某污水處理廠設(shè)計倒置a2o工藝

某污水處理廠設(shè)計-倒置A2/O工藝專業(yè)：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：內(nèi)容摘要本設(shè)計為某污水處理廠工程工藝設(shè)計，污水處理廠規(guī)模為81040m3/d，污水主要來源為生活污水和工業(yè)廢水，主要污染物質(zhì)是BOD、COD、SS、TN、NH3-N、TP，適宜采用生化處理方法。結(jié)合污水來源的水質(zhì)特征，確定采用倒置A2/O為主體反應(yīng)池的污水處理工藝流程和以重力濃縮池為主體的污泥處理工藝流程。本工藝具有良好的去除BOD、COD及脫氮除磷的功能，對BOD、COD、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分別能達(dá)到96.23%、89.51%、96.68%、68.72%、83.33%、86.23%，污水處理廠處理后的出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)，其出水就近排入水體。關(guān)鍵詞倒置A2/O工藝；脫氮除磷；曝氣沉砂池；輻流式沉淀池；重力濃縮池1設(shè)計任務(wù)書本設(shè)計為環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計，是大學(xué)四年教學(xué)計劃規(guī)定的最后一個實踐性環(huán)節(jié)，本設(shè)計題目為：西安市某污水處理廠設(shè)計。設(shè)計任務(wù)是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在規(guī)定的時間內(nèi)進行城市污水處理廠的設(shè)計。（1）污水處理程度計算根據(jù)水體要求的處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件、氣候與地形條件等來計算污水處理程度。（2）污水處理構(gòu)筑物計算確定污水處理工藝流程后選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對所有單體處理構(gòu)筑物進行設(shè)計計算，包括確定各有關(guān)設(shè)計參數(shù)、負(fù)荷、尺寸等。（3）污泥處理構(gòu)筑物計算根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇合適的污泥處理工藝流程，進行各單體處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算。（4）平面布置及高程計算對污水、污泥及中水處理流程要作出較準(zhǔn)確的平面布置，進行水力計算與高程計算。（5）污水泵站工藝計算對污水處理工程的污水泵站進行工藝設(shè)計，確定水泵的類型揚程和流量，計算水泵管道系統(tǒng)和集水井容積，進行泵站的平面尺寸計算和附屬構(gòu)筑物計算。本設(shè)計依據(jù)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，《給水排水工程快速設(shè)計手冊（2排水工程）》、《排水工程（第二版）》下冊、《水污染控制工程（第三版）》下冊、《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）等進行設(shè)計。（1）排水體制排水體制采用完全分流制（2）污水量①城市設(shè)計人口34萬人，居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備。②城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30％計。③工業(yè)污水量為28000米3／平均日，其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴污水。④城市混合污水變化系數(shù)：日變化系數(shù)K日＝1.1，總變化系數(shù)Kz＝1.3。（3）水質(zhì)：①當(dāng)?shù)丨h(huán)保局監(jiān)測工業(yè)廢水的水質(zhì)為：BOD5＝295mg/LCOD＝584mg/LSS＝240mg/LTN＝46mg/LNH3-N=30mg/LTP＝3.7mg/LPH＝7～8②城市生活污水水質(zhì)：COD＝420mg/LNH3-N=30mg/LTN＝49mg/LTP＝3.6mg/L③混合污水：重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對生化處理無不良影響；大腸桿菌數(shù)：超標(biāo)；冬季污水平均溫度15℃，夏季污水平均溫度25℃。（4）出水水質(zhì)污水處理廠出水水質(zhì)參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)，并盡量爭取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/LTN＝15mg/LNH3-N=5(8)mg/LTP≤城市污水經(jīng)處理后，就近排入水體，其出水也可作為雜用回用水。（5）氣象資料①℃℃℃②風(fēng)向風(fēng)速：常風(fēng)向為東北與西南風(fēng)，最大風(fēng)速25m/s③降水量：年平均降雨量mm，最高年817.8mm，最低年285.2mm。④冰凍期36d，土壤冰凍深度最大50cm，一般為10cm。（6）水體、水文地質(zhì)資料①水體資料污水廠處理出水排入水體，水體河底標(biāo)高390.65m，平均流量1.5m3／s，平均水深2.8m，底坡8‰。②區(qū)域地下水為潛水，地下水位在5.0～10.0m，隨季節(jié)變化。水質(zhì)對混凝土無侵蝕性。（7）工程地質(zhì)資料①地基承載力特征值130KPa，設(shè)計地震烈度7度。②土層構(gòu)成：由上至下包括黃土狀亞粘土、飽和黃土狀亞粘土、細(xì)粉砂與中粗砂、亞粘土等。（8）污水處理廠地形圖，廠區(qū)地坪設(shè)計標(biāo)高為398.88m。（9）污水處理廠進水干管數(shù)據(jù)管內(nèi)底標(biāo)高392.38m，管徑1250mm充滿度0.852設(shè)計水量和水質(zhì)計算本設(shè)計中設(shè)計水量的計算包括平均日污水量、最大日污水量、最大時污水量的計算，按照《給水排水工程快速設(shè)計手冊（2排水工程）》第7頁表2-6公式進行計算。p的計算（1）生活污水量Qp1的計算式中：—每人每日平均污水量定額L/(人·d)，該市位于陜西，由《給水排水工程快速設(shè)計手冊（2排水工程）》第6頁表2-4查知，陜西屬于第二分區(qū)，居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備，所以為100~140L/(人·d)，取=120L/(人·d)N—設(shè)計人口數(shù)，34萬人=340000120L/d=40800m3/d（2）公共建筑污水量Qp2的計算=30%=30%40800m3/d=12240m3/d（3）工業(yè)污水量的計算由原始資料可知：=28000m3/d（4）平均污水量的計算40800+12240+28000=81040m3/d的計算81040m3/d=89144m3/d的計算81040m3/d=105352m3/d各設(shè)計水量匯總?cè)氡?中。項目水量m3/dm3/hm3/sL/s平均日污水量81040最大日污水量89144最大時污水量105352本設(shè)計進水水質(zhì)計算包括SS、BOD5、COD、TN、NH3-N、TP等的濃度的計算，其計算方法如下[1]：（1）混合污水中SS濃度的計算：式中：s—每人每日排放的污水量，s=120L/（人·d）as—每人每日排放的SS的量，由《給水排水設(shè)計手冊（第五冊）》第246頁查知，as=35-50g/（人·d），取as=40g/（人·d）①生活污水中SS濃度的計算mg/L=333.33mg/L②工業(yè)污水中SS濃度的計算由設(shè)計原始資料得知Cs2=240mg/L③混合污水中SS濃度計算=（2）混合污水中的BOD5濃度的計算式中：s—每人每日排放的污水量，s=120L/（人·d）as—每人每日排放的BOD5的量，由《給水排水設(shè)計手冊（第五冊）》第246頁查知，as=20-35g/（人·d），取as=30g/（人·d）①生活污水中BOD5濃度的計算=mg/L=250mg/L②工業(yè)污水中BOD5濃度的計算由設(shè)計原始資料得知=295mg/L③混合污水中濃度計算=（3）混合污水中的COD濃度的計算①生活污水中COD濃度COD=420mg/L②工業(yè)污水的COD濃度COD=584mg/L③混合污水中COD濃度COD=（4）混合污水中的TN濃度的計算①生活污水中TN濃度TN=49mg/L②工業(yè)污水的TN濃度TN=46mg/L③混合污水中TN濃度TN=（5）混合污水中的NH3-N濃度的計算①生活污水中NH3-N濃度NH3-N=30mg/L②工業(yè)污水的NH3-N濃度NH3-N=30mg/L③混合污水中NH3-N濃度NH3-N=mg/L=30mg/L（6）混合污水中的TP濃度的計算①生活污水中TP濃度②工業(yè)污水的TP濃度③混合污水中TP濃度TP=（7）混合污水其它水質(zhì)指標(biāo)①重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對升華處理無不良影響；②大腸桿菌數(shù)：超標(biāo)；③冬季污水平均溫度15℃，夏季污水平均溫度為25℃。（1）污水處理廠出水水質(zhì)參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)，并盡量爭取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/LTN＝15mg/LNH3-N=8mg/LTP≤（2）城市污水經(jīng)處理后，就近排入水體，其出水也可作為雜用回用水。（3）處理廠對污水各項指標(biāo)的處理程度式中：—進水中某種污染物的平均濃度（mg/L）—出水中該種污染物的平均濃度（mg/L）將各項水質(zhì)指標(biāo)帶入上式中，計算出對污水的處理程度如下：SS96.68%COD89.51%BOD596.23%TN68.72%NH3-N83.33%TP86.23%式中：—城市人口數(shù)，34萬人；—公共建筑用水折算而得的人口數(shù)，—工業(yè)廢水折算而得的人口數(shù)。工業(yè)廢水按SS、BOD濃度折合為人口數(shù)是按照《給水排水設(shè)計手冊（第五冊）》第246頁公式4-1轉(zhuǎn)化進行計算的，折合成人口數(shù)的計算公式為：（1）工業(yè)廢水按SS計算式中：—工業(yè)廢水中SS的濃度，Css=240mg/L；—工業(yè)廢水的平均日污水量，Qp2=28000人；as—每人每日排放的SS量，由《給水排水設(shè)計手冊（第五冊）》第246頁查知，as=35-50g/（人·d），取as=40g/（人·d）。（2）按BOD5計算式中：—工業(yè)廢水中BOD5的濃度，CBOD5=295mg/L—工業(yè)廢水的平均日污水量，Qp2=28000人as—每人每日排放的BOD5量，由《給水排水設(shè)計手冊（第五冊）》第246頁查知，as=20-35g/（人·d），取as=30g/（人·d）3確定工藝流程污水處理的目的主要有兩個，其一是保護水資源不受污染，因此處理后出水要達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；其二是污水回用，處理后出水用于農(nóng)田灌溉、城市中水和工業(yè)生產(chǎn)等，為此處理水要滿足相應(yīng)的用水要求，《水處理工程師手冊》對工藝流程的選擇給出了以下的原則和要求，所以污水處理工藝的選擇也要按照下面的原則和要求進行[2]。（1）工藝流程應(yīng)根據(jù)原水性質(zhì)和用水要求選擇，其處理程度和方法應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方的有關(guān)規(guī)定，處理后水質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)用水和排放的標(biāo)準(zhǔn)要求；（2）應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刂?、水文、氣象等自然條件及自然資源；（3）污水處理應(yīng)充分考慮排放水體的稀釋、自凈能力，根據(jù)污水處理程度來選擇流程；（4）流程選擇應(yīng)妥善處理技術(shù)先進和合理可行的關(guān)系，并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展對水質(zhì)水量的要求，考慮分期建設(shè)的可能性；（5）流程組合的原則應(yīng)當(dāng)是先易后難，先粗后細(xì)，先成本低的方法，后成本高的方法。按照污水處理工藝流程選擇的原則和要求，可得比較合適于西安市某污水處理廠的工藝是倒置A2/O法工藝。該工藝采用較短時間的初沉池或者不設(shè)初沉池，使進水中的細(xì)小有機懸浮固體有相當(dāng)?shù)囊徊糠诌M入生物反應(yīng)器，以滿足反硝化菌和聚磷菌對碳源的需求，并使生物反應(yīng)器中的污泥能達(dá)到較高的濃度；整個系統(tǒng)中的活性污泥都完整地經(jīng)歷過厭氧和好氧的過程，因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷；避免了回流污泥中的硝酸鹽對厭氧釋磷的影響；由于反映其中活性污泥濃度較高，從而促進了好氧反應(yīng)器中的同步硝化、反消化，提高了處理系統(tǒng)的脫氮除磷的效率[3]。本法的具體工藝流程如圖1所示。出水出水厭氧反應(yīng)池缺氧反應(yīng)池好氧反應(yīng)池回流污泥（25%-100%）Q回流混合液（0-200%）Q鼓風(fēng)機房細(xì)格柵粗及格泵柵站沉砂池砂水分離器柵渣砂渣剩余污泥污泥濃縮池脫水車間干泥外運上清液流至廠內(nèi)污水管二沉池消毒池外運處置污水超越管圖1倒置A2/O法工藝流程圖污水4水處理各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算4.1 進水閘井的設(shè)計4.1.1污水廠進水管[1]：（1）進水流速在0.9~1.1m/s；（2）進水管管材為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（3）進水管按非滿流設(shè)計，；（1）取進水管流速為，由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第1冊查知，取管徑為，設(shè)計坡度；（2）已知最大日污水量；（3）初定充滿度h/D=0.85，則有效水深；（4）已知管內(nèi)底標(biāo)高為，則水面標(biāo)高為：（5）管頂標(biāo)高為：；（6）進水管水面距地面距離。4.1.2進水閘井工藝設(shè)計進水閘井的作用即匯集各種來水，保證進水穩(wěn)定性。進水閘井前設(shè)跨越管，跨越管的主要作用是當(dāng)污水廠發(fā)生故障或維修時，可使污水廠的污水直接排入水體，跨越管的管徑比進水管略大，取為1400mm，進水閘井的設(shè)計要求如下[2]：（1）設(shè)在進水閘、格柵、集水池前；（2）形式為圓形、矩形或梯形；（3）井底高程不得高于最低來水管管底，水面不得淹沒來水管管頂?？紤]施工方便以及水力條件，進水閘井尺寸取6×，井深，井內(nèi)水深1.2m，閘井井底標(biāo)高為，進水閘井水面標(biāo)高為，超越管位于進水管頂處，即超越管管底標(biāo)高為。5—I型閘門，其安裝尺寸參數(shù)如下表2所示：表2HZJ5—I型閘門安裝參數(shù)QEF(F1)G(G1)HH1d2PS2500×2000278012501125285（265）390（370）3320118018012（4）啟閉機的選擇查得選用LOD型電手動兩用啟閉機。格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，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端，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物，防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、處理構(gòu)筑物配水設(shè)施、進出水口，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施的正常運行[3]。按照格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細(xì)格柵（1.5-10mm）三種，平面格柵和曲面格柵都可以做成粗、中、細(xì)三種[3]。本工藝采用矩形斷面中格柵和細(xì)格柵各一道，采用機械清渣，中格柵設(shè)在污水提升泵房之前，細(xì)格柵設(shè)在提升泵房之后。本設(shè)計中格柵的設(shè)計原則主要有[1]：（1）格柵的清渣方式有人工清渣和機械清渣，一般采用機械清渣；（2）機械格柵一般不宜少于兩臺；（3）過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；（4）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；（5）格柵傾角一般采用；（6）通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；（7）格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施；，m；（9）機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護設(shè)施；（10）格柵間內(nèi)應(yīng)安裝吊運設(shè)備，以利于進行格柵及其他設(shè)備的檢修、柵渣的日常清理。1．中格柵的計算本設(shè)計中格柵的設(shè)計計算如下[1]：前面計算可知：max3/s，計算草圖2圖2格柵示意圖（1）格柵間隙數(shù)式中：—柵條間隙Qmax—最大設(shè)計流量，m3/s；—柵條間隙，m；—柵前水深，m；——1.0m/s；a—格柵安裝傾角，（°）取中格柵柵前水深為=1，格柵柵條間隙=20mm，過柵流速=0.9m/s，格柵安裝傾角a=60°，設(shè)置兩臺機械格柵，則每臺格柵間隙數(shù)為：；則=32（2）柵槽寬度式中：—柵槽寬度，m；—柵條寬度，取S=0.01m；—柵條間隙，取—柵條間隙數(shù)，=32個；=m（3）進水渠道漸部分長度式中：—進水渠道漸寬部分長度，m；B1—進水渠道寬度，取B1a1—漸寬部分展開角度，取；（4）出水渠道漸窄部分長度（5）過柵水頭損失通過格柵的水頭損失可以按下式計算：式中：—設(shè)計水頭損失，m；—計算水頭損失，m；—重力加速度，m/s2；—系數(shù)，格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；—阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)。設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形，則（6）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高，柵前水深，則（7）柵前槽高度（8）柵槽總長度L（9）每日產(chǎn)生的柵渣量式中：—每日柵渣量，—單位體積污水柵渣量，，中格柵間隙為20，取=0.05—生活污水總變化系數(shù)，﹥，宜采用機械清渣每臺格柵每日柵渣量(10)中格柵及格柵除污機選型由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第11冊第521頁查知，選用兩臺GH-1000鏈條回轉(zhuǎn)式多耙格柵除污機，其規(guī)格及性能如下表3：表3GH-1000鏈條回轉(zhuǎn)式多耙格柵除污機的規(guī)格和性能參數(shù)型號格柵寬度（）格柵凈距（mm）安裝角a（）過柵流速（）電動機功率（）GH-1000100020602．細(xì)格柵的計算本設(shè)計中格柵的設(shè)計計算如下[1]：（1）格柵間隙數(shù)式中各項字母代表的意義同前，取細(xì)格柵柵前水深為1.5m，格柵柵條間隙b=10mm，過柵流速0.9m/s，格柵安裝傾角a=60°，設(shè)置兩臺機械格柵，則每臺格柵間隙數(shù)為：（2）柵槽寬度式中：—柵槽寬度，m；—柵條寬度，取=0.01m；—柵條間隙，取=0.01m；—柵條間隙數(shù)，=42個；=0m（3）進水渠道漸部分長度式中：—進水渠道漸寬部分長度，m；1—進水渠道寬度，取1=0.60m；a1—漸寬部分展開角度，?。唬?）出水渠道漸窄部分長度（5）過柵水頭損失通過格柵的水頭損失可以按下式計算：式中：—設(shè)計水頭損失，—計算水頭損失，—重力加速度，/s2—系數(shù)，格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3—阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形（6）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高，柵前水深，則（7）柵前槽高度（8）柵槽總長度L（9）每日產(chǎn)生的柵渣量式中：—每日柵渣量，—單位體積污水柵渣量，，中格柵間隙為20，取=0.05—生活污水總變化系數(shù)，﹥，宜采用機械清渣每臺格柵每日柵渣量（10）細(xì)格柵及格柵除污機的選擇由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第11冊第533頁查知，選用兩臺XWB-Ⅲ-08-15背耙式格柵除污機，其性能如下表4所示：表4XWB-Ⅲ-08-15背耙式格柵除污機型號格柵寬度（mm）耙齒有效長度(mm)安裝傾角()提升質(zhì)量(kg)格柵間距(mm)提升速度(m/min)電機功率(KW)XWB-Ⅲ-08-1580010060200103沉砂池污水中的無機顆粒不僅會磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥活性，而且會板積在反應(yīng)池底部減小反應(yīng)池有效容積，甚至在脫水時扎破率帶損壞脫水設(shè)備。沉砂池的設(shè)置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)處理的構(gòu)筑物的正常運行[3]。常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池。平流式沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常用的一種形式，它具有截留無機顆粒效果較好、構(gòu)造簡單等有點，但也存在流速不易控制、沉砂中有機性顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理等缺點。旋流式沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機物隨流水帶走的沉砂裝置。曝氣沉砂池在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流；曝氣沉砂池還具有以下特點，通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量的影響較??；沉砂中含有有機物量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、除泡作用以及加速污水中油類和浮渣的分離等作用，這些特點對后續(xù)的沉淀池、曝氣池、污泥消化池的正成運行以及對沉砂的最終處置提供了有利的條件[3]。本設(shè)計中選用曝氣沉砂池，其截面圖如圖3示。圖3曝氣沉砂池示意圖1—空氣干管2—支管3—擴散設(shè)備4—頭部支座曝氣沉砂池與細(xì)格柵合建，為地上式矩形混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)為兩格池子。本設(shè)計中曝氣沉砂池的設(shè)計參數(shù)有[1]：（1）旋流速度應(yīng)保持0.25~0.3m/s；（2）水平流速為0.06~0.12m/s；（3）最大流量時停留時間為1~3min；（4）有效水深為2~3m，寬深比一般采用1~2；（5）長寬比可達(dá)5，當(dāng)池長比池寬大得多時，應(yīng)考慮設(shè)計橫向擋板；3空氣，或3~5m3/（m2·h）；（7）空氣擴散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.6~0.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；（8）池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板。1．池體的計算本設(shè)計中曝氣沉砂池的設(shè)計計算如下[1]：（1）池子總有效容積V式中：—污水廠最大設(shè)計流量，3/s；—最大設(shè)計流量時的流行時間，取t=2min；（2）水流斷面的面積A式中：—污水廠最大設(shè)計流量，3/s；—最大設(shè)計流量時的水平流速，取0.1m/s；（3）池總寬度式中：，?。?）校核寬深比寬深比在1~2之間，符合要求（5）池體長L（6）校核長寬比，符合要求2．曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算本設(shè)計的曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算[1][3]：本設(shè)計的曝氣沉砂池運用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，鼓風(fēng)設(shè)備和倒置A2/O反應(yīng)池空氣系統(tǒng)設(shè)在同一機房，采用穿孔管曝氣，穿孔曝氣管設(shè)置在集砂槽一側(cè)，距池底0.8,距池壁0.5m，則穿孔管的淹沒深度為。（1）最大時所需空氣量式中：—3空氣/m33空氣/m3污水/h=877.68m3/h（2）平均時所需空氣量（3）鼓風(fēng)機的風(fēng)壓計算式中：—鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓，kPa；—擴散設(shè)備的淹沒深度，換算成壓力單位kPa，1mH2a，；—擴散設(shè)備的風(fēng)壓損失，kPa，與充氧形式有關(guān)，一般取3~5kPa，取4kPa；—輸氣管道的總風(fēng)壓損失，kPaa。（4）鼓風(fēng)機的選擇由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第11冊P470查知，選擇RD—125型號羅茨鼓風(fēng)機兩臺，其性能如下表5所示：表5羅茨鼓風(fēng)機的性能型號口徑（mm）轉(zhuǎn)速（r/min）出口風(fēng)壓（kPa）氣量Q（m3/min）軸功率LA（kW）電動機功率（kW）RD—1251251750153．沉砂室的計算沉砂室的計算過程如下[1]：（1）沉砂部分所需容積式中：—城市污水沉砂量，m3/106m3，可按照106m3污水沉砂15~30m3計算，取/106m3污水—清除沉砂的間隔時間，d，取—生活污水總變化系數(shù)，（2）每個污泥斗的容積式中：—每格沉砂斗容積；—沉砂斗個數(shù)，本設(shè)計中設(shè)每格池子有兩個沉砂斗，則；（3）沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬1=0.6,斗壁與水平面的傾角為60，斗高=1.1m，則沉砂斗傷口寬度為：沉砂斗容積為：（m3）（8）沉砂室的高度采用重力排砂，設(shè)池底坡度，坡向砂斗，(9)池總高度式中：—沉砂池超高，m，設(shè)(10)驗證最小流速式中：—最小流量，m3/s，—最小流量時沉砂池的水流斷面面積（m2），—最小流量時工作的沉砂池數(shù)目，最小流量時，只有一格工作=1（11）砂水分離器的選擇選用螺旋式砂水分離器兩臺，一備一用，螺旋式砂水分離器由砂斗、溢流堰、出水管、無軸螺旋帶及驅(qū)動裝置等組成。4．曝氣沉砂池進出水設(shè)計的計算曝氣沉砂池的進出水設(shè)計的計算過程如下[4]：（1）曝氣沉砂池進水設(shè)計曝氣沉砂池進水采用配水槽，來水由提升泵房和細(xì)格柵后水渠直接進入沉砂池配水槽，配水槽尺寸為：。為避免異重流的影響，污水經(jīng)潛孔進入沉砂池，過水流速不宜過大，流速控制在0.2~0.4m/s，本設(shè)計取。單格池子配水孔面積為：m×1.8m，則孔口實際流速為：查《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第一冊P678，可得水流經(jīng)過孔口的局部水頭損失為，則水頭損失為：（2）曝氣沉砂池出水設(shè)計出水采用矩形薄壁跌水堰，假設(shè)堰為無側(cè)收縮堰，堰寬同沉砂池每格池子的寬度，即，則通過堰流量為：式中：—堰流量，—流量系數(shù)，通常采用0.45；—堰寬，m，；—溢流堰上水深，m；通過計算得出2/O反應(yīng)池倒置A2/O工藝的設(shè)計參數(shù)包括[3]：（1）污泥泥齡SRT=10~20d，取為16d；（2）水力停留時間：缺氧區(qū)1~2h，取1.5h；厭氧區(qū)1~2h，取1.5h，好氧區(qū)5~10h，取6.5h；（3）池內(nèi)混合液污泥濃度（MLSS）為3000~4000mg/L,取；（4）污泥負(fù)荷≤5/(kgMLSS·d-1)，取5/(kgMLSS·d-1)。倒置A2/O工藝的反應(yīng)池池體設(shè)計計算過程如下[5]：（1）混合液回流比R內(nèi)①總氮的去除率：式中：②混合液回流比R內(nèi),取220%（2）反應(yīng)池容積設(shè)兩座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的倒置A2/O反應(yīng)池，，；缺氧區(qū)容積：厭氧區(qū)容積：好氧區(qū)容積：（3）校核氮磷負(fù)荷好氧區(qū)總氮負(fù)荷：符合要求；厭氧區(qū)總磷負(fù)荷：,符合要求。（4）系統(tǒng)每座反應(yīng)池每日活性污泥凈增值式中：—為好氧池中進水平均BOD5的值，為好氧池中出水平均BOD5的值，kg/m3，；—產(chǎn)率系數(shù)，即微生物每代謝1kgBOD5所合成的MLVSS，kg，??；；—每座好氧池處理污水流量，m3/d，為40520m3/d；—反應(yīng)池內(nèi)揮發(fā)性懸浮固體總量，kg（5）反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池設(shè)置為缺氧區(qū)和厭氧區(qū)各為一個廊道，中間設(shè)置導(dǎo)流墻；好氧區(qū)設(shè)置為四個廊道；設(shè)反應(yīng)池有效水深通常在4~6m，??；設(shè)缺氧區(qū)和厭氧區(qū)寬度都為m，則缺氧池和厭氧池的長度為：。好氧區(qū)每個廊道寬度也為m，則反應(yīng)池總寬度，則好氧區(qū)長度為；，取為64.8m；反應(yīng)池總長為校核長寬比及寬深比：，，符合規(guī)定；，，符合規(guī)定；，，都介于1~2之間，符合規(guī)定；（6）反應(yīng)池高度取反應(yīng)池的超高為0.5m，則本設(shè)計中反應(yīng)池進出水設(shè)計計算過程如下[4]：（1）進水設(shè)計計算進水采用矩形配水槽，來水由沉砂池出水管到配水槽，配水槽尺寸為：。為避免異重流的影響，污水經(jīng)潛孔進入反應(yīng)池池，過水流速不宜過大，流速控制在0.2~0.4m/s，本設(shè)計取。單格池子進水孔直徑為：,取進水管為1500mm；校核進水流速：查《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第一冊P678，可得水流經(jīng)過孔口的局部水頭損失為，則水頭損失為：（2）出水設(shè)計計算本設(shè)計反應(yīng)池出水用矩形薄壁跌水堰，假設(shè)堰為無側(cè)收縮堰，堰寬，則通過堰流量為：式中：—堰流量，—流量系數(shù)，通常采用0.45；—堰寬，m，；—溢流堰上水深，m；通過計算得出出水集水槽尺寸為本設(shè)計中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，曝氣裝置采用BYW-1.2型微孔曝氣器，本設(shè)計中將微孔曝氣器設(shè)在距池底0.2m處，淹沒水深為5.8m，計算溫度定為30℃。本設(shè)計的曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算過程如下[5]：1．需氧量設(shè)計計算（1)平均時需氧量的計算式中：—混合液有機物降和氨氮消化需氧量，kg；—好氧池處理污水流量，m3/d，為81040m3/d；—為好氧池中進出水平均BOD5的值，為好氧池中出水平均BOD5的值，g/m3，；—氨氮去除濃度，kg/m3，；—好氧池容積，m33；—每座好氧池日凈產(chǎn)生的活性污泥，；（2）最大時需氧量的計算（3）每日去除的BOD5及NH3-N值（3）最大時需氧量與平均時需氧量之比2．供氣量的計算由《排水工程（第四版）》（下冊）附錄1查知：水中溶解氧濃度：；（1）空氣擴散器出口處絕對壓力（）式中：—105Pa—空氣擴散裝置的安裝深度，m，；（2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比式中：—空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對BYW-1.2型微孔曝氣器，；(3)好氧池混合液中平均氧飽和度按最不利的溫度條件考慮，最不利的條件為30℃，帶入各個值得：mg/L（4）換算為20℃條件下脫氧清水的充氧量式中：相應(yīng)的最大需氧量：（5）好氧池平均時供氣量（6）好氧池最大時供氣量3．空氣管系統(tǒng)計算（1）曝氣器數(shù)量計算式中：—好氧池表面積，m2；—曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，曝氣器的服務(wù)面積，m2/個；采用BYW-1.2微孔曝氣器，在相鄰兩個廊道的隔墻上布置一根曝氣干管，共4根干管，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池總設(shè)40條配氣豎管。微孔曝氣器工作水深為5.8m，在供氣量1～3m3/(h·個)時，曝氣器氧利用率EA2/個，取服務(wù)面積為0.5m2/個,則：,取為安全計，本設(shè)計采用曝氣器；（2）每根豎管的曝氣量為：；（3）每個曝氣器的曝氣量為：（4）供氣管道計算①空氣干管供風(fēng)管道采用樹狀結(jié)構(gòu)布置，其主干管流量為：空氣主干管管徑為式中：—主干管中空氣流速，10~15m/s，??；，取干管管徑為DN800mm②空氣支管空氣系統(tǒng)采用雙側(cè)供氣，雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)橫向支管流量：

雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)橫向支管管徑：，取支管管徑為DN450mm（5）空氣管路設(shè)計計算將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖（如圖4、圖5所示），用以進行計算。圖4空氣管路計算圖（1）圖5空氣管路計算圖（2）選擇一條從鼓風(fēng)機房開始的最遠(yuǎn)最長的管路為計算管路，在空氣流量變化處設(shè)計計算節(jié)點，同一編號后列于表6進行空氣管道計算?？諝飧晒芎椭Ч芤约芭錃庳Q管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按照《給水排水（第四版）》（下冊）附錄2的空氣管路計算圖加以確定。計算結(jié)果列入計算表6中第6項?？諝夤苈返木植孔枇p失，根據(jù)配件的類型按照式（其中D為管徑，m；K為長度換算系數(shù)，按《給水排水（第四版）》（下冊）表4-23所列數(shù)據(jù)采用）折算成當(dāng)了長度損失，并計算出管道的長度（m），（為管段長度）計算結(jié)果列入計算表6中的第8、9兩項?？諝夤芏蔚难爻套枇p失，根據(jù)空氣管的管徑（D）mm、空氣量m3/min、計算溫度30℃和曝氣池水深，查《給水排水（第四版）》（下冊）附錄3求得，結(jié)果列入計算表的第10項。第9項和第10項相乘，得壓力損失，結(jié)果列入表第11項，將表6中的第11項各值累加，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：微孔空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損為5.88+15.35=21.23kPa為安全運行，設(shè)計取值為22kPa。表6空氣管路計算表管段編號管段長度L(m)空氣流量管徑管徑空氣流速配件配件管段當(dāng)量長度Lo（m）管段計算長度L+L0(m)壓力損失h1+h2m3m3/minm3/h(Pa/m)(Pa/m)123456789101125~2445三通1個24~2360三通1個，異形管1個23~2265三通1個，異形管1個22~2165三通1個21~2075三通1個，異形管1個20~1985三通1個，異形管1個.19~1885三通1個18~1785三通1個17~1685三通1個16~1590三通1個，異形管1個15~14105三通1個，異形管1個14~13130四通1個，異形管1個13~12145四通1個，異形管1個12~11150四通1個11~10150四通1個，異形管1個10~9195三通1個，異形管1個，閘門1個，彎頭3個9~88240三通1個，異形管1個8~78285四通1個，異形管1個7~68300四通1個，異形管1個6~58340四通1個，異形管1個5~4370四通1個，異形管1個，彎頭2個4~3420三通1個，異形管1個，3~2480三通1個，異形管1個2~124500三通1個，異形管1個合計（6）鼓風(fēng)機的選定空氣擴散裝置安裝在距離曝氣池底0.2m處，曝氣沉砂池空氣系統(tǒng)壓力損失為因此鼓風(fēng)機所需壓力為曝氣沉砂池所需最大空氣量為，，鼓風(fēng)機供氣量；3/h=436.54m3/min平均時：16576.9+675.36=17252.26m3/h=287.53m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量，由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第11冊P470查知，選擇RME—200型號羅茨鼓風(fēng)機7臺，正常條件下，5臺工作，2臺備用，其性能如下表7所示：（6）鼓風(fēng)機房的布置雙設(shè)電源；每臺鼓風(fēng)機單設(shè)基礎(chǔ)，間距為1.5m以上；機房包括機器間、配電室、進風(fēng)室（設(shè)空氣凈化設(shè)備）、值班室；鼓風(fēng)機房內(nèi)外應(yīng)采取防止噪聲的措施；值班室和機器間之間有隔墻和觀察窗；鼓風(fēng)機房內(nèi)包括塵沙池和反應(yīng)池的鼓風(fēng)機，設(shè)置鼓風(fēng)機房占地面積為。表7羅茨鼓風(fēng)機的性能型號口徑（mm）轉(zhuǎn)速（r/min）出口風(fēng)壓（kPa）氣量Q（m3/min）軸功率LA（kW）電動機功率（kW）RME—200200A150045（1）缺氧池設(shè)備選擇缺氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將缺氧池分為兩格，每格內(nèi)設(shè)潛水推進器2臺，所需功率按5W/m3池容計算。缺氧池有效容積：混合全部污水所需功率為W（2）缺氧池混合液回流泵的選擇混合液回流比R內(nèi)=220%，則混合液回流量QR為，本設(shè)計回流液經(jīng)潛水泵提升后進入混合液集水池，出水經(jīng)重力流流至缺氧池首端，選用兩臺型號為450QW2200-10-110的混合液回流泵4臺。選用1500mm混凝土回流管。（3）厭氧池設(shè)備選擇：厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將厭氧池分為兩格，每格內(nèi)設(shè)潛水推進器2臺，所需功率按5W/m3池容計算。厭氧池有效容積混合全部污水所需功率為W。沉淀池是分離懸浮固體的一種常用構(gòu)筑物，二沉池是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是泥水分離，使混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。沉淀池常按池內(nèi)水流方向不同分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池三種。本設(shè)計中二沉池采用中心進水，周邊出水的輻流式沉淀池[3]。輻流式沉淀池多呈圓形，池的進水在中心為止，出口在周圍。水流在池中呈水平方向向四周輻射，由于過水?dāng)嗝婷娣e不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥常用刮泥機（或吸泥機）機械排除。其主要的特點是采用機械排泥，運行較好；排泥設(shè)備有定性產(chǎn)品[3]。輻流式二沉池的設(shè)計參數(shù)如下[1]：（1）池子直徑（或者正方形的一邊）與有效水深的比值大于6；（2）池徑不宜小于16m；（3）池底坡度一般采用0.05~0.1m；（4）一般采用機械刮泥，也可附有空氣提升或凈水頭排泥設(shè)施；（5）當(dāng)池徑（或正方形的一邊）較小（小于20m）時，也可采用多斗排泥；（6）停留時間2.5~3h；3/（m2·h）。輻流式二沉池的設(shè)計計算過程如下[1]：（1）沉淀部分水面面積式中：—設(shè)計日平均流量m3/h；，本設(shè)計設(shè)置4座沉淀池；—表面負(fù)荷，m3/(m2·m3/(m2·h)（2）池子直徑采用周邊傳動吸泥機，為了符合型號規(guī)格，取直徑為，由《給水排水設(shè)計手冊（第2版）》第11冊P592查知，選取周邊傳動吸泥機，其性能參數(shù)如下表8示：表8性能參數(shù)規(guī)格型號池徑D(m)周邊線速（m/min）電機功率（kW）壓縮空氣壓力（MPa）生產(chǎn)廠家3775揚州天雨給水排水（3）實際水面面積實際負(fù)荷（4）沉淀區(qū)有效水深式中：—沉淀區(qū)有效水深，m；—，取2.4m。（5）沉淀部分有效容積（6）沉淀區(qū)的容積式中：—每人每日污泥量，L/(人·d）一般為0.3~0.8，取0.8L/(人·d）—設(shè)計當(dāng)量人口數(shù)，—兩次清除污泥像個時間，d；取—沉淀池座數(shù)，（7）污泥斗的容積設(shè)，則，取1.7m。（8）污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設(shè)坡度（9）污泥總?cè)莘e3（10）沉淀池總高度式中：—沉淀池超高，m，為0.5m；—池中心與池邊落差，m，為0.5m；—（11）徑深比/=37/2.4=15.42符合要求（1）設(shè)計說明二沉池活性污泥由刮泥機收集到污泥斗中，由池中心落泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送到回流污泥泵站。其它污泥由刮泥機刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。（2）污泥回流量[5]式中：—污泥回流比，其值為70％；—曝氣池設(shè)計流量，其值為3714.33；回流污泥濃度：式中：—曝氣池混合液污泥濃度(MLSS),其值為3500mg/L查《排水工程(第四版)》下冊表4-24可得，本設(shè)計中SVI、X及Xr值均符合要求。（3）回流污泥泵的選擇由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第11冊P299頁選用2臺潛污泵，其型號為550QW3000-12-160。（1）進水管的計算式中：——3/s；——進水管水流速度，取為1.2m/s；（2）二沉池集配水井設(shè)計二沉池的采用配水井進行配水，分別往兩座沉淀池均勻進水。①配水井中心管徑式中：—中心管內(nèi)污水流速，，，取0.6m/s；—集配水井的設(shè)計流量，m3/s，1.219m3/s②配水井的直徑式中：—配水井內(nèi)污水流速，，，取0.2m/s；—集配水井的設(shè)計流量，m3/s，1.219m3/s③集水井的直徑式中：—集水井內(nèi)污水流速，m/s，，本設(shè)計中取4.0m。④溢流堰配水井中心管的污水通過薄壁堰溢流到配水井，薄壁堰的過流量公式為[4]：式中：—集配水井的設(shè)計流量，m3/s；—5；—堰寬，m，；—堰上水深，m將上式變換得,薄壁堰堰上水頭為：（3）二沉池出水堰設(shè)計[6]二沉池出水采用90°三角堰，出水槽沿池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側(cè)匯入出水口。設(shè)設(shè)集渣渠深度為0.4；溢流渠深為0.8m、渠寬為0.5m，集水渠深為0.8m，渠寬為0.8m，出水堰跌水0.15m；出水槽深1.6m，長1.6m，寬為1.2m。由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第一冊第682頁表16-1查知，當(dāng)堰上水深為h=0.03m時，過水堰流量為，則需要用到的三角堰個數(shù)為：(個)槽寬為0.5m，設(shè)堰厚度為0.3m，則內(nèi)外層堰板所在圓直徑分別為：集水渠層堰所在圓直徑為：溢流渠堰板堰所在圓直徑為：堰周邊總長為：則三角堰寬為：內(nèi)層布置的三角堰個數(shù)為外層布置的三角堰個數(shù)為（4）出水管、排渣管和排泥管出水管管徑D=800mm(i=1‰)，則水流速度為：設(shè)置直徑為D=500mm的排渣管和排泥管。城市污水經(jīng)一級或二級處理后，改善水質(zhì)，細(xì)菌含量也大幅度減少，但仍存在有病原菌的可能，因此污水排放水體前應(yīng)進行消毒。本設(shè)計中采用液氯為消毒劑，其優(yōu)點是效果可靠，投配設(shè)備簡單、投量準(zhǔn)確、價格便宜。本設(shè)計中接觸池的設(shè)計參數(shù)如下[7]：（1）加氯量：5~10mg/L，本設(shè)計中取6mg/L；（2）氯與污水的接觸時間為30min；（3）設(shè)計流量是；（4）本設(shè)計設(shè)一座五廊道式平流接觸池。（1）池體容積計算（2）接觸池表面積式中：—（3）接觸池尺寸設(shè)每個廊道寬度為，則消毒池總寬度為，則消毒池的長度為：（4）接觸池高度式中：—池底坡降，坡度為0.05，坡底在進水端；—接觸池有效水深，3m；—接觸池超高，0.3m。（5）排泥設(shè)計接觸池也有污泥沉降，故也要設(shè)計排泥設(shè)施，接觸池坡底在進水端，在池子的進水端設(shè)置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥機刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脫水間。本設(shè)計中加氯間的設(shè)計計算過程如下[7]：（1）投氯量計算式中：—投氯量，mg/L，6mg/L；—105352m3/d；（2）加氯設(shè)備選用貯氯量為1000kg的液氯鋼瓶，用6瓶同時供氯，每周換用鋼瓶一次，安裝加氯機3臺，兩用一備，加氯流量為5-25kg/h。（3）加氯間尺寸加氯間尺寸設(shè)置為18mm。本設(shè)計的設(shè)計流量為，3/s，其規(guī)格如上表9所示：表9巴氏計量槽規(guī)格測量范圍（m3/s）W(m)B（m）A（m）2/3A（m）C（m）D（m）設(shè)計依據(jù)本設(shè)計中計量槽設(shè)計的主要依據(jù)如下[1]：（1）計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬的8-10倍；在計量槽的上游，直線段不小于渠寬的2-3倍；下游不小于4-5倍。當(dāng)下游有跌水而無回水影響時可適當(dāng)縮短；（2）計量槽中心線應(yīng)與渠道中心線重合，上下游渠道的坡度應(yīng)保持均勻，但坡度可以同；（3）計量槽喉寬一般采用上游渠道寬度的1/3-1/2；（4）當(dāng)喉寬W為0.25m時，H2/H1≤0.64為自由流，大于此數(shù)為潛沒流；當(dāng)喉寬-2.5m時，H2/H1≤0.7為自由流，大于此數(shù)為潛沒流；（5）當(dāng)計量槽為自由流時，只需記上游水位，而當(dāng)其為潛沒流時，則需同時記下游水位。設(shè)計計量槽時，應(yīng)盡可能做到自由流，但無論在自由流還是在潛沒流的情況下，均宜在上下游設(shè)置觀察井；（6）設(shè)計計量槽時，除計算其通過最大流量時的工作條件外，尚需計算通過最小流量的條件；（7）計量槽在自由流的條件下按下式計算流量式中：（1）由表9知，則設(shè)巴氏計量槽過水為自由流，則由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第五冊第569頁查知，時，流量計算公式為：（2）選擇鋼筋混凝土管作為二級出水管，管徑為D=1000mm，流速=m/s設(shè)計坡度為=0.0056。（3）巴氏計量槽尺寸5污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計計算在污泥處理過程中，會分離出大量的污泥，這些污泥的含水率高，容積大，不便于后續(xù)處理；同時污泥中含有大量的有機物，如果不進行處理，就會腐敗，產(chǎn)生惡臭，污染環(huán)境，而且污泥中可能還含有有害物質(zhì)，所以必須采取有效措施對其進行有效的處理。污泥處理的最終目的要達(dá)到：穩(wěn)定化，即去除污泥中的有機物；減量化，即降低含水率，減少污泥容積；無害化，即殺死寄生蟲卵和病原微生物，降低污泥的毒性；污泥綜合利用，即將污泥處理后，用作農(nóng)用化肥等，實現(xiàn)污泥的綜合利用[3]。污泥處理的流程主要有[3]：（1）剩余活性污泥濃縮消化機械脫水外運處置；（2）剩余活性污泥濃縮機械脫水外運處置；（3）剩余活性污泥濃縮消化機械脫水焚燒外運處置。在本設(shè)計中選用（2）中的工藝流程。本設(shè)計采用重力濃縮法，其設(shè)計計算過程如下[3][9]。（1）剩余活性污泥量以(揮發(fā)性固體)計：式中：—為好氧池中進出水平均BOD5的值，為好氧池中出水平均BOD5的值，kg/m3，；—產(chǎn)率系數(shù)，kgVSSkgBOD5所合成的，一般采用0.5~0.6，??；；—每座好氧池處理污水流量，m3/d，為81040m3/d；—反應(yīng)池內(nèi)揮發(fā)性懸浮固體總量，kg（2）剩余活性污泥以（懸浮固體）計：式中：——剩余活性污泥量，kgSS/d；——5（3）剩余活性污泥量以體積計：式中：——剩余活性污泥量，m3/d；——剩余活性污泥量，kgSS/d；——污泥含水率，%；——污泥密度，以1000kg/m3計；（4）單池有效體積：式中：——濃縮時間，取12h;（5）單池表面積式中：——每坐池子的污泥量，——污泥固體濃度，g/L，由《給水排水工程快速設(shè)計手冊（2排水工程）》表7—11查知，??；——濃縮池污泥固體負(fù)荷量，kg/m2d,《由給水排水工程快速設(shè)計手冊（排水工程）》表7—11查知，取；單池直徑為，（6）濃縮池的污泥斗部分體積式中：——濃縮池污泥斗部分上底的半徑為1.6m；——濃縮池污泥斗部分下底的半徑為1.0m；——濃縮池污泥斗的高度，m；a——取60；（7）濃縮池錐體部分體積式中：——濃縮池半徑為，m；————濃縮池錐體部分的高度，m；——（8）濃縮池柱體部分體積為（9）濃縮池柱體部分高度（10）濃縮池池體總高度式中：————濃縮池緩沖層高度，取為0.3m；（11）濃縮池每天產(chǎn)生的污泥量：式中：——進入濃縮池的污泥含水率為99.2%；——出濃縮池的污泥含水率為97%；則每天分離污泥體積為：；（12）貯泥池的尺寸為：將污泥含水率降低到80%以下的操作稱為脫水。脫水后的污泥具有固體特性，成泥塊狀，能裝車便于運輸，便于最終處置和利用。脫水的方法有自然脫水和機械脫水，其中自然脫水的方法有干化場，所使用的外力為自然力（自然蒸發(fā)、滲透等）；機械脫水的方法有真空過濾、壓濾、離心脫水等，所使用的外力為機械力（壓力、離心力等）。本設(shè)計運用機械脫水，選用帶式壓濾機[3]。（1）從濃縮池中排出的污泥體積：（2）設(shè)污泥脫水后含水率為75%，則每天產(chǎn)生的污泥量為：產(chǎn)生的污泥用車往外運，實現(xiàn)綜合利用。（3）壓濾機選用：3/h，每天工作16h，其規(guī)格和性能下表10，安裝尺寸如表11。表10DYL-1000型號壓濾機的規(guī)格和性能型號DLY-1000濾帶寬度（mm）1000濾帶速度（m/min）主傳動進機污泥含水率（%）95-98出機濾餅含水率（%）70-80泥餅厚度（mm）5-7干泥產(chǎn)量（kg/）90-300投藥率（純藥量/干泥量）%重量（t）外形尺寸（長mm寬mm高mm）562015802100表11DLY-1000型號壓濾機的安裝尺寸(mm)型號DUVWRGE+FDLY-1000210025803361180121056201430+115（4）投藥量投藥系統(tǒng)按投加聚丙烯酰胺考慮，脫水機干泥產(chǎn)量為200kg/h，每天工作12h，設(shè)計投藥率為2%，則每日總共需要投加藥劑聚丙烯酰胺為：6污水處理廠總體布置6.1污水處理廠的平面布置污水處理廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物的布置；辦公、化驗及其它輔助建筑物的布置以及以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，采用1：500-1：1000的比例尺的地形圖繪制總平面圖。6平面布置的一般原則污水處理廠的平面布置遵循的一般原則包括[1]：（1）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約土地并便于管理，可以溝渠代替聯(lián)絡(luò)管線，最大可能減少沿程和局部損失；（2）總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，有條件時可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列分期建設(shè)。（3）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)盡可能按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應(yīng)充分利用地形以減少土方量；（4）經(jīng)常有人工作的地方如辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向，在北方地區(qū)也應(yīng)考慮朝陽，設(shè)綠化帶與工作區(qū)隔開；（5）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用5-10m；（6）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，以備安全，并方便管理；（7）變電所的位置應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)；（8）污水廠應(yīng)設(shè)置超越管以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進入下一級構(gòu)筑物或事故溢流管；（9）污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流；（10）在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境；6污水廠平面布置的具體內(nèi)容（1）處理構(gòu)筑物的平面的布置；（2）附屬構(gòu)筑物的平面的布置；（3）管道、管路及綠化帶的布置。平面圖的布置見污水廠平面布置圖，整個廠區(qū)的平面尺寸為：m（長）×m（寬）。6.2污水廠的高程布置污水處理廠污水處理高程布置的主要任務(wù)是：確定各構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高；確定處理構(gòu)筑物之間連接管(渠)的尺寸及其標(biāo)高；通過計算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動，保證污水處理廠的正常運行[1]。6污水處理廠高程布置原則污水處理廠的高程布置一般遵循以下原則[1]：（1）處理水在常年絕大多數(shù)時間里是自流排放水體；（2）各處理構(gòu)筑物和聯(lián)絡(luò)灌渠的水頭損失要仔細(xì)計算，考慮最大流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；（3）考慮規(guī)模發(fā)展水量增加的預(yù)留水頭；（4）處理夠租屋間避免跌水等浪費水頭的現(xiàn)象；（5）在仔細(xì)計算并留有預(yù)留雨量的前提下，全程水頭損失及遠(yuǎn)污水提升泵站的全揚程都應(yīng)力求縮小。6.2.2污水處理系統(tǒng)高程計算本設(shè)計的設(shè)計地面標(biāo)高為：398.88m，本設(shè)計處理后的污水排入水體，受納水體的河底標(biāo)高為：m，平均水深為：2.80m。污水流經(jīng)各處處理構(gòu)筑物的水頭損失如下表12[5]，沿程水頭損失按：計算，為管渠的坡度，局部水頭損失按：計算，為局部水頭損失系數(shù)。表12污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的估算水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失（cm）構(gòu)筑物名稱水頭損失（cm）格柵10～25輻流沉淀池50～60沉砂池10～25鼓風(fēng)曝氣池25～40平流沉淀池20～40加速曝氣池25～40豎流沉淀池40～50接觸池10～30污水處理系統(tǒng)高程設(shè)計計算過程如下：（1)受納水體的河底標(biāo)高為：m，平均水深為：2.80m；取受納水體的水面標(biāo)高為：m。（2)巴式計量槽的平均水位取為：m；巴式計量槽至接觸消毒池的水頭損失?。?.50m。（3)二沉池集水井至接觸池的水頭損失計算：配件包括：DN1000的鋼管，長L=100m；兩個DN1000的彎頭。由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第556頁查知，，，由第668頁查知，每個DN1000的90°彎頭的局部水頭損失系數(shù)為1.08，則總局部水頭損失系數(shù)為，則局部水頭損失為：m，沿程水頭損失；集水井水頭損失為0.2；則二沉池集水井至接觸池的水頭損失：+0.=0.76m。二沉池集水井的水位為：m。（4)二沉池出水渠的堰上水頭為：0.25m；二沉池總出水槽到集水井的跌落高度為：0.20m；則二沉池水面到集水井的總水高度為：m；故二沉池水面標(biāo)高為：m（5)二沉池到二沉池配水井的沿程水頭損失計算：二沉池中心到配水池中心的污水管的距離L=22m，由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第526頁查知，，，由第668頁查知，每個DN700的90°彎頭的局部水頭損失系數(shù)為1.02，，則局部水頭損失為：m，沿程水頭損失；二沉池配水池構(gòu)筑物水頭損失為0.2；二沉池配水井出水堰的堰上水頭為：0.23m，則，二沉池配水井的最高水位為：m。(6)倒置A2/O反應(yīng)池到二沉池配水井的水頭損失計算：二沉池配水池到倒置A2/O反應(yīng)池的污水管的距離為L=65.00m，由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第一冊第586頁查知，選用1500mm鋼筋混凝土非滿流圓管，，，沿程水頭損失；倒置A2/O反應(yīng)池構(gòu)筑物水頭損失為0.4；倒置A2/O反應(yīng)池出水堰的堰上水頭為：0.03m，出水堰跌水0.15，缺氧池到厭氧池水頭損失為0.03m，厭氧池到好氧池水頭損失為0.03m，則，倒置A2/O反應(yīng)池的水面最高水位為：m。（7）倒置A2/O反應(yīng)池配水槽水面標(biāo)高計算倒置A2/O反應(yīng)池進水孔口水頭損失位0.01，則倒置A2/O反應(yīng)池配水槽水面標(biāo)高為402.23；（8）倒置A2/O反應(yīng)池到沉砂池的水頭損失計算；倒置A2/O反應(yīng)池到沉砂池的水管距離為L=20m，由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第一冊第586頁查知，選用1500mm鋼筋混凝土非滿流圓管，，，沿程水頭損失；沉砂池構(gòu)筑物水頭損失為0.2；沉砂池出水堰的堰上水頭為：0.25m，出水堰跌水0.15，則，沉砂池的水面水位為：m。（9）沉砂池進水槽水面標(biāo)高沉砂池進水孔口水頭損失位0.008，沉砂池進水槽水掩上水頭位0.20，則，（10）過柵前的細(xì)格柵水面水位標(biāo)高：細(xì)格柵的過柵水頭損失為：m；過柵前的細(xì)格柵水面水位為：m。（11）單管出水井的水面標(biāo)高：4m，則，單管出水井的水面標(biāo)高為：m。（12）泵房集水池的最高水位標(biāo)高：設(shè)計進水管的管底標(biāo)高為：m；進水管管頂標(biāo)高為393.63m；設(shè)計進水管水位標(biāo)高為：m；過柵前的水位標(biāo)高為：m；中格柵的過柵水頭損失為；0.10m；過柵后的水位標(biāo)高為：m；污水提升泵房集水池的最高水位標(biāo)高為m。高程計算～0.02，最小管徑為200mm，中途設(shè)置清通口，以便在堵塞時用機械清通或高壓水沖洗。局部水頭損失按沿程水頭損失的30%計算[5]。各構(gòu)筑物的污泥水頭損失取經(jīng)驗值。表13污泥系統(tǒng)高程設(shè)計計算表構(gòu)筑物名稱污泥流量（L/s）管渠設(shè)計參數(shù)水頭損失（m）水面標(biāo)高（m）D（mm(m/s)H(m)L(m)沿程局部構(gòu)筑物合計二沉池二沉池到貯泥池20055貯泥池污泥提升泵污泥提升泵到濃縮池20020濃縮池貯泥池脫水機房地面污泥系統(tǒng)高程設(shè)計計算如上表13所示，其中壓力輸泥管路沿程水頭損失由哈森-威廉姆廝紊流公式計算[5]：式中：——輸泥管沿程水頭損失m；——輸泥管長度,m；——輸泥管直徑,m；——污泥流速,m/s；——哈森-威廉姆廝系數(shù)，可由《排水工程（第四版）》下冊第336頁表8-4查知。7污水泵房的設(shè)計為方便運行，采用自罐式泵房，集水池和機器間合建，泵房運用半地下式矩形泵房。（1）設(shè)計流量平均流量，最大流量；（2）污水提升泵房的集水池最高水位標(biāo)高為m；（3）出水井水面高程為403.43m；（4）泵站設(shè)在處理廠內(nèi)，地面高程為398.88m；（5）地質(zhì)條件：土層構(gòu)成，由上至下包括黃土狀亞粘土、飽和黃土狀亞粘土、細(xì)粉砂與中粗砂、亞粘土等；區(qū)域地下水為潛水，地下水位在5.0～10.0m，隨季節(jié)變化，水質(zhì)對混凝土無侵蝕性。（1）泵站揚程計算泵站揚程計算的過程如下[1]：設(shè)集水池的有效水深為1.5m，則集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差：泵站所需揚程按照以下公式計算：式中：——泵站揚程，m；——吸壓水管路的水頭損失，m，取為2m；——泵站內(nèi)水頭損失，m，取2m此外，計算時還應(yīng)該考慮增加一定的安全水頭，一般為1~2m，取2m，則（2）污水泵的選用，由《給水排水設(shè)計手冊，第11冊，常用設(shè)備》第299頁，選用4臺型號為400QW1700-22-160潛污泵，三臺正常工作，一臺備用，其規(guī)格和主要性能如下表14所示。表14350QW1200-18-90型號潛污泵規(guī)格及性能流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kW）效率（%）出口直徑（mm）重量（kg）生產(chǎn)廠1700227451604003200江蘇亞太泵業(yè)集團公司（3）水泵機組的平面布置400QW1700-22-160潛污泵尺寸資料可知，其基座平面尺寸為1900mm×1500mm，混凝土基礎(chǔ)平面尺寸比基座尺寸各邊加大200mm，故設(shè)為2400mm×1900mm，水平基礎(chǔ)并列布置，為了便于維修，基礎(chǔ)間距1.5m。污水泵凸出部分到墻壁的距離為1.5m，為了便于維修，污水泵基礎(chǔ)之間的距離為1.5m，污水泵分兩排布置，則污水泵的排列的最大長度為：（4）吸水管路設(shè)計吸水管路的設(shè)計如下[1][6]：3/s，采用DN600的鑄鐵管，流速=1.43m/s(在0.7～1.5m/s之間)，查表知，。直線部分管長L=2.5m，在吸水管的起端設(shè)DN600閘閥1個（ξ=0.06），DN600×400漸縮管1個（ξ=0.2），DN60090°彎頭1個（ξ=0.67），大口直徑為的喇叭口一個（ξ=0.1）。吸水管路水頭損失：a.沿程損失c.總水頭損失（5）出水管路的設(shè)計出水管路的設(shè)計如下[1][6]：每根出水管流流量為，選用600mm的管徑，，，以最不利點A為起點，沿A、B、C、D、E、F、G線順序計算水頭損失A—B段：DN400的90°彎頭一個（=0.9），的漸擴管一個（=0.26），DN600止回閥一個（=1.7），DN600的90°彎頭一個（=1.01），丁字管1個（=1.68），則：沿程損失：局部損失：B—C段：選用DN600mm出水管，，，直管部分長度為1.2m，丁字管1個（=3.21），則：沿程損失：局部損失：C—D段：選用DN800mm出水管，，，直管部分長度為2.5m，DN800mm閘門一個（=1.70），DN800mm彎管1個（=1.05），則：沿程損失：局部損失：D—E段：選用800mm出水管，，，直管部分長度為26.5m，DN800mm彎管2個（=1.05）丁字管1個（=1.68），則：沿程損失：局部損失：（6）總水頭損失（7）校核水泵所需總揚程為：，選泵合格。（1）集水池的最小容積[9]按照最小容積不小于一臺泵6min的出水量，最大一臺泵6min的出水量為：3。設(shè)有效水深為1.5m，則面積。池底至吸水喇叭口下緣不小于0.4m，取為0.6m，最低水位距吸水喇叭口上緣高度應(yīng)滿足下列要求：喇叭口流速為時，；時，；時，；本設(shè)計，故取=0.4m，即最低水位距吸水喇叭口上緣高度為0.4m。（2）集水池的尺寸①綜合考慮水泵布置情況，集水池長度為②集水池寬。為了減小工程土方施工量，并達(dá)到水位足夠深的情況下，將中格柵直接連入集水池。③集水池的最小水深。④集水池的最大水深在集水池側(cè)墻明顯的位置設(shè)水標(biāo)尺，并設(shè)立值班室，以供控制水泵開閉和記錄水位時觀察之用。集水池池底坡度采用0.1，集水坑深度0.4m，上底寬1.5m，下底寬0.5m。在水泵出水管上接DN50回流反沖管，反沖管出口采用DN50×40mm漸縮管，伸入集水池的吸水坑內(nèi)。7.3.1泵房的平面布置（1）水泵間的尺寸為：；（2）集水池的尺寸為：。（1）中格柵前后水面高程①柵前水面標(biāo)高由進水管水面高程可知：為m。②柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水位標(biāo)高-中格柵水頭損失（2）集水池①集水池最高水位同格柵后的水位高：m。②③集水池的池底標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高-最大水深④⑤（3）水泵進水管管軸標(biāo)高吸水管采用喇叭口后直接按90度彎管進入水泵進水管，喇叭口距池底高度為0.6m，喇叭口高度為0.5m，彎管的長度為0.5m，故進水管的管軸標(biāo)高為：390.29+0.6+0.5+0.5=391.89m。（4）泵房房頂標(biāo)高①泵房地上部分的高度[2]式中：——一般采用不小于，取為；——行車梁高度，查《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第冊為；——行車梁底至起吊鉤中心距離，查《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第冊知至少為；——起重繩