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1、市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT1设计说明一、设计概述本次设计是为东北地区 C 城市新建污水处理厂。长春 城市发展与改革委员会计字2014第 120 号文件： 长春城市污水处理厂计划任务书的批复 ，同意该城市建设达到一级出水水质的城市污水处理厂。设计目的1.复习和消化课程讲授内容；2.理论初步联系实际，培养分析问题和解决问题的能力；3.训练设计与制图的基本技能。设计原始资料1.厂区附近地势资料厂区附近河流常水位标高 98，地下水水位标高 94 m；厂区附近土层构造为粘土；厂区附近地势图（见附图）
2、。2.城区污水资料生活污水分区 区 区 区服务人口 5 12 17市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT2（万人）排水量标准(L/d)100 120 150工业废水工厂类型排水量(m3/d)SS(mg/l) BOD5(mg/l)变化 系数A 3000 355.12 368.12 1.3B 6000 450.98 456.71 1.4公共建筑名称排水量(m3/d)SS(mg/l) BOD5(mg/l)甲 3500 325.67 308.76乙 4000 425.67 412.3414.气象资料气温年平均气
3、温 ；月平均最高气温 ；年最高气温 ；年最低气温 。市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT3风向城市夏季主导风向为： 北风 。5.城市排水干渠进厂 A 点管底设计标高 94 米。6.城市污水处理厂出水水质应满足国家城市污水排放水质标准中的一级 A 排放标准。 （SS20mg/l，BOD 520mg/l）设计依据本设计采用的主要规范及标准：给水排水设计手册 1常用资料 第二版给水排水设计手册 5城镇排水 第二版可行性方案的确定市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENT
4、AL ENGINEERING DEPARTMENT4方案一：污水粗格栅提升泵平流式沉砂池辐流式初沉池推流式曝气池辐流式二沉池出水。方案二：污水粗格栅提升泵细格栅平流式沉砂池平流式初沉池曝气池（SBR）辐流式二沉池出水。城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有：传统活性污泥法、AB 法、氧化沟法、SBR 法等等。下面对传统活性污泥法和 SBR 法两种方案进行比较,以便确定污水的处理工艺。传统活性污泥法的方案特点：(1)工艺成熟，管理运行经验丰富；(2)曝气时间
5、长,吸附量大,去除效率高 9095%；(3)运行可靠，出水水质稳定；(4)污泥颗粒大，易沉降;(5)不适于水质变化大的水质；(6 对氮、磷的处理程度不高；(7)污泥需进行厌氧消化，可以回收部分能源；SBR 法的方案特点：(1)处理流程简单，构筑物少，可不设沉淀池；(2)处理效果好，不仅能去除有机物，还能有效地进行生物脱氮；(3)占地面积小，造价低；市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT5(4)污泥沉降效果好； (5)自动化程度高，基建投资大；(6)适合于中小水量的污水处理工艺从上面的对比中我们可以得到如
6、下结论：从工艺技术角度考虑，普通曝气法和SBR 法出水指标均能满足设计要求。但是，SBR 法对自动化控制程度要求较高且处理规模一般小于 10 万立方米/天，这与实际情况不符（污水厂自动化水平不高且本设计规模属大型污水处理厂） 。故普通曝气法更适合于本设计对污水进、出水水质的要求（对 P、N 去除要求不高，水质变化小） ，故可行性研究推荐采用普通曝气法为污水处理厂的工艺方案。工艺流程方案的确定通过上述对方案一、二的比较，方案一更加适合本设计要求。所以采用第一种方案。方案一：污水粗格栅提升泵平流式沉砂池辐流式初沉池推流式曝气池辐流式二沉池出水。污水处理水量及处理程度计算设计水量及设计水质计算1城市
7、每天的平均污水量 gQNq1式中 Q城市每天的平均污水量（m/d）1q各区的平均生活污水量定额m/(人d)1N各区人口数（人）gQ工厂平均废水量（m/d）=(50000*0.1+1200000.12+1700000.15)+(3000+6000) +3500+4000市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT6=61400 m/d=710.65L/s2.城市最大用水量 gZQK1式中 : gQ工业废水设计秒流量（L/s）1各区的平均生活污水量（m/s）ZK总变化系数污水日变化系数 0.10.1273Q65Z
8、dQ=449001.31+3000*1.3+6000*1.4+3500+4000=78619m/d=909.42L/s设计污水水质1、生活污水、工业废水和公共建筑混合后污水的 SS 浓度QCNQCC gSSgSSS 11式中 1各区的平均生活污水量（m/d）g平均工业废水量（m/d）SC1不同分区生活污水的 SS 浓度（mg/L）gS不同工厂工业废水的 SS 浓度（mg/L）1N各区人口数（人）1SC每人每天排放的 SS 克数g/(人d) ，一般采用 45 g/(人d)市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTME
9、NT7Css=(50000+120000+170000)*45+3000*355.12+6000*450.98+3500*235.67+4000*425.67/61400 =318.79mg/L2生活污水、工业废水和公共建筑混合后污水的 5BOD浓度QCNQCC gBOgBODBODBOD 55555 11式中 5B污水的 5浓度（mg/L）51ODC不同分区生活污水的 5BOD浓度（mg/L）5gB不同工厂工业废水的 5浓度（mg/L）15OD每人每天排放的 5B克数g/(人d) ，一般采用 30 g/(人d)BOD5=(5000+120000+170000)*30+3000*368.12+
10、6000*456.71+3500*308.76+4000*412.34/61400=251.22mg/L污泥处理工艺流程目前，污泥的最终处置有污泥填埋，污泥焚烧，污泥堆肥和污泥工业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于城市污水，完全可以再利用。只需在厂内进行预处理将重金属去除，该厂的污泥用于农业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。根据上述原则，决定污泥采用中温厌氧二级消化，再经机械脱水后运出厂外处置，这时的污泥已基本实现了无害化，不会对环境造成二次污染。污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满足消化池污泥加热需要，电能供本厂使
11、用。市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT82.3 主要构筑物的选择粗格栅:1.格栅的间隙数： 3max0.91Q/s 设计中选择两组格栅，N=2 组，每组格栅单独设置，每组格栅的流量为： 3ax.0.452m/ssinaNbhv式中: N格栅组数（组）N=2 组Q设计流量（m/s）a格栅倾角（）取 a=60n格栅栅条间隙数(个)b格栅栅条间隙（m）h格栅栅前水深（m）v格栅过栅流速(m/s)取栅前水深 h=0.8m, b=0.02m, v=0.9m/s, a=600sin.45sin627.82.9Q
12、aNbhv则 n=28 个2.格栅槽宽度： 1BSnb式中 B格栅槽宽度（m）S每条格栅条的宽度（m）设计中取 S=0.015m 市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT9B=0.015（28-1）+0.0228=0.965m3进水渠道渐宽部分的长度： 112tanBl式中 1l进水渠道渐宽部分的长度（m）1B进水明渠宽度（m）1a渐宽处角度（） ，一般采用 10-30设计中进水渠道宽度 B1=0.9m 1a=20110.965.892tant2Blm4进水渠道渐窄部分的长度： 112tanBl式中 2l
13、出水渠道渐窄部分的长度（m）2a渐窄处角度（） ， 21a120.965.89tntaBlm5通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，得：格栅条的阻力系数 =2.42，格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数 K=3市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT104231sinSvhkbg式中 1水头损失(m)格栅条的阻力系数，查表 =2.42k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用 k=3423010.15.932. sin6.18h mg6栅后槽总高度： 12Hh式中 H栅后明渠的总高度(m)2h明
14、渠超高(m) ，一般采用 0.3-0.5m设计中取 2=0.3m 12h=0.8+0.18+0.3=1.28m7栅槽总长度： 1120.5tanHLl式中 L格栅槽总长度(m)1H格栅明渠的深度(m) 0.830.89.20512.4tan6Lm9每日栅渣量： 市 政 与 环 境 工 程 系MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT1118640WQ式中 1每日每 10m污水的栅渣量（m/10m污水） ，一般采用 0.04-0.06 m/10m污水,取 1=0.05 m/10m污水则 338640.7.05./0.2/Wmd应采用机械除渣及皮带输送或无轴输送机输送栅渣，宜采用机械清渣打包机将栅渣打包，汽车运走。第二节 平流沉砂池计算沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒，石子等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。设计中选择二组平流式沉砂池，N=2 组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为 0.455 dm/3。1. 沉砂池长度 vtL5.7302.式中 L沉砂池的长度（m） ；v设计流量时的速
