水污染控制工程课程设计--城镇污水处理厂设计.doc

水污染控制工程课程设计 课题名称：城镇污水处理厂设计 姓名： 学号： 指导老师：二一三年九月二日目录第一部分 设计说明书3第一章设计概况31.1设计任务书3第二章处理工艺的选择52.1方案的比较和选择52.2污泥处理与处置方案82.3 出水消毒方案82.4城市污水处理工艺流程图8第三章工程设计93.1 工艺说明93.2 主要处理构筑物113.3 污水处理厂平面布置设计133.4 附属建筑物、道路及园林绿化设计15第二部分 设计计算书161.1流量计算161.2格栅渠的设计计算161.3曝气沉砂池的计算181.4辐流式沉淀池的计算201.5水量调节池的计算231.6 SBR 池的计算241.7接触消毒池的计算261.8污泥浓缩池的计算281.9鼓风系统的计算301.10水头损失的计算331.11 泵房的计算341.12 高程的计算36第一部分 设计说明书第一章 设计概况1.1设计任务书课程设计任务书2013年春季学期课题名称城镇污水处理厂设计指导教师罗玉红学生姓名蔡如桦院别水利与环境学院专业环境工程班级20101081课题概述：建设城镇排水系统是水污染防治的重要途径，其中污水处理厂是对城市污水、污泥进行处理、利用的重要场所。污水处理厂课程设计的目的，在于加深理解所学知识，培养同学运用所学理论和技术知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，使同学们在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册、使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。原始资料及主要参数：1. 服务人口 16 万。生活污水排放定额为250升/人天。有A、B两厂的污水进入市政系统。资料如表：2. 排水系统采用分流制。3. 水质：进水BOD5250mg/L，SS280mg/L；出水BOD530mg/L，SS30mg/L。4. 污水由水厂东南方进厂，水面高程41.0m。5. 厂区地形：基本平坦，原高程45.5m。工程地质资料：（略）6. 水文及水文地质资料：受纳水体在水厂北面，距厂150m。最高洪水位：39.00m(其它略)7. 气象资料： 风向（自绘风玫瑰）气温（略）冻土深度：0.7m参考资料：1. 室外排水设计规范2. 给水排水设计手册1、5、9、11分册3. 给水排水工程快速设计手册 第2册 排水工程4. 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准5. 给水排水制图标准6. 水污染控制工程高廷耀设计成果要求：1. 设计说明书一份2. 工艺计算书一份3. 设计图纸2张（3号）或1张（2号），包括：l 水厂平面布置图（包括管道）l 水厂的处理工艺高程布置图进度计划安排起止日期要求完成的内容及质量本设计采用分散与集中结合的方法。分散：任务书在理论课程进行的同时下达，学生在平时即可进行相应的设计计算工作。集中：2013.06.30前完成构筑物设计计算2013.07.05完成水厂平面布置和高程计算2013.07.08完成绘图2013.07.10成果整理2013.07.12交成果及答辩1. 设计内容：各组自由确定处理厂的工艺流程及水处理构筑物的类型和数量；进行主要构筑物的工艺计算；进行水厂各主要构筑物、建筑物、管渠及道路等的总体布置。2. 质量要求：说明书与计算书：说明水处理工艺流程，选择构筑物型式的理由，对水厂的平面布置和高程设计作深入阐述；应计算格栅、沉淀池、曝气池、接触消毒池（污泥浓缩池、消化池、污泥干化场或脱水机）等，并对污水、污泥泵房作简单说明。计算应附相应的计算草图。说明书和计算书的章节应一致。图纸：污水厂总平面图按初步设计要求完成。图上应绘出各建筑物、构筑物、道路、绿化带及厂区界限等，用坐标表示其外形尺寸和相互距离；绘出各种管渠、阀门和流量计等，注明管渠断面尺寸、长度、坡度；绘出图例并加以说明；注明各主要建筑物、构筑物的名称、数量、主要外形尺寸（可列表）。污水厂高程图应标出各处理构筑物的顶、底及水面的标高；重要管渠、构件的标高；地面标高。图中应注明图名和比例；文字用仿宋体书写；图例的表示方法应符合一般规定和标准；图纸应清洁美观；线条粗细应主次分明。其它要求参考给水排水制图标准。审核（系主任）批准（院长） 第二章 处理工艺的选择2.1方案的比较和选择按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万吨/天规模的大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，1020万吨/天污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。根据设计原则以及该城镇污水的特点、污水流量，设计的规模，初步选定了氧化沟工艺 ，A2 /O工艺，SBR及其改良工艺等。2.1.1 A2/O处理工艺A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。厌氧 缺氧 好氧污泥回流内回流二沉池图2.1.1 A2/O工艺流程图A2/O工艺的具有如下特点：(1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；(2) 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺；(3) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；(4) 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。2.1.2 氧化沟工艺严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点： (1) 工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统； (2) 运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右； (3) 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大； (4) 污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长，一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低； (5) 可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般大于80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施； (6) 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 2.1.3 SBR工艺SBR是一种间歇式的活性泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行46小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受35倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点： (1) SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用； (2) 处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好； (3) 有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率； (4) 污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好；(5) SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。通过综合比较后最终确定选用SBR法作为该城镇污水处理厂的处理工艺，因为该工艺具有：流程十分简单；合建式，占地省，处理成本底；处理效果好，有稳定的脱氮除磷功能；不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的等特点。而氧化沟工艺容积及设备利用率低，脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池；A2/O工艺处理构筑物较多，污泥回流量大，能耗高， 用于小型水厂费用偏高。 2.2污泥处理与处置方案污水处理流程中产生的污泥主要为初沉污泥，综合考虑，确定污泥处置方案为经重力浓缩池浓缩后压滤脱水，最终外运。此法具有处理能力强、动力消耗小、运行费用低、操作简便等特点，适用于初沉污泥。2.3 出水消毒方案生活污水、医院污水和某些工业废水中不但存在大量细菌，而且含有较多病毒、阿米巴孢囊等，它们通过一般的废水处理都不能被灭绝，为了防止疾病的传播，这类废水必须进行消毒处理。生活污水中的病原菌主要来自粪便，以肠道传染病菌为主。污水消毒的方法有化学法和物理法，如加热法、紫外线法、臭氧法和液氯法等，其中液氯法价格最为便宜具有消毒效果可靠、应用广泛、操作简单等特点，所以出水的消毒方案确定为液氯消毒。2.4城市污水处理工艺流程图综合污水处理、污泥处理和出水消毒所选定的方案，确定该城镇污水处理厂的工艺流程如下：污水进入进水泵房的集水井，由一级污水泵提升至格栅渠后流进曝气沉砂池，沉砂池出水进入配水井均匀配水至每个辐流式沉淀池；沉淀池出水全部流经巴式计量槽测量处理量后进入水量调节池为生化处理工序作准备；调节池中的水由二级污水泵提升至SBR池，经过一个周期的处理，污水通过滗水器排放到消毒池进行最后的消毒后排放。污泥主要来自辐流式沉淀池，通过重力作用自流进集泥池，通过污泥泵使污泥浓缩池连续进泥，浓缩后底泥排进污泥均化池，最后由污泥泵抽至每台压滤机上进一步脱水，干泥外运。第三章 工程设计3.1 工艺说明3.1.1格栅渠拦截废水中较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，防止后续工段堵塞。污水由污水泵提升至格栅渠前的出水井，在每道格栅渠前设有一个闸门，在出水井的底部有事故排放管的进水口，当故障发生时可关闭闸门，同时开启事故排放管的阀门，使污水回流至进水泵房，防止污水外排污染环境。3.1.2曝气沉砂池 利用重力作用去除污水中比重较大的无机颗粒，减少对系统中水泵及其他机械设备的磨损。适量曝气可使无机颗粒在沉降过程中相互摩擦，去除粘附在颗粒表面上的有机物，防止无机物产生腐臭，又可气浮油脂并吹脱挥发性物质。无机颗粒沉淀在沉砂池的底部的集砂斗，由吸砂机吸出，送至砂水分离室进一步分离，上清液回流至进水泵房前的集水池，脱水后的砂子外运处理。3.1.3辐流式沉淀池 原水经格栅和沉砂池后仍有部分悬浮物无法由重力作用去除，辐流式沉淀池可去除污水中剩余的大部分悬浮物，以减少对后续生化系统的影响。沉淀池污泥周期性以重力自流方式排放至污泥浓缩池前的集泥池，做进一步处理。3.1.4巴氏计量槽测量污水处理厂处理的全部污水量，是全厂唯一的计量装置。3.1.5调节池由于废水排放过程中水量及水质的不均匀性，以及SBR池间歇进水的特殊性，故应在SBR池进水之前对污水的水量及水质进行一定的调节。在调节池末端，污水经二级泵提升至SBR池。3.1.6 SBR池SBR工艺去除有机物的机理在充氧时与普通活性污泥法相同，不同的是其在运作时，进水、反应、沉淀、排水及空载五个工序，依次在同一个SBR池中同期性运行。SBR工艺对污染物的降解是一个时间上的推流过程，集反应、沉淀和排水于一体，是一个厌氧好氧缺氧交替运行的过程，具有一定的脱氮除磷效果。SBR反应池排水采用性能稳定可靠的滗水器，具有操作方便、自动化程度高、排水能力大和排水稳定可靠的优点。SBR反应池采用离心鼓风机和微孔曝气头相结合的方式进行充氧，厌氧及缺氧状态时用搅拌器对水体进行搅拌，以利于泥水混合。此外SBR反应池污泥龄大于传统活性污泥法的污泥龄，且污泥负荷也比接触氧化有所降低，从而使剩余污泥产量较传统污泥系统明显减少，进而降低污泥处理费用。系统自控采用PLC可编程控制器来实现，使进水、出水、搅拌及曝气按周期自动运行。3.1.7接触消毒池消毒池是污水外排之前必须进行的操作，因为城镇污水经过处理后仍有大量细菌和病毒存活于污水中，不经过消毒而直接外排将会极大地污染下游环境。接触消毒池采用廊道式平流池，保证污水与消毒剂的充分接触。3.1.8 集泥池、污泥浓缩池、污泥均化池及压滤机房污泥主要来自辐流式沉淀池，污泥类型为初沉泥（PRI）。污泥浓缩池采用中间进水周边出水的辐流式连续浓缩池，由于沉淀池的排泥为间歇排泥，故在浓缩池之前应设一个集泥池,由污泥泵将污泥从集泥池转移到浓缩池,使污泥浓缩池呈连续进水状态。污泥浓缩池采用重力浓缩方式， 在有效停留时间内使泥水进一步分离，上清液由重力作用回流至进水泵房前的集水池重新处理。浓缩污泥排进污泥均化池，搅拌均化后由污泥泵抽至压滤机房压滤。压滤机房的滤液和冲洗水回流进污水泵房的集水井。3.2 主要处理构筑物3.2.1 进水泵房进水泵房由集水井和污水泵房组成，为半地下式钢筋混凝土构筑物，采用下圆上方形，集水井与污水泵房均为半圆柱形，半径r=5m，埋地深度为7m。集水井有效容积76 m3，在集水井前设一道粗格栅，以去除较大的悬浮物，减轻后续工序的处理负荷，并一定程度上保护了其他设备。选用XHG800型的回转式格栅清污机2台，栅条间距50mm，设备宽度800mm，安装角度60，设备安装宽度为900mm。该道格栅的每日拦污量为2.5 m3，采用机械清渣。污水泵房选用12PWL7型污水泵来提升污水，单台流量682 m3 /h，扬程12m,效率为70%，配电机功率为40kW，共5台，4用1备。由集水井的液面高度自动控制污水泵的开停台数。3.2.2 格栅渠与曝气沉砂池格栅渠和曝气沉砂池为架空式钢筋混凝土构筑物，两者建为一体。格栅渠分为2格每格宽0.8m，总长度为2.7m，有效水深1m，全高1.52m。内设两台机械中格栅除污机，栅距10mm，安装角60。，每日除污量7.5m3，采用人工清渣。曝气沉砂池采用平流式池型，分为2格,每格平面尺寸为1.7m18m，有效水深2m，安全高度为0.5m，池内水平流速0.1m/s，设计停留时间为3min，水面与格栅渠栅后水面持平。采用吸砂泵提升方式去除池底的沉砂，每格设一台吸砂泵。3.2.3辐流式沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式初沉池，共5座，4用1备。每池设计表面负荷为2m3/（m2.h），水力停留时间为1.2h。每座池子的半径为21.2m，有效水深2.4m，总深度为5.63m。采用周边传动的半桥式刮泥机排泥，浮渣由撇渣装置刮出池外，刮泥机转速为1.35r/h。3.2.4 水量调节池调节池采用地下式钢筋混凝土结构，设计调节时间为2h，平面尺寸为67m21m，总深度4.5m。3.2.5 二级泵房选用12PWL7型污水泵来提升，单台流量682 m3/h，扬程12m,效率为70%，配电机功率为40kW，共4台，3用1备，开停台数由SBR池前配水井的液面高度控制。3.2.6 SBR池设计操作周期为：进水厌氧搅拌2h，曝气5 h，缺氧搅拌2.5 h，沉淀1 h，出水与闲置1.5 h。整个周期共12h，设7组SBR池，6用1备，每组有2座池同时运行，6组SBR池交替运行。厌氧和缺氧阶段采用HL-75-S型，其单台搅拌能力为500 m3，配电机功率7.5kw，每座SBR池配4台。进水阶段水的湍流对水体有一定的搅拌作用，此时可以减少搅拌机的运行台数。好氧阶段由鼓风机提供压缩空气至微孔陶瓷曝气器，每组SBR池的供气流量为2117m3/h。出水采用XB1600型旋转滗水器，其出水能力为1600m3/h，滗水可调深度为3.8m，每座SBR池配2台滗水器。3.2.7 接触消毒池SBR 池的出水进入接触池进行消毒处理，采用液氯消毒法消毒。接触池采用廊道式平流池，使污水处于湍流的状态，从而与液氯充分混合。加氯量为5mg/L，每天的加氯量为252kg。加氯间内设有2台真空加氯机及其他附属设备。接触池池长60m，每格宽2.5m，共14格，有效水深为2m，廊道中平均流速为0.17m/s。3.2.8 污泥浓缩池初沉池的污泥量为8.4 m3/h,含水率为97%。只设一座污泥浓缩池，直径为7.4m，有效水深为3m，水力停留时间为15.2h，安装格栅式污泥搅拌和刮泥机。设计浓缩池通固量为5.88kg/(m2.h)，污泥浓缩后含水率为95%,浓缩污泥体积为5.04 m3/h。3.3 污水处理厂平面布置设计3.3.1 平面布置平面布置应最大限度地满足生产、管理包括设备维修的要求，按功能分区，将工作上联系多的设施，尽量靠近布置以便于管理，道路按区分设连通；生产区少受外来干扰，生活区尽量放置在厂前区，使厂区总体环境美观、协调、运输联系方便；力求处理工艺流程布置简短，顺畅，尽量减少管线长度，降低流程水头损失，有利于今后扩建；有效利用厂区建筑面积和土地，处理构筑物布置应紧凑，但其间距应满足构筑物和管线的施工要求；并联运行的构筑物间应均匀配水；各构筑物、建筑物道路的布置应按照相关的安全、卫生规范要求，保持一定间距，间距大小由构筑物的性质、埋深、地质和施工条件等诸多因素综合确定，保证安全间距和通行检修方便，满足物料运输和施工场地要求。依据以上的一般原则和要求，该污水厂平面布置如图5。具体细节见施工图纸中的平面布置图。3.3.2 高程布置高程布置应综合考虑提升泵的扬程、进水管的标高、厂区标高、地形、处理构筑物以及接纳水体的水位等因素来确定，一般就遵循认真计算管道沿程损失、局部损失，各构筑物水头损失，考虑最大流量的状况，并留有一定余地；避免处理构筑物之间跌水的现象，充分利用地形高差，实现自流；在留有余量水头的前提下力求缩小全程水头损失及提升泵站的全扬程，以降低运行费用；尽量可能使污水处理厂的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。由任务书所提供的资料可知：污水处理厂拟用场地较为平整，平整后厂区的地面标高为0.00m，原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标高为-5.50m，充满度为0.5m；污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为-2.0m，常水位为-3.0m，枯水位为-4.0m。因SBR池为间歇进水、池中部排水，水头损失较大，综合考虑，将污水分两次提升，第一次由进水泵房的集水井提升至格栅渠后由重力自流经沉砂池、沉淀池和调节池，再次提升至SBR池，自流经消毒池、排放井后进入接纳水体。构筑物内水头损失情况估算如表4：表4 构筑物内水头损失情况估算表构筑物名称损失原因水头损失（m）构筑物名称损失原因水头损失（m）格栅和沉砂池过栅、跌水0.60水量调节池池底水泵排水，扬程满足即可巴氏计量槽湍流0.30SBR池水池中部间歇排水，不作考虑初沉池配水井突然扩大0.30接触池湍流0.21辐流式沉淀池跌水0.60排水井突然扩大缩小0.40构筑物间的水头损失计算结果如表5：表5 构筑物间连接管的水头损失情况计算表管道名称设计最大流量Q(m3/s）各管道的设计参数水头损失()管径()流速()长度（）水力坡度90弯头（个）等径三通（个）闸阀（个）沉砂池出水管0.789001.23500.0008310.23配水井配水管0.1955001.0500.002210.19初沉池出水管0.1955001.01100.002330.56SBR池出水管0.457001.172500.00074711.13接触池出水管1.010001.28650.001210.20污水处理厂的高程布置具体情况可参见施工图纸中的工艺流程高程图。3.4 附属建筑物、道路及园林绿化设计污水处理厂的附属建筑物按其功能可分为生产性附属建筑物和生活性附属建筑物两大类。生产性附属建筑物如化验室、修理间、仓库、车库以及办公用户等，生活性附属建筑物包括食堂、浴室、值班宿舍以及锅炉房等。污水处理厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要道路。这些道路主要担负交通运输和作为行人的通道，所以需要有设备进出和物料运输的地点，都应有车行道到达。为了保持交通的畅通，主干道可以布置成环状。绿化是污水厂平面布置的一个组成部分，污水处理厂应有较好的环境卫生要求，绿化是达到这一目的的手段之一，厂区绿化设置不仅使人精神振作，还能降低噪声、美化环境。污水厂的绿化可由行道树、绿篱、绿带、绿地以及花坛等组成。第二部分 设计计算书1.1流量计算（1）设计流量： 设计最大流量：故该城镇污水处理厂工程规模按50000m3/d实施，总变化系数为1.34 1.2格栅渠的设计计算1）格栅渠的计算设计最大流量：有效水深为：安全高度：栅前渠道的总宽度，共设2格，每格。图6 中格栅渠计算草图取进水渠宽度，渐宽开角为，则栅前渐开部分的长度：栅后部分的长度：栅渠总长度为：栅前流速：取栅条间隙：过栅流速：格栅安装角度： 栅条数目：取栅条宽度，格栅有效宽度：2）水头损失的计算取格栅条的断面为两头半圆的距形，查得，则中格栅的水头损失为：栅后渠总深：3）栅渣量的计算对于栅条间距的中格栅，每单位体积的城市污水中被拦截的污物量为，则每日栅渣量为：宜采用机械清渣。1.3曝气沉砂池的计算1）沉沙池的计算沉砂池采用带除渣撇油渠的矩形曝气沉砂池，共2格。设计最大流量：停留时间：水平流速：有效水深：安全高度：水流断面面积：图7 曝气沉砂池计算草图曝气沉砂池总宽度：每格宽度曝气沉砂池有效容积：有效池长：沉砂池的长宽比，所以需在距进水端和处设置两道横向挡板。2）曝气量的计算：曝气装置采用穿孔管曝气，孔径，设于沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底。取每污水所需的空气量，采用空气定量调节，使水流保持最佳沉砂流速。每小时曝气量为：3）沉砂斗的计算：沉砂斗所需的容积：其中:X为沉砂量，取25每 污水，污水流量变化系数为清砂的时间间隔，取算得：在曝气装置同侧的池底设一集砂槽，池底向集砂槽的坡度，集砂槽上口尺寸为：下底的尺寸为：集砂槽的深度，则两个沉砂池的集砂槽的总容积为：，符合设计要求。泥砂由抽砂泵抽至砂水分离室，砂水分离后砂子外运，污水回流至污水泵房的集水井重新处理。在沉砂池的出水端设置一个浮渣槽，采用人工清渣。1.4辐流式沉淀池的计算1) 设计参数采用中间进水周边出水的池型。设计最大流量：表面负荷率：池子个数为5，4用1备，每个池子处理污水的最大流量：沉淀时间：2) 构筑物的计算图8 辐流式沉淀池计算草图池的总表面积：每个池子的面积：池子的直径：有效水深：径深比：，符合设计要求。3）贮泥区的计算污泥区所需的容积：其中与为进出水悬浮物的浓度，分别为和，为污泥容量，取，为污泥含水率，取，为排泥间隔，取，那么，污泥斗的容积：取上口的半径，下口的半径，泥斗壁与水平夹角，泥斗的高度，则污泥斗的容积为：，符合设计要求。取池底的坡度，则沉淀池底的落差：污泥浓缩区的容积为：那么，池底可以储存污泥的体积共有：取安全高度，污泥沉降区的高度，池的周边水深为：池的中心深度为：4) 进出水系统的计算进水竖井直径采用，进水口尺寸为，共6个均匀分布在进水井壁。出水口的流速为：。出水采用单侧环形集水槽，取集水槽宽度，溢流堰采用三角堰，取堰上水头，则每个三角堰口的出水量和三角堰的个数为：个三角堰的中心间距为：校核堰口负荷：符合设计要求。在出水堰前设置浮渣挡板和一个集渣斗，刮渣板安装在刮泥机桁架的一侧。1.5水量调节池的计算设计最大流量为：平均流量为：调节时间，则最大有效池容为：平均有效池容为：设计最大有效水深：取调节池的宽，那么其长度则为：。平均水深：缓冲高度：调节池总深度：1.6 SBR 池的计算1）设计参数设计流量为平均流量：每个操作周期的时间分配为：进水厌氧搅拌：曝气：缺氧搅拌：沉淀：出水与闲置：整个周期共，共有7组SBR池，6用1备，每组有2座池同时运行，6组SBR池交替运行。2）SBR池的计算每组SBR池每个周期处理的水量：进水水质：，SS = 280mg/L出水要求：，SS 30mg/L设计容积负荷，污泥指数，悬浮物浓度，则挥发性悬浮物的浓度每组反应池有效容积：取每周期换水高度,单座SBR池的池长，则池宽：图9 SBR池计算草图滗水器最低排水面与池底的距离为：取超高，则每个池的总深度为：。在出水端的池底设置一集泥斗，便于排掉多余的污泥及池水的排空。选定集泥斗的尺寸为：。3）曝气量的计算为曝气阶段，总需氧量为：式中：为微生物代谢有机物需氧率，取；为微生物自身代谢的需氧率，取；为去除的BOD的浓度，。算得：由曝气池的运行规律可知，SBR池每天总共曝气时间为，则在阶段，每组SBR池的需氧量为。选用BG-型微孔陶瓷曝气器，氧的吸收率为。则每组SBR池的供气流量为：运行正常时最多有3组SBR池同时在曝气，设计最大供气流量为：4）进出水系统的计算污水由污水泵提升至配水井，配水井为每个SBR池开始配水由时间控制，结束则由SBR池的液面水位控制。污水处理后的出水开始由时间控制，结束则由液面水位控制，出水采用滗水器出水。选用XB-1600型旋转滗水器，其出水能力为，滗水可调深度，每座SBR池配2台滗水器，出水时间为：1.7接触消毒池的计算SBR 池的出水进入接触池进行消毒处理，采用液氯消毒法消毒。接触池采用廊道式平流池，使污水处于湍流的状态，从而与液氯充分混合。1）设计参数接触池进水周期：；每个周期处理水量：；取接触池的有效深度为：；廊道的宽度：；转弯处宽度：；接触池长度：；则接触池的隔板数为：，取图10 接触消毒池计算草图接触池的有效总宽度为：廊道中水流平均流速为：转弯处水流流速为：2）水头损失的计算接触池内的总水头损失包括沿程水头损失和转弯处水头损失，其值为：式中：为隔板转弯处的局部阻力系数，取3；为廊道总长度，m；为转弯次数，；为谢才系数，；为管渠粗糙系数，管筋混凝土渠；为当量水力半径，m。代入数据算得：，可得：3）加氯量的计算取加氯量为，则每个周期需要的液氯的量为,每天的处理周期，每天的加氯量为。1.8污泥浓缩池的计算污泥主要来自辐流式沉淀池，污泥类型为初沉泥（PRI）。污泥浓缩池采用中间进水周边出水的辐流式连续浓缩池，由于沉淀池的排泥为间歇排泥排泥周期，故在浓缩池之前应设一个集泥池。由污泥泵将污泥从集泥池转移到浓缩池。1）设计参数设计流量：污泥含固率：含固量：设计污泥浓缩后含固率：设计固体通量：浓缩池总表面积：浓缩池的直径：取有效水深,那么有效池容：校核水力停留时间：符合要求。浓缩池清水的出水流量：清水回流进污水泵房的集水井。2）排泥的计算排泥流量为：取集泥斗的上口半径，下底的半径，高度，那么集泥斗可存储浓缩污泥的体积为：排泥间隔为：为保证沉淀效果可取。浓缩污泥排进污泥均化池，均化后由污泥泵抽至压滤机房压滤。压滤机房的滤液和冲洗水回流进污水泵房的集水井。1.9鼓风系统的计算1) 曝气沉砂池的计算曝气沉砂池的曝气量为：，连续供气。选用的配气干管，查得： ，,配气干管的长度。在沉砂池上每配一根竖管，则曝气池共需竖管18根，设空气流量平均分配至每根管，则每根竖管的流量为。选用的配气竖管，查得： ，。竖管长度。沿程阻力为：，其中：为温度为时空气容重的修正系数，取，查得：；为压力为时的压力修正系数，标高为时的大气压，查得：。可得，曝气池配气管的沿程阻力：局部阻力为：其中：为局部构件的系数，各构件的阻力系数见下表；为风管中平均空气流速，；为空气容重，取。曝气沉沙池的局部构件如表1，算得，局部阻力损失：表9 曝气沉砂池曝气系统局部构件表构件名称数量（个）阻力系数90度弯管60.75三通11电磁阀（全开）10.17则风机所需压力：其中：为扩散器以上的水深，为充气装置的阻力，取；为剩余压力，取。算得，曝气沉砂池所需风机压力：2）SBR池的计算：SBR池的最大曝气量为，可同时为3组SBR池供气。选用BG-型微孔陶瓷曝气器，每个的服务面积为，阻力损失为，每组SBR池所需的曝气器总数为：个每个池个。选用的配气干管，查得：，曝气干管的总长度为。每个SBR池进气流量为。选用作为SBR池的进气支干管，查得：，支干管长度为：。同法算得，SBR池曝气系统沿程阻力为：表10 SBR池曝气系统局部构件表构件名称数量（个）阻力系数90度弯管60.75三通11电磁阀（全开）10.17局部阻力损失为：曝气头以上的水深，剩余压力取，则SBR池所需风机压力为：3）鼓风机的选择曝气沉砂池曝气量为，所需风机压力为，选择TSD125型罗茨鼓风机为曝气沉砂池供气，共2台，1用1备，其主要性能为：表11 TSD125型罗茨鼓风机主要性能口径(mm)转速(r/min)进口流量(m3/h)轴功率(kW)电动机功率(kW)风机压力(kPa)125A9209.687.351129.4SBR池最大曝气量为，所需风机压力为，选择RD127型罗茨鼓风机为SBR池供气，共7台，5用2备，其主要性能为：表12 RD127型罗茨鼓风机主要性能口