某城鎮(zhèn)污水處理廠設計畢業(yè)論文

1、<p>　　太湖流域某城鎮(zhèn)污水處理廠設計</p><p>　　Design of a Sewage treatment plant for a city In Taihu Lake Basin</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　太湖流域是著名的江南水鄉(xiāng)，該流域的水資源問題日趨突出，表現(xiàn)在:水資源開發(fā)和利

2、用的程度增高，水資源保護的工作難度加大，水污染治理的步伐不及時，水體污染比較嚴重，水資源的管理不協(xié)調等等。由于環(huán)境的退化，生物多樣性和生態(tài)穩(wěn)定性下降，水生植物受到一定程度的破壞，水體的自凈能力逐漸減弱，加之部分河道被盲目侵占，其中堵塞也相當嚴重。太湖流域的水質主要的超標項目為氨氮、總磷、生化需氧量和高錳酸鹽指數。</p><p>　　UCT工藝是近幾年才新起的污水處理工藝，在脫氮除磷方面有著獨特的效果。因此，研究

3、UCT工藝的設計技術能夠為改善城市廢水的脫氮除磷效果提供重要的理論基礎。國內外的研究實踐表明，該工藝不僅具有較高的COD、BOD、SS去除率，而且在一定程度上解決了其它工藝在脫氮除磷方面面臨的問題。本設計針對太湖流域某城鎮(zhèn)排放污水，依照城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB18918-2002)的一級A標準，選擇UCT處理工藝,設計污水處理廠。該流程主要包括預處理、生物處理、污泥處理三部分。預處理包括格柵、沉砂池和初沉池；生物處理部分由U

4、CT生化池（厭氧池、缺氧池和好氧池）組成；污泥處理包括污泥的濃縮和脫水。</p><p>　　關鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理；UCT工藝設計；脫氮除磷；太湖流域</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Taihu Lake is a famous Yangtze River Delta, water resources

5、are becoming increasing prominent. the extent of water resources development and utilization of increased water conservation work more difficult, the pace is not timely water pollution, water pollution is more serious ,

6、water management uncoordinated and so on. Due to environmental degradation, biodiversity and ecological stability decreased, subject to a certain degree of damage aquatic plants, water self-purification capacity graduall

7、</p><p>　　UCT process is a new sewage treatment process, in the nitrogen and phosphorus has a unique effect. Therefore, the study process design techniques can improve the effect of urban wastewater nitrogen

8、 and phosphorus provide an important theoretical basis. The result shows that the process has both a high COD、BOD、SS removal efficiency, but also removed when the other process in nitrogen and phosphorus removal problem.

9、 This design is focused on municipal sewage emission in Taihu Lake Basin, according</p><p>　　Keywords: municipal wastewater treatment; UCT process design; nitrogen and phosphorus removal; Taihu Lake Basin<

10、;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1 我國氮磷污染的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 我國脫氮除磷工藝的應用與發(fā)展2</p><p>　　1.2.1 間歇式活性污泥法（SBR）2</p><p&

11、gt;　　1.2.2 AB改進工藝3</p><p>　　1.2.3 UCT工藝3</p><p>　　1.2.4 生物接觸氧化法3</p><p><b>　　1.3 結論4</b></p><p>　　第二章 工藝選擇及流程5</p><p>　　2.1水質水量及設計標準5<

12、;/p><p><b>　　2.2工藝選擇5</b></p><p>　　2.2.1 SBR工藝5</p><p>　　2.2.2 UCT工藝5</p><p>　　2.2.3 氧化溝工藝5</p><p>　　2.2.4 A2/O工藝6</p><p>　　2.3

13、工藝流程圖7</p><p>　　第三章 構筑物的設計計算8</p><p>　　3.1粗格柵的計算8</p><p>　　3.2水泵機組設計計算9</p><p>　　3.2.1 確定揚程9</p><p>　　3.2.2 核算揚程10</p><p>　　3.2.3 集水池設計

14、計算12</p><p>　　3.2.4 泵站輔助設備選型13</p><p>　　3.3細格柵的計算13</p><p>　　3.4旋流沉砂池的設計計算15</p><p>　　3.5初沉池的設計17</p><p>　　3.5.1輻流式沉淀池的主要設計參數17</p><p>　

15、　3.5.2輻流式沉淀池的設計計算17</p><p>　　3.6 UCT生化池的設計計算19</p><p>　　3.6.1生化池設計計算概要20</p><p>　　3.6.2生化池的設計計算21</p><p>　　3.7二沉池的設計計算27</p><p>　　3.7.1.二沉池的設計27<

16、/p><p>　?。?）二沉池的工藝原理及功能27</p><p>　　3.8接觸池工藝計算31</p><p>　　3.8.1接觸池尺寸計算31</p><p>　　3.8.2加氯間31</p><p>　　3.9污泥處理32</p><p>　　3.9.1污泥產量33</p&g

17、t;<p>　　3.9.2重力濃縮池33</p><p>　　3.9.3貯泥池的設計計算34</p><p>　　3.9.4污泥真空轉鼓過濾脫水機設計計算35</p><p>　　第四章 污水處理廠的總體布置37</p><p>　　4.1平面布置37</p><p>　　4.2高程布置及計算

18、37</p><p>　　4.2.1高程布置原則37</p><p>　　4.2.2污水廠高程的布置方法38</p><p>　　4.2.3高程計算38</p><p>　　第五章 工程造價估算41</p><p>　　5.1 估算依據41</p><p>　　5.2 工程造價計算

19、41</p><p>　　5.2.1 工程直接費用41</p><p>　　5.2.2 設計調試、稅金43</p><p>　　5.2.3 工程總投資43</p><p><b>　　結 語44</b></p><p><b>　　參考文獻45</b><

20、/p><p><b>　　致 謝47</b></p><p><b>　　附 錄48</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 我國氮磷污染的現(xiàn)狀</p><p>　　在我國，氮磷的污染來自于工業(yè)污染、

21、農業(yè)污染、畜禽的污染以及生活污染。這些途徑使得氮磷的釋放使得我國的氮磷污染越來越嚴重。本設計針對太湖流域污水處理廠的設計，主要分析水體中的氮磷污染。</p><p>　　1.1.1 水體氮磷污染現(xiàn)狀</p><p>　　我國的各個水域普遍受到氮磷不同程度的污染，雖然各不相同，但總體上呈逐漸增加的趨勢。各項監(jiān)測資料表明：在中國，各大水系中，近40%的河段不適合再作為飲用水的水源，在城市鎮(zhèn)鄉(xiāng)的

22、河段中有大約78%的河段不適合作飲用水源，城市的地下水有50%已經受到了污染[1]。對黃河的312個監(jiān)測點進行氮含量的連續(xù)40年的監(jiān)測，得出如下結論：從1990年以后氮含量的增加十分明顯，上游TN <1.0 mg/L，NH4+-N <0.10 mg/L，下游TN >4.0 mg/L，NH4+-N >0.10 mg/L；一些支流甚至達到TN=50-250 mg/L，NH4+-N=10-20 mg/L [2]。珠江在

23、1998年進行的監(jiān)測結果為：該水系中的氮污染主要是以NO3-N形式存在，濃度在0.30-0.50 mg/L；氮磷比為30至300；葉綠素a 含量在0.8-7.8 mg/m3，河口富營養(yǎng)化，其限制因子是濁度和磷濃度[3]。</p><p>　　全國范圍的湖泊和水庫，氮磷污染逐漸加重，水體中藻類因為富營養(yǎng)化而大量繁殖，而且生存的時間長，覆蓋范圍廣，近幾年爆發(fā)的次數逐漸頻繁。</p><p>　

24、　當今，我國已經有幾十萬平方公里的海域受到氮磷污染的影響，有相當多的地方滿足不了養(yǎng)殖的需要，就連水面上娛樂及旅游的水質也難以達到。2001年中國海域共記錄18 起赤潮，2005年32次，面積累計超過2萬平方公里；2010年35次[4]。發(fā)生的頻次越來越越大，涉及的范圍不斷擴大。</p><p>　　1.1.2 水體中氮磷的主要來源</p><p>　　我國各個水系中氮磷的污染主要來自于生活

25、污染、農業(yè)污染及工業(yè)污染。生活污染中氮磷的污染主要來自人畜的排泄物、食品的廢物以及合成的洗滌劑等。農業(yè)污染表現(xiàn)在：化肥的大量流失，據不完全統(tǒng)計，僅太湖流域化肥的使用量就達300萬t/年以上；在上海郊區(qū)，化肥消耗量在80萬ｔ/年，流失率大于40%[5]。食品加工的相關企業(yè)、生產化肥的相關企業(yè)，其工業(yè)廢水中含有大量的氮和磷，除此之外，化工行業(yè)還向外排放大量含磷的廢水。不僅如此，畜禽業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)等也會對本流域的水體富營養(yǎng)化造成一定程度上

26、的壓力。</p><p>　　1.2 我國脫氮除磷工藝的應用與發(fā)展</p><p>　　19世紀70年代，環(huán)境污染已經引起了國人的關注，隨之，城市污水處理廠應運而生。1984年開始運行的天津市紀莊子污水處理廠是我國第一座大型城市污水處理廠。該廠的處理規(guī)?？梢赃_到26萬m3/d。建成的污水處理廠對于有機污染物和懸浮物的處理效果還行，對于氮和磷的處理效果就不盡如人意了。20世紀80年代以來，污

27、水處理新工藝這個新的名詞引起了國內廣泛的關注和研究。比較典型的有： 1981年莘莊污水廠、1982年大觀園污水廠、1983年吳淞肉聯(lián)廠污水廠、龍華肉聯(lián)廠污水廠、乳品五廠，這些污水處理廠采用的工藝有：A/O工藝、轉刷型氧化溝、SBR工藝、垂直軸曝氣葉輪氧化溝、三槽式交替氧化溝等[6]。進入二十世紀九十年代，我國對于水體中各種污染物的限制標準越來越嚴格。在我國，污水的處理效率比較低，對于氮磷而言，最多只能去除40%的氮，以及20%的磷。我國

28、每年的污水量還在不斷的增長，跟發(fā)達國家相比，廢水的重復利用率極低，只有百分之二三十，發(fā)達國家一般為百分之七十、甚至百分之百[7]。如今，在我國，建污水廠的要求也越來越嚴格，只要是新建的城市污水廠，在開工之前必須對潛在的氮磷污染進行合乎邏輯的估算，以此進行對</p><p>　　1.2.1 間歇式活性污泥法（SBR）</p><p>　　該工藝受程序的控制，進水的方式有三種：單純的注水、曝氣

29、、緩速攪拌，根據現(xiàn)實的情況確定合適的方式進行?，F(xiàn)在應用的ICEAS工藝、DAT-IAT工藝是SBR工藝的第二代，CAST工藝、UNITANK工藝是SBR工藝的第三代。ICEAS工藝有預反應區(qū)和主反應區(qū)兩部分組成，前一個反應區(qū)體積比后反應區(qū)小。污水以層流速度進入主反應區(qū)，不會造成主反應區(qū)混合液的波動，連續(xù)進水同時還伴隨著污泥的沉淀和廠區(qū)正常的排水，這些都不影響污水處理的進程。調查研究表明：采用ICEAS工藝，出水的TN可以達到 5.3-1

30、2.1mg/L，TP 可以達到0.2-0.9mg/L[8]。</p><p>　　DAT-IAT工藝穩(wěn)定性高，提高了池積和設備的利用率，增加了整個系統(tǒng)的靈活性。采用CASS工藝的污水處理廠，運行狀況均良好。因為該工藝中周期變化的微生物，脫氮除磷功能比較好。</p><p>　　CAST工藝在SBR基礎上增加了選擇器及污泥回流設施，并對時序做了一些調整，從而大大提高了可靠性及效率。浙江金華市

31、污水處理廠、鎮(zhèn)江新區(qū)污水處理廠使用的是CAST工藝。實踐證明CAST具有很好的脫氮除磷效果，而且系統(tǒng)的抗沖擊負荷能力強，對于工業(yè)廢水比例較高的城市污水的處理較適用。</p><p>　　近年來序列間歇式活性污泥法（SBR）處理養(yǎng)豬場廢水越來越受到關注，該工藝相對比于其他工藝簡單、剩余污泥處置麻煩少、節(jié)約投資投資省、占地少、運行費用低、耐有機負荷和毒物負荷沖擊，運行方式靈活，由于是靜止沉淀，因此出水效果好、厭（缺）

32、氧和好氧過程交替發(fā)生、泥齡短、活性高，有很好的脫氮除磷效果。且有通過氧化還原電位實時控制SBR反應進程的報道，進一步提高了對氮磷的去除效果、節(jié)約了能源和投資。</p><p>　　1.2.2 AB改進工藝</p><p>　　該工藝是一種活性污泥法，包括生物吸附和生物降解兩段。在污水濃度高，水質水量變化大的污水處理廠應用的效果更加明顯。該工藝抗沖擊負荷能力強，緩沖作用比較突出。學者們提出了

33、ADMONT工藝，其對氮和磷的去除效果比較好。</p><p>　　1.2.3 UCT工藝</p><p>　　UCT工藝包括厭氧池、缺氧池、好氧池三個部分。該工藝能同時達到脫氮除磷的目的。在碳源較低的情況下，依然可以保持較好的出水水質。回流污泥回流到缺氧區(qū)而不是厭氧區(qū)，而缺氧去流出的混合液再回流到厭氧區(qū)[9]?；亓魑勰嘀械南鯌B(tài)氮會先在缺氧去反硝化，進入厭氧池的回流中硝態(tài)氮含量幾乎為零，保

34、證碳源首先被嗜磷菌利用，不會對除磷產生不利影響。</p><p>　　1.2.4 生物接觸氧化法</p><p>　　生物接觸氧化法是以生物膜為主，進行有機廢水凈化的一種高效處理工藝。作為主體的生物膜是附著在載體（俗稱填料）上的。它同時擁有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點。在可生化條件下，生物接觸氧化法可以應用于多種廢水的處理，包括工業(yè)廢水、生活污水、養(yǎng)殖污水等，并且都能夠取得不錯的經濟效益。這

35、種處理方法因其擁有高效、節(jié)能、占地小、耐沖擊、運行管理方便等特點被廣泛應用[10]。</p><p>　　生物接觸氧化法通常應用于物化處理后，但卻是廢水處理過程中不可忽略的重要環(huán)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)中，廢水中的氨/氮、亞硝酸、硝酸鹽、硫化氰等有害物質都能夠去除，對之后進一步凈化水質有著關鍵作用。</p><p>　　另外，假若生物接觸氧化法可以與JBM新型組合式生物填料配合使用，能夠加快廢水中污

36、染物的分解速度。而且它運行管理簡便、投資少、廢水處理效果好、能夠最大程度上減少占地。</p><p><b>　　1.3 結論</b></p><p>　　隨著中國經濟的發(fā)展，污水量增加，江河湖庫及近海海域普遍受到不同程度的污染。國家的水環(huán)境質量標準日趨嚴格，尤其是氮磷排放標準收緊。我國應用最為廣泛的脫氮除磷工藝是A/O、A2/O、氧化溝工藝和SBR及其變型工藝DAT

37、-IAT、CASS、CAST、UNITANK等。為今后城市污水處理廠脫氮除磷工藝設計和運行提供參考。據資深專家預測，在我國不斷專研污水處理新工藝的前提下，在未來的20年內，能夠實現(xiàn)對污水的控制，并且對于污水處理率可以達到50%至80%。我國應該充分重視污水處理廠的建設、對建廠前的要求應該嚴格把關，爭取在污水處理上有所突破。目前，我們飽受了由于污水中氮磷的超標排放引發(fā)的一系列連鎖的后果：富營養(yǎng)化的加重，使我們原本和諧的生物鏈徹底的失去了往

38、日的平行，表面看來，我們并沒有受多大的影響，但是當我走進大自然的深處，我們會不經意間發(fā)現(xiàn)，大自然失去了往日的風采，不是因為我們的眼睛被世俗化了，而是植物、動物正在瀕臨消亡。曾經有科學家做過統(tǒng)計，差不多每隔幾個小時，地球上的物種就消亡了一種，難道面對這些數字，我們就沒有一點心痛嗎？所以，我們要大力發(fā)揚生物法，用以對污水進行脫氮除磷，不僅可以減少水</p><p>　　第二章 工藝選擇及流程</p>

39、<p>　　2.1水質水量及設計標準</p><p>　　某市位于太湖流域，污水處理要求滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB18918-2002)的一級A標準，需選用具有良好除磷脫氮功能的工藝，處理水量為每天20000立方米，進出水水質指標見表2-1。</p><p>　　表2-1 進出水水質指標</p><p>　　Tab.2-1 Water qua

40、lity index of influent and effluent (mg/L) </p><p><b>　　2.2工藝選擇</b></p><p>　　2.2.1 SBR工藝</p><p>　　優(yōu)點：處理流程短，占地小，合建式，處理成本底；泥水的分離不會受到干擾，能夠穩(wěn)定

41、出水， SS較低；處理效果好，有穩(wěn)定的脫氮除磷功能；脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧是由時間控制。在時間上具有推流反應器特征，不易發(fā)生污泥膨脹。</p><p>　　缺點：間歇運行，對自動化控制能力要求高；污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；容積及設備利用率低；變水位運行，電耗大；脫氮除磷一般[11]。</p><p>　　綜上所述，可得比較適合本城鎮(zhèn)污水處理的工藝是UCT工藝。因為這種工藝具有較好的脫

42、氮除磷功能，可以解決硝態(tài)氮對除磷的不利影響，特別對于碳氮比和碳磷比不高的污水，更能顯示其優(yōu)越性。</p><p>　　2.2.2 UCT工藝</p><p>　　優(yōu)點：在碳源較低的情況下，依然可以保持較好的出水水質?；亓魑勰嗷亓鞯饺毖跞ザ皇菂捬鯀^(qū)，而缺氧去流出的混合液再回流到厭氧區(qū)。回流污泥中的硝態(tài)氮會先在缺氧去反硝化，進入厭氧池的回流中硝態(tài)氮含量幾乎為零，保證碳源首先被嗜磷菌利用，不會

43、對除磷產生不利影響。</p><p>　　缺點：較多的回流線路會造成耗電量的增加[12]。</p><p>　　2.2.3 氧化溝工藝</p><p>　　優(yōu)點：工藝流程簡單，構筑物少，運行管理方便；具有完全混合式和推流式流態(tài)的水流特征；構造形式多樣，運行靈活；處理效果穩(wěn)定，出水水質好，并可實現(xiàn)脫氮；能承受水質、水量沖擊負荷，對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；能處理

44、不容易降解的有機物；污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；對于中小型污水廠基建投資省，運行費用低，技術先進成熟，管理維護簡單；無須設初沉池、二沉池。</p><p>　　缺點：周期運行，對自動化控制能力要求高；污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；容積及設備利用率低；脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設厭氧池[13]。</p><p>　　2.2.4 A2/O工藝</p>

45、<p>　　優(yōu)點：該工藝在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境下能夠交替運行，這樣有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能；該工藝并不需外加碳源，厭氧、缺氧池只進行緩速攪拌，節(jié)省運行費用；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；便于在常規(guī)活性污泥工藝基礎上改造成A2/O工藝；合理分配進水，脫氮除磷效果雙佳國內。</p><p>　　缺點：處理構筑物較多；脫氮效果受污泥回流比影響大，能耗高；用于小型水廠費用偏

46、高；脫氮除磷效果易受低溫影響；要防止產生厭氧、缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋磷而降低出水水質和反硝化產生氮氣而干擾沉淀[14]。</p><p><b>　　2.3 工藝流程圖</b></p><p><b>　　進水</b></p><p><b>　　好氧混合液回流</b></p><

47、;p><b>　　缺氧混合液回流</b></p><p><b>　　出水</b></p><p>　　回流污泥 </p><p>　　液氯消毒劑 泥餅外運</p

48、><p>　　圖2-1 污水處理工藝流程圖</p><p>　　Fig.2-1 Treatment process of wastewater flow chart</p><p>　　第三章 構筑物的設計計算</p><p><b>　　3.1粗格柵的計算</b></p><p>　　格柵的作

49、用是用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的污物。污水經過格柵后，流入下一個流程，這期間，格柵就保護了其它構筑物，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。</p><p><b>　　已提供的數據：</b></p><p>　　在這個設計中，所選取的城鎮(zhèn)污水的設計流量為 </p><p><b>　　則，</b></p

50、><p><b>　　最大日流量為：</b></p><p><b>　　（1）柵條間隙數：</b></p><p>　　設柵前水深h = 0.4m ，</p><p>　　過柵流速v一般控制在，取 ，</p><p><b>　　柵條間隙寬度，</b>&l

51、t;/p><p><b>　　格柵傾角數，</b></p><p>　　(個) </p><p>　　格柵設兩組，一組工作，一組停用校核。</p><p><b>　　（2）柵槽寬度</b></p><p>　　設柵條寬度S = 0.01m，有</p>

52、<p>　?。?）進水渠道漸寬部分長度</p><p>　　設進水渠道，其漸寬部分展開角度，</p><p><b>　　進水渠道的流速為：</b></p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失</p><p>　　設柵條斷面

53、為銳邊矩形斷面，則，</p><p>　　K為系數，格柵受污染堵塞時水頭損失增加倍數，一般取K=3，</p><p><b>　?。?）柵后槽總高度</b></p><p><b>　　設柵前渠道超高，則</b></p><p>　　為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補償。</p>

54、<p>　　（7）柵槽的總長度 </p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　為柵前渠道深，，m</b></p><p><b>　?。?）每日柵渣量</b></p><p>　　在格柵間隙為0.025m時，取柵渣量為0.05（污水）<

55、;/p><p>　　生活污水流量總變化系數，一般取1.5，有</p><p>　　因此采用機械清渣[15]。</p><p>　　3.2水泵機組設計計算</p><p>　　3.2.1 確定揚程</p><p>　　本設計平均流量為230L/s，最大秒流量為370L/s，選用自灌式泵站。管底地下深埋-4m，經泵提升后最高水

56、位為3.2m，泵站原地高程取為0.00m，管徑DN500mm，充滿度h/D = 0.65。</p><p>　?、購那懊娴挠嬎愕茫何鬯涍^格柵的水頭損失為0.06m</p><p>　　②設集水池有效深度H為2m，有效水深為1.5m，則集水池最低工作水位與所提升最高水位之間的高度為：</p><p>　?、墼O泵站內部水流損失為1.2m，</p><

57、;p>　?、茉O總出水管中心深埋0.9m，局部損失為沿線損失的30%，選用DN = 600mm鑄鐵管，查表的i=0.012，則</p><p>　　則泵站外管線水頭損失為</p><p>　　(出水線水平長度+豎線長度)×i×1.3</p><p>　　=(13+3.4+0.9)×0.012×1.3＝0.27m</p

58、><p>　?、菰O總安全揚程1m，則水泵總揚程為：</p><p>　　綜上選用300WS-450B型水泵。</p><p><b>　　水泵各項參數如下:</b></p><p>　　流量217L/s，揚程13m，轉速980r/min，泵效率79%，配套功率45KW，出水口徑250mm，對應機座號M315，自動耦合型號40

59、0GA，通過顆粒125mm[16]。</p><p>　　3.2.2 核算揚程</p><p>　　吸水管的水頭損失，每根吸水管的流量 ，</p><p>　　管徑DN=500mm，v=1.31m/s，1000i=3.64，</p><p>　　直管部分長1.8m，喇叭口（），彎頭（），，</p><p>　　DN

60、500mm閘門一個，DN500×300漸縮管 </p><p>　　②泵站內壓水管路水頭損失計算，選擇一條阻力損失最大的管路作為核算對象，計算泵站內壓力管路水頭損失。每個出水管：</p><p>　　選用600mm管徑，則：</p><p>　　以A點沿著ABCDEF的順序計算水頭損失</p><p><b>

61、　　AB段:</b></p><p><b>　　止回閥一個，</b></p><p><b>　　閘閥一個，</b></p><p><b>　　彎頭一個，</b></p><p><b>　　漸擴管，</b></p><

62、p><b>　　BC段：</b></p><p><b>　　丁字管</b></p><p><b>　　直管1.6m，</b></p><p><b>　　CD段：</b></p><p><b>　　丁字管</b></

63、p><p><b>　　直管1.6m，</b></p><p><b>　　DE段：</b></p><p><b>　　丁字管</b></p><p><b>　　直管1.6m，</b></p><p><b>　　EF段：

64、</b></p><p><b>　　丁字管，</b></p><p><b>　　直管5.6m，</b></p><p>　　出水管路總水頭損失等于AB、BC、CD、DE、EF段中的沿程阻力和局部阻力之和，加和等于0.9336m，則總揚程為：</p><p>　　所以，選用300WS-

65、450B型水泵是合理的[17]。</p><p>　　3.2.3 集水池設計計算</p><p><b>　?、偌厝莘e（V）</b></p><p>　　采用相當于一臺水泵6min流量，則</p><p><b>　　②集水池面積（S）</b></p><p>　　集水池

66、高度2000mm，則</p><p>　　因此采用長寬比為的集水池。</p><p>　　3.2.4 泵站輔助設備選型</p><p>　　對于水位的控制，我選用的控制器是浮球液位的自動控制的機器。由水位控制器發(fā)出信號，測定所需要的水位；對于泵站，其可以采用電磁、超聲波流量計，為了防止水中的雜質堵塞管道，應該有相應的的措施，以防運行時出現(xiàn)機器癱瘓。泵站可以采用真空泵

67、引水，需要設置水氣分離箱，小型的泵站可以采用密閉水箱。設置壓力沖洗管，沖洗沉積的雜質，雜質由水泵抽走。我們可以在水坑和水池處設置管道，由閘門控制，根據需要開關閉閘門進行排水。為滿足機泵安裝與維修的需要，排水泵站必須安裝起重設備。起重設備的選擇與泵房內的水泵、電機、管道與閥門等設備的重量直接相關。門、過道及孔洞可能用于設備出入的地方，要有必要的寬度和凈空，為使吊車正常運轉，必須避開與出水管、閘閥、支架、走廊等的矛盾[18]。表3-2為參照

68、規(guī)范給出的起重量與可采用的起重設備類型，可作為設計的基本依據。</p><p>　　表3-1泵房內起重設備選擇</p><p>　　Fig.3.1 the selection of lifting equipment of the pump</p><p><b>　　3.3細格柵的計算</b></p><p><

69、b>　?。?）柵條間隙數：</b></p><p>　　設柵前水深h = 0.4m ，</p><p>　　過柵流速v一般控制在0.6-1.0m/s，取v = 0.8m/s ，</p><p>　　柵條間隙寬度b = 0.008m，</p><p><b>　　格柵傾角數，</b></p>

70、<p><b>　　(個)</b></p><p>　　格柵設兩組，一組工作，一組停用校核。</p><p><b>　?。?）柵槽寬度</b></p><p>　　設柵條寬度S = 0.01m，有</p><p>　?。?）進水渠道漸寬部分長度</p><p>

71、　　設進水渠道，其漸寬部分展開角度，</p><p><b>　　進水渠道的流速為：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失</p><p>　　設柵條斷面為銳

72、邊矩形斷面，則，</p><p>　　K為系數，格柵受污染堵塞時水頭損失增加倍數，一般取K=3，</p><p><b>　?。?）柵后槽總高度</b></p><p><b>　　設柵前渠道超高，則</b></p><p>　　為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補償。</p>

73、<p>　?。?）柵槽的總長度 </p><p><b>　　為柵前渠道深，，m</b></p><p><b>　?。?）每日柵渣量</b></p><p>　　在格柵間隙為0.008m時，取柵渣量為</p><p>　　生活污水流量總變化系數，一般取1.5，有</p>&

74、lt;p>　　因此采用機械清渣[19]。</p><p>　　3.4旋流沉砂池的設計計算</p><p>　　旋流式沉砂池主要涉及參數的選舉是依據《積水排水設計手冊》以及《室外排水涉及規(guī)范》中的規(guī)定，理想的設計進水流速宜選用平均流量時流速，介于0.6-0.9m/s，初期最小流速不宜小于0.15m/s，最大流速不宜大于0.6m/s，使小流量下沉積于渠道中的砂重新帶入沉砂池。沉砂池最高時

75、，流量的停留時間不應小于30s，設計水力表面負荷宜為，用沉砂池的表面負荷來校核，選取池體的體積是否滿足設計要求。有效水深宜為1.0-2.0m，池徑與池深比宜為2.0-2.5，污水的沉沙量可按計算，合流制污水的沉沙量應根據實際情況確定。砂斗的容積不應大于2d的沉沙量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面的傾角不應小于[20]。沉砂池除砂宜采用機械方法，并經砂石分離后貯存或外運。采用人工排砂時，排砂管直徑不應小于200mm,排砂管應考慮防堵塞措

76、施。</p><p><b>　　設計計算：</b></p><p><b>　　平均流量</b></p><p>　　最大流量，設計中設計兩座沉砂池。</p><p>　?。?）沉砂池的直徑：</p><p><b>　　最大設計流量，取為</b>&l

77、t;/p><p><b>　　表面負荷，取</b></p><p><b>　　時間，取30s，</b></p><p><b>　　，取D=3m</b></p><p>　?。?）沉砂池有效水深：</p><p>　　t-水力停留時間，設計中取30s，&l

78、t;/p><p><b>　　，取</b></p><p>　?。?）沉砂室所需體積：</p><p>　　城市污水沉沙量，，一般取30</p><p>　　清除沉砂的間隔，設計中取1d，</p><p><b>　　（4）沉砂斗容積：</b></p><p&

79、gt;　　沉砂斗上口直徑，m，設計中取1.4m，</p><p>　　沉砂斗圓柱體的高度，m，設計中取1.2m， </p><p>　　沉砂斗圓柱體的高度，m，</p><p>　　沉砂斗下底直徑，一般取0.4-0.6m，設計中取0.5，</p><p><b>　　，小于兩天符合要求</b></p>&l

80、t;p>　?。?）沉砂室總高： </p><p>　　—沉砂池超高，m，一般采用0.3-0.5，設計中取0.4m</p><p>　　—沉砂池緩沖層高度，m</p><p><b>　?。?）進水渠道：</b></p><p>　　進水渠與渦流沉砂池呈切線方向進水，以提供渦流的初速度，</p>&

81、lt;p>　　—進水流速，一般采用0.6—0.9m/s，設計中取0.7m/s</p><p>　　—進水渠道水深，m，設計中取0.6m</p><p><b>　　渠寬</b></p><p><b>　　校核， </b></p><p><b>　　進水渠道長度： </b

82、></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，最大限度的延長沉砂池內的水利停留時間。</p><p><b>　　渠寬</b></p><p><b>　　直線段長度滿足

83、</b></p><p><b>　　小于等于1.1米</b></p><p><b>　　（8）排砂裝置</b></p><p>　　采用空氣提升器排砂，排砂時間每日一次，每次1-2小時，所需空氣量為排砂量的15-20倍，排砂經砂水分離器，水排至提升泵站，砂曬干填埋[21]。</p><p

84、><b>　　3.5初沉池的設計</b></p><p>　　3.5.1輻流式沉淀池的主要設計參數</p><p>　?。?）池子直徑與有效水深的比值為6—12。</p><p>　?。?）池徑不宜小于16m。</p><p>　　（3）坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。</p><p>　　

85、（4）一般采用機械刮泥，也可附有空氣提升或靜水頭排泥設施（此方法多用于二沉池）</p><p>　　（5）進出水的布置方式</p><p>　　可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水、周邊進水周邊出水</p><p>　?。?）停留時間為1—1.5h[22]</p><p>　　3.5.2輻流式沉淀池的設計計算</p><

86、;p>　　（1）沉淀部分水面面積F，</p><p><b>　　—最大設計流量，，</b></p><p>　　n—池數，個，取n=2個</p><p>　　—表面負荷，，?。槐砻尕摵?，初沉池取1.0-2.0，二沉池取0.7-1.0 。</p><p>　?。?）池子直徑D，m</p><p&

87、gt;<b>　　，取D=21m。 </b></p><p><b>　?。?）有效水深，m</b></p><p>　　t為沉淀時間，h，取t=1.5h</p><p><b>　　(4)沉淀池總高度</b></p><p>　?、倜刻煳勰嗔縑， </p>

88、<p>　　S—每人每日污泥量，L/(人)，一般采用0.3—0.8，取S=0.5/(人)</p><p>　　N=設計人口數，N=150 000人；</p><p>　　T—兩次清除污泥間隔時間，d，采用機械刮泥，取T=4h</p><p><b>　?、谖勰喽啡莘e， </b></p><p>　　—污泥斗上部

89、半徑，m，?。?lt;/p><p>　　—污泥斗下部半徑，m，取值為0.8m；</p><p><b>　　—污泥斗高度，m</b></p><p>　　③污泥斗以上圓錐體部分容積 ，m</p><p>　　R—池子半徑，m，該設計中為10.5m</p><p><b>　　—底坡落差，m；

90、</b></p><p>　　共可貯存污泥體積為：</p><p>　　大于6.25(可見池內有足夠的容積)</p><p>　?、艹恋沓乜偢叨菻，m</p><p>　　=0.3+3+0.5+0.435+1.73=5.965m</p><p>　?。?）沉淀池周邊處的高度為：</p><

91、;p>　　0.3+3+0.5=3.8m </p><p><b>　?。?）徑深比校核</b></p><p>　　，在6—12范圍內，滿足設計要求。</p><p><b>　?。?）采用機械刮泥</b></p><p>　　選用某設備制造廠的周邊傳動式刮泥機（全橋式）。<

92、/p><p>　　刮泥機的主要技術性能參數有：</p><p><b>　　池徑：21m；</b></p><p>　　周邊線速2—3m/min；</p><p>　　單邊功率0.75KW（為普通減速機拖動的刮泥機）；</p><p>　　周邊單個輪壓35KN[23]。</p><

93、p>　　3.6 UCT生化池的設計計算</p><p><b>　　缺氧混合液回流</b></p><p><b>　　出水</b></p><p><b>　　好氧混合液回流</b></p><p>　　污泥回流 剩余污泥</p>

94、;<p>　　圖3-1 常規(guī)UCT工藝流程</p><p>　　Fig.3.1 UCT Conventional Process</p><p>　　在常規(guī)UCT工藝中，二沉池的回流污泥和好氧段的混合液分別回流到缺氧段，這樣可以防止由于硝酸鹽氮進入厭氧池，破壞厭氧池的厭氧狀態(tài)而影響系統(tǒng)的除磷率。增加了從缺氧池到厭氧池的混合液回流，由缺氧池向厭氧池回流的混合液中含有較多的溶解性

95、BOD，而硝酸鹽很少，為厭氧段內所進行的有機物水解反應提供了最優(yōu)的條件。</p><p>　　3.6.1生化池設計計算概要</p><p>　　(1)生化池設計參數</p><p>　　一般生化池設計參數的經驗值如下：</p><p>　　BOD污泥負荷[kgBOD/(kgMLSS.d)]設計參數為0.15-0.2（0.15-0.7）<

96、/p><p>　　TN負荷[kgTN/(kgMLSS.d)]小于0.05</p><p>　　TP負荷[kgTP/(kgMLSS.d)]范圍在0.003-0.006之間</p><p>　　污泥濃度(mg/L)，設計范圍在2000—4000mg/L(3000-5000mg/L)</p><p>　　水力停留時間設計在8—15小時，在厭氧池、缺氧池

97、、好氧池的時間比一般為：1:1：（3-4）</p><p>　　污泥回流比在25%-100%之間</p><p>　　混合液回流比設在100%至300%之間</p><p>　　污泥齡一般為10-20天（20-30d）</p><p>　　好氧段的溶解氧濃度為2mg/L，缺氧段的溶解氧濃度小于等于0.5mg/L，厭氧段的溶解氧小于等于0.2m

98、g/L[24]</p><p><b>　　(2)需氧量的計算</b></p><p>　　UCT工藝的好氧段需氧量，應包括有機物降解的需氧量和硝化需氧量兩部分。并考慮扣除排放剩余污泥所減少的和氨氮的氧當量（此部分和氨氮并未消耗）以及反硝化過程的產氧量，按下式計算：</p><p>　　式中：—需氧量（kg/d）</p><

99、p>　　—生物反應池去除BOD濃度（kg/d）</p><p>　　Q—污水平均日流量（）</p><p><b>　　K—污水日變化系數</b></p><p>　　分別為污水流入、流出的BOD濃度（kg/）</p><p>　　為氨氮去除量（kg/d）</p><p>　　分別為進出水凱

100、氏氮濃度（kg/）</p><p>　　為每天生成的剩余活性污泥量（kg/d）</p><p>　　為硝態(tài)氮的脫氮量（kg/d）；</p><p>　　為出水中硝態(tài)氨的濃度（kg/）</p><p>　　分別為、和活性污泥氧當量，其數值分別為1、4.6、1.42</p><p>　　0.12為生物體中氮含量的比例；&l

101、t;/p><p><b>　　詳細的計算公式為：</b></p><p><b>　　[25]</b></p><p>　　式中：第一項為有機物講解的需氧量；第二項為氨氮硝化需氧量；第三項為反硝化脫氮所放出的氧量；第四項為排放剩余污泥氧當量的總和。</p><p>　　3.6.2生化池的設計計算<

102、/p><p>　　已知污水處理量為20000，進出水水質如下：</p><p>　　表3-2 進出水水質指標</p><p>　　Tab.3-2 Water quality index of influent and effluent</p><p>　　3.6.2.1 設計參數</p><p>　　①水力停留時間：t=1

103、5h；</p><p>　?、贐OD污泥負荷：N=0.18kgBOD5/(kgMLSS.d)；</p><p>　?、刍亓魑勰酀舛龋篨r=10000mg/L</p><p>　?、芪勰嗷亓鞅?0%。</p><p><b>　?、萜貧獬鼗旌弦簼舛?lt;/b></p><p><b>　?、耷?/p>

104、內回流比RN。</b></p><p><b>　　TN去除率：</b></p><p>　　設計中RN取100%[26]。</p><p><b>　　設計計算</b></p><p><b>　?。?）曝氣池容積</b></p><p>

105、<b>　?、儆行莘e：</b></p><p><b>　?、谟行疃龋?lt;/b></p><p>　　取超高0.5m，則總高度H=4.5+0.5=5.0m</p><p><b>　　③曝氣池有效面積：</b></p><p>　?、芊謨山M，每組有效面積為</p>

106、<p>　?、菰O五廊道曝氣池，廊寬為8米，</p><p><b>　　單組曝氣池長度：</b></p><p>　　取63m（L介于50至70米，符合要求）</p><p><b>　　大于5符合規(guī)定</b></p><p><b>　?、薷鞫瓮Ａ魰r間：</b>

107、</p><p>　　（2） 厭氧池：缺氧池：好氧池=1:1.5:4 設t為15h，則厭氧池為2.3小時，缺氧池為3.7小時，好氧池為9小時。</p><p><b>　　剩余污泥量W</b></p><p><b>　?、俳到馍晌勰嗔?lt;/b></p><p><b>　?、趦仍春粑?/p>

108、分解泥量</b></p><p>　?、鄄豢缮锝到夂投栊詰腋∥锪浚∟VSS），該部分占總TSS的50%。</p><p><b>　?、苁Ｓ辔勰嗔?lt;/b></p><p>　　每日生成活性污泥量：</p><p>　?、轁裎勰嗔浚ㄊＳ辔勰嗪蕄=99.2%）</p><p><

109、;b>　?、尬勰帻g</b></p><p><b>　　（3）需氧量的計算</b></p><p><b>　?、僮畲笮柩趿?lt;/b></p><p><b>　　②平均需氧量</b></p><p>　?、勖咳杖コ腂OD的值</p><p

110、><b>　　去除每千克的需氧量</b></p><p>　?、茏畲笮柩趿颗c平均需氧量之比：</p><p>　　（4）計算曝氣池內平均溶解氧飽和度： </p><p><b>　　計算水溫采用。</b></p><p>　　—為鼓風曝氣池內混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）</p

111、><p>　　—為大氣壓力條件下，氧的飽和度（mg/L）</p><p>　　—為空氣擴散裝置出口處的絕對壓力Pa</p><p>　　—為氣泡離開池面式樣的百分比（%）</p><p>　?、倏諝鈹U散裝置出口處的絕對壓力</p><p>　?、跉馀蓦x開池面式樣的百分比</p><p>　　為空氣擴

112、散裝置的氧的轉移效率，一般為6%至12%，這里取10%，</p><p>　　③查表確定20度和30度的氧的飽和度</p><p>　　(20℃)=9.2mg/L</p><p>　　(30℃)=7.63mg/L</p><p><b>　　(30℃)</b></p><p><b>　

113、　(20℃)</b></p><p>　　計算鼓風曝氣池時脫氧清水的需氧量</p><p><b>　　求供氣量</b></p><p>　　每立方米的污水的需氧量：</p><p><b>　　核對每千克的需氧量</b></p><p><b>　　大

114、于</b></p><p>　　3.6.2.2鼓風機的選擇</p><p>　?。?）鼓風機配套電動機的理論輸出功率</p><p><b>　　—供氣量，</b></p><p>　　—空氣進口處的絕對壓力，</p><p>　　—空氣出口處的絕對壓力，</p><

115、;p><b>　　該設計中</b></p><p>　　為電動機傳動效率，一般為0.7</p><p>　　k—空氣壓縮指數，k取1.4</p><p><b>　?。?）鼓風機的選擇</b></p><p>　　取風管的阻力為550mm，微孔曝氣頭的裝置的壓力損失為350mm，則總壓力損失為

116、850mm。</p><p>　　設微孔曝氣器設在距池底0.2m處，則</p><p><b>　　鼓風機所需的風壓：</b></p><p>　　超高的剩余壓力為，則總壓力為</p><p>　　根據以上的計算，我決定選擇6臺LG50/6000型的鼓風機，這種鼓風機的電動功率為是250KW，在運行的過程中要留有一臺以備

117、使用。</p><p>　　空氣管道的設計[27]</p><p>　　該設計中總需氧量為 取</p><p><b>　?。?）干管：</b></p><p>　　取干管的空氣流速為，干管截面積：</p><p><b>　　則干管直徑為：</b></p>

118、<p><b>　　（2）支管</b></p><p>　　取支管的空氣流速為，每隔3m安一根，每根8m，則支管個數為： </p><p><b>　　支管的截面積為：</b></p><p><b>　　支管直徑為：</b></p><p><b>　　每

119、個孔眼的面積為：</b></p><p><b>　　取氣體出眼流速為，</b></p><p>　　則每個孔眼的出氣量為：</p><p>　　孔眼數為： </p><p><b>　?。▊€）</b></p><p>　　3.7二沉池的設計計算</

120、p><p>　　3.7.1.二沉池的設計</p><p>　?。?）二沉池的工藝原理及功能</p><p>　　習慣上，我們通常把生物處理后的沉淀池稱為二沉池。二次沉淀池的作用是使泥水分離，使混合液澄清、污泥濃縮并將分離的污泥回流到生物處理段，是以沉淀、去除生物處理過程中產生的污泥獲得澄清的處理水為主要目的的。設計中采用的是輻流式的二沉池，這種的沉淀池設計的是中心進水的

121、，形狀是圓形的。</p><p>　　（2）二沉池設計參數</p><p>　　設計流量：最大日流量</p><p><b>　　平均日流量</b></p><p>　　氧化溝中懸浮固體濃度X=3500mg/L</p><p>　　二沉池底流生物固體濃度X=10000mg/h</p>

122、<p>　　表面負荷，輻流式二沉池的表面負荷取值范圍為：</p><p>　　水力停留時間t=2.5h</p><p>　　設計污泥回流比:R=50%</p><p>　?。?）二沉池設計計算 </p><p>　?、俪恋聿糠炙婷娣eF：取兩座沉淀池n=2，</p><p><b>　?、诔刈又睆?/p>

123、D：</b></p><p>　　，取D=31m </p><p><b>　?、坌：斯腆w負荷G：</b></p><p>　　為單池設計流量，本設計為667 </p><p><b>　?。ǚ弦螅?lt;/b></p><p>　　沉淀部分的有效

124、水深，</p><p>　　沉淀部分有效容積V，設計采用周邊傳動的刮吸泥機排泥，污泥區(qū)容積按2h貯泥時間確定。</p><p><b>　　⑥污泥區(qū)高度，</b></p><p>　　A污泥斗高度：設池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑為,上部直徑，傾角，則</p><p><b>　　B圓錐體高度<

125、/b></p><p>　　C豎直段污泥部分的高度</p><p><b>　　污泥區(qū)的高度：</b></p><p>　　⑦沉淀池的總高度H，</p><p><b>　　設超高，緩沖層高度</b></p><p>　?。?）二沉池的進水配水槽設計計算</p&g

126、t;<p><b>　　配水槽配水流量</b></p><p>　　設配水槽寬1m，水深1.4m，則配水槽流速u：</p><p>　　設配水孔孔距為1.10m，</p><p><b>　　（條）</b></p><p>　　取n=86條，則實際S=1.09m</p>

127、<p><b>　　配水孔眼流速：</b></p><p>　　槽底環(huán)形配水區(qū)平均流速：</p><p>　　環(huán)形配水平均速度梯度：</p><p><b>　?。ǚ弦螅?lt;/b></p><p>　?。?）二沉池出水渠設計計算[28]</p><p><b

128、>　　設計流量</b></p><p>　　環(huán)形集水槽內的流量為</p><p><b>　　環(huán)形集水槽</b></p><p><b>　　集水槽的寬度為：</b></p><p>　　K—安全系數，采用1.2-1.5，本設計取1.4</p><p>&l