华中科技大学主校区水处理站可行性研究报告.doc

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1、武汉理工大学能力拓展训练报告说明书第一章 总 论1.1 项目名称 科技大学主校区污水处理站建设项目1.2 工程概述1.2.1 拟建地点 科技大学主校区东北方向右上角的预留用地。1.2.2 建设规模与目标学校人口日用水量较一般居民住宅用水量少，根据城市居民生活用水量标准（GB-T-50331-2002）取120。本项目设计处理水量=60000人1201.20（未预见水量）=8640，取生活排水量与生活用水量相同。新建中水处理站设计规模为8640，平均小时处理量为360。1.2.3 设计进出水水质建设中的污水站出水将回用，确定污水站的进出水主要指标为（一级A）：CODcr： 进水300mg/L，出

2、水50mg/LBOD5： 进水150mg/L，出水10mg/LSS： 进水150mg/L，出水10mg/LNH3-N： 进水22mg/L，出水8mg/LTN: 进水32mg/L，出水15mg/L1.3 编制依据、原则及范围1.3.1 编制依据1.中华人民共和国水污染防治法2.国务院关于环境保护若干问题的决定（1996）31号3.武汉市城市总体规划4.科技大学总体规划5.国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知（ 200036号）1.3.2 设计采用的规范和标准1.中华人民共和国工程建设强制性条文（城市建设部分）2.城市污水处理及污染防治技术政策（建城2000-124号）3.城市排水工程

3、规划规范（GB50318-2000）4.城市具名生活用水量标准（GBGB-T-50331-2002）5.泵站设计规范（GB/T50265-97）6.地表水环境质量标准（GB3838-2002）7.城市污水回用设计规范（中国工程建设标准化标准）8.城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）9.城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准（CJJ31-89）1.3.3 编制目的与原则编制目的是对工程设计规模、污水水质、处理厂厂址、污水污泥处理工艺等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的多方案进行比较和论证，在此基础上，提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、占

4、地面积小、造价省、运行成本低。最后使得该项工程的社会效益、环境效益和经济效益得到最佳统一。编制原则只要有：贯彻国家有关环境保护政策，符合国家的有关法规、规范及标准；经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求；在武汉市城市总体规划及武汉市污水处理工程建设规划的指导下进行项目的可行性研究；根据现有的排水体制和水环境保护的要求，综合规划和选择合理的排水体制，使工程更有可实施性；因地制宜地采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术、新设备和新材料；采用先进的节能技术，降低污水处理站的能耗及运行成本；采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水站的管理水平，保证污水处

5、理工艺运行在最佳状态，尽可能的减低工人的劳动强度；污水处理站的处理工艺力求先进、简洁、可靠、便于操作管理。9. 充分利用现有排水设施，同步完善城市污水管网，使污水系统整体效益得以发挥。10. 按现行政策，进行较为完整的静态和动态经济分析和评价。1.3.4 编制范围 本可行性研究编制范围：武汉市科技大学主校区内。第二章 项目背景和建设的必要性2.1 项目所在城市概况2.1.1 社会环境概况武汉为全国15个副省级城市之一，下辖13区，分别是：江岸、江汉、硚口、汉阳、武昌、青山、洪山7个城区以及蔡甸、江夏、黄陂、新洲、东西湖、汉南6个远城区；以及3个由武汉市政府直接管理的国家级开发区（非行政区划）：

6、武汉经济技术开发区（俗称沌口开发区）、东湖新技术开发区、吴家山台商投资区。下辖108个街道办事处，21个镇，15个乡，群众组织3140个，其中社区居民委员会1107个，村民委员会2033个。根据武汉市政府2009年统计数据，武汉市共有常住人口897万。武汉是湖北乃至地区最大的工商业城市，拥有冶金、纺织、造船、制造、光电、信息、医药、食品、化工、汽车等产业。在清朝末期、国民政府时期及中华人民共和国初期，武汉三镇经济繁荣，位居亚洲前列，故曾有“东方芝加哥”之称。但自1980年代以来，武汉的发展未能跟上改革开放的步伐，逐渐被“珠三角”、“长三角”和“环渤海”地区抛在了身后。这种情况在进入21世纪后开

7、始迅速转变，城市建设有了长足的进步，2008年武汉市政府开始创建全国卫生文明城市，城市面貌大为改善。2.1.2环保规划生态框架以长江、汉水和东西山系为纵横两轴，以鲩子湖等湖泊公园、墨水湖风景区、东湖风景区、喻家湖风景区为汉口、汉阳、武昌北部、武昌南部的生态绿心，以二环路附近的低密度区为生态内环，以三环路附近35公里范围的农田、郊野公园、水面等为生态外环，以水面、城市绿地、低密度区组成的后湖、汉西、南太子湖、巡司河和喻家湖等主城生态走廊，联通分隔主城和市域的东西湖、后官湖、黄家湖、汤逊湖、梁子湖等大型生态用地，构成“环状放射”型结构。主城园林绿地系统的建设重点是：（1）完善国家级东湖风景名胜的建

8、设。规划建设喻家湖、墨水湖、龙阳湖市级风景区。在现有基础上，整治水污染，改善水质，保护水体，扩大湖滨绿地面积，提高绿化水平，结合自然环境特点，以多样化的绿化和水面为主，形成丰富的景观特色。（2）均衡布局城市各级公共绿地，形成市级、区级、居住区级和小区级结构完善的公共绿地体系。结合生态走廊布局，规划面积在70公顷以上的塔子湖、常青、竹叶海、南太子湖、沙湖等5个大型市级公园；在各综合组团、区片中心附近，规划布局后湖公园等15个面积在50公顷左右的市级公园；在综合组团、区片内，规划布局堤角等23个面积在20公顷左右的区级公园；在居住区内，布局面积5公顷左右的居住区级公园；居住小区级公共绿地按人均不低

9、于1平方米的标准配置；新区开发和旧城改建中，结合道路建设及沿街大型建设项目的开发建设，尽可能多地布局街头绿地、小游园等，加强行道树种植，丰富绿化空间景观。（3）完善主城防护林带，规划配套建设生产绿地。在二环路以外结合长江、汉水堤防改造，建设30米宽的防浪林带；在三环路两侧建设150200米宽的防护林带；在快速路、铁路干线、铁路客运专线两侧分别建设宽度在10米以上的防护林带。扩建、新建市园林场、岱家山、古田、罗家港、巡司河等5个大型苗圃。注重城市环境的保护、治理和改善，在2010年前，结合武汉滨水城市的自然特点，特别注重水环境的治理和保护，使主要水体达到其相应的功能标准，使大气环境质量基本达到国

10、家二级标准，主城环境污染和生态破坏趋势基本得到控制。至2020年，主城环境质量得到明显改善，实现生态的良性循环，基本建成一个环境优美的生态城市。2.2 项目建设单位基本情况科技大学位于九州通衢的武汉市，校园总面积7000余亩(约466万余平方米）。校园内树木葱茏，碧草如茵，环境优雅，景色秀丽，是读书治学的理想园地，被誉为“江城明珠”，“森林大学”，有“中南六省第一校”之称。其校风朴实，素有“学在华科”的美誉，被誉为“新中国高等教育发展的缩影”。科技大学师资力量雄厚，拥有一支以两院院士、博士生导师为中坚的师资队伍。学校现有专任教师3000余人，其中有教授1062人，副教授1380人，博士生导师8

11、97人。其中，拥有院士24人（含双聘院士13人），国务院学位委员会学科评议组成员15人；国家级“教学名师”9人，省级“教学名师”7人；“千人计划”入选者27人，“外专千人计划”入选者4人，“青年千人计划”入选者19人，长江学者特聘教授36人、讲座教授30人 ，杰出青年基金获得者45人，“973计划”项目首席科学家15人（“973计划”首席项目21项），重大科学研究计划项目首席科学家2人，教育部新世纪优秀人才支持计划入选者180人，国家百千万人才工程入选者34人。12.3 项目提出的背景华总科技大学大学的地理位置十分重要，位于武汉“光谷”腹地。学校东面喻家湖，南临珞瑜路。整个学校都坐落在喻家山脚

12、下，学校内的生产生活对喻家湖的水环境影响很大。环境保护是我国的基本国策之一，而水环境的保护是当前环境保护的重点。水，作为人类所需的不可替代的资源，是社会持续发展的重要支柱。日益增长的生产、生活污水未经处理直接排入河道，致使喻家湖的污染日益恶化，沿河居民生活环境恶化，制约了武汉经济的进一步发展和破坏了武汉的城市形象。 武汉市近年一直尽力于东湖水质的治理，关闭了东湖边上的多个排污口，喻家湖与东湖相连，是东湖的子湖。科技大学主校区内共有师生和教职工60000余人，每天所产生的生活污水量很大，直接排入喻家湖将会造成很大污染，所以在武汉的城市总体规划上，在校区内喻家湖边修建污水处理站势在必行，污水处理站

13、将对校区内的生活污水进行处理，达到生活杂用水标准，回用作厕所洁具冲洗、校园绿化、洗车、清扫等生活杂用。2.4 项目建设的必要性科技大学污水处理站的建设十分必要，主要体现在以下几个方面：1、是配合喻家湖的环境整治、截污、改善喻家湖水环境的需要。 污水处理站建成后的主要服务范围是科技大学校区内及周边小区。目前该区域内并未建成污水收集系统，大量生活污水接排入喻家湖湖，使水环境严重恶化，水环境容量递减，失去水体自净能力，水体严重富营养化，水质呈现劣V类标准，已经严重影响居住环境和居民身体健康。因此必需加快实施污水管网收集系统，特别污染严重的区域实施截污管网建设，截留污水，改善喻家湖水质。 2改善校区生

14、活环境，保护水资源的要求，提高居民生活水平，实现社会效益和经济效益的协调发展。水资源是极其高贵的，是人类赖以生存和社会持续发展的先决条件。水资源的开发利用既要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水资源的承受能力，对水资源实施切实而且有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会的可持续发展。为了有效解决水资源的污染问题，实现城市可持续发展的战略目标，武汉市政府提出了一系列政策和措施。因此必须加快对城市污水进行综合治理，提高城市生活污水处理率，进而实现东湖水环境治理改善水环境和美化生活环境，并使水资源的可持续利用满足经济的可持续发展，新建科技大学校区污水处理站是达到这一目标的重要步骤。第三章 建设规

15、模与生产工艺3.1 建设规模根据武汉市环境保护总体规划和科技大学发展规划，预计新建污水处理站占地面积7410平方米，日处理污水量8640立方米。3.2 污水处理工艺3.2.1 水质分析此污水处理站的污水收集系统中收集的污水主要是科技大学学生宿舍和教职工宿舍内的生活污水和校区内东园餐厅、东篱餐厅、百盛园、百景园、西园餐厅、百味小吃城、韵苑食堂7个食堂所产生的生活污水。 由生活污水水质数据表明，生活污水的COD、BOD都较大，生化处理程度高。结合武汉市主要污水厂的进出水水质，得到此污水处理站的进出水水质如下表3-1所示：表3-1 进出水水质表水质监测项目CODBOD SS NH3-N进水水质 (m

16、g/L) 200300 100150 100150 30 出水水质(mg/L) 5010 20 83.2.2 处理工艺流程本工艺设计的工艺流程图如图3-1所示：图3-1 污水处理工艺流程图3.2.3 主要构筑物介绍 1.格栅格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。格栅的设计，应符合下列要求：经初步核算每日栅渣量0.2 m3/d。所以采用机械除渣。我国过栅流速一般采用0.61

17、.0m/s。此次设计采用0.9m/s。格栅倾角一般采用，机械清除国内一般采用2污水泵房污水泵站的特点及形式：泵站行驶的选择取决于水里条件和工程造价，其他考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站的主要形式：（1）合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；（2）合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵自动方便。（3）对于自灌式泵房，

18、采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。（4）非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。2本工程设计确定采用与细格栅合建的潜水泵房。3.沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。按水流方向的不同可分为的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。比较如下1,2：a.平流沉砂池 优点：沉淀效

19、果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。b.竖流沉砂池 优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀c.曝气沉砂池 优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生

20、偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。d.旋流沉砂池（钟式沉淀池） 优点：占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）缺点：气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用旋流沉砂池。4.氧化沟氧化沟技术发展加快，类型多样，氧化沟技术发展较快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为帕斯维尔氧化沟（Pasveer）；卡罗塞尔氧化沟（Carrousel）；交替工作式氧化沟；奥贝尔氧化沟（Orbal）；一体化氧化沟（合建式氧化沟）。各种氧化沟的类型

21、及技术特点如下：（1）帕斯维尔氧化沟a.性能特点：出水水质好，脱氮效果较明显；构筑物简单，运行管理方便；结构形式多样，可根据地形选择合适的构筑物形状；单座构筑物处理能力有限，流量较大时，分组太多占地面积，增加了管理的难度。b.结构形式：单环路，有同心圆型，折流型和U型等形式，多为钢筋混凝土结构。c.曝气设备：转刷式转盘，水深较深时，配置潜水推进器。d.适用条件：出水水质要求高的小型污水处理厂。（2）卡罗塞尔氧化沟a.性能特点：出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可以节省投资，又可以使运行管理简化；有极强的混合搅拌和耐冲击负

22、荷能力；氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低；用电量较大，设备效率一般；设备安装较为复杂，维修和更换繁琐。b.结构形式：多沟串联。c.曝气设备：立式低速表曝机，每组沟渠只在一端安设一个表面曝气机。d.适用条件：大中型污水处理厂，特别是用地紧张的大型污水处理厂。（3）奥贝尔氧化沟a.性能特点：出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化；可以在未来负荷增加的情况下加以扩展，易于适应多种进水情况和出水要求的变化；容易维护；节能，比其他任何氧化沟系统在运行时需要的动力都小；受结构形式的限制，总图布置困难。b.结构形式：三个或多个沟道，相互连通。c.曝气设备：水平轴曝气转盘（转碟），可以进行多个组合。

23、综上所述，各种氧化沟各有优缺点，设计采用卡罗塞尔氧化沟，现将卡罗塞尔氧化沟再做以下较为全面的介绍。卡罗塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及为外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还是活性污泥易于沉降。BOD5的去除率可达到95%99%，脱氮效率约为90%，除磷率约为60%。5. 沉淀池（二沉池）由于本设计主要构筑物采用氧化沟，可不设初沉池。二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生膜）。沉淀池主要有以下几种形式。比较如下1,2：a.平流沉淀池优点包括：沉淀效果好；耐冲击负荷

24、和温度的变化适应性强；施工容易，造价低。它的主要缺点为：池子配水不均匀；采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。适用条件：适用于大、中、小型污水处理厂；适用于地下水位较高和地质条件较差的地区。b.辐流式沉淀池优点包括：多为机械排泥，运行较好，管理较简单；排泥设备已趋定型。它的主要缺点为：池内水速不稳定，沉淀效果较差；机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。适用条件：适用于大、中型污水处理厂；适用于地下水位较高的地区。c.竖流式沉淀池优点包括：排泥方便，管理简单；占地面积较小。它的主要缺点为：池子深度大，施工困难；对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；造价较高；池径不宜过大，否则布

25、水不均匀。适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂。d.斜板（管）沉淀池优点包括：沉淀效率高，停留时间短；占地面积小。它的主要缺点为：用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差；运行管理成本高。综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体情况；设计水量较小，本工程二沉池采用竖流式沉淀池。3.3 污泥处理工艺3.3.1 污泥处理的目的废水处理站是将废水中部分SS、BOD等污染物质，转化成污泥。污泥含水率高、有机物含量较高，不稳定，且易腐化，还含有致病菌和寄生虫卵。因此，必须对污泥进行处理和处置，避免造成二次污染。污泥处理的目的是：分解有机物，杀灭致病菌和寄

26、生虫卵，使污泥稳定化，尽量利用污泥中的资源。3.3.2 污泥处理工艺根据本废水处理工程实际情况，选择浓缩+脱水工艺处理污泥，经稳定、脱水的污泥外运处置。3.3.3 污泥处理构筑物1. 污泥浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的间隙水，来达到使污泥减容得目的。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。浓缩池可分为气浮浓缩池、重力浓缩池和离心浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式1,2。比较如下1,2：（a）气浮浓缩池：依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并得到浓缩。适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高，贮泥能力小；（b）连续式重力浓缩池：用

27、于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多；（c）间歇式重力浓缩池：主要靠阀门控制污泥的进出和上清液的排出，无刮泥系统，管理简单。（d）离心浓缩池：利用污泥中的固、液相得密度不同，在高速旋转地离心机中受到不同的离心力二是两者分离，达到浓缩目的。离心分离一般要加入助凝剂，且耗电量大，在达到相同的浓缩效果时，其电耗约为气浮法的10倍。综上所述，本设计采用重力浓缩池2. 污泥脱水污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用带式压滤机。比较如下1.2,5： （1）自然干化优点：简单易行、污泥含水率低、缺点：占地面积大、卫生条件差、铲运干污泥的劳动

28、强度大。（2）机械脱水a.真空过滤机 优点：适应性强、连续运行、操作平稳、全过程自动化。缺点：多数污泥须经调理才能过滤，且工序多、费用高。过滤介质紧抱在转筒上，再生与清洗不充分，容易堵塞。b.带式压滤机 优点：工艺简单、消耗动力少 连续运行缺点：所需药剂费用较高。c.离心机优点：设备小、效率高、分离能力强、操作条件好。缺点：制造工艺要求高、设备易磨损、对污泥的预处理要求高，而且必须使用高分子聚合电解质最为调理剂。3综上所述，本设计采用机械脱水，采用带式压滤机。3.4 中水处理系统3.4.1 过滤处理过滤由滤池完成，水厂常用的滤池有：普通快滤池，V型滤池，虹吸滤池等。各自的特点如下6：a.普通快

29、滤池 优点：运转效果良好，适用于任何规模的水厂。缺点：管配件和阀门较多，操作较其他过滤池稍复杂。b.V型滤池 优点：过滤周期较长，气水反冲洗效果好，冲洗水量大大减少，使用于大、中型水厂。缺点：增加了气洗的设备，增加了运行维护的力度。c.虹吸滤池 优点：无需大型阀门和相应的开闭控制设备，无需冲洗水塔或冲洗水泵，过滤时不会出现负水头现象。适用于大水量的水厂。缺点：池深比普通快滤池大，冲洗效果不像普通快滤池稳定。3.4.2 消毒接触池：采用折板往复式池子。水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在病原菌的可能，为防止

30、对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。污水处理厂常用的消毒方法有液氯消毒、次氯酸钠消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒等五中种，他们的优缺点和使用条件见下表3-2：表3-2 消毒方案对比表项目液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线杀菌有效性较强中强最强强效能：对细菌对病毒对芽孢有效部分有效无效有效部分有效无效有效部分有效无效有效有效有效有效部分有效无效一般投加量/(mg/L)51051051010接触时间1030min1030min1030min510min10100s一次投资低较高较高高高运转成本便宜贵贵最贵较便宜优点技术成熟，投配设备简单，有后续消毒作用可用海水或浓盐

31、水作原料.也可购买商品次氯酸钠，使用方便使用安全可靠.有定型产品能有效去除污水中残留有机物、色、臭味，受pH、温度影响杀菌迅速，无化学药剂缺点有臭味、残毒.使用时安全措施要求高现场制备备复杂，护管理要求高须现场制备维修要求较高须现场制备管理复杂剩余臭氧需作消毒处理消毒效果受出水水质影响较大。设备无定型产品，货源不足适用条件大、中型污水处理厂，最常用方法中、小型污水处理厂中、小型污水处理厂要求出水水质较好、排入水体的卫生条件高的污水厂小型污水厂，随着设备逐渐成熟，正日益广泛采用综上三种消毒剂的比较，本工程设计采用最常用且技术成熟的液氯作消毒剂，为减少其危害，在设计中采用余氯自动监测系统，严格控制

32、出水氯含量。第四章 污水处理系统的设计计算4.1 进水格栅间的设计4.1.1 污水站进水管(1) 设计依据：(a)进水管流速在0.91.1m/s；(b)进水管管材为HDPE管；(c)进水管按非满流设计，n=0.014。(2)设计计算(a)进水管径为D=400mm；表4-1 生活污水总变化系数表污水平均日流量（L/s）515407010020050010001500总变化系数（KT）2.32.01.81.71.61.51.41.31.2根据城市生活污水变化系数表3-1可得变化系数=1.6最大日污水量 ；(c)初定充满度h/D=0.75，则有效水深 h=0.40.75=0.3m；(d)已知水面标高

33、为-5.5m，(e)管内底标高为-5.5-0.3=-5.8m(f)管顶标高为-5.5+(0.40.25)=-5.4m4.1.2 细格栅的设计计算设计原则(a) 中格栅间隙一般采用1040mm；(b) 格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；(c) 过栅流速一般采用0.61.0m/s；(d)人工清渣，格栅安装倾角一般采用3060；机械清渣，格栅安装倾角一般为6090；(e)通过格栅的水头损失一般采用0.08 m/s0.17m/s；(f)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5m，工作台有安全和冲洗设施；(g)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度

34、：人工清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m；(h)机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；(i)设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。设计参数(a) 栅前水深h=1.0m；(b) 过栅流速v=0.8m/s；(c)栅条净间隙b=8mm；(d)格栅安装倾角=70(f)栅条宽度：格栅的计算4(a)格栅间隙数n：式中：中格栅间隙数； 最大设计流量，； 栅条间隙，取8mm； 栅前水深，取1.0m； 过栅流速，取0.8m/s； 格栅倾角，取70=160=0.16(b)格栅槽总宽度B：格栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.2m式中：B格栅槽宽度，m;

35、S格栅宽度，取0.01m。(c)中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L1 若进水渠宽，渐宽部分展开角，则此进水渠道内的流速则，(d)中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度 L2(e)过栅水头损失:式中：g重力加速度，取9.81； 形状系数，栅条断面形状为锐边矩形=2.42； K系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般取k=3。 (d)栅后槽的总高度H：式中：栅前水深渠道超高，一般取=0.3m。(e)格栅的总长度L：式中：进水渠道渐宽部的长度，m； 进水渠道渐宽部位的展开角度，取20 格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取； 格栅前槽高，,m；(f)每日栅渣量W：式中：单位体积污水栅渣量

36、，一般去0.10.01，取0.06； 污水流量总变化系数，取1.35。宜采用机械清渣。格栅设计计算尺寸见下图4-1：图4-1 格栅计算尺寸图细格栅选用根据格栅间距、宽度在给水排水设计手册第11册上查得采用XWB-III-1.2-2背耙式格栅除污机，其性能见表4-2。表4-2 XWB-III-1.2-2背耙式格栅除污机性能表型号格栅宽度(mm)格栅净距（mm）耙齿有效长度（m）安装倾角（）提升质量（kg）电动机功率（kw）XWB-III -1.2-2120088001895200 0.8链条回转式多耙平面格栅除污机结构见下图4-2：图4-2 链条回转式多耙平面格栅除污机结构图格栅间尺寸的确定工作

37、平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度相同。格栅间的尺寸为：64007500mm。皮带输送机选用栅渣用皮带输送机传送到格栅间外，卸入小推车中再运至垃圾堆放场所。根据栅渣量、输送距离采用与中格栅相同型号的皮带输送机LD型皮带输送机，其性能见表4-3。表4-3 LD型皮带输送机性能参数表型号皮带宽度(mm)输送距离（m）运输能力（m3/h）功率（kw）生产厂家带速0.8m/s带速1.0m/sLD758004.52102781.1河南红星矿山机器有限公司4.2 污水泵房的设计4.2.1 一般规定(1)应根据远近期污水量，确定污水泵站

38、的规模，泵站设计流量一般与进水管之设计流量相同；(2)应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施；(3)并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；(4)污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建式，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方形；(5)泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5 米的防水措施。4.2.2 水泵设计计算污水泵站选泵应考虑因素(a)选泵机组泵站泵的总抽生能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充

39、满度时的流量要求；(b)尽量选择类型相同（最多不超过两种型号）和口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；(c)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。设计计算泵站选用集水池与污水泵房合建式的。(a) 流量的确定(b)扬程的计算H=H静+2.0+（0.51.0）式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；0.51.0自由水头的估算值，取为1.0； H静水泵集水池的最低水位H1与水泵出水管提升后的水位H2之差；H1=进水管底标高+Dh/D-过栅水头损失-1.8 =-5.8+0.40.75-0.28-1.8=-7.58mH2=

40、接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失接触池水面标高与厂区地面大致相平，取为0m；沉砂池至接触池间水头损失为3.54.5m，取4.5m；则：H2=0+4.5=4.5mH静= H2- H1=4.5-（-7.58）=12.08m 取12mm水泵的选用根据水泵在给水排水设计手册第11册上查得采用QW型潜水排污泵5，其性能见表3-4。表3-4 QW型潜水排污泵的规格性能表型号流量Q（）扬程H（m）转速n（r/min）功率W（kw）效率（0/0）重量（kg）出口直径（mm）生产厂家350QW1500-15-901500159909082.12000350石家庄水泵厂4.2.3 集水池集水池形式污水泵站

41、的集水池宜采用敞开式，本工程设计的集水池与泵房和共建，属封闭式。集水池的通气设备集水池内设通气管，并配备风机将臭气排出泵房。集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗，池底作成不小于 0.01 的坡度，坡向污泥井。从平台到池底应设下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。集水池容积计算泵站集水池容积一般按不小于最大一台泵5分钟的出水量计算，有效水深取1.52.0米。本次设计集水池容积按最大一台泵6分钟的出水量计算，有效水深取2m。则集水池面积A 为：结合QW潜水泵的安装尺寸，集水池的尺寸为：则集水池的有效容积为(合格)集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长了腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正

42、常吸水，因此，在压水管路上设压力冲洗管DN150mm 伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。4.3 旋流沉砂池的设计4.3.1 设计要求（1）设计依据：a.城市污水处理厂一般均应设置沉砂池；b.沉砂池按去除比重2.65，粒径0.2mm以上的沙粒设计；c.设计流量的确定：1）当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；2）当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；3）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（2）设计参数：a.旋流沉砂池最高时设计流量时，停留时间不应小于30s，设计水力表面负荷宜为150200，有效水深宜为1.02.0m，池径与池深比宜为2.02.5b.

43、最大设计流速为0.25m/s,最小设计流速为0.15m/s；c.沉砂池的超高取0.3m。4.3.2 设计计算由于本设计沉砂池是旋流式的，而且本设计的沉砂池是定型设备，故不需要进行计算。本设计采用的设备为两座200型旋流式沉砂池，单台设备参数见下表4-3和图4-5。表4-3 旋流式沉砂池I型号及尺寸（mm）型号流量()ABCDEFGHJKL2001802430100045090030013504003004008001150图4-5 旋流式沉砂池结构示意图4.4 生物选择器厌氧池的设计为使氧化沟具有除磷脱氮的功能，在氧化沟之前设生物选择器及厌氧池，这样，污水可以在这里进行厌氧中重要的释磷作用以及

44、部分反硝化作用。4.4.1 设计参数(1)设计进水流量； (2)水力停留时间：；(3)污泥浓度: X=4000mg/L；(4)污泥回流液浓度：；4.4.2 污泥回流量计算(1) 回流比计算(2) 回流污泥量计算4.4.3 生物选择池（厌氧混合池）设计计算(1) 单个厌氧池容积式中：池容积； 水力停留时间。(1) 厌氧池表面积设计有效水深h=3.5m,厌氧池的池宽取为：B=16m；则厌氧池的长度为： 取4m4.4.4 生物选择池污泥负荷生物选择池采用高负荷完全混合式，其污泥负荷（F/M）为：式中：进水BOD5 浓度,mg/L,取150mg/L； X污泥浓度，mg/L，取4000mg/L。4.4.5 搅拌设备的选择根据厌氧选择池容积大小和池深选择JBL型螺旋桨式搅拌机，每格安装2台其性能参数见表4-4。表4-4 JBL 型螺旋桨式搅拌机性能参数表型号浆直径（ mm）转速（r/min）功率(kw)浆叶数(个)JBL-2000800-20004-1344.5-22124.5 氧化沟的设计本设计采用卡鲁塞尔氧化沟4.5.1 已知条件(1)水量(2)浓