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1、 本科畢業(yè)設計（論文） 4000 m3/d大學城污水回用工藝設計 魏占超 燕 山 大 學 2011 年 6 月 本科畢業(yè)設計（論文） 4000 m3/d大學城污水回用工藝設計 學院（系）： 環(huán)境與化學工程學院 專 業(yè)： 07級環(huán)境工程 學生 姓名： 魏占超

2、 學 號： 070110030010 指導 教師： 賀君 答辯 日期： 2011-6-24 燕山大學畢業(yè)設計（論文）任務書 學院： 環(huán)境與化學工程學院 系級教學單位：環(huán)境科學與工程系 學 號 070110030010 學生 姓名 魏占超 專 業(yè) 班 級 07級環(huán)境工

3、程 1班 題 目 題目名稱 4000m3/d大學城污水回用工藝設計 題目性質(zhì) 工程設計 題目類型 畢業(yè)設計 題目來源 自選題目 主 要 內(nèi) 容 1.查閱文獻及撰寫綜述 2.利用給定的資料,確定污水處理廠的工藝流程 3.設計計算主要構筑物及主要設備的規(guī)格、型號、數(shù)量及工藝參數(shù) 4.完成處理系統(tǒng)的高程設計。 5.繪制全廠配置平面圖、部分主要構筑物平、斷面圖詳圖 基 本 要 求 1.掌握污水回用技術 2.設計計算說明書2萬字 3.相關翻譯3000字 4.設計圖紙折合A0圖1.5張。 參 考 資 料 1.《環(huán)境保護設備選用手冊》（水處

4、理設備），化學工業(yè)出版社，2002 2.《三廢處理工程技術手冊：廢水卷》主編：聶永豐，化學工業(yè)出版社，2000 3.《污水處理新工藝與設計計算實例》，主編：孫力平，科學出版社，2001 4.《環(huán)境工程設計手冊》主編：魏先勛，湖南科學技術出版社，2002 周 次 第 1 ～ 3 周 第 4 ～5 周 第 6～9 周 第 10～16周 第 17 周 應 完 成 的 內(nèi) 容 查閱收集資料，撰寫文獻綜述，并完成開題報告。 選定設計方案，做總體工藝設計 完成設計計算說明書 完成規(guī)定的圖紙 論文定稿，準備答辯 指導教師：賀君 職稱：講師 2011 年

5、 1 月7 日 系級教學單位審批： 年 月 日 摘要 摘要 隨著大學城人口的增長，大學城污水的排放量不斷增加，大學城污水的凈化問題日益嚴峻，如何高效地處理是大學城污水成為大學城發(fā)展所要面臨的重要挑戰(zhàn)。 本課題開展大學城污水回用的工藝設計。本設計中，污水的進水指標為：CODcr 380mg/L，BOD5 280mg/L，SS 200mg/L，pH 4～6。出水需滿足指標達到：COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，pH 6～9。 經(jīng)過此工藝處理后，BOD和SS的去除率均已超過90%。廢水的各項指標

6、均已達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB 18920-2002）中的城市綠化的排放要求，可以直接排放或進一步回用。 該工藝不僅節(jié)省占地，而且可以減少污泥回流，具有節(jié)能效果。另外，該工藝采用水解酸化和接觸氧化，可以獲得較好的沉淀效率和較好的水質(zhì)。 關鍵詞：大學城；污水；回用 I 燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文） Abstract With the growing of the population in cities, the emission volume of the domestic wastewat

7、er has increased continuously, and the treatment of the wastewater has been more and more urgent.. Sequencing batch reactor activated sludge process technique is adopted to treat the wastewater. CODcr, BOD5 , SS and pH of the influent were 380mg/L, 280mg/L, 200mg/L, 4-6, respectively. The effluent

8、should meet the requirements: COD is no more than 60mg/L, BOD5 is no more than 20mg/L, SS is no more than 20mg/L, pH 6～9. Through the treatment process,BOD and SS all have reached 90%. Wastewater indicators have reached the standardThe urban sewage reuse city miscellaneous water (GB 18920 2002) of

9、the city green requirements,you can use the direct discharge or further back. This technology not only occupy less space, but reduce the sludge reflux, saving a lot of energy. Moreover, this process is hydrolysis acidification and contact oxidation. So the precipitation is more efficient and the wa

10、ter quality is much better. Keywords: university; Sewage; reuse LXXI 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 3 1.3 設計內(nèi)容 3 第2章 工藝設計說明 5 2.1大學城污水處理及技術概述 5 2.2 水質(zhì)水量和處理要求 6 2.3 設計范圍 6 2.4 設計原則 6 2.5水回用處理工藝的選擇 7 第3章 處理構

11、筑物的設計計算 11 3.1格柵間的設計計算 11 3.2水解酸化池的設計計算 13 3.3接觸氧化池的設計計算 15 3.4豎流式二沉池設計計算 18 3.5雙層濾料過濾池設計計算 21 3.6濃縮池設計計算 23 3.7板框壓濾機設計計算 26 3.8接觸池與漂白粉用量設計計算 27 3.9泵房及集水池設計計算 29 3.10設備的選擇 31 第4章 污水處理廠總體布置 36 4.1污水廠平面布置 36 4.2 污泥管道的計算 36 結論 47 參考文獻 48 致謝 50 附錄1開題報告 51 附錄2 文獻綜述 54 附錄3 外文文獻譯文 59 附錄

12、4 英文文獻原文 65 III 第1章 緒論 第1章 緒論 1.1 課題背景 隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康，已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴重制約因素。近年來，國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè)，正以前所未有的速度推進城市污水處理工程的建設，有數(shù)百座污水處理廠正在工程設計和建設中，預計到2010年，我國要新建城市污水處理廠1000 余座，污水廠的投資將達1800 億元。在這一進程中，城市污水處理工藝的選擇，將是工程界面臨的首要問題。決定城

13、市污水處理廠投資和運行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領域，南方城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向，而且在工藝選擇上似乎還有“一窩蜂”的現(xiàn)象。例如80 年代,南方城市污水處理工藝多選擇氧化溝；到了90 年代末，SBR工藝幾乎要“一統(tǒng)天下”了。一座城市污水廠處理工藝的選擇,雖然應由污水水質(zhì)、水量、排放標準來確定，但是，忽略污水處理廠投資和運行成本，過分強調(diào)污水處理工藝的先進是不足取的。實際上，有些南方城市采取的高投資、高運行費的“新工藝”由于水質(zhì)濃度低等緣故，并未收到理想的處理效果。生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術。目前，國內(nèi)僅用于中水(雜用水)處理以及

14、解決地表水源微污染的治理上,應用于城市污水處理，卻鮮有報道。事實上，城市污水處理事業(yè)發(fā)達的美國，在70 年代主要采取生物膜法處理城市污水，70%的城市污水處理廠采用造價低、運行費用省的高負荷生物濾池。我國是一個發(fā)展中國家，污水治理的基本原則是要以有限的財力，解決日益嚴重的水污染問題。我們最常遇到的主要是由學生公寓、食堂、實驗室、生活小區(qū)等一種多種功能構成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)保標準，必須設置獨立的污水處理設施，這就是我們所指的大學城污水處理。 人類每天都產(chǎn)生大量生活污水。它有幾種主要的有害成分：BOD、懸浮固體、N和P等。最近幾年中

15、，人們越來越多地采用一些先進技術，進行污水處理，尤其是除大量的生活污水以及大量的洗滌劑廢水也排入污水處理廠。但目前日益嚴格的環(huán)境法規(guī)使得企業(yè)不得不通過循環(huán)和現(xiàn)場處理等方法減少廢水的產(chǎn)生。 　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對水資源的需求量越來越大。我國為水資源貧乏的國家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一，再加上時空分布不均，致使部分地區(qū)供求矛盾加劇。為節(jié)約用水，充分發(fā)揮現(xiàn)有水資源的利用率，有些城市相繼指定了水回收利用的有關規(guī)定，將淋浴、洗滌、盥洗等輕度污染的污水，經(jīng)處理后用于沖洗廁所、洗車、綠化等。為了把所學的東西與實際想結合，在此我將水污染處理中的大學城生活污水處理問題做一

16、個較為簡單的介紹。 大學城污水不同于城市污水（常包括部分工業(yè)廢水），屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。 大學城污水的處理工藝依據(jù)大學城污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉淀池）、生物二級處理及二級處理后再經(jīng)消毒回用等。由于大學城污水處理水量較小，管理(manage)水平不高，所以，在工藝設計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調(diào)節(jié)池→初次沉淀池→池→二沉池→出水，是應用最廣泛的方法，主要優(yōu)點是停留時間

17、短、易掛膜，尤其適合設備化，埋地建設倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理(manage)及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在大學城水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規(guī)模較小，每天排放污水量小于幾百噸的大學城較為理想。對上千噸的大學城污水處理，推薦采用地面建設方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，方式提議采用低噪音的風機或水下機。②污水→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理(manage)簡單等優(yōu)點。另外，在

18、好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總?cè)コ省４髮W城生活小區(qū)通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應在上述處理出水后加上消毒或其它補充措施。 活性污泥法是處理城市生活污水最廣泛使用的方法,它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì).它既適用于大流量的污水處理,也適用于小流量的污水處理.運行方式靈活,日常運行費用較低。 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 隨著我國改革開放，經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快，水資源的短缺尤為突出，因此國家極為重視污水資源化問題。在我國北方，隨著國民經(jīng)濟持續(xù)增長和生活水平的提

19、高，在用水量大幅度增長，造成水資源的短缺。在南方不少水資源日益被污染，可使用水資源日趨不足。在我國很多地方已經(jīng)阻礙和制約著國民經(jīng)濟的持續(xù)增長。目前迫切需要做的事情就是尋找一條可靠合理的途徑解決這一問題。一方面增加污水處理量，減少污水對水體的污染；另一方面為了減少新建水廠供水量，降低造價，節(jié)省成本，將污水處理后再予回用。目前世界各國相繼開展了污水再生與回用研究，多年的實踐已證明，再生后的污水不僅可以用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)，還可更廣泛地作為城市用水，我國污水回用工作起步較晚，更缺乏系統(tǒng)研究和實踐經(jīng)驗，大學城污水量大且集中，就近可取，基建投資省，處理成本低，是可開發(fā)利用的重要水源，因此進行大學城污水回用工藝

20、設計具有一定的現(xiàn)實意義。 1.3 設計內(nèi)容 本設計研究的主要內(nèi)容主要有： 1.對工藝構筑物選型作說明； 2.主要處理設施（格柵、水解酸化池、生物接觸氧化池、過濾池、二沉池）的工藝說明； 3.主要設備（水解酸化池、生物接觸氧化池、過濾池、二沉池）的選擇計算； 4.污水處理廠平面和高程布置。 該設計主要解決的問題是由于大學城生活而產(chǎn)生的污水廢水并對其進行處理設計處理水量為4000m3/d。經(jīng)過處理后的水質(zhì)應達《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB 18920-2002）中的城市綠化的排放要求。 48

21、 第2章 工藝設計說明 第2章 工藝設計說明 2.1大學城污水處理及技術概述 我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、教學樓、宿舍公寓、食堂等一種多種功能構成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)保標準，必須設置獨立的污水處理設施，這就是我們所指的大學城污水處理。 大學城污水不同于城市污水（常包括部分工業(yè)廢水），屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。 大學城污水的處理工藝依據(jù)大學城污水排入水體的功能不

22、同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉淀池）、生物二級處理及二級處理后再經(jīng)消毒回用等。由于小區(qū)污水處理水量較小，管理(manage)水平不高，所以，在工藝設計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調(diào)節(jié)池→初次沉淀池→池→二沉池→出水，是應用最廣泛的方法，主要優(yōu)點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設備化，埋地建設倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理(manage)及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在大學城水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規(guī)模較

23、小，每天排放污水量小于幾百噸的小區(qū)較為理想。對上千噸的小區(qū)污水處理，推薦采用地面建設方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，方式提議采用低噪音的風機或水下機。②污水→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理(manage)簡單等優(yōu)點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總?cè)コ?。大學城通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應在上述處理出水后加上消毒或其它補充措施。 2.2 水質(zhì)水量和處理要求 該廢水處理工程的設計規(guī)模4000m3/d，

24、處理后水質(zhì)要求達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB 18920-2002）中的城市綠化的排放要求，進水水質(zhì)和排放標準見表2-1。 表2-1 廢水的污染狀況及執(zhí)行的排放標準 序號 污染物 進水設計值 排放標準 1 COD（mg/L） 380 50 2 BOD5（mg/L） 280 20 3 SS（mg/L） 200 20 4 pH 4～6 6～9 2.3 設計范圍 1、生產(chǎn)廢水流入污水處理場界區(qū)至全處理流程出水達標排放為止，設計內(nèi)容包括水處理工藝、土建、排水等； 2、污水處理站的設計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩部分。 2.4 設計

25、原則 (1).本設計方案嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，廢水處理后必須確保各項出水水質(zhì)指標均達到城市廢水排放要求。 (2).針對本工程的具體情況和特點,采用成熟可靠的處理工藝和設備，盡量采用新技術、新材料,實用性與先進性兼顧，以實用可靠為主。 (3).處理系統(tǒng)運行應有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應水質(zhì)、水量變化。 (4).管理、運行、維修方便，盡量考慮操作自動化，減少勞動強度。 (5).在不影響處理效果的前提下，充分利用原有的構筑物和設施,節(jié)省工程費用，減少占地面積和運行費。 (6).降低噪聲，改善廢水處理站及周圍環(huán)境。 (7).本處理工藝流程要求耐沖擊負荷，有可靠的運行穩(wěn)定

26、性。 2.5水回用處理工藝的選擇 水回用是利用人們生產(chǎn)和生活中應用過的優(yōu)質(zhì)雜排水，經(jīng)過一定的再生處理后，應用于工業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)灌溉，生活雜用水及補充地下水。 2.5.1水回用工藝流程 為了將污水處理成符合中水水質(zhì)標準的水，一般要進行三個階段的處理:（1）預處理 該階段主要有格柵和調(diào)節(jié)池兩個處理單元，主要作用是去除污水中的固體雜質(zhì)和均勻水質(zhì)。（2）主處理 該階段是中水回用處理的關鍵，主要作用是去除污水的溶解性有機物。（3）后處理 該階段主要以消毒處理為主，對出水進行深度處理。保證出水達到中水水標準。 2.5.2主處理的方法 按目前已被采用的方法大致可分為三類:（1）生物處理法 利

27、用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括好氧和厭氧微生物處理，一般以好氧處理較多。（2）物理化學處理法 以混凝沉淀（氣浮）技術及活性炭吸附相結合為基本方式，與傳統(tǒng)的二級處理相比，提高了水質(zhì)，但運行費用較高。（3）膜處理 采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優(yōu)點是SS去除率很高，占地面積與傳統(tǒng)的二級處理相比，減少了很多。但目前對此工藝在實際應用上還存有一定爭議。 2.5.3 工藝流程的選擇 確定工藝流程時必須掌握中水原水的水量、水質(zhì)和中水的使用要求，應根據(jù)上述條件選擇經(jīng)濟合理、運行可靠的處理工藝；在選擇工藝流程時，應考慮裝置所占的面積和周圍環(huán)境的限制以及噪聲和臭氣對周圍環(huán)境帶來的影

28、響；水源的主要污染物是有機物，目前大多數(shù)以生物處理為主處理方法；在工藝流程中消毒滅菌工藝必不可少，一般采用含氯消毒劑進行消毒。水處理的工藝流程主要取決于水源和中水的用途，水源不僅影響處理工藝的選擇，而且影響處理成本，因此，水源的選擇十分關鍵；目前，我國主要以大學城污水作為水源。 （1）生物化學法 原水→格柵→調(diào)節(jié)池→接觸氧化池→沉淀池→過濾→消毒→出水。 運轉(zhuǎn)時應考慮到反應速率和污泥沉降性能，活性污泥濃度不應太大。 （2）物理化學法 原水→格柵→調(diào)節(jié)池→絮凝沉淀池→超濾膜→消毒→出水， 以超濾膜分離技術代替上述工藝中沉淀、過濾部分，超濾技術具有適應性強、對細菌和洗

29、滌劑的去除率，高出水穩(wěn)定等特點。 （3）膜生物反應器技術（物化生化結合法） 原水→格柵→調(diào)節(jié)池→活性污泥池→超濾膜→消毒→出水 膜生物反應器技術既MBR技術是將生物降解作用與膜的高效分離技術結合的污水處理及回用工藝。該工藝最引人注意的是利用膜技術實現(xiàn)固液分離取代傳統(tǒng)的沉淀池，而且不需要回流污泥。膜的高截留率使生物反應器內(nèi)可以維持很高的生物濃度，因此反應器具有較高的容積負荷，因此可以大大縮小占地面積、提高出水水質(zhì)，適合較高水質(zhì)要求的污水處理與回用。膜生物反應器很可能成為傳統(tǒng)工藝的替代者，從而將污水處理與回用提高到一個新的層次。 通過以上的論述及對比我所采用的簡捷工

30、藝流程如下： 污水→中格柵→水解酸化池→生物接觸氧化池→二沉池→雙層濾料過濾池→消毒池→回用水 由于污水量不大，最終出水對水質(zhì)要求較高，且最終出水作為回用水。因此擬采用以下工藝流程： 二沉池 接觸氧化池 水解酸化池 提升泵 中格柵 上清液 泥餅外運 污泥濃縮池 機械脫水 回用水 消毒池 過濾池 反沖洗泵 圖2-1 工藝流程圖 流程說明： 該流程為物理，化學，生物化學的組合工藝。首先，污水進行預處理，中格柵用來截留較大顆粒懸浮物，如：纖維，果皮等制品，而后進入水解酸化池，水解酸化池可以改善生物處理構筑物運行條件并降低有機

31、物運行負荷，去除大部分懸浮物。預處理后的污水進入二級處理，在生物接觸氧化池中進行生物氧化，降解去除大部分有機物，同時對N,P也可以有效去除。經(jīng)生物氧化污水進入二沉池，二沉池用以澄清混合液和濃縮活性污泥，從而使污水得以凈化。由于生活小區(qū)對水質(zhì)要求高需進行深度處理，出水由過濾池進行過濾但水質(zhì)仍未達到標準，因此須進一步消毒，消毒可用來殺滅各種方法處理后殘留的細菌，病毒等微生物，經(jīng)消毒后的部分水可用作反沖洗水來節(jié)省水源，剩余最終出水可用作中水進行回用。經(jīng)初沉池，生物接觸氧化池，二沉池處理后的污泥和脫落生物膜一起排入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮脫水后的污泥可用作肥料。經(jīng)濃縮池，機械脫水后的上清液可回流到初沉池來循

32、環(huán)使用。經(jīng)處理后回用水可以用于沖洗廁所、洗車、綠化等。 2.6 本章小結 本章根據(jù)污水的原始設計資料，結合污水特點，提出了水解酸化處理工藝。該流程為物理，化學，生物化學的組合工藝，且處理后的水可作回用水源。  第3章 處理構筑物的設計計算 第3章 處理構筑物的設計計算 3.1格柵間的設計計算 3.1.1格柵的作用和位置 格柵有一組平行的金屬柵條，或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道，泵房等的進口處或污水處理廠的端部。用以截留較大懸浮物或漂浮物，如纖維，碎皮，毛發(fā)，木屑等，以便減輕后續(xù)處理的處理負荷，并使之正常運行，被截留物質(zhì)為柵

33、渣。 3.1.2格柵的選型及設計參數(shù) 1.型式：平面型 傾斜安裝機械格柵 2.格柵的柵前流速一般為 3.格柵過柵流速不宜小于，不宜大于 4.山前渠道寬度和渠道中的水深應與入廠污水管規(guī)格相適應 5.格柵尺寸參見設備說明書，在本次設計中可采用中間值的方法 3.1.3格柵的設計數(shù)據(jù) 1.污水處理系統(tǒng)前格柵的柵條間隙，應符合下列要求： （1）人工清除 （2）機械清除 （3）最大間隙 2.如水泵前格柵間隙不大于時，污水處理系統(tǒng)前可不在設置格柵 3.柵渣量與地區(qū)特點，格柵的間隙大小，污水水量等因素有關，在無當運行資料時，可采用：（1）格柵間隙 （2）格柵間隙 4.機械格柵不宜

34、少于2臺，如為1臺時，應設人工清除格柵備用 5.格柵傾角一般采用 6.通過格柵的水頭損失一般采用 7.柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵渣前最高設計水位，工作臺上應有安全沖洗設備 8.設置格柵裝置的構筑物，必須考慮有良好的通風設施 9.格柵間內(nèi)應安裝調(diào)運設備，以便運行格柵及其他設備的檢修，柵渣的日常清除。 3.1.4計算過程 設柵前深h=0.4m，過柵流速v=0.9m/s，用中格柵，柵條間隙，格柵傾角=60 1、 柵條間隙數(shù) =4000m3/d=0.046 m/s n==個 2、 柵槽寬度：取柵條寬度s=0.01m B= =0.01 3、 進水渠道漸寬部分長度

35、若進水渠道B=，漸寬部分展開角 4、 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 5、 過柵水頭損失 因柵條為矩形截面,為矩形斷面時， 6、 柵后槽總長度 取柵前渠道超高 柵前槽高 7.格柵總長度 7、 每日柵渣量 在格柵間隙為25mm情況下，設柵渣量 可采用機械清渣 3.2水解酸化池的設計計算 采用本設計，需密閉，不設三相分離器，需攪拌器。水解酸化池設計草圖如圖3-3所示。 圖3-1 水解酸化池設計草圖 3.2.1 設計說明 表面負荷q= 1.5 m3/(m2h)；水力停留時間HRT=3.

36、0h；厭氧污泥產(chǎn)率Y=0.15kgSS/kgBODr 3.2.2 設計計算 1 水解酸化池尺寸 1　 池表面積及尺寸 式中，q為表面負荷，m3/(m2h)。 代入數(shù)值，采用正方形池，邊長L=11m。 2　 有效水深 超高0.5m，則水解酸化池總高度5.0m。 3　 有效容積 4　 d反應器上升流速 水解酸化池的酸化池上升流速一般為0.5～1.8m/h，符合要求。 2 反應器配水系統(tǒng) 單孔布

37、水負荷q=1.0 m2，出水孔處設導流板， 則布水點個數(shù) 管道設計采用分枝式配水方式，一共設6根總管，管徑D4=150mm，每2米布設一根；每根總管上6根支管，管徑D5=50mm，每2米布設一根；每根支管設2根支管，管徑D6=35mm。 配水管道設計草圖如圖3-4所示。 圖3-2 配水管道設計草圖 3 出水收集系統(tǒng) （1） 出水渠寬 （2） 代入數(shù)值，取b=0.5m。 設出水流速0.3m/s，出水渠中水深 取h=0.5m，則出水渠斷面設計為hb =0.5m0.5m。 （3） 溢流堰設計流量Q=4000

38、m3/d =46L/s，溢流堰負荷q=2.8 L/(ms) 。 則溢流堰出水斷面總長度 采用90三角堰，設堰上水頭H=30mm，每個堰口水面寬度b=60mm 所需堰口數(shù)量 出水堰周長C= 出水斷面處每個堰齒寬度 取s=90mm，則實際堰口數(shù) 校核溢流堰負荷，符合要求 圖3-3 溢流堰草圖 4 污泥量 式中，為水解酸化去除的BOD5量，kg/ m3；Y為厭氧污泥產(chǎn)率，=0.15 kgSS/k

39、gBODr 假設水解酸化池前BOD5去除率20%，水解酸化對的去除率20%，則= 代入數(shù)值 假設含水率99%，密度為1g/cm3，則污泥體積為3.84 m3/d。 3.3接觸氧化池的設計計算 3.3.1 作用 該池是污水處理系統(tǒng)的重要組成部分，具有脫氮除磷的功能，不用污泥回流，也不存在污泥膨脹的問題。管理方便。本設計選用直流式接觸鼓風氧化池。 3.3.2 設計數(shù)據(jù) 1、生物接觸氧化池填料體積按填料容積計算容積負荷應通過試驗確定，一般城市污水為1.0~1.8kg BOD/m.d 2、污水在池內(nèi)停留時間一般約為3.0~8.0h，但也需要根據(jù)實際情況而定。 3、曝氣

40、裝置供氣量按氣水比（15~20）：1考慮。 4、填料總高度一般為3m，每格生物接觸池面積不宜大于25m。保證布水、布氣平均。 3.3.3接觸氧化池設計計算 Q=4000m/d，BOD進水L=260mg/L，出水L=20mg/L BOD去除率 y===92.3% 設 氣水比 D= 容積負荷m=1500g BOD/m.d 接觸時間t=2h 1、濾池體積 V===640m （3-1） 2、濾池總面積 F===256m 3、池格數(shù) f25m 取f=16m ===16格 4、格濾池面積

41、 設LB=44 5、校核接觸時間 =24=24=3.84h>2h （3-2） 6、濾池總高度 h—超高0.6~0.7m h—填料上深0.4~0.5 h—填料層間隙高0.2~0.3m h—配水區(qū)高深采用多孔曝氣時，進入檢修者取1.5m H=H+h+h+（m-1）h+h=2.5+0.7+0.4+0.2+1.5=5.3m 7、填料總體積 V’==16162.5= 8、污水在池內(nèi)實際停留時間 t’= ==7.07h 9、所需空氣量 D為供氣量氣水比（15~

42、20）：1 設D=15m/d D=DQ=154000=60000m/d 10、每格需氣量 D= 11、接觸池需氣量 設 氣水比為6：1 Q=64000=24000m/d=1000m/h 由于采用半軟性纖維填料不會堵塞，曝氣強度，也不會淤泥，所以選用可變孔曝氣軟管，單個曝氣量為，曝氣頭個數(shù)為： 圖3-4生物接觸氧化池示意圖 3.4豎流式二沉池設計計算 3.4.1二沉池設計數(shù)據(jù) 1.二沉池面積按表面負荷法計算，選用表面負荷時，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特點，應小于初沉池一般為 2．設計中心進水管，應考慮回流污泥，且只取大值。中心進水

43、管水流速度可選 3．二沉池酌水停留時間一般為 4．池徑水深比宜為 5．利泥板外緣線速度不宜大于，一般采用。 3.4.2 二沉池作用 二次沉淀池是活性污泥系統(tǒng)重要組成部分，它的作用是泥水分離，是混凝土合液澄清，濃縮和回流活性污泥。其工作效果能夠直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。 本次畢業(yè)設計選用的是圓形豎流式二沉池，它適用于小型污水處理廠。 3.4.3 二沉池設計計算 1．設中心管內(nèi)流速，采用池數(shù)，則每池最大設計流量 === ===0.46 2．沉淀部分有效斷面積 設表面負荷，則上流速 A=== 3．二沉池直徑 D=== 4．二沉當有效水深

44、設沉淀時間 5．校核當徑水深比 符合要求 6．校核集水槽每米出水堰過水負荷 符合要求，不需另設輻射式水槽。 7．污泥體積 設污泥清除間隔時間,每人每日產(chǎn)先濕污泥量 （3-3） 8．每池污泥體積 9．池子圓載錐部分實有容積 設圓錐底部直徑為，載錐高度為，載錐側(cè)壁傾角 可見池內(nèi)足夠容納污泥量 10．中心管直徑 11.中心管嗽叭下緣至反射板的垂直距離，設流過該縫隙的污水流速 喇叭口直徑 12．二沉池總高度 設池子保護高度，緩沖層高（因泥面

45、很低）則 圖3-5豎流式二沉池示意圖 3.5雙層濾料過濾池設計計算 3.5.1 雙層濾料過濾池的作用 過濾池在污水深度處理中應用較多。此池型不含污能力強而且在好氧狀態(tài)下，易于生物膜生長，可使二級處理水在去除懸浮物質(zhì)的同時，降解溶解性的有機物，大幅度提高出水水質(zhì)，滿足用戶需求。 3.5.2設計數(shù)據(jù) 1.從過濾開始到結束所延續(xù)的時間稱濾池的工作周期，一般應大于，最長可達以上。 2.常用的石英砂和無煙煤的容隙率分別為和。 3.雙層濾料的濾速一般采用，反沖洗強度采用,歷時。 3.5.3 設計計算 1、設計廢水量 考慮了水廠自用水（包括反沖洗水） 2、設計數(shù)據(jù) 濾速

46、，沖洗強度 沖洗時間 3、計算 （1）濾池面積及尺寸 濾料工作時間24h，每次沖洗6min，停留40min，濾料實際工作時間為： ：濾池工作周期時間 ：濾池停運后停留時間 : 濾池反沖洗時間 采用2個濾池，每個濾池面積 設計濾池長度比 濾池尺寸為== 校核強制濾速 （2）濾池高度 承托層高計,，濾料層高度：無煙煤層，砂層為，總高度，濾料上水深為，，超高，濾板高度， 濾池總高 (3)濾池反沖洗水頭損失 a：管式大阻力配水系水頭損失，孔眼d為，孔口流量μ=，配水系統(tǒng)開孔比 （3-4）

47、 b.經(jīng)礫石支隨層水頭損失計算（為層厚） c.濾料層水頭損失及寫作水頭為： d.反沖水泵和揚程 濾池高計+清水池深度+管道、濾層水頭損失 根據(jù)沖洗流量和揚程選擇反沖洗水泵 圖3-5雙層濾料過濾池示意圖 3.6濃縮池設計計算 3.6.1重力濃縮池的作用 本設計采用的是重力，濃縮池中的圓形濃縮池主要用于濃縮初次污泥及初次污泥和剩余污泥的混合污泥。 3.6.2設計數(shù)據(jù) 1.進泥含水率：當為實次污泥時，其含水率一般為95%~97%；當為剩余活性污泥時，其含水率一般為 2.污泥固體負荷：當為初次污泥時，污泥固體負荷采用；當為剩余活性污泥時，污泥固體

48、負荷采用 3.濃縮后污泥含水率：由二沉池進入污泥濃縮池的污泥含水率，當采用99。2%~99。6%時，濃縮后污泥含水率為97%~98% (1)濃縮時間不宜小于12小時，但也不超過24小時； (2)有效水深一般宜為4m，最低不小于3m; 污泥室容積和排泥時間：應根據(jù)排泥方法和兩次排泥間隙時間而定，當彩間歇排泥時，兩次排泥間隔一般采用8小時。 3.6.3計算初沉池、接觸氧化池，二沉池排泥量 1、（1）初沉池 按SS去除率計算 （3-5） C1,C2: SS進出水濃度t/m3 ,去除率40~60% X

49、0 : 0.02~0.05 t/m3 (初沉污泥濃度) (2)接觸氧化池 按BOD5去除率計算 設每去除1kg BOD5產(chǎn)生0.3~0.4kg污泥Lr為BOD5進出水濃度差值 ，y為BOD5去除率80%， 污泥容量，以1000計 設污泥含水率P=99%，則 (2)二沉池污泥量 按B0D5去除率計算 污泥含水率為99.2%-99.6%,Lr：BOD5進出水差值：污泥產(chǎn)率系數(shù)（） 經(jīng)生物接解氧化池后的二沉池BOD5進水濃度為： 污泥干重 濃縮池總處理污泥量： 2、濃縮池直徑 濃縮污泥固體通量M取,污泥濃度C取，則濃縮池面積 采用1個污

50、泥濃縮池,則深縮池直徑 3、濃縮池工作部分高度 取污泥濃縮時間,則 4、超高h取 5、緩沖層高 6、污泥升容積 設池底坡度，污泥斗下底直徑，上底直徑，池底坡度造成的深度 污泥斗高度 7、濃縮池總高度 8、濃縮后污泥體積 為經(jīng)二沉池進入濃縮池污泥含水率 圖 3-6 重力濃縮池示意圖 3.7板框壓濾機設計計算 3.7.1作用 由重力濃縮后的污泥含水量水率畢較高，需將污泥進行脫水之后外運。 本高等選用的是水平自動板杠壓濾機。 3.7.2設計數(shù)據(jù) 1．通過試驗確定或參考類

51、似的壓濾運行數(shù)據(jù)，奪濾機產(chǎn)率一般為。 2.壓濾脫水周期。 3.7.3計算 1．壓濾機過濾面積 （3-6） P—污泥含水率 Q—污泥量 L—污泥產(chǎn)率 2.根據(jù)壓濾機面積選擇性能如下： 表3-1壓濾機性能表 型號 過濾面積 濾板厚度 濾板數(shù)(片) 濾框數(shù)（片） 最大濾餅厚度 BAJZ15A/800-50 15 50 13 12 20 型號 最大過濾壓濾 濾布規(guī)格 主電機功率（kw） 外形尺寸 （） BAJZ15A/800-50

52、7.5 3.由于從濃縮池流出污泥需靠污泥泵將其提升到壓濾機，因此污泥泵選型： 表3-2污泥泵性能表 型號 額定流量（） 額定揚程（） 轉(zhuǎn)速（r/min） CVD-31-100B 0.09 2.4 870 型號 出口直徑（） 額定功率 外形尺寸 長寬高（） CVD-31-100B 100 1 149930700 3.8接觸池與漂白粉用量設計計算 3.8.1作用 污水經(jīng)過一級或二級處理后，水質(zhì)大大改善，但細菌含量仍須進一步去除，并存在有病原菌的可能，因此，在排放水體前或中水回用、農(nóng)因灌溉時，應進行消毒處理。 3.8.2設計數(shù)據(jù) 1

53、、加氯量為，接觸時間 2、每包的漂白粉先加水攪拌成溶液，再加水調(diào)成，濃度溶液澄清后，由計量設備投加以濾后水中。 3.8.3計算 1、漂白粉用量 由《給排水工程快速設計手冊》查表13-7，得最大投氯量，水量時，所用漂白粉量 2、接觸池容積 （1） (2)采用矩形隔板工接觸池1座，則每座池容積為： （3）取接觸池水深,單格寬,則 池長：,水流長度 每座接觸池分格數(shù)：格 （4）復核池容 由以上計算，接觸池寬 長，水深 所以 接觸池出水不用設溢流堰 3、投藥方式，攪拌設備造型 根據(jù)所投藥量宜采用重力投加，掛壁式攪拌設備 U=水動力粘度（Pas）

54、 T-混合時間（）一般1min G-設計速度梯度 在接觸消毒液第一格和第二格起端設置 混合攪拌機2臺（立式）混合攪拌機功率 =0.125kw 根據(jù)攪拌機功率，則選用攪拌機性能如下： 表3-3攪拌機性能表 型號 槳板深度() 槳板直徑() 槳葉寬度() 功率 (kw) 轉(zhuǎn)速（） JWH-310-1 1.5 0.31 0.9 4 300 圖3-7 接觸消毒池示意圖 3.9泵房及集水池設計計算 3.9.1作用 本設計采用自灌式矩形提升泵房，根據(jù)設計中污水水量可知為小型處理廠，因此易采用合建式的矩形泵房，水泵設置為1用1備。

55、 水泵機組的排列決定泵房建筑面積大小，機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則，機組布置應保證運行安全，管道總長度最短，接頭配件最少，水頭損失最小，并考慮泵站有擴建的余地，本設計采用橫向排列。 3.9.2設計數(shù)據(jù) 圖3-8水泵機組布置示意圖 (1) 凈距等于最大設備寬加1米，但不得小于2米，取2米； (2) 凈距應按管件安裝需要確定，但水泵出水側(cè)為操縱主通道，不宜小于3米，取3.5米； (3) 凈距 原則上為電機軸長加0.3米，對低壓配電設備米，取2.0米; (4) 凈距應根據(jù)安裝需要確定，但米，取1.0米； (5) 為兩相鄰機組間距不宜小于1.2米，取1.2米。 3.9.3

56、設計計算 （4） 集水池容積 設計流量Q= 相當一臺泵6min容量，設有效水深為，則每臺泵流量Q= 容積 取 容積 寬度 取2m (2)泵房總長及總寬 總寬 總長 （1） 泵房總高 圖3-9泵房水位示意圖 1從管道到格柵水處理自由跌落0.05 2從格柵出水經(jīng)管道到達集水池，此過程中水位自由跌落0.5，即集水池最高水位： 3最高水位與最低水位差值為1.5~2.0,取1.5，即最低水位： 4最低水位與泵房底有安全水損，?。槐梅康讟烁? 5泵房埋深為；泵房地上部分一般為4~5，取4 即泵房總高 3.10設備的選擇 3.10

57、.1 平流式初沉池刮泥機設備的選型 平流式初沉池刮泥板設備的尺寸如下表： 表3-4 平流式初沉池刮泥板設備的尺寸表 型號 池長 （） 標準池長（） 池深 （） 周邊線速度（） 驅(qū)動功率（kw） 16～20 20 3.5～5.0 ≈1.0 0.552 3.10.2 鼓風機設備選型 鼓風機設備的尺寸如下表： 表3-5 鼓風機設備的尺寸表 型號 口徑() 轉(zhuǎn)速() Q () TSE-200 200 800 26.10 型號 La P P 外形尺寸 （） TSE-200 9.4 11 1

58、4.7 1500 3.10.3 曝氣頭設備的選型 曝氣頭設備的尺寸如下表： 表3-6曝氣頭設備的尺寸表 型號 曝氣量（） 氧利用率E（%） HA80-50 4 16.30 3.10.4 軟性纖維填料設備的選型 軟性纖維填料設備的尺寸如下表： 表3-7軟性纖維填料設備的尺寸表 型號 纖維束絲量（根） 單位質(zhì)量（） 成膜質(zhì)量（） R-120-60 2.5~2.6 ≈580 型號 理論比表面積（） 正常負荷(kgCOD/) 沖擊負荷 R-120-60 2474 2~3 ﹥5 3.10.5 反沖洗泵設備的選型 反沖洗泵設備的尺寸如

59、下表： 表3-8 反沖洗泵設備的尺寸如下表 型號 流量 () 配帶電動機 配帶電動機 揚程() 功率（kw） 型號 5.4 1.1 Y90S-4 15 型號 轉(zhuǎn)速() 外形尺寸（） 1450 1010 3.10.6 攪拌機的設備選型 攪拌機的設備尺寸如下表： 表3-9攪拌機的設備尺寸表 型號 槳板深度() 槳板直徑() 槳葉寬度() 功率 (kw) 轉(zhuǎn)速（） JWH-310-1 1.5 0.31 0.9 4 300 3.10.7 壓濾機的設備選型 壓濾機的設備尺寸如下表： 表3-10 壓濾機的設備

60、尺寸表 型號 過濾面積 濾板厚度 濾板數(shù)(片) 濾框數(shù)（片） 最大濾餅厚度 BAJZ15A/800-50 15 50 13 12 20 型號 最大過濾壓濾 濾布規(guī)格 主電機功率（kw） 外形尺寸 （） BAJZ15A/800-50 7.5 3.10.8 污泥泵的設備選型 污泥泵的設備尺寸如下表： 表3-11污泥泵的設備尺寸表 型號 額定流量（） 額定揚程（） 轉(zhuǎn)速（r/min） 出口直徑（） 額定功率 外形尺寸 長寬高（） CVD-31-100B 0.009 2.4 870 100 1 1499

61、30700 3.10.9 濃縮池掛泥板的設備選型 濃縮池掛泥板的設備尺寸如下表： 表3-12濃縮池掛泥板的設備尺寸表 型號 池徑() 標準池徑() 池深 () 周邊線速度 () 驅(qū)動功率 ZXN4~10 2~4 4 2.8~4.0 0.6~1.5 0.37 3.10.10 提升泵的設備選型 提升泵的設備尺寸如下表： 表3-13 升泵的設備尺寸表 型號 轉(zhuǎn)速 () 流量 () 揚程 () 電壓 功率 4MF-BC 970 154 12 7.19 11 型號 效率 (%) 口徑 () 安裝尺寸 長

62、寬高() 4MF-BC 70 2．2 6605201922 3.11 本章小結 本章完成了污水處理主要構筑物的計算及主要設備的選擇，并對廢水中污染物的去除率進行了理論計算，本章且完成了污泥處理主要構筑物的計算及相關設備的選擇。水解酸化池污泥產(chǎn)量都很少，且消化程度高，為污泥后續(xù)處理節(jié)省了大量費用，優(yōu)勢明顯。廢水經(jīng)一系列處理后，水質(zhì)達到了排放回用標準。 第4章 污水處理廠總體布置 第4章 污水處理廠總體布置 4.1污水廠平面布置 在污水處理廠廠區(qū)有：各處理單元構筑物，連同個處理構筑物之間的管及其他管線，輔助性建筑物，道

63、路，及綠地等。 4.1.1總體布置規(guī)定 根據(jù)污水廠的處理級別，一級處理或二級處理（生物膜法）和污泥處理流程，各種構筑物的形狀，大小及組合，結合廠址地形，氣候和地質(zhì)條件等，綜合確定布置形式?？傮w布置恰當，可為今后施工，維護和管理等提供良好條件。 4.1.2布置的具體要求 1.平面布置重點考慮廠區(qū)功能區(qū)劃；處理構筑物布置，構筑物與管渠之間關系。 2.廠區(qū)平面布置時，除處理工藝管道外，還應有空氣管，反沖洗管及污泥管，管道之間及其與構筑物，道路之間應有適當間距。 3.污水廠廠區(qū)主要車行道路6-8米。次要車行道3-4米，道路兩旁留有綠化帶及適當空間。 4.水廠廠區(qū)適當規(guī)劃設計機房（水泵 風

64、機 剩余活性污泥 配電用房）辦公用房，機修及倉庫等輔助建筑 5.廠區(qū)總面積要求選擇，比例1：200，圖面參考《給水排水制圖標準》GBJ106-87，重點表達建筑物外形及其連接管渠，內(nèi)部構造及管渠不表達。 4.2 污泥管道的計算 4.2.1污泥的水力特性 水處理系統(tǒng)都要產(chǎn)生一定量的污泥。通常情況下，污泥大多采用管道輸送，包括重力輸送和壓力輸送。與水流不同，污泥的性質(zhì)變化很大，所以水力特性也各不相同。污泥的水力特性受很多因素的影響，如溫度、污水水質(zhì)、流速、黏度等。但歸納起來主要受黏度的影響。為方便起見，常以污泥含水率來表征污泥的水力特性。在污泥含水率一定的情況下，污泥中固體的密度越小，則污

65、泥的黏度越大。 污泥的黏度與污泥的濃度以及揮發(fā)物的含量成正比，與溫度成反比。而它與流速的關系比較復雜：當污泥在管道內(nèi)以低流速（一般以1.0～1.5m/s）流動時，處于層流狀態(tài)，污泥黏度大，流動阻力比水大；當流速增大至1.5m/s以上時，處于紊流狀態(tài)，流動阻力比水小。在設計輸泥管道時，應采用較大的流速，以使污泥處于紊流狀態(tài)。 污泥的性質(zhì)與污泥的含水率有直接關系。當污泥含水率為99%～99.5%時，污泥在管道中的水力特性與污水相似；當含水率為90%～92%時，與污水相比水頭損失增加很多；當污泥管道直徑為100mm和150mm時，污泥管道的水頭損失是污水管道的6～8倍。 4.2.2 污泥管道的

66、水力計算說明 （1）在污水處理廠中，重力輸泥管道的設計坡度采用0.01～0.02。采用壓力流管道輸送污泥時，一般采用表3-7的最小設計流速。 表4-1 壓力流輸泥管道最小設計流速 污泥含水率/% 最小設計流速/（m/s） 管徑150～250mm 管徑300～400mm 90 1.5 1.6 91 1.4 1.5 92 1.3 1.4 93 1.2 1.3 94 1.1 1.2 95 1.0 1.1 96 0.9 1.0 97 0.8 0.9 98 0.7 0.8 因在設計輸泥管道時，要使污泥處于紊流狀態(tài)，則流速應取大于1.5m/s. （2）污泥管道水力損失計算 1　 水解酸化池至污泥濃縮池 取管長L=12m，管內(nèi)流速V=1.6m/s，管道D=100mm的鑄鐵管，90彎頭一個（ζ=1.14） 干固體濃度與CH值的關系見表3-8，局部阻力系數(shù)見表3-9 。 污泥含水率為95%，污泥處于紊流狀態(tài)，其水頭損失可按