【正文】 量和工業(yè)廢水量來確定。根據(jù)給排水手冊第 5 期 城鎮(zhèn)排水中表 14 人均綜合用水定額：170280 L/人a. 生活污水量 Q1 的確定根據(jù)設(shè)計任務(wù)書查得設(shè)計地區(qū)城市人口數(shù) N = 140000 人，最高日綜合生活污水定額對給排水系統(tǒng)完善的地區(qū)按用水定額的 90%計即采用 250 L/人生活污水量的確定以城市人口數(shù)，污水量標(biāo)準(zhǔn)或用水標(biāo)準(zhǔn)乘系數(shù)，一般取k = 左右，即生活污水量：Q1 = kq = 1140000250 L/d = 35000m3/db. 商業(yè)系統(tǒng)合計排放污水：Q 2= 3500m3/dc. 食品加工廠每天排放污水約為 8000 人口當(dāng)量，則：Q3 =18000250 L/d = 2022000 L/d = 2022 m3/dd. 設(shè)計最高日污水量 Qd 的確定設(shè)計地區(qū)城市最高日污水量 Qd 為Qd = Q190% + Q2 + Q3 = 35000+3500+2022 =40500m3/d所以污水廠處理規(guī)模為：Q=45000m 3/d 水質(zhì)確定及達(dá)標(biāo)要求 進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》 （GB500142022）中關(guān)規(guī)定：城鎮(zhèn)污水的設(shè)計水質(zhì)應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料確定，或參照鄰近城鎮(zhèn)、類似工業(yè)區(qū)和居住區(qū)的水質(zhì)確定。污水的處理程度如下表 表 污水各種污染物的處理程度項目BOD5 (mg/L)COD (mg/L) SS (mg/L) NH3N (mg/L) TP (mg/L)TN(mg/L)進(jìn)水 290 450 250 30 45出水 10 50 10 5 15去除率 % % 96% % % %某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計54 污水處理工藝方案比較和選定 污水處理廠設(shè)計原則a. 從實際情況出發(fā)對污水處理廠進(jìn)行總體規(guī)劃，統(tǒng)籌安排，與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展及現(xiàn)有條件相適應(yīng)。并考慮其低能耗、低運行費用、低投資費用、運行管理簡便和工藝成熟的污水處理工藝路線。e. 工藝方案應(yīng)有利于以后的擴(kuò)建。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮確定各技術(shù)單元構(gòu)筑物的型式，兩者互為制約，互為影響。a. 污水水質(zhì)和水量的變化情況除水質(zhì)外，原污水的水量也是選定處理工藝需要考慮的因素，水質(zhì)、水量變化較大的污水，應(yīng)考慮設(shè)調(diào)節(jié)池或事故貯水池，或選用承受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)的處理工藝。這樣，以原污水的水質(zhì)、水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)為制約條件，而以處理系統(tǒng)最低的總造價和運行費用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。c. 當(dāng)?shù)氐母黜棗l件當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂虻茸匀粭l件也對污水處理工藝流程的選定具有一定的影響。d. 運行管理對于運行管理水平有限的小型污水處理廠或工業(yè)廢水處理站，宜采用操作簡單、運行可靠的處理工藝；對于運行管理水平較高的大型污水處理廠，應(yīng)盡量采用處理效率高、凈化效果好的新工藝。 工藝方案比較在當(dāng)前城市污水處理工程中，隨著人口的不斷膨脹和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，廢水排放量急劇增長，全球性水污染問題已對人類生存和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，因此各國對污水處理要求也越來越嚴(yán)格，傳統(tǒng)活性污泥工藝在多功能性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等方面已難以滿足不斷提高的要求。上述工藝中考慮到工藝成熟程度、處理規(guī)模、運行管理等因素。 技術(shù)比較技術(shù)比較范圍：污水處理廠的污水及污泥處理工程以及附屬建筑等工程。 A2/O 工 藝 是 流 程 最 簡 單 ， 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 脫 氮 除 磷 工 藝 。 回 流 污 泥 帶 入 的聚 磷 菌 將 體 內(nèi) 的 聚 磷 分 解 ， 此 為 釋 磷 ， 所 釋 放 的 能 量 一 部 分 可 供 好 氧 的 聚 磷某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計7菌 在 厭 氧 環(huán) 境 下 維 持 生 存 ， 另 一 部 分 供 聚 磷 菌 主 動 吸 收 VFAs， 并 在 體 內(nèi) 儲存 PHB。 污 水 經(jīng)厭 氧 ， 缺 氧 區(qū) ， 有 機(jī) 物 分 別 被 聚 磷 菌 和 反 硝 化 細(xì) 菌 利 用 后 濃 度 已 很 低 ， 有利 于 自 養(yǎng) 的 硝 化 菌 的 生 長 繁 殖 。 該 工 藝 在 系 統(tǒng) 上 可 以 稱 為 最 簡 單 的 同 步 脫 氮 除 磷 工 藝 ， 總 的 水 力 停 留時 間 少 于 其 他 同 類 工 藝 。該 工 藝 處 理 效 率 一 般 能 達(dá) 到 ： BOD5 和 SS 為 90%~95%， 總 氮 為 70%以 上 ， 磷 為 90%左 右 ， 一 般 適 用 于 要 求 脫 氮 除 磷 的 大 中 型 城 市 污 水 廠 。 該 工 藝 具 有 如 下 特 點 ： ①在 系 統(tǒng) 上 可 以 稱 為 最 簡 單 的 同 步 脫 氮 除 磷 工 藝 ， 總 的 水 力 停 留 時 間 少于 其 他 同 類 工 藝 ②在 厭 氧 （ 缺 氧 ） 、 好 氧 交 替 運 行 條 件 下 ， 絲 狀 菌 不 能 大 量 增 殖 ， 無 污泥 膨 脹 之 虞 ， SVI 值 一 般 均 小 于 100 ③污 泥 中 含 磷 濃 度 高 ， 具 有 很 高 的 肥 效 。2. 厭氧池+氧化溝某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計8 氧化溝又名連續(xù)循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變形。氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。②對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。④污泥產(chǎn)量低，且多已達(dá)到穩(wěn)定。⑥占地面積較大，運行費用低。⑧氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富。表 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表序號 項目 氧化溝工藝 A2/O 工藝1 處理能力/（萬 m3/d） BOD5 CODcr SS NH3N TP 2 進(jìn)水水質(zhì)/（mg/L）TN BOD5 ≤10 ≤10CODcr ≤50 ≤50SS ≤10 ≤10NH3N ≤5 ≤5TP ≤ ≤3出水水質(zhì)/（mg/L）TN ≤15 ≤154 要求管理水平 較簡單 復(fù)雜5 土建費用（萬元） 6 設(shè)備費用（萬元） 氧化溝 A2/O 法主要優(yōu)點運行成本相對較低，構(gòu)造簡單；耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng) ；處理效果高，出水水質(zhì)好；脫氮、除磷功能穩(wěn)定；技術(shù)較先進(jìn)，成熟；能處理不容易降解的有機(jī)物；污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計107 間接費用（萬元） 8 其他費用（萬元） 9 工程總投資（萬元） 方案確定由以上內(nèi)容知，兩種工藝都能達(dá)到預(yù)期的處理效果，且都為成熟工藝，但考慮到本設(shè)計規(guī)模較小，屬于中小型城鎮(zhèn)污水處理廠，在處理效果均理想的情況下，相對而言，A 2/O 的基建費用較高，而厭氧池 +氧化溝工藝雖然占地面積大，但其構(gòu)造簡單，運行成本相對較低，處理效果、出水水質(zhì)好，管理維護(hù)相對方便，在中小規(guī)模污水處理廠的運用中優(yōu)勢相對突出。 工藝流程確定工藝主要流程圖對出水水質(zhì)要求達(dá)到中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918－2022） 》中一級 A 標(biāo)準(zhǔn)，故應(yīng)設(shè)深度處理單元進(jìn)一步去除水中的 BOD5 及 NH3N 和 P，厭氧池加氧化溝及其四溝式循環(huán)的獨特構(gòu)造，使它具有很強(qiáng)除磷脫氮功能。中格柵和提升泵房進(jìn) 水細(xì)格柵和旋流沉砂池 厭氧池 氧化溝二沉池混凝反應(yīng)池平流沉淀池普通快濾池接觸消毒室出 水污泥濃縮池貯泥池脫水機(jī)房外運某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計115 污水處理廠主要構(gòu)筑物工藝設(shè)計計算 泵前中格柵中格柵（柵條間距為 10~40mm） 。1．設(shè)計參數(shù)：柵前流速 v1=，過柵流速 v2=柵條寬度 s=，格柵間隙 e=柵前部分長度 ，格柵傾角 α=60176。設(shè)柵前水深 h=格柵計算草圖2．設(shè)計計算：設(shè)有兩臺中格柵并聯(lián)運行，進(jìn)水由渠道經(jīng)過中格柵總變化系數(shù)： ， 則設(shè)計流量 Q=521L/=.zKQ?(1) 格柵的間隙數(shù)n= = = 34（個）bhv?sinmax.??(2) 柵槽寬度 設(shè)計采用銳邊矩形鋼條為柵條，即柵條寬度 s = B=S (n1)+bn=(341)+34=某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計12(3) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 1l設(shè)進(jìn)水渠寬 =，其漸寬部分展開角度 α1=20176。 3( )=(6) 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高 h2=, 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降 h1 作為補(bǔ)償。 =(H1 為柵前渠道深=h+h 2)(8) 每日柵渣量的計算在格柵間隙 20mm 時，設(shè)柵渣量為 （m 3/103m3 污水）) ，有W= =zkwQ??= 宜采用機(jī)械清渣d/3/3 泵房通過高程計算，從吸水面到泵后細(xì)格柵柵柵前水深之間距離為 ，水泵自身水頭損失 和安全水頭損失為 ，所以提升揚程在 15m 左右，參照選泵的依據(jù)，選擇潛水泵型號為 350QW15001590 型潛污泵，電動機(jī)功率，990 r/min，出口直徑 50mm,泵重 60kg,兩用一備。柵前流速 v1=，過柵流速 v2=柵條寬度 s=，格柵間隙 e=柵前部分長度 ，格柵傾角 α=75176。設(shè)柵前水深 h=某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計14細(xì)格柵計算草圖：設(shè)有兩臺細(xì)格柵并聯(lián)運行，進(jìn)水由兩條渠道經(jīng)過細(xì)格柵，(1) 格柵的間隙數(shù)n= = = 51（個）bhvQ?sinmax??(2) 格柵的寬度 設(shè)計采用銳邊矩形鋼條為柵條，即柵條寬度 s =10mm B=S(n1)+bn=(511)+51=(3) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 1l設(shè)進(jìn)水渠寬 =，其漸寬部分展開角度 = ，1B1?20o=（ ）/(2 tg ) ()/2ltg?????(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 2l21/?(5) 通過格柵的水頭損失 ,設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面, /321()sin(/)hbkvg????=() sin60176。(7) 格柵總長度 L= + +++H1/tgα1l2=++++(+)/ tg 75o=(H1 為柵前渠道深=h+h 2)(8) 每日柵渣量的計算某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計15在格柵間隙 6mm 時，設(shè)柵渣量為 （m 3/103m3 污水）) ，????QW= 宜采用機(jī)械清渣d/3/3 旋流沉砂池設(shè)計計算:(1) 旋流沉砂池選擇該污水廠設(shè)計流量 Q=45000 =521(l/s)，設(shè)有 2 座旋流沉砂池并聯(lián)運行，dm/3根據(jù)設(shè)計水量，單座沉砂池的設(shè)計水量為 ,查《給水排水設(shè)計手冊 （第05 冊）城鎮(zhèn)排水》第二版中 P291 表 510 和給水排水工程快速設(shè)計手冊 P84 表 46，選擇單座旋流沉砂池的各部分尺寸和規(guī)格如下：旋流沉砂池計算草圖旋流沉砂池型號及尺寸(mm)型號 流量（L/s）A B C D E F G H J K L300 310 3050 1000 610 1200 300 1550 450 300 450 800 1350某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計16計水量/（ ~104 m3/d）沉砂池直徑/m沉砂池深度/m砂斗直徑/m砂斗深度/m驅(qū)動機(jī)構(gòu)/W槳板轉(zhuǎn)速/(N/min)14 (2) 排砂方法旋流沉砂池排砂有三種方式:第一種是用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排除。第三種是在傳動軸中插入砂泵，泵及電機(jī)設(shè)在沉砂池頂部。 厭氧池1. 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：考慮到厭氧池與氧化溝為一個處理單元，總的水力停留時間超過15h，設(shè)計水量按最大日平均時考慮。水力停留時間：T=2h污泥濃度：X=3000mg/L污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L2. 設(shè)計計算（1）厭氧池容積：V= Q1′T=10323600= （2）厭氧池尺寸：水深取為 h=。 =()對于顆粒污泥，水力負(fù)荷V2=～ m 3/(),符合要求。氧化溝設(shè)計分 4 座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為 Q1′＝。dK1= l/d Ko2=剩余堿度 100mg/L(保持 PH≥):所需堿度 堿度/mgNH 3N 氧化；產(chǎn)生堿度 堿度/mgNO 3N 還原硝化安全系數(shù)：硝化溫度修正系數(shù)：（1）堿度平衡計算：1）設(shè)計的出水 BOD5 為 10 mg/L，則水中非溶解性 BOD5 的值為：BOD5f＝Se（1e 5）＝因此，處理水中的溶解性 BOD5 為：=2）采用污泥齡 30d，則日產(chǎn)泥量為： kg/(903.).911rmaQSbt?????? 一般情況下，其中有 ％為氮，近似等于 TKN 中用于合成部分為： =? 即：TKN 中有 mg/L 用于合成。其中好氧段長度為 ，????缺氧段長度為 。某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計20 校核實際污泥負(fù)荷 ???? （6）需氧量計算： 采用如下經(jīng)驗公式計算: 32 )/( NMLSBAdkgOrr ?????