水質(zhì)工程學(xué)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、科學(xué)技術(shù)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告2014-2015學(xué)年第 1學(xué)期 學(xué)生姓名： 董玉堂 學(xué) 號(hào)： 7013012043 專業(yè)班級(jí)： 給水排水工程121班 指導(dǎo)老師： 王曉玭 時(shí) 間： 2014年12月8日12日 理工學(xué)科部 目 錄中文摘要前言第一章：總論第一節(jié)：工程背景第二節(jié)：設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則第二章：污水處理系統(tǒng)計(jì)算第三章：粗格柵第一節(jié)：設(shè)計(jì)說明第二節(jié): 設(shè)計(jì)計(jì)算第三節(jié): 過柵水頭損失第四節(jié)：柵前渠通高第五節(jié)：柵槽總長度第六節(jié)：每日柵渣量計(jì)算第七節(jié)：清渣設(shè)備第八節(jié)：構(gòu)筑物大小第四章：提升泵站第1節(jié) ：泵站選擇第二節(jié)：泵房設(shè)計(jì)計(jì)算第五章：細(xì)格柵第1節(jié) ：設(shè)計(jì)參數(shù)第二節(jié)：設(shè)計(jì)計(jì)算第六章：沉砂池（曝氣沉砂

2、池）第一節(jié)：設(shè)計(jì)參數(shù)第二節(jié)：設(shè)計(jì)計(jì)算第三節(jié)：鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)第七章：配水井第一節(jié)：配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算第八章：初次沉淀池（平流沉淀池）第1節(jié) ：設(shè)計(jì)參數(shù)第2節(jié) ：設(shè)計(jì)計(jì)算第九章：生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)第一節(jié)：計(jì)算轉(zhuǎn)盤的面積第二節(jié):確定轉(zhuǎn)盤的個(gè)數(shù)及分組第三節(jié)：確定盤片數(shù)第四節(jié)：每臺(tái)轉(zhuǎn)軸的長度第五節(jié)：接觸反應(yīng)槽容積第六節(jié)：電動(dòng)機(jī)的功率第七節(jié)：計(jì)算溶解性BOD及選用的盤片種類第八節(jié)：生物轉(zhuǎn)盤的整體尺寸第九節(jié)：污泥的處理第十章：二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié)：輻流式二沉淀池的參數(shù)確定第二節(jié)：計(jì)算沉淀池的面積第三節(jié)：二次沉淀池的直徑第四節(jié)：校核出水堰負(fù)荷第五節(jié)：校核固體懸浮物負(fù)荷第六節(jié)：澄清區(qū)高度第七節(jié)：池邊水深第八節(jié)：污泥斗

3、高第九節(jié)：二次沉淀池的總高第十節(jié)：流入槽設(shè)計(jì)第十章：消毒池第1節(jié) ：加氯間和氯庫設(shè)計(jì)第2節(jié) ：加氯量第3節(jié) ：儲(chǔ)氯量第4節(jié) ：設(shè)備選擇第5節(jié) ：加氯間和氯庫的換氣量第11章 ：污泥泵房設(shè)計(jì)第1節(jié) ：污泥濃縮池第2節(jié) ：貯泥池第十二章：污泥廠高程布置第1節(jié) ：水頭損失計(jì)算第2節(jié) ：各構(gòu)筑物高程 摘要 本次設(shè)計(jì)以相關(guān)資料為依據(jù)，設(shè)計(jì)一座城市污水處理廠，該廠每日處理量為46000立方米，由于本次設(shè)計(jì)以高效、經(jīng)濟(jì)為主，所以本次設(shè)計(jì)采用了生物轉(zhuǎn)盤。生物轉(zhuǎn)盤工藝是生物膜法污水生物處理技術(shù)的一種，是污水灌溉和土地處理的人工強(qiáng)化，這種處理法使細(xì)菌和菌類的微生物、原生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物在生物轉(zhuǎn)盤填料載體上生長繁

4、育，形成膜狀生物性污泥生物膜。污水經(jīng)沉淀池初級(jí)處理后與生物膜接觸，生物膜上的微生物攝取污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)，使污水得到凈化。在氣動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤中，微生物代謝所需的溶解氧通過設(shè)在生物轉(zhuǎn)盤下側(cè)的曝氣管供給。轉(zhuǎn)金表面覆有空氣罩，從曝氣管中釋放出的壓縮空氣驅(qū)動(dòng)空氣罩使轉(zhuǎn)金轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)金離開污水時(shí)，轉(zhuǎn)金表面上形成一層薄薄的水層，水層也從空氣中吸收溶解氧。應(yīng)用范圍主要用于城市污水、小區(qū)生活污水等低濃度廢水處理處理。基本優(yōu)點(diǎn)是：生物轉(zhuǎn)盤采用了紙質(zhì)疊層波紋體材料作盤片，樣機(jī)的工藝流程合理，具有占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、能耗低、處理效率高、管理方便、操作容易等，處理污水量達(dá)1.25mh，功耗為0.246kW。特別適

5、用于中小型畜禽加工廠污水處理?；救秉c(diǎn)是：目前，國內(nèi)外所用生物轉(zhuǎn)盤的盤片存在著生物膜易脫落、處理效率低、能耗偏高等缺點(diǎn)。 一、前 言 水資源是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本保證，污水的任意排放或處理不徹底的排放，都會(huì)給水資源環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染問題。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。本設(shè)計(jì)是在對(duì)某城市生活污水分析后，進(jìn)行的一整套污水處理廠的設(shè)計(jì)。其中，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)進(jìn)行分析，對(duì)污水處理工藝流程的選擇

6、給予說明，對(duì)具體污水及污泥構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。此次設(shè)計(jì)要求處理水量43000m3/d，設(shè)計(jì)水質(zhì)：出水執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 課程設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合運(yùn)用和全面的總結(jié)，是教學(xué)計(jì)劃不可缺少的組成的部分，也是大學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。通過課程設(shè)計(jì)掌握貫通大學(xué)期間各科課程之間的聯(lián)系。為畢業(yè)以后若從事污水處理方面的設(shè)計(jì)施工及管理打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)書中有不當(dāng)或紕漏之處，懇請老師指出改正。并對(duì)在設(shè)計(jì)中給予我們指導(dǎo)和幫助的老師表示衷心的感謝。 二、污水設(shè)計(jì)總則2.1設(shè)計(jì)范圍 該污水處理廠是為了處理某城市生活污水和工業(yè)廢水的。對(duì)污水廠的工藝選擇

7、、主要構(gòu)筑物的尺寸做出詳細(xì)的說明和計(jì)算，并選出主要的機(jī)械設(shè)備，確定構(gòu)筑物的平面布置、高程布置。對(duì)廠區(qū)其他輔助建筑物只劃定區(qū)域面積，提出建議性使用性能，不做具體設(shè)計(jì)，并對(duì)污水處理廠進(jìn)行粗略進(jìn)行人員定制和投資估算。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

8、、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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。 三、設(shè)計(jì)原始資料3.1 該廠平均設(shè)計(jì)污水流量為：最大流速Q(mào)max=43000m/d，平均流速Q(mào)=35833m/d。3.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)： pH=68，CODcr=200250mg/L,BOD5=100130mg/L, SS=70150mg/L。3.3 本工程設(shè)計(jì)中氮、磷的去除不作要求，其他各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，即要求出水BOD5降至20mg/L以下，CODcr降至60mg/L以下，SS降至20mg/L以下。3.4 水文及水文地質(zhì)資料（1）最高洪水位：42.5m；

9、最大流量：Q=595m3/s（2）常水位：40.5m；平均流量：Q=215.3m3/s（3）枯水位: 38.7m；最小流量：Q=28.25m3/s3.5 氣象資料 （1）風(fēng)向：夏季主風(fēng)向是西南風(fēng) （2）氣溫：最冷月平均為-0.8C；最熱月平均氣溫為27.4C;極端氣溫：最 高38C，最低-21.5C； （3）土壤冰凍深度：0.7m3.6 處理工藝流程 原水 粗格柵 集水池 提升泵房 細(xì)格柵 沉砂池 初沉池 排 泥 生物轉(zhuǎn)盤 污泥處置 污泥脫水機(jī)房 污泥濃縮池 污泥回流 排水 消毒池 二沉池 進(jìn)水格柵間的設(shè)計(jì)與計(jì)算格柵是由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝

10、在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端，用來節(jié)流污水中較粗大漂浮物。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。因此，本設(shè)計(jì)選用機(jī)械清除。本設(shè)計(jì)采用兩道格柵，一道中格柵、一道細(xì)格柵。中格柵設(shè)于污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)于污水泵站后。格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵式廢水預(yù)處理方法的一種，一般安置在廢水處理流程的前端，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)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。泵前格柵 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Qmax=43000m3/d=0.498m3/s 柵前流速v1=0.8

11、m/s，過柵流速v2=0.9m/s 柵條寬度s=0.01m, 格柵間隙b=25mm 柵前部分長度0.5m, 格柵傾角=650 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定格柵前水深（m） Kz=2.9 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q=計(jì)算得： 柵前槽寬B1=1.1m柵前水深h=0.55m(2)柵條間隙數(shù)(n) n=38.3 所以取38根條柵式中： n-中格柵間隙數(shù) Qmax-最大設(shè)計(jì)流量，0.498m3/s b-柵條間隙，取25mm h-柵前水深，取0.55m v2-過柵流速，取0.9m/s -格柵傾角，取650.(3)柵槽有效寬度（B） B=s(n-1)+bn=0.01 (38-1)+0.02538=1.32m(4)進(jìn)水渠道

12、漸寬部分長度（L1） L1=0.3m(其中1為 進(jìn)水渠展開角)（5）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度（L2）L2= =0.3/2=0.15m(6)過柵水頭損失（h1） 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面形狀，則：h1=kh0=ksin=0.02m其中= h0:計(jì)算水頭損失K：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與格柵斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42（7）柵后槽總高度(H) 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m, 柵后槽總高度H=h+ h1+ h2=0.55+0.02+0.3=0.87m 柵前渠道深H1=h+h2=0.55+0.3=0.85m(8)柵格總長度(L)L=L1+L2+

13、0.5+1.0+H1/tan=0.3+0.15+0.5+1.0+0.87/tan65=3.4m（9）每日柵渣量（W） W=2.2m3/d 式中：Kz:總變化系數(shù)，取1.1 W:每日柵渣量，m3/d W1:柵渣量m3 /103m3,一般取0.10.01，W 1=0.055因?yàn)閃=2.2m3/d 0.2 m3/d 所以采用機(jī)械清渣。 泵后細(xì)格柵 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Qmax=43000m3/d=0.498m3/s 柵前流速：v1=0.8m/s ; v2=0.9m/s柵條寬度：b=0.025m ; 格柵間隙s=10mm柵前部分長度：0.5m ; 格柵傾角=600 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定格柵前水深（h） 根

14、據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Qmax=計(jì)算得： 柵前槽寬B1=1.11m 柵前水深h=0.55m（2）柵條間隙數(shù)(n) n=102 所以取102根條柵設(shè)計(jì)二組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=51條式中： n:中格柵間隙數(shù) Qmax:最大設(shè)計(jì)流量，0.498 m3/s B:柵條間隙，取10mm,即0.01m H:柵前水深，取1.11m v2:過柵流速，取0.9m/s :格柵傾角，取600.（3）總槽寬 柵槽有效寬度B2=s（n-1）+bn=0.01(51-1)+0.0151=1.01m 所以總槽寬為B=1.012+0.2*2=2.42m(考慮中間隔墻厚0.2m)。 式中： b:柵槽寬度，m S:柵條寬度，取0.0

15、1m。（4）過柵水頭損失 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面形狀，則：h1=kh0=ksin=0.002m其中= h0:計(jì)算水頭損失K：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與格柵斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42（7）柵后槽總高度 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m, 柵后槽總高度H=h+ h1+ h2=1.11+0.02+0.3=1.43m 柵前渠道深H1=h+h2=1.11+0.3=1.41m(8)柵格總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=0.3+0.15+0.5+1.0+1.41/tan60=2.6m（9）每日柵渣量 W=3.9m3/d 式中：Kz:總變化系

16、數(shù)，取1.1 W:每日柵渣量，m3/d W1:柵渣量m3 /103m3,一般取0.10.01，W 1=0.1(細(xì)格柵)因?yàn)閃=3.9m3/d 0.2 m3/d 所以采用機(jī)械清渣。由計(jì)算數(shù)據(jù)參考比較，選用回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)型號(hào)XWB-II-1-2,尺寸：外形格柵總長度2m，總寬度1m，厚度0.6m，最大荷載200kg，提升速度2.3m/min,格柵間隙25mm，配用電機(jī)的功率0.8kw。 污水泵房的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量選用最高日流量Qmax=43000m/h，污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流，其最高洪水位為42.5m，常水位為40.5 m，枯水位為38.7m。廠區(qū)地面的標(biāo)高為45.5 m，

17、來水管的管底標(biāo)高為4 m（于地面下4 m），出水管管底標(biāo)高1 m（埋深1 m）。 泵房的設(shè)計(jì)布置（1）污水泵站形式選擇合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵臺(tái)數(shù)不超過4臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便。對(duì)于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)為啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單。由以上可知，本設(shè)計(jì)因水量大，并考慮到造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式圓形泵房。（2）泵站的布置污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離

18、，隔離寬度一般不小于30米。泵站進(jìn)出口比室外地面高0.2米以上。每臺(tái)泵應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。（3）泵房的通風(fēng)設(shè)施由于一半在地下，所以采用機(jī)械通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)：采用全部機(jī)械通風(fēng)和部分機(jī)械通風(fēng)。 部分機(jī)械通風(fēng)機(jī)械將電機(jī)排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補(bǔ)充。機(jī)械排風(fēng)可以分別是為電機(jī)分別排風(fēng)。也可以多臺(tái)電機(jī)組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵站。對(duì)通風(fēng)機(jī)沒有太大要求一般就可以，所以采用機(jī)號(hào)為3.2，傳動(dòng)方式為A，轉(zhuǎn)速為2900r/min，空氣流量是1688m/h，全壓1300Pa，內(nèi)效率69.3，內(nèi)功率0.88kw，所需功率1.23kw，所選的配用電

19、動(dòng)機(jī)的型號(hào)Y90L-2（B35），功率為2.2kw安裝尺寸：距離地面2m，高度為637mm，通風(fēng)機(jī)為圓形直徑為519mm，采用的地腳螺栓為M8220。 具體計(jì)算（1）集水池1.集水池形式泵站的污水集水池一般采用敞開式，本設(shè)計(jì)的集水池與泵房共建，屬封閉式。2.集水池清潔及排空措施 集水池設(shè)有污泥斗，池底作成不小于0.01的坡度，坡向污泥井。從平臺(tái)到池底應(yīng)設(shè)下的扶梯，臺(tái)上應(yīng)有吊泥用的梁鉤滑車。 3.集水池的通氣設(shè)備 集水池內(nèi)設(shè)通氣管，并配備風(fēng)機(jī)將臭氣排出泵房。 4.集水池容積計(jì)算最大設(shè)計(jì)流量為Qmax=1792m/h，采用2臺(tái)污水泵（2用1備），則每臺(tái)污水泵的設(shè)計(jì)流量Qmax=17922m/h=8

20、96m/h。一般按最大流量時(shí)5min的出水流量設(shè)計(jì)，則集水池的有效容積V: V=Q*t=89.6m3 取有效水深2 m，集水池面積F=V/h=89.62=44.8m。保護(hù)水深0.7m實(shí)際水深2m。（2）水泵總揚(yáng)程估算集水池的最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為：46.5-37.5=9 m,取集水池有效水深為2m。 根據(jù)流量和流速，查表得出管徑和水力坡度，其中為了防止固體大顆粒在水管內(nèi)大量沉淀堵塞管道，加大流速能有效減少固體顆粒的沉積，一般吸水管在1.2m/s-1.6m/s和壓水管在2.0m/s-2.5m/，并查表得取吸水管流速為1.3m/s，壓水管流速為2.0m/s。壓水管流量Q流速V1

21、水力坡度i1管徑904m/h2.0m/s14.4400mm吸水管流量流速V2水力坡度i2管徑904m/h1.3m/s4.31500mm出水管線水頭損失。每一臺(tái)泵單用一根出水管，設(shè)計(jì)吸水管長5m，壓水管長10m，并且在吸水管和壓水管上各有兩個(gè)止水閥，在壓水管處有兩個(gè)90彎頭接口， 局部損失為閥的損失h1=，沿程損失為管道的阻力損失h2=Li，則總水頭損失H=90+L1i1+閥+L2i2+閥=100.0144+0.08+0.87+50.00431+0.08=0.37m。 水泵總揚(yáng)程為H=9.5+2+0.37=11.86m選用300TSW-500I立式污水排污泵3臺(tái)（2用1備）經(jīng)校核水泵總揚(yáng)程H=2

22、0.5故選用300TSW-500I立式污水排污泵是合適的。 300TSW-500I立式污水排污泵規(guī)格和性能流量m/h揚(yáng)程m功率kw效率%出水口徑mm重量kg轉(zhuǎn)速r/min90420.390783002030980300TSW-500I泵的安裝尺寸（單位：mm）H2H3H4H5B1B2B3B4L1L2450115035013901050950850750850750 所配用的電動(dòng)機(jī)參數(shù)為型號(hào)功率電流轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Y315M1-690kw167A980r/min930.881.62.0起重設(shè)備即電動(dòng)葫蘆的選取 型號(hào)，起重量5t，提升高度12m 電動(dòng)葫蘆的安裝尺寸(單位：mm)ce

23、fghL1L2L3ABL43651601250250-3083452286251262181210402 水泵機(jī)組基礎(chǔ)的確定機(jī)組安裝在共同基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)的作用是支撐并固定機(jī)組，使之運(yùn)行穩(wěn)定。不致發(fā)生劇烈震動(dòng)，更不允許發(fā)生沉降，對(duì)基礎(chǔ)的要求： 堅(jiān)實(shí)牢固，除能承受機(jī)組靜荷載外，還能承受機(jī)械振動(dòng)荷載。 要澆制在較堅(jiān)實(shí)的地基上，以免發(fā)生不均勻沉降或基礎(chǔ)下沉。 泵房附屬設(shè)施（1）水位控制為適應(yīng)污水泵房開停頻率的特點(diǎn)，采用自動(dòng)控制機(jī)組運(yùn)行，自動(dòng)控制機(jī)組啟動(dòng)停車的信號(hào)，通常是由水位繼電器發(fā)出的。（2） 計(jì)量設(shè)備由于污水中含有機(jī)械雜質(zhì)，其計(jì)量設(shè)備考慮被堵塞的問題，可采用電磁流量計(jì)，采用壓水干管的彎頭作為計(jì)量設(shè)備

24、。（3） 排水 在機(jī)器間的地板上應(yīng)設(shè)有排水溝和集水坑。排水溝沿墻設(shè)置，坡度I=0.01，集水坑深為0.5 m，在吸水管上接出小管伸到集水坑內(nèi)，當(dāng)水泵工作時(shí)把坑內(nèi)積水抽走。（4） 采光、采暖與通風(fēng)集水坑一般不需要采暖設(shè)備，因?yàn)榧虞^深熱量不易散失，且污水溫度通常不低于10-20，機(jī)器間如需采暖時(shí)，可采用火爐也可以采用暖氣設(shè)施。泵房在上層工作間設(shè)置窗戶，保證有充足的自然采光，檢修操作點(diǎn)是采用集中照明。泵房通風(fēng)主要解決高溫散熱和空氣污染問題，污水泵站的機(jī)械間機(jī)組臺(tái)數(shù)較多，功率較大，且電機(jī)設(shè)在底平面以上，除四周設(shè)置窗戶進(jìn)行自然通風(fēng)外，還設(shè)置機(jī)械通風(fēng)和通風(fēng)管。（5） 泵房值班室、控制室及配電間值班室設(shè)

25、在機(jī)器間一側(cè)有門相通，并設(shè)置觀察窗，根據(jù)運(yùn)行控制要求設(shè)置控制和配電柜，能滿足1-2人值班，因長年運(yùn)行，因此安裝電話。本設(shè)計(jì)泵房值班室及控制室合建。（6） 衛(wèi)生為了管理人員清刷地面和個(gè)人衛(wèi)生，應(yīng)就近設(shè)洗手池，接 25 mm的給水管，并備有供沖洗的橡膠管。沉砂池設(shè)計(jì) 沉砂池的選擇污水中的無機(jī)顆粒不僅會(huì)磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥活性，而且會(huì)板積在反應(yīng)池底部減小反應(yīng)器的有效容積，甚至在脫水時(shí)扎破濾帶損壞脫水設(shè)備。沉砂池的設(shè)置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相對(duì)密度較大的無機(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)為曝氣沉砂池優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂礫與外裹的有機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝

26、氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時(shí)起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機(jī)物少。 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 預(yù)處理階段的沉砂池采用曝氣沉砂池。曝氣沉砂池通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量影響較小，同時(shí)還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用，它還可克服普通平流沉砂池的主要缺點(diǎn)：沉砂池中含有15%的有機(jī)物，減少沉砂的后續(xù)處理。（1） 污水水量變化系數(shù)的確定：總變化系數(shù)Kz=1.2（2） 污水設(shè)計(jì)流量的水量確定：Q=430001.2=35833m3/d（3） 污水設(shè)計(jì)最大流量：Qmax=43000 m3/s 池子的有效容積由三廢處理工程設(shè)計(jì)手冊知曝氣沉砂池的最大流

27、量的停留時(shí)間為4min,選用兩個(gè)曝氣沉砂池，則t=4min。V=59.76 m 曝氣沉砂池寬一般取b=3m，一般取寬深比為1.8:1 則沉砂池深度為h=1.7m沉砂池長度L=11.7m單個(gè)沉砂池的尺寸：長度L=11.7m，寬度b=3m，深h=1.7m。供氣量的計(jì)算一般取每平方米供氣量為0.0078m/s供氣量=0.007811.73=0.27m/s 每小時(shí)的需空氣量 q=dQ3600=0.20.4983600=358.56m/h d-1m3污水所需空氣量，一般采用0.2. 沉砂室所需容積 設(shè)T=1.5d V=0.84m式中：X-城市污水沉砂量，m/10 m（污水），一般采用30； T-清除沉砂

28、間隔時(shí)間，d; K-生活污水流量總變化系數(shù)。 每個(gè)沉砂斗容積（V） 設(shè)每一個(gè)池子有兩個(gè)沉砂斗：V=0.21m 沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬a=1.0m 斗壁與水平面的傾角為50，斗高h(yuǎn)=0.6m,沉砂斗上口寬a: a=2.0m1)沉砂斗容積：V=2.1m2.1m0.6 m符合要求 2)池總高度H: 設(shè)超高h(yuǎn)=0.3m H=h+h=0.3+1.7=2.0m 配水井 配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）進(jìn)水管管徑D1 配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為Qmax=1792(m3/h)，當(dāng)進(jìn)水管管徑D1=1100mm時(shí)，查水力計(jì)算表，得知v=0.526m/s，滿足設(shè)計(jì)要求。（2）矩形寬頂堰 進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入

29、2個(gè)水斗再由管道接入2座后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量應(yīng)為q=1792/2=896m3/h。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。堰上水頭H。因單個(gè)出水溢流堰的流量為q=896(m3/h)=249(L/s)，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以，本設(shè)計(jì)采用矩形堰（堰高h(yuǎn)取0.5m）。矩形堰的流量式中：q矩形堰的流量，m3/s；H堰上水頭，m；b堰寬，m，取堰寬b=1.2m；m0流量系數(shù)，通常采用0.3270.332，取0.33。則 =0.15m堰頂厚度B。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng) 時(shí)，屬于矩形寬頂堰。取B=1.2m，B/H=2.61(在2.510范圍內(nèi))，所以，該堰屬于

30、矩形寬頂堰。配水管管徑D2 設(shè)配水管管徑D2=1100mm，流量q=896(m3/h)，查水力計(jì)算表，得知v=0.526m/s。（4）配水漏斗上口口徑D 按配水井內(nèi)徑的1.5倍設(shè)計(jì)D=1.5D1=1.51100=1650mm。 初次沉淀池的計(jì)算1）參數(shù)的確定 擋水板安裝在進(jìn)水口后0.8m，一便更好地分散流量，擋水板浸沒深度在0.5m之間最合理，且保持擋水板頂部在水深5cm處，一便浮渣可以通過。浮渣擋板安裝在出水堰前面，露出水面20cm，以防浮渣流出沉淀池。平流沉淀池的出水口位于沉淀池的排水端，沉淀池池壁至少高出周圍地面150mm，超高不小于300mm。機(jī)械排泥和回流設(shè)施應(yīng)確保沉淀池中固體顆粒的

31、排出。污泥斗的側(cè)壁最小坡度為1.7:1，斗底尺寸不超過600mm。污泥回流管的最小管徑為150mm。最小靜壓為760或具有大于0.9m/s的排泥速度。2） 具體的計(jì)算 流量為Q=43000m/d，分四個(gè)池子，則每個(gè)池子的流量Q1=10750m/d 根據(jù)十州標(biāo)準(zhǔn)得： 表面沉降速度為V1=0.4m/s； 最小深度h=3.0m； 最大堰負(fù)荷為250.26m/(md)； 最大溢流率34.5m/(d)并根據(jù)最大溢流率和沉降速度查表得：BOD5的去除率為34，SS的去除率是89.4。 計(jì)算初次沉淀池的面積 每個(gè)沉淀池的面積S=311.25 取沉淀池的長寬比為L:W=4:1，即L=4m 4WW=311.25

32、 得寬W=8.8m 標(biāo)準(zhǔn)刮橋標(biāo)準(zhǔn)寬度為8.53m，則沉淀池的長度L=311.25/8.53=36.5m 計(jì)算容積 取深度為3.0m V=Sh=311.253=933.75m 計(jì)算停留時(shí)間 T=V/Q1=933.75/10750=2.1h 計(jì)算出水堰長度 L1=Q1/出水堰負(fù)荷=10750/250.26=43.0m 即出水堰長度為沉淀池寬度的5.0倍。 SS的去除 設(shè)計(jì)溢流率為34.5m/(d)，則沉降速度0.4m/s的顆粒可以沉降除去，計(jì)算如下 去除率1.00.80.60.40.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 沉降速度/v沉降速度和累計(jì)顆粒去除率曲線確定1-=1-0.4=

33、0.6y0.050.050.050.050.050.050.050.02 v0.090.170.230.260.280.310.330.4Vy0.00450.00850.01150.0130.0140.01550.00660.008得y=0.0816則=89.4取進(jìn)水SS=130mg/L，則剩余固體懸浮物SS1=SS(1-0.894)=13.78mg/L,已經(jīng)達(dá)到排放水的標(biāo)準(zhǔn)。 BOD5的去除 取進(jìn)水BOD5的量為S1=120mg/L 根據(jù)沉降速度和最大溢流率的圖表查的去除率為34，則剩余的BOD5流入生物轉(zhuǎn)盤池，剩余BOD5量為S2=120(1-0.34)=79.2mg/L。污泥的產(chǎn)量 去除

34、BOD5在每個(gè)沉淀池的污泥量W1=Q1(S1-S2)=10750(120-79.2)=438.6kg/d;去除SS在每個(gè)沉淀池的污泥量 W2=Q1(SS-SS1)=10750(130-13.78)=1249kg/d 該污水廠處理25萬人的生活污水，則25萬人口產(chǎn)生的污泥量為 其中，S-每人產(chǎn)生的污泥量，取0.5L/(人d)； T-兩次刮泥的時(shí)間間隔，T=4h； N-為人口數(shù)，25萬； n為沉淀池個(gè)數(shù)。得出W3=10.4m/d 則初沉池產(chǎn)生的污泥量為M=4W1+4W2+W3=6762.3kg/d計(jì)算污泥斗 設(shè)計(jì)的污泥斗形狀是倒立的漏斗形，則 V=h 取R=2m，h=1m 求得V=1.0m0.8m

35、/（每次刮泥的間隔） 合理可用。刮泥設(shè)備 刮泥機(jī)的寬w=8.53m，長L=36.5m，池底的坡度是0.01，每次刮泥和排泥時(shí)間間隔是4h。所以采用的刮泥機(jī)型號(hào)為HJG-8型，跨距L=8m，軌距Lk=8300mm，行走功率為0.75kw，卷揚(yáng)功率0.55kw，池深在3m-4m；安裝尺寸：B是2400mm，B1為1800mm，L1是8500mm，配套輕軌為18kg/m。 生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的生物轉(zhuǎn)盤，參數(shù)為盤片直徑在1.22m-3.66m之間，水平軸長在1.52m-8.23m之間，機(jī)械驅(qū)動(dòng)時(shí)軸的旋轉(zhuǎn)速度1.5r/min-1.7r/min之間。 已知進(jìn)水BOD5=79.2mg/L，COD=230

36、mg/L，達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)BOD5=15mg/L,COD=30mg/L。則BOD5的去除率為a=81； COD的去除率為b=87。1） 計(jì)算轉(zhuǎn)盤的面積公式 A= 式中： Q 進(jìn)水流量，m/d; 進(jìn)水BOD的濃度，mg/L 生物轉(zhuǎn)盤的面積負(fù)荷，取10g/(d)（根據(jù)BOD的進(jìn)水濃度和出水濃度查表得） 則得出A=3405602） 確定轉(zhuǎn)盤的個(gè)數(shù)及分組 采用的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤的面積是9290，所以個(gè)數(shù)n=36，即需要36個(gè)標(biāo)準(zhǔn)生物轉(zhuǎn)盤，采用多軸多級(jí)的模式分為四組，每組采用三軸三級(jí)的處理模式。3）確定盤片數(shù) 所采用的是標(biāo)準(zhǔn)圓形轉(zhuǎn)盤，直徑D=3m M=24102(個(gè)) 則每個(gè)轉(zhuǎn)盤的盤片數(shù)為M1=670（個(gè)） 4）每

37、臺(tái)轉(zhuǎn)軸的長度 L=m（d+b）K 式中 L每臺(tái)轉(zhuǎn)盤的軸長，m； m每個(gè)轉(zhuǎn)盤的盤片數(shù)； d盤片間距，取25mm； b盤片厚度，一般取值在0.001-0.013m之間，取0.001m; K考慮污水流動(dòng)的循環(huán)溝道的系數(shù)，取值1.2。 計(jì)算得出L=21m 每個(gè)池子總長度為63m，四個(gè)池子長為252m。 5）接觸反應(yīng)槽容積 采用半圓形接觸反應(yīng)槽，其凈有效容積V為： V=(0.2940.335) 式中 -盤片邊緣與接觸反應(yīng)槽內(nèi)壁的凈距； 當(dāng)r/D=0.1時(shí) 系數(shù)取0.294 當(dāng)r/D=0.06時(shí) 系數(shù)取0.335 r-轉(zhuǎn)軸中心距水面的高度，一般取150-300mm，因?yàn)镈=3m， 則 r=300mm 合理

38、 計(jì)算得出V= 23.4m6）電動(dòng)機(jī)的功率 = 式中 R轉(zhuǎn)盤半徑，cm； m一根轉(zhuǎn)軸上的盤片數(shù)； 同一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)軸數(shù)； 生物膜厚度系數(shù)，取3，生物膜厚2mm；計(jì)算結(jié)果為=1200kw。 7）計(jì)算溶解性BOD及選用的盤片種類 SBOD=TBOD-TSS=79.2-13.78=65.42mg/L 溶解性BOD負(fù)荷=1.03 lb/1000 設(shè)計(jì)總有機(jī)負(fù)荷小于2 lb/1000 符合條件 選擇高密度生物轉(zhuǎn)盤8） 生物轉(zhuǎn)盤的整體尺寸 選用的是四個(gè)池子并排分布，且每個(gè)池子采用三軸三級(jí)的模式，已知用的是標(biāo)準(zhǔn)生物轉(zhuǎn)盤，每個(gè)生物轉(zhuǎn)盤的直徑D=3m，長L=8m。 則總面積M=3D43LK 式中 K空隙間隔系

39、數(shù)，取1.2 計(jì)算出M=1036.8 10）污泥的處理 由于生物轉(zhuǎn)盤不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，很少有污泥沉淀，所以采用靜水壓力沉淀即可。在每個(gè)生物轉(zhuǎn)盤池底做出一條槽，在每個(gè)槽內(nèi)鋪設(shè)排泥管，管徑為600mm，并有污泥泵排到污泥房進(jìn)行污泥處理。 二沉池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 輻流式二沉淀池的參數(shù)確定： 最大流量為=43000m/d，污水的變化系數(shù)K=1.6；采用向心輻流式二沉池表面負(fù)荷一般不大于2.5 m/(h)，出水堰負(fù)荷不大于4.34L/(sm)，污泥固體負(fù)荷為140-160kg/（d），進(jìn)水懸浮物固體濃度為3500mg/L，污泥回流比為0.4，池底的污泥濃度達(dá)到7000mg/L，緩沖層高度非機(jī)械排泥時(shí)宜為0.5m，

40、機(jī)械排泥時(shí)緩沖層上緣高出刮泥板0.3m。1) 計(jì)算沉淀池的面積 采用n=2個(gè)向心流輻流沉淀池，取表面負(fù)荷為1.2m/(h) M=746.5 式中q為表面負(fù)荷； 計(jì)算的每個(gè)沉淀池的面積M=746.52)二次沉淀池的直徑 D=30.8m 取D=31m。3） 校核出水堰負(fù)荷 公式 q= 式中 為每日平均流量，=26873m/d； D為沉淀池的直徑，為31m；計(jì)算得出q=2.56L/(sm) 小于4.34L/(sm) 因此符合條件 4）校核固體懸浮物負(fù)荷 公式 G= 式中 R污泥回流比為0.3 X固體懸浮物濃度，kg/L 計(jì)算得出G=141.04kg/（d） 在140-160kg/（d）的范圍內(nèi)，因此

41、符合條件 5）澄清區(qū)高度 設(shè)計(jì)的沉淀池的沉淀時(shí)間T=2h =2.4m 污泥區(qū)的高度設(shè)計(jì)的沉淀池的停留時(shí)間為2h =2.24m 6）池邊水深 =+0.3=2.4+2.24+0.3=4.94m 取=5.0m 7）污泥斗高 設(shè)計(jì)的污泥斗上口直徑D1=2.0m，污泥斗底直徑 D2=1.0m，斗壁的水平夾角為60 =（2/2-1/2）tan60=0.87m 8）二次沉淀池的總高 二次沉淀池采用單管吸泥機(jī)排泥，池底坡度0.01，排泥設(shè)備中心立柱的直徑為1.5m 池中心與池邊落差=0.145m 超高為0.3m 故沉淀池的總高H=落差+ + + +超高=5+0.15+0.3=5.45m 9)流入槽設(shè)計(jì) 本次設(shè)

42、計(jì)采用環(huán)形平行低槽，等距設(shè)布水孔，孔徑為50mm，并加100mm的長短管。 流入槽 設(shè)計(jì)流入槽寬B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s 槽中水深h=0.3m 布水孔數(shù) 布水孔的平均流速= 式中 配水孔平均流速，0.3-0.8m/s； t導(dǎo)流絮凝區(qū)停留時(shí)間，s，池周有效水深 為2-4m，取360-720s污水的運(yùn)動(dòng)黏度，與水溫有關(guān)； 導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均流速梯度，一般可取 10-30. 取 t=650s，=20，水溫為20C時(shí)，=1.06/s =20=0.74m/s 不水孔個(gè)數(shù)n=254 個(gè) 孔距 L=0.39m 10）刮泥機(jī) 根據(jù)以上計(jì)算參數(shù)，采用周邊刮泥機(jī)CG35C型號(hào)的刮泥機(jī)， 參數(shù)如下：池

43、子直徑為35m，池深4.0m，周邊速度3m/min，電機(jī)功率2.2kw，刮泥機(jī)的重量1800kg。 11）活性污泥回流泵 根據(jù)每小時(shí)產(chǎn)生的污泥量，采用SR210型號(hào)的，出口直徑400mm，重量170kg，配用電動(dòng)機(jī)功率1.7kw，轉(zhuǎn)速為585r/min。 12）污泥的產(chǎn)量 去除BOD5在每個(gè)沉淀池的污泥量W3=Q1(S1-S2)=43000(79.2-15)=2760.6kg/d;去除SS在每個(gè)沉淀池的污泥量 W4=Q1(COD-COD1)=43000(230-40)=8170kg/d 污泥泵房所要處理的總的污泥量為 W=M+W3+W4=17693kg/d消毒池1、加氯間和氯庫設(shè)計(jì)消毒是保證污

44、水安全排放或回用的最后環(huán)節(jié)。盡管在污水處理過程中，水中的微生物和致病菌已經(jīng)絕大部分被殺死，或隨著沉淀物一起被去除，但經(jīng)過二級(jí)處理的城市污水中，仍含有一些游離微生物，其排放仍可能對(duì)水體的衛(wèi)生安全造成威脅。因此，消毒是污水處理必須的最終處理單元。尤其是隨著新的或一些未知病原傳染病的頻繁發(fā)生，污水消毒的重要性日益受到重視。本設(shè)計(jì)采用液氯消毒，投氯量按5mg/L計(jì)，倉庫儲(chǔ)量按10天計(jì)算。 加氯量G=8.96kg/h 儲(chǔ)氯量W=10248.96=2150kg 設(shè)備選擇 消毒劑的選擇；（1）液氯優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單。缺點(diǎn)：對(duì)生物有毒害作用，并且可產(chǎn)生致癌物質(zhì)。適用于大、中型規(guī)模的污水處理

45、廠。（2）漂白粉優(yōu)點(diǎn)：投加設(shè)備簡單，價(jià)格便宜缺點(diǎn)：除與液氯相同的缺點(diǎn)外，尚有投配量不準(zhǔn)確，溶解劑調(diào)制不便，勞動(dòng)強(qiáng)大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。（3）臭氧優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機(jī)物 、色味等，污水溫度、PH值對(duì)消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或積累性殘余物。缺點(diǎn)：投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯做消毒劑。加氯機(jī)和氯瓶，采用投加量為0-30kg/h，加氯機(jī)3臺(tái)，選擇2用1備，并輪換使用。液氯的儲(chǔ)存選用容量為1000kg，共15只。通風(fēng)設(shè)備：加氯間選用一臺(tái)T30-3通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)，配電功率0.25kw 加氯間和氯庫的換氣量根據(jù)加氯間、

46、氯庫的工藝設(shè)計(jì)，加氯間容積V1=1054.5=225m,氯庫容積V2=1065.5=330m,為保證安全，每小時(shí)換氣8-12次，加氯間每小時(shí)的換氣量G1=22512=2700m/h，氯庫每小時(shí)的換氣量G2=33012=3960m/h.污泥處理 污泥處理工藝在污泥處理的過程中，分離和產(chǎn)生出大量的污泥，這些污泥含水率高，容積大，不便于輸送與處置；同時(shí)還含有大量的有機(jī)物，使污泥易腐化發(fā)臭，此外污泥還含有一些有毒有害物質(zhì)，所以必須對(duì)其進(jìn)行有效處理，并達(dá)到如下四個(gè)目的：（1）穩(wěn)定去除污泥中的有機(jī)物；（2）減量降低含水率，減小污泥體積；（3）無害化殺死寄生蟲卵和病原微生物；（4）污泥綜合利用實(shí)現(xiàn)污泥資源化

47、。污泥處理具體的工藝流程如下：（1）生污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置（2）生污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置（3）生污泥濃縮消化機(jī)械脫水焚燒最終處置由于本工藝采用生物轉(zhuǎn)盤工藝，因此污泥處理無需消化；所以選擇流程（2）為最終污泥處理工藝，操作簡單，節(jié)省投資，可降低運(yùn)行管理費(fèi)用。生物轉(zhuǎn)盤池泥量較少，且污泥較穩(wěn)定，故只用簡單的污泥濃縮不用污泥消化。直接把集泥池內(nèi)的污泥用污泥泵打入污泥濃縮池，依靠重力直接流入污泥脫水機(jī)房，通過帶式壓濾機(jī)，壓濾后的泥餅外運(yùn)。處理步驟為：剩余污泥 污泥泵 濃縮池 貯泥池 污泥脫水機(jī)房 外運(yùn) 污泥泵房設(shè)計(jì)污泥泵房的污泥來自生物轉(zhuǎn)盤和二次沉淀池的污泥，主要來自二次沉淀池的污泥，用DN400mm排泥管送至污泥泵房。然后通過DN300mm的輸泥管泵入污泥濃縮池，污