2022年某小区生活污水处理工程设计方案 .pdf

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1、学号2008313030110 编号2012130810 研究类型应用研究分类号X703 湖北师范学院文理学院毕业设计设计题目某小区生活污水处理工程设计作者姓名吴浩琨指导教师胡巧开所在院系化学与环境工程系专业名称环境工程完成时间2012年 5 月 20 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 42 页湖北师范学院文理学院本科毕业设计诚信承诺书中文题目： 某小区生活污水处理工程设计外文题目：Treatment Engineering Designof aDomesticSewageTreatment学生姓名吴浩琨学 号20083

2、13030110 院系专业化学与环境工程院环境工程班 级0804 学 生 承 诺我承诺在毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人毕业论文（设计）内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况。如有违规行为，我愿承担一切责任，接受学校的处理。学生（签名）：年月日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，经过本人核查，该生毕业论文（设计）内容除特别注明和引用外，均为该生本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的现象。指导教师（签名）：年月日精选学习资料 - - - - - -

3、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 42 页某小区生活污水处理工程设计吴浩琨（指导教师：胡巧开）（湖北师范学院文理学院化学与环境工程系湖北 黄石 435002）摘要： 小区生活污水量不大 , 对于其污水的处理主要是降低污水中的COD和BOD5以及少量的 SS和氨氮。本设计采用CAST工艺,CAST工艺是循环式活性污泥法的简称，它是在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。CAST工艺主体构筑物由SBR反应池组成，反应池内主要分为选择区和反应区。在 CAST系统中，至少应设两个池子，以使系统能实

4、现连续进水。它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。本设计COD和 BOD5去除率分别达到85% 和 85% 以上， COD 浓度低于90mg/L，BOD5浓度低于20mg/L，出水水质稳定，且能达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996 ）的一级标准。关键词： 生活污水 CAST 工艺生物除磷脱氮中图分类号： X703 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 42 页Treatment EngineeringDesign of a Domestic

5、 Sewage Treatment WU Haokun（Tutor:HU Qiaokai）(Department of Chemistry and Environmental Engineering, Hubei Normal University of Institute of Arts and Sciences, Huangshi 435002, China)Abstract： It is usually not huge for community domestic wastewater treatment, traditional SBR process and CAST proces

6、s is the preferred technology of the small sewage treatment plant. This design using CAST technology. CAST is short for cyclic activated sludge technology,it is on the basis of SBR process,increasing selectors and sludge recirculation facility,that solved the problem of the adjustment strategy.In th

7、e CAST system,there should be at least set two pool,so the system can achieve continuous water intake.It is the use of different microbial differences in growth rates under different load conditions and mechanism of phosphorus and nitrogen removal from wastewater by biological, bio - selector and tr

8、aditional product of the combination of SBR reactors.This design COD and BOD5 removal rates to more than 85 and 85 respectively, concentration of COD concentration is lower than 90mg/L,BOD5less than 20mg/L, water quality stability and achieve the level of national integrated wastewater discharge sta

9、ndards GB8978-1996 standards. Keywords ： Domestic wastewater treatment CAST process phosphorus and nitrogen removal from wastewater by biological.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 42 页目录1.概述 1 1.1 工程基本情况简介1 1.2 设计资料 1 1.3 设计依据 2 1.4 设计范围 2 1.5 设计原则 2 2.处理工艺设计3 2.1 生活污水处理工艺比较33 2.2

10、 拟建工程工艺流程确定49 2.3 各单元预期处理效果712 3.主要构筑物的设计与计算813 3.1 格栅 (半地下钢砼 ) . 13 3.2 沉砂池 (半地下钢砼 ) . 15 3.3 调节池 (半地下钢砼 ) . 18 3.4 反应池 (半地下钢砼 ) . 19 3.5 沉淀池 (半地下钢砼 ) . 21 3.6 过滤器 23 3.7 清水池 (半地下钢砼 ) . 24 3.8 消毒池 (半地下钢砼 ) . 24 3.9 污泥池 (半地下钢砼 ) . 24 3.10 污泥脱水间 (半地下钢砼 ) . 25 3.11污泥的最终处置26 4 辅助设备设施设计27 5 平面布置与高程布置27

11、5.1 平面布置27 5.2 高程布置28 6 人员编制1228 6.1 人员编制28 7.投资估算29 7.1 土建部分投资30 7.2 设备部分投资估算30 8.经济和环境效益分析31 8.1.经济效益分析31 8.2.环境效益分析33 9.结论与建议33 9.1 结论 33 9.2 建议 33 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 42 页10.致谢 34 参考文献35 附录图 36 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 42 页某小区生活污水处理设计吴

12、浩琨（指导老师：胡巧开）（湖北师范学院文理学院化学与环境工程系湖北 黄石 435002）1.概述1.1 工程基本情况简介随着生活水平的提高 ,小区越建越多 ,居住的居民增多 ,用水量增多，生活污水量增加，参照于黄石某小区住户平均污水排放量为1100m3d（年污水量过 40 万吨）。目前，自来水的价格加上其他相关收费合计每立方水2 元多，小区每年仅此一项需付出80 多万元。若将上述生活污水处理后可作为小区绿化灌溉及非生活用水等，不仅可以节省自来水费，又可以水环境资源。因此，对小区生活污水进行处理并综合利用，是一项意义十分重大工程工程。1.2 设计资料1.2.1 设计水量参照于黄石某小区住户120

13、0户,约 5000人,按人均每天生活用水量250L计算, 5000人250L(人d)80%=1000m3/ d 5000人250L(人d)90%=1125m3/ d 那么本工程设计处理水量取1100m3/ d 1.2.2设计水质设计进水水质、出水标准如表1：表 1 污水进水水质、出水标准情况 COD BOD5 pH NH3-N SS 进水 521 258 6.08.0 51.1 282 出水 100 20 6.09.0 12 70 设计水量： 1100m3/d 单位： mg/L 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 42 页1

14、.3 设计依据（1）中华人民共和国水污染防治法（2）污水综合排放标准（GB8978 1996）（3）给排水设计规范（4）建筑给排水设计规范（GBJ15-88 ）（5）混凝土结构设计规范（GBJ10-89 ）（6）室外排水设计规范（GB 50014-2006）（7）给水排水制图标准（GBT 50106-2001）1.4 设计范围本工程设计范围包括小区生活污水处理区内的污水处理工艺、土建工程、管道工程、设备购置等。设计包括1：（1）对工艺构筑物选型作说明；（2）污水处理方案原理及确定；（3）主要处理设施（格栅沉砂池 调节池 CAST 反应 消毒过滤污泥浓缩池 絮凝斜板沉淀）的工艺说明；（4）主要设

15、备（格栅沉砂池调节池 CAST 反应池 消毒过滤池污泥浓缩池斜板沉淀池）的选择计算；（5）总工艺流程图、总平面图、单体设备结构图和高程布置图；（6）工程投资概算，人员编制及成本分析，运行管理；（7）工程经济和环境效益分析。1.5 设计原则工艺方案的选择对于生活污水处理设施的建设、确保处理设施的处理效果和降低运行费用发挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在废水处理设施的总体工艺方案确定中，遵循以下原则2：（1）所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，

16、运行稳精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 42 页定，能保证出水水质达到工厂使用标准及国家废水排放标准的要求。（2）所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗。（3）所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质、水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整。（4）所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。（5）所选工艺应最大程度减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。2.处理工艺设计2.1 生活污水处理工艺比较32.1.1 SBR法SBR工艺中的核心处理设备是一个序批式间歇反应器（SBR反应器

17、），整个运行周期由进水，反应，沉淀，出水和闲置5 个基本工序组成， 5 个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行。在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理目的。其一般的工艺流程，如图 1：图 1.SBR 工艺流程图该工艺存在的问题及局限如下： 1 反应器容积利用率低由于其反应器水位不稳定，反应器有效容积需要按照最高水位来设计，大多数时间，反应器内水位均达不到此值，所以反应器容积利用率较低； 2 水头损失大由于 SBR池内水位不恒定，如果通过重力流入后续构筑物，则造成后续构筑物与SBR池的位差较大，特殊情况下还需要要用泵进行二次处理； 3 不连续的出水要求后续构筑物容积

18、较大，有足够的接受能力。而原污水初次沉淀池间 歇 曝气池处理水精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 42 页且不连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难； 4 设备利用率低当几个 SBR反应器并联运行时，每个反应器在不同的时间内分别充当进水调节池，曝气池或是沉淀池，但每个反应器内均需要设有一套曝气系统，各池交替进行的，因此，设备的利用率低。2.1.2 A/O法反应池分为厌氧区和好氧区，A/O 工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机

19、酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率，实现污水无害化处理。有机物被氧化分解两个反应区进一步划分为体积相同的格产生推流流态，厌氧区分格有利于改善污泥的沉淀性能，而好氧区分格有利于实现脱氮除磷，该工艺适合于处理水产品加工污水含氮量高的污水。其简单的工艺流程大致如图2：图 2.A/O 工艺流程图该工艺存在的问题如下： 1 由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； 2 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。此外，内循环液来自曝

20、气池，含有一定的DO，使 A 段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90；影响因素：水力停留时间，污泥泥龄。2.1.3 生物接触氧化法生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池，也称生物接触进水好氧池缺氧池沉淀池出水回流污泥剩余污泥精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 42 页氧化池。生物接触氧化池内会设有填料，填料被浸没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附，氧化分解并生成新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随出水流到二次沉淀池后被除去，废水便会得到净化。该工艺存在的

21、问题如下： 1 如运行不当，填料可能堵塞； 2 布水布气不宜均匀；脱氮除磷能力较差。2.1.4 AB 工艺AB工艺是吸附 - 生物降解工艺的简称，是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水处理技术。AB法工艺的主要特征 : a.A 段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50100倍，污水停留时间只有3040min，污泥龄仅为 0.30.5d 。污泥负荷较高，真核生物无法生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖， A 段对水质、水量、 PH 值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。 A 段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80% 左右

22、，且剩余污泥中的有机物含量高。b.B段 可 在 低 的 负 荷 下 运 行 ， 负 荷 范 围 一 般 为0.15kgBOD/(kgMLSS.d)，水力停留时间为25h，污泥龄较长，且一般为1520d。在 B 段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。进水初 次 沉 淀池生物接触氧化池二 次 沉 淀池出水排泥图 3. 生物接触氧化法的基本流程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 42 页c.A 段与 B段各自拥有独立的污泥回流系统，

23、相互隔离，保证了各自独立的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了A 和 B 的明确分工。优点：具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。对有机底物去除效率高。系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。有较好的脱氮除磷效果。节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经实验证明，AB 法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%25%。缺点：A 段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A 段在超高有机负荷下工作，使A 段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、

24、大粪素等恶臭气体。当对除磷脱氮要求很高时，A 段不宜按 AB 法的原来去处有机物的分配比去除 BOD55%60%，因为这样 B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/ 氮比偏低，不能有效的脱氮。污泥产率高， A 段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80% 左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。2.1.5 A2/O 工艺污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs 。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收 VFAs ，并在体内储存PHB 。进入缺

25、氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD 外，主要分解体内储存的PHB产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌和反硝精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 42 页化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。优点:A2/O 工艺在系

26、统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧- 缺氧- 好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。处理效率一般能达到：BOD5和 SS 为 90%95% ，总氮为70% 以上，磷为 90% 左右。缺点：基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高。2.1.6曝气生物滤池（ BAF）法曝气生物滤池是 90 年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX （有害物质）的作用其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体

27、，节省了后续沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省曝气生物滤池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填 ( 滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70 年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。优点：a. 总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费；b. 占地面积小，为常规处理工艺占地面积的80% ，厂区布置紧凑、美观。c. 处理出水质量好，可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准；d. 工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的

28、电耗低；e. 过 滤 速 度 高 ， 处 理 负 荷 大 大 高 于 常 规 处 理 工 艺 ；缺点：曝气生物滤池运行维护较复杂，尤其是填料的反洗与更换，从而导致运行费用也较高。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 42 页2.1.7MBR 工艺膜- 生物反应器工艺（ MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（ HRT ）和污泥停留时间（SRT ）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反

29、应、降解。因此，膜- 生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动 控 制 等 优 点 ， 是 目 前 最 有 前 途 的 废 水 处 理 新 技 术 之 一 。中空纤维膜组件置于MBR中，污水浸没膜组件，通过自吸泵的抽吸，利用膜丝内腔的抽吸负压来运行。膜组件材质为聚乙烯。膜组件公称孔径为 0.4 m ，是悬浮固体、胶体等的有效屏障；中空纤维膜丝较细，有较好的柔韧性，能保持较长的寿命，即使有膜丝破损的现象发生，由于膜丝内径 仅 为270 m， 可 被 污 泥 迅 速阻 住，

30、对处 理水 质完 全没有 影响 。鼓风机曝气，在提供微生物生长所必须的溶解氧之外，还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗膜丝表面，阻止污泥聚集，保持膜通量稳定，设计气水比为201。 MBR 中产生的剩余污泥由气提泵定量提升至污泥浓缩池，污泥在其中浓缩，并使污泥减容，上清液回流至调节池，MBR 出水由自吸泵抽送至回用水池前 处 理 反 硝化 池 MBR 池 出 水| 污泥处置优点：a.出水水质好b. 工 艺 参 数 易 于 控 制 ， 能 实 现HRT 与SRT 的 完 全 分 离c.设备紧凑，省掉二沉池，占地少d.剩余污泥产量少e. 有 利 于 增 殖 缓 慢 的 硝 化 细 菌 的 截 留 、

31、 生 长 和 繁 殖f.克 服 了 常 规 活 性 污 泥 法 中 容 易 发 生 污 泥 膨 胀 的 弊 端g.系 统 可 采 用PLC 控 制 ， 易 于 实 现 全 程 自 动 化缺点： MBR 工艺造价相对较高，为普通污水处理工艺的1.5-2.0倍。国产膜精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 42 页片质量较差、使用时间较短，进口膜片价格过高，运行维护及更换费用较高。2.2 拟建工程工艺流程确定42.2.1工艺流程的设计通过查阅大量的参考书籍以及期刊资料的对比，A/O 工艺和生物接触氧化法效果均不佳， A/O 法脱氮

32、率不高，但回流比为90% 时，脱氮率很高，可达 90% ，但是此时会消耗更多的动力费用。生物接触氧化法的氨氮去除率太低，并且当生物膜的增长量大于排出量时，生物膜就会发生堵塞，而当生物量降低时，处理效率也降低了，出水水质也会变差，不好控制。SBR法和氧化沟工艺都非常不错，氧化沟除了除磷去除率不及SBR ，其他水质指标均好于 SBR ，并且氧化沟工艺相比于SBR工艺较经济，不同规模的 SBR ，其单位电耗基本相当，但氧化沟随着规模的增大，单位电耗有所下降，且在直接成本上， SBR 均大于同等规模类型的氧化沟。所以本设计决定采用氧化沟的组合能够对BOD ,COD, 氨氮达到很好的处理效果。将各种处理

33、工艺进行对比后，拟采用如下工艺路线，如图4 所示：图 4 生活污水处理工艺流程（1）占地面积与总池容氧化沟与 SBR工艺占地面积较大， AB工艺、 A-O、A2/O 法、BAF工艺占生活污水格栅沉砂池残渣外运调节池氧化沟二沉池出水污泥浓缩池污泥回流污泥脱水运走消毒过滤回用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 42 页地面积较小， MBR 占地面积最小（为普通工艺占地面积的60% ）。（2）投资费用相比较而言，氧化沟、SBR投资费用最低， A-O、AB 工艺较低， MBR 、A2/O 法和曝气生物滤池造价相对较高，BAF较普通

34、工艺高出25% 左右， MBR根据膜的不同，价格相差较大（采用国产膜，总投资较普通工艺高出40% 左右，进口膜则要高80% ）。（3）运行成本及管理SBR自动化程度要求较高；氧化沟自动化程度较低；AB 工艺运行能耗低；BAF反洗等很难实现自动化操作，需人工操作，则人工费较高；若不考虑折旧费，单从人工费、电费、药剂费来考虑每日运行费用，MBR 最低，为0.35 元/d 左右， BAF 、A-O在 0.50 元/d 左右；若考虑折旧费，考虑到MBR和 BAF维护及更换费用较高，则其运行费用比A-O 要高； A2/O 法运行管理费用最高。（4）出水水质MBR 、BAF 、A-O工艺、 A2/O 工艺

35、、 AB工艺出水水质较好，可满足回用标准，耐冲击负荷较高，运行稳定。通过查阅参考书籍以及实际情况的考虑，选择CAST 处理工艺。CAST 工 艺 是 循 环 式 活 性 污 泥 法 （ Cyclic Activated Sludge Technology ）的简称，它是在SBR工艺的基础上，增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。CAST工艺主体构筑物由SBR反应池组成，反应池内主要分为选择区和反应区。在 CAST系统中，至少应设两个池子，以使系统能实现连续进水。一般地，在第一个池子中进水和曝气，在另一个池子中沉淀和滗水，反之亦然。在多池系统中

36、，通过合理的选择循环过程，可以使出水连续。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。拟采用如下工艺路线，如图 5 所示：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 42 页残渣外运生活污水给水泵图 5 生活污水处理工艺流程2.2.2 工艺流程设计说明56（1）格栅：由于生活污水时排放的污水中有较粗大的漂浮物和悬浮物，在处理系统中可

37、以设置格栅。在实际生活中，污水的水质和水量波动较大，在送入主体处理构筑物之前需要先进行水质水量的均和，为后续主体处理构筑物的正常运行创造良好的条件。（2）沉砂池 : 沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm ，密度大于2.65t/ 立方 M 的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走。（3）调节池：污水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的污水集水池，将污水储存起来并使其均质均量，以保证污水处理设备和设施的正常运行。CAST反应池调节池沉砂池池格栅间栅过滤器池消毒池栅

38、斜板沉淀池污泥浓缩池上清液回流污泥回流污泥脱水间池污泥外运精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 42 页（4）CAST反应池 : CAST 工艺主体构筑物由SBR反应池组成，反应池内主要分为选择区和反应区。在CAST系统中，至少应设两个池子，以使系统能实现连续进水。一般地，在第一个池子中进水和曝气，在另一个池子中沉淀和滗水，反之亦然。在多池系统中，通过合理的选择循环过程，可以使出水连续。（5）污泥浓缩池 : 污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性，

39、上清液回流至调节池。（6）斜板沉淀池 : 根据“浅池理论”，沉淀池容积一定时，降低池深，则可增大表面积，进而可降低表面负荷，提高沉淀池的沉降效率。而且由于平板的间距（或管道的管径）较小，各层又相互隔开，互不干扰，能够很好地满足水流紊动性和稳定性的要求，也为水中固体颗粒的沉降提供了十分有利的条件。（7）过滤器 : 机械过滤器也称为压力式过滤器是纯水制备前期预处理、水净化系统的重要组成部分材质有钢制衬胶或不锈钢，根据过滤介质的不同分为天然石英砂过滤器、多介质过滤器、活性碳过滤器、锰砂过滤器等，根据进水方式可分为单流式过滤器、双流式过滤器，根据实际情况可联合使用也可以单独使用。2.3 各单元预期处理

40、效果7表 2 各主要构筑物预期去除效果工程 CODBOD5 SS PhNH3-N进水 521258282 6.0 8.0 51.1 格栅去除率 % 2 240 - 出水 511 253 170 - 50.1 沉砂池去除率 % 3 3 30 - 3 出水 496 245119 - 48.5 调节池去除率 % 33 5 - 3 出水 481 237.7 113 - 47 反应池去除率 % 80 90 5 - 75 出水 96.2 23.8 107.4 8.09.0 11.8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 42 页沉淀池去

41、除率 % 8 20 30 - 8 出水 88.51975.2 7.08.0 10.8 过滤池去除率 % 55 30 -5 出水 81.4 18.1 52.6 7.08.0 10.3 预计效果 90 19 60 7.5 8.0 11 排放标准100 2070 6.09.0 12 除 pH 值外其它单位为：mg/L 3.主要构筑物的设计与计算83.1格栅(半地下钢砼 ) 3.1.1 设计说明由于生活污水时排放的污水中有较粗大的漂浮物和悬浮物，在处理系统中可以设置格栅。在实际生活中，污水的水质和水量波动较大，在送入主体处理构筑物之前需要先进行水质水量的均和，为后续主体处理构筑物的正常运行创造良好的条

42、件。3.1.2 格栅的设计与计算3.1.2.1设计参数原水水量 Q=1100m3/d=45.8m3/h=0.0127m3/s ；取流量总变化系数为Kz=1.45；设计流量 Qmax=KzQ=1.450.0127=0.0185m3/s 。3.1.2.2格栅计算（1）栅条的间隙数n=Qmax(sin )1/2/(bhv) Qmax最大设计流量0.0185m3/s ；格栅安装倾角，取60o；h栅前水深， m ，取 0.3m ；(sin )1/2 经验修正系数；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 42 页v 污水流经格栅的速度，一

43、般0.5 1.0m/s ，此处取 0.5m/s ；b栅条间隙宽度，取0.004m 。n=Qmaxsin(a)1/2/bhv=0.0185(sin60 o)0.5/(0.0040.3 0.5)=28.6829个（2）栅槽宽度 B B=S (n-1)+b n S栅条宽度 , 取 0.03m。B=S （n-1）bn=0.03(291) 0.00429=0.956m （3）进水渠道渐宽部分的长度设进水宽度B1=0.40m，其渐宽部分展开角度1=20o，进水渠道内的流速为 0.45 m/s 。L1=(B-B1)/2tan 1=(0.956-0.40)/(20.364)=0.76m （4）栅槽与出水渠道连

44、接处的渐窄部分长度 L2=0.15L1=0.1146m （5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面, 查表9格栅阻力系数 计算公式可知：=（s/b)4/3, =2.42, 则：=2.42(0.03/0.004)4/3=10.96, h2=kh0；h0=v2/2g sin h0计算水头损失， m ；阻力系数，其值与栅条的断面几何形状有关；g重力加速度，取9.81m/s2；k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3 。通过格栅的水头损失为0.08 0.15m，为避免格栅前涌水，故将格栅后槽底下降 h2作为补充补偿。h0=（10.960.502)/(29.81) sin60 o

45、=0.16m h2=30.16=0.48m （6）栅后槽总高度H=h+h1+h2h栅前水深 3m ；h1栅前渠道超高，一般取0.2m；h2栅前水头损失， m 。H=h+h1+h2=3+0.2+0.48=3.68m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 42 页（7）栅槽的总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan H1格栅前槽高， m ，H1=h+h2=0.3+0.48=0.78m L=0.76+0.1146+0.5+1.0+0.78/tan60=2.82m （8）每日栅渣量W=QmaxW186400/(Kz 100

46、0)；W1单位体积污水栅渣量， m3/(103m3污水) ，一般取 0.1 0.01，细格栅取大值，即 0.1m3/(103m3污水) K污水流量总变化系数。W=0.0185 0.1 243600/(1.45 1000)=0.11m3/d0.6m ，池总宽 B=2b=2.4m （4）有效水深：h2=A/B=1.5/2.4=0.625m （介于 0.25 1m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2 天，则每个沉砂斗容积354511126.0105.1232103 .1102mKTXQV（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中 X1：城市污水沉砂量3 m3/10

47、5m3，K：污水流量总变化系数1.5 （6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽 a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高 hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：mahad1.15 .060tan5.0260tan21沉砂斗容积：322211234.0)5.025.01. 121 .12(65 .0)222(6maaaahVd（略大于 V1=0.26 m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06 ，坡向沉砂斗长度为maLL65.221 .125.7222则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06 2.65=0.659m 池总高度 H ：设超高 h1=0.

48、3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m （8）进水渐宽部分长度 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 42 页mBBL43.120tan94.024.220tan211（9）出水渐窄部分长度 : L3=L1=1.43m （10）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 则 vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.170.15m/s，符合要求即沉砂池的实际尺寸为： LBH=6.4 m 2.5 m 4.0 m 。3.3调节池 (半地下

49、钢砼 ) 3.3.1设计说明各家住户的生活污水，其排出的污水水量和水质一般来说是不均衡的，这种变化对污水处理设施设备的正常操作及处理效果是很不利的，甚至是有害的。因此污水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的污水集水池，将污水储存起来并使其均质均量，以保证污水处理设备和设施的正常运行。3.3.2计算3.3.2.1基本设计参数水力停留时间 t 取 6h；该小区最大排水量 Qmax取 1200 m3/d ，即平均时流量为50m3/h ；有效水深取 H=3.0m 。3.3.2.2 计算调节池有效容积为：V有效= Qmaxt= 506h=300 m3H=5.0m ，则池底面积最小为：A=V

50、有效/H=3005=60 m2因地形设计即调节池 1 的实际尺寸为： LBH=6.4 m 7.5 m 5m 调节池 2 的实际尺寸为： LBH=6.0 m 2.0 m 5 m。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 42 页3.3.2.3 设备选型调节池中的污水在进入反应池时，需选用污水泵来提升水位，两用一备。选用 50QW-25-10-1.5 污水泵，选择参数如下表所示：表 3 污水泵泵流量m3/h 扬程m 转速r/min 轴功率kW 电机功率kW 效率排出口径mm QW-25-10-1.5 25 10 2840 1.5 6