第一部分設(shè)計(jì)說明書

L設(shè)計(jì)概況

1.1處理規(guī)模

設(shè)計(jì)的的污水處埋廠的處理規(guī)模為5.6萬m3/do

1.2設(shè)計(jì)原則：

(1)處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；

(2)工藝先進(jìn)，工藝流程盡可能簡單，構(gòu)筑物盡可能少，運(yùn)行管理方便；

(3)污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定；

(4)基建投資少，占地面積少。

1.3設(shè)計(jì)依據(jù)：

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50014-2006》；

《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第159、11冊(cè)；

《給排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)》第2冊(cè)；

《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)CJJ31-89》；

《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)GB-T50106-2001))；

《水污染控制工程》高廷耀。

1.4設(shè)計(jì)要求：

城市污水要求處理后水質(zhì)達(dá)到BOD5<30mg/l；SS<30mg/lo污泥處理后外運(yùn)填

埋。

2.原始資料

1.原始資料及主要參數(shù)：

服務(wù)人口15萬。有A、B兩廠的污水進(jìn)入市政系統(tǒng)。資料如表：

2.排水系統(tǒng)采用截流式合流制。截留倍數(shù)no=」o

3.7K質(zhì)：進(jìn)水BOD5250mg/L,SS280mg/L；出水BOD5W30mg/L,SSW30mg；L。

4.污水由水廠西南方進(jìn)廠，水面高程40.0m。

5.廠區(qū)地形：基本平坦，原高程43.5m。

6.工程地質(zhì)資料：（略）

7.水文及水文地質(zhì)資料：受納水體在水廠北面，距廠150mo最高洪水位：36.00m（其

它略）

氣象資料：①風(fēng)向（自繪風(fēng)玫瑰）②氣溫（略）③凍土深度:0.7m

人數(shù)使用淋浴情況生產(chǎn)廢水

一般車間熱車間一般車間熱車間rrP/班K時(shí)

白班30020075%90%20001.2

FactoryA

中班20010075%90%15001.2

三班制

夜班10075%5001.2

FactoryB白班40070%10001.3

兩班制

中班40070%10001.3

3.流量計(jì)算

<1）晴天設(shè)計(jì)流量：

日均生活污水量Q=3=3153人?天X150000人;5469s

8640086400s

生活污水總變化系數(shù)Kz=冬=-=135

Q011546.9°"

設(shè)計(jì)生活污水量%=Q?4=546.9L/sX1.35=738.3,/s

25x3.()x30()4-35x2.5x20040x300x75%+60x200x90%

A廠生活污水設(shè)訃3=6.9L/s

8x36003600

25x3.0x4004()x400x70%

B廠生活污水設(shè)計(jì)流圜.------------------+---------------------=4.2L/s

8x36003600

A廠工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流勤的=名"x1.2x峭=83.3L/s

.83600

8廠工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流圜儂=幽>1.3'幽=45.1L/s

”83600

（2）雨天校核:

315x150000?/八一

/依=----------------=546.9L/5

86400

25x300+35x20040x300x75%+60x200x90%/八一

QVSA=------------------------+-----------------------------------------=6.0L/s

8x36003600

25x4004x400x70%

=3.5L/s

-8x360。+-3600

20001000

qvgA~8X360069.4L/S

10001000

―R-x福3=34.7L/s

旱流污水圜〃=qYS+qvg=546.9+6.0+3.5+69.4+34.7=660.5L/s

雨流校核量/=(〃+l)/=(4+1)x660.5=3302.5L/s

4.污水處理工藝流程說明

4.1傳統(tǒng)活性污泥法流程：

污水T格柵T提升泵房T沉砂池T初沉池T曝氣池T二沉池T接觸池T處理水排放

圖一：污水處理工藝流程圖

第二部分設(shè)計(jì)計(jì)算書

1隔柵

格柵計(jì)算尺寸05(單位，mm)

(1)柵條的間隙數(shù)

取雨天進(jìn)入格柵前的速度=1.9m/s,

1

則面積Bih=Ql;A雨二3302.5x10-3/i9=1.74m；

進(jìn)水渠道寬度B1取1.1m,則h=1.74/l.l=1.58m;

由公式，】i取0.013,i取0.002；

晴天時(shí)設(shè)入柵前的速度為v0,則:

。睛

A%

%=,R=

B,hB1%2h+2%

43.15.,Q臍0.8778__

得H匕、=-------------=>=\A5m/s.h=-----=--------=n0.55m

(1.596a1.1%)R1vo11x145

用晴天流量來設(shè)計(jì)

Q-Vsina0.8778xVsin60°_

H=--V-m-a-x-------==

d?h?v0.02x0.55x0.9

雨天污水流經(jīng)格柵速度

3.302xjsin60。

v==1.17<1.3〃?/s,符合要求。

0.02x1.58x84

格柵寬度B=s(n-l)+dn,取柵條寬度s=0.01m,柵條間距d=0.02m

單格B'=(42-1)x().01+42x0.02=1.25m;

設(shè)備數(shù)2,確保檢修時(shí)仍正常工作；

選用GT1400除污機(jī)配合,B'=L4m,B=2.8m,n'=47,

3.302xjsin60°./法中皿七

--------------=1.03m/s<L3m/s,?兩足要求；

0.02x1.58x94

0.8778xVsin60°

=0.19m/s<0.9/n/s,滿足要求。

0.55x0.02x94

2

(2)過柵的水頭損失兒=h%=?二?sina(上取3)

2g

其中：k——考慮到由于格柵受污物堵塞后，格柵阻力增加的系數(shù),

取k=3

ho----計(jì)算水頭損失m

B——阻力系數(shù)，取圓形斷面時(shí)8二1.79

4n八14

<=/?(￡*=1.79x(—=0.71

d0.02

1.032

ha..=3x0.71x------xsin60°=0.1

2x9.8

0.792

h?v.=3x0.71x-----xsin60°=0.06/z?

，,J2x9.8

(4)柵后槽的總高度(取雨天)，取柵前渠道超高h(yuǎn)l=0.3m,

H=h+hi+h2=l.58+0.3+0.1=1.98m

(5)格柵總長度L=LI+L2+0.5+1.0+Hi/tana

Ll==(2.8-1.1)/(2Xtg20°)=2.34m,L2=0.5Ll=1.17m,

L=2.34+l.l7+0.5+1.0+(1.58+0.3)/tg60°=6.10m.

(6)每日格柵量W二計(jì)算，取柵渣量Wl=0.03m3/103m3污水

喏=平均日流量=56萬加入吃

5.6x1000()

x0.03x86400

w86400=1.68〃J/d>0.2mVd

1000

???采用機(jī)械格柵清渣。

2.污水提升泵房

（1）污水提升前水位-5.9m（既泵站吸水池最底水位），提升后水位2.69m（即細(xì)格柵

前水而標(biāo)iWj）o

水泵水頭損失取2m

最大設(shè)計(jì)流量Q=33O2.5L/s=些牛吃旦=11889m,/h

——h

3600

采用螺旋泵8臺(tái)，每臺(tái)提升流量=1486,

查閱《給水排水常用設(shè)備第11冊(cè)常用設(shè)備》199頁表1-96“LXB型螺旋泵性能”,

采用LXBZ-1500-2.5型螺旋泵10臺(tái)，8用2備，該泵提升流量1600,轉(zhuǎn)速

42r/min,揚(yáng)程2.5m,功率22kw,查閱《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，考慮：

I水泵機(jī)組基礎(chǔ)間的凈距不宜小于1.0m。

2機(jī)組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2山。

3主要通道寬度不宜小于1.5m。

4配電箱前面通道寬度，低壓配電時(shí)不宜小于1.5m,高壓配電時(shí)不宜小于2.0m0

當(dāng)采用在配電箱后面檢修時(shí)，后面距墻的凈距不宜小于

（3）綜合考慮，確定泵房面積為4X6=24nf

提升泵房：螺旋泵泵體室外安裝，電機(jī)，減速機(jī)，電控柜，電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安

裝，另外考慮一定檢修時(shí)間，占地面積（15.0+0.5+11.0）X10.0=265.0,其工

作間占地面積為11.0X100=110.0.

泵房為半地下式，地下埋深7m,總高12m,水泵為自灌式。

3.曝氣沉砂池

本設(shè)計(jì)采用的沉沙池為曝氣沉砂池;

沉砂池個(gè)數(shù)4個(gè)，沉砂曝氣池示意圖：

(1)沉砂池總有效容積V:

雨季最大設(shè)計(jì)流量的停留時(shí)間t=4min：

V=60emax?7=60X3.3025x4=792.6-

(2)水流斷面面積A

取雨季最大設(shè)計(jì)流量時(shí)水平前進(jìn)流速v=0.1m/s,則

Qmax3.3025

A=--------=---------=33.025"廣2

v0.1

(3)池總寬B

取有效水深h=2.5m,則B=A/h=33.025/2.5=13.2m

當(dāng)池的總數(shù)N=4時(shí)，每個(gè)池的寬度b=13.2/4=3.3m,則b/H=3.3/2.5=1.32<1.5

(4)池長L=V/A=792.6/33.025=24m,貝L/b=24/4=6>5,設(shè)置橫向擋板。

(5)沉砂斗所需容積V2

設(shè)沉砂池貯砂時(shí)間T=2d

沉砂部分所需容積V=%"?要=3.3025x30x2,86400二⑵⑷/

66

ATZxIO1.41xlO

式中：X------城市污水沉沙量，

設(shè)每個(gè)沉砂池里做一個(gè)沉砂斗，排砂方法用重力排砂，

則單個(gè)斗的容積V=12.14/4=3.0〃/.

砂斗部分做成長方體，取D=1.5m,D=6m,h=0.5m,

得匕=1.5x6x0.5=4.5>4.4疝

貝IJ沉砂池的總高度H="+為+〃=0.3+2.5+0.5=33〃

(6)所需曝氣量q=60DQmax=60x0.1x3.3025=19.815m3/min,其中D取

0.1〃//〃心污水).

(7)每小時(shí)所需的空氣量4=a?QmaxX3600=0.2x3.3025x3600=2377.8，///?

其中：a——處理每立方米污水曝氣量，取a=0.2m3/m3污水

經(jīng)上述計(jì)算后，復(fù)核當(dāng)晴天最大設(shè)計(jì)流量Q=0.8778時(shí)，曝氣沉砂池的停留時(shí)間

，滿足要求

曝氣管采用多孔管曝氣。

4.初沉池

(1)沉淀區(qū)的表面積A

由表取q=2.0,

(2)沉淀區(qū)有效水深

設(shè)污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時(shí)間t為2h.

q

則沉淀池的有效水深h2=ot=2x2=4.()m

(3)沉淀區(qū)有效容積V=A?h2=1580.4x4.0=6321.613

(4)沉淀區(qū)長度L=v-lx3.6=6x2x3.6=43.2m,L/h2=43.2/4=10.8>8,滿足要求

(5)沉淀區(qū)總寬度B=A/L=1580.04/21.6=73.15m

(6)沉淀池的數(shù)量,分為12格，則每格b=73.15/12=6.1m

取兩格為?座沉淀池，

4=色=7.1〉4,0=任=21.6>8,滿足要求。

b6.1h2

(7)污泥區(qū)容積V二父工

1000

取S=20g?"T?,N=15萬,7=2d,含水率96%

S-=0.5L/(h,d)

100(X1-96%)

SNT0.5X15X104X2…

V=----=---------------=174〃r3

10001000

即每格175/12=14.6m3

污泥斗，每格兩個(gè)，方斗

Li==2.6，〃,L2—l"z,a—60°也——-fg60°=1.6fn

取坡向泥斗得底板a=0.01,梯形的高度/?；=0.01x⑵.6-2.6)=0.19陽;

取沉淀池超高h(yuǎn)i0.3m,緩沖層高度h30.5m,

則總高度H=%+h2+%+兒+〃;=0.3+2.0+0.5+1.6+0.19=4.59加

22

污泥斗容積V^=^(L1+L2+^L2)

3

式中一污泥斗高度(),

一污泥斗傾角,60°

。一污泥斗上部半徑

…污泥斗下部半徑，1.0

V,=x(2.62+12+2.6)=2.06/7?

污泥斗以上梯形部分容積

匕」+&h,b=1^11xl.6x5.2=14.98”

22

則，滿足要求

校核:

雨天Qmax=3.3025m3/s,

A=3.3()25X3600/2=5944.5肝，

V=Ah2,則h2=V/A=6321.6/5944.5=1.06h,

t=h2/q=l.()6/2=32min>3()min.滿足要求。

(8)污泥區(qū)的計(jì)算：

污泥量W=0m"(CoG)xlOO丁

y(100-p)

設(shè)污泥含水率98%,Y=1000kg/m3,采用重力排泥,T取ld,C0=164.5mg/L,初沉池的去

除率按50%計(jì)算，則C1=164.5X(1-50%)=82.25mg/L,代入上式后

0.8778x86400x(164.5-82.25)x100?八3

W=-----------------------------------------------xl=311.9mo

1000x1000x(100-98)

初沉池尺寸示意圖:

5.曝氣池

(1)污水處理程度的計(jì)算

污水中的設(shè)一級(jí)處理對(duì)的去除率為25%,則進(jìn)入曝氣池中污水的濃度

計(jì)算去除率，苜先計(jì)算處理水中溶解性BOD5值，

Se=Sz-7.1bXaCe

式中:Se——出水溶解性B0D5

Sz——二沉池出水總BOD5,Sz=30mg/L;

b——活性污泥自身氧化系數(shù)，典型值為0.08

——活性微生物在處理水中所占比例，一般取0.4

Cc——二沉池出水SS,Cc=30mg/L

代入數(shù)值Se=30-7,1x0.08x0.4x30=23.18(mg/L)取23mg/L

去除率187.5—23=88%

187.5

(2)曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定

曝氣池按BOD-污泥負(fù)荷法計(jì)算

1)BOD—污泥負(fù)荷率的計(jì)算

擬定采用的BOD一污泥負(fù)荷率為0.33kgBOD5/(kgMLSS.d),

但為穩(wěn)妥計(jì)需加以校核N后出2

式中Kz——系數(shù)其值在0.0168-0.0281之間，取0.0183

Se——經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物BOD量

f=MLVSS對(duì)城市污水f值一般為0.75

MLSS

0,0I83X23X75

代入數(shù)值NS=0-==0.36kgBOD5/(kgMLSS.d)

2)確定混合液污泥濃度(X)

根據(jù)已確定的Ns值,查圖4-7得相應(yīng)的SVI值為100/20,取

值100

X.相.

(1+R)SVI

式中心絲污泥回流比取().3

Q

一一是考慮污泥在二次沉淀池中停留時(shí)間，池深，污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取

值1.2左右

SVI——污泥指數(shù)，值取100

a、帖/古v0.3xl.2xl06

代入數(shù)值X=----------------=3000mg/L

3)確定曝氣池容積

V二"

MX

式中V--曝氣池容積n?

Sa…原污水的BOD5值mg/LSa=187.5mg/L

X—曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度(MLSS)mg/LX=3000mg/L

小、四“士一5.6x104x187.5八rcca

代入數(shù)值V=--------------------=9722m3

0.36x3000

水力停留時(shí)間=3000/9722=0.3ld=7.4h>6h,故用平均日流量(m3/d)作為曝氣

池的設(shè)計(jì)流量滿足要求。

4)確定曝氣池各部位尺寸

設(shè)有4組曝氣池，每組容積為9722/4=2430m3,

池深取4m,則每組曝氣池的面積為F=2430/4=608m2,

廊道寬B取6m,寬深比B/H=6/4=1.5，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求要求

廊道總長L=F/B=608/6=I01m

設(shè)每組曝氣池共3廊道，每組廊道長Ll=L/3=101/3=34m

長寬比校核Li/B=34/6=5.7G(5,10)，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

曝氣池超高取0.5m則池總高度為4+0.5=4.5m

曝氣池尺寸草圖：

校核：污泥齡，滿足3?6d的要求。

V97??

名義停留時(shí)間t=~=4=0.17"=4.2A

f"nq5.6xl04

V9722

考慮回流的停留時(shí)間f=丁—.2/7

(1+R)qv(1+03)x5.6x10

(3)曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)

1)平均日需氧量的計(jì)算

O2=aQSr+b'VXv

式中02——混合液需氧量(kgCh/d);

a'——活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧率，即活污泥微生物每

代謝IkgBOD所需要的氧量，以kg計(jì)渣表取a'=0.5

Q—污水平均流量(m3/d)

Sr一一經(jīng)活性污泥微生物代謝活動(dòng)被降解有機(jī)污染物量,

以BOD值

b，——活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每

kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取b'=0.15

V——曝氣池容積(m)3

Xv——單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量kg/m3

代入數(shù)值計(jì)算02=0.5X56000X(187.5-23)+0.15x9722x3000x().75

=7887kg/d=329kg/h

2)最大時(shí)需氧量的計(jì)算

根據(jù)原始數(shù)據(jù),K=l.41

最大時(shí)02(maxF0.5x56000x1.41X164.5+0.15x9722x3000x0.75=9776kg/d=4)7kg/h

3)最大時(shí)需氧量與平均日需氧量之比

6202=407/329=1.2<1.3,滿足要求。

4)采用微孔曝氣，氧轉(zhuǎn)移效率設(shè)計(jì)為10%,曝氣頭到池底距0.2m,則淹沒水

深為4-0.2=3.8m;

溫度為20時(shí)清水中的飽和溶解氧為9.17mg/L.

溫度為30c時(shí)清水中的飽和溶解氧為7.63mg/L.

擴(kuò)散器出口壓力8=1?013x1()5+3.8x1()3x9.8=1.385x105Pa

空氣離開池氧的分壓值0,=21x（1—10%）=93%

79+21x（1-10%）

曝氣池30℃時(shí):平均溶氧飽和度

%而嶄Pb針等=8.72小

Pos（3O'C>=Pos（30C）

5）平均時(shí)氧量R=一°263'3C）——

a（￡.Pos（3oc「A））xL024'

式中a——修正系數(shù).二二水中口產(chǎn)”?！辏?.80.85）取1=0.82

清水中的K”

P——修正系數(shù).=乎收（0.90.97）取4=0.95

清水中的C,

P0——曝氣前水中溶解氧濃度，取2.0mg/L;

代入數(shù)值計(jì)算：

則最大時(shí)供氧量Rs（max）=--------407x（9.17-0）——=571Ak/h

0.82（0.95x8.72-2.0）x1.024‘叫川

5）供氣量

461.9

G二RR=15396.7/n3//?

'-1.43X0.21當(dāng)一0.3嗎0.3x10%

RR571,41

“max"max=19046.7/??//?

1.43x0.2電0.3￡.0.3x10%

6）曝氣器

采用華北市政院江都水處理設(shè)備廠生產(chǎn)的型號(hào)為HWB-3微孔曝氣器。

風(fēng)機(jī)選擇

采用唐山環(huán)保機(jī)械工程公司生產(chǎn)的D-120-61型多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)4臺(tái)，單臺(tái)風(fēng)量

120m3/min

7)剩余污泥量

=yqLr-KtlVXv=0.6x56000x164.5-0.06x9722x3000x0.75=4214.73依儂/d

取產(chǎn)率系數(shù)y=0.6.

6.二沉池

采用普通輻流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，共2座，沉淀池表面負(fù)荷q一般為

1.0-1.5m3/(m2.h),沉淀時(shí)間t=2h,Q=0.65m3/s

(1)單池表面面積A

e._0.65x3600

A-Xa-il-2x1.2=975nr

4A4x975

(2)池子直徑D=Y71=73.14=35.2m取D=36m

(3)沉淀池的有效水深h2=qt=1.2x2=2.4m

(4)沉淀部分有效容積V=更.〃=3.14x36,，2.4=2442-3

44

(5)沉淀池底坡落差U0.05,則

(6)沉淀池周邊有效水深4°=%+"+/4

----緩沖層高，取0.5

污泥斗高度取0.5m

即“o=2.4+O.5+O.5=3.4m,而D/“°=36/3.4=10.6滿足6~12要求。

(7)沉淀池總高〃=”0+4+用

式中九——超高取().3〃，

兒——沉淀池底坡落差m由0.05坡度計(jì)算為().8

代入數(shù)據(jù)得H=3.4+0.3+0.8=4.5m

(8)泥斗容積

取a=60,"=2m,r2=16，則〃=&

得V=爭(zhēng)1+&2+柩)=12.69加

(9)二沉池計(jì)算草圖：

沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣，出水槽采用雙側(cè)集水，出水

槽寬度為0.5m,水深0.4m,槽內(nèi)水流速度0.59m/s,堰上負(fù)荷為

1.46L/(m.s)<\.7L/(m.s)符合要求。

二沉池的出水通過渠道流回二沉池集配水井的外層套筒；渠道寬700mm,渠道內(nèi)

水深為0.5m,水流速度為1.05m/s,然后通過管徑為800mm的管道送往消毒接觸

池。

n

輻流式沉淀池計(jì)算草圖

7.消毒接觸池及其設(shè)計(jì)

污水經(jīng)過以上構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細(xì)菌數(shù)量也大

幅減少，但是細(xì)菌的絕對(duì)值依然十分客觀，并有存在病原菌的可能，因此,

污水在排放水體前，應(yīng)進(jìn)行消毒處理。

設(shè)計(jì)中采用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設(shè)2組，每組3廊道。

(1)消毒接觸池容積：V=Qt

式中：Q---單池污水設(shè)計(jì)流量(m3/s)；

t----消毒接觸時(shí)間(min),一般采用30min。

設(shè)計(jì)中取t=30min,得每組消毒接觸池的容積為430m3。

(2)消毒接觸池表面積：F=V/h2

式中：h2---消毒池有效水深，設(shè)計(jì)中取為2.5m。

設(shè)計(jì)中取h2=2.5m,得到F=172m2。

(3)消毒接觸池池長：L=F/B

式中：B——消毒池寬度(m),設(shè)計(jì)中取為4m。

得L=172/4=43m0每廊道長L'=43/3=14.3m,設(shè)計(jì)中取為15m。

校核長寬比：L/B=43/4=10.8>10,滿足要求。

(4)消毒接觸池池高：H=hl+h2

式中：hl——消毒池超高(m),一般采用0.3m；

設(shè)計(jì)中取hl=0.3m,計(jì)算得H=0.3+2.5=2.8mo

(5)進(jìn)水部分：

每個(gè)消毒接觸池的進(jìn)水管管徑D=800mm,v=1.()m/so

(6)混合：

采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進(jìn)水管，為增

強(qiáng)混合效果，加氯點(diǎn)后接D=800mm的靜態(tài)混合器。

8.污泥濃縮池

采用座一座幅流