日處理量10萬噸城污水處理廠初步設(shè)計(jì)

1、南方某鎮(zhèn)污水處理廠工藝方案設(shè)計(jì)課程名稱：環(huán)境工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué) 院：化學(xué)與環(huán)境學(xué)院年 級：12環(huán)境工程指導(dǎo)老師：張剛組員羅 娟(20122400093)唐聆婷(20122300018)高澤純(20122400084)蔣俊華(20122400117)李海天(20122400119)第一章設(shè)計(jì)任務(wù)以及依據(jù)通過城市污水處理廠的課程設(shè)計(jì)，鞏固學(xué)習(xí)成果，加深對污水處理課程內(nèi)容 的學(xué)習(xí)與理解，掌握污水處理廠設(shè)計(jì)的方法，培養(yǎng)和提高計(jì)算能力、設(shè)計(jì)和繪圖 水平。在教師指導(dǎo)下，基本能獨(dú)立完成一個中、小型污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)，鍛 煉和提高分析及解決工程問題的能力。1.1. 項(xiàng)目概況：該鎮(zhèn)位于南方地區(qū)，風(fēng)景優(yōu)美，山清水秀

2、，但近年來因?yàn)楣I(yè)的 快速發(fā)展，排放的大量工業(yè)廢水造成河流等水體水質(zhì)日益惡化。為保護(hù)環(huán)境，該鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)一座城鎮(zhèn)污水處理廠，將生活污水和工業(yè)廢水集中處理。12設(shè)計(jì)規(guī)模：設(shè)計(jì)水量15萬噸每天，其中生活污水約占總水量的 40%工業(yè)污 水約占總水量的60%1.3 .設(shè)計(jì)水質(zhì)：該鎮(zhèn)是工業(yè)重鎮(zhèn)，工業(yè)污水占比重較大，污水水質(zhì)CODc為250 450mg/L,相應(yīng)BO約為140-230 mg/L。規(guī)劃原則上布置污染較小的工業(yè)， 但具體工業(yè)難以預(yù)料，因此，工業(yè)廢水的水質(zhì)也難以確定。生活污水水質(zhì)屬一般 濃度。綜合考慮該鎮(zhèn)的特點(diǎn)，參比相關(guān)城市的污水水質(zhì)，確定污水處理廠進(jìn)水水質(zhì) CODc為390mg/L,相應(yīng) BO約

3、為 210mg/L，SS為210mg/L。1.4. 處理目標(biāo)：城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入GB3838地表水川類功能水域(劃定的 飲用水水源保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外)，執(zhí)行一級B的排放標(biāo)準(zhǔn)，即：GBLB918-2002表I棊本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度(日均值單程 B/L序號基本控制項(xiàng)目一簸標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)蠱標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)1優(yōu)學(xué)需氧量CCOD>50601002生代需氧量(BODJ1020303最浮物(SS)10S030501.5 .溫度、氣象條件：(1) 風(fēng)向及風(fēng)速：常風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最大風(fēng)速 8m/s；(2) 氣溫：月平均最高氣溫37.2 C,最低氣溫5.1 To1.6 廠址地形、地物情況：廠區(qū)地面基

4、本平坦，高差相差1米左右，高程在25 26 米之間，廠區(qū)基本上是河灘地，周圍很大面積內(nèi)沒有農(nóng)田。1.7 水文地質(zhì)條件：(1) 流經(jīng)該市河流的最高水位為24.00m,最低水位 22.80m,平均水位 23.00m,河水最高水溫25C，最低水溫8C,平均水溫14C(2) 地下水水位高程為21.00m,地下水無侵蝕性。(3) 工程地質(zhì)良好，土質(zhì)基本上是砂礫石層，地基承載力1820T/ M,適 宜于工程建設(shè)；(4) 最大積雪深度0厘米，最大凍土深度0厘米，地震設(shè)防等級：6級以 下。1.8 用電條件：處理廠址附近能夠提供雙電源或雙回路的供電需求。第二章設(shè)計(jì)工藝選擇2.1. 污水水量的確定由設(shè)計(jì)資料知，該

5、市每天的平均污水量為：Q =15萬nV天=6250m/h總變化系數(shù)總變化系數(shù)：Kz= 1.333故污水設(shè)計(jì)流量 Q=K Q=195000t/d=8125 m /h=2.26m /s式中 Q城市每天的平均污水量，m/h ；K總變化系數(shù)；Q設(shè)計(jì)流量2.2.工藝設(shè)計(jì)初步選擇處理水量：19.5萬t/dBODCODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)210390210出水水質(zhì)(mg/L)206020處理程度90.48%84.62%90.48%該廠處理水量大于100000t/d,屬于大型污水處理廠，其二級處理適合用活性污泥法進(jìn)行處理，國內(nèi)外城市污水處理廠廠采用的工藝有普通活性污泥法、A/O法、A2/O法、AB工藝、氧

6、化溝法、SBR間歇式活性污泥法等工藝。又本設(shè)計(jì)對 BOD陸除率要求較高，對氮磷的去除沒有特殊要求，而普通活性污泥工藝對BOD5 去除率高，可達(dá)90%95%穩(wěn)定性較強(qiáng)，系統(tǒng)啟動時間短，故而采用普通活性污 泥法。23活性污泥法選擇活性污泥法自發(fā)明以來，根據(jù)反應(yīng)時間、進(jìn)水方式、曝氣設(shè)備、氧的來源、 反應(yīng)池型等的不同，已經(jīng)發(fā)展出多種變型，這些變型方式有的還在廣泛應(yīng)用， 同 時新開發(fā)的處理工藝還在工程中接受實(shí)踐的考驗(yàn)，采用時需慎重區(qū)別對待，因地因時的加以選擇。（1）傳統(tǒng)推流式傳統(tǒng)推流式活性污泥法工藝流程，污水和回流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入， 在 池內(nèi)呈推流形式流動至池的末端，由鼓風(fēng)機(jī)通過擴(kuò)散設(shè)備或機(jī)械曝氣

7、機(jī)曝氣并攪 拌，因?yàn)槔鹊赖拈L寬比要求在 510,所以一般采用35條廊道。在曝氣池內(nèi)進(jìn) 行吸附、絮凝和有機(jī)污染物的氧化分解，最后進(jìn)入二沉池進(jìn)行處理后的污水和活 性污泥的分離，部分污泥回流至曝氣池，部分污泥作為剩余污泥排放。傳統(tǒng)推流 式運(yùn)行中存在的主要問題，一是池內(nèi)流態(tài)呈推流式，首端有機(jī)污染物負(fù)荷高，耗 氧速率高；二是污水和回流污泥進(jìn)入曝氣池后， 不能立即與整個曝氣池混合液充 分混合，易受沖擊負(fù)荷影響，適應(yīng)水質(zhì)、水量變化的能力差；三是混合液的需氧 量在長度方向是逐步下降的，而充氧設(shè)備通常沿池長是均勻布置的， 這樣會出現(xiàn) 前半段供氧不足，后半段供氧超過需要的現(xiàn)象。（2）完全混合法污水與回流污泥進(jìn)入曝

8、氣池后，立即與池內(nèi)的混合液充分混合，池內(nèi)的混合 也是有待泥水分離的處理水。該工藝具有如下特征： 進(jìn)入曝氣池的污水很快即被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時池液的組成變化較小，因?yàn)轶E然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān)， 而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔(dān)， 所以該工藝對沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的 適應(yīng)能力，適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的工業(yè)廢水。 污水在曝氣池內(nèi)分布均勻，F(xiàn)/M值均等，各部位有機(jī)污染物降解工況相同， 微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致， 因此，有可能通過對F/M值的調(diào)整，將整個 曝氣池的工況控制在最佳條件，以更好發(fā)揮活性污泥的凈化功能。 曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。

9、完全混合活性污泥法系統(tǒng)因?yàn)橛袡C(jī)物負(fù)荷較低，微生物生長通常位于生長曲 線的靜止期或衰老期，活性污泥易于產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。（3）吸附-生物降解工藝（AB法）AB處理工藝的主要特征是： 整個污水處理系統(tǒng)共分為預(yù)處理段、 A級、B級三段，在預(yù)處理段只設(shè)格 柵、沉沙等處理設(shè)備，不設(shè)初沉池； A級由吸附池和中間沉淀池組成，B級由曝氣池及二沉池組成； A級與B級各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，每級能夠培育出各自獨(dú)特的、 適合本級水質(zhì)特征的微生物種群。A級以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行，曝氣停留時間在 24h,污泥泥齡1520d。 該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷能力，在歐洲有廣泛的應(yīng)用。該工藝 還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期

10、建設(shè)。結(jié)合BOD處理效果以及建廠難度和資金投入之后決定選擇最為成熟歷史悠 久的傳統(tǒng)推流式活性污泥法。四.工藝流程圖曝7地r削i飛可匸Scrcra Pirn初撫泥逹電|PtrttfirWHWMIcr EMen%*” 下皿二賈翼淀迪I 擁擁間島水執(zhí)密第三章污水處理廠構(gòu)筑物計(jì)算3.1污水泵房的工藝流程：城市進(jìn)水一粗格柵一集水間| |提升水泵出水井一污水處理3.1.1泵前格柵設(shè)計(jì)計(jì)算:3.1 . 1.1泵前格柵設(shè)計(jì)中取四組格柵，N=4組，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，安裝角度a =603.1.1 . 2格柵間隙數(shù)：Q sinn _Nbhv2.26sin604-0.02 1.0 0.8式中：n格柵柵條間隙數(shù)（個）；

11、Q設(shè)計(jì)流量 2.26 （m3/s）;N設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)4 （組）； h 格柵柵前水深1.0 （ m）； b 格柵柵條間隙0.02（ n）；v格柵過柵流速0.8（ m/s）; a格柵傾角60 （°）。3.1.1.3格柵槽寬度：B=S（n 1）+bn =0.01 x（ 33-1 ） + 0.02 X 33=0.98m式中：b格柵槽寬度（ms每根格柵條的寬度0.01 （m,柵條采用直徑為10mm勺圓鋼3.1 . 1.4進(jìn)水渠道漸寬部分長09U65 0.45mB B12tg20l112tga1式中：n進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（m；B1進(jìn)水明渠寬度，取o.65（ m；a 1漸寬處角度（°

12、）, 一般采用10-30。，取a仁20°3.1.1.5出水渠道漸窄部分的長度:3.1.1.6通過格柵的水頭損失：h1kS 43 v2sin31 .7940.0130.823b2g0.0229.82l2l10.452 20.23m式中：h1水頭損失（m ；B 格柵條的阻力系數(shù)，查表B =1.672.42，取B =1.79 ；0.06 mk 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=33.1.1.7柵后明渠的總高度：H=h+h1+h2 =1.0+0.06+0.3=1.36m式中：H柵后明渠的總高度（m）;h2明渠超高（m）, 一般采用0.3-0.5m，取h2=0.30m3.1.1.

13、8柵槽總長度：H100 3L l1 l20.5 1.0-0.450.23 0.5 1.02.93mtgtg60式中：l格柵槽總長度（m ；H1柵前明渠的深度（m，設(shè)計(jì)中H1=1.0+0.3=1.30m3.1.1.9每日柵渣量計(jì)算:86400QWKz100086400 0.565 0.041.3 10001.5m3/d式中：W每日柵渣量（m3/d）;W1每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m3污水），0.04-0.06m3/103m3 污水，取 W1=0.04W=1.5m3/d > 0.2m3/d。采用機(jī)械除渣,無軸輸送機(jī)輸送柵渣一般采用本設(shè)計(jì)采用自灌式水泵，自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)

14、的污水泵站，啟動及時可靠，管理方便。由于自灌式啟動，故采用集水池與機(jī)器間合建其優(yōu)點(diǎn)是:3.1.2選泵設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.2.1選泵前揚(yáng)程估算：格柵前水面標(biāo)高=進(jìn)水管液面標(biāo)高=24.1格柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水面標(biāo)高-格柵壓力損失污水流經(jīng)格柵的壓力損失按0.1m估算，則：格柵后水面標(biāo)高=24集水池有效水深取2.0m，則：集水池最低水位標(biāo)高 =24-2=22.00m水泵凈揚(yáng)程Hst=出水井水面標(biāo)高-集水池最低水位標(biāo)高=29.08-22=7.08水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的總壓力損失估算為2.0mH2O;則水泵揚(yáng)程H=7.08+2=9.08m。3.122水泵機(jī)組的選擇:選擇五臺

15、水泵，四用一備，則:Qmax48125m3/h432031.25m /h型號數(shù)量轉(zhuǎn)速水泵效率電動機(jī)功率400WL n 2200-124用，1備735r/min80%90KW3.1.2.3.泵站的平面布置：（1 ）吸水管路布置：為了保證良好的吸水條件，每臺水泵設(shè)單獨(dú)的吸水管，每條吸水管的設(shè)計(jì)流量均為 2031.3m3/h，采用DN800鋼管，流速V1=0.85m/s ;在吸水管起端設(shè)一進(jìn)水喇叭口，其直徑為 DN1200，吸水管路上設(shè)90。彎頭2個，電動閘閥1個，偏心漸縮管1個，揚(yáng)程計(jì)算如下：吸水管路水頭損失為：h=h1+h2=0.393m。（2 ）壓水管路布置：每條壓水管的設(shè)計(jì)流量均為 2031

16、.3m3/h，采用DN1000鋼管，流速V1=0.85m/s，壓水管路 上設(shè)同心漸擴(kuò)管兩個，單向止回閥一個，閘閥一個。出水管路水頭損失計(jì)算，選擇一條阻力損失最大的管路作為核算對象，計(jì)算泵站內(nèi)壓水管路水頭損失吸、壓水管路總水頭損失為：h=hAB+h Bc+h5=0.534m v 2.0m;則水泵所需揚(yáng)程為：H=0.534+7.08<12,所選水泵揚(yáng)程為12m，滿足要求。（3 ）泵座基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：泵基礎(chǔ)長度L 泵長 （400 500）875 500 1375mm ;取 1.4m泵基礎(chǔ)的寬度B 泵寬 (400 500) 970 500 1470m取1.5m3.1.2.4集水池設(shè)計(jì)計(jì)算:（1）集水池

17、容積計(jì)算：集水池的容積按1臺泵min的流量計(jì)算，則:2200 660220m3;則集水池的面積:110m2；按照滿足水泵間布置要求計(jì)算容積:水泵間長度：機(jī)組間距、邊機(jī)水泵間長度是指水泵間兩墻軸間的距離。根據(jù)主機(jī)組臺數(shù)、布置形式、 組段長度等因素確定，應(yīng)滿足機(jī)組吊運(yùn)和泵房內(nèi)交通的要求，用下式表述:L nl0 (n 1)l1 2L1L泵房長度（mm）；I0主機(jī)組基礎(chǔ)的長度（mm）；|1主機(jī)組基礎(chǔ)間距（mm）；L1主機(jī)組基礎(chǔ)到墻壁之間的距離（mm）n主機(jī)組臺數(shù)。計(jì)算中取 L 1=5m， l0=1.5m， l1=2m， n=5，貝V L=25.5m。水泵間跨度：水泵間的跨度是水泵間進(jìn)出水側(cè)（或柱）軸線

18、之間的距離，應(yīng)根據(jù)水泵、閥門、所配的其他管件尺寸，并滿足安裝、檢修及運(yùn)行維護(hù)通道或交通道布置的要求而定。即：(3-24)B a d b3 bo b4 b5 d b7 b8B水泵間跨度（mm）;b1、b8軸線之間的墻壁厚度（mm）;b2水平管長，根據(jù)管道檢修空間而定，一般不小于300mm ;b3 偏心漸縮管長度（mm）;b0 水泵長度（mm）;b4同心漸擴(kuò)管長度（mm）;b5水平接管長度，根據(jù)閘閥的長度及閘閥、管道檢修需要而定（mm）;b6閘閥長度（mm）；b7交通道寬度（mm ）。計(jì)算中取 bo=l71Omm，bi=400mm，b2=1000mm，b3=1050mm，b4=2500mm，b5=

19、1000mm， b6=2054mm， b7=2000mm， b8=400mm，貝V B=12.114m。根據(jù)水泵間長度 L=25.5m及水泵間的跨度 B=12.114m確定泵站長為24m，水泵間寬為13m。根據(jù)水量可以確定集水池寬為b=110/24=4.58m，設(shè)計(jì)中取b=13m則集水池面積為312m2（2）集水池最高水位=進(jìn)水管內(nèi)水面標(biāo)高-格柵水頭損失=24.06-0.06=24.00m ;（3 ）集水池最低水位=集水池最高水位-有效水深=24-2 =22m ;（4） 集水池池底坡度為0.05，坡向吸水坑，吸水坑深度1.00m,上底寬2.5m,下底寬1.5m。（5）泵房形式采用矩形，長 24

20、m，寬13m,高15m.3.2、細(xì)格柵設(shè)計(jì)中取四組格柵，N=4組，每組格柵與沉砂池合建，安裝角度a=60 °,設(shè)計(jì)流量為2.26m3/s。(4-1 )3.2.1格柵間隙數(shù)：2.26 sin 60740.8 0.9Qjsi n4 0.01nNb h v式中：n格柵柵條間隙數(shù)（個）； q 設(shè)計(jì)流量（m/s）； a格柵傾角（°）； N設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)（組）;b格柵柵條間隙（m ；h格柵柵前水深（m> ；v格柵過柵流速（m/s）。設(shè)計(jì)中取 h=0.4m, v=0.9 m/s , b=0.01m , a =60°, N=4, Q=2.26 m/s，則計(jì)算得到n=74個3

21、.2.2格柵槽寬度：B=S（ n 1）+b n=0.01（74-1）+0.01*74=1.47（m）式中b格柵槽寬度（m ；s每根格柵條的寬度（m）o設(shè)計(jì)中取S=0.010m則計(jì)算得B=2.93m。3.2.3通過格柵的水頭損失:hi k4 32Sv2.sin b2g0.19(m)hi水頭損失（m ；B格柵條的阻力系數(shù)，圓形柵條B=1.79k格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=33.2.4柵后明渠的總高度：H=h+h+h2 =0.8+0.19+0.3=1.29mH 柵后明渠的總高度（m）;h2明渠超高（m, 般采用0.3-0.5m，設(shè)計(jì)中取h2=0.30m(3-6)3.2.5格柵部分

22、總長度:B B11.47 0.65I111.12m2tga12tg20l11.12I2 -1.56(m)2 2Ll1l20.5 1.01.120.560.5 1.00.80.3tgtg603.8(m)H1式中：i i進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（m；12出水渠道漸窄部分的長度：Bi進(jìn)水明渠寬度，取0.65 （m）;l格柵部分總長度（m ；a i漸寬處角度（°）, 一般采用10-30。，取a i=20°Hi格柵明渠的深度（m）0326每日柵渣量計(jì)算：86400 0.565 0.061.3 10002.25(m3/d)86400QW,W-Kz1000W每日柵渣量（mi/d ）;W每日

23、每103m3污水的柵渣量（m3/1O3m污水），一般采用0.04-0.06m 3/103m設(shè)計(jì)中取 W=0.06m3/10 3用污水，細(xì)格柵采用人工3.2.7進(jìn)水與出水渠道：城市污水通過DN1600m的管道送入進(jìn)水渠道，格柵的進(jìn)水渠道與格柵槽相連，格柵與沉砂池合建一起，格柵出水直接進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道寬度Bi =B=1.6m渠道水深h1=h=0.8m。3.3、沉砂池及其設(shè)計(jì)：沉砂池按照運(yùn)行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。設(shè)計(jì)中采用4組平流沉砂池，沉砂池設(shè)4組，N=4組，平均設(shè)計(jì)流量為1.74m3/s，每組流量0.435 m3/s，最大平均流量為2.26 m

24、3/s，每組流量0.565 m3/s 3.3.1沉砂池長度:L=v?t=0.25x40=10m式中：l 沉砂池的長度（m ；設(shè)計(jì)流量時的流速（m/s），一般采用0.15-0.30m/s,取0.25 m/s； 設(shè)計(jì)流量時的流過時間（s），一般采用3060s,取40s。v332水流過水?dāng)嗝娣e:Q 0.565v0.252.26m23.3.11排砂管道3.3.3沉砂池寬度（每組沉砂池設(shè)兩格）:Anh21.4125m2 0.8式中：h2沉砂池有效水深（m,般采用 0.25-1m,取h2=0.8m。3.3.4沉砂室所需容積:Q X T 86400式中：1.74 30 2 86400106小 39mX城市污

25、水沉砂量（m/106m污水），一般采用30m/106m污水;T清除沉砂的間隔時間（d）, 般取1-2d,取T=2d。3.3.5每個沉砂斗容積：V 93V01.125mn 8式中：n沉砂斗個數(shù)（個），設(shè)計(jì)中取每一個分格有1個沉砂斗，共有n=1X 2X 4=8個沉砂斗3.3.6沉砂斗高度：沉砂斗高度應(yīng)能滿足沉砂斗儲存沉砂的要求，沉砂斗的傾角a >60ha1.30m3 1.1251.25 1.25 i 1.25 0.50.5 0.5校核沉砂斗角度tg a =！ 小 =3.47 ,a =73.9 ° >603.3.7沉砂室高度Hh,h2h30.3 0.8 1.3 2.4m式中：h

26、沉砂池總高度（m ；H沉砂池超高（m），一般采用0.30.5m,取0.33.3.8驗(yàn)算最小流速V minQminn1 Amin0.75 0.4351 0.8 1.410.29m/ s 0.15m/s式中，Vmin最小流速（m/s）, 般采用v0.15m/s ;ra3D； 一一最小流量（二），一般采用0.75 Q;二-沉砂池格數(shù)（個），最小流量時取 1;沌H最小流量時的過水?dāng)嗝婷娣e（廠）3.3.9進(jìn)水渠道格柵的出水通過DN1200m的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩側(cè)配水 進(jìn)入進(jìn)水渠道，污水在渠道內(nèi)的流速為：B1 H10.5651 0.80.71m/ s式中，V進(jìn)水渠道水流流速（m/s）;B

27、1進(jìn)水渠道寬度（m ,取1.0m；Hi進(jìn)水渠道水深（m ,取0.8m。3.3.10出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定，堰 上水頭為：HiQ0.5650.4 1.4125，19.60.37m式中，Hi堰上水頭（m ；m 流量系數(shù)，一般采用0.40.5,取0.4 ;b 2堰寬（m），等于沉砂池寬度。出水堰自由跌落0.10.15m后進(jìn)入出水槽，出水槽寬1.0m，有效水深0.8m， 水流流速0.62m/s，出水流入出水管道。出水管道采用鋼管，管徑DN1200采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑 DN2O0 平流式沉砂池平面布置圖如下：34初沉池及其設(shè)計(jì)：初次沉淀池是借

28、助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物 40%55%去除BOD20%30%初次沉淀池按照運(yùn)行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、 斜板沉淀池。設(shè)計(jì)中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水在沉淀池內(nèi)水平流動時，污水中的懸浮物 在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進(jìn)水裝置、出水裝置、沉淀區(qū)、 緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置組成。沉淀池設(shè)四組，N=4組，每組設(shè)計(jì)流量Q=0.565m/s。3.4.1沉淀池表面積：A 6000.565 360021017(m2)Q每組設(shè)計(jì)流量A沉淀池表面積（m

29、2）；q表面負(fù)荷(nn/m2 h), 一般采用1.5-3.0m 3/m2 h。設(shè)計(jì)中取q=23.4.2沉淀部分有效水深：h2q t 2 1.5 3(m)t 沉淀時間(h)，一般采用1.0-2.0h。設(shè)計(jì)中取t=1.5h3.4.3沉淀部分有效容積：'3V Q t 36000.565 1.5 36003051(m )3.4.4沉淀池長度：L 3.6 v t 3.6 5 1.527( m)v設(shè)計(jì)流量時的水平流速(mm/s),取5mm/s3.4.5沉淀池寬度：B=A/L=1017/27=37.7(m)3.4.6沉淀池格數(shù)：Bn1=37.7/5.4=7，bb沉淀池分格的每格寬度(m)o設(shè)計(jì)中取b

30、=5.4m3.4.7校核長寬比及長深比：長寬比:L/b=27/5.4=5，滿足4-5之間要求。長深比:L/h 2=27/3=9，滿足8-12之間的要求。3.4.8 污泥部分所需容積:Q(C1 C2)86400T1006K2 (100 p0)n 1078.86( m3)0.565(210-105)86400 1 10061.3 1 (100 - 95) 10q設(shè)計(jì)流量(m/s)；C1進(jìn)水懸浮物濃度（mg/L）;C2出水懸浮物濃度（mg/L）, 般采用沉淀效率n =40%-60%K2生活污水量總變化系數(shù)；丫污泥容重（t/m3），約為1 ；p0污泥含水率（。設(shè)計(jì)中取每次排泥間隔時間T=1d,污泥含水

31、率P=95%沉淀池的沉淀效率n =50% 出水懸浮物濃度 C2=100% 50%X G=0.5 X 210=105mg/L3.4.9每格沉淀池污泥部分所需容積：V78.8V11.31.(m3)73.4.10污泥斗容積：V1叫2aa1 a12) =4.24(5.4 2+5.4*0.2+0.2 2)=45.37 (吊)h/ =(5.4-0.5)/2tg60=4.24(m)a沉淀池污泥斗上口邊長（m , a=5.4m；a 1沉淀池污泥斗下口邊長（m）, 一般采用0.4-0.5m，取a1=0.5m；h4” 一一污泥斗高度（m。，（l1 12）（27 0.3） 5.42、V2h4 b4.46 6 19.

32、63（m ）2 2得到V1+V2=45.37+19.63=65mi>11.31 m2,滿足要求3.4.11沉淀池總高度：h4' （L 0.3 l2） 0.010.22（m）H=h+h2+h3+h4=0.3+3+0.3+4.46=8.06（m）h1沉淀池超高（n）, 一般采用0.3-0.5，取h1=0.5m；ha緩沖層高度（n） 般采用0.3m，取ha=0.3m；h4污泥部分高度（m）, 一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1 %。的高度之和設(shè)計(jì)中，得h4=h4、+h4、'=4.46m3.4.12進(jìn)水配水井：沉淀池分為四組，每組分為7格，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)進(jìn)水配水井，污水在 配

33、水井內(nèi)平均分配，然后流進(jìn)每組沉淀池。配水井內(nèi)中心管直徑：(4-27)V 2配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），般采用V2> 0.6m/s設(shè)計(jì)中取 V2=0.7m/s，得到 D =1.91moDa配水井直徑：(4-28)V a配水井內(nèi)污水流速（m/s）, 般取v=0.2-0.4m/s設(shè)計(jì)中取 va=0.3m/s，得到 C3=3.48m。3.4.13進(jìn)水渠道：沉淀池分為四組，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)進(jìn)水渠道，配水井接出的 DN80進(jìn)水 管從進(jìn)水渠道中部匯入，污水沿進(jìn)水渠道向兩側(cè)流動，通過穿孔花墻流入沉淀池。 進(jìn)水渠道寬0.5m，有效水深1.2m，穿孔花墻的開孔總面積為過水?dāng)嗝婷娣e的 6%-20%則過

34、孔流速為：Q V2（4-29）B2h2門！v2穿孔花墻過孔流速（m/s）, 般采用0.05-0.15m/s ;B 2孔洞的寬度（m）；h2孔洞的高度（m）；n1孔洞數(shù)量（個）。設(shè)計(jì)中取 B2=0.2m, h2=0.4m, n 1=49個，得至U v2=0.13m/s。3414出水堰：沉淀池出水經(jīng)過出水堰跌落進(jìn)入出水渠道，然后匯入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰上水深H為：Q mobH.2gH（ 4-30）m o流量系數(shù)，一般采用0.45 ；b出水堰寬度（m）；H出水堰頂水深（o設(shè)計(jì)中取 m=0.45 , b=4.8m,得到 H=0.038m3.4.15出水渠道：沉淀池出水端設(shè)出水渠道，出

35、水管與出水渠道連接。V3（4-31）B3H3v3出水渠道水流流速（m/s）, 般采用V30.4m/s ;Bb出水渠道寬度（m ；f出水渠道水深（m，般采用0.5-2.0 o設(shè)計(jì)中取 EB3=1.5m, H=0.8m，得至U V3=0.41m/s>0.4m/s。出水管道采用鋼管，管徑DN=800mn管內(nèi)流速為v=1.0m/s,水力坡降i=1.0 %°。3.4.16進(jìn)水擋板、出水擋板：沉淀池設(shè)進(jìn)水擋板和出水擋板， 進(jìn)水擋板距進(jìn)水穿孔花墻0.5m，擋板高出 水面0.3m,伸入水下1.0m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水 下0.5m。在出水擋板處設(shè)一個浮渣收集裝

36、置，用來收集攔截的浮渣。3.4.17排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑 DN200mm排泥時間14=30min,排泥管流速V4=0.5m/s，排泥管伸入污泥斗底部。3418刮泥裝置:沉淀池采用行車式刮泥機(jī)，刮泥機(jī)設(shè)于池頂，刮板伸入池底，刮泥機(jī)行走時 將污泥推入污泥斗內(nèi)。平流沉淀池剖面如下圖：27000-UU5Onw5049平流沉淀池剖面圖3.5、曝氣池污水處理程度的計(jì)算污水經(jīng)過一級處理后會處理掉一部分的懸浮物（SS ）和BOD5，處理程度按處理級別處理方法主要工藝處理效果%表取值SSbod5一級.沉淀法.沉淀（自然沉淀）40 處51效果20 % 30%處理級別二級處理方法 生物膜法初次沉淀

37、主要生物膜反應(yīng)、二次沉淀60 SS0%6530905%一級活性淀泥法.初次沉淀、（活性污泥反應(yīng)、40二 90%6030%初次沉淀二次物膜反應(yīng)、二級生物膜法二次沉淀60 90%65 90%活性污泥法初次沉淀、活性污泥反應(yīng)、 二次沉淀70 90%65 95%表1處理廠的處理效果設(shè)一級處理對BOD的去除率為25%則進(jìn)入曝氣池中污水的 BOD5 濃度：S=Sx（1-25%）=210x（1-25%）=157.5mg/L因?yàn)橐钩鏊|(zhì)達(dá)到一級 B標(biāo)準(zhǔn)，所以：去除的 BOD濃度為：S=S-Sg=157.5-20=137.5mg/L=0.1375g/L 污水的處理程度 Sr 137587.3%Sa 157.

38、53.5.1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3.5.1.1 BOD -污泥負(fù)荷率的確定擬定采用的污泥負(fù)荷率為 0.3 kgBOD5/(kgMLSS.d)校核：Ns Z式中，&取 0.02(介于 0.01680.0281 之間)，Se 20mg/L f 取 0.75(介于 0.70.8 之間)，87.3%代入，有 Ns 0.02 20 0.750.34 kgBOD5/(kgMLSS.d)0.873所以，污泥負(fù)荷率按0.3 kgBOD5/(kgMLSS.d)計(jì)算3.5.1.2確定混合液污泥濃度X根據(jù)已確定的sN值，查相關(guān)資料得SVI值為100-120，取值120

39、。X值按下式計(jì)算XR.r.106(1 R).SVI式中R-污泥回流比，取50%r-是考慮污泥在二次沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取值1.2左右R.r.1060.5 1.2 106,代入數(shù)值得X3333.33mg / L(1 R).SVI(1 0.5) 1203.5.1.2確定曝氣池容積VNs.X式中V-曝氣池容積mS0-原污水的 BOD5S, mg/LX-曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度，(MLSS)mg/L 代入數(shù)值得QS0N.X19500015750.3 333333307125m33.5.1.3曝氣池各部分尺寸確定設(shè)4組曝氣池，則每組容積為：307空 7678.125m

40、3 4池深取5m則各組曝氣池的面積F為：7678.12551535.625.m2池寬:B=1.5H=7.5m池長:Fb1535.6257.5204.75mL 204.75B 7.526.9 > 10m，符合要求。在兩池本設(shè)計(jì)設(shè)4組5廊道曝氣池，在曝氣池進(jìn)水端和出水端設(shè)橫向配水渠道, 中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連，污水與二沉池回流污泥從第一廊道進(jìn)入曝氣 池。曝氣池平面圖如圖rv進(jìn)水*設(shè)五廊道式曝氣池：廊道長：L1 - 204.75 40.95m55取超高為0.5m，則池總高度為：5 0.55.5m在曝氣池面對初沉池和二沉淀池的一側(cè)， 各設(shè)橫向配水渠道，并在池中部設(shè)縱向 中間配水渠道與橫向

41、配水渠道相連接， 在兩側(cè)橫向配水渠道上設(shè)進(jìn)水口，每組曝 氣池共有3個進(jìn)水口。在面對初沉池的一側(cè)，在每組曝氣池的一端，廊道I進(jìn)水口處設(shè)回流污泥井，井 內(nèi)設(shè)污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內(nèi)，由此通過空氣提升器回流 曝氣池。如圖：占二刷璃3.5.2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)。3.5.2.1需氧量計(jì)算（1）曝氣池需氧量的計(jì)算Q 2 a QS r b VX式中，a' -活性污泥微生物對有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污 泥微生物每代謝IkgBOD所需要的氧量，以kg計(jì),查表取a' =0.5kgb'-活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率

42、，即每活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取'b=0.15Sr-被降解的有機(jī)污染物量（mg/L）。Xv-單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS量 kg/m3代入數(shù)值得Q20.5 195000157 520(l57.5 20) 0.15 30712.53333.331000100028762.35Kg /d1198.43Kg /h(2) 去除每kgBOD勺需氧量30712.5O21.07KgO2/KgBOD28762.3553.5.2.2供氣量計(jì)算采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距地面0.2m處，淹沒水深為4.0m，計(jì)查表得水中飽和溶解氧值為Cs(25)8.38mg

43、兒，Cs(20)9.17mg/L(1) 空氣擴(kuò)散器出口的絕對壓力：53535&1.013 105 9.8 103H1.013 105 9.8 4.0 103 1.405 105Pa(2) 空氣離開曝氣池面時，氧的百分比按下式計(jì)算,即 Qt21 1 Ea100 0079 21 1 Ea211100 0018.43007921(10.12)式中Ea空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，取12%(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:CsbT Cs(2.026PbQt )10542)按最不利溫度t 250C來計(jì),罟)8.0mg/L1.405

44、105CsbT8.38(52.026 10(4) 換算成在200C條件下脫氧清水的充氧量：R。RCS(20)1O . Csb(T) C 1 .024t 209.17 112510.82 0.95 1.0 8 21.02425 201995.36Kg/h(5) 曝氣池平均時供氧量計(jì)算：GsmaxROmax 100 1995.36 100 55426.67m3/h 2309.43m3/s0.3Ea0.3 12 去除每KgBOD5的供氣量：BOD52 244625m3空氣 /KgBOD5(8)每m污水供氣量為:55426.67195000246.82m3空氣/m3污水(9)本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓

45、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 8倍計(jì)算，污泥回流比R取值50%這樣，提升回流污泥所需空氣量為 8x50%x195000=78000m3 /d =32500m3/h總需氣量為：55426.67+32500=87926.67 m3 / h3.523鼓風(fēng)機(jī)的選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池底 0.2m處，因此，鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為P=(5.5-0.2+1)x9.8=61.74kpa鼓風(fēng)機(jī)供氣量：55426.67+30500=85926.67 m3/h=1432.11m/min根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用3.6.二沉池輻流式沉淀池輻流式沉淀池一般采用對稱布置，有圓形

46、和正方形。主要由進(jìn)水管、出水 管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。按進(jìn)出水的形式可分為中心進(jìn)水周邊出水、 周邊進(jìn)水中心出水和周邊進(jìn)水周邊出水三種類型， 其中，中心進(jìn)水周邊出水輻流 式沉淀池應(yīng)用最廣。周邊進(jìn)水可以降低進(jìn)水時的流速，避免進(jìn)水沖擊池底沉泥， 提高池的容積利用系數(shù)。這類沉淀池多用于二次沉淀池。本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械吸泥 的向心式圓形輻流沉淀池，進(jìn)水采用中心進(jìn)水周邊出水。3.6.1設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)參數(shù)1, 沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)宜按下表的規(guī)定取值4-4沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀 時間h表面水力負(fù)荷m3/ m2 h每人 每日 污泥量g. '人 d污泥 含水率%固體負(fù)荷kg/ m2 d初次沉淀池0

47、.5 2.01.5 4.5163695 97二次 沉淀 池生膜法后1.5 4.01.0 2.010 269698150活性污泥法后1.5 4.00.6 1.512 3299.2 99.61502、沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m4、當(dāng)采用污泥斗排泥時，每個污泥斗均應(yīng)設(shè)單獨(dú)的閘閥和排泥管。污泥斗 的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為 60°,圓斗宜為55°。5、 活性污泥法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按不大于2h的污泥量計(jì) 算，并應(yīng)有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按4h 的污泥量計(jì)算。&排泥管的直徑不應(yīng)小于20

48、0mm7、當(dāng)采用靜水壓力排泥時，二次沉淀池的靜水頭，生物膜法處理后不應(yīng)小 于1.2m，活性污泥法處理池后不應(yīng)小于 0.9m。8、 二次沉淀池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于 1.7L /（s m）。9、沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。10、 水池直徑（或正方形的一邊）與有效水深之比宜為612,水池直徑不宜 大于50m11、 宜采用機(jī)械排泥，排泥機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度宜為13r/h，刮泥板的外緣線 速度不宜大于3m/min。當(dāng)水池直徑（或正方形的一邊）較小時也可采用多斗排 泥。12、緩沖層高度，非機(jī)械排泥時宜為 0.5m;機(jī)械排泥時，應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。13、坡向泥斗的

49、底坡不宜小于0.05。3.6.2 .設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)中選擇四組輻流沉淀池,3.6.2 . 1沉淀池表面積N 4，每組設(shè)計(jì)流量為0.565 m7sQ1nq2.56 36004 1.521355m式中 Q 污水最大時流量，m3 s ;q表面負(fù)荷，取 1.5m3m2 h ;n 沉淀池個數(shù)，取4組。 池子直徑：DJ4 135541.54m 取 42mV 3.143.6.2. 2實(shí)際水面面積F123.14 42421385m實(shí)際負(fù)荷4Qn D24 2.26 360024 3.14 4221.47m3/m2h ,符合要求3.6.2.3沉淀池有效水深h1q't式中t 沉淀時間，取2.5hh11.5 2.

50、53.75m徑深比為：D4211.2 在6至12之間，符合要求3.753.6.2.4污泥部分所需容積：采用間歇排泥，設(shè)計(jì)中取兩次排泥的時間間隔為T 2hQ(G C2)T100 (100 p0)n 1062034(105-20)2 1001 0.5 10669m3X Xr1 R11Xr (1 )X (1) 3333.339999.99 mg/LR0.5、，2(1 R)QXT (1 0.5) 195000 3333.33 2 3V11523.5m(X Xr)N (3333.33 9999.99) 4 243.6.2.5污泥斗計(jì)算h5r a tan式中 r污泥斗上部半徑，m ；r1污泥斗下部半徑，m；傾角，一般為60°；設(shè)計(jì)中取r=2m， ” =1m ohsr r1 tan2 1 tan60 C 1.73m污泥斗體積計(jì)算:h53"2 ri3.14 1.73 222 1 12312.7m32D 2r2污泥斗以上圓錐體部分體積：DD112D12)3.14120.925 (41241244 )450.44m3.6.2.6污泥斗以上圓錐體部分污泥容積 設(shè)計(jì)中采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.0541 4h40.050.050.925m2則還需要的圓柱部分的體積:2307.7450.44 12.731844.56m高度為:ha1844