毕业论文榆中县夏官营镇污水处理厂设计.doc

毕业设计（设计） 题目： 榆中县夏官营镇污水处理厂设计 姓 名： 蔡雅洁 学 号： P102014053 学 院： 化 工 学 院 专 业： 环 境 工 程 班 级： （2）班 指导老师： 纳丽萍 2014年 5月 17日 目 录摘 要1ABSTRACT2前言31 设计说明书51.1 设计的基本要求51.2 处理工艺大方案的确定61.3 处理工艺小方案的选择122 污水处理厂的布置212.1 厂址的选择212.2 厂区总平面布置222.3 污水厂的高程布置233 设计计算书243.1 设计基础数据的确定243.2 构筑物计算253.2.1 泵前粗格栅253.2.2 污水提升泵房273.2.3 泵后细格栅293.2.4 沉砂池313.2.5 三沟式氧化沟的计算333.2.6 二氧化氯消毒剂的计算423.2.7 接触池的设计计算433.2.8 巴氏计量槽的计算443.2.9 污泥的管道输送443.2.10 重力浓缩池463.2.11 污泥机械脱水483.2.12 污水处理厂高程计算49参考文献51附 录52答 谢53榆中县夏官营镇污水处理厂设计专业：环境工程 姓名：蔡雅洁 指导老师：纳丽萍摘 要据西北民族大学化工学院的毕业任务设计，对夏官营污水处理厂进行设计说明。本设计主体构筑物采用三沟式氧化沟，处理后的污水需符合GB18918-20026中城镇污水处理厂二级排放标准。粗格栅去除水中较大悬浮杂质后，由提升泵站提升至污水处理厂。经过细格栅后入平流式沉砂池，去除水中较大无机颗粒。再入三沟式氧化沟除磷并降低水中的 BOD5、COD。最后的污水进入接触池消毒，污水经各构筑物处理达标后，排入宛川河。而氧化沟内的污泥进入浓缩池浓缩，后用压滤机脱水后外运填埋，从而改善夏官营的环境问题。关键词 城镇污水，三沟式氧化沟，生物处理ABSTRACTAccording to the design mission in college of Northwest University of Nationalities. After consideration,the triple oxidation ditch is adopted in this design,the effluent is made to attain The Second Discharge Standard Of The Nation.The sewage passing the thin bar,it comes into the sand sinking pond to take off the large abiograin.Then entering to the triple oxidation ditch,getting rid of the nitrogen and the phosphor by activiated sludge,at the same time BOD5、COD is reduced. At last, it comes into the contact pool to antisepsis,making the effluent be up to the standard of the discharge, collected in the triple oxidation ditch,the mud is sended to thicking thank first,then it is pressed into piece by the straining dehydrate machine and carried outside.The major content of this design is about the calculation and introduction of main structures such as pump station,grille,design basin,contact tank,the triple oxidation ditch, sludge digestion clamer. The removal efficiency of BOD5、COD、denitrification and phosphorus removal efficiency are given in theory. Level assign and vertical assign are done according to the landform of design specification.The effluent is discharged inti channel after each processing structure. The environment of city has been improved,and it also alleviates the crisis of water.Key Words: Municipal sewage Biological treatment The triple oxidation ditch 前言1、设计来源 本次毕业设计的任务来源于西北民族大学毕业设计任务书。 20世纪70年代后，我国许多小型城市加强了对处理污水的建设，对保护水环境，治理水污染有很大作用。随着人民生活水平的提高，城乡经济的快速发展，农村城市化的速度将大大加快，小城镇迅速崛起，从未来着眼，今后大多人口将生活在中小城镇2。二十多年来，由于乡镇企业的蓬勃发展，造成部分中小城镇特别是经济较发达的中小城镇，污染严重，影响到人民的生活和健康。 夏官营地处陇中地带，干旱少雨，水资源缺乏，且大部分水资源含盐量高，不适宜生产生活和农业灌溉，所以节约和再利用水源成为很迫切的问题。长期以来，夏官营污水未经处理，随意排放，严重造成环境恶化和水质污染，直接威胁着群众生产生活及农业灌溉用水。因此，修建污水厂，对保护水环境、改善夏官营生态环境具有十分重要的意义。 夏官营污水以生活污水为主，含大量的碳水化合物、尿素、磷等物质，其中以碳水化合物为主，有机含量居高。产自城镇人口的生活活动，如人们的排泄物及生活中产生的废弃物，动植物残片等。 本设计设计水量是2000m3/d。其水质如下表1-1：表1-1夏官营污水水质COD(mg/L) BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N（mg/L）TP(mg/L)3001802002042、设计要求 (一) 处理方案的初步设计 本设计通过选择适合工艺、计算处理构筑物、计算高程等来完成。（二）设计说明书及计算书说明书要思路流畅，条理清楚，计算书要全面、精准。（三）设计图纸 各构筑物结合夏官营的地形使污水厂的布局合理，结合各构筑物的具体情况来，作处理厂总平面图、高程图等。图纸要符合工程制图要求；3、设计思想(一)将自己的专业知识用于设计中，使知识掌握更加牢固，以达到灵活运用。(二)通过设计，提高自己专业能力，为自己将来的工作打下坚定的基础。 (三)通过比选，选取处理效果较好、费用较低的方案进行设计。 4、设计原则 本次设计的任务：设计一座污水处理厂保护夏官营的生态环境。我们要遵循以下几个原则：(一)先确定了夏官营污水排放标准，属GB18918-2002中的二级标准；再选取处理方案处理夏官营污水，使其达标排放。(二)选用安全可靠，经济合理的工艺流程。尽量降低费用和能耗。(三)污水处理厂要积极利用先进科技，提高技术含量，确保处理的效果。(四)设计中应尽量提高处理效果，做到资源回收；达到清洁生产，避免产生二次污染。简而言之，设计时，先考虑处理效果即污水达标排放；其次是尽量节省费用，使各构筑物安全可靠运行。还要尽量清洁生产，避免二次污染，达到可持续发展和防止污染范围的扩大的目的。 1 设计说明书1.1 设计的基本要求(1)设计水量20000m 3 /d(2)设计水质根据任务书，其设计水质如下表1-1：表1-1：污水进水水质COD(mg/L) BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N（mg/L）TP(mg/L)300180200204(3)出水水质的确定根据任务书，确定该设计污水排放标准属于国家城镇二级排放标准。本设计的出水水质如下表1-2：表1-2：污水排放指标COD(mg/L) BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N（mg/L）NH3 N(mg/L)NH3 N(mg/L)TP(mg/L)1003030303(4)排水出路 根据任务书的要求，该污水处理后达到排放标准，可以排入厂区北侧的宛川河之中。 (5)污泥的出路 在处理污水的过程中，会产生大量的活性污泥；活性污泥经浓缩后，再消化和脱水，最后运到附近的垃圾填埋场就近填埋。1.2 处理工艺大方案的确定 污水处理方案有好几种，本节是处理工艺方案的比选。1.2.1 方案初选本地区的污水特点8：(1) 较低的有机物浓度，COD浓度为300 mg/L ,是比较常见的城市污水； (二)BOD/COD=0.60.3，可生化性能较好，适合生物处理； (三)悬浮物的浓度较低；(四)污水中含丰富的碳水化合物、磷等营养物质； 由上可见，该污水较合适用生物处理法处理，目前比较流行是活性污泥法和生物膜法。这两种方法各有其优缺点。1.活性污泥法的特征:(1)混合液在曝气池中搅动，并充分混合，有较好的接触效果；(2)混合液不断充氧，维持有机物氧化所需的氧量，使有机物更好地被分解；(3)处理水量大，效果好，可去除污水中很多的毒害的物质；(4)污泥接种和驯化的操作简单、用时短，较快使用；(5)对营养的要求较低，不需另外投加营养物质，降低运营费用；(6)运行管理方便，便于维修；2.生物膜法的特征优点：(1)固体停留时间长、微生物浓度高；(2)微生物多样化、微生物分层；各个层可配备有力的微生物；(3)微生物有长的食物链和世代，且存活率高；(4)在水质、水量、温度变化方面的有强的适应性，可处理低浓度污水； (5)污泥产量少、易固液分离、有不错的脱氮除磷效果；缺点：(1) 微生物膜不易刮起、用的时间可能比较长； (2)适合处理的水量比较小；(3)布水不太均匀，易产生池蝇和散发臭味； (4)用滤料作生物膜的载体，易堵塞； (5)若构筑物出现问题，不便维修；由上可知，设计中采用活性污泥法较适合。以前建设的好多水处理项目都属于普通的活性污泥法，随着时代的发展，活性污泥法衍生了新的工艺，效果更佳，费用更低。新的工艺主要有：氧化沟工艺、SBR 工艺、AO 工艺等一系列先进的处理工艺。有远大的发展空间，目前又较流行的是氧化沟工艺。本设计大的方案是活性污泥法。1.2 方案比选 由上可知大的方案是活性污泥法。 本设计选取活性污泥法的工艺有：(一)普通活性污泥法； (二)SBR 工艺； (三)氧化沟工艺；各个工艺的优缺点比较如下5：(1) 普通活性污泥法：流程图1-1：1.优点1(1) 在曝气池内,有机物经历了吸附和代谢，活性污泥经历了完整生长周期；(2)其处理效果好，BOD5去除率达到 90%以上； (3)污水净化程度高且稳定；2.缺点(1)曝气池有机物负荷高，耗氧速率高；容积大、占地多，因此基建费用高； (2)耗氧速率不沿着池长不变，而供养速率跟不上耗氧速率；(3)运行结果易受水质、水量变化的影响；(4)没有好的脱氮除磷的效果；(二）SBR 法工艺流程1-2： SBR法早开发在20世纪初，因人工管理繁琐没有推广。SBR在一座池中进行了进水、曝气、沉淀、出水，一般由四或三个池子构成一组，轮流运转，间歇运行，故称序批式活性污泥法。目前又开发出连续进水连续出水的改良工艺，如ICEAS法、CASS法等。1.优点(1)工艺简单。不设调节池，可省略初沉池，也没有二沉池和污泥回流系统，降低了费用；(2)耐冲击能力强，一般不没有污泥膨胀现象， 可一同去除BOD和脱氮除磷； 2.缺点(1)在运行过程中的一些工序上不能够准确掌控时间；(2)难以控制使其处于最佳状态；(3)出水水质不稳定，有时还没有达标，影响污水处理效果； (4)对间歇曝气和排水的自动化程度要求比较高；（三）氧化沟工艺 又称循环混合式活性污泥法。工艺流程较简化，不设初沉池，氧化沟水力停留时间和污泥龄长，可彻底的去除悬浮物和可溶解有机物，排出的剩余污泥高度稳定。常见的氧化沟工艺有Carrousel式、Orbal式、曝气-沉淀一体化等。氧化沟工艺流程1-3： 1.优点8(1)水流状态有利于活性污泥的生物凝聚作用；(2)不设初沉池。也可以不单独设二沉池，就会省去污泥回流系统； (3)对BOD负荷比较低，对水温、水质、水量发生变化有较强适应性；(4)有比较长的污泥龄，因而有不错的的反硝化脱氮效果；(5)污泥产率比较低，状态稳定，因此不设消化池；1.3 方案确定1.3.1 备选方案的提出方案 通过比选，提出2个备选方案 方案一、SBR 工艺 流程图如图1-2： SBR 工艺简单、投资低，理论和实验不错，实际出水水质不稳定，效果不太理想。 方案二、氧化沟工艺流程图如图1-3： 氧化沟工艺简单，出水水质好，方便运行、维护及管理，运行成本较低。 1.3.2 方案的确定 通过方案比选，决定采用的是氧化沟工艺。氧化沟是一种简单的污水处理系统，最早在20世纪50年代由荷兰的帕斯维尔开发。到90年代中期，我国已建的污水处理厂有30多座是氧化沟工艺。1.3.3 氧化沟工艺的特点 1.在构造方面的特征3(1)普遍呈环形沟渠状，平面多是椭圆或者圆形。总长度有几十米或百米以上，沟深则取决于曝气装置，是3-7m。(2)进水装置只要一根进水管，多沟平行工作时，要设配水井，使用交替工作系统时，为了变换水流投配方向，配水井内应该设有自动控制装置。 2.在水流混合方面的特征 污水在氧化沟内做几十次甚至上百次的循环流动，认为氧化沟内的流态是完全混合的；也会有推流式的特征，如在曝气装置的下游，DO浓度从高向低，甚至有缺氧段出现。3.在工艺方面的特征(1)操作单元少；(2)耐冲击负荷；(3)处理效果好，运行稳定；(4)污泥产泥率低，剩余污泥较稳定，无臭味，脱水快，可直接脱水；(5)适用范围广；4.在经济方面的特征 氧化沟是一种经济的污水处理系统，凡是适宜采用活性污泥法的地方都可以修建氧化沟。对污泥进行消化处理，节省处理费用。 鉴于氧化沟的特点和优越，本设计决定采用氧化沟工艺。1.3 处理工艺小方案的选择1.3.1 氧化沟系统的比选 （1） 、常见的氧化沟系统 设计选取奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺、三沟式氧化沟工艺做比较（二）、常见氧化沟工艺特点 3：1.Orbal氧化沟工艺特点：(1)溶解氧梯度较大，充氧的动力效率较高；(2)出水水质好且稳定；(3)能较好的避免二沉池污泥流失；(4)有利于有机物的去除；缺点：容易受结构形式的限制，会使总图布置显得比较困难； 2、三沟式氧化沟工艺特点8：(1)占地少，集曝气、二沉、污泥消化为一体； (2)设备先进，自动化高；人员少，费用低； (4)可脱氮除磷功能，水质较为稳定； (5)有较长的污泥龄，污泥性质也较稳定；(6)单池有大的体积，对冲击符合的适应性较强；缺点：自动化控制要求高，水流方向和出水堰升降控制要求高； 1.3.2 氧化沟工艺的确定 本设计采用三沟式氧化沟工艺。在工艺中，脱氮除磷一同完成，由三个一样的氧化沟作单元运行，中间氧化沟为曝气池，侧沟做曝气-沉淀使用。 1.3.3 三沟式氧化沟的基本运行方式 三沟式氧化沟的基本运行大体为 6 个阶段，由运行程序自动控制进出水方向，溢流堰的升降及曝气转刷的开停。6个工作阶段简介如下4：阶段 A：污水经配水井入第一沟。沟内转刷低速运行，处缺氧反硝化状态，将 NO xN还原成 N 2 ，达到脱氮的目的。在此过程中，原污水作碳源。同时沟内出水堰自动调节，混合液入二、三沟曝气转刷高速运行,进行有机物的氧化、降解和氨氮的硝化。处理后的混合液再入曝气转刷处于闲置状态的第三沟，第三沟做沉淀池使泥水分离，澄清水经降低的出水堰从第三沟内排除。阶段 B：污水从第一沟调入第二沟。此时一、二沟内转刷高速运行，处好氧状态进行有机物的降解和氨氮的硝化。第二沟处理过的混合液入第三沟沉淀池内，沉淀后的水通过第三沟出水堰排除。阶段 C：第一沟转刷停转，进行泥水分离，设过渡段，该阶段末分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然到第二沟，处理后的污水通过第三沟排出。阶段 D：从第二沟调到第三沟，第一沟出水堰降低，第三沟出水堰升高，转刷低速运转，处缺氧状态，进行反硝化脱氮；长时间至厌氧状态脱磷。此阶段与阶段A相似，不同的是硝化发生在第三沟，而沉淀发生在第一沟。阶段 E：从第三沟转向第二沟，第二沟转刷高速运行，以保证在该阶段 末沟内有剩余的扬弃，处于有机物降解和氨氮硝化过程。第一沟仍作沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。这一阶段与阶段B相对应。只是两个阶段的功能相反。阶段 F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。 运行出来以上方法外，还可随进水水质和出水要求改变。所以该工艺可以灵活运行并且方便操作，但是它对自动控制程度有比较高的标准。 该工艺能够完成有机物的降解和硝化、反硝化过程，有较好的有机物去除率和脱氮除磷的效果，就是一个A-O工艺。同时没有污泥回流和混合液回流系统，降低运行费用。流程简单，效果稳定，管理方便，费用低。1.4 其他构筑物的选择及确定 经各方案比选，确定夏官营污水处理厂的处理流程如图1-4：图1-4：三沟式氧化沟工艺流程 通过对构筑物的比选，选取一种简单、方便、可靠的设备或构筑物。 1.4.1 提升泵房与集水井的确定 污水处理厂主要处理生活污水，为保证污水能在整个污水处理流程过程中流通，需要设提升泵房，在泵房前面设集水井，泵房与集水井合建。可调解水量，对污水泵的运行有利。另在集水井上设一闸阀，当后面构筑物发生故障时，以便检修。可以根据流量计算泵房的池形和深度。 (一) 粗格栅的确定格栅是一种框架，由平行的金属栅条制成，斜放于渠道上或泵站集水池的出水口，来拦截大块的悬浮或漂浮的污物。在污水处理中，格栅对后续构筑物和泵房有保护作用。由于清渣方式不同可分为机械清渣格栅和人工清渣格栅。优缺点如表1-3：表1-3：清渣格栅对照项目机械清渣格栅人工清渣格栅优点a、自动化程度高b、劳动强度低a、结构简单缺点a、 结构复杂，耗电b、 责任要求高 a、 污水处理量大b、 渣量较大 所以要根据计算后的渣量才能确定选用类型。 (二)提升泵站及集水井的确定污水进厂后通过提升泵站，保证后面处理过程中以重力流流动。本设计使用圆形沉井式泵房，圆形使外壁的受力均匀，沉井式是因为入厂管在地下而地面的高度小，这样便于安装，维修。泵的安装形式可分为自灌式（半自灌式）和非自灌式两种，本设计使用自灌式，除保护泵外，还降低工人的劳动强度。 污水泵房组成及作用如表1-4：表1-4：污水泵房各设备作用名称作用机器间内设水泵机组及相关附属设备集水池安装格栅和吸水管，一定程度调节来水的不均匀性，以便水泵较均匀的工作，减小对机组的损耗。格栅拦截水中较大的固体杂质，以防杂物阻塞损坏水泵辅助间包括贮藏室、修理间、休息室、厕所 等通常泵房按远期水量设计，水泵机组按近期水量配置。1.泵房形式： 本设计采用合建式圆形污水泵房，自灌式工作，水泵2台，一备一用。 2.格栅： 格栅是泵房中比较的辅助设备，后可设工作台，一般高出格栅上游最高水位0.5m，工作台上有栏杆和冲洗设施。 3.集水池8：(1)最小容积不能小于最大一台水泵5min的出水量。 (2)进水管渠水位标高=集水池最高水位+去过栅水头损失。 (3)集水池的有效水深一般为1.52.0m (4)池底坡度I=0.10.2应该倾向集水坑。(5)集水坑的大小应保证泵的吸水条件。吸水管的喇叭口向下在集水坑内。在集水池中，其下缘比最低水位还要低0.4m。离坑底的距离不能小于喇叭口进口直径的0.8倍。4.机器间距如表1-5：表1-5：机器间距表机组布置间距 有起吊设备电动机容量55Kw时，基础之间距离0.81.2m电动机容量55Kw时，基础之间距离1.21.6m轴流泵与混流泵轴间距采用口径的3倍。无起吊设备 至少在每个机组一侧，其间距要比宽度大0.5m主要通道宽度1.22.0m配电盘前面的通道宽度：1.低压配电2.高压配电1 1.51.6m 2 2.02.2m配电盘后面的通道宽度1.0m有桥式吊车设备的泵房内应有吊运设备的通道吊车运行时，不影响管理人员通行，吊装最大部件尺寸加0.81.0m楼梯及平台宽度楼梯宽0.81.0m，平台宽1.0m，吊装用平台宽1.52.0m机器间高度室内地面以上有效高度3.03.5m，应保证吊起物体底部与所跨越之固定物体顶部有不小于0.5m的净空5.反冲洗设备： 污水中含杂质会沉积在集水坑内，影响水泵的正常吸水。为松动沉渣，可以在坑内设压力冲洗管，可定期冲走沉渣。6.通风：通常自然通风，一般利用通风管完成。机器间可在屋顶设风帽自然通风。7.起重设备： 表1-6：起重设备对应表重量2.0t设备移动三脚架或手动单梁吊车手动单梁吊车手动桥式吊车 8.地面排水：水泵地面i在0.010.015之间，倾向排水沟或集水沟。集水沟直径600mm，深700mm，排水沟坡度0.01，断面100mm100mm。 9.水泵进水管： 表1-7：水泵进出水管要求项目一般规定吸水管（1） 断面应比水泵吸入口大一级，并不应小于100mm（2）每台泵设单独的吸水管（3）不设底阀，设喇叭口，设直管或90弯头，水平段应有向水泵上升的坡度（4）吸水管流速0.81.5m/s，不小于0.7m/s （5）采用偏心渐缩管时，管顶应成水平，管底成斜坡出水管（1）断面比水泵吐出口大一级，并不应小于100mm （2）流速1.21.8m/s，不得小于1.0m/s，不大于2.5m/s1.4.2 细格栅的确定 经提升泵站提升的污水还含较小的漂浮物，会给后面的处理带来负担和不便，故设细格栅对小的漂浮物进一步进行处理。 1.4.3 沉砂池的确定 污水中含大量的无机悬浮颗粒，在后面的处理过程中对活性污泥会产生不良的影响；沉降后，会使污泥的处理变得不方便。因此采用沉砂池，用来去除这些无机悬浮颗粒。设计选用平流沉砂池和曝气沉砂池做优缺点的比较。 表1-8：沉砂池优缺点对照平流沉砂池优点： (1)去除无机颗粒效果较好； (2) 其工作稳定，结构简单； (3) 排砂方便；缺点： (1) 尘砂中含有约10%的有机物，会给砂的处理带来许多不便；(2) 进水流量变化难以保持 0.3m/s， (3) 恒定水平流速的设施不理想，比例流量堰会在池底形成较高的流速而将沉淀的砂粒冲起； (4) 流量控制堰头水头损失占设计水深的 3040%，过大；曝气沉砂池优点：(1) 若沉砂效果相同，其适应变化流量能力最强； (2) 水头损失小；(3) 通过控制曝气强度，使沉淀下来的砂粒的腐化有机物含量降低； (4) 运行灵活度大，调节现场操作条件便可改变其除砂的性能；缺点：(1) 能耗最高； (2) 运转劳动力较多；(3) 在设计上还存在许多疑问，(4) 释放大量有害气体； 通过比选，本设计中采用平流沉砂池，对夏官营污水进行处理。 1.4.4 消毒剂的选择 (一)消毒工艺概述 消毒是为了解决水中的生物污染问题。经二级处理后的污水，细菌水平明显降低，但其绝对值仍然是非常大的，还存在病原体，为防止对人类健康和生态造成威胁，在污水排入水体前需要进行消毒。 目前，污水厂常用的消毒剂是液氯，其次是次氯酸钠、二氧化氯、臭氧。近两年，紫外线消毒应用于大中型污水处理厂。选择消毒剂是影响成本和出水水质的关键因素。几种常用消毒剂的性能比较见下表1-9。 表1-9：几种常见消毒剂的性能比较项目液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线杀菌有效性较强中强最强强效能：对细菌、对病菌、对芽孢有效、部分有效 、无效有效、部分有效 、无效有效、部分有效 、无效有效、有效、有效有效、部分有效 、无效一般投加量(mg/l)51051051010接触时间min10301030103051010100s一般投资低较高较高高高运转成本便宜贵贵最贵贵优点液氯：技术成熟,投资设备简单，有后续消毒作用次氯酸钠：能海水或浓盐水作原料，也能购买次氯酸钠，使用方便二氧化氯：使用安全可靠，有定型产品臭氧：能有效的去处污水中残留有机物、色、臭味，受 PH、温度影响紫外线：杀菌迅速，无化学药剂缺点液氯：有臭味，残毒，使用时安全措施要求高次氯酸钠：现场制备设备复杂，维护管理要求高二氧化氯：需现场制备，维护管理要求较高臭氧：现场制备，设备管理复杂，剩余臭氧徐做消毒处理紫外线：效果受出水水质影响较大。设备无定型产品，货源不足适用条件液氯：中、大型污水处理厂 次氯酸钠：中、小型污水处理厂二氧化氯：中、小型污水处理厂 紫外线：小型污水厂臭氧：出水好,排入水体的要求高的污水厂(二) 方案确定选择消毒剂的五个因素：1. 杀死病原体的效果，2. 剩余消毒剂和它的稳定性；3. 对水质感官造成的影响； 4. 对消毒副产物的毒理学评价； 化学稳定、经济和技术上的可行性，较为理想的选择是：毒害副作用小、消毒副产物少，结合经济考虑，本设计采用选用二氧化氯消毒，便于的运输、操作运行安全。 (3) 二氧化氯消毒表1-10：二氧化氯（ClO 2 ）性质形态颜色气味溶解度气体黄色辛辣味2900g/l 压缩加压下ClO 2不稳定，水中易挥发，因而不能储存，须现场制备。制备方法有化学法和电解法。化学法是以氯酸盐或亚氯酸盐和盐酸为原料；电解法是利用食盐和水为原料。1.4.5 接触池的确定 该污水厂主要处理生活污水，其中含病原体等一些传染疾病的有害物质，这些物质不能直接排放，需处理后进行消毒处理，才可排放。 接触池的作用是使消毒剂和水有充分的接触时间，让消毒剂发挥作用，达到理想中杀菌的效果。本设计接触池设计成矩形隔板式。1.4.6 计量设施的确定为提高污水厂的效率及积累技术资料，并为今后处理厂的设计提供可靠的依据，须设计量设备，正确掌握污水量、污泥量等。（一）计量设施选择原则如下：1.水头损失相对小、精度比较高、操作比较简单，不易沉积杂物；2.通常在沉砂池后，初沉池前的渠道上，或总出水管道上设分流制计量设备。3.采用不易发生沉淀的设备测量原水或污泥。对二级处理出水的计量可采用的溢流堰计量槽。4. 咽喉式计量槽常用巴氏槽；巴氏槽水头损失小，不易发生沉淀，精度高。但施工要求也高。1.4.7 污泥输送方式的确定表1-11：污泥输送方式的经济比较 输送方法投资管理费输送 1m 3污泥的成管道输送111驳船装运0.821.302.604.006卡车装运2.257.027.034.030其中管道输送卫生条件好，成本低并连续输送。本工艺采用管道运输。1.4.8 浓缩池脱水设备的确定 (1) 污泥浓缩、脱水方式选择 污水厂沉淀池的污泥需经浓缩后，再进行脱水。本设计采用重力浓缩、机械脱水方式。 (二)污泥脱水设备 目前污水厂污泥脱水机械，有带式压滤机、板框自动压滤机和离心脱水机三种类型。 根据实情，从运行、自动化、泥脱水效果、成本等方面综合考虑，本设计采用带式压滤机。 (三)污泥最终处置脱水泥饼的最终处置，采用泥饼外运填埋。2 污水处理厂的布置2.1 厂址的选择 在污水厂的总体设计时，对厂址的选择，需进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较。厂址选择的原则如下：1.在城镇水体的下游。2.便于处理后出水回用和安全排放。3.便于污泥集中处理和处置。4.位于城镇夏季主导风向的下风侧。5.有良好的工程地质条件。6.少拆迁，少占地，根据环评要求，有卫生防护距离。7.有扩建的可能。8.厂区地形不会受洪涝灾害影响，防洪标准不弱于城镇防洪标准，有不错的排水条件。9.有方便的交通、运输和水电条件。2.2 厂区总平面布置 污水处理厂的平面布置：构筑物的布置及辅助建筑物的布置，及各管道、道路、绿化等的布置。根据规模大小，绘制总平面图。平面布置一般原则是：一、构筑物的应紧凑、节约用地、便于管理；二、应尽可能按流程排序布置，避免管线迂回；同时充分利用地形，降低土方量；远期设施的安排应在原始设计中仔细考虑，还应为改进出水水质的设施预留场地。三、有人工作的构筑物的应处于夏季的主导风向的上风向。四、在布置总图时，应安排的绿化地带。五、总图布置需远近期结合，可按远期规划水量布置，将处理构筑物分若干系统，分期建设。六、构筑物间距应考虑管渠，一般采用 5-10 米；污水和污泥的管道应尽可能考虑重力自流。七、污泥处理尽可能布置成单独的组合，确保安全，方便管理。 八、变电站设在耗电量大的构筑物旁，高压线避免在厂内架空敷设。 九、厂内应设超越管，发生事故时，使污水进入下一级构筑物或事故溢流。要求作夏官营镇污水处理厂总平面图一张。2.3 污水厂的高程布置为了污水可以在构筑物间顺利自流，在进行平面布置时，还要进行高程布置，确定各构筑物及连接管渠的高程，并做高程图。在整个污水处理工程中，污水和污泥以重力流流动，但在很多情况下，污泥还需要提升。高程布置原则如下：一、为了保证污水在各构筑物之间通畅流动，要精算构筑物间的水头损失；此外，还要考虑扩建时预留的贮备水头损失。二、进行水力计算时，选取距离最长、水头损失最大的流程，且按最大设计流量计算，并留有余地。三、污水厂的出水管渠高程，不受水体洪水顶托。四、各处理构筑物的水头损失计算确定。 五、污水厂的场地竖向布置，考虑土方平衡并有利排水。 要求作夏官营镇污水处理厂总高程图一张。3 设计计算书3.1 设计基础数据的确定 由任务书所知：近期水量为 20000 m 3 / d ，为平均流量，暂时不考虑远期流量，按平均流量的最大流量进行设计。1.最大、最小流量的确定 Q= 20000 m 3/d = 833.33 m 3/h = 231.48 l/s由公式 Q max = Q k z , k z 污水流量总变化系数 Q max = Qk = 200001.5 = 30000m 3/h= 1333.33m 3/h= 347.22 l/s2.最小流量的确定：按公式 Q min = 2 % Q 进行计算， Q min = 2% Q = 2%833.33 = 16.67m 3/h= 4.63 l/s3.列出流量表如表1-12：表1-12：流量汇总表 Q Qmax Qmin m3 /d 20000 30000 - m3 /h 833.33 1333.33 16.67 l /s 231.48 347.22 4.634.污水处理程度的确定（1）.COD 处理程度： =（300-100）/300 100%=66.67%（2）.BOD 5 处理程度： =（180-30）/180 100%=83.33%（3）.SS 处理程度： =（200-30）/200 100%=85%3.2 构筑物计算3.2.1 泵前粗格栅粗格栅草图1-5：1.设计参数设计流量：Q = 347.22 l/s = 0.347 m 3 /s（按照最大流量考虑）栅前流速：v1 = 0.6 m/s 过栅流速： v2 = 0.8m/s 栅条宽度： S = 0.01 m 栅条间歇： e = 20 mm格栅倾角： = 70 o 进水渠展开角：1 =20 o 单位栅渣量：W 1 =0.05m 3 栅渣/10 3 m 3 污水（0.100.05 m 3栅渣/10 3 m 3 污水）栅前渠道超高： h 1 = 0.3 m2.设计计算（1）确定格栅前水深h，据最优水力断面公式得:栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=40)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.0240=1.19m（4）进水渠道渐宽部分长度（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，则 式中： （7）栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高：h2=0.3m， 则栅前槽总高度：H1=h+h2=0.54+0.3=0.84m 栅后槽总高度： H=h+h1+h2=0.54+0.09+0.3=0.93m（8）格栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan =0.16+0.08+0.5+1.0+0.84/tan70=2.01m（9）每日栅渣量 式中 W1栅渣量，m 3 栅渣/10 3 m 3 污水 原式= =1.0m3/d0.2m3/d 所以采用机械格栅清渣。设两台格栅机，一备一用，以便维修。（10）粗格栅结构尺寸汇总 格栅槽总长度： L = 2.01 m 栅槽有效宽度： B = 1.19m 进水渠道渐宽部分长度： L 1 = 0.16m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度： L 2 = 0.08 m栅前栅槽高度： H 1 = 0.84m 栅后栅槽总高： H = 0.93m3.2.2 污水提升泵房1.选取水泵型号前总扬程的估算： 参数选取：经过格栅的水头损失：0.02m，集水池的有效水深：1.5m（规定为 1.5m2.0m） 所需提升的最高水位：104.16m 泵房外出水管线长度：l=12m，泵房内管线水头损失： h 3 =2m， 进水管管底标高为 98m局部阻力系数：=10 自由水头： h 4 = 1m 估算：已知进水管管底标高为 98m，管径为 800mm，充满度为0.70，则进水管内水面标高为： 98+0.80.7=98.56m格栅后的水面标高为： 98.56-0.02=98.54m集水池的最低工作水位为： 98.54-2.0= 96.54m集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为： h 1 = 104.16-96.54=7.62m出水管管线水头损失：选用 DN800mm 的铸铁管，流速 v=1.75m/s，i=0.0045 = 0.004515 +101.752/(29.8）= 1.63 m水泵总扬程为： H = h 1 + h 2 + h 3 + h 4= 7.62 + 1.63+2+ 1 =12.25m3.水泵选型：根据流量 Q = 1333.33 m 3 / h ，扬程 12.25m选用 350LW 型立式污水泵，每台 Q = 1500m 3 / h , H = 15 m选用3台水泵，2用1备。3.2.3 泵后细格栅细格栅草图1-7：1.设计参数：设计流量Q=347L/s栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=70栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水2.设计计算（1）格栅前水深h1，据最优水力断面公式得栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数 （取n=80） 设两组格栅，格栅间隙数n=40条/组。（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.0140=0.79m 所以总槽宽为0.792+0.21.78m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度 （其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1） 栅条边为矩形截面，则取k=3，得： （7）栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，得栅前槽总高度 H1=h+h2=0.54+0.3=0.84m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.54+0.23+0.3=1.07m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan =0.96+0.48+0.5+1.0+0.84/tan70=3.25m H=h+h1+h2=0.54+0.23+0.3=1.07m（9）每日栅渣量 原式= =2.0m3/d0.2m3/d 所以机械格栅清渣，设两台格栅机，一备一用，以便维修。(10)细格栅结构尺寸汇总 格栅槽总长度： L = 3.25 m 栅槽有效总宽度： B = 0.79 m 进水渠道渐宽部分长度： L 1 = 0.96m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度： L 2 = 0.48 m 栅前栅槽高度： H 1 =0.84 m 栅后栅槽总高： H = 1.07m3.2.4 沉砂池采用平流式沉砂池,计算草图如图1-8：1.设计参数设计流量：Q=347L/s 设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=30s2.设计计算（1）沉砂池长度： L=vt=0.2530=7.5m（2）水流断面积： A=Q/v=0.347/0.25=1.388m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.4m0.6m，池总宽B=2b=2.8m（4）有效水深：h2=A/B=1.388/2.8=0.5m （介于0.251m之间）（5）贮泥区所容积：设计排泥间隔天数为2天，即T=2d，则每个沉砂斗容积 （每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗） 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3 K：污水流量总变化系数1.5（6）沉砂斗各尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为70，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积： （略大于V1=0.2m3，符合要求）（7）沉砂池高度：用重力排砂，设池底坡度