泰安污水处理厂污水课程设计

泰安污水处理厂污水课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 泰安污水处理厂污水课程设计 2 第1章．绪论 2 1.1 工程概述 2 1.2原始 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 3 第2章．处理工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择 3 2.1工艺方案选择原则 4 2.2工艺比较 7 2.3工艺流程 7 2.4处理构筑物的选择 14 第三章 设计计算 14 3.1设计参数 16 3.2格栅 20 3.3沉砂池 24 3.4初沉池 29 3.5生化池 36 3.6二沉池 43 3.7消毒池 45 3.8浓缩池 49 3.9污泥脱水 53 3.10巴氏计量槽设计 56 第4章 高程设计 56 4.1污水处理厂平面布置 59 4.2污水处理厂高程布置 64 第5章 总结 64 参考文献 第1章．绪论 1.1 工程概述 泰安污水处理厂是泰安市欲利用奥地利政府贷款的城市污水厂建设项目，主要处理生活污水与工业废水，污水厂设计地点下游不足10km处是泰安市的主要给水水源地，因此要求排河污水能够较好的进行脱氮除磷，以免对水源水质造成影响。 1.2原始资料 一、排水体制：完全分流制 二、水量资料 1．污水厂服务区到2013年设计人口为30万人，居住建筑内设有室内给排水设备和淋浴设施。 2．该区工业平均排水量1.25万立方米/日 3．公共设施等其他平均排污量为1.85万立方米/日 4．城市混合污水变化系数 日变化系数K日＝1.2，总变化系数K总＝1.4 三、混合污水水质 BOD5＝225mg/L，COD=400mg/L，SS=200mg/L，NH3-N=40mg/L TN=45mg/L，TP=7mg/L，pH=6-9 重金属及有毒物质：微量 冬季平均污水水温8℃，夏季平均污水水温25℃ 四、污水处理厂出水水质 为保护水源，缓解水资源紧缺状况，要求污水处理厂后出水达到下表标准 项目 出水水质 项目 出水水质 COD（mg/L） ≤80 NH3-N（mg/L） ≤30 BOD5（mg/L） ≤30 TN（mg/L） ≤50 SS（mg/L） ≤30 TP（mg/L） ≤3 五、气象资料 1．气温：年平均12℃，夏季平均30℃，冬季平均2℃ 2、常年主导风向：东南 3．年平均降雨量900mm 六、水文资料 1．排放水体水文资料 （1）95%保证率的设计流量：15m3/秒 （2）最高水位：14.00m，平均水位：10.00，最低水位：6.00 河水水质：平均溶解氧6.5mg/L，平均SS 50mg/L 2.地下水深度-4m 3.土壤冰冻深度50cm，土质一般为砂质粘土，承载能力较好。 七、污水处理厂厂区资料 1．土壤承载力13.8T/m2 2．设计地震强度7度 3．厂区地面平坦，地面标高：16.00m 3．其它资料： 　(1) 厂区附近无大片农田。 　(2) 拟由省属建筑公司承建施工。且各种建筑材料均能供应。 　(3) 电力供应充足。 八、污水处理厂进水干管数据 管内底标高10.50m，管直径自查，充满度自查。 第2章．处理工艺方案选择 2.1工艺方案选择原则 作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。 污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划、地形、管网布置、环境保护的要求等因素综合考虑，必须进行现场踏勘，进行多方案的技术经济比较。一般应考虑以下几个问题： （1）地形地质条件要有利于处理构筑物的平面与高程的布置及施工，地质条件指地基好，地下水位底，岩石较少； （2）不受洪水威胁，否则应考虑防洪措施； （3）少占农田，尽可能不占农田； （4）考虑周围环境卫生条件。废水处理厂应布置在城镇集中给水水源的下游，距城镇或生活区300米以上，并便于处理后废水的排放。废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方； （5）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放要求。 （6）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。 （7）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。 （8）选定工艺的技术及设备先进、可靠。 （9）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。 本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。 2.2工艺比较 2.2.1氧化沟方案 氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人Pasveer首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。目前常用的几种商业性氧化沟有荷兰DHV公司60年代开发的Carrousel氧化沟，美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟，丹麦Kruger公司发明的DE氧化沟等。在我国，氧化沟工艺是使用较多的工艺。 氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 ① 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 ② 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 ③ 基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多。同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。 ④ 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20～30d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。 ⑤ 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.3～0.4m/s，氧化沟的总长为L，则水流完成一个循环所需时间t=L/S,当L=90～600m时，t=5～20min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为10～24h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30～280次不等。可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。 ⑥ 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。 2.2.2.A2/O法 A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧－好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。 A2/O工艺自被开发以来,就因为其特有的经济技术优势和环境效益,愈来愈受到人们的广泛重视.通常称为A2/O工艺的实际上可分为两类,一类是厌氧/好氧工艺,另一类是缺氧/好氧工艺.厌氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别:在厌氧状态下既有无分子态氧,也没有化合态氧,而在缺氧状态下则存在微量的分子态氧(DO浓度<0.5mg/L),同时还存在化合态的氧，如硝酸盐。 A2/O工艺特点: ① 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 ② 在厌氧—缺氧—好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。 ③ 污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。 ④ 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。 综上所诉，比较2个不同工艺后选择A2/O工艺为本厂的污水处理工艺。 2.3工艺流程 污泥脱水 2.4处理构筑物的选择 2.4.1 格栅 格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。 格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。 本设计采用中格栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。 2.4.2沉砂池 沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65），沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池、旋流沉砂池等。 表2-1沉砂池特点比较 沉砂池 优点 缺点 选择理由 平流沉沙池 截留无机颗粒较好，工作稳定，构造简单 排砂方便。 沉沙中约夹杂15%的有机物，使沉淀的后续处理增加难度 选择平流沉砂池，在于其工作稳定，构造简单 排砂方便，重要的是工艺完备、技术成熟，对于本（中小型）污水处理厂来说，可取得最佳效益 曝气沉沙池 克服了平流式沉砂池的缺点 可以把沉砂有机物含量降到10%， 有预曝气、脱臭、除泡的作用 加速污水中油类和浮渣的分离 需要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行产生啊不利影响 旋流沉砂池 1. 沉砂效率高 占地小 耗能低 2.4.3初沉池 初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS约可去除40%～55％以上），同时也可去除部分BOD5（约占总BOD5的25％～40％，主要是非溶解性BOD），以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 表2-2沉淀池特点比较 沉淀池 优点 缺点 适用条件 平流沉淀池 对冲击负荷和温度变化适应能力较好 施工简单，造价低 采用多斗排泥时，每个污泥斗需要单独设置排泥管，各自操作 采用机械排泥时，大部分设备位于水下，易腐蚀 适用于地下水位较高及地质较差的地区 只用于大、中、小型污水处理厂 竖流式沉淀池 排泥方便，管理简单 占地面积小 池子深度大，施工困难 对冲击负荷和温度变化适应能力较差 造价高 池径不宜太大 适用于处理水量不大的小型污水处理厂 辐流式沉淀池 采用机械排泥运行较好 排泥设备有定型产品 选择平流式沉淀池，在于其对冲击负荷和温度变化适应能力较好 水流速度不稳定 易于出现异重流现象 机械排泥设备复杂，对池体施工质量要求高 适用于地下水位较高的地区 适用于大、中型污水处理厂 选择理由 施工简单，造价低，至于缺点完全可以用重力排泥，虽增加了操作，占用了部分土地面积，但相比之下，还是可以接受的. 2.4.4生物化反应池 该工艺在厌氧－好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。 A2/O工艺流程图如图2.2所示： 图2-1成化反应池工艺流程 在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH3-－N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-－N浓度下降，但NO3-－N含量没有变化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-－N和NO2-－N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-－N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-－N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-－N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。 脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。 除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌——聚磷细菌。 整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。 A2/O工艺于其他工艺比较结果如下： 表2-3生化工艺特点比较 工艺 优点 缺点 选择理由 AN/O 在好氧前去除BOD，节能 硝化前产生碱度 前缺氧具有选择池的作用 脱氮效果受内循环比影响 可能存在诺卡式菌的问题 需要控制循环混合液的DO A2/O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB​的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3－－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 AP/O 工艺过程简单 水力停留时间短 污泥沉降性好 聚磷菌碳源丰富，除磷效果好 如有硝化反应除磷效果会降低 工艺灵活性差 A2/O 同时脱氮除磷 反硝化过程为硝化提供碱度 反硝化过程同时去除有机物 污泥沉降性好 回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，催除磷效果有影响 脱氮效果受回流比影响 聚磷菌和反硝化菌都需要降解有机物 SBR 可同时脱氮除磷 静置沉淀可获得低SS出水 耐受水力冲击负荷 操作灵活性好 操作复杂 对出水水质影响较大 设计过程复杂 维护要求高，运行对自动控制依赖性高 池体容积大 氧化沟 1. 流程简化，一般不需设初沉池，氧化沟水力停留时间和污泥龄较长，有机物去除较为彻底，剩余污泥高度稳定，污泥一般不需厌氧消化 2.氧化沟具有推流特性，可使N和P得到较好地去除 3．具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。 1. 污泥膨胀 2. 泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫 3. 发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮 4. 流速不均及污泥沉积 2.4.5二沉池 二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。 2.4.6浓缩池 浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。 表2-4浓缩方式特点比较 污泥浓缩 优点 缺点 重力浓缩 ① 贮存污泥能力高； ② 操作简单； ③ 管理简单，运行费用少，尤其是电耗 占地面积大； 会产生臭气； 对于某些污泥作用少 气浮浓缩 对密度接近1的轻质污泥或含有气泡的污泥效果好 离心浓缩 效率高； 时间短； 占地少 卫生条件好 费用高 选用理由 选重力浓缩，在于其贮存污泥能力高，操作简单，管理简单，运行费用少，尤其是电耗较少 2.4.7消毒池 污水经过以上构筑物的处理后，阒然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值仍然可观，并有存在病原菌的可能，因此污水在排放之前应进行消毒处理 消毒剂常用消毒剂的比较： 表2-5消毒方式特点比较 名称 优点 缺点 适用条件 液氯 效果可靠，投配设备简单，价格便宜 余氯对水生生物有害，氯化后可能产生致癌物质 大中型水处理厂 次氯酸钠 可以现场制备，适用方便，投量容易控制 需要次氯酸钠发生器和投配设备 中小型水处理厂 臭氧 除色、除臭效果好，不产生残留的有害物质，增加溶解氧 投资大，成本高，设备管理复杂 对水质卫生条件要求高的污水处理厂 二氧化氯 杀菌效果好，无气味，有定型产品 维修管理费用高 中小型水处理厂 紫外线 快速、无化学药剂，杀菌效果好，无残留有害物质 耗能较大，对浊度要求高 下游水体要求较高的处理厂 由原始资料可知，改水厂处理规模一般，收纳水体卫生条件无特殊要求，设计中采用液氯为消毒剂对水厂的污水进行消毒。 第三章 设计计算 3.1设计参数 3.1.1水量计算 3.1.1.1设计流量 1.5处理厂日处理量计算 （1）居民生活污水量Q1 居民综合生活用水定额取110L/capd 用水量Q=300000110=33000000L/d 排放系数取0.9 Q排=330000000.8=26400000L/d (2)工业企业污水量Q2 （3）公共设施排污量Q3 ` 经验证日处理量8万 的污水厂完全可以满足此设计要求，故所设计的污水厂为8万m3/d。` 3.1.1.2平均流量 ，Kz为1.4 3.1.2处理程度计算 3.1.2.1污水的SS处理程度计算 按二级生物处理后的水质排放标准计算SS处理程度 根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中规定城市污水处理厂一级A标准，总出水口污水的SS浓度为30mg/L。 3-1 3.1.2.2污水的BOD5处理程度计算 根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中规定城市污水处理厂一级A标准，总出水口污水的BOD5浓度为30mg/L。 3-2 3.1.2.3污水的氨氮处理程度计算 根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中规定城市污水处理厂一级A标准，总出水口处污水的氨氮浓度为50mg/L. 污水中TN为45mg/L，符合要求 3.1.2.4污水的总磷处理程度计算 根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中规定城市污水处理厂一级A标准，总出水口处污水的总磷浓度为3mg/L. 3-4 3.2格栅 3.2.1单独设置的格栅 隔栅设两组，按两组同时工作设计。故，每组的设计流量为Q=0.46 m3/s=460L/s。 3.2.1.1栅条的间隙数 3-5 式中 Q---设计流量，m3/s； α---格栅倾角，o，取α=60 0; b ---栅条间隙，m，取0.02 m; n--- 栅条间隙数，个； h--- 栅前水深，m，取h=0.8m; v--- 过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s; 则： 3.2.1.2栅槽宽度 3-6 设栅条宽度 S=0.015m 则栅槽宽度 B =0.015×(30-1)+0.020×30=1.04m 3.2.1.3进水渠道渐宽部分长度 3-7 式中， l1---进水渠道渐宽部分长度，m； B1---进水渠道宽度，m；取0.9m， α1---进水渠渐宽角度，一般用20°； 3.2.1.4出水渠道渐窄部分长度. 3-8 式中， l2---出水渠道渐窄部分长度，m。 α2---进水渠渐窄角度，α2=α1； 3.2.1.5通过格栅的水头损失 3-9 式中， h1----过栅水头损失，m；  k----系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k取3； β---格栅条的阻力系数，查表得β=2.42 3.2.1.6栅后槽总高度 3-10 式中， H---栅后槽总高度； h2----栅前渠道超高，m，h2=0.3m 3.2.1.7格栅槽总长度L 3-11 3-12 式中 L---格栅槽总长度，m； H1---格栅前槽高，m； 3.2.1.8 每日栅渣量 3-13 式中： W---每日栅渣量，m3/d； W1---栅渣量（m3/103m3污水），取0.05 m3/103m3. K总 ---生活污水流量总变化值，查表，取1.25 W ＞0.2(m3/d)，采用机械清渣 图3-1格栅水力计算流程图 3.2.2与沉砂池合建的格栅 隔栅设两组，按两组同时工作设计。故，每组的设计流量为Q=0.46 m3/s=460L/s。 3.2.2.1栅条的间隙数 3-14 式中 Q---设计流量，m3/s； α---格栅倾角，o，取α=60 0; b ---栅条间隙，m，取0.02 m; n--- 栅条间隙数，个； h--- 栅前水深，m，取h=0.8m; v--- 过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s; 则： 3.2.2.2栅槽宽度 3-15 设栅条宽度 S=0.015m 则栅槽宽度 B =0.015×(30-1)+0.020×30=1.04m 3.2.2.3通过格栅的水头损失 3-16 式中， h1----过栅水头损失，m；  k----系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k取3； β---格栅条的阻力系数，查表得β=2.42 3.2.2.4格栅槽部分长度L 3-17 3-18 式中 L---格栅槽总长度，m； H1---格栅前槽高，m； 3.2.2.5进水与出水渠道 城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅与沉砂池合建一起，格栅出水直接进入沉砂池，进水渠道宽度B1=B=1.0m，渠道水深h1=h=0.8m 3.3沉砂池 沉砂池设两组，N=2,按两组同时工作设计。故，每组的设计流量为Q=0.46 m3/s=460L/s。 3.3.1砂池水流部分长度 3-19 式中 ： L---沉砂池水流部分长度； v---最大流速，m/s，取0.25m/s； t---污水在沉砂池中的停留时间，s，取30s； 3.3.2水流断面面积 3-20 A---水流断面面积，m2； Q---设计流量，m3/s 3.3.3沉砂池总宽度 3-21 式中， B---沉砂池总宽度，m； h2---设计有效水深，m，取0.8m,每组沉砂池设2格。 3.3.4沉砂斗所需的容积 3-22 式中： V---沉砂斗所需的容积，m3； x---城市污水沉沙量，3m3/105m3 t/---清除沉沙的时间间隔，d，取2d； K总---流量总变化系数； N---沉砂池服务的人口数 3.3.5每个沉砂斗所需的容积 设每一个分格有两个沉砂斗，则共有n=2×2×2=8个，则每个斗所需的容积： 3.3.6沉砂斗高度 3-23 式中， h3/---沉砂斗高度，m； f1---沉砂斗上口面积，m2，取1.24m； f2---沉砂斗下口面积，m2, 取0.5m； 设计中取沉砂斗高度h3/=0.18m，校核沉砂斗角度 tgα=2h3/(1.24-0.5)=1.17 α= 60.4 º > 60º 3.3.7沉沙室高度 3-24 式中， h3---沉沙室高度； i---沉沙池底坡度，取0.02； l2---沉沙池底长度，m 3.3.8沉砂池的总高度 3-25 式中， H---沉砂池的总高度,m; h1---沉砂池超高，取0.3m 3.3.9验算最小流速 3-26 式中， Vmin---最小流速，m/s，>0.15m/s; Qmin---最小流量，m3/s，为0.75Q n1---沉砂池格数，个，取1； Amin---最小流量是的过水断面面积，m2. 3.3.10进水渠道 格栅出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水，进入进水渠道，污水在渠道中的流速 3-27 式中， V1---进水渠道水流流速，m/s； B1---进水渠道宽度，m，取1.0m； H1---进水渠道水深，m，取0.8m。 3.3.11出水渠道 出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰课保证沉沙池内水位标高很定，堰上水头为： 3-28 式中， H1---堰上水头，m； Q1---沉砂池内设计流量，m3/s； m---流量系数，取0.4 b2---堰宽，m，等于沉砂池宽度。 出水堰自由跌落0.1-0.15m后自动进入出水槽，出水槽1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.62m/s，出水流入出水管道。出水管采用钢管，管径DN=800mm，管内流速v2=0.99m/s，水里坡度1.46‰. 3.3.12排沙管道 采用沉沙池底部管道排沙，排沙管道直径DN=200mm。 图3-2平流式沉砂池形式 3.4初沉池 沉砂池设两组，按两组同时工作设计。故，每组的设计流量为Q=0.46 m3/s=460L/s。 3.4.1沉淀池表面积 3-29 式中， q---表面负荷，m3/(m2.h),取q＝2.0 m3/(m2.h) m2 3.4.2沉淀部分有效水深 3-30 式中， h2---沉淀部分有效水深，m； t---沉淀时间，s，取1.5h 3.4.3沉淀部分有效容积 3-31 3.4.4沉淀池长度 3-32 式中，L---沉淀池长度，m； v---设计流量时的平均水平流速，mm/s，取5mm/s 3.4.5沉沙池宽度 3-33 式中， B---沉沙池宽度，m； 3.4.6沉淀池格数 3-34 式中，n1---沉淀池格数，个 b---沉淀池分格的每格宽度，m取4.8m 则 个=7个 3.4.7校核 校核长宽比 (符合要求) 校核长深比 (符合要求) 3.4.8污泥部分需要的容积 按设计人口算 3-35 式中，V---污泥部分需要的容积 S---每人每日污泥量，L/(人·d)，根据实际情况取0.6 L/（人·d） T---两次清除污泥间隔时间，重力排泥，取 1d； N---设计人口数； n---沉淀池组格数。 m3 3.4.9每格池污泥所需容积. 3-36 3.4.10污泥斗容积 3-37 式中，V1---污泥斗容积，m3； a---沉淀池污泥上口边长，m，取4.8m； a1---沉淀池污泥下口边长，m，取0.5m h4---污泥斗高度，m，取3.72m 3.4.11沉淀池总高度 3-38 式中， H---沉淀池总高度，m； h1---沉淀池超高，m，取0.3m； h3---缓冲层高度，m，取0.3m； h4---污泥部分高度，m，采用污泥斗高度与池底坡底i=1%的高度之和。 则 3.4.12进水配水井 沉淀池分为2组，每组分为7格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组沉淀池。 配水井内中心管直径 3-39 式中： D/---配水井内中心管直径，m； v2---配水井内中心管上升流速，m/s，取0.7m/s 配水井直径： 3-40 式中 D3---配水井直径，m； v3---配水井内污水流速，m/s，取0.3m/s 3.4.13进水渠道 沉淀池分为2组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的DN1000进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水井渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。 3-41 式中， v1---进水渠道水流流速，m/s； B1---进水渠道宽度，m，取1.0m； H1---进水渠道水深，m，取0.8m 3.4.14进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0.5m，有效水深0.8m，穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%-20%，则过孔流速为 3-42 式中，v2---穿孔花墙过孔流速，m/s， B2---孔洞的宽度，m，取0.2m h2---孔洞的高度，m，取0.4m， n1---孔洞数量，个，取10个。 3.4.15出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.1-0.15吗，堰上水深H为 3-43 式中，m0---流量系数，采用0.45； b---出水堰宽度，m； H---出水堰顶水深，m 解得， 出水堰后自由跌落采用0.15m，则出水堰水头损失为0.188m。 3.4.16出水渠道 沉淀池出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。 3-44 式中，v3---出水渠道水流流速，m/s， B3---出水渠道的宽度，m，取1.0m H3---出水渠道的高度，m，取0.8m， 出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速v=0.64m/s，水力坡降i=0.479‰. 3.4.17进水挡板、出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。 3.4.18排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，，便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。 3.4.19刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。 图3-3平流式沉淀池形式 3.5生化池 3.5.1设计参数 3.5.1.1水力停留时间 A-A-O工艺的水力停留时间t一般采用6-8h，设计中采用8h。 3.5.1.2 曝气池内活性污泥浓度 曝气池内活性污泥浓度Xv一般采用2000-4000mg/L，设计中取Xv=3000mg/L。 3.5.1.3 回流污泥浓度 3-55 式中，Xr---回流污泥浓度，mg/L， SVI---污泥指数，一般采用100， r---系数，一般采用1.2 3.5.1.4污泥回流比 3-56 式中，R---污泥回流比； X/r---回流污泥浓度，mg/L，X/r=f Xr=0.75×12000=9000mg/L。 解得， 3.5.2平面尺寸计算 3.5.2.1总有效容积 3-59 式中，V---总有效容积，m3； Q---进水流量，m3/d t---水力停留时间，d 厌氧、缺氧、好痒各段内水力停留时间的比值为1:1:3，则每段的水力停留时间分别为： 厌氧池内水力停留时间t1=1.6h; 缺氧池内水力停留时间t2=1.6h; 好氧池内水力停留时间t3=4.8h; 3.5.2.2平面尺寸 曝气池总面积： 3-60 式中：A---曝气池总面积，m2 h---曝气池有效水深，m，取4.2m。 每组曝气池面积 3-61 式中，A1---每座曝气池表面积，m2 N---曝气池个数，取2 每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，第3廊道为好氧段，每廊道宽取0.7m，每廊道长: 3-62 式中，L---曝气池没廊道长，m； b---每廊道宽度，m，取7.0m； n---廊道数，取5个。 厌氧-缺氧-好氧池的平面布置，如图所示； 图2-4厌氧-缺氧-好氧池的平面布置图 3.5.3进出水系统 3.5.3.1曝气池的进水设计 初沉池的来水通过DN1200mm的管道送入厌氧-缺氧-好氧曝气池首段的进水渠道，管道内的水流速为0.88m/s。在进水渠道内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为1.2m，渠道内水深为1.0m，则渠道内的最大水流速： 3-63 v1---渠道内最大水流流速，m/s； b1---进水渠道宽度，m，取1.2m； h1---进水渠道有效水深，m，取1.0m。 反应池采用潜孔进水，孔口面积 3-64 式中，F---每座反应池所需孔口面积，m2； v2---孔口流速m/s，取0.4m/s， 设每个孔口尺寸为0.5×0.5m，则孔口数 3-65 式中，n---每座曝气池所需孔口数，个 f---每个孔口的面积，m2； 取5个， 3.5.3.2曝气池的出水设计 厌氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头 3-66 式中，H---堰上水头，m， Q---每座反应池出水量，m3/s，指污水最大流量（0.92m3/s）与回流污泥量、回流量之和（21.9×160% m3/s）； m---流量系数，取0.4； b---堰宽，m，取7.0m，与反应池宽度相等。 厌氧-缺氧-好氧的最大出水流量为（0.92+0.66×160%）=1.98 m3/s，出水管径采用DN1800mm，送往二沉池，管道内的水流速为0.84m/s。 3.5.4其他管道设计 3.5.4.1污泥回流管 在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN500mm的回流管道分别进入首段两侧的厌氧段，管内污泥流速为0.9m/s 3.5.4.2硝化液回流管 硝化液回流比为200%，从二沉池出水回到缺氧段首段，硝化液回流管管径为DN1000mm，内流速为0.9m/s。 3.5.5剩余污泥量 3-67 式中，W---剩余污泥量，kg/d； a---污泥产率系数，取0.6； b---污泥自身氧化系数，d-1，取0.05； Q平---平均日污水流量，m3/d； Lr---反应池去除的SS浓度,kg/m3; Sr---反应池去除的BOD5的浓度，kg/m3； 其中，污水中的SS浓度为200mg/L，假定一级处理对SS的去除效率为50%，则，进入曝气池中的污水的SS浓度： 3-68 式中，La---进入曝气池内污水SS浓度，mg/L ; LY---原水中SS浓度，mg/L； 同时，污水中的BOD5浓度为225mg/L，假定一级处理对BOD5的去除效率为25%，则，进入曝气池中的污水的BOD5浓度： 3-69 式中，Sa---进入曝气池内污水BOD5浓度，mg/L ; SY---原水中BOD5浓度，mg/L； 3.5.6曝气系统工艺计算 3.5.6.1需氧量 1.平均时需氧量 3-70 式中，O2---混合液需氧量； a/---活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气kg数，取0.5； Q---污水平均流量，m3/d； Sr---被降解的BOD浓度，g/L； b/---每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，取0.15 Xv---挥发性总悬浮固体浓度，g/L 2.最大时需氧量 最大时需氧量计算方法同上，只需要将污水的平均流量转换为最大流量 3.最大时需氧量与平均时需氧量之比 3.5.6.2供气量 采用WM-180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器的服务面积为0.49㎡，敷设于池底0.2m处，淹没深度为4.0，计算温度定为30℃。 查表得20℃和30℃时，水中得饱和溶解氧值为： =9.17mg/L； =7.63mg/L 1.空气扩散器出口处的绝对压力 3-71 式中 Pb------出口处绝对压力，Pa； H------扩散器上淹没深度，m； 设计中取H=4.0m 空气离开曝气池池面时，氧的百分比 3-72 式中 Qt------氧的百分比，%； EA------空气扩散器的氧转移效率，取12%。 2.曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑） 3-73 式中 ------30℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（mg/l） Cs------30℃时，在大气压力条件下，氧的饱和度（mg/l） 换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量 3-74 式中 R------混合液需氧量，kg/L; ------20℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L； ------修正系数 ------压力修正系数 C------曝气池出口处溶解氧浓度，mg/L； 设计中 平均时需氧量为： 最大时需氧量为： 3.曝气池供气量 曝气池平均时供气量为： 曝气池最大时供气量为： 3.6二沉池 设计中设两组辐流式沉淀池，N取2，按两组同时工作设计。故，每组的设计流量为Q=0.46 m3/s=460L/s，从生化池中流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流式沉淀池。 3.6.1沉淀池表面积 3-75 式中， q---表面负荷，m3/(m2.h),取q/＝1.4 m3/(m2.h) 则： 3.6.2沉淀池的直径 3-76 式中， D---沉淀池直径，m； ， 设计时取直径40.0m，半径即为20.0m。 3.6.3沉淀池有效水深 3-77 式中， h2---沉淀部分有效水深，m； t---沉淀时间，s，取2.5h 3.6.4径深比 ，合乎（6-12）的要求。 3.6.5污泥部分所需容积 3-78 式中， V1---污泥部分所需容积，m3； Q---污水平均流量，m3/s，取0.58 m3/s； R---污泥回流比，%，取50%； X---曝气池中污泥浓度，mg/L； Xr---二沉池排泥浓度，mg/L。 3-79 3-80 式中， SVI---污泥容积指数，取100. r---系数，取1.2 得到，Xr=12000mg/L X=4000mg/L m3 3.6.6沉淀池总高度 3-81 式中， H---沉淀池总高度，m； h1---沉淀池超高，m，取0.3m； h2---沉淀部分有效水深，m； h3---沉淀池缓冲层高度，m，取0.3m； h4---沉淀池底部圆锥体高度，m； h5---沉淀池污泥区浓度，m； 根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮泥机连续排泥，池底坡度0.05。 3-82 式中， h4---沉淀池底部圆锥体高度，m； r---沉淀池半径，m，为20.0m； r1---沉淀池进水竖井半径，m，取1.0m； i---沉淀池池底坡度，取0.05。 3-83 式中， V1---污泥部分所需容积，m3； V2---沉淀池底部圆锥体容积，m3； F---沉淀池表面积，m2 3-84 3.6.7进水管的计算 3-85 式中， Q1---进水管设计流量，m3/s； Q---单池设计流量，m3/s； R---污泥回流比，%，取50%； Q0---单池污水平均流量，m3/s； 进水管管径取D1=900mm 流速 3-86 3.6.8进水竖井计算 进水竖井直径采用D2=2.0m 进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸a×b=0.5m×1.2m，共设6个沿井壁均匀分布： 流速v： 符合要求； 孔距l； 3.6.9稳流筒计算 筒中流速：v3=0.03-0.02m/s，设计中取0.02m/s； 稳流筒过流面积： 稳流筒直径D3： 3.6.10出水槽计算 采用双边90°三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。 每侧流量： Q=0.46/2=0.23m3/s 集水槽中流速 v=0.6m/s； 设集水槽槽宽 B=0.6m； 槽内终点水深h2： 槽内起点水深h1： ， 3-87、3-88 式中， hk---槽内临界水深，m； α---系数，一般采用1； g---重力加速度。 设计中取出水堰后自由跌落0.10m，集水槽高度：0.10+0.67=0.77m，取0.80m。集水槽断面尺寸为0.6m×0.80m。 3.6.11出水堰计算 3-89 3-90 3-91 3-92 3-93 式中， q---三角堰单堰流量，L/s； Q---进水流量，L/s； L---集水堰总长度，m； L1---集水堰外堰堰长，m； L2---集水堰内堰堰长，m； n---三角堰数量，个； b---三角堰单宽，m,取0.10m； h---堰上水头，m； q0---堰上负荷,[L/(s×m)]. 根据规定二沉池出水堰上负荷在1.5-2.9 L/(s×m)之间，计算结果负荷要求。 3.6.12出水管 出水管直径D=800mm 3.6.13排泥装置 沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为2-3m/min，刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。 排泥管管径500mm，回流污泥量179.3L/s，流速0.91m/s。 3.6.14集配水井的设计计算 3.6.14.1配水井中心管直径 3-94 式中， D2---配水井中心管径，m； v2---中心管内污水流速，m/s，取0.7m/s； Q---进水流量，m3/s，取1.355 m3/s 设计中取1.60m. 3.6.14.2配水井直径 3-95 式中， D2---配水井直径，m； v2---配水井内污水流速，m/s，取0.3m/s 设计中取2.90m。 3.6.14.3集水井直径 3-96 式中， D2---集水井直径，m； v2---集水井内污水流速，m/s，取0.25m/s 设计中取3.90m。 3.6.14.4进水管管径 取进入二沉池的管径DN=900mm。 校核流速： ，符合要求。 3.6.14.5出水管管径 由前面的结果可知，DN=800mm，v=1.0m/s 3.6.14.6总出水管 取出水管管径D=1100mm，v=1.0m/s；集配水井内设有超越阀门，以便超越。 3.7消毒池 3.7.1消毒剂的投加 3.7.1.1加氯量计算 一级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为20-30mg/L，本设计中液氯投量采用25.0mg/L，每日加氯量为： 3-97 式中， Q---污水设计流量，m3/s； q---每日加氯量，kg/d； q0---液氯投加量，mg/d。 3.7.1.2加氯设备 液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计2台，采用一用一备。每小时加氯量： 设计采用ZJ-1型转子加氯机。 3.7.2平流式消毒接触池 本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池。单池设计如下： 3.7.2.1消毒池面积 3-98 式中， V---接触池单池容积，m3； Q---单池污水设计流量，m3/s； t---消毒接触时间，h，采用30min。 3.7.2.2消毒池表面积 3-99 式中， F---消毒池单池表面积，m2; h2---消毒池有效水深，m，取2.5m； 3.7.2.3消毒池池长 3-100 式中， L/---消毒池廊道总长，m； B---消毒池廊道单宽，m，取5m； 消毒接触池采用3廊道，消毒池长： 校核长宽比： 合乎要求。 3.7.2.4池高 3-101 式中， h1---超高，m,取0.3m； h2---有效水深，m； 3.7.2.5进水部分 每个消毒池的进水管管径D=800mm，v=1.0m/s 3.7.2.6混合 采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒池进水管，为增加混合效果，加氯点后D=800mm的静态混合器。 3.7.2.7出水部分 3-102 式中， H---堰上水头，m， n---消毒池个数，个 m---流量系数，采用0.42； b---堰宽，取0.5m 3.8浓缩池 3.8.1污泥量计算 3.8.1.1初沉池污泥量计算 按设计人口算 3-103 式中V---污泥部分需要的容积 S---每人每日污泥量，L/(人.d)，根据实际情况取0.6 L/(人.d) T---两次清除污泥间隔时间，重力排泥，取 4h； N---设计人口数,取65万人； n---沉淀池组格数。 m3 3.8.1.2曝气池每日增加的污泥量 3-104 式中， ΔX---每日增加的污泥量，kg/d； Sa---曝气池进水BOD5 的浓度，mg/L，为195mg/L； Se---曝气池出水BOD5 的浓度，mg/L，为10mg/L； Y---污泥产率系数，取0.6 Q---污水平均流量，m3/d，为63590.4 m3/d； V---曝气池容积，m3 Xv---挥发性污泥浓度，MLVSS，mg/L，取2500mg/L； Kd---污泥自身氧化率，采用0.1； 3.8.1.3曝气池每日排出的污泥量 3-105 式中，Q2---曝气池每日排出的污泥量，kg/d； f---0.75； Xr---回流污泥浓度，mg/L，取12000mg/L， 3.8.2重力浓缩池 进入浓缩池的剩余污泥量2.22×10-3m3/s,采用2个浓缩池。 单池流量Q=2.22×10-3/2=1.11× 10-3m3/s=4.0 m3/h， 3.8.2.1沉淀部分有效面积 3-106 式中， F---沉淀部分有效面积，m2； C---流入浓缩池的剩余污泥浓度，kg/m3，采用10.0 kg/m3； G---固体通量[kg/(m2×h)]，采用1.0 kg/(m2×h)； Q---入流剩余污泥流量m3/h 3.8.2.2沉淀池直径 3-107 式中， D---沉淀池直径，m； 设计中取7.20m 3.8.2.3浓缩池的容积 3-108 式中， V---浓缩池的容积，m3； T---浓缩池浓缩时间，h，取16h； 3.8.2.4沉淀池有效水深 3-109 式中， h2---沉淀池有效水深 3.8.2.5浓缩后剩余污泥量 3-110 式中， Q1---浓缩后剩余污泥量 池底高度 辐流式沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度: 式中， h4---池底高度，m； i---池底坡度，采用0.01. ， 设计中取0.04m 3.8.2.7污泥斗容积 3-112 式中， h5---污泥斗高度，m； α---泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55º； a---污泥斗上口直径，m取1.25m； b---污泥斗底部直径，m取0.25m； 污泥斗容积： 3-113 式中， V1---污泥斗容积，m3； h5---污泥斗高度，m。 污泥在污泥斗中停留时间： 3-114 式中， V---污泥斗容积，m3； T---污泥在污泥斗中停留时间，h， 3.8.2.8浓缩池总高度 3-115 式中， h---浓缩池总高，m， h1---超高，m，取0.3m； h3---缓冲层高度，m，取0.3m。 设计中取3.70m 3.8.2.9浓缩后分离出的污水量 3-116 式中， q---浓缩后分离出的污水量，m3/s； Q---进入浓缩池的污泥量，m3/s； P---浓缩前含水率，采用99%。 P0---浓缩后含水率，采用97% 3.8.2.10溢流堰 浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=5.6×10-5 m3/s，设出水槽宽0.2m，水深0.05m，则水流流速为5.6×10-3 m3/s。 溢流堰周长： 3-117 式中， c---溢流堰周长，m； D---浓缩池直径，m； b---出水槽宽，m。 溢流堰采用单侧90°三角堰出水，三角堰顶宽0.16m，深0.8m，每格沉淀池有三角堰9.39/0.16=59个 每个三角堰流量q。 3-118 式中，q。---每个三角堰流量，m3/s； h/---三角堰水深，m。 ， 设计中采用0.003m 三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.103m 3.8.2.11溢流管 溢流水量8.4×10-5 m3/s，设溢流管管径DN100mm，管内流速v=0.23m/s。 3.8.2.12刮泥装置 浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。 3.8.2.13排泥管 剩余污泥量5.03×10-4m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小直径DN150mm，间歇将污泥排入贮泥池。 3.9污泥脱水 3.9.1污泥脱水计算 脱水后污泥量： 3-119 3-120 式中， Q---脱水后污泥量，m3/d； Q0---脱水前污泥量，m3/d； P1---脱水前污泥含水率，%，取95%； P2---脱水后污泥含水率，%，取75%； M---脱水干污泥重量，kg/d； 污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回系统前端进行处理。 3.9.2脱水机的选择 机械脱水方法有真空吸虑法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械有：真空转股过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。各种脱水机的主要特点如下： 表3-1脱水机特点比较 名称 特点 适用范围 真空转股过滤机 能够连续生产，可以自动控制，构造复杂，附属设备多运行费用高 应用较少，适用于工业企业 板框压滤机 构造简单，劳动强度大，不能连续工作 适合小型污泥处理厂 带式压滤机 能够连续工作，脱水效率高，噪声小耗能低，操作管理方便 应用广泛，适合大中小型污泥处理装置 离心机 构造简单、脱水效果好，动力消耗大，噪声较大 应用广泛，适合大中小型污泥处理装置 设计中选用DY-3000型带式压滤机，其主要技术指标为，干污泥产量600kg/h,泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0‰ 设计中共采样3台带式压滤机，2用1备。工作周期定为12h。所以每台处理污泥量为： 可以满足要求。 3.9.3附属设施 3.9.3.1污泥贮池 3-121 式中， V/---污泥贮池所需容积，m3； V0---消化后污泥量，m3/d，取224.30 m3/d，采用间歇排泥； Q---脱水污泥量，m3/h； T---排泥时间，h，取3h，工作周期12h。 污泥贮池所需容积 污泥贮池采用方形池体 3-122、3-123 式中， V---污泥贮池所需容积； h2---污泥贮池有效水深，m，取3.0m； h3---污泥斗高度，m； a---污泥贮池边长，m，取5.0m； b---污泥斗底边长，m，取1.0m； n---污泥贮池个数，取2个； α---污泥斗倾角，采用60º。 污泥贮池高度： 3-124 式中， H---污泥贮池高度； h1---超高，取3.0m； h2---污泥贮池有效水深，m，取3.0m； h3---污泥斗高度，m； 3.9.3.2溶药系统 溶液罐 3-125 式中， V---溶液罐体积，m3； M---脱水后干污泥重量，kg/d； a---聚丙烯酰胺投量，%，取0.2%； b---溶液池药剂浓度，%，取1%； n---溶液罐个数，取2个。 采用JYB型玻璃钢溶液罐，外形尺寸ϕ1200×1500，有效容积1.34m3， 搅拌功率0.75kW。 聚丙烯酰胺溶解困难，水解时间较长（8-48h），设计中以聚丙烯酰胺水解时间24h，需设同样的规格的溶药罐2个，起到溶药、贮液的作用。 加药泵采用4台耐腐蚀加药泵，溶药罐、溶液罐各2台，型号50PWF，功率1.1kW。 3.9.3.3污泥净化装置 污泥脱水过程中有臭味产生，设计中采用木屑和生物碳虑床的方法进行净化。采用3组空气净化器，在每台带式压滤机上部集气罩，由此将空气送至净化器。 3.10巴氏计量槽设计 3. 10.1计量槽主要部分尺寸 3-126 3-127 3-128 3-129 3-130 式中 A1---减缩部分长度，m； b---喉部宽度，m； A2---喉部长度，m； A3---减扩部分长度，m； B1---上游渠道宽度，m； B2---下游渠道宽度，m。 设计中取b=0.75m 3.10.2计量槽总长度 计量槽应设在渠道的直线上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8-10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2-3倍，下游不小于4-5倍； 计量槽上游直线段长L1为： 3-131 式中 L1---上游直线段长，m； B1---上游渠道宽度，m。 计量槽下游直线段长L2为： 3-132 式中 L2---下游直线段长，m； B2---下游渠道宽度，m。 计量槽总厂L： 3-133 3.10.3计量槽的水位 当b=0.75m时： 3-134 式中 H1---上游水深（m）。 当b=0.3-2.5m时， 时为自由流； ，取0.3m。 3.10.4渠道水力计算 1.上游渠道： 过水断面积A： 3-135 湿周f： 3-136 水力半径R： 3-137 流速v： 3-138 水力坡度i： 3-139 式中 n---粗糙度，一般采用0.013. 2.下游渠道： 过水断面积A： 3-140 湿周f： 3-141 水力半径R： 3-142 流速v： 3-143 水力坡度i： 3-144 3.10.5水厂出水管 采用重力流铸铁管，流量Q=0.58m3/s，DN=1100mm，v=1.0m/s，i=1.0%。 第4章 高程设计 4.1污水处理厂平面布置 在污水处理厂的厂区内有各处理单元构筑物；连通各处构筑物之间的管渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。 4.1.1污水处理厂设施组成 根据选定的处理方案和处理工艺流程，污水处理工程设施包括： 1.生产性构筑物 生产性构筑物分为污水、污泥处理设施。污水处理设施包括污水总泵站、格栅间、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、消毒池、鼓风机房、污泥回流泵房、加氯间和氯库等。 污泥处理设施包括浓缩池、贮泥池、消化池、脱水机房、沼气贮柜、沼气浓缩机房等。 2.辅助设施 辅助设施分为生产和生活辅助设施。生产辅助设施包括综合办公楼（含实验室、中心控制室）、仓库、车库、机修间、晒沙场、污泥堆场、管配件场、生活辅助设施包括食堂、浴室、锅炉房、值班室、门卫室。各项辅助设施面积见下表： 表4-1辅助设施面积分布表 名称 办公楼 监测中心 职工宿舍 活动中心 食堂 面积 800 670 630 540 800 名称 机修车间 仓库 车库 变电所 寝室 面积 300 500 250 600 250 名称 污泥堆场 晒沙场 锅炉房 门卫 面积 270 250 300 100 3.各类管道 厂区管道包括污水工艺管道、污泥工艺管道、空气管道、沼气管道、超越管道、上清液回收管道、厂区给水管道、排水管道、加药管。 4.其他设施 其他设施有道路、绿化、照明、围墙、大门。 4.1.2平面布置原则 1.各处理单元构筑物平面布置 处理单元构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在做平面布置时应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内的平面位置。对此，应考虑： 贯通、连接各处构筑物之间的管、渠，使之便捷、直通，避免迂回曲折。 ② 土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段。 ③ 在处理构筑物之间，应保持一定距离，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取5 – 10 m，某些有特殊要求的构筑物应按有关规定确定。 ④ 各处理构筑物在平面布置上，应考虑尽量紧凑。 ⑤ 污泥处理构筑物应尽可能单独布置，以方便管理，应布置在厂区夏季主导风向的下风向。 2.管、渠的平面布置 ① 在各处构筑物之间，设置贯通、连接的管、渠。此外，还应设有可能使各处构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，其后接处理构筑物仍能保持正常运行。 应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。 在厂区内还应设有空气管路、沼气管路、给水管路及输配电线路。 3.辅助建筑物的平面布置 污水处理厂的辅助建筑物有集中控制室、变电所、机修间、仓库、浴池、食堂、宿舍、综合楼等。它们时污水处理厂不可缺少的组成部分。 ① 辅助建筑物面积的大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物位置应根据方便、安全的那个原则确定。 ② 生活居住区、综合楼等建筑物应与处理建筑物保持一定距离，应位于厂区夏季主导风向的下风向。 ③ 操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察处理构筑物运行情况的地方 4.厂区绿化 平面布置时应安排充分的绿化地带改善卫生条件，为污水厂工作人员提供优美的环境。 5.道路布置 在污水处理厂内应按合理的修建道路，方便运行，要设施通向各处处理构筑物和辅助建筑物的必要通道，通道的设计应符合如下要求： 主要车行道宽度：单车道为3-4m，双车道6-7m，并应有回车道. 车行道的转弯半径不宜小于6m。 人行道的宽度为1.5- 2m。 通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45º. 天桥宽度不宜小于1m。 4.1.3平面布置 1.工艺流程布置 工艺流程布置根据任务书提供的厂区面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。 2.构筑物(建筑物)平面布置 按照功能，将污水长布置分为3个区域： 污水处理区，该区域位于污水厂中部，由各项污水处理设施组成，成直线型布置。包括污水总泵站、格栅间、曝气沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、消毒池、计量堰、鼓风机房、加氯间、氯库。 污泥处理区，该区域位于污水厂东南部，厂区主导风向的下风向，由各项污泥处理设施组成，呈直线型布置。包括污泥回流泵房、污泥浓缩池、污泥消化池、贮泥池、贮气池、沼气压缩机房、污泥堆场等。 生活区，该区是将办公楼、宿舍、食堂、锅炉房、浴室等建筑物组合在一个区内。生活区位于污水厂北部，厂区主风向的上风向。 3.污水厂管线布置 ① 污水工艺管道 污水厂在总泵站提升后，按照处理工艺流经各个处理构筑物后排入水体。 ② 污泥工艺管道 污水厂在处理污水的同时，也要处理产生的污泥。污泥来自初沉池和污泥回流泵房，按照工艺处理后运出场外。 ③ 厂区排水管道 厂区排水管道系统包括死部分，构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物排水管、厂区雨水管。这些污水的污染浓度很高，不能直接排放，设计中收集后接入泵前集水池继续进行处理。 空气管道 空气管道由鼓风机房至曝气池的曝气沉砂池。 曝气管道 消化池产生的沼气一部分通过沼气压缩机对一级消化池进行沼气循环搅拌，另一部分送入锅炉房燃烧，供消化池本身加热及处理厂采暖。 超越管道 考虑到事故检修时不影响污水厂运行，对沉砂池、初沉池、活性污泥系统等主要处理工艺在必要时设置超越管道。 加氯管 为了防止管道腐蚀，加氯管采用塑料管，管道安装在管沟内，上设活动盖板以便检修。 厂区给水管道和消防栓布置 由长外接入送至各建筑物用水点。 4.厂区道路布置 ① 主厂布置 由厂外道路与办公楼连接的道路采用主厂道，道宽6.0m，设双侧1.5m人行道，并植树绿化。 ②车行道布置 厂区内主要构筑物（建筑物）布置车行道，道宽为0.4m，呈环形布置，以便车辆回程。 步行道布置 对于无物品器材运输的建筑物，设置步行道与主厂道或车行道联系。 5.厂区绿化布置 在正对厂门处布置花坛，为美化环境修建喷泉2处。利用道路与构筑物间的带状空地进行绿化，绿化带以草皮为主，靠路一侧种植绿篱，临考构筑物一侧栽种花木或灌木，造地中栽种一些花卉。 4.2污水处理厂高程布置 4.2.1高程布置原则 1.计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及梁罗管道的水头损失；考虑最大流量、雨天流量和事故流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其他联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。 2.考虑远期发展，水量增加的预留水头。 3.避免处理构筑物时间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。 4.在留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。 5.需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水体。 6.应尽可能使污水处理工程的出水管高程不受水体洪水顶托，并能自流。 4.2.2污水处理构筑物的高程布置 4.2.2.1构筑物水头损失 表4-2构筑物水头损失 构筑物名称 水头损失（米） 构筑物名称 水头损失（米） 格 栅 0.20 二沉池 0.50 沉砂池 0.20 接触池 0.30 初沉池 0.50 计量堰 0.26 曝气池 0.40 4.2.2.2管道水力损失 表4-3管道水力损失 管渠及构筑物名称 流量（L/S） 单渠设计参数 水头损失（m） D （mm） I （‰） V（ms） L （m） 沿程 局部 合计 出水口到计量堰 920 1100 1.0 1.0 250 0.25 0.176 0.426 计量堰至接触池 920 1100 1.0 1.0 40 0.04 0.077 0.117 接触池到集配水井 920 1100 1.0 1.0 35 0.035 0.306 0.341 集配水井到二沉池 460 800 1.5 1.0 10 0.015 0.102 0.117 二沉池到集配水井 627 900 1.35 1.1 10 0.014 0.168 0.182 集配水井到曝气池 1254 1200 1.0 1.2 35 0.035 0.306 0.341 曝气池到集配水井 920 1100 1.0 1.0 30 0.030 0.077 0.107 集配水井到初沉池 460 800 1.5 1.0 10 0.015 0.102 0.117 初沉池到集配水井 460 800 1.5 1.0 10 0.015 0.168 0.183 集配水井到沉砂池 920 1200 1.0 1.0 15 0.015 0.308 0.323 4.2.3污水处理高程布置 污水处理厂设置了终点泵站，水力计算以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，沿污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出。 由于河流的最高水位较低，污水处理厂出水能够在洪水位时自流排出。因此，在污水高程布置上主要老驴土方平衡，设计中以曝气池为基准，确定曝气池的水面标高17.7m，由此想两边推算其他构筑物高程。计算结果如下表： 表4-4构筑物高程计算 序号 管渠及构筑物名称 水 面 标高（m） 池顶标高（m） 池底标高（m） 地面标高（m） 1 计量堰 16.70 17.00 10.11 16.00 2 计量堰至接触池 16.70 16.00 3 接触池 17.00 17.30 14.35 16.00 4 接触池到二沉池 17.00 16.00 5 二沉池 17.50 17.80 11.18 16.00 6 二沉池到曝气池 17.50 16.00 7 曝气池 17.90 18.20 13.80 16.00 8 曝气池到初沉池 17.90 16.00 9 初沉池 18.40 18.70 10.91 16.00 10 初沉池到沉砂池 18.40 16.00 11 沉砂池 18.60 18.90 17.05 16.00 12 格栅 18.80 19.00 17.72 16.00 计算结果出水口水面标高16.440m，高于最高洪水位，满足排放要求。 4.2.3.1污泥管水头损失 管道沿程损失 4-1 管道局部损失 4-2 式中， CH---污泥浓度系数； D---污泥管径，m； L---管道长度，m； v---管内流速，m/s； ξ---局部阻力系数。 管渠及构筑物名称 流量（L/S） 单渠设计参数 水头损失（m） 初沉池到贮泥池 26.6 200 0.85 160 250 0.72 0.13 0.85 浓缩池到贮泥池 15.3 150 0.87 10 40 0.07 0.03 0.10 一级消化池到二级消化池 15.0 150 0.85 40 35 0.26 0.13 0.39 二级消化池到脱水机房 16.4 150 0.93 20 10 0.26 0.12 0.38 查表可知，污泥含水率97%时，污泥浓度系数CH=71，污泥汗水率95%时，污泥浓度系数CH=53 各个连接管的水头损失见表： 表4-5连接管的水头损失 4.2.3.2污泥处理构筑物的水头损失 当污泥以重力排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，初沉池、浓缩池、消化池一般取0.5m，二沉池一般取1.2m。 4.2.3.3污泥高程布置 消化池高度较高，可以满足后续脱水机房的需要，考虑土方平整，确定一级消化池泥面为地上6.0m，即6.00m。从污水高程可知初沉池液面标高和二沉池液面标高。 表4-6污泥高程布置 序号 管渠及构筑物名称 水面上标高（m） 构筑物标高（m） 地面标高（m） 1 初沉池 18.40 18.70 16.00 3 贮泥池 16.50 16.80 16.00 5 浓缩池 19.36 19.66 16.00 5 一级消化池 22.00 16.00 8 二级消化池 16.00 10 脱水机房 16.00 第5章 总结 本工艺采用A/A/O处理工艺，污水通过中格栅，拦截物种中较大颗粒，在污水泵站将处理地下的污水提升到地面以上，在细格栅中进一步拦截粒度较小的固体颗粒物，在平流式沉砂池中将污水中污泥颗粒拦截，在平流式沉淀池中将以上颗粒物沉淀下来，井污水通入生化池，在厌氧-缺氧-好氧的工艺下降污水中有机物进行生物转化，在二沉池中将生化池中处理的污水中沉淀物沉淀下来，一部分污水通过消毒池的作用，用氯气将其消毒处理，通过巴氏计量槽计量后，处理后的水流入天然水体中，另一部分从二沉池中出来的污水通入集泥井后进入贮泥池，后在污泥压缩车间中将污泥压缩运出。 参考文献 1、高廷耀，《水污染控制工程》，高等教育出版社，2002； 2、张自杰主编，《排水工程》（第四版），中国建筑工业出版社，2000； 3、严煦世主编，《给水工程》（第四版），中国建筑工业出版社，2000； 4、《给排水设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 》（第五册：城市排水），中国建筑工业出版社，2000； 5、韩洪军主编，《水处理工程设计计算》，中国建筑工业出版社，2005； 6、贝尼菲尔德L.D等，《废水生物处理过程设计》（中译本），中国建筑工业出版社，1984； 7、陈季华等，《废水处理工艺设计及实例 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 》，高等教育出版社，1990； 8、崔玉川等编，城市污水厂处理设施设计计算，化学工业出版社，2004； 9、张自杰主编，《废水处理理论与设计》，中国建筑工业出版社，2003； - 65 - _1234568017.unknown _1234568081.unknown _1234568113.unknown _1234568129.unknown _1234568145.unknown _1234568153.unknown _1234568157.unknown _1234568159.unknown _1234568161.unknown _1234568163.unknown _1234568164.unknown _1234568162.unknown _1234568160.unknown _1234568158.unknown _1234568155.unknown _1234568156.unknown _1234568154.unknown _1234568149.unknown _1234568151.unknown _1234568152.unknown _1234568150.unknown _1234568147.unknown _1234568148.unknown _1234568146.unknown _1234568137.unknown _1234568141.unknown _1234568143.unknown _1234568144.unknown _1234568142.unknown _1234568139.unknown _1234568140.unknown _1234568138.unknown _1234568133.unknown _1234568135.unknown _1234568136.unknown _1234568134.unknown _1234568131.unknown _1234568132.unknown _1234568130.unknown _1234568121.unknown _1234568125.unknown _1234568127.unknown _1234568128.unknown _1234568126.unknown _1234568123.unknown _1234568124.unknown _1234568122.unknown _1234568117.unknown _1234568119.unknown _1234568120.unknown _1234568118.unknown _1234568115.unknown _1234568116.unknown _1234568114.unknown _1234568097.unknown _1234568105.unknown _1234568109.unknown _1234568111.unknown _1234568112.unknown _1234568110.unknown _1234568107.unknown _1234568108.unknown _1234568106.unknown _1234568101.unknown _1234568103.unknown _1234568104.unknown _1234568102.unknown _1234568099.unknown _1234568100.unknown _1234568098.unknown _1234568089.unknown _1234568093.unknown _1234568095.unknown _1234568096.unknown _1234568094.unknown _1234568091.unknown _1234568092.unknown _1234568090.unknown _1234568085.unknown _1234568087.unknown _1234568088.unknown _1234568086.unknown _1234568083.unknown _1234568084.unknown _1234568082.unknown _1234568049.unknown _1234568065.unknown _1234568073.unknown _1234568077.unknown _1234568079.unknown _1234568080.unknown _1234568078.unknown _1234568075.unknown _1234568076.unknown _1234568074.unknown _1234568069.unknown _1234568071.unknown _1234568072.unknown _1234568070.unknown _1234568067.unknown _1234568068.unknown _1234568066.unknown 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_1234568013.unknown _1234568015.unknown _1234568016.unknown _1234568014.unknown _1234568011.unknown _1234568012.unknown _1234568010.unknown _1234568005.unknown _1234568007.unknown _1234568008.unknown _1234568006.unknown _1234568003.unknown _1234568004.unknown _1234568002.unknown _1234567993.unknown _1234567997.unknown _1234567999.unknown _1234568000.unknown _1234567998.unknown _1234567995.unknown _1234567996.unknown _1234567994.unknown _1234567989.unknown _1234567991.unknown _1234567992.unknown _1234567990.unknown _1234567987.unknown _1234567988.unknown _1234567986.unknown _1234567969.unknown _1234567977.unknown _1234567981.unknown _1234567983.unknown _1234567984.unknown _1234567982.unknown _1234567979.unknown _1234567980.unknown _1234567978.unknown _1234567973.unknown _1234567975.unknown _1234567976.unknown _1234567974.unknown _1234567971.unknown _1234567972.unknown _1234567970.unknown _1234567961.unknown _1234567965.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567966.unknown 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