【導讀】本設計是A城市污水處理廠的工藝流程和施工圖的初步設計?？傇O計處理能力100000m3/d。由于進水水質(zhì)較為復雜，進水中的BOD：N：P=67：。根據(jù)設計要求和求新的思想，為滿足在去除BOD、COD和SS的同。時還必需脫氮除磷，故決定選用當代水處理工藝中較流行的A/A/O工藝方案?！纬恋沓亍佑|消毒池”。該工藝綜合了以往工藝的優(yōu)點，同時該工藝具。工藝，因此具有廣泛的適用性。根據(jù)國內(nèi)眾多城市污水處理廠運行結(jié)果顯示，A/A/O

　　

【正文】 槽總高。 設柵前渠道超高 1h =。 則柵后槽總高度為 h總 =++= h、柵槽總長度， L： L = 1 2 10 .5 1 .0 t a nL L H ?? ? ? ? () 11H h h?? () 湖北民族學院學士學位論文 18 式中 1L —— 進水渠漸寬部分長度， m； 2L —— 出水渠漸寬部分長度， m； h—— 柵前水深， m； L—— 柵槽總長度。 則柵槽總長度為 00 . 3 2 0 . 1 6 0 . 5 1 . 0 ( ( 1 . 2 0 . 5 ) t a n 6 0 )L ? ? ? ? ? ?= i、每日柵渣量， W ； W = m a x 1 8 6 4 0 0 ( 1 0 0 0 )zQ W k? ? ? () 式中 maxQ —— 最大設計流量， 3/ms； 1W —— 污渣量， 3 3 310mm； zk —— 總變化系數(shù)； W—— 每日柵渣量， 3/md。 綜合考慮，取 A 城市污水處理廠的 1W =。 則每日柵渣量為 1 . 5 0 . 0 4 8 6 4 0 0 (1 . 3 1 0 0 0 )W ? ? ? ?= 3/md＞ 3/md 因此，采用機械清渣。 (3) 設計圖樣 圖 中柵格 設計圖樣 湖北民族學院學士學位論文 19 污水提升泵房 (1)設計說明 采用絕對標高，進水管底高程為 39。1h? 75m，管徑 DN 1000mm，充滿度 H/DN=,進水后提升后的高度為 39。2h =。平均設計流量為 1160L/s,最大設計流量為1508L/s。 (2)設計計算 選擇集水池與機械間合建式的圓形泵站，考慮五臺水泵，其中四臺使用，一臺備用，則每臺水泵的容量為 31 5 0 8 4 3 7 7 / 1 3 5 7 /Q L s m h? ? ? ? () 集水池的容積采用一臺泵 5min 的容量， V ： 5VQ??? () 式中 Q? —— 每臺泵容量， 3mh； V—— 集水池容積， 3m 。 所以集 水池的容積為 33 7 7 6 0 5 1 0 0 0 1 1 3 .1 mV ? ? ? ? 假設有效水深采用 ，則集水池理論計算面積為 2m 。但是，在實際工藝過程中，設計集水池面積為 40 2m ，其中長 10m，寬 4m。 集水池最低水位與所需提升最高水位相差， D? ： 39。39。21( ( ) 0 . 1 5 2 )D h h D N H D N? ? ? ? ? ? ? () 式中 39。2h —— 污水提升后高度， m； 39。1h —— 進水管高程， m； DN —— 管徑， m； HDN —— 充滿度； D? —— 集水池最低水位與所需提升最高水位差， m。 所以集水池最低水位與所需提升最高水位相差 8 2 .5 ( 7 5 1 0 .9 5 0 .1 5 2 )D ? ? ? ? ? ? ?= 水泵總揚程， L ： 12L L L D?? ? ? () 湖北民族學院學士學位論文 20 式中 1L —— 泵站內(nèi)管線水頭損失， m； 2L —— 自由水頭， m； D? —— 集水池最低水位與所需提升最高水位差， m L —— 水泵總揚程。 假設泵站內(nèi)的管線水頭損失為 2m，考慮自由水頭為 1m，則水泵總揚程為： 2 1 ? ? ? ? 綜合考慮，選用 WQ1600— 22— 160 型潛水泵 5 臺，其主要性能見表 WQ1600— 22— 160 型潛水泵主要參數(shù) 型號 管徑 (mm) 流量 (m3/h) 揚程 (m) 電機功率 (Kw) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 效率 WQ1600— 22— 160 400 1600 22 160 702 83% 水泵總揚程 ＜ 22m，所以選用 五臺水泵，其中四臺使用，一臺備用可符合要求。 (3)設計圖樣 圖 集水池設計圖樣 湖北民族學院學士學位論文 21 細柵格 (1) 設計說明 細格柵柵條間隙擬定為 d=。設柵前水深 h =，過柵流速 v=，格柵安裝角 60?? 176。 (2) 格柵計算 a、最大設計流量： 每日污水量流量 dQ? 100000/24/3600= 3/ms=1160L/s，根據(jù)上表 ， 所以 zk =。 由最大設計流量 maxQ = zk dQ 可得 最大設計設計流量 maxQ = zk dQ? = 3/ms。 b、柵條的間隙數(shù)， n： m ax sinn Q dhv?? () 式中 maxQ —— 最大設計流量， 3/ms； ?—— 格柵傾角， o ； d—— 柵條間隙， m； h—— 柵前水深， m； v—— 過柵流速， m/s； n—— 柵條間隙數(shù)，個。 根據(jù)綜合情況考慮，格柵設五組，并按同時工作設計，則； 00 . 3 s i n 6 0 (0 . 0 1 5 1 . 2 0 . 9 )n ? ? ? ?=18(個 ) c、柵槽寬度， B： 單個柵槽的寬度 1B = ( 1)s n d n c? ? ? ? ? () 式中 s—— 柵條寬度， m； n—— 柵條間隙數(shù)，個； d—— 柵條間隙， m； c—— 超出柵格寬度； 1B —— 單個格柵寬， m。 湖北民族學院學士學位論文 22 設柵條寬度為 s=，柵槽的寬度常比安裝的格柵寬 ~，取 c=。 所以 理論計算單個柵格寬度 1 0 . 0 1 (1 8 1 ) 0 . 0 1 5 1 8 0 . 2B ? ? ? ? ? ?= 在實際施工過程中取單個格柵寬為 ，且兩格柵間隔墻取 。 所以柵槽的總寬度 15 4 dBB ?? ? ? ? () 式中 1B —— 單個格柵寬， m； d? —— 柵間隔墻， m； B—— 柵槽總寬， m。 則柵槽總的施工寬度為 5 0 .8 4 0 .2 4 .8B ? ? ? ? ?m d、進水渠間寬部分長度， 1L ： 1 1 2 1L ( ) ( 2 ta n )BB ?? ? ? () 式中 1B —— 單個格柵寬， m； 2B —— 進水渠寬， m； 1? —— 見寬部分展開角， o ； 1L —— 進水渠間寬部分長度， m。 設連接單個柵槽的進水渠寬 2B =，其漸寬部分的展開角度 1? =20176。 則進水渠漸寬部分長度為 01 ( 0 . 8 0 . 5 ) ( 2 ta n 2 0 ) 0 . 4 1L ? ? ? ? m e、柵槽與出水渠道連接出漸寬部分長度， 2L ： 212LL? () 式中 1L —— 進水渠間寬部分長度， m； 2L —— 出水渠道連接出漸寬部分長度， m； 則柵槽與出水渠道連接出漸寬部分長度為 2 / 2 ??m f、過柵水頭損失， 2h ： 湖北民族學院學士學位論文 23 2h = 0h ? k () 其中， 20 sin 2h v g??? ， 43()sd???? 式中 g—— 重力加速度， m/s2； k—— 系數(shù)，格柵受污染物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般取 k=3； ? —— 系數(shù)，常取值為 ? = s— — 柵條寬度， m； d—— 柵條間隙， m； v—— 過柵流速， m/s； ?—— 格柵傾角， o ； 2h —— 過柵水頭損失。 則通過格柵的水頭損失為 4 3 2 02 ( 2 .4 2 ( 0 .0 1 0 .0 2 5 ) 0 .9 sin 6 0 3 ) ( 2 9 .8 1 )h ? ? ? ? ? ?= g、柵后槽總高度， h總 ： h總 =h+ 1h + 2h () 式中 h—— 柵前水深； 1h —— 柵前渠道超高； 2h —— 過柵水頭損失； h總 —— 柵后 槽總高。 設柵前渠道超高 1h =。 則柵后槽總高度為 h總 =++= h、柵槽總長度， L： L = 1 2 10 .5 1 .0 t a nL L H ?? ? ? ? () 11H h h?? 式中 1L —— 進水渠漸寬部分長度， m； 2L —— 出水渠漸寬部分長度， m； 湖北民族學院學士學位論文 24 h—— 柵前水深， m； L—— 柵槽總長度。 則柵槽總長度為 00 . 4 1 0 . 2 0 . 5 1 . 0 ( ( 1 . 2 0 . 5 ) t a n 6 0 )L ? ? ? ? ? ?= i、每日柵渣量， W ； W = m a x 1 8 6 4 0 0 ( 1 0 0 0 )zQ W k? ? ? () 式中 maxQ —— 最大設計流量， 3/ms； 1W —— 污渣量， 3 3 310mm； zk —— 總變化系數(shù)； W—— 每日柵渣量， 3/md。 綜合考慮，取 A 城市污水處理廠的 1W =。 則每日柵渣量為 1 . 5 0 . 0 6 8 6 4 0 0 (1 . 3 1 0 0 0 )W ? ? ? ?= 3/md＞ 3/md 因此，采用機械清渣。 (3) 設計圖樣 圖 細柵格 設計圖樣 旋流沉砂池 [26] 湖北民族學院學士學位論文 25 (1) 設計說明 A 城市污水處理廠擬設計采用 VGR50 旋流沉砂池除砂系統(tǒng) ， VGR50 旋流沉砂池除砂系統(tǒng) 與傳統(tǒng)的平流沉砂池相比，具 有處理效率高，有機物分離率高，占地面積小，投資少及能耗低等優(yōu)點。預初設兩座，單座每日最大處理污水量為50000m3/d，其型號和相關配套設備技術參數(shù)見表 表 氣提式旋流除砂機與配套設備技術參數(shù)表 項目 除砂機 鼓風機 螺旋砂水分離器 型號 處理 量 (m3/d) 功率 (KW) 池徑 (mm) 轉(zhuǎn)速 (Rpm) 風量 (m3/min) 風壓 (kPa) 功率 (KW) 型號 螺旋直徑 (mm) 功率 (KW) 轉(zhuǎn)速 (Rpm) VGR50 50000 3650 15 45 4 HGS250 250 (2) 設計計算 根據(jù) VGR50 旋流沉砂池除砂系統(tǒng) 給定的工藝數(shù)據(jù)，并結(jié)合實際的情況，在實際施工過程中，設計兩座沉砂池，單池直徑 ，池深 。采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗過程，使得排出的砂含有有機物較少，以利于污水的后續(xù)生物處理及泥沙的處置。 (3) 設計圖樣 圖 VGR50 旋流沉砂池 湖北民族學院學士學位論文 26 VGR50 旋流沉砂池除砂 外形尺寸見表 表 旋流式 沉砂池除砂 外形尺寸 型號 Φ A (mm) Φ B (mm) Φ E (mm) F (mm) G (mm) L (mm) h (mm) J (mm) H (mm) VGR50 3650 1500 300 1700 600 1450 510 650 3750 污水深度二級處理 A2/O 生物化反應池 (1) 設計說明 A2/O 工藝的基本設計參數(shù)有：污泥負荷 F/M 為 ~(kgMLVSS d) BOD/TN 一般大于 3~5， BOD/TP 一般應大于 10。厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)三池的體積比按 1： 2： 4 設計。污泥齡 SRT 為 4~25d， MLSS 為 3000~5000mg/L， 污泥回流比為 40%~100%，混合液回流比為 200%~400%[27]。 (2) 設計計算 通過進水水質(zhì)計算以及假設相關數(shù)據(jù)可以得到以下的參數(shù)。 BOD5污泥負荷 F/M= BOD5/(kgMLVSS d)； 假設 回流污泥濃度 8000 /RX mg L? ； 假設 污泥回流比 R=100%； 由進水水質(zhì)可得 BOD5/TP=， BOD5/TN=； 混合液懸浮固體濃度 MLSS MLSS = ( / ( 1 ) ) ( 1 2 ) 8 0 0 0 4 0 0 0 /RR R X m g L? ? ? ? ?； TN 的去除率為 ( 2 4 .5 1 5 ) / 1 5 6 3 .3 %? ? ? ?， 混合液回流比 R內(nèi) 且回流比 R內(nèi) 為 ( ( 1R ??? ? ?內(nèi) ))=(()) 100%=266%。 由 A 城市實際的情況和設計參考 書的要求相比較可知， A2/O 生物化反應池 滿足按照設計參考書厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)三池的體積為 1： 2： 4 設計。 a、 反應池容積 厭氧池設計計算，取平均停留時間 t=，所以 / 24V Q t? ? ?厭 () 式中 湖北民族學院學士學位論文 27 Q —— 污水處理廠最大日處理量， 3/md； t—— 平均停留時間； V厭 —— 厭氧池體積。 則厭氧池體積為 31 . 3 0 1 0 0 0 0 0 / 2 4 2 1 0 8 3 3Vm? ? ? ?厭 根據(jù)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)三池的體積為 1： 2： 4，所以 32 2 1 0 8 3 3 2 1 6 6 6V V m? ? ? ? ?厭缺 34 4 1 0 8 3 3 4 3 3 3 2V V m? ? ? ? ?厭好 b、 校核氮磷負荷 好氧段總氮負荷量為 ()Q TN X V??好 1 0 0 0 0 0 1 . 3 0 3 0 4 0 0 0 4 3 3 3 2 0 . 0 2 3? ? ? ? ?（）＜ kgTN/(kgMLSS d) 因此，符合要求。 好氧段總氮負荷量為 ()Q TP X V??厭 1 0 0 0 0 0 1 . 3 0 5 4 0 0 0 1 0 8 3 3 0 . 0 1 5? ? ? ? ?（）＜ kgTP/(kgMLSS d) 因此，符合要求。 c、 剩余污泥量 假設污泥增值系數(shù) y=，污泥自身氧化率 dK =，污泥齡 c? =15d。 則 ( 1 ) 0 . 6 / ( 1 0 . 0 5 1 5 ) 0 . 3 4 2 9o b s d cy y K ?? ? ? ? ? ? ? 計算排出的以揮發(fā)性懸浮固體計的污泥量 0( ) 0 . 3 4 2 9 1 0 0 0 0 0 1 . 3 (0 . 1 4 8 0 . 0 2 ) 5 7 0 5 . 8 6 /x o b sP y Q s s k g d? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 計算排除的以 固體懸 浮物 計的污泥量 () / 0 . 8 5 7 0 5 . 8 6 / 0 . 8 7 1 3 2 . 3 3 /x s s xP P k g d? ? ? d、 反應池尺寸 反應池總體積為 V =10833 7=75831m3； 設反應池 4 組，單組池容積為 V單 =75831/4=； 設有效水深 h=，單組有效面積為 S單 =3160m2； 采用 7 廊道式推流式反應池，廊道寬 b=8m； 單組反應池長度 L=3160/7/8=。 校核： 因為， b/h=，滿足 b/h 在 1~2 之間，符合要求。 L/b=，湖北民族學院學士學位論文 28 滿足 L/b 在 5~10 之間，取超高為 ，則反應池總高 H=6+1=7m (3) 生化池平面簡圖 圖 生化池平面簡圖 生化反應池曝氣計算 a、設計需氧量 AOR 碳化需氧量 1D 0 . 2 3 510( ) (1 ) 1 . 4 2 xD Q S S e P??? ? ? ? ? () 式中 Q—— 污水處理廠最大日處理量， 3/md； 0S —— 進水 BOD5濃度， g/L； S—— 出水 BOD5濃度， g/L； xP —— 揮發(fā)性懸浮固體計的污泥量， kg/d； 1D —— 碳化需氧量， kg/d。 所以，碳化需氧量