课程设计水污染设计总说明书

1、水污染控制工程课程设计说明书专业班级：小组成员： 指导教师姓名： XX大学环境科学与工程学院环境工程专业2016年1月前言在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较人的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂(站)，更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。根据现场勘察，XX村村民均采用雨污合流的方式，即明沟在旱季时收集污水，雨季时收集雨水。而且村内的明沟都有不同程度的淤塞，沟内卫生条件极差，而且大量生活污水排入水体后，造成灌溉渠已经受到严重的污染，水已经变成墨绿色。改革开放以来，此镇人口猛增，此村

2、污水还没有采取有效措施直接排放，对自然坏境和社会环境均造成了极其不好的影响：由于污水没有消纳场所，致使其经济发展也受到制约，没有城市污水处理厂，其市政基础设施不能称为完善，对招商引资也会带来不利影响；污水直接排放，严重影响当地居民的身体健康。因此，此村污水处理工程的建设是非常必要的。近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约

3、。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。作为给水排水工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新土艺、新技术，成为跨世纪的土程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。摘要本次课程设计的项目是广州市白云区某村落排水系统及污水处理厂新建工程初步设计，其中包括了排水管网的规划与设计、污水处理厂的建设以及工艺流程的选用。本设计说明书主要说明污水管网和雨水管网的布设还有相关的流量和水力计算，重点是污水处理厂的选址、平面布置、泵站的设计计算、曝气装置以及污泥处理的设计计算。包括工艺流程的选用、构筑物设计计算以及污

4、泥系统的高程布置。并进行了方案的对比，得出最佳方案。Abstractthe curriculum design project is a village drainage systems and sewage treatment works, new design, including the drainage network planning and design, selection of the wastewater treatment plant construction and process flow， in the Baiyun district, Guangzhou City,

5、 This design manual mainly explains the sewer and rainwater pipe network hydraulic calculation of the layout are relevant traffic and, focusing on the siting of the sewage treatment plant, layout, design and calculation of pump station, aeration devices and design and calculation of sludge treatment

6、. Including the process selection, structure design and calculation of sludge system elevation layout. Comparison and programme, come to the best solution.目录前言摘要第一篇设计任务及原始资料第一章 设计任务第二章 原始资料第二篇设计说明第一章雨水管网的设计及计算第二章污水管网流量计算及水力计算、设计步骤第三章污水处理厂设计第四章泵站处理构筑物工艺设计第五章二级处理设计说明第六章污泥处理构筑物设计与计算第七章污水处理厂的平面布置第八章污水厂的

7、高程布置第三篇工期、工程造价及人员分工第一篇 设计任务及原始资料第一章 设计任务一、总体要求（1）在设计过程中，要发挥独立思考、独立工作的能力；（2）污水处理主要构筑物的设计计算和污水处理厂的总体布置。（3）做污水处理构筑物选型时要求按其技术特征加以说明。（4）设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文理通顺，字迹端正。设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。（5）课程设计管网布线及处理工艺流程要求作两方案设计比较，并且在做污水处理构筑物选型时要求按其技术特征加以说明。（7）充分利用地形，以最短的距离，靠重力流就近排入水体。（8）根据城市规划布置雨水管道。（9）合理布置雨水口，

8、以保证路面雨水排除通畅。（10）雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定。二、设计要点1、污水处理设施设计一般规定该村排水系统为分流制。处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后（包括曝气池），构筑物按平均日平均时流量设计。处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。管渠设计流量：按最大日最大时流量设计。各处理构筑物不应小于2组（格或座），且按并联设计。各处理构筑物形式自定，设计参数参见教材、室外排水设计规范及设计手册等资料。2、污水处理厂平面布置平面布置原则参考教材污水处理厂设计篇章，重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管

9、渠之间的关系。厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，厂内污水管、厂内自来水管、厂内雨水管，加药管，超越管，放空管，污泥处理的上清液管道等，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。污水厂厂区主要车行道宽68m，次要车行道34m，一般人行道13m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、便配电用房）、办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。厂区总面积自定，图面参考给水排水制图标准GB/T501062001，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。3、工艺高程布置图考虑构筑物及管道水头损失，合理进行高

10、程布置。 4、污水管道设计要点（1）充分利用地形，采用重力流排除污水，并使管线最短、埋深最小；因干管流量较小，区域污水总流量较小，因此尽量做到用管少，主干管短且流量大；（2）协调好污水管道与电缆线网之间的关系，协调好与水稻田之间的关系，尽量避免穿过水稻田，而选择穿过果树林；6、规划时要考虑到各管渠的施工、运行和维护方便。5、划分排水流域和雨水管道定线考虑因素根据地形划分排水流域，划分干渠的集水面积，注意面积划分时汇水面积的增加应大致均匀。标出水流方向，布置管渠、雨水管渠布置时应充分利用地形，使雨水能以最短距离就近排入水体。一般情况下，当地形坡度较大时，雨水干管宜垂直于等高线布置在地形低处或溪谷

11、上，地形平坦时，雨水干管宜布置在排水流域的中间。雨水管渠系统宜采用正交式布置形式，分散布置雨水出水口。此外，应充分考虑采用明渠的可能性。6、雨水管道定线该市的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理，因为各区汇水分界明显，坡度走势清晰，部分区域有逆坡现象，故雨水管道布置采用沿街顺坡布置，使雨水能够被很好的收集与排放。雨水干管数量：9条。具体雨水管道布置请参看雨水管道设计布置平面图。7、出水口的形式雨水排水管的出水口可以采用非淹没式，具体形式见图4.1和图4.2。其底标高最好在水体最高水位以上，一般在常水位以上，以免水体水倒灌。当出口标高比水体水面高出太多时，应考虑设置单级或多级跌水。图4.

12、1 一字式出水口图4.2 八字式出水口第二章 原始资料一、地理位置及行政区划广州市白云区 AA 镇位于广州市中部，中心城区的北部，在北回归线以南的亚热带地区，东经 113。1845”至 113。3452”，北纬 23。2000”至 23。2500”之间。全镇总面积 169.4 平方公里，东与萝岗区接壤、西与人和镇和花都区相连，北与从化市、花都区毗邻，南与广州市城区相接。目前新 AA 镇范围由原 AA 镇、竹料、良田三镇组成。全镇人口 115209 人，其中农业人口 89780 人，非农业户口 25429 人。XX 村位于镇东面，共有 4 个经济社，面积约 3 平方公里。总人口为 2100 人，

13、其中农业 1000 人。耕地面积 628 亩。种植面积 310 亩。农业以种植水稻、蔬菜、葱为主。水果以荔枝、龙眼、黄皮为多。障岗旧村古屋及四耳楼的建筑，具有岭南特色的古屋文化是镇开拓旅游参观的新亮点。二、气侯条件AA 镇属南亚热带季风气候，盛行偏南季风，携带大量水气，有日照充足、太阳辐射较强，热量丰富、气温较高，无霜期长，雨量充沛，水热同步的气候特点。年平均气温21.8，1 月份气温最低，平均 13.3，7 月份气温最高，平均 28.4。全年日照时数 1906小时，太阳辐射总量 106.7 千卡/ 2，有效积温（10）7660.6。年降雨量 1694.1mm，降雨集中在 4-9 月，占全年雨

14、量的 82%，这一时段的平均气温为 26.4，水热同季。雨量丰富，蒸发量亦大，为 1629.mm。全年无霜期 341 天，气候条件优越，适于各种农作物生长。三、地形地貌和土壤AA 镇东部为低山丘陵地带，最高峰帽峰山，海拔 534.9 米，西部为流溪河冲积平原，二者面积大约各占一半。境内河流众多，构成本区平原、台地、丘陵、低山相齐的地形地貌。丘陵地带由于高温高湿和多雨，风化作用强烈，上覆土壤均为红壤，风化壳和土壤层比较深厚，大部分地区土壤层厚度均在 1m 以上，有利于植被发育。平原区由流溪河带来的泥沙冲积而成，土层更厚，土质肥沃，排灌方便，是农业耕作的优良土地。由于镇城内废水排放量大的企业也很少

15、，土壤环境保持良好，发展生态农业的条件得天独厚。四、 AA 镇水文和水资源流溪河干流从东北向西南流经 AA 镇西侧，境内全长约 38 公里。其右岸接纳了穿越了本城镇的四条主要支流凤尾坑、马洞坑、良田坑、和头陂坑，形成了一干四支的天然水系，其中凤尾坑发源于帽峰山东麓，汇入沙田水库后流经沙田、九龙镇的龙潭和凤尾，最后于黎家塘汇入流溪河，全长约 23 公里，马洞坑发源于茅岗寻岭，右支在东北麓入新陂水库再经马洞、长腰岭后，在镇区与左支汇合后再汇入流溪河。左支则源于寻岭西麓经茅岗、众迳园流入镇区，全长约 13 公里。良田坑发源于帽峰山的北麓，经华坑、陈洞、良田于竹料汇入流溪河，全长约 20 公里，头陂坑

16、发源坑帽峰山西麓，入铜锣湾水库后经太和镇的赤边、沙亭岗，再流经本地的大罗、小罗，最后在龙塘汇入流溪河，全长约 19 公里。上述 4 条主要支流、与流溪河干流形成一干四支的梳状水系。第二篇 设计说明第一章 雨水管网的设计及计算第一节雨水设计流量(1) 采用的流量公式城市、工厂中雨水管渠由于汇水面积小，属小汇水面积上的排水构筑物，其雨水设计流量可采用下式：式中 Q 雨水设计流量(L/s)；径流系数，其值小于1； F 汇水面积(ha)； q 设计暴雨强度(L/s.ha)。(2) 暴雨强度公式式中 q设计暴雨强度P设计重现期(a)；t降雨历时(min)；其中地方常数A114.52，C0.533，b11

17、.00，n0.668 （2）确定重现期P，地面集水时间t1根据任务书提供的资料，先设定本设计中的暴雨重现期为P=1a，地面集水时间为t1=20min。(3) 径流系数的计算公式和数值影响径流系数取值的主要因素有：1) 降雨条件：包括降雨强度，降雨历时，雨峰位置，前期雨量，强度递减情况，全场雨量，年降雨量等。其中前期雨量对值的影响较为突出。2) 地面条件：包括地面覆盖，地面坡度，地貌，建筑物密度分布，路面铺砌情况，汇水面积及其宽长比，地下水位，管渠疏密等。其中地面覆盖是主要因素。由于影响因素多，要精确求定值较为困难。因此目前径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。径流系数值见表4.1。表4

18、.1 径流系数值地面种类值各种屋面，混凝土和沥青路面0.85-0.95大块石铺砌路面和沥青表面处理的碎石路面0.55-0.65级配碎石路面0.40-0.50干砌砖石和碎石路面0.35-0.40非铺砌土路面0.25-0.35公园和绿地0.10-0.20表中所列为单一覆盖时的值。但汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，在整个汇水面积上它们各自占有一定的比例，随它们占有的面积比例的变化，值也不同。所以，整个汇水面积上的平均径流系数av值是按各类地面面积用加权平均法计算得出。式中 Fi 汇水面积上各类地面的面积(ha)；i 相应于各类地面的径流系数； F 全部汇水面积(ha)。根据数据知：=0.9第二

19、节雨水管道的水力计算雨水管渠水力计算仍按均匀流考虑，其水力计算公式与污水管道相同，但按满流即h/D1计算。在实际计算中，通常采用根据公式制成的水力计算图或水力计算表。（参见排水工程（上册）附录2-2的附图13）雨水管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。雨水管道一般采用管顶平接。管顶平接是指在水力计算中，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同。具体步骤如下：1、雨水设计流量的计算：雨水的设计流量=单位面积径流量*该段的汇水面积下面以1-2管段计算雨水设计流量Q1-2=q0*F=184.25*0.17=3

20、1.10L/s2、地面标高各管段的地面标高从城市平面图中，根据内插法求得。3、地面坡度的计算根据地面标高差和管长，算出该段的地面坡度，留作参考。4、起点埋深的确定在本任务中设定起点埋深为1.30m。5、管内底标高、坡降的计算确定了1点的埋深深度后，各标高量计算如下：1点的地面标高-1点的埋设深度=1点管内底标高；2点的管内底标高=1点管内底标高-降落量；1点下端的埋设深度=1点下端的地面标高-1点下端的管内底标高。第三节雨水管道水力计算部分干管结果（1） 雨水汇水面积表（2）雨水部分干管水力计算表5. 绘制雨水管道平面图雨水管道平面图如档案袋中图纸第二章 污水管网流量计算及水力计算、设计步骤第

21、一节 污水管网的流量计算1、每ha街区面积的生活污水平均流量（比流量）为：q0 =N·n/86400F（L/(s·ha)式中：n居民生活用水定额（L/人·d）； N城镇设计居住人口数（人）； F区域总面积2、居民平均日生活污水量：Qd=nNKZ/86400 式中：k 排放系数。3、污水设计管段的流量q确定：q=(q1+q2)·Kz式中：q1本段流量，L/s； q2转输流量，L/s； Kz总变化系数； 4、计算表见附录第二节 污水管网设计步骤设计步骤 1、划分排水流域 根据地形的走向和铁路、公路、河道等对排水管道布置

22、的影响情况，并结合城市的总体规划图，划分排水流域，确定排水流向。2、污水管道的定线的选定（1）污水管道定线 污水管道定线一般沿城镇道路敷设，并充分利用地形，在整个排水区域较低的地方敷设主干管及干管，便于支管的污水自流接入。该村的地形为西北低东南高，因此污水主干管自南向北布置。 （2）污水厂、出水口位置的选定 出水口应位于村庄河流的下游；污水厂应位于河流的下游，并与出水口尽量靠近；污水厂应设在该村非取暖季节主导风向的下风向，并与城镇、工矿企业以及郊区居民点保持300m以上的卫生防护距离。 该村为亚热带季风气候，非取暖季节即夏季吹东南风，因此将污水厂设在东南风的下风向，即此村庄的西北角。出水口靠近

23、污水处理厂，也位于西北角。 3、污水设计流量的确定 4、污水管道的水力计算 5、绘制污水管网平面图及纵剖面图。第三节 污水管网水力计算污水管道的水力计算 1、确定污水管道设计参数 参照地面坡度暂定管道坡度，然后根据污水管段设计流量查“给水排水雨水水力计算表”确定设计充满度、设计管径、设计流速等参数。1） 污水管道按非满流（h/d1）进行设计；2）根据排水工程 上册，街道污水管道最小管径为200mm；3）污水量总变化系数 4)设计流速根据“给水排水雨水水力计算表”确定5）管道的埋深根据排水工程 上册规定：污水出户管最小埋深一般采用0.5-0.7m,并且，为防止地面荷载而破坏管道，车行道下污水管最

24、小覆土厚度不宜小于0.7m。2、确定设计管段上、下端的水面标高、管内底标高和埋设深度根据各检查井的地面标高、控制点的埋设深度及管内设计水深推算各设计管段上、下端的水面标高、管内底标高和埋设深度。不同管径管段的衔接采用管顶平接；相同管径管段的衔接采用水面平接。3、水力计算见附录第三章污水处理厂设计第一节污水厂的选址在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。（本设计的污水厂面积为一公顷）选择厂址应遵循如下原则:1、 应与选定的污水处理工艺相适应，尽量做到少占农田和不占良田。2、 厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏

25、季主风向的下风向。为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持约300m以上的距离，但是也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。3、 要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之问水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。4、 厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。5、 厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。基于这些原则我们选择了一个地势比较低，平坦，靠近河流，风向合适的位置，如下图圆框所选地。第二节工艺流程1污水处理工艺流程处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，

26、污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。加氯消毒池沉淀池平流式曝气池三廊式沉砂池竖流式细格栅泵房中格栅计量室进水出水回流污泥污泥污泥泵房剩余污泥污泥外运二级消化脱水机房一级消化贮泥池浓缩池工艺流程图2二级处理工艺流程图：曝气池沉淀池消毒池出水3污水处理工艺流程水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科

27、学论证。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。 生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。 按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30%左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到2030mg/L。一般，经过二

28、级处理后，污水已具备排放水体的标准。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。4污泥处理流程 污泥还是污水的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。 具体过程为：二沉池的剩余污泥有螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥室，再由泥控室投泥泵升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的

29、循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用作农业肥料。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。第四章泵站处理构筑物工艺设计第一节设计流量的确定1、 平均日流量总面积：9.17+0.38+0.3+0.22=10.07总人口：1600+120+100+150=1970人口密度：1970 / 10.07=195.6 cap / d比流量：q0 = （195.6 * 150）/86400 = 0.34 L/（s·ha）平均日流量 Qa = q0·F = 0.34 * 10.

30、07 = 3.42 L/s < 5 L/s Kz = 2.32、 最大日最大时流量最大日最大时流量：Qmax = Kz ×Qa = 2.3 × 3.42 = 7.87 L/s = 7.87 × 10-3 m3/s第二节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。1、设计参数：设计流量Qmax = 7.87 L/s = 7.87 × 10-3 m3/s 栅前流速：v1= 0.7m/s ，过栅流速：v2=0.8m/s ，

31、格栅倾角：=70°，渣条宽度：S=0.01m ，格栅间隙：e=0.02m，W1 =0.07m3/103m3，渐宽部分展开角度1 =200，栅条断面为锐边矩形断面 = 2.42 ，考虑格栅被堵塞时水头损失增大背书 k =3 ，栅前渠道超高h1 =0.3 m。2、栅前水深：根据最优水力断面公式 ， 计算得:栅前槽宽B1= = = 0.150m则栅前水深h= B1/2= 0.075m3、格栅的间隙数：n = Qmaxsin700÷(ehv) = 7.87 × 10-3sin700 ÷(0.02*0.075*0.8) =6.3674、栅槽宽度： B=S(n-1)

32、+en=0.01*6+0.02*7 = 0.20m5、过栅的水头损失：= 3*2.42*(0.01/0.02)4/3 * 0.82/(2*9.81)*sin700= 0.088m其中：6、栅槽总高度H：H = h1 + h + h2 = 0.088 + 0.075 + 0.3 = 0.463m7、栅槽总长度LL = L1 + L2 + 1.0+0.5+ H1 / tg= 0.06+0.03+1+0.5+0.378/tg700 = 1.727m1.73m其中L1 = = = 0.061m 0.06m， L2 = 0.5 L1 = 0.03m，H1 = h + h2 = 0.075+0.3 = 0

33、.378m8、每日栅渣量W：W= Qmax W1*86400/（Kz*1000）=7.87 * 10-3 * 0.07 * 86400 ÷（2.3 * 1000）= 0.0207 m3/d< 0.2 m3/d，采用人工清渣。9、格栅计算草图第三节污水提升泵房设计计算提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。整个场镇生活污水经过污水管网后，流入污水处理厂，如不经提升，整个污水处理厂构筑物相对埋深较大，并且构筑物的有效利用率较低，为减少投资成本和设计的科学合理性，拟建提升泵房1座。1、设计流量：Qmax = 7.87 L/s = 7.8

34、7 × 10-3 m3/s = 28.332 m3/h，则考虑2台水泵，流量Q = 40m3/h，扬长10m，其中一台备用。2、集水池容积，采用相当于一台泵5分钟的容量WW= 40m3/h ×5×60 = 3.33m3 3.5m3集水池面积=3.5÷1 = 3.5m2取集水池有效水深H=1 m，选用潜污泵WQK40-10-2-2， 2台，单台Q=40.0m3/h，扬长10m，功率N=2.2kw。3、土建尺寸：取泵房地下部分高5m，地上部分6.0m，共11m考虑泵的摆放及泵到墙壁的距离，所以取B×L×H=3×4.5×

35、5.0（地下）m地上6.0 m，在泵房上部安装1套电动葫芦Q=1t，钢筋砼结构。第四节 泵后细格栅设计计算1、设计参数：（根中格栅相似）设计流量Qmax = 40.0m3/h = 0.0111 m3/s 栅前流速：v1= 0.7m/s ，过栅流速：v2=0.9m/s ，格栅倾角：=60°，渣条宽度：S=0.01m ，格栅间隙：e=0.01m，W1 =0.1m3/103m3污水，渐宽部分展开角度1 =200，栅条断面为锐边矩形断面 = 2.42 ，考虑格栅被堵塞时水头损失增大背书 k =3 ，栅前渠道超高h1 =0.3 m。2、栅前水深：根据最优水力断面公式 ， 计算得:栅前槽宽B1=

36、 = = 0.178m则栅前水深h= B1/2= 0.089m3、格栅的间隙数：n = Qmaxsin600÷(ehv) = 0.0111 ×sin600 ÷(0.02*0.089*0.9) = 12.9 134、栅槽宽度： B=S(n-1)+en=0.01*12+0.01*13 = 0.25m5、过栅的水头损失：=3*2.42*(0.01/0.01)4/3*0.92/(2*9.81)*sin600= 0.26m其中：6、栅槽总高度H：H = h1 + h + h2 = 0.26 + 0.089 + 0.3 = 0.649m7、栅槽总长度LL = L1 + L2

37、+ 1.0+0.5+ H1 / tg= 0.06+0.03+1+0.5+0.389/tg600 = 1.873m1.87m其中L1 = = = 0.099m， L2 = 0.5 L1 = 0.0495m，H1 = h + h2 = 0.089+0.3 = 0.389m8、每日栅渣量W：W= Qmax W1*86400/（Kz*1000）=0.0111 * 0.1 * 86400 ÷（2.3 * 1000）= 0.0417 m3/d< 0.2 m3/d采用机械清渣.第五节 沉砂池设计计算由于竖流式沉砂池沉砂效率高占地小耗能低运行稳定维护管理方便，所以沉砂池选用竖流式沉砂池主要将污

38、水中粒径0.2mm的砂粒分离开来，便于后续处理。设计参数：（根据竖流式沉砂池的一般规定进行设计）设计流量：Qmax = 11.11L/s = 0.0111 m3/s1、 中心管面积与直径 f1 = Qmax / v0 = 7.87 × 10-3÷ 0.03 = 0.37m2,取0.4 m2 d0 = = = 0.69,取0.7m2、 中心管高度： h2 = v·t·3600 = 0.0007 × 1 × 3600 = 3.52m 取3.5m3、 中心管喇叭口到反射板间的间隙高度 h3 = Qmax /（v1d1）= 0.088m ，取

39、0.1m d1 = 1.35d0 = 1.35 * 0.67 =0.95m,取1m， v1取0.04m/s反射板直径d2 = 1.3 d1 = 1.3 * 1 = 1.3m 4、 沉砂池总面积及沉砂池直径沉砂池的沉沙区面积： f2 = Qmax / v = 0.0111÷0.0007 = 15.86 m2，取16 m2沉砂池总面积：A = f1 + f2 = 16.4m沉砂池直径D = = = 4.6m, 取5m5、 污泥池及污泥斗高度取=600，截头直径0.4m ，则 h5 = (5-0.4)tg600/2=4.00m6、 沉砂池总高度H = h1+h2+h3+h4+h5 = 0.

40、3+3.5+0.1+0.3+4= 8.2 m第五章二级处理设计说明第一节曝气池设计说明：计算出该村落的平均流量为3.42 d/s换算出平均流量为0.00342m3/s即295.488m3/d取值为300m3/d1. 设计参数：体积V=90m3长度L=10m·宽度B=6m深度H=2m有效深度H=1.5m效率=0.9污泥回流比=0.5水力停留时间=4.9h水温20-30需要量=2.91kg/h曝气池设计为三廊式曝气池供养装置为扩散管和穿管口2. 曝气池的体积确定V=(Q·Sa)/(X·Ns)Q=295.488m3/dSa通过查表得200mg/L 即0.2g/L(一般生

41、活污水BOD5中常值为200)X值的确定：X=(Rr×1000)/（(1+R)·SVI）r取值1.2R(污泥回流率)取50SVI通过Ns值得取定取120求得X=3.3kg/m3污水负荷NS的确定：选取NS0.3 kgBOD5kgMLVSS·d(污泥负荷在0.3-0.5时，BOD5的除去率达90)根据公式V=(Q·Sa)/(X·Ns)求得V=59m3在实际情况中考虑到污水流量的不稳定性和季节性，工程的施工情况考虑，取曝气池的体积为100m3第二节选择推流式曝气池与空气扩散系统采用鼓风机曝气系统（根据经验和资料显示，推流式曝气池多采用鼓风曝气系统）

42、曝气池廊道的长度、宽度和深度的决定原则：L（5-10）B B=（1-2）H1. 故设定三廊式曝气池取水深H为1.5m 宽度B为2m 长度L为10m总体积90m3（虽设定体积为100m3，但根据施工难度和出于方便管理的考虑，设计为90m3依然满足处理水的要求，以下的曝气池设计面积归为90m3）2. 处理效率EE=（La-Lt）/La×100=Lr/La×100式中La进水BOD5浓度，kg/m3, La=0.2kg/m3Lt出水BOD5 浓度，kg/m3，Lt0.02kg/m3Lr去除的BOD5浓度，kg/m3Lr=0.20.02=0.18kg/m3E=903. 污泥回流浓度

43、XrXr=1000r/SVIXr=10kg/m34. 核算污泥回流比RXr=X(1+R)/RR49%，取50%5. 水力停留时间：tm=V/Qtm=0.3d=7.2h6. 实际水力停留时间：ts=V/(1+R)Q)Ts=0.2d=4.8h7. 剩余污泥量XXa Q LrbVX式中a污泥产率系数，取a0.6b污泥自身氧化率，取b0.05Xa Q LrbVX混合液挥发性悬浮物浓度X(MLVSS)XfX式中 f系数，MLVSS/MLSS，取f=0.7X0.7×3.32.3 kg/m3X23.39kg/d8. 污泥龄CC=V×X/X=8.8d第三节鼓风机曝气系统与空气扩散装置根据当

44、地污水厂处理的人数大约为2100人，日均污水排放量约为300m3/d，出于对当地的经济状况的考虑和处理的实际需求考虑，选泽方案1：使用扩散管作为细气泡空气扩散装置，穿孔管作为中气泡空气扩散装置。扩散管：管径取80mm，长度取600mm，以8根为一个管组。一个廊道设30组扩散管，一共90组，设于水底。穿孔管：管径取30mm，孔眼取3mm，间距50mm，长度为2000mm，设置于水深600mm处，在扩散管分组间隙处，每个廊道2组，一共6组。方案2：选泽WM-180型网状膜空气扩散装置该装置服务面积为0.5m2，故0.5m2设一个WM-180装置，共180个。（由于方案2的造价相比于方案1的造价贵，

45、在CAD图纸中，仅画出方案1作为参考，在未来考虑扩建的情况下，可考虑方案2作为改进。）1. 曝气系统的设计计算需氧量计算:1) 日平均需氧量O2O2aQLr + bVX式中a微生物氧化分解有机物过程中的需氧率；b污泥自身氧化需氧率。根据资料取a= 0.5 b= 0.15O2 = 58.05kgO2/d=2.41kg/h2) 最大需氧量O2maxO2maxaQLrK + bVX考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.2O2max = 69.93.kgO2/d=2.91 kg/h水温控制在20-30第四节二次沉淀池设计说明1. 设计参数：使用平推流沉淀池链带式刮泥机结合静水力排泥法负荷量1

46、.7L/(m·s)有效容积60m3长度L=9m宽度B=2m深度H=4m有效水深H=3.3m设计两座沉淀池，间隔为3m2. 沉淀池形式使用平推流沉淀池作为沉淀池平流式沉淀池：优点（1. 对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；2. 施工简单，造价低）。缺点（采用多斗排泥，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀）。适用条件（1. 适用地下水位较高及地质较差的地区；2. 适用于大、中、小型污水处理厂）。根据资料选择：负荷量取1.7L/(m·s)溢流堰采用多槽锯齿形堰，沿程布置，3. 流入装

47、置数据:挡流板水深0.5m离水面0.2m水深0.5m距离流入槽2m排泥方式使用：链带式刮泥机和静水压力法共同完成4. 沉淀区的尺寸计算:(按沉淀时间水平流速或表面负荷计算法)沉淀区的有效水深：h2h2=qt根据活性污泥法后的二次沉淀池有关资料表面水力负荷q为1.0-1.5，取值为1.5m3/(m2·h)二次沉淀池沉淀时间为1.5-2.5h，取值为2hh2=3m沉淀池有效容积 V1=Ah2=Qmax·tQmax=28.332m3/hV1=56.664m3 取60m3沉淀池规格L=9m, B=2m H=4m 有效水深3.3m分各数n=1 刮泥机取8m污泥区计算每日产生的污泥量

48、W=(SNt)/1000S范围取值10-21，取值为15g/(p·d)t取值为2hN设计人口数为2100W=756g/d=0.756kg/d沉淀池设计为两座，考虑到其中一座故障时，另一座能负担全部流量的可能性沉淀池出水堰最大负荷设计为1.7L/(s·m)第五节消毒池设计说明1. 设计参数：平流式消毒池容积V=10m3消毒时间30min长度L=5m宽度B=2m深度H=1.5m有效深度H=1m管径D=400mm在排放处理水前，应该进行消毒处理。本设计采用平流式消毒池，公设两组，与两组沉淀池相接。2. 接触池的容积：V=QtQ=0.00342m3/st取30mint=30min=

49、1800sQ=6.156m3这里取Q值为10m3消毒接触池表面积：F=V/h2这里取水深为1mF=10m3设计深度为h=1.5m去长度(L)和宽度(B)分别为L=5m, B=2m进水部分：取管径为D=400mm混合：采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，加氯点后姐D=400mm的静态混合器。第六章污泥处理构筑物设计与计算第一节污泥量计算1.曝气池内每日增加的活性污泥量：=（）= 0.6×（0.1650.02）×345.60.08×65.80×3.3 = 12.7kg/d式中：Y产率系数，即微生物没代谢1kg BOD所合成的MLVSS kg

50、数 S0经预处理技术处理后，进入曝气池污水含有的有机污染物（BOD）量，kg/d Se经活性污泥处理系统处理后，处理水中残留的有机污染物（BOD）量，kg/d Q污水流量，m3/d Kd活性污泥微生物的自身氧化率，d-1，亦称为衰减系数 XVMLVSS2. 曝气池每日排出的剩余污泥量为式中：，生活污水约为0.75，城市污水也可同此 Xr回流污泥浓度，g/L第二节污泥泵房设计计算1.污泥泵房设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送回流污泥泵房。2. 回流污泥泵设计选型（1） 扬程：二沉池水面相对地面标高为0.7m，套筒阀井泥面相对标高为0.2m

51、，回流污泥泵房泥面相对标高为-0.20.2 = -0.4m，曝气池水面相对标高为1.8m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.8（-0.4）=2.2m（2） 流量： 设计回流污泥量为=，污泥回流比，即1.7m3/d本设计四座曝气池设台回流污泥泵。（） 选泵：选用LXB-300螺旋泵台（用备），单台提升能力为40m3/h，提升高度为.，电动机转速110r/min污泥泵房占地面积设计为×第三节污泥重力浓缩池设计计算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。计算草图如图所示：浓缩池计算草图. 设计参数污泥总量计算及污泥浓度计算二沉池排放的剩余污泥量：1

52、.7m3/d，本设计含水率取为.，浓缩后污泥含水率为，污泥浓度为，二沉池固体通量采用（·）。采用中温二级消化处理，消化池停留天数为，其中一级消化，二级消化。消化池控制温度为，计算温度为。. 浓缩池面积式中：流入浓缩池的剩余污泥浓度（），本设计取二沉池流入剩余污泥流量（）固体通量（·），一般采用.（·）；取.本设计采用两个污泥浓缩池，单个池面积为8.5m2. 浓缩池直径，本设计取2m. 浓缩池容积式中：浓缩池浓缩时间（），一般采用，本设计取。. 浓缩池有效水深. 浓缩后剩余污泥量. 池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入泥斗。池底高度：.污泥斗容积式中：泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角本设计取°污泥斗上口半径（），本设计取.污泥斗底部半径（）