《《污水處理廠》課程設(shè)計(共32頁)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《污水處理廠》課程設(shè)計(共32頁)（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上前 言：在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展，已有一批城市興建了污水處理廠，一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠（站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計污水處理廠。水污染防治、保護水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。近幾十年來，污水處理技術(shù)無論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面，都取得了一定的進步，新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長足的進步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門研究課題。在國家科委、建設(shè)部、國家環(huán)境保護局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開展了這些課
2、題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。不應(yīng)回避，我國面臨水資源短缺的嚴(yán)重事實，北方一些城市人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已受到水資源不足的制約。城市污水和工業(yè)廢水回用，以城市污水作為第二水源的趨勢，不久將成為必然。這就是我國污水事業(yè)面臨的現(xiàn)實。作為給水排水工程專業(yè)的學(xué)生，就更應(yīng)該深刻地了解這種形勢，掌握并發(fā)展污水處理的新工藝、新技術(shù)，成為跨世紀(jì)的工程技術(shù)人才，將我國的污水處理事業(yè)提升到一個新的高度。本次設(shè)計的題目是污水處理廠設(shè)計。目的是讓學(xué)生了解排水工程的設(shè)計內(nèi)容與方法，其中包括了城市排水管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計和污水處理廠的建設(shè)以及工藝流程的選用，收獲甚多，為日后的學(xué)習(xí)與工作積累了寶
3、貴的經(jīng)驗。設(shè)計成果包括設(shè)計說明書與工藝平面圖、高程圖。在此，還要對老師的悉心指導(dǎo)表示感謝。目 錄第一篇 設(shè)計任務(wù)及原始資料第一章 設(shè)計任務(wù)一.設(shè)計題目： 污水處理工藝設(shè)計二.設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容： 1. 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計，包括工藝流程的確定,各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計。 2.污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算。包括工藝流程的確定，單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計；3污水泵站的工藝設(shè)計?？梢允墙K點泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計計算和泵站工藝圖的繪制；4. 污水處理廠的平面布置。包括污水處理廠處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的平面布置圖及工藝平面圖繪制；5污水處理廠豎向布置及高程
4、計算。三.基本要求1.污水處理廠設(shè)計要求（1）根據(jù)水體自凈能力以及要求的處理水質(zhì)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件，如水資源情況、水體污染情況等來確定污水處理程度與處理工藝流程。無特殊要求時，污水級處理后其水質(zhì)應(yīng)達到國家污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)，即SS20mg/l，OD520mg/l。（2）污水泵站工藝要求要確定水泵機組的臺數(shù)、水泵型號、泵站的結(jié)構(gòu)形式以及集水池的容積，并應(yīng)進行泵站水泵機組管道水力計算和電器設(shè)備等布置的設(shè)計，泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計可參照標(biāo)準(zhǔn)圖大致來確定。（3）根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇適合的污泥處理工藝方法，進行各單位構(gòu)筑物的設(shè)計計算。（4）污水處理廠平面布置要緊湊合理，節(jié)
5、省占地面積，同時應(yīng)保證運行管理方便。（5）在確定污水處理工藝流程時，同時選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對所有構(gòu)筑物都進行設(shè)計計算，包括確定各有關(guān)設(shè)計參數(shù)、負荷、尺寸與所需的材料與規(guī)格等。（6）對需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進行更詳細的施工圖所必須的設(shè)計與計算，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。（7）對污水與污泥處理系統(tǒng)要作出較準(zhǔn)確的水力計算與高程計算。2.圖紙的具體要求（1）污水處理廠總平面布置圖，2號1張。（2）污水處理廠高程布置圖，2號1張。3.設(shè)計計算說明書的具體要求 畢業(yè)設(shè)計計算說明書要結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹、層次分明、語言流暢、書寫工整、簡圖合理、計算正確，符合學(xué)科、專業(yè)的有關(guān)要求。第
6、二章 設(shè)計原始資料1.地形與城市規(guī)劃資料（1）廠區(qū)地形平坦，地面標(biāo)高50.00m，污水廠處理水排入附近水體，該河流靠近污水處理廠處河面的最高水位為50.00 m。城市排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進廠處的管道水面標(biāo)高為45.00 m。（2）城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)：城市各區(qū)人口密度和污水量標(biāo)準(zhǔn) 區(qū)域服務(wù)人口（萬人） 污水量標(biāo)準(zhǔn) （升/人.日）I區(qū)20120II區(qū)20105III區(qū)10135（3）工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料：工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料企業(yè)或公共建筑名稱日排水量m3/d最大排水量m3/hSSMg/lB
7、OD5Mg/l甲廠3100180520510乙廠1800105600430丙廠1310737007202氣象資料（1） 氣溫資料：年平均20攝氏度，夏季平均30攝氏度，冬季平均12攝氏度。（2）常年主導(dǎo)風(fēng)向：非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)；（3）冰凍期15日；（4）年平均降雨量200mm3.地質(zhì)資料: 城市地質(zhì)資料土壤性質(zhì)冰凍深度（m）地下水位（m）污水處理廠處粉質(zhì)粘土0.36.57.2第二篇 設(shè)計說明第一章 城市污水處理廠設(shè)計第一節(jié) 污水廠選址 未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，而且直接影響城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計民生。所以，在污水排入水體前，必須對城市污水進行處理。而
8、且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時，必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排入水體。 在設(shè)計污水處理廠時，選擇廠址是一個重要環(huán)節(jié)。廠址對周圍環(huán)境、基建投資及運行管理都有很大影響。 選擇廠址應(yīng)遵循如下原則： 1.為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應(yīng)與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護距離，一般不小于300米。2.廠址應(yīng)設(shè)在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.廠址應(yīng)盡可能設(shè)在城市和工廠夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下方。4.要充分利用地形，把廠址設(shè)在地形有適當(dāng)坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物之間水頭損失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動力。5.廠址如果靠近水體，
9、應(yīng)考慮汛期不受洪水的威脅。6.廠址應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)。7.廠址的選擇要考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。第二節(jié) 工藝流程 1.污水處理工藝流程 處理廠的工藝流程是指在到達所要求的處理程度的前提下，污水處理個單元的有機結(jié)合，構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。水體有一定的自凈能力，可根據(jù)水體自凈能力來確定污水處理程度。設(shè)計中既要充分利用水體的自凈能力，又要防止水體遭到污染，破壞水體的正常使用價值，采用何種處理流程還要根據(jù)污水的水質(zhì)和水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性和經(jīng)濟性，排放水體的具體規(guī)定，并通過調(diào)查研究和經(jīng)濟比較后決定，必要時還應(yīng)當(dāng)進行科學(xué)
10、論證。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為其主要去除對象，因此，處理流程的核心是二級生物處理法活性污泥法為主。生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達到處理要求的程度。按處理程度分，污水處理可分為一級、二級和三級。一級處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，還必須進行二級處理。二級處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機污染物質(zhì)（BOD），去除率可達97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，經(jīng)
11、過二級處理后，污水已具備排放水體的標(biāo)準(zhǔn)了。一級和二級處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當(dāng)對處理過的污水有特殊的要求時，才繼續(xù)進行三級處理。 具體的流程為：污水進入水廠，經(jīng)過格柵至集水間，由水泵提升到平流沉砂池經(jīng)，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初SS 45%,BOD 25%.污水進入曝氣池中曝氣，可從一點進水，采用傳統(tǒng)活性污泥法，也可采用多點進水的階段曝氣法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水經(jīng)加氯處理后，排入水體。 2.污泥處理工藝流程 污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理，就
12、會造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進行脫水和干化等處理。具體過程為：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進入貯泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，進行中溫二級消化。一級消化池的循環(huán)污泥進行套管加熱，并用攪拌。二級消化池不加熱，利用余熱進行消化，消化后污泥送至脫水機房脫水，壓成泥餅，泥餅運至廠外，可用做農(nóng)業(yè)肥料。消化池產(chǎn)生沼氣，一部分用于一級消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。本設(shè)計采用的工藝流程如下圖所示。第二章 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計第一節(jié) 設(shè)計流量的確定1
13、. 平均日流量平均日流量為 2. 最大日流量 污水日變化系數(shù)取 ，而 ，則有： 最大日流量 3. 最大日最大時流量（設(shè)計最大流量） 時變化系數(shù)取 ，而，則有：最大日最大時流量 第二節(jié) 泵前中格柵設(shè)計計算中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。1.格柵的設(shè)計要求（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 機械清除 1625mm3) 最大間隙 40mm（2）過柵流速一般采用0.61.0m/s.（3）格柵傾角一般用450750。機械格柵傾角一
14、般為600700.（4）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s.（5）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵間隙的大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采用： 1）格柵間隙1625mm適用于0.100.05m3 柵渣/103m3污水；2）格柵間隙3050mm適用于0.030.01m3 柵渣/103m3污水.（6）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。2. 格柵尺寸計算設(shè)計參數(shù)確定：設(shè)計流量Q1=0.938m3/s（設(shè)計2組格柵），以最高日最高時流量計算；柵前流速：v1=0.7m/s， 過柵流速：v2=0.9m/s；渣條寬度：s=0.01m， 格柵間隙：e=0.0
15、2m；柵前部分長度：0.5m， 格柵傾角：=60；單位柵渣量：w1=0.05m3柵渣/103m3污水。設(shè)計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。（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= =1.64m，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)： (取n=76)（3）柵槽有效寬度：B0=s（n-1）+en=0.01（76-1）+0.0276=2.27m 考慮0.4m隔墻：B=2B0+0.4=4.94m（4）進水渠道漸寬部分長度：進水渠寬：（其中1為進水渠展開角，取1=）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面，取k=3，則通過格柵的水頭損失：
16、 其中： h0：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(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42。（7）柵后槽總高度（H）本設(shè)計取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94mH=h+h1+h2=0.64+0.103+0.3=1.04m（8）柵槽總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.64+0.30）/tan=1.06 +0.53+0.5+1.0+(0.64+0.30)/tan60=4.7m（9）每日柵渣量在格柵間隙在20mm的情況下，每日柵渣量為： 所以宜采用機械清渣。第三節(jié) 污水提升泵房設(shè)計計算1.
17、 提升泵房設(shè)計說明本設(shè)計采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)簡單，只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及，最后由出水管道排入涪江。設(shè)計流量：Q=6750m3/h1875L/s1）泵房進水角度不大于45度。2）相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3）泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸為15 m12m，高12m，地下埋深7m。4）水泵為自灌式。2. 泵房設(shè)計計算各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底
18、埋深計算見第五章的高程計算。污水提升前水位43（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位53.96m（即細格柵前水面標(biāo)高）。所以，提升凈揚程Z=53.96-43=10.96m水泵水頭損失取2m，安全水頭取2 m從而需水泵揚程H=15m再根據(jù)設(shè)計流量1.875m3/s，屬于大流量低揚程的情形，考慮選用選用5臺350QW1200-18-90型潛污泵（流量1200m3/h，揚程18m，轉(zhuǎn)速990r/min，功率90kw），四用一備，流量： 集水池容積： 考慮不小于一臺泵5min的流量：取有效水深h=1.3m，則集水池面積為: 泵房采用圓形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為15 m12m,泵房為半地下式地下埋深7m
19、，水泵為自灌式。第四節(jié) 泵后細格柵設(shè)計計算1.細格柵設(shè)計說明污水由進水泵房提升至細格柵沉砂池，細格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細格柵的設(shè)計和中格柵相似。2.設(shè)計參數(shù)確定：已知參數(shù)：Q=m3/d，Kp=1.3，Qmax=6750m3/h=1.875 m3/s。柵條凈間隙為3-10mm，取e=10mm，格柵安裝傾角600 過柵流速一般為0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,柵條斷面為矩形，選用平面A型格柵,柵條寬度S=0.01m，其漸寬部分展開角度為200設(shè)計流量Q=1.875m3/s=1875L/s柵前流速v1=0.7m/s， 過柵流速v2=0.9m/s；柵條寬度s=0.
20、01m， 格柵間隙e=10mm；柵前部分長度0.5m， 格柵傾角=60；單位柵渣量1=0.10m3柵渣/103m3污水。計算草圖如圖23. 設(shè)計計算 污水由兩根污水總管引入廠區(qū)，故細格柵設(shè)計兩組，每組的設(shè)計流量為：Q=937.5 L/s=0.938m3/s。（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，則柵前水深（2）柵條間隙數(shù)151.5(取n=152）（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（152-1）+0.01152=3.03m（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角，取1=）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩
21、形截面，取k=3，則 其中： 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(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.64+0.26+0.3=1.20m（8）格柵總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=1.91+0.95+0.5+1.0+（0.64+0.30）/tan60=4.9m（9）每日柵渣量m3/d0.2m3/d 所以宜采用機械格柵清渣。第五節(jié) 沉砂池設(shè)計計算1. 沉砂池的選型：
22、沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建費用低的優(yōu)點；豎流式沉砂池污水由中心管進入池后自下而上流動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用，可使沙粒上懸浮性有機物得以有效分離，且不使細小懸浮物沉淀，便于沉砂和有機物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。本設(shè)計采用平流式沉砂池。2 設(shè)計資料1）沉砂池表面
23、負荷200m3/(m2h),水力停留時間40s；2）進水渠道直段長度為渠道寬度的7倍，并不小于4.5 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進水條件；3）進水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情況下為0.6-0.9m/s，在最小流量時大于0.15m/s；但最大流量時不大于1.2m/s；4）出水渠道與進水渠道的夾角大于270 度，以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時間，達到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部以防止擾動砂子。5）出水渠道寬度為進水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板，以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。計算草圖如下頁圖4所示：2.1 設(shè)計參數(shù)確
24、定設(shè)計流量：=1875L/s（設(shè)計2組池子，每組分為2格，每組設(shè)計流量為Q=936L/s=0.936m3/L） 設(shè)計流速：v=0.25m/s 水力停留時間：t=40s2.2 池體設(shè)計計算（1）沉砂池長度：L=vt=0.2540=10m（2）水流斷面面積：（3）沉砂池總寬度：設(shè)計n=4格，每格寬取b=2m0.6m，每組池總寬B=2b=4.0m（4）有效水深：h2=A/B=3.13/4=0.39m （介于0.251m之間）（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，四格共有八個沉砂斗）其中城市污水沉砂量：X=3m3/105m3.（6）沉砂
25、斗各部分尺寸及容積： 設(shè)計斗底寬a1=0.50m，斗壁與水平面的傾角為60，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： = 1.27m3 （大于V1=0.56m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度： 則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =1.0+0.063.35=1.20m 池總高度H ：設(shè)超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.63+1.20=2.13m（8）進水漸寬部分長度:（9）出水漸窄部分長度:L3=L1=2.38m（10）校核最小流量時的流速：最小流量一般采用即為0.75Qa，則，符合要求.(11) 進水渠道格柵
26、的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩側(cè)配水進入進水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: 式中： B1進水渠道寬度（m），本設(shè)計取1.5m； H1進水渠道水深（m），本設(shè)計取0.5m。(12) 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：式中： m流量系數(shù)，一般采用0.4-0.5；本設(shè)計取0.4；（13） 排砂管道本設(shè)計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。第六節(jié) 輻流式初沉池設(shè)計計算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
27、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(shè)計選擇四組輻流式沉淀池，每組設(shè)計流量為0.28m3/s，從沉砂池流出來的污水進入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。計算草圖如圖5：1. 沉淀部分水面面積 表面負荷一般采用1.5-3.0，本設(shè)計取=2.0，沉淀池座數(shù)n=4。2. 池子直徑 D = = （D取33m）3. 沉淀部分有效水深 設(shè)沉淀時間t = 2h ,有效水深： h2 =qt =22=4m4. 沉淀部分有效容積 Q = t =5. 污泥部分所需的容積 設(shè)進水懸浮物濃度C0為0.2
28、4kg/m3，出水懸浮物濃度C1以進水的50%計，初沉池污泥含水率p0=97%，污泥容重取r=1000kg/m3，取貯泥時間T=4h，污泥部分所需的容積： V= =則每個沉淀池污泥所需的容積為27m3 6. 污泥斗容積 設(shè)污泥斗上部半徑r12m，污泥斗下部半徑r2=1m，傾角取=60，則 污泥斗高度： h5 = （r2- r1）tg=（2-1）tg60=1.73m 污泥斗容積： V1 = （r12+r2r1+r22）= （22+21 +12）=12.68m3 7. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積 池底坡度采用0.05-0.10，本設(shè)計徑向坡度i=0.05，則圓錐體的高度為：h4 = （R- r1
29、）i=（13-2）0.05 = 0.55m 圓錐體部分污泥容積：V2 = （R2+Rr1+r12）=污泥總體積：V= V1+ V2 =12.68+114.56 =127.24 m316.2m3 ，滿足要求。8. 沉淀池總高度 設(shè)沉淀池超高h1=0.3m，緩沖層高h3 =0.5m，沉淀池總高度： H = h1+h2 +h3+h4 +h50.3+4+0.5+0.55+1.737.08 m 9. 沉淀池池邊高度 H= h1+h2 + h3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m10. 徑深比 D/ h2 = 26/4 = 6.5 (符合要求)11. 進水集配水井 輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進水端設(shè)
30、集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進每組沉淀池。 配水井中心管徑： 式中： v2 配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s；取0.7m/s配水井直徑： 式中：v3 配水井內(nèi)污水流速（m/s）,一般采用v3=0.2-0.4m/s；取0.3m/s.12. 進水管及配水花墻沉淀池分為四組，每組沉淀池采用池中心進水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動。進水管道采用鋼管，管徑DN=600mm，進水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為800mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速： 式中： 孔洞的寬度（m）； 孔洞的高度（m
31、）； 孔洞個數(shù)(個)。v4 穿孔花墻過孔流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s；13. 集水槽堰負荷校核設(shè)集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負荷為：q0 = = m3/(ms) = 2.8L/(mS)10 （符合設(shè)計要求）本設(shè)計設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長度為： L1 = L/5=177.1/5 = 35.42m本設(shè)計取超高為0.5 m，則曝氣池總高為： H = 4.20.5 = 4.7m （3） 確定曝氣池構(gòu)造形式 本設(shè)計設(shè)四組5廊道曝氣池，在曝氣池進水端和出水端設(shè)橫向配水渠道，在兩池中間設(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入曝氣池。曝氣池平面圖如圖6所示：5. 需
32、氧量計算本工程設(shè)計中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。（1）平均時需氧量計算 =20842.66（kg/d）=868.44（kg/h）式中：每代謝1kgBOD所需氧量（kg），本設(shè)計取0.5； 1kg活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量（kg），取0.15.(2) 最大時需氧量： =22829.16（kg/d）=951.22（kg/h）最大時需氧量與平均時需氧量的比值為： (3) 每日去除的BOD5 值 =755.21 (kg/h)（4）去除1 kg BOD5 需養(yǎng)量 6. 供氣量計算本設(shè)計中采用YHW-型微孔曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率（EA）為20%。敷設(shè)在距池底0.20m處，淹沒水深為4m，計算溫度定為30
33、。 相關(guān)設(shè)計參數(shù)的選用：溫度為20時，=0.82，=0.95，=1.0，CL=2.0mg/L，CS（20）=9.17 mg/L。溫度為30時，CS（30） =7.63 mg/L。（1）空氣擴散器出口處絕對壓力： Pb =1.0131059.8103H=1.0131059.81034= 1.405105 （ Pa）（2）空氣離開曝氣池水面時氧的百分比：Qt = 100% = 100% = 17.54%（3） 氣池混合液平均氧飽和度：CSb = CS()= 7.63()= 8.48 mg/L換算成20條件下脫氧清水的充氧量：（R 為平均時需氧量）（4） 相應(yīng)的最大時需氧量： （5） 曝氣池平均時供
34、氣量： （6） 曝氣池最大時供氣量： （7）去除1kg BOD5 的供氣量： （8）1m3污水的供氣量： 第八節(jié) 向心輻流式二沉池設(shè)計計算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥機排泥。計算草圖如圖81.設(shè)計參數(shù)的選取 表面負荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h，出水堰負荷設(shè)計規(guī)范規(guī)定取值范圍為1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)；沉淀池個數(shù)n=4；沉淀時間T=2h2.沉淀池尺寸設(shè)計（1）每組池子表面積為： （2）池子直徑 （取40 m）（3） 池
35、子實際表面積 實際的表面負荷 (4) 單池設(shè)計流量 （5） 校核堰口負荷 3211.25m3符合設(shè)計要求.2. 二級消化池設(shè)計計算(1) 二級消化池容積 式中： Q污泥量（m3/d）； P投配率（%），本設(shè)計取16%； n消化池個數(shù)，本設(shè)計設(shè)置1座。由于二級消化池單池容積與一級消化池相同，因此二級消化池各部份尺寸同一級消化池。第六節(jié) 機械脫水間設(shè)計計算1. 污泥機械脫水設(shè)計說明： 污水處理廠污泥二級消化后從二級消化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） 污泥脫水機械的類型，應(yīng)按污
36、泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選用。 （2） 污泥進入脫水機前的含水率一般不應(yīng)大于98。（3） 經(jīng)消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟效益，考慮在脫水前淘洗。 （4） 機械脫水間的布置，應(yīng)按規(guī)范有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運輸設(shè)施和通道。 （5 ）脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或污泥料倉貯存，污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根據(jù)污泥出路和運輸條件等確定。 (6) 污泥機械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。2.脫水機選擇本設(shè)計采用滾壓脫水方式使污泥脫水 ，脫水設(shè)備選用我國研制的DY-3000型帶式壓濾機，其主要技術(shù)指標(biāo)為：干污泥產(chǎn)量600kg/L，泥餅含水率可以達到75%78%，單臺
37、過濾機的產(chǎn)率為24.629.4kg / ( m2 h),選用3臺，2用1備。工作周期定為12小時。機械脫水間平面尺寸設(shè)計為 LB= 40m12m .第四章 污水處理廠的平面布置1. 總平面布置原則該污水處理廠為四川綿陽市污水處理廠新建工程，主要處理構(gòu)筑物有：機械除渣格柵井、污水提升泵房、平流沉砂池、輻流初次沉淀池、鼓風(fēng)曝氣池與二次沉淀池、污泥回流泵房、濃縮池、消化池、計量設(shè)施等及若干輔助建筑物?？倛D平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則。 處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件
38、的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。 構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運行管理等方面的要求。 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。 協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。（2）總平面布置結(jié)果污水由南邊排水總干管截流進入，經(jīng)處理后由該排水總干管排入河流。污水處理廠呈長方形。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)東北部，占地較大的污水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)西部，沿流程自南向北排開，污泥處理
39、系統(tǒng)在污水處理構(gòu)筑物的西部。廠區(qū)主干道寬7米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于15米，次干道寬4米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于10米該廠平面布置特點為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機房和回流污泥泵房位于曝氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費用，便于操作管理。污泥消化系統(tǒng)構(gòu)筑物靠近四氯化碳制造廠（即在處理廠西側(cè)），使消化氣、蒸氣輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合
40、并流人泵房集水井。第二期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程右側(cè)。 具體布置見附圖1第五節(jié) 污水廠的高程布置污水處理廠高程布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計算決定各部分的水面標(biāo)高，以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。第一節(jié) 控制點高程的確定1.進廠管有兩根，每根流量為0.565m3/S，選用800mm的鋼筋混凝土圓管，進廠端設(shè)計管內(nèi)底標(biāo)高為61.2m。2.考慮將出廠水水通過重力自流排入附近的涪江。涪江20年一遇的洪水位為64.4m。因而可以確定出廠管的管內(nèi)底標(biāo)高，出廠管選用1200mm的鋼筋混凝土圓管一根，出廠水排放點距涪
41、江3km，總水頭損失為3.38m，出廠水排放點的水位標(biāo)高應(yīng)不低于64.40m+4.38m=67.78 m，擬取67.9m。第二節(jié) 各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計算 污水處理廠的水流常依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損失（初步設(shè)計或擴初設(shè)計時，精度要求可較低）。水頭損失包括： （1）水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計時可按下表估算。 (2)水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道(包括配水設(shè)備)的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。 (3)水流流過量水設(shè)備的水頭損失。表1 構(gòu)筑物水頭損失表 表2 污水管渠水力計算表名稱設(shè)計流量（L/s)
42、管段設(shè)計參數(shù)水頭損失管徑(mm)I()V(m/s)管長（m）沿程局部合計出水口至計量堰1875 12001.00 0.830003.00 0.1763.18 計量堰至二沉池938 9001.50 0.8400.06 0.2670.33 二沉池至集配水井469 6001.80 0.9200.04 0.1680.20 配水井至曝氣池469 6002.70 1.2750.20 0.3060.51 曝氣池至初沉池469 6001.80 0.9250.05 0.0770.12 初沉池至配水井469 6001.80 0.9450.08 0.1680.25 配水井至沉砂池938 9001.60 0.8750.12 0.3080.43 第三節(jié) 污水系統(tǒng)高程計算污水處理廠設(shè)置了終點泵站，水力計算以接受處理后污水水體的最高水位作為起點，沿污水處理流程向上倒推計算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出。由于河流最高水位較低，污水廠出水能夠在洪水時自流排出。因此，在污水高程布置上主要考慮土方平衡，設(shè)計中以曝氣池為基準(zhǔn)，確定曝氣池水面標(biāo)高70.00m，由此向兩邊推算其他構(gòu)筑物高程。計算結(jié)果見下表2 表3 構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計算表 名稱水面上游標(biāo)高（m）水面下游標(biāo)高（m）構(gòu)筑物水面標(biāo)高（m）地面標(biāo)高（m）出水口至計量堰49.7146.5350計量堰50.
《污水處理廠》課程設(shè)計(共32頁)
