某城市污水處理工程課程設計

課程設計任務書2010～2011學年第1學期學生姓名：楊慧慧專業(yè)班級：07環(huán)境工程學生學號：200740310146指導教師：周國勝一、課程設計題目某城市日處理量8萬m3污水處理工程設計二、課程設計內容（含技術指標）1.污水水量、水質（1）設計規(guī)模設計日平均污水流量Q=80000m3/d；（2）進水水質CODCr=300mg/L，BOD5=140mg/L，SS=100mg/L，NH3-N=35mg/L，pH=7.0～8.52.污水處理要求污水經二級處理后應符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準出水：CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L。3.處理工藝流程污水擬采用活性污泥工藝處理，參考流程如下：砂外運風機房砂外運風機房出水曝氣池二沉池污水泵房計量槽沉砂池格柵原污水出水曝氣池二沉池污水泵房計量槽沉砂池格柵原污水剩余污泥回流污泥污泥池剩余污泥回流污泥污泥池泥餅外運污泥濃縮池污泥脫水機房污泥泵房泥餅外運污泥濃縮池污泥脫水機房污泥泵房4.氣象資料該市地處內陸中緯度地帶，氣候適宜，四季分明，日照充足，屬暖溫帶半濕潤季風氣候。年平均降水量556.9mm，平均日照2400h，無霜期200天，冰凍深度為40~60cm。年平均氣溫：12.9℃最高氣溫：42.7℃最地氣溫：-26.5℃最熱月份為7月，平均氣溫26.5℃；最高月平均氣溫31.7℃；最冷月為1月，平均氣溫-2.9℃，最低月平均氣溫為-8.2℃。風向頻率呈典型的又主型特征，夏季主導風向為東南風（頻率為12%），冬季主導風向為西北風（頻率為10%）5.污水排水接納河流資料：該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流（符合地表水環(huán)境質量標準（GB3838-2002）Ⅲ類功能水域），其最高洪水位（50年一遇）為50.0m，常水位為48.0m，枯水位為45.0m。6.廠址及場地現狀該污水處理廠選址于城郊，位于大河北岸河堤內一塊長方形地帶，場地地勢平坦，由西北坡向東南，場地標高54.5～53.5米之間，位于城市中心區(qū)排水管渠末端，交通便利。三、進度安排1．第1周前2天，分析設計課題的內容與要求，到圖書館或系資料室查找相關資料，并借閱部分參考資料與書籍；2．第1周3～4天，結合授課內容、教材與參考資料選定設計方案，進行相關內容計算；3．第1周第5天～第2周前2天，編寫設計說明書和計算書；4.第2周的第3～第5天，完成相關圖紙繪制；5.第2周最后2天，整理整個課程設計內容，并根據老師意見修訂，最后裝訂成冊。四、基本要求1．設計計算說明書一份（A4紙）；2．設計圖紙（以下圖紙各一張，A2~A3幅面，手繪或打印均可）：①污水處理廠平面布置圖一張；②高程布置圖一張；③流程圖一張；④主體構筑物工藝圖一至兩張。五、參考資料1.《水污染控制工程》教材2.《排水工程》教材，張自杰主編3.《給水排水設計手冊》第5、6、12冊4.《環(huán)境工程師設計手冊－水污染防治篇》5.《給水排水快速設計手冊》6.其它相關資料 環(huán)境工程教研室設計說明書（一）概論一、項目背景該污水處理廠選址于城郊，位于大河北岸河堤內一塊長方形地帶，場地地勢平坦，由西北坡向東南，場地標高54.5～53.5米之間，位于城市中心區(qū)排水管渠末端，交通便利。二、氣象水文1、氣象條件該市地處內陸中緯度地帶，氣候適宜，四季分明，日照充足，屬暖溫帶半濕潤季風氣候。年平均降水量556.9mm，平均日照2400h，無霜期200天，冰凍深度為40~60cm。年平均氣溫：12.9℃最高氣溫：42.7℃最地氣溫：-26.5℃最熱月份為7月，平均氣溫26.5℃；最高月平均氣溫31.7℃；最冷月為1月，平均氣溫-2.9℃，最低月平均氣溫為-8.2℃。風向頻率呈典型的又主型特征，夏季主導風向為東南風（頻率為12%），冬季主導風向為西北風（頻率為10%）2、水文條件該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）為50.0m，常水位為48.0m，枯水位為45.0m。三、水質水量設計日平均污水流量Q=80000m3/d；進水水質CODCr=300mg/L，BOD5=140mg/L，SS=100mg/L，NH3-N=35mg/L，pH=7.0～8.5四、出水排放標準污水經二級處理后應符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準出水：CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L。五、建廠原則在污水處理廠設計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應進行深入、詳盡的技術比較。廠址選擇的一般原則為：1、在城鎮(zhèn)水體的下游；2、便于處理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中處理和處置；4、在城鎮(zhèn)夏季主導風向的下風向；5、有良好的工程地質條件；6、少拆遷，少占地，根據環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護距離；7、有擴建的可能；8、廠區(qū)地形不應受洪澇災害影響，防洪標準不應低于城鎮(zhèn)防洪標準，有良好的排水條件；9、有方便的交通、運輸和水電條件。（二）方案的選擇根據要處理水質的特性、當地氣象條件等要素的制約，本設計采用傳統活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統的廊式曝氣池。本設計的工藝流程為：細格柵中格細格柵中格柵進水污水提升泵房輻流式初沉池污水提升泵房輻流式初沉池曝氣沉砂池計量槽計量槽出水傳統活性污泥曝氣池向心輻流式二沉池出水傳統活性污泥曝氣池向心輻流式二沉池主要處理構筑物的選擇如下：一、水泵的選擇本設計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現象，故不設進水井，來水管直接經進水閘門、格柵流入集水池，經機器間的泵提升污水進入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構筑物。二、格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質稱為柵渣。設計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（1.5～10mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機械格柵；按照安裝方式分為單獨設置的格柵和與水泵池合建一處的格柵。本設計中采用矩形斷面并設置兩道格柵（中格柵一道和細格柵一道），采用機械清渣。其中，中格柵設在污水泵站前，細格柵設在污水泵站后三、曝氣沉砂池沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，以去除相對密度較大的無機顆粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、豎流式沉砂池、渦流式沉砂池和多爾沉砂池。這幾種沉砂池各有其優(yōu)點，但是在實際工程中一般多采用曝氣沉砂池。本設計中采用曝氣沉砂池，其優(yōu)點是：通過調節(jié)曝氣量可控制污水旋轉流速，使之作旋流運動，產生離心力，去除泥砂，排除的泥砂較為清潔，處理起來比較方便；且它受流量變化影響小，除砂率穩(wěn)定。同時，對污水也起到預曝氣作用。但是，曝氣作用需要能量，對生物脫氮除磷系統的厭氧段或缺氧段的運行也存在不利影響。選擇曝氣沉砂池，設計流量流量Qmax=101600m3/d=4233.3m3/h=1.176m3/s，設計參數如下：1、水平流速宜為0.1m／s。2、最高時流量的停留時間應大于2min。3、有效水深宜為2.0～3.Om，寬深比宜為1～1.5。4、處理每立方米污水的曝氣量宜為0.1～0.2m3空氣。5、進水方向應與池中旋流方向一致，出水方向應與進水方向垂直，并宜設置擋板。6、污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L計算；合流制污水的沉砂量應根據實際情況確定。7、砂斗容積不應大于2d的沉砂量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面的傾角不應小于55°。8、池底坡度一般取為0.1～0.5。9、沉砂池除砂宜采用機械方法，并經砂水分離后貯存或外運。采用人工排砂時，排砂管直徑不應小于200mm。排砂管應考慮防堵塞措施。四、輻流式初沉池輻流式初沉池擬采用中心進水，沿中心管四周花墻出水，污水由池中心向池四周輻射流動，流速由大變小，水中懸浮物流動中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥機將污泥推至污泥斗排走，澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進水裝置、中心管、穿孔花墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。本設計選擇四組輻流式沉淀池，每組設計流量為0.294m3/s，從沉砂池流出來的污水進入集配水井，經過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。五、傳統活性污泥法鼓風曝氣池設計計算傳統活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首段進入池內，二沉池回流的污泥也同步進入，廢水在池內呈推流形式流至池子末端，流出池外進入二次沉淀池，進行泥水分離。污水在推流過程中，有機物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可待90%u以上，是較早開始使用并沿用至今的一種運行方式。本工藝設計曝氣池采用廊道式，二沉池為輻流式，設計計算書進水水量的設計：平均流量：Qa=80000m3/d=0.926m3/s總變化系數：KZ===1.27所以，流量Qmax=Qa*KZ=80000*1.27=101600m3/d=4233.3m3/h=1.176m3/s二、中格柵：假設進水總管與出水總管保持一致。假設格柵的間隙b=25mm，格柵寬度S=10mm，過柵速度v=0.8m/s，柵渣量W1=0.06m3/(103m3污水)，柵前水深取h=0.5m,，傾角1.格柵的間隙數：n===110(個)2．格柵槽總寬度BB=S(n-1)+b*n=0.01*(110-1)+0.025*110=2.465m，取B=5.0m3．過柵水頭損失h2：取柵條斷面形狀為銳邊矩形，則，所以k系數值取3h2=k*h0=k*0.06m4．柵后槽的總高度H:格柵前渠道超高h1一般取0.3m所以H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.06=0.86m5．格柵的總長度L:假設進水渠道寬度B1=2.5m，進水渠道漸寬部位的展開角度，則進水渠道漸寬部位的長度L1=格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度L2，一般取L2=0.5L1,，L2=0.5L1=0.5*3.43=1.72m所以，L=L1+L2+0.5+1.0+=3.43+1.72+0.5+1.0+=7.74m6．每日柵渣量W:

W＞0.2M3/d,所以采用機械清渣方法。三、水泵的選擇本設計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現象，故不設進水井，來水管直接經進水閘門、格柵流入集水池，經機器間的泵提升污水進入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構筑物。1、設計參數設計流量為Q單===1058.3m3/h=0.294m3/s，出水管提升至細格柵，出水管長度為5m，細格柵水面標高為58.59m。泵站設在處理廠內，泵站的地面高程為54.20m。2、泵房的設計計算（1）集水池的設計計算設計中選用5臺污水泵（4用1備），則每臺污水泵的設計流量為：Q單===1058.3m3/h=0.294m3/s，按一臺泵最大流量時5min的出水量設計，則集水池的容積為：取集水池的有效水深為集水池的面積為：集水池保護水深0.71m，實際水深為2.0+0.71=2.71m。（2）水泵總揚程估算1）集水池最低工作作水位與所需需提升最高水水位之間的高高差為：885.0011-（79.933-2）=7.0711m2）出水管管線水頭頭損失每一臺泵單用一根根出水管，其其流量為，選選用的管徑為為的鑄鐵管，查查《給水排水水設計手冊》第第一冊常用資資料得流速（介介于0.8~22.5之間），。出出水管出水進進入一進水渠渠，然后再均均勻流入細格格柵。設局部損失為沿程程損失的30%，則總水頭頭損失為：泵站內的管線水頭頭損失假設為為1.5m，考考慮自由水頭頭為1.0，則水泵總總揚程為：（3）選泵本設計單泵流量為為，揚程。查《給給水排水設計計手冊》第11冊常用設備備，選用300TLLW-5400IB型的立式污污水泵。該泵泵的規(guī)格性能能見表3-1。表3-13000TLW-5540IB型的立式污污水泵的規(guī)格格性能流量Q揚程H轉度n電動機功率N效率污物通過能力氣蝕余量r重量固體纖維1414392.816.69701107725015008.03150四、細格柵假設進水總管與出出水總管保持持一致。假設設格柵的間隙隙b=10mmm，格柵寬度S=10mmm，過柵速度v=1.00m/s,柵前水深取h=0.99m，柵渣量W1=0.044m3/(103m3污水)，傾角，柵前前渠道超高,,進水渠道寬寬度=0.881.格柵的間隙數：n==2．格柵槽槽總寬度BBB=S(n--1)+b**n=0.001*(1113-1)++0.01**113=22.25m，3．過柵水水頭損失h2：取柵條斷面形狀為為銳邊矩形，則則，所以k系數值取3h2=k*h0=k**0.32mm4．柵后槽的總高度度H:H=h+h1++h2=0.9++0.3+00.32=11.52m5．格柵的總長度LL:假設進水渠道漸寬寬部位的展開開角度則進水渠道漸寬部部位的長度L1=格柵槽與出水渠道道連接處的漸漸窄部位的長長度L2，一般取L2=0.5L1,，L2=0.5LL1=0.5**1.99==1.00mm所以，L==L1+L2+0.5++1.0+==1.99++1.00++0.5+11.0+=5.58mm6．每日柵柵渣量W:W＞0.2M3/d,,所以采用機機械清渣方法法。所以宜采用機械清清渣。五、曝氣沉砂池沉砂池的設計與計計算沉砂池有效容積VV:本設計中取==3，考慮到工程費用用原因，取兩兩個曝氣池,,n=2所以V=211.688÷2=1005.84mm3，流量為Qmax=500800m33/d=21116.655m3/h=0..588m33/s，2、水流斷面面積AA:設計中取=0..13、池總寬度B:設計中取設計有效效水深=2在1.0~1.5之之間。4、池長L:5、所需曝氣量q：設計中單位體積污污水需要曝氣氣量D=0.2污水水6、沉砂室所需容積積城市污水沉砂量XX，設計中取取=0.03污水清除沉砂的間隔時時間，設計中中取=2。從而可計算得每個個沉砂斗的容容積為：7、沉砂斗幾何尺寸寸計算設計中取沉砂斗底底寬為0.55，沉砂斗壁壁與水平面的的傾角為，沉沉砂斗高度則沉砂斗的上口寬度度為：沉砂斗的有效容積積：8、貯砂室的高度h3:設池底坡度為0..4，坡度坡向砂砂斗，則池子超高池子總高：9、驗算流速當有一個格池子出出故障，僅有有一格池子工工作時：＞0.15（符符合要求）10、進水渠道格柵的出水通過的的管道送入沉沉砂池的進水水渠道，然后后進入沉砂池池，進水渠道道的水流流速速設計中取進水渠道道寬度=1..2，進水渠道水水深=0.88水流經過進水渠道道再分別由進進水口進入沉沉砂池，進水水口尺寸900×9900，流速校核核：進水口水頭損失代入數值得：hh=進水口采用方形閘閘板，SFZ型明桿或鑲鑲鋼鑄鐵方形形閘門SFZ—900，沉砂斗采用H466Z—2.5旋啟式底閥閥，公稱直徑徑200mmm。11、出水堰計算出水采用沉砂池末末端薄壁出水水堰跌落出水水，出水堰可可保證沉砂池池內水位標高高恒定，堰上上水頭為流量系數m，一般般取0.4~00.5，設計中取取=0.4；堰寬，等于沉沉砂池的寬度度。出水堰后自由跌落落高度0.12，出出水流入出水水槽，出水槽槽寬度1.00，出水槽水水深0.6，水流流流速。采用用出水管道在在出水槽中部部與出水槽連連接，進入初初沉池中。12、排砂裝置采用吸砂泵排砂，吸吸砂泵設置在在沉砂斗內，借借助空氣提升升將沉砂排出出沉砂池，吸吸砂泵管徑4400。13、曝氣沉砂池曝氣氣計算空氣干管設計干管中空氣流速一一般為10～15m/s,,取空氣流速速12m/s,,則14、支管設計干管上設10根配配氣管，則每每根豎管上的的供氣量為：：根，取43根沉砂池總平面面積積為：A*nn=5.888*2=111.76，取取12m。選用YBM-2型號的的膜式擴散器器，每個擴散散器的服務面面積為1.55m2，直徑為5000mm，則需空空氣擴散器總總數為：個。則每根配氣管有11個空氣擴散散器，每個擴擴散器的配氣氣量為：。六、輻流式初沉池1.每座沉淀池池的表面積A1:表面負荷一一般采用1..5～3.0，本設設計取q0=2.0，沉沉淀池座數n=4。A1=2.池子直徑DDD=，取取26m3.沉淀部分有有效水深h2設沉淀時間t==2h,,有效水深：h2=q0t=2××2=4mD／h2=26/4=6..5，在6～12之間，符合合要求。計算草圖如圖5：：4.沉淀部分有有效容積V=t=5.污泥部分所所需的容積設進水懸浮浮物濃度C0為0.24kkg/m3，出水懸浮浮物濃度C1以進水的50%計，初沉池池污泥含水率率p0=97%，污泥容重重取r=10000kg/m3，取貯泥時時間T=4h，污泥部分分所需的容積積：Vw=EQ\F(Q(C0--C1)T×1000,γ（100-p0）)=則每個沉淀池污泥泥所需的容積積為16.99m36.污泥斗容積積設污泥斗上上部半徑r1＝2m，污泥斗斗下部半徑r2=1m，傾角取α=60°，則污泥斗高度度：h5=（rr2-r1）tgα=（2-1）×tg600°=1.773m污泥斗斗容積：V1=EQ\F(πh5,,3)（r12+r2r1+r22）=EQ\F(3.14×1.73,3)×（22+2×1++12）=12.688m37.污泥斗以上上圓錐體部分分污泥容積池底坡度采采用0.05～0.10，本設計徑徑向坡度i=0.005，則圓錐體體的高度為：：h4=（R-r1）i=（13-2）×0.055=0..55m圓錐體部分污泥容容積：V2=EQ\F(πh4,3))（R2+Rr1+r12）=污泥總體積：V=V1+VV2=12..68+1114.56=127..24m33＞16.9m3，滿足要求求。8.沉淀池總高高度設沉淀池超高h11=0.3m，緩緩沖層高h3=0.5m，沉沉淀池總高度度：HH=h11+h2+h3+h4+h5＝0.3+44+0.5++0.55++1.73＝7.08m9.沉淀池池邊邊高度HH‘=h1+h2+h3=0..3+4+00.5=4.8mm10.進水管及配水花墻墻沉淀池分為四組，每每組沉淀池采采用池中心進進水，通過配配水花墻和穩(wěn)穩(wěn)流罩向池四四周流動。進進水管道采用用鋼管，管徑徑DN=6000mm，進水管道道頂部設穿孔孔花墻處的管管徑為800mm。沉淀池中心管配水水采用穿孔花花墻配水，穿穿孔花墻位于于沉淀池中心心管上部，取取孔洞的寬度b‘=0.3mm，孔洞的高度度=0.6mm，v4—布置6個穿孔花墻墻，過孔流速速：m/s（符合合要求）11.集水槽堰負負荷校核設集水槽雙面出水水，則集水槽槽出水堰的堰堰負荷為：q0=EQ\F(Qh,2nππD)=[m3/(m·ss)]=1.8L/(m·SS)]<22.9[LL/(m·SS)]符合要求12．出水渠道出水槽設在沉淀池池四周，雙側側收集三角堰堰出水，距離離沉淀池內壁壁0.4m，出出水槽寬0..5m，深0.6mm，有效水深深0.5m，水水平速度0..8m/s，出水槽將將三角堰出水水匯集送入出出水管道，出出水管道采用用鋼管，管徑徑DN600mmm13.排泥管沉淀池采用重力排排泥，排泥管管管徑DN200，排泥管伸伸入污泥斗底底部，排泥靜靜壓頭采用1.0m，連續(xù)將污污泥排出池外外貯泥池內。七、傳統活性污泥法法鼓風曝氣池池初沉池對BOD55的去除率按25%計算，進入入曝氣池的BOD5濃度（S0）為：SS0=1440×（1-25%）=105（mg/L）處理水中非溶解性性BOD5濃度：BOD5=7.1KddXeCe=7..1×0.008×0.44×20==4.544mg/LL微生物自身氧化率率Kd，一般在0.05--0.1之間，取0.08；活性微生物在處理理水懸浮物中中所占比例XXe，取0.4；處理水中懸浮物固固體濃度Ce，取20mg//L。處理水中溶解性BBOD5濃度：BODD5=200-4.544=155.46mgg/L去除率：BOD5污泥負荷荷率有機物最大比降解解速度與飽和和常數的比值值K2，一般采用0.01668～0.0281之間間；本設計取取0.02;;MLVSSS/MLSSS值，一般采用0.7-00.8，本設計取0.77；處理后出水中BOOD5濃度Se（mg/L），本設計計應為15.466mg/L(2)曝氣池內內混合液污泥泥濃度根據NS值，查排排水工程下冊冊圖4-7得：SVI=1220，取R＝50%，r＝1.2。曝氣池容積的確定定按規(guī)定,曝氣池個個數N不少于2個，本設計計中取n=4,則每組曝氣氣池有效容積積為:曝氣池尺寸的確定定本設計曝氣池深取取4.2米，每組曝曝氣池的面積積為：本設計池寬取B==5米，B/h=5//4.2＝1.19，介于1～2之間，符合合要求。池長:L//B=1336.07//5＝27>100（符合設計計要求）本設計設五廊道式式曝氣池，廊廊道長度為：：L1=L//5=1366.07/55=27m本設計取超高為00.5m，則曝氣池池總高為：H=44.2＋0.5==4.7mm（5）確定曝氣池構造形形式本設計設四組5廊廊道曝氣池，在在曝氣池進水水端和出水端端設橫向配水水渠道，在兩兩池中間設配配水渠道與橫橫向配水渠相相連，污水與與二沉池回流流污泥從第一一廊道進入曝曝氣池。曝氣氣池平面圖如如圖6所示：需氧量計算本工程設計中采用用鼓風曝氣系系統。平均時需氧量計算算=9057.99kg/dd=377..41kg/h每代謝1kgBOOD所需氧量a’（kg），本設計計取0.5；1kg活性污泥((MLVSSS)每天自身氧氧化所需氧量量b’（kg），取0.15..最大時需氧量：=9975.990kg//d=4155.66kkg/h最大時需氧量與平平均時需氧量量的比值為：：(3)每日去除除的BOD5值kg/d=2833.3kgg/h（4）去除1kgBOD5需養(yǎng)量供氣量計算本設計中采用YHHW-Ⅱ型微孔曝氣氣器，氧轉移移效率（EA）為20%。敷設在距距池底0.20m處，淹沒水水深為4m，計算溫度度定為30℃。相關設計參數的選選用：溫度為20℃時，α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，CL=2.0mmg/L，CS（20）=9.177mg/LL。溫度為30℃時，CS（30）=7.633mg/LL。（1）空氣擴散器出口口處絕對壓力力：Pb=1.0013×1005＋9.8×1103H=1.0013×1005＋9.8×1103×4=11.405××105（Pa）空氣離開曝氣池水水面時氧的百百分比： Qt=EQ\F(21×(1－EA),779＋21(1--EA))×1000%=EQ\F(21×(1－0.20),79＋21(1-0.2))××100%=17..54%氣池混合液平均氧氧飽和度：CSb=CS((EQ\F(Pb,2.0226×1055)＋EQ\F(Qt,42))==7.633×(EQ\F(1.405×105,2.0226×1055)＋EQ\F(17.54,42))=8..48mgg/L換算成20℃條件件下脫氧清水水的充氧量：：（R為平均時需氧量）（4）相應的最大時需氧氧量：（5）曝氣池平均時供氣氣量：（6）曝氣池最大時供氣氣量：（7）去除1kgBBOD5的供氣量量：)（8）1m3污水的供氣氣量：11000×244／800000=3.3((m3空氣/m3污水)向心輻流式二沉池池設計計算為了使沉淀池內水水流更穩(wěn)、進進出水配水更更均勻、存排排泥更方便，常常采用圓形輻輻流式二沉池池。該沉淀池池采用周邊進進水，中心出出水的幅流式式沉淀池，采采用吸泥機排排泥。計算草草圖如圖81.設計參數的選取表面負荷：qb范范圍為1.0～1.5mm3/m2.h，取q=1.5m3/m2.h，出水堰負負荷設計規(guī)范范規(guī)定取值范范圍為1.5～2.9L/ss.m，取2.0L/(s..m)；沉淀池個個數n=4；沉淀淀時間T=22h2.沉淀池尺寸設計（1）每組池子表面積積為：F=（2）池子直徑,取32m。（3）池子實際表面積積實際的表面負荷(4)單池設計計流量(5)校核堰口負荷<1.7L/(s..m)符合要求（6）沉淀部分有效水水深混合液在分離區(qū)泥泥水分離，該該區(qū)存在絮凝凝和沉淀兩個個過程，分離離區(qū)的沉淀過過程會受進水水的紊流影響響，沉淀時間間采用1.55～3.0h，本設計取t=2.55h，q=1.226m/h。(4)流入槽：Q=10588.33+0.5×11058.333=15887.50m3/h。本設計設設流入槽寬00.8m，水深0.66m，流入槽槽流速取導流絮凝區(qū)停留留時間為600s，Gm=200S-1,水溫以20℃計，υ=1.066×10-66m3/s,0.71m/s孔徑用50mm,,每座池流入入槽內的孔數數：個（取317個）孔距l(xiāng)導流絮凝區(qū)：導流流絮凝區(qū)的平平均速度核算Gm值：Gm在10～330之間，設計計符合要求。（8）澄清區(qū)高度本設計設t=1..5h，則（9）污泥區(qū)高度本設計設=1.55h，則m(10)沉淀池周周邊（有效）水水深：h2=hh2’＋h2“＋0.3==2.255＋1.92＋0.3==4.477m沉淀池高度:本設計設計池底坡坡度為0.05,污泥斗直徑徑取2m,則池中心與與池邊落差h3為超高h1取0.5m，污泥泥斗高度h4為1.0m，則有：（11）、排泥量的設計計曝氣池內每日增加加的活性污泥泥量：=11775.6kgg/d回流污泥量:剩余污泥量：mm3/d總污泥量：m33/d(12)排泥裝裝置沉淀池采用用周邊傳動刮刮吸泥機，周周邊傳動刮吸吸泥機的線速速度為2～3m/min，刮吸泥機機底部設有刮刮泥板和吸泥泥管，利用靜靜水壓力將污污泥吸入污泥泥槽，沿進水水豎井中的排排泥管將污泥泥排至分配井井中。排泥管管采用DN200mmm.九、計量槽污水測量裝置的選選擇原則是精精密度高、操操作簡單，水水頭損失小，不不宜沉積雜物物，污水廠常常用的計量設設備有巴氏計計量槽、薄壁壁堰、電磁流流量計、超聲聲波流量計、渦渦流流量計。其其中巴氏計量量槽應用最為為廣泛且具備備以上特點。3/s出水排放渠的設計計考慮最佳水水利斷面：==2.31m，H11=EQ\F(B,2)=1.166m，因此此計量槽上游游水深為1..16m。流流量取800000m33/d==0.9266m3/s。在自由流流條件下，根根據公式試算算選取喉寬b=1..00m的的巴氏槽。1.主要部分尺寸設計計為：漸縮部分長度：AA1=0..5b+1..2=0..5×1.000＋1.2=1.70mm喉部寬度：A2=0..6m漸擴部分長度：AA3=1.0mm上游渠道寬度：B1=1..2b+0..48=11.2×1..0＋0.48=1.668m下游渠道寬度：B2=b++0.3=1.0＋0.30=1.330m2.計量槽總長度計量槽應設在渠道道的直線段上上，直線段的的長度不應小小于渠道寬度度的8-10倍，在計量量槽上游，直直線段不小于于渠寬的2-3倍，本設計計取3；下游不小小于4-5倍，本設計計取5；計量槽上游直線段段長為：計量槽下游直線段段長為：計量槽總長：十、接觸室污水經過以上構筑筑物處理后，雖雖然水質得到到了改善，細細菌數量也大大幅度的減少少，但是細菌菌的絕對值還還十分可觀，并并有存在病原原菌的可能。因因此，污水再再排入水體前前，應進行消消毒處理。目前常用的污水消消毒劑是液氯氯，其次是漂漂白粉、臭氧氧、次氯酸鈉鈉、氯片、氯氯氨、二氧化化氯和紫外線線等。其中液液氯效果可靠靠、投配設備備簡單、投量量準確、價格格便宜。其他他消毒劑如漂漂白粉投量不不準確，溶解解調制不便。臭臭氧投資大，成成本高，設備備管理復雜。其其他幾種消毒毒劑也有很明明顯的缺點，他他們的比較見見下表。所以以目前液氯仍仍然是消毒劑劑首選。本設設計中選用液液氯作為消毒毒劑。消毒劑優(yōu)點缺點適用條件液氯效果可靠、投配簡簡單、投量準準確，價格便便宜氯化形成的余氯及及某些含氯化化合物低濃度度時對水生物物有毒害，當當污水含工業(yè)業(yè)污水比例大大時，氯化可可能生成致癌癌化合物適用于，中規(guī)模的的污水處理廠廠漂白粉投加設備簡單，價價格便宜同液氯缺點外，沿沿尚有投量不不準確，溶解解調制不便，勞勞動強度大適用于出水水質較較好，排入水水體衛(wèi)生條件件要求高的污污水處理廠臭氧消毒效率高，并能能有效地降解解污水中殘留留的有機物，色色，味，等，污污水中PH，溫度對消消毒效果影響響小，不產生生難處理的或或生物積累性性殘余物投資大成本高，設設備管理復雜雜適用于出水水質較較好，排入水水體衛(wèi)生條件件要求高的污污水處理廠次氯酸鈉用海水或一定濃度度的鹽水，由由處理廠就地地自制電解產產生，消毒需要特制氯片及專專用的消毒器器，消毒水量量小適用于醫(yī)院、生物物制品所等小小型污水處理理站平流式消毒接觸池池本設計采用3廊式式平流式消毒毒接觸池，計計算如下：消毒接觸池容積消毒接觸時間t，一一般取。設計計中取消毒接觸池表面積積消毒接觸池有效水水深h1，設計中取取消毒接觸池池長消毒接觸池廊道單單寬B，設計中取消毒接觸池采用33廊道，消毒毒接觸池長為為：校核長寬比：，合乎要求4、池高設計中取超高為：：5、進水部分消毒接觸池的進水水管管徑，。6、混合采用管道混合的方方式，加氯管管線直接接入入消毒接觸池池進水管，為為增強混合效效果，加氯點點后接的靜態(tài)態(tài)混合器。7、出水口采用非淹沒式矩形形薄壁堰出流流，設計堰寬寬為，出水管采用用的管道將水送送入巴氏計量量槽，流速為為v=0.88m/s。平流式消毒接觸池池示意圖見圖圖4-4十一、污泥濃縮池池污水廠在處理污水水的同時，每每日要產生產產生大量的污污泥，這些污污泥含有大量量的易分解的的有機物質，對對環(huán)境具有潛潛在的污染能能力，若不進進行有效處理理，必然要對對環(huán)境造成二二次污染。同同時，污泥含含水率高，體體積龐大，處處理和運輸均均很困難。因因此，在最終終處置前必須須處理，以降降低污泥中的的有機物含量量，并減少其其水分。使之之在最終處置置時對環(huán)境的的危害減少之之限度。1、減量：降低污泥泥含水率，減減小污泥體積積；2、穩(wěn)定：去除污泥泥中的有機物物，使之穩(wěn)定定；3、害化：殺滅寄生生蟲卵和病原原菌；4、污泥綜合利用。剩余活性污泥微生生物在降解有有機物的同時時，自身污泥泥量也在不斷斷增長，為保保持曝氣池內內污泥量的平平衡，每日增增加的污泥量量必須排除處處理系統，這這一部分污泥泥被稱作剩余余污泥。剩余余污泥含水率率較高，需要要進行濃縮處處理，然后進進行脫水處理理。污泥處理的原則1、城鎮(zhèn)污水污泥，應應根據地區(qū)經經濟條件和環(huán)環(huán)境條件進行行減量化、穩(wěn)穩(wěn)定化和無害害化處理，并并逐步提高資資源化程度。2、污泥的處置方式式包括用作肥肥料、作建材材、作燃料和和填埋等，污污泥的處理流流程應根據污污泥的最終處處置方式選定定。3、污泥作肥料時，其其有害物質含含量應符合國國家現行標準準的規(guī)定。4、污泥處理構筑物物個數不宜少少于2個，按同時時工作設計。污污泥脫水機械械可考慮一臺臺備用。5、污泥處理過程中中產生的污泥泥水應返回污污水處理構筑筑物進行處理理。污泥處理理過程中產生生的臭氣，宜宜收集后進行行處理。采用座一座輻流式式圓形重力連連續(xù)式污泥濃濃縮池，用帶帶柵條的刮泥泥機刮泥，采采用靜壓排泥泥，剩余污泥泥泵房將污泥泥送至濃縮池池。（1）設計參數進泥濃度CC：6g/L污泥含含水率P1＝99.0％，設計流流量:Qw＝468.88m3/d=19..53m3/h設計濃縮后含水率率P2=96.0％固體通通量M取30kg/((m2/d)污泥濃縮時時間：T=13hh（2）設計計算1）濃縮池池體計算算：濃縮池所需表面積積A=m2濃縮池直徑取11m。有效水深h取緩沖層高超高為為，則總高為H=2..7+0.33+0.3++0.5=33.8m2）濃縮池計算草圖圖：3.濃縮后剩余污泥量量m3/d十二．貯泥池濃縮后的剩余污泥泥和初沉池污污泥進入貯泥泥池，然后經經投污泥泵進進入消化池處處理系統。本本設計采用1座貯泥池，貯貯泥池采用豎豎流沉淀池構構造。1.污泥量的計計算初沉池污污泥量為67.7××6=4406.2mm3/d，濃縮后的的二沉池污泥泥為117.2m3//d。貯泥時間間為12h,即0.5d。每日產生生污泥量：Q==Q1+Q2=406..2+1177.2=5223.4mm3/d2.貯泥池容積積：污泥斗高度h3（m）:貯泥池設計容積：：m3﹥261.77m3符合合設計要求。貯泥池有效深度hh2，本設計取3.0m；污泥貯池邊邊長a，本設計取8.0m；污泥斗底邊長b==1.0m；污泥貯泥池池個數n=1個；污泥斗傾角角，本設計取600.3.貯泥池的高高度：（本設計取9.55m）貯泥池超高h1，本本設計取0..3m；管道部分貯泥池中設DN==200mmm的吸泥管一一根，共設有有2根進泥管，1根來自初沉沉池，管徑DN2000,另1根來自污泥泥濃縮池，管管徑為DN2000mm。十三、機械脫水1.污泥機械脫脫水設計說明明：污水處理廠污泥二二級消化后從從二級消化池池排出污泥的的含水率約95%左右，體積積很大。因此此為了便于綜綜合利用和最最終處置，需需對污泥做脫脫水處理，使使其含水率降降至60%-880%，從而大大大縮小污泥的的體積。（1）污泥脫水機械的類類型，應按污污泥的脫水性性質和脫水要要求，經技術術經濟比較后后選用。

（2）污泥進入脫脫水機前的含含水率一般不不應大于98％。（3）經消化后的污泥，可可根據污水性性質和經濟效效益，考慮在在脫水前淘洗洗。

（4）機械脫水間間的布置，應應按規(guī)范有關關規(guī)定執(zhí)行，并并應考慮泥餅餅運輸設施和和通道。（5）脫水后的污污泥應設置污污泥堆場或污污泥料倉貯存存，污泥堆場場或污泥料倉的容量應根據污污泥出路和運運輸條件等確確定。(6)污泥機械脫水間應應設置通風設設施。每小時時換氣次數不不應小于6次。2.脫水機選擇本設計采用滾壓脫脫水方式使污污泥脫水，脫水設備備選用我國研研制的DY-30000型帶式壓濾濾機，其主要要技術指標為為：干污泥產產量600kgg/L，泥餅含水水率可以達到到75%～78%，單臺過濾濾機的產率為為24.6～29.4kkg/(m2h),選用3臺，2用1備。工作周周期定為12小時。機械械脫水間平面面尺寸設計為為L×B==40m××12m..十四、主要構筑物物一覽表序號名稱數量規(guī)格設計參數1格柵2L×B=7.744m×5.0mL×B=5.7mm×2.25mmQa=800000m3/d間隙b=25mm寬度S=10mm過柵速度v=0..8m/s柵前水深取h=00.5mQa=800000m3/d間隙b=10mm寬度S=10mm過柵速度v=1..0m/s柵前水深取h=00.9m.2提升泵房1L×B=20m××13m揚程=16.6m流量=1414.08mm3/h轉速=970r/minn軸功率=110KKW3曝氣沉砂池2L×B×H=188×2.944m×4.1933mQmax=508000m3/d停留時間t=300min=0.1有效水深h2=22m4輻流式初沉池4D×H=26×77.08mQmax=508800m3/d停留時間t=2..0d表面負荷q0=22.05曝氣池4L×B×H=1336.07mm×5m×4.7mBOD5=2500mg/h6向心輻流式二沉池池4D×H=32m××6.72mm設計流量=33333.33mm3/h,表面負荷q=1..5m3/m2.h,校核堰口負荷q11=1.466L/(ss·m)沉淀時間T=2hh沉淀池周邊（有效效）水深h2=4.477m7輻流式污泥濃縮池1D×H=11m××3.8m8貯泥池1H=9.5m污水處理廠的平面面布置1.總平面布置置原則該污水處理廠為新新建工程，主主要處理構筑筑物有：機械械除渣格柵、污污水提升泵房房、曝氣沉砂砂池、輻流初初次沉淀池、鼓鼓風曝氣池與與二次沉淀池池、濃縮池、貯貯泥池及若干干輔助建筑物物?？倛D平面布置時應應遵從以下幾幾條原則。①處理構筑物與設施施的布置應順順應流程、集集中緊湊，以以便于節(jié)約用用地和運行管管理。②工藝構筑物（或設設施）與不同同功能的輔助助建筑物應按按功能的差異異，分別相對對獨立布置，并并協調好與環(huán)環(huán)境條件的關關系（如地形形走勢、污水水出口方向、風風向、周圍的的重要或敏感感建筑物等）。③構（建）之間的間間距應滿足交交通、管道（渠渠）敷設、施施工和運行管管理等方面的的要求。④管道（線）與渠道道的平面布置置，應與其高高程布置相協協調，應順應應污水處理廠各種介質輸輸送的要求，盡盡量避免多次次提升和迂回回曲折，便于于節(jié)能降耗和和運行維護。⑤協調好輔建筑物，道道路，綠化與與處理構（建建）筑物的關關系，做到方方便生產運行行，保證安全全暢道，美化化廠區(qū)環(huán)境。2．總平面布置結果該污水處理廠選址址于城郊，位位于大河北岸岸河堤內一塊長方形地帶，場場地地勢平坦坦，由西北坡坡向東南。污水處理廠廠呈長方形。綜綜合樓、職工工宿舍及其他他主要輔助建建筑位于廠區(qū)區(qū)北部，占地地較大的污水水處理構筑物物在廠區(qū)東北北部，沿流程程自西向東排開，污泥泥處理系統在在污水處理構構筑物的西南南部。廠區(qū)主主干道寬7米，兩側構構（建）筑物物間距不小于于15米，次干道道寬4米，兩側構構（建）筑物物間距不小于于10米該廠平面布置特點點為：流線清清楚，布置緊緊湊。鼓風機機房和回流污污泥泵房位于于曝氣池和二二次沉淀池一一側，節(jié)約了了管道與動力力費用，便于于操作管理。污污泥消化系統統構筑物靠近近四氯化碳制制造廠（即在在處理廠西側側），使消化化氣、蒸氣輸送管較短，節(jié)約約了基建投資資。辦公室，生生活住房與處處理構筑物等等保持一定距距離，位于常常年主風向的的上風向，衛(wèi)衛(wèi)生條件與工工作條件均較較好。污水處理廠高程布布置高程布置原則1、保證污水在各構構筑物之間順順利自流。2、認真計算管道沿沿程損失、局局部損失，各各處理構筑物物、計量設備備及聯絡管渠渠的水頭損失失；考慮最大大時流量、雨雨天流量和事事故時流量的的增加，并留留有一定的余余地；還應考考慮當某座構構筑物停止運運行時，與其其并聯運行的的其余構筑物物及有關的連連接管渠能通通過全部流量量。3、考慮遠期發(fā)展，水水量增加的預預留水頭。4、選擇一條距離最最長，水頭損損失最大的流流程進行水力力計算。5、計算水頭損失時時，一般應以以近期最大流流量作為構筑筑物和管渠的的設計流量；；計算涉及遠遠期流量的管管渠和設備時時，應以遠期期最大流量為為設計流量，并并酌加擴建時時的備用水頭頭。6、設置終點泵站的的污水廠，水水力計算常以以接受處理后后污水水體的的最高水位作作為起點，逆逆污水處理流流程向上倒推推計算，以防防處理后的污污水不能自由由流出。二泵泵站需要的揚揚程較小，運運行費用較低低。但同時應應考慮挖土深深度不宜過大大，以免土建建投資過大和和增加施工上上的困難。7、在作高程布置時時，還應該注注意污水流程程與污泥流程程的配合，盡盡量減少需要要提升的污泥泥量。8、協調好高程布置置與平面布置置的關系，做做到既減少占占地，又有利利于污水、污污泥輸送，并并有利于減少少工程投資和和運行成本。污水處理廠高程布布置的任務是是：確定各處處理構筑物和和泵房等的標標高，選定各各連接管渠的的尺寸并決定定其標高。計計算決定各部部分的水面標標高，以使污污水能按處理理流程在處理理構筑物之間間通暢地流動動，保證污水水處理廠的正正常運行。1、各處理構筑物及及連接管渠的的水頭損失計計算污水處理廠廠的水流常依依靠重力流動動，以減少運運行費用。為為此，必須精精確計算其水水頭損失（初初步設計或擴擴初設計時，精精度要求可較較低）。水頭頭損失包括：：（1）水水流流過各處處理構筑物的的水頭損失，包包括從進池到到出池的所有有水頭損失在在內；在作初初步設計時可可按下表估算算。(2))水流流過連連接前后兩構構筑物的管道道(包括配水設設備)的水頭損失失，包括沿程程與局部水頭頭損失。(3))水流流過量量水設備的水水頭損失。由于各構筑物的水水頭損失比較較多，計算起起來比較煩瑣瑣，本設計中中若在設計計計算過程中計計算了的就用用計算的結果果，若在設計計計算過程中中沒計算的就就用經驗數值值。構筑物水水頭損失見下下表構筑物水頭損失表表構筑物名稱水頭損失（m）構筑物名稱水頭損失（m）中格柵0.14曝氣池0.40細格柵0.32輻流沉淀池0.50曝氣沉砂池0.40平流接觸池0.30初沉池0.50巴氏計量槽0.28污水管渠水力計算算表管渠及構筑物名稱稱流量管渠設計參數水頭損失沿程局部合計出水口至計量槽92612000.00060.82500.0890.0270.1168計量槽至接觸池92612000.00090.8200.0620.00560.0243接觸池至二沉池9269000.00261.2800.2080.06240.2704二沉池至曝氣池6776000.01091.5500.5450.16380.7097曝氣池至初沉池6776000.01091.6800.8730.2621.1354初沉池至沉砂池67710000.00081.44300.0250.00750.03262、污水系統高程計計算由于河流最高水位位較低，污水水廠出水能夠夠在洪水時自自流排出。因因此，在污水水高程布置上上主要考慮土土方平衡，設設計中以曝氣氣池為基準，確確定曝氣池水水面標高566.20m，由此向兩兩邊推算其他他構筑物高程程。設計中考考慮污水管的的非充滿度（一一般管徑大于于或等于10000mm時時，最大充滿滿度為0.75）和管道的的覆土厚度（一一般不小于00.7m且不不考慮凍土深深度），則可可估算出當地地的地面標高高為54.200m。.構筑物及管渠水力力計算表序號管渠及構筑物名稱稱（m）水面上游標高（m）水面下游標