寧德市某污水處理廠污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u6966寧德市某污水處理廠污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例 157211.1粗格柵 290471.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 2118031.1.2設(shè)計(jì)參數(shù) 2127441.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算 3202911.2污水提升泵房 6327661.2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 626151.2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 6119071.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算 6287111.3細(xì)格柵 7310521.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 798871.1.2設(shè)計(jì)參數(shù) 7275411.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算 7841.4旋流式沉砂池 11306931.4.1設(shè)計(jì)依據(jù) 1135101.4.2設(shè)計(jì)參數(shù) 11155911.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算 12179691.5AAO反應(yīng)池 15321511.5.1設(shè)計(jì)依據(jù) 15205381.5.2設(shè)計(jì)參數(shù) 15118411.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算 1543641.6二沉池 25138171.6.1設(shè)計(jì)依據(jù) 25213651.6.2設(shè)計(jì)參數(shù) 26147621.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算 26247671.7高密度沉淀池 30238941.7.1設(shè)計(jì)依據(jù) 30218211.8纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池 3569011.8.1設(shè)計(jì)依據(jù) 3577271.9紫外消毒池 38167161.9.1設(shè)計(jì)依據(jù) 3850631.9.2設(shè)計(jì)參數(shù) 39251741.9.3設(shè)計(jì)計(jì)算 39本次工程流量40000m3/d，查相關(guān)資料，生活污水總變化系數(shù)如表1.1所示，量為40000m3/d時(shí)，經(jīng)計(jì)算Kz=1.38所以本工程設(shè)計(jì)污水平均流量為Qave=1667m3/h，最大設(shè)計(jì)流量表1.1生活污水量總變化系數(shù)污水日均流量(L/S)5154070100200500≥1000總變化系數(shù)2.32.01.81.71.61.51.41.31.1粗格柵1.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）格柵分為平面格柵和曲面格柵兩種形式；按柵條間隙，可將其分為粗格柵（50～100mm），中格柵（16～40mm），細(xì)格柵（3～10mm）三種。（2）柵條斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。（3）格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求：①粗格柵：機(jī)械清除時(shí)宜為16～25mm，人工清除時(shí)宜為25～40mm。特殊情況下，最大間隙可為100mm；②細(xì)格柵：宜為1.5～10mm；③水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。（4）污水過(guò)柵流速宜采用0.6～1.0m/s。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī)外，機(jī)械清除格柵的安裝角度宜為60°～90°。人工清除格柵的安裝角度宜為30°～60°。（5）通過(guò)格柵的水頭損失，一般采用0.08～0.15m。（6）當(dāng)每日柵渣量大于0.2m3，應(yīng)采用機(jī)械格柵除渣機(jī)。1.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）數(shù)量：2座（2）結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（3）設(shè)計(jì)流量Qmax=2300m3/h=0.64m3/s（4）柵前流速v1=0.7m/s（5）柵條寬度s=0.01m，（6）格柵間隙b=20mm（7）格柵傾角α=60°（8）單位柵渣量W1=0.1m3/(103m3污水)1.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）進(jìn)水渠道寬度B1和柵前水深h格柵設(shè)兩組，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得:，式中——設(shè)計(jì)流量，m3/s；——進(jìn)水渠道寬度，m；——柵前流速，m/s；——柵前水深，m。取h=0.5m（2）格柵間隙數(shù)n式中——設(shè)計(jì)流量，m3/s；——柵條間隙，m設(shè)計(jì)中取0.02m；——過(guò)柵前流速，m/s一般取0.6～1.0m/s，設(shè)計(jì)中取0.7m/s；——柵前水深，m；——格柵安裝傾角，設(shè)計(jì)中取70°?？紤]到設(shè)備選型取n=45實(shí)際過(guò)柵流速（3）柵槽寬度B。柵槽寬度一般比格柵寬0.2~0.3m，取0.2m。為方便設(shè)備選型，取1.6m。式中——格柵槽總寬度，m；——柵條寬，m；——柵條間隙，m；——格柵間隙數(shù)。（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1式中——進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度，m；——進(jìn)水渠道漸寬部位展開(kāi)角度，設(shè)計(jì)中取20°；——格柵槽總寬度，m；——進(jìn)水渠道寬度，m。（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度式中——進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度，m；——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位長(zhǎng)度，m。（6）過(guò)柵水頭損失h1式中——格柵阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)；——形狀系數(shù)，設(shè)計(jì)中取柵條斷面為進(jìn)水面，背水面均為矩形斷面形狀,則β=2.42；——過(guò)柵水頭損失，m；——計(jì)算水頭損失，m；——系數(shù)，格柵受污染物堵塞后水頭損失增加系數(shù)，一般采用K=3；——過(guò)柵流速，m/s；——重力加速度，m/s2；——格柵安裝傾角，設(shè)計(jì)中取60°。（7）柵后槽總高度式中——格柵前槽高，m；——格柵后槽總高度，m；——柵前水深，m；——過(guò)柵水頭損失，m；——柵前渠道超高，m取0.3m。（8）格柵總長(zhǎng)度L式中——格柵總長(zhǎng)度，m；——進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度，m；——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位長(zhǎng)度，m；——格柵前槽高，m；0.5、1.0——格柵條前后，m；——格柵安裝傾角，設(shè)計(jì)中取60°。（9）每日柵渣量式中——每日柵渣量，m3/d；——單位體積污水柵渣量設(shè)計(jì)中取W1=0.1m3/(103m3污水)；——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；——生活污水總變化系數(shù)取KZ=1.38。采用機(jī)械清渣，格柵選用兩臺(tái)SHG1500型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，具體參數(shù)如表1.2所示。表1.2SHG1500型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵設(shè)備參數(shù)設(shè)備型號(hào)格柵寬度(mm)格柵井深(m)柵條間隙寬(mm)運(yùn)行速度(m·min)整機(jī)功率(kw)安裝角度（°）SHG150015002.5～8205.971.560～751.2污水提升泵房1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）由于污水泵站一般為常年運(yùn)行，選用自灌式泵房比較方便。（2）流量小于2m3/s時(shí)，常選用下圓上方形泵房；直徑為7~15m時(shí)，工程造價(jià)比矩形低。大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。（3）全地下式泵站，地面以上占地少，工程造價(jià)低，地下泵房潮濕，對(duì)一般電機(jī)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生影響，采用潛水泵可解訣這一問(wèn)題。1.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）數(shù)量：1座（2）結(jié)構(gòu)：磚混（3）臺(tái)數(shù)：3臺(tái)（兩用一備）（4）設(shè)計(jì)水量：2300m3/h1.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算水泵揚(yáng)程計(jì)算污水廠最低水位和最高水位之差為泵的選型選擇2臺(tái)500QW2600-15-160型潛水泵并聯(lián)使用，具體參數(shù)如下表1.2所示表1.2QW3500-7-110型潛水泵設(shè)備參數(shù)設(shè)備型號(hào)流量（m3/h）驅(qū)動(dòng)方式出口直徑（mm)轉(zhuǎn)速（r/min）揚(yáng)程（m）功率（kw）QW3500-7-1102600電動(dòng)500740151601.3細(xì)格柵1.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)參照粗格柵設(shè)計(jì)依據(jù)。1.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）數(shù)量：2座（2）結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（3）設(shè)計(jì)流量Qmax=2300m3/h=0.64m3/s（4）柵前流速v1=0.7m/s（5）柵條寬度s=0.01m，（6）格柵間隙b=10mm（7）格柵傾角α=70°（8）單位柵渣量W1=0.1m3/(103m3污水)1.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）進(jìn)水渠道寬度B1和柵前水深h根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得:，取0.5m。式中——設(shè)計(jì)流量，m3/s；——進(jìn)水渠道寬度，m；——柵前流速，m/s；——柵前水深，m。（2）格柵間隙數(shù)n式中——設(shè)計(jì)流量，m3/s；——柵條間隙，m設(shè)計(jì)中取0.01m；——過(guò)柵前流速，m/s，一般取0.6～1.0m/s，設(shè)計(jì)中取0.7m/s；——柵前水深，m；——格柵安裝傾角，設(shè)計(jì)中取70°。為方便選型，取90（3）柵槽有效寬度B式中——格柵槽總寬度，m；——柵條寬，m；——柵條間隙，m；——格柵間隙數(shù)。設(shè)計(jì)中取2m。（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度式中——進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度，m；——進(jìn)水渠道漸寬部位展開(kāi)角度，設(shè)計(jì)中取20°；——格柵槽總寬度，m；——進(jìn)水渠道寬度，m。設(shè)計(jì)中取1.5m。（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度式中——進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度，m；——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位長(zhǎng)度，m。（6）過(guò)柵水頭損失式中——格柵阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)；——形狀系數(shù)，設(shè)計(jì)中取柵條斷面為進(jìn)水面，背水面均為矩形斷面形狀,則β=2.42；——過(guò)柵水頭損失，m；——計(jì)算水頭損失，m；——系數(shù)，格柵受污染物堵塞后水頭損失增加系數(shù)，一般采用K=3；——過(guò)柵流速，m/s；——重力加速度，m/s2；——格柵安裝傾角，設(shè)計(jì)中取70°。（7）柵后槽總高度H式中——格柵前槽高，m；——格柵后槽總高度，m；——柵前水深，m；——過(guò)柵水頭損失，m；——柵前渠道超高，m取0.3m。（8）格柵總長(zhǎng)度L式中——格柵總長(zhǎng)度，m；——進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng)度，m；——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位長(zhǎng)度，m；——格柵前槽高，m；0.5、1.0——格柵條前后，m；——格柵安裝傾角，設(shè)計(jì)中取70°。（9）每日柵渣量式中——每日柵渣量，m3/d；——單位體積污水柵渣量設(shè)計(jì)中取W1=0.1m3/(103m3污水)；——設(shè)計(jì)流量,m3/s；——生活污水總變化系數(shù)取KZ=1.74。采用TGS-1500型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，具體參數(shù)如表1.3所示。表1.3TGS-1500型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵設(shè)備參數(shù)設(shè)備型號(hào)耙齒柵寬(mm)設(shè)備寬(mm)設(shè)備總寬(mm)運(yùn)行速度(m·min)整機(jī)功率(kw)安裝角度（°）排渣高度(mm)TGS-150013601500185022.260～8014641.4旋流式沉砂池沉砂池的功能是去除相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒（如泥沙、煤渣等），沉砂池一般設(shè)置于泵站、倒虹管前，以便減輕無(wú)機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損；也可以設(shè)置于沉淀池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及消除顆粒對(duì)污泥厭氧消化處理的影響。鑒于本次設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)水量較小，流量波動(dòng)對(duì)平流式沉砂池的影響較大，故不采用，而又不足以滿(mǎn)足曝氣沉砂池最小的水深要求，因此采用旋流式沉砂池。1.4.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）沉砂池水力表面負(fù)荷不大于200m3/(m2·h)，最高時(shí)流量時(shí)水力停留時(shí)間不小于30s。沉砂區(qū)水深1.0~1.2m,徑深比控制在2.0~2.5。（2）進(jìn)水渠道流速，在最大流量的40%~80%情況下為0.6~0.9m/s,在最小流量時(shí)大于0.15m/s；但最大流量不大于1.2m/s。（3）出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于270°,以防止短流。出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的2倍，直線段不小于出水渠道寬度。（4）沉砂區(qū)與貯砂區(qū)的過(guò)渡段應(yīng)有不小于25°的坡度，以利于砂?；速A砂區(qū)。貯砂區(qū)底部錐斗坡度不小于45°。1.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）沉砂池座數(shù)：2座（2）設(shè)計(jì)流量：Qave=1667m3/h=0.463m3/s，Qmax=2300m3/h=0.64m3/s（3）進(jìn)水流速：v1=0.7m/s（4）表面負(fù)荷：q=200m3/（m2·h）（5）水力停留時(shí)間：t=35s（6）排砂時(shí)間間隔T=2d（7）城市污水含砂量：X=30m3/105m31.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算每座沉砂池的流量為，根據(jù)流量大小，本設(shè)計(jì)擬選擇直徑1.05m的渦流式沉砂池，各部分尺寸如表1.4所示。表1.4渦流式沉砂池各部分尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)水量/（m3/h）0.31沉沙區(qū)底坡降G/m0.45沉砂區(qū)直徑A/m1.05進(jìn)水渠水深H/m0.30貯砂區(qū)直徑B/m1.00沉沙區(qū)水深J/m0.80進(jìn)水渠寬度C/m0.61超高K/m0.2出水渠寬度D/m1.2沉沙區(qū)深度L/m1.35錐斗底徑E/m0.30驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)/W0.86貯砂區(qū)深度F/m1.55槳板轉(zhuǎn)速/(N/min)20參數(shù)校核（1）表面負(fù)荷式中——表面負(fù)荷，m3/（h·m2）；——沉砂區(qū)直徑m；——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。（2）沉砂池體積V式中——沉砂池體積，m2；——沉砂區(qū)直徑，m；——沉砂區(qū)水深，m；——貯砂區(qū)直徑，m；——貯砂區(qū)底坡降，m；（3）停留時(shí)間HRT不滿(mǎn)足要求式中——停留時(shí)間，s；——沉砂池體積，m3；——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。參數(shù)調(diào)整。停留時(shí)間不足，沉砂區(qū)水深J調(diào)整為1.2m，則滿(mǎn)足要求（4）進(jìn)水渠流速v1式中——進(jìn)水渠流速，m/s；——進(jìn)水渠寬，m；——進(jìn)水渠水深，m；——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。參數(shù)調(diào)整。進(jìn)水渠流速過(guò)大，進(jìn)水渠道寬度C調(diào)整為0.8m，水深J調(diào)整為0.4m（5）出水渠流速v2式中——出水渠流速，m/s；——出水渠寬，m；——進(jìn)水渠水深，m；——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。（6）砂水分離器根據(jù)每日最大流量推算沉砂池每日產(chǎn)砂量式中——每日產(chǎn)砂量，m3/d；——城市污水含砂量，設(shè)計(jì)中取30m3/105m3；——最大流量，m3/d。根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用LSSF-260型砂水分離器，具體參數(shù)如表1.5所示表1.5LSSF-260型砂水分離器參數(shù)型號(hào)處理量（L/S）功率（kW）長(zhǎng)L（mm）寬W（mm）高H（mm）LSF-2605-120.37384011701500H1（mm）H2（mm）L1（mm）L2（mm）進(jìn)水口溢流口1550210030001000DN100DN1501.5AAO反應(yīng)池A2/O脫氮除磷工藝，是厭氧-缺氧-好氧活性污泥法的簡(jiǎn)稱(chēng)，具有同步去除有機(jī)物、硝化脫氮、除磷的功能。1.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）反應(yīng)池混合液懸浮固體平均質(zhì)量濃度(MLSS)為2000~4500mg/L；（2）反應(yīng)池混合液揮發(fā)性懸浮固體平均質(zhì)量濃度(MLVSS)為1400~3200mg/L；（3）污泥回流比為40%~100%；（4）混合液回流比為100%~400%；（5）反應(yīng)池五日生化需氧量污泥負(fù)荷，0.07~0.21kgBOD5/(kgMLVSS·d)，0.05~0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)（6）污泥齡θc在10~25d；水力停留時(shí)間為11~18h（7）各段停留時(shí)間比例A：A：O為（1：1：3）~（1：1：4）（8）需氧量（O2/BOD5）,1.1~1.8kg/kg1.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）數(shù)量：2座（2）結(jié)構(gòu)：鋼筋砼構(gòu)筑物（3）設(shè)計(jì)流量Qave=40000m3/d=0.463m3/s（4）反應(yīng)池的設(shè)計(jì)泥齡θc=12d（5）反應(yīng)池有機(jī)負(fù)荷取0.1KgBOD5/（KgMLSS·d）（6）混合液懸浮固體濃度（MLSS）X=1.3gMLSS/L。混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）Xv=2.0g/L（MLVSS/MLSS=0.6）（7）水力停留時(shí)間HRT=11.44h1.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）外加碳源的計(jì)算由于進(jìn)水水質(zhì)中BOD5/TN=120/40=3<4，無(wú)法滿(mǎn)足脫氮的要求，故需要外加碳源。目前污水處理廠解決低碳源污水處理常用的外加碳源有甲醇、淀粉、乙酸鈉等，本設(shè)計(jì)采用本身不屬于危險(xiǎn)品的乙酸鈉作為外加碳源[10]。式中——進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；——進(jìn)水硝酸鹽濃度，mg/L；——投加碳源的BOD5當(dāng)量；乙酸鈉為0.52（mgBOD5/mg乙酸鈉）購(gòu)置某廠家生產(chǎn)的濃度為58%的乙酸鈉原料液，其日投加量為5.3m3，儲(chǔ)存罐考慮7天的投加量，共設(shè)乙酸鈉儲(chǔ)罐2座，每座有效容積為20m3。（2）好氧區(qū)容積V1式中——好氧區(qū)有效容積，m3；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；——進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；——出水BOD5濃度，mg/L；——污泥總產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5，取0.6——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，g/L，取1.3——硝化菌比生長(zhǎng)速率，d-1；——安全系數(shù)，1.5~1.0，取1.0——設(shè)計(jì)污泥齡，d；——生物反應(yīng)池中氨氮質(zhì)量濃度，取6mg/L；——硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L，一般取1.0；——設(shè)計(jì)水溫，取10℃。好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1為式中——好氧區(qū)水力停留時(shí)間，d；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；——好氧區(qū)有效容積，m3。（3）缺氧區(qū)容積V2式中——缺氧區(qū)有效容積，m3；——生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L；——生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L；——排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS/d；——脫氮速率，/。①脫氮速率Kde(T)式中——T℃時(shí)的脫氮速率，/；——20℃時(shí)的脫氮速率，取0.06；——設(shè)計(jì)水溫，取10℃；——溫度系數(shù)取1.08。②排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量式中——污泥總產(chǎn)率系數(shù)，取0.6kgMLSS/kgBOD5；——MLSS中MLVSS所占比例，取y=0.6；——進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；——出水BOD5濃度，mg/L；——設(shè)計(jì)流量，m3/d。③缺氧容積V2缺氧區(qū)水力停留時(shí)間t2式中——缺氧區(qū)水力停留時(shí)間，d；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；——缺氧區(qū)有效容積，m3。（4）厭氧區(qū)容積V3根據(jù)規(guī)范，厭氧區(qū)水力停留時(shí)間1～2h，設(shè)計(jì)取1.5h，則式中——厭氧區(qū)有效容積，m3；——厭氧區(qū)水力停留時(shí)間，d；——設(shè)計(jì)流量，m3/d。（5）AAO反應(yīng)池總?cè)莘eV及停留時(shí)間t式中——AAO總?cè)莘e，m3；——好氧區(qū)有效容積，m3；——缺氧區(qū)有效容積，m3；——厭氧區(qū)有效容積，m3。式中——停留時(shí)間，d；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；——AAO反應(yīng)池總?cè)莘e，m3。污泥回流比式中——污泥指數(shù)，取150；——考慮污泥在沉淀池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素的系數(shù)，取1.2；——回流污泥濃度，mg/l；——污泥回流比；——回流污泥量；混合液回流比式中——混合液回流量，m3/h；——生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度，取8mg/L；——生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L；——污泥回流比；——回流污泥量；（8）剩余污泥量式中——剩余污泥量，kgSS/d；——衰減系數(shù)，d-1，取0.05d-1；——生物反應(yīng)池的容積，m3；——反應(yīng)池混合液揮發(fā)性懸浮固體平均質(zhì)量濃度(MLVSS)，為2.0g/L；——SS的污泥轉(zhuǎn)換率(MLSS/SS)，g/g，取0.6；——生物反應(yīng)池進(jìn)水懸浮物質(zhì)量濃度，kg/m3；——生物反應(yīng)池出水懸浮物質(zhì)量濃度，kg/m3；反應(yīng)池主要尺寸①好氧反應(yīng)池?？?cè)莘e，設(shè)反應(yīng)池2組。單組池容積有效水深，單組有效面積采用3廊道式，廊道寬，反應(yīng)池長(zhǎng)度為取45m，進(jìn)行校核：（滿(mǎn)足）（滿(mǎn)足）②缺氧反應(yīng)池?？?cè)莘e，設(shè)反應(yīng)池2組。單組池容積有效水深，單組有效面積采用2廊道式，廊道寬，反應(yīng)池長(zhǎng)度為取45m，進(jìn)行校核：（滿(mǎn)足）（滿(mǎn)足）③厭氧反應(yīng)池?？?cè)莘e，設(shè)反應(yīng)池2組。單組池容積有效水深，單組有效面積采用1廊道式，廊道寬，反應(yīng)池長(zhǎng)度為取45m，進(jìn)行校核：（滿(mǎn)足）（滿(mǎn)足）反應(yīng)池超高取1m，則反應(yīng)池總高反應(yīng)池進(jìn)、出水計(jì)算①進(jìn)水管。進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入進(jìn)水豎井，經(jīng)混合后經(jīng)配水渠、進(jìn)水潛孔進(jìn)入?yún)捬醭亍７磻?yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量管道流速采用1.2m/s，管道過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA為管徑取進(jìn)水管管徑DN600mm。②回流污泥管。反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量設(shè)管道流速，管道過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA為管徑取回流污泥管管徑DN600mm。管內(nèi)實(shí)際流速：③進(jìn)水豎井。反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸如下。進(jìn)水孔過(guò)流量孔口流速，孔口過(guò)水?dāng)嗝婷娣e孔口尺寸取1.5×0.6m，進(jìn)水豎井平面尺寸2.5m×2.0m。④出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式：式中——堰寬，m，b=6.0m；——堰上水頭高，m。出水孔同進(jìn)水孔。⑤出水管。單組反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量管道流速，管道過(guò)水?dāng)嗝鍭為管徑取DN800mm。（9）需氧量①污水需氧量O2式中——設(shè)計(jì)污水需氧量，kgO2/d；——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d；——排出生物反應(yīng)系統(tǒng)的微生物的量，kg/d；——生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L；——生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度mg/L；——生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L；——生物反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度，mg/L；——碳的氧當(dāng)量，含碳物質(zhì)以BOD5計(jì)時(shí)取1.47；——常數(shù)，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57；——常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42。②標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量Os式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量，kgO2/d；——設(shè)計(jì)污水需氧量，kgO2/d；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，飽和溶解氧質(zhì)量濃度，取值9.17mg/L；——設(shè)計(jì)溫度T℃條件下、實(shí)際計(jì)算壓力時(shí)，曝氣裝置所在水下深處至池面的清水中平均溶解值，mg/L；——設(shè)計(jì)溫度T℃條件下、實(shí)際計(jì)算壓力時(shí)，清水表面飽和溶解氧，mg/L；——混合液剩余溶解氧，mg/L，一般取2；——水質(zhì)修正系數(shù)，設(shè)計(jì)中取0.85；——水質(zhì)修正系數(shù)，設(shè)計(jì)中取0.95；——設(shè)計(jì)水溫，℃，取10℃?！貧庋b置所處的絕對(duì)壓力，取0.14MPA；——曝氣設(shè)備氧的利用率，取20%。相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量為好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量為好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量為③曝氣器數(shù)量計(jì)算按供氧能力計(jì)算曝氣器數(shù)量式中——按供氧能力所需曝氣器的個(gè)數(shù)，個(gè)；——設(shè)計(jì)污水需氧量，kgO2/（h×個(gè)）。采用微孔曝氣器，參照有關(guān)手冊(cè)，工作水深4.3m，在供風(fēng)量時(shí)，曝氣器氧利用率，服務(wù)面積0.3~0.75m2，充氧能力，則則兩組反應(yīng)池所需微孔曝氣器4094個(gè)。④供風(fēng)管道計(jì)算。供風(fēng)管道指風(fēng)機(jī)出口至曝氣器的管道。干管。供氣干管設(shè)計(jì)流量：設(shè)流速，則管徑d為取干管管徑為DN500mm。則實(shí)際干管管道流速：支管。單側(cè)供氣支管流量為：設(shè)流速，則管徑d為取支管管徑為DN200mm。雙側(cè)供氣支管流量為：設(shè)流速，則管徑d為取支管管徑為DN300mm。厭氧池與缺氧池設(shè)備選擇①厭氧池設(shè)機(jī)械攪拌器。所需功率按5W/m3污水計(jì)算。厭氧池有效容積：混合全池污水所需功率攪拌機(jī)軸功率攪拌機(jī)電機(jī)功率②缺氧池缺氧池有效容積：混合全池污水所需功率每廊道攪拌機(jī)軸功率攪拌機(jī)電機(jī)功率根據(jù)功率選擇攪拌設(shè)備表1.6QJB3/2-1100/2-135/P型潛水?dāng)嚢铏C(jī)參數(shù)型號(hào)功率/kW電流/A葉輪直徑/mm葉輪轉(zhuǎn)速r/min重量/kgQJB3/2-1100/2-135/P36.41100135135表1.7QJB4/4-1800/2-65/P型潛水?dāng)嚢铏C(jī)參數(shù)型號(hào)功率/kW電流/A葉輪直徑/mm葉輪轉(zhuǎn)速r/min重量/kgQJB4/4-1800/2-65/P48.8180065165污泥回流設(shè)備選擇污泥回流量設(shè)回流污泥泵房一座，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵，兩用一備，單泵流量，水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定?；旌弦夯亓鞅没旌弦夯亓髁棵砍卦O(shè)混合液回流泵1臺(tái)，單泵流量混合液回流泵采用潛污泵。1.6二沉池二沉池的作用是泥水分離，事混合液澄清，污泥濃縮并將分離的污泥回流到生物處理階段。1.6.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）池子直徑與有效水深之比宜為6~12。（2）池子直徑不宜小于16m,不宜大于50m。（3）池底坡度不宜小于0.05。（4）緩沖層高度非機(jī)械排泥時(shí)宜為0.5m。（5）在進(jìn)水口的周?chē)鷳?yīng)設(shè)置整流板或擋流板，整流板的開(kāi)孔面積為池?cái)嗝娣e的10%~20%。在出水堰前應(yīng)設(shè)置浮渣擋板。1.6.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=40000m3/d（2）表面負(fù)荷：qb范圍為1.0~1.5m3/m2.h，取qb=1.0m3/（m2·h）（3）固體負(fù)荷：qs=140kg/m2·d（4）水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=1.0h（5）堰負(fù)荷：取值范圍為1.5~2.9L/s·m，取2.0L/(s·m)1.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀部分水面面積F：設(shè)兩座沉淀池即n=2式中——沉淀部分水面面積，m2；——最大設(shè)計(jì)流量，m3/h；——表面負(fù)荷，取1m3/（m2·h）。（2）二沉池直徑D式中——沉淀部分水面面積，m2；——二沉池直徑，m。取D=38m有效水深為式中——二沉池直徑，m；——二沉池的面積有效水深，m；——二沉池的沉淀時(shí)間，取2.5h；——表面負(fù)荷，m3/（m2·h）。校核固體負(fù)荷G式中——固體負(fù)荷，kg/m2·d；——回流比；——單個(gè)沉淀池設(shè)計(jì)流量，m3/h；——二沉池的面積，m2；——混合液懸浮固體濃度，kg/m3。（3）污泥區(qū)的容積Vw：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時(shí)間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：式中——二沉池污泥區(qū)存泥容積，m3；——水力停留時(shí)間，h；——回流比；——設(shè)計(jì)流量，m3/d；——回流污泥濃度，g/L；——混合液懸浮固體濃度，g/L。每個(gè)沉淀池污泥區(qū)的容積V’=3310.4/2=1655.2m3（4）污泥區(qū)高度①污泥斗高度設(shè)池底度為i=0.05，污泥斗底部直徑D2=1.5m，上部直徑D1=1.0m，傾角為60°式中——污泥斗高度，m；——污泥斗上部直徑，m；——污泥斗下部直徑，m；——污泥斗體積，m3。②圓錐體高度式中——圓錐體高度，m；——沉淀池直徑，m；——污泥斗上部直徑，m；——圓錐體體積，m3。③豎直段污泥部分高度式中——豎直段污泥部分高度，m；——二沉池污泥區(qū)存泥容積，m3；——污泥斗體積，m3；——圓錐體體積，m3；——沉淀池的面積，m2。污泥區(qū)高度式中——污泥區(qū)高度，m；——污泥斗高度，m；——圓錐體高度，m；——豎直段污泥部分高度，m。（5）二沉池總高度：取二沉池超高h(yuǎn)1=0.4m，緩沖層高度為h3=0.3m則池邊總高度為式中——二沉池池邊總高度，m；——超高，m；——沉淀池的面積有效水深，m；——緩沖層高度，m；——污泥區(qū)高度，m。（6）中心進(jìn)水導(dǎo)流筒及穩(wěn)流筒①中心進(jìn)水導(dǎo)流筒。進(jìn)水D0=800mm，進(jìn)水管流速v0為中心進(jìn)水導(dǎo)流筒內(nèi)流速v1取0.7m/s，導(dǎo)流筒直徑D3為中心進(jìn)水導(dǎo)流筒設(shè)4個(gè)出水孔，出水孔尺寸B×H=0.5m×1.5m，流速為②穩(wěn)流筒。穩(wěn)流筒用于穩(wěn)定由中心筒流出的水流，防止對(duì)沉淀產(chǎn)生不利影響。穩(wěn)流筒下緣淹沒(méi)深度為水深的30%~70%，且低于中心導(dǎo)流筒出水孔下緣0.3m以上。穩(wěn)流筒內(nèi)下降流速v3按最高時(shí)流量設(shè)計(jì)時(shí)一般控制在0.02~0.03m/s之間，v3取0.03，穩(wěn)流筒內(nèi)水流面積f為穩(wěn)流筒直徑D4為③驗(yàn)算二沉池表面負(fù)荷。二沉池有效沉淀區(qū)面積A為二沉池實(shí)際表面負(fù)荷為④驗(yàn)算二沉池固體負(fù)荷（7）刮泥機(jī)根據(jù)二沉池尺寸，選擇ZBX-35型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，具體參數(shù)如表1.10所示。表1.10ZBX-35型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)主要參數(shù)型號(hào)池徑D（m）周邊池深H（m）周邊線速度（m/min）驅(qū)動(dòng)功率（kw）ZBX-35型384.2~4.81.6~2.50.371.7高密度沉淀池高密度沉淀池是法國(guó)得利滿(mǎn)公司的專(zhuān)利技術(shù)，是以體外污泥循環(huán)回流為主要特征的一項(xiàng)沉淀澄清新技術(shù)。1.7.1設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)資料，決定高密度沉淀池工藝是否成功的關(guān)鍵部位和技術(shù)是：池體結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，加藥量污泥回流量控制，攪拌提升機(jī)械設(shè)備工況調(diào)節(jié)，污泥排放的時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間等。原水先進(jìn)入混合池,在混合池中投加混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合后進(jìn)入反應(yīng)池。反應(yīng)池利用導(dǎo)流筒將該池分成兩個(gè)部分。導(dǎo)流筒內(nèi)部設(shè)置軸流葉輪提升形成較強(qiáng)的水體流速,使加藥后的原水充分反應(yīng),并與回流污泥充分混合接觸,以增加反應(yīng)速度,縮短反應(yīng)時(shí)間;導(dǎo)流筒外部則形成推流式反應(yīng)過(guò)程。內(nèi)外的水體流速有一定差異,為絮凝體形成和成長(zhǎng)提供了良好的水利條件,強(qiáng)化了混凝條件,確保形成的絮凝體增大、密實(shí),增強(qiáng)了其分離性能。充分反應(yīng)的原水進(jìn)入到沉淀池后,通過(guò)斜管原水中的絮體得以有效分離。沉淀池的部分污泥通過(guò)刮泥機(jī)收集到污泥斗,再利用污泥循環(huán)泵輸送到反應(yīng)區(qū),參加混凝過(guò)程[11]。1.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池①清水區(qū)。表面負(fù)荷q取，斜板結(jié)構(gòu)占用面積按4%計(jì)，則沉淀池清水區(qū)面積式中——設(shè)計(jì)流量，m3/s；——表面負(fù)荷，。斜板區(qū)分為兩部分，中間為出水渠。斜管區(qū)平面尺寸取值，中間出水渠寬1.0m，出水渠壁厚度為0.2m。沉淀區(qū)長(zhǎng)度。②進(jìn)水區(qū)。絮凝區(qū)來(lái)水經(jīng)淹沒(méi)式溢流堰向下進(jìn)入沉淀區(qū)的進(jìn)水區(qū)，進(jìn)水區(qū)寬度為進(jìn)水區(qū)流速：③集水槽。采用小矩形出水堰，堰壁高度P=0.28m，堰寬b=0.05m。沉淀池布置集水槽12個(gè)，單個(gè)集水槽設(shè)矩形堰54個(gè)，總矩形堰個(gè)數(shù)n=648。每個(gè)小矩形堰流量q為矩形堰有側(cè)壁收縮，則堰上水頭H為式中——每個(gè)小矩形堰流量，m3/s；——流量系數(shù)，取0.43；——堰寬，m。單個(gè)集水槽水量集水槽寬度取值，末端臨界水深為集水槽起端水深集水槽水頭損失集水槽水位跌落0.1m，槽深0.4m。④池體高度超高。根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013--2006），斜管沉淀池清水區(qū)高度。斜管傾角60°，斜管長(zhǎng)度0.75m，斜管區(qū)高度根據(jù)（GB50013--2006），斜管沉淀池布水區(qū)高度。污泥回流比按設(shè)計(jì)流量的2%計(jì)，污泥濃縮時(shí)間取8h，污泥濃縮區(qū)高度為儲(chǔ)泥區(qū)高度。故沉淀池總高⑤出水渠。出水渠寬，末端臨界水深為出水渠起端水深。出水渠上緣與池頂平，水位低于清水區(qū)0.2m，最大水深0.5m，渠高為。絮凝區(qū)絮凝區(qū)由三部分組成：一是導(dǎo)流筒內(nèi)區(qū)域，流速較大；二是導(dǎo)流筒外，流速適中；三是出口區(qū)，流速最小。參照GB50013--2006，導(dǎo)流筒內(nèi)流速控制在0.5~0.6m/s，導(dǎo)流筒外流速控制在0.1~0.3m/s，出口區(qū)流速控制在0.05~0.1m/s。①絮凝室尺寸。絮凝區(qū)水深，反應(yīng)時(shí)間t2取10min，絮凝室面積絮凝室分為兩格，并聯(lián)工作，每格均為正方形，邊長(zhǎng)為②導(dǎo)流筒。絮凝回流比取10，導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)計(jì)流量為導(dǎo)流筒內(nèi)流速取0.5m/s，導(dǎo)流筒直徑為導(dǎo)流筒下部喇叭口高度，角度60°，導(dǎo)流筒下緣直徑為導(dǎo)流筒上緣以上部分流速，導(dǎo)流筒上緣距水面高度為導(dǎo)流筒外部喇叭口以上部分面積為導(dǎo)流筒外部喇叭口以上部分流速為導(dǎo)流筒外部喇叭口下緣部分面積為導(dǎo)流筒外部喇叭口下緣部分流速導(dǎo)流筒喇叭口以下部分流速，導(dǎo)流筒下緣距池底高度為③過(guò)水洞。每格絮凝室設(shè)計(jì)流量絮凝室出口過(guò)水洞流速取0.06m/s，過(guò)水洞口寬度，高度為過(guò)水洞水頭損失h為④出口區(qū)。出口區(qū)長(zhǎng)度為4.75m，出口區(qū)上升流速，出口區(qū)寬度為出口區(qū)停留時(shí)間⑤出口堰高度。為配水均勻，出口區(qū)到沉淀區(qū)設(shè)一個(gè)淹沒(méi)堰。過(guò)堰流速取0.05m/s，堰上水深為⑥攪拌機(jī)。攪拌機(jī)提升水量，提升揚(yáng)程取0.15m，效率取0.75，攪拌抽功率為式中，為水的密度，。⑦絮凝區(qū)GT值。不計(jì)出口處，絮凝區(qū)停留時(shí)間T=10min=600s。水溫按，動(dòng)力黏度。絮凝區(qū)GT值：（4）混合室計(jì)算①混合池尺寸?；旌铣亻L(zhǎng)，寬，水深。②停留時(shí)間③攪拌機(jī)功率?；旌鲜褿取500s-1，攪拌機(jī)軸功率為④水力計(jì)算。出水總管長(zhǎng)度L4=1.8m，直徑D3=0.9m，流速v9為出水總管沿程水頭損失為出水總管沿程水頭損失為式中——出水總管入口系數(shù)；——出水總管三通系數(shù)?；旌铣爻鏊Ч荛L(zhǎng)度L4=1.8m，直徑D3=0.9m，流速v9為出水總管沿程水頭損失為出水總管沿程水頭損失為1.8纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池1.8.1設(shè)計(jì)依據(jù)轉(zhuǎn)盤(pán)濾池的結(jié)構(gòu)形式，由一個(gè)水池和一組可旋轉(zhuǎn)的濾盤(pán)構(gòu)成，濾盤(pán)由支撐框架和濾布組成，垂直安裝在中空的水平轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)盤(pán)濾池的工作過(guò)程如下：過(guò)濾原水通過(guò)重力落差從中央進(jìn)水管流入轉(zhuǎn)鼓式配水裝置進(jìn)入過(guò)濾轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)部。當(dāng)原水中的懸浮物、細(xì)小顆粒等物質(zhì)被截留在轉(zhuǎn)盤(pán)濾布的內(nèi)側(cè)面上時(shí)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，濾布機(jī)的內(nèi)部的截留物增多，過(guò)濾盤(pán)內(nèi)的液位開(kāi)始升高。當(dāng)液位達(dá)到一定高度時(shí)，過(guò)濾盤(pán)開(kāi)始慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)微過(guò)濾器的反沖洗裝置，將微過(guò)濾器內(nèi)部粘附在濾膜上面的懸浮物、細(xì)小顆粒沖入收集槽內(nèi)排出過(guò)濾器[12]。1.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）濾盤(pán)數(shù)量（2）濾盤(pán)數(shù)量設(shè)計(jì)選用的某品牌轉(zhuǎn)盤(pán)濾池設(shè)備主要性能參數(shù)如下：濾盤(pán)直徑1.0m；有效過(guò)濾面積（f）10m2；濾盤(pán)濾速（q）7~9m/h。轉(zhuǎn)盤(pán)濾池設(shè)2格，每格濾池濾盤(pán)數(shù)量n為（3）濾池尺寸①池體。根據(jù)廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，12片濾盤(pán)的過(guò)濾設(shè)備機(jī)架長(zhǎng)4.15m，寬2.235m，高2.335m。據(jù)此確定混凝土濾池尺寸：長(zhǎng)5.0m，寬1.0m，高1.8m。②出水堰高度。根據(jù)廠商提供數(shù)據(jù)，濾盤(pán)內(nèi)最高水位1.5m，最大過(guò)濾水頭損失0.3m。據(jù)此，出水堰高度取1.2m。③進(jìn)出水堰?？紤]到閘門(mén)安裝和檢修需要，進(jìn)水支渠寬度取0.6m。進(jìn)水總渠起端流速取0.5m/s，進(jìn)水總渠過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為進(jìn)水總渠寬度，取0.8m，則水深為出水總渠流速取0.8m/s，出水總渠過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為出水總渠寬度，取0.8m，則水深為（4）反沖洗水泵每格濾池配備反沖洗水泵1臺(tái)。反沖洗流量9.2L/s，水泵揚(yáng)程70m，電機(jī)功率15kW。（5）化學(xué)除磷設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)二級(jí)處理系統(tǒng)出水的總磷指標(biāo)不滿(mǎn)足GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，因此需要化學(xué)輔助除磷。①化學(xué)藥劑的選擇[14]化學(xué)除磷的常用藥劑有石灰、硫酸鋁、聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁（PAS）、三氯化鐵、硫酸鐵和硫酸亞鐵。1）石灰優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，取得方便；缺點(diǎn)：沒(méi)有凝聚功能，投藥量加大。污泥量較大。2）鐵鹽優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)具有除磷作用和凝聚作用；缺點(diǎn)：有可能增大水的色度，具有很強(qiáng)的腐蝕性，需要考慮防腐措施。3）鋁鹽優(yōu)點(diǎn)：具有除磷和凝聚作用，不會(huì)增加水的色度；缺點(diǎn)：效果較差有很強(qiáng)的腐蝕性。設(shè)計(jì)采用聚合氯化鋁（PAC）作用除磷藥劑。②化學(xué)除磷工藝的選擇[15]根據(jù)藥劑投加點(diǎn)的不同，化學(xué)除磷工藝分為預(yù)沉淀、同步沉淀和后沉淀。1）預(yù)沉淀優(yōu)點(diǎn)：能夠同時(shí)去除污水中部分有機(jī)物，減輕后續(xù)生物處理工藝負(fù)荷。缺點(diǎn)：由于去除水中部分有機(jī)物，導(dǎo)致水中碳源不足，給反硝化帶來(lái)困難。2）同步沉淀優(yōu)點(diǎn)：充分利用沉淀藥劑，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：污泥量增加，無(wú)法回收磷酸鹽。3）后沉淀沉淀藥劑投加在沉淀池后。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)前面處理工藝基本沒(méi)有影響，加藥量可根據(jù)隨時(shí)控制。缺點(diǎn)：投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。綜上，由于本設(shè)計(jì)具有混凝沉淀的三級(jí)處理工藝，故設(shè)計(jì)采用后沉淀的除磷工藝。③化學(xué)藥劑量的計(jì)算原水中總磷為1.0mg/L，設(shè)氧化溝出水中總磷為0.6mg/L，投加藥劑后，使出水總磷含量達(dá)到0.5