課程設(shè)計(jì)xxx區(qū)萬(wàn)噸生活污水處理及中水回用工程設(shè)計(jì)

1、xxx區(qū)21.5萬(wàn)噸生活污水處理及中水回用工程設(shè)計(jì)一、 課程設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和要求1.基本資料本工程位于江蘇省xxx市江北xxx區(qū)，主要接納該區(qū)污水截留管網(wǎng)輸送過(guò)來(lái)的生活污水的處理，每天處理水量為21.5萬(wàn)噸，部分污水要求處理成中水回用。污水廠所在地為一平地，北面、西面以道路為限，南門(mén)以河流為限，東部可自由征地。要求中水工程部分與污水處理部分獨(dú)立成兩塊區(qū)域。辦公區(qū)域按照實(shí)際要求共用。3班污水廠進(jìn)水水質(zhì)按下表考慮：水質(zhì)指標(biāo)CODCrBOD5SSNH3-NTPpH水質(zhì)mg/L400200250354.0694班污水廠進(jìn)水水質(zhì)按下表考慮：水質(zhì)指標(biāo)CODCrBOD5SSNH3-NTPpH水質(zhì)mg/L

2、380180230354.069出水水質(zhì)按國(guó)家GB 189182002一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。10的最終出水要求深度處理回用，回用標(biāo)準(zhǔn)按照CJ/T 48-1999生活雜用水水質(zhì)綠化用水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。圖1：項(xiàng)目所在地平面圖工程位置平面如上圖，紅線為規(guī)劃污水廠區(qū)的3條邊，虛線位置根據(jù)工程情況完成征地工作，土地記入成本。2.設(shè)計(jì)要求：、選擇污水處理工藝，適當(dāng)進(jìn)行方案比選；、進(jìn)行污水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各處理單元結(jié)構(gòu)尺寸、相關(guān)設(shè)備選型；、進(jìn)行污水廠總圖布置和高程布置，繪圖比例按國(guó)標(biāo)要求；、污水深度處理工藝流程為：集水池一泵房混凝池沉淀池過(guò)濾池消毒清水池二泵房用戶(hù)、進(jìn)行中水工程的設(shè)計(jì)計(jì)算、完成中水工程的總圖布

3、置和高程布置，繪圖比例按國(guó)標(biāo)要求；、編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)；二、 課程設(shè)計(jì)（論文）圖紙內(nèi)容及張數(shù)圖紙要求：（1）污水廠總平面圖及高程圖（2）中水處理總平面圖及高程圖（3）任選一個(gè)單體構(gòu)筑物，畫(huà)出其（平面、剖面、局部）圖三、 參考文獻(xiàn)城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）；室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ4-87）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50015-2003）；;給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50069-2002）；建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50336-2002）；城市污水再生利用標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18919-1821-2002）；建筑項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范（1996）給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)四

4、、課程設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排起訖日期設(shè)計(jì)（論文）各階段工作內(nèi)容備 注2008/12/26-2008/12/27準(zhǔn)備各種規(guī)范、手冊(cè)，熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)確定方案2天2008/12/28-2009/1/3完成污水處理設(shè)計(jì)7天2009/1/4-2009/1/8完成中水工程設(shè)計(jì)5天2009/1/9完成某個(gè)單體構(gòu)筑物圖紙繪制1天2009/1/10-2009/1/11完成總平、高程圖繪制2天2009/1/122009/1/14整理計(jì)算說(shuō)明書(shū)、打印，交圖紙、計(jì)算書(shū)3天污水處理部分設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)及處理程度如下表：水質(zhì)指標(biāo)CODCRBOD5SSNH3-NTPPH進(jìn)水水質(zhì)(Mg/L)380180230354.0

5、6-9出水水質(zhì)(Mg/L)60202081.06-9去除率（%）84899177756-9出水水質(zhì)應(yīng)按國(guó)家GB18918-200污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行方案比較氧化溝工藝和傳統(tǒng)活性污泥工藝比較如下：1.結(jié)合了推流式和完全混合式兩種流態(tài)。氧化溝在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式而在長(zhǎng)時(shí)間呈現(xiàn)完全混合式特征，兩者結(jié)合可以減少短流，使進(jìn)水被數(shù)十倍甚至數(shù)百倍的循環(huán)水所稀釋從而提高了氧化溝系統(tǒng)的緩沖能力。2.氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝工藝可以在同一構(gòu)筑物中實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，不僅可以利用硝酸鹽中的氧，節(jié)省了10%-30%的需氧量，而且通過(guò)反硝化恢復(fù)了硝化過(guò)程消耗的部分堿度，比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省能源

6、和減少化學(xué)藥劑的用量。3.氧化溝的整體體積功率密度較低，水流循環(huán)克服沿程和局部損失很小，不需要沿溝長(zhǎng)均勻分布曝氣設(shè)備，設(shè)計(jì)脫氮功能時(shí)，節(jié)能效果很明顯的，比活性污泥法能耗降低20%-30%。4.氧化溝工藝采用的處理流程十分簡(jiǎn)捷，氧化溝采用的污泥平均停留時(shí)間較長(zhǎng)，其剩余污泥量少于傳統(tǒng)活性污泥處理工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行操作靈活性比較強(qiáng)。傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠，如設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)10-20mg/L，它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理困難，運(yùn)行費(fèi)用高。5.氧化溝處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，實(shí)際應(yīng)用表明，氧化溝工藝在有機(jī)物和懸浮物去

7、除方面比傳統(tǒng)活性污泥法更好且更穩(wěn)定的效果。BOD去除率達(dá)95%-99%，脫氮效果可達(dá)90%以上。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。由以上資料，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析比較，氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢(shì)，故采用氧化溝工藝。 卡羅賽爾氧化溝工藝氧化溝時(shí)二十世紀(jì)50年代由荷蘭的巴斯維爾開(kāi)發(fā)，后在歐洲、北美迅速推廣，80年代中期，我國(guó)部分地區(qū)也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來(lái)，處理廠的規(guī)模也發(fā)展到從200 m3/d到

8、650000 m3/d的工業(yè)廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。氧化溝之所以能在近些年來(lái)得到較快的發(fā)展，在于它管理簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定、流程簡(jiǎn)單、耐沖擊負(fù)荷、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，特別是氧化溝具有特殊的水流混合特征，氧化溝中的曝氣裝置只設(shè)在某幾段處，在靠近曝氣器下游段水流攪動(dòng)激烈，溶解氧濃度較高，但隨著水流遠(yuǎn)離曝氣區(qū)，水流攪動(dòng)迅速變緩，溶解氧則不斷減少，甚至出現(xiàn)缺氧區(qū)，這種水流變化的特征，可發(fā)生硝化、反硝化作用，以達(dá)到生物脫氮的目的，故氧化溝法處理NH3-N效果非常好，同時(shí)由于存在厭氧、好氧條件，對(duì)污水中的磷也有一定的去除率。氧化溝根據(jù)構(gòu)造和運(yùn)行方式的不同，目前較多采用的型式有“卡羅賽爾型氧化溝”、“

9、Orbal型氧化溝”、“一體化氧化溝”和“交替式氧化溝”等，其中，由于交替式氧化溝要求自動(dòng)化水平較高，而Orabal氧化溝因水深較淺，占地面積較大，。本設(shè)計(jì)采用的是卡羅賽爾氧化溝工藝. 卡式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)：立式表曝機(jī)單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，節(jié)能效果顯著；有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力；曝氣功率密度大，平均傳氧效率達(dá)到至少2.1kg/（kW×h）；氧化溝溝深加大，可達(dá)到5.0以上，是氧化溝占地面積減小，土建費(fèi)用降低。 其工藝的處理流程圖如下圖1-1所示:1污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.1進(jìn)水閘門(mén)井的設(shè)計(jì)進(jìn)水閘門(mén)井單獨(dú)設(shè)定,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)閘門(mén)井一座,閘門(mén)的有效面積為1.95m2,其具

10、體尺寸為1.3×1.5 m,有效尺寸為1.3 m×1.5 m×4.5 m。設(shè)一臺(tái)矩形閘門(mén)。當(dāng)污水廠正常運(yùn)行時(shí)開(kāi)啟,當(dāng)后序構(gòu)筑物事故檢修時(shí),關(guān)閉某一閘門(mén)或者全部關(guān)閉,使污水通過(guò)超越管流出污水處理廠。1.2 粗格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-2所示(1)格柵間隙數(shù):設(shè)柵前水深h=0.5m,過(guò)柵流速v=1.0m/s,柵條間隙寬度b=0.025m,格柵傾角60°，建議格柵數(shù)為2，一備一用。=2.141×（sin60°）0.5/(0.025×0.5×1)160個(gè)(2)格柵寬度:設(shè)柵條寬度S=0.01m,B=S(n-1)+b

11、n=0.01×(160-1)+0.025×160=5.595.6m(3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度：設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=3m,其漸寬部分的展開(kāi)角20（進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.82m/s）,=(5.6-3)/(2×tg20°)3.57m(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長(zhǎng)度：=3.57/2=1.78m(5)通過(guò)格柵的水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面（=2.42，=3）， = =2.42×(0.01/0.025)(4/3)×1/19.6×sin60°×3 =0.094m (6)柵后槽總高度：設(shè)柵前渠道超高=0.5

12、m,=0.5+0.094+0.51.094m(7)柵槽總長(zhǎng)度： =3.57+1.78+0.5+1.0+（0.5+0.5）/tg60°=7.4m(8)每日柵渣量：在格柵間隙為25mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.08 m3，=2.141×0.08×86400/（1.4×1000）=10.57m3/d0.2 m3/d宜采用機(jī)械清渣。1.3細(xì)格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-2所示(1)格柵間隙數(shù)：設(shè)柵前水深h=0.5m,過(guò)柵流速v=1.0m/s,柵條間隙寬度b=0.005m,格柵傾角=600，格柵數(shù)為2。=2.141×（sin60&#

13、176;）0.5/(2×0.005×0.5×1)399個(gè)(2)格柵寬度：設(shè)柵條寬度S=0.01m,B=S(n-1)+bn=0.01×(399-1)+0.005×399=5.98m(3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度：設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=3.0m,其漸寬部分的展開(kāi)角=20（進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.82m/s）,=(5.98-3)/(2×tg20°)4.09m(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長(zhǎng)度：=4.09/2=2.05m(5)通過(guò)格柵的水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面（=2.42，=3）， = =2.42×(0.01/0.

14、005)(4/3)×1/19.6×sin60°×3 =0.76m (6)柵后槽總高度：設(shè)柵前渠道超高=0.5m,=0.5+0.76+0.51.76m(7)柵槽總長(zhǎng)度：=4.09+2.05+0.5+1.0+（0.5+0.5）/tg60°=8.22m(8)每日柵渣量：在格柵間隙為6mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.08 m3，=2.141×0.08×86400/（2×1.4×1000）=5.28m3/d0.2 m3/d宜采用機(jī)械清渣。1.4 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算本設(shè)計(jì)采用曝氣沉砂池，通過(guò)調(diào)節(jié)曝

15、氣量，可以控制污水的旋轉(zhuǎn)速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化的影響小。設(shè)兩組沉砂池一備一用。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-3所示。(1)池子總有效容積：設(shè)t=1min,V=t×60=2.141×1×60=129 m3(2)水流斷面積：設(shè)V1=0.1m/sA=2.141/0.1=21.41m2沉砂池設(shè)兩格，有效水深為2.50m，單格的寬度為2.4m。(3)池長(zhǎng)：L=129/21.41=6.02m，取L=6.2 m(4)每格沉砂池沉砂斗容量：=0.6×1.0×6.2=3.72 m3(5)每格沉砂池實(shí)際沉砂量：設(shè)含砂量為20 m3/106 m3污水，每?jī)商炫乓淮危?

16、20×2.141×86400×2/（2×106）=3.75.1 m3(6)每小時(shí)所需空氣量：設(shè)曝氣管浸水深度為2.5 m，查表得單位池長(zhǎng)所需空氣量為28 m3/(m·h),q=28×6.2×(1+15%)×2=399.3 m3式中(1+15%)為考慮到進(jìn)口條件而增長(zhǎng)的池長(zhǎng)。1.5 厭氧池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量為185000 m3/d，設(shè)計(jì)為四座每座的設(shè)計(jì)流量為46250 m3/d。水力停留時(shí)間：T=4h。污泥濃度：=3000mg/L污泥回流液濃度：=10000 mg/L 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)厭氧池的容積：=462

17、50×4/24=7708 m3(2)厭氧池的尺寸：水深取為=5,則厭氧池的面積：A=V/h=7708/5=1542 m2。厭氧池直徑：=(4×1542/3.14)0.5=45 m。考慮0.5的超高，故池總高為H=h+0.5=5.5m。(3)污泥回流量的計(jì)算回流比計(jì)算：=0.42污泥回流量：=0.42×46250=19425 m3/d1.6 卡羅賽爾氧化溝的設(shè)計(jì)與計(jì)算氧化溝，又被稱(chēng)為循環(huán)式曝氣池，屬于活性污泥法的一種。見(jiàn)圖1-4氧化溝計(jì)算示意圖。本次設(shè)計(jì)采用卡羅賽爾型氧化溝，共兩組。每組設(shè)計(jì)如下：設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=25000m3/d設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5=180mg

18、/L； COD=380mg/L；SS=230mg/L（考慮到格柵以及曝氣沉砂池對(duì)SS的去除率為25%）；NH3-N=35mg/L。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)BOD5=20mg/L； COD=60mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=8mg/L污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.55; 污泥濃度（MLSS）X=4000mg/L;揮發(fā)性污泥濃度（MLVSS）XV=2800mg/L; 污泥齡=30d; 內(nèi)源代謝系數(shù)Kd=0.055.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)去除BOD氧化溝出水溶解性BOD濃度S。為了保證沉淀池出水BOD濃度Se20mg/L,必須控制所含溶解性BOD濃度S2，因?yàn)槌恋沓爻鏊械腣SS也是構(gòu)成BOD濃度的一個(gè)組成部分。S=

19、Se-S1S1為沉淀池出水中的VSS所構(gòu)成的BOD濃度。S1=1.42(VSS/TSS)×TSS×(1-e) =1.42×0.7×20×(1-e)=13.59 (mg/L)S=20-13.59=6.41(mg/L)好氧區(qū)容積V1。好氧區(qū)容積計(jì)算采用動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法。V1=0.55×30×46250×（）/（2.8×（1+0.055×30）=15796m3好氧區(qū)水力停留時(shí)間：t=15796×24/46250=8.20h剩余污泥量XX= =46250() +46250 ()-462500.0

20、2=1474.32+2682.5-925 =3231.8（kg/d）去除每1kgBOD5所產(chǎn)生的干污泥量=0.455（kgDS/kgBOD5）。 (2)脫氮需氧化的氨氮量N1。氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.4%，則用于生物合成的總氮量為：N0=0.124×769.93×1000/46250=2.06(mg/L)需要氧化的氨氮量N1=進(jìn)水TKN-出水NH3-N-生物合成所需要的氨N。N1=35-8-2.06=24.94(mg/L)脫氮量NR=進(jìn)水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=35-20-2.06=12.94(mg/L)脫氮所需要的容積:V2=46250

21、5;12.94/（0.022×2800）=9715 m3脫氮水力停留時(shí)間:=5.04h氧化溝總體積V及停留時(shí)間t:V=V1+V2=15796+9715=25511 m3t=V/Q=13.24 h校核污泥負(fù)荷N=QS0/XV=46250×0.16/(2.8×25511) =0.104(3)氧化溝尺寸：取氧化溝有效水深為5m，超高為1m，氧化溝深6m。氧化溝面積為A=25511/5=5102m2單溝寬10m，中間隔墻寬0.25m。則彎道部分的面積為：A1=965.63m2直線段部分的面積:A2= =5102-965.63=4136.37 m2單溝直線段長(zhǎng)度：L=413

22、6.37/（4×10）=103.41m，取104m。進(jìn)水管和出水管：污泥回流比R=63.4%，進(jìn)出水管的流量為：Q1=1.634×46250m3/d=0.875m3/s，管道流速為1.0m/s。則管道過(guò)水?dāng)嗝妫篈=0.875/1=0.875m2管徑d=1.056m,取管徑1200mm。校核管道流速：v=0.77m(4)需氧量實(shí)際需氧量：AOR=D1-D2-D3+D4-D5去除BOD5需氧量：D1=15939.12(kg/d) （其中=0.52，=0.12）剩余污泥中BOD5需氧量：D2=1131.64(kg/d)剩余污泥中NH3-N耗氧量：D3=1843.4(kg/d) （

23、0.124為污泥含氮率）去除NH3-N的需氧量：D4=4.6×（TKN-出水NH3-N）×Q/1000=5744.3(kg/d)脫氮產(chǎn)氧量：D5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)AOR= D1-D2-D3+D4-D5=17194.04(kg/d)考慮安全系數(shù)1.4，則AOR=17194.04×1.4=24071.61(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量=24071.61/（46250×（）=3.3（kgO2/kgBOD5）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SORSOR=（CS（20）20時(shí)氧的飽和度，取9.17mg/L；T=25；CS(T)25時(shí)氧

24、的飽和度，取8.38mg/L；C溶解氧濃度，取2 mg/L；=0.85；=0.95；=0.909）SOR=24071.61×9.17/（0.85×（0.95×0.909×8.38-2）×1.024(25-20)）=44059.21(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量=5.41（kgO2/kgBOD5）曝氣設(shè)備的選擇：設(shè)兩臺(tái)倒傘形表面曝氣機(jī)，參數(shù)如下：葉輪直徑：4000mm；葉輪轉(zhuǎn)速：28R/min；浸沒(méi)深度：1m；電機(jī)功率：210KW；充氧量：2.1kgO2/(kW·h)。1.7二沉池的設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)=2141 L/s=7707

25、.6/h;氧化溝中懸浮固體濃度 =4000 mg/L;二沉池底流生物固體濃度 =10000 mg/L;污泥回流比 R=63.4%。 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 沉淀部分水面面積 根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負(fù)荷q=0.9m/(m2·h),設(shè)兩座二次沉淀池 .F=Qmax/nq=7707.6/(4×0.9)=2141 (m2)(2)池子的直徑 D=（4F/）0.5=(4×2141/3.14)0.5=52.22 (m)，取=52m 。(3)校核固體負(fù)荷G=24×(1+R)QX/F=24×(1+0.634)×46250×4000/21

26、41=159.1 kg/(m·d) (符合要求)(4) 沉淀部分的有效水深 設(shè)沉淀時(shí)間為3.0h。0.9×3.0=2.7 (m)(5) 污泥區(qū)的容積 V=2T(1+R)QX/(24×(X+Xr)=2×2×(1+0.634)×46250×4000/(24×(10000+40000)=3598.7 (m3)(6)污泥區(qū)高度污泥斗高度。設(shè)池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑=2.0m，上部直徑=5.0m，傾角為60°，則： =60°=(5-2)/2tg60°=2.1(m)=21.45 (

27、m3)圓錐體高度(56-4)×0.05/21.3(m)=1113.37(m3)豎直段污泥部分的高度=(3598.7-21.45-1113.37)/2141=1.15(m)污泥區(qū)的高度=2.1+1.3+1.15=4.55(m)沉淀池的總高度 設(shè)超高=0.5m，緩沖層高度=0.5m。則 =0.5+2.7+0.5+4.55=8.25m取=7.2 m1.8接觸池的設(shè)計(jì)與計(jì)算采用隔板式接觸反應(yīng)池。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-5所示。設(shè)計(jì)參數(shù)水力停留時(shí)間：t=30min平均水深：=2.4m。隔板間隔：b=1.5m。池底坡度：3%排泥管直徑：DN=200mm。設(shè)計(jì)計(jì)算接觸池容積：2.141×30&

28、#215;60=3853.8 m3水流速度：v=Q/hb=2.141/(2.4×1.5)=0.59m/s表面積：F= V /h=3853.8/2.4=1606m2廊道總寬度：隔板數(shù)采用10個(gè)，則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。接觸池長(zhǎng)度：L=F/B=1606/16.5=97.3m取100m。水頭損失，取0.5m。2污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1污泥濃縮池的設(shè)計(jì)與計(jì)算采用輻流式濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用重力排泥。設(shè)計(jì)為四座。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-6所示。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)泥量：=5493.64kg/d污泥固體負(fù)荷：=45 kg/d污泥濃縮時(shí)間：1

29、5 h。貯泥時(shí)間：6h。進(jìn)泥含水率：99.5%。出泥含水率：97%。進(jìn)泥濃度：10000mg/L設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮池的面積：=5493.64/(45×2)=61.04 m2濃縮池的直徑：=8.03m D=8.0m濃縮池的有效水深：取=3 m校核水力停留時(shí)間濃縮池的有效容積 ：=61.04×3=183.12 m3污泥在池中停留時(shí)間：=0.79d=18.9h （符合要求）確定泥斗尺寸濃縮后的污泥體積為：V1=Qw(1-p1)/(1-p2)=549.36/2×(1-0.995)/(1-0.997)=45.78 m3貯泥區(qū)所需容積：按6h泥量進(jìn)行計(jì)算，則為V2=6×4

30、5.78/24=11.45 m3泥斗的容積：=3.14×2×(9+6+4)/3=39.77 m3池底坡度為0.06，池底坡降為：=0.06×（7.0-3）÷2=0.12 m故池底可貯泥容積為：=3.14×0.12×(16+8+4)/3=3.52m3因此，總貯泥容積為：=39.77+3.52=43.29 m3滿(mǎn)足要求濃縮池的總高度超高=0.5 m，緩沖層高度=0.5 m則濃縮池的總高度為：=3+0.5+0.5+2+0.12=6.12 m2.2貯泥池的設(shè)計(jì)與計(jì)算采用矩形貯泥池，貯存來(lái)自濃縮池的污泥量其泥量為=88.24m3/d貯泥池設(shè)為一

31、座。設(shè)計(jì)貯泥池的貯泥時(shí)間= 8 h，池高=3 m，則貯泥池的表面積為=88.24×8/(3×24)=9.8 m2設(shè)計(jì)貯泥池池寬為B=2 m，池長(zhǎng)為=4.9 m貯泥池底部為斗形，下底為0.5 m×0.5 m，高度=2 m，超高設(shè)為=0.5 m則貯泥池的總高度為：=+=0.5+3+2=5.5 m2.3污泥脫水設(shè)備采用帶式壓濾機(jī)，污泥硝化過(guò)程中由于分解而使體積減少，按硝化污泥中有機(jī)物含量占60%，分解率為50%，污泥含水率為95%，則由于含水率的下降而剩余污泥量為：=88.24×0.6=52.94 m3/d分解污泥容積為：52.94×0.6×

32、;0.5=15.88 m3/d硝化后剩余的污泥量為：=52.94-15.88=37.06 m3/d 選擇兩臺(tái)雙網(wǎng)帶式壓濾機(jī)（一備一用），每臺(tái)處理污泥能力為2m3/h，每天工作20小時(shí)。脫水后，污泥的含水率為75%，可用車(chē)外運(yùn)。污水提升泵房的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程的確定設(shè)計(jì)流量一般按最高日最大時(shí)的污水流量確定。其中 Q=2480.1L/s設(shè)六臺(tái)水泵，五用一備。每臺(tái)的流量為496.02L/s.2初選水泵選擇型號(hào)為400WS-600A污水泵。其額定性能參數(shù)為：揚(yáng)程20m，流量1900m3/h,轉(zhuǎn)速735r/min，功率131Kw,效率79%.3集水池容積的確定集水池的容積一般不小于最大一臺(tái)泵5分鐘的流

33、量即集水池的容積應(yīng)不小于158.34 m3。取長(zhǎng)×寬×高為7×6×3.8m，則集水池的容積為159.6 m3。可以滿(mǎn)足要求。4機(jī)組尺寸的確定機(jī)組安裝在共同的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)的作用是支撐并固定機(jī)組，使它運(yùn)行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈的震動(dòng)，更不容許產(chǎn)生基礎(chǔ)沉降。因此對(duì)基礎(chǔ)的要求是：堅(jiān)實(shí)牢固，除承受機(jī)組靜荷載外還能承受機(jī)組震動(dòng)荷載?；A(chǔ)尺寸一般按所選水泵的安裝尺寸確定?；A(chǔ)長(zhǎng)為L(zhǎng)=3000mm 基礎(chǔ)寬為B=1200mm基礎(chǔ)高度為H=1820mm5選泵后揚(yáng)程的核算根據(jù)泵站布置，對(duì)水泵總揚(yáng)程及吸程進(jìn)行核算：由于是潛水污水泵就不考慮吸水高度。總揚(yáng)程 式中 出水管路全部水頭損失

34、； 集水池水位與出水水位差。 出：同心心漸擴(kuò)管dn200 DN350，=0.34；90°鑄鐵彎頭2個(gè)，DN350,=0.67。(m ) H=15m所選水泵可以滿(mǎn)足要求。中水回用部分1 中水回用處理廠規(guī)模及流程1.1 中水回用處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模 中水回用處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模以最高日設(shè)計(jì)流量計(jì)算，為18500/d.1.2 處理廠工藝流程的選擇中水處理廠工藝流程的確定，應(yīng)根據(jù)CJ/T 48-1999生活雜用水水質(zhì)綠化用水標(biāo)準(zhǔn)，水廠所在地區(qū)的氣候情況、設(shè)計(jì)水量、設(shè)計(jì)規(guī)模等因素，通過(guò)調(diào)查研究，參考相似水廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 處理工藝： （1）集水池一泵房混凝池沉淀池過(guò)濾池消毒清

35、水池二泵房用戶(hù)2 藥劑選擇及投加方式2.1 混凝劑 1混凝劑的選擇：應(yīng)用于水處理的混凝劑應(yīng)符合以下要求：混凝效果好；對(duì)人體健康無(wú)害；使用方便；貨源充足，價(jià)格低廉。聚會(huì)氯化鋁符合以上要求，故選用。2 混凝劑投加量的確定據(jù)原水渾濁度最高值800 mg/L以及混凝劑投加量參考值確定投加量為29.5 mg/L混凝劑投加量參考值原水濁度<=1002003004006008001000混凝劑投加量（mg/L）硫酸鋁13.518.230.739.654.570.386.6三氯化鐵1214.621.528.432.837.742.8堿式氯化鋁1012.817.42326.829.532.13 混凝劑的投

36、加方式 混凝劑的投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等，投藥設(shè)備由投加方式確定。（1）計(jì)量設(shè)備：主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計(jì)量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可人工，也可自控。（2）投加方式：主要有泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、計(jì)量泵投加等方式。 本設(shè)計(jì)選用計(jì)量泵投加：計(jì)量準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)自控。2.2 消毒劑1 消毒劑的選擇 各消毒劑性能 名性 稱(chēng)能液氯、漂白粉二氧化氯臭氧消毒殺菌優(yōu)良（HOCl）優(yōu)良 優(yōu)良滅病毒優(yōu)良（HOCl）優(yōu)良優(yōu)良滅活微生物效果第三位第二位第一位PH值影響消毒效果隨PH值增大而減小，PH=7時(shí)，消毒效果最好PH影響較

37、小，PH>7時(shí)較有效Ph值影響小，PH值小時(shí)，剩余臭氧殘留較久在管網(wǎng)中的剩余消毒作用有比液氯有更長(zhǎng)的剩余消毒時(shí)間無(wú)，需補(bǔ)加氯國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況廣泛在城市水廠中極少應(yīng)用較少接觸時(shí)間30min數(shù)秒至10min適用條件極大多數(shù)水廠用氯消毒，漂白粉只適用于小水廠原水中有機(jī)物如酚污染嚴(yán)重時(shí)，須在現(xiàn)場(chǎng)制備，直接應(yīng)用制水成本高，適用于有機(jī)污染嚴(yán)重的情況。因無(wú)持續(xù)消毒作用，在進(jìn)入管網(wǎng)的水中還需加少量氯消毒 從經(jīng)濟(jì)性，可行性等因素考慮，本設(shè)計(jì)選擇液氯為消毒劑：其在國(guó)內(nèi)外各大水廠應(yīng)用最廣，除消毒外，還起氧化作用；加氯操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。2 加氯裝置加氯機(jī) 加氯機(jī)用以保證消毒安全和計(jì)量準(zhǔn)

38、確。加氯機(jī)臺(tái)數(shù)按最大加氯量選用，至少安裝2臺(tái)，備用臺(tái)數(shù)不少于一臺(tái)。 在氯瓶與加氯機(jī)之間宜有中間氯瓶，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，萬(wàn)一加氯機(jī)發(fā)生事故時(shí)，中間氯瓶還可以防止水流入氯瓶。3 中水處理構(gòu)筑物的選擇 混合設(shè)施 混合設(shè)施應(yīng)根據(jù)混凝劑的品種進(jìn)行設(shè)計(jì)，使藥劑與水進(jìn)行恰當(dāng)、急劇充分的混合。一般混合時(shí)間1030s。本設(shè)計(jì)的混合設(shè)施采用“管式靜態(tài)混合器”，管式靜態(tài)混合器有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、維修費(fèi)用低。又由于水廠運(yùn)行穩(wěn)定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情況，所以選用管式靜態(tài)混合器（圖5-4）。 管式混合方式的主要特點(diǎn)及使用方 式特 點(diǎn) 及 使 用 條 件管式混合管道混合混合簡(jiǎn)單，無(wú)需另建

39、混合設(shè)施，混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)，混合不充分靜態(tài)混合器構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)設(shè)備，安裝方便，混合快速均勻；當(dāng)流量降低時(shí)，混合效果下降 管式靜態(tài)混合器工作原理： 混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過(guò)混合器時(shí)，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達(dá)到混合目的。3.2 澄清池 設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械攪拌澄清池代替絮凝沉淀設(shè)備。 因?yàn)闄C(jī)械澄清池有以下優(yōu)點(diǎn)：1、 比水力澄清池更能適應(yīng)流量變化處理效果較穩(wěn)定；2、處理效率高，單位面積產(chǎn)水量大；3、大大減小了水廠面積。3.3 過(guò)濾 在常規(guī)水處理過(guò)程中，過(guò)濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水的澄清的工藝

40、過(guò)程。 濾池有多種形式，以石英砂為濾料的普通快濾池使用歷史最久。為充分發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力，又出現(xiàn)了雙層，多層及均質(zhì)濾料濾池等?，F(xiàn)在應(yīng)用較多較多的有普通快濾池、V型濾池、虹吸濾池等。其中V型濾池采用氣水反沖洗，又具又表面橫向掃洗功能，沖洗效果好，節(jié)水。，從節(jié)水、過(guò)濾效果考慮，設(shè)計(jì)中采用V型濾池。4 機(jī)械攪拌澄清池設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)按照不加斜板進(jìn)行，考慮以后加斜板，計(jì)算過(guò)程中對(duì)進(jìn)水、出水。集水等案2Q進(jìn)行校核。機(jī)器設(shè)置兩座，則 Q=/2=448/h 其中5%為水廠自用水量.4.1 第二絮凝室 第二絮凝室流量為 = 5Q = 448×5/3600 =0.622/s 取第二絮凝室導(dǎo)流板截面

41、積=0.040，流速=0.04m/s 則第二絮凝室截面積=/=0.622/0.04=15.55 第二絮凝室內(nèi)徑： = =4.46m，取4.50m 絮凝室壁厚： =0.25m則第二絮凝室外徑為 =+2=4.50+0.50=5.00m 停留時(shí)間取60s，則第二絮凝室高度為： =/=2.34m，取2.50m.4.2 導(dǎo)流室導(dǎo)流室內(nèi)導(dǎo)流板截面積取為：=0.040 導(dǎo)流室面積：=15.55則導(dǎo)流室內(nèi)徑為 =6.70m，取7m 導(dǎo)流室壁厚=0.1m，則導(dǎo)流室外徑為 =+2=7.2m 第二絮凝室出水窗高度為： =1m 導(dǎo)流室出口流速=0.04m/s則導(dǎo)流室出口面積為 =/=0.622/0.04=15.55

42、出口斷面寬為=0.83m，取1m 出口垂直高度=1.4141=1.40m 4.3 分離室 取分離室流速=0.001m/s，則分離室面積為： =Q/=448/（3600×0.001）=125 澄清池總面積為： =+=125+×7.22=130.7 澄清池直徑為D=12.9m，取13米4.4 池深 取水停留時(shí)間取為T(mén)=1.5h，則池子有效容積為 ： =QT=448×1.5=672 考慮增加4%的結(jié)構(gòu)容積，則池子計(jì)算總?cè)莘e： V=（1+4%）=700 取池子超高=0.50m 池子直壁部分高度=1.85m 池子直壁部分容積為 =245.43 += V-=700-245.4

43、3=455 取圓臺(tái)高度為：=3.9m；池子圓臺(tái)斜邊傾角為45°；則底部直徑為 =D2=132×3.9=5.2m 澄清池底部采用球殼式結(jié)構(gòu)，取球冠高度=1.2m 圓臺(tái)容積： = =269.04 球冠半徑： R=3.5m 球冠容積： =13.43 池子實(shí)際有效容積： V=+=245.43+269.04+13.43=527.9 實(shí)際總停留時(shí)間：=V/1.04=527.9/1.04=507.60 T=507.60×1.5/672=1.13h 池子總高度： H= =0.50+1.85+3.9+1.2=7.45m4.5 配水三角堰 進(jìn)水流量增加10%的排泥量，槽內(nèi)流速取=0.

44、5m/s，則三角堰直角邊長(zhǎng)為=0.52m 三角堰采用孔口出流，孔口流速同，則出水孔總面積為 1.10Q/=1.10×448/（3600×0.5）=0.2738 取空口直徑為0.10m，每孔面積為0.007854，出水孔總數(shù)為81.08個(gè)；為施工方便，采取沿三角堰，每4°設(shè)置一孔，共90個(gè)。 孔口實(shí)際流速為 =0.19m/s4.6 第一絮凝室 取第二絮凝室底板厚度=0.15m，則第一絮凝室上端直徑為 =+2+2=5.0+2×0.80+2×0.15=6.90m 第一絮凝室高度為 =+=1.85+3.902.500.15=3.10m 傘形板延長(zhǎng)線交點(diǎn)

45、處直徑為： =+=(5.2+6.9)+3.10=9.15m 取泥渣回流量為=4Q，回流速度=0.15m/s，回流縫寬度=0.116m 設(shè)裙板厚度為=0.06m，則傘形板下端圓柱直徑為： =2（+）=8.7m 按照等腰三角形計(jì)算，傘形板下端圓柱體高度為： =0.45m 傘形板離池體高度為： =（）/2=（8.75.2）/2=1.75m 傘形板錐部高度為： =3.100.451.75=0.9m4.7 容積計(jì)算 第一絮凝室：= =111.82 第二絮凝室： = =38.75 分離室： =（+） =698.88（111.82+38.75） =548.31實(shí)際各室容積之比： 第二絮凝室：第一絮凝室：分離

46、室=： =38.75：111.82：548.31 =1：2.88：14.15 澄清池內(nèi)各室停留時(shí)間： 第二絮凝室：38.75×60/448=5.2min 第一絮凝室：5.2×2.80=14.56min 分離室： 5.2×6.71=34.89min 4.8 進(jìn)水系統(tǒng) 取進(jìn)水流速為=1.0m/s 進(jìn)水管管徑d=0.398m 設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管管徑為DN400，則實(shí)際進(jìn)水流速為： =0.99m/s 據(jù)此設(shè)計(jì)出水管管徑為400mm4.9 集水系統(tǒng) 集水槽采用輻流式集水槽和環(huán)形集水槽，設(shè)計(jì)時(shí)，輻射槽、環(huán)形槽、總出水槽之間按水面連接考慮。1 輻流式集水槽： 池共設(shè)6根輻流式集水槽

47、，每根集水槽流量為=Q/6=448/（3600×6）=0.0207/s 設(shè)輻射槽寬=0.25m，槽內(nèi)水流速度=0.4m/s，槽內(nèi)坡降iL=0.1m，則槽內(nèi)終點(diǎn)水深為=0.207m 槽臨界水深： =0.323m 槽起點(diǎn)水深為： =0.530m 按2校核，取水槽內(nèi)流速=0.6m/s，則 =0.276m =0.141m =0.460m 設(shè)計(jì)槽內(nèi)起點(diǎn)水深0.46m，終點(diǎn)水深0.56m，出水孔前水位0.05m，孔口出流跌落0.07m，槽超高0.2m，則 槽起點(diǎn)斷面高： 0.46+0.07+0.05+0.20=0.78m 槽終點(diǎn)斷面高： 0.56+0.07+0.05+0.20=0.88m每槽孔口

48、總面積為=0.01689孔眼直徑設(shè)計(jì)為25mm，則彈孔面積=4.91，則每槽孔眼總數(shù)為：N=/=392.8/4.91=80個(gè)，每側(cè)40個(gè)。2 環(huán)形集水槽：=Q/2=448/（3600×2）=0.0622/s 取=0.6m/s，槽寬=0.5m，考慮到施工方便，槽底為平底，即iL=0.則 槽內(nèi)終點(diǎn)水深為： =0.0622/（0.60×0.5）=0.21m 槽內(nèi)臨界水深為： =0.116m 槽內(nèi)起點(diǎn)水深為： = =0.24m 按2校核，設(shè)槽內(nèi)流速 =0.8m/s，則 =0.0622/（0.80×0.5）=0.16m =0.185m =0.32m 設(shè)計(jì)環(huán)形槽內(nèi)水深為0.8

49、0m，環(huán)形槽超高0.50m，則環(huán)形槽斷面高為：0.80+0.07+0.05+0.50=1.42m.3 總出水槽設(shè)計(jì)流量Q=448/3600/s取槽寬b3=0.7m，出水槽按矩形渠道計(jì)算，槽內(nèi)水流速度=0.8m/s槽內(nèi)坡降為0.20m，槽長(zhǎng)6.0m槽內(nèi)重點(diǎn)水深為h6=Q/（·b3）=448/（3600×0.8×0.7）=0.222mA=Q/=448/（3600×0.8）=0.1556R=A/=0.3618/（2×0.517+0.7）=0.136my=2.50.130.75(0.10) (n=0.013) =2.50.130.75×0.1

50、360.5× (0.10) =0.151C=Ry=×0.1360.1502=57.005i=/(RC2)=0.82/(0.136×570052)=0.00145 槽內(nèi)起點(diǎn)水深： h5=h6iL+0.00083×6.0=0.2220.20+0.0083×6.0=0.0.0718m 4 流量增加1倍時(shí)校核 總出水槽內(nèi)流量為=448/(3600×2)=0.1/s 槽寬b3=0.7m，槽內(nèi)流速取為=0.9m/s，則槽內(nèi)終點(diǎn)水深為： =0.16m A=/=0.1/0.9=0.111R=A/=0.111/（2×0.16+0.7）=0.1

51、088my=2.50.130.75(0.10) (n=0.013) =2.50.130.75×0.10880.5 ×(0.10) =0.1516C=Ry=×0.10880.1498=57.986i=/(RC2)=0.92/(0.1088×57.9862)=0.00159 槽內(nèi)起點(diǎn)水深： =iL+0.00159×6.0=0.160.20+0.000159×6.0=0.1436m設(shè)計(jì)取用槽內(nèi)起點(diǎn)水深為0.75m，槽內(nèi)終點(diǎn)水深為0.95m，超高0.5m按照設(shè)計(jì)流量計(jì)算得：從輻射槽起點(diǎn)到終點(diǎn)的水面坡降為：h=（）+（）+（）=（0.159+0.10.241）+（0.520.48）+（0.322+0.20.517） =0.062m流量增加1倍時(shí)的坡降為：h