7万m179;d污水处理厂工艺设计说明书.docx

7万m/d污水处理厂工艺设计说明书1 前言1.1 设计背景西安是生态优美、环境宜人的西部城市。西安北濒渭河，北有著名黄土高原，南有秦岭山脉，自然景观优美。西安市位于渭河流域中部关中盆地，北临渭河和黄土高原，南邻秦岭。东以零河和灞源山地为界，与华县、渭南市、商州市、洛南县相接；西以太白山地及青化黄土台塬为界，与眉县、太白县接壤；南至北秦岭主脊，与佛坪县、宁陕县、柞水县分界；北至渭河，东北跨渭河，与咸阳市区、杨凌区和三原、泾阳、兴平、武功、扶风、富平等县（市）相邻。西安属于暖温带半湿润的季风气候区，雨量适中，四季分明。年最高气温在40摄氏度左右，年最低温度在-8摄氏度左右.无霜期平均为219233天。1月份最冷，平均气温-0.51.3,平均最低温度-3.8；7月份最热，平均气温26.327，平均最高气温32.2；年平均气温13.6(1)受纳水体渭河全长818公里，流域面积13.43万平方公里。上游以及北岸泾河、洛河等支流，流经黄土高原，夹带大量泥沙。渭河流域属大陆性气候，年均温613，年降水量500800毫米，其中69月份占60%，多为短时暴雨，冬春降水较少，春旱、伏旱频繁。渭河流域属于干旱半干旱地区，年平均气温614，年平均降水量450700毫米，年蒸发量10002000毫米，无霜期120220天。多年平均径流量102亿立方米(19341970年系列)，年内变化与降水相似。610月为汛期，多暴雨，降水强度大，其中7、8、9月大汛期间的径流占全年的60%70%。年平均流量323立方米每秒，而实测最大洪峰流量7660立方米每秒（1954年），调查最大洪峰流量10800立方米每秒。（2）主导风向西安410月平均风速0.72.6m/s，主导风向为东北风。410月，西安主导风为东北，第二主导风为西南。1.1.1 进水水质(1)生活平均日污水量（据人口数计算） 式中： 居住区生活污水设计流量，m3/d ； 设计人口数，人； 居住区居民生活用水量定额L/capd，设计取qi=150 L/capd 污水排放系数；本设计取=0.8则有：QP1=Nq=0.833.310415010-3=4104 m3/d(2)城市公共建筑水量：(按城市生活污水量的30计）QP2=1.2104 m3/d (3)工业污水量（包括厂区生活与淋浴用水）QP3= 1.8 m3/d； (4)平均日混合污水量Q=QP1+ QP2+ QP3=4.0104+1.2104+1.8 =7.0 m3/dBOD5 228mg/L COD470 mg/L SS235 mg/LTN 42 mg/L NH3-N= 25 mg/L TP4.0 mg/LPH78 BOD5 的计算： 式中： 每人每天排放的BOD5 ，经查阅本设计取30g/（人d） 每人每天排放污水的升数，经查阅本设计取150L/（人d） 则有 BOD5 =250mg/l SS的计算：SS=100040/1500.8=333.3mg/l(5)混合污水水质：式中： A为生活污水单项平行值 B为工业污水单项平行值 q为生活污水量 Q为工业污水量计算： COD= SS= (6)城市混合污水总变化系数： 日变化系数取：K日 1.2 总变化系数取：Kz 1.4表 1-1 设计水量表项目设计用水量m3/dm3/hL/s平均日水量700002916.7810.2最大日水量840003500972.2最大日最大时水量980004083.31134.31.1.2 出水水质城市污水经处理后，就近排入水体。污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为： CODCr60mg/L SS20mg/L BOD520mg/L TN15/L NH3-N=8mg/L TP1mg/L 结合排放水要求和出水水质，计算去除率，如表12 所示： 式中： 进水物质浓度； 出水物质浓度 表 1-2水质去除率计算序号基本控制项目一级B标准进水水质去除率160428.686%220239.791.6%320302.841540.663.1%513.754%6NH3-N(8)28.471.8%769781.1.3 气象水文资料l、气温：年平均12.9，冬季平均气温8，夏季平均气温30，最高40，最低-8。 2、风向风速：该地区属暖温带半湿润的季风气候区，西安410月平均风速2.55m/s，主导风向为东北风。410月，西安主导风为东北，第二主导风为西南风。 3、降水量：年平均降雨量500800mm，全年雨量集中在其中69月份，占全年的60%。 4、冬季最大冻土深度1.5m，最大积雪深度0.27m，该污水厂位于西安市西郊，地势平坦，地下水位深埋在4-11m，地质状况良好，土地承载力12t/m2 。污水管进厂管底标高为151.9m，管径1400mm。污水厂二级处理出水排入渭河，河底标高150.2m，渭河多年平均流量为215.28m3/s，平均水深2.5m。污水处理厂厂区地坪设计标高为157.5m1.2 处理工艺比较 污水处理在一个世纪以来产生了各种各样的技术，特别是70年代以来废水处理技术得到了迅速的发展，当前污水处理技术可以依据处理技术的原理大致分为物理处理法、化学处理法、生物处理法等三种方法以及它们之间的综合处理方法。具体分类及方法见表1-1。表1-1 污水处理方法分类基本方法基本原理单元技术物理法物理或机械的分离过程过滤，沉淀，离心分离，上浮等化学法加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程中和，氧化，还原，分解，混凝，化学沉淀等物理化学法物理化学的分离过程气提，吹脱，吸附，萃取，离子交换，电解电渗析，反渗透等生物法微生物在污水中对有机物进行氧化，分解的新陈代谢过程活性污泥，生物滤池，生物转盘，氧化塘，厌气消化等1.2.1 我国城市生活污水处理概述改革开放以来，在我国的大中型城市中，建设了一批污水处理设施，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了很大作用。随着我国城乡经济的发展，人民生活水平的显著提高，我国农村城市化的速度将大大加快，大量的小城镇将迅速兴起，预计近十年，全国大型城市将达1200个左右，建制镇250003O000个左右，全国城镇人口达6.8亿左右，城市化水平约为45%，其中小城镇人口所占比例达65%左右。从发展眼光看，今后我国的大部分人口将生活在中小城镇。目前全国共有1700O个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。 从另一方面讲，中小城镇和大中城市在水系上是相通的，而且往往处于大中城市的上游，中小城镇的污水治理工作做不好，大中城市水环境的质量也不会有明显改善，因此，中小城市的环境保护问题越来越引起人们的重视。针对目前的情况，国家提出至2010年我国污水处理率要达到4O%，因此，未来一段时间内我国将会集中在中小城镇建设一大批污水处理厂，这些污水处理厂的规模，小的只有每日几十吨，大的每日几万吨，因此在规模上和大型污水处理厂相差较大，而且，由于这些中小城镇和大中城市经济发展水平、排水体制，基础资料，融资渠道有很大不同，因此以往建设大型污水处理厂的经验只有借鉴的意义，不可能也不应该把大中城市的污水治理工艺、技术装备等搬用到城镇级的污水处理厂中去，否则目前在大中城市中出现的“建的起，用不起”的局面将会在中、小城镇更加强烈的表现出来，甚至会演变成“既建不起，更用不起”的局面，因此探索适合中小城镇的经济实用的污水处理工艺，以较少的投资建成污水处理厂，以较低的运行费用运转污水处理厂，达到消除污染、保护环境的目的是摆在给排水工作者面前的一个挑战。考虑到2003年07月1日之后，已经开始实行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)，因此中小城镇的污水处理厂在选择污水处理的工艺时都要考虑脱氮除磷。 （1）物理处理法 废水处理中的物理处理法最常用的是沉淀和过滤工艺，由于其运行费用低、技术成熟，被广泛应用于废水的初级处理和预处理。当废水中有机或无机的非溶早性污染物能采用沉淀法去除时，应首选沉淀分离技术。过滤、膜分离、离心分离主要应用于不宜沉淀的微小颗粒物的分离。而吸附主要应用于难降解的溶解性微量污染物的去除。 （2）化学处理法化学处理法中最常用的是化学沉淀和化学氧化法。化学沉淀法可包括用于去除微小颗粒物和肢体的混凝沉淀，利用絮凝剂的水解架桥作用与水中微颗粒和肢体形成絮体，通过沉淀实现对污染物的净化作用。此类工艺广泛应用于工业废水的预处理，近年也在特殊情况下用于城市污水的一级半处理和污水的化学除磷。另一类化学沉淀是采用无机盐，如钙盐与无机离子反应形成沉淀，主要用于去除重金属离子等污染物质。化学氧化法主要用于水中难生物降解的溶解性污染物的净化，但应用时要注意水中多种物质的竞争氧化问题，必须先去除水中易降解的有机污染物，然后有针对性地采用化学氧化。 （3）生物处理法生物处理法或称为生化法是以生物化学原理为基础利用微生物的代谢作用去除废水中的有机污染物。此类方法是目前废水处理中大量采用的工艺方法，包括各种不同的技术，主要应用于废水的二级处理和深度处理。目前，污水生物处理技术是污水处理的主要技术。它以污水中所含有的污染物作为营养源，通过曝气，利用微生物的代谢作用使污染物降解。根据微生物的呼吸方式的不同，又可以将生物处理分为好氧型、厌氧型和兼性厌氧型三种。 （4） 适合于中小型污水处理厂的生物除磷脱氧工艺A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。由于磷的去除是通过排放剩余污泥实现的。污泥负荷小，剩余污泥排放量也就多，在污泥含磷量一定的情况下，除磷量也就越多。生物硝化工艺需要较低的负荷，较长的泥龄，因此，除磷脱氮对某些工艺参数的要求是互相矛盾的，为实现同时除磷脱氮，研究者开发了不少新工艺，如Bardenphor工艺(四区工艺)、Phoredox工艺(改良BardenPhor工艺)，UCT工艺，MUCT工艺等，这些工艺克服了除磷脱氮的一些冲突，可以同时取得较好的除磷脱氮效果，但这些工艺的缺点也是显而易见的，处理单元多，流程长，操作管理复杂，运转费用高，在应用于中小规模污水处理厂时应该慎重。进水水质浓度和对出水水质的要求是选择除磷脱氮工艺的一个重要因素。对于大部分城市污水，为了达到排放标准，应该选用具有除磷和硝化功能的二级处理，对于二级排放标准，可以采用生物除磷方式；对于一级排放标准，可以采用生物除磷与化学除磷相结合的方式。对于某些低浓度或超低浓度污水，单独生物除磷效果不好，须采用生物除磷和化学除磷相结合的方式。1.2.2 工艺确定根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达准，根据以上的分析和综合，并且结合当地的经济状况，故本设计所选择的工艺为A/O工艺。A/O工艺特点2:反硝化产生碱度补充硝化反应之需，可以补偿硝化反应碱度的50%左右；可以利用污水中有机碳源；反硝化菌对碳源利用更加广泛，及包括难降解的有机物；可以有效控制污泥膨胀；工艺流程简单，基建费用和运行费用较低，脱氮率在70%左右但出水中仍有部分硝酸盐，在二次沉淀池终会造成反硝化反应污泥上浮。而且在上述各种除磷脱氮工艺中，对中小污水厂来讲，在结合当地地理情况与污染源从而选为A/O工艺，A/O工艺系统简单，运行费低，占地小；第二缺氧池在先，由于反硝化消耗了部分碳源有机物，可减轻好氧池负荷；其次反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗。因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省。运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。A/O工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。（1）A/O法脱氮工艺的特点： 流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低； 反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分； 曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质； A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。（2）A/O法存在的问题： 由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90影响因素 水力停留时间 （硝化6h ，反硝化2h ）循环比MLSS（3000mg/L）污泥龄（ 30d ）N/MLSS负荷率（ 0.03 ）进水总氮浓度（ 30mg/L）。本污水处理厂是采用具有脱氮除磷的AO工艺，即厌氧-好氧活性污泥脱氮系统，将反硝化反应放置在系统之首。此法处理出水水质高、构筑物占地面积小、耗能较低流程简单，无需外加碳源，建设和运行费用较低。该流程的一级处理是由格栅、曝气沉砂池，初沉池组成，其作用是去除污水中层悬浮状的固体污染物以及污水中的砂粒。经过一级处理的污水，BOD一般只除去20%30%，氨氮含量几乎没有消减，达不到排放标准，它属于二级处理的预处理而已。二级处理系统是污水处理厂的核心部分，它的作用是去除呈胶体和溶解状的有机污染物以（BOD或COD示）及污水中含量较高的氨氮。通过二级处理，这些污染物的出去率可达80%以上，使有机污染物达到排放水体标准和灌溉要求。污泥是污水处理过程的副产品，也是必然产品。它含有大量有机物，富有肥分，可作为农肥使用，但又因其含有细菌、寄生虫卵以及从污水中带来的重金属离子等，需要作稳定化与无害化处理，否则会造成二级污染。对污泥处理系统多采用重力浓缩、脱水等技术组成的系统。 简易流程图如图如下所示中格栅泵房细格栅曝气沉砂池 初沉池二沉池A/O池接触池 回流污泥混合污泥泵房污泥污泥外运脱水机房消化池污泥浓缩池 污水处理流程图2 污水处理系统的设计计算2.1 设计流量 变化系数 K日 1.2，总变化系数 Kz 1.4表 1-1 设计水量表项目设计用水量m3/dm3/hL/s平均日水量700002916.7810.2最大日水量840003500972.2最大日最大时水量980004083.31134.32.2 进水观察井（1）污水处理若出现故障时，为了维修故障构筑物，保护所有构筑物，在进入格栅井前设置进水观察井。（2）进水观察井的作用： 汇集各种来水并改变进水方向，确保进水的稳定性。 （3）进水观察井前设跨越管，跨越管的作用： 当污水厂出现故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管要略大，取为 2.2.1 进水观察井设计要求如下6：（1）设在污水处理前，在具体构筑物中格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形； （2）井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。（3）考虑施工方便以及水力条件具体设计要求：进水观察井尺寸取、井深 、井内水深；进水观察井井底标高为149.5m，进水观察井水面标高为151.5m，管位于进水管顶 处，即超越管管底标高为 。采用 ZMQF 型明杆式铸铁方井门：尺寸为 （4）启闭机的选择根据启闭力在给水排水手册第11册P705-706上查得采用LQD型启闭机。 LQD型启闭机尺寸为 LQD型启闭机是手、电两用螺杆式启闭机。2.2.2 污水厂进水管设计（1）设计依据： 进水流速在； 进水管管材为钢筋混凝土管； 进水管按非满流设计，。 （2）设计计算参数 取进水管径为，流速，设计坡度 。 已知最大日污水量； 初定充满度h/D=0.75，则有效水深； 已知管内底标高为154.9m，则水面标高为：； 管顶标高为：； 进水管水面距地面距离： 。2.3 中格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截流较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、果皮、蔬菜、塑料制品等。一般情况下，分粗细两道格栅，中格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截中格栅为截流的额悬浮物或漂浮物。本设计采用中格栅一座。2.3.1 格栅设计要求(1) 污水处理系统前格栅条间隙应符合a、人工清除2540mm,b、机械清除1625mm,c、最大间隙40mm；(2) (2)水泵前格栅间隙不大于25mm,污水处理前可不再设置格栅；(3)中格栅间隙一般采用 50150mm，细格栅采用310mm；(4) 过栅流速一般采用0.61.0m/s；格栅前渠道水流速度一般采用0.40.9 m/s；(5) 格栅倾角一般采用 ；(6) 通过格栅的水头损失一般采用 ；(7) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于；(8) 工作台正面过道宽度：人工清除，不小于 ；机械清除，不小于 ；(9) 机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；(10) 格栅间应安设调运设备，以进行检修、栅渣的日常清除。2.3.2 设计参数(1)栅前水深 ：h=0.6m；(2)过栅流速：v=1m/s；(3)格栅间隙：b粗=40mm；(4)栅条宽度：s=10mm；(5)格栅安装倾角=60。2.3.3 中格栅的设计计算8(1)栅条间隙数：式中： 中格栅间隙数 最大设计流量，取1.134 ； b粗栅条间隙，取40mm，即 0.04m； 栅前水深，取0.6m； 过栅流速，取1m/s； 格栅倾角，取 60。 (2)栅槽宽度式中： 栅槽宽度，； 栅条宽度，取。(3)中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L1 若进水渠宽渐宽部分展开角， 则此进水渠道内的流速， 即：(4)中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度：中格栅的过栅水头损失：式中: 细格栅水头损失 系数，当栅条断面为矩形时候为2.42 k 系数，一般取 k=3(5)栅前槽总高度： 设栅前渠道超高： 栅前槽高：(6)栅后槽总高度： (7)栅槽总长度式中： 栅槽总长度 中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度； 中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度(8)每日栅渣量式中： 每日栅渣量, m3/d； 栅渣量污水一般为每污水产粗栅取0.03 ； 故采用机械清渣。由给水排水设计手册第5册，采用旋转式格栅除污机型号GH-1400。图2-1 格栅设计草图2.4 细格栅 6 细格栅是一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备，是城市污水处理中不可缺少的专用设备，是目前国内普遍采用的固液筛分设备。2.4.1细格栅设计参数 (1)栅前水深： ；(2)过栅流速： ；(3)格栅间隙：=10mm；(4)栅条宽度： ；(5)格栅安装倾角：表2-3 阻力系数计算公式栅条断面形状公式说明锐边矩形=()4/3形状系数=2.42迎水面为半圆形的矩形=1.83矩形=1.79迎水、背水面均为半圆形的矩形=1.67正方形=()2-收缩系数，一般采用0.642.4.2细格栅的设计计算本设计采用中格栅两座。 (1)栅条间隙数式中： 细格栅间隙数； 最大设计流量，1.134m3/s； b细栅条间隙，取 6mm，即 0.006m； 栅前水深，取1.2m； 过栅流速，取 0.7m/s； 格栅倾角，取600；设计用的格栅数量为2 道=105（个）(2)栅槽宽度：式中： B栅槽宽度，m； S栅条宽度，取0.005m。经过计算得，(3)细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 ： 若进水渠宽，渐宽部分展开角， 则此进水渠道内的流速， 即：(4)细格栅与曝气沉砂池连接处渐窄部分长度L2 (5)细格栅的过栅水头损失：式中： h1细格栅水头损失，； 系数，当栅条断面为矩形时取 2.42m； k系数，一般取 k=3(6)栅前槽总高度 取栅前渠道超高： 栅前槽高：(7)栅后槽总高度：(8)栅槽总长度：式中： 栅槽总长度 细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度； 细格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度(9)每日栅渣量式中： W每日栅渣量, m3/d W1栅渣量m3/103m3污水一般为每1000m3 污水产0.01-0.10 m3 ，细格栅取0.07 m3 故采用机械清渣。由给水排水设计手册第5册，选用弧形格栅除污机（两台）HGZ-1000。2.5污水提升泵房的设计2.5.1选泵6泵站选用集水池与格栅、机器间合建的圆形泵站。（1）流量的确定 本设计拟定选用7台泵（6用1 备）则每台（2）扬程的估算式中： 2.0 污水泵及泵站管道的水头损失，m； 1.52.0 自由水头的估算值，m，取1.8m； H静水泵集水池的最低水位H1与水泵出水水位H2 之差； 单管出水井的最高水位与地面的高差估计为 7.0m则水泵扬程为：（3）选泵由可查手册附录4得选用250QW700-22-75型潜水排污泵性能表:各项性能如下：表 3-3 250QW700-22-75型潜水排污泵性能表型号流量Q（）扬程H（m）转速n(r/min)轴功率W（kw）效率（%）重量（kg）250QW700-22-75700229901108015162.5.2 集水池污水处理过程中污水集水池的作用是汇集、储存和均衡污水的水质水量。各个车间的生产污水，其排出的污水水量和水质一般来说是不均衡的，生产时有污水，不生产时就没有污水，甚至在一日之内或班产之间都可能有很大的变化，特别是精细化工行业的污水，如果清浊污水不分流，则工艺浓污水与轻污染污水的水质水量变化很大，这种变化对污水处理设施设备的正常操作及处理效果是很不利的，甚至是有害的。因此污水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的污水集水池，将污水储存起来并使其均质均量，以保证污水处理设备和设施的正常运行。（1）集水池形式 泵站的污水集水池一般采用敞开式，本设计的集水池与泵房共建，属封闭式。（2）集水池清洁及排空措施 集水池设有污泥斗，池底作成不小于 0.01 的坡度，坡向污泥井。从平台到池底应设下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。（3）集水池的通气设备 集水池内设通气管，并配备风机将臭气排出泵房。（4）集水池容积计算 集水池容积一般按不小于最大一台泵 5 分钟的出水量计算，有效水深取1.52.0 米。 集水池容积按最大一台泵 30分钟的出水量计算，有效水深取1.8米。 则， 则，集水池的最小容积 F: 结合QW潜水泵的安装尺寸，集水池的尺寸为：则集水池的有效容积：（合格）2.5.3潜水泵的布置 本设计中共有 6 台潜水泵，六台泵并排布置，具体的尺寸为： 泵轴间的间距为：2000mm； 泵轴与半圆直径墙的直线间距为：3000mm； 泵轴与进水半圆墙的切线间距为：5000mm； 泵轴与出水半圆墙切线的间距为：2500mm。 具体其他安装数据，参考设备厂家所提供的数据。2.5.4泵房高度的确定3（1）地下部分 集水池最高水位为中格栅出水水位标高即： 集水池最低水位为：集水池最低水位至池底的高差按水泵安装要求去1.20m则泵房地下埋深：(2)地上部分：式中： n一般采用不小于0.1，取为0.1m； a行车梁高度，查给水排水设计手册（第二版）第 册为0.7m；c行车梁底至起吊钩中心距离，查给水排水设计手册（第二版）第 册知至少为，d起重绳的垂直长度；取0.5m； e最大一台水泵或电动机的高度；为2.14m。 h吊起物低部与泵房进口处室内地坪的距离，0.2m，本设计取6.0m。则泵房高度：2.5.5 泵房附属设施4（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）门：泵房与中格栅合建，至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，取宽3.4m、高3.0m。（3）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，于两侧各设5 扇窗，其尺寸为10001200mm。4、卫生设备:为了管理人员清刷地面和个人卫生，应就近设洗手池，接 25mm 的给水管，并备有供冲洗的橡胶管。2.5.6泵房值班室、控制室及配电间6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（或控制台）和配电柜，本设计泵房值班室及控制室合建。平面尺寸为：。泵房值班室，控制室及配电间与细格栅间合建。2.5.7单管出水井的设计7 单个 250QW700-22-75型潜水排污泵 出口直径为：250mm。每个潜水泵都采用出水方井，尺寸为 1.2m1.4m，并在与曝气沉砂池相连一侧设置宽1.5m 的出水堰。出水堰的堰上水头为：2.6曝气沉砂池设计沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，设于初沉池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。该厂共设两座曝气沉砂池，为钢筋混凝土矩形双格池。池上设移动桥一台，（桥式吸砂机2格用一台，共2台）安装吸砂泵2台，吸出的砂水经排砂渠通过排砂管进入砂水分离器进行脱水。桥上还安装浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。2.6.1曝气沉砂池参数（1）设计流量的确定：当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算；（2）设计流量时的水平流速：最大流速为0.12m/s，最小流速为0.08m/s,一般取这样的流速范围，可基本保证无机颗粒能沉掉，而有机物不能下沉；（3）最大设计流量时，污水在池内的停留时间一般为2-4min；（4）设计有效水深一般采用2-3m，宽深比为1-1.5（5）每立方米污水曝气量为0.1-0.2m3空气，长宽比可达5，大于5要设挡板。（6）沉砂池超高不宜小于0.3m。2.6.2曝气沉砂池计算6 （1）池子总有效容积 设t=3min （2）水流断面积 设v1=0.08m/s（3）池总宽度： 设h2=3m （4）每格池子宽度： 设n=2格 介于1.01.5之间(符合规定)（5）池长： （6）每小时所需空气量：设d=0.2m3/m3 （7）排砂采用泵吸式排砂机排除砂斗尺寸为： 设空气扩散装置距池底约0.75m， 斗底宽a1=0.35m 斗壁与水平面的倾角60， 斗高h4=0.45m， 沉砂斗上口宽：设池底坡度为0.2坡的砂斗： （8）沉砂池总高度 ： 设超高h1=0.3m（9）尺寸大小： LBH=14.4m4.7254.07m 2.6.3曝气沉砂池进水曝气沉砂池采用配水槽，来水由提升泵房和细格栅后水渠直接进入沉砂池配水槽，配水槽尺寸为：LBH=14.4m3.24.07m，槽宽取。，与池体同宽取14.4m，。则单格池子配水孔面积为： 设计孔口尺寸为：，查给排水手册得，水流径口的局部阻力系数，则水头损失：2.6.4曝气沉砂池出水 出水采用非淹没式矩形薄壁跌水堰，堰宽同池体宽。 过堰口流量 堰宽； 堰顶水深； 流量系数，通常采用； 则。 设堰上跌水高度为，则沉砂池出水水头损失： 出水流入水渠中，渠底接DN1600管接入初沉池。 故沉砂池总水头损失：2.6.5曝气方式 由给水排水设计手册知曝气方式分为穿孔管曝气，干管管径150mm,竖管和横支管管径均为100，横支管上装有12DN13小支管向下交叉打孔5，孔距50。2.6.6设备选型 （1）鼓风机的选定： 穿孔管淹没水深，因此鼓风机所需压力为：；取。风机供气量：。根据所需压力及空气量，决定采用型罗茨鼓风机台。该型风机风压， 风量。正常条件下，1台工作，1台备用。表3-3-1 型罗茨鼓风机性能参数风机型号口径转速进口流量所需轴功率所配电机功率 （2）行车泵吸式吸砂机的选定由于池宽，则选型行车泵吸式吸砂机两台。表3-3-2 型行车泵吸式吸砂机性能型号轨道预埋件间距行驶速度池宽驱动功率提耙装置功率（3）砂水分离器选用型砂水分离器。表3-3-3 型砂水分离器的性能型号电动机功率 机体最大宽2.7平流式初沉池沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式，本设计初沉池采用平流式沉淀池。各种池型优缺点和适用条件池型优点缺点适用条件平流式(1) 沉淀效果好(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力强(3) 施工简易(4) 平面布置紧凑(5) 排泥设备已趋于稳定(1) 配水不易均匀(2) 采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水厂竖流式(1) 排泥方便(2) 占地面积小(1) 池子深度大，施工困难(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力差适用于小型污水厂辐流式(1) 多为机械排泥，运行可靠，管理简单(2) 排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大中型污水处理厂2.7.1 初沉池主体设计(1)设计参数 表面负荷 池子个数个 沉淀时间 污泥含水率为。 池子总表面积：日平均流量， 沉淀部分有效水深： 沉淀部分有效容积： 池长：设水平流速， 池子总宽：池子个数：设每格池宽，个 校核长宽比、长深比： 长宽比：符合要求 长深比： 符合要求 污泥部分所需的总容积：设，污泥量为，污泥含水率为,服务人口33万人。每格池污泥部分所需容积： 污泥斗容积： 污泥斗以上梯形部分污泥容积： 污泥斗和梯形部分污泥容积： 池子总高度：设缓冲层高度， 2.7.2进出水设计（1）进水部分平流初沉池采用配水槽，7个沉淀池合建为一组，共用一个配水槽，共两组。配水槽尺寸为：，其中槽宽取。，与池体同宽取。进水矩形孔的开孔面积为池断面积的，取。方孔面积即。(2)出水部分出水堰取出水堰负荷：，每个沉淀池进出水流量：则堰长：采用三角堰，每米堰板设5个堰口，每个堰出口流量堰上水头损失集水槽 槽宽安全系数取 ， 集水槽临界水深 集水槽起端水深 设出水槽自由跌落高度集水槽总高度 平流初沉池的刮泥机选用型行车提板刮泥机。共十四个。表3-4 型行车提板刮泥机的安装尺寸()型号轮距刮板长度池宽池深撇渣板中线高2.8 A/O工艺的设计计算2.8.1 A/O工艺A/O工艺由前段厌氧池和后段好氧池串联组成，在A/O工艺系统中, 反硝化反应器在前；BOD去除、硝化两项反应的综合反应在后。反硝化反应时以原污水中的有机物为碳源，硝化反应器内有大量硝酸盐的消化液回流到反硝化反应器，进行反硝化脱氮反应。2.8.2 A/O工艺流程8 A/O工艺由前段厌氧池和后段好氧池串联组成，在A/O工艺系统中, 反硝化反应器在前；BOD去除、硝化两项反应的综合反应在后。反硝化反应时以原污水中的有机物为碳源，硝化反应器内有大量硝酸盐的消化液回流到反硝化反应器，进行反硝化脱氮反应。2.8.3 A/O工艺设计规定3：1、污泥负荷率在0-0.18之间；2、总氮负荷：小于等于0.05；4、污泥龄：d大于10h；5、混合液回流比 50-100%；6、污泥回流比R：50-100；7、污泥浓度X：(mg/l)3000-5000(3000)；8、溶解氧DO/A段约为0.5mg/l, O段=1-2；9、温度/: 20-30；11、反硝化池4。2.8.4 设计参数8（1） BOD污泥负荷： 0.18利于消化反应进行（2）污泥指数：SVI=150（3）回流污泥浓度 （4）污泥回流比：R=100%（5）曝气池内混合液污泥浓度： （6）、TN去除率：（7）、内回流比： 2.8.5 好氧区容积计算（1）出水溶解性BOD5,要求降到20mg/l，出水溶解性BOD5的浓度S为：（2）计算污泥龄 确定消化速率：式中： NH3-N的浓度mg/L， 氧的半数常数mg/L O2反应迟中溶解氧的浓度mg/L T为1419 PH取7.2 （3）计算最小泥龄 选安全系数K=3 设计污泥龄： （4）好氧池容积计算(动力学计算方法）式中： 好氧池容积m3， S0进水溶解性BOD5的浓度mg/L， S出水溶解性BOD5的浓度mg/L， Y污泥产率系数：0.5-0.7取0.6， 固体停留时间d， Kd内源代谢系数取0.05； Xv混合溶液挥发性悬浮固体浓度（MLSS）mg/L： 式中： f混合溶液中VSS与SS之比取0.75 X曝气池内混合液悬浮固体浓度 ： 好氧池污水停留时间：2.8.6 缺氧池容积的计算 被氧化NH3-N=进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量 =40.6-8-10.60=22.0mg/l 所需脱硝量=进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量 =40-15-10.53=15.0mg/l 需还原硝酸盐氮量：（1）反硝化速率式中： 20时反硝化速率为：0.07kgNO3- N/(kgMLVSSd) 温度系数为=1.08 =0.071.08（14-20） =0.048gNO3-N/(gMLVSSd)（2）缺氧池容积为式中： NT需还原硝酸盐氮量kg/d， 反硝化速率kgNO3-N/(kgMLVSSd) V2出水溶解性BOD5的浓度mg/L缺氧池污水停留时间(3)曝气池的总容积：系统总设计泥龄=好氧池泥龄+缺氧池泥龄计算污泥回流比R曝气池内混合液污泥浓度：(4)混合液回流比 R内 2.8.7 剩余污泥量 （1）生物污泥量: 对存在的惰性物质和沉淀池的固体流失计算：式中： X1进水中悬浮固体中惰性部分（TSS-VSS)kg/m3 Xe出水TSSkg/m3 非生物污泥含量kg/d 剩余污泥量： 去除每1kgBOD5产生干污泥量 （2）每日生成的活性污泥量Xw： 内源呼吸分解泥量： 2.8.8 好氧反应池主要尺寸（1）好氧反应池 总容积，设计反应池为2池4组。（2）单池容积 V1单=V1/4=10324.95m3（3）有效水深h=4.0m单池的有效面积：(4)采用3廊道式廊道宽b=8m反应池长度：校核：（满足1-2）（满足5-10）(5)反应池的总高度：，超高取1m2.8.9 需氧量及曝气系统设计计算(1)标准需氧量。采用鼓风曝气，微孔曝气器敷设于池底，距池底，淹没深度，将实际需氧量转换成标准状态下的需氧量。 式中 水温20 时清水中溶解氧的饱和度，； 设计水温时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，； 设计污水温度，；好氧反应池中溶解氧浓度，取；污水传氧速率与清水传氧速率之比，取；压力修正系数，；该工程所在地区大气压为，故此处；污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取。则标准需氧量为：相应最大时标准需氧量为：(2)好氧反应池平均时供气量为： 则好氧反应池最大时供气量为： (3)曝气器个数： 好氧部分总面积 每个微孔曝气器的服务面积为，则总曝气器数量为： 个 为安全计，本设计采用16800个微孔曝气器。2.8.10 空气管系统计算及管路图布置每个曝气池一个廊道微孔曝气器数量： 个 在相邻的2个廊道的隔墙上设1根干管，共4根干管。在每根干管上设7对配气竖管，