毕业设计（论文）-30万吨城市污水处理厂初步设计

1、 1 如需图纸，联系本人如需图纸，联系本人 qq153893706qq153893706 目目 录录 引引 言言.1 1 设计任务及概况设计任务及概况.2 1.1 设计任务及依据.2 1.1.1 设计任务.2 1.1.2 设计依据及原则.2 1.1.3 设计范围.3 1.2 设计水量及水质.3 1.2.1 设计水量.3 1.2.2 设计水质.3 1.3.3 设计人口.3 2 工艺设计方案的确定工艺设计方案的确定.4 2.1 方案确定的原则.4 2.2 污水处理工艺流程的确定.4 2.2.1 厂址及地形资料.4 2.2.2 气象及水文资料.5 2.2.3 可行性方案的确定.5 2.2.4 工艺流

2、程方案的确定.6 2.2.5 污泥处理工艺流程.8 2 2.3 主要构筑物的选择.8 2.3.1 格栅.8 2.3.2 泵房.9 2.3.3 沉砂池.9 2.3.4 初沉池、二沉池.10 2.3.5 曝气池.10 2.3.6 接触池.11 2.3.7 计量槽.12 2.3.8 浓缩池.12 2.3.9 消化池.12 2.3.10 污泥脱水.13 3 污水处理系统工艺设计污水处理系统工艺设计.13 3.1 格栅的计算.13 3.1.1 粗格栅.13 3.1.2 格栅的计算.14 3.1.3 选型.17 3.2 泵房.17 3.2.1 泵房的选择.17 3.2.2 泵的选择及集水池的计算.17 3

3、.2.3 扬程估算.18 3.3 细格栅.18 3.3.1 细格栅的计算：.18 3.3.2 格栅的计算.19 3 3.3.3 选型.21 3.4 沉砂池的计算.22 3.4.1 池体计算.22 3.4.2 沉砂室尺寸计算.23 3.4.3 排砂.25 3.4.4 出水水质.26 3.5 初沉池.26 3.5.1 池体尺寸计算.26 3.5.2 中心管计算.29 3.5.3 出水堰的计算.30 3.5.4 集配水井计算.31 3.5.5 出水水质.31 3.5.6 选型.32 3.6 曝气池.32 3.6.1 池体计算.32 3.6.2 曝气系统设计与计算.35 3.6.3 供气量.36 3.

4、6.4 空气管道系统计算.39 3.6.5 空压机的选择.42 3.6.6 污泥回流系统.42 3.7 二沉池.43 3.7.1 池体尺寸计算.43 3.7.2 中心管计算.46 3.7.3 出水堰的计算.47 4 3.7.4 集配水井计算.47 3.7.5 出水水质.49 3.7.6 选型.49 3.8 接触池.49 3.8.1 接触池尺寸计算.49 3.8.2 加氯间.50 3.9 计量槽.51 4 污泥的处理与处置污泥的处理与处置.51 4.1 污泥浓缩池.51 4.2 污泥消化池.55 4.2.1 一级消化池池体部分计算.55 4.2.2 一级消化池池体各部分表面积计算.57 4.2.

5、3 二级消化池.58 4.3 贮气柜.58 4.4 污泥控制室.59 4.4.1 污泥投配泵的选择.59 4.4.2 污泥循环泵.60 4.4.3 污泥控制室布局.61 4.5 脱水机房.61 4.5.1 采用带式压滤机除水.61 4.5.2 选型.62 4.6 事故干化场.62 4.7 压缩机房.63 5 5 污水处理污水处理厂厂总体布置总体布置.63 5.1 平面布置.63 5.1.1 平面布置的一般原则.63 5.1.2 平面布置.63 5.2 污水处理厂高程布置.64 5.2.1 高程布置原则.64 5.2.2 污水污泥处理系统高程布置.65 总总 结结.66 参考文献参考文献.68

6、致致 谢谢.69 附附 录录.70 6 1 1 设计任务及概况设计任务及概况 1.11.1 设计任务及依据设计任务及依据 1.1.11.1.1 设计任务设计任务 30 万吨城市污水处理厂初步设计 1.1.21.1.2 设计依据设计依据及原则及原则 1.1.2.1 设计依据 给水排水工程快速设计手册1-5 ，给排水设计规范， 污水 处理厂工艺设计手册 ， 三废设计手册废水卷 。 1.1.2.2 设计原则 (1)执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、 规范和标准； (2)采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排 放标准； (3)采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自

7、控水平， 以方便运行管理； (4)全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环 境协调一致； (5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次 7 污染； (6)综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下， 尽量减少工程投资和运行费用。 1.1.31.1.3 设计范围设计范围 设计二级污水处理厂，进行工艺初步设计。 1.21.2 设计水量及水质设计水量及水质 1.2.11.2.1 设计水量设计水量 污水的平均处理量为=30=12500=3.47； 平 qdm /10 34 hm / 3 sm / 3 污水的最大处理量为=15125=4.2；污dmq/10 3 . 3

8、6 34 max hm / 3 sm / 3 水的最小处理量为。日变smhmdmq/87 . 2 /10331/1048 . 2 3334 min 化系数取为 1.1，时变化系数取 k 为 1.1，总变化系数取为k日 时 k总 1.21。 1.2.21.2.2 设计水质设计水质 设计水质如表 1.1 所示。 表 1.1 设计水质情况 项 目 5 bodss 入水 （）mg l 200200 出水 （）mg l 2530 去除率（%）87.585 8 1.3.31.3.3 设计人口设计人口 (1)按 ss 浓度折算： ss a cssq nss 式中：css废水中 ss 浓度为 200mg/l

9、q 平均日污水量为 30 万 m3/d ass每人每日 ss 量，一般在 35-55/人 g.d， 则： 万人120 50 30200 nss (2)按浓度折算 5 bod 5 5 5 bod bod bod a qc n 式中：废水中浓度为 200mg/l 5 bod c 5 bod q 平均日污水量为 30 万 m3/d 每人每日 bod 量，一般在 20-35/人 gd，取 5 bod a 30/人 g.d， 则： 200 30 nss200 30 万人 2 2 工艺设计方案的确定工艺设计方案的确定 2.12.1 方案确定的原则方案确定的原则 (1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安

10、全可靠。 (2)合理布局，投资低，占地少。 (3)降低能耗和处理成本。 (4)综合利用，无二次污染。 9 (5)综合国情，提高自动化管理水平。 2.22.2 污水处理工艺流程的确定污水处理工艺流程的确定 2.2.12.2.1 厂址及地形资料厂址及地形资料 该污水处理厂厂址位于某市西北部。厂址所在地区地势比较平 坦。污水处理厂所在地区地面平均标高为 40.50 米。地震基本烈度 为7 度。 2.2.22.2.2 气象及水文资料气象及水文资料 某市位于东经，北纬。属温带半湿润季风型大陆性气候，12342 多年平均温度 7.4，冬季长，气候寒冷，多偏北风，最冷月（一c 月）平均气温-12.7；夏季多

11、偏南风，非采暖季节主导风向为东南c 风，最热月（七月）平均气温 24.6。降雨集中在 7-8 月，约占全c 年降雨的 50%，多年平均降雨量 75 毫米。地面冻结深度 1.2-1.4 米。 2.2.32.2.3 可行性方案可行性方案的的确定确定 城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源， 利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手 段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的 方法有：传统活性污泥法、ab 法、氧化沟法、sbr 法等等。下面 对传统活性污泥法和 sbr 法两种方案进行比较（工艺流程见图 2.1,2.2） ，以便确定污水的处理工艺。 传

12、统活性污泥法的方案特点： (1)工艺成熟，管理运行经验丰富； 10 (2)曝气时间长,吸附量大,去除效率高 9095%； (3)运行可靠，出水水质稳定； (4)污泥颗粒大，易沉降; (5)不适于水质变化大的水质； (6 对氮、磷的处理程度不高； (7)污泥需进行厌氧消化，可以回收部分能源； sbr 法的方案特点： (1)处理流程简单，构筑物少，可不设沉淀池； (2)处理效果好，不仅能去除有机物，还能有效地进行生物脱氮； (3)占地面积小，造价低； (4)污泥沉降效果好； (5)自动化程度高，基建投资大； (6)适合于中小水量的污水处理工艺 从上面的对比中我们可以得到如下结论：从工艺技术角度考虑

13、， 普通曝气法和 sbr 法出水指标均能满足设计要求。但是，sbr 法对 自动化控制程度要求较高且处理规模一般小于 10 万立方米/天，这 与实际情况不符（污水厂自动化水平不高且本设计规模属大型污水 处理厂） 。故普通曝气法更适合于本设计对污水进、出水水质的要求 （对 p、n 去除要求不高，水质变化小） ，故可行性研究推荐采用普 通曝气法为污水处理厂的工艺方案。 2.2.42.2.4 工艺流程方案的确定工艺流程方案的确定 sbr 法是间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法的简称，相对 于传统活性污泥法，sbr 法工艺是一种正处于发展、完善阶段的技 11 术，因为从 sbr 法的再次兴起直至应用到今

14、天只不过十几年的历史， 许多研究工作刚刚起步，缺乏科学的设计依据和方法以及成熟的运 行管理经验。sbr 法现阶段在基础研究方面、实践应用方面、工程 设计方面仍存在问题。例如：sbr 的适宜规模、合理的设计和运行 参数的选择，建立完整的运行维护和管理方法，运行模式的选择于 设计方法脱节等等。 污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及 对出水水质和对污泥的处理要求来确定。本着上述原则，本设计选 传统活性污泥法作为污水处理工艺。 污 水 泵 房 粗 格 栅 沉 砂 池 初 沉 池 细 格 栅 曝 气 池 接 触 池 二 沉 池 出 水 计 量 槽 脱 水 机 房 污 泥 控 制 室

15、浓 缩 池 沼气柜回流污泥泵房 鼓风机房加氯间 干泥外运 回 流 事故干化场 贮砂池 一 级 消 化 池 二 级 消 化 池 图 2.1 传统活性污泥法 12 污 水 泵 房 粗 格 栅 沉 砂 池 初 沉 池 细 格 栅 曝 气 池 鼓风机房 加氯间 加氯间 计 量 槽 出 水 接 触 池 二 级 消 化 池 脱 水 机 房 污 泥 控 制 室 一 级 消 化 池 浓 缩 池 事故干化场 沼气柜 干泥外运 图 2.2 sbr 法 2.2.52.2.5 污泥处理工艺流程污泥处理工艺流程 目前，污泥的最终处置有污泥填埋，污泥焚烧，污泥堆肥和污 泥工业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于城市污水，完

16、全可以 再利用。只需在厂内进行预处理将重金属去除，该厂的污泥用于农 业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使 污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。 根据上述原则，决定污泥采用中温厌氧二级消化，再经机械脱 水后运出厂外处置，这时的污泥已基本实现了无害化，不会对环境 造成二次污染。污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满 足消化池污泥加热需要，电能供本厂使用。 2.32.3 主要构筑物的选择主要构筑物的选择 2.3.12.3.1 格栅格栅 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体 13 颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理 单元

17、的负荷，防止阻塞排泥管道。 本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅。泵前为粗格栅，泵后 为弧形细格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械 格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液 位计，控制格栅的运行。 格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的 栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。 粗格栅共有三座，两座使用，一台备用。栅前水深为 1.4m，过 栅流速 0.9m/s,栅条间隙为 50mm,格栅倾角为 60。 细格栅有四座，三台使用，一台备用。栅前水深为 1.05m，过 栅流速 0.9m/s,栅条间隙为 20mm,格栅倾角为 60。 2.3.22.3.2 泵房

18、泵房 考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。 为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种 泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水 采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作 简便。泵房地下部分高 6.2m，地上部分 6.3m，共高 12.5m。 2.3.32.3.3 沉砂池沉砂池 沉砂池的形式有平流式、竖流式、辐流式沉砂池。其中，平流 式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单，处理效果好的优点。 其缺点是沉砂中含有 15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。 竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒 14 借重力

19、沉于池底，处理效果一般较差。 曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进， 从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以 控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小； 同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点 。 综上所述，采用曝气沉砂池。 池子共有六座； 尺寸：12m16.8m4.59m； 有效水深为 2.5m。 2.3.42.3.4 初沉池、二沉池初沉池、二沉池 沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在 污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀 池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分

20、离。二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水 流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。 沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。 竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉 淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池 不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥 处理技术稳定的优点。 所以，本设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池。 初沉池共有六座，直径为 40m，高为 6.83m，有效水深为 3.6m。为了布水均匀，进水管设穿孔挡板，穿孔率为 10%-20%，出 15 水堰采用直角三角堰,池内设有环形出水槽，双堰出水

21、。每座沉淀池 上设有刮泥机，沉淀池采用中心进水，周边出水，周边传动排泥。 二沉池九坐，直径为 36m，高为 6.79m，有效水深为 3.5m。也采 用中心进水，周边出水，排泥装置采用周边传动的刮吸泥机。其特 点是运行效果好，设备简单。 污泥回流设备采用型螺旋泵。1000lxb 2.3.52.3.5 曝气池曝气池 本设计采用传统活性污泥法（又称普通活性污泥法） ，该法对 bod 的处理效果可达 90%以上。传统活性污泥法按池形分为推流式 曝气池和完混合曝气池。 推流式曝气特点是：废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由 于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效 率较高；推流式曝气池

22、可采用多种运行方式；对废水的处理方式较 灵活；由于沿池长均匀供氧，会出现池首供气不足，池尾供气过量 的现象，增加动力费用的现象。 完全混合式曝气池的特点是：冲击负荷的能力较强；由于全池 需氧要求相同，能节省动力；曝气池与沉淀池合建，不需要单独设 置污泥回流系统，便于运行管理；连续进水、出水可能造成短路； 易引起污泥膨胀；适于处理工业废水，特别是高浓度的有机废水。 综上，根据各自特点本设计选择推流式活性污泥法。在运行方 式上，以推流式活性污泥法为基础，辅以分段曝气系统运行。曝气 系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩散器。 共有 6 座曝气池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池长为 16 66

23、m，高为 5.7m，宽 6m，有效水深为 5.2m,污泥回流比 r=30%。 2.3.62.3.6 接触池接触池 城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能， 因此在排放前需进行消毒处理。 液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化 后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为 hcl 和次氯酸，其 中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在 1-5mg/l,接触时 间为 30 分钟。 接触池 总长为 312.5m，分 14 个廊道，每廊道长 23m，宽 4m 2.3.72.3.7 计量槽计量槽 为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料， 以总结运转经验，为

24、今后处理厂的设计提供可靠的依据，设计计量 设备，以正确掌握污水量、污泥量、空气量以及动力消耗等。本设 计选用巴式计量槽，设在污水处理系统的末端。 2.3.82.3.8 浓缩池浓缩池 浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重 力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式 分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型 污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者 悬浊液很难沉降且易于混合的场合，例如，接触氧化污泥、延时曝 起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场 合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的 1

25、7 10 倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式 采用连续式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小， 运行费用低，贮存污泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有 进泥管、排泥管和排上清夜管。 浓缩池二座，直径为 24 米，浓缩时间 14h。 2.3.92.3.9 消化池消化池 消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变 质且其产生的沼气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消 化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能 耗，熟污泥含水率低。 一级消化池六座，直径为 24m，消化温度为 35，二级消化池 三座，且尺寸与一级相同。 2.3.1

26、02.3.10 污泥脱水污泥脱水 污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效 果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、 加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点 是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少， 操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。 另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。 18 3 3 污水处理系统污水处理系统工艺设计工艺设计 3.13.1 格栅格栅的计算的计算 3.1.13.1.1 粗格栅粗格栅 选用三个规格一样的粗格栅，并列摆放，两台工作，一台备用。 图 3.1 格栅示意图 3.1.23.

27、1.2 格栅的计算格栅的计算 (1) 栅条间隙数n max sinq n bhv 式中： 栅条间隙数，个；n 最大设计流量，=4.2； max q 3 ms max q 3 ms 格栅倾角， ，取= 60 ； 栅条间隙， ，取 =0.05；bmbm 19 栅前水深，取 =1.4；hmhm 过栅流速，取 =0.9；vm svm s 生活污水流量总变化系数，根据设计任务书k总 =1.21。k总 则： max sin4.2sin60 31 2 0.05 1.4 0.9 q n bhv (2) 栅槽宽度b (1)bs nbn 式中： 栅条宽度，取 0.01 。smm 则： =0.01（31-1）+0.

28、05 31=0.3+1.55=1.85(1)bs nbnm (3) 通过格栅的水头损失 1 h 1 hh k 2 sin 2 v h g 4 3 ( ) s b 式中：设计水头损失，； 1 hm 计算水头损失，；hm 重力加速度，取 =9.8；g 2 m sg 2 m s 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采k 用 =3；k 阻力系数，其值与栅条断面形状有关； 形状系数，取=2.42（由于选用断面为锐边矩形的栅 条） 。 20 则： =0.28 4 3 ( ) s b 4 3 0.01 2.42 () 0.05 =0.01 2 sin 2 v h g 2 0.9 0.28sin60

29、2 9.8 m 1 hh k 0.01 30.03m (4) 栅后槽总高度 h 12 hhhh 式中：栅前渠道超高，取=0.3。 2 hm 2 hm 则： =1.4+0.3+0.03=1.73。 12 hhhhm (5) 栅槽总长度l 1 12 1.00.5 tan h lll 1 1 1 2tan bb l 1 2 2 l l 11 hhh 式中： 进水渠道渐宽部分的长度，； 1 lm 进水渠宽，取=1.7； 1 bm 1 bm 进水渠道渐宽部分的展开角度， ，取=20 ； 1 1 栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，； 2 lm 栅前渠道深，. 1 hm 则：= 1 1 1 2tan bb

30、 l 1.85 1.7 0.206 2tan20 m 1 2 2 l l 0.206 0.103 2 m 11 hhh1.40.31.7m 21 = 1 12 1.00.5 tan h lll 1.7 0.2060.103 1.00.53.08 tan60 m (6) 每日栅渣量w max1 86400 1000 qw w k 总 式中：栅渣量，取=0.01。 1 w 333 10mm 污水 1 w 333 10mm 污水 则： 0.2 , 宜采 3 max1 8640086400 4.2 0.01 1.50 10002 1000 1.21 qw wm d k 总 3 m d 用机械清渣 (7

31、) 校核 hbk q a q v 1 min 总 式中：栅前水速，；一般取 0.4m/s0.9m/s 1 vm s 最小设计流量，； min q 3 ms =2.87 min q q k 3 ms 进水断面面积，； a 2 m 设计流量，取=。 q 3 msq4.2 3 ms 则： 1 min 1 3.47 0.6 2 1.21 1.7 1.4 qq vm s ak bh 总 在之间，符合设计要求。 1 v0.4 0.9m sm s 3.1.33.1.3 选型选型 选用型链式旋转格栅除污机，其性能如表 3.1 所示。2000 40gh 表 3.1 粗格栅性能表 22 项 目型 号安装角 过栅水

32、速 m s 电机功率 kw 性 能 型链式旋转格栅2000 40gh 除污机 600.9 1.5 3.23.2 泵房泵房 3.2.13.2.1 泵房的选择泵房的选择 选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，这种泵房 布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。 3.2.23.2.2 泵的选择及集水池的计算泵的选择及集水池的计算 (1) 平均秒流量q 4 33 30 10 103.47 10 86400 ql s (2) 最大秒流量 1 q 1 qqk 总 33 3.47 101.214.20 10 l s (3) 考虑 3 台水泵，每台水泵的容量为 3 4.2 10 1400 3 l s (4)

33、 集水池容积，采用相当于一台泵 6 分钟的容量w 3 1400 6 60 504 1000 wm 集水池面积 2 504 252 2 w fm h 3.2.33.2.3 扬程估算扬程估算 (1) 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差h h)/( 0 hhdhdhh i =45-(35+2.00.75-0.03-2)=10.53 23 其中：集水池有效水深，取；hm2hm 出水管提升后的水面高程，取；hm45hm 进水管管底高程，取； 1 hm 1 35hm 进水管管径，由设计任务书；dmm2000dmm 进水管充满度，由设计任务书；h d0.75h d 经过粗格栅的水头损失，取 h

34、=0.03。 h m 由于资料有限,出水管的水头损失只能估算，设总出水管管中心 埋深 0.9 米，局部损失为沿线损失的 30%，则泵房外管线水头损失 为 0.558m。 泵房内的管线水头损失假设为 1.5 米，考虑自由水头为 1 米， 则水头总扬程： hz=1.5+0.558+10.53+1=13.588m。 选用型污水水泵三台，每台，扬程550tul1350ql s 。10 45hm 集水池有效水深，吸水管淹没深度，喇叭口口径，2m0.4m1.2m 取泵房地下部分高 6.2m，地上部分 6 .3m，共。 12.5m 3.33.3 细格栅细格栅 3.3.13.3.1 细格栅细格栅的计算：的计算

35、： 设四台机械格栅，三台运行，一台备用。 3.3.23.3.2 格栅的计算格栅的计算 (1) 栅条间隙数n max sinq n bhv 式中： 栅条间隙数，个；n 24 最大设计流量，=4.2； max q 3 ms max q 3 ms 格栅倾角， ，取= 60 ； 栅条间隙， ，取 =0.02；bmbm 栅前水深，取 =1.05；（一般栅槽宽度 b 是栅hmhm 前水深 h 的二倍） 过栅流速，取 =0.9；vm svm s 生活污水流量总变化系数，由设计任务书=1.21。k总k总 则： ， 取 70 个 max sinq n bhv 4.2sin60 68.9 3 0.02 1.05

36、0.9 (2) 栅槽宽度b (1)bs nbn 式中: 栅条宽度，取 0.01 。smm 则：=0.01（70-1）+0.01 70=2.10(1)bs nbnm (3) 通过格栅的水头损失 1 h 1 hh k 2 sin 2 v h g 4 3 ( ) s b 式中：设计水头损失，； 1 hm 计算水头损失，；hm 重力加速度，取 =9.8；g 2 m sg 2 m s 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采k 用 =3；k 阻力系数，其值与栅条断面形状有关； 形状系数，取=2.42（选用迎背水面均为半圆形的矩 25 形栅条） ； 则：=0.96 4 3 ( ) s b 4 3 0

37、.01 2.42 () 0.02 =0.034 2 sin 2 v h g 2 0.9 0.96sin60 2 9.8 m 1 0.034 30.103hh km (4) 栅后槽总高度h 12 hhhh 式中:栅前渠道超高，取=0.3。 2 hm 2 hm 则：=1.05+0.3+0.103=1.453。 12 hhhhm (5) 栅槽总长度l 1 12 1.00.5 tan h lll 1 1 1 2tan bb l 1 2 2 l l 11 hhh 式中： 进水渠道渐宽部分的长度，； 1 lm 进水渠宽，取=1.9； 1 bm 1 bm 进水渠道渐宽部分的展开角度， ，取=20 ； 1 1

38、 栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，； 2 lm 栅前渠道深，。 1 hm 则：= 1 1 1 2tan bb l 2.1 1.9 0.27 2tan20 m 1 2 2 l l 0.27 0.14 2 m 11 hhh1.90.32.2m 26 = 1 12 1.00.5 tan h lll 1.35 0.270.14 1.00.52.69 tan60 m (6) 每日栅渣量w max1 86400 1000 qw w k 总 式中:栅渣量，取=0.07。 1 w 333 10mm 污水 1 w 333 10mm 污水 则： 0.2 宜采用机 3 max1 8640086400 4.2 0

39、.07 5.25 10003 1000 1.21 qw wm d k 总 3 m d 械清渣 (7) 校核 1 min 1 qq v ak bh 总 式中：栅前水速，； 1 vm s 最小设计流量，； min q 3 ms a进水断面面积，； 2 m 设计流量，取=。 q 3 msq2.89 3 ms 则： 1 min 1 3.47 0.48 3 1.21 1.9 1.05 qq vm s ak bh 总 在之间，符合设计要求。 1 v0.4 0.9m sm s 3.3.33.3.3 选型选型 选用型弧形格栅除污机，其性能如表 3-2 所示。17 10gsrb 表 3.2 细格栅性能表 项 目

40、 圆弧半径 mm 栅条组宽 mm 重 量 kg 安装角 过栅水速 m s 电机功率 kw 27 性 能 5001200600600.90.30.7 3.43.4 沉砂池沉砂池的计算的计算 3.4.13.4.1 池体计算池体计算 (1) 池子总有效容积 v max 60vqt 式中：最大设计流量，=4.2； max q 3 ms max q 3 ms 最大设计流量时的流行时间，一般为tmin 1min3min, 此处取 =2。tmin 则： 3 max 604.2 2 60504vqtm (2) 水流断面面积a max q a v 式中： 最大设计流量时的水平流速，取。一般vm s0.1vm s

41、 为 0.06m/s0.1m/s 则： 2 max 4.2 42 0.1 q am v (3) 池子总宽度 b 2 a b h 式中：设计有效水深，取=2.5,一般值为 2m3m。 2 hm 2 hm 则： 2 42 16.8 2.5 a bm h (4) 池子单格宽度b b b n 式中： 池子分格数，个，取 =6。nn 则： 16.8 2.8 6 b bm n 28 （5）校核宽深比: b/ =2.8/2.5=1.12,在 12 范围内，符合要求。 2 h (6) 池长l v l a 则： 504 12 42 v lm a (7) 校核长宽比：l/b=12/2.8=4.374，符合要求。

42、(8) 每小时所需空气量q max 3600qdq 式中： 每污水所需空气量，取 =0.2d 3 m 33 mmd 。 33 mm 则： 3 max 36000.2 4.2 36003024qdqm 3.4.23.4.2 沉砂室尺寸计算沉砂室尺寸计算 (1) 砂斗所需容积v max 6 86400 10 qxt v k 总 式中：城市污水沉砂量，取=30x 363 10mm 污水x ； 363 10mm 污水 两次清除沉砂相隔的时间， ，取 =2 ； tdtd 生活污水流量总变化系数，由设计任务=1.21。k总k总 则： 3 max 66 864004.2 30 2 86400 18 101.

43、21 10 qxt vm k 总 (2) 每个砂斗所需容积v v v n 29 式中： 砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有 6 个分n 格，沉砂斗个数为 12 个 则： 3 15 1.5 12 v vm n (3) 砂斗实际容积 1 v 22 4 11212 6 h vaaa a（2+2+2） 4 12 2 tan h aa 式中：砂斗上口宽，； 1 am 砂斗下口宽，取=1； 2 am 2 am 砂斗高度，取=0.8； 4 hm 4 hm 斗壁与水平面倾角， ，取=55 。 则： 4 12 22 0.8 12.1 tantan55 h aam 22 4 11212 6 h vaaa a

44、 22 0. 8 （2+2+2）=（2 2. 1 +2 1 +2 2. 1 1） 6 =1.5 3 m=2. 03v 3 m (4) 沉砂池总高度（采用重力排砂）h 1234 hhhhh 31 ()hla i 式中：超高，取=0.3； 1 hm 1 hm 砂斗以上梯形部分高度，； 3 hm 池底坡向砂斗的坡度，取 =0.1，一般值为 0.10.5 ii 30 则： 31 ()(122) 0.10.988hla im 1234 0.32.50.9880.84.588hhhhhm (5) 最小流速校和 min min 1min12 qq v nwk nbh 总 式中：设计流量，取=；q 3 msq

45、3.47 3 ms 最小设计流量，；2.87 min q 3 ms 3 ms 最小流量时工作的沉砂池格数，个，取=2； 1 n 1 n 最小流量时沉砂池中的水流断面面积，为 min w 2 m min w 7.0。 2 m 则：0.15，符合设 min min 1min12 3.47 0.21 1.21 2 2.8 2.5 qq vm s nwk nbh 总 m s 计要求。 3.4.33.4.3 排砂排砂 采用重力排砂，排砂管直径，在沉砂池旁设贮砂池，300dmm 并在管道首端设贮砂阀门。 (1) 贮砂池容积v 12 7.5vnvh b 则： 3 12 7.512 2.037.5 2.5 2

46、.876.86vnvh bm (2) 贮砂池平面面积a v a h 式中： 贮砂池有效水深，取 =2.5。hhm 则： 2 76.86 30.74 2.5 v am h 31 3.4.43.4.4 出水水质出水水质 查给排水设计手册2，经曝气沉砂池,去除率 10%。ss 则:=ss200 (1 10%)200 90%180mg l 3.53.5 初沉池初沉池 3.5.13.5.1 池体尺寸计算池体尺寸计算 (1) 沉淀部分水面面积f max q f nq 式中：最大设计流量，=12500； max q 3 m h max q 3 m h 池数，个，取 =6；nn 表面负荷，取=1.8。 q 3

47、2 mmh q 32 mmh 则： 2 max 12500 1157.4 6 1.8 q fm nq (2) 池子直径d 4f d 则： 取40 44 1157.4 38.4 3.14 f dm d m (3) 实际水面面积f 2 4 d f 则： 22 2 3.14 40 1256 44 d fm 核算表面负荷：20m3 (13)校核径深比: d/h=40/3.6=11.23 在 612 之间,符合要求 34 3.5.23.5.2 中心管计算中心管计算 (1) 进水管直径：d 取=900 则dmm max 22 44 4.2 1.10 6 3.14 0.9 q vm s n d 在 0.9

48、1.2之间，符合设计要求 m s (2) 中心管设计要求 1 0.9 1.2vm s 2 0.15 0.20vm s 图 3.2 中心管计算图 3 0.10 0.20vm s(1.5 2.0)bb 1 4dd 2 (1 31 2)hh (3) 套管直径，取 =2.2 d 1 dm 2 3.6 1.8 22 h hm 则： 1 44 2.28.8ddm max 2 22 1 44 4.2 0.18 6 3.14 2.2 q vm s n d 在 0.15 0.20之间，符合要求。 2 vm s (4) 设 8 个进水孔，取 2bb 1 8()dbb 则：22 0.290.58bbm (5) ，取

49、 h 3 0.18vm s 则： max 3 4.2 0.87 88 6 0.56 0.18 q hm nbv (6) ，取 1 v900dmm 则： max 1 22 44 4.2 1.10 6 3.14 0.9 q vm s n d 35 在之间，符合设计要求。 1 v0.9 1.2m s 3.5.33.5.3 出水堰的计算出水堰的计算 (1) 出水堰采用直角三角堰，过水堰水深取,一般0.04hm 为 0.0210.2 之间 (2) 堰口流量： slhq/448 . 0 4 . 1 2 5 (3) 三角堰个数：个 3 max 4.2 10 1563 6 0.448 q n mq (4) 出

50、水堰的出水流速取：0.8vm s 则：断面面积 2 max 4.2 0.44 22 6 0.8 q am nv (5) 取槽宽为 0.8，水深为 0.8，出水槽距池内壁 0.5mmm 则： 0.8 20.8 240 1.6 1.636.8ddm 内 0.8 240 1.638.4ddm 外 (6) 出水堰总长l ()3.14 (36.838.4)236lddm 外内 (7) 单个堰堰宽 236.13 0.15 1563 l lm n (8) 堰口宽 0.10，堰口边宽 0.155-0.10=0.055m (9) 堰高 0.155 0.0775 2 m (10) 堰口负荷： 3 max 4.2

51、10 2.2 2 6 1563 0.1 q ql s mnl 在 1.5 2.9之间，符合设计要求。 q l s 3.5.43.5.4 集配水井计算集配水井计算 (1) 设计三个初沉池用一个集配水井，共两座。 3 max 1 4.2 2.1 22 q qms 36 (2) 配水井来水管管径取=1500，其管内流速为 1 d 1 dmm 1 v 则： 1 1 22 1 44 2.1 1.19 3.14 1.5 q vm s d (3) 上升竖管管径取，其管内流速为 2 d 2 1600dmm 2 v 则： 1 2 22 2 44 2.1 1.04 3.14 1.6 q vm s d (4) 竖管

52、喇叭口口径，其管内流速为 3 d 3 v 取 32 1.31.3 16002080ddmm 3 2100dmm 则： 1 3 22 3 44 2.1 0.61 3.14 2.1 q vm s d (5) 喇叭口扩大部分长度，取= 3 h45 则： 332 ()tan2(2.1 1.6)tan45 20.3hddm (6) 喇叭口上部水深，其管内流速为 1 0.5hm 4 v 则： 1 4 3 2.1 0.64 3.14 2.1 0.5 q vm s d h (7) 配水井尺寸：直径，取 43 (1.0 1.6)dd 43 1.5dd 则： 43 1.5dd2.1 1.53.6m (8) 集水井

53、与配水井合建，集水井宽，集水井直径1.2bm 5 d 则： 54 23.62 1.26.0ddbm 3.5.53.5.5 出水水质出水水质 查给排水设计手册2，经初沉池、去除率分 5 bodss 别取 25%、60%。 = 5 bod200 (1 25%)150mg l =ss180 (1 60%)180 40%72mg l 37 3.5.63.5.6 选型选型 选用 zg 型周边传动刮泥机六台，每座初沉池一台。其性能如 表 3.3 所示。 表 3.3 型周边传动刮泥机性能表35zg 项 目 池 径 m 电动机功率 kw 滚轮与轨道型式 重 量 kg 性 能402.2 钢滚轮、钢板轨 道 16

54、000 3.63.6 曝气池曝气池 3.6.13.6.1 池体计算池体计算 (1) 水中非溶解性含量 5 bod 非5 bod 5 7.1 ae bodbx c 非 式中： 微生物自身氧化率，一般在 0.05 0.10 之间，取b =0.08；b 微生物在处理水中所占的比例，取=0.4； a x a x 水中悬浮固体浓度，取=25。 e cmg l e cmg l 则： 5 7.17.1 0.08 0.4 255.7 ae bodbx cmg l 非 (2) 出水中溶解性含量 5 bod e l 5e lbodbod 总非 式中：出水中的总含量，取=25bod总 5 bodmg lbod总 m

55、g l 则： 5 255.719.3 e lbodbodmg l 总非 (3) 的去除率 5 bode 38 100% ae a ll e l 式中：的去除效率，%；e 5 bod 进水的浓度，取=150。 a l 5 bodmg l a lmg l 则：83% 符合要求 150 19.3 100%100%87% 150 ae a ll e l (4) 污泥负荷率 5 bod s n 2e s k l f n e 式中：污泥负荷，； s n 5 kgbodkgmlss d 系数，取=0.0185； 2 k 2 k 系数，一般为 0.7 0.8，取=0.75。ff 则： 2 5 0.0185 1

56、9.3 0.75 0.32 84% e s k l f nkgbodkgmlss d e 在 0.2 0.4之间，符合设计要求。 s n 5 kgbodkgmlss d (5) 混合污泥浓度x 6 10 (1) r r x rsvi 式中：污泥体积指数，取=120；一般为svimg lsvimg l （100120）mg/l 污泥回流比，取=30%；rr 考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等r 因素的有关系数，取 =1.2；r 则： 66 1030% 1.2 10 2307.7 (1)(1 30%) 120 r r xmg l rsvi (6) 曝气池容积v r s ql v n x

57、39 式中：进水设计流量，取=。q 3 m dq 4 30 10 3 m d 则： 4 3 30 10150 60937 0.32 2307.7 r s ql vm n x (7) 单个池容积v v v n 式中： 曝气池个数，共设三组曝气池，每组两座，共六座，n =6n 则： 3 60937 10156 6 v vm n (8) 单个池面积a v a h 式中：h池深，。m5.2hm 则： 2 10156 1953 5.2 v am h 核算宽深比,取池宽 则: 在 1 2 之间，符合设6.0bm 6 1.15 5.2 b h 计要求。 (9) 池总长l a l b 则： 1953 325.

58、5 6 a lm b (10) 单廊道长l l l m 式中：廊道条数，个，取=5。mm 则： 取 325.5 65.10 5 l lm m 66lm (11) 池总高h 40 hh h 式中：超高，取=0.5。 h m h m 则： 5.20.55.7hhhm 3.6.23.6.2 曝气系统设计与计算曝气系统设计与计算 (1) 曝气池平均需气量 2 o 2rw oa qlb vn re lll ww nn f 式中：氧化每公斤需氧公斤数，取 a 5 bod 25 kgokgbod ；0.5a 25 kgokgbod 污泥自身氧化需氧率，取 b 2 kgokgklss d0.15b ； 2 k

59、gokgklss d 去除的浓度，； r l 5 bodmg l 混合液挥发性悬浮物浓度，。 w n 3 kg m 则：15025125 re lllmg l 2307.7 0.751730.81731 ww nn fmg lmg l 2rw oa qlb vn 4 0.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731 1000 34572.31440.5kg dkg h (2) 最大需氧量 2(max) o 2(max)rw oka qlb vn 式中：变化系数，取=0.2。kk 则： 2(max)rw oka qlb vn 41 4 1.2 0.5 30 10(1502

60、5) 10000.15 60937 1731 1000 38322.31596.8kg dkg h (3) 每日去除的量 5 bod 5r bod 4 5 30 10(15025) 375001562.5 10001000 r r ql bodkg dkg h (4) 则去除每千克的需氧量 5 bod 2 o 2 225 5 34572.3 0.92 37500 r o okgokgbod bod (5) 最大需气量与平均需氧量之比 2(max)2 oo 2(max)2 1596.8 1440.51.11oo 3.6.33.6.3 供气量供气量 本设计采用网状模型微孔空气扩散器，敷设于池底，距