第一篇：關(guān)于奧貝爾氧化溝工藝節(jié)能設(shè)計計算探討論文

0 引言

奧貝爾氧化溝污水處理工藝最初由南非的Huisman 公司設(shè)想提出，溝體通常由三個同心橢圓形溝道組成，三個溝道內(nèi)均設(shè)置有曝氣轉(zhuǎn)碟，具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點，其形狀如圖1 所示。該工藝除具有普通氧化溝流程簡單、管理方便、出水水質(zhì)穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點外，更憑借其良好的節(jié)能效果，在污水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。氧化溝主要設(shè)計

1.1 容積設(shè)計

奧貝爾氧化溝容積一般包括好氧區(qū)和缺氧區(qū)兩部分。其中好氧區(qū)容積的計算方法可以參照曝氣池容積的計算方法，一般有BOD5—污泥負(fù)荷率(Us)法、容積負(fù)荷(Uv)法和污泥齡(θc)法，筆者傾向于采用污泥齡法來計算;因為有脫氮要求，當(dāng)采用硝化、反硝化動力學(xué)計算時，還需考慮反硝化所需缺氧區(qū)的容積。好氧區(qū)和缺氧區(qū)容積計算參見《室外排水設(shè)計規(guī)范》公式。

1.2 需氧量的計算

分為需氧量計算及折算標(biāo)準(zhǔn)需氧量兩個步驟，奧貝爾氧化溝需對三條溝道分別計算?？傂柩趿堪ㄌ蓟柩趿亢拖趸柩趿?，還應(yīng)該扣除反硝化過程所補充的氧量。

1.3 水下推進(jìn)器的計算

合理減小氧化溝占地，必須加大有效水深，但使用機械表面曝氣不能達(dá)到深水推流要求，溝深的氧化溝就必須加設(shè)水下推流器。關(guān)于水下推流器的設(shè)計及選型，國內(nèi)還缺乏相關(guān)的經(jīng)驗，筆者采用國外飛力公司水力計算方法，飛力公司水下推力器的推力計算式如下:T = 12ρAU2 k(1)其中，U 為氧化溝的平均流速，m/s;A 為過水?dāng)嗝婷娣e，m2;ρ為液體密度，kg /m3;k 為沿程和局部總阻力系數(shù)(其中局部阻力系數(shù)包括彎道處阻力系數(shù)和曝氣阻力);T 為推動力，N。工程實例

結(jié)合合肥市某實際工程為例，給出處理規(guī)模為20 000 m3 /d的奧貝爾氧化溝節(jié)能計算方法。

2.1 基礎(chǔ)資料

處理規(guī)模: Q = 20 000 m3 /d(不考慮變化系數(shù))。

2.2 設(shè)計參數(shù)

考慮污水處理廠脫氮除磷的要求，設(shè)計污泥齡(SRT)取15 d。為提高系統(tǒng)抗負(fù)荷變化能力，選擇混合液污泥濃度(X)MLSS =3 000 mg /L，考慮所選污水處理工藝不設(shè)初沉池，取f = 0.6，溶解氧濃度好氧區(qū)取2.0 mg /L，缺氧區(qū)取0.2 mg /L，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗值，取污泥產(chǎn)率系數(shù)Y = 0.6 kg VSS /kg BOD5，衰減系數(shù)Kd =0.05 d-1，K = k' = 0.03平行設(shè)置兩條氧化溝，每組設(shè)計流量10 000 m3 /d。

2.3 設(shè)計計算

設(shè)計計算僅從下面三大方面進(jìn)行計算，其他計算從略。

2.3.1 氧化溝容積的計算

1)出水中溶解性BOD5的確定(Se):

Se = 1k'Y1θc(+ K)d = 10.03 × 0.6 × 1(15 + 0.05)= 6.48 mg /L。該工藝未設(shè)置初沉池，故取f = VSS /SS = 0.6，一般計算都是假設(shè)出水中不帶沉淀，所有的污泥都沉淀下來或是回流到曝氣池。實際中固液分離不可能徹底，出水中總帶有污泥懸浮固體，這部分污泥懸浮固體的BOD5應(yīng)加入到出水總BOD5計算中去。因此，最終出水的BOD5應(yīng)該是:出水總BOD5(mg /L)=[出水中溶解性BOD5(mg /L)]+[出水中VSS 的BOD5(mg /L)]。實際值中，VSS 只有77% 是可生物降解的，故1 mg VSS 只有0.77 mg BOD5。出水中VSS 的BOD5(mg /L)= 出水SS × f × 0.77 = 20 × 0.6 ×0.77 = 9.24 mg /L;出水總BOD5(mg /L)= Se + 出水中VSS 的BOD5 = 6.48 + 9.24 = 15.72 mg /L < 20 mg /L，符合要求。

2)好氧區(qū)容積的確定(根據(jù)勞麥方程可得):

V1 = QYθc(S0-Se)Xv(1 + Kdθc)= 4 100.57 m3。

3)水力停留時間(硝化):

HRT = V/Q = 4 100.57 /10 000 = 0.410 057 d = 9.84 h。

4)污泥負(fù)荷:

F/M = Q(S0-Se)XvV = 0.194 kg BOD5 /(kg MLSS·d)，滿足F/M值在(0.1 ～ 0.2)kg BOD5 /(kg MLSS·d)(按溫帶情況來考慮)，符合脫氮除磷的要求。

5)剩余污泥量:

Xw = XV/θc = YQ(S0-Se)(1 + Kdθc)= 492 kg /d(干污泥量)。

6)硝化校核

。根據(jù)實際硝化速率rn = fn·qn，原污水BOD5 /TKN = 3.75，故取fn =0.07;qn為單位質(zhì)量的硝化菌降解氨氮的速率，因污泥齡為15 d，計算得qn = 0.67，得到實際硝化速率rn = 0.046 9 d-1，又因為rn = N0-NeXvHRTn，得HRTn = 0.363 d = 8.72 h < 9.84 h，故能夠滿足硝化的要求。

7)缺氧區(qū)設(shè)計計算采用負(fù)荷法。

系統(tǒng)每日脫氮量:W =Q[TN0-(NH-4-Ne)-(NO-3-Ne)]1 000-0.124Xw =208.9 kg/d。反硝化速率: qdn = 0.06 kg NO-3-N/(kg VSS·d)。反硝化容積為: V2 = WqdnXv= 208.90.06 × 1 800 × 103 = 1 934.2 m3。水力停留時間: HRT = V/Q = 1 934.2 /10 000 = 0.193 d = 4.6 h。TN 去除率: ηtn = TN0-TNeTN0× 100% = 40-2040 = 50%?；旌弦夯亓鞅? Rn = ηtn1-ηtn× 100% = 100%。氧化溝總?cè)莘e: V總= V1 + V2 =4 100.57 +1 934.2 =6 034.77 m3。

8)氧化溝工藝尺寸的確定。

設(shè)置兩組奧貝爾氧化溝，則單組氧化溝容積為6 034.77 m3。氧化溝彎道部分按照80%，直道部分按照20%計算，則V彎= 0.8 ×6 034.77 = 4 828 m3，V直= 0.2 × 6 034.77 = 1 207 m3。為減小氧化溝占地，取其有效水深4.5 m，超高取0.5 m;則A彎= V彎/h = 1 072 m2，A直= V直/h = 269 m2。

a.直線段長度: 取內(nèi)，中，外溝的寬度分別為5 m，5 m，6 m。則:

L = A直2(B外+ B中+ B內(nèi))= 2692 ×(6 + 5 + 5)= 8.4 m。

b.中心島半徑r: A彎= A外+ A中+ A內(nèi)(A 指各彎道面積)，則072 = π[(r + 5 + 0.25 +50.25 +6)2-(r +5 +0.25 +5 +0.25)2]+π[(r + 5 + 0.25 + 5)2-(r + 5 + 0.25)2]+ π[(r + 5)2-r2 ]。解得r = 2.42，故取r = 2.5 m。

c.校核各溝道比例: 外溝面積= 738 m2，中溝面積= 430 m2，內(nèi)溝面積= 255 m2，外溝道容積∶ 中溝容積∶ 內(nèi)溝容積= 55∶ 32∶ 19，基本符合奧貝爾氧化溝各溝道容積比(一般為55∶ 33∶ 17)。

2.3.2 氧化溝需氧量的計算

每組氧化溝需氧量的確定，由于本設(shè)計考慮了脫氮除磷，在需氧量的設(shè)計計算時宜考慮氨氮和硝態(tài)氮對氧的供需。根據(jù)總需氧量的計算公式可知:O2 =1.47QSr-1.42Xw + 4.6QNr-0.124 × 4.6Xw-2.86[TN0-(NH4-Ne)-(NO3-Ne)]。依上式計算得2 533.6 kg O2 /d。取水質(zhì)修正系數(shù)α = 0.82，β = 0.95，壓力修正系數(shù)ρ = 1.0，C20 = 9.17 mg /L，C28 = 7.92 mg /L，則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量根據(jù)公式得: R0 = 5 122.8 mg /d，考慮安全系數(shù)R0 = 1.2 × 5 122.8 = 6 147.4 mg /d。奧貝爾氧化溝采用三溝道系統(tǒng)，分配按外溝∶ 中溝∶ 內(nèi)溝= 65 ∶ 25 ∶ 10 考慮，則外溝需氧量=6 147.4 × 0.65 = 3 995.7 kg O2 /d;中溝需氧量= 6 147.4 × 0.25 =1 536.8 kg O2 /d;內(nèi)溝需氧量= 6 147.4 × 0.10 = 614.7 kg O2 /d。

2.3.3 氧化溝的水力計算[3]

水深較大氧化溝另需安裝水下推流器，從而達(dá)到混合推流，由于國內(nèi)氧化溝曝氣設(shè)備除了曝氣轉(zhuǎn)刷外，其他設(shè)備都沒有混合推動力參考，本工程參考國外飛力公司計算并選型。

1)外溝推力計算。依據(jù)上面公式取外溝的轉(zhuǎn)角k = 1.5，墻摩擦k = 0.87，曝氣頭k = 0.55，水流為0.3 m/s。因外溝寬度為6 m，水深4.5 m，則A = 6 × 4.5 = 27 m2;總k =(1.5 ×2 +0.87 +0.55)=4.42。則T = 12ρAU2 k = 1 /2 × 1 000 × 27 × 0.32 × 4.42 = 5 370.3 N。依據(jù)飛力公式的水下推流器的性能參數(shù)，選用大直徑的推流器，型號為4430，直徑2.5 m，轉(zhuǎn)速32 r /min，單臺推力為2 390 N，單臺軸功率為2.7 kW，使用3 臺，總軸功率為8.1 kW。

2)中溝推力計算。同外溝計算一樣，因中溝寬度為5 m，水深4.5 m，則A = 5 × 4.5 = 22.5 m2;取中溝的轉(zhuǎn)角k = 1.2，墻摩擦k =0.77，曝氣頭k = 0.55，總k =(1.2 × 2 + 0.77 + 0.55)= 3.72。則T = 12ρAU2 k = 1 /2 × 1 000 × 22.5 × 3.72 × 0.32 = 3 766.5 N。依據(jù)飛力公式的水下推流器的性能參數(shù)，選用大直徑的推流器，型號為4410，直徑2.5 m，轉(zhuǎn)速17 r /min，單臺推力為2 200 N，單臺軸功率為2.3 kW，使用2 臺，總軸功率為4.6 kW。

3)內(nèi)溝推力計算。因內(nèi)溝寬度為5 m，水深4.5 m，則A = 5 ×4.5 = 22.5 m2;取內(nèi)溝的轉(zhuǎn)角k = 1.0，墻摩擦k = 0.50，曝氣頭k =0.55，總k =(1.0 × 2 + 0.50 + 0.55)= 3.05。則T = 12ρAU2 k =1 /2 × 1 000 × 22.5 × 3.05 × 0.32 = 3 088.1 N。依據(jù)飛力公式的水下推流器的性能參數(shù)，選用小直徑的推流器，型號為4670，直徑0.766 m，轉(zhuǎn)速360 r /min，單臺推力為3 800 N，單臺軸功率為13 kW，使用1 臺，總軸功率為13 kW。結(jié)語

通過合理計算，使其外、中和內(nèi)三溝容積比達(dá)到55∶ 33∶ 17 左右，各溝的充氧濃度比為65∶ 25∶ 10 左右為宜，力求工藝最優(yōu)化下，減少構(gòu)筑物尺寸，節(jié)約用地;通過國外飛力公司的水力計算公式，選擇恰當(dāng)?shù)乃峦屏髌鳎诠?jié)能。目前奧貝爾氧化溝工藝的穩(wěn)定性及節(jié)能性已被充分認(rèn)識，但對于奧貝爾氧化溝充氧量及水下推流計算，國內(nèi)仍缺少成熟統(tǒng)一的計算方法。本文提供的計算方法還有待在工程實際中進(jìn)一步加以驗證。相信隨著國內(nèi)更多奧貝爾氧化溝的成功運行，一定能促進(jìn)該工藝更低碳環(huán)保節(jié)能，以充分發(fā)揮其潛能。

第二篇：山東某市污水處理廠奧伯爾氧化溝工藝

山東某市污水處理廠奧伯爾氧化溝工藝

作者：王建利，張德兵，方 勇

簡介： 介紹了山東某市污水處理廠采用奧伯爾氧化溝工藝的原因和設(shè)計特色；枚舉了從工藝到設(shè)備的種種特點。關(guān)鍵字：污水處理 奧伯爾氧化溝 設(shè)計工藝

山東某市是環(huán)渤海經(jīng)濟帶上的一個重要工業(yè)城市，中心區(qū)各類污水排放量達(dá)到17×10 m/d，其中工業(yè)污水約占70%。由于受化工廠、紙箱廠等重點污染源超標(biāo)排放的影響，污水中BOD、COD、pH、SS、揮發(fā)性酚、油類及重金屬鉛、鎘、砷等污染物濃度都嚴(yán)重超標(biāo)。根據(jù)這一水質(zhì)特點，山東某市污水處理廠設(shè)計采用了奧伯爾(Orbal)氧化溝處理工藝。處理流程如圖1所示。

43圖1 工藝流程圖工程概況

1.1 設(shè)計規(guī)模

由中國市政工程某設(shè)計研究院主持設(shè)計的山東某市污水處理廠一期工程，流量為10×10 m/d,最大設(shè)計流量5 417 m/h，平均流量4 167 m/h。

1.2 水質(zhì)情況

污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

表1 進(jìn)、出水水質(zhì)mg/L

1.3 主要工段設(shè)計參數(shù) 33

43① 機械處理段

平流曝氣沉砂池2座，總停留時間4 min(高峰時)，水平流速0.1 m/s，有效水深2.67 m，單位曝氣量0.2 m/(mh)；初次沉淀池2座，圓形，直徑42 m，有效水深3.2 m，表面負(fù)荷2.1 m/(mh)，水力停留時間為1.5 h，出水堰負(fù)荷10.8 m/(mh)。

② 生物處理段

厭氧生物選擇池：停留時間1 h(平均時流量)，有效容積V=4 200 m，設(shè)計水深5 m。

奧伯爾氧化溝(兩組)：污泥齡9 d，污泥負(fù)荷0.123 kgBOD5/kgMLSS，容積負(fù)荷0.431 2 kgBOD5/(md)，混合液濃度3.5 g/L，剩余污泥產(chǎn)率0.9 kg/(kgBOD5d)，剩余污泥量12 150 kgDS/d，反硝化/硝化體積比25%，反硝化率75%；總池容31 420 m，內(nèi)、中、外三溝道的容積分配為17%、33%、50%，水力停留時間為8.02 h，總標(biāo)準(zhǔn)需氧量為1 408 kg/h，供氧分配比例為外溝、中溝、內(nèi)溝52∶30∶18，溶解氧分配為外溝、中溝、內(nèi)溝0∶1∶2 mg/L。

最終沉淀池(4座)：水力負(fù)荷0.93 m/(mh)，有效水深4 m，水力停留時間3.2 h，出水堰負(fù)荷5.1 m/(mh)，回流污泥濃度7.0 g/L，污泥回流比100%。

③ 污泥處理段

濃縮池兩座：設(shè)計固體表面負(fù)荷50 kg/m，停留時間2 d，濃縮后污泥濃度60 g/L。

污泥消化池：污泥消化時間20 d，中溫消化溫度35 ℃，消化池總有效容積15 600 m，直徑22.3 m，總高度27.44 m，沼氣產(chǎn)率0.3 m/kgVSS，沼氣產(chǎn)量5 377 m/d，機械攪拌能力3 060 m/h，消化池頂部設(shè)計氣壓值5.39 kPa。工藝設(shè)計特色

① 由于污水處理廠進(jìn)水中SS波動極大，在工藝小試過程中觀察到來水的SS最高時達(dá)到1 000 mg/L，已超過微生物可以接受的濃度，因此設(shè)計采用了初沉池來解決這個問題，避免了SS對生化處理過程的沖擊影響。

② 氧化溝前設(shè)置生物選擇池，將進(jìn)水和回流污泥(回流率100%)迅速混合，在對高底物濃度原污水進(jìn)行均勻生物接種后，根據(jù)微生物選擇理論，處以饑餓狀態(tài)的主要微生物菌膠團在高底物濃度下，因具有較高的增殖速率而迅速達(dá)到較高的代謝活動，成為優(yōu)勢微生物，并且在兼氧—厭氧狀態(tài)下迅速將易降解的溶解性有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為儲存于細(xì)胞中的有機物(如糖原、聚合羥基丁酸脂等)，并隨后將其轉(zhuǎn)化成負(fù)責(zé)形成粘聚性活性污泥絮體的細(xì)胞外物質(zhì)(glycocalyx)，這樣在選擇池中迅速形成沉降性能良好的活性污泥絮體。反之，由于易引起污泥膨脹的絲狀菌的增殖速率在高底物濃度下較低，增殖受到抑制而發(fā)展成為劣勢微生物，起到了控制污泥膨脹的作用。不僅如此，由于選擇池中特有的兼氧—厭氧和高底物濃度環(huán)境，因而在工藝上有助于提高脫氮和除磷效果。奧伯爾氧化溝特點

① 設(shè)備簡單，所采用的表面曝氣系統(tǒng)運行操作簡單，控制靈活，維護方便，工藝運行穩(wěn)定。

② 特有的外、中、內(nèi)溝道0-1-2溶解氧分布形式，能達(dá)到較高的脫氮效果，總氮去除率最高可達(dá)80%以上。

③ 也適用于工業(yè)廢水比例高的污水，抗高濃度污染物沖擊負(fù)荷性能強，解決了進(jìn)水中污染物負(fù)荷、特別是pH值的波動對水處理工藝的影響。

④ 由于該污水廠進(jìn)水系統(tǒng)現(xiàn)狀為合流制，故可以有效地抵抗暴雨流量的沖擊。

⑤ 設(shè)備投資省，對合理利用外貸資金，成套引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)有利。

⑥ 為有效地對二沉池進(jìn)行排泥，采用了美國Envirex公司開發(fā)的Tow—brow吸泥機。該吸泥機結(jié)構(gòu)簡單，排泥效果好，采用單一錐形平行于底板安裝的方形斷面吸泥管進(jìn)行排泥，吸泥管迎水面一側(cè)開有從周邊到中心直徑由大變小的吸泥口，能根據(jù)池底泥層的厚度變化按比例排泥，防止了短流和排泥不均勻，排泥過3333332.3.3.3.33.33.32.程平緩迅速，吸泥管隨橋的轉(zhuǎn)動在池底旋轉(zhuǎn)吸入池底的污泥，而不擾動吸泥管上部的污泥，收集的污泥從預(yù)埋于池底中心的DN 700 mm排泥管排到池外，排泥量大小由連接在DN 700 mm管末端的套筒式排泥閥控制，簡單方便、運行穩(wěn)定。整個吸泥橋排泥效率高、運行維護費用小，節(jié)約能耗、操作簡單易行。

⑦ 污泥消化加熱系統(tǒng)中采用了套管式泥水熱交換器，其套管采用了波紋管式內(nèi)外管，不僅大大提高了熱交換效率，而且由于波紋管的特殊結(jié)構(gòu)增加了管子抗壓強度，特別是在外管有壓、內(nèi)管無壓時，避免了內(nèi)管被壓癟。另外熱水和污泥在波紋管內(nèi)特殊急劇的紊流狀態(tài)不僅提高了熱傳導(dǎo)效率，而且防止了泥垢和水垢在管壁上的沉積。這些提高了設(shè)備的運行安全性能。

第三篇：某城鎮(zhèn)生活污水處理工程設(shè)計方案-氧化溝工藝設(shè)計

某城鎮(zhèn)生活污水處理工程設(shè)計

摘 要：XX市XX鎮(zhèn)生活污水處理廠設(shè)計處理規(guī)模12000m3/d，采用氧化溝工藝作為廢水脫氮除磷階段核心處理工藝，該工藝流程簡單、構(gòu)筑物少、處理效率高、投資省。經(jīng)處理后出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）的一級B標(biāo)，總投資約1600萬元。

關(guān)鍵詞：生活廢水；氧化溝工藝；

前言

XX鎮(zhèn)位于四川XX市境內(nèi)中部平原地區(qū)。東鄰XX鎮(zhèn)、XX鄉(xiāng)，南接XX鄉(xiāng)、XX鎮(zhèn)，西連XX鎮(zhèn)，北靠XX鎮(zhèn)。1985年并鄉(xiāng)入鎮(zhèn)，仍名XX鎮(zhèn)。幅員面積50.7平方公里，耕地面積3975畝。

XX鎮(zhèn)歷來是XX市商貿(mào)重鎮(zhèn)，享有“大蒜之鄉(xiāng)”、“川劇之鄉(xiāng)”和“蘭花之鄉(xiāng)”的美譽。1992年被XX市列為優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟“一條線”鄉(xiāng)鎮(zhèn)，1995年被列為成都市小城鎮(zhèn)建設(shè)試點鎮(zhèn)，同時被評為四川省文化先進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并首批被命名為成都市特色文化之鄉(xiāng)，連續(xù)4年被列為國家級農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)區(qū)。隆豐鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施完備，初步形成了工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展的格局，已由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟向城鄉(xiāng)型經(jīng)濟發(fā)展。

基于新農(nóng)村建設(shè)的要求，基礎(chǔ)配套設(shè)施的完善，新建污水處理站是必須的也是必備的。為改善該城鎮(zhèn)及下游地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，保障人民身體健康，建立污水處理廠是完全必要的，也是十分迫切的；該污水處理站將收集該鎮(zhèn)八成以上的生活污水，處理后出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）的一級B標(biāo)，滿足排水和環(huán)保的要求[1]。同時與農(nóng)民居住區(qū)環(huán)境的改善和新農(nóng)村建設(shè)的總體思路完全吻合。1.1設(shè)計任務(wù)及依據(jù) 1.1.1設(shè)計任務(wù)

12000 m3/d鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水站初步設(shè)計。1.1.2設(shè)計依據(jù)及原則 1.1.2.1 設(shè)計依據(jù)

《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999)《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3025-93)《中華人民共和國環(huán)境保護法》；

《建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》；

《彭州市建設(shè)項目環(huán)境管理》；

《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中的一級標(biāo)準(zhǔn)； 《污水綜合排排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)；

《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ 15-88）；

1.1.2.2 設(shè)計原則

（1）選用運行安全可靠、經(jīng)濟合理的工藝流程。

（2）采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，合理利用資金，提高污水處理站的自動化程度和管理水平。

（3）根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的方針，在方案設(shè)計中充分考慮遠(yuǎn)、近期結(jié)合，為發(fā)展留有余地。

（4）污水處理廠的位置，應(yīng)符合城市規(guī)劃要求，位于城市下游，與周邊有一定的衛(wèi)生防護帶，靠近受納水體，少占農(nóng)田。

（5）嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。1.1.3 設(shè)計范圍

本方案設(shè)計范圍為：通過對類似生活污水水質(zhì)情況的綜合分析，提出可行性方案，最終推薦最優(yōu)方案；內(nèi)容主要包括污水處理工藝流程、設(shè)備選型、污水構(gòu)筑物及附屬工程等進(jìn)行綜合規(guī)劃設(shè)計。

1.2 設(shè)計水量及水質(zhì) 1.2.1 設(shè)計人口

根據(jù)統(tǒng)計，隆豐鎮(zhèn)2005年人口共43000人，結(jié)合當(dāng)?shù)?0/00的人口年增長速度，以等比數(shù)列推算法[2]預(yù)計到2020年人口總數(shù)達(dá)48000人左右。

1.2.2 設(shè)計水量

根據(jù)居民生活污水定額[2]145 L /(人·d)，設(shè)計水量平均總流量為6525m3/d,平均時流量272m3/h,即75 L/s。所以時變化系數(shù)Kz=1.7,小時最大流量Qmax=12000m3/d。

1.2.3 設(shè)計水質(zhì)

根據(jù)本地城鎮(zhèn)污水的原始資料，和該污水處理廠出水直接排放到河流內(nèi)，而該河流是飲用水源保護區(qū)，所以，處理出水應(yīng)該達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）的一級B標(biāo)。

表1 設(shè)計水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)出水水質(zhì)(mg/L)處理程度(%)BOD5 200 20 90 CODcr 350 60 82.8

SS 300 20 93.3

T-N 40 20 50

NH3-N 30 15 50

TP 8 1 87

高25℃ 低12℃

6～9

水溫

pH 2處理工藝方案選擇 2.1工藝方案選擇原則

作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇切實可行且經(jīng)濟合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實施方式[3]。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：

（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運行費用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。

（3）運行管理方便，運轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。

（4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)、可靠。

（5）便于實現(xiàn)工藝過程的自動控制，提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。本工程要求的污水處理程度較高，對污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計的污水處理工藝選擇針對該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟條件考慮適應(yīng)力強、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進(jìn)工藝[4]。下面將對各種工藝的特點進(jìn)行論述，以便選擇切實可行的方案。

2.2污水處理工藝流程的確定 2.2.1 廠址及地形資料

XX鎮(zhèn)污水處理站選址應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)布置和現(xiàn)有人口分布特點，將其分別布置在龜背型場鎮(zhèn)的兩邊。

2.2.2氣象及水文資料 2.2.2.1水文地質(zhì)資料

該地區(qū)地處成都平原。地形復(fù)雜，有低山、丘陵和平原，多條河流直貫其中，地勢北高南低。

2.2.2.2氣象資料

(1)風(fēng)向及風(fēng)速：常風(fēng)向為北風(fēng)，最大風(fēng)速1.2m/s；(2)氣溫：月平均最高氣溫37.3℃,最低氣溫-2.7℃ 2.2.3可行性方案的確定 本項目污水處理的特點為：

① 污水以有機污染為主，BOD/COD=0.5，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒物一般不超標(biāo)；

② 污水中主要污染物指標(biāo)BOD5、CODcr、SS值比國內(nèi)一般城市污水高；

針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。

生活污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是生活污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證[5]。

根據(jù)國內(nèi)外已運行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用：普通活性污泥法、氧化溝法、A/O工藝法、AB法、SBR法等等。

a.普通活性污泥法方案

普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設(shè)計及運行經(jīng)驗，處理效果可靠。自20世紀(jì)70年代以來，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在藝及設(shè)備等方面又有了很大改進(jìn)。在工藝方面，通過增加工藝構(gòu)筑物可以成為“A/O”或“A2/O”工藝，從面實現(xiàn)脫N和除P。在設(shè)備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉(zhuǎn)移效率提高到20%以上，從面節(jié)省了運行費用。

國內(nèi)已運行的大中型污水處理廠，如西安鄧家村（12萬m3/d）、天津紀(jì)莊子（26萬m3/d）、北京高碑店（50萬m3/d）、成都三瓦窯（20萬m3/d）

普通活性污泥法如設(shè)計合理、運行管理得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)10～20mg/L。它的缺點是工藝路線長，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運行管理管理困難，基建投資及運行費均較高。國內(nèi)已建的此類污水處理廠，單方基建投資一般為1000～1300元/(m3/d)，運行費為0.2～0.4元/(m3/d)或更高。

b.氧化溝方案

氧化溝污水處理技術(shù)，是20世紀(jì)50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來，這項技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對該技術(shù)缺點（占地面積大）的克服和對其優(yōu)點（基建投資及運行費用相對較低，運行效果高且穩(wěn)定，維護管理簡單等）的逐步深入認(rèn)識，目前已成為普遍采用的一項污水處理技術(shù)。目前常用的幾種商業(yè)性氧化溝有荷蘭DHV公司60年代開發(fā)的Carrousel氧化溝，美國Envirex公司開發(fā)的Orbal氧化溝，丹麥Kruger公司發(fā)明的DE氧化溝等。在我國，氧化溝工藝是使用較多的工藝[4]。

氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O（A-A-O）工藝，實現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。

氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟等方面具有一系列獨特的優(yōu)點。

① 工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運行管理要方便。

② 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實際運行效果表明，氧化溝在去除BOD5和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運行也更穩(wěn)定可靠。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全脫氮的深度處理。

③ 基建投資省，運行費用低。實際運行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除BOD5時，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時，對于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除NH3-N時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。

④ 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長達(dá)20～30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡化，節(jié)省處理廠運行費用，且便于管理。

⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。水流在氧化溝中流速為0.3～0.4m/s，氧化溝的總長為L，則水流完成一個循環(huán)所需時間t=L/S,當(dāng)L=90～600m時，t=5～20min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計水力停留時間T為10～24h，因此可計算出廢水在整個停留時間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30～280次不等?？梢娫鬯贿M(jìn)入氧化溝，就會被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負(fù)荷的能力。

⑥ 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)荷較小、水力停留時間較長，使氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會大些，但因為省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會少于傳統(tǒng)活性污泥法。

c.A/O和A2/O法

A/O工藝自被開發(fā)以來,就因為其特有的經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢和環(huán)境效益,愈來愈受到人們的廣泛重視.通常稱為A/O工藝的實際上可分為兩類,一類是厭氧/好氧工藝,另一類是缺氧/好

氧工藝.厭氧狀態(tài)和缺氧狀態(tài)之間存在著根本的差別:在厭氧狀態(tài)下既有無分子態(tài)氧,也沒有化合態(tài)氧,而在缺氧狀態(tài)下則存在微量的分子態(tài)氧(DO濃度<0.5mg/L),同時還存在化合態(tài)的氧，如硝酸鹽．。

A2/O法的特點有：

①A2/O法在去除有機碳污染物的同時，還能去除污水中的氮磷，與傳統(tǒng)活性污泥法二級處理后再進(jìn)行深度處理相比，不僅投資少、運行費用低，而且沒有大量的化學(xué)污泥，具有良好的環(huán)境效益。

②A2/O法厭氧、缺氧、好氧交替進(jìn)行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。③A2/O法工藝流程簡單，總水力停留時間少于其他同樣功能的工藝，節(jié)省基建投資。④A2/O法缺點是受泥齡、回流污泥中溶解氧和硝酸鹽氮的限制，不可能同時取得脫氮和除磷都好的雙重效果。

d.A-B法工藝

AB工藝是一種生物吸附―降解兩段活性污泥工藝，A段負(fù)荷高，曝氣時間短，0.5h左右，污泥負(fù)荷高2～6 kgBOD5/(kgMLSS·d)，B段污泥負(fù)荷較低，為0.15～0.30 kgBOD5/(kgMLSS·d)，該段工藝有機物、氮和磷都有一定的去除率，適用于處理濃度較高，水質(zhì)水量較大的污水，通常要求進(jìn)水BOD5≥250mg/L，AB工藝才有明顯優(yōu)勢[4]。

AB工藝的優(yōu)點：

具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強的抗沖擊負(fù)荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運轉(zhuǎn)費用較低等。

① 對有機底物去除效率高。

② 系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有極強的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能。

③ 有較好的脫氮除磷效果。

④ 節(jié)能。運行費用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運行費用20%～25%.AB工藝的缺點

① A段在運行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機負(fù)荷下工作，使A段曝氣池運行于厭氧工況下，導(dǎo)致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。

② 當(dāng)對除磷脫氮要求很高時，A段不宜按AB法的原來去處有機物的分配比去除BOD5 5%～60%，因為這樣B段曝氣池的進(jìn)水含碳有機物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。

③ 污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。

e.SBR工藝

SBR實際上是最早出現(xiàn)的活性污泥法，早期局限于實驗研究階段，但近十年來，由于自動控制、生物選擇器、機械制造方面的技術(shù)突破才使得這一工藝真正應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，目前該工藝的應(yīng)用正在我國逐步興起[5]。

它是一個完整的操作過程，包括進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥和閑置5個階段。SBR工藝有以下特點：

① 生物反應(yīng)和沉淀池在一個構(gòu)筑物內(nèi)完成，節(jié)省占地，土建造價低。

② 具有完全混合式和推流式曝氣池的優(yōu)勢，承受水量，水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力強。③ 污泥沉降性能好，不易發(fā)生污泥膨脹。④ 對有機物和氮的去除效果好。

但傳統(tǒng)的SBR工藝除磷的效果不理想，主要表現(xiàn)在：對脫氮除磷處理要求而言，傳統(tǒng)SBR工藝的基本運行方式雖充分考慮了進(jìn)水基質(zhì)濃度及有毒有害物質(zhì)對處理效果的影響而采取了靈活的進(jìn)水方式，但由于這種考慮與脫氮或除磷所需要的環(huán)境條件相背，因而在實際運行中往往削弱脫氮除磷效果。就除磷而言，采用非限量或半限量曝氣進(jìn)水方式，將影響磷的釋放；對脫氮而言，則將影響硝化態(tài)氮的反硝化作用而影響脫氮效果。

表2 生物處理方案技術(shù)經(jīng)濟比較

方 案 A/O 氧化溝 AB法 SBR法 技術(shù) 指標(biāo) BOD5去 除率％ 85～95 90～95 85～95 90～99 經(jīng)濟指標(biāo) 基建 費 >100 <100 <100 <100

能 耗 >100 >100 <100 100

占 地 >100 >100 約100 <100

運行情況 運行 穩(wěn)定 一般 穩(wěn)定 一般 穩(wěn)定

管理 情況 一般 簡便 簡便 簡便

適應(yīng)負(fù)荷波動 一般 適應(yīng) 適應(yīng) 適應(yīng)

備 注

需脫氮除磷的污水處理廠

適用于中小型污水廠,需要脫氮除磷地區(qū)

適應(yīng)可分期建設(shè)達(dá)到不同的要求 適用于中、小型污水處理廠

注：*將傳統(tǒng)活性污泥法100作為相對經(jīng)濟指標(biāo)基準(zhǔn)。

從上面的對比中我們可以得到如下結(jié)論：根據(jù)綜合分析，為使該廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)考慮使用具有脫氮除磷功能的生物處理工藝。

由以上內(nèi)容知，處理工藝上優(yōu)先選擇A/O法和氧化溝法，兩種工藝都能達(dá)到預(yù)期的處理效果，且都為成熟工藝，但經(jīng)分析比較，氧化溝法工藝方案在以下方面具有明顯優(yōu)勢。

① 氧化溝法方案在達(dá)到與傳統(tǒng)活性污泥法同樣的去除BOD5效果時，還能有更充分的硝化和一定的反硝化效果；

② 氧化溝法管理較簡單，適合該污水處理管理技術(shù)水平現(xiàn)狀；

③ 氧化溝法相對A/O法具有更強的適應(yīng)符合波動能力[6]。

綜合以上對比分析，本工程以氧化溝法污水處理廠工藝方案作為推薦方案，如圖1所示。9

圖

氧

化

溝

法

污

水

處

理

廠

工

藝

流

程渣包外運柵渣打包機農(nóng)灌格柵砂外運提升泵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池分水井至回用水深度處理系統(tǒng)原污水砂水分離器砂泵回流泵集泥井加氯機泥餅外運污泥脫水機貯泥池濃縮池污泥泵液氯 10 污水處理工藝設(shè)計計算 3.1污水處理系統(tǒng) 3.1.1格柵

格柵主要是為了攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。主要是對水泵起保護作用，擬采用中格柵，格柵柵條選用圓鋼，柵條寬度S=0.01m，間隙擬定為0.02m[2]。

設(shè)計參數(shù)：柵條間隙e=20.00mm，柵前水深h=0.4m,過柵流速υ=0.9m/s，安裝傾角δ=60°,φ10圓鋼為柵條阻力系數(shù) =1.79。

圖2 格柵示意圖

① 柵條間隙數(shù)n

Qmaxsinan?eh?

式中： n——柵條間隙數(shù)，個；

Qmax——最大設(shè)計流量，Qmax =0.129 m3/s；

?a——格柵傾角，取60； b——柵條間隙，m，取0.02 m； h——柵前水深，m，取0.4 m； v——過柵流速，m/s，取0.9 m/s；

則：

n?Qmaxsina0.129sin60=16.67 條

取17條 ?ehv0.02?0.4?0.9② 柵槽寬度 B B=S(n-1)+bn 式中： S——柵條寬度，m，取0.01 m。則：

B=S(n-1)+bn=0.01×(17-1)+0.02×17=0.5m ③ 通過格柵的水頭損失h1=h0k vh0??sina

2g?s?

?????

?b?43 式中： h1——設(shè)計水頭損失，m ；

h0——計算水頭損失，m ；

G ——重力加速度，m/s2，取g=9.8 m/s2；

K ——系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 =3；

?——阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；

?——形狀系數(shù)，取? =1.79（由于選用斷面為銳邊矩形的柵條）。

?s??0.01?則： ??????1.79???0.71

b0.02????4343 12

0.92v2sin60=0.03 m

h0??sina=0.712?9.82g

h1=h0k=0.03×3=0.09m ④ 柵后槽總高度

H H=h+h1+h2

式中：h2——柵前渠道超高，取 =0.3 m。則：

H=h+h1+h2 =0.4+0.09+0.3=0.79。⑤ 柵槽總長度

L L?l1?l2?1.0?0.5?H1tan?

B?B1l1?2ta?n1

l12 l2?H1?h?h1 式中：

l1——進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m ；

B1——進(jìn)水渠寬，m，取B1=0.35m ；

a1——進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，取a1=20 ；

l2——柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，m ；

H1——柵前渠道深，m.則：

l1?B?B10.5?0.35??0.22m 2tana12?tan20l1=0.11 m 213

?

l2?H1=h+h2=0.4+0.3=0.7 m

L=l1+l2+0.5+1.0+⑥ 每日柵渣量 W

H10.7=0.22+0.11+0.5+1.0+=2.23m tan?tan60W?

86400QmaxW11000K總

式中：W1——柵渣量，m3/(103m3)污水，取W1=0.07 m3/(103m3)污水。則：

W=86400QmaxW186400?0.129?0.07=0.45 m3/d>0.2 m3/d , 宜采用機械清渣 ?1000KZ1000?1.73.1.2污水提升泵池 設(shè)計計算

① 設(shè)計流量：Q=301L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計 ② 泵房設(shè)計計算

采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入關(guān)渠堰。

根據(jù)最大流量設(shè)計，選用4臺150QW-180-6-5.5潛污泵（3用1備）[7]，Q＝180m3/h，H=6m；采用高、中、低水位分別啟動水泵，通過液位計來實現(xiàn)自動控制；出水管上設(shè)置管式流量計，對出水流量進(jìn)行監(jiān)測和控制。

污水提升泵池尺寸：1000mm×900mm×1500mm 數(shù)量：1座 材質(zhì)：鋼筋混凝土 構(gòu)造：全地埋 3.1.3平流式沉砂池

① 設(shè)計說明

污水經(jīng)提升泵提升后進(jìn)入平流沉砂池，共兩組對稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩格[4]。每格寬度B1=0.65m 沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運。

設(shè)計流量為Qmax=464 m3/h=0.129 m3/s，設(shè)計水力停留時間t=30s，水平最大流速υ=0.25m/s，城市污水沉砂量X=30 m3/(106m3)，清除沉砂的間隔時間T=2d。

每格池平面面積為A=

Qmax0.129??0.516m2 v0.25② 沉砂池水流部分的長度（L）

L?V?t

式中：

L——沉砂池水流部分的長度，L；

V——曝氣沉砂池有效容積，m3 ；

t ——設(shè)計水力停留時間t=40s 則：

L?V?t?0.25?30?7.5m ③

池寬度

B

B=n×B1=2×0.65=1.3m

式中：

B——沉砂池總寬度；

B1——單個沉砂池寬度；

n——沉砂池個數(shù)。

則：

B=n×B1=2×0.65=1.3m

④ 有效水深 hh2=A B式中：

h2——有效水深；

A——池平面面積；

B——沉砂池總寬。則：

h2=A?0.516?0.4 m B1.3⑤ 沉砂斗所需容積（V）

V =QmaxXT?86400

KZ?106式中：

V——沉砂斗所需容積；

Qmax——最大設(shè)計流量，Qmax =0.129 m3/s；

X——城市污水沉砂量，m3/(106m3)；

T——清除沉砂的間隔時間，d。

KZ——水流量變化系數(shù)，取1.7。則：

V=QmaxXT?864000.129?30?2?86400??0.399?0.4m3 66KZ?101.7?10⑥ 池總高度(H)

H= h1+h2+h3

式中：h1——沉砂池超高，取0.3m;

h2——有效深度，h2=0.4m；

h3——沉砂室高度，取0.5m 則：

H= h1+ h2+ h3=0.3+0.4+0.5=1.2m 3.1.4厭氧池 a.設(shè)計參數(shù)

設(shè)計流量：最大日平均時流量為Qmax= 129L/s 水力停留時間：T=2.5h 污泥濃度：X=3000mg/L 污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L 考慮到厭氧池與氧化溝為一個處理單元，總的水力停留時間超過15h，所以設(shè)計水量按

最大日平均時考慮[8]。

b.設(shè)計計算 ① 厭氧池容積：

V= Q1′ T=129×10-3×2.5×3600=1161m

3② 厭氧池尺寸：水深取為h=4.0m。

則厭氧池面積： A=V1161??290m2 h

4厭氧池直徑：

D=4A??4?290m（取D=20m）3.14

考慮0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=4+0.3=4.3m。

③ 污泥回流量計算：

回流比計算

R =X3??103?0.43

Xr?X10?3

污泥回流量

QR =0.43×129=55.47L/s=4792m3/d 3.1.5氧化溝

3.1.5.1 設(shè)計參數(shù)（進(jìn)水水質(zhì)如表1所示）

進(jìn)水BOD5 =200mg/L

出水BOD5 =20mg/L 進(jìn)水NH3-N=30mg/L

出水NH3-N=15mg/L 污泥負(fù)荷Ns=0.14 KgBOD5/(KgVSS·d)污泥濃度MLVSS=5000mg/L 污泥f=0.6，MLSS=3000mg/L。

擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮

除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計Qmax=11092 m3/d= 129 m3/s，每座氧化溝設(shè)計流量為

Q1＝Qmax= 65L/s。2總污泥齡：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700 曝氣池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3-N還原 α＝0.9

β＝0.98 其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原 硝化安全系數(shù)：2.5 脫硝溫度修正系數(shù)：1.08 3.1.5.2 設(shè)計計算 ①.堿度平衡計算：

出水處理水中非溶解性BOD5值

BOD5f；

BOD5f =0.7×Ce×1.42（1-e-0.23×5）

式中：BOD5f——出水處理水中非溶解性BOD5值，mg/L；

Ce——出水中BOD5的濃度，mg/L； 則：BOD5f =0.7×20×1.42（1-e-0.23×5）=13.6 mg/L 則出水處理水中溶解性BOD5值，BOD5=20-BOD5f =6.4 mg/L ②.設(shè)采用污泥齡20d，日產(chǎn)污泥量 Xc

Xc =aQLr

1?b?c式中：Q——為氧化溝設(shè)計流量，11092 m3/d；

a——為污泥增長系數(shù)，取0.6 kg/kg；

b——污泥自身氧化率，取0.05 L/d;

Lr——為（L0-Le）去除的BOD5濃度，mg/L；

L0——進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；

Le——出水BOD5濃度，mg/L；

?c——污泥齡，d。

則

Xc =aQLr0.6?11092??200?6.4???644 kg/d 1?b?c1000??1?0.05?20?根據(jù)一般情況，設(shè)其中有12.4％為氮，近似等于總凱式氮（TKN）中用于合成部分[9]，即：

0.124?644=79.8 kg/d

即：TKN中有79.8?1000?7.19 mg/L用于合成。

11092

需用于氧化的NH3-N =34-7.19-2=24.81 mg/L

需用于還原的NO3-N =24.81-11.1=13.71 mg/L ③.堿度平衡計算

一般去除BOD5所產(chǎn)生的堿度（以CaCO3計）約為0.1mg/L堿度去除1mgBOD5，設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L。

所需堿度為7.1 mg堿度/mg NH3-N氧化，即 7.1×24.81=176.15 mg/L 氮產(chǎn)生堿度3.0 mg堿度/ mg NO3-N還原，即 3.0×13.71=41.1 mg/L 計算所得的剩余堿度=250-176.15+41.1+0.1×Lr=32.75+0.1×193.6=133.9 mg/L

計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PH≥7.2 mg/L ④.硝化區(qū)容積計算：

曝氣池：DO＝2mg/L 硝化所需的氧量NOD=4.6 mg/mg NH3-N氧化，可利用氧2.6 mg/mg /NO3-N還原 α＝0.9

β＝0.98 其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBOD5

b=0.07d-1 脫氮速率： qdn=0.0312kgNO3-N/(kgMLVSS·d)K1=0.23d-

1Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原 硝化安全系數(shù)：2.5 脫硝溫度修正系數(shù)：1.08

硝化速率為

?n??0.47e0.098?T?15????

?N???O2???0.05T?1.158?K?O?N?10??2??O2?

2???2??0.47e0.098?15?15?????0.05?15?1.158??1.3?22?10????

??

=0.204 d-1

故泥齡： tw?1?1?4.9d 0.204?n

采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計污泥齡為：2.5?4.9=12.5 d

原假定污泥齡為20d，則硝化速率為：

?n?

單位基質(zhì)利用率：

u?1?0.05L/d 20?n?ba?0.05?0.05?0.167

kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6

式中： a——污泥增長系數(shù)，0.6；

b——污泥自身氧化率，0.051/d。

在一般情況下，MLVSS與MLSS的比值是比較固定的，這里取為0.75

則：

MLVSS=f×MLSS=0.75?3600=2700 mg/L

所需的MLVSS總量=

?200?6.4??100000.167?1000?11000Kg

硝化容積： Vn?11000?1000?4074m3 2700

水力停留時間： tn?⑤.反硝化區(qū)容積：

4074?24?8.81h 11092

12℃時，反硝化速率為：

F??qdn??0.03()?0.029???T?20?M??

式中： F——有機物降解量，即BOD5的濃度，mg/L

M——微生物量，mg/L；

?——脫硝溫度修正系數(shù)，取 1.08。

T——溫度，12℃。

則：

????????200???0.029??1.08?12?20?

qdn??0.03??3600?16???????24????

=0.017kg NO3-N /kgMLVSS.d 還原NO3-N的總量=

13.71?11092?152kg/d 1000

脫氮所需MLVSS=

152?8000kg 0.0198000?1000?2962.9m3 270021

脫氮所需池容： Vdn?

水力停留時間： tdn?⑥.氧化溝的總?cè)莘e：

總水力停留時間：

2962.9?24?6.4h 11092t=tn+tdn=8.81+6.4=15.2h

總?cè)莘e：

V=Vn+Vdn=4074+2962.9=7036.9m3

⑦.氧化溝的尺寸：

氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:7036.940742962.9?287.2 m。其中好氧段長度為?166.2m，缺氧段長度為?121m。3.5?73.5?73.5?7彎道處長度: 3???72???212?21??66m

則單個直道長: 287.2?66?55.3m(取54m)4

故氧化溝總池長=54+7+14=75m，總池寬=7?4=28m（未計池壁厚）。⑧需氧量計算：

采用如下經(jīng)驗公式計算:

氧量O2(kg/d)?A?Lr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3

式中：A——經(jīng)驗系數(shù)，取0.5；

Lr——去除的BOD5濃度，mg/L；

B——經(jīng)驗系數(shù)，取0.1；

Nr——需要硝化的氧量，24.81?11092?103=275.2 kg/d

其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量,第四項為反硝化污泥需氧量。

需要硝化的氧量：

Nr=24.81?11092?10-3=275.2 kg/d R02=0.5?11092?(0.19-0.0064)+0.1?4074?2.7+4.6?275.2-2.6?152 =2988.95 kg/d=124.54 kg/h 30℃時, 采用表面機械曝氣時脫氮的充氧量為：

R0?????Cs(T)?C??1.024?T?20?

RCs(20?)

式中：α——經(jīng)驗系數(shù)，取0.8；

β——經(jīng)驗系數(shù)，取0.9

?——相對密度，取1.0；

Cs(20?)Cs(30?)——20℃時水中溶解氧飽和度，取9.17 mg/L;——30℃時水中溶解氧飽和度，取7.63 mg/L；

C——混合液中溶解氧的濃度，取2mg/L;

T——溫度，30℃。

則：

R0?????Cs?T??C??1.024(T?20)RCs(20?)= ?124.54?9.17(30?20)0.8??0.9?1?7.63?2??1.024

=231.4 kg/h 查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機[10]，直徑Ф＝3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則

n?R0231.4??1.85125125

取n=2臺

⑨回流污泥量：

可由公式R?X求得。

Xr?X式中：X——MLSS=3.6g/L，Xr——回流污泥濃度，取10g/L。

則：

R?3.6?0.56（50％～100％，實際取60％）

10?3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。⑩剩余污泥量：

Qw?644240?0.25??11092?1524.1kg/d0.751000

如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：

1524.1?152.41m3/d

3.1.5.3 氧化溝計算草草圖如下：

備用曝氣機欄桿可暫不安裝圖3 氧化溝設(shè)計草圖（1）

上走道板進(jìn)水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量計井及二沉池鋼梯圖4 氧化溝設(shè)計草圖（2）

3.1.6 二沉池

該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機[11]。3.1.6.1設(shè)計參數(shù)

設(shè)計進(jìn)水量：Q=11092 m3/d=463.2 m3/h

表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h

固體負(fù)荷：qs 一般范圍為120 =140 kg/ m2.d 水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)3.1.6.2．設(shè)計計算 ① 沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算： A?Q463.2??463.2m2 qb1② 沉淀池直徑：D?4A??4?463.2?24.2m?16m3.14

QT=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m A③ 沉淀部分有效水深為

h2 =④ 沉淀部分有效容積

3.14?24.32?2.5=1150m3 ?h2=

V=

44?D2⑤ 沉淀池底坡落差，設(shè)池底坡度

i=0.05

?D??24.3?

則：

h4=i???2??0.05???2??0.5075m

?2??2?⑥ 沉淀池周邊水深

其中緩沖層高度取h3=0.5 m

刮泥板高度取h5=0.5 m

H0=h2+h3+h5=2.5+0.5+0.5=3.5mm ⑦ 沉淀池總高度 H 設(shè)沉淀池超高h(yuǎn)1=0.3m

H=H0+h4+h1=3.5+0.51+0.3=4.31m 3.1.6.3 校核堰負(fù)荷：

徑深比

D24.3??8.1h1?h32.5?0.5

D24.3??6.94h?h?h2.5?0.5?0.5

123

堰負(fù)荷

Q11092??145m3/(d.m)?1.67L/(s.m)?2L/(s.m)?D3.14?24.3

以上各項均符合要求

3.1.6.4 輻流式二沉池計算草圖如下：

出水進(jìn)水圖5 輻流式沉淀池排泥出水進(jìn)水圖6 輻流式沉淀池計算草圖3.1.7 接觸消毒池與加氯間

采用隔板式接觸反應(yīng)池[10]

3.1.7.1．設(shè)計參數(shù)

設(shè)計流量：Q′=11092 m3/d =129 L/s（設(shè)一座）水力停留時間：T=0.5h=30min 設(shè)計投氯量為：?max＝4.0mg/L

平均水深：h=2.0m

隔板間隔：b=3.5m 3.1.7.2．設(shè)計計算 ①

接觸池容積：

V=Q′T=0.129?30?60=232m3

V232?116m2

?表面積A=?h2

隔板數(shù)采用2個，則廊道總寬為B＝（2+1）?3.5＝10.5m 取11m

接觸池長度L?A116?11m B10.5

長寬比L11??3.14 b3.5

實際消毒池容積為V′=BLh=11?11?2=242m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時間的要求 ② 加氯量計算：

設(shè)計最大加氯量為?max=4.0mg/L,每日投氯量為

ω＝?maxQ=4?11092?10-3=44.3kg/d=1.85kg/h

選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為3/8瓶,共貯用10瓶，每日加氯機一臺，投氯量為1.5～2.5kg/h。

配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量Q=1—3m3/h,揚程不小于10mH2O ③ 混合裝置

在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機2臺（立式）?；旌蠑嚢铏C動率N0為

N0??QTG2102

式中：QT——混合池容積，m3；

?——水力粘度，20℃時，? =1.06×10-4Kg·s/m2；

G——攪拌速度梯度，對于機械混合G=500s-1。

1.06?0.129?30?5002?0.068KW

N0?3?5?102

實際選用JBK-2200框式調(diào)速攪拌機，攪拌器直徑φ2200，高度H=2000mm，電動機功率為4.0KW。

接觸消毒池設(shè)計為縱向折流反應(yīng)池。在第一格，每隔3.8m設(shè)縱向垂直折流板，第二格每隔6.33m設(shè)垂直折流板，第三格不設(shè)。

④ 接觸消毒池計算草圖如下：

圖7 接觸消毒池工藝計算圖

3.2污泥處理系統(tǒng) 3.2.1污泥回流泵房 3.2.1.1.設(shè)計說明

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入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。

設(shè)計回流污泥量為QR=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考慮，即QR=100%Q=129 L/s＝11145.6m3/d 回流污泥泵設(shè)計選型 3.2.1.2 揚程：

二沉池水面相對地面標(biāo)高為0.6m,套筒閥井泥面相對標(biāo)高為0.2m，回流污泥泵房泥面相對標(biāo)高為－0.2-0.2＝-0.4m，氧化溝水面相對標(biāo)高為1.5m，則污泥回流泵所需提升高度為：1.5-（-0.4）＝1.9m 3.2.1.3 流量：

兩座氧化溝設(shè)一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量為11145.6 m3/d＝464.4 m3/h 3.2.1.4 選泵：

選用LXB-900螺旋泵2臺（1用1備），單臺提升能力為480 m3/h，提升高度為2.0m－2.5m,電動機轉(zhuǎn)速n=48r/min,功率N=5.5kW.[11]

回流污泥泵房占地面積為9m×5.5m 3.2.2 剩余污泥泵房 3.2.2.1 設(shè)計說明

二沉池產(chǎn)生的剩余活性污泥及其它處理構(gòu)筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥濃縮池中。

處理廠設(shè)一座剩余污泥泵房（兩座二沉池共用）

污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為2×1524.1kg/d,即為按含水率為99％計的污泥流量2Qw＝2×152.4 m3/d＝304.8 m3/d＝12.7 m3/h 3.2.2.2.設(shè)計選型 ① 污泥泵揚程: 輻流式濃縮池最高泥位（相對地面為）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位為-4.53m,則污泥泵靜揚程為H0=4.53-0.4＝4.13m，污泥輸送管道壓力損失為4.0m，自由水頭為1.0m，則污泥泵所需揚程為H=H0+4+1=9.13m。

② 污泥泵選型:

選兩臺，1用1備，單泵流量Q>H=14-12m, N=3kW ③ 剩余污泥泵房:

2Qw＝6.35 m3/h。選用1PN污泥泵Q= 7.2－16 m3/h, 21

占地面積L×B=4m×3m，集泥井占地面積?3.0m?H3.0m

23.2.3 污泥濃縮池

采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。

3.2.3.1設(shè)計參數(shù)

進(jìn)泥濃度：10g/L

污泥含水率P1＝99.0％，每座污泥總流量: Qw＝1524.1kg/d=152.4 m3/d=6.35 m3/h

設(shè)計濃縮后含水率P2 =96.0％

污泥固體負(fù)荷：qs =45kgSS/(m2.d)

污泥濃縮時間：T=13h

貯泥時間：t=4h 3.2.3.2 設(shè)計計算 ① 濃縮池池體計算： 每座濃縮池所需表面積

A?Qw1524.1??33.86m2 qs45

? 濃縮池直徑

D?

u?4A??4?33.86?6.5m3.14

水力負(fù)荷

Qw152.4??5.05m3/(m2.d)?0.21m3/(m2.h)2A?3.1

? 有效水深h1=uT=0.21?13=2.73m

取h1=2.8m 濃縮池有效容積V1=A? h1=33.86?2.8=94.8m3 ② 排泥量與存泥容積: 濃縮后排出含水率P2＝96.0％的污泥,則

Qw′=

100?P100?991Qw??152.41?38.1m3/d?1.54m3/h

100?P2100?96

按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積

V2＝4Qw′＝4?1.54＝6.16 m3

泥斗容積

V3??h43

(r1?r1r2?r2)22

=

式中： 3.14?1.2?1.12?1.1?0.6?0.62?2.8m3 3??h4——泥斗的垂直高度，取1.2m

r1——泥斗的上口半徑，取1.1m

r2——泥斗的下口半徑，取0.6m

設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為：

h5=0.08?D?2r1?0.08?6.5?2?1.1???0.172m

故池底可貯泥容積：

V4??h53

(R1?R1r1?r1)22

=

3.14?0.172?(3.252?3.25?1.1?1.12)?2.28m3 3

式中：

R1——濃縮池半徑, m；

r1——泥斗的上口半徑，m。

因此，總貯泥容積為

Vw?V3?V4?2.8?2.85?5.68m3?V2?6.16m3

（滿足要求）③ 濃縮池總高度：

濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，則濃縮池的總高度H為

H?h1?h2?h3?h4?h5

=2.8+0.30+0.30+1.2+0.17=4.77m ④ 濃縮池排水量：

Q=Qw-Qw’ =6.35-1.54=4.81m3/h ⑤ 濃縮池計算草圖：

上清液出泥進(jìn)泥圖7 濃縮池計算草圖

3.2.4 貯泥池及污泥泵 3.2.4.1設(shè)計參數(shù)

進(jìn)泥量：經(jīng)濃縮排出含水率P2＝96%的污泥2Q w′=2?38.1=76.2m3/d，設(shè)貯泥池1座，貯泥時間T＝0.5d=12h 3.2.4.2 設(shè)計計算

池容為

V=2Qw′T=76.2?0.5=38.1 m3

貯泥池尺寸（將貯泥池設(shè)計為正方形）

L?B?H=3.6?3.6?3.6m

有效容積V=46.66m3

濃縮污泥輸送至泵房

剩余污泥經(jīng)濃縮處理后用泵輸送至處理廠南面的苗圃作肥料之用

污泥提升泵

泥量Q=76.2m3/d=3.17 m3/h

揚程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m

選用1PN污泥泵兩臺[11]，一用一備，單臺流量Q=7.2～16 m3/h,揚程H=14～12mH2O,功率N=3kW

泵房平面尺寸L×B=4m×3m 4 廠區(qū)平面及高程設(shè)計 4.1廠區(qū)平面布置

4.1.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置：

處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進(jìn)行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮[13]：

① 貫通，連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免迂回曲折，造成管理不便。② 土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段

④ 在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求5～10m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

④ 各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。4.1.2平面布置

本著盡量節(jié)約用地，并考慮發(fā)展預(yù)留用地的原則，進(jìn)行廠區(qū)的總平面布置，本期工程總占地面積約4.5畝，包括污水處理構(gòu)筑物、建筑物、附屬構(gòu)筑物、道路綠化，按功能分為污水預(yù)處理區(qū)、污水主處理區(qū)、污泥處理區(qū)、生活管理區(qū)、預(yù)留的回用水處理區(qū)。

4.1.3管線布置

廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。輔助建筑物：

污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機房，辦公室，集中控制室，水質(zhì)分析化驗室，變電所，存儲間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近，化驗室應(yīng)機器間和污泥干化場，以保證良好的工作條件，化驗室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在的上風(fēng)中處。

在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬6～9m次干道寬3～4m，人行道寬1.5m～2.0m曲率半徑9m，有30%以上的綠化。

4.2高程設(shè)計 4.2.1高程布置原則

①保證處理水在常年絕大多數(shù)時間里能自流排放水體，同時考慮污水廠擴建時的預(yù)留儲備水頭。

②應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物發(fā)生故障，其余構(gòu)筑物須擔(dān)負(fù)全部流量的情況，還應(yīng)考慮管路的迂回，阻力增大的可能。因此，必須留有充分的余地。

③處理構(gòu)筑物避免跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。④在仔細(xì)計算預(yù)留余量的前提下，全部水頭損失及原污水提升泵站的全揚程都應(yīng)力求縮小。

⑤應(yīng)考慮土方平衡，并考慮有利排水。4.2.2 高程布置時的注意事項

在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項。

①選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算，并應(yīng)適當(dāng) 留有余地，以保證在任何情況下處理系統(tǒng)能夠正常運行。

②污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過處理構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再經(jīng)加壓提升。③計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作為處理構(gòu)筑物和管（渠）的設(shè)計流量。

④污水處理后應(yīng)能自流排入下水道或者水體。4.2.3污水污泥處理系統(tǒng)高程布置 ①廠區(qū)設(shè)計地面標(biāo)高

暫定廠區(qū)自然地平標(biāo)高為地面標(biāo)高，可根據(jù)廠區(qū)現(xiàn)場實際情況對土方適當(dāng)平衡。②工藝流程豎向設(shè)計

處理廠進(jìn)水管道管底標(biāo)高暫定為-2.500m，以此為依據(jù)，進(jìn)行污水處理流程的豎向設(shè)計。4.2.4高程確定

計算污水廠處關(guān)渠堰的設(shè)計水面標(biāo)高

根據(jù)式設(shè)計資料，關(guān)渠堰自本鎮(zhèn)西南方向流向東北方向，關(guān)渠堰底標(biāo)高為-3.75m，河床水位控制在0.5－1.0m。

而污水廠廠址處的地坪標(biāo)高基本上在2.25m左右（2.10－2.40），大于關(guān)渠堰最高水位1.0m（相對污水廠地面標(biāo)高為-1.25）。污水經(jīng)提升泵后自流排出，由于不設(shè)污水廠終點泵站，從而布置高程時，確保接觸池的水面標(biāo)高大于0.8m【即關(guān)渠堰最高水位(－1.25+0.154+0.3）＝-0.796≈0.8m】,同時考慮挖土埋深。

各處理構(gòu)筑物的高程確定

設(shè)計氧化溝處的地坪標(biāo)高為2.25m（并作為相對標(biāo)高±0.00），按結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原則確定池底埋深-2.0m，再計算出設(shè)計水面標(biāo)高為3.5-2.0＝1.5m，然后根據(jù)各處理構(gòu)筑物的之間的水頭損失，推求其它構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高。經(jīng)過計算各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高見下表。再根據(jù)各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理推求各構(gòu)筑物地面標(biāo)高及池底標(biāo)高。具體結(jié)果見污水、污泥處理流程圖。

表3 各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高及池底標(biāo)高

構(gòu)筑物名稱 進(jìn)水管 中格柵 泵房吸水井 接觸池 水面標(biāo)高(m)-0.19-0.39-1.00-0.67

池底標(biāo)高(m)

-0.79-1.30-2.97

構(gòu)筑物名稱 沉砂池 厭氧池 氧化溝 二沉池

水面標(biāo)高(m)

3.00 2.00 1.5 0.60

池底標(biāo)高(m)

2.10-2.00-2.00-4.53

4.3廠區(qū)給排水設(shè)計 4.3.1給水設(shè)計

廠址在規(guī)劃區(qū)內(nèi)，自來水直接接入廠區(qū)內(nèi)供全廠的消防、生活和部分生產(chǎn)用水。消防、生產(chǎn)、生活水管道共用，管道在廠區(qū)內(nèi)布置成環(huán)狀。

4.3.2廠區(qū)排水設(shè)計

廠區(qū)排水按雨污分流設(shè)計[2]。生產(chǎn)、生活污水經(jīng)廠區(qū)污水管道收集后排入粗格柵前的進(jìn)水井，與原污水一并處理。廠區(qū)雨水經(jīng)雨水管道，匯集排至廠外河道。技術(shù)經(jīng)濟分析 5.1 工程投資估算 5.1.1 土建工程造價 土建工程造價見表4。

表4 土建部分投資估算

序

號 1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 工

程

名

稱 格柵井 提升泵房平流沉砂池 厭氧池 氧化溝溝體 二沉池 集泥井 污泥回流泵房 污泥泵房 污泥濃縮池 加氯間 變配電間 中心控制室 土建工程造價合計

數(shù)量 1座 1座 1座 1座 2座 1座 1間 1間 1間 1間 1間 1間 64.00 m3

單 價/萬元 10000元/座 600元/ m3 400元/ m3 500元/ m3 400元/ m3 400元/ m3 5000元/間 10000元/間 10000元/間 5000元/間 3000元/間 64500元/間 400元/ m3

一期價/萬元 1.0 2.42 4.8 4.25 960 4.06 0.5 1.0 1.0 0.5 0.3 4.45 3.56 987.84 5.1.2 設(shè)備工程造價 主要設(shè)備投資估算見表5。

表5 主要設(shè)備投資估算

序2 名

稱 格

柵 提升泵 規(guī)格、型號 中格柵、不銹鋼 150QW-180-6-5.5

單 位 座 臺 數(shù) 量 1 4

價格/萬元

3.5 3.0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 污泥泵 回流污泥泵 污泥輸送機 脫水機 刮泥機 自動化控制系統(tǒng) 電控部分 管道及附件 工程管道、閥門 曝氣轉(zhuǎn)盤 變壓器 電纜 自動加藥裝置 配電箱 其他配件 LXB-900 3 臺 LXB1400 1 臺

套臺

2GC型支座式中心驅(qū)1 臺

動套套套套

D=1000mm,L=900mm 24個 每池3用備 QZB自藕變壓器 臺

840 米

國產(chǎn)TP2660 1套

GGD 2 套

3.3

0.6 1.5 1.4 2.2 23 8 5 4 2.4 0.8 12 2 0.2 85.2 由于一些設(shè)備以及設(shè)備附件資料不全并且所需數(shù)量有所波動，還包括一部分不可遇見費用無法確定，所以無法給出明確細(xì)節(jié)，根據(jù)經(jīng)驗參數(shù)并參見同水量同工藝污水廠基本設(shè)備費，故在此設(shè)備總投資粗略估計在450萬元左右[14]。

5.1.3 其他投資及工程總價估算 其他投資及工程造價估算見表6。

表6 其他投資及工程總價估算

序號 1 2 3 4 5 6 7 8

名稱 土建工程造價 設(shè)備工程造價

小記 設(shè)計費 運輸管理費 安裝調(diào)試費 稅金

總

計

取費標(biāo)準(zhǔn)

（1）+（2）（3）×5%（2）×3%（2）×8%（3+4+5+6）×6%

價格（萬元）

987.14 450 1537.14 71.85 41.11 44 84 1581.37 5.2運行成本概算（單座污水處理站）5.2.1基礎(chǔ)資料 電費：0.80元/（kw.h）ClO2生產(chǎn)成本費：3元/kg 人工費：900元/月 5.2.2運行成本概算 成本估算見表7。

表7成本估算表

序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 費用名單 電費 藥劑費 工資福利費 固定資產(chǎn)折舊 大修費 檢修維護費 管理和其他費用 年經(jīng)營成本 年總成本 單位水成本 單位水經(jīng)營成本

單位 萬元/年 萬元/年 萬元/年 萬元/年 萬元/年 萬元/年 萬元/年 萬元/年 萬元/年 元/t 元/t

計算公式 E1=519×0.5/1.42 E2=8.0t×30000元/t×10-4 E3=12000元/（人·年）×38人×10-4

E4=1781×4.8% E5=1781×1.7% E6=1781×1.0%

E7=（E1+E2+??+E6）×10% Ec=E1+E2+E3+E5+E6+E7

Yc= Ec+E4 T1=Yc/365Q T2=Ec/365Q

費用價格 182.7 24.0 45.6 84.48 30.2 17.81 43.08 347.74 391.74 0.53 0.34 由于氧化溝工藝的特點，本次設(shè)計沒有設(shè)計初沉池，但是在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實現(xiàn)硝化和脫硝，由于氧化溝活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。

本次設(shè)計工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運行管理方便。而且處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好?；ㄍ顿Y省總投資控制在2000萬以內(nèi)，運行費用低，單位水成本為0.53元/m3。

6.環(huán)境保護和安全生產(chǎn) 6.1 環(huán)境保護

環(huán)境保護不僅要提供合理利用、保護自然資源的一整套技術(shù)途徑和技術(shù)措施，而且還要研究開發(fā)廢物資源化技術(shù)、改革生產(chǎn)工藝、發(fā)展無廢或少廢的閉路生產(chǎn)系統(tǒng)，其主要任務(wù)為：

①保護自然資源和能源，消除資源的浪費，控制和減少污染。

②研究防治環(huán)境污染的機理和有效途徑，保護和改善環(huán)境，保護人們自身健康。③綜合利用廢水、廢物、廢渣，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

水污染控制的主要任務(wù)是從技術(shù)和工程上解決預(yù)防和控制污染的問題，還要提供保護水環(huán)境質(zhì)量、合理利用水資源的方法。以及滿足不同用途和要求的用水工藝技術(shù)和工程措施。

6.1.1 氣味控制

污水處理廠處理過程中產(chǎn)生對環(huán)境的影響主要在氣味和噪聲這兩方面。采取的主要措施是隔離。

處理廠會產(chǎn)生各種氣味，特別是原生污水，柵渣及污泥氣味更為嚴(yán)重，其中硫化氫氣味尤為敏感。本工程在污泥泵房，污泥脫水機房等室內(nèi)部分，考慮采用機械通風(fēng)的方式，減少氣味危害，在露天的水池及采用自然通風(fēng)清除氣味，在總平面布置圖中，充分考慮把易產(chǎn)生惡臭的處理機構(gòu)布置在下風(fēng)向，遠(yuǎn)離生活區(qū)，廠區(qū)空地充分綠化，并栽種對污染氣體有吸收作用的植物。

6.1.2 廠區(qū)廢水、廢渣處置

①污水處理廠廠內(nèi)的排水體制采用量污分流制。廠內(nèi)的生活污水經(jīng)廠區(qū)管道收集，輸送到污水處理系統(tǒng)中間和原污水一起處理，達(dá)標(biāo)排放。

②廠內(nèi)格柵、沉砂池和脫水機房均有固體廢物產(chǎn)生，對此，在運行管理中要按要求在指定的場所堆放，外運時要用半封閉式子卸專用車輛，運送到指定區(qū)域外置，柵渣、沉渣應(yīng)榨干后打包，污泥脫水后的泥餅含水率應(yīng)小于80％。

6.1.3 防止事故性排放[15]

①采用二類負(fù)荷的供電等級，雙回路供電，以防止污水處理廠因停電而造 成處理廠喪失處理能力。

②構(gòu)筑物應(yīng)考慮維修清理，設(shè)備應(yīng)要有備份。

③加強處理設(shè)施的維護管理，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，減少事故性排放的機率。6.2 安全生產(chǎn) 6.2.1 勞動保護

按照《中華人民共和國勞動法》的要求，對操作人員安全衛(wèi)生設(shè)施必須符合國家的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

①在污水處理廠運轉(zhuǎn)之前，須對操作人員，管理人員進(jìn)行安全教育，制定必要的安全操作規(guī)程和管理制度，操作人員必須持證上崗。

②各處理構(gòu)筑物走道和臨空天橋的位置均要設(shè)置保護欄桿，且采用不銹鋼制作，其走道寬度和欄桿高度及它們的強度均要符合國家勞動保護規(guī)定。

③在生產(chǎn)有毒氣體的工段，要設(shè)置硫化氫測定儀器，報警儀和通風(fēng)系統(tǒng)，并配有防毒面具。

④對于結(jié)構(gòu)密封，通風(fēng)條件差的場所，采用機械通風(fēng)。

⑤廠區(qū)各構(gòu)筑物邊應(yīng)配置救生衣、救生圈、安全帶、安全帽等勞動防護品。6）廠區(qū)管道，閘閥均須考慮閥門井，或采用操作桿至地面，以便操作。⑦易燃、易爆及有毒物品，須設(shè)專用倉庫、專人保管。滿足勞動保護規(guī)定。⑧所有電氣設(shè)備的安裝、防護，均須滿足電器的有關(guān)安全規(guī)定，必須有接地措施和安全操作距離。

⑨機械設(shè)備的危險部分，如傳送帶、明齒輪、砂輪等必須安裝防護裝置。6.2.2 消防 6.2.2.1 防火等級

①變電站根據(jù)國家規(guī)定，丙類防火標(biāo)準(zhǔn)。②其他廠區(qū)建筑設(shè)計均按國家建筑防火規(guī)范規(guī)定。6.2.2.2 防水措施

①廠區(qū)設(shè)置消防系統(tǒng)，有消防水泵和室外消火組成，采用高壓給水系統(tǒng)，②主要建筑物每層室內(nèi)消火栓及消防通道，儀表控制室設(shè)有自動噴水滅火裝置。③變電所、污泥泵房內(nèi)設(shè)置干粉滅火器。中控室、檔案室、自料室、打字間等要配置KYZ 型滅火器。

6.3結(jié)論和建議 6.3.1 結(jié)論

為改善該城鎮(zhèn)及下游地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，保障人民身體健康，建立污水處理廠是完全必要的，也是十分迫切的；

根據(jù)總體規(guī)劃和水量調(diào)查分析，將興建12000 m3/d的污水處理廠（不含廠外截流管道）； 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，采用卡式氧化溝工藝，具有運行穩(wěn)定、投資省、管理方便等優(yōu)點，故推薦采用；

根據(jù)綜合分析，單座污水處理站的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)如下： ①單座工程總投資：1600萬元 ②單位投資：1333元/ m3

③單位運行費：0.53元/m3 ④占地面積：14.5畝 6.3.2建議

為保證擬建的污水處理廠能正常運轉(zhuǎn)，達(dá)到預(yù)期的處理程度，建議有關(guān)部門對工業(yè)廢水的排放加強監(jiān)測和控制，嚴(yán)格執(zhí)行國家頒布的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）和《污水排放城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）。

參考文獻(xiàn)

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第四篇：化妝品工藝論文設(shè)計

化妝品工藝論文設(shè)計

科

目

化妝品工藝學(xué)

院

系

化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 專

業(yè)

化學(xué)工程與工藝081班

姓

名

楊

玲

學(xué)

號

081301126 指導(dǎo)老師

王 婷 婷

摘

要

化妝品作為一種時尚產(chǎn)品，其發(fā)展方向是日趨傾向于天然性、療效性和多功能性。以科技為先導(dǎo)，采用新工藝、新設(shè)備迅速推出新產(chǎn)品，是近年來國際化妝品工業(yè)發(fā)展的一大趨勢?；瘖y品的工藝、設(shè)備及包裝容器近些年有了長足發(fā)展，其中低能乳化法是目前國際上流行的一種生產(chǎn)工藝。低能乳化法是以機械強乳化裝置達(dá)到乳化的效果。以機械乳化代替化學(xué)乳化，可減少表面活性劑對人體皮膚的刺激。水-油-水多相乳化法是一種較佳的生產(chǎn)工藝。以該法制得的膏體由無數(shù)超薄微膠囊構(gòu)成，這種微膠囊的壁厚僅為0.01微米，使用時遇壓后瞬間破裂，內(nèi)含的香精和天然添加劑即時流出，滋潤皮膚。這種膏體對皮膚有較強的滲透力，因而可被皮膚迅速吸收，并能在皮膚表面形成一層液晶保護膜，對人體安全無刺激。

關(guān)鍵詞：化妝品、天然性、多功能性、低能乳化法、滲透力

川楝子,佛手柑,白術(shù)各五十克 ,八月柞,木蝴蝶,龜板,白芍,沉香,高麗參各三十克,澤瀉,黃芩,烏術(shù)粉各二十克,茯苓,柴胡,金精粉各十克,白砂糖七百克,蜂蜜五百克,豬苦膽汁3個.配法:上藥為細(xì)面,先把膽汁,蜂蜜,白砂糖放在鍋里先熬,把水熬凈,再放入藥面拌勻,倒瓷盆里,再放鍋里蒸30分鐘,拿出冷涼做丸（丸重九克）,一日三次,一次一丸,用麥飯石泡開水飯后送服

乳化護膚品生產(chǎn)工藝

一、引言

皮膚與化妝品：化妝品大多涂在人的皮膚表面，與人的皮膚長時間連續(xù)接觸，配方合理、與皮膚親和性好、使用安全的化妝品能起到清潔、保護、美化肌膚的作用；相反使用不當(dāng)或者使用質(zhì)量低劣的化妝品，會引起皮膚炎癥或其他皮膚疾病。因此，為了更好的研究化妝品功效，開發(fā)與皮膚親和性好、安全、有效的化妝品，同時作為消費者的我們能正確的選擇適合自己肌膚特性的化妝品很重要，這就需要我們?nèi)W(xué)習(xí)了解化妝品工藝和配方。在此，我主要介紹有關(guān)乳化護膚品的生產(chǎn)工藝。

二、論文內(nèi)容

(一)生產(chǎn)程序

(1)油相的制備 將油、脂、蠟、乳化劑和其他油溶性成分加入夾套溶解鍋內(nèi)，開啟蒸汽加熱，在不斷攪拌條件下加熱至70－75℃，使其充分熔化或溶解均勻待用。要避免過度加熱和長時間加熱以防止原料成分氧化變質(zhì)。容易氧化的油分、防腐劑和乳化劑等可在乳化之前加入油相，溶解均勻，即可進(jìn)行乳化。

(2)水相的制備 先將去離子水加人夾套溶解鍋中，水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保濕劑，堿類，水溶性乳化劑等加人其中，攪拌下加熱至90－100℃，維持20min滅菌，然后冷卻至70～80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物，應(yīng)單獨配制，將其溶解在水中，在室溫下充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蛉苊洠乐菇Y(jié)團，如有必要可進(jìn)行均質(zhì)，在乳化前加入水相。要避免長時間加熱，以免引起粘度變化。為補充加熱和乳化時揮發(fā)掉的水分，可按配方多加3％～5％的水，精確數(shù)量可在第一批制成后分析成品水分而求得。

(3)乳化和冷卻

上述油相和水相原料通過過濾器按照一定的順序加入乳化鍋內(nèi)，在一定的溫度(如70－80℃)條件下，進(jìn)行一定時間的攪拌和乳化。乳化過程中，油相和水相的添加方法(油相加入水相或水相加入油相)、添加的速度、攪拌條件、乳化溫度和時間、乳化器的結(jié)構(gòu)和種類等對乳化體粒子的形狀及其分布狀態(tài)都有很大影響。均質(zhì)的速度和時間因不同的乳化體系而異。含有水溶性聚合物的體系、均質(zhì)的速度和時間應(yīng)加以嚴(yán)格控制，以免過度剪切，破壞，聚合物的結(jié)構(gòu)，造成不可逆的變化，改變體系的流變性質(zhì)。如配方中含有維生素或熱敏的添加劑，則在乳化后較低溫下加入，以確保其活性，但應(yīng)注意其溶解性能。

乳化后，乳化體系要冷卻到接近室溫。卸料溫度取決于乳化體系的軟化溫度，一般應(yīng)使其借助自身的重力，能從乳化鍋內(nèi)流出為宜。當(dāng)然也可用泵抽出或用加壓空氣壓出。冷卻方式一般是將冷卻水通人乳化鍋的夾套內(nèi)，邊攪拌，邊冷卻。冷卻速度，冷卻時的剪切應(yīng)力，終點溫度等對乳化劑體系的粒子大小和分布都有影響，必須根據(jù)不同乳化體系，選擇最優(yōu)條件。特別是從實驗室小試轉(zhuǎn)人大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)時尤為重要。

(二)乳化劑的加入方法

(1)乳化劑溶于水中的方法

這種方法是將乳化劑直接溶解于水中，然后在激烈攪拌作用下慢慢地把 油加入水中，制成油/水型乳化體。(2)乳化劑溶于油中的方法

將乳化劑溶于油相(用非離子表面活性劑作乳化劑時，一般用這種方法)，有2種方法可得到乳化體。

①將乳化劑和油脂的混合物直接加入水中形成為油/水型乳化體。

②將乳化劑溶于油中，將水相加入油脂混合物中，開始時形成為水/油型乳化體，當(dāng)加入多量的水后，粘度突然下降，轉(zhuǎn)相變型為油/水型乳化體。(3)乳化劑分別溶解的方法

這種方法是將水溶性乳化劑溶于水中，油溶性乳化劑溶于油中，再把水相加人油相中，開始形成水/油型乳化體，當(dāng)加人多量的水后，粘度突然下降，轉(zhuǎn)相變型為油/水型乳化體。如果做成W/O型乳化體，先將油相加入水相生成O/W型乳化體，再經(jīng)轉(zhuǎn)相生成W/O型乳化體。(4)初生皂法

用皂類穩(wěn)定的O/W型或W/O型乳化體都可以用這個方法來制備。將脂肪酸類溶于油中，堿類溶于水中，加熱后混合并攪拌，2相接觸在界面上發(fā)生中和反應(yīng)生成肥皂，起乳化作用。這種方法能得到穩(wěn)定的乳化體。例如硬脂酸鉀皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。(5)交替加液的方法

在空的容器里先放人乳化劑，然后邊攪拌邊少量交替加入油相和水相。這種方法對于乳化植物油脂是比較適宜的，在食品工業(yè)中應(yīng)用較多，在化妝品生產(chǎn)中此法很少應(yīng)用。

(三)轉(zhuǎn)相的方法

(1)增加外相的轉(zhuǎn)相法 當(dāng)需制備一個O/W型的乳化體時，可以將水相慢慢加入油相中，開始時由于水相量少，體系容易形成W/O型乳液。隨著水相的不斷加入，使得油相無法將這許多水相包住，只能發(fā)生轉(zhuǎn)相，形成O/W型乳化體。(2)降低溫度的轉(zhuǎn)相法

對于用非離子表面活性劑穩(wěn)定的O/W型乳液，在某一溫度點，內(nèi)相和外相將互相轉(zhuǎn)化，變型成為W/O乳液，這一溫度叫做轉(zhuǎn)相溫度。由于非離子表面活性劑有濁點的特性，在高于濁點溫度時，使非離子表面活性劑與水分子之間的氫鍵斷裂，導(dǎo)致表面活性劑的HLB值下降，即親水力變?nèi)?，從而形成W/O型乳液；當(dāng)溫度低于濁點時，親水力又恢復(fù)，從而形成O/W型乳液。利用這一點可完成轉(zhuǎn)相。一般選擇濁點在50-60℃左右的非離子表面活性劑作為乳化劑，將其加入油相中，然后和水相在80℃左右混合，這時形成W/O型乳液。隨著攪拌的進(jìn)行乳化體系降溫，當(dāng)溫度降至濁點以下不進(jìn)行強烈的攪拌，乳化粒子也很容易變小。(3)初生皂法

用皂類穩(wěn)定的O/W型或W/O型乳化體都可以用這個方法來制備。將脂肪酸類溶于油中，堿類溶于水中，加熱后混合并攪拌，2相接觸在界面上發(fā)生中和反應(yīng)生成肥皂，起乳化作用。這種方法能得到穩(wěn)定的乳化體。例如硬脂酸鉀皂制成的雪花膏，硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。(4)交替加液的方法

在空的容器里先放人乳化劑，然后邊攪拌邊少量交替加入油相和水相。這種方法對于乳化植物油脂是比較適宜的，在食品工業(yè)中應(yīng)用較多，在化妝晶生產(chǎn)中此法很少應(yīng)用。(三)轉(zhuǎn)相的方法

(1)增加外相的轉(zhuǎn)相法

當(dāng)需制備一個O/W型的乳化體時，可以將水相慢慢加入油相中，開始時由于水相量少，體系容易形成W/O型乳液。隨著水相的不斷加入，使得油相無法將這許多水相包住，只能發(fā)生轉(zhuǎn)相，形成O/W型乳化體。

(2)降低溫度的轉(zhuǎn)相法

對于用非離子表面活性劑穩(wěn)定的O/W型乳液，在某一溫度點，內(nèi)相和外相將互相轉(zhuǎn)化，變型成為W/O乳液，這一溫度叫做轉(zhuǎn)相溫度。由于非離子表面活性劑有濁點的特性，在高于濁點溫度時，使非離子表面活性劑與水分子之間的氫鍵斷裂，導(dǎo)致表面活性劑的HLB值下降，即親水力變?nèi)?，從而形成W/O型乳液；當(dāng)溫度低于濁點時，親水力又恢復(fù)，從而形成為O/W型乳液。利用這一點可完成轉(zhuǎn)相。

(3)加入陰離子表面活性劑的轉(zhuǎn)相法

在非離子表面活性劑的體系中，如加入少量的陰離子表面活性劑，將極大提 高乳化體系的濁點。利用這一點可以將濁點在50－60℃的非離子表面活性劑加入油相中，然后和水相在8013左右混合，這時易形成W/O型的乳液，如此時加入少量的陰離子表面活性劑，并加強攪拌，體系將發(fā)生轉(zhuǎn)相變成O/W型乳液。

(四)低能乳化法

在通常制造化妝品乳化體的過程中，先要將油相、水相分別加熱至75～95℃，然后混合攪拌、冷卻，而且冷卻水帶走的熱量是不加利用的，因此在制造乳化體的過程中，能量的消耗是較大的。如果采用低能乳化，大約可節(jié)約50％的熱能。低能乳化法在間歇操作中一般分為2步進(jìn)行：

第1步先將部分的水相(B相)和油相分別加熱到所需溫度，將水相加入油相中，進(jìn)行均質(zhì)乳化攪拌，開始乳化體是W/O型，隨著B相水的繼續(xù)加入，變型成為O/W型乳化體，稱為濃縮乳化體。

第2步再加入剩余的一部分未經(jīng)加熱而經(jīng)過紫外線滅菌的去離子水(A相)進(jìn)行稀釋，因為濃縮乳化體的外相是水，所以乳化體的稀釋能夠順利完成，此過程中，乳化體的溫度下降很快，當(dāng)A相加完之后，乳化體的溫度能下降到50～60C。

(五)攪拌條件

乳化時攪拌愈強烈，乳化劑用量可以愈低。但乳化體顆粒大小與攪拌強度和乳化劑用量均有關(guān)系。過分的強烈攪拌對降低顆粒大小并不一定有效，而且易將空氣混人。在采用中等攪拌強度時，運用轉(zhuǎn)相辦法可以得到細(xì)的顆粒，采用槳式或旋槳式攪拌時，應(yīng)注意不使空氣攪人乳化體中。一般情況是，在開始乳化時采用較高速攪拌對乳化有利，在乳化結(jié)束而進(jìn)入冷卻階段后，則以中等速度或慢速攪拌有利，這樣可減少混入氣泡。如果是膏狀產(chǎn)品，則攪拌到固化溫度止。如果是液狀產(chǎn)品，則一直攪拌至室溫。

(六)混合速度

分散相加人的速度和機械攪拌的快慢對乳化效果十分重要，可以形成內(nèi)相完全分散的良好乳化體系，也可形成乳化不好的混合乳化體系，后者主要是內(nèi)相加得太快和攪拌效力差所造成。乳化操作的條件影響乳化體的稠度、粘度和乳化穩(wěn)定性。研究表明，在制備O/W型乳化體時，最好的方法是在激烈的持續(xù)攪拌下將水相加入油相中，且高溫混合較低溫混合好。

在制備W/O型乳化體時，建議在不斷攪拌下，將水相慢慢地加到油相中去，可制得內(nèi)相粒子均勻、穩(wěn)定性和光澤性好的乳化體。對內(nèi)相濃·度較高的乳化體系，內(nèi)相加入的流速應(yīng)該比內(nèi)相濃度較低的乳化體系為慢。采用高效的乳化設(shè)備較攪拌差的設(shè)備在乳化時流速可以快一些。(七)溫度控制

制備乳化體時，除了控制攪拌條件外，還要控制溫度，包括乳化時與乳化后的溫度。

由于溫度對乳化劑溶解性和固態(tài)油、脂、蠟的熔化等的影響，乳化時溫度控制對乳化效果的影響很大。如果溫度太低，乳化劑溶解度低，且固態(tài)油、脂、蠟未熔化，乳化效果差；溫度太高，加熱時間長，冷卻時間也長，浪費能源，加長生產(chǎn)周期。一般常使油相溫度控制高于其熔點10-15℃，而水相溫度則稍高于油相溫度。通常膏霜類在75～95℃條件下進(jìn)行乳化。

以上是乳化護膚品的大致生產(chǎn)過程。

完美肌膚是每位女士的追求，如何做到真正的皮膚光滑，水分充 足。選用合適自己乳化護膚品可以讓你更加美麗，看起來更年輕，與此同時自信也會倍增。

三、謝辭

在八周的化妝品工藝的學(xué)習(xí)中，我不再會自我感覺皮膚完美而忽視對自己肌膚的保養(yǎng)，現(xiàn)在我能自動少吃或者不吃會傷害皮膚的食物。好的皮膚會向大家展示你光鮮的一面，在增強自信的同時讓你一天都過得舒爽。感謝王老師細(xì)心的講解，同時那些視頻也教會了我如何讓自己變得好看，如何去自制化妝品，如何去打扮自己。在此，我再次感謝您讓我學(xué)到了這么多美化肌膚的方法！

四、參考文獻(xiàn)

張素霞

《蘆薈凝膠原汁制備工藝的研究》

Ara Der Marderosian,金懷榮 《生物學(xué)研究與化妝品配方概論》 章蘇寧 《化妝品工藝學(xué)》

裘炳毅 《化妝品化學(xué)與工藝技術(shù)大全》 吳可克 《功能性化妝品》 金其璋 《香料香精化妝品》

第五篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計及計算

第三章 污水處理廠工藝設(shè)計及計算

第一節(jié) 格柵

進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護進(jìn)水泵的正常運轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。

擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機。回轉(zhuǎn)式固液分離機運轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動力裝置，機架，清洗機構(gòu)及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。

1.1 設(shè)計說明

柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應(yīng)注意設(shè)計過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。

1.2

設(shè)計流量：

a.日平均流量

Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s

Kz取1.4 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.設(shè)計參數(shù)：

柵條凈間隙為b=25.0mm

柵前流速ν1=0.7m/s 過柵流速0.6m/s

柵前部分長度：0.5m 格柵傾角δ=60°

單位柵渣量：ω1=0.05m3柵渣/103m3污水

1.設(shè)計計算：

1.4.1 確定柵前水深

B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計算得：

2B1?2Q??B2?0.153?0.66m

h?1?0.33m 0.72所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h≈0.33m 1.4.2 格柵計算

說明：

Qmax—最大設(shè)計流量，m3/s；

α—格柵傾角，度（°）；

h—柵前水深，m；

ν—污水的過柵流速，m/s。

柵條間隙數(shù)（n）為

n?Qmaxsin?0.153?sin60?=?30(條)

ehv0.025?0.3?0.6柵槽有效寬度（B）

設(shè)計采用?10圓鋼為柵條，即S=0.01m。B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.025?30=1.04(m)

通過格柵的水頭損失h2 h2?K?h0

h0???22gsin?

h0—計算水頭損失；

g—重力加速度；

K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；

ξ—阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于圓形斷面，??1.79???

0.62?0.01h2?3?1.79???sin60??0.025(m)??0.0252?9.81??所以：柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)

（h1—柵前渠超高，一般取0.3m）柵槽總長度L

4?3?s?b?4?3B?B11.04?0.66??0.52m

2*tan?12*tan20? L1L2??0.26m

2L1?H1?h?h1＝0.3+0.33＝0.63 L?L1?L2?1.0?0.5?H10.63?0.52?0.26?1.0?0.5??2.64m tan?tan60?L1—進(jìn)水渠長，m；

L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進(jìn)水渠寬，；

α1—進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。

圖一

格柵簡圖

1.4.3 柵渣量計算

對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為

W?QmaxW1?864000.153?0.05?86400=0.4m3/d ?Kz?10001.64?1000攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.設(shè)計參數(shù)

設(shè)計流量：Q=301L/s（按2010年算，設(shè)計1組，分為2格）設(shè)計流速：v=0.25m/s 水力停留時間：t=30s 2.設(shè)計計算（1）沉砂池長度：

L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流斷面積：

A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2

（3）池總寬度：

設(shè)計n=2格，每格寬取b=1.2m>0.6m，池總寬B=2b=2.4m（4）有效水深：

h2=A/B=1.204/2.4=0.5m（介于0.25～1m之間）

（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積

Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容積： 設(shè)計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.5m，則沉砂斗上口寬：

a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m

tan60?tan60?沉砂斗容積：

V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66

（略大于V1=0.26m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為L2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 2則沉泥區(qū)高度為

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m

池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進(jìn)水漸寬部分長度: L1?B?2B12.4?2?0.94??1.43m

tan20?tan20?（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=1.43m（10）校核最小流量時的流速：

最小流量即平均日流量

Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 則vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求

（11）計算草圖如下： 進(jìn)水出水圖4平流式沉砂池計算草圖

第三節(jié) 沉淀池

3.1 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池：

圖四

沉淀池簡圖

3.2 設(shè)計參數(shù)：

沉淀池個數(shù)n=2；水力表面負(fù)荷q’=1m3/(m2h)；出水堰負(fù)荷1.7L/s·m(146.88m/m·d)；

3h3為緩沖層高度，取0.5m；h5為掛泥板高度，取0.5m。沉淀時間T=2h；污泥斗下半徑r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 設(shè)計計算： 3.2.1.1 池表面積

A?Q1042??1042m2 q'13.2.1.2 單池面積

A1042??521m2

（取530m2）n23.2.1.3 池直徑 A單池?D?4?A單池＝4?530＝25.98m

（取530m）3.14?3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進(jìn)水的紊流影響，取h2?3m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容積

3.14?262V??h2??3?1591.98m3

443.2.1.6 沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）?D??26?h4?i???r1??0.05???2??0.55m

?2??2?3.2.1.7 沉淀池周邊（有效）水深 ?D2H0?h2?h3?h5?3?0.5?0.5?4.0m?4.0m(3.2.1.8 污泥斗容積

D26??6.5?6,滿足規(guī)定)H04污泥斗高度h6?(r1?r2)?tg??(2?1)?tg600?1.73m

V1?3.14?1.73?(22?2?1?12)?12.7m3

33池底可儲存污泥的體積為：

?h3.14?0.8V2?4?R2?Rr1?r12??(132?13?2?22)?166.63m3

43?h6?r21?r1r2?r22????共可儲存污泥體積為：V1?V2?12.7?166.63?179.33m33.2.1.9 沉淀池總高度 H=0.47+4+1.73=6.2m

3.3 進(jìn)水系統(tǒng)計算

3.3.1 單池設(shè)計流量521m3/h（0.145m3/s）進(jìn)水管設(shè)計流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管徑D1=500mm，v1?

30.218?4D1?2?1.11m/s

3.3.2 進(jìn)水豎井

進(jìn)水井徑采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6個沿井壁均勻分布 出水口流速

v2?0.218?0.101m/s(?0.15m/s)

0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計算

圖六

進(jìn)水豎井示意圖

筒中流速 v3?0.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒過流面積 f?Q進(jìn)?3?0.218?7.27m2

紊流筒直徑 0.03D3?4f??4?7.27?3m

3.143.4 出水部分設(shè)計

3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 環(huán)形集水槽設(shè)計

采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計算。

槽寬b?2?0.9?(k?q集)0.4＝0.9??1.4?0.145?＝0.48m0.4（其中k為安全系數(shù)采用1.2~1.5）

設(shè)槽中流速v=0.5m/s 設(shè)計環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設(shè)計（采用出水三角堰90°）

3.4.3.1 堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m 3.4.3.2每個三角堰的流量q1

q1?1.343H12.47?1.343?0.042.47?0.0004733m3/s

3.4.3.3三角堰個數(shù)n1

n1?Q單q1?0.145?306.4個?設(shè)計時取307個?

0.00047333.4.3.4三角堰中心距

L1?L?(D?2b)3.14?(36?2?0.48）???0.358mn1307307

圖七 溢流堰簡圖

六、氧化溝 1.設(shè)計參數(shù)

擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為

2.6?104Q1′＝=10000m3/d=115.8L/s。

2?1.3總污泥齡：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700 曝氣池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N還原 α＝0.9

β＝0.98 其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-

1Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原 硝化安全系數(shù)：2.5 脫硝溫度修正系數(shù)：1.08 2.設(shè)計計算

（1）堿度平衡計算：

1）設(shè)計的出水BOD5為20 mg/L，則出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L 2）采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為：

aQSr0.6?10000?(190?6.4)??550.8 kg/d 1?btm1000?(1?0.05?20)

設(shè)其中有12.4％為氮，近似等于TKN中用于合成部分為：

0.124?550.8=68.30 kg/d

即：TKN中有

68.30?1000?6.83mg/L用于合成。

10000

需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L

需用于還原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L

3）堿度平衡計算

已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度 /除去1mg BOD5，且設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L，剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L

計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PH≥7.2 mg/L（2）硝化區(qū)容積計算：

硝化速率為

?n?0.47e?0.098?T?15???N???O2?????

0.05T?1.158??N?10???KO2?O2??2???2???

?0.47e0.098?15?15???0.05?15?1.158?? 1.3?22?10??????

=0.204 d-1

故泥齡：tw?1?n?1?4.9d 0.20采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計污泥齡為：2.5?4.9=12.5d

原假定污泥齡為20d，則硝化速率為：

?n?

單位基質(zhì)利用率：

u?1?0.05d-1 20?n?ba?0.05?0.05?0.167kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6

MLVSS=f×MLSS=0.75?3600=2700 mg/L

(190?6.4)?10000?10994kg

0.167?100010994

硝化容積：Vn??1000?4071.9m3

27004071.9

水力停留時間：tn??24?9.8h

10000

所需的MLVSS總量=（3）反硝化區(qū)容積：

12℃時，反硝化速率為：

F??

qdn??0.03()?0.029???T?20?

M??????190

??0.03?()?0.029??1.08?12?20?

16??3600???24??

=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d

14.17?10000?141.7kg/d 1000141.7

脫氮所需MLVSS=?8335.3kg

0.0198335.脫氮所需池容：Vdn??1000?3087.1 m3

27002778.4

水力停留時間：tdn??24?7.4h

1000還原NO3-N的總量=

（4）氧化溝的總?cè)莘e：

總水力停留時間：

t?tn?tdn?9.8?7.4?17.2h

總?cè)莘e：

V?Vn?Vdn?4071.9?3087.1?7159m3

（5）氧化溝的尺寸：

氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:71594071.9?292.2m。其中好氧段長度為?166.2m，缺氧段長度為3.5?73.5?73087.1?126.0m。3.5?7?21??66m

22292.2?66則單個直道長:?56.55m

(取59m)

4彎道處長度:3???7???21

故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=7?4=28m（未計池壁厚）。

校核實際污泥負(fù)荷Ns?

（6）需氧量計算：

采用如下經(jīng)驗公式計算:

O2(kg/d)?A?Sr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3

其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量,第四項為反硝化污泥需氧量。

經(jīng)驗系數(shù)：A=0.5

B=0.1

需要硝化的氧量：

Nr=25.17?10000?10-3=251.7kg/d R=0.5?10000?(0.19-0.0064)+0.1?4071.9?2.7 +4.6?251.7-2.6?141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的飽和度Cs(30?)=7.63 mg/L，Cs(20?)=9.17 mg/L

采用表面機械曝氣時，20℃時脫氧清水的充氧量為：

R0?QSa10000?190??0.014kgBOD/kgMLSS?d XV3600?7159????Cs(T)?C??1.024?T?20?RCs(20?)

116.95?9.17

0.80??0.9?1?7.63?2??1.024?30?20?

?217.08kg/h?查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑Ф＝3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則

n?R0217.08??1.74

取n=2臺 125125（7）回流污泥量：

可由公式R?X求得。

Xr?X式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度Xr取10g/L。則：

R?3.6?0.56（50％～100％，實際取60％）

10?3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。

（8）剩余污泥量：

Qw?550.8240?0.25??10000?1334.4kg/d 0.751000

如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：

1334.4?133.44m3/d 10（9）氧化溝計算草草圖如下：

備用曝氣機欄桿可暫不安裝

上走道板進(jìn)水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量計井及二沉池鋼梯圖5 氧化溝計算草圖 七、二沉池

該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。1．設(shè)計參數(shù)

設(shè)計進(jìn)水量：Q=10000 m3/d（每組）

表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．設(shè)計計算（1）沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算：A?Q10000??417m2 qb1?244A?4?417?23m?16m 3.14（2）沉淀池直徑：D??

有效水深為

h=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m

（3）貯泥斗容積：

D23??9.2（介于6～12）h12.為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

2Tw(1?R)QX?X?Xr2?2?(1?0.6)?10000?360024?706m3

3600?10000

Vw?

則污泥區(qū)高度為

h2?

（4）二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m 則池邊總高度為

h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 設(shè)池底度為i=0.05，則池底坡度降為

h5?

則池中心總深度為

H=h+h5=4.9+0.53=5.43m

（5）校核堰負(fù)荷：

徑深比

D23??8.28

h1?h32.9Vw706??1.7m A417b?d23?2i??0.05?0.53m 2

2堰負(fù)荷

D23??5.22

h1?h2?h34.6Q10000??138m3/(d.m)?1.6L/(s.m)?2L/(s.m)?D3.14?23以上各項均符合要求

（6）輻流式二沉池計算草圖如下：

出水進(jìn)水圖6 輻流式沉淀池排泥

出水進(jìn)水圖7 輻流式沉淀池計算草圖

八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池 1．設(shè)計參數(shù)

設(shè)計流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（設(shè)一座）

水力停留時間：T=0.5h=30min 設(shè)計投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2．設(shè)計計算（1）接觸池容積：

V=Q′T=231.5?10-3?30?60=417 m3

?表面積A?V4172

??209m h2 隔板數(shù)采用2個，則廊道總寬為B＝（2+1）?3.5＝10.5m 取11m 接觸池長度L=L? 長寬比

A209??19.9m 取20m B10.5L20??5.7 b3.5 實際消毒池容積為V′=BLh=11?20?2=440m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時間的要求（2）加氯量計算：

設(shè)計最大加氯量為ρmax=4.0mg/L,每日投氯量為

ω＝ρmaxQ=4?20000?10-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為3/4瓶,共貯用12瓶，每日加氯機兩臺，單臺投氯量為1.5～2.5kg/h。

配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量Q=1—3m3/h,揚程不小于10mH2O（3）混合裝置：

在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機2臺（立式），混合攪拌機功率N0

1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實際選用JWH—310—1機械混合攪拌機，漿板深度為1.5m,漿葉直徑為0.31m,漿葉寬度0.9m，功率4.0Kw 解除消毒池設(shè)計為縱向板流反應(yīng)池。在第一格每隔3.8m設(shè)縱向垂直折流板，在第二格每隔6.33m設(shè)垂直折流板，第三格不設(shè)（4）接觸消毒池計算草圖如下：

圖8 接觸消毒池工藝計算圖