【導讀】求越來越多的污水處理后達標排放。在全國乃至世界范圍內(nèi)，正在興建及待建的。有學者曾根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三。種規(guī)模：日處理量大于10萬m3為大型處理廠，1-10m3萬為中型污水處理廠，①方案選擇合理，確保污水經(jīng)處理后的排放水質(zhì)達到國家排放標準。②所選廠址必須符合當?shù)氐囊?guī)劃要求，參數(shù)選取與計算準確。延流程方向依次布置處理構(gòu)筑物，水流創(chuàng)通。廠前區(qū)布置在上風向并。筑物外墻距道路邊不小于6米。管的設(shè)計需優(yōu)化，以盡量減少水頭損失，節(jié)約運行費用。機械濃縮脫水的方式，隨時將排出的污泥進行處理。⑧所選設(shè)備質(zhì)優(yōu)、可靠、易于操作。并且設(shè)計必須考慮到方便以后廠區(qū)的。⑨附有平面圖，高程圖各一份。污水廠選址在64-66m之間，平均地面標高為。平均地面坡度為%%，地勢為西。廠區(qū)征地面積為東西長380m，南北長280m。格柵的作用是攔截懸浮物或漂浮物，以便保護水泵。1W——單位柵渣量，333m/10m污水。格柵間隙為1625mm時，

　　

【正文】 流式二沉池 （ 1）設(shè)計參數(shù)： 沉淀池的個數(shù) n=4 個； 沉淀時間： ? 水力表面負荷： ? ? m m h? （ ～ m3/m2/h） 出水堰負荷力不大于 ? ? s m ? ? m m d 3h 0 .5m為 緩 沖 層 高 度 ， 取 5h 0 .5m為 掛 泥 板 高 度 ， 取 剩余污泥含水率取 % 污泥斗下半徑 2 1rm? ，上半徑 1 2rm? 沉淀池面積 25000Am? ，單池面積 24 125 0F A m?? 沉淀池直徑： 4 4 1 2 5 0 3 .1 4 3 9 .9 m , 4 0 mDF ?? ? ? ? 取 沉淀部分有效水深 ： 2 q t m m? ? ? ? ?（符合規(guī)定） 沉淀部分有效容積： 232 4 3 7 6 8V D h m??? 沉淀池周邊（有效水深）： 2 3 5 h h h m m? ? ? ? ? ? ? ? （ 10oDH? ,滿足 規(guī)范中對于輻流式二沉池中 6 12oDH??的規(guī)定）。 （ 2） 二沉池總高度。 取二沉池超高 1 ? ，底坡落差為 4 ? ， 則池邊總高度為： 14 H h h m? ? ? ? ? ? ? 28 取 污泥斗下半徑 2 1rm? ，上半徑 1 2rm? ，傾斜角為 60o，則污泥斗高度：? ? ? ?6 1 2 2 1 60 1. 73h r r tg tg m?? ? ? ? ? ? 沉淀池總共可以儲存污泥的體積為： 312 12 .7 18 7. 5 20 0. 2V V m? ? ? ? （ 3） 進水管設(shè)計流量 m s?進 ，其中 R為回流比，取最大值 50％。 取管徑 1 800D mm? ， 114 4v Q D m s???進 進水豎井采用 2 ? ,出水尺寸 ? 出水口流速： 2 ( )v m s m s?? 紊流筒中流速 )s/0 3 (,/~ 取smv ? ，紊流筒過流面 ? ，紊流筒直徑 3 ? （ 4） 出水部分的設(shè)計 單環(huán)形集水槽內(nèi)流速 m s?集 環(huán)形集水槽的設(shè)計，采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計算，集水槽寬為? ? ?取 ， 設(shè)槽中流速 v=，設(shè)計取環(huán)形槽內(nèi)水深為 ，則集水槽總高度為 +（超高） =，采用 90176。三角堰。 （ 5） 出水溢流堰的設(shè)計（ 采用 900三角堰） 堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）： ? ?120. 05H m H O? 每個三角堰的流量： 2. 47 311. 34 3 0. 00 08 21 4q H m s?? 三角堰個數(shù) ? ?1 42 6. 1 42 7n ? 個 設(shè) 計 時 取 個 三角堰中心距（單側(cè)出水） 1 ? 以上各項均符合要求。 29 5 污水處理廠總體布置 主要構(gòu)筑物與附屬構(gòu)筑物 主要構(gòu)筑物 主要構(gòu)筑物有： 格柵：采用中格柵，柵條間距 b=，攔截污物量大于 ，采用機械清渣。 沉砂池：采用平流式，個數(shù)為 2 個，池長 ，寬 。 初沉池：采用平流式，個數(shù)為 10 個，每個池子長 52m，寬 。 曝氣池：采用推流式，個數(shù)為 4 個。 二沉池：采用輻流式，個數(shù)為 4 個，每個池子直徑 40m。 附屬構(gòu)筑物 附屬構(gòu)筑物有： 泵房、辦公樓、鼓風機房、變電所、機修間、倉庫、食堂、鍋爐房和宿舍。 鼓風機房應(yīng)設(shè)與曝氣池附近，以節(jié)省管道與動力。 變電所，宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近。 辦公室、食堂、宿舍等均應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當距離，并應(yīng)處于處理構(gòu) 筑物的夏季主導風向的上風向處。 污水處理廠平面布置 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 （ 1）處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮： a)按功能分區(qū)，配置得當。主要是對生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活福利等各部分的布置，要做到分區(qū)明確、配置得當，而又不過分獨立分散。既有利于生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，確保安全生產(chǎn)。在有條件時（尤其建新廠時），最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，但二者之 間不必設(shè)置圍墻； b)功能明確、布置緊湊。首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長 30 度，便于操作管理； c)順流排列，流程簡捷。指處理構(gòu)（建）筑物盡量按流程方向布置，避免與進（出）水方向相反安排，各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）應(yīng)以最短路線布置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴禁將管線埋在構(gòu)（建）筑物下面，目的在于減少能量（水頭）損失、節(jié)省管材，便于施工和檢修； d)充分利用地形，平衡土方，降低工程費用。某些構(gòu)筑物放在較 高處，便于減少土方，便于放空、排泥，又減少了工程量，而另一些構(gòu)筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送； e)必要時應(yīng)預留適當余地，考慮擴建和施工可能（尤其是對大中型污水處理廠）； f)構(gòu)（建）筑物布置應(yīng)注意風向和朝向。將排放異味、有害氣體的構(gòu)（建）筑物布置在居住與辦公場所的下風向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導風向。 (2) 廠區(qū)平面布置時，除處理工藝管道之外，還應(yīng)有空氣管，自來水管與超越管，管道之間及其與構(gòu)筑物，道路之間應(yīng)有適當間距。 (3) 污水廠廠區(qū)主要車行道寬 68m,次要車行道 34m,一般人行道 13m,道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當間距。 (4) 污泥處理按污泥來源及性質(zhì)確定，本課程設(shè)計選用濃縮 厭氧消化 機械脫水工藝處理，但不做設(shè)計。污泥處理部分場地面積預留，可相當于污水處理部分占地面積的 20%30%。 (5) 污水廠廠區(qū)適當規(guī)劃設(shè)計機房（水泵、風機、剩余污泥、回流污泥、變配電用房）、辦公（行政、技術(shù)、中控用房）、機修及倉庫等輔助建筑。 (6) 廠區(qū)總面積控制在（ 280*380） m2以內(nèi)，比例 1： 1000。圖面參考《給水排水制圖標準》 GBJ 10687,重點 表達構(gòu)（建）筑物外形及其連接管渠，內(nèi)部構(gòu)造及管渠不表達。 管線布置 （ 1）應(yīng)設(shè)超越管線，當出現(xiàn)故障時，可直接排入水體。 （ 2）廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。 污水廠平面布置圖 （見附圖 1） 污水處理廠高程布置 31 高程布置要求 （ 1）高程布置原則主要參考如下： a) 選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并應(yīng)適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)能夠正常運行； b) 污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過凈化構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再 經(jīng)加壓提升； c) 計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作為處理構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計計算流量； d) 污水處理后污水應(yīng)能自流排入下水道或水體，包括洪水季節(jié)（一般按 25年 1 遇防洪標準考慮）。應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受洪水頂托，并能自流。注意排放水位一定不選取每年最高水位，因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位； e)高程的布置既要考慮某些處理構(gòu)筑物（如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等）的排空，但構(gòu)筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的困難； f) 高程 布置時應(yīng)注意污水流程和污泥流程的結(jié)合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮 、消化池等構(gòu)筑物高程的確定，應(yīng)注意它們的污泥能排入污水井或者其他構(gòu)筑物的可能性； g)進行構(gòu)筑物高程布置時，應(yīng)與廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當?shù)匦斡凶匀黄露葧r，有利于高程布置；當?shù)匦纹教箷r，既要避免二沉池埋入地下過深，又應(yīng)避免沉砂池在在地面上架得很高，這樣會導致構(gòu)筑物造價的增加，尤其是地質(zhì)條件較差、地下水位較高時。 （ 2）構(gòu)筑物水頭損失與構(gòu)筑物種類、型式和構(gòu)造有關(guān)。 （ 3）構(gòu)筑物連接管（渠）水頭損失包括沿程與局部水頭損失，其計算參見《給水排水設(shè)計手冊》。 （ 4）計量設(shè)施的水頭損失應(yīng)通過計量設(shè)施有關(guān)計算公式、圖表或者設(shè)備說明書來確定。一般污水廠進、出水管上計量儀表中水頭損失可按 。 （ 5）污水進入格柵間水面相對原地面標高為 ，二沉池出水井出水水面相對原地面標高一般為 。 （ 6）污水泵、污泥泵應(yīng)分別計算靜揚程、水頭損失（局部水頭損失估算）和 32 自由水頭確定揚程。 （ 7）高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，橫向比例可選 1： 1000 左右，縱向 1： 500 左右。 污水廠高程計算 污水廠選址在 64— 66m之間，平均 地面標高為 。平均地面坡度為 %%，地勢為西北高，東南低。 污水進入格柵間水面相對原地面標高為 ，設(shè)計二沉池出水井出水水面相對原地面標高為 。 然后根據(jù)各處理構(gòu)筑物的之間的水頭損失，推求其它構(gòu)筑物的設(shè)計水面標高。經(jīng)過計算各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標高見下表。再根據(jù)各處理構(gòu)筑物的水面標高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理推求各構(gòu)筑物地面標高及池底標高。水泵揚程為 。具體結(jié)果見下表。 污水廠各構(gòu)筑物高程計算表 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（ m） 水面標高(m) 池底標高(m) 池頂標高(m) 構(gòu)筑 物名稱 水頭損失（ m） 水面標高(m) 池底標高 (m) 池頂標高(m) 格柵 曝氣池 出水井 配水井 計量槽 二沉池 沉砂池 消毒池 初沉池 出水井 污水廠高程布置圖 （見附圖 2） 33 6 總結(jié)與參考文獻 總結(jié)： 本設(shè)計出水水質(zhì)為 CrCOD ≦ 70mg/L； 5BOD ≦ 20 mg/L； SS ≦ 30 mg/L， 通過比較完善的處理工藝，該區(qū)的污水經(jīng)處理后基本上能夠達到國家污水排放二級標準。 處理后的污泥已基本 實現(xiàn)了無害化，減量化，不會對環(huán)境造成二次污染。但在生產(chǎn)運行過程中，對于活性污泥的管理比較麻煩，雖然具有比較完善和先進的污水預處理系統(tǒng)，但水質(zhì)變化比較頻繁時，處理能力也會受到很大的影響。 活性污泥法對 CrCOD 及 5BOD 的去除效果很好，采用推流式曝氣機對污水進行曝氣，不但能使污水和污泥充分混合，也能較靈活的調(diào)節(jié)水中的 DO 值。 總之，該處理工藝可以達到國家污水排放標準，為合理的工藝。 參考資料： 《水污染控制工程》 高廷耀、顧國維 主編 北京高等教育出版社 《污水處理工程設(shè)計》 化學工業(yè)出版社， 2021 年 《給水排水設(shè)計手冊》 中國建筑工業(yè)出版社， 2021 年 《污水處理廠工藝設(shè)計手冊》 高俊發(fā)、王社平 主編 化學工業(yè)出版社 《三廢處理設(shè)計手冊》（廢水卷） 化學工業(yè)出版社 《給水排水工程專業(yè)課程設(shè)計》 張志剛 主編 北京化學工業(yè)出版 社 .2021 中華人民共和國國家標準，給水排水制圖標準， GBJ10687 中華人民共和國國家標準，建筑給水排水設(shè)計規(guī)范， GBJ1588 《室外排水設(shè)計規(guī)范》 GBJ 1487 《 給排水制圖標準 》 GB/T501062021