(A2O法)6.6万立方米每天新建临淄城市污水处理厂初步设计.doc

摘要 I 摘 要 该处理厂处理城市污水 且进水水质较复杂 化学需氧量 COD 250mg L 五日生化需氧量 BOD5 220mg L 悬浮物 SS 150mg L TN 25mg L TP 5mg L 处理后的水质要求 COD 50mg L BOD5 10mg L SS 10mg L TN 15mg L TP 0 5 mg L 根据 毕业设计的原始资料及出水水质要求 对 A2 O 和氧化沟 SBR AB 法污水处 理工艺进行工艺设计和经济技术比较 该污水处理工程进水中氮含量均偏高 在去除 BOD5和 SS 的同时 还需要 进行脱氮处理 故采用 A2 O 工艺 A2 O 工艺的生物处理部分由厌氧池 缺氧 池和好氧池组成 A2 O 工艺由于不同环境条件 不同功能的微生物群落的有机 配合 加之厌氧 缺氧条件下 部分不可生物降解的有机物能被开环或断链 使得 N P 有机碳被同时去除 并提高对不可降解有机物的去除效果 它可以 同时完成有机物的去除 硝化脱氮 磷的过量摄取而被去除等功能 脱氮的前 提是 NH3 N 应完全硝化 好氧池能完成这一功能 缺氧池则完成脱氮功能 厌氧池和好氧池联合完成除磷功能 此外该工艺还具有高效 节能的特点 且耐冲击负荷较高 出水水质好 因此 更具有广泛的适应性 完全适合本设计的实际要求 本工艺的主要构筑物 包括格栅 污水泵房 旋流沉砂池 A2 O 池 二沉池 接触消毒池 浓缩池 污泥脱水机房等 本设计工艺流程相对简单 省去了污泥消化系统 节省了基建投资和运行 费用 该工艺处理污水运行稳定 易于管理 出水水质达到设计要求 真正做 到了污水的综合利用 关键词 A2 O 格栅 泵房 二沉池 污泥处理 Abstract II Abstract The treatment plant is designed for the treatment of municipal sewage and the influent quality is more complex The chemical oxygen demand COD 250mg L The biochemical oxygen demand of five days BOD5 220mg L Suspended substance SS 200mg L TN 25mg L TP 5mg L Treated water quality is required COD 50 mg L BOD5 10mg L SS 210mg L TN 15mg L TP 0 5 mg L According to the original data and effluent quality requirements of the Graduation Design we compare A2 O craft with oxidize ditch craft SBR craft AB craft and choose the better one from two major sewage disposal craft Through the budgetary estimating of investment operating the calculation of the expenses comparing of economy and technology finally we have the A2 O ditch is the best program Biological treatment of A2 O process consists of the anaerobic tank anoxic and aerobic tank The A2 O Process can remove N P and organic carbon at the same time and improve the non degradable organic removal because of different environmental conditions the different functions of the microbial community in organic complexes and under hypoxic conditions some non biodegradable organic matter can be opened loop or chain scission A2 O process can simultaneously complete organic removal The premise of nitrogen removal is NH3 N completely nitration the aerobic tank can accomplish this function and the anoxic tank can complete nitrogen removal Anaerobic pond and aerobic pond complete phosphorus removal function together In addition the process has a high efficiency and can save energy Therefore this process has a wide range of adaptability perfectly suited to the actual requirements of the design Therefore this process has a wide range of adaptability perfectly suited to the actual requirements of the design The process of this design is relatively simple as eliminating the need for sludge digestive system So it save investment in infrastructure and operating costs the process sewage is running stable easy to manage water quality to meet the design requirements come true the comprehensive utilization of sewage Keywords A2 O Grille Pumping Station Secondary settling tank 目录 III 目录 摘 要 I ABSTRACT II 目录 III 第一章 设计概论 1 1 1 设计任务 1 1 2 临淄概况及自然条件 1 1 2 1 临淄自然条件 1 1 2 2 设计水量与水质 2 第二章 污水处理厂设计 4 2 1 污水处理厂址选择 4 2 2 污水处理工艺选择 4 2 2 1 水质 4 2 2 2 污水污泥处理工艺选择 5 第三章 格栅设计计算 11 3 1 设计要求 11 3 2 格栅的设计 11 第四章 集水泵房 13 4 1 集水间的设计 13 4 2 水泵的选择 13 第五章 沉砂池的设计计算 14 第六章 A2 O 生物反应池设计计算 16 6 1 设计要点 16 6 2 设计计算 16 第七章 二沉池设计计算 20 7 1 设计要点 20 7 2 设计计算 20 7 2 1 池体设计 20 7 2 2 进水系统计算 21 7 2 3 出水部分设计 21 7 2 4 排泥部分设计 22 第八章 污泥处理部分设计计算 23 8 1 降解 BOD 生成的污泥量 23 8 2 内源呼吸分解的污泥量 23 8 3 不可生物降解和惰性悬浮物量 NVSS 23 8 4 剩余污泥量 23 目录 IV 8 5 湿污泥量 23 第九章 消毒设施 24 9 1 设计要点 24 9 2 设计计算 24 第十章 污泥浓缩池的设计计算 25 10 1 设计要点 25 10 2 设计计算 25 第十一章 污水处理厂总体布置 27 11 1 污水厂平面布置 27 11 1 1 平面布置的原则 27 11 1 2 污水处理厂的平面布置 28 11 1 3 附属构筑物的布置 29 11 2 污水厂的高程布置 29 11 2 1 高程布置的方法及原则 29 11 2 2 本污水处理厂高程计算 30 第十二章 劳动定员及其附属构筑物 34 12 1 劳动定员 34 12 2 人员培训 34 12 3 技术管理 34 12 4 附属构筑物 34 第十三章 投资估算 35 13 1 水厂的工程造价依据 35 13 2 单项构筑物的工程造价计算 35 13 2 1 直接费 35 13 2 2 间接费 36 13 2 3 第二部分费用 37 13 2 4 工程预备费 37 13 2 5 总投资 37 13 3 单位水处理成本估 37 13 3 1 各种费用 37 13 3 2 单位污水处理成本 38 结 论 39 参考文献 40 致谢 41 第一章 设计概论 1 第一章 设计概论 1 1 设计任务 本次毕业设计的主要任务是为新建城市污水处理厂设计 6 6万m3 天 做 的设计 工程设计内容包括 一 现场实习调研 开题 方案确定 1 实习调研 临淄城市污水处理厂 张店城市污水处理厂 2 查阅文献 进行传统 常规 典型和先进方案的比较 分析优缺点 论 证可行性 通过所给自然条件 城市特点及经济因素确定最终方案 3 写出开题报告 二 计算部分 1 污水一级处理工艺设计计算 要求 正确选定污水一级处理工艺流程 确定构筑物参数 合理选择设备 2 污水二级处理工艺设计计算 要求 根据所选方案 正确设计计算污水二级处理工艺相关构筑物的参数 合理选择设备 3 污泥处理工艺设计计算 要求 正确设计污泥处理各种工艺构筑物 合理选择污泥处理设备 4 工程概预算 三 图纸部分 1 污水处理厂的工艺平面布置图 2 图 2 污水处理厂的工艺高程布置图 2 图 3 按扩大初步设计的要求 画出沉砂池的工艺设计图 包括平面图 纵剖 面及横剖面图 2 图 4 按施工图的要求画出主要生物处理构筑物 一个即可 的平面 立面和 剖面图 2 图 5 按扩大初步设计的要求 画出二沉池的平面图 纵剖面及横剖面图 2 图 四 按照要求的格式整理并编写完成设计说明书 1 2 临淄概况及自然条件 1 2 1 临淄自然条件 1 人口及地理位置 第一章 设计概论 2 临淄区总面积 668 平方公里 辖 5 个街道办事处 7 个镇 469 个行政村 居委会 临淄区工业发达 重点发展了化工 塑料 建材 纺织和机电等主 导行业 全国特大型企业 齐鲁石化公司座落于临淄区境内 全区人口 64 28 万人 其中非农业人口 31 16 万人 人口出生率 8 55 人口自然增长率 2 18 临淄位于山东中部鲁中山地与鲁北平原的交接地带 北临黄河 东与潍坊 市相接 西靠济南市 南邻莱芜和临沂市 地理坐标为东经 117 32 至 118 31 北纬 35 56 至 37 18 国土总面积 5938 平方公里 市域形态南北狭长 最 大纵距 151 公里 东西较窄 最大横距 87 公里 地势特征为南高北低 最高海 拔 1108 3 米 最低海拔 5 米 南北高差 1100 多米 随着国民经济的发展 该 市建设规模迅速扩大 人口急剧增加 目前市政排水设施不足 特别是污水处 理的能力和水平落后 河道水体遭受严重污染 超标污水长期农灌 破坏土壤 结构 污染农作物 因而导致环境质量恶化 影响了生产发展 危害了市民身 体健康 也有碍改革开放形式的进一步开拓 因此 采取有力措施 抓紧着手 进行该市污水处理厂的建设 尽快消除和控制污水排放对城市环境的污染 减 少污染物向地面水系的排放 已是该市环境保护的当务之急 2 气象水文等资料 1 风向 春季 南风 东南 夏季 南风 西南为主 秋季 南 风 北风 冬季 西北风 2 气温 年平均气温 7 8 最高气温 34 最低气温 10 3 冻土深度为地表下0 5米 4 水位在地表下9米 无侵蚀性 5 按地震烈度8度设防 6 地基承载力各层均在120kPa以上 7 当地海拔50米 进水渠渠底高度为48米 8 处理后出水排入附近河流 河流水面高度48米 9 新建场区为平坦地 足够开阔 1 2 2 设计水量与水质 1 设计水量 平均流量 6 6万m3 天 2 进水水质条件 第一章 设计概论 3 COD 250mg L BOD 220mg L SS 150mg L TN 25mg L TP 5mg L 水温20 30 pH 6 5 8 5 3 出水水质要求 COD 50mg L BOD 10mg L SS 10mg L NH3 N 5mg L TN 15mg L TP 0 5mg L pH 6 9 第二章 污水处理厂设计 4 第二章 污水处理厂设计 2 1 污水处理厂址选择 污水处理厂位置的选择 应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求 并应根据下列因素综合确定 1 厂址应设在城市工业区 居住区的下游 为保证卫生要求 厂址应与 城市工业区 居住区保持约 300m 以上距离 2 厂址应在城镇集中供水水源的下游 至少 500m 3 厂址应尽可能少占农田或不占良田 以便于农田灌溉和消纳污泥 4 厂址应尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方 5 厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区 使污水有自留的可能 以节约动力消耗 6 厂址应考虑汛期不受污水的威胁 7 厂址的选择应考虑交通运输 水电供应地质 水文地质等条件 8 厂址的选择应结合成镇总体规划 考虑远景发展 留有充分的扩建余 地 2 2 污水处理工艺选择 2 2 1 水质 表 2 1 污水处理厂进 出水水质指标 单位 毫克 升 序号序号项项 目目进进 水水出出 水水 1BOD522010 2COD25050 3SS15010 5TN2515 6TP50 5 本项目污水处理的特点 1 污水以有机污染物为主 可生化性好 重金 属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标 2 污水中主要污染物 第二章 污水处理厂设计 5 指标 BOD COD SS 的值为典型城市污水值 3 污水中氮磷含量较高 需 使用脱氮除磷工艺 2 2 2 污水污泥处理工艺选择 针对以上特点及出水要求 考虑到现有城镇污水处理技术的特点 采用生 化处理最为经济 由于氮磷超标 处理工艺尚用硝化除磷 根据处理规模 进 出水质 以及出水质要求 污水处理厂既要求有效地去除 BOD5 又要求对污 水中的氮 磷进行适当处理 以及该工程的造价与运行费用 当地的自然条件 包括地形 气候 水资源 污水水量及其变化动态 运行管理与施工 并参 考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件 做出如下分析 一 处理工艺流程选择应考虑的因素 污水处理厂的工艺流程系是指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提 下 所采用的污水处理技术各单元的有机组合 在选定处理工艺流程的同时 还需要考虑各处理单元构筑物的形式 两者 互为制约 互为影响 污水处理工艺流程的选定 主要以下列各项因素作为依 据 1 污水的处理程度 2 工程造价与运行费用 3 当地的各项条件 4 原污水的水量与污水流入工程 该污水处理厂日处理能力约 6 6 万吨 属于中小规模的污水处理厂 按 城市污水处理和污染防治技术政策 要求推荐 日处理能力在 10 万立方米 以下的污水处理设施 可选用常规活性污泥法 氧化沟法 SBR 法 水解好氧 法 AB 法和生物滤池法等工艺 对脱磷脱氮有要求的城市 应采用二级强化 处理工艺 常采用 A O 法 A2 O 法 由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理 可供选取的工艺 A2 O 工艺 SBR 及其改良工艺 氧化沟工艺 AB 工艺 二 适合该污水处理厂的除磷脱氮工艺 该污水处理厂要求对原水中的 N P 有比较好的去除效果 故应采用二级 强化处理 根据 城市污水处理和污染防治技术政策 推荐 以及国内外工程 实例和丰富的经验 比较成熟的适合大中规模具有除磷 脱氮的工艺有 A2 O 工艺 SBR 及其改良工艺 氧化沟及其改良工艺 AB 工艺 A2 O 工艺 各种 氧化工艺 SBR 工艺 AB 工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现 第二章 污水处理厂设计 6 除碳 除氮 除磷三种流程的组合 都是比较实用的除磷脱氮工艺 1 A2 O 处理工艺 1 A2 O 处理工艺是 Anaerobic Anoxic Oxic 的英文缩写 它是厌氧 缺氧 好氧生物脱氮除磷工艺的简称 A2 O 工艺是在厌氧 好氧除磷工艺的基 础上开发出来的 同时具有脱氮除磷的功能 该工艺在厌氧 好氧除磷工艺中 加一缺氧池 将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端 以达到消化脱 氮的目的 2 A2 O 工艺的特点 A 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有 机配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷功能 B 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中 该工艺流程最为简单 总的水 力停留时间也少于同类其它工艺 C 在厌氧 缺氧 好氧交替运行下 丝状菌不会大量繁殖 SVI 一般小于 100 不会发生污泥膨胀 D 污泥中含磷量高 一般为 2 5 以上 E 脱氮效果受混合液回流比大小的影响 除磷效果则受回流污泥中夹带 DO 和硝酸态氧的影响 因而脱氮除磷效果不可能提高 2 氧化沟工艺 氧化沟 OD 又称 循环曝气池 是传统活性污泥法污水处理技术的改 良 外形呈封闭环状沟 其特点是混合液在沟内不中断地循环流动 形成厌氧 缺氧和好氧段 且将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气 按照运行方式 氧化沟可以分为连续工作式 交替工作式和半交替工作式 连续工作式氧化沟 如帕斯韦尔氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟 连续工作式氧化沟 又可分为合建式和分建式 交替工作式氧化沟一般采用合建式 多采用转刷曝 气 不设二沉池和污泥回流设施 交替工作式氧化沟又可分为单沟式 双沟式 和三沟式 交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和 SBR 工艺的一些特点 可以根据 水量水质的变化调节转刷的开停 既可以节约能源 又可以实现最佳的除磷脱 氮效果 氧化沟具有以下特点 1 工艺流程简单 运行管理方便 氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化 第二章 污水处理厂设计 7 池 有些类型氧化沟还可以和二沉池合建 省去污泥回流系统 2 运行稳定 处理效果好 氧化沟的 BOD 平均处理水平可达到 95 左 右 3 能承受水量 水质的冲击负荷 对浓度较高的工业废水有较强的适应 能力 这主要是由于氧化沟水力停留时间长 泥龄长和循环稀释水量大 4 污泥量少 性质稳定 由于氧化沟泥龄长 一般为 20 30d 污泥在 沟内已好氧稳定 所以污泥产量少从而管理简单 运行费用低 5 可以除磷脱氮 可以通过氧化沟中曝气机的开关 创造好氧 缺氧环 境达到除磷脱氮目的 脱氮效率一般 80 但要达到较高的除磷效果则需要 采取另外措施 6 基建投资省 运行费用低 和传统活性污泥法工艺相比 在去除 BOD 去除 BOD 和 NH3 N 及去除 BOD 和脱氮三种情况下 基建费用和运行 费用都有较大降低 特别是在去除 BOD 和脱氮情况下更省 同时统计表明在规 模较小的情况下 氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多 3 SBR 工艺 SBR Sequencing Batch Reacter Activated Sludge Process 是一种间歇式的 活性泥泥系统 其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应 固液分离 排水 排泥 可通过双池或多池组合运行实现连续进出水 SBR 通过对反应池 曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标 具有很大的灵活性 在该工艺 中 从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作 这种周期周而复始 从而达到污水处理的目的 SBR 池通常每个周期运行 4 6 小时 当出现雨水高峰流量时 SBR 系统就 从正常循环自动切换至雨水运行模式 通过调整其循环周期 以适应来水量的 变化 SBR 系统通常能够承受 3 5 倍旱流量冲击负荷 SBR 工艺具有以下特点 1 处理构筑物少 可省去初沉池 无二沉池和污泥回流系统 与标准活 性污泥法相比 基建费 运行费较低 且维护管理方便 主要适用于小型污水 处理厂 2 SBR 的进水工序均化了污水逐时变化的水质 水量 一般不需要调 节池 第二章 污水处理厂设计 8 3 SBR 工艺从时间上来说是一个理想地推流式过程 但是就反应器本 身的混合状态仍属于完全混合式 因此具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点 4 污泥的 SVI 值较低 一般不会产生污泥膨胀 5 运行方式灵活 可同时具有去除 BOD 和脱氮除磷的功能 6 SBR 工艺的活性污泥 是在静止或接近静止的状态下进行的 因此 处理水质优于连续式活性污泥法 7 SBR 的运行操作 参数控制应实施自动化管理 4 AB 法 AB 工艺是吸附生物降解工艺 Adsorption Biodegradation 的简称 属于超 高负荷活性污泥法 该工艺不设初沉池 由 A B 两段组成 AB 两段的 BOD 去除率为 90 95 COD 去除率约为 80 90 TP 去除率可达 50 70 TN 的去除率约为 30 40 较常规活性污泥法脱氮除磷效率 高 但不能达到防止水体富营养化的排放标准 AB 法与传统的生物处理法相比 在处理效率 运行稳定性 工程的投资 和运行费用方面均有明显的优势 据推算与传统一段法工艺相比 可节约基建 费用 15 25 节约占地 15 左右 节约运转费用 20 25 三 适合于此污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较 上述适合于此污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多 为了选择出经济技术更 合理的处理工艺 以下对上述适合于大中型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经 济技术比较 第二章 污水处理厂设计 9 表2 2 适合于大中型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较 工艺 名称 氧化沟工艺AB工艺A2O工艺SBR工艺 优 点 1 处理流程简单 构 筑物少 基建费用省 2 处理效果好 有稳 定的除P脱N功能 3 对高浓度的工业废水 有很大稀释作用 4 有较强的抗冲击负荷 5 能处理不容易降解 的有机物 6 污泥生 成量少 不需要消化 处理和污泥回流系统 7 技术先进成熟 管 理维护简单 8 对于 中小型无水厂投资省 成本底 10 无须设初 沉池 二沉池 1 BOD去 除率高 2 用于大型 水厂费用 较低 3 沼 气可回收 利用 1 具有较好的除 P脱N功能 2 具 有改善污泥沉降 性能的作用的能 力 减少的污泥 排放量 3 具有 提高对难降解生 物有机物去除效 果 运行效果稳 定 4 技术先进 成熟 运行稳妥 可靠 5 管理维 护简单 运行费 用低 6 国内工 程实例多 容易 获得经验 1 流程十分简 单 2 合建式 占 地省 处理成本 底 3 处理效果 好 有稳定的除P 脱N功能 4 不需 要污泥回流系统 和回流液 不设 专门的二沉池 5 除磷脱氮的厌氧 缺氧和好氧不是 由空间划分的 而是由时间控制 的 缺 点 1 周期运行 对自动 化控制能力要求高 2 污泥稳定性没有厌 氧消化稳定 3 容积 及设备利用率低 4 脱氮效果提高需要在 氧化沟前设厌氧池 1 达不到脱 氮除磷要 求 2 沼气 利用经济 效益差 3 污泥回流 量大 耗 能高 1 处理构筑 物较多 2 污 泥回流量大 能 耗高 3 用于 小型水厂费用偏 高 4 沼气利用 经济效益差 1 间歇运行 自动 化控制能力要求 高 2 污泥稳定性 没有厌氧消化稳 定 3 容积及设备 利用率低 4 变水 位运行 电耗增 大 综上所述 适合本地区情况的是 A2 O 工艺 该工艺具有完备的脱氮除磷功 能 具有改善污泥沉降性能的作用的能力 减少的污泥排放量 具有提高对难 降解生物有机物去除效果 运行效果稳定 技术先进成熟 运行稳妥可靠 管 理维护简单 运行费用低 此工艺在淄博地区已经有所应用 位于临淄地区的 第二章 污水处理厂设计 10 齐都污水处理厂和淄河污水处理厂都是运用此工艺 所以 A2 O 工艺在临淄当 地得到实地应用 符合该地区水质的要求 并能达标排放 该工艺无疑是首选 工艺 四 A2 O 法同步脱氮除磷工艺的原理 A2 O 分为三大部分 分别为厌氧 缺氧 好氧区 原污水从进水井内首 先进入厌氧区 同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥 本反应器的主 要功能是释放磷 同时部分有机物进行氨化 污水经过第一厌氧反应器进入缺 氧反应器 本反应器的首要功能是脱氮 硝态氮是通过内循环由好氧反应器送 来的 混合液从缺氧反应器进入好氧反应器 曝气器 这一反应器单元是多 功能的 去除 BOD 硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行 这三项反应 都是重要的 混合液中含有 NO3 N 污泥中含有过剩的磷 BOD 则得到去除 第三章 格栅设计计算 11 第三章 格栅设计计算 3 1 设计要求 1 污水处理系统前格栅条间隙 应该符合以下要求 a 人工清除 25 40mm b 机械清除 16 25mm c 最大间隙 40mm 污水处理厂也可设 细粗两格栅 2 若水泵前格栅间隙不大于 25mm 时 污水处理系统前可不再设置格栅 3 在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅 每日栅渣量大于 0 2m3 一般 采用机械清除 4 机械格栅不宜小于两台 若为一台时 应设人工清除格栅备用 5 过栅流速一般采用 0 6 1 0m s 6 格栅前渠道内的水速一般采用 0 4 0 9m s 7 格栅倾角一般采用 45 75 人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多 8 通过格栅水头损失一般采用 0 08 0 15m 9 格栅间必须设置工作台 台面应该高出栅前最高设计水位 0 5m 工作台 上应有安全和冲洗设施 10 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0 7m 3 2 格栅的设计 设计平均流量 Qa 66000m3 d 2750 m3 h 0 764 m3 s 总变化系数 Kz 1 3 0 11 Qa 7 2 则最大设计流量 Qmax Kz Qa 1 3 66000 85800 m3 d 3575 m3 h 0 993m3 s 采用中格栅 栅条间隙 20mm 栅前流速 v1 0 7m s 过栅流速 v2 0 9m s 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 0 07m 栅渣 103m 污水 1 栅前水深 m 68 1 7 0 993 0 22 1 max 1 v Q B 取61 式中 n 栅条间隙数 个 第三章 格栅设计计算 12 e 栅条间隙 取b 0 02m 格栅倾角 取 60 h 栅前水深 m 则m840 2 1 B h 式中 h 栅前水深 m B1 栅前槽宽 m Qmax 最大设计流量 m3 s v1 栅前流速 m s 2 栅条间隙数 取 61 9360 90840020 609930 sin ehv sinQ n 式中 n 栅条间隙数 个 e 栅条间隙 取 b 0 02m 格栅倾角 取 60 h 栅前水深 m v2 过栅流速 m s 3 栅条有效宽度 B s n 1 en 0 01 61 1 0 02 61 1 82m 4 进水渠渐宽部分长度 设水渠渐宽部分展开角 20 则 m190 tg202 6811 82 2 L o 1 1 1 tg BB 5 格栅与出水渠道渐宽部分长度 m10 2 340 2 1 2 L L 6 通过格栅的水头损失 则 m0 103 sin60 0 02 0 01 2 42 3 sin 2g v k kh h 3 4 2 01 其中 s e 4 3 h0 计算水头损失 k 系数 格栅受污物堵塞后 水头损失增加倍数 取 k 3 阻力系数 与栅条断面形状有关 当为矩形断面时 2 42 7 栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2 0 3m 则栅前槽高 H1 h h2 0 84 0 3 1 14m8 格栅总长度 第三章 格栅设计计算 13 L L1 L2 0 5 1 0 0 19 0 1 0 5 1 0 2 45 9 每日栅渣量 Qa 1 6 6 104 0 07 103 4 62m d 0 2 m d 宜采用机械清渣 第四章 集水泵房 14 第四章 集水泵房 4 1 集水间的设计 选择水池与机器间合建的半地下式方形泵站 用 4 台泵 1 台备用 每台 泵流量为 331 L s 0 331m3 s 3 max Q Q 集水间容积 相当于 1 台泵 5 分钟容量 W 0 331 5 60 99 3m3 有效水深采用h 2m 则集水池面积为F 99 3 2 50m2 10 5m2 4 2 水泵的选择 设计流量 993L s 选择用 4 台潜污泵 3 用 1 备 选择 350QZ 100 型轴流式潜水电泵 扬程 m 流量 m3 h 转速 r min 轴功率 kw 叶轮直径 mm 效率 7 221210145029 930079 5 泵房工程结构按远期流量设计 采用 AAO 工艺方案 污水处理系统简单 对于新建污水处理厂 工艺管线可以充分优化 故污水只考虑一次提升 污水 经提升后入旋流沉砂池 然后自流通过厌氧池 缺氧池 曝气池 二沉池及计 量堰 最后由出水管道排入受纳水体 各构筑物的水面标高和池底埋深见高程 计算 第五章 沉砂池的设计计算 15 第五章 沉砂池的设计计算 根据处理污水量为 6 6 万 m3 d 选定型号为 20 的旋流式沉砂池 旋流式沉砂池 涡流式沉砂池的一种 由进水口 出水口 沉砂分选区 集砂区 砂抽吸管 排沙管 砂泵和电动机组成 该沉砂池的特点是 在进水 渠末端设有能产生池壁效应的斜坡 令砂粒下沉 沿斜坡流入池底 并设有阻 流板 以防止紊流 轴向螺旋桨将水流带向池心 然后向上 由此形成了一个 涡形水流 平底的沉砂分选区能有效的保持涡流形态 较重的砂粒在靠近池心 的一个环行孔口落入集砂区 而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离 最终引向出水渠 沉砂用的砂泵经砂抽吸管 排砂管清洗后排除 清洗水回流 至沉砂区 表 5 1 旋流式沉砂池 型号 20 的尺寸 mm 型 号 流量 万 dm 3 ABCDEFJLPA 207 54880152010702130460208010701680183060 第五章 沉砂池的设计计算 16 图 5 1 旋流式沉砂池尺寸标注示意图 1 图 5 1 旋流式沉砂池尺寸标注示意图 2 第六章 A2 O 生物反应池设计计算 17 第六章 A2 O 生物反应池设计计算 6 1 设计要点 1 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外 还应使混合液含有一 定的剩余 DO 值 一般按 2mg L 计 2 使混合液始终保持混合状态 不致产生沉淀 一般应该使池中平均流速 在 0 25m s 左右 3 设施的充氧能力应该便于调节 与适应需氧变化的灵活性 4 在设计时结合了循环流式生物池的特点 采用了类似氧化沟循环流式水 力特征的池型 省去了混合液回流以降低能耗 同时在该池中独辟厌氧区除磷 及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构 充氧方式采用高效 的鼓风微孔曝气 智能化的控制管理 这大大提高了氧的利用率 在确保常规 二级生物处理效果的同时 经济有效地去除了氮和磷 6 2 设计计算 1 判断是否可采用 A2 O 法 COD TN 250 30 8 33 8 TP BOD5 5 220 0 023 0 06 符合条件 2 已知条件 设计流量 Q 85800m3 d 不考虑变化系数 设计进水水质 COD 250mg L BOD5 S0 220mg L SS 150mg L TN 25mg L TP 5mg L 设计出水水质 COD 50mg L BOD5 Se 10mg L SS 10mg L TN 15mg L 3 设计计算 1 有关设计参数 BOD5污泥负荷 N 0 14kg BOD5 kgMLSS d 回流污泥浓度 XR 6600mg L 污泥回流比 R 100 混合液悬浮固体浓度 mg L003300066 011 01 1 X R R X R 第六章 A2 O 生物反应池设计计算 18 混合液内回流比 TN 去除率 TN TNTN e TN 04100 25 5125 100 0 0 则混合液内回流比为 66 67 100 0 4 1 40 100 1 R TN TN N 取 R内 100 2 反应池容积 m 40857 14 3300140 22085800 0 NX QS V 反应池总水力停留时间 t11 43h 0 476d 85800 40857 14 Q V 各段水力停留时间和容积 厌氧 缺氧 好氧 1 1 3 厌氧池水力停留时间 t厌 0 2 11 43 2 29h 池容V厌 0 2 40857 14 8171 43m 缺氧池水力停留时间 t缺 0 2 11 43 2 29h 池容V缺 0 2 40857 14 8171 43m 好氧池水力停留时间 t好 0 6 11 43 6 85h 池容V好 0 6 40857 14 24514 28m 3 校核氮磷负荷 好氧段总氮kgTN kgMLSS d 符合要0 027 28245143300 2585800 0 XV QTN 单 求 厌氧段总磷kgTN kgMLSS d 符合要 0 016 4381713300 585800 0 XV QTP 单 求 4 剩余污泥量 X PX PS PX YQ S0 Se kdVXR PS TSS TSSe Q 50 取污泥增值系数 Y 0 6 污泥自身氧化率 kd 0 05 将各值代入 PX 0 6 85800 0 22 0 01 0 05 40857 14 3 3 0 7 9380 8 kg d PS 0 15 0 01 85800 50 6006 kg d X 9380 8 6006 15386 8 kg d 第六章 A2 O 生物反应池设计计算 19 5 反应池主要尺寸 反应池总容积 V 40857 14 m 设 2 组反应池 单组池容 m 20428 57 2 408557 14 2 V V单 有效水深 h 5 0m 单组有效面积m 4085 71 5 0 20428 57 h V S 单 单 采用 5 廊道式推流式反应池 廊道宽 b 9 5m 单组反应池长度m86 9 55 0 4085 71 B S 单 L 校核 满足 1 2 9 1 5 5 9b hh b 满足 5 10 9 05 5 9 86L bb L 取超高为 1 0m 则反应池总高 H 5 0 1 0 6 0m 6 反应池进 出水系统计算 进水管 单组反应池进水管设计流量m s0 5 2 0 993 2 max 1 Q Q 管道流速 v 0 8m s 管道过水断面面积m2625 0 8 0 5 0 1 v Q A 管径m980 143 625044 A d 取进水管管径 DN900mm 校核管道流速 m s0 79 2 9 0 5 0 2 1 A Q v 回流污泥渠道 单组反应池回流污泥渠道设计流量 QR QR R Q1 1 0 5 0 5m s 渠道流速 v 0 8m s 取回流污泥管管径 DN900mm 进水井 反应池进水孔尺寸 进水孔过流量 Q2 1 R 0 993 m s 2 Q 孔口流速 v 0 8m s 第六章 A2 O 生物反应池设计计算 20 孔口过水断面积 A 1 24 m2 v Q2 8 0 993 0 孔口尺寸取 1 2m 1 0m 进水竖井平面尺寸 2 5m 2 5m 出水堰及出水竖井 按矩形堰流量公式 Q3 0 42 1 857 2 3 2gbH 2 3 bH 式中 b 7 5m 堰宽 m s1 99 2 Q R R 1 Q3 内 H 堰上水头高 m m0 27 578571 991 H 3 2 出水孔过流量 Q4 Q3 1 99 m s 孔口流速 v 0 6m s 孔口过水断面积 A 3 32m2 v Q4 60 991 孔口尺寸取 2 2m 1 5m 进水竖井平面尺寸 5 0 m 4 0 m 出水管 单组反应池出水管设计流量 m s0 5 2 0 993 2 max 4 Q Q 管道流速 v 0 8m s 管道过水断面积 A 0 625 v Q4 管径m980 143 625044 A d 取进水管管径 DN900mm 校核管道流速m s0 79 2 9 0 5 0 2 5 A Q v 第七章 二沉池设计计算 21 第七章 二沉池设计计算 7 1 设计要点 1 二次沉淀池是活性污泥系统的重要组成部分 它用以澄清混合液并回收 浓缩活性污泥 因此 其效果的好坏 直接影响出水的水质和回流污泥的浓度 因为沉淀和浓缩效果不好 出水中就会增加活性污泥悬浮物 从而增加出水的 BOD 浓度 同时回流污泥浓度也会降低 从而降低曝气中混合及浓缩影响净化 效果 2 二沉池也有别于其他沉淀池 除了进行泥水分离外 还进行污泥浓缩 并由于水量水质的变化 还要暂时储存污泥 由于二沉池需要完成污泥浓缩的 作用 往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的面积 3 进入二沉池的活性污泥混合液浓度 2000 4000mg L 有絮凝性能 因 此属于成层沉淀 它沉淀时泥水之间有清晰的界面 絮凝体结成整体共同下沉 初期泥水界面的沉速固定不变 仅与初始浓度有关 活性污泥的另一个特点是 质轻 易被出水带走 并容易产生二次流和异重流现象 使实际的过水断面远 远小于设计的过水断面 4 由于进入二沉池的混合液是泥 水 气三相混合液 因此沉降管中的下 降流速不应该超过 0 03m s 以利于气 水分离 提高澄清区的分离效果 7 2 设计计算 7 2 1 池体设计 1 本设计中采用中央进水幅流式沉淀池4座 采用周边传动刮泥机 2 表面负荷 范围为1 0 1 5 m3 m2 h 取q 1 0 m2h 3 水力停 留时间 沉淀时间 t 3h 4 采用周边传动轨道式吸泥机 1 每座二沉池的表面积和池径 m2 nq Qmax A812 5 1 14 3575 m 取 D 33m1732 143 581244 A D 2 池体有效水深 h2 q t 1 1 3 3 3m 3 沉淀部分有效容积V 第七章 二沉池设计计算 22 m3 2821 05 3 3 4 333 14 h 4 2 2 2 D V 4 沉淀池底坡落差 设池边坡度为 i 0 05 则 m0 73 0 05 2 2 33 2 2 4 i D h 5 沉淀池周边 有效 水深 H0 h2 h3 h5 3 3 0 5 0 5 4 3 m 4m D H0 7 7 规范规定幅流式二沉池 D H0 6 12 式中 h3为缓冲层高度取 0 5m h5为刮泥板高度 取 0 5m 6 二沉池总高度 H H0 h4 h1 4 3 0 73 0 3 5 33m 式中 h1为沉淀池超高取0 3m 7 2 2 进水系统计算 1 进水管的计算 单池设计污水流量 Q单 Qmax 4 0 993 4 0 248m3 s 进水管设计流量 Q进 Q单 1 R 0 248 1 0 5 0 372m3 s 管径D1 800mm 2 进水竖井 进水竖井井径采用D2 1 2m 流速0 1 0 2m s 出水口尺寸 0 3 1 2m2 共6个沿井壁均匀分布 出水口流速 v2 0 372 0 3 1 5 6 0 14m s 0 3m s 符合要求 3 稳流筒计算 筒中流速 取0 03m s 稳流筒过流面积 f Q 0 03 0 372 0 03 12 4m2 稳流筒直径m154 143 4124 21 4 22 23 A DD 7 2 3 出水部分设计 1 单池设计流量 Q单 0 248m s 2 环形集水槽内流量 q集 Q集 2 0 248 2 0 124m3 s 3 环形集水槽设计 采用周边集水槽 单侧集水 每池只有一个总出口 集水槽宽度为m 取 0 434 124 0 1 3 0 9 q k 0 9 b 0 40 4 单 第七章 二沉池设计计算 23 b 0 45m k为安全系数 采用1 2 1 5 集水槽起点水深为 h起 0 75b 0 75 0 45 0 3375m 集水槽终点水深为 h终 1 25b 1 25 0 45 0 5625m 槽深均取0 7m 4 出水溢流堰的设计 采用出水三角堰90 堰上水头 即三角口底部至上游水面的高度 H1 0 05m 每个三角堰的流量 1 343 0 000821m s 三角堰个数 n1 Q单 0 248 0 000821 302 07个 取303个 三角堰中心距 单侧出水 m0 333 505 550 2 36 143 n 2b D n L L 11 1 7 2 4 排泥部分设计 1 单池污泥量 总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量 QR QmaxR 3575 0 5 1787 5m3 h 剩余污泥量 QS 2154 05 m3 d 89 75 m3 h 总污泥量 QR QR QS 1787 5 89 75 1877 25 m3 h 单单 Q Q单 469 31 m3 h 4 Q单单 2 集泥槽沿整个池径向两边集泥 故其设计泥量为 234 66m3 h 0 065 m3 s 2 3146 2 1 Q q 集泥槽宽 b 0 9q0 4 0 9 0 0650 4 0 302m 取b 0 4m 起点泥深 h1 0 75b 0 75 0 4 0 3m 取h1 0 4m 终点泥深 h2 1 25b 1 25 0 4 0 5m 取h2 0 6m 集泥槽深均取0 8m 超高0 2m 第八章 污泥处理部分设计计算 24 第八章 污泥处理部分设计计算 计算剩余污泥量W a L0 L Q bVX0 S0 S Q 0 5 8 1 降解 BOD 生成的污泥量 kg d10810 8 85800 0 02 0 22 0 55 QLa L W 01 8 2 内源呼吸分解的污泥量 Xv f X 0 75 3000 2250mg L 2 25kg m3 W2 bVXv 0 05 34600 2 25 3892 5 kg d 8 3 不可生物降解和惰性悬浮物量 NVSS 该部分占总TSS的约50 则 kg d 6006 50 8580002 0 0 15 50 QS S W 03 8 4 剩余污泥量 W W1 W2 W3 10810 8 3892 5 6006 12924 3 kg d 每日生成活性污泥量 Xw W1 W2 10810 8 3892 5 6918 3 kg d 8 5 湿污泥量 剩余污泥含水率为99 2 99 6 取99 4 3 S W12924 3 Q 2154 05M h 1 P 1000 1 0 994 1000 第九章 消毒设计 25 第九章 消毒设施 9 1 设计要点 1 加氯间和氯库可合建 但均应有独立向外开的门 以便运输药剂 2 氯库的储药量一般按最大日用量的15 30d计算 3 氯机台数应按最大加氯量选用 至少安装2台 备用不少于一台 加氯间间 距约