【導(dǎo)讀】本論文主要設(shè)計(jì)氧化溝工藝處理城市污水。城市是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)活動(dòng)以及市民的日常生活。城市污水處理廠是城市發(fā)展的重點(diǎn)。高速、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展起著保障和促進(jìn)的作用。理后應(yīng)達(dá)到SS去除率85％，BOD去除率90％。本設(shè)計(jì)采用奧巴爾。水生物處理技術(shù)。奧巴爾型氧化溝是氧化溝工藝的一種，具有優(yōu)于。傳統(tǒng)氧化溝工藝的特殊優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小；工藝運(yùn)行具有靈活性；沖擊負(fù)荷的能力，出水可以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。處理工藝流程主要由格柵、沉砂。池、氧化溝、二沉池、污泥濃縮池、污泥脫水間等組成。本設(shè)計(jì)的平面布置和高

　　

【正文】 ： C=－ 。 設(shè)計(jì)計(jì)算 1．消 毒池有效容積（ V1） V1=QT=2500 =1250m3 設(shè)計(jì)消毒池（接觸式） 1 座，共 4格 消毒池池長(zhǎng) L=20m，每格池寬 b=5m，長(zhǎng)寬比 L/b=20/5＝ 4 接觸消毒池總寬 B=n b=4 5=20m 2．消毒池實(shí)際容積（ V2） V2=L B H=20 20 =1600m3 滿足有效停留時(shí)間的要求 3．加氯量計(jì)算 設(shè)計(jì)最大投氯量 max? =，則 每時(shí)投氯量（ W） W= Q?max? = 60000 10－ 3=300kg/d=選用貯氯量為 1000kg 的液氯鋼瓶，每日加氯量為 1/3 瓶，加氯機(jī) 1臺(tái)，單臺(tái)投氯量 10－ 15kg/h。 4．混合裝置 在消毒池第二格、第三格、第四格的起端設(shè)置混合攪拌機(jī)各 1 臺(tái)（立式），共 3 臺(tái)。 實(shí)際選用 JBK－ 2200 框式調(diào)速攪拌機(jī)，攪拌器直徑 ? ＝ 2200mm，高度2020mm，轉(zhuǎn)速范圍 － ，攪拌器外緣線速度 － ，電動(dòng)機(jī)功率 3kW。 計(jì)算圖如圖 3 所示： 進(jìn)水出水 圖 3 接觸消毒池計(jì)算圖 剩余污泥泵房 設(shè)計(jì)說明 二沉池產(chǎn)生剩余活性污泥及其他處理構(gòu)筑物排出污泥由地下管道流出，再由剩余污泥泵將其提升至污泥處理系統(tǒng)。 2座二沉池設(shè)置剩余污泥泵房 1座。 設(shè)計(jì)參數(shù)：污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重： W＝ ＝ ； 按含水率 %計(jì)，污泥流量： Qw=。 設(shè)計(jì)計(jì)算 1．污泥泵揚(yáng)程（ H） 輻流式濃縮池最高泥位相對(duì)標(biāo)高為－ ，二 沉池最低泥位相對(duì)標(biāo)高為－ ，污泥輸送管道壓力損失為 ，自由水頭 ，則 H＝ +++= 取 2．泥泵選型 選用 2PN 污泥泵 4臺(tái)， 2用 2備， Q＝ 40m3/h， H＝ 21mH2O， N＝ 11kW。 污泥泵房占地面積： L B＝ ＝ 污泥濃縮池 設(shè)計(jì)說明 剩余污泥泵房將混合污泥送至濃縮池，經(jīng)過處理后，含水率將降低。 設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥流量： Qw=； 污泥干重： W＝ ＝ ； 污泥含水率： P1=％； 設(shè)計(jì)濃縮后含水率： P2=96％； 設(shè)計(jì)固體負(fù)荷： q= SS/（ m2 h） 設(shè)計(jì)計(jì)算 1．濃縮池所需表面面積（ A） A= ＝＝ WCQ ?＝ 設(shè)計(jì)濃縮池 1 座 2．濃縮池直徑（ D） D= ?＝?A＝ 取 16m 3．水力負(fù)荷（ u） u= ?＝AQW＝ （ m2 h） 4．有效水深（ H1） 水力停留時(shí)間 T≥ ，則 H1=u T= 10= 5．排泥量（ Qw1） 濃縮后排出含水率 P2＝ 96％的污泥。 Qw1= 99100 ??? =6．存泥區(qū)容積（ Vw） 設(shè)計(jì)污泥層（存泥區(qū)）厚度 H3=，池底坡度為 ，坡降 H5=，則 Vw＝ ）＋＋（21213 SSSSH ?? ＝ ）＋＋（ 22222 28283 ????? ??? ＝ 14 ?? ）＋＋（ ＝ 97m3 7．存泥時(shí)間（ T） T=＝WWQV＝ 8．濃縮池總高度（ H） 緩沖層高度 H2=，池體超高 H4=，池中心排泥積泥斗高 H6＝（ 2－ 1） tg ?60 ＝ ， 則 H=H1+H2+H3+H4+H5＋ H6 =++++＋ = 9．進(jìn)泥設(shè)計(jì) 進(jìn)泥中心管直徑 200mm，中心進(jìn)泥筒直徑 500mm。 10．出水設(shè)計(jì) （ 1）排水量（ Q1） Q1＝ － ＝ 49m3/h （ 2）出水渠流量（ Q2） Q2＝ 492121 1 ?? ＝Q＝ ＝ 10－ 3m3/s （ 3）出水渠寬（ b） b＝ ＝ （ 10－ 3） ＝ 取 （ 4）出水渠深（ h） 設(shè)出水渠中流速為 ，則 h＝ 3??? －＝ ＝ 取 出水渠斷面設(shè)計(jì)為 h b＝（ ） m2 （ 5）堰口數(shù)量（ n） 設(shè)計(jì)出水溢流堰上水頭 H＝ ，則每堰流量 q＝ ＝ ＝ 10－ 4m3/s，則 n＝4 －－?? ＝ 32 個(gè) 共配置 16 塊堰板，每塊長(zhǎng)度 ，每塊堰板設(shè)置堰口 2個(gè)，堰口 100mm，堰上水寬 ，則堰上負(fù)荷為 q＝ ? ＝ （ m s），溢流負(fù)荷偏高。設(shè)計(jì)每塊堰板 4 個(gè)堰口，共 64 個(gè)堰口，則 q＝ ? ＝ （ m s）。 計(jì)算圖如圖 4 所示： 出泥 圖 4 污泥濃縮池計(jì)算圖 11．污泥濃縮機(jī)選型 為了促進(jìn)投藥后污泥絮凝聚集，又起到刮泥作用，選用 NG— 16 型中心傳動(dòng)濃縮機(jī) 1臺(tái)，周邊速度為 ，電動(dòng)機(jī)功率為 。 濃縮污泥貯池 濃縮池排出含水率 P2=96％的污泥 貯泥池貯泥時(shí)間 T= 設(shè)計(jì)貯泥池為 L B H=12 6 5=360m3 建于半地面 污泥貯池除進(jìn)出泥管外，需設(shè)置泥位計(jì)、通風(fēng)孔、入孔。 濃縮污泥提升泵房 1．流量 Q=2．泥輸送管道壓力損失為 ，自由水頭 揚(yáng)程 H＝ +++= 取 選用 2PN 污泥泵 2臺(tái)， 1 用 1 備， Q＝ 40m3/h， H＝ 21mH2O， N＝ 11kW。 濃縮污泥提升泵房占地面積： L B＝ ＝ 污 泥脫水間 1．進(jìn)泥量 Qw=％ 2．出泥餅 Gw= 7510096100?? ＝ ＝ ％ （污泥密度 1000kg/m3） 3．泥餅干重 W=（ 1－ 75％）＝ 選用 DY— 3000 帶式脫水機(jī)，帶寬 3m，濾帶運(yùn)行速度 — 4m/min，對(duì)城市污水混合污泥投加聚丙烯酰胺 ％ 時(shí)，處理能力約為 600kg（干） /h,產(chǎn)泥量50— 500kg/h m2，用電 功率 ，選用 3 臺(tái)， 2用 1備。 脫水間體積 V=L B H=12 10 5=600m3 4 污水處理廠總體布置 總平面布置 總平面布置原則 該污水處理廠總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置?？偲矫娌贾脮r(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則： （ 1）處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。 （ 2）工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好 與環(huán)境條件的關(guān)系。 （ 3）構(gòu)（建）筑物之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。 （ 4）管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的條件，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。 （ 5）協(xié)調(diào)好輔助建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢通，美化廠區(qū)環(huán)境。 總平面布置結(jié)果 污水處理廠呈長(zhǎng)方形，設(shè)計(jì)長(zhǎng) L為 430m，寬 B為 300m，總占地面積 129000m2，其中構(gòu)筑物占地面積約為 103400m2； 將砂水分離間、鼓風(fēng)機(jī)房、回流污泥泵房合并建為設(shè)備間，占地面積約為 3500m2；將剩余污泥泵房、濃縮污泥提升泵房合并建為污泥泵房，占地面積約為 100m2；辦公樓、綠化帶等輔助建筑物占地面積約為 22020m2；廠區(qū)道路寬 10m，構(gòu)（建）筑物之間間距不小于 10m，污水從西北角進(jìn)，西南角出。布置考慮了以上各種因素，設(shè)計(jì)基本符合以上要求。 污水處理廠平面布置圖詳見圖紙 1。 高程布置 高程布置原則 （ 1）充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)過一次提升便能順利自流通過污水處理構(gòu)筑物，排出廠外。 （ 2）協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。 （ 3）做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。 （ 4）協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有利于檢修排空。 高程布置結(jié)果 為保證污水處理的正常運(yùn)行，構(gòu)筑物之間必須保證良好的高程差，水流水力損失主要包括流經(jīng)構(gòu)筑物的損失，構(gòu)筑物之間管線及渠道損失。在本設(shè)計(jì)中，對(duì)各損失均采用估算的方法。 采用氧化溝工藝，氧化溝、二沉池的占地面積很大，如果 埋深設(shè)計(jì)過大，既不利于施工，也不利于土方平衡，故應(yīng)盡量減少埋深。 從降低土建工程投資考慮，接觸消毒池水面相對(duì)高程定為 ，則相應(yīng)二沉池、氧化溝、曝氣沉砂池水面相對(duì)標(biāo)高分別為 、 、 。這樣布置利于排泥既排空檢修。 附：處理構(gòu)筑物的水頭損失 （ 查《給排水工程（下）》得 ） 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（ cm） 格柵（中格柵） 10－ 25 曝氣沉砂池 10－ 25 氧化溝 40－ 50 輻流式二沉池 50－ 60 接觸消毒池 10－ 30 管道的水頭損失均為 20cm。 污水處理廠高 程布置圖詳見圖紙 2。 5 污水處理廠運(yùn)行成本核算 污水處理廠的運(yùn)行成本主要包括各種設(shè)備運(yùn)行時(shí)消耗的能源費(fèi)用以及工作人員的工資福利和相關(guān)的管理費(fèi)用等。 勞動(dòng)定員 污水處理廠隸屬公用事業(yè)主管部門，運(yùn)行受到環(huán)保部門監(jiān)督，根據(jù)國家《城鎮(zhèn)污水和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ CJJ 131－ 89），結(jié)合具體情況，全廠勞動(dòng)定員為30人，其中包括管理人員 10人（財(cái)務(wù)員、經(jīng)營員等），技術(shù)工人 20 人（運(yùn)轉(zhuǎn)工、機(jī)修工、配電工、司機(jī)、雜工等）。本廠生產(chǎn)必須連續(xù)進(jìn)行，一經(jīng)投產(chǎn)則不能停運(yùn)。為了使本廠建成后高效運(yùn)行，所有工作人 員應(yīng)該接受實(shí)踐培訓(xùn)。 運(yùn)行費(fèi)用 1．成本估算有關(guān)單價(jià) （ 1）電價(jià)：基本電價(jià) 元 /（ kW h）； （ 2）工資福利：每人每年 萬元 /（人年）； （ 3）高分子絮凝劑： 萬元 /t； （ 4）液氯： 萬元 /t； （ 5）混凝劑及助凝劑： 萬元 /t； （ 6）水價(jià)： 元 /t； （ 7）運(yùn)輸價(jià)： 元 /（ t km）； （ 8）維修大修費(fèi)率：大修提成率 ％，維護(hù)綜合費(fèi)率 ％； （ 9）管理費(fèi)率： 10％。 2．運(yùn)行成本估算 （ 1）動(dòng)力費(fèi) 污水提升泵每天運(yùn) 行 24h，用電量： 24 2 55＝ 2640 kW h； 格柵除污機(jī)每天運(yùn)行 4h，用電量： 4 1 ＝ 6 kW h； 提砂泵每天運(yùn)行 2h，用電量： 2 1 11＝ 22 kW h； 鼓風(fēng)機(jī)每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 2 ＝ 360 kW h； 曝氣機(jī)每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 12 40＝ 11520 kW h； 刮泥機(jī)每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 2 ＝ 36 kW h； 回流污泥泵每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 2 55＝ 2640 kW h； 調(diào)速攪拌機(jī)每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 3 3＝ 216 kW h； 剩余污泥泵每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 2 11＝ 528 kW h； 污泥濃縮機(jī)每天運(yùn)行 24h，用電量： 24 1 ＝ 36 kW h； 濃縮污泥提升泵每天運(yùn)行 12h，用電量： 12 1 11＝ 132 kW h； 污泥脫水機(jī)每天運(yùn)行 8h，用電量： 8 2 ＝ kW h； 其他用電量與照明用電量共計(jì)： 180 kW h； 合計(jì)每日用電量： kW h 電表綜合電價(jià)： ＝ 元 /日＝ 275268 元 /月 即為 萬 元 /月＝ 萬元 /年 （ 2）工資福利費(fèi) 全廠 30 人，共計(jì)費(fèi)用為： 30 ＝ 45 萬元 /年 （ 3）藥劑費(fèi)用 平均每月用各類藥劑：液氯約 3031000? ＝ 10t， 絮凝劑約 ％ 30＝ 約 4t 共計(jì)費(fèi)用為： ( 10＋ 4) 12＝ 萬元 /年 （ 4）水費(fèi) 平均每日用水約 1000t，共計(jì)費(fèi)用為： 1000 365 =328500 元 /年 = 萬元 /年 （ 5）運(yùn)輸費(fèi) 平均每日外運(yùn)污泥 約 16t，自備汽車運(yùn)輸，共計(jì)費(fèi)用為： 16 10 365＝ 292020 元 /年＝ 萬元 /年 （ 6）維護(hù)（修理）費(fèi) 工程費(fèi)用約為 8000 萬元，維修費(fèi)率按 ％計(jì)算，共計(jì)費(fèi)用為： 8000 ％＝ 248 萬元 /年 （ 7）管理費(fèi) 按以上總費(fèi)用的 10％計(jì)算，共計(jì)費(fèi)用為： （ ＋ 45＋ ＋ ＋ ＋ 248） 10％＝ 萬元 /年 （ 8）年運(yùn)行成本 合計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用為： ＋ 45＋ ＋ ＋ ＋ 248＋ ＝ 萬元 則處理每立方米污水成本為： ?＝ 元 /立方米 6 工程效益 綜上所述，該污水處理廠建成后，每年處理污水約 6 365＝ 21