污水廠計算說明

污水廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)：CODcr≤320mg/L；BOD5≤180mg/L；SS≤180mg/L；TN≤32mg/L；NH3-N≤24mg/Ll；TP≤3.6mg/L。設(shè)計出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-一級A標(biāo)準(zhǔn)。水處理工藝流程：（一）.格柵.設(shè)計中選擇二組格柵，N=2組，每組格柵與沉砂池合建，每組格柵設(shè)計流量為0.451725m3/s1.格柵間隙數(shù)式中n—格柵柵條間隙數(shù)(個);Q—設(shè)計流量(m3/s)α—格柵傾角(°);N—設(shè)計格柵組數(shù)(組);b—格柵柵條問隙(m);h—格柵柵前水深(m);v—格柵過柵流速(m/s)。設(shè)計中取h=0.8m，v=0.9m/s,b=0.02m,α=60°2.格柵寬度式中B—格柵寬度（m）；S—每根格柵條寬度（m）。設(shè)計中取S=0.015m3.經(jīng)過格柵水頭損失式中h1—水頭損失（m）；β—格柵條阻力系數(shù)，查表β=2.42；k—格柵受污物堵塞時水頭損失增大系數(shù)，通常采取k=3。4.格柵部分總長度式中L—格柵部分總長（m）；H1—格柵明渠深度（水深+超高）5.進(jìn)水與出水渠道城市污水經(jīng)過DN1350mm管道送入進(jìn)水渠道，格柵進(jìn)水渠道與格柵槽相連，格柵與沉砂池合建一起，格柵出水直接進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道寬度B1=B=1m，渠道水深h1=h=0.8m。(二)．沉砂池平流式沉砂池是慣用型式,污水在池內(nèi)沿水平方向流動.平流式沉砂池由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成.它具備截留無機(jī)物顆粒效果很好、工作穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單和排沉砂方便等優(yōu)點(diǎn)。所以污水廠選擇平流沉砂池與格柵合建。設(shè)計中選擇兩組平流沉砂池，N=2組，分別與格柵連接，每組沉砂池設(shè)計流量為0.451725m3/s1.沉砂池長度式中L—沉砂池長度（m）；v—設(shè)計流量時流速，該設(shè)計中取0.25m/s；t—設(shè)計流量時流行時間，該設(shè)計中取30s。2.水流過水?dāng)嗝婷娣e式中A—水流過水?dāng)嗝婷娣e（m2）；Q—設(shè)計流量（m3/s）.3.沉砂池寬度式中B—沉砂池寬度（m）；h2—設(shè)計有效水深（m），該設(shè)計中取0.8m。每組沉砂池設(shè)兩格4.沉砂室所需容積式中Qˉ—平均流量（m3/s）；該設(shè)計中為0.70786m3/sX—城市污水沉砂量（m3/106m3污水），該設(shè)計中?。?0m3/106m3污水；T—去除沉砂間隔時間（d），該設(shè)計中取2d。5.每個沉砂斗容積式中V0—每個沉砂斗容積（m3）n—沉砂斗個數(shù)（個）。該設(shè)計中取每個分格有2個沉砂斗，共有n=2*2*2=8個沉砂斗。6.沉砂斗高度沉砂斗高度應(yīng)能滿足沉砂斗儲存沉砂要求，沉砂斗傾角α＞60°式中h′3—沉砂斗高度（m）；f1—沉砂斗上口面積（m2），該設(shè)計中取1.24m*1.24m;f2—沉砂斗下口面積（m2）,該設(shè)計中取0.5m*0.5m。設(shè)計中取沉砂斗高度0.65m，校核沉砂斗角度tanα=2*0.65/（1.24—0.5）=1.77，α=60.4°＞60°。7.沉砂室高度采取重力排砂式中h3—沉砂室高度（m）；I—沉砂池底坡度，該設(shè)計中取0.02；L2—沉砂池底長度（m）。8沉砂池總高度式中H—沉砂池總高度（m）；h1—沉砂池超高（m），該設(shè)計中取0.3m。9.驗(yàn)算最小流速式中Vmin—最小設(shè)計流速（m/s），該設(shè)計中采取V≥0.15m/s;Qmin—最小流量（m3/s），該設(shè)計中采取0.75*Qˉ；n1—沉砂池格數(shù)（個），最小流量是取1；Amin—最小流量時過水?dāng)嗝婷娣e（m2）。10.出水管道出水采取薄壁出水堰跌落出水，出水堰可確保沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定，堰上水頭為:式中H1—堰上水頭（m）； Q1—沉砂池內(nèi)設(shè)計流量（m3/s）m—流量系數(shù)，該設(shè)計中取0.4；b2—堰寬（m），等于沉砂池寬度。出水堰自由跌落0.1～0.15m后進(jìn)人出水槽，出水槽寬1m，有效水深0.8m，水流流速0.62m/s，出水流入出水管道。出水管道采取鋼管，管徑DN=800mm,管內(nèi)流速v2=0.90m/s，水力坡度i=1.20‰。11.排砂管道采取沉砂池底部管道排砂，排砂管徑DN=200mm。（三）.沉淀池水廠采取輻流沉淀池，進(jìn)出水形式為中心進(jìn)水周圍出水。設(shè)計中選擇二組輻流沉淀池，N=2組，每組設(shè)計流量為0.451725m3/s，從沉砂池流來污水進(jìn)入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流人輻流沉淀池。沉淀部分有效面積式中F—沉淀部分有效面積（m2）；Q—設(shè)計流量（m3/s）;q′—表面負(fù)荷［m3/(m2·h)］,該設(shè)計中取2.m2沉淀池直徑式中D—沉淀池直徑（m）；沉淀池有效水深式中h2—沉淀池有效水深（m）；t—沉淀時間（h），該設(shè)計中取t=2.0h。污泥部分所需容積按去除水中懸浮物計算式中Q—設(shè)計流量（m3/s）；C1—進(jìn)水懸浮物濃度（mg/L）;C2—出水懸浮物濃度（mg/L），該設(shè)計中C2=10mg/L；K2—污水量總改變系數(shù)；γ—污泥容重（t/m3）,約為1；P0—污泥含水率（％）。設(shè)計中取T=1/6d，p0=97％輻流沉淀池采取周圍傳動刮泥機(jī)，周圍傳動刮泥機(jī)周圍線速度為2～3m/min，將污泥推人污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排出池外。污泥斗容積輻流沉淀池采取周圍傳動刮泥機(jī)，池底需做成i=5%坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗，設(shè)計中選擇圓形污泥斗，污泥斗上口半徑1.4m，底部半徑0.6m，傾角α=60°污泥斗容積式中V1—污泥斗容積（m3）；h5—污泥斗高度（m）；r1—污泥斗上口半徑（m）；r2—污泥斗下口半徑（m）。沉淀池底部圓錐體體積式中V2—沉淀池底部圓錐體體積(m3);h4—沉淀池底部圓錐體高度（m）；R—沉淀池半徑（m）；r1—污泥斗上口半徑（m）；i—池底坡度。沉淀斗總?cè)莘e沉淀池總高度式中H—沉淀池總高度（m）；h1—沉淀池超高（m），該設(shè)計中取0.3m；h3—沉淀池緩沖層高度（m），該設(shè)計中取0.3m。進(jìn)水集配水井輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部配水井平均分配，然后流進(jìn)每組沉淀池。配水井中心管徑式中D2—配水井內(nèi)中心管徑（m）；v2—配水井內(nèi)中心管上升流速，該設(shè)計中取0.7m/s。配水井直徑式中D3—配水井直徑（m）；v3—配水井內(nèi)污水流速，該設(shè)計中取0.3m/s。8.進(jìn)水管及配水花墻沉淀池分為二組，每組沉淀池采取池中心進(jìn)水，經(jīng)過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四面流動。進(jìn)水管道采取鋼管，管徑DN=1000mm,管內(nèi)流速1.15m/s，水力坡度1.42‰，進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處管徑為1400mm。沉淀池中心管配水采取穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速：式中v3—穿孔花墻過孔流速（m/s）；B3—孔洞寬度（m），該設(shè)計中取0.3m；h3—孔洞高度（m），該設(shè)計中取0.8m；n3—孔洞數(shù)量（個），該設(shè)計中取8個。穿孔花墻向四面輻射平均布置，穿孔花墻四面設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩直徑3m,高2m，在穩(wěn)流罩上平均分布φ100孔洞300個，孔洞總面積為穩(wěn)流罩過水?dāng)嗝?5％。出水堰沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進(jìn)入集水槽，然后匯人出水管道排入集水井。出水堰采取雙側(cè)90°三角形出水堰，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496個三角堰。內(nèi)側(cè)三角堰距擋渣板0.4m，三角堰直徑為32.0m，共有478個三角堰。兩側(cè)三角堰寬度0.6m，三角堰堰后自由鐵跌落0.1-0.5m,三角堰有效水深為：式中Q1—三角堰流量（m3/s）；H1—三角堰水深（m）。三角堰堰后自由跌落0.15m，則堰水頭損失0.19m。堰上負(fù)荷式中q1—堰上負(fù)荷［L/(s·m)］；D1—三角堰出水渠道平均直徑（m）。出水擋渣板三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機(jī)桁架上浮渣刮板搜集。擋渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在擋渣板旁設(shè)一個浮渣搜集裝置，采取管徑DN=300mm排渣管排出池外。出水渠道出水槽設(shè)在沉淀池四面，雙側(cè)搜集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬0.6m，深0.7m，有效水深0.5m，水平流速0.83m/s。出水槽將三角堰出水聚集送入出水管道，出水管道采取鋼管，管徑DN1000，管內(nèi)流速1.15m/s，水力坡度i=1.42‰.刮泥裝置沉淀池采取周圍傳動刮泥機(jī)，周圍傳動刮泥機(jī)線速度為2～3m/min，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將污泥推人污泥斗，刮泥機(jī)上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進(jìn)排渣裝置。排泥管沉淀池采取重力排泥，排泥管管徑DN300mm,排泥管深入污泥斗底部，排泥靜壓頭采取1.2m,連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。（四）.生物處理工藝——厭氧一缺氧一好氧生物脫氮除磷工藝（A2/O工藝）設(shè)計參數(shù)（1）水力停留時間:該設(shè)計中水力停留時間取t=8h。（2）曝氣池內(nèi)活性污泥濃度：該設(shè)計中曝氣池內(nèi)活性污泥濃度取XV=3000mg/L。（3）回流污泥濃度式中Xr—污泥回流濃度（mg/L）;SVI—污泥指數(shù)，采取100；r—系數(shù)，采取1.2。（4）污泥回流比′式中R—污泥回流比；—回流污泥濃度（mg/L），=。解得：R=0.5。（5）TN去除率式中e—TN去除率（％）；S1—進(jìn)水TN濃度（mg/L）;S2—出水TN濃度（mg/L）,該設(shè)計中取15mg/L。（6）內(nèi)回流倍數(shù)總有效容積式中Q—進(jìn)水流量（m3/d）;t—水力停留時間（d）。厭氧、缺氧、好氧各段內(nèi)水力停留時間比值為1:1:3，則每段水力停留時間分別為:厭氧池內(nèi)水力停留時間t1=1.6h;缺氧池內(nèi)水力停留時間t2=1.6h;好氧池內(nèi)水力停留時間t3=4.8h。平面尺寸曝氣池總面積式中A—曝氣池總面積（m2）；h—曝氣池有效水深，該設(shè)計中取4.5m設(shè)2個曝氣池，每組曝氣池面積每組曝氣池共設(shè)5廊道，第1廊道為厭氧段，第2廊道為缺氧段，后3個廊道為好氧段，每廊道寬取7m，則每廊道長式中L—曝氣池每廊道長（m）；b—每廊道寬度（m），該設(shè)計中取7m；n—廊道數(shù)，該設(shè)計中取5.進(jìn)水系統(tǒng)（1）曝氣池進(jìn)水設(shè)計初沉池來水經(jīng)過DN1200mm管道送入?yún)捬跻蝗毖跻缓醚跗貧獬厥锥诉M(jìn)水渠道，管道內(nèi)水流速度為0.88m/s。在進(jìn)水渠道內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從厭氧段進(jìn)人，進(jìn)水渠道寬度為1.2m,渠道內(nèi)水深1.0m,則渠道內(nèi)最大水流速度:式中v1—渠道內(nèi)最大水流速度(m/s);b1—進(jìn)水渠道寬度（m）；h1—進(jìn)水渠道有效水深(m)。反應(yīng)池采取潛孔進(jìn)水，孔口面積式中F—每座反應(yīng)池所需空口面積（m2）；v2—孔口流速（m/s）,該設(shè)計中去0.4m/s。每個孔口尺寸為0.5*0.5m，則孔口個數(shù)式中f—每個孔口面積（m2）。（2）曝氣池出水設(shè)計該工藝出水采取矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭式中H—堰上水頭（m）；Q—每座反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量與回流污泥量、回流量之和（0.70786*1.6m3/s）；m—流量系數(shù)，該設(shè)計中去0.4；b—堰寬（m）；與反應(yīng)池寬度相等，取7m。設(shè)計中取0.19m。該生物池最大出水流量為0.90345+0.70786*1.6=2.04m3/s,出水管管徑采取DN1800mm鋼筋混凝土圓管，送往二沉池，管內(nèi)流速為0.80m/s。其余管道設(shè)計（1）污泥回流管在本設(shè)計中，污泥回流比為50%，從二沉池回流過來污泥經(jīng)過兩根DN500mm回流管道分別進(jìn)入首端兩側(cè)厭氧段，管內(nèi)污泥流速為0.9m/s。（2）硝化液回流管硝化液回流比為200％，從二沉池出水回至缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm，管內(nèi)流速為0.9m/s。剩下污泥量式中W—剩下污泥量（kg/d）;a—污泥產(chǎn)率系數(shù)，該設(shè)計中取0.6；b—污泥本身氧化系數(shù)（d-1），該設(shè)計中取0.05；—平均日污水流量（m3/d）;Lr—反應(yīng)池去除ss濃度，Lr=180-10=170mg/L=0.17kg/m3.Sr—反應(yīng)池去除BOD5濃度，Sr=180-10=170mg/L=0.17kg/m3...二沉池設(shè)計中選擇二組輻流沉淀池，N=2，每池設(shè)計流量為0.451725m3/s，從曝氣池流出混合液進(jìn)人集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流進(jìn)輻流沉淀池。1.沉淀池表面積式中F—沉淀部分有效面積（m2）；Q—設(shè)計流量（m3/s）;q′—表面負(fù)荷［m3/(m2·h)］,該設(shè)計中取1.4.2.沉淀池直徑式中D—沉淀池直徑（m）；3.沉淀池有效水深式中h2—沉淀池有效水深（m）；t—沉淀時間（h），該設(shè)計中取t=2.5h。4.徑深比，合乎(6一12)要求。5.污泥部分所需容積式中V1—污泥部分所需容積(m3);Q0—污水平均流量(m3/s);R—污泥回流比(%);X—曝氣池中污泥濃度(mg/L);Xr—二沉池排泥濃度(mg/L)。設(shè)計中取Q=0.70736m3/s，R=50%。式中SVI—污泥容積指數(shù)，該設(shè)計中取SVI=100;r—系數(shù)，通常采取1.2;6.沉淀池總高度式中H—沉淀池總高度〔m);h1—沉淀池超高(m),通常采取0.3-0.5m;h2—沉淀池有效水深(m);h3—沉淀池緩沖層高度(m),通常采取0.3m;h4—沉淀池底部圓錐體高度(m);h5—沉淀池污泥區(qū)高度(m)設(shè)計中取h1=0.3m,h3=0.3m,h2=3.5m依照污泥部分容積過大及二沉池污泥特點(diǎn)，采取機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05。式中h4—沉淀池底部圓錐體高度〔m);r—沉淀池半徑(m)設(shè)計中為19mr1—沉淀池進(jìn)水豎井半徑(m)，通常采取1.0m;I—沉淀池池底坡度,取0.05式中V1—污泥部分所需容積(m3);V2—沉淀池底部圓錐體容積(m3);F—沉淀池表面積(m2)。7.進(jìn)水管計算式中Q1—進(jìn)水管設(shè)計流量(m3/s);Q—單池設(shè)計流量(m3/s);R—污泥回流比(%);Q0—單池污水平均流量(m3/s)。進(jìn)水管管徑取D1=900mm流速8.進(jìn)水豎井計算進(jìn)水豎井直徑采取D2=2.0m；進(jìn)水豎井采取多孔配水，配水口尺寸a·b=0.5m·1.5m；共設(shè)6個沿井壁均勻分布;流速v:孔距l(xiāng):9.穩(wěn)流筒計算筒中流速:v3=0.03～0.02m/s(設(shè)計中取0.02);穩(wěn)流簡過流面積:穩(wěn)流筒直徑D3:10.出水槽計算采取雙邊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=0.451725/2=0.225863(m3/s)集水槽中流速v=0.6m/s;設(shè)集水槽寬B=0.6m;槽內(nèi)終點(diǎn)水深h2:槽內(nèi)起點(diǎn)水深h1:式中hk—槽內(nèi)臨界水深(m);α—系數(shù)，通常采取1；g—重力加速度。設(shè)計中取出水堰后白由跌落0.10m,集水槽高度:0.1+0.76=0.87m。集水槽斷面尺寸為:0.6m·0.87m.11.出水堰計算式中q—三角堰單堰流量(L/s);Q—進(jìn)水流量((L/s));L—集水堰總長度(m);L1—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);q0—堰上負(fù)荷〔L/(s·m))設(shè)計中取b=0.10m.，水槽距池壁0.5m依照要求二沉池出水堰.上負(fù)荷在1.5一2.91L/(s·m)之間,計算結(jié)果符合要求。12.出水管出水管管徑D=800mm13.排泥裝置沉淀池采取周圍傳動刮吸泥機(jī)，周圍傳動刮吸泥機(jī)線速度為2～3m/min,刮吸泥機(jī)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(jìn)水豎井中排泥管將污泥排出池外。排泥管管徑500mm，回流污泥量，流速O.92m/s。集配水井設(shè)計計算（1）配水井中心管直徑式中D2—配水井中心管直徑(m);v2—中心管內(nèi)污水流速(m/s)，通常采取0.7m/s;Q—進(jìn)水流量(m3/s)(2)配水井直徑式中D3—配水井直徑(m);V3—水井內(nèi)污水流速(m/s),設(shè)計中取0.3m/s集水井直徑式中D1—集配水井直徑(m);V1—集水井內(nèi)污水流速(m/s)，設(shè)計中取0.25m/s。(4)進(jìn)水管管徑取進(jìn)入二沉池管徑DN=900mm校核流速:〔5)出水管管徑選取管管徑為DN=800mm,流速v=1.0m/s。(6)總出水管取出水管管徑D=1100mm，v=0.95m/s;集配水井內(nèi)設(shè)有超越閘門，方便超越。消毒設(shè)施消毒劑：由原始資料可知，該水廠處理規(guī)模較大，受納水體衛(wèi)生條件無特殊要求，設(shè)計中采取液氯作為消毒劑對污水進(jìn)行消毒。加氯量計算二級處理出水采取液氯消毒時，液氯投加量通常為5～lOmg/L，本設(shè)計中液氯投量采取8.0mg/L。每日加氯量為：式中q—每日加氯量(kg/d)；q0—液氯投量(mg/L)；Q—污水設(shè)計流量(m3/s).3.加氯設(shè)備液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機(jī)加入，加氯機(jī)設(shè)計二臺，采廂一用一備。每小時加氯量：設(shè)計中采取ZJ-I型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)。4.平流式消毒接觸池本設(shè)計采取2個3廊道平流式消毒接觸池，單池設(shè)計計算以下：（1）消毒接觸池容積V=Q·t式中V—接觸池單池容積(m3)；Q—單池污水設(shè)計流量(m3/s)；t—消毒接觸時間(h)，通常采取30min。設(shè)計中取Q=0.451725m3/s，t=30minV=0.451725·30·60=813.1m3（2）消毒接觸池表面積式中F—消毒接觸池單池表面積(m2)；h2—消毒接觸池有效水深(m)設(shè)計中取h2=2.5m（3）消毒接觸池池長式中L`—消毒接觸池廊道總長(m)；B—消毒接觸池廊道單寬(m)。設(shè)計中取B=5m消毒接觸池采取3廊道，消毒接觸池長：校核長寬比：合乎要求.（4）池高式中h1—超高(m)，通常采取0.3m；h2—有效水深(m)。（5）進(jìn)水部分每個消毒接觸池進(jìn)水管管徑D=700mm，v=1.10m/s。（6）混合采取管道混合方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進(jìn)水管，為增強(qiáng)混合效果，加氯點(diǎn)后接D=700mm靜態(tài)混合器。（7）出水部分式中H—堰上水頭(m)；n—消毒接觸池個數(shù)；m—流量系數(shù)，通常采取0.42；b—堰寬，數(shù)值等于池寬(m)。設(shè)計中取n=2，b=5m（七）污泥處理構(gòu)筑物計算1.初沉池污泥量計算由前面資料可知，初沉池采取間歇排泥運(yùn)行方式，每4小時排一次泥。（1）按設(shè)計人口計算式中V—污泥部分所需容積（m3）；S—每人每日污泥量[L/（人·d）],通常采取0.3-0.8L/（人·d）；T—兩次去除污泥間隔時間（d），采取機(jī)械刮泥時，通常采取4h；n—沉淀池分格數(shù)。設(shè)計中取S=0.5L/（人·d）,設(shè)計中排除污泥間隔時間采取4h（2）按去除水中懸浮物計算式中Q—設(shè)計流量（m3/h）；C1—進(jìn)水懸浮物濃度（Kg/m3）；C2—出水懸浮物濃度（Kg/m3）,該設(shè)計中取0.01Kg/m3;K2—生活污水量總改變系數(shù)；γ—污泥容量（Kg/m3），通常采取1000Kg/m3；P0—污泥含水率（%）。設(shè)計中取T=4h，P0=97%，兩種計算結(jié)果取較大值作為初沉池污泥量。初沉池污泥量以每次排泥時間30min計，每次排泥量56m3/h=0.0156m3/s剩下污泥量計算（1）曝氣池內(nèi)每日增加污泥量式中△X—每日增加污泥量（Kg/d）；Sa—曝氣池進(jìn)水BOD5濃度（mg/L）；Se—曝氣池出水BOD5濃度（mg/L）；Y—污泥產(chǎn)率系數(shù)，通常采取0.5～0.7；Q—污水平均流量（m3/d）；V—曝氣池容積（m3）；XV—揮發(fā)性污泥濃度MLVSS（mg/L）；Kd—污泥本身氧化率，通常采取0.04～0.10。設(shè)計中取Sa=180mg/L，Se=10mg/L，Y=0.6，Q=61115.904m3/d，V=26019.36m3，XV=2500mg/L，Kd=0.05（2）曝氣池每日排出剩下污泥量式中Q2—曝氣池每日排出剩下污泥量（m3/d）；f—0.75；Xr—回流污泥濃度（mg/L）。設(shè)計中取Xr=1mg/L3.污泥濃縮池該設(shè)計中采取幅流濃縮池，進(jìn)入濃縮池剩下污泥量0.0038m3/s,采取2個濃縮池，則單池流量：Q=0.0038/2=0.0019m3/s=6.84m/h。（1）沉淀部分有效面積式中F—沉淀部分有效面積（m2）C—流入濃縮池剩下污泥濃度（kg/m3）,通常采取10kg/m3G—固體通量（kg/(m2·h)）,該設(shè)計中采取1.0kg/(m2·h)Q—入流剩下污泥流量（m3/h）,沉淀池直徑式中D—沉淀池直徑（m）（3）濃縮池容積式中V—濃縮池容積（m3）T—濃縮池濃縮時間（h），該設(shè)計中采取10～16h（4）沉淀池有效水深式中h2—沉淀池有效水深（m）；（5）濃縮后剩下污泥量式中Q1—濃縮后剩下污泥量（m3/s）池底高度輔流式沉淀池采取中心驅(qū)動刮泥機(jī)，池底需做成1%坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗。池底高度：式中h4—池底高度（m）i—池底坡度，通常采取0.01。設(shè)計中取0.05m污泥斗容積式中h5—污泥斗高度（m）；α—泥斗傾角，為確保排泥順暢，圓形污泥斗傾角通常采取55°；a—污泥斗上口半徑（m）b—污泥斗底部半徑（m）設(shè)計中取a=1.25m，b=0.25m污泥斗容積式中V1—污泥斗容積（m3）；h5—污泥斗高度（m）。污泥斗中污泥停留時間式中Ｖ—污泥斗容積（ｍ3）；Ｔ—污泥在泥斗中停留時間（ｈ）。濃縮池總高度式中h—濃縮池總高度（m）；h1—超高（m）,通常采取0.3m；h3—緩沖層高度（m）,該設(shè)計中采取0.3m。設(shè)計中取沉淀池總高度3.70m。濃縮后分離出污水量式中q—濃縮后分離出污水量（m3/s）；Q—進(jìn)入濃縮池污泥量（m3/s）；P—濃縮前污泥含水率，該設(shè)計中采取99％；P0—濃縮后污泥含水率，該設(shè)計中采取97％。（10）溢流堰濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)人出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0016m3/s，設(shè)出水槽寬0.2m，水深0.05m，則水流速為0.16m/s。溢流堰周長式中c—溢流堰周長（m）；D—濃縮池直徑（m）；b—出水槽寬（m）。溢流堰采取單側(cè)90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉淀池有三角堰28/0.16=175個。每個三角堰流量式中q0—每個三角堰流量（m3/s）；h′—三角堰水深（m）。設(shè)計中取為0.007m。三角堰后自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.105m。（11）溢流管溢流水量0.0013m3/s，設(shè)溢流管管徑DN100mm，管內(nèi)流速v=0.21m/s。（12）刮泥裝置濃縮池采取中心驅(qū)動刮泥機(jī)，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將污泥推入污泥斗。（13）排泥管剩下污泥量0.0006m3/s，泥量很小，采取污泥管道最小管徑DN100mm間歇將污泥排入貯泥池。4.貯泥池濃縮后剩下污泥和初沉污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)投泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。貯泥池主要作用為:a.調(diào)整污泥量，因?yàn)橄夭扇∥勰啾猛都?，貯泥池起到泵前調(diào)整池作用，平衡前后處理裝置流量。b.藥劑投加池，消化池運(yùn)行條件要求嚴(yán)格，運(yùn)行中需要投加藥劑可直接在貯泥池進(jìn)行調(diào)配。預(yù)加熱池，采取池外預(yù)熱時，起到預(yù)加熱池作用。貯泥池用來貯存來自初沉池和濃縮池污泥。因?yàn)槲勰嗔坎淮?，本設(shè)計采取2座貯泥池，貯泥池采取豎流沉淀池結(jié)構(gòu)。（1）貯泥池設(shè)計進(jìn)泥量式中Q—每日產(chǎn)生污泥量（m3/d）；Q1—初沉污泥量（m3/d）；Q2—濃縮后剩下污泥量（m3/d）。由前面結(jié)果可知，Q1=336m3/d,每日排泥6次，排泥間隔4h，每次排泥量0.0156m3/s，連續(xù)時間30min；Q2=51.84×2=103.68m3/d。每日產(chǎn)生污泥量（2）貯泥池容積式中V—貯泥池計算容積（m3）；Q—每日產(chǎn)泥量（m3/d）；t—貯泥時間（h），該設(shè)計中采取8h；n—貯泥池個數(shù)，該設(shè)計中取2。貯泥池設(shè)計容積式中V—貯泥池容積（m3）；h2—貯泥池有效深度（m）；h3—污泥斗高度（m）；a—污泥貯池邊長（m）；b—污泥斗底邊長（m）；n—污泥貯池個數(shù)，通常采取2個；α—污泥斗傾角，通常采取60°。設(shè)計中取n=2，a=4.5m，h2=2.5m，污泥斗底為正方形，邊長b=1.0m符合要求（3）貯泥池高度式中h—污泥貯池高度（m）；h1—超高（m），通常采取0.3m；h2—貯泥池有效深度（m）；h3—污泥斗高度（m）。（4）管道部分每個貯泥池中設(shè)DN=100mm吸泥管一根，2個貯泥池相互連通，連通管DN150mm，共設(shè)有3根進(jìn)泥管，一根來自初沉池，管徑DN150mm；另兩根來自污泥濃縮池，管徑均為100mm。5.污泥消化池污泥消化目標(biāo)是為了使污泥中有機(jī)質(zhì)，變?yōu)閱柛迟|(zhì)，同時能夠降低污泥體積，并改進(jìn)污泥性質(zhì)，使之易于脫水，降低和控制病原微生物，取得有用副產(chǎn)物沼氣等?，F(xiàn)在污泥消化主要采取厭氧消化，主要處理構(gòu)筑物為消化池。該設(shè)計擬采取中溫二級消化處理，消化池停留天數(shù)為30d，消化池控制溫度為33～35℃，計算溫度為35℃，新鮮污泥年平均溫度為12.3℃，日平均最低溫度12℃，室外整年平均氣溫為13.5℃，最熱月平均氣溫38℃，最冷月平均氣溫-19.2℃，一級消化池進(jìn)行加熱攪拌，二級消化池不加熱，不攪拌，均采取固定蓋式消化池。（1）一級消化池容積式中V—級消化池容積（m3）；Q—污泥量（m3/d）；P—投配率（%），中溫消化時一級消化池通常采取5%；n—消化池個數(shù)。由前面資料可知Q=439.68m3/d，采取4座一級消化池，則每座池子有效容積各部分尺寸確實(shí)定①消化池直徑D：設(shè)計中取18m②集氣罩直徑d1：設(shè)計中取1.5m③池底錐底直徑d2：設(shè)計中取1.5m④集氣罩高度h1：設(shè)計中取1.5m⑤上錐體高度h2：式中α1—上錐體傾角，設(shè)計中取20°。⑥消化池主體高度h3=8m⑦下錐體高度h4：式中α2—下錐體傾角，設(shè)計中取10°。⑧消化池總高度為總高度和圓柱直徑百分比:,符合（0.8～1）要求（3）各部分容積集氣罩容積弓形部分容積圓柱部分容積下錐部分容積消化池有效容積V0為符合要求。（4）二級消化池容積式中Q—污泥量（m3/d）；P—投配率（%），二級消化池通常采取10%；n—消化池個數(shù)。由前面資料可知Q=439.68m3/d，采取2座二級消化池，則二級消化池有效容積因?yàn)槎壪貑纬厝莘e與一級消化池相同，所以二級消化池各部分尺寸同一級消化池。（5）平面尺寸計算①池蓋表面積集氣罩表面積池頂表面積池蓋表面積②池壁表面積地面以上部分地面以下部分③池底表面積為（6）消化池?zé)峁び嬎恽偬嵘迈r污泥溫度耗熱量每座一級消化池投配最大生污泥量:年平均耗熱量：式中Q1—提升污泥溫度所需平均耗熱量（kcal/h）；TD—中溫消化溫度（℃），通常采取TD=35℃；TS—新鮮污泥年平均溫度（℃）。依照當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，設(shè)計中取TS=12.3℃最大耗熱量為式中QMAX—提升污泥溫度所需最大耗熱量（kcal/h）；TS′—新鮮污泥日平均最低溫度（℃）。依照當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，設(shè)計中取TS′=10℃②消化池池體耗熱量蓋部分整年耗熱量：平均耗熱量式中Q2—池蓋平均耗熱量（kcal/h）；F2—池蓋表面積（m2）；K2—池蓋傳熱系數(shù)[kcal/（m2.h.℃）],通常采取K2=0.7kcal/（m2.h.℃）；TA—室外大氣平均氣溫（℃）；TA′—冬季室外計算溫度（℃）.依照當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，池外介質(zhì)為大氣，設(shè)計中取TA=13.5℃，TA′=-19.2℃，F(xiàn)2=51.21m2最大耗熱量壁在地面以上部分整年耗熱量平均耗熱量式中Q3—地面上池壁平均耗熱量（kcal/h）；F3—地面池壁表面積（m2）;K3—池壁傳熱系數(shù)[kcal/（m2.h.℃）],通常采取K3=0.6kcal/（m2.h.℃）。依照計算結(jié)果，地面以上池壁總表面積F3為282.74m2。最大耗熱量壁在地面以下部分整年耗熱量平均耗熱量式中Q4—地面下池壁平均耗熱量（kcal/h）；F4—地面下池壁表面積（m2）；K4—池壁傳熱系數(shù)[kcal/（m2.h.℃）],池壁以下部分K4=0.45kcal/（m2.h.℃）；TB—室外大氣平均氣溫（℃）；TB′—冬季室外計算溫度（℃）。依照計算結(jié)果，地面以下池壁總表面積F4=169.65m2，池外介質(zhì)為土壤時，設(shè)計中取TB=13℃，TB′=3.2℃最大耗熱量底部整年耗熱量平均耗熱量最大耗熱量每座消化池池體整年耗熱量平均耗熱量最大耗熱量消化池總耗熱量整年平均耗熱量整年最大耗熱量③消化池保溫結(jié)構(gòu)厚度計算池蓋保溫結(jié)構(gòu)厚度計算式中—池蓋保溫材料厚度(mm);—消化池池蓋混凝土結(jié)構(gòu)層厚度(mm);—鋼筋混凝土導(dǎo)熱系數(shù)[kcal/(m·h·℃)];—保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[kcal/(m·h·℃)];—池蓋傳熱系數(shù)[kcal/(m2·h·℃)]，通常采取=0.7[kcal/(m2·h·℃)];設(shè)計中取=250mm,=1.33[kcal(m·h·℃)],保溫層采取聚氨醋硬質(zhì)泡沫塑料,=0.02[kcal/(m·h·℃)]池壁保溫層厚度計算式中K3—池壁傳熱系數(shù)[kcal/(m2·h·℃)],池壁地面以上部分通常采取K3=0.6[kcal/(m2·h·℃)]設(shè)計中取=400mm采取聚氨酷硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料。池壁在地面以上保溫材料延伸到地面以下深度為冰凍深度加0.5m，即延伸至地面以下2.35m池壁在地面以下部分以土壤作為保溫層時，其最小厚度核實(shí)土壤導(dǎo)熱系數(shù)為=1.0[kcal/(m·h·℃)]，K5=0.45kcal/(m2·h·℃)]，設(shè)消化池池壁在地面以下混凝土結(jié)構(gòu)厚度為=400mm，則土壤最小厚度池底以下土壤作為保溫層，其最小厚度核實(shí):消化池池底混凝土結(jié)構(gòu)厚度為=700mm，則保溫厚度因?yàn)榈叵滤辉诔氐谆炷两Y(jié)構(gòu)厚度1.0m以下，小于1.7m,需采取保溫措施，降低保溫層厚度。采取聚氨醋硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，則保溫材料厚度池蓋、池壁保溫材料采取硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料，其厚度經(jīng)計算分別為25mm和27mm和34mm，均按34mm計，乘以1.3修正系數(shù)，實(shí)際可采取50mm。二級消化池保溫結(jié)構(gòu)材料及厚度均與一級消化池相同。熱工計算僅適適用于一級消化池，氣級消化池?zé)o加熱與攪拌設(shè)備，僅利用余熱繼續(xù)進(jìn)行消化。（7）污泥加熱—蒸汽直接加熱法式中G——注入蒸汽量（Kg/h）；Qmax——污泥消化池最大耗熱量（kcal/h）；I——飽和蒸汽含熱量（kcal/Kg）；I0——消化溫度含熱量（kcal/Kg）。設(shè)計中取Qmax=135588.1kcal/h，蒸汽溫度以110℃計，I=642.5kcal/Kg，消化污泥溫度以35℃計，I0=35kcal/Kg混合攪拌設(shè)備—沼氣攪拌用消化池產(chǎn)生沼氣，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后送人池內(nèi)進(jìn)行攪拌。特點(diǎn)是沒有機(jī)械磨損，攪拌力大、范圍廣。設(shè)計中采取多路曝氣管式沼氣攪拌，即將沼氣從貯氣罐中抽出，經(jīng)沼氣壓縮后經(jīng)過插人消化池污泥中豎管進(jìn)行曝氣攪拌。多路曝氣管豎管口延伸至距池底1.5m，呈環(huán)狀布置。攪拌用氣量式中q——單位攪拌用氣總量（m3/s）；q0——攪拌單位用氣量〔m3/（min·1000m3）〕，通常采取5～7m3/（min·1000m3）；V——消化池有效容積（m3）.設(shè)計中取q0=6m3/（min·1000m3）沼氣曝氣管直徑選擇：式中A——沼氣曝氣立管總面積（m2）；v——管內(nèi)沼氣流速（m/s），通常采取7～15m/s。設(shè)計中取v=10m/s，則需要立管總面積設(shè)計中選取立管直徑DN=70mm，每根斷面積為0.00385m2為布置方便，設(shè)計中取6根立管，實(shí)際流速,符合要求。（9）消化后污泥量計算①一級消化后污泥量：一級消化降解了部分可消化有機(jī)物，同時一級消化不排除上清液，消化前后污泥含水量不變，有下式成立式中V1——一級消化前生成污泥量（m3/d）；V2——一級消化后污泥量（m3/d）；P1——生污泥含水率（%）P2——一級消化污泥含水率（%）；PV——生污泥中有機(jī)物含量（%）,通常采取65%；Rd——污泥可消化程度（%），通常采取50%；m——一級消化占可消化程度百分比（%），通常采取70%～80%。設(shè)計中取V1=439.68m3/d，P1=97%，m=80%。經(jīng)計算V2=436.25m3/dP2=97.76%一級消化池單池排泥量為436.25/4=109.06m3/d②二級消化后污泥量消化濃縮后污泥含水率由一級消化前97%降至二級消化后95%，每日二級消化池排除污泥式中V1——生污泥量（m3/d）V3——二級消化后污泥量（m3/d）；P1——生污泥含水率（%）P3——二級消化污泥含水率（%）。設(shè)計中取V1=439.68m3/d，P1=97%，P3=95%.二級消化池采取2座，單池排泥量為178.07/2=89.04m3/d③二級消化池上清液排放量整個消化過程中產(chǎn)生上清液由二級消化池排除式中V′—上清液排放量（m3/d）。二級消化池采取2座，單池上清液排放星為257.32/2=128.66m3/d（10）沼氣產(chǎn)量①消化池降解污泥量式中X——消化池降解污泥量（Kg/d）；P——生污泥含水率（%）；V1——生污泥量（m3/d）;PV——生污泥中有機(jī)物含量（%）,通常采取65%；Rd——污泥可消化程度（%），通常采取50%。設(shè)計中取V1=439.68m3/d，P=97%②消化池產(chǎn)氣量式中q——消化池沼氣產(chǎn)量（m3/d）;a——污泥沼氣產(chǎn)率（m3/Kg污泥），通常采取0.75～1.10m3/Kg污泥設(shè)計中取a=0.9m3/Kg污泥，每日產(chǎn)氣量（11）一級消化池管道系統(tǒng)①進(jìn)泥管式中Q——進(jìn)泥管投泥量（m3/d）；Q1——投加生污泥量（m3/d）；Q2——循環(huán)污泥量（m3/d），通常采取Q2=（2～4）Q1；n——消化池數(shù)。設(shè)計中取Q2=2Q1.n=4適當(dāng)采取間歇運(yùn)行，每日運(yùn)行12h式中v1——管內(nèi)污泥流速（m/s）D1——投配管直徑（mm）設(shè)計中為預(yù)防堵塞，設(shè)計中取D1=100mm②排泥管為了預(yù)防消化池中產(chǎn)生正負(fù)壓改變，在投泥同時還要進(jìn)行排泥。式中Q—一級消化池排泥量（m3/d）;v2—管內(nèi)污泥流速(m/s);D2—排泥管直徑(mm)。設(shè)計中為預(yù)防堵塞，設(shè)計中取D2=150mm，一級消化池單池排泥量Q2=109.06m3/d,采取間歇排放，運(yùn)行時間3h，用閘閥控制排泥，出泥口設(shè)在池底中央處。③循環(huán)出泥管式中Q2—循環(huán)污泥量（m3/d）;V3—管內(nèi)污泥流速（m/s）；D3—循環(huán)出泥管直徑（mm）。設(shè)計中取Q2=2Q1，n=4，采取間歇運(yùn)行，每日運(yùn)行12h。設(shè)計中為預(yù)防堵塞，設(shè)計中取D3=150mm④取樣管在池中不一樣位置設(shè)置取樣管，共設(shè)4根，DN=50mm.⑤沼氣集氣管設(shè)計計算式中Q—集氣管沼氣流量(m3/s);Q1—消化池產(chǎn)生沼氣流量(m3/s);Q2—攪拌所需沼氣流量(m3/s);q—每日產(chǎn)生沼氣總量(m3/d);a—一級消化池產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量比率(%)，通常采取0.8;n—一級消化池數(shù)量;v—集氣管內(nèi)沼氣流速(m/s);D—沼氣集氣管直徑(mm)。設(shè)計取Q2=0.33m3/s,q=5787m3/d,沼氣管DN=300,n=4⑥溢流管設(shè)計計算為預(yù)防池內(nèi)液位超出限定最高液位，池內(nèi)應(yīng)設(shè)置溢流管，采取溢流管DN=200mm。溢流管水封高度采取0.8m，水封作用是防lF.池內(nèi)沼氣沿溢流管泄漏。（12）二級消化池管道系統(tǒng)①進(jìn)泥管二級消化池為2座，采取間歇進(jìn)泥運(yùn)行方式，每日進(jìn)泥時間3h。式中Q1—進(jìn)泥管流量(m3/s);V2—二級消化池每日進(jìn)泥量(m3/d);n—二級消化池數(shù)量;t1—二級消化池每日進(jìn)泥時間(h);v1—管內(nèi)污泥流速(m/s);D1—二級消化池進(jìn)泥管直徑(mm)。設(shè)計中取D1=200mm，V2=436.25m3/d,n=2，t=3h②排泥管二級消化池采取間歇排泥，排泥時間3h。式中Q2—二級消化池排泥量（m3/d）;V2—管內(nèi)污泥流速(m/s);D2—排泥管直徑(mm)。設(shè)計中取D2=150mm;二級消化池排泥量V2=178.07m3/d,n=2,t2=3h③沼氣管式中Q--二級消化池單池沼氣流量(m3/s);q--每日產(chǎn)生沼氣總量（m3/d）；b--二級消化池產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量比率(%)，通常采取20%;n--二級消化池數(shù)量;V--管內(nèi)沼氣流速(m/s);D--沼氣管直徑(mm)。設(shè)計中取q=5787.3m3/d，采取管徑DN=1000mm,n=2設(shè)計中取最高時產(chǎn)氣量為平均產(chǎn)氣量2