【正文】 的配件，附件及局部阻力系數(shù)如下： 管道水流出口 阻力系數(shù)：1閘閥1個(gè) 阻力系數(shù)：2管道水流進(jìn)口 阻力系數(shù)：1局部水頭損失＝＝總水頭損失＝＋＝,污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)重慶大學(xué)本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目水處理廠(chǎng)綜合設(shè)計(jì)（排水處理）學(xué)院城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)給水排水工程年級(jí)2011級(jí)設(shè)計(jì)目的：通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生熟悉和掌握污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)的原則、方法和步驟；在于加深理解所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論和技術(shù)知識(shí)，綜合分析及解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的初步能力；使學(xué)生在設(shè)計(jì)運(yùn)算、繪圖、查閱資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)以及使用設(shè)計(jì)規(guī)范等基本技能上得到初步訓(xùn)練和提高。根據(jù)資料進(jìn)行污水處理廠(chǎng)的初步設(shè)計(jì)。已知參數(shù)：某城鎮(zhèn)污水廠(chǎng)廠(chǎng)址區(qū)地形圖一張， 污水廠(chǎng)近期污水量（平均日平均時(shí)），污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)任務(wù)附表。城鎮(zhèn)污水主干管進(jìn)入污水廠(chǎng)高程和位置見(jiàn)任務(wù)附地形圖。城鎮(zhèn)污水經(jīng)處理后排入次級(jí)河流最終進(jìn)入三峽庫(kù)區(qū)。當(dāng)?shù)厮h(huán)境保護(hù)部門(mén)劃定的該次級(jí)河流水域級(jí)別為地表水環(huán)境III類(lèi)水體。該廠(chǎng)址滿(mǎn)足城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)。污水處理站站址區(qū)地下水位距地表8m左右，土壤為砂質(zhì)粘土。夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，℃，冬季最冷月平均溫度為8℃。廠(chǎng)區(qū)附近無(wú)農(nóng)田，擬由省屬建筑公司施工，各種建筑材料均能供應(yīng)，電力供應(yīng)充足。設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求：（1）確定污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)水量（2）確定污水處理廠(chǎng)工藝流程和凈水構(gòu)筑物的型式（3）各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，并附必要的草圖（4）繪制污水處理廠(chǎng)的平面布置圖（5）繪制污水處理廠(chǎng)管線(xiàn)布置圖（6）繪制污水處理廠(chǎng)高程布置圖（1）編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及計(jì)算書(shū)各一份：說(shuō)明書(shū)中應(yīng)說(shuō)明設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)依據(jù)的資料，污水及污泥處理工藝方案選擇及處理構(gòu)筑物選型的理由，主要設(shè)計(jì)參數(shù)、處理構(gòu)筑物及設(shè)備一覽表（包括規(guī)格、材料、數(shù)量、單位、備注），污水廠(chǎng)平面及高程布置說(shuō)明；計(jì)算書(shū)應(yīng)有主要處理構(gòu)筑物及高程的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程（附必要的單線(xiàn)草圖），以及設(shè)備選型依據(jù)。（2.）繪制污水廠(chǎng)（站）平面布置、污水處理廠(chǎng)管線(xiàn)布置圖及高程系統(tǒng)圖各一張（A1），共3張1號(hào)圖。目前資料收集情況（含指定參考資料）：(1) 張自杰主編．排水工程(下)(第四版)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996(2) 中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究院主編．給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)第1冊(cè)《常用資料》．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000(3) 北京市市政工程研究院主編．給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)第5冊(cè)《城鎮(zhèn)排水》．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004(4) 中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院主編．給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)第11冊(cè)《常用設(shè)備》．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002(5) 上海市建設(shè)和交通委員會(huì)主編，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500142006），北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006(6) 韓洪軍，杜茂安．《水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算》．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006(7) 汪大暉，雷樂(lè)成編著．《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)》．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001(8) 孫力平等編著．《污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例》．北京：科學(xué)出版社，2002張統(tǒng)主編．《污水處理工藝及工程方案設(shè)計(jì)》．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000(9) 曾科，秋平．陸少鳴主編．《污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行》．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001(10) 游映玖．《新型城市污水處理構(gòu)筑物圖集》．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007(11) 張智等編著?！督o排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》（第二版）。北京：中國(guó)水利水電出版社，2008（12）崔玉川，劉振江，張紹怡主編?！冻鞘形鬯畯S(chǎng)處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算》。北京：化學(xué)出版社，2004(13) 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500132011，北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006(14) 城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918－2002）(15) 中華人民共和國(guó)建設(shè)部主編，給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T501062001，北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2002課程設(shè)計(jì)的工作計(jì)劃：日期工作安排備注(1) 布置設(shè)計(jì)任務(wù)及講課；(2) 熟悉原始資料，確定污水處理程度，選擇處理方法；(3) 選擇污水、污泥的處理流程和處理構(gòu)筑物。污水處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其型式和主要尺寸；(1) 污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其型式和主要尺寸。（2）污水、污泥處理構(gòu)筑物的高程計(jì)算；~(1) 進(jìn)行污水處理站的總體布置，繪制污水處理站平面布置圖（1）。(2) 進(jìn)行污水、污泥構(gòu)筑物的高程布置，完成污水、污泥處理構(gòu)筑物的高程布置圖（1）。編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及計(jì)算書(shū)；任務(wù)下達(dá)日期 2014年 9月 1日完成日期 年 月 日指導(dǎo)教師 （簽名）學(xué) 生 （簽名） 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模 污水廠(chǎng)規(guī)模以平均日流量確定，由給水廠(chǎng)設(shè)計(jì)原始資料可知，該污水廠(chǎng)處理污水近期平均日總流量為Qd= m3/s，其設(shè)計(jì)規(guī)模即為49248m3/d。式中，Kd=，近期最高日最高時(shí)流量為Kz=^=Q= QdKz= m3/sQ1=Q= m3/s， 根據(jù)日處理污水量可以將污水處理廠(chǎng)分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于10萬(wàn)m3/d為大型污水處理廠(chǎng)，5～10m3/d萬(wàn)為中型污水處理廠(chǎng)，小于5萬(wàn)m3/d的為小型污水處理廠(chǎng)，因此設(shè)計(jì)規(guī)模為中型污水處理廠(chǎng)。經(jīng)計(jì)算。污水廠(chǎng)設(shè)計(jì)中，對(duì)不同構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)象應(yīng)采用其相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量。一般，平均日平均時(shí)流量用于表示污水廠(chǎng)規(guī)模；計(jì)算格柵柵渣量、沉沙池的沉砂量、污泥量以及污水廠(chǎng)的年抽升電耗、耗藥量、處理總水量時(shí)采用遠(yuǎn)期最高日最大時(shí)流量；最高日最高時(shí)流量即為設(shè)計(jì)最大流量，用于進(jìn)行構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算，連接管渠與泵站設(shè)計(jì)計(jì)算，以及設(shè)備選型等，當(dāng)進(jìn)水流量為抽升進(jìn)入時(shí)，可用工作水泵的最大組合流量作為設(shè)計(jì)流量；當(dāng)處理構(gòu)筑物內(nèi)停留時(shí)間足夠長(zhǎng)或其之前設(shè)有調(diào)節(jié)池時(shí)，可考慮采用最高日平均時(shí)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料，污水進(jìn)水水質(zhì)如下：COD 420 mg/LBOD5 190 mg/LSS 250 mg/LTN 50 mg/LNH3N 40 mg/LTP mg/LpH ~8水溫 20℃~35℃處理出水要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）一級(jí)B標(biāo)，根據(jù)該排放標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)如下：COD 60 mg/LBOD5 20 mg/LSS 20 mg/LTN 20 mg/LNH3N 8 mg/LTP 1 mg/L根據(jù)進(jìn)水和出水水質(zhì)指標(biāo)，可確定該污水廠(chǎng)污水的處理程度為： 則處理程度如下： BOD5去除率：=% COD去除率：=%SS去除率：=92%TN去除率：=60%NH3N 去除率：=80%TP去除率：=% 工藝流程方案選擇考慮因素污水處理廠(chǎng)的工藝流程是指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下所采用的污水處理技術(shù)單元的有機(jī)組合。確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處理效果這一基本條件外，還應(yīng)盡量降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營(yíng)成本最小。工藝流程選擇時(shí)，應(yīng)考慮的主要因素有：⑴ 污水中污染物的性質(zhì)：如污染物的形態(tài)和濃度等； ⑵ 污水的處理程度：其實(shí)選擇處理工藝流程的主要依據(jù)，而其又取決于污水的來(lái)路和去向，即污水進(jìn)水水質(zhì)和要求出水水質(zhì)。⑶ 工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用：在處理水達(dá)標(biāo)前提下，根據(jù)工程建設(shè)所需造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)情況對(duì)比，選擇適合當(dāng)?shù)貤l件的處理工藝流程。⑷ 當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件：如地形地質(zhì)情況、氣候條件等。⑸ 工藝規(guī)模的大小：根據(jù)污水廠(chǎng)規(guī)模選擇處理流程，如氧化溝工藝適用于規(guī)模小于5萬(wàn)m3/d的污水廠(chǎng)，SBR系列反應(yīng)池也適用于中小型污水廠(chǎng)。⑹ 管理和施工條件所設(shè)計(jì)的該污水廠(chǎng)規(guī)模為49248 m3/d，為小型污水廠(chǎng)，選擇工藝流程時(shí)根據(jù)上述因素，考慮到其具有以下特點(diǎn)：　 ⑴ 由于污水量較小，一天內(nèi)污水水量水質(zhì)變化較大，頻率較高；　 ⑵ 一般要求自動(dòng)化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營(yíng)成本。 　 ⑶ 由于規(guī)模較小，不設(shè)污泥消化構(gòu)筑物，采用低負(fù)荷延時(shí)曝氣工藝，盡量減少污泥量同時(shí)使污泥部分好氧穩(wěn)定。 ⑷ 本次設(shè)計(jì)中不要求除磷脫氮，故按傳統(tǒng)曝氣工藝的活性污泥法設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮以后除磷脫氮的可能性。鑒于以上的特點(diǎn)，考慮采用SBR工藝或氧化溝工藝兩種方案。 不同工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較 SBR工藝 ⑴ SBR工藝流程 進(jìn) 水出 水接觸消毒池SBR反應(yīng)池 水、沉砂池泵房細(xì)格柵中格柵干化脫水機(jī)房污泥濃縮池貯泥井上清液回流至格柵前泥餅外運(yùn) ⑵ SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)① SBR反應(yīng)池將曝氣池和沉淀池和為一體，減短了工藝流程，同時(shí)其具調(diào)節(jié)流量的功能，大多數(shù)情況下無(wú)設(shè)調(diào)節(jié)池的必要； ② SBR反應(yīng)池在空間序列上屬于完全混合式，是時(shí)間序列上屬于推流式；SVI值較低，一般情況下不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象； ③ 出水水質(zhì)好，優(yōu)于連續(xù)式處理工藝；SVI值較低，一般情況下不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；④ 通過(guò)控制曝氣營(yíng)造好氧厭氧或好氧缺氧環(huán)境，可在單一的曝氣池內(nèi)進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)；⑤ 調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，不需污泥回流；⑥ 操作靈活，管理方便。⑶ SBR工藝的缺點(diǎn)① 設(shè)備和反應(yīng)器容積利用率低； ② 低水位排水，水頭損失大；③ 污水流量峰值時(shí)需氧量大；④ SBR反應(yīng)池為間歇進(jìn)水，間歇出水，需根據(jù)工作周期和進(jìn)水時(shí)間設(shè)計(jì)多組反應(yīng)器以保證連續(xù)處理。 氧化溝工藝 ⑴ 氧化溝工藝的流程泥餅外運(yùn)提升泵房 進(jìn) 水出 水接觸消毒池二 沉 池氧化溝厭氧池細(xì)格柵沉砂池粗格柵干化脫水機(jī)房污泥濃縮池貯泥井上清液回流至格柵前⑵ 氧化溝工藝的優(yōu)點(diǎn) ① 具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)：從基質(zhì)濃度來(lái)看，氧化溝屬于完全混合式，從溶解氧濃度梯度看，其屬于推流式；② 利于活性污泥的生物絮凝作用，可將工作區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，可進(jìn)行硝化反應(yīng)，有脫氮效果；③ 污泥負(fù)荷低，停留時(shí)間長(zhǎng)，類(lèi)同于活性污泥法的延時(shí)曝氣系統(tǒng)，對(duì)水溫、水量、水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)； ④ 出水水質(zhì)好，剩余污泥量小且污泥穩(wěn)定，不需進(jìn)行消化，可直接濃縮脫水。⑶ 氧化溝工藝的缺點(diǎn) ① 占地面積大，基建投資費(fèi)用高；② 氧的需求量大，能耗高。 兩種工藝的比較　氧化溝目前常用的有卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、三溝及雙溝等交替式氧化溝等幾種形式。氧化溝的共同特點(diǎn)是污水在循環(huán)水池中流動(dòng)，曝氣方式主要采用表曝方式。SBR工藝包括傳統(tǒng)SBR法、ICEAS工藝、DATIAT工藝、CAST工藝、UNITANK工藝等不同方法。⑴ SBR法和氧化溝法兩工藝具有以下共同點(diǎn)：　 ① 都屬完全混合型，具有較高的耐沖擊負(fù)荷的能力；　 ② 一般不設(shè)初沉池，工藝簡(jiǎn)短，節(jié)省占地；　 ③ 一般采用低負(fù)荷延時(shí)曝氣方式，處理效果好，污泥好氧穩(wěn)定，污泥產(chǎn)量少。?、?SBR法與氧化溝相比又具有以下優(yōu)點(diǎn)：　 ① SBR工藝省去二沉池和回流污泥泵房，使布置更加緊湊；　 ② 氧化溝的曝氣設(shè)備表曝機(jī)在運(yùn)行時(shí)，濺起水花較大，對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不利影響。反應(yīng)池上部需要加蓋或增設(shè)上部建筑，以隔絕臭氣時(shí)會(huì)影響表曝的曝氣效率?！?③ SBR池是間歇運(yùn)行，有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，對(duì)于水質(zhì)水量變化適應(yīng)性更強(qiáng)?！?④ 在北方嚴(yán)寒地區(qū)，冬季室外氣溫較低，氧化溝的表曝曝氣方式不適宜。　 ⑤ SBR池池深不受限制，必要時(shí)可適當(dāng)加深。　　污水處理廠(chǎng)主要的要求是操作簡(jiǎn)單，布置緊湊。相較之下，該污水廠(chǎng)采用厭氧池和卡魯塞爾氧化溝結(jié)合工藝。 處理構(gòu)筑物比選 格柵格柵設(shè)在污水渠道、泵房吸水井的進(jìn)口處或污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水端，用于攔截較大的懸浮物或漂浮物。一般情況下，分為粗細(xì)兩道格柵，粗格柵的作用是截留較大的懸浮物或漂浮物以保護(hù)水泵；細(xì)格柵的作用是攔截粗格柵未截留的懸浮物或漂浮物，以保證后續(xù)處理工藝的正常運(yùn)行。按形狀分類(lèi)，格柵又可以分為平面格柵和曲面格柵；按清渣方式可分為人工清渣格柵和機(jī)械清渣格柵，當(dāng)柵渣量大于2m3/d時(shí)，采用機(jī)械清渣格柵。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便，占地面積小。缺點(diǎn)：雜物以及進(jìn)入鏈條和鏈路之間，造價(jià)高。適用：深度不大的中小型格格柵。主要清除長(zhǎng)纖維、帶狀物等生活污水中的雜物。優(yōu)點(diǎn)：鏈條鏈輪均在水面上工作，易維修保養(yǎng)，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)：只適應(yīng)淺水渠道，不使用超出耙臂長(zhǎng)度的水位。適用：深度較淺的中小型格柵。主要清除污水中的雜物、纖維、塑料制品等廢棄物。優(yōu)點(diǎn)：耙齒從格柵后面插入，除污干凈。缺點(diǎn)：柵條在整個(gè)高度間不能有固定的連接。適用：淺水渠道，主要清除生活污水中的雜物。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)水下運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修方便。缺點(diǎn)：易腐蝕，鋼絲繩受溫差變化影響大，需經(jīng)常調(diào)整。適用：固定式適用于各種寬度和深度的格柵，移動(dòng)式適用于寬大格柵。 優(yōu)點(diǎn)；有自清能，動(dòng)作可靠，污水中雜物去除率高。 缺點(diǎn)：易老化和損壞，個(gè)別清理不當(dāng)雜物返回柵內(nèi)。 適用：后道格柵，設(shè)度較淺的小型格柵。 優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)檢修方便，壽命較長(zhǎng)。 缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，耙齒與柵條對(duì)位較困難。 適用：中等深度的寬大格柵，主要清除生活污水中的雜物。 優(yōu)點(diǎn): 構(gòu)