1000吨天校园生活污水处理

1 目 录 1 绪论 . 1 1.1 设计任务及背景 . 1 1.1.1 设计项目名称 . 1 1.1.2 课题背景 . 1 1.2.1 设计原则 . 1 1.2.2 污水处理设施设计一般规定 . 2 2 污水厂设计说明书 . 3 2.1 建设规模和治理目标 . 3 2.1.1 建设规模 . 3 2.1.2 污水处理厂设计进出水水质 . 3 2.1.3 处理程度计算 . 4 2.2 污水处理厂的工艺流程方案的选择 . 4 2.2.1 污水处理厂工艺方案的选择原则 2 . 4 2.2.2 污水处理方案的选择 . 4 2.3 工艺处理构筑物与设备的设计 . 9 2.3.1 格栅 . 9 2.3.2 调节池 . 10 2.3.3 水解酸化池 . 11 2.3.4 生物接触氧化池 . 11 2.3.5 二次沉淀池 . 14 2.3.6 污泥浓缩池 . 15 2.4 主要设备和构筑物 . 15 2.5 污水处理厂的总体布置 . 16 2.5.1平面布置 . 16 2.5.2 高程布置 . 17 3 污水厂设计计算书 . 18 3.1 格栅 . 18 2 3.1.1 设计参数 . 18 3.1.2 设计计算 8 . 18 3.2 调节池 . 20 3.2.1 设计计算 . 20 3.2.2 提升泵 . 21 3.3 水解酸化池 . 22 3.3.1 设计参数 . 22 3.3.2 设计计算 . 22 3.4生物接触氧化池 . 22 3.4.1 设计参数 . 22 3.4.2 设计计算 6 . 23 3.5二次沉淀池 . 24 3.5.1 设计参数 . 24 3.7脱水间 . 28 4 劳动人员管理 . 28 4.1管理及劳动人员 . 28 4.1.1 管理 . 28 4.1.2 劳动定员 . 28 5 投资预算及运行费用 . 28 5.1投资预算 9 . 28 5.1.1 设备费用 . 28 5.1.2 土建工程 . 29 5.1.3 工程总概算 . 30 5.2 运行费用 . 30 5.2.1 人工费用 . 30 5.2.2 各项运行费用 . 30 5.2.3 总运行费用 . 31 5.2.4 每立方米 废水的处理费用 . 31 5.3 土建建设 . 31 3 5.3.1 土建建设原则 . 31 5.3.2 土建工程结构类型设计 . 32 5.3.3 平面布置 . 32 参考文献 . 33 致 谢 . 34 1 1 绪论 1.1 设计任务及背景 1.1.1 设计 项目名称 1000 t/d校园生活 生活污水处理工程初步设计 1.1.2 课题背景 校园生活 污水的治理 是水污染控制领域中的一项 内容。在 20 世纪 80 年代，发达国家就组织起来，共同探索实现住宅可持续发展的道路，制定了相应的技术评估和产品认证体系 。在我国起步相对较晚，近年来，国家大力倡导保护自然资源，创建健康舒适的居住环境， 本课题主要处理 广东建设职业技术学院 的生活污水。 该 学院占地面积为 172亩，建筑面积 8万多 m2， 学院 2007年全日制在校生近 7000人 。 本次论文设 计从校园污水处理的特点及国内外小型生活 污水处理通常所采用的工艺着手， 重点介绍生物接触氧化法工艺在校园 污水处理工程初步设计中的应用。 1.2 设计书编写原则和规范 1.2.1 设计原则 校园 污水不同于城市污水，属于生活污水的范畴。总 量较少，但水质水量变化较大。校园内对环境要求较高（如气味、噪声、建筑风格等），但 其对污水处理设施管理水平不高等特点决定 了校园 污水处理应遵从以下原则 16： 1.应根据我国地面环境质量标准 (GB3838 -88)和污水综合排放标准 (GB8978-96)的有关规定和当地环保 部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。 2.污水处理设施的设计和建设必须结合校园的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与校园 建筑环境相协调，以求美观。 3.在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理。 4.在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地。 5.污水处理厂位置应尽可能位于 校园 下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少 2 对环境的影响。 6.设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设。 7.处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。 8.处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。 9.校园内的人口是逐渐增加的，因此校园 污水处理厂应留有发展余地。 1.2.2 污水处理设施设计一般规定 1.处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。 2.管渠设计流量： 按 最大日最大时流量设计。 3.各种处理构筑物部应小于组（个或格）。 1.2.3 主要的设计规范和标准 1、室外排水设计规范 GB50101-2005 2、污水综合排放标准 GB8978-1996 3、给水排水工程结构设计 规 范 GB 500069-2002 4、 地面水环境质量标准 GB3838-2002 5、 水污染物排放标准 GB4426-89 6、 城市污 水处理厂污水污泥排放标准 CJJ3025-93 7、 城镇污水处理厂附属建筑物和附属设备设计标准 CJJ31-89 8、其他有关设计规范 1.2.4 相关法律 在我国，环境保护作为一项基本国策，受到全社会人民和各级政府的高度重视。在执行上述原则和标准的基础上，污水处理厂的建设设计方案是在以下法律文件的背景下编写的 ： 中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 3 中华人民共和国环境防治法 1984 年 5 月 中华人民共和国水污染防治实施细则 2000 年 3 月 污水出设施环境保护监督管理办法 1989 年 5 月 建设项目环境保护管理办法 1986 年 3 月 建设项目环境保护设计规范 1897 年 3 月 2 污水厂设计说明书 2.1 建设规模和治理目标 2.1.1 建设规模 1.最大流量 根据设计任务书可知生活污水总变化 系数 KZ=2.20 Qmax=Qd KZ=10002.20=2200m3/d=91.67m3/h=0.0255m3/s 2.1.2 污水处理厂设计进出水水质 污水处理厂的进水水质根据此学校的具体水质测定的 ；排放标准根据该小区所处的城市的总体规划和排水规划，排放标准要求达到国家 污水综合排放标准 （ GB8978-1996）之一级标准 1。污水处理厂进出水水质如表 2.1。 表 2.1 设计进出水水质 项目 CODcr BOD5 SS NH3-N P 进水水质 / mg/L 250 150 200 20 8 出水水质 / mg/L 90 20 60 10 0.5 注：出水的 PH 为 6 9. 4 2.1.3 处理程度计算 COD cc rrr去除率 =250 90250 100%=64% BOD5 去除率 =15020150 100%=87% SS 去除率 =200 60200 100%=70% NH3-N 去除率 =201020 100%=50% P去除率 =8 5.08 100%=94% 2.2 污水处理厂的工艺流程方案的选择 2.2.1 污水处理厂工艺方案的选择原则 2 1.考虑到收纳水体的环保要求 ，满足出水水质的要求，尽量降低占地 、 运行费用和工程投资。 2.工艺先进可靠，对水质变化适应能力强，运行管理简便 、 灵活 、 稳定 。 3.与当地的经济发展及现有条件相适应。 4.工艺方案应有利于以后的扩建。 5 污水处理排 放出来的污泥应易于处置和处理。 2.2.2 污水处理方案的选择 根据本工程进入污水处理厂的原污 水水 质情况 ， 其处理 主工艺宜采用生物处理方法。生物处理技术是目前各国普遍采用的废水处理工艺，它在防止水体污染中已经并将继续发挥积极的作用。 在当前城市污水处理工程中，活性污泥法是应用最广泛的污水处理技术之一，它具有处理效果好，有机物去除率高，运行稳定，运行经验丰富等优点，经过在实际生产上的广泛应用和技术上的不断改进，并在此基础上派生出氧化沟、 SBR等工艺，活性污泥法已成为污水处理的主要技术。 5 随着人口的不断膨胀和经济的飞速发展，废水排放量急速增长，全球性水污染问题已对人类生存和社会经济的发展构成严重的威胁， 因此各国对污水处理要求也越来越严格，使得传统活性污泥法工艺在多功能性 、稳定性和经济性等方面已难以满足不断提高的要求。 20 世纪 90 年代以来污水生物处理新工艺、新技术的研究、开发、应用取得了长足的进步，许多新工艺应运而生，这些新工艺的共同特点是：高效、稳定、节能，并具有脱氮除磷等多种功能。其中典型的工艺及其特点如下： 1.SBR 方案 SBR（ sequencing batch reactor） 即为序批式活性污泥法的简称。序批式活性污泥法在 1914 年开始开发，但由于该工艺在当时人工管理复杂，自控和在线监测系统落后， 使其难以大规模推广应用。近年来由于计算机在自控方面的广泛应用，同时也由于自控和监测仪表设备的不断的更新和技术水平的不断提高，特别是时间程序控制器、在线溶解氧测定仪、 在线液位计和泥位计等高精度并且对过程控制比较经济的水质检测仪表的出现，使污水处理厂的运行管理逐步实现自动化， SBR 工艺以其独特的优势引起了人们的广泛关注， 近年来得以迅速推广应用，成为目前世界上污水处理技术中的热门工艺。 SBR 工艺每一操作循环过程又是个阶段组成，即：进水 -曝 气 -沉淀 -滗水 -闲置。这五个过程组成一个循环，并不断重复进行。循环开此时相 池内注水，池中的水位从某一最低水位开始上升至某一设定水位，并进行 曝 气；在经过一定时间的 曝 气后，停止 曝 气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中进行沉淀；在完成沉淀后 由一个移动式的滗水器 排出已处理达标的上层清液， 使水位下降至池子所设定的最低水位。完成上述操作阶段后，系统进入下一循环过程，并重复以上操作 4。 归纳起来， SBR 法具有以下主要特征和优点： 工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好； 无需设置二沉池，土建和设备投资相应减少； 不需大规模的污泥回流系统，可节省大量能耗； 整个工艺系统的操作完全 自动化，可减轻劳动强度； 具有一定的抗冲击负荷能力； 占地面积比氧化沟工艺稍少。 6 除上述优点外， SBR法还具有以下缺点： 由于工艺过程对 自 控系统要求较高 ，所以自控仪表、元件质量的好坏直接影响到工艺的正常运行 ，并对操作和维护人员的技术水平要求很高。 由于工艺要求间隙式运行， 所以正常运行时总有部分反应池和设备处于待机状态，使反应池和设备闲置率较高 滗水器的水头损失较大。 2.氧化沟方案 氧化沟污水处理技术是 20 世纪 60 年代由荷兰 DHV 公司开发成功的。自 60 年代以来这项技术在 欧洲、北美、南非、澳大利亚等国家 和地区已被广泛采用，至今工艺 早有了很大的发展和进步。 氧化沟是以活性污泥法为基础的一种污水处理工艺。氧化沟为连续环形 曝 气池，由若干个沟渠组成。氧化沟采用一种带方向控制的 曝 气和搅动装置，相反应池的混合也传递水平流速，从而使搅动的混合也在沟渠内循环流动，它具有特殊的纯环流态，即完全混合时，又具有推进式的特征。污水通常在封闭的沟渠中循环流动多次，并且由于 曝 气装置在沟渠中的布置的特点，使得氧化沟中的溶解阳呈现分区变化。 氧化沟中溶解氧浓度在远离 曝 气装置的某一点接近于零，使得氧化沟中某一段会出现缺氧区，这样在氧化沟内形 成的溶解氧、有机物和氨氮浓度梯度十分有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮，池中形成好氧区及缺氧区交替出现的状态， 在沟内同时实现硝化和反硝化， 将 碳源代谢、硝化和反硝化等一系列生物化学 组 成一个闭合环路中连续进行 3。 氧化沟工艺可以不设初沉池，由于氧化沟的泥龄较长，剩余污泥得到一定程度的好氧稳定， 污泥不再需要进行厌氧消化处理，从而简化了污泥处理的流程。 氧化沟工艺具有以下优点： 运行中水利条件好，因此使出水水质稳定； 循环流量 大 使进水达到快速混合稀释，具有很强的抗冲击负荷的能力，同时由于氧化沟负荷低，一般是延 时瀑气条件下运行，水和固体停留时间长，固体总 7 量大，因而对冲击负荷也有一定的缓冲作用； 可以通过改变 曝 气机的工作数量、转速调节 其供氧能力和电耗水平； 该工艺 由于 泥龄长，污泥在氧化沟中趋于相对稳定； 该工艺流程简单，构筑物少，控制管理较方便。 氧化沟工艺具有以下缺点： 由于池深较浅，有机负荷 低 ，占地面积较大，基建投资较高； 由于受水质和温度等条件的影响，氧化沟在实际运行中容易产生污泥膨胀，必须增加选择器来解决； 必须建设较庞大的二沉池和污泥回流系统，使占地面积和工程造价进一步增加； 3.生物接触氧化法 生物接触 氧化法于 1971 年在日本首创，近年来，该技术在国内外都得到了较为广泛的研究与应用，用于处理生活污水和某些工业有机污水，并取得了良好的处理效果。 生物接触氧化法的原理如下： 生物接触氧化 法在 池 内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面， 部分则絮状悬浮生长在水中。因此，他兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法中微生物所需要的氧通常通过人工 曝 气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料比的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及 曝 气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生 物膜的新陈代谢， 脱落的生物膜将随水流出池外 3。 生物接触氧化法的主要特点： 兼有活性污泥法的特点 生物接触氧化法是利用固着在填料上的生物膜，吸附水中的有机污染物，并加以氧化分解，使污水净化。由于填料浸没在水中，固着在填料上的生物膜，不象生物滤池那样呈近与平面结构，而是立体结构，浸没于整个空间，一端固着， 一端漂浮，多数是发育极好的丝状菌胶团，并有大量丝状菌穿插其间，形成密集的生物群体，增进了污水与微生物的 接触 表面积。由于生物膜浸没在水中，要像活性污泥一样，设置 曝 气装置，不 8 断地向水中 曝 气供氧。可见，接触氧化 法是一种兼有活性污泥法特点的生物膜法。 容积负荷高，处理时间短 由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体高于活性污泥法曝气池的生物固体量，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。在一般情况下，活性污泥法的容积负荷为 1 千克 BOD5 /米 3 曝气 池容积日，需要曝气时间为 4-8 小时； 塔式生物滤池体积符合为 1-3 千克 BOD5 /米 3 曝气池容积日，一立方米填料每天能处理 10 立方米水，相当于停留时间为 2.4 小时；而接触氧化法的体积符合为 3-5 千克 BOD5 /米 3 曝气池容积日，一 般只需要 0.5-1.5 小时。由于缩短了处理时间，同样大小的设备体积，处理能力提高 2-8 倍，使污水生物处理工艺，趋向 高效 和节省用地。 不存在污泥膨胀问题 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。 对水质的适应能力强 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。在进水浓度短期突变 时 ，出水水质影响很少；在毒物和PH的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。 污泥产量低 由于生物接触氧化池内生 物固体多，当有机溶剂符合较高时，其 F/M 可以 保持在一定的水平，一次 污泥产量可相当于或低于活性污泥法。 从以上对三种污水处理常用工艺的分析中可以看出，三种工艺都可行， 且都为成熟工艺。但是对于小区污水处理水量少，水质变化较大等特点，相对而言，生物接触氧化法具有 停留时间短、易挂膜，适合设备化 、 工程投资省 、占地面积少、运行管理费用低等优点，所以本设计工程选用生物接触氧化法 作为方案 。 而且近年来，新发展了一种地埋式生物滤池，它将生物接触氧化池埋于地下，全部处理设施群处于地下，节省地面占地面积，预留的地表面可以种花、植 树、绿化等作用。地埋式生物氧化池适用于小区污 9 水处理， 既节省了小区的用地，又不会出现一般地面式生物接触氧化池所出现的臭气 和影响视觉美观等缺点 。 地埋式生物接触氧化池系统构筑物是初次沉淀池 、 生物接触氧化池 、 二次沉淀池 、贮泥池等构筑物组成 5。 工艺流程图如图 2.1所示 生物接触氧化池罗茨鼓风机二次沉淀池达标排放污泥浓缩池带式压滤机泥饼外运除磷加药系统水解酸化池格 栅调 节 池潜 污 泵污泥回流校园生活污水图 2.1 2.3 工艺处理构筑物与设备的设计 2.3.1 格栅 格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架 ， 斜置在污水流经的渠道上 ， 或泵站集水井的 进口处， 用以截止 大块的呈悬浮 或漂浮状态的污染物。 在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备 。 拷虑到因为该设计的污水处理厂所处理的校园生活污水中所含的较粗大 的悬浮物不多，为清除大部分的栅渣，拟采 用细格栅，取栅条间隙为 0.01米。 1、 设计数据 7 过栅流速一般采用 0.6 1.0 m/s，取 v=0.6m/s 10 粗格栅栅条间隙为取 b 0.01m； 格栅倾角一般采用 45 75，取 =60 ； 栅前渠道内的水流速度一般采用 0.4 0.9m/s,取 v1=0.4m/s。 2、 计算结果 栅条的间隙数 n=20 个； 栅槽宽度 B =0.39m； 进水渠道渐宽部分长度 L1=0.15m； 栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度 L2=0.076m； 过栅水头损失 h1=0.085m； 栅前槽总高度 H1=0.45m； 栅后槽总高 H=0.535m； 栅槽总长度 L=1.98m； 每天 栅渣量 W=0.1m3/d， 宜采用 人工 清渣 。 2.3.2 调节池 因为校园处理的都是生活污水，居住的成员比较单一，上下课 时间都比较集中，所以污水水质、水量波动变化较大 。这样对污水处理厂的处理设备 ，特别是生物 处理设备处理功能正常发挥是不利的，甚至遭到破坏。因此，应在污水处理 系统前设置均化调节池，以均和水之、存盈补缺。调节池的形状宜为方形 或圆形，以利于形成完全混合状态。 1、 设计参数 水力有效停留时间 t=10h； 有效水深 h=4.2m，总高度 H=5m； 2、 计算结果 11 有效容积 V=208m3 调节池的尺寸为：长宽高 =7.0m7.0m5.0m 2.3.3 水解酸化池 水解酸化池 是一种高负荷厌氧生物处理单元，运行负荷是一般厌氧生物处的 3-5倍。水解酸化池构造适 宜简单，它起负荷调节，酸化作用。 1、设计参数 停留时间为 HRT 2 小时，池的有效水深为 h 3m 2、计算结果 水解池的有效容积 V 550m3 水解池的面积 S: 183.3m2 水解池的总高度 H 3.5m 2.3.4 生物接触氧化池 生物接触氧化池主要去除污水中的 BOD、 COD、 氨氮、油类等污染物，使其达到 排放标准要求达到国家污水综合排放标准（ GB8978-1996）之一级标准。 1、 设计要点 6 生物接触氧化池一般不应少于 2 座； 设计师采用的 BOD5 负荷最好通过试验确定，也可采用经验数据，一般处理城市污水可用 1.0 1.8 BOD5/（ m3d ） ；处理 BOD5500mg/L的污水时，可用 1.0 3.0（ m3d ） ； 污水在池中停留时间 一般为 6 7h（按有效容积算）； 进水 BOD5 浓度过高时，应考虑设出水回流系统； 填料层高度一般大于 3.0m，当采用蜂窝填料时，应分层填装，每层高度为 1m， 12 蜂窝孔径应不小于 25mm；当采用小孔填料时，应加大曝气强度，增加生物膜脱落速度。 每单元接触氧化池面积不宜大于 25m2,以保证布水、布气均匀； 气水比控制在 3： 1 滤池超高 h1=0.6，填料以上水深 h2=0.5，填料层间隙高 h3=0.3，填料层数 m=3，配水区高度 h4=1.5。 2、 计算结果 生物接触氧化池的有效容积 V=130 m3； 生物接触氧化池的总面积 A=43.3 m2； 每格滤池面积 f=21.67 m2； 有效接触时间 t=3.12h； 滤池总高度 H0=6.6m； 污水在池内实际停留时间 t=6.24h； 填料总体积 V=130 m3； 所需空气量 D=7500 m3/d； 每格滤池所需空气量 D1=156.25 m3/h 3、 填料的选择 生物接触氧化法目前填料种类繁多且还在不断推陈出新。目前常用的用粒状填料诸如炉渣、沸石、塑料球、纤维球等、蜂窝填料、软性纤维填料、半软性填料等。 根据进水的 BOD5=150，选择以下规格的蜂窝型玻璃钢填料 6，见表 2.3 13 表 2.3 蜂窝型玻璃钢填料的规格 孔径 mm 重量 kg/ m3 壁厚 mm 比表面积 m2/ m3 空隙率 进水 BOD5 mg/L 价格 元 / m3 块体规格 mm 25 31 33 0.2 158 98.7 100 200 324 800 800 230 4、 曝气系统的设计 鼓风机设计 采用罗茨鼓风机，其特点是在最高设计压力范围内，管网阻力变化是流量变化很小，故在流量要求稳定而阻力变化幅度较大的场合使用，工作适应性强。此外，它具有结构简单，维护方便等特点。 此设计选择两台（一备一用 ） L14LD 型罗茨鼓风机。其性能参数 11如表 2.4 表 2.4 L14LD 型罗茨鼓风机性能参数 型号 转速 升压 进口流速 L14LD 2950r/min 19.6Kpa 3.54 m3 /min 轴功率 电动机型号 电动机功率 电动机重量 1.58kw Y90L-2 2.2kw 110kg 空气管道的设计 选用可变孔（微孔）曝气软管。可变孔曝气软管所有的 面都有 气孔 ，均能曝气。气孔的孔径呈狭长的细缝，其宽度可随气量的增减在 0 200um 之间变化。 气泡 上升速度慢，布气均匀，氧的利用率高，一般为 20 25，而价格较其他微孔曝气器低。供氧是不需要空 气过滤设备，使用时可以随时停止曝气，不会堵塞，耐腐蚀。 其各项目技术指标 11如表 2.5： 14 表 2.5 变孔（微孔）曝气软管的各项目技术指标 出孔 气泡直径 行程气泡直径 气孔孔径 耐压强度 曝气量 服务面积 出气阻力 1.0mm 15mm 0200mm 0.1Mpa 010 m3/h 0.51m2/m 1745.6pa 曝气软管的长度为 2.7m，数量为： 50001024=21 条 曝气软管的总服务面积为： 212.70.5=28.35 m2 14.5 m2 符合要求。 2.3.5 二次沉淀池 1、 设计概述 池型为圆形，废水从设在池中央的中心管进入，从中心管的下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的横断面上，由于出水口设置在池面或池墙四周， 故水的流向基本由下向上。2、 竖流 式沉淀池设计参数 设计流速 v0=0.03m/s=108m/h 表面负荷 q0 0.72m3/(m2 h) 污泥含水率 96 98 3、 计算结果 每个沉淀池的流量 qmax=0.013 m3/s 中心管过水断面面积 f=0.43m2 中心管直径 d0 0.74m 缝隙高度 h3: =0.38m 沉淀区有效断面积 F=32.8m2 沉淀池直径 D 6.8m 沉淀池有效水深 h2 3.5m 污泥斗所需容积 W=5.4m3 污泥斗容积 V=8.5m3 15 沉淀 池总高 H=6.16m 2.3.6 污泥浓缩池 污泥浓缩用于降低污泥中水分，缩小污泥的体积，但仍保持其流体性质，有利于污泥的运输、处理与利用。本设计选用间歇式重力浓缩池。 1设计参数 含水率 p1=97% 污泥浓度 6g/L， 设浓缩池的有效深度 h1=3m 2计算结果 浓缩池的面积 F:=4m2 池的直径 D: 2.26m 污泥斗的高度 h2=1.8(m) 浓缩池总高度 H=5.4m 2.4 主要设备和构筑物 1 、 主要 构筑物 7和 设备 10如表 2.8， 2.9 表 2.8 主要构建筑物 序列 名称 规格 （ LBH） 材料 数量 1 格栅 池 1.98m0.39m0.535m 钢筋混凝土 1 2 调节池 13.9m9m2.6m 钢筋混凝土 1 3 水解酸化池 10.2m6m3.5m 钢筋混凝土 1 16 4 生物接触氧化池 5m4.334m6.6m 钢筋混凝土 2 5 二次 沉淀池 3.143.4m3.4m6.16m 钢筋混凝土 2 6 污泥 浓缩 池 3.141.13m1.13m5.4m 钢筋混凝土 1 7 污泥脱水 间 4.0m3.0m3.0m 钢筋混凝土 1 表 2.9 主要设备 序号 名称 规格型号 数量 单位 1 格栅 格栅间隙宽度 b=0.01m 1 台 2 提升泵 100WQ100-15-7.5 2 台 3 风机 L14LD 型 罗茨鼓风机 2 台 4 填料 孔径为 25mm 的蜂窝型玻璃钢 料 _ _ 2.5 污水处理厂的总体布置 2.5.1 平面布置 1、 平面布置原则 该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理、工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置，总图平 面布置时应遵从以下几条原则 14。 处理构筑物与设施的布置应顺应流程，集中紧凑以便节约用地和运行管理。 工艺构筑物 与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异分别相对独立布置并协调好与环境条件的关系（如地形走势，污水出口方向、风向）。 17 构筑物 之间的间距应满足交通，管道（渠）敷设，施工和运行管理等方面的要求。 管道（线）与渠道的平面布置应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 协调好辅建筑物、道路、绿化与处理构建筑物的关系，做到方便 生产运行保证安全畅通美化厂区环境。 2.5.2 高程布置 1、 高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物排出厂外。 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。 2、 高程布置结果 计算公式： H=h1+h2+h3 h1 沿程水头损失 h1=il, i 坡度 i=0.005 h2 局部水头损失 h2=h110% h3 构筑物水头损失 污水处理厂选址区海拔相对于水平面标高为 0，则其他构筑的标高以地面为基准，污水直接排放进附近的河流。 高程布置参见高程布置图。 18 3 污水厂设计计算书 3.1 格栅 3.1.1 设计参数 1、 设计流量 该小区污水处理厂设计的日平均流量 Qd= 1000m3/d=41.67m3/h；总变化系数 KZ=2.20 则最大流量： Qmax=Qd KZ=10002.20=2200m3/d=91.67m3/h=0.0255m3/s； 2、 栅前流速 v1=0.4m/s， 过栅流速 v=0.6m/s； 3、 格栅倾角 =600 ，栅条采 用断面形状为圆形的钢条， 直径 S=0.02m； 4、 格栅间隙 宽度 b=0.01m。 3.1.2 设计计算 8 格栅的计算草图见图 3.1 图 3.1 19 1、 栅条的间隙数 n 设栅前水深 h=0.2m )(202.06.001.060s in0 2 5 5.0s inQ m a x个b v hn (3.1) 2、 栅槽宽度 B 设栅条宽度 S=0.01m B=S（ n-1） +bn (3.2) =0.01（ 20-1） 0.0120=0.39m 3、 进水渠道渐宽部分长度 L1 设进水渠道宽 B1=0.28m，其渐宽部分展开角度 1=20o L1= 112BBtg (3.3) = 202 28.039.0 tg=0.15m 4、 栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度 L2 L2= L1 /2=0.15/2=0.076m 5、 过栅水头损失 h1 因为栅条为圆形截面，取形状系数 1.79 ;系数 k取 3 h1= Sb4/3(V22/2g)(sin )k (3.4) =1.79 （01.001.0） 4/3 （ 81.926.06.0 ） （ sin600） 3 =0.085m 20 6、 栅前槽 总高度 H1 取超高 h2=0.25m H1=h+ h2 =0.2+0.25=0.45m 7、 栅后槽总高 H H=h+h1+h2=0.2+0.085+0.25=0.535m 8、 栅槽总长度 L L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tg (3.5) =0.15+0.076+0.5+1.0+6045.0tg=1.98m 9、 每天 栅渣量 W 在格栅间隙 0.01m 的情况下，设栅 渣流量 W1为 0.10m/103m 污水 W=z1maxK1000WQ86400 (3.6) =10 002.2 1.002 55.086 400 =0.1m3/d 0.2 m3/d 所以 宜采 用 人工 清渣 。 3.2 调节池 3.2.1 设计计算 设计流量 Q=41.7m3/h , 停留时间 T=6h, 调节池有效容积 V=Qt=41.76=250.2m3 调节池平面形状为矩形。设其有效水深为 2m,调节池面积为 F=V/h2=250.2/2=125.1m3 21 池宽 B 取 9m，则池长 L 为 : L=F/B=125.1/9=13.9m 保护高 h1=0.6m, 池总高 H=0.6+2=2.6m，如图 2。 出水进水 - 剖 面图 2 调节池形式及结构 3.2.2 提升泵 由 于是小型的污水处理厂，因而选择潜水泵。因为潜水泵结构简单，安装方便，泵与电动机连成一体，潜入水中工作，移动灵活，可用于小流量污水泵站得抽升，而且潜水泵可直接放入调节池中，不需修建地面泵房 13。 在 调节池 池底设集水坑，在集水水坑内设 2台自动搅匀潜水泵，一用一备。 设计最大流量 Qmax=2200m3/d=91.67m3/h=0.0255m3/s 根据以上污水流量及提升高度等因素的，选用 100WQ50-15-7.5 型潜水泵，该水泵的主要设计参数 12如表 3.1： 22 表 3.1 潜水泵的设计参数 型号 排出 口径 mm 流量 m3/h 扬程 m 转速 r/min 功率 KW 泵效率 100WQ100-15-7.5 100 100 15 2900 7.5 67 3.3 水解酸化池 3.3.1 设计参数 停留时间为 HRT 2 小时，池的有效水深为 h 3m 3.3.2 设计计算 1.水解池的有效容积 v： V=Q HRT 91.67 2 183.34m3 2.水解池的面积 S: S V/h 183.34/3 61.12m2 3.水解池的尺寸： 取宽度 B 6m，则长度 L: L=S/B=61.12/6 10.2m 4.水解池的总高度 H： 设池的保护高度 h1 为 0.3m，则： H h h1 3 0.3 3.5m 3.4 生物接触氧化池 3.4.1 设计参数 采用一段式接触氧化池，填料选用蜂窝型 1. 设计流量 Qd=1000m3/d； 23 2. 进水 BOD5S0=150 mg/L，出水 BOD5Se20 mg/L； 3. 填料总高度 H=3m,分三段装设，每段高 1m； 4. 滤池分格数 n=2； 5. 气水比 D0=3 m3/ m3； 3.4.2 设计计算 6 1. 生物接触氧化池的有效容积 V 有机容积负荷率 NV=1.0kg BOD5/m3d V= NV S-SQ e0d(3.14) = 1500 201501000 =130m3 2. 生物接触氧化池的总面积 A 设填料总高度 H=3m,分三段装设，每段高 1m A=HV=3130=43.3 m2 (3.15) 3. 每格滤池面积 f 设滤池分格数 n=2，则每格滤池填料的面积 f =2A=23.43=21.67m225 m2 每格滤池尺寸 LB=54.334=21.67m 4校核有效接触时间 t Qh=Qd/24=1000/24=41.67m3/h t=hQfHn = 67.41 367.212 =3.12h符合设计要求 (3.16) 24 5 滤池总高度 H0 滤池超高 h1=0.6m；填料以上水深 h2=0.5m；填料层间隙高 h3=0.5m； 填料层数 m=3； 配水区高度 h4=1.5m。 H0=H h1 h2 m-1 h3 h4 (3.17) =3 0.6 0.5 3-1 0.5 1.5=6.6m 6 污水在池内实际停留时间 t t= h10Q h-H