水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書設(shè)計題目：#大學(xué)二期工程污水處理站工藝設(shè)計任課教師： 指導(dǎo)教師： 第 組學(xué)生： 2014年6月13日水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書 小組成員及任務(wù)分配情況第21組組員： 組員： 任務(wù)分配：曝氣沉砂池設(shè)計： SBR池設(shè)計： 總平面布置： 高程布置： #大學(xué)十陵校區(qū)二期工程污水處理站工藝設(shè)計 水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書 目錄目錄第一章 緒論11.1設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容11.1.1設(shè)計題目11.1.2設(shè)計目的11.1.3設(shè)計內(nèi)容與要求11.2基本資料31.2.1污水進水水質(zhì)和水量31.2.2出水水質(zhì)要求31.2.3廠區(qū)條件41.3設(shè)計原則41.4設(shè)計依據(jù)4第二章 總體設(shè)計52.1 設(shè)計方案的選擇與確定52.2 工藝流程說明72.2.1工藝流程72.2.2工藝流程中各構(gòu)筑物單元的功能82.3污水站總平面布置8第三章 構(gòu)筑物設(shè)計及計算93.1水量計算93.2格柵93.2.1設(shè)計說明93.2.2中格柵103.2.3細格柵123.3曝氣沉砂池143.3.1設(shè)計參數(shù)143.3.2設(shè)計計算153.4 SBR池173.4.1設(shè)計說明173.4.2設(shè)計參數(shù)183.4.3設(shè)計計算183.4.4潷水器的選擇213.5接觸池213.5.1設(shè)計參數(shù)213.5.2設(shè)計計算223.5.3加氯量233.6污泥的處理233.6.1設(shè)計參數(shù)233.6.2設(shè)計計算23第四章 污水處理廠的總體布置254.1污水處理廠平面布置254.1.1污水處理系統(tǒng)平面布置原則254.1.2總平面布置結(jié)果264.2處理構(gòu)筑物高程布置274.2.1構(gòu)筑物水頭損失274.2.2水頭損失計算及高程設(shè)計274.2.3 處理構(gòu)筑物及管道的水頭損失284.2.4 其余構(gòu)筑物計算294.2.5各污水處理構(gòu)筑物的高程30第五章 投資估算325.1基本建設(shè)投資325.2運行費用估算335.2.1耗電費335.2.2員工工資335.2.3其他費用33第六章 結(jié)論35附錄36#大學(xué)十陵校區(qū)二期工程污水處理站工藝設(shè)計 II水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書 第一章 緒論第一章 緒論 1.1設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容 1.1.1設(shè)計題目#大學(xué)十陵校區(qū)二期工程污水處理站工藝設(shè)計 1.1.2設(shè)計目的1、通過課程設(shè)計，使學(xué)生掌握水處理工藝選擇、工藝計算的方法，掌握平面布置圖、高程圖及主要構(gòu)筑物的繪制方法，掌握設(shè)計說明書的寫作規(guī)范。2、本設(shè)計是水污染控制工程教學(xué)中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，要求綜合運用所學(xué)的有關(guān)知識，在設(shè)計中掌握解決實際工程問題的能力，并進一步鞏固和提高理論知識。 1.1.3設(shè)計內(nèi)容與要求 （一）設(shè)計內(nèi)容：根據(jù)任務(wù)書給定資料，完成一個小型污水處理廠的工藝設(shè)計。 （二）設(shè)計要求：1、設(shè)計說明書（1） 說明校園基礎(chǔ)資料、設(shè)計任務(wù)、工程規(guī)模、水質(zhì)水量、工藝流程和選擇理由，根據(jù)規(guī)范選擇設(shè)計參數(shù)、計算主要構(gòu)筑物的尺寸和個數(shù)、確定主要設(shè)備（特別是曝氣設(shè)備及系統(tǒng)的計算和選型）的型號和數(shù)量等；（2）要求對各構(gòu)筑物進行計算各構(gòu)筑物的計算過程、主要設(shè)備（如水泵、鼓風(fēng)機等）的選取、污水處理廠的高程計算（各構(gòu)筑物內(nèi)部的水頭損失查閱課本或手冊，構(gòu)筑物之間的水頭損失按管道長度計算）等。2、設(shè)計圖紙圖紙右下角為設(shè)計圖簽，注明圖名、比例、學(xué)生班級、姓名等。（1）污水處理廠總平面布置圖1張（A3 CAD圖）。 要求以計算或選定尺寸按一定比例繪出全部處理構(gòu)筑物、及附屬建筑物、道路、綠化、廠界。廠區(qū)內(nèi)構(gòu)筑物布置要合理，可按功能劃分成幾個區(qū)域（如：污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)、辦公及輔助區(qū)等）。標注構(gòu)筑物外形尺寸、平面位置（可用相對坐標（x, y）表示，以某點的相對坐標為零點）； 繪出各種管渠、閥門、檢查井等（例如：污水管、排泥管、回流污泥管、超越管、總事故管、空氣管、上清液管、沼氣管等）。標注管徑、渠道尺寸、長度和坡度； 在右上角繪出指北針； 繪制管線等圖例； 列表說明圖中構(gòu)（建）筑物的名稱、數(shù)量和尺寸； 圖紙布局要美觀。（2）污水處理廠工藝流程圖1張（A4 CAD圖）。 畫出各構(gòu)筑物及管道連線簡圖，并標明各構(gòu)筑物名稱； 圖紙布局要美觀。（3）污水處理廠高程布置圖1張（A3 CAD圖）。 在污水與污泥處理流程中，要求沿污水、污泥在處理廠中流動的最長路程繪制流程中各處理構(gòu)筑物、連接管渠的剖面展開圖（從污水進廠的粗格柵起，至處理后的排水渠）； 圖中要畫出設(shè)計地面線、構(gòu)筑物中水面線及標高，標注各構(gòu)筑物的頂部、底部及水面線標高，標注構(gòu)筑物名稱； 圖紙布局要美觀。（三）設(shè)計成果：1、設(shè)計說明書一份，含相關(guān)計算說明（說明書具體內(nèi)容見附件6）；2、設(shè)計圖紙一套，包括：平面布置圖、系統(tǒng)工藝圖、高程布置圖。注：以上成果每人提交一份，A4紙，打印裝訂成冊。（四）對設(shè)計成果的其他要求：1、設(shè)計說明書（1）計算步驟要詳細，先給出完整的計算公式和列出設(shè)計參數(shù)，然后帶入公式進行認真計算。（2）說明書書寫認真、語句通順。（3）說明書統(tǒng)一采用左側(cè)裝訂。（4）嚴禁抄襲，各組間計算書和說明書出現(xiàn)雷同全部返回重做。2、圖紙（1）圖紙規(guī)格、繪圖基本要求必須符合有關(guān)制圖標準。（2）繪圖要認真。線條寬度從粗到細的順序（參考）是：管線、構(gòu)筑物、其他線條及尺寸標注線等。（3）圖中所有文字和數(shù)字標注采用仿宋體，要求字體大小一致，排列整齊。（4）圖中相關(guān)尺寸必須與設(shè)計說明書計算結(jié)果一致。（5）嚴禁抄襲。各組間出現(xiàn)雷同圖紙全部返回重做。 1.2基本資料 1.2.1污水進水水質(zhì)和水量（1）設(shè)計水量：800 T/d；（2）水質(zhì)：通過對污水處理進水水質(zhì)的分析，BOD、COD濃度較高，而且BOD/COD達到0.57，此時污水的生化性能較好。表1-1 設(shè)計水質(zhì)表序號項 目平均值(mg/l )序號項 目平均值(mg/l )1CODcr300-3504SS200-3002BOD52005pH6-93NH3-N406總P5 1.2.2出水水質(zhì)要求處理要求：處理后的水質(zhì)達到城市污水再生利用-城市雜用水水質(zhì)（GB/T18920-2002）中綠化用水水質(zhì)標準。具體指標見表1-2。表1-2 排放水質(zhì)表序號項 目指標值(mg/l)1CODcr602BOD5203pH6.09.04SS305總余氯0.26糞大腸菌群（個/L）3 1.2.3廠區(qū)條件（1） 地勢平坦；（2） 氣象條件：最低氣溫-5，最高氣溫41，多年平均降雨量580mm/y，主導(dǎo)風(fēng)向SE；（3）工程地質(zhì)：地質(zhì)良好，適合于修建污水處理廠；地下水位-9m；廠區(qū)平均海拔高程462m。（4）進水條件：來水水頭為無壓；來水管底標高460m。（5）排水條件：距離廠區(qū)西側(cè)500m有一校區(qū)水湖，；最高水位455m。 1.3設(shè)計原則（1）污水處理工藝運行費用低，投資經(jīng)濟較為合理；工藝設(shè)計具有較好的耐沖擊負荷和良好操作的靈活性；（2）整體布局本著簡潔、美觀、合理的原則，符合國家環(huán)保、消防和綠化的相關(guān)規(guī)定；（3）動力設(shè)備采用了當(dāng)前先進設(shè)備，保證其長期較為平穩(wěn)地運行；（4）綜合考慮場地相關(guān)條件，設(shè)計時需要綜合考慮構(gòu)筑物及相關(guān)設(shè)備的平面布置及合理的高程布置，同時需要考慮選用工作效率高的設(shè)備設(shè)施和降低設(shè)備設(shè)施的占地；（5）本項目處理構(gòu)筑物大多采用半地埋式的方式設(shè)計，這樣能有效的控制臭味、噪聲對周圍環(huán)境的影響，妥善處理，能有效控制二次污染。另外可在其頂端種植花草，不僅能美化環(huán)境，也能有效凈化空氣。（6）本項目工程竣工后，力求經(jīng)濟、環(huán)境、社會三方面都達到最佳效益。 1.4設(shè)計依據(jù)(1) 污水綜合排放標準（GB8978-1996）(2) 地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002）(3) 室內(nèi)排水設(shè)計規(guī)范（GBJ14-87）(4) 室外排水設(shè)計規(guī)范（GBJ14-1996）(5) 低壓電氣設(shè)備控制 （GB/T4720-1984）(6) 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （GBJ15-88）(7) 環(huán)境噪聲標準 （GB5096-93）(8) 建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例 （國務(wù)院令第253號，1998.11.29）#大學(xué)十陵校區(qū)二期工程污水處理站工藝設(shè)計 40水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書 第二章 總體設(shè)計第二章 總體設(shè)計 2.1 設(shè)計方案的選擇與確定生活污水處理的目的是使之達標排放或污水回用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等，以保護環(huán)境不受污染，節(jié)約水資源。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)：（1）污水處理應(yīng)達到的處理程度是選擇工藝的主要依據(jù)。（2）污水處理工藝的投資和運行費用合理，工程投資和運行費用也是工藝流程選擇的重要因素之一。根據(jù)處理的水質(zhì)、水量，選擇可行的幾種工藝流程進行全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，確定工藝先進合理、工程投資和運行費用較低的處理工藝。（3）根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?、地形條件及土地與資源利用情況，因地制宜、綜合考慮選擇適合當(dāng)?shù)厍闆r的處理工藝。盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，充分利用河灘沼澤地、洼地或舊河道。（4）考慮分期處理與排放利用情況。例如根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃，先建一期工程，再建二期工程。（5）施工與運行管理。如地下水位較高、地質(zhì)條件較差的地區(qū)，就不宜選用深度大、施工難度高的處理構(gòu)筑物。也應(yīng)考慮所確定處理工藝運行簡單、操作方便、便于實現(xiàn)自動控制等。本污水處理站出水水質(zhì)指標執(zhí)行抵擋標準水污染排放限制一級標準。表2-1 進出水質(zhì)與去除率設(shè)計進水水質(zhì)指標 設(shè)計出水水質(zhì)指標去除率CODcr 300-350 6082.9%BOD5 200 2090% SS 200-300 3090% 進出水質(zhì)對污染物的去除率要求如上表2-1所示。通過對污水處理進水水質(zhì)的分析，BOD、COD濃度較高，而且BOD/COD達到0.57，此時污水的生化性能較好。為了選擇出經(jīng)濟技術(shù)更合理的處理工藝，以下對適合于中小型污水處理站的除磷脫氮工藝進行經(jīng)濟技術(shù)比較。適合于中小型污水處理站的除磷脫氮工藝的比較。表2-2 適合于中小型污水處理站的除磷脫氮工藝的比較工藝名稱氧化溝工藝AO工藝A2O工藝SBR工藝優(yōu)點1.處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用?。?.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強的抗沖擊負； 5.能處理不容易降解的有機物；6.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)；7.技術(shù)先進成熟，管理維護簡單；8.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗；9.對于中小型無水廠投資省，成本底；10.無須設(shè)初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消化后達到穩(wěn)定；3.用于大型水廠費用較低；4.沼氣可回收利用。1.具有較好的除P脫N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4.技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；5.管理維護簡單，運行費用低；6沼氣可回收利用7.國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗。1.流程十分簡單；2.合建式，占地省，處理成本底；3. 處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；4.不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專門的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。缺點1.周期運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池。1.用于小型水廠費用偏高；2.沼氣利用經(jīng)濟效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.處理構(gòu)筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠費用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟效益差。1.間歇運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒厭氧消化穩(wěn)定；3.設(shè)備利用率低；4.變水位運行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。通過比較，SBR處理工藝出水水質(zhì)良好，無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；通過對運行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷反應(yīng)；應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實現(xiàn)全部自動化，而由中心控制室控制；運行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；加深池深時，與同樣的BOD-SS負荷的其它方式相比較，占地面積較小；耐沖擊負荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。該污水處理站為#大學(xué)十陵校區(qū)二期工程的污水處理站，服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)主要為生活廢水，生活污水的處理量較小，不宜采用活性污泥法和物理化學(xué)法。考慮污水達到出水水質(zhì)、經(jīng)濟合理、占地面積小等因素，故本設(shè)計采用SBR法。SBR處理工藝是一種比較適合小型生活污水處理的工藝技術(shù)。SBR是序批式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。 2.2 工藝流程說明 2.2.1工藝流程本課題方案采用預(yù)處理SBR池消毒的主體處理工藝。工藝流程如下所示（圖2-1）：中格柵提升泵細格柵曝氣沉砂池砂外運鼓風(fēng)機房SBR接觸池加氯出水進水儲泥池污泥圖2-1 SBR工藝流程圖 2.2.2工藝流程中各構(gòu)筑物單元的功能（1）格柵格柵一般斜置在進水泵站之前，由一組或多組想平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝，主要對水泵起保護作用，截去生活污水中較大的懸浮物。（2）提升泵將污水提升進入SBR反應(yīng)池。（3）曝氣沉淀池利用鼓風(fēng)機充入的氧氣進行曝氣反應(yīng)。（4）SBR池進水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段為一個周期周而復(fù)始的運行，以達到不斷進行污水處理的目的。（5）接觸池保證消毒劑與水有充分的接觸時間，是消毒劑發(fā)揮作用，達到預(yù)期的殺菌效果。（6）鼓風(fēng)機房提供微生物所需氧氣。（7）儲泥池通過對集泥池最高水位的控制來達到污泥自流的要求。 2.3污水站總平面布置本污水處理站平面布置在滿足工藝流程的前提下進行布置，大致分為生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)和預(yù)留區(qū)四區(qū)，布置緊湊，進出水流暢。其中，綜合辦公樓、停車位等在入廠正門一側(cè)附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員；格柵間氣味大，污泥區(qū)設(shè)在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書 第三章 構(gòu)筑物設(shè)計及計算第三章 構(gòu)筑物設(shè)計及計算 3.1水量計算平均日流量Q： （3-1）生活污水變化系數(shù)查表3-1表3-1 生活污水量總變化系數(shù) 平均日流量51540701002005001000總變化系數(shù)K總2.32.01.81.71.61.51.41.3通過內(nèi)插法計算取2.17。設(shè)計最大流量： （3-2） 3.2格柵 3.2.1設(shè)計說明根據(jù)所給設(shè)計資料及后續(xù)工藝流程，本設(shè)計確定采用中、細兩道格柵，中格柵設(shè)置在進水泵房之前。考慮到水量并不大，各級格柵均設(shè)置兩臺，一臺投入運行，另一臺備用，每臺設(shè)計處理水量為最大來水量。格柵一般斜置在進水泵站之前，一方面可防止后續(xù)管道設(shè)備的堵塞，另一方面及時清理可避免懸浮固體有機質(zhì)腐化溶入廢水中而成為溶解性有機質(zhì)，導(dǎo)致廢水COD、BOD濃度提高。它本身的水流阻力并不大，水頭損失只有幾厘米，阻力主要產(chǎn)生于篩余物堵塞柵條，一般當(dāng)格柵的水頭損失達到1015厘米時就該清洗。格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種，按格柵柵條間隙可分為粗格柵（50100mm），中格柵（1040mm），細格柵（310mm）三種。（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：人工清除 2540mm機械清除 1625mm最大間隙 40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應(yīng)采用機械清渣；（3）格柵傾角一般用4575，機械格柵傾角一般為6070；（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m；（5）過柵流速一般采用0.61.0m/s。 3.2.2中格柵3.2.2.1設(shè)計參數(shù)中格柵設(shè)計參數(shù)見表3-2表3-2中格柵設(shè)計參數(shù)重要參數(shù)的取值依據(jù)本設(shè)計取值安裝傾角一般取6070=60柵前水深一般取0.30.5mh=0.4m柵條間距寬：粗：>40mm中：1525mm細：410mm b=20mm水流過柵流速一般取0.61.0m/sv=0.6m/s格柵受污染物阻塞時水頭增大的倍數(shù)一般采用3k=3柵前管道超高一般采用0.3mh2=0.3m柵渣量(m3/103m3污水)取0.10.01W=0.07進水管道漸寬部分的展開角度一般為20K總=2.17柵條斷面形狀迎水背水面均為銳邊矩形阻力系數(shù)計算公式=(s/b) 4/3柵條尺寸（mm）寬S=10mm3.2.2.2設(shè)計計算（1）柵條間隙數(shù)： （3-3）（2）柵槽寬度： （3-4）（3）柵槽總長：若進水渠寬B1=0.07m，漸寬部分張開角=20，則： (3-5)（4）柵槽與出水管道連接處的漸窄部分長度(L2)： （3-6）（5）通過格柵的水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面=2.42。 （3-7）（6）柵后槽總高度(H)： 設(shè)柵前管道超高h2=0.3m （3-8）（7）柵槽總長度(L) （3-9） （8）格柵日柵渣量格柵間隙為21mm,單位體積柵渣量，一般采用（0.1-0.01），本設(shè)計取=0.07； （3-10） 柵渣量小于0.2m3/d，宜采用人工清渣。計算草圖如下: 圖3-1 中格柵水力計算圖則格柵尺寸 (3-11) 3.2.3細格柵3.2.3.1設(shè)計參數(shù)細格柵設(shè)計參數(shù)見表3-3表3-3 細格柵設(shè)計參數(shù)重要參數(shù)的取值依據(jù)本設(shè)計取值安裝傾角一般取6070=60柵前水深一般取0.30.5mh=0.4m柵條間距寬：粗：>40mm中：1525mm細：410mmb=5mm水流過柵流速一般取0.61.0m/sv=0.60m/s格柵受污染物阻塞時水頭增大的倍數(shù)一般采用3k=3柵前管道超高一般采用0.3mh2=0.3m柵渣量(m3/103m3污水)取0.10.01W=0.09進水管道漸寬部分的展開角度一般為20Kz=2.17柵條斷面形狀迎水背水面均為銳邊矩形阻力系數(shù)計算公式=(s/b) 4/3柵條尺寸（mm）寬S=10mm3.2.3.2設(shè)計計算（1）設(shè)計流量（最大流量）Qmax: Qmax= 0.02m3/s（2）格柵的間隙數(shù)(n)： （3-12） （3）柵槽寬度： （3-13）（4）柵槽總長：若進水渠寬B1=0.2m，漸寬部分張開角=20，則： （3-14）（5）柵槽與出水管道連接處的漸窄部分長度(L2)： （3-15）（6）通過格柵的水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面=2.42。 （3-16）（7）柵后槽總高度(H)： 設(shè)柵前管道超高h2=0.3m （3-17）（8）柵槽總長度(L) （3-18） （9）格柵日柵渣量格柵間隙為21mm,單位體積柵渣量，一般采用（0.1-0.01），本設(shè)計取=0.05； （3-19） 柵渣量小于0.2m3/d，宜采用人工清渣。細格柵水力計算圖見圖3-2圖3-2 細格柵水力計算圖 3.3曝氣沉砂池 3.3.1設(shè)計參數(shù)（1）廢水在曝氣沉砂池過水?dāng)嗝嬷苓叺淖畲笮D(zhuǎn)速度為0.250.30m/s，在池內(nèi)的水平前進速度為0.080.12m/s。如考慮預(yù)曝氣的作用，可將曝氣沉砂池過水?dāng)嗝嬖龃?4 倍。池底坡度i = 0.1 0.5。（2）最大設(shè)計流量時，廢水在池內(nèi)的停留時間為13min。如考慮預(yù)曝氣，則可延長池身，使停留時間為1030min。（3）有效水深取23m，寬深比取1.01.5，長寬比取5。若池長比池寬大得多時，則應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板，池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近安裝縱向擋板。（4）曝氣裝置安裝在池內(nèi)的一側(cè)，距池底約為0.60.9m，空氣管上應(yīng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)閥門，曝氣穿孔管孔徑為2.56.0mm，曝氣量約為0.2m3/m3污水或35m3/（m2h）。（5）曝氣沉砂池的進水口應(yīng)與水在沉砂池內(nèi)的旋轉(zhuǎn)方向一致，出水口淹沒式，出水方向與進水方向垂直，并且考慮設(shè)置擋板。（6）曝氣沉砂池典型截面見圖3-3。圖3-3 曝氣沉砂池截面圖 3.3.2設(shè)計計算 表3-4 設(shè)計計算公式名稱公式各符號的意義總有效體積V = Qmax 60V 曝氣沉砂池總有效體積，m3Qmax 最大設(shè)計流量，m3/st 最大設(shè)計停留時間，min水流斷面面積A =水流斷面面積，m2v 最大設(shè)計流量時的水平流速，m/s池子總寬度B池子總寬度，mH 設(shè)計有效水深，一般為23m沉砂池長度 L =每小時所需的空氣量q=dQmax.3600q 每小時所需的空氣量，m/hd 每立方米廢水所需廢水量，m/h沉砂池長度L =（1）曝氣沉砂池的總有效體積V （3-20） （2）每格沉砂池水流斷面面積A （3-21）擴大四倍：4A=0.8m2（3）池總寬度B： （3-22）（4）池長 （3-23）遠遠大于寬度，所以設(shè)置橫向擋板。（5）所需曝氣量q： （3-24）（6）沉砂室設(shè)計計算： 設(shè)沉砂斗為沿池長方向的梯形斷面渠道，沉砂斗體積 （3-25）設(shè)空氣擴散器裝置距池底約h3=0.75,斗底寬a1=0.5，斗壁與水平面的傾角為60,斗高h3=0.6m,沉砂池上口寬： (3-26)砂斗下口面積S1 （3-27）砂斗下口面積S2 （3-28）砂斗容積 （3-29） (符合要求)圖3-4曝氣沉砂池 3.4 SBR池 3.4.1設(shè)計說明SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。該工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應(yīng)器組成。 其運行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續(xù)按順序進入每個池，SBR反應(yīng)器的運行操作在時間上也是按次序排列的。SBR工藝的一個完整的操作過程，也就是每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程，包括進水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段，如圖3-5所示，這種操作周期是周而復(fù)始進行的，以達到不斷進行污水處理的目的。對于單個的SBR反應(yīng)器來說,在時間上的有效控制和變換，即達到多種功能的要求，非常靈活。 進水期 反應(yīng)期 沉淀期 出水期 閑置期圖3-5 SBR工藝操作過程SBR工藝的操作過程如下： 進水期進水期是反應(yīng)池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑置期，所以此時反應(yīng)器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當(dāng)于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進水，即在每個運行周期之初在一個較短時間內(nèi)將污水投入反應(yīng)器，待污水到達一定位置停止進水后進行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當(dāng)于一個變?nèi)莘磻?yīng)器?；旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過程，不僅水位提高，而且進行著重要的生化反應(yīng)。充水期間可進行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣（邊曝氣邊充水）、限制曝氣（充完水曝氣）半限制曝氣（充水后期曝氣）。 反應(yīng)期在反應(yīng)階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中，反應(yīng)器相應(yīng)地形成厭氧缺氧好氧的交替過程。雖然SBR反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在時間序列上是一個理想的推流式反應(yīng)器裝置。SBR反應(yīng)器的濃度階梯是按時間序列變化的 。能提高處理效率，抗沖擊負荷，防止污泥膨脹。沉淀期相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為沉淀池，避免了泥水混合液流經(jīng)管道，也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在靜止時沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。出水期活性污泥大部分為下周期回流使用，過剩污泥進行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進入下道工序。閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復(fù)其活性，并起反硝化作用而進行脫水。 3.4.2設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)建造4個池子，一個周期為10h，曝氣時間為4.5；（2）取BOD-污泥負荷：LS=0.100kgBOD/(kgMLSSd)（3）根據(jù)鼓風(fēng)機出口大氣壓力在4.9Kpa-9.8 Kpa之間，反過來推出管道的能量損失，設(shè)反應(yīng)池有效水深：H=4.5m。排出比：1/m=1/3（4）活性污泥界面以上最小水深：=0.5m（5）MLSS濃度：CA=3000mg/L 3.4.3設(shè)計計算（1）進水時間 TF=TC/N=10/4=2.5h （3-30）（2）沉降時間初期沉降速度：Vmax活性污泥界面的初期沉降速度（m/h）Vmax =7.4104tCA-1.7（MLSS3000mg/L）Vmax =4.6104tCA-1.26（MLSS>3000mg/L）式中t水溫（C） CA曝氣池內(nèi)MLSS濃度（mg/L）本設(shè)計中MLSS濃度：CA=3000mg/L則: Vmax= （3-31）當(dāng)污水水溫為15C時： （3-32）當(dāng)污水水溫25C時： （3-33）因此，必要的沉降時間為： （3-34）H反應(yīng)池內(nèi)水深（m）安全高度（m）1/m排出比當(dāng)水溫15C時 （3-35）當(dāng)水溫25C時 （3-36） 沉淀時間在0.88h1.47h之間變化，所以取沉淀時間為TS =1.5h（3）排水時間TD=10h-4.5h-2.5h-1.5h=1.5h（4）SBR反應(yīng)0.5周期圖根據(jù)以上結(jié)果，0.5個周期的工作過程如下：00:00-2:30 2:30-7:00 7:00-8:30 8:30-10:00進水2.5h曝氣4.5h沉淀1.5h排水1.5h2:30-5:00 5:00-9:30 9:30-11:00 11:00-12:30進水2.5h曝氣4.5h沉淀1.5h排水1.5h圖3-6 SBR反應(yīng)0.5周期圖（5）曝氣池容積計算： 3 （3-37）（6）核算幾何核算法已知潷水器的潷水深度為1.5m，池子的有效水深為4.5m，考慮超高0.3m則池子的面積: （3-38） 一個反應(yīng)池子的體積: V0=AH=55.64.5=250m3 （3-39）總的反應(yīng)池子體積: 4V0=4250=1000 m3 （3-40）考慮超高0.3m，則所修池子的總體積為455.64.8=1068m3 。 池子的長寬高為8m，7m，4.8m。 （3-41） 污泥負荷率的的選擇如圖3-7所示: 圖3-7污泥負荷率所以滿足要求。 3.4.4潷水器的選擇現(xiàn)在的SBR工藝一般都采用潷水器排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進入潷水器被排走，潷水器排水口一般都淹沒在水下一定深度。 目前SBR使用的潷水器主要有旋轉(zhuǎn)式潷水器，套筒式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝采用虹吸式潷水器。如圖3-8所示：圖3-8虹吸式潷水器單臺潷水器的潷水量 （3-42） 式中A為單個池子面積，A=55.6m2 ;潷水器潷水高度h1=1.5m n為潷水器數(shù)量，n=1;，t為潷水時間,根據(jù)排水時間為1.5h，那么t=1.5h;則本設(shè)計中單臺潷水器的潷水量: 3.5接觸池 3.5.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計合理的接觸池應(yīng)使污水的每個分子都有相同的停留時間，也就是說水流屬于100%的推流。用的消毒方法不同，接觸池停留時間、形式也不同。本設(shè)計采用液氯消毒接觸池。設(shè)計要點：（1）氯與污水的混合接觸時間（包括接觸池后污水在管渠中流動的全部時間）采用30min；（2）接觸池容積應(yīng)按最大小時污水量設(shè)計；（3）接觸池池形可采用矩形隔板式、豎流式和輻流式；（4）矩形隔板式接觸池的隔板應(yīng)沿縱向分隔，當(dāng)水流長度：寬度=72:1，池長：單格寬=18:1，水深：寬度（h/b）1.0時，接觸效果最好；（5）豎流式、輻流式接觸池計算公式同豎流式、輻流式沉淀池，沉降速度采用11.3mm/s。 3.5.2設(shè)計計算設(shè)計參數(shù)：接觸時間t=30min ， （3-43）（1）接觸池容積（V）： （3-44） （2）采用矩形隔板式接觸池一座n=1，池容積接觸池水深h=2.0m,超高0.5m, （3-45） 單格寬b=2m，不使用隔板，則B=2m， （3-46）（4）消毒池尺寸： (3-47)接觸池出水設(shè)溢流堰。出水采用矩形薄壁溢流堰，數(shù)量為1個；堰上水頭H=0.25m （3-48）得出：b=0.086m 3.5.3加氯量完全人工二級處理后的污水，加氯量為510 mg/l，取為8mg/l，即 810-3kg/m3。 （3-49） 3.6污泥的處理 3.6.1設(shè)計參數(shù)取Y為0.8；Kd為0.05；污泥泥齡為10d，曝氣池中混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）與混合液懸浮固體（MLSS）之比為0.75, MLSS濃度：CA=3000mg/L,則MLVSS=3000mg/L0.75=2250 mg/L 3.6.2設(shè)計計算（1）剩余污泥量： （3-50）（2）總排泥量： （3-51）（3）排放濕污泥量計算剩余污泥含水率按99%計算，每天排放濕污泥量： （3-52） 總污泥量:由于污泥日產(chǎn)量不多，污泥處理周期設(shè)定為15d。（4）集泥池的計算：集泥池的目的是為了通過對集泥池最高水位的控制來達到污泥自流的要求，反應(yīng)池的污泥可以利用重力自流。參數(shù)設(shè)定：設(shè)計總泥量Q=0.3615=5.4m，停留時間HRT=6h；采用方形池子，池子的有效體積為： V=QT =5.46/24=1.35m3， （3-53）設(shè)1座池子，池子有效深取1.8m；池子面積為： （3-54）取=1m2，水面超高取0.3m則實際高度為2.1m。集泥井的尺寸為：LBH =112.1(m)污泥通過水泵抽到污泥晾曬場風(fēng)干，然后外運。水污染控制工程課程設(shè)計設(shè)計說明書 第四章 污水處理廠的總體布置第四章 污水處理廠的總體布置 4.1污水處理廠平面布置 4.1.1污水處理系統(tǒng)平面布置原則（1）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。（2）處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能的按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。遠景設(shè)施的安排應(yīng)在原始設(shè)計中仔細考慮，除了滿足遠景處理能力的需要而增加的處理池外，還應(yīng)為改進出水水質(zhì)的設(shè)施預(yù)留場地。（3）經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向的上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。（4）在布置總圖時，應(yīng)有充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的綠色環(huán)境。（5）總圖布置應(yīng)考慮遠近期相結(jié)合，有條件時可先按照遠景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。（6）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求。（7）配電室應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，不僅安全，并方便管理。脫附設(shè)備應(yīng)離吸附柱較近，以縮短管線。（8）廠內(nèi)管線種類很多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾。吸附和脫附管道應(yīng)盡可能考慮不重復(fù)交叉。（9）如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并鋪設(shè)在一條管廊或管道溝內(nèi)，以利于維護和檢修。（10）污水廠內(nèi)設(shè)備應(yīng)設(shè)計超高，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越分部或全部構(gòu)筑物，進入下一級構(gòu)筑物或事故溢流。（11）污水廠的占地面積，隨處理方法和構(gòu)筑物選型的不同，而有很大的差異?？傊?，要合理布局、功能分區(qū)、流程有序、預(yù)留發(fā)展、減少土地征用。按此原則，根據(jù)廠址的地形、地貌、道路等自然條件考慮進、出水走向，風(fēng)向等因素來設(shè)計。使布置緊湊，進出水流暢。既要方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員。讓此污水處理站更好的為成大學(xué)者服務(wù)。 4.1.2總平面布置結(jié)果由原始資料選用地圖最東北方向一塊地作為處理廠廠址，初步確定污水處理廠廠區(qū)建設(shè)用地為矩形，東西長70m，南北寬40m，總占地面積為2800m2。根據(jù)廠址地形，氣象和地質(zhì)條件等因素將進水口設(shè)在西邊，出水設(shè)在東邊，污水處理廠進出口設(shè)在南邊。廠區(qū)道路主干道6.0m，次干道4m，人行道1.5m，道路轉(zhuǎn)彎半徑分別為2.0m、1.0m，車行道采用混凝土路面，人行道采用預(yù)制混凝土塊鋪砌。廠區(qū)給水由市自來水公司提供，來自于周邊供水干管。廠區(qū)給水主要用于生活、構(gòu)筑物及設(shè)備沖洗、綠化及消防等。給水干管廠區(qū)內(nèi)呈環(huán)網(wǎng)狀，利于消防和安全供水。廠區(qū)排水為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)雨水管道，并自流排入附近河流。廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、上清夜等經(jīng)廠區(qū)污水管道收集后匯入集水井與進廠污水一同處理。廠區(qū)用地一覽表4-1。表4-1廠區(qū)用地一覽表構(gòu)筑物名稱尺寸數(shù)量中格柵渠道LB=1.99m0.11m1泵房LB=3m4m1細格柵渠道LB=1.95m0.22m1曝氣沉砂池LB=30m0.4m1SBR反應(yīng)池LB=8m7m4鼓風(fēng)機房LB=2m2m1接觸池LB=9.04m2m1遠期規(guī)劃用地LB=27m10m1活動用地LB=14m10m1集泥池LB=1m1m1中控室LB=16m6m1門衛(wèi)室LB=5.2m4m1 4.2處理構(gòu)筑物高程布置 4.2.1構(gòu)筑物水頭損失表4-2 處理構(gòu)筑物水頭損失估算值構(gòu)筑物水頭損失（cm）構(gòu)筑物水頭損失（cm）格柵1025SBR池2550曝氣式沉砂池1030接觸池1030 構(gòu)筑物連接管的水頭損失，水頭損失包括沿程損失與局部損失可由 計算確定。式中：沿程水頭損失，m；局部水頭損失，m；單位管長的水頭損失（水力坡度），根據(jù)流量、管徑和流速等查閱給水排水設(shè)計手冊獲得；L連接管段長度，m；局部阻力系數(shù)，查閱給排水設(shè)計手冊獲得；連接管中流速，m/s；重力加速度，m/s2。 4.2.2水頭損失計算及高程設(shè)計查給水排水設(shè)計手冊第一冊可得管徑、坡度、流速以及充滿度。沿程損失 ， ， ， 式中： 運動粘度，20時水的運動黏度 =1.00610-6 (m2/s)。 取廢水運動粘度=210-6(m2/s)局部損失 ,當(dāng)出水口突然擴大，> 10時，取1。水頭損失：式中：h1沿程損失；h2局部損失。高程計算：池底標高=水面標高-有效水深；池頂標高=水面標高+超高。 4.2.3 處理構(gòu)筑物及管道的水頭損失（1）河面到接觸池的水頭損失出水河面到加氯消毒池的管道長度是500m，設(shè)流速是0.8m/s（根據(jù)水力學(xué)教程第三版得出）,平均流量Q =0.00926m3/s。面積 （4-1） 所以 0.124m=124mm （4-2） 選用內(nèi)徑為125mm的鋼管，可得比阻A為106.2m/s， （4-3）局部損失 =0.03m （4-4） （4-5） （2）接觸池到SBR池的水頭損失接觸池到SBR池的管道長度是5m，設(shè)流速是0.7m/s（根據(jù)水力學(xué)教程第三版得出）面積 （4-6） 所以0.128m=128mm （4-7） 根據(jù)鋼管的管徑，選用150mm的鋼管，可得比阻A為73.7m3/s （4-8） 局部損失： =0.025m （4-9） 管路配件局部阻力損失：=0.075m （4-10） （4-11） （3）SBR池到曝氣池的水頭損失SBR池到曝氣池的管道長度是6m，設(shè)流速是0.7m/s（根據(jù)水力學(xué)教程第三版得出）面積 （4-12） 所以 （4-13） 根據(jù)鋼管的管徑，選用200mm的鋼管，可得比阻A為9.273m3/s （4-14） 局部損失 =0.025m （4-15） 局部損失 =0.0125m （4-16） 管路配件局部阻力損失=0.075m （4-17） （4-18） 4.2.4 其余構(gòu)筑物計算結(jié)果如表4-3所示： 表4-3 各污水處理構(gòu)筑物的管徑及沿程水頭損失等計算結(jié)果管渠及構(gòu)筑物構(gòu)筑物管道間距/m流量m3/s管徑/(mm)流速m/s沿程損失/m局部損失/m合計/m進水水面標高/m出水水面標高/m曝氣池0.25464.65464.40曝氣池到SBR池60.022000.70.021.311.33SBR池0.3463.07462.77SBR池到接觸池50.00926 1500.70.030.0250.055接觸池0.25462.015461.765接觸池到湖面5000.0926 1250.84.60.034.634.63 4.2.5各污水處理構(gòu)筑物的高程來水管內(nèi)底標高：460m，廠區(qū)平均海拔高程462m。表4-4 各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標高及池底標高序號構(gòu)筑物名稱水面標高(m)池底標高(m)池頂標高1