畢業(yè)設(shè)計（論文）-W市污水處理及再生回用工程設(shè)計

I前言Ⅱ污水設(shè)計流量為5.8萬m3/d,確定進(jìn)水水質(zhì)為：SS=392mg/L,BOD?=188mg/L,COD=312mg/L,NH?-N=44.8mg/L,TN=48mg/L,NH?-N≤15mg/L,TN≤20mg/L,TP≤1mg/二級處理出水的80%作為景觀環(huán)境用水，回用水量為4.64萬m3/d,出水水質(zhì)要求為：BOD?≤6mg/L,NH?-N≤二沉池好氧池缺氧池厭氧池旋流沉砂關(guān)鍵詞：污水廠設(shè)計A2/0工藝機(jī)械絮凝池斜管沉淀池V型濾池Ⅲwaterisasfollows:SS=392mg/L,BOD?=188mg/L,CBOD?≤20mg/L,COD≤60mg/L,NH?-N≤15mg/L,TTheeightypercentofsecondarytrqualityofthereusewaterisasfollows:SS≤20mg/L,BOD?≤6mg/L,COD≤60mg/L,NH?-N≤5mg/L,TN≤15mg/L,TP≤1mg/secondarytreatmentsedimentationtank—V-filter—disinfection.DesignMechanicalmixingwaterclarification—Siphonfilteringpool—setsofprojectafterapreliminaryestimate,theeconomicandtechnologicalcomparNitrationfluidbackflowAddingchlorineAddingPACKEYWORDS:sewagedisposalplantdesign;Anaerobic-Anoxic-Oxbicprocess;MechanicalflocculationtankV I第一部分W市污水廠設(shè)計說明書 1 2 2第一節(jié)設(shè)計任務(wù)及要求 2第二節(jié)基礎(chǔ)資料 3 3 4第一節(jié)污水廠設(shè)計規(guī)模的確定 4第二節(jié)污水廠設(shè)計水質(zhì)的確定 4第三節(jié)污水處理工藝的選擇 5第四節(jié)方案比較 9第二篇優(yōu)選方案的設(shè)計 第一節(jié)中格柵間 第二節(jié)細(xì)格柵間 第三節(jié)沉砂池 第一節(jié)A2/0工藝 14第二節(jié)二沉池 第三節(jié)紫外線消毒渠 第一節(jié)機(jī)械絮凝池 第二節(jié)斜管沉淀池 第三節(jié)V型濾池 17 第一節(jié)污泥濃縮池 第二節(jié)污泥脫水機(jī)房 第二部分W市污水處理廠及再生回用工程設(shè)計計算說明書 第一篇水質(zhì)水量的計算 20第一章水量的計算 20第二章水質(zhì)的計算 20第一節(jié)進(jìn)水水質(zhì)的確定 20 第二篇方案一(優(yōu)選方案)的設(shè)計計算 21 第二節(jié)細(xì)格柵間 21第三節(jié)旋流沉砂池 第二章二級處理 第一節(jié)A2/0工藝 第二節(jié)二沉池 第三節(jié)紫外消毒渠 第三章深度處理 第一節(jié)藥劑投配設(shè)備的計算 第二節(jié)機(jī)械絮凝池 第三節(jié)斜管沉淀池 第四章污泥處理 第五章其他設(shè)計 第一節(jié)清水池的設(shè)計計算 第六章水廠高程的計算 第三篇方案二的設(shè)計計算 第一章一級處理 第一節(jié)中格柵間(同方案一) 第二節(jié)細(xì)格柵間(同方案一) 第三節(jié)旋流沉砂池(同方案一) 第二章二級處理 第一節(jié)SBR工藝 第二節(jié)紫外線消毒渠(同方案一) 第三章三級處理 第一節(jié)藥劑投配設(shè)備的設(shè)計計算(同方案一) 第二節(jié)機(jī)械攪拌澄清池 第三節(jié)虹吸濾池 第四章污泥處理 第五章其他設(shè)計 第一節(jié)清水池的設(shè)計計算(同方案一) 第四篇投資估算與經(jīng)濟(jì)分析 第一章投資估算 第二章效益評價 第一節(jié)基本數(shù)據(jù) 第二章成本分析 第三節(jié)財務(wù)評價 第四節(jié)環(huán)境效益 第五節(jié)第五節(jié)社會、經(jīng)濟(jì)效益 12第一節(jié)設(shè)計任務(wù)及要求表1.1.1色度石油類13工藝要求：a、A2/0工藝b、SBR工藝表1.1.2含量(mg/L)123354353三、設(shè)計成果2.設(shè)計圖紙9-11張(至少有兩張鉛筆圖，其余為計算機(jī)繪圖);①污水處理廠平面布置圖2張(1:500~1:1000);②污水處理廠工藝流程高程布置圖一張(縱向1:100~1:300,橫向1:500~1:③污水處理部分構(gòu)筑物詳圖3~4張(至少包括兩個處理構(gòu)筑物，其中至少④濾池或其他深度處理工藝構(gòu)筑物構(gòu)造圖3~4張(平面及剖面1:50~1:100)第二節(jié)基礎(chǔ)資料1.氣象條件：全年主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)全年采暖日數(shù)137天全年平均降水量495.5m全年平均蒸發(fā)量907mm2.工程地質(zhì)條件最大凍土深度地基承受能力8度3.水文地質(zhì)條件：地下水位埋深6m5.廠區(qū)設(shè)計地面相對標(biāo)高為310m6.市區(qū)排水管網(wǎng)進(jìn)入廠區(qū)污水管引入標(biāo)高為305m1.設(shè)計污水水量、水質(zhì)Q=5.8萬m3/d工業(yè)：3.48萬m3/d生活：2.32萬m3/d2.污水水質(zhì)，見表1.2.14表1.2.1污水水質(zhì)表堿度生活污水4生產(chǎn)污水6第一節(jié)污水廠設(shè)計規(guī)模的確定根據(jù)設(shè)計的基礎(chǔ)資料，該污水廠設(shè)計污水量為5.8萬m3'd,其中工業(yè)廢水：3.84萬m3/d,生活污水2.56萬m3d,即工業(yè)廢水站務(wù)水總量60%,生活污水站40%,考第二節(jié)污水廠設(shè)計水質(zhì)的確定表2.2.1進(jìn)水水質(zhì)表堿度生活污水6生產(chǎn)污水1工業(yè)廢水占總污量的60%,生活污水占40%,最終確定污水廠進(jìn)水水質(zhì)見表2.2.2表2.2.2出水水質(zhì)表堿度32.設(shè)計出水水質(zhì)5NH?-N:83.3%NH?-N≤8(15)mg/L表2.2.3回用水質(zhì)表序號含量(mg/L)12335435第三節(jié)污水處理工藝的選擇法等因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w條件和和特點，綜合考慮。W市污水理廠的建設(shè)規(guī)模為65.8萬m3/d,其中60%為工業(yè)污水，40%為生活污水。工業(yè)廢水的水量變化較小，但要求。我國從1996年7月1日開始實施《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》廢水為主，而且BOD?/COD>0.45,其可生化性好。根據(jù)出水水質(zhì)要求，處理廠即要分析，本次設(shè)計中選擇A2/0工藝和SBR工藝作為W市污水處理廠的污水處理工藝1.工藝特點值一般均小于100。7原污水原污水中格柵污水提升泵房細(xì)格柵旋流沉砂池污泥回流出水紫外線消毒渠二沉池好氧池厭氧池硝化液回流級提升泵房曝氣生物濾一機(jī)械攪拌澄清虹吸濾池1.工藝特點8(2)排水時間短(間歇排水時),并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備(水器),且對水器的要求很高也很大(4)水深度一般為1~2m,這部分水頭損失被白白浪費(fèi)，增加了總揚(yáng)程原污水原污水中格柵污水提升泵房細(xì)格柵旋流沉砂池出水紫外線消毒渠二沉池-SBR反應(yīng)池9表2.4.1城市污水處理廠工藝流程方案技術(shù)比較表方案一(普通A2/0處理工藝)方案二(氧化溝工藝)①該工藝為最簡單的傳統(tǒng)同步脫氮除磷工藝，脫氮和除磷率都能達(dá)到90%以上，總的水力停留時間，占地面積小于其他工藝。②在厭氧和好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，③污泥中含磷濃度高，具有很高的肥④運(yùn)行中無需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，維持較低溶解氧濃度，運(yùn)行費(fèi)低①理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。②運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。③反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD?濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹④脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。⑤排水時間短(間歇排水時),并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備(水器),且對筆水器的要求很高⑥由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決總的來說，這兩個方案都很好，都能達(dá)到要求處理的效果，而且工藝簡單，污泥經(jīng)過經(jīng)濟(jì)概算，方案一的總投資為7633.87萬元，方案二的總投資為9606.23萬單位：萬元序號工程及費(fèi)用名稱估算價值建筑工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi)合計備注一I類費(fèi)用1污水處理廠二Ⅱ類費(fèi)用1污水處理廠征地費(fèi)2建設(shè)單位管理費(fèi)3工程監(jiān)理費(fèi)4勘察費(fèi)5可研報告編制費(fèi)6設(shè)計費(fèi)7竣工圖編制費(fèi)8預(yù)算編制費(fèi)9施工圖審查費(fèi)環(huán)境影響評價費(fèi)聯(lián)合試車費(fèi)生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)辦公及生活家具費(fèi)三預(yù)備金四鋪底流動資金工程總投資單位：萬元序號工程及費(fèi)用名稱估算價值建筑工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi)合計備注一I類費(fèi)用1污水處理廠二Ⅱ類費(fèi)用1污水處理廠征地費(fèi)2建設(shè)單位管理費(fèi)3工程監(jiān)理費(fèi)4勘察費(fèi)5可研報告編制費(fèi)6設(shè)計費(fèi)7竣工圖編制費(fèi)8預(yù)算編制費(fèi)9施工圖審查費(fèi)環(huán)境影響評價費(fèi)聯(lián)合試車費(fèi)生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)辦公及生活家具費(fèi)三預(yù)備費(fèi)四鋪底流動資金工程總投資三、結(jié)論第二篇優(yōu)選方案的設(shè)計設(shè)計中格柵間1座，中格柵間土建、工藝按規(guī)模69100m3/d設(shè)計完成。考慮維修中格柵間尺寸(上部廠房):L×B×H=11m×9m×4m柵條間隙過柵流速柵前水深回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)3臺，單臺寬度B=0.8m,型號為GH800,格柵凈距20mm,鑄鐵鑲銅閘門(配手電兩用啟閉機(jī))3臺，規(guī)格B×H=900mm×1100mm。設(shè)計細(xì)格柵間一座，細(xì)格柵間土建、工藝按規(guī)模62400m3/d設(shè)計完成?？紤]維細(xì)格柵間尺寸(廠房上部):L×B×H=11m×9m×4m設(shè)計流量單格流量柵條間隙過柵流速回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)3臺，型號為GH=1.6m,電機(jī)功率N=1.1~1.5kw;柱塞式柵渣壓榨機(jī)1臺，規(guī)格sp-031,壓榨能力為1m3/h;鋼制閘門(配手電兩用啟閉機(jī))3臺，規(guī)格B×L=1600mm×1200mm;手推渣車2輛。第三節(jié)沉砂池一、設(shè)計運(yùn)行參數(shù)處進(jìn)入產(chǎn)生的與葉輪方向一致的旋流使污水形成渦旋流態(tài)，旋流將砂粒甩向墻壁、滑滑入砂斗。落入砂斗內(nèi)的砂粒，通過洗砂管輸入壓縮空氣進(jìn)行攪拌，使粘附在砂粒上的有機(jī)物得到徹底分離，并隨水流出。此外，通過氣提裝置，砂水不停流入提啥管內(nèi)，砂水送至砂水分離器分離，砂經(jīng)過無軸螺旋提升輸送進(jìn)儲砂箱，水回流至中設(shè)計旋流沉砂池2座，旋流沉砂池土建、工藝按規(guī)模69100m3/d設(shè)計完成，兩設(shè)計流量直徑旋流除砂機(jī)2套，電機(jī)功率N=0.75kw21臺，型號LSF-260,處理量12L/S,電機(jī)功羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺，一用一備，風(fēng)量3.5m/min,風(fēng)壓39.2kpa,電機(jī)功率5.5kw;鋼制平面方閘門(配手電兩用啟閉機(jī))2臺，規(guī)格1100mm×1100mm;集砂車2輛。本設(shè)計采用的是A2/0工藝設(shè)計流量單池流量直徑有效水深污泥濃度,有效水深H=3.5m。DQT040潛水?dāng)嚢杵?臺，電機(jī)功率N=4.0kw,轉(zhuǎn)速為38r/min,重量為300kg,葉輪直徑為1800mm。設(shè)計缺氧池4座，池形為圓形缺氧池尺寸(單池):直徑D=23m,有效水深H=3.8m。設(shè)計流量單池流量直徑有效水深DQT040QI潛水?dāng)嚢柰屏髌?臺，電機(jī)功率N=4.0KW,轉(zhuǎn)速為38r/min,重量為300kg,葉輪直徑為1800mm。好氧池尺寸(單池):30m×30m,有效水深H=4.0m。設(shè)計流量單池流量廊道長設(shè)計流量單池流量有效水深池徑第三節(jié)紫外線消毒渠本設(shè)計采用浸水式紫外消毒系統(tǒng)。設(shè)計1格渠道，其尺寸為：L×B×燈組數(shù)模塊數(shù)每個燈組10個，共式20個模塊模塊長燈管間距本設(shè)計沉采用機(jī)械攪拌絮凝池，該池具有絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時間短的特點。設(shè)計兩座絮凝池，單座絮凝池深度為4.3m,每個池子分四格。機(jī)械攪拌絮凝池尺寸(單池):B×L×H=4.0m×4.0m×4.6m單座設(shè)計流量實際停留時間每格尺寸池深槳板長度槳板寬度葉輪直徑葉輪槳板中心點的線速度分別為主要設(shè)備參數(shù)V?=0.5m/sV?=0.4m/sV?=0.3m/sLFJ-350型反應(yīng)攪拌機(jī)3臺，合用一臺電動機(jī)功率為0.134kw第二節(jié)斜管沉淀池本世設(shè)計采用斜管沉淀池2座分別與前面機(jī)械攪拌絮凝池對應(yīng)布置，該沉淀池沉淀效果好，占地面積小，停留時間短等特斜管沉淀池尺寸(單池):L×B×H=14.5m×6.7m×4.67m設(shè)計水量單池流量池深表面負(fù)荷沉淀時間斜管材料是厚度為0.4mm的塑料板熱壓成正六角形管，內(nèi)切直徑為d=30mm,長1000mm,水平傾角0=60°第三節(jié)V型濾池設(shè)計水量單池流量校核濾速反沖洗強(qiáng)度沖洗時間濾層上水深單格長度單格寬度污泥干重污泥含水率進(jìn)泥量d污泥濃縮時間NT-18型周邊傳動式濃縮機(jī)，沉淀面積255m2,電動機(jī)功率5.5kW。污泥干重進(jìn)泥量其中電動機(jī)型號Y132S-8,功率2.2kWDS5型移動帶式輸送機(jī)1臺，輸送帶寬400mm,輸送長度5m,輸送能力74m3/h,LX型電動單懸梁掛橋式起重機(jī)，額定起重量5.0t,起重高度12m,跨度12m,電第二部分W市污水處理廠及再生回用工程設(shè)計計算說明書第一篇水質(zhì)水量的計算第一章水量的計算第二章水質(zhì)的計算第一節(jié)進(jìn)水水質(zhì)的確定第二篇方案一(優(yōu)選方案)的設(shè)計計算第一章一級處理第一節(jié)中格柵間一、柵條寬度計算根據(jù)污水量，設(shè)定污水進(jìn)水總管的管徑為1000mm,充滿度為0.59,可得柵前水深過柵流速v=0.8m/s,柵條間隙取e=25mm,格柵安裝角α=60%,柵條寬度s=0.01m設(shè)兩座粗格柵n'=n/2=63/2=32柵槽寬度B=s(n-1)+en=0.01×(32-1)+0.025×32=1.11m二、計算水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面h?=h?k=3×2.42×(0.01/0.025)?3×0.82/(2×9.81)×sin柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)?=0.3m三、柵槽總長度L=1.5+(0.59+0.061)/tan60°=1.88(其中1.5m為操作平臺寬度)設(shè)計中取L=4m四、每日柵渣量，在格柵間隙25mm情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.05m3W=Qmax×W?×86400/(1.48×1000)=2.4m3/d>2m3/d,宜采用機(jī)械清渣。第二節(jié)細(xì)格柵間一、柵條寬度計算進(jìn)水選用梯形明渠根據(jù)污水量，查表B=800mm,v=0.5m/s,H=530mm過柵流速v=1.0m/s,柵條間隙取e=10mm,格柵安裝角α=60%,柵條寬度s=0.01mh?=h?k=3×2.42×(0.01/0.025)?3×1.02/(2×9.81)×s柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)?=0.3m設(shè)計中取L=4m該設(shè)計中采用旋流沉砂池，設(shè)兩座。設(shè)計流量Q=0.40m3/s,取進(jìn)水管流速表1.3.1型號流量ABCDEFGHJKL第二章二級處理第一節(jié)A2/0工藝表2.1.1項目(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)182.設(shè)計參數(shù)好氧DO=2mg/L;缺氧池DO≥0.5mg/L,厭氧池DO<0.2mg/L污泥回流比R=100%,混合液回流比為200%式中：Y—污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般為0.3~0.6kgVSS/kgBOD?,設(shè)計中取內(nèi)源代謝系數(shù)，設(shè)計中取0.06則最不利水溫12℃時反硝化速率為：6.活性污泥微生物生長量W?=Q(Sa-Se)a=58000×(188-20)×0.5/1000=4872kg/d(其中a=0.5)W?=b×Xv×V=0.06×2.65×19140=該部分占50%,經(jīng)預(yù)處理可去除45%,則Xa=X?×55%=392×55%=215.6mg/LW?=(Xa-Xe)Q=(215.6-20)×50%×58000=7.堿度平衡假定活性污泥微生物干重中氮的含量為12.4%,則用于合成的總氮量為即進(jìn)水中用于合成的總氮濃度為9.29mg/L濃度=進(jìn)水總氮-出水總氮-用于合成的總氮每氧化1mgNH?-N需消耗堿度7.14mg,每還原1mgNO?-N產(chǎn)生堿度3.57mg,去剩余堿度=原水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD?產(chǎn)生堿度=236-7.14×30.7+3.57×18.7+0.1×(188-6.4)=101不需要補(bǔ)充堿度8.各反應(yīng)池尺寸設(shè)4座，則每座厭氧池容積取池有效水深為3.5m,則每座厭氧池有效面積A灰=V單池直徑取18m設(shè)4座，則每座缺氧池容積單池直徑取23m設(shè)好氧池四組，每組容積取池有效水深為4.0m,則每組有效面積A好=V/4=3480/4=870m2池寬取6m,則深寬比B/H=6/4=1.5(在1~2之間)設(shè)五廊道曝氣池，則廊道長取30mL/B=30/6=5(在5~10之間)取池超高0.6m,則池子總高度H=4.0+0.6=4.6m9.需氧量的計算本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)AOR=去除BOD5需氧量-廢棄污泥中BOD?需氧量+NH?-N氧化需氧量-廢棄污泥中NH?-N需氧量-NO?-N反硝化獲得氧量10.供氣量的計算采用Wm-180型網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒水深計算溫度最高水溫25℃,最低12℃查表得Cs(20)=9.17mg/L,Cs(25)=8.38mg/L,Cs(12)=10.83mg/L(1)空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力Ph=1.013×10?+9.8×103H=1.013×10?+9.8×10(2)空氣離開曝氣面時，氧的百分比式中EA—空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移速率，對網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器取值12%(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度條件考慮)(4)在20℃條件下，脫氧清水的充氧量式中α=0.83,β=0.95,C=2.0,p取1.0最高水溫25℃時最低水溫12℃時即本設(shè)計的最不利水溫應(yīng)按水溫25℃考慮(5)曝氣池平均時供氧量(6)曝氣池最大時供氧量(9)本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量8倍考慮，污泥回流比為100%,提升回流污泥所需的空氣量為：11.空氣管系統(tǒng)計算按曝氣池平面圖布置空氣管道，本設(shè)計采用兩個曝氣池，共用一根空氣主干管，在相鄰兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共10根干管。每根干管設(shè)6對配氣豎管，全曝氣池共120根配氣豎管。每根配氣豎管供氣量=15433.3/120=128.61m3/h曝氣池平面面積為35×7×5×2=2450m2個，考慮安全，采用5100個每根豎管上安設(shè)的空氣擴(kuò)散器數(shù)=5100/60=85個，按84個計選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計算管路見圖2.1.1,2.1.2圖2.1.1空氣管路布置圖空氣流速管徑空氣管沿程阻力損失沿程阻力配件局部阻力彎頭1個三通1個三通1個三通1個三通1個三通1個四通1個，異型管1個4四通1個，異型管1個5四通1個，異型管1個5四通1個，異型管1個閘門1個，三通1個，異型管1個，彎頭3個三通1個四通1個，異型管1個四通1個，異型管1個四通1個，異型管1個四通1個，異型管1個，彎頭1個1三通1個，異型管1個四通1個，異型管1個，彎頭1個三通1個第二節(jié)二沉池該二沉池采用中心進(jìn)水，周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池，采用刮泥機(jī)二、設(shè)計計算2.實際水面面積：3.實際表面負(fù)荷4.單池設(shè)計流量5.校核堰口負(fù)荷校核固體復(fù)核曝氣池污泥濃度取XR=7g/L,由XR=1.2X(1+R)R,得X=7/2.4=2.9求6.澄清區(qū)高度7.污泥區(qū)高度式中Cu—底流污泥濃度，取6~8g/L,本設(shè)計取7g/L8.池邊深度9.沉淀池高度設(shè)池底坡度為0.05,污泥斗直徑d=4m,池中心與池邊落差超高h(yuǎn)?=0.3m,污泥斗高度h?=1.0m則H=h?+h?+h?+h?=0.3+4.0+0.65+1.0=5.95m三、二沉池詳細(xì)尺寸計算1.進(jìn)水系統(tǒng)的計算進(jìn)水管設(shè)計流量查手冊得，管徑D=700mm,v=1.32m/s,i=2.7%(2)進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井采用D?=1.0m,出水口尺寸0.5×1.0m2,共6個沿井壁均勻分布筒中流速v?=0.025m/s(0.02~0.03m/s)穩(wěn)流筒直取4.8m2.出水部分設(shè)計(3)環(huán)形集水槽設(shè)計采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個出口集水槽的寬度為b=0.9(Kq)=0.9×(1.3×0.10)0.4=0集水槽起點的水深為取超高為0.2m設(shè)計取環(huán)形集水槽內(nèi)水深為0.60,集水槽總高度=0.6+0.2m=0.8m當(dāng)水量增加一倍時，q=0.20m3/s,v=1.0m/s槽內(nèi)終點水深為槽內(nèi)起點水深為三角堰個數(shù)個，設(shè)計取2345個1.確定流量污水設(shè)計流量58000m3/d,最高時流量69100m3/d,本設(shè)計采用80%出水回用，20%出水經(jīng)紫外消毒渠直接排放。則，紫外消毒渠平均時設(shè)計流量11600m3/d,最高時流量13820m3/d表2.3.1設(shè)備型號處理水量峰值76000以上均值38000以上性能二級出水每3800m3/d需28根燈管二級出水每3800m3/d需14根燈管二級出水每3800m3/d需2.5根燈管出水水質(zhì)要求每模塊燈管數(shù)/根燈管清洗方式手動機(jī)械加化學(xué)自動清洗機(jī)械加化學(xué)自動清洗(1)初步選用UV3000PLUS,二級出水每3800m3/d需14根燈管，故14=43根根，擬選用4根燈管為模塊，則模塊數(shù)(2)消毒渠設(shè)計，按設(shè)備要求，渠道深度為129cm,設(shè)渠中水流速度為0.65m/s渠道過水?dāng)嗝娣e渠道寬度取1.0m若燈管間距為8.89cm,沿渠道可安裝11個模塊，故選用UV3000PLUS系統(tǒng)，兩個UV燈組，10個模塊。每個模塊長度為2.46m,兩個燈組間距1.0m,渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.5m。則渠道總長為：符合要求。第三章深度處理第一節(jié)藥劑投配設(shè)備的計算一、藥劑投配流程見圖3.1.1水混合設(shè)備—→反應(yīng)設(shè)備溶解池圖3.1.1二、設(shè)計參數(shù)的選擇藥劑種類：PAC加藥量：純PAC最大加藥量為30mg/L每日投配次數(shù)：2次投藥溶液濃度15%本設(shè)計采用計量泵方式，利用管式靜態(tài)混合器混合三、設(shè)計計算1.溶液池容積式中：u—混凝劑最大投加量，取30mg/LC—溶液濃度，取15%n—每日調(diào)制次數(shù)，取2次采用兩個池子，交替使用，每個4.6m3溶液池采用方形，尺寸為長×寬×高=2.0×2.0×1.4m3其中包括超高0.2m,保證連續(xù)投藥，底坡取0.03,設(shè)置放空管，溶液池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2.溶解池容積與溶液池相對應(yīng)，采用兩個池子，一用一備，每個容積1.40m3溶解池采用方形，尺寸為長×寬×高=1.2×1.2×1.2m3其中包括超高0.2m溶解池的放水時間采用t=10min,則放水流量查水力計算表得，放水管管徑do=100mm,vo=0.30m/s底坡取0.03.底部設(shè)管徑為100mm排渣管一根，溶解池設(shè)置在地平面以下，池頂高于地面0.2m,采用鋼鋼筋混凝土池體，內(nèi)壁進(jìn)行防腐處理，涂襯環(huán)氧玻璃鋼3.壓縮空氣攪拌調(diào)制藥液的計算(1)所需空氣量Q溶液池空氣供給強(qiáng)度：4L/s·m2溶解池空氣供給強(qiáng)度：8L/s·m2溶解池需用空氣量：Q?=nFq=1×(1.2×1.2)×8=11.5L/s式中：n—藥池個數(shù)F—藥池平面面積，m2Q—空氣供給強(qiáng)度，L/s·m2(2)選配機(jī)組查手冊可選型號為VF-3/7型活塞式空氣壓縮機(jī)，排氣量為3m3/min,排氣壓力為0.7MPa,軸功率為18kw(3)投藥量投藥管流量(設(shè)兩個投藥管)連接每臺計量泵的投藥流量為q?=0.03L/s=108L/h,取投藥管管徑為d=30mm(4)計量泵根據(jù)上述計算，選用重慶水泵廠生產(chǎn)的J-D250/12.5柱塞計量泵，其流量為250L/h,泵速115次/min,進(jìn)出口直徑為20mm,采用三臺泵，兩用一備四、加藥間及藥庫藥劑庫考慮存15d的混凝劑用量，按固體含PAC95%計PAC采用桶裝，每桶重40kg,桶直徑D=0.4m,高0.5m庫中堆高為三桶，每桶占地面積為0.1256m2,總占地面積為23.07m2考慮通道系數(shù)30%,藥劑庫面積為23.07×1.3=29.99m2加藥間與藥劑庫合建，考慮擴(kuò)建，其尺寸為L×B=12×6=72m2五、耐酸泵在溶解池和溶液池之間設(shè)一臺耐酸泵。選用兩臺KH?3/23耐酸泵，其中一臺備用，耐酸泵的用途是將已溶解的PAC打入溶液池中。第二節(jié)機(jī)械絮凝池流量23200m3/d=866.67m3/h一、絮凝池尺寸絮凝時間取20min,絮凝池有效容積：為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為四格，每個尺寸4.5×4.5m2絮凝池超高取0.3m,總高度為4.3m絮凝池分格隔墻上過水孔道上下交錯布置，每格設(shè)一臺攪拌設(shè)備，為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板二、攪拌設(shè)備，各部分尺寸見圖3.2.1圖3.2.1機(jī)械絮凝池尺寸示意圖1.葉輪直徑取池寬80%,采用3.6m葉輪槳板中心點線速度采用v?=0.5m/s,v?=0.4m/s,v?=0.3m/s,v?=0.2m/s槳板長度取I=2m(槳板長度與葉輪直徑之比1/D=2/4=0.2,小于0.75)將板寬度取b=0.14m(b/l=0.07,介于每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)外側(cè)各4塊旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝婷娣e之比為四塊固定擋板寬×高=0.2m×1.2m,其面積與絮凝池過水?dāng)嗝婷娣e之比為槳板總面積與過水?dāng)嗝婷娣e為12.4%+5.3%=17.7%,小于25%,符合要求2.葉輪槳板中心點旋轉(zhuǎn)直徑Do=[(1800-630)÷2+63葉輪轉(zhuǎn)速分別為槳板寬長比=0.14/2<1,查表7-27,y=1.10槳板旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所消耗功率：式中：y—每個葉輪上槳板數(shù)目第一格攪拌功率No?=No?'+Noi"=1.053+0.022=0.175kw第二格內(nèi)測槳板：第二格攪拌功率No?=No?'+No?"=0.078+0.011=0.089kw第三格攪拌功率No?=No?'+No?"=0.033+0.005=0.038kw第四格內(nèi)測槳板：第四格攪拌功率No?=No?'+No?"=0.010+0.001=0.011kw3設(shè)四臺攪拌機(jī)設(shè)備合用一臺電動機(jī)，則絮凝池所耗總功率為ZN?=0.175+0.089+0.038+0.01電動機(jī)消耗式中：η?—攪拌器機(jī)械總效率，采用0.75n?—傳動效率，一般取0.6~0.95,設(shè)計中取0.95G一般在20~70s1之間，GT值達(dá)10?~10?第一格第二格第三格第四格絮凝池平均梯度第三節(jié)斜管沉淀池本設(shè)計設(shè)計設(shè)兩座斜管沉淀池2.設(shè)計采用數(shù)據(jù)：般25~35mm),水平傾角θ采用60°3.清水區(qū)面積：其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%計，則實際需要面積A'=89.67×1.03=92.4m2為配水均勻，采用斜管區(qū)平面尺寸為6.5×14.5,使進(jìn)水區(qū)沿14.5m長一邊布置4.斜管長度1:(3)考慮管端紊流、積泥等因素，過渡區(qū)采用250mm(4)斜管總長I=250+737=987mm,設(shè)計中按1000mm計5.池子高度6.沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻，排泥采用穿孔管，集水系統(tǒng)采用穿孔管，以上各項計算均同一般沉淀池或澄清池設(shè)計7.復(fù)算管內(nèi)雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)及沉淀時間v—運(yùn)動粘度，當(dāng)t=12℃時，v=0.0125cm/s滿足設(shè)計要求弗勞德數(shù)：介于0.001~0.0001之間，滿足設(shè)計要求沉淀時二、進(jìn)出水系統(tǒng)1.沉淀池進(jìn)水設(shè)計沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積式中：v—孔口流速，不大于0.15~0.20m/s,設(shè)計中取0.1m/s每個孔口尺寸定為15cm×8cm,則孔口數(shù)為225個，進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下，沉泥區(qū)以上部位2.沉淀池出水設(shè)計沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v?=0.6m/s,則穿孔總面積設(shè)每個孔口直徑d=4cm,則每個孔口面積孔口個數(shù)設(shè)每條集水槽寬度為0.4m,間距1.5m。共設(shè)5條集水槽，每條集水槽開孔數(shù)為36個，孔間距為20cm,集水槽長度1=20×(36+2)+36×4=904cm,設(shè)計取9m5條集水槽匯水至出水總渠，出水總渠寬度0.8m,深度1.0m出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽內(nèi)損失式中：(—進(jìn)口阻力系數(shù)，設(shè)計中取2集水槽內(nèi)水深取為0.4m,槽內(nèi)水流速度為0.38m/s,槽內(nèi)水力坡度按0.01m計出水總水頭損失Zh=Zh?+Zh?=0.037+0.09=0.127m,m3.沉淀排泥系統(tǒng)設(shè)計采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管經(jīng)為200mm,管上開孔孔徑為5mm,孔間距15mm。沉淀池底部為排泥槽，共12條。排泥槽頂寬2.0m,底寬0.5m,斜面與水平夾角約為45°,排泥槽斗寬為0.83m第四節(jié)V型濾池一、平面尺寸計算1.每組濾池所需面積：n—濾池分組數(shù)，本設(shè)計取2組v—設(shè)計濾速，一般取8~15m/h,本設(shè)計采用8m/h2.單格濾池面積一般規(guī)定V型濾池的長寬比為2:1~4:1,濾池長度不宜小于11m,濾池中央氣水分配槽將濾池寬度分為兩半，每一半的寬度不宜超過4m本設(shè)計取L=11m,B=2.8m,長寬比為3.9:1單格濾池實際面積f=BL=2.8×11=30.8m23.正常過濾時的實際濾速一格沖洗時，其他濾格的濾速1.進(jìn)水總渠H?B?=Q?/v?式中：H?—進(jìn)水渠內(nèi)水深，m,設(shè)計中取H?=1.0mB?—進(jìn)水總渠凈寬v?—進(jìn)水總渠內(nèi)流速，一般采用0.6~1.0m/s,本設(shè)計取v?=0.8m/s2.氣動隔膜閥的閥口面積式中：Q?—每格濾池的進(jìn)水量，v?—通過閥門的流速，一般采用0.6~1.0m/s,設(shè)計中取v?=0.6m/s氣動隔膜閥閥口處的水頭損失3.進(jìn)水堰堰上水頭b—堰寬，取b=3m4.V型進(jìn)水槽v?—V型進(jìn)水槽內(nèi)的流速m/s,一般采用0.6~1.0m/s,設(shè)計取v?=0.6m/s5.V型槽掃洗小孔n?—小孔數(shù)目，取每個V型槽上掃洗小孔數(shù)目為25個，則n?=50驗算小孔流速B?—氣水分配渠寬度，m,設(shè)計中取0.4mv?—氣水分配渠中水的流速，m/s,一般采用1.0~1.5m/s,設(shè)計中取1.0m/s2.配水方孔面積和間距v?—配水方孔流速，一般采用0.5m/sf?—單個方孔面積，m2,設(shè)計中取fl=0.10×0.10m2在氣水分配渠兩側(cè)分別布置19個配水方孔，孔口間距0.4m3.布?xì)馊椎拈g距和面積布?xì)馊椎臄?shù)目及間距和配水方孔相同，采用直徑60mm圈孔，其單孔面積為,所有圈孔面積之和為38×0.0028=0.107m24.空氣反沖洗時所需空氣流量空氣通過圓孔的流速為5.底部配水系統(tǒng)頭安裝在混凝土濾板上，濾板擱置在梁上。濾頭長28.5cm;濾帽上有縫隙36條；濾濾板、濾梁均為鋼筋混凝土預(yù)制件。濾板制成矩形或正方形，但邊長最好不要超過1.2m。濾梁的寬度為10cm,高度和長度根據(jù)實際情況決定。為了確保反沖洗時濾板下面任何一點的壓力均等，并使濾板下壓入的空氣可以盡快形成一個氣墊層，濾板與池底之間應(yīng)有一個高度適當(dāng)?shù)目臻g。一般來講，濾板下面清水區(qū)的高度為0.85~0.95m,該高度足以使空氣通過濾頭的孔和縫得到充分的混合并均勻分布在整個濾池面積之上，從而保證了濾池的正常過濾和反沖洗效果。設(shè)計中取濾板下清水區(qū)的高度H?為1.18m濾料選用石英砂，粒徑0.95~1.35mm,不均勻系數(shù)K?o=1.0~1.3,濾層厚度一般采用1.2~1.5m,設(shè)計中取濾層厚度H?為1.2m濾層上水深一般采用1.2~1.3m,設(shè)計中取濾層上水深H?為1.2m1.排水渠終點水深2.排水渠起端水深式中：H?—排水渠起端水深，mhk—排水渠臨界水深，i—排水渠底坡，設(shè)計中取i=7.0%1—排水渠長度，設(shè)計中與排水渠長度等長，即1=11m按照要求，排水槽堰頂應(yīng)高出石英砂濾料0.5m,則中間渠總高為濾板下清水區(qū)高度+濾板厚+濾料層厚+0.5,即1.18+0.98+1.2+0.5=3.86mH=H?+H?+H?+Hg+H?=1.18+1.2+1.2+式中：H?—濾板下清水區(qū)高度H?—濾層厚度H?—濾層上水深H?—濾板厚度，設(shè)計中取0.98mH?—超高，設(shè)計中取0.3m第四章污泥處理本設(shè)計采用輻流式污泥濃縮池，采用重力式排泥，總的污泥量為937.6m3/d,設(shè)兩座污泥濃縮池，每座的污泥量Q=468.8m3/d一、污泥濃度的計算取進(jìn)泥含水率為P?=99.2%,濃縮后污泥含水率為P?=97.5%污泥濃度按1000kg/m3計二、污泥濃縮池的尺寸計算1.濃縮池面積2.濃縮池直徑設(shè)計取12.5m3.濃縮池實際工作面積4.濃縮池工作高度h取污泥濃縮時間T=25.38h(不宜小于12h)在4m左右，符合要求)5.濃縮池池邊總高度HH=h?+h?+h?=4.04+0.3+式中：h?—超高，設(shè)計中取0.3mh?—緩沖層高度，設(shè)計中取0.3m6.刮泥設(shè)備所需池底坡度造成的深度式中：i—坡度，設(shè)計中取0.057.污泥斗深度8.濃縮后污泥體積9.濃縮池總高度H=h+h?+h?+h?+h?=4.04+0.3+0.3+0.3第五章其他設(shè)計第一節(jié)清水池的設(shè)計計算一、池體尺寸計算清水池容積按設(shè)計水量的10%計，設(shè)兩座清水池，每組的容積為設(shè)水深為4.2m,超高為0.3m則池表面積為取池長為25m,池寬為22m池有效尺寸為25×22×4.2m3,有效容積為2310m3二、加氯量及加氯間計算最大投濾量α=3mg/L倉庫儲氯量按30d計算加氯點在清水池之前Q=0.01αQ?=0.001×3×46400G=30Q=30×139.2=4176kg/個3.氯瓶數(shù)量采用容量為1000kg的氯瓶，共5個4.加氯機(jī)數(shù)量采用ZJ-I型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，加注量為5~45kg/h共設(shè)兩臺，交替使用5.加氯間平面尺寸加氯間24m×12m第六章水廠高程的計算設(shè)計流量管渠設(shè)計參數(shù)長度(m)管徑流速(m/s)消毒渠至二沉池二沉池至配水井C配水井C至好氧池好氧池至缺氧池缺氧池至配水井B配水井B至厭氧池厭氧池至配水井A配水井A至沉砂池沉砂池至細(xì)格柵細(xì)格柵至泵房泵房至粗格柵深度處理部分二級提升泵房至清水池清水池至V型濾池V型濾池至斜管沉淀池6機(jī)械絮凝池至一級提升泵房5一級提升泵房至二沉池消毒渠中水位沿程損失其中閥門管件包括：閥門1個、90°彎頭1個合計起端水深自由跌落堰上水頭合計二沉池至配水井C的損失沿程損失局部損失其中閥門管件包括：閥門1個、90°彎頭2個配水井C外圈水位配水井C內(nèi)圈水位配水井C至好氧池的損失合計沿程損失局部損失其中閥門管件包括：閥門1個、90°彎頭1個好氧池出水堰中水位好氧池進(jìn)水渠水位好氧池至缺氧池的損失合計自由跌落沿程損失局部損失其中閥門管件包括：異徑丁字管1個合計0.256m缺氧池水位311.995m缺氧池至配水井B的損失沿程損失局部損失合計配水井B外圈水位配水井B內(nèi)圈水位配水井B至厭氧池的損失沿程損失局部損失其中閥門管件包括：異徑丁字管1個合計0.265m厭氧池中水位312.553m厭氧池至配水井A的損失沿程損失局部損失其中閥門管件包括：閥門1個、90°彎頭1個配水井A外圈水位配水井A內(nèi)圈水位配水井A至沉砂池的損失沿程損失局部損失其中閥門管件包括：異徑丁字管1個合計0.204m沉砂池出水堰中水位313.沉砂池中水位313.細(xì)格柵柵后水位313.局部損失0.004m其中閥門管件包括：閥門1個合計0.042m過柵損失0.32m細(xì)格柵柵前水位313.列出，局部損失按沿程損失的20%計算集水井中水位沿程損失0.00269×12=0.032m局部損失0.132m合計0.164m清水池中水位清水池至V型濾池的損失局部損失0.205m合計0.266m水泵提升0.7mV型濾池?fù)p失0.378m合計0.410m斜管沉淀池?fù)p失0.15m機(jī)械絮凝池?fù)p失0.03m合計0.820m第三篇方案二的設(shè)計計算第一節(jié)中格柵間(同方案一)第二節(jié)細(xì)格柵間(同方案一)第三節(jié)旋流沉砂池(同方案一)表2.1.1進(jìn)水水質(zhì)表項目(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)18脫氮要求污泥齡較長，周期較長，由此選定周期數(shù)N=4(1/d),周期長Tc=6h,池數(shù)M=8,設(shè)計水位高度H=5.0m,安全高度為每周期分為進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水4個階段2.曝氣池計算進(jìn)水時間根據(jù)水器設(shè)備性能取排水時間ta=0.5hMLSS取3500mg/L,泥水界面沉降速度曝氣池水高度h?=1.2m,安全水深ε=0.5m,沉淀時間二沉池出水BOD5由溶解性BOD?和懸浮性BOD?組成，其中只有溶解性BOD?和工藝計算有關(guān)，出水溶解性BOD?可用下式計算：式中：Se—出水溶解性BOD5Sz—二沉池出水總BOD5Kd—活性污泥自身氧化系數(shù)，取0.06F—二沉池出水SS中VSS所占比例，取0.75Ce—二沉池出水SS本廠進(jìn)水TN較高，為滿足硝化要求，曝氣段污泥齡θc取25d-1,污Y取0.6,曝氣池體積由下式計算求得：設(shè)有效水深H=5.0m(3)復(fù)核水器高度單池單池面積剩余污泥由生物污泥和非生物污泥組成，剩余生物污泥△Xr由下式計算：式中Kd為活性污泥自身氧化系數(shù)本例求冬季污泥剩余量T=12℃剩余非生物污泥△Xs計算公式：Fb—進(jìn)水中VSS可生化部分比例，取f?=0.7剩余污泥量△X=△Xr+△Xs=3398.7+5388.8=8787.5(kg/d)剩余污泥含水率按99.2%計算，濕污泥量為1098.44m3/d(6)復(fù)核出水BOD?復(fù)核結(jié)果表明BOD?可達(dá)設(shè)計要求(7)復(fù)核出水NH?-N硝化菌比增長速度為出水氨氮為出水水質(zhì)可達(dá)要求(8)設(shè)計需氧量設(shè)計需氧量包括氧化有機(jī)物需氧量、污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量和出水帶走的氧量。有機(jī)物氧化需氧系數(shù)a'=0.5,污泥需氧系數(shù)b'=0.12,則氧化有機(jī)物和污泥需氧量AOR?=a'Q(So-Se)+eb'XVf進(jìn)水總氮48mg/L,出水氨氮Ne=8mg/L,硝化氨氮需氧量AOR?為反硝化產(chǎn)生的氧量總需氧量AOR=AOR?+AOR?-AOR?=12340.5+9332.0-3811.5=17861.3(kg/d)=7p—壓力修正系數(shù)，一般取p=1T為設(shè)計污水溫度，冬季T=12℃,夏季T=25℃微孔曝氣頭安裝在距池底0.2m處，淹沒深度H=4.8m,其絕對壓力為：Pb=P+9.8×103H=1.013×10?+0.098×10?4.8微孔曝氣頭氧轉(zhuǎn)移效率EA為20%,氣泡離開水面時含氧量：夏季水溫25℃,清水氧飽和度Cs(25)為8.4mg/L,曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度：夏季標(biāo)準(zhǔn)需氧量空氣用量SBR反應(yīng)池公設(shè)8座，每座曝氣池寬15m,長63.5m,長寬比為3.51:1,水深5.0m,超高0.5m,有效體積4738m3,8座反應(yīng)池總38100m3。符合水深4.0m~6.0m,長寬比第二節(jié)紫外線消毒渠(同方案一)第三章三級處理第一節(jié)藥劑投配設(shè)備的設(shè)計計算(同方案一)第二節(jié)機(jī)械攪拌澄清池設(shè)計采用兩座池子，每座池子的流本池按不加斜板進(jìn)行設(shè)計，但為以后加斜管的條件，在計算過程中對進(jìn)出水、集水的流路系統(tǒng)按2Q校核，其他有關(guān)工藝數(shù)據(jù)采用低限1.二反應(yīng)室Q'=5Q=5×0.269m3/s=1.345m3/s(第二反應(yīng)室設(shè)計流量為出水量的3~5倍),設(shè)第二反應(yīng)室內(nèi)導(dǎo)流板截面積A?為0.035m2,u為40mm/s(一般取值為0.04~0.07m/s)取二反應(yīng)室直徑D?=6.5m,反應(yīng)室壁厚δ?=0.25m,D?'=D?+28?=6.5+2×0.25m=7.0m2.導(dǎo)流室導(dǎo)流室中導(dǎo)流板截面積A?=A?=0.035m2,導(dǎo)流室面積w?=w?=33.18m2取導(dǎo)流室直徑D?為9.6m,導(dǎo)流室壁厚δ=0.1m,D?'=D?+28?=9.6+2×0.1=9.8m導(dǎo)流室出口流速：u?=0.04m/s;出口面積：則出口截面寬3.分離室取u?=0.001m/s,分離室面積：池總面積：池直徑：取池直徑為21.0m,半徑R=10.5m4.池深計算各部分尺寸見圖3.2.1圖3.2.1取池中停留時間為1.5h,有效容積：考慮增加4%的結(jié)構(gòu)容積，則池計算總?cè)莘e：V=V'(1+0.04)=1452.6×1.04=1取池子超高Ho=0.3m,設(shè)池直壁高H?=1.8m池子直壁部分容積為：取池圓臺高度：H?=4.0m,池圓臺斜邊角為45°,則底部直徑：本池池底采用球殼式結(jié)構(gòu)，取球冠高H?=1.05m球冠半徑：球冠體積：池實際有效容積：V=W?+W?+W?=623.4實際停留時間：池總高H=H?+H?+H?+H?=0.3+1.8+4.0+1.05=7.15m5.配水三角槽進(jìn)水流量增加10%的排泥水量，設(shè)槽內(nèi)流速u?=0.6m/s(一般為0.5~1.0m/s)三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同u?采用孔口d=0.1m,每孔面積為孔個，為施工方便采取沿三角槽每50設(shè)置一個，共72孔口實際流速6.第一反應(yīng)室D?=D?'+2B?+28?=7.0+2×0.76+2H?=H?+H?-H?-δ3=1.8+3.7-2.56-取u4=0.15m/s,泥渣回流量：Q"=4Q回流縫寬度：取B?為0.18mD?=D?-2(√2B2+84)=14-2(√按等腰三角形計算H?=H?-H?-H?o=2.79-0.63-07.容積計算則實際各室容積比：池各室停留時間：其中第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室停留時間之和為32.94min8.進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)水系統(tǒng)示意圖見圖3.2.2進(jìn)水管選用d=600mm,v?=0.95m/s,出水管選用600mm圖3.2.2進(jìn)水系統(tǒng)示意圖圖中：1—輻射集水槽2—環(huán)形集水槽3—淹沒出流4—自由出流9.集水系統(tǒng)本池因池徑較大采用輻射式集水槽和環(huán)形集水槽集水。設(shè)計時輻射槽、環(huán)形槽，總出水槽之間按水面連接考慮。根據(jù)要求本池考慮加裝斜板(管)可能，所以對集水系統(tǒng)除設(shè)設(shè)計水量計算外，還以2Q進(jìn)行校核，決定槽斷面尺寸輻射集水槽(全池共設(shè)12根)設(shè)輻射槽寬b?=0.25m,槽內(nèi)水流流速vs?=0.4m/s,槽底坡降il=0.1m槽內(nèi)終點水深：槽內(nèi)起點水深：式中按2q?校核，取槽內(nèi)水流流速vs?'=0.6m/s設(shè)計取槽內(nèi)起點水深為0.25m,槽內(nèi)終點水深為0.35m,孔口出流孔口前水位0.05m,孔口出流跌落0.07m,槽超高0.2m示意圖見3.2.3圖3.2.3集水槽示意圖環(huán)形集水槽取v?2=0.7m/s槽寬b?為0.5m,考慮施工方便槽底取為平底，則il=0槽內(nèi)終點水深：槽內(nèi)起點水深：流量增加一倍時，設(shè)槽內(nèi)流vs?'=0.9m/s設(shè)計取用環(huán)槽內(nèi)水深為0.7m,槽斷面高為0.7+0.07+0.05+0.30=1.22m(槽起高定位槽內(nèi)水流流速v53=0.9m/s槽底坡降il=0.20m,槽長為5.3m事事y=2.5√n-0.13-0.75√R(√n槽內(nèi)起點水深hs=h?-il+0.00117×5.3=0.427-0.2+0.00117×5.3=0.233m槽內(nèi)終點水深：y=2.5×√0.013-0.13-0.75×√0.2402×(√0.013-0.10)=槽內(nèi)起點水深：hs'=0.77-0.2+0.00108×5.3=0.576m設(shè)計取用槽內(nèi)起點水深為0.6m,終點水深為0.8m,槽起高定為0.3m按設(shè)計流量計算得從輻射起點至總出水槽終點的水面坡降為=(0.143+0.1-0.224)+(0.44-0.39)+0.00117設(shè)計流量增加一倍時從輻射槽起點至總出水槽終點的水面坡降為：h=(0.237+0.1-0.299)+(0.67-0.60)+(0.576+0.2-0.77)=輻射集水槽有兩種集水方式：孔口或三角堰口本設(shè)計采用孔口集水孔口出流，取孔口前水位高0.05m,流量系數(shù)μ取為0.62孔口面積在輻射集水槽雙側(cè)及環(huán)形集水槽外側(cè)預(yù)埋DN25塑料管作為集水孔，如安裝斜板(管)時，可將塑料管剔除。則集水孔徑改為D=32mm每側(cè)孔口數(shù)目：安裝斜板(管)后流量為2q?,則孔口面積增加一倍為0.0730m2每側(cè)孔口數(shù)目：設(shè)計采用每側(cè)孔口數(shù)為42.5個(包括環(huán)形集水槽1/2長度單側(cè)開孔數(shù)目)10.排泥及排水計算污泥濃縮室：總?cè)莘e根據(jù)經(jīng)驗按池總體積的1%考慮V?'=0.01V'=1522.36×0.01分設(shè)三斗，每斗體積設(shè)污泥斗上底面積污泥斗容積：排泥斗見圖3.2.4圖3.2.4排泥斗示意圖排泥周期，本池在重力排泥時進(jìn)水懸浮物含量S?一般≤1000mg/L,出水懸浮物含S1—S4與T0關(guān)系值見表3.2.1表3.2.1S?—S?與TO關(guān)系值排泥歷時：設(shè)污泥斗排泥管為DN100,其斷面電磁排泥閥適用水壓h≤0.04MPa取λ=0.03,管長1=15m流量系數(shù)：排泥流量：排泥歷時：防空時間計算，設(shè)池底中心放空管直徑DN250本池開始放空時水頭為池運(yùn)行水位至池底管中心高差H?'見圖3.2.5圖3.2.5高程示意圖取λ=0.03,管長1=15m局部阻力系數(shù)(:流量系數(shù)：11.機(jī)械設(shè)備計算葉輪周邊線速度u2=0.5~1.5m/s攪拌葉片高度均為第一反應(yīng)室高度的1/3攪拌葉片數(shù)應(yīng)為6~10片2)葉輪轉(zhuǎn)速3)葉輪出水口寬度h—槳葉高度，h=1/3×2.79=0.93m,取1m(其中2.79為第一反應(yīng)室高度)w—葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度，R?—槳葉外緣半徑，取1.58m其中，b—槳葉寬度，b=1/3h=1/3×1.0=0.33m,取0.35m6)提升和攪拌功率：N=N?+N?=1.11+0.79=1.9kw,7)電動機(jī)功率，采用自鎖蝸桿時：電磁調(diào)速電動機(jī)η?一般采用0.8~0.833;三角皮帶傳動效率η?一般采用0.96渦輪減速器效率η3按單頭蝸桿考慮時取0.7,軸承效率η4取0.98)攪拌機(jī)軸扭矩：9)傳動計算：①確定驅(qū)動方式：采用電磁調(diào)速電機(jī)，減速方式采用三角帶和渦輪減速器兩級減速，葉輪需調(diào)速出水口寬度，故需設(shè)計專用立式蝸桿減速器②選用電動機(jī)：選用YCT200-4B電動機(jī)，功率7.5kw,轉(zhuǎn)速1250~125r/min③減速比：電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速按1250r/min計算，④三角帶減速比：蝸桿減速器減速比取70,取2.7第三節(jié)虹吸濾池本設(shè)計采用2座，本設(shè)計僅就一組進(jìn)行設(shè)計計算一、平面尺寸計算1.設(shè)計水量2.濾池面積3.濾池分格數(shù)格，本設(shè)計采用8格4.單個面積取單格長為5m,寬為4m,單格實際面積f=B×L=5×3=15m25.正常過濾時的實際流速6.一格沖洗時其他7格的濾速一格反沖洗時，其他濾格可以提供的最大沖洗強(qiáng)度1.進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)水渠道內(nèi)流速按扣除進(jìn)水虹吸管所占過水?dāng)嗝嬗嬎?，一般?.8~1.2m/s,在條件許可時應(yīng)取低值以減少渠道內(nèi)的水頭損失，使各格濾池能均勻進(jìn)水，為便于施工，渠道寬度應(yīng)不小于0.7m設(shè)計中設(shè)2條鋼筋混凝土矩形進(jìn)水渠道，每條渠道的設(shè)計流量Q?2.進(jìn)水虹吸管每格濾池的進(jìn)水進(jìn)水虹吸管斷面面積Qi—每格濾池的進(jìn)水量(m3/s)vi—虹吸管內(nèi)流速(m/s),一般采用0.6~1.0m/s設(shè)計中取vi=0.6m/s進(jìn)水虹吸管采用鋼制矩形管，取其長L?為0.3m,B?寬為0.2m,進(jìn)水虹吸管實際斷面面積虹吸管內(nèi)實際流速設(shè)最不利情況為一格檢修，一格反沖洗，則強(qiáng)制沖洗時進(jìn)水量強(qiáng)制沖洗時虹吸管內(nèi)流速3.正常過濾時進(jìn)水虹吸管的水頭損失(1)進(jìn)水虹吸管局部水頭損失0—出口局部阻力系數(shù)，取1.0(2)進(jìn)水虹吸管的沿程水頭損失;;L—進(jìn)水虹吸管總長度(m)R—水力半徑(m)C—謝才系數(shù)x—濕周n—粗糙系數(shù)，0.012進(jìn)水虹吸管總水頭損失為H??=h+h?=0.057+0.002=0.059m,設(shè)計中取0.06m4.強(qiáng)制沖洗時進(jìn)水虹吸管的水頭損失強(qiáng)制沖洗時虹吸管內(nèi)流速為0.75m/s,根據(jù)水頭損失和流速的平方成正比的關(guān)系，即可求出強(qiáng)制沖洗的水頭損失5.堰上水頭用1.0~1.2m,設(shè)計中取la=1.2m同理，強(qiáng)制沖洗時的堰上水頭6.強(qiáng)制沖洗時總水位雍高強(qiáng)制沖洗時總水位雍高H?7為強(qiáng)制沖洗時水位雍高與強(qiáng)制沖洗時堰上水頭增加值和7.虹吸管安裝高度H?9=H?6+H?7+0.04+0.06=0.06+0.05+0.04式中，0.04m為凹槽低強(qiáng)制沖洗時水位以上高度，0.06m為虹吸管頂部轉(zhuǎn)彎半徑8.虹吸水封高度9.進(jìn)水渠道水頭損失式中：Vw—渠道內(nèi)水流速度假定活動堰板高度H??=0.05m,由此可推斷出進(jìn)水渠道的末端水深Hend=H??+H?4+H?3+H??+H?6=0.2+0.038+0.05+式中：H??—虹吸進(jìn)水管管底距進(jìn)水斗底高度，H??=0.2m進(jìn)水渠道寬度假設(shè)進(jìn)水虹吸管采用的鋼板厚度為0.01m,則整個虹吸管所占的寬度為設(shè)計中取Ww=0.5m,則進(jìn)水渠道整個寬度應(yīng)為0.82m(2)進(jìn)水渠道的水頭損失式中1c—進(jìn)水渠道總長度，m。設(shè)計中根據(jù)平面布置，取1c=22m10.進(jìn)水渠道總高H?o=H??+H?4+H?3+H?2+H=0.2+0.038+0.05+0.06+0.06+0.05+0.08H??—進(jìn)水渠道超高，m,一般采用0.1~0.3m,設(shè)計中取0.12m11.水管水頭損失(1)降水管中流速d—降水管直徑m,設(shè)計中取0.5m(2)降水管的水頭損失降水管的水頭損失包括局部損失和沿程損失，其中沿程損失很小，可以忽略不計。其局部損失即可代表降水管的水頭損失三、出水系統(tǒng)出水系統(tǒng)包括清水室、出水孔洞、清水渠和堰板。過濾后的清水先經(jīng)過清水室垂直向上，通過出水洞進(jìn)入清水渠，然后再經(jīng)過堰板跌落到池外。沖洗時清水由清水渠向下經(jīng)出水孔洞進(jìn)入清水室，然后進(jìn)入到濾池底部的配水室進(jìn)行濾池反沖洗。為滿足單格檢修的要求，每格濾池單獨設(shè)置清水室和出水(檢修)孔洞。設(shè)置堰板的目的是為了保證一定的沖洗水頭，設(shè)置活動堰板的目的是為了適應(yīng)不同水溫時反沖洗強(qiáng)度的變化。出水系統(tǒng)示意圖見3.3.1S清水集水池固定堰清水室圖3.3.1出水系統(tǒng)示意圖1.清水室和出水渠寬度的確定清水室按構(gòu)造配置，寬度取0.8m,清水渠寬度按照兩個清水室寬度和它們之間隔墻的厚度確定。設(shè)計中隔墻厚度取0.2m,則整個清水渠的寬度為1.8m2.出水堰上水頭式中：b—出水堰寬度，為降低堰上水頭，設(shè)計中取b=6m四、反沖洗系統(tǒng)1.配水系統(tǒng)，虹吸濾池通常采用中、小阻力配水系統(tǒng)2.反沖洗水到濾池的局部損失和沿程損失這一部分水頭損失包括水經(jīng)過檢修孔洞的水頭損失和水流經(jīng)底部配水空間的水頭損失，因為沿程水頭損失很小，可忽略不計一格濾池設(shè)計兩個φ500的檢修孔洞，水流經(jīng)過檢修孔洞的局部損失式中：(—局部阻力系數(shù)，取0.5f—單格濾池面積，15m2d—檢修孔洞的直徑，500mm濾池底部配水空間進(jìn)口部分的局部阻力式中：(—局部阻力系數(shù)，取0.5W—濾池寬度3.水流經(jīng)小阻力配水系統(tǒng)的水頭損失，設(shè)計采用雙層孔板假設(shè)濾板的開孔比為上層1%,下層1.7%,則沖洗時孔內(nèi)流速事s考慮濾板制作及安裝使用中的堵塞等因素，取hp'=0.3m4.反沖洗水流經(jīng)承托層得水頭損失H?—承托層厚度，m,設(shè)計中取0.2mD?—承托層平均粒徑，取0.0032mu—反沖洗流速，m/s,數(shù)值上等于反沖洗強(qiáng)度，0.015m/sφ—形狀系數(shù)，0.815.水流經(jīng)過濾料時的水頭損失H?—濾料層厚度，m,取0.7mmo—濾料膨脹前的孔隙率，0.416.總水頭損失h'=h?+hx+hp'+hg'+hf=0.008+0.001+0.281+0.079+0.考慮到反沖洗時仍有部分的濾過水須經(jīng)過堰板流出池體，所以固定堰板頂設(shè)在比排水槽頂高1.0m,這樣可以保證最低水位時反沖洗強(qiáng)度的要求。同時，考慮到在給定膨脹率的條件下，水溫每增加1℃,所需的沖洗強(qiáng)度會相應(yīng)增加1%的變化規(guī)律，在固定堰板上增設(shè)一個活動堰板，其高度設(shè)為250mm,這樣就能保證最高水溫時的反沖洗強(qiáng)度的要求?；顒友甙宀捎帽警B梁結(jié)構(gòu)。反沖洗時為防止沖洗水夾帶空氣，清水渠道的最小水深為1.0m1.排水槽高度示意圖見3.3.2為了便于加工和維護(hù)，排水槽采用等斷面的三角形混凝土槽，每格濾池中設(shè)置兩條排水槽，排水槽斷面的模數(shù)根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)排水槽終點斷面上的流速為0.6m/s時，排水槽能很好地將沖洗廢水排走，因此設(shè)計中假設(shè)終點流速v=0.6m/s,按下式對排水槽斷面的模數(shù)進(jìn)行核算為安全計，采用x'=0.25m,槽寬為2×0.25=0.5m,直壁高度取1.5x=1.5×0.25=0.375m,取0.38m,槽厚度采用60mm則排水槽總高度H?為H?=0.07+0.38+0.25+0.06c圖3.2.2排水槽高計算示意圖2.排水槽底距濾料上表面的間距Hg—濾料厚度，m,一般采用0.7~0.8m,本設(shè)計中取Hs=0.7memax—最大反沖洗強(qiáng)度時濾層的膨脹率mo—濾料膨脹前的空隙率，砂濾料一般采用mo=0.413.集水槽矩形斷面集水渠內(nèi)的始端水深(即集水渠底離排水槽底的距離)式中：H.—排水虹吸管處水深Wc—集水渠寬度，設(shè)計中取Wc=0.7m集水渠內(nèi)水頭損失he=He-He=1.73He-He=0.73He=0.16m設(shè)計中取集水渠的保持高度為0.2m,則可以確定排水虹吸管吸水口水位在排水槽底以下0.2+0.16=0.36m4.排水虹吸管的水頭損失排水虹吸管的局部損失為兩個90°彎頭，進(jìn)口和出口損失式中：V排一排水虹吸管內(nèi)水流速度，一般采用1.4~1.6m/s,本設(shè)計采用1.4m/s(i—進(jìn)口局部阻力系數(shù)，取0.5ζe—90°彎頭的局部阻力系數(shù)，取0.8(0—出口局部阻力系數(shù)，取1.0排水虹吸管的沿程水頭損失式中：L—排水虹吸管長度，設(shè)計中取10mi—水力坡度，取6.25%取h?=0.06m,則總水頭損失hr=h+h?=0.31+0.06=0.37m集水槽內(nèi)水位和排水固定堰板頂?shù)母叱滩睢鱄u=hf+△hu==0.37+0.10m=0.47m第四章污泥處理本設(shè)計采用輻流式污泥濃縮池，采用重力式排泥，總的污泥量為1098.44m3/d,設(shè)兩座污泥濃縮池，每座的污泥量Q=549.22m3/d一、污泥濃度的計算取進(jìn)泥含水率為P?=99.2%,濃縮后污泥含水率為P?=97.5%污泥濃度按1000kg/m3計二、污泥濃縮池的尺寸計算1.濃縮池面積設(shè)計中取25kg/(m2·d)設(shè)計中取25kg/(m2·d)2.濃縮池直徑3.濃縮池實際工作面積設(shè)計取15m4.濃縮池工作高度h?取污泥濃縮時間T=31h(不宜小于12h)5.濃縮池池邊總高度HH=h?+h?+h?=4.01+0.3+07.污泥斗深度8.濃縮后污泥體積9.濃縮池總高度H=h+h?+h?+h?+hs=4.01+0.3+0.3+0.37第五章其他設(shè)計第一節(jié)清水池的設(shè)計計算(同方案一)第四篇投資估算與經(jīng)濟(jì)分析第一章投資估算W市污水廠處理規(guī)模為5.8萬m3/d。采用A2/0工藝，估算投資為7633.87萬元；采用SBR工藝，估算投資為9606.23萬元。因此采用A2/0工藝。單位：萬元序號工程及費(fèi)用名稱估算價值建筑工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi)合計備注一I類費(fèi)用1污水處理廠二Ⅱ類費(fèi)用1污水處理廠征地費(fèi)2建設(shè)單位管理費(fèi)3工程監(jiān)理費(fèi)4勘察費(fèi)5可研報告編制費(fèi)6設(shè)計費(fèi)7竣工圖編制費(fèi)8預(yù)算編制費(fèi)9施工圖審查費(fèi)環(huán)境影響評價費(fèi)聯(lián)合試車費(fèi)生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)辦公及生活家具費(fèi)三預(yù)備金四鋪底流動資金工程總投資單位：萬元序號工程及費(fèi)用名稱估算價值建筑工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi)合計備注一I類費(fèi)用81污水處理廠8污水處理部分進(jìn)水井中格柵間提升泵房細(xì)格柵、旋流沉砂池A2/0反應(yīng)池鼓風(fēng)機(jī)房二沉池消毒間3污泥回流泵房污泥濃縮池污泥脫水機(jī)房污水回用部分提升泵房機(jī)械絮凝池斜管沉淀池清水池加藥間加氯間其他工程綜合樓化驗樓車庫、車棚、傳達(dá)室序號工程及費(fèi)用名稱估算價值建筑工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)安裝工程費(fèi)合計備注配電室宿舍機(jī)修間活動中心倉庫總圖土石方工程場外道路自動控制車輛2輸電線路二Ⅱ類費(fèi)用01污水處理廠征地費(fèi)10萬/畝，共98畝2建設(shè)單位管理費(fèi)I類費(fèi)用×0.8%3工程監(jiān)理費(fèi)I類費(fèi)用×1.4%4勘察費(fèi)I類費(fèi)用×0.5%5可研報告編制費(fèi)6設(shè)計費(fèi)7竣工圖編制費(fèi)設(shè)計費(fèi)×8%8預(yù)算編制費(fèi)設(shè)計費(fèi)×10%9施工圖審查費(fèi)設(shè)計費(fèi)×12%環(huán)境影響評價費(fèi)聯(lián)合試車費(fèi)I類費(fèi)用×0.2%生產(chǎn)職工培訓(xùn)費(fèi)每人3000元，25人辦公及生活家具費(fèi)每人1000元，50人三預(yù)備費(fèi)(I+Ⅱ類費(fèi)用)四鋪底流動資金污水處理工程投資7單位：萬元序號設(shè)備名稱單位數(shù)量設(shè)備價格安裝費(fèi)備注單價合價單價合價污水處理部分11進(jìn)水井手電兩用鑄鐵方閘門套22中格柵間機(jī)械格柵套2N=0.75kW手動單梁懸掛起重機(jī)臺1閘板套2螺旋輸送機(jī)臺13污水泵房提升泵套4手推渣車輛2旋流風(fēng)機(jī)臺1N=0.18kW4細(xì)格柵間細(xì)格柵套2N=1.1kw閘板套螺旋輸送機(jī)臺1旋流沉砂池座2m吸砂泵臺2N=1.2kw漿液分離機(jī)臺2N=0.75kW閘板套5砂水分離器套2N=0.37kW5A2/0池水下推流器臺N=1.5kw攪拌機(jī)臺N=1.5kw曝氣擴(kuò)散器套序號設(shè)備名稱數(shù)量設(shè)備價格安裝費(fèi)備注單價合價單價合價6二沉池行車式刮泥機(jī)臺27消毒間3紫外燈管根38污泥回流泵房污泥泵臺2N=3.0kw9污泥濃縮池帶式濃縮機(jī)臺1N=1.75kW污泥脫水機(jī)房螺旋脫水機(jī)臺1N=1.1kw螺旋輸送機(jī)臺1N=1.1kw加藥裝置套1脫水機(jī)沖洗水泵臺2N=7.5kw計量泵臺3N=1.1kw二污水回用處理部分1一級提升泵房潛水給水泵臺4電動葫蘆套12機(jī)械絮凝池絮凝攪拌機(jī)臺8N=0.75kW3斜管沉淀池斜管蜂窩斜管4V型濾池刮泥機(jī)臺2N=0.75kW濾池水位控制器套22濾料噸序號設(shè)備名稱單位數(shù)量設(shè)備價格安裝費(fèi)備注單價合價單價合價5清水池6二