1萬立方米的城市污水處理設計書

1、10000m3/d城市污水處理工藝綜合設計一、設計任務.設計規(guī)模10000m3/d處理規(guī)模的城市污水處理工藝本項目設計進出水水質(zhì)根據(jù)城市生活污水來源和廣東省地方標準-水污染物排放限值(DB44/26-2001)標準列出，采用一級標準如表1.1:表1.1設計進出水水質(zhì)1主要污染物原水水質(zhì)(mgL-1)排放標準(mgL-1)去除率(%)CODCr250<4084BOD5120<2083氨氮30W067總磷5<0.590 .任務提出的目的及要求目的通過城市污水處理廠的課程設計，掌握污水處理廠設計的方法，培養(yǎng)和提高計算能力、設計和繪圖水平，鞏固學習成果，加深對污水處理課程內(nèi)容的學習與

2、理解，掌握污水處理方案比較、優(yōu)化，各主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)及參數(shù)設計。主要設備選型包括格柵、提升水泵、鼓風機、曝氣設備、污泥脫水機、砂水分離器、刮泥機、水下攪拌器、加藥設備、消蠹設備等，以及平面布置及高程設計計算，鍛煉和提高分析及解決工程問題的能力。1, 要求污水處理及污泥處置方案選擇合理。2, 設計參數(shù)選取及計算正確。3, 平面布置緊湊合理，符合污水處理廠平面布置的要求。4, 所選設備性價比高、可靠、易于操作。5, 圖紙達到施工圖設計要求。1, .設計依據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護法；中華人民共和國污水綜合排放標準GB897&1996;室外排水設計規(guī)范GBJ1487;廣東省地方標準一水污染物排放

3、限值(DB44/262001);供、配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB500592。2.1 二、工藝流程及說明.工藝選擇污水處理廠工藝的選擇原則是：在常年運轉(zhuǎn)中要保證出水水質(zhì)，處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟；運行管理方便，運轉(zhuǎn)方式靈活，并可根據(jù)不同的進水水質(zhì)調(diào)整運行方式，要求耐沖擊負荷的特點；最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的能力；便丁實現(xiàn)處理工藝運轉(zhuǎn)的自動控制；工程投資相對較省，運行費用低。根據(jù)規(guī)劃和城市污水的特點，現(xiàn)采用A2/O工藝。其工藝流程圖如下：沼氣柜|帽氣相爐|:虧遂口熬|液氧加割機-*|捂觸也j其他用途出水|.工藝流程說明2.2.1.工藝原理:厭氧池：流入原污泥水及同步進入的從二沉池回流的含磷污泥。該池

4、主要功能為釋放磷，使污水中磷的濃度升高，溶解性有機物被生物吸收而使污水中BOD5S度下降。NHON因細胞合成而被去除一部分，使污水中濃度下降，但NHON含量無變化。 缺氧池：反硝化菌利用污水中的有機物作為碳源，將回流液帶入的大量NOON和NOJN還原為N2釋放至空氣中。BOD懿度下降，NO井N的濃度大幅度下降，而磷的變化很小。 好氧池：有機物被微生物生化降解而繼續(xù)下降；有機氮被氨化繼而被硝化，使NHON濃度顯著下降，但該過程使NOON濃度增加，磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快速度下降。好氧池將NHON完全硝化，缺氧池完成脫氮功能；缺氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷的功能。2.2.2 .工藝特點： 厭氧

5、、缺氧，好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，能同時除有機物，脫氮，除磷的功能。 工藝流程簡單，總的水力停留時間少丁其他同類工藝。 在厭，缺，好氧交替運行下，絲狀菌不會大量產(chǎn)生，不會發(fā)生污泥膨脹。 脫氮效果受混合液回流比大小的影響，以2Q為限，除磷效果受回流污泥中火帶D舟日NOON的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。三、污水處理構(gòu)筑物設計計算3.1設計流量計算已知條件：平均設計流量：牛10000m"d污水流量總變化系數(shù)：七=1.0。流量換算：Qmax=KzQ,Qmax=Q=10000m3/d=416.7m3/h=0.1157m3/s=115.7L/s<1000。

6、故總變化系數(shù)Kz=2.7/QdA0.11=2.7/115.7A0.11=1.6;最大流量QmaKzXQd=1.6x1.0萬m3/d=1.6萬m3/d=0.185m3/s3.2格柵格柵是由一組平行的金屆柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進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)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣活除方式等。格柵斷面的圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處理廠

7、大多都采用機械格柵。本設計采用細、粗格柵進行隔渣，由丁柵渣量較大，采用機械活渣方式。3.2.1格柵計算格柵的間隙應根據(jù)水體的實際需要設置，想用一種規(guī)格格柵截留各種漂流物是行不通的，進水格柵的間隙和道數(shù)應根據(jù)處理要求設計。從城市污水處理廠實際運行資料表明，一般設計中多采用粗格柵和細格柵二道。1-2格柵示息圖3.2.2粗格柵主要設計參數(shù)：柵條寬度S=10mm；過柵流速V2=0.9m/s；格柵傾角a=60°(1) 柵槽寬度柵前槽寬柵條間隙寬度b=60mm；柵前渠道流速vi=0.4m/s；數(shù)量2座；粗確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q1=國立2計算得柵前槽寬Bi=陟應=淳巫=0.64m;

8、:V20.9則柵前水深h=生二064：.0.32m22柵條的間隙數(shù)n,個Qmax.Sinn=bhv式中Qma最大設計流量，m/S；a-格柵傾角，(°),取a=60°；b柵條間隙，m,取b=0.06m；n柵條間隙數(shù)，個；h柵前水深，m,取h=0.32m；v過柵流速,m/s,取v=0.9m/s；格柵設兩組，按一組工作，一組備用設計。貝U：0.185.sin600n=9.96=10(個)0.060.320.9取n=10(個)，則每組粗格柵的間隙數(shù)為10個柵槽有效寬度B2B2=S(n-1)+bn=0.01x(10-1)+0.06X10=0.69(m)(2) 通過格柵的水頭損失h1進

9、水渠道漸寬部分的長度L1。設進水渠道B1=0.64m,其漸寬部分展開角度a1=200，進水渠道內(nèi)的流速為0.4m/s。:B2-B0.69-0.64L1=:0.068(m)2tanf2tan200格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度L2m,=0.034(m):L10.068L2=一=22通過格柵的水頭損失hm,h1=h°xkh0=2.一vsin2g式中h1-設計水頭損失，m;h0-計算水頭項失，m；g-重力加速度，m/sk-系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般米用3;阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設柵條斷面為銳邊矩形斷面，6=2.42。4hi=h°k二2.42(001

10、)3O.92sin6O03=0.024(m)0.0629.81柵后槽總高度H,m設柵前渠道超高h2=0.3mH=h+hi+h2=0.32+0.024+0.3=0.644(m)柵槽總長度L,m,c,cH1L=L1L20.51.0tan:式中,Hi為柵前渠道深,H=h+h2m.03203.L=0.0680.0340.51.0-F=1.96(m)tan60每日柵渣量W,m3/d-1W=86400QW-1000式中,W1為柵渣量，m/10m污水，格柵間隙40mm左右，W1=0.030.01m/10m污水；本工程取W1=0.02m3/103m3污水。33=0.225m/d0.2m/dXfl/Q1W864

11、00160000.02W=K總X10001.42乂1000采用機械活渣。3.2.2細格柵主要設計參數(shù):柵條寬度S=10mm；過柵流速V2=0.8m/s；格柵傾角a=60°(1) 柵槽寬度柵條間隙寬度b=10mm；柵前渠道流速V1=0.4m/s；數(shù)量3座；柵前槽寬確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式B1V2Q1=2計算得柵前槽寬Bi=匚玉Z=瘁1竺=0.68m；,V0.8則柵前水深旦二四二0.34m22柵條的間隙數(shù)n,個n=QmaxSi"式中Qmax-最大設計流量，m3/S；a-格柵傾角，(°),取a=60°；b柵條間隙，m,取b=0.01m；n柵條間隙數(shù)

12、，個；h柵前水深，m,取h=0.34m；v過柵流速,m/s,取v=0.8m/s；格柵設三組，按二組同時工作設計，一組備用。則:取n=64（個）0.185sin60°人一一=63.29=64（個）0.010.340.8則每組粗格柵的間隙數(shù)為64個。設計二組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=32條柵槽有效寬度B2B2=S(n-1)+bn=0.01x(32-1)+0.01x32=0.63(m)所以總槽寬為B=0.63X2+0.2X1=1.46(考慮中間隔墻厚0.2m)(2) 通過格柵的水頭損失h1進水渠道漸寬部分的長度L1。設進水渠道B1=0.68m,其漸寬部分展開角度a1=200，進水渠道內(nèi)的流速

13、為0.4m/s。B-B12tanf1.46-0.68T.07（m）格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長度L2m,L2=上=107=0,54(m)22通過格柵的水頭損失him,hi=h0xk2_.vsinh0=2g式中hi設計水頭損失，m;ho計算水頭損失，m;2g重力加速度，m/sk系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設柵條斷面為銳邊矩形斷面，6=2.42。440.0120QS32k2.42x()30.8sin60乂3h=h°k=-("vsin0.01=0.21(m)b2g29.81柵后槽總高度H,m；設柵前渠道超高h2=0.3m

14、H=h+hi+h2=0.34+0.21+0.3=0.85(m)柵槽總長度L,m.H1L=L1L20.51.0tan:式中，H1為柵前渠道深，H=h+h2m.0.340.3八、L=1.070.540.51.00=3.48(m)tan601每日柵渣量W,m3/dW=86400XQXW11000式中，W1為柵渣重,m/10m污水，格柵間隙1625mm左右，W1=0100.05m/10mQ1W86400K總1000污水；本工程取W1=0.1m3/103m3污水。160000.1八3,頊八c3,頊1.13m/d0.2m/d1.421000采用機械活渣3.2.3機械格柵選型本工藝粗格柵選用HG-1500型

15、回轉(zhuǎn)式格柵除污機，主要參數(shù)：耙齒柵隙30mm；耙齒節(jié)距100mm;電機功率1.5kW;柵寬1500mm；設備總寬1720mm;安裝角度60°排渣門高度約800mm；設備總高度：槽深+（20002500）。細格柵選用XG1600型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機4,主要參數(shù)：設備寬度B:1600mm；有效柵距：1450mm；有效柵隙10mm;安裝角度60°梁寬1650;渠深1.2m（任選）；排渣高度700800;導流槽長：渠深Xcot七600;安裝總長：（渠深+排渣高度）Xcot+1400。圖1-3XG1600型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機3.3進水泵房采用a2/o工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，故污水只考

16、慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、a2/o、二沉池及接觸池，最后由出水管道排出。設計水量為10000m/d，水泵采用WQ郭污水潛污泵，型號WQS-250-13-15,2用1備，故流量208.35m3/h,揚程13m轉(zhuǎn)速1470r/min,功率15kVV出水管直徑150mm。3.4平流式沉砂池3.4.1設計說明目前，應用較多的沉沙池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池和鐘式沉砂池。本設計中選用平流式沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。污水經(jīng)水泵提升后經(jīng)過細格柵進入平流沉砂池，沉砂池分成3格。設計流量為Qmax=666m3h=0.185m3s,最大設計流

17、量時的流行時間t=45s,最大設計流量時的流速v=0.25m/s,有效水深h2=1m,貯砂時間為T=2d200圖1-4平流沉砂池3.4.2池體設計計算(1) 沉砂池長度L=vt=0.25>45=11.25(m)水流斷面面積A=Q里'=0185=0.74m2v0.25(3) 有效水深設計有效水深h2為1m,并且設計沉砂池為2格則有：每格池的寬度b=0.74/(1X2)=0.37(m)(4) 池總寬度B=nb=2<0.37=0.74(m)(5) 沉砂斗容積V,城市污水沉砂量X=0.03L/m3污水，污水流量總變化系數(shù)Kz=1.34QmaTX86400KZ1061600020.0

18、31.34103=0.72m每個沉砂斗容積，設每一分格有2個沉砂斗V=0.72=0.18m322(6) 沉砂斗尺寸設計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為55o，斗高h3=35m一.：、2h2035機砂斗上口遍a=o+a=0+0.5=1.0mtg55tg55沉砂斗容積V0=h3(2a22aa2a：)=0.35(212210.520.52)=0.2m366沉砂室高度h3,采用重力排砂，設池底坡度為0.06,坡向砂斗。沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉沙池坡向沉砂斗的過渡部分，沉砂室的寬度為2(L2+a)+0.2。l2L-2a-0.211.25-21-0.2=4.53mh3小0

19、.064.53=0.62m(7) 沉砂池總高H,m取超高hi=0.3mH=h1h2也=0.31.10.62=2.02m(10)砂水分離器的選擇沉砂池的沉砂經(jīng)排砂裝置排除的同時，往往是砂水混合體，為進一步分離出砂和水,需配套砂水分離器。活除沉砂的間隔時間為2d,根據(jù)該工程的排砂量，選用2臺LSSF-355螺旋式砂水分離器4。圖1-5LSSF-355螺旋式砂水分離器27L/s;配套功率為該設備的主要技術(shù)性能參數(shù)為：進入砂水分離器的流量為0.75Kw;進水口直徑200;溢流口直徑250。沉砂池底部的沉砂通過吸砂泵，送至砂水分力氣，脫水后的活潔砂礫外運，分離出來的水回流至泵房吸水井。800mm管內(nèi)最大

20、沉砂池的出水通過管道送往初沉池集配水井，輸水管道的管徑為流速為1.15m/s。集配水井為內(nèi)外套筒式結(jié)構(gòu)，夕卜徑為4.0m，內(nèi)徑為2.0m。由沉砂池過來的輸水管道直接進入內(nèi)層管道，進行流量分配，通過兩根管徑500mnfi勺管道送往2個初次沉淀池，管道內(nèi)最大水流速度為1.02m/s。3.5初沉池初沉池是作為二級污水處理廠的預處理構(gòu)筑物設再生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對象是懸浮物質(zhì)(SS約可去除40吮55%以上)，同時也可去除部分BOD(約占總BOD的25%40%,主要是非溶解性BOD,以改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD負荷。本設計采用平流式初沉池。3.5.1設計說明：池體設計如圖1-6所

21、示ft圖1-6平流式沉淀池3.5.2設計計算池子總面積A,m2:入=箜箜匹q式中，q表面負荷,m/(m2.h),取q=2.0m3/(m2.h)則A=0.1853600333m221) 沉淀部分有效水深h2,m，取沉淀時間t=1.5hh2=q.t=2X1.5=3.0(n)3）沉淀部分有效容積VV=QXtX3600=0.185X1.5X3600=999（03）4）池長，取最大設計流量時的水平流速v=5.0mm/sL=5.0X1.5X3.6=27(m)5）池子總寬度BA333,、B=12.3（m）L276)池子個數(shù)n,取每個池子分格寬度b=4.5m123一.則n='2.3=2.73（個），取

22、3個池。4.57）校核長寬比I27，一一.L=，=6>4（符合要求）b4.58）污泥部分需要的總?cè)莘eV,取污泥量25g/（人.d）,污泥含水率95%,設計人口N=10萬，兩次活除污泥間隔時間T=2d則每人每日污泥量S=竺您一=0.50g/（人.d）（100-95）10009)V=0.51000002=1001000每格池污泥所需容積10) V=V/n=100/3=33.3(命污泥斗容積_''一_一一一_C_一一h4=(4.5-0.5)/2xtan60=3.46(m)11) V1=1/3Xh4、(f1+f2+(f1Xf2)0.5)=1/3X3.46X(4.5X4.5+0.5

23、X0.5+(4.52X0.52)0.5)=26(m3)污泥斗以上梯形部分污泥容積，取12=4.5m,i=0.01h4=(27-4.5)0.01=0.225(m)11=27+0.3+0.5=27.8m278453、V2=匕50.2254.5=16.4(m)12）污泥斗和梯形部分污泥容積13) V1+M=26+16.4=42.4（m3）>25（m3）池子總局度，設緩沖層局度h3=0.50m,WJH=hi+h2+h3+h4=0.3+3.0+0.50+0.225+3.46=7.49(mj)3.6生化構(gòu)筑物的設計說明及計算3.6.1生物化反應池A2/O是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，該工

24、藝同時具有脫氮除磷的功能，可以針對現(xiàn)今污水特點（水體富營養(yǎng)化）進行有效處理。A2/O工藝流程圖如圖1-7所示：回流污泥圖1-7A2/O工藝流程圖脫氮過程是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為M從水中脫除的過程。在好氧池中，污泥中的有機氮被細菌分解成氨，硝化作用使氨進一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氨（主要是依靠細菌水解氨化作用和依靠業(yè)硝化菌與硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝態(tài)氨進行反硝化，硝態(tài)氨還原成M逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷過程是使水中的磷轉(zhuǎn)移到活性污泥或生物膜上，而后通過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷細菌釋放出積儲的磷酸鹽；在好氧池中聚磷細菌大量吸收并積儲溶解性磷化物中

25、的磷合成ATP與聚磷酸鹽，而這一過程是依靠好氧菌聚磷細菌。整個工藝的關(guān)鍵在丁混合液回流，由丁回流液中的大量硝酸鹽回流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機物，使反硝化脫氮得以充分進行，有利丁降低出水的硝酸氮，同時也可以解決利用微生物的內(nèi)源代謝物質(zhì)作為碳源的碳源不足問題，改善出水水質(zhì)。3.6.2生化構(gòu)筑物的設計說明(1)進入生化處理構(gòu)筑物水質(zhì)指標確定設污水經(jīng)過一級處理后，進入生化處理構(gòu)筑物各水質(zhì)指標濃度為:表1-8一級處理對污染物的處理效果污染物一級處理去除生化池出水濃度(mgL-1)原水濃度進入生化池濃度-1(mgL)-1(mgL)率(%)CODCr2502020040BOD512050602

26、0NH3-N3010278TP5383.11.5(2) 設計參數(shù)的確定最低平均溫度T=13.5C，最高平均溫度T=27.5C設計污泥泥齡-c=7.5dc混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度Xv=2450mg-L-113.5C時反消化速率DNR=0.0432kgNH3-N/kgMLVSS?d污泥產(chǎn)率系數(shù)y=0.847kgVSS/kgBOD5-113.5C時內(nèi)源呼吸速率Kd=0.0465d剩余污泥含水率99%根據(jù)實際水質(zhì)情況以及去除N、P的要求，進水分配如下： 進水流入到缺氧池中的進水分配系數(shù)a=50% 進水流入到厭氧池中的進水分配系數(shù)b=50%混合液回流比例r=200%回流污泥R=100%整體尺寸如圖1-9

27、所示40000:匚§:§:§:81-9生化池平面簡圖3.6.3生化構(gòu)筑物的設計計算判斷是否可采用A2/O法D=，2=8.3>8;=直=0.042<0.06;符合要求。TN30BOD5120反應池停留時間和容積a、厭氧池設計計算，取厭氧池停流時間t厭=1.25hV厭=1.42X10000/24X1.25=739.6m3b、缺氧池設計計算，已知各段水利停流時間和容積比厭氧池：缺氧池：好氧池=1:1:3即t缺=1.25h3V缺=1.42X10000/24X1.25=739.6mG好氧池設計計算，t好=3.75h3V好=1.42X10000/24X3.75=2

28、218.75m3校核氮磷負荷QTN1000014227好氧段總氮負荷=也1也=100001.4227=0.0432<0.05kgTN/(kgMLSS.d)符合要XV好4000X2218.75求厭氧段總磷負荷=QE=10000T42*3.1=0.015<0.06kgTP/(kgMLSS.d)XV厭4000X739.6符合要求剩余污泥量取污泥增殖系數(shù)y=0.6，污泥自身氧化率kd=0.05,污泥齡9c=15d貝Uyg=y=06=0.34291k”c10.0515計算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計的污泥量Px=yobsQ(S-S0)=0.3429X10000X1.42X(0.1-0.02)=3

29、89.5kg/d計算排除的以SS計R(ss)=389.5/0.8=486.87kg/d(1) 堿度校核每氧化1mgN4N需消耗堿度7.14mg；每還原1mgNON產(chǎn)生堿度3.57mg；去除1mgBOD產(chǎn)生堿度0.1mg。剩余堿度SALK七進水堿度-消化消耗堿度+反消化產(chǎn)生堿度+去除BOD產(chǎn)生堿度假設生物污泥中含氮量以12.4%計，貝U:每日用丁合成的總氮=0.124X389.5=48.3(kg/d)即，進水總氮中有48.3一1000=4.83(mg/L)用丁合成。10000被氧化的NHN=進水總氮一出水總氮量一用丁合成的總氮量=27-8-4.83=14.17(mg/L)所需脫水量=35-15-

30、14.83=15.17(mg/L)需還原的硝酸鹽氮量Nr=10000X15.17/1000=151.7(mg/L)將各值代入：剩余堿度Salki=280-7.14X14.17+3.57X15.17+0.1X(60-20)=236.98(mg/L)>100(mg/L);可維持P隹7.2。反應池尺寸：反應池總體積V=739.6X5=3698m3設反應池2組，單組池容積V單=V/2=3698/2=1849m3;有效水深h=4.0m單組有效面積S單=V單/h=1849/4.0=462.25m2米用5廊道式推流式反應池，廊道寬b=4.5m單組反應池長度L=S單/B=462.25/5/4.5=20.

31、5m校核：b/h=4.5/4.0=1.125(滿足12)L/b=20.5/4.5Q5(滿足5-10)取超高為1.0m,則反應池總高H=4.0+1.0=5.0m(2) 反應池進、出水系統(tǒng)計算進水管單組反應池進水管段計算流量Q1=Q/2=0.185/2=0.0925(m3/s)管道流速v=0.8m/s;管道過水斷面積A=Qi/v=0.0925/0.8=0.116m2管徑d=件=廣：116=0.384(m);取進水管管徑DN40O回流污泥管單組反應池回流污泥管設計流量Q內(nèi)=RXQ/2=1XQ/2=0.116(m3/s)取回流污泥管管徑DN150W1) 進水井：反應池進水孔尺寸：進水孔過流量Q=(1+

32、玲Q/2=牛10000X1.6=0.185(m3/s)孔口流速v=0.6m/s孔口過水斷面積A=Q/v=0.185/0.6=0.308m2孔口尺寸取為0.6mx0.51m進水井平面尺寸取為2.40mX2.40m出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算：Q3=0.42.,2gbH3/2=1.86bH3/2式中Q3=(1+R+R內(nèi))Q/2=2Q/86400=0.37(m3/s)b堰寬，取7.5mH堰上水頭，mQ、2/30.372/3H=()=()=0.089(m)1.86b1.867.5出水孔過流量Q=Q=0.37(m3/s)孔口流速v=0.6m/s孔口過水斷面積A=Q/v=0.37/0.6=0.62m

33、2孔口尺寸取為0.8mx0.8m出水井平面尺寸取為2.4mx2.4m出水管反應池出水管設計流量Q=Q=0.185(m3/s)管道流速v=0.8m/s管道過水斷面A=Q/v=0.185/0.8=0.23m2管徑d4A=.40.230.54(m)31JI取出水管徑DN550mm校核管道流速v=Q/A=0.185X4/3.14/1X1=0.015m/s曝氣系統(tǒng)設計計算設計需氧量AOR碳化需氧量0.2351-eD1=Q(SW2-1.42Px=10000*(00!3二0.02)一1.42x389.5=617.6(kg°2/d).1-e硝化需氧量(kgO2/d)D2=4.6Q(N0-Ne)-4.

34、6F2.4%乂Px=4.10000(27-8)10'-4.6乂0.124乂389.5=651.8反硝化需氧量D3=2.86Nt=2.86勺51.7=433.86(kgO?/d)總需氧量AOR=D+C2-Da=617.6+651.8-433.86=1703.26(kgO2/d)標準需氧量采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。取氣壓調(diào)整系數(shù)P=1,曝氣池內(nèi)平均溶解氧CL=2mg/l,水中溶解氧Cs(2o)=9.17mg/l,Cs(25)8.38mg/l空氣擴散氣出口處絕對壓Pb=1.0131059.8103H=1.0131059.81033.8=1.385105(Pa)空氣離開好氧反應池對氧的白分比O

35、21（1Ea）100%=17.54%7921（1-Ea）好氧反應池中平均溶解氧飽和度Csm(25)-Cs(25)(Ot-二)=8.36(421.38510552.0661017.54.)=9.12(mg/1)42標準需氧量AOR*Cs(20)S°R=:：(.'Csm(t)-Cl)1.024(J°)1703.269.170.82(0.9519.122)1.024(2泊0)=1586.4(kgO2/d)=66.1(kgO2/h)好氧反應池平均時供氣量G§0100=66.1100=1101.7(m3/h)0.3EA0.320好氧反應池最大時供氣量Gma=1.48

36、Gs=1.48X1101.7=1630.5（rrVh）3）所需空氣壓力P（相對壓力）取供氣管道沿程與局部阻力之和h1+h2=0.2m曝氣器淹沒水頭h3=3.8m,曝氣器阻力h4=0.4m,富余水頭h=0.5mP=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9（m）4）曝氣器數(shù)量計算（以單相反應池計算）按提供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量曝氣器個數(shù)1101.7n=550.85（個），取551個。(3) 服務面積校核20.54.5322/5入西十、f=0.5m<0.75m（符合要求）5515）供氣管道計算供氣干管采用環(huán)狀布置Qs=0.5Gmax=0.51630.5=815.25m3/h=0.23m3/s流

37、速v=10m/s管徑d=j4'0”3=0.17(m);取干管管徑DN200mm.w3.1410單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)支管Qs(單)=1/3xGmax/2=1630.5/6=0.075(m3/s)流速v=10m/s管徑d=j竺絲.=J4x°.075=0.098(m)；取支管管徑DN100mm二v3.1410雙側(cè)供氣。球)=2/3xGmax/2=1630.5/3=0.15(m3/s)流速v=10m/sd嚴熱"x。.1匚0.138但；取支管管徑DN150mm,一v.3.1410厭氧池設備選擇(以單組反應池計算)厭氧池設導流墻，將池分3格，每格內(nèi)設潛水攪拌機1臺，按sw

38、/m5比容計。厭氧池有效容積V厭=20.5X4.5X4.0=369m3全混合池污水所需功率：5X369=1845w則每臺潛水攪拌機功率：1845/3=615w(4) 查手冊選?。?00QJB2.2J缺氧池設備選擇(以單組反應池計算)缺氧池設導流墻，將池分3格，每格內(nèi)設潛水攪拌機1臺，按5w/n比容計。缺氧池有效容積V厭=20.5X4.5X4.0=369m3全混合池污水所需功率：5X369=1845w則每臺潛水攪拌機功率：1845/3=615w(5) 查手冊選?。?00QJB2.2J污泥回流設備污泥回流比：R=100%污泥回流量：Q=RQ=X10000X1.6/24=667m3/h設回流污泥泵房

39、一座，內(nèi)設3臺潛污泵(2用1備)單泵流量Q單=0.5Qr=0.5X667=333.5m3/h（12）混合液回流設備1)混合液回流比R內(nèi)=200%混合液回流量Qr=R內(nèi)Q=2<10000X1.6/24=1334m3/h設混合液回流泵房2座（1用1備），內(nèi)設3臺潛污泵（2用1備）單泵流量Q單=0.5XCR/2=333.5m3/h2)混合液回流管?；亓骰旌弦鹤猿鏊亓α髦粱旌弦夯亓鞅梅?，經(jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首段以單組算混合液回流管設計流量C6=R內(nèi)Q/2=0.185m3/s泵房進水管設計流速采用v=0.8m/sA=Q6/v=0.185/0.8=0.23m24A40.23=0.54(m)二

40、3.14取泵房進水管管徑DN550mm3)泵房壓力出水總管設計流量Q=Q=0.185m3/s設計流速v=1.2m/s4Q740.185d0.14(m),v3.141.2取DN150mm3.7二沉池二沉池在二級處理中，在生物反應池構(gòu)筑物的后面，在活性污泥工藝中，用丁沉淀同樣可分離活性污泥并提供污泥回流。二沉池與初沉池相似，按池內(nèi)水流方向的不同,分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。本設計采用了運行較好，管理較簡單，排泥設備已趨定型的輻流式沉淀池。3.7.1設計說明池體尺寸如圖1-10所示幅流式50腺UWDNICOOIrir由riFEXl%1-10二沉池3.7.2設計計算采用普通輻流式沉淀

41、池，中心進水，周邊出水，共2座，沉淀池表面負荷q取1.5m3/(m2h),一般為0.8-1.5m3/(m2.h)單池表面面積AA=Q設計0.1853600Nq21.5=222m24A4222池子直徑D=；='34=16.8m取D=18m(1) 沉淀池的有效水深設污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間t為2h,則沉淀池的有效水深h2=qt=1.5K2=3.0m(1.53.0)符合要求，徑深比D/h2=18.0/3.0=6亡(612)符合規(guī)范要求。(2) 污泥部分所需容積按4h計算，則由公式V=4(1R)Qx=4(10.5)2.833333=2717揮一xxR一333312000一可見污泥所需容積較大，

42、無法設計污泥斗容納污泥。所以在設計中采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，而不設污泥斗存泥，只按構(gòu)造要求在池底設0.05坡度及一個放空時的泥斗，設泥斗高度為0.5m。沉淀池高度H=加h2也h4h5式中h1-保護高取0.3m;h2-有效水深取3.0m;h3-緩沖層高，取0.5m;h4-沉淀池底坡落差m由0.05坡度計算為0.75m;hs-污泥斗高度取0.5m代入數(shù)值H=0.3+3.0+0.5+0.75+0.5=5.05m沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設擋板，攔截浮渣，出水槽采用雙側(cè)集水，出水槽寬度為0.5m,水深0.4m,槽內(nèi)水流速度0.59m/s,堰上負荷為1.46L/(m.s)<1.7L/(m.s)

43、符合要求。二沉池的出水通過渠道流回二沉池集配水井的外層套筒，渠道寬700mm,渠道內(nèi)水深為0.5m，水流速度為1.05m/s,然后通過管徑為800mm的管道送往消蠹接觸池。采用普通輻流式沉淀池，中心進水，周邊出水，共2座，沉淀池表面負荷q取1.5m3/(m2.h),一般為0.8-1.5m3/(m2.h)單池表面面積AA=W次5793600=694.8m2Nq21.5q池子直徑DHA；694=29.75m取D=30.0m.二.3.14(1) 沉淀池的有效水深設污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時間t為2h,則沉淀池的有效水深h2=qt=1.5K2=3.0m己(1.53.0)符合要求，徑深比D/h2=30.0/

44、3.0=10W(612)符合規(guī)范要求。(2) 污泥部分所需容積按4h計算，則由公式V=4(1R)Qx=4(10.5)2.833333=2717一xxR一333312000一可見污泥所需容積較大，無法設計污泥斗容納污泥。所以在設計中采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，而不設污泥斗存泥，只按構(gòu)造要求在池底設0.05坡度及一個放空時的泥斗，設泥斗高度為0.5m。沉淀池高度H=h1h2h3h4h5式中h1-保護高取0.3m;h2有效水深取3.0m;h3-緩沖層高，取0.5m;h4-沉淀池底坡落差m由0.05坡度計算為0.75m；h5-污泥斗高度取0.5m。代入數(shù)值H=0.3+3.0+0.5+0.75+0.5=5

45、.05m沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設擋板，攔截浮渣，出水槽采用雙側(cè)集水，出水槽寬度為0.5m,水深0.4m,槽內(nèi)水流速度0.59m/s,堰上負荷為1.46L/(m.s)<1.7L/(m.s)符合要求。二沉池的出水通過渠道流回二沉池集配水井的外層套筒，渠道寬700mm渠道內(nèi)水深為0.5m,水流速度為1.05m/s，然后通過管徑為800mnfi勺管道送往消蠹接觸池。3.8液氯消蠹3.8.1設計說明污水經(jīng)過以上構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細菌數(shù)量也大幅減少，但是細菌的絕對值依然十分客觀，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水體前，應進行消蠹處理。設計中采用平流式消蠹接觸池，消蠹接觸池

46、設2組，每組3廊道；設計流量Q=10000n/d=416.7m3/h;水力停留時間T=0.5h。3.8.2設計計算消蠹接觸池容積：V=Qt式中：Q單池污水設計流量(nVs);t消蠹接觸時間(min),一般采用30min。設計中取t=30min，得每組消蠹接觸池的容積為208.35m3。(2)消蠹接觸池表面積:F=V/h2式中：h2消蠹池有效水深，設計中取為2.0m。設計中取h2=2.0m,得到F=104.2mt(3)消蠹接觸池池長：L'=F/B式中：B消蠹池寬度(m),設計中取為3m設計中取B=3m計算得L=34.7m。每廊道長為11.6m,設計中取為12m校核長寬比：L'/B

47、=11.6>10,合乎要求。(4) 消蠹接觸池池高：H=h1+h2式中：h1消蠹池超高(m),一般采用0.3m；設計中取h=0.3m,計算得H=2.3m。(5) 進水部分：每個消蠹接觸池的進水管管徑D=800mmv=1.0m/s。(6) 混合：采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消蠹接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點后接D=800mrmj靜態(tài)混合器。3.9污泥濃縮池3.9.1設計說明含水率R=99.4%,固體濃度C0=6(kg/m3)，濃縮后污泥固體濃度為Cu=32(kg/m3)(即污泥含水率P2=97.5%),采用重力濃縮，如圖1-11所示圖1-11重力濃縮池3.9.2設計計算濃縮池

48、面積A,濃縮污泥為剩余污泥，污泥固體通量選用27(kg/(m2.d)濃縮池面積人=竺=486.87渚=10咐2)(取110m2)G27Q污泥量,m3/d;3Co污泥固體濃度，kg/m;1) G污泥固體通量，kg/(m2.d);濃縮池直徑，設計采用圓形輻流二次沉淀池：A411042) 直徑D=J=寸一-=11.8(m)取D=1200mm濃縮池深度H,取T為濃縮時間=16h,則16486.873) h1=2950mm24110超高：h2=0.3m緩沖層：h3=0.3m池底坡度造成的深度.D.12h4=21=20.01=0.06(m)4) 污泥斗高度h5=D2一D1tan600=1.212(m)60

49、°污泥斗傾角;2有效水深：Hi=h1+h2+h3=2.95+0.3+0.3=3.553m,符合規(guī)定。5) 濃縮池總深度：H=Hi+h4+h5=3.55+0.06+1.212=4.822m3.10污泥消化池1-123.10.1設計說明設計尺寸如圖所示圖1-12消化池3.10.2設計計算(1)消化池容積V。500023=2500m一級消化池總?cè)莘e：、，1501003V5000m5100米用3座一級消化池(兩用一備)，則每座池子的有效容積為(1) 消化池總高度消化池直徑D采用18m集氣罩直徑di:采用2m;池底下錐底直徑d2米用2m；集氣罩高度hi采用2m；上錐體高度h2采用3m；消化池柱

50、體高度h3應大丁D=9m,采用10m；2下錐體高度h4采用lm；則消化池總高度為H=h1+h2+h3+h4=16m(2) 消化池各部分容積的計算:集氣罩容積為,2-2d314223V1=2=6.28m344弓形部分容積為V2=h2(3D24h2)314223-3(3182432)=395.6m324圓柱部分容積為：D2h33.14182310=2543.4m3下錐體部分容積為d2d222-(2)2221D2DV4=鬼h4()-322231)=95.3m12=3.141(9913則消化池的有效容積為3V0=V3V4=2543.495.3=2638.72500m3二級消化池總?cè)莘e為V'V0

51、=二P313180103=4930m100則每座二采用2座二級消化池（一用一備），兩座一級消化池申聯(lián)一座二級消化池,級消化池的有效容積取2500m3二級消化池各部尺寸同一級消化池。（4）消化池各部分表面計算池蓋表面積：集氣罩表面積為2.F1=d二dh43.1499=一223.1422=15.7m24池頂表面積為（按球臺側(cè)面積公式計算）F2=2二rh2=23.149.833=185.2m2則池蓋總表面積為F1F2=15.7185.2=200.9m2池壁表面積為F3=兀Dh5=3.1U18x6=339.1m2（地面以上部分）F4=瞬=3."18"=226仙2（地面以下部分）(3

52、) 池底表面積為Dd2、F5=二d(一)二22=511.8m2消化池熱工計算a. 提高新鮮污泥溫度的耗熱量，設污水廠相關(guān)溫度如下：中溫消化溫度Td=34C新鮮污泥年平均溫度為Ts=20C日平均最低氣溫為T=22.1C每座一級消化池投配的最大生污泥量為V''=25005%=125m3/d則全年平均耗熱量為-V''Qi=(Td-Ts)100014125=(34-20)4184=84.7kW(921875kcal/h)86400最大耗熱量為-125Q1max=(34-15)4148=115kW(119791.7kcal/h)86400b. 消化池體的耗熱量消化池各部傳

53、熱系數(shù)采用:池蓋K=0.8lW/m2，K0.7kca/加2，hC)池壁在地面以上部分為K=0.7W/m2*K0.6kca/(m2，h,C)池壁在地面以下部分及池底為K=0.52W/m2K0.45kcam2，hC)設池外介質(zhì)為大氣時，全年平均氣溫為Ta=22.1C設冬季室外計算溫度為Ta=2C設池外介質(zhì)為土壤時，全年平均溫度為Tb=19C,冬季計算溫度Tb=8C池蓋部分全年平均耗熱量為Q2=FKTd-Ta1.2=200.90.813422.11.2=2328W最大耗熱量為Q2max=200.90.8134-2】1.2=6248.8W池壁在地面以上部分全年平均熱量為：Q3=FKTd-Ta1.2=3

54、39.10.734-22.11.2=3389.6W最大耗熱量為：Q3max=339.10.734-2】1.2=9115.0W池壁在地面以下部分全年平均熱量為：Q4=FKTd-Ta1.2=226.10.5234-191.2=2116.3W最大耗熱量為：Q4max=226.10.5234-81.2=3668.2W池底部分全部平均耗熱量為：Q5=FKTd-Tb1.2=511.80.5234-812=4790.4W最大耗熱量為：Q5max=511.80.5234-81.2=8303.4W每座消化池池體全年平均熱量為：Qx=2323.83389.62116.34790.4=12620.1W最大耗熱量為：

55、Qmax=6248.89115.03669.28303.4=27335.4Wc. 每年消化池總耗熱量為、'Q=84.712.6=97.3kW最大耗熱量為、Qmax=11527.3=142.3kWd. 消化池保溫結(jié)構(gòu)厚度計算消化池各部傳熱系數(shù)允許值采用池蓋為K=0.81W/(m2，K)池壁在地上部分及池底為K=0.7W/(m2.K)池壁在地下部分及池底為K=0.52W/(m2K)池蓋保溫材料厚度(&m)的計算設消化池池蓋混凝土結(jié)構(gòu)厚度為妃=1.55W/(m2K)采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，導熱系數(shù)摭=0.02kcal/(m.hC),則保溫材料的厚度為G1.33廠-、g-0.25、B1=Q7=0.025m=25mm切£B0.02池壁在地面以上部分保溫材料厚度(羌2)的計算設消化池池壁混凝土結(jié)構(gòu)厚度為&G=400mm采用采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，則保溫材料的厚度為W、G1.33-0.4、B2=迫點=0.027m=27mmB2里1.33B0.02池壁在地面以上的保溫材料延伸到地面以下的深度為凍深加上0.5m。池壁在地面以下部分以土壤作為保溫層時，其最小厚度的計算土壤導熱系數(shù)為入B=1.163w/(m-K)1.0kcal/(mhC)設消化他池壁在地面以下的混凝土結(jié)構(gòu)厚度為aG=400mm,則保