【正文】 ，年平均氣溫 8℃。 地震裂度 6度。 設(shè)計(jì)依 據(jù) 設(shè)計(jì)依據(jù)主要是國家有關(guān)法律法規(guī)： 《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》 ； GB3838－ 2020《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 ； GB18918－ 2020《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 ； GB50014－ 2020《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 ； 3 GB50335－ 2020《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 。 廠址選擇 在污水處理廠設(shè)計(jì)中，選定廠址是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，處理 廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。 廠址選擇的一般原則為： 在城鎮(zhèn)水體的下游 ； 便于處理后出水回用和安全排放 ； 便于污泥集中處理和處置 ； 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng) 向 ； 有良好的工程地質(zhì)條件 ； 少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離 ； 有擴(kuò)建的可能 ； 廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件 ； 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。 污水廠處理流程的選擇 確定處理流程的原則 城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。 污水處理流程的選擇 我國城市污水處理相對于國外發(fā)達(dá)國家、起步較晚。 處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到 A/O、A2/O、 AB、 SBR（包括 CCAS 工藝）等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。 在我們大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，探索適合我國實(shí)際的城市污水處理系 統(tǒng)。 結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇： 首先， 3 和 4 這兩條技術(shù)路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應(yīng)選擇 1 和 2 這兩條路線，尤其以 2 這種路線應(yīng)予以推廣。 人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要指氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運(yùn)行費(fèi)用低，外加能源消耗少和管理簡單的優(yōu)點(diǎn)，在我國一些城市也被因地制宜的采用。 土地法處理，就是按照要求對污水達(dá)到處理的同時(shí)，達(dá)到對控制滲流污染的要求，有計(jì)劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達(dá)到凈化。在我國人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合，污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用 ， 和污水的土地利用處理還有一定差距。 因?yàn)椋? 對地下水源有污染危險(xiǎn) ； 做不到終年晝夜對污水的處理 ； 沒有也不可能修建儲存幾個(gè)月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決 。 人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜 法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi)外城市污水處 理 的主體工藝。結(jié)合本工藝的具體情況，本污水廠還要求高效脫氮除磷，常用的方法有 AB法，SBR， A2/O 法，氧化溝工藝等。該 工藝 對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧，A 級負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷 在 (kgMLSSd) 以上； B級負(fù)荷低，污泥齡較長。二級池子 F/M(污染物量與微生物量之比 )不同，形成不同的微生物群體。 SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝 ，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA 法等。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市 污水 處理廠 。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理 工藝 。二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。 若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、 BOD5 和 COD為主，則可用 A/O 工藝。氧化溝 具有脫氮的效果且 在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式 (Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在 ～ 7 ，轉(zhuǎn)刷動力效率 ～ (kW 奧式 (Orbal)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個(gè)環(huán)道用不同的 DO(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi)環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。 若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市 污水 處理尤為適用。 三溝式氧化溝 (T 型氧化溝 )，此種型式由簡單，處理效果不錯(cuò)，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的 三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。交替式氧化溝具 有良好的脫氮效果，若在起前面設(shè)一厭氧池，則起也具有良好的除磷效果。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高 20%)和動力效率［達(dá) ～ kgO2/(kW 污水處理流程方案的 確定 經(jīng)過分析本設(shè)計(jì)可 選擇的 工藝 流程，有兩種： 普通 A/A/O 法處理 工藝 。 兩種 工藝 經(jīng)過比較 ： 氧化溝除了具有 A/A/O 的效果外，還具有如下特點(diǎn)： 1) 具有獨(dú)特的水力流動特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果 ； 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 ； 3) BOD 負(fù)荷低，使氧化溝 具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理 ； 4) 脫氮效果還能進(jìn)一步提高 ； 5) 電耗較小， 運(yùn)行費(fèi)用低。 本設(shè)計(jì)的工藝流程為： 8 設(shè)計(jì)污水水量 由設(shè)計(jì)資料知，該市每天的平均污水量為： 10?Q 萬噸 /天 4 7 4 3431 0 1 0 / 1 0 1 0 / 1 0 1 0 /1 0 1 0 1 0 1 1 5 7 . 4 12 4 3 6 0 0t d k g d m dL s L s? ? ? ? ? ?????? 查 GB50014－ 2020《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》知： sLsL ? 則 取總變化系數(shù) ??K 從而可計(jì)算得： 設(shè)計(jì)秒流量為 Q K Q??? 式中 Q 城市每天的平均污水量 ， sL ； ?K 總變化系數(shù) ； Q 設(shè)計(jì)秒流量 ， sL 。 在選擇污水處理程度時(shí)，既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體受到污染，避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生動植物。 則 1 3 9 0 1 0 0 7 4 .3 6 %390E ??? 污水的 5BOD 處理程度計(jì)算 2 eLLE L?? 式中 2E 5BOD 的處理程度 ， %； L 進(jìn)水的 5BOD 濃度 ， mgL ； eL 處理后污水排放的 5BOD 濃度 ， mgL 。 則 3 1 8 0 2 0 8 8 .8 9 %180E ??? 污水的氨氮處理程度計(jì)算 10 4 eCCE C?? 式中 4E 氨氮的處理程度 ， %； C 進(jìn)水的氨氮濃度 ， mgL ； eC 處理后污水排放的氨氮濃度 ， mgL 。 則 5 61 8 3 .3 3 %6E ??? 11 第 三 章 污水的一級處理構(gòu)筑物 設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)行。 設(shè)計(jì)中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。 格柵的設(shè)計(jì) 城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進(jìn)水水量為 sLQ ? ，污水進(jìn)入污水處理廠處的管徑為 1250mm ，管道水面標(biāo)高為 。其中，中格柵設(shè)在污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后。 設(shè)計(jì)參數(shù) 格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求： 1) 粗格柵：機(jī)械清除時(shí)宜為 16～ 25mm；人工清除時(shí)宜為 25～ 40mm。 2) 細(xì)格柵：宜為 ～ 10mm。 污 水過柵流速宜采用 ～ ／ s。 。 ～ 60176。 當(dāng)格柵間隙為 16～ 25mm 時(shí)，柵渣量取 ～ 333 10 mm 污水； 當(dāng)格柵間隙為 30～ 50mm 時(shí)，柵渣量取 ～ 333 10 mm 污水。 格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位 ，工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。工作平臺正面過道寬度，采用機(jī)械清除時(shí)不應(yīng)小于 ，采用人工清除時(shí)不應(yīng)小于 。 格柵除污機(jī)、輸送機(jī)和壓榨脫水機(jī)的進(jìn)出料口宜采用密封形式，根據(jù)周圍環(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。 沉砂池的超高 不應(yīng)小于 。； N 設(shè)計(jì)的格柵組數(shù) ， 組 ； b 格柵柵條間隙數(shù) ， m 。 設(shè)計(jì)中取 S = ? ? mB 1 ???????? 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度計(jì)算 111 tan2 ?BBl ?? 式中 1l 進(jìn)水渠道漸寬部分長度 ， m ； 1? 漸寬處角度 ， 186。 則 mgh in2 ) (2341 ????? 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高 mh ? 則 柵后槽總高度： mhhhH ??????? 柵槽總長度 14 mhhllL60t a n60t a nt a nt a 221??????????????? ?? 中 格柵示意圖如圖 3— 1 圖 3— 1 中 格柵示意草圖 每日柵渣量 1 0 0 01 0 0 08 6 4 0 0 11m a x WQKWQW Z ???? 式中 W 每日柵渣量 ， dm3 ； 1W 每日每 1000 3m 污水的柵渣量 ， 333 10 mm 污水。 進(jìn)水與出水渠道 城市污水通過 1250DN mm 的管道送入進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細(xì)格柵。 細(xì)格柵示意圖見圖 3— 2 16 圖 3— 2 細(xì)格柵示意圖 提升泵站 污水總泵站接納來自整個(gè)城市排水管 網(wǎng) 來的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構(gòu)筑物的設(shè)置。 排水泵站的基本組成包括：機(jī)器間、集水池、格柵和輔助間。 集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于 10%。出水管流速宜為 ～ m/s。 泵房形式及 工藝布置 本設(shè)計(jì)采用地下濕式矩形合建式泵房，設(shè)計(jì)流量選用最高日最高時(shí)流量dmsmQ 33 ?? 。自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站，它的優(yōu)點(diǎn)是：啟動及時(shí)可靠，管理方便。由于自灌式啟動，故采用集水池與機(jī)器間合建，前后設(shè)置。 工藝布置 本設(shè)計(jì)采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進(jìn)水井，來水管直接經(jīng)進(jìn)水閘門、格柵流入集水池，經(jīng)機(jī)器間的泵提升 污 水進(jìn)入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。泵站設(shè)在處理廠內(nèi)，泵站的地面高程為 。 （ 2）水泵總揚(yáng)程估算 1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為： （ ） = 2）出水管管線水頭損失 每一臺泵單用一根出水管，其流量為 1 L s? ，選用的管徑為mmDN600 的鑄鐵管， 查《給水排水設(shè) 計(jì)手冊》第一冊常用資料得流速smv ? （介于 ~ sm 之間）， ?i 。 設(shè)局部損失為沿程損失的 30%，則總水頭損失為： 18 mh 0 2 0 0 ???? 泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 ，則水泵總揚(yáng)程為： mH ????? （ 3）選泵 本設(shè)計(jì)單泵流量為 1 L s? ，揚(yáng)程 。該泵的規(guī)格性能見表31。機(jī)組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。 （ 1）吸水管路的水頭損失 每根吸水管的流量為 1 L s? ，選用的管徑為 mmDN600 ，流速為smv