云梦县城区污水处理工程毕业设计说明书 毕业设计 117页

'云梦县城区污水处理工程毕业设计说明书摘要：设计的主要任务是云梦县污水处理厂的设计，设计近期规模为60000m3/d，远期为90000m3/d，采用了CASS处理工艺。污水处理工艺为CASS工艺，污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。该污水厂的污水处理流程为：从泵房到沉砂池，进入CASS池，消毒池，最后出水；污泥的流程为：从CASS池排出的剩余污泥首先进入均质池，进行污泥浓缩，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。在设计过程中,对CASS池中的管道布置进行了一定探讨,详细内容见附件论文,希望对类似工程有借鉴作用。本设计与现行的城市生活污水处理工艺相比具有明显的优势：(1)工艺流程简单，占地面积小，投资较低(2)生化反应推动力大(3)沉淀效果好(4)运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标(5)不易发生污泥膨胀(6)适用范围广，适合分期建设(7)剩余污泥量小，性质稳定设计结果表明：污水处理厂处理后的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。关键词：城市污水；CASS工艺；脱氮除磷；工艺设计ClouddreamsewagetreatmentengineeringdesignspecificationsAbstract:Designisthemaintaskoftheyunmengcountysewagetreatmentplantdesign,designscaleof60000m3/drecently,forwardfor90000m3/d,adoptedCASSprocess.SewagetreatmentprocessforCASSprocess,sludgetreatmentprocessfortheconcentratedsludgedewateringprocess.Thesewageplantofwastewatertreatmentprocessfor:fromthe117 pumproomtosinksandpool,intotheCASSpool,pooldisinfection,finallyoutofthewater;Sludgeprocessfor:fromCASSpoolofexcesssludgefirstintohomogeneouspool,sludgeconcentration,viaconcentratedsludgeandthensenttothebelttypefilterpress,furtherafterdehydration,transportedtothelandfill.Intheprocessofdesign,pipelinelayoutofCASSpoolhascarriedonthecertaindiscussion,detailsseeattachment,hopethatcanbeusedforreferenceforsimilarprojects.Thedesignandthecurrentcitysewagetreatmentprocesshasobviousadvantagescomparedwith:(1)hastheadvantagesofsimpleprocess,smalloccupationarea,lowinvestment(2)biochemicalreactionimpetus(3)goodsedimentationeffect(4)offlexibleoperation,strongimpactresistance,canachievedifferentprocessingofthetarget(5)isnotsludgebulkingresistance(6)andwiderangeofapplication,suitableforconstructionbystages(7)surplussludgevolumesmall,stablepropertyAfterthedesignresultsshowthatthesewagetreatmentplanteffluentreachthetownsewagetreatmentplantpollutantdischargestandard"(GB18918-2002)inthelevel1Bstandards.Keywords:citysewage;CASSprocess;nitrogenandphosphorusremoval;processdesign.117 目录1.概述81.1项目名称和地点81.2项目实施的必要性81.3编制目的、依据、范围和规范标准81.3.1编制目的81.3.2编制依据81.3.3编制范围91.3.4编制原则91.3.5采用的主要规范、标准91.4城市概况111.4.1社会概况111.4.2自然条件111.5城市规划概要121.5.1规划层次121.5.2规划期限121.6给水规划121.6.1给水现状121.6.2存在问题131.7排水工程现状及规划141.7.1存在问题141.7.2污水处理规划152.工程总体设计162.1设计年限162.2工程建设规模162.2.1工程规模162.2.2用水量预测162.3设计进水水质及水质分析172.4设计出水水质182.5污水处理厂厂址确定19117 2.5.1厂址确定原则192.5.2厂址确定202.5.3主要构筑物尺寸202.6污水处理厂尾水排放212.7污水收集系统212.7.1配套污水管网确定212.7.2管材选择223.污水管网设计233.1设计水量233.2污水管道的设计233.2.1布置污水管道233.2.2划分设计管段，计算设计流量244.污水处理厂工艺选择374.1选择原则374.2格栅选型384.2.1产品名称及定义384.2.2产品分类、功能及特点、适用范围384.2.3格栅通用技术要求394.2.4选用主要技术指标404.2.5选用要点414.2.6格栅选型414.3水泵选型424.3.1水泵的常用种类424.3.2本工艺水泵选型434.4沉砂池选型454.4.1各沉砂池的优缺点454.4.2本工艺沉砂池的选型464.5生化池选型464.5.1污水处理工艺选择464.5.2常用城市污水生物处理技术48117 4.5.3生化池选择524.5.4综合分析564.6出水消毒方案选择564.7污泥处理工艺选择及方案比选584.7.1污泥处理工艺594.8污水处理工艺流程615.污水处理厂工艺设计635.1工程的分期和分组635.2设计水量和水质635.3格栅635.3.1格栅设计要求635.3.2中粗格栅的计算645.3.3细格栅的计算675.4提升泵站695.4.1污水泵站的特点及形式695.4.2泵站的布置695.4.3设计依据695.4.4泵站的设计与计算705.4.5水泵扬程校核715.4.6泵房尺寸725.5钟式沉砂池(旋流沉砂池)725.5.1设计概述725.5.2设计参数735.6生化池（CASS池）765.6.1设计参数765.6.2进出水管路计算865.7产泥量及排泥系统875.7.1产泥量875.7.2排泥系统885.7.3回流污泥泵88117 5.7.4均质池895.8液氯消毒905.8.1加氯接触池功能905.8.2接触池设计计算905.9计量设备915.10污泥浓缩脱水车间945.10.1压滤机设计计算945.10.2附属设备956.厂区总平面布置976.1污水厂布置原则976.2辅助建筑物设计及辅助设备976.3厂区高程设计986.4厂区道路及给水排水987.构（建)筑物相关专业设计要求1007.1建筑设计要求1007.2结构设计要求1007.3给排水设计要求1007.4供配电设计要求1017.5化验室监测及化验室设计1027.6单位建设概况1037.7高程布置1037.7.1注意事项1037.7.2.高程计算1048．工程概算及人员编制1078.1工程项目经费概预算1078.1.1编制依据1078.1.2工程费用的组成1078.2劳动定员及成本分析1088.2.1劳动定员1088.2.2运行费用109117 9.环境保护1109.1设计采用的环境保护标准1109.2环境保护范围1109.3主要污染物及污染物分析1109.4对环境影响的对策11110.劳动保护11210.1设计依据11210.2生产工程中职业危害因素的分析11210.3职业安全卫生设计中将采用的主要防范措施112致谢113附录115附录1115附录2116附录3117参考资料118117 1.概述1.1项目名称和地点项目名称：云梦县污水处理工程建设性质：新建建设地址：孝感市云梦县建设规模：污水管网51.861km；云梦县污水处理厂近期规模60000m3/d，远期为90000m3/d，分期建成。1.2项目实施的必要性由于云梦县城建有一座污水处理厂，城镇产生的生活污水和工业废水若直接排放，将造成渭河及周边水体污染。只有建设污水处理工程才能从根本上对污染进行有效的控制，彻底解决水体的水质污染，保护水体质量，不使环境质量成为经济发展的制约因素。项目的建设具有保护环境、造福人民的重要现实意义。因此本项目的建设是非常迫切和必要的。1.3编制目的、依据、范围和规范标准1.3.1编制目的（1）对城市污水系统，处理厂污水、污泥处理工艺及投资等进行技术可靠性、经济合理性的论述。（2）在论述的基础上，提出推荐方案，为项目的决策提供科学依据。1.3.2编制依据（1）上级主管部门有关立项的主要文件和行业主管部门批文（2）有关的方针政策性依据文件（3）孝感市云梦县排水规划图（4）《云梦市城市总体规划（2005-2020）》（5）《孝感市云梦市污水处理工程可行性研究报告》117 （6）建设项目环境影响报告书1.3.3编制范围本工程设计范围为云梦市主城区污水管网规划和污水处理厂厂内工程设计。1.3.4编制原则本工程文件编制遵循以下原则：1）在现有资料的指导下，根据文件及要求，工程按统一规划。分期实施的原则，建设污水处理厂和相关配套设施，使工程建设与城市的发展相协调。即保护环境，又最大程度地发挥工程效益。2）执行国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法规、规范和标准。3）采用高效节能，易于管理，技术先进，稳妥可靠的处理工艺，确保污水处理效果。根据当地实际情况，首先采用国内性能好、效率高、能耗低、运行可靠的设备，部分可考虑从国外引进。4）采用技术先进，运行可靠的控制系统。5）妥善处理污水过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂及污泥，避免二次污染。注重厂区内的建筑、园林绿化、小品景观及整体设计，创造一个良好的生产和生活环境。1.3.5采用的主要规范、标准《城市给水工程规划规范》GB50282-1998《城市排水工程规划规范》GB50318-2000《室外给水设计规范》GB50013-2006《室外排水设计规范》GB50014-2006《地表水环境质量标准》GB3838-2002《污水排入城市地下道水质标准》GB3082-1999《污水综合排放标准》GB18918-2002117 《污水泵房设计规程》DBJ08-23-91《泵站设计规范》GB/T50265《合流制系统污水截流井设计规程》GBCS91:1997《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《环境空气质量标准》GB3095-1996《恶臭污染物排放标准》GB4554-1993《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990《建筑施工场界噪声限值》GB12523-1990《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》GECS149:2003《氧化沟设计规程》GECS112:2000《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)建标【2001】77号《城市污水处理及污染防治技术政策》建城【2000】124号《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《城镇污水处理厂污水污泥排放标准》GJ3025-1993《农用污泥中污染物控制标准》GB4284-84《城市污水再生利用分类》GB/T18918-2002《城市污水再利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002《城市污水再利用景观环境用水水质》GB/T18921-2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《供配电系统设计规范》GB50052-95《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92117 《建筑设计防火规范》GB50016-20061.4城市概况1.4.1社会概况云梦县在谋求经济发展的同时，也在发挥自身作为区域性中心城市的比较优势，通过设施共享、资源共享、市场共享等途径，以辐射的方式为带动周边城市的发展提供机会与便利，这对于加快云梦县域经济的发展，是一个难得的历史机遇。（1）云梦县规模根据《云梦县总体规划（修编）（2005-2020年）》，结合云梦县现状发展，城区人口：近期（2012年）人口：15万人远期（2020年）人口：21万人（2）城市性质云梦县政治、经济、文化中心，以发展轻纺、盐化工业为主体，并拥有丰富的文物遗迹的小城市。1.4.2自然条件云梦县东、西、南三面环水、北部为丘陵区。境内有十三条河港呈树状由北向南汇入府河。全长223.3公里，隶属府澴河水系。云梦县属亚热带季风气候、冬冷夏热，四季分明，雨水充沛，雨热同季，日照充足，无霜期长。气温：全县年平均气温15℃，平均气温年度变化特点呈单峰形，1月最冷，极端最低气温达-14.9℃；7月中下旬—8月上旬最热，极端最高气温达38.5℃。气温日变化一般特征是：最高值出现在午后2点左右，最低值出现在清晨日出前后，气温日夜差为7—10℃。117 日照：全县日照资源丰富，全年可照时数4427.6小时，平均每天10.1—14.1小时。由于云、雾、雨的遮蔽，全区年平均实际日照时数为2025小时，日照百分率为45.7%。降水：全县年平均降水1573.4毫米，多年平均蒸发量1110．4毫米。降水量月分布为7月最高，12月最低，呈单峰型。无霜期：全年无霜日数平均245天，占全年总日数的67.1%。无霜期最短日数为193天，最长为286天。历年初霜日最早出现在10月26日，最晚出现在12月3日，平均出现在11月16日前后。终霜日最早出现在2月19日，最晚出现在4月15日，平均出现在3月12日前后。1.5城市规划概要1.5.1规划层次云梦县辖24个社区、9个镇和3个乡，270个村民委员会，总面积604平方公里。规划分三个层次：县域、城市规划区、中心城。本工程的核心内容：县域城镇体系规划。1.5.2规划期限规划期限为2012年——2020年近期：2012年——2015年远期期：2016年——2020年本工程主要是对县域城镇体系规划。1.6给水规划1.6.1给水现状城区现有水源为地表水和地下水，供水方式为城市水厂与自备相结合，以自来水公司供水为主体，自备为辅。城区现仅有桂花潭水厂一座，其供水水源来自涢河云梦段——府河，该水源地地处云梦县城区西郊，是流经县城区的唯一一条河流，多年来，其水质符合国家二类标准，水质为Ⅲ类。117 规划桂花潭水厂设计规模为5万吨/日，后来该水厂经过几次扩建，其设计供水能力已达到为7万吨/日，考虑未来城区人口增长及供水管网向周边城镇扩展及人均用水水平提高，该水厂即便达到7万吨/日也无法满城市未来发展需要，此外，该水厂由于工艺设备原因，实际最高供水能力只能达到3万吨/日，因而更是无法满足未来城镇发展需要。水厂水压常年控制在0.30~0.35Mpa，常常不能按时供水，水压、水量无法满足用户需求，由于水厂工艺陈旧、设备老化造成水厂出水水质得不到保证，城区供水安全性较差。1.6.2存在问题城区现有水厂供水能力已无法满足城区发展需要规划桂花潭水厂设计规模为5万吨/日，后来该水厂经过几次扩建，其设计供水能力已达到为7万吨/日，考虑未来城区人口增长及供水管网向周边城镇扩展及人均用水水平提高，该水厂即便达到7万吨/日也无法满城市未来发展需要，此外，该水厂由于工艺设备原因，实际最高供水能力只能达到3万吨/日，因而更是无法满足未来城镇发展需要。水厂水压常年控制在0.30~0.35Mpa，常常不能按时供水，水压、水量无法满足用户需求，由于水厂工艺陈旧、设备老化造成水厂出水水质得不到保证，城区供水安全性较差。人均用水指标严重超额原规划城区人均综合用水指标为200升/人.日，现状人均用水指标约为460升/人.日，已经远远超过原规划标准。城区现有供水安全保障程度较低云梦县城区桂花潭水厂供水水源来自涢河云梦段——府河，遭遇特大干旱年，府河水偶有断流，且流动性不强，在枯水期不能满足城区水量需要，且水质较容易受周边环境污染。部分指标时有超标，造成水厂取水水源有些污染，严重影响用户对用水的安全要求。部分区域供水管道陈旧、管网老化，输水过程中“二次污染”严重，供水水质不稳定117 管网漏损率高达25%，严重浪费水资源，原规划要求水厂供水水压不小于0.45Mpa，实际供水水压常年控制在0.30~0.35Mpa。1.7排水工程现状及规划县城外的所有城镇，目前大都采用直泄式合流制排水体制，主要靠路边明渠或暗沟排水，随着人口的增加和工业的增多，已经不能满足排水要，且污水直接排入周边水体，破坏水质，对居民生活影响较大。云梦城区的排水体制现状放为合流制与自然排放，排水管网主要分为两个部分，梦泽大道及其以西区域的排水，主要通过现状排水管排入县河；梦泽大道以东包括楚王城大道的排水，均汇入建设路与楚王城大道交叉口东南角的现状排水口。总体来说，城区尚未形成完善的排水系统，城市污水未经处理就排放水体，对水环境造成破坏，也影响县城经济的发展。1.7.1存在问题排水系统尚未形成，城区水环境形势严峻。原规划近期在老城区采用截流式合流制，新区采用分流制，老城区雨污水排放仍为合流制与自然排放体制，未形成完善的排水系统，城市污水未经处理直接排放到水体，对水环境造成破坏，也影响县城经济的发展。现状排水分区与原规划不符，城区排水系统缺乏有效组织原规划城区排水分区为老城区排水分区、铁西排水分区及东部新区排水新区，其中老城区雨水经现有合流管自北向南进入县河，铁西城区雨水分别经东西向经支干汇入铁路西侧干管，穿越铁路后入县河，东部新区雨水经三湖渠南入县河。现状排水管网系统主要分为两个区，梦泽大道及其以西区域的排水，主要通过现状排水管排入县河；梦泽大道以东包括楚王城大道的排水，均汇入建设路与楚王城大道交叉口东南角的现状排水口。老城区路网较密，加上部分道路排水管网老化、破损，新增排水管网没有统一布局，造成城区现有排水体系较为混乱，没有很好进行更新和组织。117 1.7.2污水处理规划根据云梦县自然条件，按国家技术政策要求，规划排水体制原则上采用雨污分流制，根据相应的污水排放标准和环境保护要求，建设完善的排水设施，确定污水处理对策和措施。117 2.工程总体设计2.1设计年限根据《汉川市城市总体规划（2013-2020）》，主城区总体规划期限近期为2013～2015年，远期为20152020因此确定本工程设计年限为：2013～2015年。2.2工程建设规模2.2.1工程规模根据规划区内人口规模近期（2012到2015年）15万人，远期（2015到2020年）21万人，污水管网一次性建设，云梦县污水处理厂分期建设。2.2.2用水量预测（1）污水量设计汉川规划近远期建设用地和规划人口①规划建设用地规划面积为16952602.5m2（2）：用水量预测计算根据用地性质，拟采用城市单位人口综合用水量指标法、城市单位建设用地综合用水量指标法及单项用水指标法等两种方法进行用水量预测。1）单位人口综合用水量指标法本区域是待发展区，根据《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）及现行《室外给水设计规范》（GB50013—2006）的用水量指标，结合附近城区的实际用水情况及参考相似地区经验，根据人口预测的用水量见下表2-1单位人口综合用水量指标预测水量期限类别近期远期117 人口（万人）1521人均综合用水量指标（升/人·天）500500最高天用水量（万立方米/天）7.510.5注：人均综合用水量指标见《城市给水工程规划规范（GB50282—98）表2.2.3-1（小城市）2）单位建设用地综合用水量指标法根据《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）及现行《室外给水设计规范》（GB50013—2006）的用水量指标。城市单位建设用地综合用适量指标取为0.66万m³(km2·d)，规划面积为16952602.5m2，则设计水量为Q=16952602.5X0.6/1000000X10000=10.18万m³/d注：人均综合用水量指标见《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）表2.2.3-2城市单位建设用地综合用水量指标(万m³(km2·d))（中等城市）综合比较，近期水量为7.5万m³/d，远期水量为10.5万m³/d（3）排水量预测及分析云梦县排污系数0.80，则近期设计给水量为7.5万立方米/天，相应排水量为6万m³/d，远期设计给水量为10.5万m³/d，相应取13万m³/d。2．3设计进水水质及水质分析影响污水水质的主要因素有排水体制、污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低、排入城市污水管网系统的工业废水的种类和数量、工业废水处理率和处理程度的等。采用分流制排水体制、污水管网愈完善、城市化程度和生活水平愈高，城市污水的浓度相对较大；若采用合流制排水体制、污水管网愈不完善、污水雨水混入的水量愈大、城市化程度和生活水平愈低，城市污水的浓度就相对会较小。117 城市工业化程度愈高、城市污水中工业废水所占比例越大、排入城市污水系统的工业废水的种类和数量越多、工业废水处理率及处理程度越低，工业废水对城市污水的水质影响就越大。污水处理厂设计进水水质的确定，通常根据污水水质实测资料、《室外排水设计规范》、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市未来的发展等方面进行综合考虑。根据云梦县主城区环境监测站得到的各个排放口污水水质和总排放口水质情况，主城区污水现状水质：BOD5≤180mg/L；CODcr≤400mg/L；SS≤172mg/L；NH4+-N≤35mg/L；TP≤50mg/L；TP≤4mg/L。PH=6，考虑到云梦县与周边城区发展态势以及前景规划有类似之处，因此，国内城市特别是邻近地区的同类城市污水处理厂实际进水水质或设计水质对本污水处理厂设计进水水质的确定有着重要的参考意义。根据云梦县主城区环境监测站的监测数据和国内各同等城市污水处理厂的实测数据，结合当地的发展，同时环保部门加强对工业企业污染源的管理，拟定云梦县污水处理厂工程设计时进水水质按下表2-2所示：表2-2设计进水水质（单位：mg/L，℃）项目pHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)进水水质6-9≤400≤180≤172≤35≤50≤42.4设计出水水质由于主城区污水处理后排放水体为三湖渠，根据湖北省汉川市水环境治理部门的要求，本设计采用二级处理工艺，在节省投资和降低运行费用的前提下，使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。具体执行按照当地环保局的要求进行，详细水质如表2-3。117 设计出水水质表2-3项目PHCODCrBOD5SSNH3-NTP大肠杆菌数(cfu/L)出水水质6～9≤60≤20≤20≤8(15)≤1.0≤1×1042.5污水处理厂厂址确定云梦县水资源丰富，处理好污水厂与各水体之间的关系，充分利用地形及水文等条件，确定最佳的污水处理厂厂址，对降低工程的投资尤为重要。2.5.1厂址确定原则(1)应符合企业现状和规划对厂址的要求；(2)应与选定的污水处理工艺相适应，如选定稳定塘或土地处理系统为处理工艺时，必须有适当可利用的土地面积；(3)无论采用什么处理工艺，应尽量做到少占农田和不占良田。选择在有扩建条件的地方，为今后发展留有余地；(4)厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在工厂厂区及生活区的下游。为保证卫生要求，厂址应与工厂厂区、生活区及农村居民点保持一定的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。(5)厂址应尽量选在交通方便的地方，以利施工运输和运行管理，否则就要增辟道路，增加工程量和工程造价。(6)当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或方便运输，当处理水排放时，应与受纳水体靠近。当处理水回用时，应考虑就近供水，减少输送管网的成本。(7)厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的污水处理厂，要考虑不受洪水威胁，厂址尽量设在地质条件较好的地方，以便于施工、降低造价。(8)要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足废水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。(9)根据工业企业的总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑近期与远期发展相结合，留有充足的发展空间。117 2.5.2厂址确定考虑以上各种因素，并经现场勘查，结合在已修编的《云梦县总体规划》，云梦县污水处理厂拟建于云梦县污水处理厂厂址位于云梦县黄昏大道以西、华南环东路以南，矩形规划用地约87亩。由于云梦县主城区地势中部高，横向跨度较大，充分利用地势坡度，位于主城区中央，尽量缩短服务半径，降低管网造价，使污水自流入污水厂，东边为紧挨接纳水体三湖渠，利于处理后的污水的排放，且占用良田较少，是该污水厂最佳选址。2.5.3主要构筑物尺寸表2-4构筑物尺寸序号名称外形尺寸数量1沉砂池D=3.4m，H=4.22m22CASS池主体区：L×B×H（m）=52.8×12×6.5厌氧区：L×B×H（m）=5.8×12×6.5123均质池D=7.6m,H=3.5m,14生产管理用房363m215维修间152m216仓库200m218宿舍240m219鼓风机房130m2110氯气消毒间117m2111消毒池L×B×H（m）=21×15.4×2.5212总调控室和值班室240m2113门卫室20m21117 14集水井L×B×H（m）=10×5.5×2.4115配电室L×B（m）=30×36116门卫室20m2217脱水机房276m2118尾水提升泵房L×B×H（m）=5.8×4.6×3.0１2.6污水处理厂尾水排放污水处理厂紧邻三湖渠。污水处理厂尾水可以就近排入三湖渠。2.7污水收集系统排水体制采用分流制。2.7.1配套污水管网确定（1）管网系统现状概述云梦县主城区局部地势中部高，两端低，区域有天然河流，现状的污水排放主要是依靠几条河流和水渠。需进行大批的建设和改造。（2）排水体制选择及管网布置原则主城区现有排水系统为雨污合流制，污水未经任何处理直接通过地表沟漕排入河内或渗入地下。建设系统的污水收集管网系统已是大势所趋。其中主城区现有街道的排水系统主要从以下几个具体方面进行改造：1）有组织的收集污水2）沟渠的扩宽和改造3）疏导和引流死水区4）主要道路上排污口或沿河道边敷设截留干管5）污水管网布设及主要设计参数根据本工程规模计算，污水厂接纳污水量量近期60000m³/d，远期90000m³/d.分次建设。污水管网建设一次建成，管网布置及厂址位置见附录1。117 2.7.2管材选择根据敷设场地的地质和抗震条件，所用排水管道均采用钢筋混凝土管，接口采用橡胶圈密封。基础采用天然砂石，采用开槽的方式进行施工。在主要排水单位的支管接入处设置连接窨井，其余管段上每隔50～200m设检查井一座，便于维护和支管的接入。117 3.污水管网设计3.1设计水量通过水量计算，污水量近期为60000m3/d，远期为90000m3/d3.2污水管道的设计污水管网服务范围为云梦县主城区，服务面积16.95km2。3.2.1布置污水管道根据云梦县主城区平面图上和污水处理厂方位。布置污水管网，平面布置图如下：图3-1云梦县污水管网平面布置图117 3.2.2划分设计管段，计算设计流量将各街区遍上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积。编号图如附录2，面积见附录三。（1）设计管段的划分设计管段：两个检查井之间的管段，如果采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则称它为设计管段。划分设计管段：只是估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段。根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。设计管段的起止点应依次编上号码。因排水管区遇到铁路，不能按原有的坡度埋设，所以要设倒虹管。（2）设计管段设计流量的确定每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量:本段流量q1——是从本管段沿线街坊流来的污水量；转输流量q2——是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；集中流量q3——是从工业企业或其它产生大量污水的公共建筑流来的污水量。对于某一设计管段，本段流量是沿管段长度变化的，即从管段起点的零逐渐增加到终点的全部流量。为便于计算，通常假定本段流量从管段起点集中进入设计管段。而从上游管段和旁侧管流来的转输流量q2和集中流量q3对这一管段是不变的。本段流量是以人口密度和管段的服务面积的乘积来计算，其计算公式如下：q1=q0F式中q1——设计管段的本段流量（L/s）；F——设计管段的本段服务面积（ha）；q0——比流量（L/s·ha）。比流量是指单位面积上排出的平均污水量。可用下式计算：=90000/24/36001000/16952602.5=0.0000614（L/(s)某一设计管段的设计流量可由下式计算：qij=(q1+q2)kZ+q3117 式中qij——某一设计管段的设计流量（L/s）；q1——本段流量（L/s）；q2——转输流量（L/s）；q3——集中流量（L/s）；kZ——生活污水总变化系数。本设计中，不考虑集中流量，故q3=0生活污水量总变化系数可以从下表查的：表3-1生活污水量总变化系数表3-1生活污水量总变化系数污水平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000总变化系数（KZ）2.32.01.81.71.61.51.41.3各管段的生活污水总变化系数按照线性内插法求得，管段设计流量结果如表3-2：117 本段转输流量合计流量总变化系数设计流量管道编号街坊编号街坊面积比流量流量L/SL/SL/S1~215367002.90.000061422.5522.551.9243.222~316276103.00.000061416.9722.5539.521.8071.203~430、34295549.90.000061418.1639.5257.681.7399.694~542、43、41324856.20.000061419.9657.6877.641.67129.885~60.00006140.0077.6477.641.67129.8853~5217394626.80.000061424.2524.251.9046.1052~570.00006140.0024.2524.251.9046.1056~5718、19、26、20、21、22、23、24、25527632.00.000061432.4232.421.8459.7057~120.00006140.0056.6756.671.7398.1411~1231、28365879.40.000061422.4822.481.9243.1012~140.00006140.0079.1579.151.67132.1313~1433、29326898.40.000061420.0920.091.9438.9914~180.00006140.0099.2499.241.63161.5954~1895、96155328.40.00006149.549.542.1120.1118~380.00006140.00108.78108.781.61175.3558~3894131090.00.00006148.058.052.1517.2938~590.00006140.00116.84116.841.60186.8659~600.00006140.00116.84116.841.60186.8660~6163354258.70.000061421.77116.84138.601.57217.5410~927、32（1）292927.30.000061418.0018.001.9635.369~832（2）112097.00.00006146.8918.0024.891.9047.18117 8~70.00006140.0024.8924.891.9047.187~60.00006140.0024.8924.891.9047.1815~1736、37107324.00.00006146.596.592.3015.1717~190.00006140.006.596.592.3015.1719~200.00006140.006.596.592.3015.1720~220.00006140.006.596.592.3015.1721~2238、44327035.50.000061420.0920.091.9439.0022~240.00006140.0026.6926.691.8850.2123~2439、45153693.10.00006149.449.442.1119.9224~250.00006140.0036.1336.131.8265.7526~2553、57105589.10.00006146.496.492.2014.2625~270.00006140.0042.6242.621.7976.166~2835、40、54304054.80.000061418.68102.52121.211.59193.0728~275828884.10.00006141.77121.21122.981.59195.5827~290.00006140.00165.60165.601.54254.8829~300.00006140.00165.60165.601.54254.8830~310.00006140.00165.60165.601.54254.8832~3155、561055730.30.000061464.8764.871.71110.6836~3546、93、47、48159651.60.00006149.819.812.1020.6035~160.00006140.009.819.812.1020.6041~1649、50、51、52、59、60208980.70.000061412.8412.842.0426.1842~1662252141.90.000061415.4915.492.0030.9416~440.00006140.0038.1438.141.8169.0045~4461333813.10.000061420.5120.511.9439.7243~4491222905.50.000061413.7013.702.0227.73117 44~470.00006140.0072.3572.351.69121.9831~4790390513.70.000061424.00230.47254.471.47373.5846~4789313793.40.000061419.2819.281.9537.6047~480.00006140.00346.10346.101.42491.2051~5070205346.30.000061412.6212.622.0425.7850~7269332031.60.000061420.4012.6233.021.8460.6871~7268、71432678.60.000061426.5926.591.8850.0472~730.00006140.0059.6159.611.72102.6574~7367、72417647.20.000061425.6625.661.8948.4973~550.00006140.0085.2785.271.66141.1855~7673299415.90.000061418.4085.27103.671.62167.9976~7874304464.60.000061418.71103.67122.371.59194.7279~7875、76789597.70.000061448.5248.521.7685.4778~800.00006140.00170.89170.891.53262.1181~8077、78653250.40.000061440.1440.141.8072.2080~820.00006140.00211.03211.031.50316.2583~8281、82632247.80.000061438.8538.851.8170.1382~840.00006140.00249.88249.881.47367.5789~39662994580.000061418.4018.401.9636.0639~400.00006140.0018.4018.401.9636.0637~4065522691.60.000061432.1232.121.8459.2140~340.00006140.0050.5250.521.7588.6033~3464510557.40.000061431.3731.371.8557.9834~610.00006140.0081.8981.891.66136.1961~620.00006140.00220.49220.491.49328.84117 65~6492（1）79761.530.00006144.904.902.2711.1164~6392（2）79761.530.00006144.904.909.802.1020.5963~629（3）、79509721.630.000061431.329.8041.121.7973.7762~660.00006140.00261.62261.621.46382.9068~6788491277.80.000061430.1930.191.8656.0367~6680363394.20.000061422.3330.1952.521.7591.7166~860.00006140.00314.13314.131.43450.6048~4987444183.700.000061427.29346.10373.401.41525.5349~7086（4）193130.730.000061411.87373.40385.261.40540.3770~6986（3）193130.730.000061411.87385.26397.131.40555.1569~8886（2）193130.730.000061411.87397.13409.001.39569.8988~8786（1）193130.730.000061411.87409.00420.861.39584.5987~8685330121.700.000061420.28420.86441.151.38609.6086~8584333619.90.000061420.50755.28775.781.301007.4785~8483260499.70.000061416.01775.78791.791.301025.95117 污水管道的最小覆土厚度，一般应满足下述三个因素的要求：①必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道我国《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污水沟道或水温和它接近的工业废水沟道，沟底在冰冻线之上的距离不得大于0.15m。②必须防止管壁因地面荷载而受到破坏我国《室外排水设计规范》规定：在车行道下，沟顶最小覆土厚度一般不宜小于0.7m，在保证沟道不会受外部荷重损坏时，最小覆土厚度可适当减小。平坦地区这点尤其重要；②避免在上游管道中形成回水而造成淤积；③必须满足街区污水连接管衔接的要求污水出户连接管的最小埋深一般采用0.5～0.7m，所以污水支管起点最小埋深也应有0.6～0.7m。对每一个具体管道，从上述三个不同的因素出发，可以得到三个不同的管底埋深或管顶覆土厚度值，这三个数值中的最大一个值就是这一管道的允许最小覆土厚度或最小埋设深度。（6）管道的衔接污水管道系统中的检查井是清通维护管道的设施，也是管道的衔接设施。一般在管道管径、坡度、方向发生变化及管道交汇时，必须设置检查井以满足结构和维护管理的需要。在检查井中上、下游管段必须有较好的衔接，以保证管道顺利运行。检查井上下游的管道在衔接时应遵循下述原则：①尽可能提高下游管段的高程，以减少埋深，从而降低造价，在③不允许下游管段的沟底高于上游管段的沟底。管道的衔接方法通常采用管顶平接，有时也采用水面平接。在特殊情况下需要采用管底平接。在一般情况下，异管径管段采用管顶平接。有时，当上下游管段管径相同而下游管段的充盈深小于上游管段的充盈深时，（由小坡度转入较陡的坡度时，可能出现这种情况），也可采用管顶平接。117 通常，同管径管段往往是下游管段的充盈深大于上游管段的充盈深，为了避免在上游管段中形成回水而采用水面平接。在平坦地区，为了减少管段埋深，异管径的管段有时也采用水面平接或充满度0.8处平接。当异管径管段采用管顶平接而发现下游管段的水面高于上游管段的水面时（这种情况并不常见），应改用水面平接。在特殊情况下，下游管段的管径小于上游管段的管径（坡度突然变陡时，可能出现这种情况），而不能采用管顶平接或水面平接时，应采用管底平接以防下游管段的沟底高于上游管段的沟底。为了减少管道系统的埋深，虽然下游管段管径大于上游管段管径，有时也可采用管顶平接。无论采用哪种衔接方法，下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游管段终端的水面和管底标高。本设计采用管低平接。根据以上规定，污水主干管水力计算表如表3-3。117 　　　　　污水管网主干管水力计算　　　　　　　　　　　充满度　标高(m)埋深深度(m)　　　　　　　　　地面水面管内底　　管段编号管段长度L(m)设计流量q(L/S)管径D（mm)管段坡度I(‰)管內流速v(m/s)h/Dh(m)降落量I·L(m)上端下端上端下端上端下端上端下端1~291743.224000.610.610.550.220.5628.4031.9027.9227.3627.7027.140.704.762~365371.205001.200.640.550.280.7831.9030.1027.4226.6327.1426.364.763.743~486599.696000.890.630.550.330.7730.1029.8026.6925.9226.3625.593.744.214~51060129.886000.740.610.700.420.7829.8027.0026.0125.2225.5924.804.212.205~6460129.886000.740.610.700.420.3427.0029.0025.2224.8824.8024.462.204.5453~5272646.104001.400.610.580.231.0232.2030.5031.0530.0330.8229.801.380.7052~5777146.104001.400.610.580.231.0830.5032.8030.0328.9529.8028.720.704.0856~5791059.704501.190.610.590.271.0832.6032.8030.0728.9929.8028.722.804.0857~1266398.146000.810.600.560.340.5432.8032.8029.0628.5228.7228.184.084.6211~1271443.104001.450.610.550.221.0432.8032.8029.4428.4029.2228.183.584.6212~14405132.137000.690.640.550.390.2832.8032.0028.5728.2928.1827.904.624.1013~1476038.993502.410.600.550.191.8334.3032.0029.9328.1029.7327.904.574.1014~18438161.597000.590.600.660.460.2632.0031.6028.3728.1127.9027.654.103.9554~1838620.113003.121.940.440.131.2032.5031.6028.9827.7828.8527.653.653.9518~38421175.357000.590.650.700.490.2531.6031.8028.1427.8927.6527.403.954.4058~3826517.293003.260.700.400.120.8632.4031.8028.3827.5228.2627.404.144.4038~59593186.867000.670.690.700.490.4031.8032.2027.8927.4927.4027.004.405.2059~60136186.867000.670.690.700.490.0932.2031.8027.4927.4027.0026.915.204.8960~61625217.548000.480.610.680.540.3031.8029.8027.4527.1526.9126.614.893.1910~974135.363501.680.610.580.201.2432.5029.2027.8126.5727.6126.364.892.849~822247.184001.390.610.590.240.3129.2028.4026.6026.2926.3626.052.842.35117 8~736647.184001.390.610.590.240.5128.4028.1026.2925.7826.0525.552.352.557~678047.184001.390.610.590.241.0828.1029.0025.7824.7025.5524.462.554.5415~1769315.173003.020.610.380.112.0932.7032.7029.8227.7229.7027.613.005.0917~1921115.173003.020.610.380.110.6432.7032.2027.7227.0927.6126.975.095.2319~2014115.173003.020.610.380.110.4332.2033.2027.0926.6626.9726.555.236.6520~2219115.173004.120.690.350.110.7933.2029.2026.6525.8626.5525.766.653.4421~2229639.003502.410.720.550.190.7129.8029.2026.6625.9526.4725.763.333.4422~2428050.214001.960.710.550.220.5529.2029.9025.9825.4325.7625.213.444.6923~2451819.923003.060.670.440.131.5928.8029.9026.9325.3426.8025.212.004.6924~2527565.755002.020.770.450.230.5629.9029.3025.4424.8825.2124.654.694.6526~2544114.263003.270.620.360.111.4429.2029.3026.2124.7626.1024.653.104.6525~2719676.165002.710.890.450.230.5329.3028.8024.8824.3524.6524.124.654.686~28420193.078000.550.610.600.480.2329.0029.1024.9424.7124.4624.234.544.8728~27194195.088000.560.620.600.480.1129.1028.8024.7124.6024.2324.124.874.6827~29664254.888000.610.680.700.560.4128.8028.4024.6824.2924.1223.734.684.6729~30490254.888000.610.680.700.560.3028.4028.3024.2924.3923.7323.834.674.4730~31190254.888000.610.680.700.560.1228.3027.7024.3923.3023.8322.744.474.9632~31580110.686000.790.610.610.370.4628.3027.7023.8523.1123.4922.744.814.9636~3551520.603003.020.670.450.141.5529.9029.4026.1824.6326.0524.493.854.9135~1637820.603003.020.670.450.141.1429.4029.1024.6323.4924.4923.354.915.7541~1649726.183501.190.610.460.160.5928.9029.1024.1023.5123.9423.354.965.7542~1641430.943501.830.610.520.180.7628.3029.1024.2923.5324.1123.354.195.7516~4456169.004501.190.630.650.290.6729.1028.8023.6422.9823.3522.685.756.1245~4458739.724001.690.630.500.200.9928.4028.8023.8822.8823.6822.684.726.1243~4452627.733501.920.610.480.171.0127.2028.8023.8622.8523.6922.683.516.1244~47561121.986000.770.620.660.400.4328.8029.1023.0822.6522.6822.256.126.8531~47702373.589000.700.780.700.630.4927.7029.1023.3722.8822.7422.254.966.8546~4765337.603502.240.690.750.261.4628.5029.1023.9822.5123.7122.254.796.85117 47~48633491.2011000.350.640.750.830.2229.1027.5023.0822.8622.2522.036.855.4748~49837525.5311000.400.690.750.830.3327.5025.5022.8622.5222.0321.705.473.8049~70431540.3711000.430.710.750.830.1925.5026.8022.5222.3421.7021.513.805.2970~69465555.1511000.450.730.750.830.2126.8027.1022.3422.1321.5121.305.295.8069~88379569.8911000.470.750.750.830.1827.1026.4022.1321.9521.3021.125.805.2888~87320584.5911000.500.760.750.830.1626.4026.4021.9521.7921.1220.965.285.4487~86538609.6011000.540.800.750.830.2926.5026.4021.8921.6021.0620.775.445.6351~5067125.783502.080.610.450.161.4030.5031.4028.9627.5628.8027.401.704.0050~72127660.684501.160.610.600.271.4831.4026.9027.6726.1927.4025.924.000.9871~7288650.044001.340.610.620.251.1933.7026.9027.3626.1727.1125.926.590.9872~73676102.655001.500.760.650.331.0126.9029.1026.2525.2425.9224.910.984.1974~73107148.494001.830.680.550.221.9632.2029.1027.0925.1326.8724.915.334.1973~55474141.187000.660.610.580.410.3129.1028.5025.3225.0024.9124.604.193.9055~76622167.997000.670.630.650.460.4228.5027.1025.0524.6424.6024.183.902.9276~78829194.728000.560.620.600.480.4627.1027.4024.6624.2024.1823.722.923.6879~78103185.475001.040.630.650.331.0729.6027.4025.1124.0424.7923.724.813.6878~80667262.119000.440.610.640.580.2927.4026.4024.2924.0023.7223.423.682.9881~80104572.205001.040.610.580.291.0928.1026.4024.8023.7124.5123.423.592.9880~82633316.2510000.390.610.630.630.2526.4025.2024.0523.8123.4223.182.982.0283~82103970.135003.850.990.390.204.0030.7025.2027.3723.3727.1823.183.522.0282~84590367.5710000.360.610.750.750.2125.2025.5023.9320.5823.1819.832.025.6786~856101007.4712000.931.100.750.900.5726.5025.3021.7720.5720.8719.675.634.9985~844921025.9512000.971.130.750.900.4825.3025.5021.2120.7320.3119.834.995.6789~39100936.063502.060.660.550.192.0833.4030.7031.1328.4330.9428.242.461.8439~4057536.063502.060.660.550.191.1830.7030.6029.0527.8728.8627.681.842.9237~4081159.214501.170.610.570.260.9532.8030.6028.8827.9328.6327.684.172.9240~3470588.605001.120.660.650.330.7930.6030.1028.0027.2127.6826.892.923.2133~3459657.984501.250.620.570.260.7532.5030.4128.2027.4627.9427.204.563.21117 34~61395136.196000.810.640.700.420.3230.1029.8027.3127.0326.8926.613.213.1961~62593328.8410001.921.120.400.401.1429.8026.5027.0125.8726.6125.473.191.0365~6427211.113003.490.600.310.090.9528.6028.327.9827.0327.8926.940.711.3664~6319820.593003.020.670.450.140.6028.3028.127.0726.4826.9426.341.361.7663~6288773.775000.980.600.600.300.8728.1026.526.6425.7726.3425.471.761.0362~66641382.9011000.340.610.630.690.2226.5031.3026.1625.9525.4725.251.036.0568~6726156.034501.300.620.550.250.3428.4028.7026.4126.0726.1725.832.232.8767~6662991.716000.910.620.520.310.5728.7031.3026.1425.5725.8325.252.876.0566~86593450.6011000.350.630.700.770.2131.3026.5026.0221.6425.2520.876.055.6384~902011393.5214001.301.130.700.950.2625.5025.5020.7720.5119.8319.575.675.93.117 由上表可知，污水厂进水管：（1）管径1350mm；（2）充满度70%；（3）埋深为5.93m；（4）地面标高为25.50m117 4.污水处理厂工艺选择4.1选择原则污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗指标是否优化，因此，污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。根据之前对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，去除率要求见下表4-1。项目CODCrBOD5SSNH+4-NTP粪大肠杆菌数(cfu/L)进水水质400180172353.52×106出水水质≤60≤20≤20≤8≤1.0≤1×104去除率85.0%88.8%88.4%77.1%71.4%99.5%因此，云梦县污水处理厂的工艺要求进行有良好的脱氮除磷及去除有机物效果的二级生化处理，并且要进行深度处理。在云梦县污水处理厂污水处理工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）总体规划、分期实施、近远结合。布置上采用近期为主，中期控制，并为远期规划留有余地的原则。根据污水厂建设情况分期实施，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）应充分考虑本工程污水处理厂进水水质指标和要求处理达到的出水水质指标，并考虑现状流域的污水排放现状、受纳水体的环境容量与可利117 用情况，采用高效低耗、处理效果好、运行稳妥可靠、日常运行费用低、基建投资少、占地省、操作管理简单的成熟处理工艺，更好地发挥投资效益。（4）整体工艺协调优化。妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（5）合理回收利用资源，确保工程的最大效益化。（6）在场地有限的情况下，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化，并留有发展余地，使厂区环境和周围环境协调一致。（7）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程的设备采用国内优质产品。4.2格栅选型4.2.1产品名称及定义在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行，是由一组（或多组）相平行的金属栅条和框架组成，倾斜安装在进水的渠道里，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。4.2.2产品分类、功能及特点、适用范围格栅种类及分类方式很多，总体可分为格栅机和筛网（条）两大类。格栅机适用于较高悬浮物浓度污水，筛网适用于低悬浮物浓度污水。常用格栅机类型有：臂式格栅机、链式格栅机、钢绳式格栅机、回转式格栅机等。其适用范围与特点见下表4-2。表4-2常用格栅机适用范围及特点类型适用范围优点缺点臂式格栅机中等深度的宽大格栅维护方便、寿命长构造较复杂、耙齿与栅条对位较难链式格栅机构造简单、占地小杂物可能卡住链条和链轮117 深度不大的中小型格栅，主要清除长纤维、带状物钢绳式格栅机固定式适用于深度范围大的中小型格栅，移动式适用于宽大格栅适用范围广、检修方便防腐要求高、检修时需停水回转式格栅机深度较小的中小型格栅结构简单、动作可靠、检修容易、重量轻。制造要求高、占地较大阶梯式格栅机深度不大的中小型格栅，主要清除过滤垃圾、纤维、橡塑等物质安装简单、动作可靠、检修容易、占地面积小。杂物可能卡住链条和链轮4.2.3格栅通用技术要求1）栅条间隙根据污水种类、流量、代表性杂物种类和大小来确定，一般选取范围如下：机械清栅：3～25mm；人工清栅：5～15mm；筛网：0.1～2mm。2）在大中型污水站，应设置两道机械格栅：第一道为粗格栅：10～40mm，第二道为细格栅：3～10mm（大型污水处理厂推荐15mm+4mm组合）。在小污水站，设置一道格栅即可，栅条间隙应为3～15mm（粗格栅用人工格栅可以选15mm，机械格栅推荐用5mm）。3）过栅流速：污水在栅前渠道内的流速应控制在0.4～0.8m/s，经过格栅的流速应为0.6～1.0m/s。过栅水头损失与过栅流速相关，一般应控制在0.1～0.3m之间。栅后渠底应比栅前相应降低0.1～0.3m。4）格栅有效过水面积按流速0.6～1.0m/s计算，但总宽度不小于进水管渠宽度的1.2倍，格栅倾角应为45o～75o，如果为人工格栅则采用安装角度30o～60°。5）格栅必须设置工作台，台面应高出栅前最高水位0.5m，台上应设安全和冲洗设施。工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。台正面宽度，当采用人工清渣时，不应小于1.2m，当采用机械清渣时，不应小于1.5m。6）格栅间应设置机器通风设施，常用的有轴流排风扇。如果污水中含有有毒气体则格栅间应设置有毒有害气体的检测与报警系统。大中型格栅间应安装吊运设备，便于设备检修和栅渣的日常清除。117 7）格栅的耙齿、链节长时间浸泡在水中，为了防止腐蚀生锈，一般选用高强度塑料或不锈钢制成，其链轴也采用不锈钢。4.2.4选用主要技术指标选用设备时需要控制的主要技术指标有有效深度（沟深）、有效宽度（栅宽）、栅条间隙、安装角度、进水水质、水温等。1）臂式格栅机臂式格栅除污机，可在固定的轨道上移动清捞污物，主要适用于大、中型雨、污水泵站及城市防汛防洪泵站，可适合于池深在10m左右。格栅用扁钢加工制作，栅条净间隙一般为50～100㎜，总宽度可在5～30m范围内根据进水流量选择。2）高链式格栅除污机由传动装置、框架、除污耙、撇渣机构、同步链条、栅条等组成。机内两侧各有一圈链条作同步运转，当链条由除污机上部的驱动装置带动后，耙架受链条铰结点和导轨的约束作平面运动，当耙板运动到除渣口部位时，除渣装置在重力作用下，把耙板上的污物铲刮到除渣口。该机适用于污水或雨水等水深不超过2米的泵站，以及污水处理厂，以去除污水中粗大漂浮物，对后续工序起保护作用和减轻负荷作用。该除污机为链传动固定式结构，所有传动件全部在水上，防腐性好，便于维护保养。3）绳式格栅除污机此类格栅适用于雨水及污水处理站或污水处理厂内，用于去除水中粗大悬浮物或漂浮物，最适合于较深的除污井。4）回转式格栅除污机此类格栅是目前污水处理行业试用最普遍的一种格栅。其性能特点如下：回转式机械格栅是集拦污栅和清污机于一体的连续清污装置。以拦污栅为基础，通过绕栅回转链条将清污齿耙驱动，实现拦污及清清目的。组成部份：拦污栅体，回转齿耙，驱动传动机机构，过载保护机构和不锈钢牵引链条等。117 设计依据：回转式清污机机械格栅不同于常见的环保行业使用的清污机械，其设计水头、流速、机体强度、刚性、焊接技术条件、安全系数等参数大大高于环保行业清污机械标准。其拦污栅体设计参照电力部标准-DL/T5018-2004《水利水电工程钢闸门制造、安装验收规范》中关于拦污栅的要求；其清污装置设计参照水利部标准-SL382-2007《水利水电工程清污机形式、基本参数、技术条件》中关于回转式清污机的要求；其栅体焊接要求按照水利部标准SL36-2006《水工金属结构焊接通用技术条件》执行；机体的防腐处理参照标准水力部标准SL105-2007《水工金属结构防腐蚀规范》执行。性能特点：可实现连续清污，全过水断面清污。每2米一道齿耙，齿耙线速度6米/分钟，清污效率高。栅体过梁支撑于混凝土基础之上，使清污机整机运行平稳，工作可靠。齿耙插入栅条一定深度，把附着在栅条上的污物带到清污机顶部，完成翻转卸污动作，保持过水断面清洁无污物。牵引链条一般为全不锈钢材质保证水下工作无锈蚀，免维护。防腐方案为喷砂除锈＋环氧富锌底漆＋氯化橡胶中间漆+氯化橡胶面漆封闭，其保护能力一般要求在15年以上。4.2.5选用要点格栅的选择主要包括如下几点：1）进水水质、过栅流量、格栅位置。2）格栅井深度、宽度、过栅流速。3）安装角度、排渣高度根据进水水质、水深可以确定格栅的材质、种类。根据流量及过栅流速、安装角度可以计算出格栅的宽度。根据格栅使用位置确定栅条间隙。4.2.6格栅选型根据云梦县水质特点，处理污水量，地理水文条件，实际工程应用等综合考虑，应设置两道机械格栅，第一道为粗格栅，选择GSHP型回转耙式格栅除污机；第二道为细格栅，为回转耙式格栅除污机。（1）GSHP型回转耙式格栅除污机1)用途117 GSHP型回转耙式格栅除污机用于城市污水处理厂、自来水厂、雨水泵站等进水渠（井），拦截水中的漂浮物，保证水泵和后续工序的正常运行。2)特点①由于回转耙式格栅除污机的栅条放置于齿耙牵引链的中间位置（其他机械格栅置于牵引链之下），改变了齿耙在清捞过程中的运动方向（与其他格栅相反），避免把硬物带入底部将齿耙及牵引链卡死；②在减速机输出轴端的链轮盘上安装了过载安全保护装置，以避免因意外原因过载而损坏设备；③由于格栅机回转链配置带过个排污齿耙，使得除污效率高，清污彻底；④结构简单、运行可靠、安装维护方便、可实现自动化控制。4.3水泵选型进水泵是污水处理厂必需的重要设备之一，用以将纳污主管里收集到的污水提升到污水处理厂后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。《水网》综合各污水处理厂电耗统计分析显示，进水泵占污水处理厂总电耗的18％，是污水处理厂主要电力消耗设备之一。污水厂常用水泵形式有潜污泵与普通卧式离心泵，两种类型的泵均有恒频与变频。4.3.1水泵的常用种类1）卧式离心泵优点：①.运行平稳：泵轴的绝对同心度及叶轮优异的动静平衡，保证平稳运行，绝无振动。②.滴水不漏：不同材质的硬质合金密封，保证了不同介质输送均无泄漏。③.噪音低：两个低噪音的轴承支撑下的水泵，运转平稳，除电机微弱声响，基本无噪音。④.故障率低：结构简单合理，关键部分采用国际一流品质配套，整机无故障工作时间大大提高。⑤.维修方便：更换密封、轴承、简易方便。117 ⑥.占地更省：出口可向左、向右、向上三个方向，便管道布置安装，节省空间。⑦.结构简单、维护方便、价格便宜；⑧.卧式离心泵适用于空调、采暖、卫生用水、水处理冷却冷冻系统、液体循环和供水、增压及灌溉等领域中无腐蚀的冷水和热水输送。缺点：卧式离心泵由于吸出高度的限制，水泵安装位置很低，容易受潮、受淹，影响安全运行。不适合本工艺使用。2）潜污泵潜水排污泵是潜水泵的一种，因其安装简单、占地面积小、维护方便、无噪声等优点，广泛用于市政工程、工厂、商业、医院、宾馆、住宅区等的污水排放。目前中国的潜水排污泵主要由国内的生产厂家生产和制造，少部分产品由国外进口。市场前景十分广阔。优点：结构紧凑、占地面积小。排污泵由于潜入液下工作，因此可直接安装于污水池内，无需建造专门的泵房用来安装泵及机，可以节省大量的土地及基建费用。安装维修方便。小型的排污泵可以自由安装，大型的排污泵一般都配有自动藕合装置可以进行自动安装，安装及维修相当方便。连续运行时间长。排污泵由于泵和电机同轴，轴短，转动部件重量轻，因此轴承上的荷载相对较小，寿命比一般泵长得多。不存在汽蚀破坏及灌引水等问题。特别是后一点给操作人员带来了很大的方便。振动噪声小，电机升温低，对环境无污染。价格便宜，安装形式简单，当直接能耗相等时，液下泵和潜污泵的间接能耗大大小于通卧式离心泵的间接能耗。缺点：潜污泵对密封、电机承载能力、轴承布置及选用等方面要求比一般的污水要高4.3.2本工艺水泵选型117 综合以上介绍以及实际操作经验，潜污泵机组为整体式，结构紧凑，运行稳定，便于就位与更换，维护管理方便，且大多采用自动控制，泵房结构简单，造价较低，当直接能耗相等时，潜污泵的间接能耗大大小于卧式离心泵的间接能耗。故本设计选用潜污泵，该工艺选择WQ型水泵。(1）特点及用途WQ型潜水排污泵采用经过优化设计的叶轮，污物通过能力好，无缠绕堵塞现象，具有泄露报警、缺相、过载、过电流、过热等多种保护功能，并配置水位控制器。7.5KW以上电机腔内装有加热装置，可有效防止电机结露。产品特点:1）.采用独特的单叶片式或双叶片叶轮结构，大大提高了污物通过能力，能有效的通过泵口径的5倍的纤维物质与直径为泵口径约50%的固体颗粒。2）.机械密封采用新型硬质耐腐的碳化钨作材料，同时将密封改进为双端面密封，使其长期处于油室内运行，可使泵安全连续运行8000小时以上。3）.整体结构紧凑、体积小、噪声小、节能效果显著，检修方便，无需建泵房，潜入水中即可工作，大大减少工程造价。4）.该泵密封油室内设置有高精度抗干扰漏水检测传感器，及定子绕组内预埋了热敏元器件，对水泵电机绝对保护。5）.可根据用户需要配备全自动安全保护控制柜，对泵的漏水、漏电、过载及超温等进行绝对保护，提高了产品的安全性与可靠性。6）.浮球开头可以根据所需液位变化，自动控制泵的起动与停止，不需专人看管，使用极为方便。7）.可根据用户需要配备双导轨自动耦合安装系统，它给安装、维修带来极大方便，人可不必为此而进入污水坑。8）.能够在全扬程范围内使用，而保证电机不会过载。(2）使用条件：1)介质温度不得超过60oC，重度1.0～1.3kg/dm3，PH值在5～9范围内。2)无内自流循环冷却系统的泵，电机部分露出液面不得超过1/3。3)一般情况下，泵必须在使用扬程范围内使用，保证电机不过载，如需在全扬程范围使用，应在订货时另行注明，以便厂家制造。4)在运行过程中泵电机电流不得超过电机的额定电流。(3）主要用途：117 该系列泵主要用于市政工程、楼宇建筑、工业排污、环保污水处理、厂矿企业污水处理等场合，排送含固形物和长纤维的污水、废水、雨水。4.4沉砂池选型4.4.1各沉砂池的优缺点（1）平流式沉砂池平流式沉砂池具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。但沉砂中约夹杂有15％的有机物，对被有机物包覆的砂粒，截留效果不佳，沉砂易于腐化发臭，增加了沉砂后续处理的难度。（2）曝气式沉砂池曝气式沉砂池具有下述特点：沉砂中含有机物的量不低于5％；由于池中没有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离作用。这些特点对后续的沉淀、曝气、污泥消化池的的正常运行以及对沉砂池的干燥脱水提供了有力条件。（3）竖流沉砂池竖流沉沙池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，理效果一般较差。（4）旋流沉砂池旋流式沉砂池(钟氏及比氏)具有占地省、除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠等特点，但对水量的变化有较严格的适用范围，对细格栅的运行效果要求较高。其关键设备为国外产品，价格很高，故该池型在国内普及为时尚早。优点：适应流量变化能力强；水头损失小，典型的损失值仅6mm；细砂粒去除率高，140（0.104mm）目的细砂也可达73%；动能效率高。缺点：国外公司的专有产品和设计技术；搅拌桨上会缠绕纤维状物体；砂斗内砂子因被压实而抽排困难，往往需高压水泵或空气去搅动，空气提升泵往往不能有效抽排砂粒；池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长，在池子数多于两个时，配水困难，占地也大。117 4.4.2本工艺沉砂池的选型综上所述优缺点，比较及结合本工艺对BOD、COD去除率高的特点，本工艺采用旋流沉砂池。4.5生化池选型4.5.1污水处理工艺选择根据设计原则，污水处理厂工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多种因素进行综合考虑。在保证出水水质的前提上，应选择处理效果稳定、技术成熟的工艺，同时，所选择的处理工艺也应该具有管理简单、能耗节省、运行费用低、设备先进的优点，尽可能保证以最少的投入取得最大的效益。城市污水处理的工艺主要包括污水的物理化学处理工艺和污水的生物处理工艺。物理化学处理工艺一般用于污水的深度处理，处理的目的是污水回用，也可用于二级处理，但处理成本很高，一般很少采用。生物处理工艺始于上世纪末，由于其运行费用低，越来越得到广泛的应用，目前已经成为城市污水处理的主体工艺。生物处理工艺的类型较多，其中又以活性污泥法和生物膜法应用较为广泛。最早的活性污泥法产生与本世纪初，由于其较高的处理效率，且运行稳定可靠，在世界各地得到了普遍应用，目前已成为城市污水生物处理的主要方法。（1）传统活性污泥法传统活性污泥法，又称推流式活性污泥法，它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后，进入推流式曝气池，在曝气和水力条件下，曝气池中的水均匀地流动，污水从入口流向出口，前端液流不与后端液流混合。在曝气池中，污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解，生成无机物，然后进入沉淀池。在这个过程中，随着环境的变化，生物反应速度是变化的，F/M值也是不断变化的，微生物群的量和质不断地变动，后行污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断的变化，其沉降－浓缩性能也不断地变化。117 图4-1传统活性污泥法工艺流程图传统活性污泥法的特点是：1）.曝气池内污水浓度从池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。2）.对悬浮物和BOD的去除率较高。3）.运行较稳定。4）.推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，增加动力费用；且根据设计要求，对氮的去除率较高，而传统活性污泥法达不到要求。（2）除磷脱氮工艺近20年来，水体富营养化的危害越来越严重，去除氮、磷列入了污水处理的目标，于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。A/O法有两种，一种是用于除磷的厌氧—好氧工艺，一种是用于脱氮的缺氧—好氧工艺；A2117 /O法则是既脱氮又除磷的工艺。氧化沟的活性污泥法的一种变型，在水力流态上不同于传统活性污泥法，是一种首尾相接的循环流，通常采用延时曝气，在污水净化的同时污泥得到稳定，它不设初沉淀和污泥消化池，处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点，去除有机物的效率很高，也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池，还可同时除磷，氧化沟这种高效、简单的特点，使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。SBR是序批式活性污泥法，它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应，沉淀、排水、排泥，不仅省去了初沉淀池、还省去了二沉淀池和回流污泥泵房，处理设施比氧化沟还要简单，而且处理效果好，有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷的功能。SBR工艺对控制要求高，过去自控设备不过关，这种工艺无法推广，近年来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关，我国昆明第三、第四污水厂采用SBR工艺已经成功运行数年，因而SBR工艺的到大力推广，成为业内人士十分关注的一种工艺。比较适用于中小型规模具有污水处理二级处理工艺很多，有①传统活性污泥法和它的改进型A/O、A/O、A²/O工艺；②氧化沟；③SBR工艺。传统活性污泥法是应用最早的工艺，它取出有机物的效率很高、在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理，对消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和运行费用都比较低，因而得到广泛应用。4.5.2常用城市污水生物处理技术污水处理所采用的工艺技术是污水处理厂的核心部分，与进水水质、出水要求、处理量、投资大小等等因素密切相关。由于城市污水的主要污染物是有机物，因此目前国内外大多采用生物处理技术处理城市污水，主要有1.活性污泥法2.生物膜法3.活性污泥法和生物膜法联合三大类。其中，生物膜法由于处理效率不高，卫生条件较差，处理水量有限，我国只有少数几座生物膜法城市污水处理厂；活性污泥法和生物膜发联合技术不成熟，资料有限，故也不采用；而活性污泥法污水处理厂占绝大多数，其中使用最广泛的主要有四种类型：1）．传统活性污泥工艺和其改进型工艺；2）．AB工艺；3)．SBR及其改进工艺；4)．氧化沟及其改进工艺。1）活性污泥法(1）AB法工艺属超高负荷活性污泥法，脱氮除磷效果不理想的缺点,现已经被淘汰。(2)A/O工艺A/O(缺氧／好氧)法对于大型活性污泥法污水处理厂来说，处理效果较稳定，但其缺点是处理单元多，管理较复杂，且不能同步脱氮和除磷。现已淘汰。(3)A²/O工艺A²117 /O(厌氧／缺氧／好氧)工艺同时具有脱氮除磷的效果，其工艺原理是磷在厌氧区被释放，在好氧区被吸收，达到除磷目的；污染物在好氧区被氧化降解，去除COD和BOD5，同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨氮继续转化为亚硝酸氮和硝酸氮，含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行反硝化脱氮。该工艺主要优点是对COD、BOD5、SS等具有较高的去除率，对脱氮除磷也具有较高的去除效果，具有运行费用低，出水水质好等特点。(4)SBR及其改进工艺①.SBR工艺SBR工艺也叫序批式活性污泥法，其最根本的特点是处理工序不是连续的，而是间歇的、周期的，污水一批一批地经过进水、曝气、沉淀、排水，然后又周而复始。SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，该工艺具有以下优点：出水水质稳定、水质好；耐冲击负荷；运行管理简单、自控水平高；占地面积小、造价低、操作灵活。但SBR法存在的曝气系统易堵塞，故障率高，人工操作管理繁琐，监测手段要求高等缺点也影响了其使用。美国Cnmdy3000m³/d污水处理厂和澳大利亚的Tmmwqdth污水厂采用了该工艺。②.ICEAS工艺传统SBR是问歇进水，切换频繁，并且至少需要两池以上来回倒换，很不方便，于是出现了连续进水的ICEAS工艺。该工艺的主要改进是在反应池中增加一道隔墙，将反应池分隔为小体积的预反应区和大体积的主反应区，污水连续流人预反应区，然后通过隔墙下端的小孔以层流速度进人主反应区。在保持传统的SBR工艺特点的同时，该工艺省去了问歇进水的麻烦。但该工艺设备造价偏高，技术全部进口，操作运行要求严格。③.CAST工艺CAST工艺是SBR工艺中脱氮除磷效率最好的一种，它对SBR工艺最大的改进是在反应池前段增加一个选择段，污水首先进入选择段，与来自主反应区的回流混合液混合，在厌氧条件下，选择段相当于前置厌氧池，为高效除磷创造了有利条件。该工艺的另一个特点是利用同步硝化反硝化原理脱氮，在主反应区，反应时段前期控制溶解氧不大于0.5mg/L117 ，处于缺氧工况，利用池中原有的硝态氮反硝化，然后利用同步硝化产生的硝态氮反硝化；到反应时段后期。加大充氧量，使主反应区处于好氧工况，完成生物除磷反应，并保证出水有足够的溶解氧。CAST工艺设计和运行管理简单，处理效果稳定，已被多座中小型污水处理厂所采用，规模8万m³/d的贵阳市小河污水处理厂以及深圳、天津及云南的一些污水处理厂都采用了该工艺。④.UNITANK工艺UNITANK工艺是20世纪90年代比利时西格斯公司在三沟式氧化沟的基础上开发出来的。它由3个矩形池组成，其中外边两侧的矩形池既可做曝气池，又可做沉淀池，中问一个矩形池只做曝气池。该工艺连续进水、连续出水、常水位运行，具有脱氮功能及流程简单的特点，同时还有容积利用率低、设备闲置率高、除磷功能差等不足，要求除磷时则需要化学除磷。我国石家庄高新区10万m³/d污水处理厂、上海石洞口40万m³/d污水处理厂及广西梧州污水处理厂均采用此工艺。⑤.MSBR工艺MSBR即改良型的SBR(ModifiedSBR)，是A/O法和SBR法工艺组合合成的工艺系统，它具有二者的一些优点，因而出水水质稳定。MSBR是一种可连续进水、高效的污水处理工艺，且简单、容积小、单池，易于实现计算机自动控制。在较低的投资和运行费用下，能有效地处理含高浓度BOD5，TSS、氮和磷的污水。但MSBR的结构复杂，各种设备较多，操作管理也比较麻烦，这些都有待进一步优化改进。加拿大的Estevan污水处理厂、深圳市盐田污水处理厂、北京海淀区某医院污水处理项目均采用了该工艺。⑥.氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池、无终端曝气池，是活性污泥法的一种变型，通常采用延时曝气，在污水净化的同时污泥得到稳定处理。常见的氧化沟有Carrousel氧化沟、交替工作式氧化沟、Orbal氧化沟、一体化氧化沟等。与活性污泥法相比，它具有处理工艺及构筑物简单、无初沉池和污泥消化池(一体式氧化沟还可以取消二沉池和污泥回流系统)、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等特点；但也存在着负荷低、占地大的缺点。邯郸市东污水厂处理水量为10万m³/d污水处理厂采用了该工艺。2）生物膜法117 普通生物滤池，又称滴滤池、传统生物滤池，是生物滤池早期的类型，即第一代生物滤池。它具有净化效果好（BOD5去除率达85%～95%）、基建投资省、运行费用低等优点。但存在着占地面积大、卫生条件差等缺点。对污水量较小的中、小城镇适用。此工艺不适合使用。(1)塔式生物滤池塔式生物滤池是一种选新型污水生物膜法处理工艺。目前国内已在城市污水和石油化工、焦油、化纤、造纸、针织和冶金等行业的污水处理中应用。其污水塔内停留时间很短，一般仅为几分钟。因此，对有机物的处理往往不够，BOD去除率较低，一般为60%～８５％。由于其基建费用大，BOD去除率低，故此工艺不适用。3）活性污泥法与生物膜法联合(1)生物接触氧化法生物接触氧化法是生物膜法的主要设施之一，生物膜法是一大类生物处理法的统称，其主要利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。其原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。老化的生物膜不断脱落下来，随水流入二次沉淀被沉淀去除。生物接触氧化法的特点如下：优点①.BOD负荷高，MLSS量大，相对地说效率较高，并且对负荷的急剧变动适应性强。②.处理时间短。在处理水量相同的条件下，所需装置设备小，因而占地面积小。③.维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨胀。④.易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快。⑤.剩余污泥量少。117 缺点①.填料上的生物膜的量需视BOD负荷而异。BOD负荷高，则生物膜数量多；反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。②.生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料。所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。③.大量产生后生动物（如轮虫类等）。若生物膜瞬时大块地脱落，则易影响处理水水质。④.组合状的接触填料会影响均匀地曝气与搅拌。活性污泥法与生物膜法联合技术还不成熟，本设计不予考虑。4.5.3生化池选择又以上介绍,本设计在A²/O、MSBR、CASS池中选择。先对这三种池的优缺点比较，从中选择适合本工艺的生化池。1）A²/O工艺A2/O工艺优点：(1)污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。　（2）污泥沉降性能好。（3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。（4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。（5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。（6）在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。（7）污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。A2/O工艺的缺点 （1）反应池容积比A/O脱氮工艺还要大；117  （2）污泥内回流量大，能耗较高； （3）用于中小型污水厂费用偏高； （4）沼气回收利用经济效益差； （5）污泥渗出液需化学除磷。 2）MSBR主要优点:(1).MSBR池集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，无需另建二沉池，采用组合结构形式与其它工艺相比较而言，土建投资较少；(2).MSBR系统的运行经历缺氧、厌氧、缺氧、好氧、沉淀等阶段，微生物可通过多种途径进行代谢，利用不同形态的氧源作为电子受体，使有机质的降解更完全且能耗又省，脱氮除磷效果更好；(3).MSBR系统中污泥同样经过厌氧、好氧、缺氧环境，筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好，较低的剩余污泥产率和较高剩余污泥浓度使该系统更具有吸引力；污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，能适合各种进水水质的有机废水处理；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　排放剩　余污泥浓度高，体积少，剩余污泥处理方便简捷。主要缺点:（1）占地面积大;（2）能耗高。（3）管理运行要求高3）CASS工艺主要优点(1)工艺流程简单，占地面积小，投资较低CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。(2)生化反应推动力大117 在完全混合式连续流曝气池中的底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流入曝气池的速率即为底物降解速率。根据生化动力反应学原理，由于曝气池中的底物浓度很低，其生化反应推动力也很小，反应速率和有机物去除效率都比较低；在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入，成推流状态沿曝气池流动，至池末端流出。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的最高浓度逐渐降解至出水时的最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了较大推动力。此间在曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的返混。CASS工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入CASS池时即被混合液稀释，因此，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。(3)沉淀效果好CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CASS工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。(4)运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。在暴雨时，可经受平常平均流量6信的高峰流量冲击，而不需要独立的调节地。多年运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2－3信时，处理效果仍然令人满意。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量。当强化脱氮除磷功能时，CASS工艺可通过调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。(5)不易发生污泥膨胀117 污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使污水处理厂无法运行，而控制并消除污泥膨胀需要一定时间，具有滞后性。因此，选择不易发生污泥膨胀的污水处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。由于丝状菌的比表面积比菌胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。(6)适用范围广，适合分期建设CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围更广泛；连续进水的设计和运行方式，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一方面控制系统比SBR工艺更简单。对大型污水处理厂而言，CASS反应池设计成多池模块组合式，单池可独立运行。当处理水量小于设计值时，可以在反应地的低水位运行或投入部分反应池运行等多种灵活操作方式；由于CASS系统的主要核心构筑物是CASS反应池，如果处理水量增加，超过设计水量不能满足处理要求时，可同样复制CASS反应池，因此CASS法污水处理厂的建设可随企业的发展而发展，它的阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。(7)剩余污泥量小，性质稳定传统活性污泥法的泥龄仅2～7天，而CASS法泥龄为25～30天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD产生0.2～0.3kg剩余污泥，仅为传统法的60％左右。由于污泥在CASS反应池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgO2/gMLSS.h以下，一般不需要再经稳定化处理，可直接脱水。而传统法剩余污泥不稳定，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/gMLSS.h，必须经稳定化后才能处置。CASS工艺的主要缺点117 CASS工艺出水水质不稳定,一旦发生污泥膨胀就会导致整个处理工艺崩溃。4.5.4综合分析由上述计算，该设计要求处理工艺既能有效地去除BOD、COD、SS等，又能达到同步脱氮除磷的效果。进水水质浓度和对出水水质的要求是选择除磷脱氮工艺的一个重要因素。对于大部分城市污水，为了达到排放标准，应该选用具有除磷和硝化功能的处理工艺。根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、电价等因素作慎重考虑，通过综合分析比较常用城市污水生物处理工艺的优缺点，从运行、管理、投资考虑，本设计拟采用CASS工艺。　　CASS工艺流程图如图4-2所示。图4-2Cass工艺流程图4.6出水消毒方案选择117 城市污水经过二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。因此在排放水体前或在农田灌溉时，应进行消毒处理。污水消毒应连续运行，特别是在城市水源地的上游，旅游区，夏季或流行病流行季节，应严格连续消毒。非上述地区或季节，在经过卫生防疫部门的同意后，也可以考虑采用间歇消毒或灼减消毒剂的投加量。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的规定，污水处理厂出水必须进行消毒处理。污水中的病原体主要有三类：病原性细菌、肠道病毒和蠕虫卵。分类详见下表4-3：表4-3病原体分类表病原体病原性细菌沙门氏菌属、痢疾志贺氏菌、霍乱弧菌、结核杆菌、布备氏菌属、炭疽杆菌、病原大肠杆菌肠道病毒传染性肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、腺病毒、柯萨苦病毒、埃苛病毒、RED病毒蠕虫卵蠕虫卵、钩虫卵、吸血虫卵所谓消毒是指通过消毒剂或其他消毒手段，杀灭水中致病微生物的处理过程。消毒与灭菌是两种不同的处理工艺，在消毒过程中并不是所有的微生物被杀灭，它仅要求杀灭致病微生物，而灭菌则要求杀灭全部微生物。消毒方法大体可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还是用化学药剂的化学方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂有多种氧化剂（氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等）、某些重金属离子（银、铜等）及阳离子型表面活性剂等。其中，氯价格便宜，消毒可靠又有成熟经验，是应用最广的消毒剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。如废水中含有酚一类有机物质时，有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等。水中病毒对氯化消毒也有较大的抗药性，因此，目前还展开了对其它废水消毒手段的研究，如二氧化氯消毒，紫外线消毒等。表4-4对几种主要的消毒技术进行了比较。表4-4几种主要的消毒方法的比较项目液氯臭氧二氧化氯紫外线照射使用剂量(mg/L)10.010.02～5—接触时间(min)10～305～1010～20＜3优点117 价格便宜，技术成熟，有后续消毒作用除色、除臭效果好，预氧化可提高除藻效果，可减少THM前质，还有助凝作用。杀菌效果好，无气味，有定型产品，光谱杀菌，DBP几乎没有。快速、无化学药剂，无残留，不需要运输和储存，维护简单，占地面积小缺点对某些病毒、芽孢无效，残毒产生臭味，需建加氯间，占地面积极大，会产生消毒副产物。价格高，无后续作用，运输、储存技术要求高，存在二次污染，对氨氮的处理效果不好。维修管理要求较高，需现场制造，易挥发，易爆，与还原性成分易生成有毒物质（亚氯酸盐和氯酸盐）。无后续作用，一次投资大，对浊度要求高用途国内常用应用较少中水及小水量工程国外应用日益广泛目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人体健康，已广为人知。氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或者降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代而形成的卤化物是有致突变或者致癌活性的。所以目前污水消毒一定要控制恰当的投剂量，用其他消毒剂代替液氯或者游离氯，以减少有害物质形成。消毒设备应安连续消毒工作设置。目前，污水处理厂常用的消毒剂是液氯，其次是漂白粉，臭氧，四氯酸钠，氯片，氯胺，二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜。其他消毒剂如漂白粉计量不准确，溶解调剂不便。臭氧投资大，设备成本高，管理复杂。本设计在污水处理工艺中要采用消毒技术来最终控制出水水质，通过对以上几种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论，综合考虑用于污水消毒的适用性、工程适用的成熟性、安全性、可靠性，操作运转的简单易行以及处理费用等因素，污水处理尾水采用常用的液氯消毒工艺。4.7污泥处理工艺选择及方案比选在污水处理中，产生大量污泥，其数量约占处理水量的0.3%～0.5%左右（以含水率97%计）。污泥中含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵﹑117 病原微生物﹑细菌﹑合成有机物及重金属离子等；有用物质如植物营养素（氮﹑磷﹑钾）、有机物及水分等。因此污泥需要及时处理与处置，以便达到如下目的：使污水处理厂能够正常运行，确保污水处理效果；使有毒有害物质得到妥善处理或利用；使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；使有用物质能够得到综合利用，变害为利。总之，污泥处理的目的是使污泥减量﹑稳定﹑无害化及综合利用。污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的约占20%～50%，甚至70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分，必须予以充分重视。4.7.1污泥处理工艺污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：①.减少有机物，使污泥稳定化；②.减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；③.减少污泥中有毒物质；④.利用污泥中可用物质，化害为利；⑤.因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺如图4-3：污泥浓缩进泥泵污泥脱水污泥外运图4-3污泥处理工艺图因采用了CASS工艺，污泥性质较为稳定，剩余污泥量较少，如采用消化处理，需要增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，虽投资增加，但能使污泥无害化，防止污泥二次污染，从长远出发，是合理的。污泥处理工艺采用消化脱水处理工艺。污泥浓缩脱水工艺有两种方案可供选择，处理后的污泥含水率均能达到80%以下。117 方案一：污泥机械浓缩、进泥泵、机械脱水方案二：污泥重力浓缩、进泥泵、机械脱水但由于这里停留时间过长，将两种方案的优缺点进行比较，见下表4-5：表4-5污泥浓缩、脱水方案比较项目方案一机械浓缩、消化池、机械脱水方案二重力浓缩、消化池、机械脱水主要构建筑物污泥均质池浓缩、脱水机房污泥堆棚污泥浓缩池脱水机房污泥堆棚主要设备污泥浓缩脱水机加药设备浓缩池、浓缩机脱水机加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0～5.0kg/T·DS≤4.0kg/T·DS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小大设备费用稍高一般投资一般一般剩余污泥中磷的释放无有从上表可看出，两个方案投资相近，但方案一在占地面积、环境保护、确保出水水质方面明显优于方案二。方案二采用重力浓缩会出现污泥中磷的释放，在污泥处理过程中会造成的磷的释放，需要设置专门的除磷池，从而使系统复杂化；重力浓缩效率低、占地面积大。因此，本设计污泥处理工艺采用机械浓缩、机械脱水方案。目前用于污泥浓缩脱水的机械种类繁多，常用的污泥机械浓缩、脱水设备主要有以下几种形式：（1）真空过滤机（利用真空过滤，主要用于机械脱水）（2）鼓筛过滤机（利用筛网过滤，主要用于机械浓缩）（3）螺旋压榨机（利用变螺旋挤压、压榨，主要用于机械浓缩、机械脱水）（4）压滤脱水机（即板框压滤机，利用压滤脱水，主要用于机械脱水）（5）滚压式脱水机（主要用于机械浓缩、机械脱水）117 （6）带式压滤机（利用滚压脱水，主要用于机械浓缩、机械脱水）（7）离心脱水机（利用离心外力脱水，主要用于机械浓缩、机械脱水）从处理效果、工程投资、经营费用、运行维护、工程实例等各方面综合来看，目前工程中最常使用的机型为：带式压滤机和离心脱水机，从应用广泛程度来衡量，则又以污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机最为流行。本设计拟对污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机进行比较后选择，比较见下表4-13。表4-6污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机比较表项目污泥浓缩脱水一体机污泥浓缩脱水分体机设备台套数较少较多设备费用较少较多浓缩脱水设备匹配性较好一般污泥浓缩脱水中间过渡设施无有浓缩脱水机房土建尺寸较小较大土建投资小较大磷的释放较少较多从表4-6的分析中可以看到，污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机适用于不同的场合，均是为污泥处理的主体处理工艺服务的。本工程有脱氮除磷要求，为减少磷的释放，污泥浓缩脱水一体机具有明显优势，本设计采用浓缩脱水一体机。4.8污水处理工艺流程本次设计使用以下工艺流程作为汉川市污水处理厂处理方案，出水完全可以达到我国现行规定的GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准。117 污水在经过粗格栅提升后进入细格栅，然后进入旋流沉砂池，然后进入CASS池进行生化，剩余污泥进入污泥处理系统进行处置。工艺流程图如下：细格栅、沉砂池进水液氯消毒CASS池粗格栅、提升泵房出水均质池污泥外运脱水机房图4-4117 5.污水处理厂工艺设计5.1工程的分期和分组根据前述规模论证，处理厂设计近期总规模为6.0万m3/d，远期为9.0万m3/d，分期建设。本设计主要以近期为主。5.2设计水量和水质设计水量的计算参数如下：进厂污水量为6.0万m3/d，最大流量按KZ=1.31计算，则最大日流量为7.86万m3/d。5.3格栅格栅是一种最简单的过滤设备，由一组平行的金属栅条制成框架，斜置于废水流经的渠道上。格栅设于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设在泵站之前，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。此设计中的粗格栅和细格栅均采用回转式格栅机。5.3.1格栅设计要求(1)污水处理系统前格栅条间隙应符合:a、人工清除25～40mm，b、机械清除16～25mm，最大间隙40mm；(2)水泵前格栅间隙不大于25mm，污水处理前可不再设置格栅；(3)粗格栅间隙一般采用50～150mm，细格栅采用3～10mm；(4)过栅流速一般采用0.6～1.0m/s；格栅前渠道水流速度一般采用0.4～0.9m/s；(5)格栅倾角一般采用45o～75o；(6)通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m/s；(7)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m；117 (8)工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m；(9)机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；(10)格栅间应安设调运设备，以进行检修、栅渣的日常清除。5.3.2中粗格栅的计算1）设计流量：平均流量：Qa=60000m3/d≈0.694m3/s总变化系数：Kz==1.31(Qa－平均流量，L/s)∴设计流量Qmax：Qmax=Kz×Qa=1.31×60000=78600m3/d=3275m3/h=0.910m3/s设计参数：栅前流速v1=0.7m/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=0.07m3栅渣/103m3污水（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==1.61m,则栅前水深h=B1/2=1.62/2=0.81m（2）栅条间隙数0.910(0.02×0.81×0.9)=58.08(取n=60)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01×﹙60－1﹚＋0.02×60＝1.79m由栅槽宽度B可以知道，栅槽宽度较宽，为了便于检修，可以设置三套粗格栅（两用一备），则每套粗格栅栅条间隙数为60/2≈30个。则单个槽宽B=0.01×﹙30－1﹚＋0.02×30=0.89取为0.9m则栅前有效槽宽B1=1.612=0.805m取为0.81m（4）进水渠道渐宽部分长度=(0.9-0.805)2tan20°）=0.13m117 （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=0.065m取0.07m（6）过栅水头损失（h2）因栅条边为矩形截面，取k=3，则=k=32.4229.812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=0.5m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.81+0.5=1.41m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.81+0.206+0.5=1.516m取为1.52m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+1.11/tanα=0.13+0.07+0.5+1.0+1.11tan60°=2.34m（9）每日栅渣量设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.31W==3.21m3/d0.2m3/d采用机械清渣。（10）计算草图5-1如下：117 图5-1格栅计算草图2）.格栅除渣机的选择由《给水排水设计手册》第5册，本设计采用GSHP型回转耙式格栅除污机，其主要由驱动变速装置、机架、主轴、栅条、托渣盘、齿耙及牵引链组成。　　在电动机的驱动下，通过减速机减速后，带动链轮及链条运动，固定在回转链条上除污齿耙链条在栅后运动到底部，经过导轮后翻转到栅前迎水面的位置继续运动插入固定栅条的间隙中上行，把栅前拦截的污物带出水面，并随着链条的运动到出渣口处自动翻转，污物自卸到格栅后的输送机或渣桶中，完成排污过程，液体则通过栅条的栅隙流过，整个工作状态连续循环进行。（1）技术参数及安装尺寸　　按是设备（mm）该机分GSHP-400-1600型，并联机GSHP-1700-3100型。该型由过水量、提升高度而定同时根据所分离的杂物的大小选配不同格栅。表5-1GSHPGSHPGSHPGSHPGSHPGSHPGSHPGSHPGSHPGSHPGSHP8001000120014001600180020002200240028003000栅渠宽度B（mm)8001000120014001600180020002200240028003000设备宽度B0（mm)700900110013001500170019002100230027002900外形总宽B1（mm)B1=b+300有效栅宽B2（mm)B2=B0-160栅条净距b(mm)*10、15、20、30、40、50、60、80、100耙齿移动速度约3m/min电机功率（KW)0.75～1.12.2～360°、65°、70°、75°、80°117 安装角度α（°）渠深H（mm)3000～10000排渣高度h(mm)400～1200导流槽长（mm)L≥H.ctgα+1500经计算本工程采用机械清渣，格栅清污采用GSHP-1200型回转耙式格栅除污机，其功能如下：表52格栅除渣机选型型号个数栅渠宽度B（mm）格栅净距（mm）安装角电动机功率（kw）生产厂家GSHP-12003(两用一备)12002060º~80º0.75～1.1东莞环保设备有限公司5.3.3细格栅的计算1）.细格栅设计计算设计说明功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。数量:4座,3用1备，渠道数3条栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm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117 （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==1.61m,则栅前水深h=B1/2=1.61/2=0.81m（2）栅条间隙数0.910×(0.01×0.81×0.9﹚=116.16(取n=117)设计3组格栅，每组格栅间隙数n=39条则有效B1=1.61/3=0.54m（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01×﹙39－1﹚＋0.01×39=0.77m所以总槽宽为B=0.77×4＋0.3×2+0.5×2=4.68m（考虑中间隔墙厚0.3m）（4）进水渠道渐宽部分长度=(0.77-－0.54)2tan200）=0.32m（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=0.16m（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=0.5m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.81+0.5=1.31m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.81+0.26+0.3=1.57m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+1.11/tanα=0.32＋0.16＋0.5＋1.0＋1.11／tan60°=2.62m(9）每日栅渣量117 设每日栅渣量为0.1m3/1000m3，取KZ＝1.31(0.910×0.1×86400﹚1.31×1000）=6.00m³／d＞0.2m³／d采用机械格栅清渣经计算本工程采用机械清渣，格栅清污采用GSHP-1000型回转耙式格栅除污机，其功能如下：表53格栅除渣机选型型号个数格栅宽度（mm）格栅净距（mm）安装角电动机功率（kw）生产厂家GSHP-10004(三用一备)7701060º~80º0.75～1.1东莞环保设备有限公司5.4提升泵站5.4.1污水泵站的特点及形式合建式矩形泵站。本设计流量较大，使用4台水泵，三用一备，这使得泵站规模较大，因此采用合建式矩形泵站。组合形式更具有水力条件好的特点，矩形及组合泵房多为开槽施工。5.4.2泵站的布置应用绿化带或建筑物进行隔离，并且宽度不小于30m，还应考虑通风。5.4.3设计依据1）.水泵选择污水泵站选泵应考虑因素(1)选泵机组泵站泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；117 (2)尽量选择类型相同（最多不超过两种型号）和口径相同的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；(3)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。（4）泵站构筑物不允许地下水渗入，设计时应该考虑地下水的高度，设置有高于地下水位0.5m的防水措施。（5）泵站形式的选择主要取决于水力条件及工程造价。5.4.4泵站的设计与计算(1)流量的确定Qmax=910L/s本设计拟定选用4台泵（3用1备），则每台泵的设计流量为：Q=Qmax3=9103=303.33L/s（2）泵站按最大时流量Qmax选泵，共4台（3用1备）自耦潜污泵，2台大泵，2台小泵。其中2台小泵的单台抽水量700m3/h，扬程22.0m，配电机75Kw；大泵的抽水量1100m3/h，扬程22.0m，配电机132Kw。参数如下表格所示：水泵的参数表5-4型号流量m3/h扬程m功率KW效率%转速r/min重量Kg电机型号250QW700-22-75700227587.59901600JJ1-75350QW1100-22-132110022132847402800JJ1-132（3）集水井容积的计算根据《给排水设计手册》，集水井容积一般按不小于最大一台泵5分钟的出水量计算，有效水深取1.5～2.0米。集水井容积按最大一台泵6分钟的出水量计算，有效水深取1.9米。则：V=1100110m3取尺寸B×L=5.5m×10m。进水水位18.16m，集水井最高水位与最低水位差值为0.8m～1.9m，取1.9m，117 则最低水位为：H1=18.16-0.21-0.05-0.05-1.9=15.95m最高水位为：H2=15.95+1.9=17.85m5.4.5水泵扬程校核1）、各构筑物水头损失及构筑物之间的水头损失∑h1如表5-5所示：构筑物水头损失（m）消毒池0.40CASS0.70沉砂池0.54细格栅0.26管路水头损失∑h2，如表5-6所示：各个管路水头损失出水管→细格栅0.05细格栅→沉砂池0.05沉砂池→CASS池0.04CASS池→消毒池0.15则∑h1=0.40+0.70+0.54+0.26=1.90m；∑h2=0.05+0.05+0.04+0.15=0.29m；所以总水头损失∑h=∑h1+∑h2=2.19m。出水口最高水位为24..45m，则集水井的最高水位为：24.45+2.19=26.64m泵站管路损失以1.3计，泵内损失以1.5m计，自由水头以1.0m计，则所需扬程：24.35-15.95+3.8=12.2<22m(水泵扬程)满足要求。2）、泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架3）、泵房值班室、控制室及配电间117 值班室设在机器间一侧，并有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制柜（或控制台）和配电柜，其面积约为12～18m2，能满足1~2个人值班，因长年运行，因此安装电话。本设计泵房值班室及控制室合建，面积取为3×9m，配电间尺寸为3×9m。5.4.6泵房尺寸土建规模按远期设计，设备一次性安装，四台泵按横向排列方式布置泵房，则泵房尺寸：长L=1.252+2.54=10m宽B=5.2m管道的布置与设计：吸水管：设计流速为1～1.5m/s，大泵吸水管管径DN700，流速1.30m/s，小泵吸水管管径DN500，流速1.22m/s；压水管：设计流速≥1.5m/s，大泵进水管管径DN600，流速1.78m/s，小泵吸水管管径DN400，流速2.02m/s；喇叭口：直径一般取吸水管管径的1.5倍，大泵：D=1.5×700=1050mm小泵：D=1.5×450=675mm5.5钟式沉砂池(旋流沉砂池)5.5.1设计概述旋流式沉砂池Ⅰ为一种涡流式沉砂池（见右图），由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂区、砂提升管、排砂管、电动机和变速箱组成。污水由流入口沿切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片旋转，在离心力的作用下，污水中密度较大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被留在污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区。117 根据处理污水量的不同，旋流式沉砂池Ⅰ可分为不同型号，各部分尺寸见图5-2及表5-7。图5-2旋流式沉砂池Ⅰ各部分尺寸旋流式沉砂池Ⅰ型号及尺寸表5-7型号流量(L/s)ABCDEFGHJKL5050183010003056103001400300300200800110010011021301000380760300140030030030080011002001802430100045090030013504003004008001150300310305010006101200300155045030045080013505505303650150075015004001700600510580800145090088048701500100020004002200100051060080018501300132054801500110022004002200100061063080018501750175058001500120024004002500130075070080019502000220061001500120024004002500130089075080019505.5.2设计参数：（1）最高时流量的停留时间不应小于30s；（2）设计水力表面负荷宜为150～200/(m2·h)；（3）有效水深宜为1.0～2.0m，池径与池深比宜为2.0～2.5；（4）池中应设立式桨叶分离机。117 （5）污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。（6）砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用吸泥排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°。（7）沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。5.5.3设计计算1）设计计算设计流量Qmax=0.910m³／s;分为两组分别与格栅连接，则每一组设计流量为=0.455/s平均流量Qd=600002243600=0.347m/s2）沉砂池表面积A=式中A-沉砂池表面积，-设计流量，-表面负荷/()一般采用150-200/()设计中取=180/()A==9.13）沉砂池的直径D==3.4m沉砂池有效水深=t式中-有效水深t-停留时间（s），一般为3060，本设计中取32s=180323600=1.60mD/h2=2.125,符合条件4）沉砂池部分所需要的容积V==XT86400Qd/式中V-沉砂部分所需要的容积（）X-城市污水沉砂量/,一般采用30/T-两次清除沉砂相隔的时间（d）一般为1d-生活污水流量总变化系数本设计中T取1d，X=30/则V=30x86400x0.455=1.18m35）沉砂斗容积117 V=+（+dr+）式中V-沉砂斗容积d-沉砂斗上口直径，m,设计中取1.4m-沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取1.2m-沉砂斗圆锥体的高度，m,r------沉砂斗下底直径，一般采用0.4~0.6m,设计中取0.5m==0.32mV=2.092d符合要求6）沉砂室总高H=h1+h2+h3+h4+h5式中：h1----沉砂池超高，m,一般采用0.3~0.5m,设计中取0.4m----沉砂池缓冲层高度，m=(D-d)tan55=(3.4-1.4)2tan55=0.7mH=0.4+1.60+0.7+1.2+0.32=4.22m7）进水渠道格栅出水通过渠道送入进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠与涡流沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度渠宽=/(v1H)式中：----进水渠道宽度，mV1-----进水流速，一般采用0.6~0.9m/s,设计中取0.9m/sH)---进水渠道水深，m,设计中取0.7m=0.55m校核V==1.181.2进水渠道长=7=3.85m7出水渠道出水渠道和进水渠道建在一起，中建设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，两渠道夹角360，最大限度的延长沉砂池内的水力停留时间。渠宽=2m直线段长度满足L’<=1.1m即可8）排砂装置采用空气提升器排砂，排砂时间每日一次，每次1~2小时，所需空气量为排沙量的15~20倍，排砂经砂水分离器，水排至提升泵站，砂晒干填埋117 钟式沉砂池的各部分尺寸图在本工程中，由于水量较大，设计两组钟式沉砂池，每套钟式沉砂池的设计流量为455L/s，查《污水处理构筑物设计与计算》表5-8选用钟式沉砂池的规格如表钟式沉砂池的各部分尺寸图如图所示。表5-8钟式沉砂池的选型规格型号øA/mmøB/mmØC/mmD/mmE/mmF/mmG/mmH/mmJ/mmK/mmL/mm流量L/s55036501500750150040017006005105808001450530数量：两座表排砂泵和空压机主要技术参数表5-9型号流量L/s驱动功率KW叶轮转速r/min空压机容量：1.43m3/min压力：49Kpa功率：3kwXLCQ18005000.759.55.6生化池（CASS池）5.6.1设计参数1）、设计进出水水质考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS，取COD,BOD5,NH3-N,TP去除率为15%，SS去除率为20%。COD=350mg/L×（1-15%）=297.5g/LBOD5=150mg/L×（1-15%）=127.5mg/LNH3-N=27mg/L×（1-15%）=22.95mg/LTP=3mg/L×（1-15%）=2.55mg/LSS=122mg/L×（1-20%）=97.6mg/L设计进水水质表5-10项目pHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)进水水质6-9≤400≤180≤172≤35≤50≤4设计出水水质表5-11117 项目pHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)出水水质6-9＜60＜20＜20＜8(15)＜20＜1.0进水水温温度取为15oC。平均温度2）、动力学参数(1）异养菌Y=0.452g微生物/gCOD==6.0=4.278==0.12gvss/d=0.099gvss/d==0.15==20gbCOD/m3(2）硝化菌YN通常取为0.10-0.15，本设计取为0.12g微生物/g-N硝化菌的动力学参数　　当污水pH和DO都适合于硝化反应进行时，计算亚硝酸菌的比增长速率公式为：μmax(N)=0.75gvss/gvssd　=　0.535 gvss/gvssd　　式中：μmax(N)——硝化菌的在T的最大比增长速率，d-1；T——硝化温度，℃；15℃,平均温度　KN（T）=0.74　=0.572-N/m3　 　　式中：μN——硝化菌的比增长速率，d-1；N——硝化出水的NH3-N浓度，mg/L；T——硝化温度，℃；15℃,平均温度KN——饱和常数YN通常取为0.10-0.15，本设计取为0.12g微生物/g-NK(T)=0.08=0.66gvss/gvssd通常取为1.03-1.08本设计取为1.04修正系数取为0.5g/m33）、求原水中的bCODo、nbVSS、FSSbCODo=1.64BODo=1.64120＝196.8mg/LbpCOD＼ｐCOD=1.64（BODo-SBODo）＼（CODo-SCODo）＝1.64（127.5-51）（295.5-119）=0.711nbVSS=（1-bpCOD＼ｐCOD）VSSo=（1-0.711）78.08=22.58gnbVSS/117 FSS=TSSo-VSSo=97.6-78.08=19.52gTSS/4）、主体计算（1）进水BO=127.5mg/L，SBO=51mg/L，CO=297.5mg/L,SCO=119mg/L,TS=SS=97.6mg/L,VS=78.08mg/L,TK=37.6mg/L,=22.95mg/L,碱度T=15，=60000m3/d出水=20mg/L,PH=6-9,=8mg/L,TK=20mg/L（2）一般规定充水比=  池数NSVI140ml/g一般取为150ml/gvss（3）求一个主体反应池的操作周期Tc=tF+tA+tS+tD+tLtA—CASS的曝气时间，tA一般为1.5～3h,tA取2htS—CASS的沉淀时间，tS取0.5htD—CASS的滗水时间，tD取0.5htL—CASS的闲置时间，tL取0tF—CASS的进水时间，tF=tA+tS+tD=3h故Tc=tF+tA+tS+tD+tL=6h（4）求每个池子的周期时间MM==4h（5）求CASS池总周期NN=n—CASS的个数,n取12N==124=48h（6）求每个CASS池每次冲水体积VFVF==（7）求每个周期中可用的冲水比(VF/VT)117 XS=/SVISVI—CASS池的污泥容积指数,取150XS—沉淀时污泥中微生物的浓度，mgTSS/L，XS=/150=6666.67gTSS/m3(VsVT)理论=XXSVT—CASS池的总体积，m3Vs—CASS池的沉淀完后沉淀区体积，m3VF—CASS池的沉淀完后澄清水体积，m3X—充水时水中微生物的浓度，X=3000~4500mgTSS/L，X取3200mgTSS/L(Vs/VT)理论=32006666.67＝0.48(Vs/VT)设计=1.2(Vs/VT)理论＝0.576(VF/VT)假设=0.3则VF/VT=1-(Vs/VT)设计＝0.424>(Vs/VT)假设=0.3合理取VF/VT=0.3则VT=VF/(VF/VT)假设=4166.67m3（8)CASS的池外形尺寸LBH=VT式中B为池宽,L为池长,H为池水深,B:H取1-2取2,L:B取4-6取5则有B=12m,L=57.87m取为58m,H=6m.池总高Ho=H+0.5m=6.5m,0.5m为超高CASS池总容积V总=LBH=58126.5=4524m3CASS池有效容积V=LBH=58126.0=4176m3池中间设一道隔墙,将池体分割为预反应区和主反应区两部分,靠进水端容积为CASS池总容积的10%左右的预反应区厌氧区,其体积V1=10%V总=417.6m3,另一部分为主反应区,预反应区长度池宽B=12m,池总高H=6.5m,则池长L1=V1/(BH）=5.8m（9)连通孔口尺寸隔墙底部设连通孔连通两区水流连通孔数量选择见表表5-12连通管数量表117 池宽／ｍ４6８1012141618为连通孔个数n1/个12345678式中n为CASS池数量,n1连通孔个数个，取5,为孔口流速一般取值20m/h～50m/h,本设计取=30m/h,H2为池内最高水位至滗水后最低水位之间的水深,H2=H/4=1.5m,故孔口面积A1=3.526m2，孔口间距单孔时设在隔墙中央，多孔时沿墙均匀分布孔口宽度为0.4～0.6,本设计取0.6m则孔口长度为1.42m,孔口高度不宜大于1.0m，本设计孔口由池底开始。（10）求总的水力停留时间TT=nVT/Qo=0.83d（11）求设计污泥龄(设)①=Ne/(Ne+kn)Do/(Do+Ko)-kdn=0.5358(8+0.0.572)2/(2+0.5)-0.066=0.333gVSS/（gVSS.d）②(理)=1/=3.00d(设)=SF(理)=1.83.00=5.4dSF—安全系数，取1.8③计算A、B、C、D==20（1+0.0995.4）[5.4(4.278-0.099)-1]=1.42gCOD/m3A=QoY（So-）/（1+kd(设））=600000.452（297.5-1.42）（1+0.0995.4））=5232.43kgVSS/dB=Afd(设）kd=5232.430.155.40.099=419.59VSS/dC=QonbVSS=6000022.58=1354.8kgVSS/d117 D=Qo（TSSo-VSSo）=60000（97.6-78.08）=1171.2kgVSS/d④计算NOxPx.bio=A+B=5232.43+419.59=5652.02kgVSS/dNOx=[TKNo-Ne-0.124Px.bio/Ｑｏ］[1+0.124Yn/（１＋kdn(设)）]=[37.4-0.5-0.1245652.02100060000］[1+0.1240.12（１＋0.122）]=36.40gN/m3⑤计算E、PxTSSE=QoYn(NOx)/[（１＋kdn(设)）]=600000.1236.40（１＋0.0665.4）=193.32kgVSS/d则PxTSS=（A+B+E）/0.85+C+D=（4962.25+267.96+138.80）0.85+2310+1600=9402.87kgVSS/d⑥计算污泥龄基本公式：=V取2800kgVSS/d则=4524129402.87=16.2d⑦计算好氧量充氧量=(-)-1.42+4.33O2=Qo(So-Se)-1.42Px.bio+4.33NOxQo=60000(297.5-60)-1.425652020+4.3336.40.2260000=15680.85kgO2/d5）、滗水器的设计计算CASS工艺的特点是程序工作制，它可以依据进水及出水水质变化来调整工作程序，保证出水效果。滗水器是CASS工艺中的关键设备，本设计采用国内最新研制的旋转滗水器，克服了过去此设备依靠进口的困难，降低了成本。每次滗水阶段开始时，滗水器以先设定的速度由原始位置降到水面，然后随水面缓慢下降，下降过程为下降10s，静止滗水30s，在下降10s，静止滗水30s……，如此循环运行，直至到达设计最低排水位，上清液通过滗水器排出。滗水器排水均匀，不会扰动以沉淀的污泥层。滗水器在运行过程中设有线位开关，保证滗水器在安全行程内工作。⑴参数选择本设计中排水时间为T=0.5hT—CASS池设计排水时间117 ⑵每池滗水器排水能力==1250m3/h式中—通过堰口的水流流量，m3/h；Q—设计流量，m/d；—CASS池子个数；一天内CASS池循环周期数；滗水器选型每个Cass池选用一台BSX-800型滗水器，具体技术参数见表表5－13：型号滗水量（m³/h）堰口长度（mm）滗水深度（m）出水管径（mm）BSX-80080080001.5-4.55006）、厌氧区搅拌器选型潜水搅拌机作为水处理工艺中的关键设备，在水处理工艺流程中，可满足生化过程中固液二相和固液气三相得均质、流动的工艺要求。他又潜水电机、叶轮和安装系统等部分组成，根据传动方式的不同，潜水搅拌机可分为：混合搅拌机和低速推流两大系列。本设计采用低速推流系列，产品采用减速装置，有摆线针轮式和齿轮减速箱式两种减速形式，根据工况条件和用户要求而定。其配套功率小(1.5～7.5KW)，转速低（36～115r/min），叶轮直径大（1100～2500mm），服务范围广。采用最佳水力设计的香蕉型叶片配以聚氨酯、不锈钢或铝合金材质精铸成型，曲面光滑，外形流畅，且重量轻、强度高、耐腐蚀、摩擦性能优异，可保证在低转速运动状态下与液体产生良好的摩擦效果，从而可创建出最佳的水流。该系列产品除了具有搅拌混合功能外还有推流和创建水流的作用。在额定电压为380V，频率为50Hz的性能参数如下表：表5－14：规格型号电机功率（kW）额定电流（A）叶轮转速(rpm)叶轮直径（mm）水推力（N）重量（kg）数量（台）117 QJB7.5/4-2500/2-63/P/S/AL7.517632500357128032（５）CASS池草图7）、曝气系统设计计算（1）CASS工艺运行一个周期需6h，其中进水2h和曝气2h，沉淀1h，排水1h。运行方式见表表5-15CASS池运行方式时段1h时段1h时段1h时段1h时段1h时段1h1#池进水进水曝气曝气沉淀排水………2#池进水曝气曝气沉淀排水进水………3#池曝气曝气沉淀排水进水进水………4#池曝气沉淀排水进水进水曝气………5#池沉淀排水进水进水曝气曝气………6#池排水进水进水曝气曝气沉淀………（2）每池每周期需氧量OD117 O2/12/4=326.68（㎏O2/周期）一周期曝气2.0h，所以单位时间曝气量为：=/2.0=163.34（㎏/h）单池每周期单位时间需要空气量计算：0.211.331=163.340.211.3310.2=2921.90（m3/h）式中—可变微孔曝气器氧利用率，一般在18%～27.7%，这里取20%；0.21—空气中氧气体积分数；1.331—标准状况下氧气的密度为1.331㎏/m3。每个时段都有4个CASS池在进行曝气，系统小时需氧量为：2921.90×4=11687.6m3/h（3）曝气器及空气管计算①曝气器的选择曝气器选用宜兴市海兴环保填料有限公司XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气器，该装置曝气气泡直径小，气液面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强，特别适用于城市污水和大型工厂新建、扩建和老曝气池的改造，且曝气池可间隙运行。曝气器供气管道另配有可调管支架，通过调节可以保证各曝气器安装水平，以达到最佳曝气效果。产品参数及相关技术参数见表5-16、5-17。表5-16XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气器产品参数型号规格外型材质质量XJBQ-251QΦ215mm球冠形，外丝橡胶膜＋ABS477g表5-17XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气器技术参数服务面积/m2曝气深度/m空气流量/（m3/h）氧利用率/%充氧能力/（kgO2/h）0.25～0.603.21.5～3.018.4～27.70.11～0.18单池曝气头数量：n=/e=163.34/0.11=1484.9（个），本设计采用1500个，微孔曝气头安装在距池底0.5m处，微孔曝气器工作水深为5.5m。式中e—充氧能力，取0.11kgO2/h，曝气头以15列100排分布于池底，实际需要1500个曝气头。117 校核：单池曝气面积F1=696m2，单孔服务面积=0.46m2/个，符合在0.25～0.60m2/个的要求。每个曝气器的曝气量=/1500=2.0（m3/h），符合要求。②布气系统计算鼓风机房到CASS池由一根干管连接，设其流速v1为10m/s；在四个CASS池的隔墙上设四根空气支管，设其流速v2为10m/s；在每根支管上设置10条配气竖管，设其流速v3为5m/s。每条配气竖管于池底10排曝气头连接，为CASS池配气。每个系列每一时段都有两个CASS池在曝气，需空气量为=2921.90x2=5843.8m3/h空气干管直径===0.45（m）选用DN500mm钢管；空气支管直径===0.32（m）选用DN400mm钢管；每根配气竖管供气量=/7=2921.90/15=194.79m3/h空气配气竖管直径==0.08（m）选DN100mm钢管；③风管阻力损失计算风管的总阻力损失可用下式计算：h=h1+h2（Pa）式中h1—风管沿程阻力损失，Pa；h2—风管局部阻力损失，Pa。风管沿程阻力损失可以按下式计算：（Pa）式中i—单位管长阻力（Pa/m），在T=25℃，标注压力0.1MPa时（Pa/m）L—风管长度，m；aP—大气压为P时的修正系数，取1.00；aT—温度为T℃时，空气密度的修正系数，取1.00；取最长的一条管路进行阻力损失计算，i干管为2.6Pa/m，长度为50m；i支管为3.8Pa/m，长度为107m；i配气管为2.4Pa/m，长度为32m；=613.4（Pa）风管局部阻力损失h2可以按下式计算：117 （Pa）式中ξ—局部阻力系数，见给排水设计手册第1册《常用资料》；v—风管中平均空气流速，m/s；ρ—空气密度，20℃下，取1.205kg/m3。一个系列的管道中有直角弯头管件2个，空气干管三通管件2个，空气支管管件7个，则有（Pa）风管的总阻力损失为1634.8Pa，即166.7mmH2O；假设管路富余压头为0.30mH2O，XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气压力损失为200mmH2O，则曝气系统总压力损失为：h=167+300+200=667mmH2O=0.667mH2O（8）鼓风机鼓风量：一台鼓风机要同时向两个池子供气，所以鼓风量为2921.902=5843.8m3/h，最低升压0.667mH2O，选用6台C80-1.5型离心式鼓风机（3用3备），其技术参数见5-18。表5-18C80-1.5型离心式鼓风机技术参数风机型号转速nr/mim升压△P进口流量m3/min轴功率kw配套电机kPammH2O型号功率/kwC80-1.5290049.0450008087.1Y315S-290数量：6台，3用3备5.6.2进出水管路计算1）进水管计算泵房至细格栅用直径大小相同的管道1根，设计流量Qmax=0.91m3/s，进水管流速控制在1m/s以下，取1.0m/s。117 进水管直径　则（m）取1200mm校核进水管流速（m/s）合符要求。沉砂池至CASS池管道计算，设计流量Qmax=0.91m3/s，每个时段只有6个CASS池进水，总水量平均分配到6个CASS池，则每条管道设计流量为Qmax=0.15m3/s，进水管流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。进水管直径　则（m）取500mm校核进水管流速（m/s）合符要求。CASS池至消毒池管道计算，设计流量Qmax=0.91m3/s，分为两条管道分别进入池子，则每条管道设计流量为Qmax=0.405m3/s，进水管流速控制在1m/s以下，取0.9m/s。进水管直径　则（m）取750mm校核进水管流速（m/s）合符要求。5.7产泥量及排泥系统5.7.1产泥量CASS池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。CASS池生物代谢产泥量为：式中—剩余污泥量，kgMLSS/d；Q—设计平均日流量，m3/d；117 a—微生物代谢增值系数，取0.75kgVSS/kgCOD；b—微生物自身氧化率，0.05d-1；Sr—去除的COD浓度，kgCOD/m3；Xr—回流污泥浓度，mg/L；V—反应池容积，m3；Ls—BOD污泥负荷，0.35㎏BOD5/（kgMLSS·d）；=(0.75-0.05/0.35)X60000X(297.5-60)X=8651.79（kg/d）假定剩余污泥含水率为99.3%，则排泥量为：===1235.97（m3/d）5.7.2排泥系统：每两池设置三台剩余污泥泵，两用一备，在排水阶段把剩余污泥排入污泥浓缩池。排泥时间为0.5小时，则排泥流量为=34.33m3/h（1235.97/（12×0.5×6））。均质池面标高为27.01m，CASS池底标高为19.50m，高程差为7.5m，排泥管流速控制在1m/s以下，取0.6m/s。排泥管直径　d==0.14（m）取150mm校核进水管流速v===0.53（m/s）合符要求。CASS池至均质池之间的阻力损失1.19m，高程差为3.51m，需要污泥泵的最低扬程为4.61m，流量为34.33m3/h。选取150QW210-7-7.5型污泥泵，其相关性能参数见表5-19表5-19150QW210-7-7.5型污泥泵性能参数规格型号流量m3/h扬程m排出直径/mm功率Kw转速r/min重量/Kg效率%自动耦合器扬程使用范围150WQ210-7-7.521071507.5145016080.5GAK-1003-7数量：18台，12用6备5.7.3回流污泥泵1）设计说明117 污泥回流是按照一定的比例把CASS池的浓污泥回到生物选择池，使系统选择出絮凝性能好，抗冲击性强的优质细菌，利于后续生物降解。污泥回流比：100%单池小时进水量Qih=m3/(池.h)单池设计回流污泥量：m3/h2）回流污泥泵设计选型CASS池池底标高为-6.5m，厌氧池污泥回流进口标高为-0.5m（厌氧池污泥回流进口设置在厌氧池水面处）。则高程差为6m，排泥管流速控制在1m/s以下，取1.0m/s。排泥管直径　则（m）取250mm校核进水管流速（m/s）合符要求。CASS池池底至生物选择区之间阻力损失0.46m，高程差为4m，需要污泥泵的最低扬程为4.46m，流量为167m3/h。选取150QW200-10-15型污泥泵，其相关型号及参数见表5-20。表5-20150QW200-10-15型污泥泵性能参数规格型号流量m3/h扬程m排出直径/mm功率Kw转速r/min重量/Kg效率%自动耦合器扬程使用范围150WQ200-10-152001015015145032063.8GAK-1505-10数量：12用6备，共18台5.7.4均质池　　1)、储存剩余污泥和混合过滤系统产生的污泥，池内设置搅拌系统，起到均质作用。117 2)、设计计算污泥量===1235.97（m3/d）取水力停留时间为45min，则总的池体V=68.6m3取为70m3取池体半径为3.8m则有效池深为2.0m按照设备及进水出泥要求，其中有效池深为2.0m，超高为1.5m，其高度为3.5m。5.8液氯消毒5.8.1加氯接触池功能城市污水经一级处理或二级处理（包括活性污泥法和膜法）后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍然可观，并有存在病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品所及屠宰场等有致病菌的污水，更应严格消毒。处理后的污水加入液氯后，氯与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是极强的消毒剂，可以杀灭细菌与病原体，以防止其对人体健康造成危害和对生态环境造成污染。5.8.2接触池设计计算本设计采用平流式消毒接触池，两个三廊道式。1)消毒接触容积V=QtV—接触池单池体容积。Qh—小时流量，60000/24=2500m3/h。t—水力停留时间，取0.5h。池体容积：V=Qt/2=625m32)消毒池表面积F=V/h1=312.5m2h1消毒池有效水深设计为2m3)消毒池池长=F/B消毒池廊道总长，mB消毒池廊道单宽，m设计中取5.0m则=62.5m117 消毒接触池采用三廊道则L=/3=20.83取为21m校核长宽比/B=62.5/5=12.5合乎要求4)池高设计中取超高为h2=0.5m则池高h=h1+h2=2.5m5)进水部分每个消毒池的进水管管径DN900，进水速度为V=1.43m/s6)混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池的进水管，为增强混合效果，加氯点后接入DN900mm的静态混合器。7)出水计算采用非淹没式矩形薄壁堰，设计堰宽为b=5.0m，计算为H===0.326m出水管采用DN1200mm的管道将水送入巴氏计量槽，流速V=1.60m/s8)加氯量的确定(1)每日加氯量完全人工二级处理后的污水，加氯量为5～10mg/l，取为6mg/l，即8×10-3kg/m3。投氯总量为：G=6×10-3kg/m3×60000m3/d=360kg/d(2)储氯量式中W—储氯量（kg）；W=20xG=7200kg(3)氯瓶及加氯机氯瓶数量采用容量为1000kg的氯瓶，共10只。加氯机选型液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设置二台REGAL-2100型加氯机，采用一用一备。每小时加氯量：G0=360/24=15kg/h5.9计量设备1)计量设备的选择117 污水中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。污水装置选的的原则是精确度高，操作简单，水头损失小，不易沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是，水头损失小，不易发生沉积。本设计采用的巴氏计量槽，测量范围为0.171.30m/s2)设计参数计量槽应在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8-10倍，在计量槽的上游，直线度不宜小于渠宽的2-3倍，下游不小于4-5倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短：计量槽中心应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同：当喉宽W=0.3-2.5m时，H2/H10.7为自由流，大于此数时为潜没流；当计量槽为自由流时，只需记上游水位，当为潜没流时，则需同时记录下游水位，设计计量槽时，应尽量做到自由流设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的计算条件3)巴氏计量槽(1）计量槽的主要尺寸计算设计中取计量槽的喉部宽度为：b=0.75m则计量槽的渐缩部分的长度：A1=0.5b+1.2=1.575m计量槽喉部长度;A2=0.6m计量槽渐宽部分长度：A3=0.9m计量槽上游渠道长度：B1=1.2b+0.48=1.38m计量槽下游渠道长度：B2=b+0.3=1.05m(2)计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8-10倍，在计量槽的上游，直线度不宜小于渠宽的2-3倍，下游不小于4-5倍。上游渠道为2.25m，下游渠道为4.5m则计量槽上游直线段长度为：L1=3B1=4.14m117 计量槽下游直线段长度为：L2=5B2=5.25m计量槽的总长度为：L=L1+A1+A2+A3+L2=9.825m(3）计量槽的水位当b=0.75时，H1===0.55m当b=0.3-2.5m时，H2/H10.7为自由流则H20.7H1=0.4m(4)计量槽总高为1.5m(5）核算远期水量9241.04m/s符合要求。(6）水厂出水管采用重力铸铁管，流量为Q=0.694m3/s,管径采用DN1200mm，流V=1.60m/s,坡度i=3)尾水提升泵房由于洪水导致排放水源水位上升，尾水无法排放，续设置尾水提升泵房。洪水位标高为29米，出水位水深为25.55米，高程差为3.45米。每台泵流量为1092m³/h所以选择型号为350QW1100-10-554台潜水排污泵，3用1备。如下表5-21规格型号流量m3/h扬程m排出直径/mm功率Kw转速r/min重量/Kg效率%自动耦合器扬程使用范围350QW1100-10-55411001035055980155084GAK-3505-10数量：12用6备，共18台进水水位25.55m，集水井最高水位与最低水位差值为0.8m～1.9m，取1.2m，集水井总高为3.0m则最低水位为：H1=25.55-0.11-0.05-0.05-1.5=23.74m最高水位为：H2=23.74+1.5=25.24m117 5.10污泥浓缩脱水车间5.10.1压滤机设计计算对于从均质池后出来的污泥采用带式过滤，这种脱水方法的特点是：滤带可以回旋，脱水效率高，噪音小，能源消耗省，附属设备少，操作方便，由均质池出来的污泥的含水率为99%，投加的有机高分子混凝剂为污泥干重的0.2～0.5%时，其生产能力一般为1203～50公斤干污泥/m3，脱水后的泥饼含水率为70～80%。1）已知条件现有剩余污泥=1235.97（m3/d），含水率99%，经过压滤后要求含水率达到75%，产泥饼量为Q=(1-P1)/(1-P2)=（100-99）(1-75)=49.44m3/d=2.06m3/hM=Q(1-P2)X1000=2.06X(1-0.75)X1000=515kg/d——脱水后污泥量，；——脱水前污泥量，；——脱水前含水率(%)；——脱水后含水率(%)；M——脱水后干污泥重量(kg/d)污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。2）压滤机选型根据已知要求，综合考虑，选用DY2500型带式脱水机，其主要技术参数见表5-22。表5-22DY2500型带式脱水机主要技术参数型号有效带宽/mm处理量/（m3/h）功率/kw带速/（m/min）冲洗水耗量/（m3/h）L×B×H/mm泥饼含水率/%DY250025009～1631.3～8.518～224250×3350×200066～81117 选用两台压滤机（一用一备），每天压滤机运行6小时。5.10.2附属设备1）螺杆泵含水99%的污泥量为1235.97m3/d，选用5台螺杆污泥投配泵，4用1备，每天投配6个小时，单台输送能力为51.50m3/h，，均质池池底标高为23.01m，污泥脱水机污泥出口标高29.21m，高程差为6.2m，排泥管流速控制在1m/s以下，取0.5m/s。排泥管直径d=　==0.19（m）取200mm校核进水管流速V=4xQ/3600/=0.47（m/s）合符要求。均质池至污泥脱水机污泥出口处高程差为6.2m，阻力损失0.7m，需要螺杆泵的最低扬程为6.9m，选取G85-1型螺杆泵，其相关性能参数见表5-23。表5-23G85-1系列螺杆泵固定转速时的性能参数型号流量m3/h扬程/m配用电机/KW转速r/min允许气蚀余量/m入口口径/mm出口口径/mmG85-15660156305150150数量：五台2）加药系统混凝剂选用聚丙烯酰胺，对于混合生污泥投加量为0.15%—0.5%，取0.3%计算，故每日药剂投加量为：m=(1-P1)=1000x1235.97(1-99)=12359.7kg/dM=0.3%m=0.3%×12359.7=37.1kg/d配制成浓度为1%的溶液（密度按水的密度计算）体积：37.1/1%=3710（L/d）=3.71(m3/d)117 6.厂区总平面布置6.1污水厂布置原则污水处理厂平面布置时应遵循以下准则：（1）处理构筑物平面布置力求紧凑，节省用地并便于管理。（2）处理构筑物顺流程布置，避免管线迂回。（3）办公等辅助设施尽可能布置于夏季主导风向的上方。（4）在营造优美舒适的工作环境的同时充分考虑绿化用地。（5）污泥处理集中一处布置，与整个厂区形成整体又相对独立，便于管理和污泥运输。（6）根据各构（建）筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、地质条件、进出水方向及进厂道路来布置。全厂各地块以区间道路相隔并保持各地块的紧密联系；厂区南部为厂前区，包括综合楼、大门传达室、检修车间，辅以集中绿化，置于夏季主导风向的上风向；西南角为进水泵房及沉砂池，西北部为脱水车间和污泥堆场，该区域气味较重，但因与厂前区相隔较远，不会有太大影响；厂区中部地块布置CASS池，中间布置、鼓风机房和变配电间，液氯消毒池东北部。整个厂区分区明确，绿化用地充分，卫生条件好，环境幽雅。污水厂正门设在南部厂前区入口吃，另于厂区西北侧设侧门一到，便于污泥外运。本污水厂厂区一次性征地面积为127680m2（包括远期）。6.2辅助建筑物设计及辅助设备（1）辅助建筑物设计污水厂生产、生活辅助建筑及主要辅助设备按照建设部颁发的《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001年）建设，并根据实际情况进行设计。主要辅助建筑物设计如下：①综合楼内设污水厂生产管理、行政管理、化验室、食堂等。总建筑面积：363m2。117 ②传达室建筑面积：20m2。③变配电间建筑面积为378m2，包括高、低配电室，变压器室，值班控制室。（2）主要辅助设备主要辅助设备包括化验设备、机修设备、生产运输及专用车辆及其它设备和用品。具体内容详《主要材料及设备表》。6.3厂区高程设计（1）厂区地面标高的确定根据汉川市城乡建设局的设计要求，同时为避免暴雨时受淹，节约用电，为保证污水厂旱季尾水能重力排入滚子河，厂区地面最低点标高为25.5m，厂区绿化带标高25.50m。（2）污水处理构筑物高程①高程布置原则污水经一次提升后籍重力流经各构筑物，并尽量减少提升高程，节省能源。污水处理厂巴氏计量槽尾水在常水位的时候采用管道重力自流排入汉江。②液氯消毒池水位确定为保证污水厂处理尾水能在旱季靠重力自排入河，确定巴氏计量槽水位为25.55m。③根据巴氏计量槽水位，依次推算出污水处理厂内各构筑物的水位标高，经计算，厂内污水处理构筑物的总水头损失为2.79m。6.4厂区道路及给水排水厂内设环形路网，不仅是生产建设和管理的需要，也是厂区消防的需要。厂区主干道路面宽度8.0m，次干道路面宽度4.0m，路面采用混凝土路面。厂区生活、生产用水和消防用水，均由城市自来水管网供给。117 厂内排水有两个系统，污水和雨水系统。污水有生活污水和生产废水（污泥浓缩、脱水产生的污水等），通过厂区污水管道排入进水泵房，经提升后进入污水处理构筑物。厂内雨水通过厂内雨水管收集排入厂外的农灌渠。117 7.构（建)筑物相关专业设计要求7.1建筑设计要求本工程所建水工构筑物均为钢筋混凝土结构，抗渗等级为S6，池内壁做1：2水泥沙浆掺5%防水剂抹面，池外壁作油毡防水层。高于地面以上的水池外壁采用1：2.3的水泥沙浆掺5%的防水剂抹面压光，做不大于1×1m的分格。本设计的建筑物为单层砖混结构，基础设钢筋混凝土条形基础，预应力空心楼板，板下设现浇钢筋混凝土圈梁，外墙转角处设构造柱7.2结构设计要求要求抗六级地震，主要持力层承载力按1000kPa考虑，地下水位按3m且混凝土无侵蚀性考虑。主要设计规范遵循：建筑结构荷载规范（GBJ9-87）建筑抗震设计规范（GBJ11-89）混凝土结构设计规范（GBJ10-89）建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）砌体结构设计规范（GBJ3-88）7.3给排水设计要求1）给排水范围生活给水系统，雨水排水系统，生产及工艺事故排水系统2）生产给水系统生活给水包括工作人员生活用水，溶药调配水，及其他用水，最大流量为5m3/h，自由水头0.2Mpa，属间歇式给水。给水管网由生活用水管网引入，干管直径DN50。3）排水系统117 生活及工艺系统事故排水集中进入调节池，经处理后一并排放。生产工艺事故排水属偶然情况，如遇工艺设备或水工构筑物维修及事故紧急处理时排水由于水处理系统停止运行等情况，进水口经溢流管排入事故排水系统排入排水管网，水工构筑物放空亦排入此系统，为污水处理厂应急排水，最大干管直径为φ200。雨水径流排入厂区道路，沿道路汇流排至厂区雨水排水管网进行排放。7.4供配电设计要求1）供电设计依据《工业与民用10KW及以下变电所设计规范》（GBJ53-83）《工业与民用供电系统设计规范》（GBJ52-83）《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）《工业与民用电力装置的接地设计规范》《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GBJ65-83）2）供配电设计范围污水处理厂供电设计由以下内容组成：污水处理厂变配电装置设计和继电保护设计。污水处理厂用电设备供电及控制设计。污水处理厂电缆敷设设计。污水处理厂各构筑物及现场照明设计污水处理厂供电系统接地设计3）供电电源设计根据污水处理厂的用电要求，污水处理厂属二类用电负荷，要求供电安全可靠，否则一旦长时间停电将造成废水外溢，影响环境卫生。废水处理站所有用电设备电压等级均为380/220V。（1）低压配电及电气启动方式污水处理工艺系统所采用的动力设备都为380/220V低压电机，故一般均采用直接启动。大于，等于22KW的均采用自耦降压或软启动方式。低压开关系统采用户内组装抽屉式低压开关柜。开关控制箱一部分为工艺设备配套的电气设备，其余为非标设备，须按设计要求制造。（2）控制方式117 每台工艺设备一般均可编程控制器单元集中自动控制及机旁人工手动控制相结合的控制方式。（原则上，工艺设备可进行以下操作：开关柜上操作，机旁操作，监控终端PLC操作）（3）计量及保护方式照明及辅助用电设备分开计量，除所有计量值供电力部门计费外，将通过电量变送器远传至管理中心供废水站内部核算。保护方式有：①继电保护包括低压电机工艺配套电机，主要有短路保护，过电流保护，过热保护，电机自身要求的保护。②.接地保护污水处理厂采用PEN制，配电间设集中接地装置，其接地电阻应小于4Ω，低压馈线距离超过50m时，设重复接地装置，其接地电压不大于10Ω。③.保护，污水处理厂内主要构筑物应设防雷保护，防雷接地装置冲击接地电阻不大于1Ω。④电缆的敷设厂区设置必要的室外电缆沟，以满足数量多的电缆敷设，部分动力控制电缆直埋地敷设，各车间电缆沿室内电缆沟或电缆桥架敷设，厂区路灯电缆直埋地敷设。7.5化验室监测及化验室设计1）水质监测项目污水处理工程水质化验监测应采用化学分析和仪器分析相结合的监测方法，监测废水处理系统的进出水水质及各废水处理单元的运行工况参数，生物处理单元的微生物镜检等，以保证废水处理的效果，采样分析的方法按国家颁布的有关标准。水质监测项目包括：CODCr、BOD5、pH、TN、SS、色度等。2）实验室检测设备水质监测分析实验室应根据水质监测项目设置部分化学分析系仪器，电化学分析仪器，分析天平，生化培养箱，显微镜以及所需药品。117 7.6单位建设概况本工程包含如下建设内容：1）细格栅进水泵房2）沉砂池3）CASS池4）变配电间5）鼓风机房6）污泥浓缩脱水车间7）紫外线消毒池8）综合楼9）检修机房10）在线检测机房污水厂的建筑物、构筑物布局以满足生产工艺为前提。同时鼠疫生产区布置的整体性及分期建设的合理性并适当留有发展空地。单体建筑设计在满足工艺要求的基础上，合理使用新材料、新技术，满足建筑使用的安全、适用、节能、卫生和美观的要求。拟建水厂工程系市政项目，建筑及环境设计本着经济。美观、实用的原则，采用多种形式的设计手法，建成富有个性特色的现代化工厂，成为云梦县的一个标志性厂区。7.7高程布置7.7.1注意事项1)选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并留有适当余地，以保证在任何情况下处理系统能正常运行。2)污水尽量经一次提升后就能依靠重力通过净化构筑物，中间不需要加压提升。3)计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量。117 4)污水处理后污水应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节（一般按25年一遇防洪标准考虑）。5)高程布置时应考虑某些处理构筑物（如沉砂池、调节池、）的排空，但构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工困难。6)高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。7)进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋入地下过深，又要避免沉砂池在地面上架得太高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差，地下水位较高时。7.7.2.高程计算为了使污水和污泥能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证污水处理厂正常运行，必须进行高程布置，以确保各处理构筑物、泵房以及各连接管渠的高程；同时计算确定各部分水面标高。水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能直流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但是同时应考虑土方平衡，并考虑有利排水。污水处理厂污水的水头损失主要包括：水流经过各处理构筑物的水头损失；水流经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失，包括沿程损失与局部损失；水流经过量水设备的损失。高程计算分污水高程与污泥高程。沿程水头损失计算式中hf—沿程水头损失，m；L—管段长，m；R—水力半径，m；（过水断面面积除以润湿周边）v—管内流速，m/s；C—谢才系数。C值一般按曼宁公式来计算：式中n—管壁粗糙系数。117 局部水头损失计算：式中hf—局部水头损失，m；v—管内流速，m/s；g—重力加速度，m/s2。ξ—局部阻力系数可参考《给排水设计手册》取值；污水高程及水力计算表见下表7-1，污泥高程及水力计算表见下表7-2，构筑物水头损失见表7-3。表7-1构筑物水头损失表构筑物名称水头损失(m)构筑物名称水头损失(m)粗格栅0.21CASS池0.70提升泵房0.30均质池0.60细格栅0.26消毒接触池0.40钟式沉砂池0.54巴氏计量槽0.40脱水间1.30注：CASS池损失按经验取值。计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，局部水损按沿程水损的30%计，选最长的流程计算，结果见下表：表7-2污水厂水头损失计算表名称设计流量（L/s）管径（mm）L（/‰）V(m/s)管长（m）IL（m）hfjΣh（m）出厂渠至694.4412000.370.611250.110.050.16巴氏计量槽至池消毒池694.4412000.370.61150.010.020.03接触消毒池694.440.40消毒694.448003.81.50600.110.040.15117 池至CASS池CASS池57.870.7CASS池至旋流沉砂池57.8712000.370.61680.030.010.04旋流沉砂池694.440.54细格栅694.440.26提升泵房694.440.30粗格栅694.440.21Σ2.79污泥管道水头损失表7-3污泥管渠水力计算表管渠及构筑物名称流量（L/s）管渠设计参数水头损失D(mm)I(‰)V(m/s)L(m)沿程局部合计CASS池至均质池1.6503.00.75240.450.140.59均质池至脱水间1.8503.00.75140.150.040.192）高程确定表7-4高程的计算粗格栅前水面标高（m）18.16CASS池水面标高（m）26.63粗格栅后水面标高（m）17.85消毒池水面标高（m）26.08细格栅前水面标高（m）29.23巴氏计量槽前段水面标高（m）25.65细格栅后水面标高（m）28.17巴氏计量槽后段（m）25.55旋流沉砂池水面标高（m）27.91117 8工程概算及人员编制8.1工程项目经费概预算8.1.1编制依据工艺设备计价是参照生产厂家提供的设备基价计入;土建工程造价是参照国内同类工业厂房及水工构筑物的工程费用水平，并考虑市场物价水平以及厂址周围的基础工作量对本工程带来的影响因素而编制的;单项工程造价为按全国统一安装工程预算定额以及建筑安装工程间接费定额;综合指标按建设《城市基础建设工程投资指标》。8.1.2工程费用的组成本概算编制内容包括：土建工程费，工艺设备材料费，安装工程费，其他工程费。总投资概算表项目报价中已建处理设施，厂区给排水，土地征用及道路绿化不在报价之列。1).建筑安装工程费定额指标为：659元/（m3/d）；建筑安装工程费为：659×60000=3954万元。2).设备购置费定额指标为：340元/（m3/d）；设备购置费费为：340×60000=2040万元3).工程建设其它费用定额指标为：137元/（m3/d）；工程建设其它费用为：137×60000=822万元。4).预备费定额指标为：114元/（m3/d）；预备费为：114×60000=684.0万元。117 8.1.3总投资工程总投资总造价定额指标为：1250元/（m3/d）；工程总投资为：1250×60000=7500万元。8.2劳动定员及成本分析8.2.1劳动定员污水治理工程设计处理能力为：60000m3/d，工作天数按365天/年，三班制连续运行，人员组成见下表：表8-1劳动定员污水处理厂工作岗位人员配备总控制室15（主管2人，技术员13人）污水处理操作工20（三班制）管理人员10水质化验5人行政人员10人由于污水处理厂设备较多，技术要求严格，为保证处理厂的正常运行和效益目标的实现，必须在污水处理厂的操作和维修方面采取有效的措施，主要有：对操作人员进行专门培训，经考核后才能上岗。加强对进厂废水水质的的监测，以保证生化处理工艺的安全运行。环境监测计划：常规指标CODCr，色度，SS，pH，DO指标每天进水，出水分别测两次，BOD5指标每周测一次。及时整理，定期汇总分析运行记录，建立健全技术档案，为生产运行提供技术参数和设备工况资料，并在此基础上总结改善，不断提高运行技术水平。117 建立检修，保养制度。根据设备的性能要求，进行经常的维护和定期的检修工作，以降低设备的磨损率，延长使用寿命。实行计算机管理，建立数据库，积累生产运行数据，指导和控制运行工况。8.2.2运行费用1）污水处理厂所需人员工资共需人员60人，设定平均工资每人为2500元（包括工资，奖金，福利，劳保等）2）电费装机容量850kW运行容量820kW工业用电按1.0元/kWh计3）日用电估算根据方案中各设备的运行功率，以及各设备的正常运行时间，可以大致估算出日用电为38000kWh.则每立方米污水用电为0.38kWh。4）投药量及价格根据工艺情况及相关工程经验预计，市售有效含量为30%的高分子絮凝剂投加量为10g/m3污水，平均药剂价格约为12元/kg，投药费为0.12元/m3污水.5）运行费用成本计算按照以上计算参数，该方案的废水处理运行成本计算如下：人工费为：60×2500÷60000÷30=0.83元/m3污水电费为1.0×0.38=0.38元/m3污水加药费为：0.12元/m3污水总运行费用为1.33元/m3污水，不含设备折旧和大修费用。以上计算中人工及用电费用如发生变化，则运行费用相应发生变化。117 9.环境保护9.1设计采用的环境保护标准《地面水环境质量标准》（GB3838-88)《污水综合排放标准》（GB8978-1996）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）《恶臭浓度厂界标准》（GB14554-93）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）9.2环境保护范围（1）地面水环境保证厂区内外污水经过处理后达到GB18918-2002一级B标准排放水质标准。（2）空气环境恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域，周围2Km内没有居民区，使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。（3）噪声污水处理厂厂界及附件敏感点，使敏感点不受噪声干扰。（4）固体废弃物污泥脱水后产生的废弃物直接填埋。9.3主要污染物及污染物分析污水处理厂污染源分析如下：（1）施工前污染源分析污水处理厂施工场地土石方运量较大，施工人员达百人，施工期对环境的主要影响有：地面粉尘、施工机械和运输噪声，废弃物和生活垃圾，生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。（2）营运期污染源分析117 营运期污染源主要是污水污染，固体废弃物污染，噪声源和恶臭等。污水污染：厂内工作人员产生一定的生活污水。固体废弃物污染：主要是处理过程中产生的脱水污泥，污泥脱水后可以作为一般固体垃圾在垃圾填埋场填埋，或者回用。噪声源：设备运转过程中产生噪音，由于本工艺中没有采用噪音大的设备，空气压缩机及鼓风机采用了完善的消音设施，所以产生的噪音污染较低，符合国家的规范要求。恶臭：处理过程中产生微量硫化氢等刺激性气体，该气体对人体有较强的刺激性，本处理工程中产生恶臭气体的缓解在进水泵房，通过排风系统排出室外，经吸收装置吸收处理后可以消除硫化氢的影响9.4对环境影响的对策虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小工程对环境的影响，本工程拟采取以下措施：（1）为改善厂区工人的操作条件，总图布置与常年风向结合起来，最大程度地减少污水对环境的影响。（2）本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵，在水下基本无噪声。噪音较大的设备设在室内，经过隔声后传播到外环境时已衰减很多。根据调查资料表明，距机房30m时测得的噪声值已达国家的《城市区域环境噪声标准》的标准值。本工程采用先进的低噪声设备，对环境的影响会进一步减小。（3）本工程在建筑设计上采用现代化建筑风格，与周围建筑风格相协调。并布置建筑小品，搞好园林绿化，种植多种树木、爬藤植物和草木植物，提高景观质量。同时尽可能增加厂区绿化面积，厂区绿化利用道路两侧的空地、构(建)筑物周围和其他空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧不知吸抗性强的灌木树，逐渐形成隔离带。117 10.劳动保护10.1设计依据《关于生产性建设项目职业安全卫生监督的暂行规定》的通知《工业企业设计卫生标准》《关于低压用电设备漏电保护装置》《工业车间的采光标准》。10.2生产工程中职业危害因素的分析（1）生产过程中使用和产生的主要物质污水处理厂主要是处理城镇污水，其原料为城市下水道的生活污水及工业废水。在生产过程中，原料（生活污水）会散发一定的臭味。处理后的产品为达到标准的排放水。处理厂的副产品是经过脱水处理的栅渣、吸附物质和污泥，它们也会散发一定的臭味。这些物质（臭味）是对运行人员健康不利的，在本工程的设计中设置了除臭装置，以避免恶臭对周围环境的影响。（2）生产中使用较大的设备和产生噪声的部位与数量污水处理厂使用主要较大设备的工艺生产部位有鼓风机房、污水提升泵房以及变配电所等。这些设备的电气容量较大，在运行时会产生一定的振动和噪音，在本工程的设计中均予以采取防范措施。10.3职业安全卫生设计中将采用的主要防范措施（1）产品去向工艺生产的副产品是栅渣、吸附物质和污泥。其中，栅渣和污泥经历压榨脱水后一部分做农用，其它剩余部分进行外运填埋。吸附物质和污泥在厂内进行脱水处理后外运填埋。（2）工艺生产中的设备选用和必要的安全检测和检查设施本工程在工艺生产中，对主要设备将采用国内先进设备。对选用的设备要求具体性能优良，安全可靠，制作精密，节省能耗，便于维护等特点，以便在生产运行中保证安全。117 对各工艺构筑物的池体，均考虑安全措施。如设置能抗冲击的金属护栏，池子边缘设防滑的踢脚台。对需要检查和清扫的池子，均设置不锈钢防滑型爬梯。对池体和建筑物之间有连接的钢梯、混凝土梯等，均考虑防滑和栏杆、扶手等保护措施。对工艺生产中能释放有害或难闻气体的车间，如机械格栅间、水泵间、污泥处理间等，均考虑设置强换气，将臭气汇总到生物除臭间进行处理等。（3）电气设备的安全措施污水处理厂最大的电气部位是高、低压配电室。有电气设备的车间均设置各自的配电系统。电气设备的安全措施在本工程中将考虑以下内容：①对室外变电室和厂区内较高的构（建）筑物均设置防雷装置；②对处理厂的动力电源，采用双电源以保证安全供电；③对低压用电设备，均考虑设置漏电保护器；④对有危害气体的车间，电气部件采用防爆型；⑤对低压照明和检修临时用电，采用安全电压；⑥对有特殊要求的车间，如自控系统的中心操作站及现场控制单元的微机室，采用防静电地板；⑦对所有电气设备都考虑有足够的安全操作距离，并设置安全出口；⑧对不同电压等级的电气设备均设标准的能容易识别和醒目的安全标志，以及设置保护网等。随着我国国民经济的发展及水资源的有效利用，我国将建设越来越多不同规模的污水处理厂，而污水处理厂中曝气池是整个环节的重点，因此，管道系统成为重中之中，不论设计方还是承包商都应本着严谨的态度精心设计，精心施工，以一流的工作质量来造就一流的工程质量。致谢117 本次毕业设计是《云梦县城区污水处理工程》，经过近3个月的努力，终于顺利完成了。通过这三个月的毕业设计，提高了我独立思考和设计的能力，对工程设计有了比较深刻的理解和认识,也使我对大学四年来的所学知识又有了一个全面的回顾和复习。而且在做毕业设计的过程中，锻炼了自己查阅资料的能力，提高了工程计算能力和工程制图能力，这对我以后的工作有了很大的帮助。在整个毕业设计过程中，我们的指导老师一直陪伴着我们，他有着渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，朴实无华，平易近人的人格魅力对我影响深远，丰富的经验和超强的设计能力给予了我很大的帮助和支持，特别是在每一次的设计稿检查中，他总是能及时发现我们的错误，让我们及时改正，精心指导我们顺利完成了这次的设计任务。在此，首先特向周老师和祝老师表示深刻的谢意，此外也向给排水教研室的其他老师的监督和严格要求表示深刻的谢意和崇高的敬意！其次，在设计过程中也得到了本组同学的帮助，在此表示衷心的感谢！117 附录附录1117 附录2117 附录3117 参考资料1.周雹，活性污泥工艺简明原理及设计计算，北京，中国建筑工业出版社，20052.崔玉川，员建，陈宏平，给水厂处理设施设计计算，北京：化学工业出版社，20033.崔玉川，员建，陈宏平，城市污水厂处理设施设计计算，北京：化学工业出版社，20034.严煦世、范瑾初，《排水工程》，北京，中国建筑工业出版社，19995.严煦世、范瑾初，《给水工程》，北京，中国建筑工业出版社，19996.中国市政工程西南设计院，《给水排水设计手册》第1册，常用资料，北京：中国建筑工业出版社，20007.上海市政工程设计研究所，《给水排水设计手册》第5册，城镇排水，北京：中国建筑工业出版社，20048.中国市政工程西北设计研究所，《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，20009.中国市政工程西北设计研究所，《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，200210.中国市政工程西北设计研究所，《给水排水设计手册》第12册，器材与装置，北京：中国建筑工业出版社，2001117'