四川省成都市污水处理厂工程项目设计方案

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1、 1 四川省成都市污水处理厂工程项目设计方案 述 境概述 随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。本设计是针对 四川省成都市 的排水工程，包括城市污水处理厂，进行系统全面的设计。 设计的目的和依据 了解污水处理 采用的流行技术，了解污水厂的选址，掌握污水厂工艺流程的选择及参数选定，掌握污水处理

2、构筑物工艺尺寸的计算及其它工艺计算，熟悉污水处理构筑物的构造，完善工程设计的思路和程序，加强计算机绘图，进一步熟悉工程设计的步骤及要求，为工程设计打下基础。 给水排水工程设计手册 1、 11，给排水设计规范，污水处理厂工艺设计手册。 计内容 （ 1） 污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定 ,各单体构筑物的工艺设计，要求绘制部分主要构筑物的工艺施工图； （ 2） 污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。包括工 艺流程的确定，单体构筑物的设计 ； （ 3） 污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制 ； （ 4）

3、 污水处理厂的平面布置。包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平 2 面布置图及工艺平面图绘制 ； （ 5） 污水处理厂竖向布置及高程计算 ； （ 6）绘制相关图纸。 计原始资料 象资料 年平均气温 ( ) 冷月 平均气温 ( ) 热月 平均气温 ( ) 高气温 ( ) 低气温 ( ) 风向 西北 质资料 (1) 土壤类 别： 亚 粘土 。 (2) 平均地下水位：地下 9 m。 (3) 冰冻线：地面以下 0 m。 (4) 城市污水总干管进入污水厂入口处的管径 1000 管顶覆土为 m。 (5) 污水厂所在地面标高为 140 m。 质与水量资料 SS 总 氮 总磷 温 处理前 450 190 2

4、80 30 8 0 处理后 60 20 20 15 8 20 污水 的平均处理量为 70000 m3/d，污水的最大处理水量为 3m a x 1 . 0 4 / K m s ，总变化系数取0 2 污水体的水文和地质资料 在水体自净的最不利情况下，河水流量为 3 m3/s，河水平均流速为 m/s，河水温度 7 ，河水中原有溶解氧浓度为 5 ， 4 ， 20 ， 许增加量为 5 。 在污水总出水口下游 65 为集中取水口的 卫生防护区，要求 。河流洪水水位 138 3 m，枯水水位 133 m，常水位 135 m。 4 第 2 章 工艺设计方案的确定及构筑物的选择 水处理厂的选址 城市污水处理工程

5、的厂址选择，应遵循下列各项原则 （ 1）应与选定的污水处理工艺相适应，尽量做到少占农田和不占农田。 （ 2）厂址必须位于集中给水水源的下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向 的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持与 300m 以上的距离，但也不宜 太远，以避免增加管道长度，提高造价。 （ 3）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。 （ 4）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理工程，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。

6、（ 5）要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物的高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方案，节省动力费用，降低处理成本。 （ 6）根据城市总体发展规划 ，污水处理工程厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。 水处理工艺流程的确定 艺流程选择 城市污水处理工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下，污水处理个操作单元的有机组合，确定各处理构筑物的形式，以达到预期的处理效果。 城市污水处理工艺流程，工艺流程由完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成。 该流程的一级处理是有格栅、沉砂池和初次沉淀池所组成，其作用是去除污水中的固体

7、污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径为数毫米的悬浮物。污水的 20%30%。 二级处理 系统是城市污水处理工程的核心，它的主要作用是去除污水中呈胶 5 体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水的 可降至 2030,一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。 污泥是污水处理过程的副产品，也是必然的产物。如从初沉池排出的沉淀污泥，从生物处理系统排出的生物污泥等。这些污泥应加以妥善处置，否则会造成二次污染。在城市污水处理系统中，对污泥的处理多采用由厌氧消化、脱水、干化等技术组成的系统。 选择污水处理工艺流程时，工程造价和运行费用也是工艺流程选择的重要因素，当然，处理水应当达到的水质标准是前 提条件。以原污水

8、的水质、水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为约束条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。 减少占地面积也是降低建设费用的重要措施，从长远考虑，它对污水处理工程的经济效益和社会效益有着重要的影响。 当地的地形、气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。在寒冷地区应当用低温季节也能够正常运行，并保证取得达标水质的工艺，而且处理构筑物都应建在露天，以减少建设与运行费用。 对污水处理工艺流程选择还应与处理后的污水流入水体的自净能力 及处理后污水的出路有关。根据水体自净能力来确定污水处理工艺流程，既可以充分利用水体自净能力，使污水处理

9、工程承担的处理负荷相对减轻，又可防止水体遭受新的污染，破坏水体正常的使用价值。不考虑水体所具有的自净能力，任意采用较高的处理深度是不经济的，将会造成不必要的投资。 处理后污水的出路，往往是可以取决于该污水处理工艺的处理水平。若处理后污水的出路是农田灌溉，则应使污水经二级生化处理后在确定无有毒物质存在的情况下考虑排放；如污水经处理后须回用于工业生产，则处理深度和要求根据回用的目的不同而异。 行性方 案的确定 该污水处理厂的建设规模为 7 万 m3/d， 7 万 m3/d（平均日流量）的污水处理厂属中小型污水厂。为了实现污水处理厂高效稳定运行和节省运行费用、建设费用，要求选择的处理工艺技术成熟，处

10、理效果稳定，保证出水达到排放要求；基建投资和运行费用低；运行管理方便；具备脱氮除磷功能；工艺简单自动化程度高。经过比较分析，最后选择 为该处理厂的工程设计方案。 是序批式 (间歇 )活性污泥法的简称，是由按一定顺序间歇操作运行的应器组成的； 艺的一个完整操作过程，即每个 应器在处理废水时的操作 过程包括五个阶段：进水、反应、沉淀、出水、闲置。 的运行 2 次以间歇操作为主要特征。 6 工艺流程见图 工艺流程 该工艺具有以下特点： 处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强；耐冲击负荷； 理想的推流过程使生化反应推力大，效率高； 污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能，附上污泥膨胀； 脱氮除磷效

11、果好； 工艺简单，不需二沉池，回流及其设备，一般情况下不必设置调节池，多数情况下，可省去初沉 池。因此工程造价及运行费用低，易于维护治理。 存在的问题： 间歇周期运行，对自控要求高； 变水位运行，电耗增大； 污泥稳定性不如厌氧消化好。 适用于中小型污水处理厂 泥处理工艺流程 目前，污泥的最终处置有污泥填埋，污泥焚烧，污泥堆肥和污泥工业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于城市污水，完全可以再利用。只需在厂内进行预处理将重金属去除，该厂的污泥用于农业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。 根据上述原则，决定污泥采用中 温厌氧二级消化，

12、再经机械脱水后运出厂外处置，这时的污泥已基本实现了无害化，不会对环境造成二次污染。污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满足 消化池污泥加热需要，电能供本厂使用。 进水 反应 沉淀 排放 闲置 7 艺流程方案的确定 沉砂池初沉池细格栅接触池计量槽脱水机房贮泥池浓缩池事故干化场沼气柜鼓风机房 加氯间干泥外运加氯间粗格栅泵站污水出水二级消化池一级消化池图 处理工艺流程图 要构筑物的选择 栅 格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮 、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用

13、，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。 截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。 砂池 沉砂池的形式有平流式、竖流式、曝气沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单、处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有 15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。 竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。 曝气沉砂池是在 池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除 8 砂效果较稳定；受流

14、量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点 。 综上所述，采用曝气沉砂池。 沉池 沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮 的固体悬浮物进行分离。 沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而且具 有运行简便，

15、管理简单，污泥处理技术稳定的优点。 由于本设计流量较大，所以采用普通辅流式沉淀池。初沉池共有两座，直径为 35m，高为 效水深为 了布水均匀，进水管设穿孔挡板，穿孔率为 10% 15%，出水堰采用倒等腰三角堰 ,池内设有环形出水槽，双侧集水。 每座沉淀池上设有刮泥机，沉淀池采用中心进水，周边出水，单边传动排泥。 气池 本设计采用 间歇式活性污泥法 ，简称 艺，又称 序批式活性污泥法，是近年来在国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术。 艺的运行工况是以间歇操作为主要特征，其工况是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、排水、闲置。 曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩

16、散器。设计六座 毒接触池 城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒 处理。 液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为 次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在 1,接触时间为 30 分钟。 接触池总长为 54m，分 3 个廊道，每廊道长 18m，宽 9 量堰 为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为今后处理厂的设计提供可靠的依据，设计计量设备，以正确掌握污水量、污泥量、空气量以及动力消耗等。本设计选用巴式计量槽，设在污水处理系统的末端。 泥浓缩池 污泥浓缩

17、池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。 （ 1）浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。 （ 2）重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多 ,运行费用低，动力消耗小。 综上所述，本设计采用重力浓缩池。 泥池 贮泥池可以调节来自初沉池及浓缩池的污泥量 ,以便及时将污泥提升至一级消化池。本设计采用矩形贮泥池，贮存来自 初沉池和浓缩池的污泥，池数 n=2。 化池 消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变质，且其产生的沼

18、气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低。 一级消化池四座，直径为 19m，消化温度为 35，二级消化池两座，且尺寸与一级相同。 泥脱水 污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式 压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。 另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 10

19、 第 3 章 污水处理系统工艺设计 格栅的计算 始设计参数 来自城市污水管网的平均流量 Q=70000m3/d=s=810l/s=h 最大流量 s=1040l/s=3744m3/h 为 径 满度 H， I=,管底埋深 择在污水厂厂区内，地面标高 140 壤类别为亚粘土，冰冻深度为 下水位 泵站内反设控制系统，勿需另配电系统。 水格栅设计 格栅是安装在泵房集水池前或污水厂前端的构筑物，用以截留污水中较大的漂浮物和悬浮物，保护水泵机组和后续处理构筑物的正常运 行。 N= 计 式中 Q 设计 污水厂设计流量（ m3/s）； 格栅倾角， =60o； h 栅前水深（ m）， h= v 过栅流速（ m/s

20、），取 v=s； b 格栅间隙宽度（ m）， b= n 格栅组数， n=2。 带入各值，得 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 11 N= 计 = 1 . 0 4 s i n 6 00 . 0 2 5 0 . 8 1 . 5 5 2 =16 个 设栅条宽度 S=栅槽宽度 （ +（ 16+16=槽宽： B=2 设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算 4 23( ) s i 式中 k 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般 k=3； 形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面， = S 栅条宽度 （ m） ； g 重力加速度（ m/ 则通过格栅的水头损失 4 230 . 0 1

21、1 . 5 53 2 . 4 2 ( ) s i n 6 00 . 0 2 5 2 9 . 8 = 设前渠道超高 H=h+ W= 1 864001000 均式中 栅渣量（ 03,本设计取 Q 平均 污水厂平均 污水量（ m3/s）。 则每日栅渣量 W= 0 0 6 4 0 01000=d0.2 m3/d 故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧，通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴，主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动，在环形链条上均布 6 8 块齿耙，齿耙间距与格

22、栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度，运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行，当齿耙转到格栅体顶部 牵引链条换向时齿耙也随之翻转，格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处，由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。 格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于 ，天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 12 开始工作。 图 栅示意图 格栅选用 2 台 条旋转背耙式格栅除污机，=s。根据江都市亚太环保设备制造总厂提供的该格栅除污机的有关技术资料所选设备的技术参数为： 1）安装角度为 60； 2）电机功率为 3）设备宽度为 B+450 4）井宽 V =m (4) 沉砂池总高度 H （采用重力

23、排砂） 1 2 3 4H h h h h 31()h L a i式中：1h 超高， m ，取1h= 3h 砂斗以上梯形部分高度， m ； i 池底坡向砂斗的坡度，取 i =般值为 则：31( ) ( 1 2 2 ) 0 . 1 0 . 9 8 8h L a i m H=4321 =津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 17 砂 设备 采用排砂斗两台，并就近布置贮砂池，洗砂后外运。 气系统设计计算 采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气 空气量： m a q Q式中 ： Q 所需曝气量 ， m3/h; q 每 1水所需曝气量 ， m3/取 q= 则 Q=3600 =748.8 h （ 1） 空气干管设

24、计 37 4 8 . 8 /Q m h ， v 干管 =10 15m/s， 取 12m/s。 （ 2）支管设计 每池 6 根支管带一根穿孔管，空气竖管间距 2m，共计 12 根空气竖管，每根竖管空气量 q=12Q=2.4 h （ 3）穿孔管设计 每根穿孔管长 径为 50距 30穿孔管轴间距 200 图 气管路布置示意图 选择从鼓风机房开始的最长管 路作为计算管路，在空气流量变化处设计算节点，如上图，统一编号后列表进行空气管路计算，计算结果见下表： 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 18 表 气管路计算表 管段 编号 管段 长度 空气流量 h 气 流速 m/s 管径 件 管段当量长度

25、管段计算长度 压力损失 （ pa/m） 00 弯头一个 50 三通一个 50 三通一个 00 三通一个 00 三通一个 50 三通一个 道系统的总压力损失为 =穿孔管的压力损失为 2总压力损失为 安全计，设计取 3 鼓风设备采用与曝气池空气系统共用的鼓风机房。 流初沉池的计算 体计算 （ 1）沉淀部分表面积 A,m2 中： 污水厂设计流量， ； N 池数，本设计取 n=2 个； q 表面负荷（ 2 3 32/m m h ），本设计取 q =2 3 / 。 则： A= 34m a x （ 2） 池子直径 D 4则： 4 4 9 4 0 . 6 3 4 . 63 . 1 4 取 D 35m （ 3

26、） 沉淀 池的 有效水深 津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 19 2h 式中： t 污水在沉淀池内的 沉淀时间， h ，取 t = 则： 2 1 . 5 2 . 0 3 . 0h q t m （ 4） 校核径深比： 232 7 5，在 6 12 内，符合要求 （ 5） 沉淀部分有效容积 V 2V 则： 32 7 8 6 4 . 5 3 5 3 7V A h m （ 6）沉淀 部分所需的容积 V 1000n式中： S 每人每日污泥量， ）人 ( ，查给排水设计手册 5， 一般范围为（ ）人 ( ， 取 S =人 ( ； N 设计人口数，人， 设计 F 城 25 万人； T 污泥在污泥斗内

27、贮存时间 ， d， 取 T =4h =n 沉淀池个数，个， n=2。 则： 30 . 5 2 5 0 0 0 0 0 . 1 7 1 0 . 41 0 0 0 1 0 0 0 6S N 按悬浮物去除 50%计，则 12m a x ( ) 2 4 1 0 0(1 0 0 ) r p n 式中： 进水悬浮物浓度（ 3/本设计 280； 出水悬浮物浓度（ 3/ 50% 生活污水总变化系数， r 污泥容重 （ 3/ 取 污泥含水率 （ %）， 取 97%。 则： 36( 2 8 0 2 8 0 5 0 % ) 1 0 0 2 48 9 8 5 6 2 4 2 7 . 0 9 /1 . 2 9 1 .

28、0 ( 1 0 0 9 7 ) 1 0 2 2 4V m d 故取 V=。 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 20 （ 7） 污泥斗容积 251 1 1 2 2()3hV r r r r 5 1 2( ) t a nh r r 式中：5h 污泥斗高度， m ； 1r 污泥斗上部半径， m ，取 1r = 2r 污泥斗下部半径， m ，取 2r = 污泥斗 倾角， ，取 =60 。 则： 5 1 2( ) t a n ( 2 . 0 1 . 0 ) t a n 6 0 1 . 7 3h r r m 2 2 2 2 351 1 1 2 2 3 . 1 4 1 . 7 3( ) ( 2 .

29、 0 2 . 0 1 . 0 1 . 0 ) 1 2 . 733hV r r r r m （ 8） 污泥斗以上圆锥部分污泥容积2 1()3 R r r 4 1 1( ) ( )2 r i r i 式中：4h 圆锥体高度， m ； R 池子半径， i 池底径向 坡度， 本设计 取 i= 则： 4 1 1 35( ) ( ) ( 2 . 0 ) 0 . 0 5 0 . 7 7 522 r i r i m 2 2 2 2 342 1 1 3 . 1 4 0 . 7 7 5( ) ( 1 7 . 5 1 7 . 5 2 . 0 2 . 0 ) 2 8 0 . 0 633 R r r m （ 9）可贮存

30、污泥总容积 V， 2 1 2 . 7 2 8 0 . 0 6 2 9 2 . 7 6V V V 够大 （ 10） 沉淀池总高度 H 1 2 3 4 5H h h h h h 式中：1h 超高，取1h= 2h 有效水深，为 3m； 3h 缓冲层高度，一般值为 取3h= 4h 圆锥体高度，为 5h 污泥斗高度，为 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 21 则： 1 2 3 4 5 0 . 3 3 0 . 5 0 . 7 7 5 1 . 7 3 6 . 3 0 5H h h h h h m （ 11） 沉淀池池边高 H 1 2 3H h h h 则： 1 2 3 0 . 3 3 0 . 5

31、3 . 8H h h h m （ 12）排泥设计 表 周边传动刮泥机性能表 项目 池径 m 电动机功率 轮形式 轨道形式 周边线速m/能 35 滚轮 钢板 底接 用静水压力连续排泥。 （ 13）浮渣收集 浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥 机桁架的一侧，高出水面 出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为 200 （ 14）放空管 污泥斗中设放空管，管径 300 的计算 采用高负荷间歇进水方式，周期大，排放比大。 体计算 水进水 70000m3/d，进水 90，水温 20， 处理水质 20。 个，排出比 1/m=1/2，反应池水深 H=5m。 （ 1）污水处理程度的计算 原污水经

32、过初次沉淀池的处理， 降低 50%， 去除 25%考虑，则进入曝气池污水的 （ 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 22 1 9 0 (1 2 5 % ) 1 4 2 . 5 /aS m g L 2 8 0 (1 5 0 % ) 1 4 0 /m g L 其中，水中 非溶解性55 7 .1 D b X C式中： b 微生物自身氧化率，一般在 间，取 b = 活性 微生物在处理水中所占的比例，取 处理 水中悬浮固体浓度， ，0 。 则： 5 7 . 1 7 . 1 0 . 0 8 0 . 4 2 0 4 . 5 4 D b X C m g L 出 水中50 ，故 处理 水中溶解性5 0

33、4 . 5 4 1 5 . 4 6 / O D B O D m g L 总则5 为 1 4 2 . 5 1 5 . 61 0 0 % 1 0 0 % 0 . 8 91 4 2 . 5 （ 2）5污泥负荷率为保证曝气池在低温季节也能取得良好的处理效果，故拟定采用的5泥负荷率 为 g B O D k g M L S S d，为稳妥计，应加以校核，公式为： 2 S 式中： 污泥负荷，5k g B O D k g M L S S d； 2K 系数 （ ，取2K= f 系数， /M L V S S M L S S， 一般为 f = 则： 2 50 . 0 1 8 0 1 5 . 4 6 0 . 7 5

34、0 . 2 3 / ( )0 . 8 9 S fN k g B O D k g M L S S d g B O D k g M L S S d之间，符合设计要求。 （ 3）确定 混合 液 污泥浓度 X 610(1 ) V I式中： 污泥体积指数， ，一般为（ 100 120） 120 ； R 污泥回流比，取 R =50%； r 考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的有关系数，取 r = 则： 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 23 661 0 5 0 % 1 . 2 1 0 3333(1 ) (1 5 0 % ) 1 2 0m g V I （ 1）曝气时间 24 sA m

35、 C 式中： 进水平均 )， ; 内 度 ()， 3300; 泥负荷， g B O D k g M L S S d1/m 排出比，设为 1/2； 则： 24 2 4 1 4 2 . 5 1 . 80 . 2 3 2 3 3 0 0sA m C （ 2）沉淀时间 初期沉降速度 4 1 . 7m a x 7 . 4 1 0 Av t C 水温 t=20，则 4 1 . 7m a x 7 . 4 1 0 2 0 3 3 0 0 1 . 5 4 /v m h 因此，必要的沉降时间为 m a 式中： H 反应池内水深，本设计取 5m； s 超高，取为 则： m a 5 . 0 0 . 52 1 . 6

36、21 . 5 4s （ 3）排水时间 沉淀时间在 水时间在 2h 左右，与沉淀时间合计为 4h，因此排水时间取为 2h。 （ 4）一个周期所需时间 取 T=6h。 所以周期数为 n=24/ 5）进水时间 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 24 6 1 式中： N 应池个数。 （ 1）反应器容积 Nn s 式中 n 周期数； 排出比； N 池的个数； Nn s = m （ 2）进水流量变动的计算 根据进水时间和进水流量变化模式，一个周期的最大进水量变化比为r=过一周期污水进水量 Q 与 V 比 值为 ）（，如其他反应池尚未接纳容量，考虑流量之变动，各反应池的修正容量为3 1( ）（）反

37、应池水深 5m，则反应池表面积（ 为 95 9 此外，在沉淀排出工艺中可能接受污水进水量 V 的 10%，则反应池的必要安全容量为 V= Q =（ V=反应池水深 5m，则反应池表面积（ 为 45 0 m有图表 排水结束时水位 ) 51 准水位 52 峰水位 53 报，溢流水位 h m 污泥界面 hh 的污泥产量 25 悬 浮 物 沉 淀 形 成 ， 生 物 代 谢 产 泥 量 为V =a 微生物代谢增殖系数， b 微生物自身氧化率， 1/d； 每日的有机污染物降解量 ， kg/d， 0； Q 每日挥发性悬浮固体（ 增加量； 取 a=b=（ 70000 310) =d 假定排泥含水率为 98%

38、 ， 则 污 泥 量 为s / 8%)981(10 7 3)110 X 333 （ （ P=98%） 或者 7 3 33 考虑一定安全系数，则每天排泥量630 d。 气系统设计与计算 运行方式 本设计共设立 6 个曝气池， 6 座建在一起，如图 所有池子从一侧进水，每池进水采用配水管配水使水分布均匀。出水采用一根出水管，污泥采用潜污泵提升设于每池的池尾。 （ 1） 需氧量计算 应池需氧量 2O 计算式 2O = 式中 2O 混合液需氧量 d； a 微生物代谢有机物需氧率， kg/ b 微生物自养需氧率， 1/d； 去除的 5 3m ，（ 0 ） 经查有关资料表，取 a =b =氧量为 R= 3

39、3 10) =11371d=h （ 2） 最大时需氧量计算 33 10) 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 26 =O /d=O /h （ 3） 每日去除的 0000 1 00 0/)2( =8575kg/d=h （ 4） 去除每 需氧量 857511371=2 / 5） 最大时需氧 量与平均时需氧量之比 2 供气量 采用 网状膜微孔空气扩散器，每个空气扩散器的服务面积 m ，敷设于距池底 ，淹没深度 算温度定为 30 ，查得 20 和 30 时，水中饱和溶解氧值为： ,/0( s s /0( （ 1） 空气扩散器出口处的绝对压力（下式计算 105+103H=105+103 105（

40、 （ 2）空气离开水面时氧的百分比： % 0 0)179)1%1 0 0)1(2179121 3）曝气池混合液中平均氧饱和度 )/(2 555 （ 4）换算成 20条件下脱氧清水的充氧量： )/(020)( )20(0 T s 式中 污水中杂质影响修正系数，取 污水含盐量影响修正系数，取 c 混合液溶解氧浓度，取 c=2； 气压修正系数 = 相应的最大时需氧量为 =h （ 5）曝气池平均时供气量： )/( 5 8 0 （ 6） 曝气池最大时供气量： 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 27 AM a m3/h) （ 7）去除 1供气量： 24/8575=气 / （ 8） 1水的供气量：

41、 24/70000=气 / 水） （ 9）本系统空气总用量 气管道系统计算 1 2 3 4 5 6图 气管路布置图 管路的平面布置如图，鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两 隔墙上设两根空气支管，为 6 个 子供气。在每根支管上设 25 条配气竖管，为配气，六池共设六根空气支管， 150 根配气竖管。 在曝气池廊道的 一侧 布设一条空气 主 干管， 每个 设两 根供气支管分别在池的两侧。每根配气管上安装扩散器 25 个，每池共 625 个扩散器，全池共 3750 个扩散器。每个扩散器的服务面积 。 a. 每个扩散器的服务面积为： A= /m个 b. 每根空气竖管供气量为 天津城建学院成人高等教

42、育本科毕业生毕业设计 28 33 图 气管路和曝气头布置图 空气管路及曝气头的布置如 上 图所示。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算 ，计算结果见表 。 经过计算得到 空气管路 的 总压力损失 为 12() 12() =状膜空气扩散器的压力损失为 则总压力损失 P P =安全起见，取 6 压机房 （ 1）空压机的选择 空气扩散器安装在距曝气池池底 ，因此，空压机所需压力为： P=() 气沉砂池所需空气量为 则空压机供气量为： 最大时： 平均时： 根据所需压力和空气量 ， 决定采用 空压 机 7 台， 正常条件， 天津

43、城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 29 五台 工作，两 台备用 ,高负荷时， 6 台工作， 1 台备用。 （ 2）空 压机房 1)双设电源。 2)每台空压机单设基础，间距 上。 3)机房包括机器间、配电室、进风室（设空气净化设备）、值班室。 4)空压机房内外应采取防止噪声的措施。 5)值班室和机器间之间应有隔墙设备和观察窗。 6)设计空压机房占地 L*B=20*10=200 水器 现在的 艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗 水 器 排水口淹没在水下一定深度。 目前 用的滗水器主要有旋转式滗水器、套

44、管式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器，该滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大型污水处理厂使用。 毒接触池 城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。消毒的方法主要是向污水投加消毒剂，本次设计采用液氯消毒，该方法效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格 便宜。 本设计采用 2 座接触池（三廊道平流式）。 触池尺寸计算 （ 1） 接触池容积 设氯与污水的接触时间为 30接触池的总容积为 : 34 1 4 582460 3

45、0107 设两座消毒接触池 ,单池容积为 : 3927214582 z （ 2）接触池表面积 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 30 设有效水深 接触池表面积 : 2= 22433927 m （ 3）接触池长度 设每 廊道宽 b 为 每池廊道总长 z 每一廊道长 z 183543 池总宽 长宽比 在 4 5 之间，符合要求 （ 4）实际接触池容积 32 （ 5）接触池高 设接触池保护高 底坡度 5%，坡向末端，则池高： 氯间 （ 1）加氯量 查手册可知完全人工二级处理后的污水加氯量为 5 10(取 5mg/l)。 则每日加氯量为： 50107 0 0 0 （ 2） 选择钢瓶 选用贮氯

46、量为 500液氯钢瓶，每日加氯量 1 瓶，共贮用 15 瓶，设加氯机两台，一用一备，单台投氯量为 15 25kg/h，配置注水泵两台，一用一备，要求注水量 Q 为 3 6m3/h,扬程不小于 20 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计 31 第 4 章 污泥处理系统工艺设计 泥浓缩池 降低污泥中的含水率，可以采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的含水率。本设计采用采用竖 流式浓缩池，浓缩来自 的剩余污泥，浓缩后污泥含水率为 97%，浓缩部分上升流速为 s，浓缩时间 t=12h，池数为 n=2。 （ 1） 每个浓缩池的污泥量 s /1526302 3 （ 2）浓缩池有效水深 0 0120 0 0 （ 3）中心管的计算 设中心管流速为 s,则中心管面积 f 为： 23 0 3 6 065.3 中心管管径 d 为： 3 6 ，取 250中心管流速为： 0 7 32 （ 4）浓缩池分离出来的污水流量 21 （ 5）浓缩池有效面积 8.2 （ 6）浓缩池的直径 天津城建学院成人高等教育本科毕业生毕业设计