1、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院課程設(shè)計 污水處理工藝設(shè)計計算書（20142015學(xué)年第一學(xué)期） 班 級 給排121班 姓 名 李子恒 學(xué) 號 3 設(shè)計時間 2014.12.15 2015.01.02 指導(dǎo)老師 劉嵩、孫洪偉 成 績 城市建設(shè)學(xué)院2014年11月目 錄1 課程設(shè)計目的和要求41.1設(shè)計目的41.2 設(shè)計任務(wù)41.3設(shè)計要求41.4 原始資料42 污水處理流程方案53 處理程度的確定64 污水的一級處理64.1 格柵計算64.1.1單獨設(shè)置的格柵74.2 沉砂池計算104.3 初次沉淀池計算144.3.1 斜板沉淀池145 污水的生物處理195.1 曝氣池195.1.1設(shè)計參數(shù)195.2.2 平

2、面尺寸計算205.1.3 進(jìn)出水系統(tǒng)225.1.4 曝氣池出水設(shè)計235.1.5 其他管道設(shè)計245.1.6 剩余污泥量246 生物處理后處理256.1 二沉淀池設(shè)計計算256.1.1 池形選擇256.1.2 輻流沉淀池256.2 消毒設(shè)施設(shè)計計算326.2.1 消毒劑的投加326.2.2 平流式消毒接觸池336.3 巴氏計量槽設(shè)計347 污泥處理構(gòu)筑物計算357.1 污泥量計算357.1.1 初沉池污泥量計算357.1.2 剩余污泥量計算367.2污泥濃縮池377.2.1 輻流濃縮池377.3 貯泥池397.3.1 貯泥池的作用407.3.2 貯泥池計算407.4 污泥消化池417.4.1

3、容積計算427.4.2 平面尺寸計算447.4.3 消化池?zé)峁び嬎?57.4.4 污泥加熱方式488 污水處理廠的布置508.1 污水處理廠平面布置508.1.1 平面布置原則508.1.2 污水處理廠的平面布置圖528.2 污水處理廠高程布置528.2.1 高程布置原則528.2.2 高程布置計算538.2.3 污水處理廠高程圖551 課程設(shè)計目的和要求1.1設(shè)計目的本設(shè)計是圍繞必修課程水質(zhì)工程學(xué)開展的課程設(shè)計，課程設(shè)計是教學(xué)的重要組成部分，是將污水處理理論與工程設(shè)計相聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)，其目的在于：訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計與制圖的基本技能，復(fù)習(xí)和理解給水處理工程課程所講授的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和訓(xùn)練嚴(yán)格

4、的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，最終達(dá)到提高學(xué)生綜合運用理論知識獨立進(jìn)行分析和解決實際工程技術(shù)問題的能力的目標(biāo)。1.2設(shè)計任務(wù)（1） 根據(jù)所給的原始資料，計算污水的設(shè)計流量和水質(zhì)（已在污水管網(wǎng)設(shè)計中完成）；（2） 根據(jù)水質(zhì)情況，地形和污水量，確定污水處理方法以及有關(guān)的處理構(gòu)筑物；（3）對各處理構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計算，確定其形式、數(shù)目與尺寸；（4）進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的總體布置和污水處理流程的高程設(shè)計。1.3設(shè)計要求通過本設(shè)計，學(xué)生應(yīng)該能夠達(dá)到以下幾點要求：（1）掌握污水處理工藝設(shè)計的基本程序和方法；（2）了解國家相關(guān)的方針和政策，正確使用專業(yè)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)定；（3）通過訓(xùn)練，具有污水處理工藝設(shè)計計算、編寫設(shè)

5、計文件的能力；（4）熟練掌握手工和電腦制圖操作方法。1.4 原始資料1. 城市污水量：0.66m/s2. 氣象資料風(fēng)向：常年主風(fēng)向為東南風(fēng)；氣溫：年平均氣溫為 21.0 。最冷月為1月，最低平均氣溫 8.1 ，最熱月為7月，最高平均氣溫 33.5 , 最低溫度 2 。濕度：相對濕度73%，最大蒸發(fā)量在24月，此時相對濕度60%左右。年平均絕對濕度17.8%，相對濕度81%。降雨強度：年雨量一般為1000mm，多集中在6-9月，占全年降雨量的70%。年平均蒸發(fā)量約1800mm，q 5= 4.23L/s.100m 2 （重現(xiàn)期P= 3）。水溫：年平均為17，最高溫出現(xiàn)在7月，可達(dá)22.4；最低溫為

6、1月，達(dá)10.9。每年2-10月，氣溫高于水溫；10月至次年1月，水溫高于氣溫，終年不結(jié)冰。3. 工程地質(zhì)資料根據(jù)鉆探資料分析，該市地下水儲藏量并不豐富，且含鐵量較高，地面覆蓋層主要為粘性黃土，厚度約35m，其次為半風(fēng)化的巖石和砂質(zhì)頁巖，較堅硬的巖石一般離地面48m，個別地段有巖石露頭。4. 污水實測通過對該區(qū)域內(nèi)的主要污水排放口進(jìn)行實測，獲得污水進(jìn)水的數(shù)據(jù)如下：pH：6.5-8.5；BOD5為 140 mg/L，COD為 335 mg/L ，SS為 120 mg/L，該區(qū)域的污水以生活污水為主，工業(yè)廢水須經(jīng)處理后排放至市政污水管網(wǎng)內(nèi)。污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918

7、-2002標(biāo)準(zhǔn)中的二級排放標(biāo)準(zhǔn)。2 污水處理流程方案流程圖如下：沉砂池污水提升泵房格柵進(jìn)水排放二沉池曝氣池初沉池消毒一級消化貯泥池污泥濃縮池二級消化圖1 污水處理流程圖3 處理程度的確定1. 污水的處理程度計算式中 的處理程度，%； C進(jìn)水的濃度,； 處理后污水排放的濃度，。則E1=（335-60）/335=82.09%2. 污水的處理程度計算式中 的處理程度，%； 進(jìn)水的濃度，； 處理后污水排放的濃度，。則E2=（140-20）/140=85.71%3. 污水的SS處理程度計算式中 SS的處理程度，%； 進(jìn)水的SS濃度，； 處理后污水排放的SS濃度，。則E3=(120-20)/120=83.

8、33%4 污水的一級處理4.1 格柵計算格柵是由一組平行的金屬柵條制成，斜置在污水流經(jīng)的渠道上或水泵前集水并處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質(zhì)，以免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵；按照格柵柵條間距分為粗格柵，柵條間距大于40mm；中格柵，柵條間距為15-35mm；細(xì)格柵，柵條間距為1-10mm。按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵。按照安裝方式分為單獨設(shè)置的格柵和格柵與沉砂池合建一處的格柵。其計算草圖如下：圖2 格柵計算草圖4.1.1單獨設(shè)置的格柵設(shè)計中選擇兩組細(xì)格柵，N=2組，每組格柵單獨設(shè)置，每格格柵的

9、設(shè)計流量為0.33m3/s.1. 柵條的間隙數(shù)式中 n格柵柵條間隙數(shù)（個） Qmax最大設(shè)計流量（m/s） 格柵傾角 N設(shè)計的格柵組數(shù)（組） b格柵柵條間隙（m） h格柵柵前水深（m） v格柵過柵流速（m/s）設(shè)計中取h=0.5m，v=1.0m/s，b=0.01mm，=602. 格柵槽的寬度式中 B格柵槽的寬度（m） S每根格柵條的寬度（m） 設(shè)計中取S=10mm（m）3. 進(jìn)水渠道漸寬部分長度式中 L1格柵前部漸寬段的長度（m） 進(jìn)水渠漸寬段展開角度，一般取1030 B1進(jìn)水渠寬度（m) 設(shè)計中取B1=1m，=20（m）4. 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(m)5. 通過格柵的水頭損失式

10、中 h1通過格柵的水頭損失（m） h0計算水頭損失（m） k系數(shù)，格柵受柵渣堵塞時，水頭損失增大的倍數(shù)，一般取k=3 g重力加速度（9.81m/s2） 阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面形狀有關(guān) 設(shè)計中采用柵條斷面為矩形的格柵，取，取=2.426.柵后明渠的總高度 設(shè)計中取柵前水渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，柵前槽高H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m，則：H=h+h1+h2=0.5+0.32+0.3=1.12（m）7. 柵槽總長度式中 L柵槽總長度（m） L1格柵前部漸寬段的長度（m） L2格柵后部漸窄段的長度（m） H1柵前渠中水深（m）（m）8. 每日柵渣量式中 W每日柵渣量（m3/d） W1柵渣

11、量（m3柵渣/103m3污水），取0.05m3柵渣/103m3污水 KZ污水流量總變化系數(shù) （m3/d）0.2m3/d 所以采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送柵渣。9. 進(jìn)水與出水渠道 城市污水通過DN1000的管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計中去進(jìn)水渠道寬度B1=1m。進(jìn)水水深h1=h=1.0m，出水渠道B2=B1=1m，水深h2=h1=0.5m.單獨設(shè)置的格柵平面布置如圖1所示。 圖3 單獨設(shè)置格柵平面圖4.2 沉砂池計算 沉砂池是借助于污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，減少大顆粒物質(zhì)在輸水管內(nèi)沉積和消化池內(nèi)沉積。 沉砂池按照運行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式

12、沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。本設(shè)計采用平流沉淀池。4.2.1 平流沉砂池設(shè)計中選擇兩組平流式沉砂池，N=2組，分別與格柵連接，每組沉砂池設(shè)計流量為0.33m3/s. 1. 沉砂池長度L=vt式中 L沉砂池的長度（m）； v設(shè)計流量時的流速（m/s），一般采用0.150.30m/s； t設(shè)計流量時的流行時間（s），一般采用3060s。 設(shè)計中取v=0.25m/s，t=30s。L=300.25=7.5m 2. 水流過水?dāng)嗝婷娣e式中 A水流過水?dāng)嗝婷娣e（）； Q設(shè)計流量（）。m2 3. 沉砂池寬度式中 B沉砂池寬度（m）； 設(shè)計有效水深（m），一般采用0.251.0m。 設(shè)計中取h2=0.8

13、，每組沉砂池設(shè)兩格 4. 沉砂室所需面積式中 X城市污水沉砂量（污水），一般采用30污水； T清楚沉砂的間隔時間（d），一般采用12d。 設(shè)計中取T=2d，X=30污水 5. 每個沉砂斗容積式中 每個沉砂斗容積（）； n沉砂斗格數(shù)（個）。 設(shè)計中取每一個分格有2個沉砂斗，共有n=222=8個沉砂斗 6. 沉砂斗高度 沉砂斗高度應(yīng)能滿足沉砂斗儲存沉砂的要求，沉砂斗的傾角60。式中 沉砂斗的高度（m）； 沉砂斗上口面積（）； 沉砂斗下口面積（），一般采用0.4m0.4m0.6m0.6m。 設(shè)計中取沉砂斗上口面積為1.0m1.0m，下口面積為0.5m0.5m 校核沉砂斗角度tg=2.16，=6560

14、，符合要求。 7. 沉砂室高度式中 沉砂室高度（m）； i砂池底坡度，一般采用0.010.02； 沉砂池底長度（m）。設(shè)計中取沉砂池地坡度i=0.02 8. 沉砂池總高度H=+式中 H沉砂池總高度（m）； 沉砂池超高（m），一般采用0.30.5m。 設(shè)計中H=0.3+0.8+0.6=1.7m 9. 驗算最小流速式中 最小流速（m/s），一般采用v0.15m/s； 最小流量（），一般采用； 沉砂池格數(shù)（個），最小流量時取1； 最小流量時的過水?dāng)嗝婷娣e（）。，符合要求 10. 進(jìn)水渠道 格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道，污水在渠道內(nèi)的流速為：式中

15、 進(jìn)水渠道水流流速（m/s）； 進(jìn)水渠道寬度（m）； 進(jìn)水渠道水深（m）。 設(shè)計中取H1=0.5m，B1=1.0m 11. 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(biāo)高恒定，堰上水頭為：式中 堰上水頭（m）； m流量系數(shù)，一般采用0.40.5； 堰寬（m），等于沉砂池寬度。 設(shè)計中取m=0.4，b2=1m 出水堰自由跌落0.10.15m后進(jìn)入出水槽，出水槽寬1.0m，有效水深0.5m，水流流速0.66m/s，出水流入出水管道。出水管道采用鋼管，管徑DN600。V=1.12m/s，i=0.00262 12. 排砂管道 采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN200. 平流式

16、沉砂池平面布置圖如下： 圖4 平流式沉砂池平面布置圖4.3 初次沉淀池計算初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物4060%，去除BOD2030%。本次設(shè)計采用斜板沉淀池斜板沉淀池是根據(jù)“淺層沉淀”理論，在沉淀池內(nèi)加設(shè)斜板或斜管，以提高沉淀效率的一種沉淀池。斜板沉淀池具有沉淀效率高，停留時間短，占地少等優(yōu)點。 斜板沉淀池是利用污水從沉淀池下部進(jìn)入，沿沉淀池自下而上地通過池內(nèi)設(shè)置的斜板，在斜板中污水向上流動至水面集水槽排出，污泥向下沉淀在斜板底部下滑至沉淀池底的污泥斗中。設(shè)計中選擇兩組斜板沉淀池，N=2組，每組分為2格，每格設(shè)計流量0.165

17、m3/s。4.3.1 斜板沉淀池1. 沉淀部分有效面積式中 F沉淀部分有效面積（m2）； Q設(shè)計流量（m3/s）； 表面負(fù)荷（m3/（m2h），一般采用36m3/（m2h）。 設(shè)計中取=4m3/（m2h）2. 沉淀池邊長式中 a沉淀池邊長（m）3. 沉淀池內(nèi)停留時間式中 t沉淀池內(nèi)停留時間（min）； h2斜板區(qū)上部水深（m），一般采用0.51.0m； h3斜板區(qū)高度（m），一般采用0.866m。 設(shè)計中取h2=1m4. 污泥部分所需容積 按去除水中懸浮物計算式中 T兩次清除污泥間隔時間（d）； C1進(jìn)水懸浮物濃度（mg/L）； C2出水懸浮物濃度（mg/L）； Kz生活污水量總變化系數(shù)； 污

18、泥容重（t/m3），約為1； P0污泥含水率（%）。 設(shè)計中T=1d，P0=97%，C1=120mg/L，C2=20mg/L5. 每格沉淀池污泥部分所需容積式中 每格沉淀池部分所需的容積（m3）；6. 污泥斗容積 污泥斗設(shè)在沉淀池的底部，采用重力排泥，排泥管滲入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗傾角大于60，污泥斗設(shè)在沉淀池的底部。式中 V1污泥斗容積（m3）； a沉淀池污泥斗上口邊長（m）； a1沉淀池污泥斗底部邊長（m）； h4污泥斗高度（m）。 設(shè)計中取4個污泥斗，每個污泥斗上口邊長5.5m，污泥斗高為4.33m，污泥斗邊長底部邊長0.5m，則7.

19、沉淀池總高度式中 H沉淀池總高度（m）； h1沉淀池超高（m），一般采用0.30.5m； h5斜板區(qū)底部緩沖層高度（m），一般采用0.51.0m。 設(shè)計中取h1=0.3，h5=0.7m H=0.3+1.0+0.866+4.33+0.7=7.196m，設(shè)計中取H=7.2m8. 進(jìn)水集配水井 沉淀池分為2組，每組分為2格，沉淀池進(jìn)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(jìn)每組沉淀池。 配水井內(nèi)中心管直徑式中 D2配水井內(nèi)中心管直徑（m）； v2配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用0.6m/s。 設(shè)計中取v2=0.7m/s配水井直徑式中 D3配水井直徑（m）； v3配水井流速

20、（m/s），一般采用=0.20.4m/s。 設(shè)計中取=0.3m/s9. 進(jìn)水渠道 斜板沉淀池分為兩組，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)進(jìn)水渠道，配水井來的進(jìn)水管從進(jìn)水渠道一端進(jìn)入，污水沿進(jìn)水渠道流動，通過潛孔進(jìn)入配水渠道，然后由穿孔花墻流入斜板沉淀池。式中 v1進(jìn)水渠道水流流速（m/s），一般采用0.4m/s； B1進(jìn)水渠道寬度（m）； H1進(jìn)水渠道水深（m）。 設(shè)計中取B1=1m， H1=0.8m0.4m/s10. 進(jìn)水穿孔花墻 進(jìn)水采用穿孔進(jìn)水，穿孔花墻的開孔總面積為過水?dāng)嗝娴?20%，則過孔流速為式中 v2穿孔花墻過孔流速（m/s），一般采用0.050.15m/s； B2孔洞的寬度（m）； h2孔洞的

21、高度（m）； n1孔洞數(shù)量（個）。 設(shè)計中取B2=0.4m，h2=0.4m，n1=25個11. 出水堰 沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進(jìn)入集水槽，然后流入出水管道排入集配水井外部的集水井內(nèi)。出水區(qū)中間為出水渠0.8m，出水堰采用雙側(cè)90三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，間隔0.1m，共有80個三角堰。三角堰安裝在集水槽的兩側(cè)，集水槽長6.0m，寬0.25m，深0.45m，有效水深0.25m，水流流速0.5m/s，每個沉淀池有4組集水槽，間距2.0m。三角堰后自由低落0.10.15m，三角堰有效水深為式中 Q三角堰流量（）； 三角堰水深（m），一般采用三角堰高度的。=0.042m

22、三角堰后自由跌落0.15m，則出水堰水頭損失0.191m。12. 出水渠道 斜板沉淀池出水需要均勻收集，避免短流，設(shè)計中采用雙側(cè)90三角形出水堰，三角堰安裝在4組集水槽兩側(cè)，集水槽將三角堰出水匯集送入出水渠道，出水渠道寬0.8m，有效水深0.8m，水流流速0.62m/s。13. 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑DN300，排泥時間t=20min，排泥管流速v=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排氣。排泥靜水壓頭采用1.2m。圖5 斜板沉淀池剖面圖5 污水的生物處理5.1 曝氣池本設(shè)計采用厭氧缺氧好氧脫氮除磷工藝。5.1.1設(shè)計參數(shù)1水力停留時間 A

23、-A-O工藝的水力停留時間t一般采用68h，設(shè)計中取8h。2曝氣池內(nèi)活性污泥濃度 曝氣池內(nèi)活性污泥濃度Xv一般采用20004000mg/L ,設(shè)計中取Xv=3000mg/L。3回流污泥濃度式中 回流污泥濃度(mg/L)； SVI污泥指數(shù)，一般采用100； r系數(shù)，一般采用r=1.2。 4污泥回流比式中 R污泥回流比； 回流污泥濃度mg/L, 。 解得：R=0.5。5. TN去除率 式中 eTN 去除率(%)； S1進(jìn)水TN 濃度(mg/L) ； S2出水TN濃度(mg/L)。 設(shè)計中取S2=15mg/L 6.內(nèi)回流倍數(shù) 式中 R內(nèi)內(nèi)回流倍數(shù)。 ， 設(shè)計中取R內(nèi)為110%。5.2.2 平面尺寸計

24、算 1.總有效容積 式中 V總有效容積(m3 )； Q進(jìn)水流量( m3 / d )，按平均流量計； t水力停留時間( d )，t=8/24d。 設(shè)計中取Q=41684m3/d 厭氧、缺氧、好氧各段內(nèi)水力停留時間的比值為1:1:3，則每段水力停留時間分別為： 厭氧池內(nèi)水利停留時間t1=1.6h； 缺氧池內(nèi)水利停留時間t1=1.6h； 好氧池內(nèi)水利停留時間t1=4.8h。 2.平面尺寸 曝氣池總面積 式中 A曝氣池總面積(m2) h曝氣池有效水深（m）。 設(shè)計中取h=4.0m 每組曝氣池面積 式中 A每座曝氣池的面積(m2)； N曝氣池個數(shù)。 設(shè)計中取 N =2 每組曝氣池共設(shè)5廊道，第1廊道為厭

25、氧段，第2廊道為缺氧段，后3個廊道為好氧段，每廊道寬取7.0m，則每廊道長 式中 L曝氣池每廊道長(m)； b每廊道寬度(m)； n廊道數(shù)。 設(shè)計中取 b= 7.0m, n= 5厭氧缺氧好氧池的平面布置圖如圖6所示。 圖6 厭氧缺氧好氧池平面布置圖5.1.3 進(jìn)出水系統(tǒng) 1.曝氣池的進(jìn)水設(shè)計 初沉池的來水通過DN1000mm 的管道送入?yún)捬跞毖鹾醚跗貧獬厥锥说倪M(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.84m/s。在進(jìn)水渠道中污水從曝氣池進(jìn)水口流入?yún)捬醵危M(jìn)水渠道寬1.0m，渠道內(nèi)水深為1.0m，則渠道內(nèi)最大水流速度 式中 渠內(nèi)最大水流速度（m/ s ）； 進(jìn)水渠道寬度（m)； 進(jìn)水渠道有效水深(m)。設(shè)

26、計中取b1=1.0m,h1=1.0m反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積 式中 F每座反應(yīng)池所需孔口面積(m2)； v2孔口流速(m/ s )，一般采用0.21.5 m/ s 。 設(shè)計中取v2=0.4 m/s 設(shè)每個孔口尺寸為0.5m0.5m，則孔口數(shù)式中 n每座曝氣池所需孔口數(shù)（個）； f每個孔口的面積( m2 )。取n=3孔口布置圖如圖7所示。圖7 孔口布置圖5.1.4 曝氣池出水設(shè)計 厭氧缺氧好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭 式中 H堰上水頭(m)； Q每座反應(yīng)池出水量(m3/s)，指污水最大流量（ 0.579m/s） 與回流污泥量、回流量之和（0.717160% m3/s）； m

27、流量系數(shù)，一般采用0.40.5； b堰寬(m)；與反應(yīng)池寬度相等。設(shè)計中取m=0.4，b=5.0m設(shè)計中取為0.19m。厭氧缺氧好氧池的最大出水流量為（0.66+0.66/1.368160%）=1.43m3/s,出水管管徑采用DN1500mm,送往二沉池,管道內(nèi)的流速為0.81m/s。5.1.5 其他管道設(shè)計1污泥回流管道 本設(shè)計中，污泥回流比為50%，從二沉池回流過來的污泥通過兩根DN500mm的回流管進(jìn)入?yún)捬醵?，管?nèi)污泥流速為0.9m/s。2 消化液回流管 本設(shè)計中，消化液回流比為200%，從二沉池出水回流至缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm,管內(nèi)流速為0.9m/s。 5.1

28、.6 剩余污泥量 式中 W剩余污泥量(kg/d)； a污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用0.50.7； b污泥自身氧化系數(shù)(d-1)，一般采用0.050.1； Q平平均日污泥流量(m3/d)； Lr反應(yīng)池去除的SS 濃度(kg/m3)，Lr=120-20=100mg/L Sr反應(yīng)池去除BOD5 濃度(kg/m3)， Srr =140-20=120mg/L。 設(shè)計中取a=0.6，b=0.05 W=0.6416850.12-0.05138953+0.14168550%=3001kg/d6 生物處理后處理6.1 二沉淀池設(shè)計計算6.1.1 池形選擇輻流沉淀池是利用污水從沉淀池中心管進(jìn)入，沿中心管四周花墻流出。污

29、水由池中心四周輻射流動，流速由大變小，水中的懸浮物在重力作用下下沉至沉淀池底部，然后用刮泥機將污泥推至污泥斗排走，或用吸泥機將污泥吸出排走。輻流沉淀池由進(jìn)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)計中采用機械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進(jìn)水采用中心進(jìn)水周邊出水。6.1.2 輻流沉淀池1. 沉淀池表面積式中 單池表面積（）； 設(shè)計流量（）； 沉淀池的組數(shù)（組）； 表面負(fù)荷()，一般采用0.51.5()。設(shè)計中取沉淀池的表面負(fù)荷=1.4 2. 沉淀池直徑 式中 沉淀池直徑（m）。3. 沉淀池有效水深 式中 沉淀池有效水深（m）； 沉淀時間（h）,一般采用1.53.0h。

30、 設(shè)計中取沉淀時間=2.5h4. 徑深比D/h2=37.31/3.5=10.66合乎（612）5污泥部分所需容積式中 V1污泥部分所需容積（m3） Q0污水平均流量（m3/s） R污泥回流比（%） X曝氣池中污泥濃度（mg/L） Xr二沉池排泥濃度（mg/L） 設(shè)計中Q0=0.35 m3/s，R=50%。Xr=106r/SVIX=RXr/(1+R)式中 SVI污泥容積指數(shù)，一般用70-150 r系數(shù)，一般采用1.2 設(shè)計中取SVI=100Xr=12000mg/LX=3000mg/L6. 沉淀池總高度H=h1+ h2+h3+h4+h5式中 H沉淀池總高度（m） h1沉淀池超高（m），一般取0.3

31、-0.5m h2沉淀池有效水深（m） h3沉淀池緩沖層高度（m），一般采用0.3m h4沉淀池底部圓錐體高度（m） h5沉淀池污泥區(qū)高度（m） 設(shè)計中h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m 采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，池底坡度為0.05h4=（r-r1）i式中 h4沉淀池底部圓錐體高度（m） r沉淀池半徑（m） r1沉淀池進(jìn)水豎井半徑（m），一般采用1.0m i沉淀池池底坡度設(shè)計中r=16.5m，r1=1.0m，i=0.05 h4=（16.5-1）0.05=0.775mh5=（V1-V2）/F式中 V1污泥部分所需容積（m3） V2沉淀池底部圓錐體積（m3） A沉淀池表面積（m2）V2=

32、0.7753.14/3（16.52+16.5+1）=235.15=235（m3）h5=（1389.47-235）/848.57=1.36mH=0.3+3.5+0.3+0.775+1.36=6.235=6.3m7. 進(jìn)水管的設(shè)計Q1=Q+RQ0式中 Q1進(jìn)水管設(shè)計流量（m/s）； Q單池設(shè)計流量（m/s）； R污泥回流比（%）； Q0單池污水平均流量（m3/s）； Q=0.33+0.66/1.368/0.5/0.5=0.45 m3/s進(jìn)水管徑取D1=700mm流速8. 進(jìn)水豎井計算進(jìn)水豎孔直徑為進(jìn)水豎井采用多孔配水，配水口尺寸為，共設(shè)8個沿井壁均勻分布；流速為：，符合要求孔距為：設(shè)管壁厚為0.1

33、5m，則9. 穩(wěn)流罩計算穩(wěn)流筒過流面積 式中 穩(wěn)流筒筒中流速，一般采用。 設(shè)計中取穩(wěn)流筒直徑D3:10. 二沉池出水部分設(shè)計集水槽的設(shè)計 本設(shè)計考慮集水槽為矩形斷面，取底寬0.6m，集水槽距外緣距池邊0.5m，集水槽壁厚采用0.15m，則集水槽寬度為：m。 設(shè)計中采用，其中安全系數(shù)，取1.5，得集水槽內(nèi)水流速度為： 符合要求。采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算，槽內(nèi)終點水深為槽內(nèi)起點水深為式中 槽內(nèi)臨界水深，； 系數(shù)，一般采用1.0。 設(shè)計中取出水堰后自由跌落0.10m，集水槽高度：0.10.52=0.62m。集水槽斷面尺寸：0.6m0.62m。11. 出水堰計算q=設(shè)計中取b=0.1m，水槽距池壁0

34、.5mm個根據(jù)規(guī)定二沉池出水堰負(fù)荷在1.5-2.9L/(sm)之間，計算結(jié)果符合要求。12. 出水管 出水管管徑D=700mm13排泥裝置吸泥管流量二沉池排出的污泥流量按50%的回流比計，則其回流量為：本設(shè)計中擬用6個吸泥管，每個吸泥管流量為：規(guī)范規(guī)定，吸泥管管徑一般在150600mm之間，擬選用， ，14. 集配水井的設(shè)計計算(1)配水井中心管直徑式中 配水井中心直徑，； 中心管內(nèi)污水流速，一般采用； 設(shè)計中取 ,設(shè)計中取(2)配水井直徑：式中 配水井直徑，； 配水井內(nèi)污水流速，一般采用。 設(shè)計中取(3) 集水井直徑式中 集水井直徑，； 集水井內(nèi)污水流速，一般采用。 設(shè)計中?。?）進(jìn)水管管徑

35、取進(jìn)入二沉池的管徑D=700mm。校核流速：0.7m/s，符合要求。（5）出水管管徑由前面結(jié)果可知，出水管管徑D=700mm，v=0.86m/s（6）總出水管取總出水管管徑D=900mm，v=1.04m/s；集配水井內(nèi)設(shè)有超越閥門，以便超越。圖8 輻流二沉池示意圖6.2 消毒設(shè)施設(shè)計計算6.2.1 消毒劑的投加1加氯量計算 二級處理出水采用液氯消毒，液氯的投加量為 每日的加氯量為：q =q0Q86400/1000q=80.6686400/1000=456.192kg/d 式中 q每日加氯量（kg/d）; q0液氯投量（mg/L）； Q污水設(shè)計流量 （m3/s） 2加氯設(shè)備 液氯由真空轉(zhuǎn)自加氯機

36、加入，加氯機設(shè)計三臺，采用二用一備。每小時的加氯量為456.192/242=19kg/h 設(shè)計中采用型轉(zhuǎn)子加氯機。6.2.2 平流式消毒接觸池 本設(shè)計采用2個3廊式平流式消毒接觸池，計算如下：1. 消毒接觸池容積式中 接觸池單池容積，； 消毒接觸時間，一般取。 設(shè)計中取2. 消毒接觸池表面積式中 消毒接觸池有效水深，。 設(shè)計中取3. 消毒接觸池池長式中 消毒接觸池廊道總長，； 消毒接觸池廊道單寬，。 設(shè)計中取 消毒接觸池采用3廊道，消毒接觸池長為： 校核長寬比：，合乎要求4. 池高 設(shè)計中取超高為：5. 進(jìn)水部分 每個消毒接觸池的進(jìn)水管管徑，。6. 混合 采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消

37、毒接觸池進(jìn)水管，為增強混合效果，加氯點后接的靜態(tài)混合器。7. 出水計算 采用非淹沒式矩形薄壁堰出流 ，設(shè)計堰寬為，計算為： 出水管采用的管道將水送入巴氏計量槽，流速為。6.3 巴氏計量槽設(shè)計 本設(shè)計的計量設(shè)備選用巴氏計量槽，其優(yōu)點是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀。1. 計量槽主要部分尺寸，式中 漸縮部分長度（m）； b喉部寬度（m）； 喉部長度（m）； 漸擴部分長度（m）； 上游渠道寬度（m）； 下游渠道寬度（m）。 設(shè)計中取=0.75m2. 計量槽總長度 計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的810倍，在計量槽上游，直線段不小于渠寬的23倍，下游不小于45倍。 計量槽上游直線段

38、長為：=3=31.57=4.14m 計量槽下游直線段長為：=5=51.05=5.25m 計量槽總長=+=4.14+5.25+1.57+0.6+0.9=12.47m7 污泥處理構(gòu)筑物計算7.1 污泥量計算初沉污泥是來自初沉池的污泥，污泥含水率較低，一般不需要濃縮處理，可直接進(jìn)行消化，脫水處理。剩余污泥來自曝氣池，活性污泥微生物在降解有機物的同時，自身污泥量也在不斷增長，為保持曝氣池內(nèi)污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須要排出處理系統(tǒng)，這部分的污泥稱作剩余污泥。含水率較高，需要先進(jìn)行濃縮處理，然后進(jìn)行消化，脫水處理。7.1.1 初沉池污泥量計算有前面資料可知，初沉池采用重力排泥的運行方式，每1天排一

39、次泥。1.因為處理污水包括工業(yè)廢水，按去除水中懸浮物計算式中 Q設(shè)計流量（m3/h） C1進(jìn)水懸浮物濃度（kg/m3) C2出水懸浮物濃度（kg/m3）取0.5C1 K2生活污水總變化系數(shù) 污泥容重（kg/m3),一般采用1000kg/m3 P0污泥含水率 取97% T間歇排泥時間，取4h2.按設(shè)計人口計算式中 V -污泥部分所需容積(m); S每人每日污泥量L/(人d)，一般采用0.3一0.8L/（人d） ; T一兩次清除污泥間隔時間(d)，一般采用重力排泥時，T=1一2d，采 用機械刮泥排泥時，T=0.05 -0.2d; N設(shè)計人口數(shù)(人); n一沉淀池組數(shù)。 設(shè)計中S=0.3L/(人.d

40、)，采用重力排泥時，清除污泥間隔時間T=1d. 兩次計算結(jié)果取最大值作為初沉池污泥量初沉池污泥量Q1=250=100m3/d=100m3/次以每次排泥時間30min計，每次排泥4.16m3/h=0.0011m3/s7.1.2 剩余污泥量計算1. 曝氣池內(nèi)每日增加的污泥量式中 每日增長的污泥量（kg/d) 曝氣池進(jìn)水BOD5濃度（mg/L) Se曝氣池出水BOD5濃度（mg/L Y污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用0.5-0.7，取0.6 Q污水平均流量（m3/d） V曝氣池容積（m3) Xv揮發(fā)性污泥濃度MLVSS（mg/L) Kd污泥自身氧化率 ，一般采用0.04-0.1，取0.052. 曝氣池每日排出

41、的剩余污泥7.2污泥濃縮池污泥濃縮的對象是顆粒間的孔隙水，濃縮目的是在于縮小污泥的體積，便于后續(xù)污泥處理。濃縮前污泥含水率一般99%，濃縮后污泥含水率97%。采用幅流式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥7.2.1 輻流濃縮池進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量0.0016m3/s，采用2個濃縮池，則單池流量：Q=0.0016/2=0.0008m3/s=2.88m3/h1. 沉淀池部分有效面積：式中 F沉淀池部分有效面積(m2) C流入濃縮池的剩余污泥濃度（kg/m3）一般采用10kg/m3 G固體通量kg/(m2.h)。一般采用0.8-1.2kg/(m2.h)，取1.0kg/(m2.h） Q入流

42、剩余污泥流量（m3/h）2 沉淀池直徑： ，取,6.10m3. 濃縮池的容積：V=QT=0.=46.08m3式中 T濃縮池濃縮時間h，一般采用10-16h，取16h4. 沉淀池有效水深：h2=V/F=46.08/28.8=1.6m5. 濃縮后剩余污泥量Q16. 池底高度輻流沉淀池采用中心驅(qū)動刮泥機，池底需要做成1%的坡度，刮泥機連續(xù)轉(zhuǎn)動將泥推入污泥斗，池底高度：，取0.03m7. 污泥斗容積h5=tg (a-b)=tg55（1.25-0.25）=1.43m式中 a污泥斗上口半徑（m）取1.25mb污泥斗底部半徑（m）q取0.25m泥斗傾角，取55污泥斗容積：污泥斗中污泥停留時間： 8. 濃縮池

43、總高度:h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.6+0.3+0.03+1.43=3.66m。式中 h1超高（m)一般采用0.3m h2有效水深 h3緩沖層高度，一般采用0.3-0.5m。 h4池底高度。 h5泥斗高度9濃縮后分離出的污水量:式中 q濃縮后分離出的污水量（m3/s）Q進(jìn)入濃縮池的污水量（m3/s）P濃縮前污泥含水率，一般采用99%P0濃縮后污泥含水率，一般采用97%10溢流堰濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0005m3/s，設(shè)出水槽寬0.15m，水深0.05m，則水流速為0.2m/s溢流堰周長：，式中 D濃縮池直徑（m） b出水槽寬

44、(m）溢流堰采用單側(cè)90三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉淀池有三角堰18.21/0.16=114個，每個三角堰流量： 三角堰水深： ，設(shè)計中取為0.005m三角堰后自由跌落0.1m，則出水堰水頭損失為0.107m。輻流濃縮池計算草圖如下：圖9 輻流濃縮池示意圖11溢流管溢流水量0.0005m3/s，設(shè)溢流管管徑DN100mm，管內(nèi)流速V=0.10m/s12刮泥裝置濃縮池采用中心驅(qū)動刮泥機，刮泥機底部設(shè)有刮泥板，將泥推入污泥斗。13排泥管剩余污泥量0.00027m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN150mm。間歇將污泥排入貯泥池。7.3 貯泥池7.3.1 貯泥池的

45、作用 濃縮后的剩余污泥和初沉池污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)投泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。貯泥池主要作用為：調(diào)節(jié)污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，貯泥池起到泵前調(diào)節(jié)池的作用，平衡前后處理裝置的流量；藥劑投加池，消化池運行條件要求嚴(yán)格，運行中需要投加的藥劑可直接在貯泥池進(jìn)行調(diào)節(jié)；預(yù)加熱池，采用池外預(yù)熱時，起到預(yù)加熱池的作用。7.3.2 貯泥池計算 貯泥池用來貯存來自初沉池和濃縮池的污泥，由于污泥量不大，本設(shè)計采用2座豎流貯泥池1貯泥池設(shè)計泥量：Q=Q1+Q2=100+23.042=146.08m3/d式中 Q1初沉污泥量（m3/d)，由前面計算所得100m3/d，每日排泥1次，每次排泥量0.0011 m3/

46、s，持續(xù)時間30min Q2濃縮后剩余污泥(m3/d），23.042=46.08m3/d2貯泥池的容積m3式中 Q每日產(chǎn)泥量（m3/d） T貯泥時間（h），一般采用8-12h，取8hn貯泥池個數(shù)取2貯泥池設(shè)計容積：式中 h2貯泥池有效水深（m) ，h3污泥斗高度（m)，a污泥貯池邊長取5.0m，b污泥斗底邊長（m），n污泥貯池個數(shù)，取2個， 污泥斗傾角取60度 設(shè)計中取n=2個，a=3.0m，h2=2.0m，污泥斗底為正方形，邊長為b=1.0m24.34m3，符合要求。3貯泥池高度：h=h1+h2+h3=0.3+3+1.73=4.03m，設(shè)計中取4m式中 h1超高，取0.3m4管道部分每個貯泥池中設(shè)DN150mm的吸泥管一根，2個貯泥池互相連通，連通管DN200mm，共設(shè)有6根進(jìn)泥管，4根來自初沉池，管徑