某市12萬污水處理廠畢業(yè)設(shè)計

摘要本設(shè)計是在鄧州市擬建一座工程規(guī)模為12萬m3/d的污水處理廠。通過綜合考慮鄧州市概況及本工程的規(guī)模、進(jìn)水特性、處理要求、運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)管理等情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析，確定采用AAO生物脫氮除磷處理工藝。該污水廠的污水處理流程為：污水從粗格柵到污水提升泵房，再從泵房到細(xì)格柵，然后到旋流沉砂池、初沉池，再進(jìn)入生物池(即AAO反應(yīng)池),再從生物池進(jìn)入二沉池，污水再經(jīng)過接觸消毒池后排入自然水體；污泥處理流程為：旋流沉砂池產(chǎn)生的垃圾直接外運(yùn)處置，二沉池產(chǎn)生的剩余污泥則運(yùn)入貯泥池，二沉池的回流污泥則通道管道、污泥回流泵房再次進(jìn)入AAO反應(yīng)池，經(jīng)過貯泥、消化處理后的污泥，進(jìn)入污泥濃縮脫水車AAO工藝的生物處理部分由厭氧池、缺氧池和好氧池組成。厭氧池主要功能是釋除BOD、硝化和吸收磷。本次設(shè)計所選擇的AAO工藝，具有良好的脫氮除磷功能。有廣泛的適應(yīng)性，完全適合本設(shè)計的實際要求。I**市污水處理廠工藝設(shè)計ⅡThiscapitalisdesignedtosewagetrfor120000m3/dinDengZhou.Conditionsuchashandlingcallfor,operatidefendingadministrationbyscale,water-enteringcharacteristicproperty,consideringDengZhoucitygeneralsituationandthisprojectsynthetically,livingthingstakesoffanitrogenbythattechnicaleconomy,analyzingcomparatively,adoptAAOforsurehandlinghandicraftexceptthephosphorus.thepumpingstation,thenfromthepumptothefinegrid,Andthentothecyclonegritchamber,thenenteringthebiologicalpool(AAOreactor),thenfromthepoolintothesecondarysedimentationtank,afterexpowater;Sludgetreatmentprocessis:vortexgritchambersludgeintothesludgedewateringplantdirectly,secondarysettlingtsedimentationtankproducedreturnedsludgechannelpipes,returnedsludgefromthepumptore-enterAAOreactor,aftertreatmentplantsludgedewpool,thelastisoutwardprocessing.TheAnaerobic-Anoxic-Oxicprocessofbiologicaltreatmentinpartbytheanaerobictankanoxicandaerobictank.Themainfunctionoftheanaerobicpondisthereleaseofphosphoruspartoftheorganicmatterammonicition,themainfunctionofanoxicisDentrification.Aerobictankisaversatile,abletoremoveBOD,nitrificationandphosphorusabsorption.Theadvantageofthiscomprehensivecraftisrealityoriginallydesign**市污水處理廠工藝設(shè)計目錄 I 1 1 11.2設(shè)計目的及意義 11.3設(shè)計要求 11.4設(shè)計資料 21.5污水處理程度 3 3 52.1廠址選擇 52.2污水工藝選擇 5 92.4污水構(gòu)筑物的選擇 92.5污泥構(gòu)筑物選擇 3.1污水處理廠平面布的原則 3.2污水處理廠的平面布置 4.1高程布置方法 5.1設(shè)計污水水量 5.8輻流式二沉池 5.9接觸消毒池 **市污水處理廠工藝設(shè)計5.10計量設(shè)備 6.1污泥量計算 6.2污泥濃縮池 6.4消化池 6.5污泥脫水 6.6附屬設(shè)施計算 7.1污水高程設(shè)計計算 7.2污泥高程設(shè)計計算 1第一部分設(shè)計說明書**市12萬m3/d污水處理廠工藝設(shè)計。1.2設(shè)計目的及意義**市地處豫鄂陜交界，屬典型的季風(fēng)大陸半濕潤氣候。隨著人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，水污染日趨嚴(yán)重，大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入湍河，使湍河受到嚴(yán)重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、污染城區(qū)下游地下水源，嚴(yán)重制約著該市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為改善環(huán)境，治理河水污染問題，建設(shè)城市污水治理工程勢在必行。為防止水污染，根據(jù)城市規(guī)劃，決定在該市東部興建一座污水廠，經(jīng)處理后的水排入附近湍河或工業(yè)回用。設(shè)計是實現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標(biāo)所不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計劃中的一個有機(jī)組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識以及分析解決實際問題能力的重要一環(huán)。它與其他教學(xué)環(huán)節(jié)緊密配合，相輔相成，在某種程度上是前面各個環(huán)節(jié)我國城市污水處理相對于國外發(fā)達(dá)國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/0、A/A/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。雖然如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。其次，做本設(shè)計可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高調(diào)查研究，查閱文獻(xiàn)，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設(shè)計方案的能力以及設(shè)計、計算、繪圖的能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作的能力；提高總結(jié)，撰寫設(shè)計說明(1)污水廠的設(shè)計和其他工程設(shè)計一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達(dá)到排放要求。考慮現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況(如施工條件)。在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)(建)筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計2(2)污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。設(shè)計時必須充分掌握和認(rèn)真研究各項自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設(shè)計數(shù)據(jù)，在設(shè)計中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。(3)污水處理廠(站)設(shè)計必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。污水處理工程方案設(shè)計完成后，總體布置、單體設(shè)計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運(yùn)行管理費(fèi)用，(4)污水廠設(shè)計應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。(5)污水廠設(shè)計必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計時應(yīng)為今后發(fā)展留(6)污水廠設(shè)計必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線、甲(7)污水廠的設(shè)計在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場內(nèi)布局、構(gòu)(建)筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。1.3.2污水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進(jìn)工藝，同時合理設(shè)計、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。**市地處豫鄂陜交界，屬典型的季風(fēng)大陸半濕潤氣候。隨著人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，水污染日趨嚴(yán)重，污水大量排入附近湍河。為防止水污染，根據(jù)城市規(guī)劃，決定在該市東部興建一座污水廠，經(jīng)處理后的水排入附近湍河或工業(yè)回用。污水處理廠擬建在該市東的辛莊附近，服務(wù)面積55平方公里，服務(wù)區(qū)居住建筑有較完善的給排水設(shè)施。污水由生活污水和工業(yè)廢水組成。工業(yè)污水占60%,生活污水占40%,工業(yè)廢水在排入城市管網(wǎng)前要求在廠內(nèi)進(jìn)行無害化處理。污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：COD為470mg/l、BODs為240mg/1、SS為254mg/l、—N≤15mg/1、P≤1mg/1處理后的污水排入M河。3(1)氣象條件1℃,夏季極端最高溫度41.4℃,冬季極端最低溫度-16.2℃,冬季最低水溫8°℃,全年主導(dǎo)風(fēng)向北風(fēng)風(fēng)荷載0.3Kpa,雪荷載0.2Kpa,全年采暖日數(shù)120天，全年平均蒸發(fā)量907mm,全年平均降水量724mm。(2)工程地質(zhì)條件地震烈度8,度最大凍土深度45cm,地基承載能力120噸/m2(3)水文地質(zhì)條件地下水位埋深6m河流水文資料：污水處理后排湍河，污水處理廠距此河流500米，此河流最高洪水位為98米。土壤冰凍深度97cm。污水處理廠設(shè)計地面標(biāo)高為110米。污水提升泵房進(jìn)水間污水管引入標(biāo)高為108.5米，管徑1000mm,充滿度0.75。城市污水排入受納水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的和生物的作用，使污水中的污染物濃度降低，受污染的受納水體部分地或全部地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化，水體所具有的這種能力稱為水體自凈能力。在選擇污水處理程度時，既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體受到污染，避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生動植物。表1-1污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)mg/LBOD?NH?-N進(jìn)水4出水1該污水處理廠是為了進(jìn)一步輔助解決鄧州市的生活污水處理問題。對城市污水廠的工藝選擇、主要構(gòu)筑物的尺寸做出詳細(xì)的說明和計算，并選出主要的機(jī)械設(shè)備，確定構(gòu)筑物的平面布置、高程布置。對廠區(qū)其他輔助建筑物只劃定區(qū)域面積，提出建議性使用性能，不做具體設(shè)計，并對污水處理廠進(jìn)行粗略進(jìn)行人員定制和投資估算?！吨腥A人民共和國水污染防治法》(自2008年6月1日開始實施)4《地表水環(huán)境質(zhì)量評估》(GB3838-2002)(自2002年6月1日開始實施)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8918-2002)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50101-2005)《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ31-89)《室外排水工程規(guī)范》(1)執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家地方的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；(2)采用先進(jìn)可靠的處理工藝，確保經(jīng)過處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；(3)采用成熟、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計較好的自控水平，以方便運(yùn)行管理；(4)全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調(diào)，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致；(5)妥善處理污水凈化過程中產(chǎn)生的污泥固體物，以免造成二次污染；(6)綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少工程52污水處理廠設(shè)計城市污水處理廠的設(shè)計規(guī)模與進(jìn)入處理廠的污水水質(zhì)和水量有關(guān)，污水的水質(zhì)和水量可以通過設(shè)計任務(wù)書的原始資料計算。2.1廠址選擇在污水處理廠設(shè)計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應(yīng)進(jìn)行深入、詳盡的技廠址選擇的一般原則為：(2)便于處理后出水回用和安全排放；(3)便于污泥集中處理和處置；(4)在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；(5)有良好的工程地質(zhì)條件；(6)少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；(8)廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的(9)有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。所以，本設(shè)計的污水處理廠在該市東部辛莊附近興建一座污水廠，經(jīng)處理后的水排2.2污水工藝選擇城市污水處理廠是對收集到的污水及其污泥進(jìn)行處理的工廠，包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)兩大部分，前者是污水廠的主體。污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到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，以滿足污水處理的要求。為污水處理工藝方案的優(yōu)化選擇是確保處理廠運(yùn)行性能、降低費(fèi)用的關(guān)鍵。了同時達(dá)到污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行和基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的目的，依據(jù)下列原則進(jìn)行了污水處理工藝方案選擇。(1)技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定可靠，保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；(2)占地少，投資低，運(yùn)行費(fèi)用省，以盡可能少的投入取得盡可能高的效益；(3)工程實施切實可行、運(yùn)行維護(hù)管理方便；(4)綜合利用，無二次污染；(5)選定工藝的技術(shù)設(shè)備先進(jìn)、可靠，國產(chǎn)化程度高，一致性好；(6)綜合國情，提高自動化管理水平。6處理工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)。(2)工程造價與運(yùn)行費(fèi)用(3)當(dāng)?shù)氐母黜棗l件(4)原污水的水量與污水流入工程和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化由于該設(shè)計對脫氮除磷有要求故選取二級強(qiáng)化處理。可供選取的工藝：A/O工藝，污水→一級處理→曝氣池→處理水(1)流入工序：廢水注入，注滿后進(jìn)行反應(yīng)，方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌(2)曝氣反應(yīng)工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，除P脫N應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。(3)沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池，(4)排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為種泥。(5)待機(jī)工序：工處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的心要。通過對運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。7得當(dāng)時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。2、厭氧池+氧化溝污水→中格柵→提升泵房→細(xì)格柵→沉砂池→厭氧池→氧化溝→二沉池→接觸池→處理水排放氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨(dú)特的水力流動特點(diǎn)，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。污泥齡較長，一般長達(dá)15—30天，到以存活時間較長的微生物，如果運(yùn)行得當(dāng)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。污泥產(chǎn)量低，且多已達(dá)到穩(wěn)定。自動化程度較高，使于管理。脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富。該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝,總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝。在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運(yùn)行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運(yùn)行費(fèi)低。8除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此。脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運(yùn)行對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應(yīng)器的干擾。下面對這幾種工藝進(jìn)行比較分析，見表2-1。表2-1具有脫氮除磷功能的污水處理工藝比較工藝方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氧化溝法處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費(fèi)省；處理效果好，有較穩(wěn)定的脫氮除磷能；對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力；有抗沖擊負(fù)荷的能力；能處理不易降解的有機(jī)物，污泥生少；技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)較簡單。處理構(gòu)筑物較多；回流污泥溶解氧較高，對除磷有一定的影響；容積及設(shè)備利用率不高AAO法基建費(fèi)用低，有較好的脫氮除磷功能；具有改善污泥沉降性能，減少污泥排放量；具有提高難降解有機(jī)物去除效果，運(yùn)轉(zhuǎn)效果穩(wěn)技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，管理維護(hù)簡單，運(yùn)行費(fèi)用低；國內(nèi)工程實例多，工藝成熟，容易獲得工程管理經(jīng)驗處理構(gòu)筑物較多；需增加內(nèi)回流系統(tǒng)脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧不是由空間劃分，而是用時間控制；不需要回流污泥和回流混合液，不設(shè)專門的二沉池，構(gòu)筑物少；占地面積少容積及設(shè)備利用率較低(一般小于50%);操作、管理、維護(hù)較復(fù)雜；國內(nèi)工程實例少；脫氮除磷功能一般綜上所述，任何一種方法，都能達(dá)到除磷脫氮的效果，且出水水質(zhì)良好，但綜合考慮本工程的建設(shè)規(guī)模、進(jìn)水特性、處理要求、運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)管理等情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機(jī)物**市污水處理廠工藝設(shè)計9AAOAAO沼氣可回收利用；國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建費(fèi)用，占地面積相對較小，在市場經(jīng)濟(jì)的形勢下，寸土寸金，該工藝無疑具有非常大的吸引力。以下數(shù)據(jù)判斷是否可采用AAO法。通過多年的設(shè)計、運(yùn)行實踐及改良，AAO工藝處理城市污水已表現(xiàn)為技術(shù)先進(jìn)、高效低能、投資省、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的成熟工藝，是一種深度二級處理工藝。2.3工藝流程接接觸池二沉池污泥提升泵房濃縮池初沉池貯泥池砂池消化池細(xì)格柵脫水機(jī)房提升泵中格柵沉2.4污水構(gòu)筑物的選擇格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計中在泵前和泵后各設(shè)置一道格柵。泵前為中格柵，泵后為弧形細(xì)格柵。由于每個格柵的渠道內(nèi)設(shè)液位計，控制格柵的運(yùn)行。格柵間配有一臺螺旋輸送機(jī)輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸送出的柵渣經(jīng)螺旋運(yùn)輸機(jī)送入渣斗，打包外運(yùn)。中格柵共有兩座，柵前水深為0.7m,過柵流速0.8m/s,柵條間隙為30mm,格柵傾角細(xì)格柵有兩座，柵前水深為0.63m,過柵流速1.0m/s,柵條間隙為10mm,格柵傾角為選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作操作簡便。泵房地下部分高3.3m,地上部分7m,共高10.7m。旋流沉砂池由進(jìn)水口、出水口、沉砂分選區(qū)、集砂區(qū)、砂抽吸管、排砂管、砂泵和由此形成了一個渦形水流，平底的沉砂分選區(qū)能有效的保持渦流形態(tài)，較重的砂粒在靠近池心的一個環(huán)形孔口落入集砂區(qū)，而較輕的有機(jī)物由于螺旋槳的作用而與砂粒分離，最終引向出水渠。沉砂用壓縮空氣經(jīng)砂抽升管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂池總高度H=5.05m,采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗的過程，這使得排出的砂含有有機(jī)物少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計在初沉池選用了輻流式沉淀池。初沉池共有四座，直徑為30m,高為5.17m,有效水深為3m。為了布水均勻，進(jìn)水管設(shè)穿孔擋板，穿孔率為10%-20%,出水堰采用直角三角堰，池內(nèi)設(shè)有環(huán)形出水槽，AAO工藝具有較好的除P脫N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機(jī)物去除效果，運(yùn)行效果穩(wěn)定；技術(shù)先進(jìn)容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建費(fèi)用，占地面積相對較小共有2座曝氣池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池長為67.5m,高為6m,廊道寬10m,有效水深為5m,污泥回流比R=50%。二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。本設(shè)計在二沉池選用了高為6m,有效水深為3.6m。也采用中心進(jìn)水，周邊出水，排泥裝置采用周邊傳動的刮吸泥機(jī)。其特點(diǎn)是運(yùn)行效果好，設(shè)備簡單。城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)液氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為Hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯氣投加量一般控制在5-10mg/L,接觸時間為30分鐘。接觸池兩座，每座總長為120m,分3個廊道，每廊道長40m,寬4m為提高污水廠的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，并積累技術(shù)資料，以總結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗，為今后處理廠的設(shè)計提供可靠的依據(jù)，設(shè)計計量設(shè)備，以正確掌握污水量、污泥量、空氣量以及動力消耗等。本設(shè)計選用巴式計量槽，設(shè)在污水處理系統(tǒng)的末端。2.5污泥構(gòu)筑物選擇濃縮池的形式有重力濃縮池，氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運(yùn)行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮適用于疏水性污泥或者懸濁液很難沉降且易于混合的場合，例如，接觸氧化污泥、延時曝起污泥和一些工同樣效果，其電耗為其它法的10倍。從適用對象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計采用重力濃縮池。形式采用連續(xù)式的，其特點(diǎn)是濃縮結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動力消耗小，運(yùn)行費(fèi)用濃縮池兩座，直徑為25米，濃縮時間16h。濃縮后的剩余污泥和初沉污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)投泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。貯泥池主要作用為：調(diào)節(jié)污泥量、藥劑投加池起調(diào)節(jié)作用、起預(yù)加熱池的作用消化池的作用是使污泥中的有機(jī)物得到分解，防止污泥發(fā)臭變質(zhì)且其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計采用二級中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點(diǎn)是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。一級消化池四座，直徑為30m,消化溫度為35℃,二級消化池兩座，且尺寸與一級占地面積小。常用設(shè)備有真空過濾脫水機(jī)、加壓過濾脫水機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。本設(shè)計采操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場，使污泥自然干化。3污水處理廠平面布置3.1污水處理廠平面布的原則處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能(1)功能分區(qū)明確，管理區(qū)、污水處理區(qū)及污泥處理區(qū)相對獨(dú)立。(2)構(gòu)筑物布置力求緊湊，以減少占地面積，并便于管理。(3)考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對集中。(4)各處理構(gòu)筑物順流程布置，避免管線迂回。(5)變配電間布置在既靠近污水廠進(jìn)線，又靠近用電負(fù)荷大的構(gòu)筑物處，以節(jié)省(6)建筑物盡可能布置為南北朝向。(7)廠區(qū)綠化面積不小于30%,總平面布置滿足消防要求。(8)交通順暢，使施工、管理方便。廠區(qū)平面布置除遵循上述原則外，還應(yīng)根據(jù)城市主導(dǎo)風(fēng)向，進(jìn)水方向、排水方向，工藝流程特點(diǎn)及廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行布置，既要考慮流程合理，管理方便，經(jīng)濟(jì)實用，還要考慮建筑造型，廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。廠區(qū)主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區(qū)給水管、廠區(qū)污(1)污水管道污水管道為各污水處理構(gòu)筑物連接管線及廠區(qū)污水管道，管道的布置原則是線路短，埋深合理。廠區(qū)污水管道主要是排除廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗污水、構(gòu)筑物數(shù)量大，廠區(qū)污水經(jīng)污水管收集后接入廠區(qū)進(jìn)水泵房，與進(jìn)廠污水一并處理。(2)污泥管道污泥管道主要曝氣池出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機(jī)房污泥管。管道設(shè)計時考慮污泥含水率相對較低的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)墓軓郊霸O(shè)計坡度以免淤積。(3)事故排放管前后閘門，進(jìn)廠污水可通過事故排放管溢流臨時排入河。(4)超越管主要在進(jìn)水泵房溢流井設(shè)事故超越管(直接排放),以便在進(jìn)水泵房發(fā)生事故時污水能全部構(gòu)筑物(5)雨水管道為避免產(chǎn)生積水，影響生產(chǎn)，在廠區(qū)設(shè)雨水排放管，廠區(qū)雨水直接排入河中。(6)廠區(qū)給水管廠內(nèi)給水由城市給水管直接接入，給水管道的布置主要考慮各處生活飲用和消防用水。污水廠的理構(gòu)筑物的沖洗，輔助建筑物的用水綠化等用深度處理出水。(7)電纜管線廠內(nèi)電纜管線主要采用電纜溝形式敷設(shè)，局部輔以穿管埋地方式敷設(shè)。為便于交通運(yùn)輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬為8m和6m,次要道路為3～4m,道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在6m以上。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。每個建、構(gòu)筑物周邊均設(shè)有道路。路面采用混凝土結(jié)構(gòu)。污水處理廠圍墻：采用花池圍墻，以增加美觀，圍墻高2.1m。維修間、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按有可能時，可設(shè)立試驗車間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，方便運(yùn)輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗ξ鬯幚韽S“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。3.2污水處理廠的平面布置根據(jù)污水處理廠平面布置的原則，本設(shè)計污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分三區(qū)：生活區(qū)、污水處理水區(qū)、污泥處理區(qū)。(1)生活區(qū)布置：設(shè)計力爭創(chuàng)造一個舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動。設(shè)有綜合樓、車庫、維修車間、食堂、浴室及傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。綜合樓前設(shè)噴泉一座，以美化環(huán)境，噴泉用水為循環(huán)水。大門左右靠墻(2)水區(qū)布置：設(shè)計采用“L”型布置，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、條塊分明。同時對輔助構(gòu)筑物的布置較為有利。(3)泥區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門，便于污泥外運(yùn)。按照功能，將污水廠布置分成三個區(qū)域：(1)污水處理區(qū)；該區(qū)位于廠區(qū)中部，由各項污水處理設(shè)施組成，呈直線型布置。包括中格柵提升泵房，細(xì)格柵，曝氣沉砂池，反應(yīng)池，二沉池，接觸池，鼓風(fēng)機(jī)房，加氯間等。(2污泥處理區(qū)；該區(qū)位于廠區(qū)南部，處于主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。由各項污泥處理設(shè)施組成，呈直線型布置。包括污泥回流泵房，濃縮池，消化池，脫水機(jī)房。(3)生活區(qū)；該區(qū)位于廠區(qū)北部，處于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件較好。該區(qū)是將辦公樓、宿舍、食堂、浴室等建筑物組合在一個區(qū)內(nèi)。為不使這些建筑過于分散，將辦公樓與化驗室，食堂與宿舍合建，使這些建筑相對集中，靠近污水廠大門，便于外來人員聯(lián)系。4污水處理廠高程布置(1)選擇兩條距離較低，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。(2)以污水接納的水體的最高水位為起點(diǎn)逆污水處理流程向上計算。(3)在作高程布置時，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程積極配合。污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(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)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失(1)污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失。在作初步設(shè)計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)口和出口和需要的跌水(多在出口處),而流經(jīng)構(gòu)筑物本身的水頭損失則很小。(2)污水流經(jīng)連接前后兩處構(gòu)筑物管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失。包括沿程(3)污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。在對污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項：(1)選擇一條距離最長，水頭損失損失最大的流程進(jìn)行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。(2)計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構(gòu)物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。(3)設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。(4)在作高程布置時還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量，在決定污泥干化場、污泥濃縮池，消化池等構(gòu)筑物高程時，應(yīng)注意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能。**市污水處理廠工藝設(shè)計第二部分設(shè)計計算書5污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算由設(shè)計資料知，該市每天的平均污水量為：=12×10?×60%+12×10?×40%×1.3=134400m3/d=5600m3/h設(shè)計中采用矩形斷面并設(shè)置兩道格柵(中格柵一道和細(xì)格柵一道),采用機(jī)械清渣。其中，中格柵設(shè)在污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后。中細(xì)兩道格柵都設(shè)置二組即設(shè)計中取a=60°b=0.03m3、格柵柵槽寬度B=S(n-1)+bn設(shè)計中取S=0.01mB=0.01×(33-1)+0.04×33=0.32+1.32=1.64m設(shè)計取B=1.8m進(jìn)水渠道漸寬部分的長度計算4、進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計算5、通過格柵的水頭損失式中h?—水頭損失，m;β—格柵條的阻力系數(shù)，查表知β=2.42;6、柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)?=0.27m**市污水處理廠工藝設(shè)計=0.55+0.28+0.5+1.0+0.56=2.9m8、每日柵渣量應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運(yùn)走。9、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN1000mm的管道送入進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至選擇GH-1800回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，共2臺。其技術(shù)參數(shù)見下表。表5—1GH-1800鏈?zhǔn)交剞D(zhuǎn)格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號電機(jī)功率/kw設(shè)備寬度安裝角度**市污水處理廠工藝設(shè)計5.3泵房2、泵房設(shè)計計算采用AAO脫氮除磷處理工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入細(xì)格柵，然后自流通過曝氣沉砂池、初沉池和AAO池等，最后排入護(hù)城河或工業(yè)會用。各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高污水提升前水位108.20m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位115.24m(即細(xì)格柵前水面標(biāo)高)。再根據(jù)設(shè)計流量5600m3/h,采用3臺(三用一備)400QW2000-15-132型潛污泵，單臺提升流量2016m2/h。揚(yáng)程15m,轉(zhuǎn)速745r/min,功率132kW,效率85.34%,出口直徑400mm,重量2900kg。考慮泵房內(nèi)集水池容積和中格柵，泵房設(shè)為泵房為半地下式，水泵為潛污泵L×B×H=10.12m×5.7m×10.3m5.4細(xì)格柵設(shè)計為2組，設(shè)計中取格柵柵條間隙數(shù)b=0.01m,格柵柵前水深h=0.63m,污水過柵流速v=1.0m/s,每根格柵條寬度S=0.01m,進(jìn)水渠道寬度B?=1.25m,柵前渠道設(shè)計中取B=2.4m**市污水處理廠工藝設(shè)計=1.6+0.8+0.5+1.0+0.62=4.52mH?=h+h?m.圖5—2細(xì)格柵計算草圖應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)或無軸輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車運(yùn)走。格柵選擇表5-2旋轉(zhuǎn)式弧形格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)型號電機(jī)功率/kw設(shè)備寬度安裝角度5.5沉砂池表5—3旋流沉砂池尺寸型號流量ABCDEFGHJKL**市污水處理廠工藝設(shè)計圖5—3旋流沉砂池計算草圖5.6輻流式初沉池水進(jìn)入集配水井，經(jīng)集配水井分配流量后進(jìn)入輻流沉淀池。1、沉淀池表面積q'一表面負(fù)荷，一般采用1.5~3.0(m3/m2·h)本設(shè)計采用2.0(m3/m2·h)n—沉淀池個數(shù)，取4組。取30m(實際負(fù)荷**市污水處理廠工藝設(shè)計3、沉淀池有效水深h?=2×1.5=3m在6至12之間。4、污泥部分所需容積按去除水中懸浮物計算見下式C?—進(jìn)水懸浮物濃度(mg/L)C?—出水懸浮物濃度(mg/L),一般采用沉淀效率40—60%K?—生活污水量總變化系數(shù)T—兩次清除污泥間隔時間，重力排泥時，T=1-2d,機(jī)械刮泥排泥時，po—污泥含水率(%)設(shè)計中取T=4h,po=97%,C?=(100%-50%)×C?=0.5×C?輻流式沉淀池采用周邊傳動刮泥機(jī)，周邊傳動刮泥機(jī)的周邊線速度為2—3m/min,將污泥推進(jìn)污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排出池外。5、污泥斗容積r?—污泥斗上部半徑(m),取r?=1.5mr?—污泥斗下部半徑(m),取r?=0.5mhs=(r?-r?)tana=(1.5-0.5)×tan60污泥斗以上圓錐體部分容積V?h?—底坡落差(m)**市污水處理廠工藝設(shè)計h?=(R-r?)×0.05因此，池底可貯存污泥的體積為共可貯存污泥體積為V?+V?=5.88+175=180.9m3>21.2m36、沉淀池總高度HH=hh+he+h?+h?+h?=3+0.3+0.3+0.67+1.73=6m7、輻流沉淀池分為四組，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。(1)集配水井的設(shè)計計算配水井中心管直徑設(shè)計中取v?=0.8m/s設(shè)計中取D?=2000mm設(shè)計中取v?=0.4m/s集水井直徑**市污水處理廠工藝設(shè)計設(shè)計中取v?=0.3m/s沉淀池分為4組，每組沉淀池采用池中心進(jìn)水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為DN800mm。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8個式中v?一穿孔花墻過孔流速(m/s),一般采用0.2—0.4(m/s)B?—孔洞的寬度(m)h?—孔洞的高度(m)n?—孔洞的數(shù)量(個)穿孔花墻向四周輻射平均布置，穿孔花墻四周設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩直徑為4.5m,高1.5m,在穩(wěn)流罩上分布φ100mm的孔洞407個，孔洞的總面積為穩(wěn)流罩過水?dāng)嗝娴?5%。穩(wěn)流罩計算設(shè)計中取v=0.03m/s**市污水處理廠工藝設(shè)計穩(wěn)流筒直徑穿孔擋板的高度為有效水深的1/2—1/3,則h=3.0/2=1.5m穿孔面積，擋板上開孔面積占總面積的10%~20%,取15%,則：F=15%×F=0.15×π×D?×h=0.15×π×4.5×1.5=3.2m2開孔個數(shù)n,孔徑100mm,則9、出水堰沉淀池出水經(jīng)雙側(cè)出水堰跌落進(jìn)入集水井，然后匯入出水管道排入集水井。出水堰采用雙側(cè)90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m,,深0.08m,間距0.05m,外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁0.5m,三角堰直徑為29m,共有434個三角堰，內(nèi)測三角堰擋渣板0.5m,三角堰直徑為28m,共有419個三角堰，兩側(cè)三角堰寬度0.5m,三角堰堰后自由跌落0.1—0.15m,三角堰有效水深為式中Q?一三角堰流量(m3/s)H?一三角堰水深(m),一般采用三角堰高度的1/2—2/3三角堰堰后自由跌落0.15m。10、堰上負(fù)荷D?—三角堰出水渠道平均直徑(m)11、出水排渣板三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機(jī)榆架上的浮渣刮板收集。擋渣板高出水面0.15m,深入水下0.5m,在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集裝置，采用管徑DN200m的排渣管排出池外。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0.5m,出水槽寬0.6m,深0.7m,有效水深0.5m,水平流速0.83m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出13、沉淀池采用周邊傳動刮泥機(jī)，周邊傳動刮泥機(jī)的線速度為2—3m/min,刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將污泥推進(jìn)刮泥斗，刮泥機(jī)上部設(shè)有刮渣板，將浮渣掛進(jìn)排渣裝置。輻流沉淀池示意圖見圖5-44500圖5-4初沉池計算草圖AAO脫氮除磷工藝主要設(shè)計參數(shù)家下表5-4。表5-4AAO脫氮除磷主要設(shè)計參數(shù)BOD?污泥負(fù)荷[kgBODs/(kgMLSS·d)TN負(fù)荷[kgTN/(kgMLSS·d)]<0.05(好氧段)TP負(fù)荷[kgTP/(kgMLSS·d)]<0.06(厭氧段)污泥濃度MLSS(mg/L)污泥齡θ.(d)水力停留時間t(h)各段停留時間比例A:A:O污泥回流比R(%)混合液回流比R內(nèi)(%)溶解氧濃度DO(mg/L)厭氧池<0.2缺氧池≤0.5好氧池=2>8(厭氧池)TP/BODs<0.06(厭氧池)因此：本設(shè)計的COD/TN=470/30=15.7>8(符合要求)TP/BOD5=4/240=0.017<0.06(符合要求)所以可采用AAO工藝。**市污水處理廠工藝設(shè)計5.7.2有關(guān)設(shè)計參數(shù)(污泥負(fù)荷法)2、設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)見表5-5:表5-5污水進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)BODsNH?+-N含量43、設(shè)計出水水質(zhì)見表5-6:表5-6污水出水水質(zhì)(mg/L)NH?+-N含量14、BOD?污泥負(fù)荷：N?=0.16kgBODs/(kgMLSS·d)6、混合液懸浮固體濃度X=4000mg/L式中R—污泥回流比8、混合液回流比：R內(nèi)=100%混合液回流比：**市污水處理廠工藝設(shè)計1、反應(yīng)池容積V:厭氧：缺氧：好氧=1:1:3**市污水處理廠工藝設(shè)計[kgTN/(kg*MLSSd)](符合要求)[kgTN/(kg*MLSSd)](符合要求)Y—污泥產(chǎn)率系數(shù)(kgVSS/kgBOD?)一般可取0.5—0.7;V—生物反應(yīng)池容積(m3)X,—混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度(kgMLVSS/m3)f—懸浮物(SS)的污泥轉(zhuǎn)化率，宜根據(jù)實驗資料確定，無實驗資料時可取0.5～0.7(gMLSS/gSS),帶預(yù)處理系統(tǒng)的取小，不帶預(yù)處理系統(tǒng)的取設(shè)計中取Y=0.5,K?=0.05,f=0.7△X=0.5×120000×(0.18-0.02)-0.05×33750×4×0.75+0.7×120000×(0.254-0.02)**市污水處理廠工藝設(shè)計濕污泥量kg/d6、反應(yīng)池主要尺寸：反應(yīng)池總?cè)莘eV=33750m3設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積V=V/2=16875m3有效水深5m;則：S單=V單/5=3375m2采用五廊道式推流式反應(yīng)池，第1廊道為厭氧段，第2廊道為缺氧段，后3個廊道為好氧段，廊道寬b=10m,則每廊道長：L=S/B=3375/(5×10)=67.5m取超高為1m,則反應(yīng)池總高H=5+1=6m7、反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計算集配水井1來水通過DN1500mm的管道送入?yún)捬酢毖酢醚跗貧獬厥锥说倪M(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s。(1)進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量管道流速v=1.0m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q?/v=0.78/1.0=0.78m2(2)回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量為：管道流速取v?=0.85m/s**市污水處理廠工藝設(shè)計A=Q?/v=0.78/0.85=0.92m2(3)進(jìn)水井Q?=(1+R)Q/2=(1+0.5)×1.56/2=1.17m3/s孔口流速v=0.60m/sA=Q?/v=1.17/0.60=1.95m2進(jìn)水井平面尺寸取為：2m×2m(4)出水堰及出水井式中H—堰上水頭(m)Q—每座反應(yīng)池出水量(m3/s),指污水最大流量與回流污泥量、回流量之和b—堰寬(m),與反應(yīng)池寬度相等**市污水處理廠工藝設(shè)計磊厭氧池缺氧池磊厭氧池缺氧池好氧池好氧池好氧池好氧池好氧池好氧池缺氧池厭氧池(5)出水管圖5—5AAO池計算草圖a'值一般采用0.42～0.53之間；**市污水處理廠工藝設(shè)計設(shè)計中取a'=0.5,b'=0.15,Xv=fX=0.75×4000=3000mg/L=18712.5kg/d=780kg/hN=Rx)1O?=828/780=1.06本設(shè)計采用空氣擴(kuò)散器選用QMZM300mm,每個擴(kuò)于池底，距池底0.2m,淹沒深度4.8m,計算溫度定為30℃。Cs(20)=9.17mg/L;Cs(30)=7.63mg/L設(shè)計中取H=5-0.2=4.8mP=1.013×10?+9800×4.8=1.483×10?Pa式中O—氧的百分比(%)(2)曝氣池內(nèi)混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度條件考慮)(3)換算為在20℃下，脫氧清水充氧量式中R—混合液需氧量(kg/h)p—壓力修正系數(shù)C—曝氣池出口處溶解氧濃度(mg/L)設(shè)計中取α=0.82,β=0.95,p=1.0,C=2.0(4)曝氣池平均時供氣量為：(5)曝氣池最大時供氣量為：(7)每m3污水的供氣量：除采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍考慮，污泥R取值50%,這樣提升污泥所需空氣量為：4、所需空氣壓力空氣擴(kuò)散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為5m,空氣管路內(nèi)的水頭損失按1.0m計，則鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為：P=(5-0.2+1)×9.8=56.84kPa(1)曝氣器數(shù)量計算布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共3根干管，在每根干管上設(shè)7對曝氣豎管，共14條配氣豎管。曝氣池共設(shè)42條配氣豎管，每根豎管的供氣量好氧段總平面面積為：67.5×10×6=4050m2,每個空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按1m2務(wù)面積0.5—1.0m3/h,氧利用率22—40%淹沒深度4—8m。則需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為：,取4050個。每根豎管上安裝的空氣擴(kuò)散器的個數(shù)為：每個空氣擴(kuò)散器的配氣量為：(2)供風(fēng)管道計算供風(fēng)管道采用環(huán)狀布置。供氣干管流量Q,=31336.1m3/h=8.71m3/s空氣流速v=15m/s理論管徑取干管管徑為DN900mm。供氣支管雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)的流量為：空氣流速v=15m/s理論管徑取支管管徑為DN500mm池底供氣支管流量為：空氣流速v=5m/s(1)鼓風(fēng)機(jī)取支管管徑為DN300mm鼓風(fēng)曝氣由鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣，常用羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式鼓風(fēng)機(jī)。根據(jù)前面相關(guān)計算所得曝氣系統(tǒng)供氣總量和所需空氣壓力的數(shù)據(jù)：**市污水處理廠工藝設(shè)計最大時總供氣量：31336.1+20000=51336.1m3/h=855.6m3/min鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為：P=(5-0.2+1)×9.8=56.84KPa經(jīng)綜合考慮后，決定選用5臺RG350型羅茨鼓風(fēng)機(jī)(4用1備),轉(zhuǎn)速740r/min,(2)潛水推流器該設(shè)備由水下電機(jī)通過減速機(jī)帶動螺旋槳轉(zhuǎn)運(yùn)，產(chǎn)生大面積的推流作用，有效地增加池內(nèi)水體流速，防止污泥沉積。厭氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計算)厭氧池內(nèi)設(shè)DQT040推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺，功率4kW,轉(zhuǎn)速38r/min。缺氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計算)缺氧池內(nèi)設(shè)DQT040推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺，功率4kW,轉(zhuǎn)速38r/min。7、混合液回流設(shè)備：(1)混合液回流泵混合液回流比R=100%混合液回流流量為：Qw=R*Q=1×120000=120000m3/d=5000m3/h設(shè)混合液回流泵2座，每座泵房內(nèi)設(shè)3臺潛污泵(2用一備)則單泵流量為：采用400QW1500-10-75型潛污泵，揚(yáng)程10m,功率75kW,轉(zhuǎn)速980r/min。(2)混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，經(jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首端?；旌弦夯亓鞴茉O(shè)計流量為：Q?=RQ/2=0.695m3/s泵房進(jìn)水管設(shè)計流速采用v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q?/V=0.695/0.8=0.86m2則管徑為：取泵房進(jìn)水管管徑DN1000mm泵房壓力出水總管設(shè)計流量為：**市污水處理廠工藝設(shè)計設(shè)計流速采用v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q?/V=0.695/1.2=0.58m2取泵房壓力出水管管徑DN1000mm5.8輻流式二沉池1、沉淀池表面積n—沉淀池個數(shù)，取4組。池子直徑：實際取D=40m2、實際水面面積實際負(fù)荷符合要求。3、沉淀池有效水深h=qth?=1.2×3=3.6m在6至12之間。4、污泥部分所需容積式中V?—污泥部分所需容積(m3)Q?—污水平均流量(m3/s)R—污泥回流比(%)X—曝氣池中污泥濃度(mg/L)X;一二沉池排泥濃度(mg/L)式中SVI—污泥容積指數(shù)，一般采用70—150Xp=12000mg/LX=4000mg/L根據(jù)污泥部分容積過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。式中hs—污泥斗高度(m)r?—污泥斗上部半徑(m),取r?=1.5mr?—污泥斗下部半徑(m),取r?=1mh?=(r?-r?)tana=(1.5-1)×tan60污泥斗以上圓錐體部分容積V?h?—底坡落差(m)R—池子半徑(m)h?=(R-r?)×0.05因此，池底可貯存污泥的體積為=0.925m6、沉淀池總高度HH=h?+he+h?+h?+h?=3.6+0.3+0.3+0.925+0.87=6m輻流沉淀池示意圖見圖5—67、排泥裝置二沉池連續(xù)刮泥吸泥。本設(shè)計采用周邊傳動的刮泥機(jī)將泥刮至污泥斗。在二沉池的污泥流速不宜過大，以利于氣水分離。因為池徑大于20m,采用周邊傳動的刮泥機(jī)，其傳動裝置在絎架的緣外，刮泥機(jī)旋轉(zhuǎn)速度一般為1～3rad/h。外圍刮泥板的線速度不超過3m/min,一般采用1.5m/min,則刮泥機(jī)為1.5rad/min。8、二沉池進(jìn)水部分計算二沉池進(jìn)水部分采用中心進(jìn)水，中心管采用鑄鐵管，出水端用漸擴(kuò)管。為了配水均勻，沿套管周圍設(shè)一系列潛孔，并在套管外設(shè)穩(wěn)流罩。(1)進(jìn)水管計算當(dāng)回流比R=50%時，單池進(jìn)水管設(shè)計流量為當(dāng)為非滿流時，查《給水排水設(shè)計手冊》常用資料知：流速為1.12m/s。(2)進(jìn)水豎井計算進(jìn)水豎孔直徑為D?=2000mm進(jìn)水豎井采用多孔配水，配水口尺寸為0.5m×1.5m,共設(shè)6個沿井壁均勻分布；,符合要求(3)穩(wěn)流罩計算設(shè)計中取v=0.03m/s穩(wěn)流筒直徑(4)集配水井的設(shè)計計算配水井中心管直徑見公式(5—12)設(shè)計中取v?=0.8m/s配水井直徑見公式(5—13)設(shè)計中取D?=2000mm設(shè)計中取v?=0.35m/s集水井直徑見公式(5—14)設(shè)計中取v?=0.3m/s9、二沉池出水部分設(shè)計集水槽的設(shè)計采用雙邊90°三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁環(huán)行布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側(cè)匯入出水口。本設(shè)計考慮集水槽為矩形斷面，取底寬b=0.8m,集水槽距外緣距池邊0.5m,集水槽壁厚采用0.15m,則集水槽寬度為：0.8+0.10×2=1.0m。每側(cè)流量：集水槽內(nèi)水流速度為0.8m/s槽內(nèi)終點(diǎn)水深為槽內(nèi)起點(diǎn)水深為式中h?—槽內(nèi)臨界水深，m;**市污水處理廠工藝設(shè)計設(shè)計中取出水堰后自由跌落0.1m,集水槽高度0.1+0.36=0.46m,取0.5m。實際集l=π(D-0.5×2-0.15×2-0.8)=3.14×(40-2.1)=119m局部按沿程水頭損失的30%計，則集水槽內(nèi)水頭損失為：二沉池是污水處理系統(tǒng)中的主要構(gòu)筑物，污水在二沉池中得到凈化后，出水的水質(zhì)指標(biāo)大多已定，故二沉池的設(shè)計相當(dāng)重要。本設(shè)計考慮到薄壁堰不能足堰上負(fù)荷，故采設(shè)計中取b=0.16mL?=(40-0.5×2)×3.14=122.4L=L+L?=122.46+117.4=239.86m**市污水處理廠工藝設(shè)計考慮自由跌水水頭損失0.15m,則出水堰總水頭損失為：0.41+0.15=0.56m出水槽的接管與集配水井相連，出水管管徑為DN800mm,流速為：當(dāng)為非滿流時，查《給水排水設(shè)計手冊》常用資料知：流速為1.12m/s出水直接流入集配水井；集配水井內(nèi)設(shè)有超越閘門，以便超越。5.9接觸消毒池水消毒處理的目的是解決水中的生物污染問題。城市污水經(jīng)過二級處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量大幅度減少，但細(xì)菌的絕對值仍很可觀，并存在病原菌的可能，為防止對人類健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)造成污染，在污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。目前，城市污水處理廠最常用消毒劑仍是液氯，其次尚有次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧等。紫外線消毒應(yīng)用于大中型污水處理廠是近年剛剛興起的。其中液氯的消毒效果可靠、投配設(shè)備簡單、投量準(zhǔn)確、價格便宜。其他消毒劑如漂白粉投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便。臭氧投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。所以目前液氯仍然是消毒劑首選。本設(shè)計中選用液氯作為消毒劑。然而液氯消毒能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響人們的身體健康已廣為人知，氯與水中有機(jī)物作用，同時有氧化和取代作用，前者促使去除有機(jī)物或稱降解有機(jī)物，而后者則是氯與有機(jī)物結(jié)合，氯取代后形成的鹵化物是有致突變或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰當(dāng)?shù)耐秳┝?，二是采用其他消毒劑代替液氯或游離氯，以減少有害物的生成。消毒設(shè)備應(yīng)按連續(xù)工作設(shè)置。消毒設(shè)備的工作時間、消毒劑代替液氯或游離氯，以減少有害物的生成。5.9.2消毒劑的投加1、加氯量的計算二級處理出水采用液氯消毒，液氯的投加量一般為5—10mg/L,本設(shè)計液氯投量采用為8.0mg/L本設(shè)計采用2組3廊式平流式接觸消毒池，計算如下：V=QtV=Qt=0.78×30×60實際取120mh=h?+h?=3+0.3=3.3m每個接觸消毒池的進(jìn)水管管徑DN1000mm,v=0.99m/s,采用管道混合的方式，加氯管線直接接入接觸消毒池進(jìn)水管，為增強(qiáng)混合效果，加采用非淹沒式矩形薄壁堰出流,設(shè)計堰寬為b=3.0m,計算為：n—消毒接觸池個數(shù)b—堰寬，數(shù)值上等于池寬出水管采用DN1000mm的管道將水送入巴氏計量槽，流速為0.88m/s。8、溢流部分溢流管采用DN1000mm的管道，流速為0.99m/s。9、計算圖示見圖5—75.10計量設(shè)備1、計量槽主要尺寸計算設(shè)計中取計量槽喉部寬度為：b=1m計量槽的漸縮部分的長度：A?=0.5b+1.2=1.7m計量槽的漸擴(kuò)部分的長度：A?=0.9m2、計量槽總長度計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8—10倍，在計算量槽上游，直線段不小于渠道寬度的2—3倍，下游不小于4—5倍。L?=3B?=3×1.68=5.04mL?=5B?=5×1.3=6.5mL=L?+A?+A?+A?+L?L=5.04+1.7+0.6+0.9+6.5=14.74m3、計量槽的水位式中H?—上游水深(m)H?≤0.7×0.92=0.644m取H?=0.6m上游渠道計算：水利坡度(設(shè)計中取粗糙度為0.013)水利坡度：h?=i?L?=5×10-4×5.04=2.5×10-3mh?=i?L?=3.2×10-3×6.5=0.021m圖5-8巴氏計量槽示意草圖6、水廠出水管采用重力鑄鐵管，流量為Q=1.56m3/s,管徑為DN1500mm,流速為v=0.88m/s,坡度為i=0.5‰。6污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算二沉池活性污泥由排泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。設(shè)計回流污泥量為Qr=RQ,污泥回流比R取50%。Q=50%Q=60000m3/d泵房回流污泥量60000m3/d=2500m3/h選用LXB-1000螺旋泵5臺(4用1備),單臺提升能力為660m2/h,提升高度為3.5m,電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=48r/min,功率N=11kW6.1污泥量計算1、剩余活性污泥量當(dāng)不設(shè)置沉淀池預(yù)處理設(shè)施時，僅產(chǎn)生剩余活性污泥，根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》中給出的公式進(jìn)行計算，即見公式(5—23)式中△X—剩余活性污泥量(kg/d)Q—設(shè)計平均日污水量(m3/d)V—生物反應(yīng)池容積(m3)X,—混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度(kgMLVSS/m3)f—懸浮物(SS)的污泥轉(zhuǎn)化率，宜根據(jù)實驗資料確定，無實驗資料時可取0.5～0.7(gMLSS/gSS),帶預(yù)處理系統(tǒng)的取小，不帶K—污泥自身氧化系數(shù)(d-1),一般可用0.04—0.1;S?！锓磻?yīng)池內(nèi)進(jìn)水BODs濃度(kg/m設(shè)計中取Y=0.5,K?=0.05,f=0.7**市污水處理廠工藝設(shè)計4、每日排出的剩余污泥量f—0.75X,—回流污泥濃度(mg/L)設(shè)計中取X,=12000mg/L1、沉淀部分有效面積式中F—沉淀部分有效面積(m2)C—流入濃縮池的剩余污泥濃度(kg/m3),一般采用10(kg/m3)G—固體通量(kg/(m2·h)),一般采用0.8～1.2(kg/(m2·h))設(shè)計中取G=1.2(kg/(m2·h))式中D—沉淀池直徑(m)設(shè)計中取25m3、濃縮池的容積**市污水處理廠工藝設(shè)計式中V—濃縮池的容積(m3)T—濃縮池濃縮時間，(h)一般采用10～16h;設(shè)計中取T=16h,V=0.015×3600×16=864m34、沉淀池有效水深實際取2m采用周邊傳動濃縮機(jī)，池底需做成0.16的坡度，濃縮機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗。式中h?—池底高度(m)7、污泥斗容積h?=tga(a-b)式中h?—污泥斗高度(m)α—污泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角一般采用55°;a—污泥斗上口半徑(m)**市污水處理廠工藝設(shè)計b—污泥斗底部半徑(m)設(shè)計中取a=1.5m;b=0.5mh?=tg55°(1.5-0.5)=1.43m污泥斗的容積污泥斗中污泥停留時間8、濃縮池總高度h=h+h?+h?+h?+h?h?_超高(m),一般采用0.3m;h?緩沖層高度(m),一般采用0.3m。h=0.3+2+0.3+2+1.43=6.3m設(shè)計中取沉淀池總高度6m。9、濃縮后分離出的污水量式中q—濃縮后分離出的污水量(m3/s)Q—進(jìn)入濃縮池的污水量(m3/s)P—濃縮前污泥含水率，一般采用99%;P?—濃縮后污泥含水率，一般采用97%。**市污水處理廠工藝設(shè)計濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量為溢流堰周長式中c—溢流堰周長(m)D—濃縮池直徑，(m)b—出水槽寬(m)c=3.14×(25-2×0.3)=76.6m溢流堰采用單側(cè)90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m,深0.08m,每格沉淀池有三角堰76.6/0.16=479個。每個三角堰流量q?h=0.7×(2×10?)25=0.009m,設(shè)計中取0.01m三角堰后自由跌落0.10m,則出水堰水頭損失取0.11m.11、輻流重力濃縮池計算圖如下：溢流水量0.01m3/s,設(shè)溢流管管徑DN150mm,管內(nèi)流速v=0.57m/s剩余污泥量0.005m3/s,泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm。間歇將污泥排入貯泥池。**市污水處理廠工藝設(shè)計濃縮后的剩余污泥和初沉污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)投泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。T=0.05-0.2dPo—污泥含水率(%)Q=Q?+Q?=508.5+432×2=1372.5m3/dt—貯泥時間(h),一般采用8—12h;n—貯泥池個數(shù)，n=1**市污水處理廠工藝設(shè)計3、貯泥池設(shè)計容積V—貯泥池設(shè)計容積(m3)h?—貯泥池有效深度(m),取值3.0ma—污泥斗邊長(m),取值8mb—污泥斗底邊長(m),取值1.0m污泥斗底為正方形，邊長b=5.0m;4、貯泥池高度h=h?+h?+h?=0.3+3+4.3=7.6m管徑DN200,;另外一根來自污泥濃縮池，管徑均為200mm。6、貯泥池示意圖圖6—2貯泥池計算草圖6.4消化池消化池采用中溫兩級消化處理，消化池的停留天數(shù)為30d,其中一級消化池為20d,二級消化池為10d。消化池控制溫度為33—35℃,計算溫度為35℃。新鮮污泥年平均溫度為20℃,日平均最低溫度為16℃。池外介質(zhì)為空氣時，全年平均氣溫為15.1℃,冬季室外計算氣溫，采用歷年平均每年不保證5d的日平均溫度-9℃。池外介質(zhì)為土壤時，全年平均氣溫為16℃,冬季計算溫度為-5℃。一級消化池進(jìn)行加熱、攪拌，二級消化池不加熱，不攪拌。1、初沉污泥量為508.5m3/d,剩余活性污泥量經(jīng)濃縮后為864m3/d,其含水率均為2、設(shè)消化池池頂為固定蓋式，則消化池中容積為：式中V一級消化池容積(m3)Q—污泥量(m3/d)P—投配率(%),中溫消化時一級消化池一般采用5%—8%n—消化池個數(shù)采用4座消化池，則每座消化池的有效容積為：消化池直徑取D=30m;集氣罩高度h?一般采用1—2m,設(shè)計中采用h?=2m;集氣罩直徑d?一般采用1—2m,設(shè)計中采用d?=2m;上椎體高度h?=5m;池底下椎體底直徑d?=2m;消化柱體高度h?=7.5m;下椎體高度取h?=1.5mH=h?+h?+h?+h?=2+5+7.5+1.5=16mVo=V?+V?+V?=1832+5299+378.4=7509.4>6863m3所以符合要求.二級消化池的有效容積為采用兩座二級消化池，每兩座一級消化池串聯(lián)一座二級消化池，則每座二級消化池的有效容積為二級消化池各部分尺寸同一級消化池。(1)池蓋表面積為：集氣罩表面積則池蓋表面積共為F=F?+F?=15.7+102.05=117.75m3(2)池壁表面積：F?=πDh?=3.14×30×5=471m3(3)池底表面積：日平均最低溫度：16℃.范圍為(16～18℃)池外介質(zhì)為大氣時，全年平均氣溫為TA=15.1℃,冬季室外計算溫度TA′=--9℃池外介質(zhì)為土壤時，全年平均氣溫為Tg=16℃,冬季室外計算溫度TB=--5℃Q?=FK?(Tp-TA)×1.2=117.75×0.7×(35-15.1)×1.2×1.163=2289WQ?max=FK?(T?-TA)×1.2=117.75×0.7[35-(-9)]×1.2×1.163=5061W池壁在地面以上部分，全年平均耗熱量為：Q?=F?K?(Tp-T?)×1.2=235.5×0.6×(35-15.1)×1.2×1.163Q?max=F?K?(Tp-TA)×1.2=235.5×0.6[35-(-9)]×1.2×1.163池壁在地面以下部分，全年平均耗熱量：Q?=F?K?(Tp-Tg)×1.2=471×0.45×(35-16)×1.2×1.163Q?max=F?K?(Tp-TB)×1.2=471×0.45[35-(-5)]1.2×1.163Qs=FsK?(Tp-Tg)×1.2=708.4×0.45×(35-16)×1.2×1.163Qsmax=F?K?(Tp-Tg)1.2=708.4×0.45[35-(-5)]1.2×1.163Q?=Q?+Q?+Q?+Qs=2289+3924+5620+8453=20286W每座消化池總耗熱量，全年平均耗熱量為：=11832W=17796W=5061+8677+池壁在地面以上的保溫材料延伸到地面以下的部分為凍深加0.5m,即延伸至地面以**市污水處理廠工藝設(shè)計可以滿足要求，故可不加其他保溫措施。池底以下土壤作為保溫層，其最下厚度的核算：消化池池底砼結(jié)構(gòu)的厚度為：δg=700mm,地下水位在池底砼結(jié)構(gòu)厚度以下，小于1.7m,需采取保溫措施，降低保溫層厚度。用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料作為保溫材料，則保溫材料的厚度池壁池蓋的保溫材料采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其厚度經(jīng)計算分別為25mm、27mm和34mm計，乘以1.3的系數(shù)，實際采用50mm.。二級消化池的保溫結(jié)構(gòu)材料及厚度均與一級消化池相同。熱工計算僅適用于一級消化池，二級消化池?zé)o加熱與攪拌設(shè)備，僅利用余熱繼續(xù)進(jìn)行消化。熱交換器的計算：設(shè)計采用套管式—水熱交換器池外加熱，內(nèi)管采用防銹的鋼管，外管采用鑄鐵管。無你在內(nèi)管流動，熱水在內(nèi)外兩層套管中與內(nèi)管污泥向相反方向流動。生污泥在進(jìn)入一級消化池之前，與回流的一級消化池污泥先進(jìn)行混合后再進(jìn)入熱交換器，其比例為1:2,則生污泥量為：回流的消化污泥量為：進(jìn)入熱交換池的總污泥量為：生污泥的日平均最低溫度為16℃,生污泥與消化污泥混合后的溫度為：熱交換器的套管長度按下式計算：**市污水處理廠工藝設(shè)計設(shè)計中取內(nèi)管D?采用DN100mm的鋼管，外管管徑D?采用DN150mm鑄鐵管，則污泥在內(nèi)管中的流速符合1.5—2.0的要求。設(shè)計中傳熱系數(shù)采用K=600kcal/(m·h·℃)△T?—熱交換器入口的污泥溫度(Ts)和出口的熱水溫度(Tw')之差△T?—熱交換器出口的污泥溫度(Ts’)和入口熱水溫度(Tw)之差(一般采用60～90℃),Tw’=75℃Tw-Tw'=85-75=10℃則熱水循環(huán)量為：△T?=Tw-T?=75-28.7則每座消化池的套管式泥水熱交換器的總長度為：設(shè)每根長4m,則其根數(shù)為：n=L/4=40/4=10根，選10根.消化池的混合攪拌采用多路曝氣管式(氣通式)沼氣攪拌：(1).攪拌用氣量：曝氣管的流速一般采用7—15m/s,本設(shè)計采用12m/s,則所需立管的總面積為設(shè)計中選用立管直徑DN=100mm,每根斷面A=0.00785m2V?(