針織印染廠綜合污水處理工程工藝設(shè)計

/目錄1設(shè)計說明書 11.1設(shè)計題目 11.2設(shè)計目的和任務(wù) 1目的 1任務(wù) 11.3設(shè)計原始資料 11.4設(shè)計依據(jù) 21.5工藝流程的選擇確定 3確定處理程度 3工藝流程確定 31.6污水處理構(gòu)筑物各單項處理構(gòu)筑物的設(shè)計說明 41.7平面布置及高程布置 5平面布置 5高程布置 62設(shè)計計算書 72.1污水處理站規(guī)模計算 72.2污水處理程度計算 72.3各單項構(gòu)筑物工藝設(shè)計計算及草圖 9格柵 9均化池 10配水井 13混合池 14反應(yīng)池 15沉淀池 18集泥井 21濃縮池 21計量設(shè)備 23其它 232.4高程設(shè)計計算 242.5其它相關(guān)說明 263總結(jié) 271設(shè)計說明書1.1設(shè)計題目某針織印染廠綜合污水處理工程工藝設(shè)計1.2設(shè)計目的和任務(wù)目的依據(jù)設(shè)計任務(wù)書中賜予的原始資料，對某針織印染廠的污水處理站進行工藝設(shè)計。靈敏運用所學(xué)水污染限制工程（1）有關(guān)污水處理物化方法的設(shè)計計算的專業(yè)學(xué)問、繪圖、查閱資料和設(shè)計手冊以及運用設(shè)計規(guī)范等基本技能，依據(jù)所賜予的設(shè)計原始資料，進行綜合分析，確定污水處理方案，完成污水處理站的工藝設(shè)計。本設(shè)計屬初步設(shè)計（方案）性質(zhì)的設(shè)計工作。任務(wù)(1)依據(jù)所供應(yīng)的原始資料，確定污水所需的處理程度，并選擇處理方案；(2)依據(jù)污水處理程度結(jié)合污水站的地形條件，確定污水處理流程和處理構(gòu)筑物；(3)對所選定的處理構(gòu)筑物進行工藝設(shè)計計算，確定其形式和主要尺寸；(4)進行污水處理站的高程計算；(5)繪制污水站的總體布置圖（包括平面布置和高程布置）；(6)編寫說明書、計算書。1.3設(shè)計原始資料某廠污水站及排放口旁邊地形圖一張。工廠排水水量資料：工廠生產(chǎn)污水流量日變更數(shù)據(jù)見表1；污水流量按生產(chǎn)污水流量日變更曲線計算，Kd=1.2，Kh=1.3；表1生產(chǎn)污水流量日變更數(shù)據(jù)表時間（t）01234567891011流量（m3/h）808590100957080120130180200230時間（t）121314151617181920212223流量（m3/h）280230280330380380330330280240140140工廠排水水質(zhì)資料：該廠是一個綜合性針織印染廠，所排出的生產(chǎn)污水用化學(xué)混凝法處理，接受堿式氯化鋁作混凝劑，原水水質(zhì)（取均和3小時后的水樣，經(jīng)24小時逐時取樣混合）試驗資料如下：色度：380倍（稀釋倍數(shù)法）；PH=6.0；COD=860mg/l；BOD5=250mg/l；DO=2.5mg/l。其它資料如下：混凝劑投量：400mg/l（污水），堿式氯化鋁中含Al2O36～8%；產(chǎn)生的化學(xué)污泥量（脫水后）：0.17kg/d﹒m3污水（含水率85%）；處理出水受納水體為污水站旁邊某河流。水文地質(zhì)資料：污水站旁邊河流最高洪水位為266m，該河流95%保證率的枯水流量為10m3/s，河水流速為0.5m/s，夏季河水水溫為17℃，河水中原有DO=7.0mg/L，河水中原有BOD5=3mg/L。廢水處理廠（站）址的地質(zhì)鉆孔柱狀圖，地基的承載實力，地下水位（包括流沙）和地震等資料齊全；污水站地下水位距地表20m左右；土壤為沙質(zhì)粘土，抗震強度在1.5kg/cm氣象特征資料：包括氣溫（年平均、最高、最低）、降雨量、蒸發(fā)量、土壤冰凍和風(fēng)向資料等。當?shù)貧庀髼l件為：夏季主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，氣壓為730.2mmHg，每年平均氣溫為15.1℃，冬季最冷月平均氣溫為8其它資料：廠區(qū)旁邊無大片農(nóng)田；擬由省建筑公司施工，各種建筑材料均能供應(yīng)；電力供應(yīng)足夠。1.4設(shè)計依據(jù)（一）主要規(guī)范1、《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50318-2000），國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國建設(shè)部2、《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006），中華人民共和國建設(shè)部（二）主要標準1、《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）2、《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）3、《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》（GB4287—92）4、《給水排水制圖標準》（GBJ106-87）5、《城市污水處理廠污水污泥排放標準》（CJ3025-1993）6、《城市污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準》（CJJ31-1989）7、《城市污水處理工程項目建設(shè)標準》（建標[2001]77號）（三）設(shè)計手冊：1、《給水排水快速設(shè)計手冊》（2——排水工程），中國建筑工業(yè)出版社，1996年2、《給水排水設(shè)計手冊》（5冊城鎮(zhèn)排水），中國建筑工業(yè)出版社，2000年3、《環(huán)境工程手冊》（水污染防治卷），高等教化出版社，1996年4、水工業(yè)設(shè)計手冊-廢水處理及再用[M].許澤美編.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002年5、《三廢處理工程技術(shù)手冊》（廢水卷），化學(xué)工業(yè)出版社，2000年（四）其他：1、課程設(shè)計指導(dǎo)書供應(yīng)的相關(guān)原始資料和設(shè)計基本參數(shù)2、《水污染物化限制原理和技術(shù)》，羅固源主編，化工出版社，2002年3、《水污染限制工程》，羅固源主編，高等教化出版社，2007年4、《排水工程（第四版）》上冊，孫慧修主編，中國建筑工業(yè)出版社，1999年1.5工藝流程的選擇確定確定處理程度污水設(shè)計處理程度：BOD5的處理程度；COD的處理程度；ss的處理程度。工藝流程確定污水處理工藝流程的選擇，應(yīng)首先保證處理水達到所要求的處理程度，其次應(yīng)對其工程造價和運行費用，方案的技術(shù)先進性，建設(shè)實施的條件進行定性定量的比較，以優(yōu)選經(jīng)濟合理的設(shè)計方案，其應(yīng)遵循以下原則：(1)應(yīng)考慮處理規(guī)模、進水水質(zhì)特性、出水水質(zhì)要求、各種污染物的去除率；考慮氣候等自然條件，北方地區(qū)應(yīng)考慮低溫條件下穩(wěn)定運行。(2)工藝流程選擇應(yīng)考慮的技術(shù)經(jīng)濟因素：節(jié)約電耗；減小占地面積，考慮批準的占地面積，征地價格；降低基建投資和運行成本。(3)在保證出水水質(zhì)達到要求的前提下，選用處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟牢靠、先進適用的技術(shù)，使運行管理便利，運轉(zhuǎn)靈敏，自動化水平高，操作簡潔。；適應(yīng)當?shù)剡\行管理實力的具體狀況；可主動穩(wěn)妥地選用污水處理新技術(shù)。因此，依據(jù)所要求的處理程度，按技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則確定處理方法和處理流程，并確定處理所需的處理構(gòu)筑物。本污水處理站工藝設(shè)計接受的處理工藝流程見圖1（化學(xué)混凝處理法）。原水原水格柵均化混合加藥反應(yīng)沉淀出水排放濃縮脫水污泥外運上清液回流圖1污水處理站處理工藝流程圖1.6污水處理構(gòu)筑物各單項處理構(gòu)筑物的設(shè)計說明(1)污水處理站處理規(guī)模：Q=5760m3/d，污水處理站最大設(shè)計流量：Qmax=(2)各單項構(gòu)筑物設(shè)計計算結(jié)果匯總見表2。表2各單項構(gòu)筑物設(shè)計計算結(jié)果匯總表序號構(gòu)筑物外形設(shè)計尺寸（mm）單位數(shù)量備注1格柵L×B×H＝2150×500×700座1格柵井2均化池D×H＝21000×3300座2均量、均質(zhì)合建式3配水井D×H＝1430×1800座24混合池D×H＝1200×2070座2機械混合5反應(yīng)池L×B×H＝7500×2500×2430座2垂直軸機械式6平流式沉淀池L×B×H＝20800×4000×7744座2泥斗高：30317集泥井D×H＝2500×1300座18濃縮池（豎流式）D×H＝1600×5039座1泥斗高：10399污泥脫水間L×B＝12000×6000座110上清液集水池L×B×H＝2000×2000×1500座111計量堰套1三角堰1.7平面布置及高程布置平面布置(1)污水站的平面布置須按《室外排水設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的各項條款進行設(shè)計。(2)平面布置應(yīng)考慮近期和遠期相結(jié)合，有條件時，可按遠景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，作出分期建設(shè)的支配。(3)應(yīng)以節(jié)約用地為原則，依據(jù)污水處理站各建筑物、構(gòu)筑物的功能和工藝流程要求，結(jié)合廠址地形、氣象和地質(zhì)條件等因素，使總平面布置合理、經(jīng)濟、節(jié)約能源，并應(yīng)便于施工、運行、維護和管理。(4)生產(chǎn)行政管理和生活設(shè)施宜集中布置，其位置和朝向應(yīng)力求適用、合理，并應(yīng)和處理構(gòu)筑物保持確定的防護距離。經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，在北方地區(qū)并應(yīng)考慮朝陽。(5)污水和污泥的處理構(gòu)筑物宜分別集中布置。各構(gòu)筑物間的布置應(yīng)盡量緊湊，節(jié)約用地并便于管理。同時應(yīng)考慮管線敷設(shè)、構(gòu)筑物施工開槽相互影響，以及今后運行、操作、檢修距離，構(gòu)筑物應(yīng)符合留有確定的施工間距(5~8m)的要求。(6)廢水和污泥處理的流向應(yīng)充分利用原有地形，盡可能考慮重力流。各構(gòu)筑物之間的連接管渠應(yīng)盡量簡潔而便捷，避開迂回曲折，削減水力損失，降低能耗。(7)各單元處理構(gòu)筑物的座(池)數(shù)依據(jù)污水處理站規(guī)模、處理站的平面尺寸、各處理設(shè)施的相對位置和關(guān)系、池型等因素來確定，同時考慮到運行、管理機動靈敏，在修理檢修時不影響正常運行。各處理構(gòu)筑物的連接管渠應(yīng)使盡可能接受蓋板明渠；除正常工作管渠和閘閥外，平面布置圖考慮了超越管、事故排放管、放空管、半放空管，當某一處理構(gòu)筑物因故停止運行時，不致影響其它單元構(gòu)筑物的正常運行，以及發(fā)生事故或停運檢修時，能使廢水跨越后續(xù)處理構(gòu)筑物而進入其它池子或干脆排入水體；還要考慮給水管、投藥管、站內(nèi)污水管、站區(qū)內(nèi)雨水管等。(8)平面布置時，除考慮主體構(gòu)筑物外，還考慮了主要附屬構(gòu)、建筑物。各處理構(gòu)筑物和附屬建筑物的位置關(guān)系，應(yīng)依據(jù)平安、運行管理便利和節(jié)能的原則來確定。由于本設(shè)計是某工廠的污水站，所以如機修車間、食堂等均不考慮，但考慮了污水站辦公室及化驗室等。(9)污水處理站內(nèi)應(yīng)設(shè)置聯(lián)通各構(gòu)筑物和建筑物的道路，站內(nèi)道路車行道寬5m，人行道寬2m。站內(nèi)應(yīng)有確定(10)平面布置圖可依據(jù)污水站的規(guī)模，接受1:200～1:500比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為1：200。本污水處理站平面布置接受比例為1:200。高程布置(1)應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計算及平面布置草圖后進行。各處理構(gòu)筑物之間接受重力流，選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并適當留有確定的富余水頭，以防止淤積時水頭不夠而造成涌水現(xiàn)象，影響處理系統(tǒng)的正常運行。各構(gòu)筑物的水頭損失查表估算，但各連接管渠的水頭損失通過計算確定。污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管、渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流淌，保證污水處理廠的正常運行。(2)計算水頭損失時，原則上一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠期最大流量作為設(shè)計流量，并酌加擴建時的備用水頭。(3)為了降低運行費用，便于維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流淌，以按重力流考慮為宜（污泥流淌不在此例）。各處理構(gòu)筑物的水頭損失可干脆查表，但各構(gòu)筑物間的連接管、渠的水頭損失則需計算確定，計算詳見教材和相關(guān)設(shè)計手冊。高程布置時還應(yīng)考慮管內(nèi)淤積，阻力增大的可能，因此需留有充分余地。(4)在作高程布置時，還應(yīng)留意污水流程和污泥流程的協(xié)作，盡量削減需抽升的污泥量。在確定污泥處理構(gòu)筑物的高程時，應(yīng)留意使污泥水（包括上清液、濾后液等）能自動排入廠內(nèi)污水干管。(5)站區(qū)的豎向高程設(shè)計，應(yīng)盡量做到填挖方量少，土石方基本平衡，并考慮有利排水。出水管渠高程，須不受水體洪水頂托。(6)繪制縱斷面圖時接受的比例，橫向可和總平面圖相同，縱向為1:50～1:100，按最遠的流程繪制。本污水處理站高程布置橫向比例為1:200，縱向比例為1:100。2設(shè)計計算書2.1污水處理站規(guī)模計算依據(jù)給定的原始資料，確定污水處理站的規(guī)模、構(gòu)筑物設(shè)計水量和水質(zhì)。污水設(shè)計流量應(yīng)考慮最大流量、平均流量、最小流量，此外還要考慮近期流量和遠期流量。(1)日平均流量，均化池設(shè)計流量接受平均流量；(2)污水站處理規(guī)模按最大日流量計算，規(guī)模流量，均化池后的構(gòu)筑物設(shè)計流量接受最大日流量；(3)最大時流量，各構(gòu)筑物連接管渠按最大時流量計算水頭損失；(4)最大流量，格柵設(shè)計流量接受最大流量。(5)最小流量Qmin=1/2Qmax=3744m3/d=0.0433m32.2污水處理程度計算（一）按地表水環(huán)境質(zhì)量標準由地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838—2002)中的規(guī)定，污水處理站出水受納河流對應(yīng)地表水Ⅲ類水域功能類別。按Ⅲ類水域中DO容許最低濃度(DO=5mg/L，本設(shè)計不考慮有毒物質(zhì))，計算對污水中BOD5的處理程度。排入水體的污水流量按污水最大流量進行計算，即q=，河水流量Q=10m3/s。河水中原有溶解氧DOR=7.0mg/L，河水中原有BOD5=L5R=3mg/L；污水溶解氧DOSW=2.5mg/L，污水BOD5=250mg/L。河水流速為0.5m/s，取混合系數(shù)α=排放口處溶解氧的混合濃度查氧在蒸餾水中的飽和溶解度表，得出T=17℃時的飽和溶解氧DOS=9.74mg/L，可得出起始點的氧虧量D0=9.74－6.957=2.783mg/L，臨界點的氧虧量Dc=9.74－5=4.74mg/L。T=17℃時，=0.0877，=0.191。依據(jù)氧垂曲線用高斯—賽德爾迭代法求起始點有機物濃度L0和臨界時間tc(1)(2)設(shè)臨界時間初始值t`c=2.5d，代入式(1)，得L0=17.10mg/L，代入式(2)，得tc=2.378d；t`c=2.378d，代入式(1)，得L0=16.69mg/L，代入式(2)，得tc=2.353d；t`c=2.353d，代入式(1)，得L0=16.60mg/L，代入式(2)，得tc=2.347d；t`c=2.347d，代入式(1)，得L0=16.58mg/L，代入式(2)，得tc=2.346d；t`c=2.346d，代入式(1)，得L0=16.58mg/L，代入式(2)，得tc=2.346d=t`c，符合要求，(一般︱(tc-t`c)︱≤0.001即符合要求)。所以，得L0=16.58mg/l，tc=2.346d。注：也可利用MATLAB或C++編程求解。污水排放起點容許的污水和河水混合后17℃的BOD污水站允許排放的BOD5(17℃因為原污水BOD5=250mg/L＜793.24mg/L，所以應(yīng)舍去。干脆參照行業(yè)排放標準或綜合排放標準。（二）按行業(yè)排放標準和綜合排放標準依據(jù)國家綜合排放標準和國家行業(yè)排放標準不交叉執(zhí)行的原則，紡織染整工業(yè)執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準(GB4287—92)》。依據(jù)行業(yè)排放標準，排入GB3838中Ⅲ類水域的廢水執(zhí)行一級標準，最高允許排放濃度BOD5=25mg/L，COD=100mg/L，懸浮物ss=70mg/L。原水水質(zhì)（均合3小時后取樣）：BOD5=250mg/L，COD=860mg/L，ss=2.5mg/L。污水處理程度式中Ci——未處理污水中某種污染質(zhì)的平均濃度(mg/L)；Ce——允許排入水體的已處理污水中該種污染質(zhì)的平均濃度(mg/L)。BOD5的處理程度COD的處理程度ss的處理程度選擇處理程度高的作為本設(shè)計的處理程度，確定本污水站的處理程度。2.3各單項構(gòu)筑物工藝設(shè)計計算及草圖格柵柵條間隙數(shù)格柵的設(shè)計按最大流量Qmax=7488m3/d=0.0867m3/s進行計算。設(shè)柵前水深h=0.3m，過柵流速v=0.8m/s，格柵傾角α=60°，選用中格柵，柵條間隙b=則柵條間隙數(shù)。柵槽寬度接受銳邊矩形斷面(10×50mm)，槽條寬度S=0.01m，柵槽寬度B=S(n-1)+bn=0.01×(17-1)+0.02×17=0.5m。校核柵前流速設(shè)進水渠道寬B1=0.35m，其漸寬部分綻開角度α1=20°，進水渠道內(nèi)的流速，滿足格柵前渠道內(nèi)的水流速度0.4~0.9m/s的要求。校核過柵流速過柵流速，滿足過柵流速0.6~1m/s的要求。進水渠道漸寬部分的長度柵槽和出水渠道連接處的漸窄部分長度通過格柵的水頭損失格柵為銳邊矩形斷面，查表得阻力系數(shù)，通過格柵的水頭損失。柵后槽總高度設(shè)愛惜高=0.3m，則柵后槽總高度H=h+=0.3+0.1+0.3=0.7m柵槽總長度每日柵渣量在格柵間隙21mm的狀況下，每1000污水產(chǎn)生0.07柵渣，設(shè)柵渣量為W=0.07/1000m污水，每日柵渣量﹥0.2m3/d，宜接受機械清渣格柵外形及具體尺寸見圖2。均化池(1)該污水處理站接受將均量和均質(zhì)合為一池的合建式均化池，在池中設(shè)置機械攪拌裝置。池上半部為均量（變水位），下半部為均質(zhì)（常水位）。出水口設(shè)在池體的中部，出水口以上為均量的容積。均化池的尺寸和容積，主要依據(jù)廢水流量的變更范圍，及要求的均和程度確定。該廠產(chǎn)生的污水流量在一天內(nèi)無周期性變更，要按最不利狀況即流量在高峰時的區(qū)間計算。(2)由表1的污水流量日變更數(shù)據(jù)（流量為瞬時流量），換算為每小時的平均流量，再由小時平均流量計算出一日內(nèi)不同時刻的進水和出水的累計水量，計算表格見表3。圖2格柵草圖表3一日內(nèi)不同時刻進水和出水的累計水量計算表格時間（t）0.01.02.03.04.05.06.07.08.0瞬時流量（m3/h）80.085.090.0100.095.070.080.0120.0130.0平均流量（m3/h）0.082.587.595.097.582.575.0100.0125.0進水累計量（m3）0.082.5170.0265.0362.5445.0520.0620.0745.0出水累計量（m3）0.0200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.0時間（t）9.010.011.012.013.014.015.016.017.0瞬時流量（m3/hr）180.0200.0230.0280.0230.0280.0330.0380.0380.0平均流量（m3/h）155.0190.0215.0255.0255.0255.0305.0355.0380.0進水累計量（m3）900.01090.01305.01560.01815.02070.02375.02730.03110.0出水累計量（m3）1800.02000.02200.02400.02600.02800.03000.03200.03400.0時間（t）18.019.020.021.022.023.024.0瞬時流量（m3/h）330.0330.0280.0240.0140.0140.080.0平均流量（m3/h）355.0330.0305.0260.0190.0140.0110.0進水累計量（m3）3465.03795.04100.04360.04550.04690.04800.0出水累計量（m3）3600.03800.04000.04200.04400.04600.04800.0(3)依據(jù)表3計算結(jié)果作出污水進水、出水累積水量曲線圖，見圖3。(4)在圖3中讀出最大負偏差V-=900m3，最大正偏差V+=150m則均量池的容積。(4)在圖3中讀出最大負偏差V-=900m3，最大正偏差V+=150m則均量池的容積。(5)均質(zhì)池的容積按T=3h進行計算，。圖3進水、出水累積水量曲線圖(6)均化池的容積V均化=V均量+V均質(zhì)=1638+428.6=2066.6m(7)污水站設(shè)置兩個均化池。由于水深要求h≤4m，取H=3m，，所以。取D=21m，校核，符合條件。(8)均量水深h1=3×1638/2066.6=2.4m，均質(zhì)水深h2=3-2.4=設(shè)愛惜高為0.3m，則均化池總深H總=3+0.3=3.3m。(9)均化池外形及具體尺寸見圖4。圖4均化池草圖2.3.3配水井設(shè)配水井共2個，在2個均化池前和2個混合池前分別設(shè)1個。配水井的設(shè)計依據(jù)規(guī)模流量進行計算。設(shè)有效水深h=1.5m，愛惜高h1=0.3m，則配水井總高H=h+h1=1.5+0.3=1.8m。取停留時間T=20s，則進水體積V=Qd,max·T=0.067×20=1.34m3，D外=0.18×2=0.36m，則D總=D內(nèi)+D外=1.07+0.36=1.43m。配水井外形及具體尺寸見圖5。圖5配水井草圖混合池接受機械攪拌混合，用堿式氯化鋁作混凝劑。(1)混合池容積經(jīng)過均化池后，混合池的處理水量按規(guī)模流量進行設(shè)計計算，即Q=5760m3/d=240m3/h。設(shè)置兩個混合池，即池數(shù)n=2，混合時間T=1min(2)混合池尺寸設(shè)混合池直徑D=1.2m，則混合池水深。混合池愛惜高設(shè)為0.3m，混合池總高為1.77＋0.3=2.07m。(3)攪拌器尺寸混合池H/D=1.77/1.2=1.475>1.3，因此池內(nèi)設(shè)兩層帶有兩葉的平槳板攪拌器(e=2，Z=2)；攪拌器直徑D0=(1/3~2/3)D=0.4~0.8m，取D0=0.6m；攪拌器寬度B=(0.1~0.25)D=0.12~0.30m，取B=0.2m；攪拌器每層間距(1.0~1.5)D0=0.6~0.9m，取為0.6m，相鄰兩槳板接受90°交叉安裝；攪拌器距池底(0.5~0.75)D0=0.3~0.45m，取為0.4m。(4)固定擋板尺寸為加強混合效果，防止水流隨槳板回轉(zhuǎn)，除池內(nèi)設(shè)有快速旋轉(zhuǎn)槳板外，在混合池周壁設(shè)四塊固定擋板。每塊寬度b=(1/10~1/12)D=0.12~0.10m，取b=0.11m；其上下緣離靜止液面和池底皆為1/4D=0.3m。擋板長為1.77－0.3×2=1.17m。(5)攪拌器轉(zhuǎn)速攪拌器外緣線速度v=3m/s，攪拌器轉(zhuǎn)速，攪拌器旋轉(zhuǎn)角速度。(6)軸功率20℃水的動力黏度=1.0050×10-3Pa·s=1.0245×10-4kg·s/m2，γ=1000kg/m3。設(shè)計速度梯度G取6須要軸功率計算軸功率，滿足要求。(7)電動機功率(8)機械混合池外形及具體尺寸見圖6。反應(yīng)池設(shè)置2個豎直軸式機械反應(yīng)池，則每個反應(yīng)池的設(shè)計流量為：Q＝＝120(1)反應(yīng)池尺寸反應(yīng)時間取20min，則反應(yīng)池有效容積。為協(xié)作沉淀池尺寸，反應(yīng)池分3格，每格尺寸2.5m×2.5m，則反應(yīng)池水深h=V/A=m，反應(yīng)池超高取0.3m，總高度為2.43m。圖6機械混合池草圖每格反應(yīng)池體積為2.5×2.5×(2.13+0.3)=15.2。反應(yīng)池分格隔墻上過水孔道上、下交織布置，每格設(shè)一臺攪拌設(shè)備，見圖7。為加強攪拌效果,于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。(2)攪拌設(shè)備葉輪直徑取池寬的80%，接受2.5×80%=2m。葉輪槳板中心點線速度接受：v1=0.44m/s，v2=0.35m/s，v3=0.2m/s。槳板長度l=1.1m(槳板長度和葉輪直徑之比)。槳板寬度b=0.12m。每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外側(cè)各4塊。裝置尺寸如圖8所示。旋轉(zhuǎn)槳板面積和反應(yīng)池過水斷面面積之比為且葉輪漿板中心點旋轉(zhuǎn)直徑D0=[(1000-440)/2+440]×2=1440mm=1.44m葉輪轉(zhuǎn)速分別為：，，圖7垂直軸式機械反應(yīng)池草圖圖8槳板計算草圖，槳板寬長比，查阻力系數(shù)表，得CD=1.10。按公式，（式中n——同一旋轉(zhuǎn)半徑上槳板數(shù)）計算槳板旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所耗功率：第一特殊側(cè)槳板：P01`=0.055kW，第一格內(nèi)側(cè)槳板：P01``=0.008kW第一格攪拌軸功率：P01=P01`+P01``=0.63kW以同樣方法，可求得其次格攪拌軸功率分別為0.032kW，第三格攪拌軸功率分別為0.006kW。設(shè)三臺攪拌器合用一臺電動機，則反應(yīng)池所消耗總功率=0.063+0.032+0.006=0.101kW。電動機功率（取=0.75，=0.7）(3)核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20℃計，=1.0050×10-3Pa·s第一格其次格第三格反應(yīng)池平均速度梯度，滿足在10-70之間。GT=50.1×20×60＝6.01×，滿足在104~105之間。經(jīng)核算，G值和GT值均較適合。2.3.6沉淀池設(shè)置2個平流式沉淀池，則每個反應(yīng)池的設(shè)計流量為：Q＝＝120/h，設(shè)沉淀時間t=2.5h，表面負荷率=1.5/(h)。(1)尺寸確定池子總表面積按表面負荷率計算，按水平流速校核。池子總表面積沉淀部分有效水深=t=1.5×2.5=3.75m沉淀部分有效容積V`=Ah2=80×3.75=300因為初沉池的最大水平流速為7mm/s，取水平流速v=2mm/s，池長L`=3.6vt=3.6×2×2.5=18m，池子總寬度為和反應(yīng)池尺寸匹配，取池寬B=4m，則池長，水平速度，符合要求。校核長寬比，符合要求。(2)污泥部分所需的總?cè)莘e產(chǎn)生的化學(xué)污泥量（脫水后）：0.17kg/d·m3(含水率為85%)污泥總體積，換算成沉淀池產(chǎn)生的污泥(含水率為99%)體積。取兩次清除污泥間隔時間T=1d，V=W1T=14.7×1=14.7，則每個沉淀池的污泥部分所需的總?cè)莘e為14.7/2=7.35。(3)泥斗設(shè)計接受棱臺形態(tài)的污泥斗，取=60°，設(shè)棱臺的尺寸分別為：上邊長L1=4m，下邊長L2=0.5m，則泥斗高度污泥斗的體積設(shè)計進水口處離擋板距離為0.5m，出水口離擋板的距離為0.3m。接受機械刮泥，設(shè)定池底縱坡水力坡度i=0.01，污泥斗以上梯形部分上底長L1=20+0.5+0.3=20.8m，下底長L2=4m，梯形部分高度h4′=(20+0.3－4)×0.01=則污泥斗以上梯形部分污泥容積所以污泥斗和梯形部分污泥容積V=V1+V2=18.439+0.163=26.263>7.35，滿足要求。(4)池子總高度有效水深=3.75m，取愛惜高=0.3m，緩沖層高度=0.5m，污泥部分高度，池子總高H=+++=0.3+3.75+0.4+3.194=7.744m。(5)沉淀池外形及具體尺寸見圖9。圖9沉淀池草圖(6)入口的整流措施接受溢流式入流裝置，并設(shè)置和擋流板的組合，見圖10所示。圖10平流式沉淀池入口的整流措施(7)出口的整流措施接受溢流式集水槽，集水槽是沿沉淀池寬度設(shè)置的，見圖11。溢流式出水堰的形式為鋸齒形三角堰，水面宜位于齒高的1/2處，見圖12。為適應(yīng)水流的變更或構(gòu)筑物的不同沉降，在堰口處需設(shè)置使堰板能上下移動的調(diào)整裝置。(8)進出口處設(shè)置的擋板，高出水面0.1~0.5m。進口處擋板沉沒深度為0.5~1.0m，出口處擋板沉沒深度0.3~0.4m。圖11平流式沉淀池集水槽的形式圖12平流式沉淀池出水堰的形式2.3.7集泥井取停留時間T=8h，則所需容積V=QT=14.7×8/24=4.9，取有效水深h=1m，，設(shè)愛惜高0.3m，則總高H=1.3m。2.3.8濃縮池接受豎流式連續(xù)重力濃縮池，接受上部中心管進水方式，污泥從中心管流入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個斷面上升。進泥含水率99%，出泥含水率96%，設(shè)定濃縮時間T=12h。中心管計算中心管流量為濃縮前污泥流量=W2=14.7m3/d=0.00017m3/s，取中心管內(nèi)流速v0=0.02m/s﹤0.03m/s，中心管直徑，取中心管直徑d0=0.2m，則中心管有效過水斷面積，中心管內(nèi)流速，符合要求。喇叭口、反射板等結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算中心管下口設(shè)有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m。中心管和反射板外形及見圖10。尺寸設(shè)污水由中心管和反射板之間縫隙的出流速度v1=1mm/s；喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.35倍，即d1=h1=1.35d0=1.35×0.2=0.27m；反射板直徑為喇叭口直徑的1.30倍，即d2=1.30d1=1.30×中心管喇叭口和反射板之間的縫隙高度。中心管、喇叭口和反射板的尺寸構(gòu)造見圖13。圖13中心管、喇叭口和反射板的尺寸構(gòu)造排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m。浮渣擋板距集水槽0.25m~0.5m，高出水面0.1~0.15m，沉沒深度0.3~0.4m。(3)沉淀區(qū)設(shè)計計算濃縮時間T=12h，取污水在沉淀區(qū)的上升速度v=0.07沉淀區(qū)的有效水深=vT×3600=0.07×12×3600×=3.024m≈3m>2.75m，符合要求。沉淀區(qū)污泥量為濃縮分別出的污水流量，沉淀區(qū)工作部分的有效斷面積，則沉淀池總面積A=f+F=0.0314+1.8229=1.8543，沉淀池的直徑，取1.6m。為了使水流在沉淀區(qū)內(nèi)分布勻整，且水流自下而上垂直流淌，池子直徑和有效水深之比D/=1.6/3<3符合要求。(4)污泥區(qū)設(shè)計計算濃縮區(qū)污泥量，設(shè)計一天清泥3次，兩次排泥間隔時間t=8h，則V=Q1t=3.675×8/24=1.225m取污泥斗側(cè)壁傾角為α=60°，圓錐上部直徑D=1.6m，設(shè)圓錐底部直徑d=0.4m，則上部R=0.5D=0.8m，底部r=0.2m，則泥斗高h5=(R-r)tg60°=(0.8-0.2)×tg60°=1.039m設(shè)緩沖層高度h4=0.5m，則緩沖區(qū)部分容積。因此污泥區(qū)容積V=V1+V緩=0.914+1.005=1.919>1.225m3(5)沉淀池總高度設(shè)愛惜高度h1=0.3m，則沉淀池總高H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.2+0.5+1.039=5.039(6)濃縮池外形及相關(guān)尺寸見圖14。計量設(shè)備計量設(shè)備選用三角堰，Qmax=0.0867m3/s，=0.04335m3/s由，得，所以，。按設(shè)計規(guī)范要求可取h=0.30m，即三角堰齒形高H=2h=0.60m，如圖15所示。2.3.10其它(1)脫水的設(shè)計計算略，在平面布置時應(yīng)留有位置；經(jīng)脫水后的化學(xué)污泥經(jīng)試驗可作制磚墊圖14濃縮池草圖圖15三角堰草圖路的材料。(2)混凝劑的耗量以每立方米污水用量400g堿式氯化鋁計，M=0.4×5760=2304kg/d。堿式氯化鋁中含Al2O3(6~8%)。2.4高程設(shè)計計算污水排出口地面標高為277.30m，接受鋼筋混凝土管非滿流，粗糙度n=0.014，。依據(jù)設(shè)計流量Qmax=86.7L/s，查《排水工程》上冊附表2-2水利計算圖：選取D=400mm，查得坡度i=0.0037，h/D=0.65，v=1.02m/s，所以有效水深h=0.65×0.4=0.26m，則污水排出口水面標高為277.3污水排出口到格柵前的距離l=35m，沿程損失il=0.0037×35=0.13m，富余水頭取0.10m，則柵前水面標高為：277.56-0.13-0.1各處理構(gòu)筑物之間盡量接受重力流。計算高程時，各構(gòu)筑物的水頭損失可干脆查表，單各連接管渠的水頭損失則須進行計算確定；高程布置時，為平安性考慮，應(yīng)留有確定的富余水頭，在本設(shè)計中富余水頭取0.10m。依據(jù)以下兩個公式計算水面標高：后一構(gòu)筑物的水面標高=前一構(gòu)筑物的水面標高-水頭損失(1)水頭損失=沿程阻力損失+局部水頭損失+富有水頭+構(gòu)筑物本身水頭損失(2)其中，沿程阻力損失為il，局部水頭損失=，可依據(jù)手冊查出；本設(shè)計中構(gòu)筑物本身水頭損失如下：格柵：0.8~0.12m；均化池：0.3m；配水井：0