30萬噸城市污水處理廠初步設(shè)計

1、 目目 錄錄 1 設(shè)計任務(wù)及概況設(shè)計任務(wù)及概況.4 1.1 設(shè)計任務(wù)及依據(jù).4 1.1.1 設(shè)計任務(wù).4 1.1.2 設(shè)計依據(jù)及原則.4 1.1.3設(shè)計范圍.5 1.2 設(shè)計水量及水質(zhì).5 1.2.1設(shè)計水量.5 1.2.2設(shè)計水質(zhì).5 1.3.3設(shè)計人口.5 2 工藝設(shè)計方案的確定工藝設(shè)計方案的確定.6 2.1 方案確定的原則.6 2.2 污水處理工藝流程的確定.7 2.2.1廠址及地形資料.7 2.2.2氣象及水文資料.7 2.2.3可行性方案的確定.7 2.2.4工藝流程方案的確定.8 2.2.5污泥處理工藝流程.10 2.3 主要構(gòu)筑物的選擇.10 2.3.1格柵.10 2.3.2泵房

2、.11 2.3.3沉砂池.11 2.3.4初沉池、二沉池.12 2.3.5曝氣池.13 2.3.6接觸池.14 2.3.7計量槽.14 2.3.8濃縮池.14 2.3.9消化池.15 2.3.10污泥脫水.15 3 污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計.16 3.1 格柵的計算.16 3.1.1粗格柵.16 3.1.2格柵的計算.16 3.1.3選型.19 3.2 泵房.20 3.2.1泵房的選擇.20 3.2.2泵的選擇及集水池的計算.20 3.2.3揚程估算.20 3.3 細(xì)格柵.21 3.3.1細(xì)格柵的計算：.21 3.3.2格柵的計算.21 3.3.3選型.24 3.4 沉砂池的計

3、算.25 3.4.1池體計算.25 3.4.2沉砂室尺寸計算.26 3.4.3排砂.28 3.4.4出水水質(zhì).28 3.5 初沉池.29 3.5.1池體尺寸計算.29 3.5.2中心管計算.32 3.5.3出水堰的計算.33 3.5.4集配水井計算.33 3.5.5出水水質(zhì).34 3.5.6選型.35 3.6 曝氣池.35 3.6.1池體計算.35 3.6.2曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算.38 3.6.3供氣量.39 3.6.4空氣管道系統(tǒng)計算.42 3.6.5空壓機的選擇.45 3.6.6污泥回流系統(tǒng).45 3.7 二沉池.46 3.7.1池體尺寸計算.46 3.7.2中心管計算.49 3.7.3出水

4、堰的計算.50 3.7.4集配水井計算.50 3.7.5出水水質(zhì).52 3.7.6選型.52 3.8 接觸池.52 3.8.1接觸池尺寸計算.52 3.8.2加氯間.53 3.9 計量槽.54 4 污泥的處理與處置污泥的處理與處置.54 4.1 污泥濃縮池.54 4.2 污泥消化池.58 4.2.1 一級消化池池體部分計算.58 4.2.2 一級消化池池體各部分表面積計算.60 4.2.3二級消化池.61 4.3 貯氣柜.61 4.4 污泥控制室.62 4.4.1污泥投配泵的選擇.62 4.4.2污泥循環(huán)泵.63 4.4.3污泥控制室布局.64 4.5 脫水機房.64 4.5.1采用帶式壓濾機

5、除水.64 4.5.2選型.65 4.6 事故干化場.65 4.7 壓縮機房.66 5 污水處理廠總體布置污水處理廠總體布置.66 5.1 平面布置.66 5.1.1平面布置的一般原則.66 5.1.2 平面布置.66 5.2 污水處理廠高程布置.67 5.2.1高程布置原則.67 5.2.2污水污泥處理系統(tǒng)高程布置.68 總總 結(jié)結(jié).69 考文獻(xiàn)考文獻(xiàn).71 附附 錄錄.72 1 1 設(shè)計任務(wù)及概況設(shè)計任務(wù)及概況 1.11.1 設(shè)計任務(wù)及依據(jù)設(shè)計任務(wù)及依據(jù) 1.1.11.1.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù) 30 萬噸城市污水處理廠初步設(shè)計 1.1.21.1.2 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)及原則及原則 1.1.2

6、.1 設(shè)計依據(jù) 給水排水工程快速設(shè)計手冊1-5 ，給排水設(shè)計規(guī)范， 污水 處理廠工藝設(shè)計手冊 ， 三廢設(shè)計手冊廢水卷 。 1.1.2.2 設(shè)計原則 (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)計較好的自控水平， 以方便運行管理； (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行費用

7、。 1.1.31.1.3 設(shè)計范圍設(shè)計范圍 設(shè)計二級污水處理廠，進(jìn)行工藝初步設(shè)計。 1.21.2 設(shè)計水量及水質(zhì)設(shè)計水量及水質(zhì) 1.2.11.2.1 設(shè)計水量設(shè)計水量 污水的平均處理量為=30=12500=3.47； 平 qdm /10 34 hm / 3 sm / 3 污水的最大處理量為=15125=4.2；污dmq/10 3 . 36 34 max hm / 3 sm / 3 水的最小處理量為。日變smhmdmq/87 . 2 /10331/1048 . 2 3334 min 化系數(shù)取為 1.1，時變化系數(shù)取 k 為 1.1，總變化系數(shù)取為k日 時 k總 1.21。 1.2.21.2.2

8、設(shè)計水質(zhì)設(shè)計水質(zhì) 設(shè)計水質(zhì)如表 1.1 所示。 表 1.1 設(shè)計水質(zhì)情況 項 目 5 bodss 入水 （）mg l 200200 出水 （）mg l 2530 去除率（%）87.585 1.3.31.3.3 設(shè)計人口設(shè)計人口 (1)按 ss 濃度折算： ss a cssq nss 式中：css廢水中 ss 濃度為 200mg/l q 平均日污水量為 30 萬 m3/d ass每人每日 ss 量，一般在 35-55/人 g.d， 則： 萬人120 50 30200 nss (2)按濃度折算 5 bod 5 5 5 bod bod bod a qc n 式中：廢水中濃度為 200mg/l 5 b

9、od c 5 bod q 平均日污水量為 30 萬 m3/d 每人每日 bod 量，一般在 20-35/人 gd，取 5 bod a 30/人 g.d， 則： 200 30 nss200 30 萬人 2 2 工藝設(shè)計方案的確定工藝設(shè)計方案的確定 2.12.1 方案確定的原則方案確定的原則 (1)采用先進(jìn)、穩(wěn)妥的處理工藝，經(jīng)濟合理，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。 2.22.2 污水處理工藝流程的確定污水處理工藝流程的確定 2.2.12.2.1 廠址及地形資料廠址及地形資料 該污水處理廠廠

10、址位于某市西北部。廠址所在地區(qū)地勢比較平 坦。污水處理廠所在地區(qū)地面平均標(biāo)高為 40.50 米。地震基本烈度 為 7 度。 2.2.22.2.2 氣象及水文資料氣象及水文資料 某市位于東經(jīng)，北緯。屬溫帶半濕潤季風(fēng)型大陸性氣候，12342 多年平均溫度 7.4，冬季長，氣候寒冷，多偏北風(fēng)，最冷月（一c 月）平均氣溫-12.7；夏季多偏南風(fēng)，非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向為東南c 風(fēng)，最熱月（七月）平均氣溫 24.6。降雨集中在 7-8 月，約占全c 年降雨的 50%，多年平均降雨量 75 毫米。地面凍結(jié)深度 1.2-1.4 米。 2.2.32.2.3 可行性方案可行性方案的的確定確定 城市污水的生物處理技術(shù)

11、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： (1)工藝成熟，管理運行經(jīng)驗豐富； (2)曝氣時間長,吸附量大,去除效率高 9095%； (3)運行可靠，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

12、以回收部分能源； sbr 法的方案特點： (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，不僅能去除有機物，還能有效地進(jìn)行生物脫氮； (3)占地面積小，造價低； (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 與實際情況不符（污水廠自動化水平不高且本設(shè)計規(guī)模屬大型污水 處理廠） 。故普通曝氣法更適合于本設(shè)計對污水進(jìn)、出水水質(zhì)的要求 （對 p、

13、n 去除要求不高，水質(zhì)變化小） ，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。 2.2.42.2.4 工藝流程方案的確定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)，因為從 sbr 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)計依據(jù)和方法以及成熟的運 行管理經(jīng)驗。sbr 法現(xiàn)階段在基礎(chǔ)研究方面、實踐應(yīng)用方面、工程 設(shè)計方面仍存在問題。例如：sbr 的適宜規(guī)模、合理的設(shè)計和運行 參數(shù)的選擇，建立完整的運行維護(hù)和管理方法，運行模式的選擇于 設(shè)計方法

14、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)計選 傳統(tǒng)活性污泥法作為污水處理工藝。 污 水 泵 房 粗 格 柵 沉 砂 池 初 沉 池 細(xì) 格 柵 曝 氣 池 接 觸 池 二 沉 池 出 水 計 量 槽 脫 水 機 房 污 泥 控 制 室 濃 縮 池 沼氣柜回流污泥泵房 鼓風(fēng)機房加氯間 干泥外運 回 流 事故干化場 貯砂池 一 級 消 化 池 二 級 消 化 池 圖 2.1 傳統(tǒng)活性污泥法 污 水 泵 房 粗 格 柵 沉 砂 池 初 沉 池 細(xì) 格 柵 曝 氣 池 鼓風(fēng)機房 加氯間 加氯間 計 量 槽 出 水 接

15、觸 池 二 級 消 化 池 脫 水 機 房 污 泥 控 制 室 一 級 消 化 池 濃 縮 池 事故干化場 沼氣柜 干泥外運 圖 2.2 sbr 法 2.2.52.2.5 污泥處理工藝流程污泥處理工藝流程 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)機械脫 水后運出廠外處置，這時的污泥已基本實現(xiàn)了無害化，不會

16、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。 2.32.3 主要構(gòu)筑物的選擇主要構(gòu)筑物的選擇 2.3.12.3.1 格柵格柵 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，故采用機械 格柵。柵前柵后各設(shè)閘板供格柵檢修時用，每個格柵的渠道內(nèi)設(shè)液 位計，控制格柵的運行。 格柵間配有一臺螺旋輸送機輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸送出的 柵渣經(jīng)螺

17、旋運輸機送入渣斗，打包外運。 粗格柵共有三座，兩座使用，一臺備用。柵前水深為 1.4m，過 柵流速 0.9m/s,柵條間隙為 50mm,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。 2.3.22.3.2 泵房泵房 考慮到水力條件、工程造價和布局的合理性，采用長方形泵房。 為充分利用時間，選擇集水池與機械間合建的半地下式泵房，這種 泵房布置緊湊，占地少，機構(gòu)省，操作方便。水泵及吸水管的充水 采用自灌式，其優(yōu)點是啟動及時可靠，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 6.3

18、m，共高 12.5m。 2.3.32.3.3 沉砂池沉砂池 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。 其缺點是沉砂中含有 15%的有機物，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：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小； 同時還對污水起預(yù)曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點 。 綜上所述，采用曝氣沉砂池。 池

19、子共有六座； 尺寸：12m16.8m4.59m； 有效水深為 2.5m。 2.3.42.3.4 初沉池、二沉池初沉池、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。輻流式沉淀池 不僅適用于大型污水處

20、理廠，而且具有運行簡便，管理簡單，污泥 處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點。 所以，本設(shè)計在初沉池和二沉池都選用了輻流式沉淀池。 初沉池共有六座，直徑為 40m，高為 6.83m，有效水深為 3.6m。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，沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，周邊傳動排泥。 二沉池九坐，直徑為 36m，高為 6.79m，有效水深為 3.5m。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。其特 點是運行效果好，設(shè)備簡單。 污泥回流設(shè)備采用型螺旋泵。1000lxb 2.3.52.3.5 曝氣

21、池曝氣池 本設(shè)計采用傳統(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，增加動力費用的現(xiàn)象。 完全混合式曝氣池的特點是：沖擊負(fù)荷的能力較強；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，不需要單獨設(shè) 置污泥回流系統(tǒng)，便于運行管理；連續(xù)進(jìn)水、出水可能造成短路；

22、 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廢水。 綜上，根據(jù)各自特點本設(shè)計選擇推流式活性污泥法。在運行方 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%。 2.3.62.3.6 接觸池接觸池 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

23、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 間為 30 分鐘。 接觸池 總長為 312.5m，分 14 個廊道，每廊道長 23m，寬 4m 2.3.72.3.7 計量槽計量槽 為提高污水廠的工作效率和運轉(zhuǎn)管理水平，并積累技術(shù)資料， 以總結(jié)運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，為今后處理廠的設(shè)計提供可靠的依據(jù)，設(shè)計計量 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) 計選用巴式計量槽，設(shè)在污水處理系統(tǒng)的末端。 2.3.82.3.8 濃縮池濃縮池 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，按運行方式 分為連續(xù)式和

24、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)濟上考慮，故本設(shè)計采用重力濃縮池。形式 采用連續(xù)式的，其特點是濃縮結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動力消耗小， 運行費用低，貯存污泥能力強。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。 濃縮池二座，直徑為 24 米，濃縮時間 14h。 2.3.92.3.9 消化池消化池 消化池的作用

25、是使污泥中的有機物得到分解，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)計采用二級中溫消 化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點是減少耗熱量，減少攪拌所需能 耗，熟污泥含水率低。 一級消化池六座，直徑為 24m，消化溫度為 35，二級消化池 三座，且尺寸與一級相同。 2.3.102.3.10 污泥脫水污泥脫水 污泥機械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點是脫水效率較高，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、 加壓過濾脫水機及帶式壓濾機等。本設(shè)計采用帶式壓濾機，其特點 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，但需正確選用有機高分子混凝劑

26、。 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 3 污水處理系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計工藝設(shè)計 3.13.1 格柵格柵的計算的計算 3.1.13.1.1 粗格柵粗格柵 選用三個規(guī)格一樣的粗格柵，并列擺放，兩臺工作，一臺備用。 圖 3.1 格柵示意圖 3.1.23.1.2 格柵的計算格柵的計算 (1) 柵條間隙數(shù)n max sinq n bhv 式中： 柵條間隙數(shù)，個；n 最大設(shè)計流量，=4.2； max q 3 ms max q 3 ms 格柵傾角， ，取= 60 ； 柵條間隙， ，取 =0.05；bmbm 柵前水深，取 =1.4；hmhm 過柵流速，取 =0.9；vm svm

27、s 生活污水流量總變化系數(shù)，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書k總 =1.21。k總 則： max sin4.2sin60 31 2 0.05 1.4 0.9 q n bhv (2) 柵槽寬度b (1)bs nbn 式中： 柵條寬度，取 0.01 。smm 則： =0.01（31-1）+0.05 31=0.3+1.55=1.85(1)bs nbnm (3) 通過格柵的水頭損失 1 h 1 hh k 2 sin 2 v h g 4 3 ( ) s b 式中：設(shè)計水頭損失，； 1 hm 計算水頭損失，；hm 重力加速度，取 =9.8；g 2 m sg 2 m s 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采k 用

28、=3；k 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（由于選用斷面為銳邊矩形的柵 條） 。 則： =0.28 4 3 ( ) s b 4 3 0.01 2.42 () 0.05 =0.01 2 sin 2 v h g 2 0.9 0.28sin60 2 9.8 m 1 hh k 0.01 30.03m (4) 柵后槽總高度 h 12 hhhh 式中：柵前渠道超高，取=0.3。 2 hm 2 hm 則： =1.4+0.3+0.03=1.73。 12 hhhhm (5) 柵槽總長度l 1 12 1.00.5 tan h lll 1 1 1 2tan bb l 1 2 2 l l 1

29、1 hhh 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，； 1 lm 進(jìn)水渠寬，取=1.7； 1 bm 1 bm 進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度， ，取=20 ； 1 1 柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，； 2 lm 柵前渠道深，. 1 hm 則：= 1 1 1 2tan bb l 1.85 1.7 0.206 2tan20 m 1 2 2 l l 0.206 0.103 2 m 11 hhh1.40.31.7m = 1 12 1.00.5 tan h lll 1.7 0.2060.103 1.00.53.08 tan60 m (6) 每日柵渣量w max1 86400 1000 qw w k 總 式中：

30、柵渣量，取=0.01。 1 w 333 10mm 污水 1 w 333 10mm 污水 則： 0.2 , 宜采 3 max1 8640086400 4.2 0.01 1.50 10002 1000 1.21 qw wm d k 總 3 m d 用機械清渣 (7) 校核 hbk q a q v 1 min 總 式中：柵前水速，；一般取 0.4m/s0.9m/s 1 vm s 最小設(shè)計流量，； min q 3 ms =2.87 min q q k 3 ms 進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，； a 2 m 設(shè)計流量，取=。 q 3 msq4.2 3 ms 則： 1 min 1 3.47 0.6 2 1.21 1.7

31、1.4 qq vm s ak bh 總 在之間，符合設(shè)計要求。 1 v0.4 0.9m sm s 3.1.33.1.3 選型選型 選用型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機，其性能如表 3.1 所示。2000 40gh 表 3.1 粗格柵性能表 項 目型 號安裝角 過柵水速 m s 電機功率 kw 性 能 型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵2000 40gh 除污機 600.9 1.5 3.23.2 泵房泵房 3.2.13.2.1 泵房的選擇泵房的選擇 選擇集水池與機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，機構(gòu)省，操作方便。 3.2.23.2.2 泵的選擇及集水池的計算泵的選擇及集水池的計算 (1) 平均秒流量

32、q 4 33 30 10 103.47 10 86400 ql s (2) 最大秒流量 1 q 1 qqk 總 33 3.47 101.214.20 10 l s (3) 考慮 3 臺水泵，每臺水泵的容量為 3 4.2 10 1400 3 l s (4) 集水池容積，采用相當(dāng)于一臺泵 6 分鐘的容量w 3 1400 6 60 504 1000 wm 集水池面積 2 504 252 2 w fm h 3.2.33.2.3 揚程估算揚程估算 (1) 集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差h h)/( 0 hhdhdhh i =45-(35+2.00.75-0.03-2)=10.53 其中：

33、集水池有效水深，??；hm2hm 出水管提升后的水面高程，?。籬m45hm 進(jìn)水管管底高程，?。?1 hm 1 35hm 進(jìn)水管管徑，由設(shè)計任務(wù)書；dmm2000dmm 進(jìn)水管充滿度，由設(shè)計任務(wù)書；h d0.75h d 經(jīng)過粗格柵的水頭損失，取 h =0.03。 h m 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， 則水頭總揚程： hz=1.5+0.558+10.53+1=13.588m。 選用型污水水泵三臺，每臺，揚程550tu

34、l1350ql s 。10 45hm 集水池有效水深，吸水管淹沒深度，喇叭口口徑，2m0.4m1.2m 取泵房地下部分高 6.2m，地上部分 6 .3m，共。 12.5m 3.33.3 細(xì)格柵細(xì)格柵 3.3.13.3.1 細(xì)格柵細(xì)格柵的計算：的計算： 設(shè)四臺機械格柵，三臺運行，一臺備用。 3.3.23.3.2 格柵的計算格柵的計算 (1) 柵條間隙數(shù)n max sinq n bhv 式中： 柵條間隙數(shù)，個；n 最大設(shè)計流量，=4.2； max q 3 ms max q 3 ms 格柵傾角， ，取= 60 ； 柵條間隙， ，取 =0.02；bmbm 柵前水深，取 =1.05；（一般柵槽寬度 b

35、是柵hmhm 前水深 h 的二倍） 過柵流速，取 =0.9；vm svm s 生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計任務(wù)書=1.21。k總k總 則： ， 取 70 個 max sinq n bhv 4.2sin60 68.9 3 0.02 1.05 0.9 (2) 柵槽寬度b (1)bs nbn 式中: 柵條寬度，取 0.01 。smm 則：=0.01（70-1）+0.01 70=2.10(1)bs nbnm (3) 通過格柵的水頭損失 1 h 1 hh k 2 sin 2 v h g 4 3 ( ) s b 式中：設(shè)計水頭損失，； 1 hm 計算水頭損失，；hm 重力加速度，取 =9.8；g 2 m

36、 sg 2 m s 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采k 用 =3；k 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：=0.96 4 3 ( ) s b 4 3 0.01 2.42 () 0.02 =0.034 2 sin 2 v h g 2 0.9 0.96sin60 2 9.8 m 1 0.034 30.103hh km (4) 柵后槽總高度h 12 hhhh 式中:柵前渠道超高，取=0.3。 2 hm 2 hm 則：=1.05+0.3+0.103=1.453。 12 hhhhm (5) 柵槽總長度l 1 12 1.0

37、0.5 tan h lll 1 1 1 2tan bb l 1 2 2 l l 11 hhh 式中： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，； 1 lm 進(jìn)水渠寬，取=1.9； 1 bm 1 bm 進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度， ，取=20 ； 1 1 柵槽與進(jìn)水渠道連接處的漸窄部分長度，； 2 lm 柵前渠道深，。 1 hm 則：= 1 1 1 2tan bb l 2.1 1.9 0.27 2tan20 m 1 2 2 l l 0.27 0.14 2 m 11 hhh1.90.32.2m = 1 12 1.00.5 tan h lll 1.35 0.270.14 1.00.52.69 tan60 m (6)

38、 每日柵渣量w max1 86400 1000 qw w k 總 式中:柵渣量，取=0.07。 1 w 333 10mm 污水 1 w 333 10mm 污水 則： 0.2 宜采用機 3 max1 8640086400 4.2 0.07 5.25 10003 1000 1.21 qw wm d k 總 3 m d 械清渣 (7) 校核 1 min 1 qq v ak bh 總 式中：柵前水速，； 1 vm s 最小設(shè)計流量，； min q 3 ms a進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e，； 2 m 設(shè)計流量，取=。 q 3 msq2.89 3 ms 則： 1 min 1 3.47 0.48 3 1.21 1.9 1

39、.05 qq vm s ak bh 總 在之間，符合設(shè)計要求。 1 v0.4 0.9m sm s 3.3.33.3.3 選型選型 選用型弧形格柵除污機，其性能如表 3-2 所示。17 10gsrb 表 3.2 細(xì)格柵性能表 項 目 圓弧半徑 mm 柵條組寬 mm 重 量 kg 安裝角 過柵水速 m s 電機功率 kw 性 能 5001200600600.90.30.7 3.43.4 沉砂池沉砂池的計算的計算 3.4.13.4.1 池體計算池體計算 (1) 池子總有效容積 v max 60vqt 式中：最大設(shè)計流量，=4.2； max q 3 ms max q 3 ms 最大設(shè)計流量時的流行時間

40、，一般為tmin 1min3min, 此處取 =2。tmin 則： 3 max 604.2 2 60504vqtm (2) 水流斷面面積a max q a v 式中： 最大設(shè)計流量時的水平流速，取。一般vm s0.1vm s 為 0.06m/s0.1m/s 則： 2 max 4.2 42 0.1 q am v (3) 池子總寬度 b 2 a b h 式中：設(shè)計有效水深，取=2.5,一般值為 2m3m。 2 hm 2 hm 則： 2 42 16.8 2.5 a bm h (4) 池子單格寬度b b b n 式中： 池子分格數(shù)，個，取 =6。nn 則： 16.8 2.8 6 b bm n （5）校

41、核寬深比: b/ =2.8/2.5=1.12,在 12 范圍內(nèi)，符合要求。 2 h (6) 池長l v l a 則： 504 12 42 v lm a (7) 校核長寬比：l/b=12/2.8=4.374，符合要求。 (8) 每小時所需空氣量q max 3600qdq 式中： 每污水所需空氣量，取 =0.2d 3 m 33 mmd 。 33 mm 則： 3 max 36000.2 4.2 36003024qdqm 3.4.23.4.2 沉砂室尺寸計算沉砂室尺寸計算 (1) 砂斗所需容積v max 6 86400 10 qxt v k 總 式中：城市污水沉砂量，取=30x 363 10mm 污水

42、x ； 363 10mm 污水 兩次清除沉砂相隔的時間， ，取 =2 ； tdtd 生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計任務(wù)=1.21。k總k總 則： 3 max 66 864004.2 30 2 86400 18 101.21 10 qxt vm k 總 (2) 每個砂斗所需容積v v v n 式中： 砂斗個數(shù)，設(shè)沉砂池每個格含兩個沉砂斗，有 6 個分n 格，沉砂斗個數(shù)為 12 個 則： 3 15 1.5 12 v vm n (3) 砂斗實際容積 1 v 22 4 11212 6 h vaaa a（2+2+2） 4 12 2 tan h aa 式中：砂斗上口寬，； 1 am 砂斗下口寬，取=1；

43、2 am 2 am 砂斗高度，取=0.8； 4 hm 4 hm 斗壁與水平面傾角， ，取=55 。 則： 4 12 22 0.8 12.1 tantan55 h aam 22 4 11212 6 h vaaa a 22 0. 8 （2+2+2）=（2 2. 1 +2 1 +2 2. 1 1） 6 =1.5 3 m=2. 03v 3 m (4) 沉砂池總高度（采用重力排砂）h 1234 hhhhh 31 ()hla i 式中：超高，取=0.3； 1 hm 1 hm 砂斗以上梯形部分高度，； 3 hm 池底坡向砂斗的坡度，取 =0.1，一般值為 0.10.5 ii 則： 31 ()(122) 0.

44、10.988hla im 1234 0.32.50.9880.84.588hhhhhm (5) 最小流速校和 min min 1min12 qq v nwk nbh 總 式中：設(shè)計流量，取=；q 3 msq3.47 3 ms 最小設(shè)計流量，；2.87 min q 3 ms 3 ms 最小流量時工作的沉砂池格數(shù)，個，取=2； 1 n 1 n 最小流量時沉砂池中的水流斷面面積，為 min w 2 m min w 7.0。 2 m 則：0.15，符合設(shè) min min 1min12 3.47 0.21 1.21 2 2.8 2.5 qq vm s nwk nbh 總 m s 計要求。 3.4.33.

45、4.3 排砂排砂 采用重力排砂，排砂管直徑，在沉砂池旁設(shè)貯砂池，300dmm 并在管道首端設(shè)貯砂閥門。 (1) 貯砂池容積v 12 7.5vnvh b 則： 3 12 7.512 2.037.5 2.5 2.876.86vnvh bm (2) 貯砂池平面面積a v a h 式中： 貯砂池有效水深，取 =2.5。hhm 則： 2 76.86 30.74 2.5 v am h 3.4.43.4.4 出水水質(zhì)出水水質(zhì) 查給排水設(shè)計手冊2，經(jīng)曝氣沉砂池,去除率 10%。ss 則:=ss200 (1 10%)200 90%180mg l 3.53.5 初沉池初沉池 3.5.13.5.1 池體尺寸計算池體

46、尺寸計算 (1) 沉淀部分水面面積f max q f nq 式中：最大設(shè)計流量，=12500； max q 3 m h max q 3 m h 池數(shù)，個，取 =6；nn 表面負(fù)荷，取=1.8。 q 32 mmh q 32 mmh 則： 2 max 12500 1157.4 6 1.8 q fm nq (2) 池子直徑d 4f d 則： 取40 44 1157.4 38.4 3.14 f dm d m (3) 實際水面面積f 2 4 d f 則： 22 2 3.14 40 1256 44 d fm 核算表面負(fù)荷：20m3 (13)校核徑深比: d/h=40/3.6=11.23 在 612 之間,

47、符合要求 3.5.23.5.2 中心管計算中心管計算 (1) 進(jìn)水管直徑：d 取=900 則dmm max 22 44 4.2 1.10 6 3.14 0.9 q vm s n d 在 0.9 1.2之間，符合設(shè)計要求 m s (2) 中心管設(shè)計要求 1 0.9 1.2vm s 2 0.15 0.20vm s 圖 3.2 中心管計算圖 3 0.10 0.20vm s(1.5 2.0)bb 1 4dd 2 (1 31 2)hh (3) 套管直徑，取 =2.2 d 1 dm 2 3.6 1.8 22 h hm 則： 1 44 2.28.8ddm max 2 22 1 44 4.2 0.18 6 3

48、.14 2.2 q vm s n d 在 0.15 0.20之間，符合要求。 2 vm s (4) 設(shè) 8 個進(jìn)水孔，取 2bb 1 8()dbb 則：22 0.290.58bbm (5) ，取 h 3 0.18vm s 則： max 3 4.2 0.87 88 6 0.56 0.18 q hm nbv (6) ，取 1 v900dmm 則： max 1 22 44 4.2 1.10 6 3.14 0.9 q vm s n d 在之間，符合設(shè)計要求。 1 v0.9 1.2m s 3.5.33.5.3 出水堰的計算出水堰的計算 (1) 出水堰采用直角三角堰，過水堰水深取,一般0.04hm 為 0

49、.0210.2 之間 (2) 堰口流量： slhq/448 . 0 4 . 1 2 5 (3) 三角堰個數(shù)：個 3 max 4.2 10 1563 6 0.448 q n mq (4) 出水堰的出水流速?。?.8vm s 則：斷面面積 2 max 4.2 0.44 22 6 0.8 q am nv (5) 取槽寬為 0.8，水深為 0.8，出水槽距池內(nèi)壁 0.5mmm 則： 0.8 20.8 240 1.6 1.636.8ddm 內(nèi) 0.8 240 1.638.4ddm 外 (6) 出水堰總長l ()3.14 (36.838.4)236lddm 外內(nèi) (7) 單個堰堰寬 236.13 0.15

50、 1563 l lm n (8) 堰口寬 0.10，堰口邊寬 0.155-0.10=0.055m (9) 堰高 0.155 0.0775 2 m (10) 堰口負(fù)荷： 3 max 4.2 10 2.2 2 6 1563 0.1 q ql s mnl 在 1.5 2.9之間，符合設(shè)計要求。 q l s 3.5.43.5.4 集配水井計算集配水井計算 (1) 設(shè)計三個初沉池用一個集配水井，共兩座。 3 max 1 4.2 2.1 22 q qms (2) 配水井來水管管徑取=1500，其管內(nèi)流速為 1 d 1 dmm 1 v 則： 1 1 22 1 44 2.1 1.19 3.14 1.5 q v

51、m s d (3) 上升豎管管徑取，其管內(nèi)流速為 2 d 2 1600dmm 2 v 則： 1 2 22 2 44 2.1 1.04 3.14 1.6 q vm s d (4) 豎管喇叭口口徑，其管內(nèi)流速為 3 d 3 v 取 32 1.31.3 16002080ddmm 3 2100dmm 則： 1 3 22 3 44 2.1 0.61 3.14 2.1 q vm s d (5) 喇叭口擴大部分長度，取= 3 h45 則： 332 ()tan2(2.1 1.6)tan45 20.3hddm (6) 喇叭口上部水深，其管內(nèi)流速為 1 0.5hm 4 v 則： 1 4 3 2.1 0.64 3.

52、14 2.1 0.5 q vm s d h (7) 配水井尺寸：直徑，取 43 (1.0 1.6)dd 43 1.5dd 則： 43 1.5dd2.1 1.53.6m (8) 集水井與配水井合建，集水井寬，集水井直徑1.2bm 5 d 則： 54 23.62 1.26.0ddbm 3.5.53.5.5 出水水質(zhì)出水水質(zhì) 查給排水設(shè)計手冊2，經(jīng)初沉池、去除率分 5 bodss 別取 25%、60%。 = 5 bod200 (1 25%)150mg l =ss180 (1 60%)180 40%72mg l 3.5.63.5.6 選型選型 選用 zg 型周邊傳動刮泥機六臺，每座初沉池一臺。其性能如

53、 表 3.3 所示。 表 3.3 型周邊傳動刮泥機性能表35zg 項 目 池 徑 m 電動機功率 kw 滾輪與軌道型式 重 量 kg 性 能402.2 鋼滾輪、鋼板軌 道 16000 3.63.6 曝氣池曝氣池 3.6.13.6.1 池體計算池體計算 (1) 水中非溶解性含量 5 bod 非5 bod 5 7.1 ae bodbx c 非 式中： 微生物自身氧化率，一般在 0.05 0.10 之間，取b =0.08；b 微生物在處理水中所占的比例，取=0.4； a x a x 水中懸浮固體濃度，取=25。 e cmg l e cmg l 則： 5 7.17.1 0.08 0.4 255.7 a

54、e bodbx cmg l 非 (2) 出水中溶解性含量 5 bod e l 5e lbodbod 總非 式中：出水中的總含量，取=25bod總 5 bodmg lbod總 mg l 則： 5 255.719.3 e lbodbodmg l 總非 (3) 的去除率 5 bode 100% ae a ll e l 式中：的去除效率，%；e 5 bod 進(jìn)水的濃度，取=150。 a l 5 bodmg l a lmg l 則：83% 符合要求 150 19.3 100%100%87% 150 ae a ll e l (4) 污泥負(fù)荷率 5 bod s n 2e s k l f n e 式中：污泥負(fù)

55、荷，； s n 5 kgbodkgmlss d 系數(shù)，取=0.0185； 2 k 2 k 系數(shù)，一般為 0.7 0.8，取=0.75。ff 則： 2 5 0.0185 19.3 0.75 0.32 84% e s k l f nkgbodkgmlss d e 在 0.2 0.4之間，符合設(shè)計要求。 s n 5 kgbodkgmlss d (5) 混合污泥濃度x 6 10 (1) r r x rsvi 式中：污泥體積指數(shù)，取=120；一般為svimg lsvimg l （100120）mg/l 污泥回流比，取=30%；rr 考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等r 因素的有關(guān)系數(shù)，取 =1

56、.2；r 則： 66 1030% 1.2 10 2307.7 (1)(1 30%) 120 r r xmg l rsvi (6) 曝氣池容積v r s ql v n x 式中：進(jìn)水設(shè)計流量，取=。q 3 m dq 4 30 10 3 m d 則： 4 3 30 10150 60937 0.32 2307.7 r s ql vm n x (7) 單個池容積v v v n 式中： 曝氣池個數(shù)，共設(shè)三組曝氣池，每組兩座，共六座，n =6n 則： 3 60937 10156 6 v vm n (8) 單個池面積a v a h 式中：h池深，。m5.2hm 則： 2 10156 1953 5.2 v a

57、m h 核算寬深比,取池寬 則: 在 1 2 之間，符合設(shè)6.0bm 6 1.15 5.2 b h 計要求。 (9) 池總長l a l b 則： 1953 325.5 6 a lm b (10) 單廊道長l l l m 式中：廊道條數(shù)，個，取=5。mm 則： 取 325.5 65.10 5 l lm m 66lm (11) 池總高h(yuǎn) hh h 式中：超高，取=0.5。 h m h m 則： 5.20.55.7hhhm 3.6.23.6.2 曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算曝氣系統(tǒng)設(shè)計與計算 (1) 曝氣池平均需氣量 2 o 2rw oa qlb vn re lll ww nn f 式中：氧化每公斤需氧公斤數(shù)

58、，取 a 5 bod 25 kgokgbod ；0.5a 25 kgokgbod 污泥自身氧化需氧率，取 b 2 kgokgklss d0.15b ； 2 kgokgklss d 去除的濃度，； r l 5 bodmg l 混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，。 w n 3 kg m 則：15025125 re lllmg l 2307.7 0.751730.81731 ww nn fmg lmg l 2rw oa qlb vn 4 0.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731 1000 34572.31440.5kg dkg h (2) 最大需氧量 2(max) o 2(ma

59、x)rw oka qlb vn 式中：變化系數(shù)，取=0.2。kk 則： 2(max)rw oka qlb vn 4 1.2 0.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731 1000 38322.31596.8kg dkg h (3) 每日去除的量 5 bod 5r bod 4 5 30 10(15025) 375001562.5 10001000 r r ql bodkg dkg h (4) 則去除每千克的需氧量 5 bod 2 o 2 225 5 34572.3 0.92 37500 r o okgokgbod bod (5) 最大需氣量與平均需氧量之比 2(max

60、)2 oo 2(max)2 1596.8 1440.51.11oo 3.6.33.6.3 供氣量供氣量 本設(shè)計采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴散器，敷設(shè)于池底，距池底 0.2 ，淹沒深度 5.0，計算溫度定為 30。查得水中溶解氧的飽和mmc 度，。 (20) 9.17 s cmg l (30) 7.63 s cmg l (1) 空氣擴散器出口處的絕對壓力 b p 3 9.8 10 b pppph 式中：空氣大氣壓力，取；p pap 5 1.013 10pa 曝氣頭在水面以下造成的壓力損失，； p pa 曝氣裝置處絕對壓力，。 b ppa 則： 3 9.8 10 b pppph 53 5 1.013 1