設(shè)計說明污水處理廠

《設(shè)計說明污水處理廠》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《設(shè)計說明污水處理廠（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

污水處理廠設(shè)計說明書目錄第一章 污水處理工程設(shè)計計算說明書1.1 設(shè)計任務(wù)1.2 設(shè)計內(nèi)容1.3 基本資料1.4 設(shè)計水質(zhì)水量計算第二章 污水的一級處理2.1格柵設(shè)計計算2.2 沉砂池設(shè)計計算2.3 初次沉淀池設(shè)計計算第三章 AA/O生物脫氮除磷工藝計算 3.1設(shè)計參數(shù) 3.2平面尺寸計算 3.3進(jìn)出水系統(tǒng) 3.4其他管道設(shè)計 3.5 剩余污泥量第四章 生物處理后處理4.1 二次沉淀池設(shè)計計算4.2 消毒設(shè)施計算4.3 計量設(shè)備設(shè)計計算第五章 污泥處理構(gòu)筑物計算5.1 污泥量計算5.2 污泥濃縮池設(shè)計計算5.3 貯泥池設(shè)計計算5.4 污泥消化池設(shè)計計算5.5 污泥脫水第六章 污水處理廠布置6.1 污水處理廠平面布置6.2 污水處理廠高程布置第一章 設(shè)計計算說明書1.1設(shè)計任務(wù) 某城鎮(zhèn)污水處理廠1.2設(shè)計內(nèi)容1根據(jù)給定的原始資料，確定污水廠的規(guī)模和污水設(shè)計水量。2按照原始資料數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇污水、污泥的處理構(gòu)筑物，并用方框圖表示。進(jìn)行工藝流程中各處理單元的處理原理說明。3進(jìn)行各構(gòu)筑物的尺寸計算，各構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)或參考有關(guān)手冊選用。4設(shè)備選型計算。5平面和高程布置。根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸，合理進(jìn)行平面布置；高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計算及平面布置草圖后進(jìn)行。各處理構(gòu)筑物應(yīng)盡力采用重力流，各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管的水頭損失則需計算確定。6. 編寫設(shè)計說明書、計算書。1.3 基本資料1、 設(shè)計流量：Q平=30000+ 281000 m3/d（No學(xué)號，133號）總變化系數(shù)：KZ= 1.42、污水水質(zhì)： COD=200-300mg/LBOD5=100-150 mg/LSS=200mg/L NH3-N=35 mg/LpH=69 3、受納水體：位于城市的東側(cè)自南向北，20年一遇洪水水位標(biāo)高322.5m，常水位標(biāo)高320.3m。4、選址：根據(jù)城市總體規(guī)劃，污水廠擬建于該城市下游河流岸邊，地勢平坦，擬建處的地面標(biāo)高326.30m。該城市污水主干管終點(diǎn)(污水廠進(jìn)水口)的管內(nèi)底標(biāo)高321.00m。5、氣象資料：該地區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。地勢平坦，地質(zhì)情況良好，滿足工程地質(zhì)要求，夏季水溫25，冬季水溫15，常年平均水溫20。6、處理要求： 處理水水質(zhì)中BOD5、COD、SS、NH3-N滿足GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，處理后的污水納入河流，對污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運(yùn)填埋或作農(nóng)肥。7、其他資料： 廠區(qū)附近無大片農(nóng)田，各種建筑材料均能供應(yīng)，電力供應(yīng)充足。1.4 設(shè)計水質(zhì)水量計算1.4.1 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(jìn)行處理。而且工業(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，廠址對周圍環(huán)境、基建投資及運(yùn)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(hù)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，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(yuǎn)期發(fā)展的可能性，有擴(kuò)建的余地。1.4.2 處理工藝的選擇 1.污水處理工藝流程 處理廠的工藝流程是指在到達(dá)所要求的處理程度的前提下，污水處理個單元的有機(jī)結(jié)合，以滿足污水處理的要求,構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，以達(dá)到各構(gòu)筑物的最佳處理效果,兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。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。 本工程采用生物除磷脫氮的A2/O工藝。這種工藝特點(diǎn)是利用原污水中可生化降解物質(zhì)作碳源，在去除污水中BOD物質(zhì)的同時也能有效去除磷和氮。 具體的流程為：污水進(jìn)入水廠，由水泵提升經(jīng)過格柵至平流沉砂池，再由集配水井進(jìn)入初沉池，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初SS 45%,BOD 25%，污水進(jìn)入曝氣池中曝氣，從一點(diǎn)進(jìn)水，采用AA/O生物脫氮除磷工藝。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。 2.污泥處理工藝流程 污水處理廠在處理污水的同時，每日產(chǎn)生大量污泥，這些污泥若不進(jìn)行有效處理，必然對環(huán)境造成二次污染。由于初沉污泥含水率低，一般不需要濃縮處理，可直接進(jìn)行消化和脫水處理。剩余污泥來自曝氣池，含水率較高，需要先進(jìn)行濃縮處理后再消化脫水處理。具體過程為：初沉池污泥直接進(jìn)入貯泥池，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(jìn)入貯泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，進(jìn)行中溫二級消化。一級消化池的循環(huán)污泥進(jìn)行套管加熱，并用攪拌。二級消化池不加熱，利用余熱進(jìn)行消化，消化后污泥送至脫水機(jī)房脫水，壓成泥餅，泥餅運(yùn)至廠外。本設(shè)計采用的工藝流程如下圖所示。（圖1）消化池濃縮池污泥脫水機(jī)二沉池好氧池缺氧池厭氧池粗格柵細(xì)格柵曝氣沉砂池進(jìn)水泵房初沉池集配水井集配水井紫外線消毒計量設(shè)備貯泥池污泥回流混合液回流受納河流污泥外運(yùn)泥渣外運(yùn)圖1 城市污水處理工藝流程圖1.4.3 污水水量計算：1. 平均日流量 =30000+ 281000 =58000=671.30L/s2. 最大日流量 污水日變化系數(shù) 最大日流量1.4.4 污水水質(zhì)計算：根據(jù)國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中規(guī)定城市二級污水處理廠一級B標(biāo)準(zhǔn)，各個污染物的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如下表1所示：基本控制項目最高允許排放濃度（日均值）（單位：mg/L） 表1序號基本控制項目一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)1化學(xué)需氧量（COD）50601001202生化需氧量（BOD5）102030603懸浮物（SS）102030504動植物油135205石油類135156陰離子表面活性劑0.51257總氮（以N計）15208氨氮（以N計）5（8）8（15）25（30）9總磷（以P計）05年12月31日前建設(shè)11.53506年1月1 日起建設(shè)的0.513510色度（稀釋倍數(shù)）3030405011PH值6912糞大腸菌群數(shù)/（個/L）103104104A、 下列情況下按去除率指標(biāo)執(zhí)行，當(dāng)進(jìn)水COD大于350mg/L時，去除率應(yīng)大于60%；BOD大于160mg/L時，去除率應(yīng)大于50%。B、 括號外數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫12時的控制指標(biāo)。1.污水的SS處理程度計算按照國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中規(guī)定城市二級污水處理廠一級B標(biāo)準(zhǔn)，總出水口處懸浮物SS濃度為20mg/l.則去除率為2.污水的BOD5處理程度計算同理，總出水口污水的BOD5濃度為20mg/l.取進(jìn)口BOD5濃度為150mg/l.則去除率為3.污水的COD5處理程度計算同理，總出水口污水的COD濃度為60mg/l.取進(jìn)口COD濃度為300mg/l.則去除率為4.污水的處理程度計算同理，總出水口污水的濃度為8mg/l.則去除率為 第二章 污水的一級處理2.1 格柵設(shè)計計算1.格柵的基本要求（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(jī)械清除 1625mm3) 最大間隙 40mm（2）格柵的工藝參數(shù)：1）過柵流速：v=0.61.0m/s2）柵前水深：h=0.4m3）安裝角度：a=4575 4）格柵間隙b：一般1530mm，最大為40mm 5）柵條寬度bs：細(xì)格柵310mm中格柵1040mm粗格柵50100mm6)進(jìn)水渠寬：B1=0.65m7)漸寬部分展開角度a1=208)柵前渠道超高：h2=0.3m 由于流量非常大，為防止垃圾堵塞格柵，達(dá)到去除粗大物質(zhì)、保護(hù)處理廠的機(jī)械設(shè)備的目選用一粗一細(xì)兩個格柵。（見圖2）2. 格柵尺寸計算設(shè)計參數(shù)確定：設(shè)計流量Q1=0.940m3/s（設(shè)計2組格柵），以最高日最高時流量計算； 過柵流速：v=0.7m/s； 柵條寬度: =0.02m 格柵間隙：=0.04m（粗格柵）; （細(xì)格柵）安裝傾角： ; 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。粗格柵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= m，則柵前水深m2.柵條的間隙數(shù)n：取n=39 3.柵槽寬度B =0.02(39-1)+0.0439=2.32m 4.進(jìn)水渠道至柵槽漸寬部分長B1= m漸寬部分展開角度a1=205.柵槽至出水渠道間減縮部分長度6.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：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h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.82+0.3=1.12mH=h+h1+h2=0.82+0.062+0.3=1.182m8.柵槽總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.82+0.30）/tan=0.94 +0.47+0.5+1.0+(0.82+0.3)/tan60=3.6m9.每日柵渣量當(dāng)柵條間距為1625mm時，柵渣截留量為0.100.05m3/m3污水。當(dāng)柵條間距為40mm左右時，柵渣截留量為0.030.01m3/ m3污水。在柵間隙為0.04m的條件下，取W1=0.02m3/ m3。每日柵渣量為： ,所以宜采用機(jī)械清渣。由于污水流量和柵渣量都較大，宜采用RAG型回轉(zhuǎn)耙齒式機(jī)械格柵清渣,可以設(shè)置兩臺，一臺工作，一臺備用。細(xì)格柵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= m，則柵前水深m2.柵條的間隙數(shù)n：取n=61 3.柵槽寬度B =0.02(61-1)+0.02561=2.73m 4.進(jìn)水渠道至柵槽漸寬部分長B1= m漸寬部分展開角度a1=205.柵槽至出水渠道間減縮部分長度6.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：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h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.82+0.3=1.12mH=h+h1+h2=0.82+0.12+0.3=1.24m8.柵槽總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.82+0.30）/tan=1.5 +0.8+0.5+1.0+(0.82+0.30)/tan60=4.5m9.每日柵渣量當(dāng)柵條間距為1625mm時，柵渣截留量為0.050.1m3/m3污水。當(dāng)柵條間距為40mm左右時，柵渣截留量為0.010.03m3/ m3污水。在柵間隙為0.04m的條件下，取W1=0.05m3/ m3每日柵渣量為： 所以宜采用機(jī)械清渣。由于污水流量和柵渣量都較大，宜采用RAG型回轉(zhuǎn)耙齒式機(jī)械格柵清渣,可以設(shè)置兩臺，一臺工作，一臺備用。10.電動機(jī)功率P根據(jù)B和H查下表可得，RAG型回轉(zhuǎn)耙齒式機(jī)械電動機(jī)功率P=3KW。表1 主要技術(shù)參數(shù)格柵主要尺寸范圍B5001000500100050016001600320016003200H10002000200030003000400040006000600012000電機(jī)功率（KW）0.370.751.12.23.02.2 沉砂池設(shè)計計算1. 沉砂池的選型：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(hù)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。曝氣沉砂池具有預(yù)曝氣，脫臭，除泡作用及加速污水中油類和浮渣分離等作用，對后面的沉淀池，曝氣池和污泥消化池的正常運(yùn)作及對沉砂的最終處置提高有利條件，所以本設(shè)計采用曝氣沉砂池。（見圖3）2設(shè)計資料1）最大時流量沉砂池水力停留時間2-4min；2）有效水深2-3m；3）水平流速，0.08-0.12m/s；4）池的長寬比可達(dá)5，池寬和池深比為1-1.5。5）每立方米污水所需曝氣量宜為0.1-0.2 （空氣）。3設(shè)計參數(shù)確定設(shè)計中選擇兩組曝氣式沉砂池,N=2組，分別與柵格連接，每組沉砂池設(shè)計流量: Q=(0.940/2) /s =0.47/s；停留時間：T=3 min設(shè)計水平流速：=0.1 m/s； 有效水深：=2 m每立方米污水所需空氣量：d=0.2 /s ;4.池體設(shè)計計算1)沉砂池有效容積 2)水流過水?dāng)嗝婷娣e 3）沉砂池寬度 B:=1.1751.54) 沉砂池長度m 5) 每小時所需空氣量6) 沉砂室所需容積7) 每個沉砂斗容積8) 沉砂斗上口寬度式中 -沉砂斗高度（m），設(shè)計中取=1.4m.-沉砂斗和水平面傾角，設(shè)計中矩形沉砂斗取。-沉砂斗底寬度（m）,設(shè)計中取=0.5m9) 沉砂斗有效容積 10) 進(jìn)水渠道11) 出水裝置12) 排沙裝置13) 進(jìn)水泵房設(shè)計各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計算見第六章的高程計算。污水提升前水位320.30m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位335.80m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。所以，提升凈揚(yáng)程Z=335.80-320.80=15.00m水泵水頭損失取2m，安全水頭取2 m從而需水泵揚(yáng)程H=19m再根據(jù)設(shè)計流量0.551m3/s，屬于大流量低揚(yáng)程的情形，考慮選用選用3臺350QW1200-18-90型潛污泵（流量1200m3/h，揚(yáng)程20m，轉(zhuǎn)速990r/min，功率90kw），兩用一備，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，水泵為自灌式。2.3 初次沉淀池設(shè)計計算1. 初次沉淀池的選型初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力作用下下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物為40%-60%，去除BOD5 20%-30%。本設(shè)計選擇平流式沉淀池。平流式沉淀池由進(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。（見圖4）2設(shè)計參數(shù)確定設(shè)計中選擇兩組平流式沉淀池,N=2組，從沉砂池出來的污水進(jìn)入配水井，經(jīng)配水井后分配流量流入平流式沉淀池。每組平流沉淀池：設(shè)計流量: Q=(0.940/2) /s =0.47/s3. 池體設(shè)計計算1） 沉淀池表面積 式中 2） 沉淀部分有效水深3） 沉淀部分有效容積4） 沉淀池長度5） 沉淀池寬度6） 沉淀池格數(shù)個取n=7個7） 污泥部分所需容積8） 每格沉淀區(qū)污泥斗所需容積9） 污泥斗容積10） 沉淀池總高度11） 進(jìn)水配水井沉淀池分兩組，每組分7格，每組沉淀池進(jìn)水端設(shè)計進(jìn)水配水井，污水在配水井內(nèi)平均分配，然后流入初沉池。配水管內(nèi)中心管徑：配水管直徑12） 進(jìn)水渠道沉淀池分兩組，每組進(jìn)水端分設(shè)進(jìn)水渠道，配水井接出的DN=1000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，通過潛孔進(jìn)入配水渠道，然后由穿孔花墻流入沉淀池。13） 出水渠道沉淀池出水端設(shè)出水渠道，出水管與進(jìn)水渠道連接，將污水送至集水井。出水管道采用鋼管，管徑DN=1000mm,關(guān)內(nèi)流速v=0.64m/s,水利坡降為i=0.479%.第三章 AA/O生物脫氮除磷工藝計算3.1設(shè)計參數(shù)1.水力停留時間AA/O工藝的水力停留時間T一般采用6-8h，設(shè)計中取T=8h。2.曝氣池內(nèi)活性污泥濃度曝氣池內(nèi)活性污泥濃度一般采用2000-4000mg/l，設(shè)計中取=3000mg/l。3.回流污泥濃度式中 -污泥指數(shù)，一般采用100 r -系數(shù)，一般采用1.24.回流污泥比= 既3000=9000 解得R=0.5式中 -污泥回流濃度，=0.7512000=9000 mg/l5.內(nèi)回流倍數(shù)，設(shè)計中取內(nèi)回流倍數(shù)為335%。3.2平面尺寸計算1.總有效容積式中 Q -進(jìn)水流量(m3)，按平均流量計。 T -水力停留時間（d）。 厭氧，缺氧和好氧各段內(nèi)水力停留時間比值為1：1：3，則每段的水力停留時間分別為： 厭氧段T1=1.6h，缺氧段T2=1.6h，好氧段T3=4.8h。2.平面尺寸曝氣池總面積式中 h -曝氣池有效水深（m）。設(shè)計中h=4.2m。每組曝氣池面積式中 N -曝氣池個數(shù)。設(shè)計中取N=2。 每組曝氣池共設(shè)5個廊道，第一，第二廊道分別為厭氧和缺氧段，最后3廊道為好氧段。式中 b -每廊道寬度； n -廊道數(shù)。厭氧缺氧好氧池的平面布置如圖所示。厭 缺 好 好 好氧 氧 氧 氧 氧段 段 段 段 段好 好 好 缺 厭氧 氧 氧 氧 氧段 段 段 段 段65.8m35m出水去二沉池消化液回流管35m消化液回流管進(jìn)水管 來自初沉池空氣干管污泥回流管污泥回流管來自鼓風(fēng)機(jī)房3.3進(jìn)出水系統(tǒng)1.曝氣池的進(jìn)水設(shè)計 初沉池來水通過DN1200mm的管道送入活性污泥曝氣池首端的進(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s。在進(jìn)水渠道內(nèi)，水流分別向兩側(cè)流出，從厭氧段進(jìn)入，進(jìn)水渠道寬度為1.2m,渠道內(nèi)水深為1.0m，則渠道內(nèi)的最大水流速度為：2.曝氣池的出水設(shè)計厭氧缺氧好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭厭氧缺氧好氧池的最帶出水流量為2.14,出水管管徑采用DN1800mm,送往二沉池，管道內(nèi)的流速為0.84m/s。3.4其他管道設(shè)計在本設(shè)計中，污泥回流比為50%，從二沉池回流的污泥通過兩根DN=1500mm的回流管道分別進(jìn)入首端的兩側(cè)厭氧段，管內(nèi)污泥流速為0.9m/s.硝化污泥回流比為200%，從二沉池出水回到缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm,管內(nèi)流速為0.9m/s.第四章 生物處理后處理4.1 二次沉淀池設(shè)計計算1. 二次沉淀池的選型沉淀池一般分為平流式，幅流式，豎流式和斜管式等幾類。設(shè)計中選擇幅流式沉淀池，一般采用對稱布置，配水采用集配水井，這樣各池之間配水均勻，結(jié)構(gòu)緊湊。幅流式沉淀池排泥機(jī)械已定型，運(yùn)行效果好，管理方便。幅流式沉淀池適用于大，中型污水處理廠。2.設(shè)計參數(shù)確定設(shè)計中采用兩組幅流式沉淀池，N=2。每池設(shè)計流量為0.47m3/s，從曝氣池流出的混合液進(jìn)入集配水井，經(jīng)過集配水井分配后流進(jìn)幅流式沉淀池。3.池體計算1.沉淀池表面積式中 Q-設(shè)計流量（m3/s） -表面負(fù)荷，一般采用0.5-1.5。本設(shè)計取。2.沉淀池直徑半徑為18.6m3.沉淀池有效水深t-沉淀時間，一般為1.5-3.0h，設(shè)計中取t=2.5h。4.徑深比5.污泥部分所需容積式中 6.沉淀池總高度根據(jù)污泥部分容積大于二沉池污泥的特點(diǎn)，采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05.式中 7.進(jìn)水管的設(shè)計設(shè)計中單池設(shè)計流量取Q=0.47m3/s，單池污水平均流量，泥回流比R=50%。進(jìn)水管管徑取D1=900mm,流速8.進(jìn)水豎井計算進(jìn)水豎井直徑采用D2=-2.0進(jìn)水豎井采用多孔配水，配水口尺寸，個沿井壁均勻分布；則流速為：(0.152.0)，符合要求?？拙啵?.出水槽計算采用雙邊直角三角堰出水槽出水，出水槽沿池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側(cè)匯入出水口。每側(cè)流量：給水槽中流速v=0.6m/s ；給水槽寬B=0.6m.槽內(nèi)重點(diǎn)水深：槽內(nèi)起點(diǎn)水深：槽內(nèi)臨界水深：=設(shè)計中取出水堰后自由跌落0.10m集水槽高度：0.1+0.79=0.89m,取0.9m。集水槽斷面水深為：。10.出水管計算設(shè)計出水管管徑為D=800mm11.排泥裝置沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機(jī)，周邊傳動刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min,刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用凈水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排出池外。排泥管管徑500mm，回流污泥量為167.2l/s，流速0.79m/s。12.集配水井的設(shè)計計算（1）配水管中心管直徑式中 設(shè)計中取v2=0.7m/s,Q=1.276m3/s.(2)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。設(shè)計中取v2=0.3m/s。（3）集水井直徑-集水井內(nèi)污水流速（m/s）,一般采用v1=0.2-0.4m/s。設(shè)計中去v1=0.25m/s。（4）進(jìn)水管管徑取如水二沉池管徑DN=900mm。校核流量：（5）出水管管徑有前面結(jié)果可知，DN=800mm,v=1.0m/s.(6)總出水管綜合以上，取出水管管徑D=1100mm,v=1.0m/s,集配水井內(nèi)設(shè)有超越閘門，以便超越。4.2 消毒設(shè)施計算污水經(jīng)過上述構(gòu)筑物處理后，水質(zhì)得到了較大改善，細(xì)菌數(shù)量也大為減少。但水中仍有病原菌存在的可能。因此，污水在排放前應(yīng)經(jīng)過消毒處理，達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）。1. 消毒劑的選擇污水消毒的方法主要分為物理消毒和化學(xué)消毒。目前用于污水消毒的常用消毒方法是向污水中投加消毒劑，主要消毒劑有液氯，次氯酸鈉，二氧化氯和紫外線（物理方法）。由原始資料可知，根據(jù)該水廠處理規(guī)模和受納水體衛(wèi)生要求，本設(shè)計中采用液氯作為消毒劑對污水消毒。2. 消毒劑的投加1) 加氯量計算二級處理出水采用液氯消毒時，液氯投加量一般為5-10mg/l.本設(shè)計中液氯投加量采用8.0mg/l。每日加氯量為：2) 加氯設(shè)備液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機(jī)加入，加氯機(jī)設(shè)計2臺，采用一用一備。每小時投加氯量：設(shè)計中采用ZJ-1型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)。3. 平流式消毒接觸池本設(shè)計采用2個3廊道平流式消毒接觸池，單池設(shè)計計算如下：1) 單池消毒接觸池容積設(shè)計中消毒接觸時間t取30min。2) 表面積設(shè)計中接觸池有效水深取h2=2.5m.3) 池長設(shè)計中接觸池池寬取B=5m.設(shè)計中消毒接觸池采用三廊道，則消毒接觸池池長為：設(shè)計中每個接觸池池長取23m。4) 池高設(shè)計中超高h(yuǎn)1=0.3m.5) 進(jìn)水部分每個消毒接觸池的進(jìn)水管管徑為D=800mm，速度v=1.0m/s。6) 出水部分式中 4.3 計量設(shè)備設(shè)計計算1.計量設(shè)備的選擇污水廠中常用的計量設(shè)備有巴氏計量槽，薄壁堰，電磁流量計，超聲波流量計和渦輪流量計等。污水測量裝置的選擇原則是精度高，操作簡單，水頭損失小，不易發(fā)生沉淀物，其中以巴氏計量槽英語最廣。本設(shè)計的計量設(shè)備采用巴氏計量槽，選用測量范圍為：0.1-1.10m3/s,設(shè)計中去喉寬為w=0.60m.2.計量槽設(shè)計(一) 計量槽主要尺寸：查城市給水排水設(shè)計手冊第五冊得，設(shè)計中喉部寬度取b=0.6m,則有(二) 計量槽總長度計量槽應(yīng)該設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8-10倍，在計量槽上游，直線段不小于渠道寬的2-3倍，下游不小于4-5倍；計量槽上游直線段長L1為：(三) 計量槽水位當(dāng)b=0.6時，Q=則上游水深0.77m當(dāng)b=0.3-2.5m,時為自由流(四) 出水廠出水管采用重力流鑄鐵管，流量為Q=0.940m3/s，DN=1100mm,v=1.0m/s,i=1.0%.第五章 污泥處理構(gòu)筑物計算5.1 污泥量計算初沉池污泥是來自初次沉淀池的污泥，污泥含水量較低，一般不需要進(jìn)行濃縮處理，可直接進(jìn)行消化，脫水處理。 剩余污泥是來曝氣池，為保持曝氣池內(nèi)污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須排出系統(tǒng)。剩余污泥含水量較高，所以需要先進(jìn)行濃縮處理，然后進(jìn)行消化，脫水處理。1. 初沉池污泥量計算由前面資料計算可知，初沉池采用間歇排泥的運(yùn)行方式，每4小時排一次泥。按水中懸浮物計算：式中設(shè)計中取T=4h,P0=97%.所以初沉池污泥量以每次排泥時間30min計，每次排泥量為63.12m3/h=0.0175m3/s.2.剩余污泥量計算1.曝氣池內(nèi)每日排出的污泥量 由前面計算結(jié)果值在帶入式中可得：式中 2. 曝氣池每日排出的剩余污泥量式中 5.2 污泥濃縮池設(shè)計計算1. 濃縮池的選型本設(shè)計采用豎流式濃縮池，因?yàn)槌醭脸匚勰嗪枯^低，可以不采用濃縮處理。設(shè)計中一般采用濃縮池處理剩余活性。濃縮前污泥含水率為99%，濃縮后的污泥含水率為97%。2. 濃縮池的設(shè)計計算進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量為0.0022m3/s，采用兩個濃縮池進(jìn)行處理，則單個濃縮池流量為0.0011m3/s.1) 中心進(jìn)泥管面積式中則 管內(nèi)流速 2) 中心進(jìn)泥管與反射板之間的高度式中3) 濃縮后分離出的污水量式中 4) 濃縮池水流部分面積式中 5) 有效水深式中 V-濃縮時間，設(shè)計中取10h。6) 濃縮后剩余污泥量7) 濃縮池總高度式中 8) 溢流管溢流水量為0.0007m3/s，設(shè)溢流管徑為DN150mm，管內(nèi)流速為0.102m/s。9) 排泥管濃縮后剩余污泥量為0.00037m3/s，泥量很小，故采用間歇排泥方式，污泥管道選用DN150mm，每次排泥時間為0.5h，每日排泥兩次，間歇時間為12h。5.3 貯泥池設(shè)計計算1. 貯泥池選型貯泥池的污泥來自初沉池和濃縮池，由于污泥量不大，本設(shè)計采用兩座豎流沉淀貯泥池。2. 貯泥池設(shè)計計算1) 貯泥池設(shè)計進(jìn)泥量由上面計算結(jié)果可知，初沉池進(jìn)泥量Q1=378.77m3/d，濃縮池單池進(jìn)泥量為31.68m3/d，則總進(jìn)泥為31.68*2=63.36m3/d.所以貯泥池每日產(chǎn)生污泥量為：2) 貯泥池有效容積式中 3) 貯泥池高度4) 管道部分每個貯泥池設(shè)DN150mm的吸泥管一根，2個貯泥池相互連通，聯(lián)通管為DN200.設(shè)3根進(jìn)泥管，一根來自初沉池，2根來自污泥濃縮池，管徑均為150mm。5.4 污泥消化池設(shè)計計算目前污泥消化主要采用厭氧消化，主要處理構(gòu)筑物為消化池。設(shè)計擬采用中文二級消化處理，處理池停留天數(shù)為30d，消化池控制溫度為33-35，一級消化池進(jìn)行消化攪拌，二級消化池不加熱，不攪拌，均采用固定蓋式消化池。1. 一級消化池容積1) 由前面計算結(jié)果可知，污泥量Q=442.13m3/d，采用4座消化池，則每座池子的體積為：2) 各部分尺寸確定a) 消化池直徑，設(shè)計中取19m。b) 集氣罩高度，設(shè)計中取2m。c) 消化池主體高度，設(shè)計中取3.0m。d) 消化池總高度，設(shè)計中取16.5m。2. 二級消化池容積同上，采用2座二級消化池，則每座消化池的體積為：由于二級消化池與一級消化池的體積相等，所以二級消化池各部分尺寸同一級消化池相同。3. 污泥加熱方式本設(shè)計采用目前最常見的污泥加熱方法，即池外加熱法。本方法采用套管式換熱，也是熱交換法。這種方法設(shè)備費(fèi)用高，但設(shè)備置于池外，維護(hù)方便。4. 混合攪拌設(shè)備本設(shè)計采用螺旋槳攪拌方式，使厭氧消化中底物與微生物充分接觸反應(yīng)，混合同時能使池溫和濃度均勻，防止污泥分層和形成浮渣。5. 消化后污泥量計算1) 一級消化后污泥量前面計算結(jié)果可知V1=442.13m3/d，P1=97%,一級消化占可消化程度的比例m=80%。污泥可消化程度R=50%，生活污泥中有機(jī)物含量P=65%。2) 二級消化后污泥量由前面計算結(jié)果可知，設(shè)計中取二級消化后污泥含水率為P3=95%。則二級消化池體積為：設(shè)計采用2座二級消化池，單池污泥排放量為89.53m3/d。5.5 污泥脫水由于經(jīng)過二級消化后從二級消化池里排出的污泥含水率約為95%左右，體積仍然很大。因此為了方便運(yùn)輸和處理，需對污泥進(jìn)行脫水處理，使其含水率降為60%-80%。1. 污泥脫水量計算脫水后污泥量有前面計算可知，脫水前污泥量Q0=179.06m3/d，脫水前污泥含水率為P1=95%，脫水后污泥含水率取P2=75%，M為脫水后干污泥重量。脫水后污泥形成泥餅，用小車運(yùn)走，分離液返回處理系統(tǒng)前端進(jìn)行處理。2. 脫水機(jī)的選擇機(jī)械脫水方法有真空吸濾法，壓縮法和離心法。本設(shè)計中選用DY-3000型帶式壓濾機(jī)，其主要指標(biāo)為，干污泥量600kg/h，泥餅含水率75%。設(shè)計中采用3臺帶式壓濾機(jī)，其中2用1備。工作周期按12小時算。則每臺處理污泥量為:m=600*12*2=14400kg/d，滿足要求。第六章 污水處理廠布置6.1 污水處理廠平面布置1. 污水處理廠設(shè)施組成根據(jù)選定的處理工藝和流程方案，污水處理工程設(shè)施包括以下幾個方面：1) 生產(chǎn)性構(gòu)筑物分為污水和污泥處理設(shè)備。污水處理設(shè)備有污水總泵站，格柵間，沉砂池，初沉池，曝氣池，二沉池，消毒池，鼓風(fēng)機(jī)房，污泥回流泵房和加氯間等等。2) 輔助設(shè)備分為生產(chǎn)和生活輔助設(shè)施。生產(chǎn)輔助設(shè)施包括綜合辦公樓，倉庫，車庫，機(jī)修間，污泥堆場等等。生活輔助設(shè)施包括食堂，浴室，鍋爐房和門衛(wèi)室等等。3) 各類管道廠區(qū)管道主要有工藝管道，污泥處理管道，空氣管道，上清液回流管道，廠區(qū)給水和排水管道，加藥管等等。2. 平面布置原則該污水處理廠主要處理構(gòu)筑物有：機(jī)械除渣格柵井、污水提升泵房、平流沉砂池、平流初次沉淀池、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。總圖平面布置時應(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(yùn)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(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(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(yùn)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(yùn)行維護(hù)。 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(yùn)行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。3. 平面布置1) 工藝流程布置工藝流程布置根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的廠區(qū)面積和地形布置，盡量使布置方式的生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管線短，水頭損失小，方便管理，有利于日后擴(kuò)建。2) 構(gòu)筑物平面布置按照功能，將污水處理廠布置成3個區(qū)域：. 污水處理區(qū)：該區(qū)域位于污水廠南部，由各項污水處理設(shè)施組成。 包括各類生產(chǎn)性構(gòu)筑物。. 污泥處理區(qū)：該區(qū)域位于污水廠北部，廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。由各項污泥處理設(shè)施組成。. 生活區(qū)：該區(qū)是將生活輔助設(shè)施建筑相對集中，便于外來人員聯(lián)系。生活區(qū)位于污水廠西部，廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。6.2 污水處理廠高程布置1. 高程布置原則. 認(rèn)真計算管道的沿程損失，局部損失，各處理構(gòu)筑物及聯(lián)絡(luò)管道的水頭損失等等。. 考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。. 避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費(fèi)現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。. 需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能自流排放。. 應(yīng)盡量可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體頂托的影響，并能自流流出。.2. 污水處理廠構(gòu)筑物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(yùn)行。1) 構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物水頭損失見表2.構(gòu)筑物水頭損失表 表2構(gòu)筑物名稱水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失格柵0.2二沉池0.5沉砂池0.2接觸池0.3初沉池0.5計量堰0.26曝氣池0.42) 管渠水利計算管渠水利計算見表3.污水管渠水力計算表 表3管渠及構(gòu)筑物名稱流量（l/s）管渠設(shè)計參數(shù)水頭損失（m）D(mm)I(%)V(m/s)L(m)沿程局部出水口至計量堰94011001.01.02500.250.176計量堰至接觸池94011001.01.0400.040.077接觸池值集配水井94011001.01.0350.0350.306集配水井至二沉池470800 1.51.0100.0150.102二沉池至集配水井6419001.351.1100.0140.168集配水井至曝氣池135812001.01.2350.0350.306曝氣池至集配水井94011001.01.0300.030.077集配水井至初沉池4708001.51.0100.0150.102初沉池至集配水井4708001.51.0100.0150.168集配水井至沉砂池47011001.01.0150.0150.3083) 污水處理高程布置污水處理廠設(shè)置終點(diǎn)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(diǎn)，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)也能自流流出?？紤]河流水位及污水廠出水能在洪水位時自流排出。因此，設(shè)計中以曝氣池為基準(zhǔn)，確定曝氣池水面標(biāo)高，由此向兩邊推算其他構(gòu)筑物高程。計算結(jié)果見表4.構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計算表 表4序號管渠及構(gòu)筑物名稱（m）水面上游標(biāo)高（m）水面下游標(biāo)高（m）構(gòu)筑物標(biāo)高（m）地面標(biāo)高（m）1出水口至計量堰325.642325.216326.302計量堰325.902325.642325.772326.303計量堰至接觸池326.019325.902326.304接觸池326.319326.019326.169326.305接觸池至集配水井326.660326.319326.306集配水井至二沉池326.777326.660326.307二沉池327.277326.777327.027326.308二沉池至集配水井327.459327.277326.309集配水井至曝氣池327.80327.459326.3010曝氣池328.20327.80328.0326.3011曝氣池至集配水井328.307328.20326.3012集配水井至初沉池328.424328.307326.3013初沉池328.924328.424328.674326.3014初沉池至集配水井329.107328.924326.3015集配水井至沉砂池329.430329.107326.3016沉砂池329.630329.430329.53326.3017格柵329.830329.630329.63326.30計算結(jié)果,出水口水面標(biāo)高為325.216米，高于最高洪水水位332.5米，滿足排放要求。3. 污泥處理構(gòu)筑物高程布置1) 污泥管道水頭損失管道沿程損失：管道局部損失式中 查計算表可知污泥含水率為97%時，污泥濃度系數(shù)為71.污泥含水率為95%時，污泥濃度系數(shù)為53.則計算得各連接管道的水頭損失見表5.連接管道水頭損失 表5管渠及構(gòu)筑物名稱流量(L)管渠設(shè)計參數(shù)水頭損失（m）初沉池至貯泥池26.62000.851600.720.130.85濃縮池至貯泥池15.31500.87100.070.030.10一級消化池至二級消化池15.01500.85400.260.130.39二級消化池至脫水機(jī)房16.41500.931200.260.120.382) 污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失當(dāng)污泥以重力流排出池體時，污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失以各構(gòu)筑物的出流水頭計算，初沉池，濃縮池，消化池一般取1.5米，二沉池一般取1.2米。3) 污泥高程布置由于消化池高度較高，可以滿足后續(xù)脫水機(jī)房的需要，確定一級消化池泥面標(biāo)高，初沉池液面標(biāo)高和二沉池液面標(biāo)高。計算結(jié)果見表6所示，污泥處理構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計算表 表6序號管渠及構(gòu)筑物名稱(m)上游泥面標(biāo)高(m)下游泥面標(biāo)高(m)構(gòu)筑物泥面標(biāo)高(m)地面標(biāo)高(m)1初沉池328.674326.302初沉池至貯泥池328.674326.324326.303貯泥池326.324326.304濃縮池至貯泥池327.924326.324326.305濃縮池327.924326.306一級消化池332.30326.307一級消化池至二級消化池332.30330.410326.308二級消化池330.410326.309二級消化池至脫水機(jī)房330.410328.53326.3010脫水機(jī)房328.53326.30- 30 -