日處理量10萬(wàn)噸城市污水處理廠初步設(shè)計(jì)

1、南方某鎮(zhèn)污水處理廠工藝方案設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)：環(huán)境工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué) 院: 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院年 級(jí): 12環(huán)境工程指導(dǎo)老師: 張剛組 員羅 娟(20122400093)唐聆婷(20122300018)高澤純(20122400084)蔣俊華(20122400117)李海天(20122400119)第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)以及依據(jù)通過(guò)城市污水處理廠的課程設(shè)計(jì)，鞏固學(xué)習(xí)成果，加深對(duì)污水處理課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與理解，掌握污水處理廠設(shè)計(jì)的方法，培養(yǎng)和提高計(jì)算能力、設(shè)計(jì)和繪圖水平。在教師指導(dǎo)下，基本能獨(dú)立完成一個(gè)中、小型污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)，鍛煉和提高分析及解決工程問(wèn)題的能力。1.1.項(xiàng)目概況：該鎮(zhèn)位于南方地區(qū)，風(fēng)景優(yōu)美，山清水

2、秀，但近年來(lái)因?yàn)楣I(yè)的快速發(fā)展，排放的大量工業(yè)廢水造成河流等水體水質(zhì)日益惡化。為保護(hù)環(huán)境，該鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)一座城鎮(zhèn)污水處理廠，將生活污水和工業(yè)廢水集中處理。 1.2.設(shè)計(jì)規(guī)模: 設(shè)計(jì)水量15萬(wàn)噸每天，其中生活污水約占總水量的40%，工業(yè)污水約占總水量的60%1.3設(shè)計(jì)水質(zhì)：該鎮(zhèn)是工業(yè)重鎮(zhèn)，工業(yè)污水占比重較大，污水水質(zhì)codcr為250450mg/l，相應(yīng)bod約為140-230 mg/l。規(guī)劃原則上布置污染較小的工業(yè)，但具體工業(yè)難以預(yù)料，因此，工業(yè)廢水的水質(zhì)也難以確定。生活污水水質(zhì)屬一般濃度。 綜合考慮該鎮(zhèn)的特點(diǎn)，參比相關(guān)城市的污水水質(zhì)，確定污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)codcr為390mg/l，相應(yīng)bod

3、約為210mg/l ，ss為210mg/l。1.4.處理目標(biāo)：城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入gb3838 地表水類(lèi)功能水域（劃定的飲用水水源保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外），執(zhí)行一級(jí)b的排放標(biāo)準(zhǔn)，即： 1.5溫度、氣象條件：（1）風(fēng)向及風(fēng)速：常風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最大風(fēng)速8m/s； （2）氣溫：月平均最高氣溫37.2,最低氣溫5.1。 1.6廠址地形、地物情況：廠區(qū)地面基本平坦，高差相差1米左右，高程在2526米之間，廠區(qū)基本上是河灘地，周?chē)艽竺娣e內(nèi)沒(méi)有農(nóng)田。1.7水文地質(zhì)條件：（1）流經(jīng)該市河流的最高水位為24.00m，最低水位22.80m，平均水位23.00m，河水最高水溫25，最低水溫8，平均水溫14（2）地下

4、水水位高程為21.00m，地下水無(wú)侵蝕性。（3）工程地質(zhì)良好，土質(zhì)基本上是砂礫石層，地基承載力1820tm2，適宜于工程建設(shè)；（4）最大積雪深度0厘米，最大凍土深度0厘米，地震設(shè)防等級(jí)：6級(jí)以下。 1.8用電條件：處理廠址附近能夠提供雙電源或雙回路的供電需求。第二章 設(shè)計(jì)工藝選擇2.1.污水水量的確定由設(shè)計(jì)資料知，該市每天的平均污水量為：=15萬(wàn)m3/天=6250m3/h總變化系數(shù)總變化系數(shù)：kz= 1.3 故污水設(shè)計(jì)流量q=195000t/d=8125 m3/h=2.26m3/s式中 城市每天的平均污水量，m3/h； 總變化系數(shù)； 設(shè)計(jì)流量2.2.工藝設(shè)計(jì)初步選擇處理水量：19.5萬(wàn)t/db

5、odcodss進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)210390210出水水質(zhì)(mg/l)206020處理程度90.48%84.62%90.48%該廠處理水量大于100000t/d,屬于大型污水處理廠，其二級(jí)處理適合用活性污泥法進(jìn)行處理，國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠廠采用的工藝有普通活性污泥法、a/o法、a2/o法、ab工藝、氧化溝法、sbr間歇式活性污泥法等工藝。又本設(shè)計(jì)對(duì)bod5去除率要求較高，對(duì)氮磷的去除沒(méi)有特殊要求，而普通活性污泥工藝對(duì)bod5去除率高，可達(dá)90%95%，穩(wěn)定性較強(qiáng)，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間短，故而采用普通活性污泥法。2.3.活性污泥法選擇活性污泥法自發(fā)明以來(lái)，根據(jù)反應(yīng)時(shí)間、進(jìn)水方式、曝氣設(shè)備、氧的來(lái)源、反

6、應(yīng)池型等的不同，已經(jīng)發(fā)展出多種變型，這些變型方式有的還在廣泛應(yīng)用，同時(shí)新開(kāi)發(fā)的處理工藝還在工程中接受實(shí)踐的考驗(yàn)，采用時(shí)需慎重區(qū)別對(duì)待，因地因時(shí)的加以選擇。（1）傳統(tǒng)推流式傳統(tǒng)推流式活性污泥法工藝流程，污水和回流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入，在池內(nèi)呈推流形式流動(dòng)至池的末端，由鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)擴(kuò)散設(shè)備或機(jī)械曝氣機(jī)曝氣并攪拌，因?yàn)槔鹊赖拈L(zhǎng)寬比要求在510，所以一般采用35條廊道。在曝氣池內(nèi)進(jìn)行吸附、絮凝和有機(jī)污染物的氧化分解，最后進(jìn)入二沉池進(jìn)行處理后的污水和活性污泥的分離，部分污泥回流至曝氣池，部分污泥作為剩余污泥排放。傳統(tǒng)推流式運(yùn)行中存在的主要問(wèn)題，一是池內(nèi)流態(tài)呈推流式，首端有機(jī)污染物負(fù)荷高，耗氧速率高；二是

7、污水和回流污泥進(jìn)入曝氣池后，不能立即與整個(gè)曝氣池混合液充分混合，易受沖擊負(fù)荷影響，適應(yīng)水質(zhì)、水量變化的能力差；三是混合液的需氧量在長(zhǎng)度方向是逐步下降的，而充氧設(shè)備通常沿池長(zhǎng)是均勻布置的，這樣會(huì)出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過(guò)需要的現(xiàn)象。（2）完全混合法污水與回流污泥進(jìn)入曝氣池后，立即與池內(nèi)的混合液充分混合，池內(nèi)的混合也是有待泥水分離的處理水。該工藝具有如下特征：進(jìn)入曝氣池的污水很快即被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)池液的組成變化較小，因?yàn)轶E然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來(lái)承擔(dān)，所以該工藝對(duì)沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，適用于處理工業(yè)廢水，

8、特別是濃度較高的工業(yè)廢水。污水在曝氣池內(nèi)分布均勻，f/m值均等，各部位有機(jī)污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致，因此，有可能通過(guò)對(duì)f/m值的調(diào)整，將整個(gè)曝氣池的工況控制在最佳條件，以更好發(fā)揮活性污泥的凈化功能。曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。完全混合活性污泥法系統(tǒng)因?yàn)橛袡C(jī)物負(fù)荷較低，微生物生長(zhǎng)通常位于生長(zhǎng)曲線的靜止期或衰老期，活性污泥易于產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。（3）吸附-生物降解工藝（ab法）ab處理工藝的主要特征是：整個(gè)污水處理系統(tǒng)共分為預(yù)處理段、a級(jí)、b級(jí)三段，在預(yù)處理段只設(shè)格柵、沉沙等處理設(shè)備，不設(shè)初沉池；a級(jí)由吸附池和中間沉淀池組成，b級(jí)由曝氣池及二沉池組成；a級(jí)與b級(jí)各自擁有獨(dú)立

9、的污泥回流系統(tǒng)，每級(jí)能夠培育出各自獨(dú)特的、適合本級(jí)水質(zhì)特征的微生物種群。a級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，曝氣停留時(shí)間在24h，污泥泥齡1520d。該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷能力，在歐洲有廣泛的應(yīng)用。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。結(jié)合bod處理效果以及建廠難度和資金投入之后決定選擇最為成熟歷史悠久的傳統(tǒng)推流式活性污泥法。四.工藝流程圖 第三章 污水處理廠構(gòu)筑物計(jì)算3.1污水泵房的工藝流程：3.1.1泵前格柵設(shè)計(jì)計(jì)算：3.11.1泵前格柵設(shè)計(jì)中取四組格柵，n=4組，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，安裝角度=60°3.1.12格柵間隙數(shù)： 式中：n格柵柵條間隙數(shù)（個(gè)）；q設(shè)計(jì)流量2.26（m

10、3/s）；n設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)4（組）； h格柵柵前水深1.0（m）； b格柵柵條間隙0.02（m）；v格柵過(guò)柵流速0.8（m/s）； 格柵傾角60（°）。3.1.1.3格柵槽寬度：b=s(n1)+bn =0.01×（33-1）0.02×33=0.98m式中：b格柵槽寬度（m）s每根格柵條的寬度0.01（m），柵條采用直徑為10mm的圓鋼。3.1.1.4進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)式中： l1進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（m）；b1進(jìn)水明渠寬度，取0.65（m）；1漸寬處角度（°），一般采用10-30°，取1=20°3.1.1.5出水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度：

11、 3.1.1.6通過(guò)格柵的水頭損失： 式中：h1水頭損失（m）；格柵條的阻力系數(shù)，查表=1.672.42，取=1.79；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。 3.1.1.7柵后明渠的總高度：h=h+h1+h2 =1.0+0.06+0.3=1.36m式中：h柵后明渠的總高度(m)； h2明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m，取h2=0.30m3.1.1.8柵槽總長(zhǎng)度： 式中：l格柵槽總長(zhǎng)度（m）； h1柵前明渠的深度（m），設(shè)計(jì)中h1=1.0+0.3=1.30m3.1.1.9每日柵渣量計(jì)算： 式中：w每日柵渣量（m3/d）；w1每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m3

12、污水），一般采用0.04-0.06m3/103m3污水，取w1=0.04。w=1.5m3/d > 0.2m3/d。采用機(jī)械除渣, 無(wú)軸輸送機(jī)輸送柵渣本設(shè)計(jì)采用自灌式水泵，自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站，其優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)及時(shí)可靠，管理方便。由于自灌式啟動(dòng)，故采用集水池與機(jī)器間合建。3.1.2選泵設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.2.1選泵前揚(yáng)程估算：格柵前水面標(biāo)高=進(jìn)水管液面標(biāo)高=24.1格柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水面標(biāo)高-格柵壓力損失污水流經(jīng)格柵的壓力損失按0.1m估算，則：格柵后水面標(biāo)高=24集水池有效水深取2.0m，則：集水池最低水位標(biāo)高=24-2=22.00m水泵凈揚(yáng)程hst=出水

13、井水面標(biāo)高-集水池最低水位標(biāo)高=29.08-22=7.08水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的總壓力損失估算為2.0mh2o；則水泵揚(yáng)程h=7.08+2=9.08m。3.1.2.2水泵機(jī)組的選擇：選擇五臺(tái)水泵，四用一備，則： 型號(hào)數(shù)量轉(zhuǎn)速水泵效率電動(dòng)機(jī)功率400wl2200-124用，1備735r/min80%90kw3.1.2.3.泵站的平面布置：（1）吸水管路布置：為了保證良好的吸水條件，每臺(tái)水泵設(shè)單獨(dú)的吸水管，每條吸水管的設(shè)計(jì)流量均為2031.3m3/h，采用dn800鋼管，流速v1=0.85m/s；在吸水管起端設(shè)一進(jìn)水喇叭口，其直徑為dn1200，吸水管路上設(shè)90°彎頭2個(gè)，

14、電動(dòng)閘閥1個(gè)，偏心漸縮管1個(gè)，揚(yáng)程計(jì)算如下：吸水管路水頭損失為：h=h1+h2=0.393m。（2）壓水管路布置：每條壓水管的設(shè)計(jì)流量均為2031.3m3/h，采用dn1000鋼管，流速v1=0.85m/s，壓水管路上設(shè)同心漸擴(kuò)管兩個(gè)，單向止回閥一個(gè)，閘閥一個(gè)。出水管路水頭損失計(jì)算，選擇一條阻力損失最大的管路作為核算對(duì)象，計(jì)算泵站內(nèi)壓水管路水頭損失吸、壓水管路總水頭損失為：h=hab+hbc+h5=0.534m2.0m； 則水泵所需揚(yáng)程為：h=0.534+7.08<12,所選水泵揚(yáng)程為12m，滿(mǎn)足要求。（3）泵座基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：泵基礎(chǔ)長(zhǎng)度 取1.4m泵基礎(chǔ)的寬度 取1.5m 3.1.2.4集水

15、池設(shè)計(jì)計(jì)算：（1）集水池容積計(jì)算：集水池的容積按1臺(tái)泵min的流量計(jì)算，則： 則集水池的面積： 按照滿(mǎn)足水泵間布置要求計(jì)算容積：水泵間長(zhǎng)度：水泵間長(zhǎng)度是指水泵間兩墻軸間的距離。根據(jù)主機(jī)組臺(tái)數(shù)、布置形式、機(jī)組間距、邊機(jī)組段長(zhǎng)度等因素確定，應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)組吊運(yùn)和泵房?jī)?nèi)交通的要求，用下式表述：l 泵房長(zhǎng)度（mm）；l0 主機(jī)組基礎(chǔ)的長(zhǎng)度（mm）；l1 主機(jī)組基礎(chǔ)間距（mm）；l1主機(jī)組基礎(chǔ)到墻壁之間的距離（mm）n 主機(jī)組臺(tái)數(shù)。計(jì)算中取l1=5m，l0=1.5m，l1=2m，n=5，則l=25.5m。 水泵間跨度：水泵間的跨度是水泵間進(jìn)出水側(cè)（或柱）軸線之間的距離，應(yīng)根據(jù)水泵、閥門(mén)、所配的其他管件尺寸，并

16、滿(mǎn)足安裝、檢修及運(yùn)行維護(hù)通道或交通道布置的要求而定。即： （3-24）b 水泵間跨度（mm）；b1、b8 軸線之間的墻壁厚度（mm）；b2 水平管長(zhǎng)，根據(jù)管道檢修空間而定，一般不小于300mm；b3 偏心漸縮管長(zhǎng)度（mm）；b0 水泵長(zhǎng)度（mm）；b4 同心漸擴(kuò)管長(zhǎng)度（mm）；b5 水平接管長(zhǎng)度，根據(jù)閘閥的長(zhǎng)度及閘閥、管道檢修需要而定（mm）；b6 閘閥長(zhǎng)度（mm）；b7 交通道寬度（mm）。計(jì)算中取b0=1710mm，b1=400mm，b2=1000mm，b3=1050mm，b4=2500mm，b5=1000mm， b6=2054mm，b7=2000mm，b8=400mm，則b=12.114

17、m。 根據(jù)水泵間長(zhǎng)度l=25.5m及水泵間的跨度b=12.114m確定泵站長(zhǎng)為24m，水泵間寬為13m。根據(jù)水量可以確定集水池寬為b=110/24=4.58m，設(shè)計(jì)中取b=13m則集水池面積為312m2（2）集水池最高水位=進(jìn)水管內(nèi)水面標(biāo)高-格柵水頭損失=24.06-0.06=24.00m；（3）集水池最低水位=集水池最高水位-有效水深=24-2 =22m；（4）集水池池底坡度為0.05，坡向吸水坑，吸水坑深度1.00m，上底寬2.5m，下底寬1.5m。（5）泵房形式采用矩形，長(zhǎng)24m，寬13m,高15m.3.2、細(xì)格柵設(shè)計(jì)中取四組格柵，n=4組，每組格柵與沉砂池合建，安裝角度=60°

18、;，設(shè) 計(jì)流量為2.26m3/s。3.2.1格柵間隙數(shù)： （4-1）式中：n格柵柵條間隙數(shù)（個(gè)）；q設(shè)計(jì)流量（m3/s）；格柵傾角（°）；n設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)（組）； b格柵柵條間隙（m）； h格柵柵前水深（m）；v格柵過(guò)柵流速（m/s）。 設(shè)計(jì)中取h=0.4m，v=0.9 m/s，b=0.01m ，=60°，n=4，q=2.26 m3/s，則 計(jì)算得到n=74個(gè)3.2.2格柵槽寬度： b=s(n1)+bn=0.01(74-1)+0.01*74=1.47(m) 式中b格柵槽寬度（m）；s每根格柵條的寬度（m）。設(shè)計(jì)中取s=0.010m，則計(jì)算得b=2.93m。3.2.3通過(guò)格柵

19、的水頭損失： h1水頭損失（m）； 格柵條的阻力系數(shù)，圓形柵條=1.79 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。 3.2.4柵后明渠的總高度：h=h+h1+h2 =0.8+0.19+0.3=1.29m （3-6） h柵后明渠的總高度(m)； h2明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m，設(shè)計(jì)中取h2=0.30m3.2.5格柵部分總長(zhǎng)度： 式中： l1進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（m）；l2出水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度：b1進(jìn)水明渠寬度，取0.65（m）；l格柵部分總長(zhǎng)度（m）；1漸寬處角度（°），一般采用10-30°，取1=20° h1格柵明渠的深度（m）。

20、3.2.6每日柵渣量計(jì)算： w每日柵渣量（m3/d）；w1每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m3污水），一般采用0.04-0.06m3/103m設(shè)計(jì)中取w1 =0.06m3/103m3污水，細(xì)格柵采用人工3.2.7進(jìn)水與出水渠道：城市污水通過(guò)dn1600mm的管道送入進(jìn)水渠道，格柵的進(jìn)水渠道與格柵槽相連，格柵與沉砂池合建一起，格柵出水直接進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道寬度b1 =b=1.6m，渠道水深h1=h=0.8m。3.3、沉砂池及其設(shè)計(jì)：沉砂池按照運(yùn)行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。設(shè)計(jì)中采用4組平流沉砂池，沉砂池設(shè)4組，n=4組，平均設(shè)計(jì)流量為1.7

21、4m3/s，每組流量0.435 m3/s，最大平均流量為2.26 m3/s，每組流量0.565 m3/s3.3.1沉砂池長(zhǎng)度：l=vt=0.25x40=10m式中： l沉砂池的長(zhǎng)度（m）；v設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速（m/s），一般采用0.15-0.30m/s,取0.25 m/s； t設(shè)計(jì)流量時(shí)的流過(guò)時(shí)間（s），一般采用3060s，取40s。3.3.2水流過(guò)水?dāng)嗝娣e： 3.3.3沉砂池寬度(每組沉砂池設(shè)兩格)： 式中：h2沉砂池有效水深（m），一般采用0.25-1m,取h2=0.8m。3.3.4沉砂室所需容積： 式中：x城市污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30m3/106m3污水； t清除沉

22、砂的間隔時(shí)間（d），一般取1-2d,取t=2d。3.3.5每個(gè)沉砂斗容積： 式中：n沉砂斗個(gè)數(shù)（個(gè)）,設(shè)計(jì)中取每一個(gè)分格有1個(gè)沉砂斗，共有n=1×2×4=8個(gè)沉砂斗3.3.6沉砂斗高度：沉砂斗高度應(yīng)能滿(mǎn)足沉砂斗儲(chǔ)存沉砂的要求，沉砂斗的傾角>60°。校核沉砂斗角度tg=3.47，=73.9°>60°3.3.7沉砂室高度 式中:h沉砂池總高度（m）；h1沉砂池超高（m），一般采用0.30.5m,取0.3。3.3.8驗(yàn)算最小流速式中，vmin最小流速（m/s），一般采用v0.15m/s； 最小流量（），一般采用0.75；沉砂池格數(shù)（個(gè)），

23、最小流量時(shí)取1； 最小流量時(shí)的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（）。3.3.9進(jìn)水渠道格柵的出水通過(guò)dn1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道，污水在渠道內(nèi)的流速為：式中，v1進(jìn)水渠道水流流速（m/s）； b1進(jìn)水渠道寬度（m）,取1.0m；h1進(jìn)水渠道水深（m）,取0.8m。3.3.10出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定，堰上水頭為：式中，h1堰上水頭（m）； m流量系數(shù)，一般采用0.40.5,取0.4； b2堰寬（m），等于沉砂池寬度。出水堰自由跌落0.10.15m后進(jìn)入出水槽，出水槽寬1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.62m/s，出水流入出

24、水管道。出水管道采用鋼管，管徑dn1200。 3.3.11排砂管道 采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑dn200。平流式沉砂池平面布置圖如下：3.4.初沉池及其設(shè)計(jì)：初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%55%，去除bod20%30%。初次沉淀池按照運(yùn)行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。設(shè)計(jì)中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長(zhǎng)度從另一端流出，污水在沉淀池內(nèi)水平流動(dòng)時(shí)，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進(jìn)水裝置、出水裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)

25、及排泥裝置組成。沉淀池設(shè)四組，n=4組，每組設(shè)計(jì)流量q=0.565m3/s。3.4.1沉淀池表面積： q每組設(shè)計(jì)流量 a沉淀池表面積（m2）；q表面負(fù)荷（m3/m2·h），一般采用1.5-3.0m3/m2·h。設(shè)計(jì)中取q=23.4.2沉淀部分有效水深：t沉淀時(shí)間(h)，一般采用1.0-2.0h。設(shè)計(jì)中取t=1.5h3.4.3沉淀部分有效容積：3.4.4沉淀池長(zhǎng)度：v 設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速(mm/s),取5mm/s。3.4.5沉淀池寬度：b=a/l=1017/27=37.7(m)3.4.6沉淀池格數(shù)：=37.7/5.4=7， b 沉淀池分格的每格寬度（m）。設(shè)計(jì)中取b=5.4

26、m3.4.7校核長(zhǎng)寬比及長(zhǎng)深比：長(zhǎng)寬比:l/b=27/5.4=5，滿(mǎn)足4-5之間要求。長(zhǎng)深比:l/h2=27/3=9 ，滿(mǎn)足8-12之間的要求。3.4.8污泥部分所需容積： 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%； 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)中取每次排泥間隔時(shí)間t=1d，污泥含水率p0=95%，沉淀池的沉淀效率=50%，出水懸浮物濃度c2=100%50%×c1=0.5×210=105mg/l3.4.9每格沉淀池污泥部分所需容積： 3

27、.4.10污泥斗容積：=4.24(5.42+5.4*0.2+0.22)=45.37（m2）h4”=(5.4-0.5)/2tg60=4.24(m) a沉淀池污泥斗上口邊長(zhǎng)（m），a=5.4m； a1沉淀池污泥斗下口邊長(zhǎng)（m），一般采用0.4-0.5m，取a1=0.5m； h4”污泥斗高度（m）。， 得到v1+v2=45.37+19.63=65m2>11.31 m2,滿(mǎn)足要求3.4.11沉淀池總高度：h=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.3+4.46=8.06(m)h1沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5，取h1=0.5m；h3緩沖層高度（m），一般采用0.3m ，取h3=0.3m

28、；h4污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1的高度之和。設(shè)計(jì)中，得h4=h4+h4=4.46m3.4.12進(jìn)水配水井：沉淀池分為四組，每組分為7格，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)進(jìn)水配水井，污水在配水井內(nèi)平均分配，然后流進(jìn)每組沉淀池。配水井內(nèi)中心管直徑： （4-27） 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v2=0.7m/s，得到d=1.91m。配水井直徑： （4-28） v3配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取v=0.2-0.4m/s。設(shè)計(jì)中取v3=0.3m/s，得到d3=3.48m。3.4.13進(jìn)水渠道：沉淀池分為四組，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)進(jìn)水渠道，配水井

29、接出的dn800進(jìn)水管從進(jìn)水渠道中部匯入，污水沿進(jìn)水渠道向兩側(cè)流動(dòng)，通過(guò)穿孔花墻流入沉淀池。進(jìn)水渠道寬0.5m，有效水深1.2m，穿孔花墻的開(kāi)孔總面積為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e的6%-20%，則過(guò)孔流速為： （4-29） v2穿孔花墻過(guò)孔流速（m/s），一般采用0.05-0.15m/s； b2孔洞的寬度（m）； h2孔洞的高度（m）； n1孔洞數(shù)量（個(gè)）。設(shè)計(jì)中取b2=0.2m，h2=0.4m，n1=49個(gè)，得到v2=0.13m/s。3.4.14出水堰：沉淀池出水經(jīng)過(guò)出水堰跌落進(jìn)入出水渠道，然后匯入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰上水深h為： （4-30） m0流量系數(shù)，一般采用0.45； b出水堰

30、寬度（m）； h出水堰頂水深（m）。設(shè)計(jì)中取m0=0.45，b=4.8m，得到h=0.038m。3.4.15出水渠道：沉淀池出水端設(shè)出水渠道，出水管與出水渠道連接。 （4-31） v3出水渠道水流流速（m/s），一般采用v30.4m/s；b3出水渠道寬度（m）；h3出水渠道水深（m），一般采用0.5-2.0。設(shè)計(jì)中取b3=1.5m，h3=0.8m，得到v3=0.41m/s>0.4m/s。出水管道采用鋼管，管徑dn=800mm，管內(nèi)流速為v=1.0m/s,水力坡降i=1.0。3.4.16進(jìn)水擋板、出水擋板：沉淀池設(shè)進(jìn)水擋板和出水擋板， 進(jìn)水擋板距進(jìn)水穿孔花墻0.5m， 擋板高出水面0.3m

31、, 伸入水下1.0m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設(shè)一個(gè)浮渣收集裝置，用來(lái)收集攔截的浮渣。3.4.17排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑dn200mm，排泥時(shí)間t4=30min，排泥管流速v4=0.5m/s，排泥管伸入污泥斗底部。3.4.18刮泥裝置：沉淀池采用行車(chē)式刮泥機(jī)，刮泥機(jī)設(shè)于池頂，刮板伸入池底，刮泥機(jī)行走時(shí)將污泥推入污泥斗內(nèi)。平流沉淀池剖面如下圖：平流沉淀池剖面圖3.5、曝氣池污水處理程度的計(jì)算污水經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后會(huì)處理掉一部分的懸浮物（）和，處理程度按處理級(jí)別處理方法主要工藝處理效果一級(jí)沉淀法沉淀（自然沉淀）二級(jí)生物膜法初次沉淀、

32、生物膜反應(yīng)、二次沉淀活性污泥法初次沉淀、活性污泥反應(yīng)、二次沉淀表取值。處理級(jí)別處理方法主要工藝處理效果一級(jí)沉淀法沉淀（自然沉淀）二級(jí)生物膜法初次沉淀、生物膜反應(yīng)、二次沉淀活性污泥法初次沉淀、活性污泥反應(yīng)、二次沉淀表1 處理廠的處理效果設(shè)一級(jí)處理對(duì)bod5的去除率為25%則進(jìn)入曝氣池中污水的濃度：sa=syx(1-25%)=210x(1-25%)=157.5mg/l因?yàn)橐钩鏊|(zhì)達(dá)到一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)，所以：去除的bod濃度為：sr=sa-sg=157.5-20=137.5mg/l=0.1375g/l污水的處理程度3.5.1曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定 曝氣池按-污泥負(fù)荷法計(jì)算 

33、3.5.1.1-污泥負(fù)荷率的確定 擬定采用的污泥負(fù)荷率為0.3校核： 式中，k2取0.02(介于0.01680.0281之間)，   f取0.75(介于0.70.8之間)， 代入，有所以，污泥負(fù)荷率按0.3計(jì)算 3.5.1.2確定混合液污泥濃度x 根據(jù)已確定的sn值，查相關(guān)資料得svi值為100-120，取值120。 x值按下式計(jì)算  式中 r-污泥回流比，取50%  g r-是考慮污泥在二次沉淀池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取值1.2左右 代入數(shù)值得&#

34、160;3.5.1.2確定曝氣池容積  式中v-曝氣池容積m3   s0-原污水的bod5值,mg/lx-曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度,(mlss)mg/l 代入數(shù)值得3.5.1.3曝氣池各部分尺寸確定設(shè)4組曝氣池，則每組容積為： 池深取5m，則各組曝氣池的面積f為： 池寬:b=1.5h=7.5m 池長(zhǎng)： ，符合要求。本設(shè)計(jì)設(shè)4組5廊道曝氣池，在曝氣池進(jìn)水端和出水端設(shè)橫向配水渠道，在兩池中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連，污水與二沉池回流污泥從第一廊道進(jìn)入曝氣池。曝氣池平面圖如圖設(shè)五廊道式曝氣池：廊道長(zhǎng)：取超高為，則池總高度為：在曝氣池面對(duì)初沉池和二沉淀池的一

35、側(cè)，各設(shè)橫向配水渠道，并在池中部設(shè)縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接，在兩側(cè)橫向配水渠道上設(shè)進(jìn)水口，每組曝氣池共有3個(gè)進(jìn)水口。 在面對(duì)初沉池的一側(cè)，在每組曝氣池的一端，廊道進(jìn)水口處設(shè)回流污泥井，井內(nèi)設(shè)污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內(nèi)，由此通過(guò)空氣提升器回流曝氣池。 如圖：3.5.2曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。3.5.2.1需氧量計(jì)算(1)曝氣池需氧量的計(jì)算   式中，a-活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過(guò)程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kgbod所需要的氧量，以kg計(jì),查表取a=0.5  

36、 b'- 活性污泥微生物通過(guò)內(nèi)源代謝的自身氧化過(guò)程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取'b=0.15 -被降解的有機(jī)污染物量（mg/l）。 xv-單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(mlvss)量 kg/m3 代入數(shù)值得   (2)去除每kgbod的需氧量  3.5.2.2供氣量計(jì)算采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距地面0.2m處，淹沒(méi)水深為4.0m，計(jì)算溫度定位.查表得水中飽和溶解氧值為，(1)空氣擴(kuò)散器出口的絕對(duì)壓力： (2)空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百

37、分比按下式計(jì)算，即=´ 式中ea空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，取12%(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）按下式計(jì)算，即：按最不利溫度來(lái)計(jì)， (4) 換算成在條件下脫氧清水的充氧量: (5)曝氣池平均時(shí)供氧量計(jì)算： (6)去除每的供氣量： (8)每污水供氣量為： (9)本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍計(jì)算，污泥回流比r取值50%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為8x50%x195000=780000=32500總需氣量為：55426.67+32500=87926.673.5.2

38、.3鼓風(fēng)機(jī)的選定 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池底0.2m處，因此，鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為 p=(5.5-0.2+1)x9.8=61.74kpa´+= 鼓風(fēng)機(jī)供氣量: 55426.67+30500=85926.67=1432.11m3/min  根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用3.6二沉池輻流式沉淀池輻流式沉淀池一般采用對(duì)稱(chēng)布置，有圓形和正方形。主要由進(jìn)水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。按進(jìn)出水的形式可分為中心進(jìn)水周邊出水、周邊進(jìn)水中心出水和周邊進(jìn)水周邊出水三種類(lèi)型，其中，中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池應(yīng)用最廣。周邊進(jìn)水可以降低

39、進(jìn)水時(shí)的流速，避免進(jìn)水沖擊池底沉泥，提高池的容積利用系數(shù)。這類(lèi)沉淀池多用于二次沉淀池。本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進(jìn)水采用中心進(jìn)水周邊出水。3.6.1設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)參數(shù)1，沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)宜按下表的規(guī)定取值4-4 沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)沉淀池類(lèi)型沉淀時(shí)間表面水力負(fù)荷每人每日污泥量污泥含水率固體負(fù)荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.om。 4、當(dāng)采用污泥斗排泥時(shí)，每個(gè)污泥斗均應(yīng)設(shè)單獨(dú)的閘閥和排泥管。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60°，圓斗宜為55°。 5、活性污泥法處理后的二次沉淀池

40、污泥區(qū)容積，宜按不大于2h的污泥量計(jì)算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按4h的污泥量計(jì)算。 6、排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm。 7、當(dāng)采用靜水壓力排泥時(shí)，二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小于1.2m，活性污泥法處理池后不應(yīng)小于0.9m。 8、二次沉淀池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于1.7l(s·m)。 9、沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。 10、水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m。11、宜采用機(jī)械排泥，排泥機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度宜為13rh，刮泥板的外緣線速度不宜大于3mmin。當(dāng)水池直徑(或正方形的一邊)較小時(shí)也

41、可采用多斗排泥。12、緩沖層高度，非機(jī)械排泥時(shí)宜為0.5m；機(jī)械排泥時(shí)，應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 3.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)中選擇四組輻流沉淀池，每組設(shè)計(jì)流量為0.565。3.6.21沉淀池表面積式中 污水最大時(shí)流量，； 表面負(fù)荷，??； 沉淀池個(gè)數(shù)，取4組。池子直徑： 取42m3.6.22實(shí)際水面面積實(shí)際負(fù)荷,符合要求3.6.2.3沉淀池有效水深式中 沉淀時(shí)間，取2.5h。m徑深比為： 在6至12之間，符合要求3.6.2.4污泥部分所需容積：采用間歇排泥，設(shè)計(jì)中取兩次排泥的時(shí)間間隔為3.6.2.5污泥斗計(jì)算式中 污泥斗上部半徑，

42、； 污泥斗下部半徑，； 傾角，一般為60°；設(shè)計(jì)中取 =，=。 污泥斗體積計(jì)算：3.6.2.6污泥斗以上圓錐體部分污泥容積設(shè)計(jì)中采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05污泥斗以上圓錐體部分體積：則還需要的圓柱部分的體積：高度為： 3.6.2.7沉淀池總高度 設(shè)計(jì)中取超高，緩沖層高度h2=0.2m3.6.3進(jìn)出水系統(tǒng)計(jì)算 3.6.3.1.進(jìn)水部分設(shè)計(jì)輻流式沉淀池中心處設(shè)中心管，污水從池底的進(jìn)水管進(jìn)入中心管，通過(guò)中心管壁的開(kāi)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(dòng)，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(mén)，

43、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?chē)O(shè)一系列潛孔，并在套管外設(shè)穩(wěn)流罩。設(shè)計(jì)流量8125，則單池設(shè)計(jì)污水流量：q單=q/4=2.26/4=0.53 m3/s當(dāng)回流比為100時(shí)，單池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量為：q進(jìn) =(1+r)q單=(1+1.0)×0.56=1.06m3/s 取中心管流速為，則過(guò)水?dāng)嗝娣e為：f=q進(jìn)/v=1.06/1.0=1.06m2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：0.2m×0.53m設(shè)孔間距為0.25 m，則中心管內(nèi)徑為： 設(shè)管壁厚為0.15 m，則中心管外徑為：

44、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(cè)第一冊(cè)673、408頁(yè)得1.05，1000，0.558則： 中心孔頭水頭損失，查第一冊(cè)678頁(yè)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(guò)流面積： f=q進(jìn)/v3=1.06/0.03=35.33m2穩(wěn)流筒直徑為： 并設(shè)置罩高為3.6.3.2出水部分設(shè)計(jì) 每池所需堰長(zhǎng)l=1000q設(shè)/nq=1000×2.26/4/1.6=331.25m且有故采用雙側(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

45、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(zhǎng)： 實(shí)際堰負(fù)荷：實(shí)際堰個(gè)數(shù)為：個(gè)，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(guò)堰水深： =0.035m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：q單=q設(shè)/4=2.26/4=0.53m3/s取安全系數(shù)為，則集水槽設(shè)計(jì)流量q單=1.5×0.53=0.795m3/s取槽內(nèi)流速為v=

46、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(guò)水?dāng)嗝娣e： a=b×h3=0.9×0.70=0.63m2濕周：集水槽水力計(jì)算水力半徑：水力坡度：過(guò)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：×67.9=0.21m綜合得出二沉池進(jìn)出水總損失為： 3.6.3.3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 ??；起點(diǎn)泥深 ??；終點(diǎn)泥深 ??；輻流二沉池的刮泥機(jī)選用型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。共4臺(tái)。表3-

47、7 型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的性能及規(guī)格型號(hào)池直徑周邊線速推薦池深功率周邊輪中心3.6.4.消毒接觸池設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)中采用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設(shè)4組，每組3廊道。3.6.4.1消毒接觸池容積： q單池污水設(shè)計(jì)流量（m3/s）；t消毒接觸時(shí)間（min），一般采用30min。3.6.4.2消毒接觸池表面積：2 h2消毒池有效水深（m）,取3.0m。3.6.4.3消毒接觸池池長(zhǎng)：,取38mb消毒池寬度(m),取b=3。校核長(zhǎng)寬比：l/b=38/3>10，合乎要求。3.6.4.4消毒接觸池池高：h=h1+h2 h1消毒池超高(m)，一般采用0.3m；設(shè)計(jì)中取h1=0.3m，計(jì)算得h=3.3。3.6.4.5進(jìn)水部分：每?jī)蓚€(gè)消毒接觸池用一根的進(jìn)水管，管徑d=1100mm，v=1.0m/s。3.6.4.6混合：采用管