大學(xué)污水處理廠課程設(shè)計(jì)

1、大學(xué)城污水處理廠課程設(shè)計(jì)姓名：劉同巖學(xué)號(hào)： 201207130112專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)老師：王和平1/31前言在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展，已有一批城市興建了污水處理廠， 一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠 （站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計(jì)污水處理廠。水污染防治、保護(hù)水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。近幾十年來，污水處理技術(shù)無論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面，都取得了一定的進(jìn)步，新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長足的進(jìn)步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門研究

2、課題。在國家科委、建設(shè)部、國家環(huán)境保護(hù)局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開展了這些課題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。不應(yīng)回避，我國面臨水資源短缺的嚴(yán)重事實(shí)，北方一些城市人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已受到水資源不足的制約。城市污水和工業(yè)廢水回用，以城市污水作為第二水源的趨勢，不久將成為必然。這就是我國污水事業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)。作為給水排水工程專業(yè)的學(xué)生，就更應(yīng)該深刻地了解這種形勢，掌握并發(fā)展污水處理的新工藝、新技術(shù)，成為跨世紀(jì)的工程技術(shù)人才，將我國的污水處理事業(yè)提升到一個(gè)新的高度。本次設(shè)計(jì)的題目是污水處理廠設(shè)計(jì)。目的是讓學(xué)生了解排水工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法，其中包括了城市排水管網(wǎng)的規(guī)劃

3、與設(shè)計(jì)和污水處理廠的建設(shè)以及工藝流程的選用，收獲甚多，為日后的學(xué)習(xí)與工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)說明書與工藝平面圖、高程圖。在此，還要對(duì)老師的悉心指導(dǎo)表示感謝。2/31目錄第一篇設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料4第一章設(shè)計(jì)任務(wù)4第二章設(shè)計(jì)原始資料5第二篇設(shè)計(jì)說明6第一章城市污水處理廠設(shè)計(jì)6第一節(jié)污水廠選址6第二節(jié)工藝流程6第二章處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)7第一節(jié)設(shè)計(jì)流量的確定7第二節(jié)泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算7第四節(jié)泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算9第五節(jié)沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算10第六節(jié)輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算13第七節(jié)傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算15第八節(jié)向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算18第九節(jié)計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算21第三章泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)

4、算22第一節(jié)污泥量計(jì)算22第二節(jié)污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算22第三節(jié)污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算22第四節(jié)貯泥池設(shè)計(jì)計(jì)算24第五節(jié)污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算24第六節(jié)機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算26第四章污水處理廠的平面布置26第五章污水廠的高程布置27第一節(jié)控制點(diǎn)高程的確定27第二節(jié)各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計(jì)算27第三節(jié)污水系統(tǒng)高程計(jì)算28第四節(jié)污泥系統(tǒng)高程計(jì)算29設(shè) 計(jì) 體 會(huì)30參 考 文 獻(xiàn)313/31第一篇設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料第一章設(shè)計(jì)任務(wù)一 . 設(shè)計(jì)題目：污水處理工藝設(shè)計(jì)二 . 設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容 ：1. 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計(jì)， 包括工藝流程的確定 , 各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)。2. 污泥處理方法

5、選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。包括工藝流程的確定，單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)；3污水泵站的工藝設(shè)計(jì)。可以是終點(diǎn)泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和泵站工藝圖的繪制；4. 污水處理廠的平面布置。 包括污水處理廠處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的平面布置圖及工藝平面圖繪制；5污水處理廠豎向布置及高程計(jì)算。三 . 基本要求1. 污水處理廠設(shè)計(jì)要求（1）根據(jù)水體自凈能力以及要求的處理水質(zhì)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件，如水資源情況、水體污染情況等來確定污水處理程度與處理工藝流程。無特殊要求時(shí)，污水級(jí)處理后其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到國家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)， 即 SS20mg/l ，OD520mg/l 。（2）污水泵

6、站工藝要求要確定水泵機(jī)組的臺(tái)數(shù)、 水泵型號(hào)、泵站的結(jié)構(gòu)形式以及集水池的容積，并應(yīng)進(jìn)行泵站水泵機(jī)組管道水力計(jì)算和電器設(shè)備等布置的設(shè)計(jì)，泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參照標(biāo)準(zhǔn)圖大致來確定。（3）根據(jù)原始資料、 當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分， 選擇適合的污泥處理工藝方法，進(jìn)行各單位構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。（4）污水處理廠平面布置要緊湊合理，節(jié)省占地面積， 同時(shí)應(yīng)保證運(yùn)行管理方便。（5）在確定污水處理工藝流程時(shí)，同時(shí)選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對(duì)所有構(gòu)筑物都進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，包括確定各有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、負(fù)荷、尺寸與所需的材料與規(guī)格等。（6）對(duì)需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進(jìn)行更詳細(xì)的施工圖所必須的設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括各

7、部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。（7）對(duì)污水與污泥處理系統(tǒng)要作出較準(zhǔn)確的水力計(jì)算與高程計(jì)算。2. 圖紙的具體要求（1）污水處理廠總平面布置圖， A31張。（2）污水處理廠高程布置圖， A31張。3. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的具體要求畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書要結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、 層次分明、 語言流暢、書寫工整、 簡圖合理、計(jì)算正確，符合學(xué)科、專業(yè)的有關(guān)要求。4/31第二章設(shè)計(jì)原始資料1. 地形與城市規(guī)劃資料（ 1）廠區(qū)地形平坦，地面標(biāo)高 50.00m，污水廠處理水排入附近水體， 該河流靠近污水處理廠處河面的最高水位為 50.00 m。城市排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)， 城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干

8、管進(jìn)廠處的管道水面標(biāo)高為 45.00 m。（ 2）城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)：城市各區(qū)人口密度和污水量標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域服務(wù)人口（萬人）污水量標(biāo)準(zhǔn)（升/ 人.日）I 區(qū)20120II 區(qū)20105III 區(qū)10135（ 3）工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料：工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料企業(yè)或公共建日排水量最大排水量SSBOD5筑名稱33Mg/lMg/lm/dm/h甲廠3100180520510乙廠1800105600430丙廠1310737007202氣象資料（ 1）氣溫資料：年平均 20攝氏度，夏季平均 30攝氏度，冬季平均 12攝氏度。（ 2）常年主導(dǎo)風(fēng)向：非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向

9、西北風(fēng)；（ 3）冰凍期 15日；（ 4）年平均降雨量 200mm3. 地質(zhì)資料 :城市地質(zhì)資料土壤性質(zhì)冰凍深度（ m）地下水位（ m）污水處理廠處粉質(zhì)粘土0.36.5 7.25/31第二篇設(shè)計(jì)說明第一章城市污水處理廠設(shè)計(jì)第一節(jié)污水廠選址未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，而且直接影響城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計(jì)民生。所以，在污水排入水體前，必須對(duì)城市污水進(jìn)行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時(shí)，必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排入水體。在設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)， 選擇廠址是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 廠址對(duì)周圍環(huán)境、 基建投資及運(yùn)行管理都有很大影響。第

10、二節(jié)工藝流程1. 污水處理工藝流程處理廠的工藝流程是指在到達(dá)所要求的處理程度的前提下， 污水處理個(gè)單元的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。水體有一定的自凈能力， 可根據(jù)水體自凈能力來確定污水處理程度。 設(shè)計(jì)中既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體遭到污染，破壞水體的正常使用價(jià)值，采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)和水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，排放水體的具體規(guī)定，并通過調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)比較后決定，必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)論證。城市生活污水一般以 BOD物質(zhì)為其主要去除對(duì)象， 因此，處理流程的核心是二級(jí)生物處理法活性污泥法為主。生活污水和工業(yè)廢水

11、中的污染物質(zhì)是多種多樣的， 不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。按處理程度分， 污水處理可分為一級(jí)、 二級(jí)和三級(jí)。 一級(jí)處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級(jí)處理后，污水中的 BOD只去除 30 %左右，仍不能排放，污水已具備排放水體的標(biāo)準(zhǔn)了。一級(jí)和二級(jí)處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當(dāng)對(duì)處理過的污水有特殊的要求時(shí)，才繼續(xù)進(jìn)行三級(jí)處理。. 污水進(jìn)入曝氣池中曝氣，可從一點(diǎn)進(jìn)水，采用傳統(tǒng)活性污泥法，也可采用多點(diǎn)進(jìn)水的階段曝氣法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出

12、水經(jīng)加氯處理后，排入水體。2. 污泥處理工藝流程污泥是污水處理的副產(chǎn)品， 也是必然的產(chǎn)物， 如從沉淀池排出的沉淀污泥， 從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理，就會(huì)造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）6/31是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進(jìn)行脫水和干化等處理。具體過程為：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進(jìn)入貯泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，進(jìn)行中溫二級(jí)消化。一級(jí)消化池的循環(huán)污泥進(jìn)行套管加熱，并用攪拌。二級(jí)消化池不加熱，利用余熱進(jìn)行消化，消化后污泥送至脫水機(jī)房脫水，

13、壓成泥餅，泥餅運(yùn)至廠外，可用做農(nóng)業(yè)肥料。消化池產(chǎn)生沼氣，一部分用于一級(jí)消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。本設(shè)計(jì)采用的工藝流程如下圖所示。第二章處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)第一節(jié)設(shè)計(jì)流量的確定1. 平均日流量平均日流量為Q a 12.5 萬 m3 / d2. 最大日流量污水日變化系數(shù)取 K日 Kz1.31.08 ，而 Qd K 日 Q a，則有：K h1.2最大日流量Q d K日Qa1.0812.5 13.5 萬m 3 / d3. 最大日最大時(shí)流量（設(shè)計(jì)最大流量）時(shí)變化系數(shù)取 K 時(shí)Qd，則有：1.2，而 QhK 時(shí)24最大日最大時(shí)流量K 時(shí)Qd13.5萬3/ hQh241.2240.675m第二節(jié)泵

14、前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。1. 格柵的設(shè)計(jì)要求（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：1) 人工清除 25 40mm2) 機(jī)械清除 16 25mm3) 最大間隙 40mm（2）過柵流速一般采用0.6 1.0m/s.（3）格柵傾角一般用450750。機(jī)械格柵傾角一般為600700.（4）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4 0.9m/s.（5）柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、 格柵間隙的大小、 污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)

15、，可采用：7/311 ）格柵間隙 1625mm適用于 0.103柵渣 /1033 0.05mm污水；2）格柵間隙 3050mm適用于 0.033柵渣 /1033污水 . 0.01mm（6）通過格柵的水頭損失一般采用 0.08 0.15m。柵條工作平臺(tái)進(jìn)水 1圖1中格柵計(jì)算草圖2. 格柵尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)確定：設(shè)計(jì)流量 Q1=0.938m3/s （設(shè)計(jì) 2 組格柵），以最高日最高時(shí)流量計(jì)算；柵前流速： v1=0.7m/s ，過柵流速： v2=0.9m/s ；渣條寬度： s=0.01m，格柵間隙： e=0.02m；柵前部分長度： 0.5m，格柵傾角： =60°；333污水。單位柵渣量： w

16、 =0.05m 柵渣 /10m1設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。2（ 1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 Q1B1 v1計(jì)算得 :2柵前槽寬 B120.938=1.64m，則柵前水深 hB11.642Q1 =0.70.82mv122（ 2）柵條間隙數(shù)：Q1 sin0.938sin 60( 取 n=76)n75.7ehv20.020.64 0.9（ 3）柵槽有效寬度： B0=s（n-1 ） +en=0.01×（ 76-1 ）+0.02 ×76=2.27m考慮 0.4m 隔墻： B=2B0+0.4=4.94m（ 4）進(jìn)水渠道漸寬部分長度：Qmax1.87進(jìn)水渠寬

17、： B4.17mv1h0.7 0.648/31BB4.94 4.17L11.06m2 tan12 tan 20（其中 1 為進(jìn)水渠展開角，取1= 20 ）（ 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L11.06L20.53m2 2（ 6）過柵水頭損失（ h1）設(shè)柵條斷面為銳邊 矩形 截面 ，取 k=3 ，則 通過 格柵的水頭損 失：v220.0140.9 2hkhksin3 2.42 () 3sin 60 0.103m102 g0.022 9.81其中：(s / e)4/3h0 ：水頭損失；k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3；：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)

18、=2.42 。（ 7）柵后槽總高度（ H）本設(shè)計(jì)取柵前渠道超高 h2=0.3m，則柵前槽總高度 H1=h+h2=0.64+0.3=0.94mH=h+h1+h2 =0.64+0.103+0.3=1.04m（ 8）柵槽總長度L=L 1+L2 +0.5+1.0+ （0.64+0.300 ）/tan =1.06 +0.53+0.5+01.0+0(0.64+0.30)/tan60°=4.7m（ 9）每日柵渣量在格柵間隙在 20mm的情況下，每日柵渣量為：Q max1 864001.875 0.05 864006.2333/ d所以宜采用W( m / d )0.2mK Z10001.30 100

19、0機(jī)械清渣。第四節(jié)泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1. 細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池，細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似。2. 設(shè)計(jì)參數(shù)確定：3，K33。柵條凈間隙為已知參數(shù)： Q =125000m/d=1=.3 ， Q =6750m/h=1.875m/spmax3-10mm，取 e=10mm，格柵安裝傾角600過柵流速一般為 0.6-1.0m/s, 取 V=0.9m/s,柵條斷面為矩形，選用平面 A 型格柵 , 柵條寬度 S=0.01m，其漸寬部分展開角度為2003柵渣 /1033污水。單位柵渣量 1 =0.10mm計(jì)算草圖如圖 23.設(shè)計(jì)計(jì)算9/

20、31污水由兩根污水總管引入廠區(qū)， 故細(xì)格柵設(shè)計(jì)兩組，每組的設(shè)計(jì)流量為： Q=937.5 L/s=0.938m 3/s 。（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 Q1B2v1 1 計(jì)算得柵前槽寬22Q12 0.938B11.640.82mB10.71.64m ，則柵前水深 h2v12Q1 sin0.938sin 60（ 2）柵條間隙數(shù) nehv20.010.64 0.9151.5( 取 n=152）（ 3）柵槽有效寬度 B=s（n-1 ）+en=0.01 （152-1 ）+0.01 ×152=3.03mB B13.031.641.91m（ 4）進(jìn)水渠道漸寬部分長度 L12 tan

21、202 tan 1（其中 1 為進(jìn)水渠展開角，取 1= 20）L11.91（ 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 L20.95m22（ 6）過柵水頭損失（ h1）因柵條邊為矩形截面，取 k=3，則h1 kh0kv2sin3 2.42(0.0140.922g0.01) 32sin 60 0.26m9.81其中：(s / e)4/3h0 ：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42（ 7）柵后槽總高度（ H）取柵前渠道超高 h2=0.3m，則柵前槽總高度 H1=h+h2 =0.64+0.3=0.94m柵后槽總高度1

22、2H=h+h+h =0.64+0.26+0.3=1.20m（ 8）格柵總長度L=L1+L2 +0.5+1.0+ H 1/tan =1.91+0.95+0.5+1.0+（0.64+0.30 ）/tan60 °=4.9m（ 9）每日柵渣量Qa1 12.5 10330.1 12.5 m/d>0.2m /d所以宜采用機(jī)械格柵清渣。第五節(jié)沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算1. 沉砂池的選型：沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度 2.65t/m3 的砂粒，以保護(hù)管道、10/31閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。 沉砂池有平流式、 豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建費(fèi)用低

23、的優(yōu)點(diǎn)；豎流式沉砂池污水由中心管進(jìn)入池后自下而上流動(dòng)，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用，可使沙粒上懸浮性有機(jī)物得以有效分離，且不使細(xì)小懸浮物沉淀，便于沉砂和有機(jī)物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池。2 設(shè)計(jì)資料321）沉砂池表面負(fù)荷 200m/(m h), 水力停留時(shí)間 40s；2）進(jìn)水渠道直段長度為渠道寬度的 7倍，并不小于 4.5 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件；3）進(jìn)水渠道流速， 在最大流量的 40%-80%的情況下為 0

24、.6-0.9m/s ，在最小流量時(shí)大于 0.15m/s ；但最大流量時(shí)不大于 1.2m/s ；4）出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于 270 度，以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時(shí)間，達(dá)到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部以防止擾動(dòng)砂子。5）出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的兩倍。 出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板，以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。計(jì)算草圖如下頁圖4 所示：2.1設(shè)計(jì)參數(shù)確定設(shè)計(jì)流量： Qmax =1875L/s （設(shè)計(jì) 2 組池子，每組分為2 格，每組設(shè)計(jì)流3量為 Q=9936L/s=0.9360m/L ）設(shè)計(jì)流速： v=0.925m/s

25、水力停留時(shí)間： t=40s2.2池體設(shè)計(jì)計(jì)算h1閘閥H1h2h3hdDN200進(jìn)水出水BB1L1L2aL 2L3L圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖11/31（ 1）沉砂池長度： L=vt=0.25 × 40=10m（ 2）水流斷面面積：AQ / v0.936 / 0.303.13m 2（ 3）沉砂池總寬度：設(shè)計(jì) n=4 格，每格寬取 b=-2m>0.6m，每組池總寬 B=2b=4.0m （ 4）有效水深：h2=A/B=3.13/4=0.39m（介于 0.25 1m之間）（ 5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì) T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為 2 天，則每個(gè)沉砂斗容積QpTX412.5 10 2 3

26、3V110581050.94m8（每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，四格共有八個(gè)沉砂斗）其中城市污水沉砂量：353X=3m/10m.（ 6）沉砂斗各部分尺寸及容積：60°，斗高 h =1.0m，則沉砂斗設(shè)計(jì)斗底寬 a =0.50m，斗壁與水平面的傾角為1d上口寬：a2 hda12 1.00.501.65mtan 60tan 60沉砂斗容積：Vhd (a 2aaa 2 )1.0 (1.6521.65 0.500.502 )3113= 1.27m313，符合要求）（大于 V =0.56m（ 7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為 0.06，坡向沉砂斗長度：L2 a1021.65L23.35m

27、22則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L 2 =1.0+0.06 ×3.35=1.20m池總高度 H ：設(shè)超高 h1=0.3m，H=h1+h2 +h3=0.3+0.63+1.20=2.13m（ 8）進(jìn)水漸寬部分長度 :（ 9）出水漸窄部分長度 : L3=L1=2.398m（ 10）校核最小流量時(shí)的流速：Qminminn1 Amin最小流量一般采用即為0.75Qa，則，符合要求 .(11) 進(jìn)水渠道格柵的出水通過 DN1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩12/31側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道 , 污水在渠道內(nèi)的流速為 :Q0.936v11.25 m / sB1 H11.5 0.5式中

28、： B 1進(jìn)水渠道寬度（ m），本設(shè)計(jì)取 1.5m； H 1進(jìn)水渠道水深（ m），本設(shè)計(jì)取 0.5m。(12) 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：Q120.9362) 3() 30.31mH (0.41.52mb2g29.8式中： m流量系數(shù)，一般采用0.4-0.5；本設(shè)計(jì)取 0.4 ；（ 13） 排砂管道本設(shè)計(jì)采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。第六節(jié)輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算輻流式初沉池?cái)M采用中心進(jìn)水， 沿中心管四周花墻出水， 污水由池中心向池四周輻射流動(dòng)，流速由大變小，水中懸浮物流動(dòng)中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥

29、機(jī)將污泥推至污泥斗排走，澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進(jìn)水裝置、中心管、穿孔花墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。本設(shè)計(jì)選擇四組輻流式沉淀池， 每組設(shè)計(jì)流量為 0.28m3/s ，從沉砂池流出來的污水進(jìn)入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。計(jì)算草圖如圖 5：1. 沉淀部分水面面積表面負(fù)荷一般采用1.5-3.032m/( m h) ，本設(shè)計(jì)取 q =2.0 m3 /( m2 h) ，沉淀池座數(shù)n=4。2. 池子直徑D =4F4841.5沉淀部分有效水深=32.74m2 3.設(shè)沉淀時(shí)間 t = 2h4.沉淀部分有效容積5. 污泥部分所需的容積設(shè)進(jìn)水懸浮物濃度 C0 為

30、0.24kg/m 3，出水懸浮物濃度 C1 以進(jìn)水的 50%計(jì)，初沉池污泥含水率 p0=97%，污泥容重取 r=1000kg/m3，取貯泥時(shí)間 T=4h，污泥部分所需的容積：Q(C0 - C 1)T ×100= 6750 (0.240.12) 4 100108m3V=（100- p 0）1000(100 97)3則每個(gè)沉淀池污泥所需的容積為27m13/316. 污泥斗容積設(shè)污泥斗上部半徑 r 12m，污泥斗下部半徑 r 2 =1m，傾角取 =60°，則污泥斗高度：h521）tg =（2-1）× tg60 ° =1.73m= （r - r污泥斗容積：V 1

31、 =h52+r 2 r 1+r 22）=3.14 ×1.73（ r 1×（ 22+2× 1 +12） =12.68m3337. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積池底坡度采用 0.05-0.10 ，本設(shè)計(jì)徑向坡度 i=0.05 ，則圓錐體的高度為： h4 = （R- r 1）i= （ 13-2 ）× 0.05 = 0.55m圓錐體部分污泥容積：V2 =h4（ R2 +Rr1+r 12）= 3.140.55(13213 2 22 ) 114.56m333污泥總體積：8. 沉淀池總高度設(shè)沉淀池超高 h1 =0.3m，緩沖層高 h3 =0.5m，沉淀池總高度：9.

32、沉淀池池邊高度H= h 1+h2 + h 3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m10. 徑深比D/ h2 = 26/4 = 6.5 (符合要求 )11. 進(jìn)水集配水井輻流沉淀池分為二組，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。配水井中心管徑：D24Q41.87v21.84m0.7式中： v2 配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用 v20.6m/s ；取 0.7m/s配水井直徑：D34QmaxD224 1.871.8423.37mv30.3式中： v3 配水井內(nèi)污水流速（ m/s）, 一般采用 v3=0.2-0.4m/s ；取 0.3m/s.1

33、2. 進(jìn)水管及配水花墻沉淀池分為四組，每組沉淀池采用池中心進(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DN=600mm，進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為800mm。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：Q0.28v40.26m / sB h n0.3 0.6 614/31式中：B 孔洞的寬度（ m）；h 孔洞的高度（ m）；n 孔洞個(gè)數(shù) (個(gè))。v4 穿孔花墻過孔流速（ m/s），一般采用 0.2-0.4m/s ；13. 集水槽堰負(fù)荷校核設(shè)集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負(fù)荷為：0Qh=3600 267500.0

34、0283q =2n D4 3.14 26m /(m · s)= 2.8L/(m·S)< 2.9 L/(m·S)符合要求14出水渠道出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬 0.5m，深 0.6m，有效水深 0.5m，水平速度 0.8m/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 DN600mm14. 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑 DN200，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用 1.0m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。第七節(jié)傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算1. 處理工藝說明傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通

35、活性污泥法，污水從池子首段進(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，流出池外進(jìn)入二次沉淀池，進(jìn)行泥水分離。污水在推流過程中，有機(jī)物在微生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， BOD去除率可待 90%u以上，是較早開始使用并沿用至今的一種運(yùn)行方式。本工藝設(shè)計(jì)曝氣池采用廊道式，二沉池為輻流式，采用螺旋泵回流污泥。2. 處理程度計(jì)算初沉池對(duì) BOD 5 的去除率按 25%計(jì)算，進(jìn)入曝氣池的 BOD 5 濃度（ S0）為：S0 = 220 ×（ 1-25%）= 165 （ mg/L）處理水中非溶解性 BOD 5 濃度：BOD5 =

36、7.1 K d X e Ce = 7.1 ×0.08 ×0.4 ×20 = 4.54 mg/L式中： K d 微生物自身氧化率，一般在 0.05-0.1 之間，取 0.08 ； Xe 活性微生物在處理水懸浮物中所占比例，取 0.4 ； Ce 處理水中懸浮物固體濃度，取 20mg/L。處理水中溶解性 BOD 5 濃度：BOD5 = 20-4.54 = 15.46mg/L去除率：S0 Se165 15.46S00.906=90.6%1653. 設(shè)計(jì)參數(shù)（ 1） BOD5污泥負(fù)荷率K 2 Se f0.02 15.46 0.77Ns0.26kgBOD /( kgMLSS

37、d )0.90615/31式中K 2 有機(jī)物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值，一般采用0.01680.0281 之間；本設(shè)計(jì)取0.02;f MLVSS/MLSS 值，一般采用 0.7-0.8，本設(shè)計(jì)取 0.77；Se 處理后出水中BOD 5 濃度（ mg/L），本設(shè)計(jì)應(yīng)為 15.46mg/L(2) 曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度根據(jù) NS 值，查排水工程下冊圖4-7得： SVI，取，1.2。=120R50% rR r 1060.5 1.21063333.3mg / LX(1 0.5)120(1 R) SVI4. 平面尺寸計(jì)算(1) 曝氣池容積的確定Qa S01250001653V23798.31mNs

38、X3333.30.26按規(guī)定，曝氣池個(gè)數(shù)N 不少于 2 個(gè)，本設(shè)計(jì)中取 N=4,則每組曝氣池有效容積為VV23798.31 5949.58m31N4(2)曝氣池尺寸的確定本設(shè)計(jì)曝氣池深取4.2 米，每組曝氣池的面積為：FV15949.581416.57m3H 4.2本設(shè)計(jì)池寬取 B=8米， B/H=8/4.2 1.9 ，介于 12 之間，符合要求。池長 :LF1416.57177.1mB 8L/B =177.1/822.14 >10（符合設(shè)計(jì)要求）本設(shè)計(jì)設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長度為：L1 = L/5=177.1/5 = 35.42m本設(shè)計(jì)取超高為 0.5 m ，則曝氣池總高為：H = 4

39、.20.5 = 4.7m（ 3） 確定曝氣池構(gòu)造形式本設(shè)計(jì)設(shè)四組 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 6 所示：16/31回流污泥前配水渠出水進(jìn)水去二沉池圖6曝氣池平面圖5. 需氧量計(jì)算本工程設(shè)計(jì)中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。（ 1）平均時(shí)需氧量計(jì)算O2a Qa ( S0Se )b VX v0.5125000(0.1650.020)0.1523798.313.3=20842.66（ kg/d ）=868.44 （kg/h ）式中： a 每代謝 1kgBOD所需氧量（ kg），本設(shè)計(jì)取 0.

40、5 ；b 1kg 活性污泥 (MLVSS)每天自身氧化所需氧量（kg），取 0.15.(2) 最大時(shí)需氧量：O2 maxa Q(S0Se )b VX v0.5152400(0.1650.020)0.1523798.313.3=22829.16（ kg/d ）=951.22 （kg/h ）最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量的比值為：O2max951.22O2868.441.10(3) 每日去除的 BOD 5 值125000(16520)BODr18125(kg/d) =755.21 (kg/h)1000（ 4）去除 1 kg BOD5 需養(yǎng)量O220842.66O21.15( kgO2 / kgBOD5

41、 )BODr181256. 供氣量計(jì)算本設(shè)計(jì)中采用 YHW-型微孔曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率（ EA）為 20%。敷設(shè)在距池底 0.20m 處，淹沒水深為 4m，計(jì)算溫度定為 30。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的選用：溫度為 20時(shí)， =0.82 ， =0.95 ， =1.0 ，CL=2.0mg/L ，CS（ 20） =9.17 mg/L 。溫度為 30時(shí)， CS（30） =7.63 mg/L 。（ 1）空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力：P b =1.013 ×1059.8 × 103H=1.013×105 9.8 ×103×4= 1.405 × 105 （ Pa）

42、（2）空氣離開曝氣池水面時(shí)氧的百分比：21×(1 EA)21×(1 0.20)Qt = 7921(1-E A)× 100% = 7921(1-0.2)×100% = 17.54%（ 3） 氣池混合液平均氧飽和度：17/31PbQt1.405 ×10517.54CSb = CS( 2.026 ×10542 )= 7.63×( 2.026 ×105 42)= 8.48 mg/L換算成 20條件下脫氧清水的充氧量：RCs(20)453 9.17660( kg / h)R01.024T 200.82 (0.95 8.482) 1.02410aCs ( T ) C（R 為平均時(shí)需氧量）（ 4） 相應(yīng)的最大時(shí)需氧量：R0max = 1.16 660 =765.6(kg/h)（ 5） 曝氣池平均時(shí)供氣量：R0100 =6603/h)GS =0.3 20100 = 11000( m0.3EA（ 6） 曝氣池最大時(shí)供氣量：GSmax =R0max100= 765.61