【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)計第一部分 設(shè)計說明書重慶大學本科學生課程設(shè)計任務書課程設(shè)計題目水處理廠綜合設(shè)計（排水處理）學院城市建設(shè)與環(huán)境工程學院專業(yè)給水排水工程年級2011級設(shè)計目的：通過設(shè)計使學生熟悉和掌握污水處理廠設(shè)計的原則、方法和步驟；在于加深理解所學知識，培養(yǎng)學生運用所學理論和技術(shù)知識，綜合分析及解決實際工程設(shè)計問題的初步能力；使學生在設(shè)計運算、繪圖、查閱資料和設(shè)計手冊以及使用設(shè)計規(guī)范等基本技能上得到初步訓練和提高。根據(jù)資料進行污水處理廠的初步設(shè)計。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)計進水水質(zhì)見任務附表。城鎮(zhèn)污水主干管進入污水廠高程和位置見任務附地形圖。城鎮(zhèn)污水經(jīng)處理后排入次級河流最終進入三峽庫區(qū)。當?shù)厮h(huán)境保護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)防洪標準。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。夏季主導風向為西南風，℃，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，電力供應充足。設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計要求：（1）確定污水處理廠的設(shè)計水量（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)計計算，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)計說明書及計算書各一份：說明書中應說明設(shè)計任務、設(shè)計依據(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；計算書應有主要處理構(gòu)筑物及高程的設(shè)計計算過程（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)計研究院主編．給水排水設(shè)計手冊(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)計研究院主編．給水排水設(shè)計手冊(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)計規(guī)范》（GB500142006），北京：中國計劃出版社，2006(6) 韓洪軍，杜茂安．《水處理工程設(shè)計計算》．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》．北京：化學工業(yè)出版社，2001(8) 孫力平等編著．《污水處理新工藝與設(shè)計計算實例》．北京：科學出版社，2002張統(tǒng)主編．《污水處理工藝及工程方案設(shè)計》．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)計與運行》．北京：化學工業(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排水科學與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》（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)計計算》。北京：化學出版社，2004(13) 中華人民共和國國家標準，《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB500132011，北京：中國計劃出版社，2006(14) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 18918－2002）(15) 中華人民共和國建設(shè)部主編，給水排水制圖標準GB/T501062001，北京：中國計劃出版社，2002課程設(shè)計的工作計劃：日期工作安排備注(1) 布置設(shè)計任務及講課；(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)計計算，確定其型式和主要尺寸；(1) 污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算，確定其型式和主要尺寸。（2）污水、污泥處理構(gòu)筑物的高程計算；~(1) 進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)計說明書及計算書；任務下達日期 2014年 9月 1日完成日期 年 月 日指導教師 （簽名）學 生 （簽名） 污水處理廠設(shè)計規(guī)模 污水廠規(guī)模以平均日流量確定，由給水廠設(shè)計原始資料可知，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)計規(guī)模為中型污水處理廠。經(jīng)計算。污水廠設(shè)計中，對不同構(gòu)筑物及設(shè)計計算對象應采用其相應的設(shè)計流量。一般，平均日平均時流量用于表示污水廠規(guī)模；計算格柵柵渣量、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期最高日最大時流量；最高日最高時流量即為設(shè)計最大流量，用于進行構(gòu)筑物設(shè)計計算，連接管渠與泵站設(shè)計計算，以及設(shè)備選型等，當進水流量為抽升進入時，可用工作水泵的最大組合流量作為設(shè)計流量；當處理構(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行設(shè)計計算。根據(jù)設(shè)計原始資料，污水進水水質(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℃處理出水要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB189182002）一級B標，根據(jù)該排放標準，設(shè)計出水水質(zhì)指標如下：COD 60 mg/LBOD5 20 mg/LSS 20 mg/LTN 20 mg/LNH3N 8 mg/LTP 1 mg/L根據(jù)進水和出水水質(zhì)指標，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，還應盡量降低基建投資，節(jié)省日常的運行費用，以求在保證達標排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。工藝流程選擇時，應考慮的主要因素有：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，即污水進水水質(zhì)和要求出水水質(zhì)。⑶ 工程造價和運行費用：在處理水達標前提下，根據(jù)工程建設(shè)所需造價和運行費用與當?shù)亟?jīng)濟情況對比，選擇適合當?shù)貤l件的處理工藝流程。⑷ 當?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系列反應池也適用于中小型污水廠。⑹ 管理和施工條件所設(shè)計的該污水廠規(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：　 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，同時考慮以后除磷脫氮的可能性。鑒于以上的特點，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)缺點比較 SBR工藝 ⑴ SBR工藝流程 進 水出 水接觸消毒池SBR反應池 水、沉砂池泵房細格柵中格柵干化脫水機房污泥濃縮池貯泥井上清液回流至格柵前泥餅外運 ⑵ SBR工藝的優(yōu)點① SBR反應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)進行除磷脫氮反應；⑤ 調(diào)節(jié)能力強，抗沖擊負荷能力強，不需污泥回流；⑥ 操作靈活，管理方便。⑶ SBR工藝的缺點① 設(shè)備和反應器容積利用率低； 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反應池為間歇進水，間歇出水，需根據(jù)工作周期和進水時間設(shè)計多組反應器以保證連續(xù)處理。 氧化溝工藝 ⑴ 氧化溝工藝的流程泥餅外運提升泵房 進 水出 水接觸消毒池二 沉 池氧化溝厭氧池細格柵沉砂池粗格柵干化脫水機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 ① 具有獨特的水力流動特點：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)，可進行硝化反應，有脫氮效果；③ 污泥負荷低，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)變化適應能力強； ④ 出水水質(zhì)好，剩余污泥量小且污泥穩(wěn)定，不需進行消化，可直接濃縮脫水。⑶ 氧化溝工藝的缺點 ① 占地面積大，基建投資費用高；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：　 ① 都屬完全混合型，具有較高的耐沖擊負荷的能力；　 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：　 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)備表曝機在運行時，濺起水花較大，對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。反應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池是間歇運行，有較強的調(diào)節(jié)能力，對于水質(zhì)水量變化適應性更強?！?④ 在北方嚴寒地區(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、泵房吸水井的進口處或污水處理廠的進水端，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水泵；細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械清渣格柵，當柵渣量大于2m3/d時，采用機械清渣格柵。優(yōu)點：構(gòu)造簡單，管理方便，占地面積小。缺點：雜物以及進入鏈條和鏈路之間，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：鏈條鏈輪均在水面上工作，易維修保養(yǎng)，使用壽命長。缺點：只適應淺水渠道，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：耙齒從格柵后面插入，除污干凈。缺點：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：無水下運動部件，維護檢修方便。缺點：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；有自清能，動作可靠，污水中雜物去除率高。 缺點：易老化和損壞，個別清理不當雜物返回柵內(nèi)。 適用：后道格柵，設(shè)度較淺的小型格柵。 優(yōu)點：維護檢修方便，壽命較長。 缺點：構(gòu)造復雜，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: 構(gòu)