某市15萬噸天城市生活污水處理廠初步設(shè)計(jì)

1、第 1 章 概述1.1 基本設(shè)計(jì)資料 畢業(yè)設(shè)計(jì)名稱 某市15萬噸/天城市生活污水處理廠初步設(shè)計(jì) 基本資料： 1.設(shè)計(jì)規(guī)模 污水設(shè)計(jì)流量：，流量變化系數(shù)： 2.原污水水質(zhì)指標(biāo) bod=180mg/l cod=410mg/l ss=200mg/l nh3-n=30mg/l 3.出水水質(zhì)指標(biāo) 符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國家二級標(biāo)準(zhǔn) bod=20mg/l cod=70mg/l ss=30mg/l nh3-n=15mg/l 4.氣象資料某地處海河流域下游，河網(wǎng)密布，洼淀眾多。歷史上某的水量比較豐富。海河上游支流眾多，長度在10公里以上的河流達(dá)300多條，這些大小河流匯集成中游的永定河、北運(yùn)河、大清河、

2、子牙河和南運(yùn)河五大河流。這五大河流的尾閭就是海河，統(tǒng)稱海河水系，是某市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的水源河道。某屬于暖溫半濕潤大陸季風(fēng)型氣候，季風(fēng)顯著，四季分明。春季多風(fēng)沙，干旱少雨；夏季炎熱，雨水集中；秋季寒暖適中，氣爽宜人；冬季寒冷，干燥少雪。除薊縣山區(qū)外，全年平均氣溫為攝氏11度以上。1月份平均氣溫在攝氏零下4-6度，極低溫值在攝氏零下20度以下，多出現(xiàn)于2月份。7月份平均氣溫在攝氏26度上下。某年平均降水量約為500-690毫米。在季節(jié)分配上，夏季降水量最多，占全年總降水量的75%以上，冬季最少，僅占2%。由于降水量年內(nèi)分配不均和年際變化大，造成某在歷史上經(jīng)常出現(xiàn)春旱秋澇現(xiàn)象。某的風(fēng)向有明顯的

3、季節(jié)變化。冬季多刮西北風(fēng)、偏北風(fēng)；夏季多東南風(fēng)、南風(fēng)；春秋兩季多西南風(fēng)，主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)。5.廠址及場地狀況某以平原為主，污水處理廠擬用場地較為平整，占地面積20公頃。廠區(qū)地面標(biāo)高10米，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為 5米(于地面下5米)。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容、原則1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容污水處理廠工藝設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)說明一般包括以下內(nèi)容:(1)據(jù)城市或企業(yè)的總體規(guī)劃或現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)方案選擇處理廠廠址；(2)處理廠工藝流程設(shè)計(jì)說明；(3)處理構(gòu)筑物型式選型說明；(4)處理構(gòu)筑物或設(shè)施的設(shè)計(jì)計(jì)算；(5)主要輔助構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算；(6)主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算選擇；(7)污水廠總體布置(平面或豎向)及廠區(qū)道

4、路、綠化和管線綜合布置；(8)處理構(gòu)筑物、主要輔助構(gòu)筑物、非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)圖繪制；(9)編制主要設(shè)備材料表。 1.2.2 設(shè)計(jì)的原則考慮城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展及當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件，確定方案時(shí)考慮以下原則：(1)要符合適用的要求。首先確保污水廠處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況(如施工條件)，在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)(建)筑物型式、主要設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等，應(yīng)最大限度地滿足污水廠功能的實(shí)現(xiàn)，使處理后污水符合水質(zhì)要求。(2)污水廠設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。(3)污水處理廠設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等要盡可能采取合理措施降低工程造

5、價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。(4)污水處理廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。(5)污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為以后的發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。(6)污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。第 2 章 工藝方案的選擇2.1 水質(zhì)分析 本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)：污水以有機(jī)污染物為主，bod/cod=0.44，可生化性較好，采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。bod/tn3.0,cod/tn7,滿足反硝化需求；若bod/

6、tn5，氮去除率大于60%。2.2 工藝選擇 按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝,10-20萬t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、sbr、ab 法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷或脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如工藝，a/o工藝，sbr 及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。2.2.1 方案對比工藝類型氧化溝sbr法a/o法技術(shù)比較1.污水在氧化溝內(nèi)的停留時(shí)間長，污水的混合效果好2.污泥的bod負(fù)荷低，對水質(zhì)的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性1.處理流程短，控制靈活2系統(tǒng)處理構(gòu)筑

7、物少，緊湊，節(jié)省占地1.低成本，高效能，能有效去除有機(jī)物2.能迅速準(zhǔn)確地檢測污水處理廠進(jìn)出水質(zhì)的變化。經(jīng)濟(jì)比較可不單獨(dú)設(shè)二沉池，使氧化溝二沉池合建，節(jié)省了二沉池合污泥回流系統(tǒng)投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，比傳統(tǒng)活性污泥法基建費(fèi)用低30%能耗低，運(yùn)營費(fèi)用較低，規(guī)模越大優(yōu)勢越明顯使用范圍中小流量的生活污水和工業(yè)廢水中小型處理廠居多大中型污水處理廠穩(wěn)定性一般一般穩(wěn)定 考慮該設(shè)計(jì)是中型污水處理廠，a/o工藝比較普遍，穩(wěn)定，且出水水質(zhì)要求不是很高，本設(shè)計(jì)選擇a/o工藝。 2.2.2 工藝流程 第 3 章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1中格柵及泵房格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的

8、進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。本設(shè)計(jì)采用中細(xì)兩道格柵。3.1.1 中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)：最大流量：柵前水深：，柵前流速：（）過柵流速（）柵條寬度，格柵間隙寬度格柵傾角2.設(shè)計(jì)計(jì)算：(1)柵條間隙數(shù)：根 設(shè)四座中格柵：根(2)柵槽寬度：設(shè)柵條寬度 (3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度：設(shè)進(jìn)水渠道寬，漸寬部分展開角度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(5)通過格柵的水頭損失： ，h0 計(jì)算水頭損失；g 重力加速度；k 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù) = 2.

9、42；m (6)柵槽總高度：設(shè)柵前渠道超高 (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 所以宜采用機(jī)械清渣。(9)格柵選擇選擇xhg-1400回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，共4臺。其技術(shù)參數(shù)見下表。 表3-1-1 gh-1800鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號電機(jī)功率/kw設(shè)備寬度/mm設(shè)備總寬度/mm柵條間隙/mm安裝角度hg-18001.51800209040603.1.2 污水提升泵房泵房形式取決于泵站性質(zhì)，建設(shè)規(guī)模、選用的泵型與臺數(shù)、進(jìn)出水管渠的深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地質(zhì)情況等諸多因素。 泵房形式選擇的條件： (1)由于污水泵站一

10、般為常年運(yùn)轉(zhuǎn)，大型泵站多為連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。 (2)流量小于時(shí)，常選用下圓上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。 (4)一般自灌啟動時(shí)應(yīng)采用合建式泵房。 綜上本設(shè)計(jì)采用半地下自灌式合建泵房。 自灌式泵房的優(yōu)點(diǎn)是不需要設(shè)置引水的輔助設(shè)備，操作簡便，啟動及時(shí)，便于自控。自灌式泵房在排水泵站應(yīng)用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時(shí)啟動的立交泵站，應(yīng)盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運(yùn)行。集水池：集水池與進(jìn)水閘井、格柵井合建時(shí)，宜采用半封閉式。閘門及格柵處敞開，其余部分盡量加頂板封閉，以減少污染，敞開部分設(shè)欄桿及活蓋板，確保安全。1.選泵 (1)城

11、市人口為1000000人，生活污水量定額為。(2)進(jìn)水管管底高程為，管徑，充滿度。(3)出水管提升后的水面高程為。(4)泵房選定位置不受附近河道洪水淹沒和沖刷，原地面高程為。2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)污水平均秒流量： (2)污水最大秒流量： 選擇集水池與機(jī)器間合建式泵站，考慮4臺水泵（1臺備用）每臺水泵的容量為。(3)集水池容積：采用相當(dāng)于一臺泵的容量。 有效水深采用，則集水池面積為(4)選泵前揚(yáng)程估算：經(jīng)過格柵的水頭損失取 集水池正常工作水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差： （集水池有效水深，正常按計(jì)）(5)水泵總揚(yáng)程：總水力損失為，考慮安全水頭 一臺水泵的流量為根據(jù)總揚(yáng)程和水量選用型潛污泵 表3-

12、1-2 500wq2700-16-185型潛污泵參數(shù)型號流量轉(zhuǎn)速揚(yáng)程功率效率%出水口直徑270072516185825003.2 細(xì)格柵3.2.1 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)：最大流量：柵前水深：，柵前流速：（）過柵流速：（）柵條寬度：，格柵間隙寬度格柵傾角：2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)柵條間隙數(shù)：根 設(shè)四座細(xì)格柵：根(2)柵槽寬度：設(shè)柵條寬度 (3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度：設(shè)進(jìn)水渠道寬，漸寬部分展開角度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(5)通過格柵的水頭損失： ，h0 計(jì)算水頭損失；g 重力加速度；k 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵

13、條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù) = 2.42；(6)柵槽總高度：設(shè)柵前渠道超高 (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 所以宜采用機(jī)械清渣。(9)格柵選擇選擇xhg-1400回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，共2臺。其技術(shù)參數(shù)見下表：表3-2 xhg-1400回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號電機(jī)功率kw設(shè)備寬度mm設(shè)備總寬度mm溝寬度mm溝深mm安裝角度xhg-14000.751.11400175015004000 603.3曝氣沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒，設(shè)于初沉池前以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。該廠共設(shè)兩座曝氣沉砂池，為鋼筋混凝土矩形雙

14、格池。池上設(shè)移動橋一臺，（橋式吸砂機(jī)2格用一臺，共2臺）安裝吸砂泵2臺，吸出的砂水經(jīng)排砂渠通過排砂管進(jìn)入砂水分離器進(jìn)行脫水。橋上還安裝浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。3.3.1 曝氣沉砂池主體設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)： 最大設(shè)計(jì)流量 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速 2.設(shè)計(jì)計(jì)算：(1)曝氣沉砂池總有效容積：設(shè) 則一座沉砂池的容積 (2)水流斷面積：設(shè)， (3)沉砂池?cái)嗝娉叽纾涸O(shè)有效水深，池總寬 每格寬 池底坡度，超高 (4)每格沉砂池實(shí)際進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e： (5)池長 ： (6)每格沉砂池沉砂斗容量： (7)每格沉砂池實(shí)際沉砂量：設(shè)含沙量為污水，每兩天排沙一次，(8)每小時(shí)所需空

15、氣量：設(shè)曝氣管浸水深度為 。取。 3.3.2 曝氣沉砂池進(jìn)出水設(shè)計(jì)1.沉砂池進(jìn)水 曝氣沉砂池采用配水槽，來水由提升泵房和細(xì)格柵后水渠直接進(jìn)入沉砂池配水槽，配水槽尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。為避免異重流影響，采用潛孔入水，過孔流速控制在之間，本設(shè)計(jì)取。則單格池子配水孔面積為： 設(shè)計(jì)孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失：2.沉砂池出水 出水采用非淹沒式矩形薄壁跌水堰，堰寬同池體寬。 過堰口流量 堰寬； 堰頂水深； 流量系數(shù)，通常采用； 則。 設(shè)堰上跌水高度為，則沉砂池出水水頭損失： 出水流入水渠中，渠底接dn1600管接入初沉池。 故沉砂池總水頭

16、損失：3.3.3 空氣管路計(jì)算曝氣裝置穿孔管設(shè)在沉砂池的兩格中央距池底，距池壁，空氣管高出水面，以免產(chǎn)生回水現(xiàn)象。穿孔管淹沒水深，配氣管上設(shè)對空氣豎管，則其最大供氣量每根空氣豎管上設(shè)有兩根支管，每根支管最大供氣量。池長，設(shè)支管長，豎管間距，選擇從鼓風(fēng)機(jī)泵房開始的最遠(yuǎn)管路作為計(jì)算管路。列表計(jì)算：47管段編 號管 段長 度 空氣流量 ， 空氣流速管徑配件各1個(gè)管當(dāng)長度管段計(jì)算長度壓力損失 ；三異彎三異四異四異四異四異四異四異四異彎三異合計(jì)注釋：管段當(dāng)量長度 三：三通；異：異型管；彎：彎頭。3.3.4 設(shè)備選型1.鼓風(fēng)機(jī)的選定： 穿孔管淹沒水深，因此鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為：；取。風(fēng)機(jī)供氣量：。根據(jù)所需壓力

17、及空氣量，決定采用型羅茨鼓風(fēng)機(jī)臺。該型風(fēng)機(jī)風(fēng)壓， 風(fēng)量。正常條件下，1臺工作，1臺備用。表3-3-1 型羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能參數(shù)風(fēng)機(jī)型號口徑轉(zhuǎn)速進(jìn)口流量所需軸功率所配電機(jī)功率2.行車泵吸式吸砂機(jī)的選定由于池寬，則選型行車泵吸式吸砂機(jī)兩臺。表3-3-2 型行車泵吸式吸砂機(jī)性能型號軌道預(yù)埋件間距行駛速度池寬驅(qū)動功率提耙裝置功率3.砂水分離器選用型砂水分離器。表3-3-3 型砂水分離器的性能型號電動機(jī)功率機(jī)體最大寬度3.4 平流式初沉池沉淀池一般分平流式、豎流式和輻流式，本設(shè)計(jì)初沉池采用平流式沉淀池。下表為各種池型優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式(1) 沉淀效果好(2) 對沖擊負(fù)荷和溫度變化的

18、適應(yīng)能力強(qiáng)(3) 施工簡易(4) 平面布置緊湊(5) 排泥設(shè)備已趨于穩(wěn)定(1) 配水不易均勻(2) 采用機(jī)械排泥時(shí)，設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大、中、小型污水廠豎流式(1) 排泥方便(2) 占地面積小(1) 池子深度大，施工困難(2) 對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力差適用于小型污水廠輻流式(1) 多為機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡單(2) 排泥設(shè)備已定型化機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大中型污水處理廠3.4.1 初沉池主體設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù) 表面負(fù)荷 池子個(gè)數(shù)個(gè) 沉淀時(shí)間 污泥含水率為。 (1)池子總表面積：日平均流量， (2)沉淀部分有效水深： (3)沉淀部分有效容積： (4)池長

19、：設(shè)水平流速， (5)池子總寬： (6)池子個(gè)數(shù)：設(shè)每格池寬， 個(gè)(7)校核長寬比、長深比： 長寬比：符合要求 長深比： 符合要求 (8)污泥部分所需的總?cè)莘e：設(shè)，污泥量為，污泥含水率為,服務(wù)人口 (9)每格池污泥部分所需容積： (10)污泥斗容積： (11)污泥斗以上梯形部分污泥容積：(12)污泥斗和梯形部分污泥容積： (13)池子總高度：設(shè)緩沖層高度， 3.4.2 進(jìn)出水設(shè)計(jì)1.進(jìn)水部分平流初沉池采用配水槽，10個(gè)沉淀池合建為一組，共用一個(gè)配水槽，共兩組。配水槽尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。進(jìn)水矩形孔的開孔面積為池?cái)嗝娣e的，取。方孔面積即。2.出水部分(1)出水堰取出水堰負(fù)荷：，每

20、個(gè)沉淀池進(jìn)出水流量：則堰長：采用三角堰，每米堰板設(shè)5個(gè)堰口，每個(gè)堰出口流量堰上水頭損失(2)集水槽 槽寬安全系數(shù)取 ， 集水槽臨界水深 集水槽起端水深 設(shè)出水槽自由跌落高度集水槽總高度 平流初沉池的刮泥機(jī)選用型行車提板刮泥機(jī)。共二十個(gè)。表3-4 型行車提板刮泥機(jī)的安裝尺寸()型號輪距刮板長度池寬池深撇渣板中線高3.5 曝氣池（a/o）3.5.1 池體設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算：(1)污泥負(fù)荷：(2)污泥指數(shù)：(3)回流污泥濃度： (4)污泥回流比：(5)曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度：(6)去除率： (7)內(nèi)回流比： 2.池主要尺寸計(jì)算： 超高，經(jīng)初沉池處理后，按降低25%考慮。(1)有效容積： (2)有

21、效水深： (3)曝氣池總面積： (4)分兩組，每組面積：(5)設(shè)5廊道式曝氣池，廊道寬，則每組曝氣池長度： (6)污水停留時(shí)間： 核算 ；，符合設(shè)計(jì)要求(7)采用，則段停留時(shí)間為，段停留時(shí)間為。3.剩余污泥量： (1)降解生成污泥量： (2)內(nèi)源呼吸分解泥量： (3)不可生物降解和惰性懸浮物量該部分占總約50%，經(jīng)初沉池降低40%，則： (4)剩余污泥量為： 每日生成活性污泥量： (5)濕污泥體積：污泥含水率，則 (6)污泥齡： 4.最大需氧量： 式中 分別為1、4.6、1.42； 同樣方法得知，最大需氧量為流量為最大流量時(shí)的需氧量，則此時(shí)的則 則得5.供氣量(1)空氣擴(kuò)散器出口的絕對壓力為：

22、 (2)空氣離開曝氣池時(shí)氧的百分比 為氧利用率取21%。 (3)查表得，確定和（計(jì)算水溫）的氧的飽和度。曝氣池中溶解氧平均飽和濃度為（以最不利條件計(jì)算） 6.曝氣裝置(1)標(biāo)準(zhǔn)需氧量。采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器敷設(shè)于池底，距池底，淹沒深度，將實(shí)際需氧量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量。 式中 水溫時(shí)清水中溶解氧的飽和度，； 設(shè)計(jì)水溫時(shí)好氧反應(yīng)池中平均溶解氧的飽和度，； 設(shè)計(jì)污水溫度，；好氧反應(yīng)池中溶解氧濃度，?。晃鬯畟餮跛俾逝c清水傳氧速率之比，取；壓力修正系數(shù)，；該工程所在地區(qū)大氣壓為，故此處；污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取。則標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量為：(2)好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣

23、量為： 則好氧反應(yīng)池最大時(shí)供氣量為： (3)曝氣器個(gè)數(shù)： 好氧部分總面積 每個(gè)微孔曝氣器的服務(wù)面積為，則總曝氣器數(shù)量為： 個(gè) 為安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用16800個(gè)微孔曝氣器。7.空氣管系統(tǒng)計(jì)算及管路圖布置 每個(gè)曝氣池一個(gè)廊道微孔曝氣器數(shù)量： 個(gè) 如下圖所示的曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰的2個(gè)廊道的隔墻上設(shè)1根干管，共4根干管。在每根干管上設(shè)7對配氣豎管，共14條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)56條配氣豎管。 每個(gè)豎管上安設(shè)的微孔擴(kuò)散器數(shù)目為： 個(gè) 每個(gè)微孔擴(kuò)散器的配氣量為： 將已布置的空氣管路及布設(shè)的微孔擴(kuò)散器繪制成空氣管路圖。 管 段編 號管 長 空氣流量空氣流速管徑配件各1個(gè)管段當(dāng)量長度管段計(jì)算長

24、度壓力損失 彎三三三三三三三三三異三異四異四異四異四異四異四異三閘四異四異四異四異四異四異四異三異三異合計(jì) 得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為： 微孔空氣擴(kuò)散器的壓力損失為，則總壓力為：，為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值。表3-5-1 hwb-2型微孔曝氣器直徑微孔平均孔徑孔隙率曝氣量服務(wù)面積氧利用率%阻力2001504050130.30.520251503508.鼓風(fēng)機(jī)的選定 風(fēng)機(jī)供氣量最大時(shí)： 平均時(shí)： 根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用rf245型羅茨鼓風(fēng)機(jī)8臺。該型風(fēng)機(jī)風(fēng)壓88.2kpa， 風(fēng)量64.6。 正常條件下，6臺工作，2臺備用；高負(fù)荷時(shí)7臺工作，1臺備用。表3-5-2 rf245型羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)型號

25、口徑轉(zhuǎn)速進(jìn)口流量所需軸功率所配電機(jī)功率rf24580064.61351603.5.2 進(jìn)出水設(shè)計(jì)1.a/o池進(jìn)水 a/o池采用配水渠，來水由初沉池直接進(jìn)入a/o池配水渠，配水渠尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。為避免異重流影響，采用潛孔入水，過孔流速控制在之間，本設(shè)計(jì)取。則單個(gè)池子配水孔面積為： 設(shè)計(jì)孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失：2.a/o池出水 出水采用出水井，尺寸。出水口面積： 設(shè)計(jì)孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失：3.6 集配水井設(shè)集配水井內(nèi)徑5000 mm，外徑10000 mm，墻厚25

26、0 mm。配水井中心管管徑為dn1600的鑄鐵管，當(dāng)回流比r =100%時(shí)，設(shè)計(jì)流量查手冊水力計(jì)算表得，,，水井進(jìn)口=1.0，則局部水頭損失為： 設(shè)沉淀池進(jìn)水管管徑為dn1000的鑄鐵管，當(dāng)回流比r =100%時(shí)，設(shè)計(jì)流量 查手冊水力計(jì)算表得， ，則局部水頭損失為： 二沉池出水管管徑為dn1000的鑄鐵管，設(shè)計(jì)流量查手冊水力計(jì)算表得，,，則局部水頭損失為： 設(shè)總出水管管徑為dn1600的鑄鐵管，設(shè)計(jì)流量查手冊水力計(jì)算表得，,，則局部水頭損失為：3.7 二沉池 二沉池是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是泥水分離，使得混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。其運(yùn)行效果將直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)

27、和回流污泥濃度。在本次設(shè)計(jì)中為了提高沉淀效率，節(jié)約土地資源，降低籌建成本，采用機(jī)械刮泥吸泥跡的輻流沉淀池，進(jìn)出水采用中心進(jìn)水，周邊出水，以獲得較高的容積利用率和較好的沉淀效果。3.7.1二沉池的主體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)表面負(fù)荷：，設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)人口萬，池?cái)?shù)個(gè)(1)單池面積：(2)直徑： 取。(3)沉淀部分有效水深 (4)有效容積(5)沉淀池坡底落差，取； (6)沉淀池周邊水深 設(shè)緩沖層，刮泥機(jī)高 有效水深的高度：(7)污泥斗容積集泥斗上部直徑為5m，下部直徑為3m，傾角為600，則有污泥斗高度：污泥斗有效容積為：(8)沉淀池的高度：設(shè)超高3.7.2 進(jìn)出水系統(tǒng)計(jì)算1.進(jìn)水部分設(shè)計(jì)輻流式沉淀池中心處設(shè)中

28、心管，污水從池底的進(jìn)水管進(jìn)入中心管，通過中心管壁的開孔流入池中央，中心管處用穿孔整流板圍成流入?yún)^(qū)，使污水均勻流動，污水曝氣池出水并接dn1600的鑄鐵管進(jìn)入配水井，從配水井接dn1000的鑄鐵管，在二沉池前接閥門，后接dn1000的二沉池入流管。采用中心進(jìn)水，中心管采用鑄鐵管，出水端用漸擴(kuò)管，為了配水均勻，沿套管周圍設(shè)一系列潛孔，并在套管外設(shè)穩(wěn)流罩。設(shè)計(jì)流量6250（），則單池設(shè)計(jì)污水流量： 當(dāng)回流比為100時(shí)，單池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量為： 取中心管流速為，則過水?dāng)嗝娣e為： 設(shè)10個(gè)導(dǎo)流孔，則單孔面積為 設(shè)孔寬為0.2 m，則孔高為 孔斷面尺寸為：設(shè)孔間距為0.25 m，則中心管內(nèi)徑為：設(shè)管壁厚為0

29、.15 m，則中心管外徑為：進(jìn)水管與中心孔水頭損失均按回流比為100的最不利情況計(jì)算，進(jìn)水管水頭損失為：查給水排水設(shè)計(jì)手冊第一冊673、408頁得1.05，1000，0.558則： 中心孔頭水頭損失，查第一冊678頁得，則: 則進(jìn)水部分水頭損失為穩(wěn)流罩設(shè)計(jì)：筒中流速一般為，取。穩(wěn)流筒過流面積： 穩(wěn)流筒直徑為： 并設(shè)置罩高為(2)出水部分設(shè)計(jì) 每池所需堰長 ，且有45，故采用雙側(cè)集水。 出水溢流堰的設(shè)計(jì)（采用出水三角堰90）采用等腰直角三角形薄壁堰，取堰高0.08，堰寬0.16，堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）0.04，堰上水寬為0.08。每池出水堰長： 實(shí)際堰負(fù)荷： 實(shí)際堰個(gè)數(shù)為：個(gè)，

30、取為1692個(gè)，共需6768個(gè)。每個(gè)三角堰的流量 為： 出水堰水頭損失：過堰水深： 溢流堰簡圖考慮自由跌水水頭損失0.15 m，則出水堰總水頭損失為：出水槽的接管與二沉池集水井相連。 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。設(shè)出水槽外壁距離池壁0.4，槽0.8，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8 m，每池都雙側(cè)集水，則出水堰流量： 取安全系數(shù)為，則集水槽設(shè)計(jì)流量 取槽內(nèi)流速為v=0.6 m/s，則槽內(nèi)終點(diǎn)水深： 槽內(nèi)起點(diǎn)水深為：，其中， 則，取設(shè)過水?dāng)嗝娣e：濕周：集水槽水力計(jì)算水力半徑：水力坡度：過堰水深為：考慮跌水水頭損失0.15 m，則二沉池出水水頭損失為：綜合得出二沉池進(jìn)出水

31、總損失為：3.7.3 排泥量計(jì)算(1)單池污泥量計(jì)算總回流污泥量總剩余污泥因?yàn)?其中 衰減系數(shù)，一般取 污泥齡，所以 (為回流污泥濃度；)總污泥量 (2)集泥槽延整個(gè)池徑為兩邊集泥，故其設(shè)計(jì)泥量為集泥槽寬 ?。黄瘘c(diǎn)泥深 ?。唤K點(diǎn)泥深 ?。惠椓鞫脸氐墓文鄼C(jī)選用型周邊傳動刮泥機(jī)。共4臺。表3-7 型周邊傳動刮泥機(jī)的性能及規(guī)格型號池直徑周邊線速推薦池深功率周邊輪中心3.8 接觸池 城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)已經(jīng)改善。細(xì)菌含量也大幅度減少，但細(xì)菌的絕對值仍相當(dāng)可觀。并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。本設(shè)計(jì)采用液氯消毒劑。其優(yōu)點(diǎn)為：效果可觀，投配量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜，適用于大、中型污水

32、廠。3.8.1消毒方法的選擇消毒方法分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法?；瘜W(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒，常用的化學(xué)消毒劑有氯及其化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。3.8.2 消毒接觸池的主體設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)加氯量：接觸時(shí)間： 池底坡度：常用消毒劑比較消毒劑名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件液氯效果可靠、投配簡單、投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜。氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時(shí)對水生物有毒害。當(dāng)污水含工業(yè)污水比例大時(shí)，氯化可能生成致癌化合物 。適用于，中規(guī)模的污水處理廠。漂白粉投加設(shè)備簡單，價(jià)格便宜。同液氯缺點(diǎn)外，沿尚有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動強(qiáng)度大。

33、適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機(jī)物，色味，等。污水中ph，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物。投資大成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。次氯酸鈉用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒。需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小。適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站。2.主體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用四組3廊道推流式消毒接觸反應(yīng)池(1)接觸池容積 (2)接觸池表面積，有效水深設(shè)計(jì)為，則每座接觸池面積為：(3)池體平面尺寸設(shè)廊道寬度為，則接觸池總寬度為，接觸池長度為

34、：，取35.0驗(yàn)證：長寬比10，符合要求。(4)池體總高度取超高，池底坡度為0.02，則池底坡降，故池體總高度為：3.排泥設(shè)施(1)池底設(shè)有的底坡，并在池子的進(jìn)水端設(shè)排泥斗及排泥管，用刮泥板把泥刮至進(jìn)水端，由管道排出。(2)污泥斗計(jì)算設(shè)集泥斗上部直徑為，下部直徑為，傾角為600，則有污泥斗高度為： m污泥斗有效容積為： m3選用dn200的鑄鐵管作為排泥管。4.進(jìn)水部分設(shè)計(jì)進(jìn)水槽設(shè)計(jì)尺寸blh =1.0m4.0m1.2m，采用潛孔進(jìn)水，避免異重流。潛孔流速控制在0.2m/s0.4 m/s，取v = 0.3m/s，則單池配水孔面積為： 共設(shè)有4個(gè)潛孔，則單孔面積為設(shè)計(jì)孔口尺寸為0.8m0.45m

35、，實(shí)際流速為0.3m/s。查手冊得，水流經(jīng)孔口的局部阻力系數(shù)為=1.06，則計(jì)算孔口水頭損失為：5.出水部分設(shè)計(jì)采用非淹沒式矩形薄壁堰出流，取堰寬等于接觸池廊道寬度，由手冊得，非淹沒式矩形薄壁堰流量公式為，代入，計(jì)算得：考慮堰后跌水0.15 m，則出水總水頭損失為：則進(jìn)出水總水頭損失為：3.8.3 加氯間設(shè)計(jì)計(jì)算1.加氯量加氯量一般為5mg/l10mg/l，本設(shè)計(jì)中加氯量按每立方米污水投加5g計(jì)(即5mg/l)，則總加氯量為： 2.加氯設(shè)備選用4臺zj-2型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，三用一備，單臺加氯量為12.5 kg/h，加氯機(jī)尺寸為：550m310m770m。3.9 計(jì)量堰為了提高污水廠的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)

36、管理水平，積累技術(shù)資料，以總結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，為給處理廠的運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)，必須設(shè)置計(jì)量設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用巴氏計(jì)量槽，其優(yōu)點(diǎn)是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，精確度高達(dá)9598。本設(shè)計(jì)流量范圍為1.7362.344，故采用測量范圍在0.4002.800的巴氏計(jì)量槽。3.9.1 尺寸設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量，由給水排水設(shè)計(jì)手冊第五冊568頁表10-3查得，選擇測量范圍在0.4002.800 的巴氏計(jì)量槽，各部分的尺寸為：，3.9.2 水頭損失計(jì)算計(jì)量堰按自由流計(jì)，由給水排水設(shè)計(jì)手冊第五冊570頁表10-4查得，應(yīng)采用的計(jì)量堰尺寸為：當(dāng)，時(shí)，自由流條件，取則有：。故計(jì)量堰水頭損失為： (1)上游水頭計(jì)算 上游流速為

37、： 水力計(jì)算如下：濕周：過水?dāng)嗝娣e： 水力半徑：水力坡度：(2)下游水頭計(jì)算 下游流速為： 水力計(jì)算如下：濕周：過水?dāng)嗝娣e： 水力半徑： 水力坡度：計(jì)量堰應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，上游渠道長度應(yīng)不小于渠寬的23倍，取上游長度為，下游渠道長度應(yīng)不小于渠寬的45倍，故取下游長度為 ，則全部直線段長 不小于渠寬的810倍，符合要求。(3)計(jì)量堰水頭損失計(jì)算()上游水頭損失為：下游水頭損失為：則計(jì)量堰總的水頭損失為： 第 4 章 污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 污泥濃縮池在污水處理過程中產(chǎn)生大量的污泥，污泥含水率高，體積大，不便運(yùn)輸。污泥中還含有大量易腐化發(fā)臭的有機(jī)物，以及毒害物質(zhì)，同時(shí)也有氮、磷、鉀等植

38、物營養(yǎng)素負(fù)荷，所以需經(jīng)過有效處理，以便達(dá)到變害為利，綜合利用，保護(hù)環(huán)境的目的。 本設(shè)計(jì)采用豎流式連續(xù)運(yùn)行的重力濃縮池。污泥來自初沉池和剩余污泥的混合。4.1.1 池體設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)： 混合污泥進(jìn)泥含水率（） 濃縮后污泥含水率（） 濃縮時(shí)間（） 污泥固體通量 污泥密度2.計(jì)算污泥濃度： 混合污泥總量 初沉池污泥量 二沉池污泥量 3.濃縮池面積： 采用兩個(gè)濃縮池，有 取 濃縮池直徑為 4.濃縮池高度：取，則 5.超高：6.緩沖層：7.池底坡度造成的深度為 8.泥斗容積： 集泥斗上部直徑為5m，下部直徑為3m，傾角為600，則有污泥斗高度：污泥斗有效容積為：9.污泥斗以上的圓錐體部分污泥容積濃縮池采用機(jī)械刮泥，取池底徑向坡度為0.05，則圓錐體高度為：污泥斗有效容積為： 10.有效水深：，符合規(guī)定。11.濃縮池總高度： 由于池寬所以污泥濃縮池的刮泥機(jī)選用型中心傳動刮泥機(jī),共2臺表4-1 型中心傳動刮泥機(jī)型號池直徑周遍線速度池深電動機(jī)功率運(yùn)行一周時(shí)間4.2 污泥脫水間目前，常用的污泥脫水設(shè)備有板框壓濾脫水機(jī)、帶式壓濾脫水機(jī)和離心脫水機(jī)。 本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾脫水機(jī)。 帶式壓濾機(jī)的基本原理是通過設(shè)置一系列壓輥及滾筒，將上下層濾帶張緊，濾帶間的污泥不斷受擠壓剪切后，加速泥水的分離。 帶式壓濾機(jī)一般分為三個(gè)階段，重力脫水段，楔形預(yù)壓段，中/高壓段。 設(shè)備選型：帶式