郑州龙口五污水处理厂设计毕业设计说明书

1、 1给水排水工程专业给水排水工程专业 毕业设计说明计算书毕业设计说明计算书 设计题目设计题目：郑州龙口五污水处理厂设计郑州龙口五污水处理厂设计学学 校：校：xx 工程大学工程大学班班 级：给水排水专业级：给水排水专业姓姓 名：名：xx学学 号：号：xxxxxx指导教师：指导教师：xx完成日期：完成日期：xx 年 x 月 x 日 2摘摘 要要 东营市河口区设计人口 23 万，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。工业污水量为 8.0 万米 /平均日，其中包括工业企业内部生3活淋浴污水。城市公共建筑污水量按城市生活污水量的 30%计。排水分体制：完全分流制。根据测量的水量、水质和环境容量降低

2、的结论确定污水及污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。本设计采用 a+a2/o 工艺。城市污水经处理后，50%就近排入水体金水河。50%作为市政杂用水，出水水质应执行城市杂用水水质标准 （gb/t18920-2002） 。关键词：a+a2/o 工艺 完全分流制 水质标准 污水和污泥处理工艺 abstractdesign of dongying city estuary population of 23 million, residential buildings are equipped with indoor plumbing s

3、anitary equipment and shower facilities.volume of industrial sewage of 8.0 m / average day, including the internal life of industrial waste water shower.the amount of urban public buildings by municipal sewage effluent for 30% of total volume.drainage sub-system: full triage system.according to meas

4、urements of water, reduced water quality and environmental capacity of sewage and sludge treatment conclusions to determine the criteria to be met, this section of its screening process flow for programs, and by demonstrating a reasonable choice of sewage and sludge treatment process.this design use

5、s a+a2/oprocess.after treatment of urban sewage, 50% into the nearest body of water - jinshui.50% of the municipal complex water, water quality should be the implementation of urban miscellaneous water quality standard (gb/t18920-2002).key words: a+a2/o process water quality standards fully streamin

6、g process sewage and sludge treatment 3 目目 录录第一章第一章 概论概论.61.1 设计依据.71.2 设计水量及水质 .71.3 设计人口与当量人口.71.4 处理程度.8第二章第二章 工艺流程的确定工艺流程的确定.92.1 我国城市污水处理目前存在问题 .92.2 我国城市污水今后发展的趋势 .92.3 确定污水处理方的原则.11第三章第三章 污水处理构筑物设计污水处理构筑物设计.163.1 进水闸井 .163.2 污水泵房的设计 .173.3 中格栅设计 .193.4 细格栅设计 .223.5 旋流沉砂池的计算 .233.6 初沉池设计计算 .25

7、3.7 uct 生化反应池.283.8 二沉池的设计 .39第四章第四章 消毒系统消毒系统.434.1 污水消毒的目的 .434.2 设计参数 .434.3 加氯间及氯库设计要求 .434.4 液氯消毒的计算 .444.3 贮泥池设计计算 .444.4 消化池设计计算 .444.5 接触池 .454.6 计量设备 .48第五章第五章 污泥处理系统污泥处理系统.495.1 污泥处理工艺的选择 .495.2 污泥量的计算 .495.3 污泥浓缩池 .505.4 贮泥池的设计计算 .535.5 机械脱水 .54第六章第六章 中水回用系统中水回用系统.566.1 处理流程 .56 46.2 中水泵房设

8、计计算 .566.3 絮凝沉淀池 .576.4 斜管沉淀池设计计算 .606.5 普通快滤池 .636.6 消毒 .706.7 清水池设计 .70第七章第七章 污水厂总体布置污水厂总体布置.727.1 平面布置 .727.2 污水厂高程布置 .72第八章第八章 工程概预算及运行管理工程概预算及运行管理.76 8.1 污水处理成本分析 .768.2 污水成本估算 .768.3 污水厂运行管理 .788.4 污水厂运行中注意事项 .788.5 安全措施 .78致谢 .79参考文献 .80 5第一章第一章 设计概论设计概论1.1 设计依据设计依据和设计任务和设计任务1.1.1 原始资料原始资料 1

9、.设计题目：郑州五龙口污水处理厂设计 2 .排水体制：完全分流制1.1.2 设计任务设计任务根据郑州市城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计。设计内容如下：1.污水处理程度计算根据原始资料与城市规划情况，并考虑环境效益与社会效益，合理的选择污水处理厂的厂址。然后根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程。2.污水处理构筑物计算确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸及所需的材料、规格等。3.污泥处理构筑物计算根据原始资料、当地具体情况以及污水性

10、质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体处理构筑物的设计计算。4.污水回用工程设计计算 根据污水处理厂出水水质和城市回用水水质标准，确定污水回用工程处理工艺流程，进行设计计算。5.平面布置及高程计算对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必需的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。6.污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。7.进行运行成本分析根据运行管理费用的规定计算单位污水处理的

11、运行成本。8.专题设计有条件的学生可以在教师的指导下选择一个专题进行深入研究或深入设计，培养学生的自学能力。 61.1.3 设计（研究）内容和基本要求（包括设计或研究内容、主要指设计（研究）内容和基本要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据设计题目的性质对学生提出具体要求）标与技术参数，并根据设计题目的性质对学生提出具体要求）1.通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合适的污水、污泥及中水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。2.完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥

12、处理程度计算；污水泵站设计；污水、污泥及中水处理单元构筑物的详细设计计算， （包括设计流量计算、污水管道计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图） ；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理运行成本分析等。设计说明书要求内容完整，计算正确，文理通顺、书写工整，应有 300 字左右的中英文说明书摘要。3.毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸不少于 8 张（按一号图纸计） ，有不少于 3 张图纸采用手工绘制。此外，其组成还应满足下列要求： （1）污水处理厂工艺及污水回用总平面布置图 1 张，包括处理构筑物、附属构

13、筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。 （2）污水处理厂污水、污泥及污水回用工程处理高程布置图 1 张，即污水、污泥及中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。 （3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图 l 张 （4）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图 34 张（5）污水回用工程中主要单体构筑物工艺施工图 12 张4.设计中建议对有能力的学生进行某一专题或某一部分进行深入的设计，培养学生的独立工作、善于思考的能力。5.完成相关的

14、外文文献翻译 1 篇（不少于 5000 汉字） 。外文资料的选择在教师指导下进行，严禁抄袭有中文译本的外文资料。6、按照学校要求完成毕业设计文件。1.1.4 污水量污水量 1.城市设计人口 23 万 人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的 30计。 3.工业污水量为 8.0 万 米3平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。 4.城市混合污水变化系数：日变化系数日k 1.2 ，总变化系数zk 1.39 。1.1.51.1.5 水质水质 1、混合污水水质（预测） 7 bod5= 280 mg/l codcr= 460 mg/l ss= 250

15、mg/l nh3-n= 31 mg/l tn= 45 mg/l tp= 6 mg/l 2、混合污水： （1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； （2）大肠杆菌数：超标； （3）冬季污水平均温度 15，夏季污水平均温度 251.1.61.1.6 处理厂处理程度及污水回用要求处理厂处理程度及污水回用要求处理后水的 60%排入神仙沟，污水处理厂出水水质参考 城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002）中的一级 b 标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：codcr 60mg/l bod5 20mg/l ss 20mg/l nh3-n 8mg/l tn

16、20mg/l tp 1.0mg/l城市污水经处理后，50%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。1.1.71.1.7 气象资料气象资料 l、气温：气候属北温带大陆性气候，年平均气温 16.3 度，极端最低气温-32.7 度，极端最高气温 42.8 度2、风向风速：主导风向东北风。 3、降水量：年平均降水量 640 毫米 4、极值冻土深度为 0.4 米1.1.81.1.8 水体资料水体资料处理出水经过消毒由泵站提升，排入金水河，入河点标高116.4米。 1.1.91.1.9 工程地质资料工程地质资料 1、地基承载力特征值 120 kpa。 2、设计地震烈度 7 度。 3、土层构成

17、：厂区土壤为褐土、综壤、潮土等。 4、该污水处理厂厂区地面平坦，设计地面标高用 104.2 米。 1.1.101.1.10 污水处理厂进水干管数据污水处理厂进水干管数据 污水管进厂管内底标高 98.1m，管径 1400 mm 充满度 0.748 。 1.1.111.1.11 编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。1.2 设计水量设计水量1.设计水量（1） 生活污水量 qp1=nqs式中：n-设计人口； qs-居住区生活污水定额；查手册取 200l/（人d） 8 -排放系数，0.9 qp1=23000010090%=20700000ld=2070

18、0 m3/ d城市公共建筑污水量qp2= qp130%=2070030%=6210m3/d（2） 工业废水量 qp3=80000m3/d（3） 平均日污水量 qp= qp1 + qp2 + qp3=106910 m3d（4） 设计水量表k总= 1.39 k日= 1.2项目m3/dm3/hl/s平均日流量1069104454.581237.38最大日流量1282925345.4961484.856最大时流量148604.96191.871719.962设计水质混合污水水质:bod5=280mg/l cod=460mg/l ss=250mg/l nh3-n=31mg/l tn=45mg/l tp=

19、6mg/l1.3 设计人口与当量人口设计人口与当量人口1.按 bod5 计算:n2= cq/as=280106910/40=748370 人式中： as每人每天排出的 bod 克数，2550g/人 d ,取 40 g/人 d c污水的 bod 浓度，mg/l2.按 ss 计算: n3= cq/as=250106910/50=534550 人式中： as每人每天排出的 ss 克数，3065g/人 d 5，取 50 g/人 d c污水的悬浮物浓度，mg/ln=(534550+748370)/2=641460 人1.4 处理程度处理程度1.混合污水处理程度项目bod5(mg/l)codcr(mg/l

20、)ss(mg/l)nh-n(mg/l)tn(mg/l)tp(mg/l)进水25046025031456出水2060208201.0 9去处率82.1%87%92%74.2%55.6%83.3%2.重金属以及有毒物质:微量,对微生物处理无不良影响.3.大肠杆菌数:超标 10第二章第二章 工艺流程的确定工艺流程的确定2.1 我国城市污水处理目前存在问题我国城市污水处理目前存在问题 1.运行管理费用多，资金短缺 2.污水厂设备损坏后，不能及时维修 3.一些设备部件自己不能开发 4.再生水没有得到哦充分利用 5.污泥没有达到无害，没有达到最终处理 6.污水厂的除臭设施影响到大化处理气2.2 我国城市污

21、水今后发展的趋势我国城市污水今后发展的趋势 1.经济发展与污水处理事业协调发展 2.要扶持污水处理行业的发展 3.多方筹措资金加速污水处理厂建设，以最短的时间控制治理已造成污染的水 4.充分利用国家政策，改变污水处理行业的运行机制，有事业性向企业经营性转变 5.充分利用科学技术加强污水处理工艺的选择，对其工艺进行优化，为各地区污水处理厂的建设工艺审查把关 6.充分利用政府给予污水处理行业的优惠政策 7.对污水处理厂建设要考虑再生回用设施 8.污泥的最终处置要向：减量化、无害化、资源化的发展 9.建设环保型污水处理厂 10.经济环保要从小做起，增强全民对水的忧患意识2.3 确定污水处理方案的原则

22、确定污水处理方案的原则 城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于使环境不受污染，处理后出水回 11用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。 城市污水处理及污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则： 1.城镇污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。 2.工艺选择的技术经济指标包括：处理单位水量投资、削减单位污染物投资， 削减单位水量电耗和成本、占地面积、运行性能、可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。 3.应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质

23、特征，污染物构成进行详细调查或测定，作出合理的分析预测。 4.在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必须对应开展中试研究。 积极审慎地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。2.4 污水处理中生物处理方法污水处理中生物处理方法按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20 万 t/d 规模大型污水一般采用常规活性污泥法工艺。10-20 万 t/d 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。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如 a2/o 工

24、艺及其改良工艺，a/o 工艺，sbr工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：如 ab 法，a2/o 工艺及其改良工艺，a/o 工艺，sbr 工艺，氧化沟工艺。2.5 方案比较方案比较2.5.1 序批式活性污泥法序批式活性污泥法序批式活性污泥法（sbr）有两层含义：一是运行操作在空间上按序列间歇的方式进行，由于污水大都是连续或未连续排放，流量的波动很大，在处理系统中至少需要 2 个或多个反应器交替进行。从总体来看污水是按顺序依次进入每个反应器，而各个反应器相互协调作为一个有机的整体完成污水净化功能，但对每一个反应器则是间歇

25、进水和间歇排水；二是每个反应器的运行操作在时间上也是按次序排列间歇运行的，一般 sbr 的一个完整操作周期有以下五个阶段：进水期、反应期、沉淀期、排水期、 12闲置期。（1）工艺流程：原污水初沉池间歇曝气池处理水（2）sbr 工艺的特点：a. 处理效果稳定，对水量、水质变化适应性质，耐冲击负荷。b. 理想的推流过程使生化反应推流大，效率高。c. 污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。d. 脱氮除磷效果好。e. 工艺简单，工程造价及运行费用低，是小规模污水治理的有效方法。2.5.2 氧化沟工艺氧化沟工艺氧化沟是 50 年代由荷兰的 pasveer 开发，属于活性污泥法的一种变形。其基本特征

26、是曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在环状渠道中不停的循环流动。（1）工艺特点： 氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅（一般 3m 左右） ，而流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，再好氧段除碳源需氧量及达到脱氮的目的。（2）主要缺点：a. 对于中大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源；b.氧化沟沟体占地面积较大。（3）工艺流程：进水 格栅 沉沙池 氧化沟 二沉池出水回流污泥 剩余污泥 氧化沟工艺流程图结合本设计的要求及进行的

27、方案比较，sbr 法多用于工业废水处理，且适合小型污水处理厂，影响因素也比较多； vip 工艺是 a2/o 工艺的改进，它在 a2/o 工艺基础上增加了一道回流，从而能够实现同步脱氮除磷，但他=它不能去除有机物 ；氧化沟工艺虽然可以不设初沉池，但是它的污泥龄较长，且不能达到除磷要求；uct 工艺能同时具有去除有机物，脱氮除磷的功能；。2.5.3 ab 法（法（a+/o）2a 13ab 法是吸附生物降解法的简称，是原联邦德国亚堔工业大学宾客教授于 70 年代中期开发的一种新工艺。1.ab 法的机理 ab 法的工艺流程的主要特点是不设初沉池，由 ab 二段活性污泥系统串联运行，并有各自独立的污泥回

28、流系统。 污水由城市排水管网经格栅和沉砂池直接进入 a 段，该段充分利用原污水中的微生物，并不断繁殖，形成一个开放性的生物动力学系统，a 段的污泥负荷率高达 26，水力停留时间短（一般为 30min） ，污泥龄短（0.30.5d） 。)/(5dmlsskgbodkg a 段中污泥以凝聚吸附为主，生物降解为辅，对污水中 bod5 的去除率可达 40%70%,然后再通过 b 段处理，b 段为常规的活性污泥法，由此构成的工艺为常规 ab 法 bod5 的去除率为 90%，而总磷的去除率为 50%-70%，总氮的去除率为 30%40%，其除磷效果比常规一般活性污泥法好，但不能达到防止水体富营养化的排放

29、标准，所以可把 b 段设计成脱氮除磷工艺，b 段采用a+ a2/o 工艺；，此时 ab 工艺为 a+ a2/o 工艺。 2.ab 法工艺特点 1）不设初沉池，a 段由曝气池吸附和中沉池组成，为 ab 工艺第一处理系统。 2）b 段由曝气池和最终沉淀池组成，a 段和 b 段由独自的污泥回用系统，因此二段有各自独立的生物群体，所以处理效果稳定。 3）ab 工艺对、cod、ss、n、p 的去除率一般高于常规活性污泥法。5bod 4）a 段负荷高达 26，它具有很强的抗冲击负荷能力，)/(5dmlsskgbodkg水力停留时间和污泥龄短，污泥中全部是繁殖很快的细菌。 5）a 段活性污泥法吸附能力强，能

30、吸附污水中某些重金属难降解有机物以及氮、磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排放得到去除，故 a 段具有去除一部分上述物质的功能。 6）由于 a 段的高效凝聚作用，使整个工艺中通过凝聚吸附由污泥排放途径去除的量大大提高，从而使 ab 工艺比常规活性污泥法可省去基建投资 20%，节省运行5bod能耗 15%左右。 7）法很适用于分步建设，使之缓冲投资上的困难，又能取得较好的处理效果，然后建段。 8）工艺不仅适用于新厂建设，还是用于旧厂改造和扩建。2.方案确定方案确定通过几个工艺的技术经济比较可知，ab 法较适合于郑州市五龙口污水处理厂，同时根据出水水质的要求，即需高效脱氮除磷，故本工艺采用

31、法（a2/） 。工艺流程如下：原污水进水闸井粗格栅提升泵房细格栅 回流污泥 14 中间沉淀池 a 段曝气池 沉砂池 回流污泥 排河 a2/o 段生物池 最终沉淀池 二级储水 三级处理 污泥浓缩池消化池 机械脱水污泥外运 第三章第三章 污水处理构筑物设计污水处理构筑物设计3.1 进水闸井进水闸井 进水闸井的作用是汇集各种雨水以改变进水方向，保证进水稳定性，考虑施工方便，进水闸井采用格栅间同值等边矩形截面的宽度，进水闸井采用矩形尺寸为：长宽高=5m5m6.8m3.2 粗格栅粗格栅 3.2.1 格栅的作用及选择格栅的作用及选择格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道，泵房集水井的进口处或污

32、水处理厂的端部，以截流较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行，被截流的物质为栅渣。关于栅渣的选择主要是决定于栅渣断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有矩形、圆形、正方形、半圆形等。圆形水利条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式。按栅条间隙可将分为粗格栅（50100mm） 、中格栅（1640mm） 、细格栅（310mm）三种。栅渣清除方式，按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于 0.2，应采用机械除渣机，小型污水处理厂可采用人工清3m渣，但目前

33、一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。 3.2.2 主要设计参数主要设计参数 1.格栅宽度:总宽不小于进水渠道的 2 倍，空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的 1.2 倍。 2.过栅流速：一般采用 0.61.0 m/s，栅前管内污水流速 0.40.9 m/s。 3.栅条间隙：机械清渣：b=1625mm，人工清渣：b=3050mm。 4.格栅倾角：人工清渣时不应大于，机械清渣时宜为，格栅上端应设o.70o45o75平台，格栅下端应低于进水管底部 0.5m，距池壁 0.50.7m。 15 5.格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计最高水位 0.5m，机械清除

34、时等于或稍高于格栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于 1.5m，两侧过道宽度采用0.61.0m，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台应装设给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为 0.51.0t 的工字梁和电动葫芦。 6.通过格栅的水头损失，一般采用 0.080.15m。 7.每日栅渣量，格栅间隙 b=1625mm 和 b=3050mm 时分别为 10.05栅渣/3m310污水和 0.030.1栅渣/污水.3m3m3103m3.2.3 粗格栅计算粗格栅计算 总水量 q=1719.96 l/d，污水

35、厂进水管为管径 1400mm 的钢筋混凝土管，其充满度74.8%，埋设坡度 1%，v=1.39m/s，设计中设两台格栅，n=2. 1.格栅的间隙数 n = qmax/nehv 60sin 式中 qmax最大时水量，/s3m e格栅间隙，粗格栅 e=50100mm h栅前水深，m n格栅台数 v过栅流速，m/s，最大设计流量时为 0.81.0 m/s设计中栅前水深 h=（h/d）/d=74.8%1400=1047.2mm=1.05m，过栅流速取v=0.9，栅条间隙 e=60mm，栅条间隙数 n = qmax/nehv=1.72/20.061.050.9=14 个60sin60sin 2.栅槽宽度

36、 b=s（n1）en式中 b栅槽宽度，m; s栅条宽度，m;e栅条间隙，60mm; n格栅间隙数；每台格栅栅槽宽度：设栅条宽度 s=0.01m/b =0.01(14-1)+0.0614=0.97m/b根据格栅规格，设计中选用=1000mm 的格栅/b栅槽总宽 b=2=21.0=2.0m/b 163.进水渠道渐宽部分长度 l1=b- b1 /2tana 式中 l1进水渠道渐宽部分长度，m b1进水明渠宽度，m a渐宽处角度 设进水渠道宽 b1 大于进水管泾 0.10.15m，且栅宽大于进水渠宽的 1.2 倍，故取b1=1.5m，其间宽部分展开角度 a=20 l1=b- b1 /2tana=2.0

37、-1.5/2 tan20=0.69m4.出水渠渐宽部分长度 l= l1/2=0.35m5.通过格栅的水头损失栅条断面为矩形断面 h1=kh0 h0=(v2/2g)sinah1= 32.42(0.01/0.06) 4/3 0.92/(29.8)sin60 =0.024m 式中 h1过栅水头损失，m。 h0计算水头损失，m；g重力加速度，9.81； k系数，一般取 3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e）4/3,当为矩形断面时，=2.426.栅后明渠的总高度 h=h+ h1+ h2 式中 h栅槽总宽度，m h栅前水深，m h2栅前渠道超高，m，一般用 0.3m h=1.05+0.024+0

38、.3=1.374m7.格栅槽总长度 l=l1+l2+0.5+1.0+h1/tg式中 l格栅槽总长度，m 17 格栅明渠的深度，m =h+ h2 =1.05+0.3=1.35m1h1h l=0.69+0.35+1.0+0.5+1.35/tg60=0.69+0.35+1.0+0.5+0.78=3.32m 8. 每日栅渣量 w=100086400w1max总kq 式中 w每日栅渣量，/d3m 栅渣量（栅渣/污水），取 0.10.01，粗格栅用小值，细1w3m3103m格栅用大值 生活污水流量总变化系数，=1.27总k总k w=1.17/d100086400w1max总kq100027. 186400

39、01. 072. 13m 采用机械清渣。3.33.3 污水泵房的设计污水泵房的设计城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中 40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。（1） 污水泵站的特点与形式 泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：1)合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为 4 台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；2) 合建式圆形泵站，装

40、设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过 4 台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设计水位设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。 18(2) 泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声和污染

41、，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于 30 米。泵站进出口比室外地面高 0.2 米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。一般用于地下式泵站。3.3.13.3.1 一般规定一般规定（1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；（2） 应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；（3）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分

42、建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；（4）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位 0.5 米的防水措施 3.3.23.3.2 选泵选泵 1.污水泵站选泵应考虑因素1) 选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；2) 尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；3) 由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵2.选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的圆形泵站。1) 流量的确定 q q=1719.96 l/smax 选择集

43、水池与机器间合建式矩形泵房，本设计拟订选用 4 台泵（3 用 1 备） ，则每台水泵的流量为 q= q/3=573.32 l/s=0.573/s=2064/hmax3m3m50qw2600-15-160 型水泵性能参数 19型号流量（/h）3m扬程（m）转速（r/min）功率（kw）效率（%）出口直径（mm）重量（kg）50qw2600-15-16026001574516086.055003214 3.吸压水管径及流速的确定 由水泵性能参数可知，出口管径为 dn500mm，则压水管管径选用 dn600mm，压水管管内的流速为 =2.03m/s压v2q4d26 . 014. 3573. 04 吸

44、水管径选用 dn700mm，则吸水管内流速为 =1.5m/s吸v2q4d27 . 014. 3573. 04 4.扬程的估算 h 粗格栅水头损失为 0.1m 泵站集水井最低水位 98.1+1.40.748-0.1-1.5=97.6m 出水管最高水位 104.2+5=109.2m 泵站的内部水头 1.52m，取 2m 自由水头取 1.0m则水泵总扬程 +h+自由水头=109.2-97.6+2+1=14.6m静hh 符合要求5.集水池容积 v 泵站集水池容积一般取最大一台泵 56 分钟的流量设计 v=560573.32=171996l=172m3 有效水深 h 为 2 米，则水池面积 f 为: f

45、=v/h=172/2=86.1m2 (l= 21.5m，b=4m)6.水泵机组基础的确定和污水泵站的布置（1）水泵机组的确定 机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定，不致发生剧烈振动，更不允许发生沉降，对基础的要求： 1）坚实牢固，除能承受机组静载荷外，还能承受机械振动荷载。 2）要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。 查手册，水泵机组基础尺寸为：1600mm950mm，基础高采用 1450 mm。（2）污水泵站的布置本设计所选用泵的台数为 4 台，泵房采用圆形：基础尺寸为 16001600 mm；基础 20间净距为 1000mm。泵房尺寸为 r=136

46、00mm7.泵房高度的确定（1）地下部分 集水池最高水位为 98.1+1.40.748-0.1=99.1m 集水池最低水位为 97.6m 设水泵吸水管中心标高在水位以下 0.6m，则吸水管中心线标高为：（97.6-0.6）m=97.0m 则泵轴标高为 97.0m 机组基础部分埋于地下，露出地面 0.20m 则3.43.4 细格栅细格栅 设计中选择两组格栅，n=2，每组隔格栅单独设置，每组格栅的设计流量为1.72/2=0.86 /s3m 1.格栅的间隙数n = qmax/nehv 60sin 式中 qmax最大时水量，/s3m e格栅间隙，粗格栅 e=310mm h栅前水深，m n格栅台数 v过

47、栅流速，m/s，最大设计流量时为 0.81.0 m/s 设计中取 v=0.9 m/s，栅前水深 h=1/2=0.7m，e=6mmvq2219 . 086. 02 栅条间隙数 n = 1.72/20.0060.70.9=21260sin 2.格栅槽宽度 b=s（n1）en式中 b栅槽宽度，m; s栅条宽度，m;e栅条间隙，6mm; 21n格栅间隙数；设计中取 s=0.01m，则 b=0.1（212-1）+0.006212=2.11+1.27=3.38m根据格栅规格，设计中选用 b=3.4m 的格栅 3.进水渠道渐宽部分长度 = = = =1.37m1bnhvq9 . 07 . 0272. 1 l

48、1=b-b1/2tana式中 l1进水渠道渐宽部分长度，m b1进水明渠宽度，m a渐宽处角度设计中取 a=20，则 l1=3.38-1.37/2tan20=2.76m 4. 出水渠渐宽部分长度 l= l1/2=1.38m 5. .通过格栅的水头损失栅条断面为矩形断面 h1=kh0 h0=(v2/2g)sinah1= 32.42(0.01/0.006) 4/3 0.92/(29.8)sin60 =0.5m 式中 h1过栅水头损失，m。 h0计算水头损失，m；g重力加速度，9.81； k系数，一般取 3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e）4/3,当为矩形断面时，=2.426. 栅后明渠

49、的总高度 h=h+ h1+ h2 式中 h栅槽总宽度，m 22 h栅前水深，m h2栅前渠道超高，m，一般用 0.3m h=0.7+0.5+0.3=1.5m7. 格栅槽总长度 l=l1+l2+0.5+1.0+h1/tg式中 l格栅槽总长度，m 格栅明渠的深度，m =h+ h2 =1.2m1h1h l=2.76+1.38+1.0+0.5+1.2/ tg60=6.33m 8. 每日栅渣量 w=100086400w1max总kq 式中 w每日栅渣量，/d3m 栅渣量（栅渣/污水），取 0.10.01，粗格栅用小值，细1w3m3103m格栅用大值 生活污水流量总变化系数，=1.27总k总k w=5.8

50、5/d100086400w1max总kq100027. 1864001 . 086. 03m 采用机械清渣。3.53.5 沉砂池沉砂池 3.5.13.5.1 沉砂池的作用及形式沉砂池的作用及形式沉砂池的功能的去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气式和旋流式沉砂池四类，但城市污水处理厂现在一般采用曝气沉砂池和旋流式沉砂池为多。1.平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流，易使沉砂池的后续处理增加难度。 2

51、.曝气沉砂池 23优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂砾与外裹的有机物较好的分离，通过调节曝气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小，同时起调节曝气作用，其沉砂量大，且其含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设有消泡装置，其他型易产生偏流或死角，。并且由于多了曝气装置从而使费用增加。3.旋流式沉砂池旋流式沉砂池从外观上来看是上面大下面小的圆形，占地很小，与曝气池相比差不多节省一半，表面可封闭，散发到空气中的臭味较小，最吸引的的是没有大型的排砂设备，而是通过砂泵吸排，操作点只有一个，不像曝气沉砂池那样，刮砂机沿地的两头来回行走，因此显得特别灵活。基于以上三种沉砂池的比较，

52、本工程设计确定采用旋流沉砂池。 3.5.2 设计参数设计参数 1.沉砂池水力表面负荷约 200 m3/ m2 h，水力停留时间约为 2030s。 2.进水渠道直段长度应为渠宽的 7 倍，并且不大于 4.5m，以创建平稳的进水条件 3.进水渠道流速，在最大流量的 40%80%情况下为 0.60.9m/s，在流量时大于0.15 m/s，但最大流量时不大于 0.12 m/s 4.出水渠道与进水渠道的夹角大于 270 度，以最大限度地延长水流在沉砂池内停留时间，达到有效除砂目的，两种渠道均设在沉砂池上部以防止扰动砂子。 5.出水渠道宽度为进水渠道的 2 倍，出水渠道的直线段长度要相当于 出水渠的宽度

53、6.沉砂池前应设格栅，沉砂池下游设堰板或巴氏计量槽，以保持沉砂池内所需水位3.5.33.5.3 设计计算设计计算 设计中选择两组旋流沉砂池，分别于细格栅连接、合建。每组沉砂池设计流量为1.72/2=0.86 m3/s。 1.沉砂池表面积 a=q/q式中 q设计流量，m3/s a沉砂池表面积，m2 q表面负荷 m3/ m2 h，一般采用 200 m3/ m2 h 设计中取 q=200 m3/ m2 h a=0.863600/200=15.5 m22.沉砂池直径 24 d=4.44a414. 35 .1543.沉砂池有效水深 h2= qt 式中 h2沉砂池有效水深，m t停留时间，s，一般采用 2

54、030s 设 t=30s h2= 20030/3600=1.67m4.沉砂室所需容积v = qpt tx86400/ 106 式中 qpt 平均流量，m3/s x城市污水沉砂量，/污水，一般采用 30/污水3m6103m3m6103m t清除沉砂间隔时间（d） ，一般 12d 设计中取 t=1d，x=30/污水3m6103m v=1.23730186400/=3.216103m5.每个沉砂斗容积 v=1/43.14h4+1/123.14h5(d2+dr+r2)2d 式中 v沉砂斗容积 d沉砂斗上口直径 h4沉砂都圆柱体的高度，m h5沉砂都圆锥体的高度，m r沉砂斗下底直径，m，一般采用 0.

55、40.6m 设计中取 d=1.5m，h4=1.5m，r=0.5m，h5=0.8m v=1/43.141.5+1/123.140.8(1.52+1.50.5+0.52)25 . 1 =3.333m 6.沉砂池总高度 25 h=h1+ h2 +h3 + h4+5h 式中 h沉砂池高度，m h1沉砂池超高，m h3沉砂池缓冲层高度，m h4=1/2（d-d）tg45=1/2（4.4-1.5）tg45=1.45m h=h1+ h2 +h3 + h4+5h =0.3+1.67+1.45+1.5+0.8 =5.72m 7.进水渠道 格栅的出水通过阀门控制送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池进水渠

56、道采用与旋流式沉砂池是切线方向进水，进水可以在沉砂池内产生涡流b1 =q/11hv式中 b1进水渠道宽度，m进水流速 m/s，一般采用 0.61.2m/s1v进水渠道水深，m1h设计中取 =0.8m，=1 m/s1h1vb1 =0.86/10.8=1.1m 8.出水渠道 出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于 270 度，以延长污水在沉砂池内流动距离。= q/2b22hv式中出水渠道宽度，m2b出水流速 m/s，一般采用（0.40.6）2v1v出水渠道水深，m2h设计中取=0.5=0.5 m/s =0.8m2v1v2h 26 = 0.86/0.50.8=2.2m2b3.6 a 段曝气池段

57、曝气池 3.6.1 工艺设计参数工艺设计参数 1.污泥负荷 ns=34（26）)/(5dmlsskgbodkg 2.容积负荷=610（412）vn)/(35dmbodkg 3.污泥浓度 mlss=20003000（15002000） （mg/l） 4.污泥龄 srt=0.40.7（0.30.5）d 5.水力停留时间 hrt=0.50.75h 6.污泥回流比 r=（2050）% 7.溶解氧 do=0.30.7（0.21.5） （mg/l） 8.汽水比（34）：1 9.svi=6090 ml/g 10.沉淀池沉淀时间 12h 11.沉淀池表面负荷=12 m3/ m2 h/q 12.需氧量系数=0.

58、40.6kg/ kg/a2o5bod 13.污泥增殖系数 a=0.30.5 kg/ kg5bod 14.污泥含水率为 98%98.7%3.6.2 污水处理程度的计算污水处理程度的计算 计算处理水中非溶解性值，即5bod =7.1b5bodaxec 式中处理水中悬浮固体浓度，取值为 20 mg/lec b微生物自身氧化率，一般介于 0.050.1 之间，取值 0.09 活性微生物在处理水中所占比例，取值 0.4ax 代入各值 =7.10.090.420=5.15bod 27 处理水中溶解性值为5bod 20-5.1=14.9 mg/l3.6.3 曝气池的容积与各部位尺寸的确定曝气池的容积与各部位

59、尺寸的确定 1.确定曝气池容积，即 v=xnqssa 式中 nsbod污泥负荷率 q污水设计流量，/s3m 原污水的值，mg/lsa5bod x曝气池内混合液悬浮固体浓度（mlss） ，mg/lv曝气池容积 设计中 q=128292m3/d=5345.496m3/h，sa=280 mg/l，取 ns=4，污泥浓度 x（mlss）=2000 mg/l)/(5dmlsskgbodkg v=4490 m320004280128292 容积负荷 =8vnvqsa10004490280128292)/(35dmbodkg 停留时间 t=0.84hqv496.534544902.确定曝气池各部分尺寸 设

60、2 组曝气池，每组容积为=2245 m324490 池深取 4.5m，则每组曝气池的容积为 a=498.95 . 422452m 池宽取 5.0m，=1.11，介于 12 之间，符合规定hb5 . 40 . 5 池长 l=99.78mba0 . 59 .498 28 =2010 符合规定。bl0 . 578.99 设五廊道式曝气池，廊道长 =20m1l5l57899。 取超高 0.5m，则池总高度 4.5+0.5=5.0m3.污泥龄 c 设计中取 a=0.4 kg/ kg5bod =0.625dcsna144 . 013.6.43.6.4 a a 段曝气池进出水系统计算段曝气池进出水系统计算