环境工程课程设计-某城市污水处理厂工艺设计.doc

辽宁科技学院本科生课程设计 第32页 辽 宁 科 技 学 院(2010 级)本科课程设计题目：陕西某城市污水处理厂工艺设计 专 业：环境工程 班 级：环境BG101 姓 名：苏广兵 学 号：6411110120指导教师： 兴虹 摘要本设计任务是采用SBR法处理城市污水工艺设计。进水水质指标为：BOD5=180mg/L；CODcr =350mg/L；SS=220mg/L；TN=40mg/L；NH3-N=25mg/L；TP8mg/L；pH=6.57.5；重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响。出水水质要求达到：BOD530mg/L；CODcr100mg/L；SS30mg/L。该工艺污水处理流程为：进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池初沉池SBR池接触消毒池巴氏计量槽出水排放。污泥处理流程为：污泥污泥浓缩池污泥提升泵房污泥消化池污泥脱水间泥饼外运。通过此工艺的处理，出水水质将达到设计要求。污水处理厂的平面布置，各种构筑物及各种管道布置应尽量紧凑、节省占地面积，同时还要遵守设计规范、考虑运行管理、检修、运输及远期发展的可能性。污水和污泥流程应尽量考虑重力流，避免迂回曲折。污水、污泥处理流程的高程计算，沿污水、污泥处理中流动距离最长、水头损失最大流程，并按最大设计流量进行高程计算，根据河流洪水位，从后往前，依次推算出各个构筑物的水面标高，根据某些构筑物的设计要求进行核算，符合要求后，以此来绘制各处理构筑物与连接管道（槽）的高程剖面图。计算各构筑物及管道中的水头损失。绘制污水、污泥处理流程的平面布置图和高程布置图。本设计要求对主要处理构筑物进行选型和设计计算，绘制出污水处理厂平面布置图和高程图。关键词：污水、构筑物、水位、水头损失、布置。 目 录1 前言11.1 课程设计目的11.2 设计依据与原则11.2.1 设计依据11.2.2 设计原则21.3废水水质水量21.3.1平均日流量21.3.2最大流量22处理构筑物设计与计算32.1泵前中格栅的设计计算32.1.1格栅的设计要求32.1.2格栅尺寸计算42.2污水提升泵房设计计算52.2.1提升泵房设计说明52.2.2泵房设计计算62.3泵后细格栅设计计算62.3.1细格栅设计说明62.3.2设计参数确定62.3.3设计计算72.4沉砂池设计计算82.4.1沉砂池选型82.4.2参考资料92.4.3设计参数确定102.4.4池体设计计算.102.5初沉池设计计算.122.5.1基本参数确定.122.6 SBR池设计计算142.6.1参数拟定.142.6.2 SBR池容积.152.6.3污泥体积.152.6.4需氧量.162.6.5 滗水器172.7接触消毒池的计算182.8计量槽设计计算.192.8.1 基本参数192.8.2主要设计尺寸202.8.3计量槽总长度202.9污泥重力浓缩池设计计算212.9.1设计参数212.10柱体容积污泥厌氧消化池设计计算222.10.1一级消化池设计计算222.10.2二级消化池设计计算.232.10.3储气罐计算242.11机械脱水间设计计算252.11.1污泥机械脱水设计说明252.11.2脱水机.253污水处理厂的平面布置.253.1总平面布置原则254污水处理厂的高程布置254.1污水高程布置264.1.1连接管段水头损失264.1.2各构筑物水头损失264.2污泥高程布置.28 参考文献301 前 言SBR( Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process )是一种好氧微生物污水处理技术,是连续进水、间歇排水的周期循环间歇曝气系统。该工艺集调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程于一池,按不同的时间顺序进行各种目的不同的操作,全部过程都在一个池体内周而复始地进行,工艺流程简洁,布局紧凑合理,是一种先进的污水处理系统。该技术适用于处理市政生活污水和中低浓度有机工业废水,能有效地去除废水中BOD5和悬浮固体(SS),将废水中的氮化合物转成硝酸盐,进而转成氨气,使出水的氨氮(NH3-N)含量大大降低。与之相比较,传统的连续流水处理系统CFS( Continuous Flow System )是在空间上设置不同的设施而在同一时间内进行各种操作。该工艺将调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程设于多个池内进行,限制了反应器的功能,扩大了使用空间和占地面积,使运行速度迟缓,空间和地面的有效利用率降低,不适应于大中城市工业废水、生活污水和其它多种复杂环境中各种废水处理的需要。1.1课程设计目的1、掌握城市污水厂的计算和设计，复习和消化课程讲授的内容；2、掌握设计与制图的基本技能；3、了解并掌握城市污水厂设计的一般步骤和方法，具备初步的独立设计能力；4、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。1.2设计依据与原则1.2.1设计依据1GB 50014-2006 室外排水设计规范2GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准3张自杰，林荣忱，金儒霖排水工程（下册）第四版北京：中国建筑工业出版社，20004中国市政工程东北设计研究院主编给水排水设计手册（第1册）常用资料第2版北京：中国建筑工业出版社，20005北京市市政工程设计研究总院主编给水排水设计手册（第5册）城镇排水第2版北京：中国建筑工业出版社，20041.2.2设计原则1）工艺可靠、灵活、卫生、节能、综合运行成本低廉，操作管理方便、节省投资且能保证长期稳定运行的原则。2）电器设备尽可能采用简易半自动化控制、最大限度减轻劳动强度。3）考虑节省成本，设施建成半地下结构。4）降低噪声，改善废水处理站及周围环境。1.3废水水质水量1.3.1平均日流量依据设计任务书之已知，经查城市居民生活用水量标准，可知该地区(陕西)人均用水定额为85140L/人d，为保守起见，本设计取140 L/人d。依我国室外排水设计规范规定，居民生活污水定额可按当地用水定额的80%90%计算。本设计取90%，则平均人均污水量为：0.14090%=0.126 m3/人d。生活污水量：=20100.126=2.5210 m3/d=291.67L/s工业污水量：=6.0103 m3/d平均日流量为: 3.1210 m3/d0.361m3/s361.0 L/s1.3.2最大流量1.生活污水总变化系数取 ，工业废水总变化系数为KZ2=1.2 , 则有：=4.374104m3/d0.506 m3/s2.进水管的设计选择i=0.0010 h/D=0.55 D=1100mmv=1.0m/s h=Dh/D=605mm2 污水处理构筑物的设计与计算2.1 泵前中格栅设计计算中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。草图如图2.1所示。2.1.1格栅的设计要求1.水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1)人工清除 2540mm2)机械清除 1625mm3)最大间隙 40mm2.过栅流速一般采用0.61.0m/s.3.格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为6007004.格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s5.栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 1）格栅间隙1625mm适用于0.100.05m3 栅渣/103m3污水 2）格栅间隙3050mm适用于0.030.01m3 栅渣/103m3污水 3)通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m图2.1 粗格栅计算草图2.1.2格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量Q=0. 253m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算。栅前流速：v1=0.9m/s， 过栅流速：v2=0.8m/s；渣条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：e=0.02m；栅前部分长度：0.5m， 格栅倾角：=60；单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得：栅前槽宽=0.75m则栅前水深h0.38m2）栅条间隙数： n 38.7(取n=39)3）栅槽有效宽度： B0=s（n-1）+en=0.01(39-1)+0.0239=1.16m 考虑0.4m隔墙：B=2B0+0.4=2.72m4）进水渠道渐宽部分长度： 0.55m（其中1为进水渠展开角，取1=）5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 0.28m6）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失： 其中： h0：水头损失； k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。7）栅后槽总高度（H）本设计取栅前渠道超高h2=0.5m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.38+0.50=0.88m H=h+h1+h2=0.38+0.10+0.5=0.98m8）栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan =0.55+0.28+0.5+1.0+(0.38+0.50)/tan60 =2.84m9）每日栅渣量在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为： W1.56 m3/d0.2 m3/d 所以宜采用机械清渣。2.2 污水提升泵房设计计算2.2.1提升泵房设计说明本设计采用SBR法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过SBR池、接触消毒池、巴氏计量槽，最后由出水管道排入河流。设计流量：Q=Qmax=0.506m3/s=30.36m3/h1泵房进水角度不大于45度。2相邻两机组突出部分的间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为12 m5m，高20m，地下埋深12m。4.水泵为自灌式。2.2.2泵房设计计算 各构筑物的水面标高和池底埋深计算见后续的高程计算。污水提升前水位827.5m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位844.22m（即细格栅前水面标高）。 所以，提升净扬程Z=844.60-827.5=17.10m 水泵水头损失取2m 从而需水泵扬程H=19.1m再根据设计流量0.506m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用2台WQ45-30-7.5型潜污泵（流量40m3/h，扬程30m，转速1470r/min，功率7.5kw），一用一备。 集水池容积： 考虑不小于一台泵10min的流量：W=取有效水深h=2m，则集水池面积为: A=m 泵房采用矩形面钢筋混凝土结构,尺寸为12 m5m,泵房为半地下式地下埋深12m，水泵为自灌式。2.3泵后细格栅设计计算2.3.1细格栅设计说明污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。2.3.2设计参数确定设计流量Q=0.217m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算；栅前流速：v1=0.9m/s， 过栅流速：v2=0.8m/s；渣条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：e=0.01m；栅前部分长度：0.5m， 格栅倾角：=60；单位栅渣量：w1=0.10m3栅渣/103m3污水。栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,，其渐宽部分展开角度为20，计算草图如图2.2所示。 图2.2 细格栅计算草图2.3.3设计计算污水由两根污水总管引入厂区，故细格栅设计两组，每组的设计流量为：Q=0.253m3/s。1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算，栅前槽宽=0.75m，则栅前水深 h0.38m2）栅条间隙数n 77.4(取78) 3）栅槽有效宽度B0=s（n-1）+en=0.01（78-1）+0.0178=1.55m4）进水渠道渐宽部分长度=1.10m（其中1为进水渠展开角，取1=）5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度0.55m6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中：h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.427）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.5m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.38+0.5=0.88m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.38+0.21+0.5=1.09m8）格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan =1.10+0.55+0.5+1.0+(0.38+0.50)/tan60 =3.66m 9）每日栅渣量W=3.12m3/d0.2 m3/d所以宜采用机械清渣。2.4沉砂池设计计算 2.4.1沉砂池的选型沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且能使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。2.4.2 参考资料1）沉砂池表面负荷200m3/(m2h),水力停留时间不少于30s，一般为3060s；有效水深不应大于1.2m，一般采用0.251.0m；从养护方面考虑，梅格池宽不宜小于0.6m。2）进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍，并不小于4.5 米，以创造平稳的进水条件。3）进水渠道流速，在最大流量的40%80%的情况下为0.60.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s；但最大流量时不大于1.2m/s；污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。4）出水渠道与进水渠道的夹角大于270 度，以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部以防止扰动砂子。5）出水渠道宽度为进水渠道的两倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度。6）沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板，以便保持沉砂池内需要的水位。计算草图如图2.3所示：图2.3 平流式沉砂池计算草图2.4.3设计参数确定设计流量：=0.506m3/s（设计2组池子，每组分为2格，每组设计流量为Q=0.253m3/s） 设计流速：v=0.20m/s 水力停留时间：t=40s2.4.4池体设计计算1）沉砂池长度：L=vt=0.2040=8m2）水流断面面积：A=Q/v=0.253/0.20=1.27m23）沉砂池总宽度：设计n=4格，每格宽取b=0.8m0.6m，每组池总宽B=2b=1.6m4）有效水深：h2=A/B=1.27/1.6=0.79m 1.2m （介于0.251m之间）5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，每格沉砂池设两个沉砂斗，两组共有八个沉砂斗，则八个沉砂斗总容积1.87 m3（其中城市污水沉砂量：X=3m3/105m3污水）则每个砂斗的容积为 0.23m3 6）沉砂斗各部分尺寸及容积： 设计斗底宽a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为55，斗高hd=0.60m，则沉砂斗上口宽：=1.34m沉砂斗实际容积：=0.44m3（0.23m3 ，符合要求）7）沉砂室高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，两斗的间距为0.2m，坡向沉砂斗长度：=2.56m则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.60+0.062.56=0.75m池总高度H ：设超高h1=0.5m，H=h1+h2+h3=0.5+0.78+0.75=2.03m8）进水渐宽部分长度:()2tan（1.60.6）2tan2001.37m9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.37m10)校核最小流量时的流速： ,Qmin=0.75Q平均 ， 则0.15 m/s 符合要求。11）进水渠道格栅的出水通过DN800mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内的流速为: 1.05 m/s式中： B1进水渠道宽度（m），本设计取0.6m； H1进水渠道水深（m），本设计取0.4m。12）出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为： H()（）0.19m式中： m流量系数，一般采用0.40.5，本设计取0.4；13）排砂管道本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。2.5辐流式初沉池设计计算辐流式初沉池拟采用中心进水，沿中心管四周花墙出水，污水由池中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中悬浮物流动中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，澄清水从池周溢流入出水渠。辐流沉淀池由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成。池径不宜小于16m，池径与有效水深的比值宜为612。缓冲层高度，非机械排泥时宜取0.5m，机械排泥时高出刮泥板上边缘0.3m。坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。本设计选择两组辐流式沉淀池，每组设计流量为0.253m3/s，从沉砂池流出来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池。计算草图如图2.4所示。2.5.1基本参数确定1)沉淀面积表面负荷一般采用1.53.0，本设计取=3.0，沉淀池座数n=2。2)池子直径 (D取20m)3)沉淀部分有效水深 设沉淀时间t = 1h ,有效水深： h2 =qt =31=3m图2.4 辐流式初沉池草图4)沉淀部分有效容积 5)污泥部分所需的容积设进水悬浮物浓度C0为0.22kg/m3，出水悬浮物浓度C1以进水的50%计，初沉池污泥含水率p0=95%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=8h，两个池污泥部分所需的容积：则每个沉淀池污泥所需的容积为16.03m3 两初沉池每天共产生湿污泥体积为32.0624/8=96.18m3/d6)污泥斗容积 设污泥斗上部半径r11.5m，污泥斗下部半径r2=0.8m，倾角取=60，则污泥斗高度： h5 = （r1- r2）tg=（1.5-0.8）tg60=1.21m 污泥斗容积： V1 =（r12+r2r1+r22）= （1.52+1.50.8 +0.82）=5.18m3 7)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 池底坡度采用0.050.10，本设计径向坡度i=0.05，则圆锥体的高度为：h4 = （R- r1）i=（10.0-1.5）0.05 = 0.425m 圆锥体部分污泥容积：V2 = （R2+Rr1+r12）=污泥总体积：V= V1+ V2 =5.18+52.16 =57.34 m316.03m3 ，满足要求。8)沉淀池总高度 设沉淀池超高h1=0.3m，缓冲层高h3 =0.5m，沉淀池总高度： H = h1+h2 +h3+h4 +h50.3+3+0.5+0.425+1.215.44 m 9)沉淀池池边高度 H= h1+h2+h3 =0.3+3+0.5=3.8 m10) 径深比 D/ h2 =20/3=6.67 (符合要求，在612之间)11)进水集配水井 辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井中心管径：式中： v2 配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s；取0.7m/s配水井直径：式中：v3 配水井内污水流速（m/s）,一般采用v3=0.20.4m/s；取0.3m/s12）排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN200，排泥管伸入污泥斗底部，连续将污泥排出池外贮泥池内。2.6 SBR池设计计算SBR反应池的形式分为完全混合型和循环水渠型。完全混合型反应器布置紧凑、占地面积小，池较深，上清液排出比可灵活改变。循环水渠型反应器可用于氧化沟法的初期运行，可省去二沉池。反应器的形状以方形和矩形为准。池长与宽比为11至12，水深46m。反应器的数量设两座以上。反应器分高负荷和低负荷两种，高负荷反应器的BOD负荷为0.10.4 kgBOD5/(kgMLSSd)，低负荷为0.030.05 kgBOD5/(kgMLSSd)。水平均进水量为3.12104m3/d，进水BOD5= 180 mg/L ，CODCr=350mg/L,SS=220mg/L,TN=40mg/L,NH3-N=25mg/L,TP8mg/L,PH=6.57.5，重金属及有毒物质微量，对生化处理无不良影响，水温1422；出水水质BOD5 30 mg/L，CODCr100mg/L,SS30mg/L。本设计采用四个SBR反应池，每个池处理量为7800m3/d。2.6.1参数确定 BOD污泥负荷：=0.21kgBOD5/(kgMLSSd) 反应池数： N=4 反应池水深： H=5.0m 排出比： 1/m=1/2曝气时间：1.7h(取2.0h)2.6.2 SBR池容积1）根据实际工程经验设计反应池运行周期各工序时间：进水曝气沉淀排水排泥闲置1.0h2.0h1.5h 1.0 h 0.5 h2）故一周期所需时间：T1.0+2.0+1.5+1+0.56h每天运行周期数：n=43）反应池容积计算：V=3900m4）SBR池的平面尺寸：F=780m 长宽30m26m5） SBR池的总高度：H=5m，超高取0.5m则总高 H=5.0+0.5=5.5m每个SBR池每日活性污泥微生物的净增殖量为：X=Y(QV =643.5253.5=390 Kg/dY产率系数为0.55kgMLVSS/kgBOD5Kd微生物自生氧化率为0.065 1/d取 =0.60，则总污泥量MLSS=X/f=390/0.60=650kg/d2.6.3 污泥体积污泥含水率：99.2 容重：约为1000kg/m则，每个池每天产生的湿污泥体积：V=MLSS/1000199.2 =650/1000199.2 =81.25m/d即每天共产生湿泥体积为481.25=325m3/d2.6.4需氧量每个池需氧量：=QV = =1193.4kgO2/d式中：活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解过程的需氧量，即活性污泥微生物每代谢所需要的氧量，以计。本工程取0.48； 活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化分解过程的需氧量，即1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以计。本工程取0.162； 废水流量，； SBR池容积， 进水BOD浓度，取180； 出水BOD浓度，取30。 取 =10一般在612范围内曝气池出口处溶解氧浓度：C=2mg/LSBR池有效水深：6m，曝气头安装在距池底0.2m处，则淹没水深为5.8m，根据下式计算曝气池内平均溶解氧饱和度CsbC=C (+)1空气扩散器出口处绝对压力：Pb =1.013109.8105.8=1.58102空气离开池表面时氧的百分比： O =19.3%3确定22和14（计算水温）的氧的饱和度：经查得 CS(20)=9.17mg/L； C(22)=8.83mg/L； C(14)=10.37mg/L 22 =10.952mg/L 14 =12.863mg/L4）计算在22条件下，脱氧清水的充氧量，如下： = =1292.3式中，污水充氧修正系数、分别取0.86、0.92、1。5）每个池每天供气量的计算：=46154m3/d每个池每天运行4个周期，每个周期曝气2小时,每天曝气8h。故，该工艺共需气量为461544=184616m3/d=184616m3/8h =384.6m3/min曝气头安装在池底0.2m以上，池的有效水深为5m，自由压为1,5m，损失为0.5m。则鼓风机的风压为5-0.2+1.5+0.5=6.8m6)风机的选型每分钟曝气量Q=384.6 m3/min，选型号为WHR250的罗茨鼓风机5台，四用一备，其规格为：风量为104.5，m3/min ，功率为45kw，排出压力为19.6kpa2.6.5滗水器每池滗水器负荷=1950m3/h每池设5个滗水器，则每个滗水器负荷为=390m3/h本设计采用的滗水器规格如下表，选用型号为LXB-400，参数如表2.1所示表2.1 LXB型滗水器参数表型 号出水堰长 度(mm)处理水量(m3/h)过水流速(L/ms)滗水深度(mm)预留出水管(mm)电机功率(kw)LXB-5012000503002500DN1500.55LXB-100180001003002500DN2000.55LXB-150180001503002500DN2500.55LXB-200180002003002500DN2500.55LXB-300250003003002500DN3000.55LXB-400360004003002500DN4000.75LXB-500400005003002500DN4000.75LXB-600500006003002500DN4500.752.7接触消毒池的计算本设计采两组五廊道平流式消毒基础池，两组平行运行，接触时间t=0.5h，采用液氯消毒。由于SBR池间歇出水，所以在接触消毒池前设置配水井。采用液氯消毒时，其接触时间不宜小于30min。投加液氯时应设加氯机，加氯机至少具备指示瞬时投加量的仪表和防止水倒灌氯瓶的措施。加氯间应与其他工作室隔开，每小时换气812次。每次从SBR池排向每组消毒池的水量为19502m=3900m , 排水时间为1.0小时。则每秒流量为Q=3900/3600=1.083m/s1)总加氯量计算：一般 510mg/L ，本设计中液氯投量采用8.0mg/L。则每日加氯量为:=249.6kg/d=10.4kg/h消毒液氯的储备量一般按最大用量的1520d计算，本设计按15d计算。储存液氯瓶按标准规格（如表2.2）取用，容量1000kg，直径800mm，长度2020mm，瓶质量800kg，氯瓶总质量1800kg。表2.2 常用氯瓶规格表容量/kg直径/mm长度/mm瓶质量/kg氯瓶总质量/kg350350133535070050060018004009001000800202080018002)加氯设备 液氯由转子加氯机取入，型号为ZJ-1，流量为445kg/h。加氯机设计两台，一用一备。3)消毒池尺寸容积：V=Qt =3900m/h0.5h=1950m消毒接触池表面积 F=V/h ,设计取h=2.5m , F=1950/2.5=780m 消毒池廊道长L=F/B1设廊道单宽B=4m,则L=780/4=195m采用5廊道，则池长L=L/5=195/5=39m 校核长宽比：L/B=195/4=48.7510，合乎要求接触消毒池：超高h1取0.3m，池高 H=hh=0.32.5=2.8m池宽 B=B15=44=20m2.8计量槽设计计算2.8.1基本参数污水测量装置的选择原则是精密度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，污水厂常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡流流量计。其中巴氏计量槽应用最为广泛且具备以上特点。本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.21.5m3/s。草图如图2.5所示。图2.5 巴氏计量槽计算草图2.8.2主要部分尺寸设计出水排放渠设计考虑最佳水力断面=1.04m ，H1 =B1/2=0.52m，即计量槽上游水深为0.52m。流量取0.433m3/ s 。在自由流条件下，B=1.2b0.48m , 得b=0.47m ,取b=0.5m的巴氏槽。渐缩部分长度：L1 = 0.5b+1.2 = 0.50.51.2 = 1.45m 喉部宽度： L2 = 0.6m 渐扩部分长度：L3 = 0.9m上游渠道宽度：B1 = 1.2b+0.48 = 1.20.50.48 = 1.08m下游渠道宽度：B2 = b+0.3 = 0.500.30 = 0.80m2.8.3计量槽总长度 计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的810倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的23倍，本设计取3；下游不小于45倍，本设计取5。计量槽上游直线段长为：A = 3B = 31.08 = 3.24m计量槽下游直线段长为：A = 5B2 = 50.80 = 4.0m计量槽总长：L = LL2LAA2 = 1.450.60.93.244.0 = 10.19m2.9污泥重力浓缩池设计计算 将初沉池和SBR池的污泥通过静压排入污泥分配井，然后进入浓缩池。本设计采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，用带有栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。进泥含水率：当为初次污泥时，95%97%，当为剩余活性污泥时，99.2%99.6%。其固体通量为3060 kg/（m2d）。浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。有效水深一般为4m，最低不小于3m。当采用刮泥机时，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。泥斗于水平面的夹角应不小于50。计算草图如图2.6所示：图2.6 浓缩池计算草图2.9.1设计参数处理泥量为：325+96.18=421.18m3/d浓缩污泥为初沉池和二沉池污泥之和，以二沉池污泥为主，初沉池污泥只是和二沉池污泥一起进入浓缩池，以便后续处理。浓缩后的污泥含水率取为p2=97%。污泥浓度C为8g/L。浓缩前固体浓度 浓缩后固体浓度 固体通量一般为3060 kg/（m2d），浓缩污泥为初次污泥与剩余活性污泥的混合污泥，故取污泥固体通量选用M=42kg/（m2d）=1.75 kg/（m2h）。浓缩池面积 本设计采用2座浓缩池：则每座面积A=40.11m2则浓缩池直径为 浓缩池高度：浓缩池工作部分的有效深 ；式中，T为浓缩时间，取为16h。超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=0.05，污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.4m。池底坡度造成的深度 污泥斗高度 （污泥斗斗壁与水平面形成的角度取为60）。浓缩池的高度:，取为5.5m浓缩后的污泥体积剩余含水率P1为99.2%，浓缩后的污泥含水率P2为97%，浓缩后的污泥体积为： V=V100-99.2/10097=421.18（100-99.2）/（100-97）=112.31m3/d2.10污泥厌氧消化池设计计算本设计采用两级高负荷率厌氧污泥消化系统。中温厌氧消化污泥投配率为5%8%。厌氧消化池直径一般为635m。总高度与直径之比取1(0.81.0),内径与柱高之比取21，底坡取8%。池顶距污泥面的高度大于1.5m。顶部的集气罩直径为2m，高度为12m。2.10.1一级消化池设计计算1）一级消化池计算草图如图2.7所示。2）消化池容积 V=112.31/(25)=1123.1m式中： Q污泥量（m3/d） P投配率（%），中温消化时一级消化池采用5%8%,本设计取5%。 n消化池个数，本设计设置2座。 图2.7 厌氧消化池计算草图3）各部分尺寸确定：厌氧消化池直径一般为635m，本设计采用消化池直径D为16m，集气罩直径d1=2m,高h1=2m，池底锥底直径d2=2m,上下锥体倾角=150，内径与圆柱高之比取21。则：消化池柱体高度与内径之比为1:2，则柱体高度h3应为8.0m。下锥体高上锥体高h=h=1.88m 消化池总高度为：H=hh=2.01.888.01.88=13.76m H/D=13.76/16=0.86 ,符合高度与筒体内径之比在0.81.0范围内。消化池各部分容积上盖容积 V=6.28m上锥体容积： =125.93m下椎体容积等于上锥体容积V4=125.93m柱体容积=1607.68m一级消化池有效容积 V=VVV=125.931607.68125.93=1859.54m1123.1m2.10.2二级消化池设计计算1) 二级消化池容积 V=V/2=1123.1/2=561.55m2) 各分尺寸确定：消化池直径D采用12m，集气罩直径d1=2m,高h1=2m，池底锥底直径d2=2m,上下锥体倾角=150 。上锥体高h=h=1.34m消化池柱体高度与内径之比为1:2，则柱高h3应为6.0m。消化池总高度为： H=hh=2.01.346.01.34=10.68mH/D=10.68/12=0.89 ,符合高度与筒体内径之比在0.81.0范围内。消化池各部分容积上盖容积： V=6.28m上锥体容积：=50.49m3下椎体容积等于上锥体容积v=50.49m柱体容积 =678.24m二级消化池有效容积 V=VVV=50.49678.2450.49=799.22m561.55m2.10.3储气罐计算中温消化条件下，挥发性有机物负荷为0.61.5kg/(m3d)，产气量约为11.3 m/(md) 。本设计取1.0 m/( md气量 按8h平均产气量设计污泥贮罐, 则气罐体积为(1123.1/24)8=374.37 m设计高H=10m 直径D=7m374.37m2.11机械脱水间设计计算2.11.1污泥机械脱水设计说明污水处理厂污泥二级消化后，从二级消化池排出污泥的含水率95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降60%80%，从而大大缩小污泥的体积。1）污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。 2）污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98。3）经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。 4）机械脱水间的布置，应按规范有关规定执行，并应考虑泥饼运输设施和通道。 5) 脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根 据污泥出路和运输条件等确定。6) 污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。2.11.2脱水机选择消化后熟污泥含水率92 即 得 V=42.12m/d本设计采用连续运行的带式压滤机。其各个参数如下，进泥含水量90%96%，泥饼含水量65%75%(初沉消化污泥)。设压流后泥饼含水率为75，则滤饼体积为 得 V=13.48m/d进泥量：47 m/（mh）（湿泥），进泥同体负荷150250 kg/(mh)。设带宽为1.5m，进泥量为6.0m/(mh)允许进泥量为6.01.5=9.0m/(mh）。设计中采用1台带式压滤机，每天运行5h。3污水处理厂的平面布置3.1总平面布置原则该污水处理厂为陕西某城市污水处理厂新建工程，主要处理构筑物有：机械除渣格栅井、污水提升泵房、平流沉砂池、辐流初次沉淀池、SBR池与接触消毒池、污泥浓缩池、污泥消化池、机械脱水间、计量设施等及若干辅助建筑物。(1)总图平面布置时应遵从以下几条原则。处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水中，由于设备尺寸的限制，往往有多池。重要构筑物应尽可能的按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。经常有人工作的建筑物，如办公、化验等用房应布置在夏季风主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳。构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510m。污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池应距沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于20m。贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。变电站宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。污水厂内管线种类很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。(2)总平面布置结果污水由