某城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(sbr法)

1、<p>　　四川理工學院課程設(shè)計</p><p>　　*城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計</p><p><b>　　學 生：**</b></p><p>　　學 號：16101050167</p><p>　　專 業(yè)：給水排水工程</p><p>　　班 級：16級2班&l

2、t;/p><p><b>　　指導教師：**</b></p><p>　　四川理工學院建筑工程學院</p><p>　　二○一八 年 六 月</p><p>　　四 川 理 工 學 院</p><p>　　課程設(shè)計（論文）任務書</p><p>　　設(shè)計（論文）題目：

3、 *城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計 </p><p>　　系： 建筑工程 專業(yè)： 給排水 班級： 16級2班 學號： 16101050167 </p><p>　　學生： ** 指導教師： *** </p><p>　　接受任務時間 2018年6月 </p><p

4、>　　1．設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求</p><p><b>　?。ㄒ唬╉椖亢喗?lt;/b></p><p>　　某城鎮(zhèn)排水工程設(shè)計基礎(chǔ)資料：根據(jù)城市規(guī)劃，到2010年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口4.8萬人，到2020年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口9.0萬人。設(shè)計綜合污水定額包括人均居民生活污水定額、人均公建商業(yè)污水定額和工業(yè)用水定額。綜合用水量定額為：2010年，420升/人/天；20

5、20年，510升/人/天。</p><p>　　城市污水水質(zhì)如下：BOD5150～220 mg/L，CODCr230～340 mg/L，SS200～320mg/L，NH3-N 15～40mg/L，磷酸鹽6.8～9.4mg/L，pH6.5～8，水溫12～30℃。工業(yè)污水水質(zhì)經(jīng)城市污水處理廠處理之后要求出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級標準的B標準要求如下：CODcr≤60 mg

6、/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20 mg/L、NH3－N≤8mg/L、TP≤1.5 mg/L。</p><p>　　根據(jù)所提供的基礎(chǔ)設(shè)計資料和圖紙，完成某市污水處理廠廠址的選擇、污水處理工藝流程的方案比較，對推薦處理工藝的處理構(gòu)筑物和附屬建筑物進行設(shè)計計算，繪制污水廠平面圖、工藝流程圖和主要的處理構(gòu)筑物工藝圖；完成某市污水處理廠設(shè)計說明書和計算書的編制。</p><p>　　（二）圖

7、紙內(nèi)容及要求</p><p>　　1、污水處理廠主要處理構(gòu)筑物工藝圖——各主要處理構(gòu)筑物的平面圖和剖面圖，節(jié)點大樣圖、材料設(shè)備一覽表、圖例明確、尺寸要標準清楚，準確。</p><p>　　2、污水處理廠總平面布置圖——具體要求：根據(jù)污水處理廠布置原則進行污水處理廠總平面的布置，要考慮遠期用地及綠化帶、辦公室、化驗室等的用地。</p><p>　　3、污水處理廠污水處

8、理流程高程布置圖——要求作出詳細的高程標注，包括構(gòu)筑物的控制標高及水位標高。</p><p><b>　　2．主要參考文獻</b></p><p>　　1.《給水排水設(shè)計手冊》，1冊、5冊、10冊、16冊，中國建筑工業(yè)出版社.</p><p>　　2.《給水排水快速設(shè)計手冊》，2冊、4冊、5冊，中國建筑工業(yè)出版社，1998年6月.</p&

9、gt;<p>　　3.《排水工程》，上、下冊，第三版，中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月.</p><p>　　4.《市政工程定額與預算》，建設(shè)部標準定額研究所編，中國計劃出版社，1993年6月.</p><p>　　5.《污水脫氮除磷技術(shù)》，中國建筑工業(yè)出版社，1998年16月.</p><p>　　6.《城市污水生物處理新技術(shù)開發(fā)與應用》，化學工業(yè)

10、出版社，2001年5月.</p><p>　　7.《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計》，化學工業(yè)出版社,2001年5月.</p><p>　　8.《排水管網(wǎng)理論與計算》，中國建筑工業(yè)出版社，2000年12月.</p><p>　　9.《城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理》，化學工業(yè)出版社，2001年5月.</p><p>　　10.期刊《給水排水》，近幾

11、年各期.</p><p>　　16.期刊《中國給水排水》，近幾年各期.</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　污水處理作為排水工程的一個重要組成部分，在一個城市發(fā)展進程中占據(jù)不可小覷的地位。本次排水工程課程設(shè)計旨在對某城鎮(zhèn)污水處理廠進行一個初步設(shè)計，根據(jù)該城鎮(zhèn)地形圖和河流、風向情況，選定污水處理廠的位置；根據(jù)城市污水的

12、水質(zhì)情況，通過污水處理方法、工藝流程的比較，以及污水處理構(gòu)筑物型式的選擇，決定采用間歇式活性污泥法處理工藝，從而使處理后的出水水質(zhì)滿足國家污水處理排放一級B標準，并對剩余污泥進行處理。對各處理構(gòu)筑物、污水處理廠高程進行計算，畫出污水處理廠平面布置圖、處理流程高程布置圖以及主要處理構(gòu)筑物工藝圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：排水工程；污水處理廠；間歇式活性污泥法；處理構(gòu)筑物</p><p>

13、<b>　　目 錄</b></p><p>　　前言 ………………………………………………………………………………6</p><p>　　設(shè)計任務及設(shè)計資料 ……………………………………………………………7</p><p>　　2.1 設(shè)計題目 ……………………………………………………………………7</p><p&g

14、t;　　2.2 設(shè)計任務 ……………………………………………………………………7</p><p>　　2.3 設(shè)計資料 ……………………………………………………………………7</p><p>　　2.4 設(shè)計要求 ……………………………………………………………………7</p><p>　　污水處理廠設(shè)計規(guī)模 ……………………………………………………………8&

15、lt;/p><p>　　3.1 污水處理廠位置的確定 ……………………………………………………8</p><p>　　3.2 污水處理廠的設(shè)計規(guī)模 ……………………………………………………8</p><p>　　3.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計規(guī)模 ……………………………………………………8</p><p>　　污水處理程度的確定 …………………

16、…………………………………………9</p><p>　　污水處理工藝流程方案的確定 …………………………………………………10</p><p>　　5.1 工藝流程方案的選擇 ………………………………………………………10</p><p>　　5.2 方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 ………………………………………………………10</p><p>　　污水

17、處理構(gòu)筑物及設(shè)計運行參數(shù) ………………………………………………12</p><p>　　6.1 格柵的設(shè)計 …………………………………………………………………12</p><p>　　6.1.1 泵前中格柵的設(shè)計計算 ……………………………………………12</p><p>　　6.1.2 泵后細格柵的設(shè)計計算 ……………………………………………14</p>

18、;<p>　　6.2 調(diào)節(jié)池與污水提升泵房的設(shè)計 ……………………………………………15</p><p>　　6.2.1 調(diào)節(jié)池的設(shè)計 ………………………………………………………15</p><p>　　6.2.2 污水提升泵房的設(shè)計 ………………………………………………15</p><p>　　6.3 沉砂池的設(shè)計 ……………………………………………

19、…………………16</p><p>　　6.3.1 沉砂池的選擇 ………………………………………………………16</p><p>　　6.3.2 沉砂池的設(shè)計計算 …………………………………………………16</p><p>　　6.4 ICEA S反應池的設(shè)計 ………………………………………………………17</p><p>　　6.4.1 設(shè)

20、計參數(shù) ……………………………………………………………18</p><p>　　6.4.2 反應池的設(shè)計計算 …………………………………………………18</p><p>　　6.5 接觸池的設(shè)計 ………………………………………………………………22</p><p>　　污泥處理構(gòu)筑物及設(shè)計運行參數(shù) ………………………………………………24</p>&l

21、t;p>　　7.1 貯泥池的設(shè)計 ………………………………………………………………24</p><p>　　7.2 污泥濃縮脫水間的設(shè)計 ……………………………………………………24</p><p>　　污水處理廠的平面布置及高程布置 ……………………………………………25</p><p>　　8.1 污水處理廠的平面布置 ………………………………………………

22、……25</p><p>　　8.2 污水處理廠的高程布置 ……………………………………………………26</p><p>　　結(jié)束語 ……………………………………………………………………………27</p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………………………………28</p><p>　　致謝辭 ………………………………

23、………………………………………………29</p><p>　　附錄 …………………………………………………………………………………30</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　課程設(shè)計是實現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標所不可缺少的教學環(huán)節(jié)，是教學計劃中一個重要組成部分。通過排水工程下課程設(shè)計訓練學生綜合應用所學理論知識，在老師指

24、導下，培養(yǎng)學生獨立完成一個小型城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計的能力；讓學生熟練掌握污水處理廠設(shè)計的相關(guān)的內(nèi)容、方法步驟，以及設(shè)計說明書的編寫。</p><p>　　污水處理廠是城市生活、工業(yè)用水后必不可少的一個環(huán)節(jié)，污水處理廠的設(shè)計是根據(jù)城鎮(zhèn)所在地形地勢、風向河流以及城鎮(zhèn)的整體規(guī)劃等綜合因素考慮后進行，按照基本建設(shè)程序及有關(guān)的設(shè)計規(guī)定、規(guī)程確定的。包括其中最重要的污水處理工藝構(gòu)筑物、污泥處理工藝構(gòu)筑物以及辦公樓等其他附屬構(gòu)筑

25、物，同時滿足近期和遠期的發(fā)展要求。其主要內(nèi)容包括：設(shè)計基本資料、污水處理廠廠址的選擇、污水處理工藝流程方案的選擇、各處理構(gòu)筑物的選擇及其設(shè)計計算、污水處理廠的平面布置等。</p><p>　　通過本次設(shè)計，加強學生對排水工程理論知識的理解，培養(yǎng)學生的設(shè)計思路，并且引導同學深入思考問題，提高學生分析問題和解決問題的能力。</p><p><b>　　設(shè)計任務與設(shè)計資料</b&

26、gt;</p><p><b>　　2.1 設(shè)計題目</b></p><p>　　某城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計</p><p><b>　　2.2 設(shè)計任務</b></p><p>　　根據(jù)所提供的基礎(chǔ)設(shè)計資料和圖紙以及運用所學的排水工程的相關(guān)知識，進行某市污水處理廠的初步設(shè)計。</p>&

27、lt;p><b>　　2.3 設(shè)計資料</b></p><p>　　根據(jù)城市規(guī)劃，到2010年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口4.8萬人，到2020年，鎮(zhèn)區(qū)城鎮(zhèn)人口9.0萬人。設(shè)計綜合污水定額包括人均居民生活污水定額、人均公建商業(yè)污水定額和工業(yè)用水定額。綜合用水量定額為：2010年，420升/人/天；2020年510升/人/天。</p><p>　　城市污水水質(zhì)如下：BOD515

28、0～220 mg/L，CODCr230～340 mg/L，SS200～320mg/L，NH3-N 15～40mg/L，磷酸鹽6.8～9.4mg/L，pH6.5～8，水溫12～30℃。工業(yè)污水水質(zhì)經(jīng)城市污水處理廠處理之后要求出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級標準的B標準要求如下：CODcr≤60 mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20 mg/L、NH3－N≤8mg/L、TP≤1.5 mg/L。&

29、lt;/p><p><b>　　2.4 設(shè)計要求</b></p><p>　　完成某市污水處理廠廠址的選擇、污水處理工藝流程的方案比較，對推薦處理工藝的處理構(gòu)筑物和附屬建筑物進行設(shè)計計算，繪制污水廠平面圖（考慮遠期用地及綠化帶、辦公室、化驗室等的用地）、工藝流程高程布置圖（作出詳細的高程標注，包括構(gòu)筑物的控制標高及水位標高）和主要的處理構(gòu)筑物工藝圖（各主要構(gòu)筑物的平面圖和

30、剖面圖，節(jié)點大樣圖、材料設(shè)備一覽表、圖例明確、尺寸標準清楚）。</p><p><b>　　污水處理廠設(shè)計規(guī)模</b></p><p>　　3.1 污水處理廠位置的確定</p><p>　　由于該城鎮(zhèn)的地形從北向南逐漸降低，經(jīng)常處于東北風情況下，且城鎮(zhèn)最南方有河流流出，故污水處理廠的位置確定在城鎮(zhèn)南方緊挨河流處。</p><

31、p>　　3.2 污水處理廠的設(shè)計規(guī)模</p><p>　　污水處理廠規(guī)模以處理水量的平均日平均時流量計，本次設(shè)計在計算污水處理廠規(guī)模時，采用綜合用水定額進行排水量的計算。</p><p>　　查資料可取綜合折減系數(shù)0.8，水滲入量取污水量的15%，所以近期處理水量為：；遠期處理水量為：</p><p>　　。據(jù)此，污水處理廠的設(shè)計規(guī)模為：近期2.2萬m3/d，

32、遠期4.4萬m3/d。</p><p>　　3.3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計規(guī)模</p><p>　　污水處理廠內(nèi)的處理構(gòu)筑物分為兩組，每組處理規(guī)模為1.1萬m3/d。近期建設(shè)兩組，則處理規(guī)模為2.2萬m3/d，遠期再增加兩組，處理規(guī)模達到4.4萬m3/d。結(jié)合《城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理》，根據(jù)污水處理廠遠期處理規(guī)模，可確定污水處理廠占地面積為 5.0hm2。</p>&l

33、t;p><b>　　污水處理程度的確定</b></p><p>　　根據(jù)《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準》，該鎮(zhèn)污水排放標準必須滿足一級B標準，由處理后的水質(zhì)與原水水質(zhì)計算可得污水處理程度，即：</p><p><b>　　BOD5去除率：</b></p><p><b>　　CODcr去除率：</b>

34、;</p><p><b>　　SS去除率： </b></p><p><b>　　NH3-N去除率：</b></p><p><b>　　TP去除率： </b></p><p>　　根據(jù)污水處理廠的進出水水質(zhì)以及各指標的去除率，得表4-1。</p><

35、p>　　表4-1 污水廠進出水水質(zhì)及去除率</p><p>　　污水處理工藝流程方案的確定</p><p>　　5.1 工藝流程方案的選擇</p><p>　　根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》，20萬m3/d規(guī)模的大型污水廠一般采用常規(guī)性活性污泥法工藝，10～20萬m3/d規(guī)模的污水廠可采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，對于城鎮(zhèn)小規(guī)模的污

36、水廠可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對除磷脫氮另有要求的城市，應采用二級強化處理，如A2/O工藝、A/O工藝、SBR及其改良工藝、氧化溝工藝等。</p><p>　　從污水廠進出水水質(zhì)比較可知，該污水處理廠不僅要能夠有效的去除BOD5、CODcr、SS等，還必須能達到脫氮除磷的效果。因此，初步可考慮采用具有脫氮除磷功能的A2/O工藝、SBR及其改良工藝和氧化溝工藝。</p><p>　

37、　另外，由于本污水處理廠屬于小型城鎮(zhèn)污水處理，故應依據(jù)小型城鎮(zhèn)污水的特點進行針對性考慮。一般情況下，對于小型城鎮(zhèn)來說，其污水具有以下特點：</p><p>　　承擔排水面積小，污水量也較小，但水量、水質(zhì)的日變化較大，因此處理工藝應具有較強的抗沖擊負荷能力，去除率高。</p><p>　　處理工藝簡便易行、運行穩(wěn)定、維護管理方便。</p><p>　　處理工藝應能較方

38、便的改變其處理流程。</p><p>　　基建投資和運行費用低、節(jié)省能耗，一般要求自動化程度較高以降低運行成本。</p><p>　　一般不設(shè)污泥消化，宜采用低負荷的延時曝氣工藝，在減少剩余污泥產(chǎn)量的同時使污泥實現(xiàn)好氧穩(wěn)定。</p><p>　　根據(jù)上訴污水處理特點，參照《城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理》，綜合污水處理廠進出水水質(zhì)要求以及污水廠的規(guī)模等因素，提出以

39、下兩個方案：①間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法工藝（ICEAS）；②Carrousel氧化溝。</p><p>　　5.2 方案的技術(shù)經(jīng)濟比較</p><p>　　對初步提出的兩個處理方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，詳細見表5-1。</p><p>　　表5-1 處理工藝方案技術(shù)經(jīng)濟比較表</p><p><b>　　續(xù)表5-1</b>

40、;</p><p>　　通過兩種方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，方案二在技術(shù)上較先進，經(jīng)濟上其基建投資及運行費用較低，所以選擇方案二（ICEAS處理工藝）作為該城鎮(zhèn)污水處理廠的處理工藝，其工藝流程如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 ICEAS工藝處理流程圖</p><p>　　污水處理構(gòu)筑物及設(shè)計運行參數(shù)</p><p><b>　

41、　6.1 格柵的設(shè)計</b></p><p>　　格柵是污水處理的預處理設(shè)施，用以截留懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常運行。根據(jù)形狀、柵條凈間距、清渣方式不同，分為不同的格柵，一般情況下采用平面格柵。</p><p>　　6.1.1 泵前中格柵的設(shè)計計算</p><p>　　由于污水中所含的漂浮物較多其大，故泵前進水格柵采用中

42、格柵，設(shè)計污水量按遠期流量Q=510L/s=0.51m3/s計算，且設(shè)置兩格，每格流量為0.255m3/s。格柵計算草圖見圖6-1。</p><p>　　圖6-1 格柵計算草圖</p><p><b>　　1.設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　柵條凈間隙b=20mm；</p><p>　　柵前流速v1=0.70m/s

43、，過柵流速v2=0.90m/s；</p><p>　　柵前部分長度L1=0.5m，格柵傾角α=；</p><p>　　進水渠道漸寬部位展開角；渠道超高h2=0.3m；</p><p>　　柵條寬度S=0.01m；單位柵渣量。</p><p><b>　　設(shè)計計算</b></p><p>　　確定柵

44、前水深h。取柵前水槽寬B1=0.8m，故柵前水深</p><p>　　h=B1/2=0.8/2=0.40m</p><p><b>　?。?）柵條的間隙數(shù)</b></p><p><b>　　（取33根）</b></p><p><b>　?。?）柵槽寬度B</b></p

45、><p>　　故格柵槽安裝寬度取1.2m。</p><p>　?。?）進水渠道漸寬部分的長度L1</p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2</p><p>　?。?）過柵水頭損失h1。設(shè)柵條斷面為矩形截面，當為矩形斷面時β=2.42，取k=3。則</p><p>　　（7）柵前、后槽總高度H1、H。

46、</p><p>　?。?）柵槽總長度L。</p><p>　?。?）每日柵渣量W。</p><p><b>　　故采用機械清渣。</b></p><p>　　6.1.2 泵后細格柵的設(shè)計計算</p><p>　　污水經(jīng)過調(diào)節(jié)池提升至沉砂池中，故在進入沉砂池前設(shè)細格柵，進一步去除無水腫較小的顆粒懸

47、浮物、漂浮物。設(shè)計污水量Q=510L/s=0.51m3/s，設(shè)置兩組格柵，每組流量為0.255m3/s。柵條凈間隙b=10mm，單位柵渣量，其余參數(shù)與前述中格柵相同。</p><p>　　（1）確定柵前水深h。取柵前水槽寬B1=0.8m，故柵前水深</p><p>　　h=B1/2=0.8/2=0.40m。</p><p><b>　　（2）柵條的間隙數(shù)&

48、lt;/b></p><p><b>　　（取66根）</b></p><p><b>　?。?）柵槽寬度B</b></p><p>　　故取格柵安裝寬度為1.50m。</p><p>　?。?）進水渠道漸寬部分的長度L1</p><p>　　（5）柵槽與出水渠道連接處

49、的漸窄部分長度L2</p><p>　　（6）過柵水頭損失h1。設(shè)柵條斷面為矩形截面，當為矩形斷面時β=2.42，取k=3。則</p><p>　?。?）柵前、后槽總高度H1、H</p><p><b>　?。?）柵槽總長度L</b></p><p><b>　　(取3.00m)</b></p

50、><p><b>　?。?）每日柵渣量W</b></p><p><b>　　故采用機械清渣。</b></p><p>　　6.2 調(diào)節(jié)池與污水提升泵房的設(shè)計</p><p>　　6.2.1 調(diào)節(jié)池的設(shè)計</p><p>　　作為調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，調(diào)節(jié)池設(shè)置在進水端中格柵后面，能夠穩(wěn)定

51、水流，緩沖污水變化，起到一定的調(diào)節(jié)作用。其設(shè)計流量按近期Q=255L/s=0.255m3/s考慮，停留時間HRT=8h；有效水深h=6.0m，超高取0.3m。所以調(diào)節(jié)池容積為：</p><p><b>　　調(diào)節(jié)池面積：</b></p><p>　　取長為50m，寬為25m，調(diào)節(jié)池的實際尺寸為50m×25m×6.3m；實際體積V=7875m3>

52、7344m3，滿足要求，遠期再增加一座。</p><p>　　6.2.2 污水提升泵房的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)污水處理廠總體建設(shè)規(guī)劃，確定采用濕式矩形半地下合建式泵房，其具有布置緊湊、占地少、結(jié)構(gòu)較省的特點。泵站的土建部分按遠期進行考慮設(shè)計，提升泵站的設(shè)計流量采用近期流量Q=255L/s=918m3/h進行設(shè)計。</p><p><b>　　污水提

53、升泵的揚程：</b></p><p>　　調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)容量=近期流量×30min=255×10-3×30×60=459m3</p><p>　　調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水位=459/（50×25）=0.37m</p><p>　　凈揚程Z=提升最高水位-泵站吸水最低水位=437.89-432.17+0.37=6.09m&

54、lt;/p><p>　　水泵水頭損失h1取2.0m，自由水頭h2取1.0m，故提升泵揚程為：</p><p>　　H=Z+h1+h2=6.09+2.0+1.0=9.09m。</p><p>　　查《給排水設(shè)計手冊》第16冊可選擇潛污泵，近期配置3臺，兩用一備，單臺提升流量為400m3/h，揚程為10m。遠期設(shè)計流量Q=1836m3/h，考慮到遠期發(fā)展，應留有2臺400m

55、3/h，揚程為10m潛污泵的位置。由于泵房一旦建成不易擴建，所以泵房采取遠期發(fā)展設(shè)計。根據(jù)泵房設(shè)備布置尺寸的一般要求，以及考慮一定檢修空間，每臺泵工作面積為15m2，確定提升泵房的尺寸20m×10m，故提升泵房的面積為200m2，其中工作間的面積為15×5=75m2。</p><p>　　6.3 沉砂池的設(shè)計</p><p>　　沉砂池只要用于去除污水中粒徑大于0.2m

56、m，比重為2.65的砂粒，以減輕對水泵、管道的磨損，改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。</p><p>　　6.3.1 沉砂池的選擇</p><p>　　常用的有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。平流沉砂池截留效果較好、構(gòu)造簡單、工作穩(wěn)定；曝氣沉砂池在池的一側(cè)通入空氣，砂粒間產(chǎn)生摩擦，使砂粒上的懸浮有機物分離，不能使細小懸浮物沉淀；多爾沉砂池將刮砂機刮下的沉砂清洗后有機物再回流，

57、運行較復雜；鐘式沉砂池具有占地小、能耗低、土建費用低等優(yōu)點。</p><p>　　經(jīng)過比較，本次設(shè)計可選擇鐘式沉淀池，且分為兩組,遠期再增加兩組。</p><p>　　6.3.2 沉砂池的設(shè)計計算</p><p>　　每組設(shè)計流量為Q=128L/s，根據(jù)設(shè)計流量確定鐘式沉砂池型號及尺寸，進行沉砂池的計算。祥見表6-1和圖6-2。</p><p&g

58、t;　　表6-1 鐘式沉砂池型號及尺寸表</p><p>　　圖6-2 鐘式沉砂池計算草圖</p><p>　　取進水渠道流速v=0.6m/s，有效水深0.6m，則進水渠道寬度B3：</p><p><b>　?。ㄈ?.5m）</b></p><p>　　進水渠道直段長度為渠寬的7倍，渠寬B3=0.5m，故進水渠道長L3

59、=3.5m。渠道超高為0.3m，則渠高H=0.6+0.3=0.9m。</p><p><b>　　有效容積：</b></p><p><b>　　水力停留時間：</b></p><p>　　產(chǎn)砂量取x1=3.0m3砂量/105m3污水，則每日產(chǎn)砂量Qs：</p><p>　　（含水率P=60%）&l

60、t;/p><p><b>　　砂斗容積：</b></p><p>　　每組沉砂池配備一臺提砂機、一臺砂水分離器，沉砂經(jīng)提砂機進入砂水分離器，分離后的污水回流到沉砂池，砂粒外運。</p><p>　　6.4 ICEAS反應池的設(shè)計</p><p>　　ICEAS工藝是SBR的一種改良工藝，不僅具有SBR全部的優(yōu)點，還能很好的脫

61、氮除磷，且在SBR基礎(chǔ)上進行了兩項改變。一是在運行方式上，采用連續(xù)進水、間歇排水的運行方式，即使在沉淀期和排水期也仍保持進水，使反應池沒有進水階段和閑置階段；二是在反應池的構(gòu)造上，在反應區(qū)前端用隔墻增加了一個預反應區(qū)，將反應區(qū)分成了小體積的預反應區(qū)和大體積的主反應區(qū)兩段。反應池水量按近期流量設(shè)計，以保證處理效果，且設(shè)置相同的兩座，遠期再增加兩座。</p><p>　　6.4.1 設(shè)計參數(shù)</p>&

62、lt;p>　　反應池進水BOD5=176mg/L（考慮一級去除20%）,CODcr=272（考慮一級去除20%）,SS=192mg/L（考慮一級去除40%），NH3-N=40mg/L,TP=9.4mg/L。</p><p>　　二級處理出水要求：CODcr≤60 mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20 mg/L、NH3－N≤8mg/L、TP≤1.5 mg/L。</p><p>

63、　　每組設(shè)計流量采用近期流量Q=128L/s；</p><p>　　污泥負荷F/M取0.07kgBOD5/(kgMLVSSd)；</p><p>　　取污泥指數(shù)SVI=100,MLVSS/MLSS=0.75;</p><p>　　取污泥層高h=2.0m；</p><p>　　6.4.2 反應池的設(shè)計計算</p><p>

64、;　?。?）每日去除的BOD5量F，</p><p>　　（2）混合液揮發(fā)性懸浮固體M</p><p>　　M=F/0.07=1725/0.07=24643kg/d</p><p>　?。?）混合液懸浮固體MLSS</p><p>　　MLSS=MLVSS/0.75=24643/0.75=32857kg/d</p><p&

65、gt;　　相當于2971mg/L。</p><p>　?。?）沉淀后，污泥所占體積V污</p><p>　　V污=SVI×MLSS=100/1000×32857=3285.7m3</p><p>　?。?）每座ICEAS反應池面積S</p><p>　　S=V污/h=3285.7/2.0=1643m2</p>

66、<p>　　每座ICEAS反應池的尺寸，反應池有效容積為</p><p>　　反應池有效高度Hˊ=V/S=9360/1643=5.7m，池體長寬比采用2.5，則反應池長64m，寬26m。其中預反應區(qū)長8m，主反應區(qū)長56m。污泥層高2.0m，緩沖層高1.5m，變化層高2.2m，超高0.8m，則反應池的總高度H=6.5m。</p><p>　　故每座反應池的尺寸為64m×

67、;26m×6.5m。</p><p>　　ICEAS反應池工作周期。設(shè)計常規(guī)周期為5個/24h，每個周期為4.8h。其中：攪拌0.8h，曝氣2.0h，沉淀1.0h，潷水1.0h。在潷水的同時進行排泥，排泥0.5h。</p><p><b>　　剩余污泥量W</b></p><p>　　式中 W1——降解BOD生成污泥量（kg/d）；&

68、lt;/p><p>　　W2——內(nèi)源呼吸分解泥量（kg/d）；</p><p>　　W3——不可生物降解和惰性懸浮物量（kg/d），占總TSS的50%。</p><p>　　降解BOD生成污泥量</p><p><b>　　內(nèi)源呼吸分解泥量</b></p><p>　　不可生物降解和惰性懸浮物量<

69、;/p><p>　　因此，剩余污泥量W：</p><p>　　W=W1-W2+W3=2416-2077+1902=2241kg/d</p><p>　　假設(shè)污泥含水率P=99.3%，故每天排泥量：</p><p><b>　　污泥齡</b></p><p><b>　　需氧量計算</b

70、></p><p>　　需氧量計算包括2部分:脫氮需氧量和去除BOD需氧量及微生物自身氧化需氧量。</p><p>　　脫氮需氧量，以1kgN消耗4.5kgO2計：</p><p>　　去除BOD及自身氧化需氧量：</p><p><b>　　總需氧量</b></p><p>　　每池每周期

71、的需氧量為</p><p>　　曝氣時間為2.0h，則每小時需氧量為</p><p>　　（10）曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度</p><p>　　曝氣裝置采用網(wǎng)狀膜型微孔空氣擴散器，敷設(shè)于池底，據(jù)池底0.30m，淹沒深度H=5.40m，計算溫度為30℃，氧轉(zhuǎn)移效率20%。</p><p>　　式中 Csb——鼓風曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值

72、；</p><p>　　Cs ——在大氣壓力條件下，氧的飽和度；</p><p>　　Pb ——空氣擴散裝置出口處的絕對壓力；</p><p>　　Ot ——氣泡離開池面時氧的百分比。</p><p>　　空氣擴散裝置出口處的絕對壓力</p><p>　　氣泡離開池面時氧的百分比</p><p>

73、;　　確定20℃和30℃的氧飽和度：,;則鼓風曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值分別為</p><p>　　鼓風曝氣池20℃時脫氧清水需氧量為</p><p><b>　　曝氣池供氣量</b></p><p>　　根據(jù)附錄表1，每池采用5臺流量為80m3/min的鼓風機，4用1備，每臺電機功率為165KW。</p><p>

74、;　?。?6）曝氣系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　所需空氣壓力P（相對壓力）：</p><p>　　式中 ——供風管道沿程與局部阻力之和，取0.2m；</p><p>　　h1 ——曝氣器淹沒水頭；</p><p>　　h2 ——曝氣器阻力，去0.4m；</p><p>　　——富余水頭，取0.5m。</p>

75、<p>　　曝氣器數(shù)量計算（以單組反應器計算）。按供氧能力計算所需曝氣器個數(shù)，參照有關(guān)手冊，工作水深5.7m，在供風量1～3m3/(h·個)時，曝氣池氧利用率EA=20%，服務面積0.3～0.75m2，充氧能力qc=0.36kg/(h·個)，則微孔曝氣器個數(shù)</p><p>　　以微孔曝氣器服務面積進行校核：</p><p><b>　　滿足要求

76、。</b></p><p><b>　　供風管道計算</b></p><p>　　供風管道。供風管道采用枝狀布置，流量Qs=Gs=14300m3/h=3.97m3/s，流速v=15m/s，則管徑</p><p>　　取干管管徑為DN600mm。</p><p>　　支管（布氣橫管）。每組曝氣池設(shè)8根布氣橫管，

77、流量為0.496m3/s，則每根管徑為DN250mm。</p><p><b>　?。?3）潷水器</b></p><p>　　污水進水量Q=22168.4m3/d，反應池數(shù)n=2，周期數(shù)N=5，潷水時間T=1.0h，則每池的排除負荷為</p><p>　　故每池配置2臺自浮式潷水器。</p><p><b>

78、　　剩余污泥排除設(shè)備</b></p><p>　　每池每天剩余污泥320.00/2=160.00m3/d=6.67m3/h，若每4.8h排一次泥，每次排泥時間30min，則</p><p>　　查《給排水設(shè)計手冊》第16冊，確定每池配備1臺流量為70m3/h，揚程為10m的潛污泵。</p><p>　　6.5 接觸池的設(shè)計</p><

79、p>　　根據(jù)衛(wèi)生防疫的要求，城市污水經(jīng)過一級或者二級處理后，水質(zhì)改善，細菌含量大幅度減少 ，但其絕對值仍然可觀，并有存在病原菌的可能，因此污水排入水體前應進行消毒。本次設(shè)計采用液氯消毒，并保持排出水體有一定的余氯量，采用加氯量為10mg/L。則需氯量</p><p>　　本次設(shè)計采用隔板式接觸反應池，近期設(shè)置兩組，遠期再增加兩組。計算草圖見圖6-3。</p><p>　　圖6-3 接

80、觸池計算草圖</p><p>　　取水力停留時間t=30min，平均水深h=2.0m， 超高0.3m，隔板間隔b=1.5m，隔板數(shù)采用5個，池底坡度取2%。則</p><p><b>　　每座接觸池容積</b></p><p><b>　　水流速度</b></p><p><b>　　接

81、觸池表面積</b></p><p>　　每座接觸池寬度B=6b=6×1.5=9.0m，則每座接觸池長度為</p><p>　　污泥處理構(gòu)筑物及設(shè)計運行參數(shù)</p><p>　　7.1 貯泥池的設(shè)計</p><p>　　剩余污泥從ICEAS反應池經(jīng)潛污泵提升至貯泥池，貯存一段時間后再進行污泥濃縮脫水。按照要求近期設(shè)置一座，

82、再預留遠期一座。設(shè)計貯泥時間T=12h，每座設(shè)計進泥量Qs=320m3/d=13.34m3/h。</p><p><b>　　貯泥池容積</b></p><p>　　貯泥池設(shè)計為正方形，其尺寸為6m×6m×6m。</p><p>　　7.2 污泥濃縮脫水間的設(shè)計</p><p>　　由于處理污泥較少，

83、且經(jīng)過綜合評比，可確定本次采用濃縮脫水一體機。其特點是污泥不需要預處理，脫水效率高，噪音??；運費費用低、附屬設(shè)備較少，投資較低；維修方便，操作管理工作量少。近期選用1臺處理量15.0m3/h的濃縮脫水一體機，遠期再增加1臺。濃縮脫水間占地面積L×B=12m×8m=96m2，故濃縮脫水間尺寸為12m×8m×6m。</p><p>　　污水處理廠的平面布置及高程布置</p

84、><p>　　8.1 污水處理廠的平面布置</p><p>　　按照不同的功能分區(qū)將整個廠區(qū)分為生活及輔助生產(chǎn)區(qū)（廠前區(qū)）、污水處理區(qū)和污泥處理區(qū)（生產(chǎn)區(qū)）。</p><p>　　將廠前區(qū)布置在風向東北風上風向區(qū)，廠前區(qū)和生產(chǎn)區(qū)之間由道路綠化隔離帶分開，保證廠前區(qū)優(yōu)美的環(huán)境。廠前區(qū)集中設(shè)有輔助建筑物，如綜合樓、傳達室、機修間、倉庫、配電室等，各建筑物呈一字型排列，采光通

85、風條件良好，且不影響廠區(qū)環(huán)境。廠區(qū)主入口位于東北側(cè)進場的道路上，主要供廠內(nèi)工作人員進出、機械設(shè)備的檢修運輸。</p><p>　　處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑，應根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面位置。應盡量考慮以下方面：</p><p>　　貫通連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠，應便捷、直通，避免迂回曲折。</p><p>

86、　　根據(jù)工藝流程進行布置，盡量利用地形高差，要符合排水通暢、降低能耗的要求。</p><p>　　各處理構(gòu)筑物之間，應保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管的要求，一般間距5m～10m，本次設(shè)計采用5m。</p><p>　　各處理構(gòu)筑物平面布置應盡量考慮緊湊。</p><p>　　污泥處理構(gòu)筑物應在下風向，生活區(qū)在上風向。</p><p>　　附

87、屬構(gòu)筑物應根據(jù)其用途靠近其服務構(gòu)筑物，變電間設(shè)在泵房附近；化驗室設(shè)在綜合樓內(nèi)，以保證良好的工作環(huán)境；綜合樓與處理構(gòu)筑物保持適當?shù)木嚯x，且處于上風向。</p><p>　　廠區(qū)內(nèi)設(shè)置環(huán)狀道路，方便運輸。主要車行道的寬度：單車道3.5m，雙車道7.0m，并設(shè)回車道，人行道采取2.0m。鑒于污水處理廠本身就是凈化污染物的場所，因此必須要有相當數(shù)量的綠化面積，本次設(shè)計取綠化面積不小于廠區(qū)總面積的30%。以速生的密植的喬木

88、作為全廠綠化的基本方式。普遍綠化與適當美化相結(jié)合，常綠樹與落葉樹相結(jié)合，速生樹與慢生樹相結(jié)合，骨干樹種與其他樹種相結(jié)合的原則，力爭達到春季景色好，夏季能遮陽，秋季擋風塵，冬季更宜人，四季環(huán)境美的綠化目標。</p><p>　　8.2 污水處理廠的高程布置</p><p>　　為降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以按重力流為宜。高程布置時留有一定的富余水頭，水力計算以主

89、要構(gòu)筑物的水位作為起點，同時向上向下進行計算，且保證處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，考慮構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以及因檢修等原因需將池水放空而在高程上的要求。根據(jù)各處理構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計地面標高。</p><p>　　根據(jù)該城鎮(zhèn)地形規(guī)劃圖、污水處理廠的位置以及各構(gòu)筑物的平面布置圖可知，接觸池附近的地面高程約為434.50m，推算出與河流最高水位相差較大，所以污水處理廠高程以最大構(gòu)筑物高程

90、開始，進行上下推求各處理構(gòu)筑物的水面標高。本次設(shè)計以ICEAS反應池的起端水位高出地面0.5m作為起點（該處設(shè)計地面標高434.50m），同時向上游、下游推算各處理構(gòu)筑物的標高。計算結(jié)果見表8-1。</p><p>　　表8-1 污水處理廠水頭損失和高程計算表</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　作為一門實踐課，《污

91、水處理工藝設(shè)計》讓我收獲了很多，它是對我們在排水工程理論課程基礎(chǔ)上的一種強化訓練。運用排水工程書上的內(nèi)容，結(jié)合相關(guān)規(guī)范、圖集，查閱一系列資料所得出的結(jié)晶。</p><p>　　在整個課程設(shè)計過程中，讓我的耐心和細心得到了考驗，特別是畫圖的時候，剛開始真的不知道該從何下手；后來慢慢的參考多了，對污水處理廠的構(gòu)筑物有了相應的了解，就根據(jù)自己設(shè)計計算說明書上的數(shù)據(jù)進行圖紙的繪制。由于是第一次做污水處理廠的設(shè)計，因此在畫

92、圖的過程中還是遇到許多困難，比如復雜的設(shè)備不知道該怎么畫，一些構(gòu)筑物樣式都不知道；只能根據(jù)自己的想法進行繪制，所以存在一定的局限性。我深感要有效率的完成設(shè)計，就勢必加強我們對相關(guān)規(guī)范和設(shè)計手冊的熟悉度。此外，我也深刻的領(lǐng)悟到了同學們一起討論的好處，這樣更加能暴露出自己忽視的問題，并且也可以有所交流，有可能會發(fā)現(xiàn)更簡便的方法；同時對于老師的指導，也有了新的認識，了解到活學活用的重要性，加強了自己獨立完成工作的能力。</p>

93、<p>　　課程設(shè)計的好處在于讓我們獨立的去做一個設(shè)計，熟悉整個設(shè)計流程，不斷增強自身的專業(yè)知識儲備，做到從理論過渡到實例。使我對整個污水處理廠的初步設(shè)計有了一個系統(tǒng)、全面的了解，把課本上所學到的、零散的知識有條理地理順、聯(lián)系起來，使所學到的知識能夠?qū)W以致用，但是也存在很多問題，了解知識不夠多也不夠深入使得設(shè)計困難重重，處理過程太多理想化、缺少現(xiàn)實數(shù)據(jù)，經(jīng)驗不足，難以達到實際設(shè)計標準。</p><p>

94、　　此次課程設(shè)計中，忙碌的身影始終在糾纏著我們。但忙碌過后我們收獲了很多東西，不僅僅加強了對知識的理解，還讓我熟悉了CAD、天正以及word等辦公軟件的操作，將所掌握的的理論知識應用到實際中，豐富了我的設(shè)計經(jīng)驗，為以后參加工作做工程打下了厚實的基礎(chǔ)，使得今后我們在實際工程設(shè)計中游刃有余。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張自

95、杰.排水工程（下冊）［Z］.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000年6月（第四版）.</p><p>　　[2] 孫慧修.排水工程（上冊）［Z］.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999年12月（第四版）.</p><p>　　[3] 張智.蔣紹階.張勤.給排水科學與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南［Z］.北京:中國水利水電出版社,2008年8月（第二版）.</p><p>　　[4

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99、］. 北京:化學工業(yè)出版社,2001年5月.</p><p>　　[15] 馮生華.城市中小型污水處理廠的建設(shè)與管理［Z］. 北京:化學工業(yè)出版社,1987年12月.</p><p>　　[16] 建設(shè)部.國家環(huán)境保護總局.科學技術(shù)部 2000年5月，城市污水處理及污染防治技術(shù)政策. </p><p><b>　　致謝辭</b></p

100、><p>　　歷時2周的課程設(shè)計終于完成，由于是第一次做污水處理廠的設(shè)計，所以剛剛開始還是遇到這樣那樣的一些小問題。在這里，首先我要感謝我的指導老師司馬老師，在我遇到問題獨自思索后仍不能解決的情況下向司馬老師求助，在艾瑪老師嚴密的思路下，不耐其煩的為我答疑分析，一步一步的把我向問題解決的方向帶，幫助我開拓設(shè)計的思維。感謝這樣一位嚴謹求實、和藹可親，擁有一絲不茍作風的老師，不僅在學習上幫助我，在生活中也對我影響頗大，讓

101、我今后的人生受益匪淺。其次我要感謝我的朋友同學們，在設(shè)計過程中遇到一些難題時我們互相幫助分析，共同探討，做到坦誠相待，毫無回避。我為自己有這樣的同學而感到驕傲，謝謝你們的無私，希望我們都把將來的路走好！</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　我國鼓風機產(chǎn)品規(guī)格 附表1</p><