【正文】 污水處理的目的主要有兩個，其一是保護水資源不受污染，因此處理后出水要達到水質(zhì)標準；其二是污水回用，處理后出水用于農(nóng)田灌溉、城市中水和工業(yè)生產(chǎn)等，為此處理水要滿足相應(yīng)的用水要求，《水處理工程師手冊》對工藝流程的選擇給出了以下的原則和要求，所以污水處理工藝的選擇也要按照下面的原則和要求進行 [2]。 工藝流程的確定 按照污 水處理工藝流程選擇的原則和要求，可得比較合適于西安市某污水處理廠的工藝是倒置 A2/O 法工藝。本法 的具體工藝流程如圖 1 所示。 進水閘井工藝設(shè)計 進水閘井的作用 即 匯集各種來水 ，保證進水穩(wěn)定性。 考慮施工方便以及水力條件，進水閘井尺寸取 6 ，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 處，即超越管 管底標高為 。 12 格柵 格柵的作用及種類 格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物，防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、處理構(gòu)筑物配水設(shè)施、進出水口，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施的正常運行 [3]。 本工藝采用矩形斷面中格柵和細格柵各一道，采用機械清渣，中格柵設(shè)在污水提升泵房之前，細格柵設(shè)在提升泵房之后。 格柵的設(shè)計計算 1．中格柵的計算 13 本設(shè)計中 格柵的設(shè)計計算如下 [1]： 前面計算可知： Q max=，計算草圖 2 圖 2 格柵示意圖 （ 1）格柵間隙數(shù) vhbQn???? sina21 max 式中： n— 柵條間隙 Qmax— 最大設(shè)計流量， m3/s； b— 柵條間隙， m； h— 柵前水深， m； v— 污水流經(jīng)格柵的速度，一般取 — ； a— 格柵安裝傾角，（176。設(shè)置兩臺機械格柵，則每臺格柵間隙數(shù)為： 60s 1s in a21m a x ??????????vhbQn ；則 n =32 （ 2）柵槽寬度 bnnSB ?? ）1( 式中： 14 B — 柵槽寬度， m； S — 柵條寬度，取 S=； b — 柵條間隙，取 n = n — 柵條間隙數(shù)， n =32 個； bnnSB ?? ）1( = ????? ）（ m （ 3）進水渠道漸部分長度 111 atan2 BBl ?? 式中： 1l — 進水渠道漸寬部分長度， m； B1— 進水渠道寬度，取 B1= a1— 漸寬部分展開角度 ， 取 ??20a1 ； 02t a n2 a n2 111 ?? ???? BBl （ 4）出水渠道漸窄部分長度 2l 12 ????? ll （ 5）過柵水頭損失 通過格柵的水頭損失 1h 可以按下式計算： 01 hkh ?? agvh sin220 ???? 式中： 1h — 設(shè)計水頭損失， m； 0h — 計算水頭損失， m； g — 重力加速度， m/s2； k — 系數(shù)，格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3； 15 ? — 阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)。設(shè)置兩臺機械格柵，則每臺格柵間隙數(shù)為： 60s 1s in a21m a x ??????????vhbQn （ 2）柵槽寬度 bnnSB ?? ）1( 式中： B — 柵槽寬度， m； S — 柵條寬度，取 S =； b — 柵條間隙，取 b =； n — 柵條間隙數(shù)， n =42 個； bnnSB ?? ）1( = ????? ）（ 0m （ 3）進水渠道漸部分長度 111 atan2 BBl ?? 17 式中： 1l — 進水渠道漸寬部分長度， m； B 1— 進水渠道寬度，取 B 1=； a1— 漸寬部分展開角度 ， 取 ??20a1 ； 02ta n2 n a2 111 ?? ???? ?BBl （ 4）出水渠道漸窄部分長度 2l 12 ????? ll （ 5）過柵水頭損失 通過格柵的水頭損失 1h 可以按下式計算： 01 hkh ?? agvh sin220 ???? 式中： 1h — 設(shè)計水頭損失， m 0h — 計算水頭損失， m g — 重力加速度， m /s2 k — 系數(shù)，格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3 ? — 阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān) 設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形 ) () 3434 ???? bs（?? in in 220 ???????? ?agvh ? 8 ????? hkh （ 6）柵后槽總高度 H 18 設(shè)柵前渠道超高 ?h ，柵前水深 ?h ，則 ??????? hhhH ，取 （ 7）柵前槽高度 1H ????? hhH （ 8）柵槽總長度 L a n a 121 ??????????? ??HllL （ 9）每日產(chǎn)生的柵渣量 100086400 1ma x? ??? zK WQW 式中： W— 每日柵渣量， d/m3 1W — 單位體積污水柵渣量， 污水）33 10/(m ，中格柵間隙為 20mm ，取 W = 污水）33 10/(m zK — 生活污水總變化系數(shù)， zK = dW / 00 64 0 0 3?? ??? dW / 3? ﹥ d/m3 ，宜采用機械清渣 每臺格柵每日柵渣量 ??? WW d/m3 （ 10）細格柵及格柵除污機的選擇 由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第 11 冊第 533 頁查知，選用兩臺 XWBⅢ ，其性能如下表 4所示： 表 4 XWBⅢ 0. 81. 5背耙式格柵除污機 型號 格柵寬度（ mm） 耙齒有效長度 (mm) 安裝傾角 (? ) 提升質(zhì)量 (kg) 格柵間距 (mm) 提升速度(m/min) 電機功率 (KW) XWBⅢ 800 100 60 200 10 3 19 沉砂池 沉砂池的作用及類型 污水中的無機顆粒不僅會磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥活性，而且會板積在反應(yīng)池底部減小反應(yīng)池有效容積，甚至在脫水時扎破率帶損壞脫水設(shè)備。 常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池。旋流式沉砂池是利用機械力控制水流流 態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機物隨流水帶走的沉砂裝置。本設(shè)計中選用曝氣沉砂池，其截面圖如圖 3 示。 20 曝氣沉砂池的設(shè)計參數(shù) 本設(shè)計中曝氣沉砂池的設(shè)計參數(shù)有 [1]： （ 1）旋流速度應(yīng)保持 ~； （ 2）水平流速為 ~； （ 3）最大流量時停留時間為 1~3min； （ 4）有效水深為 2~3m，寬深比一般采用 1~2； （ 5）長寬比可達 5，當池長比池寬大得多時，應(yīng)考慮設(shè)計橫向擋板； （ 6）每立方米污水的曝氣量為 ~，或 3~5 m3/（ m2 曝氣沉砂池的設(shè)計計算 1．池體的計算 本設(shè)計中曝氣沉砂池的設(shè)計計算如下 [1]： （ 1）池子總有效容積 V 60max ?? tQV 式中： maxQ — 污水廠最大設(shè)計流量， maxQ =3/s； t — 最大設(shè)計流量時的流行時間，取 t=2min； 3m a x ?????? tQV （ 2）水流斷面的面積 A 1maxvQA? 式中： maxQ — 污水廠最大設(shè)計流量， maxQ =3/s； 1v — 最大設(shè)計流量時 的水平流速，取 m/s； 21 22 ??A （ 3）池總寬度 B 2hAB? 式中： 設(shè)計有效水深—2h ，取 ?h ??? hAB （ 4）校核寬深比 ??hb 寬深比在 1~2 之間，符合要求 （ 5）池體長 L 6 ??? AVL （ 6）校核長寬比 ??bL ，符合要求 2．曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 本設(shè)計的曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 [1] [3]： 本設(shè)計的曝氣沉砂池運用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，鼓風(fēng)設(shè)備和倒置 A2/O 反應(yīng)池空氣系統(tǒng)設(shè)在同一機房，采用穿孔管曝氣，穿孔曝氣管設(shè)置在集砂槽一側(cè)，距池底,距池壁 ，則穿孔管的淹沒深度為 ????? hH 。 k ??????? fd hhHp （ 4）鼓風(fēng)機的選擇 由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第 11 冊 P470 查知，選擇 RD— 125 型號羅茨鼓風(fēng)機兩臺，其性能如下表 5 所示： 表 5 羅茨鼓風(fēng)機的性能 型 號 口徑（ mm） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 出口風(fēng)壓（ kPa） 氣 量 Q（ m3/min） 軸功率 LA（ kW） 電動機功率（ kW） RD— 125 125 1750 15 3． 沉砂室的計算 沉砂室的計算過程如下 [1]： （ 1）沉砂部分所需容積 6m a x 108 6 4 0 0??? zKXTQV 式中： X — 城市污水沉砂量， m3/106m3，可按照 106m3污水沉砂 15~30m3 計算，取3m20?X /106m3污水 23 T — 清除沉砂的間隔時間， d，取 d2?T zK — 生活污水總變化系數(shù)， zK = 366m a x 86400 ?? ????? ?? zKXTQV （ 2）每個污泥斗的容積 nVV?0 式中： 0V — 每格沉砂斗容積； n— 沉砂斗個數(shù)，本設(shè)計中設(shè)每格池子有兩個 沉砂斗，則 2?n ； 30 ??? nVV （ 3）沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬 a 1=,斗壁與水平面的傾角為 60? ，斗高 3h? =，則沉砂斗傷口寬度為： a n a n213 ??????? ?? aha 沉砂斗容積為： 322121230 )(6 )222(6 ???????????? aaaahV （ ? m3） （ 8）沉砂室的高度 3h 采用重力排砂，設(shè)池底坡度 ?i ，坡向砂斗， 22 ?????? aLl ??????? ilhh (9)池總高度 321 hhhH ??? 24 式中： 1h — 沉砂池超高， m，設(shè) 1h = ??????? hhhH (10)驗證最小流速 ?1minmin nQV ? 式中： minQ — 最小流量， m3/s， /sm9 3 3zm a xm i n ?? K ? — 最小流量時沉砂