所有污水，污泥處理工程及公用與輔助工程。 =（萬 m3/d）。近年來由于大量工業(yè)及生活廢水的排入，使其成為一條納污性河流。歷年平均氣溫為 ℃ ，夏季最熱月在 7月，平均氣溫為 ℃ ，冬季最冷月在 1 月，平均氣溫為 ℃ 。全市轄區(qū)總面積為 ，其中市區(qū)建成面積為 Km2。地面水體的嚴重污染也污染了市區(qū)淺層地下水，從而嚴重危及市區(qū) 30萬人的生活用水和工業(yè)用水。 NH3N≤3m g/L。本工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、曝氣沉砂池、氧化溝、二沉池、接觸消毒池、濃縮池、污泥脫水機房等。該工藝綜合了以往工藝的優(yōu)點，而且該系統(tǒng)可進行硝化，反硝化反應，從而達到生物脫氮的功能。 NH3N: 40mg/L。由實測資料可以看出， A河斷面 COD及 BOD5高達 (1993r年 )，分別超地面水 IV類標準 29倍和 28倍； B河斷面 COD及 BOD5高達 ，分別超地面水 IV類標準 倍和 倍。 2．城市環(huán)境條件概況 （ 1）自然地理 ① 地理位置 該市位于京廣 線中段，市區(qū)地理坐標為東經(jīng) 112176。該區(qū)域內(nèi)屬農(nóng)業(yè)開發(fā)歷史悠久的地區(qū)，天然植被殘存較少，現(xiàn)已為大片人工植被所取代。 ② 水文及水文地質(zhì) 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 6 A河全長 149Km，市區(qū)流長 ，設(shè)計 20年一遇防洪流量 383m3/s，河道比降為 1/2021。 城市污水排放現(xiàn)狀 （ 1）城市污水現(xiàn)狀排放量 ① 生活污水量現(xiàn)狀 該市市區(qū)用水人口為 35 萬人，生活用水量標準現(xiàn)狀值為 250L/（人178。由于 A河現(xiàn) 在已成為季節(jié)性河流，枯水期無自然徑流稀釋，所以本污水處理廠的出水需高于國家《污水綜合排放標準》（ GB 8978— 88）。 根據(jù)國內(nèi)外已運行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達到確定的治理目標，可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝法”。 d，運行費為 ～ 元 /(m3178。 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，還可實現(xiàn)硝化和脫硝，成為 A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為 A2/O（ AAO）工藝，實現(xiàn)除磷。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當擴大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全脫氮的深度處理。由于廢水在氧化溝中設(shè)計水力停留時間 T為 10～ 24h，因此可計算出廢水在整個停留時間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為 30～ 280次不等。 （ 2）比較結(jié)果 普通活性污泥法和氧化溝兩方案的技術(shù)經(jīng)濟比較詳見表 4。 第三章 污水處理工藝設(shè)計計算 污水處理系統(tǒng) （ 1）格柵 ① 設(shè) 計說明 由于不采用池底空氣擴散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵，為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為 。 污物的排除采用機械裝置：φ 300螺旋輸送機，選用 長度 l=。設(shè)計流量 Qmax=7500 m3/h，采用 4臺螺旋泵，單臺提升流量為 1875 m3/h。 （ 3）曝氣沉砂池 ① 設(shè)計說明 污水經(jīng)螺旋泵提升后進入平流曝氣沉砂池，共兩組對稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。 曝氣管管徑 DN100mm，送風管管徑 DN150mm。 179。 s），則用氣量為 。 。 ② 池體設(shè)計計算 氧化溝所需總?cè)莘e V 66 071 0000 ?? ??? srNXQSV ?m3 共設(shè)氧化溝四組，每組容積為 Vi=V/n=66071/4=16518m3 氧化溝設(shè)計有效水深為 H1=，則每組氧化溝平面面積為： ??? HVA ii ㎡ 設(shè)計每組氧化溝有 6條溝，每溝斷面尺寸為 B179。 B=179。為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)（如避免橫向錯流、異重流對沉淀的影響、出水束流等）、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。 二沉池污泥區(qū)所需存在泥泥容積 wV 為 13125 50006250)(22)1(2 ?? ????????? rww XX QXRTVm3 d 存泥區(qū)高度 H2，每座二沉池存泥區(qū)容積1wV 328141 ?? wwVV m3 則存泥區(qū)高度 H2為 5 6 2/3 2 8 1/H12 ??? iw AVm e 二沉池總高度 H，取二沉池緩沖層高度 H3=，二沉池超高為 H4=，則二沉 池邊總高度 H為 ????? HHHHH m 設(shè)計二沉池池底坡度 i=，則池底坡降為 5 ???? DHm，池中心總深度為 ???? HHH m 池中心污泥斗深度為 H6=，則二沉池總深度 H7為 ??? ? HHH m f 校核徑深比 二沉池直徑與水深之比為 )/( 31 ??? HHD 二沉池直徑與池邊總水深之比為 )/( 321 ???? HHHD 符合要求。 配水槽配水流量 )1( ????? hQRQ m3/h=設(shè)配水槽寬 ，水深 ，則配水槽流速為 1 ????um/s 設(shè)φ 100配水孔孔距為 S= 則配水孔數(shù)量為 )()1( ????? ??SDn 條 取 n=125個，則實際 S= 配水孔眼流速為 u2 44 222 ???????? ?? dnQu m/s 槽底環(huán)形配水區(qū)平均流速 u3 黃石理工學院環(huán)境科學與工程學院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 19 )( )(3 ???????? ?? BDn QnL BQum/s 環(huán)形配水平均速度梯度 G 2/162/12322 ) 00 ()2( ???? ???? ?t uuG ＝ ＜ 30s1 GT=179。 本二沉池選用 DXZ45 刮泥機，該機中心傳動，周邊線速度 ，電動機功率為。 ② 回流污泥泵設(shè)計選型 a 揚程 二沉池水面相對地面標高為 +，套 筒閥井泥面相對高程為 +～ ，回流污泥泵房泥面相對標高為 ～ 。 b= 消毒池有效水深設(shè)計為 H1= 實際消毒池容積 V‘ 為 1 9 39。 s/m2； G—— 攪拌速度梯度，對于機械混合 G500s1。 ③ 剩余污泥泵房 占地面積 L179。 每池為 QW=，設(shè)計污泥層（存泥區(qū)）厚度為 ，池底坡度為 ，坡降為，則存泥區(qū)