污水处理及中水回用工程设计计算书 55页

污水处理及中水回用工程王者天下建爱千秋海纳百川55\n污水处理及中水回用工程目录摘要----------------------------------------------------------------------2ABSTRACT-------------------------------------------------------------3第一篇设计说明书--------------------------------------------------3第一章设计资料--------------------------------------------------4第二章处理设计--------------------------------------------------7第三章构筑物设计----------------------------------------------12第二篇设计计算书-------------------------------------------------21第一章构筑物设计计算----------------------------------------21第二章污泥处理设计计算-------------------------------------40第三章高程计算-------------------------------------------------45参考文献--------------------------------------------------------------47参考资料--------------------------------------------------------------4855\n污水处理及中水回用工程设计摘要Carrousel氧化沟处理污水的原理最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限[7]。　　为了取得更好的除磷脱氮的效果，Carrousel2000系统在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称前反硝化区）。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝酸根），在此绝氧环境下，70-90%的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。最后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在Carrousel2000系统内，较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷[8]。55\n污水处理及中水回用工程关键词：Carrousel氧化沟除磷脱氮结构机理　3.1TheCarrouseloxidizestheditchhandlesdirtyandaqueousprincipleTheatthebeginningcommonCarrouseloxidizesthedirtywaterininsideincraftoftheditchdirectwithdirtymireinrefluxtogetherenteroxidizetheditchsystem.ThesurfacespiritmachinemakesfuseintheliquidofadmixturethedensityoftheoxygenDOincreasesabout2the3mgs/L.Underthiskindofwellthetermoftheoxygen,themicroorganismgetstheenoughdeliquescenceoxygencomesandgotodividedbytheBOD;Atthesametime,theammoniaweretoooxidizednitratewithsecondnitrate,thistime,mixwiththeliquidbeplacedintheoxygenappearance.Inthespiritmachinedownstream,afterwatercurrentbebecomebytheswiftflowappearanceofthespiritDistrictofevenflowtheappearance,thewatercurrentmaintainsintheminimumcurrentvelocity,guaranteeingtheliveanddirtymirebeplacedinthefloatstheappearance.(averagecurrentvelocity>0.3ms/s)Oxidizemicrobiallytheprocessconsumedtofusetheoxygeninthewater,untilthevalueofDOdeclinesforzero,mixingwiththeliquidreporttheanoxiaappearance.Versanitricthatturnthefunctionthroughanoxiaarea,mixwiththeliquidentertohavetheoxygenarea,completingoncecirculating.Thatsysteminside,theBODdeclinesthesolutionisacontinuousprocess,thenitricturnsthefunctiontoturnwiththeversanitricthefunctiontakeplaceinsamepond.Becauseofstructuralrestrict,thiskindofoxidizetheditchalthoughcanthenvalidwhereaboutsBOD,dividedbythephosphorustakeoffthenitrogenousabilitylimited[7].Forthesakeoftheacquisitionbetterdividedbythephosphorustakeoffthenitrogenousresult,Carrousel2000systemsincreaseda55\n污水处理及中水回用工程oxygenDistrictbeforecommonCarrouseloxidizeditchwiththeuniqueoxygenarea.(callagainthattheversanitricinfrontturnsthearea)ThedirtymireinallrefluxesenterstheanaerobicDistrictwith10-30%dirtywater,canundertheanoxiawith10-30%carbonsourcetermcompleteremainingofdirtymireinrefluxinsidenitricacidnitrogentoversanitrictoturn,createsfortheuniqueoxygenpondofhereafteruniqueoxygenterm.Atthesametime,anaerobicDistrictinsideofconcurrentlythesexgermsconvertthedissolubilityBODVFA,thegermacquiretheVFAitsassimilationPHB,theenergysourceneededsolvesinthephosphoricwaterandcausephosphaticreleasing.TheanaerobicDistrictawaterenterstheinnerpartinstallstheuniqueoxygenareathathavethemixer,theso-calleduniqueoxygenisapondinsidetomixwithliquidsincehavenothenumeratoroxygen,alsohavenothecompoundoxygen(nitricacidroot),thehereuniqueoxygenenvironmentisnext,70-90%dirtywatercanprovidetheenoughcarbonsource,canmakethegermofreleasedthephosphoruswell.TheuniqueoxygenareaconnectsbehindthecommonCarrouseloxidizestheditchsystem,furthercompletingtodoawaywiththeBODandtakeoffthenitrogenwithdividedbythephosphorus.Finally,mixwiththeliquidtransferthedirtymireinsideinoxidizeditchenrichoxygenareaeject,whileenrichingtheoxygenenvironmentgermsurfeit,phosphorusfromthewater,ejectingthesystemwiththedirtymireinsurplus.Likethis,inCarrousel2000systems,thancompletedtodoawaywiththeBOD,CODwithtakeoffatthesametimegoodlythenitrogendividedbythephosphorus.Keyphrase:TheCarrouseloxidizestheditchdividedsbythephosphortakesoffthenitrogenconstructionmechanism污水厂设计说明书55\n污水处理及中水回用工程一．设计资料1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的：①进一步巩固及深化对污水处理技术基本概念与基本理论知识的理解；培养学生综合运用所学各门课程基本理论、基本知识和基本技能、分析解决实际工程问题能力。②学习掌握根据实际水量及水质、排放要求定出合适的工艺流程。③学习常用设计资料的一般应用方法。④培养学生运用理论知识分析问题与解决问题的初步能力。⑤学习绘制平面图、流程图及施工图的方法与技巧，为走上工作岗位之前打下良好的专业基础。2.概况北京某小区是北京市建筑标准较高的住宅区，小区北临南护城河，居住人口4.6万。为保护小区优美环境，同步建设小区污水处理厂，主要处理来自住宅区的全部生活污水，要求处理后的水作为中水回用，包括喷洒马路，浇灌花卉及冲洗居室马桶，作为附近工厂的冷却水。服务区内居住建筑有较完善的给排水卫生设备，排水体制为完全分流制。厂区地形平坦，污水厂地面标高为72.00m，污水厂坐标定位：西南：A＝0.000m,B=0.000m,东北A=260.00m,B=180.00m3.水量、水质资料1、水量资料：（1）近期资料：设计人口：5万人污水量标淮：110升/人·日）职工总人数：4万人职工生活污水标准：35升/人·班工业生产污水量：0.5万米3/日市政及公共建筑污水量：0.22万米3/日混合污水量变化系数：K日＝1.25K总＝1.36（2）远期资料：55\n污水处理及中水回用工程设计人□：10万人污水量标淮：110升/人·日职工总人数：7.5万人职工生活污水标准：35升/人·班工业生产污水量：0.8万米3/日市政及公共建筑污水量：0.35万米3/日混合污水量变化系数：K日＝1.25K总＝1.362、混合污水水质资料：悬浮物（SS）：200mg/L五日生化需氧量（BOD5）：260mg/L化学需氧量（CODcr）：380mg/L总氮（N）：46mg/L总磷（P）：3mg/L重金属及有毒物质：微量处理后的水质要求：BOD≤20mg/LSS≤30mg/L深度处理后的水质要求：BOD5≤10mg/LSS≤10mg/LN≤15mg/LP≤1mg/L4.气象资料：（1）气温年平均14℃,夏季平均30℃,冬季平均-13℃,历年最高38℃,历年最低-23℃（2）降雨量年平均824mm历年日最大276mm（3）相对湿度年平均66％,历年最大74％,历年最小60％（4）主导风向55\n污水处理及中水回用工程冬季：偏西北为主夏季：偏东北为主（1）冰冻期：120日5.工程地质资料：（1）土壤类型：粘土（2）土壤承载力：0.16Mpa（3）设计地震裂度：8度6.水文资料（1）河流水文资料最高水位：70.00m正常水位：66.00m最低水位：63.00m（2）地下水水位：58m（3）土壤冰冻深度：54cm7.污水处理厂进厂污水干管数据：管内底标高：70.00m,管径700mm,充满度0.75二.城市污水处理设计1、工艺流程的比较城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.A　SBR法工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，55\n污水处理及中水回用工程4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：①大多数情况下，无设置调节池的心要。②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。④自动化程度较高。⑤得当时，处理效果优于连续式。⑥单方投资较少。⑦占地规模大，处理水量较小。B　厌氧池＋氧化沟工作流程：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。55\n污水处理及中水回用工程⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。CA/A/O法优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。D一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A55\n污水处理及中水回用工程：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开，第三沟出水堰关停止出水。同时，第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。其主要特点：①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。55\n污水处理及中水回用工程②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池－氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，而且构筑物多而复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，运行管理各个方面都优于其他处理方法。本设计的处理水量较大在，且处理水量可达30万吨/天，因此，采用一体化反映池为本设计的工艺方案。根据任务书上所给的原始资料，与上海石洞口污水厂比较，有很多相类似的地方。因此在做本设计时，参照其运行设计污水厂方案。2、工艺流程的选择55\n污水处理及中水回用工程水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。故选用此工艺流程。3、各级处理构筑物设计流量(二级)最高日最高时2.6万吨最高日平均时2.0万吨平均日平均时1.7万吨说明：雨天时不能处理的流量采用溢流井溢流掉，只处理初期雨水。三、污水处理构筑物设计1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起）中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。设计参数：因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1)人工清除25～40mm2)机械清除16～25mm3)最大间隙40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。55\n污水处理及中水回用工程（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。运行参数：栅前流速1.2m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.02m栅前槽宽0.94m格栅间隙数36水头损失0.103m每日栅渣量0.87m3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。提升泵房说明：1．泵房进水角度不大于45度。2．相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.泵站为半地下式，直径D＝10m，高12m。4.水泵为自灌式。2、细格栅和沉沙池细格栅的设计和中格栅相似.运行参数：栅前流速1.2m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.01m栅前部分长度0.88m格栅倾角60o栅前槽宽1.58m格栅间隙数70（两组）水头损失0.26m每日栅渣量1.73m3/d沉砂池设计沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原则：1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。55\n污水处理及中水回用工程2.设计流量应按分期建设考虑：(1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；(2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；(3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于0.3m。7.除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。运行参数：沉砂池长度7.5m池总宽2.4m有效水深0.5m贮泥区容积0.26m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽0.5m斗壁与水平面倾角为600斗高为0.5m斗部上口宽1.1m3、厌氧池和氧化沟说明：本设计采用的是卡罗塞（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。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=3.8m55\n污水处理及中水回用工程给水系统：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。4、二沉池设计参数：设计进水量：Q=236L/S（每组）表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)运行参数：沉淀池直径D=23m有效水深h＝2.5m池总高度H=5.43m贮泥斗容积Vw＝706m35．接触消毒池1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表：55\n污水处理及中水回用工程消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物。适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次　氯　酸　钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。设计参数：设计流量：Q′=236L/S（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m55\n污水处理及中水回用工程采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。运行参数：池底坡度　　2%～3%　　　　　隔板用　　　3块长20m　　　宽11m水头损失取0.5m　　水流速度0.75m/s六、污泥处理构筑物的设计计算1、污泥泵房（1）回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW。（2）回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m。（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW。（4）剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积。2、污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数：①进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%。②污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m2.d)。③浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。④有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。运行参数：设计流量：每座1344.4kg/d，采用2座进泥浓度10g/L　　　污泥浓缩时间13h进泥含水率99.0%　出泥含水率96.0%　55\n污水处理及中水回用工程池底坡度0.08　　　　坡降0.16m贮泥时间4h上部直径6.2m浓缩池总高4.36m泥斗容积2.8m3七、污水厂平面，高程布置1、平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。2、管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽6～9m次干道宽3～4m，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。3、高程布置55\n污水处理及中水回用工程为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据氧化沟的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。55\n污水处理及中水回用工程污水厂设计计算书第一章污水处理构筑物设计计算一、泵前中格栅1．设计参数：设计流量Q=236L/s栅前流速v1=1.2m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水2．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=40)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.02×40=1.19m（4）进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=355\n污水处理及中水回用工程ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.31+0.3=0.61m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.31+0.103+0.3=0.71m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.61/tanα=0.23+0.12+0.5+1.0+0.61/tan60°=2.29m（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1==0.75m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：二、污水提升泵房1.设计参数设计流量：Q=236L/s，泵房工程结构按远期流量设计2.泵房设计计算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，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流55\n污水处理及中水回用工程通过厌氧池、氧化沟、二沉池、絮凝池、斜管沉淀池及接触池，最后由出水管道清水池。各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。污水提升前水位-5.23m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.65m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.65-（-5.23）=8.88m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=10.88m再根据设计流量236L/s=20392m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量m3/s。采用ME系列污水泵（8MF-13B）3台，二用一备。该泵提升流量540～560m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。占地面积为π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。计算草图如下：三、泵后细格栅1．设计参数：设计流量Q=2.6×104m3/d=301L/s栅前流速v1=1.2m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm55\n污水处理及中水回用工程栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水2．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数（取n=80）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=40条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.01×40=0.79m所以总槽宽为0.79×2+0.2＝1.79m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.31+0.3=0.61m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.61/tanα=0.88+0.44+0.5+1.0+0.61/tan60°=3.26m55\n污水处理及中水回用工程9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1==1.73m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：四、沉砂池采用平流式沉砂池1.设计参数设计流量：Q=236L/s（按近期年算，设计1组，分为2格）设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=30s2.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流断面积：A=Q/v=0.236/0.25=0.944m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m55\n污水处理及中水回用工程（4）有效水深：h2=A/B=0.944/2.4=0.47m=0.5m（介于0.25～1m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量2.67m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（略大于V1=0.26m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0.06×2.65=0.659m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求（9）计算草图如下：55\n污水处理及中水回用工程五、厌氧池1.设计参数设计流量：按照近期最大日平均时流量为Q=236/1.36=216.9L/s，每座设计流量为Q1′=108.4L/s，分2座水力停留时间：T=2.5h污泥浓度：X=3000mg/L污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。2.设计计算（1）厌氧池容积：V=Q1′T=108.4×2.5×3.6=975.6m3（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。则厌氧池面积：A=V/h=975.6/4=243.9m2厌氧池直径：m（取D=19m）考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。55\n污水处理及中水回用工程（3）污泥回流量计算：1）回流比计算R=X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.432）污泥回流量QR=RQ1′=0.43×108.4=49.8L/s=4302m3/d六、氧化沟1.设计参数拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按近期设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q1′＝=108.4L/s=10000m3/d总污泥龄：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75则MLSS=2700曝气池：DO＝2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原α＝0.9β＝0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5b=0.07d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·dK1=0.23d-1Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算：1）设计的出水为20mg/L，则出水中溶解性＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4mg/L2）采用污泥龄20d，则日产泥量为：55\n污水处理及中水回用工程kg/d设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：0.124550.8=68.30kg/d即：TKN中有mg/L用于合成。需用于氧化的NH3-N=34-6.83-2=25.17mg/L需用于还原的NO3-N=25.17-11=14.17mg/L3）碱度平衡计算已知产生0.1mg/L碱度/除去1mgBOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16mg/L计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2mg/L（2）硝化区容积计算：硝化速率为=0.204d-1故泥龄：d采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：d-1单位基质利用率：kg/kgMLVSS.dMLVSS=f×MLSS=0.753600=2700mg/L所需的MLVSS总量=55\n污水处理及中水回用工程硝化容积：m3水力停留时间：h（3）反硝化区容积：12℃时，反硝化速率为：=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d脱氮所需MLVSS=kg脱氮所需池容：m3水力停留时间：h（4）氧化沟的总容积：总水力停留时间：h总容积：m3（5）氧化沟的尺寸：氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长:(取59m)故氧化沟总池长=59+7+14=80m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。55\n污水处理及中水回用工程校核实际污泥负荷（6）需氧量计算：采用如下经验公式计算:其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。经验系数：A=0.5B=0.1需要硝化的氧量：Nr=25.171000010-3=251.7kg/dR=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92.7+4.6251.7-2.6141.7=2806.81kg/d=116.95kg/h取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度=7.63mg/L，=9.17mg/L采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则取n=2台（7）回流污泥量：可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度取10g/L。则：55\n污水处理及中水回用工程（50％～100％，实际取60％）考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。（8）剩余污泥量：如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为：（9）氧化沟计算草草图如下：55\n污水处理及中水回用工程七、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1．设计参数设计进水量：Q=108.4L/S（每组）表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)2．设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径：有效水深为h=qbT=1.02.5=2.5m<4m（介于6～12）（3）贮泥斗容积：55\n污水处理及中水回用工程为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：则污泥区高度为（4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为则池中心总深度为H=h+h5=4.9+0.53=5.43m（5）校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求（6）辐流式二沉池计算草图如下：55\n污水处理及中水回用工程八、加药间的计算：1.Q=849.6m3混凝剂为聚丙稀酰胺，最大投药量为30mg/L，药溶液为b=10/100，混凝剂每日配置次数为1次。（1）溶液池溶液池的容积：w==6.0m3溶液池设一个B×L×H=2×3×（1+0.3）超高为0.3m（2）溶解池溶解池的容积v=0.3w=0.3×6=1.8m3溶解池的大小B×L×H=0.6×3×（1+0.3）m3（3）投药管投药管流量q===0.2L/S选管径DN=20mm的钢管v=0.62m/s（4）投药计量设备采用计量加药泵型号JDM320/5.0三台其中一台备用加药间的大小B×L=12m×25m九、隔板反应池的计算：1.容积：W=QT/60=849.6×30/60=283.2m355\n污水处理及中水回用工程式中：W—反应池容积Q—设计流量T—反应时间2.平面面积：F=式中：F—单池平面面积H1—平均水深n—池数f—单池隔板所占面积3.池长：L=F/B=1436/8=178m式中：L—池子长度B—池宽4.间距：an=式中：an—隔板间距Vn—该段廊道内水流速度5.水头损失：式中：hn—各段水头损失Sn—该段廊道内水流转弯次数Rn—廊道断面的水力半径Cn—流速系数，根据Rn及池底、池壁的粗糙系数n等因素确定--隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板取3.0，回转式取1.0ln—该段廊道的长度总和总损失：m梯度：=0.12式中：G—平均速度梯度55\n污水处理及中水回用工程r—水的密度--水的动力粘度十、斜管沉淀池的设计：斜管沉淀池由进水穿孔墙、斜板装置、沉淀区、污泥区和出水渠组成，污水从池下部穿孔花墙流入，从下而上流过斜管装置，由水面的集水槽溢出，污水中悬浮物在重力的作用下沉在斜板底部，然后下滑沉入污泥斗池子水面面积式中：F—池子水面面积（m2）Qmax=--最大设计流量（m3/h）n—池数（个）q’—设计表面负荷[m3/（m2×h）]0.91—斜管区面积利用系数2.池子平面尺寸方形池边长=8m式中：a--为池子边长（m）3.池内停留时间式中：t—池内停留时间(min)55\n污水处理及中水回用工程h2—斜管上部水深(m)h3—斜管高度(m)4.沉淀池总高度式中：H—沉淀池总高度（m）h1—超高（m）h4—斜管区底部缓冲层高度（m）h5—污泥斗高度十、接触消毒池与加氯间采用隔板式接触反应池1．设计参数设计流量：Q=236L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m2．设计计算（1）接触池容积：V=Q′T=231.510-33060=417m355\n污水处理及中水回用工程表面积m2隔板数采用2个，则廊道总宽为B＝（2+1）3.5＝10.5m取11m接触池长度L=取20m长宽比实际消毒池容积为V′=BLh=11202=440m3池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算：设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为ω＝ρmaxQ=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置：在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设（4）接触消毒池计算草图如下：55\n污水处理及中水回用工程55\n污水处理及中水回用工程第二章污泥处理构筑物设计计算一、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泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑，即QR=100%Q=231.5L/s＝20000m3/d2.回流污泥泵设计选型（1）扬程：二沉池水面相对地面标高为0.6m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2-0.2＝-0.4m，氧化沟水面相对标高为1.5m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）＝1.9m（2）流量：两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为20000m3/d＝833m3/h（3）选泵：选用LXB-900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW（4）回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m二、剩余污泥泵房1.设计说明二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）污水处理系统每日排出污泥干重为2×1334.4kg/d,即为按含水率为99％计的污泥流量2Qw＝2×133.44m3/d＝266.88m3/d＝11.12m3/h2.设计选型（1）污泥泵扬程:55\n污水处理及中水回用工程辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为-（5.34-0.3-0.6）-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4＝4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。（2）污泥泵选型:选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW（3）剩余污泥泵房:占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积三、污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。1.设计参数进泥浓度：10g/L污泥含水率P1＝99.0％，每座污泥总流量:Qω＝1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h设计浓缩后含水率P2=96.0％污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥浓缩时间：T=13h贮泥时间：t=4h2.设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积m2浓缩池直径取D=6.2m水力负荷55\n污水处理及中水回用工程有效水深h1=uT=0.18413=2.39m取h1=2.4m浓缩池有效容积V1=Ah1=29.652.4=71.16m3（2）排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率P2＝96.0％的污泥,则Qw′=按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积V2＝4Qw′＝41.39＝5.56m3泥斗容积=m3式中：h4——泥斗的垂直高度，取1.2mr1——泥斗的上口半径，取1.1mr2——泥斗的下口半径，取0.6m设池底坡度为0.08，池底坡降为：h5=故池底可贮泥容积：=因此，总贮泥容积为（满足要求）（3）浓缩池总高度：55\n污水处理及中水回用工程浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为=2.4+0.30+0.30+1.2+0.16=4.36m（4）浓缩池排水量：Q=Qw-Qw′=5.56-1.39=4.17m3/h（5）浓缩池计算草图：四、贮泥池及污泥泵1．设计参数进泥量：经浓缩排出含水率P2＝96%的污泥2Qw′=233.36=66.72m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T＝0.5d=12h2．设计计算池容为V=2Q′wT=66.720.5=33.36m3贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）LBH=3.63.63.6m有效容积V=46.66m3浓缩污泥输送至泵房55\n污水处理及中水回用工程剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至处理厂南面的苗圃作肥料之用污泥提升泵泥量Q=66.72m3/d=2.78m3/h扬程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.2～16m3/h,扬程H14～12mH2O,功率N3kW泵房平面尺寸L×B=4m×3m55\n污水处理及中水回用工程第三章高程计算一、水头损失计算计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果见下表：污水厂水头损失计算表名称设计流量（L/s）管径（mm）I（‰）V(m/s)管长（m）IL（m）ΣξΣξ（m）Σh（m）清水池至接触池2366001.410.81800.1131.000.0360.146接触池0.300出水控制井0.200出水控制井至斜管沉淀池115.86001.410.8180.0110.750.0200.031斜管沉淀池0.200隔板反应池0.700隔板反应池至二沉池2366001.410.81800.01136.180.2070.302二沉池0.5二沉池至流量计井115.84003.080.92100.0313.840.1660.197流量计井0.2氧化沟0.5氧化沟至厌氧池1184003.080.92120.0374.220.1820.219厌氧池0.3厌氧池至配水井114003.080.95150.0425.000.2300.272配水井0.255\n污水处理及中水回用工程配水井至沉砂池2366001.410.81600.0857.260.4240.509沉砂池0.33细格栅0.26提升泵房2.0Σ＝6.925中格栅0.1进水井0.2ΣΣ＝7.255二、高程确定污水经提升泵后自流排出，由于不设污水厂二级泵站，考虑挖土埋深。1.各处理构筑物的高程确定设计氧化沟处的地坪标高为并作为相对标高±0.00，按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m，再计算出设计水面标高为3.5-2.0＝1.5m，然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见污水、污泥处理流程图。各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)进水管-1.48-2.00沉砂池3.262.10中格栅-1.78-2.25厌氧池2.02-1.98泵房吸水井-2.78-4.50氧化沟1.5-2.00细格栅前3.393.08二沉池0.60-4.53细格栅后3.313.00反应池-0.270-1.500接触池-1.580-3.580沉淀池-0.28-3.43参考文献55\n污水处理及中水回用工程[1]《给水排水设计手册》（1，5，8，9，10，11，续1，2，3，4册）中国建筑工业出版社，2000年6月第二版[2]《给水排水快速设计手册》（1，2，3）于尔杰，张杰主编.中国建筑工业出版社1996年2月[3]《水污染控制工程》（上下册）高廷耀，顾国维主编.高等教育出版社1995年5月[4]《水处理构筑物设计与计算》，尹士君李亚峰等.化学工业出版社2001年5月[5]《水处理工程典型设计实例》.化工出版社组织编写并出版2001年5月[6]《废水处理理论与设计》.张自杰主编.中国建筑工业出版社2003年2月[7]《高浓度有机废水处理技术与工程应用》王绍文，罗志腾等编写冶金工业出版社2003年7月[8]杨书铭黄长盾编.《纺织印染工业废水治理技术》.北京：化学工业出版社，2002[9]李家珍主编.《染料染色工业废水处理》.北京：化学工业出版社，1997。[10]朱虹孙杰李剑超编著.《印染废水处理技术》.北京：中国纺织出版社，2004[11]张自杰等.《排水工程》（下）.北京：中国建筑工业出版社，1996[12]纪轩编著.《废水处理技术问答》.北京：中国石化出版社，2003[13]郭功权等.《给水排水工程概预算与经济评价手册》.北京：中国建筑工业出版社，1993[14]顾夏声等.《水处理工程》.北京：清华大学出版社，1985[15]金兆丰余志荣等编著.《污水处理组合工艺及工程实例》.北京：化学出版社，2003[16]史惠详主编.《实用环境工程手册》污水处理设备.北京：中国建筑出版社，200255\n污水处理及中水回用工程设计主要参考资料氧化沟工艺氧化沟（oxidationditch）又称循环曝气池，是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动。氧化沟的水力停留时间和污泥龄较长，有机负荷很低[0.05~0.15kgBOD5/（kgMLSS·d）]，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。氧化沟的出水质好，一般情况下，BOD5去除率可达到95%～99%，脱氮率可达到90%，除磷效率在50%左右，如在处理过程中，适量的投加铁盐，则除磷效率可达到95%。目前常用于生物脱氮的氧化沟工艺主要有卡鲁塞尔式和三沟交替工作式。这里主要介绍三沟式，三沟交替工作式氧化沟，又称T型氧化沟，是丹麦Kruger公司开发的生物脱氮新工艺。该系统由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，三个氧化沟之间相互连通，两侧的Ⅰ，Ⅲ两池交替做曝气池和沉淀池，中间的Ⅱ池始终进行曝气，进水交替进入Ⅰ池和Ⅲ池，出水相应从Ⅲ池和Ⅰ池引出。这样交替的运行特点提高的曝气池转刷利用率，有利于生物脱氮。三沟交替工作式氧化沟生物脱氮的运行过程可分为6个阶段。阶段A污水通过分配井流入Ⅰ池，出水自Ⅲ池引出，三池的工作状态为：Ⅰ池转刷低速旋转，维持缺氧状态，进行反硝化和有机物的部分分解；Ⅱ池转刷高速转动，进行有机物进一步降解及NH4+-N的硝化；Ⅲ池转刷停止转动，作为沉淀池。阶段B进水引入Ⅱ池，出水自Ⅲ池引出，Ⅰ池和Ⅱ池维持好氧状态，Ⅲ池保留为沉淀池。阶段C进水仍引入Ⅱ池，出水自Ⅲ池引出，Ⅰ池转为沉淀池，完成泥水分离；Ⅱ池转刷低速转动，维持缺氧状态。对阶段B中积累的硝酸盐进行反硝化，Ⅲ池仍为沉淀池。阶段D进水引入Ⅲ池，出水自Ⅰ池引出。Ⅰ池与Ⅲ池的工作状态正好与阶段A相反，Ⅱ池则与阶段A相同。阶段EⅡ池工作状态与阶段B相同，Ⅰ池与Ⅲ池的工作状态与阶段B相反。阶段FⅡ池工作状态与阶段C相同，Ⅰ池与Ⅲ池的工作状态与阶段C相反。从上述运行个过程可以看出，三沟交替工作式氧化沟是一个A/O生物脱氮或行污泥系统，可以完成有机物的降解和硝化反硝化的过程，取得良好的BOD5去除效果。依靠三池工作状态的转换，声去了活性污泥回流和混合液回流，从尔节省了点耗和基建费用。55\n污水处理及中水回用工程三沟交替工作的氧化沟系统个阶段运行时间可根据水质情况进行调整。整个运行过程中。溢流堰高度的调节，进出水的切换几转刷的开启，停止，转刷的调整均由自控装置进行控制。三沟式氧化沟的脱氮通过是通过新开发的双速惦记来实现的，曝气转刷能起到混合器和曝气器的双重功能。当处于反硝化阶段时，转刷低速运转，仅仅保持池中污泥悬浮，而池中处于缺氧状态。好氧和缺氧阶段完全可由转刷转速的改变进行自动控制。三沟交替工作式氧化沟的设计。1．设计概述。三沟式氧化采用合建式系统，即有一条边沟总是作为沉淀池来使用，因此计算污泥量时应仅计算不包括沉淀状态的污泥在内的污泥。为了准确的表明设计的泥龄，需要引入三沟式氧化沟参与工艺反应（硝化，反消化）的有效性系数,假定三沟是等体积的，则式中——边沟参与反应的平均MLSS含量，㎏/m3；——边沟在半个周期内的工作时间，h；——中沟参与反应的平均MLSS含量，㎏/m3；——中沟在半个周期内的工作时间，h；——三条沟的平均MLSS含量，㎏/m3；——运行一个周期内的工作时间，h。根据本章的第一节所述三沟式氧化沟的运行过程可知，氧化沟运行一个周期的时间为8小时，一个工作工程（半个周期）为4小时，即阶段A～C或阶段D～F。过度阶段为C或F，此阶段第一或第三沟转刷停止运行开始泥水分离约一个小时,因此在设计中应用上述的计算公式时,可取=3h,=4h,=8h.在理论上/=0.41,如果三条沟的平均MLSS含量分布为5.0㎏/m3,2.0㎏/m3,5.0㎏/m3。据邯郸市东郊污水处理厂三沟式氧化沟工艺实际测定，MLSS含量在三条沟内的分布为5.3㎏/m3,2.0㎏/m3,5.0㎏/m3。/与理论推导值非常接近。以实际的MLSS分布代汝上述的计算公式，可计算为55\n污水处理及中水回用工程=由以上计算可以看出的值较小，或者说容积和设备的利用率低。目前，提高容积和设备利用率的方法是在三沟式氧化沟的设计中扩大中沟的比例，中沟的容积可占50%～70%或更多，单个边沟的容积占30%～50%。有资料表明，当中沟的容积比例采用50%和70%时，可分别达到0.69和0.80，从而设备的利用率和污泥分布均匀得到提高。计算实例1.已知条件（1）城市污水设计流量Q=12000m3/d，临界运行水温15℃，最高温度25℃，PH=7.0～7.6。（2）氧化沟进水水值：BOD5=150mg/L，SS=126mg/L，TKN=28mg/L，碱度（以CaCO3计）=200mg/L。（3）要求二级出水水值：BOD5=20mg/L，SS=20mg/L，TN≤10mg/L，[NH4+-N]≤2mg/L（设计按TN=8mg/L，[NH4+-N]=1mg/L，生物处理出水中生物不可降解溶解性有机氮和出水VSS中喊有有机氮总量为2mg/L，[NO3-N]=5mg/L考虑），且污泥得到稳定。2.设计计算（1）确定设计有关参数1)污泥龄c=30天（考虑污泥得稳定化要求）；2)污泥含量MLSS=4000mg/L；3)fb==0.7；4)回流污泥含量X1=10000mg/L；5)20时反硝化速率（NO3—N/MLVSS）qD，20=0.02kg/（kg.d）；6)反硝化温度校正系数=1.09；7)污泥产率系数（VSS/BOD5）Y=0.6kg/（kg。d）；8)内源呼吸速率Kd=0.05d-1；9)剩余污泥含水率99.2；10)曝气池好氧DO=2mg/L。55\n污水处理及中水回用工程（1）好氧区容积计算1)确定水中溶解性BOD5确定出水中得溶解性BOD5出水中VSS=0.7SS=0.7×20=14（mg/L）VSS所需得BODu=1.42×14（排放污泥中VSS所需得BODU通常为VSS的1.42倍）VSS所需得BOD5=0.68×0.7×20×1.42=13.5mg/L出水中得溶解性BOD5=20-13.5=6.52)好氧区容积V好V好=m3；好氧水力停留时间：t好==8.9h；3)缺氧区容积计算氧化沟生物污泥产量WV=用于细胞合成得的TNK=0.124WV=0.124×1228=152.31（kg/d）即TKN中有（51.2×1000）/12000=4.3（mg/L）用于合成故需氧化得[NH3-N]=20.7-5=15.7（mg/L）需还原得[NO3-N]=10.43反硝化速率：qD=0.020×1.09（15-20）=0.013缺氧区容积V缺：所以缺氧池水力停留时间：t缺==10.4h；4)反应池总容积V===20006m3；55\n污水处理及中水回用工程1)总水力停留时间t==10h（这是资料出错，还未找到错在那里）2)碱度平衡计算硝化消耗碱度：7.14×20.7=148（mg/L）反硝化产生碱度：3.57×15.7=56（mg/L）去除BOD5产生碱度：0.1（S0-Se）=0.1（150-6.5）=14（mg/L）剩余碱度=200-148+56+14=122＞100（mg/L）满足碱度需求；3)实际需氧量计算碳化需氧量：D1D1=硝化需氧量：D2D2=4.6Q·NO0=4.6×12000×20.7=1143（㎏/d）反硝化脱氮产氧量:D3D3=2.6NT=2.6×12000×15.7=490（㎏/d）总需氧量：DD=D1+D2-D3=1949+1143-490=2599（㎏/d）4)标准需氧量：实际需氧量确定后，需转化为标准状态需氧量（R0）以选取曝气设备。其转化公式为：式中c——曝气池溶解含量，mg/L；——标准大气压下，T℃时清水中的饱和溶解氧含量，mg/L，其取值可参照下表，本例取T=25℃时饱和溶解氧含量；——标准大气压下，20℃清水中的饱和溶解氧含量，mg/L；——污水传氧速率与清水传氧速率之比，取值范围为0.5～0.95，本例取=0.85；55\n污水处理及中水回用工程——污水中饱和溶解氧与清水溶解氧含量之比，通常为0.90～0.97，本例取=0.95。标准大气压下清水中的饱和溶解氧含量水温/℃12345678910饱和溶解氧含量/(mg/L)14.2313.8413.4813.1312.8012.4812.1711.8711.5911.33水温/℃11121314151617181920饱和溶解氧含量/(mg/L)11.0810.8310.6010.3710.159.959.749.549.359.17水温/℃21222324252627282930饱和溶解氧含量/(mg/L)8.998.838.638.538.388.228.077.927.777.63注:其余温度(0～30℃)下的饱和溶解氧含量利用内差法确定,0℃时饱和溶解氧含量为14.62mg/L。1)计算回流污泥量氧化沟系统中，如果已知回流污泥的含量，就可以根据下面简单的质量平衡式，计算出维持MLSS的回流污泥流量，即式中——回流污泥量，；——污水流量，；——进水SS含量，；55\n污水处理及中水回用工程——回流污泥含量，；——氧化沟中NLSS含量，。根据上式，可得12000×126＋10000×Qr=（12000+Qr）×4000Qr=7748（）1)剩余污泥量W==413+（1-0.7）×0.126×12000-0.02×12000=1228+2000-667=2561（㎏/d）污泥含水率P=99.2剩余污泥得体积（湿污泥量）：。55