污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、 云南省f縣污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算書 目錄1工程要求及方案概述41.1設(shè)計(jì)情況概述41.2設(shè)計(jì)要求41.2.1工程規(guī)模41.2.2進(jìn)水水質(zhì)41.2.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)51.3工程方案概述51.3.1工藝流程概述51.3.2分段去除率列表62構(gòu)筑物計(jì)算72.1格柵72.1.1水量計(jì)算72.1.2中格柵82.1.3細(xì)格柵92.2進(jìn)水泵房102.3旋流沉砂池102.4洗砂間12二級(jí)處理部分：122.5sbr池122.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)（處理效果）122.5.2 sbr池的基本尺寸計(jì)算132.5.3曝氣系統(tǒng)計(jì)算152.6化學(xué)除磷加藥罐172.7鼓風(fēng)機(jī)房18三級(jí)處理部分182.8二級(jí)泵站182.9砂濾池182.9.

2、1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)182.9.2設(shè)計(jì)計(jì)算182.10加氯消毒間23污泥處理與處置部分：242.11儲(chǔ)泥池242.11.1污泥流量242.11.2設(shè)計(jì)參數(shù)252.11.3儲(chǔ)泥池的尺寸計(jì)算252.12污泥泵站252.13污泥濃縮脫水一體機(jī)房253總體設(shè)計(jì)263.1平面布置263.2管網(wǎng)布置283.2.1管網(wǎng)設(shè)計(jì)范圍及原則283.2.2管網(wǎng)計(jì)算283.3高程布置283.3.1高程布置原則283.3.2高程計(jì)算說明293.3.3高程計(jì)算293.3.4高程布置圖384泵站設(shè)計(jì)384.1一級(jí)泵站384.2二級(jí)泵站394.3反沖洗泵394.4污泥泵站404.5鼓風(fēng)機(jī)房405參考資料411工程要求及方案概述1.1設(shè)計(jì)

3、情況概述為保護(hù)f縣的水環(huán)境，根據(jù)規(guī)劃和所給的其他原始資料，完成f縣污水處理廠一期工程的工藝設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容包括：（1）確定污水處理廠的工藝流程，選擇處理構(gòu)筑物并通過計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖）；（2）污水廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括：標(biāo)出水廠的范圍、全部處理構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性（1#圖）；（3）污水廠工藝流程高程布置，表示原水、各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、水位高度及污水廠排放口的標(biāo)高（1#圖）；（4）按施工圖標(biāo)準(zhǔn)畫出主要生物處理構(gòu)筑物（一個(gè)即可）的平面、立面和剖面圖（1#圖）；（5）按擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的要求，畫出沉淀池的工藝設(shè)計(jì)圖，包括平面圖、縱剖面圖及橫

4、剖面圖（1#圖）；（6）編寫設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書。1.2設(shè)計(jì)要求1.2.1工程規(guī)模根據(jù)可研批復(fù)，污水處理廠設(shè)計(jì)總規(guī)模為20000t/d。污水處理廠建設(shè)分期實(shí)施，一期8000t/d（2015年），二期擴(kuò)至20000t/d（2025年）。螳螂川兩岸的雨污分流主干管平均埋深2.83.3m，截污管平均埋深2.73m。雨水管道的埋深在1.52.5m之間。1.2.2進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)富民縣的污水水質(zhì)現(xiàn)狀，參照同地區(qū)同類型城市污水處理廠的實(shí)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)資料，結(jié)合將來城鎮(zhèn)的發(fā)展，經(jīng)綜合分析確定本工程的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：codcr：220mg/lbod5：130mg/lss：200mg/ltn：30mg/ltp：4mg/l

5、ph：6.09.01.2.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)f縣污水處理廠出水受納水體螳螂川。螳螂川是滇池的唯一出口河道。按照云南省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃（復(fù)審）的要求，螳螂川位于項(xiàng)目評(píng)價(jià)區(qū)域的河段，其水質(zhì)執(zhí)行g(shù)b38382002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類水體標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)昆明市的相關(guān)規(guī)定，污水處理廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb189182002）中的一級(jí)a排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的出水可作為回用水作為城市景觀補(bǔ)充水、綠化澆灌用水、澆灑道路用水等。具體規(guī)定如下：codcr 50mg/lbod5 10mg/lss 10mg/lnh3-n 5（8）mg/l tn15mg/ltp 0.5mg/l ph：691.3工

6、程方案概述1.3.1工藝流程概述圖例污水線砂線污泥線空氣線回流水線本課題方案采用化學(xué)除磷sbr池砂濾消毒的主體處理工藝。工藝流程如下圖所示：外運(yùn)污泥脫出水水回流反沖洗水水回流進(jìn)水砂外運(yùn)出水污泥外運(yùn)柵渣剩余污泥洗砂水回流中格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵旋流沉砂池洗砂間sbr池化學(xué)除磷加藥罐集水池儲(chǔ)泥間二級(jí)泵站砂濾池加氯消毒污泥泵站濃縮脫水一體機(jī)鼓風(fēng)機(jī)房清水池供水泵房圖1 工藝流程圖1.3.2分段去除率列表設(shè)計(jì)預(yù)期的污染物去除率如表1和表2所示。表1 各階段去除率工藝codcrbod5tntpssph進(jìn)水（mg/l）2201303042006-9化學(xué)除磷去除率2%0.5%90%5%6-9sbr池去除率85%9

7、5%65%1%85%6-9砂濾去除率4%1%7%6-9總?cè)コ?1%96.5%65%91%97%6-9出水剩余（mg/l）19.84.5510.50.3666-9出水要求（mg/l）5010150.5106-9表2 各階段處理效果項(xiàng)目要求進(jìn)水化學(xué)除磷sbr池砂濾出水codcr(mg/l)220215.62619.819.8bod5(mg/ l)130129.3511.54.554.55tn(mg/ l)303010.510.510.5tp(mg/ l)40.40.360.360.36ss（mg/l）20019020662構(gòu)筑物計(jì)算2.1格柵根據(jù)所給設(shè)計(jì)資料及后續(xù)工藝流程，本設(shè)計(jì)確定采用中、細(xì)兩

8、道格柵，均設(shè)置在進(jìn)水泵房之前?？紤]到水量并不大，各級(jí)格柵均設(shè)置兩臺(tái)，一臺(tái)投入運(yùn)行，另一臺(tái)備用，每臺(tái)設(shè)計(jì)處理水量為最大來水量。2.1.1水量計(jì)算日平均來水量為：取日變化系數(shù)，則時(shí)變化系數(shù)為：則最大來水量為：2.1.2中格柵取柵間距b=20mm，設(shè)柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.8m/s，格柵傾角= 60，則柵條間隙數(shù)為：hhh1h2hh1b1bb1l15001000l2圖2 格柵計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)柵條寬度s=0.01m，則柵槽寬度為：又設(shè)進(jìn)水渠寬b1=0.45m（進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.75m/s），其漸寬部分展開角度=20，則進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度為：柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度為：設(shè)柵條斷面為銳邊

9、矩形斷面，有，k=3，則通過格柵的水頭損失為：又設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵后槽總高度為：柵槽總長(zhǎng)度為：設(shè)柵渣量w1=0.06m3柵渣/103m3污水，則每日柵渣量為：宜采用機(jī)械清渣。2.1.3細(xì)格柵取柵間距b=10mm，設(shè)柵前水深h=0.4m，過柵流速v=1.0m/s，格柵傾角= 60，則柵條間隙數(shù)為：設(shè)柵條寬度s=0.01m，則柵槽寬度為：又設(shè)進(jìn)水渠寬b1=0.45m（進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.75m/s），其漸寬部分展開角度=20，則進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度為：柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度為：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，有，k=3，則通過格柵的水頭損失為：又設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵

10、后槽總高度為：柵槽總長(zhǎng)度為：設(shè)柵渣量w1=0.14-0.06=0.08m3柵渣/103m3污水，則每日柵渣量為：宜采用機(jī)械清渣。由此，選用宜興市第二冷作機(jī)械廠生產(chǎn)的hf型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，中格柵選用hf600型，細(xì)格柵選用hf700型，各1用1備，二期再分別增設(shè)2臺(tái)格柵除污機(jī)。電動(dòng)機(jī)功率為0.551.1kw，其余各部分參數(shù)可根據(jù)計(jì)算值選取。2.2進(jìn)水泵房進(jìn)水泵房的具體設(shè)計(jì)通過高程計(jì)算后見泵站設(shè)計(jì)部分。2.3旋流沉砂池為了分離無機(jī)顆粒物，減少其磨損管道和堵塞曝氣頭等的可能，便于后續(xù)處理單元的反應(yīng)能夠高效運(yùn)行，故需設(shè)置沉砂池。又由于本項(xiàng)目對(duì)于n、p有較為嚴(yán)格的要求，為了保證除磷效果，故不采用曝氣沉

11、砂池，以維持較高的有機(jī)物濃度，供后續(xù)生物處理使用。由于旋流沉砂池是利用機(jī)械力控制流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀，有機(jī)物則被留在污水中，具有沉砂效果良好、占地省的優(yōu)點(diǎn)，而且近年來日益廣泛使用，有良好的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，故采取旋流沉砂池。旋流沉砂池和均為渦流式沉砂池，本設(shè)計(jì)采用旋流沉砂池。其主要構(gòu)成為：進(jìn)水口、出水口、沉砂分選區(qū)、集砂區(qū)、砂提升管、排砂管、電動(dòng)機(jī)和變速箱。選擇旋流沉砂池的主要原因是：污水由流入口沿切線方向流入沉沙區(qū)，利用電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，污水中密度較大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，有機(jī)物則被留在污水中，調(diào)整轉(zhuǎn)速，可達(dá)到最佳沉沙效果。沉砂用壓縮空氣經(jīng)砂

12、提升管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂區(qū)。本工藝一期采用1座旋流沉砂池。根據(jù)處理污水量，沉砂池的設(shè)計(jì)流量為，考慮時(shí)變化系數(shù)為，則最大流量為，故查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)型號(hào)表510，選取型號(hào)100，對(duì)應(yīng)各部分尺寸(mm)見圖3。圖3 旋流沉砂池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.4洗砂間由一般要求，設(shè)計(jì)尺寸為長(zhǎng)18m，寬9m，高5m，其中砂水分離器采用sf-320型，處理能力為1220l/s， 1用1備。依據(jù)設(shè)備要求，選取進(jìn)水管dn150，出水管dn200，i=0.009。水砂混合物溢流孔（水）螺旋推進(jìn)器砂圖4 砂水分離器簡(jiǎn)圖二級(jí)處理部分：2.5sbr池2.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)（處理效果）（1）設(shè)計(jì)溫度，大氣壓；（2）考慮到sbr池

13、兼具有脫氮功能，將缺氧攪拌時(shí)間也考慮在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，因此選取較小的污泥負(fù)荷：；（3）污泥濃度，；（4）設(shè)計(jì)處理效果如下：表3 sbr池設(shè)計(jì)處理效果cod(mg/l)bod(mg/l)tn (mg/l)進(jìn)水22013030sbr池去除率85%95%65%（5）污泥產(chǎn)量計(jì)算中，??；（6）需氧量計(jì)算中，取。2.5.2 sbr池的基本尺寸計(jì)算（1）設(shè)定周期t=6h，運(yùn)行流程如下：進(jìn)水（1h）缺氧攪拌（1h）曝氣（1h）沉淀（1h）出水（1h）等待（1h）選取池?cái)?shù)n=2，則進(jìn)水流量為：排水體積為：由，則排水比為：則sbr反應(yīng)器體積為：可求得污泥產(chǎn)量為：（2）調(diào)整運(yùn)行流程如下：邊進(jìn)水邊缺氧攪拌（1h）曝氣（

14、1h）沉淀（1h）出水（1h）周期t=4h，池?cái)?shù)n=4，則取排除比為25%，則，滿足要求。污泥齡為：，滿足要求。圖5 sbr池運(yùn)行方式（邊進(jìn)水邊缺氧攪拌1h曝氣1h沉淀1h出水1h）（3）具體尺寸確定取h=5m，超高0.5m，則則，取，則有效水深為。（4）平面布置該廠一期處理規(guī)模為8000，二期處理規(guī)模為20000，故如下圖所示，共設(shè)置12個(gè)sbr池，一期建設(shè)左側(cè)6個(gè)sbr池，4用2備，二期再建右側(cè)6個(gè)sbr池，共10用2備，陰影部分為配水渠道及空氣干管。圖6 sbr池平面布置簡(jiǎn)圖2.5.3曝氣系統(tǒng)計(jì)算2.5.3.1進(jìn)水需氧量還原1mg硝態(tài)氮生成氮?dú)?，需消?.86mgbod，則進(jìn)入曝氣段的b

15、od為：取，則進(jìn)水需氧量為：2.5.3.2供氧量及供氣量曝氣頭安設(shè)在距池底0.5m處，則曝氣裝置出口處壓力為：選用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器。查表可知，則取，則標(biāo)準(zhǔn)供氧速率為：供氣量為：2.5.3.3空氣擴(kuò)散設(shè)備布置每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按，則所需空氣擴(kuò)散器個(gè)數(shù)為：每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：根據(jù)池面積及所需空氣擴(kuò)散器個(gè)數(shù)，設(shè)54根支管，支管間距0.9m，支管與池壁間距為270000 25 47500 1000 180 90 1.8m，每根支管上設(shè)10個(gè)空氣擴(kuò)散器，空氣擴(kuò)散器間距0.5m，支管末端空氣擴(kuò)散器與池壁間距離為0.25m，布置圖如下：圖7 支管及干管布置示意圖（圖中單位為cm）50 圖

16、8 空氣擴(kuò)散器布置示意圖（圖中單位為cm）2.6化學(xué)除磷加藥罐因生物除磷出水無法達(dá)到一級(jí)a的標(biāo)準(zhǔn)，因此采用化學(xué)除磷的方法。設(shè)置化學(xué)除磷加藥罐，藥劑投加在sbr池進(jìn)水管路中，則產(chǎn)生的含磷化學(xué)污泥可隨sbr中污泥一起排出。選取液體硫酸鋁作為除磷投加藥劑，硫酸鋁液體的濃度為48%，密度為1.2kg/l。每升硫酸鋁質(zhì)量為：每升的鋁質(zhì)量為：由反應(yīng)式可知，去除每kg磷所需的al為：由實(shí)驗(yàn)室資料知，每mol的磷需1.5mol的鋁，則每kg磷所需硫酸鋁溶液為：每天所需的硫酸鋁溶液量為：連續(xù)加入硫酸鋁溶液，則投加速度為：2.7鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房的具體設(shè)計(jì)通過阻力損失計(jì)算后見泵站設(shè)計(jì)部分。三級(jí)處理部分2.8二級(jí)泵站

17、二級(jí)泵站的具體設(shè)計(jì)通過高程計(jì)算后見泵站設(shè)計(jì)部分。2.9砂濾池設(shè)計(jì)水量 （考慮自用水量） 2.9.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)石英砂濾料，相對(duì)密度為2.62，膨脹前的空隙率為0.40，膨脹前厚度h2為1.3m，濾速v=6m/h，采用均勻石英砂。采用氣水反沖洗，其中氣強(qiáng)度為，沖洗水強(qiáng)度2.9.2設(shè)計(jì)計(jì)算2.9.2.1濾池面積及尺寸濾池每日工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，每日沖洗后停用和排放初濾池時(shí)間取0.5h，每日沖洗及操作時(shí)間為10min，濾池實(shí)際工作時(shí)間濾池面積為采用濾池?cái)?shù)n=2，布置成單行排列，每個(gè)濾池面積采用濾池長(zhǎng)寬比1.5:12:1采用濾池尺寸：l=7m, b=4.3m校核強(qiáng)制濾速：符合要求2.9.2

18、.2濾池高度支承層高度：h1采用0.45m濾料層高度：h2采用1.3m砂面上水深：h3采用1.5m保護(hù)高度：h4采用0.3m故濾池總高h(yuǎn)= h1+ h2+ h3+ h4=0.45+1.3+1.5+0.3=3.55m2.9.2.3配水系統(tǒng)計(jì)算采用大阻力配水系統(tǒng)沖洗流量干管：采用鋼筋混凝土渠道。斷面尺寸：，長(zhǎng)7000mm。起端流速支管：支管中心距采用0.25m，支管數(shù)根（每側(cè)28根）。支管長(zhǎng)，取1.75m。進(jìn)口流量=240.8/56=4.30l/s，支管直徑選用60mm，支管截面積為 ，則支管起端流速?？籽劭偯娣e與濾池面積之比：采用0.20%，流量系數(shù)則孔口流速孔口直徑取9mm，每個(gè)孔口面積。孔口

19、數(shù)干管頂開2排孔，每排25個(gè)孔，孔口中心距每跟支管孔口數(shù)個(gè)，取16個(gè)孔，分兩排布置，孔口向下與中垂線夾角45度交錯(cuò)排列，每排8個(gè)口，孔口中心距配水系統(tǒng)校核：實(shí)際孔口數(shù)實(shí)際孔口面積實(shí)際孔口流速符合配水均勻性達(dá)到95%以上的要求。2.9.2.4配氣系統(tǒng)計(jì)算采用大阻力“豐”字形配氣系統(tǒng)，配氣管需用鋼板、螺栓與濾池底板固定以防位移。沖洗流量干管：采用鍍鋅鋼管。直徑200mm，截面面積0.031m3，長(zhǎng)7000mm。起端流速支管：采用鍍鋅鋼管/硬質(zhì)塑料管，支管中心距采用0.14m，支管數(shù)根（每側(cè)28根）。支管長(zhǎng)，取1.9m。進(jìn)口流量=451.5/100=4.515l/s，支管直徑選用20mm，支管截面積

20、為 ，則支管起端流速?？籽劭偯娣e與濾池面積之比：采用0.0428%，流量系數(shù)則孔口流速孔口直徑取2mm，每個(gè)孔口面積?？卓跀?shù)干管頂開2排孔，每排42個(gè)孔，孔口中心距每跟支管孔口數(shù)個(gè)，取40個(gè)孔，分兩排布置，孔口向下與中垂線夾角45度交錯(cuò)排列，每排20個(gè)口，孔口中心距配氣系統(tǒng)校核實(shí)際孔口數(shù)實(shí)際孔口面積實(shí)際孔口流速2.9.2.5管廊布置管廊位于濾池一側(cè)，進(jìn)水、進(jìn)氣、沖洗水及清水均采用金屬管道，排水渠單獨(dú)設(shè)置。進(jìn)水管：進(jìn)水管直徑350mm，管內(nèi)流速進(jìn)氣管：采用鍍鋅鋼管。直徑200mm，截面面積0.031m3，管內(nèi)流速：清水管：清水管直徑350mm， 管內(nèi)流速 沖洗水管（由清水池引出）：沖洗水管徑40

21、0mm，管內(nèi)流速 排水槽：濾層膨脹度取e=45%。每個(gè)濾池設(shè)2條排水槽，槽長(zhǎng)，中心距=4.3/2=2.15m。每槽流水流量每槽排水槽斷面形狀如圖9所示。x1.5x0.07m2x2x圖9 排水槽斷面則斷面模數(shù)=0.05m，保護(hù)高取0.07m，則校核：符合要求。排水渠寬b=0.8m，水深h=0.3m， 流速渠底距排水槽高度。圖10 砂濾池平面計(jì)算簡(jiǎn)圖2.10加氯消毒間本設(shè)計(jì)采用一氯氨作為消毒劑，在消毒劑生成池用次氯酸鈉和硫酸銨配置約450mg/l的一氯氨，加入濾池后的出水管道中。（1）加氯量考慮到再生水回用于景觀水體，取余氯量為1mg/l，為保證出水水質(zhì)，取加氯量為3mg/l，則每小時(shí)所需一氯氨的

22、體積為：取消毒劑投加量為（2）消毒劑生成池尺寸按每天配藥一次考慮，則消毒劑生成池體積為：取有效水深，超高0.25m，則，長(zhǎng)，寬，池內(nèi)設(shè)一臺(tái)攪拌器。（3）消毒接觸池尺寸進(jìn)水水量為q=334m3/h，接觸時(shí)長(zhǎng)為t=0.5h，則v=qt=117m3取有效水深為h=2m，超高0.5m，則h=2.5m，長(zhǎng)l=10m，寬b=6m，在寬度范圍內(nèi)分為三個(gè)廊道，每個(gè)廊道寬2m。污泥處理與處置部分：在城鎮(zhèn)污水處理過程中，產(chǎn)生一些污泥，如果不予以有效的處理與處置，還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。污泥在最終處置前必須進(jìn)行處理，目的是降低有機(jī)質(zhì)含量并減少水分，使最終處置的體積減少，便于運(yùn)輸和處置。sbr池產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)入儲(chǔ)泥

23、池，然后經(jīng)污泥泵投入濃縮脫水一體機(jī)房進(jìn)行處理。2.11儲(chǔ)泥池儲(chǔ)泥池的主要作用是：調(diào)節(jié)污泥量，平衡前后處理裝置的污泥流量。2.11.1污泥流量2.11.1.1sbr池剩余污泥其含水率為99%，取f=0.5，則濕污泥體積為：2.11.1.2化學(xué)除磷沉淀每天產(chǎn)生的除p污泥為：除磷污泥從sbr池排出，其含水率也為99%，則濕污泥體積為：污泥總量為：2.11.2設(shè)計(jì)參數(shù)采用1座儲(chǔ)泥池，儲(chǔ)泥時(shí)間t一般采用812h，本設(shè)計(jì)采8h2.11.3儲(chǔ)泥池的尺寸計(jì)算儲(chǔ)泥池的容積為：取儲(chǔ)泥池的有效高度為4m，則取，則取超高為0.5m，則儲(chǔ)泥池總高為4.5m。2.12污泥泵站污泥泵站的具體設(shè)計(jì)通過高程計(jì)算后見泵站設(shè)計(jì)部分

24、。2.13污泥濃縮脫水一體機(jī)房選擇啟東市通水處理工程有限公司生產(chǎn)的dnq帶式濃縮脫水一體機(jī)，由于有儲(chǔ)泥池，故根據(jù)污泥的輸送流量選擇dnq500型號(hào)，1用1備，其主要性能參數(shù)如下表：表4 roefilt50濃縮脫水一體機(jī)主要參數(shù)輸入輸入污泥含固率/%0.40.5機(jī)型dnq500帶寬mm500外形尺寸長(zhǎng)寬高/mm5160,940,2710功率濃縮/kw0.55壓濾/kw1.1沖洗網(wǎng)耗水量/m3/h4.0壓力mpa0.5壓縮空氣耗氣量/m3/min0.3壓力bar0.7機(jī)總重量運(yùn)行荷載/kg5800污泥處理工藝如下圖所示：圖14 污泥濃縮脫水過程示意圖3總體設(shè)計(jì)3.1平面布置結(jié)合已有各構(gòu)筑物及配套設(shè)

25、備的設(shè)計(jì)資料，根據(jù)平面布置的一般要求，考慮兩期工程的施工和運(yùn)營(yíng)以及遠(yuǎn)期的規(guī)劃，對(duì)廠區(qū)進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)：（1）廠區(qū)總綠化覆蓋率40%；（2）廠內(nèi)設(shè)有主干道和環(huán)路，路寬均為7m，環(huán)路轉(zhuǎn)彎半徑為9m；（3）構(gòu)筑物間距根據(jù)處理流程或邏輯順序一般為5m；（4）處理構(gòu)筑物距離主要道路一般為3m；（5）管線沿建筑流程周邊布置并確定合適的管長(zhǎng)，管徑等資料依據(jù)各單元計(jì)算選??；（6）平面布置時(shí)各構(gòu)筑物尺寸及管道鋪設(shè)采用基本設(shè)計(jì)結(jié)果，未考慮具體細(xì)節(jié)。表4 主要構(gòu)筑物平面尺寸構(gòu)筑物名稱尺寸數(shù)量中格柵間lb=12m8m，h=4m1間水泵房lb=16m10m，h=4m1間細(xì)格柵間lb=12m9m，h=4m1間配電間lb=

26、12m10m1間旋流沉砂池dh=2.5m3m一期1座，二期2座洗砂間lbh=18m9m5m1間sbr池lbh=27m10m5.5m一期6座，二期12座鼓風(fēng)機(jī)房lb=20m10m1間二級(jí)泵房lb=16m10m，h=4m1間砂濾池lbh=7m4.3m3.55m一期2個(gè)，二期3個(gè)加氯消毒間lbh=10m10m6m1間消毒劑生成池lbh=4m4m4m1座，在加氯消毒間內(nèi)儲(chǔ)泥池lbh=1.9m1.9m4.5m1座污泥泵房lb=8m6m1座污泥濃縮脫水一體機(jī)房lb=8m6m1座傳達(dá)室lb=4m4m1間車庫(kù)lb=20m12m1座觀賞水池d=8.0m1個(gè)綜合樓lb=25m14m1座值班宿舍lb=20m12m1

27、座鍋爐房lb=10m5m1間職工食堂浴室及開水房lb=18m16m1座機(jī)修倉(cāng)庫(kù)lb=20m15m1座（具體設(shè)計(jì)內(nèi)容同時(shí)參見設(shè)計(jì)說明書平面布置部分、設(shè)計(jì)說明書及計(jì)算書管線設(shè)計(jì)部分、平面布置圖紙）3.2管網(wǎng)布置3.2.1管網(wǎng)設(shè)計(jì)范圍及原則管網(wǎng)設(shè)計(jì)范圍包括進(jìn)水、出水、各構(gòu)筑物之間的連接管道。管線的走向、交叉錯(cuò)綜復(fù)雜，其布置原則為：（1）滿足功能要求，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的；（2）各構(gòu)筑物之間連接管道，盡量以直線形式連接，縮短距離，減少交叉；（3）地埋管道的埋深不能太淺，以保證一定的覆土層厚度，起到防凍防外壓的作用，同時(shí)不能太深，應(yīng)在地下水位以上，以防被地下水所腐蝕。3.2.2管網(wǎng)計(jì)算管材選定，材料為鑄鐵

28、管。保證流量，取經(jīng)濟(jì)流速1.2m/s來選定管徑。根據(jù)設(shè)備要求，部分構(gòu)筑物進(jìn)出水管徑設(shè)計(jì)如下：隔柵間進(jìn)出水dn400；旋流沉沙池進(jìn)水dn400，出水dn350；洗砂間：選取進(jìn)水管dn150，出水管dn200，i=0.009；sbr池：進(jìn)出水管dn350；砂濾池：進(jìn)出水管dn350；加氯間進(jìn)出水管均采用dn350；清水池進(jìn)水管dn3503.3高程布置3.3.1高程布置原則（1）協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。（2）做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。（3）協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向

29、設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有利于檢修排空。（4）為保證安全，構(gòu)筑物不能過低，但也不宜全部設(shè)置在地面以上，應(yīng)根據(jù)地形等實(shí)際情況具體確定。3.3.2高程計(jì)算說明考慮因素：根據(jù)污水和污泥的流程，確定各部分之間的水頭損失，主要包括沿程損失，由閥門、轉(zhuǎn)彎、叉管等造成的局部損失和流經(jīng)構(gòu)筑物的水頭損失。通過來水管道液面高度和集水集泥井液面高度，確定各構(gòu)筑物液面高度和泵的揚(yáng)程。3.3.3高程計(jì)算3.3.3.1水路部分計(jì)算l 清水池部分清水池水面高程-0.50m清水池的水頭損失l 消毒池部分消毒池到清水池的沿程損失消毒池到清水池的局部損失（注：鑄鐵管：dn350mm比阻s=0.4529s2/m6，鑄鐵90o彎頭：

30、dn350mm=0.59，水管流入水池=1.0，水池流入水管=0.50）消毒池的水頭損失l 砂濾池部分砂濾池到消毒池的沿程損失砂濾池到消毒池的局部損失砂濾池的水頭損失l 二泵站部分二泵站到砂濾池的沿程損失（注：10m為管道豎直高度）二泵站到砂濾池的局部損失（注：閥門全開=0.07）二泵站水頭損失l 集水池部分集水池水面標(biāo)高為-0.50m。集水池到二泵站的局部損失取為0.2m。集水池水頭損失l sbr池部分sbr池出水渠到集水池的沿程損失sbr池出水渠到集水池的局部損失（注：鑄鐵管：dn400mm比阻s=0.2232s2/m6，鑄鐵90o彎頭：dn400mm=0.60）sbr池出水渠水頭損失潷水

31、高度潷水器水頭損失sbr池的水頭損失sbr池進(jìn)水渠水頭損失l 旋流沉砂池部分旋流沉砂池到sbr池的沿程損失旋流沉砂池到sbr池的局部損失旋流沉砂池的水頭損失l 細(xì)格柵部分細(xì)格柵的水頭損失l 進(jìn)水泵房部分進(jìn)水泵房到旋流沉砂池的沿程損失進(jìn)水泵房到旋流沉砂池的局部損失進(jìn)水泵房的水頭損失中格柵的水頭損失表5 水路部分水頭損失沿程水頭損失（m）局部水頭損失（m）構(gòu)筑物水頭損失（m）設(shè)計(jì)水頭損失（m）泵揚(yáng)程（m）高程（m）清水池水面-0.50 0.040.180.21.9消毒池水面1.40.020.182.52.8砂濾池水面4.20.090.170.500.80二泵站5.00.20.20.5-6.0集水池

32、水面-0.500.090.240.682.75sbr池出水渠水面2.251.25+1.0+0.52.75sbr池水面50.680.7sbr池進(jìn)水渠水面5.7 0.250.180.300.75旋流沉砂池水面6.450.320.35細(xì)格柵水面6.80.020.270.081+0.501.2中格柵和進(jìn)水泵房8.0-11來水管水頭-3.0由上表可知，一級(jí)泵站的揚(yáng)程為11m，二級(jí)泵站的揚(yáng)程為6.0m。3.3.3.2污泥部分計(jì)算根據(jù)前面的計(jì)算可知，sbr池的剩余污泥量為，管道采用鑄鐵管，計(jì)算方法基本與污水管道的計(jì)算相同。l sbr池部分sbr池的最低液位為sbr池到儲(chǔ)泥池的污泥流量為，采用dn-25mm的

33、鑄鐵管，污泥管道內(nèi)的流速為。采用斯特里克勒公式計(jì)算污泥管道的水力坡降：其中=85；d為管徑，d=25mm=0.025m；j為水力坡降，mm/m。則sbr池到儲(chǔ)泥池的沿程損失sbr池到儲(chǔ)泥池的局部損失（注：鑄鐵90o彎頭=0.85；鑄鐵管叉管；開度為0.9的閥門）l 儲(chǔ)泥池部分儲(chǔ)泥池的水頭損失為由于污泥流量較小，采用每隔7h輸送1h污泥的方式，每天輸送3次，則每次輸送污泥的流量等于8h產(chǎn)生的污泥量，即為，取管徑為75mm，則。同上述計(jì)算方法，。儲(chǔ)泥池到污泥濃縮脫水一體機(jī)房的沿程損失儲(chǔ)泥池到污泥濃縮脫水一體機(jī)房的局部損失污泥泵的水頭損失為污泥泵站揚(yáng)程的具體計(jì)算如下表所示。表6 污泥處理部分高程計(jì)算

34、表沿程損失（m）局部損失（m）構(gòu)筑物水頭損失（m）設(shè)計(jì)水頭損失（m）泵揚(yáng)程（m）高程（m）濃縮脫水一體機(jī)房液面6.000.010.140.500.90-8.00污泥泵-1.100.30+4.04.35儲(chǔ)泥池泥面3.250.020.450.50sbr池最低液面3.75由上表可知，污泥泵的揚(yáng)程為8m。3.3.3.3空氣管路計(jì)算空氣管路采用焊接鋼管管道，干管、豎管和橫管采用1015m/s的流速，小支管采用45m/s的流速。l 小支管每根小支管上有10個(gè)空氣擴(kuò)散器，共54根小支管。每根小支管的空氣流量為，取管徑為40mm，則空氣流速為。查表得，每根小支管的沿程損失為選取使用盤式橡膠膜微孔曝氣器，其性能

35、規(guī)格如下表所示。表7 盤式橡膠膜微孔曝氣器性能規(guī)格型號(hào)規(guī)格（mm）水深（m）供氣量（m3/h個(gè)）服務(wù)面積（m2/個(gè)）氧利用率（%）理論動(dòng)力效率（kg/kwh）阻力損失（pa）主要生產(chǎn)廠45230.300.6020.830.65.537.1528203440天津國(guó)水設(shè)備工程有限公司取每個(gè)曝氣頭的損失為3000pa，則最遠(yuǎn)小支管的壓力損失為：l 橫管從最遠(yuǎn)的小支管開始，每隔18根小支管變一次管徑。 第一段管長(zhǎng)為，空氣流量為，取管徑為100mm，則空氣流速為。查表得，沿程損失為橫管到小支管的局部損失 第二段管長(zhǎng)為，空氣流量為，取管徑為150mm，則空氣流速為。查表得，沿程損失為第二段橫管到第一段橫管

36、的變徑處局部損失 第三段管長(zhǎng)為8.1m，空氣流量為1208.3，取管徑為200mm，則空氣流速為。查表得，豎管的沿程損失為第三段橫管到第二段橫管的變徑處局部損失綜上，橫管部分的總壓力損失為：l 豎管豎管的空氣流量為，取管徑為200mm，則空氣流速為。查表得，豎管的沿程損失為豎管和橫管的連接處有1個(gè)90度彎頭，其局部損失為：則豎管部分的壓力損失為：l 干管供氣量為，取管徑為200mm，則空氣流速為。查表得，干管的沿程損失為：干管上有1個(gè)同徑丁字管（），5個(gè)90度彎頭（），3個(gè)閥門（），則干管的局部損失為：干管的總壓力損失為：綜上可知，曝氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：3.3.4高程布置圖具體高程布置見后高程圖紙。4泵站設(shè)計(jì)4.1一級(jí)泵站由計(jì)算可知，所需泵的揚(yáng)程為11m。一期來水流量，二期來水流量。選擇tlw型立式污水泵中型號(hào)為150tlw-330的泵，其揚(yáng)程為11m，流量為，一期2用1備；二期再增加4臺(tái)，5用2備。表8 150tlw-330型立式污水泵技術(shù)參數(shù)流量揚(yáng)程h(m)轉(zhuǎn)速n()電