工艺技术-sbr法处理某城市生活污水工艺方案设计(doc 36页)

目 录 第一章 设计任务书 4 1.1 设计题目 4 1.2 设计资料 4 1.3 设计内容 5 1.4 设计成果 5 1.5 设计要求 5 1.6 设计时间 5 1.7 主要参考资料 6 第二章 处理工艺的选择与确定 6 2.1 方案确定的原则 6 2.2 可行性方案的确定 6 2.3 污水处理工艺流程的确定 7 2.4 主要构筑物 8 第三章 主要构筑物及设备的设计与计算 9 3.1 粗格栅 9 3.2 泵房 12 3.3 计量槽 12 3.4 细格栅 13 3.5 平流式沉砂池 15 3.6 SBR 反应池 17 - 2 - 3.7 消毒池 22 第四章 污泥的处理与处置 26 4.1 污泥浓缩池 26 4.5 脱水机房 30 4.6 附属建筑物 30 第 5 章 污水处理厂总体布置 5.1 污水厂平面布置 31 5.2 污水厂高程布置 31 5.2 水头损失计算表 34 总 结 35 参考文献 36 - 3 - 第一章 设计任务书 1.1 设计题目 某城市污水处理厂 1.2 设计资料 （1） 设计日平均水量 20000 m 3/d （2） 总变化系数 K=1.5 （3） 设计水质 (经 24 小时逐时取样混合后) 污水水温：1025 CODcr= 380 mg/l； Norg= 25 mg/l BOD5 = 150 mg/l； TN= 45 mg/l SS=200 mg/l TP= 8 mg/l NH3-N= 2030 mg/l pH= 69 注：以上具体数值请查对水污染控制工程课程设计任务安排。 （4）处理要求 出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的 一级 B 标 准。处理后污水排入水体。注意：本次设计不考虑远期状况。 CODcr= 60 mg/l； NH3-N= 8 mg/l BOD5 = 20 mg/l； TN= 20 mg/l SS= 20 mg/l TP= 1.5 mg/l 注：以上具体数值请查看水污染控制工程课程设计任务安排。 （5）厂址 厂区附近无大片农田； 管底标高 446.00m； 受纳水体位于厂区南侧，50 年一遇最高水位为 448.00m。 （6）气象及工程地质 该区平均气压为 730.2mmHg 柱； 年平均气温为 13.1； 冬季最低为 8； 常年主导风向为东南风； - 4 - 最大风速为 32m/s，平均为 1.6m/s，历史最高台风 12 级； 厂址周围工程地质良好，适合于修建城市污水处理厂。 1.3 设计内容 （1）工艺流程选择 此设计选用 SBR 法，简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可。 （2）构筑物工艺设计计算； （3）水力计算； （4）高程及平面布置； （5）附属构筑物设计。 1.4 设计成果 （1）设计说明书一份 （2）图纸三张：曝气池构筑物图（2#） 平面布置图（2#） 高程图（2#） 1.5 设计要求 1) 设计参数选择合理。 2) 设计说明书要求计算机打印出来，条理清楚，计算准确，并要求附有设计计算示意图。 3) 图纸布局紧凑合理，可操作性强。格式规范，表达准确、规范。标注及说明全部用仿宋体书 写。 4) 同组同学不得有抄袭现象。 1.6 设计时间 总时间：第 6 学期 16-17 周(6.9-6.22) 第 16 周(6.9-6.15) 6.9：安排设计任务； 6.10(星期二下午)：确定具体处理工艺，指导教师确认； 6.9-6.13：查找资料，进行设计计算，编制设计说明书； 6.13(星期五下午)：中期检查（重点：说明书的编制） ； 6.14-6.15；修改说明书，开始绘图； 第 17 周(6.16-6.22) 6.16-6.18：绘制 CAD 图； 6.18(星期三下午)：图纸抽查； 6.20(星期五下午)：上交设计，进行答辩； - 5 - 6.21-6.22：修改设计，上交定稿。 1.7 主要参考资料 1 教材水污染控制工程； 2 水污染防治手册； 3 环境工程设计手册； 4 给水排水制图标准； 5 建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）； 6 本专业相关期刊。 第二章 处理工艺的选择与确定 2.1 方案确定的原则 (1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。 (2)合理布局，投资低，占地少。 (3)降低能耗和处理成本。 (4)综合利用，无二次污染。 (5)综合国情，提高自动化管理水平。 2.2 可行性方案的确定 城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物 降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的 方法有：传统活性污泥法、AB 法、氧化沟法、SBR 法等等。下面对传统活性污泥法和 SBR 法两种方案 进行比较，以便确定污水的处理工艺。 SBR 法的方案特点： （1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果 好。 （2） 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 （3） 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲 击。 （4） 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 （5） 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 - 6 - （6） 反应池内存在 DO、BOD 5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 （7） SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 （8） 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 （9） 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调 节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 从上面的对比中我们可以得到如下结论：从工艺技术角度考虑，普通曝气法和 SBR 法出水指标均 能满足设计要求。但是，SBR 法结构简单，造价低，又适合中小型污水处理厂，这跟实际相符，所以 选 SBR 法。 2.3 污水处理工艺流程的确定 SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简 称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 与传统污水处 理工艺不同，SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态 生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，进水、 反应、沉淀、排水及空载 5 个工序，依次在同一 SBR 反应池中周期运行， SBR 技术的核心是 SBR 反应 池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，流程简单。 污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及对出水水质和对污泥的处理要求 来确定。本着上述原则，本设计选 SBR 法作为污水处理工艺。 污水 粗格栅 泵 巴氏计量槽 细格栅 沉砂池 SBR 反应池 消毒池 出水 污泥外运 污泥脱水 污泥泵 污泥浓缩 2.4 主要构筑物的选择 2.4.1 格栅 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和 水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。 - 7 - 本设计中在泵前设置一道中格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械格栅。栅前 栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。 格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包 外运。 2.4.2 泵房 考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与 机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水 采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。 2.4.3 沉砂池 沉砂池的形式有平流式、竖流式和曝气沉砂池。其作用是从污水中去除沙子，渣量等比重较大的 颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂 池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。 设计中采用的平流式沉砂池是最常用的一种形式，它的截留效果好，工作稳定，构造简单。池的 上部是一个加宽了的明渠，两端设有闸门以控制水流。池的底部设置贮砂斗，下接排砂管。 2.4.4 SBR 池 本设计采用 SBR 法（又称序批式活性污泥法） ，该法对 BOD 的处理效果可达 90%以上。SBR 工艺的曝 气池，在流态上属于完全混合，在有机物降解上，却是时间上的的推流，有机物是随着时间的推移而 被降解的。 推流式曝气特点是：废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度， 废水降解反应的推动力较大，效率较高；推流式曝气池可采用多种运行方式；对废水的处理方式较灵 活；由于沿池长均匀供氧，会出现池首供气不足，池尾供气过量的现象，增加动力费用的现象。 完全混合式曝气池的特点是：冲击负荷的能力较强；由于全池需氧要求相同，能节省动力；曝气 池与沉淀池合建，不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理；连续进水、出水可能造成短路；易 引起污泥膨胀；适于处理工业废水，特别是高浓度的有机废水。 曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空。 2.4.5 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 Hcl 和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在 1-5mg/L,接触时间 为 30 分钟. - 8 - 2.4.6 浓缩池 浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的 一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污 水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合， 例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合， 其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的 10 倍。从适用对象和经济上考虑，故本 设计采用重力浓缩池。形式采用间歇式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费 用低，贮存污泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。 2.4.7 污泥脱水 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。 第三章 主要构筑物及设备的设计与计算 31 粗格栅 图 3-1 格栅计算示意图 311 格栅尺寸 （1）最大设计流量： smQ/35.06241max （2）栅条间隙数 n axsibhv - 9 - 式中： 栅条间隙数，个；n 格栅倾角， ，取 = 60 ； 栅条间隙， ，取 =0.05 ；bmb 栅前水深， ，取 =0.4 ；hh 过栅流速， ，取 =0.9 ；vsvs 生活污水流量总变化系数，根据设计任务书 =1.5。K总 K总 则 maxsinQbhv个189.045.6sin3 （3）有效栅宽 B (1)Sb 式中： 栅条宽度， ，取 0.01 。m 则： =0.01（18-1）+0.05 18=1.07 ()n 312 通过格栅的水头损失 1hsi2gvkh 式中： 设计水头损失， ；1m 形状系数，栅条形状选用正方形断面所以 ，7.0)15.640()1( 22bs 其中 =0.64； 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 =3；k k 重力加速度， ，取 =9.81 ；g2msg2s 则： ,符合设计要求。sin21vh m08.6in81.907.3 2 313 栅后槽总高度 H 12h 式中： 栅前渠道超高， ，取 =0.3 。2hm2h 则： =0.4+0.082+0.3=0.782。12 314 栅槽总长度 L 112.05tanHl - 10 - 112tanBl 0.5 12Hh 式中： 进水渠道渐宽部分的长度， ；l m 进水渠宽， ，取 =0.8 ；1B1B 进水渠道渐宽部分的展开角度， ，取 =20 ；1 栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度， ；2l 栅前渠道深， .1Hm 则： =1tanBl3702ta8. 20.59.12h4. =1.tanHLl m46.20tan71509.37 315 每日栅渣量 W max18640QK 式中： 栅渣量， ，取 =0.03 。130污 水 130m污 水 则： max1864 d/6./5. 8643 格栅的日栅渣量为： 0.2 , 宜采用机械清渣。60.W3d 316 格栅的选择 表 3-1 HG-1400 型回转格栅技术参数 项 目 格栅宽度 m 栅条间距 安装角 电机功率 kw 参 数 1400 900 60-75 1.5 32 提升泵房 设计水量为 ，选用 2 台潜水排污泵（一用一备） ，则流量为dm/203 31046.7/2Qwmhn - 11 - 。所需的扬程为 4.34m（见水力计算和高程计算） 。hm/831240 泵的选型如下：表 3-2 型号 排出口径(mm) 流量(m 3/h) 扬程(m) 转速(r/min) 功率(kw) 250QW600-7-22 250 1260 7 970 22 3. 3 巴氏计量槽 3.3.1 计量槽主要部分尺寸： 10.52.0751.2Abm 26m 3.9 10481.2750.4813Bbm 2.3 A1渐缩部分长度，m A2喉部长度，m A3渐扩部分长度，m b 喉部宽度，m,，一般取 0.75m B1上游渠道宽度，m B2下游渠道宽度，m 3.3.2 计量槽总长度 计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的 810 倍，在计量槽上游，直线 段不小于渠宽的 23 倍；下游不小于 45 倍。 计量槽上游直线段长为 13.84.1LBm 计量槽下游直线段长为 25052 计量槽总长为 13.70.695.21.46A m 3.3.3 计量槽的水位，当 b=0.75m 时，Q=1.777H 1 1.558 则： 1.581.58/.702/.7.459HQm H1上游水深，m 当 b=0.32.5m 时， 时为自由流：21/. - 12 - 0.35m=0.245m 取 H2=0.24m20.7459.31Hm H2下游水深，m 3.3.4 渠道水力计算 （1） 上游渠道： 过水断面面积 A： 21.3805.48Bm 湿周 f： 12. 水力半径 R： 0.48.23f 流速 v： .35.7/QmsA 水力坡度 i ： 2 23 3()(0.10.).64vn n粗糙度，一般取 0.013 （2） 下游渠道： 过水断面面积 A ： 22.54.5BHm 湿周 f ： 21.0513 水力半径 R： .6.f 流速 v： 03518/.2QmsA 水力坡度 i ： 23 3()(.0.6).7n 水厂出水管采用重力流铸铁管，流量 Q=0.35m/s,DN=250 3. 4 细格栅（本设计采用 2 个细格栅） 3. 4. 1 单个格栅的隔栅尺寸 （1）最大设计流量： Q=0.35m 3/s （2）栅条间隙数 n bhvQ2simax 式中： 栅条间隙数，个； 格栅倾角， ，取 = 60 ； 栅条间隙， ，取 =0.01 ；bbm 栅前水深， ，取 =0.4 ；hh - 13 - 过栅流速， ，取 =0.9 ；vmsvs 生活污水流量总变化系数，根据设计任务书 =1.5。K总 K总 则 bhvQn2simax个459.01.6sin35 （3）有效栅宽 B ()Sb 式中： 栅条宽度， ，取 0.01 。m 则： =0.01（45-1）+0.01 45=0.89 (1)n 342 通过格栅的水头损失 1h4/321sivhakbg: 式中： 设计水头损失， ；1m 形状系数，取 =1.67（由于选用断面为迎水背水面均为半圆形的矩形） 。 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 =3；k k 重力加速度， ，取 =9.81 ；g2sg2s 阻力系数，其值与栅条断面形状有关；43()sb 则 0.179 m /21sinvhakg:360sin81.92)0.(67.134 343 栅后槽总高度 H 12h 式中： 栅前渠道超高， ，取 =0.3 。2hm2h 则： =0.4+0.179+0.3=0.879 。12 344 栅槽总长度 L 112.05tanHl 11tanBl 20.5 12Hh 式中： 进水渠道渐宽部分的长度， ；l m - 14 - 进水渠宽， ，取 =0.6 ；1Bm1B 进水渠道渐宽部分的展开角度， ，取 =20 ；1 栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度， ；2l m 栅前渠道深， .1H 则： = m1tanBl402t689.0 =0.20m2.512h0.3.7 = 2.5m1tanHLl m0.42tan7.5.012.40 345 每日栅渣量 W max1860QK 式中： 栅渣量， ，取 =0.07 。130污 水 130m污 水 则： max144.5.70864d 格栅的日栅渣量为：1.410.2 , 宜采用机械清渣。3d 表 3-3 HG-1000 型回转式机械格栅技术参数 项 目 设备宽度m 栅条间距 安装角 电机功率 kw 参 数 1000 10 60 1.1 35 沉砂池 351 计算 (1) 池子长度 L vt 式中： 最大设计流量时的水平流速， ，取 。ms0.25vs 最大设计流量时的流行时间， ，取 =40s。t int 则： Lv10425.0 (2) 水流断面面积 A - 15 - maxQAv 式中： 最大设计流量， ， =0.35 ；ax3smaxQ3s 则： mv224.15.03 (3) 池子总宽度 B nb 式中： 池子分格数，个，设置 =2。n 池子单格宽度，b=0.8m。 则： Bnbm6.18.02 (4) 有效水深 h2A 则： 2hB875.06.14 352 沉沙室计算 (1) 沉沙量 V max68401zQXTK 式中： 城市污水沉砂量， ，取 =30 ；3610m污 水 X3610m污 水 生活污水流量总变化系数，由设计任务 =1.5。K 沉砂周期， ，取 。Td2T 则： max68401zQXVK 3621.105.843 (2) 每个砂斗所需容积 V n 式中： 砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有 2 个分格，沉砂斗个数为 4 个 则： V 30.421.m (3)沉砂斗各部分尺寸 a.沉砂斗上口宽： 13260tanbhb 式中：b 1斗底宽， 取 b1=0.5 ；,m - 16 - 斗高， 取 =0.35 。3h,m3h 斗壁与水平面的倾角。60tan 则： 132tbb m904.560tan.2 b.沉砂斗容积： )(3121sshV 2121b m18.0)594.0594.0(35.2 式中: 斗高， 取 =0.35 ；3h,mh b2 沉砂斗上口宽， 。 (4)沉砂室高度 3 采用重力排砂，设斗底坡度为 0.06，坡向砂斗， 206.3blh 式中：b 2每个沉砂斗， 取 b2=1.0 ；,m 斗高， 取 =0.35 ；3 3h 两沉砂斗之间的平台长度， ，取 =0.2 。 bm 则： 206.3blh 58.02106.50 353 池体总高度 H 123 式中： 超高， 取 =0.3 ；h,m1h 有效水深， ；2 沉砂室高度， 。3 则： 123Hhm728.1508. 3 . 6 SBR 反应池 - 17 - （1）曝气池运行周期 反应器个数 ，周期时间 ，周期数 ，每周期处理水量14n6th24n ，每周期分为进水、曝气、沉淀、排水 4 个阶段。331 18752.0maxmtQVw 其中进水时间 124.e hn 根据滗水器设备性能，排水时间 0.5()dt MLSS 取 4000mg/L， 污泥界面沉降速度： 41.26.603/ums 曝气滗水高度 ，安全水深 ，沉淀时间为mh7.1.mhuts3.501 曝气时间： 61.540.26aesdtth37 反应时间： 8.02T （2）曝气池体积 V 二沉池出水 由溶解性 和悬浮性 组成，其中只有溶解性 与工艺计算有关，5BOD55BOD5BOD 出水溶解性 可用下式估算： 7.1eZdeSKfC - 18 - 式中： 出水溶解性eS5BOD 二沉池出水 ，取 =20mg/LZ ZS 活性污泥自身氧化系数，典型值为 0.06dK 二沉池出水 SS 中 VSS 所占比例，取 =0.75f f 二沉池出水 SS，取 =20mg/LeCeC =eS207.160.5213.6/mgL 进水 TN 较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄 污泥产率系数 Y=0.6，活性污泥自身氧125cd 化系数 =0.06，曝气池体积：dK0 3.61502813.627()14.705cedYQSV mexf)(3 （3）复核滗水高度 ， 曝气池共设 4 座即 =4，有效水深 H=5m，1hBR1n1250.5476HhnVm7.3 复核结果与设定相同 （4）复核污泥负荷 kgMLSBODexVQSNs 50 13.02564038. （5）剩余污泥产量（剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成） 剩余污泥 计算公式VX: 0110edSXYQKf 式中：f 为二沉池出水 ss 中 vss 所占比例,一般 f=0.75 kd-活性污泥自身氧化系数,kd 与水温有关,水温为 20 , .根据室外排水设计规C(20)6dK 范(GB)14-1987,1997 年版的有关规定,不同水温时应进行修正,本例污水温度 ,要满足1025TC: 最低水温的要求,所以取 T=10 .C 则 (102)1(10)(20)4.()ddKd - 19 - 剩余生物污泥是: 0(10) 10ev dsXXYQKVf kg6.48 10 475.2364.386.53 剩余非生物污泥 用计算公式:sx01esbcxQf 式中： 设计进水 ss, ,取 =2000c3/md/gL 进水 vss 中可生化部分比例,设 =0.7bf bf 01esbcxQf dkg25610)75.01(3 剩余污泥总量: 1448.61+2565=4013.61kg/d853.692.17.85vs kgxxd 剩余污泥含水率按 99.2%计算，湿污泥为3.9/101920swQmp.)(4 （6）复核出水 5BOD lgnxftkshLac /91.643.2750418.02240 复核结果表明，出水 可以达到设计要求。5 （7）复核出水 3NH 0.98150101.837.2TmDUe PHK (8)设计需养量 设计需养量包括氧化有机物需养量，污泥自身需养量、氨氮硝化需养量和出水带走的氧量，有机 物氧化需氧系数 =0.5，污泥需氧系数 =0.12，氧化有机物和污泥需氧量 为：a b 1AORdkgxvfesQAOR 2.4975.0213604.380)16.5(30.1 - 20 - 进水总氮 ，出水氨氮lmgN4508emgNl 硝化氨氮需氧量是 ：2AOR024.6.10ecMvxfARQQ = dkg91.4563)25107.36438.2453(. 反硝化产生的氧量 3AOR 32.60.211jecNTvxfQQ = )250 7.36438.45(. =1643.60kg/d 总需氧量是 123AORAOR =(4992.12+4563.91-1643.60)kg/d=329.68kg/h （9）标准需氧量 (20)()(1.4sTsbcDCSR 式中： 20 时氧在消水中饱和溶解度， =9.17mg/L（查附录十二）(20)sC 0 (20)s 氧总转移系数， =0.85 氧在污水中饱和溶解度修正系数， =0.95 因海拔高度不同而引起的压力系数，按下式计算： 51.03p P所在地区大气压力， a T设计污水温度 设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度，mg/L，按下式计算：sbcDC = + ）sbc()52.061 bsTp42tO 设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度()sT - 21 - 空气扩散装置处的绝对压力， ， =bpapb39.810H H空气扩散装置淹没深度，m 气泡离开水面时含氧量，%，按下式计算tO 21()79At E 空气扩散装置氧转换效率，%，可由设备样本查得；AE C曝气池内平均溶解氧浓度，C=20mg/L 工程所在地大气压力 p 为 730.2mm ，即gH50.9731 压力修正系数： 5 61.031 微孔曝气头安装在距池底 0.3m 处，淹没深度 H=4.7m 其绝对压力为 35559.89804.710bpH 微孔曝气头氧转移效率 为 20%，气泡离开水面时含氧量：AE21()21(.)0%10%7.57979t AO 最高水温 ，清水氧饱和度 为 8.4mg/L，曝气池内平均溶解氧饱和度：05C(25)sC(2)51.4.8)96(/).610btsbpOmgL 最高水温时标准需氧量 (20)(520)(.4ssbcDARSOC = lkg/63.47.1)6.95.0(8 783)205( 空气用量 3324(/)7/min0.3.0ASORhEd8.790.2 （10）曝气池布置 SBR 反应池共设 4 座，每座长 50m 宽 22m 水深 5m 超高 0.5m - 22 - 有效体积 5500 ,4 座总有效体积 220003m3m （11）空气管路计算 每座需气量 , 342610/hn46.98.7 反应池平面面积 50 22 设 600 个空气扩散器，则每个配气量为 hm/25.360. 选 WB 型微孔曝气装置。 每个池共 25 根干管，在每根干管上共 24 个扩散器，每边各 12 个。 表 3-4 WB 型微孔曝气装置主要技术参数表 型号 直径 曝气量 m 3/ 只 h 服务面积 m2/只 平均孔径 um 氧利用率 动力效率 kgO2/m3h 空隙率% 阻力 mm/H2O WB 微孔曝 气装置 200 13 0.30.5 150 23%30% 36 4050 136280 37 接触池 3. 7. 1 消毒剂的投加 (1)加氯量计算 二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为 510 ，本设计中液氯投加量采用/mgL 8.0 。每日加氯量为: /mgL86401qQ 式中： 每日加氯量， ；q/kgd 液氯投加量， ；0mL 污水设计流量， 。Q3/s dkgq92.4118635. (2) 加氯设备 液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计 2 台，采用一用一备，则每小时加氯量为： 7.549/2qLkght08.1 3.7.2 接触池尺寸 竖流式消毒池适用于小型污水厂,设计选择 4 个消毒池。污水经过集配水井分配流量后流入 竖流式消毒池，单池流量为 - 23 - 0Qn 式中： 设计流量， ；3/ms 单池设计流量, ；0 n消毒池个数。 设计中 Q=0.35 ，n=43/s = =0.0875m3/h0Qn45. (1) 中心进水管面积 0Av 式中： 消毒池中心进水管面积， ；0 2m 单池设计流量, ；Q3/s 中心进水管流速 , ,一般采用 0.03 。0v 0v/s 设计中取 =0.03 ， =0.08750/s0Q3/s 29.3.875mA 004d 式中： 中心进水管直径， ；0 md93.14.20 (2) 中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度 031Qhvd 式中： 中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度， ；3 m 污水从中心进水管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度 ，一般采用1v /s 0.020.03 ；/ms 喇叭口直径， ，一般采用 =1.35 ；1d1d0 反射板直径， ，一般采用 =1.3 ；2 21 单板设计流量， 。0Q/s 设计中取 =0.02 ， =1.35 =2.61 ， =1.3 =3.391v/m1d0m2d1m - 24 - =0.04250Q3/ms mh53.061.240.873 (3) 消毒接触池有效断面 0Av 式中： 消毒接触池有效断面， ；2 污水在消毒接触池内流速， ，一般采用 0.0010.0013 ；/ms/ms 单板设计流量， 。0Q/ 设计中取 ，.13vs 2031.67.85VA (4)消毒接触池边长 0B 式中： 消毒接触池边长， ，一般采用 。m810Bm ，设计中取 8.43.92.3167 (4) 消毒接触池有效水深 20hvt 式中： 消毒接触池有效水深， ； 消毒时间， ，一般采用 0.51.0 。t h 设计中取 mh276.307.013.2 校核消毒接触池边长与水深之比， hB3548/ (7) 污泥斗容积 污泥斗设在沉淀池的底部，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，设计中采用污泥斗 底部边长 0.5 ，污泥斗倾角 。m06 （ ）153Vh2211aa 式中： 污泥斗容积， ；3 污泥斗高， ；5 污泥斗上口边长， ；am 污泥斗下口边长， ；1 - 25 - 设计中由于污泥体积较小，设计中取 ， ，2.0am1.5 051()62hatg ，设计中取污泥斗高1.73./.9 5.30hm223(5).81.2V 边坡高度 4Bahi 式中： 池底边坡坡度，一般采用 0.05。i mh16.05.20.85 (8) 接触池总高度 12345Hh 式中： H接触池的总高度（m）; 接触池超高（m） 。1 设计中取 =0.3 mh H=0.3+3.276+0.53+0.16+1.3=5.57m (9) 出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管排出。出水堰采用单侧 90 三角形出水堰，三角堰顶宽 0.16m，深 0.08m，集水槽设在周边，集水槽宽度 0.3m，每格沉淀 池有三角堰数量 14(2)Bna 式中 ： B接触池边长， ；m 集水槽宽度， ；1 三角堰单堰长度， ；a n三角堰数量，个； 设计中取 =8.4 m, , .B10.316a956.)284( 三角堰流量 为：1Qsm/04.9543.3211.7H - 26 - 式中： 三角堰流量， ；1Q3/ms 三角堰数量上水深， ；H H1=0.032m 设三角堰后自由跌落 0.10 ，则出书堰水头损失为 0.132m，设计中取 0.14m. (10)出水渠道 接触池表面设周边集水槽，采用单侧集水，出水渠集水量 出水渠道sm/04.235.3 宽 0.6m，水深 0.4m，水平流速 0.52m/s。出水渠道将三角堰出水汇集送入出水管，出水管道 采用钢管，管径 ，管内流速 。40DNm0.9/ms (11)排泥管 排泥管伸如污泥斗底部，为防止排泥管堵塞，排泥管径设为 200mm。 第四章 污泥的处理与处置 4.1 污泥浓缩池 污泥浓缩的对象是颗粒见的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常 用的污泥浓缩池分为竖流浓缩池和幅流浓缩池 2 种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大， 需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活 性污泥。浓缩前污泥含水率 ，浓缩后污泥含水率 。9%97% 竖流浓缩池：进入浓缩池的剩余污泥量 0.0058m3/s，采用 2 个浓缩池，则单池流量：Q 1=0.0029m3/s。 1.中心进泥管面积 10Qfv 04fd 式中： f-浓缩池中心进泥管面积 ；2()m -中心进泥管设计流量 ；1Q3/s -中心进泥管流速 ，一般采用 0.03 ；0v()0v/ms -中心进泥管直径（m）d 设计中取 =0.03 。0v/s - 27 - 0.097m203.9f md5.14.7 每池的进泥管采用 DN200 管内流速 1220.7.96/345QvsD 2中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 13hvd 式中： -中心进泥管喇叭口与反射板之间的板缝高度（m） ；3 -污泥从中心管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度 ，一般采用 0.02-0.03 ；1v (/)ms/ms -喇叭口直径（m） ，一般采用 =1.35 。d1d0 设计中取 =0.02 ， =1.35 =0.47m1v/s1d0 =3hm98.47.2. 3浓缩后分离出的污水量 01PqQ 式中：q-浓缩后分离出的污水量 ；3/ms Q-进入浓缩池的污泥量 ； P-浓缩前污泥含水率，一般采用 ；9% -浓缩后污泥含水率，一般采用0P7 smq/01.912. 3 4浓缩池水流部分面积 Fv 式中： -浓缩池水流面积 ；2() v-污水在浓缩池内上升流速 ，一般采用(/)ms0.5.01/vms - 28 - 设计中取 v=0.0001m/s F= 2190.m 5浓缩池直径 4FfD 式中：D-浓缩池直径（m） ； ，设计中取为 5.0m。4420.5.0fm93413)79( 6有效水深 2hvt 式中： -浓缩池的有效水深（m） ； t-浓缩时间（h） ，一般采用 1016h； 设计中取 t=10 h 20.1360.vt m 7浓缩后剩余污泥量 10PQ 式中： -单池浓缩后剩余污泥量（ ） ；1 3/ms d/80.97.029. 3 8浓缩池污泥斗容积 污泥斗设在浓缩池的底部，采用重力排泥。 5htgRr 式中： -污泥斗高度（m） ；5 -污泥斗倾角，圆型池体污泥斗倾角 05 r-污泥斗底部半径（m） ，一般采用 0.5m0.5m； R-浓缩池半径（m） 。 设计采用 05,.2,.95rmR - 29 - m052.953.86htg 污泥斗容积为： 2253VRr = 23.86.9.50.8.9 9污泥在污泥斗中停留的时间 1360VTQ 式中：V-污泥斗容积（ ） ；3m T-污泥在泥斗中的停留时间（h） 。 hT1097.368 10浓缩池总高度 12345hh 式中：h-浓缩池高度（m） ； -超高（ m） ；1 -缓冲层高度（m） 。4h 设计中取 =0.3 m， =0.3 m14h h=0.3+3.6+0.098+0.3+3.28=7.58m 11溢流堰 浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量 ， 30.1qms 设出水槽宽 b=0.15m，水深 0.05m，则水流速为 0.24m/s。 溢流堰周长 2cDb 式中： c溢流堰周长 （m） ； D浓缩池直径 （m） b出水槽宽 （m） 。3.145.20.15.7cm - 30 - 溢流堰采用单侧 三角形出水堰，三角堰顶宽 0.16m，深 0.08m，每格沉淀池有 110 个三角堰。90 三角堰流量 为：0q 3.1.ms 0.4.7967h 式中： 每个三角堰流量 （ ）0q3s 三角堰水深 (m)h 三角堰后自由跌落 0.10m，则出水堰水头损失为 0.1067m 12. 溢流管 溢流水量 0.001 ,设溢流管管径 DN200mm,管内流速3/ms 0.12/vms 13.排泥管 浓缩后剩余污泥量 0.00097 ,泥量很小,采用间歇排泥方式,污泥斗容积 38.39 ,污泥管道3/s 3 选用 DN150mm,每次排泥时间 0.5h,每日排泥 2 次,间隔时间 12h. 每次排泥量 3380/./qmhs 管内流速 2241.6/.5vmD 4. 2 脱水机房 4. 2. 1 压滤 过滤流量为 32/md 设置两台压滤机，每台每天工作 15 ，则每台压滤机处理量为h 31.7/5Q 表 4-1 YDP-1000 型带式压滤脱水机各参数 型号 过滤有效宽 mm 滤带速度 m/min-1 主机功率 kw 处理量 m3h -1 重量 t YDP-1000 1.0 0.59.0 3.5 34 4.9 4. 2. 2 加药量计算 设计流量为 312/md 絮凝剂 PAM - 31 - 投加量 以干固体的 0.4%计，即 0.4%(983105)6%0.2Wt 4. 3 附属建筑物 污水处理厂除污水处理和污泥处理所必需的构筑物外，还包括诸如办公室、维修间、仓库、锅炉 房以及其他附属设施和生活服务设施。有关附属建筑物的设计按建设部城镇污水处理厂附属建筑物 和附属设备设计标准 （CJJ31-90）进行。 第五章 污水处理厂总体布置 5.1 平面布置 5.1.1 平面布置的一般原则 (1)按功能区分，配置得当； (2)功能明确，布置紧凑； (3)顺流排列，流程简捷； (4)充分利用地形，降低工程费用； (5)必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能； (6)构筑物布置应注意风向和朝向。 5.1.2 平面布置 污水处理厂的平面布置在工艺设计计算之后进行，根据工艺流程，单位功能要求及单位平面图进 行。 （1） 污水区的位置 污水区按污水处理流程方向布置，污水进口处于厂区左册，个建筑物见布局紧凑，连接管道较短。 （2） 污泥区的布置 污泥区位于厂区后面，避免污泥区的臭气污染生活区。 （3） 生活区的布置 生活区位于厂区前部，处于主导风向的上风向，卫生条件较好，生活区包括办公、实验、生活、 休闲场所。 在污水处理厂的平面布置上，具体说明如下： - 32 - a.厂区内绿地面积占厂区面积的 30%以上； b.厂区内主要构筑物间距 510 米； c.厂区内主干道为 8 米。 5.2 污水厂高程布置 5.2.1 高程布置原则 (1)保证处理水在常年绝大多数时间里能自流排放水体，同时考虑污水厂扩建时的预留储备水头。 (2)应考虑某一构筑物发生故障，其余构筑物须担负全部流量的情况，还应考虑管路的迂回，阻力 增大的可能。因此，必须留有充分的余地。 (3)处理构筑物避免跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。 (4)在仔细计算预留余量的前提下，全部水头损失及原污水提升泵站的全扬程都应力求缩小。 (5)应考虑土方平衡，并考虑有利排水。 5.2.2 污水污泥处理系统高程布置 污水污泥处理系统高程布置见附录图。 初沉池污泥以及主反应池污泥直接进入浓缩池，脱