污水处理工艺毕业设计

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1、 设计任务书第一章 综述1.1设计任务：1500m3/d污水处理工艺设计1.2任务的提出及目的要求：1.2.1任务的提出及目的：随着城市的发展和城镇开发区的建设，生活污水的比重不断增大，生活污水源日益分散，大规模集中污水处理厂的建设明显滞后，为此，研究和开发处理效率高、投资省、占地少、见效快的生活污水处理技术和设备，对一部分生活污水就地处理，对加快我国城市污水处理步伐具有重要的意义。通过城市污水处理泵站水处理工艺的选择、设计，培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物结构设计与参数计算，主要设备造型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机

2、、砂水分离器、刮泥机、水下搅拌器、淹没式循环泵、加药设备、消毒设备等，以及平面布置和高程计算。1.2.2要求要求污水站占地面积小，且外观与周边景观协调，无臭气排出，无噪声干扰附近中午需要休息的工人，出水排入城市管网进入城市污水处理厂。1.3设计基础资料 1.3.1水质：项目BOD5COD SSNH3-N单位mg/lmg/lmg/lmg/l进水水质22040030025出水水质3010030151.3.2设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料需要参考的设计指南、规范和设计手册:1.室外排水设计规范（GBJ14-87）2.地表水环境标准（GBHZB1-1999）3.污水综合排放标准（GB89

3、78-1999）4.城市污水处理厂污水污泥排放标准(GJ3025-93)1.3.3参考书目1. 环境工程CAD技术2污水处理组合工艺3水污染控制工程4废水处理工程5环境工程设备设计6排水工程7废水生物处理等 1.3.4设计原则1. 严格执行国家环境保护有关规定，按规定的排放标准，使处理后的废水达到各项水质指标且优于排放标准；2. 处理系统有较大的灵活性，以适应污水水质、水量的变化；3. 要做到方案对比，占地面积小，做到投资省；4. 处理工艺流程简单，争取做到组合式设备化，以方便管理；1.3.5设计范围本设计设计范围为：自污水汇流到污水厂经酸化处理后开始，经生物接触氧化处理单元，至处理后的总排放

4、口为止。包括好氧处理工艺流程的设计、污泥处理。系统设计等。第二章 方案选择及论证2.1 污水好氧处理原理本设计的核心是好氧处理。好氧生物处理就是在不断供氧的环境中，利用好氧微生物来氧化有机物。在好氧过程中，微生物对复杂的有机物进行分解，并利用分解所产生的能量进行繁殖、生长和运动。用作能量的这部分有机物最后转化为稳定的无机物CO2、H2O及NH3，另一部分分解物质则由微生物合成为新细胞，通过以上过程污水中的有机物便得到了去除。O2新细胞 供能量耗氧生物有机物分解废物、CO2、H2O、NH3 图2-1 好氧生物氧化过程示意图2.2 方案选择好氧生物处理可采用活性污泥法或生物膜法。具体采用什么方法，

5、应根据处理程度、占地面积、投资规模、运行费用等因素，并通过技术经济比较后确定。现对目前比较常用的各种好氧处理方法的特点及其优缺点做个简单的介绍，以确定采用的具体方法。2.2.1 传统活性污泥法（推流法）传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。传统活性污泥法存在的主

6、要问题有：（1）曝气池首端污泥负荷高，耗氧速度快，为避免出现缺氧状况，BOD设计负荷不宜采用过高，造成曝气池容积大，占地面积多，基建费用高（2）耗氧速度沿池长逐渐降低，供氧速度恒定，造成池首供氧不足，池尾供氧过剩的状态，运行费用较高。（3）对水质和水量变化的适应性差，抗冲击负荷能力不强。2.2.2 渐减曝气法渐减曝气法与传统法基本相同，主要区别是沿池长方向逐渐加大曝气设备的安装间距，减少曝气量，使供氧量与需氧量尽量趋于平衡。渐减曝气法保留了传统推流式的各项优点，在一定程度上克服了供氧和需氧差距较大、能耗过高的缺点。2.2.3 分段曝气法分段曝气活性污泥法又称为阶段曝气活性污泥法或多点进水活性污

7、泥法，是对传统推流式的一种改造，主要特点是污水沿池长分散在多点进水池中，污泥负荷和需氧量得到均化。这种改进的成功之处是：（1）在一定程度上克服了传统推流式供氧和需氧差距较大、能耗过高的缺点，充分发挥其降解有机物的能力，容积负荷有所提高。（2）由于污水分散加入，单个进水点的进水量下降到整池进水量的几分之一，加大了混合液的稀释能力，提高了系统抗冲击负荷的能力。（3）曝气池混合液浓度沿池长方向逐渐降低，减轻了二沉池的负荷。2.2.4 完全混合法传统的活性污泥法的主要矛盾是供氧和需氧的矛盾，渐减曝气是通过优化扩散器的布置来改善，分段曝气则是通过多点进水来改善的。在完全混合法的曝气池中，需氧速率和供氧速

8、率的矛盾在全池得到了平衡，它具有以下特点：（1）进入曝气池的污水很快被池内混合液稀释，污水水质和水量的变化对活性污泥的影响得到很大降低，使该方法具有很强的抗冲击负荷能力。（2）曝气池内各点运行参数基本相同，整个系统在一个工况点上工作，处于污泥增长曲线上的一点，可将系统调整到最佳工况点运行。（3）曝气池中需氧速度均匀，曝气供氧的速度等于耗氧速度，能耗低于推流式。（4）由于池内BOD 负荷均匀，设计负荷一般高于推流式，基建费较省。2.2.5 浅层曝气法浅层曝气与传统曝气相比，空气量是增大了，但风压仅为一般曝气的1/31/4，故电耗反而要低一些。浅层曝气的缺点是池深较浅，占地面积相对较大。2.2.6

9、 深层曝气法深层曝气法由于水压增大，提高了混合液的饱和溶解氧浓度，加快了氧的传递效率，有利于生物的增殖和有机物降解，池型向纵向发展，减少了占地面积。缺点是施工难度大，当井壁腐蚀或受损时污水会通过井壁渗漏，污染地下水。2.2.7 深井曝气法深井曝气法污水处理效果好，运行稳定，设备简单，操作管理方便，运行费用低，抗冲击符合能力强，还可以考虑不设二沉池。深井曝气池由于水深较大，充氧能力强，可达常规法的10 倍，具有占地少、氧吸收率高、动力效率高、产泥量少、不易产生污泥膨胀、不受季节影响等特点。2.2.8 吸附再生法这种运行方式的主要特征是将活性污泥降解有机物的两个过程初期吸附和生物代谢分别在两个构筑

10、物或一个构筑物的两段中进行。吸附再生法的主要特点如下：（1）污水与活性污泥在吸附池中的接触时间较短，只有3060min，吸附池容积较小，再生池接纳的是已排除了剩余污泥的回流污泥，污泥浓度较高，因此再生池容积也较小，吸附池与再生池容积之和小于传统活性污泥法的曝气池。（2）由于再生池中贮存了大量的活性污泥，当吸附池中活性污泥受到破坏时，可从再生池中得到补充，因此具有一定的抗冲击负荷能力。（3）适用于处理有机物以胶体和悬浮状态为主的污水，不适宜处理溶解性有机物含量较高的污水。由于污水在吸附池中的停留时间较短，吸附再生法的处理效果不如传统活性污泥法。2.2.9 纯氧曝气以纯氧代替空气，可以提高生物处理

11、的速度。曝气时间较短，约1.53.0h，MLSS 较高，约40008000mg/L，因而二沉池的运行要注意。在密闭的容器中，溶解氧饱和浓度可提高，氧溶解的推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好，污泥的沉淀性也好。纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生物的性质，但使微生物充分发挥了作用。纯氧曝气的主要缺点是纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管理较麻烦。水池顶部必须密闭不漏气，结构要求高，施工要特别小心。如果进水中混入大量易挥发的碳氢化合物，容易引起爆炸。同时生物代谢中生成的二氧化碳，将使气体中的二氧化碳分压上升，溶解于溶液中，会导致PH 值的下降，妨碍生物处理的正常运行，影响处理效率，

12、因而要适时排气和进行PH 值的调节。2.2.10 氧化沟与普通活性污泥相比，氧化沟具有以下特征：（1）氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体处在完全混合状态，同时具有两种方式的某些特点。（2）水力停留时间和污泥龄较长，悬浮有机物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解，产泥量少，剩余污泥已得到高度稳定，不需要设置初沉池，污泥不需要厌氧消化。（3）与二沉池合建为一体的氧化沟以及交替运行的氧化沟可以不设二沉池，处理流程更加简单。（4）因省去了初沉池和消化池，有时还可以省去二沉池和污泥回流设施，污水处理厂总占地面积不仅没有增加，反而有所减少。（5）具有推流式流态特征，溶解氧沿池长

13、方向形成浓度梯度，产生好氧、缺氧和厌氧条件，通过系统合理设计与控制可以取得很好的脱氮除磷效果。（6）污水在氧化沟中停留时间较长，一般为2448h 之间，而污水一个循环流动的时间只有420min，整个系统的流态呈完全混合式，具有抗冲击负荷能力强的特点。（7）由于存在于污泥中的有机质最终是在氧化沟中部分耗氧代谢去除的，故氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不如传统方法。2.2.11 SBR 法SBR 工艺是间歇式活性污泥系统，又称序批式活性污泥系统。SBR 工艺的曝气池，在流态上属完全混合，在有机物降解上，却是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的，其基本操作流程由进水、反应、沉淀、出水

14、和闲置等五个基本过程组成，从污水到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次进行的。SBR 工艺与连续流活性污泥工艺相比，有以下一些优点：（1）工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；（2）耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池；（3）反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；（4）运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效 果；（5）污泥沉淀性能好，SVI 值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；（6）该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。2.2.12 AB 法AB

15、法就是生物吸附降解法。A级以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷2.0kgBOD5/kgMLSSd) ， B级以低负荷运行（ 污泥负荷一般为0.1 0.3kgBOD5/kgMLSSd），A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、PH 值变化的能力，该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。如可先建A 级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理效果，等条件成熟，再建B 级以满足更高的处理要求。2.2.13 A/O和A2/O法A/O系统和A2/O系统是由缺氧好氧或厌氧缺氧好氧生物处理组成的污水生物脱氮除磷处理工艺。A2/O法的特点有：（1）A2/O法在去

16、除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。（2）A2/O法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。（3）A2/O法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。（4）A2/O法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。2.2.14 生物膜法生物膜法是一大类生物处理法的统称，这种方法的实质是细菌和微生物以生物膜的方式附着在固体表面上，以污水中的有机物为营养物质进行新陈代谢和生长繁殖，最终使

17、污水得到净化，是与活性污泥法并列的另一种好氧生物处理方法。生物膜法的主要处理设施有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床。生物膜法处理工艺特点有：（1）有较强的抗冲击能力。生物膜法对水质、水量变化有较强的适应性，即使停止工作一段时间，也可以较快地恢复处理能力；（2）污泥产量低且沉降性能好。生物膜法产生的污泥量较活性污泥法少1/4 左右，且污泥颗粒大，密度大，沉降性能好，易于固液分离；（3）可处理低浓度污水。生物膜法对低浓度的污水具有较好的处理效果，正常运行时可使原水的BOD5由2030mg/L降至510mg/L；（4）运行费用低，管理方便。与活性污泥相比，生物膜法处理工艺便于管理，而且

18、像生物滤池、生物转盘等工艺，动力费用较低，去除单位质量BOD 的耗电量较少。2.2.15 工艺比较根据上述介绍，对各种好氧生物处理工艺方法进行技术经济指标比较（如表2-1 所示），以确定将要采用的处理方法。表2-1 各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较方案技术指标（BOD5去除率）经济指标*运行情况基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动备注传统活性污泥法8595 100100100一般一般不适应适用于中等浓度的生活污水和工业废水，对冲击敏感渐减曝气法8595 100100100一般一般一般空气供应逐渐减小以配合有机负荷的需要分段曝气法8595100100100一般一般一般处理污水的范

19、围较广完全混合法8590100100稳定简便适应一般都能使用，能抗冲击负荷浅层曝气法8591100100稳定简便一般适用于中小型规模的污水厂深层曝气法8595100100100100100稳定一般适应施工难度大，一般不用吸附再生法8090100100100100一般麻烦适应一般应用于空间较小，有经济氧源的地方氧化沟9095100100稳定简便适应适用于中小型污水厂、需要脱氮除磷地区SBR9099100100100稳定简便适应适用于中、小型污水处理厂AB 法8595100100100100一般一般一般需脱氮除磷的大型污水厂生物膜法=9010025 m2一氧池格数n取2格,设计一氧池宽B1取4米,

20、则池长L1:L1=144/(3.5*4)=10.3m剩余污泥量：在生物接触氧化池设计规程中推荐该工艺系统污泥产率为0.30.4 kgDS/kgBOD5，含水率9698。本设计中，污泥产率以Y0.4kgDS/kgBOD5，含水率97。则干污泥量用下式计算：WDS=YQ(S0-Se)+(X0-Xh-Xe)Q式中 WDS污泥干重，kg/d； Y 活性污泥产率，kgDS/kgBOD5；Q污水量，m3/d；S0 进水BOD5值，kg/m3；Se出水BOD5值，kg/m3；X0进水总SS浓度值，kg/m3；Xh进水中SS活性部分量，kg/m3；Xe出水SS浓度值，kg/m3；。设该污水SS 中60可为生物

21、降解活性物质，泥龄SRT 取5d，则一氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5*（0.2310.0462）+（0.1260.126*0.60.027）*15005=648.9（kg/5d）污泥体积：QS= WDS/(1-97%)=648.9/(1000*0.03)=21.62m3泥斗容积计算公式Vs=(1/3)*h(A+A+sqr(A*A)式中 Vs泥斗容积，m3；h泥斗高，m； A泥斗上口面积，m 2；A泥斗下口面积，m 2；设计一氧池泥斗高2.0m，泥斗下口取1.0m1.0m，则一氧池泥斗体积：Vs1=(1/3)*2.0*(41.2+1.0+sqr(41.2*1.0)=32.4(m3)21

22、.63 m3一氧池超高h1-1取0.5m，稳定水层高h1-2取0.5m，底部构造层高h1-4取0.8m，则一氧池总高H1：H1=h1-1+h1-2+h1-3+h1-4+h泥斗=0.5+0.5+3.5+0.8+2.0=7.3(m)则一氧池尺寸：L1* B1* H1=10.3m*4.0m*7.3m二氧池填料体积V1V2=Q t2=1500*1.573/24=98.3m3二氧池总面积A1-总:A2-总=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m2)25 m2二氧池格数n同样取2格,设计二氧池宽B1取4米,则池长L2:L2=32.8/4=8.2m设该污水SS 中60可为生物降解活性物质，泥龄SRT 取

23、5d，则二氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5*（0.04620.00924）+（0.03780.0378*0.60.01134）*15005=139.23（kg/5d）污泥体积：QS= WDS/(1-97%)=139.23/(1000*0.03)=4.64m3本设计接触氧化池泥斗高0.9m，泥斗下口取0.5m0.5m，则二氧池泥斗体积：Vs2=(1/3)*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8*0.25)=10.77(m3)4.64 m3二氧池超高h2-1取0.5m，稳定水层高h2-2取0.5m，底部构造层高h2-4取0.8m，则一氧池总高H2：H2=h2-1+h2-2+h2-3

24、+h2-4+h泥斗2=0.5+0.5+3+0.8+0.9=5.7(m)则二氧池尺寸：L2* B2* H2=8.2m*4.0m*5.7m一氧池污泥和二氧池污泥汇合。污泥量21.634.6426.27 m3，选用DN175mm排污管，流速=0.7m/s，i0.56%，排泥时间3.57min。3.5.4 校核BOD 负荷BOD 容积负荷为：I=QS0/(V1+V2)*1000=1500*231/(144+98.3)*1000=1.43kg/(m3*d)BOD 去除负荷为：I= Q(S0-Se)/(V1+V2)*1000 =1500*(231-9.24)/(144+98.3)*1000=1.37kg/

25、(m3*d)均符合设计要求。3.5.5 填料选择计算本设计采用YCDT 立体弹性填料,YCDT 型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插着固着在耐腐、高强度的中心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚柔适度，使丝条呈立体均匀排列辐射状态，制成了悬挂式立体弹性填料的单体，填料在有效区域内能立体全方位舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，这一特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。由于该填料独特的结构形式和优良的材质工

26、艺选择，使其具有使用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击，处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。YCDT 型立体填料与硬性类蜂窝填料相比，孔隙可变性大，不易堵塞；与软性类填料相比，材质寿命长，不粘连结团；与半软性填料相比，比表面积大，挂膜迅速、造价低廉。因此，该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填料后的第四代高效节能新颖填料。YCDT型立体填料材质特征26如表3-2 所示。结构部件材质比重断裂强力拉伸强度(MPa)连续耐热温度()脆化温度()耐酸碱稳定性丝条中心绳聚烯烃类(聚酰胺)0.930.95120N71.4DaN30158

27、0-10080-100-15-15稳定稳定表3-2YCDT填料材质特性主要技术参数：填料单元直径：150mm 丝条直径：0.35mm安装距离： 150mm 成膜后重量：50100kg/m3填料上容积负荷： 2-3kgCOD/m3d比表面积：50300m2/m3 空隙率：99填料安装：一段接触氧化池内填料安装的根数：长：0.15*(n+1)=5.15 n=34宽：0.15*(n+1)=4.0 n=26则一段接触氧化池填料安装根数：(34*26)*21768 根二段接触氧化池内填料安装的根数：长：0.15*(n+1)=4.1 n=27宽：0.15*(n+1)=4.0 n=26则二段接触氧化池填料安

28、装根数：(27*26)*21404 根氧化池共有填料:1768+1404=3172 根填料安装：采用悬挂支架，将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层支架（10cm）上，以形成填料层。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，栅孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸相配合。3.5.6 接触氧化池需气量计算Q气=D0*Q=18*1500=27000( m3/d)=18.75 (m3/min)式中 Q气需气量,m3/d,D01m 3污水需气量，m3/m3，一般为1520 m3/m3；Q污水日平均流量，m3/d一氧池需气量： Q1-气=0.6 Q气=0.6*18.75=11.25 (m3/min)二氧池需气量：

29、Q2-气=0.4 Q气=0.4*18.75=7.5 (m3/min)接触氧化池曝气强度校核：一氧池曝气强度：Q1-气/A1=5.25/(41.2/2)=0.25m3/( m 2*min)=15.3m3/( m 2*h)二氧池曝气强度：Q2-气/A1=32.8/2=16.4m3/( m 2*min)=12.8m3/( m 2*h)二池均满足生物接触氧化法设计规程要求范围的10 20 m3/( m 2*h) .综合以上计算，接触氧化池总需气量Q气18.75 m3/min，加上15%的工程预算QS=18.75*(1+15%)=21.56 m3/min3.6普通快滤池设计计算 接触氧化池后应用沉淀池，

30、任何形式的沉淀池均可选用。但是为了提高沉淀效果，并且与接触氧化池建设上更好匹配，减少工程量，节省费用，常常选用普通快滤池（接触沉淀池）。 普通快滤池主要由滤料层、承托层、配水系统、集水渠、洗砂排水槽五个部分组成。快滤池的运行过程主要是过滤和反冲洗两个过程的交替循环。进水经洗砂排水槽流入滤池，经滤料层过滤截流水中悬浮物，清水则经配水系统收集，由清水干管流出滤池。由于在过滤过程中滤层的不断截污，滤层孔隙逐渐减小，水流阻力不断增大，当滤层的水头损失达到最大允许值或当过滤出水水质接近超标时，应停止滤池运行，进行反冲洗。滤池运行周期如图3-4所示。进行反冲洗时，水流逆向通过滤料层使滤层膨胀、悬浮，借水流

31、剪切力和颗粒碰撞摩擦力清洗滤料层并将滤层内污物排出。 滤床滤料粒径通常为1.02.0mm（最大使用到6.0mm），滤床厚1.03.0m，滤速达3.737m/h，冲洗强度1316L/(sm2)，水反冲洗时只发生膨胀，约为45%，一般一个滤池工作周期应大于812h，滤池个数一般通过技术经济比较来确定，单不应少于2个，单个滤池面积30m2时，长宽比一般为1：1，当单个滤池面积30m2时，长宽比为1.25：11.5：1。 3.6.1 滤池面积及尺寸设计 本设计采用单层滤料普通快滤池，滤料采用石英砂，粒径为1.02.0mm，滤速取5.0m/h，冲洗强度f取15 L/(sm2)，停留时间30min，冲洗时

32、间t1取6min，滤池工作周期时间18h， 则滤池实际工作时间： T=T0-t0-t1=18-30/60-6/60=17.4(h)t0式中 T滤池实际工作时间，h； T0滤池工作周期，h；t0滤池运行后停留时间，h； t1滤池反冲洗时间，h。 滤池总面积F F=Q/vT=1500/(5*17.4)17.14(m2) 式中 F滤池总面积，m2 Q设计日流量，m3/d v滤速，m/h。 采用滤池数2个，则每个滤池面积为： f=17.14/2=8.6(m2)30m2 设计滤池长宽比为1：1， 则滤池尺寸：L=B=8.60.5=3m 校核强制滤速：V=Nv/(N-1)=10m/h，符合(1014m/h

33、)。 3.6.2 滤池总高 承托层采用天然砾石，高度H1取0.4m，其组成如表3-4所示。表3-4 滤池承托层组成 层次（由上至下） 粒径/mm 厚度/mm 1 24 100 2 48 100 3 816 100 4 1632 100 滤料层高度H2取1.0m，滤料上水深H3取1.5m，超高H4取0.5m，滤板厚度H5取0.15m，则滤池总高H为： HH 1+H2+H3+H4+H5 0.4+1.0+1.5+0.5+0.153.55(m) 3.6.3滤池水头损失设计支管直径d75mm，壁厚b5mm，孔眼d00.9mm， 管式大阻力配水系统水头损失h2： h2=(q/10a)2/2g 式中 q冲洗

34、强度，L/(sm2)； a孔眼面积与滤池面积之比，采用0.25%0.30%； 孔口流量系数，一般为0.65。 则 h 2=(15/10*0.0025*0.65)2/(2*9.8)= 4.35m 砾石承托层水头损失：h3=0.022 H1 q =0.0220.4150.13m 滤料层水头损失： h 4= (1/-1)(1-m0) H2 (2.7/1-1) (10.41)0.70.70(m) 式中 h4滤料层水头损失，m； 1滤料相对密度，石英砂为2.62.7g/cm3； 水的相对密度，g/cm3； m0滤料膨胀前的孔隙率，石英砂为0.41； H2滤料膨胀前厚度，m。 3.6.4 冲洗水供应设备

35、1. 水箱供水 水箱的水深不宜大于3m，冲洗水箱的有效容积应大于一格滤池冲洗水量的2倍。水箱底至滤池配水管间的沿程及局部损失之和为1m。 1h则冲洗水箱底高出滤池配水管的垂直高度H0 为H0= h1+h2+h3+h4+ h5 1.0+4.35+0.13+0.7+1.5=7.68m，取7.70m 式中 h5富余水头，取1.5m 反冲洗水箱的容积： V=1.5fqt 1=1.541566032400(L)32.4 m3式中 f单个滤池面积，m2； q反冲洗强度，L/(sm2)； t 1反冲洗时间，min。 2. 反冲洗水泵 水泵所需要的扬程为： H= H1+h0+h2+h3+h4+h53.5+1.

36、0+4.35+0.13+0.7+1.5 11.47 m 选用50WQ15-15-2.2型无堵塞潜水排污泵两台（一用一备），其技术参数如下： 排出口径：50mm 流量：15 m3/h 扬程：15m 转速：2860r/min 电机功率：2.2 kW 效率：52 这种泵安装灵活简便，无需建造泵房以减少工程造价。 3.7 污泥处理处置系统设计 本设计污泥处理系统主要由污泥浓缩和污泥脱水组成。污泥主要来自调节沉淀池、水解酸化池、ABR反应池和接触氧化池在处理污水过程中产生的剩余污泥。 3.7.1 排泥管道水力计算（1）管段水头损失h h = i (L+ L0)式中L计算管段长度，m L0管段配件当量长度

37、，m i每米管道的水头损失（水力坡度），m/m， 式中n粗糙系数，d150mm 时， n0.013；d200mm 时， n0.011；d250mm 时， n0.011；流速，m/s；R水力半径，m。（2）管段配件当量长度： 0 L L 0 =式中管件当量长度系数，管径D=150mm 时， =3.8；管径D=200mm 时， =5.6；管径D=250mm 时， =7.5；铸管和钢管， =4.75 D 4/3-管件局部阻力系数。各排泥管管径及长度详见表3-3表3-3 排泥管段一览表管段编号管段名称管径/mm管段长度/m1调节池排泥管1505.002水解池排泥管1502.903调节水解1757.70

38、4ABR池排泥管1503.005调节水解ABR2006.306一氧池排泥管1507.207二氧池排泥管1502.008一氧二氧17512.509总管2509.42各段排泥管道水头损失详见表3-4表3-4 管路水头损失计算表管道编号管段长度L(m)排泥流速U (m/s)管径D(mm) 配件局部阻力系数当量长度L0(m)计算长度L+L0(m)水头损失i(m/m)H(m)123456789合计5.002.907.73.006.37.22.0012.59.420.70.70.70.70.70.70.70.70.7150150175150200150150175250闸阀1 个三通1 个单向阀1 个弯头

39、1 个单向阀1 个闸阀1 个单向阀1 个闸阀1 个单向阀1 个闸阀1 个三通1 个单向阀1 个闸阀1 个单向阀1 个闸阀1 个弯头1 个闸阀1 个单向阀1 个三通1 个闸阀1 个弯头1 个三通1 个弯头1 个闸阀1 个0.171.51.70.851.70.171.70.171.70.171.51.70.171.70.170.850.171.71.50.170.851.52.550.1716.47.118.7912.8110.4710.3412.817.831.6521.0410.0116.4915.8116.7717.5414.8120.3041.070.0070.0070.00560.007

40、0.0470.0070.0070.00560.00340.1470.0700.0920.1110.0790.1230.1040.1140.1400.980 由表3-4 可知：调节沉淀池到浓缩池的水头损失0.458m，调节沉淀池水位标高为5.90m，则浓缩池理论水位标高5.900.4585.442 m；水解酸化池到浓缩池的水头损失0.381m，水解酸化池水位标高为6.10m，则浓缩池理论水位标高6.100.3815.719m；一氧池到浓缩池的水头损失0.377m，一氧池水位标高为5.50m则浓缩池理论水位标高5.500.3775.123m；二氧池到浓缩池的水头损失0.358m，二氧池水位标高为5

41、.20m，则浓缩池理论水位标高为5.200.3584.842m；为确保各个排泥池顺利排泥，污泥浓缩池水位标高取最低值，即4.842m。3.7.2 污泥浓缩池设计选型污泥量：调节沉淀池：38.57m3/5d，含水率为96； 水解酸化池：99.28 m3/5d，含水率为98； 接触氧化池：52.33m3/5d，含水率为97。 则总的含水率为： （38.57*0.96+99.28*0.98+52.33*0.97）/（38.57+99.28+52.33）=97.3%污泥浓缩池每5天处理一次， 污泥量为：38.57+99.28+52.33 = 190.18m3污泥浓缩池面积A： AQC/M190.18*

42、26/6082.4(m2) 式中 Q污泥量，m3； C污泥固体浓度，kg/L， 含水率为97.4，C(197.3)100027 kg/L； M污泥固体通量，2580kg/(m2d) 取M=60 kg/(m2d)。 本设计采用辐流式污泥浓缩池。 污泥浓缩池直径D： D=(4A/)0.5=(4*82.4/3.14)0.5=10.25 (m) 本设计设计污泥浓缩时间T=24h， 浓缩池超高h 2取0.5m，缓冲层高度h3取0.5m. 为便于污泥收集和污泥泵抽送，池底部设计成泥斗状，泥斗深1.5m，泥斗下口为1.0m1.0m正方形， 污泥斗容积为：1/3*1.5(82.4+1+(82.4*1)0.5)

43、= 45.7m 3， 污泥斗上部有效高度：（190.1845.7）82.41.75(m) 浓缩池工作高度：h11.501.753.25m，取3.25m3m 浓缩池总高度：H = h1h2h3=3.250.50.54.25m4.842m 故污泥浓缩池可直接建在地面上。 污泥浓缩池污泥浓缩后含水率为94%(94%98%)， 排出的污泥量为：190.18(197.3%)/(1-94%)85.58(m3)。 选用板框压滤机，污泥脱水后含水率为45%80%， 取含水率为65%， 则泥饼体积=85.58(194%)/(165%)14.67 m3/5d。 浓缩池浓缩后上层清液和压滤机脱出水排入浓缩池附设的集

44、水井内，通过污水泵输送至调节池。 排出上清液：190.1885.58104.6 m3， 板框压滤机脱出水：85.5814.6770.91 m3， 总量为：104.6 + 70.91175.51 m3， 集水井设为433.5m，上清液排出管选用DN250mm的钢管，设三个出水口，每个出水口相隔0.5m。提升高度约6.5m，加上管道阻力损失估计为1.5m，采用和滤池反冲洗泵型号一样的污水泵一台，备用台共用，以减少投资费用。 抽送时间=91.35/15=6.09 h3.7.3 板框压滤机设计选型选用B A/MY 液位自动保压板框压滤机B A/MY 60 / 900 -U一台，。主要技术参数如下：过滤

45、面积：60 m2 框内尺寸：800800mm框外尺寸：900900mm 滤饼厚度：30mm板框数：60 副 滤池容积：0.9 m3管道口径：60mm 外形尺寸：486013001330mm质量：4.5t 工作温度：-5120 C 工作压力： 5 . 0 MPa 。污泥压滤前先将上层清液排出。假设板框压滤机每处理一次泥需时间为15min，则整个处理过程所需时间为15*85.58/(60*0.03)713.17min11.9 h 。3.7.4 污泥泵选型抽送量为85.58m3，输送高度为4.5m左右，污泥含水率为94%，选用CP-( T) - 51.5-80 型沉水式污物（泥）泵两台，一用一备，其主要技术参数如下：口径：80m 功率：1.5kw极数：4 扬程：5m流量：0.8m