小弘的污水厂设计说明书.docx

水污染控制工程设计 2008级环境工程一班 陈瑞弘 20086660目录城市排水工程设计说明书2概述21.设计依据22.城镇排水管道系统及污水、污泥处理技术概述4污水处理系统的设计53.设计原则54.cass工艺污水处理设计105.cass工艺污泥处理设计226.污水处理厂高程设计247.污水处理厂管线设计268.项目设计结论及建议27污水处理构筑物的计算书299.cass工艺污水处理设计计算2910.cass工艺污泥处理设计计算5011.污水处理厂高程计算5312.污水处理厂管线计算55532008级环境工程一班 陈瑞弘 20086660城市排水工程设计说明书概述1. 设计依据1.1. 城镇自然概况 污水流量： q平均4.6104 m3/d， qmax5.8104 m3/d。 污水水温： 最低水温15，最高水温25。 污水水质：进水bod5200 mg/l，cod cr400 mg/l，进水总悬浮物tss240 mg/l，进水挥发性悬浮物vss200 mg/l，碱度250 mg/l（以caco3计），tn40 mg/l，nh4+-n35 mg/l，tp5 mg/l。处理后的污水排入该城市污水处理厂附近的河流，该河流要求达到gb3838地表水iii类功能水域。 水文气象1) 城市位于我国的西南地区，冰冻深度0公尺；2) 土壤为砂质粘土，地下水位距地表8米；3) 在水厂东侧公路桥处，河流二十年一遇最高洪水位245.0米，95%保证率的枯水位240.0米，常水位242.0米，水面平均比降3。4) 风向、风速：主风向为东北风，最大平均风速为2.4m/s；5) 气压：平均气压为738.81mmhg；6) 气温：最高气温为43，最低-2.8，年平均温度18.1，一年中6以下的天数为3.2天；7) 湿度：年平均湿度为67.8%。 现有给排水状况本市居民生活饮用水及工厂生产用水均由城市自来水厂供应，水厂规模7万m3/d。本市无任何污水处理设施，市区内原有零星合流制排水渠道，但断面太小，损坏严重。 其他1) 该市交通发达；2) 电力可以保证供应；3) 各种建筑材料和管道制品均可供应；4) 有雄厚的施工技术力量。1.2. 国家有关方针、政策、法规中华人民共和国环境保护法地面水环境质量标准gb 3838-2002污水综合排放标准gb 8978-1996城镇污水处理厂污染物排放标准gb 189182002污水排入城市下水道水质标准 cj 3082-1999城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准cjj31-89农用污泥中污染物排放标准gb 4284-84室外给水设计规范gb 50013-2006室外排水设计规范gb 50014-2006污水再生利用工程设计规范gb 50335-2002城市排水工程规划规范gb 50318-2000建筑给水排水设计规范gb 50015-2003建筑中水设计规范gb 50336-2002给水排水构筑物施工及验收规范gb 50282-2008防洪标准gb50201-94纺织染整工业水污染物排放标准 gb4287-1992啤酒工业污染物排放标准 gb19821-2005肉类加工工业水污染物排放标准 gb13457-1992电镀污染物排放标准 gb21900-20081.3. 编制原则 遵守国家对环境保护及城市污水治理的有关规范、标准和规定； 污水管网建设必须与污水处理厂的建设相配合； 根据统一规划、分期建设的原则，以近期为主，考虑远期发展； 因地制宜地根据实际情况，在保证处理效果的前提下，尽量节约投资，减少用地，做到技术先进、安全适用； 积极稳妥地引进和采用先进技术、先进设备、新材料，提高运转可靠性，尽可能减轻劳动强度，减少日常维护检修工作量； 尽可能减少污水在收集、输送、处理、排放过程中对环境造成地不良影响，防止二次污染。1.4. 污水处理系统根据进水水质和对出水水质的要求，选出几种污水处理流程，并对它们进行技术经济比较，对推荐处理工艺的处理构筑物和附属建筑物进行设计计算，定出污水处理厂的厂址，绘制污水处理厂平面图、工艺流程图和主要处理构筑物工艺图。1.5. 设计任务根据所提供的基础设计资料和图纸，包括室外污水管网、雨水管网，城市污水处理厂的设计。2. 城镇排水管道系统及污水、污泥处理技术概述2.1. 国内外排水管道系统概述城市排水体制和管道系统是整个水污染控制和水生态环境保护体系中的重要环节。排水体制的合理选择不仅关系到城市雨污水的收集排放、排水系统的适用性和经济效益问题，而且更重要的是能否满足水资源和环境保护的要求，能否有效实现城市点源污染和非点源污染总量的控制，以及能否符合城市生态和可持续发展的要求。2.2. 国内外小城镇污水处理技术概况随着世界各国对水污染治理的重视，近二十几年来污水处理技术突飞猛进，日新月异。而小城镇污水处理具有特点：水量规模小，水量水质波动大；污水中常混入工业废水，水质情况复杂；对处理后污水的排放或回用要求特殊。由于中小城镇污水的水质水量特点和限制因素，小城镇污水处理的难度比城市污水处理的难度要高，处理工艺的选择范围也比城市污水处理工艺窄。国内外常用的工艺包括厌氧好氧活性污泥法及变形工艺，序批式活性污泥法及变形工艺，氧化沟活性污泥法及变形工艺，悬浮附着生物复合工艺，人工湿地工艺等。2.3. 城市排水体制的确定目前，我国大多数城镇采用的是大多是截流式合流制、完全分流制，出于环境保护方面控制初期雨水污染的考虑，提出带雨水调蓄池的半分流制，三种方式各有利弊。在污水量不断增加的情况下，根据城市的生态型山水园林城市的要求，参照上海世博园区浦东片区的排水体制设置，为保护受纳水体，该城镇的排水系统将采用使用初期雨水调蓄池的半分流制。由于流经城区的河流较多，充分利用自然条件，雨水将通过雨水管直接就近江河；污水则通过污水干管输送至污水处理厂，处理达标后排放至江河下游。2.4. 城市污水处理技术需求城市设计人口：南岸区：人口密度420人/ha。居住区生活污水量定额：南岸区：180l/cap.d。污水水温：最低水温15，最高水温25。 分析设计平均进水水质，bod5/codcr=0.500.4，污水可生化性好，bod5/tn=54，生物脱氮污水碳源充足，bod5/tp=4017，污水水质基本满足室外排水设计规范的生物脱氮除磷条件。城镇区域地势比较平坦，污水处理厂规模较小，污水处理工艺考虑采用序批式生物反应器工艺或者氧化沟工艺。城市污水处理厂设计平均进水水质表 2.4指标平均进水水质（mg/l）指标平均进水水质（mg/l）codcr400nh3-n35bod5200tn40ss240tp5.0msbr工艺主反应池由曝气格和两个交替序批反应格组成。主曝气格在整个运行周期中保持连续曝气的状态；两个交替序批反应格的一格在半个运行周期中仅作沉淀池用，而另一格在半个运行周期中，用于不同功能，如厌氧、缺氧等操作；至另半个运行周期，两格互换。其实质是aao与sbr的串联进行污水处理。该城镇人口较少，工业废水比例较高，污水水量水质变化大，cass工艺适应水量水质变化、污泥产率较低，并且采用接近静置沉淀的方式而不设置二次沉淀池及污泥回流泵房，但是sbr反应器阀门自动切换频繁、污水提升水头损失较大、为后续处理需较大容积的调节池，维护管理不方便。 目前，中小城镇较多采用无初沉池的氧化沟工艺，出水水质好而稳定。但本城镇用地紧缺，水质水量变化大，出水水质要求高，管理维护人员水平较高，cass工艺适合作为本城镇的污水处理工艺。2.5. 项目目标水环境目标：保护新、老水厂的水源，保障城镇的饮水安全；使龙河达到类水域标准；工程目标：建成城市排水管道系统；社会经济目标：创造良好的社会和投资环境，吸引投资，促进旅游业和城市社会、文化的发展。污水处理系统的设计3. 设计原则 认真贯彻执行国家关于环境保护、城市污水治理制定的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准； 服从于保护三峡库区水体水质和生态环境的总体目标； 在城市控制性详细规划的指导下，从实际情况出发，采取全面规划、分期实施的原则，既考虑近期建设又考虑远期发展，使工程建设与城市发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益； 在城市控制性详细规划的指导下，建设排水管网工程和污水处理厂工程，保护城市水源和环境；充分发挥现有排水设施的作用，做到投资省、环境效益高； 根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用； 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； 采用现代化技术手段，实现自动化管理，做到技术可靠、管理方便、经济合理； 在污水厂征地范围内，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，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致； 厂区竖向设计力求减少厂区挖、填方量和节省污水提升费用； 厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，积极创造一个良好的生产环境。针对城市污水量和污水水质以及经济条件、管理水平等，应选择能满足城镇污水处理要求且适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。3.1. 污水处理厂设计规模污水厂的设计规模以处理污水量的平均日平均时流量计，对于初步设计，污水量根据总人口和用水定额来计算。 污水处理规模计算选取近期平均日综合生活用水定额，假设近期管网收集率为1；近期居民综合生活污水量：；工业企业生活污水及淋浴污水水量：； 污水处理设计流量计算近期最高日最高时污水流量：近期总变化系数：近期污水处理设计流量表 1.1平均日平均时最高日最高时m3/hl/sm3/hl/s1265.56351.541518.67421.853.2. 进出水水质及处理程度的确定由于城镇正处于快速发展之中，故其现状水质不宜直接用作污水厂进水水质，需对现状污水厂进水水质进行调研确定。设计污水进出水水质及处理程度表 5.1水质指标类别codcrbod5ssnh3-ntntp设计进水水质（mg/l）40020024035405设计出水水质（mg/l）6020 20 8（15） 20 1去除率（%）8590928050803.3. 污水处理厂工艺流程方案的选择选择原则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和特点，设计中应地制宜，适度引进一些新技术和新设备，把污水处理厂建设成为一个现代化的工厂。处理工艺的选择力求做到： 在常年运转中保证出水所需要的处理程度，处理效果稳定。 处理工艺合理，技术先进，水质变化适应能力强，出水达标且稳定，污泥易于处理。 经济合理，电耗省，造价低，占地省。 易于管理，操作方便，运转灵活，设备可靠，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度的发挥处理装置和构筑物的处理能力。 便于实现处理程度的自动控制，提高管理水平。 重视环境，臭气的防护，噪声的控制。 厂区景观与环境相协调，文明生产。3.4. 污水处理工艺概述污水处理工艺的选择应根据设计进水水质，处理程度要求，原水规模和原污水水质水量变化规律，工程造价与运行费用，建址地区气候、地形、水文、工程地质、原材料、电力供应等条件，对计量、水质检验及自控的要求，用地面积和工程规模，污泥处理工艺的影响等诸多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适应条件，应视具达情况而定。目前我国污水处理厂工艺主要分为常规二级处理工艺、脱氮除磷工艺等。根据我国现行室外排水设计规范 gb 50014-2006，见表 3.。污水处理构筑物处理效率表 error! no text of specified style in document.4处理程度处理方法主要工艺处理效率（%）ssbod5一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40552030二级生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70906595二级活性污泥法的处理效率较高，但常规二级处理工艺仅能有效地去除bod5、cod和ss，而对氮和磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10%20%，磷的去除率约为12%19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。除传统活性污泥工艺外，目前我国已经有较多的同时去除有机物和氮、磷的新型工艺，在不增加额外投资的情况下，可以取得一定的脱氮除磷效果。该城镇污水主要由生活污水及部分工业废水组成，其bod5/codcr为0.5，大于0.5，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺可使出水codcr达标排放。同时，考虑减排要求，在选用工艺时尽可能选择具有脱氮除磷的工艺。3.5. 生物脱氮除磷工艺的可行性污水脱氮除磷方法主要有物理化学法和生物法两大类，目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常用的方法。本节对生物脱氮除磷可行性进行探讨。 生物除磷脱氮的条件脱氮必须使氨氮在好氧环境中硝化为亚硝酸盐、硝酸盐，硝化的污水再进入缺氧环境中，由于反硝化菌的作用，使硝酸盐还原成分子氮，而逸入大气，从而脱氮。1 mgnh3-n 氧化（硝化）为硝酸盐，需4.57 mgo2、7.14 mgcaco3碱度和0.08 mg碳源；1 mgno3-n反硝化脱氮，需8.6 mgcod（或3mg甲醇），可提供2.86 mgo2、3.75 mgcaco3碱度，水中碱度足够使用。除磷过程中，聚磷菌在好氧段对磷的吸收，取决于在厌氧段对磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速讲解的有机物的含量。一般来说，这种有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。据资料介绍在厌氧段释放磷的前提条件是在厌氧段生物体，易生物降解的cod浓度必须大于25mg/l，而易生物降解cod的浓度仅占cod总量的20%左右，25mg/l易生物降解的cod浓度相当于总cod大约125mg/l。综上所述，生物除磷脱氮的工艺应为厌氧/缺氧/好氧流程，即通常称为a2/o的工艺。所有方案工艺流程中，都必须包括厌氧/缺氧/好氧在内。并且污水中有除磷脱氮所需的碳源。 原污水的碳源情况去除1mg/l的氨氮，在a2/o工艺中共需codcr约8.68 mg/l，根据污水厂进出水质的要求共需去除氨氮27.0mg /l，则需要codcr约234.36mg/l；磷释放所需碳源为0.4mgp/mgcod，本工程要求的除磷量为4.0mg/l，厌氧段磷的释量应不小于2 mg/l，（每释放1mg的磷，在好氧段能吸收2 mg2.4 mg的磷）。需要易生物降解的codcr约5 mg/l，总共需要codcr约20mg/l。因此，除磷脱氮总需碳源codcr为254.36mg/l。原污水中，codcr为400mg/l，碳源足够除磷脱氮的需要，可采用厌氧/缺氧/好氧的生物除磷脱氮工艺。3.6. 污水处理工艺的比较两个备选工艺技术特点比较见表3.6。工艺方案技术特点比较表表 error! no text of specified style in document.6项目方案一：氧化沟工艺方案二：循环式活性污泥工艺出水水质出水水质达标出水水质达标曝气设备采用微孔曝气，充氧效率较高，能耗较低，供氧调节较灵活采用微孔曝气，充氧效率较高，能耗较低，供氧调节较灵活回流设备设回流污泥泵房，回流污泥量大不设回流污泥泵房，回流污泥量小污泥处理污泥稳定，污泥处理简单污泥基本稳定，污泥处理简单运行管理设二沉池及污泥泵房，工艺流程环节多，电耗较大，管理方便不设二沉池及污泥泵房，工艺流程简单，电耗较小，管理复杂，技术要求高生物量单位体积生物量一般，污泥负荷一般单位体积生物量一般，污泥负荷一般抗冲击负荷抗冲击负荷能力强，对高低浓度污水均具有较强适应性抗冲击负荷能力强，特别对高浓度废水有较大的稀释能力污水厂占地工艺布置较紧凑，生物池占地面积省构筑物少，生物池布置紧凑，占地面积省除臭臭气收集难度大臭气收集难度小脱氮除磷脱氮效果好，具备同时硝化反硝化的运行条件；能够磷进行去除只需改变控制条件，便可得到较好的脱氮除磷效果3.7. 污泥处理方案污水处理厂污泥处理的目的主要有以下几点：稳定化使之消除恶臭；无害化杀死虫卵和病菌；减容化，降低含水率使之易于运输、利用实现污泥的资源化。在污泥减容化主要采用浓缩、脱水处理方式。无害化中主要采用生物与化学药剂稳定法，国内外普遍采用生物法。生物法中主要有厌氧稳定、好氧稳定。紫外线技术采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂，不改变水的成分和结构，消毒时间短，杀菌范围宽，效果好的优点，国际上一些对细菌排放有严格要求的地区，都采用了紫外线消毒。3.8. 污水再生利用鉴于该城镇水资源较为丰富，当地城镇供水能够得到保证，故本污水厂污水暂不考虑在新区内的大规模再生利用，但在污水厂内，应充分将污水厂消毒出水作为污泥脱水机房、道路浇洒、绿化等方面的用水水源。4. cass工艺污水处理设计粗格栅提升泵站细格栅沉砂池cass池紫外消毒槽计量堰污泥储池加药池污泥浓缩脱水污泥外运图4.1 工艺流程图4.1. 污水处理流量计算 污水处理规模计算选取近期平均日综合生活用水定额，假设近期管网收集率为1；近期居民综合生活污水量：；工业企业生活污水及淋浴污水水量：； 污水处理设计流量计算近期最高日最高时污水流量：近期总变化系数：近期污水处理设计流量表 4.2平均日平均时最高日最高时m3/hl/sm3/hl/s1265.56351.541518.67421.854.2. 工程分组由于污水管网按远期设计，污水厂在近期无法满负荷运行，污水处理厂主要构筑物总规模取3104 m3/d。近期处理构筑物以单池1.5104 m3/d规模分列，共设二池（二组）。这样既能适应污水量的逐渐增加，又能保证在某一单池停产检修时，其他处理构筑物能继续运转。厂区内加药间、污泥浓缩脱水车间的土建一次建设完成，设备分期安装。厂区场地平整、排洪箱涵、边坡挡墙等环境工程一次完成。生产构（建）筑物分期表表 4.2构筑物名称近期粗格栅及进水泵房一座两格，单格q=1.5104 m3/d土建一次完成，安装q=3.0104 m3/d设备细格栅及沉砂池一座两格，单格q=1.5104 m3/d土建一次完成，安装q=3.0104 m3/d设备二级处理构筑物二座，单座q=1.5104 m3/d紫外线消毒渠一座两格（一次建成），单格q=1.50104 m3/d，加药间一座（一次建成），单座q=3.00104 m3/d污泥车间一座（一次建成），单座q=3.00104 m3/d4.3. 粗格栅的计算 设计参数设计流量：最高日最高时流量；设计为近期二组，单组设计流量；选用链条回转式多耙平面格栅除污机，如表 ；栅前流速：；过栅流速：；栅条间距：；栅条宽度：；安装倾角：；单位污水栅渣量：；厂前地坪标高：；污水进水管埋深：； 主要工程内容采用回转式格栅共二道，每道宽0.95m，栅条宽10mm，栅条间距20mm；粗格栅拦截的栅渣量近期约为0.08m3/h，含水率80%。栅渣由输送机输送压榨机脱水后外运；无轴式螺旋输送压榨一体机一台。每道细格栅前设有手、电动闸板作检修和切换用。 运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。4.4. 提升泵房 设计参数设计流量：最高日最高时流量，；水文资料：20年一遇洪水位为245.00m，常水位为242.00m，水面平均比降3； 设计计算1) 水泵流量城市水量早晚间变化较大，充分考虑节能的要求，组合配置二种不同流量的水泵，以满足近远期旱季的平均日、最高时流量要求，如。水泵流量组合配置表 4.4近期规模及设备配置夜间小流量一台，最高日最高时1591.5 m3/h，四台，2) 水泵扬程根据水文资料，20年一遇洪水位为245.00m，常水位为242.00m，污水处理构筑物的出水管标高应至少高于常水位，并尽量高于最高洪水位，同时保证尾水自流排放，为安全起见，取出水管水位高于20年一遇洪水位，245.00m；初步估计细格栅及后续构筑物的总水损为5m，即水泵出水口水位标高为250.50m，水泵的扬程7.5m。3) 水泵选型根据设计流量扬程，安装五台450qw2200-10-110型（），扬程均为7.5m，二用一备，配备调速电动机。4) 泵房布置潜污泵450qw2200-10-110外形尺寸：；泵基础间距1.2m，泵基础与墙间距1.4m，最低水位距池底1000mm；泵房平面尺寸长7500mm，宽11000mm：5) 集水井布置按最大泵15min的流量计算：集水井长度：；集水井宽度：；集水井调节水深：；6) 水泵出水管道计算水泵出水管流速宜为0.8 m/s 2.5m/s；潜污泵450qw2200-10-110（）出水管dn800，流速1.59 m/s，满足要求； 主要工程内容提升泵房平面尺寸8.0m11.0m，下部结构深6.5m，集水池底标高设计为244.0m，室内地坪标高设计为250.50m；泵房内安装潜污泵，安装四台450qw2200-10-110型潜水排污电泵，且均配备调速电动机。200qws-10型（）单台设计流量450l/s，扬程7.5m，配用功率110kw； 运行方式水泵的开、停可根据集水井内水位计自动控制。如果污水处理厂发生事故时，污水将通过事故排放管排放。4.5. 细格栅的计算 设计参数设计流量：最高日最高时流量；设计为近期二组，单组设计流量；选用链条回转式多耙平面格栅除污机，如；栅前流速：；过栅流速：；栅条间距：；栅条宽度：；安装倾角：；单位污水栅渣量：；1) 格栅除污机的选用选用二台型链条回转式齿耙格栅除污机。2) 栅渣输送机的选用选用带式输送机输送。 主要工程内容采用回转式格栅共二道，每道宽1.05m，栅条宽5mm；细格栅拦截的栅渣量约为0.1 m3/h，含水率80%。栅渣由输送机输送压榨机脱水后外运；每道细格栅前设有手、电动闸板作检修和切换用。 运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。4.6. 旋流沉砂池设计计算 设计参数设计流量：最高日最高时流量；设计为近期二组，单组设计流量；污水沉砂量，含水率60%，密度。 设计计算1) 设备选型选用xcs-360型旋流沉砂池除砂机两台，每组沉砂池一台；处理流量：搅拌装置：转速气提砂泵：流量鼓风机：风量，风压选用lssf-260型螺旋式砂水分离器二台，一组沉砂池一台砂水分离器处理量：5l/s。 主要工程内容旋流沉砂池三组，每组一座，土建一次完成，每座直径3.05m，砂斗直径1.00m，砂斗深度1.55m，每座池中间设有一台气提式旋流除砂机，砂水混合物由砂泵输送至砂水分离器，分离后的干砂外运；砂泵设在沉砂池下部；排砂量约0.55m3/d，含水率60%；设备近期安装二套。 运行方式桨叶分离机连续运转砂泵按程度控制定时运转，砂水分离器与砂泵同步运转。4.7. cass反应池 设计参数设计流量：近期平均日平均时，取设计规模为：，因为初定水力停留时间小于等于6小时，单组构筑物设计流量为。污水处理程度：设计污水进出水水质及处理程度表 4.7水质指标类别codcrbod5ssnh3-ntntp设计进水水质（mg/l）40020024035405设计出水水质（mg/l）6020 20 8（15） 20 1去除率（%）859092805080最低温度：；混合液悬浮物固体浓度（mlss）：；污泥产率系数：；衰减系数：；ss的污泥转换率：；mlss中mlvss所占比例：；污泥含水率：；污泥回流比：； 设计计算1) 曝气时间=3h；2) 沉淀时间时=1.5h；3) 排水排泥时间，闲置时间，每日周期数：。4) 曝气池容积近期新建四座曝气池，每格曝气池有效容积3000m5) 出水溶解性bod5=5.91mg/l6) 剩余生物污泥量=7) 剩余非生物污泥=8) 剩余污泥总量剩余污泥浓度剩余污泥含水率，容重为1000 kg/ m3 ，湿污泥量9) 污泥龄10) 复核滗水高度曝气池有效水深h=5m，滗水高度11) 池体布置近期cass池共设4座。反应池的长宽根据规范确定，每格好氧区池长25.0m，宽20.0m，超高0.5m，有效体积为3000m3，生物选择区和预反应区（缺氧）总长6.0m，约占cass池总容积的19.4%。预反应区的容积可根据高峰流量来定。图 4.2 cast池平面布置示意图图 4.3cast池1-1剖面图12) 设计需氧量考虑最不利情况，应按夏季时最高水温计算设计需氧量。根据室外排水设计规范gb 50014-2006第6.8.2条，设计需氧量包括氧化有机物需氧量、污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水带走的氧量。有机物氧化需氧系数a1.47，污泥需氧系数c1.42，氧化每公斤氨氮需氧量b=4.57。氧化有机物和污泥需氧量：进水凯式氮浓度以总氮计，出水凯式氮浓度以氨氮计，则进水凯氏氮浓度，出水凯氏氮浓度，硝化需氧量反硝化产生的氧量总需氧量去除单位bod5需氧量：最大需氧量：式 （error! no text of specified style in document.1）13) 标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.8m，氧转移效率，计算温度，将实际需氧量 aor换算成标准状态下的需氧量 sor：空气离开好氧反应池时氧的百分比好氧反应池中平均溶解氧饱和度标准需氧量最大需氧好氧反应池供气量最大供气量14) 曝气器数量计算选用ms70-1000型全表面布气式微孔曝气器，单个规格d700l1000，布气支管直径70mm，供气主立管直径150mm；曝气量：0m3/根h14 m3/根h；曝气器氧利用率：在6米水深、标准状态下，大于35%，按20%计算；单个曝气器充氧能力：0.6kgo2/h，按0.6 kgo2/h计算；充氧动力效率：7.0 kgo2/kwh以上；通气阻力：总阻力小于4.5kpa，15) 供风管道计算供风管道采用树状布置图 4.4曝气管线轴测平面图表 4.8 管道构建汇总表长度管径调节阀四通三通弯头异径管mmm个个个个个83.60 2802041213.00 2002220298.8000 100012404220.00 600060100a. 供气支管供气支管向两侧曝气池供气，其管径根据设备选择确定。16) 设备选型a. 污泥泵选型在每格好氧池与选择池之间安装1台wqk500-10-7.5潜水泵，输送回流污泥，每台流量500m3/h，扬程h=10m；在每格好氧池与贮泥池之间安装1台wqk200-10-3潜水泵，输送剩余污泥，每台流量200m3/h，扬程h=10m。b. 搅拌器选型生物选择去要形成厌氧状态，所以不需要曝气，但为了保证水流在池中流动顺畅，每格选用一台qjb4/4-2500/2-42/p型低速潜水搅拌器，以加速水流在池底的流动，防止污泥沉积，同时不会影响池子的厌氧状态。每台功率为4kw。c. 滗水器选型cass工艺沉淀结束需及时将上清液排出，排水时应尽可能均匀排出，不能扰动沉淀在池底的污泥层，同时，还应防止水面的漂浮物随水流排出，影响出水水质。目前，常见的排水方式有固定式排水装置如沿水池不同深度设置出水管，从上到下依次开启，优点是排水设备简单、投资少，缺点是开启阀门多、排水管中会积存部分污泥，造成初期出水水质差。浮动式排水装置和旋转式排水装置虽然价格高，但排水均匀、排水量可调、对底部污泥干扰小，又能防止水面漂浮物随出水排出，因此，这两种排水装置目前应用较多，尤其旋转式排水装置，又称滗水器，以操作灵活、运行稳定性高等优点受到设计人员和用户的青睐。本工程选用旋转式滗水器，型号ybs，每座2台，堰长l=8m；排水管径200mm；平均滗水高度1.8m；设计滗水量q设=7500/4/1.00/2=937.5m3/h，对应型号每台平均滗水量qavg=1000m3/h；单台配电机n=2.2kw。滗水器示意图如图 error! no text of specified style in document.1。图 4.5 滗水器示意图17) 预反应区隔墙底部开孔计算从预反应区到主反应区，流量，为防止流速太大影响基泥，取过孔流速，则孔口面积；按最优断面计算开孔，设三个孔，则每个孔高h=0.9m，b=1.8m。4.8. 鼓风机房 设计参数最高日最高时污水流量： 设计计算设计总供气量：设计供气压力： 主要工程内容土建规模，设备同期安装。鼓风机房平面尺寸：lb=20.0m9.0m（包含配电室），净高度6.5m。选用山东章晃3he-200罗茨风机，近期安装三台（二用一备），每台风量为65.8 m3/min，升压7.0mh2o，转速2000r/min，配用电机y315s-4，配套电机功率110kw。cast池的管道上设置调节风量的阀门，同时设置减压阀，把压力降到需要压力。鼓风机房内设一台起重量为3t的电动单梁悬挂式起重机。 运行方式根据cass池中溶解氧浓度的反馈，控制机组开停及调节风量。该鼓风机的出风量可变频调速自动调节，调节范围100%30%。4.9. 紫外线消毒渠 设计参数设计水量：消毒渠分为两组，最高日最高时单组设计流量；平均日平均时单组设计流量 设计计算1) 灯管数选用trojen uv3000plus紫外消毒设备，每污水需灯管14根，设计灯管数64，选用4个灯管为一个模块，设计模块数：2) 消毒渠渠道深度：；水流流速：；过水断面面积：；渠道宽度：；渠道长度：3) 灯管布置灯管间距：；沿渠道宽度层叠安装8个模块，选取uv3000plus系统2个uv灯组，每个灯组7个模块；每个模块长度：；两个灯组间距：；渠道出水设堰板调节；调节堰与灯组间距：；4) 校核辐射时间式 (error! no text of specified style in document.2) 主要工程内容紫外线消毒渠一道，分两格；lbh=8.40.671.4m；紫外线消毒系统近期二套，每套uv3000plus系统包括2个uv灯组；潜污泵一台，另配在线监测仪。4.10. 流量计量堰 设计参数设计水量：进场两座，出场两座。流量计量堰近远期一次建成，最大流量按远期最高日最高时设计；最小流量按平均日平均时的一半设计 设计计算图 4.6 巴氏计量堰计算图1) 计量槽选型选用巴氏计量槽，测量范围，喉宽，各部尺寸，最大流量，最小流量。2) 流量计算巴氏计量槽流量计算公式式 (error! no text of specified style in document.3)式中：； 。 主要工程内容钢筋砼明渠，喉宽为1.00m的咽喉式巴式流量槽一座。长宽高=3.201.681.20；在线wl1a1型超声波明渠流量计一套5. cass工艺污泥处理设计5.1. 贮泥池 设计参数设计泥量：一次建成，设计为一组，单组；采用机械浓缩，贮泥时间：；贮泥池尺寸：设计为长方形池体，满足要求。5.2. 加药池 设计参数设计流量：近期平均日平均时流量； 本工程需去除的磷约4.0mg/l； 设计计算1) fecl36h2o投加量需投加fecl36h2o量为11.4mg/l， fecl36h2o 342 kg/d，6.84m3/d；2) 溶解池、溶液池计算设计一座溶解池和溶液池，每日调配一次，溶解池和溶液池一体化设计，其尺寸均为：lb=4.0m3.0m，设计有效水深2.0m，设计超高0.5m，池深2.5m。3) 设备选型溶解池和溶液池内设1台搅拌器qjb3/4-1800/2-56/p，转速56rpm，功率3.0kw；fecl36h2o设计投加流量，投药泵选隔膜计量泵两台流量，扬程0.35mpa。 运行方式fecl3投加点有一处，位于在脱泥车间，可根据进出水水质情况投加。5.3. 机械浓缩脱水一体机 设计参数设计泥量：；根据污泥量，选用二台pln-2500-dn带式浓缩压滤脱水一体机，交替使用。单台设备处理量0 m3/h 75 m3/h，滤带宽度为2000mm，泥饼含水率70%80%，滤带速度浓缩段2.8 m/min 14 m/min，压滤段2m/min 10 m/min，冲洗水流量22.5 m3/h，冲洗水压力大于0.5 mpa。泥饼量5.4. 冲洗水池 功能为方便脱水机冲洗及厂内回用水调节设冲洗水池。 主要工程内容冲洗水池一座，平面尺寸bl=4m4m，高度1m。合建在脱水机房内。进水处设有回用水提升泵，q=10l/s，h=5m，一用一备。5.5. 污泥浓缩脱水间 功能剩余污泥进行浓缩脱水，包括贮泥池、冲洗水池、污泥浓缩脱水一体机、值班房等。 主要工程内容土建规模按设计，储泥池、冲洗水池、值班间等合建在室内；脱水机间里设有回用水提升泵，扬程5m，一用一备。6. 污水处理厂高程设计高程计算方法见说明书，本设计进水管水位高程246.22m，进水管管底标高245.54m，20年一遇洪水位为245.00m。常水位为242.00m，出水口要低于常水位，淹没出流至河中心，以利用河流的混合作用对污水进行稀释。管道水头损失计算表表 error! no text of specified style in document.3设计流量管材管径设计流速管长闸阀出水高程进水高程l/smmv m/sl m个mm出水口211钢混-0.90 -1245.26 245.42 巴氏计量堰211钢混-0.90 -0245.42 245.67 紫外消毒渠211钢混-0.90 -0245.67 245.79 cass工艺池体-紫外消毒352钢混8000.90 1501245.79 246.40 cass工艺池体352钢混-0.90 -0246.40 246.43 旋流沉砂池-cass工艺池体352钢混6001.24 541248.33 249.80 旋流沉砂池211钢-1.10 -0249.80 250.24 细格栅221钢混-1.10 -0250.24 250.50 泵站106钢-1.10 -0250.50 246.00 粗格栅211钢混-1.10 -0246.00 246.20 进水口422钢混-0.70 -0246.20 246.22 7. 污水处理厂管线设计7.1. 生产管线 进水总管进水总管包括市政污水管网、厂区污水管道及反应池放空管道。厂区污水管道按远期生活污水定额来计算，放空回水考虑最大流量的一个处理构筑物池子放空，即沉砂池，则设计流量q=642.7 l/s，采用钢筋混凝土管，设计充满度h/d=0.45，设计管径d1500，设计流速v=0.70m/s，单位水损i=0.4，与市政管网污水管道末端采用水面平接。 提升泵房至细格栅水泵出水管流速宜为0.8 m/s 2.5m/s；潜污泵450qw2200-10-110（）出水管dn400，流速0.99 m/s，满足要求； 旋流沉砂池至cass工艺池体，cass工艺池体至紫外消毒槽设计流量，采用钢筋混凝土管，根据经济流速及界限流量，设计管径dn600，设计流速v=1.24 m/s，单位水损i=3.29。7.2. 污泥管线 cass工艺池体出泥至加药脱水车间设计流量，采用钢管，根据经济流速及界限流量，设计管径dn50，设计流速v=0.84m/s，单位水损i=1.33。 加药脱水车间至cass工艺池体（沥出液）设计流量，采用钢管，根据经济流速及界限流量，设计管径dn110，设计流速v=0.70 m/s，单位水损i=5.27。7.3. 厂内给水管、雨水管、污水管厂区给水管包括生活给水及消防给水，厂区给水管布置成环状，据建筑设计防火规范gb 50016-2006要求布置厂区消火栓，室外消火栓的间距不应大于120m，消防管直径不应小于100mm，确定厂区给水管管径dn100，设置四个消火栓，详见污水处理厂管线布置图。厂区雨水管，取设计重现期p1a，集水时间t1=10min，折减系数m=2，根据当地暴雨强度公式计算，参照室外排水规范gb 50014-2006规定，雨水管道应取最小管径，以地坡设计，反坡或平坡道路采用2的最小坡度设计。雨水口间距宜为25m50m，雨水口连接管长度不宜超过25m，详见污水处理厂管线综合图。厂区污水管根据生活污水定额计算管径较小，应取最小管径d300。7.4. 事故排放管污水处理厂发生事故不能正常运行时，采用事故排放管将污水直接排入水体，其位于进水检查井处，管径与进水管相同d1500。7.5. 放空管 沉砂池设计流量，采用钢筋混凝土管，根据经济流速及界限流量，设计管径d600，设计流速v=0.78 m/s，单位水损i=1.295。 cass工艺池体设计流量，采用钢筋混凝土管，根据经济流速及界限流量，设计管径d800，设计流速v=0.84 m/s，单位水损i=1.018。7.6. 超越管本设计中考虑到如果出现进水水质不达标等状况时，污水不能进行生化处理，直接超越二级处理构筑物，设计流量，但因为其位置在经过泵站提升后，压力流按满流设计，采用钢筋混凝土管，根据经济流速及界限流量，设计管径dn800，设计流速v=0.84 m/s，单位水损i=1.018。7.7. 空气管生物膜氧化沟供气干管，设计风量，设计流速，管径dn400。7.8. 加药管化学除磷时加聚合氯化铝设计采用de25的hdpe管道。8. 构筑物一览表构筑物一览表表8.1名称尺寸单位数量粗格栅bl=8508700座2水泵间bl=800011000座1细格栅bl=10503200座2旋流沉砂池rh=30502100座2曝气池lbh=25000200006500座4生物选择区、预反应区lbh=6000200006500座4冲洗池lbh=400040001000座1加药池lbh=400030002500座1储泥池lbh=400050002000座1污泥值班室lb=60006000座1一体化污泥浓缩脱水机lbh=545031502720台2管廊lb=600044480/300069960条1紫外消毒槽lb=840