課程設(shè)計(jì).doc

課程設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)任務(wù)及概況1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 5萬噸城市污水處理廠初步設(shè)計(jì) 1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 1.1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊1-5 ，給排水設(shè)計(jì)規(guī)范，污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊，三廢設(shè)計(jì)手冊廢水卷。1.1.2.2 設(shè)計(jì)原則(1)執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家地方的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； (2)采用先進(jìn)可靠的處理工藝，確保經(jīng)過處理后的污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)； (3)采用成熟 、高效、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并設(shè)計(jì)較好的自控水平，以方便運(yùn)行管理； (4)全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調(diào)，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致；(5)妥善處理污水凈化過程中產(chǎn)生的污泥固體物，以免造成二次污染；(6)綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。 1.1.3設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)二級污水處理廠，進(jìn)行工藝初步設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)1.2.1設(shè)計(jì)水量污水的平均處理量為=2083=0.58；污水的最大處理量為=2708=0.75，污水的最小處理量為=1603=0.45?？傋兓禂?shù)為1.3，取日變化系數(shù)為1.2，時(shí)變化系數(shù)為1.1，。1.2.2設(shè)計(jì)水質(zhì)參照城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)水質(zhì)如表1.1所示。表1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)情況 項(xiàng) 目TN入水（）1602806345出水（）2020153去除率（%）87.592.976.293.31.3.3設(shè)計(jì)人口(1)按SS濃度折算： 式中：Css廢水中SS濃度為160mg/LQ平均日污水量為50000m3/d ass每人每日SS量，一般在40-65，取50則： (2)按濃度折算 式中：廢水中濃度為280mg/LQ 平均日污水量為50000m3/d每人每日BOD量，一般在2550，取40 則： 2 工藝設(shè)計(jì)方案的確定2.1方案確定的原則(1)采用先進(jìn)、穩(wěn)妥的處理工藝，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。(2)合理布局，投資低，占地少。(3)降低能耗和處理成本。(4)綜合利用，無二次污染。 (5)綜合國情，提高自動化管理水平。2.2污水處理工藝流程的確定2.2.1廠址及地形資料 污水處理廠擬用場地較平坦，生活污水將通過新建管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管低標(biāo)高為-4.50m，充滿度為0.5m。2.2.2氣象及水文資料常年平均氣溫16；極端溫度：最高40.3，最低-8。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋憾疚鞅憋L(fēng)，夏季東南風(fēng)，平均風(fēng)速2.3m/s。該污水廠的出水直接排入河流，最高洪水位（50年一遇）為3.0m，常水位為 -5.0m，枯水位為-7.0m。2.2.3可行性方案的確定城市污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。城市二級污水處理廠常用的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、AB法、氧化溝法、SBR法等等。下面對傳統(tǒng)活性污泥法和SBR法兩種方案進(jìn)行比較（工藝流程見圖2.1,2.2），以便確定污水的處理工藝。傳統(tǒng)活性污泥法的方案特點(diǎn)：(1)工藝成熟，管理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富；(2)曝氣時(shí)間長,吸附量大,去除效率高9095%；(3)運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定；(4)污泥顆粒大，易沉降;(5)不適于水質(zhì)變化大的水質(zhì)；(6對氮、磷的處理程度不高；(7)污泥需進(jìn)行厭氧消化，可以回收部分能源；SBR法的方案特點(diǎn)：(1)處理流程簡單，構(gòu)筑物少，可不設(shè)沉淀池；(2)處理效果好，不僅能去除有機(jī)物，還能有效地進(jìn)行生物脫氮；(3)占地面積小，造價(jià)低；(4)污泥沉降效果好； (5)自動化程度高，基建投資大；(6)適合于中小水量的污水處理工藝從上面的對比中我們可以得到如下結(jié)論：從工藝技術(shù)角度考慮，普通曝氣法和SBR法出水指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。但是，SBR法對自動化控制程度要求較高且處理規(guī)模一般小于10萬立方米/天，這與實(shí)際情況不符（污水廠自動化水平不高且本設(shè)計(jì)規(guī)模屬大型污水處理廠）。故普通曝氣法更適合于本設(shè)計(jì)對污水進(jìn)、出水水質(zhì)的要求（對P、N去除要求不高，水質(zhì)變化?。?，故可行性研究推薦采用普通曝氣法為污水處理廠的工藝方案。2.2.4工藝流程方案的確定 SBR法是間歇式活性污泥法或序批式活性污泥法的簡稱，相對于傳統(tǒng)活性污泥法，SBR法工藝是一種正處于發(fā)展、完善階段的技術(shù)，因?yàn)閺腟BR法的再次興起直至應(yīng)用到今天只不過十幾年的歷史，許多研究工作剛剛起步，缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)和方法以及成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。SBR法現(xiàn)階段在基礎(chǔ)研究方面、實(shí)踐應(yīng)用方面、工程設(shè)計(jì)方面仍存在問題。例如：SBR的適宜規(guī)模、合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)的選擇，建立完整的運(yùn)行維護(hù)和管理方法，運(yùn)行模式的選擇于設(shè)計(jì)方法脫節(jié)等等。污水工藝流程的確定主要依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對出水水質(zhì)和對污泥的處理要求來確定。本著上述原則，本設(shè)計(jì)選傳統(tǒng)活性污泥法作為污水處理工藝。圖2.1 傳統(tǒng)活性污泥法圖2.2 SBR法2.2.5污泥處理工藝流程 目前，污泥的最終處置有污泥填埋，污泥焚燒，污泥堆肥和污泥工業(yè)利用四種途徑。該廠的污泥主要來源于城市污水，完全可以再利用。只需在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理將重金屬去除，該廠的污泥用于農(nóng)業(yè)是完全可能的。目前暫時(shí)有困難，也可將污泥用于園林綠化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善處置。根據(jù)上述原則，決定污泥采用中溫厭氧二級消化，再經(jīng)機(jī)械脫水后運(yùn)出廠外處置，這時(shí)的污泥已基本實(shí)現(xiàn)了無害化，不會對環(huán)境造成二次污染。污泥消化產(chǎn)生的沼氣用于燒鍋爐和發(fā)電，熱量可滿足消化池污泥加熱需要，電能供本廠使用。2.3主要構(gòu)筑物的選擇2.3.1格柵格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計(jì)中在泵前和泵后各設(shè)置一道格柵。泵前為粗格柵，泵后為弧形細(xì)格柵。由于污水量大，相應(yīng)的柵渣量也較大，故采用機(jī)械格柵。柵前柵后各設(shè)閘板供格柵檢修時(shí)用，每個(gè)格柵的渠道內(nèi)設(shè)液位計(jì)，控制格柵的運(yùn)行。格柵間配有一臺螺旋輸送機(jī)輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸送出的柵渣經(jīng)螺旋運(yùn)輸機(jī)送入渣斗，打包外運(yùn)。粗格柵共有三座，兩座使用，一臺備用。柵前水深為0.4m，過柵流速0.9m/s,柵條間隙為20mm,格柵傾角為60。細(xì)格柵有四座，三臺使用，一臺備用。柵前水深為1.05m，過柵流速0.9m/s,柵條間隙為20mm,格柵傾角為60。2.3.2泵房 考慮到水力條件、工程造價(jià)和布局的合理性，采用長方形泵房。為充分利用時(shí)間，選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其優(yōu)點(diǎn)是啟動及時(shí)可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡便。泵房地下部分高6.2m，地上部分6.3m，共高12.5m。2.3.3沉砂池沉砂池的形式有平流式、豎流式、輻流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是沉砂中含有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池體的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向環(huán)流。其優(yōu)點(diǎn)：通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較??；同時(shí)還對污水起預(yù)曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點(diǎn) 。綜上所述，采用曝氣沉砂池。池子共有一座；尺寸：18m3m2m；有效水深為2m。2.3.4初沉池、二沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點(diǎn)。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運(yùn)行簡便，管理簡單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)在初沉池和二沉池都選用了輻流式沉淀池。 初沉池共有二座，直徑為27m，高為6.875m，有效水深為4m。為了布水均勻，進(jìn)水管設(shè)穿孔擋板，穿孔率為10%-20%，出水堰采用直角三角堰,池內(nèi)設(shè)有環(huán)形出水槽，雙堰出水。每座沉淀池上設(shè)有刮泥機(jī)，沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，周邊傳動排泥。二沉池九座，直徑為31m，高為5.975m，有效水深為m。也采用中心進(jìn)水，周邊出水，排泥裝置采用周邊傳動的刮吸泥機(jī)。其特點(diǎn)是運(yùn)行效果好，設(shè)備簡單。污泥回流設(shè)備采用型螺旋泵。2.3.5曝氣池 本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法（又稱普通活性污泥法），該法對BOD的處理效果可達(dá)90%以上。傳統(tǒng)活性污泥法按池形分為推流式曝氣池和完混合曝氣池。推流式曝氣特點(diǎn)是：廢水濃度自池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，廢水降解反應(yīng)的推動力較大，效率較高；推流式曝氣池可采用多種運(yùn)行方式；對廢水的處理方式較靈活；由于沿池長均勻供氧，會出現(xiàn)池首供氣不足，池尾供氣過量的現(xiàn)象，增加動力費(fèi)用的現(xiàn)象。完全混合式曝氣池的特點(diǎn)是：沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)；由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動力；曝氣池與沉淀池合建，不需要單獨(dú)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運(yùn)行管理；連續(xù)進(jìn)水、出水可能造成短路；易引起污泥膨脹；適于處理工業(yè)廢水，特別是高濃度的有機(jī)廢水。綜上，根據(jù)各自特點(diǎn)本設(shè)計(jì)選擇推流式活性污泥法。在運(yùn)行方式上，以推流式活性污泥法為基礎(chǔ)，輔以分段曝氣系統(tǒng)運(yùn)行。曝氣系統(tǒng)采用鼓風(fēng)曝氣，選擇其中的網(wǎng)狀微孔空氣擴(kuò)散器。共有6座曝氣池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池長為66m，高為5.7m，寬6m，有效水深為5.2m,污泥回流比R=30%。2.3.6接觸池城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)行消毒處理。液氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為Hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯氣投加量一般控制在1-5mg/L,接觸時(shí)間為30分鐘。接觸池 總長為83.34m，分3個(gè)廊道，每廊道長27.78m，寬4m2.3.7計(jì)量槽 為提高污水廠的工作效率和運(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)，為今后處理廠的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，設(shè)計(jì)計(jì)量設(shè)備，以正確掌握污水量、污泥量、空氣量以及動力消耗等。本設(shè)計(jì)選用巴式計(jì)量槽，設(shè)在污水處理系統(tǒng)的末端。2.3.8濃縮池濃縮池的形式有重力濃縮池，氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運(yùn)行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮適用于疏水性污泥或者懸濁液很難沉降且易于混合的場合，例如，接觸氧化污泥、延時(shí)曝起污泥和一些工業(yè)的廢油脂等。離心濃縮主要適用于場地狹小的場合，其最大不足是能耗高，一般達(dá)到同樣效果，其電耗為其它法的10倍。從適用對象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計(jì)采用重力濃縮池。形式采用連續(xù)式的，其特點(diǎn)是濃縮結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動力消耗小，運(yùn)行費(fèi)用低，貯存污泥能力強(qiáng)。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和排上清夜管。濃縮池一座，直徑為13米，濃縮時(shí)間14h。2.3.9消化池消化池的作用是使污泥中的有機(jī)物得到分解，防止污泥發(fā)臭變質(zhì)且其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計(jì)采用二級中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點(diǎn)是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。一級消化池二座，直徑為20m，消化溫度為35，二級消化池一座，且尺寸與一級相同。2.3.10污泥脫水 污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點(diǎn)是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設(shè)備有真空過濾脫水機(jī)、加壓過濾脫水機(jī)及帶式壓濾機(jī)等。本設(shè)計(jì)采用帶式壓濾機(jī)，其特點(diǎn)是：濾帶可以回旋，脫水效率高；噪音??；省能源；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場，使污泥自然干化。3污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)3.1格柵的計(jì)算3.1.1粗格柵選用兩個(gè)規(guī)格一樣的粗格柵，并列擺放，一臺工作，一臺備用。圖3.1 格柵示意圖3.1.2格柵的計(jì)算 (1) 柵條間隙數(shù)式中：柵條間隙數(shù)，個(gè)； 最大設(shè)計(jì)流量，=0.75；格柵傾角，取= 60；柵條間隙， ，粗格柵b=50100mm,取=0.05；柵前水深，取=0.6；過柵流速，取=0.9；生活污水流量總變化系數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書=1.3。則：(2) 柵槽寬度式中：柵條寬度，取0.01。則： =0.01（26-1）+0.0526=1.55(3) 通過格柵的水頭損失式中：設(shè)計(jì)水頭損失，；計(jì)算水頭損失，；重力加速度，取=9.8；系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用=3；阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；形狀系數(shù)，選用斷面為銳邊矩形的柵條取=2.42則： = = =0.013=0.03m(4) 柵后槽總高度 式中：柵前渠道超高，取=0.3。則： =0.6+0.03+0.3=0.93。(5) 柵槽總長度 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，；進(jìn)水渠寬，取=1.40；進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，取=20；柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，；柵前渠道深，.則：= =2.17m(6) 每日柵渣量 式中：柵渣量，W1=0.10.01， 粗格柵用小值，取=0.03。則： 宜采用機(jī)械清渣(7) 校核 式中：柵前水速，；最小設(shè)計(jì)流量，；A進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，；設(shè)計(jì)流量，取=0.58。 則： 在之間，符合設(shè)計(jì)要求。3.1.3選型選用型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)，其性能如表3.1所示。表3.1 粗格柵性能表項(xiàng) 目型 號 安裝角過柵水速 電機(jī)功率 性 能型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)600.9 1.53.2泵房3.2.1泵房的選擇選擇集水池與機(jī)械間合建的半地下矩形自灌式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作方便。 3.2.2泵的選擇及集水池的計(jì)算(1) 平均秒流量(2) 最大秒流量(3) 考慮3臺水泵，每臺水泵的容量為(4) 集水池容積，采用相當(dāng)于一臺泵6分鐘的容量集水池面積3.2.3揚(yáng)程估算(1) 集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差 =45-(35+2.00.75-0.03-2)=10.53其中：集水池有效水深，取； 出水管提升后的水面高程，?。?進(jìn)水管管底高程，取； 進(jìn)水管管徑，由設(shè)計(jì)任務(wù)書； 進(jìn)水管充滿度，由設(shè)計(jì)任務(wù)書； 經(jīng)過粗格柵的水頭損失，取h=0.03。由于資料有限,出水管的水頭損失只能估算，設(shè)總出水管管中心埋深0.9米，局部損失為沿線損失的30%，則泵房外管線水頭損失為0.558m。泵房內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為1.5米，考慮自由水頭為1米，則水頭總揚(yáng)程： Hz=1.5+0.558+10.53+1=13.588m。選用型污水水泵三臺，每臺，揚(yáng)程。集水池有效水深，吸水管淹沒深度，喇叭口口徑，取泵房地下部分高6.2m，地上部分6 .3m，共。 3.3細(xì)格柵3.3.1細(xì)格柵的計(jì)算：設(shè)兩臺機(jī)械格柵，一臺運(yùn)行，一臺備用。3.3.2格柵的計(jì)算(1) 柵條間隙數(shù) 式中：柵條間隙數(shù)，個(gè)；最大設(shè)計(jì)流量，=0.75；格柵傾角，取= 60；柵條間隙， ，取=0.01；柵前水深，取=0.8；（一般柵槽寬度B是柵前水深h的二倍）過柵流速，取=0.9；生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計(jì)任務(wù)書=1.3。則： ，取97個(gè)(2) 柵槽寬度 式中:柵條寬度，取0.01 。則：=0.01（97-1）+0.0197=1.93(3) 通過格柵的水頭損失 式中：設(shè)計(jì)水頭損失，； 計(jì)算水頭損失，；重力加速度，取=9.8；系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用=3；阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)；形狀系數(shù)，取=2.42（選用迎背水面均為半圓形的矩形柵條）；則： = = =0.093=0.27m(4) 柵后槽總高度 式中:柵前渠道超高，取=0.3。則：=0.8+0.27+0.3=1.37。(5) 柵槽總長度 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，；進(jìn)水渠寬，取=1.20；進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，取=20；柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，；柵前渠道深，。則：= =3.71m(6) 每日柵渣量 式中：柵渣量，W1=0.10.01， 細(xì)格柵用大值，取=0.07。則： 宜采用機(jī)械清渣(7) 校核 式中：柵前水速，；最小設(shè)計(jì)流量，；A進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，；設(shè)計(jì)流量，取=0.58。 則： v1在之間，符合設(shè)計(jì)要求。3.3.3選型選用型弧形格柵除污機(jī)，其性能如表3-2所示。表3.2 細(xì)格柵性能表項(xiàng)目圓弧半徑柵條組寬重 量安裝角過柵水速 電機(jī)功率 性能5001200600600.90.30.73.4沉砂池的計(jì)算3.4.1池體計(jì)算(1) 池體總有效體積V 式中：最大設(shè)計(jì)流量， t最大設(shè)計(jì)流量的運(yùn)行時(shí)間，min，一般為13min， 取t=2min則： (2) 水流斷面面積 式中：最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，一般為0.060.12m/s，取v=0.10m/s。則： (3) 池子總寬度 式中：設(shè)計(jì)有效水深，一般值為23m,取=2.5m。則： (4) 池子單格寬度 式中：池子分格數(shù)，個(gè)，取=1。則： 校核寬深比: b/=3/2=1.5,在1.01.5范圍內(nèi)，符合要求。(5)池體水流部分長度L 則： 校核長寬比：L/B=12/3=46.67m3 (12)校核徑深比:D/h=30/3=10在612之間,符合要求 3.5.2中心管計(jì)算(1) 進(jìn)水管直徑，取=600則：在0.91.2之間,符合設(shè)計(jì)要求。(2) 中心管設(shè)計(jì)要求 (3) 中心管直徑，取=1.5 則：在0.150.20之間，符合設(shè)計(jì)合理要求。(4) 設(shè)8個(gè)進(jìn)水孔，取則：(5) ，取則：(6) ，取則：在之間，符合設(shè)計(jì)要求。3.5.3出水堰的計(jì)算 (1) 出水堰采用直角三角堰過堰水深取 (2) 堰口流量：(3) 三角堰個(gè)數(shù) 個(gè)(4) 出水堰的出水流速取則：斷面面積(5) 取槽寬為0.5，水深為0.8，出水槽距池內(nèi)壁0.5則：(6) 出水堰總長 (7) 單個(gè)堰堰寬(8) 堰口寬0.14，堰口邊寬0.278-0.14=0.138(9) 堰高(10) 堰口負(fù)荷 在1.52.9之間，符合設(shè)計(jì)要求。3.5.4 出水水質(zhì)查給排水設(shè)計(jì)手冊2，經(jīng)初沉池、去除率分別取30%、55%。3.5.5 選型 選用ZBG-28型周邊傳動刮泥機(jī)兩臺，每座二沉池設(shè)一臺，其性能如表3.7所示。表3.7 型周邊傳動刮泥機(jī)性能表項(xiàng) 目池 徑電 動 機(jī)功 率滾 輪 與 軌 道型 式 推薦 池深（mm）性 能281.5鋼滾輪、鋼板軌道或膠輪、水磨石面300050003.6曝氣池 3.6.1池體計(jì)算 (1) 的去除率 符合要求 式中：的去除效率，%；進(jìn)水的濃度，取=200。(2) 污泥負(fù)荷率擬采用的BOD污泥負(fù)荷率為0.3kgBOD/（kgMLSSd），但為穩(wěn)妥，需加以校核，校核公式為： 式中：污泥負(fù)荷，；系數(shù)，取=0.0185；系數(shù)，一般為0.70.8，取=0.75。在0.20.4之間，符合設(shè)計(jì)要求。(3) 混合污泥濃度 式中：污泥體積指數(shù)，取=120；一般為（100150）mg/L污泥回流比，取=50%；考慮污泥在二沉池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，取=1.2；則：(4) 曝氣池容積 式中：進(jìn)水設(shè)計(jì)流量，取=。 (5)確定曝氣池各部位尺寸設(shè)2組曝氣池，每組容積為 取池深h=4.2m，則每組曝氣池面積為取池寬8m,B/h=1.91,介于12之間，符合規(guī)定，擴(kuò)散裝置可設(shè)在廊道的一側(cè)。池長 符合規(guī)定L（510）B (6)設(shè)三廊道式曝氣池，單廊道長L1=，取L=66m, 介于5070之間，合理。 取超高0.5m，則池總高度為H=0.5+h=4.7m 3.6.2曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算(1) 曝氣池平均需氣量 式中：氧化每公斤需氧公斤數(shù)，取 ；污泥自身氧化需氧率，?。蝗コ臐舛?，；混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，。則：(2) 最大需氧量 式中：變化系數(shù)，取=0.2。則： (3) 每日去除的量 (4) 則去除每千克的需氧量 (5) 最大需氣量與平均需氧量之比3.6.3供氣量 本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，距池底0.2，淹沒深度5.0，計(jì)算溫度定為30。查得水中溶解氧的飽和度，。(1) 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力 式中：空氣大氣壓力，取； 曝氣頭在水面以下造成的壓力損失，；曝氣裝置處絕對壓力，。則： (2) 空氣離開水面時(shí)氧的百分比 式中：曝氣池逸出氣體中含氧百分?jǐn)?shù)，%；氧利用率，%，一般為6%12%，取=12%。則：(3) 曝氣池混合液氧飽和度 式中：標(biāo)準(zhǔn)條件下清水表面處飽和溶解氧，； 按曝氣裝置在水下深度處至池面的平均溶解氧值，。則： (4) 換算成20時(shí)，脫氧清水的充氧量為： 式中：污水中氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)修正系數(shù)1;取=0.82；污水中氧的飽和度修正系數(shù)1;取=0.95；C混合液剩余值，一般采用2。則： (5) 曝氣池供氣量 則：3.6.5空氣管道系統(tǒng)計(jì)算在曝氣池的兩個(gè)相鄰廊道的隔墻上布設(shè)一條空氣干管，共3條空氣干管。在每根干管上布設(shè)10對空氣豎管，全曝氣池共設(shè)根空氣豎管。則每根空氣豎管供氣量為 曝氣池總平面面積S總=3126m3每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積按計(jì)，則需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為個(gè)，則每根豎管上安裝個(gè)。 則：每個(gè)擴(kuò)散器的配氣量 空氣管路及曝氣頭的布置如圖3.3及圖3.4所示。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(jì)算管路。在空氣流量變化處設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號后列表（表3.5）進(jìn)行空氣管道計(jì)算?？諝夤苈房倝毫p失網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為5.88，則總壓力損失，為安全起見，取8.600Kpa. 圖3.3 空氣管路布置簡圖圖3.4 曝氣頭布置圖表3.4 空氣管路損失計(jì)算表管道編號管段長度L/m空 氣 流 量空氣流速v/（m/s）管 徑D/mm配 件管道當(dāng)量長度L0/m管段計(jì)算長度L0+L/m壓力損失h1+h2m3/hm3/min9.8/(Pa/m)9.8/Pa25-240.53.00.0532彎頭1個(gè)0.91.40.150.2124-230.56.00.1032三通1個(gè)1.82.30.30.6923-220.59.00.1532三通1個(gè)1.82.30.30.6922-210.5120.2032三通1個(gè)1.82.30.71.6121-200.5150.251.832三通1個(gè) 1.82.30.130.29920-190.6 300.504.132 三通1個(gè) 異徑管1個(gè)1.8 2.40.7 1.6819-180.6 601.03.480 四通1個(gè) 異徑管1個(gè)3.6 4.2 0.351.4718-170.6 901.5580 四通1個(gè) 異徑管1個(gè)3.13.70.72.5917-160.6 1202.04.5100四通1個(gè) 異徑管1個(gè)4.65.21.256.516-150.6 1502.53.4100 四通1個(gè) 異徑管1個(gè)4.65.2 0.753.915-140.3 1803.05100 四通1個(gè) 異徑管1個(gè) 4.65.21.256.514-1310 3606.04.5100三通1個(gè) 異徑管1個(gè) 彎頭3個(gè) 閘門1個(gè)20.230.21.648.3213-126720 12.08.9150三通1個(gè)異徑管1個(gè) 1.87.81.3 10.1412-116144024.012200 四通1個(gè)異徑管1個(gè)10.816.80.711.7611-106216036.015250四通1個(gè)異徑管1個(gè) 10.8 16.8 116.810-96288048.015.5250四通1個(gè) 異徑管一個(gè)10.816.80.7 11.769-86360060.016 300四通1個(gè)異徑管1個(gè)18.324.30.75 18.2258-76432072.018 400四通1個(gè)異徑管1個(gè)19250.3 7.57-66504084.010 500四通1個(gè)異徑管1個(gè)18.324.30.3 7.296-56576096.013500四通1個(gè)異徑管1個(gè)18.324.30.33 8.0195-466480108.012 500四通1個(gè)異徑管1個(gè)19250.8 20 4-3 14 7200 120.0 13 500 四通1個(gè) 18 32 0.9 彎頭1個(gè)28.8 3-2 16 7200 120.015 500 彎頭1個(gè) 20.8 36.8 0.622.08 2-1 30 21149 353 22 600 四通1個(gè) 56.6 86.6 1.0 異徑管1個(gè)86.6合計(jì)323.4333.6.5空壓機(jī)的選擇(1) 曝氣沉砂池所需空氣量為540，則空壓機(jī)總供氣量為：21149+540=21689=362(2) 空氣擴(kuò)散器安裝在距池底0.2處，因此空壓機(jī)所需壓(3) 選型根據(jù)所需壓力和空氣量決定采用RF-295型羅茨鼓風(fēng)機(jī)四臺，三臺使用，一臺備用,其性能如表3.5所示。表3.5 型羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能表項(xiàng) 目風(fēng) 壓 轉(zhuǎn) 速進(jìn)口流量軸功率口徑mm電動機(jī)功率性 能58.8980139.2172300A1853.6.6污泥回流系統(tǒng)(1) 回流量 則：(2) 回流設(shè)備選型每組曝氣池（兩組）設(shè)一座泵房，共三座。選用兩臺（一備一用）250WL I 675-10.1型螺旋泵，其性能如表3.6所示。 表3.6 250WL I 675-10.1型螺旋泵性能表項(xiàng) 目質(zhì)量kg流 量轉(zhuǎn) 數(shù)配套功率提升高度 效率%性 能 12006757353010.1 773.7二沉池3.7.1池體尺寸計(jì)算(1) 沉淀部分水面面積 式中：設(shè)計(jì)流量，由設(shè)計(jì)任務(wù)書=2083； 池?cái)?shù)，個(gè)，取=2；表面負(fù)荷，活性污泥法之后的二沉池的表面負(fù)荷一般為1.01.5，取=1.5。則：(2) 池子直徑 則： 取(3) 實(shí)際水面面積 則： 核算表面負(fù)荷,在1.01.5 之間，符合設(shè)計(jì)要求。(4) 沉淀部分有效水深 式中：沉淀時(shí)間，二沉池沉淀時(shí)間一般為1.52.5h， 取=2.0。則：(5) 沉淀部分有效容積 則：(6) 污泥部分所需的容積 式中：每人每日污泥量，一般采用0.30.8取=0.5； 設(shè)計(jì)人口數(shù)，人，取=16萬