【正文】 城鎮(zhèn)生活污水中含有一定量的無(wú)機(jī)顆粒，例如砂粒，砂粒如隨著污水進(jìn)入處理構(gòu)筑物，會(huì)損壞水泵和管道，在流速較慢的地方會(huì)沉下來(lái)，例如曝氣池的底部、沉淀池底部等，還會(huì)進(jìn)入污泥系統(tǒng)。由于本設(shè)計(jì)的處理量較大，并且污水經(jīng)過(guò) 中 格柵除渣，對(duì)泵站影響不大，為了便于清砂，沉沙池設(shè)于泵站后；另外， 考慮到曝氣沉砂池除砂效果較好，水力漩流能使砂粒與有機(jī)物分離，沉渣不易腐敗，且兼有除油、吹脫、氧化等效能，近年也較推廣使用，故選用之。 Carrousel 2021 氧化溝工藝是在原 Carrousel 系統(tǒng)上增加一個(gè)缺氧池，這個(gè)預(yù)反硝化池通過(guò)兩條窄溝與原 Carrousel 系統(tǒng)連接在一起。曝氣機(jī)周圍的側(cè)向?qū)Я髑沙浞掷每斎麪栄趸?溝原有的渠道流速，在不增加任何回流提升動(dòng)力的情況下，將相當(dāng)于 400％進(jìn)水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池與原水混合并進(jìn)行反硝化。 厭氧池后緊接缺氧池，微生物在缺氧池中完成下列反應(yīng)：兼性反硝化菌異化厭氧出水和普通 Carrousel 氧化溝中分流過(guò)來(lái)的硝酸鹽和亞硝酸鹽，使脫氮更為充分；聚磷菌利用后續(xù)普通 Carrousel 氧化溝中分流出來(lái)的混合液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽所提供的電子吸磷，避免同時(shí)反硝化和吸磷時(shí) BOD5的不足；后續(xù) Carrousel 氧化溝完成了硝化、吸磷和去除有機(jī)物等過(guò)程。本設(shè)計(jì)采用了運(yùn)行較好，管理較 簡(jiǎn)單，排泥設(shè)備已趨定型的輻流式沉淀池。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。 本設(shè)計(jì)針對(duì)污泥量大、節(jié)省運(yùn)行成本，采用了重力濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 貯存污泥能力高； （ 2） 操作要求不高； （ 3） 運(yùn)行費(fèi)用少，尤其是電耗。 9 3 主要工藝參數(shù)設(shè)計(jì) 計(jì)算 格柵 設(shè)計(jì)說(shuō)明 格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施 ， 減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物 的 處理負(fù)荷， 以保證污水提升系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)除去污水中較大的漂浮物。 為減少柵渣量， 擬采用中隔柵， 格柵柵條間隙 設(shè) 定為 。 最大流量 Qmax=Kz/d=67500m3/d =2813m179。/s。柵前水深 h=，格柵數(shù) N=1。 圖 隔柵 格柵計(jì)算 柵條間隙數(shù)為 ： n＝ Qmax(sinα)1/2/ehv＝ (sin60176。 比柵格寬取 ； B＝ S(n－ 1)＋ en+＝ 37＋ 38+＝ ； 過(guò) 柵水頭損失 ： h2＝ k(S/e) 4/3v 2sinα/2g ＝ 3（ ） 4/3sin60176。； 進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度 L1＝（ B－ B1） /2tgα’＝ (－ )/2tg20176。 ＝ ； 格柵間建筑規(guī)格為 644。/10179。； 每 日 柵 渣 量 為 W=Qmax86400/(kz/d； 攔截污物量大于 m179。 11 污水提升泵站 設(shè)計(jì)說(shuō)明 采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)新建污水處理廠，工藝管線可充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。設(shè)計(jì)流量 Qmax=Kz/d=2813m179。/s。 ，則相應(yīng)二沉池、氧化溝、曝氣 沉砂池水面相對(duì)標(biāo)高分別為 、 和 。設(shè)計(jì)流量 Qmax=2813m179。/h。該泵提升流量為 2100～ 2300 m179。 提升泵房 螺旋泵泵體室外安裝，電機(jī)、減速機(jī)、電控柜、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定檢修空間。 曝氣沉砂池 設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水經(jīng)水泵提升后進(jìn)入平流 曝氣 沉砂池， 共兩組對(duì)稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩 格。 設(shè)計(jì)流量為 Qmax =179。 曝氣沉砂池具體尺寸見(jiàn)圖 。 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣。 管路布置： 每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)邊兩側(cè)分別設(shè)置 2 根穿孔曝氣管，每格 2 根，共 8 根。 進(jìn)水、出水及撇油 污水直接從螺旋泵出水渠進(jìn)入，設(shè)置進(jìn)水擋板，出水由池另一端淹沒(méi)出水，出水端前部設(shè)出水擋墻，進(jìn)出水擋墻高度均為 。 排砂量 計(jì)算 對(duì)城市污水，采 用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為： x1=～ ； 每日沉砂量為 ： Qs=Qmax x 1=50000105=（含水率為 P=60%） ； 假設(shè)貯砂時(shí)間為 t=， 則存砂所需容積為 V= Qst==； 折算為 P=%的沉砂體積為 mV ??????? ； 每格曝氣沉砂池設(shè)置 兩個(gè)砂斗 ，共 8 個(gè)砂 斗； 砂 斗 深 ， 斗底 平面尺寸 ； 砂 斗 總?cè)莘e為 322 )(3 mV ??????? ； 每組曝氣沉砂池尺寸為 LBH=10=84m3。砂水分離器外形高度 H1=，入水口離地面相對(duì)高程為 ，入水口離地面相對(duì)高程為，抽砂泵靜揚(yáng)為 ，砂水分離器入口壓力 H2==。 14 每組曝氣沉砂池底配提升泵房一座，配兩臺(tái)提砂泵，一用一備，共 4 臺(tái)。 提砂泵房平面尺寸 64＝ 24m2[6]。氣和水的沖洗強(qiáng)度均為 10L/（ m2 洗砂用壓縮空氣與曝氣沉砂池，均來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)房。選用 TSD150 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)，一用一備，單臺(tái) Qa=， p=， N=[6]。 氧化溝 設(shè)計(jì)說(shuō)明 選用 Carrousel2021 氧化溝系統(tǒng)，可滿足更高的生物脫氮和除磷要求。其余部分是好氧區(qū)，可同時(shí)進(jìn)行硝化 /反硝化，也用于磷的富集吸收。另外從節(jié)能的角度考慮，每座溝中還裝有一定數(shù)量的推進(jìn)器用于保證混合液具有一定的流速，并防止污泥在 進(jìn)水流速低的情況下發(fā)生沉淀。本設(shè)計(jì)要求污泥好氧穩(wěn)定，選取θ c＝ 14d， Y=。 圖 卡魯塞爾 2021型氧化溝 16 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 氧化溝主體區(qū)容積Ⅰ的確定： （ 1）好氧區(qū)容積： 已設(shè)污泥齡θ c＝ 14d，剩余污泥比產(chǎn)率系數(shù) Y=，內(nèi)源衰減系數(shù) Kd=， K=，污泥 f＝ ；出 水溶解性 BOD5為： LmgKKYS dc /)( 1)1(1 ?????? ? ； 設(shè)出水 SS=40mg/L； 則出水 VSS 的 BOD5＝出水 SS f fb＝ 40 ＝ ； 則出水總 BOD5： Se＝ ＋ ＝ mg/L； 好氧區(qū)容積 31 16340)(3150 14)()1()( mKXv SSYQVcdeo C ???? ?????? ?? ? ?； 水力停留時(shí)間 HRT＝ V1/Q=16340 24/50000=，取 HRT＝ ； 則好氧段實(shí)際容積 V 氧 = 50000/24＝ 16459 3m ； 共設(shè)氧化溝兩組，每組氧化溝的好氧區(qū)容積為 31 9 mnVV i ??? 氧； 取有效水深 ，超高 ； 則每組氧化溝平面面積為 211 18 29 mHVA ii ??? ； 污泥負(fù)荷： )/( 0164 59 )(500 00)( 50 dk gML SSk gB O DVXv SSQL eB O D ??? ????? ； 滿足 LBOD值在 ～ )/(5 dkgM LSSkgBOD ?， 符合脫氮除磷的要求。 17 （ 3）缺氧區(qū)計(jì)算： ①脫氮量 W 計(jì)算： 設(shè)計(jì)進(jìn)水 TNK＝ 40 mg/L，出水 TN≤ 20mg/L，出水中的 NO3— Ne 按 5mg/L 計(jì)。dkg / 9 33 6 8 01 2 0 0 0 )5840(5 0 0 0 0??????? ②取反硝化速率 qn=— N/(kgVSS ③ TN 去除率 %50%10040 2040%100 ??????? o eoTN TN TNTN?； 混合液回流比 %100%100 %1001 ??????? TNTNRn ??。 18 缺氧區(qū)容積Ⅱ的確定： （ 1）除磷所需容積 V3：缺氧區(qū)磷被吸收所需的水力停留時(shí)間取 40min，則 V3＝ 40 50000/(24 60)＝ 1389m3，每組氧化溝 V3i＝ m3。 （ 3） 缺氧區(qū) Ⅱ 的中間部位設(shè)導(dǎo)流隔墻 ，彎道直徑為 9m，直線段溝長(zhǎng)為 27m，有效 水深 ，池超高 ； 每組缺氧區(qū)實(shí)際池容＝ 32 1 5 3 m?????? ? 。 水深 ，池超高 ； 實(shí)際池容為 L B H＝ 36 8 5＝ 1440 m3。 曝氣機(jī)數(shù)量和選型 選用 DY325 倒傘型表面曝氣機(jī)，直徑φ ， N55kW，單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力125kgO2/h。 則每組氧化溝曝氣機(jī)數(shù)量為 2 臺(tái)，考慮備用，每組共設(shè) 3 臺(tái)曝氣機(jī)，其中兩臺(tái)為變頻調(diào)速。 剩余污泥量： ；dkgS e XPxW/42151000100030050000)(368010001000)( 0???????????? 20 取污泥含水率 ％， dmPWV /527)(10 00 42 15)1(10 00 3?????＝剩（干泥量） [4]。本設(shè)計(jì)采用 2 座普通輻流式二次沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，去除腐殖污泥（指生物法中的剩余污泥）。 懸浮固體濃度 X=4500 mg/L，二沉池底生物固體濃度Xr=10500 mg/L，污泥回流比 R=75％ ， 水力停留時(shí)間 t=，表面負(fù)荷為 （ m2?h1）。 圖 輻流式二沉池 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 二沉池表面面積 ： A1=Qmax/N?q=3600/2= m178。 混合液濃度 X=4500mg/L，為保證污泥回流濃度，二沉池的存泥時(shí)間不宜小于2h， Tw=， 回流污泥濃度為 Xr=10500mg/L（污泥回流比 R=75%）； 二沉池污泥區(qū)所需存泥容積 Vw： 5004500 45002084)(22)1(2 mXX QXRTVrww ?? ????????? ； 21 每個(gè)沉淀池污泥區(qū)的容積 2 39。 污泥區(qū)高度 h4： （ 1） 污泥斗高度 ： 設(shè)池底的徑向坡度為 ，污泥斗底部直徑 D2=，上部直徑 D1=，傾角 60176。 214 ?????????； 。mDDDDhV????????????? （ 2） 圓錐體 高度 ： mDDh 39。 14 ??????? ； 。39。39。 1 214 ??????? ； 污泥區(qū)的高度 mhhhh 39。39。39。 4444 ??????? 。 校核徑深比 ： 二沉池直徑與水深比為 D/ H1=35/3=，符合要求 。 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算 進(jìn)水管計(jì)算 ： 單池設(shè)計(jì)污水流量 Q 單 =Q/2= 179。/s； 選取管徑 D1=700mm； 流速 v=4D2=4（ ） =； 坡降為 1000i=。,共 6 個(gè)，沿井壁均勻分布 ； 出水口流速 v2=(6)=。； 穩(wěn)流筒直徑 mADD 2223 ?????? ?。/s； 環(huán)形集水槽內(nèi)流量 q 集 =Q 單 /2=179。 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì) ： 采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算，取槽寬 b=，槽中流速 v=； 槽內(nèi)終點(diǎn)水深 h4=q/vb=()= m； 槽內(nèi)起點(diǎn)水深 )/(23 24423 hhhh k ?? ； mgbaqh k 1 5 )(1 9 ????? ； mh )( 223 ???? ； 23 校核：當(dāng)水流增加一倍時(shí)， q= m179。=； h4=q/vb=()= m； mgbaqh k )(?????? ； mhhhh k ?????? ； 設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為 ，集水槽總高為 +（超高） =。），堰上水頭（三角口底部至上游水面的高度） H1=(H2O)； 每個(gè)三角堰的流量 q1=== m179。 圖 三角溢流堰 排泥部分設(shè)計(jì) 單池污泥量 ： 總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量 ； 回流污泥量 QR=Q/h； 剩余污泥量 Qs=527 m179。/h； Q 總 =QR+Qs=+22=1430m179。/h。/h= m179。 消毒接觸池 設(shè)計(jì)說(shuō)明 本設(shè)計(jì)采用 一座 三廊道平流式消毒接觸池， 設(shè)計(jì)最大流量 Q＝ 67500m3/d =2813m179。 設(shè)計(jì)投氯量 ～ 。t =6030= m3； 設(shè)有效水深 h2=，則每座接觸池的表面積 A 為 ： A=V/h2=； 設(shè)接觸池每廊道寬 b=6m，則廊道總長(zhǎng) L=(3 6)= m； 長(zhǎng)寬比 L/B=47/5=，符合要求 ； 設(shè)經(jīng)生化處理后污水產(chǎn)生的污泥量為 （人 加氯量計(jì)算 設(shè)計(jì)最大投氯量為 ，每天投氯量為 67500 10－ 3＝ ＝。每日加氯 機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)投氯量為 7～ 8kg/h[6]。二沉池的剩余污泥排到濃縮池，濃縮前污泥含水率P1為 ﹪，濃縮后為 P2=97﹪。 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算污泥濃度： 污泥固體通量 M 選用 (m2 濃縮池面積 。 濃縮池深度 H： 設(shè)計(jì) 濃縮時(shí)間 t=15h； 有效水深 mAQTh 2 ?? ???； 池體 超高 h1＝ ，緩沖層高度 h3＝ ，濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥，池底坡度 i=，污泥斗下底直徑 D1=，上底直徑 D2=，污泥斗傾角為 5517