環(huán)境工程設計課設-南昌大學

1、NANCHANG UNIVERSITY環(huán)境工程設計目錄第一章 設計說明書- 3 -一、概述- 3 -1.1 工程概況- 3 -1.2 設計背景- 3 -1.2.1 城市概況及自然條件- 3 -1.2.2 供水現(xiàn)狀及存在的問題- 3 -1.2.3 排水現(xiàn)狀及存在的問題- 3 -1.3 污水水質、水況- 4 -1.4 設計規(guī)范及依據- 4 -二、設計概要- 4 -2.1 設計參數- 4 -2.2 工藝流程比選- 5 -2.2.1 工藝流程介紹- 5 -2.2.2 污水處理工藝的確定- 6 -2.2.3 工藝流程方案確定- 7 -第二章 設計計算書- 8 -一、污水預處理- 8 -1.1 粗格柵-

2、8 -1.1.1 設計參數- 8 -1.1.2 設計計算- 9 -1.2 提升泵房- 10 -1.2.1 設計參數- 10 -1.2.2 集水池- 10 -1.2.3 泵房- 11 -1.2.4 設備選型- 11 -1.3 細格柵- 12 -1.3.1 設計原則- 12 -1.3.2 設計參數- 12 -1.3.3 設計計算- 12 -1.4 曝氣沉砂池- 14 -1.4.1 設計參數- 14 -1.4.2 池體計算- 14 -1.4.3 曝氣系統(tǒng)計算- 16 -二、污水生化處理- 16 -2.1氧化溝- 16 -2.1.1 設計參數- 17 -2.1.2 確定回流比- 17 -2.1.3 設

3、計計算- 17 -2.1.4 缺氧區(qū)- 20 -2.1.5 厭氧區(qū)- 21 -3.1 曝氣系統(tǒng)- 22 -3.2 二沉池- 23 -3.2.1 設計參數- 24 -3.2.3 二沉池的計算- 24 -3.2.4 進水設計- 25 -3.2.5 出水設計- 26 -3.3 配水集泥井- 27 -3.3.1 配水井- 27 -3.3.2 集泥井- 28 -3.4 紫外消毒池- 29 -3.4.1 設計參數- 29 -3.4.2 設計計算- 29 -3.5 貯泥池- 30 -三、水力計算- 30 -3.1 水頭損失計算- 30 -3.2 高程確定- 32 -3.3 工程投資估算- 33 -附圖- 3

4、5 -第一章 設計說明書一、概述1.1 工程概況吉安市是廬陵古城，位于江西的中西部，地處贛江中游地帶，是江西省贛中地區(qū)經濟文化中心，歷史悠久，文化淵源。保護水體，防止污染也是現(xiàn)代化城市建設的需要。城市環(huán)境與人們生活息息相關，城市是政治、經濟文化的中心，隨著京九鐵路的建成和吉安市向現(xiàn)代化城市建設的發(fā)展，以及改善招商引資等方面的需要，城市污水處理是改善城市投資環(huán)境的重要的一環(huán)。為了改善吉安市的水體環(huán)境，吉安市政府決定對河西區(qū)的水體環(huán)境污染進行綜合治理，并由吉安市建筑設計規(guī)劃研究院和吉安市城市建設投資開發(fā)公司共同編制了吉安市污水處理工程項目建議書，內容包括城市排水系統(tǒng)改造工程、后河綜合治理改造工程以

5、及螺子山污水處理廠工程。因而，吉安市政府按照總體規(guī)劃的要求，決定新建吉州區(qū)的螺子山污水處理廠。建設規(guī)模4萬噸/天。1.2 設計背景1.2.1 城市概況及自然條件（1）自然條件吉安市是廬陵古城，位于江西的中西部，地處贛江中游地帶，是江西省贛中地區(qū)經濟文化中心，歷史悠久，文化淵源。（2）城市供排水工程概況1.2.2 供水現(xiàn)狀及存在的問題供水管網不完善，可靠性一般，用水普及率不高，部分地段無供水干管，水壓不穩(wěn)定，管網存在漏水現(xiàn)象。1.2.3 排水現(xiàn)狀及存在的問題 1、未經處理的污水直接排入水體，對水體污染嚴重。 2、管道阻塞較嚴重，影響居民日常生活。 3、現(xiàn)地下排水管道主街道為涵管式，街巷大都為明溝

6、式，影響市容環(huán)境衛(wèi)生。1.3 污水水質、水況設計水量4萬m3/d，進水水質BOD5：100150mg/L，SS：200250mg/L，CODCr：200300mg/L，NH4-N：35mg/L，TP：4mg/L。污水排放執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準。1.4 設計規(guī)范及依據（1）污水處理和污泥處理工藝的選擇要考慮到盡量節(jié)省投資的條件下，獲得最大的社會效益和環(huán)境效益。同時，還應最大限度的降低污水和污泥的運轉費用。（2）污水處理廠的設計和污水處理工藝的選擇要配合當地的城市建設規(guī)劃以及當地的相關環(huán)境法律法規(guī)和污染物排放標準。（3）在設計過程中根據國家最新的有關

7、規(guī)定，標準和設計規(guī)范。其中編制依據如下： 1、中華人民共和國環(huán)境保護法 2、中華人民共和國水污染防法 3、室外排水設計規(guī)范GBJ14-87 4、污水綜合排放標準GB8978-1996 5、氧氣曝氣設計規(guī)程CECS114:2000 6、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002 7、給水排水工程結構設計規(guī)范（GBJ69-84）二、設計概要2.1 設計參數設計水量4萬m3/d，進水水質BOD5：100150mg/L，SS：200250mg/L，CODCr：200300mg/L，NH4-N：35mg/L，TP：4mg/L。污水排放執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）

8、一級B標準。各物質含量按照參數范圍中最大值計算，詳見表1。表1 設計進出水水質指 標CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)進 水250150250354排放標準()60202081.02.2 工藝流程比選根據以上對污水處理廠的設計進水水質和要求達到的出水水質標準的分析，確定最合適本工程的污水處理工藝是生物脫氮除磷工藝。該工藝可在滿足生物脫氮除磷要求的前提下，同時去除污水中的BOD5、CODCr和SS，使污水處理廠出水完全可以滿足排放標準要求。經過初步篩選，選擇A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝進行經濟技術等多方面比較，并最終比選確定技

9、術可行、經濟合理、適合本地情況的工藝技術方案作為推薦方案。2.2.1 工藝流程介紹方案一：A2/O工藝A2/O（Anaerobic厭氧、Anoxic缺氧、Oxic好氧）工藝是城市污水處理廠除磷脫氮常用的工藝，有成熟的運轉經驗。該工藝是在傳統(tǒng)A/O除磷工藝基礎上增設了一個厭氧區(qū)，具有同步脫氮除磷的功能。工藝流程示意圖如圖1所示。 粗格柵進水泵房細格柵平流沉砂池厭氧池缺氧池好氧池沉淀池提升泵水池過濾間紫外消毒計量槽鼓風機房內回流反沖洗貯泥池回流污泥污泥濃縮脫水機進水出水泥餅外運剩余污泥圖1 A2/O工藝流程圖方案二：SBR工藝SBR工藝是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Re

10、actor Activated Sludge Process）的簡稱，是近幾十年來活性污泥處理系統(tǒng)中較引人注目的一種廢水處理工藝。該工藝集缺氧、曝氣、沉淀、出水于同一生物池中，通過控制系統(tǒng)在該生物池內交替完成不同的反應過程。其生物碳氧化硝化原理與推流式活性污泥法相同，具有成熟的運轉經驗和節(jié)省占地和構筑物的顯著特點。近年來通過工程實踐發(fā)展的SBR變型工藝有CASS法、UNTANK法、ICEAS法、循環(huán)式SBR工藝等。工藝流程示意圖如圖2所示。進水粗格柵提升泵房沉砂池SBR反應池紫外消毒鼓風機房細格柵砂水分離器污泥濃縮池板框壓濾機出水柵渣壓榨外運砂水分離液排砂剩余污泥回流污泥上清液上清液圖2 SB

11、R工藝流程圖方案三：氧化溝工藝氧化溝(Oxidation Ditch)又稱循環(huán)混合式活性污泥法。是于20世紀50年代由荷蘭的巴斯韋爾（Pasveer）所開發(fā)的一種污水生物處理技術，屬于活性污泥法中的一種形式。它把連續(xù)式反應池作為生化反應器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應器中的混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環(huán)流動。氧化溝在使用中工藝流程簡單，運行管理方便；運行穩(wěn)定，BOD處理水平可達到95%左右；對水質水量變化的沖擊負荷的適應能力比較強；污泥量少、污泥性質穩(wěn)定；可以達到除磷的效果；不設初沉池，減少了建設費用；運行費用較低。

12、其系統(tǒng)示意圖見圖3。廢水來自預處理轉刷曝氣器豎軸表面曝氣器二沉池回流污泥處理水圖3 氧化溝系統(tǒng)示意圖2.2.2 污水處理工藝的確定表2 三種方案的主要優(yōu)缺點工藝優(yōu)點缺點適用條件SBR工藝流程簡單，運轉靈活，基建費用低；處理效果好，出水可靠；具有較好的脫氮除磷效果；污泥沉降性能良好；對水質水量變化的適應性強反應器容積率低；水頭損失大；不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構筑物容積較大，有足夠的接受能力；峰值需要量高；設備利用率低；管理人員技術素質要求較高適用于中小型型污水廠A2/O流程簡單；建設和運行費用較低；設內循環(huán)，反硝化反應充分；曝氣池在后，提高了處理水水質；難降解物質的降解率較低；運行費用較高；脫氮率

13、很難達到90小型水廠費用偏高要求脫氮除磷或硝化除磷的大型和較大型污水廠氧化溝處理效果穩(wěn)定，出水質好；污泥廠量少，污泥性質穩(wěn)定；能承受水量，水質沖擊負荷；無需設初沉池；脫氮除磷效率高；便于自動化控制易污泥膨脹；可能有泡沫問題；對BOD小的水質處理能力差；容積及設備利用率低適用于各種城鎮(zhèn)污水處理廠從以上比較可以看出，從工藝技術角度考慮，這三種方案都能達到技術要求。方案一：A2/O處理電耗較低，運行簡單，操作、管理簡便，運行成本略低，但是占地略大，工藝投資略高，設備種類多，維修技術要求高，曝氣頭更換影響正常運轉；方案二：SBR生物處理池工藝流程簡單，工程總投資低，占地少，運行費用、電耗低于方案二，但

14、自動控制要求高，運行、管理水平要求較高，設備種類多，維修技術要求高，曝氣頭更換影響正常運轉，維護費用較高；方案三：氧化溝工藝具有處理污水出水水質好、抗沖擊負荷能力強、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動化控制等優(yōu)點。綜合以上分析，推薦方案三作為該污水處理廠的污水處理工藝方案。2.2.3 工藝流程方案確定初步工藝流程圖見圖4。剩余污泥濃縮脫水一體機消毒池卡魯塞爾氧化溝沉砂池細格柵提升泵房粗格柵進水污泥回流二沉池出水泥餅外運濾液圖4 初步工藝流程圖第二章 設計計算書一、污水預處理污水的預處理設施主要包括格柵和沉砂池，可以去除城市污水中大的懸浮物和固體顆粒，設在污水處理工藝流程核心工藝之前，

15、雖然對有機物的去除沒有太大的幫助，但是預處理的存在可以減小后續(xù)設施的負荷，改善和提高核心設施的功效。本次污水廠的工程設計與處理設施包括粗格柵，提升泵房，細格柵，沉砂池。1.1 粗格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前部分，粗格柵是用來截留廢水中較大的懸浮物和漂浮物，以免堵塞水泵和后續(xù)處理構筑物的管道。本次工程設計的粗格柵設在提升泵房之前。1.1.1 設計參數設計流量（設置兩個粗格柵）柵前流速，過柵流速柵條寬度，格柵間隙柵前部分長度0.5m，格柵傾角柵前水深， 格柵組數單位柵渣量柵渣/污水柵前渠道超高格柵條斷面為矩形斷面，進水渠寬，其漸寬

16、部分展開角度1.1.2 設計計算圖5是粗格柵的設計簡圖。 圖5 粗格柵示意圖(1) 柵條間隙數n故取每組格柵的柵條數為24個。(2) 柵槽總寬度B,m(3) 進水渠道漸寬部分的長度(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度(5) 通過格柵的水頭損失(6) 柵后槽總高度柵前渠道深(7) 柵槽總長度(8) 柵渠過水斷面積(9) 每日柵渣量所以采用機械清渣。1.2 提升泵房提升泵房是用來提高污水的水位，以確保污水能在整個污水處理過程中流過 ，從而使污水凈化。提升泵房安置在污水處理廠的前部，把粗格柵的出水提升。它一般由集水池、水泵間(機器間)、出水池及附屬建筑物等組成。1.2.1 設計參數(1) 設計

17、流量(2) 污水進水標高：-5.700；經提升后水位標高：2.750。(3) 采用自灌式泵房。(4) 選擇集水池與機器間合建式的方形泵站。1.2.2 集水池集水池容積采用相當于一臺泵6min的容量。其有效容積V/m為：有效水深為4m，則集水池的實際面積S/m2為：1.2.3 泵房泵房內設有三臺提升泵，其中一臺為備用泵。提升泵揚程計算公式：式中：吸水管水頭損失，m，一般包括吸水喇叭口，90彎頭，直線段，閘門，減縮管；出水管水頭損失，m，一般包括漸擴管，逆止閥，短管，90彎頭（或三通），直接管等，集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差，m；自由水頭，m，按0.51.0m計。(1) 提升泵吸

18、水管水頭損失管徑DN400，Q=0.278m/s，v=1.0m/s，L=10m，一個90標準彎頭，吸入管入口阻力系數。管道水力坡度=0.000912（1.02/041.3）（1+0.867/1.0）0.3=0.0024，計算沿程水力損失：=0.002410=0.024m，計算局部水頭損失：則提升泵吸水管水頭損失h1=0.024+0.12=0.144m(2) 提升泵提升的高度h3=2.750-（-9）=11.750m(3) 出水管出水自由水頭(4) 提升泵的揚程=0.024+0.120+11.750+1.0=12.894m1.2.4 設備選型本次設計中選3臺潛水泵，兩用一備。單泵流量為，揚程為1

19、217m。選擇350QW1000-28-132潛水泵。所選潛水泵的型號的主要技術參數如表3所示。表3 潛水泵型號參數型號350QW1000-28-132軸功率N/kW132 kW流量Q/m3/s1000效率83.2%揚程H/m28出口直徑D/mm350轉3速n/rmin3745重量/kg28301.3 細格柵 細格柵的作用是攔截污水中小的漂浮物，可連續(xù)清除污水中雜物，使固液分離，以保證后續(xù)構筑物的順利進行。細格柵一般設在提升泵房后，也可設在粗格柵后提升泵房前，本次設計細格柵位于提升泵房后。1.3.1 設計原則細格柵的設計原則可參照2.1.1.1所述的原則選擇。1.3.2 設計參數設計流量柵前流

20、速，過柵流速柵條寬度，格柵間隙柵前部分長度，格柵傾角設柵前渠道超高，柵前水深單位柵渣量格柵條斷面為矩形斷面，進水渠寬，其漸寬部分展開角度1.3.3 設計計算(1) 柵前進水渠道的設計柵前渠寬為：，取。(2) 柵條間隙數n故取每組格柵的柵條數為58個。(3) 柵槽總寬度B，m(4) 進水渠道漸寬部分的長度(5) 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度(6) 通過格柵的水頭損失(7) 柵后槽總高度柵前渠道深(8) 柵槽總長度(9) 柵渠過水斷面積(10) 每日柵渣量所以宜采用機械格柵清渣。1.4 曝氣沉砂池 污水在流動過程中會混入泥沙，若不及時去除，會對后續(xù)設備造成不良影響。沉砂池主要用于去除污水的砂

21、粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。本設計采用曝氣沉砂池。1.4.1 設計參數設計流量， 單池流量水力停留時間， 水平流速旋流速度， 有效水深寬深比11.5，處理每立方米污水的曝氣量為d=0.2m空氣沉砂量污水，兩次清除沉砂相隔時間1.4.2 池體計算 曝氣沉砂池（分兩個，作為平行設計，以計算單個池子為例）。池體的計算示意圖見圖6。圖 6 曝氣沉砂池計算圖(1) 池子總有效容積 (2) 水流斷面積(3) 池子的寬度(4) 校核尺寸，滿足要求。(5) 池長L/B=11/2.5 =4.45，需要設置橫向擋板，無需設置一個橫向擋板。(6) 每小時所需空氣量(7) 貯砂所需容積(8) 沉砂斗尺寸

22、 沉砂斗上口寬式中 ； 。斗壁與水平面的傾角60。 沉砂斗容積(9) 沉砂室高度采用中立排砂，設池底坡度為0.25，坡向砂斗。沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過渡部分，沉砂室的寬度為。(0.2為兩沉砂斗之間的隔壁厚)(10) 沉砂池總高度取超高1.4.3 曝氣系統(tǒng)計算(1) 選擇曝氣設備 曝氣管：每個曝氣沉砂池上各一根曝氣大支管，根據給排水設計手冊空氣管道一般采用焊接鋼管，設計經濟流速干、支管為1015m/s，小支管為45m/s。取干管流速為11 m/s，則干管直徑m，取干管管徑DN120。取大支管流速為10m/s，則大支管管徑為：m則取支管管徑為DN60。二、

23、污水生化處理城市污水的生化處理是處理污水經一級處理后，再經過具有活性污泥的曝氣池及沉淀池的處理，使污水進一步凈化的工藝過程。這一過程主要處理污水中的有機物污染物。本次工程的二級處理流程是卡魯塞爾氧化溝-輻流式二沉池-紫外消毒池。2.1氧化溝 氧化溝可以滿足在較深的氧化溝溝渠中混合液的充分混合。使用立式表曝機，安裝在溝的一端，從而形成了靠近曝氣機下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū)，對生物絮凝有利。2.1.1 設計參數(1) 最大設計流量：設計兩座氧化溝，每座氧化溝的流量： (2) 進出水水質：進入氧化溝的水質與氧化溝出水水質見表4 。表4 氧化溝進出水水質項目BOD5CODCrSSTNNH3-NTP進水

24、水質mg/L11719812635202出水水質mg/L17.5529.725.21470.9(3) BOD5污泥負荷N=0.15kgBOD5/(kgMLSSd)2.1.2 確定回流比(1) 回流污泥濃度XR=8000mg/L(2) 外回流比R設二沉池排底污泥濃度XR=8000mg/L，氧化溝混合液濃度X=4000mg/L，則(3) 混合液懸浮固體濃度(4) 混合液回流比： TN的去除率： 混合液內回流比： 取R內=22.1.3 設計計算(1) 計算出水所含溶解BOD5 好氧區(qū)容積按設計的最低運行溫度時硝化菌的最大增長率計算好氧區(qū)的泥齡，并采用一個安全系數K值，保證處理系統(tǒng)工藝穩(wěn)定運行。欲使出

25、水所含BOD5為18.33mg/L，則出水所含溶解BOD5，即Se應為：Se=S-式中：MLVSS/MLSS剩余污泥揮發(fā)固體百分數，%； kBOD的分解速度常數，d-1，取k=0.23； S出水中BOD5的濃度，mg/L； tBOD5測定的時間，取t=5d。則：(2) 計算硝化菌的生長速率和在設計環(huán)境條件下硝化所需最小污泥平均停留時間 式中：硝化菌的生長率，N出水氨氮濃度，mg/L； T設計計算溫度，； DO硝化反應池中溶解氧濃度，mg/L； K0溶解氧影響的開關系數，mg/L，取K0=1.5。則：硝化反應所需的最小泥齡為，則：采用污泥泥齡設計安全系數，取K=3，則硝化速度 單位基質利用率，式

26、中：有機物去除速率，kgBOD5/； 硝化菌比增長率，d-1，為污泥泥齡，d； b異氧微生物內源衰減系數，一般取0.06d-1； a異氧微生物的產率系數，一般取0.6kgMLVSS/kgBOD5。則： 所需混合液懸浮固體中有機物的質量為MMLVSS，,式中：S0進水BOD5濃度，mg/L； Se出水所含溶解BOD5濃度，mg/L； 有機物去除速率，kgBOD5/則：(3) 好氧段容積 完成去除BOD所需的好氧段容積V1，V1=式中：X好氧段混合液污泥濃度，MLSS，mg/L； Ls活性污泥負荷，kgBOD5/則：V1= 完成硝化所需好氧段容積V2，V2=則V2=好氧段容積取兩者中大值，故V=5

27、568.5m3 校核吸磷反應，滿足吸磷的停留時間。(4) 好氧區(qū)尺寸好氧區(qū)有效水深h=5m，超高為0.8m，氧化溝深度H=5.5+0.8=6.3m。中間分隔墻厚度為0.3m。好氧區(qū)面積好氧區(qū)有三個彎道部分第一個彎道部分寬度b1=12m，其面積第二個彎道部分寬度b2=24m，其面積第三個彎道部分寬度b3=12m，其面積直線段部分面積直線段廊道寬度b=12m直線段長度一側直線段長度另一側直線段長度。2.1.4 缺氧區(qū)(1) 需還原的硝酸鹽氮量需還原的的量為17.16mg/L。 (2) 缺氧去反硝化速率的確定式中：20的反硝化速率常數； 溫度系數。則：(3) 缺氧區(qū)容積(4) 缺氧區(qū)設計缺氧區(qū)有效水

28、深h=5m，超高為0.8m，氧化溝深度H=5+0.8=5.8m。中間分隔墻厚度為0.3m。缺氧區(qū)面積廊道總寬度b=12m一側彎道部分寬度b1=12m，則其面積另一側彎道部分寬度b2=12m，則其面積彎道部分面積直線段部分面積直線段長度2.1.5 厭氧區(qū)將回流污泥分為兩部分，分別回流到厭氧池（R1）和缺氧池（R2），以減少回流到厭氧池的硝態(tài)氮，同時為了滿足厭氧污泥占全系統(tǒng)總污泥量比值不小于10%的要求，通過試算，取R1=80%，則厭氧池污泥濃度為 (1) 厭氧池容積 則核算厭氧污泥量比值： 10%，滿足要求。(2) 厭氧區(qū)設計厭氧區(qū)有效水深h=5m，超高為0.8m，氧化溝深度H=5+0.8=5.

29、8m，中間分隔墻厚度為0.3m。厭氧區(qū)面積廊道總寬度b=12m，兩側彎道部分的面積：直線段部分面積直線段長度3.1 曝氣系統(tǒng)(1) 設計需氧量AORAOR=(去除BOD5需氧量剩余污泥中BODu)+(NH4+-N硝化需氧當量剩余污泥中NH3-N的氧當量)反硝化脫氮產氧量 去除BOD5需氧量剩余污泥中BODu，即D1，剩余污泥量，式中：Y產率系數，即微生物每代謝1kgBOD5所合成的MLVSS，kg； Q（S0Se）每日的有機污染物去除量，kg/d； Kd內源代謝系數，d-1。則：=/d 硝化需氧量D2式中：N0進水總氮濃度，kg/m3； Ne出水NH4+-N濃度，kg/m3。則： 反硝化脫氮產

30、生的氧量D3，D3=2.6Nr式中：Nr反硝化脫除的硝態(tài)氮量需還原的的量為15.92mg/L，見3.1.2.1。則 故總需氧量AOR=D1+D2-D3=2574.7+2444-1071=3948kg/d=164.5kg/h 最大需氧量最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則 去除1kgBOD5的需氧量： (2) 標準需氧量SOR 需氧量修正系數： 標準需氧量(SOR)： 去除1kgBOD5的標準需氧量： 實際供氣量：設氧轉移效率EA=20，則3.2 二沉池二沉池是置于生物處理構筑物后，沉淀活性污泥或脫落的生物膜，澄清混合液的構筑物。本設計采用周邊進水周邊出水輻流式二沉池。中心進水周邊出水的輻流式

31、二沉池沉淀池中心導流筒內的流速相對較大，活性污泥在中心倒流筒內難以絮凝，且水流向下流動時的動能較大，易沖擊二沉池池底的沉泥，使得池容利用系數也減少。而周邊進水周邊出水向心式輻流沉淀池由于在進水和出水上做了改進，在可以在一定程度上可以克服中心進水周邊出水式輻流式二沉池的缺點，比較適合于本次工程設計。3.2.1 設計參數設計流量，共兩座，并聯(lián)運行。每座二沉池分擔流量；固體負荷率G=150； 沉淀時間t=2.5h；污泥停留時間T=2h； 泥斗上方錐體坡度i=0.05；污泥斗底直徑D2=1.0m； 污泥斗上口直徑D1=2.0m；斗傾角=60； 沉淀池超高h1=0.3m；槽內流速v=1.5m/s； 集水

32、槽寬b2=0.6m流入槽寬B1=0.8m； 污水的運動粘度=1.0610-6 m2/s導流絮凝區(qū)平均停留時間s；導流絮凝區(qū)的平均速度梯度3.2.3 二沉池的計算（1）沉淀池部分水面面積F：（2）池子的直徑：(取38m)（3） 校核堰口負荷 （4） 澄清區(qū)高度，取2.3m（5）污泥區(qū)高度(取2.0m)（6） 池邊水深h2（7） 污泥斗高h4（8）池中心與池邊落差h3h3=h3=（9） 池總高H，（10） 徑深比校核，介于612之間，符合要求。3.2.4 進水設計流入槽采用環(huán)形平底槽，等距離設布水孔，孔徑100mm，并加10mm長短管。(1) 流入槽設流入槽寬B1=1.0m，槽中流速取v=1.4m

33、/s(2) 布水孔數n，式中：配水孔平均流速，0.30.8m/s；布水孔平均流速,則：布水孔數(3) 孔距L(4) 校核Gm式中：v1配水孔水流收縮斷面的流速，m/s，因設有短管，?。?v2導流絮凝區(qū)平均向下流速，m/s，； f導流絮凝區(qū)環(huán)形面積，m2。設導流絮凝區(qū)的寬度與配水槽同寬，則Gm在1030之間，合格。3.2.5 出水設計(1) 集水槽二沉池單池流量，如果采用單側集水，則堰上負荷q因此采用一條環(huán)形雙側溢流集水槽，設槽寬B3=0.8m，槽中流速v3=0.7m/s，集水槽為平底，集水槽終點水深為h5，則槽內起點水深h6，其中3.3 配水集泥井二沉池配水集泥井共3個部分，從里到外為中心進水

34、管、二沉池配水井、集泥井。3.3.1 配水井 采用水利配水，因其構造簡單，操作方便，可自動配水。常見的水力配水設施有對稱式、堰式和非對稱式。本次設計采用堰式配水。進水從配水井底中心進入，經等寬度堰流入各個水斗再流向各構筑物。它是利用等寬度堰上水頭相等、過水流量就想等的原理來進行配水的，優(yōu)點是配水均勻、誤差小。 (1) 進水管管徑D1設計流量，當進水管管徑D1 =1000mm時，查水力計算表，得知，滿足設計要求。(2) 矩形寬頂堰 進水從配水井井底中心進，經等寬度堰流入2個水斗再由管道接入后續(xù)的兩座二沉池中，每個后續(xù)構筑物的分配配水量為q=1000m3/h，配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。 堰上

35、水頭H：矩形堰的流量：式中 q矩形堰流量，m3/s； H堰上水頭，m； b堰寬，m,取b=1m； m0流量系數，通常采用0.3270.332，取0.33。所以，H= 堰頂厚度B當時，屬于矩形寬頂堰。取B=2m，則。該堰屬于矩形寬頂堰。 配水管管徑D2設配水管管徑D2=600mm，流量q=1000m3/h，查水力計算表，得知 配水漏斗上口口徑D 按配水井內徑的1.5倍設計，D=1.5D1=1.51000=1500mm，高度為5.5m。3.3.2 集泥井取D=1000mm，其高度設置為3.5m，池頂與中心進水筒在同一水平面。污泥回流泵和剩余污泥泵設置在集泥井內。(1) 污泥回流 設計計算回流污泥量

36、為，式中：R污泥回流比則： 設備選型設計中選用350QW1000-28-132型潛污泵3臺（兩用一備），其主要技術參數見表5。表5 回流污泥泵的主要技術參數型號350QW1000-28-132型潛污泵揚程/m28流量/（m3/h）1000功率/kW132效率/%83.2出口直徑/mm350轉速/（r/min）745重量/kg2830(2) 剩余污泥 設計說明二沉池產生的剩余污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵將其提升至貯泥池中。 設計計算故QS=3.4 紫外消毒池3.4.1 設計參數紫外消毒燈渠的設計參數見表6。表6 紫外消毒燈渠的設計參數設備型號UV3000PLUS設計流量/ （m3/d）

37、48000渠道數/組2性能二級出水3800m3/d需14根燈管每模塊燈管數/根11渠中水流速度/（m/s）0.3燈組間距/m1調節(jié)堰與燈組間距/m1.5每個模塊長度/m2.46燈管間距/cm8.893.4.2 設計計算(1) 燈管數每3800m3/d需要14根燈管，則(2) 模塊數N選用11根燈管為一個模塊，則模塊數N13.4個N16個(3) 消毒池設計按設備要求渠道深度為1.29m，設渠道中水流速度為0.3m/s。 渠道過水斷面積A 渠道寬度B若燈管間距為8.89m，沿渠道寬度可安裝16個模塊，所以選用UV3000PLUS系統(tǒng)，兩個UV燈組，每個UV燈組8個模塊。 渠道長度L每個模塊長度為2

38、.46m，兩個燈組間距1.0m，渠道出水設堰板調節(jié)。調節(jié)堰與燈組間距1.5m，則渠道總長L為：L=，取7.5m 復核輻射時間，（符合要求）3.5 貯泥池剩余污泥經污泥提升泵提升后進入貯泥池，它的作用是調節(jié)污泥的量。設計貯泥池一座，剩余污泥量為22.3m3/h，貯泥時間為12h。貯泥池有效容積V，V=QST式中：QS剩余活性污泥量，m3/h； T污泥停留時間，h。則：將貯泥池建成圓柱，DH=8.45，其有效容積V=277m3由于安裝攪拌設備，所以留取安裝安全距離3m，所以貯泥池總高為8m。3.6 脫水車間將濃縮脫水機、加藥設備設成一排，設備間隔為2.0m，設備距墻壁1.5m，則脫水車間的長L=4

39、+2.0+1.46+1.5+1.5=10.46m，取11m。寬B=10m，高為5m。故脫水車間尺寸LBH（m）為11105。三、水力計算3.1 水頭損失計算參考給水排水手冊（第5冊）城鎮(zhèn)排水（第二版）可確定，水流經各構筑物的水頭損失部分可根據下表7所示：表7 水流經各構筑物的水頭損失構筑物名稱水頭損失/m格柵0.10.25提升泵房0.10.3曝氣沉砂池0.10.25Carrousel 2000型氧化溝0.10.3輻流式沉淀池0.50.6紫外消毒池0.10.3各個設計點的管渠設計參數表見表8。表8 管渠設計參數表名稱流量(m/s)管徑(mm)i流速(m/s)長度(m)消毒池出水管0.556600

40、0.0020.8345二沉池出水總管0.5568000.00451.240二沉池出水分管 0.2786000.00120.722配水井出水管0.2786000.0020.916氧化溝出水管0.2786000.00121.130曝氣池出水管0.5569000.00131.040下面計算水流經過連接前后兩構筑物的管渠的水頭損失，它包括沿程與局部水頭損失，可按下列公式計算確定：式中：h1沿程水頭損失，m；h2局部水頭損失，m；i單位管長的水頭損失（水力坡度），根據流量、管徑和流速等查閱給水排水設計手冊獲得；L連接管段長度，m；局部阻力系數，查閱給水排水設計手冊獲得；g重力加速度，m/s2；v連接管中流速，m/s。連接管中流速一般取0.71.5m/s。污水管道材質選用T型接口離心鑄造球墨鑄鐵管，則水力坡度計算公式為：；式中：i水力坡降；摩阻系數；管子的計算內徑，m；g重力加速度，9.81m/s2。當v1.2