石家庄桥东污水处理厂三沟式氧化沟工艺设计(共77页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上王者天下建设家园海纳百川制作目 录1概况 1.1污水厂设计污水量已知平均流量Q=8万吨/天=80,000 m3/d=925.926L/s=0.926m3/s已知日变化系数Kd=1.280，查手册5得总变化系数Kz=1.3，则：最高日污水量:Qd=Q×Kd=80000×1.280=1.02400×105m3/d=1185.19L/s最高日最高时污水量:Qh=Q×Kz=80000×1.3 =1203.704L/s=1.204 m3/s详细情况如表1-1所示:表1-1 污水水量计算项 目设计水量m3/dm3/hL/s平均日污

2、水量800003333925.926最大日污水量42671185.185最大时污水量43331203.7041.2设计水质进出水水质如表1-2所示:表1-2 污水厂进出水水质单位：mg/LCODCrBOD5SSNH3-NTP进水360170240324.5出水10030302531.3水文、气象、工程资料1.3.1水文资料(1)排入水体河流最小流量29.5 m3/h，流速0.6m/s，水位标高282m；(2)河流最高水位时流量45 m3/h，流速0.75m/s，水位标高284m；(3)河流常水位时流量37m3/h，流速0.65m/s，水位标高283m；1.3.2 气象资料(1)气温：年平均13

3、，夏季平均33，冬季平均6；(2)年平均降雨量:630mm；(3)年平均冰冻期60天。1.3.3 工程地质资料(1)地坪标高285.10m；(2)土壤承载力：13.8吨/立方米；(3)设计地震烈度：7级；(3)地下水深度：9.4米；(5)土壤冰冻深度：60cm。1.3.4 污水进厂干管资料进水干管内底标高（进水泵房处）279.413m，水面标高280.260m。1.3.5其它(1)厂区平均地面坡度0.5%，地势为西北高，东南低；(2)厂区征地面积为东西长186米，南北长128米。2 城市污水处理方案的确定2.1 确定处理方案的原则确定污水处理方案的原则:(1)城市污水处理应采用先进的技术设备，

4、要求经济合理，安全可靠，出水水质好；(2)污水厂的处理布局合理，建设投资少，占地少；(3)要求节能和污水资源化，并且最大限度的处理水能回用；(4)提高自动化的程度，为科学管理创造条件；(5)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；(6)污水采用季节性消毒；(7)提高管理水平和保证运转中最佳经济效果；(8)查阅相关的资料确定其方案。2.2 常见的水处理方案工艺对比2.2.1 我国污水处理工艺的现状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：(1)对传统活性污泥法进行改造或予以取

5、代后的人工生物净化技术路线；(2)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；(3)以渗水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；(4)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是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后的人工生物净化技术路线。人工生物净化与自然生物净

6、化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要是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，据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

7、、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种方法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：(1)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；(2)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；(3)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

8、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，不现实或者不可行。因为：(1)对地下水源有污染危险；(2)做不到终年昼夜对污水的处理；(3)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

9、处的主体工艺。传统的活性污泥法净化，有较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能耗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：(1)能可靠的保证税制精华的要求；(2)不需要占用大面积的土地； (3)处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；(4)为以后在经济条件可以的情况下，进

10、行三级处理提供工业回用打下基础。2.2.2 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：传统活性污泥法，A-B两段曝气法，A/O脱氮工艺，氧化沟，A2/O工艺，SBR法。2.2.2.1传统活性污泥法这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所需的足够氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有机物。A 工艺特点利用曝气池中的好氧微生物，来分解污水中的有机物质。混合液沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池口进入

11、池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。 a 优点：该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；运行可靠，出水水质稳定；适宜处理大量污水，所以多用于大中型污水处理厂。b 缺点：运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行成本；基建费用高，占地面积大，对水质、水量变化适应能力低；由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于N、P的去处率低。B 适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下图：进水格栅沉沙池初沉池曝气池二沉池出水剩余污泥回流污泥图2.1传统活性污泥法工艺流程图2.2.2.2 A-B两段曝气法

12、AB法是吸附生物降解法的简称，是原联邦德国亚琛工业大学Bohnke教授于70年代中期所开发的一种新工艺。该工艺不设初沉池，有机污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段两极污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。A 工艺特点：A-B工艺由A，B两端串联的活性污泥法组成，A段在厌氧和兼氧的条件下，进行高负荷曝气，一般曝气时间为0.5h，去除BOD5。B段在好氧条件下，进行低负荷曝气，曝气时间一般为26h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%95%，对N，P的去除率取决于B段采用的工艺。a 优点：该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；基建费和运行费用较活性污

13、泥法低15%左右；运行稳定，出水水质好。b 缺点：与传统法相比，A-B法多了污泥回流系统，而且产泥量较大；由于泥量大，故增加了污泥处理处置费用，同时运行管理较复杂；脱氮效果虽然有所提高，但由于污泥龄太短，仅靠吸附作用远不能达到脱氮除磷的要求。B 适用条件：适用于原水有机物浓度高并且不要求脱氮除磷的，或者需要逐步提高处理标准的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下图：A段进水格栅沉沙池吸附池中沉池曝气池二沉池回流污泥出水B段回流污泥图2.2 A-B两段曝气法工艺流程图2.2.2.3 A/O脱氮工艺A/O脱氮工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧

14、段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时有机氮转变成NH3-N，并被硝化，将好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用进水中的BOD5作为碳源，将NOX-N还原成N2在水中溢出，从而实现脱氮，然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOX-N的硝化。a 优点： 该工艺对污水的BOD和 SS总处理效率为90%95%，总氮的处理效率为70%以上； 流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流；b 缺点： 主要缺点是对P的去处率很低； 反应池和二沉池较活性污泥法大

15、幅增加； 污泥回流量大，能耗较高； 用于中小型污水处理厂费用偏高。B 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水处理厂。C 工艺流程见下图：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图2.3 A/O脱氮工艺流程图2.2.2.4 A/O除磷工艺A/O除磷工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时聚磷菌释放磷，在二沉池中对剩余污泥进行排放，达到除磷的效果。a 优点： 去除有机物

16、的同时可生物除磷； 污泥沉降性能好； 污泥硝化达到稳定； 沼气可以回收。 b 缺点： 生物脱氮效果差； 沼气回收利用经济效益差污泥渗出液需化学除磷。A 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。B 工艺流程见下图：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图2.4 A/O除磷工艺流程图2.2.2.5 A2/O 工艺A 优缺点a 优点：本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺；总的水力停留时间少于其他同类工艺；在厌氧（缺氧），好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之忧；厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合，能同时去

17、除有机物和除磷脱氮的功能；脱氮效果受回流液比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响。b 缺点：除磷效果很难提高，污泥增长有一定的限度，不易提高。脱氮效果有也难以进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；进入沉淀池的处理水要保持一定的DO，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释磷现象的发生；但DO浓度不宜太高，以防循环混合液对缺氧反 应器的干扰；B 适用条件：要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下图：沉砂池厌氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池进水出水图2.5 A2/O 工艺流程图2.2.2.6 传统SBR工艺传统SBR工艺也叫间歇式活性污泥法

18、。A 特点:a 优点： 流程十分简单，管理方便； 合建式，占地省，处理成本较低； 有脱氮除磷功能，处理较好； 污泥同步稳定，不需厌氧消化；b 缺点： 间歇周期运行，对自控要求高； 变水位运行，电耗量高； 脱氮除磷效果不太高；污泥稳定性不如厌氧消化。B 适用条件：中小型污水处理厂。C 工艺流程见下图：原污水沉砂池污泥浓缩池SBR反应器脱水配水井排水消化污泥处理消毒剂图2.6 传统SBR工艺流程图2.2.2.7 氧化沟 氧化沟又称“循环曝气池”，是50年代由荷兰的Pasveer开发，属于活性污泥法的一种变形。其基本特征是曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在环状渠道中不停的循环流动。A 工

19、艺特点： 氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅（一般3m左右），流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧段与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，达到脱氮的目的。 主要技术参数出如表2-1所示：表2-1 氧化沟工艺主要技术参数表污泥负荷 NS/kgBOD5/(kgMLSS.d)0.050.15水力停留时间 T/h1024污泥龄/d去除BOD558去除BOD5，并硝化1020去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %5060污泥浓度X mg/L20006000容积负荷 kgBOD5/( m3d)0.20.

20、4出水水质 mg/LBOD51015SS1020NH3-N13TP1 氧化沟内的循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷能力，对不易降解的有机物也具有较好的处理效果； 处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以达到脱氮除磷的效果。由于氧化沟的水力停留时间和污泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得彻底的降解，活性污泥产量少且趋于稳定，一般不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减小了处理构筑物，使其基建费用低于一般活性污泥法。 承受水质、水温、水量能力强，出水质好。B 缺点：一般除磷需另设厌氧池；

21、机械曝气，设备数目多；氧化沟沟体占地面积较大；对于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源。C 工艺流程：格栅沉沙池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化沟进水图2.7 氧化沟工艺流程图D 适用条件：适用于中小型污水处理厂。2.3 具体工艺流程的确定由于本设计的设计规模为8万m3/d，属于中小型污水处理厂，按照设计要求，采用氧化沟工艺，具体流程如下：剩余污泥泥饼外运进水中格栅泵房细格栅沉砂池分配井三沟式氧化沟浓缩池贮泥池污泥脱水机房集水井接触池计量槽出水图2.8 氧化沟工艺流程图2.4 主要构筑物的选择2.4.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、

22、泵站、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，以减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。2.4.2 进水闸井进水闸井与第一道格栅共建在一起。2.4.3 污水泵房城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。(1)污水泵站的特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、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

23、就地取材等。 污水泵站主要形式：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，水泵台数不超过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，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴0）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。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蝶阀，故需设计水设备，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，

24、本设计因水量大，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) 泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。(3)泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水。(4)泵房的通风设施自然通风、机械通风。自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。 部分机械通风机

25、械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。2.4.4 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。(1)平流沉砂池优点：沉淀效果好，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

26、增加难度。 (2)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。(3)曝气沉砂池优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂砾与外裹的有机物较好的分离，通过调节曝气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小，同时起调节曝气作用，其沉砂量大，且其含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设有消泡装置，其他型易产生偏流或死角，。并且由于多了曝气装置从而使费用增加。基于以上三种沉砂池的比较，本工程设计确定采用平流式沉砂池。2.4.5 氧化沟根据构造特征和运行方式的不同，常用的氧化沟系统

27、有以下几种：(1)CarrouseL是氧化沟CarrouseL是氧化沟是一个多沟串联系统，在每一个沟渠安装一台表面曝气器，靠近曝气的下游为富氧区，而曝气器的上游为低氧区。外界还可能成为缺氧区，有利于形成生物脱氮的条件，脱氮除磷效果好。(2)OrbaL型氧化沟OrbaL型氧化沟由多个同心的椭圆形或圆形沟渠组成，污水与回流污泥均进入最外一条沟渠，在不断循环的同时，依次进入下一个沟渠，它相当于一系列完全混合反应池串联而成，最后混合液从内沟渠排除。由于运行过程中，溶解氧能保持一定梯度，这样有利于提高充氧效果，也可脱氮除磷。(3)一体氧化沟所谓一体氧化沟就是将二沉池建在氧化沟内，从而完成曝气沉淀两个功能

28、。由于一体氧化沟集曝气、沉淀功能于一体，可减少面积，省去污泥回流系统，因此，可省基建和运行费用。(4)交替工作式氧化沟这种氧化沟的特点是二沉池与曝气池合建，其中两沟交替作曝气区和沉淀区。这种系统简化了流程，可以节省基建和运行费用，操作方便，氧化沟出水方便，溢流堰的启闭以及曝气转刷的开动与停止都可以实现自动化控制。本工艺采用交替式氧化沟，而三沟合建T型氧化沟更能体现交替工作的优点，提高了出水水质效果，较DE型氧化沟要好。2.4.6 消毒(1)接触池：采用折板往复式池子。(2)消毒剂的选择；1）液氯优点：价格便宜，效果可靠，投配设备简单。缺点：对生物有毒害作用，并且可产生致癌物质。适用于大、中型规

29、模的污水处理厂。2）漂白粉优点：投加设备简单，价格便宜缺点：除与液氯相同的缺点外，尚有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强大。适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。3）臭氧优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物 、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或积累性残余物。缺点：投资大，成本高，设备管理复杂。综上三种消毒剂的比较，本工程采用液氯做消毒剂。2.4.7计量设施在沉砂池和分配井之间建设计量设施电磁流量计，接触池后的二级出水采用巴氏计量槽计量出水水量。2.4.8 浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池

30、。重力浓缩池按其运行方式可分为间歇式和连续式。(1)浮选浓缩池：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。(2)重力浓缩池：用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，运行费用低，动力消耗小。综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。2.4.9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，采用板框式压滤机，并设自然干化厂。 3 城市污水处理系统的设计（一）3.1 进水闸井的设计3.1.1 污水厂进水管的设计（1） 污水处理厂进水管要求：A 进水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)；B

31、 管材为钢筋混凝土管；C 非满流设计，n=0.014.（2）污水进水管的设计由前面的计算和Qmax=1203.7,查手册1得：Dg=1200mm h/D=0.70 1000i=1.40管内v=1.35 m/s h=0.71200=0.84m污水厂污水进水总管管内底标高（进水泵房处）为279.413m ，水面标高280.260m则管顶标高为：279.413+1.200=280.613m3.1.2 进水闸井工艺设计（1） 进水闸门的作用为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。进水闸井的作用是汇集各种雨水以改变进水方向，保证进水稳定性。（2） 进水闸井的设计 进水闸井前

32、设跨越管，跨越管的作用是当污水厂产生故障或维修时，可是污水直接进入水体，跨越管的管径比进水管大，取为1500mm。 考虑施工方便以及水力条件，进水闸井采用格栅间同值等边长的正方形截面，污水来水管标高为279.413m，闸井井底标高为m 考虑格栅间的宽度，进水闸井采用正方形构造，尺寸为：L×B×H=4×4×3 采用明杆式青铜密封圆形闸门：D=1500mm 重量=11203.1.3 启闭机的选择（1） 启闭机的计算： 式中：W闸板及螺杆的重量；T克服水压的阻力，.其中f为摩擦系数，取f=0.3；P闸门受的总压力。 式中：P1最高水位时的水压力；P2最不利水位

33、时的水压力。设最高水位为279.413 m，则最不利水位与管顶平齐即280.613m，则P2=1000×（280.613-280.260）=1300/m2则所以，启闭机为 （3） 启闭机的选择根据启闭机在手册上查的采用QPL15型手电两用螺杆启闭机，其性能如下表：表3-1 起闭机性能表型号形式启闭能力（吨）启闭速度（m/min）手摇人数OPL3手电两用螺杆式启闭手动电动上升下降30.150.25213.2 进水格栅间的设计本设计采用两道格栅，一道中格栅、一道细格栅。中格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。3.2.1 设计参数（1）水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。（2）污水

34、处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 1）人工清除 2540 mm；2）机械清除 1625mm；3）最大间隙 40 mm。 （3）栅清量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及排水管道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 1）格栅间隙 1625 mm, 0 . 100.05栅渣污水；2）格栅间隙 3050 mm，0.030.01栅渣污水。（4）大型污水处理厂或泵站前的格栅（每日栅渣量大于0.2 ）一般应采用机械清渣。（5）机械格栅不宜少于 2 台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。（6）过栅流速一般采用 0 . 61 . 0 m/s。 （7）格栅前渠道内的水流速度一般采用

35、0 . 40.9m/s。 （8）格栅倾角一般采用。（9）通过格栅的水头损失，粗格栅一般为.2m,细格栅一般为0.30.4m。（10）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5米。工作台上应有安全和冲洗设施。 （11）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7 m，人工清除不应小于 1.2m；机械清除不应小于1.5m。（12）机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护没备的措施。（13）设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。（14）在北方地区格栅的设置应考虑防止栅渣结冰的措施。 （15）格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。3.2.2 中

36、格栅的设计计算本设计设计三组格栅，两用一备。设计图见3-1，3-2图 格栅设计简图图 格栅的结构简图（1） 设栅前水深h=0.4 m，过栅流速取V=0.9 m/s，用中格栅，栅条间隙b=0.021m，格栅安装倾角=60°。栅条间隙数; 栅槽宽度;式中：B栅槽宽度，m（栅槽宽度一般比格栅宽0.2m 0.3m,取0.2m）;s栅条宽度，m;b栅条间隙，50100mm; n格栅间隙数； 最大设计流量，m3/s；倾角；60度；h栅前水深，取0.4m; v过栅流速，m/s，取0.81.0 m/s，取0.9m; 设s=0.01，则 图3-3 格栅各部分尺寸（1）进水渠道渐宽部分的长度，见图3.

37、式中： 进水渠道渐宽部分的长度;m. B1进水渠道宽度，取0.8m其渐宽部分展开角度，取20°；（2）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 式中：L2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。（3） 通过格栅的水头损失设格栅为矩形锐边断面取k=3 式中：h1过栅（设计）水头损失，m； h0计算水头损失，m； g重力加速度，9.81； k系数，一般采取3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，,当为矩形断面时，=2.42 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 所以：（5） 栅后槽总高度H设栅前渠道超高； （6） 栅槽总长度L，：式中为栅前渠道深， （7） 栅槽总宽度（8） 每日栅渣量

38、 （公式3.11）式中：每日栅渣量，m3/d; 栅渣量,污水，格栅间隙为16 25mm时，=0.100.03污水；格栅间隙为30 50mm时，=0.030.10污水。本设计格栅间隙21mm,取=0.07污水。（取0.1-0.01）, 生活污水流量总变化系数。在格栅间隙为21mm每1000 m3污水产0.03 m3。 采用机械清渣。3.2.3 格栅选择本设计选用回转式平面格栅，GH-1200，参数规格见表3-2：表3-2 GH1200回转格栅参数型号格栅宽度(mm)格栅间距(mm)电动机功率（kw）栅条截面积(mm2)格栅倾角GH10001000501.11.5105060°70

39、76;3.3 细格栅的设计3.3.1 设计参数(1) 细格栅间隙3-10mm，0.10-0.50m3栅渣/103 m3；(2) 格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；(3) 过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；(4) 格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9 m/s；(5) 格栅倾角一般采用45°-75°通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.17 m；(6) 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，工作台设有安全和冲洗设施；(7) 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：人工清除，不小于1.2m,机械清除，不小于1

40、.5m，(8) 机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施；(9) 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。3.3.2 细格栅的设计计算设栅前水深为0.40m，过栅流速取，用细格栅，栅条间隙b=6mm，格栅安装倾角=60°。设置三组格栅两用一备(1) 栅条间隙数 式中：B栅槽宽度，m；s栅条宽度，m；b栅条间隙，10-40mm，取b=0.02m； n格栅间隙数； Qmax最大设计流量，m3/s；倾角；h栅前水深，0.4m；过栅流速，m/s，取0.81.0 m/s 设s=0.01则 (2) 进水渠道渐宽部分的长度 式中: 进水渠道渐宽部分的长度;m B

41、1进水渠道宽度，取0.85m 其渐宽部分展开角度，取20°； (3) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2式中：L2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。 (4) 通过格栅的水头损失 式中：h1过栅(设计)水头损失，m； h0计算水头损失，m； g重力加速度， ；k系数，一般取3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，,当为矩形断面时，=2.42 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 (5) 栅后槽总高度设栅前渠道超高 栅前渠道深 (6) 栅槽总长度L：（7）栅槽总宽度： (8) 每日栅渣量 式中：W每日栅渣量，m3/d;W1栅渣量（取0.1-0.01）K生活污水

42、流量总变化系数。在格栅间隙为6mm每1000m3污水产0.01 m3。故本设计的中格栅宜采用机械清渣。3.3.3 格栅的选择选用回转式平面格栅，GH1400，参数规格如下表：表3-3 参数规格型号格栅宽度（mm）格栅净距(mm)电动机功率（kw）栅条截面积(m2)格栅倾角GH1400100061.1-2.210 5060°70°3.4 污水泵房的设计3.4.1 一般规定(1) 应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；(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，以决定其设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是

43、进处理厂处理来选择合适的泵站位置；(3) 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，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；(4) 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。3.4.2 选泵参数计算(1) 污水泵站选泵应考虑因素 选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求； 尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求； 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

44、水泵时才选用清水泵。(2) 选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。 流量的确定Q本设计拟订选用5台泵（4用1备），则每台泵的设计流量为： 集水池容积VA 泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量设计 取V=100 m3，B 有效水深h为2.5 m，则水池面积F为: 取 （3）扬程的估算H 式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；1.0自由水头； H静水泵集水池的最底水位H1与水泵出水管提升后的水位H2之差；H1=进水管底标高+ h 集水池有效水深=279.413+3.4-2.5=280.313 mH2=接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失=286.5+4.5=291

45、.0m 沉砂池至接触池间水头损失为3.54.5米，取4.5 m则：H2 =286.50+4.5=291.00m H静= H2 - H1=291-280.813=10.20则水泵扬程为：H=H静+2.0+1.0=10.20+2.0+1.0=13.20 m 取14 m。3.4.3 选泵由Q=304.25L/S=1095.3m3/h ，H=14 m，可查手册11得：选用250WDL型立式污水泵，其各项性能如下：表3-4 泵的选择参数型号流量m3/h扬程m转速r/min轴功率kw电动功率kw效率%气蚀余量m重量kg250WDL750-125027.5-22.59907557.8774.82570 3.

46、4.4 吸、压水管路实际水头损失的计算（1） 设计依据 吸水管流速0.82.0m/s，安装要求有向水泵不断向上的坡度； 压水管流速一般为1.22.5 m/s； 吸压水管实际水头损失不大于2.5 m/s。（2） 具体计算 Q=304.25L/s，吸水管选用DN=500mm的铸铁管，压水管为DN=400 mm的铸铁管。 查手册1知：1000i=18.2查手册1知：1000i=5.58水泵进出口径分别为300mm，250mm. 吸水管路损失吸水管上有：一个喇叭口Dg=700mm,1=0.1； Dg500的闸阀一个，2=0.06，Dg300的90°弯头一个，3=0.52；Dg的偏心渐扩管一个

47、，4=0.20，直管部分长度为1.5m 设吸水管直管部分长度为1.5m，则h沿程=iL=2.333/1000=0.00吸水管总损失h=0.463+0.009=0.472m; 压水管路损压水管上有：Dg的渐缩管一个，1=0.24; Dg400 的截止阀一个，2=2.5；Dg400 的闸阀一个，3=0.07；Dg400的90°弯头两个，4=0.60； 设压水管管长8m，则h沿程=il=818.2/1000=0.15压水管总损失h=1.70+0.150=1.850m 水泵扬程校核H=H静+h+1.0=0.472+1.850+15.84+1=18.1622.5m所选水泵扬程为27.5-22.

48、5m，能够满足需求，故选泵合适。3.4.5 集水池（1） 集水池形式： 污水泵站的集水池宜采用敞开式，本工程设计的集水池与泵房和格栅共建，属封闭式。（2） 集水池的通气设备集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内（3） 集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。（4） 集水池容积计算 集水池容积按一台泵5分钟的流量设计：取100 有效水深采用2.5米，则：集水池的面积为：F=40 m2（5） 集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影

49、响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管D=100 mm伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走集水池可设连通的两格，以便检修。3.4.6 水泵机组基础的确定和污水泵站的布置（1） 水泵机组基础的确定 机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并故定机组，使之运行稳定。不致发生剧烈震动，更不允许发生沉降，对基础的要求： 坚实牢固，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载。 要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。（2） 水泵基础深度的计算查手册，算得水泵机组基础尺寸为 mm，机组总重量W=800 kg，基础深度H可按下式计算： 式中：L基础长度，m；B基础宽度，m；基础所用材

50、料的容重，混凝土基础=2400 kg；W机组总重量，kg； 则： （3） 污水泵站的布置因为所选用的台数多于4台，所以泵房采用矩形，泵房内泵采用横向排列，这样随增加了泵房的长度，但由于立式泵占地面积小、跨度小、水力条件好、节省电耗。 进水侧基础与墙壁的净距为1.5 m； 基础尺寸为mm； 基础间净距为1.5m； 出水侧基础与墙壁的净距为2m; 泵房尺寸为mm； 3.4.7 泵房高度的确定（1） 起吊设备最大起升重量为 2570kg,即3吨。选择CD1-3-12D型电动葫芦，其规格见表3-5表3.5 起吊机选择规格型号起重量t起升高度m起升速度m/min运行速度m/min工字梁轨道型号最大轮压kg重量kgCD1-3-12D31286020a451650360主起升电动机慢速起升电动机运行电动机钢丝网功率kw转速r/min功率kw转速r/min功率kw转速r/min直径mm结构4.513800.413800.4138013637+1-1-80-I-b（2） 高度的确定H=a+b+c+d+e+h（公式3.17）式中：a单轨吊车梁的高度，取0.1mb滑车的高度，取0.6mc起重