城镇污水处理课程设计

1、1概述 31.1前言 31.2城镇污水处理及技术概述 31.3污水处理的方法介绍 32设计概况 52.1设计题目 52.2设计任务书 52.3设计依据 62.4设计原则 62.5设计要求 72.6设计内容 73工艺方案 73.1工艺方案比选 7工艺方案比较 7工艺方案确定 113.2工艺流程说明 124设计计算 134.1设计流量 134.2处理构筑物 134.2.1 格栅说明 13粗格栅 13细格栅 16提升泵房及集水房 错误!未定义书签。曝气沉砂池 错误!未定义书签。426 SBR反应池 错误!未定义书签。427 滗水器 错误!未定义书签。428消毒池 29429污泥浓缩池 185设备的选

2、择 335.1粗格栅 335.2细格栅 335.3污泥提升泵 345.4鼓风机 345.5曝气头 345.6搅拌机 355.7浓缩池刮泥机 355.8压滤机 345.9滗水器 366污水处理厂总体布置 366.1污水厂平面布置 36关于污水厂总体布置规定 36污水厂平面布置的具体要求 366.2污水厂高程布置 37污水处理流程高程布置主要任务 37污水处理工程高程布置一般原则 37高程布置原则 37高程计算 377设计总结 412 / 411概述1.1前言人类每天都产生大量生活污水。它有几种主要的有害成分：BOD悬浮固体、 N和P等。最近几年中，人们越来越多地采用一些先进技术 ，进行污水处理，

3、 尤其是除大量的生活污水以及大量的洗涤剂废水也排入污水处理厂。但目前日益严格的环境法规使得企业不得不通过循环和现场处理等方法减少废水的产生。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对水资源的需求量越来越大。 我国为水资源贫乏的国家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一， 再加上时 空分布不均，致使部分地区供求矛盾加剧。 为节约用水，充分发挥现有水资源的 利用率，有些城市相继指定了中水回收利用的有关规定，将淋浴、洗涤、盥洗等 轻度污染的污水，经处理后用于冲洗厕所、洗车、绿化等。为了把所学的东西与 实际想结合，在此我将水污染处理中的生活污水处理问题做一个较为简单的介 绍。1.2城镇污水处理及技术概

4、述城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然 净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。城市污水中90%以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物：1、悬浮物：一般为200500毫克/升，有时候可超过1000毫克/升。其 中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的 复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。 病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水 可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎

5、、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄 生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生 虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。2、需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类 等。其浓度常用五日生化需氧量(B0D5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机 碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来 反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的 快慢，据此选择处理方案。城市污水 BOD5 一

6、般为每升300500毫克，造纸、 食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。3、植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植 物的营养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到 1千克，近年 来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含 量的3075%,占地面径流污水中磷含量的17%左右。氮素的主要来源是食品、 化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、 磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤 潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性， 能在肠胃中还原成亚硝酸 盐而引起肠原性青紫症

7、。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸 作用、致癌作用。城市污水中除含以上普遍存在的污染物外， 随污染源的不同还 可能含有多种无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农 药、多氯联苯、多环芳烃等。如果城市污水不经处理就排入地面水体，会使河流、湖泊受到污染。但城市 污水水量非常大，如全部进行污水二级处理，投资极大。因此，结合具体情况研 究经济有效的处理措施，是环境保护的重大课题之一。1.3污水处理的方法介绍物理法物理法主要作为废水的预处理，目的是为使后续处理工艺能正常运行，并以 此降低其它处理工艺的处理负荷。包括筛滤截留，重力分离，过滤，磁分离；我 们经常用的主要是格

8、栅，截流较大的漂浮物。化学法化学法的处理对象主要是废水中无机的和有机的溶解物质或者胶体物质。包括中和，氧化还原，化学沉淀，电解等。中和：中和处理酸性或碱性物质氧化还原：氧化分解或还原去除水中污染物质化学沉淀：析出并沉淀分离水中污染物质电解：电解分离并氧化还原水中污染物质物理化学法物理化学法主要的包含有吸附法、萃取法、膜析法、蒸馏、结晶等。生物法生物法有自然生物处理和人工生物处理， 人工生物处理包括活性污泥法和生 物膜法。生活污水的处理中有很多是采用活性污泥法来处理的，常用的有SBR法、AB法、A2。法等。生物膜法又包括生物滤池，生物转盘和生物接触氧化。生物膜法是一种广泛采用的生物处理方法，它的

9、主要设施有生物滤池、生物转盘和 接触氧化池等；主要降解过程是微生物附着在介质表面上，形成生物膜，污水同生 物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转换为水、二氧化碳、氨和微生物 细胞物质等，污水得到净化，所需的氧气一般直接来自大气。另外还有厌氧生物处 理法，但一般用于高浓度有机废水。2设计概况2.1设计题目某城镇污水处理厂工程设计2.2设计任务书原始资料西南某城镇位于长江南岸丘陵地带，该镇将建设各种完备的市政设施，其 中排水系统采用完全分流制体系，拟建一座污水处理厂进行城市污水集中处理。 全镇城市污水日平均水量：6万m3/d，污水性质与生活污水类似，处理出水排 入长江。生活污水水质：（中等）S

10、S: 250mg/L BOD 5： 300mg/L COD cr： 450mg/LNH4-N:15mg/L TP: 4mg/L主要任务1）设计说明书：分章节撰写，内容全面，包括设计概况、原则和依据，技术方法和工艺流 程确定，工艺设计计算，设备主要结构尺寸设计计算，辅助设备选型，车间及工 段设备布置等。说明书采用标准封面，有目录，正文字数不低于 8000字。2）图纸：按照国家标准和规范绘制，完成 5张1号图纸。工艺流程图1张，平面布置 图1张，高程（立面）图1张，主要设备和构筑物工艺图2张。时间安排第一周下达设计任务书。第二周熟悉设计任务，查阅相关资料，确定设计工艺路线。第三周至第五周设计计算。

11、第六周撰写设计说明书。第七周至第八周绘制设计制图，完成5张1号图纸。第九周修改完善设计文件，完成全部设计工作，上交设计成果。2.3设计依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国污水综合排放标准（GB18918-2002）2.4设计原则严格执行国家环境保护有关规定，按规定的排放标准，使处理后的废水达到各项水质指标且优于排放标准；废水工艺与生产工艺密切结合，处理系统有较大的灵活性，以适应污水水质、 水量的变化；要做到方案对比，占地面积小，做到投资省；处理工艺流程简单，争取做到组合式设备化，以方便管理；污水处理站建筑物应与主体工程建筑风格相协调。2.5设计要求处理出水水质达

12、到国家污水综合排放标准（GB8978-1996的二级标准。具体如下：COD< 100 mg/L BOD 5< 30 mg/LSS< 30 m/LN< 25 m/L TP < 3 mg/L2.6设计内容1. 对工艺构筑物选型作说明；2. 主要处理设施（粗细格栅曝气沉砂池SBR反应池滗水器）的工艺说明；3. 主要设备（曝气沉砂池SBR反应池消毒池）的选择计算；4. 污水处理厂平面和高程布置。3工艺方案3.1工艺方案比选工艺方案比较对于生活污水处理，可用的工艺方案有很多。例如活性污泥法、生物接触氧 化工艺等等。下面，就 SBR工艺、CASSX艺、氧化沟法和生物接触氧化工

13、艺四 者之间的工艺进行比较。同时，结合本工程的具体特点和设计要求， 确定采用的 工艺技术。3.1.1.1SBR 工艺SBR法 (序列间歇式活性污泥法)是一种改进的活性污泥法，它是由原始的 间歇式污泥法发展而来，与其他活性污泥法相比，SBR法没有设置二沉池和污泥回流设备，布置更为紧凑，占地面积少，基建及运行费用较低，不易产生污泥膨 胀问题，耐冲击负荷，处理效果稳定。有资料显示，SBR法的主要构筑物的容积为常规活性污泥法的50%60%运行费用及占地面积均可减少 20%左右。SBR法 典型的操作工序为：进水、反应、沉淀、排水、闲置等五个工序。SBRX艺流程图整个工艺经厌氧、好氧缺氧三个阶段。根据出水

14、情况可随时调整各工序的时间以 达到最佳出水效果。SBR法工艺是极具发展潜力的一种处理工艺，但也存在着曝 气装置易堵塞，自动控制技术及连续在线分析仪表要求高等缺点。SBRX艺包括传统SBF法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CASST艺、UNITANKT艺等不同方法。 SBRH艺有以下优点：(1) 都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力；(2) 般不设初沉池，工艺简化，节省占地；(3) 般采用低负荷延时曝气方式运行，处理效果好，污泥好氧稳定，同时可 减少污泥产量。宙 I f.oixrfk ；3.1.1.2 CASS 工艺CASS工艺是近年来在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺，它是利用

15、不 同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBF反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反 应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强 的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。CASS工艺对污染物质降解是一个时间上的推流过程，集反应 .沉淀，排 水于一体，是一个好氧一一缺氧一一厌氧交替运行的过程，因此具有一定脱氮除磷效果。采用CASST艺处理小区污水，出水水质稳定，优于一般传统生物处理 工艺，通过简单的过滤和消毒处

16、理后，就可以作为中水回用。与传统活性污泥工艺相比，CASST艺有以下优点：（1）建设费用低。声去初沉池，二沉池及污泥回流设备，建设费用可节省 20%-30%（2）运转费用省。由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀 阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节 能效果显著，运转费可节省10%-25%（3）有机物去除率高，出水水质好。不仅能有效去除污水中有机碳源物质，而 且具有良好脱氮除磷功能。（4）管理简单，运行可靠，不宜发生污泥膨胀。（5）污泥产量低，性质稳定。3.1.1.3 氧化沟工作原理由于氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长的多， 悬浮状有

17、机物 可以再曝气池中与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定， 因此在预处理部分可考 虑省去初沉池。溶解氧浓度不断降低，沟内沿水流方向呈现出好氧区-缺氧区- 好氧区-缺氧区. 交替变化，再好氧区内，污水中有机物被好氧菌氧化分解，污水中氨氮被亚硝化菌和硝化菌氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，嗜磷菌大量吸收水中的磷。使污水中的有机氮磷得以去除。需要指出的是氧化沟内硝化菌和反硝化菌 是同时存在的，在不同的环境下起着不同的作用。氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、 奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式 氧化沟等几种形式，其中以前两种更为常用。氧化沟的共同特点是污水在循环水 池中流动，曝气方式主要米用表曝方式（近年来，也有鼓

18、风曝气方式的氧化沟， 也被称作氧化沟池型的普曝，结合了氧化沟及微孔曝气的优点）。奥贝尔氧化沟工艺流程图生物接触氧化法半淹没式污水生物接触氧化池及其污水处理方法，它涉及一种污水处理装置 及其污水处理方法。它解决了目前污水好氧生物处理设施和方法不能有效地去除 挥发性致臭有机污染物，导致其污染大气的缺陷。本发明的生物接触氧化池被非 淹没填料承托层分成上下两部分，非淹没填料和淹没填料表面附着有不同的微生 物，生物接触氧化池污水进水高度低于非淹没填料承托层。污水处理方法先将污 水进行预处理再通入半淹没式污水生物接触氧化池最后收集处理水，其中非淹没填料表面附着的微生物经过污水中挥发性致臭有机污染物的培养驯

19、化，淹没填料 表面附着的微生物经过污水的培养驯化，污水处理过程中污水的高度低于非淹没 填料承托层。本发明对污水中散发的挥发性致臭有机污染物的去除率达 90%， 99%。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状 态，以保证污水与污水中的填料充分接触， 避免生物接触氧化池中存在污水与填 料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给， 生物膜生长至一定厚度后，填料壁的 微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物 膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流

20、出池外。生 物接触氧化法具有以下特点：(1) 由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较 高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；(2) 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤 变有较强的适应能力；(3) 剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。(4) 出水水质好而稳定在进水短期内突然变化时，出水水质受到的影响小。(5) 动力消耗低除污水中含有大量活性物质以外，采用生物接触氧化法处理污 水，一般能节省动力30%省去污泥回流，也使电耗下降。(6) 挂膜方便，可以间歇运行 处理生活污水时不需专门培养菌种，连续运转 4-5天生物膜就可以成熟

21、。工艺方案确定为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资、运行费用低的目的，依据 下列原则进行了污水处理工艺方案选择。(1) 技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；(2) 投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；(3) 选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；此地区污水特点:1、有机物浓度较低，COD浓度在450左右。属于普通城镇污水。2、该镇时变化系数为1.5,变化较大，要求工艺对污水浓度流量变化的适应性较 强3、出水水质较高4、废水属于城镇污水，含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等有机物5、随着经济的快速增长，考虑该城镇人口会在未来增长，日污水排放量

22、增加， 工艺选择偏向中型污水处理厂，即能够扩建。本污水处理工程进水水质属于典型城市污水水质，处理规模属中小型污水处理 厂，出水要求较高。综合考虑污水处理厂的实际情况和污水处理厂的工艺选择的 原则和要求，本工程采用SBR法，具有工程投资省和运行费用低的优点。3.2工艺流程说明由于污水量适中，且水质要求为国标二级， 出水直接排入长江。因此拟采用一下工艺流程：工艺流程图壬总怖PIJ期U期流程说明: 该流程为物理，化学，生物化学的组合工艺。首先，污水进行预处理，粗格栅用 来截留较大颗粒悬浮物，如：纤维，果皮等制品，而后在提升泵房作用下再次通 过细格栅进一步除掉漂浮物和悬浮物。 在曝气沉砂池中除去污水中

23、泥沙、 煤渣等 相对密度较大的无机颗粒。预处理后的污水进入二级处理， 在SBR反应池中进行 生物氧化，降解去除大部分有机物， 同时对N,P也可以有效去除。由于处理后的 水是直接排入长江，对水质要求一般，考虑江水会进一步当做自来水厂和农作物 的初用水，可以进行消毒处理，消毒可用来杀灭各种方法处理后残留的细菌， 病 毒等微生物，经消毒后的部分水可用作反冲洗水来节省水源， 剩余最终出水可用 作中水进行回用。经浓缩池，机械脱水后的上清液可回流到沉砂池来循环使用。经沉砂池，SBR反应池处理后的污泥和脱落生物膜一起排入污泥浓缩池，经浓缩 脱水后的污泥可用作肥料。4设计计算4.1设计流量本城镇平均流量为60

24、000 m3/d,则生活污水总变化系数：Kz=2.7/Q0.11=1.32Qmax=60000*1.32=79200m3/d=3300m3/h=0.92 m3/s。4.2处理构筑物格栅间421.1格栅的作用、位置及要求格栅有一组平行的金属栅条，或筛网制成，安装在污水渠道，泵房等的进口处或污水处理厂的端部。用以截留较大悬浮物或漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，木屑 等，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行，被截留物质为栅渣。污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求：（1） 人工清除25 40mm机械清除16 25mm最大间隙40mm（2）如水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不在

25、设置格栅（3）栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行 资料时，可采用：格栅间隙16 25mm 0.10 0.05 m3栅渣/103污水格栅间隙3050mm0.03 0.01 m3栅渣/103污水（4）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用（5）格栅倾角一般采用45°75°（6）通过格栅的水头损失一般采用 0.08 0.15m（7） 栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位0.5 ,工作台上应有 安全冲洗设备（8）设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施（9）格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日

26、常 清除。格栅的选型及设计参数（1） 型式：平面型倾斜安装机械格栅（2）格栅的栅前流速一般为0.4m/s0.9m/s（3）格栅过栅流速不宜小于0.6m/s，不宜大于1.0m/ s（4）山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应（5）格栅尺寸B,H参见设备说明书，在本次设计中可采用中间值的方法粗格栅设计数据最大设计流量0.92 m3/s栅条宽度0.01mm间隙宽度0.02m栅前水深1m过栅流速0.9m/s栅前渠道流速 0.9m/s格栅倾角60 :数量2座422.2工艺尺寸过栅流量：Ql = Qmax/2=0.46m3/sQi sin：0.46 sin60：_ .24栅条间隙数：n= bh

27、v = 0.02 1 0.9 个有效宽度：B=s(n-1) bn = 0.01(24 -1)0.02 24 =0.71m=20则进水渠道渐宽部分长度:ll口 =0055 .22m2tgr 2 tg 20 :栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：l2B =2.42 = P(-r3设栅条断面为锐边矩形，b ，则过栅水头损失:h1 二2v0 01 40 9sin：k=2.42 () 3sin603=0.103m2g0.022 9.81取栅前渠道超高：h2 ".亦栅前槽高：H1 = h h2 二1栅后槽总高：H =h1 h2 0.103 1.1.4m格栅总长度：H11.3l1 l20.5 1.

28、0 =0.220.110.5 1.02.58m =2.6mtg60：1.732在格栅间隙：20mm情况下，设栅渣量：W1 =0.07m'/10'm'，则每日栅渣量:Qmaxw1 864000.92 0.07 86400 门 3 w5.65m /dk 总汉 10001.32 汉 1000>0.2m3/d2.6*0.71*1.4应采用机械清渣设进水渠道：B1=0.55,渐宽部分展开角：1示意图如下:细格栅4.2.3.1设计参数最大设计流量0.92 m3/s栅条宽度0.01mm间隙宽度0.01m栅前水深1m过栅流速0.9m/s栅前渠道流速0.8m/s格栅倾角60 :数量

29、2座423.2工艺尺寸Q1 , sin：0.46sin60 ：-48栅条间隙数n= bhv = O.01 1 0.9 个有效宽度 B=s(n -1) bn= 0.01 (48 -1)0.01 48 = 0.95m设进水渠道宽 B1=0.6,渐宽部分展开角:20 进水渠道渐宽部分长度:liB - Bj2tg ：-i2 tg 20 :二 0.48m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度°今048 二 0.24m2吩，过栅水头损失:Q max W1 86400k 总 10000.92 0.1 864001.32 1000=6.02m3/d3>0.2m /dB = 2.42, &

30、=设栅条断面为锐边矩形，2 2v0 010 92h1si n：k=2.42 () 33在格栅间隙为20mm情况下，设栅渣量W1 =0.1m /10 m，每日栅渣量:si n 60 ： 3 = 0.26m2g0.012 9.81取栅前渠道超高h2 =0.3m栅前槽高H1 = h 山" O3 “Sm栅后槽总高度 H 二 h h2 h = °.26 T .3 = 1.56m T.6m格栅总长度:H1 3I =丨1 I20.5 1.0 =0.48 0.240.5 1.02.97m > 3mtg60 -1.732应采用机械清渣 示意图如下:Hi424提升泵房及集水池424.1

31、作用本设计采用自灌式矩形提升泵房， 根据设计中污水水量可知为中型处理厂，因此易采用合建式的矩形泵房，水泵设置为 4用1备。水泵机组的排列决定泵房建筑面积大小，机组间距以不妨碍操作和维修的需要为 原则，机组布置应保证运行安全，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最 小，并考虑泵站有扩建的余地，本设计采用横向排列。424.2设计说明该泵设置于集水池之后，紧贴集水池出水段，直接于集水池中吸水 ，污水泵 轴线标高-5.12m ,污水泵提升流量按平均流量计算。污水泵自灌运行，自动启动， 并于总出水管上设置流量计。424.3设计计算污水泵扬程H=H+H+H+H式中 H i污水泵吸水管水头损失，m;f污水

32、泵出水管水头损失，m;H3集水池最低水位与沉砂池水位之差，m;H4沉砂池本身水头损失，m;1) Hi计算取吸水管DN700mm管长3m查水力计；算表得：v0.598m/s,Q0.23m/s,i0.00053, 则吸水管沿程水头损失 h i=3.0 x 0.00053=0.0016m吸水管局部阻力系数：进口0.75，闸阀0.4，渐缩管0.20,2贝U h j = v 2g二(0.750.40.20)0.2322 9.81=0。0036 m故 Hi=h +hj=0.0052m2) H2计算 总出水管DN700mr管长22.0m,查水力计算表得：v0.598m/s,Q0.23m/s,i0.00053

33、, 则吸水管沿程水头损失 hi=22x 0.00053=0.012m；出水管局部阻力系数：渐放管为 0.24，弯头5个为0.68，升降式止回阀为7.5，闸阀为0.4，流量计为0.3，合计局部阻力系数为11.84，则局部阻力损失为2 2hj = '-11.840.032m2g2 7.81故 H2=h1+h2=0.044m3) Ha计算集水池水位为-3.07m，沉砂池水位为4.6m,则两者之间的水位差为H3=7.67m.4) H4计算沉砂池本身水头损失为0.3m。总水头损失为 H=H+H+l4+H=0.0052+0.044+7.67+0.3=8.02m.泵房设计图3-9-1水泵机组布置示意

34、图1) 净距Ai等于最大设备宽加1米，但不得小于2米，取2米；2) 净距Bi应按管件安装需要确定，但水泵出水侧为操纵主通道，不宜小于3米, 取3.5米；3) 净距Ci原则上为电机轴长加0.3 米,对低压配电设备Ci 一 1.5 米,取2.0 米；4) 净距Di应根据安装需要确定，但-1.0米，取1.0米；Ei为两相邻机组间距不宜小于1.2米，取1.2米。2、设计计算1) 集水池容积设计流量Qa>=0.92m3/s相当一台泵6min容量，每台泵流量Q092 = 0.23m3 / s4容积 V =0.23 6 60 = 82.8m集水井最高水位（与格栅槽连接）-0.5m，最低水位-2m,井底

35、-2.7m，平面尺寸5mX 4m2）泵房总长及总宽总宽 B = Dr-0.28=10.283.5 = 4.78m总长 L =G 0.565 4 E1 3 A =2.0 2.26 3.6 2.0 =9.86m3）泵房总高r严ffF ,_il-.Li!r/F=7j/-3.00图3-9-2泵房水位示意图 从管道到格栅水处理自由跌落0.05 m 集水池最高水位- 3.07m 最高水位与最低水位差值为1.52.0,取1.5 m ,即最低水位：- 3.07 -1.5 二-4.57m 最低水位与泵房底有安全水损，取 0.7m ;泵房底标高-4.57-0.7 =-5.27m 泵房埋深为0 (5.27) = 5

36、.27m ;泵房地上部分一般为45m，取4m即泵房总咼H =5.27 4 9.27m方便施工，泵站尺寸：L*B*H=10*5*10曝气沉砂池4.2.5.1 设计参数最大设计流量Qmax停留时间t水平流速V沉砂量X清砂周期T曝气量d沉砂池尺寸0.92 m3/s3mi n0.1m/s30m有效容积 V 二 Qmaxt 60 = 0.92 3 60 =165.6m A 二 Qmax/v 二 0.92/0.1 = 9.2m2 取有效水深h2 =23m，池宽B=A/h2 =9.2/2.3 = 4m沉砂池分为2格则每格宽度b二B/2 =2m/10池长 L 二 V/A =165.6/9.2 =18m取平面尺

37、寸B L =5 18m2m3 污水2d水流断面积V1沉砂斗所需容积QmaxXT 864006Kz 100.92 30 2 8640061.32 103.62m30.2 m3（空气” m3（污水）3每个砂斗容积 V2 二V1/ 2 二 3.62/2 =81m沉砂斗各部分尺寸设斗底宽ai =1m，倾角=6。°，斗高h3 = 0.75m则斗上口宽2 h3tgGQ0-ai -2 0.751.7321 = 1.9m、223q验证：V =h3(2a2aa1 2a1 )/6 =1.87m >V2 T&m满足设计设坡度为0.5,则沉砂室高度h3=h3 + 0.5咒(2 1.9) = 0

38、.75 +0.05 = 0.8m设超高为 h1 = 0.3m，池总高度 H = h1h2 h 0.3 2.3 0.8 = 3.4m，取 3.5m曝气量 q =dQmax 3600 =0.2 0.92 3600 = 662.4m3/h4.2.6 SBR 池4.2.6.1 设计说明根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资 省的特点，因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由 按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列 的。SBR工艺的一个完整的

39、操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的 操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段。这种 操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR 反应器来说，在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。（1）进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时 反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液， 这也就相当于活性污泥法中污泥回流作 用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应 器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓

40、度随水量增加而加大。 充水过程中逐步完 成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反 应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝 气（充水后期曝气）。（2）反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧一缺氧一好氧的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推 流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效 率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。（3）沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池， 停止曝气搅拌后

41、，污泥絮体靠重力沉降 和上清液分离。本身作为沉淀池， 避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚 形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定 流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。（4）排水期活性污泥大部分为下周期回流使用， 过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总 污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。（5）闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行 脱水。426.2设计参数设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法，本工艺采用负荷设计法。由于 需处理的污水的污染物浓度较低，且采用非限量曝气方式，故各个阶段时间（可 以根据实

42、际情况调整）安排如下：进水时间tf2h反应时间tr6.5h沉淀时间ts1.5h排水时间td1h闲置时间九1h运行周期数n2次/dBOD容积负荷Nv0.3kgBOD 5 /(m3 d)原污水平均BOD5值 So0.3kgBOD 5 /m3反应器个数N4座f0.85SVI90( SVI在100以下沉降性良好)设计尺寸(1)污泥沉降体积为:679200 (300-20)10900.85 汇0.33二 5940 m(3 20)(2)每池的有效容积为:7920L + 5940=11385m34 244(321)(3)选定每池尺寸 LXBXH=55X42X5=11550m3>11385m3采用超高1

43、m,故全池深为6m(322)(4)池内最低水位:990060 40=0.875m59404 60 40=0.619m(323)426.4排泥量及排泥系统(1) SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为Q Sra Q，Sr - b，-x = a Q & -b Xr V 二Ns = (a-b/Ns)Q Sr(3_2式中：a微生物代谢增系数，kgVSS/kgBODb微生物自身氧化率，l/d根据生活污泥性质，参考类似经验数据，设a=0.70，b=0.05,则有x(0.70-0.05)79200 280 10-3 =118

44、27.20.3( 3 25)假定排泥含水率为P=99.2%,贝U排泥量为：Qs11827.2(1-99.2%) 10003=1478.4m /d(3 26)考虑一定安全系数，则每天排泥量为 1500m3/d4.2.6.5需氧量及曝气系统设计计算(1)需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为O2= a' Q S+b X V = a'Q S +b'(Q S/Ns)(327)式中：a'微生物代谢有机物需氧率，kg/kgb'微生物自氧需氧率，l/dSr去除的 BOD5(kg/m3)经查有关资料表，取a' =0.50 b' =0.19需氧量为：O2

45、 =0.50 79200 280 100.19 79200 2800.3(3 28)= 1108814044.8 = 25132.8kg/d = 1047.2kg/h(2) 供气量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，淹没深度H=4.5m。 SX-1型空气扩散器的氧转移效率为 EA=8%。查表知20C,30C时溶解氧饱和度分别为Cs(20)=9.仃mg/L , Cs(3。)=7.63mg/L空 气扩散器出口处的绝对压力 Pb为：53Fb =1.013 109.8 10 H535=1.013 109.8 104.5 =1.454 10 Fa(329)空气离开反应池时，氧的百

46、分比为：21(1-Ea)21(1-8%)Ot= 79 +21(1 - Ea ) = 721(8%) =19.6%(330)Csb(30)Fb52.066 10反应池中溶解氧平均饱和度为：(按最不利温度条件计算)(332)(3 33)51.454 1019.6=7.63(2.°66 10542 )=1.17 7.63=8.93(mg/l)(331)水温20r时曝气池中溶解氧平均饱和度为：Csb(20) =1.17 9.17=10.73(mg/L)20 r时脱氧清水充氧量为：R Cr .sb(20)-Csb(T) -Cj 1.024T'0式中：a污水中杂质影响修正系数，取0.8(

47、0.780.99)B污水含盐量影响修正系数，取 0.9(0.90.97)Cj混合液溶解氧浓度，取c=4.0最小为2Pp气压修正系数r=1耳示反应池中溶解氧在最大流量时不低于2.0mg/L,即取Cj=2.0,计算得：_02汇 10.730.8 (0.9 1.0 10.72.0) 1.024(300)=1.3802=1.38 66.13=91.26(kgC2/h)(334)SBR反应池供气量Gs为：R091 2633Gs -3802.5m3/ h =63.37m3/min (335)0.3Ea 0.3 汉 0.08每立方污水供气量为：Gs 3802.5338=死厂12.17 (m空气/m污水)(3

48、36)Vf反应池进水容积（m3/h）去除每千克BOD5的供气量为：Gs3802.5VFSr " 312.5 0.283=43.46 ( m 空气/kgBOD 5)(337)3Sr去除的BOD5( kg/m )去除每千克BOD5的供氧量为:R0VFSr91.26312.5 0.28= 1.04(kgO2/kgBOD 5)(3 38)空气管计算空气管的平面布置如图所示。鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR 池的隔墙上设两根供气支管，为4个SBR池供气。在每根支管上设6条配气竖管， 为SBR池配气，4池共4根供气支管，24条配气管竖管。每条配气管安装 SX-I 扩散器10个，每池共6

49、0个扩散器，全池共240个扩散器。每个扩散器的服务面 积为112.5/60个=1.88m2/个。空气支管供气量为：113Gsi=G 1.251 =63.37 1.251 = 19.8m /min （339）441.25安全系数由于SBF反应池交替运行，4根空气支管不同时供气，故空气干管供气量为 19.8m3/min。选用SX-I型盆形曝气器，氧转移效率69%,氧动力效率1.52.2 kg / （kw h）, 供气量2025m3/h,服务面积12m2/个。427滗水器现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而 下降，使排出的上清液始终是上层清液。 为防止水面浮渣进入滗

50、水器被排走， 滗 水器排水口一般都淹没在水下一定深度。目前SBR使用的滗水器主要有旋转式滗水器，套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛， 适合大型污水处理厂使用。本工艺采用XB-1000型旋转式滗水器，处理量1000m3/h,最大滗水深度3m。428接触消毒池4.2.8.1 设计说明城市污水经过一级或二级处理后，水质改善， 细菌含量也大幅度减少，但其绝对 值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别 是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健

51、康已广为人知， 氯化是 当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用， 前者 促使去除有机物或称降解有机物， 而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的 卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量， 二是采用其他消毒剂代替液氯或 游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时 间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量， 可根据所排 放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、 夏季应严格连 续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求， 经有关单位同

52、意，采用间断消毒 或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、 二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。 其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管 理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。428.2 设计参数(1) 水力停留时间T=0.5h；(2) 设计投氯量一般为3.05.0mg/l本工艺取最大投氯量?ma 3mg /l。4.2.8.3 设计计算(1) 设计消毒池一座，池体容积：V=QT=250!0 0.5=1250m3(364)设池长L=21m，有5格，每

53、格池宽b=4m，长宽比L/b=5.25，有效水深H1=3m， 接触消毒池总宽B=nb=5X4=20m,则实际消毒池容积：V仁BLH=2!0 21X3=1260m3(365)满足有效停留时间要求(2) 加氯量计算每日加氯量：W 二 JmaxQ =3 10" 60000 = 180kg/d = 7.5kg/h (366)选用贮氯量为450kg的液氯钢瓶，加氯流量5 10kg/h瓶，共贮用3瓶，每周 换钢瓶一次，选用加氯机3台，两用一备。(3) 混合装置在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。选用JBK-2200框式调速搅拌机，搅拌直径 2200mm，高2000mm,电动机功率4.0kw。接触消毒池设计为纵向折流反应池，如图：出水管! X J搅拌机 hrl'1L进水管