污水處理廠設(shè)計(jì)流程

1、水質(zhì)工程課程設(shè)計(jì)以集寧區(qū)為設(shè)計(jì)原型系 部：環(huán)境工程系學(xué)生姓名：郭曉斌專業(yè)班級：水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)二班學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：魯珥2017年6月25日目 錄1 .目的2 .任務(wù)3 .設(shè)計(jì)內(nèi)容和范圍 4 .工程概況4.1 城市現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃： 4.2 自然資料4.3 設(shè)計(jì)期限及建設(shè)分期 5 .設(shè)計(jì)計(jì)算概要 5.1 污水處理廠位置的選擇 5.2 污水處理程度及處理流程的決定 5.2.1 設(shè)計(jì)流量5.2.2 污水處理程度5.2.3 處理流程選擇 5.3 構(gòu)筑物型式的選擇 5.3.1 格柵5.3.2 沉砂池5.3.3 沉淀池5.4 生物處理單元 5.4.1 污泥濃縮池5.4.2 污泥消化池5.4.3 脫水設(shè)備工5

2、.5 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.5.1 格柵5.5.2 沉砂池5.5.3 初沉池5.5.4 曝氣池5.5.5 二沉池5.5.7 貯泥池5.5.8 消化池5.5.9 真空過濾脫水機(jī)6 .污水廠平面與高程布置 6.5 總平面布置6.6 污水廠管、渠道布置： 6.7 高程布置 6.3.1 污水高程計(jì)算如下： 6.3.2 污泥高程計(jì)算6.4 污水處理廠的配水與計(jì)量 6.5 輔助建筑物6.6 廠區(qū)道路及綠化 7 .設(shè)計(jì)依據(jù)8 .污水出路及污泥處置措施 9 .污水處理效果的估計(jì)與分析 水質(zhì)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1 .目的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成某一城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)，從而鞏固課堂 所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)和提

3、高學(xué)生解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì) 的基本方法、步驟、技術(shù)資料的運(yùn)用；訓(xùn)練基本計(jì)算方法、及繪圖能力；綜 合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問題；熟悉貫徹國家環(huán)境保護(hù)及基本建設(shè)的政 策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范等。2 .任務(wù)完成某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)。平面高程設(shè)計(jì)達(dá)到初步設(shè)計(jì)要求；單體構(gòu) 筑物設(shè)計(jì)計(jì)算達(dá)到初步設(shè)計(jì)水平；完成詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。3 .設(shè)計(jì)內(nèi)容和范圍a.污水處理廠位置的選擇；b.污水處理程度及污水處理流程的決定；c.單體構(gòu)筑物型式的選擇及其尺寸的設(shè)計(jì)；d.污水處理廠平面及高程布置；e.繪制污水處理廠總平面布置圖，單體構(gòu)筑物工藝計(jì)算草圖，污水處理廠 污水、污泥處理高程布置圖。4 .集寧區(qū)資料

4、4.1 城市現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃：某城市現(xiàn)有人口 400000人，是一個(gè)以機(jī)電制造、鋼鐵、紡織為主的新型 工業(yè)城市，位于西北地區(qū)，屬高原地帶，河流由北向南穿過城市，有一鐵 路跨河而過，全城分新舊兩區(qū)，主要集中在舊區(qū)，舊區(qū)（西區(qū)）為商業(yè)區(qū)、 生活區(qū)。根據(jù)該城市建設(shè)部門提供的材料該市以后會(huì)在重工業(yè)和輕工業(yè)方 面得到大力發(fā)展，東西區(qū)人口都會(huì)大大增加，成為一個(gè)綜合性中型城市?，F(xiàn)在東區(qū)各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、生活污水由各單位自行處理后排放河流。西區(qū)尚未建設(shè)完整的污水處理系統(tǒng)，計(jì)劃在三至五年內(nèi)完成西區(qū)污水截流 工程和污水處理廠建設(shè)。本設(shè)計(jì)僅考慮西區(qū)。設(shè)計(jì)人口 15萬人，設(shè)計(jì)污水量標(biāo)準(zhǔn):15.17萬n2/d。生活污水中S

5、劭 350mg/L, BOM40g/人天，區(qū)域內(nèi)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和生活污水量為 2000nV 天，BO汕400mg慮浮物濃度 200mg/L。污水處理廠自然地面標(biāo)高為1320m 1327m4.2 自然資料氣溫：歷年最高溫度33.5 C,最低-32.4 C,平均3.5 C雨量：年平均降雨量373.2毫米，平均蒸發(fā)量1787.7毫米。年平均日照量：3130.8小時(shí)。日最大積雪深度：30厘米。最大凍深度：1.91米。風(fēng)向：常年主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)，盛行風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，年平均風(fēng)速3.2米/秒。地下水為：地面以下15m地質(zhì)：以栗鈣土為主要土壤類型。電力供應(yīng)情況：良好。污水岸邊排放，混合條件很差。郊區(qū)有小型水庫1

6、座，庫容2.8萬立方米；塘壩2座，容量1萬立方米；堤防總長度5公里，排灌機(jī)械保有臺(tái)數(shù)77臺(tái)，機(jī)電井77眼，其中深井47眼。4.3 設(shè)計(jì)期限及建設(shè)分期污水廠投資巨大，宜按近期規(guī)模設(shè)計(jì)，近遠(yuǎn)期結(jié)合，保留遠(yuǎn)期用地?？紤]到遠(yuǎn)期征地需求，需要建設(shè)審批部門的支持5.設(shè)計(jì)計(jì)算概要5.1 污水處理廠位置的選擇制定城市污水處理系統(tǒng)方案，污水處理廠廠址的選擇是重要的環(huán)節(jié)，它與 城市的總體規(guī)劃，城市排水系統(tǒng)走向布置處理后污水的出路密切相關(guān)。當(dāng)污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時(shí)，應(yīng)從管道系統(tǒng)泵站污水處理 廠各處理單元考慮，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較與最優(yōu)化分析，并通過有關(guān)專 家的反復(fù)論證后在行確定。污水處理廠廠址的選擇

7、應(yīng)遵循如下原則：1 .與污水處理工藝相適應(yīng)。2 .盡量少占用農(nóng)田。3 .廠址必須位于集中給水水源的下游， 并在城鎮(zhèn)生活區(qū)下游300米以外，夏 季主風(fēng)向的下風(fēng)向。4 .處理后的污水回用時(shí)要與用戶靠近，排放時(shí)應(yīng)與受納水體靠近。5 .廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼地帶。 盡量設(shè)在地質(zhì)較好的地方，便 于施工。6 .充分利用地形，應(yīng)選擇有自然坡度的地區(qū)，便于高程布置。7 .根據(jù)城市遠(yuǎn)期規(guī)劃，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展可能性，有擴(kuò)建余地。依據(jù)上述原則，選擇污水處理廠。污水處理廠自然地面標(biāo)高13201327米，自然坡向水體。常年主力風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季主風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，頻率15%。污水岸邊排放，混合條件很差。地下水為：地面以

8、下 15nl地質(zhì)為栗鈣土為主 要土壤類型，耐性強(qiáng)度1.23.5公斤/厘米2;電力供應(yīng)情況良好。5.2 污水處理程度及處理流程的決定5.2.1 設(shè)計(jì)流量根據(jù)城市現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，設(shè)計(jì)人口15萬人，設(shè)計(jì)?水量標(biāo)準(zhǔn):150L/人天（10萬人），200L/人天（50000人）。生活污水中S勘350mg/L, BO訥40g/人天，區(qū)域內(nèi)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和生活污水量為 2000m/天，BOD 為400mg/B浮物濃度200mg/Lo污水處理廠設(shè)計(jì)流量按近期設(shè)計(jì)如下： _ _ _333 Qd =Q+Q2 = 25000 m/d + 2000 m /d =27000 m/dQdmax= Kd Q1+Kd Q2 =

9、1.3*（25000+2000） =34500n3/d - - 一 一_ _ 一 _ _ _ _ _ _3.Qhmax= t Qi+& Q2 =1.44*25000+1.4*2000=38800 m /d5.2.2 污水處理程度要求處理出水達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)：SS= 350*25000 +200*2000 _ /L27000-mgBOQ=（0.69 0.99 40 150000 400 2000）/27000 =181.4mg/L出水水質(zhì)：SS= 20mg/LBOD 5=20mg/L處理程度SS ：包二父100% =94.1% c0BOD 5： c0c 100% =89

10、.0%CoSS當(dāng)量：350 25000/150000= 58.33g/（人口）BOQ當(dāng)量:40 0,69 0.99 = 27.32g/人用工業(yè)區(qū)SSS量人口數(shù)：2002000 =6858人58.33工業(yè)區(qū) BO由量人口數(shù)：400 2000/ 27.32 = 292823A5.2.3 處理流程選擇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。在選定處理工藝流程的同時(shí)，還需要考慮確定各處理技術(shù)單元構(gòu)筑物的型式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程選定的同時(shí)，主要以下列各項(xiàng)因素作為依據(jù)。1,污水的處理程度這是朽水處理工藝流程選定的主要依

11、據(jù)，而污水的處理程度又主要取 決于處理水的出路、去向。排放水體，這是對處理水最常采用的途徑，也 是處理水的“自然歸宿”。當(dāng)處理水排放水體時(shí)，污水處理程度可考慮用以下幾種方法進(jìn)行確定。(1)按水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定，即根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門對該受納水體 規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)推進(jìn)行確定。(2) 按城市污水處理J所能達(dá)到的處理程度確定，一般多以二級處理技 術(shù)所能達(dá)到的處理程度作為依據(jù)。本污水處理廠出水水質(zhì)BOQ= 20mg/L,SS=20mg/L。(3)考慮受納水體的稀釋自凈能力，這樣可能在一定程度上降低對處 理水水質(zhì)的要求，降低處理程度，但對此應(yīng)采取慎審態(tài)度，取得當(dāng)?shù)丨h(huán)境 保護(hù)部門的同意。處理水回用，在前章已有

12、較深入的闡述；城市污水的處理水有多種回 用途徑，可用于農(nóng)出灌溉、澆灌菜田；可作為城市的雜用水，用于沖洗公 廁、噴灑綠地、公園；沖洗街道和城市景觀水域的補(bǔ)給水等。無論回用的途徑如何，在進(jìn)行深度處理之前，城市污水必須經(jīng)過完整 的二級處理。2 .工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用也是工藝流程選定的重要因素，當(dāng)然，處理水應(yīng) 當(dāng)達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是前提條件。這樣，以原污水的水質(zhì)、水量及其他自然 狀況為已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)為制約條件，而以處理系統(tǒng) 最低的總造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。減少占地面積也是降低建設(shè)費(fèi)用的重要措施，從長遠(yuǎn)考慮，它對污水 處理廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有

13、著重要的影響。3 .當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂虻茸匀粭l件也對污水處理工藝流程的選定具有一定 的影響。例如，如當(dāng)?shù)負(fù)碛修r(nóng)業(yè)開發(fā)利用價(jià)值不大的舊河道、洼地、沼澤 地等，就可以考慮采用穩(wěn)定塘、土地處理等污水的自然生物處理系統(tǒng)，在 寒冷地區(qū)應(yīng)當(dāng)采用在采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施后，在低溫季節(jié)也能夠正常運(yùn)行, 并保證取得達(dá)標(biāo)水質(zhì)的工藝，而且處理構(gòu)筑物都建在露天，以減少建設(shè)與 運(yùn)行費(fèi)用。當(dāng)?shù)氐脑牧吓c電力供應(yīng)等具體問題，也是選定處理工藝應(yīng)當(dāng)考慮的 因素。4 .原污水的水量茍污水流入工況除水質(zhì)外，原污水的水量也是選定處理工藝需要考慮的因素，水質(zhì)、 水量變化較大的原污水，應(yīng)考慮設(shè)調(diào)節(jié)池或事故貯水池，或選用承受沖擊

14、負(fù)荷能力較強(qiáng)的處理工藝，如完全混合型曝氣池等.某些處理工藝，如塔 式濾池和堅(jiān)流式沉淀池只適用于水量不大的小型污水處理廠。工程施工的難易程度和運(yùn)行管理需要的技術(shù)條件也是選定處理工藝 流程需要各慮的因素、地廠水位高，地質(zhì)條件較差的地方，不宜選用深度 大、施工難度高的處理構(gòu)筑物?？傊?污水處型工藝流程的選定是一一項(xiàng)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須 對上述各項(xiàng)因素加以綜合考慮，進(jìn)行多種力案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，必要時(shí)應(yīng) 當(dāng)進(jìn)行深入的調(diào)查研究和試驗(yàn)研究工作。這樣才有可能選定技術(shù)可行、先 進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的污水處理工藝流程。根據(jù)污水水質(zhì)水量和污水處理程度，考慮到脫氮除磷要求不高，采用典型工 藝流程。該工藝由完整的二級處理系

15、統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)組成。一級處理由格柵，沉砂池和初沉池組成，作用是去除污水中的固體污染物質(zhì)。污水的BOB1通過一級處理能夠去除20-30%。二級處理系統(tǒng)是城市污水處理系統(tǒng)的核心，作用是去除城市污水中呈 膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物。通過二級處理，污水的BOB1可降至20-30mg/L,可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。污泥是污水處理過程的副產(chǎn)物，也是必然產(chǎn)物。從初沉池排除沉淀污 泥，從二沉池排出剩余污泥。這些污泥應(yīng)加以妥善處置，否則會(huì)造成二次 污染。處理流程如下頁圖：5.3 構(gòu)筑物型式的選擇按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種。按柵條間隙又可分為粗格柵，中格柵，洗格柵。新設(shè)計(jì)的污水廠一般采用粗，中兩道格柵，甚至 粗中

16、細(xì)三道。按清渣方式可分為人工清渣和機(jī)械清渣。人工清渣適用于 小型污水廠。機(jī)械清渣適用于柵渣大于 0.2 m 3/d的大中型污水廠。根據(jù)柵渣大小和污水廠規(guī)模，本設(shè)計(jì)采用平面中格柵和機(jī)械清渣。采用控制流速的方法，使無機(jī)砂粒沉淀，而有機(jī)污泥不沉淀。沉砂池 類型有：平流沉砂池，曝氣沉砂池，多爾沉砂池，鐘式沉砂池。沉砂池可 設(shè)在泵前防止葉輪磨損，設(shè)在倒虹管前可防止堵塞，設(shè)在沉淀池前便于污 泥的輸送和處理。本設(shè)計(jì)采用平流沉砂池，設(shè)于初沉池前。初沉池控制流速，沉淀可沉的有機(jī)物及無機(jī)物，減輕后續(xù)生物處理的 負(fù)荷。二沉池是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分，置于生物處理單元后，用 于沉淀活性污泥和腐殖污泥。常用的沉淀池

17、有：平流沉淀池，豎流沉淀池，輻流沉淀池等。輻流沉 淀池又有普通輻流和向心輻流兩種。根據(jù)污水處理工程實(shí)際，本設(shè)計(jì)初沉池采用平流沉淀池，二沉池采用 周進(jìn)周出向心輻流式沉淀池。5.4 生物處理單元根據(jù)污水水質(zhì)情況和污水處理程度，采用階段曝氣池作為生物處理單 元，考慮到實(shí)際運(yùn)行中水質(zhì)水量變化，曝氣池設(shè)計(jì)可按多種運(yùn)行方式運(yùn)行 根據(jù)水廠設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)式曝氣池。采用豎流式污泥濃縮池，以降低污泥含水率，減小污泥體積，便于后 續(xù)污泥消化。采用中溫厭氧二級污泥消化工藝，以去除初沉池污泥和二沉池剩余污泥的有機(jī)物，同時(shí)回收利用沼氣用于污水廠能源補(bǔ)給。采用真空過濾機(jī)作為污泥脫水設(shè)備，脫水干化后的污泥外運(yùn)。污泥

18、濃 縮池的上清液和真空壓濾機(jī)濾液回流至流程前面處理。5.5 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算采用兩組中格柵。設(shè)柵前水深h=0.4m,過柵流速v=0.9m/s ,柵條間隙e=20mm格柵安裝傾角 60度。qhmax =Qhmax/2=0.225m3/S。格柵條數(shù)：-皿3s畫=22型畫叵定29.08 ,取29根。ehv 0.02 0.4 0.9柵梢寬度：s=0.01m, B=s(n-1)+en= 0.01(291) 0.02 29 ： 0.9進(jìn)水渠道漸寬部分長度：B1=0.65m,1.1 =20(V渠=0.77m/s,在不淤流速0.4m/三與不沖流速0.9m/s之間)設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面，取k=3,則通過格柵

19、的水頭損失：22h1 =kh0 =k sin ： =3 2.42 ()4/3 .sin60o =0.1032g0.022 9.81其中： ；=S/e)4/3h0: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;e :阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)(3=2.42。水自然進(jìn)入，不用提升，采用最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算。 長度：設(shè) V=0.25m/s, t=40s。L=V*t=0.25*40=10m。水流斷面面積：A =qh%=0.225 = 0,9m2 V 0.25池總寬度：設(shè)B=1m則有效水深：h2 =A/B = 0,9m小于1.2m沉砂池所需容積：設(shè)T = 2d,城市污

20、水沉砂量X =30m3/106m6污水，則qhmax X T 86400Kz 106-0.81m3每個(gè)沉砂斗容積：設(shè)每池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，V0 =0.81/2 = 0.405m3沉砂斗各部分尺寸：設(shè)斗底寬 a1=0.6m,斗壁與水平面的傾角為55度，斗高h(yuǎn)3 = 0.35m沉砂斗上口寬：a =-2hA- + a1 =1.2m,取h3=0.5 tg55he CC。譏砂斗容積：V032a22aa12a12= 0.47m36沉砂斗高度：采用重力排砂，設(shè)池底坡度為 0.06坡向砂斗。沉砂池計(jì)算圖: 采用兩組平流沉淀池，按最大時(shí)流量設(shè)計(jì) 總表面積：設(shè)表面負(fù)荷q=2 m3/ （仲h）, A=qhmax*360

21、0 =405nfq沉淀部分有效水深：h2=qt=3,6m （沉淀時(shí)間1.8h） 沉淀污泥所需污泥斗容積=188.2m3SNT 0.6 156858 2W =100010002d其中：S = 0.6L污泥/ (Pd) ； N為SS當(dāng)量人口數(shù)；重力排泥，排泥時(shí)間問隔取每格設(shè)兩斗，每斗容積 V。=188.2/8=23.5m3沉淀池總局度： H = h1 h2 h3 h4h超高0.3mh2：沉淀區(qū)高度3mh3：緩沖區(qū)高度，無刮泥機(jī)取0.5mh4：污泥區(qū)高度，池底坡度2%,沉淀池總長度為L=25+0.3 (流出口至擋板距離)+0.5 (流入口至擋板距離) h4 = (30 0.3+0.5 - 3.4 2

22、) 0.02 tg60； (3.4 - 0.4) / 2 = 3.08m污泥斗容積： W1 =；父卜5 3 +f2 +f2)= 11.34m3,其中污泥斗高度為h5=tg60 (3.4 一 0.4)=2.6m 2梯形部分容積：W2 =1 x ( L + 2b)父(30.8 6.8)父 0.02 父 b = 30.68m32W1 W2 = 42.02m3 19.6m3,符合要求沉淀池總長度：L = 0.5 0.3 30 = 30.8m每池出水堰長度：8+8+3.4 =19.4m,出水堰負(fù)荷：0.225父 1000/(4 父 19.4) = 2.89 m)初沉池計(jì)算圖：分兩組，按最大日流量計(jì)算。q

23、dmax =Qdmax/2 =34500/2m3/d = 0.1996m3/s原污水的S0 (BOD5)為181.4mg/L,經(jīng)初沉池處理，BCD5按降低30%t慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其 S (BOD5)值為：127.0mg/L。處理水中非溶解性BOD5=7.1bXaCe=5.68mg/L。(G=20mg/L自身氧化系數(shù)b=0.1 , X=活性污泥微生物在處理水中所占比例取0.4)處理水中溶解性 BOD5為 Se=20-5.68=14.32mg/L , f=14.32/20=0.72 。n= (127.0-14.32 ) /127.0=88.7%運(yùn)行方式:在本設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮曝氣池運(yùn)行方式的靈活

24、性與多樣性。即：以傳統(tǒng)活性污泥法作為基礎(chǔ)，又可按階段曝氣法和再生曝氣系統(tǒng)等運(yùn)行方式調(diào)試運(yùn)行。曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定：按BOD污泥負(fù)荷率計(jì)算。BOD污泥負(fù)荷率為0.2Kg BOD5/ (KgMLSS*% 為穩(wěn)妥計(jì)，校核如下：Ns =K2Sef/ =0.0185*14.32*0.72/0.887=0.21。確定混合液淤泥濃度X:5.5.5二沉池采用周進(jìn)周出向心輻流沉淀池，用最大時(shí)流量設(shè)計(jì)。淀部分水面面積：設(shè)沉淀池?cái)?shù)量為 n=2個(gè)，表面負(fù)荷q，= 1.0m3/(m2h)F=Q/nq =38800/ (2X1.0X24) =808m2 池子直徑：D =FF=32.1m取32m實(shí)際水面面積： F

25、=：D2/4 =804m2q，=Q/nF=1.01m3/(m2*h)單池設(shè)計(jì)流量Q=808m3/h 核堰口負(fù)荷：q； = -Q=1.12 L/(sm)符合要求(D/2=9m取11m。下椎體高度h4=1m 則消化池高度 H=h1+h2+h3+h4=2+3+11+1 = 17m。消化池各部分容積計(jì)算：消化池各部分面積計(jì)算：池蓋表面積：采用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)。污泥量Q= 282.6m3/d ,用化學(xué)調(diào)節(jié)預(yù)處理，投加石 灰作為助凝劑，投加量為10% （占污泥固體重量），混凝劑鐵鹽5% （占污泥 固體重量）。原污泥濃度 C0=3%=30Kg/m3 , Q0 =282.6m3/d=11.78m3/h。真空過濾

26、脫水所需附屬設(shè)備：真空泵：抽氣量為每m2過濾面積0.5-1.0 m3/min,真空度為200-500mmHg,最 大 600mmHg。選擇真空泵，所需電機(jī)按每1m3/min抽氣量配1.2Kw計(jì)算。真空泵不少于兩 臺(tái)。空壓機(jī)：壓縮機(jī)按每平方米過濾面積為 0.1m3/min,絕對壓力為0.2-0.3Mpa選擇空壓機(jī)?？諌簷C(jī)所需電機(jī)按空氣量每 1m3/min配4KW計(jì)算?？諌簷C(jī)不少于兩臺(tái)。氣水分離罐：容積按3min的空氣量計(jì)算。6.污水廠平面與高程布置6.1總平面布置在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)有：各處理單元構(gòu)筑物，聯(lián)通各處理構(gòu)筑物之間的管、 渠及其他管線，輔助性建筑物，道路及綠地。構(gòu)筑物平面布置應(yīng)當(dāng)遵循以下

27、原則：a.構(gòu)筑物間的管渠應(yīng)當(dāng)直通，避免迂回曲折。b. 土方量盡量平衡，避開劣質(zhì)土壤地段。c.處理構(gòu)筑物之間應(yīng)當(dāng)保持一定距離以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取510m,某些有特殊要求的構(gòu)筑物。d.各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)當(dāng)盡量緊湊。6.2 污水廠管、渠道布置：在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管渠。止匕外，還應(yīng)設(shè)有能夠使各 處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管渠，當(dāng)某一構(gòu)筑物因事故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使其后接處理 構(gòu)筑物，仍能構(gòu)保持正常運(yùn)行。應(yīng)設(shè)超越全部構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管及輸配電線路。這 些管線有的敷設(shè)在地下，但大部分都在地上，對他們的安排，既

28、要便于施工和維護(hù)管理，但也要緊湊，少占用地，也可以采用架空方式敷設(shè)。6.3 高程布置污水處理廠污水處理流程南程布置的主要任務(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(jì)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(dòng)，保 證污水處理廠的正常遠(yuǎn)行。為了降低遠(yuǎn)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(dòng)，以按 重力流考慮為宜(污泥流動(dòng)不在此例)。為此，必須精確地計(jì)算污水流動(dòng)中的水 頭損失，水頭損失包括：(1)污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的木頭損失。在作初步設(shè)計(jì)時(shí)，可按下表所列數(shù) 據(jù)估算。但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要

29、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)處理構(gòu)筑物本體的水頭損失則較小。構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)構(gòu)筑物名稱水頭損失(cnj)配水井1030平流沉1淀池20 40格柵1025輻流沉淀池50 60沉砂池1025曝氣池25 50(2)污水流經(jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括 沿程和局部水頭損失。(3)污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。在對污水處理廠話水處理流程的高程布置時(shí)，應(yīng)考慮下列事項(xiàng)：(1)選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)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(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量(或泵的最大出水量)作

30、為構(gòu)筑 物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量 為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。(3)設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)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(jì)算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也 能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時(shí)應(yīng)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。還應(yīng)考慮 到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。(4)在作高程布置時(shí)還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升 的污泥量。在決定污泥干化場、污泥濃縮池 (濕污泥池)、消化池等構(gòu)筑物的高 程時(shí)，應(yīng)注意它

31、們的污泥水能自動(dòng)排入污水入流干管或其他構(gòu)筑物的可能。高程計(jì)算中，溝管的沿程水頭損失按所定的坡度計(jì)算，局部水頭損失按流 速水頭的倍數(shù)計(jì)算。堰上水頭按有關(guān)堰流公式計(jì)算，沉淀池、曝氣池集水梢為 平底，且均勻集水，自由跌水出流。B = 0.9Q0, h0=1.25B式中：Q為集水梢設(shè)計(jì)流量，為保證安全，再乘上1.2-1.5的安全系數(shù)，m3/s。B為集水梢寬。h。為集水梢起端水深。采用水力坡降公式或比阻公式計(jì)算沿程水頭損失。現(xiàn)采用hi = a L Q計(jì)算(a= Ax K)采用局部阻力系數(shù)法計(jì)算局部水頭損失，公式 h2= V2/2g 查比阻表可知不同管徑比阻，查局阻表可知不同管件局阻系數(shù)。 污泥管道水頭損

32、失按下式計(jì)算：6.3.1 污水高程計(jì)算如下:高程m灌溉渠道（點(diǎn)8）水位40.50m排水總管（點(diǎn)7）水位跌水 0.8m41.30m集水井后水位沿程損失=0.0011 X 250=0.29m局部水頭損失：蝶閥 0.0051m合計(jì)：0.2951m41.59m集水井前水位管頂平接，兩端水位差0.0541.64m二次沉淀池出水井水位沿程損失=0.0013X 29.4=0.039m局部水頭損失：600mm?彳全900彎管0.034m合計(jì)： 0.073m41.71m二次沉淀池出水總渠起端水位沿程損失：估算0.20m41.91m二次沉淀池池中水位集水槽起端水位：1.25X 0.9 X （ 1.2 X808/3

33、600） 0.4= 0.67m說明：上式為集水槽起端水位計(jì)算公式，1.2為安全系數(shù)；808/3600為單個(gè)二沉池流量, 單位為m3/so自由跌落：0.10m堰上水頭：0.02m合計(jì)：0.79m42.70m第二計(jì)量槽前水位沿程水頭損失：0.0013X 26.1m=0.034m局部水頭損失：600mm?彳空900彎管0.034m蝶閥0.0051m合計(jì)： 0.0731m42.77m第二計(jì)量槽水位計(jì)量槽出水管：0.005m計(jì)量槽進(jìn)水問：0.051m合計(jì)： 0.056m42.83m曝氣池出水口水位沿程水頭損失：0.0202m+0.0083m=0.0285m局部水頭損失：900三通600-800mm匯合流

34、0.166m400mm 管徑 90 彎管 0.034m蝶閥 3 個(gè) 0.0051X3=0.0153合計(jì)：0.244m43.07m曝氣池出水總渠起端水位沿程水頭損失：估算0.20m43.27m曝氣池池中水位集水槽中水位：估算0.40m43.67m曝氣池前進(jìn)水管水頭損失：估算 0.30m43.97m初沉池后水位沿程水頭損失：0.026m+0.012m+0.008m+0.003m=0.049m局部水頭損失：900三通600-800mm?匚合流0.166m900 三通 500-600mm?匚合流 0.159m900 三通 400-500mm?匚合流 0.161m900 三通 300-400mm?匚合流

35、 0.163m900 彎頭 300mm0.027m蝶閥 2 個(gè) 0.005 X2=0.001m44.70m合計(jì)：0.726m 初沉池中水位出水總渠沿程損失：估算0.10m集水槽起端水位：1.25 X0.9 X ( 1.2 X0.4491/8 ) 0.4 =0.38m自由跌落：0.10m堰上水頭：0.03m45.51m45.67m合計(jì)：0.61m第一計(jì)量槽后水位沿程水頭損失：0.026m+0.006m+0.024m=0.056m局部水頭損失：900彎頭300mn徑0.027m900 三通 400-300mm支流 0.085m900 三通 600-400mm支流 0.090m900 彎頭 600m

36、n徑 0.034m蝶閥 2 個(gè) 0.005 X2=0.010m合計(jì)：0.302m45.61m第一計(jì)量槽前水位計(jì)量槽出水管：0.005m計(jì)量槽進(jìn)水問：0.051m合計(jì)： 0.056m格柵沉砂池構(gòu)筑物出水口水位沿程水頭損失：0.019m局部水頭損失：蝶閥 2個(gè)0.005m X2=0.010m合計(jì)：0.029m45.70m格柵沉砂池構(gòu)筑物起端水位沿程水頭損失：0.02m沉砂池出口局部損失：0.05m沉砂池中水頭損失0.20m過柵水頭損失0.25m合計(jì)：0.52m46.22m總水頭損失：5.72m初沉池到貯泥池的管道用鑄鐵管，長 238俺彳至300mm污泥管在管內(nèi)呈重力流，流速為1.0m/s。初沉池到貯泥池水頭損失為:1.40m自由水頭1.5m ,則管道中心標(biāo)高為:45.01- (1.40+1.5) =42.11m流入貯泥池的管底標(biāo)高為：42.11-0.15=41.96m消化池至脫水間的各點(diǎn)標(biāo)高受運(yùn)泥車高度的影響，故以此向上推算。設(shè)要求脫水間排泥管標(biāo)高至少應(yīng)高于地面3.0m才能向運(yùn)泥車排盡池中污泥，脫水間有效深2.0m。已知消化池至脫水間的鑄鐵管管徑為 200mm,管長40.9m,并 設(shè)管內(nèi)流速為1.0m/s,則根據(jù)上式求得水頭損失為0.80m,自由水頭設(shè)為1.5m。 又，消化池采用間歇式排泥運(yùn)行方式，根據(jù)排泥量計(jì)算，一次排泥后池內(nèi)泥面 下降0.5m。則排