天津某污水處理廠(chǎng)初步設(shè)計(jì)方案.doc

污水處理廠(chǎng)初步設(shè)計(jì)方案摘 要本設(shè)計(jì)是天津市某開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠(chǎng)的初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。該處理廠(chǎng)處理城市污水。水質(zhì)較復(fù)雜：懸浮物（ss）：200mg/l； 五日生化需氧量（bod5）：200mg/l； 化學(xué)需氧量（codcr）：400mg/l； 總氮（n）：40mg/l； 總磷（p）：4.0mg/l； 重金屬及有毒物質(zhì)：微量；處理后的水質(zhì)要求： bod520mg/l； ss20mg/l； n15mg/l； p1mg/l；根據(jù)設(shè)計(jì)要求和求新的思想，該污水處理工程進(jìn)水中氮、磷含量均偏高，在去除bod5和ss的同時(shí)，還需要進(jìn)行脫氮除磷處理，故采用當(dāng)代水處理工藝中較流行的三溝式氧化溝工藝。該工藝綜合了以往工藝的優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的適應(yīng)性，完全適合本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。本工藝的主要構(gòu)筑物包括閘門(mén)井、格柵、污水泵房、曝氣沉砂池、氧化溝、接觸池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房等。本設(shè)計(jì)采用了脫氮除磷工藝和性能優(yōu)良的設(shè)備，且工藝流程簡(jiǎn)單，省去了初沉池、二沉池、消化系統(tǒng)和回流設(shè)備，節(jié)省了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)曝氣設(shè)備和構(gòu)造形式多樣，運(yùn)行靈活，管理方便，保證出水達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，做到了水資源的合理利用。關(guān)鍵詞：三溝式氧化溝 格柵 濃縮池 泵房 新工藝abstract it is a preliminary design and construction drawing for the sewage treatment plant development zone of tianjin . this plant treat municipal sewage,mainly.itswaterqualityismorecomplicated: suspended substance (ss ): 200mg/l; the biochemical oxygen demand (bod5 ) of five days: 200mg/l; the chemical oxygen demand (codcr ): 400mg/l; total nitrogen (n ): 40mg/l; total phosphorus (p ): 4.0mg/l; heavy metal and noxious substance: trace; treated water quality is required: bod520mg/l; ss20mg/l; n20mg/l; p1mg/l; according to the designing requirement and thought of looking for novelty: the content of nitrogen andphosphorus are on the high side in this project water quality,so it shoud be dealed with,while get rid of bod5 and ss .we adopt and use a kind of craft,which is a comparatively extensive denitrification crafts at present, namely, 3 ditch type oxidizing craft. the advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , totally suitable for reality originally designeds purpose. its main structures includ gate well , grid , sewage pumping house , earate and sinking sand pool , oxidizing ditch , contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the computer lab etc. this design have adopted the denitrification craft and equipment of good performance, and the procedure is simple, management is convenient, do not need to add the first sinking pool,the second sinking pool, digestive system .reducing building and operating expenses, realizing automation totally at the same time, easy to manage, making the treated water reach sewage discharge standard , accomplish the rational utilization of water resource. keywords: types of three ditch oxidizing ditch , grid, concentration pool, pumping house ,new craft第一部分 說(shuō)明書(shū)一、 設(shè)計(jì)原始資料（一）概況：天津市是我國(guó)直轄市之一，隨著人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，水污染越來(lái)越嚴(yán)重，為了防止水污染，治理環(huán)境，造福人民，根據(jù)城市總體規(guī)劃，決定在該市某區(qū)興建污水處理廠(chǎng)一座。該污水處理廠(chǎng)是天津的重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一，服務(wù)面積約為40萬(wàn)平方公里,服務(wù)人口25萬(wàn)人。污水由生活污水、工業(yè)廢水組成。工業(yè)廢水在排入城市管網(wǎng)前要求進(jìn)行無(wú)害化處理。服務(wù)區(qū)居住建筑有較完善的給排水衛(wèi)生設(shè)備，排水體制采用完全分流制。廠(chǎng)區(qū)地形平坦，污水廠(chǎng)地面標(biāo)高位20m。水廠(chǎng)坐標(biāo)定位：西南：a=0.000m， b=0.000m; 東北：a=360.00m,b=260.00m（二）設(shè)計(jì)原始資料：1、水量資料：設(shè)計(jì)人口：25萬(wàn)人污水量標(biāo)準(zhǔn)：130升/人日職工總?cè)藬?shù)：10萬(wàn)人職工生活污水標(biāo)準(zhǔn)：40升/人班工業(yè)生產(chǎn)污水量： 3萬(wàn)米3/日市政及公共建筑污水量：0.85萬(wàn)米3/日混合污水量變化系數(shù):k日=1.15 k總=1.32、混合污水水質(zhì)資料： 懸浮物（ss）：200mg/l 五日生化需氧量（bod5）：200mg/l 化學(xué)需氧量（codcr）：400mg/l 總氮（n）：40mg/l 總磷（p）：4.0mg/l 重金屬及有毒物質(zhì)：微量 處理后的水質(zhì)要求： bod520mg/l ss20mg/l n15mg/l p1mg/l3、氣象資料：（1） 氣溫年平均12.2夏季平均29冬季平均-13歷年最高39.7歷年最低-22.9（2） 降雨量年平均569.9mm, 日最大250mm（3） 相對(duì)濕度歷年平均65% 歷年最大70% 歷年最小58%（4） 主導(dǎo)風(fēng)向冬季：偏西北為主 夏季：偏東南為主（5） 冰凍期：120日4、工程地質(zhì)資料：（1） 土壤類(lèi)型；粘土（2） 土壤承載力：0.15mpa（3） 設(shè)計(jì)地震烈度：8度5、水文資料 （1）河流水文資料 最高水位17.5m 正常水位16.0m 最低水位14.0m(2 ) 地下水水位15m（3）土壤冰凍深度546、污水處理廠(chǎng)進(jìn)廠(chǎng)污水干管數(shù)據(jù)：管內(nèi)底標(biāo)高：17.5m， 管徑1200mm， 充滿(mǎn)度0.75 二、工藝的確定（一）污水處理工藝流程泵污水 閘門(mén)井 中格柵 集水井 格柵 沉砂池 溢流 河流(水體) 排渣 排渣 排砂 氧化溝 消毒池 排放或深度處理（二）污泥處理工藝流程污泥污泥濃縮池機(jī)械脫水最終處置（三）方案的選定方案一:格柵 平流沉砂池 輻流式沉淀池 普通曝氣池 輻流沉淀池 消毒池 排放方案二:格柵 曝氣沉砂池 輻流式初沉池 曝氣池(a2/o工藝) 輻流式沉淀池 消毒池 排放方案三:格柵 曝氣沉砂池 三溝式氧化溝 消毒池 排放（四）方案比較: a2/o工藝和普通活性污泥法雖然都具有一定的脫氮除磷效果,但構(gòu)筑物太多,且工藝復(fù)雜,氧化溝占地面積少,構(gòu)筑物少,且同樣能達(dá)到很好的處理效果,結(jié)合本廠(chǎng)自身情況和水質(zhì)要求,氧化溝的優(yōu)點(diǎn)更為突出。 平流沉砂池截留的沉砂中夾雜著一部分有機(jī)物容易產(chǎn)生厭氧分解，后續(xù)工作復(fù)雜且進(jìn)水流量不穩(wěn)定時(shí)沉淀不均勻，而曝氣沉砂池通過(guò)曝氣裝置沉砂，所得的沉砂不易腐敗，易于脫水，防止污水厭氧分解，故采用曝氣沉砂池。 氧化溝是新工藝，但發(fā)展很快，它除了和其他處理工藝一樣，能很好的去除bod5 和ss外，脫氮除磷效果顯著，同時(shí)比起其他工藝還有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)，如：基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)，本工藝采用的是三溝式氧化溝，無(wú)初沉池、二沉池、回流設(shè)施和污泥消化系統(tǒng)等，使管理和運(yùn)行更為簡(jiǎn)單，大大節(jié)省了成本。經(jīng)上述比較，無(wú)論是從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上考慮，本工程以利用三溝式氧化溝的污水處理廠(chǎng)工藝方案為最佳方案。三、 總平面布置 本污水廠(chǎng)地址東西向長(zhǎng)約360米，南北向長(zhǎng)約260米，占地面積約為93600平方米，廠(chǎng)區(qū)整體布局緊湊，根據(jù)城市污水處理工藝流程的設(shè)計(jì)，各建、構(gòu)筑物從東向西布置，東側(cè)集水井與市區(qū)排水總管銜接，達(dá)標(biāo)排水由北側(cè)總排水口檢查井排入河流。 處理廠(chǎng)東西南北四個(gè)方向圍墻距馬路4m。處理廠(chǎng)的主要出入口設(shè)在南側(cè)，北側(cè)還有一個(gè)側(cè)出口，便于處理廠(chǎng)的貨物運(yùn)輸和消防車(chē)的出入，同時(shí)也便于污泥外運(yùn)，口便于站區(qū)內(nèi)綠化采用點(diǎn)線(xiàn)面結(jié)合布置方式，曝氣調(diào)節(jié)池上覆土并種植草坪，圍墻內(nèi)及各構(gòu)筑物周邊充分利用空隙種植花卉。四、 廠(chǎng)區(qū)豎向設(shè)計(jì) 廠(chǎng)區(qū)自然地面絕對(duì)標(biāo)高為20.0米，廠(chǎng)內(nèi)地面0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高20.0米，站區(qū)室內(nèi)標(biāo)高高于路面0.10米。 為預(yù)防暴雨季節(jié)集水，廠(chǎng)區(qū)內(nèi)設(shè)雨水口及雨水管道。暴雨時(shí)雨水沿地面自然徑流匯入廠(chǎng)區(qū)路邊雨水口，排至廠(chǎng)外。五、污水處理構(gòu)筑物的說(shuō)明1.計(jì)量裝置 在處理站總進(jìn)口處設(shè)三臺(tái)超聲波流量計(jì)，用于測(cè)定來(lái)水流量。2.閘門(mén)井 為使污水在出現(xiàn)故障時(shí)能夠超越所有的構(gòu)筑物，在進(jìn)入格柵井前設(shè)置閘門(mén)井。 主要設(shè)計(jì)參數(shù)：qmax=1128.47l/s 污水處理廠(chǎng)進(jìn)廠(chǎng)干管采用鋼筋混凝土圓管，直徑為1200，充滿(mǎn)度0.75，管內(nèi)底標(biāo)高17.500米， 閘門(mén)井尺寸：（長(zhǎng)寬高）lbh=4m4m3m 閘門(mén)型號(hào)：選用hzy-1200圓形弧面鑄鐵閘門(mén) 一臺(tái) 起閉機(jī)選用xlq型手電兩用螺桿式起閉機(jī)。 半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。3.中格柵 為了截流較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行，在進(jìn)水泵房前設(shè)置格柵。格柵分為兩個(gè)，一個(gè)中格柵，一個(gè)細(xì)格柵。（1）設(shè)計(jì)流量： qmax=1.128m3/s,k總=1.3。（2）柵前水深h=0.8m 過(guò)柵流速v=0.9m/s 柵條間隙寬度e=0.02m 格柵傾角=60 格柵的選用：型號(hào)hg-1000型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)，兩組。（3）地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（4）格柵的運(yùn)行根據(jù)柵前后水位差控制。（5）格柵尺寸：lb =3.78m3.03m4.污水泵房主要設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）設(shè)計(jì)流量：qmax=1128l/s（2）泵房形式：方形泵房，半地下式（3）泵房尺寸：21m12m6.5m（4）污水提升泵： 型號(hào)：14sh-28型臥式離心泵 流量：q=380l/s 揚(yáng)程：12米 臺(tái)數(shù)：3用1備（5）水泵工作由集水井中水位自動(dòng)控制5.細(xì)格柵為了減輕沉砂池負(fù)擔(dān)，在沉砂池前設(shè)置細(xì)格柵主要設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）設(shè)計(jì)流量：qmax=1128l/s（2）柵前水深h=0.9m 過(guò)柵流速v=0.9m/s 柵條間隙寬度e=0.005m 格柵傾角=60 格柵的選用：選用機(jī)械清渣格柵兩組。（3）地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（4）格柵的運(yùn)行根據(jù)柵前后水位差控制。（5）格柵尺寸：lb =4.65m6.09m6.曝氣沉砂池功能是去除比重較大的無(wú)機(jī)顆粒，以及減輕機(jī)械、管道的磨損及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）設(shè)計(jì)流量：qmax=1128l/s（2）尺寸大小：lbh=18m4.9m3.33m（3）曝氣方式：穿孔管曝氣，干管管徑150mm,豎管和橫支管管徑均為100，橫支管上裝有12dn13小支管向下交叉打孔5，孔距50。（4）鼓風(fēng)機(jī)的選擇：t30型軸流通風(fēng)機(jī)2臺(tái)（一用一備） 機(jī)號(hào)：21/2 壓力：0.8m水柱 配套電機(jī)型號(hào)：a25632 功率0.12kw7.配水井（接觸池前設(shè)一組）接觸池前的配水井收集氧化溝出水，集中流向下一個(gè)構(gòu)筑物。尺寸大?。褐睆絛=2.5m, 深度h=3m8.氧化溝氧化溝脫氮除磷工藝，正適合本處理廠(chǎng)的處理要求。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）設(shè)計(jì)流量:qmax=1128l/s（2）污泥回流比：r=65%（3）組數(shù)：2組（4）每組氧化溝尺寸：lbh=156m60m3.23m 每組3個(gè)溝（5）池體結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)9.接觸消毒池為了殺死水中可能存在的病原菌，在進(jìn)入用水對(duì)象前要進(jìn)行消毒處理。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）設(shè)計(jì)流量：qmax=1128l/s（2）設(shè)計(jì)接觸時(shí)間：30分鐘（3）尺寸大?。簂bh=30m20m3.5m 分為3個(gè)廊道 10.加氯間 投加液氯進(jìn)行消毒、加氯量按8mg/l設(shè)計(jì)，加氯間平面尺寸12m9m,分為三部分：氯瓶間、加氯機(jī)間和值班室。加氯間內(nèi)設(shè)有2臺(tái)真空加氯機(jī)（一用一備）其它附屬設(shè)備，根據(jù)余氯信號(hào)和流。氯瓶間內(nèi)設(shè)置漏氯報(bào)警儀。 11.回流和剩余污泥泵房 主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：qmax=1128l/s （1） 污泥回流提升泵：型號(hào)：lxb900型潛水排污泵 臺(tái)數(shù)：2臺(tái)（一用一備） 流量：7250m3/h 揚(yáng)程：22m （2） 剩余污泥提升泵：型號(hào)：50qw18-15型潛水排污泵 臺(tái)數(shù)：2臺(tái)（一用一備） 流量：1.98m3/h 揚(yáng)程：25m （3） 污泥泵房尺寸：lbh=18m12m8m 半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 （4） 起重機(jī)選用dx型電動(dòng)單梁起重機(jī)，起重量3噸，跨度9米。12.污泥濃縮池 降低污泥含水率，以減少處理體積及處理成本。 （1）形式：圓形輻流式連續(xù)流重力濃縮池 （2）剩余污泥量：567.3m3/d,含水量率:1=99.2%,污泥濃度為:4/m3, （3）固體通量：m=24kg/(d) （4）池?cái)?shù)：2座 （5）直徑：d=12.4m 總高h(yuǎn)=3.0m （6）污泥濃縮時(shí)間24h （7）濃縮后污泥量：151.28m3/d 污泥濃度38.1g/l,含水率p2=97% （8）主要設(shè)備：帶有豎向柵條的中心轉(zhuǎn)動(dòng)濃縮機(jī) 型號(hào)ng11.3-d13.污泥貯泥池主要設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）尺寸大?。簂bh=9m6m4m （2）貯泥池中設(shè)2臺(tái)qw潛水排污泵，將污泥提升到消化池進(jìn)行消化處理。（3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。14.污泥脫水機(jī)房將消化后的污泥進(jìn)行機(jī)械脫水，進(jìn)一步降低其含水率，成泥餅后外運(yùn)。（1）機(jī)房尺寸：lbh=24m12m5m （2）污泥脫水機(jī)：型號(hào)：dyq2000c型帶式壓榨過(guò)濾機(jī)。 臺(tái)數(shù)：2臺(tái)（1用1備）（3）泥餅含水率：6875%15.計(jì)量設(shè)備和超越管的位置為了提高污水廠(chǎng)的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，并積累技術(shù)資料，以總結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，為今后處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)提高可靠的數(shù)據(jù)，必須設(shè)置計(jì)量設(shè)備，正確掌握污水量、污泥量、空氣量，以及動(dòng)力消耗等。 在接觸池后設(shè)置污水計(jì)量設(shè)備，在污泥管道上設(shè)置污泥計(jì)量設(shè)備。計(jì)量設(shè)備均采用超聲波流量計(jì)，該流量計(jì)不增加管道水頭損失，不易堵塞，且構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。必須在壓力流狀態(tài)下工作。在閘門(mén)井、氧化溝及接觸池前均設(shè)置超越管，以便在發(fā)生事故時(shí)，污水能超越構(gòu)筑物直接進(jìn)入水體。16.其他綜合樓、食堂等經(jīng)常有人工作的建筑物布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上方向，即東南。廠(chǎng)區(qū)內(nèi)的主要道路定為9米，其它道路為4米。在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)安排充分的綠化地帶，并設(shè)計(jì)噴泉、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、職工宿舍、食堂、浴室等，為工作人員提供一個(gè)優(yōu)美舒適的環(huán)境。第二部分 計(jì)算書(shū)主要構(gòu)筑物的計(jì)算一、廠(chǎng)設(shè)計(jì)流量平均流量q=250000130+10000040+30000000+8500000=7500000l/d=75000 m3/d=868.06l/s最高日污水量:qd=qkd=750001.15=86250m3/d=998.26l/s最高日最高時(shí)污水量:qh=qkz=750001.3=97500m3/d=1128.47l/s二、 閘門(mén)井為使污水處理在出現(xiàn)故障時(shí)能夠超越所有構(gòu)筑物，在進(jìn)入格柵井前設(shè)置閘門(mén)井。尺寸：lbh=443三、中格柵 qmax=qh=1128.47l/s=1.128m3/s 設(shè)柵前水深h=0.8m，過(guò)柵流速取v=0.9m/s，用中格柵、柵條間隙e=20mm，格柵安裝傾角=60 柵條的間隙數(shù)n=qmax(sin)1/2/2ehvx=1.128(sin60)1/2/(2200.80.910-3)=27.728 柵槽的寬度 設(shè)柵條寬度s=0.01m b=s(n-1)+en=0.01(34-1)+0.0234=1.01m 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠寬b1=0.8m，漸寬部分展開(kāi)角1=20，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.88m/s l1=(b1-b2)/2tg1=(1.01-0.8)/2tg20=0.288m0.29 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 l2=l1/2=0.29/2=0.15m 通過(guò)格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，取k=3h1=(s/e)4/3v2sink/2g=2.42(0.01/0.02) 4/30.92sin603/29.81=0.103m 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，柵前槽高h(yuǎn)1=h+h2=0.8+0.3=1.1m h=h+h1+h2=0.8+0.103+0.3=1.203m 柵槽總長(zhǎng)度、寬度 l=0.6+0.6+l1+0.5+h1/tg+1.0+l2=2.7+0.29+1.1/tg60+0.15=3.78m b0=3b=1.013=3.03m 每日柵渣量 取w1=0.05m3/103m3 w=qmaxw186400/(k總1000)=1.1280.0586400/(1.351000)=3.75m3/d0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣。 用鋼絲繩式格柵除污機(jī)（兩臺(tái)）型號(hào)sg-1000四、細(xì)格柵 設(shè)柵前水深h=0.8m，過(guò)柵流速取v=0.9m/s，柵條間隙e=5mm，格柵安裝傾角=60 柵條的間隙數(shù) n=qmax(sin)1/2/2ehv=1.128(sin60) 1/2/(20.0050.80.9)=136 柵槽寬度設(shè)柵條寬s=0.01m b=s(n-1)+en=0.01(136-1)+0.005136=2.03m 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠寬b1=1.4m，漸寬部分展開(kāi)角1=20，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.50m/sl1=(b-b1)/2tg1=(2.03-1.4)/2tg20=0.87m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2=l1/2=0.87/2=0.44m 通過(guò)格柵的水頭損失 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，取k=3h1=(s/e)4/3v2sink/2g=2.42(0.01/0.005)4/30.923sin60/29.81 =0.65m 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，柵前槽高h(yuǎn)1=h+h2=0.8+0.3=1.1mh=h+h1+h2=0.8+0.65+0.3=1.75m 柵槽總長(zhǎng)度、寬度l=0.6+0.6+l1+0.5+h1/tg+1.0+l2 =2.7+0.87+1.1/tg60+0.44=4.65mb0=3b=32.03=6.09m 每日柵渣量 取w1=0.09m3/103m3w=qmaxw186400/1000k總=1.1280.0986400/（1.31000） =6.75m3/d0.2m3/d 機(jī)械清渣選用鋼絲繩式格柵除污機(jī)（兩臺(tái)） sg-2500 五、曝氣沉砂池（一座） 池子總有效容積設(shè)t=3min v=qmaxt60=1.128360=203.04m3 水流斷面積設(shè)v1=0.1m/sa=qmax/ v1=1.128/0.1=11.28m2 池總寬度設(shè)h2=2.3m b=a/h2=11.28/2.3=4.9m 每格池子寬度設(shè)n=2格 b=b/n=4.9/2=2.45m b/h2=2.45/2.3=1.07介于1.01.5之間(符合規(guī)定) 池長(zhǎng) l=v/a=203.04/11.28=18m 每小時(shí)所需空氣量設(shè)d=0.2m3/m3q=dqmax3600=0.21.1283600=812.16m3/h 排砂采用泵吸式排砂機(jī)排除砂斗尺寸為：設(shè)空氣擴(kuò)散裝置距池底約0.75m，斗底寬a1=0.35m，斗壁與水平面的傾角為60，斗高h(yuǎn)4=0.45m，沉砂斗上口寬：a2=2h4/tg55+a1=20.45/tg60+0.35=0.81m 設(shè)池底坡度為0.2坡的砂斗 h3=0.2(b-a2-h0/tg55+h4/tg55) =0.2(2.45-0.81-0.75/ tg60+0.5/ tg60) =0.28m 沉砂池總高度設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3mh=h1+h2+h3+h4=0.3+2.3+0.28+0.45=3.33m六、氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用t型三溝交替式氧化溝系統(tǒng)，沉砂池來(lái)水經(jīng)過(guò)配水井進(jìn)入溝內(nèi)，每溝之間相互連通，兩側(cè)溝上設(shè)有啟閉式可調(diào)堰，剩余污泥一般從中間排放，其具體運(yùn)行分為六個(gè)階段一個(gè)運(yùn)行周期，每周期歷時(shí)8小時(shí)。 第一階段：污水進(jìn)入溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)行，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)行，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn)，溝內(nèi)出水堰關(guān)閉，溝內(nèi)出水堰開(kāi)啟并排水，該階段中，溝為缺氧區(qū)，只推動(dòng)不曝氣，反硝化脫氮在此溝進(jìn)行，溝為曝氣區(qū)，溝為沉淀區(qū)，進(jìn)行泥水分離（該階段歷時(shí)1.5h）。第二階段：污水進(jìn)入溝，溝和溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷均高速運(yùn)行，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn)，溝出水堰仍關(guān)閉，溝出水堰仍開(kāi)啟并排水，在該階段，溝為悶曝氣溝，溝為沉淀區(qū)（該階段歷時(shí)1.5h）第三階段：污水仍進(jìn)入溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn)，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷繼續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷仍停轉(zhuǎn)，溝出水堰仍關(guān)閉，溝出水堰仍開(kāi)啟并排水，在該階段中，溝為靜沉區(qū)，溝為曝氣區(qū)，溝為沉淀區(qū)（該階段歷時(shí)為1.0h）第四階段：污水改為進(jìn)入溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷仍停止，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)轉(zhuǎn)，溝出水堰開(kāi)啟并排水，溝出水堰關(guān)閉，在該階段中溝為沉淀區(qū)，溝為曝氣區(qū)，溝為缺氧區(qū)（該階段歷時(shí)1.5h）第五階段：污水改為進(jìn)入溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷繼續(xù)停轉(zhuǎn)，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷繼續(xù)高速曝氣，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷亦改為高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溝出水堰仍開(kāi)啟并排水，溝出水堰仍關(guān)閉，在該階段中，溝為沉淀區(qū)，溝為曝氣區(qū)，溝為悶曝區(qū)，該階段歷時(shí)1.5h第六階段：污水仍進(jìn)入溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷繼續(xù)停轉(zhuǎn)，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷繼續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn)，溝出水堰開(kāi)啟并排水，溝出水堰仍關(guān)閉，在該階段中，溝為沉淀區(qū)，溝為曝氣區(qū)，溝為靜沉區(qū)，該階段歷時(shí)1.0ht型氧化溝硝化與反硝化運(yùn)行程序 以上運(yùn)行程序總結(jié)為下表:表1 六階段反硝化運(yùn)行程序溝號(hào)階段歷時(shí)（1）（2）（3）（4）（5）（6）1.51.51.01.51.51.0溝轉(zhuǎn)刷狀態(tài)低高停停停停出水堰關(guān)關(guān)關(guān)開(kāi)開(kāi)開(kāi)是否出水進(jìn)否否否否否工作狀態(tài)缺氧悶曝靜沉沉淀沉淀沉淀溝轉(zhuǎn)刷狀態(tài)高高高高高高出水堰是否出水否是是否是是工作狀態(tài)曝氣曝氣曝氣曝氣曝氣曝氣溝轉(zhuǎn)刷狀態(tài)停停停低高停出水堰開(kāi)開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)關(guān)是否出水否否否進(jìn)否否工作狀態(tài)沉淀沉淀沉淀缺氧悶曝靜沉 由表得出,溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷每隔5h低速運(yùn)行1.5h,高速運(yùn)行1.5h,循環(huán)開(kāi)停,溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷一直處于高速工作狀態(tài),溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷亦每隔5h低速運(yùn)行1.5h,高速運(yùn)行1.5h,循環(huán)開(kāi)停,溝出水堰每隔4h開(kāi)啟4h,依此循環(huán),溝出水堰亦每隔4h開(kāi)啟4h,循環(huán)開(kāi)停,溝進(jìn)水閥每隔6.5h開(kāi)1.5h,溝進(jìn)水閥門(mén)每隔1.5h開(kāi)2.5h,溝進(jìn)水閥門(mén)每隔6.5h開(kāi)1.5h,以上程序均為定時(shí)開(kāi)停,極易實(shí)現(xiàn)自控。 確定混合液污泥濃度（x）取ns=0.1 查圖附錄4-7，svi值為120，對(duì)此r=1.2，r=65%，代入各值得 x=rr106/(1+r)svi=0.651.2106/1.65120=3939.394000mg/l 氧化溝總?cè)莘e（v）計(jì)算 污泥濃度為4000mg/l，污泥齡c=15d kd=0.05;查圖8.11,c=15d時(shí),y=0.56 去除的bod5濃度cr原污水的bod5值s0為200mg/l，處理水中的bod5=20mg/l cr=200-20=180mg/l 碳氧化、氮消化區(qū)容積v1計(jì)算v1=yqlrc/x(1+rdc)=0.569750018015/4000(1+0.0515)=21060m3 反消化區(qū)脫氮量w計(jì)算w=進(jìn)水總氮量-（隨剩余污泥排放的氮量+隨水帶走的氮量） 即 w=q平(n0-ne)-0.124yqlrwkg/d=75000(40-15)/1000-0.1240.5697500780/1000=656.38 反消化區(qū)所需污泥量取反消化速率von=0.026(kgno3-n)/kgmlssd)gkg=656.33/0.026=25243 反消化區(qū)容積v2=g/x=25243/4000/1000=6310.86310m3 澄清沉淀區(qū)容積三溝式氧化溝二條邊可以輪換作沉淀用 氧化溝總?cè)莘ev=(v1+v2)/k=(21060+6310)/0.55=49763.649764m3氧化溝分兩組，則每組三溝式氧化溝容積為v/2=vv=49764/2=24882 m3氧化溝水深取h=2.73m，則每組氧化溝平面面積為s1=v/h=24882/2.73=9102m2三溝中每條溝的平面面積為s11=s1/3=9102/3=3034m2取氧化溝為矩形斷面，且單溝寬20m，則單溝直線(xiàn)段長(zhǎng)度為l1=(3034-3.14102)/20=136m 平面尺寸如下圖 剩余污泥量的計(jì)算xw=yq平lr/(1+kdc)=0.5675000180/(1+0.0515)1000 =4320kg/d濕污泥量：qs=xw/1000(1-p)=4320/1000(1-0.992)=540 m3/d=22.5 m3/h取含水率p=99.2%水力停留時(shí)間th=24v/q=2449764/97500=12.3h 在（1024）之間 所以符合 污泥負(fù)荷ns=q(l0-le)/vxv=97500(200-20)/49764400075%=0.118kgbod5/(kgmlssd) 在0.050.15之間 符合要求 最大需氧量計(jì)算 o2=aqlr+bnr-bnd-cxw =aqlr+bq(nk0-nke)-0.12xw-bq(nk0-nke-noe)-0.12xw0.56 -cxw =1.47975000.18+4.697500(0.04-0)-0.124320-4.6 97500(0.04-0-0.015)-0.1243200.56-1.424320 =30275.9kg/d七消毒池 加氯量確定采用加氯量為8mg/l，則 m泵=1128.47886400/1000000=780kg/d 混合池的計(jì)算接觸時(shí)間取30min，接觸池的容積為1128.473060/1000=2031.25m3 尺寸20303.5(m3) 加氯消毒設(shè)備污水的二級(jí)處理加氯消毒一般采用季節(jié)性加氯，在夏季污水污染嚴(yán)重時(shí)加氯消毒。本工程選用zj-1型加氯機(jī)2臺(tái)，氯庫(kù)共存氯15天，需要30個(gè)氯瓶；另外，設(shè)1專(zhuān)用水池為氯瓶降溫和安全之用。八、污水計(jì)量設(shè)備 為了提高污水廠(chǎng)的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，積累技術(shù)資料，應(yīng)準(zhǔn)確掌握污水量的變化情況，測(cè)量污水流量的設(shè)備和裝置要求應(yīng)當(dāng)是水頭損失小，精度高，操作簡(jiǎn)單且不易沉淀雜物，本設(shè)計(jì)中采用巴式計(jì)量槽，污水量測(cè)量測(cè)定范圍在0.2501.800 m3/s之間，主要部位尺寸如下： w=0.90m b=1.65m a=1.683 2a/3=1.122 c=1.20m d=1.56m h1=0.76m h2=0.53m 測(cè)量計(jì)算公式為 q=2.152h11.566 式中 q流量（m3/s） h1上游水深（m）d=1.2w+0.48=1.20.9+0.48=1.56m c=w+0.3=0.9+0.3=1.2m b=0.5w+1.2=0.50.9+1.2=1.65m 總長(zhǎng)l=b+0.6+0.9=1.65+0.6+0.9=3.15m九污水濃縮池 本設(shè)計(jì)污泥濃縮池采用2座圓形輻流式濃縮池，設(shè)有刮泥設(shè)備，采用周邊傳動(dòng)，周邊線(xiàn)速度為2.0m/min。濃縮池設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如右圖所示。 濃縮污泥量的計(jì)算x=xw=4320kg/d qs=x/(fxr) xr=（r+1）x/r=(1+0.65)4000/0.65=10153.8 f=0.75qs=4320/(0.7510.1538)=567.3m3/d含水率p1=99.2% 污泥濃度為10.1538g/l濃縮后，含水率為p2=97% 則（100-p2）/(100-p1)=c2/c1 c2=c1(100-p2)/(100-p1)=(100-97)10.1538/(100-99.2)=38.1g/l 濃縮池的直徑采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力濃縮池，濃縮污泥固體通量 m取1kg/(m2h)=24kg/(m2d)，濃縮池的面積a=qc/m=567.310.1538/24=240.1m2 采用2個(gè)污泥濃縮池 每個(gè)池面積為a/2=240.1/2=120.05m2，則濃縮池直徑 d=（4120.05）1/2/=12.8m 濃縮池工作部分高度h2 取污泥濃縮時(shí)間t=24h，則 h2=tq/24a=24567.3/(24240)=2.4m 超高h(yuǎn)1 h1取0.3m 緩沖層高h(yuǎn)3 h3取0.3m 濃縮池總高度h h=h1+h2+h3=2.4+0.3+0.3=3.0m 濃縮后污泥體積 v2=q(1-p1)/(1-p2)=567.3(1-0.992)/(1-0.97)=151.28m3/d 排泥斗的計(jì)算h4=(12.4-2.4)0.1/2=0.5m h5=1.20mv1=h4s1+(s1s2)1/2+s2/3=0.56.22+(6.21.2)1/2+1.22/3=22.3m3 v2= h5s1+(s1s2)1/2+s2/3=1.21.22+(1.20.5)1/2+0.52/3=3.1m2 各種管道的確定進(jìn)泥管采用d=300mm，排泥也采用d=300mm，排上清液采用d=200mm十、貯泥池 采用矩形貯泥池,貯存來(lái)自初濃縮池的污泥量。 濃縮池排出含水率p2=97%的污泥151.28m3/d設(shè)一座貯泥池，設(shè)貯泥池的貯泥時(shí)間t=1d，池高h(yuǎn)2=3.5m，則貯泥池表面積f為f=q/h2=151.281/3.5=43.2 m2設(shè)貯泥池寬b=6米，長(zhǎng)l=9米。貯泥池底部為斗形，下底為1.01.0，高度h3 =2m,設(shè)超高h(yuǎn)1 =0.5m,則貯泥池的總高h(yuǎn)為 h= h1 +h2 + h3 =0.5+3.5+2=6.0m十一、其他構(gòu)筑物的計(jì)算1. 鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房主要提供曝氣沉砂池曝氣所需的空氣。鼓風(fēng)機(jī)房的設(shè)計(jì)計(jì)算是根據(jù)空氣量和空氣壓力確定鼓風(fēng)機(jī)的大小，然后據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的大小確定鼓風(fēng)機(jī)房的大小，同時(shí)也得考慮防噪聲的影響。鼓風(fēng)機(jī)采用lg60型空壓機(jī)2臺(tái)，該型空壓機(jī)風(fēng)壓50kpa，風(fēng)量60m3/min。正常條件下，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。鼓風(fēng)機(jī)和電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要冷卻，設(shè)冷卻水泵2臺(tái)（1臺(tái)備用），冷卻塔1座（冷卻循環(huán)水使用）。2. 配水井的計(jì)算設(shè)在配水井的流速為v=0.3m/s，qmax=1.128m3/sd2v/4=qd=4q/v1/2=41.128/0.33.141/2=2.19m2.5m配水井直徑為2.5m。3. 污泥脫水機(jī)房 污泥脫水機(jī)房包括機(jī)械間、藥劑貯存間、值班控制室。機(jī)械間包括脫水機(jī)、皮帶輸送機(jī)、泥漿泵、污泥攪拌機(jī)、貯泥罐等。藥劑貯存間存污泥脫水前預(yù)處理所需要的藥劑。污泥脫水設(shè)備采用763-d型帶式壓濾機(jī)，共2臺(tái)，其中1用1備，每臺(tái)處理污泥能力為11 m3/h，每天工作20h。污泥運(yùn)輸設(shè)備采用td-75型皮帶輸送機(jī)1臺(tái)，帶寬800mm。軸壓型帶式壓濾機(jī)性能參數(shù)如下表所列。軸壓型帶式壓濾機(jī)性能參數(shù)進(jìn)水含水率/%聚合物用量污泥/%產(chǎn)泥能力/kg干污泥/（mh）泥餅含水率/%970.3250754. 廠(chǎng)內(nèi)給水排水以及道路廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)以及生活用水由市區(qū)給水管網(wǎng)引入d=100引水總管，分別接到各構(gòu)筑物內(nèi)，進(jìn)水總管設(shè)水表1個(gè)。 廠(chǎng)內(nèi)實(shí)行雨、污水完全分流制，廠(chǎng)內(nèi)污水經(jīng)泵提升以后進(jìn)入細(xì)格柵前的進(jìn)水閘門(mén)井內(nèi)，與城市污水一同處理；雨水不經(jīng)處理，直接排入廠(chǎng)外。廠(chǎng)內(nèi)道路完全成環(huán)壯，主干道寬9米，次干道寬4米，采用瀝青混凝土。十二、污水處理廠(chǎng)高程的計(jì)算 污水處理廠(chǎng)的水流依靠重力流動(dòng)，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭損失。水頭損失包括：水流通過(guò)各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；水流通過(guò)連接前后兩構(gòu)筑物的管渠（包括配水設(shè)備）的水頭損失 ，包括沿程與局部水頭損失；水流流過(guò)量水設(shè)備的水頭損失。選擇一條距離最長(zhǎng)、水頭損失最大的流程水利計(jì)算，并適當(dāng)留有余地，使實(shí)際運(yùn)行時(shí)能有一定的靈活性。以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量，計(jì)算水頭損失。廠(chǎng)內(nèi)地面標(biāo)高為20.0 m,河流最高水位為17.500m,在出水口處設(shè)一跌水井，跌水2.356m,使廠(chǎng)內(nèi)污水處理構(gòu)筑物埋深不至于太大。污水高程計(jì)算表序號(hào)管渠及構(gòu)筑物名稱(chēng)流量q/(ls-1)管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失/m水面標(biāo)高bh(d)()h/mi/v/ml-1l/m沿程局部構(gòu)筑物合計(jì)上游下游構(gòu)筑物1出水口至計(jì)來(lái)量堰112810001.02.61.561500.390.1240.51420.3719.856 2計(jì)量堰11280.230.2320.620.3720.4853計(jì)量堰至接觸池1