【8萬立方米處理量的D區(qū)的污水處理廠工業(yè)設計12000字（論文）】

第第頁8萬立方米處理量的D區(qū)的污水處理廠工業(yè)設計此次畢業(yè)設計的設計對象是南通市D區(qū)污水處理廠設計。畢設主要的目的是根據(jù)南通的實際情況來進行初步設計污水處理廠。南通市D區(qū)的生活污水平均流量為80000m3/d，工業(yè)廢水平均流量為10000m3/d，其它排水量為5000m3/d。此地的污水主要含有豐富的有機物、氮、磷化合物等污染物，此次設計需使出水符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中規(guī)定城市污水處理廠一級A排放標準。此次水質參數(shù)設計值為：CODCr=460mg/L，BOD5=200mg/L，TN=30mg/L,TP=6mg/L，SS=230mg/L，pH=7.0±0.5，平均水溫T=20±5℃。結合本地的水質以及城市概況此次設計采用氧化溝設計，氧化溝工藝作為一種成熟的活性污泥污水處理工藝已在全國范圍內得到廣泛應用，它是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，而是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化。所以選取氧化溝工藝作為本次污水處理設計工藝，該工藝可以有效去除水中的磷、氮、有機物等物質，便于減少污泥的產生有極高的經濟效益。關鍵詞：污水處理、氧化溝、污泥回流目錄24122第一章緒論 516710第二章設計計算說明書 6293042.1.任務概況 634792.2.設計目的 7140892.3.設計任務 7300632.4.設計原則 7185522.5.設計標準 8105932.6.污水水質分析 8108902.7.工藝比選 8260002.8.工藝流程 914953第三章工藝流程設計計算 1196783.1.設計流量 11293783.2.粗格柵 11142493.3.進水泵房 1266863.4.細格柵 124993.4.1.設計參數(shù) 12298933.4.2.設計計算 13219033.5.沉砂池 1479073.6.氧化溝 15311023.5.1設計參數(shù) 1563583.5.2設計計算 16298303.6二沉池 1978703.6.1設計參數(shù) 20268603.6.2設計尺寸 20281113.7消毒池 22151213.7.1設計參數(shù) 22278933.7.2設計尺寸 22168923.8污泥泵房 2371083.8.1設計參數(shù) 23309853.8.2污泥泵 234643.9集泥池 2393153.10污泥濃縮池 23271073.11貯泥池 2497093.12脫水機房 2520384第四章平面布置 26283534.1污水廠的平面布置 26234544.2主要構筑物的尺寸 276521第五章污水高程布置 28268805.1高程布置的基本原則 28235085.2水頭損失計算 28105095.3高程計算表 3012922第六章總結與展望 3223643參考文獻 33緒論水對我們的生命起著重要的作用，它是生命的源泉，是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的最重要的物質資源之一。人的生命一刻也離不開水，水是人生命需要最主要的物質。而對人體而言的生理功能是多方面，而體內發(fā)生的一切化學反應都是在介質水中進行，沒有水養(yǎng)料不能被吸收；氧氣不能運到所需部位；養(yǎng)料和激素也不能到達它的作用部位；廢物不能排除，新陳代謝將停止，人將死亡。因此水對人的生命是最重要的物質［1］。我國是一個人均水資源稀缺的國家，被劃分到世界上十三個缺水國之中。隨著我國工業(yè)化和城市化進程的推進，水污染的日益嚴重不僅降低了水體的使用功能，并且進一步加劇了缺水的矛盾，嚴重影響了我國正在實施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，而且嚴重威脅到城市居民飲用水安全和人民身心健康。水環(huán)境是居民生存環(huán)境的主要組成部分，是城市居民們不可缺少的生產和生活資源。隨著社會經濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，大家對水資源保護的意識和要求日益提高，水資源保護的重要性也日益突出。污水處理不僅可以有效地緩解污水對城市居民的威脅，而且可以有效地循環(huán)利用水資源。地球上各種資源的有限性是一個無可爭議的事實。污水處理首先通過污水凈化和深度處理將提取污水中的水進行重復利用，并且提純無害的污泥等物質，達到水資源循環(huán)利用的最終目的［2］。污水處理是指使污水達到排水標準或再次使用的水質要求并對其進行深度凈化的過程。在我國污水處理已廣泛應用于建設、農業(yè)、交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個領域，日益進入普通人的日常生活。同時我國污水處理事業(yè)的快速發(fā)展也面臨著許多問題和挑戰(zhàn)，具體體現(xiàn)在以下方面①缺乏建設資金，需要大量的資金來建設污水處理廠。因此，資金短缺已成為限制污水處理的主要障礙。隨著中國經濟的發(fā)展和環(huán)境意識的提高，城市污水處理廠的建設資金將投入越來越多。②污水處理廠運行成本高，導致污水處理廠眾多設備成為了擺設。因此此次的畢業(yè)設計我準備設計污水處理廠。設計計算說明書任務概況南通市位于長江入?？诒币怼⒔K省東南部，西和泰州市毗鄰，北與鹽城市接壤，北至東南一線瀕黃海，南臨長江，三面環(huán)水，形似半島。經蘇通大橋、崇啟大橋兩條跨江通道分別與蘇州市、上海市相連。全市轄區(qū)面積8001平方千米，其中市區(qū)面積1521平方千米。有江海岸線425千米，其中，長江岸線219千米、海岸線206千米。南通市區(qū)素有“崇川福地”之稱，物產豐饒，人杰地靈，擁有紡織之鄉(xiāng)、建筑之鄉(xiāng)、教育之鄉(xiāng)等城市榮譽。改革開放之初，南通成為中國首批進一步對外開放的14個沿海港口城市之一。進入21世紀后，南通經濟社會全面跨越發(fā)展，先后獲全國文明城市、國家環(huán)保模范城市、國家衛(wèi)生城市、國家園林城市、國家生態(tài)市、全國社會治安綜合治理優(yōu)秀城市、全國科技進步先進市等榮譽?！?】南通市河流達到Ⅱ類水質的斷面15個，占7.2%；Ⅲ類水質斷面71個，占33.8%；Ⅳ類水質斷面103個，占49.0%；Ⅴ類水質斷面18個，占8.6%；劣于Ⅴ類水質斷面3個，占1.4%；累計超Ⅲ類水質標準的斷面124個，占59.0%（圖1）。2019年內河水質符合Ⅱ類水標準的河流占0.5%；Ⅲ類水標準的河流占32.1%；Ⅳ類水質標準的河流占56.0%；Ⅴ類水質標準的河流占9.8%；劣Ⅴ類水質標準的河流占1.6%（圖2）【4】。圖12019年南通市水環(huán)境質量分布圖.（2）2019年內河水質符合標準圖（2）2019年內河水質符合標準圖設計目的此次的畢業(yè)設計主要是讓我復習和加深四年大學學到的知識，讓我們充分的將所學的知識與實際聯(lián)系起來，鍛煉我們的自主學習和動手能力為我們以后的工作生涯打下良好的基礎。設計任務（1）污水水量此地的生活污水平均流量為80000m3/d，工業(yè)廢水平均流量為10000m3/d，其它排水量為5000m3/d；（2）污水廠設計進水水質進水水質水質參數(shù)設計值為：CODCr=460mg/L，BOD5=200mg/L，TN=30mg/L,TP=6mg/L，SS=230mg/L，pH=7.0±0.5，平均水溫T=20±5℃。（3）污水廠設計出水水質此次設計的出水水質需達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中規(guī)定城市污水處理廠一級A排放標準。即，出水水質水質CODCr=50mg/L，BOD5=10mg/L，TN=15mg/L,TP=0.5mg/L，SS=10mg/L，pH=6-9。設計原則選擇的污水處理工藝合理且盡肯能運行安全方便，確保數(shù)據(jù)的準確性。污水廠的主要構筑物安置符合實際條件。設計標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》（CJJ31-89）《室外排水設計規(guī)范》（GB50014–2006）《城市污水處理廠污水污泥排放標準》（CJ3025-93）《污水綜合排放標準》（GB8978-2002）污水水質分析南通市的污水主要以生活污水為主，工業(yè)污水為輔。污水中的主要污染物以氨氮、磷和各種懸浮物為主。通常使用BOD5/CODcr來判斷污水的生化性，南通市的BOD5/CODcr通過計算可得為0.2，可以得出南通市D區(qū)的污水生化性良好。因此本次設計采用出水穩(wěn)定、處理效果好的活性污泥法。又考慮到經濟效益最終從A2/O法和氧化溝法中比選。工藝比選南通市的幾家污水處理廠大都使用活性污泥法，當前應用較為廣泛的活性污泥法主要有A/O法、A2/O法、氧化溝法、SBR法等，結合當?shù)厮克|，本次設計擬比較A2/O法和氧化溝法。氧化溝工藝作為一種成熟的活性污泥污水處理工藝已在全國范圍內得到廣泛應用，它是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，常見的氧化溝工藝例如：奧貝爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝等等;所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，而是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化。氧化溝工藝優(yōu)點：【5】1．具有推流式和完全混合式的特點，可有力地克服短流和提高緩沖能力2．具有明顯的溶解氧濃度梯度，有利于形成硝化—反硝化的生物處理條件3．功率密度不均勻分配有利于氧的傳質、液體混合和污泥絮凝4．整體功率密度較低，節(jié)省能源5．構造形式多種多樣，運行靈活6．工藝流程簡單、構筑物少、便于管理7．低負荷、長泥齡及水力停留時間長【6】氧化溝工藝缺點1．占地面積大2．污泥易沉積3．易產生浮泥和漂泥等4．氧化溝好氧區(qū)和缺氧區(qū)的設計還不完善A2/O工藝：A2O法又稱AAO法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱（厭氧-缺氧-好氧法），是一種常用的污水處理工藝，可用于二級污水處理或三級污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果【7】。A2/O工藝優(yōu)點：（1）本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時間少于其他類工藝；（2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，不易發(fā)（3）生污泥絲狀膨脹，SVI值一般小于100；污泥含磷高，具有較高肥效；（4）運行中勿需投藥，兩個A段只用輕輕攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低；A2/O工藝缺點：（1）除磷效果難再提高，污泥增長有一定限度，不易提高，特別是P/BOD值高時更甚；（2）脫氮效果也難再進一步提高，內循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；（3）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?！?】脫氮過程中涉及到多種微生物，它們的類群組成與操作參數(shù)密切相關。采用宏基因組學和典型對應分析方法，對厭氧-缺氧-好氧（A2/O）工藝和氧化溝工藝中硝化微生物的結構和功能進行了分析。氧化溝中氨氧化古菌的群落結構比A2/O高3.8倍（冬季）～6.3倍（夏季），完全氨氧化劑只在氧化溝過程中出現(xiàn)。各種環(huán)境變量的典型對應分析表明，亞硝化單胞菌、泉古菌門和肌醇亞硝螺酯與硝化作用高度相關，并且硝化螺旋菌門參與了NO2-N的氧化而不是硝化細菌。與A2/O相比，氧化溝中較長的固體停留時間和水力停留時間更能有效地實現(xiàn)更大范圍的新型硝化作用。這一結果表明，新型硝化菌和氨氧化古菌的微生物群落在氧化溝工藝中得到改善，顯著有助于穩(wěn)定脫氮。因此選擇氧化溝工藝作為污水處理工藝［9］。綜上所述以及結合實際情況以及為了便于管理，節(jié)省設備費用，減少污泥的產生所以選擇氧化溝工藝。工藝流程氧化溝工藝流程圖見圖3圖3氧化溝工藝流程圖工藝流程設計計算設計流量平均流量流量總變化系數(shù)設計流量粗格柵格柵的選擇在污水處理中有著重要的地位。依據(jù)柵條凈間隙的大小，在50~100毫米的為粗格柵；在16~40毫米的為中格柵；在3~10毫米的為細格柵［10］。本次設計采用粗格柵來阻攔來自于南通市D區(qū)廢水當中的較大顆粒和懸浮物。本次設計如下:柵條寬度S10mm；柵條間隙寬度b40mm；過柵流速v1=0.6m/s；（規(guī)范為0.6—1m/s）過柵的水流速度v2=0.7m/s；（規(guī)范為0.4—0.9m/s）格柵個數(shù)N=2；格柵的角度=60°；（規(guī)范為45°—75°）可以通過最優(yōu)水力斷面的公式得到柵前水深H2：（1）求得的柵條間隙數(shù)n：（2）柵槽的寬度B柵槽寬度比格柵一般寬0.2—0.3米之間本次設計取0.2m；（3）進水渠道漸寬部分長度L1是：（漸寬部分展開角取a1=20°）（4）格柵的低槽出水部分與漸窄之間長L2是：（5）柵槽總長度L:式中H1為柵前渠道深，H1=H2+H3，設柵前渠道超高H3=0.3m（6）通過格柵的水頭損失h1：式中h1--過柵水頭損失，m；ho--計算水頭損失，m，g--重力加速度，9.8m/s2；k--系數(shù)，格柵受固體污染物堵塞后，水頭損失放大倍數(shù)，取3；β--格柵形狀系數(shù)，本次按照矩形斷面設計，β=2.42；（7）格柵前槽與格柵后槽的高度之和H為：（8）格柵每天的柵渣量W：式中W1為柵渣量，格柵間隙寬度為30—50mm時W1=0.03—0.1m3/103m3。此次設計格柵間隙為40mm，所以取W1=0.03m3/103m3。（9）格柵除污機設備選用格柵選用2臺高鏈式格柵除污機，計算每臺格柵除污機的流量得：1.176/2=0.588m3/s=2117T/h，故采用GSLY-800型高鏈式格柵除污機，安裝角度60°。進水泵房潛水泵站由于沒有地上設施，對環(huán)境影響小，且布置靈活，適應性強，便于因地建造，因此得到廣泛應用。本次水廠設計水量為80000m3/d，使用四臺潛水泵（三用一備），每個泵的流量是：選用350QW1200-18-90型潛污泵，該泵的性能為：功率為90KW，轉速為990r/min，流量為1200m3/h，揚程為18m，出口直徑為350mm。細格柵設計參數(shù)柵條寬度S10mm；柵條間隙寬度b10mm；過柵流速v1=0.6m/s；（規(guī)范為0.6—1m/s）柵前渠道內水流速度v2=0.7m/s；（規(guī)范為0.4—0.9m/s）格柵數(shù)量N=2；格柵傾角=60°；（規(guī)范為45°—75°）柵前水深h由最優(yōu)水力斷面公式得:設計計算（1）柵條總間隙數(shù)n是：（2）柵槽的寬度B柵槽寬度比格柵一般寬0.2—0.3米之間本次設計取0.2m；（3）進水渠道漸寬部分長度L1是：（漸寬部分展開角取a1=20°）（4）格柵的低槽出水部分與漸窄之間長L2是：（5）柵槽總長度L:式中H1為柵前渠道深，H1=H2+H3，設柵前渠道超高H3=0.3m（6）通過格柵的水頭損失h1：式中h1--過柵水頭損失，m；ho--計算水頭損失，m，g--重力加速度，9.8m/s2；k--系數(shù)，格柵受固體污染物堵塞后，水頭損失放大倍數(shù)，取3；β--格柵形狀系數(shù)，本次按照矩形斷面設計，β=2.42；（7）格柵前槽與格柵后槽的高度之和H為：（8）格柵每天的柵渣量W：式中W1為柵渣量，格柵間隙寬度為3—10mm時W1=0.1m3/103m3。此次設計格柵間隙為10mm，所以取W1=0.1m3/103m3。（9）格柵除污機設備選用格柵選用2臺高鏈式格柵除污機，計算每臺格柵除污機的流量得：1.176/2=0.588m3/s=2117T/h，故采用GSLY-800型高鏈式格柵除污機，安裝角度60°。沉砂池一般情況下在細格柵之后設置沉砂池，粒徑較大的無機污染物可以在沉砂池被去除。常見的沉砂池的類型有平流式、豎流式、曝氣式、旋流式沉砂池等，平流沉砂池構造簡單，處理效果較好，工作穩(wěn)定，所以在眾多污水廠中應用。本次設計污水廠規(guī)模不大，故采用平流式沉砂池。設計參數(shù)設計流量：Qmax=1.176m3/s停留時間：t=30s（規(guī)范為30-60s，為了計算方便此次計算取30s）水平流速：v=0.2m/s沉砂池尺寸（1）沉砂池長度L：（2）水流過水斷面A：（3）沉砂池總寬度B：B=nb取n=2格，b=3m（4）有效水深h1：（5）沉砂斗容積V:式中Qn--平均流量，m/s；X--城市污水沉砂量，一般取X30m3/106m3污水；T--沉砂間隔時間，d，本次設計取T=2d；Kz--流量總變化系數(shù)，本次設計為1.27（6）每個沉砂斗容積V0(設每一個分格有兩個沉砂斗，共四個)：（7）沉砂斗各部分尺寸：①沉砂斗上口寬a：式中--斗高，m，取=1.2ma1--斗底寬，一般取0.4m~0.6m,本次設計取a10.4m；--斗壁與水平面之間的夾角，取60°②沉砂室高度h3：本次設計采用了重力排砂，本次設計設池底坡度為0.05，坡向砂斗沉砂池底長度L2：式中0.2m為兩沉砂斗隔壁厚③沉砂池總高度H：式中h2--超高，取0.3m（8）驗算最小流速vmin：式中Qmin--最小流量，m3/s，一般采用0.75Qn；n1--沉砂池格數(shù)，個，在最小流量時只用一格沉砂池工作；w--最小流量時沉砂池過水斷面面積。氧化溝氧化溝工藝作為一種成熟的活性污泥污水處理工藝已在全國范圍內得到廣泛應用，它是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，常見的氧化溝工藝例如：奧貝爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝等等;所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，而是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化。由于卡魯賽爾氧化溝擁有占地面積小土建面積低等的優(yōu)點，所以本次設計采取卡魯賽爾氧化溝工藝。3.5.1設計參數(shù)最大設計流量Qmax=101600m3/d；c=30d(規(guī)范泥齡不小于20天，此次設計取30天)；混合液懸浮固體濃度(MLSS)一般2000mg/L~6000mg/L之間，本次取X=5000mg/L；MLVSS/MLSS=0.75，MLVSS=3750mg/L3.5.2設計計算（1）污泥回流濃度Xr式中SVI--污泥容積指數(shù)，取SVI=80；r--系數(shù)，r=1.2；（2）污泥回流比R（3）好氧區(qū)有效容積V1式中Y--污泥凈產率系數(shù)，kgMLSS/kgBOD5；根據(jù)θc，查表可得Y=0.42；S0,Se--分別為進、出水BOD5的濃度，mg/L；Kd--污泥自身氧化率，1/d；在城市污水中其值一般在0.05-0.1之間，故取Kd=0.06；（4）缺氧區(qū)有效容積V2：①反硝化區(qū)脫氧量W:式中N0--進水TN濃度，g/L；Ne--出水TN濃度，g/L；②反硝化區(qū)所需污泥量G:式中VDN--反硝化效率，[kgNO3—N/(kgMLSS·d)];依據(jù)設計手冊，VDN值位于0.019~0.260之間，本次設計取VDN=0.025；③反硝化區(qū)有效容積V2：（5）總有效容積V:式中K--有活性作用的污泥占總污泥量比例，一般取0.55左右，本次設計中取K=0.5。（6）剩余污泥量W2：去除每1kgBOD5產生的干污泥量Qs：（7）脫氮氧化溝中剩余污泥的含氮率為12.4％，則用于生物合成的總氮量為N0：脫氮量=進水總氮量-出水總氮量-用于生物合成的總氮N1：（8）設計需氧量此污水處理廠共設置4座氧化溝Qn=925.93L/s當水溫達到25℃時，可以有效的去除單位有機物的耗氧量Oc=1.07kg/kgBOD。①實際需氧量AOR：式中A--經驗系數(shù)取0.5；Sr--去除的BOD需氧量；B--經驗系數(shù)取0.1；W2--剩余污泥量；Nr--需要硝化的含氧量；?NO3--反硝化的硝酸鹽量。②標準狀況下需要量SOR：式中Cs(20)--20℃時的氧的飽和度，查表可得9.17mg/L；T--混合液溫度，通常在5~30℃之間；此次設計采用平均溫度25℃；α--修正系數(shù)，范圍為0.4~0.85，此次設計取0.8；β--修正系數(shù)，范圍為0.7~0.98，此次設計取0.9；P--所在地區(qū)大氣壓/1.013×105，南通大氣壓為100.51KPa，P=1.0051/1.013=0.992；C--溶液的溶解氧濃度，此次設計取2mg/g；Cs(T)--25℃時氧飽和度，查表得8.38mg/L.（9）氧化溝尺寸①單座氧化溝有效容積V單：取氧化溝有效水深H=4m，氧化溝中分隔墻厚度b=0.3m，單溝寬度為深度的一倍，B=10m。設有4道溝，每溝斷面尺寸為4m×10m。單座氧化溝面積A單：每組氧化溝溝道總長L：缺氧溝和好氧溝分隔處有兩個占用了一定的體積圓弧，這個池容折算成直線段池長，按3m計算，則每座氧化溝溝道總長為：597.87+3=600.97m其中彎道（缺氧溝和好氧溝分隔處的兩個彎道不計）長度（1個直徑為40m的大彎3個直徑20m的小彎）L1：直線段總長單溝道直線段長氧化溝總長（10）進水管和出水管式中R--污泥回流比，上文中求得50%；式中v--管道流速，本次設計取1m3/s；（11）出水堰和出水豎井①出水堰式中b--堰寬，m；H--堰上水頭，本設計取H=0.2m；為了計算方便，此次b取2.6m。②出水豎井為了方便安裝所以堰的兩邊各留0.3m的空間。出水豎井的長度L=0.3×2+b=0.6+2.6=3.2m根據(jù)安裝要求寬B取1.3m因此出水豎井的平面尺寸L×B=3.2m×1.3m出水孔的尺寸為b×h=2.6m×0.5m（12）曝氣設備的選取因此每座氧化溝設置4臺HDS350C型倒傘型表面曝氣機，其電功率為90KW，沖氧量為198kg/h。3.6二沉池二級沉淀池的作用是分離泥漿水，使混合物清晰和濃縮污泥，并將分離出來的污泥返回到生物處理區(qū)。其直接影響廢水的質量和回流污泥的濃度。由于沉淀和濃度效果不好，廢水中活性污泥的懸浮物會增加，從而增加廢水的BOD質量濃度。同時，將降低回流污泥的濃度，從而降低曝氣罐中混合物的濃度，影響凈化效果。因便于計算的角度考慮，此次二沉池采用普通輻流式二沉池。3.6.1設計參數(shù)設計流量Q=101600m3/d=4233m3/h；氧化溝中懸浮固體濃度X=5000mg/L；二沉池中污泥濃度Xr=15000mg/L；污泥回流比R=50％；表面負荷q=1.2m3/(m2h)（規(guī)范為1-1.5）；沉淀時間T=2h（規(guī)范為1.5-2.5）；進水管下部流速為v1=1.4m/s；上部流速為v2=1.0m/s；出水流速為v3=0.8m/s；出水堰負荷為1.4L/(sm)；（規(guī)范為≤1.7）3.6.2設計尺寸（1）沉淀部分水面面積F（此次設計設置四座沉淀池）：（2）池子直徑D：（3）沉淀部分有效水深h：（4）污泥區(qū)的容積V：式中t--貯泥時間，h，取t=2h（5）污泥區(qū)高度①污泥斗高度h1（此次設計污泥斗上部直徑D1=3.0m，底部直徑D2=1.5m，傾角為60°）：②圓錐體高度h2：③豎直段污泥部分高度h3：（6）沉淀池的總高度H（設超高h5=0.3m，緩沖層高度h6=0.5m）：（7）進水管管徑D3：（8）集水管此次設計采用正三角堰出水槽集水，設置環(huán)形出水槽沿池壁布置，污水通過環(huán)形槽中由左右兩側會合后出水。每側流量Q2=1.176÷2÷2=0.294m3/s；設槽中流速v4=0.6m/s，槽寬B=0.5m；；此次設計設出水堰后自由跌落0.2m，則集水槽斷面尺寸為：0.5m×1.22m。（9）排泥管氧化溝中剩余污泥量為2895.6m3，回流污泥量為50803.2m3；（10）刮泥機選用此次選用四臺ZBG-35型周邊傳動刮泥機。其池徑為35m，功率為2.2kW。3.7消毒池此次設計采用紫外線消毒法，其具有占地小，運行成本低和安全方便的優(yōu)點。3.7.1設計參數(shù)平均流量Qn=80000m3/d設計流量Qmax=101600m3/d=1.176m3/s3.7.2設計尺寸（1）燈管數(shù)（初步選用UV4000PLUS紫外消毒設備，每3800m3/d需2.5根燈管）：擬選用6根燈管為一模塊，則?？鞌?shù)N：8.83＜N＜11.17（2）消毒渠設計按設備要求渠道深為1.29m，設渠中水流速度為0.5m/s，則渠道過水斷面積A：渠道寬度B：若燈管間距為0.089m，則沿渠道寬可設置25個燈管，故選取UV4000PLUS系統(tǒng)，兩個UV燈組，每個燈組5個模塊。渠道長度：每個模塊長度為2.46m，兩個燈組間距為1m，調節(jié)堰與燈組間距為1.5m，則L=2×2.46+1+1.5=7.42m3.8污泥泵房3.8.1設計參數(shù)剩余污泥量2895.6m3/d=120.65m3/h；污泥回流量50803.2m3/d=2116.8m3/h3.8.2污泥泵剩余污泥泵采用3臺100QW-70-15-7.5型潛污泵（2用1備），該泵的性能參數(shù)：流量70m3/h，揚程15m，轉速1440r/min，功率7.5KW，出口直徑100mm。污泥回流泵采用3臺350QW1200-18-90型潛污泵（2用1備），該泵的性能為：流量1200m3/h，揚程18m，轉速990r/min，功率90KW，出口直徑350mm。3.9集泥池（1）按一臺泵的最大流量時5min的出流量計算，則其的有效容積V：（2）尺寸3.10污泥濃縮池（1）設計參數(shù)此次設計設置兩座連續(xù)式重力濃縮池污泥濃度15000mg/L；污泥剩余量Q=2895.6m3；污泥含水率取99.5％（規(guī)范為99.2％-99.6％）即固體濃度C0=5kg/m2；濃縮后污泥含水率取97.5％（規(guī)范為97％-98％）；固體通量G=25kg/（m2·d）（規(guī)范為20-30kg/（m2·d））（2）濃縮池面積A：（3）濃縮池直徑D（此次設計設置n=2個圓形輻流池）：（4）濃縮池深度H：①濃縮池工作的有效水深h1：式中T--濃縮時間，h，取T=15h（規(guī)范為大于12h）②池底坡度造成的深度h2（濃縮池設機械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗上底直徑D1=2.4m，下底直徑D2=1.0m，傾角為60°）：③污泥斗的高度h3：式中h4--超高，m，此次取h4=0.3mh5—緩沖層高度，m，此次取h5=0.3m3.11貯泥池（1）貯泥池容積V：式中P1--污泥含水率,取99.5％；P2--濃縮后污泥含水率，取97.5％；Q--剩余污泥量，Q=2895.6m3（2）尺寸（3）攪拌設備因為貯泥池會有污泥沉淀，因此需要設置攪拌設備來進行攪拌。此次設計選取ZJ-700型折漿式攪拌機，其尺寸為2400mm×2400mm×2500mm，功率為5.5kW，轉速為85r/min。3.12脫水機房污水處理中一般常用的脫水方法有自然干化和機械脫水，此次設計采用機械脫水的方法，機械則采用滾壓帶式壓濾機。每日的污泥量W=2895.6m3/d；壓濾機每天工作16h，則每小時處理量W1：選用兩臺DY-1000型帶式壓濾機（一用一備），其濾帶寬度B=1000mm，功率為1.5kW。平面布置4.1污水廠的平面布置本次設計的污水處理廠布置了格柵、進水泵房、沉砂池、氧化溝、二沉池、消毒池、污泥泵房和脫水機房等的污水處理設施；并且布置了宿舍樓、食堂、辦公樓和停車場等輔助設施以及各種管線和綠化用地。4.1.1平面布置的基本原則（1）處理設施的平面布置處理設施為污水處理廠的主要建筑物。結合地形和地質條件并根據(jù)各處理設施的功能要求和水力要求確定各處理設施在水廠中的平面位置。在這方面，應考慮：①各個水處理設施之間的管線應盡量直通，避免曲折。②土方量應該盡量避開劣質土壤地段和做到基本平衡。③處理設施之間應保持一定的距離，以確保鋪設連接管道的要求，一般間距為5-10米，一些有特殊要求的設施應按有關規(guī)定要求進行間距。④所有處理設施應布置在一個平面上，并盡可能緊湊。⑤污泥處理設施應盡可能單獨布置，便于管理，布置在污水廠中由夏季主導風向的下風處。（2）管道的平面布置①處理設施之間有貫通并連續(xù)的管道。此外，應有管道能使各個處理設施能夠獨立正常運行。當某一設施因某種原因停止工作時，后續(xù)的處理設施仍能保持正常運行。②應設置上游管道以便直接排出所有處理設施的水體。③廠區(qū)還應設置輸配電管線、供水管線、沼氣管線和空氣管線。其中一些管道少部分鋪設在地下，但大部分都在地面上。這些管道的安裝不僅要方便施工和維護管理，而且要緊湊，占地面積少。（3）輔助建筑物的平面布置污水廠附屬建筑物包括中央控制室、配電室、機械室、倉庫、食堂、宿舍、綜合樓等。它們是污水處理廠不可或缺的一部分。①輔助建筑物的建筑面積的大小應根據(jù)具體情況來確定。輔助建筑物的設置應按照安全、方便的原則來確定。②住宅區(qū)和綜合樓，應盡量遠離處理設施，并應設置工廠區(qū)夏季主風向的上風向。③操作員的值班室應盡可能使工人觀察每種處理設施運行情況。廠區(qū)綠化平面布置應盡量布置優(yōu)美為污水廠工作人員提供良好的環(huán)境。（5）道路布局圖污水處理廠應合理修建道路，方便交通運輸，要擁有能夠通向各個處理設施和輔助建筑物的道路，道路的設計應滿足以下要求：①主車道寬度：雙車道為6-7m，單車道為3-4m，還要擁有回車道。②行車道的轉彎半徑要大于6米。③以及人行道的寬度為1.5-2.0米.④通向高架結構的梯子的傾角要小于45o。⑤立交橋的寬度要大于1米。4.2主要構筑物的尺寸表1主要構筑物與附屬建筑物編號名稱尺寸（m）單位數(shù)量1格柵1.8×3.1×0.968座22進水泵房1.5×3×5座13平流式沉砂池6×6×2.536座14氧化溝142×40×4座45輻流式二沉池D=34H=6.8座46紫外線消毒池7.42×2.3×1.29座27污泥濃縮池D=19H=5.39座18集泥池5×5×6.2座19貯泥池D=9H=4座110脫水機房15×20×10座111污泥回流泵房10×8座112維修間10×15座113加藥間5×5座114倉庫15×15座115配電房5×5座116宿舍20×30座117活動中心20×20座118食堂20×30座119中心湖D=40座120辦公樓20×20座221停車場20×20座122保安室4×4座1污水高程布置污水處理廠的正常運行還需要設置好每個構筑物的標高，確定每個構筑物之間的連接管道的尺寸和標高以及各個構筑物的水面標高。5.1高程布置的基本原則（1）選擇具有最長長度和最大水頭損失的路徑來進行水力計算。（2）使用近期的最大流量作為結構的設計流量來計算水頭損失。（3）注意在作高程布置時污泥流程與污水流程的配合，盡可能減少需提升的污泥量。（4）應避免結構的開挖深度過大，以免增加成本和施工難度。5.2水頭損失計算南通市D區(qū)的海拔高度為5m，設污水廠所在地面標高為0.00m。通揚運河海安（通）水位為2.8m，且預留1m的水頭損失，則出水口的標高為-1.2m。使用計算各個構筑物之間的水頭損失來確定各個污水構筑物的標高，并且應該為日后的二期工程預留一定的水頭損失。（1）出水口至紫外線消毒池QMAX=1.176m3/s根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，出水口至紫外線消毒池的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則實際流速v：出水口至消毒池的管長為22.2m，使用鑄鐵管，則水力坡度i在流速≥1.2m/s時，式中v--管道流速，v/s；-管道直徑，m當流速＜1.2m/s時所以這水力坡度1000i=1.454，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：，取h=0.05m。（2）紫外線消毒池根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，可得紫外線消毒池的水頭損失h=0.3m。（3）消毒池至二沉池根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，消毒池至二沉池選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1000i=1.454，管長L=111.12m，則水頭損失取h=0.3m根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，二沉池出水管的管道選擇DN550的鑄鐵管，則v=1.23m/s，1000i=3.5,管道長L=46.57m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m，取水頭損失h=0.3m。（4）輻流式二沉池根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，可得輻流式二沉池的水頭損失h=0.3m。（5）二沉池至氧化溝根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，二沉池進水管的管道選擇DN550的鑄鐵管，則v=1.23m/s，1000i=3.5，管道長L=20.1m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m，取水頭損失h=0.4m。根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，二沉池至氧化溝的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1000i=1.454，管長L=252.34m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m，取水頭損失h=0.5m。根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，氧化溝出水管的管道選擇DN750的鑄鐵管，則v=0.996m/s，1000i=1.587，管道長L=123.26m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m，取水頭損失h=0.3m（6）氧化溝根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，可得氧化溝的水頭損失h==0.5m（7）氧化溝至平流式沉砂池根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，氧化溝至平流式沉砂池的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1000i=1.454，管長L=212.76m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m。（8）平流式沉砂池根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，可得平流式沉砂池的水頭損失h=0.2m。（9）平流式沉砂池至細格柵根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，平流式沉砂池至進水泵房的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1000i=1.454，管道長L=8.15m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m，取水頭損失h=0.02m。（10）細格柵根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，可得細格柵的水頭損失h=0.2m（11）細格柵至進水泵房根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，細格柵至進水泵房的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1000i=1.454，管道長L=8m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失hm，取水頭損失h=0.02m。（12）進水泵房進水泵房的水頭抬高為4.2m（13）進水泵房至粗格柵根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，進水泵房至粗格柵的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1000i=1.454，管道長L=12.6m，取沿程損失的30％為局部損失，則水頭損失h：m，取水頭損失h=0.03m。（14）粗格柵根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，可得粗格柵的水頭損失h=0.2m。（15）粗格柵至進水口根據(jù)《給水排水設計手冊（第01冊）常用資料》，粗格柵至進水口的管道選擇DN1100的鑄鐵管，則v=1.24m/s，1