灌南县城西污水处理工程初步设计 135页

'XXXXX设计摘要灌南县河网密布，地处灌河流域，县城西有周口河，东有郑于大沟，北有调度河，中心有盐河，在武障河处汇交。灌南城西为新建城区，服务人口众多，工业用地占地面积达20%。为了防止生活污水直排和工业废水的偷排乱排，造成灌南县城水系的污染，实现灌南县城的可持续发展，灌南城西污水处理厂的建设已经刻不容缓。本设计是灌南城西污水处理工程。其中有两部分，即城市排水管网系统和城市污水处理厂。排水管网系统是现代化城市必不可少的公共基础设施，也是城市水污染防治和防洪防涝的骨干工程。排水体制是否合理直接影响整个排水系统的有效性，为了切合可持续发展的观念，结合灌南县现有排水现状，最终选择分流制排水体制。灌南县城西污水处理厂设计规模为3万m3/d，设计进水水质为：BOD5=200mg/L，COD=323mg/L，SS=284mg/L，TN=43mg/L，TKN=33.5mg/L，TP=5.7mg/L。根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用Orbal氧化沟工艺；污泥采用浓缩脱水的方式处理。通过此工艺的处理，出水水质将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)一级B标准。城市排水管网，管线总长30707m，造价5511.324万元；污水处理厂造价5021.116万元；整个污水处理工程造价10532.44万元。关键词：城市污水处理厂Orbal氧化沟污泥处理 XXXXX设计AbstractGuanNanprefectureislocatedinGuanriverbasinwithitsinterconnectedwaterways.ZhouKouriveronthewest,ZhengYuditchontheeast,DiaoDuriveronthenorth,andYanriveronthecenter,alltherivergatheringatWuZhangriver.ThewestofGuanNanprefectureisanewdowntown,serviceagreatnumberofpeople,andindustriallandcoversanareaof20%.Inordertopreventdomesticsewagedischargeintotheriverdirectlyandindustrialwastewaterdischargedisorderly,whichcancausepollutionofwatersystem,weshouldconstructGuanNanWestsewagetreatmentplantassoonaspossible.ThedesignisadrainagesysteminthewestofGuanNanprefecture.Itismadeupoftwoparts,namely,thedesignofsystemofurbandrainagepipelinenetworksanddesignoftheurbansewagetreatmentplant.Thedrainagesystemisanessentialandindispensablepartofmoderncitypublicinfrastructure,anditisalsothebackboneonwaterpollutioncontrolandfloodcontrolprojects.Whetherthedrainagesystemisreasonableornotcanhaveadirectimpactontheeffectivenessoftheentiredrainagesystem.InordertomaintainthesustainabledevelopmentofGuannan,sewageissenttothemunicipalwastewatertreatmentplantbythesewagecollectionpipenetwork,rainwaterissenttonearbyriversbyrainwaterpipes.ThesizeofWastewaterTreatmentplantis30000m3/d,theinfluentqualityis:BOD5=200mg/L,COD=323mg/L,SS=284mg/L,TN=40mg/L,TKN=33.5mg/L,TP=5.7mg/L.Accordingtotown"sgeographicalpositionandscaleofsewagetreatmentplant,combiningwiththedemandofdenitrificationanddephosphorizationintreatmentprocess,thesewagetreatmentplantdesignsandadoptsOrbaloxidationditch.Besides,anintegraldeviceisadoptedformechanicalthickeninganddehydrationofsludge.Afterthetreatmentofthiscraft,thedisposalwaterqualitywillreachthefirstclassBstandardof(GB18918-2002).Thetotallengthofurbandrainagepipenetworkis30707m,andcost55.11millionyuan.Andsewagetreatmentplantconstructioncost50.21millionyuan.Thesewagetreatmentprojectcost105.32millionyuan.Keywords:urbansewagetreatmentplantOrbaloxidationditchsludgetreatmentI XXXXX设计目录第一篇1灌南城西污水处理工程初步设计说明书11.概述11.1.设计任务11.2.设计依据11.3.区域概况11.4.自然条件21.4.1.地形地貌21.4.2.河流与水文特征21.4.3.气候特征21.5.给排水现状及规划21.6.工程建设的必要性和工程内容32.污水收集系统设计32.1.排水体制的确定32.2.污水管网设计42.2.1.污水管网布置原则42.2.2.设计依据52.2.3.污水管网水力计算方法52.2.4.施工方法的选取及管材的选用52.2.5.污水管网系统方案62.2.5.1.管网布置62.2.5.2.工程量63.污水处理厂设计73.1.规模和处理程度的确定73.1.1.污水量预测73.1.2.水质的确定83.2.污水处理厂的工艺选择93.2.1.污水处理厂进出水水质93.2.2.污水处理工艺比选103.2.3.配套工艺选择173.2.4.污泥处理工艺213.3.污水处理厂工艺设计223.3.1.粗格栅间223.3.2.进水泵房233.3.3.细格栅233.3.4.旋流沉砂池233.3.5.厌氧池243.3.6.Orbal氧化沟243.3.7.二沉池263.3.8.紫外消毒渠263.3.9.污泥回流泵房263.3.10.匀质池26III XXXXX设计3.3.11.污泥浓缩脱水机房273.4.污水处理厂厂区设计273.4.1.厂址论证273.4.2.厂区平面布置283.4.3.厂区竖向布置294.工程估算294.1.估算范围294.2.污水收集系统投资估算294.3.污水处理厂造价估算314.3.1.第一部分费用314.3.2.第二部分费用364.3.3.第三部分费用364.4.污水处理造价合计375.环境保护、安全生产和经营管理375.1.环境保护375.1.1.废气的影响375.1.2.污泥的影响375.1.3.噪声的影响375.2.安全生产和消防385.2.1.防洪385.2.2.消防385.3.人员编制386.工程效益分析396.1.环境效益396.2.社会经济效益397.结论与建议407.1.结论407.2.建议408.参考文献40第二篇42灌南城西污水处理工程初步设计计算书421.设计资料421.1.服务面积421.2.规划人口421.3.进出水水质及处理程度422.污水收集系统设计422.1.污水收集系统平面布置422.2.污水量的确定432.2.1.生活污水设计流量432.2.2.工业废水设计流量442.2.3.仓储污水设计流量452.2.4.灌南县污水处理厂总设计水量Q总及污水厂设计规模462.2.5.灌南县污水处理厂最高日最高时设计流量Qmax462.3.灌南县污水处理厂进水水质计算47III XXXXX设计2.3.1.生活污水水质472.3.2.工业废水水质472.3.3.进水水质的确定482.4.灌南城西污水处理厂出水水质的确定492.5.灌南城西污水处理厂污染物去除率的确定502.6.进出厂水质分析503.污水收集系统设计513.1.排水系统体制的确定513.2.排水系统的布置形式523.2.1.排水系统布置的原则与要求523.2.2.排水系统布置形式的比选523.2.3.设计计算要点533.2.4.排水管网的计算534.污水处理厂工艺设计544.1.粗格栅544.1.1.设计参数544.1.2.设计计算554.1.3.设备选型584.2.进水泵房584.2.1.设计参数584.2.2.设备选型584.3.细格栅594.3.1.设计参数594.3.2.设计计算594.3.3.设备选型614.4.旋流沉砂池624.4.1.设计参数624.4.2.设计计算624.4.3.设备选型654.5.配水井654.5.1.设计参数654.5.2.设计计算654.6.奥贝尔氧化沟664.6.1.设计参数664.6.2.设计计算664.6.3.设备选型754.7.二次沉淀池784.7.1.设计参数784.7.2.设计计算784.7.3.设备选型854.8.紫外消毒渠854.8.1.设计参数854.8.2.设计计算854.9.匀质池86III XXXXX设计4.9.1.设计参数864.9.2.设计计算864.10.污泥回流泵房874.10.1.设计参数874.10.2.设备选型874.11.脱水机房884.11.1.设计参数884.11.2.设计计算884.11.3.设备选型884.12.构筑物高程布置904.12.1.高程布置原则904.12.2.高程计算905.工程投资估算975.1.污水收集系统投资估算（管道、泵站、倒虹吸）975.2.污水处理厂造价估算985.2.1.第一部分费用995.2.2.第二部分费用1045.2.3.第三部分费用1045.3.污水处理造价合计1046.参考资料104第三篇106英文翻译及小论文1061.英文原文1062.英文翻译1123.小论文1151.Orbal工艺特点1152.Orbal氧化沟性能分析1152.1.脱氮功能1152.2.抗冲击负荷能力1162.3.难降解有机物的去除1172.4.污泥的性能1172.5.节能性能1172.6.结论117附表1街区面积119附表2管网流量计算120附表3污水管道水力计算表125III XXXXX设计第一篇灌南城西污水处理工程初步设计说明书1.概述1.1.设计任务根据灌南县总体规划及相关设计资料进行灌南县城西污水处理工程的初步设计，具体内容包括：1)污水管道系统设计；2)污水处理厂设计，包括污水处理构筑物及污泥处理构筑物的设计。1.2.设计依据[1]《室外排水设计规范》（GB50014—2006）；[2]《城市排水工程规划规范》（GB50318—2000）；[3]《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；[4]《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002)；[5]《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343—2010）；[6]《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）；[7]《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31—89）；[8]《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287—92）；[9]《给水排水制图标准》（GB/T50106—2001）；[10]《灌南县县城总体规划》（1996—2010）；[11]《灌南县县城总体规划图》（2020年）；[12]《灌南县县城建设用地平衡表》；[13]灌南县城气象资料、地震资料、水文及水文地质资料等。1.3.区域概况灌南县位于江苏省的东北部，地处北纬33º59′至34º27′，东经119º07′至119º48′。东邻黄海，西接沭阳，南与涟水、响水二县为邻，北隔新沂河与灌云县相望。灌南县因地处灌河流域，位于灌云县之南而得名。灌南县属黄泛平原区，地势平坦。全境东西为71km，南北为30第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计km，全县总面积为1026.1km2。其中，陆地面积762.8km2，占总面积的74.36%；水域面积263.3km2，占总面积的25.66%。地势西高东低，南高北低，由西南向东北逐渐倾斜，形状酷似放在黄海之滨的一把金钥匙。灌南县对外交通比较便利。204国道、宁连一级公路、淮高灌南省道、连新线纵穿南北；307沭陈线、306响秦线横贯东西，形成对外交通网络。航运自然条件得天独厚。盐河纵贯南北，灌河横穿东西，大小河渠密布似网，大都西南流向东北，汇入黄海。1.1.自然条件1.1.1.地形地貌灌南县城区地势平坦，西南部略高，地面标高在1.80～5.30m之间，盐河由南向北穿越而过，将城区分为东西两大片。灌南县城城区属于沙碱地区，地下水位在3.5m以下。地震烈度为6度设防区，属于华东地震区。1.1.2.河流与水文特征灌南县地处灌河流域，县城西有周口河，东有郑于大沟，北有调度河，中心有盐河，在武障河处汇交。盐河在县城内的河底高程为-2.0~-2.5m，常年水位2.5m，最低水位1.5m，县城内历史最高水位4.3m，涟水县城北的朱码闸作为上游的控制闸，设计流量218m3/s，最大过闸流量272m3/s，闸底高程2.0m。周口河的河底高程-1.1~-1.4m，设计流量18.4m3/s，周口闸闸底高程-1.4m，最大过闸流量45.3m3/s，排涝水位上游3.4m，闸下3.18m，闸下历史最高水位4.3m。郑于大沟的河底高程在-1.0~0.5m之间，郑于闸闸底高程-0.5m，排涝水位上游3.2m，闸下2.3m，设计流量15m3/s，最大过闸流量29.5m3/s，闸下最高水位4.12m。1.1.3.气候特征灌南县位于北温带南缘，是温暖带向亚热带过渡地区，属暖湿性季风气候，常年主导风向为东北及东南风，雨量充沛，降雨主要集中在每年的7～8月份，年平均降雨量949.9mm，年最大降雨量1295mm（1956年），最大日降雨量257mm（1959年8月31日），年平均温度13.8℃。年平均无霜期220天，年平均日照2434.5h，最大冻土深度23cm，年平均气压1016.4mmHg。1.2.给排水现状及规划第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计现有的城市给排水现状及发展情况（城市排水体制，现有的排水管渠的布置、走向、断面的大小、结构型式、污水厂的位置、规模、处理程度、工艺流程等），工矿企业的给水和排水情况（供水量及其变化情况，工业废水及生活污水的水质、水量，废水的综合处理及利用情况），污水的回用可能，污泥的出路等资料。1.1.工程建设的必要性和工程内容灌南县城西远期规划人口11.0万人，工业用地208.7公顷，其中以酿酒食品、机械铸造、纺织服装、木材建设、医药化工五类为支柱行业。污染水排放量大，污染物种类多。而且在该规划区域内并没有污水处理厂，污水均直接排入老六塘河和南六塘河，对河流污染严重。为了保护江河流域的生态环境，建设灌南县城西污水处理厂势在必行。2.污水收集系统设计2.1.排水体制的确定在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水体系称为排水管网系统的体制（简称排水体制）。排水体制一般分为合流制和分流制两种类型。1)合流制排水系统。将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。早期的合流制排水系统，是将排除的混合污水不经处理直接就近排入水体。后改造中常采用截留式合流制，即在临河岸边建造一条截留干管，截留混合污水，晴天或初降雨时所有污水都排送至污水处理厂，经处理后排放；当降雨量增加，混合污水的流量超过截留干管的输水能力之后，部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。2)分流制排水系统。将生活污水、工业废水和雨水混分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统称为分流制排水系统。各种排水体制的对比见下表1-2-1和表1-2-2。表1-2-1合流制与分流制优缺点对比项目合流制分流制环境保护将混合污水全部截留，从控制和防止水体污染来看较好，但建设费用增高；采用截留式合流制，水体仍然受到污染。初期雨水径流直接排入水体，造成污染，但也可以将初期雨水径流收集处理。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表1-2-1合流制与分流制优缺点对比工程造价管网造价低，泵站及污水厂造价高，总费用低。管道造价高，泵站及污水厂造价低，总费用低。维护管理管道易产生沉淀，污水厂的水量变化大，运行管理复杂。管道不易发生沉淀，污水量变化小。表1-2-2不同排水体制的综合比较名称环境保护维护管理工程造价适用范围直排式合流制最差最容易低一般不宜采用截流式合流制较好较难较高老城区旧体制改造完全分流制好难高新建城市、工矿企业不完全分流制较好较容易最低地形适宜、近远期结合半分流制最好最难最高经济发达、生活要求高灌南县城雨量充沛，降雨主要集中在7～8月份，年平均降雨量949.9mm，年最大降雨量1295mm,若采用合流制，雨天将大大增加污水厂的负荷，不利于污水厂的正常运行。灌南城西地区地势较平坦，西高东低、南高北低，且河网较为密集，雨水便于就近排放，故采用完全分流制排水体制。1.1.污水管网设计1.1.1.污水管网布置原则污水管网布置原则：1)根据城市整体规划，结合当地实际情况布置排水管网，并进行多方案技术经济比较；2)先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按照从干管到支管的顺排序进行布置；3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；4)协调好和其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；5)规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便；6)规划要远近期结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.1.设计依据参考《给水排水设计手册》第二版第5册城镇排水，1.2.4.1管道系统布置的一般要求如下：1)管道系统布置要符合地形趋势，一般宜顺坡排水，取短捷路线。每段管道均应划给适宜的服务面积。汇水面积划分除依据明确的地形外，在平坦地区要考虑与各毗邻系统的合理分担；2)尽量避免或减少管道穿越不容易通过的地带和构筑物。当必须穿越时，需采取必要的处理或交叉措施，以保证顺利通过；3)安排好控制点的高程。一方面应根据城市竖向规划，保证汇水面积内各点的水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地；另一方面又应避免因照顾个别控制点而增加全线管道的埋深。1.1.2.污水管网水力计算方法污水管道水力计算的目的，在于合理的经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深。由于这种计算是根据水力学规律，所以称做管道的水力计算。根据前面所述，如果在设计与施工中注意改善管道的水力条件，可使管内污水的流动状态尽可能地接近均匀流。由于变速流公式计算的复杂性和污水流动的变化不定，即使采用变速流公式计算也很难保证精确。因此，为了简化计算工作，目前在排水管道的水力计算中仍采用均匀流公式。1.1.3.施工方法的选取及管材的选用本设计确定管道施工的方法有：大开挖、支护开挖、顶管和围堰施工几种形式。通过技术经济分析决定：2m以下管道敷设采用大开挖；2~6m采用支护开挖；6m以上采用顶管施工。管道穿河涌（宽5~40m)采用围堰施工。要求管材按50年寿命考虑，原则上不采用混凝土管。1)开挖施工的管材选择。开挖施工的重力流管段原则上考虑PVC-U管、HDPE管、RPM管。d≤500mm的管道，HDPE管性能和经济上具有优势，所以d≤500mm采用HDPE管。d≥800mm的管道，RCP管在性能和经济上都具有优势，故d≥800mm采用钢筋混凝土衬胶管。2)顶管施工管材选择。在埋深较大（>6m）时，采用顶管施工，RCP管耐压性好，能承受较大外压，且顶管施工技术要求低，故采用钢筋混凝土衬胶管。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)压力管材选用。对于压力管，目前采用较多的是钢管、RMP管等。考虑提升泵站水泵扬程较高，内压较大，故选用钢管，但应做好防腐措施。2)倒虹吸管材选用。工程设计沿途管线需穿越两处河涌。一般埋深小于河涌沟底时采用倒虹吸管过河的形式。倒虹吸管主要考虑抗浮性和防渗性能。钢管、PCP管和RPC管抗浮性能都较好，但PCP管防渗性能较差，RCP管管节较短，故采用钢管。1.1.1.污水管网系统方案1.1.1.1.管网布置常见的排水系统形式主要有正交式、平行式、分区式、分散式和环绕式五种。参考设计资料，灌南城西的地形地貌特征是城区地势平坦，西南部略高，地面标高在1.8~3.50m之间，南六塘河由南向北穿越而过，将城区分为东西两大片。该区域坡度较小，无明显分水线，故可划分为一个排水区域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下；干管基本与等高线垂直布置；主干管则沿南六塘河西侧河岸平行布置，基本与等高线平行，整个系统呈正交式布置。污水处理厂位于老六塘河东侧，南六塘河西侧，尾水排入老六塘河。各种排水系统布置形式的比选见表1-2-3。表1-2-3几种排水系统布置形式的特点名称特点适用范围正交式干管长度短，管径小，污水排出快地形平坦，略向一边倾斜的地区平行式可避免干管坡度过大地形倾向河道，坡度较大的地区分区布置有2套以上独立的管道系统，充分利用地形排水，节省能源地形高低起伏，相差较大的地区结合灌南城西的地形等因素，将排水管网的主干管设置在广州路，自南向北接入污水处理厂。另外，沿育才路、人民路、湖南西路和四川西路设置四条干管。1.1.1.2.工程量管网工程工程量主要由开挖工程量、顶管工程量、中途提升泵站工程量组成。1)开挖工程量开挖工程量见表1-2-4第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表1-2-4开挖工程量管径管长（m)材料DN40016004塑料DN5009064塑料DN600911塑料DN700638塑料DN8001705钢筋混凝土DN10001217钢筋混凝土1)顶管工程量顶管施工工程量包括管道穿越河流施工，长距离埋深大于6.0m的管道施工。顶管施工工程量见表1-2-5。表1-2-5顶管施工工程量管径管长（m)材料DN600983塑料DN800455钢筋混凝土2)中途提升泵站在广州路上设置两座提升泵站，泵站1设计流量175.63L/s，提升高度5.20m；泵站2设计流量218.92L/s，提升高度3.60m。3)倒虹吸在南六塘河上设置2个倒虹吸。1.污水处理厂设计1.1.规模和处理程度的确定1.1.1.污水量预测1)综合生活污水量由于缺乏公共建筑资料，本设计采用城镇综合生活用水定额作为当地用水定额。参考《室外给水设计规范》（GB50014—第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计2006）、《江苏省城市生活与公共用水定额》（苏城建[2006]452号），居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。可按当地相关用水定额的80%～90%采用。取q=240L/（d∙人）。经计算后可得：近期Q生活平均=1.283万m3/d=148.50L/s；远期Q生活平均=2.352万m3/d=272.22L/s。1)工业污水量根据《灌南县县城总体规划》（1996-2010）、《灌南县县城总体规划图》（2020年）得知，近期工业用地面积F=100.5ha；远期工业用地面积F=208.7ha。灌南县工业企业主要以纺织、印染为主，根据《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）确定工业废水转化率n4=0.7；工业用水回用率，根据中国江苏网的报导，目前灌南县的工业用水回用率达到47.8%，确定远期工业用水重复利用率为n3=70%，工业用水收集率n5=100%，考虑地下水渗入率Ψ=10%。经计算后可得：近期Q工业平均=0.606万m3/d=70.14L/s；远期Q工业平均=0.723万m3/d=83.68L/s。2)仓储污水量根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）相关规定经计算可得Q仓储平均=0.065万m³/d=7.48L/s3)总水量Q及污水厂设计规模污水厂设计水量为3.140万m3/d，最高日最高时水量为4.58万m3/d，设计规模为3.0万m3/d。1.1.1.水质的确定1)进水水质根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时，可按下列标准采用：①　生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25～50g计算；②　生活污水的悬浮固体量可按每人每天40～65g计算；③　生活污水的总氮量可按每人每天5～11g计算；④　生活污水的总磷量可按每人每天0.7～1.4g计算；⑤　工业废水的设计水质，可参照类似工业的资料采用，其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量，可折合人口当量计算。考虑该地区水源充足，给水定额较高，本设计中取生活污水BOD5=31g/(人·d)；COD=54g/（人·d）(BOD5/COD=0.58)；SS=50g/(人·d)；TN=7g/（人·d)；TP=1.0g/(人·d)。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计参考《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)中相关规定，根据4.2.1下水道末端污水处理厂采用二级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合B等级规定。灌南县城西污水处理厂进水水质见表1-3-1。表1-3-1灌南城西污水处理厂设计进水水质项目BOD5CODSSTNTPKNNH3－N指标（mg/L）20032328443.05.731.016.21)出水水质污水处理厂厂址位于老六塘河东侧，南塘河西侧，尾水排放入老六塘河。根据江苏省地表水域功能区划分，老六塘河为Ⅳ类水体。根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）可知污水处理厂出水可执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB8978-1996）中一级B标准，本设计中，污水处理厂采用严于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，设计污水处理厂出水水质如表1-3-2所示：表1-3-2设计污水处理厂出水水质项目BOD5CODSSTNTP指标（mg/L）≤20≤60≤20≤20≤11.1.污水处理厂的工艺选择1.1.1.污水处理厂进出水水质灌南城西污水处理厂主要水质去除率如表1-3-3。表1-3-3污水处理厂污染物去除率项目BOD5CODSSTNTP进水指标（mg/L）20032328443.05.7出水指标（mg/L）≤20≤60≤20≤20≤1去除率（%）≥90.00≥81.42≥92.96≥53.49≥82.461)可生化性BOD5和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，用BOD5第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计/COD值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简单的方法，一般情况下，BOD5/COD值越大，说明污水可生物处理性越好，综合国内外的研究成果，可以参照表1-3-4中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。表1-3-4污水可生化性评价参考数BOD5/COD>0.450.3～0.450.2～0.3<0.2可生化性好较好较难不宜灌南城西污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.62，属于易生物降解范畴。1)可生物脱氮性BOD5/TN指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，为了使反硝化细菌在分解有机物的过程中反硝化阶段的顺利进行，一般认为当BOD5/TN>3~5时，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，本工程TN为43mg/L，BOD5/TN=4.65,属于碳源较充足的污水。2)可生物除磷性BOD5/TP指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低线是BOD5/TP=20，有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程BOD5/TP=35.09，可以采用生物除磷工艺。根据以上分析，灌南城西污水处理厂可以采用生物脱氮除磷工艺。1.1.1.污水处理工艺比选生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法，其中生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5×104m3/d左右为宜；活性污泥法是当前国内外城市污水厂采用的主流方法，有着丰富的管理运行经验和有关技术资料，且能有效地去除城市污水中的主要污染物质，故选择活性污泥法作为本设计生化主体。一般而言，在采用活性污泥法的污水处理厂中，不同的污染物是以不用方式去除的。污水中BOD、COD、SS通过微生物的吸附、分解，经过二沉池的沉降都能得到很好的去除。而脱氮过程需要在较低的污泥负荷，较长的泥龄下才能取得很好的效果；除磷过程则需要在厌氧/好氧交替的条件下，较短的污泥龄下进行。故生物脱氮除磷是污水处理工艺的关键。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计灌南城西污水处理厂污水浓度较低，对氮磷，尤其是磷的去除要求较高。AB法是在传统的两段活性污泥法(初沉池+活性污泥曝气池)和高负荷活性污泥法的基础上提出的一种新型的超高负荷活性污泥法——生物吸附氧化法。该法特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水，但是缺少脱氮除磷的环节，故不适合本厂。A/O法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；而且若要提高脱氮效率必须加大内循环比，因而加大运行费用；此外，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％。因此A/O法不适宜采用。SBR工艺单池容积较小，在处理规模较大的废水时需要的构筑物较多，工艺对自动化要求较高，适用于规模较小的污水处理厂。综上所述，结合本设计的水质水量与出水要求，主要比选A2/O工艺与氧化沟工艺。1)A2/O工艺介绍A2/O工艺，是在70年代由美国的一些专家在厌氧—好氧法脱氮工艺基础上开发的，旨在开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。其优点是：(1)系统简单且可满足同步脱氮除磷工艺；(2)总的水力停留时间少于其他同类工艺；(3)在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞；(4)污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；(5)运行费用低。但该工艺也存在着一些不足：(1)脱氮除磷效果难以提高；(2)生化池进入二沉池需要保持一定浓度的溶解氧，既要防止厌氧释磷，又要防止氧浓度高回流时对缺氧段产生干扰。2)氧化沟工艺介绍氧化沟(OxidationDitch)又称为连续循环式反应器，是活性污泥法的一种变型，属于延时曝气活性污泥法。我国于20世纪80年代开始引进和研究这项技术，现已应用于城市污水以及石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水和食品加工废水等工业废水处理之中。该工艺与传统活性污泥法相比有如下特点：(1)具有推流式和完全混合式的特点，可有力地克服短流和提高缓冲能力；(2)具有明显的溶解氧浓度梯度，有利于形成硝化——反硝化的生物处理条件；(3)功率密度不均匀分配有利于氧的传质、液体混合和污泥絮凝，整体功率密度较低，节省能源；(4)工艺流程简单，构筑物少，便于管理。但该工艺也存在一定不足：(1)占地面积大；(2)污泥易沉积由于氧化沟一般都采用表面曝气器，且呈现不均匀分布，这样就产生的不同的能量分区，在低能量区就会因混合液缓慢流容易形成污泥沉积；(3)易产生浮泥和漂泥。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)A2/O工艺与氧化沟工艺对比A2/O工艺与氧化沟工艺对比见表1-3-5表1-3-5工艺对比工艺名称特点缺陷分点进水倒置A2/O工艺1.加强了系统的脱氮能力；2.节省了投加碳源的费用，并可以获得较高的C/N比，保证了充分的反硝化；3.除磷效果加强；4.采取厌氧、缺氧倒置，避免了回流污泥中携带的硝酸盐、溶解氧对厌氧区的不利影响。1.工艺流程较复杂，需要考虑多点进水的配水设计；2.由于内、外回流经过厌氧区，相对降低了厌氧区的停留时间。取消混合液回流的A2/O工艺1.回流污泥首先同原水混合形成一个缺氧区，反硝化细菌利用原水中的有机物为碳源进行反硝化；2.对有机物和氮的去除效果同传统A2/O工艺的相当，而除磷效果较优。1.污泥回流比过大并不经济；2.好氧区的反硝化作用如何量化、TN去除率的确定及反硝化效率的控制较难。Orbal氧化沟1.具有推流式和完全混合式两种流态的优点；2.具有较好的脱氮功能，即使在不设回流的条件下，也能获得较好的脱氮效果；3.以较为节能的方式获得较稳定的处理效果；4.有较高的充氧能力效率。设计建造不合理时会在氧化沟中发生沉淀现象。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表1-3-5工艺对比Carrousel氧化沟1.工艺稳定可靠，控制简单，对C、N、P具有很高的去除率；2.在处理城市污水时不需设初沉池；3.污泥稳定，不需消化可直接干化；4.池壁共建，减少占地，降低造价；1.负荷低，池深浅，占地面积大，能耗高；2.容积及设备利用率不高，能耗高。3.水力条件复杂，内回流不易控制，可控性不强，运行调节不灵活。OCO氧化沟1.工艺占地小，土建投资低；2.操作灵活，可按A2/O或A/O工艺运行，脱氮除磷效率高；3.可不设初沉池；4.污泥浓度高，负荷低，剩余污泥少。工艺过分依赖自动控制，操作管理和维修复杂。①　预选方案一：倒置A2/O工艺传统A2/O法处理生活污水存在氮、磷难以同时获得较高的去除率。倒置A2/O工艺将传统A2/O工艺中的厌氧和缺氧环境倒置，形成缺氧/厌氧环境。污水在缺氧池和厌氧池分点进水，缺氧区内循环污泥中的硝酸盐、残余的溶解氧在反硝化菌的作用下进行反硝化反应，实现了前置脱氮。在厌氧区，聚磷酸菌将污水中的碳源转化为储能物质，积聚吸磷动力。在好氧区，有机物进一步被降解，硝化菌将氨氮转化为硝酸盐氮，同时聚磷酸菌过度吸磷。从而达到较高的同步脱氮除磷的效率。图1-1倒置A2/O工艺流程采用此工艺的污水厂有：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计a.西安市第四污水处理厂西安市第四污水处理厂一期设计处理能力为25×104m3/d，污水处理采用倒置A2/O+液氯消毒工艺，污泥处理采用二级厌氧消化+离心脱水工艺。污水处理流程：进水→控制井→粗格栅→污水提升泵房→细格栅→曝气沉砂池→平流式初沉池→生物反应池→配水井→二沉池→接触消毒池→出水排入渭河。自2008年10月运行以来，对NH3一N、TN、COD、SS的处理效果稳定，且具有较好的抗冲击负荷能力，运行稳定时出水水质除TP浓度外均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准。西安市第四污水处理厂详细参数如下表1-3-6表1-3-6西安市第四污水厂进、出水水质项目CODNH3-NTNTPSS进水187.9~464.1827.73~51.6449.37~73.723.68~7.02110~660出水12.9~38.20~16.2015.9~23.60.62~4.333~19b.常州丽华污水处理厂丽华污水厂总处理规模为2.0×104m3/d，目前实际进水量为1.7~1.8×104m3/d。现有一、二、三期工程都采用倒置A/A/O工艺。一、二期程原为传统活性污泥工艺，三期工程原为A2/O工艺，改造后运行参数如下：进水流量为1×104m3/d左右，BOD污泥负荷为0.056~0.12kgBOD/(kgMLSS·d)，泥龄为15.0d，MLSS为4.0g/L，污泥回流比100%。监测结果表明各项出水指标均达到一级B标准。①　预选方案二：Orbal氧化沟氧化沟自20世纪50年代发明以来，由于其结构简单、运行操作简便和稳定的处理效果，在世界各地被广泛研究与应用。Orbal氧化沟可以看作是由3个Passver型氧化沟串联组成的多级氧化沟，典型的orbal氧化沟是多沟式椭圆犁结构，污水直接进入到外沟，通过水下输入口连续依次进入到中沟和内沟，每一条沟道都是一个闭路连续循环的完全混合反应器，污水在每条沟道中都循环了数百次，最后污水通过内沟流入二沉池，进行同液分离，剩余污泥刚流到外沟Orbal氧化沟在降解有机物的同时，可以去除氮磷等营养物，并且剩余污泥已经好氧稳定，无需再进行污泥消化处理，对污泥的后处理要求简单，特别适合我国国情。采用此工艺的污水厂有：a.许昌市污水处理厂第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计许昌市污水处理厂二期工程是国家淮河流域治理的重点项目，设计处理规模为8×104m3/d,于2008年12月底建成。目前已通水运行一年有余，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准。详细参数见下表1-3-7所示。表1-3-7许昌市污水处理厂实际进、出水水质项目BOD5CODSSNH3—NTP实际进水/(mg•L-1)210423262286.5实际出水/(mg•L-1)8<4183.20.42去除率%9690968893a.无锡市城北污水处理厂无锡城北污水处理厂采用Orbal氧化沟工艺，与传统的Orbal氧化沟工艺不同，其中心岛被改造成了厌氧区同时借鉴了A2/O工艺的运行模式，为氧化沟增加了内循环系统，即内沟出水部分回流到外沟，从而提高了Orbal氧化沟的脱氮除磷能力。与传统的Orbal氧化沟工艺相比经改造后的氧化沟虽然在脱氮除磷方面有了改进，但其出水总氮还是难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》。无锡城北污水处理厂详细参数见下表1-3-8所示。表1-3-8无锡市城北污水处理厂参数项目NO3—NTNCODCrNH3—N外沟出水内回流液进水外沟出水内回流液进水外沟出水进水外沟出水内回流液17.409.1067.3613.9112.4230579.454.644.660.61214.8815.8953.8821.4718.7036857.242.708.140.7132.797.8638.0415.0613.9239779.528.859.503.3342.426.1440.418.548.0537494.924.894.881.3951.835.0935.947.917.6458716232.295.121.42平均5.868.8247.1313.3812.1540694.536.676.461.49①　预选方案三：Carrousel氧化沟卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道部装有低速表面曝气机。表曝机把水流推向曝气机，水流连续经过几个曝气区后经檐口排出。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计采用此工艺的污水厂有：a.长沙市第二污水净化中心长沙市第二污水净化中心采用改良型卡罗塞尔氧化沟工艺，设计规模1.4×105m3/d，主要处理民区的生活污水和少量的工业废水。工艺流程短、构筑物及设备少、占地面积小。改良型卡罗塞尔氧化沟总共两组，单组形状类似两个4沟道的卡罗塞尔氧化沟串联，配置5台倒伞型表曝机（两台调速，两台恒速，一台备用）。沟底设泥斗，用于排除惰性污泥，每组氧化沟后面接的是周边进水、周边出水的辐流式沉淀池。长沙市第二污水净化中金进出水指标详见表1-3-9。表1-3-9长沙市第二污水净化中心进、出水水质项目CODSSNH3—NTPTN实际进水/(mg•L-1)24025018.162.521.23实际出水/(mg•L-1)23151.230.433.78去除率%90.19498.482.882b.六安市城北污水处理厂六安市城北污水处理厂位于市区北端，顺应城区东南高西北低的地势而建。设计近期规模80000m3/d，采用改良型Carrousel氧化沟工艺。其设计进水水质为：CODcr=370mg/L，BOD5=180mg/L，SS=210mg/L，NH3-N=35mg/L，处理后的污水排至苏大雁流入淠河，最终汇入淮河。污水处理厂污水排放执行国家二级标准，即：CODcr≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L，NH3-N≤30mg/L(水温≤12℃时)，NH3-N≤25mg/L(水温>12℃时)。六安市城北污水处理厂进出水参数见下表1-3-10。表1-3-10六安市城北污水处理厂进、出水水质项目BOD5CODSSNH3-NpH实际进水/(mg•L-1)170.0347.0204.546.257.70实际出水/(mg•L-1)2568.630.721.667.42去除率%85.380.28553.21)工艺选择综上比较，采用Orbal氧化沟工艺更适合于本设计，理由如下：①　奥贝尔氧化沟工艺处理效果好，运行稳定，操作控制灵活、方便、相对于卡罗塞尔氧化沟更加节能，容积利用率更高，第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计不仅对有机物有较高的去除率，TN的去除率亦超过90%。与分点进水倒置A2/O工艺相比，工艺更加简单。①　奥贝尔氧化沟特有的DO为0-1-2的分布是获得较好脱氮效果的关键所在。测试结果证明，第一沟中所形成的缺氧、好氧区域在“同时硝化/反硝化”中起主导作用，在外沟中已完成100%的硝化和85%以上的反硝化。②　奥贝尔氧化沟工艺具有很强的抗高浓度废水冲击负荷能力。1.1.1.配套工艺选择1)格栅及提升泵房格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。不同类型的格栅除污机比选见下表1-3-11。表1-3-11不同类型格栅除污机的比较名称适用范围优点缺点链条回转式多耙格栅除污机深度不大的中小格栅，主要清除长纤维，带状物等生活污水中的杂物1．构造简单，制造方便2．占地面积小1．杂物易于进入链条和链轮之间，容易卡住2．套筒滚子链造价较高高链式格栅除污机深度较浅的中小型格栅，主要清楚生活污水中的杂物、纤维、塑料制品等废弃物1．链条链轮均在水面上工作，易维修保养2．使用寿命长1．只适应潜水渠道，不适用超越耙臂长度的水位2．耙臂超长啮合力差，结构复杂背耙式格栅除污机深度较浅的中小型格栅，主要清除生活污水中的杂物耙尺从格栅构面插入，除污干净栅条在整个高度之间不能有固定的连接，有耙齿夹持力维持栅距，刚性较差，适用于浅水渠道第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表1-3-11不同类型格栅除污机的比较三索式格栅除污机固定式适用于各种宽度、深度的格栅；移动式适用于宽大的格栅，逐格清除1．无水下运动部件，维护检修方便2．可应用于各种宽度、深度的格栅、范围广1．钢丝绳在干湿交替处易腐蚀，需采用不锈钢丝绳2．钢丝绳易延伸，温差变化时敏感性强，需经常调整回转式固液分离机适用于后道格栅，扒除纤维和细小的生活或工业污水中的杂物，栅距自1~25mm，适用于深度不深的小型格栅1．有自清能力2．动作可靠3．污水中杂物去除率高1．ARS的梨形齿耙老化快2．当缠绕上棉丝，易损坏3．个别清理不当的杂物返入栅内4．格栅宽度较小，池深较浅移动式伸缩臂格栅除污机中等深度的宽大格栅，主要清除生活污水中的杂物1．不清污时，设备全部在水面上，维护检修方便2．可不停水养护检修3．寿命较长1．需三套电动机，减速器，构造复杂2．移动时耙齿与栅条间隙的对位叫困难弧形格栅除污机适用于水浅的渠道中除污，主要清除头道格栅清除不了的污水中杂物1．构造简单，制作方便2．动作可靠，容易检修、保养1．占地面积较大2．除回转式外，动作较为复杂3．弧栅制作较困难设备选型：中格栅选用LHG-0.8-5型回转式格栅除污机；细格栅选用XQ—600×1.6型循环式齿耙清污机。1)沉砂池第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂，煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。沉砂池一般设于泵站，倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设于初次沉淀池之前，以便减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。平流沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造加单、截留物及颗粒效果较好的优点。但不具有分离沙粒上有机颗粒的能力，需要对排除的沙粒进行清洗。因此，本设计中不采用平流沉砂池。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。因此本设计中不采用竖流式沉砂池。曝气沉砂池可以去除11%的有机物。工作原理是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流，可使沉砂池中有机物含量低于10%。其优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋转的流动速度，使除砂效率稳定，但由于其采用了曝气工艺，增加了进入后续工艺的溶解氧含量，会对脱氮除磷效果产生不利影响，故不采用。旋流式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速，加速砂砾的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。具有较多的优点，但采用时应注意细格栅的栅条间距应尽可能的小，以防止布条等物体的带入对叶轮及提砂装置造成影响。旋流式沉砂池具有分离有机物的功能，其能达到较好的沉砂效果，与曝气沉砂池相比，不会由于曝气对后续构筑物产生影响，调整流速可以取得最佳的沉砂效果。综上比较，本设计中采用旋流式机械搅拌沉淀池。1)沉淀池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。其中二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。平流沉淀池适用于地下水位高及地质较差地区，沉淀效果好，耐冲击负荷及温度变化，施工简易，造价低；但存在占地面积较大、配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计辐流式沉淀池适用于地下水位较高的地区，多为机械排泥，设备已趋定型，运行可靠、管理方便，周边配水时容积利用率高，沉淀效果好；但施工困难度比较大，控制不利很容易出现配水不均匀的情况，适用于二沉池。中心进水时中心管流速较大，不利于活性污泥絮凝，适用于初沉池。综上所述，由于灌南县城西地区地下水水位较高，且受污水厂占地面积的制约，故二沉池选用周进周出辐流式沉淀池。1)消毒工艺水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍很高，并存在病原菌的可能。为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。目前常用的消毒剂有液氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线。正确选择消毒剂是影响工程投资和运行成本的重要因素，也是保证出水水质的关键。几种常用消毒剂的性能比较见下表1-3-12。表1-3-12消毒剂性能比较项目液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线杀菌有效性较强中强最强强效能：对细菌对病毒对芽孢有效部分有效无效有效部分有效无效有效部分有效无效有效有效有效有效部分有效无效一般投加量/(mg/L)5~105~105~1010接触时间10~30min10~30min10~30min5~10min10~100s一次投资低较高较高高高运转成本便宜贵贵最贵较便宜优点技术成熟，投配设备简单，有后续消毒作用可用海水或浓盐水做原料，也可购买商品次氯酸钠，使用方便使用安全可靠，有定型产品能有效去除污水中残留有机物、色、臭味，受pH、温度影响杀菌迅速，无化学药剂续表1-3-12消毒剂性能比较第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计缺点有臭味、残毒，使用时安全措施要求高现场制备设备复杂，维护管理要求高须现场制备，维修管理要求较高须现场制备，设备管理负责，剩余臭氧需消毒处理消毒效果受出水水质影响较大。设备货源不足适用条件大、中型污水处理厂，最常用方法中、小型污水处理厂中、小型污水处理厂要求出水水质较好、排入水体的卫生条件高的污水厂小型污水厂，随着设备逐渐成熟，正日益广泛采用根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定：污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。紫外线消毒应用于污水处理工程，随着紫外线消毒技术日益成熟和设备的不断完善而被逐渐推广使用。近年来随着公众对环境、健康问题的关注，紫外线消毒以其安全、环保的优势取代液氯消毒。同时，考虑到紫外消毒合乎环境保护的要求，不会产生三卤甲烷、高分子诱变剂和致癌物质；不需要运输、使用、贮藏有毒或危险化学药剂；消毒接触时间极短，无需巨大的接触池、药剂库等构筑物，大大减少了土建费用；占地面积小；运行成本较液氯消毒低等优点。本设计采用紫外线消毒。紫外线消毒器主要有两种，即浸水式和水面式。浸水式紫外线消毒器是把光源置于水中。此法的特点是紫外线利用率高，杀菌效能好，但设备的构造复杂。水面式紫外线消毒器构造简单，利用反射罩将紫外光辐射到水中。由于反射罩吸收紫外光，以及光线散射，杀菌效果不如前者。故本次设计中选用浸水式紫外线消毒器。1.1.1.污泥处理工艺1)污泥处理处置的目标污泥处理是指污泥经单元工艺组合处理，达到“减量化、稳定化、无害化”目标的全过程。污泥处置是将处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。从这一意义出发，污泥处置是最终目标，污泥处理是前提和准备。污泥处理包括污泥的厌氧或好氧消化、浓缩、脱水和干化。污泥处置包括污泥卫生填埋、焚烧和农林土地、工业用地等。2)污泥处理方案的选择第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计污泥处理方法的选择与污水处理方案、规模、当地条件、环保要求、运行费用、维护管理及污泥处置方法等因素有关。污泥处理方法通常分为两种：①　对于污水处理工艺中泥龄较长、污泥性质稳定的污泥处理，可采用直接浓缩、脱水的方法处理。②　对于污水处理中泥龄较短、污泥性质不稳定的污泥处理，通常采用的方法为污泥消化处理，消化处理分为好氧消化和厌氧消化，国内普遍采用厌氧消化。经消化后的污泥进行浓缩脱水。1)污泥处理工艺设计灌南城西污水处理厂采用Orbal工艺，曝气时间长，BOD-污泥负荷低，污泥中有机质含量少，且污泥中还有大量的磷，一遇到厌氧环境，并存在易降解有机物时便可大量释放出来，如无特殊需要，富磷污泥最好不采用污泥消化。污泥处理设计采用匀质池、脱水工艺。污泥机械脱水的方法有真空吸滤法和离心法等。常用的污泥脱水机械有真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、离心脱水机四种。其中，滚压带式压滤机以其脱水泥饼含水率低，操作管理工作量小，附属设备较少，投资费用低而被广泛采用。本设计采用带式压滤机。1.1.污水处理厂工艺设计1.1.1.粗格栅间功能：去除污水中较大的漂浮物，并拦截直径大于20mm的杂物，以保证污水提升系统的正常运行。尺寸：L×B×H=7.90m×4.80m×6.50m类型：构筑物：地下式钢筋混凝土平行渠道数量：1座设计流量：Qmax=530L/s主要设备：1）LHG-0.8-5型回转式格栅3台（2用1备）B=800mm，b=20mm2）无轴螺旋输送机1套3）栅渣压实机1台4）手电两用方形铸铁闸门3台第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.1.进水泵房功能：将污水提升，以满足整个污水厂竖向水力流程的要求尺寸：L×B×H=10.0m×8.00m×12.90m类型：构筑物：地下式钢筋混凝土池建筑物：地上式钢筋混凝土建筑数量：1座设计流量：Qmax=530L/s主要设备：1）350WQ1100-10-55型潜水排污泵3台（2用1备）Q=1100m3/h；H=10m；N=55kw2）LD-A型电动起重机，起重重量3t，跨度8m1套1.1.2.细格栅功能：进一步去除污水中较大的漂浮物，特别是丝状、带状漂浮物，保证后续处理系统的正常运行。尺寸：L×B×H=6.60m×6.00m×2.30m类型：构筑物：地上式钢筋混凝土平行渠道数量：1座设计流量：Qmax=530L/s主要设备：1）XQ—600×1.6型循环式齿耙清污机3台（2用1备）B=1400mm，b=5mm2）无轴螺旋输送机1套3）栅渣压实机1台4）手电两用方形铸铁闸门6台1.1.3.旋流沉砂池功能：去除原水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的无机砂粒，以保证后续流程的正常运行。尺寸：Ф×H=3.05m×3.35m类型：构筑物：地上式钢筋混凝土建筑数量：2座第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计设计流量：Qmax=530L/s主要设备：1）XLC—10802台Q=1080m3/h2）SF260型砂水分离器2台Q=5—12L/s；N=0.37kw3）鼓风机（与沉砂器配套）2台Q=1.75m3/min；P=39.2kpa；N=2.2kw1.1.1.厌氧池功能：营造完全厌氧的环境，使得聚磷菌能够在厌氧的条件下释放磷，为后续构筑物进一步除磷做准备。尺寸：L×B×H=22.00m×8.00m×5m，有效水深4.5m，超高0.5m类型：半地下式钢筋混凝土池数量：2座设计流量：Q=30000m3/d=0.35m3/s单池有效池容：1875m3停留时间：1.5h设计泥龄：2.0d主要设备：QJB2.2/8-320/3-740/c/s型推流器2台轴功率2.2KW，叶轮直径320mm。1.1.2.Orbal氧化沟功能：在适宜条件下，利用生物池中大量繁殖的活性污泥中微生物完成降解水中有机污染物质、脱氮以及除磷作用，以达到净化水质的目的。尺寸：L×B×H=47.88m×38.78m×5m，有效水深5m，超高0.5m类型：半地下式钢筋混凝土池数量：2座设计流量：Q=30000m3/d=0.35m3/s总有效池容：7970m3，其中外沟：4143m3中沟：2531m3第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计内沟：1295m3停留时间：总停留时间：12.75h，其中缺氧段：3.12h好氧段：9.63h设计泥龄：17.2dBOD污泥负荷：N=0.089[kgBOD5/(kgMLSSd)]污泥浓度：X=5000mg/L标准状态下最大需氧量：SOR=284.45kgO2/h平均剩余污泥产量：997.33kg/d最大污泥回流比：71.43%最大内回流比：115%主要设备：1）ZJP-7型曝气转盘8台每台曝气机配有28个盘片，单盘的清水充氧能力0.9~2.0KgO2/hN=22kw；充氧能力49KgO2/h2）ZJP-6型曝气转盘4台每台曝气机配有24个盘片，单盘的清水充氧能力0.9~2.0KgO2/hN=18.5kw；充氧能力42KgO2/h3）ZJP-5型曝气转盘2台每台曝气机配有19个盘片，单盘的清水充氧能力0.9~2.0KgO2/hN=15kw；充氧能力33.5KgO2/h4）QJB/4-790/3-360/c/s型推流器（用于好氧区）6台N=15kw；叶轮直径790mm5）QJB5/12-615/3-480/s型推流器（用于缺氧区）2台N=5kw；叶轮直径615mm6）QJB-W7.5型硝化液回流泵2台（1用1备）Q=1500m3/h；H=1.0m；N=7.5kw；叶轮公称直径615mm1.1.1.二沉池第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计功能：将生化池处理后混合液进行固液分离，以保证出水水质。尺寸：D=30m，有效水深3.03m，超高0.3m类型：半地下式钢筋混凝土池数量：4座设计流量：总设计流量（1+R）Q=0.6m3/s，单池流量Q’=0.15m3/s表面负荷：q=0.76m3/(m2∙h)沉淀时间：4h主要设备：1）ZXX-D-30型中心转动吸泥机4台周边线速2~3（m/min)；电机功率0.55(kw)；周边池深3~5（m）2）不锈钢出水堰4台1.1.1.紫外消毒渠功能：为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染。尺寸：L×B×H=9.81m×1.40×1.69m类型：半地下式钢筋混凝土池数量：1座主要设备：紫外灯管消毒装置2套1.1.2.污泥回流泵房功能：将二沉池的回流污泥加压提升输送到生化池。尺寸：Ф×H=6.00m×7.59m类型：地下：钢筋混凝土池地上：钢筋混凝土建筑数量：1座主要设备：250WQ600-6-30型污泥回流泵4台（3用1备）Q=600m3/h；H=9m；N=30kw1.1.3.匀质池功能：暂时存储污泥，并均匀混合污泥，使其含水率趋于平衡。尺寸：Ф×H=3.00m×5.07m类型：地下式钢筋混凝土池第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计数量：2座主要设备：立式搅拌器2台1.1.1.污泥浓缩脱水机房功能：降低污泥的含水率，便于污泥后续的处置与利用。尺寸：L×B×H=20.00m×10.00m×5.00m类型：地上式钢筋混凝土建筑数量：1座主要设备：1）FTB3-1000型带式浓缩脱水一体机4台（3用1备）2）SP70-1型单螺杆泵4台（3用1备）Q=14.19m3/h；P=0.6Mpa；N=0.75kw3）BB30型加药计量泵4台（3用1备）4）FD3.2-12-SL型SPEED污泥泵2台（1用1备）Q=1.5m3/h；P=1.2Mpa；N=4kw1.2.污水处理厂厂区设计1.2.1.厂址论证灌南县城区地势平坦，西南部略高，地面标高在1.80～5.30m之间，盐河由南向北穿越而过，将城区分为东西两大片。全境东西为71km，南北为30km，全县总面积为1026.1km2。其中，陆地面积762.8km2，占总面积的74.36%；水域面积263.3km2，占总面积的25.66%。灌南县属黄泛平原区，地势平坦，地势西高东低，南高北低，由西南向东北逐渐倾斜，形状酷似放在黄海之滨的一把金钥匙。根据城市地势以及整体布局要求，污水厂厂址应选在灌南县城西北部，有两处位置可以选择。厂址一：位于青岛路以东，湖北西路以南，出水排入老六塘河。处于灌南县城西的西北部。该位置的优点是：污水厂出水靠近河流，便于排放；污水厂位于规划区东北部边界，离居住区有足够的防护距离，不会影响周边居民正常生活。该位置的缺点是：市政管网需要逆坡布置，增加工程开挖量与造价；厂址位于工业区附近，地价较贵。厂址二：位于南六塘河以西，河北西路以北，出水排入若老六塘河。处于灌南县城西的中北部。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计该位置的优点是：土地处于未开发的状态，土地价格低；市政管网均可顺坡铺设；距离居住区有足够的防护距离与绿化，不会影响周边居民的正常生活；交通运输便利。该位置的缺点是：污水厂出水需要较长的管网才能接入河流，需要增设提升泵站，增加造价。综上所述，考虑灌南县城西发展方向以及征地等因素，选定厂址二作为污水处理厂位置。1.1.1.厂区平面布置1)布置原则①　构筑物的布置应紧凑，节约用地，并便于管理。②　处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回；在满足工艺流程流畅、简洁、合理的前提下，力求布局紧凑，管线短少交叉，并充分注意节省占地。③　构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5~10m。④　辅助生产建筑考虑集中布置用地，以提高统一性、可靠性和方便些。⑤　厂区主要人流与货流分开，以免人流与货流交叉及货流运输对厂区等干扰、污染。⑥　厂区道路主干道宽度7m，次干道4m。⑦　绿化率不小于30%。⑧　围墙高度不小于2.2m。⑨　布置应考虑远期预留地。2)总平面设计本工程设计规模为30000m3/d。根据生产工艺的要求分为四个功能分区：生产管理区、污水预处理区、污水处理区、污泥处理区。①　生产管理区该区主要单体为综合楼、辅助楼（食堂、车库、传达室）布置在厂区主导风向的上风向。该区远离污泥区，且用绿化带进一步把污水处理生产区与厂前区分开，可以尽可能的避免生产区及污泥区气味对其造成的影响。厂区主入口设于厂前区，在厂前区做重点绿化，使之成为一个幽静雅致、赏心悦目的工作环境。各分区间以绿化相隔。②　污水预处理区该区主要有粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池，布置在厂区的东边。考虑到其产生的异味对周围环境的影响，在其周围做绿化带。③　污水处理区第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计该区为主要的生产区，位于厂区的中部。按照工艺处理的要求自东向西依次布置。在布置时，用绿化带来尽量减少它对厂区周边环境的气味影响，污水处理生产区主要包括厌氧池、Orbal氧化沟、二沉池及污泥回流泵房等建筑、构筑物。①　污泥处理区该区布置在厂区的西南部，主要包括：污泥浓缩池、匀质池、污泥脱水机房等主要建筑物、构筑物。1.1.1.厂区竖向布置污水厂高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高；确定各处理构筑物之间管渠的尺寸以及标高；通过计算确定各部分的水面标高，从而使污水能够沿处理构筑物以重力流的方式流动。各处理构筑物间的各水头损失参考《给水排水设计手册》（第二版）第5册确定。厂区原地形高差较小，因此采用平坡式布置形式，场地标高平整为5.08m。其具体结果见污水厂的高程布置图。2.工程估算2.1.估算范围本次估算包括排水收集管网的管道、泵站、倒虹管；污水处理工程各构筑物、污泥处理各构筑物；其它附属建筑工程、公用工程、厂区内管线、道路、绿化等，还包括部分厂外工程（供电线路、通讯线路、临时道路等）。2.2.污水收集系统投资估算污水收集系统投资估算包括污水管道、中途泵站、倒虹吸、顶管施工等。根据《给水排水设计手册》（技术经济）排水管道工程综合指标，计算列表如1-4-1所示：表1-4-1管道工程造价指标项目指标单位（m3/(d∙km)）管线长度（km）造价（万元）人工费小计40.6430.981259.027材料费小计16.1830.98501.256机械使用费小计50.330.981558.294其它工程费3.930.98120.822综合费用17.0530.98528.209续表1-4-1管道工程造价第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计管材建设其它工程费用5.2630.98162.955基本预备费6.5330.98202.299合计4332.8631)开挖施工管道费用估算开挖施工主要在管道埋深<6.0m时使用。其费用估算如下表1-4-2。表1-4-2开挖施工管道费用估算管径（mm)管长(m)材料单位长度价格（元/m）基础（元/100m)铺设费（元/100m)总价（万元）DN40016004HDPE波纹管4978.420DN5009064PVC加筋管144130.522DN600911HDPE中空壁缠绕管24021.864DN700638双平壁钢塑复合缠绕管36823.478DN8001705内衬胶钢筋混凝土3001283.171758.853.338DN10001217内衬胶钢筋混凝土3601283.173016.6749.0452)顶管施工工程量顶管施工工程量包括管道穿河施工，长距离埋深≥6.0m的管道施工。顶管施工费用估算如表1-4-3。表1-4-3顶管施工费用估算管径（mm)管长（m)材料重量（kg/m)价格（元/t）施工费（元/10m)总价（万元）DN600983螺旋钢管118.36833103597.773.879DN800455螺旋钢管197.2834104821.652.5473)中途提升泵站第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计在广州路上设置两座提升泵站，泵站1设计流量175.63L/s，提升高度5.20m；泵站2设计流量218.92L/s，提升高度3.60m。参照《市政工程投资估算指标第四册排水工程》（HGZ47-104-2007），污水提升泵站工程综合指标，计算列表1-4-4所示：表1-4-4提升泵站造价泵站编号设计流量（L/s）指标基价（元/(L/s)）造价（万元）一号泵站175.6317624.32309.536二号泵站218.9217624.32385.832合计695.3681)污水管网总造价污水管网系统总造价包括管道材料费用、管道工程施工费用、以及提升泵站造价，因此污水管网系统总造价为W=W1+W2+W3+W4=4332.863+356.667+126.426+695.368=5511.324万元1.1.污水处理厂造价估算估算指标采用《城市基础设施工程投资概算指标》的参数。通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部，城市建设管理局组织制订的《城市基础设施工程投资估算指标》为参考。项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用1.1.1.第一部分费用1)土建部分造价第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。本次设计中污水处理厂中构筑物除旋流沉砂池为定型设备，直接购买外，其余构筑物为钢筋混凝土结构，参照《市政工程投资估算指标第四册排水工程》（HGZ47-104-2007），污水提升泵站工程综合指标，污水处理厂建筑安装工程部分造价计算列表1-4-5所示：表1-4-5污水厂投资估算表第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计序号构筑物名称尺寸(m)单池有效容积（m3)单位造价（元/m3)数量投资（万元）备注1中格栅L×B×H=7.90m×4.80m×6.50m246.5450111.00钢混2进水泵房L×B×H=10.0m×8.00m×12.90m1032450146.40钢混3细格栅L×B×H=6.60m×6.00m×2.30m9245014.20钢混4旋流沉砂池Ф×H=3.05m×3.35m2545022.25钢混5配水井Ф×H=3.05m×1.40m1145010.50钢混6厌氧池L×B×H=22.00m×8.00m×5m18758002150.00钢混7Orbal氧化沟L×B×H=47.88m×38.78m×5m797080021275.20钢混8配水井Ф×H=3.15m×1.36m1145010.50钢混9二沉池Ф×H=30.00m×4.43m9976004239.28钢混10污泥回流泵房Ф×H=6.00m×7.57m257800120.60钢混续表1-4-5污水厂投资估算表第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计11匀质池Ф×H=3.00m×5.07m2345022.07钢混12污泥投配泵房L×B×H=9.53m×4.36m×3.77m157800112.60钢混13脱水机房L×B×H=420.00m×10.00m×5.00m2100400184.00钢混14紫外消毒渠L×B×H=9.81m×1.40×1.69m2345011.00钢混15电修间L×B×H=5.04m×4.86m×4m9840013.92钢混16配电室L×B×H=14.00m×7.00×4.5m441400117.64钢混17车库L×B×H=20.00m×10.00×3m60010016.00钢混18花坛Ф×H=28.62m×0.5m3212510.80钢混19门卫室L×B×H=5.00m×4.00m×3.5m7040012.80钢混续表1-4-5污水厂投资估算表第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计20综合楼L×B×H=24.00m×15.00m×10m36004001144.00钢混21食堂L×B×H=10.00m×6.00m×3.5m21040018.40钢混22宿舍L×B×H=10.00m×10.00m×3.5m350400114.00钢混23淋浴间L×B×H=15.00m×5.00m×4m30020016.00钢混24锅炉房L×B×H=6.00m×6.00m×5m18040017.20钢混25篮球场L×B=20.00m×10.00m200/1/26加药间L×B×H=12.00m×12.00m×4m576400123.04钢混27仓库L×B×H=24.00m×5.00m×4m480400119.20钢混28堆棚L×B=10.00m×6.00m60/1/续表1-4-5污水厂投资估算表第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计29机修间L×B×H=15.00m×10.00m×4m600400124.00钢混30泥木工间L×B×H=8.00m×5.00m×4m16040016.40钢混合计2255.56万元1)管道部分费用管道部分费用按构筑物和建筑物费用的10%计算。管道部分费用=（2255.56）×10%=225.556万元2)设备费用设备费用见表1-4-6。表1-4-6污水厂主要设备费用统计名称型号个数单价（万元）备注中格栅LHG-0.8-5型回转式格栅除污机313.52用1备提升水泵350WQ1100-10-55潜水排污泵32.02用1备细格栅XQ--600×1.6型循环式齿耙清污机35.52用1备旋流沉砂池XLC—1080型旋流尘沙器24.68鼓风机2/与沉砂器配套砂水分离器SF260型24.5二沉池吸泥机ZXX-D-30型中心转动吸泥机415.25曝气转盘（1）ZJP-7型87.80曝气转盘（2）ZJP-6型46.50续表1-4-6污水厂主要设备费用统计第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计曝气转盘（3）ZJP-5型24.50推流器（1）QJB/4-790/3-360/c/s型推流器60.83推流器（2）QJB5/12-615/3-480/s型推流器20.53消化液回流泵QJB-W7.5型20.51用1备污泥回流泵250WQ600-9-3040.853用1备带式压滤机FTB3-1000型44.703用1备污泥投配泵SP70-1型单螺杆泵40.553用1备污泥输送泵SPEED污泥泵20.821用1备紫外消毒器UV3000PLUS紫外消毒设备100.34加药泵BB30型计量泵40.473用1备设备费用小计278.12万元1.1.1.第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的40%计。第一部分费用=2255.56+225.556+278.12=2759.236（万元）第二部分费用=2759.236×40%=1103.694（万元）1.1.2.第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金、工程预备费按第一部分费用的10%计，则2759.236×10%=275.924万元价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则2759.236×5%=137.962万元贷款期利息按贷款、铺底流动资金按20%计，则2759.236×20%=551.847万元第三部分费用合计：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计275.924+137.962+551.847=965.733万元1.1.污水处理造价合计项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用2759.236+1103.694+965.733=4828.663万元总投资为4828.663万元，处理规模单位投资为1609元/m32.环境保护、安全生产和经营管理2.1.环境保护本工程的实施，可以大大改善灌南城西规划区对水系的污染的问题，同时对城区的环境卫生的改善起到一定的作用。但是污水厂在运行的过程中对当地的环境可能会造成一定程度的不利影响，要采取有效的环保措施。2.1.1.废气的影响污水处理厂的主要构筑物基本为露天建设，污水的恶臭气味不可避免的会向周围散发，影响到附近居民和水厂工作人员的健康。但是由于厂区距离人口密集区较远，不会给居民产生太大的影响。对于厂区内及工作间的污染，通过厂区的绿化和增强通风措施可以削减。如果恶臭严重超标，应将臭气集中收集进行处理。2.1.2.污泥的影响经污水处理厂处理污泥稳定，脱水后可用于农肥或进行卫生填埋，对环境影响比较小。但是堆放场地要有防渗措施，以防其造成对地下水的污染或产生二次废弃污染。2.1.3.噪声的影响污水处理厂的噪声主要是污水处理过程中曝气转盘机、污水提升泵房，管道和水流所产生的。污水泵由于采用潜水形式，故噪音较小。曝气转盘噪声较小。厂区内设备的运转过程中产生的噪声对附近居民和生产工人会有一定的影响，但由于厂区距离人口密集区较远，影响较小。上述各种类型的影响是污水处理过程中不可避免的问题，但是这些问题在设计的过程中已经做了充分的考虑，通过各种方式力争将污水处理厂对环境的影响降低到最低程度。2.2.安全生产和消防第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.1.防洪灌南城西污水处理厂靠近南六塘河，需要沿南六塘河修筑防洪堤，以保证污水厂不受洪水威胁。尾水排放经提升泵房提升后排放，可保证洪水位时尾水的正常排放。1.1.2.消防厂区内所有建筑物按二级耐火等级设计，在总体布置上留有足够的防火间距。根据消防有关规定，在综合楼内考虑设室内消火栓给水系统，其他建筑物在适当部位配置一定数量的灭火器，厂区设室外地上式消火栓。1.2.人员编制定岗定员情况见表1-5-1表1-5-1污水处理厂人员编制表名称岗位生产班次（班）每班人数（人/班）班组人数（人）备注生产人员技术工程师133白班（周末休息）进水格栅间、泵房、旋流沉砂池、细格栅间、生物池2362班1倒污泥脱水机房2242班1倒中心控制室2242班1倒化验室2362班1倒（上白班）合计23辅助生产人员机修间2362班1倒（上白班）电修间2222班1倒（上白班）续表1-5-1污水处理厂人员编制表第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计泥木工间2222班1倒（上白班）辅助生产人员仪表3133班2倒车队2122班1倒（上白班）合计15管理人员厂长111白班、周末休息厂办(兼财务管理）224白班、周末休息技术管理人员111白班、周末休息合计6勤务人员门卫2122班1倒食堂人员122白班其他111合计5总计49说明：本人员编制表是依据建设部《城镇污水处理工程项目建设标准》、《城镇污水处理厂附属建筑物和附属设备设计标准》（CJJ31-1989）规定，并结合现在已经运行污水厂的运行情况定员。1.工程效益分析1.1.环境效益灌南城西污水处理厂建成投入使用，将大大减少各类污染物的排放，如化学需氧量、氨氮和总磷等，改善灌南县周围水系的水质，美化城区及水环境。1.2.社会经济效益灌南城西污水处理厂建成投入使用，1)可大大减少可回收肥效的损失，回收有机物焚烧发电，回收氮、磷、钾等元素作为农家肥。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)减少人体健康损失。人体健康损失表现为污水中致病物质通过直接或间接途径引起人体急慢性疾病，人患病后治疗和修养所需的治疗费、工时损失费及防护费，以及因水源受到污染，原水水质下降，为保证工业、生活的质量而净化水的费用。2)减少农、林、牧业损失。减少因水质恶化造成的农田灌溉、渔业养殖等的损失。3)优化投资环境，减少旅游业损失。1.结论与建议1.1.结论1)灌南城西规划区靠近南六塘河与老六塘河，城市污水的排放加重了灌南水系的治理难度，为有效保护河流，城市污水应尽快实现达标排放。2)灌南城西污水处理厂按远期规划设计，设计规模为30000m3/d，处理工艺采用Orbal氧化沟。3)城市排水体制采用分流制。1.2.建议1)污水处理工程是城市重要基础设施建设内容，本工程的实施，不仅有利于灌南水系的污染治理，而且可以使城市的环境现状得到明显的改善。2)建立合理的用水价格机制，采用不同的用水水价，优水高价，劣水低价。3)强化管理机制，企业废水必须达到相关标注方可排入下水道进入污水处理厂，配套管网的维护应得到保证。2.参考文献[1]《室外排水设计规范》（GB50014—2006）；[2]《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）；[3]《城市排水工程规划规范》（GB50318—2000）；[4]《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；[5]《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002)；[6]《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343—2010）；[7]《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）；[8]《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31—89）；[9]《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287—92）；第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计[10]《给水排水制图标准》（GB/T50106—2001）；[11]《给水排水设计手册》（第二版）第1、5、9、10、11、12册；[12]北京建筑工程学院.给水排水与环境工程[M].中国建筑工业出版社，2010;[13]邓荣森.氧化沟污水处理理论与技术[M].化学工业出版社，2010,第二版;[14]张自杰.排水工程下册[M].中国建筑工业出版社，2000第四版;[15]李圭白,张杰.水质工程学[M].中国建筑工业出版社，2005;[16]姜乃昌,水泵及水泵站[M].中国建筑工业出版社，1993,第一版;[17]曾科,卜秋萍,陆少鸣.污水处理厂的设计与运行[M].化学工业出版社，2011,第二版[18]万年红.A2/O工艺的改良与设计应用[J].中国给水排水2003,19(8)[19]孙大群,边德军,张文华.循环活性污泥系统[J].长春工程学院学报（自然科学版）2001,2(3)[20]王淑莹,闫骏,侯红勋等.内循环对Orbal氧化沟系统生物脱氮除磷的影响[J].北京工业大学学报2008,34(5)[21]G.T.Daigger,门晓欣,H.X.Littleton.Orbal氧化沟同时硝化/反硝化及生物除磷的机理研究[J].中国给水排水1999(3)[22]张扬,李子富,宋英豪等.改进Orbal氧化沟工艺污水处理厂脱氮效果研究[J].中国环境科学2012,32(8)[23]张扬,陈豪,宋英豪等.Orbal氧化沟的应用及发展趋势[J].环境工程2009(4)[24]李诚,黄延林.天津大寺污水厂Orbal氧化沟调试运行经验探讨[J].水处理技术2010(10)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第二篇灌南城西污水处理工程初步设计计算书1.设计资料1.1.服务面积根据《灌南县县城总体规划》（1996-2010）、《灌南县县城总体规划图》（2020年）县城规划，灌南县城西区污水处理工程总服务区域为新湖路以西，青岛路、海口路以东，湖北西路、河北中路以北和辽宁西路及鹏程路以南区域。该区域规划总建设用地为9.9km2。灌南城西规划区近期服务人口为6.0万，工业用地100.5公顷，绿化用地54.2公顷。远期服务人口为11.0万，工业用地208.7公顷，绿化用地150.5公顷。1.2.规划人口根据《灌南县县城总体规划》（1996-2010）、《灌南县县城总体规划图》（2020年）县城规划，规划人口为近期6万人，远期11万人。1.3.进出水水质及处理程度灌南县城污水处理厂处理的污水主要为生活污水，工业企业排放的工业废水必须执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3093－1999），否则必须先进行厂内预处理。特别是对污水生物处理产生毒害作用的物质，如重金属，应严格控制。2.污水收集系统设计2.1.污水收集系统平面布置灌南县城区地势平坦，西南部略高，地面标高在1.80~5.30m之间，盐河由南向北穿越而过，将城区分为东西两大片。灌南县城城区属于沙碱地区，地下水位在3.5m以下。地震烈度为6度设防区，属于华东地震区。灌南县地处灌河流域，县城西有周口河，东有郑于大沟，北有调度河，中心有盐河，在武障河处汇交。其中盐河在县城内的河底高程为-2.0~-2.5m，常年水位2.5m，最低水位1.5m，县城内历史最高水位4.3m，涟水县城北的朱码闸作为上游的控制闸，设计流量218m3/s，最大过闸流量272m3/s，闸底高程2.0m；周口河的河底高程-1.1~-1.4m，设计流量18.4m3/s，周口闸闸底高程-1.4m，最大过闸流量45.3m3/s，排涝水位上游3.4m，闸下3.18m，闸下历史最高水位4.3m；郑于大沟的河底高程在-1.0~第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计0.5m之间，郑于闸闸底高程-0.5m，排涝水位上游3.2m，闸下2.3m，设计流量15m3/s，最大过闸流量29.5m3/s，闸下最高水位4.12m。根据《灌南县县城总体规划》（1996-2010）、《灌南县县城总体规划图》（2020年）县城规划，污水处理厂厂址位于老六塘河东侧，南塘河西侧，尾水排放入老六塘河。根据江苏省地表水域功能区划分，老六塘河为Ⅳ类水体。1.1.污水量的确定1.1.1.生活污水设计流量根据《城镇排水工程规划》（GB50318—2000）中规定：1)城市污水量应由城市给水工程统一供水的用户和自备水源供水的用户排出的城市综合生活污水量和工业废水量组成；2)城市污水量宜根据城市综合用水量（平均日）乘以城市污水排放系数；3)城市综合生活污水量宜根据城市综合生活用水量（平均日）乘以城市综合生活污水排放系数确定；根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）公式：Q生活平均=Ψ×n1×n2×q0×N（2-1）式中：Ψ——地下水渗入率；n1——城市综合用水变废率；n2——城市综合污水收集率；N——城市综合服务人口数，单位：人(cap)；q0——城市综合用水定额，单位：L/cap·d；本设计采用城镇综合生活用水定额作为当地用水定额，参考《室外给水设计规范》(GB50014—2006)、《江苏省城市生活与公共用水定额》（苏城建[2006]452号）灌南西城规划人口为：近期6万人，远期11万人，为一区的中小城市，综合生活用水定额在170-280L/（d∙人）之间，本设计中取q=240L/（d∙人）。根据《城市排水工程规划规范》（GB50282-98)3.1.6的规定，城市分类污水排放系数见表2-2-1。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表2-2-1城市分类污水排放系数城市污水分类污水排放系数城市污水0.70～0.80城市综合生活污水0.80～0.90城市工业废水0.70～0.90城市综合用水变废率取80%～90%，设计中取90%；污水收集率设计中取90%，地下水入渗率地下水渗入率，根据《城市排水工程规划规范》（GB50282-98）3.1.9的规定，该地区地下水位较高，地下水渗入量按污水量的10%计算。则根据式（1）可得灌南县污水处理厂生活污水水量为：1.1.1.工业废水设计流量在缺乏资料的情况下，根据《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）相关规定如下：1)城市工业废水量宜根据城市工业用水量（平均日）乘以城市工业废水排放系数确定；2)当规划城市、排水量统计分析资料缺乏时，城市工业废水排放系数范围为0.7-0.9；根据《城市排水工程规划规范》（GB50282-98)3.1.6的规定，城市分类污水排放系数见表2-2-2。表2-2-2城市分类污水排放系数城市污水分类污水排放系数城市污水0.70～0.80城市综合生活污水0.80～0.90城市工业废水0.70～0.90《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）相关规定计算公式如下：Q工业平均=（1-n3）×Ψ×n4×n5×qg×F（2-2）式中：Ψ——地下水渗入率；n3——为远期工业用水重复利用率；第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计n4——城市综合污水收集率；n5——工业用水收集率；F——工业用地面积F，单位：ha；qg——单位面积单位时间工业用地给水量，单位：万m³/(km2·d)；根据《灌南县县城总体规划》（1996-2010）《灌南县县城总体规划图》（2020年）得知，近期工业用地面积F=100.5ha；远期工业用地面积F=208.7ha。灌南县工业企业主要以纺织、印染为主，根据《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）确定工业废水转化率n4=0.7；工业用水回用率，根据中国江苏网的报导，目前灌南县的工业用水回用率达到47.8%，确定远期工业用水重复利用率为n3=70%，工业用水收集率n5=100%，考虑地下水渗入率Ψ=10%。单位工业用地用水量（万m3/km2∙d），参考《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），见表2-2-3表2-2-3单位其他用地用水量指标(万m3/(km2·d))用地代号用地名称用水量指标M1一类工业用地1.20～2.00M2二类工业用地2.00～3.50M3三类工业用地3.00～5.00该地区属于一类工业用地，qg在1.20-2.00(万m3/km2∙d）之间，本设计中取qg=1.50(万m3/km2∙d)。根据式（2-2）可得灌南县污水处理厂工业废水水量为：远期：Q工业平均=（1-70%）×1.1×0.7×100%×1.5×2.087=0.723万m3/d=83.68L/s近期：Q工业平均=（1-47.8%）×1.1×0.7×100%×1.5×1.005=0.606万m3/d=70.14L/s1.1.1.仓储污水设计流量根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）相关规定，仓储用地用水指标如下表2-2-4所示。表2-2-4仓储用地用水指标用地代号用地名称用水量指标W仓储用地0.20~0.50根据《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）相关规定计算公式如下：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计Q仓储平均=Ψ×n6×qc×F（2-3）式中：Ψ——地下水渗入率；n6——城市综合污水收集率；F——工业用地面积F，单位：ha；qc——单位面积单位时间工业用地给水量，单位：万m³/(km2·d)。根据《灌南县县城总体规划》（1996-2010）、《灌南县县城总体规划图》（2020年）得知，灌南城西远期仓储用地F=32.63ha；设计中取单位仓储用地用水量qc=0.2万m3/(km2·d)，变废率n6=90%;考虑地下水入渗Ψ=10%，则根据式（2-3）可得灌南县污水处理厂仓储用地污水量：Q仓储平均=90%×（1+10%）×0.2万m3/(km2∙d)×32.63ha=0.065万m3/d=7.48L/s1.1.1.灌南县污水处理厂总设计水量Q总及污水厂设计规模1)灌南县污水处理厂设计总水量Q总：Q总=Q生活平均+Q工业平局+Q仓储平均（2-4）远期：Q总=2.352+0.723+0.065=3.140万m3/d近期：Q总=1.283+0.606=1.889万m3/d2)灌南县污水处理厂设计规模：远期3.0万m³/d；近期2.0万m³/d1.1.2.灌南县污水处理厂最高日最高时设计流量Qmax1)生活污水最高日最高时流量根据《室外给水设计规范》（GB50014-2006）综合生活污水量总变化系数可按当地实际综合生活污水量变化资料采用，没有测定资料时，可按本规范表2-2-5的规定取值。表2-2-5总变化系数值平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000总变化系数2.321.81.71.61.51.41.3采用内插法求得KZ=1.457,则生活污水最高日最高时流量：Q生活max=Q生活平均×Kz=2.352×1.457=3.427万m³/d=396.62L/s2)工业污水最高日最高时流量Q工业max第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计工业废水的变化系数随着工业不同而不同，参考《排水工程》(第二版)当缺乏实际资料时可以参考下表2-2-6。表2-2-6时变化系数取值表工业种类冶金化工纺织食品皮革造纸时变化系数1.0～1.11.3～1.51.5～2.01.5～2.01.5～2.01.3～1.8江苏省灌南县工业企业主要以纺织印染为主，考虑时变化系数为1.5，日变化系数为1.0则工业污水最高日最高时流量Q工业max为：Q工业max=Q工业平均×Kh×Kd=0.723×1.5×1.0=1.085万m³/d=125.58L/s1)仓储用地污水最高日最高速流量Q仓储max由于仓储用水较小且相对均匀，仓储用地污水时变化系数取为1。Q仓储max=1.0×0.065=0.065万m³/d=7.48L/s2)污水厂最高日最高时流量QmaxQmax=Q生活max+Q工业max+Q仓储max==396.62+125.58+7.48=529.68L/s1.1.灌南县污水处理厂进水水质计算1.1.1.生活污水水质根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时，可按下列标准采用：1)生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25～50g计算；2)生活污水的悬浮固体量可按每人每天40～65g计算；3)生活污水的总氮量可按每人每天5～11g计算；4)生活污水的总磷量可按每人每天0.7～1.4g计算；5)工业废水的设计水质，可参照类似工业的资料采用，其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量，可折合人口当量计算。考虑该地区水源充足，给水定额较高，本设计中取生活污BOD5=31g/(人·d)；COD=54g/（人·d）(BOD5/COD=0.58)；SS=50g/(人·d)；TN=7g/（人·d)；TP=1.0g/(人·d)。1.1.2.工业废水水质第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计根据《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)中相关规定，根据4.2.1下水道末端污水处理厂采用二级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合B等级规定，见下表2-2-7。表2-2-7污水排入城镇下水道水质等级标准（最高允许值，pH值除外）序号控制项目名称B等级单位1化学需氧量COD500（800）mg/L2五日生化需氧量BOD5350mg/L3悬浮物SS400mg/L4NH3-N（以N计）45mg/L5TP（以P计）8mg/L6总氮（以N计）70mg/L另根据印染废水行业标准得知TkN工业污水=45。1.1.1.进水水质的确定1)生活污水和工业废水混合后的污水BOD5浓度：==201.31mg/L，取CBOD5=200mg/L2)生活污水和工业废水混合后的污水COD浓度：CCOD===323.20mg/L,取CCOD=323mg/L3)生活污水和工业废水混合后的污水SS浓度：CSS===283.49mg/L，取CSS=284mg/L第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)生活污水和工业废水混合后的污水TN浓度：CTN===43.19mg/L，取CTN=43mg/L2)生活污水和工业废水混合后的污水TP浓度：CTP===5.67mg/L，取CTP=5.7mg/L3)生活污水和工业废水混合后的污水TKN浓度：生活污水中TkN占TN的70%~75%，本设计中取TkN占TN的75%计，则取CKN=31.0mg/L4)生活污水和工业废水混合后的污水NH3-N浓度：根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）规定：NH3-N为15mg/L；根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92Ⅱ级标准规定，氨氮最高允许排放浓度为20mg/L。进水水质如下表2-2-8所示表2-2-8污水处理厂进水指标项目BOD5CODSSTNTPKNNH3-N指标（mg/L）200323284435.731.016.21.1.灌南城西污水处理厂出水水质的确定污水处理厂厂址位于老六塘河东侧，南塘河西侧，尾水排放入老六塘河。根据江苏省地表水域功能区划分，老六塘河为Ⅳ类水体。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）可知污水处理厂出水可执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB8978-1996）中一级B标准，本设计中，污水处理厂采用严于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，设计污水处理厂出水水质如下表2-2-9：表2-2-9设计污水处理厂出水水质项目BOD5CODSSTNTP指标（mg/L）≤20≤60≤20≤20≤11.1.灌南城西污水处理厂污染物去除率的确定灌南城西污水处理厂污染物去除率见下表2-2-10表2-2-10污水处理厂污染物去除率项目BOD5CODSSTNTP进水指标（mg/L）20032328443.05.7出水指标（mg/L）≤20≤60≤20≤20≤1去除率（%）≥90.00≥81.42≥92.96≥53.49≥82.461.2.进出厂水质分析1)可生化性BOD5和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，用BOD5/COD值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简单的方法，一般情况下，BOD5/COD值越大，说明污水可生物处理性越好，综合国内外的研究成果，可以参照表2-2-11中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。表2-2-11污水可生化性评价参考数BOD5/COD>0.450.3～0.450.2～0.3<0.2可生化性好较好较难不宜灌南城西污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.62，属于易生物降解范畴。2)可生物脱氮性BOD5/TN指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，为了使反硝化细菌在分解有机物的过程中反硝化阶段的顺利进行，一般认为BOD5第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计/TN>3～5，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，本工程TN为47mg/L，BOD5/TN=4.26,属于碳源较充足的污水。1)可生物除磷性BOD5/TP指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低线是BOD5/TP=20，有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程BOD5/TP=35.08，可以采用生物除磷工艺。根据以上分析，灌南城西污水处理厂可以采用生物脱氮除磷工艺。1.污水收集系统设计1.1.排水系统体制的确定排水系统的体制即排水体制，不同的排水体制排除生活污水，工业废水以及雨水等的方式也不相同，城市排水体制一般有合流制和分流制两种类型。1)合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。分为直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统。2)分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。分为完全分流制排水系统、不完全分流制排水系统和截流式分流制排水系统。结合设计资料，灌南城西属于新建城区，规划年限为近期2010年，远期2020年，考虑环境保护、管网维护管理、工程造价等因素，故选择完全分流制排水系统作为设计排水体制，但初期雨水的污染问题应得到重视。各种排水体制的比选详见表2-2-12。表2-2-12各种排水体制综合比较表名称环境保护维护管理工程造价适用范围直排式合流制最差最容易低一般不宜采用截流式合流制较好较难较高老城区体制改造完全分流制好难高新建城市、工矿企业不完全分流制较好较容易最低地形适宜、近远期结合半分流制最好最难最高第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计经济发达、生活要求高1.1.排水系统的布置形式1.1.1.排水系统布置的原则与要求参考《排水工程》上册（第4版），排水系统的布置原则为：尽可能在路线较短和埋深较小的情况下让最大区域的污水自流排出。管网定线的顺序依次为主干管、干管和支管。参考《给水排水设计手册》第二版第5册城镇排水，1.2.4.1管道系统布置的一般要求如下：1)管道系统布置要符合地形趋势，一般宜顺坡排水，取短捷路线。每段管道均应划给适宜的服务面积。汇水面积划分除依据明确的地形外，在平坦地区要考虑与各毗邻系统的合理分担。2)尽量避免或减少管道穿越不容易通过的地带和构筑物。当必须穿越时，需采取必要的处理或交叉措施，以保证顺利通过。3)安排好控制点的高程。一方面应根据城市竖向规划，保证汇水面积内各点的水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地；另一方面又应避免因照顾个别控制点而增加全线管道的埋深。1.1.2.排水系统布置形式的比选常见的排水系统形式主要有正交式、平行式、分区式、分散式和环绕式五种。参考设计资料，灌南城西的地形地貌特征是城区地势平坦，西南部略高，地面标高在1.8～3.50m之间，南六塘河由南向北穿越而过，将城区分为东西两大片。该区域坡度较小，无明显分水线，故可划分为一个排水区域。街道支管布置在街区地势较低一侧的道路下；干管基本与等高线垂直布置；主干管则沿南六塘河西侧河岸平行布置，基本与等高线平行，整个系统呈正交式布置。污水处理厂位于老六塘河东侧，南六塘河西侧，尾水排入老六塘河。各种排水系统布置形式的比选见表2-2-13。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表2-2-13几种排水系统布置形式的特点名称特点适用范围正交式干管长度短，管径小，污水排出快地形平坦，略向一边倾斜的地区平行式可避免干管坡度过大地形倾向河道，坡度较大的地区分区布置有2套以上独立的管道系统，充分利用地形排水，节省能源地形高低起伏，相差较大的地区1.1.1.设计计算要点本设计确定的管道施工方法有：大开挖、支护开挖和顶管施工的集中形式。通过技术经济分析决定：2m以下的管道敷设采用大开挖，2~6m采用支护开挖，6m以上采用顶管施工。最小设计管径为DN400；DN<800mm，采用塑料管；DN≥800mm，采用钢筋混凝土管。当上下游管径相同时采用水面平接的方式，当管径不同时采用管顶平接的方式。1.1.2.排水管网的计算常用的均匀流基本公式有：流量公式（3-1）流速公式（3-2）式中Q——流量（m3/s）；A——过水断面面积（m2)；v——流速(m/s)；R——水利半径（过水断面面积与湿周的比值）（m)；I——水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度）；C——流速系数或称谢才系数。C值一般按曼宁公式计算，即：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计（3-3）将公式（1-3）代入（1-1）和（1-2），得：（3-4）（3-5）式中n——管壁粗糙系数。该值根据管渠材料而定。塑料管道n=0.009，钢筋混凝土管道n=0.014。计算结果详见附表1、2、31.污水处理厂工艺设计灌南县城西污水处理厂工艺流程图如下图2-1图2-1灌南城西污水处理厂工艺流程图1.1.粗格栅格栅是由一组平行的金属栅或筛网制成，安装在污水管道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理符合，并使之正常运行。1.1.1.设计参数1)设计流量：Qmax=530L/s；2)设计个数：n=3个，两用一备，单个格栅设计流量Q=0.265m3/s；3)栅前流速v1=0.45m/s，过栅流速v2=0.73m/s；4)栅条宽度S=0.01m，格栅间隙b=20mm；第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)栅前部分长度0.40m，格栅倾角α=75°；2)每日栅渣量ω1=1.05m3栅渣/103m3污水。1.1.1.设计计算设计中选择三组格栅（两用一备），N=3组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为近期流量的一半，即0.265m3/s。1)确定栅前水深：接入污水厂的污水管管径为DN1000，充满度h’/d=0.48，则水深h’=0.48m，栅前水深h=h’＋0.3－0.05=0.73m，式中，0.3m为管内底到格栅底的距离；0.05m为过孔水损。2)格栅的间隙数：n=(4-1)式中：n——格栅的间隙数（个）Q——设计流量（m3/s）α——格栅倾角（o）b——格栅栅条间隙（m）h——格栅栅前水深（m）v——格栅过栅流速（m/s）设计中取h=0.73m，v=0.69m/s，b=0.02m，α=75°n==25.85，取n=26个3)栅槽宽度：栅条断面形式为锐边矩形，一般采用尺寸s=0.01mB=S(n-1)+bn(4-2)式中：B——格栅槽宽度（m）S——每根格栅条的宽度（m），设计中取S=0.01mB=0.01(26-1)+0.0226=0.77m，取B=0.8m4)进水渠道渐宽部分长度：L1=(4-3)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计式中：L1——进水渠道渐宽部分的长度（m）B1——进水明渠宽度（m），设计中去B1=0.4mα1——渐宽处角度（°），一般可采用20°L1==0.42m1)出水渠道渐窄部分的长度：(4-4)2)通过格栅的水头损失：h1=(4-5)式中：h1——水头损失（m）β——格栅条的阻力系数，参考《给水排水设计手册》第5册，β=2.42k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3h1=参考《给水排水设计手册》第5册，通过格栅的水头损失，一般采用0.08~0.15m，h1=0.068m<0.08m，故取h1=0.08m。3)栅槽后的总高度H：设栅前渠道超高h2=0.3m，进水管埋深5.87m，进水管管内水深0.480m，h3=5.39m，则栅前渠道深：H1=h+h2+h3(4-6)式中：H1——栅前渠道深（m）h2——栅前渠道超高（m），0.3mh3——进水管水面到格栅顶部的高度（m)，5.39mH1=0.73+0.3+5.39=6.43m≈6.5m栅槽后的总高度H：H=h+h1+h2+h3=0.73+0.08+0.3+5.39=6.5m4)栅槽总长度：L=L1+L2+1.0+0.5+(4-7)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计式中：L——栅槽总长度（m）H1——栅前渠道深度（m）L=0.42+0.21+1.0+0.5+=3.87m≈4.0m1)每日栅渣量：W=(4-8)式中：W——每日栅渣量（m3/d）W1——每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），格栅间隙16~25mm采用0.10~0.05；格栅间隙30~50mm采用0.03~0.01；设计中取W1=0.07W==1.05m3/d>0.2m3/d应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。2)进水与出水渠道：城市污水通过DN1000mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.5m，进水水深h=0.73m，出水渠道宽度B2=B1=0.5m，出水水深h=0.73m3)校核：①　栅前流速v1实际计算过水断面为：A1=0.73×0.8=0.584m2则栅前流速为：v1===0.45m/s符合栅前流速在0.4～0.9m/s的设计要求。②　过栅流速v2实际计算过水断面为：A2=26×0.02×0.73=0.365m2则过栅流速为：v2===0.73m/s符合过栅流速在0.6～1.0m/s的设计要求。4)格栅集水井：集水井水力停留时间取20s，则集水井容积为V’=0.53×20=10.6m3，设集水井水深为0.73m，集水井宽与格栅井合建，宽B=4.4m，则长为3.3m。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计集水井L×B×H=3.3m×4.4m×0.73m1)计算草图如下图2-2：图2-2粗格栅计算简图1.1.1.设备选型选择江苏天鸿公司生产的LHG回转式格栅除污机，型号为LHG-0.8-5型，共3台。过栅流速≤0.6~1.0m/s，设备宽B1=B-0.06m，埋件宽B2=B+0.4m该格栅除污机的特点是：结构紧凑，缓冲卸渣，过载保护；材料讲究耐磨损，工作可靠，并可全自动运行；整机供货，安装调试方便。1.2.进水泵房1.2.1.设计参数1)设计流量Qmax=0.53L/s；2)泵房尺寸L×B=10m×8m；3)泵房扬程H=9.953m。1.2.2.设备选型选用上海高良泵阀制造有限公司生产的WQ型潜水排污泵。型号为350WQ1100-10-55，共三台，两用一备。口径为350mm；流量1100m3/h；扬程10m；功率55kw；转速980r/min，重量1380kg。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.细格栅1.1.1.设计参数1)设计流量：Qmax=530L/s；2)设计个数：n=3个，两用一备，单个格栅设计流量Q=0.265m3/d；3)栅前流速v1=0.23m/s，过栅流速v2=0.68m/s；4)栅条宽度S=0.01m，格栅间隙b=20mm；5)栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=75°；6)每日栅渣量ω1=1.125m3栅渣/103m3污水。1.1.2.设计计算设计中选择三组格栅（两用一备），N=3组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为近期流量的一半，即0.265m3/s。1)格栅的间隙数：n=(4-9)式中：n——格栅的间隙数（个）Q——设计流量（m3/s）α——格栅倾角（o）b——格栅栅条间隙（m）h——格栅栅前水深（m）v——格栅过栅流速（m/s）设计中取h=0.8m，v=0.70m/s，b=0.005m，α=75°n==93.02，取n=94个2)栅槽宽度：栅条断面形式为锐边矩形，一般采用尺寸s=0.01mB=S(n-1)+bn(4-10)式中：B——格栅槽宽度（m）第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计S——每根格栅条的宽度（m），设计中取S=0.01mB=0.01(94-1)+0.00594=1.4m1)进水渠道渐宽部分长度：L1=(4-11)式中：L1——进水渠道渐宽部分的长度（m）B1——进水明渠宽度（m），设计中去B1=0.65mα1——渐宽处角度（°），一般可采用20°L1==1.030m≈1.00m2)出水渠道渐窄部分的长度：(4-12)3)通过格栅的水头损失：h1=(4-13)式中：h1——水头损失（m）β——格栅条的阻力系数，参考《给水排水设计手册》第5册，β=2.42k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3h1=4)栅槽后的总高度H：设栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前渠道深：H1=h+h2(4-14)式中：H1——栅前渠道深（m）h2——栅前渠道超高（m），0.3mH1=0.8+0.3=1.1m栅槽后的总高度H：H=h+h1+h2=0.8+0.44+0.3=1.54m5)栅槽总长度：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计L=L1+L2+1.0+0.5+(4-15)式中：L——栅槽总长度（m）H1——栅前渠道深度（m）L=1.00+0.50+1.0+0.5+=3.29m≈3.3m1)每日栅渣量：W=(4-16)式中：W——每日栅渣量（m3/d）W1——每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），设计中取W1=0.075W==1.125m3/d>0.2m3/d应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。2)校核：①　栅前流速v1实际计算过水断面为：A1=1.4×0.8=1.12m2则栅前流速为：v1===0.23m/s②　过栅流速v2实际计算过水断面为：A2=94×0.005×0.8=0.376m2则过栅流速为：v2===0.68m/s符合过栅流速在0.6～1.0m/s的设计要求。3)格栅集水井集水井水力停留时间取20s，则集水井容积为V’=0.53×20=10.6m3，设集水井水深为0.8m，集水井宽与格栅井合建，宽B=6.2m，则长为2.1m。集水井L×B×H=2.1m×6.2m×0.8m。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.1.设备选型选择江苏天鸿生产的XQ型循环式齿耙清污机，型号为XQ—600×1.6型3台。设备功率为0.55kw，过水流量为Q=960m3/h，设备宽B1=600mm，井宽B=680mm。该设备的特点：无栅条，诸多小齿耙相互连接组成一个硕大的旋转面，捞渣彻底；有过载保护装置，运行可靠；通过运行轨迹变化完成卸渣，效果好。1.2.旋流沉砂池图2-3旋流沉砂池计算简图1.2.1.设计参数1)设计流量：Qmax=530L/s；2)设计个数：共3个。3)设计水力表面负荷：q=200m3/(m2·h）；4)水力停留时间：t=20s；5)有效水深宜为1.0~2.0m，池径与池深比宜为2.0~2.5。1.2.2.设计计算1)沉砂池的直径D=(4-17)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计式中：Q1——设计流量m3/sq——水力表面负荷m3/(m2·h)，200D==2.5m1)沉砂池有效水深h2=(4-18)式中：t——水力停留时间s设计中取t=20sh2==1.1mD/h2=2.3，符合条件2)沉砂室所需体积V=×T(4-19)式中：——平均流量m3/sX——城市污水沉砂量m3/106m3污水，一般采用30m3/106m3污水T——清除沉砂的间隔，d，设计中取T=2d3)沉砂斗容积V=(4-20)式中：V——沉砂斗容积；d——沉砂斗上口直径（m）；h4——沉砂斗圆柱体的高度（m）；h5——沉砂斗圆台体的高度（m）；r——沉砂斗下底直径（m），一般采用0.4~0.6m。设计中取d=1.4m，h4=1.0m，h5=0.4m，r=0.4mV==1.82m3＞0.9m3第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计符合要求1)沉砂池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5(4-21)式中：H——沉砂池总高度mh1——沉砂池超高m，一般采用0.3~0.5mh3——沉砂池缓冲层高度m，h3=设计中取h1=0.3m，h3==0.6mH=0.3+1.1+0.6+1.0+0.4=3.4m2)进水渠道格栅的出水通过管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道采用与旋流式沉砂池呈切线方式进水，进水可以在沉砂池内产生涡流。B1=(4-22)式中：B1——进水渠道宽度mv1——进水流速m/s，一般采用0.6~1.2m/sh1——进水渠道水深m设计中取h1=0.5m，v1=1.0m/sB1==0.53m3)出水渠道出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于270°，以延长污水在旋流式沉砂池内流动距离。B2=(4-23)式中：B2——出水渠道宽度mv2——出水流速m/s，一般采用（0.4~0.6）v1h2——出水渠道水深m设计中取h2=0.5m，v2=0.58m/s第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计B2==0.9m1)排砂装置采用空气提升泵从旋流式沉砂池底部空气提升排砂，排砂时间每日一次，每次1~2小时，所需空气量为排砂量的15~20倍。排砂经砂水分离器，水排至提升泵站，砂晒干填埋。1.1.1.设备选型选用江苏天鸿公司的XLC型旋流沉砂器，型号为XLC—1080，共2台，单台机器功率为1.1kw；沉砂池直径A=3.05m；进水渠道宽C=0.61m；出水渠道宽D=1.2m；设计流量为1080m3/h。配套单台鼓风机鼓风量为1.75m3/min，风压39.2kpa，功率2.2kw。选用SF260型砂水分离器。1.2.配水井1.2.1.设计参数1)设计流量：Qmax=530L/s；2)水力停留时间：t=15s；3)设计个数：n=1个。1.2.2.设计计算1)有效容积V=Qt(4-24)式中：Q——设计流量（m3/s）t——停留时间s，t=15sV=0.53015=8m32)面积及尺寸A=(4-25)式中：h——有效水深m，h=1.5mA==5.3m2D=2.6m第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.奥贝尔氧化沟图2-4Orbal氧化沟计算简图1.1.1.设计参数1)氧化沟个数：N=2座，单池设计流量Q=15000m3/d2)污泥龄：19.7天3)混合液污泥浓度MLSS=5000mg/L，f=0.54)溶解氧浓度：好氧区2.0mg/L，缺氧区0.5mg/L5)污泥产率系数Y=0.60kgVSS/kgBOD56)污泥衰减系数Kd=0.041.1.2.设计计算1)确定出水溶解性BOD5：活性污泥处理系统处理水中的BOD值（Se第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计），是由残存的溶解性BOD和非溶解性BOD两者组成的，而后者主要以生物污泥的残屑为主体。对处理水要求达到的BOD值，应当是总BOD即溶解性BOD和非溶解性BOD之和。活性污泥系统的净化功能，是去除溶解性BOD的。因此从活性污泥的净化功能考虑，应将非溶解性BOD从处理水的总BOD值中减去。处理水中溶解性BOD值可用下列公式求定：(4-26)1)最终出水BOD的计算：最终出水BOD5=出水中溶解性BOD5+出水中VSS的BOD5实际上VSS只有77%是可生物降解的，23%是惰性的。因此，1mgVSS只有0.77mgBOD5。因此，出水VSS产生的BOD5=出水SS×f×fb=20×0.5×0.77=7.7mg/L；出水总BOD5=Se+出水VSS产生的BOD5=4.06+7.7=11.76<20，符合一级B标准要求。2)确定氧化沟好氧区容积：①　计算硝化细菌的生长速率μn参考《给水排水设计手册》第二版第五册城市排水，可知：(4-27)式中μn——硝化细菌的生长速率（d-1）N——出水的NH4+—N的浓度（mg/L)，取8T——温度（℃），平均气温为13.8DO——氧化沟中的溶解氧浓度（mg/L），取2.0KO2——氧的半速常数（O2mg/L)，0.45~2.0。美国EPA建议取1.3代入各值，则：=0.242d-1②　好氧区设计污泥龄：最小污泥平均停留时间为：式中F——安全系数，为1.5~3.0取13d第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　好氧区容积：根据《室外排水设计规范》（GB50014—2006），由劳麦方程可知：(4-28)式中V——好氧池容积（m3)S0——生物反应池进水BOD5（mg/L)，取200Se——生物反应池出水BOD5（mg/L)，取4.43Q——生物反应池设计流量（m3/d)，取15000Xv——混合液挥发性悬浮固体平均浓度（gMLVSS/L)，取2500θc——设计污泥龄（d），取13Y——污泥产率系数（KgVSS/Kg去除BOD5），对城市污水取0.3~0.6取0.6Kd——衰减系数（d-1），20℃的数值为0.04~0.075。KdT——T℃时的衰减系数（d-1）Kd20——20℃时的衰减系数（d-1）T——设计温度（℃）θT——温度系数，采用1.02~1.06。Kd（13.8）=0.05×1.0413.8-20=0.04代入各值，得：②　水力停留时间：(4-29)③　污泥负荷：(4-30)满足F/M值符合脱氮除磷的要求。④　硝化校核：实际硝化速率：(4-31)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计式中fn——硝化菌在活性污泥中所占比例，原污水中BOD5/Tkn=200/31.0=6.45，查表可得，fn=0.0403；qn——单位质量的硝化细菌降解NH4+-N的速率；表2-5-1BOD5/Tkn与活性污泥中硝化菌的比率BOD5/Tkn硝化菌比率fBOD5/Tkn硝化菌比率f0.50.3550.05410.2160.04320.1270.03730.08680.03340.06490.029硝化细菌比增长速率则式中Yn——硝化细菌产率系数（kgVSS/kgNH4+-N)，取0.1代入得：rn=0.77×0.0403=0.031又因为所以可见设计HRT=9.34h可以满足硝化要求。①　剩余污泥量：表观产率系数(4-32)式中Yobs——表观产率系数；Y——污泥总产率系数（kgMLSS/kgBOD5)，无初沉池时取0.6~1.0，取Y=0.6；Kd——衰减系数（d-1），经计算，Kd(13.8)=0.04；θc——氧化沟污泥龄（d)，22d。Xw=QSrYobs=Q(S0-Se)Yobs=15000×(200-4.43)×0.32/1000=939kg/d（干污泥量）1)确定缺氧区容积：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　系统每日脱氮量：(4-33)式中W——系统每日脱氮量（kg/d)；Q——氧化沟设计流量（m3/d)，15000；TN0——进水总氮浓度（mg/L），43；NH4+-N——出水氨氮浓度（mg/L)，8；NO3--N——出水硝态氮浓度（mg/L)，11；Xw——剩余污泥量（kg/d），939。代入数值，计算可得：取反硝化速率qdn=0.05kgNO3--N/(kgVSS∙d)②　反硝化所需容积(4-34)③　水力停留时间(4-35)④　TN去除率(4-36)⑤　混合液回流比%(4-37)混合液回流量Qn=15000×1.15=34500m3/d=0.4m3/s1)氧化沟总容积：V总=V+Vdn=6021+1949=7970m32)碱度校核：每氧化1mgNH3-N需要消耗碱度7.14mg，每还原1mgNO3--N产生碱度3.75mg，去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。①　生物降解BOD所合成的污泥量(4-38)②　去除SS产生的污泥量(4-39)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　总剩余污泥量ΔX=Px+Ps=1980+997=2977kg/d②　假设生物污泥中的含量以12.4%计，则，每日用于合成的总氮量=0.124×997=124kg，即进水中的总氮有用于合成。③　被氧化的NH3-N=进水总氮-出水氨氮-用于合成的总氮量=43-8-8.27=26.73mg/L④　所需脱硝量=43-20-8.27=14.73mg/L⑤　需还原的硝酸盐氮量=15000×14.73/1000=221mg/L⑥　剩余碱度SALK=进水碱度-硝化消耗的碱度+去除BOD5产生的碱度，设进水碱度为280mg/L，则代入数据：SALK=280-7.14×26.73+3.75×14.73+0.1×（200-4.43）=164>100mg/L可以维持pH≥7.21)确定氧化沟的工艺尺寸：采用Orbal氧化沟的形式，共设两组，单组氧化沟的容积为7970m3。氧化沟弯道部分按占总容积80%，直线部分按总容积20%考虑。则：V弯=0.8×7970=6376m3V直=0.2×7970=1594m3氧化沟有效水深取5.0m，超高取0.5m；外、中、内沟三沟之间的隔墙厚度为0.25m。则：①　直线段长度取内、中、外沟的宽度分别为5.0m、5.8m、6.5m。则：②　中心岛半径rA弯=A外+A中+A内（式中A指各弯道面积）则：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计解得：r=2.82m外沟半径为r外=20.12m；中沟半径为r中=13.62m；内沟半径为r内=7.82m。①　校核各沟道的比例外沟道面积=828.65m2中沟道面积=506.30m2内沟道面积=259.05m2外沟道容积：中沟道面积：内沟道面积=55:33:17，符合Orbal氧化沟各沟道的比例。1)进出水管及调节堰计算①　污泥回流比(4-40)式中Xr——回流污泥浓度（mg/L)SVI——污泥容积指数（L/mg)，10000r——安全系数，1.2代入数据可得：Xr=12000②　进水管计算污泥回流比为R=71.43%，进水管流量为Qmax=0.530m3/s，单座氧化沟进水流量取Q’=0.265m3/s，进水管流速控制在1m/s一下。则进水管直径为：取d=0.60m，校核进水管流速符合要求。③　出水管计算污泥回流比为R=71.43%，出水管流量为Q=0.347m3/s，单座氧化沟进水流量取Q’=（1+R）Q/2=0.298m3/s，进水管流速控制在1m/s一下。则出水管直径为：取d=0.70m，校核进水管流速符合要求。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　出水堰计算为了能够调节曝气转碟的淹没深度，氧化沟出水处设置出水竖井，出水竖井内安装旋转堰门。初步估计可按薄壁堰计算。式中Q——出水流量（m3/s)，0.298m3/s；b——堰宽（m），h——堰上水头（m），0.2代入数据，可得：b=1.8m考虑可旋转堰门的安装要求（每池边留0.3m），则出水竖井长度为L=0.3×2+b=2.4m。出水竖井平面尺寸为L×B=2400mm×1800mm。出水井出水孔尺寸b×h=500mm×750mm，正常运行时，堰的顶部高出孔口底边0.1m，堰上下调节范围为0.3m。孔口流速为0.79m/s。出水竖井位于中心岛。1)每组氧化沟需氧量的确定①　污水需氧量：由于本设计考虑了脱氮除磷的设计，在需氧量的设计计算时宜考虑氨氮和硝态氮对氧的供需。需氧量=（去除BOD的耗氧量-剩余污泥BOD的需氧量）+（去除N的需氧量-剩余污泥含NH4+-N氧化所需的氧量）-反硝化中获得的氧量(4-41)式中O2——污水需氧量（kgO2/d）；Q——生物反应池的进水流量（m3/d)；15000S0——生物反应池进水五日生化需氧量（mg/L）；200Se——生物反应池出水五日生化需氧量（mg/L）；4.43ΔXv——排出生物反应池系统的微生物量（kg/d)；880Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度（mg/L）；31Nke——生物反应池出水总凯氏氮浓度（mg/L）；9Nt——生物反应池进水总氮浓度（mg/L）；43第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计Noe——生物反应池出水硝态氮浓度（mg/L）；110.12ΔXv——排出生物反应池系统的微生物中含氮量（kg/d)a——碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47b——常数，氧化每公斤氨氮所需氧量，取4.57c——常数，细菌细胞的氧当量，取1.42(4-42)式中：y——MLSS中MVLSS所占的比例，0.5Yt——污泥产率系数（kgMLSS/kgBOD5），无初沉池时可取0.6~1.0，取0.6代入数据，得：①　20℃时脱氧清水的需氧量为：式中R0——标准条件下，转移到曝气池混合液的总氧量(kg/h)；R——实际条件下，转移到曝气池的总氧量（kg/h)；α——修正系数，0.8~0.85，取0.82；β——修正系数，0.9~0.95，取0.95；ρ——压力修正系数，，取1.0；Cs——在大气压力条件下，氧的饱和度，（mg/L）；T——水温（℃）。查表可得：Cs(20)=9.17mg/L；Cs(13.8)=10.42mg/L代入数据可得：去除1kgBOD的需氧量=第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　最不利温度时的脱氧清水需氧量：取最不利温度为25℃，Cs(25)=8.38mg/L经计算考虑安全系数，R0=1.2×237=284.45kgO2/hOrbal氧化沟采用三沟道系统，充氧量分配按外沟：中沟：内沟=65：25：10考虑，则各沟道标准充氧量分别为：外沟道R01=0.65×284.4=154.05kgO2/h中沟道R02=0.25×284.4=59.25kgO2/h内沟道R03=0.10×284.4=23.70kgO2/h1)厌氧池容积设计根据设计经验，去水力停留时间HRT=1.5h；设计流量为Q=30000m3/d。厌氧池的体积为V=Q×T=30000×1.5/24=1875m3设置厌氧池2座，则每座容积为1875/2=938m3取水深为h2=4.5m，则S=209m2取超高h1=0.5m，池的总高h=h1+h2=0.5+4.5=5.0m厌氧池采用氧化沟池型，与氧化沟共壁合建，取单沟池宽B=8m，其弯道部分面积为π×42=50.24m2。则。厌氧池取实际有效池容V=（50.24×2+14×8）×4.5=956m3，能满足停留时间的要求。池子的尺寸为L×B×H=22000mm×8000mm×5000mm。1.1.1.设备选型1)曝气设备选用江苏兆盛环保集团生产的ZJP型转盘曝气机。其中外沟选用ZJP-7型；中沟选用ZJP-6型；内沟选用ZJP-5型。转盘一般转速50~60r/min；盘片浸没深度460mm；盘片直径1400mm；单盘的清水充氧能力0.9~2.0KgO2/h；转盘的动力功率1.8~2.7KgO2/Kwh；转盘安装密度一般为4片/m，最大为6片/m；单机最大沟宽为11m，中间加支撑时不超过15m。曝气转盘主要性能参数见下表。好氧区功率为25w/m3；缺氧为8w/m3。故内沟需要盘片35片，2台曝气转盘机；中沟需要87片，4台曝气转盘机；外沟需要225片，8台曝气转盘机。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表2-5-2ZJP型曝气转盘性能型号氧化沟参数(m)盘片数（片）电机功率（Kw)充氧能力（KgO2/h)ZJP-33107.517.5ZJP-44151126.5ZJP-55191533.5ZJP-662418.542ZJP-77282249ZJP-88323056ZJP-99363063ZJP-1010403770ZJP-11114437771)硝化液回流泵选用南京中德环保设备制造有限公司生产的消化液回流泵，型号为QJB-W7.5型，每个氧化沟设置2台，1用1备。性能参数为：单泵流量1500m3/h，电机功率7.5kw，扬程1.0m，叶轮公称直径615mm。2)氧化沟水下推流器的选型：（丹麦LJM公司的计算方法）①　推流每千克液体所需能量(4-43)式中：Hf——推流每千克液体所需能量(kj/kg)；λ——沿程阻力系数，水泥抹面λ=0.03；L——氧化沟中线长（m）；U——渠道湿周（m）；F——过水断面面积（m2)；C——推流流速（m/s)；——总的局部阻力系数，对于90°圆形转角，局部阻力系数ξ=1.0则推流每千克液体所需能量为：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　推动全部水量所需功率：(4-44)式中：Wr——推动全部水量所需功率（w）；Q——氧化沟中单位时间内经过过水断面的流量（m3/s），Q=CF；ρ——污水密度(kg/m3)。代入数据可得：②　螺旋浆轴功率：(4-45)式中：WR——螺旋桨轴功率（kw）；η——螺旋桨效率，效率在20%~65%左右，直径越大，效率越高。取为35%代入数据可得：③　功率校核：根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006)规定，氧化沟好氧区所需功率不小于15W/m3；缺氧区所需功率为6~8W/m3，取6W/m3设计。曝气转盘单片可提供功率10W/m3。好氧区曝气转碟可提供功率为2420W，需要由推流器提供功率88KW第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计。可选用南京维克环保科技公司生产的QJB/4-790/3-360/c/s型推流器6个，轴功率15KW，叶轮直径790mm。缺氧区曝气转碟可提供功率1050w，需要由推流器提供功率10.6KW。选用QJB5/12-615/3-480/s型推流器2个，轴功率5KW，叶轮直径615mm。厌氧池所需功率为4W/m3，选用QJB2.2/8-320/3-740/c/s型推流器2个，轴功率2.2KW，叶轮直径320mm。1.1.二次沉淀池图2-5二沉池计算简图1.1.1.设计参数1)二沉池采用周进周出辐流式，采用两组，每组两池。2)单池流量：Q’=535.75m3/h3)表面负荷：q=0.76m3/(m2∙h)4)沉淀时间：t=4h1.1.2.设计计算1)池体计算：①　池体计算：(4-50)式中：F——二沉池水面面积；Q’——设计流量，（m3/h），Q’=（1+R）Q=2143m3/h=0.60m3/s；n——池数，（个），取n=4；q’——表面负荷，m3/(m2*h)，取q’=0.75m3/(m2*h)代入数据可得：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　池子直径：②　实际水面面积：校核表面负荷：校核固体通量：(4-51)③　沉淀部分有效水深：h2=q’t(4-52)式中h2——沉淀部分有效水深，（m）；q’——实际表面负荷，（m3/(m2*h)）t——沉淀时间，（h），取t=4代入数据可得：h2=0.76×4=3.03m校核径深比：D/h2=30/3.03=9.9，在6~12内，负荷要求。④　沉淀池总高度：H=h1+h2+h3(4-53)式中H——沉淀池总高度，（m）；h1——超高，（m），取=0.3；h2——有效水深，(m)，为3.03m；h3——缓冲层高度(m)，非机械排泥时，宜为0.5m；机械排泥时，应根刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m，取0.7m；H=0.3+3.03+0.5=4.03m1)流入槽设计配水槽采用等宽变坡度配水，等距布置布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管，加导流板。①　配水槽渠宽和渠深：配水槽过水断面形式主要有正方形断面（B=H）；最佳水力断面（B=2H)和矩形断面（H=2B)三种形式。当流量较大时，采用最佳水力断面配水槽占池表面积过大本设计拟用矩形断面。配水槽内流速应防止槽内沉淀，据卢少鸣等人认为槽内流速应保证vmin≥0.3m/s，考虑到配水槽中水流除受重力、阻力作用外，同时受到惯性离心力的作用而产生螺旋流，使水流紊动加大，所以实际中起端流速取0.8m/s。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计根据Q=vA=v×B×H，矩形断面参数有如下关系：(4-54)式中：B——配水槽宽度(m)；H1——配水槽中起端水深(m)；Q——配水槽流量(m3/s)，535.75m3/h；v——配水槽中流速(m/s)，0.8m/s。代入数据，可得：B=0.43m，H1=0.86m配水槽内水深：(4-55)式中：k——断面修正系数；g——重力加速度。将H1代入，可得：k=26.36当渠宽不变时，(4-56)式中：H2——配水槽内末端水深（m)。根据k值可计算出：解得：H2=0.92m则渠底坡度在施工中抹面将渠底抹成水面坡度等值的反向坡（i0=i)，则槽内水面就近似成为水平面，沿程孔上作用水头均近似相等，只要采用等孔径、等间距布孔即可完成均匀配水。①　布水孔数n’布水孔平均流速：(4-57)式中：vn——配水孔平均流速，(m/s)，0.3~0.8m/s；t——倒流絮凝区平均停留时间，（s），池周有效水深为2~4m时取360~720s，取550s——污水的运动粘度，与水温有关，13.8℃时，为第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计Gm——导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取10~30，取值20。则：布水孔数，取布水孔的直径为50mm，则取106个①　孔距(4-58)式中l——孔距，（m）；D——沉淀池直径，（m）；B——流入槽宽，（m）；n’——布水孔个数，（个）。代入数据，可得：②　校核Gm(4-59)式中：v1——配水孔水流收缩断面的流速，(m/s)，，因设有短管，取ε=1，则v1=0.72v2——导流絮凝区平均向下流速，(m/s)，——导流絮凝区环形面积，m2。设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计，在10~30之间，符合要求。1)二沉池配水井辐流式沉淀池分为2组，每组2座，在沉淀池进水端设2座集配水井，两组共用一个集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。①　设计4个二沉池用1个配水井，则流量为Q’=（1+R）Q=2142.88L/s。②　配水井中心管设1根中心管，管径D1=800mm,管内流速v1=1.19m/s。③　上升竖管竖管管径D2=800mm，其管内流速v2=1.19m/s。④　竖管喇叭口口径D3=1.3D2=1040mm，管内流速v3=0.7m/s。⑤　喇叭口扩大部分长度h3，取α=450，则⑥　喇叭口上部水深h1=0.3m，其管内流速⑦　配水井尺寸直径D4=D3+(1.0~1.6),取D4=D3+1.0=2.54m。⑧　集水井与配水井合建，集水井宽B=0.5m，集水井直径D5=D4+2B=2.94m。⑨　水深配水井设计停留时间30s，则水深为⑩　矩形宽顶堰生化池出水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量为0.60/4=0.15m3/s，配水采用矩形宽顶溢流堰至配水支管a.堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为q=0.15m3/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰所以采用自由流矩形堰（堰高h取0.5m）。矩形堰的流量(4-60)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计式中：q——矩形堰的流量，m3/s；H——堰上水头，m；b——堰宽，m，取堰宽b=2m；m0——流量系数，通常采用0.327~0.332，取0.33。则a.堰顶厚度B根据有关实验资料，当时，属于矩形宽顶堰。取B=1.0m，这时（在2.5~10范围内)，所以，该堰属于矩形宽顶堰。b.配水管管径D6配水管流量q=0.3m3/s，查水力计算表，选用配水管管径管径D6=700mm，流速v=0.78m/s。c.配水漏斗上口口径D7按配水井内径的1.5倍设计，1)出水堰①　三角形出水堰沉淀池出水经过出水堰跌落进入集水槽，然后到出水管道排入集水井。采用单边90°三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，距离沉淀池内壁0.45m（出水槽池壁厚0.2m），环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。设集水槽中流速v=0.825m/s，集水槽宽B=0.50m，则槽内终点水深h2：槽内起点水深h1：(4-61)式中hk——槽内临界水深（m）；——系数，一般采用1.1。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计设计中取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度0.5m，集水槽断面尺寸为B×H=0.50m×0.5m。①　出水堰沉淀池出水经单侧出水堰跌落进水集配水井，然后汇入出水管道排出集水井。出水采用单侧90三角形出水堰。取三角堰堰宽b=0.20m，间距0.05m，水槽距进水布水槽壁0.6m，出水槽壁厚0.20m。出水堰堰长：三角堰个数：，取849个。三角堰单堰流量：三角堰有效水深：(4-62)式中：h——三角堰水深（m）；n——为三角堰个数；1.4——为安全系数堰口负荷：q0=Q/L=87/84.91=1.02L/(s·m)<1.7L/(s·m)，符合要求。②　出水管道采用钢管,管径为400mm，管内流速为0.69m/s,i=1.73‰。③　出水档渣板：三角堰前设有出水浮渣档渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集档渣。档渣板高出水面0.10m,深入水下0.5m。在档渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN300mm的排渣管排到池外。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计①　沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN200，排泥管伸入泥槽。1.1.1.设备选型二沉池的排泥设备选择江苏兆盛环保集团有限公司的ZXX-D-30型中心转动吸泥机，共4台。性能参数：周边线速2~3（m/min)；电机功率0.55(kw)；周边池深3~5（m）。1.2.紫外消毒渠1.2.1.设计参数1)设计流量：Q=30000m3/d；2)消毒渠个数：n=2；3)紫外灯管数：56根，6根为一个模块，共10个模块；4)辐射时间：18s。1.2.2.设计计算1)灯管数：初步选用UV3000PLUS紫外消毒设备，每3800m3/d需14根灯管。取n=56根拟选用6根灯管为1个模块，则模块数N=9.33个，取N=10个。2)消毒渠设计：按设备要求，渠道深度为129cm，设渠中水流速度为0.3m/s。①　渠道过水断面面积为，②　渠道宽度：B=A/H=0.6/1.29=0.47m，取B=0.5m③　实际流速：④　若灯管间距为8cm，沿渠道宽度可安装6个模块，故选用UV3000PLUS系统，两个灯组，每个UV灯组5个模块。⑤　渠道长度：每个模块长度为2.46m，两个灯组间距为1.0m，渠道出水设堰板调节，调节堰与灯组间距为1.5m，则渠道总长L为，L=2.46×2+2×1.0+1.5=8.42m⑥　辐射时间：⑦　进水槽：进水槽宽与紫外消毒渠宽相同，B’=0.5×第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计2=1.0m；水深1.29m，则进水井长为L’=0.27m。进水井尺寸为L’×B’×H’=0.27×m×1.0m×1.29m。1.1.匀质池1.1.1.设计参数1)设计流量Q’=992m3/d2)设计池数n=23)单池容积V=15.22m31.1.2.设计计算1)剩余污泥量的计算：①　总剩余污泥量：Q=5954kg/d②　曝气池每日排出的剩余污泥量(4-63)式中Q’——曝气池每日排出的剩余污泥量（m3/d）f——0.5Xr——回流污泥浓度（g/L）代入数据，可得单池处理污泥量为：Q’=496.2m3/d=0.0057m3/s③　匀质池的容积(4-64)式中V——匀质池计算容积，（m3）；Q’——每日产泥量，（m3/d）；t——贮泥时间（h），一般采用0.5~1h；n——贮泥池个数。设计中取t=1h，n=2匀质池设计容积(4-65)(4-66)第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计式中V——匀质池容积，（m3）；h2——匀质池有效深度，（m）；h3——污泥斗高度，（m）；a——污泥匀质池直径，（m）；b——污泥斗底直径，（m）；n——污泥贮泥池个数，（个）；α——污泥斗倾角，一般采用60°。设计中取n=2个，a=4.0m，h2=1.0m，污泥斗底为圆形，直径b=1.0m。代入数据，可得：h3=2.60mV=26.84m31)匀质池高度：h=h1+h2+h3(4-67)式中h——污泥匀质池高度（m）；h1——超高（m），一般采用0.3m；h2——污泥匀质池有效深度（m）；h3——污泥斗高，（m）。代入数据，可得：h=3.90m2)管道部分每个匀质池中设DN200mm的吸泥管一根，2个匀质池相连通，连通管DN200，共设有2根进泥管，均来自二沉池，管径为DN200。1.1.污泥回流泵房1.1.1.设计参数1)污泥回流泵房直径为6m；2)污泥回流泵房扬程H=2.5m。1.1.2.设备选型选用上海高良泵阀制造有限公司生产的WQ型潜水排污泵。型号为250WQ600-6-30，共四台，三用一备。口径为250mm；流量600m3/h；扬程5m；功率30kw；转速1450r/min，重量850kg。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.脱水机房1.1.1.设计参数脱水机房平面尺寸为L×B=20m×10m1.1.2.设计计算1)脱水后的污泥量：(4-68)(4-69)式中Q——脱水后的污泥量，（m3/d）；Q0——脱水前的污泥量，（m3/d）；P1——脱水前的污泥含水率，（%）；P2——脱水后的污泥含水率，（%）；M——脱水后的干污泥重量，（kg/d）；代入数据，可得：2)污泥投配泵：每台带式压滤机配1台污泥投配泵：3)加药系统：（有机高分子凝聚剂，聚丙烯酰胺）加药量=5953.2×0.3%=18kg配药量=18/1%=1800L/d=2m3/d1.1.3.设备选型1)污泥浓缩机选用上海富产机械科技有限公司第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计生产的带式污泥浓缩脱水一体机，型号为FTB3-1000型，共4台，3用1备。FTB3系列带式浓缩脱水一体机适用于城市污水处理，具有浓缩、脱水的双重功能。该设备的特点是：①　脱水效率高，污泥处理量大；②　自动连续运行，操作简单；③　噪声低，能耗小；④　结构简单紧凑，浓缩一体，占地面积小，节省土建投资；半封闭构造、维修方便。表2-4-3FTB3系列带式污泥浓缩脱水一体机性能参数规格尺寸型号FTB3-1000FTB3-1250FTB3-1500滤带宽度100012501500低浓度（ss0.4～0.8%)处理量(m3/h)15～2021～2825～33绝对干量60～12084～168100～198中浓度(ss0.8～1.5%)处理量12.5～1517.5～2120.5～25绝对干量100～188140～263160～300泥饼含水率75～8575～8575～85使用功率驱动马达（变频调速）0.370.370.37调理搅拌机0.370.370.37带式浓缩机（无极变速）0.370.370.55滤液下总排水盘无无无外观参考尺寸L510051505200W149017401990H270027002750基座尺寸L1×H1(mm)4050×21504100×21504150×2200基座尺寸L2×W1(mm)2450×13362450×15862450×1846参考重量（kg)1650185021501)污泥投配泵的选型选用广州士必德自动化设备有限公式生产的单螺杆泵，型号为SP70-1型，共4台，3用1备。设备性能参数为：流量14.19m3/h，常用压力0.6Mpa，可选压力<1.8Mpa，转速300r/min，功率为0.75kw。2)加药泵的选型选用深圳市钜星环保设备有限公司生产的加药计量泵，型号为BB30型，共4台，3用1备。该设备的特点为：构造上完全无泄露；材料适用于各种耐酸碱药液；容易保养、维修；运转中流量可作调整。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表2-4-4BB型计量泵性能参数表型号BB20BB30BB50最大吐出量（吐出侧开放时）毫升/分钟（mL/min)50Hz400530100060Hz4806401200升/小时(L/h)50Hz24326060Hz28.83872最高吐出压力10106流量调整运转中手动调整马达（屋内型JP20）4P、40W、50/60Hz(1)1Ф、220V、电容启动马达（2）3Ф、380V、感应马达重量（约）kg5.35.35.4接续软管OD:Ф11OD:Ф11ID:Ф9；OD：Ф151)脱水干污泥输送泵选用广州士必德自动化设备有限公司生产的SPEED污泥泵（单螺杆泵），型号为FD3.2-12-SL型2台，一用一备。设备参数为：100转/h流量1.50m3/h，输出压力为1.2Mpa，功率为4kw。1.1.构筑物高程布置1.1.1.高程布置原则1)为了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之间的水头损失，包括沿程水头损失、局部水头损失及构筑物本身的水头损失，此外，还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头。2)进行水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当有两个以上并联运行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物须负担全部流量的情况。计算式还须考虑管内淤积，阻力增大的可能。因此，应留有充分的余地，以防止水头不够而发生涌水的现象。3)污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自流进行灌溉。1.1.2.高程计算第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)污水处理构筑物高程计算为了降低运行费用和便于管理，污水在处理量构筑物之间的流动按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。污水流动中的水头损失包括：①　污水经各处理构筑物的内部水头损失；②　污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失，包括沿程水头损失和局部水头损失。a.污水流经各处理构筑物的水头损失：表2-4-5污水处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失（m)构筑物名称水头损失（m)粗格栅0.08厌氧池0.1提升泵房2Orbal氧化沟0.4细格栅0.44配水井0.11旋流沉砂池0.1二沉池0.3配水井0.1紫外消毒渠0.15污水处理构筑物总水头损失∑h1=3.780m。b.污水管渠水力计算：污水管渠水力计算见表2-4-6。污水处理构筑物间的连接管渠均采用钢管；中格栅和提升泵站、细格栅和沉砂池间用明渠连接。沿程损失=坡度×长度/1000。污水管渠总的水头损失为：∑h2=1.580m。c.构筑物及管渠标高计算：构筑物及管渠标高计算见表2-4-7。2)污泥处理构筑物高程计算①　计算公式采用重力管道输送污泥时，距离不宜太长，管坡常用0.01~0.02，管径不小于200mm，中途应设置清通口，以便在赌塞时采用机械清通或高压水冲洗。采用压力流输送污泥时，采用以下公式计算：a.管道沿程水损压力输泥管道沿程水头损失，在紊流条件下采用哈森——威廉姆斯公式计算：第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计(4-70)式中：L——污泥管长度，m；D——污泥管径，m；v——污泥管内污泥流速，m/s；CH——污泥浓度系数，见下表：表2-4-8污泥浓度与CH值表污泥浓度/%CH污泥浓度/%CH0.01006.0452.0818.5324.06110.125为安全起见，哈森——威廉姆斯公式计算结果，需乘以K值。K值与污泥浓度的关系，可查污泥类型及固体浓度与K值得到，如下图。图2-6污泥浓度与K值关系图a.管道局部水损：(4-71)式中：ξ——局部阻力系数；v——管内污泥流速，m；g——重力加速度，9.81m/s2。①　设计计算a.污泥渠道水损计算第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计污泥渠道水损计算见表2-4-9。a.污泥高程布置污泥构筑物高程计算如下表2-4-10表2-4-10污泥处理构筑物标高序号名称泥面标高（m)1二沉池5.6432污泥回流泵房4.223生化池6.5004匀质池4.3115污泥投配泵房4.259第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表2-4-6污水管渠水力计算表管线名称管长L(m)流量（L/s）管径DN(mm)流速v(m/s)坡度i(‰)沿程水损（m)局部损失因素局部水损系数ξ(m)局部水损(m)总水损（m)紫外消毒渠—11553010000.670.490.007突然扩大、2个蝶阀、异径丁字管3.5440.1520.1591-2572656000.941.860.1062个蝶阀、标准铸铁90°弯头1.210.0540.1612-3172656000.941.860.0322个蝶阀、等径丁字管3.20.1440.1763-444132.54001.051.230.0542个蝶阀、标准铸铁90°弯头1.210.0680.1224-二沉池3132.54001.051.230.004进口稍微修圆、蝶阀0.30.0170.021二沉池-配水井20132.54001.051.230.025流入水池、蝶阀1.10.0620.086配水井-5445309000.830.860.038蝶阀，等径丁字管3.10.1090.1475-6272656000.941.860.0502个蝶阀、标准铸铁90°弯头1.210.0540.1056-氧化沟272656000.941.860.0502个蝶阀、渐大0.2140.0090.060厌氧池-7132656000.941.860.024流入水池、2个蝶阀、标准铸铁90°弯头2.210.1000.1247-8362656000.941.860.0672个蝶阀、等径丁字管1.70.0770.1448-配水井145309000.830.860.012进口稍微修圆、蝶阀0.30.0110.023配水井-9115309000.830.860.009蝶阀0.10.0049-沉砂池(明渠）326512000.941.030.003流入明渠、方形闸板3.0840.1390.142沉砂池-1032656100.871.030.003流入明渠、方形闸板1.6520.0640.06710-细格栅1.55309000.830.860.001///0.001细格栅-泵房75309000.830.860.006流入水池、蝶阀1.10.0390.0459-粗格栅1753010001.422.250.038流入水池、蝶阀1.10.1130.151第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计表2-4-7构筑物及管渠水面标高计算管渠及构筑物名称有效水深（m)管径(mm)地面标高水面标高构筑物水面标高(m)构筑物底面标高(m)上端(m)下端(m)上游（m)下游（m)紫外消毒渠1.290　5.0805.0804.8554.7054.7803.490紫外消毒渠—1　8005.0805.0805.0144.855　　1-2　6005.0805.0805.1755.014　　2-3　6005.0805.0805.3515.175　　3-4　6005.0805.0805.4735.351　　4-二沉池　6005.0805.0805.4935.473　　二沉池3.530　5.0805.0805.7935.4935.6432.113二沉池-配水井　6005.0805.0805.8805.793　　配水井0.658　5.0805.0805.9905.8805.9355.277配水井-5　8005.0805.0806.1365.990　　5-6　8005.0805.0806.2416.136　　6-氧化沟　8005.0805.0806.3016.241　　氧化沟5.000　5.0805.0806.7016.3016.5011.501厌氧池4.500　5.0805.0806.6516.5516.6012.101厌氧池-7　8005.0805.0806.7756.651　　7-8　8005.0805.0806.9186.775　　8-配水井　8005.0805.0806.9416.918　　配水井3.140　5.0805.0807.0416.9416.9913.851配水井-9　9005.0805.0807.0417.041　　9-沉砂池(明渠）　12005.0805.0807.1837.041　　沉砂池1.350　5.0805.0807.2837.1837.2335.883沉砂池-10　6105.0805.0807.3497.283　　10-细格栅　900　　7.3517.349　　续表2-4-7构筑物及管渠水面标高计算第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计细格栅0.800　5.0805.0807.7917.3517.5716.771细格栅-泵房　900　　7.8357.791　　泵房　　　　9.8357.835　　粗格栅0.730　5.0805.080　　-0.390-1.120名称设计流量(L/s)管长L(m)管径(mm)v(m/s)i(‰)iL(m)局损情况ξξv²/2g(m)h(m)2h(m)二沉池-162.01183000.884.770.086升降式泥阀、60°急转弯管1.8300.0720.1580.3161-污泥回流泵房62.01243000.884.770.114升降式泥阀1.0000.0390.1540.308污泥回流泵房　　　　　　　5.0000.0000.0000.000污泥回流泵房-2248.02986000.881.890.1852个升降式泥阀、异径丁字管3.7150.1470.3320.6642-氧化沟124.01284000.994.110.115升降式泥阀1.0000.0500.1650.330污泥回流泵房-311.4932000.71.2270.004升降式泥阀、标准铸铁90°弯头1.4800.0370.0410.0813-411.49582000.71.2270.0712个升降式泥阀、标准铸铁90°弯头2.4800.0620.1330.2664-511.4932000.71.2270.004升降式泥阀、等径丁字管2.5000.0620.0660.1325-65.7432000.70.3060.001升降式泥阀、标准铸铁90°弯头1.4800.0370.0380.0766-匀质池5.7432000.70.3060.001升降式泥阀1.0000.0250.0260.052匀质池-污泥投配泵房5.7442000.70.3060.001升降式泥阀1.0000.0250.0260.052表2-4-9污泥回流线高程计算(n=0.014)二沉池到污泥回流泵房、污泥回流泵房到匀质池均采用重力自流。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.工程投资估算1.1.污水收集系统投资估算（管道、泵站、倒虹吸）污水收集系统投资估算包括污水管道、中途泵站、倒虹吸、顶管施工等。根据《给水排水设计手册》（技术经济）排水管道工程综合指标，计算列表如2-5-1所示：表2-5-1管道工程造价指标项目指标单位（m3/(d∙km)）管线长度（km）造价（万元）人工费小计40.6430.981259.027材料费小计16.1830.98501.256机械使用费小计50.330.981558.294其它工程费3.930.98120.822综合费用17.0530.98528.209管材建设其它工程费用5.2630.98162.955基本预备费6.5330.98202.299合计4332.8631)开挖施工管道费用估算开挖施工主要在管道埋深<6.0m时使用。其费用估算如下表2-5-2。表2-5-2开挖施工管道费用估算管径（mm)管长(m)材料单位长度价格（元/m）基础（元/100m)铺设费（元/100m)总价（万元）DN40016004HDPE波纹管4978.420DN5009064PVC加筋管144130.522DN600911HDPE中空壁缠绕管24021.864DN700638双平壁钢塑复合缠绕管36823.478DN8001705钢筋混凝土3001283.171758.853.338DN10001217钢筋混凝土3601283.173016.6749.045第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1)顶管施工工程量顶管施工工程量包括管道穿河施工，长距离埋深≥6.0m的管道施工。顶管施工费用估算如表2-5-3。表2-5-3顶管施工费用估算管径（mm)管长（m)材料重量（kg/m)价格（元/t)施工费（元/10m)总价（万元）DN600983螺旋钢管118.36833103597.773.879DN800455螺旋钢管197.2834104821.652.5472)中途提升泵站在广州路上设置两座提升泵站，泵站1设计流量175.63L/s，提升高度5.20m；泵站2设计流量218.92L/s，提升高度3.60m。参照《市政工程投资估算指标第四册排水工程》（HGZ47-104-2007），污水提升泵站工程综合指标，计算列表2-5-4所示：表2-5-4提升泵站造价泵站编号设计流量（L/s）指标基价（元/(L/s)）造价（万元）一号泵站175.6317624.32309.536二号泵站218.9217624.32385.832合计695.3683)污水管网总造价污水管网系统总造价包括管道材料费用、管道工程施工费用、以及提升泵站造价，因此污水管网系统总造价为W=W1+W2+W3+W4=4332.863+356.667+126.426+695.368=5511.324万元1.1.污水处理厂造价估算估算指标采用《城市基础设施工程投资概算指标》的通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部，城市建设管理局组织制订的《城市基础设施工程投资估算指标》。项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.1.第一部分费用1)土建部分造价第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。本次设计中污水处理厂中构筑物除旋流沉砂池为定型设备，直接购买外，其余构筑物为钢筋混凝土结构，参照《市政工程投资估算指标第四册排水工程》（HGZ47-104-2007），污水提升泵站工程综合指标，污水处理厂建筑安装工程部分造价计算列表2-5-5所示：表2-5-5污水厂投资估算表序号构筑物名称尺寸(m)单池有效容积（m3)单位造价（元/m3)数量投资（万元）备注1中格栅L×B×H=7.90m×4.80m×6.50m246.5450111.00钢混2进水泵房L×B×H=10.0m×8.00m×12.90m1032450146.40钢混3细格栅L×B×H=6.60m×6.00m×2.30m9245014.20钢混4旋流沉砂池Ф×H=3.05m×3.35m2545022.25钢混5配水井Ф×H=3.05m×1.40m1145010.50钢混6厌氧池L×B×H=22.00m×8.00m×5m18758002150.00钢混第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表2-5-5污水厂投资估算表7Orbal氧化沟L×B×H=47.88m×38.78m×5m797080021275.20钢混8配水井Ф×H=3.15m×1.36m1145010.50钢混9二沉池Ф×H=30.00m×4.43m9976004239.28钢混10污泥回流泵房Ф×H=6.00m×9.10m257800120.60钢混11匀质池Ф×H=3.00m×3.16m2345022.07钢混12污泥投配泵房L×B×H=9.53m×4.36m×3.77m157800112.60钢混13脱水机房L×B×H=420.00m×10.00m×5.00m2100400184.00钢混14紫外消毒渠L×B×H=9.81m×1.40×1.69m2345011.00钢混15电修间L×B×H=5.04m×4.86m×4m9840013.92钢混16配电室L×B×H=14.00m×7.00×4.5m441400117.64钢混第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表2-5-5污水厂投资估算表17车库L×B×H=20.00m×10.00×3m60010016.00钢混18花坛Ф×H=28.62m×0.5m3212510.80钢混19门卫室L×B×H=5.00m×4.00m×3.5m7040012.80钢混20综合楼L×B×H=24.00m×15.00m×10m36004001144.00钢混21食堂L×B×H=10.00m×6.00m×3.5m21040018.40钢混22宿舍L×B×H=10.00m×10.00m×3.5m350400114.00钢混23淋浴间L×B×H=15.00m×5.00m×4m30020016.00钢混24锅炉房L×B×H=6.00m×6.00m×5m18040017.20钢混25篮球场L×B=20.00m×10.00m200/1/第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表2-5-5污水厂投资估算表26加药间L×B×H=12.00m×12.00m×4m576400123.04钢混27仓库L×B×H=24.00m×5.00m×4m480400119.20钢混28堆棚L×B=10.00m×6.00m60/1/29机修间L×B×H=15.00m×10.00m×4m600400124.00钢混30泥木工间L×B×H=8.00m×5.00m×4m16040016.40钢混土建费合计2255.56万元1)管道部分费用管道部分费用按构筑物和建筑物费用的10%计算。管道部分费用=（2255.56）×10%=225.556万元2)设备费用设备费用见表2-5-6。表2-5-6污水厂主要设备费用统计名称型号个数单价（万元）备注中格栅LHG-0.8-5型回转式格栅除污机313.52用1备提升水泵350WQ1100-10-55潜水排污泵32.02用1备第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续表2-5-6污水厂主要设备费用统计细格栅XQ--600×1.6型循环式齿耙清污机35.52用1备旋流沉砂池XLC—1080型旋流尘沙器24.68鼓风机2/与沉砂器配套砂水分离器SF260型24.5二沉池吸泥机ZXX-D-30型中心转动吸泥机415.25曝气转盘（1）ZJP-7型87.80曝气转盘（2）ZJP-6型46.50曝气转盘（3）ZJP-5型24.50推流器（1）QJB/4-790/3-360/c/s型推流器60.83推流器（2）QJB5/12-615/3-480/s型推流器20.53消化液回流泵QJB-W7.5型20.51用1备污泥回流泵250WQ600-9-30型40.853用1备带式压滤机FTB3-1000型44.703用1备污泥投配泵SP70-1型单螺杆泵40.553用1备污泥输送泵SPEED污泥泵20.821用1备紫外消毒器UV3000PLUS紫外消毒设备100.34加药泵BB30型计量泵40.473用1备设备费用小计278.12万元第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.1.1.第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的40%计。第一部分费用=2255.56+225.556+278.12=2759.236（万元）第二部分费用=2759.236×40%=1103.694（万元）1.1.2.第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金、工程预备费按第一部分费用的10%计，则2759.236×10%=275.924万元价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则2759.236×5%=137.962万元贷款期利息按贷款、铺底流动资金按20%计，则2759.236×20%=551.847万元第三部分费用合计：275.924+137.962+551.847=965.733万元1.2.污水处理造价合计项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用2759.236+1103.694+965.733=4828.663万元总投资为4828.663万元，处理规模单位投资为1609元/m32.参考资料[1]《室外排水设计规范》（GB50014—2006）；[2]《城市排水工程规划规范》（GB50318—2000）；[3]《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；[4]《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002)；[5]《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343—2010）；[6]《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）；[7]《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31—89）；[8]《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287—92）；第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计[9]《给水排水制图标准》（GB/T50106—2001）；[10]《给水排水设计手册》（第二版）第1、5、10册；[11]北京建筑工程学院.给水排水与环境工程[M].中国建筑工业出版社，2010第一版；[12]邓荣森.氧化沟污水处理理论与技术[M].化学工业出版社，2010,第二版;[13]张自杰.排水工程下册[M].中国建筑工业出版社，2000,第四版;[14]李圭白,张杰.水质工程学[M].中国建筑工业出版社，2005,第一版;[15]姜乃昌,水泵及水泵站[M].中国建筑工业出版社，1993,第一版;第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第三篇英文翻译及小论文1.英文原文第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.英文翻译本文翻译从文献中第三部分“结果与讨论”开始，到第四部分“结论”为止。1)结果与讨论a)出水水质本实验的研究持续了104天。实验期间检测进水的水质和出水水质。出水水质极好，COD，NH4+-N，NO2--N很稳定，并且在这段实验期间出水的浊度也很好。污水原水的COD，NH4+-N，NO2--N和浊度的波动分别再42~112mg/L，0.15~6.55mg/L，0.05~0.33mg/L以及17.61~52.97NTU范围之间。相关参数的变化范围分别列入在表2中。在出水中，COD，NH4+-N，NO2--N和浊度的平均值分别为9.10mg/L，0.29mg/L，0.031mg/L以及0.19NTU，对应于表3中。b)降解性能i.COD的去除整个实验过程中操作的条件和原水（淋浴污水）在是一致的。原水中COD浓度的波动范围在42—112mg/L之间，出水中COD的浓度降低到9.10mg/L。在整个实验中COD的去除率达到92%，见图2。COD去除的原理是MBR膜的拦截作用。此外，COD的去除也是由于易挥发的、不稳定的成分在MBR膜曝气条件下从系统中释放的结果。MBR工艺按照缺氧和好氧的条件交替运行，在生物降解市政污水有机污染物方面具有很大的潜力。MBR工艺已经被证实运行可靠，对COD的去除效果稳定。MBR工艺已经被用于处理多种类型污水的化学需氧量（COD）：COD的浓度范围从大约100mg/L到超过40000mg/L；水力停留时间（HRT）的变化从4小时到几天不等，都可以用MBR工艺去除COD。先前的研究已经报道，即使进水COD含量在400mg/L到900mg/L范围中波动，经过MBR膜过滤后的COD含量不会超过30mg/L。如果污水中有机负荷很高，那么就会导致产生很高的生物量，这个系统就能迅速的对进水浓度的交替变化做出反应。以前研究表明，采用厌氧和好氧交替运行的MBR工艺，当容积负荷是1.25KgCODm3/d时，COD去除率可达97%。因此，本实验的COD去除率是低于其他研究的。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计i.氮的去除在污水处理过程中，生物脱氮发生的两个主要的机理是：1）微生物自身合成有机物（氮的同化作用）和排泥过程；2）硝化作用与反硝化作用。只有第二个原理才是导致具有较高水平的脱氮能力和低的出水浓度的关键。在本研究中，NH4+-N，NO2--N的进水浓度分别在0.15~6.56mg/L和0.05~0.33mg/L之间波动，而出水浓度分别在0.021~1.887mg/L和0.004~0.214mg/L之间。NH4+-N，NO2--N去除率分别达到88%和89%。实验结果表明对NH4+-N，NO2--N有很高的去除率（图3,4），这就证明A-OMBR法对污染物去除潜力很大。这就意味着在运行期间硝化作用进行的很彻底。硝化作用的增强被归结尾以下几个原因：1）膜的分离加强了生物反应器中硝化细菌的活性，而硝化细菌的活性与污泥的浓度有关。此外，获得更多的营养物质，能够使自养型的、世代时间较长的硝化细菌快速繁殖，而不是随着水流流出系统。相反的，硝化细菌必然将被冲出CASP系统，尤其是在SRT值较低的情况下。因此，在MBR系统中硝化细菌的浓度比CASP系统中的高很多。2）MBR系统污泥产量较低，硝化细菌与其他的异养型微生物竞争较少，这也使以氨氮为反应底物的硝化细菌者更加活跃。另外，溶解氧DO和pH也在硝化反应中有着重要的影响。硝化细菌生长的最佳pH在8到9之间，MBR反应器在运行中恰好可以提供适宜的pH条件。此外，在A-OMBR工艺中，总氮（TN)和硝态氮（NO3-）的去除率并没有预期的那么高，见图5、图6。总氮（TN）和硝态氮（NO3-）的进水浓度分别为2.73~14.54mg/L和0.44~2.74mg/L；出水的浓度分别为4.34~12.84mg/L和1.64~12.18mg/L。在MBR反应器和缺氧池中混合液悬浮固体浓度（MLSS）分别为0.132~1.55g/L和0.2~0.4g/L，都还是比较低的。MLSS低很可能是由于储泥池中悬浮固体沉淀所引起的。MLSS浓度的不足会在反硝化过程中影响反硝化细菌的活性。造成TN和NO3-较低的去除率的原因可以被解释为对异养型细菌（如不动杆菌、无色菌等）供给的碳源不足。这是由于在低的C/N比条件下，碳源不足时系统对污水中硝酸盐和亚硝酸盐的还原能力较差引起的。MBR反应池中的混合液回流到缺氧池来增加TN的去除，见图1。ii.磷的去除实验数据表明总磷（TP）的进水浓度在0.11~1.28mg/L之间；出水浓度在0.12~0.95mg/L之间。结果表明在实验期间磷的去除并不令人满意，见图7。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计生物除磷是通过生物体细胞中磷酸盐的积累完成的，除磷的两个机理是同化作用和过度摄取。同化作用发生在微生物生长阶段；过度摄取的发生是当污水流过好氧区和厌氧区时。只有一小部分的磷用于细胞的新陈代谢和生长之中（混合液中总悬浮性固体（TSS）的1~2%）。我们推断，微生物在厌氧状态下过量吸收磷并且储藏作为合成碳的原料。随着三磷酸腺苷磷酸化合键的断裂，能量被释放出来，并且磷被释放到溶液中，这些都可能发生在实验的中期（图7）。在好氧的条件下，生物体进行新陈代谢，存储的碳用来为细胞的生长和维持生命提供能量，而存储的超额的能量被用来吸收磷酸盐离子和生成聚合磷酸盐。污泥在好氧条件下过量吸收磷并被排放以使得污水中磷得以去除的这个现象在本实验中并没有发生。1)结论实验结果表明用A-OMBR法处理污水可以充分的去除化学需氧量（COD)，亚硝酸盐（NO2--H)，氨氮（NH4+-N）和浊度，平均去除率分别为92.0%，89.66%，88.1%和99.21%。调查结果表明，在实验期间用A-OMBR法处理淋浴污水并不能充分的去除TP和TN。在实验期间，pH和DO总是稳定在适合微生物生长的范围。用A—OMBR法处理污水后的水质符合中国用水回用标准（GB/T18920—2002，GB/T18921—2002）；尤其是pH，总溶解固体（TDS）和溶解氧（DO）。最后，还需要更深入的研究A—OMBR法如何加强TN和TP的去除率。第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计1.小论文Orbal氧化沟的性能分析摘要：Orbal氧化沟是在P型氧化沟的基础上派生出的一种新工艺，由南非的Huisman提出，其后由Envirex改进加以推广。本文概述了城市污水处理系统Orbal工艺的特点，总结已运行的工程实例经验，分析研究了脱氮功能、抗冲击负荷能力、去除难降解有机物能力以及污泥性能等特征，并就其三沟DO成0-1-2的梯度分布与除氮机理进行了探讨。关键词：城市污水处理Orbal氧化沟工艺脱氮性能同时硝化/反硝化传统的A/A/O生物脱氮除磷工艺多采用敷设曝气管路对整个曝气池进行曝气，这无疑增加了能源的浪费。Orbal氧化沟因自身独特的设计，可以使三个沟道中溶解氧按0-1-2的梯度分布，在确保有较高的脱氮效率的前提下达到节能的目的。此外曝气转盘也可以起到一定的推流作用，进一步降低能耗。本文根据已运行的工程实例经验，重点分析Orbal氧化沟脱氮机理与节能的关系，并简要分析Orbal氧化沟的其他特征。1.Orbal工艺特点：Orbal氧化沟是一种多级氧化沟，它是3个（三级）P型氧化沟的组合，典型的Orbal氧化沟是多沟式椭圆形，椭圆形内设有三个环沟，污水进入第一沟后，通过水下输入口连续地从一条沟进入下一条沟，每一条沟都是一个闭路连续循环的完全混合反应器，每沟中的水流在排出之前，污水及污泥（混合液）在沟内绕了数百圈的循环后再流入下一沟，最后，污水由第三沟流入二沉池，进行固液分离。另外，在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。2.Orbal氧化沟性能分析2.1.脱氮功能第一沟内有机物浓度高，供氧量小于需氧量，溶解氧浓度始终接近于零，所以Orbal氧化沟的脱氮和硝化始终保持最佳状态。所谓第一沟溶解氧为“0”，它是指第一沟中远离转碟的沟段内，混合液的溶解氧始终处于接近于“0”第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计的状态，这种缺氧条件极利于脱氮细菌生长繁殖，这些细菌以有机碳作为碳源和能源，并以硝酸盐作为能量代谢过程中的电子接受体。由于脱氮细菌是以有机碳作为碳源和能源，而正好Orbal氧化沟第一沟BOD（碳源）很丰富，不需另外投加有机碳源来满足微生物脱氮过程的需要。在这种良好的环境中，脱氮细菌把硝酸盐转化成气态氮进入大气。在靠近转碟的沟段，正是处于富氧区的沟段，在这一富氧区的沟段中，氨氮被硝化细菌氧化为硝酸盐氮（NO3--N），由于混合液在第一沟中闭路循环数十次乃至数百次，所以Orbal氧化沟的第一沟中同样进行了数十次乃至数百次的硝化-脱氮反应。即在第一沟发生“同时硝化/反硝化”作用。造成“同时硝化/反硝化”（SBNR）机理的原因：1)混合形态：生物反应池混合形态不均，例如充氧装置的不同，可在生物反应池内形成缺氧/或厌氧段。此种情况称为生物反应池的大环境，即宏观环境。Orbal氧化沟在整个第一沟内存在缺氧与曝气区域，在曝气转碟上游1m至下游3m的沟长范围内一般DO>0.5mg/L，部分区域甚至可达到2~3mg/L，可将此区域看作曝气区域，其它区域则为缺氧区域。2)菌胶团：缺氧及/或厌氧段可在活性污泥菌胶团内部形成，即微环境。对于菌胶团来说，微环境的变化可能非常明显，即由于受菌胶团结构、氧传递和硝态氮传递的不均匀性影响，外部曝气状态下菌胶团内部也可形成缺氧环境。因而曝气状态下也可出现某种程度的反硝化。3)新的专用微生物菌种：在过去几年中，许多新的氮生物化学菌族被鉴别出来，包括起反硝化作用的自养硝化菌（统称AMANMOX工艺）及起硝化作用的异养菌（即曝气反硝化)等。经实践表明，在第一沟内存在明显的缺氧与好氧区域，且无初沉池，有利于形成较大的菌胶团，故认为在Orbal氧化沟系统中，第一种类型和第二种类型的“同时硝化/反硝化”占主导地位。1.1.抗冲击负荷能力Orbal氧化沟工艺有很强的抗高浓度废水冲击负荷能力的主要原因有两个方面：一是一般为低负荷设计，且多数情况下沟内能维持较高的MLSS，一时的冲击负荷不足以对微生物产生抑制作用；二是沟内的循环流量很大，为进水流量的几十倍甚至上百倍，对于每个沟道内来讲，混合液的流态基本为完全混合式。1.2.难降解有机物的去除第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计对于Orbal氧化沟三个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为多单元组合推流式，有着不同的溶解氧浓度和污泥负荷，兼有多沟道串联的特征，有利于难降解有机物的去除。以牛口峪污水处理厂为例，牛口峪污水处理厂进出水水质的检测结果显示，进水中BOD5/CODCr比值为0.45~0.65，而COD去除率却能达到90%以上，出水COD<60gm/L，说明长泥龄、长水力停留时间设计的Orbal氧化沟对难降解有机物有很高的去除率。1.1.污泥的性能氧化沟工艺中一般不设初沉池，既可以省去单独处理初沉池生污泥的投资，又可以提高氧化沟内的污泥浓度，改善污泥的沉降性能。因为原污水中的悬浮颗粒直接进入氧化沟，极易成为污泥絮凝的中心物质，促进较大颗粒菌胶团的形成。另外，Orbal氧化沟其三沟DO为0-1-2的分布以及外沟缺氧区占较大比例的曝气器按点布置的方式，限制了沟内丝状菌的过量繁殖，从而有效地防止了污泥膨胀，促成污泥良好的沉降性能，也使沟内得以维持较高的污泥浓度。1.2.节能性能Orbal氧化沟独特的构造和机理，使之以较为节能的方式获得稳定的处理效果。Orbal氧化沟外、中、内三个沟道的容积占总容积的百分比分别为50%、33%、17%，其中一个最显著特征是由外沟到内沟三个沟的溶解氧呈0~1~2mg/L的梯度分布。外沟道供氧量通常为50%左右，但80%以上的BOD可以在外沟道去除。由于外沟道溶解氧平均值很低，绝大部分区域DO接近0，所以氧传递作用是在亏氧条件下进行的，氧的传递效率有所提高，有一定的节能效果。加之外沟道内所特有的同时硝化反硝化功能，节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容积最小，能耗相对较低。中沟道起到互补调节作用，提高了运行的可靠性和控制性。1.3.结论Orbal氧化沟的曝气转盘采用分点设置的方式，有利于在外沟道中发生同时“硝化—反硝化”反应，与传统A/A/O满池曝气相比有显著的节能效果。同时，Orbal氧化沟的三个沟道采用不同的溶解氧梯度，有利于增加氧的转移效率，进一步达到节能的目的。此外，Orbal氧化沟独特的设计，使其在脱氮效率、抗冲击负荷能力以及污泥的处理处置等方面也有很大的优势。参考文献第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计[1]邓荣森.氧化沟污水处理理论与技术[M].化学工业出版社，2010,第二版.[2]王淑莹,闫骏,侯红勋等.内循环对Orbal氧化沟系统生物脱氮除磷的影响[J].北京工业大学学报,2008,34(5):521~527[3]G.T.Daigger,门晓欣,H.X.Littleton.Orbal氧化沟同时硝化/反硝化及生物除磷的机理研究[J].中国给水排水,1999(3)[4]张扬,李子富,宋英豪等.改进Orbal氧化沟工艺污水处理厂脱氮效果研究[J].中国环境科学2012,32(8):1461~1466[5]张扬,陈豪,宋英豪等.Orbal氧化沟的应用及发展趋势[J].环境工程2009(4)[6]李诚、黄延林.天津大寺污水厂Orbal氧化沟调试运行经验探讨[J].水处理技术2010(10):109~111[7]李自勋、王小蕊.合建式奥贝尔氧化沟工艺在城市污水处理中的应用[J].中国给水排水2010,26(20):139~1401.第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计附表1街区面积街区编号12345678910街区面积（ha)7.337.349.914.656.044.646.046.726.713.42街区编号11121314151617181920街区面积（ha)3.437.384.725.314.715.318.996.036.026.88街区编号21222324252627282930街区面积（ha)6.872.703.524.584.807.524.807.528.208.35街区编号31323334353637383940街区面积（ha)2.143.707.137.132.006.328.261.948.735.58街区编号41424344454647484950街区面积（ha)4.464.083.742.122.183.923.408.568.989.26街区编号51525354555657585960街区面积（ha)9.717.205.655.642.355.655.641.480.632.11街区编号61626364656667686970街区面积（ha)6.116.116.656.651.757.868.966.196.197.09街区编号71727374757677787980街区面积（ha)7.088.169.549.289.076.126.116.126.138.95街区编号81828384858687888990街区面积（ha)9.709.559.356.386.386.217.958.057.785.90街区编号919293949596979899100街区面积（ha)6.784.616.656.786.826.597.507.707.705.05街区编号101102103104105106107108街区面积（ha)4.416.637.548.047.916.848.005.24第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计附表2管网流量计算管道编号居住区生活污水量Q1集中流量设计流量（L/s）本段流量转输流量q2（L/s）合计平均流量（L/s）总变化系数KZ生活污水设计流量Q1（L/s）工业用地面积（ha）本段（L/s）转输（L/s）合计集中流量（L/s）街区编号街区面积（ha）比流量q0(L/(s•ha))流量q1（L/s）46-474、510.690.6436.87　6.872.1815.01　　　　15.0147-48　　　　6.876.872.1815.01　　　　15.0152-4864.640.6432.98　2.982.306.86　　　　6.8653-4876.040.6433.88　3.882.308.93　　　　8.9348-4913、1410.030.6436.4513.7420.191.9439.17　　　　39.1749-5015、1610.020.6436.4420.1926.631.8850.12　　　　50.1250-5125、2612.320.6437.9226.6334.551.8363.19　　　　63.1951-227、2812.320.6437.9234.5542.481.7975.93　　　　75.9354-2366.320.6434.06　4.062.309.35　　　　9.351-2378.260.6435.31　5.312.2511.93　　　　11.932-351.8551.851.7590.6890.6860-6117.330.6434.714.712.3010.8410.8461-574.714.712.3010.8410.8456-5727.340.6434.724.722.3010.8610.8662-5739.910.6436.376.372.2014.0314.0357-5810、116.850.6434.4015.8020.211.9439.2039.2063-6486.720.6434.324.322.309.939.9364-5896.710.6434.314.328.642.1318.3918.3965-58127.380.6434.754.752.3010.9110.9158-533.5933.591.8361.6261.6255-3352.000.6341.271.272.302.922.92第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表2管网流量计算3-4244.580.6432.9453.1256.061.7397.2197.214-5233.520.6432.2656.0658.331.73100.69100.6959-5347.130.6434.584.582.3010.5410.545-621、229.570.6436.1596.50102.661.62166.53166.536-720、3314.010.6439.01102.66111.661.61179.48179.4867-66323.700.6432.382.382.305.475.4766-9312.140.6431.382.383.762.308.648.647-8111.66111.661.61179.48179.488-9196.020.6433.87111.66115.541.60185.00185.009-1018、3014.380.6439.25119.29128.541.58203.42203.4268-10178.990.6435.785.782.2312.8712.8769-10298.200.6435.275.272.2511.8611.8610-11139.59139.591.57218.92218.9211-40（倒虹吸）139.59139.591.57218.92218.9270-71678.960.6435.765.762.2312.8312.8373-72696.190.6433.983.982.309.159.1572-71686.190.6433.983.987.962.1517.1117.1171-7413.7213.722.0227.7827.7877-74626.110.6433.933.932.309.049.0474-75575.640.6433.6317.6521.281.9341.0441.0475-7656、6111.760.6437.5621.2828.841.8753.7953.7976-1455、58、605.940.6433.8228.8432.661.8460.0960.0912-1347、594.030.6432.592.592.305.965.9613-14463.920.6432.522.595.112.2611.5311.53第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表2管网流量计算78-1444、454.300.6432.762.762.306.366.3614-1540.5340.531.8072.8372.8379-80667.860.6435.055.052.2611.4211.4280-8164、658.400.6435.405.0510.462.0921.8121.8181-82545.640.6433.6310.4614.082.0228.4228.4282-1614.0814.082.0228.4228.4215-16535.650.6433.6340.5344.171.7878.6278.6216-1743、5210.940.6437.0358.2565.281.71111.31111.3183-84636.650.6434.284.282.309.839.8384-1850、5118.970.64312.204.2816.471.9832.6832.6817-1841、428.540.6435.4965.2870.781.69119.61119.6118-1987.2587.251.65144.09144.0919-20405.580.6433.5987.2590.841.64149.35149.3586-2148、4917.540.64311.2811.282.0723.3323.3320-21398.730.6435.6190.8496.451.63157.54157.5485-21381.940.6431.251.252.302.872.8721-22108.98108.981.61175.63175.6390-247.914.764.764.7623-248.044.844.844.8488-896.654.004.004.0087-896.784.084.084.0889-248.088.088.0824-257.704.6317.6722.3122.3125-2612.127.2922.3129.6029.6091-936.593.963.963.9692-936.824.104.104.10第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表2管网流量计算93-941011.610.6431.041.042.302.388.078.0710.4594-261.041.042.302.388.078.0710.4595-266.844.114.114.1126-271.041.042.302.388.004.8141.7846.5948.9727-361.041.042.302.386.633.9946.5950.5852.9636-371.041.042.302.385.243.1550.5853.7356.1196-377.504.514.514.5137-381.041.042.302.3858.2458.2460.6222-38(倒虹吸）108.98108.981.61175.63175.6338-39924.610.6432.96110.01112.981.61181.357.504.5158.2462.76244.1197-987.954.784.784.7898-306.211.424.786.216.2128-2913.213.033.033.0329-3013.213.033.036.056.0530-318.615.1812.2617.4417.4499-1008.054.844.844.84100-319.705.844.8410.6810.68101-319.545.745.745.74102-1037.784.684.684.68103-329.555.744.6810.4310.4331-328.955.3833.8639.2439.2432-339.285.5849.6755.2555.25104-1051014.410.6432.842.842.306.525.903.553.5510.07105-34846.380.6434.102.846.942.1815.149.355.623.559.1724.31106-34766.120.6433.943.942.309.059.05第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表2管网流量计算33-349.075.4655.2560.7060.7034-3510.8710.872.0822.5869.8869.8892.4635-4110.8710.872.0822.5869.8869.8892.4639-40856.380.6434.10112.98117.081.60187.2062.7662.76249.9540-41256.67256.671.47376.4562.7662.76439.2041-42776.110.6433.93267.54271.471.46397.05132.63132.63529.6842-43271.47271.471.46397.05132.63132.63529.6843-44271.47271.471.46397.05132.63132.63529.6844-45271.47271.471.46397.05132.63132.63529.68第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计附表3污水管道水力计算表管道编号管道长度L（m)设计流量Q（L/s)管径D（mm)坡度I（‰）流速v(m/s)充满度降落量I•L（m)标高（m)埋设深度（m)覆土厚度（m)h/Dh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端上端下端46-4715815.014001.500.610.250.1000.2374.614.603.1742.9273.0742.8271.541.771.141.3747-4819515.014001.330.610.250.1000.2594.604.592.9272.6682.8272.5681.772.021.371.6252-482946.864001.500.600.220.0880.4414.624.593.2082.7373.1202.6491.501.941.101.5453-484098.934001.500.600.220.0880.6144.504.591.5882.2023.0002.4771.502.111.101.7148-4916939.175000.670.620.360.1800.1134.594.542.6482.5352.4682.3552.122.191.621.6949-5021150.125000.570.620.430.2150.1204.544.482.5352.4152.3202.2002.222.281.721.7850-5120263.195000.540.640.500.2500.1094.484.452.4152.3052.1652.0552.322.391.821.8951-218975.935000.500.660.570.2850.0954.454.422.3052.2112.0201.9262.432.491.931.9954-22369.354001.500.600.220.0880.3544.604.423.1432.6093.0552.5211.541.901.141.501-242811.934001.500.600.220.0880.6424.544.423.1282.3663.0402.2781.502.141.101.742-330490.687000.490.680.380.2660.1494.424.501.9921.8431.7261.5772.692.921.992.2260-6123210.844001.500.600.220.0880.3484.944.863.4232.9953.3352.9071.601.951.201.5561-5725910.844001.500.600.220.0880.3894.864.782.9952.6072.9072.5191.952.261.551.8656-5732610.864001.500.600.220.0880.4894.714.783.2982.8793.2102.7911.501.991.101.5962-5733514.034001.360.600.240.0960.4564.624.783.1142.8183.0182.7221.602.061.201.6657-5838139.205000.750.640.350.1750.2864.784.772.5942.3082.4192.1332.362.641.862.1463-642339.934001.500.600.220.0880.3504.964.873.3972.9573.3092.8691.652.001.251.6064-5827918.394001.110.610.290.1160.3104.874.772.9572.6482.8412.5322.032.241.631.8465-5832410.914001.500.600.220.0880.4864.594.773.0272.7212.9392.6331.652.141.251.7458-537161.625000.590.660.480.2400.2194.774.672.3082.0892.0681.8492.702.822.202.3255-32602.924001.500.600.220.0880.3904.564.503.3212.8713.2332.7831.331.720.931.32第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表3污水管道水力计算表3-414997.217000.460.680.400.2800.0694.504.591.8431.7741.5631.4942.943.102.242.404-5185100.697000.500.700.400.2800.0934.594.671.7741.6821.4941.4023.103.272.402.5759-528410.544001.500.600.220.0880.4264.614.673.1962.8303.1082.7421.501.931.101.535-6263166.538000.790.720.470.3760.2084.674.731.6781.4701.3021.0943.373.642.572.846-7271179.488000.850.750.480.3840.2304.734.791.4701.2401.0860.8563.643.932.843.1367-661855.474001.500.600.220.0880.2784.734.763.3183.0713.2302.9831.501.781.101.3866-91398.644001.500.600.220.0880.2094.764.793.0712.8622.9832.7741.782.021.381.627-8135179.488000.850.750.480.3840.1154.794.791.2401.1250.8560.7413.934.053.133.258-9163185.008000.840.760.490.3920.1374.794.791.1250.9880.7330.5964.064.193.263.399-10295203.428000.890.790.510.4080.2634.794.830.9880.7260.5800.3184.214.513.413.7168-1038512.874001.620.630.220.0880.6245.034.833.6182.7943.5302.7061.502.121.101.7269-1029811.864001.500.600.220.0880.4474.924.833.4072.8703.3192.7821.602.051.201.6510-11290218.928001.030.850.510.4080.2994.835.010.7260.4270.3180.0194.514.993.714.1911-40（倒虹吸）140218.925003.361.111.000.5000.4705.015.13-0.067-0.537-0.567-1.0375.586.175.085.6770-7130412.834001.610.630.220.0880.4894.894.813.3552.7853.2672.6971.622.111.221.7173-721889.154001.500.600.220.0880.2824.724.763.1742.9323.0862.8441.631.921.231.5272-7121817.114001.270.630.260.1040.2774.764.812.9322.6552.8282.5511.932.261.531.8671-7437227.785001.020.650.270.1350.3794.814.712.7322.3532.5972.2182.212.491.711.9977-744169.044001.500.600.220.0880.6244.694.713.2142.6103.1262.5221.562.191.161.7974-7517141.045000.910.700.340.1700.1564.714.712.3532.1972.1832.0272.532.682.032.1875-7617453.795000.860.730.400.2000.1504.714.712.1972.0481.9971.8482.712.862.212.3676-1415360.095000.900.770.420.2100.1384.714.652.0481.9101.8381.7002.872.952.372.4512-132005.964001.500.600.220.0880.3004.584.623.1682.9083.0802.8201.501.801.101.4013-1423511.534001.500.600.220.0880.3534.624.652.9082.5562.8202.4681.802.181.401.78第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表3污水管道水力计算表78-142136.364001.500.600.220.0880.3204.604.653.1882.9193.1002.8311.501.821.101.4214-1531072.835000.880.800.470.2350.2734.654.611.9101.6371.6751.4022.973.212.472.7179-8032311.424001.500.600.220.0880.4854.894.921.7151.2311.6271.1433.263.782.863.3880-8136021.814001.070.630.320.1280.3854.924.781.2310.8461.1030.7183.824.063.423.6681-8218928.424000.950.650.380.1520.1804.784.680.8460.6660.6940.5144.094.173.693.7782-1621728.424000.950.650.380.1520.2064.684.580.6660.4600.5140.3084.174.273.773.8715-1634278.625000.890.820.480.2400.3044.614.581.6371.3331.3971.0933.213.492.712.9916-17208111.316000.720.830.480.2880.1504.584.650.3960.2460.108-0.0424.474.693.874.0983-843209.834001.500.600.220.0880.4804.924.803.1262.5263.0382.4381.882.361.481.9684-1832932.684000.800.630.430.1720.2634.804.722.5262.2632.3542.0912.452.632.052.2317-18335119.616000.730.850.500.3000.2454.654.720.2460.002-0.054-0.2984.705.024.104.4218-19156144.096000.730.880.560.3360.1144.724.860.002-0.112-0.334-0.4485.055.314.454.7119-20292149.356000.740.900.570.3420.2164.865.00-0.112-0.328-0.454-0.6705.315.674.715.0786-2125523.334000.870.600.350.1400.2225.025.023.4383.6603.2983.5201.721.501.321.1020-21411157.546000.780.930.580.3480.3215.005.02-0.328-0.649-0.676-0.9975.686.025.085.4285-212272.874001.500.600.220.0880.3414.975.023.7713.4803.6833.3921.291.630.891.2321-22382175.636000.790.950.620.3720.3025.025.06-0.649-0.951-1.021-1.3236.046.385.445.7890-242834.764001.500.600.220.0880.4255.185.183.7283.3033.6403.2151.541.961.141.5623-243224.844001.500.600.220.0880.4835.195.183.3762.8933.2882.8051.902.371.501.9788-892954.004001.500.600.220.0880.4435.175.153.7583.2963.6703.2081.501.941.101.5487-892384.084001.500.600.220.0880.3575.165.153.6943.3273.6063.2391.551.911.151.5189-242898.084001.500.600.220.0880.4345.155.183.3272.8933.2392.8051.912.371.511.9724-2530822.315001.050.620.240.1200.3235.185.172.8252.5022.7052.3822.472.791.972.2925-2632729.605001.000.660.280.1400.3275.175.142.5022.1752.3622.0352.813.112.312.6191-932363.964001.500.600.220.0880.3545.135.163.6613.3373.5733.2491.561.911.161.51第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表3污水管道水力计算表92-933114.104001.500.600.220.0880.4675.165.163.7483.2823.6603.1941.501.971.101.5793-9416210.454001.500.600.220.0880.2435.165.153.2823.0393.1942.9511.972.201.571.8094-2612210.454001.500.600.220.0880.1835.155.143.0392.8562.9512.7682.202.371.801.9795-262824.114001.500.600.220.0880.4235.165.143.6753.2323.5873.1441.572.001.171.6026-2731648.975000.780.690.390.1950.2465.145.152.1751.9281.9801.7333.163.422.662.9227-3626152.965000.760.700.410.2050.1985.155.181.9281.7301.7231.5253.433.662.933.1636-3729156.115000.850.740.410.2050.2475.185.161.7301.4821.5251.2773.663.883.163.3896-373344.514001.500.600.220.0880.5015.135.163.7183.2473.6303.1591.502.001.101.6037-3826060.625000.910.770.420.2100.2375.165.141.4821.2461.2721.0363.894.103.393.6022-38(倒虹吸）110175.634007.111.401.000.4000.7825.065.14-1.772-2.554-2.172-2.9547.238.096.837.6938-39320244.118001.961.110.450.3600.6275.145.132.3632.9902.0032.6303.142.502.341.7097-983174.784001.500.600.220.0880.4765.175.163.6643.1783.5763.0901.592.071.191.6798-303406.214001.500.600.220.0880.5105.165.163.1782.6683.0902.5802.072.581.672.1828-292383.034001.500.600.220.0880.3575.215.243.7043.3773.6163.2891.591.951.191.5529-302536.054001.500.600.220.0880.3805.245.163.3772.9973.2892.9091.952.251.551.8530-3133317.444001.320.640.270.1080.4405.165.132.9972.5582.8892.4502.272.681.872.2899-1002834.844001.500.600.220.0880.4255.165.163.6943.2703.6063.1821.551.981.151.58100-3134110.684001.500.600.220.0880.5125.165.133.2702.7583.1822.6701.982.461.582.06101-313215.744001.500.600.220.0880.4825.135.133.6443.1623.5563.0741.572.061.171.66102-1032874.684001.500.600.220.0880.4315.185.153.7123.2513.6243.1631.561.991.161.59103-3233910.434001.500.600.220.0880.5095.155.143.2512.7433.1632.6551.993.151.592.7531-3232339.245000.840.670.340.1700.2715.135.142.5202.2482.3502.0782.783.062.282.5632-3331855.255000.760.710.420.2100.2425.145.152.2482.0072.0381.7973.103.352.602.85104-10526610.074001.500.600.220.0880.3995.145.123.6773.2583.5893.1701.551.951.151.55105-3424424.314001.050.650.340.1360.2565.125.103.2583.0023.1222.8662.002.231.601.83106-343159.054001.050.600.220.0880.3315.155.103.4193.0383.3312.9501.822.151.421.75第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计 XXXXX设计续附表3污水管道水力计算表33-3431660.705000.770.730.440.2200.2435.155.102.0071.7631.7871.5433.363.562.863.0634-3526792.465000.670.770.590.2950.1795.105.121.7631.5851.4681.2903.633.833.133.3335-4121292.465000.670.770.590.2950.1425.125.131.5851.4421.2901.1473.833.983.333.4839-40251249.958001.911.110.460.3680.4795.135.132.9982.5192.6302.1512.502.981.702.1840-4191439.2010001.931.280.450.4500.1765.135.132.4012.2251.9511.7753.183.362.182.3641-42341529.6810002.251.420.480.4800.7675.135.152.2251.4581.7450.9783.394.172.393.1742-43354529.6810002.251.420.480.4800.7975.155.131.4580.6610.9780.1814.174.953.173.9543-44326529.6810002.251.420.480.4800.7345.135.080.661-0.0720.181-0.5524.955.633.954.6344-45105529.6810002.251.420.480.4800.2365.085.08-0.072-0.309-0.552-0.7895.635.874.634.87第128页共129页灌南县城西污水处理厂初步设计'