污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、工程概述城市污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)工作一般分為兩個(gè)階段,即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì).城市污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)工作內(nèi)容包括確定廠(chǎng)址、選擇合理的工藝流程、確定污水處理廠(chǎng)平面與高程的布置、計(jì)算建構(gòu)筑物等.1、設(shè)計(jì)資料的收集與調(diào)查I_=/1建設(shè)單位的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)包括設(shè)計(jì)規(guī)模處理水量、處理程度要求、占地要求、投資情況等.2收集相關(guān)資料包括原水水質(zhì)資料、當(dāng)?shù)貧庀筚Y料溫度、風(fēng)向、日照情況等、水文地質(zhì)資料地下水位、土壤承載力、受納水體流量、最高水位等、地形資料、城市規(guī)劃情況等.3必要的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查當(dāng)缺乏某些重要的設(shè)計(jì)資料時(shí),那么現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查是必需的.2、廠(chǎng)址選擇城市污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)址選擇是城市污水處理廠(chǎng)

2、設(shè)計(jì)的前提,應(yīng)根據(jù)選址條件和要求綜合考慮,選出適用的、系統(tǒng)優(yōu)化、工程造價(jià)低、施工及治理方便的廠(chǎng)址.二、處理流程選擇：污水處理廠(chǎng)的工藝流程是指在到達(dá)所要求的處理程度的前提下,污水處理各單元的有機(jī)組合,以滿(mǎn)足污水處理的要求.1、污水處理流程的選擇原那么:經(jīng)濟(jì)節(jié)省性原那么；運(yùn)行可靠性原那么；技術(shù)先進(jìn)性原那么.2、應(yīng)考慮的其他一些重要因素：充分考慮業(yè)主的需求；考慮實(shí)際操作治理人員的水平.本次設(shè)計(jì)采用生物好氧處理法.好氧生物處理BOD法除率高,可達(dá)90%95%穩(wěn)定性較強(qiáng),系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間短,一般為24周,很少產(chǎn)生臭氣,不產(chǎn)生沼氣,對(duì)污水的堿度要求低./污水處理工藝流程圖如下：平面圖：三、污水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算

3、：(一)、設(shè)計(jì)水量,水質(zhì)及處理程度：平均流量：5萬(wàn)噸/天,變化系數(shù)1.4;進(jìn)水：COD400mg/L,BOD300mg/L,SS:350mg/L;出水：COD60mg/L,BOD20mg/L,SS20mg/L;處理程度計(jì)算：COD(400-60)/400=85%BOD(300-20)/300=93.3%;SS:(350-20)/350=94.3%.(二)、格柵及其設(shè)計(jì)：格柵是由一組平行的金屬柵條制成,斜置在污水流經(jīng)的渠道上或水泵前集水井處,用以截留污水中的大塊懸浮雜質(zhì),以免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害.設(shè)計(jì)中取二組格柵,N=2組,安裝角度a=60Q設(shè)計(jì)水量=平均流量X變化系數(shù)=0.810

4、m3/s2、格柵梢寬度：B=Sn-1+bn式中：b格柵才t寬度m；s每根格柵條的寬度m.設(shè)計(jì)中取S=0.015m,那么計(jì)算得B=0.93m3、進(jìn)水渠道漸寬局部的長(zhǎng)度：4、出水渠道漸窄局部的長(zhǎng)度：一.；,.%X.y4I/y:fi'5、通過(guò)格柵的水頭損失：a6、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0.3-0.5m設(shè)計(jì)中取h2=0.30m,得至UH=1.28m7、柵梢總長(zhǎng)度：8、每日柵渣量計(jì)算:采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無(wú)軸輸送機(jī)輸送柵渣,采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包,汽車(chē)運(yùn)走.9、進(jìn)水與出水渠道：城市污水通過(guò)DN1200mm管道送入進(jìn)水渠

5、道,設(shè)計(jì)中取進(jìn)水渠道寬度B1=0.9m,進(jìn)水水深h1=h=0.8m,出水渠道B2=B1=0.9m出水水深h2=h1=0.8ni三、沉砂池及其設(shè)計(jì)：沉砂池是借助于污水中的顆粒與水的比重不同,使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無(wú)機(jī)顆粒沉降,減少大顆粒物質(zhì)在輸水管內(nèi)沉積和消化池內(nèi)沉積.沉砂池根據(jù)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)中采用曝氣沉砂池,沉砂池設(shè)2組,N=2組,每組設(shè)計(jì)流量0.4051m3/s1、沉砂池有效容積：式中：V沉砂池有效容積1m3;Q設(shè)計(jì)流量m3/s;t停留時(shí)間min,一般采用1-3min.設(shè)計(jì)中取t=2min,Q=0.4051m3/s,得到V

6、=48.61m3出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水梢,出水梢寬度B2=0.8m,出水梢水深h2=0.35m,水流流速v2=0.89m/s.采用出水管道在出水梢中部與出水梢連接,出水管道采用鋼管.管徑DN2=800mm管內(nèi)流速v2=0.99m/s,水力坡度i=1.46%.12、排砂裝置：采用吸砂泵排砂,吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi),借助空氣提升將沉砂排出沉砂池,吸砂泵管徑DN=200mm四、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,從而與污水別離,初次沉淀池去除懸浮物40%60%去除BOD20%30%初次沉淀池根據(jù)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

7、、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,與污水別離.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)及排泥裝置組成.沉淀池設(shè)2組,N=2組,每組設(shè)計(jì)流量Q=0.4051m3/s.10、沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4式中：hl沉淀34超高mj,一般采用0.3-0.5;h3緩沖層高度m,一般采用0.3m;h4污泥局部高度mj,一般采用污泥斗高度與池底坡底i=1%.的高度之和.設(shè)計(jì)中取h1=0.3m,h3=0.3m,彳導(dǎo)h4=3.94m,得至UH=7.54m

8、i15、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,將污水送至集水井.式中：v3出水渠道水流流速m/s,一般采用v3A0.4m/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=1.0MH3=0.8m得到v3=0.51m/s>0.4m/s.出水管道采用鋼管,管徑口21000旦rtf內(nèi)流速為v=0.51m/s,水力坡降i=0.479%.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,伸入水下0.8m.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

9、渣收集裝置,用來(lái)收集攔截的浮渣.17、排泥管：沉淀池采用重力排泥,排泥管直徑DN300mm排泥時(shí)間t4=20min,排泥管流速v4=0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部.排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排氣.排泥靜水壓頭采用1.2m.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).五、曝氣池及其設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)中采用傳統(tǒng)活性污泥法.傳統(tǒng)活性污泥法,又稱(chēng)普通活性污泥法,污水從池子首端進(jìn)入池內(nèi),二沉池回流的污泥也同步進(jìn)入,廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端,其池型為多廊道式,污水流出池外進(jìn)入二次沉淀池,進(jìn)行泥水別離.污水在推流過(guò)程中,有機(jī)物在微生

10、物的作用下得到降解,濃度逐漸降低.傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)污水處理效率高,BO餓除率可到達(dá)90%U上,是較早開(kāi)始使用并沿用至今的一種運(yùn)行方式7、曝氣池總高度：H>=H+h式中：h曝氣?&總高度項(xiàng)；h曝氣34超高n,一般取0.30.5m.設(shè)計(jì)中取h=0.5m,貝UH=4.7m10、管道設(shè)計(jì)：中位管：曝氣池中部設(shè)中位管,在活性污泥培養(yǎng)馴化時(shí)排放上清液.中位管管徑為600mm放空管：曝氣池在檢修時(shí),需要將水放空,因此應(yīng)在曝氣池底部設(shè)放空管,放空管管徑為500mm消泡管在曝氣池隔墻上設(shè)置消泡水管,管徑為DN25mm管上設(shè)閥門(mén).消泡管是用來(lái)消除曝氣池在運(yùn)行初期和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的泡沫.空氣管曝氣池內(nèi)

11、需設(shè)置空氣管路,并設(shè)置空氣擴(kuò)散設(shè)備,起到充氧和攪拌混合的作用.11、曝氣池需氧量計(jì)算：依照氣水比5:1進(jìn)行計(jì)算,Q=14580m3/h12、鼓風(fēng)機(jī)選擇：空氣擴(kuò)散裝置安裝在距離池底0.2m處,曝氣池有效水深為4.2m,空氣管路內(nèi)的水頭損失按1.0m計(jì),那么空壓機(jī)所需壓力為：P=4.2-0.2+1.0X9.8=49kPa鼓風(fēng)機(jī)供氣量：Gsmax=14580m3/h=243m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量,選擇RE-250型羅茨鼓風(fēng)機(jī),共5臺(tái),該鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓49kPa,風(fēng)量75.8m3/min.正常條件下,3臺(tái)工作,2臺(tái)備用；高負(fù)荷時(shí),4臺(tái)工作,1臺(tái)備用六、二沉池及其設(shè)計(jì)：二沉池一般可分為平流式、輻流

12、式、豎流式和斜板管等幾類(lèi).平流式沉淀池可用于大、中、小型污水處理廠(chǎng),但一般多用于初沉池,作為二沉池比擬少見(jiàn).平流式沉淀池配水不易均勻,排泥設(shè)施復(fù)雜,不易治理.輻流式沉淀池一般采用對(duì)稱(chēng)布置,配水采用集配水井,這樣各池之間配水均勻,結(jié)構(gòu)緊湊.輻流式沉淀池排泥機(jī)械已定型化,運(yùn)行效果好,治理方便.輻流式沉淀池適用于大、中型污水處理廠(chǎng).豎流式沉淀池一般用于小型污水處理廠(chǎng)以及中小型污水廠(chǎng)的污泥濃縮池.該池型的占地面積小、運(yùn)行治理簡(jiǎn)單,但埋深較大,施工困難,耐沖擊負(fù)荷差.斜管板沉淀池具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn).一般常用于小型污水處理廠(chǎng)或工業(yè)企業(yè)內(nèi)的小型污水處理站.斜管板沉淀池處理效果不穩(wěn)定,容

13、易形成污泥堵塞,維護(hù)治理不便.設(shè)計(jì)中選用輻流沉淀池,沉淀池設(shè)2組,N=2組,每組設(shè)計(jì)流量0.405m3/s3、沉淀池有效水深：h2=q'xt式中:h2沉淀池有效水深m1;t沉淀時(shí)間h,一般米用13ho設(shè)計(jì)中取t=2.5h,得到h2=3.5m.4、徑深比：D/h2=10.4,滿(mǎn)足6-12之間的要求.5、污泥局部所需容積：1式中：Q0-平均流量m3/s;R污泥回流比%;X污泥濃度mg/L;Xr二沉池排泥濃度mg/L設(shè)計(jì)中取Q0=0.579m3/s,R=50%SVI污泥容積指數(shù),一般采用70-150;r系數(shù),一般米用1.2.設(shè)計(jì)中取SVI=100,r=1.2,得至UXr=1.2Xl04mg/

14、L,X=4000mg/L經(jīng)計(jì)算得到V1=1563.3m3應(yīng)采用連續(xù)排泥方式.6、沉淀池的進(jìn)、出水管道設(shè)計(jì)：進(jìn)水管：流量應(yīng)為設(shè)計(jì)流量+回流量,管徑計(jì)算為900mm出水管：管徑計(jì)算為800mm排泥管：管徑為500mm7、出水堰計(jì)算：堰上負(fù)荷的校核.規(guī)定堰上負(fù)荷范圍1.5-2.9L/m.s之間.8、沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4+h5式中：h沉淀池總高度m>h1沉淀34超高項(xiàng),一般采用0.3-0.5m;h2沉淀池有效水深m；h3沉淀池緩沖層高度項(xiàng),一般采用0.3m;h4沉淀池底部圓錐體高度n;h5沉淀池污泥區(qū)高度m.設(shè)計(jì)中取h1=0.3m,h3=0.3m,h2=3.5m.根據(jù)污泥局部

15、容積過(guò)大及二沉池污泥的特點(diǎn),采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥,池底坡度為0.05.h4=r-r1xi式中：r沉淀池半徑m;ri沉淀池進(jìn)水豎井半徑項(xiàng),一般采用1.0m;i沉淀池池底坡度.設(shè)計(jì)中取r1=1.0m,i=0.05,得到h4=0.86m.式中：V1污泥局部所需容積m3;V2沉淀池底部圓錐體容積m3;F沉淀池外表積m2.計(jì)算可得=315.4m3,那么h5=1.20mo得到H=6.16m七、消毒接觸池及其設(shè)計(jì)：污水經(jīng)過(guò)以上構(gòu)筑物處理后,雖然水質(zhì)得到了改善,細(xì)菌數(shù)量也大幅減少,但是細(xì)菌的絕對(duì)值依然十分客觀,并有存在病原菌的可能,因此,污水在排放水體前,應(yīng)進(jìn)行消毒處理.設(shè)計(jì)中采用平流式消毒接觸池,消毒接

16、觸池設(shè)2組,每組3廊道.1、消毒接觸池容積：V=Qt式中：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.設(shè)計(jì)中取t=30min,得每組消毒接觸池的容積為729m32、消毒接觸池外表積：F=V/h2式中：h2消毒池有效水深,設(shè)計(jì)中取為2.5m.設(shè)計(jì)中取h2=2.5m,得至JF=291.6m23、消毒接觸池池長(zhǎng)：L'=F/B式中：B消毒池寬度m,設(shè)計(jì)中取為5nl設(shè)計(jì)中取B=5m計(jì)算得L=58.32mo每廊道長(zhǎng)為19.44m,設(shè)計(jì)中取為20m校核長(zhǎng)寬比：L'/B=11.7>10,符合要求.4、消毒接觸池池高：H=h1+h2式中：h1消毒池超高m,一般采用

17、0.3m;設(shè)計(jì)中取h1=0.3m,計(jì)算得H=2.8m5、進(jìn)水局部：每個(gè)消毒接觸池的進(jìn)水管管徑D=800mmv=1.0m/s.6、混合：.一1采用管道混合的方式,加氯管線(xiàn)直接接入消毒接觸池進(jìn)水管,為增強(qiáng)混合效果,加氯點(diǎn)后接D=800mrm靜態(tài)混合器.八、污泥濃縮池及其設(shè)計(jì)：污泥濃縮的對(duì)象是顆粒間的空隙水,濃縮的目的是在于縮小污泥的體積,便于后續(xù)污泥處理,常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種.二沉池排出的剩余污泥含水率高,污泥數(shù)量較大,需要進(jìn)行濃縮處理；初沉污泥含水量較低,可以不采用濃縮處理.設(shè)計(jì)中一般采用濃縮池處理剩余活性污泥.濃縮前污泥含水率99%濃縮后污泥含水率97%13、溢流堰：濃縮池溢流出水經(jīng)過(guò)溢流堰