30萬(wàn)噸城市污水處理廠的初步設(shè)計(jì)

1、30萬(wàn)噸城市污水處理廠的初步設(shè)計(jì) 目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)及概況41.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)41.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)41.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則41.1.3設(shè)計(jì)范圍51.2設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)51.2.1設(shè)計(jì)水量51.2.2設(shè)計(jì)水質(zhì)51.3.3設(shè)計(jì)人口52 工藝設(shè)計(jì)方案的確定62.1方案確定的原則62.2污水處理工藝流程的確定72.2.1廠址及地形資料72.2.2氣象及水文資料72.2.3可行性方案的確定72.2.4工藝流程方案的確定82.2.5污泥處理工藝流程102.3主要構(gòu)筑物的選擇102.3.1格柵102.3.2泵房112.3.3沉砂池112.3.4初沉池、二沉池122.3.5曝氣池132.3.6接觸池1

2、42.3.7計(jì)量槽142.3.8濃縮池142.3.9消化池152.3.10污泥脫水153污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)163.1格柵的計(jì)算163.1.1粗格柵163.1.2格柵的計(jì)算163.1.3選型193.2泵房203.2.1泵房的選擇203.2.2泵的選擇及集水池的計(jì)算203.2.3揚(yáng)程估算203.3細(xì)格柵213.3.1細(xì)格柵的計(jì)算：213.3.2格柵的計(jì)算213.3.3選型243.4沉砂池的計(jì)算253.4.1池體計(jì)算253.4.2沉砂室尺寸計(jì)算263.4.3排砂283.4.4出水水質(zhì)283.5初沉池293.5.1池體尺寸計(jì)算293.5.2中心管計(jì)算323.5.3出水堰的計(jì)算333.5.4集配水井計(jì)

3、算333.5.5出水水質(zhì)343.5.6選型353.6曝氣池353.6.1池體計(jì)算353.6.2曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算383.6.3供氣量393.6.4空氣管道系統(tǒng)計(jì)算423.6.5空壓機(jī)的選擇453.6.6污泥回流系統(tǒng)453.7二沉池463.7.1池體尺寸計(jì)算463.7.2中心管計(jì)算493.7.3出水堰的計(jì)算503.7.4集配水井計(jì)算503.7.5出水水質(zhì)523.7.6選型523.8接觸池523.8.1接觸池尺寸計(jì)算523.8.2加氯間533.9計(jì)量槽544 污泥的處理與處置544.1 污泥濃縮池544.2 污泥消化池584.2.1 一級(jí)消化池池體部分計(jì)算584.2.2 一級(jí)消化池池體各部分表面積

4、計(jì)算604.2.3二級(jí)消化池614.3貯氣柜614.4 污泥控制室624.4.1污泥投配泵的選擇624.4.2污泥循環(huán)泵634.4.3污泥控制室布局644.5脫水機(jī)房644.5.1采用帶式壓濾機(jī)除水644.5.2選型654.6 事故干化場(chǎng)654.7壓縮機(jī)房665 污水處理廠總體布置665.1平面布置665.1.1平面布置的一般原則665.1.2 平面布置665.2污水處理廠高程布置675.2.1高程布置原則675.2.2污水污泥處理系統(tǒng)高程布置68總 結(jié)69考文獻(xiàn)71附 錄721 設(shè)計(jì)任務(wù)及概況1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 30萬(wàn)噸城市污水處理廠初步設(shè)計(jì) 1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及原

5、則 1.1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1-5.1.2.2 設(shè)計(jì)原則 1 執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家地方的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； 2 采用先進(jìn)可靠的處理工藝，確保經(jīng)過(guò)處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)； 3 采用成熟 、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計(jì)較好的自控水平，以方便運(yùn)行管理； 4 全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調(diào)，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致； 5 妥善處理污水凈化過(guò)程中產(chǎn)生的污泥固體物，以免造成二次污染； 6 綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。 1.1.3設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)二級(jí)污水處理廠，進(jìn)行工藝初步設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)1.2.1設(shè)計(jì)水量污水的平均處理量

6、為 30 12500 3.47；污水的最大處理量為 15125 4.2；污水的最小處理量為。日變化系數(shù)取為1.1，時(shí)變化系數(shù)取k為1.1，總變化系數(shù)取為1.21。1.2.2設(shè)設(shè)計(jì)水質(zhì)如表1.1所示。表1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)情況 項(xiàng) 目入水（）200200出水（）2530去除率（%）87.5851.3.3設(shè)計(jì)人口 1 按ss濃度折算： 式中：css廢水中ss濃度為200mg/lq 平均日污水量為30萬(wàn)m3/dass每人每日ss量，一般在35-55/人g.d，則： 2 按濃度折算 式中：廢水中濃度為200mg/lq 平均日污水量為30萬(wàn)m3/d每人每日bod量，一般在20-35/人gd，取30/人g.d

7、， 則： 1 采用先進(jìn)、穩(wěn)妥的處理工藝，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。 2 合理布局，投資低，占地少。 3 降低能耗和處理成本。 4 綜合利用，無(wú)二次污染。 5 綜合國(guó)情，提高自動(dòng)化管理水平。2.2污水處理工藝流程的確定2.2.1廠址及地形資料該污水處理廠廠址位于某市西北部。廠址所在地區(qū)地勢(shì)比較平坦。污水處理廠所在地區(qū)地面平均標(biāo)高為40.50米。地震基本烈度為7度。2.2.2氣象及水文資料某市位于東經(jīng)，北緯。屬溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)型大陸性氣候，多年平均溫度7.4，冬季長(zhǎng)，氣候寒冷，多偏北風(fēng)，最冷月（一月）平均氣溫-12.7；夏季多偏南風(fēng)，非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最熱月（七月）平均氣溫24.6。降雨集中在7

8、-8月，約占全年降雨的50%，多年平均降雨量75毫米。地面凍結(jié)深度1.2-1.4米。2.2.3可行性方案的確定城市污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營(yíng)養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。城市二級(jí)污水處理廠常用的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、ab法、氧化溝法、sbr法等等。下面對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法和sbr法兩種方案進(jìn)行比較（工藝流程見(jiàn)圖2.1,2.2），以便確定污水的處理工藝。傳統(tǒng)活性污泥法的方案特點(diǎn)： 1 工藝成熟，管理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富； 2 曝氣時(shí)間長(zhǎng),吸附量大,去除效率高9095%； 3 運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定； 4 污泥顆粒大，易

9、沉降; 5 不適于水質(zhì)變化大的水質(zhì)； 6對(duì)氮、磷的處理程度不高； 7 污泥需進(jìn)行厭氧消化，可以回收部分能源；sbr法的方案特點(diǎn)： 1 處理流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，可不設(shè)沉淀池； 2 處理效果好，不僅能去除有機(jī)物，還能有效地進(jìn)行生物脫氮； 3 占地面積小，造價(jià)低； 4 污泥沉降效果好； 5 自動(dòng)化程度高，基建投資大； 6 適合于中小水量的污水處理工藝從上面的對(duì)比中我們可以得到如下結(jié)論：從工藝技術(shù)角度考慮，普通曝氣法和sbr法出水指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。但是，sbr法對(duì)自動(dòng)化控制程度要求較高且處理規(guī)模一般小于10萬(wàn)立方米/天，這與實(shí)際情況不符（污水廠自動(dòng)化水平不高且本設(shè)計(jì)規(guī)模屬大型污水處理廠）。故普通曝

10、氣法更適合于本設(shè)計(jì)對(duì)污水進(jìn)、出水水質(zhì)的要求（對(duì)p、n去除要求不高，水質(zhì)變化小），故可行性研究推薦采用普通曝氣法為污水處理廠的工藝方案。2.2.4工藝流程方案的確定 sbr法是間歇式活性污泥法或序批式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，相對(duì)于傳統(tǒng)活性污泥法，sbr法工藝是一種正處于發(fā)展、完善階段的技術(shù)，因?yàn)閺膕br法的再次興起直至應(yīng)用到今天只不過(guò)十幾年的歷史，許多研究工作剛剛起步，缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)和方法以及成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。sbr法現(xiàn)階段在基礎(chǔ)研究方面、實(shí)踐應(yīng)用方面、工程設(shè)計(jì)方面仍存在問(wèn)題。例如：sbr的適宜規(guī)模、合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)的選擇，建立完整的運(yùn)行維護(hù)和管理方法，運(yùn)行模式的選擇于設(shè)計(jì)方法脫節(jié)等等。污水

11、工藝流程的確定主要依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對(duì)出水水質(zhì)和對(duì)污泥的處理要求來(lái)確定。本著上述原則，本設(shè)計(jì)選傳統(tǒng)活性污泥法作為污水處理工藝。圖2.1 傳統(tǒng)活性污泥法圖2.2 sbr法.2.5污泥處理工藝流程 目前，污泥的最終處置有污泥填埋，污泥焚燒，污泥堆肥和污泥工業(yè)利用四種途徑。該廠的污泥主要來(lái)源于城市污水，完全可以再利用。只需在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理將重金屬去除，該廠的污泥用于農(nóng)業(yè)是完全可能的。目前暫時(shí)有困難，也可將污泥用于園林綠化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善處置。根據(jù)上述原則，決定污泥采用中溫厭氧二級(jí)消化，再經(jīng)機(jī)械脫水后運(yùn)出廠外處置，這時(shí)的污泥已基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化，不會(huì)對(duì)環(huán)境造

12、成二次污染。污泥消化產(chǎn)生的沼氣用于燒鍋爐和發(fā)電，熱量可滿足消化池污泥加熱需要，電能供本廠使用。2.3主要構(gòu)筑物的選擇2.3.1格柵格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計(jì)中在泵前和泵后各設(shè)置一道格柵。泵前為粗格柵，泵后為弧形細(xì)格柵。由于污水量大，相應(yīng)的柵渣量也較大，故采用機(jī)械格柵。柵前柵后各設(shè)閘板供格柵檢修時(shí)用，每個(gè)格柵的渠道內(nèi)設(shè)液位計(jì)，控制格柵的運(yùn)行。格柵間配有一臺(tái)螺旋輸送機(jī)輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸送出的柵渣經(jīng)螺旋運(yùn)輸機(jī)送入渣斗，打包外運(yùn)。粗格柵共有三座，兩座使用，一臺(tái)備用。柵前水深為

13、1.4m，過(guò)柵流速0.9m/s,柵條間隙為50mm,格柵傾角為60°。細(xì)格柵有四座，三臺(tái)使用，一臺(tái)備用。柵前水深為1.05m，過(guò)柵流速0.9m/s,柵條間隙為20mm,格柵傾角為60°。2.3.2泵房 考慮到水力條件、工程造價(jià)和布局的合理性，采用長(zhǎng)方形泵房。為充分利用時(shí)間，選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)便。泵房地下部分高6.2m，地上部分6.3m，共高12.5m。2.3.3沉砂池沉砂池的形式有平流式、豎流式、輻流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是

14、常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無(wú)機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池體的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向環(huán)流。其優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較??；同時(shí)還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點(diǎn) 。綜上所述，采用曝氣沉砂池。池子共有六座；尺寸：12m×16.8m×4.59m；有效水深為2.5m。2.3.4初沉池、二沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀

15、的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對(duì)污水中的以無(wú)機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二次沉淀池是對(duì)污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點(diǎn)。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運(yùn)行簡(jiǎn)便，管理簡(jiǎn)單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)在初沉池和二沉池都選用了輻流式沉淀池。 初沉池共有六座，直徑為40m，高為6.83m，有效水深為3.6m。為

16、了布水均勻，進(jìn)水管設(shè)穿孔擋板，穿孔率為10%-20%，出水堰采用直角三角堰,池內(nèi)設(shè)有環(huán)形出水槽，雙堰出水。每座沉淀池上設(shè)有刮泥機(jī)，沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，周邊傳動(dòng)排泥。二沉池九坐，直徑為36m，高為6.79m，有效水深為3.5m。也采用中心進(jìn)水，周邊出水，排泥裝置采用周邊傳動(dòng)的刮吸泥機(jī)。其特點(diǎn)是運(yùn)行效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單。污泥回流設(shè)備采用型螺旋泵。2.3.5曝氣池 本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法（又稱普通活性污泥法），該法對(duì)bod的處理效果可達(dá)90%以上。傳統(tǒng)活性污泥法按池形分為推流式曝氣池和完混合曝氣池。推流式曝氣特點(diǎn)是：廢水濃度自池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，廢水降解反

17、應(yīng)的推動(dòng)力較大，效率較高；推流式曝氣池可采用多種運(yùn)行方式；對(duì)廢水的處理方式較靈活；由于沿池長(zhǎng)均勻供氧，會(huì)出現(xiàn)池首供氣不足，池尾供氣過(guò)量的現(xiàn)象，增加動(dòng)力費(fèi)用的現(xiàn)象。完全混合式曝氣池的特點(diǎn)是：沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)；由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動(dòng)力；曝氣池與沉淀池合建，不需要單獨(dú)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運(yùn)行管理；連續(xù)進(jìn)水、出水可能造成短路；易引起污泥膨脹；適于處理工業(yè)廢水，特別是高濃度的有機(jī)廢水。綜上，根據(jù)各自特點(diǎn)本設(shè)計(jì)選擇推流式活性污泥法。在運(yùn)行方式上，以推流式活性污泥法為基礎(chǔ)，輔以分段曝氣系統(tǒng)運(yùn)行。曝氣系統(tǒng)采用鼓風(fēng)曝氣，選擇其中的網(wǎng)狀微孔空氣擴(kuò)散器。共有6座曝氣池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池長(zhǎng)

18、為66m，高為5.7m，寬6m，有效水深為5.2m,污泥回流比r 30%。2.3.6接觸池城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)行消毒處理。液氯是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯氣投加量一般控制在1-5mg/l,接觸時(shí)間為30分鐘。接觸池 總長(zhǎng)為312.5m，分14個(gè)廊道，每廊道長(zhǎng)23m，寬4m2.3.7計(jì)量槽 為提高污水廠的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，并積累技術(shù)資料，以總結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，為今后處理廠的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，設(shè)計(jì)計(jì)量設(shè)備，以正確掌握污水量、污泥量、空氣量

19、以及動(dòng)力消耗等。本設(shè)計(jì)選用巴式計(jì)量槽，設(shè)在污水處理系統(tǒng)的末端。2.3.8濃縮池濃縮池的形式有重力濃縮池，氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運(yùn)行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮適用于疏水性污泥或者懸濁液很難沉降且易于混合的場(chǎng)合，例如，接觸氧化污泥、延時(shí)曝起污泥和一些工業(yè)的廢油脂等。離心濃縮主要適用于場(chǎng)地狹小的場(chǎng)合，其最大不足是能耗高，一般達(dá)到同樣效果，其電耗為其它法的10倍。從適用對(duì)象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計(jì)采用重力濃縮池。形式采用連續(xù)式的，其特點(diǎn)是濃縮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，動(dòng)力消耗小，運(yùn)

20、行費(fèi)用低，貯存污泥能力強(qiáng)。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和排上清夜管。濃縮池二24米，濃縮時(shí)間14h。2.3.9消化池消化池的作用是使污泥中的有機(jī)物得到分解，防止污泥發(fā)臭變質(zhì)且其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點(diǎn)是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。一級(jí)消化池六座，直徑為24m，消化溫度為35，二級(jí)消化池三座，且尺寸與一級(jí)相同。2.3.10污泥脫水 污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點(diǎn)是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設(shè)備有真空過(guò)濾脫水機(jī)、加壓過(guò)濾脫水機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)，其特點(diǎn)是：濾

21、帶可以回旋，脫水效率高；噪音??；省能源；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場(chǎng)，使污泥自然干化。3污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì).1格柵的計(jì)算.1.1粗格柵選用三個(gè)規(guī)格一樣的粗格柵，并列擺放，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。1 格柵示意圖3.1.2格柵的計(jì)算 1 柵條間隙數(shù) 式中：柵條間隙數(shù)，個(gè)； 最大設(shè)計(jì)流量， 4.2；格柵傾角，取 60；柵條間隙， ，取 0.05；柵前水深，取 1.4；過(guò)柵流速，取 0.9；生活污水流量總變化系數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.21。則： 2 柵槽寬度 式中：柵條寬度，取0.01 。則： 0.01（31-1）+0.0531 0.3

22、+1.55 1.85 3 通過(guò)格柵的水頭損失 式中：設(shè)計(jì)水頭損失，；計(jì)算水頭損失，；重力加速度，取 9.8；系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3；阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；形狀系數(shù)，取 2.42（由于選用斷面為銳邊矩形的柵條）。則： 0.28 0.01 4 柵后槽總高度 式中：柵前渠道超高，取 0.3。則： 1.4+0.3+0.03 1.73。 5 柵槽總長(zhǎng)度式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，；進(jìn)水渠寬，取 1.7；進(jìn)水渠道漸寬部分的展開(kāi)角度，取 20；柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，；柵前渠道深，.則： 6 每日柵渣量 式中：柵渣量，取 0.01。則： 0.2 ,

23、宜采用機(jī)械清渣 7 校核式中：柵前水速，；一般取0.4m/s0.9m/s最小設(shè)計(jì)流量，； 2.87進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，；設(shè)計(jì)流量，取 。 則：在之間，符合設(shè)計(jì)要求。.1.3選型選用型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)，其性能如表1所示項(xiàng) 目型 號(hào)安裝角過(guò)柵水速 電機(jī)功率 性 能型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)600.9 1.5.2泵房.2.1泵房的選擇選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下矩形自灌式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作方便。 .2.2泵的選擇及集水池的計(jì)算 1 平均秒流量 2 最大秒流量 3 考慮3臺(tái)水泵，每臺(tái)水泵的容量為 4 集水池容積，采用相當(dāng)于一臺(tái)泵6分鐘的容量集水池面積.2.3揚(yáng)程估算 1 集水池最低工

24、作水位與所需提升最高水位之間的高差 45- 35+2.0×0.75-0.03-2 10.53其中：集水池有效水深，取； 出水管提升后的水面高程，?。?進(jìn)水管管底高程，取； 進(jìn)水管管徑，由設(shè)計(jì)任務(wù)書； 進(jìn)水管充滿度，由設(shè)計(jì)任務(wù)書； 經(jīng)過(guò)粗格柵的水頭損失，取 0.03。設(shè)總出水管管中心埋深0.9米，局部損失為沿線損失的30%，則泵房外管線水頭損失為泵房?jī)?nèi)的管線水頭損失假設(shè)為1.5米，考慮自由水頭為1米，則水頭總揚(yáng)程：選用型污水水泵三臺(tái)，每臺(tái)，揚(yáng)程。，吸水管淹沒(méi)深度，喇叭口口徑，取泵房地下部分高6.2m，地上部分6 .3m，共。 3.3細(xì)格柵.3.1細(xì)格柵的計(jì)算：設(shè)四臺(tái)機(jī)械格柵，三臺(tái)運(yùn)行，

25、一臺(tái)備用。.3.2格柵的計(jì)算 1 柵條間隙數(shù)式中：柵條間隙數(shù)，個(gè)；最大設(shè)計(jì)流量， 4.2；格柵傾角，取 60；柵條間隙， ，取 0.02；柵前水深，取 1.05；（一般柵槽寬度b是柵前水深h的二倍）過(guò)柵流速，取 0.9；生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.21。則： ， 取70個(gè) 2 柵槽寬度式中柵條寬度，取0.01 。則： 0.01（70-1）+0.0170 2.10 3 通過(guò)格柵的水頭損失式中：設(shè)計(jì)水頭損失，； 計(jì)算水頭損失，；重力加速度，取 9.8；系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3；阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；形狀系數(shù)，取 2.42（選用迎背水面均為半圓形

26、的矩形柵條）則： 0.96 0.034 4 柵后槽總高度式中柵前渠道超高，取 0.3。則： 1.05+0.3+0.103 1.453。 5 柵槽總長(zhǎng)度 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，；進(jìn)水渠寬，取 1.9；進(jìn)水渠道漸寬部分的展開(kāi)角度，取 20；柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度，；柵前渠道深，。則： 6 每日柵渣量式中柵渣量，取 0.07。則： 0.2 宜采用機(jī)械清渣 7 校核式中：柵前水速，；最小設(shè)計(jì)流量，；進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，；設(shè)計(jì)流量，取 。 則： 在之間，符合設(shè)計(jì)要求。.3.3選型選用型弧形格柵除污機(jī)，其性能如表-2所示。柵條組寬重 量安裝角過(guò)柵水速 電機(jī)功率 性能500120060060

27、0.90.30.73.4沉砂池的計(jì)算.4.1池體計(jì)算 1 池子總有效容積 式中：最大設(shè)計(jì)流量， 4.2；最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間，一般為1min3min, 此處取 2。則： 2 水流斷面面積 式中：最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，取。一般為0.06m/s0.1m/s則： 3 池子總寬度 式中：設(shè)計(jì)有效水深，取 2.5,一般值2m3m。則： 4 池子單格寬度式中：池子分格數(shù)，個(gè)，取 6。則：（5）校核寬深比: b/ 2.8/2.5 1.12,在12范圍內(nèi)，符合要求。 6 池長(zhǎng)則：校核長(zhǎng)寬比：l/b 12/2.8 4.37 4，符合要求。 8 每小時(shí)所需空氣量式中：每污水所需空氣量，取 0.2。則：3.

28、4.2沉砂室尺寸計(jì)算 1 砂斗所需容積式中：城市污水沉砂量， 30； 兩次清除沉砂相隔的時(shí)間，取 2； 生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計(jì)任務(wù) 1.21。則： 2 每個(gè)砂斗所需容積 式中：砂斗個(gè)數(shù)，設(shè)沉砂池每個(gè)格含兩個(gè)沉砂斗，有個(gè)分格，沉砂斗個(gè)數(shù)為12個(gè)則： 3 砂斗實(shí)際容積 式中：砂斗上口寬，；砂斗下口寬，取 1；砂斗高度，取 0.8；斗壁與水平面傾角，取 55。則： 1.5 4 沉砂池總高度（采用重力排砂） 式中：超高，取 0.3； 砂斗以上梯形部分高度，；池底坡向砂斗的坡度，取 0.1，一般值為0.10.5 則： 5 最小流速校和 式中：設(shè)計(jì)流量，取 ；最小設(shè)計(jì)流量，；2.87最小流量時(shí)工作

29、的沉砂池格數(shù)，個(gè)，取 2；最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積，為7.0。 則： 0.15，符合設(shè)計(jì)要求。.4.3排砂 采用重力排砂，排砂管直徑，在沉砂池旁設(shè)貯砂池，并在管道首端設(shè)貯砂閥門。 1 貯砂池容積則： 2 貯砂池平面面積 式中：貯砂池有效水深，取 2.5。則：3.4.4出水水質(zhì)查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)2，經(jīng)曝氣沉砂池去除率10%。 3.5初沉池3.5.1池體尺寸計(jì)算 1 沉淀部分水面面積式中：最大設(shè)計(jì)流量， 12500； 池?cái)?shù)，個(gè)，取 6；表面負(fù)荷，取 1.8。則： 2 池子直徑則： 取40 3 實(shí)際水面面積則：核算表面負(fù)荷： 1.8 4 沉淀部分有效水深 式中：沉淀時(shí)間，取 2.0。則： 5

30、校核徑深比：d/ 40/3.6 11.11，在611內(nèi)，符合要求 6 沉淀部分有效容積則： 7 污泥部分所需的容積 式中：每人每日污泥量，查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)5取 0.6；一般范圍為（0.30.8）設(shè)計(jì)人口數(shù)，人，取 人；為ss的設(shè)計(jì)人口，因?yàn)榇颂幹饕コ木褪莝s 兩次清除污泥相隔時(shí)間，取 4。則： 8 污泥斗容積式中： 污泥斗高度，； 污泥斗上部半徑，取 2.0；污泥斗下部半徑，取 1.0；斗壁與水平面傾角，取 60。則： 9 污泥斗以上圓錐部分污泥容積 - 式中：圓錐體高度，； 池子半徑，。 i坡度，此處取i 0.05則： 沉淀池總高度 式中：超高，取 0.3；緩沖層高度，取 0.3,一般值

31、為0.30.5有效水深，為3.6m圓錐體高度，為0.9m污泥斗高度，為1.73m則： 1 沉淀池池邊高則： 12 污泥總?cè)莘e 12.7+418.3 430.9m3 20m3 13 校核徑深比:d/h 40/3.6 11.23在612之間,符合要求 .5.2中心管計(jì)算 1 ：取 900 則在0.91.2之間，中心管設(shè)計(jì)要求 圖3.中心管計(jì)算圖 3 套管直徑，取 2.2 則： 在0.150.20之間，符合要求。 4 設(shè)8個(gè)進(jìn)水孔，取 則： 5 ，取則： 6 ，取 則： 在之間，符合設(shè)計(jì)要求。 3.5.3出水堰的計(jì)算 1 出水堰采用直角三角堰，過(guò)水堰水深取,一般為0.0210.2之間 2 堰口流量：

32、 3 三角堰個(gè)數(shù)：個(gè) 4 出水堰的出水流速?。簞t：斷面面積 5 取槽寬為0.8，水深為0.8，出水槽距池內(nèi)壁0.5則： 6 出水堰總長(zhǎng) 7 單個(gè)堰堰寬 8 堰口寬0.10，堰口邊寬0.155-0.10 0.055 9 堰高 10 堰口負(fù)荷： 在1.52.9之間，符合設(shè)計(jì)要求。.5.4集配水井計(jì)算 1 設(shè)計(jì)三個(gè)初沉池用一個(gè)集配水井，共兩座。 2 配水井來(lái)水管管徑取 1500，其管內(nèi)流速為 則： 3 上升豎管管徑取，其管內(nèi)流速為則： 4 豎管喇叭口口徑，其管內(nèi)流速為 取 則： 5 喇叭口擴(kuò)大部分長(zhǎng)度，取 則： 6 喇叭口上部水深，其管內(nèi)流速為則： 7 配水井尺寸：直徑，取則： 8 集水井與配水井合

33、建，集水井寬，集水井直徑則：.5.5出水水質(zhì)查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)2，經(jīng)初沉池、去除率分別取25%、60%。 .5.6選型選用zg型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)六臺(tái)，每座初沉池一臺(tái)。其性能如表3所示。表型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)性能表項(xiàng) 目池 徑電動(dòng)機(jī)功率滾輪與軌道型式 重 量 性 能402.2 鋼滾輪、鋼板軌道16000.6曝氣池3.6.1池體計(jì)算 1 水中非溶解性含量 式中：微生物自身氧化率，一般在0.050.10之間，取 0.08；微生物在處理水中所占的比例，取 0.4；水中懸浮固體濃度，取 25。則： 2 出水中溶解性含量式中：出水中的總含量，取 25則： 3 的去除率式中：的去除效率，%；進(jìn)水的濃度，取 150。

34、則： 83% 符合要求 4 污泥負(fù)荷率式中：污泥負(fù)荷，；系數(shù)，取 0.0185；系數(shù)，一般為0.70.8，取 0.75。則：在0.20.4之間，符合設(shè)計(jì)要求。 5 混合污泥濃度式中：污泥體積指數(shù)，取 120；一般為（100120）mg/l污泥回流比，取 30%；考慮污泥在二沉池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，取 1.2；則： 6 曝氣池容積 式中：進(jìn)水設(shè)計(jì)流量，取 。則： 7 單個(gè)池容積式中：曝氣池個(gè)數(shù)，共設(shè)三組曝氣池，每組兩座，共六座， 6則： 8 單個(gè)池面積式中：h池深，。則：取池寬 在1之間，符合設(shè)計(jì)要求。 9 池總長(zhǎng)則： 10 單廊道長(zhǎng)式中：廊道條數(shù)，個(gè)，取 5。則： 取

35、11 池總高式中：超高，取 0.5。則： .6.2曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 曝氣池平均需氣量 式中：氧化每公斤需氧公斤數(shù)，取；污泥自身氧化需氧率，?。蝗コ臐舛?，；混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，。則： 2 最大需氧量式中：變化系數(shù)，取 0.2。則： 3 每日去除的量 4 則去除每千克的需氧量 5 最大需氣量與平均需氧量之比.6.3供氣量 本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，距池底0.2，淹沒(méi)深度5.0，計(jì)算溫度定為30。查得水中溶解氧的飽和度，。 1 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力式中：空氣大氣壓力，取； 曝氣頭在水面以下造成的壓力損失，；曝氣裝置處絕對(duì)壓力，。則： 2 空氣離開(kāi)水面時(shí)氧的百分比

36、式中：曝氣池逸出氣體中含氧百分?jǐn)?shù)，%；氧利用率，%，取 12%。則： 3 曝氣池混合液氧飽和度式中：標(biāo)準(zhǔn)條件下清水表面處飽和溶解氧，；按曝氣裝置在水下深度處至池面的平均溶解氧值，。則： 4 換算成20時(shí)，脫氧清水的充氧量為：式中：混合液中值與水中值之比，即，一般為0.80.85，取 0.82；混合液的飽和溶解氧值與清水的飽和溶解氧值之比，一般為0.90.97，取 0.95； 混合液剩余值，一般采用2。則： 5 相應(yīng)的最大時(shí)需氧量則： 6 曝氣池平均時(shí)供氣量則： 7 曝氣池最大時(shí)供氣量則： 8 去除一千克的供氣量 9 每污水的供氣量.6.4空氣管道系統(tǒng)計(jì)算 在曝氣池的兩個(gè)相鄰廊道的隔墻上布設(shè)一條

37、空氣干管，共15條空氣干管。在每根干管上布設(shè)6對(duì)空氣豎管，全曝氣池共設(shè)根空氣豎管。則每根空氣豎管供氣量為曝氣池總平面面積則： 每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積按計(jì)，則需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為個(gè)，按m 21600個(gè)計(jì)，則每根豎管上安裝，采用布置。 則：每個(gè)擴(kuò)散器的配氣量 空氣管路及曝氣頭的布置如圖及圖所示。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開(kāi)始的最遠(yuǎn)最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路。在空氣流量變化處設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)后列表（表5）進(jìn)行空氣管道計(jì)算?？諝夤苈房倝毫p失網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為5.88，則總壓力損失，為安全起見(jiàn)，取8.600kpa.圖3.3 空氣管路布置簡(jiǎn)圖圖3.4 曝氣頭布置圖表3.4 空氣管路損失計(jì)算表管道編號(hào)管

38、段長(zhǎng)度l/m空 氣 流 量空氣流速v/（m/s）管 徑d/mm配 件管道當(dāng)量長(zhǎng)度l0/m管段計(jì)算長(zhǎng)度l0+l/m壓力損失h1+h2m3/hm3/min9.8/ pa/m 9.8/pa17-160.53.250.05432三通1個(gè)0.291.220.200.24416-150.56.50.10832三通1個(gè)0.291.780.410.729815-140.59.750.162532三通1個(gè) 異徑管1個(gè)0.291.780.701.24614-130.513.000.2232三通1個(gè) 異徑管1個(gè)1.011.781.121.993613-120.2516.250.2760四通1個(gè) 異徑管1個(gè)2.901

39、.621.392.251812-110.9 32.500.547.5560四通1個(gè) 異徑管1個(gè)4.173.890.622.411811-100.965.001.0811.3260彎頭3個(gè) 三通1個(gè)閘門1個(gè)4.685.530.442.433210-98.7162.502.715.22125三通1個(gè) 異徑管一個(gè)10.5919.650.7614.9349-86.6325.005.422.61250四通1個(gè) 異徑管一個(gè)7.0013.212.5634.3568-76.6650.0010.835.22250四通1個(gè) 異徑管一個(gè)7.1917.861.4025.0047-66.6975.0016.257.83

40、250四通1個(gè) 異徑管一個(gè)10.1522.360.9521.2426-56.61300.021.6710.44250四通1個(gè) 異徑管一個(gè)12.6822.141.25 27.6755-49.01625.027.0813.04250四通1個(gè) 異徑管1個(gè)12.6826.871.5240.30544-3124625.077.0815.65400 彎頭2個(gè) 四通1個(gè)異徑管一個(gè)29.5730.240.5817.5423-21217527292.1121.74600三通1個(gè) 異徑管一個(gè)28.2940.190.6927.7312-13070111.11168.519.57900四通1個(gè) 異徑管一個(gè)12.688

41、0.130.6854.49合 計(jì)2667.6.5空壓機(jī)的選擇 1 曝氣沉砂池所需空氣量為2916，則空壓機(jī)總供氣量最大時(shí)：70111.1+2916 73027.1 1217.1平均時(shí)：63247.2+2916 66163.2 1102.7 2 空氣擴(kuò)散器安裝在距池底0.2處，因此空壓機(jī)所需壓 3 選型根據(jù)所需壓力和空氣量決定采用型羅茨鼓風(fēng)機(jī)六臺(tái)，五臺(tái)使用，一臺(tái)備用,其性能如表所示。型羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能表項(xiàng) 目風(fēng) 壓 轉(zhuǎn) 速進(jìn)口流量軸功率電機(jī)級(jí)數(shù)電動(dòng)機(jī)功率性 能58.8710330.738984503.6.6污泥回流系統(tǒng) 1 回流量則： 2 回流設(shè)備選型 每組曝氣池（兩組）設(shè)一座泵房，共三座。選用六

42、臺(tái)型螺旋泵，其性能如表6所示。 型螺旋泵性能表項(xiàng) 目直 徑 流 量轉(zhuǎn) 數(shù)功 率提升高度 安裝角 性 能 100066048154.5 30.7二沉池.7.1池體尺寸計(jì)算 1 沉淀部分水面面積 式中：設(shè)計(jì)流量，由設(shè)計(jì)任務(wù)書 12500； 池?cái)?shù)，個(gè)，取 9；表面負(fù)荷，取 1.4。則： 2 池子直徑 取 3 實(shí)際水面面積則： 核算表面負(fù)荷在0.721.80 之間，符合設(shè)計(jì)要求。 4 沉淀部分有效水深 式中：沉淀時(shí)間，取 2.5。則： 5 沉淀部分有效容積則： 6 污泥部分所需的容積式中：每人每日污泥量，查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)5取 0.6； 設(shè)計(jì)人口數(shù)，人，取 人；兩次清除污泥相隔時(shí)間，取 4。則： 7 污

43、泥斗容積 式中：污泥斗高度，； 污泥斗上部半徑，取 2.0；污泥斗下部半徑，取 1.0；斗壁與水平面傾角，取 60。則： 8 污泥斗以上圓錐部分污泥容積式中：圓錐體高度，； 池子半徑，。則： 9 沉淀池總高度式中：超高，取 0.3；緩沖層高度，取 0.3。則： 10 沉淀池池邊高則： 11 污泥總?cè)莘e則： 12 徑深比在612之間，符合設(shè)計(jì)要求。.7.2中心管計(jì)算 1 進(jìn)水管直徑，取 800則：在0.91.2之間,符合設(shè)計(jì)要求。 2 中心管設(shè)計(jì)要求 3 中心管直徑，取 1.8 則：在0.150.20之間，符合設(shè)計(jì)合理要求。 4 設(shè)8個(gè)進(jìn)水孔，取則： 5 ，取則： 6 ，取則：在之間，符合設(shè)計(jì)要

44、求。.7.3出水堰的計(jì)算 1 出水堰采用直角三角堰過(guò)堰水深取 2 堰口流量： 3 三角堰個(gè)數(shù) 個(gè) 4 出水堰的出水流速取則：斷面面積 5 取槽寬為0.5，水深為0.8，出水槽距池內(nèi)壁0.5則： 6 出水堰總長(zhǎng) 7 單個(gè)堰堰寬 8 堰口寬0.14，堰口邊寬0.21-0.14 0.07 9 堰高 10 堰口負(fù)荷 在1.52.9之間，符合設(shè)計(jì)要求。.7.4集配水井計(jì)算 設(shè)計(jì)三個(gè)二沉池用一個(gè)集配水井，共三座。 1 取回流量 30% 2 配水井來(lái)水管管徑取 1100，其管內(nèi)流速為 則： 3 上升豎管管徑取，其管內(nèi)流速為則： 4 豎管喇叭口口徑，其管內(nèi)流速為 取 則： 5 喇叭口擴(kuò)大部分長(zhǎng)度，取 則： 6

45、 喇叭口上部水深，其管內(nèi)流速為則： 7 配水井尺寸：直徑，取則： 8 集水井與配水井合建，集水井寬，集水井直徑為則：.7.5出水水質(zhì)、均達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 25 30.7.6選型 選用型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)九臺(tái)，每座二沉池設(shè)一臺(tái)，其性能如表7所示。.7 型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)性能表項(xiàng) 目池 徑電 動(dòng) 機(jī)功 率滾 輪 與 軌 道型 式 重 量性 能362.2鋼滾輪、鋼板軌道140003.8接觸池.8.1接觸池尺寸計(jì)算 1 接觸池容積式中：設(shè)計(jì)流量，由設(shè)計(jì)任務(wù)書取 ； 接觸時(shí)間，取 30。則： 2 接觸池平面面積式中：有效水深，取。則： 3 池長(zhǎng)式中：接觸池個(gè)數(shù)，個(gè)，??；單個(gè)池表面積，；池寬，取。則： 4 單廊道長(zhǎng)式中：廊道條數(shù)，個(gè)，取 14。則： 5 流速校核.8.2加氯間 1 加氯量式中：每日加氯量，取 8.5。則： 2 選擇加氯機(jī) 選用四臺(tái)型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，三臺(tái)工作，一臺(tái)備用，其性能如表8所示。.8 型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)性能表項(xiàng) 目型 號(hào)水