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桁车式刮吸泥机

刮泥机整机应包括：电机驱动系统（包括减速机、电机及过载保护系统）；工作桥；中心支柱；配水槽穿孔管和挡水裙板；出水堰；浮渣去除系统（包括冲洗设备）；支架；集泥管；桁架放置及套筒式排泥阀，就地控制箱以及安全和有效运行所需的附件。沉淀池吸泥系统采用周边传动刮泥机。通过内啮合齿轮装置带动中心柱架、吸泥管、撇浮渣等转动，吸泥管将污泥沿池底收集至中心排泥管后，通过池内水压排至池外。为保证回流污泥不小于 6g/L 的浓度要求，应在不同污泥回流比时的浓度进行排泥量控制，并提供所需的排泥量调节装置。

工作桥为半桥式固定安装，作为中心立柱与池周平台的通道，应适用于工作

人员的维修和管理，工作桥挠度应小于桥跨度的 1/800。

1) 出水槽

a. 周边进水槽的布水管应由设备供应商依其系统要求提供，周边配水系统

设计应保证沉淀池的水力平衡。

b. 出水槽必须环绕周边均匀地布水，投标商设计的水槽的断面应保证使水

流在布水槽中以等速流动，防止固形物在槽内沉积。

水流以低速均匀流入池子，然后向外扩散，并以平缓的环流返回到周边出水槽。投标商应保证进水的流速不会造成任何的短流和涡动。使悬浮固体均匀降落。

2) 出水堰和浮渣挡板

a. 采用不锈钢制连续三角型或间隔三角堰口的堰板固定在出水槽上，堰板高度不小于 300mm，厚度不小于 4mm，堰口尺寸由投标商确定，应满足出水负荷的需要。

b.不锈钢制的浮渣挡板也固定在出水槽上，厚度不小于 4mm，应拦集水面浮渣，以防浮渣进入出水槽。

3) 撇渣装置

吸泥机应设池面浮渣撇除装置。将浮渣撇入排渣斗排出，在排出的同时，利用沉淀池出水自行进行冲洗，投标商还应配置浮渣排出后的不锈钢网制作的滤水盛器。盛器适用于人工在地面操作，分离水流入下水道。

造纸水用涡凹气浮最好，省电省力，当然省钱了。我们公司做过许多用于造纸废水的气浮机。效果超好；酒精行业我们则不敢保证效果，除非客户根据设计公司的要求就是用涡凹气浮（也有不少）。呵呵，关键是涡凹比压力容器及溶气气浮功率小好多。给你点我们的产品资料看看。

青岛青天环境工程有限公司   0532-83131258

THAF系列涡凹气浮机简介

THAF系列涡凹气浮机是我公司的主要产品，自1995年公司成立以来，已生产各个规格的涡凹气浮机近500台，应用在全国各地污水处理领域，取得了良好的效果。其中配套的涡凹曝气机是我公司的专利产品（专利号：ZL98 2 21723.4）。THAF系列涡凹气浮机被国家环保总局列为2009年国家重点环保实用技术，并获得山东省环保局环保产品认可证书。

THAF涡凹适应行业：油漆、制革、炼油、印染、化学、乳品加工、纤维生产、造纸、食品、饮料、屠宰、纺织、机械加工、市政污水

THAF系列气浮机是专门为了去除工业和城市污水中的油脂，胶状物以及固体悬浮物而设计的设备。该设备能以从废水中自动地分离出这些物质并使他们合适于分别处理。由于这些物质的存在会大大降低污水处理厂的效率，所以通过预处理机预先除掉这些物质至关重要。换名话说，除掉这些物质就可大大降低污染负荷，从而使废水达到排入市政管道或进入生化处理的要求。

THAF涡凹气浮在化学絮凝的帮助下可以大大降低工业水中的BOD和COD的含量，从而减少排污费用。更进一步地说，THAF涡凹气浮能帮助工业界把污水处理到排放标准内，并可大大降低操作费用。另一很重要的方面是，废水处理中产生的副产品常常能被回收、再生利用和销售。

THAF涡凹气浮机的基本原理就是一种创新，它独特的设计巧妙地解决了过去固体气浮上所遇到的技术和经济上的难题。另外，当今所有的气浮技术中，无论是投资成本还是运行费用，THAF涡凹气浮都是最经济的一种。

THAF涡凹气浮是根据工业界的需要而特别设计的，它不仅效率高、设备简单，而且操作和维修都非常容易，特别适合中国的国情，是工业界进行污水处理的最佳途径。THAF涡凹气浮机不仅在美国享有极高的声誉，而且在全世界各地都有着广泛的运用。随着当前政府对污水排放要求的日益严格，工业企业面临的压力也与日俱增，THAF气浮机是使工厂摆脱这种局面的最佳选择。

THAF系列涡凹气浮机的优点

A.    节省投资

THAF涡凹气浮机能够去除污水中油脂、固体悬浮物、BOD和COD，在生化二级污水处理厂前设置此机，可大大减少处理厂的规模，从而大大减少总体投资费用。旋切式浮选不需要压力容器、空压机和循环泵及絮凝等设备，从而大大减少了污水预处理的投资费用。

B.     运行费用低

整个涡凹气浮机只需要几个普通电机的动力。这是其他气浮机无法比较的。而且维修和人工操作极少。

C.     效率高

与传统的油脂收集器（重力沉降池和分离槽）相反，涡凹气浮机是将固体污泥自动和连续地从废水中除去。污泥的去除和储存是以浓缩的方式进行，因此也降低了污泥处理的费用。

D.    操作简单

THAF涡凹气浮机非常容易操作，根本就没有复杂的机器设备，也不需要人工参与。整个机仅由两个机械部分组成，不像溶气式浮选机包括了压力容器、空压机和循环泵等许多必需设备。

E.     工作环境好

THAF型浮选机对废水的处理是个好氧过程。由油脂收集器（重力沉降池和分离槽）产生的臭气问题得到了很好的解决。另一方面，设备的动力很小，运行时只有轻微的电机声，不存在噪音污染。

F.      经济实惠

THAF型浮选机设计简单，配套性好，为机配套地土建也特别少，从投资的观点来看十分具有吸引力。由于机的简单和完整性，它可安装在地面、地下或高处，而且耗时极少。

THAF系列涡凹气浮机的性能

每台涡凹气浮机的标准处理量可达500立方米/小时。根据客户的要求可设计处理更高的机。进入涡凹气浮机的水量不需要保持平衡，即使流量改变，机表现一样出色。正常情况下，油脂的去除率超过95%，大部分的固体悬浮物被去除。显然，油脂和固体悬浮物被去除的同时，COD和BOD的负荷也大大降低。

涡凹气浮机最适合于污水的预处理。比如在肉类加工业中，在传统的生化处理前去除脂肪和固体悬浮物是至关重要的。通常，问题是在脂肪收集器前还是后安装细栅。前者是细栅被油脂塞住，后者是收集器被固体悬浮物（污泥）塞住。涡凹气浮机具有将油脂和污泥同时去除的能力，在大多数情况下就不需要经栅和油脂收集器了。

大量事实证明，涡凹气浮机用于未经处理的乳品加工业的污水极为有效，并大大提高了传统污水处理厂的效果。

独特的涡凹曝气机具有很高的氧传送率。当运用于皮革行业时，机在去除固体悬浮物的同时，还能促进硫化物的氧化。

针对不同的废水，通过使用

针对不同的废水，通过使用合适的化学药剂，絮凝剂和混凝剂，可使BOD的去除率在预处理阶段达到60%以上。THAF涡凹气浮机结合化学药剂如絮凝加入絮凝剂添加设备，不管废水在连续状态还是污染负荷严重超标的紧急状态，都能很好地去除BOD。加入絮凝剂，胶状物会吸附到脂肪，油脂和悬浮物上一起浮起。

整套设备共有四部分组成：

a)充气段  b)气浮段  c)链条刮泥机   d)螺旋推进式固体排渣机

主要技术参数：

1、机器最大污水处理量500m3/h；机器最小污水处理量5m3/h。

2、曝气机主轴转速1420r/min。

3、刮泥机每分钟线速度5.16m—25.8m/min（无级调速）。

4、螺旋推进器转速24r/min。

THAF涡凹气浮机的工作原理

未经处理的污水首先进入装有涡凹曝气机的小型充气段。污水在上升的过程中通过充气段，在那里与曝气机产生的微气泡充分混合。曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。曝气机的工作原理是利用空气输送管底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中去填补真空，微气泡随之产生，并螺旋型地上升到水面，空气中的氧气也随着进入了水中。

由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将固体悬浮物带到水面。上浮过程中，微气泡会附着到悬浮物上，到达水面后固体悬浮物便依靠这些气泡支撑和维持在水面，并通过呈辐射状的气流推力来清除。

浮在水面上的固体悬浮物间断地被链条刮泥机清除。刮泥机沿着整个液面运动，并将悬浮物从气浮槽的进口端推到出口端。刮泥机的刮板被固定在链条的两端。刮泥机是一个由减速机带动齿轮的传动装置来驱动，齿轮装在槽的一边，刮泥机沿着槽的整个宽度移动，将浮着的悬浮物刮到倾斜的金属板上，再将其推入污泥排放管道。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器（除渣机），将所收集的污泥送入污泥收集器（除渣机）。螺旋推进器（除渣机）也由刮泥机的减速机驱动。净化后的污水在排放前会先经由金属板下方的出口进入溢流槽。溢流槽用来控制气浮槽的水位，以确保槽中的液体不会流入污泥排放管道内。

THAF系列涡凹气浮机配置明细（供参考）

THAF系列全套涡凹气浮机基本配置明细如下:

一、 曝气机一或数台，具体请参考参数配置表。

曝气机分长短两种型号,长曝气机适用于处理每小时大于或等于25立方米的污水流量。短曝气机适用于每小时小于25立方米的污水流量。每个型号根据材质不同又分普通碳钢或不锈钢两种曝气机，用户可根据污水的腐蚀性等实际情况选择。短曝气机电机采用功率1.1kw电机，转速1460r/m；长曝气机电机采用功率2.2kw电机，转速1420r/m；如用在特殊行业，如炼油等可选用防曝电机。

二、刮渣机一套：

刮板采用304不锈钢板，厚度1.5mm+丁腈橡胶板,厚度8mm

链轮、链条高强度尼龙；链轨Q235

链条调节螺栓为不锈钢，

刮渣机传动轴：碳钢防腐

无级调速器：根据气浮机大小选配国内知名无级调速器，运行十几年没问题。

三、排渣机：

螺旋推进器采用碳钢Q235. 螺旋推进器收集槽为Q235, 船用防污漆防腐。

减速机：根据气浮机大小选配国内知名减速机，运行十几年没问题

四、气浮箱：具体尺寸参考参数配置表

Q235，中板δ6，内船用防污漆防腐两道，外中灰底漆喷两道，钛青兰缍纹漆一道。配可调节的溢流堰。

五、电器部分：电控柜1台（正泰电器），控制曝气机电机一台或几台、刮渣机无极调速器一台、出渣机减速机一台、加药搅拌减速机两台、加药磁力泵两台；

六、加药溶药装置1套；

1）溶药机、贮药箱各2台，操作台1台，材质：Q235，δ4，内部船用防污漆防腐两道，外中灰底漆喷两道，钛青兰缍纹漆一道。减速机2台，单台功率0.75KW。

2）转子流量计LZB-25  2台。

3）磁力驱动泵：型号20CQ-12，2台

注：以上设备配置仅供参考，用户可按实际情况选择，也可进行特殊定制。

附：THAF系列涡凹气浮机参数配置表：

型号  流量（m3/h）  池长（m）  池宽（m）  深度（m）  曝气机功率（kw）  主机功率（kw）  加药系统功率（kw）  总功率（kw）

THAF-5 5 2.44 0.93 1.23 1.1 1.6 2.24 3.84

THAF-10 10 3.05 1.23 1.23 1.1 1.6 2.24 3.84

THAF-15 15 3.55 1.23 1.23 1.1 1.6 2.24 3.84

THAF-20 20 4.10 1.23 1.23 1.1 1.6 2.24 3.84

THAF-25 25 4.30 1.52 1.83 2.2 2.94 2.24 5.18

THAF-35 35 4.72 1.52 1.83 2.2 2.94 2.24 5.18

THAF-50 50 5.33 1.80 1.83 2.2 2.94 2.24 5.18

THAF-75 75 7.14 2.21 1.83 2.2 2.94 2.24 5.18

THAF-100 100 8.47 2.21 1.83 2.2*2 5.5 2.24 7.74

THAF-150 150 12.32 2.21 1.83 2.2*2 5.5 2.24 7.74

THAF-175 175 13.50 2.41 1.83 2.2*2 5.5 2.24 7.74

THAF-200 200 15.09 2.41 1.83 2.2*3 7.7 2.24 9.94

THAF-320 320 15.09 3.05 1.83 2.2*3 8.1 2.24 9.94

THAF-400 400 16.60 3.50 1.83 2.2*4 10.3 2.24 12.54

THAF-500 500 20.62 4.40 1.83 2.2*6 14.7 2.24 16.94

全桥式周边传动吸泥

物化处理设备又分为格栅、集水池、调节池、沉砂池、沉淀池等。本次主要介绍沉淀池（自然沉淀）及高密池（物理助沉）。

一、沉淀池

(1)池体的选择

沉淀池分为竖流式、辐流式、平流式、斜管（板）沉淀池、水平管沉淀池等。

池体的选择主要基于水量规模(以平流沉淀池为例，池长取决于HRT和v，与Q无关，因此水量增大继续增大池宽即可)，进水水质情况（斜管沉淀池体积较小，原水浊度高的时候，排泥困难）、高程布置影响(经过泵提升的污水一般采用自流，因此不同池型对池深要求也不同，也会影响构筑物埋深，因而也会影响池型选用)、运行费用（沉淀池排泥方式影响排泥水浓度，也会影响到厂内自来水的耗水率，在沉淀池选型中应注意，平流式沉淀池的污泥含水率最高，但斜管沉淀池由于管材需定期清洗，也会增加水厂的运行费用）、占地面积（平流沉淀池占地最大）地形地质条件、运行经验。

因此在沉淀池形式的选择中：规模小占地紧张可选用斜管沉淀池或竖流式，相反则用平流式；特殊情况，如初沉池有加药的，可直接用平流式，污泥颗粒密实；如果是高浓度含油废水也可以用平流式除油。

（2）池体数量

沉淀池个数或分格不应小于2格，互为备用；

（3）设计要点

a.市政污水初沉负荷

普通市政污水初沉池表面负荷应取大值，主要去除大颗粒SS，水力负荷不宜小于2.5~3.0m/h【这个水力负荷的实质就是单位立方的水，一小时能下降多少米】，主要根据来水浓度和下游工艺要求调整；但负荷也不能取太高，避免影响了沉淀效果；初沉池峰值水量校核的沉淀时间不宜小于30min。

b.对于工业废水，水质特殊，另当别论。但是如果是高悬浮物废水，一级初沉要去除70%，水力负荷在1.8~3.0m/h，二级要低于一级，水力负荷1.5~2.5/h；

c.二沉表面负荷

二沉池的表面负荷受到上游生化设计参数制约，如果上游是延时曝气、工业废水有毒物质毒害生化污泥则要增大表面负荷，一般中进周出取值0.6~0.7m/h，峰值校核按0.9~1.0m/h周进周出按0.8~1.0m/h，峰值校核按1.0~1.4m/h；注意的是，很多污水厂分一期二期，这时候需先确保平均水量下的负荷符合要求，峰值可取高值进行校核。避免设计偏大。

d.混凝+沉淀负荷

当上游是混凝反应池时，配套辐流式沉淀池，水力负荷按1.0~2.0m/h，峰值按1.2~1.6m/h；斜管/板沉淀池按2.0~2.5m/h，峰值不高于2.5~2.7m/h，上升速度0.4~0.6mm/s。

e.如果表面负荷过高、排泥有问题时或者来水中污泥沉降性能差，可能出现浮泥现象，必要时在前端加药。

f.固体负荷【每平方米过水断面积单位时间内通过的污泥固体量】≤150kg/m2·d，周进周出辐流式二沉池固体负荷要高于该值。（算泥量也是比较麻烦，下下下次再细说）

g.出水堰

污泥沉降性能好的话，出水堰堰口负荷可以越大。峰值流量最大堰负荷，初沉不宜超过2.9L/(s·m),二沉池不宜超过1.7L/(s·m)

（我曾经一度以为堰口计算是我的致命弱点，不过，后面理了一下思路，嗐，原来堰口计算就像算管道截面积一样，先算出单个堰口过堰流量，根据h 过堰水深选择不同计算公式，当h=0.021~0.20m，q=1.4h2.5（m3/s）；当h=0.301~0.350m，q=1.343h2.47（m3/s)，再根据堰口数量n=Q/q（个）；最后主要校核参数：堰上负荷q、=0.5·Q/（h·n）（个））

h.污泥区容积按不大于2d的污泥量计算，机械排泥则按4d.二沉池污泥区容积则按不小于2d储泥量。

i.排泥管直径不宜小于200mm。机械排泥设备行进速度0.3~1.2m/s，如采用静水压排泥，初沉池静水头不应小于1.5m（就是污泥池要低于初沉池水面1.5m），二沉池静水头不应小于0.9m或1.2m（生物膜法后）。

举个栗子：

平流沉淀池体设计，主要有三种计算公式：

a.按沉淀时间和水平流速计算：L=3.6v·T；A=Q·T/H(m2)B根据池宽比得到；

b.按悬浮物质在静水中的沉降速度及悬浮物去除的百分率计算：沉降速度μ=（1.2B-0.2A-E）/（B-A）【μ可查表 ，用混凝剂在0.3~0.35mm/s,不要混凝剂在0.12~0.15mm/sB跟A都是试验出来的，所以还是按表格吧，悬浮物去除率E=S1-S2/S1】，L=α·v·H/（3.6·μ）【α为因紊流及池体结构的缺陷系数，一般用1.2~1.5，v水平流速，H有效水深】

c.按表面负荷率计算：A=Q/q，L=3.6·v·T，B=A/L

二、高密澄清池（又叫高效沉淀池）

高效沉淀池应用在给水处理的混凝反应沉淀；污水的除磷处理、深度处理，可以去部分溶解性有机物、色度、难降解有机物、总磷去除，还有给水厂的污泥浓缩池。

高效沉淀池结合了混凝反应池+斜管沉淀池，包括混合区，絮凝区、推流区、预沉淀区、沉淀区5个部分。

（1）工作原理主要是：

a.混凝，絮凝

向水中加入混凝剂（通常是带水的硫酸铝/氯化铝等），混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结，【磷酸盐与PAC（药剂中的铝离子）结合生成不溶性固体】，通过絮凝剂PAM强化絮体吸附架桥作用，加快形成长链条，保证生成絮体的质量。搅拌机的使用使得反应区原水、混凝剂、絮凝剂和污泥快速均匀混合，达到快速凝聚的结果。

b.斜管分离澄清

由于高效的沉淀作用，脱离开沉淀池污泥层的悬浮物浓度很低，因此可以采用斜管沉淀进行泥水分离，斜管也增大了沉淀面积，利用浅池沉淀原理【设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为V，颗粒沉速为u0，在理想状态下，L/H=V/ u0。可见L与V值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为H/3，在u0与v不变的条件下，只需L/3，就可以将u0的颗粒去除。】减少水中悬浮颗粒沉降的路程，提高悬浮物去除率，也提高了水力负荷。

c.污泥回流及外排

污泥回流比一般按照5%的Q，并设计变频电机，如果条件允许，选用剩余污泥外排泵与回流泵同样型号，互为备用。剩余污泥量为总去除的悬浮物量+加入药剂的总和，可采用间歇式排泥。剩余污泥浓度高，无需浓缩，可直接脱水。

（2）加药区设计要点

a.加药快混区为正方形，配混合搅拌机（当然气搅拌也可以，曝气更有利于磷酸盐与混凝剂反应，提高除磷效率，节省单位投药量，还可以改善污泥沉降性能）。为节省用地，混合区和絮凝区合建共壁，通过管道或过水孔过流。机械搅拌速度梯度G【又称为剪率，在两界面之间流动时，由于材料之间摩擦力的存在，使流体内部与流体和界面接触处的流动速度发生差别，产生一个渐变的速度场，用于算功率】取300~500S-1，停留时间宜小于2min；搅拌速度梯度G最大可取500~1000S-1，相应的G约大，HRT越小。

b.快混区有效水深可以取3.8~4.0m，最大为4.5m；

c.下进上出时，加药管走池顶进混合区，在叶轮下部靠近进水口；上进下出时，药剂和污泥回流设置在混合区上部，实在水流都不符合下游絮凝区要求时，可以增加导墙；

d.混凝区出水管与下游絮凝区的距离越近越好，最好用直线，如果采用管道连接，管内流速按0.8~1.0m/s设计，管道内HRT不宜超过2min；

e.PAC/PAM 管注意防冻。

（3）絮凝区设计要点

a.絮凝区设计为正方形，流态为中心导流筒下部池底进水，经提升搅拌机，水从导流筒上部溢出，在絮凝区下部出水进入推流区，搅拌机位于导流筒中央；

b.絮凝区HRT为8~12min，峰值HRT不超过10min，计算时不算污泥回流量，按Q。若水中SS浓度不高时，添加PAC时，峰值流量下停留6~8min,平均Q下来HRT不超过15min；给水处理时间比污水处理时大些，取6~10min,不超过15min，反应池污泥浓度0.2~10kg/m3.

c.絮凝区池底标高与沉淀区同底，有效水深为5.5~6.5m，根据HRT和h有效水深测算赤瞳。

d.絮凝区内设提升式搅拌机，设备带导流筒；导流筒筒内回流量达到进水平均水量的10~11倍。设计流量按Q时，导流筒上升流速最高取0.65~0.70m/s；一般按0.4~0.5m/s。导流筒直径约为混凝反应区长边尺寸的0.4~0.5倍。

e.提升搅拌机的外边缘线速度为2.8~3.2m/s，一般取3.0m/s，应设计为可变速；

f.絮凝区出水口设计为过流洞通到推流区，过流洞的流速为0.03~0.05m/s；

g.可在池角设计集水坑，连接放空管和阀门井。

（4）沉淀区设计要点

a.沉淀区主体L=(Q/（n·q·sinθ·k）)^0.5；

其中n—斜管结构利用系数75~90%，

q—表面负荷【上升速度】取12~15m/h，建议取8~12m/h；用地紧张时可通过增加载体如磁粉等，增加负荷；

θ—为斜管倾角60~75，一般斜管长为1m；

k—斜管面积利用系数，0.92~0.95；

b.沉淀区进口速度为80m/h；

c.固体负荷 给水处理取6kg/m2·h；污水处理取5~24kg/m2·h，一般取12；

d.沉淀区斜管长按1m，直径50~80mm.

e.沉淀池底部坡度按0.07；

f.沉淀池水深设计可取5.5~6.5m，斜管上部水深按0.7~1.0m，斜管区底部缓冲高度按1.0m，超高按0.4~0.6m，浓缩污泥区按0.1~0.5m，一般取0.2m

g.斜管区出水采用集水槽方式。堰口负荷峰值流量不超过1.6~1.7L/（s·m），平均流量按1.2以下。

注意：集水槽内部流速v宜为0.8~1.2m/s，槽内水深H取0.5m，其余同沉淀池计算。如果是穿孔集水槽的话，计算也可以先用A=Q/V,算出面积A，再根据W=A/H，算出槽宽W，再通算出槽宽，X=W+2H，通过算出湿周X，最后通算出R=A/X.

h.斜管填料如果设计自动冲洗，最好是用中水；

i.池体不同高度设取样管 ，污泥回流管、剩余污泥管上设计污泥取样管；

j.刮泥机需设计扭矩过载保护，低泥位报警（有钱的话）；扭矩30N/m2,外缘速度按0.04m/s，最大不超过0.07m/s；

k.污泥泵不要用渣浆泵，用螺杆泵，注意流出定子抽出的空间；

l.污泥浓度：剩余污泥浓度一般为20~30g/l，排泥浓度按10~50g/l，加石灰到达100~200g/l；

m.污泥量=SS泥量+（药剂投加量（mg/l）*1.73*水量）/1000；

n.不用渣浆泵，用螺杆泵或干井式不堵塞泵；最好用剩余污泥泵与回流污泥泵尽量选同一型号的泵，互为备用；

解决方案

50000t／d的城市污水处理厂毕业设计方案

50000t／d的城市污水处理厂毕业设计

第一章 设计内容和任务

1、设计题目

50000t/d的城市污水处理厂设计。

2、设计目的

（1） 温习和巩固所学知识、原理；

（2） 掌握一般水处理构筑物的设计计算。

3、设计要求：

（1） 独立思考，独立完成；

（2） 完成主要处理构筑物的设计布置；

（3） 工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；

（4） 提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。

4、设计步骤：

（1） 水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；

（2） 地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；

（3） 出水要求、达到指标、污水处理后的出路；

（4） 工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数。

（5） 评价工艺；

（6） 设计计算；

（7） 建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）；

（8） 人员编制，经费概算；

（9） 施工说明。

5、设计任务

（1）、设计进、出水水质及排放标准

项目 CODCr(mg/L） BOD5（mg/L） SS（mg/L） NH3-N(mg/L） TP(mg/L)

进水水质 ≤200 ≤150 ≤200 ≤30 ≤4

出水水质 ≤60 ≤20 ≤20 ≤15 ≤0.1

排放标准 60 20 20 15 0.1

（2）、排放标准：（GB8978-1996）一级标准；

（3）、接受水体：河流（标高：－2m）

第二章 污水处理工艺流程说明

一、气象与水文资料： 风向：多年主导风向为东南风； 水文：降水量多年平均为每年2370mm； 蒸发量多年平均为每年1800mm； 地下水水位，地面下6～7m。 年平均水温：20℃

二、厂区地形： 污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为

0.3‰～0.5‰ ，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。

三、污水处理工艺流程说明：

1、工艺方案分析：

本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。

针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。

2、工艺流程

第三章 工艺流程设计计算

设计流量：

平均流量：Qa=50000t/d≈50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s

总变化系数：Kz= (Qa－平均流量，L/s)

=

=1.34

∴设计流量Qmax：

Qmax= Kz×Qa=1.34×50000 =67000 m3/d =2791.7 m3/h =0.775 m3/s

设备设计计算

一、 格栅

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。

格栅型号：链条式机械格栅

设计参数：

栅条宽度s＝10.0mm 栅条间隙宽度d=20.0mm 栅前水深h＝0.8m

过栅流速u=1.0m/s 栅前渠道流速ub=0.55m/s α=60°

格栅建筑宽度b

取b＝3.2m

进水渠道渐宽部分的长度(l1)：

设进水渠宽b1＝2.5m 其渐宽部分展开角度α＝20°

栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)：

通过格栅的水头损失(h2)：

格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则：

栅后槽总高度(h总)：

设栅前渠道超高h1=0.3m

栅槽总长度(L):

每日栅渣量W：

设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.34

采用机械清渣。

二、 提升泵房

1、 水泵选择

设计水量67000m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备)

扬程/m 流量/(m3/h) 转速/(r/min) 轴功率/kw 叶轮直径/mm 效率/%

7.22 1210 1450 29.9 300 79.5

2、 集水池

⑴、容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积

⑵、面积 取有效水深 ，则面积

⑶、泵位及安装

潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。

三、 沉砂池

沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。

选型：平流式沉砂池

设计参数：

设计流量 ，设计水力停留时间

水平流速

1、 长度：

2、 水流断面面积：

3、 池总宽度： 有效水深

4、 沉砂斗容积：

T＝2d，X＝30m3/106m3

5、 每个沉砂斗的容积(V0)

设每一分格有2格沉砂斗，则

6、 沉砂斗各部分尺寸：

设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0m

7、贮砂斗容积：(V1)

8、沉砂室高度：(h3)

设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则

9、池总高度：(H)

10、核算最小流速

(符合要求)

四、 初沉池

初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。

选型：平流式沉淀池

设计参数：

1、 池子总面积A，表明负荷取

2、 沉淀部分有效水深h2

取t＝1.5h

3、 沉淀部分有效容积V’

4、 池长L

5、 池子总宽度B

6、 池子个数，宽度取b＝5 m

7、 校核长宽比

(符合要求)

8、 污泥部分所需总容积V

已知进水SS浓度 =200mg/L

初沉池效率设计50％，则出水SS浓度

设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重

9、 每格池污泥所需容积V’

10、污泥斗容积V1，

11、 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2

12、 污泥斗和梯形部分容积

13、 沉淀池总高度H

取8m

五、

设计参数

1、设计最大流量 Q=50 000m3/d

2、设计进水水质 COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L

3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L

4、设计计算，采用A2/O生物除磷工艺

⑴、 BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS•d)

⑵、 回流污泥浓度XR=6 600mg/L

⑶、 污泥回流比R=100%

⑷、 混合液悬浮固体浓度

⑸、 反应池容积V

⑹、 反应池总水力停留时间

⑺、 各段水力停留时间和容积

厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3

厌氧池水力停留时间 ，池容 ；

缺氧池水力停留时间 ，池容 ；

好氧池水力停留时间 ，池容

⑻、 厌氧段总磷负荷

⑼、 反应池主要尺寸

反应池总容积

设反应池2组，单组池容

有效水深

单组有效面积

采用5廊道式推流式反应池，廊道宽

单组反应池长度

校核： (满足 )

(满足 )

取超高为1.0m，则反应池总高

⑽、 反应池进、出水系统计算

① 进水管

单组反应池进水管设计流量

管道流速

管道过水断面面积

管径

取出水管管径DN700mm

校核管道流速

② 回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QR

渠道流速

取回流污泥管管径DN700mm

③ 进水井

反应池进水孔尺寸：

进水孔过流量

孔口流速

孔口过水断面积

孔口尺寸取

进水竖井平面尺寸

④ 出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：

式中 ——堰宽，

H——堰上水头高，m

出水孔过流量

孔口流速

孔口过水断面积

孔口尺寸取

进水竖井平面尺寸

⑤ 出水管。单组反应池出水管设计流量

管道流速

管道过水断面积

管径

取出水管管径DN900mm

校核管道流速

⑾、 曝气系统设计计算

① 设计需氧量AOR。

AOR＝（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量）-反硝化脱氮产氧量

碳化需氧量D1

硝化需要量D2

反硝化脱氮产生的氧量

总需要量

最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则

去除1kgBOD5的需氧量

② 标准需氧量

采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。

相应最大时标准需氧量

好氧反应池平均时供气量

最大时供气量

③ 所需空气压力p

式中

④ 曝气器数量计算(以单组反应池计算)

按供氧能力计算所需曝气器数量。

⑤ 供风管道计算

供风干管道采用环状布置。

流量

流速

管径

取干管管径微DN500mm

单侧供气(向单侧廊道供气)支管

流速

管径

取支管管径为DN300mm

双侧供气

流速

管径

取支管管径DN=450mm

⑿、厌氧池设备选择(以单组反应池计算) 厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按 池容计算。

厌氧池有效容积

混合全池污水所需功率为

⑿、 污泥回流设备

污泥回流比

污泥回流量

设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵(2用1备)

单泵流量

水泵扬程根据竖向流程确定。

⒀、 混合液回流设备

① 混合液回流泵

混合液回流比

混合液回流量

设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备)

单泵流量

② 混合液回流管。

混合液回流管设计

泵房进水管设计流速采用

管道过水断面积

管径

取泵房进水管管径DN900mm

校核管道流速

③ 泵房压力出水总管设计流量

设计流速采用

六、 二沉池

设计参数

为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2•h-1）。

1) 池体设计计算

①. 二沉池表面面积

二沉池直径 ， 取29.8m

②. 池体有效水深 混合液浓度 ，回流污泥浓度为

为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，

二沉池污泥区所需存泥容积Vw

采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。

③. 二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m

二沉池边总高度

④. 校核径深比

二沉池直径与水深比为 ，符合要求

2) 进水系统计算

①. 进水管计算

单池设计污水流量

进水管设计流量

选取管径DN1000mm，

流速

坡降为 1000i=1.83

②. 进水竖井

进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.1～0.2m/s

出水口尺寸0.45×1.5m²,共6个，沿井壁均匀分布。

出水口流速

③. 稳流筒计算

取筒中流速

稳流筒过流面积

稳流筒直径

3) 出水部分设计

a． 单池设计流量

b． 环形集水槽内流量

c． 环形集水槽设计

采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2

集水槽宽度 取

集水槽起点水深为

集水槽终点水深为

槽深取0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=0.8m，槽中流速

槽内终点水深

槽内起点水深

校核：当水流增加一倍时，q=0.2896 m³/s，v´=0.8m/s

设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。

d． 出水溢流堰的设计

采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O).

每个三角堰的流量

三角堰个数

三角堰中心距（单侧出水）

4) 排泥部分设计

①． 单池污泥量

总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量

回流污泥量

剩余污泥量

②． 集泥槽沿整个池径为两边集泥

七、 消毒接触池

4、加氯间

⑴、加氯量 按每立方米投加5g计，则

⑵、加氯设备 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h

八、 污泥泵房

设计污泥回流泵房2座

1、设计参数

污泥回流比100％

设计回流污泥流量50000m3/d

剩余污泥量2130m3/d

2、 污泥泵

回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵

剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵

3、 集泥池

⑴、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设计

取集泥池容积50m3

⑵、面积 有效水深 ，面积

集泥池长度取5m，宽度

4、 泵位及安装

排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。

九、 污泥浓缩池

初沉池污泥含水率大约95％

设计参数

1、 浓缩池尺寸

2、 浓缩后污泥体积

3、

采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。

十、 贮泥池

1、 污泥量

2、 贮泥池容积

设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积

3、 泥池尺寸

4、 搅拌设备

为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kw。

十一、 脱水间

1、 压滤机

2、加药量计算

投加量 以干固体的0.4%计

.

十二、构建筑物和设备一览表：

序号 名称 规格 数量 设计参数 主要设备

1

格栅

L×B =

3.58m×3.2m

1座 设计流量

Qd=50000m3/d

栅条间隙

栅前水深

过栅流速

HG-1200回旋式机械格栅1套

超声波水位计2套

螺旋压榨机（Φ300）1台

螺纹输送机（Φ300）1台

钢闸门（2.0X1.7m）4扇

手动启闭机（5t）4台

2

进水泵房

L × B =

20m× 13m

1座 设计流量Q=2793.6 m3/h

单泵流量Q= 350m3/h

设计扬程H=6mH2O

选泵扬程H= 7.22mH2O

1mH2O=9800 Pa 螺旋泵（Φ1500mm,N60kw）5台，4用1备

钢闸门（2.0mX2.0m）5扇

手动启闭机（5t）5台

手动单梁悬挂式起重机（2t，Lk4m）1台

3

平流沉砂池

L×B×H=

12.5m×3.1m×2.57m

1座 设计流量

Q＝2793.6 m3/h

水平流速v= 0.25 m/s

有效水深H1= 1 m

停留时间T= 50 S

砂水分离器（Φ0.5m）2台

4

平流式初沉池

L×B×H=

21.6m×5m×8m

13座

设计流量Q= 2793.3 m3/h

表面负荷q= 2.0m3/(m2•h)

停留时间T= 2.0 d

全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台

撇渣斗4个

5

曝气池

L×B×H =

70m×55m×4.5m

1座

BOD为150，经初沉池处理，降低25% 罗茨鼓风机（TSO-150，Qa15.9m3/min, P19.6kPa,N11kw）3台

消声器6个

6

辐流式二沉池

D×H=

Φ29.8m×3m

2座 设计流量Q= 2084.4m3/h

表面负荷q= 1.5m3/(m2•h)

固体负荷qs= 144～192 kgSS/(m2•d)

停留时间T= 2.5 h

池边水深H1=2 m

全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台

撇渣斗4个

出水堰板1520mX2.0m

导流群板560mX0.6m

7 接触消毒池 L×B×H=

32.4m×3.6m×3m

1座 设计流量Q=2187.5 m3/h

停留时间T= 0.5 h

有效水深H1=2 m

注水泵（Q3～6 m3/h ）2台

9

加氯间

L×B=

12m×9m

1座

投氯量 250 kg/d

氯库贮氯量按15d计

负压加氯机(GEGAL-2100)3台

电动单梁悬挂起重机(2.0t)1台

10

回流及剩

余污泥泵房（合建式）

L×B=

10m×5m

1座 无堵塞潜水式回流污泥泵2台

钢闸门(2.0X2.0m)2扇

手动单梁悬挂式起重机(2t)1台

套筒阀DN800mm, Φ1500mm 2个

电动启闭机（1.0t）2台

手动启闭机（5.0t）2台

无堵塞潜水式剩余污泥泵3台

第四章 平面布置

（1）总平面布置原则

该污水处理厂为新建工程，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。总图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。

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（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。

③ 构（建）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。

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要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。

⑤ 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。

（2）总平面布置结果

污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。

污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。

厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。

总平面布置参见附图1（平面布置图）。

第五章 高程布置及计算

（1）高程布置原则

① 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，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。

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。

（2）高程布置结果

由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。

采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为64m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。

总高程布置参见附图2高程图。

（3）高程计算

h1—沿程水头损失 h1=il, i—坡度 i=0.005

h2—局部水头损失 h2=h1×50%

h3—构筑物水头损失

a、 巴氏计量槽

H=0.3m

巴氏计量槽标高 -1.7000m

b、 消毒池的相对标高

排水口的相对标地面标高： 0.00m

消毒池的水头损失： 0.30m

消毒池相对地面标高： -1.4000m

c、 沉淀池高程损失计算

l=40m

h1=il=0.005×40=0.20m

h2= h1×50%=0.10m

h3=0.45m

H2=h1+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m

沉淀池相对地面标高 -0.6000m

d、 A2/O反应池高程损失计算

l=55m

h1=il=0.005×55=0.275m

h2= h1×50%=0.1375m

h3=0.60m

H3=h1+h2+h3=0.275+0.1375+0.60=1.0125m

A2/O反应池池相对地面标高 0.4625m

e、 平流式沉砂池高程损失计算

l=12m

h1= il=0.005×12=0.06m

h2= h1×50%=0.03m

h3=0.3m

H4=h1+h2+h3=0.06+0.03+0.30=0.39m

平流式沉砂池相对地面标高 0.8525m

f、 细格栅高程损失计算

h1= 0.30m

h2= h1×50%=0.15m

h3=0.30m

H5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m

细格栅相对地面标高 1.6025m

g、 污水提升泵高程损失计算

l=5m

h1= il=0.005×5=0.025m

h2= h1×50%=0.0125m

h3=0.20m

H6=h1+h2+h3=0.025+0.0125+0.20=0.2375m

污水提升泵相对地面标高 -4.1600m