【《延时爆气法处理H市生活污水处理厂设计》16000字】

PAGEIII延时爆气法处理H市生活污水处理厂设计摘要该污水处理厂的设计目标是给惠州市设计出一套适宜且投资成本低的处理方案处理惠州市污水使其达到排放标准。整套工艺能够运转稳步，最终排放的水体质量能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A类排放标准。该次设计工程总处理规模平均日平均时处理量为2.5*104m3/d，即日最高日最高时处理量为5.0×104m3，通过对进水水质指标进行详尽地剖析，并且将A2O、SBR等工艺法进行细致严谨地比对，最终拟定采用厌氧池+氧化沟处理工艺。本设计主要内容包括：设计方案选择、方案优劣较短比长，处理构筑物的设计计算、设计成本的分析、污水处理厂总平面布置和高程布置。惠州市人流如潮，排污量激增且氮、磷比重大，对应工艺须对脱氮除磷及水体富营养化预防功效有一定考量。据此，需结合理论与实际情况针对处理厂的处理工艺和处理构筑物选配与数量方面进行细致严谨的斟酌，进行处理构筑物，设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物，各种管渠等统筹规划。厌氧池+氧化沟处理工艺具有很强除磷脱氮功能，而且处理工艺简单、经济，具有广阔的发展前景，能达到预期的出水标准。关键词：污水处理厂；氧化沟；惠州市；脱氮除磷目录TOC\o"1-3"\h\u161911绪论 1183601.1目的意义 1319221.2国内外的研究现状 220501.2.1氧化沟技术的发展 2267521.3本文的研究内容及创新点 2178081.3.1研究内容 263231.3.2创新点 2277142概述 399462.1概况 3170792.2自然地理 325322.2.1气侯资料 3110082.2.2设计规模 4202163污水厂课程设计指导与原始资料 5193543.1设计任务 5247763.1.1惠州市(区)“污水厂课程设计” 5291703.1.2完成任务 5139573.1.3设计要求 55193.2设计原始资料 539663.2.1城市生活污水水量(根据用水量测算) 592313.2.2城市污水原水水质情况 6186084污水处理厂设计规模的确定 7103094.1污水水量的确定 79714.2测算污水厂设计规模 767445污水处理厂工艺流程方案的选择 8213765.1污水处理厂工艺流程方案选择 823175.1.1污水处理工艺流程 8325255.1.2方案设计时也要遵循原则 8276525.1.3工艺流程选定依据 8162315.1.4现有几种工艺流程可共探讨 984065.1.5比较结果见下 12108656污水处理工艺构筑物的设计计算 134756.1泵前中格栅 13258836.1.1设计参数 13277346.1.2设计计算 13152066.2污水提升泵房 16309446.2.1设计流量 16301136.2.2集水间计算 16696.2.3水泵扬程 17154426.2.4选泵 1761946.3泵后细格栅 18104106.3.1设计参数 18200686.3.2设计计算 18198436.4平流式沉砂池 19241166.4.1设计参数 2095076.4.2设计计算 20152946.4.3砂水分离器的选择 22292886.5厌氧池 22268606.5.1设计参数 22225366.5.2设计计算 22276936.6氧化沟 23161296.6.1设计参数 23157856.6.2设计计算 24116416.7辐流式二沉池 30264016.7.1设计参数 31311246.7.2设计计算 31132896.8紫外线消毒间 33245916.8.1设计参数 33311336.8.2设计计算 3311867污泥处理工艺构筑物的设计计算 3519137.1污泥处理的目的 35211047.2工艺流程 35311067.3设计计算 3594977.3.1剩余污泥量的计算(按单座计算) 35219827.3.2回流污泥泵房 36100177.3.3剩余污泥泵房 36309237.4污泥浓缩池 3728047.4.1设计参数 3727167.4.2设计计算 37250027.5贮泥池及污泥泵 40125757.5.1设计参数 402137.5.2设计计算 40255077.6污泥脱水机房 41247937.6.1污泥脱水间的布置 41261188污水处理厂平面布置与高程布置 42222688.1污水处理厂的平面布置 42240198.1.1各单元构筑物的平面布置 42272848.1.2管(渠)道的平面布置 4254258.1.3辅助构筑物 43175798.1.4道路及绿地 436368.2污水处理厂的高程布置 4455678.2.1高程布置规定 4485788.2.2水头损失计算 44272738.2.3高程的确定 46214249人员编制至污水厂工程概预算 47286579.1人员编制 47263049.2工程概预算 48265129.2.1估算范围 4875789.2.2计算依据 48229069.3单项构筑物工程造价计算 48137109.3.1第一笔资金 49136069.3.2第二笔资金 50292019.3.3第三笔资金 51252539.4污水处理成本计算 5119358结论 543722参考文献 55 PAGE35前言惠州市位于广东省东南部、珠江三角洲的东北端处，古代就有“粤东重镇”之称。该市地处北回归线地带，热带海洋又与其接壤，故此惠州市风和日暖，翠色欲流。惠州市的气候归类于亚热带季风气候，干湿季分化明显，气候润泽且有足量降雨，另受山体流通并抬升冷却水汽影响，铸就了惠州市阑风长雨的形象特点。降雨南多北少。被视为惠州市主要河流的东江和西枝江相互交错各主要河流在市区形成一个“入”字形布局[2]。多至6条河流集雨面积较只多不少。即便惠州市水质参数差异微乎其微，随着经济社会的快速发展,水资源问题日益突出,已经成为制约我国经济社会稳定发展的瓶颈[1]，以公庄河为例，喀斯特地貌及水泥工厂的影响如电照风行，导致水体钙盐泛滥，且矿化度、电导率、总硬度等水质指标相对较高；而淡水河河段，因人为活动，废、污水排量多如牛毛，河流严重污染，导致其矿化度、电导率、总硬度、氨氮和高锰酸盐指数等水质指标相对较高。从国家层面着眼，当前我国对于水污染治理所面临的局面，根据我国相关部门在2021年针对全国河流的数据统计：污染河长占总河长的四成有余；全国代表性水库中，也有近三成水域遭受了污染；地下水资源的污染情况同样不容乐观。可见，要贯彻国家“既要金山银山，也要绿水青山”治国理念，保障惠州市的水体资源不受污染侵袭，科学有效治理水污染刻不容缓。该设计是针对城市（惠州市）污水处理的问题，以实用，高效为准则，主要是对城市生活污水处理中各构筑物的功能进行计算和选配。并通过方案比较选出最合适的工艺流程。本设计采用了“厌氧池+氧化沟”的处理工艺，此工艺是近几年来，国际上公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。通过采用厌氧池+氧化沟污水处理工艺，我们可以更好地了解新型工艺的使用与发展，更好地给不同的污水处理厂选择不同污水处理工艺，为我国污水处理事业的发展作好准备。近21世纪以来在澳大利亚兴起的ICEAS（IntermittentCyclicExtendedAeratlonSystem）工艺，全称唤作“间歇循环延时曝气活性污泥工艺”，是SBR工艺的一种变形工艺。同传统的SBR工艺相比，其创新性设计在于，增设预反应区在反应器的进水端，采用连续进水、间歇排水结合运行模式，模糊了反应阶段和闲置阶段。此类系统相较于传统的SBR系统在市政污水、工业废水治理方面的投资成本更低，管理也更避繁就简。但由于进水贯穿始终的缘故，沉淀期进水在主反应区底部造成的水力紊动会影响泥水分离时间，进而导致了进水量会受到一定程度上的限制，水力停留时间线往往会延长。1概述1.1概况该设计是针对城市（惠州市）污水处理设计款生活污水处理厂，共获批土地3公顷。惠州是在古代即有“岭南名郡”、“粤东门户”之称。但在生活过程中，居民大都选择将生活污水几乎全部地直接排人河道，仅有小比例生活污水能够得到简单的预处理。市内污水直排入河道所导致的后果，恐怕除了对河道水质造成了较为严重的污染之外，同时也给地下水造成了不同程度的污染。这严重地威胁了生态绿色城市建设规划。为改善河道水体水质、维护风景，拟建造污水处理厂对污水进行集中处理。该市人口基数较大，污水排放量同样较大，若直接排放，将对水体造成污染，由于其中氮磷比较大，也使得水体富营养化严重，故此，建设污水处理厂对该市排放的污水进行处理显得尤为重要。经处理的水流至城市周边河流，所剩污泥经浓缩处理后运送至周边农场以滋养农田。所选择的污水处理工艺应脱氮除磷效能必须达标以防治水体的富营养化。据此，需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以及各种管渠等总体布置。1.2自然地理洪汛期有很长的时间线；气温高，降水足量，台风姗姗而迟，且难划分时空，有阶段性明显的暴风骤雨，短促而强劲降水，局部对流天气剧烈，年平均气温在，降水。1.3污水厂设计规模的确定1.3.1设计原始资料（1）城市生活污水水量(根据用水量测算)2021年5月16日，根据《中华人民共和国统计法》《全国人口普查条例》规定，我国进行了第七次全国人口普查[2]城市人口及用水量标准见表1-1。表1-1城市用水量标准人口数量生活用水量标准(人)(l/d.r)6.04*105150（2）城市污水原水水质情况城市污水原水水质见表1-2。表1-2城市污水原水水质序号名称最高数备注1SS2462pH值7.13氨氮454BOD52005CODcr3106TP5.3出水水质要求：根据一级A标准确定50，10，10，15，0.51.4污水水量的确定市民日常用水繁复。使用过程中污染纷至而来，原有的水体成分遭到改变，我们称之污、废水，雨水和雪融水也含盖于污水。污水按源头分为生活污水、工业废水和降水三类。了解中国南方丰水地区的用水结构[2]，遵照任务书的设计要求分流制，则忽略雨污合建模式，污水量确定厂区规模。（1）的确定：遵循设计任务书说明，地区城市人口数：上下；人均用水量：。（1-1）式中K：污水量标准或用水标准乘系数（一般取左右）；N：地区城市人口数，单位“人”；q：人均用水量，单位“L/cap*d”。（2）设计最高日污水量的确定：（1-2）1.5测算污水厂设计规模处理水量依据最高日最高时流量，此建筑照远长工期2021年四季度完成建厂，举足轻重的污水处理构筑物暂定组，每组处理规模为。如此做到近期处理水量，储备扩建余隙兼顾。长期，头期建设，计算主要参考长期，工业废水的变化系数为非考虑范围，仅按生活污水量来取其时变化系数为参考数据。为达标设计处理要求，即满足惠州地区最高日污水量，以确保污水厂的处理负荷较设计处理负荷低，发挥其高效处理优势，保障安全运行，达成污水处理厂设计要求。所以，污水厂设计规模为。2污水处理厂工艺流程方案选择2.1方案选择的原则方案设计时也要遵循原则（1）结合惠州市的发展现状，根据政府整体规划及排水工程规划，兼顾总体发展和近期城市建设情况，既保护生态，也保护人民安全，也得适度参考国内发展的局限性，减少资金浪费，提高时效。（2）选择污水处理工艺的同时，要考虑技术领跑，效果显著，维护投资价廉，运转划算且易于监管的工艺。（3）配型时，国内精进的材料设备优先纳入考虑范围，对比之下，细微零件更青睐进口，从而降低投资，同时保持高度自动机械化。（4）依照该市污染现况和政府对环境保护统筹规划，联合受纳水体的环境容量，本污水处理工艺流程的选择，去除BOD5除外且具有良好的脱氮除磷效能，降低受纳水体富营养化。（5）集中密集布设厂区，要求有绿化带，建筑物尽量低平，不影响市容。2.2工艺流程选定依据污水处理工艺流程：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单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，我们还需确定各技术单元构筑物的配型，两者互相制约。污水处理工艺流程选定，主要以下列各项因素作为依据。（1）污水的处理程度据处理水的出路和污水的水质，确定各种污染物的处理程度，原水进出水水质见表2-1：表2-1原水进出水水质指标项目BOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)进水200310246385.3出水105010150.5去除率95%83.9%95.9%60.5%90.6%（2）原水水质和水量的变化情况除却进出水水质，处理工艺敲定的过程中要重点把原污水水量作为参数指标。对于水质、水量变化剧烈的污水，承受冲击负荷能力强的污水处理工艺作为主要考虑对象。（3）工程造价和运行费用处理水，水质达标是先决条件，但工程造价与运行成本也得符合市场。把处理系统总造价min和运行费用视作“目的地”，力求经济比max。（4）惠州市的各项条件污水处理工艺流程的筛选也和地理、气候等自然条件密切相关。当地的原材料和电力供应等问题，也是选定处理工艺应考虑的要素。（5）运行管理对于运行管理力薄才输的中、小型污水处理厂，应该采用操作简便、能可靠运行的污水处理工艺；对于运行管理游刃有余的大型污水处理厂，应尽量采用处理效率高、净化效果好的新型处理工艺。2.3工艺流程的比较为了达到上述处理要求（要求处理工艺既能有效地去除BOD5、CODcr、SS等，又能达到脱氮除磷的效果）。城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N、P故可采用SBR或A2O法或厌氧池+氧化沟法。现有几种工艺流程可共探讨2.3.1A2O法方案的工艺流程图见图2-1：图2-1A2O法处理工艺流程图污泥回流中格栅污泥回流中格栅污水提升泵房细格栅脱水机房浓缩池贮泥池二沉池好氧池缺氧池厌氧池沉砂池接触池排大运河泥饼外运污水混合液回流剩余污泥优点：(1)作为最简捷，简便的同调脱氮除磷工艺，A2O法的水力停留总时间、总占地相较于别类工艺极占优势。(2)厌、好氧交错运行之下，丝状菌繁衍受阻，有效规避了污泥膨胀的现象，一般。(3)污泥中富含磷，肥效显著。(4)运行过程免除加药，两段A小幅度地搅动使得溶解氧浓度保持恒定水平，运行成本低廉。缺点：(1)脱氮除磷效果达至顶点，污泥增长限度性明显，再难提高，内循环量大体以为界定，高于则增加运行资金投入，得不偿失。(2)沉淀池要有足够氧溶解于此，这导致停留时间降低，预防污泥出磷和厌氧状态现象发生，确必须保证溶解氧浓度适中，不然循环混合液干扰缺氧反应器。2.3.2SBR工艺工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水优点:沉淀性能精良,单位时间内清除有机物数量多,对难降解废水的处理效率有所提升,抑制丝状菌的膨胀行为可以达到除磷脱氮的目地，无须新增反应器，二沉池和污泥回流的加入，工艺简捷。

缺点:

（1）连续进水时，对单一SBR反应器调节池面积要求较高；

（2）进水和排水的阀门要频繁地自动切换一次来满足多个SBR反应器；

（3）对大型污水处理项目的连续进水、出水的要求无能为力。2.3.3厌氧池+氧化沟工艺方案的工艺流程图见图2-2：图2-2厌氧池+氧化沟处理工艺流程图中格栅中格栅污水提升泵房细格栅脱水机房浓缩池贮泥池二沉池氧化沟厌氧池沉砂池接触池排大运河泥饼外运污水污泥回流剩余污泥优点：(1)氧化沟水力流动独特的特点助力活性污泥的生物凝聚，内设置用以满足硝化和反硝化作用的好、厌氧区，以达到脱氮效果。(2)不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。(3)类同于活性污泥法的延时曝气系统,BOD负荷低特性使得氧化沟对水温、水质、水量的变动适应性较强。(4)污泥龄范围控制在传统活性污泥系统的3-6倍即18-20d左右，给繁殖世代时间久、增殖速率低的微生物栖身创造了条件。(5)如能充分利用硝化菌在氧化沟中能产生硝化反应的特性，氧化沟就能够达到较高的脱氮效果。(6)污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行硝化处理。(7)脱氮效果还能再进一步提升。(8)氧化沟内仅安装曝气器和维持沟内的正常运行池内推进器，电耗小，运行成本低。缺点：(1)氧化沟对面积的要求很大。2.3.4比较结果总体言说，三者各具所长，且工艺都是去粗取精，避繁就简，大大地降低了污泥处理的难度，在技术上可行性值得借鉴。在此我选择被选方案，即“厌氧池+氧化沟法”该流程拥有完备的二级处理系统及污泥处理系统。污水经过一级处理的隔栅、沉砂池和初沉池进入二级处理的构筑物厌氧池和氧化沟，而后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水消毒后直接排放。二沉池的污泥部分回流到厌氧池中，剩下的进入浓缩池进行浓缩，浓缩后进入贮泥池，最后送入到脱水机房脱水后外运泥饼。

3污水处理工艺构筑物的设计计算3.1泵前中格栅中格栅是用于截留水中的大体积悬浮物和漂浮物，以减少后续过程中构筑物的负荷，用以除去一些堵塞水泵机组驻管道阀门的大颗粒悬浮物，确保后续处理构筑物能狗正常运行的设备。3.1.1设计参数设计流量：；栅前流速：；过栅流速：；栅条宽度：；栅条净间距：；栅前槽宽：；格栅间隔数：；格栅间隙：；栅前部分长度：；格栅倾角：；水头损失：；单位栅渣量：；3.1.2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式：计算得栅前槽宽：（3-1）式中Q1：最优水力断面；v1：栅前流速，取。则栅前水深：（3-2）（2）栅条间隙数：（3-3）（取39）式中：格栅倾角，；e：格栅间隙，。（3）栅槽有效宽度：（3-4）式中S：栅条宽度，。（4）进水渠道渐宽部分长度：（3-5）式中B1：栅前槽宽。（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：（3-6）（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则：（3-7）式中；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；Ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时。（7）栅后槽总高度（H）若取栅前渠道超高：h2=0.35m，那么栅前槽总高度：（3-9）式中h1：过栅水头损失；栅后槽总高度：（3-10）（8）格栅总长度：（3-11）每日栅渣量：ω=>（3-12）式中：单位栅渣量。故宜采用机械格栅清渣。中格栅计算草图见图3-1：图3-1格栅计算草图3.2污水提升泵房提升泵房是起到提高污水的水位的作用的，用以确保在整个污水处理流程过程中污水流动，实现净化污水。本次设计采用布局占地紧凑、结构简便的半地下合建式泵房。泵站地下埋深5.0m，水泵采用潜污泵。3.2.1设计流量按照规定排水泵站的设计流量均按最高日最高时污水流量计算：3.2.2集水间计算选择下面水池和上面机器间式合建式的方形泵站(1)集水间的容积：采用约1台泵5分钟的容量。（3-13）(2)集水池面积有效水深采用，则集水池面积为：(3-14)泵房尺寸取3.2.3水泵扬程(1)提升净扬程。(2)出水管线的水头损失约0.2m。(3)泵站内的管线水头损失假设为2.0m，考虑自由水头为0.5m。(4)水泵总扬程为：取，11m。3.2.4选泵由Q=463L/s，H=11m，再根据设计流量，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量624m3/h。采用ME系列污水泵（8MF-13B）3台，二用一备。该泵提升流量610～630m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。可查手册得：选用20sh-28型潜水排污泵，其各项性能参数见表3-1：表3-1选泵各项性能参数型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)电动机功率(kW)效率(%)出口管径(mm)重量(kg)20sh-281274516086.0550032143.3泵后细格栅3.3.1设计参数设计流量；栅前流速；过栅流速；栅条宽度；格栅间隙；栅前部分长度0.5m；格栅倾角α=60°；取栅前槽宽；单位栅渣量。3.3.2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式：栅前槽宽：（3-19）栅前水深：（3-20）（2）栅条间隙数: （3-21）（3）栅槽有效宽度：（3-22）所以总槽宽：。（4）进水渠道渐宽部分长度：（6-36）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：（6-37）（6）过栅水头损失(h1)因栅条边为矩形截面，取，则：（6-38）式中；ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时；h0：计算水头损失；k：格栅受堵塞后，水头损失增加倍数，取。（7）栅后槽总高度(H)取栅前渠道超高：（6-39）则栅前槽总高度：（6-40）栅后槽总高度：（6-41）（8）格栅总长度：（6-42）（9）每日栅渣量：ω1=>（6-43）故宜采用机械格栅清渣3.4平流式沉砂池沉砂池原理即是利用物理原理去除污水中密度较大的颗粒污染物，如泥砂，煤渣等。本设计采用平流式沉砂池，具有处理效果优，结构简单的优点。沉砂池按去除相对密度大于2.65、粒径大于0.2mm的砂粒设计。污水自流进入，因此要按照最大设计流量来计算。3.4.1设计参数设计流量：(设计1组，分为2格)；设计流速：；水力停留时间：。3.4.2设计计算（1）沉砂池长度：（6-44）水流断面积：（6-45）沉砂池计算草图见图3-2：图3-2沉砂池计算草图(3)池总宽度：设计，每格宽取>，池总宽(4)有效水深：（6-46）（5）贮泥区所需容积：设计，即考虑排泥间隔天数为2天，则沉砂斗容积：（6-47）（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共四个沉砂斗）其中：城市污水沉砂量；：污水流量总变化系数。（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高,则沉砂斗上口宽：（6-48）沉砂斗容积：（6-49）（符合略大于的要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为：（6-50）则沉泥区高度为:（6-51）池总高度H:设超高，（6-52）（8）进水渐宽部分长度:（6-53）（9）出水渐窄部分长度:（6-54）（10）校核最小流量时的流速：(最小流量即平均日流量)（6-55）则：>，符合要求（6-56）3.4.2砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为了进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的时间间隔为，根据该工程的排砂量，选用一台螺旋砂水分离器。设备的主要性能参数为：进入砂水分离器的流量为；容积为；进水管直径为;出水管直径为;配套功率为。3.5厌氧池3.5.1设计参数设计流量：2021年最高日平均时流量为：（6-57）共分2座,每座设计流量则为：水力停留时间：污泥浓度：污泥回流液浓度：因考虑厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间大于15h，所以设计水量按最高日平均时设计。3.5.2设计计算（1）厌氧池容积：（6-58）（2）厌氧池尺寸：水深取为则厌氧池面积：（6-59）厌氧池直径：(取D=22.6m),考虑0.3m超高，故池总高为：（6-60，6-61）（3）污泥回流量计算：回流比计算：（6-62）污泥回流量:（6-63）3.6氧化沟预使用质优价廉、性能抗检、管理方便和运行维护便宜等优势的卡罗塞尔氧化沟工艺。BOD去除率高达95%以上，脱氮效果亦可达90%以上，除磷率约为50%，使出水NH3-N低于排放标准。卡罗塞尔氧化沟是一个数沟串联的系统，进水与活性污泥混合后于沟内不停地循环运动。卡罗塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠均安装两个，均在同一端，因而形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。3.6.1设计参数氧化沟按设计分为组，照着最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为：总污泥龄：θc=30d；选择混合液污泥浓度；；则：溶解氧浓度。设计温度：℃NOD=4.6mgO2/mgNH3—N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原，α＝0.9,β＝0.98其他参数：,脱氮速率：K1=0.23d-1Ko2=1.3mg/L剩余碱度所需碱度氧化；产生碱度还原硝化安全系数：；脱硝温度修正系数：3.6.2设计计算(1)碱度平衡计算：1)设计的出水：，则出水中溶解性：采用污泥龄30d，则日产泥量为：式中Q—每座氧化沟设计流量；—污泥增长系数,一般为；—污泥自身氧化率,一般为；—CBOD5去除，；—污泥龄；Lo—CBOD5进水，；Le—CBOD5出水溶解性，。设其中有为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：即：TKN中有用于合成。需用于氧化的NH3-N：需用于还原的NO3-N：(2)碱度平衡计算：已知产生，设进水中碱度为，则剩余碱度：计算所得剩余碱度以计，此值可使2)硝化区容积计算：硝化速率为:=0.197d-13)故泥龄：采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：原假定污泥龄为30d，则硝化速率为：单位基质利用率：所需的MLVSS总量：硝化容积：水力停留时间：(3)反硝化区容积：1)25℃时，反硝化速率为：=0.003kgNO3-N/kgMLVSS·d还原NO3-N的总量：脱氮所需MLVSS：脱氮所需池容：水力停留时间：氧化沟的总容积：总水力停留时间：(4)氧化沟的尺寸：1)采用改良款四廊道式卡罗塞尔氧化沟，取池深，超高，中间分隔墙厚度为，单沟宽度2)氧化沟面积为：氧化沟总长:其中好氧段长度：缺氧段长度：弯道处长度:则单个直道长:弯道长度：直道长度：故氧化沟总池长：总池宽：校核实际污泥负荷:(5)需氧量计算1)采用经验公式计算:其中：第一项为活性污泥消化需氧量；第二项为活性污泥内源呼吸需氧量；第三项为硝化污泥需氧量；第四项为反硝化污泥需氧量。经验系数：需要硝化的氧量：3)取，查表得氧的饱和度：采用表面机械曝气时，25℃时脱氧清水的充氧量为：查手册，选用DY335型倒伞型叶轮表面曝气机，直径，电机功率,单台每小时最大充氧能力为，每座氧化沟所需数量为n,则：（6）回流污泥量：根据公式式中：X=MLSS=4g/L，回流污泥浓度取10g/L。则：考虑到回流至厌氧池的污泥为，则回流到氧化沟的污泥总量为。（5）剩余污泥量：如果污泥由底部排除，且二沉池的排泥浓度为，则每个氧化沟的产泥量为：(8)设计采用的曝气机选型DS325的速度可调试的倒伞型叶轮曝气机五台，该种机子的技术参数如下所示：；；电动机转速：；充气量：；设备重量：3.7辐流式二沉池沉淀池拟定使用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池（二座），采用刮泥机。3.7.1设计参数设计进水量：Q=11538m3/d（每组）（按最高日平均时流量）；表面负荷：；固体负荷：；水力停留时间（沉淀时间）：；堰负荷：取值范围为；设计进水量：Q=47716/24=1988m3/h；沉淀池二座，每组q=994m3/h。3.7.2设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径：有效水深为：<（3）贮泥斗容积：为防止磷在池中厌氧释放，贮泥时间设为，二沉池污泥区所需存泥容积：则污泥区高度为：（4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度，超高为h4=0.3m，则池边总高度为:设池底度为，则池底坡度降为:m泥斗的高度设为h6=0.5m，则池中心总深度为:H=h+h5+h6=5.5+0.53+0.5=6.53m（5）校核堰负荷：径深比:堰负荷:，各项均符合要求。3.8紫外线消毒间惠州市生活污水经过处理后，水质已经得到改善，细菌含量也大幅度减少，但其仍存在病原菌的可能。因此，水体排放前应进行消毒。本设计采用紫外线消毒，消毒效率高，占地面积小。3.8.1设计参数(1)依据知名公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS；(2)辐射时间：10-100s。3.8.2设计计算（1）灯管数：UV4000PLUS紫外线消毒设备每需要根灯管，每根灯管的功率为。（2）平均日流量时：选用根灯管为一个模块，则模块数，则共有灯管根。（3）消毒渠设计：按设备要求渠道深度为，设渠中水流速度为。1)渠道过水断面积：A=11538/0.3×24×3600=0.45 渠道宽度：3)若灯管间距为，沿渠道宽度可安装根灯管，故选用UVP4000PLUS系统，两个灯组，一个UV灯组2个模块。4)渠道长度：每个模块长度，本设计为便于施工取。渠道出水堰板调节，调节堰到灯组间距，进水口到灯组间距，两灯组间距。则渠道总长为：校核辐射时：间，(符合要求)（4）污水经上述工艺构筑物处理后，所有指标达到一级A排放标准后可以排入河口。到此污水厂污水处理结束。

4污泥处理工艺构筑物的设计计算4.1污泥处理的目的污水处理中废置的污泥，富含惰性无机物和微粒有机物，有病原菌和寄生虫卵与有机物形成共生，易使有机物腐臭，若直接排放到河道中而不处治，将会导致二次污染的严肃后果，污泥处理任重道远。污泥处理的主要目的有：(1)减少污泥中的有机物，使污泥稳定化。(2)缩小污泥体积，降低污泥后续处置成本。(3)减少污泥中的毒性物质。(4)趋利避害中使得污泥中物质再利用。(5)选用除磷绩效显著的工艺规避磷的再污染。4.2工艺流程本设计主要进行污泥的减量处理。污泥处理方案的工艺流程图见表4-1：图4-1污泥处理工艺流程图4.3设计计算4.3.1剩余污泥量的计算(按单座计算)参前算得，则，氧化沟每天排出的实际剩余污泥量为：（7-1）其中，Xr为回流污泥浓度，取10000mg/L。4.3.2回流污泥泵房(1)设计说明二沉池中的活性污泥经吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，而后经管道输送至回流泵房，其余污泥由刮泥板刮入污泥井，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑，即（7-2）(2)回流污泥泵设计选型1)扬程：二沉池水面与地面相对标高；套筒阀井泥面与地面相对标高：；回流污泥泵房泥面与地面相对标高：；氧化沟水面与地面相对标高：；污泥回流泵须提升高度：。2)流量：两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为3)选泵：选用LXB-900螺旋泵，单台提升能力为，提升高度为,电动机转速,功率。4)回流污泥泵房占地面积为。4.3.3剩余污泥泵房(2)设计选型1)污泥泵扬程:辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为），剩余污泥泵房最低泥位为,则污泥泵静扬程为，污泥输送管道压力损失为5.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为：（7-3）污泥泵选型:选两台，2用1备，单泵流量>选用1PN污泥泵Q：7.2－16m3/h,H：14-12m,N：3kW5)剩余污泥泵房:占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积4.4污泥浓缩池采用幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池两座，用具备栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。4.4.1设计参数进泥浓度：；污泥含水率：；设计浓缩后含水率：；污泥固体负荷：；污泥浓缩时间：；贮泥时间：4.4.2设计计算(1)重力连续式污泥浓缩池计算草图见图4-2：图4-2重力连续式污泥浓缩池计算草图(2)设计计算1)浓缩池池体计算每座浓缩池所需表面积:m2（7-4）浓缩池直径:,取D=6.4m（7-5）水力负荷:（7-6）浓缩池工作部分高度:,取（7-7）浓缩池有效容积:（7-8）2)排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率P2＝97.0％的污泥:（7-9）按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：（7-10）泥斗容积:（7-11）式中：--泥斗的垂直高度，；--泥斗的上口半径，；--泥斗的下口半径，；设池底坡度为，池底坡降为：（7-12）故池底可贮泥容积：（7-13）因此总贮泥容积为:（满足要求）（7-14）3)浓缩池总高度:浓缩池的超高，缓冲层高度，则浓缩池的总高度为:（7-15）浓缩池排水量：（7-16）4.5贮泥池及污泥泵4.5.1设计参数进泥量：经浓缩排出含水率的污泥，设贮泥池，贮泥时间。4.5.2设计计算池容为：（7-17）贮泥池尺寸(将贮泥池设计为长方形)：（7-18）有效容积：（7-19）浓缩污泥输送至泵房，剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至处理厂南面的苗圃作肥料之用。污泥提升泵：（7-20）（7-21）选用一用一备1PN污泥泵台，；；功率泵房平面尺寸：（7-22）4.6污泥脱水机房4.6.1污泥脱水间的布置(1)污泥脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械间包括脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机、储泥罐等。药剂贮存间存污泥脱水前预处理所需要的药剂。该污泥脱水设备采用带式压滤机。(2)压滤机台数采用台带式压滤机，每台处理污泥量为：（7-23）设计选用带宽为的滚压带式压滤机台，二台轮流使用。(3)附属设备1)污泥投配设备选用台单螺杆污泥投配泵，与台滚压带式压滤机一一对应。每台投配泵的流量为：（7-24）2)加药系统用滚压带式压滤机脱水的污泥，化学调剂为有机合成的高分子混凝剂。设计选用聚丙烯酰胺。3)反冲洗水泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗耗水量为，反冲洗水压。选用一用一备台离心清水泵。污泥经脱水干化后，变为泥饼由卡车运送至垃圾填埋厂进行填埋。到此污水厂污泥处理结束。

5污水处理厂平面布置与高程布置5.1污水处理厂的平面布置在污水处理厂厂区内设有：为水处理构筑物；构筑物联通管线；辅助性建筑物；公用道路及绿化带等。进行厂区平面规置时，遵循一般原则阐述：5.1.1各单元构筑物的平面布置平面布设处理构筑物是建设污水厂的主题，要把构筑物的功能及水力要求纳入参考范围，并兼顾地理环境选址，综上考虑示下：(1)污水厂总体一般都划片布置包含日常区、工作区和余留区等。(2)区域间阡陌交通，夏季主风向的上风向建日常区，下风向则建污泥区。(3)紧凑部署主体构筑物以减少用地面积且方便监管。(4)构筑物与构筑物之间，要距离适当，给管渠留有埋设余地，间距大致上即可。(5)需求特殊构筑物依规处理。(6)远劣质土壤地段远点。5.1.2管(渠)道的平面布置(1)连接构筑物管线(渠)要通达，通直，尽量布置有序，布置须紧密，规矩，减少弯管用料。同时充分发挥地利减少土方。(2)厂内管线种类多，布置时应统筹协调。(3)该将动工、安装及维护纳入考量范围。(4)考虑在厂空中施工布设承压管及输配电线，省事省地。(5)集中埋地下管或者开通地下管廊或管沟。(6)污水和污泥管道尽量依靠重力自流。各种管道应按工业管道安装的要求规定进行铺设。(7)排雨水管要健全，形成系统，不时要挖防洪沟。5.1.3辅助构筑物污水处理厂辅助处理构筑物建有：泵房、办公室、水质分析化验室、集中控制室、变电所、存储间、机修、仓库、食堂等。它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建设面积大小应按具体情况和条件而定，辅助建筑物之间往返距离近，变电所应设在耗能高的构筑物旁，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持一定距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风地带。在污水厂内主干道应尽量成环状，便于运输。主干道设宽，次干道设宽，人行道设宽，曲率半径，有的绿化。本设计中辅助构筑物的具体设计尺寸见表5-1：表5-1辅助构筑物设计尺寸辅助构筑物名称尺寸(m)综合楼30.00×15.00化验室15.00×10.00食堂20.00×10.00传达室4.00×5.00车棚15.00×8.00仓库25.00×20.00机修间15.00×8.005.1.4道路及绿地(1)在布置时，应有足面积的绿化带，一般规定污水处理厂厂区的绿化面积应大于等于30%。本次设计，构筑物之间的场地种植花草，总绿化面积可达50%左右。(2)污水处理厂内应部设管道，管道宜为环形布置，以便运输材料与设备。(3)污水处理厂内道路完全成环状，以方便运输。5.2污水处理厂的高程布置污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物间连接管渠的尺寸及标高，计算并确定各构筑物的水面标高，从而使污水按处理流程在处理构筑之间顺畅地流动，保证污水处理厂运行通畅。5.2.1高程布置规定为了降低运行成本，便于维护管理，整个处理过程中，应尽量使污水和污泥能重力流，但往往污泥是需要提升的。高程布置的一般作如下规定。(1)为保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须精确计算各构筑物间的水头损失，包含污水流至各处理构筑物的水头损失，污水流经接连先后俩构筑物管渠(或配水设备)的沿程损失，局部损失(包括进出水渠的水头损失)。(2)在计算水利时，应选择一条流程最长，水头损失最大的管线，并按最大设计流量进行水力计算。计算还须考虑管内阻塞，阻力增大的可能。因此，为防止涌水现象的产生，影响构筑物的正常运行，必须充分地留有余地。(3)计算水头损失时，往往以最大水量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及长期流量的管渠和设备时，扩建时应斟加备用水量。(4)污水厂的出水管渠高程，既要不受水体洪水顶托，又要能自流至河。水力计算通常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到建筑物的挖土深度不宜过大也不宜太小，埋深太大会增加施工难度，加大土建投资和维修费用；埋深太浅会造成有些构筑物架空并增加水泵的提升高度。另外，高程的布置还应考虑全厂土方量的开挖平衡，综合考虑各种因素做适当的调整。(5)布置高程时，也应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。5.2.2水头损失计算(1)按最长的流程计算厂区内污水在处理流程中的水头损失计算表及汇总见表5-2；5-3：表5-2水头损失计算表名称设计流量(L/s)管径(mm)I(‰)V(m/s)管长L(m)IL(m)ΣξΣξ=水头损失出厂管7009001.551.12114.340.1772270.070.0060.183227紫外消毒池消毒池至二沉池3507001.510.9346.110.069626130.1950.264626二沉池二沉池至氧化沟3507001.510.9343.060.065020630.1950.260021氧化沟氧化沟至厌氧池3507001.510.9315.460.023344630.1950.218345厌氧池厌氧池至沉沙池3507001.510.9324.870.03755371.50.0980.135554沉砂池沉砂池至细格栅3507001.510.93001.50.0980.098细格栅细格栅至提升泵房7009001.5153451.50.0980.113345提升泵房中格栅表5-3水头损失汇总表名称水头损失值(m)名称水头损失值(m)细格栅至提升泵房0.11氧化沟0.4细格栅0.42氧化沟至二沉池0.26细格栅至沉砂池0.098二沉池0.45沉砂池0.3二沉池至紫外消毒池0.26沉砂池至厌氧池0.135紫外消毒池0.1厌氧池0.3紫外消毒至计量槽0.2厌氧池至氧化沟0.21计量槽高程的确定设计氧化沟处的地坪标高为(并作为相对标高)，把结构稳定当目标算池底埋深，再算设计水面标高，而后根据各处理构筑物和构筑物中的水头损失，推算设计另外的构筑物水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见表5-4：表5-4各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)进水管-4.46-4.92沉砂池3.031.56中格栅-5.06-5.47厌氧池2.59-1.41泵房吸水井-6.06-7.86氧化沟2.00-2.50细格栅前3.823.41二沉池1.42-3.48细格栅后3.413.23再根据各处理构筑物的水面标高，根据结构稳定的原则推求地面标高及池底标高。设计污水处理厂高程流程布置图见“污水厂高程图”。至此，本设计污水处理厂所有规模、方案、构筑物计算、平面和高程布置完毕。6人员编制至污水厂工程概预算6.1人员编制污水厂处理厂人员编制参照《城市污水处理工程项目建设标准》（修订版），结合污水厂实际，并按照经管需求合理确定。本着有利生产、提高经济效益的原则，做到分工具体、责任明确、精明高效。污水处理厂劳动定员55人，其中管理人员6人，技术人员5人，生产人员44人，占总人员的84%。详细定岗定人员情况见表6-1及其续表：表6-1定岗人员表序号工种班定员班制人数备注1厂长12副厂长23财务会计34技术员2355调动员1236运行工5387加药工1238清污工1349机修工13410电工112续表6-1序号工种班定员班制人数备注11检修工6包括管网检修工3人12绿化工213炊事员314司机215门卫116化验员417其他2合计556.2工程概预算据惠州市水质及处理析，选取卡罗塞尔氧化沟工艺作为污水厂的主体工艺。6.2.1估算范围污水处理厂污水处理工程、污泥处理工程、其它附属构筑物工程、其它公用工程等。另外包括部分场外工程（供电线路，通讯线路，临时道路等）。6.2.2计算依据估算指标采用《城市基础设施工程投资概算指标》的通知中审批的由原城乡建设环境部、城市建设管理局组织制定的《城市基础设施工程投资估算指标》(排水工程)。6.3单项构筑物工程造价计算工程项目总投资包括第一笔资金，第二笔资金，第三笔资金投入。其中：第一笔投资包括施工款、采买费用、软装工程款；第二笔投资包括建设管理费用、质保费、拆迁款、工程监理费；第三笔投资包括工程预留款、供求因素预留款、流动资金。6.3.1第一笔资金按照构筑物的容积进行计算：800元/m3（1）建筑物选择方案投资成本比较见图6-2：图6-2建筑物方案投资比较图构筑物名称方案一(万元)构筑物名称方案二(万元)中格栅30粗格栅30污水提升泵房250泵房250细格栅20细格栅20平流式沉砂池11.2平流式沉砂池11.2厌氧池108.36A2/O工艺1600×2卡罗塞尔氧化沟1020.16×2二沉池1085.19×2设备400二沉池1085.19×2混合池4.17设备500接触池59混合池4.17浓缩池32.56接触池59消毒浓缩池32.56合计:4997.61万元合计：5077.31万元（2）工程预估费用见表6-3：表6-3工程预估费用预览图工程及费用名称工程估算费用(人民币：万元)建筑工程安装工程设备购置工器具购置其他费用合计1234567综合楼115.60————115.60.食堂、浴室、锅炉房15.80