水污染控制工程課程設計---污水處理工藝（初步）設計

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　我國陸地水資源總量為2.8×，列世界第6位，但是總體說來，我國陸地水資源的地區(qū)分布是東南多，西北少，由東南向西北逐漸遞減，不同地區(qū)水資源量差別很大。所以，我國總的水資源可利用量并不很大。</p><p>　　隨著城市化進程的加快，城市人口增長很快，加之人民生活水平不斷改善，生活用水量增長迅

2、速。全國城鎮(zhèn)生活用水量從1980年到1999年，增長了四倍，為同期城鎮(zhèn)人口增長率的兩倍。工業(yè)作為我國第二用水大戶，其用水量增長較快，節(jié)水潛力也大。在工業(yè)部門中，工藝落后的小造紙，化工，釀造，制革等企業(yè)用水效率低下，污染嚴重，是污染防治和水資源分配管理中的主要控制對象。我國生活用水量只占總用水量的十分之一。隨著人口增長，生活水平和城市化率的提高，預計在今后較長時期內(nèi)生活用水量會不斷增加，但總量不會很大。</p><p&

3、gt;<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　第一章 總論3</b></p><p><b>　　1.1設計任務3</b></p><p>　　1.2設計依據(jù)和原則3</

4、p><p>　　1.3 設計范圍4</p><p>　　1.4 污水水量、水質(zhì)及出水水質(zhì)4</p><p>　　1.5、水體污染的類型5</p><p><b>　　1.6自然條件6</b></p><p>　　第二章 污水處理方案比較與選擇7</p><p>　　2

5、.1工藝方案確定原則7</p><p>　　2.2方案比較與選擇7</p><p>　　2.3工藝流程敘述7</p><p>　　2.4水量水質(zhì)的設計計算9</p><p>　　第三章 主要處理單元設計計算10</p><p>　　3.1 中格柵設計計算10</p><p>　　3.

6、2旋流式沉砂池設計計算12</p><p>　　3.3 厭氧池設計計算14</p><p>　　3.4. 曝氣池的設計計算：14</p><p>　　3.5 污泥濃縮池設計計算18</p><p>　　第四章 構(gòu)筑物一覽表20</p><p>　　第五章 總圖布置21</p><

7、p>　　5.1 污水廠平面布置21</p><p>　　5.2 污水廠高程布置22</p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b>　　課程設計總結(jié)24</b></p><p><b>　　第一章 總論</b></p>&l

8、t;p><b>　　1.1設計任務</b></p><p>　　江南某城市污水30萬m3/d A/O 處理工藝（初步）設計</p><p>　　1.2設計依據(jù)和原則</p><p><b>　　依據(jù)：</b></p><p>　　1.設計任務和方向資料：工業(yè)廢水和生活污水的水量、水質(zhì)及其變化

9、情況，污水回收利用等方面的資料；目前城市的污水排放情況、工業(yè)廢水污染所造成的危害情況和排水管道系統(tǒng)分布情況，以及今后城市的發(fā)展規(guī)劃；處理后水的重復利用及污泥處理、綜合利用領域方面的有關資料。</p><p>　　2.自然條件的資料：本地區(qū)氣象特征資料、歷史數(shù)據(jù)；水文資料；水文地質(zhì)資料；地質(zhì)資料。</p><p>　　3.地形資料：污水處理工程所處地段的地形圖及室外給水排水管網(wǎng)和總排放口位置

10、的地形圖。</p><p>　　4.概算、預算和組織施工方面的資料：當?shù)亟ㄖ牧稀⒃O備的供應情況和價格；關于編輯預算、預算的定額資料，包括地區(qū)差價、間接費用定額、運輸費用等情況；關于污水處理工程所處地段周圍建筑物情況，施工前拆遷補償?shù)纫?guī)章和辦法。</p><p><b>　　原則：</b></p><p>　　1.當廢水中含的有毒物質(zhì)少，酸堿度

11、呈中性，有機物含量少，且懸浮狀的顆粒物含量高時，這類工業(yè)廢水只需經(jīng)過格柵、沉淀池、初沉池、氣浮池、隔油池等設施的簡單處理后，就能使廢水基本上呈現(xiàn)生活污水的水質(zhì)，在環(huán)保部門的許可下，送往城市污水處理系統(tǒng)處理；</p><p>　　2.當一些企業(yè)的工業(yè)廢水，其濃度高，水量較大而且能生化處理時，可以利用生活污水作為稀釋水，這樣，從某角度看，有一定的合理性，但運行的經(jīng)常費用增加，因此，應做適當?shù)谋容^后予以接納采用；<

12、;/p><p>　　3.當工業(yè)廢水對環(huán)境污染較生活污水嚴重時，將有毒的工業(yè)廢水獨立進行二級處理后排放，不僅從處理效果上較為理想，而且還能減少對城市污水處理系統(tǒng)處理效果的影響，避免不必要的負荷沖擊；</p><p>　　4.必須對該生產(chǎn)過程中的排水情況及生活污水情況做調(diào)查研究，確定其流量及變化情況；</p><p>　　5.必須對該廠的生產(chǎn)廢水情況，包括COD、BOD、P

13、H、SS等有害物質(zhì)濃度以及對廢水的腐蝕性或水質(zhì)變化規(guī)律有所了解，并確定處理對象的水質(zhì)情況。</p><p>　　6．應根據(jù)國家排放標準和環(huán)保部門的要求，確定處理后出水水質(zhì)要求，來最終選定合理的工藝設計方案，并在實驗基礎上確定必要的設計參數(shù)，供工程設計使用。</p><p><b>　　1.3 設計范圍</b></p><p>　　對江南某城市污

14、水30萬m3/d A/O處理工藝工程設計的主體工程和部分與之配套的輔助工程的設計。</p><p>　　1.4 污水水量、水質(zhì)及出水水質(zhì)</p><p><b>　　1、水量的確定</b></p><p>　?。?） 生活污水量 Q1： Q1=300000*220L/d=66000m3/d.</p><p>　　（2）

15、 工業(yè)污水量Q2： Q2=1400m3/d</p><p>　　（3） 污水廠總污水量Q ：Q=Q1+Q2=66000+1400=67400m3/d</p><p>　　取污水流量變化系數(shù)KZ=1.4，則</p><p>　　設計最大流量Qmax=1.4*300000=420000m3/d=4.86m3/s</p><p><b&

16、gt;　　2、水質(zhì)的確定</b></p><p>　　根據(jù)《污水綜合排放標準》城鎮(zhèn)二級污水處理廠排放標準如下；</p><p>　　SS=20mg/L; BOD5=20 mg/L; CODcr=60 mg/L；</p><p>　　TP=0.5 mg/L； NH-N=15 mg/L </p><p&g

17、t;　　根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B類標準如下；</p><p>　　SS=20mg/L; BOD5=20 mg/L; CODcr=60 mg/L； </p><p>　　TN=20 mg/L ; NH3-N=8 mg/L ; TP=0.5 mg/L。</p><p>　　所以，得到污水處理廠的進、出

18、水水質(zhì)如下表：</p><p>　　1.5、水體污染的類型</p><p><b>　　病原物污染</b></p><p>　　主要來自城市生活污水、醫(yī)院污水、垃圾及地面徑流等方面。病原微生物的特點是：（1）數(shù)量大；（2）分布廣；（3）存活時間長；（4）繁殖速度快；（5）易產(chǎn)生抗性，很難消滅；（6）傳統(tǒng)的二級生化污水處理及加氯消毒后，某些病原微

19、生物、病毒仍能大量存活；此類污染物實際上通過多種途徑進入人體，并在體內(nèi)生存，引起人體疾病。</p><p><b>　　需氧有機物污染</b></p><p>　　有機物的共同特點是這些物質(zhì)直接進入水體后，通過微生物的生物化學作用而分解為簡單的無機物質(zhì)二氧化碳和水，在分解過程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧條件下污染物就發(fā)生腐敗分解，惡化水質(zhì)，常稱這些有機物為需氧有機物

20、。水體中需氧有機物越多，耗氧也越多，水質(zhì)也越差，說明水體污染越嚴重。</p><p><b>　　富營養(yǎng)化污染</b></p><p>　　一種氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。</p><p><b>　　惡臭</b></p><p>　　惡臭是一種普遍的污染危害，它也發(fā)生于污染水體

21、中。惡臭的危害表現(xiàn)為：（1）妨礙正常呼吸功能，使消化功能減退；精神煩躁不安，工作效率降低，判斷力、記憶力降低；長期在惡臭環(huán)境中工作和生活會造成嗅覺障礙，損傷中樞神經(jīng)、大腦皮層的興奮和調(diào)節(jié)功能；（2）某些水產(chǎn)品染上了惡臭無法食用、出售；（3）惡臭水體不能作游泳、養(yǎng)魚、飲用，而破壞了水的用途和價值；（4）還能產(chǎn)生硫化氫、甲醛等毒性危害。</p><p><b>　　酸、堿、鹽污染:</b><

22、;/p><p>　　酸、堿污染使水體PH發(fā)生變化，破壞其緩沖作用，消滅或抑制微生物的生長，妨礙水體自凈，還腐蝕橋梁、船舶、漁具。酸與堿往往同時進入同一水體，中和之后可產(chǎn)生某些鹽類，從PH值角度看，酸、堿污染因中和作用而自凈了，但產(chǎn)生各類鹽類，又成了水體的新污染物。</p><p><b>　　地下水硬度升高</b></p><p>　　高硬水，尤其

23、是永久性硬度高水的危害表現(xiàn)為多方面：難喝；可引起消化道紊亂、腹瀉、孕禽流產(chǎn)；對人們?nèi)沼貌槐悖缓哪芏?；影響水壺、鍋爐壽命；鍋爐用水結(jié)垢，易造成爆炸；需要進行軟化、純化處理，酸、堿、鹽流失到環(huán)境中又會造成地下水硬度升高，形成惡性循環(huán)。</p><p><b>　　有毒污染物質(zhì)</b></p><p>　　有毒污染物質(zhì)是水污染中特別重要的一大類，種類繁多，但共同的特點是對生

24、物有機體的毒性危害。</p><p>　　水環(huán)境受污染可造成一系列危害，會直接危害人體健康，還影響工農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，破壞生態(tài)平衡。</p><p>　　當水受到污染，會危及水生生物生長和繁殖，并造成漁業(yè)大幅度減產(chǎn)。如黃河的蘭州段原有18個魚種現(xiàn)已絕跡。自1987年以來連續(xù)3次發(fā)生的死魚事故，直接造成經(jīng)濟損失達1000多萬元。我國淡水捕撈量50年代為60萬噸，60年代為40萬噸，70年代

25、為30萬噸……由于水體污染也會使魚的質(zhì)量下降，據(jù)統(tǒng)計每年由于魚的質(zhì)量問題造成的經(jīng)濟損失多達300億元。</p><p><b>　　1.6自然條件</b></p><p>　　地理位置：污水廠地勢平坦，自南向北逐漸升高，地面標高60.00米，地面坡度為5%。</p><p>　　氣象資料：該市地處內(nèi)陸中緯度地帶，屬大陸性季候風。年平均氣溫：24

26、℃，夏季主導風：東南風，臺風最高達9-10級，10米以上構(gòu)筑物應考慮臺風影響。歷年平均降水量為：1520mm。歷年平均相對濕度：81%。</p><p>　　污水排放接納河流資料：接納水體：位于廠區(qū)西邊，最高洪水位（50年一遇）：56.08米。</p><p>　　第二章 污水處理方案比較與選擇</p><p>　　2.1工藝方案確定原則</p>&l

27、t;p>　　在選擇處理的工藝方案時，應充分考慮的基本原則是：合法性、先進性、先進性、安全性、簡潔性，以及實際情況。</p><p>　　2.2方案比較與選擇</p><p>　　選擇處理工藝路線時一般要經(jīng)過三個階段:</p><p>　　1.收集資料，調(diào)查研究</p><p>　　這是選擇處理工藝路線的準備階段。在此階段，根據(jù)要處理的污

28、染物種類、數(shù)量、規(guī)模，有計劃、有目的地收集國內(nèi)外同類污染物處理的有關資料，包括處理技術路線的特點、工藝參數(shù)、運行費用、消耗材料、處理效果以及各種技術路線的發(fā)展情況與動向等經(jīng)濟和技術資料。</p><p><b>　　2、綜合比較</b></p><p>　　綜合比較收集到的處理污染的各種處理工藝路線在國內(nèi)外應用的狀況及發(fā)展趨勢；處理效果的狀況；處理湖量和規(guī)模的狀況；處

29、理時材料和能源消耗的狀況；工程項目的總投資和處理運行費用狀況；其他特殊情況。</p><p>　　3、處理工藝路線最終的確定</p><p>　　經(jīng)過以上分析，綜合各種處理方法的優(yōu)點，減少缺點，最終確定出最優(yōu)的處理工藝路線，使該處理工藝路線無論在技術上，還是在經(jīng)濟上都可行。</p><p><b>　　2.3工藝流程敘述</b></p&g

30、t;<p>　　1.A/O工藝除磷原理</p><p>　　工藝前段為厭氧池，城市污水和回流污泥進入該池，并借助水下推進式攪拌器的作用使其混合。回流污泥中的聚磷菌在厭氧池可吸收去除一部分有機物，同時釋放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中的有機物在其中得到氧化分解，同時聚磷菌攝取污水中比在厭氧條件下釋放的更多的磷，然后通過排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。</p><

31、p>　　好氧池在良好的運行狀況下，剩余污泥中磷的含量在2.5%以上，整個A/O工藝的BOD5去除率大致與一般活性污泥法相同，而磷的去除率為70%-80%,處理后出水磷濃度一般都小于1.0mg/L.該工藝在進水中TP/BOD值很高時，由于BOD負荷較低，剩余泥量較少，較難收到穩(wěn)定的處理效果。</p><p>　　聚磷菌是活性污泥在厭氧——好氧交替過程中大量繁殖的一種好氧菌，雖然競爭能力很差，但卻能在細胞內(nèi)貯存

32、聚β羥基丁酸（PHB）和聚磷酸鹽（Poly-p）。在厭氧——耗氧過程中，聚磷菌在厭氧池中為優(yōu)勢菌種，構(gòu)成了活性污泥絮體的主體，它吸收分子的有機物（如脂肪酸），同時將貯存在細胞中比在厭氧條件下釋放的更多的磷（Poly-p）中的磷，通過水解而釋放出來，并提供必須的能量。而在隨后的好氧池中，聚磷菌所吸收的有機物將被氧化分解并提供能量，同時能從污水中攝取比厭氧條件所釋放的更多的磷，在數(shù)量上遠遠超過其細胞合成所需磷量，將磷以聚磷酸鹽的形式貯藏在菌

33、體內(nèi)，而形成高磷污泥，通過剩余污泥系統(tǒng)排出，因而可獲得相當好的除磷效果。</p><p>　　由于生物除磷系統(tǒng)的除磷效果與排放的剩余污泥量直接相關，剩余污泥量又取決于系統(tǒng)的泥齡，有人報道，當泥齡為30d時，除磷率為40%；當泥齡為17d時，除磷率為50%；泥齡降至5d時，除磷率可提高到87%，所以一般認為泥齡</p><p>　　在5-10d時除磷效果是比較好的。</p>&

34、lt;p>　　1、A/O工藝除磷工藝流程：</p><p>　　進水→格柵→沉砂池→厭氧池→好氧池→二沉池→出水→</p><p>　　回流污泥↑ ↓</p><p>　　←污泥外運←脫水間←濃縮池 ←污泥泵房←貯泥池</p><p>　　污水經(jīng)格柵、沉砂等于處理后直接進入?yún)捬醭?。在厭氧池中，由二沉池回流?/p>

35、活性污泥一旦處于厭氧狀態(tài)，其中的磷即以正磷酸鹽的形式釋放到混合液中，隨后進入好氧池，處于好氧狀態(tài)時，有將混合液中的正磷酸鹽大量的吸附到污泥中。使污水中含磷量達到很低，最后進入二沉池，通過固液分離，污泥部分由二沉池回到厭氧區(qū)，部分含磷污泥以剩余污泥的形式從系統(tǒng)中排出，達到除磷和去除BOD的目的。A/O生物除磷工藝既不投藥，也無需考慮內(nèi)循環(huán)，因此建設費用和運行費用都很低，而且無內(nèi)循環(huán)的影響，厭氧反應器能夠保持良好厭氧狀態(tài)。本工藝具有以下特點

36、：</p><p>　　在反應器內(nèi)的停留時間一般從3小時到6小時，污泥齡是比較短的。</p><p>　　反應器（曝氣池）內(nèi)污泥濃度一般在2700—3000mg/L之間。</p><p>　　BOD去除率大致與一般活性污泥系統(tǒng)相同,磷的去除率較好,處理水中含磷量一般低于1.0mg/L,去除率約76%左右，沉淀物中含磷率約為4%，污泥肥效好。</p>&

37、lt;p>　　由于厭氧池設在好氧池之前，有利于抑制絲狀菌的生長，反應活性污泥膨脹，且能減輕好氧池的有機負荷。混合液的SVI值≤100，易沉淀，不膨脹。</p><p>　　同時，經(jīng)實驗與運行實踐還發(fā)現(xiàn)本工藝具有如下的問題：</p><p>　　除磷率難于進一步提高，因為微生物對磷的吸收，既或是過量吸收，也是有一定限度的，特別是進水BOD值不高或廢水中含磷量較高時，即P/BOD值高時，

38、由于污泥的產(chǎn)量低，將更是這樣。</p><p>　　在沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的釋放現(xiàn)象，特別是當污泥在污泥池內(nèi)停留時間較長時更是如此，應注意及時排泥和回流.</p><p>　　2.4水量水質(zhì)的設計計算</p><p><b>　　1.水量的確定</b></p><p>　?。?） 生活污水量 ：Q1=300000*220L

39、/d=66000m3/d.</p><p>　?。?） 工業(yè)污水量： Q2=1400m3/d</p><p>　　（3） 污水廠總污水量：Q=Q1+Q2=66000+1400=674000m3/d</p><p>　　取污水流量變化系數(shù)KZ=1.4，所以</p><p>　　設計最大流量Qmax=1.4*30000=420000m3/d=4.

40、86m3/s</p><p><b>　　2、水質(zhì)的確定</b></p><p>　　根據(jù)《污水綜合排放標準》城鎮(zhèn)二級污水處理廠排放標準如下：</p><p>　　SS=20mg/l ； BOD5=20mg/l； CODCr=60mg/l； TP=0.5mg/l</p><p>　　根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染

41、物排放標準》一級B類標準如下：</p><p>　　SS=20mg/l； BOD5=20mg/l； CODCr=60mg/l； </p><p>　　TN=20mg/l； NH3-N =8mg/l ； TP=0.5mg/l。</p><p>　　所以，得到的污水處理廠的進.出水水質(zhì)如下表：</p>

42、<p>　　第三章 主要處理單元設計計算</p><p>　　3.1 中格柵設計計算</p><p>　　污水由進水泵房提升至中格柵，中格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮物、漂浮物。</p><p><b>　　1.設計流量：</b></p><p>　　①日平均流量：Qav=300000m3/d=3000

43、00/86400=3.47m3/s KZ=1.4</p><p>　　②最大日流量：Qmax= Qav ×KZ =1.4×300000=420000m3/d=420000/86400=4.86 m3/s</p><p>　?、墼O計中格柵6組(4用2備)</p><p>　　故每組中格柵的日最大設計流量為Q= Qmax/4=1.215 m3/

44、s</p><p><b>　　2．設計參數(shù)： </b></p><p>　　最大流量： Q=1.215m3/s </p><p>　　柵條間距： e=30mm； </p><p>　　柵條寬度： s=10mm</p><p>　　過柵流速： v=

45、0.8m/s；</p><p>　　柵前水深： h=0.8m</p><p>　　柵前部分長度： L1=0.5m； 柵后部分長度:L2=1.0m；</p><p>　　格柵傾角： α=60°；</p><p>　　每日柵渣量： w1=0.05m3柵渣/103m3污水；</p>

46、<p>　　生活污水流量總變化系數(shù)： KZ=1.4；</p><p>　　格柵前渠道超高：h1=0.3m;</p><p>　　進水渠道漸寬部位的展開角度：α1=20°；</p><p><b>　　3．其他尺寸的計算</b></p><p>　?。?）格柵的間隙數(shù)量（n）：</p&g

47、t;<p>　?。?）柵槽總寬度（B）：</p><p>　　設計采用Ø10圓鋼為柵條，即S=0.01m。</p><p>　　B=S(n-1)+en=0.01×(59-1)+0.02×59=2.35(m) </p><p><b>　　中格柵計算示意圖</b></p><p

48、><b>　　核算實際流速：</b></p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失h2: 柵條的斷面形式采用沉水面為半圓的矩形</p><p>　　式中：h0-----------計算水頭損失， ；</p><p>　　g------------重力加速度;</p><p>　　K-----------格柵

49、受污染物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3;</p><p>　　ξ----------阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵刪條斷面幾何形狀有關,關于圓形斷面，</p><p><b>　　則，(符合要求)</b></p><p>　　（4）柵后槽總高度H：</p><p>　　柵前槽高:H1=h+h1=0.9+0.3=1.2m<

50、;/p><p>　　h1-------柵前渠超高,一般取0.3m.</p><p>　?。?）格柵總長度L：</p><p>　　進水渠長度：B1=Q/(h·v2)=1.215/(0.858×0.8)=1.770m</p><p>　　L=L1+L2+1.0m+0.5m+H/tan60°=0.797+0.398+1+

51、0.5+1.1/ tan60°=3.33m</p><p>　　式中：L1-------進水渠漸寬部位長,m;</p><p>　　L2-------柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度,m;</p><p>　?、廾咳諙旁縒===3.7m3/d＞0.2 m3/d采用機械清渣。</p><p>　　3.2旋流式沉砂池設計計算</p

52、><p>　　城市污水廠一般均應設置沉砂池，工業(yè)污水是否要設置沉砂池，要根據(jù)出水水質(zhì)而定。城市污水廠沉砂池的只數(shù)和分格數(shù)不應少于2，并按并聯(lián)原則考慮。</p><p>　　目前應用較多的沉砂池有平流式沉砂池、豎流式沉砂池和旋流式沉砂池，幾種沉砂池各有特點，應結(jié)合實際情況綜合考慮選定。本設計選用旋流式沉砂池。旋流沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速沙粒的沉淀并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置。

53、旋流沉砂池有多種類型，某些形式還屬于專利產(chǎn)品。沉砂池由流入口，流出口，沉砂區(qū)，砂斗、渦輪驅(qū)動裝置以及排沙系統(tǒng)等組成。污水由流入口切線方向流入沉砂區(qū)，進水渠道設一跌水堰，使可能沉積在渠道底部的沙子向下滑入沉砂池；還設有一擋板，使水流及砂子進入沉砂池時向池底流行，并加強附壁效應。在沉砂池中間設有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持環(huán)流。槳板、擋板和進水水流組合在一起，旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片使砂粒呈螺旋形流動，促進有機物和砂粒的分離，由于所受離心力不同，相

54、對密度較大的砂粒背甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗；而較輕的有機物，則在沉砂池中間部分與砂子分離，有機物隨出水旋流帶出池外。通過調(diào)整轉(zhuǎn)速，可以達到最佳的沉砂效果。砂斗內(nèi)沉砂可以采用空氣提升、排沙泵排沙等方式排除，再經(jīng)過砂水分離達到清潔排沙的標準。</p><p><b>　　設計計算：</b></p><p>　　采用鐘式沉砂池，設置四座每座最大流量</p>

55、<p>　?。?）沉砂池的直徑：</p><p>　　式中： Q-------最大設計流量，m3/s；</p><p>　　q-------表面負荷。</p><p>　　則 取D=5.3m</p><p>　　（2）沉砂池的有效水深h2：</p><p>　　式中： Q-------最大設計流量，m3

56、/s；</p><p>　　t-------水力停留時間，t=40s；</p><p>　　則 在2.0~2.5范圍內(nèi)符合要求。(3）沉砂室所需體積V</p><p>　　式中： Qd-------最大設計流量，m3/s；</p><p>　　X-------城市污水沉砂量，X=30m3/106m3污水；</p><

57、p>　　T-------消除沉砂的間隔，d，t=1d。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　（4）沉砂斗容積</b></p><p>　　式中： d-------沉砂斗上口直徑，m，設計中取d=1.5m；</p><p>　　h4-------沉砂斗圓柱體的高度

58、，m，設計中取1.5m；</p><p>　　h5-------沉砂斗圓臺體的高度，m；</p><p>　　r-------沉砂斗下底直徑，一般采用0.4~0.6m，設計中取0.4m；</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　?。?）沉砂室總高度H</p><p>　　

59、式中： h1-------沉砂池超高，m，一般采用0.3~0.5m設計中取0.4m；</p><p>　　h3-------沉砂池緩沖高度，m，設計中取1.5m；</p><p>　　h5-------沉砂斗圓臺體的高 則</p><p><b>　?。?）進水渠道</b></p><p>　　進水渠道與渦流沉砂池呈切線

60、方向進水，以提供渦流的初速度</p><p><b>　　渠寬</b></p><p><b>　　進水渠道長度</b></p><p><b>　?。?）出水渠道</b></p><p>　　出水渠道和進水渠道建在一起，中間建設閘板，以便在沉砂池檢修時超越沉砂池，兩渠道夾角

61、360°，最大限度的延長沉砂池內(nèi)的水力停留時間。</p><p><b>　　渠寬</b></p><p><b>　　直線段長度滿足即可</b></p><p>　　3.3 厭氧池設計計算</p><p><b>　　1.設計參數(shù)：</b></p>&

62、lt;p>　　水力停留時間t=1.6h 有效水深 H=4.7m</p><p>　　2. 其他尺寸的計算：</p><p>　　厭氧池體積 V=Q.t=(300000×1.5)/24=20000 m3</p><p>　　A=Vp'/h=20000/4.7=4255m2</p><p>　　取池長

63、56m，則寬B=A/56=4255/56=80.0m，設計五個廊道，則每個B'=80.0/5=16m</p><p>　　則厭氧池的容積56×16×5.2m3 </p><p>　　3.4. 曝氣池的設計計算：</p><p><b>　　1設計參數(shù)：</b></p><p>　　混合液污泥濃

64、度：X=4500mg/l</p><p>　　污泥泥齡：θc=10d；</p><p><b>　　污泥產(chǎn)率系數(shù)：；</b></p><p>　　污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)：Kd=0.089d-1.（Kd一般采用0.06—0.1d-1，f=VSS/SS一般采用0.6—0.75，取0.75）</p><p>　　污泥負荷Ls=0.3

65、kgBOD/(kgMLSS·d) 剩余污泥含水率 P=99%</p><p>　　有效水深h=4.2m 池寬 B=8m (校核 B:h=8:4.2=1.9)</p><p><b>　　2. 曝氣池容積：</b></p><p><b>　?。?）總體積V：</b></p>

66、<p>　　（2）反應池分6組，則單池池容為：</p><p>　　按表現(xiàn)污泥產(chǎn)率計算：</p><p><b>　　按污泥負荷計算：</b></p><p><b>　　取兩者中的最大值</b></p><p>　　設6組好氧池，故 </p><p>　　取有效

67、水深為h=4.2m </p><p>　　取池寬B=8m，則B/h=8/4.2=1.9,介于1~2之間符合要求。</p><p>　　廊道長 L=F/B=1904.8/8=238.1m 取L=240m</p><p>　　采用5廊道式曝氣池，則每廊道長 L1=L/5=240/5=48m </p><p>　　超高取0.5m，

68、則曝氣池總高：h=4.2+0.5=4.7m</p><p>　　③進水方式：多種方式同時進水</p><p>　　設6組5廊道曝氣池，在曝氣池的進水端和出水端設橫向配水渠道，在兩池中間設配水渠道與橫向配水渠相連，每個曝氣池設5個進水口。</p><p>　　a.傳統(tǒng)活性污泥法：污水從第一廊道進入；</p><p>　　b.階段曝氣法：污水從那

69、個5個廊道的5個進水口均量進入；</p><p>　　c.吸附再生法：污水從第二（或第三或第四）廊道進入。</p><p>　　3.曝氣池的水力停留時間：</p><p>　　t=V/Q=(48000×24)/300000=3.84h</p><p>　　4.每日的剩余污泥量：</p><p>　?、侔幢碛^污

70、泥產(chǎn)率計算：表觀產(chǎn)率系數(shù)</p><p>　　揮發(fā)性剩余污泥量ΔXv=YobsQ（s0-se）=0.32×500000×（200-20）×10-3=17280kg/d</p><p>　　總污泥量ΔX=ΔXv/f=17280/0.75=23040kg/d</p><p><b>　?、诎次勰帻g計算：</b><

71、/p><p>　　所以，經(jīng)過計算，取每日剩余污泥量ΔX=23040kg/d</p><p>　　取兩者的最大值即23040kg/d，進行排放量的計算，剩余污泥含水率按99%計算每天排放濕污泥：23040/1000=23.04噸（干泥），23.04/(100%-99%)=2304m3</p><p>　　5.曝氣池的需氧量計算</p><p>　　

72、①平均需氧量計算 ΔXv=YobsQov（s0-se）=17280g/d</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=79387.2O2/d</p><p>　?、谧畲笮柩趿坑嬎悝v=YobsQmax（s0-se）=24192kg/d</p><p>　　O2（max）=-1.42ΔXvmax=[

73、-1.42×24192]×10-3</p><p>　　=111142kgO2/d</p><p>　?、圩畲笮柩趿颗c平均需氧量的比值O2（max）：</p><p>　　O2（max）=1.40</p><p>　?、苊咳杖コ腂OD5值:</p><p>　　BOD5=300000×（

74、200-20）=5.4×107g/d</p><p>　?、萑コ?kgBOD5的需氧量:</p><p>　　ΔO2=9.02×107/9×107=1.0gO2/gBOD5</p><p><b>　　空氣的量計算</b></p><p>　　采用鼓風曝氣，曝氣池的有效水深4.2m，曝氣安

75、裝距池底0.2m，則擴散器上靜水壓為4m，其他相關參數(shù)的選擇如下：ɑ=0.82 β=0.9 ρ=1</p><p>　　曝氣設備堵塞系數(shù)：F=0.8 采用管式微孔擴散設備，氧轉(zhuǎn)移率為：18%</p><p>　　擴散器壓力損失：4kPa 20℃時水中溶解度飽和度Cs（20℃）=9.17mg/l </p><p>　　最高水溫30℃

76、 30℃時水中溶解度飽和度Cs（30℃）=7.63mg/l</p><p>　　（1）空氣離開曝氣池面時，氣泡含O2的體積分數(shù)：</p><p><b>　　O2</b></p><p>　　（2）擴散器出口處的絕對壓力</p><p>　　Pd=P+9.8×103×H=1.1×1

77、05×9.8×103×4=1.405×105Pa</p><p>　?。?）最高溫度（30℃）時，曝氣池混合液中平均氧飽和度：</p><p>　　Cs（30℃）=Cs（30℃）×（）=7.63×（）</p><p>　　=8.54mg/l </p><p>　?、軗Q算為標準條件（2

78、0℃，脫氧清水）充氧量：</p><p><b>　　Os=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=153961kg/d=6415kg/h</p><p>　　相應的最大需氧量為：</p><p>　　Os(max)=kg/d</p>

79、;<p>　　=215544.7kg/d=8981kg/h</p><p>　　(5)曝氣池平均供氣量：</p><p>　　Gs==m3/h=127282m3/h</p><p>　　(6)曝氣池的最大供氣量：</p><p>　　Gs(max)===178194m3/h</p><p>　　(9)系統(tǒng)

80、的總空氣用量：</p><p>　　本系統(tǒng)除了采用鼓風曝氣以外，還采用空氣在回流污泥井中提升污泥，污泥回流比R=60%；這樣，提升回流污泥所需空氣量為：</p><p>　　860%300000/24=60000m3/h</p><p><b>　　總需氧量為：</b></p><p>　　60000+178194=23

81、8194m3/h</p><p>　　(10)鼓風機的選擇：曝氣頭安裝在距池底0.2m</p><p><b>　　鼓風機所需壓力：</b></p><p>　　H風=h+Δh=(4.2-0.2)+1.5=5.5m 即P=5.59.8=53.9kPa</p><p><b>　　最大的供氣量：<

82、;/b></p><p>　　Gs(max)=(278194+10000)m3/h=3136.6m3/min</p><p>　　所以，選擇風機：羅茨鼓風機LSR300WD(風量Q=994.6m3/min),6臺（4用2臺）。平均供氣量時采用3用3備，最大供氣量時4用2備，最小供氣量時2擁備。</p><p>　　3.4 二沉池設計計算（沒有行車刮泥機的平流式

83、沉淀池）</p><p>　　設計流量=500000m3/d，即為大型污水處理廠，采用輻流沉淀池（周進周出）。</p><p><b>　　1.設計參數(shù)：</b></p><p>　　設計流量為:Q=300000m3/d； 表面水力負荷：q0=1.5m3/(m2·h)；</p><p>　　沉淀池超高：

84、h=0.3m； 緩沖層高度：h=0.8m；</p><p>　　沉淀池個數(shù)：n=6； 兩次排泥時間：T=4h；</p><p>　　采用機械排泥，含水率P=98%； 污泥容重：γ=1000kg/m3；</p><p>　　貯泥斗斜壁的傾角α=55°； 坡向泥斗的坡度：i=0.05；</p>&

85、lt;p>　　泥斗的圓形臺，上部直徑D1=4m，下部直徑D2=2m。</p><p><b>　　2.設計計算</b></p><p>　　（1）每座沉淀池的表面積和直徑：</p><p><b>　　池表面積</b></p><p>　　池直徑 取50m</p><

86、p>　　（2）沉淀池的有效水深（1/2R處的深處）</p><p>　　h2=q0×t=1.5×2.8=4.2m</p><p>　　(校核：D:h2=50:4.2=11.9，在6~12范圍之內(nèi)，符合要求)</p><p>　?。?）污泥區(qū)的體積：</p><p><b>　　Vw=</b>&l

87、t;/p><p>　　每個泥斗的容積為：Vw'=575/6=95.8m3</p><p>　?。?）沉淀區(qū)的有效容積：V=A·h2=1944.4×4.2=8166.5m3</p><p>　?。?）沉淀池的總高度：</p><p>　　坡降高度：h4=（D-D1）/20.05=1.15m</p><

88、p>　　泥斗深：h5=（D1-D2)/2tan60°=1.7m</p><p>　　H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4.2+0.8+1.15+1.7=8.15m</p><p><b>　?。?）污泥斗體積：</b></p><p>　　貯泥斗以上圓錐處泥容積V2</p><p>　　V2=1/

89、3h4(R2+r2+Rr)=1/3×3.14×1.15×(252+25×2+22)=817.29m3</p><p>　　V1+V2=(12.45+817.29)=829.74m3>95.8m3</p><p>　?。?）校核出水堰的最大負荷：</p><p>　　輻流式沉淀池的出水集水渠位于池壁的1/10R處</

90、p><p>　　<1.7L/(s·m)</p><p>　　3.5 污泥濃縮池設計計算</p><p><b>　　1.設計參數(shù)：</b></p><p>　　生活污水f=之值,取0.75（0.6~0.8）； 二沉池污泥含水率P=99%；</p><p>　　污泥密度ρ=1000kg

91、/m3； 濃縮時間t=20h；</p><p>　　污泥濃縮池后的含水率P=96%； 濃縮池超高h1=0.5m;</p><p>　　緩沖層的高度h3=0.5m； 池底坡度i=0.05；</p><p>　　污泥的固體通量G=40kg/(m2·d);

92、 </p><p>　　污泥斗上底直徑r1=2.0m,下底直徑r2=1.0m.</p><p><b>　　2.設計計算</b></p><p><b>　?、偈Ｓ辔勰嗔康挠嬎?lt;/b></p><p>　　ΔX=216000kg/d=2160m3/d</p><p>

93、<b>　?、跐饪s池的面積</b></p><p><b>　　A=m2</b></p><p>　　設計4個輻流池，則每個濃縮池的面積 m2</p><p><b>　?、蹪饪s池直徑</b></p><p>　　D===13.1m 取14m</p><

94、;p><b>　　④濃縮池深度H：</b></p><p>　　濃縮池工作部分的有效水深</p><p>　　池底坡度造成的深度：</p><p>　　h4=(-)×i=(-)×0.05=0.3m</p><p><b>　　污泥斗高度：</b></p>&l

95、t;p>　　h5=(-)×tan600=×tan550=0.87m</p><p>　　所以污泥濃縮池池深H:</p><p>　　H=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3.3+0.5+0.3+0.87=5.47m</p><p><b>　?、轁饪s后污泥體積：</b></p><p>　　

96、V2===135m3/d</p><p>　　則可以得出清液的體積為：</p><p>　　V3=V1-V2=2160/6-135=405m3/d</p><p>　　第四章 構(gòu)筑物一覽表</p><p>　　第五章 總圖布置</p><p>　　5.1 污水廠平面布置</p><p>

97、<b>　　1．總平面布置原則</b></p><p>　　本項目新建的城市污水處理廠，根據(jù)該城市地勢走向，排水系統(tǒng)現(xiàn)狀及城市總體規(guī)劃，選擇在該市南外環(huán)路排水總干管末端，清水河西側(cè)建廠，該位置對于接納污水進廠，處理出水排放十分方便。</p><p>　　該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設施的總平面布置，各種管線，管道及渠道的平面布置，

98、各種輔助建筑物與設施的平面布置。總圖平面布置時應遵從以下幾條原則：</p><p>　?。?）處理構(gòu)筑物與設施的布置應順從流程，集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。</p><p>　　（2）工藝構(gòu)筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關系（如地形走勢，污水出口方向，風向，周圍的重要或敏感建筑物等）。</p><p&g

99、t;　?。?）構(gòu)（建）之間的間距應滿足交通，管道（渠）敷設，施工和運行管理等方面的要求。</p><p>　?。?）管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調(diào)，應順應污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。</p><p>　　（5）協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全通道，美化廠區(qū)環(huán)境。</p

100、><p><b>　　2.總平面布置結(jié)果</b></p><p>　　污水廠北臨外環(huán)路，污水由南外環(huán)路排水總干管截留進入，經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排入清水河。</p><p>　　污水處理廠呈長方形，東西長305米，南北長237米。綜合樓，控制樓，職工宿舍及其他輔助建筑位于廠區(qū)西北，正門在西北角面對南環(huán)路，占地較大的水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)中部，沿流

101、程自西向東排開。污泥處理系統(tǒng)及出水消毒設施位于廠區(qū)東端。為了改善辦公及生活區(qū)環(huán)境，在長東北角另設大門，以便污泥及沉沙外運。</p><p>　　廠區(qū)地勢低洼，為解決廠區(qū)排澇與土方平衡問題，除就近處理一部分棄土外，廠內(nèi)地面普通填高0.3-0.5m，使地面到達64.8-65.0m高程。</p><p>　　廠區(qū)主干道寬6m,兩側(cè)構(gòu)筑物間距不小于15m，次干道寬4m，兩側(cè)構(gòu)筑物間距不小于10m。

102、</p><p>　　氧化溝工藝方案總平面圖布置參見附錄圖1.</p><p>　　5.2 污水廠高程布置</p><p>　　1.高程布置應遵從以下原則：</p><p>　　污水處理廠在常年絕大多數(shù)時候里能自流排放水體。</p><p>　　計算各處理構(gòu)筑物的水頭損失時，應選擇距離最長，水頭損失最大的流程進行水利計

103、算。</p><p>　　設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接受處理后污水水體的最高水位作為起點，逆流程倒推計算。以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低，但同時應考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大而增加施工上的難度。還應考慮到因維修等原因需將水放空而在高程上提的要求。</p><p>　　在仔細計算并留有余量的前提下，全程水頭損失及原

104、污水提升泵站的全揚程都應力求最小。</p><p>　　在作高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需提升的污泥量。</p><p><b>　　2.高程布置結(jié)果</b></p><p>　　由于該市污水處理廠出水排入市政排水總干管后，經(jīng)終點泵站提升才排入清水河，故污水處理廠高程布置由于自身因素決定。</p><

105、;p>　　采用推薦的A/O工藝，二沉池，氧化溝占地面積很大，如果埋深設計過大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按盡量減少埋深。從降低土建工程投資考慮，接觸消毒池水面相當高程定為±0.00m,相應二沉池，A/O，曝氣沉沙池水面相當標高分別為0.50，1.00，1.60m。這樣布置亦利于排泥及排空檢修。</p><p>　　A/O工藝方案高程布置參見附錄附圖2。</p><p

106、><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 高廷耀等.水污染控制工程（上、下冊）.北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　2 韓洪軍.污水處理構(gòu)筑物處理與計算.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社,2002</p><p>　　3 婁金生等.生物脫氮除磷原理與應用.長沙：國防科技大學出版社，2002</p>

107、<p>　　4 夏暢斌等.城市污水處理廠實習與設計.長春：吉林科學技術出版社，2004</p><p>　　5 曾科.污水處理廠設計與運行.北京：化學工業(yè)出版社，2002</p><p>　　6 張自杰.排水工程（上、下冊第二版）.中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　7 陳季華等，廢水處理工藝設計及實例分析.高等教育出版社</p><

108、;p>　　8 全國通用給水排水標準圖集（S1—S2）</p><p>　　9 崔玉川等.水處理工藝設計計算.水利電力出版社</p><p>　　10 《給水排水設計手冊》.中國建筑工業(yè)出版社,2002</p><p>　　11 陳耀宗等.建筑給水排水設計手冊.中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　12 污水處理機械設備設計與應用.北京

109、：化學工業(yè)出版社</p><p>　　13 史惠祥等編著.實用環(huán)境工程手冊（污水處理設備）.化工出版社,2002 </p><p>　　14謝冰,徐亞同.廢水生物處理原理和方法.中國輕工業(yè)出版社,2007 </p><p>　　15 李亞峰.水處理構(gòu)筑物設計與計算.北京：化學工業(yè)出版社，2007</p><

110、;p>　　16《給水排水設計手冊》.中國建筑工業(yè)出版社,2002</p><p><b>　　課程設計總結(jié)</b></p><p>　　我們這次是做的A/O除磷工藝設計，它具有效率高，流程簡單、投資省、操作費用低，缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率，容積負荷高，缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強等特點。由于如今的生活污水逐漸的富營養(yǎng)化，采用此工藝能夠很有效的

111、去除污水中的磷，并且同時簡單的對污水處理廠進行了設計，因此，這就是本次我們所做關于污水處理工藝方案的目的和實用價值所在。</p><p>　　本次設計，我們以十四人一組為單位，在實驗過程中我了解了設計中的很多困難，不管是數(shù)據(jù)的選取和處理，還是在CAD制圖過程遇到的種種難題。因為這次不僅僅是完成理論上的作業(yè)，而是具有更好現(xiàn)實意義，必須能用于生產(chǎn)，同時在圖上也需要反應出正確的比例，便于實際制作。</p>

112、<p>　　在這個過程中也遇到了些許的問題，在面對這些問題的時候自己曾焦慮，但是最后還是解決了。才發(fā)現(xiàn)當我們面對很多問題的時候所采取的具體行動也是不同的,這當然也會影響我們的結(jié)果.很多時候問題的出現(xiàn)所期待我們的是一種解決問題的心態(tài),而不是看我們過去的能力到底有多強,那是一種態(tài)度的端正和目的的明確,只有這樣把自己身置于具體的問題之中,我們才能更好的解決問題.。 </p><p>　　現(xiàn)在把這個課程做

113、完了才發(fā)現(xiàn)自己對以前學的知識點有了更好的理解，知識只有放在實踐運用上才能體現(xiàn)他的價值才能更好地被大家接受，所以這門實踐課是很有必要開設的，也是大家很有必要去認真做的。 </p><p>　　在這個過程中，要謝謝老師對我的教導，在老師的講解下讓我對整個設計過程以及繪圖過程有了很好的了解，對我后面的整體的設計和繪圖的進行有了很大的幫助 由于能力有限，我們在設計中可能存在一些問題，敬請老師批評指正。</p&g