污水處理廠課程設(shè)計(jì)

前言在我國經(jīng)濟(jì)高速開展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的開展，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)的開展已受到水資源缺乏的制約。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，掌握并開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)與工作積累了珍貴的經(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。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6第二篇設(shè)計(jì)說明7第一章城市污水處理廠設(shè)計(jì)7第一節(jié)污水廠選址7第二節(jié)工藝流程8第二章處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)10第一節(jié)設(shè)計(jì)流量確實(shí)定10第二節(jié)泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算11第三節(jié)污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算13第四節(jié)泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算14第五節(jié)沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算16第六節(jié)輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算19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21第八節(jié)向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算25第九節(jié)計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算2第三章泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算3第一節(jié)污泥量計(jì)算3第二節(jié)污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算3第三節(jié)污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算4第四節(jié)貯泥池設(shè)計(jì)計(jì)算5第五節(jié)污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算6第六節(jié)機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算8第四章污水處理廠的平面布置8第五章污水廠的高程布置9第一節(jié)控制點(diǎn)高程確實(shí)定9第二節(jié)各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計(jì)算9第三節(jié)污水系統(tǒng)高程計(jì)算10第四節(jié)污泥系統(tǒng)高程計(jì)算11設(shè)計(jì)體會(huì)13參考文獻(xiàn)14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)，包括工藝流程確實(shí)定,各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)。2.污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。包括工藝流程確實(shí)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)?？梢允墙K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.根本要求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)到達(dá)國家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即SS≤20mg/l，OD5≤20mg/l。〔2〕污水泵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?！?〕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?！?〕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?！?〕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?！?〕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，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等?！?〕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，2號(hào)1張。〔2〕污水處理廠高程布置圖，2號(hào)1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)、層次清楚、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。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50.00m。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)，主干管進(jìn)廠處的管道水面標(biāo)高為45.00m。〔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)域效勞人口〔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)或公共建筑名稱日排水量m3/d最大排水量m3/hSSMg/lBOD5Mg/l甲廠3100180520510乙廠1800105600430丙廠1310737007202．氣象資料氣溫資料：年平均20攝氏度，夏季平均30攝氏度，冬季平均12攝氏度?！?〕常年主導(dǎo)風(fēng)向：非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向西北風(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—7.2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，而且直接影響城市開展開展和生態(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。選擇廠址應(yīng)遵循如下原那么：1.為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應(yīng)與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離，一般不小于300米2.廠址應(yīng)設(shè)在城市集中供水水源的下游不小于500米3.廠址應(yīng)盡可能設(shè)在城市和工廠夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下方。4.要充分利用地形，把廠址設(shè)在地形有適當(dāng)坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物之間水頭損失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動(dòng)力。5.廠址如果靠近水體，應(yīng)考慮汛期不受洪水的威脅。6.廠址應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)。7.廠址的選擇要考慮遠(yuǎn)期開展的可能性，有擴(kuò)建的余地。第二節(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)筑物的選型那么是指處理構(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)比擬后決定，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)，才能到達(dá)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，還必須進(jìn)行二級(jí)處理。二級(jí)處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機(jī)污染物質(zhì)〔BOD〕，去除率可達(dá)97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30mg/l.一般，經(jīng)過二級(jí)處理后，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。具體的流程為：污水進(jìn)入水廠，經(jīng)過格柵至集水間，由水泵提升到平流沉砂池經(jīng)，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初SS45%,BOD25%.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〕是珍貴的能源，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，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，一局部用于一級(jí)消化池的沼氣攪拌，一局部用于沼氣發(fā)電。本設(shè)計(jì)采用的工藝流程如以下圖所示。第二章處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)第一節(jié)設(shè)計(jì)流量確實(shí)定平均日流量平均日流量為最大日流量污水日變化系數(shù)取，而，那么有：最大日流量最大日最大時(shí)流量〔設(shè)計(jì)最大流量〕時(shí)變化系數(shù)取，而，那么有：最大日最大時(shí)流量第二節(jié)泵前中格柵設(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)符合以下要求：人工去除25～40mm機(jī)械去除16～25mm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450～750。機(jī)械格柵傾角一般為600～700.〔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)，可采用：1〕格柵間隙16～25mm適用于0.10～0.05m3柵渣/103m3污水；2〕格柵間隙30～50mm適用于0.03～0.01m3柵渣/103m3污水.〔6〕通過格柵的水頭損失一般采用0.08～0.15m。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；柵前局部長度：0.5m，格柵傾角：α=60°；單位柵渣量：w1=0.05m3柵渣/103m3污水。設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值來取的?！?〕確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得:柵前槽寬==1.64m，那么柵前水深〔2〕柵條間隙數(shù)：(取n=76)〔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)水渠道漸寬局部長度：進(jìn)水渠寬：〔其中α1為進(jìn)水渠展開角，取α1=〕〔5〕柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度〔6〕過柵水頭損失〔h1〕設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面，取k=3，那么通過格柵的水頭損失：其中：h0：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；ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=2.42。〔7〕柵后槽總高度〔H〕本設(shè)計(jì)取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，那么柵前槽總高度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=L1+L2+0.5+1.0+〔0.64+0.30〕/tanα=1.06+0.53+0.5+1.0+(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：所以宜采用機(jī)械清渣。第三節(jié)污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算提升泵房設(shè)計(jì)說明本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)簡單，只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及，最后由出水管道排入涪江。設(shè)計(jì)流量：Q=6750m3/h1875L/s1〕泵房進(jìn)水角度不大于45度。2〕相鄰兩機(jī)組突出局部得間距，以及機(jī)組突出局部與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW時(shí)，那么不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3〕泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸為15m×12m，高12m，地下埋深7m。4〕水泵為自灌式。2.泵房設(shè)計(jì)計(jì)算各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計(jì)算見第五章的高程計(jì)算。污水提升前水位43〔既泵站吸水池最底水位〕,提升后水位53.96m〔即細(xì)格柵前水面標(biāo)高〕。所以，提升凈揚(yáng)程Z=53.96-43=10.96m水泵水頭損失取2m，平安水頭取2m從而需水泵揚(yáng)程H=15m再根據(jù)設(shè)計(jì)流量1.875m3/s，屬于大流量低揚(yáng)程的情形，考慮選用選用5臺(tái)350QW1200-18-90型潛污泵〔流量1200m3/h，揚(yáng)程18m，轉(zhuǎn)速990r/min，功率90kw〕，四用一備，流量：集水池容積：考慮不小于一臺(tái)泵5min的流量：取有效水深h=1.3m，那么集水池面積為:泵房采用圓形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為15m×12m,泵房為半地下式地下埋深7m，水泵為自灌式。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：參數(shù)：Q’=125000m3/d，Kp=1.3，Qmax=6750m3/h=1.875m3/s。柵條凈間隙為3-10mm，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，其漸寬局部展開角度為200設(shè)計(jì)流量Q=1.875m3/s=1875L/s柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.9m/s；柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm；柵前局部長度0.5m，格柵傾角α=60°；單位柵渣量ω1=0.10m3柵渣/103m3污水。計(jì)算草圖如圖23.設(shè)計(jì)計(jì)算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=937.5L/s=0.938m3/s。確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得柵前槽寬，那么柵前水深〔2〕柵條間隙數(shù)151.5(取n=152〕〔3〕柵槽有效寬度B=s〔n-1〕+en=0.01〔152-1〕+0.01×152=3.03m〔4〕進(jìn)水渠道漸寬局部長度〔其中α1為進(jìn)水渠展開角，取α1=〕〔5〕柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度〔6〕過柵水頭損失〔h1〕因柵條邊為矩形截面，取k=3，那么其中：h0：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=3ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=2.42〔7〕柵后槽總高度〔H〕取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，那么柵前槽總高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.64+0.26+0.3=1.20m〔8〕格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=1.91+0.95+0.5+1.0+〔0.64+0.30〕/tan60°=4.9m〔9〕每日柵渣量m3/d>0.2m3/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、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)旗沉砂池那么是在池的一側(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)物得以有效別離，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1〕沉砂池外表負(fù)荷200m3/(m2h),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，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，到達(dá)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：=1875L/s〔設(shè)計(jì)2組池子，每組分為2格，每組設(shè)計(jì)流量為Q=936L/s=0.936m3/L〕設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s水力停留時(shí)間：t=40s2.2池體設(shè)計(jì)計(jì)算〔1〕沉砂池長度：L=vt=0.25×40=10m〔2〕水流斷面面積：〔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，那么每個(gè)沉砂斗容積〔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：X=3m3/105m3.〔6〕沉砂斗各局部尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.50m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=1.0m，那么沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：=1.27m3〔大于V1=0.56m3，符合要求〕〔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：那么沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2=1.0+0.06×3.35=1.20m池總高度H：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.63+1.20=2.13m〔8〕進(jìn)水漸寬局部長度:〔9〕出水漸窄局部長度:L3=L1=2.38m〔10〕校核最小流量時(shí)的流速：最小流量一般采用即為0.75Qa，那么，符合要求.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，然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為:式中：B1——進(jìn)水渠道寬度〔m〕，本設(shè)計(jì)取1.5m；H1——進(jìn)水渠道水深〔m〕，本設(shè)計(jì)取0.5m。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：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.沉淀局部水面面積，本設(shè)計(jì)取=2.0，沉淀池座數(shù)n=4。2.池子直徑D=EQ\R(,EQ\F(4F,π))=〔D取33m〕3.沉淀局部有效水深設(shè)沉淀時(shí)間t=2h,有效水深：h2=qt=2×2=4m4.沉淀局部有效容積Q=EQ\F(QH,n)t=5.污泥局部所需的容積設(shè)進(jìn)水懸浮物濃度C0為0.24kg/m3，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，污泥局部所需的容積：V=EQ\F(Q(C0-C1)T×100,γ〔100-p0〕)=那么每個(gè)沉淀池污泥所需的容積為27m36.污泥斗容積設(shè)污泥斗上部半徑r1＝2m，污泥斗下部半徑r2=1m，傾角取α=60°，那么污泥斗高度：h5=〔r2-r1〕tgα=〔2-1〕×tg60°=1.73m污泥斗容積：V1=EQ\F(πh5,3)〔r12+r2r1+r22〕=EQ\F(3.14×1.73,3)×〔22+2×1+12〕=12.68m37.污泥斗以上圓錐體局部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，那么圓錐體的高度為：h4=〔R-r1〕i=〔13-2〕×0.05=0.55m圓錐體局部污泥容積：V2=EQ\F(πh4,3)〔R2+Rr1+r12〕=污泥總體積：V=V1+V2=12.68+114.56=127.24m3＞16.2m3，滿足要求。8.沉淀池總高度設(shè)沉淀池超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高h(yuǎn)3=0.5m，沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4+h5＝0.3+4+0.5+0.55+1.73＝7.08m9.沉淀池池邊高度H‘=h1+h2+h3=0.3+4+0.5=4.8m10.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：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：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.12.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：式中：—孔洞的寬度〔m〕；—孔洞的高度〔m〕；—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，那么集水槽出水堰的堰負(fù)荷為：q0=EQ\F(Qh,2nπD)=[m3/(m·s)]=2.8[L/(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聚集送入出水管道，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)行泥水別離。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)BOD5的去除率按25%計(jì)算，進(jìn)入曝氣池的BOD5濃度〔S0〕為：S0=220×〔1-25%〕=165〔mg/L〕處理水中非溶解性BOD5濃度：BOD5=7.1KdXeCe=7.1×0.08×0.4×20=4.54mg/L式中：Kd——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BOD5濃度：BOD5=20-4.54=15.46mg/L去除率：0.906=90.6%3.設(shè)計(jì)參數(shù)〔1〕BOD5污泥負(fù)荷率式中——有機(jī)物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值，一般采用0.0168—0.0281之間；本設(shè)計(jì)取0.02;——MLVSS/MLSS值，一般采用0.7-0.8，本設(shè)計(jì)取0.77；——處理后出水中BOD5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=120，取R＝50%，r＝1.2。4.平面尺寸計(jì)算(1)曝氣池容積確實(shí)定按規(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,那么每組曝氣池有效容積為(2)曝氣池尺寸確實(shí)定本設(shè)計(jì)曝氣池深取4.2米，每組曝氣池的面積為：本設(shè)計(jì)池寬取B=8米，B/H=8/4.2＝1.9，介于1～2之間，符合要求。池長:L/B=177.1/8＝22.14>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0.5m，那么曝氣池總高為：H=4.2＋0.5=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：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=20842.66〔kg/d〕=868.44〔kg/h〕式中：——每代謝1kgBOD所需氧量〔kg〕，本設(shè)計(jì)取0.5；——1kg活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量〔kg〕，取0.15.最大時(shí)需氧量：=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：(3)每日去除的BOD5值=755.21(kg/h)〔4〕去除1kgBOD5需養(yǎng)量6.供氣量計(jì)算本設(shè)計(jì)中采用YHW-Ⅱ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)，α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，CL=2.0mg/L，CS〔20〕=9.17mg/L。溫度為30℃時(shí)，CS〔30〕=7.63mg/L?！?〕空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力：Pb=1.013×105＋9.8×103H=1.013×105＋9.8×103×4=1.405×105〔Pa〕〔2〕空氣離開曝氣池水面時(shí)氧的百分比： Qt=EQ\F(21×(1－EA),79＋21(1-EA))×100%=EQ\F(21×(1－0.20),79＋21(1-0.2))×100%=17.54%氣池混合液平均氧飽和度：CSb=CS(EQ\F(Pb,2.026×105)＋EQ\F(Qt,42))=7.63×(EQ\F(1.405×105,2.026×105)＋EQ\F(17.54,42))=8.48mg/L換算成20℃條件下脫氧清水的充氧量：〔R為平均時(shí)需氧量〕〔4〕相應(yīng)的最大時(shí)需氧量：〔5〕曝氣池平均時(shí)供氣量：〔6〕曝氣池最大時(shí)供氣量：〔7〕去除1kgBOD5的供氣量：〔8〕1m3污水的供氣量：向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進(jìn)水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥機(jī)排泥。計(jì)算草圖如圖81.設(shè)計(jì)參數(shù)的選取外表負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.5m3/m2.h，出水堰負(fù)荷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)；沉淀池個(gè)數(shù)n=4；沉淀時(shí)間T=2h2.沉淀池尺寸設(shè)計(jì)〔1〕每組池子外表積為：〔2〕池子直徑〔取40m〕池子實(shí)際外表積實(shí)際的外表負(fù)荷(4)單池設(shè)計(jì)流量校核堰口負(fù)荷<2.0L/(s.m)校核固體負(fù)荷小于150kg/(m2.d)，符合要求〔6〕沉淀局部有效水深混合液在別離區(qū)泥水別離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程，別離區(qū)的沉淀過程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響，沉淀時(shí)間采用1.5-3.0h，本設(shè)計(jì)取t=2.5h。流入槽：Q=1587.5+0.5×1587.5=2381.25m3/h。本設(shè)計(jì)設(shè)流入槽寬0.8m，水深0.6m，流入槽流速取導(dǎo)流絮凝區(qū)停留時(shí)間為600s，Gm=20S-1,水溫以20℃計(jì)，υ=1.06×10-6m3/s,0.71m/s孔徑用50mm,每座池流入槽內(nèi)的孔數(shù)：個(gè)〔取475個(gè)〕孔距導(dǎo)流絮凝區(qū)：導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度核算Gm值：Gm在10～30之間，設(shè)計(jì)符合要求?！?〕澄清區(qū)高度本設(shè)計(jì)設(shè)t=1.5h，那么〔9〕污泥區(qū)高度本設(shè)計(jì)設(shè)=1.5h，那么m(10)沉淀池周邊〔有效〕水深：h2=h2’＋h2“＋0.3=1.89＋1.61＋0.3=3.8m沉淀池高度:本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)池底坡度為0.05,污泥斗直徑取2m,那么池中心與池邊落差h3為超高h(yuǎn)1取0.5m，污泥斗高度h4為1.0m，那么有：集配水井設(shè)計(jì)計(jì)算配水井中心管直徑，本設(shè)計(jì)取1.8m。式中v——中心管內(nèi)污水流速〔m/s〕，本設(shè)計(jì)取0.7m/s。2〕配水井直徑，本設(shè)計(jì)取3.4m。式中v3——配水井內(nèi)污水流速〔m/s〕，本設(shè)計(jì)取0.3m/s。3〕集水井直徑，本設(shè)計(jì)取4.6m。式中v1——配水井內(nèi)污水流速〔m/s〕，本設(shè)計(jì)取0.25m/s。4〕進(jìn)水管管徑取進(jìn)入二沉池的管徑DN400mm。校核流速：，符合要求。5〕出水管管徑由前面可知，DN=1000m，v=0.75m/s.(13)排泥裝置沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min，刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm.第九節(jié)計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算污水測量裝置的選擇原那么是精密度高、操作簡單，水頭損失小，不宜沉積雜物，污水廠常用的計(jì)量設(shè)備有巴氏計(jì)量槽、薄壁堰、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、渦流流量計(jì)。其中巴氏計(jì)量槽應(yīng)用最為廣泛且具備以上特點(diǎn)。3/s計(jì)算草圖如圖9所示出水排放渠的設(shè)計(jì)考慮最正確水利斷面：==1.9m，H1=EQ\F(B,2)=0.95m，因此計(jì)量槽上游水深為0.95m。流量取125000m3/d=1.45m3/s。在自由流條件下，根據(jù)公式試算選取喉寬b=0.90m的巴氏槽。1.主要局部尺寸設(shè)計(jì)為：漸縮局部長度：A1=0.5b+1.2=0.5×0.9＋1.2=1.65m喉部寬度：A2=0.6m漸擴(kuò)局部長度：A3=0.9m上游渠道寬度：B1=1.2b+0.48=1.2×0.9＋0.48=1.56m下游渠道寬度：B2=b+0.3=0.9＋0.30=1.20m2.計(jì)量槽總長度計(jì)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(jì)量槽上游，直線段不小于渠寬的2-3倍，本設(shè)計(jì)取3；下游不小于4-5倍，本設(shè)計(jì)取5；計(jì)量槽上游直線段長為：計(jì)量槽下游直線段長為：計(jì)量槽總長：泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算污泥量計(jì)算1.曝氣池內(nèi)每日增加的活性污泥量：=7246.71kg/d2.曝氣池每日排出的剩余污泥量為污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算污泥泵房設(shè)計(jì)說明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回污泥泵房。1.2.回流污泥泵設(shè)計(jì)選型〔1〕揚(yáng)程：二沉池水面相對(duì)地面標(biāo)高為0.7m,套筒閥井泥面相對(duì)標(biāo)高為0.2m，回流污泥泵房泥面相對(duì)標(biāo)高為－0.2-0.2＝-0.4m，曝氣池水面相對(duì)標(biāo)高為1.8m，那么污泥回流泵所需提升高度為：1.8-〔-0.4〕＝2.2m〔2〕流量：設(shè)計(jì)回流污泥量為QR=RQ,污泥回流比R=50％，即QR=50%Q=905.8m3/d=10．48L/s本設(shè)計(jì)四座曝氣池設(shè)2臺(tái)回流污泥泵。〔3〕選泵：選用LXB-700螺旋泵3臺(tái)〔2用1備〕，單臺(tái)提升能力為300m3/h，提升高度為2.0m－3.0m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW1.3.剩余污泥泵設(shè)計(jì)選型選用LXB-700螺旋泵3臺(tái)〔2用1備〕，單臺(tái)提升能力為300m3/h，提升高度為2.0m－3.0m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW側(cè)污泥泵房占地面積設(shè)計(jì)為10m×8m污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力濃縮池，用帶有柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥。計(jì)算草圖如圖10所示：設(shè)計(jì)參數(shù)污泥總量計(jì)算及污泥濃度計(jì)算二沉池排放的剩余污泥量：=905.8m3/d，本設(shè)計(jì)含水P率取為99.2%，濃縮后污泥含水率97%，污泥濃度C為8g/L，二沉池污泥固體通量M采用30kg/(m2·d)。采用中溫二級(jí)消化處理，消化池停留天數(shù)為30，其中一級(jí)消化20，二級(jí)消化10。消化池控制溫度為，計(jì)算溫度為。濃縮池面積式中：C——流入濃縮池的剩余污泥濃度〔kg/s〕，本設(shè)計(jì)取10kg/m3Q——二沉池流入剩余污泥流量〔m3/h〕，G——固體通量；取1.0.本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)污泥濃縮池，單個(gè)池面積為97.67m2濃縮池的直徑，本設(shè)計(jì)取22.0m濃縮池的容積式中：T——濃縮池濃縮時(shí)間〔h〕，一般采用10-16h，本設(shè)計(jì)取16h。沉淀池有效水深6.濃縮后剩余污泥量7.池底高度輻流沉淀池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，池底需做成1%的坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入泥斗。池底高度：8.污泥斗容積式中：—泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角本設(shè)計(jì)取550a—污泥斗上口半徑〔m〕；本設(shè)計(jì)取1.25m；b—污泥斗底部半徑(m)，本設(shè)計(jì)取0.25m。污泥斗的容積：9.濃縮池總高度本設(shè)計(jì)取濃縮池超高h(yuǎn)1=0.30m，緩沖層高度h3=0.30m，10.濃縮后的污泥體積剩余含水率P1為99.2%，濃縮后的污泥含水率P2為96%，濃縮后的污泥體積為：11.排泥管采用污泥管道最小管徑DN150mm，間歇將污泥排出貯泥池。貯泥池設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮后的剩余污泥和初沉池污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)投污泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。1.污泥量的計(jì)算初沉池污泥量為108×6=648m3/d，濃縮后的二沉池污泥為181．16m3/d。貯泥時(shí)間為12h,即0.5d。每日產(chǎn)生污泥量：2.貯泥池容貯泥池容積：貯泥池設(shè)計(jì)容積：符合設(shè)計(jì)要求。式中：h2—貯泥池有效深度，本設(shè)計(jì)取3.0m；h3—污泥斗高度〔m〕；a—污泥貯池邊長，本設(shè)計(jì)取8.0m；b—污泥斗底邊長，1.0m；n—污泥貯泥池個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)采用1個(gè)；—污泥斗傾角，本設(shè)計(jì)取600.3.貯泥池的高度：〔本設(shè)計(jì)取9.5m〕式中：h1—貯泥池超高〔m〕，本設(shè)計(jì)取0.3m；管道局部貯泥池中設(shè)DN=200mm的吸泥管一根，共設(shè)有2根進(jìn)泥管，1根來自初沉池，管徑DN200,另1根來自污泥濃縮池，管徑為DN200mm。污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算1.一級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算(1〕.一級(jí)消化池計(jì)算草圖如下頁圖11〔2〕消化池容積式中：Q——污泥量〔m3/d〕P——投配率〔%〕，中溫消化時(shí)一級(jí)消化池采用5%-8%,本設(shè)計(jì)取8%。n——消化池個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)設(shè)置2座。(3).各局部尺寸確定：消化池直徑D采用19m，集氣罩直徑d1=2m,高h(yuǎn)1=2m，池底錐底直徑d2=2m,上錐體傾角=200，上錐體高，本設(shè)計(jì)取3.0m，消化池柱體高度h3應(yīng)大D/2=9.5m，本設(shè)計(jì)采用10m。下錐體高〔本設(shè)計(jì)取1.5m〕消化池總高度為：H=h1+h2+h3+h4=2+3+10+1.5=16.5m柱體容積下錐體容積上蓋容積：消化池有效容積>3211.25m3符合設(shè)計(jì)要求.二級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算二級(jí)消化池容積式中：Q——污泥量〔m3/d〕；P——投配率〔%〕，本設(shè)計(jì)取16%；n——消化池個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)設(shè)置1座。由于二級(jí)消化池單池容積與一級(jí)消化池相同，因此二級(jí)消化池各部份尺寸同一級(jí)消化池。機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算1.污泥機(jī)械脫水設(shè)計(jì)說明：污水處理廠污泥二級(jí)消化后從二級(jí)消化池排出污泥的含水率約95%左右，體積很大。因此為了便于綜合利用和最終處置，需對(duì)污泥做脫水處理，使其含水率降至60%-80%，從而大大縮小污泥的體積?！?〕污泥脫水機(jī)械的類型，應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬后選用。

〔2〕污泥進(jìn)入脫水機(jī)前的含水率一般不應(yīng)大于98％?！?〕經(jīng)消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，考慮在脫水前淘洗。

〔4〕機(jī)械脫水間的布置，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運(yùn)輸設(shè)施和通道?！?〕脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或污泥料倉貯存，污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根據(jù)污泥出路和運(yùn)輸條件等確定。(6)污泥機(jī)械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時(shí)換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。2.脫水機(jī)選擇本設(shè)計(jì)采用滾壓脫水方式使污泥脫水，脫水設(shè)備選用我國研制的DY-3000型帶式壓濾機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)為：干污泥產(chǎn)量600kg/L，泥餅含水率可以到達(dá)75%～78%，單臺(tái)過濾機(jī)的產(chǎn)率為24.6～29.4kg/(m2h),選用3臺(tái)，2用1備。工作周期定為12小時(shí)。機(jī)械脫水間平面尺寸設(shè)計(jì)為L×B=40m×12m.污水處理廠的平面布置1.總平面布置原那么該污水處理廠為四川綿陽市污水處理廠新建工程，主要處理構(gòu)筑物有：機(jī)械除渣格柵井、污水提升泵房、平流沉砂池、輻流初次沉淀池、鼓風(fēng)曝氣池與二次沉淀池、污泥回流泵房、濃縮池、消化池、計(jì)量設(shè)施等及假設(shè)干輔助建筑物。總圖平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原那么。①處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。②工藝構(gòu)筑物〔或設(shè)施〕與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系〔如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等〕。③構(gòu)〔建〕之間的間距應(yīng)滿足交通、管道〔渠〕敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。④管道〔線〕與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量防止屢次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。⑤協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)〔建〕筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證平安暢道，美化廠區(qū)環(huán)境?！?〕總平面布置結(jié)果污水由南邊排水總干管截流進(jìn)入，經(jīng)處理后由該排水總干管排入河流。污水處理廠呈長方形。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)東北部，占地較大的污水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)西部，沿流程自南向北排開，污泥處理系統(tǒng)在污水處理構(gòu)筑物的西部。廠區(qū)主干道寬7米，兩側(cè)構(gòu)〔建〕筑物間距不小于15米，次干道寬4米，兩側(cè)構(gòu)〔建〕筑物間距不小于10米該廠平面布置特點(diǎn)為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機(jī)房和回流污泥泵房位于曝氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動(dòng)力費(fèi)用，便于操作管理。污泥消化系統(tǒng)構(gòu)筑物靠近四氯化碳制造廠〔即在處理廠西側(cè)〕，使消化氣、蒸氣輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合并流人泵房集水井。第二期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程右側(cè)。具體布置見附圖1第五節(jié)污水廠的高程布置污水處理廠高程布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計(jì)算決定各局部的水面標(biāo)高，以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。第一節(jié)控制點(diǎn)高程確實(shí)定1.進(jìn)廠管有兩根，每根流量為0.565m3/S，選用800mm的鋼筋混凝土圓管，進(jìn)廠端設(shè)計(jì)管內(nèi)底標(biāo)高為61.2m。2.考慮將出廠水水通過重力自流排入附近的涪江。涪江20年一遇的洪水位為64.4m。因而可以確定出廠管的管內(nèi)底標(biāo)高，出廠管選用1200mm的鋼筋混凝土圓管一根，出廠水排放點(diǎn)距涪江3km，總水頭損失為3.38m，出廠水排放點(diǎn)的水位標(biāo)高應(yīng)不低于64.40m+4.38m=67.78m，擬取67.9m。第二節(jié)各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計(jì)算污水處理廠的水流常依靠重力流動(dòng)，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭損失〔初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí)，精度要求可較低〕。水頭損失包括：〔1〕水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計(jì)時(shí)可按下表估算。(2)水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。(3)水流流過量水設(shè)備的水頭損失。表1構(gòu)筑物水頭損失表表2污水管渠水力計(jì)算表名稱設(shè)計(jì)流量〔L/s)管段設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失管徑(mm)I(‰)V(m/s)管長〔m〕沿程局部合計(jì)出水口至計(jì)量堰187512001.000.830003.000.1763.18計(jì)量堰至二沉池9389001.500.8400.06