摘 要 要
本论文主要设计卡鲁塞尔氧化沟工艺处理城市污水。城市污水处理厂是城市发展的重点基础设施，是城市水污染控制、市发展的重点基础设施，是城市水污染控制、水环境保护工作中的重点工程，是城市水污染控制、水环境保护工作中的重点工程，它水环境保护工作中的重点工程，它对社会经济的高速、稳定、可持续性发展有极其重要的作用。
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本设计是东北地区的一个城市污水处理厂，其污水流量为6万m/d，经处
理后应达到SS去除率85%，BOD去除率90%。本设计采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，卡鲁塞尔氧化沟一般采用表面曝气，其曝气池成封闭的沟渠型，卡鲁塞尔氧化沟一般采用表面曝气，其曝气池成封闭的沟渠型，污水和活性污泥其曝气池成封闭的沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动，因此又称为“环形曝气池”。氧化沟水力停留时间长，有机负荷低，污泥龄高，又很好的沉降性能，对BOD和SS的处理效率高，与其他的活性污泥相比有明显的优点：流程简单，投资费用少，运行效果稳定，出水水质好且有一定承受水质水量冲击负荷的能力。出水可达国家排放标出水水质好且有一定承受水质水量冲击负荷的能力。出水可达国家排放标准。处理工艺流程主要由格栅、沉砂池、氧化沟、二沉池、污泥浓缩池、污泥脱水间等组成。高程布置和平面布置合理，既减少占地，又利于污水，污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 并有利于减少工程投资和运行成本。
本论文包括设计背景，方案选择的依据，工艺流程，构筑物尺寸的计算，设备选型，成本核算等。 备选型，成本核算等。
关键词：城市污水；设计；卡鲁塞尔氧化沟工艺；BOD；工艺流程 ；工艺流程
武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 ABSTRACT The paper mainly designs the Carrousel Oxidation Ditch to treat the municipal wastewater . The factory The factory of factory of the of the treatment the treatment of treatment of municipal of municipal wastewater municipal wastewater is wastewater is not is not only not only the only the important basic important basic facilities basic facilities of facilities of the of the city the city development city development , development , but , but also but also the also the main the main project main project of project of the of the control of municipal wastewater and water resource environment protection as well .It also plays a role in the social economic development . This design This design is design is a is a factory a factory of the of the treatment the treatment of municipal of municipal wastewater in the in the 3northeast，the flow of which is 6 /d ³104 m，the removal rate of SS is 85% and the removal rate of BOD is 90%The method of this design is Carrousel Oxidation Ditch , 。the Carrousel the Carrousel .Oxidation Carrousel .Oxidation Ditch .Oxidation Ditch use Ditch use surface use surface aerating surface aerating apparatus,it aerating apparatus,it is apparatus,it is aerating is aerating basin aerating basin present ditch,the mixture of wastewater and activated sludge flow constantly through the ditch,therefore,it the ditch,therefore,it is ditch,therefore,it is named is named of named of “of “rotory aerating rotory aerating basinaerating basin”basin”.oxidation ditch .oxidation ditch is ditch is longer is longer hydraulic retention,low hydraulic retention,low organic retention,low organic loading organic loading , loading , high , high sludge high sludge age sludge age , age , good , good settling good settling , settling , high , high BOD-elimination and BOD-elimination and SS- and SS- elimination.comparing SS- elimination.comparing with elimination.comparing with other with other activated other activated sludge,it activated sludge,it is sludge,it is favorable ability favorable ability of ability of bearing of bearing the bearing the impingement the impingement loading.the impingement loading.the wastewater loading.the wastewater treated wastewater treated by treated by the by the processing can The process processing can up can up to up to the to the sewage the sewage discharge sewage discharge standard . discharge standard . The process is process is consisted is consisted of consisted of screen bar 、sink sand pond 、 Oxidation Ditch 、 secondary clarifier 、 sludge concentrated pond 、sludge dehydrated room and so on . The plane distribution and elevation distribution are rational, the constructions follow the principle of compact, small dimension. small dimension. It dimension. It is It is not is not only not only good only good for good for transfer for transfer of transfer of wastewater of wastewater and wastewater and sludge and sludge ,but sludge ,but reducing the cost of investment and running. The paper include the designed backthrough , the base of choosing the processing---set up,the calculation of dimension about the building and so on. Key words : municipal wastewater ;design ; Carrousel Oxidation Ditch technology ;biochemical oxygen demand; technology process. 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 目 录 1 绪论1 绪论„„„„„„„…………………………„„„„„„„„„„„„„ 1 1 1 2 2 2 1.1城市污水现状及处理工艺的发展概述„„„„„„„„„„„„„1.1.1 普通活性污泥法工艺„„„„„„„1.1.2 AB工艺„„„„„„„„„1.1.3 氧化沟工艺„„„„„„„„„„1.1.4 SBR工艺„„„„„„„………………………„„„……………………………„„„„„„„……………………………„„„…………………………„„„„„„„„„2 城市污水处理工艺选择2 城市污水处理工艺选择„„„„„„„„„„2.1 工艺方案分析比较2.1 工艺方案分析比较„„„„„„2.2 工艺方案选择2.2 工艺方案选择„„„„„„„………………………„ 3 3 6 7 7 8 8 …………………………„„„„„„……………………………„„„„„„………………………„„„„„„„3 处理构筑物设计3 处理构筑物设计„„„„„„3.1 污水流量的计算3.1 污水流量的计算„„………………………„„„„„„„„„„„„3.2 集水池3.2 集水池„„„„„„„„„„„„„„3.3 污水提升泵3.3 污水提升泵„„„„„„„„3.4 中格栅3.4 中格栅„„„„„„„„„„„„„3.5 曝气沉砂池3.5 曝气沉砂池„„„„„„„„„„3.6鼓风机房„„„„„„„„3.7配水井„„„„„„„„„„„………………………„„„„…………………………„„„„„„„………………………„„„„„„………………………„„„„„„…………………………„„„„„„„„…………………………„„„„„9 11 13 14 3.8 卡鲁塞尔式氧化沟3.8 卡鲁塞尔式氧化沟„„„„„„„„„„„3.9 辐流式二沉池3.9 辐流式二沉池„„„………………………„14 17 19 ………………………„„„„„„„„„„„………………………„„„„„„3.10 回流污泥泵房3.10 回流污泥泵房„„„„„„„„武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 3.11 接触消毒池3.11 接触消毒池„…………………………………„„„„„„„„„„3.12 剩余污泥泵房3.12 剩余污泥泵房„„„„„……………………„„„„„„„„„„3.13 污泥浓缩池3.13 污泥浓缩池„„„„„……………………„„„„„„„„„„„3.14 浓缩污泥贮池3.14 浓缩污泥贮池„„„„„„„„„„„„……………………„„„3.15 浓缩污泥提升泵房3.15 浓缩污泥提升泵房„„„„„„……………………„„„„„„„3.16 污泥脱水间3.16 污泥脱水间„„„„„„„„„……………………„„„„„„„4 污水处理厂总体布置4 污水处理厂总体布置„„„„„„„„„……………………„„„4.1 总平面布置4.1 总平面布置„„„„„„„„„„……………………„„„„„„„4.2 高程布置4.2 高程布置„„„„„„„„„„„„……………………„„„„„„5 污水处理厂运行成本核算5 污水处理厂运行成本核算„„„„„……………………„„„„„5.1 劳动定员5.1 劳动定员„„„„„„„„„……………………„„„„„„„„„5.2 运行费用5.2 运行费用„„„„„„„„„„„„„„„„……………………„„6 工程效益6 工程效益„„„„„„„„„„„„„„„„……………………„„7 全文总结7 全文总结„„„„„„„„„„„„„„……………………„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„……………………„„„ 20 21 21 24 24 25 25 25 26 26 27 27 28 29 30 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 1 绪论1 绪论 1.1城市污水现状及处理工艺的发展概述 中国是一个水资源匮乏的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的四分之一。而且在时空分布上极不均匀，分之一。而且在时空分布上极不均匀，许多地区和约而且在时空分布上极不均匀，许多地区和约300个城市缺水，而其中严个城市缺水，而其中严重缺水的城市有50个。20世纪80年代，人口膨胀、工业的迅猛发展使水体受到严重的污染，这就加剧了水资源的短缺。根据有关资料1979年底数据，全国污水日排放量为1亿立方米，全国各类水体82％的河段受到污染，其中39％的河段已受到严重污染，水质低于3类或4类标准，结果造成饮用水水源的污染。据调查，70％的饮用水水源不符合卫生标准，使我国城市供水水源受到严重的威％的饮用水水源不符合卫生标准，使我国城市供水水源受到严重的威胁。一些自来水厂按常规工艺运行已无法确保供水水质符合标准，而被迫关闭或一些自来水厂按常规工艺运行已无法确保供水水质符合标准，而被迫关闭或以生物化学法处理进行改造. 1980年以来，随着水污染治理工作的发展，污水处理技术也取得了一定的进展，大量的新工艺、新设备和新材料在实际中得到应用和发展。我国80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除BOD和SS为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。 “七五”、“八五”、“九五”国家科技攻关课题的建立与完成，使我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术、污泥处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果达到国际先进水平。成果，某些研究成果达到国际先进水平。同时，某些研究成果达到国际先进水平。同时，借助于外贷城市污水处理工程项同时，借助于外贷城市污水处理工程项目的建设，国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国，AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理工艺技术由过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、工艺技术由过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、高效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场，如格栅机、效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场，如格栅机、潜水泵、如格栅机、潜水泵、除潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备与装置。 1.1.1 普通活性污泥法 普通活性污泥法是最普遍采用和最成熟的处理工艺，它有传统活性污泥法、阶段曝气、吸附再生、延时曝气、完全混合、混合—推流等6种形式。其中传统活性污泥法处理效果好，对BOD和SS的处理效率均为90%—90%—95%，但曝气池前95%，但曝气池前段供氧不足，后段供氧过剩，同时耐冲击负荷能力弱，曝气时间长，一般为6—8 h。如：北京 。如：北京 高碑店污水处理厂 100高碑店污水处理厂 100万m3/d 已运行，天津/d 已运行，天津 已运行，天津 纪庄子污水处理工程 26工程 26万m3/d 已运行，陕西/d 已运行，陕西 已运行，陕西 西安市污水处理厂 12西安市污水处理厂 12万m3/d 已运行/d 已运行,已运行,重庆 重庆 唐家桥污水处理厂 6家桥污水处理厂 6万m3/d 已运行/d 已运行,已运行,湖北 湖北 武汉市水质净化厂 5武汉市水质净化厂 5万m3/d 已运行/d 已运行等。 等。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 1.1.2 AB工艺 AB法污水处理工艺于80年代初开始在我国应用于工程实践。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。如：山东 水处理厂。如：山东 青岛市海泊河污水处理厂 8青岛市海泊河污水处理厂 8万m3/d 已运行，山东/d 已运行，山东 已运行，山东 淄博市污水处理厂 14污水处理厂 14万m3/d 已运行，广东/d 已运行，广东 已运行，广东 深圳市罗芳污水处理厂 10深圳市罗芳污水处理厂 10万m3/d 已运/d 已运行，广东 行，广东 广州猎德污水处理厂 22广州猎德污水处理厂 22万m3/d 已运行等。/d 已运行等。 已运行等。 1.1.3 氧化沟工艺 目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。应用较多的有奥贝尔氧化沟工艺，由我国自行设计、全套设备国产化，已有成功实例。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。如：山东 莱西市污水处理厂工程 北京 厂工程 4万m3/d /d 已运行 已运行 ORBAL，北京 北京大兴黄村污水处理厂 北京大兴黄村污水处理厂 8万m3/d /d 已运行 北京 江苏 运行 ORBAL，北京 北京顺义污水处理厂 北京顺义污水处理厂 8万m3/d /d 已运行 已运行 CARROUSE，江苏 苏州新区污水处理厂 苏州新区污水处理厂 4万m3/d /d 已运行 已运行 三沟式，安徽 三沟式，安徽 合肥市王小郅污水厂（一期） 期） 15 已运行 已运行 单沟式，陕西 单沟式，陕西 西安市北石桥污水净化中心 西安市北石桥污水净化中心 15万m3/d /d 已运行 已运行 DE型等。 型等。 1.1.4 SBR工艺 如属第二代SBR工艺的ICEAS工艺， 多种类型的SBR工艺在我国均有应用，UNITANK工艺等。属第三代的CAST工艺、如：云南 云南 昆明市第三污水处理厂 15昆明市第三污水处理厂 15万m3/d 已运行/d 已运行 ICEAS已运行 ICEAS，浙江 ICEAS，浙江 ，浙江 金华市污水处理厂工程 8金华市污水处理厂工程 8万m3/d 已运行/d 已运行 CAST已运行 CAST， CAST，贵州 贵州 遵义市污水处理厂 8遵义市污水处理厂 8万m3/d 已运行/d 已运行 SBR已运行 SBR，江苏 SBR，江苏 ，江苏 扬州市污水处理厂 10扬州市污水处理厂 10万m3/d 在建/d 在建 CAST在建 CAST。 CAST。 随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家《污水综合排放标准》(GB8978－1996)也越来越严，特别是对出水氮、也越来越严，特别是对出水氮、磷的要求提高，特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良A/A/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。如泰安污水处理厂、并已开始在实际工程中应用。如泰安污水处理厂、青岛李村如泰安污水处理厂、青岛李村河污水处理厂、天津北仓污水处理厂、北京清河污水处理厂等。从工程规模上看，一批大型污水处理厂的相继建成投产标志着我国污水处理事业发展到一个崭新的阶段。如：我国20世纪最大的污水处理厂高碑店污水处理厂，处理规模100万m3/d；目前全国最大的城市污水处理厂上海竹园污水处理厂正在设计之中，其规模为170万m3/d。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 2 城市污水处理工艺选择2 城市污水处理工艺选择 2.1 工艺方案分析比较1 工艺方案分析比较 1、城市污水排放现状 、城市污水排放现状 （1）生活污水量现状 ）生活污水量现状 该城市居民区用水人口为30万人，有室内给排水设备，无淋浴设备的占10%，标准为90升/人²日；室内有给排水设备，有淋浴设备的占90%，标准为140升/人²日，生活污水排放系数为0.8，则总生活污水量为0.8³（90³10%＋140³90%）³30³10－3＝3.24万m3/d。 （2）工业废水量现状 ）工业废水量现状 总工业废水量为10000m3/日＝1万m3/d。 （3）城市混合污水水量现状 城市混合污水水量现状 城市污水排放总量为3.24＋1＝4.24万m3/d。 2、工艺方案分析 、工艺方案分析 BOD 180mg/l；pH 7～7.4；本项目混合污水水质情况：悬浮物 悬浮物 250mg/l；有毒物质微量，对生化处理无不良影响。有毒物质微量，对生化处理无不良影响。针对以上情况，对生化处理无不良影响。针对以上情况，以采用生化处理最为经针对以上情况，以采用生化处理最为经济，要达到确定的治理目标，可以采用“普通活性污泥法”或“氧化沟法”。 2.1.1普通活性污泥法 普通活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2/O”工艺，从而实现脱N除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从而节省了运行费。 以上，从而节省了运行费。 北京市高碑店污水处理厂是北京市城市总体规划中拟建的城市污水处理厂中规模最大的重点环保项目，也是目前全国最大的城市污水处理厂。中规模最大的重点环保项目，也是目前全国最大的城市污水处理厂。北京市高碑也是目前全国最大的城市污水处理厂。北京市高碑店污水处理厂就采用了传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法。曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化技术，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源，其工消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源，其工艺流程如下： 艺流程如下： 污水处理工艺流程： 污水处理工艺流程： 原污水 原污水 出水 出水 进水闸间 进水闸间 格栅间 进水泵房 出水井 计量槽 接触池 二沉池 曝气池 初沉池 初沉池 曝气沉砂池 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 污泥处理工艺流程： 污泥处理工艺流程： 初沉池 初沉池 污泥浓缩池 污泥浓缩池 消化池 脱水机房 剩余污泥 剩余污泥 与城市电网并网 与城市电网并网 沼气发电 沼气发电 泥饼外运 泥饼外运 沼气柜 污泥堆置棚 污泥堆置棚 普通活性污泥法的污水和回流污泥均由曝气池的池首流入，处理效果好，普通活性污泥法的污水和回流污泥均由曝气池的池首流入，处理效果好，对BOD5和SS的总处理效率均为90％～95％，如设计合理、运行管理得当，出水BOD5可以达到10～20mg/l，但曝气池前段供氧不足，后段供氧过剩，同时耐冲击负荷能力弱，曝气时间较长，一般为6～8h。该工艺还存在工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，基建投资及运行费均较高等缺点。 2.1.2 氧化沟工艺 氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创，60年代以来，这项技术在国外许多国家已经被广泛使用，工以及构造有了很大的发展和进步。项技术在国外许多国家已经被广泛使用，工以及构造有了很大的发展和进步。随工以及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已经成为普遍采用的一项污水处理技术。 采用的一项污水处理技术。 北京市城市排水公司酒仙桥污水处理厂为二级生化处理，污水处理采用氧化沟活性污泥工艺，污泥处理采用重力浓缩和机械脱水，产生的泥饼制肥后回用于污泥处理采用重力浓缩和机械脱水，产生的泥饼制肥后回用于农田，进行土壤改良。工艺流程如下： 原污水 粗格栅 细格栅 泵站 泵站 沉砂池 选择池 排入亮马河、农田灌溉 排入亮马河、农田灌溉 沉淀池 氧化沟 厌氧池 厂内回用 深度处理 剩余污泥 剩余污泥 重力浓缩 机械脱水 制肥 制肥 农田利用 农田利用 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 安国市污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺，建设一座日处理4万立方米的污水处理厂。其工艺流程如下： 水处理厂。其工艺流程如下： 泥饼外运 泥饼外运 脱水车间 污泥浓缩池 接触池 沉淀池 粗格栅 进水泵房 进水泵房 细格栅 圆形旋流沉砂池 氧化沟 氧化沟 氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可以完成碳源的氧化，还可以实现硝化和脱硝，成为A/O工艺，氧化沟前2增加厌氧池可成为A/O工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可以直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 可以直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已经被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 （1） 工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧消化系统，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 运行管理要方便。 （2） 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 现完全脱氮的深度处理。 （3） 基建投资省，运行费用低。实践运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在其基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOD5时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除BOD5时，采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3—N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。 统活性污泥法节省较多。 （4） 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20～30d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 （5） 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。 击负荷的能力。 （6） 占地面积少。由于氧化沟工艺采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池的容积，占地面积可能会大一些，但省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会小于传统活性污泥法。 的来说会小于传统活性污泥法。 2.2 工艺方案选择2 工艺方案选择 根据设计任务书的要求和两种工艺的比较，氧化沟法工艺更具有优势。根据设计任务书的要求和两种工艺的比较，氧化沟法工艺更具有优势。本次氧化沟法工艺更具有优势。本次毕业设计采用氧化沟法工艺，工艺流程见图1。 氧化沟出水水质好，一般情况下，BOD5去除率可达95%～99%，脱氮效率达90%左右，除磷效率达50%左右，如在处理过程中，适当投加铁盐，则除磷效率可达95%。一般的出水水质为BOD5＝0～15mg/l；SS＝10～20mg/l；NH4-N＝1～3mg/l；P＜1 mg/l。运行费用较传统活性污泥法低。运行费用较传统活性污泥法低30%～50%，基建费用较传统活性污泥法低40%～60%。 氧化沟技术是一种新型活性污泥法，是一种延时曝气的活性污泥法，氧化沟技术是一种新型活性污泥法，是一种延时曝气的活性污泥法，与传统是一种延时曝气的活性污泥法，与传统活性污泥法曝气池相比较，氧化沟在构造上一般呈环形沟渠状，活性污泥法曝气池相比较，氧化沟在构造上一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形氧化沟在构造上一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形，总长可达几十米，甚至百米以上，沟深取决于曝气装置，自2m至6m。单池的进水装置比较简单，只要伸入一根进水管即可，如双池以上平行工作时，则应设配水井，采用交替工作系统时，则应设配水井，采用交替工作系统时，配水井内还要设自动控制装置，采用交替工作系统时，配水井内还要设自动控制装置，以变换水配水井内还要设自动控制装置，以变换水流方向。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以调节池内水深，采用交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并与进水装置相呼应，溢流堰应能自动启闭，并与进水装置相呼应，以控制沟内水流并与进水装置相呼应，以控制沟内水流方向。 方向。 氧化沟采用的曝气装置功能是：（1）向混合液供氧；（2）使混合液中有机污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混合、接触。这两项是与传统活性污泥法系统相同的。此外，氧化沟对曝气装置有一项独特的要求，即：（3）推动水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池长循环流动，这一项对氧化沟在保持它的工艺特征方面具有重要的意义。 征方面具有重要的意义。 氧化沟工艺的类型主要有基本型、卡鲁塞尔型、三沟式型、氧化沟工艺的类型主要有基本型、卡鲁塞尔（CARROUSEL）奥巴勒（ORBAL）型、曝气—沉淀一体化型等，根据城市污水处理厂设计任务书的要求，我采用曝气—沉淀一体化型工艺。一体化氧化沟就是将二沉池建在氧我采用曝气—沉淀一体化型工艺。一体化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，该工艺占地省，并省去了污泥回流系统，所以节省了基建费和运行费。 所以节省了基建费和运行费。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 拟定工艺流程如下： 污水 集水井 集水井 污水提升泵 格栅 格栅 沉砂池 沉砂池 配水井 氧化沟 氧化沟 鼓风机 鼓风机 泥饼外运 泥饼外运 出水 污泥脱水间 污泥脱水间 接触消毒池 接触消毒池 污泥贮池 污泥贮池 泥砂外运 污泥提升泵 污泥提升泵 浓缩池 浓缩池 剩余污泥泵 剩余污泥泵 二沉池 二沉池 砂水分离设间 砂水分离设间 回流污泥泵 回流污泥泵 图1 拟定氧化沟工艺流程1 拟定氧化沟工艺流程 拟定氧化沟工艺流程 3 处理构筑物设计3 处理构筑物设计 3.1 城市污水水流量的计算1 城市污水水流量的计算 3.1.1 生活污水（Q1） Q1=(90³10%＋140³90%)³30³10－3=4.05万m3/d －3.1.2 工业废水（Q2） Q2=10000m3/d＝1万m3/d 3.1.3 污水总量（Qd） Qd=4.05+1=5.05万m3/d 本项目最终规模确定为6.0万m3/d 3.1.4 设计平均日流量（Qd） Qd=6.0万m3/d＝60000m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s 3.1.5 设计最大日流量（Qmax） Qmax=Kz³Qd＝1.4³6.0=8.4万m3/d=3500m3/h＝/h＝0.97m3/s 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 3.2 集水池2 集水池 3.2.1 设计说明 集水池的作用是尽可能减少废水特征上的波动，为后续水处理系统提供一个稳定和优化的操作条件，一般采用不大于最大一台水泵5min的出水量。5min的出水量。 的出水量。 设计参数：设计流量Q设计参数：设计流量Q＝2200³2＝4400m3/h；/h； 有效水深h有效水深h＝3m 水力停留时间 水力停留时间t水力停留时间t＝5min。in。 3.2.2 设计计算 1．集水池有效容积（V．集水池有效容积（V） 5V＝Q²t＝4400³＝367m3 60为保证正常工作，设计为有效容积的1.2倍，则 倍，则 V=1.2³367＝440m3 设计为长方体形状。 设计为长方体形状。 2．集水池表面积（A．集水池表面积（A） V440A＝＝＝146.8m3 h33．设计长L=15m,宽B=10m。则集水池实际容积 。则集水池实际容积 V=15³ V=15³10³10³3＝450m3 3.3 污水提升泵3 污水提升泵 3.3.1 设计说明 采用氧化沟工艺，污水处理系统简单，采用氧化沟工艺，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，污水可以只考虑一次提升。充分优化，污水可以只考虑一次提升。污水经提升后进入曝气沉砂池，污水可以只考虑一次提升。污水经提升后进入曝气沉砂池，然后自流污水经提升后进入曝气沉砂池，然后自流通过氧化沟、二沉池及消毒池。 通过氧化沟、二沉池及消毒池。 设计流量Qmax=8.4万m3/d=3500m3/h＝/h＝0.97m3/s；/s； 3.3.2 设计选型 污水进入集水井后由提升泵提升到格栅，进水设计为±0.00m，集水井水面及池底相对高程分别为0.50m、－3.0、－3.0m。 污水经过接触消毒池处理后排入污水管道，出水设计为±0.00m，接触消毒池水面相对高程为0.20m，则相应辐流式二沉池水面、氧化沟水面、配水井水面、曝气沉砂池水面及格栅的相对高程分别为0.50m、1.20m、1.50m、2.0m、2.3m。 提升泵的扬程（H提升泵的扬程（H） H＝ H＝3.0＋3.0＋2.3＝2.3＝5.3m 取 取6m 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 选用LXB－LXB－1500型螺旋泵3台，2台，2用1备。该泵提升流量2100－2100－2300m3/h，/h，取2200m3/h，提升高度/h，提升高度5.0m转速42r/min，功率in，功率55kW，占地（2.00³16.00）55kW，占地（2.00³16.00）m2。 提升泵房占地面积：L³B＝10.0³20.0＝200.0m2 3.4 中格栅4 中格栅 3.4.1 设计说明 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，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，物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。本次城市污水厂设并使之正常运行。本次城市污水厂设计采用中格栅。 计采用中格栅。 设计参数：栅前水深：h=1.0设计参数：栅前水深：h=1.0m； 过栅流速：v=0.6过栅流速：v=0.6m/s；/s； 栅条间隙：e=25.00栅条间隙：e=25.00mm； 格栅安装角度：a=75°； 栅条断面类型：锐边矩形。 栅条断面类型：锐边矩形。 3.4.2 设计计算 1.栅条的间隙数（1.栅条的间隙数（n栅条的间隙数（n） max n=Q097sin75´°ehva＝0.0258＝60条 ´0.8´0.sin2.栅槽宽度（2.栅槽宽度（B栅槽宽度（B） 设计采用锐边矩形钢为栅条，取栅条宽度S=0.01m B=S（B=S（n－1）+en=0.01³（60－60－1）+0.02³60=2.1m 选用GH－GH－1600型链式旋转格栅除污机1台，过栅流速1m/s，齿耙转速/s，齿耙转速2.14r/min，栅条组宽1000mm电机功率1.5KW，栅条间隙20mm，安装角度75°。 1.5KW，75°。3.进水渠渐宽部分长度（3.进水渠渐宽部分长度（l进水渠渐宽部分长度（l1） 20°=1.2m，渐宽部分展开角取进水渠宽B1a1＝（进水渠道内的流速为0.97m/s）/s） l1=B-B12tga1＝2.1-1.22´tg20°＝1.24m 4.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（： 4.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2）l2=l1=1.24=0.62m 225.通过格栅的水头损失（5.通过格栅的水头损失（h通过格栅的水头损失（h1） 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 s因为栅条为矩形截面，所以取κ=3，=3，β=2.42，阻力系数=2.42，阻力系数ξ=b×() e43v2h1=K²h0=K²ξ²2g²sina =3³2.42³2.42³（=0.067m 6.栅后槽总高度（6.栅后槽总高度（H栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前渠道深H1=h+h2=0.8+0.3=1.1m 则H=h+h1+h2=0.8+0.3+0.067=1.2m 为避免造成栅前涌水，可将栅后槽底下降h1作为补偿。 作为补偿。 7.栅槽总长度（7.栅槽总长度（L栅槽总长度（L） H1L=l1+l2+0.5+1.0+tga =1.24+0.62+0.5+1.0+＝3.66m 格栅间占地面积：L³B＝5.0³ 格栅间占地面积：L³B＝5.0³8.每日栅渣量（8.每日栅渣量（W每日栅渣量（W） 对于栅条间隙e=20.00的中格栅处理城市污水，每单位体积污水拦截污物为W1＝0.05m3/103 m3，则每天渣量为： ，则每天渣量为： 3.0＝3.0＝15.0m2 1.3 tg60°0.8´0.8³sin75°sin75° ）³2´9.810.0250.0143＝0.97´0.05´86400＝2.98m3/d W=Qmax´W1´86400Kz´10001.4´1000拦截污物量大于0.2m3/d，采用机械排渣。/d，采用机械排渣。 ，采用机械排渣。 污物的排除采用机械装置：选用长度L为6.0m，直径D为250mm的螺旋输送机1台，电机功率1.0KW。1.0KW。 如图1-1所示： 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 图1-1 格栅工艺计算图1-1 格栅工艺计算图 格栅工艺计算图 35 曝气沉砂池5 曝气沉砂池 3.5.1 设计说明 沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中比重较大的无机颗粒（无机性的砂砾、砾石）和少量较重的有机物质。以减轻机械、管道的磨损和减轻后续处理构筑物的处理负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。曝气沉砂池能够在一定程度使砂粒在曝气的作用下产生摩擦，不但可以去除附着在砂粒表面的有机污染物，还可以使污水中的油脂类物质升至水面形成浮渣，通过刮渣机除去。 设计参数：设计流量：Q设计参数：设计流量：Qmax=8.4万m3/d=3500m3/h＝/h＝0.97m3/s；/s； 旋流速度控制在 旋流速度控制在0.25-0.30m/s之间 之间 水平流速：v=0.08水平流速：v=0.08m/s；/s； 有效水深：H有效水深：H1＝2.2m； 水力停留时间：t=2.0水力停留时间：t=2.0min。in。 3.5.2 设计计算 1.曝气沉砂池有效容积（1.曝气沉砂池有效容积（V曝气沉砂池有效容积（V） 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 V=Qmax33500´t＝´2.0＝117m 6060 共设2个，则每个有效容积（V个，则每个有效容积（V1） V1173 V1＝==58.5m 222.水流断面积（2.水流断面积（A水流断面积（A） A=Qmaxv＝0.97＝12.125m 取 取12m2 0.0823.池总宽度（3.池总宽度（B池总宽度（B） B＝ B＝A=12=5.5m 取 取B＝6.0m H12.24.每个池子的宽度（4.每个池子的宽度（B每个池子的宽度（B1） B1 =B=6=3m 225.池长（5.池长（L池长（L） 117V L＝ L＝= 取10m =9.75m 取A126.曝气系统计算6.曝气系统计算 曝气系统计算 采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。 设计曝气量q＝0.2m3/（m3 h），则 ，则 每小时所需空气量（Q每小时所需空气量（Q） Q＝q²Qmax＝0.2³0.966＝8.3m3/min=10.75kg空气/min 供气压力（P） P＝19.6Kpa 穿孔管布置：在每个曝气沉砂池的池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，共4根。 根。 7.进水、出水及撇油 进水、出水及撇油 污水直接从螺旋泵出水渠进入，设置进水挡墙，再从池的另一端淹没出水，出水端部设有出水挡墙，进出水挡墙高度为1.5米。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，在出水端设置撇油管，人工撇除浮油。 8.排砂量计算8.排砂量计算 排砂量计算 3对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X1＝2.0－3.0m3/105 m，3取X1=2.5m3/105 m，则 ，则 －每日沉砂产量Qs＝Qmax²X1＝84000³2.5³105＝2.1m3/d（含水率P＝60％） 假设贮砂时间为t＝2.0d，即2天排一次沙，则 天排一次沙，则 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 存砂所需容积V＝Qs²t＝2.1³2.0＝4.2m3 折算为含水率P＝85％的沉砂体积（V） 100-60＝11.2m3 V=4.2³100-85每个曝气沉砂池设砂斗2个，共4个砂斗，设砂斗高2.0m，斗底平面尺寸为（0.5³0.5）m2，则 ，则 砂斗总容积（V） 2.5223 V＝4³3³（2＋0.5＋2³0.5）＝17.5m 每个曝气沉砂池的尺寸为：L³B³H＝10.0³6.0³4. 如图1－2所示： 所示： 图1－2 曝气沉砂池工艺计算图2 曝气沉砂池工艺计算图 曝气沉砂池工艺计算图 9.提砂泵房和砂水分离器9.提砂泵房和砂水分离器 选用直径0.5m钢制压力式旋流砂水分离器两台，1个曝气沉砂池1台。砂水分离器外形高度11.4m，入水口离地面11.0m，则抽砂泵静扬程为H0=11.0-(-0.7)=11.7m, 砂水分离器入口的压力为10.0mH2O。 则选用提砂设备所需扬程H＝11.7＋10.0＝21.7mH2O。 每组曝气沉砂池设提砂泵房一座，配两台提砂泵，一用一备，共4台。 台。 选用螺旋离心泵提砂Q＝40.0m3/min，H＝25.0mH2O，N＝11.0KW。 砂水分离间平面尺寸：L³B＝（5.0³3.0）m2 3.6 鼓风机房6 鼓风机房 鼓风机对曝气沉砂池供风，总供气量为10.75kg空气/min。 选用TSD－150型罗茨鼓风机2台，1用1备，单台进口流量为11.6 11.6 kg空气/min，转速720r/min，轴功率：in，轴功率：6.05KW，电动机功率：7.5kw。 鼓风机房尺寸：L³B³H=10.0³6.0³5.0 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 3.7 配水井7 配水井 曝气沉砂池后污水进入配水井向氧化沟配水，每两组氧化沟设配水井一座。 配水井的尺寸：f6.0m³4.0m 配水井设分水钢闸门两座,选用SYZ型闸门，规格为f800mm。配手摇式起闭机两台。 闭机两台。 38 卡鲁塞尔式氧化沟8 卡鲁塞尔式氧化沟 3.8.1 设计说明 采用卡鲁塞尔式氧化沟，它为一个多沟串联系统，采用卡鲁塞尔式氧化沟，它为一个多沟串联系统，进水和活性污泥混合后在沟内不停的循环流动，采用垂直轴机械表面曝气器，每沟渠的一端各安装一个，靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，这不仅提供了良好的生物脱氧条件，而且还有利于生物这不仅提供了良好的生物脱氧条件，而且还有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。 絮凝，使活性污泥易于沉淀。 设计参数：设计流量Q＝6.0万m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s； 400´4.05＋180´1＝356.4mg/L； 进水BOD5：So＝4.05＋1 出水BOD5：Se＝356.4³（1－90%）＝35.64mg/L； （生活污水BOD=400mg/L，工业废水BOD=400mg/L，工业废水BOD=180mg/L）BOD=180mg/L） 污泥负荷Ns＝0.14kgBOD/（kgBOD/（kgMLSS²d）kgMLSS²d）；SS²d）； 污泥龄 污泥龄ts＝6d； 产率系数（污泥增长系数）y＝0.6kg/kg； 污泥浓度MLSS＝MLSS＝4000mg/L； 污泥f＝0.6，0.6，MLVSS＝MLVSS＝2400mg/L； 有效水深H1＝3.5m 。 3.8.2 设计计算 1．氧化沟所需容积（V．氧化沟所需容积（V） y×Q（（－）×L－L）×t0.6´60000´356.435.64´6247633oesV=＝m =X0.7´4000共设氧化沟4组，每个氧化沟容积（V组，每个氧化沟容积（V1） V2476361903＝V1＝＝m 442．每个氧化沟平面面积（A．每个氧化沟平面面积（A1） 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 A1＝V1＝61901769m2 ＝H135设计每个氧化沟有6条沟，每沟断面尺寸为：B³H1=5.0m³3.5m 。 氧化沟直线段长L1=57m ,圆弧段长度的 ,圆弧段长度的L2=5.2m 。 氧化沟实际平面面积为 氧化沟实际平面面积为 A1＝3（57³57³10.0＋10.0＋5.22p）－4）－4（5.2³5.2³10.4－10.4－ ＝ ＝1790m2 实际容积为 实际容积为 3 V1＝A1³H1＝1790³3.5=6265 m p2´5.22） 23．出水 ．出水 每个氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水 每个氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量。 位和排水量。 钢制堰门规格为B³H＝1.6m³0.8m 出水槽平面尺寸L³B＝4.8m³1.2m 4．曝气设备设计选型 ．曝气设备设计选型 （1）碳化需氧量（O）碳化需氧量（O1） O1＝a’²Q²Sr ＝0.5³60000³0.32＝0.96³100.96³104kgO2/d （2）污泥自身氧化需氧量（O）污泥自身氧化需氧量（O2） 0.15³2.4³2.4³6265³6265³4 O2＝b’²Xv²V＝0.15³ ＝9.02³109.02³103kgO2/d （3）合计实际需氧量（R） R＝O1＋O2＝1.9³104kgO2/d （4）标准需氧量（R）标准需氧量（R0） R0＝1 O2×Cs（）×20 T－20－C]´1.024a×[b×r×Csb（T）1.9´104´9.17 ＝ ＝30－20（－2.0）0.85´1´0.95´7.63´1.024 ＝ ＝3.1³103.1³104kgO2/d ＝1.3³103kgO2/h 上式中：查《给排水工程（下）》附录1得，水中溶解氧饱和度： 得，水中溶解氧饱和度： Cs（20）＝9.17mg/L，Cs（30）＝7.63mg/L；a=0.85,b=0.95,r=1,C=2。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 （5）曝气设备 ）曝气设备 选用 选用DY300倒伞型表面曝气机，直径f3.0m，电机功率55KW，单台每55KW，单台每小时最大充氧能力75kgO2/h。 曝气设备所需数量（N） 3 N＝R0=1.3´10＝17.5台 12575 每个氧化沟曝气设备数量（N1） N1＝17.5=4.4 取N1＝5台 4 考虑备用，每个氧化沟共设7台曝气机，其中4台为变频调速。 台为变频调速。 5.剩余污泥计算5.剩余污泥计算 剩余污泥计算 （1）氧化沟生物净产量（干泥量）（W） W=a²Q²Sr－b²Xv²V W=a²Q²Sr－b²Xv²V=0.6³60000³0.32=0.6³60000³0.32=8548.8kg/d =356.2kg/h 上式中：a上式中：a——污泥增值系数，0.5——污泥增值系数，0.5—0.5—0.7，取0.7，取0.6；0.6； b——污泥自身氧化率，0.04——污泥自身氧化率，0.04—0.04—0.1，取0.1，取0.05；0.05； （2）氧化沟每日排出污泥量（Wx）氧化沟每日排出污泥量（Wx）Wx） Wx＝ Wx＝W8548.8＝14248kg/d＝14248kg/d＝593.7kg/h =f0.6 1－0.05³2.4³2.4³6265³6265³4 折算成含水率P＝99.0%的湿污泥量（Qw的湿污泥量（Qw）Qw） Qw= 6.设计校核6.设计校核 设计校核 （1）氧化沟水力停留时间（T） T＝V6265´4＝＝0.42d＝10.0h Q60000Wx14248＝1424.8m3/d＝59.3m3/h =(1-P)´r1%´1000（2）污泥龄（q） 54Xv×V2.4´626´＝ q=＝7.03d 介于5－8d W854.8卡鲁塞尔氧化沟三视图见图纸一。 卡鲁塞尔氧化沟三视图见图纸一。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 3.9 辐流式沉淀池9 辐流式沉淀池 3.9.1 设计说明 此种形式的辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高17.4%，出水水质17.4%，出水水质也可能提高20.0%—20.0%—24.2%。24.2%。 设计参数: 设计参数: 设计流量: 设计流量 Q设计流量 Q＝ Q＝6.0万m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s； 表面负荷 q = 1.0表面负荷 q = 1.0m3 / m2²h 固体负荷 q固体负荷 q2 = 150kgss/m2²d 水力停留时间 T = 2.0h 水力停留时间 T = 2.0h 设计污泥回流比 R = 50%设计污泥回流比 R = 50%— R = 50%—100%，取100%，取50% 3.9.2 设计计算 1.二沉池表面积（1.二沉池表面积（A二沉池表面积（A） A=Q2500＝=2500m2 q1.0共建4座二沉池，每座氧化沟对应1座二沉池。 座二沉池。 每座二沉池表面积（A每座二沉池表面积（A1） A2500 A1=＝=625m2 442.二沉池直径（2.二沉池直径（D二沉池直径（D） D=4A4625´1＝28.2m 取 取30.0m =3.1415p3.二沉池有效水深（3.二沉池有效水深（H二沉池有效水深（H1） H1=q²=q²T=1.0³T=1.0³2.0=2.0m 4.存泥区所需容积（4.存泥区所需容积（Vw存泥区所需容积（Vw）Vw） 氧化沟中混合污泥浓度X＝4000mg/L，设计污泥回流比采用g/L，设计污泥回流比采用R＝75％，则75％，则R回流污泥浓度为Xr＝。为保证污泥回流的浓度，污Xr＝9333.4mg/L（g/L（X＝×Xr）R＋1泥在二沉池的存泥时间不宜小于2.0h，即2.0h，即Tw=2.0h。Tw=2.0h。 Vw==2×TW（×1＋R）×Q×XX＋Xr （2´2.0´1＋0.75）´2500´4000 4000＋9333.4=5250m3 每座二沉池存泥区容积（ 每座二沉池存泥区容积（V每座二沉池存泥区容积（VW1） 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 VW1＝VW＝5250＝1313m3 445.存泥区高度（5.存泥区高度（H存泥区高度（H2） H2＝VW11313＝2.2m ＝A16256.二沉池总高度（6.二沉池总高度（H二沉池总高度（H总） 取二沉池缓冲层高度H3=0.5m，二沉池超高=0.5m，二沉池超高H4=0.3m，则 ，则 H=H1+H2+H3+H4=2.0＋=2.0＋2.2＋2.2＋0.5＋0.5＋0.3=5.0m 设计二沉池池底坡度i=0.01，则i=0.01，则 ，则 池底坡降（H池底坡降（H5） H5=（R－r1）³0.01＝（0.01＝（15＝（15－15－1）³0.01＝0.01＝0.14m 池中心污泥斗深度（H池中心污泥斗深度（H6） H6=（r1－r2）²tg60°＝（2＝（2－1）³1.732＝1.732＝1.732m 二沉池总高度（H二沉池总高度（H总） H总=H+H5＋H6=5.0＋=5.0＋0.14＋0.14＋1.732=6.872m＝6.9m 7.校核径深比7.校核径深比 校核径深比 二沉池直径与水深之比： 二沉池直径与水深之比： D/（D/（H1+H3）＝30/2+0.5）＝30/2+0.5＝30/2+0.5＝12.0 二沉池直径与总水深之比： 二沉池直径与总水深之比： D/（ D/（H1+H2+H3）=30/（=30/（2+2.2+0.4）2+2.2+0.4）=6.52 符合要求（6符合要求（6－12）12） 8.二沉池固体负荷（8.二沉池固体负荷（G二沉池固体负荷（G） （1＋R）×Q×XG= A当R=0.5时，G时，G1=154kgss/（=154kgss/（m2²d） 当R=1.0时，G时，G2=212kgss/（=212kgss/（m2²d） 符合要求（200符合要求（200－200－250）250） 9.进水设计9.进水设计 进水设计 （1）中心进水管设计流量（u）中心进水管设计流量（u1） 设计管径D=500mm，则 ，则 Q(1+R)2500(1+0.5)u1＝==1.33m/s 3600´p0.52pD210.出水设计10.出水设计 出水设计 池周边设计出水总渠一条，溢流渠一条，池周边设计出水总渠一条，溢流渠一条，溢流渠与出水总渠设辐流式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠设溢流堰板。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 （ （1）出水总渠流速（u）出水总渠流速（u2） 设计出水总渠宽 设计出水总渠宽1.0m，水深1.2m，则 ，则 Q0.69u2＝＝0.15m/s =4×b×h4´1.0´1.2（2）溢流堰总长（L）溢流堰总长（L） 取出水溢流堰负荷，则 取出水溢流堰负荷q＝2.0L/（2.0L/（m²s），则 L＝ L＝Qq＝0.69´1000＝345m 2.0每池溢流堰长度（L每池溢流堰长度（L1） L345 L1＝＝＝86.25m 44 出水总渠及溢流堰上三条溢流堰板总长为： 出水总渠及溢流堰上三条溢流堰板总长为： （ （30－30－4.0）4.0）p＋2³（30－30－2.5³2.5³2）p＝238.7m 每堰口长 每堰口长150mm，共设150mm，共设1700个堰口，单块堰板长3.0米，共80块。 块。 -40.69 每堰堰口流量为＝1.0´10m3/s 每堰堰口流量为Qi＝4´2000 每堰上水头 每堰上水头h＝（Qi1.4）0.4＝0.022m 11.排泥方式与装置11.排泥方式与装置 排泥方式与装置 为降低池底坡度和池总深，拟采用机械排泥，刮泥机将污泥送至池中心，再由管道排出池外。本二沉池选用SZX－周边线速度2.0r/min,SZX－30－30－I刮泥机，电动机功率0.55KW。该机为中心支墱，双周边转动0.55KW。该机为中心支墱，双周边转动,。该机为中心支墱，双周边转动,力矩大，节能。SZX力矩大，节能。SZX－SZX－I型为圆管吸嘴，池底有坡度。 型为圆管吸嘴，池底有坡度。 辐流式二沉池三视图见图纸二。 辐流式二沉池三视图见图纸二。 3.10 回流污泥泵房10 回流污泥泵房 回流污泥泵房 3.10.1 设计说明 二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排出由管道送至回流污泥泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵房。 设计参数：回流污泥量QR＝1250－1250－2500m3/h； 回流污泥比R＝50%－100%。 3.10.2 设计计算 二沉池水面相对地面标高为0.50m,由二沉池污泥回流氧化沟时，抽送污泥一般要求静水头0.9－0.9－1.8m，总扬程1.8－1.8－4.5m。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 （1）流量 ）流量 两组氧化沟设一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量为 两组氧化沟设一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量为625－625－1250m3/h。 （2）选泵 选泵 选用 选用LXB-1500螺旋泵2台，每座回流污泥泵房一台，台，每座回流污泥泵房一台，单台提升每座回流污泥泵房一台，单台提升能力2100－2100－2300m3/h，提升高度为2.0－2.5m，电动机转速42r/min，电动机功in，电动机功率N＝55KW。55KW。 回流污泥泵房一座占地面积：L³B＝10.0³5＝50.0m2 3.11 接触消毒池11 接触消毒池 3.11.1 设计说明 因为水质要求，所以出水需要经过消毒处理后才可以排放。 设计参数：设计流量Q＝6.0万m3/d＝2500m3/h＝0.69m3/s； 水力停留时间T=0.5h；T=0.5h； 有效水深H＝4m； 设计投氯量C=3.0－C=3.0－5.0mg/L。g/L。 3.11.2 设计计算 1.消毒池有效容积（1.消毒池有效容积（V消毒池有效容积（V1） V1=QT=2500³0.5=1250m3 设计消毒池（接触式）1设计消毒池（接触式）1座，共3格 消毒池池长L=22m，每格池宽b=5m，长宽比L/b=20/5＝L/b=20/5＝4.4 接触消毒池总宽B=n²b=3³5=15m 2.消毒池实际容积（2.消毒池实际容积（V消毒池实际容积（V2） V2=L²B²H=23.加氯量计算3.加氯量计算 加氯量计算 设计最大投氯量rmax=5.0mg/L，则g/L，则 ，则 每时投氯量（W每时投氯量（W） W=×Qrmax=5.0³60000³102³15³4.0=15³4.0=1320m3 满足有效停留时间的要求 满足有效停留时间的要求 －3=300kg/d=12.5kg/h 选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，每日加氯量为1/3瓶，加氯机1台,单台投氯量10－10－15kg/h。15kg/h。 4．混合装置 ．混合装置 在消毒池第二格、第三格的起端设置混合搅拌机各，共2台。 在消毒池第二格、第三格的起端设置混合搅拌机各1台（立式）实际选用JBJ－JBJ－2O00型推进式搅拌机，搅拌器直径f＝2000mm，搅拌槽深度2000－2000－4000mm，主轴转速140r/min，浆叶直径140r/min，浆叶直径700mm，电动机功武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 率2.2KW。2.2KW。 如图1－3所示： 所示： 进水出水 图1－3 接触消毒池工艺计算图3 接触消毒池工艺计算图 接触消毒池工艺计算图 3.12 剩余污泥泵房12 剩余污泥泵房 3.12.1 设计说明 二沉池产生剩余活性污泥由剩余污泥泵将其提升至污泥处理系统。每2座二沉池设置剩余污泥泵房1座。 座。 设计参数：按含水率99.0%计，污泥流量：99.0%计，污泥流量：Qw=1424.8计，污泥流量：Qw=1424.8m3/d=59.3m3/h。/h。 3.12.2 设计计算 1.污泥泵扬程（1.污泥泵扬程（H污泥泵扬程（H） 辐流式浓缩池最高泥位相对标高为－3.50辐流式浓缩池最高泥位相对标高为－3.50m，二沉池最低泥位相对标高为－5.90m为－5.90m，则污泥泵静扬程为5.90m，则污泥泵静扬程为H0=2.40m。 污泥输送管道压力损失为6.0mH2O，自由水头1.5mH2O，则 ，则 H＝ H＝H0+6.0+1.5=9.90mH2O 取O 取10mH2O 2.泥泵选型2.泥泵选型 泥泵选型 32O，N＝11KW。m选用2PN污泥泵4台，2H＝21H台，2用2备，Q备，Q＝40m/h，/h，11KW。 2污泥泵房占地面积：L污泥泵房占地面积：L³B＝6.0³6.0³5.0＝5.0＝30.0m 3.13 污泥浓缩池13 污泥浓缩池 3.13.1 设计说明 剩余污泥将从沉淀池自流进入污泥浓缩池，经过处理后，含水率将降低。 设计参数：污泥流量Qw=1424.8m3/d=59.3m3/h；/h； 污泥干重W＝9000kg/d＝； 9000kg/d＝375kg/h（375kg/h（W值适当扩大）污泥含水率P1=99.0%； 设计浓缩后含水率P2=96%； 设计固体负荷q=2.0kg²SS/（m2²h） 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 3.13.2 设计计算 1.浓缩池所需表面面积（1.浓缩池所需表面面积（A浓缩池所需表面面积（A） A=Q×Cq＝Wq＝375＝188m2 2.0A＝94m2 2设计浓缩池2座，每座面积Ai＝2.浓缩池直径（2.浓缩池直径（D浓缩池直径（D） 4A4´94D=＝11m ＝3.1415p 为保证有效表面积和容积并与刮泥机配套，选 为保证有效表面积和容积并与刮泥机配套，选D=14 3.水力负荷（3.水力负荷（u水力负荷（u） 59.3232u=QWA＝3.1415´7＝0.20m/（m²h） 4.有效水深（4.有效水深（H有效水深（H1） 水力停留时间T≥12.0h，则12.0h，则 ，则 H1=u²=u²T=0.20³T=0.20³1.2=2.4m 5．排泥量（Qw．排泥量（Qw）Qw） 浓缩后排出含水率P2＝96%的污泥。 的污泥。 10099-33Qw=´59.3=356.2m/d=14.9m/h 100-96 每个池为 每个池为Qw1＝14.9m/h＝7.45m3/h 236.存泥区容积（6.存泥区容积（Vw存泥区容积（Vw）Vw） 设计污泥层（存泥区）厚度H3=1.0m，池底坡度为0.02，坡降0.02，坡降H5=0.1，=0.1，则 ＋＋SS） Vw＝ Vw＝H（×S1S2×123222221.1＝（ ×p×7＋p×1＋p×7×1）3 ＝ ＝1.149173.1415（＋＋） ´3´ ＝ ＝45.3m3 7.存泥时间（7.存泥时间（T存泥时间（T） T=VW45.3＝6.0h ＝QW17.45武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 8.浓缩池总高度（8.浓缩池总高度（H浓缩池总高度（H） 缓冲层高度H=0.5m，池体超高H=0.5m，池中心排泥积泥斗高H＝（2－1）²tg60°＝1.732m，则 ，则 H=H1+H2+H3+H4+H5＋H6 =2.4+0.5+1.0+0.5+0.1＋=2.4+0.5+1.0+0.5+0.1＋1.732=6.3m 9.进泥设计9.进泥设计 进泥设计 进泥中心管直径 进泥中心管直径150mm，中心进泥筒直径500mm,反射板f900mm。 10.出水设计10.出水设计 出水设计 （1）排水量（Q）排水量（Q1） Q1＝59.3－59.3－14.9＝14.9＝44.4m3/h （2）出水渠流量（Q）出水渠流量（Q2） 11－Q2＝×Q1＝´44.4＝22.2m3/h＝/h＝6.2³6.2³103m3/s 22（3）出水渠宽（b）出水渠宽（b） －b＝0.9²0.9²q0.4＝0.9³（6.2³103）0.4＝0.12m 取b=0.2m 246（4）出水渠深（h）出水渠深（h） 设出水渠中流速为 设出水渠中流速为0.3m/s，则/s，则 ，则 h＝ h＝q＝6.2´10－3＝0.10m 取 取h=0.2m b×v0.2´0.3 出水渠断面设计为 出水渠断面设计为h³b＝（0.2＝（0.2³0.2³0.2）0.2）m2 （ （5）堰口数量（n）堰口数量（n） 设计出水溢流堰上水头 设计出水溢流堰上水头H＝0.03m，则每堰流量q＝1.4²1.4²h2.5＝1.4－³0.032.5＝2.18³2.18³104m3/s，则/s，则 ，则 －－3 n＝ n＝62´10－4＝28.4个 取 取n=30 2.18´10 共配置 共配置15块堰板，每块长度块堰板，每块长度2.00m，每块堰板设置堰口2个，堰口6.2180mm，堰上水宽0.060m，则堰上负荷为q＝＝3.4L/（m²s），0.06´306.2溢流负荷偏高。设计每块堰板4个堰口，共60个堰口，则q＝0.06´60＝1.72L/（。 1.72L/（m²s）11.污泥浓缩机选型11.污泥浓缩机选型 污泥浓缩机选型 为了促进投药后污泥絮凝聚集，又起到刮泥作用，选用NG—NG—16型中心传动浓缩机，周边速度为2.30m/min，电动机功率为/min，电动机功率为1.5kw。1.5kw。 该设备主要由驱动装置，工作桥，刮板架，栅条。电控系统等组成。主武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 要适用辐流式污泥浓缩池，分离浓缩污泥中的自由水分，以减少污泥的体积。 12.浮渣挡板与浮渣井12.浮渣挡板与浮渣井 浮渣挡板与浮渣井 为了防止浮渣随水流失，设浮渣挡板一圈，与出水堰板相距 为了防止浮渣随水流失，设浮渣挡板一圈，与出水堰板相距0.20m。浮0.20m。浮渣挡板总长为： 渣挡板总长为： L=(14-0.20³ L=(14-0.20³2-0.30³2-0.30³2)p=41m 浮渣斗一个，浮渣井（池外）一座，渣水分离后水入溢流管系，渣人工 浮渣斗一个，浮渣井（池外）一座，渣水分离后水入溢流管系，渣人工撇去。 撇去。 如图1－4所示: 所示: 出泥 图1－4： 污泥浓缩池工艺计算图 污泥浓缩池工艺计算图 污泥浓缩池工艺计算图 3.14 浓缩污泥贮池14 浓缩污泥贮池 浓缩池排出含水率P2=96%的污泥356.2m3/d 贮泥池贮泥时间T=1.0d 设计贮泥池为L³B³H=12.0m³7.0m³5.0m 贮泥分为2格，则贮泥池有效容积为 格，则贮泥池有效容积为 V＝ V＝12.0³12.0³7.0³7.0³4.5＝4.5＝378m3 污泥贮池除进出泥管外，距池底0.5m之外安装潜水搅拌机QBG075两台（每格一台），单机直径1500mm，电动机功率为7.5KW。进泥管、出泥管均为DN300mm7.5KW。焊接钢管。 焊接钢管。 3.15 浓缩污泥提升泵房15 浓缩污泥提升泵房 1．流量Q=14.9m3/h=356.2m3/d 2．污泥输送管道压力损失为6.0mH2O，自由水头1.50mH2O 扬程H＝4.6+4.0+5.0+1.0=14.6mH2O 选用2PN污泥泵2台，1台，1用1备，Q备，Q＝40m3/h，/h，H＝21mH2O，N＝11KW。11KW。 浓缩污泥提升泵房占地面积：L浓缩污泥提升泵房占地面积：L³B＝6.0³6.0³5.0＝5.0＝30.0m2 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 3.16 污泥脱水间16 污泥脱水间 1.进泥量1.进泥量Qw=14.9m3/h=356.2m3/d P=96％/d P=96％ 100-962.出泥饼＝62.6m3/d＝2.出泥饼Gw=356.2³Gw=356.2³/d＝57.0t/d P=75％57.0t/d P=75％ 100-75（污泥密度1000kg/m3） 3.泥饼干重3.泥饼干重W=57.0³（W=57.0³（1－75%）＝14.25t/d）＝14.25t/d＝14.25t/d＝594kg/h 选用DY—对城市污水混合泥氧化沟污泥投加DY—2000带式脱水机，带宽2m，聚丙烯酰胺0.2%时，处理能力约为600kg（干）600kg（干）/h,（干）/h,故选用/h,故选用3台。 台。 3每台脱水机冲洗用水量35m/h单台系统总功率N=36.90kw。N=36.90kw。 脱水间平面尺寸L³B=30m³15m 4 污水处理厂总体布置4 污水处理厂总体布置 4.1 总平面图布置1 总平面图布置 4.1.1 总平面布置原则 该污水处理厂总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面 该污水处理厂总平面布置包括：布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总平面布置时应遵从以下几条原则： 总平面布置时应遵从以下几条原则： （1）处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 管理。 （2）工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系。 （3）构（建）筑物之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 等方面的要求。 （4）管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的条件，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 护。 （5）协调好辅助建筑物、道路、绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅通，美化厂区环境。 4.1.2 总平面布置结果 污水处理厂呈长方形，设计长L为320m，宽B为250m，总占地面积80000m2。厂区道路宽16m，构（建）筑物之间间距不小于10m。其中构筑物占地面积为68600m2；两个设备间占地面积为1920m2，一个设备间放有鼓风机房、回流污泥泵房，另一设备间放有剩余污泥泵、浓缩污泥提升泵；办公楼、绿化带等辅助建武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 筑物占地面积约为3496m2。污水从西北角进，东南角出。布置考虑了以上各种因素，设计基本符合要求。 因素，设计基本符合要求。 城市污水处理厂平面布置图见图纸三。 4.2 高程布置2 高程布置 4.2.1 高程布置原则 （1）充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经过一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 过污水处理构筑物，排出厂外。 （2）协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 （3）做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 和高度。 （4）协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。 利于检修排空。 4.2.2 高程布置结果 采用氧化沟工艺，氧化沟、二沉池的占地面积很大，如果埋深设计过大，既不利于施工，也不利于土方平衡，故应尽量减少埋深。 从降低土建工程投资考虑，接触消毒池水面相对高程定为±0.00m，则相应二沉池、氧化沟、配水池、曝气沉砂池,1.20m、曝气沉砂池,格栅水面相对标高分别为0.50m、1.50m、2.0m、2.30m。设计格栅、曝气沉砂池、配水池、氧化沟、辐流式二沉池、接触消毒池的水头损失分别为0.20m、0.20m、0.20m、0.30m、0.50m、0.20m。水流管道水头损失在沉砂池到配水池，氧化沟到辐流式二沉池这两但段取0.20m，其他的取0.10m。 附：处理构筑物的水头损失《排水工程(下册)下册)》 构筑物名称 构筑物名称 格栅（中格栅） 格栅（中格栅） 曝气沉砂池 曝气沉砂池 氧化沟 氧化沟 辐流式二沉池 辐流式二沉池 接触消毒池 接触消毒池 城市污水处理厂高程平面布置图见图纸四。 水头损失（c水头损失（cm） 10－10－25 10－10－25 40－40－50 50－50－60 10－10－30 5污水处理厂运行成本核算 污水处理厂的运行成本主要包括各种设备运行时消耗的能源费用以及工作武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 人员的工资福利和相关的管理费用等 人员的工资福利和相关的管理费用等 51 劳动定员1 劳动定员 根据本次城市污水处理厂设计的具体情况，全厂劳动定员为35人，其中包括管理人员10人（财务员、经营员等），技术工人25人（运转工、机修工、配电工、司机、杂工等）。本厂生产必须连续进行，一经投产则不能停运。为了使本厂建成后高效运行，所有工作人员应该接受实践培训。 52 运行费用2 运行费用 1.成本估算有关单价 1.成本估算有关单价 成本估算有关单价 （1）电价：基本电价0.50元/（kW²； kW²h）（2）工资福利：每人每年1.20万元/万元/（人²年）；（人²年）； （3）高分子絮凝剂：1.90）高分子絮凝剂：1.90万元/t万元/t；/t； （4）液氯：0.08）液氯：0.08万元/t万元/t；/t； （5）混凝剂及助凝剂：0.10）混凝剂及助凝剂：0.10万元/t万元/t；/t； （6）水价：0.90）水价：0.90元/t；/t； （7）运输价：10； ）运输价：10元/（t²km）km）（8）维修大修费率：大修提成率2.1%，维护综合费率1.0%； （9）管理费率：10）管理费率：10%。 2.运行成本估算 2.运行成本估算 运行成本估算 （ （1）动力费 ）动力费 污水提升泵每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³2³55＝55＝2640 kW²2640 kW²h； 格栅除污机每天运行5h，用电量：5h，用电量：5，用电量：5³1³1.5＝1.5＝7.5kW²7.5kW²h； 螺旋输送机每天运行4h，用电量：4h，用电量：4，用电量：4³1³1.0＝1.0＝4.0kW²4.0kW²h； 提砂泵每天运行2h，用电量：2h，用电量：2，用电量：2³2³11＝11＝44kW²44kW²h； 鼓风机每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³1³7.5＝7.5＝180kW²180kW²h； 曝气机每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³5³55＝55＝6600kW²6600kW²h； 刮泥机每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³4³0.55＝0.55＝52.8kW²52.8kW²h； 回流污泥泵每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³2³55＝55＝2640kW²2640kW²h； 调速搅拌机每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³2³2.2＝2.2＝105.6kW²105.6kW²h； 剩余污泥泵每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³2³11＝11＝528kW²528kW²h； 污泥浓缩机每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³2³1.5＝1.5＝72kW²72kW²h； 浓缩池搅拌机每天运行24h，用电量：24h，用电量：24，用电量：24³24³1³1.5＝1.5＝36kW²36kW²h； 浓缩污泥提升泵每天运行12h，用电量：12h，用电量：12，用电量：12³12³1³11＝11＝132 kW²132 kW²h； 污泥脱水机每天运行8h，用电量：8h，用电量：8，用电量：8³1³36.9＝36.9＝295.2 kW²295.2 kW²h； 其他用电量与照明用电量共计：180 kW其他用电量与照明用电量共计：180 kW²180 kW²h； 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 合计每日用电量：13337.1kW合计每日用电量：13337.1kW²13337.1kW²h 电表综合电价：13337.1电表综合电价：13337.1³13337.1³0.50＝0.50＝6668.6元/日＝200057日＝200057元/月 ＝ ＝240.07万元/万元/年 （2）工资福利费 ）工资福利费 全厂 全厂35人，共计费用为： 人，共计费用为： 35³35³1.2＝1.2＝42万元/万元/年 （3）药剂费用 ）药剂费用 平均每月用各类药剂：液氯约 平均每月用各类药剂：液氯约301000´＝10t，10t， 3絮凝剂约57.0³57.0³0.2%³30＝30＝3.42t约3.5t 混凝剂约2t 共计费用为： 共计费用为： (0.08³(0.08³10＋10＋1.90³1.90³3.5＋3.5＋2³0.1)³0.1)³12＝12＝91.8万元/万元/年 （4）水费 ）水费 平均每日用水 平均每日用水800t，共计费用为：800t，共计费用为： ，共计费用为： 800³ 800³365³365³0.9=262800元/年=26.28万元/万元/年 （5）运输费 ）运输费 平均每日外运污泥 平均每日外运污泥14.25t约15t，自备汽车运输，共计费用为：15t，自备汽车运输，共计费用为： ，自备汽车运输，共计费用为： 15³ 15³10³10³10.0³10.0³365＝365＝584000元/年＝54.8年＝54.8万元/万元/年 （6）维护（修理）费 ）维护（修理）费 工程费用约为 工程费用约为10000万元，维修费率按3.1%计算，共计费用为： 计算，共计费用为： 10000³ 10000³3.1%＝310万元/万元/年 （7）管理费 ）管理费 按以上总费用的 按以上总费用的10%计算，共计费用为： 计算，共计费用为： （ （240.07＋240.07＋42＋42＋91.8＋91.8＋26.28＋26.28＋54.8＋54.8＋310）³310）³10%＝76.5万元/万元/年 （8）年运行成本 ）年运行成本 合计年运行费用为： 合计年运行费用为： 合计年运行费用为： 240.07＋240.07＋42＋42＋91.8＋91.8＋26.28＋26.28＋54.8＋54.8＋310＋310＋76.5＝76.5＝841.45万元 万元 则处理每立方米污水成本为： 则处理每立方米污水成本为： 则处理每立方米污水成本为： 841.45＝0.38元/立方米 立方米 6.0´3656 工程效益6 工程效益 综上所述，该污水处理厂建成后，每年处理污水约6³365＝365＝2190万m3，每－年减少各种污染物排放量分别为：BOD约180³180³90%³6³104³103³109³365－＝3547.8t，3547.8t，SS约250³250³85%³6³104³103³109³365＝365＝4653.75t。所有排放的4653.75t。所有排放的武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 污水均达到了综合排放一级标准，有效地减少了排污总量，污水均达到了综合排放一级标准，有效地减少了排污总量，工程投资与运行成本也均较低，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。 7 全文总结7 全文总结 本次设计的城市污水处理厂处理废水量 本次设计的城市污水处理厂处理废水量6.0万m3/d，最大变化系数为m3/d，最大变化系数为1.4，1.4，最终出水的BOD、BOD、COD达到了国家废水排放标准。 达到了国家废水排放标准。 本文开始介绍了城市污水的概况以及城市污水处理的工艺技术，并且着重比较了普通活性污泥法工艺与氧化沟工艺的优缺点，根据任务书的要求选择了氧化沟工艺作为城市污水处理厂的处理工艺。设计计算了氧化沟工艺流程中的各种构筑物的尺寸、高程，筑物的尺寸、高程，并进行了合理的平面布置和高程布置，高程，并进行了合理的平面布置和高程布置，最后进行了简要的运并进行了合理的平面布置和高程布置，最后进行了简要的运行成本核算。 行成本核算。 氧化沟处理污水流态可以按照完全混合－推流式考虑，其氧化沟处理污水流态可以按照完全混合－推流式考虑，其BOD负荷低，处理水质良好，对水温、水质和水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，水质和水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，排泥量少。氧化沟中悬浮有机物和溶解性有机物可以得到比较彻底的去除。在氧化沟内可能产生硝化和返硝化反应，因此具有脱氮功能。在流程中省略了初次沉淀池。 通过该氧化沟工艺处理的城市污水达到了国家城市污水排放标准，而且运行成本合理。 成本合理。 本设计在很多方面都存在不足，希望各位老师指出缺点，多提建议。 武 汉 科 技 学 院2004届 毕 业 设 计 论 文 参考文献 [1] 张自杰[1] 张自杰,张自杰,排水工程（下册）.排水工程（下册）.北京:北京:中国建筑工业出版社,2000 中国建筑工业出版社,2000 [2] 卜秋平等[2] 卜秋平等,卜秋平等,城市污水处理厂的建设与管理.城市污水处理厂的建设与管理.北京:北京:化学工业出版社,2002 化学工业出版社,2002 [3] 肖锦[3] 肖锦,肖锦,城市污水处理及回用技术.城市污水处理及回用技术.北京.北京.化学工业出版社,2002 化学工业出版社,2002 [4] 周律[4] 周律,周律,中小城市污水处理投资决策与工艺技术.中小城市污水处理投资决策与工艺技术.北京:北京:化学工业出版社,2002 化学工业出版社,2002 [5] 孙力平等[5] 孙力平等,孙力平等,污水处理新工艺与设计计算实例.污水处理新工艺与设计计算实例.北京:北京:科学出版社,2001 科学出版社,2001 [6] 曾科等[6] 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