【導讀】排水管網(wǎng)布置及污水處理廠設(shè)計?？紤]到合流制排水系統(tǒng)不利于環(huán)境保護，本設(shè)計管網(wǎng)布置采用分流制排水系統(tǒng)。量BOD為，懸浮物濃度SS為,總氮TN濃度為。進入脫水機房，形成泥餅外運。二級生物處理采用氧化溝反應池，其具有良好的脫氮功能。污水處理廠設(shè)4座氧。化溝反應池,分為兩個系列，每個系列二個反應池。世界任何國家的經(jīng)濟發(fā)展，都會推進社會進步、促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使人民生活得到進一步改善，但是也隨之帶來不同程序的環(huán)境污染。境污染的來源之一。這個污染源的出現(xiàn)引起了世界各國政府的關(guān)注，治理水污染環(huán)境。的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。3進口設(shè)備的維修及設(shè)備備件的開發(fā)；6污泥沒有真正達到無害化，沒有最終處置的途徑；5加強污水處理工藝選擇機制，為各地區(qū)污水處理廠建設(shè)的工藝審查把關(guān)；6政府應給予污水處理行業(yè)優(yōu)惠的政策；8加大宣傳力度，提高全民水的憂患意識。最高水位-5m，最低水位-7m，常水位-6m。

　　

【正文】 主要構(gòu)筑的選擇 污水處理構(gòu)筑物的選擇 1． 格柵 格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷。 截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。 大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。 本工程設(shè)計確定采用兩道格柵， 20mm 的中格柵和 10mm 的細格柵。 2． 進水閘井 進水閘井位于廠區(qū)進水管和中格柵之間。 3． 污水泵房 城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中 40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及泵站具污水處理廠的關(guān)鍵所在。 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模 大 31 小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等 。 污水泵站的主要形式： 表 32 污水泵站的主要形式 種類 優(yōu)缺點 干式泵站 機器間可保持干燥 便于維修和保養(yǎng) 軸承、管件、儀表不受污水的腐蝕 濕式泵房 結(jié)構(gòu)簡單 管理人員工作條件差 水泵不見腐蝕較嚴重 圓形泵房及下圓上方形 圓形僅限于小于等于 4臺泵時選用 便于沉井法施工 直徑 7~15m時，工程造價比矩形低 矩形泵房或組合形泵房 工藝布置適用于 smsmQ /30~/ 33? 可利用的空間較大 自灌式（或半自灌式） 啟動及時可靠，操作方便，不需引水的輔助設(shè)備 泵房較深，增加地下部 分的工程造價 非自灌式 泵房深度較淺，結(jié)構(gòu)簡單 有利于自然采風和通風，室內(nèi)干燥 不能直接啟動，需采用引水設(shè)備 合建式 緊湊，占地少，結(jié)構(gòu)較省 多用于自灌式 分建式 結(jié)構(gòu)處理簡單，無滲漏問題，水泵檢修方便 吸水管較長，水頭損失大 僅限于非自灌式 半地下式 見自灌式及非自灌式優(yōu)缺點 全地下式 地面以上占地少 地下泵房潮濕，一般電機的正常運轉(zhuǎn)會受影響，應采用潛水泵 32 (1)合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為 4 臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動簡單，占地面積大 ； (2)合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)不超過 4 臺，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便； (3)對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單； (4)非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設(shè)低閥，故需設(shè)引水設(shè)備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。 由以上可知，本設(shè)計因水量較大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。 本工程設(shè)計確定采用與中格柵合建的潛水泵房。 4． 沉砂池 沉砂池的功能的去除比重較大的無機顆粒。按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池和旋流沉砂池四類。 優(yōu)點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，易于施工，便于管理。 缺點：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。 缺點：池深大，施工困難，造價較高 ，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。 優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂粒與外裹的有機物較好的分離，通過調(diào)節(jié)布氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起預曝氣作用， 其沉砂量大，且其上含有機物少。 缺點：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應考慮設(shè)消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置而使費用增加，并對污水進行預曝氣，提高水中溶解氧。 （鐘式沉砂池） 33 優(yōu)點：占地面積小，可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使得沉砂效果最好，同時由于 采用離心力沉砂，不會破壞水中的溶解氧水平（厭氧環(huán)境）。 缺點：氣提或泵提排砂，增加設(shè)備，水廠的電氣容量，維護較復雜。基于以上四種沉砂池的比較，本工程設(shè)計確定采用旋流沉砂池。 5．沉淀池（二沉池） 由于本設(shè)計主要構(gòu)筑物采用氧化溝，可不設(shè)初沉池。二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生物膜）。 優(yōu)點： (1)沉淀效果好； (2)耐沖擊負荷和溫度的變化適應性強； (3)施工容易，造價低。 缺點： (1)池子配水不均勻； (2)采用多斗排泥時，每個泥斗需要單 設(shè)排泥管各自排泥，操作量大。 適用條件 :適用于大、中、小型污水處理廠； 適用于地下水位較高和地質(zhì)條件較差的地區(qū)。 優(yōu)點： (1)多為機械排泥，運行較好，管理較簡單； (2)排泥設(shè)備已趨定型。 缺點： (1)池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差； (2)機械排泥設(shè)備復雜，對施工質(zhì)量要求高。 適用條件：適用于大、中型污水處理廠； 適用于地下水位較高的地區(qū)。 優(yōu)點： (1)排泥方便，管理簡單； (2)占地面積較小。 缺點： 34 (1)池子深度大，施工困難； (2)對沖擊負荷和溫度變化的適應性能 力較差； (3)造價較高； (4)池徑不宜過大，否則布水不均勻。 適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠。 （管）沉淀池 優(yōu)點： (1)沉淀效率高，停留時間短； (2)占地面積小。 缺點：用于二沉池時，當固體負荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負荷 的能力較差。 綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點比較，并結(jié)合本設(shè)計的具體資料可知，本工程二沉池采用中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池。 6．氧化溝 Carrousel2020 型氧化溝系統(tǒng)是在 Caarrousel 型氧化溝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是在 Caarrousel 型氧化溝的基礎(chǔ)上再分別設(shè)置一個厭氧池和一個缺氧池，以提高氧化溝對 N、 P 的有效去除，改進后的 Carrousel 氧化溝處理能力大大提高，該系統(tǒng)能夠在前置的厭氧池和缺氧池對進入氧化溝的污水分別進行預反硝化的反應，從而達到生物脫氮的目的，在該系統(tǒng)前設(shè)置的厭氧池，可以使回流污泥與原污水在厭氧池混合，則可達到進一步生物除磷的目的。 7．消毒 污水處理廠常用的消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、臭氧消毒和紫外線消毒等四種，他們的優(yōu)缺點和使用條件如下。 優(yōu)點：價格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單。 缺 點：對生生物有毒害作用，并且可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。 適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。 優(yōu)點：投加設(shè)備簡單，價格便宜。 缺點：除用液氯缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調(diào)制不便，勞動強度大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。 35 優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物、色味等，污水溫度、 PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物。 缺點：投資大，成本高，設(shè)備管理復雜。 優(yōu)點：是紫外線照射和氯化共同作用的物理化學方法，消毒效率高，占地面積小。 缺 點：紫外線照射燈具貨源不足，電耗能量較多，沒有持續(xù)消毒能力。 優(yōu)點：殺菌效果好，無氣味，有定型產(chǎn)品。 缺點：維修管理要求高。 綜上五種消毒方法的比較，本工程設(shè)計采用二氧化氯消毒。 污泥處理構(gòu)筑物的選擇 1． 污泥的處理要求 污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。 污泥處理要求如下： 1)減少有機物，使污泥穩(wěn)定化 2)減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用 3)減少污泥中有毒物質(zhì) 2． 常用污泥處理的工藝流程 ： 圖 35 常用污泥處理 工藝流程圖 城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥約為處理的水的體積的 %%左右。這些污泥一般富含有機物、病菌等，若不加處理隨意堆放，將對周圍環(huán)境造成新的污染。在幾種常用的工藝中， b 法僅對污泥做脫水處理，方法過于簡單，不能起到污泥穩(wěn)定的作 36 用，其中的微生物也不能殺滅。 C 法則設(shè)備投資和運行費用過于昂貴，目前僅用于工業(yè)污泥和垃圾的處理。 D 法直接作用于農(nóng)田，對重金屬的含量要求十分嚴格，該污水處理廠同時處理生活污水和工業(yè)廢水，其中工業(yè)廢水中將不可避免的含有較多量的重金屬。因此，經(jīng)過幾種工藝的比較，我們選用 a 法，污泥首先進入濃縮池，然后進入消化池，去除其中的大部分揮發(fā)性固體，然后經(jīng)由帶式壓濾機脫水，最后運出廠外集中處置。 污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式分為間歇式或連續(xù)式。 ：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高貯泥能力小。 ：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多， ，動力消耗小。 綜上所述，本 設(shè)計采用連續(xù)式重力濃縮池。 3． 污泥脫水 污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設(shè)計采 用機械脫水，采用帶式壓濾機。 37 第四章 污水處理系統(tǒng)的計算 進水閘井的計算 污水廠進水管 ： (1)進水流速在 — ； (2)進水管管材為鋼筋混凝土管； (3)進水管按非滿流設(shè)計， n=。 (1)取進水管徑為 D=1350mm，流速 v= m/s，設(shè)計坡度 I=‰ 。 (2)已知最大日污水量 =； (3)初定充滿度 h/D=，則有效水深 h=1350 =950mm； (4)已知管內(nèi)底標高為 ，則水面標高為： +=； (5)管頂標高為： +=； (6)進水管水面距地面距離 =。 進水閘井工藝設(shè)計 進水閘井的作用是匯集各種來水以改變進水方向，保證進水穩(wěn)定性。進水閘井前設(shè)跨越管，跨越管的作用是當污水廠發(fā)生故障或維修時，可使污水直接排入水體 ，跨越管的管徑比進水管略大，取為 1500mm。 其設(shè)計要求如下： 1. 設(shè)在進水閘、格柵、集水池前； 2. 形式為圓形、矩形或梯形； 3. 尺寸可根據(jù)來水管渠的斷面和數(shù)量確定，但直徑不得小于 或 ； 4. 井底高程不得高于最低來水管管底，水面不得淹沒來水官管頂。 考慮施工方便以及水力條件，進水閘井尺寸取 8m，井深 ，井內(nèi)水深， 閘井井底標高為 ，進水閘井水面標高為 ，超越管位于進水管頂 1m 處，即超越管管底標高為 。采用 ZMQF 型明桿式鑄鐵方 閘門：尺寸為 L B= ；重量 =2992kg。 啟閉機的選擇： 根據(jù)啟閉力在給水排水手冊 11 上查得采用 XLQ5 型手、電兩用螺桿式啟閉機， 38 其性能如下表： 表 41 XLQ5 型手、電兩用螺桿式啟閉機性能表 型號 形式 啟閉能力 （ t） 啟閉速度（ m/min） 啟閉高度 （ m） 生產(chǎn)廠家 XLQ5 手、電螺桿式 啟 閉 手 電 1— 4 湖北省咸寧縣機械廠 5 格柵的設(shè)計 本設(shè)計采用中細兩種格柵，兩道中格柵、兩道細格柵，中格柵建于泵站前 ,細 格柵建于泵站后，旋流沉砂池前。 設(shè)計原則 (a)污水處理系統(tǒng)前格柵柵條凈間隙，應符合下列要求： 人工清除： 25— 100mm； 機械清除： 16— 100mm； 最大間隙： 100mm。 (b)格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應設(shè)人工清除格柵備用； (c)過柵流速一般采用 ～ ； (d)格柵傾角一般采用 45186。～ 75186。； (e)通過格柵的水頭損失一般采用 m/s～ ； (f)格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應高出柵前最高設(shè)計水位 ，工作臺有安全和沖洗設(shè)施； (g)格柵間工 作臺兩側(cè)過道寬度不應小于 ，工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于 ；機械清除，不小于 ； (h)機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)或采取其它保護設(shè)備的措施； (i)設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物必須考慮設(shè)有良好的檢修、柵渣的日常清除。 39 1000B BB11500HH1112Htg計算見圖為： 圖 41 格柵計算簡圖 中格柵的工藝設(shè)計 為保證后續(xù)污水提升泵房的安全運行，隔除較大的漂浮物質(zhì)及垃圾，在污水提升泵房前端設(shè)有中格柵。 1． 中格柵設(shè)計參數(shù) (1)柵前水深 h=； (2)過柵流速 v=； (3)格柵間隙 b 中 =20mm； (4)柵條寬度 s=10mm； (5)格柵安裝傾角 α=75176。 2． 中格柵的設(shè)計計算 本設(shè)計選用兩道中格柵，為了減少格柵磨損，格柵全部使用。 1)柵條間隙數(shù)： 40 hvmbn ax中中 ?sinQ m?