盖州市污水处理工程设计 毕业设计 51页

'目录摘要Abstract一、概述11.1工程概况11.2设计依据11.3设计任务和范围2二、工艺流程的选择32.1原水水量与水质和处理要求32.1.1原水水量与水质32.1.2处理要求32.2处理工艺的比较和选择32.2.1生物膜法32.2.2活性污泥法42.3流程的拟定6二、工艺设计计算83.1设计参数说明83.2构筑物尺寸确定83.2.1粗格栅8 3.2.2泵房103.2.3细格栅113.2.4平流沉砂池133.2.5初沉池143.2.6A/O生物池183.2.7二沉池293.2.8污泥浓缩池333.2.9加氯接触池343.2.10贮泥池363.2.11脱水机房36四、厂区的平面布置384.1平面布置384.2主要构建物一览表39五、环境效益41 摘要本设计的主要内容为盖州市污水处理工程设计。城市排水体制采用分流制排水系统。雨水分三个区域就近排入城市附近河流。城市污水经城市污水管网转输后经截流干管输送至城市污水厂统一处理后排入河流。根据盖州市总体规划，将盖州市城区的城市污水截流，沿大清河铺设截流干管，由东向西至哈大铁路西侧（沈大高速公路东），在截流干管末端、大清河北岸建污水处理厂。经现场踏勘，将污水处理厂厂址一选择在哈大铁路以西1.1公里，西海乡詹家屯西南方向的大清河老堤堤外，地面高程平均为4.80米。设计进水水质为COD≤350mg/L；BOD5≤180mg/L；SS≤200mg/L；石油类≤10mg/L；NH3-N≤25mg/L。出水水质：COD≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤30mg/L；石油类≤5mg/L；NH3-N≤25mg/L。进出水水质及去除率可知，盖州市污水处理厂主要以去除有机物、氨氮、磷为主。污水处理厂出水水质优于农田灌溉水质，可以用于灌溉。污水厂采用A/O工艺，污水进入污水厂后，先经过粗格栅后由污水泵站提升，而后先后经过细格栅、辐流沉砂池、初沉池、A/O生化池、二沉池，最后消毒后排入受纳水体。设计出水水质，COD、BOD5、SS、NH3-N、石油类等主要指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。根据污水处理厂出水水质的设计要求,处理工艺对BOD5 、SS、N、P均须有效的去除，因此,本污水处理厂的污水处理工艺应具有除磷脱氮功能。原污水能否采用生化处理,特别是原污水水质能否适用于生物除磷脱氮工艺,取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要,因此首先应判断相关的指标能否满足要求。A/O工艺生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化成亚硝态氮，硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。关键词：水污染；A/O工艺法；污染超标；河道治理 AbstractThedesignofthemaincontentforthegaizhoucitysewagedisposalengineeringdesign.Urbandrainagesystemadoptstapsystemdrainagesystem.Therainwaterdischargedintothreeregionsnearbycitynearbyrivers.Urbansewageiscitysewagepipenetworkafterinterceptingmainpipesturnlosetransportedtotheurbansewageplantunifiedhandlingbackintorivers.Accordingtotheoverallplanning,willgaizhoucityurbangaizhoucityalongtheurbansewageclosure,interceptingmains,bigqinghelaidbyeasttowesttohaerbin-dalianrailwaywestside(shenyang-dalianhighwayeast),ininterceptingmainpipesnorthend,bigqinghebuildingwastewatertreatmentplant.Thefieldofsewageplantsitetoreconnoiter,aselectioninhaerbin-dalianrailway1.1kilometerswestofwesternZhanGuTunsouthwestdirection,thebigtownshipoutsideofqingheolddike,groundelevationaveragefor4.80mjump.Designtheincomingwater350mg/LforCODacuities;BOD5180mg/L;morethanSSacuities200mg/L;Petroleum10mg/L;morethanNH3-Nmorethan25mg/LN.Effluentis:COD100mg/L;morethanBOD530mg/L;morethanSS acuities30mg/L;Petroleumacuities5mg/L;NH3-Nmorethan25mg/LN.Inletandoutletwaterwaterqualityandremovalrateknowable,gaizhoucitysewagetreatmentplantmainlyremovalorganic,ammonianitrogen,phosphorusprimarily.Sewageeffluentissuperiortotheirrigationwaterquality,canbeusedforirrigation.WastewatertreatmentplantadoptsA/Oprocess,sewageintowastewatertreatmentplant,afterbysewagepumpingstationaftercoarsegrilleandthensuccessivelythroughascensionoffinegrille,hydrocyclonesinkingsandpool,initialpond,A/Obiochemicalpool,thesecondpond,finallydisinfectionbackintocontainingwater.Designeffluent,COD,BOD5,SS,NH3-NN,petroleumandothermajorindexeshavereachedtheurbansewagetreatmentplantsstandardsforpollutantsdischarge"(GB18918-2002)secondarystandard.Accordingtothesewagetreatmentplant,thedesignrequirementsofwatertreatmenttechnologytoBOD5,SS,N,Paretobeeffectivelyremove,therefore,thissewagewastewatertreatmentprocessshouldhavephosphorusdenitrificationfunction.Theoriginalwastewaterbiochemicaltreatmentcouldadopt,especially formersewagewaterwillapplytobiologicaldephosphorizationdenitrification,dependingontheoriginalsewagevariousnutrientsincontentandproportionofbiologicalgrowthcanmeettheneed,sofirstshouldjudgerelatedindicatorscanmeettherequirements.A/Oprocessbiologicalnitrogenisthebasicprincipleofthetraditionallevel2treatmentwillorganicnitrogenintoammonianitrogen,andonthebasisofnitrificationanddenitrificationthroughtheroleofthebacteria,ammonianitrogenintoandno3(superscript-n,no3(superscript-n,againthroughthedenitrifyingrolewillnitratenitrogeninto,soastoachieveinthewastewaterfromthepurposeofnitrogen.Keywords:waterpollution；A/Oprocessmethod；pollutionexceedsbid；rivermanagemen 沈阳化工大学学士学位论文一概述一、概述1.1工程概况盖州市位于辽宁省南部，随着盖州市工业结构调整和城市建设的迅速发展及人口的增长，污水排放量也在逐年增加，这些污水未经处理排入护城河、香水河等明渠，汇入大清河，使其水质恶化。为了尽快落实辽宁省“碧水工程”的任务，消除或减少城市污水对城市、大清河和近海海域的环境污染，保护生态环境和人民身体健康，盖州市政府决定建设城市污水治理工程，工程总投资9611万元，按5万m3/d规模建设。辽宁省计划委员会，以辽计发[1999]858号，对盖州市城市污水治理工程（一期）可行性研究报告（代项目建议书）进行了批复。该项目的实施对改善盖州市的城市生态环境，减轻护城河、香水河、大清河等水体污染起着重要的作用。依据盖州市总体规划，污水处理厂拟建于盖州市西海乡西海村东南，大清河新堤外。收集的污水包括生活污水和工业废水，其中工业废水占15﹪，生活污水占85﹪。设计主要参数：处理水量50000m3/d，混合污水的水质：COD≤350mg/L，BOD5≤180mg/L，SS≤200mg/L，石油类≤10mg/L，NH3-N≤40mg/L。达标出水排放入城市西北部的河流。依据环保部门以及排放水体的状况，排放水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准：悬浮物(SS)城镇二级污水处理厂30mg/L，五日生化需氧量(BOD5)城镇二级污水处理厂30mg/L，化学需氧量(COD)城镇二级污水处理厂100mg/L，石油类5mg/L，氨氮25mg/L。1.2设计依据（1）辽宁省环境保护局，辽环发(2000)107号，《关于辽宁省辖区内城市二级污水处理厂执行排放标准的通知》，2000.9.5；（2）辽宁省环境保护局，辽环函(1997)166号，《辽宁省建设项目环境管理排污总量控制暂行规定》；（3）辽宁省环境保护局、辽宁省发展计划委员会，《辽宁省环境保护“十五”7 沈阳化工大学学士学位论文一概述计划》，2001.7；（4）建设部、国家发展计划委员会，建标[2001]77号，“关于批准发布《城市污水处理工程项目建设标准》的通知”，2001.4.16；（5）辽宁省环境保护局，监字〖2002〗49号，《关于盖州市城市污水治理工程（一期）环境影响评价大纲审查意见的复函》，2002.12.3；（6）营口市环境保护局，《盖州市城市污水治理工程（一期）环境影响评价标准认证的批复》，2003.5.26；（7）营口市环境保护局，《营口市地面水环境功能区划》，2002.4.28；（8）辽宁省计划委员会文件，辽计发[1999]858号，《关于盖州市城市污水治理工程可行性研究报告（代项目建议书）的批复》，1999.12.30；（9）辽宁建设咨询公司,《盖州市城市污水治理工程可行性研究报告》，1999.12；（10）盖州市城乡建设局、辽宁省环境科学研究院，《盖州市城市污水治理工程（一期）环境影响评价合同书》，2003.3。1.3设计任务和范围（1）收集相关资料，确定废水水量水质及其变化特征和处理要求；（2）对废水处理工艺方案进行分析，提出适宜的处理工艺流程；（3）确定为满足废水排放要求而所需达到的处理程度；（4）结合水质水量特征，通过经济技术分析比较，确定各处理构筑物的型式；（5）进行全面的处理工艺设计计算，确定各构筑物尺寸和设备选型；（6）进行废水处理站平面布置及主要管道的布置和高程计算；（7）进行工程概预算，说明废水处理站的启动运行和运行管理技术要求7 沈阳化工大学学士学位论文二工艺流程的选择二、工艺流程的选择2.1原水水量与水质和处理要求2.1.1原水水量与水质处理水量：Q=1.505m3/s混合污水的水质：COD≤350mg/L；BOD5≤180mg/L；SS≤200mg/L；石油类≤10mg/L；NH3-N≤25mg/L。2.1.2处理要求污水排放的要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。COD≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤30mg/L；石油类≤5mg/L；NH3-N≤25mg/L。2.2处理工艺的比较和选择2.2.1生物膜法生物膜法主要是指曝气生物滤池，它实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5＜20mg/L、SS＜20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7～3.0kgBOD5/(m3•d)，水力停留时间1～2h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.5～2.0kgBOD5/(m3•d)，水力停留时间2～3h。一般认为，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。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36×104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。7 沈阳化工大学学士学位论文二工艺流程的选择2.2.2活性污泥法针对城市污水处理的要求，当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、UNITANKA/A/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。（1）AB法(Adsorption-Biooxidation)该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS•d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3•d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。（2）SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，一般不太适用于大规模的城市污水处理厂。（3）氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW•h)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m7 沈阳化工大学学士学位论文二工艺流程的选择，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率提高20%和动力效率达2.5～3.0kgO2/(kW•h)。（4）UNITANK工艺它和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点。典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完成有机物和氮磷的去除。UNITANK工艺由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区，处理水量14×104m3/d(不下雨时平均处理水量为7×104m3/d)，池型封闭，设计采用的容积负荷为0.58kgBOD/(m3•d)，总的反应池体积为46800m3，曝气池水力停留时间为8h，出水的BOD5、SS＜20mg/L。这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，如考虑硝化，其负荷一般在0.05～0.10kgBOD5/(kgMLSS•d)，硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%左右的池容用于沉淀。7 沈阳化工大学学士学位论文二工艺流程的选择UNITANK工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK工艺不太适用于大型(>10×104m3/d)的城市污水处理厂。（5）A/A/O法(Anaerobic-Anoxic-Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧-缺氧-好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。（6）A/O法(Anoxic-Oxic)A/O系统是缺氧—好氧系统的英文简称,是国外在七十年代开发应用的废水生化处理新工艺。与普通活性污泥法相比,它不仅具有去除有机物(COD和BOD)的高效性外,还具有脱氮除磷、减少能耗、污泥不易膨胀、沉降性能好、污泥适合作长效肥料等优点,并适合于现有污水处理厂的改建。A/O工艺生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化成亚硝态氮，硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。A/O工艺占地面积小,运行管理简单,出水可用做绿化、洗车及景观用水,社会、环境效益均较显著。CODcr去除率达78%,BOD5去除率达92%。是处理城市生活污水较理想的工艺选择。2.3流程的拟定该城市污水由生活废水与工业废水组成，污水中主要是可溶性有机物、氮、等，而且有机物的浓度不是特别高，可生化性较好，在处理时需要考虑常规的脱氮。7 沈阳化工大学学士学位论文二工艺流程的选择A/O工艺流程图如图1所示：图1工艺流程图关于方案的说明：第一阶段为预处理部分，即粗格栅+细格栅+平流沉砂池+初沉池，其中格栅去除城市污水中较大的漂浮物，细格栅去除城市污水中较细小的漂浮物，为后续工艺以及设备的正常运行提供保证。水经过泵房提升后进入平流沉砂池，去除砂粒，经吸砂机将沉砂池中的砂吸走至砂水分离器，砂水分离器工作，截留下砂，而水则自重力流向前方泵房的格栅井。从曝气沉砂池出来的水流向初沉池，去除SS以及部分有机物。水从初沉池出来以后进入生物反应池，该生物反应池分为四个区，回流污泥反硝化区，厌氧区，反硝化区，硝化区。回流污泥反硝化区的设置可以减少传统A/O工艺中缺氧池受回流污泥中硝态氧的影响。氮的去除主要依靠曝气池中硝化菌的将氮转化为硝态以及亚硝态氮，然后通过内回流将曝气池中的混合液回流至前方的反硝化区依靠反硝化菌将亚硝态氮转化为氮气从而去除氮。后处理阶段，主要通过二沉池澄清出水，加氯混合池的作用是消毒以达到出水中对于微生物数量限制。污泥处理主要通过污泥连续重力浓缩和机械脱水来完成，从脱水机房出来的污泥主要是外运填埋。从沉淀池出来的上清液再回流至前方泵站内的格栅井。7 三工艺设计计算三、工艺设计计算3.1设计参数说明构筑物设计参数选择说明：平流沉砂池：依据《给水排水设计手册》第5册关于城市污水处理厂平流沉砂池水力停留时间的规定：30到60s,取50s。初次沉淀池：依据《室外排水设计规范》GB50101关于城市污水处理厂初次沉淀池表面负荷的规定,取1.4m3/m2.h。关于沉淀时间规定,取2.3h。生物池：依据《室外排水设计规范》GB50101关于城市污水处理厂A/O脱氮除磷工艺污泥负荷的规定：0.1～0.2kgBOD5/kgMLSS，取0.14kgBOD5/kgMLSS。缺氧池、好氧池的水力停留时间比为1：3～1：4，取1：4。二次沉淀池：依据《室外排水设计规范》GB50101关于城市污水处理厂关于活性污泥法以后二次沉淀池负荷的规定：0.6～1.5m3/m2.h，取1.4m3/m2.h。加氯混合池：依据《室外排水设计规范》GB50101关于城市污水处理厂出水消毒池水力停留时间的规定：不小于30min，取30min。污泥浓缩池：按照连续重力浓缩池设计。3.2构筑物尺寸确定3.2.1粗格栅（1）设计参数：设计流量：Q=1.505m3/s栅前流速：v1=0.7m/s过栅水速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=0.025m栅条前部分长度L1=1.71m，栅条后部分长度L2=0.855m格栅倾角α=70°（2）计算过程：41 三工艺设计计算·栅条的间隙数设栅前水深h=0.9m，过栅流速v=0.9m/s（0.4～0.9之间），栅条间隙宽度b=0.025米（16～25mm之间），格栅倾角α=70O，水量Q=1.505m3/s，总变化系数Kz=1.3n===72.04≈73个(3-1)栅槽宽度设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(73-1)+0.025*73=2.545m(3-2)进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=1.3m，其渐宽部分展开角度α1=20o(进水渠道内的流速为0.7m/s)L1===1.71米(3-3)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（m）L2==0.855米通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面h1=h0k=β()4/3sinαk(k取3)(3-4)=2.42()4/3×sin70o×3=0.135m栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3米H=h+h1+h2=0.9+0.135+0.3=1.335m栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+=1.71+0.885+0.5+1.0+=4.5m(3-5)41 三工艺设计计算每日栅渣量在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.09m3W===9.00m3/d>0.2m3/d(3-6)宜采用机械清渣。图2粗格栅图3.2.2泵房进水泵房处沟底标高为-5m,设细栅间的栅间高为2.5m,污水需要提升2.5-(-5)=7.5m设其提升高度为11米。设计流量：Q=5418m3/h扬程确定：H=H1+H2+H3+H4+H5式中：H1—吸水口距水面距离取0.0m。H2—水面距地面距离取5.0m。H3—细格栅距地面距离取2.5m。H4—泵站内损失取2.5m。H5—自由水头取1.0m。则扬程估标为：H=2.0+5.0+2.5+2.5+1.0=11.00m选泵：41 三工艺设计计算表1性能参数型号Qm³/h扬程H(m)转速r/min功率效率(%)叶轮外径DmmKWPK350-40080089608383330～408根据Q=5418m3/h,采用8台泵其中1台备用，单台提升流量为774m³/h采用KWP型无堵塞离心泵KWPK350-400提升泵房占地面积为(15.0+0.5+11.0)*10.0=265.0㎡其工作占地为11.0*10.0=110.0㎡3.2.3细格栅（1）设计参数设计流量：Q=1.505m3/s栅前流速：v1=0.7m/s过栅水速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=5mm栅条前部分长度L1=4.63m，栅条后部分长度L2=2.315m格栅倾角α=45°（2）计算过程：栅条的间隙数设栅前水深h=0.9m，过栅流速v=0.9m/s（0.4～0.9之间），栅条间隙宽度b=5mm，格栅倾角α=45O，水量Q=1.505m3/s，总变化系数Kz=1.3n===312.48≈312个(3-7)栅槽宽度设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(312-1)+0.005*312=4.67m(3-8)进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=1.3m，其渐宽部分展开角度α1=20o(进水渠道内的流速为0.7m/s)L1===4.63米(3-9)41 三工艺设计计算栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（m）L2==2.315米通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面h1=h0k=β()4/3sinαk(k取3)=2.42()4/3×sin45o×3=0.144m(3-10)栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3米H=h+h1+h2=0.9+0.144+0.3=1.344m栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+=4.63+2.315+0.5+1.0+=9.645米(3-11)每日栅渣量在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.09m3W===9.00m3/d>0.2m3/d(3-12)宜采用机械清渣。41 三工艺设计计算图3细格栅图3.2.4平流沉砂池（1）设计参数：设计流量：Q=1.505m3/s水力停留时间：T=50s水平流速v=0.3m/s（2）计算过程：本设计选用平流沉砂池，两座按水量Q=1.505m3/s污水池中流速v=0.3m/s,污水在池中停留时间为50s，有效水深取h2=0.8m。沉沙部分的长度L=vt=0.3*50=15m(3-13)水流断面面积A：A===5.02㎡(3-14)池总宽度b：B===6.275m(3-15)贮砂斗所需容积V：V===3.0m3(3-16)41 三工艺设计计算式中：X—城镇污水的沉砂量，一般采用0.03L/m3T—排砂时间的间隔，取1d贮砂斗各部分尺寸计算：设贮砂斗地宽b1=0.5m；斗壁与水平的倾角为60º；则贮砂斗的上口宽b2为：b2===1.19m(3-17)贮砂斗的容积V1：V1=h′3（S1+S2+）=*0.6*（0.5+0.5+）=0.3m3式中：h3′—贮砂斗高度，·取0.6mS1，S2—分别为贮砂斗下口和上口的面积，都取0.5m3贮砂室的高度h3设计采用重力排沙，池底设6%坡度坡向砂斗，则：h3=h′3+0.06*l2=h′3+0.06=0.6+0.06*=0.70m(3-18)池总高度H：H=h1+h2+h3=0.25+0.8+0.7=1.75m式中：h1—超高，取0.25m3.2.5初沉池采用两座幅流式沉淀池，每座分担流量Q=2709m3/h，Qmax=5418m3/h（1）设计参数：表面负荷q=1.4m3/m2·h沉淀时间T=2h（2）计算过程：本设计选用两座周进周出幅流沉淀池。沉淀池按最大日最大时流量设计Qmax=5418m3/h设计取表面负荷q′=1.4m3/m2·h，池数n=2座。沉淀部分水面面积：41 三工艺设计计算F===1935m2(3-19)池子直径：D===49.66m取D=50m(3-20)实际沉淀部分水面面积：F===1962.5m2(3-21)实际表面负荷：q′===1.38m3/m2·h(3-22)堰口负荷计算：采用出水堰双边出水，堰长为：L=2πD=2×3.14×50=314m(3-23)最大时堰口负荷：q1′====2.39L/s·m(3-24)沉淀部分有效水深：沉淀时间：t=2.3hh2=q′t=1.4×2.3=3.22m取h2=3.2m(3-25)符合要求初沉池径深比：D/h2=50/3.2=16(3-26)污泥产量：每人每日污泥污泥量，取S=0.5L/cap.d排泥间隔时间取T=4h每池每次的排泥量为：V=(3-27)污泥斗容积：41 三工艺设计计算设计r1=2.00m，r2=1.00m，α=60o泥斗高：h5=(r1-r2)tanα=(2.00-1.00)×tg60o=1.73m(3-28)泥斗容积：V1=(r12+r1r2+r22)=(2.002+2.00×1.00+1.002)=12.7m3(3-29)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05，则圆锥体高度：h4=(R-r1)×0.05=(20-2.0)×0.05=0.9m(3-30)圆锥体容积：V2=(R2+Rr1+r12)=×(202+20×2+22)=418.248m3(3-31)污泥总容积：V1+V2=418.248+12.7=430.948m3＞25.9m3可见有充足空间沉淀池总高度：设计沉淀池超高h1=0.5m，缓冲层高度h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3.2+0.3+0.9+1.73=6.63m沉淀池池边高度：H′=h1+h2+h3=0.5+3.2+0.3=4.0m进水槽的设计：采用环行平底槽，等距设布水孔，孔径100mm，并加300mm长短管（进水槽采用混凝土结构，壁厚为300mm）。流入槽：设计进水槽宽B＝0.9m，槽深1.3m，超高0.3m，则槽中水深h=1m。槽中过水断面面积A=B×h=0.9×1=0.9m2槽中流速：v===0.9m/s(3-32)41 三工艺设计计算布水孔平均流速vn＝Gm式中：vn——配水孔平均流速，0.3～0.8m/s；t——导流絮凝区平均停留时间，池周有效水深为2-4m时，取360—720s，本工程取600s；Gm——导流絮凝区的平均速度梯度，一般取10～30s-1，本工程取20s-1；ν——污水的运动黏度，与水温有关，水温为20℃时，ν＝1．06×lO-6m2/s，水的运动黏度在10℃～20℃时变化不大，这里以20℃时ν值计算vn＝Gm＝×20=0.71m/s符合要求。布水孔数：n′===145个(3-33)式中：A0——布水孔截面面积孔距l===0.89m(3-34)校核GmGm=(3-35)式中：v1——配水孔水流收缩断面的流速，v1=，因设有短管ε=1；v2——导流絮凝区平均向下流速，v2=f——导流絮凝区环形面积设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则v2====0.007m/s(3-36)41 三工艺设计计算Gm===19.9s-1(3-37)Gm在10～30之间，符合要求。初沉池出水水质：污水排放的要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。本工程SS按去除85%，BOD5按去除83.3%初沉池出水SS：SSe=SS0×（1-40%）=200×（1-85%）=30mg/L初沉池出水BOD5：Se=S0×（1-83.3%）=180×（1-83.3%）=30mg/L图4初沉池3.2.6A/O生物池生化池按最大日平均时流量设计Qav=50000m3/d⑴进出水水质经一级处理后进水水质为:BOD5为180mg/LCOD为350mg/LSS为200mg/L石油类为10mg/LNH3-N为25mg/L41 三工艺设计计算总碱度（CaCO3）为210mg/LpH为7.1水温为冬季13℃，夏季25℃出水水质：BOD5≤30mg/LCOD≤100mg/LSS≤30mg/L石油类≤5mg/LNH3-N≤25mg/L⑵判断是否可采用A/O法BOD5/COD=180/350=0.5可进行生化处理BOD5/TN=180/25=7.2可有效脱氮⑶有关设计参数生化池混合液悬浮固体浓度MLSS取X=3200mg/L污泥指数SVI：按照奥福德公式计算：BOD5—SS负荷取Ls=0.14kgBOD5/kgMLSS·d奥福德公式要求为BOD5—VSS负荷Lr混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS与混合液悬浮固体浓度MLSS的比值为0.75左右，本设计取此值取y=0.7即y==0.7由此BOD5—VSS负荷：Lr===0.2kgBOD5/kgMLVSS·dSVI=353Lr0.983=353×0.20.983=72.56ml/g考虑由于进水水量和水质带来的冲击负荷，设计采用SVI=130回流污泥浓度：41 三工艺设计计算C=r=1.1×=8461.54mg/L本设计取XR=8000mg/L式中：r——考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的影响，一般取值1.1～1.2由X与XR的关系X=XR得到污泥回流比R=0.67取R=0.7TN的去除率：ηTN=×100%=×100%=58.3%(3-38)混合液内回流比：Ri=×100%=×100%=140%本设计取Ri=160%(3-39)污泥回流量：QR=RQav=0.7×50000=35000m3/d(3-40)混合液回流量：QRi=RiQav=1.6×50000=80000m3/d(3-41)好氧区泥龄θc的计算：最小泥龄θcm的计算：消化菌的最大比增长速率：μmax=0.47e0.98（T-15）=0.47e0.98（13-15）=0.3863d-1(3-42)式中：T——水温，取冬季水温T=13℃稳定状态下消化菌的比增长速率:μ=μmax[][][1-0.833（7.2-pH）](3-43)式中：KN——硝化作用中氮的半速常数KN=10（0.051T-1.158）=10（0.051×13-1.158）=0.3199K0——氧的半速常数，《给水排水设计手册》第二版第5册357页给出K0为0.45～2mg/L，本设计取K0=1.3；Na——硝化出水NH3-N的浓度；41 三工艺设计计算DO——溶解氧的浓度，取DO=2mg/L；[1-0.833（7.2-pH）]——对pH的修正，本工程按pH=7.2考虑μ=μmax[][][1-0.833（7.2-pH）](3-44)=0.3863[][]=0.22d-1最小泥龄θcm:θcm===4.55d好氧区设计泥龄θc:θc=θcmDF=4.55×2.6=11.83d式中：DF——设计因数，DF=SFPF，SF为峰值系数，PF为安全系数，美国环保局建议DF宜为1.5～3.0，本工程取DF=2.6按污泥龄法计算好氧区容积VO=式中：VO——生物反应池的容积（m3）；So——生物反应池进水BOD5（mg/L）；Se——生物反应池出水溶解性BOD5（mg/L），取=0.7Se=出水BOD5-1.42××（1-e-Kt）=10-1.42×0.7×（1-e-0.23×5）=3.2mg/LQav——生物反应池的设计流量（m3/h）；Y——污泥产率系数（kgVSS/kgBOD5）；宜根据试验资料确定，无试验资料时，一般取为0.4～0.8，本工程区Y=0.5；XV——生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度MLVSS(gMLVSS/L)由y==0.7得，MLVSS=0.7MLSS=0.7×3200=2240mg/L；41 三工艺设计计算θc——设计污泥泥龄（d），其数值为0.2～15；Kd——衰减系数（d-1），20℃的数值为0.04～0.075，本设计取Kd=0.04Kd（T）=Kd（20）θT（T-20）=0.04×1.04（13-20）=0.0304d-1其中θT为温度系数，在1.02—1.06之间，本设计取θT=1.04好氧区容积VO：VO===15226.5m3(3-45)取VO=15227m3微生物同化作用去除的氮NW，生物污泥中含氮量以12.4%计NW=0.124=0.124=7.15mg/L(3-46)反硝化去除的硝态氮=TN0-TNe-NW=36-15-7.15=13.85mg/L需要还原的硝态氮NT：NT===692.5kg/d(3-47)缺氧区MLVSS总量：TMLVSS=式中：qdn——反硝化速率常数BOD5—VSS负荷Lr===0.105kgBOD5/kgMLVSS·d20℃时，qdn（20）=0.3F/M+0.029=0.3×0.2342+0.029=0.1kgNO3-N/kgMLVSS·d式中取缺氧池F/M=Lr=0.2342qdn（T）=qdn（20）θ（T-20）=0.1×1.08（13-20）=0.06kgNO3-N/kgMLVSS·d式中取θ=1.08TMLVSS===25735kgMLVSS(3-48)缺氧池的容积Vn：Vn===11489m3取Vn=12000m3(3-49)调节池容积：41 三工艺设计计算取调节池的水力停留时间tr=0.5hVr=×0.5=1041.7m3Vr=1042m3生化池的总容积V=Vr+Vn+VO=1042+12000+15227=28269m3碱度校核：每氧化1mg氨态氮需消耗碱度7.14mg；每还原1mg硝态氮产生碱度3.57mg；每去除1mgBOD5产生碱度0.1mg；被氧化的氨态氮=TN0-Ne（NH3-N）-NW=36-5-7.15=23.85mg/L硝化消耗的碱度=7.14×被氧化的氨态氮=7.14×23.85=170.289mg/L反硝化产生的碱度=3.57×反硝化去除的硝态氮=3.57×13.85=49.44mg/L去除BOD5产生的碱度=0.1（160-10）=15mg/L剩余碱度=进水碱度-硝化消耗的碱度+反硝化产生的碱度+去除BOD5产生的碱度=210-170.289+49.44+15=104mg/L﹥70mg/L2无需另外投碱。⑷生化池池体的设计生化池分2组，每组设2池单池流量：Q单===12500m3/d(3-50)单池容积：V单===7067.25m3(3-51)设计取有效水深h=6m单池有效面积S单===1177.875m2(3-52)设计采用5廊道推流式反应池，设计廊道宽b=7m单组反应池长度41 三工艺设计计算L===33.66m取L=34m(3-53)校核b/h=7/6=1.2L/b=34/7=4.8符合要求设计生化池超高0.8m生化池总高=h+0.8=6+0.8=6.8m调节池单池容积:Vr单===260.5m3调节池单池有效面积:Sr单===43m2(3-54)调节池所需长度：Lr===6.14m取Lr=6m(3-55)调节池池实际容积：Vr单=bhLr=7×6×6=252m3(3-56)好氧区实际停留时间：tO===0.020d=0.48h(3-57)缺氧池单池容积:Vn单===3000m3缺氧池单池有效面积:Sn单===500m2(3-58)缺氧池所需长度：41 三工艺设计计算Ln===71.4m取LP=72m(3-59)分6格，前4格每格长11m，后2每格长14m缺氧池实际容积：Vn单=bhLn=7×6×72=3024m3(3-60)缺氧区实际停留时间：Tn===0.24d=5.76h(3-61)缺氧区总氮负荷：LTN===0.016kgTN/kgMLSS·d﹤0.05kgTN/kgMLSS·d符合要求。好氧池单池容积:VO单===3806.75m3好氧池单池有效面积:SO单===634.46m2(3-62)好氧池所需长度：LO′===90.64m(3-63)好氧池所需长度：LO=L总-Lr-LP-Ln=5×56-6-28-72=206m略大于LO′=202.4m，符合要求。好氧池实际容积：VO单=bhLO=7×6×206=8652m3好氧区实际停留时间：tO===0.69d=15h(3-64)41 三工艺设计计算校核BOD5—SS负荷：单池BOD5的去除量：S（0-e）=（S0-Se）Q单=（0.16-0.01）kgBOD5/m3×27871.344m3/d=4180.75kgBOD5/d(3-65)BOD5—SS负荷：Ls===0.11kgBOD5/kgMLSS·d(3-66)符合要求。⑸剩余污泥剩余生物污泥ΔXV：ΔXV=YQav-kdVOy式中：kd——污泥自身氧化系数，kd（20）=0.06kd（t）=kd（20）1.04（T-20）=0.06×1.04（13-20）=0.046ΔXV=YQav-kdVOy(3-67)=0.5×50000-0.046×34000×0.5×=1247.6kg/d剩余非生物污泥ΔXS：ΔXS=Qav（1-fby）=50000（1-0.7×0.7）=4182kg/d(3-68)式中：fb——VSS中可生化的比例，取fb=0.7总剩余污泥量ΔX：ΔX=ΔXV+ΔXS=1247.6+4128=5375.6kg/d污泥含水率p按99.2%计，污泥容重按1000kg/m3计V泥===785.1m3/d(3-69)⑹曝气系统设计计算41 三工艺设计计算设计需氧量AOR：碳化需氧量D1：D1=-1.42ΔXV=-1.42×5376(3-70)=18683kgO2/d硝化需氧量D2：D2=4.57Qav（TN0-Ne（NH3-N））-4.57×12.4%ΔXV(3-71)=4.57×50000×（36-5）×10-3-4.57×12.4%×5376=13013kgO2/d反硝化脱氮产生的氧量D3：D3=2.86NT=2.86×1544.07=4416kgO2/d生化池出水所需剩余氧量D4：D4=DO（1+R）Qav=2×10-3×（1+0.7）×50000=1700kgO2/d(3-72)设计需氧量AOR：AOR=D1+D2-D3+D4=37857kgO2/d去除每1kgBOD5的需氧量===1.65kgO2/kgBOD5标准需氧量SOR：本工程采用链式悬浮曝气器。微孔曝气器设于池底，距池底0.25m淹没水深=h-0.25=6-0.25=5.75m氧转移效率按EA=20%计标准需氧量SOR：SOR=式中：Cs（20）——水温20℃时清水中溶解氧的饱和度，mg／L；查表得水中溶解氧饱和度Cs（20）=9.17mg/L，Cs（15）=10.15mg/LCsm（T）——设计水温T℃时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，mg／L；空气扩散器出口处绝对压力pb：41 三工艺设计计算pb=p0+9.8×103×淹没水深=1.013×105+9.8×103×5.75=1.577×105Pa空气离开好氧池时氧的百分比：Ot===17.54%(3-73)Csm（15）=Cs（15）（+）(3-74)=10.15×（+）=11.99mg/L式中：T——设计污水温度，本设计T=15℃考虑；DO——好氧反应池中溶解氧浓度，取2mg／L；ρ——气压调整系数，ρ=，本工程所在地区大气压为1.013×105Pa考虑，故此ρ=1；α——污水传氧速率与清水传氧速率之比，一般为0.8—0.85，本设计取α=0.82；β——污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，一般为0.9—0.97，本设计取β=0.95；标准需氧量SOR：SOR===37805kgO2/d=1545kgO2/h好氧反应池平均时供气量Gs：Gs===618083.3m3/d=25753.5m3/h单池供气量：Gs单===6438m3/h=1.79m3/s41 三工艺设计计算曝气器服务面积：9m2/个312个/座，生化池分2组，每组2池，故共有312*4=1248个。曝气头的布置：表2曝气头布置单元一设7排每排25个，间距300mm总计25×7-4=171个缺氧区单元一设7排每排20个，间距300mm总计20×7=140个单元一设7排每排20个，间距300mm总计20×7=140个单元一设7排每排20个，间距300mm总计20×7=140个单元二设5排每排15个，间距350mm总计15×5=75个单元二设5排每排15个，间距350mm总计15×5=75个单元三设5排每排11个，间距470mm总计11×5-4=51个单元三设5排每排10个，间距470mm总计10×5=50个单元三设5排每排10个，间距470mm总计10×5=50个单元二设5排每排15个，间距350mm总计15×5=75个单元二设5排每排15个，间距350mm总计15×5=75个单元三设5排每排10个，间距470mm总计10×5=50个单元四设5排每排10个，间距500mm总计10×5=50个单元四设5排每排10个，间距500mm总计10×5=50个单元四设5排每排10个，间距500mm总计10×5=50个单元四设5排每排11个，间距500mm总计11×5-4=51个3.2.7二沉池采用两座幅流式沉淀池，每座分担流量Q=5418m3/h（1）设计参数：表面负荷q=1.4m3/m2.h沉淀时间T=2.3h（2）计算过程：本设计选用两座周进周出辐流沉淀池。沉淀池按最大日最大时流量设计Qmax=5418m3/h设计取表面负荷q′=1.4m3/m2·h，池数n=2座41 三工艺设计计算沉淀部分水面面积：F===1935m2(3-75)池子直径：D===49.66m取D=50m(3-76)实际沉淀部分水面面积：F===1962.5m2(3-77)实际表面负荷：q′===1.38m3/m2·h(3-78)平均时表面负荷：q″===1.183m3/m2·h(3-79)单池设计流量：Q0===2709m3/h(3-80)堰口负荷计算：采用出水堰双边出水，堰长为：L=2πD=2×3.14×50=314m(3-81)最大时堰口负荷：q1′====2.39L/s·m(3-82)平均时堰口负荷：q1″====2.05L/s·m(3-83)沉淀部分有效水深：沉淀时间：t=2.3h41 三工艺设计计算h2=q′t=1.4×2.3=3.22m取h2=3.2m(3-84)符合要求初沉池径深比：D/h2=50/3.2=16污泥产量：每人每日污泥污泥量，取S=0.5L/cap.d排泥间隔时间取T=4h每池每次的排泥量为：V=(3-85)污泥斗容积：设计r1=2.00m，r2=1.00m，α=60o泥斗高：h5=(r1-r2)tanα=(2.00-1.00)×tg60o=1.73m(3-86)泥斗容积：V1=(r12+r1r2+r22)=(2.002+2.00×1.00+1.002)=12.7m3(3-87)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05，则圆锥体高度：h4=(R-r1)×0.05=(20-2.0)×0.05=0.9m(3-88)圆锥体容积：V2=(R2+Rr1+r12)=×(202+20×2+22)=418.248m3(3-89)污泥总容积：V1+V2=418.248+12.7=430.948m3＞25.9m3可见有充足空间沉淀池总高度：设计沉淀池超高h1=0.5m，缓冲层高度h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3.2+0.3+0.9+1.73=6.63m41 三工艺设计计算沉淀池池边高度：H′=h1+h2+h3=0.5+3.2+0.3=4.0m进水槽的设计：采用环行平底槽，等距设布水孔，孔径100mm，并加300mm长短管（进水槽采用混凝土结构，壁厚为300mm）。流入槽：设计进水槽宽B＝0.9m，槽深1.3m，超高0.3m，则槽中水深h=1m。槽中过水断面面积A=B×h=0.9×1=0.9m2槽中流速：v===0.9m/s(3-90)布水孔平均流速vn＝Gm式中：vn——配水孔平均流速，0.3～0.8m/s；t——导流絮凝区平均停留时间，池周有效水深为2-4m时，取360—720s，本工程取600s；Gm——导流絮凝区的平均速度梯度，一般取10～30s-1，本工程取20s-1；ν——污水的运动黏度，与水温有关，水温为20℃时，ν＝1．06×lO-6m2/s，水的运动黏度在10℃～20℃时变化不大，这里以20℃时ν值计算vn＝Gm＝×20=0.71m/s(3-91)符合要求。布水孔数：n′===145个(3-92)式中：A0——布水孔截面面积孔距l===0.89m(3-93)校核Gm41 三工艺设计计算Gm=(3-94)式中：v1——配水孔水流收缩断面的流速，v1=，因设有短管ε=1；v2——导流絮凝区平均向下流速，v2=f——导流絮凝区环形面积设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则v2====0.007m/s(3-95)Gm===19.9s-1(3-96)Gm在10～30之间，符合要求。图5二沉池图3.2.8污泥浓缩池本设计选用2座辐流浓缩池污泥量：浓缩池主要浓缩来自二沉池的剩余污泥Q=785.1m3/d设计取固体负荷G=40Kg/m2。D，池数n=2座41 三工艺设计计算A===78.5m2(3-97)浓缩池有效水深：浓缩时间T=15Hh2===3.12m取h2=3m(3-98)符合要求设计采用机械刮泥机污泥斗容积：设计r1=1.25m，r2=0.5m，α=60o泥斗高：h5=(r1-r2)tgα=(1.25-0.5)×tg60o=1.3m(3-99)泥斗容积：V1=(r12+r1r2+r22)=(1.252+1.25×0.5+0.52)=3.3m3(3-100)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05，则圆锥体部分高度：h4=(R-r1)×0.05=(7.5-1.25)×0.05=0.3125m(3-101)圆锥体部分容积：V1=(R2+Rr1+r12)=×(7.52+7.5×1.25+1.252)=22m3(3-102)沉淀池总高度：设计沉淀池超高h1=0.5m，缓冲层高度h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3+0.3+0.3+1.3=5.4m沉淀池池边高度：H′=h1+h2+h3=0.5+3+0.3=3.8m41 三工艺设计计算3.2.9加氯接触池按照流量Q=1.505m3/s设计。（1）设计参数：水力停留时间：T=30min则接触池体积V==2709m3(3-103)图6加氯池图（2）池形状的设计：投氯量按G0=10mg/L计，储氯量按15d计加氯量：G=0.001G0Qmax=0.001×10×5418m3/h=54.18kg/h(3-104)储氯量:W=15×24×54.18=19504.8kg(3-105)液氯的储存选用容量为1000kg的氯瓶，共需20只。接触池的设计：接触池按最大日最大时流量设计Qmax=5418m3/h接触时间取t=0.5h接触池容积：V=Qmaxt=5418m3/h×0.5h=2709m3(3-106)设计接触池水深h=3.5m，廊道宽b=3.5mL/b按18：1设计：41 三工艺设计计算池长L=18b=18×3.5=63mL′/b按72：1设计：水流长度L’=72b=72×3.5=252m廊道数=L′/L=252/63=4廊道复合容积：V=L′bh=252×3.5×3.5=3087m3﹥2914.47m3(3-107)实际接触时间：t===0.57h=34.2min(3-108)设计超高h′=0.5m接触池总高H=h+h′=3.5+0.5=4m3.2.10贮泥池总泥量V初沉+V剩余=310.8+785.1m=1095.9m3/d(3-109)贮泥周期T为1d则贮泥池的容积V=T(V初沉+V剩余)=1095.9m3(3-110)取贮泥池尺深4.0m面积S==273.975m2，直径Dn==10.54m，取Dn=11m。(3-111)为防止污泥在池内沉降，采用均匀搅拌机。3.2.11脱水机房过滤流量Q=1095.9m3/d=45.67m3/h，污泥含水率97%,Q=869.6kg/h(3-112)型号为DY-1000型带式压滤机表3带式压滤机性能表型号滤带宽度(mm)滤带运行速度(m/min)进料污泥含水率(%)产泥量(kg/hm)电动机功率(kw)重量(kg)外形尺寸滤饼含水率(%)41 三工艺设计计算DY-100010000.4～4.095～9850～5002.240004520×1890×175070～80选用的机器设计污泥脱水负荷即产泥量为的450kg/hm选用压滤机的数量为：n=869.6/450=1.93，选用2台，1用1备，工作时间11小时。每日加药量的计算，按照污泥量的0.3%计算，故每日的加药量为869.6×24×0.3%=62.61kg，配制成溶液为1%的溶液，体积为62.61÷0.01=6261.12L/d脱水机房每日两班工作，每班配药1次，则每次的配药的体积为6.26÷2≈3.13m3考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，故设计选用2个容积为3.5的药箱。配置2台JBK型反应搅拌机，桨叶的直径为d=1000mm，功率0.75kw，桨板外缘线速度4~5m/s。聚丙烯酰胺投加浓度为0.1%，选用3套在线稀释装备，包括3台水射器和3台流量计量仪，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵3台，2用1备。每台的投加量：Q=6261.12/48=130.44L/s反冲洗泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗的耗水量为5.5~11.0m/h，压力为0.4～0.6MPa。选用4台离心清水泵3用1备，型号为：IS65-50-160。脱水后泥饼的含水率在70%左右，则外运的泥饼的体积为69.568m3/d排出的上清液V上清液2=626.112m3/d41 沈阳化工大学学士学位论文四厂区的平面布置四、厂区的平面布置4.1平面布置污水处理厂主要建（构）筑物有粗格栅及污水提升泵站、细格栅及平流沉砂池、初沉池、A/O生化池、二沉池、鼓风机房、污泥浓缩池、污泥控制室、消化池、贮气罐、沼气压控制室、污泥脱水机房、消毒接触池、办公楼、运动场及职工宿舍、值班室、变电所、机修间及车库等。污水厂总平面设计是在满足污水处理流程的前提下，充分考虑到交通运输、消防、安全、卫生、绿化及管线布置等因素，做到节约用地、近远期结合。根据厂区自然条件对厂内各种设施按功能进行组合，分区布置，尽可能做到紧凑合理、少占地、节省投资、方便管理。平面设计原则:布局合理,水流顺畅,布置紧凑,尽量减少占地,功能分区明确。厂区总平面按远期11万m3/d规模控制用地，总占地14.18ha。根据现场实地考察，按照进出水方向和处理工艺要求,进行总图设计。该方案将污水处理厂分为三大功能区，即生产区、辅助生产区、生活区三部分，各区之间有道路和绿化带相隔。生活区布置在厂区东南角，粗格栅、污水提升泵站、细格栅及沉砂池、配水井布置在厂区东北角，生化池、二沉池以及深度处理滤池等水区工艺构筑物按工艺流程从北向南布置在厂区西北角。污泥处置区布置在厂区北侧。生活区综合办公楼设在厂区东南部靠近市政道路网的位置，从视觉上和交通的便利方面都是十分良好的。厂前区设雕塑和喷水池。整个厂区布置方案工艺顺畅，功能分区明确，特别是将部分功能相近的建筑合并建设，既方便运行管理，又突出建筑整体效果美感，为水厂工作人员提供优美舒适的工作和生活环境。根据污水处理工程建设规划，污水干管最终由厂址西北部接入污水处理厂。将粗格栅进水泵房、细格栅及沉砂池布置于西北部,主要处理构筑物沿流程向南布置,尽量与预处理构筑物靠近,使得近、期工艺流程顺畅。41 沈阳化工大学学士学位论文四厂区的平面布置污泥处置区布置在厂区东北侧，远离厂前区,以保持厂前区较好的环境。远期工程布置在厂区东南侧，区域靠近二沉池与接触池，既保证了近期工程平面布置上的相对完整，又兼顾到与远期工程的结合。为便于交通运输和设备的安装、维护,厂区道路布置成环状,每个建(构)筑物间均有道路相通,厂内主干道宽7m，次道宽4m,主干道转弯半径为6～15m,满足消防及运输要求。混凝土路面。污水厂主入口设在厂区西南侧，次入口设在东侧，污泥、栅渣、药剂、材料等运输由侧门出入,以保持厂前区安静、优美、整洁的环境。平面布置参见图4-1。图7平面布置图4.2主要构建物一览表41 沈阳化工大学学士学位论文四厂区的平面布置表4构建物一览表编号构建物名称备注1集水井1个，D=2m2格栅间L*B=4.52*2.545m3污水提升泵扬程H=11m4平流沉砂池2个，L*B=15*6.275m5初沉池集配水井1个，D=40m6初次沉定池2个，D=50m7曝气池4组，L*B=65*35m8二沉池集配水井1个，D=4m9二次沉定池2个，D=50m10接触反应池1个，L*B=35*15m11计量槽1个，L*B=3.15*1.56m12加氯间13污泥泵房14污泥浓缩池2个，D=50m15贮泥池2个，a=6m16污泥控制室17一级消化池4个，D=25m18二级消化池19沼气控制室20沼气罐1个，D=20m21污泥脱水间22堆渣场23配电间24集中控制室25鼓风机房26污泥回流泵房27花坛28机修车间29停车场30锅炉房31值班室32办公楼33食堂34职工宿舍35运动场36化验楼41 五环境效益五、环境效益盖州市污水治理工程建成后，将大大降低城市污水对环境的污染，预计排放水体的污染物年的削减量为：化学需氧量CODcr削减量：　　　5110吨/年生化需氧量BOD5削减量：　　　2555吨/年总悬浮物SS削减量：　　　　　3285吨/年由此可以看出，盖州市污水处理厂的建设和运行对大清河水体的污染都将大大降低，地表水的环境功能将得到改善。另一方面，污水处理厂的建设对防止地下水环境的污染，对改善和保护地区的地表水和地下水环境及建设生态城市将具有重要意义。城市排水管网的建设及河道的治理，从根本上治理街区积水、河道污染、城市洪涝现象，城区内的河渠水质会明显得到改观，城市环境质量得以提高。41 参考文献[1]高廷耀.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社,1999:36-48.[2]崔玉川,刘振江,张绍怡等.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京:化学工业出版社，2004．[3]郑铭.环保设备[M].北京:化学工业出版社,2006.10.[4]曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M]．北京：化学工业出版社，2001.7．[5]李金根.给水排水工程快速设计手册(4)—给水排水设备[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.1．[6]李旭东,杨芸.废水处理技术及工程应用[M].北京：机械工业出版社,2003.6．[7]金兆丰,徐竟成.城市污水回用技术手册[M].北京:化学工业出版社,2003.11．[8]孙力平等.污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京:科学出版社,2001．[9]韩洪军.污水处理构筑物设计与计算[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社；2002.4．[10]尹士君,李亚峰等．水处理构筑物设计与计算[M]．北京：化学工业出版社，2004.3．[11]高俊.污水处理厂工艺设计手册.北京：化学工业出版社2003.[12]高艳玲.污水生物处理新技术.中国材料工业出版社[13]刘红.水处理工程设计.中国环境科学出版社,2003.[14]张自杰.废水处理理论与设计.北京:中国建筑工业出版社,2003.[15]李圭白,张杰.水质工程学.北京:中国建筑工业出版社,2005.[16]金兆丰,余志荣.污水处理组合工艺及工程实例.北京:化学工艺出版社,2003.[17]南国英,张志刚.给水排水工程专业工艺设计.北京:化学工业出版社,2004.[18]孙慧修.排水工程上册（第三版）.北京:中国建筑工业出版社,1998.[29]王彩霞.城市污水处理新技术.北京:中国建筑工业出版社,1992.[20]娄金生.水污染治理新工艺与设计.北京:海洋出版社,1999.[21]王凯军.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京:化学工业出版社,2001.[22]北京市市政设计院主编.给水排水设计手册第5册（城市排水）.北京：中国建筑工业出版社，2002 [23]中国市政工程西北设计院主编.给水排水设计手册第11册（常用设备）.北京：中国建筑工业出版社，2002[24]上海市政工程设计院主编.给水排水设计手册第9册（专用机械）.北京：中国建筑工业出版社，2002[25]孙慧修主编.排水工程上册.北京：中国建筑工业出版社，1999[26]张自杰主编.排水工程下册.北京：中国建筑工业出版社，1999[27]姜乃昌主编.水泵与泵站.北京：中国建筑工业出版社，1999[28]崔玉川主编.城市污水厂处理设施设计计算.北京：化学工业出版社，2004[29]北京水环境技术与设备研究中心，北京市环境保护科学研究院，国家城市环境污染控制工程技术研究中心主编.三废处理工程技术手册废水卷.北京：化学工业出版社，2000[30]P.F.Cooper.B.Atkinson.BiologicalFluidisedBedTreamentOFWaterANDWastewater.WaterResearchCentre，1981 ·谢辞四年多的大学学习生活，使我收益匪浅，许多新鲜的知识结构，许多老师的精心教诲，为我的生活注入了斑斓的色彩。我也非常珍惜大学的学习机会，努力接受新的知识，充分理解各学科课程，把它消化成为自己的本领。学习的过程也是体会拼搏的过程，尽管有时会有难题与我作对，但我用心地一个又一个地攻克它，战胜它，在心灵的领地上我永不言败！经过了长达四个月的紧张的学习、实习和设计，我的毕业设计已经基本完成，6月29日将开始我的毕业设计答辩，那将是检验我这几个月来劳作成果的时刻。本次设计参考了大量的专业书籍以及一些国内污水处理厂的实例，从中学到了很多实际知识以及一些工程经验。在实习过程中，我更是有机会将理论转化为实践，对很多抽象的知识有了具体的了解。当然，通过这次设计我也发现了自己专业知识的不足以及灵活运用的能力，需要在今后的学习与工作中提高。在这段时间的设计和实习中，我对本专业环境工程方面的知识有了更加深刻的认识和了解，收获了很多新知识，完成毕业设计的所要求的任务，达到了学校安排我们毕业设计的目的。通过这次锻炼，我对设计的基本步骤和方法有了更深层的掌握，并且对A/O工艺有了更深刻的认识，这是我在设计中所获得最大的收获。在这里，特别向沈阳化工大学薛军教授以及四年来关心和帮助过我的老师们，向养育我的父母和关爱我的亲人们，向多年来支持我的朋友们表示衷心的感谢！'