環(huán)境管理_某針織印染廠綜合污水處理站工藝設(shè)計(jì)

目 錄1 設(shè)計(jì)說明書11.1設(shè)計(jì)題目11.2設(shè)計(jì)目的與任務(wù)11.2.1目的11.2.2任務(wù)11.3設(shè)計(jì)原始資料11.4設(shè)計(jì)依據(jù)21.5工藝流程的選擇確定31.5.1確定處理程度31.5.2工藝流程確定31.6污水處理構(gòu)筑物各單項(xiàng)處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)說明41.7平面布置及高程布置51.7.1平面布置51.7.2高程布置62 設(shè)計(jì)計(jì)算書72.1污水處理站規(guī)模計(jì)算72.2污水處理程度計(jì)算72.3各單項(xiàng)構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及草圖92.3.1格柵92.3.2均化池102.3.3配水井132.3.4混合池142.3.5反應(yīng)池152.3.6沉淀池182.3.7集泥井212.3.8濃縮池212.3.9計(jì)量設(shè)備232.3.10其它232.4高程設(shè)計(jì)計(jì)算242.5其它相關(guān)說明263 總 結(jié)27 努力了的才叫夢(mèng)想，不努力的就是空想！如果你一直空想的話，無論看多少正能量語錄，也趕不走滿滿的負(fù)能量！你還是原地踏步的你，一直在看別人進(jìn)步。27學(xué)生姓名：尹志軒（某針織印染廠綜合污水處理站工藝設(shè)計(jì)） 環(huán)境工程專業(yè)2006級(jí)1 設(shè)計(jì)說明書1.1設(shè)計(jì)題目某針織印染廠綜合污水處理工程工藝設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)目的與任務(wù)1.2.1目的根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中給予的原始資料，對(duì)某針織印染廠的污水處理站進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。靈活運(yùn)用所學(xué)水污染控制工程（1）有關(guān)污水處理物化方法的設(shè)計(jì)計(jì)算的專業(yè)知識(shí)、繪圖、查閱資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)以及使用設(shè)計(jì)規(guī)范等基本技能，根據(jù)所給予的設(shè)計(jì)原始資料，進(jìn)行綜合分析，確定污水處理方案，完成污水處理站的工藝設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)屬初步設(shè)計(jì)（方案）性質(zhì)的設(shè)計(jì)工作。1.2.2任務(wù)(1) 根據(jù)所提供的原始資料，確定污水所需的處理程度，并選擇處理方案；(2) 根據(jù)污水處理程度結(jié)合污水站的地形條件，確定污水處理流程和處理構(gòu)筑物；(3) 對(duì)所選定的處理構(gòu)筑物進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其形式和主要尺寸；(4) 進(jìn)行污水處理站的高程計(jì)算；(5) 繪制污水站的總體布置圖（包括平面布置和高程布置）；(6) 編寫說明書、計(jì)算書。1.3設(shè)計(jì)原始資料(1) 某廠污水站及排放口附近地形圖一張。(2) 工廠排水水量資料：工廠生產(chǎn)污水流量日變化數(shù)據(jù)見表1；污水流量按生產(chǎn)污水流量日變化曲線計(jì)算，Kd=1.2，Kh=1.3；表1 生產(chǎn)污水流量日變化數(shù)據(jù)表時(shí) 間（t）01234567891011流量（m3/h）808590100957080120130180200230時(shí) 間（t）121314151617181920212223流量（m3/h）280230280330380380330330280240140140(3) 工廠排水水質(zhì)資料：該廠是一個(gè)綜合性針織印染廠，所排出的生產(chǎn)污水用化學(xué)混凝法處理，采用堿式氯化鋁作混凝劑，原水水質(zhì)（取均和3小時(shí)后的水樣，經(jīng)24小時(shí)逐時(shí)取樣混合）試驗(yàn)資料如下：色度：380倍（稀釋倍數(shù)法）；PH=6.0；COD=860mg/l；BOD5=250mg/l；DO=2.5mg/l。其它資料如下：混凝劑投量：400 mg/l（污水），堿式氯化鋁中含Al2O368%；產(chǎn)生的化學(xué)污泥量（脫水后）：0.17kg/dm3污水（含水率85%）；處理出水受納水體為污水站附近某河流。(4) 水文地質(zhì)資料：污水站附近河流最高洪水位為266m，該河流95%保證率的枯水流量為10m3/s，河水流速為0.5m/s，夏季河水水溫為17，河水中原有DO=7.0mg/L，河水中原有BOD5=3mg/L。廢水處理廠（站）址的地質(zhì)鉆孔柱狀圖，地基的承載能力，地下水位（包括流沙）與地震等資料齊全；污水站地下水位距地表20m左右；土壤為沙質(zhì)粘土，抗震強(qiáng)度在1.5kg/cm2以上。(5) 氣象特征資料：包括氣溫（年平均、最高、最低）、降雨量、蒸發(fā)量、土壤冰凍和風(fēng)向資料等。當(dāng)?shù)貧庀髼l件為：夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，氣壓為730.2mmHg，每年平均氣溫為15.1，冬季最冷月平均氣溫為8。(6) 其它資料：廠區(qū)附近無大片農(nóng)田；擬由省建筑公司施工，各種建筑材料均能供應(yīng)；電力供應(yīng)充足。1.4設(shè)計(jì)依據(jù)（一）主要規(guī)范1、城市排水工程規(guī)劃規(guī)范（GB50318-2000），國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國(guó)建設(shè)部2、室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014-2006），中華人民共和國(guó)建設(shè)部（二）主要標(biāo)準(zhǔn)1、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）2、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）3、紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB428792）4、給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（GBJ106-87）5、城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)（CJ3025-1993）6、城市污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（CJJ31-1989）7、城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（建標(biāo)200177號(hào)）（三）設(shè)計(jì)手冊(cè)：1、給水排水快速設(shè)計(jì)手冊(cè)（2排水工程），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996年2、給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（5冊(cè) 城鎮(zhèn)排水），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000年3、環(huán)境工程手冊(cè)（水污染防治卷），高等教育出版社，1996年4、水工業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)-廢水處理及再用M. 許澤美編. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002年5、三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)（廢水卷），化學(xué)工業(yè)出版社，2000年（四）其他：1、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書提供的相關(guān)原始資料和設(shè)計(jì)基本參數(shù)2、水污染物化控制原理與技術(shù)，羅固源主編，化工出版社，2002年3、水污染控制工程，羅固源主編，高等教育出版社，2007年4、排水工程（第四版）上冊(cè)，孫慧修主編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999年1.5工藝流程的選擇確定1.5.1確定處理程度污水設(shè)計(jì)處理程度：BOD5的處理程度；COD的處理程度；ss的處理程度。1.5.2工藝流程確定污水處理工藝流程的選擇，應(yīng)首先保證處理水達(dá)到所要求的處理程度，其次應(yīng)對(duì)其工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用，方案的技術(shù)先進(jìn)性，建設(shè)實(shí)施的條件進(jìn)行定性定量的比較，以優(yōu)選經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，其應(yīng)遵循以下原則：(1) 應(yīng)考慮處理規(guī)模、進(jìn)水水質(zhì)特性、出水水質(zhì)要求、各種污染物的去除率；考慮氣候等自然條件，北方地區(qū)應(yīng)考慮低溫條件下穩(wěn)定運(yùn)行。(2) 工藝流程選擇應(yīng)考慮的技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素：節(jié)省電耗；減小占地面積，考慮批準(zhǔn)的占地面積，征地價(jià)格；降低基建投資和運(yùn)行成本。(3) 在保證出水水質(zhì)達(dá)到要求的前提下，選用處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟可靠、先進(jìn)適用的技術(shù)，使運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，自動(dòng)化水平高，操作容易。；適應(yīng)當(dāng)?shù)剡\(yùn)行管理能力的具體情況；可積極穩(wěn)妥地選用污水處理新技術(shù)。因此，根據(jù)所要求的處理程度，按技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則確定處理方法和處理流程，并決定處理所需的處理構(gòu)筑物。本污水處理站工藝設(shè)計(jì)采用的處理工藝流程見圖1（化學(xué)混凝處理法）。原水格柵均化混合加藥反應(yīng)沉淀出水排放濃縮脫水污泥外運(yùn)上清液回流圖1 污水處理站處理工藝流程圖1.6污水處理構(gòu)筑物各單項(xiàng)處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)說明(1) 污水處理站處理規(guī)模：Q=5760 m3/d，污水處理站最大設(shè)計(jì)流量：Qmax=7488 m3/d。(2) 各單項(xiàng)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總見表2。表2 各單項(xiàng)構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表序號(hào)構(gòu)筑物外形設(shè)計(jì)尺寸（mm）單位數(shù)量備注1格柵LBH2150500700座1格柵井2均化池DH210003300座2均量、均質(zhì)合建式3配水井DH14301800座24混合池DH12002070座2機(jī)械混合5反應(yīng)池LBH750025002430座2垂直軸機(jī)械式6平流式沉淀池LBH2080040007744座2泥斗高：3031mm7集泥井DH25001300座18濃縮池（豎流式）DH16005039座1泥斗高：1039mm9污泥脫水間LB120006000座110上清液集水池LBH200020001500座111計(jì)量堰套1三角堰1.7平面布置及高程布置1.7.1平面布置(1) 污水站的平面布置須按室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的各項(xiàng)條款進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2) 平面布置應(yīng)考慮近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合，有條件時(shí)，可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，作出分期建設(shè)的安排。(3) 應(yīng)以節(jié)約用地為原則，根據(jù)污水處理站各建筑物、構(gòu)筑物的功能和工藝流程要求，結(jié)合廠址地形、氣象和地質(zhì)條件等因素，使總平面布置合理、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約能源，并應(yīng)便于施工、運(yùn)行、維護(hù)和管理。(4) 生產(chǎn)行政管理和生活設(shè)施宜集中布置，其位置和朝向應(yīng)力求適用、合理，并應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持一定的防護(hù)距離。經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公、化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，在北方地區(qū)并應(yīng)考慮朝陽。(5) 污水和污泥的處理構(gòu)筑物宜分別集中布置。各構(gòu)筑物間的布置應(yīng)盡量緊湊，節(jié)約用地并便于管理。同時(shí)應(yīng)考慮管線敷設(shè)、構(gòu)筑物施工開槽相互影響，以及今后運(yùn)行、操作、檢修距離，構(gòu)筑物應(yīng)符合留有一定的施工間距(58m)的要求。(6) 廢水與污泥處理的流向應(yīng)充分利用原有地形，盡可能考慮重力流。各構(gòu)筑物之間的連接管渠應(yīng)盡量簡(jiǎn)單而便捷，避免迂回曲折，減少水力損失，降低能耗。(7) 各單元處理構(gòu)筑物的座(池)數(shù)根據(jù)污水處理站規(guī)模、處理站的平面尺寸、各處理設(shè)施的相對(duì)位置與關(guān)系、池型等因素來確定，同時(shí)考慮到運(yùn)行、管理機(jī)動(dòng)靈活，在維修檢修時(shí)不影響正常運(yùn)行。各處理構(gòu)筑物的連接管渠應(yīng)使盡可能采用蓋板明渠；除正常工作管渠和閘閥外，平面布置圖考慮了超越管、事故排放管、放空管、半放空管，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故停止運(yùn)行時(shí)，不致影響其它單元構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，以及發(fā)生事故或停運(yùn)檢修時(shí)，能使廢水跨越后續(xù)處理構(gòu)筑物而進(jìn)入其它池子或直接排入水體；還要考慮給水管、投藥管、站內(nèi)污水管、站區(qū)內(nèi)雨水管等。(8) 平面布置時(shí)，除考慮主體構(gòu)筑物外，還考慮了主要附屬構(gòu)、建筑物。各處理構(gòu)筑物與附屬建筑物的位置關(guān)系，應(yīng)根據(jù)安全、運(yùn)行管理方便與節(jié)能的原則來確定。由于本設(shè)計(jì)是某工廠的污水站，所以如機(jī)修車間、食堂等均不考慮，但考慮了污水站辦公室及化驗(yàn)室等。(9) 污水處理站內(nèi)應(yīng)設(shè)置聯(lián)通各構(gòu)筑物和建筑物的道路，站內(nèi)道路車行道寬5m，人行道寬2m。站內(nèi)應(yīng)有一定得綠化面積，其比例應(yīng)不小于全站總面積的30% 。(10) 平面布置圖可根據(jù)污水站的規(guī)模，采用1:2001:500比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為1：200。本污水處理站平面布置采用比例為1:200。1.7.2高程布置(1) 應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計(jì)算及平面布置草圖后進(jìn)行。各處理構(gòu)筑物之間采用重力流，選擇一條距離最長(zhǎng)、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并適當(dāng)留有一定的富余水頭，以防止淤積時(shí)水頭不夠而造成涌水現(xiàn)象，影響處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。各構(gòu)筑物的水頭損失查表估算，但各連接管渠的水頭損失通過計(jì)算確定。污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管、渠的尺寸及其標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。(2) 計(jì)算水頭損失時(shí)，原則上一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量作為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。(3) 為了降低運(yùn)行費(fèi)用，便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以按重力流考慮為宜（污泥流動(dòng)不在此例）。各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查表，但各構(gòu)筑物間的連接管、渠的水頭損失則需計(jì)算確定，計(jì)算詳見教材和相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。高程布置時(shí)還應(yīng)考慮管內(nèi)淤積，阻力增大的可能，因此需留有充分余地。(4) 在作高程布置時(shí)，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。在決定污泥處理構(gòu)筑物的高程時(shí)，應(yīng)注意使污泥水（包括上清液、濾后液等）能自動(dòng)排入廠內(nèi)污水干管。(5) 站區(qū)的豎向高程設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量做到填挖方量少，土石方基本平衡，并考慮有利排水。出水管渠高程，須不受水體洪水頂托。(6) 繪制縱斷面圖時(shí)采用的比例，橫向可與總平面圖相同，縱向?yàn)?:501:100，按最遠(yuǎn)的流程繪制。本污水處理站高程布置橫向比例為1:100，縱向比例為1:50。2 設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1污水處理站規(guī)模計(jì)算根據(jù)給定的原始資料，確定污水處理站的規(guī)模、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)水量和水質(zhì)。污水設(shè)計(jì)流量應(yīng)考慮最大流量、平均流量、最小流量，此外還要考慮近期流量和遠(yuǎn)期流量。(1) 日平均流量，均化池設(shè)計(jì)流量采用平均流量；(2) 污水站處理規(guī)模按最大日流量計(jì)算，規(guī)模流量，均化池后的構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量采用最大日流量；(3) 最大時(shí)流量，各構(gòu)筑物連接管渠按最大時(shí)流量計(jì)算水頭損失；(4) 最大流量，格柵設(shè)計(jì)流量采用最大流量。(5) 最小流量Qmin=1/2Qmax =3744 m3/d =0.0433 m3/s，連接管渠用最小流量核算懸浮物沉積，計(jì)量設(shè)備用最小流量做量測(cè)范圍低限計(jì)算。2.2污水處理程度計(jì)算（一）按地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)由地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38382002)中的規(guī)定，污水處理站出水受納河流對(duì)應(yīng)地表水類水域功能類別。按類水域中DO容許最低濃度(DO=5 mg/L，本設(shè)計(jì)不考慮有毒物質(zhì))，計(jì)算對(duì)污水中BOD5的處理程度。排入水體的污水流量按污水最大流量進(jìn)行計(jì)算，即q=，河水流量Q=10 m3/s。河水中原有溶解氧DOR=7.0mg/L，河水中原有BOD5=L5R=3mg/L；污水溶解氧DOSW=2.5mg/L，污水BOD5 =250mg/L。河水流速為0.5m/s，取混合系數(shù)=0.9。排放口處溶解氧的混合濃度查氧在蒸餾水中的飽和溶解度表，得出T=17時(shí)的飽和溶解氧DOS=9.74mg/L，可得出起始點(diǎn)的氧虧量D0=9.746.957=2.783mg/L，臨界點(diǎn)的氧虧量Dc=9.745=4.74mg/L。T=17時(shí)，=0.0877，=0.191。根據(jù)氧垂曲線用高斯賽德爾迭代法求起始點(diǎn)有機(jī)物濃度L0和臨界時(shí)間tc (1) (2)設(shè)臨界時(shí)間初始值tc=2.5d，代入式(1)，得L0=17.10 mg/L，代入式(2)，得tc=2.378d；tc=2.378d，代入式(1)，得L0=16.69 mg/L，代入式(2)，得tc=2.353d；tc=2.353d，代入式(1)，得L0=16.60 mg/L，代入式(2)，得tc=2.347d；tc=2.347d，代入式(1)，得L0=16.58 mg/L，代入式(2)，得tc=2.346d；tc=2.346d，代入式(1)，得L0=16.58 mg/L，代入式(2)，得tc=2.346d= tc，符合要求，(一般(tc- tc)0.001即符合要求)。所以，得L0=16.58mg/l，tc=2.346d。注：也可利用MATLAB或C+編程求解。污水排放起點(diǎn)容許的污水與河水混合后17的BOD5污水站允許排放的BOD5(17)因?yàn)樵鬯瓸OD5 =250mg/L793.24 mg/L，所以應(yīng)舍去。直接參照行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)或綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。（二）按行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)和綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 按照國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)不交叉執(zhí)行的原則，紡織染整工業(yè)執(zhí)行紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB428792)。根據(jù)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，排入GB3838中類水域的廢水執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，最高允許排放濃度BOD5 =25mg/L，COD=100 mg/L，懸浮物ss=70 mg/L。原水水質(zhì)（均合3小時(shí)后取樣）：BOD5=250mg/L，COD=860mg/L，ss=2.5mg/L。污水處理程度式中 Ci未處理污水中某種污染質(zhì)的平均濃度(mg/L)； Ce允許排入水體的已處理污水中該種污染質(zhì)的平均濃度(mg/L)。BOD5的處理程度COD的處理程度ss的處理程度選擇處理程度高的作為本設(shè)計(jì)的處理程度，確定本污水站的處理程度。2.3各單項(xiàng)構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及草圖2.3.1格柵(1) 柵條間隙數(shù)格柵的設(shè)計(jì)按最大流量Qmax=7488 m3/d=0.0867m3/s進(jìn)行計(jì)算。設(shè)柵前水深h=0.3m，過柵流速v=0.8 m/s，格柵傾角=60，選用中格柵，柵條間隙b=0.02m，則柵條間隙數(shù)。(2) 柵槽寬度采用銳邊矩形斷面(1050mm)，槽條寬度S=0.01m，柵槽寬度B=S(n-1)+bn=0.01(17-1)+0.0217=0.5m。(3) 校核柵前流速設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.35m，其漸寬部分展開角度1=20，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速，滿足格柵前渠道內(nèi)的水流速度0.40.9m/s的要求。(4) 校核過柵流速過柵流速，滿足過柵流速0.61m/s的要求。(5) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 (6) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 (7) 通過格柵的水頭損失格柵為銳邊矩形斷面，查表得阻力系數(shù)，通過格柵的水頭損失 。(8) 柵后槽總高度設(shè)保護(hù)高=0.3m，則柵后槽總高度H=h+=0.3+0.1+0.3=0.7m(9) 柵槽總長(zhǎng)度 (10) 每日柵渣量在格柵間隙21mm的情況下，每1000污水產(chǎn)生0.07柵渣，設(shè)柵渣量為W=0.07/1000m污水，每日柵渣量0.2 m3/d，宜采用機(jī)械清渣。(11) 格柵外形及具體尺寸見圖2。2.3.2均化池(1) 該污水處理站采用將均量和均質(zhì)合為一池的合建式均化池，在池中設(shè)置機(jī)械攪拌裝置。池上半部為均量（變水位），下半部為均質(zhì)（常水位）。出水口設(shè)在池體的中部，出水口以上為均量的容積。均化池的尺寸和容積，主要根據(jù)廢水流量的變化范圍，及要求的均和程度決定。該廠產(chǎn)生的污水流量在一天內(nèi)無周期性變化，要按最不利情況即流量在高峰時(shí)的區(qū)間計(jì)算。(2) 由表1的污水流量日變化數(shù)據(jù)（流量為瞬時(shí)流量），換算為每小時(shí)的平均流量，再由小時(shí)平均流量計(jì)算出一日內(nèi)不同時(shí)刻的進(jìn)水和出水的累計(jì)水量，計(jì)算表格見表3。圖2 格柵草圖表3 一日內(nèi)不同時(shí)刻進(jìn)水和出水的累計(jì)水量計(jì)算表格時(shí) 間（t）0.01.02.03.04.05.06.07.08.0瞬時(shí)流量（m3/h）80.085.090.0100.095.070.080.0120.0130.0平均流量（m3/h）0.082.587.595.097.582.575.0100.0125.0進(jìn)水累計(jì)量（m3）0.082.5170.0265.0362.5445.0520.0620.0745.0出水累計(jì)量（m3）0.0200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.0時(shí) 間（t）9.010.011.012.013.014.015.016.017.0瞬時(shí)流量（m3/hr）180.0200.0230.0280.0230.0280.0330.0380.0380.0平均流量（m3/h）155.0190.0215.0255.0255.0255.0305.0355.0380.0進(jìn)水累計(jì)量（m3）900.01090.01305.01560.01815.02070.02375.02730.03110.0出水累計(jì)量（m3）1800.02000.02200.02400.02600.02800.03000.03200.03400.0時(shí) 間（t）18.019.020.021.022.023.024.0瞬時(shí)流量（m3/h）330.0330.0280.0240.0140.0140.080.0平均流量（m3/h）355.0330.0305.0260.0190.0140.0110.0進(jìn)水累計(jì)量（m3）3465.03795.04100.04360.04550.04690.04800.0出水累計(jì)量（m3）3600.03800.04000.04200.04400.04600.04800.0(3) 根據(jù)表3計(jì)算結(jié)果作出污水進(jìn)水、出水累積水量曲線圖，見圖3。(4) 在圖3中讀出最大負(fù)偏差V-=900m3，最大正偏差V+=150m3，則均量池的容積。(4) 在圖3中讀出最大負(fù)偏差V-=900m3，最大正偏差V+=150m3，則均量池的容積。(5) 均質(zhì)池的容積按T=3h進(jìn)行計(jì)算，。圖3 進(jìn)水、出水累積水量曲線圖(6) 均化池的容積 V均化=V均量+V均質(zhì)=1638+428.6=2066.6m3(7) 污水站設(shè)置兩個(gè)均化池。由于水深要求h4m，取H=3m，所以。取D=21m，校核，符合條件。(8) 均量水深h1=31638/2066.6=2.4m，均質(zhì)水深h2=3-2.4=0.6m。設(shè)保護(hù)高為0.3m，則均化池總深H總=3+0.3=3.3m。(9) 均化池外形及具體尺寸見圖4。圖4 均化池草圖2.3.3配水井設(shè)配水井共2個(gè)，在2個(gè)均化池前和2個(gè)混合池前分別設(shè)1個(gè)。配水井的設(shè)計(jì)按照規(guī)模流量進(jìn)行計(jì)算。設(shè)有效水深h=1.5m，保護(hù)高h(yuǎn)1=0.3m，則配水井總高H=h+h1=1.5+0.3=1.8m。取停留時(shí)間T=20s，則進(jìn)水體積V=Qd,maxT=0.06720=1.34m3。，D外=0.182=0.36m，則D總= D內(nèi)+D外=1.07+0.36=1.43m。配水井外形及具體尺寸見圖5。圖5 配水井草圖2.3.4混合池采用機(jī)械攪拌混合，用堿式氯化鋁作混凝劑。(1) 混合池容積經(jīng)過均化池后，混合池的處理水量按規(guī)模流量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即Q=5760m3/d=240 m3/h。設(shè)置兩個(gè)混合池，即池?cái)?shù)n=2，混合時(shí)間T=1min?；旌铣赜行莘e (2) 混合池尺寸設(shè)混合池直徑D=1.2m，則混合池水深?；旌铣乇Ｗo(hù)高設(shè)為0.3m，混合池總高為1.770.3=2.07m。(3) 攪拌器尺寸混合池H/D=1.77/1.2=1.4751.3，因此池內(nèi)設(shè)兩層帶有兩葉的平槳板攪拌器(e=2，Z=2)；攪拌器直徑D0=(1/32/3)D=0.40.8m，取D0=0.6m；攪拌器寬度B=(0.10.25)D=0.120.30m，取B=0.2m；攪拌器每層間距(1.01.5) D0=0.60.9m，取為0.6m，相鄰兩槳板采用90交叉安裝；攪拌器距池底(0.50.75)D0=0.30.45m，取為0.4m。(4) 固定擋板尺寸為加強(qiáng)混合效果，防止水流隨槳板回轉(zhuǎn)，除池內(nèi)設(shè)有快速旋轉(zhuǎn)槳板外，在混合池周壁設(shè)四塊固定擋板。每塊寬度b=(1/101/12)D=0.120.10m，取b=0.11m；其上下緣離靜止液面和池底皆為1/4D=0.3m。擋板長(zhǎng)為1.770.32=1.17m。(5) 攪拌器轉(zhuǎn)速攪拌器外緣線速度v=3m/s，攪拌器轉(zhuǎn)速，攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度。(6) 軸功率20水的動(dòng)力黏度=1.005010-3Pas=1.024510-4kgs/m2，=1000kg/m3。設(shè)計(jì)速度梯度G取600s-1，阻力系數(shù)取C=0.45。需要軸功率計(jì)算軸功率，滿足要求。(7) 電動(dòng)機(jī)功率 (8) 機(jī)械混合池外形及具體尺寸見圖6。2.3.5反應(yīng)池設(shè)置2個(gè)豎直軸式機(jī)械反應(yīng)池，則每個(gè)反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量為：Q120 m3/h(1) 反應(yīng)池尺寸反應(yīng)時(shí)間取20min，則反應(yīng)池有效容積。為配合沉淀池尺寸，反應(yīng)池分3格，每格尺寸2.5m2.5m，則反應(yīng)池水深h=V/A=m，反應(yīng)池超高取0.3m，總高度為2.43m。圖6 機(jī)械混合池草圖每格反應(yīng)池體積為2.52.5(2.13+0.3)=15.2。反應(yīng)池分格隔墻上過水孔道上、下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備，見圖7。為加強(qiáng)攪拌效果,于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。(2) 攪拌設(shè)備 葉輪直徑取池寬的80%，采用2.580%=2m。葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用：v1=0.44m/s，v2=0.35m/s，v3=0.2m/s。槳板長(zhǎng)度l=1.1m(槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比)。槳板寬度b=0.12m。每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外側(cè)各4塊。裝置尺寸如圖8所示。旋轉(zhuǎn)槳板面積與反應(yīng)池過水?dāng)嗝婷娣e之比為且10%，符合要求。 葉輪漿板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D0=(1000-440)/2+440 2=1440mm=1.44m葉輪轉(zhuǎn)速分別為：，圖7 垂直軸式機(jī)械反應(yīng)池草圖圖8 槳板計(jì)算草圖，槳板寬長(zhǎng)比，查阻力系數(shù)表，得CD=1.10。按公式，（式中n同一旋轉(zhuǎn)半徑上槳板數(shù)）計(jì)算槳板旋轉(zhuǎn)時(shí)克服水的阻力所耗功率：第一格外側(cè)槳板：P01=0.055 kW，第一格內(nèi)側(cè)槳板：P01=0.008 kW第一格攪拌軸功率：P01= P01+ P01=0.63kW以同樣方法，可求得第二格攪拌軸功率分別為0.032kW，第三格攪拌軸功率分別為0.006kW。 設(shè)三臺(tái)攪拌器合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則反應(yīng)池所消耗總功率=0.063+0.032+0.006=0.101 kW。電動(dòng)機(jī)功率（取=0.75，=0.7）(3) 核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20計(jì)，=1.005010-3Pas）第一格第二格第三格反應(yīng)池平均速度梯度，滿足在10-70之間。GT=50.120606.01，滿足在104105之間。經(jīng)核算，G值和GT值均較適合。2.3.6沉淀池設(shè)置2個(gè)平流式沉淀池，則每個(gè)反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量為：Q120/h，設(shè)沉淀時(shí)間t=2.5h，表面負(fù)荷率=1.5/(h)。(1) 尺寸確定池子總表面積按表面負(fù)荷率計(jì)算，按水平流速校核。池子總表面積沉淀部分有效水深=t=1.52.5=3.75m沉淀部分有效容積V=Ah2=803.75=300因?yàn)槌醭脸氐淖畲笏搅魉贋?mm/s，取水平流速v=2mm/s，池長(zhǎng)L=3.6vt=3.622.5=18m，池子總寬度。為與反應(yīng)池尺寸匹配，取池寬B=4m，則池長(zhǎng)，水平速度，符合要求。 校核長(zhǎng)寬比，符合要求。(2) 污泥部分所需的總?cè)莘e產(chǎn)生的化學(xué)污泥量（脫水后）：0.17kg/dm3(含水率為85%)，污泥總體積，換算成沉淀池產(chǎn)生的污泥(含水率為99%)體積。取兩次清除污泥間隔時(shí)間T=1d，V=W1T=14.71=14.7，則每個(gè)沉淀池的污泥部分所需的總?cè)莘e為14.7/2=7.35。(3) 泥斗設(shè)計(jì)采用棱臺(tái)形狀的污泥斗，取=60，設(shè)棱臺(tái)的尺寸分別為：上邊長(zhǎng)L1=4m，下邊長(zhǎng)L2=0.5m，則泥斗高度，污泥斗的體積設(shè)計(jì)進(jìn)水口處離擋板距離為0.5m，出水口離擋板的距離為0.3m。采用機(jī)械刮泥，設(shè)定池底縱坡水力坡度i=0.01，污泥斗以上梯形部分上底長(zhǎng)L1=20+0.5+0.3=20.8m，下底長(zhǎng)L2=4m，梯形部分高度h4=(20+0.34)0.01=0.163m，則污泥斗以上梯形部分污泥容積所以污泥斗和梯形部分污泥容積V= V1+ V2=18.439+0.163=26.2637.35，滿足要求。(4) 池子總高度有效水深=3.75m，取保護(hù)高=0.3m，緩沖層高度=0.5m，污泥部分高度，池子總高H=+=0.3+3.75+0.4+3.194=7.744m。(5) 沉淀池外形及具體尺寸見圖9。圖9 沉淀池草圖(6) 入口的整流措施采用溢流式入流裝置，并設(shè)置與擋流板的組合，見圖10所示。圖10 平流式沉淀池入口的整流措施 (7) 出口的整流措施采用溢流式集水槽，集水槽是沿沉淀池寬度設(shè)置的，見圖11。溢流式出水堰的形式為鋸齒形三角堰，水面宜位于齒高的1/2處，見圖12。為適應(yīng)水流的變化或構(gòu)筑物的不同沉降，在堰口處需設(shè)置使堰板能上下移動(dòng)的調(diào)整裝置。(8) 進(jìn)出口處設(shè)置的擋板，高出水面0.10.5m。進(jìn)口處擋板淹沒深度為0.51.0m，出口處擋板淹沒深度0.30.4m。圖11 平流式沉淀池集水槽的形式圖12 平流式沉淀池出水堰的形式2.3.7集泥井取停留時(shí)間T=8h，則所需容積V=QT=14.78/24=4.9，取有效水深h=1m，設(shè)保護(hù)高0.3m，則總高H=1.3m。2.3.8濃縮池 采用豎流式連續(xù)重力濃縮池，采用上部中心管進(jìn)水方式，污泥從中心管流入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個(gè)斷面上升。進(jìn)泥含水率99%，出泥含水率96%，設(shè)定濃縮時(shí)間T=12h。(1) 中心管計(jì)算中心管流量為濃縮前污泥流量=W2=14.7m3/d=0.00017 m3/s，取中心管內(nèi)流速v0=0.02m/s0.03m/s，中心管有效過水?dāng)嗝娣e，中心管直徑，取中心管直徑d0=0.2m，則中心管有效過水?dāng)嗝娣e，中心管內(nèi)流速，符合要求。(2) 喇叭口、反射板等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算中心管下口設(shè)有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m。中心管和反射板外形及見圖10。尺寸設(shè)污水由中心管與反射板之間縫隙的出流速度v1=1 mm/s；喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.35倍，即d1=h1=1.35d0=1.350.2=0.27m；反射板直徑為喇叭口直徑的1.30倍，即d2=1.30d1=1.300.27=0.351m。中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度。中心管、喇叭口和反射板的尺寸構(gòu)造見圖13。圖13 中心管、喇叭口和反射板的尺寸構(gòu)造排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m。浮渣擋板距集水槽0.25m0.5m，高出水面0.10.15m，淹沒深度0.30.4m。(3) 沉淀區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮時(shí)間T=12h，取污水在沉淀區(qū)的上升速度v=0.07 mm/s，沉淀區(qū)的有效水深=vT3600=0.07123600=3.024m3m2.75m，符合要求。沉淀區(qū)污泥量為濃縮分離出的污水流量，沉淀區(qū)工作部分的有效斷面積，則沉淀池總面積A= f+ F =0.0314+1.8229=1.8543，沉淀池的直徑，取1.6m。為了使水流在沉淀區(qū)內(nèi)分布均勻，且水流自下而上垂直流動(dòng)，池子直徑與有效水深之比D/=1.6/31.225 m3，因此計(jì)算合理。(5) 沉淀池總高度設(shè)保護(hù)高度h1=0.3m，則沉淀池總高H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.2+0.5+1.039=5.039m。(6) 濃縮池外形及相關(guān)尺寸見圖14。2.3.9計(jì)量設(shè)備計(jì)量設(shè)備選用三角堰，Qmax=0.0867m3/s，=0.04335m3/s。由，得，所以，。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求可取h=0.30m，即三角堰齒形高H=2h=0.60m，如圖15所示。2.3.10其它(1) 脫水的設(shè)計(jì)計(jì)算略，在平面布置時(shí)應(yīng)留有位置；經(jīng)脫水后的化學(xué)污泥經(jīng)試驗(yàn)可作制磚墊圖14 濃縮池草圖圖15 三角堰草圖路的材料。(2) 混凝劑的耗量以每立方米污水用量400g堿式氯化鋁計(jì)，M=0.45760=2304kg/d。堿式氯化鋁中含Al2O3(68%)。2.4高程設(shè)計(jì)計(jì)算污水排出口地面標(biāo)高為277.30 m，采用鋼筋混凝土管非滿流，粗糙度n=0.014，。根據(jù)設(shè)計(jì)流量Qmax=86.7L/s，查排水工程上冊(cè)附表2-2水利計(jì)算圖：選取D=400mm，查得坡度i=0.0037，h/D=0.65，v=1.02m/s，所以有效水深h=0.650.4=0.26m，則污水排出口水面標(biāo)高為277.30+0.26=277.56 m。污水排出口到格柵前的距離l=35m，沿程損失il=0.003735=0.13m，富余水頭取0.10m，則柵前水面標(biāo)高為：277.56-0.13-0.10=277.33 m。各處理構(gòu)筑物之間盡量采用重力流。計(jì)算高程時(shí)，各構(gòu)筑物的水頭損失可直接查表，單各連接管渠的水頭損失則須進(jìn)行計(jì)算決定；高程布置時(shí)，為安全性考慮，應(yīng)留有一定的富余水頭，在本設(shè)計(jì)中富余水頭取0.10m。根據(jù)以下兩個(gè)公式計(jì)算水面標(biāo)高：后一構(gòu)筑物的水面標(biāo)高=前一構(gòu)筑物的水面標(biāo)高-水頭損失 (1)水頭損失=沿程阻力損失+局部水頭損失+富裕水頭+構(gòu)筑物本身水頭損失 (2)其中，沿程阻力損失為il，局部水頭損失=，可根據(jù)手冊(cè)查出；本設(shè)計(jì)中構(gòu)筑物本身水頭損失如下：格柵：0.80.12 m；均化池：0.3 m；配水井：0.10.15m；混合池：0.2 m；反應(yīng)池：0.3 m；沉淀池：0.3 m；集泥井：0.3 m；濃縮池：0.3 m。格柵前：柵前水面標(biāo)高277.33m，柵前水深為0.30m（參見2.3.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算），則柵前底部標(biāo)高為277.33-0.30=277.03m，柵前頂部標(biāo)高為277.03+0.60=277.63m格柵后：格柵后的有效水深為0.30m，經(jīng)計(jì)算和查表，過柵時(shí)的局部水頭損失=0.30，沿程損失極小，可以忽略不計(jì)，格柵本身水頭損失為0.1m。則柵后水面標(biāo)高為277.33-0.1=277.23，柵后底部標(biāo)高為277.03-0.1=2