污水處理廠課程設(shè)計(jì)

1、1 總論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 為某城市設(shè)計(jì)一座日處理為12萬(wàn)的二級(jí)污水處理廠 1.1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 工藝構(gòu)筑物選型作說(shuō)明 主要處理設(shè)施（格柵 、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池）的工藝計(jì)算污水處理廠的平面和高程布置1.2 任務(wù)的提出目的及要求1.2.1 任務(wù)的提出及目的隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來(lái)越多的污水處理后達(dá)標(biāo)排放。在全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)，正在興建及待建的污水廠也日益增多。有學(xué)者曾根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于10萬(wàn)m3為大型處理廠，1-10m3萬(wàn)為中型污水處理廠，小于1萬(wàn)m3的為小型污水處理

2、廠。根據(jù)所確定的工藝和計(jì)算結(jié)果，繪制污水處理廠總平面布置圖，高程圖，工藝流程圖。1.2.2 要求 方案選擇合理，確保污水經(jīng)處理后的排放水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。 所選廠址必須符合當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃要求，參數(shù)選取與計(jì)算準(zhǔn)確。 全圖布置分區(qū)合理，功能明確；廠前區(qū)，污水處理區(qū)污泥處理區(qū)條塊分割清楚。延流程方向依次布置處理構(gòu)筑物，水流創(chuàng)通。廠前區(qū)布置在上風(fēng)向并用綠化隔離帶與生產(chǎn)區(qū)隔離，以盡量減少對(duì)廠前區(qū)的影響，改善廠前區(qū)的工作環(huán)境。 構(gòu)筑物的布置應(yīng)給廠區(qū)工藝管線和其他管線設(shè)有余地，一般情況下，構(gòu)筑物外墻距道路邊不小于6米。 廠區(qū)設(shè)置地坪標(biāo)高盡量考慮土方平衡，減少工程造價(jià)，滿足防洪排澇要求。 水力高程設(shè)計(jì)一般考慮一

3、次提升，利用重力依次流經(jīng)各個(gè)構(gòu)筑物，配水管的設(shè)計(jì)需優(yōu)化，以盡量減少水頭損失，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。 設(shè)計(jì)中應(yīng)該避免磷的再次產(chǎn)生，一般不主張采用重力濃縮池，而是采用機(jī)械濃縮脫水的方式，隨時(shí)將排出的污泥進(jìn)行處理。 所選設(shè)備質(zhì)優(yōu)、可靠、易于操作。并且設(shè)計(jì)必須考慮到方便以后廠區(qū)的改造。 附有平面圖，高程圖各一份。1.3 基本資料1.3.1 設(shè)計(jì)基本要求污水處理量：12萬(wàn)，污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)：（如下表）單位：mg/l進(jìn)水水質(zhì)400170270出水水質(zhì)702030 1.3.2 處理要求污水經(jīng)二級(jí)處理后應(yīng)符合以下具體要求：70mg/l； 20 mg/l； 30 mg/l1.3.3 處理工藝流程污水采用傳統(tǒng)活性污

4、泥法工藝處理，具體流程如下： 污水分流閘井格柵間污水泵房出水井計(jì)量槽沉砂池初沉池曝氣池二沉池消毒池出水1.3.4 氣象與水文資料（1）氣象風(fēng)向： 多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸北睎|風(fēng) 氣溫： 最冷月平均為5 最熱月平均為32.5 極端氣溫，最高為41.9；最低為1；最大凍土深度為0.05m（2）水文降水量： 多年平均為每年728mm蒸發(fā)量： 多年平均為每年1210mm地下水水位： 地面下56m1.3.5 廠區(qū)地形污水廠選址在64-66m之間，平均地面標(biāo)高為64.5m。平均地面坡度為0.3%-0.5%，地勢(shì)為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積為東西長(zhǎng)380m，南北長(zhǎng)280m。 1.4 設(shè)計(jì)成果（1）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一

5、份；（2）設(shè)計(jì)圖紙：污水廠平面圖和污水處理高程圖各一張。2 污水處理工藝流程說(shuō)明該城市排放的污水主要含cod、bod、ss等污染物，所以本污水處理廠擬采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理，主要流程如下圖（圖21）所示：城市污水分流閘井格柵間污水泵房二沉池剩余污泥泵站初沉池砂水分離器污泥濃縮池消毒池污泥回流泵站曝氣池填埋柵渣外運(yùn)出水井計(jì)量槽沉砂池鼓風(fēng)機(jī)房砂外運(yùn)污泥處置出水圖21 污水處理廠工藝流程圖3 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)3.1 閘門井 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)置閘門井。尺寸(m)：lbh=4333.2 格柵3.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 格柵的作用是攔截懸浮物或漂浮物，以便保護(hù)水泵。本

6、設(shè)計(jì)采用中格柵，提升水泵采用螺旋泵。柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定，過(guò)柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大，不僅過(guò)柵水頭損失增加，還可能將已截留的柵渣沖過(guò)格柵，如果流速過(guò)小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。所以，本設(shè)計(jì)格柵的柵條間隙擬定為20.00mm。3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)流量：a.日平均流量： b.日最大流量：計(jì)算草圖（圖31）：圖31 格柵水力計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)格柵個(gè)數(shù) n=2個(gè)柵前流速 過(guò)柵流速 柵條間凈間隙 b=20.00mm 柵前部分長(zhǎng)度 0.5m格柵傾角 =60° 單位柵渣量 =0.05m3柵渣/103m3污水（1） 柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公

7、式 計(jì)算得： 所以柵前水深 （2） 柵槽寬度a.柵條的間隙數(shù)n，個(gè) 柵條數(shù)： b.柵槽寬度，m設(shè)計(jì)采用ø10圓鋼為柵條，寬度 則柵槽寬度： （3） 過(guò)柵水頭損失 由上面三個(gè)式子得： 式中： 受污染物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般取3柵條寬度，0.01m形狀系數(shù)，矩形：2.42；圓形：1.79 重力加速度，取設(shè)計(jì)柵條斷面為圓形斷面，則 （4） 柵后槽的總高度設(shè)柵前渠道超高 ，則（5） 格柵的總長(zhǎng)度a. 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度進(jìn)水渠寬，設(shè)其漸寬部分展開(kāi)角度， 則b. 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 c. 格柵前槽高則格柵的總長(zhǎng)度為 （6） 每日柵渣量式中：?jiǎn)挝粬旁?，污水。格柵間隙為

8、時(shí)， ；格柵間隙為時(shí)，污水。本工程格柵間隙為20mm，取。所以宜采用機(jī)械清渣。3.3 沉砂池3.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明沉砂池的設(shè)置目的是去除污水中泥沙、煤渣等相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒，以免影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池。在沉砂池設(shè)計(jì)中，可參考下列設(shè)計(jì)原則：1. 城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格)，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。2. 設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。3. 沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65，粒徑為0.

9、2以上的顆粒為主。4. 城市污水的沉砂量可按每污水沉砂量為計(jì)算，其含水率為，容量為。5. 貯砂斗的容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°，排砂管直徑應(yīng)不小于0.3m。6. 沉砂池的超高不宜小于0.3m 。7. 除砂一般宜采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長(zhǎng)度。說(shuō)明：采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，分兩格。3.3.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算草圖（圖32）：圖32 平流式沉砂池計(jì)算草圖主要參數(shù)：污水在池內(nèi)的流速取為0.25m/s（0.150.3m/s）；最高時(shí)流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間取為50s（3060s）；有

10、效水深不應(yīng)大于1.2m，取為1.0m（0.251.0m），每格寬度取為1.0m（0.6m）；池底坡度一般為（0.010.02），當(dāng)設(shè)置除沉砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，確定池底的形狀。設(shè)計(jì)計(jì)算：沉砂池設(shè)2座，每座取2格，每格寬b=1m（1） 沉砂部分的長(zhǎng)度 式中： 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的速度，取0.25m/s 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間，取50s（2） 水流斷面面積 （3） 池總寬度 式中： 設(shè)計(jì)有效水深，取1.0m。（4） 貯砂斗所需容積 式中： 城鎮(zhèn)污水的沉砂量，本設(shè)計(jì)取 排砂時(shí)間間隔，取2d 污水流量總變化系數(shù)，為1.2 設(shè)每一個(gè)分格有2個(gè)沉砂斗，有4個(gè)分格，則每個(gè)沉砂斗容積為： （5） 貯砂

11、斗各部分尺寸計(jì)算設(shè)貯砂斗的底寬；斗壁與水平面的傾角為60°；貯砂斗的高度。則貯砂斗的上口寬b2為：貯砂斗的容積：（6） 貯砂室的高度假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè)坡度坡向砂斗，兩個(gè)沉砂斗之間的間隔壁厚，則： （7） 池總高度 (超高取0.3m)3.4 初沉池3.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按工藝布置的不同，分為初沉池和二沉池。初沉池是對(duì)污水中的以無(wú)機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二沉池是對(duì)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。對(duì)于一般城鎮(zhèn)污水，初沉池的去處對(duì)象是懸浮固體，可去除ss約40%50%,同時(shí)

12、可去除20%30%的bod5。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。豎流式池子深度大，施工困難，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差，而且造價(jià)較高。而平流式對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較好，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低。輻流式采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理也簡(jiǎn)單，排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品。所以在本次設(shè)計(jì)中初沉池采用平流式，二沉池采用輻流式。3.4.2 平流式沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)選取中需要注意的：沉淀池不得少于2座；沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m；排泥管的直徑應(yīng)按計(jì)算確定，但一般不宜小于200mm，污泥斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于45°，對(duì)二沉池，則不能小于55°；沉淀區(qū)

13、的有效水深宜采用2.04.0m；平流式沉淀池設(shè)計(jì)中，控制沉淀池設(shè)計(jì)的主要因素是對(duì)污水經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)水質(zhì)的要求；池子長(zhǎng)寬比不小于4，以4-5為宜。設(shè)計(jì)計(jì)算：（1） 沉淀區(qū)的表面積設(shè)表面水力負(fù)荷，設(shè)計(jì)流量，則 （2） 沉淀區(qū)有效水深 (停留時(shí)間)（3） 沉淀區(qū)有效容積 （4） 沉淀池的長(zhǎng)度設(shè)最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，初沉池一般取7mm/s。 （5） 沉淀區(qū)的總寬度 （6） 沉淀池的數(shù)量n 設(shè)每座或每格沉淀池的寬度，則 校核：長(zhǎng)寬比： ，符合長(zhǎng)深比： ，符合（7） 污泥區(qū)的容積已知進(jìn)水ss濃度,其處理效率為50%,則出水ss濃度。污水量總變化系數(shù),污泥含水率,污泥容量,兩次清除污泥相隔時(shí)間,則 則每個(gè)

14、池子所需容積： （8） 貯泥斗的容積設(shè)貯泥斗的上口面積為（其邊長(zhǎng)取5.0m）, 貯泥斗的下口面積為 (其邊長(zhǎng)取0.5m), 貯泥斗坡角,則貯泥斗高度為： 則： （9） 貯泥斗以上梯形部分污泥容積設(shè)池底坡度,池子超高，則梯形上底邊長(zhǎng)： 梯形下底邊長(zhǎng)： 梯形部分的高度：則： 貯泥斗和梯形部分污泥容積：，符合（10） 沉淀池的總高度設(shè)緩沖層高度，污泥區(qū)高度，則 3.5 曝氣池 3.5.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明活性污泥法的曝氣方式可分為兩大類：鼓風(fēng)曝氣及機(jī)械曝氣兩大類。采用活性污泥法是現(xiàn)今比較成熟的污水處理工藝，并且處理效果好，但是對(duì)于污水的水質(zhì)，do，ph，溫度等要求比較嚴(yán)格。通過(guò)比較，該廠采用推流式曝氣系統(tǒng)。

15、該系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)： 處理效果好：bod5的去除率可達(dá)90-95%； 對(duì)廢水的處理程度比較靈活，可根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.5.2 推流式曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.5.2.1 污水處理程度的計(jì)算及曝氣池的運(yùn)行方式（1） 污水處理程度的計(jì)算原污水的值為，經(jīng)初沉池處理，按降低考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其值為： 計(jì)算去除率，首先按下式計(jì)算處理水中非溶解性值，即 式中： 處理水中懸浮固體濃度，取值為b微生物自身氧化率，一般介于之間，取值0.09活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4 代入各值，得： 處理水中溶解性值為： 去除率： （2） 曝氣池的運(yùn)行方式在本設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮曝氣池運(yùn)行方式的靈活性和多樣化，即以傳統(tǒng)

16、活性污泥法系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，又可按階段曝氣系統(tǒng)和再生曝氣系統(tǒng)運(yùn)行。3.5.2.2 曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定 曝氣池按bod-污泥負(fù)荷法計(jì)算（1） bod-污泥負(fù)荷率的確定擬定采用的bod-污泥負(fù)荷率為。但為穩(wěn)妥需加以校核，按下式加以較核： 值取0.0245 (介于0.01680.0281之間) 代入各值，得： 計(jì)算結(jié)果確定，取值0.3是適宜的。（2） 確定混合液污泥濃度根據(jù)已確定的值，查相關(guān)資料得svi值為100-120，取值120。計(jì)算確定混合液污泥濃度值。對(duì)此，代入各值，得：（3） 確定曝氣池容積曝氣池容積按下式計(jì)算： 代入各值，得： （4） 確定曝氣池各部位尺寸設(shè)4組曝氣池，每組容積為

17、： 池深取4.5m，則每組曝氣池的面積為： 池寬取7.5m，介于之間，符合規(guī)定。池長(zhǎng)： 設(shè)雙廊道式曝氣池，則單個(gè)廊道長(zhǎng)： 介于之間，符合規(guī)定； ，符合規(guī)定。取超高0.5m，則池總高度為 （5） 水力停留時(shí)間 理論 實(shí)際 3.5.2.3 曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)（本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)）（1） 平均時(shí)需氧量的計(jì)算 由公式 取 ，代入各值，得： （2） 最大時(shí)需氧量的計(jì)算 由公式 根據(jù)原始數(shù)據(jù) ，代入各值，得： （3） 每日去除的值 （4） 去除每千克的需氧量 （5） 每千克污泥每天的需氧量 （6） 最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比 3.5.2.4 供氣量的計(jì)算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底

18、0.2m處，淹沒(méi)水深4.0m，計(jì)算溫度定位。查表得水中溶解氧飽和度： ；（1） 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力按下式計(jì)算，即： 代入各值，得： （2） 空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比按下式計(jì)算，即： 式中 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，取值12%。代入值，得： （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）按下式計(jì)算，即： 最不利溫度條件，按考慮，代入各值，得 （4） 換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量，按下式計(jì)算，即： 式中： 混合液中值與水中值之比，即，一般為0.80.85，??；混合液的飽和溶解氧值與清水的飽和溶解氧值之比，一般為0.90.97，??； 混合

19、液剩余值，一般采用。代入各值，得： 相應(yīng)的最大時(shí)需氧量為： （5） 曝氣池平均時(shí)供氣量，按下式計(jì)算，即： 代入各值，得： 相應(yīng)的曝氣池最大時(shí)供氣量為： （6） 去除每千克的供氣量： （7） 每立方米污水的供氣量： （8） 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的6倍考慮，污泥回流比r取值60%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為： 總需氣量： 3.5.2.5 剩余污泥量的計(jì)算（1） 干泥量： 式中 污泥增值系數(shù)，0.50.7，取0.6； 污泥自身氧化率，0.040.1，取0.07。（2） 濕污泥量： 3.6 二沉池3.6.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 本設(shè)計(jì)

20、采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式二次沉淀池。簡(jiǎn)圖如下圖33。圖33 沉淀池簡(jiǎn)圖3.6.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算輻流式沉淀池分區(qū)及池深示意圖（圖34）： 圖34 輻流式沉淀池分區(qū)及池深示意圖設(shè)計(jì)參數(shù)：沉淀池個(gè)數(shù) 水力表面負(fù)荷 沉淀時(shí)間 出水堰負(fù)荷 剩余污泥含水率取99.2% 污泥斗下半徑，上半徑 設(shè)計(jì)計(jì)算：（1） 沉淀池的表面積 共設(shè)4個(gè)二沉池，則單池的表面面積為： （2） 池體直徑（3） 沉淀部分有效水深（4） 沉淀部分有效容積（5） 沉淀池的坡落差（取池底坡度） （6） 沉淀池周邊（有效）水深 ，滿足規(guī)范中規(guī)定的（7） 污泥斗容積污泥斗高度: 池底可儲(chǔ)存污泥的體積 共可儲(chǔ)存污泥體積為: （8） 沉淀池

21、的總高度 3.6.3 進(jìn)水系統(tǒng)的計(jì)算（一） 進(jìn)水管單池設(shè)計(jì)污水流量： 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量（回流比）： 管徑： ， （二） 進(jìn)水豎井進(jìn)水井徑采用1.5m出水口尺寸，共6個(gè)沿井壁均勻分布出水口流速： （三） 紊流筒計(jì)算筒中流速： 紊流筒過(guò)流面積： 紊流筒直徑： 3.6.4 出水部分設(shè)計(jì) （一） 環(huán)形集水槽內(nèi)的流量： （二） 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算集水槽寬： （k為安全系數(shù)，采用，本設(shè)計(jì)取1.3）設(shè)槽中流速v=0.6m/s設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，集水槽總高度為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。 （三） 出水溢流堰的設(shè)計(jì)（采用出水三角堰）（1）堰上水頭（

22、即三角口底部至上游水面的高度）： （2）每個(gè)三角堰的流量：（3）三角堰個(gè)數(shù)：（4）三角堰中心距（單側(cè)出水）： 3.6.5 排泥部分設(shè)計(jì) （1） 單池污泥量 總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量： 剩余污泥量： 式中： 污泥產(chǎn)率系數(shù)，生活污水為0.50.65，城市污水0.40.5（取0.5）污泥自身氧化率，生活污水0.050.1，城市污水0.07左右（取0.065） 則： 污泥總量： （2） 集泥槽，沿整個(gè)池徑為兩邊集泥，故其設(shè)計(jì)流量為 集泥槽寬： 起點(diǎn)泥深： 終點(diǎn)泥深： 集泥槽深均取0.8m（超高0.2m）。4 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4.1 污水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模污水設(shè)計(jì)流量為4.2 進(jìn)出水水質(zhì)單位：m

23、g/l進(jìn)水水質(zhì)400170270出水水質(zhì)702030該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb89781996）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，必須達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排入水體。4.3 處理工藝流程污水分流閘井格柵間污水泵房出水井計(jì)量槽沉砂池初沉池曝氣池二沉池消毒池出水。4.4 各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明4.4.1 閘門井 尺寸(m)：lbh=4334.4.2 格柵采用的是中格柵，可去除可能造成水泵機(jī)組及管道閥門堵塞的較大的懸浮物或漂浮物，以便保證后續(xù)處理工作正常進(jìn)行。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)格柵個(gè)數(shù) n=2個(gè) 進(jìn)水渠道設(shè)2個(gè)柵前流速 過(guò)柵流速 柵條間凈間隙 b=20.00mm 柵前部分長(zhǎng)度 0.5m格柵傾角 =60

24、6; 單位柵渣量 =0.05m3柵渣/103m3污水在選擇格柵時(shí)候需要考慮格柵的過(guò)流能力，格柵的清渣方便性，以及格柵的防腐問(wèn)題。4.4.3 沉砂池沉砂池的設(shè)置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站、倒虹管前，以便減輕無(wú)機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池等。本系統(tǒng)采用平流沉砂池，它由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂池斗組成。具有截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，處理效果較好等優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)采用平流沉砂池。經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，因?yàn)樘幚硭枯^大，設(shè)計(jì)沉砂池的個(gè)數(shù)為兩個(gè)較為合理，而且這種設(shè)計(jì)也提高了污水處理廠的安全性。（1） 設(shè)計(jì)參

25、數(shù)：污水在池內(nèi)的流速取為0.25m/s（0.150.3m/s）；最高時(shí)流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間取為50s（3060s）；有效水深不應(yīng)大于1.2m，取為1.0m（0.251.0m），每格寬度取為1.0m（0.6m）；城市污水沉砂量 。（2） 沉砂池設(shè)2座，每座取2格。每格寬?。ǚ弦?guī)范中的要求）。（3） 每個(gè)貯砂斗的容積。貯砂斗各部分尺寸及容積：根據(jù)工程中的一般情況，斗底寬，斗上口寬，貯砂斗的高度為，與設(shè)計(jì)中要求的貯砂斗的高度不應(yīng)太高較為吻合。（4） 采用重力排砂。設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，貯砂斗高度，取沉砂池的超高為0.3m，池總高度。4.4.4 初沉池初沉池是一級(jí)污水處理廠的主要構(gòu)筑物或作

26、為二級(jí)污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對(duì)象是懸浮物質(zhì)（ss約可去除40%55%以上），同時(shí)可去除部分bod（約占總bod的20%30%主要是非溶解性bod），以改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件，并減低其bod負(fù)荷。（1）設(shè)表面負(fù)荷,池子總面。（2）指導(dǎo)書(shū)中停留時(shí)間為，現(xiàn)取，則沉淀部分有效水深，沉淀部分有效容積。（3） 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，初沉池一般取7mm/s，二沉池一般取5 mm/s，現(xiàn)取7mm/s。則池長(zhǎng)： 池子總寬度：（4）設(shè)每個(gè)池子寬，池子個(gè)數(shù)取10個(gè)，(符合規(guī)范中的要求)。（5）每格池子污泥所需體積，（取兩次排泥的時(shí)間間隔為2d），斗上口邊長(zhǎng)取5.0m,斗下

27、口邊長(zhǎng)取0.5m, 貯泥斗坡角。污泥斗和梯形部分污泥容積每格池子污泥所需體積，所以此設(shè)計(jì)是較為合理的。（6）設(shè)緩沖層高度, 池子超高,污泥區(qū)高度。池子總高度。4.4.5 曝氣池(鼓風(fēng)曝氣)傳統(tǒng)活性污泥法：分表面曝氣和鼓風(fēng)曝氣兩種型式，其歷史悠久，運(yùn)轉(zhuǎn)管理經(jīng)驗(yàn)成熟，對(duì)有機(jī)物的處理效果好，去除率可達(dá)到90%以上，但其脫氮除磷效果很差，對(duì)氮的去除率只能達(dá)到20%40%左右，對(duì)磷的去除率只能達(dá)到10%20%左右。（1）設(shè)計(jì)沉砂池的的去除率為，曝氣池的處理率,擬采用的bod污泥負(fù)荷率為,需要用負(fù)荷率加以校正。計(jì)算結(jié)果證明, 取值0.3是適宜的。 （2）根據(jù)已有資料得相應(yīng)的svi值為120150之間,取s

28、vi=120，污水回流比r一般取1.2，污泥濃度。（3）曝氣池容積。（r取值范圍為3080，現(xiàn)取50）（4）曝氣池各部位尺寸的計(jì)算。設(shè)4組曝氣池,每組容積為取池深h=4.5m,則每組曝氣池面積為 取池寬b=7.5m,則（介于12之間,符合規(guī)定），所以擴(kuò)散裝置可設(shè)在廊道的一側(cè)。池長(zhǎng) 設(shè)雙廊道式曝氣池,單廊道長(zhǎng)（介于5070之間,符合設(shè)計(jì)規(guī)范，較為合理），再者，符合規(guī)定。（5）曝氣系統(tǒng)的需氧量和壓力的計(jì)算平均需氧量，最大時(shí)需氧量。4.4.6 二沉池二次沉淀池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物（傳統(tǒng)活性污泥法）的后面，用于沉淀分離活性污泥并提供污泥回流。采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式二沉池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：沉淀池的個(gè)

29、數(shù)n=4個(gè)； 沉淀時(shí)間：水力表面負(fù)荷： （1.01.5 m3/m2/h）出水堰負(fù)荷力不大于 剩余污泥含水率取99.2% 污泥斗下半徑，上半徑沉淀池面積，單池面積沉淀池直徑： 沉淀部分有效水深： （符合規(guī)定）沉淀部分有效容積： 沉淀池周邊（有效水深）：（,滿足規(guī)范中對(duì)于輻流式二沉池中的規(guī)定）。（2）二沉池總高度。取二沉池超高，底坡落差為，則池邊總高度為： 取污泥斗下半徑，上半徑，傾斜角為60o，則污泥斗高度：沉淀池總共可以儲(chǔ)存污泥的體積為： （3）進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量，其中r為回流比，取最大值50。取管徑， 進(jìn)水豎井采用,出水尺寸出水口流速：紊流筒中流速，紊流筒過(guò)流面，紊流筒直徑（4）出水部分的設(shè)計(jì)單

30、環(huán)形集水槽內(nèi)流速 環(huán)形集水槽的設(shè)計(jì)，采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算，集水槽寬為，設(shè)槽中流速v=0.6m/s，設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，則集水槽總高度為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。（5）出水溢流堰的設(shè)計(jì)（采用900三角堰）堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）：每個(gè)三角堰的流量： 三角堰個(gè)數(shù)三角堰中心距（單側(cè)出水） 以上各項(xiàng)均符合要求。5 污水處理廠總體布置5.1 主要構(gòu)筑物與附屬構(gòu)筑物5.1.1 主要構(gòu)筑物主要構(gòu)筑物有：格柵：采用中格柵，柵條間距b=20.00mm，攔截污物量大于，采用機(jī)械清渣。沉砂池：采用平流式，個(gè)數(shù)為2個(gè)，池長(zhǎng)12.5m，寬3.5m。初沉

31、池：采用平流式，個(gè)數(shù)為10個(gè)，每個(gè)池子長(zhǎng)52m，寬6.0m。曝氣池：采用推流式，個(gè)數(shù)為4個(gè)。二沉池：采用輻流式，個(gè)數(shù)為4個(gè)，每個(gè)池子直徑40m。 5.1.2 附屬構(gòu)筑物附屬構(gòu)筑物有：泵房、辦公樓、鼓風(fēng)機(jī)房、變電所、機(jī)修間、倉(cāng)庫(kù)、食堂、鍋爐房和宿舍。鼓風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)與曝氣池附近，以節(jié)省管道與動(dòng)力。變電所，宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近。辦公室、食堂、宿舍等均應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)處于處理構(gòu)筑物的夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向處。5.2 污水處理廠平面布置5.2.1 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置（1）處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對(duì)它們進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條

32、件，確定它們廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮：a)按功能分區(qū)，配置得當(dāng)。主要是對(duì)生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活福利等各部分的布置，要做到分區(qū)明確、配置得當(dāng)，而又不過(guò)分獨(dú)立分散。既有利于生產(chǎn)，又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，確保安全生產(chǎn)。在有條件時(shí)（尤其建新廠時(shí)），最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)，但二者之間不必設(shè)置圍墻； b)功能明確、布置緊湊。首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需要，結(jié)合地形、地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時(shí)力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長(zhǎng)度，便于操作管理； c)順流排列，流程簡(jiǎn)捷。指處理構(gòu)（建）筑物盡量按流程方向布置，避免與進(jìn)（出）水方向相反安排，各構(gòu)筑物之間的連接管（渠）應(yīng)以最短路線布

33、置，盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升，嚴(yán)禁將管線埋在構(gòu)（建）筑物下面，目的在于減少能量（水頭）損失、節(jié)省管材，便于施工和檢修； d)充分利用地形，平衡土方，降低工程費(fèi)用。某些構(gòu)筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空、排泥，又減少了工程量，而另一些構(gòu)筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送； e)必要時(shí)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)余地，考慮擴(kuò)建和施工可能（尤其是對(duì)大中型污水處理廠）； f)構(gòu)（建）筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向。將排放異味、有害氣體的構(gòu)（建）筑物布置在居住與辦公場(chǎng)所的下風(fēng)向；為保證良好的自然通風(fēng)條件，建筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。 (2) 廠區(qū)平面布置時(shí)，除處理工藝管道之外，還應(yīng)有空氣管，自來(lái)水管與超越管，

34、管道之間及其與構(gòu)筑物，道路之間應(yīng)有適當(dāng)間距。(3) 污水廠廠區(qū)主要車行道寬6-8m,次要車行道3-4m,一般人行道1-3m,道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距。(4) 污泥處理按污泥來(lái)源及性質(zhì)確定，本課程設(shè)計(jì)選用濃縮-厭氧消化-機(jī)械脫水工藝處理，但不做設(shè)計(jì)。污泥處理部分場(chǎng)地面積預(yù)留，可相當(dāng)于污水處理部分占地面積的20%-30%。(5) 污水廠廠區(qū)適當(dāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房（水泵、風(fēng)機(jī)、剩余污泥、回流污泥、變配電用房）、辦公（行政、技術(shù)、中控用房）、機(jī)修及倉(cāng)庫(kù)等輔助建筑。(6) 廠區(qū)總面積控制在（280*380）m2以內(nèi)，比例1：1000。圖面參考給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)gbj 106-87,重點(diǎn)表達(dá)構(gòu)（建）筑物外形

35、及其連接管渠，內(nèi)部構(gòu)造及管渠不表達(dá)。5.2.2 管線布置（1）應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可直接排入水體。（2）廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。5.2.3 污水廠平面布置圖（見(jiàn)附圖1）5.3 污水處理廠高程布置5.3.1 高程布置要求（1）高程布置原則主要參考如下：a) 選擇一條距離最長(zhǎng)、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行；b) 污水盡量經(jīng)一次提升就應(yīng)能靠重力通過(guò)凈化構(gòu)筑物，而中間不應(yīng)再經(jīng)加壓提升；c) 計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量作為處理構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)計(jì)算流量；d) 污水處理后污水應(yīng)能自流排入下水道或水體

36、，包括洪水季節(jié)（一般按25年1遇防洪標(biāo)準(zhǔn)考慮）。應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受洪水頂托，并能自流。注意排放水位一定不選取每年最高水位，因?yàn)槠涑霈F(xiàn)時(shí)間較短，易造成常年水頭浪費(fèi)，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位；e)高程的布置既要考慮某些處理構(gòu)筑物（如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等）的排空，但構(gòu)筑物的挖土深度又不宜過(guò)大，以免土建投資過(guò)大和增加施工的困難；f) 高程布置時(shí)應(yīng)注意污水流程和污泥流程的結(jié)合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮 、消化池等構(gòu)筑物高程的確定，應(yīng)注意它們的污泥能排入污水井或者其他構(gòu)筑物的可能性；g)進(jìn)行構(gòu)筑物高程布置時(shí)，應(yīng)與廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當(dāng)?shù)匦斡凶匀黄露葧r(shí)，有利于高程布置；當(dāng)?shù)匦纹教箷r(shí)，既要避免二沉池埋入地下過(guò)深，又應(yīng)避免沉砂池在在地面上架得很高，這樣會(huì)導(dǎo)致構(gòu)筑物造價(jià)的增加，尤其是地質(zhì)條件較差、地下水位較高時(shí)。（2）構(gòu)筑物水頭損失與構(gòu)筑物種類、型式和構(gòu)造有關(guān)。（3）構(gòu)筑物連接管（渠）水頭損失包括沿程與局部水頭損失，其計(jì)算參見(jiàn)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)。（4）計(jì)量設(shè)施的水頭損失應(yīng)通過(guò)計(jì)量設(shè)施有關(guān)計(jì)算公式、圖表或者設(shè)備說(shuō)明書(shū)來(lái)確定。一般污水廠進(jìn)、出水管上計(jì)量?jī)x表中水頭損失可按0.2