CAST工藝的設計計算%26%2340%3B修改%26%2341%3B

某市郊區(qū)日均5萬m3污水處理工程設計ii摘要水是人類的生命之源，也是社會經(jīng)濟發(fā)展最重要的支持要素。近年來，隨著我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展和城市化快速推進，飲用水安全和水環(huán)境質(zhì)量要求不斷提高，與此同時，生活污水和生產(chǎn)廢水排放量明顯增加，各種污染物排放量不斷增長，使我國水資源和水環(huán)境面臨嚴重挑戰(zhàn)。因此提高污水處理率，保護有限的水資源已經(jīng)成為我國環(huán)境保護工作的緊迫任務。本設計的主要任務是某城市污水處理廠的設計，設計規(guī)模為50000m3/d。根據(jù)進、出水水質(zhì)指標要求，綜合各方面因素考慮，最終選取了CAST工藝。污水處理流程為：原污水→中格柵→污水泵房→細格柵→沉砂池→CAST池→接觸消毒池→出水；污泥處理流程為：從CAST池排出的剩余污泥→污泥濃縮池→污泥脫水機房→泥餅外運。根據(jù)處理流程，對各構(gòu)筑物進行選型、設計并確定附屬設備的型號。完成了該城市污水處理廠的平面布置圖和高程布置圖，以及主要構(gòu)筑物的設計圖。最后對本工程的投資和運行成本進行了簡單的概預算。最終完成該城市污水處理工程的設計。關鍵詞：城市污水，CAST工藝，設計ABSTRACTWaterisnotonlythesourceofhumanlife,butalsothemostimportantsupportingfactorofthesocialandeconomicdevelopment.Inrecentyears,asChina'srapideconomicdevelopmentandsocialrapidurbanization,drinkingwatersafetyandwaterqualityrequirementscontinuetoincrease,atthesametime,domesticsewageandwastewateremissionsincreasedsignificantly,risingemissionsofvariouspollutants,waterresourcesandwaterenvironmentisfacingseriouschallenges.Therefore,acceleratingthesewagetreatmentratetoprotectthelimitedwaterresourceshasbecomeanurgenttaskforChineseenvironmentalprotectionwork.Themaintaskofthisdesignisthesewagetreatmentplantinanurbansewagetreatment,designsize50000m3/d.TheCASTprocessisselectedandaneffectivefeasibleprocessofsewagetreatmentisdesignedforthewastewateraccordingtowaterqualityindexesofinflowanddrainage.Thesewagetreatmentplantprocess:fromthepumpingstationtothegritchamber,intotheCASTreactor,contactdisinfectiontank,thefinaleffluent;sludgeprocess:fromtheCASTreactorsludgedischargedfromintothesludgethickeningtankforpollutionsoilenrichment,andthensenttothebeltfilterpress,andfurtherdehydrated,transportedforburning.Theprocesshastheadvantagesofhighresistancetoshockloading,smallarea,lowcost,flexibleoperationandotheradvantages.Determinethevariousofselection,design,calculationofthestructuresizeandthetypeofauxiliaryequipmentaccordingtotheprocess,Onthisbasis,completethesewagetreatmentplantlayoutandverticallayout,anddrawtheplanelayoutandverticallayout,aswellasthemainstructuredesign.Finally,makeasimplebudgetoftheprojectinvestmentandoperatingcosts.Finalizethedesignofurbansewagetreatmentworks.KEYWORDS:urbansewage,CASTprocess,design某市郊區(qū)日均5萬m3污水處理工程設計某市郊區(qū)日均5萬m3污水處理工程設計TOC\o"1-3"\h\u31382摘要 i31220第一章處理工藝選擇與論證 4279421.1設計總論 4126701.1.1設計規(guī)模及進出水水質(zhì) 423341.1.4設計依據(jù) 5227691.1.5處理程度計算 522349第二章城市污水處理工藝分析與選擇 6319792.1城市污水處理概述 6111172.2污水處理工藝方案分析 7321352.3污水處理工藝的確定 10315652.4總工藝流程及其說明 11161082.1中格柵 12127122.1.1設計說明 128572.1.2設計參數(shù) 12103762.1.3設計計算 13251922.2細格柵 1640772.2.2設計參數(shù) 16121972.2.3設計計算 17272832.3沉砂池 19230562.4巴士計量槽 21259782.4.1設計參數(shù) 21318962.4.2設計計算 21208282.5CAST反應池 22292242.5.1設計說明 22107902.5.2設計參數(shù) 2330642.5.3設計計算 23323372.6接觸消毒池 32782.6.1設計說明 32199502.6.2設計參數(shù) 3236362.6.3設計計算 339758第三章污泥處理工藝設計計算 3660493.1排泥系統(tǒng) 3633313.1.1設計參數(shù) 36117893.1.2設計計算 36272813.2.集泥井 37114063.2.1設計參數(shù) 37155373.2.2設計計算 3750983.3污泥濃縮池 3865333.3.1設計說明 38164623.3.2設計參數(shù) 38227443.3.3設計計算 3934513.4污泥脫水機房 41179163.4.2設計計算 4226031第四章平面及高程布置 4414404.1平面布置 44226844.2高程布置 45305744.2.1布置原則 457924.2.2污水處理構(gòu)筑物高程布置 47228894.2.3污泥處理構(gòu)筑物高程布置 505500第五章工程技術經(jīng)濟分析 53254415.1工程總投資費用估算 53301515.1.1土建投資費用估 537695.1.2設備投資費用估算 5492145.2運行費用估算 56259145.2.1動力費用 56313265.2.2工資福利開支 5782185.2.3生產(chǎn)用水水費開支 57287675.2.4運費 57103235.2.5維護維修費 57324145.2.6管理費用 57225235.2.7運行成本 5829466參考文獻 6014413附錄一 6216498文獻綜述 623701附錄二 7126632外文翻譯 7127560附錄三 12024111外文原文 12017177附錄四 120204設計圖紙 120

第一章處理工藝選擇與論證1.1設計總論1.1.1設計規(guī)模及進出水水質(zhì)某市郊區(qū)地處A省的南部，全區(qū)總面積712平方公里，總?cè)丝?5萬，現(xiàn)轄5鄉(xiāng)5鎮(zhèn)，200個行政村。郊區(qū)轄區(qū)內(nèi)水資源較為充裕，其主要河流是B河，B河承擔著區(qū)內(nèi)的生活污水、工業(yè)廢水的排放任務。郊區(qū)政府所在地為C鎮(zhèn)。隨著國家小城鎮(zhèn)建設步伐的加快，郊區(qū)政府實行了舊村改造及鎮(zhèn)區(qū)擴建工程，鎮(zhèn)區(qū)面積和人口將大幅度增加，從而帶來污水排放量的增加，因此提出實施C鎮(zhèn)區(qū)污水處理項目?？紤]到遠期發(fā)展需要，污水處理工程設計規(guī)模為日均5萬m3，一次建設完成，污水流量變化系數(shù)：KZ=1.32。污水經(jīng)處理后的出水水質(zhì)要求到達國家污水綜合排放標準（GB8978-1996）的一級標準。具體進出水水質(zhì)見表1-1。表1-1設計進出水水質(zhì)（mg/L，pH除外）項目BOD5CODSSNH3-NTNTPpH進水水質(zhì)23032020036452.56~9出水水質(zhì)≤20≤60≤20≤15≤15≤1.06~91.1.2設計原始資料（1）全年平均氣溫為19.5℃，最高氣溫為42.0℃，最低氣溫為-6.0℃；降雨量年平均1025.5mm，日最大273.3mm；最大積雪深度500mm，最大凍土深度60mm；主要風向：冬季——西北風，夏季——東南風；風速歷年平均為3.15m/s，最大為15.6m/s。（2）排水狀況：擴建后的C鎮(zhèn)區(qū)主干道下均敷設排污管、雨水管，雨污分流。（3）排放水體：污水處理廠廠址位于郊區(qū)東南角，廠區(qū)地面標高為25米，排放水體常年平均水位標高為20米，最高洪水位標高為24.5米。1.1.3設計原則（1）執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范及標準。（2）積極穩(wěn)妥地采用新技術，充分利用國內(nèi)外的先進技術和設備，以提高行業(yè)的裝備和技術水平。（3）功能分區(qū)明確，生產(chǎn)、生活、人、物、車流向合理。（4）規(guī)劃布置四優(yōu)先：工藝流程先進，安全可靠優(yōu)先；運行管理便利，經(jīng)濟優(yōu)先；環(huán)境綠化、美化優(yōu)先；有利于排水事業(yè)可以持續(xù)發(fā)展優(yōu)先。1.1.4設計依據(jù)（1）《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）（2）《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）（3）《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）（4）《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）1.1.5處理程度計算（1）BOD的去除效率（2）COD的去除效率（3）SS的去除效率（4）氨氮的去除效率（5）總氮的去除效率（6）總磷的去除效率(7)可生化性判斷BOD/COD比值小于25%,不宜生化；BOD/COD比值在30%與45%之間，可以生化；BOD/COD比值大于45%，可生化性良好。2城市污水處理工藝分析與選擇2.1城市污水處理概述城市目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制約許多城市可持續(xù)發(fā)展的主要原因之一。目前，我國正處于城市污水處理事業(yè)的大發(fā)展時期[2]。城市生活污水處理自200年前工業(yè)革命以來，越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區(qū)文明與否的一個重要標志。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2O、AB、SBR等多種工藝，以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚，目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。

結(jié)合我國實際情況，參考國外先進技術和經(jīng)驗，建設城市污水處理廠應符合以下幾個發(fā)展方向：

（1）總投資省。我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟發(fā)展所需資金非常龐大，因此嚴格控制總投資對國民經(jīng)濟大有益處。

（2）運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優(yōu)劣的主要指標之一。

（3）占地省。我國人口眾多，人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發(fā)展和規(guī)劃的一個重要因素。

（4）脫氮除磷效果好。隨著我國大面積水體環(huán)境的富營養(yǎng)化，污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標準》也明確規(guī)定了適用于所有排污單位，非常嚴格地規(guī)定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。2.2污水處理工藝方案分析根據(jù)進水水質(zhì)分析，以及出水要求，選擇采用A2/O、CAST和氧化溝工藝三種方案，在三者之間進行優(yōu)化比較，選出最優(yōu)方案。2.2.1CAST工藝方案CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法的簡稱，又稱為周期循環(huán)活性污泥工藝。整個工藝在一個反應器中完成，屬于序批式活性污泥工藝，是SBR工藝的一種改進型。它在SBR工藝基礎上增加了生物選擇器和污泥回流裝置，并對時序做了調(diào)整，從而大大提高了SBR工藝的可靠性及處理效率。CAST整個工藝在一個反應器中完成有機污染物的生物降解和泥水分離過程。反應器分為三個區(qū)，即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應區(qū)。生物選擇區(qū)在厭氧和兼氧條件下運行，是污水與回流污泥接觸區(qū)，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除，并對難降解有機物起到酸化水解作用，同時可使污泥中過量吸收的磷在厭氧條件下得到有效釋放。兼氧區(qū)主要是通過再生污泥的吸附作用去除有機物，同時促進磷的進一步釋放和強化氮的硝化/反硝化，并通過曝氣和閑置還可以恢復污泥活性。工藝特點：（1）處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定；（2）通過程序控制可達到良好的脫氮除磷的目的；（3）污泥沉降性能好，穩(wěn)定化程度高；（4）能很好緩沖進水水質(zhì)、水量的波動；（5）工藝簡單，基建投資較低；（6）采用組合式模塊結(jié)構(gòu)設計，方便分期建設和擴建工程；（7）運行管理較復雜，要求較高的設備維護水平；（8）設備閑置率高，維修工作量大。2.2.2A2/O工藝方案A2/O工藝亦稱A-A-O工藝。按實質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/O工藝是流程最簡單，應用最廣泛的脫氮除磷工藝。該工藝處理效率一般能達到：BOD5和SS為90%—95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化，從而影響給水水源時，才采用該工藝。工藝特點：（1）工藝簡單，總的水力停留時間少于其他同類工藝（2）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效（3）運行費用低。（4）除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當P/BOD值高時更是如此（5）脫氮效果也難于進一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高（6）進入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)、但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應器的干擾。2.2.3氧化溝工藝方案氧化溝（oxidationditch）又名連續(xù)循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變形。由于其出水水質(zhì)好、運行穩(wěn)定、管理方便等技術特點，已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應用于生活污水和工業(yè)污水的治理。目前應用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。氧化溝的工藝流程比一般生物處理流程簡化，這是由于氧化溝水力停留時間和污泥齡長，懸浮物和可溶有機物可同時得到徹底的去除，排除的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此，氧化溝不設初沉池，污泥不要進行厭氧消化。工藝特點：（1）有效去除COD、BOD、SS，出水水質(zhì)好；（2）運行管理方便，操作維護簡單；（3）耐沖擊負荷能力強；（4）運行方式靈活。（5）占地較大，氧利用率相對低，耗能稍大；（6）泥水分離負荷要求低。2.3污水處理工藝的確定CAST工藝是近年來在傳統(tǒng)SBR工藝上發(fā)起來的一種新型工藝，它是利用不同微生物在不同負荷條件下生長速率差異和污水生物除磷脫氮機理，將生物選擇器與傳統(tǒng)SBR反應器相結(jié)合的產(chǎn)物。這種工藝綜合了推流式活性污泥法的初始反應條件（具有基質(zhì)濃度梯度和較高的絮體負荷）和完全活性污泥法的優(yōu)點（較強的耐沖擊負荷能力），無論對城市污水還是工業(yè)廢水都是一種有效的方法，有效地防止污泥膨脹。該設計的BOD、COD去除率較高，分別為91.3%和81.25%，而氨氮、總磷的去除效率基本上都在66.5%左右，根據(jù)當?shù)卦假Y料，通過綜合分析比較上述常用城市污水生物脫氮除磷處理工藝的優(yōu)缺點，選擇方案一，即CAST工藝。該工藝處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定；通過程序控制可達到良好的脫氮除磷的目的；污泥沉降性能好，穩(wěn)定化程度高；能很好緩沖進水水質(zhì)、水量的波動；工藝簡單，基建投資較低；采用組合式模塊結(jié)構(gòu)設計，方便分期建設和擴建工程；而這也正好滿足該城鎮(zhèn)未來的發(fā)展需要，因此宜選采用此方案來處理本次設計的污水。具體工藝流程見圖1-1。圖1-1某城市污水處理廠污水處理工藝流程圖2.3污泥處理工藝的選擇污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。因此污泥要需要及時的處理與處置，以便達到如下目的：使污水處理廠能夠正常運行，確保污水處理效果；使有害有毒物質(zhì)得到妥善處理或利用；使容易腐化發(fā)臭的有機物得到穩(wěn)定的處理?？傊勰嗵幚淼哪康氖鞘刮勰鄿p量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。本設計的污泥處理流程為生污泥先經(jīng)過集泥井后通過污泥濃縮池后脫水，泥餅外用，最終送入固廢處理廠，進行填埋或焚燒處理。2.4總工藝流程及其說明通過以上工藝方案的分析與選擇所確定的本設計的總工藝流程圖見圖1-2。圖2-1某城市污水處理廠總工藝流程圖污水首先通過中格柵去除較大固體懸浮物，經(jīng)污水泵房提升一定高度，再通過細格柵去除粗格柵未除去的固體懸浮物，然后進入沉砂池去除污水中密度較大的無機顆粒污染物（如泥砂，煤渣等），然后進入CAST反應池,在不同微生物的協(xié)調(diào)作用下常規(guī)有機物被去除的同時進行脫氮除磷，經(jīng)過生物降解之后的污水經(jīng)接觸消毒池消毒，出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB8978-1996》的一級標準，即可排放。CAST反應池的剩余活性污泥經(jīng)濃縮脫水后外運處理。第二章污水處理工藝構(gòu)筑物設計計算1中格柵2.1.1設計說明格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上，泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物。如：纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常運行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。柵渣的含水率約為70%-80%，容重約為750kg/m3。按格柵柵條的凈間隙，可分為粗格柵（50~100mm），中格柵（10~40mm），細格柵（3~10mm）3種。由于格柵是物理處理的重要構(gòu)筑物，故新設計的污水處理廠一般采用粗、中兩道格柵，甚至采用粗、中、細3道格柵。按清渣方式，可分為人工清渣和機械清渣兩種。當柵渣量大于0.2m3/d時，為改善勞動與衛(wèi)生條件，都應采用機械清渣格柵。本設計先設中格柵攔截較大的污染物，再設細格柵去除較小的污染物質(zhì)。中格柵斜置于泵站集水池進水處，采用柵條型格柵，設一組中格柵。2.1.2設計參數(shù)（1）最大日流量Qmax=0.61m3/s；（2）柵前流速[7]v1=0.85m/s(格柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用0.4～0.9m/s)；（3）過柵流速v=1.0m/s(采用最大設計流量時過柵流速一般采用0.8～1.0m/s)；（4）柵條寬度s=10mm,格柵間隙為e=25mm，格柵安裝傾角為60°（格柵傾角一般采用45°～75°）；（5）通過格柵的水頭損失取0.2m（格柵一般為0.10～0.25m）；（6）柵前渠寬取柵前水深的2倍。2.1.3設計計算⑴柵前水深h最大設計流量為：(2-1)將數(shù)值代入上式得：⑵柵條間隙數(shù)n(2-2)式中：n——柵條間隙數(shù)，個；Qmax——最大設計流量，m3/s；a——格柵傾角度；e——柵條凈間隙，粗格柵e＝50～100mm，中格柵e＝10～40mm，細格柵e＝3～10mm；v——過柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式： ⑶柵槽寬度BB=S（n-1）+en(2-3)式中：B——柵槽寬度，m；S——柵條寬度，m,取0.01m；N——柵條間隙數(shù)，個；e——柵條凈間隙，粗格柵e＝50～100mm，中格柵e＝10～40mm，細格柵e＝3～10mm。將數(shù)值代入上式：B=S（n-1）+en＝0.01×(41-1)+0.025×41=1.43m⑷進水渠道漸寬部分的長度L1則進水渠道寬B1=1.38m，漸寬部分展開角[7]α1=20°，則進水渠道漸寬部分長度：⑸柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度:⑹過柵水頭損失h1(2-4)式中：h1——過柵水頭損失，m；h0——計算水頭損失，m；g——重力加速度，9.81m/s2；k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3；ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，ξ，當為矩形斷面時，β=2.42。本設計采用矩形斷面β=2.42，ξ=2.42×=0.96∴h1=kh0=k=3×0.96××sin60°=0.11m⑺柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3m，柵前槽高：H1=h+h2=0.67+0.3=0.97mH=h+h1+h2=0.67+0.11+0.3=1.08m⑻柵槽總長度LL=L1+L2+0.5+1.0+＝0.12+0.06+0.5+1.0+=2.24m(9)每日柵渣量W(2-5)式中：W——每日柵渣量，m3/d；W1——柵渣量，（m3/103m3污水）取0.1～0.01；W1=0.05m3/103m3，代入各值：=2.5m3/d＞2m3/d，故采用機械清渣。(10)格柵除污機選型HG型回轉(zhuǎn)式格柵除污機整機結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，維修方便，操作簡單，可實現(xiàn)自動運行或點動間斷運行。設有氣動緩沖卸料機構(gòu)，卸料自動干凈。水下部分選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制作，耐腐蝕性好，使用壽命長[8]。設有過載保護裝置，保護設備安全運行。本設計選用HG16型回轉(zhuǎn)式除污機兩臺，一臺工作，一臺備用。設備總寬度1890mm，有效柵寬1300mm，有效柵隙25mm，水槽長度1784mm，水槽寬度為1650mm，安裝角度60°，運動速度5.76m/min，電機功率1.1～1.5KW[9]。中格柵計算草圖見圖2-1。圖2-1中格柵計算草圖2.2細格柵2.2.1設計說明細格柵斜置于泵站出水處，沉砂池進水處，采用柵條型格柵，設兩組相同型號的格柵。2.2.2設計參數(shù)（1）最大日流量Qmax=0.76m3/s；（2）柵前流速v1=0.6m/s(格柵前道內(nèi)的水流速度一般采用0.4～0.9m/s)；（3）過柵流速v=0.90m/s(采用最大設計流量時過柵流速一般采用0.8～1.0m/s)；（4）柵條寬度s=10mm,格柵間隙為e=10mm，格柵安裝傾角為60°（格柵傾角一般采用45°～75°）；（5）通過格柵的水頭損失取0.2m(格柵一般為0.10～0.25m)；（6）柵前渠寬取柵前水深的2倍。2.2.3設計計算⑴柵前水深h設計流量為：將數(shù)據(jù)帶入公式（2-1），得h=0.56m⑵柵條間隙數(shù)n⑶柵槽寬度B將數(shù)值代入公式（2-3），得：B=S（n-1）+en＝0.01×(70-1)+0.01×69=1.39m⑷進水渠道漸寬部分的長度L1則進水渠道寬B1=2h=1.12m,漸寬部分展開角[7]α1=20°，則進水渠道漸寬部分長度：⑸柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度⑹過柵水頭損失h1h1=kh0=k=3×2.42××sin60°=0.26m⑺柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3m，柵前槽高H1=h+h2=0.52+0.3=0.82mH=h+h1+h2=0.52+0.26+0.3=1.08m⑻柵槽總長度LL=L1+L2+0.5+1.0+＝0.37+0.19+0.5+1.0+=2.53m⑼每日柵渣量WW1取0.08m3/103m3，將數(shù)值代入公式（2-5），得：=1.99m3/d，采用機械清渣。(10)格柵除污機選型HG型回轉(zhuǎn)式格柵除污機整機結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，維修方便，操作簡單，可實現(xiàn)自動運行或點動間斷運行。設有氣動緩沖卸料機構(gòu)，卸料自動干凈。水下部分選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制作，耐腐蝕性好，使用壽命長[8]。設有過載保護裝置，保護設備安全運行。本設計選用HG-1200型回轉(zhuǎn)式除污機三臺，兩臺工作，一臺備用。設備總寬1400mm，有效柵寬1200mm，有效柵隙10mm，安裝角度60°（60°～80°），運動速度2m/min，電機功率1.5KW[9]。細格柵計算草圖見圖2-2。圖2-2細格柵計算草圖2.3沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如：泥砂，煤渣等，它們的相對密度約為2.65）沉砂池一般設于泵站、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初次沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流式沉砂池、爆氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等。本工藝采用的是鐘式沉砂池，鐘式沉砂池效果較好，廣泛應用于城市大、中、小型污水處理廠工程中前置預處理工序及廠礦企業(yè)單位，它有以下幾個優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，設備投資少；結(jié)構(gòu)合理，維修率低，能耗小，運行管理和維護方便；設備耐腐蝕性強，使用壽命長；工藝布置靈活方便，易于配套組合，適應工程不同時期分段建設需要。通過轉(zhuǎn)速調(diào)整可以達到最佳沉砂效果，沉砂用壓縮空氣經(jīng)砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流到沉砂區(qū)，排砂達到清潔砂標準。工藝圖見圖2-3-1。圖2-3-1鐘式沉砂池工藝圖根據(jù)最大日流量Qmax=0.76m3/s查相關手冊，本設計采用兩座900型鐘式沉砂池[7]，一備一用。配備QTS空氣提砂機，有空壓機來的壓縮空氣驅(qū)動提升泵動作和空氣沖洗裝置運行，空氣沖洗裝置和提升泵將底部的砂子疏松開并提升上來，從而達到提砂的目的。900型鐘式沉砂池尺寸見表2-1，各部尺寸圖見圖2-3-2。表2-1900型鐘式沉砂池尺寸表型號流量（L/s）ABCDEFGHJKL9008804.871.51.002.000.402.201.000.510.600.801.85圖2-3-2鐘式沉砂池各部尺寸圖2.4巴士計量槽2.4.1設計參數(shù)（1）最大日流量Qmax=0.76m3/s；（2）沉砂池末端設咽喉式巴氏計量槽一座，以便對污水處理廠的流量進行監(jiān)控[10]；依據(jù)設計手冊，當測量范圍為時，喉寬取。2.4.2設計計算喉寬取，則喉管長計量槽尺寸：依據(jù)上游水位，按以下公式求出流量(2-6)上游水位通過超聲波液位計自動計量，并轉(zhuǎn)換為相應的流量。2.5CAST反應池2.5.1設計說明CAST整個工藝在一個反應器中完成有機污染物的生物降解和泥水分離過程。反應器分為三個區(qū)，即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應區(qū)。生物選擇區(qū)在厭氧和兼氧條件下運行，是污水與回流污泥接觸區(qū)，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除，并對難降解有機物起到酸化水解作用，同時可使污泥中過量吸收的磷在厭氧條件下得到有效釋放。兼氧區(qū)主要是通過再生污泥的吸附作用去除有機物，同時促進磷的進一步釋放和強化氮的硝化/反硝化，并通過曝氣和閑置還可以恢復污泥活性。每個反應池池尾部設置潷水器一臺；每個反應池設置回流污泥泵用于污泥回流；剩余污泥通過重力作用排到集泥井。進水曝氣階段CAST主反應區(qū)內(nèi)邊充水邊曝氣，同時池內(nèi)的回流污泥泵連續(xù)不斷的向預反應區(qū)回流污泥。此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的氨氮通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；靜止沉淀階段CAST主反應區(qū)不充水也不曝氣，此時微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解，生物池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變，開始進行反硝化反應，活性污泥逐漸沉到池底，上層水逐漸變清；排水排泥階段CAST主反應區(qū)的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液，同時池內(nèi)的剩余污泥泵向污泥調(diào)節(jié)池輸送剩余污泥。此時，生物池逐漸由缺氧狀態(tài)過渡到厭氧狀態(tài)，繼續(xù)進行反硝化反應。2.5.2設計參數(shù)（1）最大日流量Qmax=66000m3/d=0.76m3/s；（2）Sa=200mg/L，Se=20mg/L；（3）B0D污泥負荷Ns控制在0.05～0.5，混合液污泥(MLSS)濃度Nw為3g/L～4g/L；（4）生活污水及城市污水的污泥容積指數(shù)SVI介于70～100；（5）污泥回流比R取0.27；2.5.3設計計算（1）B0D污泥負荷[9]（或稱BOD-SS負荷率）N：=(2-7)式中：N——BOD-SS負荷率，kgBOD/(kgMLSS·d)；K——有機基質(zhì)降解速率常數(shù)，一般為0.0168～0.0281，取K=0.018；S——CASS排放BOD濃度，mg/s，由設計條件得S；——有機物去除率，%；(2-8)S——進入CASS池BOD濃度，mg/s，由設計條件得S；故=——混合液中揮發(fā)性懸浮物固體濃度與總懸浮物固體濃度的比值，一般為0.7～0.8，取；代入數(shù)據(jù)得，N，查BOD污泥負荷與污泥指數(shù)（SVI）的關系圖可得：SVI=95。（2）混合液污泥(MLSS)濃度Nw（X）：(2-9)式中:Nw（X）——混合液污泥(MLSS)濃度；R——污泥回流比；r——考慮污泥在二次沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關系數(shù)，一般取值1.2左右。(3)CAST池容積CAST池容積采用容積負荷計算法確定，并用排水體積進行復核。①負荷計算法V=Q×(Sa－Se)/(Ne×Nw×f) (2-10)式中：V——CAST池容積，m3；Q——污水日流量，m3/d；·Nw——混合液污泥(MLSS)濃度，3g/L～4g/L；Ne——B0D污泥負荷率，其中Ne=K2×Se×f/η，K2取值見表1；f——混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，即f=MLSS/MLVSS，0.7～0.8.將數(shù)值代入上式：V=66000×(200－20)/(0.3×2.685×0.75)=1.97×104m3 ②容積負荷CAST工藝是連續(xù)進水，間斷排水，池內(nèi)有效容積由變動容積(V1)和固定容積組成，變動容積是指池內(nèi)設計最高水位至潷水機排放最低水位的容積。固定容積由兩部分組成：一部分是活性污泥，最高泥面至池底之間的容積(V3)；另一部分為撇水水位和泥面之間的容積，它是由防止撇水和污泥流失的最小安全距離決定的容積(V2)。V=nl×(Vl+V2+V3) (2-11)式中：V——CAST池總有效容積，m3；n1——CAST池子個數(shù),取5座，每座2個池子；V1——變動容積，m3；V2——安全容積，m3；V3——污泥沉淀濃縮容積，m3。將數(shù)值代入上式：(Vl+V2+V3)=1.97×104/10=1970m3一般地，池內(nèi)最高液位H按下式計算：H=Hl+H2+H3=(3～5)m，取4.5m 。H1=Q/(n1×n2×A) (2-12)式中：H1——池內(nèi)設計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度，m；A——單個CAST池平面面積，m2；n2——日內(nèi)循環(huán)周期數(shù),周期數(shù)為6，每個周期4小時；將數(shù)值代入上式：H1=66000/(6×10×1970/4.5)=2.51mH3=H×Nw×SVI×10-3 (2-13)式中：H3——潷水結(jié)束時泥面高度，m；Nw——最高液位時混合液污泥濃度，kg/m3；將數(shù)值代入上式：H3=4.5×2.685×80×10-3=1.15m H2=H-(Hl+H3) (2-14)式中：H2——撇水水位和泥面之間的安全距離，m。將數(shù)值代入上式：H2=4.5-(2.51+1.15)=0.84m ③CAST池外形尺寸A=1970/4.5=437.8m2式中：B——池寬，B;H=1～2;L——池長，L;B=4～6.B取8.8m,校核：CAST池總高H0=H+0.5m，0.5m為超高。將數(shù)值代入上式：H0=4.5+0.5=5.0mCAST池中間設一道隔墻，將池體分隔微生物選擇區(qū)和主反應區(qū)兩部分?？窟M水端為全物選擇區(qū)，其容積為CAST池總?cè)莘e的20%左右，另一部分為主反應區(qū),與反應區(qū)長度L1按下式計算。L1=（0.16～0.25）L（m），L1取8m。④連通孔尺寸隔墻底部設連通孔，連通兩區(qū)水流。連同孔孔口面積A1按下式計算：(2-15)式中：n3：連通孔個數(shù)，n3取3個；U——孔口流速m/h，U一般取值20～50m/h,取50m/h。將數(shù)值代入上式：孔口間距單孔時設在隔墻中央，多孔時沿隔墻均布，孔口寬度0.4～0.6m，孔口高度不宜大于1.0m。(4)上清液排出裝置上清液排出裝置應能在設定的排出時間內(nèi)以及活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液。CAST工藝一般都采用潷水器排水，潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進入潷水器被排走，潷水器排水口一般都淹沒在水下一定深度。污水進水量Q=66000m/d，池數(shù)n=10，周期n=6，排出時間T=1.0h，則每池的排出負荷：m/min考慮安全系數(shù)為1.3，QD’=18.3×1.3=23.8m/min=1430m3/h本設計中選用BSL型旋轉(zhuǎn)式潷水器，型號BSL1500，潷水能力1500m3/h，出水管直徑800mm，潷水深度2～5m[12]。該潷水器在特定的時間內(nèi)上清液經(jīng)堰口，均勻排出池外；隨著水面下降，堰口的負荷均衡，并保證排水流量和水質(zhì)；可采用手動，自動變頻調(diào)速和PLC控制；水下部分為不銹鋼材質(zhì)。（5）污泥回流量計算污泥回流比為R=27%，則污泥回流量為：Q=QR=采用污泥泵使污泥回流入生物選擇器,再根據(jù)設計流量742.5/10=74.25m3/h，采用2臺（1用1備）100QW100-7型潛水排污水泵，單臺提升流量，揚程7m，轉(zhuǎn)速1440r/min，軸功率2.39kw，配用功率4kw[8]。（6）需氧量及曝氣系統(tǒng)設計計算[7]①需氧量：(2-16)取0.50kg/kg，0.150(1/d)。平均時需氧量：最大時需氧量：②供氣量計算：設計采用HYW-Ⅰ型微孔曝氣器，敷設在CAST反應池池底，距池底距離200mm，且水深為4.5m，因此淹沒深度H=4.5-0.2=4.3m。氧轉(zhuǎn)移效率為20～25%；服務面積為；曝氣量為0.8～3m3/(只.h)；動力效率4～5.6kgO2(kw.h)；阻力2924.1Pa。查表知，20時溶解氧飽和度為。已知數(shù)據(jù)中，當?shù)仄骄鶜鈮簽镻a，所以曝氣器出口處的絕對壓為：空氣離開曝氣池時，氧的百分比為：曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（水溫20）25是脫氧清水平均時充氧量為：=12512.5kg/d=521kg/h25是脫氧清水最大時充氧量為：=689kg/h式中：——污水中雜志影響修正系數(shù)，取0.7；——污水含鹽量影響修正系數(shù)，取0.95；C——混合液溶解氧濃度，取2.0；——氣壓修正系數(shù)，取1。CAST反應池的平均時供氣量為CAST反應池的最大時供氣量為③空氣管系統(tǒng)計算：在曝氣池平面圖上布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設一根干管，共4根干管。在每根干管上設8對配氣豎管，共16條。全曝氣池共64條配氣豎管。每根豎管供氣量為：9187/64=143m3/h曝氣池平面面積為：50×8.8×10=4400m2每個微孔曝氣裝置服務面積按0.60m2計，則所需微孔曝氣裝置總數(shù)為：4400/0.60=7333(個)為安全計，本設計采用7400個微孔曝氣裝置，每個豎管上安設的微孔曝氣裝置數(shù)目為：7400/64=116(個)每個微孔曝氣裝置的配氣量為：9187/7400=1.2m3/h將已布置的空氣管路及布置的微孔曝氣裝置繪制成空氣管路計算圖用以計算，空氣管路計算圖見圖2-4。圖2-4空氣管路計算圖空氣管道系統(tǒng)總壓力損失為：95.31×9.8=0.934kPa微孔曝氣裝置的壓力損失為2.924kPa，總壓力損失為：0.934+2.924=3.858kPa為安全計，設計取值6.0kPa.④空壓機的選定微孔曝氣裝置安裝在距池底0.2m處，因此，空壓機所需壓力為：P=(4.5-0.2)×9.8+6.0=48.14kPa空壓機供氣量：最大時：9187m3/h=153.12m3/min平均時：6947m3/h=115.78m3/min鼓風機房要給CAST池供氣，根據(jù)所需壓力及空氣量，選用TSE-200型羅茨風機6臺（4用2備），該型號羅茨風機風量28.4m3/h，升壓49.0KPa，配套電機型號Y250M-6；功率37KW，轉(zhuǎn)速970r/min，機組最大重量1060kg。 2.6接觸消毒池2.6.1設計說明水消毒的目的是解決水中生物污染的問題。生活污水經(jīng)過二級處理后，水質(zhì)改善，細菌含量大幅度減少，但細菌的絕對值仍很客觀，并存在病原菌的可能，為防止對人類健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)造成污染，在污水排入水體前應進行消毒。目前常用的污水消毒劑是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外線等。其中液氯效果可靠、投資設備簡單、投量準確、價格便宜。漂白粉投量不準確，溶解調(diào)制不便。臭氧投資大，成本高，設備管理復雜，其他幾種消毒劑也有明顯的缺點，所以目前液氯仍然是消毒劑首選。本設計采用液氯消毒,并使用真空轉(zhuǎn)子加氯機加氯，使得處理污水與消毒液充分接觸混合以處理水中的微生物，盡量避免造成二次污染。本設計采用隔板式接觸反應池。2.6.2設計參數(shù)（1）設計流量：Qmax=0.76m3/s；（2）水力停留時間：T=0.5h=30min；（3）投氯量為：＝5-10mg/L；（4）平均水深：h=2.5m；（5）隔板間隔：b=2.0m。 設計采用2個3廊道平流式接觸消毒池。2.6.3設計計算（1）接觸消毒池的尺寸計算①接觸池容積②接觸池表面積接觸池平均水深設計為，則接觸池面積③接觸池長度式中：L1——廊道總長，m;B——廊道單寬，m,取5m。采用3廊道，接觸消毒池長：，校核長寬比：④池高：（）⑤進水部分：每個接觸消毒池的進水管徑D=600mm，V=1.1m/s。⑥混合：采用管道混合的方式，加氯管線直接接入接觸消毒池進水管，為增強混合效果，加氯點后接D=600mm的靜態(tài)混合器。⑦進水部分：（2-18）式中：H：堰上水頭，m；n——接觸消毒池個數(shù)；m——流量系數(shù)，一般采用0.42；b——堰寬，數(shù)值等于池寬，m。設計中n=2,b=4m接觸消毒池計算草圖見圖2-5。圖2-5接觸消毒池計算草圖（3）加氯間①加氯量氯量按每立方米污水投加8g計，則每天需要氯量:q=q0×Q×86400/1000式中：q——每日加氯量（kg/d）；q0——液氯投量（mg/L）；Q——污水設計流量（m3/s）。q=80×0.76×86400/1000=525.312kg/d②加氯設備選用3臺ZJ-2型轉(zhuǎn)子加氯機，兩用一備，單臺加氯量為10kg/h，加氯機外型尺寸為550mm×310mm×710mm。第三章污泥處理工藝設計計算3.1排泥系統(tǒng)3.1.1設計參數(shù)（1）最大日流量Qmax=66000m3/d；(2)污泥回流比R=27%；(3)濃縮前含水率為99.4%（即固體濃度C1=6kg/m3）。3.1.2設計計算（1）剩余污泥量：（3-1）（3-2）（3-3）式中：Px——每日生成的活性污泥量，kg/d；Ps——不可生物降解和惰性懸浮物量（NVSS），該部分占總TSS的50%；Y——污泥產(chǎn)泥系數(shù)，取Y=0.6；K——衰減系數(shù)，取0.075。將各值帶入：日產(chǎn)剩余污泥量為：（2）排泥管徑設計剩余污泥在重力作用下通過污泥管路排入集泥井。由于污泥含水率高，屬假塑性流體，層流狀態(tài)下阻力較大，紊流狀態(tài)下阻力較小。所以設計輸泥管道時，通常采用較大流速。取設計流速v=1.5m/s，設計流量Q=1424m3/d=0.02m3/s，則輸泥管直徑為：m管徑取1.5安全系數(shù)，則污泥管直徑為200mm3.2.集泥井3.2.1設計參數(shù)（1）日產(chǎn)剩余污泥量為1895m3/d；（2）CAST反應池日產(chǎn)泥量考慮在2h內(nèi)抽完；(3)集泥井容積定為污泥泵15min提升流量的體積。3.2.2設計計算集泥井容積：設有效井深為5m，平面面積為35.6m2,設計尺寸L×B=6m×6m，集泥井為地下式，池頂加蓋，有潛污泵抽送污泥。根據(jù)設計流量1895m3/d=78.9m3/h，采用1臺100QW90-9型潛水排污水泵將污泥抽送至重力濃縮池，單臺提升流量，揚程9m，轉(zhuǎn)速1430r/min，軸功率1.8kw，配用功率3kw。3.3污泥濃縮池3.3.1設計說明在污水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物按其主要成分的不同分為污泥和沉渣。污泥以有機物為主要成分，其特點是：有機物含量高、易腐化發(fā)臭；顆粒密度小（接近水的密度），含水率高且不易脫水，便于管道輸送。污泥的含水率很高，污泥中所含水分有4類：顆粒間的孔隙水約占70%，毛細管水約占20%，顆粒表面的吸附水與微生物內(nèi)部水兩者約占10%。降低污泥中的含水率，可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的孔隙水，通過降低污泥的含水率，減少污泥的體積，能減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。具有一定規(guī)模的污水處理工程中常用的污泥濃縮方法主要有重力濃縮、溶氣氣浮濃縮和離心濃縮[13]。本設計采用一座連續(xù)式重力濃縮池，由中心進泥管進泥，上清液由溢流堰出水，濃縮污泥用帶柵條的刮泥機刮至池中心的污泥斗并從排泥管靜壓排泥。3.3.2設計參數(shù)（1）日產(chǎn)剩余污泥量為1424m3/d；（2）濃縮后含水率：97.5%（即固體濃度C2=25kg/m3，當為初次污泥時，其含水率一般為95%～97%；當為剩余活性污泥時，其含水率一般為99.2%～99.6%）；（3）濃縮時間：（濃縮時間不宜小于12h，但也不要超過24h）；（4）濃縮池固體通量：M=30kg/(m2（負荷當為初次污泥時，污泥固體負荷宜采用80～120kg/(m2.d)；當為剩余污泥時，污泥固體負荷宜采用30～60kg/(m2.d)）；（5）有效水深一般宜為4m,最低不小于3m；（6）重力濃縮池數(shù)量：1座（圓形輻流式）。3.3.3設計計算（1）重力濃縮池尺寸：①濃縮池面積A根據(jù)查固體通量經(jīng)驗值，污泥固體通量選用30kg/(m2.d)。濃縮池面積（3-4）式中：Q——污泥量，m3/d；Co——污泥固體濃度，kg/m3；G——污泥固體通量，kg/(m2.d)。②濃縮池直徑D設計采用n=1個圓形輻流池。單池面積濃縮池直徑③濃縮池深度H濃縮池工作部分的有效水深，式中，T為濃縮時間，h，取T=15h。超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.3m，濃縮池設機械刮泥，池底坡度i=1/20,污泥斗下底直徑D1=3.3m，上底直徑D2=4.0m。池底坡度造成的深度污泥斗高度 濃縮池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=4.775m④濃縮后污泥體積污泥濃縮前含水率P1為99.4%，濃縮后含水率P2為97.5%，則濃縮后每天產(chǎn)生污泥體積⑤濃縮設備采用型單周邊傳動刮泥機，并且配置柵條以利于污泥的濃縮[8]。其性能參數(shù)見表3-1。表3-1DZG-22型濃縮池刮泥機池徑/m池深/m周邊線速度/m·min-1驅(qū)動功率/kW22⑥排水與排泥系統(tǒng)：污泥濃縮后的上清液由溢流堰出水進入儲水槽，然后匯入出水管排出。剩余污泥量341.76/d=0.004/s，濃縮后污泥由管徑DN220mm的重力輸泥管送至污泥脫水機房。（2）重力濃縮池計算草圖見圖3-1。圖3-1重力濃縮池計算草圖3.4污泥脫水機房污泥脫水的主要目的在于實現(xiàn)有效減容。主要方法有自然干化和機械脫水。影響污泥脫水性能的自身因素主要有含水率與水的存在形式、比阻或毛細吸水時間。污泥機械脫水的原理是以過濾介質(zhì)兩面的壓力差為推動力，使污泥水分被強行排出并形成濾液，固體顆粒形成濾餅。常用的污泥機械脫水方法有壓濾法、離心法、真空法等。本設計采用壓濾法，選用帶式壓濾機，該設備構(gòu)造簡單，推動力大，適用于各種性質(zhì)的污泥，且形成的濾餅含水率低。3.4.1設計參數(shù)（1）剩余污泥量：454.8/d；（2）濃縮后含水率：97.5%（即固體濃度C2=25kg/m3）；（3）泥餅含水率為：75%。3.4.2設計計算（1）污泥脫水機：過濾流量430.1設置3臺壓濾機（2用1備），每臺每天工作19h，則每臺壓濾機處理量：選擇DY-2000型帶式壓濾脫水機，其主要技術參數(shù)見表3-2。表3-2DY2000型帶式壓濾脫水機主要技術參數(shù)處理能力/濾帶清洗用水氣壓/MPa泥餅含水率/%寬度mm速度/m·min-1水量/水壓/MPa8～1220000.5～5 ≥8>0.40.3～0.565～75（2）加藥量計算：①設計流量430.1；絮凝劑PAM；投加量以干固體的0.4%計，即②設備選擇由污泥混合池、脫水機房合建而成。污泥混合池平面尺寸為4.0m×3.0m，有效水深2.0m。為了避免剩余污泥在混合池內(nèi)沉淀，每個池中設置JB-Ⅱ-1.8-0.75型攪拌機各1臺。JB-Ⅱ-1.8-0.75型攪拌機的技術參數(shù)見表3-3。表3-3JB-Ⅱ-1.8-0.75型攪拌機的技術參數(shù)規(guī)格電機功率/kW葉輪轉(zhuǎn)速/r·min-1葉輪直徑/mmФ1800×20000.75160500脫水間平面尺寸為25m×15m，安裝有制藥液裝置2套，最大制備能力10kg/hr聚合物粉末，采用PLC作為混凝劑，藥液濃度0.5%，投藥泵3臺(2用1備)，選用計量泵，Q=0.5～1.5m3/hr，H=20m。另外設螺桿泵3臺（2用1備），從混合池抽吸污泥到脫水機。（3）污泥餅體積：設泥餅含水率為75%V=(/C)=430.1×(1-97.5%)/(1-75%)=43.0泥通過泥餅運輸采用TD—75型皮帶運輸機輸送至污泥堆放處，運到污水廠附近的垃圾焚燒場進行處理。第四章平面及高程布置4.1平面布置平面更經(jīng)濟合理，污水廠平面布置應遵循下列原則：⑴按功能分區(qū)，配置得當主要是指對生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)福利等各部分布置，要做到分區(qū)明確、配置得當而又不過分獨立分散。既有利于生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行或逗留，確保安全生產(chǎn)。在有條件時（尤其建新廠時），最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開，但兩者之間不必設置圍墻。⑵功能明確，布置緊湊首先應保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時力求減少占地面積，減少連接管(渠)的長度，便于操作管理。⑶順流排列，流程簡捷指處理構(gòu)（建）筑物盡量按流程方向布置，避免與進（出）水方向相反安排；各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）應以最短路線布置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴禁將管線埋在構(gòu)（建）筑物下面。目的在于減少能量（水頭）損失、節(jié)省管材、便于施工和檢修。⑷充分利用地形，平衡方土，降低工程費用某些構(gòu)筑物放在較高處，便于減少土方，便于空放、排泥，又減少了工程量，而另外一些構(gòu)筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送。⑸必要時應預留適當余地，考慮擴建和施工可能（尤其是對大中型污水處理廠）。⑹構(gòu)（建）筑物布置應注意風向和朝向?qū)⑴欧女愇?、有害氣體的構(gòu)（建）筑物布置在居住與辦公場所的下風向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應考慮主導風向。道路布置在污水廠內(nèi)應合理的修建道路，方便運輸，要設置通向各處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的必要通道，道路的設計應符合如下要求：主要車行道的寬度：單車道為3~4m，雙車道為6~7m，并應有回車道。車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m。人行道的寬度為1.5~2.0m。4.2高程布置4.2.1布置原則為了使工程更經(jīng)濟合理，污水廠高程布置應遵循下列原則：(1)盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚程。(2)協(xié)調(diào)好站區(qū)平面布置與各單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水多次提升。(3)水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升次數(shù)。(4)好單體構(gòu)造設計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。4.2.2污水處理構(gòu)筑物高程布置(1)構(gòu)筑物水頭損失表4-1構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）中、細格柵0.2CAST池潷水深度2.51沉砂池0.2接觸消毒池0.2巴氏計量槽0.3(2)管渠水力計表4-2污水管渠水力計算表構(gòu)筑物名稱流量（L/s）管渠設計參數(shù)水頭損失管徑D（mm）坡度I（‰）流速V（m/s）構(gòu)筑物間距L（m）沿程損失（m）局部損失（m）構(gòu)筑物水頭損失（m）總損失(m)出水口至接觸消毒池7609002.01.32200.00.400.000.000.723807003.01.3012．80.040.28接觸消毒池至CAST池7609001.81.2833.20.060.020.200.573807002.020.191907003.11.1519.40.060.02CAST池至計量槽7609001.81.2810.00.020.102.522．753807002.01.158.00.020.011907003.11.1519.40.060.02計量槽至沉砂池7609000.0090.000.300.313807002.0050.00沉砂池至細格柵7609001.81.284.00.0070.000.200.323807002.010.10細格柵至泵房7609001.81.2810.00.053807002.01.153.00.0060.02(3)構(gòu)筑物及管渠水面標高計算本設計中，地面標高為25m（并作為相對標高25m），其他標高均以此為基準。設計進水管處的水面標高為22.00m，附近河流的最高水位為23.00m，但考慮到土方平衡，建筑成本，管線埋深等因素，出水口標高設定為24.00m。由出水口標高和接觸消毒池至出水口的水頭損失可推算出接觸消毒池標高，由接觸消毒池標高和CAST池至接觸消毒池的水頭損失可推算出CAST池標高，由CAST池標高和計量槽至CAST池的水頭損失可推算出可推算出計量槽標高，由計量槽標高和沉砂池至計量槽水頭損失可推算出沉砂池標高，由沉砂池標高和細格柵至沉砂池水頭損失可推算出細格柵標高，具體標高見表4-3。表4-3構(gòu)筑物及管渠水面標高計算表序號管渠與構(gòu)筑物名稱水面上游標高（m）水面下游標高（m）構(gòu)筑物水面標高（m）地面標高（m）1出水口至接觸消毒池24.7224.00252接觸消毒池24.9224.7224.82253接觸消毒池至CAST池25.2924.92254CAST池27.8125.29最高液位27.81m,最低液位25.29m255CAST池至計量槽28.0427.81256計量槽28.3428.0428.19 257計量槽至沉砂池28.3528.34258沉砂池28.5528.3528.45 259沉砂池至細格柵28.6728.552510細格柵28.8728.67柵前液位28.87m,柵后液位28.67m2511細格柵至泵房29.0228.8725(4)污水提升泵房污水提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過，污水從而得以凈化，本設計污水提升泵房與中格柵合建在一起。泵房進水角度不大于45度,《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定污水泵房的集水池容積不應小于最大一臺水泵5min的出水量。相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。本設計中，地面標高為25m（并作為相對標高25m），其他標高均以此為基準，設計進水管處的水面標高為22.00m。污水提升前水位19.8m（既泵站吸水池最底水位，設有效水位為2m），提升后水位28.87m（即細格柵前水面標高），所以，提升凈揚程Z=28.87-19.8=9.07m。水泵水頭損失取2m，從而需水泵揚程H=Z+h=11.07m。再根據(jù)設計流量760L/s=2720m3/h，采用4臺300QW800-15型潛水排污水泵（3用1備），單臺提升流量，揚程15m，轉(zhuǎn)速980r/min，軸功率38.57kw，配用功率55kw[15]。占地面積為π52＝78.54m2，即為圓形泵房D＝10m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深7m，水泵為自灌式，污水提升泵房計算草圖見圖4-2。