環(huán)境工程畢業(yè)論文.doc

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1、 青島農(nóng)業(yè)大學畢 業(yè) 論 文（設(shè)計） 題 目： 李村某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計 姓 名： 高 鑫 學 院： 資源與環(huán)境學院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 班 級： 200801 學 號： 20081824 指導教師： 田 俠 2012年6月15日畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨立完成，真實可靠，不包含他人成果及已獲得青島農(nóng)業(yè)大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文（設(shè)計）作

2、者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計）版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)論文（設(shè)計）作者同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文（設(shè)計）的復印件和電子版，允許論文（設(shè)計）被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計）或與該論文（設(shè)計）直接相關(guān)的學術(shù)論文或成果時，單位署名為青島農(nóng)業(yè)大學。 論文（設(shè)計）作者簽名： 日期： 年 月 日指 導 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日目錄摘要AbstiactII1工程概況11.1設(shè)計地區(qū)資料11.2設(shè)計人口的確

3、定11.3污水設(shè)計總量的確定21.4污水水質(zhì)及排放標準32污水處理工藝選擇32.1處理程度計算32.2采用生物脫氮除磷工藝的可行性分析42.3各污水脫氮除磷處理技術(shù)比較52.4 A2/O工藝流程簡圖63主要構(gòu)筑物說明63.1格柵63.2沉砂池73.4 生物反應池83.5 二沉池93.6濃縮池94主要構(gòu)筑物設(shè)計計算書94.1中格柵設(shè)計計算94.2泵房設(shè)計計算124.3細格柵設(shè)計計算154.4沉砂池設(shè)計計算174.5初沉池的計算214.6 A2/O生物反應池設(shè)計計算264.7二沉池的設(shè)計計算354.8處理水消毒404.9 計量槽設(shè)計計算424.10污泥濃縮池設(shè)計計算454.11污泥回流泵房和脫水機

4、房設(shè)計計算485污水處理廠的總體布置505.1污水處理廠平面布置505.2污水處理廠高程布置516工程總投資估算546.1污水處理廠投資運營費用546.2單位水處理成本估算567結(jié)語57致謝57參考文獻5960李村某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計環(huán)境工程專業(yè) 高鑫 指導教師 田俠摘要：隨著青島經(jīng)濟不斷發(fā)展，人口的不斷上升，需要再建設(shè)污水處理廠以保證處理能力與污水產(chǎn)生量的匹配。該區(qū)域以生活污水為主，設(shè)計規(guī)模為130000m3/d，污水進水水質(zhì)測得數(shù)據(jù)為：CODcr=900，BOD5=400，SS=180，NH3N=58，TP=10。出水水質(zhì)須達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級A標準

5、。技術(shù)先進成熟的A2/O法以其占地面積小、投資成本低、耐沖擊負荷強，且工藝總水力停留時間少、不需要外另加碳源、不易產(chǎn)生污泥膨脹等優(yōu)點選為此次設(shè)計的處理工藝。污水處理流程主要包括格柵、曝氣沉砂池、中進中出輻流式初沉池、A2/O生物反應池、周進周出輻流式二沉池和紫外線消毒間。其中反應池總停留時間為15h，供氣量為15000m3/h。從二沉池和初沉池排除的剩余污泥，經(jīng)連續(xù)式重力濃縮池、污泥脫水間處理成泥餅外運填埋。設(shè)計計算公式中采用的經(jīng)驗數(shù)值均由給水排水設(shè)計手冊和污水處理廠工藝設(shè)計手冊中選取。說明書后附工藝主要構(gòu)筑物三視圖4張以及污水處理總平面圖和總高程圖各1張。關(guān)鍵詞：A2/O；脫氮；除磷；城市污

6、水處理廠Design of Licun sewage treatment plantStudent majoring in environmental engineering Gao XinTutor: Tian XiaAbstiact：With the constant development of economy in Qingdao, the population has been rising, and well need to construction sewage treatment plant to ensure that the processing power and was

7、tewater quantity matching. The region to the sewage design capacity for the 130000m3 / d of sewage water quality measured data: CODcr = 900, BOD5 = 400, SS = 180, NH3-N = 58, the TP = 10. Effluent water must be reached the urban sewage treatment plants standards for pollutants discharge GB18918-2002

8、 level A standard. Technology advanced and mature A2 / O method with its cover an area of an area small, low investment cost, resistance to shock loading, and the process always hydraulic retention time less, no additional carbon source, this end of the advantages of the election difficult to produc

9、e sludge bulking the design of the treatment process. Sewage treatment process mainly includes the grille, aeration sink in the pool, the sand into the early solar pond, streaming A2 / O biological reaction pool, a week spoke streaming the second pond and ultraviolet disinfection room. Among them th

10、e reaction tank for 15 h time always stay reforming for 15000 m3 / h. From the second pond and initial pond ruled out the excess sludge, the successive gravity concentration pool, between sludge dewatering processing into mud cake sinotrans landfill. Design formula of the experience by numerical all

11、 the water drainage design manual and the sewage treatment plant process design manual select. Instructions accompanying the process three view four main structures and sewage treatment plan and the total elevation diagram of each one.Key words: A2/O; Denitrification; Phosphorus removal; Urban sewag

12、e treatment plants設(shè)計說明書1工程概況1.1設(shè)計地區(qū)資料 青島位于山東半島東南部。地理位置北緯3535-3709，東經(jīng)11930-12100，東南瀕臨黃海，以水產(chǎn)養(yǎng)殖加工、海洋運輸為主，經(jīng)濟發(fā)達，人口密集，污水主要以生活污水為主且產(chǎn)生量大。本設(shè)計位于青島李村河附近，該區(qū)域年平均氣溫20，最低氣溫-5，最高氣溫36。平均降雨2100mm，一日最大降雨760mm。年平均風速4.0m/s，歷年最大風速10.5m/s，年主導風向西北風。1.2設(shè)計人口的確定利用冪函數(shù)法人口推算公式： 式中 A、a由人口資料計算得出的常數(shù)令 則上式變?yōu)椋耗甓热丝跀?shù)年度人口數(shù)200515852620082

13、10400200618341920092345352007208713表1-1李滄區(qū)20052009人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用最小二乘法得到下表數(shù)據(jù)表1-2人口統(tǒng)計結(jié)果表年度nx=lgnx2PnPnP0lg（PnP0)=yxy2005015852602006100183419248934.396070200720.301030.09062208713501874.700591.41502200830.477120.22764210400518744.714942.24959200940.602060.36248234535760094.880872.93858合計1.380210.6807418.692

14、476.60319代入公式得l2005-2015是10年即n=10則 得出李滄區(qū)2015年的人口約為30萬。1.3污水設(shè)計總量的確定 表1-3居民生活污水定額和綜合綜合生活污水定額1 單位：L/(capd)城市規(guī)模分區(qū)居民生活污水定額（平日）綜合生活污水定額（平均日）特大城市大城市中、小城市特大城市大城市中、小城市一12018010016085145180290160265145240二95135751206010012520511018095155三9513575110609512019510017085145青島市劃分歸為二區(qū)特大城市（市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市）故取其生活

15、污水定額（居民生活污水定額和綜合生活污水定額）為285L/(capd) 即平均日平均時污水量約為Q=990L/s 生活污水量Kz變化系數(shù)與平均流量的關(guān)系是式中 Q平均日平均時污水流量（L/s）故居住區(qū)生活污水設(shè)計流量為 該工程覆蓋面積內(nèi)有化工、建材、能源等工業(yè)廢水排放，工業(yè)廢水排放約為2104 t/d。故設(shè)計水量總和約為13104t/d，每日最大流量 ，每日平均流量 。1.4污水水質(zhì)及排放標準指標選取現(xiàn)李村河污水處理廠進水水質(zhì)（平均指標） 表1-4李村河污水水質(zhì)平均指標 污染物指標BOD5CODSSNH3-NTPpHSS進水水質(zhì)（mg/L）400900180581068180為保護生活環(huán)境，防

16、止海洋污染，污水廠應嚴格執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級A的標準 表1-5城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002一級A標準 污染物指標CODcrBOD5SSTNNH3-NTP色度pH排放濃度mg/L50 10101550.530692污水處理工藝選擇2.1處理程度計算BOD5 的去除效率CODcr的去除率SS的去除率 氨氮的去除率總磷的去除率 上述結(jié)果表明 BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TP 的去除率均很高，需要采取脫氮除磷工藝。2.2采用生物脫氮除磷工藝的可行性分析 需要生化去除BOD的量為400-10=390mg/L ，根據(jù)BOD:N:P

17、=100:5:1，去除390mg/L的BOD5 同時同化去除的N和P分別為19.4mg/L和3.9mg/L。根據(jù)一級A類的排放要求需要通過生化、物化去除的N、P濃度分別為N=58-19.4-5=33.6mg/L P=10-3.9-0.5=5.6mg/L 當BOD/COD0.3時可生化性較好，適應于生化處理工藝，本設(shè)計為BOD/COD=400/900=0.45，可生化性好，適宜生物處理。 由于反硝化細菌是在分解有機物過程中進行反硝化脫氮的，在不投加外來碳源條件下，污水中必須要有充分的碳源才足以保證反硝化的順利進行，BOD/TN這一指標是來評價能否采用生物脫氮工藝進行污水處理，當BOD/TN接近于

18、4時即表明可以采用。本設(shè)計數(shù)值為BOD/TN=6.8，適宜采用生物脫氮工藝。較高的BOD負荷可以取得較好的除磷效果。 BOD/TP是用來評價工藝能否采用生物除磷的一項指標。進行生物除磷的底限是BOD/TP=17，聚磷菌在厭氧池釋放的越充分，其在好氧池攝取量也越大。本設(shè)計BOD/TP=400/10=40，適宜采用生物除磷工藝2。綜上所述，本設(shè)計可以采用生物法對污水進行脫氮除磷的處理。2.3各污水脫氮除磷處理技術(shù)比較鑒于上文得出來的結(jié)論，本次污水設(shè)計需要采用生物脫氮除磷才能達到出水標準，所以處理工藝的選擇只能限于成熟且處理效果良好的生物脫氮除磷工藝，據(jù)查給水排水快速設(shè)計手冊得知本設(shè)計的進水量131

19、04t/d為中等規(guī)模3。因為設(shè)計的污水主要是以生活污水為主且城市排水管網(wǎng)本社也有著巨大的調(diào)蓄、混合作用，故進入污水處理廠的水量、水質(zhì)可設(shè)定為較為平穩(wěn)、均勻。以此為基本條件進行如下的各工藝綜合比較。表2-1工藝技術(shù)經(jīng)濟性綜合比較工藝類型氧化溝ABSBRA2/OCOD、BOD去除率較好（85%-00%）好（85%-90%）較好（85%-80%）較好（85%-80%）脫氮除磷效果好較好一般較好適宜規(guī)模中等規(guī)模中等規(guī)模小型規(guī)模大中規(guī)模技術(shù)成熟度耐沖擊負荷，處理流程簡單耐沖擊負荷好，處理流程復雜耐沖擊負荷，處理流程簡單耐沖擊負荷好，處理流程復雜操作及管理維護產(chǎn)泥量適中，無需后續(xù)處理，操作管理方便產(chǎn)泥量大

20、，后續(xù)處理及操作均較為復雜無污泥回流、污泥膨脹但操作要求復雜產(chǎn)泥量適中，后續(xù)處理簡單，但操作較復雜占地及投資運營成本占地面積適中，投資運營成本較大占地面積較大，投資運營成本較大占地面積小，為普通活性污泥法的1/3，投資運營成本大占地面積較小，投資運營成本適中由表2-1對比分析，綜合其他污水處理廠實際資料考慮，以及設(shè)計水量水質(zhì)、污染物去除率要求，技術(shù)先進成熟的A2/O法不僅占地面積小投資成本低、耐沖擊負荷強，且工藝總水力停留時間少、不需要外另加碳源節(jié)省了運行費用。厭氧好氧的交替進行，使絲狀菌的產(chǎn)生變得困難，基本不會存在污泥膨脹問題。其處理效率能達到BOD5和SS在90%95%，TN可以在70%以

21、上，TP為90%上下。在對其他處理工藝各方面的比較中有較大的優(yōu)勢，適宜處理本設(shè)計背景下的污水，故選用A2/O作為本次設(shè)計的污水處理工藝。2.4 A2/O工藝流程簡圖圖2-1 A2/O工藝流程簡圖3主要構(gòu)筑物說明3.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，一般設(shè)置在污水提升泵房集水井前后，作用是去除污水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常安全運行，減輕后續(xù)處理單元的負荷，防止排泥管道的阻塞。本設(shè)計分別在提升泵前集水井進口處和提升泵出口處的管渠上設(shè)置中格柵和細格柵。格柵種類有臂式、鏈式剛生式、回轉(zhuǎn)式四種4。設(shè)計中，中格柵共設(shè)2組，一用一備；細格柵為四組

22、并聯(lián)，三用一備。具體參數(shù)如下： 中格柵：柵條凈間距，b中=0.03m；中格柵間隙數(shù)=54；柵條寬度S=0.01m；柵槽寬B=2.4m；柵前水深h=0.9m；格柵傾角=70。柵后槽總高H=1.5m柵槽總長度L=4.2m。細格柵：柵條凈間距，b細=0.005m；細格柵間隙數(shù)=105；柵條寬度S=0.01m；柵槽寬B=1.8m；柵前水深h=0.9m；格柵傾角=70。柵后槽總高H=2.3m柵槽總長度L=2.9m。3.2沉砂池沉砂池設(shè)置在污水處理廠前段，其主要主用是從廢水中分離出密度較大的無機顆粒，保護水泵和管道免受磨損，提高污泥有機組分的含率，提高污泥作為肥料的價值，縮小污泥處理構(gòu)筑物容積。普通沉砂池

23、的沉砂中大約有15%的有機物，這會使沉砂后的處理難度增加。為了克服這一缺點，本設(shè)計采用曝氣沉砂池。通過對曝氣沉沙池曝氣量的調(diào)節(jié)可以控制污水的旋流速度，使沉砂效率提高并且更加穩(wěn)定。此外在水中曝氣起到脫臭、改善水質(zhì)、預曝氣的作用，有利于后續(xù)處理。對后續(xù)的沉淀池、生物反應池等構(gòu)筑物的正常運行及對沉沙的最終處置提供了有利條件5。本設(shè)計曝氣沉沙池設(shè)2組并聯(lián)運行。具體參數(shù)如下：有效水深h2=2.5m；池長L=12m；單池寬度b=2.5m；單池曝氣量q=540mh-1；水力停留時間t=2min。沉砂池采用PXS5000型行車式泵吸砂機，池寬為5000mm，軌距為5300mm，整機功率為5.15KW，行車速度

24、為1.3mmin-1，并利用SLF型螺旋渣水分離器實現(xiàn)砂水分離，其處理能力為5580。曝氣設(shè)備選用YBM-2型膜式擴散器，共設(shè)置45個，每個空氣擴散器間距為0.5m。3.3初沉池一級污水處理系統(tǒng)的主要處理構(gòu)筑物就是初沉池，它也可以作為生物處理法中預處理的構(gòu)筑物。對于一般的城鎮(zhèn)污水，初沉池的去除對象是懸浮固體。生活污水經(jīng)初沉后可以去除SS約40%55%，去除20%30%的BOD5，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負荷。同時一定程度上，初沉池可起到調(diào)節(jié)池的作用，對水質(zhì)起到一定程度的均質(zhì)效果。減緩水質(zhì)變化對后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊，并使細小的固體絮凝成較大的顆粒，強化了固液分離效果。按去除單位質(zhì)量BOD5或固體物計算，

25、初沉池是經(jīng)濟上最為節(jié)省的凈化步驟。其種類按水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式6。設(shè)計采用兩組并聯(lián)中進周出輻流式初沉池，其設(shè)計參數(shù)如下：沉淀時間t=2h；直徑D=45m；有效水深h2=4h。刮泥機選用DZG-45型單周邊傳動刮泥機，功率為1.5KW。3.4 生物反應池3.4.1 厭氧池回流的污泥與進入?yún)捬醭氐奈勰嗷旌喜⒃趨捬醯沫h(huán)境下，污泥中的聚磷菌釋磷，同時水解酸化部分有機物。設(shè)計厭氧池3組并聯(lián)運行，采用2廊道閉合循環(huán)。其設(shè)計參數(shù)如下：有效水深H=5m，污泥回流比R=50%，水力停留時間t=3h，單池的有效容積V=4285.9m3，單池尺寸為43m20m5.5m。每個廊道加QJB1.5/6-1

26、800/2-42/P型推流式潛水攪拌機，功率為1.5kw每臺。3.4.2 缺氧池污水在厭氧池與從好氧池回流的有大量硝酸鹽、亞硝酸鹽的混合液混合發(fā)生生物反硝化反應，并且去除一部分的COD。設(shè)計缺氧池3組并聯(lián)運行，采用2廊道閉合循環(huán)。其設(shè)計參數(shù)如下：有效水深H=5m，污泥回流比R=50%，水力停留時間t=3h，單池的有效容積V=4285.9m3，單池尺寸為43m20m5.5m。每個廊道加QJB1.5/6-1800/2-42/P型推流式潛水攪拌機，功率為1.5kw每臺。3.4.3好氧池 混合液成生物脫氮后進入曝氣池。在好氧的作用下，異養(yǎng)微生物首先進行BOD的降解，與此同時聚磷菌大量吸磷。隨著反應池內(nèi)

27、有機物濃度的不斷降低，自養(yǎng)微生物開始進行生物硝化反應，將氨氮降解成亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。7具體反應公式為8：設(shè)計好氧池三組并聯(lián)運行，有效水深H=5m，混合液回流比R=287%，水力停留時間t=9h，單池的有效容積V=12857.6m3，每好氧氧池的尺寸為52m50m5.5m。每個池子設(shè)置QJB1.5/6-1800/2-42/P型推流式潛水攪拌機，安裝在第五廊道中，功率為每臺1.5kw。曝氣器采用WBB1.5-S型微孔曝氣器，每個好氧池設(shè)置480個，廊道曝氣器平面布置為244個。3.5 二沉池二沉池是城市污水二級處理的重要組成部分，主要作用為泥水分離，使污泥得到初步濃縮。同時將分離出的部分污泥再重新

28、回流到厭氧池，為生物處理提供接種微生物9。二沉池通過排放大部分剩余污泥來完成生物除磷，設(shè)計采用雙堰出水可以確?？偭椎娜コЧ?。本設(shè)計二沉池采用4組并聯(lián)運行的周邊進水周邊出水輻流式二沉池，處理效果更佳。其設(shè)計參數(shù)為：沉淀時間t=2h；直徑D=35m；有效水深H=4m；采用ZBG型支座式單周邊驅(qū)動刮泥機，功率為2.2kw。3.6濃縮池濃縮的主要目的是減少污泥體積，以縮小后續(xù)構(gòu)筑物建設(shè)容積，便于后續(xù)的單元操作。濃縮池的作用是降低有待于穩(wěn)定、脫水處置或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥濃度增大，污泥的含水率明顯降低，污泥的體積大幅度地減小，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污泥濃縮的種類分為重力濃縮、

29、氣浮濃縮和離心濃縮等10。本設(shè)計針對污泥量大、節(jié)省運行成本，采用了重力濃縮方法，重力濃縮的優(yōu)點：貯存污泥能力高；操作要求不高；運行費用少，尤其是電耗。但是也存在如下缺點：占地面積大；會產(chǎn)生臭氣；對于某些污泥作用少。4主要構(gòu)筑物設(shè)計計算書4.1中格柵設(shè)計計算4.1.1中格柵設(shè)計參數(shù)及規(guī)定（1） 每日最大流量，Qmax=1.5ms-1。（2） 柵條凈間距，本設(shè)計取值b中=30.0mm。（3） 過柵流速0.61ms-1，本設(shè)計取v=1ms-1。（4） 柵前流速0.40.9ms-1，本設(shè)計取v1=0.9ms-1。（5） 格柵傾角=70。（6） 柵條寬度S=0.01m。（7） 通過格柵水頭損失0.080

30、.15m。（8） 格柵間須設(shè)置工作臺并高出柵前最高設(shè)計水位0.5m；且應設(shè)有安全設(shè)施和沖洗設(shè)施。（9） 每日柵渣量0.2m時，須采用機械清渣為好。（10） 格柵的動力裝置應設(shè)在室內(nèi)或者有其他的保護措施。（11） 格柵間須設(shè)有吊運設(shè)備以便進行格柵的檢修和柵渣的日常清除11。4.1.2設(shè)計計算（1）柵前水深由優(yōu)水力斷面 則 柵前水深 （2）中格柵間隙數(shù) 式中 最大設(shè)計流量，ms-1；格柵傾角，70過柵流速，m/s，??；柵前水深，m； 柵條間隙，m（3）柵槽寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m，本設(shè)計取0.25 m（4）過水渠道漸寬部分的長度 式中過水渠道寬，m，取1.4m；漸寬部分展開角，取

31、20（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失 式中設(shè)計水頭損失，m； 計算水頭損失，m； 重力加速度，； 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般為3； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時形狀系數(shù)=2.42，將值代入與關(guān)系式即可得到阻力系數(shù)的值。（7）柵后槽總高度 取 柵槽前總高度 式中 柵前渠道超高，m，取0.5m（8）柵槽總長度（9）每日柵渣量說以需要采用機械清渣式中 柵渣量，當格柵間隙為3050mm時，=0.010.03，取=0.024.1.3格柵除污機選擇 據(jù)上述數(shù)據(jù)，由環(huán)境設(shè)備選用手冊查得，選用GL-2500型鏈條式格柵除污機，其各項具體規(guī)格如下表。表

32、4-1GL-2500型鏈條式格柵除污機規(guī)格公稱寬度B/mm安裝角度/()柵條間隙/mm電機功率/kw250070301.54.2泵房設(shè)計計算4.2.1泵房設(shè)計參數(shù)及規(guī)定12（1）泵房進水角度應少于45度為宜。（2）集水池的有效容積須至少滿足污水泵5min的出水量。（3）在滿足有效容積要求的同時，集水池最高水位適宜采用與進水管渠的設(shè)計水位標高相平，集水池最高水位不應超過進水管頂部。（4）集水池應確保水流流態(tài)的平穩(wěn)良好，不應發(fā)生渦流或者滯留，如有必要可按需設(shè)置導流墻，水泵吸水管則應以集水池的中軸線對稱布置。（5）每臺泵設(shè)單獨吸水管及吸水喇叭口，喇叭口直徑以水泵吸水管直徑的1.5倍為宜，應采用喇叭口

33、直徑的0.751.00倍作為喇叭口外緣與集水坑邊緣凈距。以喇叭口直徑的0.8倍設(shè)為喇叭口與集水坑的底的距離為宜，相鄰喇叭口的中心距離須按照水泵機組布置的要求來確定，至少是喇叭口直徑的1.5倍。（6）集水池的標高可采用進水管底標高以下1.52.5m，集水坑深度以0.50.7m為佳，坡度至少為0.05。（7）相鄰兩機組突出部分的間距和機組突出部分與墻壁的間距，都應保證空間在水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠便于拆卸，并不得小于0.8m。如電動機容量大于55KW時，則應大于1.0m，作為主要通道寬度至少是1.2m。泵房與中格柵合建，至少應有滿足設(shè)備的最大部件搬遷出入的門。（8）水泵為自灌式，集水池與格柵

34、、機器間合建的泵站。4.2.2泵房設(shè)計計算（1）每臺泵的設(shè)計流量（2） 揚程估算式中污水泵及泵站管道水頭損失，m，取2m；自由水頭估算值，m，取2.0m；水泵集水池的最低水位與H1與水泵出水井水位H2之差。單管出水井的最高水位與地面高差估計值為7.0m，集水池水深為4.0m。4.2.3選泵據(jù)上述數(shù)據(jù)，由環(huán)境設(shè)備選用手冊查得，選用350QW 1500-15-90型潛水排污泵，各項具體規(guī)格如下表。表4-2 350QW 1500-15-90型潛水排污泵規(guī)格項目規(guī)格項目規(guī)格轉(zhuǎn)速r/min980功率/kW90流量/(m3/h)1500效率/%82.5揚程/m15排水口徑/mm350轉(zhuǎn)速/(r/min)9

35、80重量/kg1100 5臺泵并排布置，泵軸間的間距為1.5m；泵軸與半圓直徑墻的直線間距為2m；泵軸與進水半圓墻的切線間距為3m。4.2.4集水井設(shè)計計算（1）最小水深喇叭口在最低水位時淹沒水深為1.0m，其最低水位時水深h（m）式中D喇叭口口徑，m，進水管管徑采用1000mm，則喇叭口口徑D=1.51=1.5m。（2）集水池有效容積按一臺水泵8min的出水量設(shè)計計算，則集水池有效容積V（m）（3）集水池面積式中集水池的有效水深，m，取2m。（4） 集水池尺寸長：（設(shè)計取18m）寬： 4.3細格柵設(shè)計計算4.3.1細格柵設(shè)計參數(shù)及規(guī)定（1）每日最大流量，Qmax=1.5ms-1。（2）細格柵

36、設(shè)置在污水提升泵之后，柵條間隙為1.510mm，本設(shè)計取。（3）為防止柵條間隙堵塞，過柵流速，一般采用0.6-1.0，本設(shè)計取1。（4）格柵間須設(shè)置工作臺并高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，并且應設(shè)有安全設(shè)施和沖洗設(shè)施；格柵間也要設(shè)置吊運設(shè)備以便進行格柵的檢修和柵渣的日常清除。（5）每日柵渣量0.2m時，適宜采用機械清渣。（6）格柵的動力裝置應設(shè)在室內(nèi)或者要有其他的保護措施。（7）柵條寬度取S=0.01m。4.3.2細格柵設(shè)計計算（1）柵前水深由優(yōu)水力斷面 則 柵前水深 （2）細格柵間隙數(shù) 式中 最大設(shè)計流量，m/s；格柵傾角，70；過柵流速，??；柵前水深，m； 柵條間隙，m，取0.005m。（3

37、）柵槽寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m，本設(shè)計取0.2 m取1.8m（4）過水渠道漸寬部分的長度 式中過水渠道寬，m，取2m；漸寬部分展開角，取20。（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失 式中設(shè)計水頭損失，m； 計算水頭損失，m； 重力加速度，； 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般為3； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時形狀系數(shù)=2.42，將值代入與關(guān)系式即可得到阻力系數(shù)的值。（7）柵后槽總高度 柵槽前總高度 式中 柵前渠道超高，m，取0.5m。（8）柵槽總長度（9）每日柵渣量所以應采用機械清渣。式中 柵渣量，當格柵間隙為3050mm時，=

38、0.010.03，取=0.02。4.3.3格柵除污機選擇據(jù)上述數(shù)據(jù)，由給排水設(shè)計手冊查得，選用NHG22型回轉(zhuǎn)式格柵除污機，其各項具體規(guī)格如下表。表4-3 NHG22型回轉(zhuǎn)式格柵除污機規(guī)格公稱寬度B/mm安裝角度/()柵條間隙/mm電機功率/kw18007051.54.4沉砂池設(shè)計計算4.4.1曝氣沉砂池設(shè)計參數(shù)及規(guī)定13（1）曝氣沉砂池的超高不宜小于0.3m，本設(shè)計取0.5m。（2）污水平流速度 v1 =0.060.12本設(shè)計取0.1。（3）最大流量的停留時間 t=13min 本設(shè)計取2 min。（4）有效水深 h1=23m 寬深比 12 本設(shè)計取3m。（5）長寬比可達5，當長比寬大很多時，

39、可設(shè)置橫向擋板。（6）1m污水曝氣量d=0.2（空氣）。（7）空氣擴散裝置設(shè)置在池的一側(cè)，距池底0.60.9m，送氣管須設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閘門。（8）城市污水沉沙量一般取X=30m/106 m（污水）。（9）砂斗容積應按照至少2d的沉沙量計算，本設(shè)計取T=2d。（10）曝氣池的形狀應設(shè)計的盡可能不產(chǎn)生偏流和死角，進水方向須與池中旋流方向一致，出水方向與進水方向垂直，并設(shè)置擋板，防止產(chǎn)生短流。4.4.2設(shè)計計算（1）池子總有效體積V（）式中t最大設(shè)計流量時污水的停留時間，min，取2min。（2）水流斷面積A式中 v最大設(shè)計流量時水平流速，m/s，取0.1 。（3）池總寬度B（m）式中 曝氣沉砂池的

40、有效水深，m，取2.5m。設(shè)計為兩組并聯(lián)運行，則單個池子寬度b（m），由上可知寬深比b/=1，符合設(shè)計要求寬深比12范圍，驗證通過。（4）曝氣池池長L（m）由上可知長寬比約為L/b=4符合設(shè)計要求，驗證通過。（5）每小時所需空氣量q（m/h）式中d單位體積污水所需曝氣量，m3/m3（污水），取0.2 m3/m3（污水）。（6）沉砂室所需容積V沉砂室（m3）式中X城市污水沉沙量，m3/ 106m3（污水），取30 m3/ 106m3（污水）；T清除沉砂的時間間隔，d，一般采用12d，設(shè)計取2d。（7） 每個沉砂斗容積（m）式中n沉砂斗數(shù)量，個，取n=2。（8）沉砂斗上口寬式中a沉砂斗的上口寬度，

41、m；h2沉砂斗高度，m，取0.8m； 沉砂斗壁與水平面的傾角，矩形沉砂池一般取60；a1沉砂斗底寬，m，一般采用0.40.5m，設(shè)計取0.5m。（9）沉砂斗容積 通過設(shè)計計算驗證。（10）沉砂池高度池底坡降式中曝氣設(shè)備與池底的距離，m，取0.6m；沉砂池池底坡度，取0.05。，設(shè)計取4m式中 h4沉砂池超高，m，取0.5m。（11）進出水裝置進水采用兩個DN800mm管道進水；出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可以保證沉砂池內(nèi)的有效水位恒定。堰上水頭式中 流量系數(shù)，一般取0.40.5，取=0.5； 堰寬，等于沉砂池的寬度5m。污水經(jīng)出水堰后自由跌落0.1m后流入出水槽，出水槽寬B2=1m，水深

42、H3=1.2m，流速為v2出水管道在出水槽中部與出水槽相接，采用DN800mm的鋼管。（13）空氣干管設(shè)計干管管徑式中v管內(nèi)空氣流速，一般為1015，取10。（14） 空氣豎管設(shè)計共安置8條曝氣豎管，每條豎管的直徑為式中 v豎管內(nèi)空氣流速，一般為45m/s，取5。4.43曝氣沉砂池設(shè)備選擇據(jù)上述數(shù)據(jù)，由環(huán)境設(shè)備選用手冊查得，采用PXS5000型行車式泵吸砂機并利用SLF型螺旋渣水分離器實現(xiàn)砂水分離，其處理能力為5580。其各項具體規(guī)格如下表。表4-4 PXS5000型行車式泵吸砂機規(guī)格池寬B/mm規(guī)矩/mm行車速度/mmin-1電機功率/kw5000530055.15 對于曝氣設(shè)備，每根豎管上

43、的供氣量為135，據(jù)上述數(shù)據(jù)，由環(huán)境設(shè)備選用手冊查得選用YBM-2型膜式擴散器，共設(shè)置32個，每個池子設(shè)置16個，每個空氣擴散器間距為0.5m。4.5初沉池的計算4.5.1初沉池設(shè)計參數(shù)及規(guī)定14（1）沉淀池個數(shù)或者分格數(shù)至少為2座，且應按并聯(lián)系統(tǒng)進行考慮以防發(fā)生故障時，其余工作的沉淀池能夠承擔全部的流量。（2）初沉池的超高值至少為0.3m。（3）初沉池的沉淀時間t不能少于1h，本設(shè)計取2h；有效水深H一般取值為24m，對輻流式沉淀池來說是指池邊水深；當表面負荷一定時，有效水深與沉淀時間之比是定值，即。（4）沉淀池的緩沖層高度取值在0.30.5m范圍內(nèi)11。（5）污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方

44、斗（圓斗）不宜小于60（55）。（6）排泥管直徑以大于200mm為佳。（7）沉淀池的污泥當采用機械排泥時可以連續(xù)或間歇排泥。不用機械排泥時應每日排泥，初沉池的凈水頭要大于1.5m。（8）采用多斗排泥時，每個泥斗都應設(shè)置單獨的閘閥和排泥管。（9）當每組沉淀池有兩個以上的池子時，可以考慮在入流口出設(shè)置調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)流量以使他們的入流量均等。（10）進水管如果有壓力，應設(shè)置配水井，進水管應由池壁接入，不能由井底接入，且應將進水管的進口彎頭朝向井底。（11）初沉池的污泥區(qū)容積應按不大于2d的污泥量進行計算。（12）池子直徑（本設(shè)計采用圓形）與有效水深的比值，一般為612,；池徑不宜小于16m。（13）池

45、底坡度一般采用0.050.10。（14）在進水口周圍應設(shè)置開口面積為過水斷面積6%20%的整流板。（15）表面水力負荷一般采用2.04.5m3(m2h)-1， 本設(shè)計取2m3(m2h)-1。4.5.2設(shè)計計算 初沉池采用兩組并聯(lián)的中心進水、周邊出水輻流式沉淀池。（1）沉淀部分水面面積式中 Qmax最大設(shè)計水量，；n設(shè)計沉淀池的數(shù)量，個，取n=2； 表面水力負荷，m3/(m2h)，取=2.0 m3(m2h)-1。（2）池子直徑（取D=45m）（3）沉淀部分有效水深式中 t沉淀時間，h，取2h。池子直徑與有效水深的比值為10.5在范圍612之間，符合設(shè)計要求。（4）沉淀部分有效容積（5）沉淀部分所

46、需容積式中 S每人每日污泥量，L（人d）-1，一般采用0.30.8L（人d）-1，取0.5L（人d）-1； N設(shè)計人口數(shù)，人； n設(shè)計沉淀池的數(shù)量，個，取n=2； T兩次清除污泥的時間間隔，d，取T=2d。（6）污泥斗容積式中 h5污泥斗高度，m；污泥斗傾角（），取60 ； D1污泥斗上部半徑，m，取4m； D2污泥斗下部半徑，m，取2m。（7）污泥斗以上圓錐體部分污泥容積式中 i池底坡度，取0.05； h4池底落差，m。則污泥斗的總?cè)莘e為595.6+12.68608150 ，符合實際要求。（8）沉淀池池邊高度式中 h1池子超高，m，取 0.5m； h3緩沖層高，m，取 0.5m。（9）沉淀池

47、總高度4.5.3初沉池進水系統(tǒng)設(shè)計計算 兩座沉淀池中間設(shè)置一座配水井，沉砂池的水通過兩根管徑為管徑為DN=900mm，流速1.2m/s，水力坡度1.7的管道直接送到內(nèi)層套筒，進行流量分配。配水井的有效水深取H1=3.0m，內(nèi)外徑分別取去D1=3.0m、D2=5.0m，中間隔墻厚度取0.3m。沉砂池的水由井底進入，流經(jīng)溢流堰到配水井。4.5.4 沉淀池進水設(shè)計計算（1）中心進水管的直徑D（m）式中 D中心進水管的直徑，mQmax最大設(shè)計流量，m/s；v管內(nèi)流速，取0.9m/s。（2）進水豎井設(shè)計設(shè)置進水豎井的口徑為1.5m并安置8個尺寸為0.51.5m2的出水口沿井壁均勻分布。出水口流速v2（m

48、/s）（3）導流筒 導流筒的過流面積式中單個沉淀池的設(shè)計流量，m3s-1； v3導流筒內(nèi)流速，ms-1，取0.05ms-1； 導流筒的直徑4.5.5 沉淀池出水系統(tǒng)設(shè)計計算出水整流采用三角堰板溢流形式，在出水堰內(nèi)側(cè)設(shè)置浮渣擋板以防止浮渣隨水流沖走，淹沒深度為0.4m。設(shè)計取集水槽超高0.3m，槽內(nèi)水深0.5m，槽的總高度為0.8m。（1）環(huán)形集水槽的設(shè)計流量為（2）集水槽采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽，集水槽的槽寬式中k安全系數(shù)，一般為1.21.5，取1.2；（3）出水溢流堰 采用集水槽雙側(cè)90的三角堰口出水。每個三角堰流量式中H1堰上水頭，m，取0.04m。所需三角堰的個數(shù)4.5.6初沉池刮泥機設(shè)備

49、選擇 據(jù)上述數(shù)據(jù)，由環(huán)境設(shè)備選用手冊查得，選用DZG-45型單周邊傳動刮泥機，利用靜水壓力排泥，排泥管管徑取500mm，出水管采用DN800mm的鋼管。其各項具體規(guī)格如下：表4-5刮泥機規(guī)格表型號池徑/m池深/m周邊線速度/(m/min)驅(qū)動功率/kWDZG-4545431.54.6 A2/O生物反應池設(shè)計計算4.6.1 A2/O法生物脫氮除磷設(shè)計參數(shù)及規(guī)定綜合水污染控制工程設(shè)計指南和水處理廠工藝設(shè)計手冊對A2/O法生物脫氮除磷工藝的參數(shù)要求，制成下表：表4-6 A2/O法生物脫氮除磷設(shè)計參數(shù)及規(guī)定名稱數(shù)值BOD污泥負荷Ns/kgBOD5(kgMLSSd)-10.150.2污泥濃度/(mg/L

50、-1)20004000污泥回流比/%25100混合液回流比/%100300水力停留時間/h68；厭氧：缺氧：好氧=1:1:(34)TN負荷/kgTN(kgMLSSd)-10.05TP負荷/kgTP(kgMLSSd)-10.0030.006泥齡c/d2030溶解氧濃度/(mg/L)好氧段DO=2；缺氧段DO0.5；厭氧段DO0.2溫度/13184.6.2工藝設(shè)計可行性判斷 設(shè)經(jīng)過初沉池的BOD5降低了20%，此時BOD5=400（1-20%）=320mgL-1，再結(jié)合上文章節(jié)2.2有關(guān)生物脫氮除磷工藝可行性分析的指標，進行評價。（1）BOD5/CODcr=320/900=0.360.35，可生化

51、性較好。（2）BOD5/TN=320/58=5.53，COD/TN=900/58=15.57，滿足反硝化需求，且當BOD5/TN5時氮的去除率大于60%。（3）BOD5/TP=320/10=3220，COD/TP=900/10=9030，生物除磷效果明顯。 所以符合設(shè)計條件要求，驗證通過。4.6.3 A2/O生物反應池設(shè)計計算 生物反應池設(shè)計各項參數(shù)取值定為BOD5污泥負Ns=0.15kgBOD5/(kgMLSSd)，回流污泥濃度Xr=10000mg/L，污泥回流比取R=50%。設(shè)計擬采用三組生物池并聯(lián)運行的方式。（1）曝氣池混合液濃度X（mg/L）（2）內(nèi)回流比RN式中TN的去除效率，%；進

52、水總氮濃度，mg/L；出水總氮濃度，mg/L。（3）反應池容積式中Q設(shè)計平均流量，m3/d；S0進水BOD5濃度，mg/L；Se出水BOD5濃度，mg/L。（4）生物反應池總水力停留時間（5） 厭氧池、缺氧池和好氧池的水力停留時間和有效容積 設(shè)厭氧：缺氧：好氧水力停留時間比為1:1:3，則厭氧池水力停留時間t1=3h；厭氧池有效容積V厭：16121.8m；缺氧池水力停留時間t2=3h；缺氧池有效容積V缺：16121.8m；好氧池水力停留時間t3=9h。好氧池有效容積V好：48365.4m。（6）校核氮磷負荷 好氧段總氮負荷校核： 厭氧段總磷負荷校核：符合設(shè)計要求，驗證通過。（7）剩余污泥量 污

53、水處理生成污泥量（干重）W1（kg/d）式中 Y污泥增殖系數(shù)，0.50.7，取0.6。 內(nèi)源呼吸作用分解的污泥（干重）W2（kg/d）式中kd污泥自身氧化率，0.050.1，取0.05；Xr有機活性污泥濃度，mg/L；f，取0.75。 不可生物降解和惰性的懸浮物（干重）W3(kg/d) 可降解有機物內(nèi)源代謝后產(chǎn)生的殘留物比例可由微生物分解合成代謝之間的關(guān)系得出為。同時可有上文可知惰性懸浮物占進水SS的比例為1-f=25%，所以兩者占TSS的比例總和為13.33%+25=38.33%，設(shè)計取40%，則則由此可得出剩余污泥量為：（8）生物反應池規(guī)格尺寸，設(shè)計采用3組并聯(lián)運行 厭氧池：取有效水深H厭

54、=5m，則單池面積： 取厭氧池長70m，則其寬為16m（分兩個廊道，每個寬b=8m）；設(shè)超高h=0.5m，則厭氧池的尺寸為70m16m5.5m。 缺氧池：取有效水深H缺=5m，則單池面積： 取缺氧池長70m，則其寬為20m（分兩個廊道，每個寬b=8m）；設(shè)超高h=0.5m，則厭氧池的尺寸為70m16m5.5m。 好氧池：取有效水深H好=5m，則單池面積： 取缺氧池長70m，則其寬為48m（分五個廊道，每個寬b=9.6m）；設(shè)超高h=0.5m，則好氧氧池的尺寸為70m48m5.5m。 有上述數(shù)據(jù)可知b/h=8/5.5=1.5，符合寬深比12的設(shè)計要求，驗證通過。L/b=70/10=7，符合長寬比

55、510的設(shè)計要求，驗證通過。（10）設(shè)計需氧量 由微生物合成代謝所需要的BOD：N：P=100:5:1可知，去除320-10=310mg/L有機物的同時要同化310/1005=15.5mg/L的氨氮，因此被同化的氨氮量即為：實際需要最低反硝化的氨氮式中O1碳化需氧量，kgO2/d;O2氨氮硝化需氧量，kgO2/d;O3反硝化脫氮產(chǎn)氧量，kgO2/d最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則（11）標準需氧量 設(shè)計準備采用微孔曝氣，查其參數(shù)取氧轉(zhuǎn)移效率，據(jù)工程概況介紹中工程地氣象資料中得知水溫20。則標準狀態(tài)下的需氧量SOR式中 氣壓調(diào)整系數(shù)，取1CL曝氣池內(nèi)平均溶解氧，mg/L，取2Cs（20）水

56、溫為20時清水中的溶解氧飽和度，為9.17mg/LCsm（T）設(shè)計水溫T時好氧反應池中平均溶解氧的飽和度，mg/L 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.85 空氣擴散氣出口處絕對壓，設(shè)曝氣器敷設(shè)于距離池底0.2m處空氣離開好氧反應池時氧的百分比：好氧反應池中平均溶解氧飽和度：故標準需氧量為其相應的最大標準需氧量為（12）好氧池平均供氣量式中 氧利用率，%，根據(jù)設(shè)備參數(shù)取20%。 故單池的供氣量為14794m3/h，最大供氣量為62135m3/h，單池最大供氣量為20711m3/h。4.6.4生物反應池設(shè)備選擇 厭氧池/缺氧池：每個廊道加2個QJB1.5/6-1800/2-42/P型推流式潛水攪拌機，三組并聯(lián)