【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 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＝＋＝,污水處理廠設(shè)計(jì)第一部分 設(shè)計(jì)說明書重慶大學(xué)本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)題目水處理廠綜合設(shè)計(jì)（排水處理）學(xué)院城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院專業(yè)給水排水工程年級2011級設(shè)計(jì)目的：通過設(shè)計(jì)使學(xué)生熟悉和掌握污水處理廠設(shè)計(jì)的原則、方法和步驟；在于加深理解所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論和技術(shù)知識，綜合分析及解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問題的初步能力；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)行污水處理廠的初步設(shè)計(jì)。已知參數(shù)：某城鎮(zhèn)污水廠廠址區(qū)地形圖一張， 污水廠近期污水量（平均日平均時），污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見任務(wù)附表。城鎮(zhèn)污水主干管進(jìn)入污水廠高程和位置見任務(wù)附地形圖。城鎮(zhèn)污水經(jīng)處理后排入次級河流最終進(jìn)入三峽庫區(qū)。當(dāng)?shù)厮h(huán)境保護(hù)部門劃定的該次級河流水域級別為地表水環(huán)境III類水體。該廠址滿足城鎮(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℃。廠區(qū)附近無農(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）確定污水處理廠的設(shè)計(jì)水量（2）確定污水處理廠工藝流程和凈水構(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）繪制污水處理廠的平面布置圖（5）繪制污水處理廠管線布置圖（6）繪制污水處理廠高程布置圖（1）編制設(shè)計(jì)說明書及計(jì)算書各一份：說明書中應(yīng)說明設(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），污水廠平面及高程布置說明；計(jì)算書應(yīng)有主要處理構(gòu)筑物及高程的設(shè)計(jì)計(jì)算過程（附必要的單線草圖），以及設(shè)備選型依據(jù)。（2.）繪制污水廠（站）平面布置、污水處理廠管線布置圖及高程系統(tǒng)圖各一張（A1），共3張1號圖。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：中國建筑工業(yè)出版社，1996(2) 中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院主編．給水排水設(shè)計(jì)手冊(第二版)第1冊《常用資料》．北京：中國建筑工業(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(第二版)第5冊《城鎮(zhèn)排水》．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004(4) 中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院主編．給水排水設(shè)計(jì)手冊(第二版)第11冊《常用設(shè)備》．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002(5) 上海市建設(shè)和交通委員會主編，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500142006），北京：中國計(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：中國建筑工業(yè)出版社，2006(7) 汪大暉，雷樂成編著．《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：中國建筑工業(yè)出版社，2000(9) 曾科，秋平．陸少鳴主編．《污水處理廠設(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)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》（第二版）。北京：中國水利水電出版社，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) 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500132011，北京：中國計(jì)劃出版社，2006(14) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918－2002）(15) 中華人民共和國建設(shè)部主編，給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T501062001，北京：中國計(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)說明書及計(jì)算書；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） 污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模 污水廠規(guī)模以平均日流量確定，由給水廠設(shè)計(jì)原始資料可知，該污水廠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分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于10萬m3/d為大型污水處理廠，5～10m3/d萬為中型污水處理廠，小于5萬m3/d的為小型污水處理廠，因此設(shè)計(jì)規(guī)模為中型污水處理廠。經(jīng)計(jì)算。污水廠設(shè)計(jì)中，對不同構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)計(jì)算對象應(yīng)采用其相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量。一般，平均日平均時流量用于表示污水廠規(guī)模；計(jì)算格柵柵渣量、沉沙池的沉砂量、污泥量以及污水廠的年抽升電耗、耗藥量、處理總水量時采用遠(yuǎn)期最高日最大時流量；最高日最高時流量即為設(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，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)停留時間足夠長或其之前設(shè)有調(diào)節(jié)池時，可考慮采用最高日平均時流量進(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)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）一級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，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)營成本最小。工藝流程選擇時，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)所需造價和運(yùn)行費(fèi)用與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)情況對比，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?。焊鶕?jù)污水廠規(guī)模選擇處理流程，如氧化溝工藝適用于規(guī)模小于5萬m3/d的污水廠，SBR系列反應(yīng)池也適用于中小型污水廠。⑹ 管理和施工條件所設(shè)計(jì)的該污水廠規(guī)模為49248 m3/d，為小型污水廠，選擇工藝流程時根據(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 一般要求自動化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本。 　 ⑶ 由于規(guī)模較小，不設(shè)污泥消化構(gòu)筑物，采用低負(fù)荷延時曝氣工藝，盡量減少污泥量同時使污泥部分好氧穩(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，同時其具調(diào)節(jié)流量的功能，大多數(shù)情況下無設(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 通過控制曝氣營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)特的水力流動特點(diǎn)：從基質(zhì)濃度來看，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，停留時間長，類同于活性污泥法的延時曝氣系統(tǒng)，對水溫、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，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，工藝簡短，節(jié)省占地；　 ③ 一般采用低負(fù)荷延時曝氣方式，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，濺起水花較大，對周圍環(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，以隔絕臭氣時會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，必要時可適當(dāng)加深?！　∥鬯幚韽S主要的要求是操作簡單，布置緊湊。相較之下，該污水廠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，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，采用機(jī)械清渣格柵。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，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，造價高。適用：深度不大的中小型格格柵。主要清除長纖維、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。缺點(diǎn)：只適應(yīng)淺水渠道，不使用超出耙臂長度的水位。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)：無水下運(yùn)動部件，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，移動式適用于寬大格柵。 優(yōu)點(diǎn)；有自清能，動作可靠，污水中雜物去除率高。 缺點(diǎn)：易老化和損壞，個別清理不當(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。 缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，耙齒與柵條對位較困難。 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)