三沟式氧化沟工艺设计毕业设计论文

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1、 毕业设计说明书题 目:氧化沟法处理城市污水工程 设计 学院(直属系): 能源与环境学院 年级、 专业: 200 级环境工程 姓 名:学 号: 31200808100 指 导 教 师:完 成 时 间: 2012年 目录摘要41前言52设计总那么62.1设计X围62.2设计依据62.3设计原那么63工程规划概况73.1工程设计资料73.2污水厂设计污水量74城市污水处理方案确实定74.1 确定处理方案的原那么74.2 工艺比选84.3 具体工艺流程确实定155主要构筑物的设计计算165.1 进水格栅间的设计与计算165.2 污水泵房的设计与计算195.3细格栅的设计计算245.4沉砂池的设计及计

2、算265.5配水井的设计计算305.6 三沟式氧化沟设计计算315.7消毒剂的选择及设计计算395.8 接触池的设计及计算405.9计量槽的选择及设计计算416 污泥脱水工艺流程的选择436.1 污泥处理工艺流程选择436.2污泥泵房的设计计算446.3 污泥浓缩池的选择及设计计算446.4贮泥池及提升污泥泵466.5 污泥脱水机房476.6鼓风机房486.7厂内给水排水以及道路487 污水厂总体布置487.1概述487.2 平面布置497.3 高程布置498 电仪表与供热系统设计548.1 变配电系统548.2 仪表的设计549 工程概预算及运行管理549.1 生产组织549.2 人员编制5

3、49.3 平安生产和劳动保护559.4工程概算559.5 污水处理本钱计算579.6 平安措施589.7 污水厂运行管理589.8 污水厂运行中考前须知5810结论60总结与体会61谢辞62参考文献63摘 要本设计是污水处理厂的初步设计。该处理厂处理城市污水。根据设计要求，该污水处理工程进水中氮含量偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进展脱氮处理，故采用当代水处理工艺中常用的三沟式氧化沟工艺。本设计采用了三沟式氧化沟主体工艺，工艺流程简单，省去了初沉池和污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，同时曝气设备和构造形式多样，运行灵活，管理方便，保证出水到达污水排放标准，做到了水资源的合理利用。

4、关键词：三沟式氧化沟；脱氮；达标排放AbstractThe design is the preliminary design of the sewage treatment plantThe treatment plant to treat municipal sewage. According to design requirements, the high nitrogen content in the influent of the sewage treatment works, the removal of BOD and SS at the same time, the need f

5、or nitrogen removal process, it is the contemporary water treatment processes used in three oxidation ditch process. This design uses three oxidation ditch the main process, the process is simple, eliminating the primary sedimentation tank and sludge digestive system, investment in infrastructure an

6、d operating costs savings, while the aeration equipment and construction of various forms, flexible and easy management to ensure that the effluent can meet the effluent standards, so that a reasonable use of water resources.Key words: Types of three ditch oxidizing ditch，nitrogen remvol，discharge t

7、o reach standard 1前 言水资源是经济可持续开展的根本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来严重的污染问题。我国水体污染主要来自两方面，一是工业开展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计是在对某城市生活污水分析后，进展的一整套污水处理厂的设计。其中，对进水水质、出水水质进展分析，对污水处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物构造进展了详细计算。此次设计要求处理水量100000m3/d

8、，其中工业污水和生活污水各占一半，利用三沟式氧化沟设计该污水处理厂。设计水质：BOD5100 mg/L，CODCr200 mg/L，SS 150 mg/L，氨氮 26 mg/L，总磷 10 mg/L。出水执行?污水综合排放标准?GB8978-1996一级标准。毕业设计对大学期间所学知识进展了综合运用和全面的总结，是教学方案不可缺少的组成的局部，也是大学学习的目标。通过毕业设计掌握贯穿大学期间各科课程之间的联系。为毕业以后从事污水处理方面的设计施工及管理打下一个良好的根底。由于缺乏实践经历，本设计书中有不当或纰漏之处，恳请各位教师及专家指出改正。并对在设计中给予我指导和帮助的各位教师表示衷心的感

9、谢。2设计总那么2.1设计X围该污水处理厂是为了处理某城市生活污水和工业废水的。对污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算，并选出主要的机械设备，确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积，提出建议性使用性能，不做具体设计，并对污水处理厂进展粗略进展人员定制和投资估算。2.2设计依据?中华人民某国水污染防治法?(自2008年6月1日开场实施) ?地表水环境质量评估?(GB3838-2002) (自2002年6月1日开场实施)?城镇污水处理厂污染物排放标准?(GB8918-2002)?室外排水设计规X?(GB50101-2005)?城镇污水处理厂附属建筑和附

10、属设备设计标准?(CJJ31-89)?给水排水设计手册第五册? ?污水处理厂工艺设计手册?污水处理厂污泥处理处置最正确可行技术导那么?给水排水标准规X实施手册?室外排水工程规X?环境保护设备选用手册水处理设备?2.3设计原那么(1) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规X和标准；(2) 采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能到达排放标准；(3) 采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；(4) 全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；(5) 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；(6) 综合考虑环境

11、、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。3工程规划概况3.1工程设计资料该污水处理厂处理水量100000m3/d，其中工业污水和生活污水各占一半。设计水质：BOD5100 mg/L，CODCr200 mg/L，SS 150 mg/L，氨氮 26 mg/L，总磷 10 mg/L。出水执行?污水综合排放标准?GB8978-1996一级标准。3.2污水厂设计污水量平均流量Q=100,000 m3/d=1.157m3/s=1157 L/s查GB500142006?室外排水设计规X?知： 那么 总变化系数Kz=1.3，最大日污水量:Qh=QKz=1000001.3 =541

12、6.67 m3/h =1.5046 m3/s=1504.6L/s项 目设计水量m3/dm3/hL/s平均日污水量10000041671157最大日污水量13000054151504.6本次设计进出水水质如下表所示:表3-1 污水厂进出水水质单位：mg/LCODCrBOD5SSNH3-NTP进水2001001502610出水6020201514城市污水处理方案确实定4.1 确定处理方案的原那么确定污水处理方案的原那么:(1)城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，平安可靠，出水水质好；(2)污水厂的处理布局合理，建立投资少，占地少；(3)要求节能和污水资源化，并且最大限度的处理水能回用；

13、(4)提高自动化的程度，为科学管理创造条件；(5)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；(6)污水采用季节性消毒；(7)提高管理水平和保证运转中最正确经济效果；(8)查阅相关的资料确定其方案。4.2 工艺比选对几种常见的生物处理工艺进展比拟：传统活性污泥法，A-B两段曝气法，A/O脱氮工艺，氧化沟，A2/O工艺，SBR法。1传统活性污泥法这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供应微生物所需的足够氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有机物。A 工艺特点利用曝气池中的好氧微生物，来分解污水中的有机物质。混合

14、液沉淀别离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池口进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。 a 优点：该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；运行可靠，出水水质稳定；适宜处理大量污水，所以多用于大中型污水处理厂。b 缺点：运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行本钱；基建费用高，占地面积大，对水质、水量变化适应能力低；由于沉淀时间短和沉淀后碳源缺乏等情况，对于N、P的去处率低。B 适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下列图：进水格栅沉沙池初沉池曝气池二沉池出水剩余污泥回流污泥图4.1

15、 传统活性污泥法工艺流程图2 AB曝气法AB法是吸附生物降解法的简称，是原联邦德国亚琛工业大学Bohnke教授于70年代中期所开发的一种新工艺。该工艺不设初沉池，有机污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段两极污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。A 工艺特点：A-B工艺由A，B两端串联的活性污泥法组成，A段在厌氧和兼氧的条件下，进展高负荷曝气，一般曝气时间为0.5h，去除BOD5。B段在好氧条件下，进展低负荷曝气，曝气时间一般为26h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%95%，对N，P的去除率取决于B段采用的工艺。a 优点：该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95

16、%，处理效果好；基建费和运行费用较活性污泥法低15%左右；运行稳定，出水水质好。b 缺点：与传统法相比，A-B法多了污泥回流系统，而且产泥量较大；由于泥量大，故增加了污泥处理处置费用，同时运行管理较复杂；脱氮效果虽然有所提高，但由于污泥龄太短，仅靠吸附作用远不能到达脱氮除磷的要求。B 适用条件：适用于原水有机物浓度高并且不要求脱氮除磷的，或者需要逐步提高处理标准的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下列图：A段进水格栅沉沙池吸附池中沉池曝气池二沉池回流污泥出水B段回流污泥图4.2 AB法工艺流程图3A/O脱氮工艺A/O脱氮工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧

17、和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进展曝气充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时有机氮转变成NH3-N，并被硝化，将好氧段含大量NOX-N的混合液局部回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用进水中的BOD5作为碳源，将NOX-N复原成N2在水中溢出，从而实现脱氮，然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOX-N的硝化。a 优点： 该工艺对污水的BOD和 SS总处理效率为90%95%，总氮的处理效率为70%以上； 流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流；b 缺点： 主要缺点是对P的去处率很低； 反响池和二

18、沉池较活性污泥法大幅增加； 污泥回流量大，能耗较高； 用于中小型污水处理厂费用偏高。B 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水处理厂。C 工艺流程见下列图：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图4.3 A/O脱氮工艺流程图4A/O除磷工艺A/O除磷工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进展曝气充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时聚磷菌释放磷，在二沉池中对剩余污泥进展排放，到达除磷的效果。a 优点： 去除

19、有机物的同时可生物除磷； 污泥沉降性能好； 污泥硝化到达稳定； 沼气可以回收。 b 缺点： 生物脱氮效果差； 沼气回收利用经济效益差污泥渗出液需化学除磷。B 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。C 工艺流程见下列图：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图4.4 A/O除磷工艺流程图5A2/O 工艺A 优缺点a 优点：本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺；总的水力停留时间少于其他同类工艺；在厌氧缺氧，好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之忧；厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合，能同时去除有机物和

20、除磷脱氮的功能；脱氮效果受回流液比大小的影响，除磷效果那么受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响。b 缺点：除磷效果很难提高，污泥增长有一定的限度，不易提高。脱氮效果有也难以进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；进入沉淀池的处理水要保持一定的DO，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释磷现象的发生；但DO浓度不宜太高，以防循环混合液对缺氧反 应器的干扰；B 适用条件：要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下列图：沉砂池厌氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池进水出水图4.5 A2/O 工艺流程图6传统SBR工艺传统SBR工艺也叫间歇式活性污泥法。A 特点:a 优点

21、： 流程十分简单，管理方便； 合建式，占地省，处理本钱较低； 有脱氮除磷功能，处理较好； 污泥同步稳定，不需厌氧消化；b 缺点： 间歇周期运行，对自控要求高； 变水位运行，电耗量高； 脱氮除磷效果不太高；污泥稳定性不如厌氧消化。B 适用条件：中小型污水处理厂。C 工艺流程见下列图：原污水沉砂池污泥浓缩池SBR反响器脱水配水井排水消化污泥处理消毒剂图4.6 传统SBR工艺流程图7 氧化沟根据构造特征和运行方式的不同，常用的氧化沟系统有以下几种：一Carrousel是氧化沟Carrousel是氧化沟是一个多沟串联系统，在每一个沟渠安装一台外表曝气器，靠近曝气的下游为富氧区，而曝气器的上游为低氧区。

22、外界还可能成为缺氧区，有利于形成生物脱氮的条件，脱氮除磷效果好。二OrbaL型氧化沟OrbaL型氧化沟由多个同心的椭圆形或圆形沟渠组成，污水与回流污泥均进入最外一条沟渠，在不断循环的同时，依次进入下一个沟渠，它相当于一系列完全混合反响池串联而成，最后混合液从内沟渠排除。由于运行过程中，溶解氧能保持一定梯度，这样有利于提高充氧效果，也可脱氮除磷。三一体氧化沟所谓一体氧化沟就是将二沉池建在氧化沟内，从而完成曝气沉淀两个功能。由于一体氧化沟集曝气、沉淀功能于一体，可减少面积，省去污泥回流系统，因此，可省基建和运行费用。四交替工作式氧化沟这种氧化沟的特点是二沉池与曝气池合建，其中两沟交替作曝气区和沉淀

23、区。这种系统简化了流程，可以节省基建和运行费用，操作方便，氧化沟出水方便，溢流堰的启闭以及曝气转刷的开动与停顿都可以实现自动化控制。本工艺采用交替式氧化沟，而三沟合建T型氧化沟更能表达交替工作的优点，提高了出水水质效果，较DE型氧化沟要好。A 工艺特点：氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅一般3m左右，流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧段与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，到达脱氮的目的。 主要技术参数出如表5-5所示：表4-1 氧化沟工艺主要技术参数表污泥负荷 NS/kgBOD5/(kgMLS

24、S.d)0.050.15水力停留时间 T/h1024污泥龄/d去除BOD558去除BOD5，并硝化1020去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %5060污泥浓度X mg/L20006000容积负荷 kgBOD5/( m3d)0.20.4出水水质 mg/LBOD51015SS1020NH3-N13TP1 氧化沟内的循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷能力，对不易降解的有机物也具有较好的处理效果； 处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以到达脱氮除磷的效果。由于氧化沟的水力停留时间和污泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获

25、得彻底的降解，活性污泥产量少且趋于稳定，一般不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减小了处理构筑物，使其基建费用低于一般活性污泥法。 承受水质、水温、水量能力强，出水质好。B 缺点：一般除磷需另设厌氧池； 化沟沟体占地面积较大； 于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源。C 工艺流程：格栅沉沙池消毒池出水剩余污泥回流污泥氧化沟进水图4.7 氧化沟工艺流程图D 适用条件：适用于大中型污水处理厂。通过以上比拟，本设计采用三沟式氧化沟工艺。4.3 具体工艺流程确实定由于本设计的设计规模为100000 m3/d,，属于大型污水处理厂，

26、按设计要求采用三沟式氧化沟工艺，具体流程图如下：原污水 泥沙脱水外运 排入河流 外运 中格栅污泥泵房配水井曝气沉砂池细格栅污水泵房 泥沙三沟式氧化沟接触消毒池脱水机房贮泥池浓缩池注：污水管 污泥管图4.8 氧化沟工艺流程图5主要构筑物的设计计算5.1 进水格栅间的设计与计算格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵站、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的去除方法有两种，即人工去除和机械去除。大型污水处理厂截污量大，以减轻劳动强度，一般应用机械去除截留物。因此，本设计选用机械去除。本设计采用两道格栅，一道粗格栅、一

27、道细格栅。粗格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。本设计设计两组组格栅。（1） 设栅前水深h=0.4 m，过栅流速取V=0.9 m/s，用中格栅，栅条间隙b=0.02m，格栅安装倾角=60。栅条间隙数;栅槽宽度;B=S(n-1)+bn式中：B栅槽宽度，m栅槽宽度一般比格栅宽0.2m0.3m,取0.2m;s栅条宽度，m;b栅条间隙，15-35 mm; n格栅间隙数；最大设计流量，m3/s；倾角；60度；h栅前水深，取1m; v过栅流速，m/s，取0.81.0 m/s，取0.9m;设s=0.01，那么 取B=1.1m1进水渠道渐宽局部的长度式中： 进水渠道渐宽局部的长度;m.B1进水渠道宽度，

28、取0.8m其渐宽局部展开角度，取20；2栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度式中：L2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩局部长度，m。3 通过格栅的水头损失设格栅为矩形锐边断面取k=3式中：h1过栅设计水头损失，m；h0计算水头损失，m； g重力加速度，9.81； k系数，一般采取3；阻力系数，与栅条断面形状有关，,当为矩形断面时，=2.42 为防止造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 所以：5 栅后槽总高度H设栅前渠道超高； 取1.4m6 栅槽总长度L，：式中为栅前渠道深， 7 栅槽总宽度8 每日栅渣量式中：每日栅渣量，m3/d; 栅渣量,污水，格栅间隙为1625mm时，=0.100.03污水；

29、格栅间隙为3050mm时，=0.030.10污水。本设计格栅间隙21mm,取=0.07污水。取0.1-0.01；生活污水流量总变化系数。在格栅间隙为20mm每1000 m3污水产0.03 m3。采用机械清渣。通过以上计算，本设计选用回转式平面格栅，FH-2400，参数规格见下表：表5-1 FH-1400回转格栅参数型号格栅宽度/(mm)格栅间距/(mm)电动机功率/kw格栅倾角FH-14003300201.1-2.260705.2 污水泵房的设计与计算5.2.1.泵房设计及计算城市污水处理厂的运行费用大局部来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所

30、在。(1)污水泵站的特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站主要形式：合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形构造水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮泵轴0低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及

31、时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设蝶阀，故需设计水设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。(2) 泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。(3)泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水。(4)泵房的通风设施

32、自然通风、机械通风。自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。机械通风：采用全部机械通风和局部机械通风。 局部机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。(5) 污水泵站选泵应考虑因素 选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求； 尽量选择类型一样和一样口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求； 由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时

33、才选用清水泵。(6) 选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。 流量确实定Q本设计拟选用7台泵5用2备，那么每台泵的设计流量为： 集水池容积VA 泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量设计 取V=100m3，B 有效水深h为3 m，那么水池面积F为: 3扬程的估算H式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；1.0自由水头； H静水泵集水池的最底水位H1与水泵出水管提升后的水位H2之差；H1=进水管底标高+ h 集水池有效水深=279.413+3.4-3=279.813 mH2=接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失=286.5+4.5=291.0m 沉砂池至接触池间水头

34、损失为3.54.5米，取4.5 m那么：H2 =286.50+4.5=291.00mH静= H2 - H1=291-279.813=11.20那么水泵扬程为：H=H静+2.0+1.0=11.20+2.0+1.0=14.20 m 取15 m。通过以上计算，本次设计选择的污水泵参数如下：由Q=304.25L/S=1095.3m3/h ，H=14 m，可查手册 给水排水快速设计手册04给水排水设备 得：选用250WDL型立式污水泵，其各项性能如下：表5-2 泵的选择参数型号流量m3/h扬程/m转速r/min功率/kw效率/%重量/kg250WDL750-125027.5-22.59907577257

35、05.2.2水泵机组根底确实定和污水泵站的布置1 水泵机组根底确实定 机组安装在共同根底上，根底的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定。不致发生剧烈震动，更不允许发生沉降，对根底的要求： 坚实结实，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载。 要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或根底下沉。2 水泵根底深度的计算查手册，算得水泵机组根底尺寸为12001200 mm，机组总重量W=800 kg，根底深度H可按下式计算：式中：L根底长度，m；B根底宽度，m；根底所用材料的容重，混凝土根底=2400 kg；W机组总重量，kg； 那么：3 污水泵站的布置因为所选用的台数多于4台，所以泵房采用矩形，

36、泵房内泵采用横向排列，这样虽增加了泵房的长度，但由于立式泵占地面积小、跨度小、水力条件好、节省电耗。 进水侧根底与墙壁的净距为1.5 m； 根底尺寸为12001250mm； 根底间净距为1.5m； 出水侧根底与墙壁的净距为2m; 泵房尺寸为212007750mm； 5.2.3 泵房高度确实定1 起吊设备最大起升重量为 2570kg,即3吨。选择CD1-3-12D型电动葫芦，其规格见下表：表5-3 起吊机选择规格型号重量/t起升高度/m起升速度m/min运行速度m/min工字梁轨道型号最大轮压kg重量kgCD1-3-12D31286020a451650360主起升电动机慢速起升电动机运行电动机钢

37、丝网功率kw转速r/min功率/kw转速r/min功率/kw转速r/min直径/mm构造4.513800.413800.4138013637+1-1-80-I-b2 高度确实定H=a+b+c+d+e+h式中：a单轨吊车梁的高度，取0.1mb滑车的高度，取0.6mc起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，取1080mmd起重绳的垂直长度；对于水泵为0.85x=0.851080=0.92m;e最大一台水泵或电动机的高度e=J+B+C=0.415+0.658+1.510=2.58m;h吊起物底部与泵房进口处室内地坪的距离，0.2m。H=0.1+0.6+1.080+0.918+2.58+0.2=5.48m那

38、么泵房高度H总=H+室内地坪标高-泵房底部标高H总=5.48+285.10-279.413=11.53m12m5.2.4 泵房附属设施及尺寸确实定1 水位控制为适应污水泵房开停频率的特点，采用自动控制机组运行，自动控制机组启动停车的信号，通常是由水位继电器发出的。2 计量设备由于污水中含有机械杂质，其计量设备考虑被堵塞的问题，可采用电磁流量计，采用压水干管的弯头作为计量设备。3 排水 在机器间的地板上应设有排水沟和集水坑。排水沟沿墙设置，坡度I=0.01，集水坑平面尺寸为0.50.5 m，深为0.5 m在吸水管上接出DN100 mm的小管伸到集水坑内，当水泵工作时把坑内积水抽走。4 采光、采暖

39、与通风集水坑一般不需要采暖设备，因为集水坑较深热量不易散失，且污水温度通常不低于10-20，机器间如需采暖时，可采用火炉也可以采用暖气设施。泵房在上层工作间设置窗户，保证有充足的自然采光，检修操作点是采用集中照明。泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题，污水泵站的机械间机组台数较多，功率较大，且电机设在底平面以上，除四周设置窗户进展自然通风外，还设置机械通风和通风管。5 泵房值班室、控制室及配电间值班室设在机器间一侧有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制和配电柜，其面积约为12-18 m2，能满足1-2人值班，因常年运行，因此安装。本设计泵房值班室及控制室合建，面积取为39 m，配电

40、间尺寸为39 m。6 门窗及走廊、楼梯 门：机器间至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，宽不小于4 m。取宽2.0 m、高4.0 m，泵房靠近值班室一侧设小门，取门高2.0 m、宽1.0 m，泵房与配电间之间设小门，尺寸与值班室小门一样，配电间通往室外的门也与其一样。 窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/5，于两侧设八扇窗，其尺寸为18002400 mm。 走道：在泵房四周设走道，走道栏杆高1.0 m，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯坡度倾角为1/0.75、宽0.8 m、扶手1.0 m。7 卫生为了管理人员清刷地面和个人卫生，应就近设洗手池，接25 mm的给水管，并备有

41、供冲洗的橡胶管。5.3细格栅的设计计算设栅前水深为0.40m，过栅流速取，用细格栅，栅条间隙b=6mm，格栅安装倾角=60。设置两组组格栅。 (1) 栅条间隙数B=S(n-1)+bn式中：B栅槽宽度，m；s栅条宽度，m；b栅条间隙，1-10mm，取b=6mm； n格栅间隙数； Qmax最大设计流量，m3/s；倾角；h栅前水深，1m；过栅流速，m/s，取0.81.0 m/s设s=0.01那么(2) 进水渠道渐宽局部的长度式中:进水渠道渐宽局部的长度;m B1进水渠道宽度，取0.85m其渐宽局部展开角度，取20；(3) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度L2=L1/2式中：L2栅槽与出水渠道连接渠

42、的渐缩局部长度，m。(4) 通过格栅的水头损失式中：h1过栅(设计)水头损失，m；h0计算水头损失，m； g重力加速度， ；k系数，一般取3；阻力系数，与栅条断面形状有关，,当为矩形断面时，=2.42 为防止造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 (5) 栅后槽总高度设栅前渠道超高 栅前渠道深 (6) 栅槽总长度L：7栅槽总宽度：(8) 每日栅渣量式中：W每日栅渣量，m3/d;W1栅渣量取0.1-0.01K生活污水流量总变化系数。在格栅间隙为6mm每1000m3污水产0.01 m3。故本设计的中格栅宜采用机械清渣。细格栅的选择选用回转式平面格栅，FH2500，参数规格如下表：表5-4 参数

43、规格型号格栅宽度mm格栅净距(mm)电动机功率kw栅条截面积(m2)格栅倾角FH2500234060.75-3105060705.4沉砂池的设计及计算5.4.1沉砂池的选择沉砂池的功能的去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。(1)平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物

44、使沉砂池的后续处理增加难度。 (2)竖流沉砂池优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。(3)曝气沉砂池优点：克制了平流沉砂池的缺点，使砂砾与外裹的有机物较好的别离，通过调节曝气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小，同时起调节曝气作用，其沉砂量大，且其含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设有消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置从而使费用增加。基于以上三种沉砂池的比拟，本工程设计确定采用曝气沉砂池。5.4.2 曝气沉砂池的设计计算1 设计中应注意的

45、问题 废水在曝气沉砂过水断面周边的最大旋转速度为0.25m/s0.30m/s在池内水平前进的速度为0.08 m/s0.12 m/s，如果考虑预曝气的作用，可以将曝气沉砂池过水断面增长为原来的34 倍。 废水在最大流量时，在曝气沉砂池内的停留时间为13分钟，如果考虑预曝气那么延长池身，使停留时间为1030分钟。 池内有效水深为2m3m，宽深比一般采用11.5，长宽比可以到达5。假设池长比池宽大得多，那么应考虑设置横向挡板，池的形状应尽可能不产生死角或者偏流，集砂槽附近安装纵向挡板。 曝气沉砂池使用的空气扩散装置安装在池的一侧，距离池底约0.6m0.9m，送气管上应设置调节空气的阀门，连接带有2.

46、5mm6.0mm小孔的曝气管，处理每立方米的曝气量为0.10.2立方米空气。 池子的进口和出口布置，应防止发生短路，曝气沉砂池的进水方向与水在池内的旋流方向一致，出水口常用淹没式，出水口方向与进水口垂直，并宜设置挡板。池内应考虑设消泡装置。2 设计计算 池子的有效容积 式中：沉砂池的总有效容积，；最大设计流量，；最大设计流量时流行时间，min，1 min3 min，本设计取2min； 水流断面面积式中：沉沙池过水断面面积，m2最大设计流速，m/s；一般取0.06 m/s0.12 m/s，本设计取0.1m/s图5.1 曝气沉砂池 池总宽度设h2=3.0m 式中：B沉砂池总宽度，m；h2设计有效水

47、深，m；一般取2 m3 m，本设计取3.0 m；宽比一般采用12； 每格池子宽度设n=2格介于1.01.5之间(符合规定) 池长 每小时所需空气量，q 式中：q每小时所需空气量，m3/h；d每立方米污水所需空气量，m3空气/m3污水；一般采用0.1 m3空气/污水0.2m3空气/m3污水，本设计采用 0.2 m3污水/m3污水； 沉砂斗所需容积式中：V沉沙室所需容积，m3 Qmax日设计流量，m3 /d X城市污水沉沙量；m3 /106污水，取污水 T去除沉沙间隔时间，d，一般采用两天污水流量总变化系数，取 m3 沉砂槽尺寸确实定图5.2 沉砂槽设空气扩散装置距池底约为0.75m，斗底宽，沉砂

48、池坡向沉砂斗的坡度为本设计采用斗壁与水平面的倾角大于本设计取，那么沉沙池上口宽。 沉沙槽总高度，设超高中心管至沉沙面的距离取0.25m。沉沙槽容积为：H= h1+h2+h3+h4=0.3+2.0+0.25+0.45=3.00m 排沙采用泵吸式排沙机排除。5.5配水井的设计计算1进水管管径D1 配水井进水管的设计流量为Qmax=5416(m3/h)，当进水管管径D1=1300mm时，查水力计算表，得知v=0.907m/s，满足设计要求。2矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入3个水斗再由管道接入3座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为q=5416/3=1805(m3/h)。配水采

49、用矩形宽顶溢流堰至配水管。堰上水头H。因单个出水溢流堰的流量为q=1085(m3/h)=301.4(L/s)，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰堰高h取0.5m。矩形堰的流量式中：q矩形堰的流量，m3/s；H堰上水头，m；b堰宽，m，取堰宽b=1.2m；m0流量系数，通常采用0.3270.332，取0.33。那么堰顶厚度B。根据有关实验资料，当 时，属于矩形宽顶堰。取B=1.0m，B/H=3.24(在2.510X围内)，所以，该堰属于矩形宽顶堰。配水管管径D2 设配水管管径D2=1200mm，流量q=1805(m3/h)，查水力计算表，得知v=0

50、.899m/s。4配水漏斗上口口径D 按配水井内径的1.5倍设计D=1.5D1=1.51300=1950(mm)。5.6 三沟式氧化沟设计计算5.6.1三沟式氧化沟工艺原理概述氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形，是50年代荷兰首先设计的。最初一般用于处理在5000以下的城市污水。三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造形式，目前采用的三沟式氧化沟工艺是丹麦在间歇式运行的氧化沟根底上开创的，它实际上仍是一种连续流活性污泥法，只是将曝气、沉淀工序集于一体，并具有按时间顺序交替轮换运行的特点，其运转周期可根据处理水质的不同进展调整，从而使其运行操作更趋于灵活方便。这种工艺流程简单，无

51、需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置，使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低，并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点。三沟式氧化沟工艺主要按下面六个阶段轮换运行。阶段一：污水经配水井进入沟，沟内转刷以低速运转，转速控制在仅能维持水和污泥混合，并推动水流循环流动，但缺乏以供应微生物降解有机物所需的氧。此时，沟处于缺氧状态，沟内活性污泥利用水中的有机物作为碳源，活性污泥中的反硝化菌那么利用前一段产生的硝酸盐中的氧来降解有机物，释放出氮气，完成反硝化过程。同时沟I的出水堰自动升起，污水和污泥混合液进入沟沟内的转刷以高速运行，保证沟内有足够的溶解氧来降解有机物，并使氨氮转化为硝酸盐，完成硝化

52、过程，处理后的污水流入沟，沟中的转刷停顿运转，起沉淀池的作用，进展泥水别离，由沟处理后的水经自动降低的出水堰排出。阶段二：进水改从处于好氧状态的沟流入，并经沟互沉淀后排出。同时沟中的转刷开场高速运转，使其从缺氧状态变为好氧状态，并使阶段一进入沟的有机物和氨氮得到好氧处理，待沟内的溶解氧上升到一定值后，该阶段完毕。 阶段三：进水仍然从沟注入，经沟排出但沟中的转刷停顿运转，开场进展泥水别离，待别离完成，该阶段完毕。阶段一、二、三组成了上半个工作循环。阶段四：进水改从沟流入，沟出水堰升高，沟出水堰降低，并开场出水。同时，沟中转刷开场低速运转，使其处于缺氧状态沟那么仍然处于好氧状态，沟起沉淀池作用。阶

53、段四与阶段一的水流方向恰好相反，沟起反硝化作用，出水由沟排出。阶段五：类似于阶段二，进水又从沟流入，沟仍然起沉淀他作用，沟中的转刷开场高速运转，并从缺氧状态变为好氧状态。阶段六：类似于阶段三，沟进水，沟沉淀出水。沟中的转刷停顿运转，开场泥水别离。至此完成整个循环过程。通常一个工作循环需4-8小时，在整个循环过程中，中间的沟始终处于好氧状态，而外侧两沟中的转刷那么处于交替运行状态，当转刷低速运转时，进展反硝化过程，转刷高速运转时，进展硝化过程，而转刷停顿运转时，氧化沟起沉淀池作用。不难看出，假设调整各阶段的运行时间，就可到达不同的处理效果，以适应水质、水量的变化。目前运行的这种工艺，大局部是预先

54、将各阶段的运行时间，根据具体的水质、水量，编入运行管理的计算机程序中，从而使整个管理过程运行灵活、操作方便。本工艺采用的氧化沟工艺属于交替工作式氧化沟，三条同体积的沟槽串联组成，两侧边池交替作为曝气池与沉淀池，中间池一直作为曝气池。原污水交替进入两侧边池，处理出水相应地从作为沉淀池的另一边池流出，这样，提高了曝气转刷的利用率，使其到达59%左右，另外也有利于生物脱氮。5.6.2 三沟式氧化沟设计计算1设计参数1污泥龄一般取c=2030d去除BOD5时58d；去除BOD5并硝化时1020d，去除BOD5并反硝化时30d；2污泥负荷一般取N=0.050.1kgBOD5/(kgMLVSSd)；3污泥

55、浓度：X=35004500mg/l；4污泥产率系数：Y0.55kgSS/kgBOD；5内源代谢系数：Kd=0.055。2好氧化沟设计计算1去除BOD5 好氧区容积 好氧区容积计算采用动力学计算方法式中：污水设计流量，m3/d；混合液挥发悬浮固体浓度，取2800；、进出水浓度，；内源代谢系数，取0.055；污泥产率系数，取0.55。 好氧区水力停留时间t1(h) 剩余污泥量 ()式中，出水水质TSS浓度 进水TSS浓度 进水VSS浓度 ，本设计取那么：去除每1kgBOD5产生的干污泥量为2脱氮需氧化的氨氮量N1，氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，那么用于生物的总氮量为：需要氧化的NH3-

56、N量N1=进水TNK-出水NH3-N-生物合成所需氮N0N1=26-8-2.06=15.94mg/L脱氮所需的容积V2脱硝率14时=0.022kg(复原的脱氮所需的容积：脱氮水力停留时间t2(3)氧化沟总容积V及停留时间tV=V1+V2=17789+2587643665m3取45000 m3校核污泥负荷那么N=0.08 符合要求。4需氧量计算设计需氧量AORAOR=去除需氧量-剩余污泥中的需氧量+去除NH3-N耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脱氮需氧量a. BOD需氧量D1式中：a活性污泥微生物对有机污染物分解过程的需氧量率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以千克计，取0.52；Q污水流量，；经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD值计；b活性污泥微生物同国内原代谢的自身氧化过程的需氧率，即每