污水管網(wǎng)和污水處理廠的設(shè)計-給排水畢業(yè)論文設(shè)計說明書

1、山孑、案乂疼本科畢業(yè)設(shè)計說明書目：聊城市冠縣污水管網(wǎng)和污水處理廠的設(shè)計院 （咅B(yǎng)）：市政與環(huán)境工程學(xué)院業(yè)：給水排水工程摘要本次設(shè)計為聊城市冠縣污水管網(wǎng)和污水處理廠的設(shè)計。 設(shè)計人口密度為 360cap of wastewater treatment plant & wastewater pipe network for liao cheng city. The population density of this design is 360cap. The whole length of the wastewater pipe network is about46.69 km and the

2、service area of the network is about977.27 showed that the maximal burial depth of the pipe network is 7.88m and the maximal diameter of pipes is DN1300. The reinforced concrete pipes are adopted in this design.The wastewater treatment plant lies in the southeast of liao cheng guan xian. The dispose

3、d scale of wastewater treatment plant is 75000 m3d and its area is about 75364 2m .According to the demand of nitrogen and phosphorus removal, also the quality of the influent and effluent, A-A-O. The treatment processis as follow: Influen Coarse grid Pumping grid Grit chamber Anaerobic pond A -A-O

4、Secondary sedimentation tank tertiary wastewater treatment Effluent. The quality of the effluent would reach the standard I -A of theDischarge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant (GB18918-2002).Key Words: Wastewater pipe network; Wastewater treatment; A-A-O; nitrogen and

5、phosphrous removal TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 摘要IABSTRACT I HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)及要求 -1 -畢業(yè)設(shè)計任務(wù) -1-1.2畢業(yè)設(shè)計原始資料 -1- HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第二章 聊城市冠縣城區(qū)排水管網(wǎng)設(shè)計 -3 -2.1排水管網(wǎng)的規(guī)劃和布置 -3-2.1.1排水管網(wǎng)的規(guī)劃 -3 -排水管網(wǎng)的布置 -3 -管網(wǎng)定線和敷設(shè) -3 -2.2排水

6、管網(wǎng)的設(shè)計流量計算 -5-2.2.1污水總設(shè)計流量的確定 -5 -2.2.2設(shè)計管段及各管段的設(shè)計流量的確定 -5 -2.3污水管網(wǎng)的水力計算 -7-2.3.1污水管道設(shè)計參數(shù) -7 -2.3.2管道的水力計算 -9 -污水管道的銜接 -10 -第三章 污水廠設(shè)計規(guī)模及工藝流程 -12 -污水廠廠址的選擇以及工藝流程的選擇 -123.1.1污水廠廠址的選擇 -12 -3.1.2污水處理流程選擇 -12 -3.1.3方案論證-13 -3.1.3.1生物接觸氧化方案 -13 -A2O 方案-14 -SBR 方案-15 -污水處理方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 -15 -污水廠設(shè)計水量計算 -16 -污水處理程

7、度計算 -16 -一級處理構(gòu)筑物的設(shè)計及計算 -17-3.3.1格柵及污水提升泵房 -17 -3.3.1.1中格柵的設(shè)計與計算 -19 -3.3.1.2污水提升泵房設(shè)計與計算 -20 -3.3.1.3細格柵的設(shè)計與計算 -21 -沉砂池（采用平流沉砂池） -23 -初沉池的設(shè)計計算 -26 -二級處理構(gòu)筑物設(shè)計及計算 -30-3.4.1A2O生物反應(yīng)池 -30 -3.4.1.1設(shè)計參數(shù) -30 -3.4.1.2平面尺寸計算 -32 -3.4.1.3進出水系統(tǒng) -33 -3.4.1.4其他管道設(shè)計 -35 -3.4.1.5剩余污泥量 -35 -3.4.2曝氣系統(tǒng) -37 -二沉池的設(shè)計及計算 -

8、42 -3.5三級處理（深度處理） -463.5.1 混合-46 -3.5.2普通快濾池的設(shè)計 -47 -3.5.2.1平面尺寸計算-47 - HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 3.5.2.2濾池高度 -48 - HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 3.5.2.3配水系統(tǒng) -49 -3.5.2.4洗砂排水槽 -54 - HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 3.5.2.5濾池反沖洗 -56 -3.5.2.6進出水系統(tǒng) -57 -3.5.2.7.集配水井

9、及進水出水管路的設(shè)計計算 -58 -消毒接觸池的設(shè)計及計算 -59 -3.5.3.1消毒劑的選擇 -59 -3.5.3.2消毒劑的投加 -59 -3.5.3.3平流式消毒接觸池 -59 -3.5.4計量設(shè)備-61 -3.5.4.1計量設(shè)備選擇-61 -3.5.4.2巴氏計量槽設(shè)計 -62 - HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 第四章 污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 -66 -4.1污泥量計算 -66 -4.1.1初沉池污泥量計算 -66-4.1.2剩余污泥量計算 -67-4.2污泥濃縮池 -68 -4.3污泥消化池 -72 -容積計算 -72-4.3

10、.2平面尺寸計算 -75-4.4污泥脫水 -75 -4.4.1脫水機的選擇 -75-第五章 污水廠總體布置 -76-污水廠的平面布置 -76 -5.1.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 -765.1.2 .管、渠的平面布置 -77 -輔助建筑物的平面布置 -77 -廠區(qū)綠化 -77-道路布置-77-污水廠的高程布置 -785.2.1污水的高程布置 -79-5.2.1.1高程布置的注意事項 -79 -5.2.1.2高程布置的具體計算 -80 -污泥高程布置 -81-第六章 工程總預(yù)算 -83 -6.1排水管道工程投資 -836.2污水處理廠投資估算 -836.3污水處理成本計算 -83 -結(jié)論-85

11、 -謝辭-86 -參考文獻 -87 -第一章畢業(yè)設(shè)計任務(wù)及要求1.1畢業(yè)設(shè)計任務(wù)查閱相關(guān)文獻資料，翻譯2萬字符的英文資料，資料的內(nèi)容與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)。對 聊城市冠縣污水管網(wǎng)進行總平面設(shè)計，確定排水體制，管網(wǎng)定線，并進行管網(wǎng)污水量 及管道水力計算，繪制污水管網(wǎng)的總平面圖和主干管縱剖面圖。根據(jù)污水管網(wǎng)的水量 計算結(jié)果，進行污水泵站的設(shè)計進而確定污水廠的設(shè)計水量并進行污水水質(zhì)的計算， 由已經(jīng)確定的污水處理廠位置和廠區(qū)面積，再根據(jù)污水的水量大小，水質(zhì)的特點確定 污水的處理工藝，做工藝流程設(shè)計，設(shè)計計算構(gòu)筑物及相關(guān)草圖。繪制污水廠平面布 置圖及高程布置圖，繪制污水廠主要處理構(gòu)筑物平面圖、剖面圖和污水泵站工

12、藝圖進行污水廠定員，并估算污水廠投資和運行費用。1.2畢業(yè)設(shè)計原始資料1地形資料聊城市冠縣規(guī)劃圖紙(含地形標(biāo)高)一張，比例見圖紙。2設(shè)計進出水水質(zhì)設(shè)計進水水質(zhì)：BOD5=214mgl; SS=310mgl; TN=42.4mgl ； TP=4.2mgl。設(shè)計出水水質(zhì)：出水滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002) 級A標(biāo)準(zhǔn)。3城市人口聊城市冠縣城區(qū)人口密度為 360人公頃。4氣候條件聊城市年平均氣溫均氣溫為19 T左右，極端最高溫度為412C，極端最低溫度為-9C。全年平均降雨量750 mm,全年主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)，最大土壤冰凍深度 0.6 m5水文和水文地質(zhì)正常水位54.50

13、 m,最高水位55.80 m,最低水位52.00 m,河流寬度40 m,河底高 程 50.70 m。工程地質(zhì)良好，適宜于工程建設(shè)。設(shè)計地震烈度8度污水干管和污水處理廠的地下土壤為砂質(zhì)粘土，平均地下水位在地表以下3.8 m。6主要工業(yè)企業(yè)聊城市冠縣城區(qū)主要用水企業(yè)位置及水量已標(biāo)在規(guī)劃圖紙上。第二章聊城市冠縣城區(qū)排水管網(wǎng)設(shè)計2.1排水管網(wǎng)的規(guī)劃和布置2.1.1排水管網(wǎng)的規(guī)劃（1）排水工程的規(guī)劃和設(shè)計，應(yīng)該遵循以下原則：（2）排水工程的規(guī)劃和設(shè)計，要與鄰近區(qū)域的污水和污泥的處理和處置協(xié)調(diào)。（3）排水工程的規(guī)劃和設(shè)計，應(yīng)處理好污染源治理與集中處理的關(guān)系。（4）城市污水是可貴的淡水資源，在規(guī)劃中要考慮污

14、水經(jīng)再生后回用的方案。（5）排水工程的設(shè)計應(yīng)全面規(guī)劃，按近期設(shè)計，考慮遠期發(fā)展有擴建的可能。（6）對于城市和企業(yè)原有的排水工程在進行改建和擴建時，應(yīng)從實際出發(fā)，在滿足環(huán) 境保護要求下，充分利用和發(fā)揮其效能，有計劃、有步驟地加以改造，使其逐步達到 完善合理化。（7）在規(guī)劃與設(shè)計排水工程時，必須認真貫徹執(zhí)行國家和地方有關(guān)制度的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定。同時，也必須執(zhí)行國家關(guān)于建設(shè)、改建、擴建工程，實行把防治污 染設(shè)施與主體同時施工、同時投產(chǎn)的三同時”規(guī)定，這是控制污染發(fā)展的重要政策。2.1.2排水管網(wǎng)的布置聊城市冠縣城區(qū)東側(cè)有河流，河流自北向南流動。該城區(qū)地有一定坡度，具體情 況是西北高東南低，高

15、差大約 7米。根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范和市區(qū)自然條件及排水現(xiàn) 狀，鋪設(shè)污水干管，排水體制采用雨污分流制，本次設(shè)計只計算污水，雨水不計在內(nèi)。 工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)污水跟生活污水一并由同一管道系統(tǒng)來排放。最終的污水匯入到位于 河流下游的城鎮(zhèn)污水處理廠進行統(tǒng)一處理后排入河流。2.1.3管網(wǎng)定線和敷設(shè)（1）管道的定線管道定線是指在總平面圖上確定污水管道的位置和走向，按照主干管、干管、支 管的順序依次進行。一般來說，地形是影響管道定線的主要因素，宜采用順坡排水， 在管徑、坡度、高程、方向發(fā)生變化及支管接入的地方設(shè)置檢查井，并根據(jù)室外排 水設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，對于不同管徑的管道，相應(yīng)的每隔一定距離應(yīng)設(shè)置一個檢 查井

16、。污水主干管的走向取決于污水廠的和出水口的位置，由于河流地形傾向東南方 向，污水廠在東南角河流旁邊。采用的排水體制也影響管道定線。分流制系統(tǒng)一般有兩個或兩個以上的管道系統(tǒng)， 定線時必須在平面和高程上互相配合。采用合流制時要確定截流干管及溢流井的正確 位置。若采用混合體制，則在定線時應(yīng)考慮兩種體制管道的連接方式。（2）污水管道的敷設(shè)考慮到地質(zhì)條件，地下構(gòu)筑物以及其它障礙物對管道定線的影響，應(yīng)將管道，特 別是主干管布置在堅硬的土壤中，盡量避免或減少管道穿越高地，基巖錢露地帶，或 基質(zhì)土壤不良地帶。盡量避免或減少與河道、山谷、鐵路及各種地下構(gòu)筑物交叉，以 降低施工費用，縮短工期及減少日后養(yǎng)護工作的困

17、難。管道定線時，若管道必須經(jīng)過 高地，可采用隧洞或設(shè)提升泵站；若經(jīng)過土壤不良地段，應(yīng)根據(jù)具體情況采取不同的 處理措施，以保證地基與基礎(chǔ)有足夠的承載能力。當(dāng)污水管道無法避開鐵路、河流、 地鐵或其它地下建（構(gòu)）筑物時，管道最好垂直穿過障礙物，并根據(jù)具體情況采用倒虹 管、管橋或其它工程設(shè)施。由于污水管道為重力流管道，管道的埋設(shè)深度較其它的管線大，且有很多連接支 管，若管線位置安排不當(dāng)，將會造成施工和維修的困難。加以污水管道難免滲漏、損 壞，從而會對附近建筑物、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)造成危害或污染生活飲用水。因此污水管道 與建筑物應(yīng)有一定距離，當(dāng)其與生活給水管道相交時，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管道下面。 本設(shè)計采用污水

18、管道的最低埋深為 1.0米。（3）控制點的確定在污水排水區(qū)域內(nèi)，對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點為控制點。一般來說， 離出水口最遠的點為整個系統(tǒng)的控制點?？刂泣c的管道埋深，影響整個污水管道系統(tǒng) 的埋深。2.2排水管網(wǎng)的設(shè)計流量計算 2.2.1污水總設(shè)計流量的確定聊城市冠縣城區(qū)人口密度為每公頃360人，生活污水設(shè)計流量按每人每日排水140L 設(shè)計，即 140L(capd)。平均日污水流量：式中n 居住區(qū)生活污水定額(L(cap d);N 設(shè)計人口數(shù);cap人”的計量單位。生活污水量總變化系數(shù) Kz:最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值其計算公式為:當(dāng) Q ：5L/s 時，Kz=2.3;(

19、2.2)當(dāng) 5 Q -.1 0 010/s 時，Kz=當(dāng) Q 10 010/s 時，Kz=1.3。所以，Kz=居住區(qū)生活污水設(shè)計流量按下式計算:工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計流量按面源計算，則該城區(qū)總污水設(shè)計流量Qm a = Qi Q 1074.62Ls即 Qmax =1.1m/S2.2.2設(shè)計管段及各管段的設(shè)計流量的確定設(shè)計管段及其劃分兩個檢查井之間的管段采用的設(shè)計流量不變，且采用同樣的管徑和坡度，稱為設(shè) 計管段。在確定設(shè)計管段時，為了簡化計算。不需把每個檢查井都作為設(shè)計管段的起 訖點。因為在直線管段上，為了疏通需要，需在一定距離處設(shè)置檢查井。估計可以采 用同樣管徑和坡度的連續(xù)管段，就可作為一個設(shè)計管段。根據(jù)

20、管道平面布置圖，凡是 集中流量進入，有旁側(cè)管道接入的檢查井均作為設(shè)計管段的起訖點。設(shè)計管段的起訖 點應(yīng)編上號碼，然后計算每一設(shè)計管段的設(shè)計流量。設(shè)計管段的設(shè)計流量每一設(shè)計管段的污水設(shè)計流量包括以下幾種流量：本段流量qi 是從管段沿線的街坊流來的污水量；集中流量q2 是從工業(yè)企業(yè)或其它大型公共建筑物流來的污水量；轉(zhuǎn)輸流量q3 是從上游管段和旁側(cè)管段流來的污水量。對于每一設(shè)計管段而言，本段流量沿線是變化的，即從管段起點的零增加到終點 的全部流量，但為了計算的方便，通常假定本段流量是集中在起點進入設(shè)計管段的。 它接受本管段服務(wù)地區(qū)的全部污水流量。對于本段流量，可以用下式計算：qi二F qo Kz(

21、2.4)式中 qi 設(shè)計管段的本段流量(Ls);F 設(shè)計管段服務(wù)的街區(qū)面積(=36。柵槽寬度B2 =s( n-1) e n=0.01 (36 -1) 0.02 36 =1.07m(3.5)所以每個格柵寬為1.07m，總槽寬為B =2B2 0.2 = 2.34m進水漸寬部分長度為：L1 =(B-BJ/(2ta n20) = (2.34 -1.77)/(2ta n20)=0.78m(3.6) 柵槽出水渠道連接處漸縮部分長度L2 =匚二0.39m。2柵條高度超高采用h2=0.3m，則柵條總高度為：比=0.88+7.88=8.76m格柵水頭損失h1=：(v2/2g)s in： k=2.42 (0.01

22、/0.023 (0.82/2g) sin 60 3 = 0.08 ( 3.7)其中：、 se 43 ( k 取 3,:取 2.42)則柵后槽總高度為 H= Hi + hi =8.76+0.08=8.84m格柵總長度為:(3.8)0 0L=Li L20.5 1.0 Hi/ta n60 =0.78 0.39 0.5 1.0 8.76/ta n60 =7.73m每日柵渣量:w =QmaxWi 86400 =3.65m3/d 0.2m3/dKz 1000(3.9)宜采用機械格柵(10)計算簡圖:11 1 11000I11flL圖3.1中格柵計算草圖設(shè)備選型則宜采用機械清除，中格柵選型：選用LGH 10

23、00型鏈條回轉(zhuǎn)式平面格柵2臺,電動機功率0.75kw，格柵本體為不銹鋼材，清污機耙由計算機根據(jù)時間自動控制，同 時設(shè)機旁急停及啟動按鈕，高水位時格柵清污機連續(xù)工作，與清污機配套的皮帶運輸 機也連續(xù)工作。進水與出水渠道城市污水通過 DN1300mm的管道送入進水渠道中，設(shè)計中取進水渠道寬度 Bi=1.77m，進水水深 h1=46。柵槽寬度(3.13)B2 =s(n -1) en =0.01 (46 -1) 0.01 46 =0.91m所以每個格柵寬為0.91m，總槽寬為B=2B2 0.2 0.91 0.1.92m (考慮中間隔墻 0.1m)。進水漸寬部分長度為：L1 ( B - BJ/(2tan

24、20) =(1.92 -1.24)/(2tan20) = 0.93m柵槽出水渠道連接處漸縮部分長度 L2二Li / 2 = 0.47m格柵水頭損失=(v 2/2g)sin： k =2.42 (0.01/0.01)I 丨 D 3.14 36 A = (0.92/2g) sin60 3=0.26m 其中( = 0 (s/b$3 P =2.42 , k=3),柵前槽總高度：Hi=2，采用并聯(lián)設(shè)計。(1)初沉池沉淀部分有效面積 設(shè)池數(shù)n=2個，表面負荷q2m3/(m2/h)，每組設(shè)計流量0.55m3s(3.14)(3.15)(3.27)A-Q/553600 =9伽2(2)池子直徑D 二4 990 =3

25、6m3.14(3.28)(3)實際水面面積1017.36m2(3.29)(4)實際表面負荷1.1 顯3600 =1.95m3/m2 *hnA 2 1017.36(3.30)(5)單池設(shè)計流量Qmax 1.13 ,Q00.55m / sn 2(3.31)(6)校核堰口負荷q1Q =1.35L/s 符合要求。3.6 二 D(3.32)(7)沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時間t=2.0h(1.0-2.0h)h?二 q t 二 2 2.0 二 4mP壬9h24符合徑深比在612之間的要求沉淀部分有效容積(3.33)V =Ah2 =1017.36 4 =4069.44m3污泥斗部分所需容積按去設(shè)計人口計算SNT

26、1000n(3.34)S:每人每日污泥量，取0.6T :兩次清除污泥間隔時間，設(shè)計中取0.1dN :設(shè)計人口數(shù)n：沉淀池組數(shù)0.6 440000 0.11000 2= 13.2m3污泥斗容積設(shè) r1 =2m (上 口)，r2 =0.5m (下口) ，： =60污泥斗高h5h5 =(斤 72)tan： i(20.5)tan60 = 2.60m(3.35)污泥斗采用圓錐形= 14.3m3(3.36)一 2 2 h5(m 吋2r2 ) _V1 _2 23.14 2.6 (22 2 0.5 0.52)污泥斗以上圓錐體部分污泥容積h4 =(R _r) 0.05 二 0.8mV2h4(R2 Rr1 r12

27、)0.8(182 18 2 22) = 304.79m3 TOC o 1-5 h z 33污泥總?cè)莘e33Vi V2 -14.3 304.79 =319.09m13.2m沉淀池總高度設(shè)超高= 0.3m，緩沖層高h3二0.3mH = h1 h2 h3 h4 h 0.3 4 0.3 0.8 2.6 = 8m沉淀池池邊高度H = h1 h2 h3 = 4.6m注：緩沖層上緣高出刮泥板 0.3m,排泥管直徑為300mm進水集配水井輻流沉淀池分為兩組，在沉淀池進水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水 井平均分配，然后流進每組沉淀池。配水井的中心管直徑D2 二 4Q = 4 1.1 二仙佃 設(shè)計中 v2取

28、 0.7(3.37)二v2. : 0.7配水井直徑4Q 2D3D2= 2.58m 設(shè)計中 v3 取 0.3(3.38)-：V3污水處理程度的計算SS =310(1-50。)155mg/l(仃)進水管及配水花墻沉淀池分成兩組，每組沉淀池采用池中心進水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動。進水管道采用鑄鐵管，管徑 DN=900mm，管內(nèi)流速0.67ms,水力坡度i=0.599 %， 進水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為 1400mm。沉淀池的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個穿孔花墻，過孔流速(3.39) 其中，B2 孔洞的寬度，取0.3m。h2孔洞的高度，取0.8m。n

29、1 孔洞的數(shù)量，取8個。另E么，v2 =0.55/(8 0.3 0.8)=0.29m/s(18)出水堰：沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進入集水槽，然后匯入出水管道排入集水井，出水 堰采用雙側(cè)90三角堰出水堰，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0.4m，三角堰直徑為33.2m，共有478個三角堰。兩側(cè)三角堰寬度為 0.6m，三角堰堰后自由跌落差0.10.15m,三角堰有效水深由公式：-o 6(3.40)Hi =0.7Qi5 =(0.7)2/5 二 0.039m496 + 478三角堰后自由跌落0.15m，則堰上水頭損失為0.189m。(3.41)(佃)堰

30、上負荷式中，q1 堰上負荷(L(s.m)，般小于2.9L(sm);D1三角堰出水渠道平均直徑(m);出水渠道：0.4m，出水槽寬出水槽設(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0.6m,深0.7m，有效水深0.5m，水平流速0.83ms=出水槽將三角堰出水匯集送入出 水管道，出水管道采用鋼管，管徑DN1200mm，管道內(nèi)流速 v=0.67ms水頭損失為1000i=0.599。出水擋渣板三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機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)一個擋渣收集裝置，采用管徑DN300mm的排渣板排出池外。（22）刮泥裝置：沉淀池采用周邊

31、傳動刮泥機，周邊傳動刮泥機的線速度為23mmin，刮泥機底部設(shè)刮泥板，將污泥推入污泥斗，刮泥機上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進排渣裝置。查給水排水設(shè)計手冊 第六冊 常用設(shè)備，選日本潛水式刮泥機，刮泥機敷設(shè)于 池底兩側(cè)鋪設(shè)的軌道上，往復(fù)行走，以刮動收集污泥之污泥斗中，刮泥小車高度為 700mm。（23）排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.2m，連續(xù)將污泥排出池外均質(zhì)污泥池內(nèi)。3.4二級處理構(gòu)筑物設(shè)計及計算3.4.1A2O生物反應(yīng)池3.4.1.1設(shè)計參數(shù)1、水力停留時間A2O工藝的水力停留時間t 一般采用68h,設(shè)計中取t=8h2、曝氣池內(nèi)活性污泥

32、濃度20004000mgL，設(shè)計中取 Xv=3000mgL106rSVI曝氣池內(nèi)活性污泥濃度 Xv 一般采用3、回流污泥濃度Xr式中Xr 回流污泥濃度（mgL）SVI 污泥指數(shù)，一般采用100r 系數(shù)，一般采用r=1.2106Xr1.2 =12000mg/L1004、污泥回流比式中R污泥回流比Xv R Xr1 + RXr 回流污泥濃度（mgL） , Xr = fXr =0.75 X2000=9000mgLR300090001 +R解得：R=0.51、N去除率e = Sl _ S2100%Si式中e TN去除率（%）Si 進水TN濃度（mgL）S2出水TN濃度（mgL）設(shè)計中取S2=15mgL空

33、 15 go% =64.6%42.42、回流倍數(shù)式中R內(nèi)一內(nèi)回流倍數(shù)鴿6 “82設(shè)計中取R內(nèi)為190%3.4.1.2平面尺寸計算1、總有效容積V =Q *t式中V總有效容積（m3）Q進水流量（m3d）,按平均流量計 t水力停留時間（d）3設(shè)計中取 Q=72591 m d3V =72591 8/24=24197 m3,則每段的水力停留時缺氧、厭氧、好氧各段內(nèi)水力停留時間的比值為1: 1:間分別為：缺氧池內(nèi)水力停留時間ti=1.6h厭氧池內(nèi)水力停留時間t2=1.6h好氧池內(nèi)水力停留時間t3=4.8h2、平面尺寸曝氣池總面積A，式中A曝氣池總面積（川）廊道數(shù)設(shè)計中取b=6m,n=52016.426

34、5 67.21mA2O池的平面布置圖如下:3.4.1.3進出水系統(tǒng)1、曝氣池的進水設(shè)計初沉池的來水通過DN1200mm管道送入A2O池首端的進水渠道。在進水渠道內(nèi)， 水流分別流向兩側(cè)，從缺氧段進入，進水渠道寬0.8m，渠道內(nèi)水深0.6m，貝U渠道內(nèi)的最大水流速度為QsVi :Nb1h1式中Vi 渠道內(nèi)的最大水流速度（ms）bi 進水渠道寬度（m）每座曝氣池所需孔口數(shù)（個）f每個孔口的面積（川）1n 丄6.25工程中取8個0.4 0.42、曝氣池的出水設(shè)計A2O池的出水采用矩形薄壁堰，跌落水頭，堰上水頭2H =(fmb、2g式中H 堰上水頭（m）Q每座反應(yīng)池出水量（m3s），指污水最大流量（1.

35、1 m3s）與回流污泥量、回流 量之和（1.1 240%m3s）m流量系數(shù)，一般采用0.4 0.5b堰寬（m）;與反應(yīng)池寬度相等設(shè)計中取m=0.4,b=6m21 1+1 1 沢 240% 石H i.i 240% )3o.31m,設(shè)計中取 0.31m27.4x6 匯 J2x9.82A O反應(yīng)池的最大出水流量為（3一1.1+1.1 240% ) =3.74 ms,出水管管徑采用DN1500mm，送往二沉池，管內(nèi)流速為0.8 mso3.4.1.4其他管道設(shè)計1、污泥回流管在本設(shè)計中，污泥回流比為 50%，從二沉池回流過來的污泥通過兩根DN400mm的回流管道分別進入首端的缺氧池和厭氧池，管內(nèi)流速為0

36、.85ms2、硝化液回流管硝化液回流比為 190%，從好氧池出水至缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm,管內(nèi)流速為0.9ms 3.4.1.5剩余污泥量W =aQ平Sr -bVXv LrQ平 50%式中W 剩余污泥量（kg d）a 污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用 0.5 0.7b污泥自身氧化系數(shù)（d-1）,一般采用0.05 0.1Q平一平均日污水流量（m3d）Lr 反應(yīng)池去除的 SS濃度（kg m3）, Lr =155-10=145mgL=0.145kg m333Sr 反應(yīng)池去除的 B0D5 濃度（kk m ）, Sr =160.5-10=150.5mgL=0.15kg m設(shè)計中取a =0.

37、6, b=0.08W =0.6 72591 0.15-0.08 24197 3 0.145 72591 50%=5988.7 598k d3.4.2曝氣系統(tǒng)為了維持曝氣池內(nèi)的污泥具有較高的活性，需要向曝氣池內(nèi)曝氣充氧。目前，常 用的曝氣設(shè)備分為鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣兩大類，在活性污泥法中，應(yīng)用鼓風(fēng)曝氣的較 多。1.需氧量平均時需氧量02 二 aQSr bVXV式中：02混合液需氧量，kg02d;a活性污泥微生物每代謝 IkgBOD所需的氧氣kg數(shù)；對于生活污水，a值介于0.420.53 之間；Q污水的平均流量，m3d；Sr被降解的BOD濃度，gL ；b每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數(shù)

38、；b值介于0.1880.11之間；V曝氣池有效容積，m3；XV 揮發(fā)性總懸浮固體濃度，gL0本設(shè)計取a=0.5，b=0.15，則: TOC o 1-5 h z 160.5 10300002 =0.5 725910.15 14518.211833.66 kg/d =493.07kg/h10001000最大時需氧量將污水的平均流量換為最大流量，用同上的公式計算，得到最大時需氧量：160.5 103000O2max =0.5 950000.15 14518.213681.94kg / 570.08kg/h10001000最大時需氧量與平均時需氧量之比。2 maxOT570.08493.07= 1.1

39、62.供氣量采用WM-180型網(wǎng)狀膜微孔空氣擴散器，每個擴散器的服務(wù)面積為0.49m2,敷設(shè) 于池底0.2m處，淹沒深度為5.8m，計算溫度定為30C。查表得20C和30r時，水中飽和溶解氧值為：CS(20)=91 mgL; CS(30)=7.63mgL(1)空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb=1.013 為05+9800H式中：Pb出口處絕對壓力，Pa；H 擴散器上淹沒深度，m；本設(shè)計H =5.8m55Pb =1.013 109800 5.8 =1.581 10 Pa空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比為:21(1 )79 21(1 - Ea)100%式中：EA空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率；取12%。則:

40、dJ!100% =18.96%7921 (1 -0.12)(2)曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度條件考慮)PbCsb(30)g(r06?7? 42) TOC o 1-5 h z 式中：Csb(30)30C時，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值，mgL;Cs 30 C時，在大氣壓力條件下，氧的飽和度，mgL。Csb(30)=7.63 ( 1.581 105 186H9.28mg/L(2.066 1042換算為在20C條件下，脫氧清水的充氧量sb(20)RCsb(20)-:1 Csb(T)C 1.0242式中：R 混合液需氧量，kg3.4.3二沉池的設(shè)計及計算二沉池的主要作用為泥水分

41、離。本設(shè)計采用輻流式二沉池，設(shè)n=2組，每池設(shè)計流量為Q =0.55m3/s，從曝氣池流出的混合液進入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量 后流進輻流式沉淀池。(1)沉淀部分水面面積：設(shè)表面負荷q1.5m3/(m2h)(2)(3)F “60055 3600 = 1320m2。 qH池子直徑:4F1.54 1320 -41.01m，取 D=41m。3.14沉淀部分有效水深：設(shè)水力停留時間 t=3h，則,h2 = q t =1.5 3 = 4.5m。(3.61)(3.62)(3.63)(3.64)(3.65)(3.66)(3.67)沉淀部分有效容積:八 Q.C3=5940m3n2污泥部分所需的容積：設(shè)

42、s=0.5L/(人d)，T=4h。35 440000 4 =18.33m21000 n 1000 2 24污泥斗容積：設(shè)A =2m， r2 =1m， :、=60，h5 二(門a)tg60 二 1.73m7T he221 73 223Vi- (r12 r( r2 r2 )(22 2 1 12) = 12.7m333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h4=(R-r) 0.0 0.975mV24(R2 R r1 r1 450.8m33污泥總?cè)莘e：3 V1 V2 =12.7 450.8 = 463.5m沉淀池總高度：設(shè)沉淀池超高h0.3m, h3=0.5m(高處刮泥板至少0.3m

43、)。H h1 h2 h3 h4 h0.3 4.5 0.5 0.975 1.73 =8.01m(3.68)沉淀池池邊高度:(3.69)H = hih2h3 = 0.3 4.5 0.5 = 5.3m。徑深比：2二竺= 9.1，規(guī)范中要求徑深比為612,符合要求。 h24.5進水管計算：設(shè)計流量：Qi =Qmax R Q(3.70)=0.55+0.5 (X42=0.76m3/s。進水管管徑取DN1000mm，流速0.97ms,。進水豎井計算：采用直徑為D2 =2.0m，進水豎井采用多孔配水，配水口尺寸:0.5m 0.8m，共設(shè)10個沿井壁均勻分布；流速 vn060.19m/s，符合要求(0.15 0

44、.2ms)。A 0.5 漢 0.8 漢 10恵a 10孔距 I :丨 20.128m。10穩(wěn)流筒直徑的確定：桶中流速：V3 =0.03 0.02 ms (設(shè)計中取0.03);穩(wěn)流桶過流面積:Q1 _0.76v30.03=25.33m2穩(wěn)流桶直徑D3D34 321543322:6.02 m(13)出水槽計算：采用單邊90 三角堰出水槽集水，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，每側(cè)流量：Q=0.42m3/s 2=0.21 m3 /s。，集水槽中流速 v=0.6m/s，設(shè)集水槽寬8 = 0.6m，槽內(nèi)水深h2=0.58m。槽內(nèi)起點水深hi =h22(3.71)其中,_：s 取 1

45、.0。那么，0 = 2 0.230.582 = 0.62m。0.58設(shè)計中取出水堰后自由跌落0.18m,則集水槽高度為0.18+0.62=0.8m,集水槽斷面尺寸：0.8 0.6m（14）出水堰計算:(3.76)(3.72)(3.73)(3.74)(3.75)Q q = nL n =bL 二 Li L22h = 0.7q5QqU其中，q 三角堰單堰流量（Ls）;L 集水槽總長度（m）Li 集水堰外側(cè)堰長（m）;L2 集水堰內(nèi)側(cè)堰長（m）；n三角堰數(shù)量（個）；b 三角堰單寬（m）；h 堰上水頭（m）；q 堰上負荷L（s m）。設(shè)計中取b=0.10m,水槽距池壁0.5m，貝UL1 (41-0.5

46、2)蔥=125.6m ;L2 =(41 -0.5 2 -0.6 2)二=121.8m ;L J L2 =247.4m ;絲蘭二2474(個)；0.104202474-0.17L/S ;(3.77)2h = 0.7 q 5 = 0.34mq 420q1.70L/(s m) ： 1.8L/(s m)，符合要求。L 247.4出水管：選擇出水管管徑為 DN1000mm , v=0.97mso排泥裝置：沉淀池采用ZBG型周邊傳動刮泥機。周邊傳動刮吸泥機的線速度為 2-3mmin，刮 吸泥跡底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進水豎井中的 排泥管將污泥排出池外。排泥管管徑為350mm

47、，回流污泥量管管徑為700mm，污泥流速v=0.8ms。二沉池 計算如圖3.8。圖3.8二沉池計算圖3.5三級處理（深度處理） 3.5.1混合混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及機械混合等。由于水力混 合難以適應(yīng)水量和水溫等條件變化，且占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管 理麻煩；機械混合耗能大，維護管理復(fù)雜；相比之下，管式靜態(tài)混合器是處理水與混 凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設(shè)備 ，管式混合具有占地極小、投資省、設(shè) 備簡單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點而具有較大的優(yōu)越性。它是有二個一組的混合 單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉混合和反向旋 流

48、三個作用，混合效益達90-95%，本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與水進行混合。在給三級處理過程中原水與混凝劑， 助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善， 從 而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件。 混合是取得良好絮凝效果的重要前提， 影響混合效果的因素很多，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小 等?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。同時只有原水與藥劑的充分混 合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運行成本。設(shè)計總進水量為Q=95000m3d，水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一個混合單 元，投藥管插入管徑的13處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布。靜態(tài)混合器的

49、水頭損失一般小于 0.5m，根據(jù)水頭損失的計算公式(4.1)式中：一一混合單元（個）。設(shè)計中取d=0.7m, Q=0.55 m 3 S,當(dāng)h=0.4時，需2.3個混合單元，當(dāng)h=0.5時，需2.9個混合單元，選DN700內(nèi)設(shè)2個混合單元的靜態(tài)混合器，如圖 4.1所示。圖4.1管式靜態(tài)混合器3.5.2普通快濾池的設(shè)計 3.521平面尺寸計算（1）濾池總面積F =Q.vTT = To - nto - nti式中 F 濾池總面積（m2）;Q 設(shè)計水量（m3 d ）;v 設(shè)計濾速（m/h），石英砂單層濾料一般采用8 10 m h，用 10 14 m h ；T 濾池每日的實際工作時間（h）；To 濾池每

50、日的工作時間（h）；to 濾池每日沖洗后停用和排放初濾水時間（h）；ti 濾池每日沖洗時間（h）；n 濾池每日的沖洗次數(shù)設(shè)計中取n =2 , ti =0.1h，不考慮排放初濾水時間，to =0T=24-2 0.1 =23.8h設(shè)計中選用單層濾料石英砂濾池，取 v = 10m h2F =95000 心0 23.8） = 399.2m（2）單格面積f =F. N式中 f 單池面積（m2）；F 濾池總面積（m2）(4.2)(4.3)雙層濾料一般采(4.4)N 濾池個數(shù)，一般N 2，設(shè)計中取N=8,采用雙排排列2f =F/N =399.2/8 = 49.9m設(shè)計中取L=10m,B=5m，濾池的實際面積

51、 105=50 m2 ,實際濾速 95000/（8 10 5 23.8）9.98m/s當(dāng)一座濾池檢修時，其余濾池的強制濾速vjv/（N -1） =11.41m/h（4.6）3.522濾池高度H 二比 H2 H3 H4式中 H 濾池高度（m）；H1 承托層高度（m）；H 2 濾料層高度（m ）；H3 濾料層上水深（m ）, 般采用1.52.0m；H 4 超高（m ）, 一般米用0.3m；設(shè)計中取 Hi =0.4m,H2 = 0.7m, H 1.8m, H 0.3mH -0.4 0.7 1.8 0.3 = 3.2m(4.5)(4.7)3.5.2.3配水系統(tǒng)（1）最大粒徑濾料的最小化態(tài)流速Vmf =

52、12.261.31：.：J31J 0.542.31m0.54(1 一 m。)(4.8)式中Vmf 最大粒徑濾料的最小化態(tài)流速（cm s ）；d 濾料粒徑（m ）；門一球度系數(shù)；J 水的動力黏度（N，s）. m2 ）m 濾料的孔隙率1 .310.00122.310.38Vmf -12.2 0.981.31 漢0.0010.54 沃(1_ 0.38)0.54 一 1.08Cm s(2)反沖洗強度(4.9)式中 q 反沖洗強度 L (s m2)，一般采用1215L (s m2)k 安全系數(shù)，一般采用1.11.3設(shè)計中取k =1.3q JOkVmf =10 1.3 1.08 =14L. (s m2)反

53、沖洗水流量(4.10)式中qg 反沖洗干管流量(Ls )；(4)干管始端流速Vg4 qg 10”II D2(4.11)式中Vg 干管始端流速(m/s)，一般采用1.01.5m/s ；qg 反沖洗水流量;D 干管管徑(m )；設(shè)計中取D=0.8m配水支管流速(4.12)Lnj = 2a式中 nj 單池中支管根數(shù)；L 濾池長度（m ）;a 支管中心間距（m ）, 一般采用0.25 0.30m;設(shè)計中取L10n j = 2280 根j a 0.25（6）單根支管入口流量（4.13）式中qj單根支管入口流量（L s）；（7）支管入口流速Vjqj 10n廠4 Dj(4.14)式中 Vj 支管入口流速（m

54、/s）， 一般米用1.52.0m/s ；Dj 支管管徑(m )；設(shè)計中取Dj = 0.08mqj 10“ vj-1.74m/s2Dj4單根支管長度1lj (B-D)2(4.15)式中l(wèi)j 單根支管長度（m ）；B 單個濾池寬度（m ）；D 配水干管管徑(m );設(shè)計中取B=5m,D=0.8mlj =0.5(5 -0.8) =2.1m配水支管上孔口總面積(4.16)Fk 二 K f式中Fk 配水支管上孔口總面積0.28%K 配水支管上孔口總面積與濾池面積 f之比，一般采用0.2%設(shè)計中取K = 0.25%配水支管上孔口流速Vkqg(4.17)式中 vk 配水支管上孔口流速ms，般采用5.0 6.

55、0m s單個孔口面積(4.18)式中fk 配水支管上單個孔口面積(mm2)；dk 配水支管上孔口直徑(mm)，一般采用9 12mm設(shè)計中取dk =9mm(12 )孔口總數(shù)(4.19)每根支管上的孔口數(shù)個支管上孔口布置成二排，與垂線成45夾角向下交錯排列，如圖4.2所示孔口中心距(4.20)(4.21)lj2.1ak0.175mnk/224/2孔口平均水頭損失hk 二式中hk 孔口平均水頭損失(m)；q 沖洗強度；L (s m2)J 流量系數(shù)，與孔口直徑和壁厚的比值有關(guān)；K 支管上孔口總面積與濾池面積之比，一般采用0.2% 0.25%設(shè)計中取、：=5mm, K =0.25% ;則孔口直徑與壁厚的

56、比值 蟲=目=1.8，查有關(guān)資右 5料亠-0.68hk14=3.5m圖4.2支管上配水孔口的位置配水系統(tǒng)校核對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度I j與直徑dj之比不大于60對于大阻力配水系統(tǒng)，要求配水支管上孔口總面積與所有支管橫截面積之和的比值小于0.5njfj:0.5(4.22)Sj式中fj 配水支管的橫截面積m每條洗砂排水槽長度B bL o = =(4.24)2式中L o 每條洗沙排水槽的長度(m);B中間排水渠的寬度(m)設(shè)計中取b=0.8m，滿足設(shè)計要求。3.524洗砂排水槽洗砂排水槽中心距aoL(4.23)式中ao 洗砂排水槽中心距mni 每側(cè)洗砂排水槽數(shù)B bL 0 =2.1m2（3

57、）每條洗砂排水槽的排水量qgqo式中 q。一每條洗砂排水槽的排水量（L s）;qg 每個濾池的反沖洗流量（L s）0n2 洗砂排水槽總數(shù)，匕=8（4）洗砂排水槽斷面模數(shù)洗砂排水槽采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面洗砂排水槽斷面模數(shù)x = 1q。（4.26）2 lOOOvo式中x洗砂排水槽斷面模數(shù)qo 每條洗砂排水槽的排水量L sVo 槽中流速m. s，采用0.6m s（5）洗砂排水槽頂距砂面高度He 二eH22.5x + +c（4.27）式中 He 洗砂排水槽頂距砂面高度（m ）；e 砂層最大膨脹率，石英砂濾料一般采用 45% ；排水槽底厚度（m ）；H 2 濾料層厚度（m ）；c 洗砂排水槽超高（m ）o設(shè)

58、計中 e 二 45%,、.二 0.05m, H 2 二 0.7m, c 二 0.08(6)排水槽總平面面積F0 =2xl0n2 bL =2 0.19 2.1 8 0.8 10 =14.38m2,滿足要求（7）中間排水渠中間排水渠為矩形斷面，渠底距洗沙排水槽底部的高度H c =1.73 32qgg b2(4.28)式中H c 中間排水渠底距洗沙排水槽底部的高度（m）;b中間排水渠的寬度（m）； q g 反沖洗排水流量（m3 s）;g重力加速度（ms2 ）。2H c 5 忌=0.743.5.2.5濾池反沖洗濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO(shè)的沖洗水泵供給（1）單個濾池的反沖洗用水總量f q -tW=-

59、1000式中W 單個濾池的反沖洗用水總量（m3 ）；(4.29)t單個濾池的反沖洗歷時（s）設(shè)計中取 t=6min=360s, q=14L(s.m2)W =14 50 360 =252m3用高位水箱沖洗高位沖洗水箱的容積q f t W =1.5 1000式中t 單個濾池的反沖洗歷時s，設(shè)計中取360sW =1.514 50 3601000-378m3托層的水頭損失h3 = 0.022 H1 q(4.31)式中H1 承托層的厚度m，設(shè)計中取0.4mh3 =0.022比 q = 0.022 0.4 14 = 0.12m沖洗時濾層的水頭損失hw4 -砂-1)(1-m)H2水式中hw4 沖洗時濾層的水

60、頭損失 m:砂一濾料的密度kg m3，石英砂的密度一般采用2650kg m3:水一水的密度kg. m3m 濾料未膨脹前的孔隙率(4.32)H 2 濾料未膨脹前的厚度m設(shè)計中取 m0 =0.41, t水=1000kg m3,匸砂二 2650kg m3,H0.7m2650 hw4 =(1) (10.41) 0.7= 0.68m1000沖洗水箱高度Ht二 hw1hw2 hw3 hw4hw5(4.33)式中Ht 沖洗水箱的箱底距沖洗排水槽頂?shù)母叨萴hw1 水箱與濾池間的沖洗管道沿程和局部水頭損失之和m hw2 配水系統(tǒng)的水頭損失mhw5 備用水頭m，般采用1.5-2.0m設(shè)計中取 hwi =1.0,h