污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(完美)

1、第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)目的與意義 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)某一污水處理工程的模擬，通過設(shè)計(jì)，使學(xué)生系統(tǒng)的熟悉和掌握環(huán)境工程專業(yè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面的內(nèi)容體系、操作程序，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，為今后從事工程實(shí)際設(shè)計(jì)或施工工作打下基礎(chǔ)。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力：（1）加深對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)能和專業(yè)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和分析解決實(shí)際問題的能力，特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、文件編輯、文字表達(dá)、文獻(xiàn)查閱、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、工具使用等基本工作的實(shí)踐能力。1.2 主要指標(biāo)和技術(shù)參數(shù)

2、1、 城市資料（1） 基本資料：該城鎮(zhèn)位于我國遼寧省大連市a區(qū)，城市規(guī)劃人口為16.8萬人，占地面積約為11.2km2， 擬在該地區(qū)新建污水處理廠。該地區(qū)地勢(shì)呈南北走向，北部地勢(shì)高，南部地勢(shì)低；中部高，東西方向略低；平均的坡度為1。從城市布局看，區(qū)屬于老城區(qū)，區(qū)屬于新城區(qū)，區(qū)屬于開發(fā)區(qū)，該鎮(zhèn)地面平整，屬亞粘土區(qū)。城市常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)。鎮(zhèn)南有河流經(jīng)過，自西向東流。廠址位于城鎮(zhèn)西北部，廠區(qū)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為99.20m，地下水位標(biāo)高為-8 m（相對(duì)地面高度）；粘土土質(zhì)，冰凍線深度-1.2m，土地承載力為200kpa，污水廠管底標(biāo)高為92.32 m，其地下埋深為6.88m，管徑1000mm，充滿度0.

3、706，進(jìn)水管水面標(biāo)高93.02m；處理后污水排入附近河流，河水平均水位為99.00 m，洪水位為100m；廠區(qū)面積根據(jù)設(shè)計(jì)需要自定。 （2） 城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（平均日） 表1-1 城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)人口密度（人/公頃）污水量標(biāo)準(zhǔn)（升/人·日）占地面積（hm2）區(qū)140140312.81區(qū)150160511.27人口密度（人/公頃）污水量標(biāo)準(zhǔn)（升/人·日）占地面積（hm2）區(qū)160160294.33 （3） 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料：表1-2 工業(yè)企業(yè)和公共建筑的排水量和水質(zhì)表企業(yè)或公共建筑名稱平均排水量m3/d最大排水

4、量m3/hssmg/lcodmg/lbodmg/l總氮mg/l總磷mg/lph水溫火車站6005030040020020107.010造紙廠400020024006000110040207.920游樂場(chǎng)6005030040020020107.015 2、 氣象資料：（1） 氣溫（）等資料表1-3 當(dāng)?shù)刂饕獨(dú)鉁氐荣Y料表 年平均氣溫11月平均最高24年最低氣溫-24月平均最低-20溫度在-10°以下的天數(shù)（天）60溫度在0°以下的天數(shù)（天）90年最高氣溫31月平均氣溫11降雨量（mm/年）400年蒸發(fā)量（mm/年）200（2） 常年主導(dǎo)風(fēng)向：西風(fēng) 最大風(fēng)速：40m/s第2章 污

5、水處理廠工藝流程的確定2.1 城市污水處理概況現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理工藝。污水一級(jí)處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級(jí)處理主要是應(yīng)用生物處理方法，即通過微生物的代謝作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，將污水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)。污水一級(jí)處理為預(yù)處理，二級(jí)處理為主體，處理后的污水一般能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)處理為深度處理，出水水質(zhì)較好，甚至能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)任務(wù)僅為污水二級(jí)處理處理廠的設(shè)計(jì)，按照規(guī)定（城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002），出水應(yīng)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的a標(biāo)準(zhǔn)。2.2 污水量及污水處

6、理程度的計(jì)算2.2.1 污水設(shè)計(jì)流量1、 平均日流量：這種流量一般用以表示污水處理廠的公稱規(guī)模。用以表示處理總水量；計(jì)算污水處理廠的年抽升電耗與耗藥量；產(chǎn)生并處理的污泥總量。 式中 ； 2、 設(shè)計(jì)流量：污水處理廠的進(jìn)廠水管的設(shè)計(jì)用此流量。污水物理廠的各處理構(gòu)筑物及廠內(nèi)連接各處理構(gòu)筑物的管渠，都應(yīng)滿足設(shè)計(jì)最大流量的要求2(p413)。 式中 2.2.2 污水水質(zhì)污染程度計(jì)算式中污水的污染物濃度計(jì)算結(jié)果如表2-1。 表2-1 污水水質(zhì)計(jì)算表 ssbod5總氮總磷濃度mg/l305.14 207.71 24.75 5.65 人口標(biāo)準(zhǔn)12(p22)g/cap/d45303.50.5面積hm2312.8

7、1312.81312.81312.81人口密度cap/hm2140140140140面積hm2511.27511.27511.27511.27人口密度cap/hm2150150150150面積hm2294.33294.33294.33294.33人口密度cap/hm2160160160160火車站污水量m3/d600600600600火車站排放指標(biāo)mg/l3002002010造紙廠污水量m3/d4000400040004000造紙廠排指標(biāo)mg/l4003004020游樂場(chǎng)污水量m3/d600600600600游樂場(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)mg/l30020020102.2.3 污水處理程度計(jì)算1、 污水的ss

8、處理程度計(jì)算（1） 按水體中ss允許增加量計(jì)算排放的ss濃度 計(jì)算處理后污水總出水口的ss濃度：式中 計(jì)算處理濃度： （2） 按二級(jí)生物處理后的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算ss處理程度根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 18918-2002）中規(guī)定城市二級(jí)污水處理廠一級(jí)a排放標(biāo)準(zhǔn)，總出水口處污水的ss濃度為10mg/l。式中 ss的最終處理程度：從以上兩種計(jì)算方法比較得出，方法2得出的處理程度高于方法1，所以本污水處理廠的ss的處理程度為96.72%。2、 污水的bod處理程度計(jì)算（考慮水體自凈能力最差情況） （1） 按河流中溶解氧的最低容許濃度計(jì)算（用最高溫度算） 求出水口處do的混合濃度：式中

9、 求出水口處水溫的混合溫度：式中 求水溫為20°c時(shí)的耗氧速率常數(shù)k1值：式中 求水溫為20°c時(shí)的復(fù)氧速率常數(shù)k2值：式中 求起始點(diǎn)的虧氧量do0和臨界點(diǎn)的虧氧量doc：式中 求起始點(diǎn)的有機(jī)物濃度l0和臨界時(shí)間tc： 式中 求起始點(diǎn)允許的20°c時(shí)bod5的濃度：式中 計(jì)算污水處理廠允許排放的bod5濃度：式中 明顯的，允許排放量超過了實(shí)際排放量，這是由于小水量排入大水體。 （2） 按河流中bod5的最高允許濃度計(jì)算（用最小流量計(jì)算） 計(jì)算由污水排放口流到下游取水口處的時(shí)間：式中 將20°c標(biāo)準(zhǔn)下河流的bod5值l5河和河流任意時(shí)段最高允許的bod5值

10、lsst的數(shù)值換算成10.1°c時(shí)的數(shù)值：，式中 求10.1°c時(shí)的l5e bod5的值： 將10.1°c的換算成20°c時(shí)的bod5值： 明顯的，允許排放量超過了實(shí)際排放量，這是由于小水量排入大水體。 （3） 按二級(jí)生物處理后的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 18918-2002）中規(guī)定城市二級(jí)污水處理廠一級(jí)a排放標(biāo)準(zhǔn)，總出水口處污水的bod5濃度為10mg/l。 計(jì)算bod的處理濃度：從以上三種計(jì)算方法可以看出，方法3得出的處理程度較高，所以本污水處理廠的bod5的處理程度為95.16%。 3、 污水的氮磷處理程度計(jì)算 4

11、、 污水的磷酸鹽處理程度計(jì)算2.3 設(shè)計(jì)方案的選擇2.3.1 污水處理部分方案的確定經(jīng)過對(duì)本地區(qū)污水水質(zhì)的計(jì)算，再與典型的生活污水水質(zhì)2(p412)進(jìn)行比較，如下表：表2-2 污水水質(zhì)對(duì)照表ssbod5總氮總磷濃度（mg/l）本廠接受污水水質(zhì)305.14 207.71 24.75 5.65 典型的生活污水水質(zhì)高中低高中低高中低高中低3502201004002001008540201584很明顯，本地區(qū)除了ss，bod5較高外，氮磷也嚴(yán)重超標(biāo)。除此之外，以污水處理程度、當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件、原污水的水量等為依據(jù)，并且比較各種處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：選定本設(shè)計(jì)生化處理部分為sbr即間歇式活性污泥處理工藝，達(dá)到

12、同時(shí)去除水中bod5、ss、n、p的目的。sbr法主要特性：廢水的自我脫氮除磷需要不同的生態(tài)環(huán)境和條件，在cfs(continuous flow system activated sludge process，連續(xù)流活性污泥法)中通常需要通過a/a/o工藝來達(dá)到去除有機(jī)物和氮磷的目的。但sbr法處理工藝可根據(jù)具體的凈化處理要求，通過不同的控制手段而比較靈活的運(yùn)行。由于其在運(yùn)行時(shí)間上的靈活控制，為其實(shí)現(xiàn)脫氮除磷提供了極為有利的條件。sbr工藝不僅可以很容易地實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧及厭氧狀態(tài)交替的環(huán)境條件，而且很容易在好氧條件下增大曝氣量、反應(yīng)時(shí)間和污泥齡來強(qiáng)化硝化反應(yīng)及除磷菌過量攝磷過程的順利完成；也可

13、以在缺氧條件下方便地投加原污水(或甲醇等)或提高污泥濃度等方式以提供有機(jī)碳源作為電子供體使反硝化過程更快地完成；還可以在進(jìn)行階段通過攪拌維持厭氧條件以促進(jìn)除磷菌充分地釋放磷3(p141)。初定污水處理部分的工藝流程如圖2-1。接觸消毒沉砂池泵后格柵污水泵房初沉池sbr池 出水 圖2-1 污水處理工藝流程圖2.3.2 污泥處理部分方案的確定1、 污泥的成分污泥是污水處理過程中的產(chǎn)物，是一種固態(tài)，半固態(tài)和液態(tài)的廢棄物，其數(shù)量（以含水率97%計(jì)）約占處理水量的0.3%0.5%左右。城市污水處理產(chǎn)生的污泥，富集了污水中的污染物，除含有灰分和大量水分（95%99%）外，還含有大量的有機(jī)物、病原微生物、細(xì)

14、菌、寄生蟲卵、揮發(fā)性物質(zhì)、重金屬、鹽類，以及植物營養(yǎng)素（氮、磷、鉀）等。其體積龐大，且易腐化發(fā)臭。所以，必須進(jìn)行處理和處置，以防止造成二次污染7(p13)。2、 污泥的處理方法 污泥處理的目的，主要是達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。 本設(shè)計(jì)初定泥處理部分的工藝流程如圖2-2： 脫水房消化池濃縮池集泥井 外 運(yùn) 圖2-2 污泥處理工藝流程圖2.4 污水泵站的設(shè)計(jì)污水泵接納格柵處理后的污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到后續(xù)的污水處理構(gòu)筑物，以便污水在處理過程中為重力流。污水泵站的組成：格柵，集水井（用于調(diào)節(jié)水量），機(jī)器間，輔助間。 污水泵站有多種形式，應(yīng)根據(jù)進(jìn)水管渠的埋深、來水流量、水泵機(jī)組型號(hào)及

15、臺(tái)數(shù)、水文地質(zhì)條件、施工方法等因素從泵站造價(jià)、布置、施工、運(yùn)行等方面綜合考慮確定。考慮到各方面因素，為了使機(jī)器布置合理，本設(shè)計(jì)采用下圓上方的組合形泵房。為了減小泵房埋深，本設(shè)計(jì)采用非自灌式吸水，設(shè)置真空泵5(p108)。2.4.1 水泵的選擇因?yàn)樵O(shè)計(jì)廠處理水量較大（qmax=44600.54m3/d>15000屬于大型泵站），所以擬用4臺(tái)泵（三用一備），則每臺(tái)泵流量為：水泵的管道采用鋼管，管徑dn500mm。每臺(tái)水泵設(shè)1條吸水管道和一條壓力管道，單進(jìn)單出，壓水管通過dn800mm管徑匯合后壓入出水井中。選用4臺(tái)8pwl型污水泵，配套電機(jī)型號(hào)y280m-8(v1)，功率n=45kw，效率=

16、55%，氣蝕余量6.6m，電機(jī)與水泵重t=1500kg，三用一備，性能參數(shù)如表2-3。表2-3 8pwl泵的性能參數(shù)型號(hào)abcdfhngl8pwl750500850650420410300103011502.4.2 集水井計(jì)算 1、 集水井最高水位式中 h1集水井最高水位，m h1 進(jìn)水管設(shè)計(jì)水位標(biāo)高，m h2 格柵水頭損失，m一般采用0.080.15m 設(shè)計(jì)中取地面標(biāo)高為99.2m，h1=93.022m，h2=0.1m 2、 集水井最低水位式中 h2集水井最低水位，m h3有效水深，m一般采用1.52.5m。 設(shè)計(jì)中取h3=2.4m，取90.500m 3、 集水井平面面積式中 a集水井平面面

17、積； v集水井有效容積，m，一般采用最大一臺(tái)水泵5min的出水量。設(shè)計(jì)中取v51.6m3，取26m2 取集水井的平面尺寸為10m×2.6m，根據(jù)泵房布置，實(shí)際尺寸略大。 4、 集水井底部標(biāo)高式中 h3集水井底部標(biāo)高，m； h4 吸水喇叭口與集水井最低水位的距離，m一般采用0.41.2m； h5 吸水喇叭口與集水井底部的距離，m，h5=0.40.8d，d為吸水喇叭口下部直徑，m； h喇叭 喇叭口高度，m。 設(shè)計(jì)中取h4=0.9m，h5=0.6m，h喇叭=0.7m。 5、 集水井高度式中 h5集水井總高度，m； h4集水井高度，m，一般采用地面標(biāo)高與最高水位標(biāo)高之差。 根據(jù)水量集水井高度

18、過大，調(diào)整為5.580m。2.4.3 泵站的附屬設(shè)施計(jì)算 1、 格柵計(jì)算 （1） 格柵間隙數(shù)式中 n 格柵最大間隙數(shù)個(gè)數(shù)； q 設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，°； b柵條間隙，m h柵前水深，m v過柵流速，m/s； n格柵數(shù)，個(gè)。 設(shè)計(jì)中取60°，b0.02m，v0.8m/s，h1.0m，n2個(gè)個(gè) （2） 柵條寬度式中 b柵條寬度，m； s柵條寬度，m，一般采用0.0050.01m。 設(shè)計(jì)中取s0.005m （3） 過柵水頭損失式中 h1格柵水頭損失，m； k 系數(shù)，一般采用3； 阻力系數(shù)，其數(shù)值與柵條斷面形狀有關(guān)，設(shè)計(jì)中采用銳邊柵條。設(shè)計(jì)中取2.42× 柵條

19、后的自由跌落為0.068m，則格柵的水頭損失為0.1m。 （4） 柵條槽的總厚度式中 h 格柵槽的總高度，m； h2格柵槽的超高，m，一般采用0.5m。 （5） 每日柵渣量式中 w 每日柵渣量，m3/d； 平均流量，m3/s w1 每103m3污水的柵渣量，m3/103m3；一般采用0.030.1m3/103/m3污水。設(shè)計(jì)中取w10.05 m3/103m3污水， 采用機(jī)械清渣，機(jī)械擠壓打包運(yùn)走。 2、 其它附屬設(shè)施計(jì)算 （1） 水泵集水井反沖管計(jì)算 水泵運(yùn)行時(shí)，集水井內(nèi)可能淤積一些沉淀的污泥，影響水泵吸水管吸水性能。設(shè)計(jì)中選擇每臺(tái)水泵壓水管道上引入集水井內(nèi)一條反沖洗管道，用來反沖洗集水井內(nèi)淤

20、積的污泥，經(jīng)反沖浮起的污泥與污水一同由水泵運(yùn)走。 反沖洗采用鋼管dn50mm，設(shè)計(jì)流量0.003m3/s，管內(nèi)流速1.59m/s，水力坡度13.7。反沖洗出口采用dn50mm×40mm的漸縮管，用以增大出口流速。 （2） 泵房?jī)?nèi)排水計(jì)算 水泵房?jī)?nèi)地面做成1的坡度，坡向集水槽和集水坑。集水槽寬0.2m，深0.3m，沿泵房?jī)?nèi)墻設(shè)置，坡向集水坑。集水坑平面尺寸1.25m×1.25m，深0.5m。選擇兩臺(tái)50qw18-15-1.5潛污泵排水，將泵房?jī)?nèi)的積水排至集水井內(nèi)。潛污泵設(shè)計(jì)流量18m3/h，揚(yáng)程15m，轉(zhuǎn)速2840r/min，電動(dòng)機(jī)功率p=1.5kw，=62.8%，w=60k

21、g。 （3） 泵房?jī)?nèi)通風(fēng)計(jì)算 設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)換氣次數(shù)為510次/h，通風(fēng)換氣體積按地面以下泵房體積計(jì)算，地面以下泵房體積不計(jì)入。選擇兩條通風(fēng)管道，通風(fēng)管道采用阻燃塑料管，管徑dn300mm，管內(nèi)流速10.5m/s，阻力損失0.41。通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)口設(shè)在泵房底部，距離室內(nèi)地面0.5m，排風(fēng)口設(shè)在室外地面之上，高于室外地面0.4m。通風(fēng)機(jī)選擇兩臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)流量3230m3/h，風(fēng)壓18.3mm水柱。 （4） 起重計(jì)算為方便泵房?jī)?nèi)水泵和電機(jī)的安裝，維護(hù)和更換，在泵房?jī)?nèi)設(shè)置起重設(shè)備。泵房?jī)?nèi)最大的設(shè)備是電機(jī)，設(shè)計(jì)中選擇一臺(tái)起重量1500kg，起升高度10m的手動(dòng)單梁起重機(jī)sdq2。 （5）

22、水泵基礎(chǔ)計(jì)算基礎(chǔ)長(zhǎng)度l地角螺釘間距+（400500） 基礎(chǔ)寬度b地角螺釘間距+200 基礎(chǔ)高度h 式中 水泵重量（kg）；電機(jī)重量（kg）； 基礎(chǔ)長(zhǎng)度（m）； 基礎(chǔ)寬度（m）； 基礎(chǔ)密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3)。 （6） 出水井計(jì)算水泵壓水管出口接入出水井內(nèi)，出水井采用自由式出水。平面尺寸3m×3m，有效水深3.6m。 （7） 通風(fēng)采暖設(shè)備泵房?jī)?nèi)采用自然通風(fēng)，地上部分房間兩面對(duì)稱開窗，以造成對(duì)流，地下部分設(shè)通風(fēng)管通風(fēng)，采用雙層玻璃保暖。由于本設(shè)計(jì)位于遼寧省，冬季較寒冷，采用暖氣集中采暖方法。2.4.4 泵房布置計(jì)算 1、 泵房平面布置排水泵房采用合建式圓形干式

23、泵房，集水井建于泵房的一側(cè)，水泵直接從集水井內(nèi)吸水，控制間與泵房建在一處。 （1） 泵房長(zhǎng)度 式中 l 泵房長(zhǎng)度，m； n 水泵臺(tái)數(shù)，臺(tái)； b1水泵基礎(chǔ)寬度，m； b2水泵基礎(chǔ)間距，m，一般采用0.81.5m； b3檢修通道寬度，m，一般采用b31.21.5m。 設(shè)計(jì)中取b21m，b31.5m， （2） 泵房寬度式中 b泵房寬度，m； l1進(jìn)水閥門寬度，m； l2水泵進(jìn)水漸縮管長(zhǎng)度，m； l3進(jìn)水檢修通道寬度，m，一般采用0.51.2m； l4水泵基礎(chǔ)長(zhǎng)度，m； l5出水端檢修通道寬度，m，一般采用l5l4+1.0。 （3） 泵房半徑：綜合長(zhǎng)寬，選擇直徑15m。 2、 泵房標(biāo)高設(shè)計(jì)泵房?jī)?nèi)部標(biāo)高

24、主要根據(jù)進(jìn)水管水面標(biāo)高確定。 （1） 水泵進(jìn)水口水面標(biāo)高=93.022m （2） 泵軸標(biāo)高計(jì)算式中 hss 泵軸最大安裝高度，m； pa 吸水井水面處的絕對(duì)大氣壓，kpa； hsv 氣蝕余量，m hs吸水管總水頭損失，m 實(shí)際水溫下的飽和蒸汽壓力，mh2o。 考慮水泵長(zhǎng)時(shí)間使用吸水性能下降，取安裝高度為2.00m，泵軸標(biāo)高為92.500m。 （3） 水泵基礎(chǔ)頂標(biāo)高= 92.090m； （4） 泵房地面標(biāo)高= 91.100m； （5） 泵房地下部分埋深=99.200-91.100=8.100m； （6） 泵房房頂標(biāo)高=104.000m。第3章 污水的一級(jí)處理 3.1 格柵3.1.1 格柵的設(shè)計(jì)說

25、明在污水處理系統(tǒng)（包括水泵）前，均須設(shè)置格柵，以攔截較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物。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、泵房集水井的進(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，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)在污水泵房?jī)?nèi)的機(jī)器前設(shè)置了格柵，相關(guān)計(jì)算說明污水泵站的設(shè)計(jì)中提到。3.1.2 泵后格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容：本設(shè)計(jì)中格柵與明渠連接，提升泵站的來水首先進(jìn)入穩(wěn)壓井后，進(jìn)入格柵渠道。格柵：設(shè)計(jì)流量qs0.5162m3/s，過柵流速取0.9m/s，格柵傾角600，柵前水深1.0m，柵條間隙

26、b=0.02m。 1、 柵條間隙數(shù)式中 n 格柵最大間隙數(shù)個(gè)數(shù)； q 設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，°； b柵條間隙，m； h柵前水深，m； v過柵流速，m/s。 設(shè)計(jì)中取60°，b0.01m，v0.9m/s，h1.0m n=53.38個(gè)，取54 2、 柵槽寬度式中 b柵條槽寬度，m； s每根格柵條寬度，m，一般采用0.0050.01m。設(shè)計(jì)中取s0.01m 3、 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度式中 l1 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度，m； b1進(jìn)水明渠寬度，m；a1漸寬處角度，一般采用10°30°。設(shè)計(jì)中取b1=0.9m，a1=20°。 4、 出水渠道漸窄部

27、分長(zhǎng)度式中 l2 進(jìn)水渠道漸窄部分長(zhǎng)度，m； b1進(jìn)水明渠寬度，m；a1漸窄處角度， a2=a1。 5、 通過柵條的水頭損失式中 h1格柵水頭損失，m； 格柵條的阻力系數(shù)，取2.42； k格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。 6、 柵后明渠的總高度h=h+h1+h2式中 h柵后明渠的總高度，m； h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m。 設(shè)計(jì)中取柵前明渠超高h(yuǎn)2=0.3 h=h+h1+h2=1.0+0.12+0.3=1.42m 7、 柵槽總長(zhǎng)度式中 l 格柵槽總長(zhǎng)度，m； h1格柵明渠的深度，m。 8、 每日柵渣量式中 w每日柵渣量，m3/d； w1每日每10m3污水的柵渣

28、量（m3/103m3污水），一般采用0.040.06m3/103污水。設(shè)計(jì)中取w1=0.05m3/103m3污水=1.6m3/d應(yīng)采用機(jī)械清渣及皮帶輸送機(jī)或無輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運(yùn)走。 9、 進(jìn)水與出水渠道泵站污水采用dn800mm的管道進(jìn)入進(jìn)水渠道，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水渠道寬度b1=0.9m，進(jìn)水水深h1=h=1.0m，出水渠道b2=b1=0.9m，出水水深h2=h1=1.0m。3.2 沉砂池 沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于初次沉淀池前，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。3.2.1 沉砂池的設(shè)計(jì)說明沉砂池的形狀按池內(nèi)水流方向的不同有平

29、流式、豎流式、輻流式沉砂池；按池型可分為平流、豎流、曝氣和旋流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，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小；而且能克服平流式沉砂池的缺點(diǎn)6(p283)。經(jīng)比較，本設(shè)計(jì)采用曝氣沉砂池。3.2.2 沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算圖3-1 沉砂池的構(gòu)造簡(jiǎn)圖 1、 沉砂

30、池有效容積式中 v沉砂池有效容積，m3； q最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； t 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間，min，采用13min7(p44)，曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)要求最高時(shí)流量的停留時(shí)間應(yīng)大于2min12(p46)。 設(shè)計(jì)中取t=2min, 2、 水流斷面積式中 a水流過水?dāng)嗝婷娣e，m2； v1水平流速，m/s，設(shè)計(jì)中取v1=0.1m/s7(p45)=5.162m2，取6m2 3、 沉砂池寬度 式中 b沉砂池寬度，m； h2沉砂池有效水深，m一般采用23m，寬深比一般采用11.5，可達(dá)57(p45)。設(shè)計(jì)中取h2=2m 4、 沉砂池長(zhǎng)度式中 l沉砂池長(zhǎng)度，m。，取11m。 5、 每小時(shí)所需空氣量式中 q

31、每小時(shí)所需空氣量，m3/h； d1m3污水所需空氣量，m3/m3污水，一般采用0.10.2m3/m3污水。設(shè)計(jì)中取d=0.2m3/m3污水 6、 沉砂室所需容積式中 q平均流量，m3/s； x城市污水沉砂量，m3/106m3污水，一般采用30 m3/106m3污水； t清除沉砂的間隔時(shí)間，d，一般取12d。設(shè)計(jì)中取t=2d，x=30m3/106m3污水， 7、 每個(gè)沉砂斗容積v0式中 v0每個(gè)沉砂斗容積，m3； n 沉砂斗數(shù)量，個(gè)。 8、 沉砂斗上口寬度式中 a 沉砂斗上口寬度，m； h3沉砂斗高度，m； 沉砂斗壁與水平面的傾向，°，一般采用圓形沉砂池=55°，矩形沉砂池6

32、0°； a1 沉砂斗低寬度，m，一般采用0.40.5m設(shè)計(jì)中取h3=1.2m ，a1=0.5m，=600 9、 沉砂斗容積式中 v0'沉砂斗有效容積，m3。 10、 進(jìn)水渠道格柵的出水通過dn800mm的管道進(jìn)入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道的流速式中 v1進(jìn)水渠道水流流速，m/s； b1進(jìn)水渠道寬度，m； h1進(jìn)水渠道水深，m。設(shè)計(jì)中取b1=1.8m，h1=0.5m 11、 出水裝置出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)的水位標(biāo)高恒定，堰上水頭式中 h1堰上水頭，m； q1沉砂池內(nèi)的設(shè)計(jì)流量，m3/s； m 流量系數(shù)，一般采用0.40.5；

33、b2 堰寬，m，等于沉砂池的寬度。設(shè)計(jì)中取m=0.4，b2=3m。出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬度b2=0.8m出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管，管徑dn800mm，管內(nèi)流速1.03m/s，水力坡度i=1.56。3.3 初次沉淀池3.3.1 初次沉淀池的設(shè)計(jì)說明沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，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。本設(shè)計(jì)因?yàn)椴捎昧藄br生物處理，所以不用設(shè)置二沉池。初次沉淀池是對(duì)污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。大約去除s

34、s40%55%，同時(shí)可去除bod5去除2030%。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。各種型式的沉淀池的性能比較見表3-1。表3-1 平流式、輻流式和豎流式沉淀池比較池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)（3）施工簡(jiǎn)易，造價(jià)較低（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥是每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管排泥，操作量大（1）適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)（2）適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡(jiǎn)單（2）占地面積小（1）池子深度大（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適用能力差（3）造價(jià)較高（4）池徑不宜過大，否則布水不均適用于中、小型污水處

35、理廠輻流式（1）多為機(jī)械排泥，運(yùn)行效果好，管理較簡(jiǎn)單（2）排泥設(shè)備已趨定型機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高（1）用于地下水位較高地區(qū)（2）用于大、中型污水處理廠經(jīng)比較擬采用輻流沉淀池。3.3.2 沉淀池池體的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、 沉淀部分有效面積式中 f沉淀部分有效面積，m2； q設(shè)計(jì)流量，m3/s； q表面負(fù)荷，m3/（m2·h），一般采用1.53.0 m3/（m2·h）。設(shè)計(jì)中取表面負(fù)荷q=2m3/（m2·h） 池?cái)?shù) n=2則：f= =464.58m2 2、 沉淀池直徑式中 d沉淀池直徑，m。， 取25m 3、 沉淀池有效水深式中 h2沉淀池有效水深，m； t 沉

36、淀時(shí)間，h，一般采用13小時(shí)。設(shè)計(jì)中取沉淀時(shí)間t=1.5h 4、 污泥部分所需容積 （1） 按設(shè)計(jì)人口計(jì)算式中 v污泥部分所需容積，m3s每人每日污泥量，l/（人·d），一般采用0.30.8 l/（人·d）； t兩次清除污泥相隔時(shí)間，d，一般采用重力排泥時(shí)，t=12d，采用機(jī)械刮泥排泥時(shí)，t=0.050.2d；n設(shè)計(jì)人口數(shù)，人；n沉淀池組數(shù)。設(shè)計(jì)中s=0.5 l/（人·d），采用機(jī)械刮泥排泥排泥t=0.2d（2） 按去除水中懸浮物計(jì)算式中 q 設(shè)計(jì)流量，m3/s； c1 進(jìn)水懸浮物濃度，mg/l； c2 出水懸浮物濃度，mg/l，一般采用沉淀效率=40%60%；

37、k2 生活污水量總變化系數(shù)； 污泥容重，t/m3，約為1； p0污泥含水率，%。設(shè)計(jì)中取t=0.2d，p0=97%，=50%，c2=（100%-50%）×c1=0.5×c1輻流沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的周邊線速度為23m/min，將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排出池外。（3） 污泥斗容積 輻流沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，池底需做成2%的坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗，設(shè)計(jì)中選擇矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m×2m，底部尺寸0.5m×0.5m，傾角為60°有效高度1.35m。式中 v1污泥斗容積，m3； h5 污泥斗高

38、度，m； a 污泥斗上口邊長(zhǎng)，m； a1 污泥斗底部邊長(zhǎng)，m，一般采用0.5m。 （4） 沉淀池底部圓錐體體積式中 v2 沉淀池底部圓錐體積，m3； h4 沉淀池底部圓錐體高度，m3 r 沉淀池半徑，m。 設(shè)計(jì)中取h4=0.23m，r=1m。 （5） 沉砂斗總?cè)莘e式中 v3沉砂斗總?cè)莘e，m。 （6） 沉淀池總高度式中 h沉淀池總高度，m； h1沉淀池超高，m，一般采用0.30.5m； h3沉淀池緩沖層高度，m，一般采用0.3m。設(shè)計(jì)中取h1=0.3m，h3=0.3m3.4 進(jìn)水集配水井輻流沉淀池分為兩組，在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進(jìn)每組沉淀池。圖3-2

39、 進(jìn)水集配水井計(jì)算示意簡(jiǎn)圖 1、 配水井的中心管徑式中 d2配水井內(nèi)中心管直徑，m；v2配水井內(nèi)中心管上升流速，m/s，一般采用v20.6m/s。設(shè)計(jì)中取配水井中心管內(nèi)污水流速v2=1.0m/s，設(shè)計(jì)中取800mm；配水井直徑式中 v3配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取v0.20.4m/s； d3配水井直徑，m。設(shè)計(jì)中取v30.2m/s，取2.00m。集水井直徑取5.00m。 2、 進(jìn)水管及配水花墻沉淀池分為兩組，每組沉淀池采用中心進(jìn)水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動(dòng)。進(jìn)水管道采用鋼管，管徑dn500mm，管內(nèi)流速v=1.28m/s，水力坡度i=4.21，進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為70

40、0mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心管上部，布置6個(gè)穿孔花墻，過孔流速式中 v3穿孔花墻過孔流速，m/s，一般采用0.20.4m/s； b3孔洞的寬度，m； h3孔洞的高度，m； n3孔洞的數(shù)量，個(gè)。 設(shè)計(jì)中取b3=0.2m，h3=0.6m，n=8個(gè) 穿孔花墻向四周輻射輻射平均布置，穿孔花墻四周設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩直徑2.0m，高2.0m，在穩(wěn)流罩上平均分布100mm的孔洞240個(gè)，孔洞的總面積為穩(wěn)流罩過水?dāng)嗝娴?5%。 3、 出水堰沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進(jìn)入集水槽，然后匯入出水管道排水集水井。出水堰采用雙側(cè)90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0

41、.08m，間距0.05m，外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁0.4m，三角堰直徑為24.2m，共有362個(gè)三角堰。內(nèi)側(cè)三角堰擋渣板0.4m，三角堰直徑為22.2m，共332個(gè)三角堰。兩側(cè)三角堰寬度0.6m，三角堰后自由跌落0.10.15m，三角堰有效水深為式中 q1三角堰流量，m3/s； h1三角堰水深，m，一般采用三角堰高度的1/22/3。 三角堰堰后自由跌落0.15m，則堰上水頭損失0.187m。 4、 堰上負(fù)荷式中 q1堰上負(fù)荷，l/（s·m），一般小于2.9 l/（s·m）； d1三角堰出水渠道平均直徑，m。 5、 出水擋渣板 三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機(jī)桁架上的浮渣

42、刮板收集。擋渣板高出水面0.2m，伸入水下0.4m，在擋渣板旁設(shè)一個(gè)浮渣收集裝置，采用管徑dn300mm的排渣管排出池外。 6、 出水渠道 出水槽設(shè)置在沉淀池四周，設(shè)置一個(gè)總出水口，雙側(cè)收集三角堰出水，出水槽寬0.6m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速1.03m/s，出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑dn500mm，v=1.28m/s，i=4.21。7、 刮泥設(shè)備沉淀池采用周邊轉(zhuǎn)動(dòng)刮泥機(jī)，周邊轉(zhuǎn)動(dòng)刮泥機(jī)的線速度為23m/min，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將污泥推如污泥斗，刮泥機(jī)上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進(jìn)排渣裝置。 8、 排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑dn15

43、0mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.2m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。第4章 污水的二級(jí)處理4.1 sbr工藝介紹 sbr是序列間歇式活性污泥法（sequencing batch reactor activated sludge process）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，sbr技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，sbr技術(shù)的核心是sbr反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，

44、無污泥回流系統(tǒng)。其具體運(yùn)行操作過程為：進(jìn)水階段攪拌(在厭氧狀態(tài)下釋放磷）反應(yīng)階段（在好氧狀態(tài)下降解有機(jī)物、硝化和磷吸收）沉淀排水排泥階段（通過排泥除磷、利用沉淀過程中的缺氧條件進(jìn)行反硝化脫氮）閑置階段（再生污泥，準(zhǔn)備進(jìn)入下一運(yùn)行周期）。3(p141 正是sbr工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。2、 運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。3、 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。4、 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行

45、調(diào)整，運(yùn)行靈活。5、 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。6、 反應(yīng)池內(nèi)存在do、bod5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。7、 sbr法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。8、 脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。9、 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。4.2 曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 1、 bod污泥負(fù)荷率 sbr池在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，bod5污泥負(fù)荷ns為0.030.4kgbod5/(kgmlss·d)之間

46、9(p67)，本設(shè)計(jì)采取ns=0.2kg/(kg·d)。 2、 曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度x一般采用1500-5000mg/l(參照同上)之間，設(shè)計(jì)中取x=3000mg/l。 3、 曝氣時(shí)間式中 ta曝氣時(shí)間，h； sa進(jìn)水bod濃度，mg/l。bod5經(jīng)過初沉池后已經(jīng)去除25%。則進(jìn)水bod5=207.71×75%=155.78g/l 本設(shè)計(jì)中取為3.5小時(shí)。 4、 沉淀時(shí)間停止曝氣后，初期沉降速度vmax=7.4×10000tx式中 vmax沉降速度，m/h； t水溫，c°。當(dāng)水溫為10時(shí)，則有vma=7.4×10000

47、5;10×3000=0.91m/h當(dāng)水溫為20時(shí)，則有vma=7.4×10000×20×3000=1.82m/h沉淀時(shí)間為：式中 ts 沉淀時(shí)間，h；h 反應(yīng)池內(nèi)水深，m； 安全高度，m，一般采用0.30.5m；設(shè)計(jì)中取=0.5m，h=6m當(dāng)水溫為10時(shí)：當(dāng)水溫為20時(shí)： 5、 排出時(shí)間 排出時(shí)間td=2.0h。 6、 進(jìn)水時(shí)間 設(shè)計(jì)中取反應(yīng)池進(jìn)水時(shí)間t=2.0h。 7、 一個(gè)周期所需時(shí)間t=ta+ts+td+ti =3.5+3.8+2.0+2.0=12.0h 8、 曝氣池個(gè)數(shù) 式中 n曝氣池個(gè)數(shù)。 9、 每天周期數(shù)式中 n每天周期次數(shù)。4.2.2 曝氣

48、池尺寸計(jì)算 1、 每組曝氣池的容積式中 v每組曝氣池容積，m3； 2、 曝氣池的平面尺寸式中 f單組曝氣池的面積，m2 h曝氣池的有效水深，m。本設(shè)計(jì)取為1240m設(shè)每組曝氣池的池寬為20m，則池長(zhǎng)62m 3、 曝氣池的總高度 曝氣池的水深6m，超高取0.5m，則曝氣池總高度h為h=6+0.5=6.5m4.2.3 進(jìn)出水系統(tǒng) 1、 sbr池進(jìn)水設(shè)計(jì)集水井的來水通過dn800的管道送入sbr反應(yīng)池，管道內(nèi)的水流最大流速為v=1.03m/s，i=1.56。在每一組sbr池上設(shè)電動(dòng)閥門，以便于控制池的進(jìn)水量，進(jìn)水管直接將來水送如曝氣池內(nèi)。 2、 sbr池出水設(shè)計(jì)sbr池采用潷水器出水，由于水量較大，本設(shè)計(jì)采用xb-1800旋轉(zhuǎn)式潷水器，出水能力為1800m3/h，潷水深度為3.0m。出水管管徑dn800mm。 3、 排泥管 采用dn200的排泥管，重力排泥。4.2.4 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 1、 平均時(shí)需氧量計(jì)算 式中 o2 混合液需氧量，kg o2/d； a活性污泥微生物每代謝1kgbod所需的氧氣kg，取為0.5； q 污水平均