1、 大學(xué)城污水處理廠課程設(shè)計姓名：劉同巖學(xué)號：201207130112專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)老師：王和平前 言在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展，已有一批城市興建了污水處理廠，一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠（站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計污水處理廠。水污染防治、保護水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。近幾十年來，污水處理技術(shù)無論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面，都取得了一定的進步，新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長足的進步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門研究課題。在國

2、家科委、建設(shè)部、國家環(huán)境保護局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開展了這些課題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。不應(yīng)回避，我國面臨水資源短缺的嚴重事實，北方一些城市人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已受到水資源不足的制約。城市污水和工業(yè)廢水回用，以城市污水作為第二水源的趨勢，不久將成為必然。這就是我國污水事業(yè)面臨的現(xiàn)實。作為給水排水工程專業(yè)的學(xué)生，就更應(yīng)該深刻地了解這種形勢，掌握并發(fā)展污水處理的新工藝、新技術(shù)，成為跨世紀的工程技術(shù)人才，將我國的污水處理事業(yè)提升到一個新的高度。本次設(shè)計的題目是污水處理廠設(shè)計。目的是讓學(xué)生了解排水工程的設(shè)計內(nèi)容與方法，其中包括了城市排水管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計和污

3、水處理廠的建設(shè)以及工藝流程的選用，收獲甚多，為日后的學(xué)習(xí)與工作積累了寶貴的經(jīng)驗。設(shè)計成果包括設(shè)計說明書與工藝平面圖、高程圖。在此，還要對老師的悉心指導(dǎo)表示感謝。目 錄第一篇 設(shè)計任務(wù)及原始資料4第一章 設(shè)計任務(wù)4第二章 設(shè)計原始資料5第二篇 設(shè)計說明6第一章 城市污水處理廠設(shè)計6第一節(jié) 污水廠選址6第二節(jié) 工藝流程6第二章 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計7第一節(jié) 設(shè)計流量的確定7第二節(jié) 泵前中格柵設(shè)計計算7第四節(jié) 泵后細格柵設(shè)計計算9第五節(jié) 沉砂池設(shè)計計算10第六節(jié) 輻流式初沉池設(shè)計計算13第七節(jié) 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計計算15第八節(jié)向心輻流式二沉池設(shè)計計算18第九節(jié)計量槽設(shè)計計算21第三章 泥處理

4、構(gòu)筑物設(shè)計與計算22第一節(jié)污泥量計算22第二節(jié)污泥泵房設(shè)計計算22第三節(jié)污泥重力濃縮池設(shè)計計算22第四節(jié)貯泥池設(shè)計計算24第五節(jié)污泥厭氧消化池設(shè)計計算24第六節(jié)機械脫水間設(shè)計計算26第四章 污水處理廠的平面布置26第五章 污水廠的高程布置27第一節(jié) 控制點高程的確定27第二節(jié) 各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計算27第三節(jié) 污水系統(tǒng)高程計算28第四節(jié) 污泥系統(tǒng)高程計算29設(shè) 計 體 會30參 考 文 獻31第一篇 設(shè)計任務(wù)及原始資料第一章 設(shè)計任務(wù)一.設(shè)計題目： 污水處理工藝設(shè)計二.設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容： 1. 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計，包括工藝流程的確定,各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計。 2.污

5、泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算。包括工藝流程的確定，單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計；3污水泵站的工藝設(shè)計?？梢允墙K點泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計計算和泵站工藝圖的繪制；4. 污水處理廠的平面布置。包括污水處理廠處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的平面布置圖及工藝平面圖繪制；5污水處理廠豎向布置及高程計算。三.基本要求1.污水處理廠設(shè)計要求（1）根據(jù)水體自凈能力以及要求的處理水質(zhì)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件，如水資源情況、水體污染情況等來確定污水處理程度與處理工藝流程。無特殊要求時，污水級處理后其水質(zhì)應(yīng)達到國家污水綜合排放一級標準，即SS20mg/l，OD520mg/l。（2）污水泵站工藝

6、要求要確定水泵機組的臺數(shù)、水泵型號、泵站的結(jié)構(gòu)形式以及集水池的容積，并應(yīng)進行泵站水泵機組管道水力計算和電器設(shè)備等布置的設(shè)計，泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計可參照標準圖大致來確定。（3）根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇適合的污泥處理工藝方法，進行各單位構(gòu)筑物的設(shè)計計算。（4）污水處理廠平面布置要緊湊合理，節(jié)省占地面積，同時應(yīng)保證運行管理方便。（5）在確定污水處理工藝流程時，同時選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對所有構(gòu)筑物都進行設(shè)計計算，包括確定各有關(guān)設(shè)計參數(shù)、負荷、尺寸與所需的材料與規(guī)格等。（6）對需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進行更詳細的施工圖所必須的設(shè)計與計算，包括各部位構(gòu)件的形式

7、、構(gòu)成與具體尺寸等。（7）對污水與污泥處理系統(tǒng)要作出較準確的水力計算與高程計算。2.圖紙的具體要求（1）污水處理廠總平面布置圖，A31張。（2）污水處理廠高程布置圖，A31張。3.設(shè)計計算說明書的具體要求 畢業(yè)設(shè)計計算說明書要結(jié)構(gòu)嚴謹、層次分明、語言流暢、書寫工整、簡圖合理、計算正確，符合學(xué)科、專業(yè)的有關(guān)要求。第二章 設(shè)計原始資料1.地形與城市規(guī)劃資料（1）廠區(qū)地形平坦，地面標高50.00m，污水廠處理水排入附近水體，該河流靠近污水處理廠處河面的最高水位為50.00 m。城市排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進廠處的管道水面標高為45.00 m。（2

8、）城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標準：城市各區(qū)人口密度和污水量標準區(qū)域服務(wù)人口（萬人） 污水量標準 （升/人.日）I區(qū)20120II區(qū)20105III區(qū)10135（3）工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料：工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料企業(yè)或公共建筑名稱日排水量m3/d最大排水量m3/hSSMg/lBOD5Mg/l甲廠3100180520510乙廠1800105600430丙廠1310737007202氣象資料（1） 氣溫資料：年平均20攝氏度，夏季平均30攝氏度，冬季平均12攝氏度。（2）常年主導(dǎo)風(fēng)向：非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)；（3）冰凍期15日；（4）年平均降雨量200mm3.地

9、質(zhì)資料: 城市地質(zhì)資料土壤性質(zhì)冰凍深度（m）地下水位（m）污水處理廠處粉質(zhì)粘土0.36.57.2第二篇 設(shè)計說明第一章 城市污水處理廠設(shè)計第一節(jié) 污水廠選址 未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會對水體產(chǎn)生嚴重污染，而且直接影響城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計民生。所以，在污水排入水體前，必須對城市污水進行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時，必須符合一定的排放標準。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排入水體。 在設(shè)計污水處理廠時，選擇廠址是一個重要環(huán)節(jié)。廠址對周圍環(huán)境、基建投資及運行管理都有很大影響。第二節(jié) 工藝流程 1.污水處理工藝流程 處理廠的工藝流程是指在到達所要求的處理程度的

10、前提下，污水處理個單元的有機結(jié)合，構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。水體有一定的自凈能力，可根據(jù)水體自凈能力來確定污水處理程度。設(shè)計中既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體遭到污染，破壞水體的正常使用價值，采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)和水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟性，排放水體的具體規(guī)定，并通過調(diào)查研究和經(jīng)濟比較后決定，必要時還應(yīng)當(dāng)進行科學(xué)論證。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為其主要去除對象，因此，處理流程的核心是二級生物處理法活性污泥法為主。生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往

11、需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達到處理要求的程度。按處理程度分，污水處理可分為一級、二級和三級。一級處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，污水已具備排放水體的標準了。一級和二級處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當(dāng)對處理過的污水有特殊的要求時，才繼續(xù)進行三級處理。 .污水進入曝氣池中曝氣，可從一點進水，采用傳統(tǒng)活性污泥法，也可采用多點進水的階段曝氣法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水經(jīng)加氯處理后，排入水體。 2.污泥處理工藝流程 污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物，如從沉淀池

12、排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理，就會造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進行脫水和干化等處理。具體過程為：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進入貯泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，進行中溫二級消化。一級消化池的循環(huán)污泥進行套管加熱，并用攪拌。二級消化池不加熱，利用余熱進行消化，消化后污泥送至脫水機房脫水，壓成泥餅，泥餅運至廠外，可用做農(nóng)業(yè)肥料。消化池產(chǎn)生沼氣，一部分用于一級消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。本設(shè)

13、計采用的工藝流程如下圖所示。第二章 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計第一節(jié) 設(shè)計流量的確定1. 平均日流量平均日流量為 2. 最大日流量 污水日變化系數(shù)取 ，而 ，則有： 最大日流量 3. 最大日最大時流量（設(shè)計最大流量） 時變化系數(shù)取 ，而，則有：最大日最大時流量 第二節(jié) 泵前中格柵設(shè)計計算中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。1.格柵的設(shè)計要求（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 機械清除 1625mm3) 最大間隙 40mm（2）過柵流

14、速一般采用0.61.0m/s.（3）格柵傾角一般用450750。機械格柵傾角一般為600700.（4）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s.（5）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵間隙的大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采用： 1）格柵間隙1625mm適用于0.100.05m3 柵渣/103m3污水；2）格柵間隙3050mm適用于0.030.01m3 柵渣/103m3污水.（6）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。2. 格柵尺寸計算設(shè)計參數(shù)確定：設(shè)計流量Q1=0.938m3/s（設(shè)計2組格柵），以最高日最高時流量計算；柵前流速：v1=0.7m/s，

15、過柵流速：v2=0.9m/s；渣條寬度：s=0.01m， 格柵間隙：e=0.02m；柵前部分長度：0.5m， 格柵傾角：=60°；單位柵渣量：w1=0.05m3柵渣/103m3污水。設(shè)計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬= =1.64m，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)： (取n=76)（3）柵槽有效寬度：B0=s（n-1）+en=0.01×（76-1）+0.02×76=2.27m 考慮0.4m隔墻：B=2B0+0.4=4.94m（4）進水渠道漸寬部分長度：進水渠寬：（其中1為進水渠展開角，取1=）（5）柵槽

16、與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面，取k=3，則通過格柵的水頭損失： 其中： h0：水頭損失； k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3； ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42。（7）柵后槽總高度（H）本設(shè)計取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94mH=h+h1+h2=0.64+0.103+0.3=1.04m（8）柵槽總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.64+0.300）/tan=1.06 +0.53+0.5+01.0+0(0.64+0.30)/tan60&#

17、176;=4.7m（9）每日柵渣量在格柵間隙在20mm的情況下，每日柵渣量為： 所以宜采用機械清渣。第四節(jié) 泵后細格柵設(shè)計計算1.細格柵設(shè)計說明污水由進水泵房提升至細格柵沉砂池，細格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細格柵的設(shè)計和中格柵相似。2.設(shè)計參數(shù)確定：已知參數(shù)：Q=125000m3/d，Kp=1=.3，Qmax=6750m3/h=1.875 m3/s。柵條凈間隙為3-10mm，取e=10mm，格柵安裝傾角600 過柵流速一般為0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,柵條斷面為矩形，選用平面A型格柵,柵條寬度S=0.01m，其漸寬部分展開角度為200單位柵渣量1=0.10

18、m3柵渣/103m3污水。計算草圖如圖23. 設(shè)計計算 污水由兩根污水總管引入廠區(qū)，故細格柵設(shè)計兩組，每組的設(shè)計流量為：Q=937.5 L/s=0.938m3/s。（1） 確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)151.5(取n=152）（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（152-1）+0.01×152=3.03m（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角，取1=）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中： h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭

19、損失增加倍數(shù)，取k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.64+0.26+0.3=1.20m（8）格柵總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=1.91+0.95+0.5+1.0+（0.64+0.30）/tan60°=4.9m（9）每日柵渣量m3/d>0.2m3/d 所以宜采用機械格柵清渣。第五節(jié) 沉砂池設(shè)計計算1. 沉砂池的選型：沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m

20、3的砂粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建費用低的優(yōu)點；豎流式沉砂池污水由中心管進入池后自下而上流動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用，可使沙粒上懸浮性有機物得以有效分離，且不使細小懸浮物沉淀，便于沉砂和有機物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。本設(shè)計采用平流式沉砂池。2 設(shè)計資料1）沉砂池表面負荷200m3/(m2h),水力停留時間40s；2）進水渠道直

21、段長度為渠道寬度的7倍，并不小于4.5 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進水條件；3）進水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情況下為0.6-0.9m/s，在最小流量時大于0.15m/s；但最大流量時不大于1.2m/s；4）出水渠道與進水渠道的夾角大于270 度，以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時間，達到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部以防止擾動砂子。5）出水渠道寬度為進水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板，以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。計算草圖如下頁圖4所示：2.1 設(shè)計參數(shù)確定設(shè)計流量：=1875L/s（設(shè)計2組池子，每組分為2格，每組

22、設(shè)計流量為Q=9936L/s=0.9360m3/L） 設(shè)計流速：v=0.925m/s 水力停留時間：t=40s2.2 池體設(shè)計計算（1）沉砂池長度：L=vt=0.25×40=10m（2）水流斷面面積：（3）沉砂池總寬度：設(shè)計n=4格，每格寬取b=-2m>0.6m，每組池總寬B=2b=4.0m（4）有效水深：h2=A/B=3.13/4=0.39m （介于0.251m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（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，四格共有八個沉砂斗）其中城市污水沉砂量：X=3m3/105m3.（6）沉砂斗各部分尺寸及容積： 設(shè)計斗底寬a

23、1=0.50m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： = 1.27m3 （大于V1=0.56m3，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： 則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =1.0+0.06×3.35=1.20m 池總高度H ：設(shè)超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.63+1.20=2.13m（8）進水漸寬部分長度:（9）出水漸窄部分長度:L3=L1=2.398m（10）校核最小流量時的流速：最小流量一般采用即為0.75Qa，則，符合要求.(11) 進水渠道格柵的出水通

24、過DN1200mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩側(cè)配水進入進水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: 式中： B1進水渠道寬度（m），本設(shè)計取1.5m； H1進水渠道水深（m），本設(shè)計取0.5m。(12) 出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，堰上水頭為：式中： m流量系數(shù)，一般采用0.4-0.5；本設(shè)計取0.4；（13） 排砂管道本設(shè)計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。第六節(jié) 輻流式初沉池設(shè)計計算輻流式初沉池擬采用中心進水，沿中心管四周花墻出水，污水由池中心向池四周輻射流動，流速由大變小，水中懸浮物流動中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥

25、機將污泥推至污泥斗排走，澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進水裝置、中心管、穿孔花墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。本設(shè)計選擇四組輻流式沉淀池，每組設(shè)計流量為0.28m3/s，從沉砂池流出來的污水進入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。計算草圖如圖5：1. 沉淀部分水面面積 表面負荷一般采用1.5-3.0，本設(shè)計取=2.0，沉淀池座數(shù)n=4。2. 池子直徑 D = = 3. 沉淀部分有效水深 設(shè)沉淀時間t = 2h4. 沉淀部分有效容積 5. 污泥部分所需的容積 設(shè)進水懸浮物濃度C0為0.24kg/m3，出水懸浮物濃度C1以進水的50%計，初沉池污泥含水率p0=97%

26、，污泥容重取r=1000kg/m3，取貯泥時間T=4h，污泥部分所需的容積： V= =則每個沉淀池污泥所需的容積為27m3 6. 污泥斗容積 設(shè)污泥斗上部半徑r12m，污泥斗下部半徑r2=1m，傾角取=60°，則 污泥斗高度： h5 = （r2- r1）tg=（2-1）×tg60°=1.73m 污泥斗容積： V1 = （r12+r2r1+r22）= ×（22+2×1 +12）=12.68m3 7. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積 池底坡度采用0.05-0.10，本設(shè)計徑向坡度i=0.05，則圓錐體的高度為：h4 = （R- r1）i=（13-2）

27、×0.05 = 0.55m 圓錐體部分污泥容積：V2 = （R2+Rr1+r12）=污泥總體積：8. 沉淀池總高度 設(shè)沉淀池超高h1=0.3m，緩沖層高h3 =0.5m，沉淀池總高度： 9. 沉淀池池邊高度 H= h1+h2 + h3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m10. 徑深比 D/ h2 = 26/4 = 6.5 (符合要求)11. 進水集配水井 輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進每組沉淀池。 配水井中心管徑： 式中： v2 配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s；取0.7m/s配水井直徑： 式中

28、：v3 配水井內(nèi)污水流速（m/s）,一般采用v3=0.2-0.4m/s；取0.3m/s.12. 進水管及配水花墻沉淀池分為四組，每組沉淀池采用池中心進水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動。進水管道采用鋼管，管徑DN=600mm，進水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為800mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速： 式中： 孔洞的寬度（m）； 孔洞的高度（m）； 孔洞個數(shù)(個)。v4 穿孔花墻過孔流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s；13. 集水槽堰負荷校核設(shè)集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負荷為：q0 = = m3/(m·s

29、) = 2.8L/(m·S)< 2.9 L/(m·S) 符合要求14出水渠道 出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬0.5m，深0.6m，有效水深0.5m，水平速度0.8m/s，出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑DN600mm14. 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN200，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.0m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。第七節(jié) 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計計算1. 處理工藝說明傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首段進入池內(nèi)，二沉池回流的污泥也同步進入，廢水在池內(nèi)呈

30、推流形式流至池子末端，流出池外進入二次沉淀池，進行泥水分離。污水在推流過程中，有機物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統(tǒng)活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可待90%u以上，是較早開始使用并沿用至今的一種運行方式。本工藝設(shè)計曝氣池采用廊道式，二沉池為輻流式，采用螺旋泵回流污泥。2. 處理程度計算 初沉池對BOD5的去除率按25%計算，進入曝氣池的BOD5濃度（S0）為： S0 = 220 ×（1-25%）= 165（mg/L） 處理水中非溶解性BOD5 濃度： BOD5 = 7.1Kd Xe Ce = 7.1×0.08×0.4×20 = 4.

31、54 mg/L式中： Kd 微生物自身氧化率，一般在0.05-0.1之間，取0.08；Xe 活性微生物在處理水懸浮物中所占比例，取0.4；Ce 處理水中懸浮物固體濃度，取20mg/L。 處理水中溶解性BOD5 濃度： BOD5 = 20-4.54 = 15.46mg/L 去除率： 0.906=90.6%3. 設(shè)計參數(shù)（1）BOD5污泥負荷率式中 有機物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值，一般采用0.01680.0281之間；本設(shè)計取0.02; MLVSS/MLSS值，一般采用0.7-0.8，本設(shè)計取0.77； 處理后出水中BOD5濃度（mg/L），本設(shè)計應(yīng)為15.46mg/L(2) 曝氣池內(nèi)混合液

32、污泥濃度 根據(jù)NS值，查排水工程下冊圖4-7得：SVI=120，取R50%，r1.2。4.平面尺寸計算(1) 曝氣池容積的確定 按規(guī)定，曝氣池個數(shù)N不少于2個，本設(shè)計中取N=4,則每組曝氣池有效容積為 (2) 曝氣池尺寸的確定 本設(shè)計曝氣池深取4.2米，每組曝氣池的面積為： 本設(shè)計池寬取B=8米，B/H=8/4.21.9，介于12之間，符合要求。 池長: L/B =177.1/822.14 >10 （符合設(shè)計要求）本設(shè)計設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長度為： L1 = L/5=177.1/5 = 35.42m本設(shè)計取超高為0.5 m，則曝氣池總高為： H = 4.20.5 = 4.7m （3）

33、確定曝氣池構(gòu)造形式 本設(shè)計設(shè)四組5廊道曝氣池，在曝氣池進水端和出水端設(shè)橫向配水渠道，在兩池中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連，污水與二沉池回流污泥從第一廊道進入曝氣池。曝氣池平面圖如圖6所示：5. 需氧量計算本工程設(shè)計中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。（1）平均時需氧量計算 =20842.66（kg/d）=868.44（kg/h）式中：每代謝1kgBOD所需氧量（kg），本設(shè)計取0.5； 1kg活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量（kg），取0.15.(2) 最大時需氧量： =22829.16（kg/d）=951.22（kg/h）最大時需氧量與平均時需氧量的比值為： (3) 每日去除的BOD5 值 =75

34、5.21 (kg/h)（4）去除1 kg BOD5 需養(yǎng)量 6. 供氣量計算本設(shè)計中采用YHW-型微孔曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率（EA）為20%。敷設(shè)在距池底0.20m處，淹沒水深為4m，計算溫度定為30。 相關(guān)設(shè)計參數(shù)的選用：溫度為20時，=0.82，=0.95，=1.0，CL=2.0mg/L，CS（20）=9.17 mg/L。溫度為30時，CS（30） =7.63 mg/L。（1）空氣擴散器出口處絕對壓力： Pb =1.013×1059.8×103H=1.013×1059.8×103×4= 1.405×105 （ Pa）（2）空氣離開曝氣

35、池水面時氧的百分比：Qt = ×100% = ×100% = 17.54%（3） 氣池混合液平均氧飽和度：CSb = CS()= 7.63×()= 8.48 mg/L換算成20條件下脫氧清水的充氧量：（R 為平均時需氧量）（4） 相應(yīng)的最大時需氧量： （5） 曝氣池平均時供氣量： （6） 曝氣池最大時供氣量： （7）去除1kg BOD5 的供氣量： （8）1m3污水的供氣量： 第八節(jié) 向心輻流式二沉池設(shè)計計算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥機排泥。計算草圖如圖81

36、.設(shè)計參數(shù)的選取 表面負荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h，出水堰負荷設(shè)計規(guī)范規(guī)定取值范圍為1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)；沉淀池個數(shù)n=4；沉淀時間T=2h2.沉淀池尺寸設(shè)計（1）每組池子表面積為： （2）池子直徑 （取40 m）（3） 池子實際表面積 實際的表面負荷 (4) 單池設(shè)計流量 （5） 校核堰口負荷 <2.0L/(s.m)校核固體負荷 小于150 kg/( m2.d) ，符合要求（6）沉淀部分有效水深混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，沉淀時間采用1.5-3.0

37、h，本設(shè)計取t=2.5h。（7） 流入槽：Q = 1587.5+ 0.5×1587.5=2381.25m3/ h。本設(shè)計設(shè)流入槽寬0.8m，水深0.6m，流入槽流速取導(dǎo)流絮凝區(qū)停留時間為600s，Gm = 20S-1,水溫以20計，=1.06×10-6 m3/ s, 0.71m/s孔徑用50mm,每座池流入槽內(nèi)的孔數(shù)： 個 （取475個）孔距 導(dǎo)流絮凝區(qū)：導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度 核算Gm值： Gm 在1030之間，設(shè)計符合要求。 （8）澄清區(qū)高度 本設(shè)計設(shè)t=1.5h，則 （9）污泥區(qū)高度 本設(shè)計設(shè)=1.5h，則 m(10) 沉淀池周邊（有效）水深： h2 = h2h2“0.

38、3 = 1.891.610.3 = 3.8m （11） 沉淀池高度: 本設(shè)計設(shè)計池底坡度為0.05,污泥斗直徑取2m,則池中心與池邊落差h3為超高h1取0.5 m，污泥斗高度h4為1.0m，則有： （12） 集配水井設(shè)計計算1） 配水井中心管直徑，本設(shè)計取1.8m。式中 v中心管內(nèi)污水流速（m/s），本設(shè)計取0.7m/s。2）配水井直徑 ，本設(shè)計取3.4m。式中 v3配水井內(nèi)污水流速（m/s），本設(shè)計取0.3m/s。3）集水井直徑，本設(shè)計取4.6m。式中 v1配水井內(nèi)污水流速（m/s），本設(shè)計取0.25m/s。4）進水管管徑取進入二沉池的管徑DN400mm。21校核流速：，符合要求。5）出水管

39、管徑由前面可知，DN=1000m，v=0.75m/s.(13)排泥裝置 沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機，周邊傳動刮吸泥機的線速度為2-3m/min，刮吸泥機底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm.第九節(jié) 計量槽設(shè)計計算污水測量裝置的選擇原則是精密度高、操作簡單，水頭損失小，不宜沉積雜物，污水廠常用的計量設(shè)備有巴氏計量槽、薄壁堰、電磁流量計、超聲波流量計、渦流流量計。其中巴氏計量槽應(yīng)用最為廣泛且具備以上特點。本設(shè)計的計量設(shè)備選用巴氏計量槽，選用的測量范圍為：0.2-1.5m3/s計算草圖如圖9所示出水排放渠的設(shè)計考慮最佳

40、水利斷面：=1.9m ，H1 = = 0.95 m，因此計量槽上游水深為0.95m。流量取125000 m3/ d =1.45 m3/ s 。在自由流條件下，根據(jù)公式試算選取喉寬b = 0.90 m的巴氏槽。1.主要部分尺寸設(shè)計為：漸縮部分長度：A1 = 0.5b+1.2 =0.5×0.91.2= 1.65m 喉部寬度： A2 = 0.6m 漸擴部分長度：A3 = 0.9m上游渠道寬度： B1 = 1.2b+0.48= 1.2×0.90.48 = 1.56m下游渠道寬度： B2 = b+0.3= 0.90.30 = 1.20m2.計量槽總長度計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線

41、段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8-10倍，在計量槽上游，直線段不小于渠寬的2-3倍，本設(shè)計取3；下游不小于4-5倍，本設(shè)計取5；計量槽上游直線段長為： 計量槽下游直線段長為：計量槽總長：第三章 泥處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算第一節(jié) 污泥量計算 1.曝氣池內(nèi)每日增加的活性污泥量：=7246.71kg/d2.曝氣池每日排出的剩余污泥量為 第二節(jié) 污泥泵房設(shè)計計算1. 污泥泵房設(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污泥泵房。1.2.回流污泥泵設(shè)計選型（1）揚程：二沉池水面相對地面標高為0.7m,套筒閥井泥面相對標高為0.2m，回流污泥泵房泥面相對標高為0

42、.2-0.2-0.4m，曝氣池水面相對標高為1.8m，則污泥回流泵所需提升高度為：1.8-（-0.4）2.2m（2）流量：設(shè)計回流污泥量為QR=RQ,污泥回流比R=50，即QR=50%Q=905.8m3/d=1048L/s本設(shè)計四座曝氣池設(shè)2臺回流污泥泵。（3）選泵：選用LXB-700螺旋泵3臺（2用1備），單臺提升能力為300m3/h，提升高度為2.0m3.0m,電動機轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW1.3.剩余污泥泵設(shè)計選型選用LXB-700螺旋泵3臺（2用1備），單臺提升能力為300m3/h，提升高度為2.0m3.0m,電動機轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW側(cè)污泥泵房占地

43、面積設(shè)計為10m×8m第三節(jié) 污泥重力濃縮池設(shè)計計算采用帶有豎向柵條污泥濃縮機的輻流式重力濃縮池，用帶有柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥。計算草圖如圖10所示：1. 設(shè)計參數(shù)污泥總量計算及污泥濃度計算二沉池排放的剩余污泥量： =905.8m3 /d ，本設(shè)計含水P率取為99.2%，濃縮后污泥含水率97% ，污泥濃度C為8g/L，二沉池污泥固體通量M采用30kg/(m2·d)。 采用中溫二級消化處理，消化池停留天數(shù)為30，其中一級消化20，二級消化10。消化池控制溫度為，計算溫度為。2. 濃縮池面積 式中： C流入濃縮池的剩余污泥濃度（kg/s），本設(shè)計取10kg/m3 Q二沉

44、池流入剩余污泥流量（m3/h）， G固體通量，一般采用0.8-1.2；取1.0.本設(shè)計采用兩個污泥濃縮池，單個池面積為 97.67m2 3. 濃縮池的直徑 ，本設(shè)計取22.0m4. 濃縮池的容積 式中：T濃縮池濃縮時間（h），一般采用10-16h，本設(shè)計取16h。5. 沉淀池有效水深 6.濃縮后剩余污泥量7. 池底高度輻流沉淀池采用中心驅(qū)動刮泥機，池底需做成1%的坡度，刮泥機連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入泥斗。池底高度：8. 污泥斗容積 式中： 泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角本設(shè)計取550 a 污泥斗上口半徑（m）；本設(shè)計取1.25m； b 污泥斗底部半徑(m)，本設(shè)計取0.25m。污泥斗的容積

45、：9. 濃縮池總高度本設(shè)計取濃縮池超高h1 = 0.30 m，緩沖層高度h3 = 0.30 m， 10. 濃縮后的污泥體積 剩余含水率P1為99.2%，濃縮后的污泥含水率P2為96%，濃縮后的污泥體積為： 11.排泥管 采用污泥管道最小管徑DN150mm，間歇將污泥排出貯泥池。第四節(jié) 貯泥池設(shè)計計算濃縮后的剩余污泥和初沉池污泥進入貯泥池，然后經(jīng)投污泥泵進入消化池處理系統(tǒng)。本設(shè)計采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。1. 污泥量的計算 初沉池污泥量為108×6 = 648 m3 /d，濃縮后的二沉池污泥為 18116m3 /d。貯泥時間為12h,即0.5d。 每日產(chǎn)生污泥量： 2.

46、 貯泥池容貯泥池容積： 貯泥池設(shè)計容積： 符合設(shè)計要求。式中： h2 貯泥池有效深度，本設(shè)計取3.0m； h3 污泥斗高度（m）； a 污泥貯池邊長，本設(shè)計取8.0m； b 污泥斗底邊長，1.0m； n 污泥貯泥池個數(shù)，本設(shè)計采用1個； 污泥斗傾角，本設(shè)計取600.3. 貯泥池的高度： （本設(shè)計取9.5m）式中： h1 貯泥池超高（m），本設(shè)計取0.3m；4. 管道部分貯泥池中設(shè)DN=200mm的吸泥管一根，共設(shè)有2根進泥管，1根來自初沉池，管徑DN200,另1根來自污泥濃縮池，管徑為DN200mm。第五節(jié) 污泥厭氧消化池設(shè)計計算1.一級消化池設(shè)計計算(1）. 一級消化池計算草圖如下頁圖11

47、（2）消化池容積 式中： Q污泥量（m3/d） P投配率（%），中溫消化時一級消化池采用5%-8%,本設(shè)計取8%。 n消化池個數(shù)，本設(shè)計設(shè)置2座。(3).各部分尺寸確定：消化池直徑D采用19m，集氣罩直徑d1=2m,高h1=2m，池底錐底直徑d2=2m,上錐體傾角=200，上錐體高，本設(shè)計取3.0m，消化池柱體高度h3應(yīng)大D/2=9.5m，本設(shè)計采用10m。下錐體高（本設(shè)計取1.5m）消化池總高度為：H= h1+ h2+ h3+ h4=2+3+10+1.5=16.5m柱體容積下錐體容積上蓋容積：消化池有效容積>3211.25m3符合設(shè)計要求.2. 二級消化池設(shè)計計算(1) 二級消化池容積

48、 式中： Q污泥量（m3/d）； P投配率（%），本設(shè)計取16%； n消化池個數(shù)，本設(shè)計設(shè)置1座。由于二級消化池單池容積與一級消化池相同，因此二級消化池各部份尺寸同一級消化池。第六節(jié) 機械脫水間設(shè)計計算1. 污泥機械脫水設(shè)計說明： 污水處理廠污泥二級消化后從二級消化池排出污泥的含水率約95%左右，體積很大。因此為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥做脫水處理，使其含水率降至60%-80%，從而大大縮小污泥的體積。（1） 污泥脫水機械的類型，應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選用。 （2） 污泥進入脫水機前的含水率一般不應(yīng)大于98。（3） 經(jīng)消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟效益，考慮

49、在脫水前淘洗。 （4） 機械脫水間的布置，應(yīng)按規(guī)范有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運輸設(shè)施和通道。 （5 ）脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或污泥料倉貯存，污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根據(jù)污泥出路和運輸條件等確定。 (6) 污泥機械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。2.脫水機選擇本設(shè)計采用滾壓脫水方式使污泥脫水 ，脫水設(shè)備選用我國研制的DY-3000型帶式壓濾機，其主要技術(shù)指標為：干污泥產(chǎn)量600kg/L，泥餅含水率可以達到75%78%，單臺過濾機的產(chǎn)率為24.629.4kg / ( m2 h),選用3臺，2用1備。工作周期定為12小時。機械脫水間平面尺寸設(shè)計為 L×B= 40m&

50、#215;12m .第四章 污水處理廠的平面布置1. 總平面布置原則該污水處理廠為臨沂大學(xué)城污水處理廠新建工程，主要處理構(gòu)筑物有：機械除渣格柵井、污水提升泵房、平流沉砂池、輻流初次沉淀池、鼓風(fēng)曝氣池與二次沉淀池、污泥回流泵房、濃縮池、消化池、計量設(shè)施等及若干輔助建筑物?？倛D平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則。 處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。 構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運行管

51、理等方面的要求。 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。 協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。（2）總平面布置結(jié)果污水由南邊排水總干管截流進入，經(jīng)處理后由該排水總干管排入河流。污水處理廠呈長方形。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)東北部，占地較大的污水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)西部，沿流程自南向北排開，污泥處理系統(tǒng)在污水處理構(gòu)筑物的西部。廠區(qū)主干道寬7米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于15米，次干道寬4米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于10米該廠平面布置特點為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機房和回流污泥泵房位于曝氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費用，便于操作管理。污泥消化系統(tǒng)構(gòu)筑物靠近四氯化碳制造廠（即在處理廠西側(cè)），使消化氣、蒸氣輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合并流人泵房集水井。第二期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程右側(cè)。 具體布置見附圖1第五章 污水廠的高