畢業(yè)設計（論文）-某污水處理廠工藝設計

1、TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc5330 第一章 總論 PAGEREF _Toc5330 3 HYPERLINK l _Toc14178 1.1 設計任務與內容 PAGEREF _Toc14178 3 HYPERLINK l _Toc15094 1.2 根本資料 PAGEREF _Toc15094 3 HYPERLINK l _Toc18977 1. 地理位置 PAGEREF _Toc18977 3 HYPERLINK l _Toc31709 2. 地形、地貌 PAGEREF _Toc31709 4 HYPERLINK l _Toc546 3. 氣候、氣象 PAGE

2、REF _Toc546 4 HYPERLINK l _Toc12628 4. 水文地質 PAGEREF _Toc12628 4 HYPERLINK l _Toc24682 5. 水質水量 PAGEREF _Toc24682 4 HYPERLINK l _Toc21777 6. 處理要求及工藝流程 PAGEREF _Toc21777 5 HYPERLINK l _Toc2452 7. 廠區(qū)地形 PAGEREF _Toc2452 5 HYPERLINK l _Toc11285 第二章 污水處理工藝流程說明 PAGEREF _Toc11285 5 HYPERLINK l _Toc24099 2.1

3、污水處理構筑物的選擇 PAGEREF _Toc24099 5 HYPERLINK l _Toc11834 1、格柵 PAGEREF _Toc11834 5 HYPERLINK l _Toc12900 2、沉砂池 PAGEREF _Toc12900 5 HYPERLINK l _Toc4870 3、生物池選擇 PAGEREF _Toc4870 6 HYPERLINK l _Toc2670 4、二次沉淀池 PAGEREF _Toc2670 7 HYPERLINK l _Toc30266 5、計量設備 PAGEREF _Toc30266 8 HYPERLINK l _Toc8957 2.2 污泥處理

4、選擇 PAGEREF _Toc8957 8 HYPERLINK l _Toc22965 2.3 污水廠最終方案 PAGEREF _Toc22965 9 HYPERLINK l _Toc5685 第三章 處理構筑物的設計 PAGEREF _Toc5685 9 HYPERLINK l _Toc14251 3.1 粗格柵 PAGEREF _Toc14251 10 HYPERLINK l _Toc9118 1設計參數(shù)： PAGEREF _Toc9118 10 HYPERLINK l _Toc12084 2設計計算 PAGEREF _Toc12084 10 HYPERLINK l _Toc7379 3.

5、2 提升泵房 PAGEREF _Toc7379 12 HYPERLINK l _Toc26309 1、設計依據(jù) PAGEREF _Toc26309 12 HYPERLINK l _Toc17584 2、污水泵站設計流量和揚程確實定 PAGEREF _Toc17584 12 HYPERLINK l _Toc23321 3、水泵機組的選擇 PAGEREF _Toc23321 13 HYPERLINK l _Toc7440 4、吸壓水管路的布置 PAGEREF _Toc7440 13 HYPERLINK l _Toc18050 5、泵房高度計算 PAGEREF _Toc18050 14 HYPERL

6、INK l _Toc16215 6、平面布置 PAGEREF _Toc16215 14 HYPERLINK l _Toc27593 3.3 細格柵 PAGEREF _Toc27593 15 HYPERLINK l _Toc32339 1設計參數(shù)： PAGEREF _Toc32339 15 HYPERLINK l _Toc10497 2設計計算 PAGEREF _Toc10497 15 HYPERLINK l _Toc17479 3.4 沉砂池 PAGEREF _Toc17479 17 HYPERLINK l _Toc6647 1、設計參數(shù)： PAGEREF _Toc6647 18 HYPERL

7、INK l _Toc30227 2、設計計算 PAGEREF _Toc30227 18 HYPERLINK l _Toc3880 3.5 厭氧池 PAGEREF _Toc3880 20 HYPERLINK l _Toc11481 3.6 生物池氧化溝 PAGEREF _Toc11481 21 HYPERLINK l _Toc1383 PAGEREF _Toc1383 26 HYPERLINK l _Toc24975 3.8 消毒池 PAGEREF _Toc24975 33 HYPERLINK l _Toc27534 1加氯量計算 PAGEREF _Toc27534 33 HYPERLINK l

8、 _Toc16989 2儲氯量及氯瓶數(shù)量 PAGEREF _Toc16989 34 HYPERLINK l _Toc12024 3加氯間布置 PAGEREF _Toc12024 35 HYPERLINK l _Toc26559 4消毒池計算 PAGEREF _Toc26559 35 HYPERLINK l _Toc3224 3.9 計量設備 PAGEREF _Toc3224 38 HYPERLINK l _Toc4018 1、計量設備的選擇 PAGEREF _Toc4018 38 HYPERLINK l _Toc21473 2、設計參數(shù) PAGEREF _Toc21473 38 HYPERLI

9、NK l _Toc30602 3、巴氏計量槽 PAGEREF _Toc30602 39 HYPERLINK l _Toc29154 PAGEREF _Toc29154 40 HYPERLINK l _Toc28949 1、 剩余污泥量計算 PAGEREF _Toc28949 40 HYPERLINK l _Toc3643 2、污泥濃縮池 PAGEREF _Toc3643 41 HYPERLINK l _Toc30265 3、貯泥池 PAGEREF _Toc30265 45 HYPERLINK l _Toc4320 4、污泥脫水 PAGEREF _Toc4320 46 HYPERLINK l _

10、Toc22071 5 污泥提升泵 PAGEREF _Toc22071 47 HYPERLINK l _Toc24256 第四章 水廠總體布置 PAGEREF _Toc24256 48 HYPERLINK l _Toc12844 PAGEREF _Toc12844 48 HYPERLINK l _Toc19653 PAGEREF _Toc19653 49 HYPERLINK l _Toc27282 4.3 平面布置 PAGEREF _Toc27282 50 HYPERLINK l _Toc978 4.4 高程布置 PAGEREF _Toc978 51 HYPERLINK l _Toc28107

11、第五章 設計體會 PAGEREF _Toc28107 57 HYPERLINK l _Toc9635 【參考文獻】 PAGEREF _Toc9635 57第一章 總論1.1 設計任務與內容1.設計題目：某污水處理廠工藝設計2.設計內容：對構筑物選型作說明；計算主要處理設施的工藝尺寸；污水廠平面和高程布置、單個構筑物的工藝設計。1.2 根本資料長沙某污水處理廠主要處理該市某地區(qū)的工業(yè)及居民廢水地理位置長沙市位于湖南省東部偏北, 湘江下游和長瀏盆地西緣。其地域范圍為東經1115311415,北緯27512841。東鄰江西省宜春地區(qū)和萍鄉(xiāng)市，南接株洲、湘潭兩市，西連婁底、益陽兩市，北抵岳陽、益陽兩市

12、。地形、地貌地形起伏較大，整個地勢為東西南高，北部低。東西長約230公里，南北寬約88公里。全市土地面積11819.5平方公里，其中城區(qū)面積556平方公里。氣候、氣象1.3.1 氣候：屬亞熱帶季風性濕潤氣候，四季清楚，春末夏初多雨，夏末秋季多旱，夏冬季長，春秋季短，夏季約118127天，冬季117122天，春季6164天，秋季5969天。春溫變化大，夏初雨水多，伏秋高溫久，冬季嚴寒少。1.3.2 風向：冬季主導風向為北風，夏季主導風向為東南風。1.3.2 降雨：年降水量約1300毫米。1.3.4 氣溫：市內平均氣溫16.817.2C，全年無霜期約275天。年極端最低氣溫僅-2.9，極端最高氣溫

13、為38。水文地質1.4.1 水文：北湖水位二十年一遇洪水位為43米，五十年一遇的洪水位為45米，常年水位41米以上標高均為吳淞高程。1.4.2 地質：該區(qū)為平原地帶，地基承載力均在18 t/m2以上。地震烈度為六級。水質水量工程規(guī)模：長沙某污水處理廠主要處理該市某地區(qū)的工業(yè)及居民廢水。萬，污水定額取200L/人天，該區(qū)工業(yè)產值每年9.5億元，萬元產值耗水量223.5m3，廢水排除率按0.76計?？紤]遠期開展，設計水量擴大一倍。 水水質：pH=69; BOD5=120mg/L160 mg/L; COD=200mg/L280 mg/L; SS=100mg/L150 mg/L; TN=3035mg/

14、L; 磷酸鹽以P計 mg/L。 處理要求及工藝流程要求出水水質滿足GB 189182002?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準?的一級B排放標準，即：pH=69; BOD520mg/L; COD60mg/L; SS20mg/L; NH3-N8mg/L,TN20mg/L，TP1mg/L。另外，要使污泥得到合理處置。污水處理工藝流程污水格柵泵房細格柵沉砂池平流式沉淀池曝氣池輻流式二沉池排放廠區(qū)地形 污水廠選址區(qū)域高程為4447米黃海高程；平均地面標高45m。污水通過干渠以自流方式到廠邊，廠邊干渠管底標高為39米(黃海高程)第二章 污水處理工藝流程說明2.1 污水處理構筑物的選擇本設計進水先經過一級處理后

15、在二級生物處理即可排放，故主要構筑物亦可分為兩級。一級處理構筑物選擇如下：1、格柵格柵按柵條形式分為平面格柵、弧形格柵、輻射型格柵、轉筒式格柵、活動格柵等，其中平面格柵具有普遍適用性，易安裝且耐用。根據(jù)柵渣量確定柵渣去除方式。當柵渣量較大時采用機械清渣，當柵渣量較小時采用人工清渣。本設計選擇平面格柵。2、沉砂池沉砂池的形式，按池內的水流方向的不同，可以分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池式常用的形式，污水在池內沿水平方向流動，具有構造簡單、截留無機顆粒效果好的優(yōu)點。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內，無機物顆粒籍重力

16、沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池的一側通入空氣，使污水沿池旋轉前進，從而產生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的特點是，通過就調節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時，還對污水起預曝氣的作用。按生物除磷設計的污水廠，為了保證除磷效果，一般不采用曝氣沉砂池。近年來日益廣泛使用的旋流式沉砂池是利用機械力控制流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀，有機物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的優(yōu)點。綜合考慮，本設計采用旋流式沉砂池。 3、生物池選擇 目前用得最多的要算活性污泥法，氧化溝，SBR等工藝。下表2-1是幾種常見的處理工藝比擬。表2-1 常見的幾種處

17、理工藝比擬工藝名稱氧化溝工藝AO工藝A2O工藝SBR工藝優(yōu)點1、處理流程簡單，構筑物少，基建費用??；2、處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3、對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4、有較強的抗沖擊負； 5、能處理不容易降解的有機物；6、污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7、技術先進成熟，管理維護簡單；8、國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗；9、對于中小型無水廠投資省，本錢底；10、無須設初沉池。1、污泥沉降性能好；2、污泥經厭氧消化后到達穩(wěn)定；3、用于大型水廠費用較低；4、沼氣可回收利用。1、具有較好的除P脫N功能；2、具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放

18、量；3、具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4、技術先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；5、管理維護簡單，運行費用低；6、沼氣可回收利用7、國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗。1、流程十分簡單；2、合建式，占地省，處理本錢底；3.、處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；4、不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設專門的二沉池；5、除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。缺點1、周期運行，對自動化控制能力要求高；2、污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3、容積及設備利用率低；4、脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設厭氧池。1、用于小型水廠費用偏高；2、沼氣利用經濟效益差；3、污泥回流量

19、大，能耗高。1、處理構筑物較多；2、污泥回流量大，能耗高。3、用于小型水廠費用偏高；4、沼氣利用經濟效益差。1、間歇運行，對自動化控制能力要求高；2、污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3、容積及設備利用率低；4、變水位運行，電耗增大；5、除磷脫氮效果一般。結合處理水的要求，可知處理要脫氮除磷。所以選擇氧化溝工藝。4、二次沉淀池常見類型有：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池。平流式沉淀池呈長方形，由流入裝置，流出裝置，沉淀區(qū)，緩沖層，污泥區(qū)及排泥裝置等組成。但當水量大導致分格過多時施工復雜，不宜使用。優(yōu)點：處理水量可大可少,有效沉淀區(qū)大,沉淀效果好,對水量水質變化適應性強,造價低,平面布置緊湊。

20、缺點：占地面積大,排泥因難(人工排泥),工作繁雜,機械刮泥易銹,配水不均。豎流式沉淀池可用圓形或正方形，為了池內水流分布均勻，池徑不宜過大，一般不大于10m。輻流式沉淀池適用于大水量的沉淀處理。池形為圓形，直徑在20m以上。優(yōu)點：處理水量較為經濟,排泥設備己定型系列化,運行穩(wěn)定,管理方便結構受力條件好；缺點：排泥設備復雜,需具有較高的運行管理水平,施工嚴格。適用處理水量大,地下水位較高的地區(qū)及工程地質條件差的地區(qū)。綜上，結合所給資料，選用輻流式沉淀池。5、計量設備污水廠中常用的計量設備有巴氏計量槽、薄壁堰、渦輪流量計等。污水測量裝置的選擇原那么是精度高、操作簡單、水頭損失小，不宜沉積雜物。本設

21、計的計量設備選用巴氏流量計，選用的測量范圍為：0.17-1.3 m3/s。2.2 污泥處理選擇典型的污泥處理工藝包括四個階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處理構筑物的容積或設備的容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解，使污泥趨于穩(wěn)定；第三階段為污泥脫水，使污泥進一步減容，便于運輸；第四階段為污泥處置，采用某種適宜的途徑，將最終的污泥予以消納和處置。常見的污泥處理工藝：1：剩余污泥濃縮消化機械脫水最終處置2：剩余污泥濃縮機械脫水最終處置3：剩余污泥濃縮消化機械脫水枯燥燃燒最終處置針對該地區(qū)的污水情況以及使用氧化溝處理工藝，不用設置污泥消化這個階段。那么污泥處理工

22、藝見下列圖：剩余污泥濃縮貯泥池脫水污泥處置外運各個階段產生的上清液或濾液送回污水處理系統(tǒng)中繼續(xù)處理。2.3 污水廠最終方案根據(jù)污水水質，采用常規(guī)污水處理工藝，具體流程圖如圖2-1所示：圖2-1 污水處理工藝流程圖第三章 處理構筑物的設計萬，污水定額取200L/人天，該區(qū)工業(yè)產值每年9.5億元，萬元產值耗水量223.5m3，廢水排除率按0.76計?？紤]遠期開展，設計水量擴大一倍。設計流量計算：按照近期設計：生活污水量Q1查設計標準，可得到生活污水變化系數(shù)Kz=那么Q生； 工業(yè)廢水量：Q設；查表可知變化系數(shù)為K=1.2；最高日最大時流量為：Q= Q1+ Q工 104m3/d.取7 104 m3/d

23、.。平均日平均時為3/d.3.1 粗格柵1設計參數(shù)：設計中選擇二組格柵，N2，每組格柵單獨設置，每組格柵的設計流量為。柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2柵條寬度s=0.03m，格柵間隙b=50mm柵前局部長度0.5m，格柵傾角=605單位柵渣量13柵渣/103m3污水2設計計算1確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬:那么柵前水深2柵條間隙數(shù)(取n=16)3柵槽有效寬度16=1.25m設計中取2m,包括外墻寬度4進水渠道漸寬局部長度其中1為進水渠展開角取2005柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度：；1=2=2006過柵水頭損失h1因柵條邊為矩形截面，取k=3，那么：h0 ：

24、計算水頭損失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)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時泵房設計中取。7柵后槽總高度H 取柵前渠道超高h2=0.3m，那么柵前槽總高度：H1=h+h2柵后槽總高度：H=h+h1+h28格柵總長度：L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=2.44m設計中取2.5m)9每日柵渣量=Q平均日1=33/d采用機械清渣及皮帶輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。進水和出水渠道 上面已經計算可得進水渠道寬度B1=1.04m,進水水深h1=h=0.54m，出水B2=B1=1.08m，出水水深為h2=h-0.15=0.39m,

25、單獨設置的格柵的平面布置圖如3-1 圖 3-1 單獨設置格柵平面圖3.2 提升泵房1、設計依據(jù) 3/s，即810L/s。污水廠選址區(qū)域高程為4447米黃海高程；平均地面標高45m。污水通過干渠以自流方式到廠邊，廠邊干渠管底標高為39米(黃海高程)，出水排入廠址北部的北湖，北湖平均水位41m。污水經泵站抽至細格柵間，細格柵間水面標高為48.063m。經考慮水量較大采用合建式矩形泵房，自灌式工作。2、污水泵站設計流量和揚程確實定揚程估算提升泵房將污水從污水干管提升至配水井然后由配水井通過管道流至細格柵。配水池最高水位標高=格柵前水面標高+格柵至配水井的水頭損失+配水井水頭損失。格柵至配水井水頭損失

26、取0.6m,配水井水頭損失取0.25m)水泵靜揚程=配水井最高水位-泵房集水池最低水位干管水位39m,集水池取38m) =48.913-38=10.913m(取11.0m)選泵前估算揚程H=H靜+h+h式中 H水泵揚程mH靜靜揚程mh總水頭損失，一般采用23 m h那么 H=11.0+2.0+1.5=14.5m。3、水泵機組的選擇考慮來水的不均勻性，宜選擇兩臺及兩臺以上的機組工作，以適應流量的變化。再根據(jù)設計流量810L/s=2916m3/h，查設計手冊，采用350TSW600A型立式污水泵4臺，三用一備，遠期再增加四臺，六用二備，水泵參數(shù)見表3-1所示。 表3-1 水泵的參數(shù)型號流量揚程轉數(shù)

27、電動機功率(KW)效率氣蝕余量NPSH250TSW3801069181580n/min90764、吸壓水管路的布置(1) 吸水管路布置 為了保證良好的吸水條件,每臺水泵設單獨吸水管,每條吸水管的設計流量為1069m3/h ，采用DN800的鋼管,流速為0.89m/s,1000i=2.15,在吸水管起端設一個進水喇叭口=0.1，DN1000-800,設DN800閘門一個=0.07，DN500dn350偏心漸縮管=0.22,柔性接口一個。 (2壓水管路的布置壓水管管材采用DN500的鋼管，流速為1.41m/s，1000i=6.83,在壓水管上設同心漸擴管dn500DN600一個=0.35，電動閘閥

28、DN600一個=0.6，止回閥DN600 一個=1.9，柔性接口一個，管路采用架空敷設。5、泵房高度計算本設計選用自灌式水泵，泵房為半地下式。其中地上局部高度為 H1=a+b+c+d+e+超高空間式中a單軌吊車梁高度 m b吊車鋼絲繩繞緊狀態(tài)下最小尺寸mc吊繩垂直長度，m ，對于水泵為0.8 X,對于電機為1.2 X,X為起重部件寬度；d最大設備高度mh吊起物底部與大門平臺地坪的凈距，一般取0.2 m 所選起重機為CD15-9D型電動葫蘆起重機，起重量5噸 ，起升高度9 m，a=1000mm ，地下局部高度H2 設為7.0m；那么泵房總高為 H1+H2=4.5+7.0= 11.5m 6、平面布

29、置泵房采用單行布置，同行泵間距取2.5m，兩行之間的寬度為2.0m，泵與泵房墻面間距1.5m,由于按遠期布置，故將總尺寸定為為12m10m，平面布置如下列圖3-1所示。 圖3-2 泵房平面布置圖3.3 細格柵1設計參數(shù)：設計流量Q=810L/s，分2組，每組流量Q13/s。柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2柵條寬度s=0.008m，格柵間隙b=10mm柵前局部長度0.5m，格柵傾角=60單位柵渣量13柵渣/103m3污水2設計計算1確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬:那么柵前水深2柵條間隙數(shù)(取n=78)3柵槽有效寬度78=1.40m(設計中取2m,包括外墻厚度4進水渠

30、道漸寬局部長度其中1為進水渠展開角取1=30。5柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度：；1=2=3006過柵水頭損失h1因柵條邊為矩形截面，取k=3，那么：h0 ：計算水頭損失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)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時7柵后槽總高度H 取柵前渠道超高h2=0.3m，那么柵前槽總高度：H1=h+h2柵后槽總高度：H=h+h1+h28格柵總長度：L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=2.58m(設計中取3m)9每日柵渣量=Q平均日1=33/d采用機械清渣及皮帶輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。10進水和出水渠

31、道 上面已經計算可得進水渠道寬度B1=1.04m,進水水深h1=h=0.54m，出水B2=B1=1.08m，出水水深為h2=h=0.54m,單獨設置的格柵的平面布置圖如3-3圖 3-3 單獨設置格柵平面圖3.4 沉砂池利用水力渦流，使泥砂和有機物分開，加速砂粒的沉淀，以到達除砂的目的。有基建、運行費用低，除砂效果好的優(yōu)點。下列圖為渦流式沉砂池剖面圖1、設計參數(shù)：沉砂池水力外表負荷為150200 m3/m2*h，一般采用200 m3/m2h。水力停留時間為2030s。進水渠道直線段長度應為渠道寬的7倍，并且不小于4.5m，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進水條件。進水渠道流速：在最大流量的40%80%時，為0.60

32、.9m/s；在最小流量時，宜大于0.15m/s；但在最大流量時不大于1.2m/s。出水渠道和進水渠道的夾角大于207，以最大限度的延長水流在沉砂池內的停留時間，到達除砂的目的。兩種渠道均設在沉砂池的上部，以防擾動砂子。出水渠道寬度為進水渠道的2倍。出水渠道的直線段要相當于出水渠道的寬度。沉砂池前應設格柵，沉砂池下游設堰板，以便保持沉砂池內所需的水位。2、設計計算 3/s。1沉砂池外表積取外表負荷q=200m3/m2h，那么2沉砂池直徑2,取4.0m)3沉砂池的有效水深 停留時間t=30s，那么 4沉砂室所需容積去除沉砂的間隔時間一般為12d，這里取T=1d，城市污水沉砂量X=30m3/106m

33、3污水，那么： 5每個沉砂斗的容積 設計中取沉砂斗上口直徑d=1.2m，沉砂斗圓柱體的高度h4=1.2m，沉砂斗下底直徑r=0.4m，沉砂斗圓錐體的高度h5=0.8m，那么 6沉砂池的總高度 取沉砂池超高：h1沉砂池緩沖層高度：那么進水渠道 格柵的出水通過DN1200的管道送入沉淀池的進水渠道，然后向兩側配水進入沉砂池，進水渠道采用與渦流式沉砂池切線方式進水，進水可以在沉砂池內產生渦流。設計中取進水渠道水深h1=0.8m，流速 v1=1.0m/s。 8出水渠道 出水渠道的設計流速一般為0.40.6m/s，這里采用V2=1/2V1=0.5m/s，有效水深h2=0.8m，那么出水渠道寬為： 9排砂

34、裝置 采用空氣提升泵從渦流沉砂池地步空氣提升排砂，排砂時間為每日一次，每次1-2小時，所需空氣為排砂量得12-20倍。渦流式沉砂池平面布置圖如圖 3-4 ,圖中個尺寸為(B=1.2m，E=0.4m,C=0.5m，D=1.0m,F=3.23m，L=1.67m) 圖 3-4渦流式沉砂池平面圖3.5 厭氧池為使氧化溝具有除磷脫氮的功能，在氧化溝之前設生物選擇器及厭氧池，這樣，污水可以在這里進行厭氧中重要的釋磷作用以及局部反硝化作用。設計流量：近期設兩座，總設計流量為m3/s，那么每座設計流量為Q1=0.405m3/s。污泥濃度：X=3500mg/L污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L1厭氧池容積

35、：V= Q1T=2.53600=3645m32厭氧池尺寸：水深取為h=m。那么厭氧池面積：A=V/h=3645/4.5=810 m2厭氧池采用圓形，那么其直徑為：考慮0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.3=4.8m。生物選擇池采用高負荷完全混合式，其污泥負荷F/M為：式中：La進水BOD濃度,mg/L取140mg/L；X污泥濃度，mg/L，取3500mg/L。那么： =kgBOD5/(kgMLSSd)3.6 生物池氧化溝 根據(jù)要求：進水水質：pH=69; BOD5=120mg/L160 mg/L; COD=200mg/L280 mg/L; SS=100mg/L150 mg/L

36、; TN=3035mg/L; 磷酸鹽以P計 mg/L。要求出水水質滿足GB 189182002?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準?的一級B排放標準，即：pH=69; BOD520mg/L; COD60mg/L; SS20mg/L; NH3-N8mg/L取5 mg/L,TN20mg/L取10 mg/L，TP1mg/L。另外，要使污泥得到合理處置。經過比擬分析氧化溝采用卡羅塞爾氧化溝。設計污泥齡為30d?；旌衔勰酀舛萂LSS=4000 mg/L，f=MLVSS/MLSS=0.7。溶解氧濃度為2.0mg/L。平行設計兩組氧化溝。每組設計流量為0.405m3/s。1堿度校核出水堿度剩余堿度=進水堿度以Ca

37、CO3+3.57反硝化NO3-+0.1去除BOD5的量-7.14氧化溝氧化總氮的量=250+3.57130-7.1426.88=(以CaCO3計)1002計算硝化菌的生長速率硝化所需最小污泥平均停留時間，取最低溫度15，氧的半速常數(shù)KO2取2.0mg/L，PH按7.2考慮。 因此滿足硝化最小污泥停留時間為=1/n=5.1d。選擇平安系數(shù)來計算氧化溝設計污泥停留時間=SF=2.55=12.5d，污泥齡為30d，對應的生長速率為n實際為-13計算好氧區(qū)有效容積：除非特殊說明，以下計算按每組進行計算。污泥內源呼吸系數(shù)Kd-1，污泥產率系數(shù)Y取0.5kgMLSS/kg BOD5。=4計算缺氧區(qū)有效容積

38、每組：反硝化條件時溶解氧的濃度DO=0.2mg/L，計算溫度采用15，20反硝化速率rDN3N/(mgVSS.d)那么 根據(jù)MLVSS濃度和計算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化溝體積。由于合成的需要，產生的生物污泥中約含有12%的氮，因此首先計算這局部的氮量。每日產生的生物污泥量為因此生物合成的需氮量為12%910=kg/d折合每單位進水用于生物合成的氮量為100035000=mg/L反硝化NO3- -N為 NO3=35-5-10= mg/L所需去除氮量SNO3=35000/1000=kg/d因此，反硝化所要求增加的氧化溝的體積為X為MLVSS，MLVSS=0.7MLSS=0.7400

39、0=2800 mg/L氧化溝總體積為 K為具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，取K=0.6。好氧區(qū)水力停留時間T=24V1/Q=682524/35000=h厭氧區(qū)水力停留時間T=24V2/Q=586124/35000=h總的水力停留時間為T=2114324/35000=h介于10h-24h之間5確定氧化溝的工藝尺寸：每組氧化溝共分2個，并聯(lián)運行。氧化溝的設計有效水深4m，超高取0.5，那么總高為4.5m。取氧化溝為矩形斷面寬度為6m，那么所需的總長度為。好氧區(qū)長度為缺氧區(qū)長度為BOD-污泥負荷率 NS介于0.05-0.15之間，滿足要求7-1。 O2=Q 水質修正系數(shù)=0.9，=0.95，壓力

40、修正系數(shù)為1，溫度為20，25時的飽和溶劑氧濃度分別為C20=9.17mg/L，C25標準狀態(tài)需氧量：2/(kwh),那么單臺曝氣機的功率約為52.7KW。8回流污泥比計算： XR= 取SVI為100，取1.2污泥回流比R=50%9每組溝剩余污泥量計算： =kg/d 兩組氧化溝的剩余污泥量為9102=1820 kg/d。污泥的含水率P=99.2%，濕污泥量Qs=10進出水系統(tǒng)沉砂池的出水經由配水井，通過兩根DN1200的管道送往兩組厭氧池，每根流量為0.405m3/s。管道內流速為0.85m/s。然后，用4條管道送入每一組氧化溝，送水管徑DN600，管內流速為0.85m/s。回流污泥也同步流入

41、。氧化溝的出水采用矩形堰跌落出水，堰上水頭為H=b堰寬m采用5.0m。m流量系數(shù)，設計中取0.4.Q每組氧化溝出水量m3/s，指的是污水最大流量與回流污泥量之和。H=出水總管管徑采用DN1500，管內污水流速為 /s?；亓魑勰喙軓綖镈N600，管內污泥流速為 /s。11氧化溝計算草圖如下列圖3.5所示：設計中選擇兩組輻流沉淀池，N2，每池設計流量為0.405m3/s，按最高日最高時流量設計計算，從生物池流出的混合液進入集配水井，經過集配水井分配流量后流進輻流沉淀池。1、沉淀池外表積其中 q 外表負荷。本設計中取q。解得：2、池子直徑2,實際尺寸為37.0m)3、沉淀局部有效水深 其中 t 解得

42、 h24、徑深比，符合612的要求。5、污泥局部所需容積其中 V1 污泥局部所容積m3； Q0 污水平均流量m3/s； R 污泥回流比%； X 曝氣池中的污泥濃度mg/L； Xr 二沉池排泥濃度mg/L。設計中取Q0=0.3m3/s，R=50%。 其中 SVI 污泥容積指數(shù)，一般采用7090； r 系數(shù)，一般采用1.2。本設計中去SVI=100，那么 Xr =12000mg/L X =4000mg/L帶入所有數(shù)據(jù)可得污泥局部所需容積為：6、沉淀池總高度設計中沉淀池超高取h1=0.3m，沉淀池緩沖層高度取h3=0.3m。根據(jù)污泥局部容積過大及二沉池污泥的特點，采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，池底坡度為

43、0.05。所以池底圓錐體高度為h41其中底部圓錐體的容積為 故那么沉淀池總高度為 輻流式沉淀池示意圖見圖 3-5圖3-5 輻流式沉淀池示意圖7、進水管道設計其中 Q1進水管設計流量m3/s Q 單池設計流量m3/s Q0單池污水平均流量m3/s帶入上面已經得到的數(shù)據(jù)，進水管的設計流量為設計中進水管管徑取900mm8、進水豎井設計計算進水豎井直徑在設計中取2.0m，進水豎井采用多孔配水，配水尺寸1.5m，共設置6個沿井壁均勻分布，可知流速為：，符合要求孔距為 9、穩(wěn)流筒計算筒中流速v3=0.030.02 m/s(設計中取0.02)穩(wěn)流筒過流面積：f= Q1/ v32穩(wěn)流筒直徑10、出水槽計算采用

44、雙邊90三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側匯入出水口。每側流量：3/s集水槽中流速設集水槽寬槽內終點水深h2槽內起點水深h1=2 hk3/ h2+ h221/2hk=(Q2/gB2)1/3式中 hk槽內臨界水深m系數(shù)，一般采用1g重力加速度hk22)1/3=0.23m，h1=2321/211、出水堰計算計算公式：q=Q/n ；n=L/b ；L=L1+L2q2/5 ；qO=Q/L式中q三角堰單堰流量L/sQ進水流量L/sL集水堰總長度mL1集水堰外側堰長mL2-集水堰內側堰長mn三角堰數(shù)量個b三角堰單寬mh堰上水頭mqO堰上負荷L/(sm)L1=(-1)= L2=(2

45、)= L=L1+L2=+= n=L/b=/0.1=2186個。q=Q/n=/2186=L/sh =mqO=Q/L=0.4051000/=1.85 L/(sm)根據(jù)規(guī)定二次沉淀池的出水堰最大負荷在1.5L/(sm)-2.9L/(sm)，計算結果符合要求，出水溢流堰前設有擋板，擋板高0.5 m，伸入水下m，防止浮渣進入出水渠留走。12、出水管出水管管徑D=800mm (i=1)V=4Q/(2D2)=4213、排泥裝置 沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機，周邊傳動刮吸泥機的線速度為23m/min,刮吸泥機底部設有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進水豎井中的排泥管將污泥排出池外。排泥管管徑50

46、0mm。 14、集配水井的設計計算 1配水井中心管直徑D2=4Q/(v2)1/2式中 D2-配水井中心管直徑m v2中心管內污水流速m/s，一般采用v2Q進水流量m2/s 設計中取v20.8=1.21 m2/s D2=41.21/(0.7)1/2=1.48m 設計中取1.5 m2配水井直徑D3=4Q/(v3)+ D221/2式中 D3配水井直徑m v3配水井內污水流速m/s，一般采用v2設計中取v3D3=41.21/(21/2(3) 集水井直徑D1=4Q/(v1)+ D231/2式中D1集配水井直徑mv1集水井內污水流速m/s，一般采用v1設計中取v1=0.25 m/s，D1=41.21/(2

47、1/24進水管管徑 取進入二沉池的管徑DN=900mm校核流速v=41.21/(22符合要求 。5出水管管徑(6) 總出水管)集配水井內設有超越閘門，以便超越。圖 3-5 集配水井示意圖3.8 消毒池1加氯量計算q=qOQ86400/1000式中 q每日加氯量為kg/dqO液氯投量mg/lQ污水設計流量m2/sq=886400/1000=560kg/d加濾機選用ZJ-1型轉子加濾機2臺，一用一備。其規(guī)格性能見下表3.1 表3.1 ZJ-1型轉子加濾機性能參數(shù)型號性能外形尺寸長寬高mm凈重kg生產廠加氯量(kg/h)適用水壓力(kg/cm2)ZJ-1545水射器進水壓力2.5kg/cm2點壓力1

48、kg/cm2650310100040上海市自來水公司給水工程效勞所2儲氯量及氯瓶數(shù)量儲氯量： 倉庫儲量按15d考慮，那么儲氯量G為：近期 G=15q=15560=8400kg/月遠期 G=152q=152560=16800 kg/月氯瓶數(shù)量：選用焊接液氯鋼瓶Lp800-1，容重1000kg，其閥門型號為QF-10ZG，需氯瓶的個數(shù)那么所需數(shù)量：近期：8400/1000=8.4個 取9個； 遠期：16800/1000=16.8個 取18個；氯瓶采用兩組，每組9個，1組使用，1組備用，使用周期約為30d，近期只使用其中9個。3加氯間布置加氯間是安裝加氯設備的操作間，氯庫是貯備氯瓶的倉庫，所以應按遠

49、期處理水量設計計算。防止二期擴建的時候再次建造加氯間和氯庫造成的不便和資源浪費。本設計中采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻隔開，但留有供人通行的小門。加氯間平面尺寸為：長3.0m，寬9.0m；氯庫平面尺寸為：長15.0m，寬9.0m。加氯間和氯庫的平面布置草圖如圖5-2所示。圖3-6 加氯間和氯庫間平面示意圖 注：其中考慮近期設置氯瓶 9個，另外預留備用氯瓶的用地將來遠期也可有空間存放。圖中平面尺寸單位均為mm。4消毒池計算本設計采用2個3廊道平流式消毒接觸池。單池設計計算如下：1、消毒接觸池容積 V=Qt 式中 V接觸池單池容積m3Q單池污水設計流量m3/s,t消毒接觸時間h,一般采用30

50、min,3/sV=Q3060=729m32、消毒接觸池外表積 F=V/h2式中 F消毒接觸池單池外表積m2h2消毒接觸池有效水深m設計中取h2F= V/h22 3、消毒接觸池池長L=F/B式中 L消毒接觸池廊道總長mB消毒接觸池廊道單寬m設計中取B=5m, L消毒接觸池采用3廊道，消毒接觸池長：L= L校核長寬比：L10，符合要求。池高 H=h1+h2式中 h1超高m，一般采用0.8mh2有效水深mH= h1+h2=0.8=m5、進水局部消毒接觸池的進水管管徑D=800mm,v=0.8m/s,混合采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點后接D=800mm的靜

51、態(tài)混合器 6、出水局部式中 H堰上水頭m,n消毒接觸池個數(shù)，m流量系數(shù)，一般采用0.42，b堰寬，數(shù)值等于池寬m,設計中取n=2,b=5m 平流式消毒池示意圖見3-7圖3-7 平面式消毒接觸池示意圖3.9 計量設備1、計量設備的選擇污水處理中常用的計算量設備有巴氏計量槽、薄壁堰、電磁流量計、超聲波流量計、渦輪流量計等。污水測量裝置的選擇原那么是精度高、操作簡單，水頭損失小，不宜沉積雜物，其中以巴氏計量槽應用最為廣泛。其優(yōu)點是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀。本設計中選用巴氏計量槽，測量范圍為：。2、設計參數(shù) 1、計量槽應設在渠道的直線上，直線段長度不宜小于渠道寬度的810倍，在計量槽的上游，直線段不小

52、于渠寬的23倍，下游不小于45倍。當下游有跌水而無回水影響時，可適當縮短 2、計量槽中心線應與中心重合，上下游渠道的坡度應保持均勻，但坡度可以不同2.5m時，為自由流，大于此數(shù)時為潛沒流； 4、當計量槽為自由流時，只需計上游水位，而當其為潛沒流時，那么需要同時記錄下游水位，涉及計量槽時，應可能做到自由流； 5、設計計量槽時，除計算通過最大流量時的條件外尚需計算通過最小流量時的條件。3、巴氏計量槽1、計量槽主要尺寸計算設計中取計量槽喉部寬度為：那么 計量槽的漸縮局部的長度： 計量槽的喉部長度：計量槽的漸擴局部的長度：計量槽的上游渠道長度：計量槽的下游渠道長度：2、計量槽總長度計量槽應設在渠道的直

53、線段上，直線段的長度不應小于渠道寬度的810倍，在計算量槽上游，直線段不小于渠道寬度的23倍，下游不小于45倍。那么 計量槽上游直線段長度為：計量槽下游直線段長度為：計量槽總長度為：3、計量槽的水位 當時： 式中 上游水深當時，時為自由流； 取巴氏計量槽示意圖如圖3-8圖3-8巴氏計量槽示意草圖 4、水廠出水管 采用重力鑄鐵管，流量為。污水處理廠在污水處理的同時，每日要產生大量的污泥，這些污泥假設不進行有效處理，必然要對環(huán)境造成二次污染。這些污泥按其來源于剩余污泥。脫水處理剩余污泥來自氧化溝的污泥，活性污泥微生物在降解有機物的同時，自身污泥量也在不斷增長，為保持氧化溝污泥量的平衡，每日增加的污

54、泥量必須排出處理系統(tǒng)，這一局部污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要先進行濃縮處理，然后進行脫水處理。剩余污泥量計算剩余污泥量主要就是氧化溝的剩余污泥，通過前面的計算得出剩余的濕污泥量為 Q=2、污泥濃縮池 污泥濃縮的對象是顆粒間的孔隙水，濃縮的目的是在于縮小污泥的體積，便于后續(xù)污泥處理。常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池兩種。設計中采用輻流濃縮池處理剩余活性污泥。濃縮前污泥含水率為99.2%，濃縮后污泥含水率97% 。進入濃縮池的剩余污泥量Q=27m3/s3/h，采用一個濃縮池。1沉淀局部有效面積 F=QC/G式中F沉淀局部有效面積m2C流入濃縮池的剩余污泥濃度，一般采用10G固

55、體通量kg/(m2h),一般一般采用0.81.2 kg/(m2h)Q入流剩余污泥流量m3/h設計中取G=1.0 kg/(m2h)F=10/1=m22沉淀池直徑D=(4F/)1/2=(4/3.14)1/2=m,設計中取11.2m.(設計中考慮內外墻厚度0.3m,取12.0m)3濃縮池的容積V=QT式中 V-濃縮池的容積(m3)T濃縮池濃縮時間h,一般采用1016h .設計中取T=16h,360034沉淀池有效水深h25濃縮后剩余污泥量 Q1=Q(100-P)/(100-P0)(100-99.2)/(100-97)33/d6池底高度輻流沉淀池采用中心驅動刮泥機，池底需做成1%的坡度，刮泥機連續(xù)轉動

56、將污泥推入污泥斗，池底高度：h4=(D/2) i式中 ih4=(11.2/2) 0.01=0.056m (設計中取0.06m)7污泥斗容積h5=tg(a-b)式中 h5污泥斗高度m；污泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角一般采用55oa污泥斗上口半徑m；b-污泥斗底部半徑mh5污泥斗的容積 V1=(1/3)h5(a2+ab+b2)=(1/3)223 污泥斗中污泥停留時間T=V1/3600Q13600(8)濃縮池總高度 h=h1+h2+h3+h4+h5 式中 h濃縮池總高m；h1超高m，一般采用0.3m；h3緩沖層高度m，一般采用0.30.5m。設計中取h3=0.3m，h=h1+h2+h3+

57、h4+h5=3.69m (設計中取沉淀池總高度為3.70m)(9)濃縮后別離出的污水量q=Q(P-Po)/100- Po式中Q進入濃縮池的污泥量m3/sP濃縮前污泥含水率，一般采用99%Po濃縮后污泥含水率，一般采用97%q=Q(P-Po)/100- Po99.2-97/100-973/s(10)溢流堰3溢流堰周長 C=(D-2b)式中 D濃縮池直徑mb出水槽寬m溢流堰采用單側90o三角堰出水，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉淀池有三角堰33.9/0.16=212個。每個三角堰流量qo3/sh=0.7 qo2/5h為三角堰水深mh輻流式濃縮池示意圖如下列圖3-8圖3-9輻流式濃縮池示

58、意圖(11)溢流管3(12)泥裝置 濃縮池采用中心驅動刮泥機，刮泥機底部設有刮泥板，將污泥推入污泥斗(13)排泥管3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN150mm，間歇將污泥排入貯泥池。3、貯泥池1)貯泥池作用貯泥池主要作用為：(1)調節(jié)污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，貯泥池起到泵前調節(jié)池的作用，平衡前后處理池的泥量(2)藥劑投加池，消化池運行條件要求嚴格，運行中需要投加的藥劑可以直接在貯泥池進行調配(3)預加熱池，采用池外預熱時，起到預加熱池的作用。2貯泥池計算貯泥池用來貯存來自濃縮池的污泥。由于污泥量不大，本設計采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構造。(1) 貯泥池設計進泥量Q=Q

59、1式中 Q每日產生污泥量m3/dQ1濃縮后剩余污泥量m3/d3/d(2)貯泥池的容積V=Qt/(24n)式中 V貯泥池計算容積m3Q每日產泥量m3/dt貯泥時間，一般采用812hn貯泥池個數(shù)。設計中取t=12h，n=112/(241)=31.1 m3貯泥池設計容積貯泥池采用矩形設置設計尺寸LBH=433=36m331.1 m3滿足條件考慮到遠期與近期合用一個貯泥池，那么面積擴大一倍選用為LBH=553=75m3(3)貯泥池高度： h=h1+h2式中：h貯泥池高度(m)h1超高，一般采用0.3(m)h2污泥貯池有效水深(m) h=0.3+2=3.3m 。(4)管道局部貯泥池中設DN150mm的吸

60、泥管一根，設有1根進泥管，來自污泥濃縮池，管徑為150mm。 4、污泥脫水 污水處理廠污泥經濃縮后池排出污泥的含水率約95%左右，體積很大。因此，為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥做脫水處理，使其含水率降至60%80%，從而大大縮小污泥的體積。 1脫水污泥量計算脫水后污泥量 Q=Q0(100-P1)/(100-P2) M=Q(1-P2) 1000式中 Q脫水后污泥量m3/dQ0脫水前污泥量m3/dP1脫水前污泥含水率%P2脫水后污泥含水率%M脫水后干污泥重量kg/d設計中取Q0=62.2 m3/d，P1=97%，P2=75%Q=Q0(100-P1)/(100-P2)(100-97)/(100