水處理二設(shè)計(jì)說明

1、第1章 概況1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)依據(jù)10242081、2班城市污水處理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；2參考資料。（見附錄） 設(shè)計(jì)題目天水市污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容1確定污水及污泥處理方案（處理工藝流程）；2選擇和計(jì)算污水及污泥各處理構(gòu)筑物；3確定并繪制污水處理廠平面布置圖；4計(jì)算并繪制污水及污泥高程圖。 設(shè)計(jì)要求1設(shè)計(jì)說明書應(yīng)按設(shè)計(jì)內(nèi)容和先后次序分章、分節(jié)編寫，計(jì)算部分和構(gòu)造特點(diǎn)應(yīng)附有必要的草圖，對于所采用的數(shù)據(jù)應(yīng)說明其依據(jù)和理由，高程、水力計(jì)算應(yīng)列表進(jìn)行。整理后的說明書應(yīng)編制章、節(jié)目錄，并附上設(shè)計(jì)任務(wù)書和指示書，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)文字簡潔、字跡清晰。2圖紙：a.處理廠平面圖，一般采用單線條繪

2、制，應(yīng)附有構(gòu)筑物編號、管線編號及其他圖例。b.污水和污泥高程圖應(yīng)注明各部分水面標(biāo)高，渠（管）底標(biāo)高，地面標(biāo)高。1.2 設(shè)計(jì)水量 設(shè)計(jì)城市排水體制完全分流制1.2.2 污水量的計(jì)算平均污水量QP=12.2m3/d1.3 設(shè)計(jì)水質(zhì) 進(jìn)水水質(zhì)BOD=250 mg/l PH=77.4 懸浮物=3000 mg/L重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對生化處理無不良影響 出水水質(zhì)SS30mgL，BOD520mgL。1.4 水文氣象、工程地質(zhì)資料1.4.1 氣象資料1氣溫：年平均_20_攝氏度，夏季平均_30_攝氏度，冬季平均_12_攝氏度。2非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向_西北風(fēng)。3冰凍期_日。4年平均降雨量_200_mm。1.

3、4.2 水體、水文地質(zhì)資料1水體資料（1）河流最小流量_0.35_m/s,最小流速_0.5_m/s;河流最大流量_200_ m/s,最大流速_3.0_m/s;河流平均流量_10_ m/s,平均流速_1.2_ m/s;河流最高水位_50_m，正常水位_30_m， 河流最低水位_20_m（2）河流寬度_50_m，河底高程_20_m（3）河水水質(zhì):平均溶解氧_6_mg/L，平均SS_15_mg/L1.4.3 污水處理長廠區(qū)資料廠區(qū)地形平坦，地面標(biāo)高為 50 m,地下水位： 40 m,土壤冰凍深度:_20_ cm,地基承載力： 滿足要求 設(shè)計(jì)地震裂度: 6 度,入廠口管底標(biāo)高： 45 m,管徑： 20

4、00 mm。第2章 城市污水處理方案的確定2.1 水處理方案的確定城市污水廠的二級處理為二級處理系統(tǒng)的核心工藝。該工藝主要是生化處理活性污泥法和生物膜法，前者廣泛采用于城市污水處理，后者多用于生活小區(qū)或小鎮(zhèn)的生活污水處理，以及某些工業(yè)廢水的生化處理。二級處理工藝應(yīng)根據(jù)所要求達(dá)到的處理程度和水質(zhì)水量及當(dāng)?shù)厍闆r來選擇幾種可行的處理工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后以確定最優(yōu)方案。2.1.1 污水處理方案的選擇我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實(shí)踐，在吸取國外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時，結(jié)合我國國情的特點(diǎn)，逐步改進(jìn)提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，主要如下：1對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化

5、技術(shù)路線；2以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線；3以污水?dāng)U散排放為主，處理為輔的技術(shù)路線；4以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路線，結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇：進(jìn)水 粗格柵 提升泵房 細(xì)格柵 平流沉砂池初沉池 消毒加藥計(jì)量槽 接觸池 二沉池 好氧池 缺氧池 剩余污泥 濃縮池 出水 貯泥池 消化池脫水機(jī)房泥餅外運(yùn) 圖2.1 A/O工藝具體流程圖2.2 主要構(gòu)筑物的選擇2.2.1 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。截留污物的清除方法有兩種，

6、即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。2.2.2 進(jìn)水閘井進(jìn)水閘井與第一道格柵共建在一起。2.2.3 污水泵房城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。1.污水泵站的特點(diǎn)及形式泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：(1) 合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4臺或更多時，采用矩形，機(jī)器間、機(jī)組管

7、道和附屬設(shè)備布置方便，啟動簡單，占地面積大；(2) 合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點(diǎn)為啟動及時可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單。非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設(shè)底閥，故需設(shè)計(jì)水位設(shè)備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，本設(shè)計(jì)因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。2.泵站的布置該污水泵站

8、設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲和污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進(jìn)出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。3. 泵房內(nèi)部的排水由于泵房較深，采用電動排水。4. 泵房的通風(fēng)設(shè)施自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點(diǎn)，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。機(jī)械通風(fēng)：采用全部機(jī)械通風(fēng)和部分機(jī)械通風(fēng)。 部分機(jī)械通風(fēng)機(jī)械將電機(jī)排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補(bǔ)充。機(jī)械排風(fēng)可以分別是為電機(jī)分別排風(fēng)。也可以多臺電機(jī)組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于

9、半地下式泵站。2.2.4 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機(jī)顆粒對于水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。1.平流沉砂池優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，易于施工，便于管理。缺點(diǎn)：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機(jī)物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 2.豎流沉砂池優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運(yùn)行管理易行。缺點(diǎn)：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性

10、較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。3.曝氣沉砂池優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂礫與外裹的有機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機(jī)物少。缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置從而使費(fèi)用增加?；谝陨先N沉砂池的比較，本工程設(shè)計(jì)確定采用平流沉砂池。2.2.5 消毒1.接觸池：擬采用折板往復(fù)式接觸池。2.消毒劑的選擇；(1) 液氯優(yōu)點(diǎn)：價格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單。缺點(diǎn)：對生物有毒害作用，并且可產(chǎn)生致癌物質(zhì)。適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠

11、。(2) 漂白粉優(yōu)點(diǎn)：投加設(shè)備簡單，價格便宜。缺點(diǎn)：除液氯去缺點(diǎn)外，尚有投配量不準(zhǔn)確，溶解劑調(diào)制不便，勞動強(qiáng)大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。(3) 臭氧優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機(jī)物 、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或積累性殘余物。缺點(diǎn)：投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯消毒做消毒劑。2.2.6 濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達(dá)到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運(yùn)行方式可分為間歇式和連續(xù)式。1.浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運(yùn)行

12、費(fèi)用較高，貯泥能力小。2.重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運(yùn)行費(fèi)用低，動力消耗小。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用間歇式重力濃縮池。2.2.7 污泥消化池活性污泥法與生物膜法是在有氧的條件下，由好氧微生物降解污水中的有機(jī)物，最終產(chǎn)物是水和二氧化碳。污泥中的有機(jī)物一般是采用厭氧消化法，即在無氧的條件下，由兼性菌及專性厭氧細(xì)菌降解有機(jī)物，最終產(chǎn)物是二氧化碳和甲烷氣，使污泥得到穩(wěn)定。所以污泥厭氧消化過程也成為污泥生物穩(wěn)定過程。消化池的基本形狀由圓柱形和蛋形兩種，本設(shè)計(jì)采用圓柱形。厭氧消化有高溫消化和中溫消化兩種，本設(shè)計(jì)采用中溫消化。2.2.8污泥脫水污泥脫水的方法有自

13、然干化、機(jī)械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械脫水，采用帶式壓濾機(jī)，并設(shè)自然干化廠。 第3章 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 進(jìn)水閘井和進(jìn)水格柵間的設(shè)計(jì) 進(jìn)水閘井污水處理廠進(jìn)水管要求：1. 進(jìn)水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)；2. 管材為鋼筋混凝土管；3. 非滿流設(shè)計(jì)，n=0.014. 由前面的計(jì)算和Qmax=1655.1 L/s,查手冊1得： Dg=1600mm h/D=0.75 1000i=0.5 管內(nèi)v=1.0 m/s h=16000.75=1.2m所以，水面標(biāo)高為：28.8+1.2=30.0m； 管頂標(biāo)高為：28.8+1.60=30.4m。 進(jìn)水閘井

14、工藝設(shè)計(jì)進(jìn)水閘井的作用是匯集各種雨水以改變進(jìn)水方向，保證進(jìn)水穩(wěn)定性。進(jìn)水閘井前設(shè)跨越管，跨越管的作用是當(dāng)污水廠產(chǎn)生故障或維修時，可是污水直接進(jìn)入水體，跨越管的管徑比進(jìn)水管大，取為1700mm。考慮施工方便以及水力條件，進(jìn)水閘井采用格柵間同值等邊長的正方形截面，污水來水管標(biāo)高為28.8米，閘井井底標(biāo)高為28.8-0.15=28.65米，考慮格柵間的寬度，進(jìn)水閘井采用正方形構(gòu)造，面積為6000*6000mm。采用明桿式青銅密封圓形閘門：D=1100mm 重量=1050 啟閉機(jī)的選擇1.啟閉機(jī)的計(jì)算：F=T+W式中：W閘板及螺桿的重量；T克服水壓的阻力，T=fp. 其中f為摩擦系數(shù)，取f=0.3，p

15、為閘門受到的總壓力。 P=1/4d21/2(P1+P2) 式中： P1最高水位時的水壓力；P2最不利水位時的水壓力。設(shè)最高水位為32.00米，則P1=1000（32.00-28.65）=3350/m2 最不利水位與管頂平齊既385.70m，則P2=1000（32.00-30.4）=1600/m2則p=1/43.141.121/2（3350+1600）=2350.88 T=fp=0.32350.88=705.26所以，啟閉機(jī)為F=T+W=705.26+1050=1755.262.啟閉機(jī)的選擇根據(jù)啟閉機(jī)在手冊上查的采用QPL15型手電兩用螺桿啟閉機(jī)。3.1.4 粗格柵的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用兩道格柵，兩道

16、粗格柵、三道細(xì)格柵。粗格柵設(shè)于污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)于污水泵站后。1、設(shè)計(jì)參數(shù) 粗格柵間隙50100mm，0.10-0.50m3柵渣/103 m3； 格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用； 過柵流速一般采用0.6-0.8m/s; 格柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用0.4-0.9 m/s; 格柵傾角一般采用4575；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.17 m/s; 格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺設(shè)有安全和沖洗設(shè)施； 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m,工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于1.2m,機(jī)械清除，不小于1.5m, 機(jī)械格柵的動力裝置一

17、般宜設(shè)在室內(nèi)或采取其他保護(hù)設(shè)備的措施； 設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物必須考慮設(shè)有良好的檢修、柵渣的日常清除。2、粗格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵計(jì)算草圖見圖3-1。設(shè)過柵流速取V=0.75 m/s，柵條間隙e=20mm，格柵安裝傾角=75。柵前水深h=1.60.75+0.1=1.3m,設(shè)計(jì)渠道內(nèi)流速V=0.7m/s(0.6m0.9m)。進(jìn)水渠寬：B=圖3.1 粗格柵計(jì)算草圖 柵條間隙數(shù)n= B=s(n-1)+en式中，B柵槽寬度，m; s柵條寬度，m;e柵條間隙，2040mm; 取20mm.n格柵間隙數(shù)； Qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；傾角；75度；h柵前水深，m; V過柵流速，m/s，取0.61.0 m/sn

18、= 設(shè)兩道格柵，則每臺格柵的間隙n=47個 B=s(n-1)+en=0.01(41-1)+0.0241=1.4m 。 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L1=式中， L1進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m.；B1進(jìn)水渠道寬度，取2.3m;其漸寬部分展開角度，取20；L1=0.7m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2式中：L2柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長度，m。 L2=0.70/2=0.35m。 通過格柵的水頭損失h1=kh0 h0= 式中，h1過柵水頭損失，m。 h0計(jì)算水頭損失，m； g重力加速度，9.81； k系數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，=（s/e）4/3,當(dāng)為矩形斷面時

19、，=2.42 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補(bǔ)償。h1= 柵前槽總高度：柵前槽高H1=34.5-28.7=5.8m 柵后槽總高度： H= H1+ h2=5.8+0.1=5.9m 柵槽總長度L： L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tg=0.7+0.35+0.5+1.0+5.8/tg75=4.1m 每日柵渣量W=式中：W每日柵渣量，W1柵渣量（m3/103污水），取，粗格柵取用小值，細(xì)格柵取用大值，中格柵取用中值。當(dāng)1625mm時，W1=0.050.1,本設(shè)計(jì)取0.07。K生活污水流量總變化系數(shù)。W= m3/d0.2 m3/d， 宜采用機(jī)械清渣。3.2 污水泵房的設(shè)計(jì) 一般規(guī)定（1

20、）應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量，確定污水泵站的規(guī)模，泵站設(shè)計(jì)流量一般與進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量相同；（2） 應(yīng)明確泵站是一次建成還是分期建設(shè)，是永久性還是半永久性，以決定其標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施。并根據(jù)污水經(jīng)泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進(jìn)處理廠處理來選擇合適的泵站位置；（3）污水泵站的集水池與機(jī)器間在同一構(gòu)筑物內(nèi)時，集水池和機(jī)器間須用防水隔墻隔開，不允許滲漏，做法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求；分建時，集水井和機(jī)器間要保持的施工距離，其中集水池多為圓形，機(jī)器間多為方型；（4）泵站構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高出地下水位0.5米的防水措施。 選泵（1）污水泵站選泵應(yīng)考慮因素1) 選泵機(jī)組泵的總抽升能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時污水量計(jì)，并

21、應(yīng)滿足最大充滿度時的流量要求；2) 盡量選擇類型相同和相同口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時的需求；3) 由于生活污水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時才選用清水泵。（2）選泵具體計(jì)算泵站選用集水池與機(jī)器間合建式的矩形泵站。1) 流量的確定Q Qmax=5958.3 m/h，取設(shè)計(jì)秒流量為1655L/s選擇集水池與機(jī)器間合建式矩形泵房，本設(shè)計(jì)擬訂選用5臺泵（4用1備），則每臺泵的設(shè)計(jì)流量為： Q= Qmax /4=1655/4=413.8 L/s2) 集水池容積V 泵站集水池容積一般取最大一臺泵56分鐘的流量設(shè)計(jì)V=413.8606/1000=

22、149m3 有效水深h為3.5米，則水池面積F為: F=V/h=149/3.5=42.57m23) 揚(yáng)程的估算HH=H+2.0+1.0 式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失；1.0自由水頭； H水泵集水池的最低水位H1與水泵出水管提升后的水位H2之差；水泵集水池的最低水位H按吸水井有效水深2.0m計(jì)算，則： H1=進(jìn)水管底標(biāo)高+ h 集水池有效水深過柵水頭損失=28.8+1.60.7520.1=27.9m H2=廠區(qū)地面標(biāo)高+（4m-5m自由水頭）=34.5+5 =39.5mH= H2 - H1=11.6m 則：水泵揚(yáng)程為：H= H+2.0+1.0=11.6+2+1.0=14.6 m

23、取26m4) 選泵由Q=1489.7m/h ，H=26 m，可查手冊11-299頁得：選用400QW1500-26-160型潛水排污泵。 吸、壓水管路實(shí)際水頭損失的計(jì)算（1）設(shè)計(jì)依據(jù)1）吸水管流速0.82.0m/s，安裝要求有向水泵不斷向上的坡度；2)壓水管流速一般為1.22.5 m/s；3)吸壓水管實(shí)際水頭損失不大于2.5m（2）具體計(jì)算1）Q=416.7L/S，吸水管選用DN=600mm的鑄鐵管，壓水管為DN=500 mm的鑄鐵管。 查手冊1知：1000i=17.1 查手冊1知：1000i=5.17水泵進(jìn)出口徑均為400mm2）吸水管路損失吸水管上有：一個喇叭口Dg=800mm, 1=0.

24、1; Dg600 的閘閥一個，2=0.06，Dg600的90彎頭一個，3=0.52；Dg600400的偏心漸縮管一個，4=0.20，直管部分長度為1.5mh局部=0.423 m設(shè)吸水管直管部分長度為1.5m，則，h沿程=iL=1.517.1/1000=0.026 m 吸水管總損失h=0.423+0.026=0.449m;壓水管上有：Dg400500的漸放管一個， 1=0.29; Dg500 的逆止閥一個，2=1.8；Dg500 的閘閥一個，3=0.08；Dg500的90標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個，4=0.64； 壓水管到細(xì)格柵前單管出水井處5=1.0H局部= 設(shè)壓水管管長20m，則h沿程=AKLQ2= 壓水

25、管總損失h=1.117+0.015=1.132m水泵揚(yáng)程校核H=H靜+h+2.0+1.0=11.6+0.449+1.132+2.0+1.0=16.181m所選水泵揚(yáng)程為26m，能夠滿足需求，故選泵合適。 集水池1.集水池形式：污水泵站的集水池宜采用敞開式。本設(shè)計(jì)集水池與進(jìn)水泵站分建，集水池采用敞開式。2.集水池的通氣設(shè)備集水池內(nèi)設(shè)通氣管，通向地外，并將管口做成彎頭或加罩，以防止雨水及雜質(zhì)入內(nèi)。3.集水池清潔及排空措施集水池設(shè)有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，從平臺到底應(yīng)設(shè)供上下用的扶梯，臺上應(yīng)有吊泥用的梁溝滑車。 4.集水池容積計(jì)算1）集水池容積按一臺泵6分鐘的流量設(shè)計(jì)：W=

26、0.42660=90m3 2）有效水深采用4米，則：集水池的面積為：F=37.8m25.集水池的排砂污水雜質(zhì)往往發(fā)表沉積在集水池內(nèi)，時間長腐化變臭，甚至堵塞集水坑，影響水泵正常吸水，因此，在壓水管路上設(shè)有壓力沖洗管D100 mm伸入集水坑，定期將沉渣沖起，由水泵抽走。集水池可設(shè)連通的兩格，以便檢修。圖3.2 3.2.5 泵房高度的確定（1）起吊設(shè)備最大起升重量為 3200kg,即4噸。選擇CD1-5-12D型電動葫蘆。（2）高度的確定H=a+b+c+d+e+h 式中：a單軌吊車梁的高度，取0.1mb滑車的高度，取0.6mc起重葫蘆在鋼絲繩繞緊狀態(tài)下的長度，取1080mmd起重繩的垂直長度；對于

27、水泵為0.85x=0.851080=0.92m;e最大一臺水泵或電動機(jī)的高度，e= 1.66m;h吊起物底部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離，0.2m。H=0.1+0.6+1.080+0.92+1.66+0.2=4.56m集水池最高水位30.0m,最低水位27.9m水泵吸水管軸線高出集水池底1.1m,考慮到管徑和基礎(chǔ)高度的影響,適當(dāng)放大到1.5m定泵房前集水池底標(biāo)高為26.0m,泵房與集水池底在同一平面上,則泵房地下部分高度為:34.5-26.0=8.5m則，泵房高度H總=地上部分+地下部分=4.56+8.5=13.16m 取14m3.3 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖3.3。 圖3.3

28、 細(xì)格柵計(jì)算草圖采用三臺細(xì)格柵，兩用一備，取過柵流速取V=0.8 m/s，柵條間隙e=5mm,格柵安裝傾角=70，柵前水深h=0.75m,則進(jìn)水渠寬1.5m。 柵條間隙數(shù)n= B=s(n-1)+en式中：B柵槽寬度，m; s柵條寬度，m;e柵條間隙，10mm; n格柵間隙數(shù)； Qmax單柵最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；傾角,70度；h柵前水深，m; V過柵流速，m/s，取0.81.0 m/s 取Q=0.8276m/s n= 設(shè)兩道格柵，則每臺格柵的間隙n=267個 B=s(n-1)+en=0.005(267-1)+0.005267=2.66m 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L1=式中： L1進(jìn)水渠道漸寬部分

29、的長度;m.B1進(jìn)水渠道寬度，取1.6m其漸寬部分展開角度，取20；所以， L1=1.6m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2式中：L2柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長度，m。 L2=1.6/2=0.8 m。 通過格柵的水頭損失h1=kh0 h0= 式中：h1過柵水頭損失，m。 h0計(jì)算水頭損失，m； g重力加速度，9.81； k系數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，=（s/e）4/3,當(dāng)為圓形斷面時，=1.83為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補(bǔ)償。 所以：h1= 柵前槽總高度：取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5m柵前槽高H1=h+h2=0.75+0.5=1.25m

30、柵后槽總高度： H=h+ h1+ h2=0.75+0.1+0.5=1.35m 柵槽總長度L： L=L1+L2+0.5+1.0+H/tg=1.6+0.8+0.5+1+1.35/tg70=4.39m 每日柵渣量：W=式中：W每日柵渣量，W1柵渣量?。╩3/103污水），取，粗格柵取用小值，細(xì)格柵取用大值，中格柵取用中值。當(dāng)1625mm時，W1=0.050.1,本設(shè)計(jì)取0.08。 K生活污水流量總變化系數(shù)。 W= m3/d0.2 m3/d，宜采用機(jī)械清渣。3.4 平流沉砂池 沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒（如泥沙，煤渣等，它們相對密度約為2.65）。沉砂池一般設(shè)在泵站前以便減小無機(jī)顆粒對

31、水泵，管道的磨損。也可設(shè)在沉淀池前以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。 沉砂池的類型及特點(diǎn)1.平流沉砂池 它具有截流無機(jī)顆粒效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，排沙方便等優(yōu)點(diǎn)；但沙中夾有有機(jī)物，是沉砂的后續(xù)處理增加了難度；占地大，配水不均勻；容易出現(xiàn)短流和偏流2.曝氣沉砂池 曝氣沉砂池克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)；但增加了曝氣裝置運(yùn)行費(fèi)用較高；工作穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)氣量可控制污水的旋流速度；應(yīng)設(shè)有泡裝置。 3.豎流沉砂池 占地小，排泥方便；運(yùn)行管理易行；但池深大，施工困難，造價高，耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。由于本設(shè)計(jì)采用A/O工藝，曝氣沉砂池對生物池有影響，

32、故不可??；豎流沉砂池，一般不會用于市政污水處理廠。基于3種沉砂池的比較，本工程選用平流沉砂池。 平流沉砂池的設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)1）按最大設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)2）設(shè)計(jì)流量時的水平流速：最大流速為0.3m/s，最小流速0.15m/s3）最大設(shè)計(jì)流量時，污水在池內(nèi)停留時間不少于30s一般為3060s4）設(shè)計(jì)有效水深不應(yīng)大于1.2m一般采用0.251.0m每格池寬不應(yīng)小于0.6m 5）沉砂量的確定，城市污水按每10萬立方米污水砂量為3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，貯砂斗容積按2天的沉砂量計(jì)，斗壁傾角5560度6）沉砂池超高不宜小于0.3m.2.設(shè)計(jì)計(jì)算沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見圖3.3。 圖3.4沉

33、砂池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖1）沉砂池水流部分的長度沉砂池兩閘板之間的長度為流水部分長度：式中，L水流部分長度，mV最大流速，m/sT最大流速時的停留時間，s2）水流斷面積式中，最大設(shè)計(jì)流量，A水流斷面積 ， 3）池總寬度 設(shè)n=2，每格寬b=3.5m B=nb=23.5=7.0m1.65 m7）沉砂室高度采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向排砂口式中：斗高，mL2 由計(jì)算得出 8）沉砂池總高度 超高，0.3m9）驗(yàn)算最小流量在最小流量時，用一格工作，按平均日流量的一半核算 符合流速要求3.出水堰的計(jì)算1）出水堰寬B=7.0m2）堰上水頭 M流量系數(shù)，取0.323）跌水高度 H2=10cm4）堰槽寬度

34、尺寸：7.0m0.6m5）出水管采用 DN=1300mm，則v=1.2 m/s4.進(jìn)水口及貯砂池1）進(jìn)水口尺寸12001200，采用兩個進(jìn)水口，流速校核: 進(jìn)水口水頭損失 2）進(jìn)水口采用方行閘板；SFZ型明桿或鑲鋼鑄鐵方閘門SFZ-12003）沉砂斗采用：H46Z-2.5旋啟式底閥，直徑200 mm排渣管DN=200mm貯砂池尺寸：2.02.02.0m3.5 初次沉淀池初次沉淀池采用輻流式沉淀池 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1）池子的直徑與有效水深的比值，一般采用6122）池徑不小于16m3）池底坡度一般采用0.054）一般采用機(jī)械排泥,也可附有氣力提升或靜水頭排泥設(shè)施5）當(dāng)池徑20m時，也可采用多斗排泥6）進(jìn)出

35、水管的布置采用中間進(jìn)水周邊出水7）池徑20m時,一般采用周邊傳動刮泥機(jī)，其傳動裝置設(shè)在桁架外緣8）刮泥機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度一般為13轉(zhuǎn)/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/mini=0.05r2r1600h1h2h3h5h49）在進(jìn)水口的周圍應(yīng)設(shè)置整流板，整流板的開口面積為池?cái)嗝娣e的10210）浮渣用浮渣刮板收集，刮板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)，在出水堰前應(yīng)設(shè)置浮渣擋板。 設(shè)計(jì)計(jì)算1）沉淀部分水面面積： 圖3.5 初沉池計(jì)算草圖 F= 式中，最大設(shè)計(jì)流量，m3/hn 池?cái)?shù)，取2個表面負(fù)荷，m3/m2.h，取2m3/m2.h F=1489.6m2 2）池直徑： D=44.0，取D=45

36、m3) 沉淀部分有效水深： 設(shè)沉淀時間t=2小時，有效水深 h2=22=4m4）沉淀部分有效容積 V=827.5m3 5）污泥部分所需的容積 設(shè)S=0.7,由于機(jī)械刮泥,所以貯泥時間T=4h,污泥部分所需的容積: V=48.13 m3 式中，S每人每天污泥量，一般采用0.360.83N設(shè)計(jì)人口數(shù)（cap）T貯泥時間,h6）污泥斗容積： 設(shè)污泥斗上部半徑r=2m,污泥斗下部半徑r=1m,傾角=60,污泥斗的高度:h=( r- r)tg60=1.732m污泥斗容積: V1=（r12+r1r2+ r22） 式中，h5污泥斗的高度r1污泥斗上部直徑，取2mr2污泥斗下部直徑，取1m，則V1=（22+2

37、1+12）=12.7m37）污泥斗以上圓錐部分污泥容積：（設(shè)池底徑向坡度為0.05） 則圓錐體的高度：h4=（R-r1）0.05=（22.5-2）0.05=1.025mV2=（R2+Rr1+r12）=（22.52+22.52+22）=595.7m3 共可貯有污泥體積為：V1+ V2=12.7+595.7=608.4m348.13 m38）沉淀池總高度： H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5 式中， h1超高，一般取0.5mh3緩沖層高度，取0.5mH =0.5+4.0+0.5+1.025+1.732 =7.8m9）徑深比校核：D/h2=45/4=11.25 (612之間符合要求)10）集水

38、槽堰負(fù)荷校核 設(shè)集水槽堰雙面出水，則集水槽出水堰的堰負(fù)荷為： =2.7L/(m*s)2.9 L/(m*s) (符合要求)3.5.3 沉淀池進(jìn)水管路的計(jì)算1）設(shè)計(jì)參數(shù)：V1=0.60.8m/s V2=0.20.4m/s V3=0.10.2m/s V4=0.05m/s h=0.8m b=h=0.4m2）池內(nèi)管路的計(jì)算及校核：本設(shè)計(jì)采用兩座沉淀池，單池流量：Q=1.655=0.83m3/s進(jìn)水管：取D1=1200mm，得V1=0.73 m/s，在0.60.8m/s之間 取D2=1700mm，得V2=0.36m/s，在0.20.4m/s之間取=0.15 m/s，可計(jì)算出中心管開孔數(shù)n=Q/（）=17.

39、29個，取n=18個V3=0.14 m/s，符合要求取V=0.05 m/sD=4.9m3）穿孔擋板的設(shè)計(jì)a）擋板為鋼板b）穿孔擋板的高度為有效水深的1/21/3，則擋板的高度為=h2=4=2mc）擋板上的開孔面積占總面積的1020%，可取為15%，則擋板面積：F=3.144.92=30.77m2開孔率取15%,孔徑為100mm，則開孔個數(shù)為：n=588個 攔浮渣設(shè)施及出水堰計(jì)算1）攔浮渣設(shè)施：浮渣用刮泥板收集，刮泥板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)，在出水堰前設(shè)置浮渣擋板，以降低后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷。2）出水堰的計(jì)算本設(shè)計(jì)中出水堰采用環(huán)形雙出水堰，溢流堰形式采用90等腰直角三角形雙出水堰，且內(nèi)外堰之間距離為0

40、.30.5m，取0.5m，沉淀池直徑45m，取外堰直徑44m，內(nèi)堰直徑43m，則堰口負(fù)荷為：q=Q1000/（D1+D2）=2.33L/()2.9 L/()設(shè)過堰水深為43mm，查手冊1中表161得：Q0=0.537 L/s則溢流堰個數(shù)= Q/ Q0=1186個雙堰周長：L=（44+43）=3.14（44+43）=273.18m外堰長：L1=44=3.1444=138.16m內(nèi)堰長：L2=43=135.02m堰口長度：l=180mm則兩堰間距為：s=（44+43）-11860.18/1186=0.05m內(nèi)堰個數(shù)：n1=44/（0.18+0.05）=600個外堰個數(shù)：n2=43/（0.18+0.

41、05）=586個堰總數(shù)為：n=600+586=1186個，符合條件校核堰口負(fù)荷：q=637/（0.181186）=2.892.9 L/() 符合條件 3）出水槽的計(jì)算出水槽寬設(shè)計(jì)為1m，槽內(nèi)水深1.2m則流速V=0.53m/s 介于0.40.6m/s之間，符合要求4）配水設(shè)施：在污水廠中，處理構(gòu)筑物因建成兩座或兩座以上并聯(lián)運(yùn)行，如配水不均一部分構(gòu)筑物超負(fù)荷，處理效果就會很低，另一部分構(gòu)筑物達(dá)不到設(shè)計(jì)負(fù)荷，就不能充分發(fā)揮其功能，為實(shí)現(xiàn)均勻配水應(yīng)在構(gòu)筑物前設(shè)置有效的配水設(shè)施a、設(shè)計(jì)參數(shù)：V1=0.81.0m/s V2=0.6V1 V3=V1V4=0.2 m/s V3 V5=V1 V6=0.6 m/

42、sb、進(jìn)水管路計(jì)算 取進(jìn)水管徑D1=1100mm，知Q=0.827m3/sV1=0.87m/s 上升豎管流速V2=0.87 m/sD2=1.4m，取1400mm 豎管喇叭口流速V3=V1=0.21m/sD=2.23m, 取2300mm 豎管喇叭口長度,取角度=30 h=0.26m 喇叭口上部水深已知V=0.2m/s,由DhV=Qmax h=0.57m 配水井尺寸D5V5=V1=0.11m/sQ=（D52- D32）V5D5=3.40m 配水管直徑作為沉淀池進(jìn)水管直徑采用D=1000mmV=1.05m/s 沉淀池出水渠斷面沉淀池出水渠,水深1m,渠寬1.4mV=0.59m/s 集水井尺寸集水井內(nèi)

43、部隔墻厚取300mmn V6=0.6 m/s h=1m3.6 A/O池的設(shè)計(jì)3.6.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1）流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，基建費(fèi)用可大大節(jié)省。2）反硝化池不需外加碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用。3）A/O工藝的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)。4) 缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化細(xì)菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷。同時缺氧池中進(jìn)行的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行消化反應(yīng)對堿度的需求的一半左右。3.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1）BOD污泥負(fù)荷率：2）當(dāng)時，SVI=1203）回流污泥濃度： mg/L 式中：r系數(shù)，本設(shè)計(jì)

44、取14）污泥回流比：按最大污泥回流比設(shè)計(jì)，計(jì)取R=100% R的取值為（50%100%）5）曝氣池內(nèi)混合污泥濃度 mg/L6）TN去除率 式中：TN去除率； 進(jìn)水總氮濃度； 出水總氮濃度7）混合液的回流比 式中：混合液回流比（內(nèi)回流泵流量按200%設(shè)計(jì)） 總氮去除率8）A/O主要池體設(shè)計(jì)計(jì)算 生化反應(yīng)池的總有效容積V 式中：Q平均日流量, m3/d； K污水的日變化系數(shù)； 進(jìn)入生物反應(yīng)池的BOD濃度，kg/L； 、X同上。 A/O池的有效水深,一般為3.56.0m， 本設(shè)計(jì)取=4.5m，超高取0.5m，則池子總高為5.0m。 反應(yīng)池有效面積 分4組，每組有效面積SS= m2 設(shè)五廊道式曝氣池，

45、廊道寬b=10.0m，則單組曝氣池長： 取54m 污水在A/O池內(nèi)的停留時間t:取各段停留時間之比為： A1：O=1：4則：缺氧池停留時間為t2=1.92h好氧池停留時間為t3=7.68h 剩余污泥量WA、降解BOD產(chǎn)生的污泥量=a（Co-Ce）Q平Co進(jìn)入生物池BOD濃度， 其中認(rèn)為一沉池對BOD的去除率按20%計(jì)算；Ce出水BOD濃度，20 mg/lW1=0.55111024（0.16-0.02）=8470kg/dB、 內(nèi)源呼吸分解泥量W2 式中：b污泥自身氧化率, ,一般為0.05 ； 反應(yīng)池?fù)]發(fā)性懸浮固體（VSS）的濃度，mg/L； f 系數(shù)一般為0.75； XMLSS濃度，mg/L；

46、W2=bVfX=0.05484000.75400010=7260 kg/dC、不可生物降解和惰性懸浮物（NVSS），該部分占TSS約50%，則=(So-Se)Q50%其中，So進(jìn)入生物池SS濃度， 其中認(rèn)為一沉池對SS的去除率按50%計(jì)算；Se出水SS濃度，20 mg/lW3=（0.15-0.02）111050%=7150kg/dD、剩余污泥量W=W1-W2+W3=8360kg/dE、每日生成活性污泥量 F、濕污泥量 G、污泥齡23天9）曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)需氧量（mg/L）值，同時還應(yīng)考慮反硝化過程中放出的氧量和消耗相應(yīng)量有機(jī)物反硝化菌的碳源所相當(dāng)?shù)闹怠?式中： 需氧量，kg/d BOD去除量，kg/d；（）項(xiàng)有機(jī)物降解需氧量 =aQ()=114.310(