【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 藝流程是指在到達(dá)所要求的處理程度的前提下，污水處理個(gè)單元的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。水體有一定的自?xún)裟芰?，可根?jù)水體自?xún)裟芰?lái)確定污水處理程度。設(shè)計(jì)中既要充分利用水體的自?xún)裟芰?，又要防止水體遭到污染，破壞水體的正常使用價(jià)值，采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)和水量，回首其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，排放水體的具體規(guī)定，并通過(guò)調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)比較后決定，必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)論證。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為其主要去除對(duì)象，因此，處理流程的核心是二級(jí)生物處理法——活性污泥法為主。按處理程度分，污水處理可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。一級(jí)處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，還必須進(jìn)行二級(jí)處理。二級(jí)處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機(jī)污染物質(zhì)（BOD） ，去除率可達(dá)97%以上，去除后的BOD含量可降低到2030 mg/，經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，污水已具備排放水體的標(biāo)準(zhǔn)了。一級(jí)和二級(jí)處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當(dāng)對(duì)處理過(guò)的污水有特殊的要求時(shí)，才繼續(xù)進(jìn)行三級(jí)處理。 污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理，就會(huì)造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長(zhǎng)途輸送和使用，因此，還需要進(jìn)行脫水和干化等處理。具體過(guò)程為：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進(jìn)入貯泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，進(jìn)行中溫二級(jí)消化。一級(jí)消化池的循環(huán)污泥進(jìn)行套管加熱，并用攪拌。二級(jí)消化池不加熱，利用余熱進(jìn)行消化，消化后污泥送至脫水機(jī)房脫水，壓成泥餅，泥餅運(yùn)至廠外，可用做農(nóng)業(yè)肥料。消化池產(chǎn)生沼氣，一部分用于一級(jí)消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。本設(shè)計(jì)采用的工藝流程如下圖所示。 排 放 Ⅱ 級(jí)二 級(jí) 處 理去 除 碳 源 BOD可 達(dá) 95%有 的 過(guò) 程 可 產(chǎn) 生 消 化 作 用 消化 脫水剩 余 污 泥回 流 污 泥上 清 液沉 砂 初 沉 生 物 處 理活 性 污 泥 法 二 沉 沼氣利用原污水 格 刪 Ⅰ 級(jí)一 級(jí) 處 理去 除 可 沉 物 ， 油 脂 ， 浮 渣 約 50%S， 30%BOD 處 置 或 利 用圖 3－1 污水處理工藝圖 工藝總平面布置平面布置在滿(mǎn)足工藝流程的前提下，利用原有地形設(shè)置，布置大致分為四個(gè)區(qū)：生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)、預(yù)留地。要求布置緊湊、進(jìn)出水流暢、節(jié)省用地。其中，綜合樓、車(chē)庫(kù)、招待所、化驗(yàn)室等在入廠正門(mén)附近。把消化池、沼氣罐和壓縮機(jī)房組合在一起，遠(yuǎn)離其他構(gòu)筑物，采取隔離措施，防火防爆以確保安全。4 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)已知該城市污水處理廠的最大設(shè)計(jì)污水量為 L/S。 污水處理構(gòu)筑物 格柵污水廠的污水是由一根直徑為 1000 mm 的管子從進(jìn)水閘閥引入格柵間的。 柵前水深：h = m 過(guò)柵流速：v = m/s 柵條間隙寬度：b =20 mm 格柵傾角 α＝60 0 柵槽寬 m，共設(shè)兩組，便于維修和清洗 柵渣量為 /d，宜采用機(jī)械格柵清渣。 污水泵房 由于該泵站為常年運(yùn)轉(zhuǎn)且連續(xù)開(kāi)泵，故選用自灌式泵房。又由于該泵站流量較大，故選用矩形泵房。矩形泵房工藝布置合理，運(yùn)行管理較方便，現(xiàn)已普遍采用。 集水間計(jì)算 ： 選擇水池與機(jī)器間合建式的方形泵站，用 6 臺(tái)泵（2 臺(tái)備用） 每臺(tái)水泵的流量為：Q0=，取 300L/s 集水池的容積，采用相當(dāng)于 1 臺(tái)泵 5min 的容量。W=90 立米 泵型：12PWL 型污水泵 每臺(tái)泵流量：300L/S 揚(yáng)程：12 米 有效水深：H= 米，則集水池面積為：F=90/=60 m 3 池底做成斜坡泵房地面有一定坡度，坡向排水溝。 平流沉砂池共設(shè)兩個(gè)，每個(gè)平流沉砂池分兩格，每格平面尺寸為 m有效水深為 m，設(shè)池內(nèi)流速 v = m/s，停留時(shí)間為 30s沉沙室所需容積 設(shè) T=2d V= m3 每個(gè)分格有 1 個(gè)沉沙斗V0=沉沙斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬 a1=，斗壁與水平面的傾角為：55 度斗高 h3=，沉沙斗上口寬 a= 沉沙斗容積：V0= m 3沉沙室高度 采用重力排沙，設(shè)池底坡度為： 坡向沙斗h3=h3’+= 池總高度，設(shè)超高 h1= H=h1+h2+h3=驗(yàn)算最小流速 在最小流量時(shí)，只用一格工作（n1=1）vmin=Qmin/n1Wmin=＞污水經(jīng)泵房提升后，經(jīng)過(guò)進(jìn)水管道、集水井、配水渠道、均勻的進(jìn)入沉砂池。 初次沉淀池初沉池采用輻流式沉淀池，它具有運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)單、排砂設(shè)備已趨定型的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)共設(shè)四座初沉池，采用中間進(jìn)水、周邊出水的方式。每座池直徑28m，池邊高度 ，有效水深 m，表面負(fù)荷 q =?h[8]，停留時(shí)間 T =.池直徑與有效水深之比 6～12，池徑不小于 16m，坡度一般 ，取池子半徑 1/2 處的水流斷面作為計(jì)算斷面沉淀部分有效容積 V’=Qmax t/n= m 3V=SNT/1000n=210 m3 N=N 實(shí)際+N 工廠=414096 人 沉沙斗容積 設(shè) r1=3m r2= α=60則 h5=（r1r2）tgα= V1=πh5/3（r1 2+r1r1+r22）= 3沉沙斗以上圓錐體部分污泥容積，設(shè)池底徑向坡度為 則 h4=（Rr1）= V2=πh4/3（R 2+Rr+r2）= 3污泥總?cè)莘e V1+V2= m 3＞ m 3沉淀池總高度 設(shè) h1=，h3= H=h1+h2+h3+h4+h5=每座沉淀池配有周邊趨動(dòng)的刮泥機(jī)一臺(tái)，池底污泥由刮泥機(jī)刮至集泥坑，通過(guò)排泥管排至集泥井。刮泥機(jī)外周刮泥板的線(xiàn)速度為 m/min,刮一周要用 75 ，污水從池底的進(jìn)水處進(jìn)入中心管，中心管周?chē)鸀槿肓鲄^(qū)，外部設(shè)整流板，使污水在池內(nèi)得以均勻流動(dòng)。出流區(qū)位于池周，采用三角堰板，且在出流堰前設(shè)擋流板和浮渣擋板及排渣斗，以截流池水表面上的漂浮物質(zhì)。用排渣管將浮渣斗內(nèi)的浮渣排至設(shè)在外面的浮渣井。浮渣井內(nèi)設(shè)格柵，進(jìn)入井內(nèi)的污水經(jīng)格柵排走，截流的浮渣由人工定期清除，同時(shí)還要人工定期清除三角堰上的沉泥渣、生物膜等。 曝氣池采用傳統(tǒng)活性污泥曝氣池，共設(shè)兩組曝氣池，每組有五個(gè)廊道，在池中部?jī)衫鹊篱g設(shè)水渠，使處理水到達(dá)池尾，以便對(duì)池尾進(jìn)水口進(jìn)行配水。曝氣池平面尺寸為 25 m，有效水深 m。采用鼓風(fēng)曝氣，擴(kuò)散裝置采用膜片式微孔曝氣器，其具有孔小、氧利用率高的優(yōu)點(diǎn)。且其采用橡膠材料，不宜堵塞。為節(jié)約空氣管道，相臨廊道的擴(kuò)散裝置沿公共隔墻布置。曝氣池的曝氣量靠空氣干管上的閘門(mén)控制，設(shè)置消泡水管進(jìn)行消泡，設(shè)放水管用于培養(yǎng)活性污泥時(shí)排出上清液用。放空管設(shè)于池底，以便維護(hù)清理時(shí)放空池中水?；亓魑勰嘣O(shè)置螺旋泵提升，曝氣方法采用鼓風(fēng)曝氣，它由加壓設(shè)備，擴(kuò)散裝置和連接兩者的管道系統(tǒng)三部分組成。擴(kuò)散裝置均勻布置在池底，這樣布置可以,及供氣，相鄰廊道的擴(kuò)散裝置沿公共墻布置。擴(kuò)散裝置采用膜片式微孔空氣擴(kuò)散器，共設(shè) 5 條干管，每條干管設(shè) 6 對(duì)豎管，共有 60 根豎管。曝氣頭距池底 。曝氣池的曝氣量依靠空氣干管上的閥門(mén)控制，排除上清液管在培養(yǎng)活性污泥時(shí)排除上清液用；放空管安裝于曝氣池底部，以便維修清理時(shí)放空用。回流污泥采用污泥泵從污泥泵房打入，剩余污泥由污泥泵房提升后排入貯泥池。 二次沉淀池 采用輻流式沉淀池，共設(shè)八座，且設(shè)集配水井兩座。采用雙層集配水井形式。來(lái)水經(jīng)中心管進(jìn)入內(nèi)層配水井，均勻的分配給八座二沉池。二沉池中間進(jìn)水，周邊出水，設(shè)置帶有三角堰板的集水槽集水，通過(guò)出水渠流入外層集水井，再由集水井流入下層構(gòu)筑物。二沉池設(shè)出泥井，且出泥管上設(shè)閘閥控制出泥量。池底部設(shè)放空管。每座沉淀池設(shè)刮吸泥機(jī)一座。各吸泥管中分別通入空氣以利排泥。 鼓風(fēng)機(jī)房、加氯間（1）鼓風(fēng)機(jī)房主要提供曝氣池、二沉池所需空氣，選用 LG型羅茨鼓風(fēng)機(jī) LG80為 5 臺(tái)，空氣量為 80m3/min,風(fēng)壓為 50kpa。配電機(jī)分別為 JS1144，功率為115KW。其中一臺(tái)備用。鼓風(fēng)機(jī)和電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要冷卻，設(shè)冷卻水泵 2 臺(tái)（一臺(tái)備用） ，冷卻塔一座（冷卻循環(huán)水使用） 。（2） 污水的二級(jí)處理加氯消毒一般采用季節(jié)性加氯，在夏季污水污染嚴(yán)重時(shí)加氯消毒。加氯機(jī) ZJ1 型 2 臺(tái)，氯庫(kù)共存氯量 15 天，30 個(gè)氯瓶。另外，設(shè)一專(zhuān)用水池為氯瓶降溫和安全之用。 計(jì)量堰設(shè)計(jì)計(jì)算本工程計(jì)量堰采用巴式計(jì)量槽裝置。測(cè)量形式為自由流，通過(guò)井中水位反映流量變化，由儀表顯示。這種裝置工作比較穩(wěn)定，精度較高，但是為了防止在堰前積污，一般僅用于處理構(gòu)筑物之后。矩形堰的流量公式為：Q=m0bH（2gH） 1/2其中，流量系數(shù) m0 采用 ；H 為堰頂水深；b 為堰寬；Q 為流量。流量為 Q=L1=+= L2= L3=B1=+= B2=b+=選擇 H2= H2/H1=（≤） 污泥處理構(gòu)筑物 濃縮池 采用重力濃縮。由于剩余污泥含水率極高，單純濃縮效果較差，故將初沉池污泥與剩余污泥混合后共同濃縮。在濃縮池前設(shè)一配泥井，將二者混合并均勻分配進(jìn)入兩個(gè)濃縮池。 濃縮池設(shè)兩座，為圓形輻流式。直徑 15 m，池總高 m，取濃縮時(shí)間 24 ，刮泥機(jī)為周邊轉(zhuǎn)動(dòng)。 污泥貯存池污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入貯泥池，由消化污泥控制室內(nèi)的污泥泵將其內(nèi)的污泥抽升后打入消化池。貯泥池尺寸為 9500 mm9500mm。 消化污泥控制室 消化污泥控制室是消化池的控制中心，主要作用有： （1）新鮮污泥的投配 （2）消化池內(nèi)的污泥循環(huán)攪拌 （3）消化污泥的加熱 （4）消化池運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)和控制控制室是半地下式框架結(jié)構(gòu)，分為三層，地下部分為泵工作間，設(shè)有污泥加熱循環(huán)泵、新鮮污泥投配泵。地面二層為電器設(shè)備及儀表控制室，地面三層為熱交換間。新鮮污泥可采用預(yù)熱后投配，即新鮮污泥由污泥貯存池抽出后由旁通管與循環(huán)污泥混合，進(jìn)入熱交換器，經(jīng)換熱器預(yù)熱后再投入消化池也可直接投配，即新鮮污泥由污泥貯存池抽出后，不經(jīng)預(yù)熱，經(jīng)泵提升后直接進(jìn)入消化池。消化池的耗熱量可根據(jù)冬季最大負(fù)荷量計(jì)算，耗熱量包括三部分：（1）每天投配新鮮污泥從原始溫度加熱到所需的溫度的耗熱量（2）消化池體本身的熱損耗量，是由池體內(nèi)污泥的消化溫度與池體外大氣的最低溫度的溫差所引起的耗熱量（3）輸泥管道的耗熱量。消化池每天所需的耗熱量是由污泥加熱循環(huán)泵將污泥通過(guò)熱交換器加熱提供的，采用套管式換熱器。套管中心走泥，套管間走熱水，熱水從上部向下部流動(dòng)。 消化池 選用傳統(tǒng)的固定式消化池，分為一級(jí)消化池和二級(jí)消化池，二者的單池容積結(jié)構(gòu)相同，而停留時(shí)間不同。共設(shè)兩座一級(jí)消化池和兩座一級(jí)消化池。污泥投配按連續(xù)投配方式，污泥加熱亦按連續(xù)加熱方式設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)參數(shù)如下：總消化污泥量 370m3 /d。消化周期一級(jí)為 10 天，二級(jí)周期為 20天，總停留天數(shù)為 30 天。一級(jí)消化池采用沼氣攪拌，有利于消化池中的消化氣的釋放，對(duì)消化污泥的濃縮脫水有促進(jìn)作用。用空壓機(jī)將貯氣罐中部分消化氣抽出，經(jīng)穩(wěn)壓罐送入消化池。攪拌系統(tǒng)采用防爆電動(dòng)機(jī)，以保證運(yùn)行安全。污泥投配按連續(xù)投配，加熱也按連續(xù)加熱方式設(shè)計(jì)。消化池直徑為 20m,柱體高度取 18m。 脫水機(jī)房設(shè)置自動(dòng)板柜壓濾機(jī)，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，過(guò)濾推動(dòng)力大，適合于各種性質(zhì)的污泥，且自動(dòng)化程度高，效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。設(shè)兩臺(tái)板堰壓濾機(jī)，配備兩臺(tái)污泥泵，將污泥壓入過(guò)濾機(jī)，濾布用清水清洗。 污泥經(jīng)脫水后形成的泥餅，暫存于泥場(chǎng)，以便再利用。 沼氣罐 采用單級(jí)濕式沼氣罐，為防止腐蝕，其內(nèi)部需進(jìn)行防腐處理，一般涂以防腐涂料。為減少太陽(yáng)輻射、氣體受熱引起容積的增加，沼氣罐外應(yīng)涂反射性色彩。沼氣罐采用單極溫式沼氣罐一座，直徑取 10m，高度為 6m. 廠內(nèi)給水排水及道路廠內(nèi)生產(chǎn)及生活用水由市區(qū)給水管網(wǎng)引入給水管，分別接入各構(gòu)筑物內(nèi)，進(jìn)水總管上設(shè)水表。廠內(nèi)采用雨水、污水完全分流，雨水不經(jīng)處理直接排至廠外，超越管與處理后的水管相連，而不與雨水管相連，可節(jié)約輸水管道。廠內(nèi)污水由污水總管輸送至格柵前的進(jìn)水閘井內(nèi)，與廠外污水一起處理。廠內(nèi)道路基本連成環(huán)行，主干道寬 米，水廠內(nèi)部環(huán)行道路，寬分別為6 米、8米。 輔助建筑物污水處理廠的輔助建筑物有綜合樓、試驗(yàn)綜合樓、食堂、倉(cāng)庫(kù)、車(chē)庫(kù)、職工宿舍、招待所、機(jī)修間、總控制室、堆煤廠、堆渣廠、配電室、鍋爐房、值班室、預(yù)留地等。主要集中于入廠門(mén)口的生活區(qū)內(nèi)，便于設(shè)備儀表的運(yùn)輸和維護(hù)管理。污水廠所設(shè)總控制室，便于對(duì)廠區(qū)內(nèi)儀器，儀表的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)控制。第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算 一級(jí)處理 隔柵污水廠的污水由一根￠1200 的管從城區(qū)直接接入格柵間。設(shè)兩個(gè)中格柵，可以在水量小的時(shí)候，開(kāi)啟一個(gè)；水量大的時(shí)候，2 個(gè)都開(kāi)啟。格柵計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。圖 隔柵簡(jiǎn)圖根據(jù)公式 Qmax=vhB1, B1= （5－1）vhQmaxQmax—設(shè)計(jì)流量 , m3/sv—柵前流速取, v h—柵前水深, mB1=(1)=因此柵前水深 h=B/2=,設(shè)過(guò)柵流速