Carrousel2000氧化沟系统设计说明书

西华大学毕业设计说明书西华大学毕业设计说明书B=b×n=3m式中：b—每格宽度，m,设计值为1.5m；n—设计格数，格，设计值为2格。4）有效水深h2（介于0.25～1m之间）式中：A—水流断面面积，m2，设计值为1.4m2；B—池总宽度，m，设计值为2.4m。5）沉砂斗所需容积V式中：—设计流量，m3/d，设计值为24000m³/d；X—城市污水沉砂量，m3/106m3污水，为X=30m3/106m3污水；T—清除沉砂的间隔时间，d，设计值为2d；KZ—污水流量总变化系数，为1.20。6）每个沉砂斗容积V0式中：V—沉砂斗所需容积，m3，设计值为1.2m3；n—设计格数，格，设计值为2格；a—每一分格的沉砂斗个数，个，设计值为2个。7)沉砂斗尺寸a.沉砂斗上口宽b2设贮砂斗底宽b1=0.5m；斗壁与水平面的倾角为600；则贮砂斗的上口宽b2为：式中：h3’—斗高，m，设计值为0.6m；—斗壁倾角，（°），设计值为60°；b1—斗底宽，m，设计值为0.5m。b.沉砂斗容积V1＞0.3符合要求。式中：h3’—斗高，m，设计值为0.6m；b2—沉砂斗上口宽，m，设计值为1.19m；b1—斗底宽，m，设计值为0.5m。8）沉砂室高度h3采用重力排砂，沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。式中：h3’—斗高，m，设计值为0.6m；i—池底坡度，设计值为=0.06；L—沉砂池长度，m，设计值为6m；b2—沉砂斗上口宽，m，设计值为1.19m； c—两沉砂斗之间隔壁厚，m，设计值为0.2m。9)沉砂池总高度HH=h1+h2+h3=0.3+0.47+0.7=1.47（m）式中：h1—沉砂池的超高，m，设计值为0.30m；h2—有效水深，m，设计值为0.47m；h3—沉砂室高度，m，设计值为0.7m。10）验算最小流速Vmin式中：Qmin—最小设计流量，m3/s，设计值为0.23m3/s；n1—最小设计流量时工作的沉砂池数目，个，为1个；ωmin—最小设计流量时沉砂池中的水流断面面积，m2，设计值为1.05m2。4.4.3设备选择1）排砂装置采用1台QXS-3型桥式双槽吸砂机，其技术参数见表4-3。表4-3QXS-3型桥式双槽吸砂机技术参数型号池宽/m池深/m驱动功率/kw机械宽度/m行车速度/m.min-1QXS-331-40.37/0.553.32-52）砂水分离器城镇污水的沉砂量按每立方污水沉砂0.03L计算，则单座沉砂池每小时沉砂量为：，故选用一台LSSF-260型螺旋砂水分离器，处理能力5～12L/s，功率0.12kW，排出的干砂定期外运。4.5卡鲁赛尔2000型氧化沟本设计采用Carrousel2000型氧化沟。Carrousel2000氧化沟系统是在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区(又称前反硝化区)而形成的一个具有良好除磷脱氮效果的污水处理工艺，它综合了A/O法和氧化沟法的优点，完成有机污染物去除、硝化反硝化脱氮和除磷。总规划设计两座相同卡鲁赛尔2000型氧化沟，一期建设一座卡鲁赛尔2000型氧化沟。卡鲁赛尔氧化沟的曝气设备是表曝机，它安装在转弯处。表曝机的转动将水流提升向四周扩散，形成漩涡流并向前推进，它同时发挥着充氧、搅拌和推流的功能。4.5.1设计依据要求根据设计参考书《活性污泥工艺简明原理与设计计算》知：污泥有机负荷：0.05～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；水力停留时间：HRT=12～36h；3）污泥龄：一般大于20天。4）当泥龄（7d<θC<20d）时，系统调节缓冲能力较强，可用最大日流量计算；当泥龄达到20d甚至更长时，系统调节缓冲能力很强，可按平均日流量计算。4.5.2设计参数本设计的卡鲁赛尔200型氧化沟采用污泥龄法设计，设计参数如下：1）本设计采用平均流量：；2）设计最低水温：10℃；3）设计最高水温：25℃；4）进入氧化沟前污水预处理量为20%。5）设计中需要查阅的表：表4-4反硝化设计参数表（10º～20º）反硝化工艺设缺氧区的反硝化间歇或同步反硝化VD/V（θCd/θC）Kde（kgNO3/kgBOD）60.300.130.090.4000.150.15表中：V—氧化沟总容积（m3）；VD—缺氧池容积（m3）；θCd—反硝化泥龄（d）。表4-5活性污泥工艺的最小泥龄和建议泥龄表(T=10º)处理目标污水处理厂规模BODT≤1200kg/dBODT≥6000kg/d最小泥龄建议泥龄最小泥龄建议泥龄VD/V=0.212.513.81011.3VD/V=0.314.315.711.412.9VD/V=0.416.718.313.315VD/V=0.520221618注：1.BODT—进水BOD总量。2.VD/V值在表中数值之间，也按内插法取值。表4-6反应池MLSS取值范围表处理目标MLSS(kg/m3)有初沉池无初沉池无硝化2.0～3.03.0～4.0有硝化（和反硝化）2.5～3.53.5～4.5污泥稳定4.5表4-7BOD负荷波动系数表泥龄θC（d）468101525波动系数fc表4-8SVI设计值表(mg/L)处理目标SVI(mg/L)含有利的工业废水含不利的工艺废水无硝化100～150120～180有硝化（和反硝化）100～150120～180污泥稳定75～120120～1504.5.2单座氧化沟设计计算设计两座卡鲁赛尔2000型氧化沟。（1）设计流量（采用平均日流量）：单座氧化沟设计流量：；（2）确定设计污泥龄根据表4-5，取硝化泥龄θCO=20d式中：N0—需反硝化的硝态氮浓度，mg/L；Ne—出水浓度，mg/L，后设计值为8mg/L；N—进水浓度，mg/L，设计值为mg/L；S0—进水BOD浓度，mg/L，设计值为mg/L；Se—出水BOD浓度，mg/L，设计值为20mg/L；式中：Kde—反硝化速率，kgNO3/kgBOD；查表4-4近似得总泥龄为：（满足氧化沟泥龄一般大于20d的要求）表中：V—氧化沟总容积（m3）；VD—缺氧池容积（m3）；θCd—反硝化泥龄（d）；θC—总泥龄（d）。（3）计算污泥产率系数Y式中：在CODO/S0≤2.2时有效，CODO是进水COD浓度，本设计中CODO/S0≤2.2，因此能用这个公式计算。K—修正系数，取K=0.9；X0—进水悬浮物浓度，mg/L，设计值为mg/L；—进水BOD浓度，mg/L，设计值为160mg/L；T—设计水温，℃,设计值为10℃；核算污泥负荷：（满足污泥负荷：0.05～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d）（4）确定污泥浓度按表4-6，要使污泥稳定，取X=4.5g/L用污泥回流比反复复核。根据表4-8，取污泥指数SVI=120mg/L，因为有反硝化，故浓缩时间tE=2h。回流污泥浓度按下式计算：相应污泥回流比：（5）氧化沟容积由得：氧化沟缺氧区的容积为：氧化沟好氧区的容积为：核算氧化沟的水力停留时间：（满足氧化沟水力停留时间12～36h的要求）厌氧池容积计算取厌氧池的水力停留时间为=0.9h则厌氧池的容积为：校核厌氧池污泥比值：>10%（合格）沟形设计1）单座氧化沟尺寸的基本数据95.5单座氧化沟平面布置见图4-3。95.5672938672938图4-3Carrousel2000型氧化沟计算示意图有效水深：H=4m氧化沟沟道数：m=4沟道宽：B=9m氧化沟容积：V=126002）好氧区和厌氧区各部尺寸计算如下：氧化沟面积：氧化沟沟道总长（按中线计算）：氧化沟好氧区和缺氧区分隔处占用了池容，这个池容折算成直线段池长，按3m计算，则氧化沟沟道总长为：其中氧化沟弯道长度：因此氧化沟廊道直线段总长：故单沟道直线段段长： 3）缺氧区沟长计算：缺氧区有效容积占总沟容的20%，在分隔处弧形隔墙折算为直线段长3m,应为缺氧沟和好氧沟各1.5m，故其沟道长度为：其中缺氧区弯道（一个小弯）长度为：因此缺氧区直线段长度为：故缺氧区单沟道直线段长：（取29m）厌氧池设计由于工程分为两期，每一氧化沟对应一厌氧池，故本设计一期工程共一座厌氧池。厌氧池的容积：厌氧池的有效水深取：H=4m，池宽取：则厌氧池长度：，本设计取53m（8）计算需氧量水温t=,θC=4d时，去除含碳有机物单位耗氧量1）单位时间BOD的去除量式中：—日平均流量，，本设计取833.33；—BOD负荷波动系数，查表4-7得=1.12）硝化的氨氮量3）反硝化的脱氮量4）实际需氧量（AOR）式中：OC—去除含碳有机物单位耗氧量，kgO2/kgBOD。单位耗氧量需氧量修正系数标准需氧量(SOR)（9）剩余污泥量计算 氧化沟剩余污泥量：5.5.4选择和计算设备（1）卡鲁赛尔2000型氧化沟的曝气设备1）单座氧化沟需氧量为：173，单座氧化沟设置2台表面曝气机；则单台曝气机的供气量为：根据上述数据，选用DY325型倒伞叶轮表面曝气机，其性能参数见表4-9。表4-9DY325型倒伞叶轮表面曝气机技术参数型号叶轮直径（mm）叶轮转速（r/min）淹没度（mm）电机功率（kW）充氧量（）重量（kg）DY32532503010055100～12042302）氧化沟及厌氧池的搅拌设备搅拌功率按5～8W/m³计算，单座氧化沟所需的最小搅拌功率为需要（每沟）7台QJB10/12-615/3-480S冲压式潜水搅拌器；单座厌氧池所需的最小搅拌功率为：需要（每池）3台QJB4/4-1800/2-65/p低速推流潜水搅拌器。设备参数如表4-10。表4-10选用潜水搅拌器的设备参数型号材质功率电流叶轮直径叶轮转速重量kWAmmr/minkgQJB10/12-615/3-480S不锈钢1032615480229QJB4/4-2500/2-42/p不锈钢48.8180065165（2）氧化沟的可调节堰的设计本工程的氧化沟采用可调节堰控制出水，堰上水头按薄壁堰设计，设计计算如下：薄壁堰的流量公式为：式中：—薄壁堰的流量系数，取0.42；b—可调节堰的堰长，m，本设计取4m；H—堰上水头，m；—单座氧化沟出水流量，，本设计为。则将上式转换得，堰上水头为：氧化沟出水槽的设计出水槽的高度为：4.6二沉池的设计二沉池有平流式、辐流式、竖流式三种形式。本设计中二沉池采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池（2座），池体采用钢筋混凝土结构，如图4-4所示。辐流式沉淀池池型呈圆形，直径6～60m，结构受力条件好，多为机械排泥，运行管理方便。4.6.1设计要求a.沉淀池的直径一般不小于10m，当直径小于20m时，可采用多斗排泥；当直径大于20m时，应采用机械排泥；b.沉淀池有效水深大于3m，池子直径与有效水深比值不小于6；c.池子超高至少应采用0.3m；d.池底坡度不小于0.05；e.用机械刮泥机时，生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板0.3m，工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用，或根据实际情况适当改变其高度。4.6.2设计参数a.表面水力负荷：通常=0.5～1.5m3/m2.h，取=1m3/m2.h；b.池底坡度一般采用0.05～0.08，取0.05；c.排泥管设于池底，管径大于200mm，管内流速大于0.4m/s，排泥静水压力1.2～2.0m，排泥时间大于10min。d.污泥回流比：R=150%：图4-4沉淀池剖面示意图4.6.3设计计算设计选用2座辐流式沉淀池(一期建一座），每座氧化沟对应一座辐流式沉淀池。计算草图如图4-4所示。（1）沉淀部分水面面积F式中：—设计流量，m3/h，本设计为；n—辐流式二沉池的个数，个，取n=2个；—表面水力负荷，m3/m2.h，取m3/m2.h。（2）池子直径，取D=37m（3）堰口负荷（4）澄清区高度h2（5）污泥区高度h3式中：T—污泥停留时间，h，取T=2h；R—污泥回流比，取R=150%；X—氧化沟中悬浮固体浓度，g/L，取X=4.5g/L；—二次沉淀池污泥回流液浓度，g/L，取=7.35g/L；（6）池边水深h（7）校核径深比在6～12范围内（8）污泥斗高式中：D1—污泥斗上口直径，m，取D1=2m；D2—污泥斗下口直径，m,取D2=1m；—斗壁与水平面夹角，（°），设为60°。（9）池中心与池边落差式中：i—池底坡度，取i=0.05。（10）池子总高H式中:—二沉池超高，m,取=0.3m（11）流入槽设计采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径D1=50mm，并加设100mm长短管。1）槽中水深h式中：v—槽中流速，m/s，取v=1.4m/s；B—槽宽，m，取B=0.8m。2）布水孔平均流速式中：t—导流絮凝区平均停留时间，s，池周有效水深为2～4m时，t=360～720s，在此取t=700s；ν—污水的运动黏度，m2/s，与水温有关20℃时取ν=1.06×10-6m2/s；Gm—导流絮凝区的平均速度梯度，s-1，一般Gm=10～30s-1，在此取Gm=20s-1。3）布水孔数n式中：—布水孔孔径，m，取0.05m。4）孔距5）校核在10～30之间，符合要求。式中：V1—配水管水流收缩断面的流速，m/s，因设有短管ε取1，；V2—导流絮凝区平均向下流速，m/s；。（12）二沉池出水部分1）环形集水槽内流量q集2）环形集水槽设计a.槽宽b式中：k—安全系数，采用1.2～1.5取k=1.5。b.槽内终点水深式中：v—槽中流速，m/s，取v=0.5m/s；b—槽宽，m，取b=0.409m。c.槽内临界水深d.槽内起点水深e.集水槽总高度H

式中：—集水槽超高，m，取=0.3m。3）出水溢流堰的设计采用出水三角堰（90°），如图4-5所示。 图4-5沉淀池溢流堰草图a.堰上水头H1（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O)b.每个三角堰的流量q1式中：H1—堰上水头，m,取H1＝0.05m。c.三角堰个数（个）取=226（个）式中：—设计流量，m3/s，取=48000m3/d=0.5555m3/s；q1—每个三角堰的流量，m3/s,取q1=0.000821356m3/s。d.三角堰中心距(单侧出水)式中：D—辐流式二沉池的直径，m,取D=37m；B—槽宽，m，取b=0.409m；图4-6三角堰示意图4.6.4设备选择一期选用一台ZG-37周边传动刮泥机，其技术参数见表4-12。表4-12ZG-37周边传动刮泥机技术参数型号适用池径D（m）电机功率（）刮泥板外缘线速度（m/min）荷载（N）PWZG-37373.01.5～2.51079101128154.7紫外线消毒城市污水井处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅减少，但其绝对值任很可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水体前应进行消毒。本设计采用紫外线消毒，消毒效率高，占地面积小。4.7.1设计参数依据加拿大TROJAN（特洁安）公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS；辐射时间：10～100s。4.7.2设计计算灯管数UV4000PLUS紫外线消毒设备每3800需2.5根灯管，每根灯管的功率为2800W。计算草图如图4-7所示。则平均日流量时需：，取最大流量时需：拟选用8根灯管为一个模块，则模块数个（一期运行时紫外线灯开启一半）消毒渠设计按设备要求渠道深度为129cm(渠道实际深度1.59m，超高0.3m），设渠中水流速度为0.3m/s。渠道过水断面积：渠道宽度：若灯管间距为9.32cm，沿渠道宽度可安装16根灯管，故选取UV4000PLUS系统，两个UV灯组，一个UV灯组2个模块（一期时开启一个灯组）。渠道长度每个模块长度2.46m，本设计为便于施工取2.50m。渠道出水设堰板调节，调节堰到灯组间距1.5m，进水口到灯组间距1.5m，两个灯组距1.0m，则渠道总长L为：校核辐射时间：（符合10～100s）图4-7紫外线消毒池计算草图4.8计量设施4.8.1计量设备的选择本设计采用巴式计量槽设在总出口处，其特点是：精确度可达95%～98%；水头损失小，底部冲刷力大，不易沉积杂污；操作简单施工技术要求高，尺寸不准确测量精度将会受到影响。4.8.2设计依据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8～10倍；在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2～3倍；下游不小于4～5倍。当下游有跌水而无回水影响时可适当缩短；计量槽中心线应与渠道中心线重合，上下有渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同；计量槽喉宽一般采用上游渠道宽度的1/3～1/2；当喉宽W为0.25m时，为自由流，大于此数为潜没流；当喉宽时，为自有流，大于此数为潜没流；当计量槽为自由流时，只需记上游水位，而当其为潜没流时，则需同时记下游水位。设计计量槽时，应尽可能做到自由流，但无论在自有流还是在潜在流的情况下，均宜在上下游设置观察井；设计计量槽时，除计算其通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。4.8.3设计计算根据最大出水量为：和CJ/T3008.5-92巴式计量槽的设计规程，选择喉宽为的巴式计量槽，其相关参数如下表：表4-13选用巴式计量槽部分参数喉道宽度b（m）流量公式水位范围h（m）流量范围Q（L/s）临界淹没度%最小最大最小最大0.450.030.754.56300.6选择钢筋混凝土管作为二级出水管，管径为，流速，设计坡度。5污泥处理处理构筑物的设计计算在污水处理过程中，分离和生产出大量的污泥，其中含有大量的有毒有害物质，对环境有潜在的污染能力，同时污泥含水率高，体积大，处理和运送很困难，因此污泥必须经过及时处理与处置，以便达到污泥的减量、稳定、无害化及综合利用。5.1污泥浓缩池的设计5.1.1设计要求连续流重力浓缩池可采用的沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式；浓缩时间一般采用10～16h进行核算，不宜过长；活性污泥含水率一般为99.2%～99.6%；污泥固体负荷采用20～30，浓缩后污泥含水率可达97%左右；浓缩池的有效水深一般采用4m；浓缩池的上清液应重新回流；池子直径与有效水深之比不大于3，池子直径不宜大于8m，一般为4～7m；浮渣挡板高出水面0.1～0.15m，淹没深度为0.3～0.4m5.1.2设计参数浓缩时间取10h；浓缩前污泥含水率99.27%；浓缩后污泥含水率按97.5%计。5.1.3设计计算采用连续辐流式污泥浓缩池，设计2个浓缩池，进入单一浓缩池的剩余污泥量为：。污泥浓缩池剖面计算草图如图5-1所示：图5-1污泥浓缩池剖面图（1）污浓缩池有效容积：式中：Q—设计及污泥量，；T—浓缩时间，本设计取10h。（2）浓缩池的有效面积：式中：F—浓缩池的有效面积，；—浓缩池的有效水深，m，一般取4m。（3）浓缩池直径：，本设计取8m，满足池子直径不大于8m的要求。（4）池底高度：辐流式浓缩池采用NZS-10型中心传动浓缩机，池底的坡度取，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，池底高度：泥斗高度：由于选择的是NZS-10型中心传动浓缩机，根据浓缩机安装尺寸要求，浓缩池污泥斗的高度为：。NZS-10型中心传动浓缩机的设备参数如下表：表5-1NZS-10型中心传动浓缩机设备参数型号功率（KW）外缘线速（m/min）推荐池深（m）池底坡度（i）NZS-100.751.32.5～4.51/12 （6）浓缩池总高度：式中：—超高，一般采用0.3m。池子直径与有效水深之比：单池浓缩后剩余污泥量为：式中：—浓缩后的污泥量，；—浓缩前污泥的含水率；—浓缩后污泥的含水率。单池浓缩后分离出的上清液量为：(9)出水堰浓缩池上清液采用三角堰单边出水，上清液经过出水堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。单个浓缩池出水槽上清液流量为，取出水槽宽0.2m。出水堰周长：出水堰采用单侧90°三角形出水堰，三角顶宽0.16m，堰顶之间的间距为0.10m，每个浓缩池有三角堰：每个三角堰的流量为：由得，三角出水堰的堰上水头为：储水槽的高度为：式中：—出水槽的流量，为便于设计取。(10)上清液管上清液管选用：DN200的钢管，流速为：0.124m/s。上清液接入厂区污水管，上清液回到进水闸门。(11)进泥管进泥量为0.00358，进泥量很小，采用污泥管道最小管径DN200mm，管道中流速为0.175m/s。(12)排泥管剩余污泥量0.00106，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN200mm，间歇将污泥排入脱水机房的储泥池里，每5h间歇排泥一次。5.2污泥泵房由于本设计共有两个系列的氧化沟，浓缩池也相应的设置两个，故同时设置两座污泥泵房，每座污泥泵房对应一个污泥浓缩池。单座污泥泵房设计如下：(1)回流污泥泵设计选型1)扬程回流污泥泵设计标高为536.14m，厌氧池的池底标高为538.90m，回流污泥泵和出泥管道的总损失为1.1632m，则污泥回流泵所需提升高度为：2)流量一座氧化沟设一台回流污泥泵，对应回流污泥量为：3)选泵由于回流污泥泵所需扬程较低故，选用2台500ZQB-85型轴流潜水泵，一用一备，其性能参数如表5-2所示：表5-2500ZQB-85型轴流潜水泵性能参数表型号流量L/s扬程m功率kW500ZQB-856414.1855(2)剩余污泥泵设计选型1)污泥泵扬程污泥浓缩池最高泥位，剩余污泥泵最低泥位为533.74m，剩余污泥泵和出泥管道的总损失为1.0236m，剩余污泥泵所需提升高度为：流量一座二沉池设一台剩余污泥泵，单座二沉池对应剩余污泥量为：3)污泥泵选型由于剩余污泥泵所需扬程较低，故选用2台（一用一备）WQ15-10-1.5型潜污泵，其性能参数如下表5-3所示：表5-3WQ15-20-2.2型潜污泵性能参数表型号流量（）扬程（m）功率（kw）电压（v）通过颗粒（mm）重量（kg）WQ15-20-2.215101.538025325.3污泥脱水机房5.3.1设计依据带式压滤机的优点是：滤带可以回旋，脱水效率高，噪音小，能源消耗省，附属设备少，操作管理方便。因而本设计采用带式压滤机机械脱水。5.3.2设计参数脱水前污泥含水率为97.5%；脱水后污泥含水率按75.0%计5.3.3设计计算脱水后污泥量式中：—脱水前污泥含水率，%；—脱水后污泥含水率，%；M—脱水后污泥重量，kg/h污泥脱水后形成的泥饼用汽车运走，分离液回处理前端进行处理。脱水机的选择选用RBYL-500型带式压滤机，其设备参数见表5-4。表5-4RBYL-500型带式压滤机设备参数型号功率（kW）带宽（mm）处理量（）外形尺寸重量（kg）RBYL-5000.75～1.55000.5～3.04620×1080×21301950设计中采用2台带式压滤机，互为备用，可以满足要求。附属设备1）均质池均质池有效容积：式中：T—水力停留时间，本设计取12h。b.均支持有效面积：式中：H—均质池有效水深，m，取4mc.均质池直径，本设计取6m。d.均质池搅拌器的选择在均质池中装有搅拌器，搅拌功率为1Kw（按5～8计）。选择WFJ-300型卧轴式反应搅拌机。溶药系统溶药罐体积：式中：M—脱水后干污泥重，kg/d；a—聚丙烯酰胺投量，一般为污泥干重的0.09%～0.2%，取0.2%b—溶液池药剂浓度，%，一般为1%～2%，取1%n—溶药罐个数，n=2选用JY12型加药设备2台，其外形尺寸为：搅拌机功率为0.37kW，储药罐容积为1000L，溶药罐容积4000L，有江苏一环集团公司生产。加药计量泵采用J-Z800/4型，流量为800L/h，压力为0.4Mpa，电机功率为0.75kW。空气净化装置污泥脱水过程中有臭味产生，设计中采用木屑和生物碳滤床的方式对空气进行净化，采用三组空气净化器，在每台压滤机上部设置集气罩，由通风机将臭气送到净化器。污泥泵型号为25PN21型，流量为18，扬程为19m，电机功率4kW，转速为1450r/min。冲洗水泵型号为DA1-50×9，流量为18，扬程为85.5m，电机功率为7.5kW，转速为2950r/min。6污水处理厂总体布置6.1污水处理厂平面布置6.1.1处理单元构筑物的平面布置原则处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此应考虑：处理构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理；处理构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；经常有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；d.在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5—10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定；e.污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以备安全，并便于管理；f.考虑到安全问题，厂内的高压线尽量减少其长度，所以变配电间设置在厂区边缘与泵房相近；g.污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；h.在布置总图时，应考虑安排充分的绿化带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境；i.总平面布置应考虑近远期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分期建设。6.1.2辅助建筑物的平面布置原则污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、综合楼、机修间、车库、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。6.1.3管、渠的平面布置原则（1）在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处处理构筑物因故障停止工作时，其后的处理构筑物，仍能够保持正常的运行。（2）应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。（3）在厂区内还设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管以及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。（4）在污水处理厂区内，应有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。6.1.4污水厂平面布置的具体内容根据污水处理厂总平面图布置的原则，本设计污水处理厂的总平面布置采用分区的方法，共分三区：厂前区、污水处理区、污泥处理区。(1)厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。(2)污水处理区布置：设计采用“一”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明，同时对辅助构筑物的布置较为有利。(3)污泥处理区布置：考虑到空气污染，将泥区布置在夏季主导风向的下风向，同时，远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门，便于污泥外运。污水厂具体平面布置见附图。6.2污水处理厂高程布置6.2.1高程布置的原则在对污水处理厂进行高程布置时，应该考虑以下的原则：(1)选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以便保证在任何情况下处理系统能够正常运行。(2)污水尽量经一次提升就应能靠重力通过处理构筑物，而中间不应再经加压提升。(3)计算水头损失时，一般应该以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量。(4)污水处理后应能自流排入受纳水体，包括洪水季节（一般按25年1遇防洪标准考虑）。(5)高程的布置既要考虑某些处理构筑物（如沉淀池、调节池、沉砂池等）的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投资过大和增加施工的困难。(6)高程布置时应注意污水流程和污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的确定，应注意它们的污泥能排入污水井或者其他构筑物的可能性。(7)进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋入地下过深，又应避免沉砂池在地面上架得很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。6.2.2高程（水头损失）计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算.水头损失由三部分组成，即连接管道的沿程损失、局部损失和构筑物本身的水头损失。连接管道的沿程损失h1=i×L，连接管道的局部水头损失取该管道沿程水头损失的50%进行估算。本设计中管道大部分管径为800mm钢筋混凝土管，本设计中管道状况有以下两种：非满流时，流量0.277L/s，此时本设计流速为1m/s，算得充满度：查圆形管渠非满流水力计算表（见表6-1所示）得：表6-1圆形管渠非满流水力计算表（部分）0.500.5001.0000.5001.0000.550.5641.0600.5861.0390.600.6261.1110.6721.072表中为管渠非满流与满流各种相关参数的比值。则水力半径：式中：D—管径，m；—管渠满流时的水力半径，m。由此可得沿程水头损失：式中：—流速，m/s，本设计取1.0；—谢才系数；—管道长度，m；—曼宁粗糙系数，本设计取0.013。总水头损失计算公式：式中：H—总水力损失，m；—沿程水头损失，m；—局部水头损失，m；—构筑物水头损失，m；—坡降，m；—坡度，本设计取0.2%。b.满流时，此事本设计流速为1.1m/s，坡度0.2%，此时：沿程水头损失：总水头损失：运用上述计算公式及方法计算污水厂构筑物水头损失，污水处理部分水头损失计算结果如表6-2。表6-2污水处理部分水头损失计算表构筑物名称构筑物水头损失/m构筑物间距/m连接管道水头损失总损失/m流量/(L/s)连接管径mm流速m/s坡度%充满度h/D沿程损失/m局部损失m/坡降/m进水管0.00277.780010.20.550.000.000.000.00中格栅0.0690277.7――――0.000.000.000.069污水提升泵房1.50277.7————0.000.000.001.5细格栅0.2215138.8530020.30.550.25350.12680.0450.6453沉砂池0.250277.7――――0.000.000.000.25厌氧池0.3120277.780010.20.550.16080.08040.240.7812氧化沟0.60277.7————0.000.000.000.6二沉池0.790277.780010.20.550.12070.06040.181.0611出水控制井10.34.5555.5100050.00240.00120.0090.3126紫外线消毒池0.251.5555.5100050.00080.00040.0030.2542巴氏计量槽0.38555.5100050.00430.00220.0160.3025出水控制井20.34555.5100050.00220.00110.0080.3013出水管0.0100555.5100050.0540.0270.20.281厂区内污泥管道的水头损失也按清水计算，乘以比例系数2。污泥管道的水头损失由两部分组成，即污泥管道的沿程损失和污泥管道的局部损失。污泥管道的局部水头损失取该管道沿程水头损失的50%进行估算。结果如表6-3所示。表6-3污泥处理部分水头损失计算表构筑物名称构筑物水头损失/m构筑物间距/m连接管道水头损失总损失/m流量/(L/s)连接管径mm流速m/s坡度‰充满度h/D沿程损失/m局部损失m/坡降/m二沉池至污泥泵房0.02.5420.258000.9020.600.00220.00110.0050.0083回流污泥泵至厌氧池1.051416.68000.8920.600.04080.02040.1021.1632剩余污泥泵至污泥浓缩池1.05.73.582000.1340.800.00060.00040.02281.0236污泥浓缩池至均质池2000.1940.800.00130.00060.01280.7147均质池至污泥脱水间0.335.32000.1940.800.00120.00060.0120.3138注：污泥浓缩池每5h间歇排1h排泥，排泥流量为6.2.3高程确定污水处理厂的地面标高为540.00m，污水经提升泵后自流排出。受纳水体的水面标高为539.00m，然后根据各处理构筑物之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物的池底标高。具体标高见表6-4。表6-4污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高序号构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)1进水管538.00—2中格栅537.93537.453污水升泵房537.93535.434细格栅544.05543.575沉砂池543.14542.686厌氧池542.90538.907氧化沟542.11538.118二沉池541.51536.159出水控制井1540.45537.7010紫外线消毒池540.14538.8511巴氏计量槽539.88537.8812出水控制井2539.58536.8313出水管539.28—14受纳水体539.00—以二沉池的池底标高536.15m作为控制点，取污泥脱水间标高最低值为541.00m。根据各处理构筑物之间的水头损失，推求污泥处理构筑物的设计标高。具体标高见表6-5。表6-5污泥处理构筑物的设计标高序号构筑物名称设计标高(m)1污泥泵房536.142污泥浓缩池542.033均质池541.314污泥脱水间541.007污水处理厂劳动定员7.1生产组织污水处理厂隶属于公用事业主管部门，生产受环保部门监督。根据国家《城镇污水处理厂和附属设备设计标准》（CJJ131-89），结合该地具体情况，设立如下机构和人员。生产机构：包括生产科、技术科、动力科、机修科与化验科。管理科室：设办公室、财务科、经营科、人保科等。技术人员配备以下专业：给排水（环境工程）、电气、机械、工业自动化等。生产工人配备以下工种：运转工、机修工、电工、仪表工、泥（木）工、司机、杂工等。7.2劳动定员由于本厂自动化程度高，因此，劳动定员大大减少，全厂劳动定员为24人，其中管理人员4人，生产工人20。污水处理厂必须连续运作，一经投产，除特殊情况外，不能停运，生产人员按“四班三运转配备”，每班生产工人5名。7.3人员培训为了使本厂建成后高运转，专业技术人员和技术工人应在国内和与本厂工艺类似，且运转管理好的城市污水处理厂进行实践培训。8污水处理厂工程技术经济分析8.1工程概算8.1.1工程费用组成工程费用包括建筑安装费、设备购置费、工程建设费用、预备费等。8.1.2工程费用概算本工程的设计水量为：一期20000，查阅相关的二级污水处理厂的投资定额指数，对本工程进行概算。建筑安装费定额指标为：659元/（）；建筑安装工程费为：万元。设备购置费定额指标为：340元/（）；设备购置费为：万元。工程建设费用定额指标：137元/（）；工程建设费用：万元。预备费定额指标：114元/（）；预备费为：万元。8.1.3总投资总造价定额指标为：1250元/（）；工程总投资为：万元8.2污水处理成本8.2.1成本估算的有关单价（1）电价：基本电价为0.7元/（kWh）；（2）工资福利：每人每年1.8万元。8.2.2运行费用(1)动力费一期工程主要用电的设备、构筑物为：污水泵37kw×2个，每天工作24h，1776kwh；潜水搅拌机10kw×7个+4kw×3个，每天工作24h，1968kwh；表面曝气机55kw×2个，每天工作24h，2640kwh；污泥泵55kw×2个，每天工作24h，2640kwh；再考虑小功率设备1200kwh从而所需电机总功率为N=1776+1968+2640+2640+1200=10224kwh基本电价为0.7元/(kWh）,则每年的电费为0.7×10224×365=261(万元）(2)工资福利费污水处理厂员工总数为24人，每人每年平均工资为1.5万元。工资福利费用共计：1.8×24=43.2（万元）(3)水费污水处理厂每天用水40m3,每1m3的价格1.3元，每年污水处理厂的水费为：40×1.3×365=1.9（万元）(4)维护维修费用维护维修费用按工程总投资的3.1%计，则每年的维护维修费用为2500×3.1%=77.5（万元）(5)折旧提成费折旧提成费按工程总投资的2%计，则每年的折旧提成费用为2500×2%=50（万元）(6)管理费管理费用为：（261+43.2+1.9+77.5+50）×8%=34.7万元）8.2.3运行成本核算一期工程运营后每年的运行费用为万元，则一期工程运营后处理每立方米污水的成本为元。9环境保护、建筑防火和职业安全防护9.1环境保护9.1.1污水的最终处置本污水处理厂采用氧化沟工艺处理后，出水达到处理后出水执行GB（18918-2002）一级B标准，故出水可直接排入河流。9.1.2污泥的最终处置1）污泥处理目的污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术设施，使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。污水处理厂所产生的污泥约为处理的水的体积的0.5%～1.0%左右。这些污泥一般含有有机物、病菌等，若不加处理随意排放，将对周围环境造成新的污染。其处理的目的在于：①降低含水率，使其变流态为固态，同时减少数量；②稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。2）污泥处置污泥的最终出路不外乎部分或全部利用，以及以某种形式返回到环境中去。目前，常用的污泥处置方法有：农业利用、填埋、焚烧和废矿等。①农业利用：污泥中的氮、磷、钾是农作物生长所必需的养分，熟污泥中的腐殖质是良好的土壤改良剂，因此，我国污泥的重要利用途径是在农业上的利用。但在使用前应采取堆肥，厌氧消化等技术措施消除其中的病原体、寄生虫卵和重金属，使其达到有关卫生标准和农业要求。②填埋：污泥单独填埋或者与垃圾混合填埋是常用的最终处置方法。污泥在填埋之前要经过稳定处理，在选择填埋场时要研究该处的水文地质条件和土壤条件，避免地下水受到污染。对填埋场的渗滤液应当收集并作适当处理，场地径流应妥善排放。③焚烧：焚烧可使污泥体积大幅度减小，且可灭菌。污泥灰量大约是含水率70%的污泥的1/10。焚烧后的灰烬可填埋或利用。但焚烧设备的投资和运行费用都比较大[2]。结合国内污水处理厂的污泥处理现状，污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水脱水污泥较为有效的方法。本工程的剩余污泥经浓缩池浓缩、脱水机房脱水后，含水率可降为65%以下，可直接送到垃圾处理厂填埋。9.1.3降噪尽量采用潜水电机。如水泵应首先选用潜水泵，这不仅可以降低土建造价，而且同时减少污水处理厂的噪音。对于曝气系统，应选用机械曝气方式而不是鼓风曝气方式。9.1.4厂区绿化污水处理厂的绿化在保证生产正常进行的前提下，在有限的绿地中通过最佳选择和植物配置降低污染、改善环境，发挥最大的生态效益。并结合园林建筑设施，形成具有特色的景观，充分展示企业形象，获得最大的综合效益。在机修间、综合楼、传达室等经常有人工作和生活的地区，以及在各处理构筑物之间都设有一定宽度的绿化隔离带。全厂绿化率大于30%。9.2建筑防火（1）室外设置消防栓，消防用水来源城市给水，流量Q=15L/S，消防延续为2.0h。（2）泵房内不能使用水，可采用手携式干粉灭火器，并常备灭火沙、布等简便设施。9.3职业安全防护为了保证厂内职工的安全和健康，本设计主要采用了以下几项职业安全防护措施：（1）因本设计中处理构筑物多为非封闭水池，而且池深较深，故所有池体上的走道板两侧均设置栏杆，隔一定距离挂救生圈。（2）为了防止污水在处理过程中产生的废气危害工人健康，各构筑物内应保证通风良好，设一定的通风装置。（3）在噪声较大的区域采取隔离噪声的措施。（4）污水处理厂在运行前应制定严格的安全规定，以确保处理厂正常运行。10结论崇州市污水处理厂进水卡鲁赛尔2000氧化沟工艺处理后，各项指标均达到国家GB18918-2002一级B标