污水處理廠設計 水污染控制工程設計報告

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1、 水污染控制工程 課程設計 專業(yè)名稱： 環(huán)境工程 指導老師：朱新峰 康海彥 焦桂芝 班 級： 0214101 姓 名： 38 厚德 唯實 博學 慎思

2、 前 言 水污染控制工程課程設計是環(huán)境工程專業(yè)學生在完成教學計劃規(guī)定的《水污染控制工程》后，必須進行的重要實踐教學環(huán)節(jié)，在教學中起著承上啟下的作用，是連接基礎知識、基本理論學習和生產實際的理論和橋梁，是培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識和技能，獨立分析和解決具有一定復雜程度的工程實際問題能力的有效手段。 基礎理論研究中的許多創(chuàng)新課題是由應用的需要提出來的，而創(chuàng)新的價值也往往在應用中才能體現(xiàn)出來，在理論研究

3、----應用研究-----實際應用這一過程中工程設計扮演著一個很重要的角色，也就是說在科研成果轉化為生產力的過程中，一般是離不開工程設計的；一個工程類理論研究的試驗裝置的設計質量直接影響理論研究工作的開展；而工程設計能力是工科大學畢業(yè)生綜合素質能力的體現(xiàn)，在用人單位對應聘者工程設計能力的要求是較高的。 通過本次課程設計可以讓學生熟悉國家建設工程的基本設計程序以及與我專業(yè)相關的步驟的主要內容和要求；學習《給水排水工程設計手冊》和相關《設計規(guī)范》等工具書的應用；了解工程設計的內容，方法及步驟，培養(yǎng)設計方案，進行設計計算，繪制工程圖，使用技術資料，編寫設計說明書的能力。提高對工程設計重要性的認識，

4、克服輕視工程設計的傾向。因此本次城鎮(zhèn)污水處理廠的設計具有十分重要的意義。 目 錄 前言 一、總論.....................................3 1.1設計任務和內容.................................3 1.2基本資料和要求.................................3 二、污水處理工藝流程說明.....................4 三、處理構筑物設計...........................10 3.1格柵間和泵房......

5、............................10 3.2平流式沉砂池..................................15 3.3三溝式氧化溝..................................17 3.4曝氣生物濾池..................................19 3.5污泥濃縮池....................................23 3.6加氯接觸池....................................26 四、主要設備說明........

6、.....................28 五、污水廠總體布置...........................30 5.1概述..........................................30 5.2污水廠平面布置................................30 5.3污水廠高程布置................................33 六、設計圖紙.................................37 七、結語....................................

7、.38 參考文獻....................................39 1、 總論 1.1設計任務和內容 依據(jù)《課程設計任務書》所提出的資料和要求，要求學生根據(jù)所學的專業(yè)知識提出一套切實可行的污水處理方案，并進行比較選擇；并對主要處理構筑物的工藝尺寸、主要高程進行設計計算，完成設計計算書和設計說明書的編寫以及污水處理廠的平面、高程布置圖的繪制，設計深度應符合初步設計深度的要求。 1.2基本資料和要求 （1）市區(qū)全年主導風向為 。 （2）該市排水系統(tǒng)為合流制，污水流量總變化系統(tǒng)數(shù)取1.2，截流雨季污水經(jīng)初沉可直接排入水體。 （3）處理構筑物流

8、量：曝氣池之前，各種構筑物按最大日最大時流量設計；曝氣池之后（包括層氣池），構筑物按平均日平均時流量設計。 （4）處理設備設計流量：各種設備選型計算時，按最大日最大時流量設計。管渠設計流量按最大日、最大時流量設計。 （5）各處理構筑物不應小于2組（個或格），且按并聯(lián)設計。 （6）水量為 34000 m3/d；生活污水和工業(yè)污水混合后的水質預計為： BOD5 = 220 mg/L，SS = 240 mg/L，COD = 330 mg/L，NH4＋-N＝ 30 mg/L，要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準。 （7）已知平均流量Q=34000

9、=1416.7=0.394 總變化系數(shù)=1.2 最大日污水量:=Q=0.3941.2 =0.4728 項 目 設計水量 m3/d m3/h 平均日污水量 34000 1416.7 0.394 最大日污水量 40800 1700 0.4728 (8)本次設計進出水水質如下表所示: 表3-1 污水廠進出水水質 單位：mg/L COD BOD5 SS NH3-N 進水 330 220 240 30 出水 ≤50 ≤10 ≤10 ≤8 二、 污水處理工藝流程說明 2.1工藝比較與確定 對幾種常見的生

10、物處理工藝進行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，A-B兩段曝氣法，A/O脫氮工藝，氧化溝，A2/O工藝，SBR法。 （1）傳統(tǒng)活性污泥法 這是以傳統(tǒng)活性污泥法處理城市污水的典型工藝。其特點是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風機曝氣供給微生物所需的足夠氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有機物。 A 工藝特點 利用曝氣池中的好氧微生物，來分解污水中的有機物質?；旌弦撼恋矸蛛x，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進入池內，回流污泥也同步注入，廢水在池內呈推流形勢流動至池的末端，流出池外至二沉池。 a 優(yōu)點： ①該工藝對污水的BOD和SS總處理效率均為90%～95%，處理

11、效果好； ②運行可靠，出水水質穩(wěn)定； ③適宜處理大量污水，所以多用于大中型污水處理廠。 b 缺點： ①運行費用高，在曝氣池的末端造成供氧的浪費，故提高了運行成本； ②基建費用高，占地面積大，對水質、水量變化適應能力低； ③由于沉淀時間短和沉淀后碳源不足等情況，對于N、P的去處率低。 B 適用條件：不要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。 （2） AB曝氣法 A－B法是吸附生物降解法的簡稱，是原聯(lián)邦德國亞琛工業(yè)大學教授Bohnke于70年代中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設初沉池，有機污泥負荷率很高的A段和污泥負荷率較低的B段兩極污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并分別有獨立的污泥回流系統(tǒng)。

12、 A 工藝特點： A-B工藝由A，B兩端串聯(lián)的活性污泥法組成，A段在厭氧和兼氧的條件下，進行高負荷曝氣，一般曝氣時間為0.5h，去除BOD5。B段在好氧條件下，進行低負荷曝氣，曝氣時間一般為2～6h。AB工藝對BOD5和SS的去處率均為90%～95%，對N，P的去除率取決于B段采用的工藝。 a 優(yōu)點： ①該工藝對污水的BOD和SS總處理效率均為90%～95%，處理效果好； ②基建費和運行費用較活性污泥法低15%左右； ③運行穩(wěn)定，出水水質好。 b 缺點： ①與傳統(tǒng)法相比，A-B法多了污泥回流系統(tǒng)，而且產泥量較大； ②由于泥量大，故增加了污泥處理處置費用，同時運行管理較復雜；

13、③脫氮效果雖然有所提高，但由于污泥齡太短，僅靠吸附作用遠不能達到脫氮除磷的要求。 B 適用條件：適用于原水有機物濃度高并且不要求脫氮除磷的，或者需要逐步提高處理標準的大型和較大型污水處理廠。 （3）A/O脫氮工藝 A/O脫氮工藝的功能是去處有機物和脫氮。 A 工藝特點： 該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進行曝氣充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機碳得到生物氧化降解，同時有機氮轉變成NH3-N，并被硝化，將好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用進水中的BOD5作為

14、碳源，將NOX-N還原成N2在水中溢出，從而實現(xiàn)脫氮，然后進入好氧段去除污水中的有機物和NOX-N的硝化。 a 優(yōu)點： ① 該工藝對污水的BOD和 SS總處理效率為90%～95%，總氮的處理效率為70%以上； ② 流程簡單，構筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流； b 缺點： ① 主要缺點是對P的去處率很低； ② 反應池和二沉池較活性污泥法大幅增加； ③ 污泥回流量大，能耗較高； ④ 用于中小型污水處理廠費用偏高。 B 適用條件：該工藝一般適合于南方對出水水質要求脫氮的大中型城市污水處理廠。 C 工藝流程見下圖： （4）A/O除磷工藝 A/O除磷工藝的功能是去處有機

15、物和脫氮。 A 工藝特點： 該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進行曝氣充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機碳得到生物氧化降解，同時聚磷菌釋放磷，在二沉池中對剩余污泥進行排放，達到除磷的效果。 a 優(yōu)點： ① 去除有機物的同時可生物除磷； ② 污泥沉降性能好； ③ 污泥硝化達到穩(wěn)定； ④ 沼氣可以回收。 b 缺點： ① 生物脫氮效果差； ② 沼氣回收利用經(jīng)濟效益差 ③污泥滲出液需化學除磷。 B 適用條件：該工藝一般適合于南方對出水水質要求脫氮的大中型城市污水廠。 （5）A2/O 工藝

16、A 優(yōu)缺點 a 優(yōu)點： ①本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫N除P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，無污泥膨脹之憂； ③厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境和不同的微生物種群的有機配合，能同時去除有機物和除磷脫氮的功能； ④脫氮效果受回流液比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的DO和硝酸態(tài)氧的影響。 b 缺點： ①除磷效果很難提高，污泥增長有一定的限度，不易提高。 ②脫氮效果有也難以進一步提高，內循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高； ③進入沉淀池的處理水要保持一定的DO，減少停留時間，防止產生厭氧狀態(tài)和污泥釋磷現(xiàn)象

17、的發(fā)生；但DO濃度不宜太高，以防循環(huán)混合液對缺氧反 應器的干擾； B 適用條件：要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。 （6）傳統(tǒng)SBR工藝 傳統(tǒng)SBR工藝也叫間歇式活性污泥法。 A 特點: a 優(yōu)點： ① 流程十分簡單，管理方便； ② 合建式，占地省，處理成本較低； ③ 有脫氮除磷功能，處理較好； ④ 污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化； b 缺點： ① 間歇周期運行，對自控要求高； ② 變水位運行，電耗量高； ③ 脫氮除磷效果不太高； ④污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化。 B 適用條件：中小型污水處理廠。 （7） 氧化溝 根據(jù)構造特征和運行方式的不同，常用的氧化溝系統(tǒng)有以下

18、幾種： （一）Carrousel是氧化溝 Carrousel是氧化溝是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在每一個溝渠安裝一臺表面曝氣器，靠近曝氣的下游為富氧區(qū)，而曝氣器的上游為低氧區(qū)。外界還可能成為缺氧區(qū)，有利于形成生物脫氮的條件，脫氮除磷效果好。 （二）Orbal型氧化溝 OrbaL型氧化溝由多個同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水與回流污泥均進入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進入下一個溝渠，它相當于一系列完全混合反應池串聯(lián)而成，最后混合液從內溝渠排除。由于運行過程中，溶解氧能保持一定梯度，這樣有利于提高充氧效果，也可脫氮除磷。 （三）一體氧化溝 所謂一體氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內，從而完

19、成曝氣—沉淀兩個功能。由于一體氧化溝集曝氣、沉淀功能于一體，可減少面積，省去污泥回流系統(tǒng)，因此，可省基建和運行費用。 （四）交替工作式氧化溝 這種氧化溝的特點是二沉池與曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡化了流程，可以節(jié)省基建和運行費用，操作方便，氧化溝出水方便，溢流堰的啟閉以及曝氣轉刷的開動與停止都可以實現(xiàn)自動化控制。 本工藝采用交替式氧化溝，而三溝合建T型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點，提高了出水水質效果，較DE型氧化溝要好。 A 工藝特點： 氧化溝一般采用延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機械曝氣，一般不設初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流

20、程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設計運行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達到脫氮的目的。 主要技術參數(shù)出如表5-5所示： 表4-1 氧化溝工藝主要技術參數(shù)表 污泥負荷 NS/[kgBOD5/(kgMLSS.d)] 0.05～0.15 水力停留時間 T/h 10～24 污泥齡 /d 去除BOD5 5～8 去除BOD5，并硝化 10～20 去除BOD5，并反硝化 30 污泥回流比 R % 50～60 污泥濃度X mg/L 2000～6000 容積負荷 [kgBOD5/( m3d)] 0.2～0.4 出水水

21、質 mg/L BOD5 10～15 SS 10～20 NH3-N 1～3 TP ＜1 ② 氧化溝內的循環(huán)流量很大，進入溝內的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強的承受沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也具有較好的處理效果； ③ 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5、SS的排放標準，還可以達到脫氮除磷的效果。 ④由于氧化溝的水力停留時間和污泥齡都很長，懸浮物、有機物在溝內可獲得徹底的降解，活性污泥產量少且趨于穩(wěn)定，一般不設初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了處理流程，減小了處理構筑物，使其基建費用低于一般活性污泥法。 ⑤ 承受水質、

22、水溫、水量能力強，出水質好。 B 缺點： ①一般除磷需另設厭氧池； 化溝溝體占地面積較大； 于中、大型污水廠，基建費和運行費比普通活性污泥法高，同時無法得到生物能源。 D 適用條件：適用于大中型污水處理廠。 總的說來，上述方案都能夠達到要求處理的效果，而且工藝簡單，污泥處理的難度較小，在技術上都是可行的。但結合實際的工程要求來看，氧化溝對污水的脫氮除磷率有較高要求（脫氮率要求達到87.5%，除磷率要求達到80%），而且設計中可采用三溝式氧化溝。 三溝式氧化溝二級處理工藝具有工藝簡單成熟﹑操作管理簡便，處理效果好，出水水質穩(wěn)定，脫氮除磷性能好的特點，同時，該工藝省去了初沉，也不必、

23、像其他方法脫氮除磷工藝那樣需要大量混合液回流和多個池子，因此工藝布置緊湊，可省地﹑省電﹑降低運行費用，是城市污水處理廠比較理想的處理工藝。綜合所述，方案一從經(jīng)濟和技術上都是可行的，而且符合各項原則，是較為合理的選擇。 由于該設計要求排放污水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A出水標準，則該設計必須在二級處理后添加必要的深度處理的工藝。 結合該工藝的特點和設計的要求得出該設計的工藝流程圖如下 泥沙脫水外運 配水井 平流沉砂池 污水泵房 中格柵 原污

24、水 反沖洗 接觸消毒池 曝氣生物濾池 三溝式氧化溝 出水 脫水機房 貯泥池 濃縮池 污泥泵房 外運 3、 處理構筑物設計 3.1格柵間和泵房 3.1.1 設計基本參數(shù)的確定 （1） 格柵結構形式的確定 格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施能正常運行的裝置。 設計規(guī)定： A水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求： 1) 人

25、工清除 25～40mm 2) 機械清除 16～25mm 3) 最大間隙 40mm B在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于),一般應采用機械清渣。 C格柵傾角一般用 ～。機械格柵傾角一般為 ～。 D通過格柵的水頭損失一般采用 0.08～0.15m。 E過柵流速一般采用 0.6～1.0m/s。 柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應注意設計過流能力只為格柵生產廠商提供的

26、最大過流能力的80%，以留有余地。本設計格柵柵條間隙擬定為20.00mm。柵條斷面形狀選用迎水面為半圓的矩形，柵前水深h=1.0m，過柵流速v=0.8m/s,安裝傾角α=。設計最大流量為。本設計設兩組格柵，并聯(lián)設置，其中一組備用。 （2） 設計計算： A格柵槽總寬度 B=S（n-1）+ n= 其中v=0.8m/s（過柵流速） h=1.0m（柵前水深） b=0.02m （柵條

27、間隙） 則柵槽寬度 B 為 0.83m B 過柵水頭損失 水流通過格柵的水頭損失為 式中 —— 水流通過格柵的水頭損失 ( m )； k —— 系數(shù)，格柵受污堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般 k = 3； 將各參數(shù)數(shù)值代入上式，計算得 C 柵后槽總高度 =1.3m h=1m =0.3m =0.06m 式中

28、 —— 柵前渠道超高，取0.3m 則柵槽總高度為 H = 1.0+0.3 +0.06 =1.36m。 D 格柵總長度 式中 —— 進水管渠道漸寬部分長度( m ) 為進水渠寬， 為進水渠展開角 E 每日柵渣量 = w0.2 適用機械除渣 3.1.2 污水提升泵房的確定 (1) 設計參數(shù) 設計流量：Q=472.8L/s 污水提升前水位-6.7m（既泵站吸水池最底水位） 提升后水位1.8m（即細格柵前水面標高） (2) 設計計算 A 提升凈揚程 Z=1.8-（-6.7）=8.5m B 所需

29、水泵揚程 水泵水頭損失取2m， H=Z+∑h=10.5m。 C 所需水泵數(shù)量 采用廣州市博三泵機有限公司生產的型號為150F-22A的F型耐腐蝕污水泵。該泵提升流量105.6.6L/s，揚程11.5m，轉速2900r/min，功率8.5Kw,效率75%。 n=472.8/105.6=4.5（個） 取5 N=5+1=6 (5用1備) D 泵房草圖 圖3.2 提升泵房 3.2平流式沉砂池 本設計設計四組平流式沉砂池，兩組備用。因此最大設計流量為 3.2.1沉砂部分長度 v取0.25m/s t

30、取50s 3.2.2水流斷面面積 3.2.3池總寬度 （有效水深）取0.6m 3.2.4貯砂斗所需容積 取T=2d =1.2 X=0.06L/(城市污水沉沙量) 每分格有兩個沉砂斗，共分3格 則每個貯砂斗所需容積為4.086=0.68 3.2.5貯砂斗各部分尺寸計算 設貯砂斗底寬=0.5m,斗壁與水平傾角，斗高=0.8m 則貯砂斗上口寬 貯砂斗容積 符合設計要求。 3.2.6貯砂池高度 （重力排砂，池底6%坡度坡向坡斗） 為二沉砂斗之間壁厚取0.2m 則 3.2.7池總高度 其中為超高

31、取0.4m H=0.4+0.6+1.368=2.368m 3.2.8核算最小流速 3.3三溝式氧化溝 3.3.1去除的設計計算 取=0.05 =0.63（可生物降解VSS占VSS總的比例） 污泥產率系數(shù)Y=0.6 f=0.7 (1) 污泥齡 取25d (2) 計算曝氣池體積 取污泥濃度X=2381mg/L 則 (3) 校核污泥負荷 在0.03--0.15內，符合設計要求。 3.3.2碳氧化、氮硝化區(qū)容積 =28560 3.3.3反硝化區(qū)脫氮量 W=進水總氮量-（剩余污泥排放的氮量+隨水帶走的氮量） = =34

32、000（） =216.8 3.3.4反硝化區(qū)所需要的污泥量 -----反硝化速率（水溫，氧化溝X=2381mg/L時=0.034） 3.3.5反硝化區(qū)容積 3.3.6氧化溝總體積 V= 氧化溝分三組，則每組三溝式氧化溝容積 ==18932 氧化溝水深取H=3m,則每條氧化溝平面面積為 3條 溝，每條溝平均面積為 取氧化溝為矩形斷面，且單溝寬B=25m，則單溝長 取為85m 3.3.7校核水力停留時間 在10--48h內，符合設計要求。 3.3.8剩余污泥量計算 濕泥量

33、 3.3.9需氧量計算 = =10951.5kg/d 3.3.10 設備的選型 （1） 氧化溝段 可提升式QD250-4型低速大葉潛水推進器4臺（每座2臺）；單機功率N=4.0KW，轉速30-40r/min，攪拌葉輪直徑2500mm。 采用2臺倒傘形葉輪表曝氣，單臺曝氣能力為195kg/h，采用DB400倒傘曝氣機，葉輪直徑為4000mm，電機功率110KW。 （2） 厭氧段 可提升式QD250-4型低速大葉潛水推進器2臺（每座1臺）；單機功率N=4.0KW，轉速30-40r/min，攪拌葉輪直徑2500mm。 3.4曝氣生物濾池 3.4.

34、1曝氣生物濾池濾料體積 BOD容積負荷選3Kg，采用陶粒濾料，粒徑5mm。 3.4.2濾料面積 濾料高度取h3=3m 濾池采用圓形，則濾池直徑，取2.5m 取濾池超高h1=0.5m，布水布氣區(qū)高度h2=1.0m，濾料層上部最低水位h4=1.0m，承托層高h5=0.3m 濾池總高度H=5.8m 3.4.3水力停留時間 空床水力停留時間 實際水力停留時間 3.4.4校核污水水力負荷 3.4.5需氧量 =

35、 設，， 出水SS中BOD含量： 出水溶解性BOD5含量 Se=50-19.5=30.5mg/L 去除溶解性BOD5的量： 單位BOD需氧量： 實際需氧量: 3.4.6標準需氧量換算 設曝氣裝置氧利用率為EA=12%，混合液剩余溶解氧C0=2mg/L,曝氣裝置安裝在水面下4.2m，取α=0.8，β=0.9，Cs=7.92mg/L，ρ=1 標

36、準需氧量： 供氣量： 曝氣負荷校核： 滿足要求。 3.4.7反沖洗系統(tǒng) 采用氣水聯(lián)合反沖洗 （1） 空氣反沖洗計算，選用空氣反沖洗強度 （2） 水反沖洗計算，選用水反沖洗強度 沖洗水量占進水量比為： 工作周期以24h計，水沖洗每次15min 曝氣裝置與反沖進氣管合用選用穿孔曝氣管，穿孔管孔眼直徑為3mm，孔距70mm,設支管管徑為20mm，支管間距取80mm，經(jīng)計算共需支管48根，枝狀布置?？卓谙蛳聝A斜45，曝氣管布置在濾板上100mm處。 設曝氣管干管內空氣流速為v1=12m/s

37、曝氣干管管徑：，取φ573.5m 承托層采用礫石，分為3層布置，從上到下第一層礫石粒徑3mm,層厚100mm，第二層粒徑6mm，層厚100mm，第三層粒徑12mm,層厚100mm。 3.4.8布水設施 濾池布水系統(tǒng)選用管式大阻力配水系統(tǒng)，干管進口流速，支管進口流速，支管間距0.20m,配水孔徑，配水孔間距80mm。 干管管徑 設支管的管徑為20mm，經(jīng)計算共需支管20根，支管實際間距0.209m，支管實際流速為。 3.4.9出水裝置 出水堰為齒形三角堰，堰口角度90，齒高50mm,齒寬100mm,共80個齒，水面位于齒高1/2處，出水槽寬200mm,高800m

38、m. 3.4.10泥量估算 曝氣生物濾池污泥產率Y=0.75kg/kgBOD 產泥量： 3.4.11管道計算 設進水管流速為1.0m/s, 管徑 ，取φ764mm 設出水管流速為0.8m/s 管徑 ，取φ894.5mm 反沖洗進水管流速為2.5m/s 管徑 ，取φ1504.5mm 反沖洗進氣管流速為15m/s 管徑 ，取φ894.5mm 排污管流速為1.2m/s 管徑 ，取φ2126mm 3.5污泥濃縮池 3.5.1設計基本參數(shù) 剩

39、余污泥進泥含水率=99.2%，出泥含水率=97%，污泥回流比R=50%,設計流量412，固定通量M=30kg/（），污泥濃縮時間T=16h，貯泥時間t=8h，池底坡度i=0.05，污泥斗上部半徑=2m，下部半徑=1m。 3.5.2設計草圖 3.5.3設計計算 （1） 污泥濃度 =99.2% =97% （2） 濃縮池面積 采用一座輔流式圓形重力連續(xù)濃縮池 （3） 濃縮池直徑 取之為12m （4） 濃縮池深度 ①有效水深 ②超高0.3m 緩沖層0.3

40、m ③坡地造成的深度 ④污泥斗高度 ⑤有效水深 ⑥總高度 符合設計要求。 3.5.4貯泥斗計算 （1） 濃縮后污泥流量 按8h貯泥時間計算污泥，貯泥區(qū)所需體積 （2） 貯泥斗所需容積 （3） 污泥斗容積 （4） 池底可存污泥 （5） 總貯泥容積 滿足設計要求 3.5.5回流污泥泵房 （1） 流量 回流量 本設計共設4臺（2用2備回流污泥

41、泵） （2） 設備選型 根據(jù)流量和揚程，回流污泥泵擬選用500ZLB-70型，其主要性能如下 型號 流量 揚程 m 轉速 r/min 功率KW 質量 kg 軸功率 配用功率 500ZLB-70 1610 447 3.48 730 ---- 30 ---- （3） 平面尺寸 共設1座污泥回流泵房，泵房設四臺污泥回流泵（2備2用），則根據(jù)需要，泵房平面尺寸為LB=40m15m=600 3.5.6貯泥池設計 （1） 參數(shù) 進泥量：經(jīng)濃縮排出含水率的污泥，，設貯泥池2座（1備用），貯泥時間T=0.

42、5d=12h。 （2） 設計計算 池容 設貯泥池長、寬、高均為4m，則有效容積 V=LBH=64 （3） 設備選型 選用1PN污泥泵10臺（8用2備），單臺流量Q：7.2--16，揚程H：14--12m，功率3kW。 3.5.7污泥脫水設計 （1） 設計計算 總進泥量110/d,含水率97%；出泥含水率75%； 則干污泥量： 取其密度為1000kg/，則干污泥餅： = 每天工作16h，則在工作時間內每小時污泥餅量為： （2）

43、 設備選型 選取2臺LWD430W型臥螺離心式污泥脫水機（1用1備）。 （3） 脫水間布置 污泥脫水間長L=12m，寬B=8m，內設值班室。脫水后，污泥通過無軸螺旋輸送機1臺送至污泥棚內的泥餅運輸車，運出廠外處置。 3.6加氯接觸池 3.6.1設計參數(shù)的確定 加氯量通常根據(jù)經(jīng)驗確定，處理水排放時的投氯量為5--10mg/L，取投藥量7mg/L，Q=394L/s，則投氯流量為： 本設計共設2座加氯接觸池，設計最大流量Q=1417；設計水力停留時間T=0.5h；設計投氯量；設計水深2.5m；設計隔板間隔b=3m。 3.6.2

44、加氯接觸池設計計算 （1） 接觸池容積 （2） 池長L 采用矩形隔板式接觸池。設每座接觸池的分格數(shù)為4格，取池水深h=2.5m，單元格寬b=2.5m；則池長L=53=15m；水流長度 （3） 復核池容 由以上計算，接觸池寬為B=2.54=10m，長L=15m，水深h=2.5m，則 ，符合設計要求。 （4） 加氯量 設計投氯量：，倉儲量按15d計算。 設計最大投氯量 儲氯量： 3.6.3設備選型 選9（8用1備）臺REGAL-220型加氯機。選用儲氯量為150kg的液氯鋼瓶，每日加

45、氯量約為2瓶，共貯10瓶，投氯量2--3kg/h。配置注水泵4臺，2用2備。 4、 主要設備說明 主要構建筑物與設備一覽表 序號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 設計參數(shù) 主要設備 1 中格柵 LB = 3.75m0.83m 2座（1備） 設計流量 =34000m3/d 柵條間隙 柵前水深 過柵流速 HG-1200回旋式機械格柵1套 超聲波水位計2套 螺旋壓榨機（Φ300）1臺 螺紋輸送機（Φ300）1臺 鋼閘門（2.0X1.7m）4扇 手動啟閉機（5t）4臺 2

46、 進水泵房 LB=18.6m9.6m 1座 設計流量Q=1417 m3/h 單泵流量Q=105.6.6L/s 設計揚程H=6mH2O 選泵揚程H= 11.5mH2O 1mH2O=9800 Pa 50F-22A的F型耐腐蝕污水泵（2900r/min，功率8.5Kw,效率75%。）6臺，5用1備 鋼閘門（2.0mX2.0m）5扇 手動啟閉機（5t）5臺 手動單梁懸掛式起重機（2t，Lk4m）1臺 3 三溝式氧化溝 單溝尺寸LB=85m25m 4座 （1備） 污泥齡25d 污泥濃度X=2381mg/L Y=0.6 提升

47、式QD250-4型低速大葉潛水推進器4臺（每座2臺）；單機功率N=4.0KW，轉速30-40r/min，攪拌葉輪直徑2500mm。 QD250-4型低速大葉潛水推進器2臺（每座1臺）；單機功率N=4.0KW，轉速30-40r/min，攪拌葉輪直徑2500mm。 2臺倒傘形葉輪表曝氣，單臺曝氣能力為195kg/h，采用DB400倒傘曝氣機，葉輪直徑為4000mm，電機功率110KW。 4 曝氣生物濾池 LBH= 11m11m5.8m 2座 （1備） 設計流量Q＝34000 m3/h 濾料高度h=3m BOD5污泥負荷N=0.20kgBOD5/(k

48、gMLSSd)停留時間T= 0.6h CM75L鼓風機10臺 STEDCO型橡膠膜微孔曝氣器 5 加氯接觸池 LBH= 15m102.5m 2座 （1備） 投氯量 9.92kg/d 氯庫貯氯量按15d計 REGAL-220型負壓加氯機9臺 儲氯量為150kg的液氯鋼瓶 配置注水泵4臺 電動單梁懸掛起重機(2.0t)1臺 6 剩 余污泥泵房 LB= 30m10m 2座 （1備） 設計流量Q=708.3 m3/h 污泥回流比100% 500ZLB-70型無堵塞回流污泥泵2臺

49、 鋼閘門(2.0X2.0m)2扇 手動單梁懸掛式起重機(2t)1臺 套筒閥DN800mm, Φ1500mm 2個 電動啟閉機（1.0t）2臺 7 污泥濃縮池 DH=125.132 1座 進泥含水率99.2% 出泥含水率97% 污泥濃縮時間T=16h 固體通量M=30kg/（m2d） 設計流量412m3/d 采用周邊驅動單臂旋轉式刮泥機，并配置柵條以利于污泥的濃縮 8 貯泥池 LBR=4m4m4m 1座 貯泥時間T=8h 處理能力122.67m3/d OMPG160-15.0-2B1潛水混合機2臺 9 脫水間 LB=12m 8m 1座 出泥含水

50、率75% 2臺LWD430W型臥螺離心式污泥脫水機，DYL-3000帶式脫水機10臺 5、 污水廠總體布置 5.1概述 污水處理廠的平面布置包括：處理構筑物的布置，辦公樓、化驗樓及其他輔助建筑物的布置；以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據(jù)處理廠的規(guī)模采用1：200—1：500比例尺繪制總平面圖。本設計采用1:1000的比例尺繪制平面圖。 5.2污水廠平面布置 5.2.1污水處理廠平面布置的原則 1、處理單元構筑物的平面布置 處理構筑物事務水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質條件，確定它們在廠區(qū)內平面的位置，對此，應考慮：

51、(1)功能分區(qū)明確，管理區(qū)、污水處理區(qū)及污泥處理區(qū)相對獨立。 (2)構筑物布置力求緊湊，以減少占地面積，并便于管理。 (3)考慮近、遠期結合，便于分期建設，并使近期工程相對集中。 (4)各處理構筑物順流程布置，避免管線迂回。 (5)變配電間布置在既靠近污水廠進線，又靠近用電負荷大的構筑物處，以節(jié)省能耗。 (6)建筑物盡可能布置為南北朝向。 (7)廠區(qū)綠化面積不小于30％，總平面布置滿足消防要求。 (8)交通順暢，使施工、管理方便。 廠區(qū)平面布置除遵循上述原則外，還應根據(jù)城市主導風向，進水方向、排水方向，工藝流程特點及廠區(qū)地形、地質條件等因素進行布置，既要考慮流程合理，管理方便，

52、經(jīng)濟實用，還要考慮建筑造型，廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調等因素。 2、管、渠的平面布置 廠區(qū)主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區(qū)給水管、廠區(qū)污水管及電纜管線等，設計如下： (1)污水管道 污水管道為各污水處理構筑物連接管線及廠區(qū)污水管道，管道的布置原則是線路短，埋深合理。廠區(qū)污水管道主要是排除廠區(qū)生活污水、生產污水、清洗污水、構筑物數(shù)量大，廠區(qū)污水經(jīng)污水管收集后接入廠區(qū)進水泵房，與進廠污水一并處理。 (2)污泥管道 污泥管道主要為氧化溝出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機房污泥管。管道設計時考慮污泥含水率相對較低的特點，選擇適當?shù)墓軓郊霸O計坡度以免淤積。 (3)事故排

53、放管 在泵房格柵前調置事故排放管，一旦格柵或水泵發(fā)生故障以及需檢修時，關閉格柵前后閘門，進廠污水可通過事故排放管溢流臨時排入渭河。 (4)超越管 主要在進水泵房溢流井設事故超越管（直接排放），以便在進水泵房發(fā)生事故時污水能全部構筑物 (5)雨水管道 為避免產生積水，影響生產，在廠區(qū)設雨水排放管，廠區(qū)雨水直接排入某河。 (6)廠區(qū)給水管 廠內給水由城市給水管直接接入，給水管道的布置主要考慮各處生活飲用和消防用水。污水廠的理構筑物的沖洗，輔助建筑物的用水綠化等用深度處理出水。 (7)電纜管線 廠內電纜管線主要采用電纜溝形式敷設，局部輔以穿管埋地方式敷設。 3.廠區(qū)道路，圍墻

54、設計 為便于交通運輸和設備的安裝、維護，廠區(qū)內主要道路寬為8米和6米，次要道路為3～4米，道路轉彎半徑一般均在6米以上。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡。每個建、構筑物周邊均設有道路。路面采用混凝土結構。 污水處理廠圍墻：采用花池圍墻，以增加美觀，圍墻高2.1m。 4、輔助建筑物 污水處理廠內的輔助建筑物有：泵房、辦公室、綜合樓、水質分析化驗室、變電所、維修間、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應按具體情況與條件而定。 有可能時，可設立試驗車間，以不斷研究與改進污水處理技術。輔助構筑物的位置應根據(jù)方便、安全等原則確定。 在污水處理廠內應合理的修筑道路，方便運

55、輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變人們對污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。 5.1.2本設計污水處理廠的平面布置 根據(jù)污水處理廠平面布置的原則，本設計污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分四區(qū)：廠前區(qū)、污水處理水區(qū)、污泥處理區(qū)和生活區(qū)。 1、廠前區(qū)布置：設計力爭創(chuàng)造一個舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動。設有綜合樓、車庫、維修車間、食堂、浴室及傳達室等。建筑物前留有適當空地可作綠化用。綜合樓前設噴泉一座，以美化環(huán)境，噴泉用水為循環(huán)水。大門左右靠墻兩側設花壇。 2、工藝流程布置 工藝流程布置采用直線型布置。這種布置

56、方式生產聯(lián)絡管線短，水頭損失小，管理方便，且有利于日后擴建。 3、構筑物平面布置 按照功能，將污水廠布置分成三個區(qū)域： (1) 污水處理區(qū)； 該區(qū)位由東至西貫穿廠區(qū)，由各項污水處理設施組成 ，呈直線型布置。包括污水總泵站、格柵間、 曝氣沉砂池、消毒池、鼓風機房、加氯間。 (2) 污泥處理區(qū)； 該區(qū)位于廠區(qū)東南部，處于主導風向的下風向。由各項污泥處理設施組成，呈直線型布置。濃縮池、貯泥池、脫水機房。 (3) 生活區(qū)； 該區(qū)位于廠區(qū)東北部，處于主導風向的上風向，衛(wèi)生條件較好。該區(qū)是將辦公樓、宿舍、食堂、鍋爐房、浴室等建筑物組合在一個區(qū)內。為不使這些建筑過于分散，將辦公樓與化驗

57、室，食堂與宿舍，浴室與鍋爐房合建，使這些建筑相對集中，靠近污水廠大門，便于外來人員聯(lián)系。 5.3污水處理廠的高程布置 在廠區(qū)平面布置及高程布置時，主要根據(jù)各構筑物的功能和流程的要求，結合廠址地形、地質條件、進出水方向的可能來進行布置。在平面布置中根據(jù)進水方向，在進廠污水管道旁（處理廠東南角）就近設污水進水泵房，而根據(jù)排放水體方向及考慮夏季主導風向將污水處理構筑物依其流程由被向北布置,形成處理廠生產區(qū),作為輔助生產構筑物的維修間設在進水泵房東側,機修間位于處理廠中心,靠近鼓風機房,中心辦公樓則位于進廠大門的西側,內設化驗樓,會議樓,廠區(qū)綠化用地較多,可改善廠內衛(wèi)生條件。在高程布置

58、上，處理構筑物標高僅按處理后污水能自然排出為前提，使進廠污水泵房揚程最小，節(jié)省經(jīng)常運行費用。 5.3.1污水處理廠高程布置方法 (1)選擇兩條距離較低，水頭損失最大的流程進行水力計算。 (2)以污水接納的水體的最高水位為起點逆污水處理流程向上計算。 (3)在作高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程積極配合。 污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。 為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之

59、間的流動，以重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括： (1)污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失。在作初步設計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應當認識到，污水流經(jīng)處理構筑物的水頭損失，主要產生在進口和出口和需要的跌水(多在出口處)，而流經(jīng)構筑物本身的水頭損失則很小。 (2)污水流經(jīng)連接前后兩處構筑物管渠(包括配水設備)的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。 (3)污水流經(jīng)量水設備的水頭損失。 在對污水處理污水處理流程的高程布置時，應考慮下列事項： (1)選擇一條距離最長，水頭損失損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處

60、理系統(tǒng)都能夠運行正常。 (2)計算水頭損失時，一般應以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。 (3)設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時考慮到構筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。 (4)在作高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量，在決定污泥干化場、污泥濃縮池，消化池等構筑物高程時，應注意

61、它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其它構筑物的可能。 5.3.2本污水處理廠高程計算 本設計處理后的污水排入河流后，河流水面水位接近廠區(qū)高程，故以河流水面水位作為起點，逆流向上推算各水面高程： 1. 污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失。在作初步設計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應當認識到，污水流經(jīng)處理構筑物的水頭損失，主要產生在進口和出口和需要的跌水(多在出口處)，而流經(jīng)構筑物本身的水頭損失則很小 構筑物名稱 水頭損失(cm) 構筑物名稱 水頭損失(cm) 格柵 10～25 雙層沉淀池 10～20 沉砂池 10～25 曝氣池污水潛流入池 25～50 沉淀池：平

62、流 20～40 污水跌水入池 50～150 沉淀池：豎流 40～50 沉淀池: 輻流 50～60 2. 各處理構筑物間連接管渠的水力計算表： 管渠名稱 設計流量（L/s） 管渠設計參數(shù) 尺寸D(mm) 或BH 水深 H(mm) i 流速 v(m/s) 長度 L(m) 出廠管 2266 1600 1125 0.001 1.2 500 出廠管至接觸池 2266 1600 1125 0.001 1.2 10 曝氣生物濾池到配水井 926 1200 750 0.0014 1.2

63、 2 配水井到氧化溝 926 1200 750 0.0014 1.2 30 氧化溝到配水井 926 1600 1125 0.001 1.2 32 配水井到沉砂池 926 1000 560 0.0012 1.2 197.7 沉砂池到配水井 753 1600 1125 0.001 1.2 12 泵房到配水井 2315 900 1125 0.001 1.2 6 （1） 污水處理部分高程計算： 河面最高水位：4.1m 出水廠管沿程損失：0.001150=0.15m 接觸池下游水位：4.25m 接觸池出

64、水口損失：0.2m 自由跌水：0.3m 接觸池上游水位：4.75m 曝氣生物濾池出水口損失：0.20m 配水井至接觸池沿程損失：0.001135=0.135m 自由跌落：0.6m 曝氣生物濾池集水槽堰上水頭：0.30m 合計：1.035 m 曝氣生物濾池水位：5.785m 配水井到曝氣生物濾池沿程損失:29.10.002=0.0582m 跌水位：0.1m 合計：0.1582m 配水井水位：5.9432m 沉砂池集水槽堰上水頭：0.30m 沉砂池進水口損失：0.20m 沉砂池至配水井沿程損失損失：197.70.0012=0.237m 沉砂池跌水位：0.40m

65、配水井出水損失：0.20m 配水井進口損失：0.15m 合計：0.987 m 沉砂池水位：6.9302m 配水井到沉砂池沿程損失：0.6-0.4=0.2m 跌水位：0.1m 總水頭損失：3.6302m （2）污泥處理部分高程計算 污泥流程為壓力流： 儲泥池泥位：5.1m 重力濃縮池到污泥投配井水頭損失： 自由水頭1.5m，則管道中心標高為： 5.10-(2.52+1.5)=1.08m 場地面標高為4.8m ,則有， 重力濃縮池標高：4.80+3.00=7.80m 儲泥井標高：4.80+0.30=5.10m 脫水機房標高：4.80+3.20=8.

66、00m 6、 設計圖紙 具體見附圖 結 語 通過此次課程設計，使我更加扎實的掌握了有關污水處理廠設計方面的知識，在設計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的查資料終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手設計，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。 過而能改，善莫大焉。在課程設計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領悟，不斷總結，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。 在設計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于迎刃而解。在今后社會的發(fā)展和學習實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認可! 我認為