【正文】 0m3/d= 則 minmin 1 minQv nw?= ? = 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 26 minv —— 沉砂池最小流速， ms minQ —— 最小流量， 3mh minw —— 最小流量時(shí)沉砂池中水流斷面面積， 2m 1n —— 最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目，個(gè) 沉砂池要求的設(shè)計(jì)流量在 m/s— m/s 之間， 符合要求 （ 11） 砂水分離裝置 采用 LSF型螺旋砂水分離器， N= （ 12） 計(jì)算草圖如下： 進(jìn)水 出水平流式沉砂池計(jì)算草圖參數(shù) 螺旋直徑（ mm） 處理量（ l/s） 電機(jī)功率（ kw） 轉(zhuǎn)速（ r/min） LSF320 280 12~20 5 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 27 氧化溝的設(shè)計(jì) 氧化溝其基本特點(diǎn)是污水在一個(gè)首尾相接的閉合溝道中循環(huán)流動，溝內(nèi)設(shè)有曝氣和推動水流的裝置，污水在流動過程中得到凈化。 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 22 1112BBl tg??? = 20tg?? ? m （ 4） 柵槽與出水渠道連接處的漸 窄部分長度 2l 12 2ll ? = = （ 5） 過柵水頭損失 1h 設(shè)柵條為矩形斷面，取 k=3，（ k 為系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加的倍數(shù)，一般 k=3）； ? 為阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，43()sb??? ，因柵條為矩形斷面， ? =。 (10)計(jì)算草圖 α 1進(jìn)水工作平臺柵條αα粗格柵計(jì)算草圖 集水井與提升泵房 采用氧化溝工藝，污水處理系統(tǒng)簡單，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。 高程布置 為了降低運(yùn)行費(fèi)用，便于維護(hù)管理，污水在流動方向上的流動應(yīng)按重力自流考慮為宜，廠內(nèi)高程布置的主要特點(diǎn)是先確定最大構(gòu)筑物的地面標(biāo)高，然后根據(jù)水頭損失，通過水力計(jì)算，遞推出前后構(gòu)筑物的各項(xiàng)控制標(biāo)高。泵房平面尺寸 L B=4 3m 脫水間 脫水機(jī)房尺寸 (10 10)m2,泥餅外運(yùn)填埋。因此污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒，采用 紫外線消毒系統(tǒng) 。 排水系統(tǒng)：利用雙邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過溢流堰，進(jìn)行泥水分離。 （ 2）設(shè)計(jì)流量應(yīng)該按分期建設(shè)考慮： * 當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)該按照每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算 * 當(dāng)污水用提升泵送入時(shí)，應(yīng)該按照每期工作水泵的最大組合流 量 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 13 * 合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算 （ 3）沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為 ，粒徑為 （ 4）城鎮(zhèn)污水的沉砂量可按每 105m3污水沉砂量為 30 m3計(jì)算，其含水率為60%，容量為 1500kg/ m3 （ 5）貯砂斗容積應(yīng)按兩日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于 55176。 . 柵前水深 h=. 過柵流速 v =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 設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取。但相對而言， SBR 設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，維護(hù)要求高，運(yùn)行對自動控制依賴性強(qiáng)；氧化溝工藝雖然基建一次性投資較大，但是后期運(yùn)行費(fèi)用低，易于操作管理。 ，對氧化溝不利。即使在 10104 m3/d 規(guī)模以下，氧化溝和 SBR 法的電耗和年運(yùn)營費(fèi)用仍高于常規(guī)活性污泥法，但如果與基建費(fèi)用一起來比較，基建費(fèi)加上 20 年的運(yùn)營費(fèi)總計(jì)還是比常規(guī)活性污泥法低些。 （ 5）待機(jī)工序：處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個(gè)周期。 本方案的設(shè)計(jì)對象廣州市從化區(qū)，近年來，隨著該市工農(nóng)業(yè)的發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，城市生活污水量和工業(yè)廢水量也相應(yīng)的大幅度增加。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的特點(diǎn)，有機(jī)物去除率高，也具有脫氮除磷的功能。由于城市污水的主要成分為有機(jī)物 ,所以本次設(shè)計(jì)采用了改良型氧化溝工藝。處理后的活性污泥經(jīng)脫水后可被用作肥料。本設(shè)計(jì)的處理對象為城鎮(zhèn)生活污水，主要污染質(zhì)為懸浮固體（即 ss）及溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物（即 BOD）。 （ 2） 對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。 （ 3） 氧化溝與 SBR 工藝通常都不設(shè)初沉池和污泥消化池，整個(gè)處理單元比常規(guī)活性污泥法少 50%以上，操作管理大大簡化，這對于技術(shù)力量相對較弱、管理水平相對較低的中小型污水處理廠很合適。一般說來，在供氧量相同的情況下，鼓風(fēng)曝氣比機(jī)械曝氣省電；第二方面， SBR 工藝是合建式，不用污泥回流 (有的少量回流 )，氧化溝工藝是分建式要大量回流，電耗較大；第三方面， SBR 工藝是變水位運(yùn)行，增大了進(jìn)水提升泵站的揚(yáng)程。 格柵的設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下要求： 城鎮(zhèn)污水 粗格 柵 集水井 細(xì)格柵 平流沉砂池 配水井 氧化溝 二沉池 出水 接觸池 污泥濃縮池 貯泥池 污泥脫水 回流污 泥 泥餅外運(yùn) 濾液回 流 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 11 a) 水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合：人工清渣 25～ 40mm，機(jī)械清渣 16～ 25mm，最大間隙 40mm； b) 在大型污水 處理廠或泵站前原大型格柵（每日柵渣量＞ ），一般應(yīng)采用機(jī)械清渣 c) 格柵傾角一般用 45176。并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的沖洗或清泥設(shè)施。 沉砂池長度 L= 池總寬度 B=2m 有效水深 h2= 貯泥斗容積 3m 沉砂斗斗底寬 b1= 斗高 dh = 斗壁與水平面的傾角為 55176。 曝氣系統(tǒng)：采用表面機(jī)械曝氣 HDS400 調(diào)速型倒傘形葉輪表面曝氣機(jī)。 選用 1PN污水泥漿 泵， Q=， H=1214m，功率 N=3kw 剩余污泥泵房占地面積 L B=4m 3m，集泥井占地面積 mm H 21 ?? 污泥濃縮池 采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。 （ 4） 各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，以減少占地面積。 設(shè)計(jì)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(shè)柵前水深 h=，過柵流速為 v =，粗格柵柵條寬度 b=20mm，格柵 安裝角度 α=60176。 提升泵采用 ZWL型直聯(lián)自吸式排污泵 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 21 型號 流量 m3/h 揚(yáng)程 m 功率 kw 轉(zhuǎn)速 r/min 效率 % 汽蝕余量 m 自吸高度 m 自吸時(shí)間 min/m 重量 kg ZWL25042020 420 8 55 1450 61 1020 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范， 集水池容積采用相當(dāng)于一臺泵的 10min流量，即31 0 0 0 0 1 0 6 9 . 4 4 m6 0 2 4V ????，設(shè)計(jì)集水池的有效水深為 4m,可將其設(shè)計(jì)為矩形，其尺寸為 3m 4m，池高為 5m，則池容為 70 3m 。 (10)計(jì)算草圖如下 αα柵條 工作平臺進(jìn)水細(xì)格柵計(jì)算草圖廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 24 平流沉砂池的設(shè)計(jì) 沉砂池的作用是去除污水中比重較大的無機(jī)顆粒，如泥砂等。 卡魯賽爾氧化溝的特點(diǎn)是： （ 1）采用葉輪曝氣，單臺功率可達(dá) 160KW，而轉(zhuǎn)刷的最大功率只有 45kw，減少了設(shè)備裝置，便于維護(hù)管理 （ 2）由于曝氣設(shè)備攪拌能力強(qiáng)，溝深可增大到 5m 以上，如果采用雙層葉片曝氣機(jī)溝深可增大到 6m 以上，有利于減少占地和保持水溫。 核算污泥負(fù)荷 SL SL = 00()CeSY S S? ? = 1701 3 .7 5 1 .0 7 (1 7 0 2 0 )? ? ?= k g B O D k g M LS S d? （ 4）確定 MLSS（ X） 按設(shè)計(jì)手冊中取值 X=4 gl ，用污泥回流比反算復(fù)核，由于未設(shè)初沉池，污泥中無機(jī)物的比重增大，沉降性能提高，故取 SVI=120 mgl ，因?yàn)橛蟹聪趸瑵饪s時(shí)間 Et =2h。i LL m?=（取 16m） (9)計(jì)算需氧量 需氧量與 BOD 去除量、系統(tǒng)內(nèi)微生物衰減量及氨氮消化量成正比，與硝酸鹽反硝化量成反比，總的消耗量計(jì)算如下： 2 t ht ot4 .5 7 2 .8 6CO O S N N? ? ? ? ( 1 5 )( 1 5 )0 . 1 5 1 . 0 7 20 . 5 6 1 0 . 1 7 1 . 0 7 2TcCTcO? ? ????? ??= 2kgO kgBOD 3t0 ( ) 10c a eS f Q S S ?? ? ? ? ? = 20200（ 17020） 310? =3480kg/d=145kg/h 3ht 02 4 [ 0 .0 5 ( ) 2 ] 1 0eN Q N S S ?? ? ? ? ? =24 1000[ (17020)2] 310? =612 kg/d= kg/h ot 24 1000OQNN ?=24 1000 ? 2 t ht ot4 .5 7 2 .8 6CO O S N N? ? ? ? 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 32 = 145+ = 2kgOh 單位耗氧量 2tOS =0 ( 2 0 )0( )1 .0 2 4S TSW CK CC?? ?? ?=( 2 5 2 0 )9 . 2 1 . 5 90 . 8 5 ( 0 . 9 8 . 4 1 . 5 ) 1 . 0 2 4 ? ?? ? ? ? 02SO K O?? = = 2kgOh 2O 實(shí)際需氧量，即 AOR（ 2kgOd ） CO 去除含碳有機(jī)物單位耗氧量 ( 2kgO kgBOD )，包括 BOD 降耗氧量和活性污泥衰減耗氧量 tS BOD去除量（ kgd ） htN 硝化的氨氮量（ kgd ） otN 反硝化的硝酸鹽量（ kgd ） cf BOD負(fù)荷波動系數(shù) aQ 平均污水量（ 3md ） SO 標(biāo)準(zhǔn)需氧量（ 2kgOh ） 0K 需氧量修正系數(shù) ? 混合液中 LaK 值與清水中 LaK 值之比，規(guī)范中建議值為 ? 混合液飽和溶解氧值與清水飽和溶解氧值之比，規(guī)范中建議值為 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 33 T最熱日反應(yīng)池平均水溫（ ℃） SWC 清水在 T℃和實(shí)際計(jì)算壓力 Pa 時(shí)的飽和溶解氧值（ mg/L） SC 標(biāo)準(zhǔn)條件下清水中飽和溶解氧值，為 mg/L 0C 混合液剩余溶解氧值，機(jī)械曝氣的氧 化溝取值為 mg/L (10)選擇曝氣設(shè)備 查手冊，選用 HDS400 調(diào)速型倒傘形葉輪表面曝氣機(jī)，葉輪直徑為? =4000mm，葉輪高度 H=1032mm，電機(jī)功率為 132kw，浸沒深度 50mm，充氧量 125~300 2kgOh ，那么需要設(shè)備臺數(shù)為 TA =，選用三臺。 、設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥濃度為 10 gl ，污泥含水率 1P =%,每座污泥總流量 WQ = = 3md = 3mh ，設(shè)計(jì)濃縮后的含水率 為 2P =%，污泥固體負(fù)荷 sq =452()kgSS md?，污泥濃縮時(shí)間 T=13h，貯 泥時(shí)間 t=4h 、設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）濃縮池池體計(jì)算： 每座濃縮池所需表面積 45 ??? swqQA 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院第一屆 “ 粵綠杯 ” 環(huán)境工程設(shè)計(jì)與模型制作大賽 39 濃縮池直徑 mAD ???? ?，取 D= 水力負(fù)荷 )./()./()2/( 23232 hmmdmmAQu w ????? ? 有效水深 h1=uT=?13=，取 濃縮池有效容積： 11V A h?? = ()2 ? 2。 設(shè)計(jì)回流污泥量為 RQ =RQ,污泥回流比 R=50％－ 100％。39。 該污水處理廠日處理水量 20200m3，共設(shè)計(jì)兩組氧化溝。 （ 1）沉砂池長度 L 取設(shè)計(jì)流速 v=，最大流速時(shí)水力停留時(shí)間 t=30s 則 L=vt= 30= （ 2）水流斷面面積 A 最大流量 Qmax=（設(shè)計(jì) 1組，采用 2 個(gè)分格）