1、延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 生物轉(zhuǎn)盤(pán)水處理工藝的設(shè)計(jì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)水處理工藝的設(shè)計(jì) 院院 系系 建筑工程系建筑工程系 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè) 給水排水工程給水排水工程 班班 級(jí)級(jí) 10021002 學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)生學(xué)號(hào) 10451620351045162035 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 白白 嬌嬌 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 段段 跟跟 定定 完成設(shè)計(jì)時(shí)間完成設(shè)計(jì)時(shí)間 20132013 年年 1111 月月目 錄摘要.I關(guān)鍵詞.IABSTRACT.II1緒論.11.1生物轉(zhuǎn)盤(pán)的發(fā)展與現(xiàn)狀.11.2生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝特征.21.2.1生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造.21.2.2生物轉(zhuǎn)盤(pán)的凈化原理.21.2.3生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝特征.22設(shè)計(jì)說(shuō)

2、明.42.1設(shè)計(jì)概況.42.1.1設(shè)計(jì)原則.42.1.2設(shè)計(jì)依據(jù).42.2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料.42.3設(shè)計(jì)規(guī)模.52.4廢水處理程度.52.4.1進(jìn)出水水質(zhì).52.4.2廢水處理程度.62.5工藝方案的比較和確定.62.5.1穩(wěn)定塘.62.5.2污水土地處理.62.5.3活性污泥法.62.5.4生物膜.62.6生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝流程的選擇和評(píng)價(jià).82.6.1格柵.82.6.2提升泵房.92.6.3初次沉淀池.92.6.4生物轉(zhuǎn)盤(pán).102.6.5二次沉淀池.102.6.6接觸消毒池.102.6.7計(jì)量槽.112.7污泥處理工藝流程的選擇.112.7.1污泥濃縮池.112.7.2消化池.112.7.3污泥脫水

3、.122.7.4污泥的最終處置.123污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算.133.1泵前格柵.133.1.1設(shè)計(jì)草圖.133.1.2設(shè)計(jì)參數(shù).133.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算.143.1.4設(shè)計(jì)結(jié)果.153.2提升泵房.163.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)結(jié)果.163.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算.163.2.3設(shè)計(jì)結(jié)果.163.3初次沉淀池.173.3.1設(shè)計(jì)草圖.173.3.2設(shè)計(jì)參數(shù).173.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算.183.3.4設(shè)計(jì)結(jié)果.203.4生物轉(zhuǎn)盤(pán).203.4.1設(shè)計(jì)草圖.203.4.2設(shè)計(jì)參數(shù).213.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算.213.4.4設(shè)計(jì)結(jié)果.233.5二次沉淀池.233.5.1設(shè)計(jì)草圖.233.5.2設(shè)計(jì)參數(shù).243.5.3設(shè)

4、計(jì)計(jì)算.243.5.4設(shè)計(jì)結(jié)果.253.6 消毒接觸池.263.6.1設(shè)計(jì)草圖.263.6.2設(shè)計(jì)參數(shù).263.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算.273.6.4設(shè)計(jì)結(jié)果.274污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算.284.1污泥量計(jì)算.284.2污泥濃縮池.284.2.1設(shè)計(jì)草圖.284.2.2設(shè)計(jì)參數(shù).284.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算.294.2.4設(shè)計(jì)結(jié)果.314.3污泥消化池.314.3.1設(shè)計(jì)草圖.314.3.2設(shè)計(jì)參數(shù).324.3.3一級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算.324.3.4二級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算.334.3.5設(shè)計(jì)結(jié)果.334.4污泥脫水.345總 結(jié).356致謝詞.36參考文獻(xiàn).37- I -生物轉(zhuǎn)盤(pán)水處理工藝的設(shè)計(jì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)水處理工

5、藝的設(shè)計(jì)1 緒論1.1 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的發(fā)展與現(xiàn)狀生物轉(zhuǎn)盤(pán)（Rotating Biological Contactor，簡(jiǎn)稱 RBC） ，又名轉(zhuǎn)盤(pán)式生物濾池，是一種生物膜法廢水處理技術(shù)，是污水灌溉和土地處理的人工強(qiáng)化。生物轉(zhuǎn)盤(pán)的最早設(shè)想是于 1900 年由德國(guó)人 P.Weigand1提出的。20世紀(jì) 20 年代后期開(kāi)始，J. Doman、A. T. Malthy、F. Ppel 和 H. Hertmann1等人相繼進(jìn)行了生物轉(zhuǎn)盤(pán)的試驗(yàn)和改進(jìn)。直至 1954 年，第一套半生產(chǎn)性的生物轉(zhuǎn)盤(pán)裝置才在西德海爾布?。℉eilbronn）污水處理廠建成2。自此至 20 世紀(jì) 80 年代，生物轉(zhuǎn)盤(pán)在歐洲廣泛應(yīng)用，

6、共建成生物轉(zhuǎn)盤(pán) 2000 多座，其中西德就有 1000 多座以上3。雖然生物轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)源于歐洲，但是由于其建造費(fèi)用大大高于活性污泥法，因此在 60 年代后，生物轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)在歐洲的研究實(shí)際上停頓了下來(lái)；而美國(guó)的 Allis-Chalmers 公司在此后卻作了許多工作，至 20 世紀(jì) 80 年代，共建生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水處理廠 518 座；同時(shí)日本在 70 年代后也大力推廣應(yīng)用了生物轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)，目前是世界上具有生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水廠數(shù)量最多的國(guó)家，也是轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)發(fā)展最快的國(guó)家。在上述國(guó)家地區(qū)，大部分生物轉(zhuǎn)盤(pán)用于生活污水處理，小部分用于工業(yè)廢水處理3,4,5。我國(guó)對(duì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)的研究起步于 20 世紀(jì) 70 年代3。但由于

7、生物轉(zhuǎn)盤(pán)在冬季溫度較低的華北地區(qū)不易掛膜，而且適宜采用小型污水廠處理規(guī)模，因此使用不普遍6。生物轉(zhuǎn)盤(pán)在我國(guó)的應(yīng)用也與歐美、日本截然相反，92%3的應(yīng)用都集中在印染、造紙、皮革和石油化工等行業(yè)的工業(yè)廢水的處理中，而在生活污水處理上的應(yīng)用卻非常少。從生物轉(zhuǎn)盤(pán)建成至今，其研究發(fā)展主要可分為以下三大方面：（1）轉(zhuǎn)盤(pán)材料盤(pán)片是生物轉(zhuǎn)盤(pán)的主要構(gòu)成部分,它與生物轉(zhuǎn)盤(pán)的處理效率直接相關(guān)。20 世紀(jì) 60 年代，Stengelin7公司采用低密度的合成材料做盤(pán)片，實(shí)現(xiàn)了生物轉(zhuǎn)盤(pán)的首次實(shí)際應(yīng)用。此后，人們以實(shí)驗(yàn)規(guī)模和中試規(guī)模的生物轉(zhuǎn)盤(pán)中進(jìn)行了多種低密度材料的研究，如聚苯乙烯（PS） 、聚乙烯（PE） 、聚丙烯（P

8、P） 、紡織材料結(jié)構(gòu)等7，獲得了更穩(wěn)定的生物膜和更高的處理效率。（2）工藝流程對(duì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝流程的研究目的在于降低生物轉(zhuǎn)盤(pán)的動(dòng)力消耗,節(jié)省工程投資和提高處理設(shè)備的效率，主要發(fā)展有氣動(dòng)的生物轉(zhuǎn)盤(pán),與曝氣池組合的生物轉(zhuǎn)盤(pán),與沉淀池合建的生物轉(zhuǎn)盤(pán),藻類(lèi)轉(zhuǎn)盤(pán)和生物接觸轉(zhuǎn)盤(pán)等8。（3）應(yīng)用領(lǐng)域通過(guò)探索生物膜自身的規(guī)律9和開(kāi)展生物轉(zhuǎn)盤(pán)用于硝化和反硝化上的研究10,11，可以擴(kuò)大生物轉(zhuǎn)盤(pán)的應(yīng)用范圍和處理規(guī)模。如厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)可以用于處理高濃度含碳有機(jī)污水，進(jìn)行污水的反硝化脫氮與除磷，硫酸鹽的還原脫硫12。國(guó)外目前已發(fā)展成熟的厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水廠可處理BOD 濃度達(dá) 40000 mg/L 的廢水；美國(guó)和日本等國(guó)通

9、過(guò)將生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)用到污水的脫氮工藝，生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理廠的規(guī)?？蛇_(dá) 140000 m3/d。 。目前國(guó)內(nèi)在生物轉(zhuǎn)盤(pán)上的研究發(fā)展比較滯后，特別是在應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的研究還處于小試或中試階段。1.2 生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝特征1.2.1 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造作為廢水生物處理反應(yīng)器，生物轉(zhuǎn)盤(pán)主要由盤(pán)片、氧化反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)動(dòng)橫軸以及驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成13。盤(pán)片是生物轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器的主體，生物膜固著生長(zhǎng)在盤(pán)體表面。盤(pán)片多呈圓形，一系列相同的盤(pán)片垂直固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫軸上，并配合有氧化反應(yīng)槽，轉(zhuǎn)軸以下部分的盤(pán)片浸沒(méi)于反應(yīng)槽中，在驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)下，盤(pán)片以一定速度低速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤(pán)片材質(zhì)要求質(zhì)量輕、耐腐蝕、易加工并且不易變形，工程上多采用聚乙烯硬質(zhì)塑料或玻

10、璃鋼材質(zhì)的表面呈波紋狀的盤(pán)片。氧化反應(yīng)槽常采用磚或鋼筋混凝土制作，為避免死角，斷面多設(shè)計(jì)成半圓形，并且斷面直徑比盤(pán)片直徑略大，使轉(zhuǎn)盤(pán)既可以在槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，脫落的殘膜又不至于留在槽內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)橫軸一般選用鋼質(zhì)材料，其強(qiáng)度和剛度必須滿足盤(pán)體自重和運(yùn)行過(guò)程中附加荷重的要求。驅(qū)動(dòng)裝置常采用附有減速裝置的電動(dòng)機(jī)，根據(jù)具體情況，也可采用水輪驅(qū)動(dòng)或空氣驅(qū)動(dòng)。根據(jù)污水水量與水質(zhì)、處理水應(yīng)達(dá)到的處理程度和現(xiàn)場(chǎng)條件等因素，進(jìn)行盤(pán)片和轉(zhuǎn)軸的布置，生物轉(zhuǎn)盤(pán)一般可布置為單軸單級(jí)、單軸多級(jí)和多軸多級(jí)的形式。1.2.2 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的凈化原理生物轉(zhuǎn)盤(pán)作為生物法處理廢水的技術(shù)之一，其利用的是自然界中微生物群新生代謝的生理功能對(duì)廢水中

11、的有機(jī)污染物進(jìn)行處理。微生物附著生長(zhǎng)在盤(pán)片上，浸沒(méi)在氧化槽中的那部分盤(pán)片上的微生物與氧化槽中的污水進(jìn)行接觸吸附，盤(pán)片在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下低速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)浸沒(méi)部分離開(kāi)氧化槽時(shí)，污水在盤(pán)片表面形成水膜，水膜從空氣中吸收氧氣，使生物膜在好氧條件下分解吸附的有機(jī)物。這樣，盤(pán)片在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)中，與廢水和空氣交替接觸，進(jìn)行吸附吸氧氧化分解的循環(huán)過(guò)程，使污水得到凈化；同時(shí)盤(pán)片上的生物膜不斷生長(zhǎng)、增厚，老化的生物膜靠盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的剪切力脫落下來(lái)，生物膜得到更新。1.2.3 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝特征作為固著型生物膜處理工藝，生物轉(zhuǎn)盤(pán)主要有以下工藝優(yōu)點(diǎn)： 能耗低通過(guò)上述生物轉(zhuǎn)盤(pán)的原理可知，生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝通過(guò)空氣的復(fù)氧進(jìn)行微生物對(duì)污水

12、中有機(jī)物的好氧分解，因此氧化槽無(wú)需進(jìn)行曝氣；另外，由于不需要進(jìn)行污泥回流，所以生物轉(zhuǎn)盤(pán)的運(yùn)行的耗能比較低。機(jī)械驅(qū)動(dòng)的生物轉(zhuǎn)盤(pán)的運(yùn)行費(fèi)用僅為活性污泥的 40%-50%14。 易于維護(hù)管理生物轉(zhuǎn)盤(pán)不需經(jīng)常調(diào)節(jié) MLSS 和曝氣量，不存在活性污泥法中污泥膨脹的問(wèn)題，沒(méi)有復(fù)雜的機(jī)械裝置，因此無(wú)需高難度運(yùn)行技術(shù)，管理方便。 微生物濃度高 微生物固著生長(zhǎng)在轉(zhuǎn)盤(pán)上，濃度較高，尤其是在多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的最初幾級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)上。這就使得生物轉(zhuǎn)盤(pán)效率高，同時(shí)對(duì) BOD 濃度和水質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng)。生物轉(zhuǎn)盤(pán)能夠去除 BOD 濃度從40000 mg/L 到 5 mg/L14范圍的廢水。 污泥產(chǎn)生量少生物膜上微生物的食物鏈長(zhǎng)，產(chǎn)

13、生污泥量少,運(yùn)行得當(dāng)可以有效脫氮除磷。不需設(shè)二沉池由于不需回流污泥，污泥產(chǎn)生率低，故可考慮不設(shè)二沉池。但同時(shí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)在運(yùn)行過(guò)程中也存在一些不足： 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的掛膜受溫度的影響，在寒冷低溫地區(qū)不宜掛膜，需要作保溫處理，影響應(yīng)用的普遍性。 處理的水量較小，適用于小規(guī)模的污水處理廠。 散發(fā)一定量的臭氣，對(duì)環(huán)境造成一定的影響。2 設(shè)計(jì)說(shuō)明2.1 設(shè)計(jì)概況在歐洲和北美有 20%30%的人口利用小型污水處理系統(tǒng),而我國(guó)有 80%的人口分布在農(nóng)村,城市郊區(qū)也有很多城市管網(wǎng)難以延伸到的地方,在人口密度較低的城鎮(zhèn)地區(qū),下水道使用效率較低的地方,發(fā)展小型污水處理更具現(xiàn)實(shí)意義。2.1.1 設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)必須符合適用的

14、要求，選擇的處理工藝流程、構(gòu)筑物型式、主要設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等應(yīng)最大限度滿足生產(chǎn)和使用的需要； 設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)數(shù)據(jù)必須可靠，遵循現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)； 設(shè)計(jì)要符合技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的原則，在此原則下，盡可能采用先進(jìn)技術(shù)； 設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期相結(jié)合，為今后發(fā)展預(yù)留收、擴(kuò)建的條件； 設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮廠區(qū)的美觀和綠化，做好衛(wèi)生防護(hù)工作。2.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （GB 3838-2002）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （GB 8978-1996）城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （GB 18918-2002）三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)廢水卷給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) ，第 5 冊(cè)城鎮(zhèn)排水污水排入城市下

15、水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) （CJ 18-16）2.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料設(shè)計(jì)資料1、城市氣象資料：年平均氣溫()8最冷月平均氣溫()-8最熱月平均氣溫()29最高氣溫()36最低氣溫()20主風(fēng)向西南2、地質(zhì)資料(1) 土壤類(lèi)別： 亞粘土 。(2) 平均地下水位：地下 9 m。(3) 冰凍線：地面以下 1.5 m。(4) 城市污水總干管進(jìn)入污水廠入口處的管徑 1000 mm，管頂覆土為3.3 m。(5) 污水廠所在地面標(biāo)高為 140 m。3、納污水體的水文資料：河流洪水水位 148 m，枯水水位 136 m，常水位 142 m。2.3 設(shè)計(jì)規(guī)模本設(shè)計(jì)中，污水處理廠處理水量 Q =5000m3/d。設(shè)計(jì)服務(wù)年限

16、510年。實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用污水廠的處理水量的最高日最高時(shí)流量進(jìn)行計(jì)算。按表 2-3 所示的生活污水量總變化系數(shù)，設(shè)計(jì)流量 Qmax = 5000 m3/d1.73 = 8650m3/d。表 2-3 生活污水量總變化系數(shù)污水平均流量（L/s）總變化系數(shù)（Kz）52.3102.1401.8701.691201.592001.517501.3016001.202.4 2.4 廢水處理程度2.4.1 進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)要求處理水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)后排放，處理前后水質(zhì)如表2-4所示。表 2-4 設(shè)計(jì)水質(zhì)情況單位：mg/LCODcrBOD5SS總氮

17、總磷水溫進(jìn)水50030060308出水602020151202.4.2 廢水處理程度結(jié)合上表所示的設(shè)計(jì)水質(zhì)情況，利用公式2-1計(jì)算去廢水處理的去除率，去除率如表2-5 所示。 （2-%100oeoCCCE1） 式中：進(jìn)水物質(zhì)濃度；oC 出水物質(zhì)濃度；eC表2-5 水質(zhì)去除率計(jì)算序號(hào)基本控制項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）一級(jí)排放 B 標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)去除率1CODcr5006088.0%2BOD53002093.3%3SS602066.7%4總氮301550.0%5總磷8187.5%2.5 工藝方案的比較和確定本設(shè)計(jì)中污水處理廠的規(guī)模為 5000 m3/d，屬于小型污水處理廠。目前，小型生活污水處理廠

18、采用的工藝主要有：穩(wěn)定塘、污水的土地處理、活性污泥法和生物膜法。2.5.1 穩(wěn)定塘利用穩(wěn)定塘處理污水可以充分利用原有地形，基建和維護(hù)費(fèi)用低，并能實(shí)現(xiàn)污水的資源化；但是穩(wěn)定塘處理工藝占地面積大，處理效果易受氣候影響，我國(guó)北方土地多，但氣候寒冷不適合使用，而南方土地資源寶貴，使用穩(wěn)定塘工藝不經(jīng)濟(jì)。因此本設(shè)計(jì)沒(méi)有采用此工藝。2.5.2 污水土地處理污水的土地處理系統(tǒng)有慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地、地下滲濾等形式,一般同氧化塘結(jié)合在一起使用；污水土地處理系統(tǒng)可充分利用自然條件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用低，但是不能承受有毒物質(zhì)的沖擊，而且設(shè)計(jì)廠址附近沒(méi)有氧化塘處理工藝，因此不采用土地處理工藝。2.

19、5.3 活性污泥法活性污泥法生物相單一，食物鏈短，對(duì)沖擊負(fù)荷比較敏感，處理的廢水濃度范圍窄，不適用于水質(zhì)水量變化較大的小型污水處理廠；另外，活性污泥法的主要工藝（如氧化溝、SBR 法）對(duì)小型污水廠來(lái)說(shuō)難以控制，同時(shí)延時(shí)曝氣工藝水力停留時(shí)間長(zhǎng)，處理成本高，活性污泥法的運(yùn)行管理費(fèi)用昂貴是生物處理工藝中最高的14。 考慮上述原因不采用活性污泥法的工藝。 2.5.4 生物膜生物膜法微生物相豐富，食物鏈長(zhǎng)，對(duì)于水質(zhì)水量的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，并且能夠處理低濃度的污水，同時(shí)，生物膜法工藝產(chǎn)生的剩余污泥量少，不需回流污泥，運(yùn)行管理方便，耗能少，費(fèi)用低。本設(shè)計(jì)要求出水 BOD5達(dá) 20 mg/L，生物膜法可以

20、達(dá)到于這樣優(yōu)質(zhì)的出水。因此本設(shè)計(jì)考慮采用生物膜法工藝，對(duì)其典型工藝進(jìn)行了比較：（1）生物濾池工藝流程： 污水一級(jí)處理生物濾池二沉池后處理處理水生物濾池系統(tǒng)中，污水先進(jìn)入初沉池，在去除可沉性懸浮污泥后，進(jìn)入生物濾池；經(jīng)過(guò)生物濾池的污水與脫落的生物膜一起進(jìn)入二沉池，在經(jīng)過(guò)固液分離，凈化后的污水排放。工藝特點(diǎn)： 生物濾池具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作容易、水力停留時(shí)間較短、對(duì)有毒物質(zhì)的沖擊有一定的承受和適應(yīng)能力、自然通風(fēng)，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。但是，由于微生物附著在濾料固定的表面生長(zhǎng)，不能改變生物量，使得生物濾池對(duì)于污水濃度或流量的變化適應(yīng)性差；同時(shí)無(wú)限制增長(zhǎng)的生物膜也會(huì)最終導(dǎo)致濾料堵塞，使凈化工作完全停滯下來(lái)，這

21、是生物濾池處理廢水最大的缺陷20。要保證生物濾池的正常工作，就要投入大量運(yùn)行管理的費(fèi)用，來(lái)調(diào)整、控制水力沖刷及進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，使過(guò)剩的生物膜及時(shí)脫落，隨水體排出。（2）生物接觸氧化池工藝流程：污水一級(jí)處理生物接觸氧化池二沉池后處理處理水生物接觸氧化的工藝流程可分為一級(jí)、二級(jí)、多級(jí)。在一級(jí)處理流程中，原污水經(jīng)初次沉淀與處理后進(jìn)入接觸氧化池，出水經(jīng)二次沉淀池進(jìn)行泥水分離后作為處理水排放；在二級(jí)處理流程中，兩段接觸氧化池串聯(lián)運(yùn)行，其中間可設(shè)中間沉淀池或免設(shè)；多級(jí)處理流程則連續(xù)串聯(lián)三座或以上的接觸氧化池。工藝特點(diǎn)：由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，生物接觸氧化池的容積負(fù)荷較高，水力停留時(shí)間短，節(jié)約

22、占地面積，對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。但是生物接觸氧化池采用曝氣裝置，能耗相對(duì)較大，而且曝氣可能會(huì)不均勻，局部會(huì)出現(xiàn)死角。當(dāng)曝氣不均勻時(shí)，填料的選擇若不適宜，也易造成填料堵塞。（3）生物轉(zhuǎn)盤(pán)：工藝流程：污水一級(jí)處理生物轉(zhuǎn)盤(pán)二沉池后處理處理水生物轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝流程與生物濾池和生物接觸氧化池的工藝流程相似，均具有生物膜法工藝流程的優(yōu)勢(shì)：不需回流污泥。工藝特點(diǎn)：如前所述，除了具有生物膜法工藝的共同特征之外，如對(duì)水質(zhì)水量具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，生物相多，能夠處理濃度范圍較廣的廢水等，生物轉(zhuǎn)盤(pán)與工藝與生物濾池、生物接觸氧化池相比，還具有自身的特點(diǎn)： 生物轉(zhuǎn)盤(pán)比表面積大，廢水接觸時(shí)間比生物濾池法和生物接觸氧化

23、池的時(shí)間長(zhǎng)，廢水的處理效率較高，不易造成濾料的堵塞； 生物轉(zhuǎn)盤(pán)的運(yùn)行過(guò)程中，存在“富氧-缺氧”的交替過(guò)程，可以對(duì)廢水進(jìn)行生物脫氮處理； 生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行管理費(fèi)用是最低的14 建造成本低于生物濾池，運(yùn)行費(fèi)用低于生物接觸氧化池，雖然占地面積大，但從長(zhǎng)期效益來(lái)看仍具有優(yōu)勢(shì)； 生物轉(zhuǎn)盤(pán)雖受溫度影響較大，現(xiàn)已有成熟的保護(hù)措施：如在轉(zhuǎn)盤(pán)單元上加一個(gè)蓋子（一般用玻璃纖維材料） ，可保護(hù)設(shè)備免受惡劣天氣、凍結(jié)以及日曬等因素的影響21，同時(shí)也可控制生物轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生的臭氣，綜上所述，生物轉(zhuǎn)盤(pán)在生活污水的處理效率、經(jīng)濟(jì)的綜合效益上最優(yōu)，因此，本設(shè)計(jì)推薦采用生物轉(zhuǎn)盤(pán)作為小型污水處理廠的工藝方案。2.6 生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝流程的選擇

24、和評(píng)價(jià)工藝流程的選擇、設(shè)計(jì)主要是依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對(duì)出水水質(zhì)和對(duì)污泥的處理要求進(jìn)行。本次設(shè)計(jì)的污水處理工藝流程如圖 2-1 所示。進(jìn)入一級(jí)處理系統(tǒng)，即前處理系統(tǒng)流程。在此流程中設(shè)置格柵和初次沉淀池為主要構(gòu)筑物。經(jīng)一級(jí)處理后，污水進(jìn)入二級(jí)處理系統(tǒng)，即為此設(shè)計(jì)的中心處理流程。在此流程中將生物轉(zhuǎn)盤(pán)和二次沉淀池作為主要構(gòu)筑物。最后，經(jīng)二次處理的污水進(jìn)入接觸消毒池進(jìn)行殺菌的后處理排放。圖 2-1 生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝流程生物轉(zhuǎn)盤(pán)工藝流程中主要構(gòu)筑物的選擇如下：2.6.1 格柵在城市污水處理系統(tǒng)中，格柵起到越來(lái)越重要的作用，格柵設(shè)計(jì)的是否合理，直接會(huì)影響整個(gè)污水處理設(shè)施的運(yùn)行效果。流格柵的主要作用

25、是用于截留污水中粗大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)。本設(shè)計(jì)在前處理系統(tǒng)中首先采用中格柵，主要就是考慮上述作用，從而避免對(duì)后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害，保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。格柵按柵條凈間隙可分為粗格柵、中格柵、細(xì)格柵三種，柵條間隙依據(jù)處理規(guī)模、污水性質(zhì)及后續(xù)處理設(shè)備進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)流量較小，污水中渣量相對(duì)較少，因此考慮在提升泵前設(shè)置一組細(xì)格柵。細(xì)格柵選用柵條間隙 10 mm。泵前格柵間隙不大于 25 mm，污水中心處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。因此泵后為不在設(shè)置格柵。泵前中格柵采用斷面為圓形的柵條。每日柵渣量大于 0.2 m3時(shí)，一般應(yīng)采用機(jī)械清渣，次設(shè)計(jì)雖然柵渣量相對(duì)較小，

26、但是由于人工清渣的勞動(dòng)強(qiáng)度很大，因此本設(shè)計(jì)還是考慮機(jī)械清渣，選用 GH-200040 型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)。2.6.2 沉砂池 沉砂池的功能是去除比重較大的無(wú)機(jī)顆粒（如煤渣，泥砂等等。他們的相對(duì)密度約為 2.65） 。沉砂池一般設(shè)于泵站、倒虹管前，以便減輕無(wú)機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損；也可設(shè)在初沉池之前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。常用的沉砂池由平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池、豎流沉砂池和鐘式沉砂池。本設(shè)計(jì)采用豎流式沉砂池。2.6.3 提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流程過(guò)程中流過(guò) ，并調(diào)節(jié)污水進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物的流量，使后續(xù)構(gòu)筑物達(dá)到最佳處理效率

27、。因此本設(shè)計(jì)在格柵后設(shè)置提升泵房，進(jìn)行污水水位的提高，保證污水在進(jìn)入初沉池的水位和流量。考慮到水力條件、工程造價(jià)和布局的合理性，本設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)方形泵房。為充分利用時(shí)間，選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)便。泵站采用為半地下式。采用 LXB-1000 系列污水泵 2 臺(tái)（1 用 1 備） 。2.6.4 初次沉淀池沉淀池是分離懸浮固體的一種常用構(gòu)筑物，沉淀池的主要作用去除污水中的懸浮固體，可以去除 SS 約 40%50%，同時(shí)可去除 20%30%的BOD5。設(shè)計(jì)在格柵處理后選

28、用沉淀池，主要是考慮初次沉淀池的上述作用，以期經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)一步去除污水中的懸浮固體，同時(shí)去除一部分呈懸浮狀態(tài)的有機(jī)物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。常用沉淀池的類(lèi)型有：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池和斜板（管）式沉淀池四種21。四類(lèi)沉淀池的特點(diǎn)及適用條件如表 2-6所示。表 2-6 四類(lèi)沉淀池的特點(diǎn)及適用條件池 型優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 條 件平 流 式沉淀效果好；耐沖擊符合；施工容易；造價(jià)低配水不易均勻；多斗士構(gòu)造復(fù)雜，排泥不方便，造價(jià)高；設(shè)備易腐蝕，維護(hù)困難適用于地下水位較高地質(zhì)較差的大、中、小型污水處理廠豎 流 式靜壓排泥系統(tǒng)簡(jiǎn)單；排泥方便；占地面積小池深池徑比值大，施工困難；耐

29、沖擊負(fù)荷能力較差適用于地下水位低、處理水量不不大的小型污水處理廠輻 流 式沉淀效果好；排泥設(shè)備成套性能好、管理簡(jiǎn)單中心進(jìn)水時(shí)配水不易均勻；機(jī)械排泥系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)池體施工質(zhì)量要求高適用于地下水位較高、地質(zhì)條件較好的大中型污水處理廠斜板（管）式沉淀效果好、效率高；占地面積?。痪S護(hù)方便構(gòu)造復(fù)雜；造價(jià)高適用于地下水位低的小型污水處理廠結(jié)合廠址所在地區(qū)的地質(zhì)情況、設(shè)計(jì)服務(wù)年限，根據(jù)沉淀的要求、處理的規(guī)模，本設(shè)計(jì)選擇豎流式沉淀池，以期最優(yōu)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益。沉淀池設(shè)計(jì)一般規(guī)定采用沉淀池個(gè)數(shù)不小于 2，由于處理規(guī)模較小，因此本設(shè)計(jì)采用兩座初次沉淀池和一座備用初沉池。沉淀池和貯泥斗斷面均采用圓形，單斗排泥。2.6.5

30、 生物轉(zhuǎn)盤(pán)污水經(jīng)格柵、沉淀池構(gòu)成的一級(jí)處理系統(tǒng)后，進(jìn)入二級(jí)處理系統(tǒng)，也即中心處理流程。城市污水二級(jí)處理系統(tǒng)主要為生物處理系統(tǒng)，以生物處理技術(shù)為主體，主要作用在于大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，BOD5去除率達(dá) 85%95%。本設(shè)計(jì)采用生物轉(zhuǎn)盤(pán)作為二級(jí)處理的主構(gòu)筑物，后接二次沉淀池。污水流經(jīng)轉(zhuǎn)盤(pán)上附著生長(zhǎng)的生物膜時(shí)，利用微生物對(duì)污水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解，起到污水處理作用。生物轉(zhuǎn)盤(pán)一般可布置為單軸單級(jí)、單軸多級(jí)和多軸多級(jí)的形式。考慮轉(zhuǎn)軸的承重等因素，本設(shè)計(jì)按多軸多級(jí)形式布置生物轉(zhuǎn)盤(pán)。轉(zhuǎn)盤(pán)組數(shù)和轉(zhuǎn)盤(pán)級(jí)數(shù)一般都不小于 2，因此本設(shè)計(jì)采用 2 組四軸四級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)，并采用圓形硬聚氯乙烯板盤(pán)片

31、。2.6.6 二次沉淀池二次沉淀池進(jìn)行生物處理后的固液分離主要是用來(lái)分離懸浮生長(zhǎng)生物處理工藝中的活性污泥和生物膜法工藝中脫落的生物膜。本設(shè)計(jì)在生物轉(zhuǎn)盤(pán)之后設(shè)置沉淀池，主要目的就是沉淀、去除生物轉(zhuǎn)盤(pán)中產(chǎn)生的生物膜，以獲得澄清的處理水。二沉池有別于一般的沉淀池，在功能上要同時(shí)泥水分離(沉淀)和污泥濃縮，因此其設(shè)計(jì)與一般的沉淀池有所差別。二沉池的構(gòu)造與初沉池類(lèi)似，也可以采用平流式、豎流式和輻流式三種形式。但泥斗的容積要考慮污泥濃縮的要求，并應(yīng)設(shè)置浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。本設(shè)計(jì)選用豎流沉淀池型，采用兩座沉淀池和一座備用沉淀池。二沉池和貯泥斗斷面均采用圓形，單斗排泥。2.6.7 接觸消毒池城市

32、污水經(jīng)過(guò)一級(jí)或二級(jí)處理(包括活性污泥法和膜法)后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對(duì)值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行處理，即后處理系統(tǒng)流程。本設(shè)計(jì)在二級(jí)處理后采用接觸消毒法處理污水，進(jìn)一步改善水質(zhì)。消毒劑的選擇見(jiàn)下表 2-7：表 2-7 消毒劑的比較消 毒 劑優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 條 件液 氯效果可靠、投配簡(jiǎn)單、投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜余氯及某些含氯化合物對(duì)水生物有毒害，氯化可能生成致癌化合物適用于大、中規(guī)模的污水處理廠漂 白 粉投加設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。除了有液氯的缺點(diǎn)外，還有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺點(diǎn)適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處

33、理廠紫外線快速、無(wú)化學(xué)藥劑、殺菌效果好，無(wú)殘留有害物質(zhì)能耗較大，對(duì)濁度要求高下游水體要求較高的處理廠臭 氧消毒效率高，除色、除臭效果好，不產(chǎn)生殘留的有害物質(zhì)，增加溶解氧投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠經(jīng)過(guò)以上的比較，并根據(jù)污水處理廠處理規(guī)模，決定使用二氧化氯消毒劑。采用射流泵加二氧化氯，使得處理污水與消毒液充分接觸混合，以處理水中的微生物，盡量避免造成二次污染。采用 2 個(gè) 4 廊道平流式接觸消毒池。2.6.8 計(jì)量槽為提高污水廠的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，并積累技術(shù)資料，以總結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，為今后處理廠的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，設(shè)計(jì)計(jì)量設(shè)備，以正確掌握

34、污水量、污泥量、空氣量以及動(dòng)力消耗等。本設(shè)計(jì)選用巴式計(jì)量槽23，設(shè)在污水處理系統(tǒng)的末端。2.7 污泥處理工藝流程的選擇工藝過(guò)程中初沉池和二沉池分離產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)泵房調(diào)節(jié)流量后，需進(jìn)一步處理、處置。污泥的處理流程如圖 2-2 所示。圖 2-2 污泥處理流程污泥處理工藝流程的主要構(gòu)筑物選擇如下：2.7.1 污泥濃縮池污泥濃縮的主要目的是通過(guò)降低污泥中的空隙水來(lái)減少污泥體積。因?yàn)榭障端嘉勰嗨值?70%，故濃縮是污泥減容的主要方法。若后續(xù)處理為厭氧消化，則消化池容積可大大縮小24。所以本設(shè)計(jì)首先采用污泥濃縮池濃縮污泥，然后采用消化池進(jìn)行污泥的穩(wěn)定。濃縮池常用形式有重力濃縮池、氣浮濃縮池和離心濃縮

35、池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運(yùn)行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。本設(shè)計(jì)采用重力豎流濃縮池將初沉污泥和二沉池的污泥進(jìn)行濃縮，用帶柵條的刮泥機(jī)，采用靜圧排泥。2.7.2 消化池污泥消化是污泥穩(wěn)定的方法，其主要作用就是減少污泥中的有機(jī)物含量和致病微生物的數(shù)量，降低污泥利用的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計(jì)采用中溫二級(jí)消化處理，消化池停留時(shí)間 30 d，消化池控制溫度 3335，新鮮污泥年平均溫度 17.3，日平均最低溫度 12，池外界質(zhì)為空氣時(shí)全年平均氣溫 9，介質(zhì)為土壤時(shí)全年平均氣溫 111

36、6。一級(jí)消化池加熱攪拌，二級(jí)消化池不加熱，不攪拌，均采用固定蓋式消化池。池形采用圓柱形，優(yōu)點(diǎn)是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。2.7.3 污泥脫水污泥脫水的主要目的是進(jìn)一步降低污泥的含水率，經(jīng)脫水后的污泥可直接進(jìn)行最終處置。污泥脫水得方式主要有機(jī)械脫水和自然干化。與自然干化相比較，機(jī)械脫水的優(yōu)點(diǎn)是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。機(jī)械脫水的常用設(shè)備有真空過(guò)濾機(jī)、板框壓濾機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。常用脫水機(jī)的主要特點(diǎn)見(jiàn)表 2-8。表 2-8 常用脫水機(jī)的主要特點(diǎn)類(lèi) 型優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 條 件真空過(guò)濾機(jī)能夠連續(xù)生產(chǎn)，可以自動(dòng)控制構(gòu)造復(fù)雜，附屬設(shè)備多，運(yùn)行費(fèi)用高適用工業(yè)企業(yè)的污

37、泥處理板框壓濾機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能連續(xù)工作適用小型污泥處理裝置帶式壓濾機(jī)可以連續(xù)工作，脫水效率高，噪音小，能耗低，操作管理方便所需藥劑費(fèi)用較高適用大中小型污泥處理裝置離心機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、脫水效果好動(dòng)力消耗大，噪聲較大適用于大中小型污泥處理裝置本設(shè)計(jì)選用 DY3000 型帶式壓濾機(jī)23對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械脫水。設(shè)計(jì)共采用 3 臺(tái)（2 用 1 備） ，工作周期 12 小時(shí)。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場(chǎng)，使污泥自然干化。2.7.4 污泥的最終處置污泥經(jīng)濃縮、穩(wěn)定機(jī)脫水處理后，不僅體積大大減小，而且在一定程度上得到了穩(wěn)定，但污泥作為污水處理過(guò)程中的副產(chǎn)物，還需考慮其最終去向，及最終處置。目前，污泥

38、的最終處置有污泥填埋，污泥焚燒，污泥堆肥和污泥工業(yè)利用四種途徑。該廠的污泥主要來(lái)源于城市污水，完全可以再利用。只需在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理將重金屬去除，該廠的污泥用于農(nóng)業(yè)是完全可能的。目前暫時(shí)有困難，也可將污泥用于園林綠化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善處置。根據(jù)上述原則，決定污泥采用中溫厭氧二級(jí)消化，再經(jīng)機(jī)械脫水后運(yùn)出廠外處置，這時(shí)的污泥已基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。污泥消化產(chǎn)生的沼氣用于燒鍋爐和發(fā)電，熱量可滿足消化池污泥加熱需要，電能供本廠使用。3 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 泵前格柵3.1.1 設(shè)計(jì)草圖泵前細(xì)格柵設(shè)計(jì)草圖如 3-1 所示。圖 3-1 泵前中格柵設(shè)計(jì)草

39、圖3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置兩個(gè)細(xì)格柵同時(shí)運(yùn)行，設(shè)計(jì)流量33max5000 1.734325/0.05/22zQKqmdms按設(shè)計(jì)要求，泵前細(xì)格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)如表 3-1 所示。表 3-1 中格柵設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)柵前流速 10.7 m/s過(guò)柵流速 0.8 m/s柵條寬度 S0.01 m柵條凈間隙 e10 mm格柵傾角 60進(jìn)水渠道漸寬處角度 120柵前水深 h0.4 m柵前渠道超高 h20.4 m柵渣量 W10.1m3/103m33.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）格柵槽寬度（B） 根據(jù)格柵間隙數(shù)公式： （3-1）Nehqnsinmax確定格柵間隙數(shù)個(gè)（取 20 個(gè)）188.03.001.0160sin05

40、.0n 根據(jù)格柵槽寬度公式： （3-2）bnnSB1 確定格柵槽寬度 mB4 . 02001. 012001. 0（2）通過(guò)格柵的水頭損失（h2） 根據(jù)計(jì)算水頭損失公式： sin220gh （3-3）式中 阻力系數(shù)，值與柵條斷面幾何形狀有關(guān)，現(xiàn)采用面； 重力加速度，取 9.81 m/s2。g查表，取 1.67，得34eS，mh047. 060sin81. 928 . 001. 001. 067. 12340 根據(jù)過(guò)柵水頭損失公式： （3-4）01hkh式中 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失的增長(zhǎng)倍數(shù)，一k般采用。3k確定過(guò)柵水頭損失mh14. 0047. 031校核過(guò)柵水頭損失在 0.080.

41、15 m 的范圍內(nèi)，符合要求。（3）柵后槽總高度（H）根據(jù)柵后槽總高度公式： （3-5）21hhhH確定柵后槽總高度mH84. 014. 03 . 04 . 0（4）柵槽總長(zhǎng)度（L） 根據(jù)進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度公式： （3-6） 1112tgBBL式中 進(jìn)水明渠寬度，小于格柵槽寬度，取 0.20m，進(jìn)水1B渠道漸寬處角度 1=20，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)的速度為 0.77 m/s確定進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 mtgL29. 020220. 040. 01 出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度一般取，得出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度125 . 0 LL mL15. 029. 05 . 02 根據(jù)柵前槽高公式： （3-7）21hhH確定

42、柵前槽高mH70. 03 . 04 . 01 根據(jù)柵槽總長(zhǎng)度公式： （3-8）tgHllL1215 . 00 . 1確定柵槽總長(zhǎng)度mtgL35. 26070. 05 . 00 . 115. 029. 0（5）每日柵渣量（W）根據(jù)每日柵渣量公式： （3-9）zKWqW10002864001max每日柵渣量386400 2 0.05 0.10.50/1000 1.73Wmd 3.1.4 設(shè)計(jì)結(jié)果將中格柵設(shè)計(jì)結(jié)果列入表 3-2：表 3-2 格柵設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目尺寸格柵安裝傾角 60格柵槽寬度 B0.80 m格柵總高度 H0.84 m格柵總長(zhǎng)度 L2.08m每日柵渣量0.50 m3/d3.2 沉砂池3.2

43、.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 圖 3-2 豎流沉砂池設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)流量= 5000 m3/d 2.1 = 8650 m3/d = 0.1 m3/szKQQmax按設(shè)計(jì)要求，豎流沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)如表 3-3 所示。表 3-3 沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)污水管中流速 10.3 m/s污水在池內(nèi)的上升速度 20.05 m/s最大流量是流行時(shí)間 t30s兩次清除沉砂相隔時(shí)間 T2d圓錐部分下地半徑 r0.25m截錐部分傾角 155城市污水沉砂量 X30m3/106m3沉砂池超高 h10.3 m中心管底部至沉砂面的距離 h30.25m3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)中心管直徑(d) max14qdv 設(shè)沉砂池的組數(shù) n=2，每組

44、最大設(shè)計(jì)流量3maxmax0.1=0.05/22Qqms max144 0.050.463.14 0.3qdmv(2)沉砂的直徑（D） max121 24()40.05(0.30.05)1.223.140.3 0.05qvvDmv v(3)水流部分的高度 2h22=0.05301.50hv tm(4)沉砂部分所需容積（V） max68640010zQTXVK確定沉砂部分的容積 36864000.1230=0.30101.73Vm 每個(gè)沉砂部分的容積() 0V30=0.152VVm(5)沉砂部分的高度() 4h4()tan55 =0.512Dhrm(6)圓錐部分實(shí)際容積() 1V 2241223

45、3()3223.14 0.51 0.61()0.61 0.250.25 320.310.15hDDVrrmm (7)沉砂池總高度(H) 12340.30 1.500.250.512.56Hhhhhm3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)如表 3-4 所示。表 3-4 沉砂池設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目參數(shù)中心管直徑 d0.46m沉砂池的直徑 D1.22水流部分的高度 h21.50 m沉砂部分所需容積 V0.30 m沉砂部分的高度 h40.51 m圓錐部分的實(shí)際容積1V0.31 m沉砂池總高度 H2.56 m3.3 提升泵房3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)結(jié)果提升泵房設(shè)計(jì)參數(shù)如表 3-5 所示。表 3-5 提升泵房設(shè)

46、計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)泵房提升流量 q0.1 m/s泵房進(jìn)水角度 45泵房地下部分高 h16.2 m泵房地上部分高 h26.3 m污水提升前水位 z1-5.23 m提升后水位 z23.65 m泵房水頭損失 h2 m3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）泵房高度（H）根據(jù)公式確定泵房高度：mhhH5 .123 . 62 . 621（2）提升凈揚(yáng)程（Z）根據(jù)公式確定提凈揚(yáng)程：mzzZ88. 8)23. 5(65. 312（3）需水泵房揚(yáng)程（H1）根據(jù)公式確定需水泵房揚(yáng)程mZhH88.1088. 8213.3.3 設(shè)計(jì)結(jié)果提升泵房設(shè)計(jì)結(jié)果如表 3-6 所示。表 3-6 提升泵設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目尺寸泵房高 H12.5 m 提升

47、凈揚(yáng)程 Z8.88 m需水泵房揚(yáng)程 H110.88 m泵站直徑 D10 mh5h1h2h3Dd03.4 初次沉淀池3.4.1 設(shè)計(jì)草圖初沉池的設(shè)計(jì)草圖如圖 3-3 所示。圖 3-3 初沉池設(shè)計(jì)草圖3.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)采用池?cái)?shù)，每池最大設(shè)計(jì)流量2nsmnQq3maxmax05. 021 . 0按設(shè)計(jì)要求，豎流沉淀池作為初沉池的設(shè)計(jì)參數(shù)如表 3-7 所示。表 3-7 初次沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)沉淀池超高 h10.3 m中心管流速 00.03 m/s喇叭口至反射板之間的間隙流出速度 10.03 m/s污水在污泥區(qū)的上升速度 0.0007 m/s沉淀時(shí)間 t1.5 h沉淀效率 50%進(jìn)水懸浮物濃度 c

48、160mg/L兩次排泥的時(shí)間間隔 T2 d污泥含水率 097%污泥容重 1 t/m3緩沖層高 h40.3 m泥斗傾斜角 60泥斗底部直徑 d0.4m3.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）中心管的面積（f1）與直徑（d0）根據(jù)中心管面積公式： （3-10）0max1qf 確定中心管面，中心管直徑2167. 103. 005. 0mfmfd5 . 167. 14410（2）沉淀池有效斷面面積（f2）沉淀池有效斷面面積公式： （3-11）vqfmax2確定沉淀池有效斷面面積，取 72m22243.710007. 005. 0mf（3）沉淀池直徑（D）沉淀池直徑mffD6 . 9)7267. 1 (4)(421（

49、4）沉淀池有效水深（h2）根據(jù)有效水深與沉淀時(shí)間、污水在沉淀區(qū)的上升速度的關(guān)系： （3-12）tvh 36002確定有效水深mh78. 35 . 10007. 036002校核池徑水深比3，符合要求。53. 278. 36 . 92hD（5）集水槽每米出水堰的過(guò)水負(fù)荷（q0）根據(jù)過(guò)水負(fù)荷公式： （3-13）Dqqmax0校核集水槽每米出水堰的過(guò)水負(fù)荷，符合sLsLq/9 . 2/66. 16 . 905. 00要求。（6）中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度（h3） 喇叭口直徑（d1）和反射板直徑（d2），得喇叭口直徑，0135. 1dd mdd9 . 15 . 135. 135. 101，得反

50、射板直徑1230. 1dd mdd47. 29 . 130. 130. 112 根據(jù)間隙高度公式： （3-13）11max3dqh定中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度mh20. 047. 208. 103. 005. 03（7）污泥部分所需容積（V）和每池污泥體積（V）根據(jù)水中懸浮物濃度計(jì)算公式： （3-14）6021max10)100(10086400)%50(zKTssssQV確定污泥部分所需容積3600.1010)97100(173. 1100864002%)506060(1 . 0mV及每池污泥體積300. 52/00.10/mnVV（8）泥斗容積（V1）由公式得泥斗高度 mtgdDh

51、28. 724 . 06 . 96025根據(jù)泥斗容積公式： （3-15）4)2/ ()2/(32251DddDhV確定泥斗容積322165.100)44 . 06 . 92 . 08 . 4(34mV泥斗足夠容納污泥量。（9）沉淀池總高度（H）根據(jù)沉淀池總高公式： （3-16）54321hhhhhH確定沉淀池總高度mH86.1128. 730. 020. 078. 330. 03.4.4 設(shè)計(jì)結(jié)果將初次沉淀池設(shè)計(jì)及結(jié)果列入表 3-7。表 3-7 豎流沉淀池設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目尺寸中心管直徑 d01.50 m中心管喇叭口直徑 d11.90 m反射板直徑 d22.47 m沉淀池直徑 D9.60m沉淀池水面

52、至中心管喇叭口距離 h23.78 m中心管喇叭口到反射板之間的間隙高 h30.20m泥斗傾斜角 60泥斗底部直徑 d0.40 m沉淀池總高 H11.86 mdLrL1L2L3L4DDdLrL1L2L3L43.5 生物轉(zhuǎn)盤(pán)3.5.1 設(shè)計(jì)草圖生物轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)草圖如圖 3-4 所示。圖 3-4 生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)草圖3.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)處理流量。設(shè)計(jì)采用兩組四軸四級(jí)式生物轉(zhuǎn)盤(pán)，每個(gè)氧dmQ/50003化槽處理水量。dmQ/62542100031BOD5去除率 93.3%時(shí)，盤(pán)面負(fù)荷 LA取 20 g BOD5/(m2d)，水力負(fù)荷Np=90 L/(m2d)= 0.09 m3/(m2d)。按設(shè)計(jì)要求，生物轉(zhuǎn)

53、盤(pán)的設(shè)計(jì)參數(shù)列表 3-9 所示。表 3-9 生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)BOD5進(jìn)水濃度 S0220 mg/LBOD5出水濃度 S120 mg/L盤(pán)片直徑 D4 m盤(pán)片厚度 b4 mm一級(jí)盤(pán)片凈距離 d125 mm二級(jí)盤(pán)片凈距離 d220 mm三級(jí)盤(pán)片凈距離 d315 mm四級(jí)盤(pán)片凈距離 d410 mm中心軸與槽內(nèi)水面的距離 r300mm盤(pán)片邊緣與處理槽內(nèi)壁的間距d200 mm轉(zhuǎn)軸直徑803.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）轉(zhuǎn)盤(pán)總面積（A） ，原污水 BOD5值為 300 mg/L，經(jīng)初次沉淀池處理 BOD5按降低 25%考慮，進(jìn)入生物轉(zhuǎn)盤(pán)的污水 BOD5值為So=300 (1-26.7%)=220mg/L

54、根據(jù)轉(zhuǎn)盤(pán)總面積公式： （3-17）ALQSA0確定轉(zhuǎn)盤(pán)總面積25000 2205500020Am根據(jù)水力負(fù)荷公式 ANQA 確定轉(zhuǎn)盤(pán)總面積 ,故取 A=56250 m225625009. 05000mA（2）轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片數(shù)（m）根據(jù)盤(pán)片數(shù)公式： （3-18）224DAm確定盤(pán)片總數(shù)片，取 2240 片。2239425625042m采用兩組四軸四級(jí)式的生物轉(zhuǎn)盤(pán)，每座每軸盤(pán)片數(shù) 280 個(gè)，一、二級(jí)每級(jí)盤(pán)片數(shù) 80 片，三、四級(jí)每級(jí) 60 片。（3）氧化槽有效長(zhǎng)度（L）根據(jù)有效長(zhǎng)度公式： （3-19） KbdmL)(式中 K系數(shù)，一般取 1.2。確定各級(jí)有效長(zhǎng)度：mLmLmLmL008. 12 . 1

55、)004. 0010. 0(60368. 12 . 1)004. 0015. 0(60304. 22 . 1)004. 0020. 0(80784. 22 . 1)004. 0025. 0(804321每個(gè)氧的有效長(zhǎng)度12342.7842.304 1.3668 1.0087.464LLLLLm氧化槽有效長(zhǎng)度 L7.6 m，符合要求。（4） 氧化槽有效容積（V）和凈容積（V1）根據(jù)公式： （3-20）LDV2)2)(335. 0294. 0( （3-21）)()2)(335. 0294. 0(21mbLDV現(xiàn)時(shí)，系數(shù)取 0.319, 取 150mm0.30.0754rD確定氧化槽有效容積3200

56、.4446. 7)15. 024(319. 0mV及氧化槽凈容積32140.37)004. 028046. 7()15. 024(319. 0mV（5） 轉(zhuǎn)盤(pán)的最小轉(zhuǎn)速（n0）根據(jù)轉(zhuǎn)速公式確定轉(zhuǎn)盤(pán)最小轉(zhuǎn)速 （3-min6.3716.371(0.9)(0.9)1.40 / min490pnrDN22） 校核轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速，在 0.83.0 r/min 范圍內(nèi)，符合要求。（6） 污水在氧化槽內(nèi)的停留時(shí)間（t）根據(jù)停留時(shí)間公式： （3-23）11QVt 確定污水在每個(gè)氧化槽內(nèi)的停留時(shí)間hQVt45. 12462540.3711（7）校核容積面積比值 G 2137.4 85.32 /56250VGL mA設(shè)

57、計(jì)滿足的 59要求。2/L m3.5.4 設(shè)計(jì)結(jié)果將設(shè)計(jì)結(jié)果列入表 3-10。表 3-10 生物轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)果項(xiàng)目尺寸轉(zhuǎn)盤(pán)總面積 A56250 m2轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片總數(shù) m2240 片每軸轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片總數(shù) m280 片一級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)距離 L12.784m二級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)距離 L22.304 m三級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)距離 L31.386 m四級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)距離 L41.008 m每個(gè)氧化槽的有效長(zhǎng)度 L7.464 m每個(gè)氧化槽的有效容積 V44.00 m3每個(gè)氧化槽的凈容積 V137.4 m3轉(zhuǎn)盤(pán)最小轉(zhuǎn)速 n1.40 r/min污水在氧化槽內(nèi)的停留時(shí)間 t1.45 h污泥產(chǎn)量 W0.6Kg/Kg 去除 BOD3.6 二次沉淀池3.6.1 設(shè)計(jì)草

58、圖h5h1h2h3d0二沉池設(shè)計(jì)草圖如圖 3-5 所示。圖 3-5 二沉池設(shè)計(jì)草圖3.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù)采用兩座豎流沉淀池作二次沉淀池，每池最大設(shè)計(jì)流量。smnQq3maxmax05. 021 . 0按設(shè)計(jì)要求，豎流沉淀池作為二次沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù)列表 3-11。表 3-11 二次沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)沉淀池超高 h10.3 m中心管流速 00.03 m/s喇叭口至反射板之間的間隙流0.02 m/s出速度 1水在污泥區(qū)的上升速度 0.0007 m/s沉淀時(shí)間 t1.5h污泥在二沉池的濃縮時(shí)間 t12 h兩次排泥間隔時(shí)間 T4 h進(jìn)水懸浮物濃度 ss130 mg/L出水懸浮物濃度 ss020mg/L

59、污泥含水率 098%緩沖層高度 h40.3污泥斗傾角 60 污泥斗底部直徑 d0.4進(jìn)水 BOD5濃度 c1220 mg/L出水 BOD5濃度 c220 mg/L3.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算二沉池采用豎流沉淀池，與初沉池計(jì)算相似。（1）中心管的面積（f1）與直徑（d0）根據(jù)公式，確定中心管面積20max167. 103. 005. 0mqf及中心管直徑mfd5 . 167. 14410（2）沉淀池有效斷面面積（f2）和沉淀池直徑（D）根據(jù)公式，確定沉淀池有效斷面面積，取2max24 .710007. 005. 0mvqf72m 及沉淀池直徑 mffD6 . 9)7267. 1 (4)(421（3）沉淀

60、池有效水深（h2）根據(jù)有效水深與沉淀時(shí)間、水在污泥區(qū)的上升速度的關(guān)系公式，確定有效水深mvth78. 30007. 05 . 1360036002校核池徑水深比3，符合要求。53. 278. 36 . 92hD（4）校核集水槽每米出水堰的過(guò)水負(fù)荷（5），符合要求。sLsLDqq/9 . 2/53. 26 . 905. 0max0（6）中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度（h3） 喇叭口直徑，mdd90. 15 . 135. 135. 101 反射板直徑 mdd47. 290. 130. 130. 112 確定中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度mdqh20. 047. 203. 005. 011m