20000m3d城市污水處理廠綜合設(shè)計(jì)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、綜合實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)題 目 20000m3/d城市污水處理廠綜合設(shè)計(jì)專 業(yè): 環(huán)境工程 年 級(jí): 2003級(jí) 學(xué) 號(hào): 3103000231 姓 名: 黎偉杰 指導(dǎo)教師: 湯兵 李彥旭 寧尋安廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2006年 12 月摘 要 我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活

2、污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。本設(shè)計(jì)要求處理水量為20000m3/d的城市生活污水，設(shè)計(jì)方案針對(duì)已運(yùn)行穩(wěn)定有效的a2/ o活性污泥法工藝處理城市生活污水。a2o工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機(jī)配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機(jī)物（codnb）能被開環(huán)或斷鏈，使得n、p、有機(jī)碳被同時(shí)去除，并提高對(duì)codnb的去除效果。它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是nh3n應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合

3、完成除磷功能。關(guān)鍵詞：城市生活污水，活性污泥，a2/ o 目錄摘 要ii目錄iii第一章設(shè)計(jì)概述- 1 -1設(shè)計(jì)任務(wù)- 1 -2設(shè)計(jì)原則- 1 -3設(shè)計(jì)依據(jù)- 2 -第二章工藝流程及說明- 2 -1工藝方案分析- 2 -2工藝流程- 3 -3流程各結(jié)構(gòu)介紹- 3 -3.1格柵- 3 -3.2沉砂池- 4 -3.3初沉池- 4 -3.4生物化反應(yīng)池- 4 -3.5二沉池- 6 -3.6濃縮池- 6 -第三章構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算- 6 -1格柵- 6 -1.1設(shè)計(jì)說明- 6 -1.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 7 -2沉砂池- 10 -2.1設(shè)計(jì)說明- 10 -3初沉池- 11 -3.1設(shè)計(jì)說明- 11 -3.2設(shè)計(jì)計(jì)

4、算- 11 -4生化池- 13 -4.1設(shè)計(jì)說明- 13 -4.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 13 -5二沉池- 20 -5.1設(shè)計(jì)說明- 20 -5.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 20 -6液氯消毒- 23 -6.1設(shè)計(jì)說明- 23 -6.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 23 -7污泥濃縮池- 24 -7.1設(shè)計(jì)說明- 24 -7.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 24 -8污泥消化池- 25 -8.1設(shè)計(jì)說明- 25 -8.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 26 -9濃縮污泥提升泵房- 32 -9.1設(shè)計(jì)選型- 32 -9.2提升泵房- 32 -9.3污泥回流泵站- 32 -10污泥脫水間- 33 -10.1設(shè)計(jì)說明- 33 -11鼓風(fēng)機(jī)房- 33 -12惡臭處理系統(tǒng)- 33

5、-12.1設(shè)計(jì)說明- 33 -12.2設(shè)計(jì)計(jì)算- 33 -12.3風(fēng)機(jī)選型- 34 -第四章污水處理廠總體布置- 35 -1總平面布置- 35 -1.1總平面布置原則- 35 -1.2總平面布置結(jié)果- 35 -2 高程布置- 36 -2.1高程布置原則- 36 -第五章參考文獻(xiàn)- 36 - - 36 -廣東工業(yè)大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)第一章 設(shè)計(jì)概述1 設(shè)計(jì)任務(wù)本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成某城市污水廠的a2/o工藝設(shè)計(jì)處理生活污水，處理水量為20000m3/d，按近期規(guī)劃人口10萬人計(jì)算（自定）。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)根據(jù)生活污水來源和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放限值（db44/26-2001）標(biāo)準(zhǔn)列出

6、，采用第二時(shí)段第二類污染物最高允許排放濃度，如表1.1：表1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)主要污染物原水水質(zhì)（mg·l-1）排放標(biāo)準(zhǔn)（mg·l-1）去除率()codcr2504084以上bod51002080以上氨氮301066.7以上磷酸鹽50.590以上工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1) 細(xì)化工藝流程2) 選定參數(shù)3) 計(jì)算（構(gòu)筑物尺寸、管道、閥門、泵、填料、控制及監(jiān)測(cè)設(shè)備、土建要求）4) 繪制符合規(guī)范的工程圖5) 編制設(shè)計(jì)說明書2 設(shè)計(jì)原則1) 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)法規(guī)。2) 采用先進(jìn)、成熟、合理、可靠、節(jié)能的工藝，確保處理量及水質(zhì)排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。3) 流程布局合理，整體感強(qiáng)，外觀

7、裝飾美觀大方，環(huán)境綠化優(yōu)美。4) 在上述前提下，做到投資少，運(yùn)行費(fèi)用低的效果3 設(shè)計(jì)依據(jù)1) 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法；2) 廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放限值（db44/262001）3) 中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb89781996）；4) 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj1487）；5) 總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（gb/t501032001）；6) 建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（gb/t501042001）；7) 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（gb/t501052001）；8) 給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（gb/t501062001）。第二章 工藝流程及說明1 工藝方案分析本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：1) 污水以有機(jī)污染為主，bod/cod =

8、0.6,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；2) 污水中主要污染物指標(biāo)bod、cod、ss值比國內(nèi)一般城市污水高70左右；針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化，考慮到nh3-n濃度較低，不必完全脫氮。根據(jù)國內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用a2/o活性污泥法。a2/o工藝特點(diǎn):1) 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。2) 在同時(shí)脫氮除磷的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間

9、也少于同類其他工藝。3) 在厭氧缺氧好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，svi一般少于100，污泥沉降性好。4) 污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。5) 該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中攜帶do和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮效果不可能很高。2 工藝流程具體流程如下圖2.1:圖2.1 工藝流程圖3 流程各結(jié)構(gòu)介紹3.1 格柵因?yàn)榕湃胛鬯幚韽S的污水中含有一定量較大的懸浮物或漂浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設(shè)置格柵，以截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細(xì)格柵，分別用于截留不同

10、粒徑的雜物而設(shè)計(jì)，也可以根據(jù)柵渣量的大小二選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機(jī)械清渣。本設(shè)計(jì)采用粗格柵和細(xì)隔柵進(jìn)行隔渣，分別設(shè)置在污水泵房前后,以去除不同大小的廢渣,由于柵渣量較大，采用機(jī)械清渣方式。3.2 沉砂池沉沙池的功能是去除相對(duì)密度較大的無機(jī)顆粒（如泥沙、煤渣等，他們的相對(duì)密度約為2.65）沉沙池一般設(shè)置于泵站、倒虹管前，以便減輕無機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損；也可以設(shè)置于沉淀池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及消除顆粒對(duì)污泥厭氧消化處理的影響。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝氣沉沙池等。由于本設(shè)計(jì)的處理量不大，并且污水經(jīng)過粗格柵除渣，對(duì)泵站影響不大，為了便于清砂，沉沙池設(shè)于泵站后。本設(shè)計(jì)沉砂池采用了旋

11、流式沉砂池(分兩組設(shè)2池，型號(hào)旋流式沉砂池7)，采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗過程，這使得排出的砂含有機(jī)物較少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。3.3 初沉池初沉池是作為二級(jí)污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)再生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對(duì)象是懸浮物質(zhì)（ss約可去除40%55以上），同時(shí)也可去除部分bod5（約占總bod5的2540，主要是非溶解性bod），以改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其bod負(fù)荷。初沉池按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。本設(shè)計(jì)采用了成本較低，運(yùn)行較好的平流式沉淀池，該池施工簡(jiǎn)易，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)。3.4 生物化反應(yīng)

12、池a2/o工藝是anaorobic-anoxic-oxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱，a2/o工藝于70年代由美國專家在厭氧好氧除磷工藝（a/o）的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能，可以針對(duì)現(xiàn)今污水特點(diǎn)（水體富營養(yǎng)化）進(jìn)行有效處理。該工藝在厭氧好氧除磷工藝（a/o）中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。a2/o工藝流程圖如圖2.2所示：圖2.2 a2/o工藝流程圖在厭氧池中，原污水及同步進(jìn)入的從二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能為釋放磷，使污水中p的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中bo

13、d濃度下降；別外，nh3-n，因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中nh3-n濃度下降，但no3-n含量沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量no3-n和no2-n還原為n2釋放至空氣，因此bod5濃度下降，no3-n濃度大幅度下降，而磷的變化很小。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使nh3-n濃度顯著下降，但隨著硝化過程使no3-n濃度增加，p隨著聚磷菌的過量攝取，也比較快的速度下降。脫氮過程是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為n2從水中脫除的過程。在好氧池中，污泥中的有機(jī)氮被細(xì)菌分解成氨，硝化作用使氨進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氨（主要是依

14、靠細(xì)菌水解氨化作用和依靠亞硝化菌與硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝態(tài)氨進(jìn)行反硝化，硝態(tài)氨還原成n2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷過程是使水中的磷轉(zhuǎn)移到活性污泥或生物膜上，而后通過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷細(xì)菌釋放出積儲(chǔ)的磷酸鹽；在好氧池中聚磷細(xì)菌大量吸收并積儲(chǔ)溶解性磷化物中的磷合成atp與聚磷酸鹽，而這一過程是依靠好氧菌聚磷細(xì)菌。整個(gè)工藝的關(guān)鍵在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸鹽回流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機(jī)物，使反硝化脫氮得以充分進(jìn)行，有利于降低出水的硝酸氮，同時(shí)也可以解決利用微生物的內(nèi)源代謝物質(zhì)作為碳源的碳源不足問題，改

15、善出水水質(zhì)。所以，a2o工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機(jī)配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機(jī)物（codnb）能被開環(huán)或斷鏈，使得n、p、有機(jī)碳被同時(shí)去除，并提高對(duì)codnb的去除效果。它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是nh3n應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。3.5 二沉池二沉池在二級(jí)處理中，在生物反應(yīng)池構(gòu)筑物的后面，在活性污泥工藝中，用于沉淀分離活性污泥并提供污泥回流。二沉池與初沉池相似，按池內(nèi)水流方向的不同，同樣可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。 本

16、設(shè)計(jì)采用輻流式沉淀池。其特點(diǎn)有：運(yùn)行好，較好管理。3.6 濃縮池濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。本設(shè)計(jì)針對(duì)污泥量大、節(jié)省運(yùn)行成本，采用了重力濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：貯存污泥能力高；操作要求不高；運(yùn)行費(fèi)用少，尤其是電耗。缺點(diǎn)：占地面積大；會(huì)產(chǎn)生臭氣；對(duì)于某些污泥作用少第三章 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算1 格柵1.1 設(shè)計(jì)說明 qd=20000/24/3600=0.23m3/s=230l/s<1000故總變化系數(shù)

17、kz=2.7/qd0.11=2.7/2300.11=1.48qmax=0.23×1.48=0.34 m3/s設(shè)計(jì)圖如圖3.1 所示：圖3.1 隔柵1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 柵槽寬度柵條的間隙數(shù)n,個(gè) 式中qmax-最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； -格柵傾角，(o)，取=60 0; b -柵條間隙，m，取b=0.021 m; n-柵條間隙數(shù)，個(gè)； h-柵前水深，m，取h=0.4m; v-過柵流速，m/s,取v=0.9 m/s;隔柵設(shè)兩組，按兩組同時(shí)工作設(shè)計(jì)，一格停用，一格工作校核。則： n =20.9=21(個(gè)) 取 n=21(個(gè)) 則每組細(xì)格柵的間隙數(shù)為21個(gè)。柵槽寬度 b設(shè)柵條寬度 s=0.01

18、m 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m;則柵槽寬度 b2= s(n-1)+bn+0.2 =0.01×(21-1)+0.021×21+0.2 =0.841 0.85(m)單個(gè)格柵寬1.20m，兩柵間隔墻寬取0.60m，則柵槽總寬度 b=1.20×2+0.60=3.00m 通過格柵的水頭損失 h1 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度l1。設(shè)進(jìn)水渠道b1=2.0 m，其漸寬部分展開角度1=20 0,進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.52 m/s。 l1格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度l2 m , l2通過格柵的水頭損失 h1，m h1=h0k 式中 h1-設(shè)計(jì)水頭損失，m;

19、 h0 -計(jì)算水頭損失，m; g -重力加速度，m/s2 k -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)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42。 =0.097 (m) 柵后槽總高度h，m 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m h=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3 =0.797(m) 柵槽總長度l，m l 式中，h1為柵前渠道深， m. =2.22(m) 每日柵渣量w，m3/d 式中，w1為柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙615mm時(shí)，w1=0.100.05m3/103m3污水；本工程格柵間隙為20mm，取w1=0.07污水。w=86400&

20、#215;0.34×0.08÷1000÷1.48=1.59(m3/d)0.2(m3/d)采用機(jī)械清渣。2 沉砂池2.1 設(shè)計(jì)說明根據(jù)日處理污水量為2萬，選定型號(hào)為7的旋流式沉砂池，該沉砂池的特點(diǎn)是：在進(jìn)水渠末端設(shè)有能產(chǎn)生池壁效應(yīng)的斜坡，另砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并設(shè)有阻流板，以防止紊流；軸向螺旋槳將水流帶向池心，然后向上，由此形成了一個(gè)渦形水流，平底的沉砂分選區(qū)能有效的保持渦流形態(tài)，較重的砂粒在靠近池心的一個(gè)環(huán)行孔口落入集砂區(qū)，而較輕的有機(jī)物由于螺旋槳的作用而與砂粒分離，最終引向出水渠。圖3.2 旋流式沉砂池旋流式沉砂池型號(hào)7的尺寸(mm)型號(hào)流量(萬)abcd

21、efjlk72.7305010006001200300145045020508003 初沉池3.1 設(shè)計(jì)說明 池體設(shè)計(jì)如圖3.3所示圖3.3 平流式沉淀池3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1) 池子總面積a，m2 式中，q表面負(fù)荷，m3/(m2.h),取q2.0 m3/(m2.h)則： m22) 沉淀部分有效水深h2, m,取沉淀時(shí)間t1.5hh2=q.t2×1.53.0（m）3) 沉淀部分有效容積v vq×t×3600=0.34×1.5×3600=1836(m3)4) 池長，取最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速v=5mm/s l=5×1.5×3.6=

22、27(m)5) 池子總寬度b(m)6) 池子個(gè)數(shù)n，取每個(gè)池子分格寬度b=4.5m 則（個(gè)）7) 校核長寬比 (符合要求)8) 污泥部分需要的總?cè)莘ev,取污泥量25g/(人.d)，污泥含水率95，設(shè)計(jì)人口n=10萬，兩次清除污泥間隔時(shí)間t=2d則每人每日污泥量 g/(人.d) m39) 每格池污泥所需容積 v=v/n100/520（m3）10) 污泥斗容積h4=(4.5-0.5)/2×tan60°=3.46(m) v1=1/3×h4(f1+f2+ (f1×f2)0.5)=1/3×3.46×(4.5×4.5+0.5×

23、0.5+(4.52×0.52)0.5)=26(m3)11) 污泥斗以上梯形部分污泥容積，取l24.5m，i=0.01h4=(27-4.5)0.01=0.225(m)l1=27+0.3+0.5=27.8m(m3)12) 污泥斗和梯形部分污泥容積 v1+v2=26+16.4=42.4(m3)>25(m3)13) 池子總高度，設(shè)緩沖層高度h30.50m， 則hh1+ h2+h3+h40.3+3.0+0.50+0.225+3.467.49（m）4 生化池4.1 設(shè)計(jì)說明 整體尺寸如圖3.4所示3.4 生化池平面簡(jiǎn)圖4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)a、bod5污泥負(fù)荷n=0.13

24、 kgbod5/(kgmlss.d)b、回流污泥濃度xr=8000 mg/lc、污泥回流比r=100%d、混合液懸浮固體濃度 x=r/(1+r)× xr=1/2×8000=4000 mg/le、混合液回流比r內(nèi) tn去除率4.2.2 反應(yīng)池容積a、厭氧池設(shè)計(jì)計(jì)算，取平均停流時(shí)間1.8h v厭1.48×20000/24×1.82220m3b、各段水利停流時(shí)間和容積比 厭氧池：缺氧池：好氧池1：1：3 即v好3×22206660m34.2.3 校核氮磷負(fù)荷kgtn/(kgmlss.d)符合要求kgtp/(kgmlss.d) 符合要求4.2.4 剩余

25、污泥量取 污泥增殖系數(shù)y0.6，污泥自身氧化率kd0.05，污泥齡c15d 則計(jì)算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計(jì)的污泥量 pxyobsq(s-s0)=0.3429×20000×1.48×(0.1-0.02)=548.64/d計(jì)算排除的以ss計(jì)px（ss）812/0.8685.8/d4.2.5 反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池總體積v=2220×5=11100m3設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 v單v/2=11100/2=5550 m3有效水深 h4.0m單組有效面積 s單v單/h5550/4.01387.5 采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬 b7.0m單組反應(yīng)池長度 ls單/b=1

26、387.5/5/7.0=40 m校核： b/h=7.0/4.0=1.75(滿足 12) l/b=40/7.0=5.7 （滿足510） 取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高 h4.0+1.05.0 m4.2.6 反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算1) 進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管段計(jì)算流量 q1=q/2=20000×1.48=0.171 (m3/s)管道流速 v=0.8 m/s管道過水?dāng)嗝娣e a= q1/v=0.171/0.8=0.214管徑 取進(jìn)水管管徑dn5002) 回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量 q內(nèi)r×q/21×q/20.171 (m3/s)取回流污泥管管徑dn5003)

27、進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量q2（1+r）q/2q20000×1.480.343 (m3/s)孔口流速 v0.6 m/s孔口過水?dāng)嗝娣e aq2/v=0.343/0.6=0.57 孔口尺寸取為 1.14m×0.5m進(jìn)水井平面尺寸取為 2.40m×2.40m4) 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計(jì)算： 式中 q3（1+r+ r內(nèi)）q/22q/864000.685 (m3/s) b堰寬，取7.5m h堰上水頭，m 出水孔過流量q4q30.685 (m3/s)孔口流速 v=0.6 m/s孔口過水?dāng)嗝娣e aq/v0.685/0.61.14 孔口尺寸取為 1.0m&#

28、215;1.0m出水井平面尺寸取為 2.4 m×2.4m5) 出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量q5q30.685 (m3/s)管道流速 v0.8m/s管道過水?dāng)嗝?aq5/v0.685/0.80.856 管徑取出水管徑dn1000mm校核管道流速vq5/a0.685×4/3.14/1×10.87 m/s4.2.7 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1) 設(shè)計(jì)需氧量aor碳化需氧量 （kg o2/d）硝化需氧量（kg o2/d）反硝化需氧量 （kg o2/d）總需氧量 aord1+d2-d3=1562.2+1527.05-949.6=2139.8(kg o2/d)2) 標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝

29、氣，微孔曝氣器。取氣壓調(diào)整系數(shù)，曝氣池內(nèi)平均溶解氧cl2mg/l,水中溶解氧cs(20)=9.17 mg/l,cs(25)8.38 mg/l空氣擴(kuò)散氣出口處絕對(duì)壓 空氣離開好氧反應(yīng)池對(duì)氧的百分比 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度 標(biāo)準(zhǔn)需氧量 好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量 好氧反應(yīng)池最大時(shí)供氣量 gmax=1.48gs=1.48×2214.7=3277.9（m3/h）3) 所需空氣壓力p（相對(duì)壓力） 取 供氣管道沿程與局部阻力之和 h1+h2=0.2m 曝氣器淹沒水頭 h3=3.8m，曝氣器阻力 h4=0.4m，富余水頭 h=0.5mp=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9(m)4) 曝氣器數(shù)

30、量計(jì)算（以單相反應(yīng)池計(jì)算）按提供氧能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量曝氣器個(gè)數(shù) 服務(wù)面積校核 5) 供氣管道計(jì)算供氣干管采用環(huán)狀布置 流速v=10m/s 管徑取干管管徑 dn250mm單側(cè)供氣（向單側(cè)廊道供氣）支管 流速v=10m/s 管徑取支管管徑 dn150mm雙側(cè)供氣 流速v=10m/s 取支管管徑 dn200mm4.2.8 厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計(jì)算）厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將池分3格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，按5w/m3比容計(jì)。厭氧池有效容積 v厭=40×7×4.0=1120 m3全混合池污水所需功率：5×1120=5600w則每臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)功率：5600/3=186

31、6w查手冊(cè)選取： 600qjb2.2j4.2.9 缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計(jì)算）缺氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將池分3格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，按5w/m3比容計(jì)。缺氧池有效容積 v厭=40×7×4.0=1120 m3全混合池污水所需功率：5×1120=5600w則每臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)功率：5600/3=1866w查手冊(cè)選?。?600qjb2.2j4.2.10 污泥回流設(shè)備污泥回流比：r=100%污泥回流量：qr=rq=1×20000×1.48/24=1233.3 m3/h設(shè)回流污泥泵房一座，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵（2用1備）單泵流量qr單=0.5qr=0.5

32、15;1233.3=616 m3/h4.2.11 混合液回流設(shè)備1) 混合液回流比 r內(nèi)=200%混合液回流量 qr=r內(nèi)q=2×20000×1.48/24=2466 m3/h設(shè)混合液回流泵房2座，（2用1備）單泵流量qr單=0.5×qr/2=616.5 m3/h2) 混合液回流管?；亓骰旌弦鹤猿鏊亓α髦粱旌弦夯亓鞅梅浚?jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首段以單組算 混合液回流管設(shè)計(jì)流量q6=q內(nèi)q/2=0.343 m3/s泵房進(jìn)水管設(shè)計(jì)流速采用v=0.8 m/s a=q6/v=0.343/0.8=0.429 取泵房進(jìn)水管管徑 dn750mm3) 泵房壓力出水總管設(shè)計(jì)流

33、量q7=q6=0.343 m3/s設(shè)計(jì)流速v=1.2 m/s 取 dn600mm5 二沉池5.1 設(shè)計(jì)說明 池體尺寸如圖3.5所示圖3.5幅流式二沉池5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1 池體設(shè)計(jì)1) 沉淀部分水面面積 f ，根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負(fù)荷 2) 池子直徑 d ，取d=38m3) 沉淀部分的有效水深， 設(shè)沉淀時(shí)間： 4) 污泥區(qū)高度 污泥斗高度. 設(shè)池底的徑向坡度為0.05, 污泥斗直徑 上部直徑 ,傾角 , 則 圓錐體高度 豎直段污泥部分的高度 污泥區(qū)高度 5 沉淀池總高度 , 設(shè)超高 =0.3 m, 緩沖層高度 m. 5.2.2 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算1) 進(jìn)水管計(jì)算進(jìn)水管徑設(shè)計(jì)取管

34、徑d1=900mm2) 進(jìn)水井徑采用d2=1.5m出水口尺寸：0.45×1.5，共8個(gè)沿井壁均勻分布出口速度3)、穩(wěn)流筒計(jì)算取筒中流速 v=0.03 m/s穩(wěn)流筒過流面積 f=q進(jìn)/v=0.686/0.03=22.87穩(wěn)流筒直徑5.2.3 出水部分設(shè)計(jì)1) 采用單側(cè)集水，一個(gè)總出水口集水槽寬度 取b=0.5m2) 集水槽起點(diǎn)水深h起=0.75b=0.75×0.5=0.375m集水槽終點(diǎn)水深h終=1.25b=1.25×0.5=0.625m槽深均取 0.8m3) 采用出水90°三角堰（見下圖3.6）取堰上水頭 h1=0.05m(h2o)4) 每個(gè)三角堰流量q

35、5) 三角堰個(gè)數(shù)nn=q/q=0.343/0.0008213=417.6個(gè) 取418個(gè)6) 三角堰中心距l(xiāng)=3.14（d-2b）/n=3.14×（40-2×0.5）/418=0.292m圖3.6出水三角堰6 液氯消毒6.1 設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)流量q=20000m3/d833.3m3/h ；水力停留時(shí)間t=0.5h; 倉庫儲(chǔ)量按15d計(jì)算， 設(shè)計(jì)投氯量為7mg/l6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1) 加氯量g g=0.001×7×833.3=5.832) 儲(chǔ)氯量ww=15×24×g=15×24×5.83=2098.83) 加氯機(jī)和

36、氯瓶采用投加量為020kg/h加氯機(jī)3臺(tái)，兩用一備，并輪換使用。液氯的儲(chǔ)存選用容量為400kg的綱瓶，共用6只。4) 加氯間和氯庫加氯間與氯庫合建。加氯間內(nèi)布置3臺(tái)加氯機(jī)及其配套投加設(shè)備，兩臺(tái)水加壓泵。氯庫中6只氯瓶兩排布置，設(shè)3臺(tái)稱量氯瓶質(zhì)量的液壓磅秤。為搬運(yùn)方便氯庫內(nèi)設(shè)cd1-26d單軌電動(dòng)葫蘆一個(gè)，軌道在氯瓶上方，并通到氯庫大門外。氯庫外設(shè)事故池，池中長期貯水，水深1.5米。加氯系統(tǒng)的電控柜，自動(dòng)控制系統(tǒng)均安裝在值班室內(nèi)。為方便觀察巡視，值班與加氯間設(shè)大型觀察窗機(jī)連通的門。5) 加氯間和加氯庫的通風(fēng)設(shè)備根據(jù)加氯間、氯庫工藝設(shè)計(jì)，加氯間總?cè)莘ev14.5×9.0×3.6=

37、145.8(m3),氯庫容積v29.6×9×4.5=388.8(m3).為保證安全每小時(shí)換氣812次。加氯間每小時(shí)換氣量g1145.8×12=1749.6(m3)氯庫每小時(shí)換氣量g2388.8×124665.6(m3)故加氯間選用一臺(tái)t303通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)，配電功率0.4kw，并個(gè)安裝一臺(tái)漏氯探測(cè)器，位置在室內(nèi)地面以上20cm。7 污泥濃縮池 7.1 設(shè)計(jì)說明含水率，固體濃度，濃縮后污泥固體濃度為 cu =32(kg/m3) (即污泥含水率 p2=97.5%), 采用重力濃縮,如圖3.7所示圖3.7 重力濃縮池7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1) 濃縮池面積 a , 濃縮

38、污泥為剩余污泥,污泥固體通量選用 27(kg/(m2.d)濃縮池面積 (取140m2)q污泥量，m3/d；co污泥固體濃度，kg/m3；g污泥固體通量，kg/(.d)；2) 濃縮池直徑,設(shè)計(jì)采用圓形輻流二次沉淀池：直徑 取 d=13.5(m)3) 濃縮池深度，取t 為濃縮時(shí)間=16h，則4) 超高：h2=0.3m5) 緩沖層：h3=0.3m6) 池底坡度造成的深度7) 污泥斗高度 污泥斗傾角；8) 有效水深 ：h1=h1+ h2+ h3 =3.0+0.3+0.3=3.63m，符合規(guī)定。9) 濃縮池總深度： h=h1+ h4+ h5=3.600+0.068+1.212=4.88m8 污泥消化池8

39、.1 設(shè)計(jì)說明 設(shè)計(jì)尺寸如圖3.8所示圖3.8 消化池8.2 設(shè)計(jì)計(jì)算8.2.1 消化池容積一級(jí)消化池總?cè)莘e； 采用 3座一級(jí)消化池(兩用一備)，則每座池子的有效容積為 消化池直徑d采用18m集氣罩直徑d1：采用2m ；池底下錐底直徑d2采用2m；集氣罩高度h1采用2m；上錐體高度h2采用3m；消化池柱體高度h3應(yīng)大于=9m，采用10m；下錐體高度h4采用lm；則消化池總高度為h=h1+h2+h3+h4=16m消化池各部分容積的計(jì)算：集氣罩容積為弓形部分容積為圓柱部分容積為下錐體部分容積為則消化池的有效容積為二級(jí)消化池總?cè)莘e為采用2 座二級(jí)消化池(一用一備)，兩座級(jí)消化池串聯(lián)一座二級(jí)消化池，則

40、每座二級(jí)消化池的有效容積取2500二級(jí)消化池各部尺寸同一級(jí)消化池。8.2.2 消化池各部分表面計(jì)算池蓋表面積：集氣罩表面積為池頂表面積為(按球臺(tái)側(cè)面積公式計(jì)算)則池蓋總表面積為池壁表面積為 （地面以上部分） （地面以下部分） 池底表面積為8.2.3 消化池?zé)峁び?jì)算a提高新鮮污泥溫度的耗熱量,設(shè)污水廠相關(guān)溫度如下:中溫消化溫度td=34新鮮污泥年平均溫度為ts=20日平均最低氣溫為t=15每座一級(jí)消化池投配的最大生污泥量為 則全年平均耗熱量為 最大耗熱量為b消化池體的耗熱量消化池各部傳熱系數(shù)采用：池蓋 )池壁在地面以上部分為 )池壁在地面以下部分及池底為 )設(shè)池外介質(zhì)為大氣時(shí)，全年平均氣溫為 設(shè)

41、冬季室外計(jì)算溫度為設(shè)池外介質(zhì)為土壤時(shí)，全年平均溫度為，冬季計(jì)算溫度池蓋部分全年平均耗熱量為 最大耗熱量為池壁在地面以上部分全年平均熱量為：最大耗熱量為：池壁在地面以下部分全年平均熱量為：最大耗熱量為： 池底部分全部平均耗熱量為：最大耗熱量為：每座消化池池體全年平均熱量為：最大耗熱量為：c.每年消化池總耗熱量為最大耗熱量為 d.消化池保溫結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算消化池各部傳熱系數(shù)允許值采用池蓋為 池壁在地上部分及池底為 池壁在地下部分及池底為 池蓋保溫材料厚度的計(jì)算設(shè)消化池池蓋混凝土結(jié)構(gòu)厚度為 采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù) ，則保溫材料的厚度為池壁在地面以上部分保溫材料厚度的計(jì)算設(shè)消化池池壁

42、混凝土結(jié)構(gòu)厚度為采用采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，則保溫材料的厚度為池壁在地面以上的保溫材料延伸到地面以下的深度為凍深加上0.5m。池壁在地面以下部分以土壤作為保溫層時(shí)，其最小厚度的計(jì)算土壤導(dǎo)熱系數(shù)為b=1.163w/(m·k)1.0kcal/(m·h·)設(shè)消化他池壁在地面以下的混凝土結(jié)構(gòu)厚度為g=400mm ，則保溫層厚度為池底以下土壤作為保溫層，其最小厚度（）的計(jì)算消化池池底混凝士結(jié)構(gòu)厚度為=700rnm ,地下水位在池底混凝土結(jié)構(gòu)厚度以下，大于1.7m，故不加其它保溫措施。池蓋、池壁的保溫材料采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料。其厚度經(jīng)計(jì)算分別為25mm及27mm

43、 ，均按27mm計(jì)，乘以1.5 的修正系數(shù)，采用50mm。二級(jí)消化池的保溫材料及厚度與一級(jí)消化池相同。8.2.4 沼氣混合攪拌計(jì)算消化池的混合攪拌采用多路曝氣管式（氣通式）沼氣攪拌。a攪拌用氣量單位用氣量采用6m3/(min·l000m3池容），則用氣量q=6×2500/1000=15m3/min=0.25m3/sb曝氣立管管徑曝氣立管的流速采用12m/s，則所需立管的總面積為0.25/12=0.0208m2選用立管的直徑為dn=60mm時(shí)，每根斷面a=0.00283m2，所需立管的總數(shù)則為 0.0208/0.00283=7.35根，采用8根。核算立管的實(shí)際流速為 ，符合要

44、求9 濃縮污泥提升泵房9.1 設(shè)計(jì)選型采用a²/o工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管道可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入細(xì)格柵。然后自流通過曝氣沉砂池、生物反應(yīng)池、二沉池及消化池。采用350qz70g潛水混流泵3臺(tái)，2用1備，該泵提升流量為187l/s,轉(zhuǎn)速為1470r/min，軸功率19n/kw，額定功率22 n/kw，效率77，其設(shè)計(jì)提升揚(yáng)程為h7.5m。9.2 提升泵房潛水混流泵泵體室外安裝，電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、電控機(jī)、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定的檢修空間。9.3 污泥回流泵站每個(gè)二沉池設(shè)2座回流污泥泵房，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵（2用1備），

45、每泵房回流污泥量為1224m3/h，選用300wl1328-15型潛水污泥泵，該泵的揚(yáng)程h=15m，n980轉(zhuǎn)/分鐘，軸功率69kw，配用功率90kw，效率79。10 污泥脫水間10.1 設(shè)計(jì)說明本工藝采用滾壓帶式壓濾污泥脫水技術(shù)，工藝具有連續(xù)操作、自動(dòng)控制、附屬設(shè)備較少、操作管理工作小、投資費(fèi)用低等特點(diǎn)，而且技術(shù)較為成熟。進(jìn)污泥濃縮后含水率為97.5，經(jīng)壓濾后脫水泥餅含水率降為80。大大降低污泥外運(yùn)處理費(fèi)用。污泥最終處置：填地、投海、用作農(nóng)肥、改良土壤、作為制造其它產(chǎn)品的原料。11 鼓風(fēng)機(jī)房用葉片型羅次鼓風(fēng)機(jī)送氣，型號(hào)：3l32wd，功率75kw其占地面積為10×770m2。12 惡臭處理系統(tǒng)12.1 設(shè)計(jì)說明在污水處理工藝過程中產(chǎn)生氣味物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無機(jī)化合物，例如：氨(nh3)、膦(ph3)和硫化氫(h2s)；大多數(shù)的氣味物質(zhì)是有機(jī)物，比如：低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環(huán)的氮或硫化物。值得注意的是：這些物質(zhì)都帶有活性基團(tuán)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別是被氧化。當(dāng)活性基團(tuán)被氧化后，氣味就消失，生物除臭工藝就是基于這一原理。由于惡臭氣體主要來源是初沉池、二沉池、污泥濃縮池及污泥脫水，大約占總臭氣量的70，所以只考