排水工程畢業(yè)設計說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1 前言1.1 設計背景 本設計區(qū)域是華北某市東部新區(qū)，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水廠出水水質(zhì)的要求也在不斷提高，出水水質(zhì)要滿足一級A標準。為保證污水和雨水能及時的排放并且達到處理標準，因此需要在排水體制和工藝流程上進行提高，本次設計的排水體制選擇完全分流制，污水處理工藝流程上采用“生物處理+深度處理”的核心處理工藝。1.2 設計任務城市排水工程規(guī)劃設計，具體包括以下內(nèi)容： = 1 * GB3 排水系統(tǒng)體制的選擇，排水管道規(guī)劃及污水處理廠位置選擇。 = 2 * GB3 雨水管

2、道規(guī)劃設計。 城市污水處理廠工藝設計，具體包括以下內(nèi)容： = 1 * GB3 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設計，包括工藝流程的確定、各單元構筑物的工藝設計。 = 2 * GB3 污泥處理方法選擇及污泥處理構筑物的工藝設計計算。污水泵站的工藝設計。可以是終點泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設計計算和泵站工藝圖的繪制。 污水處理廠的平面布置（總圖設計），包括污水處理廠生產(chǎn)性構筑物和建筑物、附屬建筑物、道路、綠化、照明等內(nèi)容。 污水處理廠豎向布置、高程計算及工程投資估算及處理成本計算。1.3 設計依據(jù)（1）華北某市東部新區(qū)城市排水工程設計設計任務書；（2）華北某市東部新區(qū)城市地形圖一

3、張，比例1:10000；（3）污水排入城市下水道水質(zhì)標準(CJ3082-1999)；（4）污水綜合排放標準(GB8978-1996)；（5）室外排水設計規(guī)范(GB50014-2006)；（6）室外給水設計規(guī)范(GB50013-2006)；（7）地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838-2002)；（8）城市生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范（CJJ17-2004）；（9）給水排水工程管道結構設計規(guī)范（GB50332-2002）；1.4 設計原始資料1.4.1 地形與城市規(guī)劃資料城市地形與規(guī)劃平面圖1張（另發(fā)），比例為1：10000。城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)綜合污水量標準表1.1 城市各區(qū)人口密度及綜合污水量標準

4、指指標區(qū)域人口密度（人/公頃）污水量標準（升/人日）區(qū)240160區(qū)230150區(qū)270180區(qū)280190城市各區(qū)中各類地面面的比例（）表1.2 城市各區(qū)中各類地面面的比例（）區(qū)域各種屋面混凝土與瀝青路面碎石路面非鋪砌土路 面公園與綠地區(qū)511213915區(qū)50179816區(qū)4512131020區(qū)48186820工業(yè)企業(yè)排水量和水質(zhì)資料表1.3 工業(yè)企業(yè)排水量及水質(zhì)資料企業(yè)名稱平均排水量/m3/d最大排水量m3/hSS/mg/LCOD/mg/LBOD/mg/L氨氮/mg/L總磷/mg/LpH水溫冶煉廠470068039029001400300.75.826食品廠390038046037002

5、8003216.926紡織廠32004306703100960300.88.325.51.4.2 氣象資料 氣溫等資料該區(qū)位于華北東北部，氣候特點是：年降水量較適中，氣溫較低，夏季涼爽而潮濕，冬季寒冷而濕潤。年平均降水量630毫米，年降水日數(shù)7193天，氣溫10期間降水量約440760毫米。平均暴雨日數(shù)24天，一日最大降水量達276毫米，最大時降雨量69.3毫米。最熱月室外平均相對濕度在77，為全省相對濕度的高值區(qū)。全區(qū)年平均氣溫12.5，年極端最低氣溫-19.5，年極端最高氣溫39.4。最高月平均最高氣溫30.5，月平均最低氣溫-10.2。熱量資源屬全省的中值區(qū)。夏季受臺風影響，平均每年在3

6、次左右。由于所處位置及地形的差異，受海洋影響的程度差別較大，氣候分異明顯。常年主導風向為東北風。1.4.3 地質(zhì)資料排水管網(wǎng)干管處資料：土壤性質(zhì)為亞砂土，冰凍深度-0.52米，地下水位6.5米；（2）污水總泵站和污水處理廠址處：土壤性質(zhì)為亞粘土，冰凍深度-0.52米，地下水位6.5米，土壤承載力：15噸/米2，地震烈度小于6度。1.4.4 收納水體水文及地質(zhì)資料受納水體為河流，排放口資料如下（表1.4）：表1.4 污水處理廠排放口資料流量m3/s流速m/s水位標高m水溫DOmg/lBODmg/lSSmg/lSS允許增加量/mg/l最小流量時（月平均）200.656.5最高水位時800.957.

7、4常水位時600.757.1206.04.0304在污水總排放口下游30公里處有取水口要求： BODmg/l2城市排水管網(wǎng)規(guī)劃設計2.1 排水體制 該區(qū)位于華北某市東部新區(qū)，在新城市規(guī)劃中一般采用分流制，分流制排水系統(tǒng)可以將污水在源頭上進行有效地分離控制，有利于后期污水的處理。3污水處理廠水質(zhì)水量3.1設計人口數(shù)根據(jù)電算的結果，設計區(qū)域服務人口：人，服務工廠：3個。3.1.1 設計污水量 （3.1）式中 城市每天的平均污水量（m3/d）；各區(qū)的平均生活污水量定額m3/（人.d)；各區(qū)人口數(shù)（人）；工廠平均工業(yè)廢水量（m3/d）；本設計共分為四個區(qū)，各區(qū)人口數(shù)計算：（人）；（人）；（人）；（人）

8、；（人）。 通過上面的計算，驗證了電算的正確性。 3.1.2 設計秒流量 （3.2）式中 設計秒流量(L/s)；工業(yè)廢水設計秒流量(L/s)；各區(qū)的平均生活污水量（m3/s）；總變化系數(shù)。3.1.3 污水處理廠設計秒流量進行城市污水處理廠設計時，工業(yè)廢水的設計流量采用平均流量。電算軟件最終計算結果為878.1L/s，與計算結果一致。3.2 設計進水水質(zhì)3.2.1 設計參數(shù)選取依據(jù)1）根據(jù)居民生活污水水量、水質(zhì)和工業(yè)廢水中所含有的懸浮物濃度以及生化需氧量，參照室外排水設計規(guī)范 GB50014-2006和污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準CJ 3432010，本設計參數(shù)取值如下： = 1 * GB3 *

9、MERGEFORMAT ； = 2 * GB3 * MERGEFORMAT ； = 3 * GB3 * MERGEFORMAT ； = 4 * GB3 * MERGEFORMAT ； = 5 * GB3 * MERGEFORMAT ； = 6 * GB3 * MERGEFORMAT 。2）工業(yè)企業(yè)排水量及水質(zhì)資料如表3.1：表3.1 工業(yè)企業(yè)排水量及水質(zhì)資料企業(yè)名稱平均排水量/m3/d最大排水量m3/hSS/COD/BOD/氨氮/mg/L總磷/mg/LpH水溫mg/Lmg/Lmg/L冶煉廠470068039029001400300.75.826食品廠3900380460370028003216

10、.926紡織廠32004306703100960300.88.325.5工業(yè)企業(yè)排放污廢水中的污染物最高濃度必須要達到污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準CJ3432010，對于工廠污廢水處理的排放程度如表3.2：表3.2 工廠污廢水排放處理程度企業(yè)名稱平均排水量/m3/d最大排水量m3/hSS/ mg/LCOD/ mg/LBOD mg/L /氨氮/mg/L總磷/mg/LpH水溫冶煉廠4700680400500300300.35.826食品廠3900380400500300320.36.926紡織廠32004304001000600300.38.325.5要想達到工業(yè)企業(yè)污廢水排入城市下水道水質(zhì)標準，需

11、要對工業(yè)廢水進行預處理：（1）冶煉工業(yè)廢水的BOD5CODcr為0.76左右，可生化性較好，采用化學法與生物法組合工藝。處理工藝流程圖見圖3.1。污水污水化學中和生物絮凝池濃縮池達標排放壓濾機渣場石膏外銷石灰乳PAM圖3.1 冶煉廠廢水處理工藝流程圖（2）食品廠廢水的BOD5CODcr為0.76左右，可生化性較好。選用SBR工藝。處理工藝流程見圖3.2廢水廢水格柵調(diào)節(jié)池SBR池貯泥池氣浮器貯泥池壓濾機泥餅外運泵加藥排泥圖3.2 食品廠廢水處理工藝流程圖（3）紡織廠廢水的BOD5CODcr為0.31左右，可生化性并不高。設計“水解混凝復合生物池”的處理工藝。具體工藝流程見圖3.3廢 水廢 水篩濾

12、池調(diào)節(jié)池厭氧池接觸氧化池污泥回流預沉池斜管沉淀池氧化脫色池出水NaClOPAC圖3.3 紡織廢水處理工藝流程圖3.2.2 污水廠設計進水水質(zhì)1）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水SS濃度 （3.3）式中 各區(qū)的平均生活污水量（m3/d）；平均工業(yè)廢水量（m3/d）；各分區(qū)生活污水的SS濃度（mg/L）;各工廠工業(yè)廢水的SS濃度（mg/L）;各區(qū)人口數(shù)（人）；每人每天排放的SS克數(shù)g/(人d)。 2）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水BOD5濃度 （3.4）式中 污水的BOD5濃度（mg/L）；各分區(qū)生活污水的BOD5濃度（mg/L）；各工廠工業(yè)廢水的BOD5濃度（mg/L）； 每人每天排放的BOD5克數(shù)g

13、/(人d) 。3）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水總氮濃度 （3.5）式中 各分區(qū)生活污水的總氮濃度（mg/L）；各工廠工業(yè)廢水的總氮濃度（mg/L）； 每人每天排放的總氮克數(shù)g/(人d) 。4）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水總磷濃度 （3.6）式中 不同分區(qū)生活污水的總磷濃度（mg/L）；不同工廠工業(yè)廢水的總氮濃度（mg/L）；每人每天排放的總磷克數(shù)g/(人d) 。5）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水氨氮濃度 （3.7）式中 不同分區(qū)生活污水的氨氮濃度（mg/L）；不同工廠工業(yè)廢水的氨氮濃度（mg/L）； 每人每天排放的氨氮克數(shù)g/(人d) 。6）生活污水和工業(yè)廢水混合后污水COD濃度 （3.8）式中

14、 不同分區(qū)生活污水的COD濃度（mg/L）；不同工廠工業(yè)廢水的COD濃度（mg/L）； 每人每天排放的COD克數(shù)g/(人d) 。3.2.3 污水廠設計出水水質(zhì)污水經(jīng)過處理廠處理后排放，必須達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB189182002）中的一級A排放標準，應當滿足如下表所示：表3.3 一級A標準（日均值）（mg/L）序號基本控制項目一級A標準1化學需氧量（COD）502生化需氧量（BOD5）103懸浮物（SS）104總氮(以N記)155氨氮（以N記）5（8）6總磷（以P記）0.57色度308pH6-99類大腸菌群數(shù)（個/L）10003.3污水處理程度計算污水廠出水水質(zhì)執(zhí)行一級A標準。

15、BOD5處理程度計算按河流中溶解氧的最低容許濃度計算求出水口處DO的混合濃度 (3.9)式中：混合后出水口處水體中的溶解氧濃度（mg/L）污水排入河流95%保證率枯水位時流量（m3/s）河流原有的溶解氧濃度（mg/L） 河流平均流量（m3/s）出水口處污水的溶解氧濃度（mg/L），設計中采用1.5 mg/L 求出水口處水溫的混合溫度 (3.10)式中 混合后出水口水體中的水溫（）河流原有的水溫（）出水口處污水的水溫（）求水溫為20時的耗氧速率常數(shù)k1值 (3.11)式中： 20時的耗氧速率常數(shù)，一般采用0.1/d溫度系數(shù)，一般采用1.047求水溫為20時的復氧速率常數(shù)K2值 (3.12)式中：

16、20時的耗氧速率常數(shù)，一般采用0.20.5/d本設計取0.3/d求起始點的虧氧量DOO和臨界點的虧氧量DOc (3.13) (3.14)式中：河流在污水排入起始點處虧氧量濃度（mg/L）20時的飽和溶解氧濃度（mg/L）河流在溶解氧為4.0 mg/L的臨界點虧氧量濃度（mg/L）查表得=9.2 mg/L 求起始點的有機物濃度和臨界時間 (3.15) (3.16)式中：河流在污水排入的起始點BOD5濃度（mg/L）河流從起始點流到臨界點的臨界時間（d） 采用試算法：第一次試算取計算得將計算值代入下式計算得第二次試算取計算得將計算值代入下式（滿足要求）因此：求起始點允許的20時BOD5濃度（mg/

17、L） (3.17)式中：河流在污水排入的起始點處BOD5濃度（mg/L）BOD5的時間（d），一般采用5d計算污水處理廠允許排放的BOD5濃度 (3.18)式中：處理后污水允許排放的BOD5濃度（mg/L）河流中原有的BOD5濃度（mg/L）按河流中BOD5的最高允許濃度計算計算由污水排放口流到下游取水口的排放時間 (3.19)式中：污水排放口流到下游取水口的時間（d）污水排放口距下游取水口處的距離（m）20標準下河流的BOD5值L5河河流任一時段最高允許的BOD5值L5ST20時的的值代入數(shù)據(jù)計算處理程度 (3.20)式中：進水BOD5濃度（mg/L）按二級生物處理后的水質(zhì)排放標準計算根據(jù)國

18、家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 189182002）中規(guī)定城市二級污水處理廠一級標準，總的出水口處污水的BOD5濃度為10mg/L，則 (3.21)計算BOD5的處理程度按照方法(3)得出的BOD5處理程度較高，因此本污水處理廠BOD5處理程度為95.4%。SS處理程度計算按水體中SS允許增加量計算排放的SS濃度計算處理后污水總出水口的SS濃度 (3.22)式中：處理后污水的SS濃度（mg/L）污水排入河流后混合水體中允許增加的SS值（mg/L）污水排入河流95%保證率枯水位時流量（m3/s）河流中原有的SS濃度（mg/L）計算處理程度 (3.23)式中：進水的SS濃度（mg/L）按二級

19、生物處理后的水質(zhì)排放標準計算SS處理程度根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 189182002）中規(guī)定城市二級污水處理廠一級標準，總的出水口處污水的SS濃度為10 mg/L (3.24)計算SS處理程度按照方法（2）得出的SS處理程度處理程度高于方法（1），所以本污水處理廠SS的處理程度為96.5%。污水的氨氮處理程度計算根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 189182002）中規(guī)定城市二級污水處理廠一級標準，總的出水口處污水的氨氮濃度為5 mg/L (3.25)式中： 進水的氨氮濃度（mg/L）處理后污水允許排放的氨氮濃度（mg/L）污水的COD處理程度計算根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處

20、理廠污染物排放標準（GB 189182002）中規(guī)定總的出水口處污水的COD濃度為50 mg/L (3.26)式中：進水的COD濃度（mg/L）處理后污水允許排放的COD濃度（mg/L）污水的總磷處理程度計算根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 189182002）中規(guī)定，總的出水口處污水的總磷濃度為0.5mg/L (3.27)式中：進水的TP濃度（mg/L）處理后污水允許排放的TP濃度（mg/L）污水的TN處理程度計算根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 189182002）中規(guī)定總出水口處污水的TN濃度為15 mg/L (3.28)式中：進水的TN濃度（mg/L）處理后污水允許

21、排放的TN濃度（mg/L）4 污水處理工藝流程4.1 工藝選擇介紹進水粗格柵提升泵房細格柵鐘式沉砂池DE氧化溝輻流二沉池管式混合器纖維濾池進水粗格柵提升泵房細格柵鐘式沉砂池DE氧化溝輻流二沉池管式混合器纖維濾池紫外消毒池回流污泥剩余污泥儲泥池污泥脫水污泥干化配水井肥料巴氏計量槽出水根據(jù)處理要求，設計工藝流程如下圖所示：圖4.1污水處理廠工藝流程方案一原污水原污水粗格柵提升泵房細格柵旋流沉砂池輻流二沉池A2/O池平流沉淀池鼓風機房輻流二沉池污泥泵房網(wǎng)格絮凝+斜板沉淀池巴氏計量槽出水貯泥池污泥濃縮脫水一體化設備泥餅外運砂水分離器排砂柵渣柵渣外運紫外消毒池 圖4.2污水處理廠工藝流程方案二4.2 工

22、藝流程方案選擇4.2.1 方案技術經(jīng)濟比較方案的技術經(jīng)濟比較如下表所示： 表4.2氧化溝、A2/O工藝技術比較：氧化溝（O.D）工藝A2/O工藝前期預處理常規(guī)一級處理工藝可省略初沉池需設置初沉池（進水要求較高）流態(tài)介于PF與CSTRCSTR水力停留時間（h）1030811污泥濃度MLSS(mg/L)2000600030004000 BOD5污泥負荷率kg/(kgd)0.030.10.130.2污泥齡 (d)20301520污泥回流比 (%)6020050100混合液回流比100300曝氣方式多采用表面曝氣（延時曝氣，完全氧化）多采用鼓風曝氣除磷A2/O較好，去除率7080%脫氮（反硝化效果）A

23、2/O較好，去除率6070%能耗，控制水平較高氧化溝后續(xù)深度處理混凝+過濾（繁瑣）混凝+沉淀（簡易）表4.3 工藝經(jīng)濟比較工程DE氧化溝A2/O規(guī)模單位造價(元)總價規(guī)模單位造價總價（萬元）粗格柵提升泵房80000m3/d2520080000m3/d25200沉砂池80000m3/d54080000m3/d864初沉池80000m3/d68544生化池288006001728250006001500污泥濃縮池污泥回流泵房1800045812520045113污泥脫水機房540020001080720020001440污泥晾曬場80000m3/d324硝化液回流泵房120004048曝氣系統(tǒng)11

24、2825002828102500203二沉池80000m3/d10080080000m3/d100800混凝池80000m3/d80000m3/d斜板沉淀池80000m3/d纖維濾池80000m3/dUV消毒池80000m3/d80000m3/d巴氏計量槽80000m3/d21680000m3/d216匯總（萬元）經(jīng)過表4.3、表4.4的技術經(jīng)濟比較發(fā)現(xiàn)，兩方案在技術上都是滿足要求的；在造價相近的條件下，A2/O水力停留時間短，曝氣系統(tǒng)簡易，因此選用方案二5 構筑物設計計算5.1設計水量城市污水處理廠設計流量=877.08L/s=79799 m3/d ；平均流量=685.5L/s=59226.

25、6 m3/d，在這里對流量放大取整，則設計流量=80000 m3/d；平均流量=60000 m3/d5.2 進水井及閘板計算進水管設計流量80000 m3/d，進水管管徑D=1400mm，流速v=0.90m/s。進水井在進水井出水口位置設置進水閘板，且在進水閘井前設置放空管，管徑比進水管略大取D=1500mm。設計計算選用ZMF型明桿式鑄鐵方閘門：尺寸為LB=1.21.2m，采用 XLQ-5 型手、電兩用螺桿式啟閉機。性能參數(shù)如下表 表5.1 螺旋式啟閉機技術性能參數(shù)型號形式啟閉能力(t)啟閉速度 (m/min)重量 (kg)電動機功（kw)生產(chǎn)廠家SDQ-5手、電螺桿式 啟閉手電1801.1

26、江都市、通州市給水排水設備制廠 5 0.2165.3 粗格柵計算設計兩組粗格柵，柵前明渠水深水流速度v=0.6m/s柵條的間隙數(shù)設過柵流速v=0.87m/s，格柵傾角=60，柵前水深h=0.8m，柵條間隙寬度b=25mm，則： (5.1) (5.2)取n=23個。柵槽寬度B柵槽寬度取0.2m柵條寬度S=0.01m則柵槽寬度 (5.3)通過格柵的水頭損失h1進水渠道漸寬部分的長度L1：設進水渠道內(nèi)的流速為0.83m/s，進水渠寬B1=0.5m，漸寬部分展開角度1=20 (5.4)格柵與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2 (5.5)通過格柵的水頭損失h1: (5.6) (5.7) 阻力系數(shù)水頭損失受

27、污染堵塞時增大倍數(shù)，一般為3為安全起見，取為0.25m。格柵總長度L (5.8)柵前渠道深，m超高，m每日柵渣量W (5.9)本設計格柵間隙為25mm，取0.05 m3/103m3污水。采用機械清渣。5.4 污水提升泵房水泵流量確定設計選擇5臺QW型潛污泵，四用一備，則每臺水泵的流量 （5.10）選擇300QW800-15-75型號潛污泵，具體參數(shù)見下表5.2 表5.2 潛污泵參數(shù)型號排出口徑mm流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/min功率KW300QW900-15-753009001599075依據(jù)水泵安裝尺寸，取提升泵房平面尺寸為LB=115m。水泵揚程確定提升泵房內(nèi)水泵允許最低吸水高度：吸水口距

28、池底0.750m，水泵高度2.320m，要求水泵2/3以上位于水面以最大一臺泵5min流量為75m3,水位變化高度為 （5.11）泵房內(nèi)最低吸水水位：2.3+1.36=3.66m 集水池最低工作水位與所需提升最高水位之差為：（其中12.87為提升泵房水面標高） 出水管水頭損失：每臺水泵用1根出水管，每根出水管管徑為500mm,流速為1.05m/s，1000i=2.6，設管總長40m，總的損失為: （5.12）泵站內(nèi)自由水頭為1.0m，管線水頭損失假設為1.5m，水泵總揚程： （5.13）所選水泵型號滿足要求。5.5 細格柵設計兩組細格柵，柵前明渠水深水流速度v=0.7m/s柵條的間隙數(shù)設柵前水

29、深h=0.8m，格柵傾角=60，過柵流速v=0.9m/s，柵條間隙寬度b=10mm，格柵傾角=60，則： (5.14) (5.15)取n=60個。柵槽寬度B柵條寬度：S=0.01m則柵槽寬度 (5.16)通過格柵的水頭損失h1進水渠道漸寬部分的長度L1：設進水渠道內(nèi)的流速為0.6m/s，進水渠寬B1=0.6m，漸寬部分展開角度1=20， (5.17)格柵與出水渠道連接處的漸窄長度L2 (5.18)通過格柵的水頭損失h1: (5.19) (5.20) 阻力系數(shù)系數(shù)，受污染堵塞時增大倍數(shù)，一般采用3格柵總長度L (5.21)超高，0.3m每日柵渣量W (5.22)采用機械清渣。5.6 旋流沉砂池旋

30、流沉沙池有鐘式沉沙池和比流沉沙池兩種，本次設計采用鐘式沉沙池。 設計參數(shù)的選取 本設計采用2座鐘式沉砂池，最大的設計流速為0.25m/s，最小的設計流速為0.15m/s；超高取0.3m。（2）設計計算 根據(jù)污水量從給排水設計手冊第5冊城鎮(zhèn)排水直接選型，選用型號為12的旋流式沉砂池。旋流式沉砂池型號12的尺寸參數(shù)如下表（單位mm）：表5.3 旋流沉砂池參數(shù)型號流量(萬m3/d)ABCDEFJLPA124.5036601520720152046020309401520152060（3）沉砂池所需的容積 (5.23)式中 T=1d，X=30m3/106m3污水。 。沉砂池的總高度由上面的參數(shù)表可知：

31、 。 (5.24)（5）進水渠道格柵出水渠道為1.5m，單個沉砂池進水渠寬度為0.72m。（6）出水渠道單個沉砂池出水渠道寬度為1.52m，兩個沉砂池的出水匯至一個總的出水渠，渠寬2.5米，再通過DN1100mm的管道送入平流沉淀池。（7）排砂裝置本設計除砂機采用XLCQ型旋流沉砂器2臺，其性能參數(shù)見下表：表5.4 除砂機性能參數(shù)型號處理量(m3/h)攪拌裝置配套吸砂泵 配套砂水分離器葉輪轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)流量(L/s)功率(kW)揚程(m)LSSF-260XLCQ-3000180120.5530418（8）放空管放空時間2小時，管徑DN150。5.7 初次沉淀池設計選用2組平流沉

32、淀池池子總面積A（m2） (5.25)式中：設計流量，m3/sq表面負荷，m3/（m2h），取2.0 m3/（m2h）則：沉淀部分有效水深h2(m) (5.26)沉淀時間取1.5h則：沉淀部分有效容積V1（m3） (5.27)池長L（m） (5.28)水平流速取=6.1mm/s則：池子總寬度B（m） (5.29)池子格數(shù)n（個）取每個池子分格寬度為4.5m，則池子個數(shù)為n (5.30)設計采用兩組，每四格為一組長寬比校核長深比校核污水部分需要的總體積V（m3） (5.31)式中：每人每日污泥量，L/(人d)；兩次清污間隔時間，d,取=12h取污泥量為26g/(人d)，污泥含水率95%，則：每格

33、池污泥部分所需容積：污泥斗容積每個沉淀池用一個污泥斗，污泥斗頂寬2.7m，底寬0.8m，斜面與水平面夾角60 (5.32)代入數(shù)據(jù)得池子總高度H（m） (5.33)式中：超高，取0.4m有效水深緩沖層高度坡面落差，進水設計從沉砂池出來的污水進入沉淀池明渠配水槽，進水水頭損失： (5.34)出水設計采用指型集水槽，由集水槽匯流至出水槽，設計出水管DN900，取出水槽1.2m。則出水水頭損失： (5.35)放空管放空時間1h,放空管管經(jīng)為300mm通過計算弗勞德數(shù)來復核沉淀池中水流的穩(wěn)定性 （5.36）式中： 弗勞德數(shù)； 水力半徑（m）；水流斷面面積（m2）； 本設計的弗勞德數(shù)1.210-5介于0

34、.00010.00001之間，符合要求。5.8 A/A/O生化反應池設計進水水質(zhì)如下表所示設計參數(shù)選取污泥回流比50%55%，混合液回流比200%，污泥負荷:N=0.13kgBOD5/(kgMLSSd),X=3500mg/L,回流污泥濃度： (5.37)設計計算反應池容積 (5.38)水力停留時間 (5.39)各反應池容積為：校核N、P負荷好氧段N負荷 (5.40)厭氧段P負荷 (5.41)符合要求。剩余污泥量 (5.42) (5.43) (5.44)式中：污泥增值系數(shù)取0.60；污泥自身氧化系數(shù)取0.05；揮發(fā)性百分比取0.70；則：污泥含水率為99.5%，所以濕污泥含量為：反應池尺寸反應池

35、設兩組，單池容積： (5.45)有效水深h=4.5m，單池有效面積： (5.46)缺氧、厭氧各設一個池，單池有效面積為511m2；曝氣池有效面積1533.2m2 ，采用3格廊道推流反應器，廊道寬為b=9m。單池反應池長度 (5.47)校核：超高取1.0m，則反應池總高H=5.5m。厭氧池、缺氧池池寬與曝氣池相同，取27m，則池長取18.9m。反應池進水管設計單組反應池進水管設計流量：管道流速取0.99m/s，則管道過水斷面面積： (5.48) (5.49)出水堰按矩形堰流量公式計算： (5.50)式中堰寬b=7m， (5.51)所以，堰上水頭： (5.52)出水管反應池出水管設計流量管道流速取

36、1.20m/s，過水斷面面積管徑： (5.53)放空管設計 (5.54)放空時間1h，曝氣系統(tǒng)設計計算實際需氧量AOR碳化需氧量D1 (5.55)硝化需氧量D2 (5.56)脫氮產(chǎn)氧量已知每還原1KgN2產(chǎn)生2.86 KgO2總需氧量AOR (5.57)最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則 (5.58)去除每1KgBOD5的需氧量 (5.59)標準狀態(tài)需氧量SOR采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。將實際需氧量AOR換算成標準狀態(tài)下的需氧量SOR。 （5.60）式中：20時的氧的飽和度，查表取9.16mg/L：取25：T時氧的飽和度：溶解氧濃度，取2 mg/L：空氣擴散裝置出水口的絕對壓力值，按下式計

37、算空氣泡離開池表面時，氧的百分比值，按下式計算：確定計算溫度條件下氧的飽和度： （5.61）最大時標準需氧量：去除每1kgBOD5的標準需氧量： （5.62）單池小時供氧量：（曝氣池平均時供氧量） （5.63）選擇BG-1型剛玉曝氣器，剛玉微孔曝氣板。圖5.3 空氣管線計算簡圖 如圖設計中單個曝氣池采用一根曝氣干管，10條曝氣豎管，豎管連接6根曝氣支管；每條曝氣支管連接120個曝氣頭，兩側各安裝10個。則每個空氣擴散器的配氣量為通過流速和空氣量從空氣管計算圖上查取管經(jīng)，計算結果見附表空壓機的選定所需空氣壓力： （5.64）式中：供風管道沿程和局部水頭損失之和，計算得856.89pa=0.84m

38、H2O：淹沒水頭，3.80m：曝氣器阻力0.40m所以，所需空氣機壓力為5.0149.848kPa空壓機供氣量最大時為：平均時為：故選取 ARE200羅茨鼓風機6臺，六用一備，鼓風機參數(shù)如下：表5.5 鼓風機技術參數(shù)型號功率KW供氣量m3/min風壓kPa傳動方式重量kgARE200454968.6直聯(lián)300厭氧池設備選擇在厭氧池中設置導流墻，從而將厭氧池分兩格，厭氧池有效容積：每格一臺潛水推進器，推進器參數(shù)如下表所示： 表5.6 推進器技術參數(shù)型號功率KW電流A葉輪直徑mm葉輪轉(zhuǎn)速r/min重量材質(zhì)QJB-5/4-2500/2-56P511.9250056170聚氨酯污泥回流設備回流比R=0

39、.54，污泥回流量 （5.65）混合液回流設備設置混合液回流泵：混合液回流比R=2，混合液回流量： （5.66）選用兩臺QJB-W型回流泵，一用一備，回流泵的參數(shù)如下表所示： 表5.7 混合液回流泵技術參數(shù)型號電機功率kw額定電流A葉輪直徑mm防護等級絕緣等級公稱直徑mmQJB-W5516615IP68F6005.9 輻流式二沉池本設計選擇兩組輻流二沉池，采用中心進水，周邊出水，單個二沉池的設計流量為0.463m3/s。（1）沉淀池表面積： (5.67)式中： 沉淀池單池的設計流量，Q=0,463 m3/s；表面負荷，取1.2m3/(m2h)；（2）沉淀池直徑： 取直徑43.00 (5.68)

40、（3）實際水面面積： (5.69) （4）實際表面負荷： (5.70) （5）沉淀部分有效水深： (5.71)式中： 沉淀時間（h）本設計取3.5h（6）徑深比校核： ，介于612之間，符合要求 (5.72) （7）污泥部分所需容積： (5.73) 式中： 日平均流量（)；N設計沉淀池的個數(shù)；X曝氣中污泥濃度（mg/L)，X=4000mg/L；二沉池排泥濃度（mg/L)，；（8）沉淀池總高度 (5.74)式中 h1沉淀池超高（m），本設計采用0.3mh2沉淀池有效水深（m）h3沉淀池緩沖層高度（m），本設計采用0.3mh4沉淀池底部圓錐體高度（m）h5沉淀池污泥區(qū)高度（m）采用機械刮吸泥機連續(xù)

41、排泥，沉淀池進水豎井的半徑取，則沉淀池斜坡部分的高度為： (5.75) 池底以上圓錐體部分體積： 則還需要的圓柱部分的體積： 還需要圓柱的高度為： 沉淀池的總高度： 沉淀池池邊高度：圖5.4 二沉池計算草圖（9）二沉池進水部分計算 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 進水管計算 單池進水管設計流量為 ： (5.76)式中：進水管設計流量（m3/s）進水管管徑取為：則其流速： 查給水排水設計手冊常用資料知：流速v=1.12m/s,坡度1000i=1.03。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 進水豎井計算進水豎孔直徑為：進水豎井采用多孔配水，配水口尺寸為，共設6個沿井壁均

42、勻分布；流速為：，符合要求孔距為： (5.77)設管壁厚為0.15m，則 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 穩(wěn)流罩計算穩(wěn)流筒過流面積： (5.78)式中 穩(wěn)流筒中流速，一般采用； 設計中?。?穩(wěn)流筒直徑： (5.79)（10） 二沉池出水部分設計 集水槽的設計 本設計采用雙邊90。三角堰出水槽集水，出水槽沿著池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側匯入出水口。集水槽為矩形的斷面，集水槽，集水槽距外緣距池邊0.5m，集水槽壁厚采用0.1m，則集水槽寬度為：每側流量：槽內(nèi)流速取v=0.6m/s槽內(nèi)終點水深為： (5.80) 槽內(nèi)起點水深為： (5.81) 式中 槽內(nèi)臨界水深； 系數(shù)，一般

43、采用1.0； (5.82) (5.83)設計中槽內(nèi)水深為0.8m，自由跌落0.1m，則集水槽總高為：m；集水槽總長度： ； 濕周：； 水力半徑：； 水流坡度：；沿程水頭損失為： 集水槽內(nèi)水頭損失為： 出水堰的計算如下圖所示：圖5.5 出水堰示意圖 (5.84) (5.85) (5.86) (5.87) (5.88)式中：三角堰單堰流量；進水流量；三角堰單寬，設計中?。蝗茄邤?shù)量；堰上水頭；堰上負荷； 在之間符合要求?？紤]自由跌水水頭損失0.1m，則出水堰的總水頭損失為：，出水槽的連接管與二沉池集配水井相連，出水管管徑為，流速為： (5.89) 查給水排水設計手冊常用資料知：出水管流速為1.17

44、m/s,坡度為1000i=1.97。（11）排泥裝置 設計中選用連續(xù)刮吸泥排泥，利用靜水壓力將污泥吸入到污泥槽，泥管將污泥排出池外。 吸泥管流量 二沉池排出的污泥流量按50%的回流比計，則其回流量為： (5.90)每日剩余的污泥量為， 。 沉淀池的總污泥量為： 單座沉淀池中擬用12個吸泥管，吸泥管管徑取175mm，每個吸泥管流量為： (5.91)查給水排水設計手冊常用資料知 水力損失計算以最遠一根虹吸管為最不利點考慮，管長4.5 m， 局部水頭損失為： (5.92) 沿程水頭損失為 ：中心排泥橫管的流量 ： 故橫管選擇為：DN350，1000 泥由槽底跌落至泥面（中心筒內(nèi)）m，槽內(nèi)泥高m。吸泥

45、管路上總水頭損失為：排泥總管選：DN450，V=0.98m/s，1000i=2.94 吸泥管布置 6根吸泥管依次經(jīng)均勻布置。選擇周邊傳動的刮吸泥其對應參數(shù)如下： 表5.8 雙臂周邊傳動刮吸泥機性能參數(shù)及其尺寸型號池徑(m)池深(m)周邊線速度(m/min)功率(kW)ZBGS30-4030-403.5-4.520.552生產(chǎn)廠濰坊匯晟環(huán)保設備有限公司備注根據(jù)液位差及空氣提升原理設計吸泥管及排泥槽,周邊全橋式雙驅(qū)動,配有浮渣收集和排出裝置（12）集泥配水井設計計算 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 配水井為有堰板式中心配水井：配水井中心管直徑： (5.93)式中： 配水井中心直徑；

46、中心管內(nèi)污水流速，取；Q最大設計流量與回流污泥量之和，Q總=0.926+0.6940.5=1.273m3/s；進水管管徑DN1000mm，V=1.45m/s,1000i=2.26 設計中取配水井直徑： (5.94)式中：配水井直徑；配水井內(nèi)污水流速，本設計中??； (5.95) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 集泥井計算 由排泥裝置出計算得到，總污泥量為：0.32218m3/s 設計時集泥井的貯泥量按1.5min的污泥量計算，則 設有效水深為：則 集泥井的面積為： (5.96) 集泥井直徑： (5.97)式中： 集泥井直徑；集泥井的壁厚為150mm，故集泥井外壁直徑為， = 3

47、* GB3 * MERGEFORMAT 集水井直徑 (5.98)式中：集水井直徑；集水井內(nèi)污水流速，取集水井壁厚250mm，故集水井外壁直徑5.70m。 （13）二沉池放空管的設計每個輻流式二沉池設置一個放空管，放空時間3h，選擇DN800的鑄鐵管，管內(nèi)流速v=1.21m/s，坡度1000i=2.11。5.10 UV消毒池污水經(jīng)處理后，應做消毒處理，采用紫外線消毒。設計參數(shù)選用在中國使用最為廣泛的UV3000PLUS的低壓高強燈。設計計算燈管數(shù)已知UV3000PLUS紫外線設備每3800m3/d需14根燈管，每根燈管的功率為250W，采用四組渠道布設的形式。則平均日流量時需：8根燈管為一個模塊

48、，則模塊數(shù)消毒池設計渠道深度為129cm，燈管寬10cm，設渠中水流速度為0.3m/s渠道過水斷面面積： （5.99）渠道寬度： （5.100）考慮添加設備，因此渠道寬度取1.0米。渠道長度：每個模塊長度2.46m, 進水口到燈組間距1.0m，渠道出水設堰板調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)堰到燈組間距1.5m，則渠道總長L校核輻射時間：取紫外線消毒池水頭損失h=0.3m5.11 巴氏計量槽設計參數(shù)選取巴氏計量槽計量范圍0.11.1m3/s，計算簡圖如下所示： HH2H1C0.6BD0.9AW圖5.6 巴氏計量槽計算簡圖設計計算 （5.101） （5.102） （5.103） （5.104）巴氏計量槽水頭損失h=0.

49、4m6 深度處理工藝6.1 處理工藝介紹本設計要求出水達到一級A標準，經(jīng)過以上處理仍沒達到要求，需增設深度處理單元，同時添加化學除磷藥劑，設計工藝如下圖所示： 二沉池出水二沉池出水管式靜態(tài)混合器絮凝斜板反應池排泥出水投藥圖6.1 深度處理工藝一二沉池出水二沉池出水管式靜態(tài)混合器纖維濾池排泥出水圖6.2 深度處理工藝二對比方案一與方案二，方案二省略絮凝池，經(jīng)靜態(tài)混合器混合后直接進入纖維濾池，過濾后出水。這極易造成濾池堵塞，而且纖維濾池其運行維護費用非常大。因此采用方案一。6.2 管式靜態(tài)混合器計算設計流量80000m3/d，采用兩組混合器，選定直徑為600mm：其水頭損失計算公式為： （6.1）

50、式中：n為混合單元個數(shù)，h一般小于0.5m6.3 混凝劑選擇與加藥間布置常用混凝藥劑分為無機與有機兩類；表6.1 混凝劑比較無機類有機類硫酸鋁使用方便但易受低溫影響聚丙烯酰胺（PAM）效率較高但單體具有毒性聚合氯化鋁（PAC）使用較為廣泛，效率較硫酸鋁高，對水的PH適應能力強三氯化鐵形成的絮體較為密實但腐蝕性較強，固體不易保存。助凝劑，骨膠有助于低溫低濁情況下提高混凝效果通過上述比較可知，聚合氯化鋁具有較大的優(yōu)勢，采用其作為混凝劑。混凝劑用量計算 （6.2）聚合氯化鋁用量（kg/d）聚合氯化鋁投加量（mg/L）,含最大投加量與平均投加量設計流量（m3/d）投加量計算指標TPSSBOD進水濃度2

51、.322020出水濃度0.51010表6.2 深度處理進出水水質(zhì)去除BOD、SS混凝劑投加量，化學除磷投加量采用10 mg/L，最大投加量采用30 mg/L，平均投加量采用20 mg/L因此混凝劑最大投加量40 mg/L，平均投加量為30 mg/L混凝劑用量： 溶液池容積 （6.3）混凝劑最大投加量，溶液濃度b取10%，n為每日調(diào)制次數(shù)取1單池尺寸LBH=42.52，高度含0.3m的超高。溶解池容積 （6.4）溶解池單組設兩格，單格尺寸LBH=221.3，超高0.3m。藥劑倉庫按最大投加量15d儲存，PAC所占體積， 每袋按25kg計算，每袋尺寸603010（cm），堆放高度以1.5m計算，

52、則堆放尺寸LBH=661.5,體積利用率80%，則堆放體積為70m3,平面尺寸以6.56.5m投加裝置與計量設備采用計量泵投加，每小時投藥量 （6.5）混凝劑加藥間尺寸根據(jù)倉庫、溶液池、溶解池尺寸，取加藥間尺寸為LB=15106.4 絮凝沉淀池采用絮凝效果較好的網(wǎng)格絮凝池，與后續(xù)斜板沉淀池合建。設計水量為80000m3/d，采用兩組并聯(lián)的形式，單組進水管進水流速1.2m/s，進水管管徑取DN700。絮凝池有效容積 （6.6）絮凝時間采用10min， 絮凝池面積 （6.7）設計中取水深為3.5m單格面積 （6.8）v為豎井中流速每個格為矩形，單格尺寸為LB=2.22(m)，每格的實際面積為4.4

53、m2,分格數(shù)為：布置如下圖6.3 網(wǎng)格絮凝池進水詳圖實際絮凝時間 （6.9）每格長邊長度（m）每格短邊長度（m）絮凝池總高度：有效水深3.5m，超高0.3m，泥斗深度0.5m （6.10）進水孔洞和網(wǎng)格布置水流速度分三檔遞減，進口0.25m/s，出口0.1 m/s。水頭損失計算網(wǎng)格水頭損失 （6.11）網(wǎng)格阻力系數(shù)，前段取1.0、后端取0.9第一行每層網(wǎng)格水頭損失：第一行總水頭損失：同理得到第二行、第三行水頭損失為：0.013m、0.005m，總水頭損失取0.05m?？锥此^損失 （6.12）孔洞阻力系數(shù)，取3.0第一行每格孔洞水頭損失：第一行總水頭損失：同理得到第二行、第三行水頭損失為：0.

54、018m、0.005m總水頭損失為0.053m取0.06m?？偹^損失： （6.13）圖6.4 絮凝池開孔詳圖GT值校核 （6.14）均符合要求。6.5 斜板沉淀池設計水量設計水量為80000m3/d，采用兩組并聯(lián)的形式。沉淀池水面面積 （6.15）式中：Q取表面負荷q=10m3/(m2h) 池子平面尺寸池長取6.4m與網(wǎng)格絮凝池相同，則池寬為15m。污泥部分所需容積 （6.17）污泥含水率以95%計算，污泥容重r為1000kg/m3，進水懸浮物濃度C1為20mg/L，出水懸浮物濃度C2為10mg/L，污泥停留時間取為6h。方錐體污泥斗高度排泥槽頂寬2.0m，排泥槽底寬0.5m；椎體側壁傾角，

55、取60單組沉淀池含兩格，每格設置8條排泥槽，排泥槽頂寬1.7m，底寬0.5m，斜面與水平面夾角60污泥斗容積 （6.18）代入數(shù)據(jù)得采用穿孔管重力排泥，管徑200mm，共設8條，沉淀池總高度 （6.19）進水設計采用窗格式布水，進水水頭損失取0.1m。出水設計設計采用三條雙側90三角形出水堰。放空管設計 (5.38)設計采用放空時間1h，7 污泥系統(tǒng)計算7.1 污泥量計算由上述初沉池計算，初沉污泥量為70m3/d，深度處理污泥量為40 m3/d，剩余污泥量 (7.1)反應池BOD去除濃度，197-20=177 mg/L；污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.6；污泥自身氧化率，0.05；揮發(fā)性污泥濃度MLSS，

56、0.73500=2450 mg/L；反應池容積， 15560 m3；代入數(shù)據(jù)得：反應池每日排出的剩余污泥量 (7.2)難降解污泥產(chǎn)量為 (7.3)總污泥量1340 m3/d。7.2污泥高程7.2.1回流污泥泵房集配水井內(nèi)泥面標高為8.37m，流量為33630m3/d。集配水井至污泥泵房長度為42m，查手冊得到，排泥管管徑取DN600，流速為1.15m/s，1000i=2.8,沿程水頭損失： (7.4)局部水頭損失： （7.5）水頭損失共計為0.09+0.15=0.24m，則污泥泵房水面標高為8.37-0.24=8.13m?；亓魑勰嘀僚渌L度為200m，回流污泥量為32400m3/d(0.375m3/s)，取回流管管徑DN600，流速1.1m/s，1000i=2.4，沿程水頭損失： (7.6) 局部水頭損失： (7.7)污泥回流泵站水頭損失取1.2m，則總水頭損失為1.99m配水井內(nèi)水面標高11.37m，水面落差為11.37-8.13=3.24m，則提升高度為1.99+3.24=5.23m。選擇5臺QW型潛污泵，四用一備，潛污泵的參數(shù)如下表所示：表7.1 污泥回流泵技術參數(shù)型號排出口徑mm流量m3/h揚