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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目: 氧化溝法處理城市污水工程 設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系): 能源與環(huán)境學(xué)院 年級(jí)、 專業(yè): 200 級(jí)環(huán)境工程 姓 名: 學(xué) 號(hào): 31200808100 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 2012年 整理為word格式 目錄 摘

2、 要 4 1前 言 5 2設(shè)計(jì)總則 6 2.1設(shè)計(jì)范圍 6 2.2設(shè)計(jì)依據(jù) 6 2.3設(shè)計(jì)原則 6 3工程規(guī)劃概況 7 3.1工程設(shè)計(jì)資料 7 3.2污水廠設(shè)計(jì)污水量 7 4城市污水處理方案的確定 7 4.1 確定處理方案的原則 7 4.2 工藝比選 8 4.3 具體工藝流程的確定 15 5主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 5.1 進(jìn)水格柵間的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 5.2 污水泵房的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19 5.3細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 24 5.4沉砂池的設(shè)計(jì)及計(jì)算 26 5.5配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 30 5.6 三溝式氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算 31 5.7消毒劑的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 39

3、 5.8 接觸池的設(shè)計(jì)及計(jì)算 40 5.9計(jì)量槽的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 41 整理為word格式 6 污泥脫水工藝流程的選擇 43 6.1 污泥處理工藝流程選擇 43 6.2污泥泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算 44 6.3 污泥濃縮池的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 44 6.4貯泥池及提升污泥泵 46 6.5 污泥脫水機(jī)房 47 6.6鼓風(fēng)機(jī)房 48 6.7廠內(nèi)給水排水以及道路 48 7 污水廠總體布置 48 7.1概述 48 7.2 平面布置 49 7.3 高程布置 49 8 電儀表與供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 54 8.1 變配電系統(tǒng) 54 8.2 儀表的設(shè)計(jì) 54 9 工程概預(yù)算及運(yùn)行管理 54

4、9.1 生產(chǎn)組織 54 9.2 人員編制 54 9.3 安全生產(chǎn)和勞動(dòng)保護(hù) 55 9.4工程概算 55 9.5 污水處理成本計(jì)算 57 9.6 安全措施 58 9.7 污水廠運(yùn)行管理 58 9.8 污水廠運(yùn)行中注意事項(xiàng) 58 10結(jié)論 60 總結(jié)與體會(huì) 61 謝辭 62 整理為word格式 參考文獻(xiàn) 63 摘 要 本設(shè)計(jì)是污水處理廠的初步設(shè)計(jì)。該處理廠處理城市污水。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該污水處理工程進(jìn)水中氮含量偏高，在去除BOD5和SS的同時(shí)，還需要進(jìn)行脫氮處理，故采用當(dāng)代水處理工藝中常用的三溝式氧化溝工藝。本設(shè)計(jì)采用了三溝式氧化溝主體工藝，工藝流程簡(jiǎn)單，省去了初沉

5、池和污泥消化系統(tǒng)，節(jié)省了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)曝氣設(shè)備和構(gòu)造形式多樣，運(yùn)行靈活，管理方便，保證出水達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，做到了水資源的合理利用。 關(guān)鍵詞：三溝式氧化溝；脫氮；達(dá)標(biāo)排放 Abstract The design is the preliminary design of the sewage treatment plantThe treatment plant to treat municipal sewage. According to design requirements, the high nitrogen content in the influent of the s

6、ewage treatment works, the removal of BOD and SS at the same time, the need for nitrogen removal process, it is the contemporary water treatment processes used in three oxidation ditch process. This design uses three oxidation ditch the main process, the process is simple, eliminating the primary se

7、dimentation tank and sludge digestive system, investment in infrastructure and operating costs savings, while the aeration equipment and construction of various forms, flexible and easy management to ensure that the effluent can meet the effluent standards, so that a reasonable use of water resource

8、s. Key words: Types of three ditch oxidizing ditch，nitrogen remvol，discharge to reach standard 整理為word格式 1前 言 水資源是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本保證，污水的任意排放或處理不徹底的排放，都會(huì)給水資源環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染問題。我國(guó)水體污染主要來(lái)自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來(lái)經(jīng)過治理雖有所減少，但城市

9、生活污水有增無(wú)減，占水質(zhì)污染的51%以上。 本設(shè)計(jì)是在對(duì)某城市生活污水分析后，進(jìn)行的一整套污水處理廠的設(shè)計(jì)。其中，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)進(jìn)行分析，對(duì)污水處理工藝流程的選擇給予說明，對(duì)具體污水及污泥構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。 此次設(shè)計(jì)要求處理水量100000m3/d，其中工業(yè)污水和生活污水各占一半，利用三溝式氧化溝設(shè)計(jì)該污水處理廠。設(shè)計(jì)水質(zhì)：BOD5 100 mg/L，CODCr 200 mg/L，SS 150 mg/L，氨氮 26 mg/L，總磷 10 mg/L。出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合運(yùn)用和全面的總結(jié)，是教學(xué)計(jì)

10、劃不可缺少的組成的部分，也是大學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)掌握貫通大學(xué)期間各科課程之間的聯(lián)系。為畢業(yè)以后從事污水處理方面的設(shè)計(jì)施工及管理打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)書中有不當(dāng)或紕漏之處，懇請(qǐng)各位老師及專家指出改正。并對(duì)在設(shè)計(jì)中給予我指導(dǎo)和幫助的各位老師表示衷心的感謝。 整理為word格式 2設(shè)計(jì)總則 2.1設(shè)計(jì)范圍 該污水處理廠是為了處理某城市生活污水和工業(yè)廢水的。對(duì)污水廠的工藝選擇、主要構(gòu)筑物的尺寸做出詳細(xì)的說明和計(jì)算，并選出主要的機(jī)械設(shè)備，確定構(gòu)筑物的平面布置、高程布置。對(duì)廠區(qū)其他輔助建筑物只劃定區(qū)域面積，提出建議性使用性能，不做具體設(shè)

11、計(jì)，并對(duì)污水處理廠進(jìn)行粗略進(jìn)行人員定制和投資估算。 2.2設(shè)計(jì)依據(jù) 《中華人民共和國(guó)水污染防治法》(自2008年6月1日開始實(shí)施) 《地表水環(huán)境質(zhì)量評(píng)估》(GB 3838-2002) (自2002年6月1日開始實(shí)施) 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8918-2002) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50101-2005) 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 31-89) 《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第五冊(cè)》 《污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 《污水處理廠污泥處理處置最佳可行技術(shù)導(dǎo)則》 《給水排水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)》 《室外排水工程規(guī)范》 《環(huán)境保護(hù)設(shè)

12、備選用手冊(cè)—水處理設(shè)備》 2.3設(shè)計(jì)原則 (1) 執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家地方的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； (2) 采用先進(jìn)可靠的處理工藝，確保經(jīng)過處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)； (3) 采用成熟 、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計(jì)較好的自控水平，以方便運(yùn)行管理； (4) 全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調(diào)，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致； 整理為word格式 (5) 妥善處理污水凈化過程中產(chǎn)生的污泥固體物，以免造成二次污染； (6) 綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。 3工程規(guī)劃概況 3.1工程設(shè)計(jì)資料 該污水處理廠處理水量

13、100000m3/d，其中工業(yè)污水和生活污水各占一半。 設(shè)計(jì)水質(zhì)：BOD5 100 mg/L，CODCr 200 mg/L，SS 150 mg/L，氨氮 26 mg/L，總磷 10 mg/L。出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 3.2污水廠設(shè)計(jì)污水量 已知平均流量Q=100,000 m3/d=1.157m3/s=1157 L/s 查GB50014－2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》知： 則 總變化系數(shù)Kz=1.3， 最大日污水量: Qh=Q×Kz=100000×1.3 =5416.67 m3/h =1.5046 m3/s=1504.6L/s 項(xiàng)

14、 目 設(shè)計(jì)水量 m3/d m3/h L/s 平均日污水量 100000 4167 1157 最大日污水量 130000 5415 1504.6 本次設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下表所示: 表3-1 污水廠進(jìn)出水水質(zhì) 單位：mg/L CODCr BOD5 SS NH3-N TP 進(jìn)水 200 100 150 26 10 出水 ≤60 ≤20 ≤20 ≤15 ≤1 整理為word格式 4城市污水處理方案的確定 4.1 確定處理方案的原則 確定污水處理方案的原則: (1)城市污水處理應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，出水

15、水質(zhì)好； (2)污水廠的處理布局合理，建設(shè)投資少，占地少； (3)要求節(jié)能和污水資源化，并且最大限度的處理水能回用； (4)提高自動(dòng)化的程度，為科學(xué)管理創(chuàng)造條件； (5)為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物； (6)污水采用季節(jié)性消毒； (7)提高管理水平和保證運(yùn)轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟(jì)效果； (8)查閱相關(guān)的資料確定其方案。 4.2 工藝比選 對(duì)幾種常見的生物處理工藝進(jìn)行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，A-B兩段曝氣法，A/O脫氮工藝，氧化溝，A2/O工藝，SBR法。 （1）傳統(tǒng)活性污泥法 這是以傳統(tǒng)活性污泥法處理城市污水的典型工藝。其特點(diǎn)是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)

16、出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所需的足夠氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有機(jī)物。 A 工藝特點(diǎn) 利用曝氣池中的好氧微生物，來(lái)分解污水中的有機(jī)物質(zhì)。混合液沉淀分離，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形勢(shì)流動(dòng)至池的末端，流出池外至二沉池。 a 優(yōu)點(diǎn)： ①該工藝對(duì)污水的BOD和SS總處理效率均為90%～95%，處理效果好； ②運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定； ③適宜處理大量污水，所以多用于大中型污水處理廠。 b 缺點(diǎn)： ①運(yùn)行費(fèi)用高，在曝氣池的末端造成供氧的浪費(fèi)，故提高了運(yùn)行成本； ②基建費(fèi)用高，占地面積大，對(duì)水質(zhì)、水量變化適

17、應(yīng)能力低； ③由于沉淀時(shí)間短和沉淀后碳源不足等情況，對(duì)于N、P的去處率低。 整理為word格式 B 適用條件：不要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。 C 工藝流程見下圖： 進(jìn)水 格柵 沉沙池 初沉池 曝氣池 二沉池 出水 剩余污泥 回流污泥 圖4.1 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖 （2） AB曝氣法 A－B法是吸附生物降解法的簡(jiǎn)稱，是原聯(lián)邦德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)Bohnke教授于70年代中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設(shè)初沉池，有機(jī)污泥負(fù)荷率很高的A段和污泥負(fù)荷率較低的B段兩極污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并分別有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。 A 工藝特點(diǎn)

18、： A-B工藝由A，B兩端串聯(lián)的活性污泥法組成，A段在厭氧和兼氧的條件下，進(jìn)行高負(fù)荷曝氣，一般曝氣時(shí)間為0.5h，去除BOD5。B段在好氧條件下，進(jìn)行低負(fù)荷曝氣，曝氣時(shí)間一般為2～6h。AB工藝對(duì)BOD5和SS的去處率均為90%～95%，對(duì)N，P的去除率取決于B段采用的工藝。 a 優(yōu)點(diǎn)： ①該工藝對(duì)污水的BOD和SS總處理效率均為90%～95%，處理效果好； ②基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用較活性污泥法低15%左右； ③運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。 b 缺點(diǎn)： ①與傳統(tǒng)法相比，A-B法多了污泥回流系統(tǒng)，而且產(chǎn)泥量較大； ②由于泥量大，故增加了污泥處理處置費(fèi)用，同時(shí)運(yùn)行管理較復(fù)雜； ③脫氮效果雖然

19、有所提高，但由于污泥齡太短，僅靠吸附作用遠(yuǎn)不能達(dá)到脫氮除磷的要求。 B 適用條件：適用于原水有機(jī)物濃度高并且不要求脫氮除磷的，或者需要逐步提高處理標(biāo)準(zhǔn)的大型和較大型污水處理廠。 C 工藝流程見下圖： 整理為word格式 A段 進(jìn)水 格柵 沉沙池 吸附池 中沉池 曝氣池 二沉池 回流污泥 出水 B段 回流污泥 圖4.2 AB法工藝流程圖 （3）A/O脫氮工藝 A/O脫氮工藝的功能是去處有機(jī)物和脫氮。 A 工藝特點(diǎn)： 該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌，D

20、O不大于0.5mg/L。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機(jī)碳得到生物氧化降解，同時(shí)有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成NH3-N，并被硝化，將好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用進(jìn)水中的BOD5作為碳源，將NOX-N還原成N2在水中溢出，從而實(shí)現(xiàn)脫氮，然后進(jìn)入好氧段去除污水中的有機(jī)物和NOX-N的硝化。 a 優(yōu)點(diǎn)： ① 該工藝對(duì)污水的BOD和 SS總處理效率為90%～95%，總氮的處理效率為70%以上； ② 流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流； b 缺點(diǎn)： ① 主要缺點(diǎn)是對(duì)P的去處率很低； ② 反應(yīng)池和二沉池較活性污

21、泥法大幅增加； ③ 污泥回流量大，能耗較高； 整理為word格式 ④ 用于中小型污水處理廠費(fèi)用偏高。 B 適用條件：該工藝一般適合于南方對(duì)出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水處理廠。 C 工藝流程見下圖： 剩余污泥 沉沙池 回流污泥 初沉池 進(jìn)水 格柵 出水 缺氧池 好氧池 二沉池 圖4.3 A/O脫氮工藝流程圖 （4）A/O除磷工藝 A/O除磷工藝的功能是去處有機(jī)物和脫氮。 A 工藝特點(diǎn)： 該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO在2 mg/L

22、左右，在好氧段污水中的有機(jī)碳得到生物氧化降解，同時(shí)聚磷菌釋放磷，在二沉池中對(duì)剩余污泥進(jìn)行排放，達(dá)到除磷的效果。 a 優(yōu)點(diǎn)： ① 去除有機(jī)物的同時(shí)可生物除磷； ② 污泥沉降性能好； ③ 污泥硝化達(dá)到穩(wěn)定； ④ 沼氣可以回收。 b 缺點(diǎn)： ① 生物脫氮效果差； ② 沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差 ③污泥滲出液需化學(xué)除磷。 B 適用條件：該工藝一般適合于南方對(duì)出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水廠。 C 工藝流程見下圖： 整理為word格式 剩余污泥 沉沙池 回流污泥 初沉池 進(jìn)水 格柵 出水 缺氧池 好氧池 二沉池 圖4.4 A/

23、O除磷工藝流程圖 （5）A2/O 工藝 A 優(yōu)缺點(diǎn) a 優(yōu)點(diǎn)： ①本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫N除P工藝；總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝； ②在厭氧（缺氧），好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無(wú)污泥膨脹之憂； ③厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境和不同的微生物種群的有機(jī)配合，能同時(shí)去除有機(jī)物和除磷脫氮的功能； ④脫氮效果受回流液比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的DO和硝酸態(tài)氧的影響。 b 缺點(diǎn)： ①除磷效果很難提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高。 ②脫氮效果有也難以進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高； ③進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的DO，

24、減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋磷現(xiàn)象的發(fā)生；但DO濃度不宜太高，以防循環(huán)混合液對(duì)缺氧反 應(yīng)器的干擾； B 適用條件：要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。 C 工藝流程見下圖： 沉砂池 厭氧池 缺氧池 二沉池 好氧池 回流污泥 回流混合液 初沉池 進(jìn)水 出水 圖4.5 A2/O 工藝流程圖 （6）傳統(tǒng)SBR工藝 整理為word格式 傳統(tǒng)SBR工藝也叫間歇式活性污泥法。 A 特點(diǎn): a 優(yōu)點(diǎn)： ① 流程十分簡(jiǎn)單，管理方便； ② 合建式，占地省，處理成本較低； ③ 有脫氮除磷功能，處理較好； ④ 污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消

25、化； b 缺點(diǎn)： ① 間歇周期運(yùn)行，對(duì)自控要求高； ② 變水位運(yùn)行，電耗量高； ③ 脫氮除磷效果不太高； ④污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化。 B 適用條件：中小型污水處理廠。 C 工藝流程見下圖： 原污水 沉砂池 污泥濃縮池 SBR反應(yīng)器 脫水 配水井 排水 消化 污泥處理 消毒劑 圖4.6 傳統(tǒng)SBR工藝流程圖 （7） 氧化溝 根據(jù)構(gòu)造特征和運(yùn)行方式的不同，常用的氧化溝系統(tǒng)有以下幾種： （一）Carrousel是氧化溝 Carrousel是氧化溝是一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在每一個(gè)溝渠安裝一臺(tái)表面曝氣器，靠近曝氣的下游為富氧區(qū)，而曝氣器的上

26、游為低氧區(qū)。外界還可能成為缺氧區(qū)，有利于形成生物脫氮的條件，脫氮除磷效果好。 （二）OrbaL型氧化溝 OrbaL型氧化溝由多個(gè)同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水與回流污泥均進(jìn)入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時(shí)，依次進(jìn)入下一個(gè)溝渠，它相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)而成，最后混合液從內(nèi)溝渠排除。由于運(yùn)行過程中，溶解氧能保持一定梯度，這樣有利于提高充氧效果，也可脫氮除磷。 （三）一體氧化溝 所謂一體氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內(nèi)，從而完成曝氣—沉淀兩個(gè)功能。由于一體氧化溝集曝氣、沉淀功能于一體，可減少面積，省去污泥回流系統(tǒng)，因此，可省基建和運(yùn)行費(fèi)用。 整理為word格式 （四）交替工作式氧

27、化溝 這種氧化溝的特點(diǎn)是二沉池與曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡(jiǎn)化了流程，可以節(jié)省基建和運(yùn)行費(fèi)用，操作方便，氧化溝出水方便，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動(dòng)與停止都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。 本工藝采用交替式氧化溝，而三溝合建T型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點(diǎn)，提高了出水水質(zhì)效果，較DE型氧化溝要好。 A 工藝特點(diǎn)： 氧化溝一般采用延時(shí)曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長(zhǎng)，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計(jì)運(yùn)行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達(dá)到脫氮的目的。 ① 主要技術(shù)參

28、數(shù)出如表5-5所示： 表4-1 氧化溝工藝主要技術(shù)參數(shù)表 污泥負(fù)荷 NS/[kgBOD5/(kgMLSS.d)] 0.05～0.15 水力停留時(shí)間 T/h 10～24 污泥齡 /d 去除BOD5 5～8 去除BOD5，并硝化 10～20 去除BOD5，并反硝化 30 污泥回流比 R % 50～60 污泥濃度X mg/L 2000～6000 容積負(fù)荷 [kgBOD5/( m3d)] 0.2～0.4 出水水質(zhì) mg/L BOD5 10～15 SS 10～20 NH3-N 1～3 TP ＜1 ② 氧化溝內(nèi)的循環(huán)流量很大

29、，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也具有較好的處理效果； ③ 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5、SS的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。 ④由于氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡都很長(zhǎng)，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了處理流程，減小了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用低于一般活性污泥法。 整理為word格式 ⑤ 承受水質(zhì)、水溫、水量能力強(qiáng)，出水質(zhì)好。 B 缺點(diǎn)： ①一般除磷需另設(shè)厭氧池； ② 化溝溝體占地面積較大； ③ 于中

30、、大型污水廠，基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)比普通活性污泥法高，同時(shí)無(wú)法得到生物能源。 C 工藝流程： 格柵 沉沙池 消毒池 出水 剩余污泥 回流污泥 氧化溝 進(jìn)水 圖4.7 氧化溝工藝流程圖 D 適用條件：適用于大中型污水處理廠。 通過以上比較，本設(shè)計(jì)采用三溝式氧化溝工藝。 4.3 具體工藝流程的確定 由于本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)模為100000 m3/d,，屬于大型污水處理廠，按設(shè)計(jì)要求采用三溝式氧化溝工藝，具體流程圖如下： 原污水

31、 泥沙脫水外運(yùn) 排入河流 外運(yùn)

32、 中格柵 污泥泵房 配水井 曝氣沉砂池 細(xì)格柵 污水泵房 泥沙 三溝式氧化溝 接觸消毒池 整理為word格式 脫水機(jī)房 貯泥池 濃縮池 注：污水管 污泥管 圖4.8 氧化溝工藝流程圖 5主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 進(jìn)水格柵間的設(shè)計(jì)與計(jì)算 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 截留污物的清除方法有

33、兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。因此，本設(shè)計(jì)選用機(jī)械清除。 本設(shè)計(jì)采用兩道格柵，一道粗格柵、一道細(xì)格柵。粗格柵設(shè)于污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)于污水泵站后。 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)兩組組格柵。 （1） 設(shè)柵前水深h=0.4 m，過柵流速取V=0.9 m/s，用中格柵，柵條間隙 b=0.02m，格柵安裝傾角α=60°。 柵條間隙數(shù); 柵槽寬度; B=S(n-1)+bn 式中：B—柵槽寬度，m（柵槽寬度一般比格柵寬0.2m —0.3m,取0.2m）; s—柵條寬度，m; b—柵條間隙，15-35 mm; 整理為word格

34、式 n—格柵間隙數(shù)； —最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； α—傾角；60度； h—柵前水深，取1m; v—過柵流速，m/s，取0.8—1.0 m/s，取0.9m; 設(shè)s=0.01，則 取B=1.1m （1）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 式中： ——進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度;m. B1——進(jìn)水渠道寬度，取0.8m α——其漸寬部分展開角度，取20°； （2）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 式中：L2——柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長(zhǎng)度，m。 （3） 通過格柵的水頭損失 設(shè)格柵為矩形銳邊斷面取k=3

35、 式中：h1——過柵（設(shè)計(jì)）水頭損失，m； h0——計(jì)算水頭損失，m； 整理為word格式 g——重力加速度，9.81； k——系數(shù)，一般采取3； ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，,當(dāng)為矩形斷面時(shí)，β=2.42 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補(bǔ)償。 所以： （5） 柵后槽總高度H 設(shè)柵前渠道超高； 取1.4m （6） 柵槽總長(zhǎng)度L，： 式中為柵前渠道深， （7） 柵

36、槽總寬度 （8） 每日柵渣量 式中：——每日柵渣量，m3/d; ——柵渣量,污水，格柵間隙為16 —25mm時(shí)，=0.10—0.03污水；格柵間隙為30 —50mm時(shí)，=0.03—0.10污水。本設(shè)計(jì)格柵間隙21mm,取=0.07污水。（取0.1-0.01）； ——生活污水流量總變化系數(shù)。在格柵間隙為20mm每1000 m3污水產(chǎn)0.03 m3。 采用機(jī)械清渣。 整理為wor

37、d格式 通過以上計(jì)算，本設(shè)計(jì)選用回轉(zhuǎn)式平面格柵，F(xiàn)H-2400，參數(shù)規(guī)格見下表： 表5-1 FH-1400回轉(zhuǎn)格柵參數(shù) 型號(hào) 格柵寬度/ (mm) 格柵間距/ (mm) 電動(dòng)機(jī)功率/ （kw） 格柵傾角 FH-1400 3300 20 1.1-2.2 60°—70° 5.2 污水泵房的設(shè)計(jì)與計(jì)算 5.2.1.泵房設(shè)計(jì)及計(jì)算 城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來(lái)自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。 (1)污水泵站的特點(diǎn)及形式 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價(jià)，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的

38、性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。 污水泵站主要形式： ①合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)為4臺(tái)或更多時(shí)，采用矩形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動(dòng)簡(jiǎn)單，占地面積大； ②合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵臺(tái)數(shù)不超過4臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便。 對(duì)于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸0）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)為啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單。 非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直

39、接啟動(dòng)，由于污水泵水管不得設(shè)蝶閥，故需設(shè)計(jì)水設(shè)備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動(dòng)程序。 由以上可知，本設(shè)計(jì)因水量大，并考慮到造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。 (2) 泵站的布置 該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進(jìn)出口比室外地面高0.2米以上。每臺(tái)泵應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。 (3)泵房?jī)?nèi)部的排水 由于泵房較深，采用電動(dòng)排水。 整理為word格式 (4)泵房的通風(fēng)設(shè)施 自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)。 自然通

40、風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點(diǎn)，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。 機(jī)械通風(fēng)：采用全部機(jī)械通風(fēng)和部分機(jī)械通風(fēng)。 部分機(jī)械通風(fēng)機(jī)械將電機(jī)排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補(bǔ)充。機(jī)械排風(fēng)可以分別是為電機(jī)分別排風(fēng)。也可以多臺(tái)電機(jī)組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵站。 (5) 污水泵站選泵應(yīng)考慮因素 ① 選泵機(jī)組泵的總抽升能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時(shí)污水量計(jì)，并應(yīng)滿足最大充滿度時(shí)的流量要求； ② 盡量選擇類型相同和相同口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時(shí)的需求； ③ 由于生活污水，對(duì)水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無(wú)大型污水泵時(shí)

41、才選用清水泵。 (6) 選泵具體計(jì)算 泵站選用集水池與機(jī)器間合建式的矩形泵站。 ① 流量的確定Q 本設(shè)計(jì)擬選用7臺(tái)泵（5用2備），則每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為： ② 集水池容積V A 泵站集水池容積一般取最大一臺(tái)泵5～6分鐘的流量設(shè)計(jì) 取V=100m3， B 有效水深h為3 m，則水池面積F為: （3）揚(yáng)程的估算H 式

42、中：2.0——水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失； 1.0——自由水頭； H靜——水泵集水池的最底水位H1與水泵出水管提升后的水位H2之差； H1=進(jìn)水管底標(biāo)高+ h –集水池有效水深=279.413+3.4-3=279.813 m H2=接觸池水面標(biāo)高+沉砂池至接觸池間水頭損失=286.5+4.5=291.0m 整理為word格式 沉砂池至接觸池間水頭損失為3.5—4.5米，取4.5 m則： H2 =286.50+4.5=291.00m H靜= H2 - H1=291-279.813=11.20 則水泵揚(yáng)程為：

43、 H=H靜+2.0+1.0=11.20+2.0+1.0=14.20 m 取15 m。 通過以上計(jì)算，本次設(shè)計(jì)選擇的污水泵參數(shù)如下： 由Q=304.25L/S=1095.3m3/h ，H=14 m，可查手冊(cè) [給水排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)04——給水排水設(shè)備] 得：選用250WDL型立式污水泵，其各項(xiàng)性能如下： 表5-2 泵的選擇參數(shù) 型號(hào) 流量m3/h 揚(yáng)程/m 轉(zhuǎn)速 r/min 功率 /kw 效率 /% 重量/kg 250WDL 750-1250 27.5-22.5 990 75 77 2570 5.2.2水泵機(jī)組基礎(chǔ)的確定和污水泵站的布置

44、 （1） 水泵機(jī)組基礎(chǔ)的確定 機(jī)組安裝在共同基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)的作用是支撐并固定機(jī)組，使之運(yùn)行穩(wěn)定。不致發(fā)生劇烈震動(dòng)，更不允許發(fā)生沉降，對(duì)基礎(chǔ)的要求： ① 堅(jiān)實(shí)牢固，除能承受機(jī)組靜荷載外，還能承受機(jī)械振動(dòng)荷載。 ② 要澆制在較堅(jiān)實(shí)的地基上，以免發(fā)生不均勻沉降或基礎(chǔ)下沉。 （2） 水泵基礎(chǔ)深度的計(jì)算 查手冊(cè)，算得水泵機(jī)組基礎(chǔ)尺寸為12001200 mm，機(jī)組總重量W=800 kg，基礎(chǔ)深度H可按下式計(jì)算： 式中：L——基礎(chǔ)長(zhǎng)度，m； B——基礎(chǔ)寬度，m； γ——基礎(chǔ)所用材料的容重，混凝土基礎(chǔ)γ=24

45、00 kg； W——機(jī)組總重量，kg； 則： （3） 污水泵站的布置 因?yàn)樗x用的臺(tái)數(shù)多于4臺(tái)，所以泵房采用矩形，泵房?jī)?nèi)泵采用橫向排列，這樣雖增加了泵房的長(zhǎng)度，但由于立式泵占地面積小、跨度小、水力條件好、節(jié)省電耗。 ① 進(jìn)水側(cè)基礎(chǔ)與墻壁的凈距為1.5 m； 整理為word格式 ② 基礎(chǔ)尺寸為12001250mm； ③ 基礎(chǔ)間凈距為1.5m； ④ 出水側(cè)基礎(chǔ)與墻壁的凈距為2m; ⑤ 泵房尺寸為212007750mm； 5.2.3 泵房高度的確定 （1） 起吊設(shè)備 最大起升重量為 2570kg,即3噸。選擇CD1-3-12D型電動(dòng)葫蘆，其規(guī)格見下表： 表

46、5-3 起吊機(jī)選擇規(guī)格 型號(hào) 重量 /t 起升高度 /m 起升速度m/min 運(yùn)行速度m/min 工字梁軌道型號(hào) 最大輪壓kg 重量 kg CD1-3-12D 3 12 8 60 20a～45 1650 360 主起升電動(dòng)機(jī) 慢速起升電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行電動(dòng)機(jī) 鋼絲網(wǎng) 功率 kw 轉(zhuǎn)速 r/min 功率 /kw 轉(zhuǎn)速 r/min 功率 /kw 轉(zhuǎn)速 r/min 直徑 /mm 結(jié)構(gòu) 4.5 1380 0.4 1380 0.4 1380 13 637+1-1-80-I-b （2） 高度的確定 H=a++b+c+

47、d+e+h 式中：a—單軌吊車梁的高度，取0.1m b—滑車的高度，取0.6m c—起重葫蘆在鋼絲繩繞緊狀態(tài)下的長(zhǎng)度，取1080mm d—起重繩的垂直長(zhǎng)度；對(duì)于水泵為0.85x=0.851080=0.92m; e—最大一臺(tái)水泵或電動(dòng)機(jī)的高度e=J+B+C=0.415+0.658+1.510=2.58m; h—吊起物底部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離，0.2m。 H=0.1+0.6+1.080+0.918+2.58+0.2=5.48m 則泵房高度 H總=H+室內(nèi)地坪標(biāo)高-泵房底部標(biāo)高 H總=5.48+285.10-279.413=11.53m≈12m 5.2.4 泵房附屬設(shè)施及

48、尺寸的確定 （1） 水位控制 整理為word格式 為適應(yīng)污水泵房開停頻率的特點(diǎn)，采用自動(dòng)控制機(jī)組運(yùn)行，自動(dòng)控制機(jī)組啟動(dòng)停車的信號(hào)，通常是由水位繼電器發(fā)出的。 （2） 計(jì)量設(shè)備 由于污水中含有機(jī)械雜質(zhì)，其計(jì)量設(shè)備考慮被堵塞的問題，可采用電磁流量計(jì)，采用壓水干管的彎頭作為計(jì)量設(shè)備。 （3） 排水 在機(jī)器間的地板上應(yīng)設(shè)有排水溝和集水坑。排水溝沿墻設(shè)置，坡度I=0.01，集水坑平面尺寸為0.50.5 m，深為0.5 m在吸水管上接出DN100 mm的小管伸到集水坑內(nèi)，當(dāng)水泵工作時(shí)把坑內(nèi)積水抽走。 （4） 采光、采暖與通風(fēng) 集水坑一般不需要采暖設(shè)備，因?yàn)榧虞^深熱量不易散失，且污水

49、溫度通常不低于10-20℃，機(jī)器間如需采暖時(shí)，可采用火爐也可以采用暖氣設(shè)施。泵房在上層工作間設(shè)置窗戶，保證有充足的自然采光，檢修操作點(diǎn)是采用集中照明。泵房通風(fēng)主要解決高溫散熱和空氣污染問題，污水泵站的機(jī)械間機(jī)組臺(tái)數(shù)較多，功率較大，且電機(jī)設(shè)在底平面以上，除四周設(shè)置窗戶進(jìn)行自然通風(fēng)外，還設(shè)置機(jī)械通風(fēng)和通風(fēng)管。 （5） 泵房值班室、控制室及配電間 值班室設(shè)在機(jī)器間一側(cè)有門相通，并設(shè)置觀察窗，根據(jù)運(yùn)行控制要求設(shè)置控制和配電柜，其面積約為12-18 m2，能滿足1-2人值班，因長(zhǎng)年運(yùn)行，因此安裝電話。本設(shè)計(jì)泵房值班室及控制室合建，面積取為39 m，配電間尺寸為39 m。 （6） 門窗及走廊、樓梯

50、 ① 門：機(jī)器間至少應(yīng)有滿足設(shè)備的最大部件搬遷出入的門，寬不小于4 m。取寬2.0 m、高4.0 m，泵房靠近值班室一側(cè)設(shè)小門，取門高2.0 m、寬1.0 m，泵房與配電間之間設(shè)小門，尺寸與值班室小門相同，配電間通往室外的門也與其相同。 ② 窗：泵房于陰陽(yáng)兩側(cè)開窗，便于通風(fēng)采光，開窗面積不小于泵房的1/5，于兩側(cè)設(shè)八扇窗，其尺寸為18002400 mm。 ③ 走道：在泵房四周設(shè)走道，走道欄桿高1.0 m，在機(jī)器間的一側(cè)設(shè)有樓梯，樓梯坡度傾角為1/0.75、寬0.8 m、扶手1.0 m。 （7） 衛(wèi)生 為了管理人員清刷地面和個(gè)人衛(wèi)生，應(yīng)就近設(shè)洗手池，接25 mm的給水管，并備有供沖洗的橡

51、膠管。 整理為word格式 5.3細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)柵前水深為0.40m，過柵流速取，用細(xì)格柵，柵條間隙b=6mm，格柵安裝傾角α=60°。設(shè)置兩組組格柵。 (1) 柵條間隙數(shù) B=S(n-1)+bn 式中：B—柵槽寬度，m； s—柵條寬度，m； b—柵條間隙，1-10mm，取b=6mm； n—格柵間隙數(shù)； Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；α—傾角； h—柵前水深，1m； —過柵流速，m/s，取0.8—1.0 m/s 設(shè)s=0.01則 (2) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 式中: ——進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度;m

52、 B1——進(jìn)水渠道寬度，取0.85m α——其漸寬部分展開角度，取20°； (3) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 L2=L1/2 式中：L2——柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長(zhǎng)度，m。 (4) 通過格柵的水頭損失 整理為word格式 式中：h1——過柵(設(shè)計(jì))水頭損失，m； h0——計(jì)算水頭損失，m； g——重力加速度， ； k——系數(shù)，一般取3； ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，,當(dāng)為矩形斷面時(shí)，β=2.42 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補(bǔ)償。

53、 (5) 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高 柵前渠道深 (6) 柵槽總長(zhǎng)度L： （7）柵槽總寬度： (8) 每日柵渣量 式中：W——每日柵渣量，m3/d; W1——柵渣量（取0.1-0.01） K——生活污水流量總變化系數(shù)。在格柵間隙為6mm每1000m3污水產(chǎn)0.01 m3。 故本設(shè)計(jì)的中格柵宜采用機(jī)械清渣。 整理為word格式 細(xì)格柵的選擇 選用回轉(zhuǎn)式平面格柵，F(xiàn)H—2500，參數(shù)規(guī)格如下表： 表5-4 參數(shù)規(guī)格 型號(hào) 格柵寬度 （mm） 格柵凈距 (mm)

54、 電動(dòng)機(jī)功率 （kw） 柵條截面積 (m2) 格柵傾角 FH—2500 2340 6 0.75--3 10 50 60°—70° 5.4沉砂池的設(shè)計(jì)及計(jì)算 5.4.1沉砂池的選擇 沉砂池的功能的去除率比重較大的無(wú)機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以前減輕無(wú)機(jī)顆粒對(duì)于水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。 (1)平流沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工，便于管理。 缺點(diǎn)：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和

55、偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機(jī)物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 (2)豎流沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運(yùn)行管理易行。 缺點(diǎn)：池深大，施工困難，造價(jià)較高，對(duì)耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池徑會(huì)使布水不均勻。 (3)曝氣沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂礫與外裹的有機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時(shí)起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機(jī)物少。 缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置從而使費(fèi)用增加。 基于以上三種沉砂池的比較，本

56、工程設(shè)計(jì)確定采用曝氣沉砂池。 5.4.2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 ① 廢水在曝氣沉砂過水?dāng)嗝嬷苓叺淖畲笮D(zhuǎn)速度為0.25m/s～0.30m/s在池內(nèi)水平前進(jìn)的速度為0.08 m/s 整理為word格式 ～0.12 m/s，如果考慮預(yù)曝氣的作用，可以將曝氣沉砂池過水?dāng)嗝嬖鲩L(zhǎng)為原來(lái)的3～4 倍。 ② 廢水在最大流量時(shí)，在曝氣沉砂池內(nèi)的停留時(shí)間為1～3分鐘，如果考慮預(yù)曝氣則延長(zhǎng)池身，使停留時(shí)間為10～30分鐘。 ③ 池內(nèi)有效水深為2m～3m，寬深比一般采用1～1.5，長(zhǎng)寬比可以達(dá)到5。若池長(zhǎng)比池寬大得多，則應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板，池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生死角或者

57、偏流，集砂槽附近安裝縱向擋板。 ④ 曝氣沉砂池使用的空氣擴(kuò)散裝置安裝在池的一側(cè)，距離池底約0.6m～0.9m，送氣管上應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)空氣的閥門，連接帶有2.5mm～6.0mm小孔的曝氣管，處理每立方米的曝氣量為0.1～0.2立方米空氣。 ⑤ 池子的進(jìn)口和出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，曝氣沉砂池的進(jìn)水方向與水在池內(nèi)的旋流方向一致，出水口常用淹沒式，出水口方向與進(jìn)水口垂直，并宜設(shè)置擋板。 ⑥池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)消泡裝置。 （2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 ① 池子的有效容積 式中：——沉砂池的總有效容積，； ——最大設(shè)計(jì)流量，； ——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)流行時(shí)間，min，1 min～3 min，本設(shè)計(jì)取2min

58、； ② 水流斷面面積 式中：——沉沙池過水?dāng)嗝婷娣e，m2 ——最大設(shè)計(jì)流速，m/s；一般取0.06 m/s——0.12 m/s，本設(shè)計(jì)取0.1m/s 整理為word格式 圖5.1 曝氣沉砂池 ③ 池總寬度 設(shè)h2=3.0m 式中：B——沉砂池總寬度，m； h2——設(shè)計(jì)有效水深，m；一般取2 m—3 m，本設(shè)計(jì)取3.0 m；寬 比一般采用1—2； ④ 每格池子寬度 設(shè)n=2格 介于1.0～1.5之間(符合規(guī)定) ⑤ 池長(zhǎng) ⑥ 每小時(shí)所需空氣量，q 式中：q——每小時(shí)所需空氣量，m3/h； d——每立方米污水所

59、需空氣量，m3空氣/m3污水；一般采用0.1 m3空氣/污水—0.2m3空氣/m3污水，本設(shè)計(jì)采用 0.2 m3污水/m3污水； ⑦ 沉砂斗所需容積 整理為word格式 式中：V——沉沙室所需容積，m3 Qmax——日設(shè)計(jì)流量，m3 /d X——城市污水沉沙量；m3 /106 污水，取污水 T——清除沉沙間隔時(shí)間，d，一般采用兩天 ——污水流量總變化系數(shù)，取 m3 ⑧ 沉砂槽尺寸的確定 圖5.2 沉砂槽 設(shè)空氣擴(kuò)散裝置距池底約為0.7

60、5m，斗底寬，沉砂池坡向沉砂斗的坡度為（本設(shè)計(jì)采用）斗壁與水平面的傾角大于（本設(shè)計(jì)取），則沉沙池上口寬。 ⑨ 沉沙槽總高度，設(shè)超高 整理為word格式 ——中心管至沉沙面的距離取0.25m。 沉沙槽容積為： H= h1+h2+h3+h4=0.3+2.0+0.25+0.45=3.00m ⑩ 排沙采用泵吸式排沙機(jī)排除。 5.5配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）進(jìn)水管管徑D1 配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為Qmax=5416(m3/h)，當(dāng)進(jìn)水管管徑D1=1300mm時(shí)，查水力計(jì)算表，得知v=0.907m/s，滿足設(shè)計(jì)要求。 （2）矩形寬頂堰 進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入

61、3個(gè)水斗再由管道接入3座后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量應(yīng)為q=5416/3=1805(m3/h)。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。 ①堰上水頭H。因單個(gè)出水溢流堰的流量為q=1085(m3/h)=301.4(L/s)，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以，本設(shè)計(jì)采用矩形堰（堰高h(yuǎn)取0.5m）。 矩形堰的流量 式中：q—矩形堰的流量，m3/s； H—堰上水頭，m； b—堰寬，m，取堰寬b=1.2m； m0—流量系數(shù)，通常采用0.327～0.332，取0.33。 則 ②堰頂厚度B。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng) 時(shí)，屬于矩形寬頂

62、 堰。取B=1.0m，B/H=3.24(在2.5～10范圍內(nèi))，所以，該堰屬于矩形寬頂堰。 配水管管徑D2 設(shè)配水管管徑D2=1200mm，流量q=1805(m3/h)，查水力計(jì)算表，得知v=0.899m/s。 （4）配水漏斗上口口徑D 按配水井內(nèi)徑的1.5倍設(shè)計(jì) D=1.5×D1=1.5×1300=1950(mm)。 整理為word格式 5.6 三溝式氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算 5.6.1三溝式氧化溝工藝原理概述 氧化溝也稱氧化渠，又稱循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變形，是50年代荷蘭首先設(shè)計(jì)的。最初一般用于處理在5000以下的城市污水。 　　三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構(gòu)造

63、形式，目前采用的三溝式氧化溝工藝是丹麥在間歇式運(yùn)行的氧化溝基礎(chǔ)上開創(chuàng)的，它實(shí)際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時(shí)間順序交替輪換運(yùn)行的特點(diǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，從而使其運(yùn)行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點(diǎn)。 　　三溝式氧化溝工藝主要按下面六個(gè)階段輪換運(yùn)行。 　　階段一：污水經(jīng)配水井進(jìn)入溝Ⅰ，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在僅能維持水和污泥混合，并推動(dòng)水流循環(huán)流動(dòng)，但不足以供給微生物降解有機(jī)物所需的氧。此時(shí)，溝

64、Ⅰ處于缺氧狀態(tài)，溝內(nèi)活性污泥利用水中的有機(jī)物作為碳源，活性污泥中的反硝化菌則利用前一段產(chǎn)生的硝酸鹽中的氧來(lái)降解有機(jī)物，釋放出氮?dú)?，完成反硝化過程。同時(shí)溝I的出水堰自動(dòng)升起，污水和污泥混合液進(jìn)入溝Ⅱ．溝Ⅱ內(nèi)的轉(zhuǎn)刷以高速運(yùn)行，保證溝內(nèi)有足夠的溶解氧來(lái)降解有機(jī)物，并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，完成硝化過程，處理后的污水流入溝Ⅲ，溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起沉淀池的作用，進(jìn)行泥水分離，由溝Ⅲ處理后的水經(jīng)自動(dòng)降低的出水堰排出。 　　階段二：進(jìn)水改從處于好氧狀態(tài)的溝Ⅱ流入，并經(jīng)溝互Ⅲ沉淀后排出。同時(shí)溝Ⅰ中的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)，使其從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)，并使階段一進(jìn)入溝Ⅰ的有機(jī)物和氨氮得到好氧處理，待溝內(nèi)的溶解氧上升

65、到一定值后，該階段結(jié)束。 　　階段三：進(jìn)水仍然從溝Ⅱ注入，經(jīng)溝Ⅲ排出．但溝Ⅰ中的轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)轉(zhuǎn)，開始進(jìn)行泥水分離，待分離完成，該階段結(jié)束。階段一、二、三組成了上半個(gè)工作循環(huán)。 　　階段四：進(jìn)水改從溝Ⅲ流入，溝Ⅲ出水堰升高，溝Ⅰ出水堰降低，并開始出水。同時(shí)，溝Ⅲ中轉(zhuǎn)刷開始低速運(yùn)轉(zhuǎn)，使其處于缺氧狀態(tài)．溝Ⅱ則仍然處于好氧狀態(tài)，溝Ⅰ起沉淀池作用。階段四與階段一的水流方向恰好相反，溝Ⅲ起反硝化作用，出水由溝Ⅰ排出。 　　階段五：類似于階段二，進(jìn)水又從溝Ⅱ流入，溝Ⅰ仍然起沉淀他作用，溝Ⅲ 整理為word格式 中的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。 　　階段六：類似于階段三，溝Ⅱ進(jìn)水，

66、溝Ⅰ沉淀出水。溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)轉(zhuǎn)，開始泥水分離。至此完成整個(gè)循環(huán)過程。 　　通常一個(gè)工作循環(huán)需4-8小時(shí)，在整個(gè)循環(huán)過程中，中間的溝始終處于好氧狀態(tài)，而外側(cè)兩溝中的轉(zhuǎn)刷則處于交替運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行反硝化過程，轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行硝化過程，而轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氧化溝起沉淀池作用。不難看出，若調(diào)整各階段的運(yùn)行時(shí)間，就可達(dá)到不同的處理效果，以適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。目前運(yùn)行的這種工藝，大部分是預(yù)先將各階段的運(yùn)行時(shí)間，根據(jù)具體的水質(zhì)、水量，編入運(yùn)行管理的計(jì)算機(jī)程序中，從而使整個(gè)管理過程運(yùn)行靈活、操作方便。 本工藝采用的氧化溝工藝屬于交替工作式氧化溝，三條同體積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)邊池交替作為曝氣池與沉淀池，中間池一直作為曝氣池。原污水交替進(jìn)入兩側(cè)邊池，處理出水相應(yīng)地從作為沉淀池的另一邊池流出，這樣，提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率，使其達(dá)到59%左右，另外也有利于生物脫氮。 5.6.2 三溝式氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算 1設(shè)計(jì)參數(shù) （1）污泥齡一般取θc=20～30d（去除BOD5時(shí)5～8d；去除BOD5并硝化時(shí)10～20d，去除BOD5并反硝化時(shí)30d）； （2）污泥負(fù)荷一般取N=0.05