【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)的流程為：進(jìn)水—格柵—調(diào)節(jié)池—平流沉砂池—膜生物反應(yīng)。池—清水池—紫外線(xiàn)消毒—回用?；赜盟|(zhì)符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)的中水主要回用于城市綠化、車(chē)輛沖洗、沖廁。本設(shè)計(jì)采用MBR工藝，該工藝技術(shù)先進(jìn)、出水水質(zhì)好、運(yùn)行。穩(wěn)定、占地面積小、易于管理維護(hù)。

　　

【正文】 如泥沙，煤渣等），以免影響污水處理廠(chǎng)得后續(xù)構(gòu)筑物及其設(shè)備的正常運(yùn)行。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等 [19]。本設(shè)計(jì)中采用平流沉砂池。 污水經(jīng)平流沉砂池一端進(jìn)入，無(wú)機(jī)顆粒沉淀后進(jìn)入砂斗，出水通向膜池。 平流沉砂池示意圖 見(jiàn)圖 。 平流沉砂池設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù)選擇 （ 1）沉砂池是按去除相對(duì)密度為 ，粒徑大于 的砂粒設(shè)計(jì)的。 （ 2）設(shè)計(jì)流量：當(dāng)污水自流如池子里時(shí)，應(yīng)按照最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；當(dāng)污水用水泵抽升入池時(shí)，按工作流量的最大組合流量計(jì)算；對(duì)于合流制系統(tǒng)，按降雨量的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。 （ 3）沉砂池的個(gè)數(shù)不應(yīng)該小于兩個(gè)，并宜按并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)污水量小時(shí)，可考慮一用一備。 （ 4）沉砂量：生活污水按每十萬(wàn)立方米污水的砂量為 3 立方米計(jì)，其含水率為 60%，容重 每立方米。 （ 5）砂斗的容積按 2 天的沉沙量計(jì)，斗壁的傾斜角不小于 55 度，排沙管直徑不應(yīng)小于 200mm。 （ 6）設(shè)計(jì)有效水深應(yīng)不大于 ，一般采用 ～ ，每格池寬不宜小于 。 （ 7）沉砂池的超高不宜小于 。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 28 頁(yè) 表 平流沉砂池參數(shù)的選取 項(xiàng)目 取值范圍 本設(shè)計(jì)取值 最大流速（ umax) 最小流速為 (umin) 最大流量時(shí)停留時(shí)間 (t) 30～ 60s 30s 設(shè)計(jì)有效水深為 (h2) ～ 1m 池底底坡 ～ 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速 (u) ～ 清除沉砂時(shí)間間隔 (t) 據(jù)含砂量確定 10d 砂斗間隔寬 （ b’） 據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)確定 超高（ h1） 不小于 平流沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 1﹑平流沉砂池的構(gòu)造 本設(shè)計(jì)的 平流沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常采用的一種除砂構(gòu)筑物。它由入流渠、出流渠、沉砂斗等部分組成。它具有截留無(wú)機(jī)顆粒效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，排砂較方便等優(yōu)點(diǎn)，但排砂粒含有較多的有機(jī)物，需要進(jìn)行洗砂處理 [20]。 平流式沉砂池的結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 平流式沉砂池 示意圖 2﹑設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 沉砂池水流部分長(zhǎng)度： utL? () 式中： L—— 水流部分長(zhǎng)度， m； u—— 最大 設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平 流速， m/s； t—— 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水力停留時(shí)間， s； 代入公式（ ）得： mL ? （ 2） 水流斷面積： uQA max? () 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 28 頁(yè) 小區(qū)污水的日平均流量 3 .4 7 L / s=/0 .0 0 3 4 7=/1 2 . 5/3 0 0 333 smhmdmQ d ?? dmsmhmhmQKQ dZ /450/??????? 式中 ： Qmax— 最大設(shè)計(jì)流量 ； A—— 池?cái)嗝娣e ， m2； u—— 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速， m/s； 代入公式（ ）得： mA? （ 3） 池總寬度 2hAB? （ ） 式中 ： B—— 池總寬度 ， m； h2—— 有效水深 ， m； 代入公式（ ）得： mmB 取? （ 4） 貯砂斗所需容積： z51m ax10864 00 K txQV ? （ ） 式中： V—— 沉砂斗容積， 3m ； x1—— 城市污水沉砂量，一般采用 353 10/3 mm （污水）； t—— 清 除沉砂時(shí)間間隔； KZ—— 流量變化系數(shù)； 代入公式（ ）得： mV? （ 5）貯砂斗各部分尺寸計(jì)算 設(shè)貯砂斗底寬 mb ? ；貯砂斗的高度 , ?h 斗壁與水平面的傾角為 060 ；則貯砂斗的上口寬 2b 為： 103,2 取總 mbtg hb ????? 貯泥斗的容積： )(31 21213,1 SSSShV ???? （ ） 式中： V1—— 貯泥斗的容積， m3； 3,h —— 貯砂斗的高度， m； 21,SS — 分別為貯砂斗下口和上口的面積 ， m2； 代入公式（ ）得： ?1V m （ 6）沉砂室的高度： 假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè) 6%坡度坡向砂斗，則： 39。23,23,3 取??????? bbLhlhh （ 7）沉砂池總高度： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 28 頁(yè) 321H hhh ??? （ ） 式中 ： H —— 總高度， m； 1h —— 超高， m； 3h —— 貯泥斗高度 ， m； 代入公式（ ）得： mm 取? 膜生物反應(yīng)器 膜生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)說(shuō)明 平板膜組件吊裝在膜池 ， 用底腳螺栓固定 ， 分別將曝氣管 ， 集水管與相應(yīng)的管 道連接 ， 組成 MBR膜系統(tǒng)。 MBR 的正常運(yùn)行：向膜池中加入污水 ， 并投加活性污泥 ， 啟動(dòng)風(fēng)機(jī) ， 進(jìn)風(fēng)通過(guò)穿孔曝氣管并在曝氣箱內(nèi)混合均勻后上升進(jìn)入膜箱。啟動(dòng)抽吸泵 ， 膜過(guò)濾的清水通過(guò)集水管泵被抽到清水池。正常運(yùn)行下抽吸負(fù)壓為（ 20～ 0） kp 之間 ， 采用 8 分鐘抽清水 2 分鐘停止抽吸為一個(gè)周期的循環(huán)方式運(yùn)行。通過(guò)液位儀控制膜池液位 ， 以保證膜組件始終浸沒(méi)在水中 ， 并正常產(chǎn)水。 清洗步驟：當(dāng)出水真空壓力表顯示 20KP 時(shí) ， 需要清洗濾膜。在關(guān)閉抽吸泵的情況下 ， 首先關(guān)閉出水閥門(mén) ， 開(kāi)啟沖洗藥箱的閥門(mén) ， 實(shí)現(xiàn)配置好的清洗藥液通過(guò)加藥泵經(jīng)集 水管進(jìn)入膜元件 ， 浸泡一段時(shí)間后在曝氣的沖刷下 ， 濾膜得到有效恢復(fù)。關(guān)閉加藥閥門(mén) ， 開(kāi)啟清洗藥液回流閥門(mén) ， 并開(kāi)啟抽吸泵 ， 將清洗產(chǎn)液排入調(diào)節(jié)池 ， 藥液洗凈后 ， 關(guān)閉回流閥門(mén) ， 開(kāi)啟出水閥門(mén) ， 恢復(fù)正常運(yùn)行。 曝氣管的清洗步驟：在干燥空氣的作用下 ， 曝氣管會(huì)發(fā)生部分堵塞，要定期清洗。關(guān)閉一次慮管曝氣閥門(mén) ， 開(kāi)啟曝氣清洗閥門(mén) ， 由于風(fēng)壓減小 ， 以及水壓作用 ， 氣水混合液形成湍流可將曝氣管周?chē)奈畚餂_刷下來(lái) ， 并隨氣水混合液流出 ， 從而達(dá)到清洗效果 [21]。 膜生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù) 液中膜膜支架技術(shù)參數(shù) 液中膜膜支架技術(shù)參 數(shù)如表 所示： 表 液中膜膜支架技術(shù)參數(shù) 名稱(chēng) 特性參數(shù) 材質(zhì) 聚氯乙烯 膜孔平均直徑 過(guò)濾方式 重力過(guò)濾 /吸引過(guò)濾 最大過(guò)濾壓力 重力過(guò)濾： 12KP ；吸引過(guò)濾： 20KP 耐化學(xué)藥品性 耐酸耐堿性強(qiáng)（ PH 值 2～ 12） 膜支架尺寸（ 510 型） 寬 高 厚 = 490mm1000mm6mm 膜支架有效面積 膜通量 ～ （水溫 10℃ 以上 ) 膜組件型號(hào)及規(guī)格 膜組件的型號(hào)及規(guī)格如表 、表 所示： 表 膜組件型號(hào) 膜組件類(lèi)型 膜組件支架張數(shù)（ n）張 /組 膜組件面積（ m2/組） ES（ AS，ＦＦ） 100 100 80 ES（ AS，ＦＦ） 175 150 120 ES（ AS，ＦＦ） 200 200 160 表 膜組件規(guī)格 型號(hào) 長(zhǎng)（ mm） 寬（ mm） 高（ mm） 干重（ kg） 最大重量（ kg） ES100 1830 510 2021 440 870 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 28 頁(yè) ES150 2180 510 2021 650 1300 ES200 2800 510 2021 880 1760 膜組件的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1）不同膜組件 單排池體平面尺寸要求見(jiàn)表 ： 表 不同膜組件單排池體平面尺寸 膜組件型號(hào) 池寬（ mm） 池長(zhǎng)（ mm） ES100 ES150 ES200 2300～ 2500 3300～ 3800 4300～ 4500 （ 1000～ 1300） n ＋ 300 2）池深要求 ES 型膜組件 適合安裝在 ～ 的水深， 在 鼓風(fēng)機(jī)壓力 滿(mǎn)足條件 的情況下， 適當(dāng)加大 有效水深，對(duì)膜組件 不會(huì)產(chǎn)生 影響。 表 名稱(chēng) 特性參數(shù)取值 參數(shù) a MBR 池內(nèi)污泥濃度 X 12021mg/L 參數(shù) b 修正系數(shù) f 膜生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 膜組件的造型 1）膜通量 (η指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位膜面積的水量）（單位： dmm ?23/ ） 膜通量的選擇與污泥過(guò)濾性能，污水水質(zhì)及運(yùn)行的環(huán)境條件有關(guān)，一般情況下為： ～ dmm ?23/ 。 本設(shè)計(jì)中 COD， BOD5的濃度 不高 ，可生化性強(qiáng)，可以 選 取最高值， 考慮到 使用年限，本工藝中取 dmm ?23 / 。 2）膜支架的有效面積 S： 張/ 2m 。 3）膜支架張數(shù)的計(jì)算（每天按 24 小時(shí)運(yùn)行計(jì)算） SQ ???? 24/24ηn m a x （ ） 張1 1 2 5 0 ????? 4）膜組件的選型： ES200 2021?n 選型原則： （ 1）每個(gè)單元應(yīng)選同類(lèi)型 （ 2）雙排布置時(shí)，選擇雙數(shù)組件對(duì)稱(chēng)布置 單排布置時(shí)，單排膜組件不超過(guò) 10 組 0 01 1 2 5N 0 ?????? nn 5）膜裝置分一個(gè)池設(shè)計(jì)，含 6 組膜組件。 膜 （ MBR） 池有效容積 的 計(jì)算 按膜組件安裝尺寸計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 所示 ： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 28 頁(yè) 圖 膜生物反應(yīng)器池體 示意圖 一個(gè)系列的平面布置尺寸為： 池寬 B 為 ，池深 ，有效水深 池長(zhǎng)： ml 0 0 ???? 膜生物反應(yīng)器有效容積 ： mV ????有效 膜生物反應(yīng)器總?cè)莘e： mV ????總 鼓風(fēng)機(jī)的選型 1） MBR 池所需鼓風(fēng)量計(jì)算 （ 1）膜裝置洗凈所需空氣 N：膜組件數(shù) 0n ：?jiǎn)挝荒そM件中 的 支架數(shù)， ES200 中 2021?n 每張膜支架洗凈需 要的 空氣量 m i n/12m i n/15~10 LqLq ?? ，取 MBR 所需鼓風(fēng)量 G： m i n/1 4 . 41 0 0 0/122 0 06 30 mqnNG ??????? () （ 2）生物處理所需空氣量 需氧量： b V X FSSaQbSaLO edarD ????? )( 0 () 式中： dmQd /300 3? V： MBR 池有效容積， 0S ：原水中 5BOD 含量（ mg/L） eS ：出水中 5BOD 含量（ mg/L） dOkgO D /)101 5 0(3 0 23 ??????????? ? 則所需空氣量 m i n/7 .2 1 m/63910)()(O 33D ?????? dmeG 生 2)風(fēng)機(jī)的選型： 由于生物氧化 過(guò)程 所需 的 空氣量小于膜洗凈所需 的 空氣量 ， 鼓風(fēng)機(jī)的選擇以膜洗凈所需空氣量為 準(zhǔn) ，可以選擇風(fēng)量為 。 風(fēng)口的壓力 選擇 以池深為 參考 依據(jù) ， 本設(shè)計(jì)中池深為 ， 考慮到風(fēng)管的阻力下降，可以 選擇風(fēng)壓 4000mm 水柱的風(fēng)機(jī)。 具體參數(shù)見(jiàn)風(fēng)機(jī)參數(shù)表 。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 28 頁(yè) 表 風(fēng)機(jī)參數(shù)表 3） 曝氣頭的選擇 本設(shè)計(jì)選擇 Φ260mm 的微孔曝氣頭鋪設(shè)于膜池。微孔曝氣頭的 參數(shù)見(jiàn)表 。 表 微孔曝氣頭參數(shù)表 本設(shè)計(jì)所需曝氣頭的數(shù)量為： 個(gè)個(gè)取服務(wù)面積 ??? VV。 MBR 膜生物反應(yīng)器 膜生物反應(yīng)器 示意圖 如圖 所示： 圖 MBR 膜生物反應(yīng)器 示意圖 項(xiàng)目 參數(shù) 風(fēng)機(jī)型號(hào) HTB125503 全風(fēng)多段高壓透浦風(fēng)機(jī)河北全風(fēng) 最大風(fēng)量 19～ 23m3/min 最大風(fēng)壓 580～ 790mmH2O 出口口徑 5 寸 功率 數(shù)量 5 臺(tái)