【文章內(nèi)容簡介】 水泵數(shù)為 4 臺(tái)或更多時(shí)，采用矩形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布 置方便，啟動(dòng)簡單，占地面積大； (2)合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)不超過 4 臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便。 (3)對(duì)于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 14 最高、中間和最低水位都能直接啟動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)為啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單，便于自控。缺點(diǎn)是泵房深度達(dá)，增加地下工程的造價(jià)和施工難度，上下巡視也不方便，在地下水高的地方，電機(jī)容易受潮，必須加設(shè)通風(fēng)和烘干空氣的設(shè)施。自灌式泵房在排水泵站應(yīng)用廣泛，特別是在要求開啟頻繁 的污水泵站要求及時(shí)啟動(dòng)的立交泵站，應(yīng)盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動(dòng)控制運(yùn)行。 (4)非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動(dòng)，由于污水泵水管不得設(shè)低閥，故需設(shè)引水設(shè)備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動(dòng)程序。 (5)潛水泵站，潛水泵的電機(jī)防水密封，可以長期侵入污水中，不存在受潮問題，潛水泵電機(jī)機(jī)組整體安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定，便于就位和更換，所以潛水泵站無需上部廠房，也簡化了地下結(jié)構(gòu)，降低了工程造價(jià)。但是潛水泵在水下運(yùn)行，所以要有可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)化控制和保護(hù)功能作技術(shù)依托，潛水 泵價(jià)格較高。 本設(shè)計(jì)水量較小，可采用合建式圓形污水泵房，自灌式工作，水泵設(shè)置 3臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)受力條件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造價(jià)。當(dāng)泵房直徑為 7～15m 時(shí)，工程造價(jià)比矩形低，水泵啟動(dòng)方便，易于根據(jù)吸水井中水位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。 沉砂池設(shè)計(jì)中，必需按照下列原則： （ 1） 城市污水 廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于 2 座 (格 )，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。 （ 2）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮： a) 當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算； b)當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算； c) 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 噸 /立方米，粒徑為 以上的顆粒為主。 （ 4）城市污水的沉砂量可按每 10 萬立方米污水沉砂量為 30 立方米計(jì)算，其含水率為 60%，容量為 1500kg/立方米。 （ 5）貯砂斗槔容積應(yīng)按 2 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。 排砂管直徑應(yīng)不 小于 。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 15 （ 6）沉砂池的超高不宜小于 。 （ 7）除砂一般宜采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。 池型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 平流式沉砂池 截留無機(jī)顆粒效果較好、構(gòu)造較簡單等優(yōu)點(diǎn) 流速不易控制、塵砂中有機(jī)性顆粒含量較高、排沙常需要洗砂處理等 曝氣沉砂池 沉砂池中汗有機(jī)物的量低于 5%、設(shè)有曝氣設(shè)備 消耗能量、對(duì)生物脫氮除磷系統(tǒng)的厭氧段或缺氧段的運(yùn)行也不存在不利影響 旋流式沉砂池 占地省、除砂效率高、操作環(huán)境好、設(shè)備運(yùn)行可靠 對(duì)水量有較嚴(yán)格的適用范圍、對(duì)細(xì)格柵 的運(yùn)行小伙要求較高 坡度 =0 .1 ～ 頭部支座集砂槽擴(kuò)散設(shè)備空氣干管支管擋板本設(shè)計(jì)采取曝氣沉砂池，對(duì)相對(duì)較小流量的污水進(jìn)行處理。 初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)初沉后，約可去除可沉物、油脂 和漂浮物的 50%、 BOD 的 20%，按去除單位質(zhì)量 BOD 或 固體 物計(jì)算，初沉池是經(jīng)濟(jì)上最為節(jié)省的凈化步驟，對(duì)于生活污水和 懸浮物 較高的工業(yè)污水均易采用初沉池預(yù)處理 （ 1） 去除可沉物和漂浮物，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)荷。 （ 2） 使細(xì)小的固體絮凝成較大的顆粒，強(qiáng)化了固液分離效果。 （ 3） 對(duì) 膠體 物質(zhì)具有一定的吸附去除作用。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 16 （ 4） 一定程度上，初沉池可起到調(diào)節(jié)池的作用，對(duì)水質(zhì)起到一定程度的均質(zhì)效果。減緩水質(zhì)變化對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊。 （ 5） 有些 廢水處理 工藝系統(tǒng)將部分二沉池 污泥 回流至初沉池，發(fā)揮二沉池 污泥的 生物絮凝作用 ，可吸附更多的溶解性和 膠體態(tài) 有機(jī)物，提高初沉池的去除效率。 （ 6）還可在初沉池前投加含鐵混凝劑，強(qiáng) 化除磷效果。含鐵的初沉池 污泥 進(jìn)入污泥消化系統(tǒng)后，還可提高產(chǎn)甲烷細(xì)菌的活性，降低沼氣中硫化的含量，從而既可增加沼氣產(chǎn)量，又可節(jié)省 沼氣脫硫 成本。 本設(shè)計(jì)采用輻流式初沉池。 二沉池 原則上，用于初次沉淀池的平流式沉淀池，輻流式沉淀池和豎流式 沉淀池都可以作為二次沉淀池使用。大中型污水處理廠多采用機(jī)械吸泥的圓形輻流式沉淀池，中型也有采用多斗平流沉淀池的，小型多采用豎流式。 進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮，由于水量、水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)儲(chǔ)存污泥。由于二沉池要進(jìn)行污泥濃縮，所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需的池面積。 活性污泥混合液濃度高（ 20214000mg/L），具有絮凝性，屬于成層沉淀。沉淀是泥水之間有清晰的界面，絮凝體結(jié)合整體共同下沉?；钚晕勰噘|(zhì)輕，易被水帶走，容易產(chǎn)生二次流和異重流的現(xiàn)象，使實(shí)際的過水?dāng)嗝孢h(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的過水?dāng)嗝妗?本設(shè)計(jì)采用豎流式。 由于該污水處理廠屬于典型的城市污水處理廠，生活污水占主要成分。因此其中含有病原體等一些有害傳染疾病的物質(zhì)。而這些物質(zhì)不能直接排放到水體中。因此需要對(duì)處理后的廢水進(jìn)行消毒處理，才可以排放到水體之中。接觸池的作用是保證消毒劑與水有充分的接觸時(shí)間，是消毒劑發(fā)揮作用，達(dá)到預(yù)期的殺菌效果。設(shè)計(jì)合理的接觸池應(yīng)是污水的每一個(gè)分子都有相同的停留時(shí)間，也就是說水流處于 100%的推流。采用的消毒方法不同，接觸池停留時(shí)間、形式也 不同。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 17 消毒方法 原理 特點(diǎn) 氯氣消毒 水與液氯混合后，產(chǎn)生次氯酸根，是很輕的消毒劑，可以滅活細(xì)菌與病原體。 效果可靠，投配設(shè)備簡單，投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜，適用于大中型規(guī)模的水處理廠。 臭氧消毒 臭氧在水中不穩(wěn)定，易分解，氧化能力很強(qiáng)的氧化劑，也是消毒劑。 不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物，其殺菌和氧化能力也均比氯強(qiáng)。設(shè)備較復(fù)雜，投資較大，電耗較高。 紫外消毒 紫外線對(duì)細(xì)菌、病毒以及原生動(dòng)物等殺滅時(shí)，由紫外燈管發(fā)出的電磁輻射能干擾破壞微生物的基因，使細(xì)胞失去繁殖能力而滅活。 沒有副作用，因而不會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。但紫外線缺乏持續(xù)滅菌的能力，一般要與其他方法結(jié)合實(shí)用。 消毒劑的選擇應(yīng)考慮六個(gè)因素： 1. 殺死病原體的效果， 2. 剩余消毒劑及剩余消毒劑的穩(wěn)定性； 3. 對(duì)水質(zhì)感官會(huì)造成什么影響； 4. 消毒副產(chǎn)物的毒理學(xué)評(píng)價(jià)； 5. 工程實(shí)踐中控制和監(jiān)測的難易程度； 經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的可行性，化學(xué)穩(wěn)定、有一定的持續(xù)作用、有毒有害副作用小，生成消毒副產(chǎn)物少的消毒劑是較為理想的選擇。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，本設(shè)計(jì)氯氣消毒，在 消毒效果一樣的條件下似的運(yùn)輸、操作運(yùn)行安全。本設(shè)計(jì)采用氯氣消毒。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 18 污水廠沉淀池的排泥水含固率一般僅為 % %，需經(jīng)濃縮后縮小污泥體積，再將濃縮后的污泥送往后續(xù)工藝進(jìn)行污泥脫水，通常要求濃縮污泥的含固率達(dá)到 3%左右，以滿足污泥脫水機(jī)械高效率地進(jìn)行污泥脫水的需要。 濃縮池的形式有重力濃縮池，氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運(yùn)行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮 適用于疏水性污泥或者懸濁液 很難沉降且易于混合的場合，離心濃縮主要適用于場地狹小的場合，其最大不足是能耗高，一般達(dá)到同樣效果，其電耗為其它法的 10 倍。從適用對(duì)象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計(jì)采用重力濃縮池。形式采用間歇式的。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和排上清夜管。 消化池 消化池的作用是使污泥中的有機(jī)物得到分解，防止污泥發(fā)臭變質(zhì)且其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點(diǎn)是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。 干燥 在 化學(xué)工業(yè) 中，常指借 熱能 使 物料 中水分 (或 溶劑 )氣化 ，并由 惰性氣體 帶走所生成的 蒸氣 的 過程 。例如干燥 固體 時(shí)，水分 (或溶劑 )從固體內(nèi)部 擴(kuò)散 到表面再從固體表面氣化。干燥可分 自然干燥 和 人工干燥 兩種。并有 真空干燥 、 冷凍干燥 、氣流干燥 、 微波干燥 、 紅外線干燥 和高頻率干燥等 方法 。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 19 第五章 總體布置 總體平面布置 污水處理廠的平面布置包括處理構(gòu)筑物、辦公樓、化驗(yàn)室及其他輔助建筑物以及各種管道、渠道、道路、綠化帶等的布置。 布置原則 a、貫通、連接各隔離構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； b、土方量作到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段； c、在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值 5～ 10m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定； d、各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)考慮適當(dāng)緊湊。 污水處理工程的污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(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 ,從而使污水能夠在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動(dòng) ,保證污水處理工程的正常運(yùn)行。 布置原則 a、選擇一條距離最廠、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地以保證任何情況下，處理系統(tǒng)能夠運(yùn)行正常。 b、計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及 遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。 c、還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 20 第六章 輔助設(shè)施 廠區(qū)給水 污水處理廠給水主要供給全廠生活用水、生產(chǎn)用水、消防用水和共用水系統(tǒng)。 生活給水：包括供員工飲用水、員工用水、烹調(diào)、洗滌、淋浴等生活用水。根據(jù)用水需求的不同。生活給水系統(tǒng)又可分為：飲用水（優(yōu)質(zhì)飲水）系統(tǒng)、雜用水系統(tǒng)、建筑中水 系統(tǒng)。 生產(chǎn)給水：生產(chǎn)給水系統(tǒng)為了滿足生產(chǎn)工藝要求設(shè)置的用水系統(tǒng)。包括設(shè)備冷卻、原料和產(chǎn)品洗滌，以及各類產(chǎn)品制造過程中所需的生產(chǎn)用水。 消防給水：消防給水系統(tǒng)供辦公樓等公共建筑物以及工業(yè)企業(yè)建筑中的各種消防設(shè)備的用水。一般高層住宅、大型公共建筑、車間都需要設(shè)消防供水系統(tǒng)。 共用水系統(tǒng)：以上三種系統(tǒng)，可以單獨(dú)設(shè)置，也可以聯(lián)合公用，根據(jù)建筑內(nèi)部用水所需要的水質(zhì)、誰呀、水量等情況，以及室外供水情況，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面的綜合分析，可以組成不同的共用系統(tǒng)。 廠區(qū)排水 按照分流制排水體制布置排 水管道系統(tǒng)。 排水區(qū)域一般根據(jù)地形按分水線劃分，地形平坦的地區(qū)按一定的服務(wù)面積劃分，使每根干管合理分擔(dān)排水面積，盡量減少管道的埋深，少設(shè)或不設(shè)中途泵站，使污水以最短的距離自流排出。 確定污水管道布置形式，主干管、干管、街道支管的位置和流向，并確定中途泵站、污水處理廠及出水口位置。 我國沒有一個(gè)城市污水處理廠在規(guī)劃時(shí)考慮到初期雨水處理量和收集用地。 無論雨污分流制還是合流制，前提條件都是污水處理廠有足夠大的處理能力。否則，即使截流管截流倍數(shù)再大，雨水混同污水收集到污水處理廠后，還是會(huì)外排，發(fā)生與西安第 三污水處理廠相同的情況。 在實(shí)行污水、雨水分流制的情況下，污水由排水管道收集，送至污水處理后，排入水體或回收利用；雨水徑流由排水管道收集后，就近排入水體。城市排水系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)是使整個(gè)城市的污水和雨水通暢地排泄出去，處理好污水，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 21 排水系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如何經(jīng)濟(jì)技術(shù)地優(yōu)化設(shè)計(jì)和改擴(kuò)建城市的排水系統(tǒng)是一個(gè)重要的研究課題．在市政建設(shè)和環(huán)境治理工程建設(shè)中，排水系統(tǒng)常占有較大的投資比例。如何在滿足規(guī)定的各種技術(shù)條件下合