【正文】 6max0 108 6 4 0 0ZKXTQV ?? 36 86 40023038 m?? ???? ① 每個(gè)沉砂斗容積 V1 設(shè)每一分格有 2 個(gè)沉砂斗，共有 4 個(gè)沉砂斗。 沉 砂 池尺寸 （ 1）有效容積 V 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 設(shè)備選擇與計(jì)算 24 3m a x 25 060338 mtQV ?????? （ 2）水流斷面積 A smvQA / 8 a x ??? （ 3）池 總寬度 B 取有效水深 h為 ，則 ： mhAB 63 1 ??? （ 4） 每 個(gè)池子 寬度 b 沉沙池分為兩格 )2( ?n即 ，則 mBb 32?? （ 5）平面尺寸 池長(zhǎng) ： mAVL 5 0 ??? ； 平面尺寸 ： mmLB ??? 。 曝氣沉砂池還可以克服普通平流式沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包裹的砂粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置，故 本次設(shè)計(jì)選用曝氣式沉砂池 [ 10]。 實(shí)際過(guò)柵流速為 ： )/( 75s in1 smbhnQv ?????? ?? （ 11） 細(xì)格柵計(jì)算草圖 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 設(shè)備選擇與計(jì)算 23 500 H1/ tgaB11000l1 l2 B B1HH1hh2h1h1haa112 圖 4 細(xì)格柵計(jì)算草圖 Figure 4 Fine grid puting sketch 沉砂池 沉砂池一般分為平流 式、豎流式、環(huán)流式（離心式）和曝氣式。本工程格柵間隙為 10 mm，取 W 1=污水， KZ=，代入數(shù)據(jù)得 ： ZKWQW 100086400 1m ax? dmdm /??? ??? 采用機(jī)械除渣。 （ 8） 通過(guò)格柵的水頭損失 h1 ?? s in2 2341 gvbSkh ???????? = ?75s in 234?????????? = （ 9） 每日柵渣量 W W1 為柵渣量， m3/1000m3 污水； KZ 為總變化系數(shù)。 mBBL a n2 a n2 111 ?? ???? ?? （ 4） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 L2 mLL ??? （ 5） 柵后槽總高度 H 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 設(shè)備選擇與計(jì)算 22 設(shè)柵前渠道超高 mh ? mhhhH ??????? （ 6） 柵槽總長(zhǎng)度 L ?ta 121 HLLL ????? a n ??????? ? 式中 ， 1H 為柵前渠道深， 21 hhH ?? 。 選擇 CP(T)5110400 型沉水式污 水 泵，泵的性能參數(shù)表 4。本工程格柵間隙為 30mm，取 W1=污水， KZ=，代入數(shù)據(jù)得 ： ZKWQW 100086400 1m ax? dmdm /??? ??? 采用機(jī)械清渣 （ 10） 除渣機(jī) 選擇 根據(jù)流量及設(shè)備選型表，選擇兩臺(tái) XHG1200 型回轉(zhuǎn)式格柵除污 機(jī) 實(shí)際過(guò)流速度： )/( 75s in1 smbhnQv ?????? ?? （ 11） 中格柵計(jì)算草圖 500 H1/ tgaB11000l1 l2 B B1HH1hh2h1h1haa112 圖 3 中格柵計(jì)算草圖 Figure 3 Calculated sketches of grille 進(jìn)水泵房 設(shè)計(jì)水量為 120210m3/d，選擇用 4 臺(tái)潛污泵（ 3用 1備） [ 10]，則單臺(tái)泵的流量為 ： hm / 6 663 3 6 3m a x1 ???? 污水處理廠廠區(qū)最高水位 ，高出地面 ；最低水位 ，低于地面 （地面標(biāo)高 3m）。 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 設(shè)備選擇與計(jì)算 20 （ 9） 每日柵渣量 W W1 為柵渣量， m3/1000m3 污水； KZ 為總變化系數(shù)。 （ 6）柵后槽總高度 H 設(shè)柵前渠道超高 h2 = mhhhH ??????? （ 7）柵槽總 長(zhǎng)度 L ?ta 121 HLLL ????? a n ???????? 式中 ， 1H 為柵前渠道深， 21 hhH ?? ， m。； 數(shù)量 2座； 單位柵渣量取 W 1= 柵渣 /1000m 3 污水。從城市污水處理廠實(shí)際運(yùn)行資料表明，一般設(shè)計(jì)中多采用中格柵和細(xì)格柵二道 [ 9]。格柵的間隙大小對(duì)污水處理運(yùn)行有直接關(guān)系，目前設(shè)計(jì)采用格柵 的間 隙 可分 為三 級(jí) ：細(xì) 格 柵 凈 間隙 為 ~10mm， 中格 柵 凈 間 隙為10~40mm，粗格柵 凈 間隙為 50~100mm[9]。設(shè)計(jì)進(jìn)水管處的水面標(biāo)高為 ，依次推算其他構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，具體標(biāo)高見(jiàn)表 2。 提升泵房最高水位與最低水位 差為 3m，則提升泵房揚(yáng)程為 mH ???? （ 2）各處理構(gòu)筑物的高程確定 設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為 0m（并作為相對(duì)標(biāo)高 177。表中的水力損失 =構(gòu)筑物的損失 +沿程損失 +局部損失，其中：局部損失為沿程損失的 50%。兩者的差值加上泵房集水池最高水位與最低水位的差值即為提升泵的揚(yáng)程。此外，通過(guò)高程計(jì)算，同時(shí)確定提升泵房水泵的揚(yáng)程。水頭損失計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3。 局部水頭損失的計(jì)算在有關(guān)管道附件的形式確定后（在完成管道施工圖后進(jìn)行），按局部阻力計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，也可根據(jù)沿程損失進(jìn)行估算。 考慮到城 市污水 處理 廠水量 變化較 大，各 管道內(nèi) 的流速 設(shè)計(jì)控 制在～ ，以便水量減小時(shí)，管內(nèi)流速不致過(guò)小 ，形成沉淀；當(dāng)水量增大時(shí)，管內(nèi)流速又不致于過(guò)大，增加管道水頭損失，造成能量浪費(fèi)。 管道設(shè)計(jì)包括管材的選擇、管徑及流速的確定。 構(gòu)筑物水頭損失在各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)的具體設(shè)計(jì)可確定相應(yīng)的水頭損失，也可按照有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行估算。 污泥處理流程：從二沉池排出的剩余污泥經(jīng)污泥泵進(jìn)入濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮，然后進(jìn)入貯泥池，經(jīng)過(guò)濃縮的污泥再送至帶式壓濾機(jī)，進(jìn)一步脫水后，運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)。而 SBR 工藝僅適合處理量為 10 萬(wàn) t/d 以下的處理廠，所以本課題選擇氧化溝處理工藝。（ 4）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。（ 2）不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。 工藝的比選 對(duì) SBR 工藝、氧化溝工藝、 A/O 工藝進(jìn)行比選。 ④ 能承受水量 、 水質(zhì)沖擊負(fù)荷，對(duì)高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力 氧化溝的缺點(diǎn)如下： ① 單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭氧段才能達(dá)到一定的除磷效率。 ② 處理效果穩(wěn)定，出水質(zhì)好，并可實(shí)現(xiàn)脫氮。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除 BOD5，但脫氮除磷的能力有限 [ 7]。經(jīng)過(guò)缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。 普通卡魯賽爾氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。 （ 3）氧化溝工藝 氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。從外，內(nèi)循環(huán)液來(lái)自曝氣池，含有一定的 DO，使 A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到 90％。 O段的前段采用強(qiáng)曝氣，后段減，少氣 量，使內(nèi)循環(huán)液的 DO含量降低，以保證 A段的缺氧狀態(tài) [4]。 （ 2） A/O 工藝 AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法， A(Anacrobic)是厭氧段，用 以 脫氮除磷； O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機(jī)物 [6]。 優(yōu)點(diǎn)如下： ① 工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，基建費(fèi)用低； ② 處理效果好，出水可靠； ③ 具有較好的脫氮除磷效果； ④ 污泥沉降性能良好； ⑤ 對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。五個(gè)工序都在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器中依次進(jìn)行，所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設(shè)施。主要特點(diǎn)如下： （ 1） SBR 工藝 SBR 是序批間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。本 市污水處 理廠方案 ，既要 考慮有效 去除BOD5 又要適當(dāng)去除 N 和 P，故可選擇三種典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝：（ 1）間歇式活性污泥法（ SBR 工藝）；（ 2）氧化溝工藝；（ 3）好氧 —缺氧（ A/O）脫氮工藝 [ 4 ]。 針對(duì)這些特點(diǎn)，出水要求，以及現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。 目前，廠址范圍內(nèi)土地都已平 整，其北面有現(xiàn)成道路可以直接到達(dá)，前期準(zhǔn)備工作較易實(shí)現(xiàn)，有利于節(jié)省工程投資，促成工程早日動(dòng)工。 根據(jù)《 J市城市污水處理廠可行性研究報(bào)告》，該廠廠址選擇擬選于 J 市的城區(qū)東南方向， C江下游，位于 C江東岸， D公路南側(cè)， W鐵路東北側(cè)。廠址應(yīng)盡量設(shè)在地質(zhì)條件好的地方，以便于施工，降低造價(jià)； （ 5） 要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足于污水處理構(gòu)筑物高程布置的需要，減少土方工程量。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)保持約 300米以上的距離，但也不宜 太遠(yuǎn)，以免增加管道長(zhǎng)度，提高造價(jià)； （ 3） 當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政時(shí)，廠址的選擇應(yīng)考慮與用戶靠近，以便于運(yùn)輸。 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù)書及相關(guān)原始數(shù)據(jù) 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 方案比較 8 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB897896） 《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》（ CJ302593） 《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（ CJ30821999） 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB38382021） 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182021） （ 1） 處理規(guī)模和水質(zhì)特點(diǎn) ① 污水處理規(guī)模為 1010 4 m3/d； ② 城市污水主要為居民生活污水； ③ 平均流量： sLdmQ a / 15 7/1010 34 ??? ④ 總變化系數(shù)： ?? az QK ，取 Kz = ； ⑤ 設(shè)計(jì)流量： sLK za /13 57m a x ?????。 （ 3） 功能分區(qū)明確，生產(chǎn)、生活、人、物、車流向合理。 設(shè)計(jì)原則 （ 1） 執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2） 地質(zhì)與地震 地質(zhì)特點(diǎn)：地勢(shì)高、地質(zhì)硬、地耐力強(qiáng) ,歷史上屬于 無(wú)災(zāi)害性地震區(qū)域，土質(zhì)：以礫土、亞粘土為主 ,地形 :以丘陵地帶為主。年平均氣溫 17℃，年降雨量 毫米， 年平均 日照時(shí)數(shù) 為 小時(shí)。 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 方案比較 7 3 方案比較 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì) 背景 （ 1） 氣象 J 市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，境內(nèi)光照充足，雨量充沛，溫和 濕潤(rùn) ，四季分明，山峰層疊，河流密布，山環(huán)水繞，景色秀麗。 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 文獻(xiàn)綜述 6 優(yōu)點(diǎn) 與常規(guī)污水處理系統(tǒng)相比， Carrousel氧化溝具有以下幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 在處理某些工業(yè) 廢水 時(shí)尚需預(yù)處理，但在處理城市污水時(shí)不需要預(yù)沉池； （ 2） 污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化； （ 3） 工藝極為穩(wěn)定可靠； （ 4） 工藝控制極其簡(jiǎn)單； （ 5） 系統(tǒng)性能顯示， BOD 5降解率達(dá) 95%～ 98%， COD降解率達(dá) 90%～ 95%，同時(shí)具有較高的脫氮除磷功效； （ 6） Carrousel氧化溝系統(tǒng)不再使用臥式轉(zhuǎn)刷 曝氣機(jī)而采用立式低速 攪拌機(jī) ，使溝式可增加到 5m甚至 8m，從而使曝氣池的占地面積大大減??； （ 7） Carrousel氧化溝從 “田徑跑道 ”式向 “同心圓