水污染控制工程课程设计-城市日处理量60000m3污水处理工程设计 34页

'城市日处理量60000m3污水处理工程设计第一章总论2第1节建设背景2第2节环境概况2第3节项目综述2第二章工艺流程4第1节工艺方案分析4第2节工艺流程图比较7第3节技术经济比较8第4节工艺流程图8第三章课程设计说明书10第1节粗格栅10第2节污水提升泵房10第3节细格栅10第4节曝气沉砂池10第5节曝气池10第6节二沉池11第7节回流污泥泵房11第8节污泥池12第9节污泥浓缩池12第10节污泥脱水间12第四章污水处理系统设计13第1节粗格栅13第2节污水提升泵房15第3节细格栅16第4节曝气沉砂池17第5节曝气池20第6节二沉池24第7节回流污泥泵房28第8节污泥池28第9节污泥浓缩池29第10节污泥脱水间30第四章污水处理厂总体布置31第1节总平面布置31第2节高程布置32第3节高程计算32第五章体会34第六章主要参考资料3434 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第一章总论第1节建设背景随着经济的发展，社会的进步，我国取得了举世瞩目的骄人成绩，令中华儿女和海外侨外都为之振奋。然而随之而来的是各种污染现象，污染事故的发生，人们的生活环境越来越受到污染大气、水体和噪声的限制，人类的健康和生命变得愈加脆弱。为了保护环境，提高人们的生活质量，减少不良事故的发生，提倡“资源节约型，环境友好型”社会，某城市决定建设一座污水处理厂.污水处理厂的建立，能够有效地减少水污染。城市的生活污水能够有序的排进处理厂处理，减少受纳河流的自净负荷。一些工厂、公司的生产污水有路可去，减少了工厂的运行负担，使一些小工厂在新的环境要求下能够继续运行下去，有利于城市工业可持续发展。建设污水处理厂有利于污水集中处理，有效地节约治理污染的成本和解决一部分就业问题。在全市人民的一致支持下，污水处理厂的建立势在必行。第2节环境概况该市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。年平均气温10～14.6℃。最热月平均气温22.3～27.7℃，最冷月–3.0～1.9℃。极端最高气温41℃，极端最低气温–14.9℃，年日照时数2005小时。多年平均降雨量537毫米，集中于7、8、9月，占总量的50～60%。受季风环流影响，冬季多北风和西北风，夏季多南风或东南风，市区全年主导风向为东北风，频率为19%，年平均风速2.68m/s。第3节项目综述1、污水处理厂建设规模由于该城市较小，排放的污水量有限，本着节约成本的原则，将生活污水和工业废水集中在一起进行处理。通过对该市污水量的调查与预测，确定污水处理量为60000m3/d，设计污水流量Q=60000m3/d的污水处理厂。2、设计进出水水质由于污水处理厂的最终出水直接排入到河流中，该河流的水域适用于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类功能区，根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB181918-2002）中规定：城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB309734 城市日处理量60000m3污水处理工程设计海水三、四类功能海域，执行二类标准。该处理厂应执行二类出水标准。由《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB181918-2002）二级标准日排放最高允许浓度规定，设计出水污水处理厂进、出水水质如表1-1。表1-1设计进出水水质表项目CODCrBOD5SSNH3–NpH进水水质/(mg/L)240160180357.0～8.5出水水质/(mg/L)≤100≤30≤30≤25—3、厂址的选择（1）处理厂厂址选择，应遵循以下原则：①污水处理厂应选在城镇水体下游，污水处理厂处理后出水排入的河段，应对上下游水源的影响最小。②厂址选择要便于污泥处理和处置。③厂址一般应位于城镇夏季主风向德下风侧，保持一定的卫生防护距离。④厂址应有良好的工程地质条件。⑤应尽量少拆迁、少占农田，使污水厂工程易于实施。⑥厂址选择应考虑远期发展的可能性。⑦厂区地形不应受洪涝灾害影响，不应设在雨季易受水淹的低洼处。⑧有方便的交通、运输和水电条件，有利于缩短污水厂建造周期和污水厂的日常管理。⑨如有可能，选择在有适当坡度的位置。（2）厂址及场地现状污水处理厂选址于城郊，位于大和北岸河堤内一块长方形地带，场地地势平坦，由西北坡向东南，场地标高284.5～283.5m之间，位于城市中心区排水管末端，交通便利。出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为280.0m，常水位为278.0m，枯水位为275.0m。4、建设原则（1）建设范围建设范围为污水处理厂所有污水、污泥处理工程及公用与辅助工程。（2）建设原则①研究基础资料，掌握水质水量的特点和地域特性，合理选择好设计参数；②选择建设条件好、环境影响小的厂址；③污水处理工艺技术，应达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；④全面考虑施工、运行和维护的要求，协调好平面布置、高程布置及管线布置间的相互关系，力求整体布局合理完美；⑤污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市缺水问题；⑥污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；⑦污水处理过程中的自动控制，力求安全可靠、经济实用，以利提高管理水平，降低劳动强度和运行费用；⑧污水处理厂应近远期全面规划，并作出分期建设安排，合理确定近期规模；⑨满足安全要求；⑩尽量减少工程占地。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第二章工艺流程第1节工艺方案分析本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD5、CODCr、SS值比国内一般城市污水高70%左右；③污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。针对该污水处理厂的特点及受纳水体的特点及处理程度。该污水处理厂的主要处理对象是水体中的有机物，其次是氮、磷等化合物。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，在处理时选择的工艺集中适用于如下三个方案：方案一：普通活性污泥法普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2/O”工艺，从而实现脱N和除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转化效率提高到20%以上，从而节省了运行费。国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村（12万m3/d）、天津纪庄子（26万m3/d）、北京高碑店（50万m3/d）、成都三瓦窑（20万m3/d）等污水处理厂都采用此方法。目前世界最大的污水处理厂——美国芝加哥市西南西污水处理厂也采用此工艺，该厂1964年建成，设计流量为455万m3/d。其特点为：①工艺相对成熟；②有机物去除效率高，传统活性污泥法处理效果较好，BOD5去除率可达90％～95％。③适用于处理的进水水质比较稳定，适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水，对废水的处理程度比较灵活。④乃冲击负荷低，有机负荷在0.2～0.5kgBOD/(kgMLVSS·d)之间，对冲击负荷适应性较弱。⑤需氧与供氧矛盾大，活性污泥在曝气池内经历从对数增长到减衰增长以至于到内源优化期，需氧速率沿池长逐渐降低，混合液中溶解氧含量沿池长逐渐增高，在曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象。⑥容积大、占地面多，基建费用高，电耗大、脱N和除P效率低，通常只有10～30%。该工艺适用于中小规模的污水处理厂，在处理过程中能降低水中BOD5、COD的含量。对氮、磷有一定的处理能力，但是达不到该厂所要求的去除率。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计方案二：氧化沟法氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国家已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。据报道，1963～1974年英国共兴建了300多座氧化沟，美国已有500多座，丹麦已建成300多座。目前世界上最大的氧化沟污水厂是德国路德维希港的BASF污水处理厂，设计最大流量为76.9万m3/d，1974年建成。我国自20世纪80年代起，也已普遍采用氧化沟技术处理污水，如桂林东（4万m3/d）、昆明兰花沟（6万m3/d）、邯郸东（一期6.6万m3/d）、长沙第二（14万m3/d）、西安北石桥（一期15万m3/d）等城市污水处理厂都采用此工艺，均取得了很好的效果，出水BOD5一般为10mg/L左右。氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点：①工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺科比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。②处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，BOD5、SS的去除率均大于85﹪，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱N的深度处理。同时聚磷菌交替处于厌氧和好氧条件下，并交替进行稀磷和过量摄取磷，然后将高磷剩余污泥排放，从而达到生物除磷的目的。所以氧化沟不仅可去除BOD5，而且还能脱氮除磷，出水水质好。③基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，党处理要求脱N时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOD5时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，二要求去除BOD5且去除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。总的来说，氧化沟法的造价比普通活性污泥法节约25～30%。④污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20～30d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。⑤具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.25～0.30m/s，氧化沟的总长为L，则水流完成一个循环所需时间t=L/s，当L=90～600m时，t=5～40min。由于废水氧化沟中涉及水力停留时间T为10～24h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30～200次。可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计⑥占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。⑦氧化沟工艺自动化程度要求高。该工艺管理简单，占地少，造价低，投资及管理模式适合我国的国情。方案三：SBR法1980年在美国EPA资助下，在印第安纳州Culver建立了第一座SBR工艺的污水处理厂，1984年通过美国EPA技术评估。SBR已成为美国中小型污水处理厂的首选工艺。1985年日本下水道理事会公布了对SBR工艺的技术评估书，成分肯定了改工艺的优点，日本小型SBR处理厂数量在世界第一。澳大利亚引入SBR工艺用于城市污水处理厂，现已成为主导工艺。我国1985年上海建成第一座肉类加工污水处理，现已在城市污水和其他污水处理中得到应用。目前，SBR已在国内外广泛应用，主要应用城市污水及其味精、啤酒、制药、焦化、餐饮、造纸、印染、洗涤、屠宰等工业废水的处理。其优点为：①工艺流程简单。SBR工艺的主要反应器是序批式间歇反应器，与传统的活性污泥法相比，不需要另外设置二次沉淀池、污泥回流及污泥回流设备，调节池小或可以不设置调节池，多数情况下可以省去初次沉淀池。②占地面积小、造价低。SBR工艺处理系统布置紧凑、工艺简洁，因此占地面积小。由于省去二沉池及污泥回流设备，调节池的容积小或可以省去，因此SBR工艺的建设费用和运行费用都比较低，采用SBR工艺处理小城镇污水时，比普通活性污泥法节省基建投资30％以上。③处理效果好。SBR工艺的主要特点之一是处理效果好，SBR反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化，而且反应过程是不连续的。因此运行过程是典型的非稳态过程。在运行期间，反应器中活性污泥处于一种交替的吸附、吸收、生物降解和活化过程的不断变化过程。由于实践可知，用SBR工艺处理城市污水，可以大大缩减反应时间，并取得良好的处理效果。④脱氮除磷效果好。SBR工艺运行操作灵活，可以根据不同的处理要求，通过调节不同的控制手段，来达到净化处理的目的。⑤污泥沉降性能好。SBR工艺的污泥易于沉淀，SVI值较低。在一般情况下，不产生污泥膨胀现象。SBR工艺处理系统中存在着较大的浓度梯度，在反应器中缺氧和好氧状态并存，反应器中有较高的底物浓度、污泥龄短、比增长速率大。因此，可以有效地控制丝状菌的过量繁殖，避免污泥产生膨胀现象，取得良好的污泥沉降现象。⑥良好的适应性。SBR处理工艺对进水水质水量的波动具有较好的适应性。当进水水质水量急剧变化时，SBR34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计工艺仍可获得良好的处理效果，运行稳定性较好。SBR工艺的进水期内，曝气池起到了调节池的作用，通过曝气，可使污水与原污泥充分混合，进行反应。可通过调节进水时间，调整污水调节和反应的时间，也可通过调节闲置时间，调整活性污泥的吸附和吸收能力，提高污泥活性从而提高污染物被处理的程度。⑦易于维护管理。SBR处理工艺如果管理得当，处理水水质将优于连续式活性污泥法，易于实现系统优化运行的自动控制。尽管SBR有众多的优点，但自身也存在一些缺点：①连续进水时，对单一SBR反应器来说需要较大的调节池；②对于多个SBR反应器，进水和排水阀门切换频繁，容易造成阀门磨损，对自动化要求较高；③适用于中小型污水处理项目，无法达到大型污水处理项目连续进水、连续排水的要求；④设备的闲置率较高；⑤污水提升水头损失较大。综合考虑SBR法的优点和缺点，在管理和技术上可能有一定难度。综上所述，根据该厂的设计流量，投资情况，进出水体的特点等等，采用卡鲁赛尔氧化沟工艺更适合于该厂的实际情况。第2节工艺流程图比较1、普通活性污泥法工艺流程工艺流程框图，见图2-1：图2-1普通活性污泥法污水处理及污泥处理工艺流程2、氧化沟法工艺流程工艺流程框图，见图2-2：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计图2-2氧化沟法污水处理及污泥处理工艺流程3、SBR法工艺流程工艺流程框图，见图2-3：图2-3SBR法污水处理及污泥处理工艺流程第3节技术经济比较1、比较内容：①技术比较。包括污水处理出水水质和运行管理水平要求；②经济比较。包括污水处理工程基建投资、运行费用和占地面积；③比较范围。污水处理厂的污水及污泥处理工程以及附属建筑等工程；2、比较结果：普通活性污泥法、氧化沟法和SBR法三种方案的技术经济比较结果，可知，氧化沟法工艺方案以下方面具有明显优势：①氧化沟方案在达到与传统在活性污泥法同样的去除BOD5效果时，还能有更充分的硝化和一定的反硝化效果；②氧化沟法管理较简单，适合该市污水处理管理技术水平现状；③氧化沟占地、投资和运行费用相对较低。综合以上对比分析，本工程以氧化沟法污水处理厂工艺方案作为推荐方案。第4节工艺流程图34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计污水由该市的地下排水系统收集，在污水处理厂进行集中处理。首先，污水进入污水泵房，通过提升泵，将水位提高到适合的位置。再通过格栅，它的作用是过滤掉污水中的较大的固体颗粒，以免固体物堵塞管道，隔栅通过机械刮渣外运。污水经管道运输至沉砂池。选取平流式沉砂池，进一步将污水中的固体无机物和较大颗粒的有机物沉淀下来，将沉淀的污泥定时外运。污水经过计量槽，达到氧化沟。由于氧化沟有厌氧和好氧段，能够达到脱N除P的目的。在厌氧段，完成聚磷菌释放P和反硝化作用，在好氧段，完成聚磷菌吸收P和硝化作用，在氧化沟中，好氧段和厌氧段交替进行，完成脱N除P。在氧化沟内装有曝气机，使水中的氧含量达到2.5mg/L。在氧的作用下，好痒菌分解水中的有机物，降低BOD的含量，去除率一般在80～90%.对NH3-N的含量也有一定的降低作用。污水经氧化沟后进入二沉池。与活性污泥混合的泥水在二沉池内进行分离。处理后的污水经出水堰收集到集水漕，集中排放。由于重力作用而沉淀的活性污泥排到污泥池，经过污泥泵房将一部分污泥输送到氧化沟中。而在期间，污泥含水率在80%左右，浓缩后的污泥进入污泥脱水机房进一步脱水，脱水后的污泥含水率较低，就像平时的泥巴。处理后的污泥进行污泥外运。一般只设一个污水提升泵房，其作用是弥补水力损失，为污水提供一定的动力和速度。若污水经处理后出水高程较低，不能流入受纳水体，则需要出水提升泵房。确定的该污水处理厂流程如图2-4：图2-4氧化沟法污水处理及污泥处理工艺流程34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第三章课程设计说明书第1节粗格栅由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用粗格栅，而提升水泵房选用混流泵，为减少栅渣量，格栅栅条间隙拟定为25mm。第2节污水提升泵房考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺线可以充分优化，股污水直考虑一次提升。污水提升后如格栅，然后自流通过沉砂池、氧化沟、二沉池。第3节细格栅格栅截污主要对后面的管道及构筑物起保护作用，经过中格栅的过滤，拟采用细格栅。栅条间隙b=10mm，过栅流速v=1.0m/s，安装倾角α=60°，栅条宽s=10mm。第4节曝气沉砂池污水经混流泵提升后进入曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉沙池池底采用多斗集砂，沉砂有螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。第5节曝气池本设计采用的是卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计运行参数：共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。厌氧池直径D=19m，高H=4.3m氧化沟尺寸L×B=80m×28m，高H=3.8m给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。曝气系统：采用表面机械曝气DY325型倒伞型叶轮表面曝气机。排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。第6节二沉池沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。所以，本设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池。第7节回流污泥泵房二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。设计回流污泥量为QR＝1875～2500m3/h；污泥回流比R＝50～100%。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第8节污泥池将二沉池产生的剩余污泥经自流自流作用，排到污泥池中，污泥池的作用是防止泵在排泥时，引起污泥沉淀困难。第9节污泥浓缩池浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合，例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的10倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用连续式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。浓缩池二座，直径为24米，浓缩时间14h。第10节污泥脱水间污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第四章污水处理系统设计第1节粗格栅1、设计说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用粗格栅，而提升水泵房选用混流泵，为减少栅渣量，格栅栅条间隙拟定为25mm。a、设计流量：平均日流量Qd＝6.0万m3/d＝2500.0m3/h＝0.69m3/s最大日流量Qmax＝Qd·Kz＝6.0万m3/d×1.3＝7.8万m3/d＝2500.0m3/h×1.3＝3250.0m3/h＝0.90m3/s。b、设计参数：栅条间隙b=25mm，过栅流速v=1.0m/s，安装倾角α=60°，栅条宽s=10mm。2、格栅计算：a、栅前水深h：由Qmax=B12v/2得，进水池宽B1＝1.34m所以:h=B1/2=0.67mb、栅条间隙数n为：n===50（条）c、栅槽有效宽度B：设计采用10圆钢为栅条，即S=0.01m，则B=S(n-1)+bn=0.01×(50-1)+0.025×50=1.74md、过栅水头损失h2：h2＝k·h0h0＝··一般采用k＝3，格栅断面采用锐变矩形断面(＝2.42)，则＝所以：h2＝k···34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计＝3×2.42××sin60°＝0.09me、栅后槽总高度H：H＝h﹢h1﹢h2式中：h——栅前水深，0.67m；h1——格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m；h2——格栅的水头损失，0.09m。所以：H＝0.67﹢0.30﹢0.09=1.06mf、栅槽总长度L：L＝L1﹢L2﹢0.5m﹢1.0m﹢式中：L1——进水渠道渐宽部分的长度，m，L1＝。其中，B1为进水渠道宽度，1.34m；为进水渠道渐宽部位的展开角度，取20°。则L1＝＝0.55m；L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取L2＝0.5L1＝0.275m；H1——格栅前槽高，m，H1＝h﹢h1=0.97m；所以：L＝0.55﹢0.275﹢0.5﹢1.0﹢＝2.885m3、栅渣量计算：W＝式中：W1——单位体积污水栅渣量，取0.06m3/（103m3污水）；所以：W＝＝3.6m3/d拦截污物量远远大于0.2m3/d，宜采用机械格栅。污物的排除采用机械装置：300螺旋输送机一台。格栅示意图如图3-1：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计图3-1格栅水力计算简图4、设备选型：格栅采用ZH-800-1400旋转齿板式格栅除污机2台，（1用1备）。栅条有效宽1200mm，栅条间隙25mm，耙行速度为5.97m/min，框总宽度1430mm，电机功率1.5kW。输送机采用YSJ-150，需1台，直径为150mm，Q=1m3/min,电机功率为0.75kW。配用电机为小型三相鼠笼异步式电动机1台，Y系列，型号为Y801-2型，额定功率为0.75kW，效率为73%。第2节污水提升泵房1、设计说明：采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺线可以充分优化，股污水直考虑一次提升。污水提升后如格栅，然后自流通过沉砂池、氧化沟、二沉池。设计流量为Qmax=3250.0m3/h。2．设计选型：污水经二沉池后排入市政污水管道，水面相对高程为±0.00m。污水经过的构筑物依次为中细格栅、曝气沉砂池、计量槽、曝气池和二沉池。污水提升前水位为-2.50m，则污水总提升流程为：6.60m，采用螺旋泵其设计提升高度为H=6.80m，设计流量Qmax=3250.0m3/h，采用3台混流泵，单台提升流量为1083.3m3/h。采用400HW-7S型混流泵5台，4用1备，该泵提升流量为Q1=1260m3/h，转速730r/min，效率为86%，轴功率为28.1kW，配用功率为40HP/30kW，泵净重为550kg，配用电机Y225-6/30M。3、提升泵房：混流泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外要考虑一定在检修空间。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计提升泵房的占地面积：L×B=（15.0+0.5+11.0）×10=265.0m2。其工作间占地面积为11.0×10.0=110.0m2。第3节细格栅1、设计参数：格栅截污主要对后面的管道及构筑物起保护作用，经过中格栅的过滤，拟采用细格栅。栅条间隙b=10mm，过栅流速v=1.0m/s，安装倾角α=60°，栅条宽s=10mm。2、格栅计算：a、栅前水深h：由Qmax=B12v/2得，进水池宽B1＝1.34m所以:h=B1/2=0.67mb、栅条间隙数n为：n===125（条）c、栅槽有效宽度B：设计采用10圆钢为栅条，即S=0.01m，则B=S(n-1)+bn=0.01×(125-1)+0.010×125=2.49md、过栅水头损失h2：h1＝k·h0h0＝··一般采用k＝3，格栅断面采用锐变矩形断面（＝2.42），则＝所以：h2＝k···＝3×2.42××sin60°＝0.32me、栅后槽总高度H：H＝h﹢h1﹢h2式中：h——栅前水深，0.67m；h1——格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m；34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计h2——格栅的水头损失，0.32m。所以：H＝0.67﹢0.30﹢0.32=1.29mf、栅槽总长度L：L＝L1﹢L2﹢0.5m﹢1.0m﹢式中：L1——进水渠道渐宽部分的长度，m，L1＝。其中，B1为进水渠道宽度，1.64m；为进水渠道渐宽部位的展开角度，取20°。则L1＝＝1.15m；L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取L2＝0.5L1＝0.58m；H1——格栅前槽高，m，H1＝h﹢h1=0.97m；所以：L＝1.15﹢0.58﹢0.5﹢1.0﹢＝3.79m3、栅渣量W：W＝式中：W1——单位体积污水栅渣量，取0.08m3/103m3污水；所以：W＝＝4.78m3/d拦截污物量远大于0.2m3/d，宜采用机械格栅。污物的排除采用机械装置：300螺旋输送机一台。4、设备选型：格栅采用ZH-800-1400旋转齿板式格栅除污机2台，（1用1备）。栅条有效宽1200mm，栅条间隙25mm，耙行速度为5.97m/min，框总宽度1430mm，电机功率1.5kW。输送机采用YSJ-150，需1台，直径为150mm，Q=1m3/min,电机功率为0.75kW。配用电机为小型三相鼠笼异步式电动机1台，Y系列，型号为Y801-2型，额定功率为0.75kW，效率为73%。第4节曝气沉砂池1、设计说明：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计污水经混流泵提升后进入曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉沙池池底采用多斗集砂，沉砂有螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。设计流量为Qmax＝3250m3/h＝0.90m3/s，设计水力停留时间t＝4min，水平流速v＝0.10m/s，有效水深H1＝2.5m。2、池体设计计算：a、曝气沉砂池有效容积V：V＝60Qmax·t＝60×0.90×4＝216.0m3共四格，每格有效容积V1＝V/4＝81.0m3每格池片面容积为Ai＝＝＝21.6m2b、沉砂池水流部分的长度L：L＝60v·t＝60×0.10×4＝24.0m则单格池宽B1＝＝＝0.90m每组池宽B＝2B1＝1.8m。3、曝气系统设计计算：采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。a、所需曝气量q：q＝60DQmax式中：D——单位体积污水需要曝气量，取0.2m3/m3污水。q＝60×0.2×0.90＝10.8m3/minb、穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，每格2根，共8根。曝气管管径DN100mm，送风管管径DN150mm。4、进水、出水及撇油：污水直接从混流泵出水渠进入，设置进水挡墙，出水由池另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙高度均为1.5m。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管DN200，人工撇除浮油，池外设置油水分离槽井。5、贮泥斗设计：a、排砂量W：对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量为W1＝2.0～3.0m3/105m3污水，取W1＝3.0m3/105m3污水。W＝Qmax·W1＝7.8×104×3.0×10-5＝2.3m3/d（含水率P＝60%）假设贮砂时间为t＝2.0d，则：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计存砂所需容积为V＝W·t＝2.3×2.0＝4.6m3折算为P＝85%的存砂体积为：V＝4.6×＝12.3m3b、贮砂斗的容积V0：设贮砂斗底宽b1＝1.0m，高h3’＝2.0m；斗壁与水平面得倾角为45°；则贮砂斗得上口宽b2为：b2＝+b1＝+1.0＝5.0m每个贮砂斗的容积Vi：Vi=h3’（S1i+S2i+）式中：S1i——贮砂斗下口的面积。S1i＝b1·B1＝1.0×0.9＝0.90m2；S2i——贮砂斗上口的面积。S1i＝b2·B1＝5×0.9＝4.50m2；则有：Vi＝×2.0×（0.90+4.50+）＝4.94m3每格曝气沉砂池设砂斗一个，共4个砂斗，则砂斗总容积为：V0＝4×4.94＝19.8m3c、贮砂室的高度h3：假设采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗，设砂斗的距离b’＝1.0m，则：h3＝h3’+0.06·l2＝h3’+0.06＝2.0+0.06×＝2.39md、池总高度H：H＝h1+h2+h3式中：h1——沉砂池超高，取0.3m；h2——设计有效水深，即h2为2.5m；则：H＝0.3+2.5+2.39＝5.19≈5.2m6、曝气沉砂池尺寸：L×B×H＝24.0m×1.8m×5.2m详见图3-2：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计（a）平面图；（b）横坡面图图3-2曝气沉砂池计算图7、设备选型：a、涡流搅拌器型号：ROTITIONVL-90l/Z型功率：N＝2.2kW转速：n＝102r/min立式浆叶分离机1800b、细砂泵型号：BALDOR-IP55流量：Q=50m3/h扬程：H=9m功率：N=5.5kWc、砂水分离系统型号：SEORECESX200流量：Q=1m3/h功率：N=1.1kWd、鼓风机房砂水分离后，通入气水混合液洗砂，气和水分别冲洗或联合冲洗。气和水的冲洗强度均为10L/(m2·s)，则用气量为1.1m3/min。洗砂用压缩空气与曝气沉砂池，均来自鼓风机房。鼓风机总供气量为18.0m3/min。选用SL100WD罗茨鼓风机三台，二用一备，单台风量Q＝9.45m3/min，轴功率N＝3.67kW，配套电机为Y112M-4。第5节曝气池1、设计说明：氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计氧化沟(OxidationDitch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。拟用卡罗赛氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱N作用，以使出水NH3-N低于排放标准，故污泥负荷和污泥龄应分别低于0.15kgBOD/(kgVSS·d)和高于20.0d。氧化沟采用垂直轴曝气机进行搅拌、推进、充氧、部分曝气机配置变频调速器。相应于每组氧化沟内安装在线溶解氧测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后在反馈至变频调速器，实现曝气根据溶解氧自动控制。设计流量Q＝6.0万m3/d＝2500.0m3/h进水BOD5S0＝160mg/L出水BOD5Se＝30mg/L进水NH3-N＝35mg/L出水NH3-N＝25mg/L污泥负荷Ls＝0.14kgBOD5/(kgMLSS·d)污泥浓度MLSS＝5000mg/L污泥f＝0.6，MLVSS＝3000mg/L。2、池体设计计算（延时曝气法）：曝气池所需总容积V（按污泥负荷计算）：V＝式中：Sr——经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD5）量，kg/m3，Sr＝S0－Se＝160－30＝130mg/L＝0.13g/L；X——曝气池混合液污泥浓度，3g/L。所以：V＝＝18571m3共设氧化沟四组，每组容积为Vi＝V/n＝18571/4＝4643m3氧化沟设计有效水深为H1＝3.5m，则每组氧化沟平面面积为Ai：Ai＝＝＝1327m2设计每组氧化沟有6条沟，每沟断面尺寸为B×H=7.0m×3.5m。氧化沟直线段长L1，有：3×(14L1+72)－4×(7×14－0.5×72)≥Ai解得：L1≥22.5m，取L1＝23.0m。氧化沟实际平面面积为Ai’＝3×(14×39.0+72)－4×(7×14－0.5×72)＝1350m2实际容积为：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计Vi’＝Ai’H1＝1350×3.5＝4725m33、出水：每组氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量。每沟设出水堰两扇，启闭机2台。钢制堰门规格为B×H＝1.6m×0.8m；出水槽平面尺寸L×B＝4.8m×1.2m。4、曝气机设计选型a、需氧量计算：碳化需氧量O1：O1＝a’QSr式中：a’——活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率，取0.5kgO2/kg；Q——设计流量，6万m3/d；Sr——经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD5）量，0.13kg/m3。所以：O1＝0.5×6×104×0.13＝3.90×103kgO2/d硝化需氧量O2：O2＝4.5×QNr式中：4.5——氨氮的氧当量系数；Q——设计流量，6万m3/d；Nr——经活性污泥代谢活动被降解的NH3-N量，35－25＝10mg/L=0.01kg/m3。所以：O2＝4.5×6×104×0.01＝2.7×103kgO2/d污泥自身氧化需氧量O3：O3＝b’VXV式中：b’——活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率，b’取0.15kgO2/kg；V——曝气池容积，4725×4＝1.89×104m3；XV——曝气池内挥发性悬浮固体（MLVSS）浓度，3.0kg/m3。所以：O3＝0.15×1.89×104×3.0＝8.5×103kgO2/d合计实际需氧量R：R＝O1+O2+O3＝1.51×104kgO2/d标准需氧量R0：R0＝式中：cS(20)——大气压力为1.013×105Pa，温度为20℃时溶解氧饱和浓度，9.17mg/L；34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计——在温度为T时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和浓度平均值，对于本设计，其值取8.88mg/L；c——氧化沟中维持正常运行所需要的溶解氧，一般为2.0mg/L’；，——污水传质系数修正系数，对于机械曝气设备，值在0.6～1.0范围内，取0.9。值约在0.70～0.98之间变化，通常取0.95；——压力修正系数，对于本设计，其值为1；T——氧化沟中水的温度，本设计取25℃；F——曝气扩散设备堵塞系数，本设计取值为1。所以：R0＝＝3.18×104kgO2/d＝1.32×103kgO2/hb、曝气机数量：选用DY325倒伞型表面曝气机，直径3.5m，N55kW，单台最大充氧能力为125kgO2/h。曝气机所需数量为n，则：n＝＝＝10.6≈11台每组氧化沟曝气机数量n1：n1＝n/4＝11/4＝2.75，取n1＝3考虑备用，每组共设4台曝气机，其中2台为变频调速。5、剩余污泥计算：a、氧化沟生物净产量△Xv：△Xv＝YQSr－KdXvV式中：△Xv——每日增长的挥发性活性污泥量，kg/d；Y——产率系数，即微生物每代谢1kgBOD5所合成的MLVSS，本设计取0.70kg；Q，Sr——Q＝6万m3/d，Sr＝0.13kg/m3；Kd——内源代谢系数，本设计取0.05d-1；VXv——曝气池内挥发性悬浮固体总量，为1.85×104×3.0＝5.55×104kg。所以：△Xv＝0.70×6×104×0.13－0.05×5.55×104＝2685kgMLVSS/db、氧化沟每日排出的污泥W：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计W＝＝＝4475kgSS/d＝186kgSS/h折算为含水率P＝99.0%的湿污泥Qw：Qw＝268m3/d＝11.2m3/h6、设计校核：a、实际污泥负荷Ns：Ns＝＝＝0.14kgBOD5/（kgMLVSS·d）b、污泥泥龄：＝＝＝20.7d＞20d延时曝气法的泥龄为20—30/d，污泥负荷则为0.05—0.15BOD5/（kgMLVSS·d），所以该设计满足要求。第6节二沉池1、设计说明：对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，采用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池，采用周边进水、周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高17.4%，出水水质也能提高20.0～24.2%（以出水SS和BOD5指标衡量）。该污水厂采用周边进水周边出水辐流式沉淀池。设计流量Q＝6.0万m3/d＝2500.0m3/h表面负荷q＝1.0m3/(m2·h)固体负荷qs＝120kgSS/(m2·d)水力停留时间T＝2.5h设计污泥回流比R＝50～100%2、池体设计计算（表面负荷法）：a、沉淀池表面面积A：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计A＝＝＝2500.0m2设共建四座二沉池，每座氧化沟对应一座二沉池，每座二沉池表面积Ai：Ai＝A/4＝625m2二沉池直径D：D＝＝＝28.2m选取D＝29m。b、池体有效水深H1：二沉池有效水深为H1＝q·T＝1.0×2.5＝2.5mc、存泥区所需容积Vw：氧化沟中混合液污泥浓度X＝5000mg/L，设计污泥回流比采用R＝60%，则回流污泥浓度为Xr＝X＝13333.3mg/L。为保证污泥回流的浓度，污泥在二沉池的存泥时间不宜小于2.0h，即Tw＝2.0h。二沉池污泥区所需存在泥容积Vw：Vw＝＝＝4364m3d、存泥区高度H2：每座二沉池存泥区容积Vw1：Vw1＝＝＝1091m3则存泥区高度H2为：H2＝Vw1/Ai＝1091/625≈1.8me、二沉池总高度H：取二沉池缓冲层高度H3＝0.4m，二沉池超高为H4＝0.5m，则二沉池边总高度H为：H＝H1+H2+H3+H4＝5.2m设计二沉池池底坡度i＝0.01，则池底坡降为H5＝×0.01＝0.13m，池中心总高度H：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计H=H+H5＝5.33m池中心污泥斗深度为H6＝0.98m，则二沉池总深度H7：H7＝H+H6＝6.3mf、校核径深比：二沉池直径与水深之比为D/(H1+H3)＝29/(2.5+0.4)＝10.0二沉池直径与池边总水深之比为D/(H1+H2+H3)＝29/(2.5+1.8+0.4)＝6.17符合要求。3、二沉池固体负荷G：G＝当R＝0.5～1.0时，G分别为：G1＝＝180kgSS/(m2·d)G2＝＝240kgSS/(m2·d)介于G＝200～250kgSS/(m2·d)之间，符合要求。4、进水配水槽设计计算：采用环形平底配水槽，等距设布水孔，孔径100mm，并加100mm×L450mm。配水槽底配水区设挡水裙板，高0.8m。配水槽配水流量Q：Q＝(1+R)Qh＝(1+0.6)×2500.0＝4000m3/h＝1.1m3/s设配水槽宽1.0m，水深0.8m则配水槽流速u1：u1＝＝＝0.35m/s设100配水孔孔距为S＝1.10m则配水孔数量n：n＝＝＝79.9个取n＝80个。配水孔眼流速u2：u2＝＝＝0.44m/s槽底环形配水区平均流速u3：34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计u3＝＝＝＝0.003m/s环形配水平均速度梯度G：G＝＝＝12.3s-1＜30s-1G×t＝12.3×600＝7.4×103＜105符合要求。出水渠设计计算：5、出水渠设计计算：池周边设出水总渠一条，另外距池边2.5m处设溢流渠一条，溢流渠与出水总渠设辐射式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设溢流堰板。出水总渠宽1.0m，水深0.8m。出水总渠流速v1：v1＝＝＝0.325m/s出水堰溢流负荷q＝2.0L/(m·s)则溢流堰总长L：L＝＝＝520.0m每池溢流堰长度Li：Li＝＝＝130.0m出水总渠及溢流渠上三条溢流堰板总长为（35.0－4.0）+2×（35.0－2.5×2）＝285.7m每堰口长150mm，设1900口，单块堰板长3.0m，共95块。每堰堰口流量Qi：Qi＝＝＝1.37×10－4m3/s每堰上水头h：h＝＝＝0.022m实际堰上水深介于0.020～0.043m之间。6、排泥方式与装置：为降低池底底坡度和池总深，拟采用机械排泥，刮泥机将污泥送至池中心，再有管道排出池外。本二沉池选用CFX—35A吸泥机，该机中心转动，周边线速度为3～4m/min，电动机功率为0.75kW。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计该机直径35.0m，适用于活性污泥处理污水需要污泥回流的二沉池（也适用于其它类型辐流沉淀池）排泥，周边进水周边出水。利用刮泥装置与吸泥装置共同作用于污泥，与其他排泥相比，具有排泥迅速，泥质新鲜，回流污泥量小的优点。池底可做成平底或倾斜式。本沉淀池水力条件好，表面负荷与一般辐流沉淀池相比可提高1～3倍；同时排泥泥质新鲜，可减少曝气量，属于节能型。根据工艺要求利用调节阀调节吸排泥量。配用电机采用Y-W、Y-WF型电动机，型号为Y132S-8，额定功率为3kW，效率为81%。单池配一台刮泥机及配套电机，工需刮泥机2台，配用电机2台。第7节回流污泥泵房1、设计说明：二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。设计回流污泥量为QR＝1875～2500m3/h；污泥回流比R＝50～100%。2、回流污泥泵设计选型：a、扬程：二沉池水面相对地面标高为+0.50m，套筒阀井泥面相对高程为0.1～0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2～0.3m。氧化沟水面相对标高为1.0m，配水井最大水面标高为+1.3～1.5m。污泥回流泵所需提升高度为1.8m。b、流量：两组氧化沟设一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量为938～1875m3/h。c、选泵：选用LXB—1500螺旋泵4台，每站两台，每台提升能力2100～2300m3/h，提升高度为2.0～2.5m，电动机转数42r/min，电动机功率N＝30kW。回流污泥泵站一组占地面积为15.0m×7.7m。第8节污泥池1、设计说明：将二沉池产生的剩余污泥经自流自流作用，排到污泥池中，污泥池的作用是防止泵在排泥时，引起污泥沉淀困难。设计污泥量Qw＝11.2m3/h；设计污泥含水率P＝99.0%；停留时间t＝2.0h；2、污泥池的体积V：污泥池的有效体积V1：V1＝Qw·t＝11.2×2.0＝22.4m334 城市日处理量60000m3污水处理工程设计考虑污泥池的超高，设计污泥池的尺寸为：L×B×H＝6.0m×6.0m×2.0m第9节污泥浓缩池1、设计说明：剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池，污泥含水率P1＝99.0%。污泥流量Qw＝268m3/d＝11.2m3/hW＝2.685t/d＝111.9kg/h设计浓缩后含水率P2＝96%设计固体负荷q＝2.0kgSS/(m2·h)2、浓缩池池体计算：浓缩池所需表面积A：A＝＝＝＝56.0m2浓缩池的直径D：D＝＝8.44m为保证有效表面积和溶剂，并与刮泥机配套，选D＝12.0m。水力负荷u：u＝＝＝0.10m3/(m2·h)水力停留时间T≥12.0h则有效水深H1：H1＝uT＝0.10×12.0＝1.2m3、排泥量与存泥容积：浓缩后排出含水率P2＝96.0%的污泥Qw＝67m3/d＝2.792m3/h设计污泥层（存泥区）厚度为1.25m，池底坡度为0.02，坡降为0.12m，则存泥区容积为：Vw＝(S1+S2+)＝(6.02+1.252+6.0×1.25)×3.14＝56.6m3存泥时间T：T＝＝＝20.27h4、浓缩池总深度H：有效水深H1＝1.8m；缓冲层高度H2＝1.25m；存泥区高度H3＝1.25m；池体超高H4＝0.5m；池底坡降H5＝0.12m；则浓缩池总深度为H＝H1+H2+H3+H4+H5＝4.92m另外，池中心排泥积泥斗高为H6＝1.20m。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计5、进泥中心管：进泥管DN150mm；中心进泥筒500mm；反射板900mm。6、出水渠与堰板：排水量Q＝11.2－11.2×0.25＝8.4m3/h，出水渠流量为q＝8.4m3/h＝2.33×10－3m3/s；出水渠宽b＝0.9q0.4＝0.9×(2.33×10－3)0.4＝0.08m，取b＝0.10m；出水渠中流速为0.3m/s，出水渠中深h：h＝＝＝0.10m取h＝0.15m。出水堰断面设计为h×b＝0.10m×0.10m。设计出水溢流堰上水头为h＝0.03m，则堰流量q：q＝1.4h2.5＝1.4×0.032.5＝2.18×10－4m3/s所需堰口数量n：n＝＝11个取n＝12个。共配6块堰板，每块长度2.00m。每块堰板设堰2个，堰口180mm，堰上水宽0.06m。堰上负荷为＝3.24L/((m·s)，溢流负荷偏高。建议每块堰板设堰口4个，共计40个堰。7、污泥浓缩机：为了促进投药后污泥絮凝聚集，又起到刮泥作用，选用NG—16型中心传动浓缩机，周边线速度2.3r/min，电动机功率1.5kW。8、浮渣挡板与浮渣井：为了防止浮渣随水流失，设浮渣挡板一圈，与出水堰板相距0.2m，浮渣挡板总长L：L＝(12.0－0.2×2－0.30×2)×3.14＝34.5m。浮渣斗一个，浮渣井（池外）一座，渣水分离后，水入溢流管系，渣人工撇除。第10节污泥脱水间进泥量Qw＝67m3/d，P＝96.0%出泥饼Gw＝16t/d，P＝75.0%泥饼干重W＝2.68t/d选用DY—2000带式脱水机，带宽2.00m，对城市污水厂混合泥或氧化沟污泥，投加聚丙烯酰胺2.0%时，处理能力为5～13m3/h，选用2台，每日工作时间约为一班。一台脱水机冲洗用水量23m3/h，冲洗水压力位0.5MPa；单台系统配用电机N＝34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计18.5kW；脱水间平面尺寸L×B＝25.0m×16.0m。第四章污水处理厂总体布置第1节总平面布置污水处理厂平面设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设备等的相对位置进行平面布置，包括处理构筑物与辅助构筑物（如泵站、配水井等），各种管线，辅助建筑物（如鼓风机房、办公楼、变电站等），以及道路，绿化等。污水处理厂平面布置的合理与否直接影响用地面积、日常的运行管理与维修条件，以及周围地区的环境卫生等。进行平面布置时，应综合考虑工艺流程与高程布置中的相关问题，在处理工艺流程不变的前提下，可根据具体情况做适当调整，如修正单元处理构筑物的数目或池型。污水处理厂的平面布置应遵循如下基本原则：1、处理构筑物与生活、管理设施宜分别集中布置，其位置和朝向力求合理，生活、管理设施应与处理构筑物保持一定距离。功能分区明确，配置得当，一般可按照厂前区、污水处理区和污泥处理区设置。2、处理构筑物宜按流程顺序布置，应充分利用原有地形，尽量做到土方量平衡。构筑物之间的管线应短捷，避免迂回曲折，做到水流通畅。3、处理构筑物之间的距离应满足管线（闸阀）敷设施工的要求，并应使操作运行和检修方便。对于特殊构筑物（如消化池、贮气罐）与其他构筑物（建筑物之间的距离，应符合国家《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）及地方现行防火规范的规定。4、处理厂（站）内的雨水管道、污水管道、给水管道、电气埋管等管线应全面安排，避免相互干扰，管道复杂时可考虑设置管廊。5、考虑到处理厂发生事故与检修的需要，应设置超越全部处理构筑物的超越管、单元处理构筑物之间的超越管和单元构筑物的放空管道。并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间应考虑设置可切换的连通管渠。6、产生臭气和噪声的构筑物（如集水井、污泥池）和辅助建筑物（如鼓风机房）的布置，应注意其对周围环境的影响。7、设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，满足物品运输、日常操作管理和检修的需要。8、处理厂（站）内的绿化面积一般不小于全厂总面积的30%。9、对于分期建设的项目，应考虑近期与远期的合理布置，以利于分期建设。平面布置图的比例一般采用1：500～1：1000。平面布置图应标出坐标轴线、风玫瑰图、构筑物与辅助建筑物、主要管渠、围墙、道路及相关位置，列出构筑物与辅助建筑物一览表和工程数量表。对于工程内容较复杂的处理厂，可单独绘制管道布置图。34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第2节高程布置污水处理厂高程设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布置；通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物直接按通畅地流动。高程布置的合理性也直接影响污水处理厂的工程造价、运行费用、维护管理和运行操作等。高程设计时，应综合考虑自然条件（如气温、水文地质、地质条件等），工艺流程和平面布置等。必要时，在工艺流程不变的前提下，可根据具体情况对工艺设计作适当调整。如地质条件不好、地下水位较高时，通过修正单元处理构筑物的数目或池型以减小池子深度，改善施工条件，缩短工期，降低施工费用。污水处理厂的高程布置应满足如下要求：1、计量采用重力流，减少提升，以降低电耗，方便运行。一般进厂污水经一次提升就应能靠重力通过整个处理系统，中间一般不再加压提升。2、应选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应留有余地，以免因水头不够而发生涌水，影响构筑物的正常运行。3、水力计算时，一般以近期流量（水泵最大流量）作为设计流量；涉及远期流量的管渠和设施，应按远期设计流量进行计算，并适当预留贮备水头。4、注意污水流程与污泥流程见得配合，尽量减少污泥处理流程的提升，污泥处理设施排出的废水应能自流入集水井或调节池。5、污水处理厂出水管渠高程，应使最后一个处理构筑物的出水能自流排出，不受水体顶托。6、设置调节池的污水处理厂，调节池宜采用半地下式或地下式，以实现一次提升的目的。污水处理厂初步设计时，污水流经处理构筑物的水头损失，可用经验值或参比类似工程估算，施工图设计必须通过水利计算来确定水利损失。高程布置图需标明污水处理构筑物和污泥处理构筑物的池底、池顶及水面高程，表达出各处理构筑物见（污水、污泥）的高程关系和处理工艺流程。第3节高程计算高程的计算公式：h1—沿程水头损失h1=il,i—坡度i=0.005h2—局部水头损失h2=h1×50%h3—构筑物水头损失a、中格栅的标高h1=0.30m34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计h2=h1×50%=0.15mh3=0.09mH5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.09=0.54m格栅相对地面标高-3.46ma、污水提升泵房的相对标高l=6mh1=il=0.005×6=0.03mh2=h1×50%=0.015mh3=0.20mH6=h1+h2+h3=0.03+0.015+0.20≈0.25m水提升泵房的相对标高-4.20mc、细格栅高程损失计算h1=0.30mh2=h1×50%=0.15mh3=0.32mH5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.32=0.77m细格栅相对地面标高1.62md、曝气沉砂池高程损失计算l=24.0mh1=il=0.005×24=0.12mh2=h1×50%=0.06mh3=0.30mH2=h1+h2+h3=0.12+0.06+0.30=0.48m曝气沉砂池相对地面标高0.87me、曝气池高程损失计算l=39.0mh1=il=0.005×39=0.195mh2=h1×50%=0.0975mh3=0.60mH3=h1+h2+h3=0.195+0.0975+0.60≈0.89m曝气池相对地面标高0.42mf、二沉池高程损失计算l=35mh1=il=0.005×35=0.175mh2=h1×50%=0.0875mh3=0.3mH4=h1+h2+h3=0.175+0.0875+0.30≈0.56m二沉池相对地面标高0.25m34 城市日处理量60000m3污水处理工程设计第五章体会长期以来，城市生活污水的二级生物处理多采用活性污泥法，它是当前世界各国应用最广的一种二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。但却普遍存在着基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题，且不能完全去除氮、磷等无机营养物质。对于我国这样一个资源不足、人口众多的发展中国家，从可持续发展的角度来看，并不适合中国国情。由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程，因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制，使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展。已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题，就要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。通过本次课程设计，使我将这学期所学的《水污染控制工程》各个章节的理论知识整合运用到实际生产中，不仅提高了自己对已学知识的掌握而且大大加深了我对生活污水处理各个工艺的理解。本次设计我采用活性污泥法工艺完成，这使我掌握了这一工艺的实际运用。虽然该工艺目前存在一些问题，但和其他工艺相比较而言却是比较好的，我相信随着社会和科技的不断进步，这一工艺会得到更加完善！在此，要特别感谢罗承辉老师对本次课程设计的精心指导和各位同学的鼎力帮助！第六章主要参考资料1、《水污染控制工程》教材；2、《排水工程》教材，张自杰主编；3、《给水排水设计手册》第5、6、12册；4、《环境工程师设计手册－水污染防治篇》；5、《给水排水快速设计手册》；6、其它相关资料。34'