某污水厂毕业设计说明书_secret

给水排水工程专业 毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 任务书 设计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目：朔州市恢河污水处理厂设计 学生：李文鹃 指导教师：杨纪伟 完成日期：2006年2月 日---2006年6月 日 河北工程大学城建学院 给水排水教研室 2006年2月 1、 设计题目：朔州市恢河污水处理厂设计 2、 设计（研究）内容和要求：（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求） 根据朔州市城市总体规划图和所给的设计资料进行城市污水处理厂7设计。设计内容如下： 1、 完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水水量的计算；设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 对比论证；污水、污泥、中水处理工艺流程确定；污水、污泥、中水处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图），厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。 2、 绘制图纸不得少于8张，所有图纸按2#图出。（个别图纸也可画成1#图）。此外，其组成还应满足下列要求： （1） 污水处理工艺及污水回用总平面布置图1张，包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。 （2） 污水处理厂污水和污泥及污水回用工程高程布置图1张，即污水、污泥、中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。 （3） 污水总泵站或中途泵站工艺施工图1张。 （4） 污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图3~4张。 （5） 污水回用工程中主要单体构筑物工艺施工图1~2张。 3、 完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。外文资料的选择在教师指导下进行，严禁抄袭有中文译文的外文资料。 4、 按照学校要求完成毕业设计文件。 3、 设计原始资料： （一）排水体制：完全分流制 （二）污水量 1、 城市设计人口27万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 2、 城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。 3、 工业污水量为14000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。 4、 城市混合污水变化系数：日变化系数K日=1.1，总变化系数KZ=1.4。 （三）水质： 1、 当地环保局监测工业废水的水质为： BOD5=320mg/L COD=560mg/L SS=270mg/L TN=40mg/L NH3-N=25mg/L TP=4.5mg/L PH=7~8 2、 城市生活污水水质： COD=410mg/L NH3-N=42mg/L TN=50mg/L TP=3.6mg/L 3、 混合污水： （1） 重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； （2） 大肠杆菌数：超标； （3） 冬季污水平均温度13ºC，夏季污水平均温度24ºC。 （四）处理厂处理程度及污水回用要求 城市污水经处理后，60%就近排入水体-恢河。污水处理厂出水水质参考，《城镇污水处理厂污染物排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》（GB18918-2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为： CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L， BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP≤1mg/L。 城市污水经处理后，40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。 出水水质应执行《污水回用设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》（试用）要求： CODcr≤50mg/L，SS≤15mg/L，总大肠菌群≤3个/L。 （五）气象资料 朔州市属温带大陆气候，四季分明。春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。 1、 气温：年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温37.9ºC，冬季平均−15ºC，极端最低气温−28.4ºC。 2、 风向风速：全年主导风向为西风，年平均风速2.6m/s 3、 降水量：年平均降雨量436.9mm。 4、 最大冰冻深度125cm，无霜期148d。 （六）水体、水文资料 1、 水体资料 污水厂二级处理出水排入恢河，恢河河底标高1069.10m，旱季平均流量0.29m3/s,平均水深0.46m。 2、 地下水深度：3.10~6.70m。 （七）工程地质资料 1、 地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。 2、 土层构成：厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。 （八）污水处理厂地形图（见附图），厂区地面设计标高为1075.80m。 （九）污水处理厂进水干管数据 进入污水厂管内底标高1069.00m，管径1100mm 充满度72.3% （十）编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。 （十一）其它 4、 设计任务安排 设计任务安排与资料查阅 1周 毕业实习 3周 设计计算 5周 绘图 5周 计算说明书整理 1周 准备毕业答辩 1周 5、 参考资料 1、 执行的主要设计规范和标准 （1） 中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准（GB3838-2002） （2） 中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） （3） 中华人民共和国国家标准，污水综合排放标准（GB8978-1996） （4） 中华人民共和国城镇建设行业标准，污水排入城市地下水道水质标准（CJ3082-1999） （5） 中华人民共和国城镇建设行业标准，城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89） （6） 中华人民共和国城镇建设行业标准，城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93） （7） 中华人民共和国国家标准，给水排水制图（GB/T50106-2001） （8） 中华人民共和国国家标准，给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89） （9） 中华人民共和国国家标准，室外排水设计规范（GBJ14-87，1997年版） 2、 主要参考书目 （1） 中国市政工程西南设计研究院主编。给水排水设计手册，第1册，常用资料，北京：中国建筑工业出版社，2000 （2） 北京市市政工程设计研究院主编。给水排水设计手册，第5册，城镇排水，北京：中国建筑工业出版社，2004 （3） 上海市政工程设计研究院主编。给水排水设计手册，第9册，专用机械，北京：中国建筑工业出版社，2000 （4） 中国市政工程西北设计研究院主编。给水排水设计手册，第11册，常用设备，北京：中国建筑工业出版社，2002 （5） 中国市政工程华北设计研究院主编。给水排水设计手册，第12册，器材与装置，北京：中国建筑工业出版社，2001 （6） 于尔捷、张杰主编。给水排水工程快速设计手册（2.排水工程）。北京：中国建筑工业出版社，1996 （7） 孙力平等编著。污水处理新工艺与设计计算实例。北京：科学出版社。2001 （8） 娄金生等编著。水污染治理新工艺与设计，海洋出版社，1999 （9） 张自杰主编。废水处理理论与设计，北京：中国建筑工业出版社，2003 （10） 张智等。给水排水工程专业毕业设计指南，北京：中国水利水电出版社，2000 （11） 周律主编。中小城市污水处理投资决策与工艺技术，北京：化学工业出版社，2002 （12） 曾科等。污水处理厂设计与运行，北京：化学工业出版社，2001 （13） 徐新阳，于锋。污水处理工程设计，北京：化学工业出版社，2003 （14） 国家环境保护总局科技标准司，城市污水处理及污染防治技术指南，北京:中国环境科学出版社，2001 （15） 张统等。污水处理工艺及工程方案设计，北京：中国建筑工业出版社，2002 （16） 韩洪军主编。污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨工业出版社，2002 （17） 金兆丰，徐竟成主编。城市污水回用技术手册，北京：化学工业出版社，2004 （18） 史惠祥主编。实用水处理设备手册，北京：化学工业出版社，2000 城市杂用水水质标准 序号 项目 指标 冲厕、道扫、消防 园林绿化 洗车 建筑施工 1 pH 6.5~9.0 6.5~9.0 6.5~9.0 6.5~9.0 2 色度（度） ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 3 臭 无不快感觉 无不快感觉 无不快感觉 无不快感觉 4 浊度(NTU) ≤10 ≤20 ≤5 — 5 悬浮性固体(mg/L) ≤15 ≤30 ≤15 ≤15 6 溶解性固体(mg/L) ≤1000 ≤1000 ≤1000 — 7 BOD5(mg/L) ≤15 — ≤15 — 8 CODcr(mg/L) ≤50 ≤60 ≤50 ≤60 9 氯化物(mg/L) ≤350② ≤350 ≤300 ≤350 10 阳离子表面活性剂(mg/L) ≤1.0 ≤1.0 ≤0.5 ≤1.0 11 铁(mg/L) ≤0.3 — ≤0.3 ≤0.3 12 锰(mg/L) ≤0.1 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.1 13 溶解氧(mg/L) ≥1.0 ≥1.0 ≥1.0 ≥1.0 14 游离性余氯(mg/L) 用户端≥0.2 用户端≥0.2 用户端≥0.2 用户端≥0.2 15 总大肠菌群(个/L) ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 注：①消防系统限市政消防、小区集中消防。②采取适当防腐措施时，氯离子的浓度可适当放宽。 第1章 概述 1、1 设计依据和设计任务 1、1、 1设计依据 设计任务书及相关手册 1、1、 2设计任务 朔州市河污水处理厂设计 1、1、 3设计内容 根据朔州城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计，设计任务内容见任务书 1、1、 4原始资料 见任务书 设计水量 1、2、 1排水体制的设计 本设计采用完全分流制 1、2、2城市污水来源及状况 1、 城市设计人口27万人，居住建筑内设有市内排水卫生设备和淋浴设备。 2、 城市公共建筑物水量按城市污水量的30%。 3、 工业污水量为14000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。 4、 城市混合污水变化系数：日变化系数K日=1、1，总变化系数KZ=1、4 5、 1、2、3污水量计算 1、 平均污水量Qp的计算 ⑴生活污水量Qp1的计算（根据人口） 式中：N―人口数，27万人 q―居民用水定额，该城市位于山西省，为中小型城市，属第二区，q取120L/cap•d 0.85―排放系数（0.8~0.9），取0.85 ⑵公共建筑污水量计算 城市公共建筑污水量按城市污水量的30%计 ⑶工业废水量： ⑷平均日污水量 为安全考虑设计水量采用5万m3/d ⑸最高日污水量 各水量见表1.1 表1.1 设计水量一览表 项 目 设计水量 m3/d m3/h m3/s L/s 平均日流量 50000 2083.33 0.58 578.70 最高日流量 55000 2291.67 0.64 636.58 最高时流量 70000 2916.67 0.81 810.19 1、 3设计污水水质 1、3、1进水水质 1、 SS ⑴生活污水的SS 式中： as:每人每天排放的SS克数（g/L）,规范规定as=35~50g/cap•d,此处取45 g/cap•d qs:每人每天排放的污水量。 代入数值得： ⑵工业废水的SS 由资料得知：Cg=270mg/L ⑶平均的SS 式中： 35802：生活污水量=27540+8262 14000：工业废水量 49802：总污水量 2、 BOD5 ⑴生活污水的BOD5 式中： as:每人每天排放的BOD5克数，规范规定as=20~35g/cap·d,此处取30 g/cap·d qs:每人每天排放的污水量（L/cap·d）,为102 L/cap·d。 代入数值得： ⑵工业废水的BOD5 由资料得知：Cg=320mg/L ⑶平均的BOD5 3、 COD ⑴生活污水COD=410mg/L ⑵工业废水COD=560mg/L ⑶混合污水平均COD= 4、 TN ⑴生活污水TN=50mg/L ⑵工业废水TN=40mg/L ⑶混合污水平均TN= 5、 TP ⑴生活污水TP=3.6mg/L ⑵工业废水TP=4.5mg/L ⑶混合污水平均TP= 6、 NH3-N ⑴生活污水NH3-N =42mg/L ⑵工业废水NH3-N =25mg/L ⑶混合污水平均NH3-N = 7、 混合污水其它水质指标： ⑴重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响 ⑵大肠杆菌数：超标 ⑶冬季污水平均温度13ºC，夏季污水平均温度24ºC ⑷PH=7~8 1、3、2出水水质 1、 60%就近排入水体―恢河。污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918―2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为： CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L， BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP≤1mg/L。 2、 40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。 出水水质应执行《污水回用设计规范》（试用）要求： CODcr≤50mg/L，SS≤15mg/L，总大肠菌群≤3个/L。 3、 去除率 式中： C0:原污水浓度 Ce:出水浓度 ⑴60%排放水体各指标的去除率： COD≥86.73%，SS≥94.91%， BOD5≥93.36%，TN≥57.62%， NH3-N≥57.62%，TP≥74.02%。 ⑵40%回用作景观用水各指标的去除率： COD≥88.94%，SS≥96.18% 1、 4设计人口数 按当量人口计N=N1+N2+N3 式中: N1:人口数，27万人 N2：工业废水折算成人口数 N3：公共建筑用水折算为人口数 1、 按SS计算 1 N1=27万人 2 N2= 式中： ∑C：工业废水中的SS浓度,mg/m3 Q:工业废水量,m3 as:每人每天排放SS克数mg/cap•d N2= 人=8.4万人 3 N3=27万人 30%=8.1万人 4 N=27+8.4+8.1=43.5万人 2、 按BOD5计算 N'=N'1+N'2+N'3 1 N'1=27万人 2 N'2= 式中： ∑C：工业废水中BOD5的浓度,mg/m3 Q:工业废水量,m3 as:每人每天排放BOD5克数mg/cap•d N'2= 万人 3 N'3=27万人 30%=8.1万人 4 N'=27+14.9+8.1=50万人 1 5水文气象和工程地质资料 1、 气象资料 朔州市属温带大陆气候，四季分明。春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。 1) 气温：年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温37.9ºC，冬季平均−15ºC，极端最低气温−28.4ºC。 2) 风向风速：全年主导风向为西风，年平均风速2.6m/s 3) 降水量：年平均降雨量436.9mm。 4) 最大冰冻深度125cm，无霜期148d。 2、 水体、水文资料 1) 水体资料 污水厂二级处理出水排入恢河，恢河河底标高1069.10m，旱季平均流量0.29m3/s,平均水深0.46m。 2) 地下水深度：3.10~6.70m。 3、 工程地质资料 1) 地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。 2) 土层构成：厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。 4、 污水处理厂地形图。见附图，厂区地面设计标高为1075.80m。 第2章污水处理方案比较 第2章 城市污水处理方案的确定 2.1确定处理方案的原则 城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。 《城市污水处理及污染防治技术政策》对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则： 1、 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。 2、 工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。 3、 应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测。 4、 在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。 积极审慎地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。 2.2污水处理方案的选择 我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下： ⑴ 对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线； ⑵ 以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线； ⑶ 一身水扩散排放为主，处理为辅的技术路线； ⑷ 以回用为目的的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择： 首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。因为随着环境的状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将使大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代活的人工生物净化即使路线。 人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。 氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，剧本工程的情况不宜采用氧化塘处理。 土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种仿有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。 主要表现在： ⑴ 污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染； ⑵ 由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理； ⑶ 没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染； 所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，上部现实或者不可行。 因为： ⑴ 对地下水源有污染危险； ⑵ 做不到终年昼夜对污水的处理； ⑶ 没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决； 综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。 人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。传统的活性污泥法净化，噢与较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能活较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A-B工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化技术路线是比较合适，可行的。主要有以下特点： ⑴能可靠的保证税制精华的要求； ⑵不需要占用大面积的土地； ⑶处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染； ⑷为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理提供工业回用打下基础。2、2污水处理方案的确定 朔州市恢河污水处理厂的污水要求达到工程所要求的污水处理程度。必须采用二级处理，目前国内外城市二级处理厂大多采用活性污泥法，这种方法能有效去除城市污水中的主要污染物，而且比较经济，本污水厂还要求高效脱氮除磷，常用的方法有AB法，A2/O法，氧化沟工艺，SBR等。 污水处理工艺流程方案的介绍与比较 在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到下列几个方案，在进行比较。 1 A-B两段曝气法 2 氧化沟 3 SBR法 2、2、1氧化沟工艺 氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，是于20世纪50年代由荷兰的巴斯韦尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。它把连续式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。由于氧化沟运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，运行稳定，并可以进行脱氮除磷，因此日益受到人们的重视，并逐步得到推广，特别适用于南方延时曝气运行。 1) 工艺流程 氧化沟工艺可不建初沉池和污泥消化池，有时还可以将曝气池与二沉池合建而省去污泥回流系统，常用的处理城市污水的氧化沟工艺流程如图所示： 进水 格栅 沉沙池 氧化沟 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥 2) 氧化沟特点： a) 工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 b) 运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。 c) 能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，这主要是由于氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为20~30d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，脱氮效率一般＞80%，但要达到较高的除磷效果，则需要采取另外措施。 d) 基建投资省，运行费用低和传统活性污泥工艺相比，在去除BOD，去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮情况下更省，同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法更省。 2、2、2间歇式活性污泥处理系统（简称SBR工艺） 本工艺又称序批式活性污泥处理系统。 1) 如下图所示为间歇式活性污泥处理系统的工艺流程： 从图可见，本工艺系统最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器—间歇曝气池。 2) SBR工艺的特点： SBR是传统活性污泥法的一种变形，它的净化机理与传统活性污泥法基本相同，但SBR的各个运行期在时间上的有序性，使它具有不同于连续流活性污泥法（Fs）和其他生物处理的一些特性。 a) 处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强，耐冲击负荷。 SBR在运行操作过程中，可以通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。SBR可以调节曝气时间来满足出水要求，因此运行可靠，效果稳定。另外，SBR独特的时间推流性与空间完全混合性，使得可以对其运行有效的交换，以达到适应多种功能的要求，极其灵活。 b) 理想的推流过程使生化反应推力大、效率高。 c) 污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。 由于有机物浓度存在较大浓度梯度，有利于菌胶团的形成，所以可有效地抑制丝状菌的生长，防止污泥膨胀。SBR在沉淀时没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的出现，是一种理想的静态沉淀，固液分离效果好，易获得澄清的出水。剩余污泥含水率低，浓缩污泥含固率可达到2.5%~3%，为后续污泥的处置提供了良好的条件。 d) 脱氮除磷效果好 SBR工艺的时间序列性和运行条件上的较大灵活性为其脱氮除磷提供了得天独厚的条件。 e) 工艺简单，工程造价及运行费用低，是小规模污水治理的有效方法。 目前，我国乡镇企业发展很快，排放污水总量不大，且间断排放，加之技术管理水平较低，经费少，若采用常规的连续式活性污泥系统进行治理，难度很大，若采用间歇法，则具有均化水质，勿需污泥回流，不需二沉池，建设与运行费用都较低等优点，SBR是一种高效、经济、管理简便，适用于中小水量污水。 2、2、3AB法（A+A2/O） AB法是吸附生物降解法（Absorption.Bio-Degradation）的简称，是原联邦德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开发的一种新工艺。 1、 AB法的工艺流程与机理 AB法的工艺流程的主要特点是不设初沉池。由AB二段活性污泥系统串联运行，并有各自独立的污泥回流系统，它的工艺流程如图所示： 污水由城市排水管网经格栅和沉砂池直接进入A段，该段充分利用原污水中的微生物，并不断繁殖，形成一个开放性的生物动力学系统，A段污泥负荷率高达2~6kgBOD5/(kg·d)，水力停留时间短（一般为30min），污泥龄短（0.3~0.5d）。 A段中污泥的絮凝吸附作用为主，生物降解为辅，对污水中BOD5的去除率的去除率可达40%~70%，然后再通过B段处理，B段可为常规的活性污泥法，由此构成的工艺为常规AB法BOD5的去除率为90%，而总磷的去除率为50%~70%， 进水 沉砂池 初沉池 厌氧池 回流混合液 出水 二沉池 好氧池 缺氧池 剩余污泥 回流污泥 总氮的去除率为30%~40%，其除磷效果比常规一般活性污泥法好，但不能达到防止水体富营养化的排放标准，所以可把B段设计成生物脱氮除磷工艺。如果要求以脱氮为重点，B段采用A1/O，此时AB工艺为A+A1/O工艺；如果要求除磷为重点，则B段采用A2/O工艺，此时AB工艺为A+A2/O工艺。如氮和磷均需高效去除则B段为A2/O工艺，此时AB工艺为A+A2/O工艺。 2、 AB法工艺特点 1) 不设初沉池，A段由曝气吸附和中沉池组成，为AB工艺为第一处理系统。 2) B段由曝气池和二沉池组成。A段和B段由独自的污泥回流系统，因此二段有各自独立的生物群体，所以处理效果稳定。 3) AB工艺对BOD5、COD、SS、N、P的去除率一般高于常规活性污泥阿法。 4) A段负荷高达2~6kg BOD5/(kgMLSS·d)，它具有很强的抗冲击负荷的能力，并具有对PH、有毒有害物质影响的缓冲能力，水力停留时间和污泥龄短，污泥中全部是繁殖很快的细菌。 5) A段活性污泥法吸附能力强，能吸附污水中某些重金属难降解有机物以及氮、磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排放得到去除，故A段具有去除一部分上述物质的功能。 6) 由于A段的高效絮凝作用，使整个工艺中通过絮凝吸附由污泥排放途径去除的BOD5量大大提高，从而使AB工艺比常规活性污泥法可省去基建投资20%，节省运行能耗15%左右。 7) AB法很适用于分布建设，使之缓冲投资上的困难，又能取得较好的处理效果，然后建B段。 8) AB工艺不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂改造和扩建。 2、2、3方案确定 通过几个工艺流程的技术经济比较可知，AB法较适合于朔州恢和污水处理厂，同时根据出水水质的要求，即需高效脱氮除磷，故本工艺采用AB法（A+A2/O）。 工艺流程如下: 第3章主要构筑物的选择 3、1格栅 3、1、1格栅的作用及选择 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。 关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。 栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。 格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50~100mm），中格栅（16~40mm），细格栅（3~10mm）三种。 栅渣清除方式。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。 3、1、2格栅的设计 1、 构筑物材质：钢筋混凝土渠道。 2、 设计总流量：Qmax=0.81m3/s 3、 主要设备：采用GH-1400型链条回转式多耙平面格栅除污机；电动机功率为1.1~1.5kw。 4、 主要设计参数 1) 格栅宽度：总宽不小于进水渠道的2倍，空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。 2) 过栅流速：一般采用0.6~1.0，栅前管内污水流速0.4~0.9m/s。 3) 栅条间隙：机械清渣：b=16~25mm，人工清渣：b=30~50mm。 4) 格栅倾角：人工清渣时不应大于70º，机械清渣时宜为45º~75º，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.5~0.7m。 5) 格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计，最高水位0.5m，机械时等于或稍高于格栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于1.5m，两侧过道宽度采用0.6~1.0m，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设挂安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为0.5~1.0t的工字梁和电动葫芦。 6) 通过格栅的水头损失，一般采用0.08~0.15m。 7) 每日栅渣量：格栅间隙b=16~25mm和b=30~50mm时分别为1~0.05m3栅渣/103m3污水和0.03~0.01m3栅渣/103m3污水。 根据以上的设置原则，本工艺采用矩形断面中格栅一道和细格栅一道，采用机械清渣，将中细两道格栅设在一个栅槽内，并均设在污水泵站之前。格栅设计计算见设计计算说明书。 3、1、3中格栅的计算： 由前述资料得知：总水量Q=810.19L/s，污水厂进水管为管径1100mm的钢筋混凝土管，其充满度为72.3%，埋设坡度为1‰。 计算草图如下图所示： 设中格栅栅前水深h=1.1 72.3%+0.1=0.9m，过栅流速v1=0.8m/s，栅条净间隙b=20mm，安装角度α′=60º，栅条间隙数（每台格栅） ，代入数值得 个。 栅槽宽度（每台格栅）B′：设栅条宽度S=0.01m 栅槽总宽B： 进水渠道渐宽部分长度L1：设进水管渠道宽B1大于进水管直径0.1~0.15m，且栅宽大于进水渠宽的1.2倍，故取B1=1.2m，其渐宽部分展开角度α1=20º 通过中格栅的水头损失h1：设栅条断面为锐边矩形断面 其他字母含义同前 代入数值得 中格栅后槽总高度H′：设栅前渠道超高h2=0.3m 中格栅每日栅渣量W＇：在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量W1为每1000m3污水产0.07m3栅渣。 其他字母含义同前 代入数值得： 宜采用机械清渣。 中格栅选型 选用GH—800型缝条回转式多耙平面格栅2台，电动机功率0.75kw，格栅本体为不锈钢材，清污机耙由计算机根据时间自动控制，同时设机旁急停及启动按钮，高水位时格栅清污机连续工作，与清污机配套的皮带运输机也连续工作。 3、1、4计算细格栅 细格栅与中格栅设在一个槽中，即B＇=0.8m，设栅条宽度S=0.007m，栅条净间隙b=10mm，安装角度α′=60º，栅前水深h=1.1m。 由上式得出 即栅条间隙数为48个。 由公式 EMBED Equation.3 得到，v=0.71m/s 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 通过细格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（见手册5表5-3） 其他字母含义同前 代入数值得 栅后槽总高度 栅槽总长度L 细格栅每日栅渣量W＇：在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量W1为每1000m3污水产0.02m3栅渣。 其他字母含义同前 代入数值得： 宜采用机械清渣。 细格栅选型 选用XWB-Ⅲ-0.8-1.5型背耙回转式多耙平面格栅2台，电动机功率0.5kw，栅条净距10mm，每台宽0.8m，格栅本体为不锈钢材，清污机耙由计算机根据时间自动控制，同时设机旁急停及启动按钮，高水位时格栅清污机连续工作，与清污机配套的皮带运输机也连续工作。选用一台栅渣压榨机，压榨能力为0.7m3/h。 2、2进水泵房 一、泵站的形式 本设计采用湿式矩形地下合建式泵房，它具有布置紧凑，占地少，结构较省的特点，集水池和机器由隔水墙分开，采用潜污泵。 二、水泵的选择 水泵的选择应以最大秒流量来选择，污水的最大秒流量为0.81m3/s，采用3台污水泵两用一备，每台泵的流量Q为2916.67/2=1458.33m3/h=405.10L/s 水泵扬程的估算 各构筑物间的连接管以0.5m计，格栅损失以0.1m计，沉砂池的损失以0.2m计，沉砂池配水渠的损失以0.2m计，溢流堰的损失以0.2m计，配水井的损失以0.2m计，曝气池的损失以0.5m计，二沉池的损失以0.4m计。 出水口平均水位为：1069.10+0.46=1069.5m 入水口水面标高为：1069.00+1.1 72.3%=1069.80m，超高取0.3m 污水水面标高估算如下： 由出厂水位回推得沉砂池进水水位标高1079.46米， 沉砂池与泵房间的水损为0.3米泵房水损为2米，泵房的自由水头为1米，则水泵扬程为： H=1079.46+0.3+2+1－1068.1=14.66≈15米。 因此采用3台350QW1500-15-90，2用1备，每台水泵的流量为 泵的性能如下： 型号 流量 m3/h 扬程 m 转速 r/min 功率 kw 效率 % 出口直径 mm 重量 kg 350QW1500-90 1500 15 900 90 82.1 350 2000 生产厂家：浙江省乐清市水泵厂（TQW型4~160KW） 集水井容积计算 集水井容积按最大一台水泵5~6分钟的流量计算，按6分钟计，故集水井容积 平流沉砂池计算 设计参数 1) 沉砂池的格数不应小于2格，并应按并列系列设计，水量较小时可考虑一格工作，一格备用。 2) 沉砂池按去除密度大于2.65，粒径大于0.2mm的沙粒设计。 3) 设计流量的确定。当污水由水泵提升时按水泵的最大组合流量计算，当污水自流进入时，应按最大设计流量计算。 4) 设计流速的确定。设计流量时水平流速、最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s，最大设计流量时，污水在池内停留时间不应小于30s，一般为30~60s。 5) 设计水深确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.2~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。 6) 沉砂量的确定。城市污水的沉砂量，可按3m3/10×104m3污水计算，沉砂含水率设为60%，容重为1.5t/m3。 7) 砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角55~60º。 8) 池底坡度为0.01~0.02。 9) 除砂一般采用机械方法，采用人工时，排砂管直径不应小于200mm。 10) 沉砂池超高不宜小于0.3m。 计算（计算草图及各尺寸含义见下图） 1. 沉砂池长度L： 式中：v：最大设计流量时的流速,m/s，取v=0.30m/s t：最大设计流量时的流行时间，s，取t=40s 代入数据得： 2. 水流断面面积A（m2） 3. 池总宽度B 取每格宽b=1.2m，n=2格 4. 有效水深h2 5. 沉砂斗容积V 0 式中： T：清除沉砂的间隔时间，设为2d。 X：城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3污水 KZ：生活污水流量变化系数，1.4 其他字母含义同前。 代入各数值，得 6. 每个沉砂斗容积V0 设每一格分两个沉砂斗，共4个沉砂斗 7. 沉砂斗各部分尺寸 取斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平倾角55º，斗高h3＇=0.70m 则上口宽 8. 沉砂斗容积 9. 沉砂室高度h3（m） 采用重力排砂，取池底坡度0.06，坡向砂斗m h3=h3＇+0.06L2=0.7+0.06×4.42=0.965m 10. 池总高度 取超高h1=0.3m H=h1+h2+h3= 0.3+1.1+0.965=2.365m 11. 验算最小流速，最小流量时，取一格工作情况n=1 可见，符合要求。 12. 砂水分离器的选择 沉砂池的沉砂经排砂装置排除的是砂水混合体，为了进一步分离砂和水，需配套砂水分离器，清砂的间隔时间为2d，据此选用略 出水堰的计算 出水堰宽：B=1.2m 堰上水头： 式中：q：沉砂池进水量，m/s m：流量系数，取0.32 B：堰口宽度，m 跌水高度：H2=10cm=0.1m 堰槽尺寸：1.2×1.6 出水管采用Dg500mm铸铁管，v=1.03m/s 进水口及贮砂池 进水口尺寸800×800，采用2个进水口，流速校核： 进水口水头损失 代入数值得： 进水口采用方形闸板，SFZ型明杆或镶钢铸铁方形闸门SFZ—800，沉砂斗采用H46Z—2.5旋启式底阀，公称直径200mm。贮砂池尺寸：2.0×2.0×2.0排渣管Φ=200mm。 2、3A段曝气池 一、A段曝气池容积V（m3） 式中：La：曝气池进水BOD5浓度（kg/m3），由前述资料可知此值为301.40g/L=0.3014kg/m3 Q：曝气池设计流量（m3/h），由前述资料可知此值为70000m3/d=2916.7m3/h=0.81m3/s=810.19L/s Fs：曝气池BOD5污泥负荷率［kg BOD5/kgMLSS·d］，A段：Fs=2~5取4 将以上数值代入公式得 该段的水力停留时间 在0.5~0.7h之间即满足要求。 二、曝气池的布置 对于大、中型污水处理厂，一般采用推流式池型，其具体尺寸布置与普通活性污泥法相同。 确定曝气池各部分尺寸： 设2组曝气池，每组容积为 池深取4.0，则每组曝气池的面积为 池宽取4.2， 介于1~2之间，符合规定。 池长： ，符合规定。 设三廊道式曝气池，廊道长 取超高0.5m，则池总高度为4.0+0.5=4.5m 在曝气池面对沉砂池和中间沉淀池的一侧，各设横向配水渠道（参见下图）。 回流污泥同步从廊道Ⅰ前列进水口进入或按阶段曝气系统运行，回流污泥从廊道Ⅰ的前列进入，而污水则分别从两侧配水渠道的进水口进入，可灵活运用。 三、曝气系统 本设计采用鼓风曝气系统。 (1) 平均时需氧量OA（kg/h） 式中：a＇：需氧量系数，A段一般为0.4~0.6（kgO2 /kg BOD5）取0.5 kgO2 /kg BOD5 Q：曝气池设计流量（m3/h）为2916.67m3/h ，A段曝气池去除BOD5浓度（kg BOD5/m3）由上述资料得值为301.40mg/L=0.3014 kg BOD5/m3 A段BOD5去除率为50%~60%，则Lr=L0×50%=0.3014×50%=0.1507 kg BOD5/m3 代入各数值得 (2) 每日去除BOD5值=70000×0.1507=10549kg/d=439.54kg/h (3) 去除每kg BOD5需氧量 供气量计算 采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深3.8m，计算温度定为30℃，查表得：水中溶解氧饱和度：Cs(20)=9.17mg/LCs(30)=7.63mg/L （1）空气扩散器出口处绝对压力（Pb）按如下公式计算： 式中：H：空气扩散装置的安装深度，m，本设计采用H=3.8m。 P：大气压力，P=1.013×105Pa。 代入各值，得 （2）空气离开曝气池池面时，氧的百分比Ot（%），按如下公式计算： 式中：EA：空气扩散器的氧转移效率，一般在6%~12%之间，对于网状膜中微孔空气扩散器，取12%。 代入各数值，得： （3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑），按如下公式计算：即 式中：Csb：鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L。 Cs：在大气压条件下，氧的饱和度，mg/L。 Pb：空气扩散装置出口处的绝对压力，Pa。 Ot：字母含义见上。 最不利温度条件，按30℃考虑，代入各值，得 （4）换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量R0，按下式计算，即 式中：C：混合液溶解氧浓度，1.5~2.0mg/L，取2.0mg/L。 α：修正系数，取0.85。 β：修正系数，取0.95。 代入各值有： （5）曝气池平均供气量按下式计算，即 式中各字母含义见前述，代入各数值得： （6）去除每kgBOD5供气量 （7）每m3污水的供气量 （8）空气管系统计算 按下图所示的曝气池平面图，布置空气管道，每组廊道各一根单侧供气干管，各一根双侧供气干管，两组曝气池共4根干管，在每根干管设7对配气竖管，共14条配气竖管。全曝气池（两组）共设42条配气竖管。每根竖管的供气量为： 曝气池平面尺寸：4.2×6×17=428m2 每个空气扩散器的服务面积按0.3m2计，则所需空气扩散器的总数为： 由于本曝气池为吸附池，为安全计，本设计采用2100个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为 。 每个空气扩散器的配气量为 。将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，如下图，用以进行计算。 分别选择一条从鼓风机房开始的单侧及双侧供气的最远最长的管路，在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。 2、4中间沉淀池 项目 指标 处理对象 沉淀类型 表面负荷/[m3/(m2·h)] 污泥区面积 出水堰负荷/[L/(s·m)] 允许最大水平流速/(mm/s) 静水压力排泥所需的静水压头 沉淀时间（h） 活性污泥絮体 主要为成层沉淀 1.0~2.0 ≤2h污泥量 ≤1.7 5.0 >0.9 1.0~2.0 中间沉淀池设计计算草图如下图所示。 一、尺寸计算 1、沉淀池部分水面面积A1，根据生物处理段的特性，中间沉淀池表面负荷q0为1.0~2.0m3/(m2·h)，选取q0=2.0 m3/(m2·h)，共设四座沉淀池。 式中：Qmax：最大设计流量（m3/h）。 n：池数，n=4。 A1：每座池子的表面积，m2。 代入各值得， 池径D， 2、沉淀部分的有效水深h2，设沉淀时间t=1.5h(1.0~2.0h)，表面负荷取2.0 m3/(m2·h) [q0=1.0~2.0m3/(m2·h)]， 则 h2=q0t=2.0×1.5=3m 3、校核堰口负荷 式中：Q0：单池设计流量（m3/h） ≯4.34适合。 4、校核固体负荷 式中：X：混合液悬浮固体浓度（MLSS），（kg/m3）2.0~3.0，取2.0。 R：污泥回流比，20%~50%，取50%。 其他字母含义见前。 代入各数值得， 5、污泥区的容积V，设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按1.5h停留时间确定。 式中：T：污泥停留时间，1.5h。 R：污泥回流比，50%。 Q：设计水量，采用平均日污水量，50000m3/d。 X：混合液悬浮固体浓度kg/m3，取2.0kg/m3。 Xr：沉淀池底流污泥浓度，10.0kg/m3。 将各数值代入公式得， 每个沉淀池污泥区的容积： 6、污泥区高度h4 (1) 污泥斗高度 设池底的径向坡度为0.02，污泥斗底部直径D2=2.0m，上部直径D1=3.0m，倾角α为30º。 则 (2) 圆锥体高度 (3) 竖直段污泥部分的高度 (4) 污泥区的高度 7、沉淀池的总高度H 设超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m， 该中间沉淀陈池设刮泥机，型号略 8、中间沉淀池剩余污泥量W（kg/d） 式中：Sr：S0－Sa，A段SS的去除浓度（kg/m3），A段SS的去除率为70%~80%，取80%，即去除浓度为393.06mg/L×80%=0.314×10－3kg/m3。 Q：曝气池设计流量（m3/d），70000m3/d。 a：污泥净增长系数，一般为0.34。 Lr：去除BOD5浓度（kg/m3），由前可知，为0.1507kg/m3。 代入各值得， 9、污泥龄ts(d) 式中：Fs(A)：A段污泥负荷率[kgBOD5/(kgMLSS·d)]，一般为2~5 kgBOD5/(kgMLSS·d)，取4 kgBOD5/(kgMLSS·d)。 代入各值，得 二、进水管路的计算 中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。 进水管 进水管径D0取700mm，回流污泥量按50%考虑，按100%校核。 回流比50%时，进水管流速v0为 回流比为100%时，校核 中心管 中心管直径采用与进水管径相同即D1=700mm，则中心管流速v1为 中心管扩大部分 中心管扩大部分D2=1000mm，则中心管扩大部分流速v2为 中心管扩大部分倾角为60º则其高度h为 中心挡板开孔 中心管10个开孔，孔口尺寸300mm×600mm，则孔口流速为： 中心挡板 设中心挡板直径为D4，流速为v4=0.05m/s，由公式 得： 中心挡板开孔高度及表面积 设中心挡板在水深1/3处，超高取0.3m