【導(dǎo)讀】環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策。世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐證明，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，必須。隨著我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市環(huán)境污染特別是水污染的問。目前我國水污染控制的重點(diǎn)已從以工業(yè)點(diǎn)源為主，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿鞘形鬯廴緸橹鞯摹１疚募礊檫|寧省沈陽市某污水處理工程的設(shè)計(jì)計(jì)算，在分析進(jìn)出水水質(zhì)之后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?。文及氣候條件，本設(shè)計(jì)選用傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行處理。傳統(tǒng)活性污泥法是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的污水處理技術(shù)之一。該方法自1914年在英國曼徹斯特市。建成污水試驗(yàn)廠以來，已有80多年的歷史。活性污泥法有3個(gè)基本要素：—是引起吸附和氧化作用的微生物，即活性污泥；二是廢水中的有機(jī)物，能發(fā)揮氧化分解作用。

　　

【正文】 而被排放。 為了使曝氣池保持高的反應(yīng)速率，我們必須使曝氣池內(nèi)維持足夠高的活性污泥微生物濃度。為此，沉淀后的活性污泥的一部分又回流至曝氣池前端，使之與進(jìn)入曝氣池的廢水接觸，以重復(fù)吸附、氧化分解廢水中的有機(jī)物。 在這一正常的連續(xù)生產(chǎn) （連續(xù)進(jìn)水）條件下，活性污泥中微生物不斷利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行 2 新陳代謝。由于合成作用的結(jié)果，活性污泥數(shù)量不斷增長，因此曝氣池中活性污泥的量愈積愈多，當(dāng)超過一定的濃度時(shí)，我們適當(dāng)排放一部分，這部分被排去的活性污泥常稱作剩余污泥。 曝氣池中污泥濃度一般控制在 2～ 3g/L，廢水濃度高時(shí)采用較高數(shù)值。廢水在曝氣池中的停留時(shí)間常采用 4～ 8小時(shí)，視廢水中有機(jī)物濃度而定?；亓魑勰嗔考s為進(jìn)水流量的 25～ 50%左右，視活性污泥含水率而定。 曝氣池中水流是縱向混合的推流式。在曝氣池前端，活性污泥同剛進(jìn)入的廢水相接觸，有機(jī)物濃度 相對(duì)較高，即供給活性污泥微生物的食料較多，所以微生物生長一般處于生長曲線的對(duì)數(shù)生長期后期或穩(wěn)定期。由于普通活性污泥法曝氣時(shí)間比較長，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí)，廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，它的活動(dòng)能力也相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物，所以普通活性污泥法的 BOD 和懸浮物去除率都很高，達(dá)到 90～ 95%左右。 傳統(tǒng)活性污泥工藝流程： 廢水首先經(jīng)過機(jī)械格柵去除廢水中較大的懸浮物，經(jīng)提升泵 將廢水提升到曝氣沉砂池，去除污水中砂子、煤渣等比重較大的顆粒。然后污水進(jìn)入平流式初沉池作預(yù)處理，去除較細(xì)小的懸浮有機(jī)物；然后進(jìn)入曝氣池，污泥中的微生物處理除去 BOD COD 等有機(jī)物，再進(jìn)入輻流式二沉池進(jìn)行泥水分離，部分活性污泥回流到曝氣池，以保證曝氣池有足夠的微生物分解有機(jī)物，出水經(jīng)加氯接觸池消毒后經(jīng)巴氏計(jì)量槽排入水體。 初沉池 、曝氣池和二沉池的污泥混合后進(jìn)入污泥濃縮池濃縮后降低污泥中的含水率，濃縮池的上清液回流到初沉池進(jìn)行再處理，再經(jīng)污泥消化池處理含有機(jī)物的污泥，防治污泥腐爛發(fā)臭，消化后的污泥再經(jīng)帶式 壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，污泥晾曬后外運(yùn)。 工藝流程圖如下： 泵站 細(xì)格柵 沉沙池初次沉淀池曝氣池二次沉淀池消毒接觸池巴氏計(jì)量槽污泥濃縮池貯泥池污泥消化池脫水機(jī)房城市進(jìn)水出水運(yùn)走回流污泥 3 傳統(tǒng)活性污泥工藝的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 有機(jī)物經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程 ,活性污泥也歷了一個(gè)從池道端的對(duì)數(shù)增長 ,經(jīng)減速增長到池末端的內(nèi)源呼吸的完全生長周期。 （ 2） 在池首端和前段混合液中的溶解氧濃度較低。 （ 3） 微生物生長一般處于生長曲線的對(duì)數(shù)生長期后期或穩(wěn)定期。由于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣時(shí)間比較長，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí)，廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi) 源代謝期，它的活動(dòng)能力也相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物，所以普通活性污泥法的 BOD 和懸浮物去除率都很高，達(dá)到 90～ 95%左右。 選擇傳統(tǒng)活性污泥工藝的理由： 設(shè)計(jì)原始資料： 平均流量： 15萬噸 /天 ,即 m3/s，變化系數(shù) ； Q設(shè)計(jì)水量 =平均流量 變化系數(shù) =， 進(jìn)水： COD： 350 mg/L， BOD5： 270 mg/L， SS： 225 mg/L， PH： ； 出水： COD： 60 mg/L， BOD5： 20 mg/L， SS： 20 mg/L， PH： ； 處理程度計(jì)算： COD： %， BOD5： %， SS： %。 工藝選擇： 本設(shè)計(jì)對(duì) BOD5去除率要求較高 ，對(duì)氮磷的去除沒有特殊要求，選用傳統(tǒng)活性污泥工藝，因?yàn)樵摴に?對(duì) BOD5去除率高，可達(dá) 90%~95%，穩(wěn)定性較強(qiáng)，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間短，一般為 2~4周，很少產(chǎn)生臭氣，不產(chǎn)生沼氣，對(duì)污水的堿度要求低。 4 第二章 編制依據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容 自然狀況： 地形地貌： 沈陽市位于 遼河平原 中部，東部為遼東丘陵山地，北部為遼北丘陵，地勢(shì)向西、南逐漸開闊平展，由山前沖洪積過渡為大片沖積平原。地形由北東向南西，兩側(cè)向中部傾斜。最高處是新城子區(qū)馬剛鄉(xiāng)老石溝的石人山，海拔 441米；最低處為遼中縣于家房的前左家村，海拔 5米。市內(nèi)最高處在大東區(qū)，海拔 65米；最低處在鐵西區(qū)，海拔 36米?；使脜^(qū)、和平區(qū)和沈河區(qū)的地勢(shì)，略有起伏，高度在 。東陵區(qū)多為丘陵山地； 新城于區(qū)北部有些丘陵山地，往南逐漸平坦；蘇家屯區(qū)除南部有些丘陵山地外，大部份地區(qū)同于洪區(qū)一樣，都是沖積平原。新民、遼中兩縣的大部分地區(qū)為遼河、渾河沖積平原，有少許沼澤地和沙丘，新民縣北部散存一些丘陵。全市低山丘陵的面積為 1020平方公里，占全市總面積的 12％。山前沖洪積傾斜平原分布于東部山區(qū)的西坡，向西南漸拓。 沈陽山地丘陵集中在東北、東南部，屬遼東丘陵的延伸部分。西部是遼河、渾河沖積平原，地勢(shì)由東向西緩緩傾斜。全市最高海拔高度為 ，在法庫縣境內(nèi)；最低海拔高度為 ，在遼中縣于家房鎮(zhèn)。 沈陽東 部為低山丘陵，中西部是遼闊平原。由東北向西南傾斜，平均海拔 30— 50米。 水文狀況： 全市境內(nèi)主要有 遼河 、 渾河 、繞陽河、柳河、蒲河、養(yǎng)息牧河、北沙河、秀水河等大小河流 27條，屬遼河、渾河兩大水系，水資源總量為 ，其中地表水 ，地下水 立方米。 地質(zhì)條件： 污水處理廠所處位置地面標(biāo)高 ，污水處理廠出水排入附近河流，河流位于污水處理廠的正南方，河流的最高水位為 ，常水位為 ； 污水處理廠所在地的地下水位在地表以下 ，土壤為粘土； 氣象條件： 室外大氣平均溫度 ，冬季室外計(jì)算溫度 ，土壤全年平均溫度為 10℃ ，冬季土壤溫 5 度為 ℃ 。 常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。 處理流程選擇： 污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合，以滿足污水處理的要求。 污水處理流程的選擇原則： 經(jīng)濟(jì)節(jié)省性原則； 運(yùn)行可靠性原則； 技術(shù)先進(jìn)性原則。 應(yīng)考慮的其他一些重要因素： 充分考慮業(yè)主的需求； 考慮實(shí)際操作管理人員的水平。 6 第三章 污水總泵站的設(shè)計(jì)計(jì)算 污水 泵站的組成： 污水 泵站的基本組成包括機(jī)器間、集水池、格柵、輔助間、變電所等。機(jī)器間內(nèi)設(shè)置水泵機(jī)組和 相關(guān)附屬設(shè)施。集水池可收集來水，還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性，起到調(diào)節(jié)水量的作用，保證水泵能較均勻地工作。格柵安裝在集水池內(nèi)，其作用主要是攔截水中較粗大的漂浮物和固體雜質(zhì)，防止雜物堵塞和損壞水泵和管道等設(shè)施。輔助間一般包括貯藏室、維修間、休息室和衛(wèi)生間等。變電所可獨(dú)立于泵房外單獨(dú)設(shè)置，也可設(shè)置于泵房外與泵房相連，或直接設(shè)于泵房的一側(cè)。 選擇泵房的條件： （ 1） 由于污水泵站一般為常年運(yùn)行，選用自灌式泵房比較方便，只有在特殊情況下才選用非自灌式泵房； （ 2） 流量小于 2m3/s時(shí)，常選用下圓上方形泵 房，當(dāng)直徑 D=715m時(shí)，工程造價(jià)比矩形低； （ 3） 大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。 （ 4） 分建式與合建式泵房的選用可根據(jù)水泵的啟動(dòng)方式來確定，一般自灌式啟動(dòng)應(yīng)采用合建式泵房，非自灌式啟動(dòng)或因地形條件受到限制，可采用分建式泵房。 （ 5） 全地下式泵站，地面以上占地少，工程造價(jià)低，地下泵房潮濕，對(duì)一般電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生影響，采用潛水泵可解決這一問題。 選泵的條件： 選泵的原則要求：在滿足最不利工況的條件下，考慮各種工況，盡可能節(jié)約投資，減少能耗。從技術(shù)上對(duì)流量 Q、揚(yáng)程 H進(jìn)行合理計(jì)算，對(duì)水泵臺(tái)數(shù)和型號(hào) 進(jìn)行選定，滿足用戶對(duì)水量和水壓的要求。從經(jīng)濟(jì)和管理上對(duì)水泵臺(tái)數(shù)和工作方式進(jìn)行確定，做到投資、維修費(fèi)最低，正常工作能耗最低。 選泵時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： （ 1） 首先要滿足最高時(shí)供水工況的流量和揚(yáng)程要求，并保證水泵在高效段運(yùn)行。水源水位變幅大的取水泵站，宜選用特性曲線陡峭型的水泵；流量變幅大的出水泵站，宜 選 用特性曲線平緩的泵。 （ 2） 選泵應(yīng)盡量大小搭配，調(diào)配靈活，同時(shí)盡可能選擇同型號(hào)水泵，互為備用。 （ 3） 一般應(yīng)盡量減少水泵臺(tái)數(shù)，選用效率較高的大泵。 （ 4） 考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，遠(yuǎn)近結(jié)合，因一級(jí)泵站施工費(fèi)高，更要考慮遠(yuǎn) 近期結(jié)合。一般方法有： 7 ① 預(yù)留位置，當(dāng)水量增加時(shí)，增加新泵； ② 近期用小泵工作，遠(yuǎn)期更換大泵工作； ③ 更換葉輪，近期安裝小葉輪，遠(yuǎn)期安裝大葉輪工作。 （ 5） 最好泵在遠(yuǎn)期供水量低時(shí)仍能使用。 （ 6） 根據(jù)供水對(duì)象供水可靠性的不同要求，選用一定數(shù)量的備用泵。備用泵的數(shù)量，要根據(jù)用戶的用水性質(zhì)和用戶對(duì)供水可靠性的要求確定，比如，工業(yè) 用水比居民用水可靠性要求高 —— 斷水危害和損失程度大，一般不容許斷水。 污水泵房的工藝流程： 城市進(jìn)水 粗格柵 集水間 提升水泵 出水井 污水處理 構(gòu)筑物 污水泵站設(shè)計(jì)計(jì)算： 本設(shè)計(jì)采用自灌式水泵，自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站， 其 優(yōu)點(diǎn)是：啟動(dòng)及時(shí)可靠，管理方便。由于自灌式啟動(dòng)，故采用集水池與機(jī)器間合建。 城市污水進(jìn)水管管徑取 1600mm，充滿度 ，埋深 ，即進(jìn)水管液面標(biāo)高為地面標(biāo)高==，則進(jìn)水管管底標(biāo)高 ==。 選泵前揚(yáng)程估算 ： 格柵前水面標(biāo)高 =進(jìn)水管液面標(biāo)高 =； 格柵后水面標(biāo)高 =集水池最高水位標(biāo)高 =格柵前水面標(biāo)高 格柵壓力損失 ； 污水流經(jīng)格柵的 壓力損失按 ，則 ： 格柵后水面標(biāo)高 ==； 集水池有效水深取 ，則 ： 集水池最低水位標(biāo)高 ==； 水泵凈揚(yáng)程 HST=出水井水面標(biāo)高 集水池最低水位 標(biāo) 高 ==； 水泵吸、壓水管路（含 至 出水井管路）的總壓力損失估算為 ； 則 水泵揚(yáng)程 H=+=。 8 水泵機(jī)組的選擇： 選擇四臺(tái)水泵，三用一備，則： 。 選用 500WLⅡ 300013立式污水泵四臺(tái)，其中三臺(tái)工作，一臺(tái)備用。單泵的工作參數(shù)為 H=13mH2O時(shí)，流量 Q=3000m3/h，轉(zhuǎn)速為 n=590r/min，電動(dòng)機(jī)功率 N=160KW，水泵效率 η=80%； 選用與之配套的電機(jī)。 泵前格柵計(jì)算： 設(shè)計(jì)中取四組格柵， N=4組，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，安裝角度 α=60176。，每組格柵的設(shè)計(jì)流量為。 （ 1） 格柵間隙數(shù)： （ 31） n—— 格柵柵條間隙數(shù)（個(gè)）； Q—— 設(shè)計(jì)流量（ m3/s）； α—— 格柵傾角（ 176。）； N—— 設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)（組）； b—— 格柵柵條間隙（ m）； h—— 格柵柵前水深（ m）； v—— 格柵過柵流速（ m/s）。 集水池進(jìn)水管管底與格柵底部落差不小于 ， 設(shè)計(jì)中取 h=+=， v=，b=， α=60176。， N=4， Q= m3/s，則計(jì)算得到 n= ，取 n=11個(gè)。 （ 2） 格柵槽寬度： B=S(n－ 1)+bn （ 32） B—— 格柵槽寬度（ m）； S—— 每根格柵條的寬度（ m）。 設(shè)計(jì)中取 S=，則計(jì)算得 B=。 （ 3） 進(jìn)水渠道漸寬部分長度： （ 33） hmsm /????單vhNbQn ?sin?111 tg2 aBBl ?? 9 l1—— 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（ m）； B1—— 進(jìn)水明渠寬度（ m）； α1—— 漸寬處角度（ 176。），一般采用 1030176。 設(shè)計(jì)中取 B1=， α1=20176。，計(jì)算得 l1=。 （ 4） 出水渠道漸窄部分的長度： （ 34） 得 l2 =。 （ 5） 通過格柵的水頭損失： （ 35） h1—— 水頭損失（ m）； β—— 格柵條的阻力系數(shù)，查表 β=～ ； k—— 格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用 k=3。 設(shè)計(jì)中取 β=， k=3，得到 h1=。 （ 6） 柵后明渠的總高度： H=h+h1+h2 （ 36） H—— 柵后明渠的總高度 (m)； h2—— 明渠超高（ m），一般采用 設(shè)計(jì)中取 h2=，得到 H=。 （ 7） 柵槽總長度：