萬噸污水處理廠設(shè)計計算

1、目錄第一章設(shè)計概述1.1 工程概述1.2 原始資料1.3 設(shè)計要求1.4 設(shè)計成果第二章處理工藝方案選擇2.1 工藝方案選擇原則2.2 工藝比較 122.3 工藝流程2.4 主要構(gòu)筑物的選擇3.4 污水提升泵房第三章 . 污水構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1 進(jìn)水管道設(shè)計 203.2 粗格柵 3.5 平流式沉砂池3.5.1 沉砂池的長度3.5.2 過水?dāng)嗝娴拿娣e3.5.3 沉砂池寬度3.5.9 驗算最小流速3.6 輻流式初沉池 233.7 生化池 3.7.3 進(jìn)出水系統(tǒng)3.9 液氯消毒3.10 計量堰 第四章 污泥構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1 污泥濃縮池設(shè)計4.1.1 污泥量計算4.2 貯泥池設(shè)計4.2.1 貯泥

2、池設(shè)計進(jìn)泥量4.2.2 貯泥池容積 錯誤 !4.2.3 貯泥池高度4.3 消化池設(shè)計4.4 污泥脫水4.5 污泥脫水間4.6 鼓風(fēng)機(jī)房第五章 污水處理廠總體布置 615.1 平面布置及總平面圖5.1.1 平面布置的一般原則5.1.2 廠區(qū)平面布置形式 錯誤!未定義書簽。 945.2 高程布置第一章.設(shè)計概述1.1 工程概述某城鎮(zhèn)位于青海西寧地區(qū)，是青海省東北部以日月山以東同仁縣以北的黃河、涅水流域，總面積35000平方公里，占全省總面積的4.8%。本區(qū)人口占全省總?cè)丝?3%該鎮(zhèn)規(guī)劃期為十年(2012-2022 ),設(shè)計水量近期為33萬噸/日，擬建一城鎮(zhèn)污水處理廠，處理全城鎮(zhèn)污 水。現(xiàn)規(guī)劃建設(shè)一

3、城市污水處理廠，設(shè)計規(guī)模為429000噸/日，設(shè)計人口為230萬人口，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn),主要原水水質(zhì)與排放控制指標(biāo)如表 1-1(mg/D指標(biāo)CODBODSSPHNH-N總氮總磷原水245135887-836402.2指標(biāo)排放指標(biāo)5010107-88150.51.2 原始資料1.2.1 氣象資料1、氣溫：氣溫全年平均氣溫為 5.7 oC,最高氣溫為33.5 °C,最低氣溫為-26.6 °C,冬季平均氣溫-15.1 °C。2、降雨量：河涅地區(qū)中部年降水量可達(dá)300600

4、毫米，夏季降雨占全年的70%而西、北、南三面的山地區(qū)因受地形的影響，年降水量 高達(dá)500700毫米。3、冰凍線134cmi4、主要風(fēng)向：常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)和東南風(fēng)，夏季為西北風(fēng)。1.2.2 排水現(xiàn)狀1、城鎮(zhèn)主干道下均敷設(shè)排污管、雨水管，雨污分流2、排放水體：污水處理廠廠址位于城鎮(zhèn)西北角，廠區(qū)地面標(biāo)高以零為基準(zhǔn)。該水體為全鎮(zhèn)生活與灌溉水源，鎮(zhèn)規(guī)劃確保其水質(zhì)不低于一級A類水標(biāo)準(zhǔn)。1.3 設(shè)計要求1、工藝選擇要求技術(shù)先進(jìn)，在處理出水達(dá)到排放要求的基礎(chǔ)上，鼓勵采用新技術(shù)。2、充分考慮污水處理與中水回用相結(jié)合，3、除磷脫氮是工藝選擇中關(guān)鍵之一，方案設(shè)計中必須全面考慮。4、 工程造價是工程經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)

5、，控制工程總造價是中小城鎮(zhèn)生活污水處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。5、工程運(yùn)行管理方便，處理成本低。1.4 設(shè)計成果1、完整方案說明書一份2、工藝計算書一份3、工藝圖紙若干：（1） 、平面圖一張。（2） 、高程圖一張。第二章處理工藝方案選擇2.1 工藝方案選擇原則作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件和要求，選擇

6、切實可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實施方式。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下 原則：1） 技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放要求。（ 2） 基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。（ 3） 運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。（ 4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)、可靠。（ 5） 便于實現(xiàn)工藝過程的自動控制，提高管理水平，降低勞動強(qiáng)度和人工費(fèi)用。本工程要求的污水處理程度較高，對污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計的污

7、水處理工藝選擇針對該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件考慮適應(yīng)力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進(jìn)工藝。下面將對各種工藝的特點進(jìn)行論述，以便選擇切實可行的方案。2.2 工藝比較1、 根據(jù)西寧城市本身氣候特點，即位于西北方，故不適宜用氧化溝方案，因為氧化溝一般建于室外，西寧地區(qū)冬季平均氣溫-15.1 °C,易結(jié)冰，難于操作。2、根據(jù)西寧城市水質(zhì)特點，其總氮和總磷的含量較高，且水量較 大，故考慮選擇A2/O工藝。它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的 簡稱。該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%95%總氮為70%Z上，磷為90溢右，一般適用于要求脫氮除磷

8、的大中型城市污水 廠。根據(jù)厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范 （HJ576-2010）表2-1污水類別主體工藝污染物去除率（:%CODcrBOD5SSNH3-NTNTP城鎮(zhèn)污水預(yù)（前）處理+AAO70-9080-95809580-95608560-90反應(yīng)池+二沉池工業(yè)廢水預(yù)（前）處理+AAO反應(yīng)池+二沉池70-9070-90709080-90608060-90綜上，在不考慮經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上，選擇 A2/O工藝。2.3 工藝流程大概工藝流程如下圖2-3初沉池污泥二沉池污泥圖2-3 工藝流程圖2.4 主要構(gòu)筑物的選擇2.4.1 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、

9、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留雨水、生活污水和工業(yè)廢 水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮等， 起凈化水質(zhì)，保護(hù)水泵的作用，同時也減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù) 荷，使之正常運(yùn)行。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細(xì) 格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設(shè)計，也可以根據(jù)柵渣量的大 小二選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機(jī)械清渣。本設(shè)計采用粗格柵和細(xì)隔柵進(jìn)行隔渣，分別設(shè)置在污水泵房前后， 以去除不同大小的廢渣，由于柵渣量較大，采用機(jī)械清渣方式。2.4.2 沉砂池沉沙池的功能是去除相對密度較大的無機(jī)顆粒（如泥沙、煤渣等,他們的相對密度約為 2.65）,沉

10、沙池一般設(shè)置于泵站、倒虹管前，以 便減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損；也可以設(shè)置于沉淀池前，以減 輕沉淀池負(fù)荷及消除顆粒對污泥厭氧消化處理的影響。常用的沉沙池 有平流沉沙池、曝氣沉沙池等。由于本設(shè)計中西寧城市靠近黃河、湟水流域，其含沙量較高，且污水流量較高，為了便于清砂，沉沙池設(shè)于泵站后。為了達(dá)到較好的除磷效果，不采用曝氣沉沙池。本設(shè)計沉砂池采用平流式沉砂池（ 分兩組設(shè) 2 池 ） ， 采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗過程，這使得排出的砂含有機(jī)物較少，有利于污水的后續(xù)生物處理及泥砂的處置。2.4.3 初沉池初沉池是作為二級污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對象是懸浮物質(zhì) （

11、SS約可去除40%60%）,同時也 可去除部分BOD （約占總BOD的20%30%,主要是非溶解性 BOD, 以改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其BOD荷。初沉池按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。由于本設(shè)計中水流量較大，水廠為中型規(guī)模水廠，采用運(yùn)行可靠， 管理簡單的輻流式沉淀池，該池排泥設(shè)備已定型化。2.4.4 生物化反應(yīng)池2A/O 工藝是 Anaorobic-Anoxic-Oxic 的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O 工藝于 70 年代由美國專家在厭氧好氧除磷工藝（ A/O） 的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能，可

12、以針對現(xiàn)今污水特點（水體富營養(yǎng)化）進(jìn)行有效處理。該工藝在厭氧好氧除磷工藝（ A/O） 中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。A2/O 工藝流程圖如圖2-4 所示：圖 2-4 A 2/O 工藝流程圖在厭氧池中，原污水及同步進(jìn)入的從二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能為釋放磷，使污水中P 的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中BOD度下降；另外，NFH-N,因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3- N 濃度下降，但NO3- N 含量沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合 液帶入白大量 NO-N和NO

13、N還原為N釋放至空氣，因此BOD濃度 下降，NO- N大幅度下降，而磷的變化很小。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3- N 濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3- N 濃度增加，P 隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。脫氮過程是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為 Nb從水中脫除的過程。在好氧池中，污泥中的有機(jī)氮被細(xì)菌分解成氨，硝化作用使氨進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氨（主要是依靠細(xì)菌水解氨化作用和依靠亞硝化菌與硝化菌的硝化作用） ；在缺氧池中，硝態(tài)氨進(jìn)行反硝化，硝態(tài)氨還原成N2 逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷過程是使水中的磷轉(zhuǎn)移到活性污泥或生物膜上，而后通

14、過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷細(xì)菌釋放出積儲的磷酸鹽；在好氧池中聚磷細(xì)菌大量吸收并積儲溶解性磷化物中的磷合成ATP 與聚磷酸鹽，而這一過程是依靠好氧菌聚磷細(xì)菌。整個工藝的關(guān)鍵在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸鹽回 流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機(jī)物，使反硝化脫氮得以充分進(jìn)行，有利于降低出水的硝酸氮，同時也可以解決利用微生物的內(nèi)源代謝物質(zhì)作為碳源的碳源不足問題，改善出水水質(zhì)。所以，A2/O 工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機(jī)配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機(jī)物（CODNB）能被開環(huán)或斷鏈，使得 N、P、有機(jī)碳被同時去除

15、，并提高對CODB的去除效果。它可以同時完成有機(jī)物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3 N 應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。2.4.5 二沉池二沉池在二級處理中，在生物反應(yīng)池構(gòu)筑物的后面，在活性污泥工藝中，用于沉淀分離活性污泥并提供污泥回流。二沉池與初沉池相似，按池內(nèi)水流方向的不同，同樣可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。本設(shè)計采用輻流式沉淀池。其特點有：運(yùn)行好，較好管理。3.2 粗格柵2.4.6 濃縮池濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率

16、降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。本設(shè)計針對污泥量大、節(jié)省運(yùn)行成本，采用了輻流式濃縮池濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個優(yōu)點貯存污泥能力高；操作要求不 高；運(yùn)行費(fèi)用少，尤其是電耗。缺點：占地面積大；會產(chǎn)生臭氣；對于某些污泥作用少第三章 . 污水構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1 進(jìn)水管道設(shè)計根據(jù)流量根據(jù)流量Qd=330000/24/3600=3.82m 3/s 該市排水系統(tǒng)為分 流 制 ， 污 水 流 量 總 變 化 系 數(shù) 取Kz 取 1.3 ， 所 以 設(shè) 計 流 量 為Q-=3.82X 1.3=4.966 m 3/s ,選擇

17、管徑 D=1600mm 坡度 i=0.0035。由環(huán)境工程設(shè)計手冊查得， 進(jìn)水管充滿度h/D=1 ， 流速 v=2.471m/s。計算得設(shè)計水深h=1.6m。粗格柵用以截留水中較大懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道發(fā)夢的較大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施正常運(yùn)行的裝置。設(shè)計規(guī)定：1、水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合以下要求：（1）人工清除25100mm（2） 機(jī)械清除16100mm（3） 最大間隙100mm2、在大型污水處理廠或泵站前大型格柵（每日柵渣量大于0.2m過柵流速一般采用0.61.0m/s） ，應(yīng)采用機(jī)械清除。格柵傾角一般用25 75 ，機(jī)

18、械格柵傾角一般為60 70 。3.2.1設(shè)計說明Q=330000/24/3600=3.82m 3/s=3820L/s>1000故總變化系數(shù)Kz取1.3Qnax=3.82X 1.3=4.966 m 3/s本設(shè)計中選擇二組格柵，N=2組，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，每組格柵的 設(shè)計流量為 2.483 m3/s.3.2.2設(shè)計計算 1、柵條的間隙數(shù)n,個f(3-2-1 )n Qmax sin bhv式中Qmax最大設(shè)計流量，m/s ；格柵傾角，（°）,取a =60 0;柵條間隙，m,取b=0.05 m;柵條間隙數(shù)，個;柵前水深，mi,取h=0.8m;過柵流速，m/s,取v=0.7 m/s;隔柵

19、設(shè)兩組，按兩組同時工作設(shè)計，一格停用，一格工作校核貝亞 n = 2.483 s =83 (個)0.05 0.8 0.7則每組粗格柵的間隙數(shù)為 83個。2、柵槽寬度B設(shè)每根柵條寬度 S=0.01m柵槽寬度一般比格柵寬 0.20.3 m,取0.25 m;則柵槽寬度B= S(n-1)+bn=0.01 X(83 -1)+0.05 X83=4.97(m)3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度B Bi2tg 1(3-#-2 )式中i i 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（mj）;B i 進(jìn)水明渠寬度（m）,取0.9m;1 漸寬處角度（0）,取200 ；,4.97 0.9 ,l 1= 丁 =5.59m2tg204、出水渠道漸寬部

20、分的長度l2=0.5 l 1= 0.5 5.59 2.795m,取 2.8m5、通過格柵的水頭損失45 3 vW 86400 Q W1h k sinb 2g（3-2-3 ）式中：h水流通過格柵的水頭損失（mj）;k系數(shù)，格柵受污堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，一般 k=3;形狀系數(shù)，本設(shè)計采用迎水，背水面均為半圓形的矩形，=1.67;h 3 1.6740.01 3 0.720.05 2gsin 600=0.0127m6、柵后槽總高度HH=h+h+h2H柵后明渠的總高度(ml;hi 水頭損失(mj);h2 明渠超高，取0.3m;H=0.8+0.0127+0.3=1.1127m7、柵槽總長度L, m.H

21、1LL1 L2 0.5 1.0-tan式中，H為柵前渠道深，乩=10.53(m)3取 1.11m(3-2-4 )h h2 m.(3-2-5 )10008、每日柵渣重W m/d *式中 Wi 柵渣量，m3/103m污水，格柵隙30-50mm時, 作0.010.03 m 3/103 m3污水；本工程格柵間隙為50mm取W1=0.025。W=86400 1.91 X 0.025+ 1000=4.(m 3/d) >0.2(m3/d)采用機(jī)械清渣。剖面圖如圖3-2-1 ：圖 3-2-1 格柵水力計算示意圖9、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN1600mmJ管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計中取進(jìn)水渠道 B1=0.

22、9m, 進(jìn) 水 水 深 h1=h=0.8m, 出 水 渠 道 B2=B=0.9m， 出 水 水 深 h2=h=0.8m。坡度為 0.35%。3.3 細(xì)格柵3.3.1 設(shè)計說明Qd=330000/24/3600=3.82m 3/s=3820L/s>1000故總變化系數(shù)Kz取1.3Q ma)=3.82X 1.3=4.966 m 3/s本設(shè)計中選擇二組格柵，N=2組，每組格柵單獨(dú)設(shè)置,的設(shè)計流量為2.483 m3/s.3.3.2 設(shè)計計算 1、柵條的間隙數(shù)n,個式中Qnax-最大設(shè)計流量，m/s ；格柵傾角，（°）,取a =60 0；b 柵條間隙，m,取b=0.02 m;n柵條間隙數(shù)

23、，個；h 柵前水深，m,取h=0.8m;v 過柵流速，m/s,取 v=0.9 m/s;每組格柵(3-3-1 )n Qmax Sin bhv隔柵設(shè)兩組，按兩組同時工作設(shè)計，一格停用，一格工作校核則:2.483、, sin600.02 0.8 0.9= 160.4(個)取 n=160(個)則每組粗格柵的間隙數(shù)為 160個2、柵槽寬度B設(shè)每根柵條寬度 S=0.01m柵槽寬度一般比格柵寬 0.20.3 m,取0.25 m;則柵槽寬度B= S(n-1)+bn=0.01 X(160 - 1)+0.02 X160=4.79(m)3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度：,B Bil 1=2tg 1(3-3-2 )式中i

24、i 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（mj）;B i 進(jìn)水明渠寬度（m）,取0.9m;1 漸寬處角度（0）,取200 ；,4.79 0.9 ,1 1= 丁 =5.34m2tg204、出水渠道漸寬部分的長度L2=0.5 l 1= 0.5 5.34 2.67m5、通過格柵的水頭損失4 25 3 VW 86400 Q W1 (3-3-6 ) h k sinb 2g（3-3-3 ）式中：h水流通過格柵的水頭損失（mj）;k系數(shù)，格柵受污堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，一般k=3;形狀系數(shù)，本設(shè)計采用迎水，背水面均為半圓形的矩形，=1.67;40.01 * 1000 0.920h 3 1.67 sin 60 =0.07

25、m0.022g6、柵后槽總高度HH=h+hi+h2(3-3-4 )h柵后明渠的總高度(m;hi 水頭損失(mj);h2 明渠超高，取0.3m;H=0.8+0.07+0.3=1.17m;7、柵槽總長度L, mHLL1 L2 0.5 1.0 (3-3-5 )tan式中，H為柵前渠道深，乩h h2 m.=10.145(m)取 10.2m38、每日柵渣重W m/d式中 W 1柵渣量，m/103m污水，本設(shè)計格柵間隙為20mm,取 W=0.07m3/103m污水。W=8640O 1.91 X 0.07 +1000=11.55(m 3/d) >0.2(m3/d)采用機(jī)械渣。剖面圖如圖3-3 ：圖 3

26、-3 格柵水力計算示意圖1.1 進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN1600mmj管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計中取進(jìn)水渠道B1=0.9m, 進(jìn) 水 水 深h1=h=0.8m, 出水渠道B2=B=0.9m， 出 水 水 深h2=h=0.8m。坡度為 0.35%。3.4 污水提升泵房提升泵房以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過，從而達(dá)到污水的凈化。3.4.1 設(shè)計計算設(shè)計選擇4 臺水泵 （3 臺使用，1 臺備用 ） ，污水提升泵房的集水池容積：（以一臺水泵工作6 分鐘的水量計算）設(shè)有效水深h=1.4m。則集水池的面積：2本設(shè)計取集水池面積：S=426m ， 選擇池長為20.6m， 寬為20

27、.7m。計算結(jié)果：提升泵房集水池長：20.6m提升泵房集水池寬：20.7m有效水深：1.4m3.5 平流式沉砂池設(shè)計中選擇兩組平流式沉砂池，N=2， 分別與格柵連接，每組池子的設(shè)計流量為2.483m3/s 。3.5.1 沉砂池的長度t=30s 。設(shè)水平流速v=0.3m/s ，污水在沉砂池中的停留時間3.5.2 過水?dāng)嗝娴拿娣e3.5.3 沉砂池寬度A、B （3-5-1 ）則沉砂池總長度:h2式中b沉砂池寬度（mj）;A過水?dāng)嗝婷娣e（m2 ）;h2設(shè)計有效水深（mt,取1.0m.設(shè)計中每組沉砂池設(shè)兩格；C 8.3B=4.15m1 .0 23.5.4 沉砂池所需容積設(shè)清除沉砂的時間間隔 T=2d,沉

28、砂室所需的容積：式中：X城市污水的沉砂量，一般采用30m3/10 6污泥3.5.5 每個沉砂斗所需的容積設(shè)每一個分格有兩個沉砂斗，共有n=2 2 2=8個沉砂斗；則每個斗所需的容積：3.5.6 沉砂斗的各部分尺寸設(shè)斗底寬bi=0.5m,斗壁和水平面的傾角為 60 ,斗高h(yuǎn)3=0.35m,沉砂斗的上口寬度：3.5.7 沉砂斗的實際容積3.5.8 沉砂室高度沉砂池高度采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗，沉砂室高度：沉砂池超高?。篽1 0.3m，則沉砂池的總高度：本設(shè)計取沉砂池總高度：H=1.67m3.5.9驗算最小流速在驗算最小流量時，只用一格工作（n1=1）,QminVminAminn

29、i(3-5-2 )式中 V min 最小流速（m/S）；Q min- 最小流量，采用 0.75 Q ；ni-沉砂池格數(shù)，取1;Amin-最小流量時的過水?dāng)嗝婷娣e（m2）；0.75 3.82x/ 0.69m/s >0.15m/s 合理Vmin1 0.5 8.3進(jìn)水渠道格柵的出水通過 DN1600mrmj管道送入沉砂池的進(jìn)水渠后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道，污水在渠內(nèi)的流速為：_Q1=道，然(3-5-3 )式中V 1 進(jìn)水渠道水流流速（m/s）;取1.0m/s ;B i 進(jìn)水渠道寬度（m），取2.0m;H i 進(jìn)水渠道水深（m）;則 Hi=1.24m出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證

30、沉砂池內(nèi)水位標(biāo) 高恒定，堰上水頭為：2H1Q= 3（3-5-4）m b2 ,2g式中H i 堰上水頭（m）;Q i 設(shè)計流量；為2.483m3/s量系數(shù)，取0.42 ;b2-堰寬（m）,等于沉砂池寬度，為 4.15m。2.483Hi 0.42 4.15 .2 9.823=0.468m出水堰自由跌落0.1-0.15m后進(jìn)入出水槽，出水槽寬 2.0m,有效水深1.24m， 水流速度1.0m/s ， 進(jìn)入出水管道。出水管道采用鋼管，管徑DN=1400mm管內(nèi)流速為1.62m/s ,水力坡度為 0.18%。排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=500mm平流式沉砂池平面布置圖如圖3-5 所

31、示：圖 3-5 平流式沉砂池3.6 輻流式初沉池3.6.1 設(shè)計說明設(shè)計中選擇兩組輻流式沉淀池，N=2組，每組設(shè)計流量為2.483m3/s,從沉砂池流來的污水進(jìn)入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流式沉淀池。3.6.2 設(shè)計計算 1、沉淀池部分有效面積Q 3600(3-6-1)式中F 沉淀部分有效面積（m2）;Q 設(shè)計流量（肅/s ）;q 表面負(fù)荷m3/（m2.h）,本設(shè)計取 3 m3/（m2.h）;2、沉淀池直徑D J4F（3-6-2 ）式中d 沉淀池直徑（m）;3、沉淀池有效水深h2 q t（3-6-3 ）式中h 2 沉淀池有效水深（m）;t 沉淀時間（h）, 一般采用1-3h,本設(shè)計

32、取1.7h;核算： 徑深比 D/ h 2=61.6/5.1=12.02基本上在6-12的最適宜范圍，符合要求4、污泥部分所需容積按設(shè)計人口計算，設(shè)計人口 230萬人。(3-6-4 )v -N1000 n式中V污泥部分所需容積（m3）;S 每人每日污泥量L/（人.d），取0.6 L/（人.d）;T 兩次清除污泥間隔時間（d）,本設(shè)計采用機(jī)械刮泥排泥，取0.05d ;n 沉淀池組數(shù)；N 設(shè)計人口數(shù)（人）；由于直徑大于20ml故本輻流式沉淀池采用周邊傳動刮泥機(jī)，周邊傳動刮泥機(jī)的周邊線速度為2-3m/min ,將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排除池外。5、污泥斗容積采用周邊傳動刮泥機(jī)，池底需要做

33、成2%勺坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗，設(shè)計中選擇圓形污泥斗，污泥斗上口半徑為2ml底部半徑為1mi傾角為60°o(1)污泥斗容積h5 (a a1)tg(3-6-5)式中 h 5 污泥斗高度(m); 傾角，為6°a 污泥上口邊長(mi),為2mal污泥斗底部邊長(mj),為1mVi 3 h5(a22、aa a1 )(3-6-6 )式中 V i 污泥斗容積(m3);(2)污泥斗以上圓錐部分污泥容積池底徑向坡度為°.°2 ,則(3-6-7 )h4 (R r) i式中h 4 沉淀池底部圓錐體高度（mj）;R 沉淀池半徑（mj），為30.8m;r 沉淀池底

34、部中心圓半徑（m）,為2mi 坡度，為0.02 ;122、V23 h4 （RRa a ）（3-6-8）式中v 2 沉淀池底部圓錐體體積（m5）；7、污泥斗總?cè)莘eV3 V1 V2（3-6-9 ）式中 V3 污泥斗總?cè)莘e（而）；故設(shè)計合理。8、沉淀池總高H h1 h2 h3 h4 h5（3-6-10）式中 H沉淀池總高（mj）;hi 沉淀池超高（mi）,取0.5m;h3 沉淀池緩沖層高度（m，取0.5m;H=0.5+5.1+0.3+0.576+1.73=8.406m取 8.4m9、沉淀池池邊高度Hhi h2 h3（3-6-11 ）式中 h 沉淀池池邊高度（m）;H =0.5+5.1+0.5=6.1

35、m10、進(jìn)水集配水井輻流式初沉池分為兩組，在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流向每組沉淀池。（1）配水井的中心管直徑r 4Q-,、D2 J（3-6-12 ） V2式中 D 2配水井內(nèi)中心管直徑（m）;V2 配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s）,取1.5 m/s;（2）配水井直徑4Q2/、D2 J D2（3-6-13 ） V3式中 D 3 配水井直徑（mj）;V3 配水井內(nèi)污水流速（m/s）,取0.4 m/s ;D24 4.966 3,14 0.422.052 =4.47m11、進(jìn)水管及配水花墻沉淀池分為二組，每組沉淀池采用中心進(jìn)水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動。

36、進(jìn)水管道采用鋼管，管徑DN=1400mm管內(nèi)流速1.62m/s,水力坡度i 0.18%,進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為 1600mm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V3(3-6-14 )B3 hs n3式中v3 穿孔花墻過孔流速（m/s ），一般采用0.2-0.4m/s ;B3 孔洞寬度（一,取0.4m；h3 孔洞高度（一,取0.8m;%孔洞個數(shù)（個），取20個。穿孔花墻向四周輻射平均布置，穿孔花墻四周設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩 直彳至3.0m,高2.0m,在穩(wěn)流罩上平均布置 100mm的孔洞306個，孔 洞的總面積為穩(wěn)流罩過水?dāng)嗝娴?5%1

37、2、出水堰沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進(jìn)入集水槽，然后匯入出水管道 排入集水井。出水堰采用雙側(cè) 90o三角形出水堰，三角堰頂寬 0.16m, 深0.08m,間距0.05m,外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁 0.4m,三角堰直徑 為60.8m,共有909個三角堰。內(nèi)測三角堰距擋渣板0.4m,三角堰直徑為59.6m,共有891個三角堰。兩側(cè)三角堰寬度為0.6m,三角堰堰后自由跌落0.1-0.15m ,三角堰有效水深為2H1 (0.7Q1)5(3-6-15)式中 Qi 三角堰流量(m3/s);Hi 三角堰水深(m), 一般采用三角堰高度的0.5-0.67 ;三角堰堰后自由跌落 0.15m,則堰水頭損失0.21

38、2m 13、堰上負(fù)荷D1(3-6-16 )式中q1堰上負(fù)荷L/(s.m),一般小于2.9 L/(s.m);D1 三角堰出水渠道平均直徑(m)。14、出水擋渣板三角堰前設(shè)出水浮渣擋渣板，利用刮泥機(jī)架上的浮渣刮板收集。擋渣板高出水面0.15m,伸入水下0.5m,在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集 裝置，采用管徑DN300mmi排渣管排除池外。15 、出水渠道出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三角堰出水，距離池底內(nèi)壁0.4m,出水槽寬0.6m,深0.7m,有效水深0.50m,水平流速0.83m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑DN1400管內(nèi)流速1.62m/s,水力坡度為 0.18%

39、。16 、刮泥裝置沉淀池采用周邊傳動刮泥，周邊傳動刮泥機(jī)的線速度為2-3m/min ，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥機(jī)，將污泥推入污泥斗，刮泥機(jī)上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進(jìn)排渣裝置。3.7 生化池3.7.1 設(shè)計說明1、假設(shè)污水一級處理中 BOD的去除率為20%則進(jìn)入曝氣池中污水的BOD濃度為Sa =Sy (1 25%)( 3-7-1 )式中Sa進(jìn)入曝氣池中污水BOD濃度(mg/L);Sy原污水中BOD濃度(mg/L),為135mg/L;Sa = 135 (1 25%) 108mg/L2、假設(shè)污水一級處理中 SS的去除率為50%則進(jìn)入曝氣池中污水 的SS濃度La = Ly (1 50%)(3-7-2)式中

40、La 進(jìn)入曝氣池中污水的 SS濃度(mg/L);Ly 原污水中SS濃度(mg/L),為88mg/L;La =88 (1 50%) =44 mg/L3、有關(guān)數(shù)據(jù)表3-1 相關(guān)數(shù)據(jù)(mg/L)口CODBODTSSTPTNNH-N進(jìn)水水質(zhì)245108442.24036出水水質(zhì)(國5010100.5158標(biāo))4、有關(guān)參數(shù)a、BOD污泥負(fù)荷 N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)一一、106b、回流污泥濃度 XR=svi?r ,式中 SVI-污泥指數(shù)，一般取 SVI=150;r系數(shù)，取1,則Xr=1061501 =6666.7mg/Lc、污泥回流比R=100%d、混合液懸浮固體濃度X=R/(1

41、+R)X X r=1/2 X6666.7=3333.3 mg/Le、混合液回流比R內(nèi)TN去除率40 1540100% 62.5%c 0.625R內(nèi) 1 0.625100%= 166.7 % G (100,300)3.7.2反應(yīng)池容積1、總有效容積VQmaxSaN X(3-7-3 )式中Qmax進(jìn)水流量(m3 / d ),為 429000 m3/d ;SaNBOD進(jìn)入曝氣池中污水 BOD濃度(mg/L);為108 mg/L;5 污泥負(fù)荷，為 0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d);混合液懸浮固體濃度，為 3333.3 mg/L ;停留時間 t=V/Q=106921.1/429000=0.2

42、5d= 6hG (6, 8)設(shè)計中設(shè)厭氧、缺氧、好氧各段水利停流時間和容積比為1: 1: 3,(1)各段的停留時間分別為：tR厭=tR缺=1/5X6=1.2htR女?=4/5 X6=4.8h(2)各段容積 V厭=V缺=1 /5X106921.1=21384.22 m 33即 V好= 3X21384.22= 64152.66m2、校核氮磷負(fù)荷(1)好氧段WOm贏負(fù)自42900040 0.04020.0米gTN/(kgMLSS.d),符合要XV好 3333.364152.66求。(2)厭氧段總磷負(fù)荷=QJ= 429000 2.2 =0 013<0 06kgTP/(kgMLSS.d), X V

43、 3333.3 21384.22符合要求3、曝氣池面積AV“、A(3-7-4 )式中 A曝氣池總面積(m2) ；h 曝氣池有效水深(m) , 設(shè)計中取4.2m；設(shè)計中選擇6組曝氣池，N=6,則每組曝氣池面積為 A=4243m2每組反應(yīng)池采用7 組廊道， 第一廊道為厭氧段，第二廊道為缺氧段，后五個道廊道為好氧段，每道廊道寬取8m，則廊道長L= A1/bn=4243/(7 8)=75.77m ； 取 75.8m*校核：b/h=1.9 E (1,2) ; L/b= 9.475 G (5, 10) 符合取超高為0.5m,則反應(yīng)池總高H=4.2+0.5=4.7m3.7.3 進(jìn)出水系統(tǒng)1 、 曝氣池的進(jìn)水

44、設(shè)計初沉池的來水通過 DN1400mmJ管道送入?yún)捬?缺氧-好氧曝氣池首端的進(jìn)水渠道，管內(nèi)的流速為1.62m/s 。在進(jìn)水渠內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從厭氧段進(jìn)入，進(jìn)水渠道寬度為1.4m,渠內(nèi)水深1m則渠道內(nèi)的最大水流速度為(3-7-5 )(3-7-6 )QsNb1bl式中 v1 渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）;bl 進(jìn)水渠道寬度（m）,為1.4m;hl 進(jìn)水渠道有效水深（m）,為1.0m;反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積F2Nv2式中F 每座反應(yīng)池所需孔口面積（m2）;V2 孔口流速（m/s）, 一般采用0.2-1.5m/s，本設(shè)計中采用 0.4m/s ;設(shè)每個孔口尺寸為0.5m 0.5m,則孔口數(shù)n

45、 F 2.078.28 個；取 9 個；f 0.5 0.5孔口布置圖如圖3-7所示圖3-7 孔口布置圖2、曝氣池出水設(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2H ( Q_)3(3-7-7 )mb 2g式中 h 堰上水頭(m)；Q 每座反應(yīng)池出水量(m3/s),指污水最大流量3(4.966 m3/s)與回流污泥量、回流量之和(3.82 266.7%m /s);m 流量系數(shù)，一般采用 0.4-0.5 ;取0.4 ;b 堰寬(成；與反應(yīng)池寬度相等，為 8m；2H -66 3.82 小67)3 0.315m,取 0.32m 6 0.4 8.0 .2 9.8厭氧-缺氧-好氧池的最大

46、出水量為(4.966 m3/s+3.82 266.7% m3/s)= 15.15 m3/s；出水管采用鋼管，管徑為 DN2800mm送往二沉池，管內(nèi)流速為2.43m/s ,坡度為0.16%。3.7.4其他管道設(shè)計1、污泥回流管本設(shè)計中，污泥回流比為 100%從二沉池回流過來的污泥通過6根DN800mm勺回流管分別進(jìn)入首端六側(cè)的厭氧段，管內(nèi)流速為 1.262m/s ,坡度為 0.23%。2、硝化液回流管消化液回流比為 167%從二沉池回流過來的硝化夜通過6根DN1000mm的回流管分別進(jìn)入首端六側(cè)的缺氧段，管內(nèi)流速為 1.365m/s ,坡度為 0.20%。3.7.5 剩余污泥量W aQsr b

47、VXV LrQ 50%（3-7-8 ）式中 W- 剩余污泥量（kg/d）;a 污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用0.5-0.7 ;設(shè)計中取0.6 ;b 污泥自身氧化率（d1）, 一般采用0.05-0.1 ;設(shè) 計中取0.05 d平均日污水流量（m3/d）,為330000m3/d ;Lr 反應(yīng)池去除的 SS濃度（kg/ m3 ）,Lr=44-10=34mg/L=0.034 kg/ m3 ;Sr 反應(yīng)池去除BOD濃度（kg/ m3）,Sr =108-10=98 mg/L=0.098 kg/ m3;Xv 曝氣池內(nèi)揮發(fā)性活性污泥濃度（kg/ m3）,Xv=fX=0.75 3333.3 2499.98 mg/L=2

48、.5 kg/ m3 ；W 0.6 330000 0.098 0.05 106921.1 2.5 0.034 330000 50%= 11648.9kg/d3.7.6 曝氣系統(tǒng)工藝計算1、平均時需氧量O2 aQSr+bVXv（3-7-9）式中Q2 - 混合液需氧量（kgQ2/d）;a 活性污泥微生物每代謝1kgBO兩需要白氧氣kg數(shù),對于生活污水，一般采用0.42-0.53 之間，本設(shè)計取0.5 ；Q 污水的平均流量（m3/d ） ，為 330000m3/d ；Sr 被降解的BODS度（g/L）;b 每 1kg 活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg 數(shù)，一般采用0.188-0.11 ，取 0.1

49、5；Xv 揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L ） ；為= 56265.4kg/d=2344.4kg/h2、最大時需氧量最大時需氧量計算方法同上，只需要將污水的平均流量換為最大流量3、最大時需氧量與平均時需氧量之比4、供氣量采用網(wǎng)狀膜微孔空氣擴(kuò)散器，每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積為0.49 m2，敷設(shè)于池底0.2m處，淹沒深度為4.0m,計算溫度定為30°C。查表得20o和30o時，水中飽和溶解氧值為:(1)空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比Qt= 21(1-Ea)100%(3-7-10 )79+21(1-Ea)式中Ea 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，取 12%(2)曝氣池混合液中平

50、均氧飽和濃度(按最不利的溫度條件考慮)式中Csbg-30o時，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和的平均值(mg/L);Cs30o時，在大氣壓力條件下，氧的飽和度(mg/L)換算為在200條件下，脫氧清水得到充氧量R RCs(20) (3-7-11 )乂 g gCsb(T)Cg1.024T 20式中 r 混合液需氧量(kg/h );Csb(20)20o時，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值(mg/L);修正系數(shù)；分別取0.82 和 0.85； 壓力修正系數(shù)，取1.0；C 曝氣池出口處的溶解氧濃度（mg/L） ，取 2.0；平均時需氧量為：最大時需氧量為：（ 3）曝氣池供氣量曝氣池平均時供氣量：曝氣

51、池最大時供氣量為：3.8 輻流式二沉池3.8.1 設(shè)計說明設(shè)計中選擇四組輻流式二沉池，N=4， 每組設(shè)計流量為1.242 m3/s ，從曝氣池流出的混合液進(jìn)入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流進(jìn)輻流式沉淀池。池體尺寸如圖3-8-1 所示3.8.2設(shè)計計算1.池體設(shè)計圖3-8-1 幅流式二沉池(1)沉淀部分水面面積F ,根據(jù)生物處理段的特性,選取二沉池表面負(fù)荷q 1.5(m3/(m2 h)則表面積f Q 1.242 36001.522980.8(m2)(2)池子直徑DD(3)沉淀部分的有效水深h2,設(shè)沉淀時間：t 3.0(h)核算徑深比:基本符合最適宜范圍(6-12)12.6h2(4)污泥區(qū)高度 h4污泥斗高度.設(shè)池底的徑向坡度為0.05,污泥斗直徑D2 2.0(m)上部直徑Di 4.0(m),傾角600,則圓錐體高度 豎直段污泥部分的高度污泥區(qū)總高度 h4 h4 h4 h4 1.73 0.85 0.52 3.1(m)沉淀池總高度 H,設(shè)超高h(yuǎn)1 =0.3 m,緩沖層高度h30.50 m.2、進(jìn)水系統(tǒng)計算(1) 進(jìn)水管計算Q 4.966m3/s進(jìn)水管徑設(shè)