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1、第一章 原始资料分析1.1 城市概况该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协调发展，城市的污水处理率仅仅为30%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了建设良好优美的现代化城市，必须把环境问题处理好，筹建该城市的污水处理厂已经迫在眉睫了。该市人口17万人，规划年后发展到24万人。该市是一个以轻工业、冶金、家电、外贸为主题的新兴现代化城市。1.2 自然条件该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低；历年最高气温38oC，最低气温4 oC，年平均温度为24 oC，常年主导风向为南风；该市内
2、河流最高洪水位+2.5米，最低水位-0.5米，平均水位为+0.5米，地下水位为离地面2.0米，厂区内设计地面标高为+5.0米1.3 污水量1.3.1 生活污水量该市地处亚热带，夏季气候炎热，由于气候和生活习惯，该市在国内一向排水量较高的，据统计和预测，该市近期水量210L/人d。远期水量260L/人d。1.3.2 工业污水量市内工企业的生活污水和生产污水总量2.0万m3/d1.3.3 污水总量市政公共设施及未预见污水量以4%计，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。1.4 污水水质进水水量:生活污水BOD5为130mg/L；SS为180mg/L；工业废水BOD5为1
3、90mg/L；SS为200mg/L；出水水质：BOD520mg/L，SS20mg/L。混合污水温度：夏季28OC，冬季10 OC，平均温度20 OC。1.5 工程设计规模污水处理厂的设计规模主要按远期需要考虑，以便预留空地以备城市的发展。1.6 方案选择 1.6.1 工艺的确定 由于该污水处理只需去除BOD5与SS,不考虑脱氮与除磷方面,所以选择两个比较好的方案.方案一. 传统活性污泥法,其流程为:污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池处理水排放方案二. 厌氧池+氧化沟,其流程为: 污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放1.6.1.1 工艺流程方案的比
4、较和选择传统活性污泥法氧化沟优点: 1.有机物经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程,活性污泥也历了一个从池道端的对数增长,经减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期2.在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低3.效果好,BOD除率达90%以上缺点: 1.曝气池首端有机污染物负荷高,耗氧速度也高2.暴气池溶积大,基建费用高.3.供氧与需氧不平衡4.对进水水质,水量变化的适应性较低,动行效果易受水质,水量变化的影响优点: 1.可考虑不设初沉池,有机性悬浮物在氧化化沟内能太到好氧稳定的程度2.可考虑不单敲边鼓二次沉淀池,可少去污泥回流装置.3.BOD负荷低缺点: 1.占地面积较大 两个方案都
5、能达到处理水质的要求,BOD5,SS去除都能达到出水水质,工艺都是比较简单的,在技术上都是可行的. 最终选择厌氧池+氧化沟处理工艺是因为:氧化沟是活性污泥系统的新工艺,与传统活性污法比较,期暴气系具有以下各项效益:1.对水温水质,水量的变动有较强的适应性2.污污龄一般可达15-30d,为传统活性污泥系统的3-6倍. 可以存活,繁殖世代时间长,增殖速度慢的微生物,如硝化菌,在氧化沟内可能产生硝化反应.如运行得当能够具有反硝化脱氮的效应.3.污泥产率低,且已达到稳定的程度,不需要再进行肖化处理.这一点可以少了硝化池,在运行费用方面又可以省下一部份。 在与技术上经济上的造价以及运行费用的综合比较,
6、厌氧池+氧化沟处理工艺是最终的选择.1.6.1.2 二沉池的比较和选择类型优点缺点适用条件平流式处理水量可大可少,有效沉淀区大,沉淀效果好,对水量水质变化适应性强,造价低,平面布置紧凑占地面积大,排泥因难(人工排泥),工作繁杂,机械刮泥易锈,配水不均地下水位高,施工困难地区,适用流动性差比重大的污泥,不能用静水压力排泥,污水量不限辐流式处理水量较为经济,排泥设备己定型系列化,运行稳定,管理方便结构受力条件好排泥设备复杂,需具有较高的运行管理水平,施工严格适用处理水量大,地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区 经上面的图表,可以看出,平流式与辐流式沉淀池都是可选的.平流式沉淀池对水质冲击变化效
7、果好,但占在面积大,排泥因难,要人工排泥,所以不是太好. 虽然辐流式沉淀池排泥设备复杂,需具有较高的运行管理水平,施工严格,但是这些问题对于这个发展型的城市来说,这点问题并不是太大,管理水平可以请技术高的人才来管理,设施工.并且看到了它的优点处理水量较为经济,排泥设备己定型系列化,运行稳定,管理方便结构受力条件好.所以选择辐流式沉淀池作为二沉池是好的选择.第二章 污水水量与水质计算2.1 设计参数 =20-35(人.d) 近期水量:210 g/(人.d)SS=35-50 g/(人.d) 远期水量:260 g/(人.d)近期人数:17万人 远期人数:2420万人进水水质:生活污水 工业废水出水水
8、质: 2.2 远近期污水总量的设计计算每天的生活污水量 近期: 远期: 工业污水量=市内工企业的生活污水+生产污水=1.5公共设施及未预见的污水量占总量的4%污水总量=生活污水量+工业污水量+市政公共设施几未预见污水总量近期Q远期设计污水量 2.3 水质的确定生活污水的水质近期 远期 综合上面远近期的浓度.近期比远期高,所以取近期浓度考虑去除。故取 2.4平均与平均(按近期算)2.4.1 、：分别为生活污水量与工业废水量,L/d、：分别为生活污水与工业废水的，mg/L2.4.2 、：分别为生活污水量与工业废水量,L/d、：分别为生活污水与工业废水的SS,mg/L2.5和SS的去除率2.5.1
9、去除率 2.5.2SS去除率 第三章 附属构筑物的设计与计算3.1 泵前中格栅泵前中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。3.1.1设计参数设计流量Q=10.59m3/d (用远期的考虑)栅前流速v1=0.8/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=30mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m3栅渣/污水3.1.2设计计算确定格栅前水深根据最优水力断面公式得栅前槽宽栅前水深栅条间隙数n 栅槽有效宽度 B=s（n-1）+en=0
10、.01（49-1）+0.0349=1.95m进水渠道渐宽部分长度 其中1为进水渠展开角为栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中:=（s/e）4/3 h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高 h2=0.3m栅前槽总高度:=0.88+0.3=1.18m栅后槽总高度:=0.88+0.06+0.3=1.24m格栅总长度LL=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=0.27+0.14+0.5+1.0+1.18/tan60=2.5
11、9m每日栅渣量W(取=1.25)宜采用机械清渣.计算草图如下：（中格栅计算草图）3.2 污水提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。2.2.1 设计参数设计流量：Q=1226L/s，按远期流量设计2.2.2.泵房设计计算该市人口20几万,属于中小城市,污水量适中。而且污水处理工艺采用传统曝气活性污泥处理，污水处理系统简单，所以污水只需一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入河道。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（即细格栅前水面标高）。所以，提
12、升净扬程Z=2.69-（-5.9）=8.59m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=10.59m采用MN系列污水泵（30MN-33B） 该泵提升流量4800m3/h，扬程10.6m，转速415r/min，功率153.96Kw,效率90%。占地面积为5278.54m2，即为圆形泵房D10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。泵房草图3.3泵后细格栅细格栅用以截留水中的较小的悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，保证后续处理设施能正常运行的装置。3.3.1设计参数设计流量Q=1.226 m3/s (用远期的考虑)栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/s
13、栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.10m3栅渣/污水3.3.2设计计算确定格栅前水深根据最优水力断面公式得栅前槽宽栅前水深栅条间隙数n 设计三组格栅，每组格栅间隙数n=48条栅槽总宽度B = s（n-1）+en=0.01（48-1）+0.0148=0.96m则栅槽总宽度(考虑栅槽隔壁厚0.2m) B=3+0.22=30.96+0.22=3.28m进水渠道渐宽部分长度 （其中1为进水渠展开角为）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中:=（s/e）4/3 h0：计算水头损失k：系
14、数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高 h2=0.3m栅前槽总高度:=0.88+0.3=1.18m栅后槽总高度:=0.88+0.26+0.3=1.44m格栅总长度L L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=2.10+1.05+0.5+1.0+1.175/tan60=5.33m每日栅渣量W (取=1.25) 采用机械清渣.计算草图如下：（细格栅计算草图）3.4沉砂池沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。本设计采用平流式沉砂池3.4.1设计参数设计流量：Q=1226L/s(远期) Q=840L/s(近期) (近期2组,远期增加1组)设计流速：v=0.30m/s 水力停留时间：t=30s3.4.2设计计算3.4.2.1 沉砂池长度：L=vt=0.330=9m3.4.2.2 水流断面积：A=Q/v=0.42/0.3=1.4m23.4.2.3 池总宽度：B=nb=21.2=2.4m 设计n=2
