吉安市城镇污水处理厂设计

1、 课程设计任务书课程名称： 环境工程设计 题 目： 吉安市骡子山城镇污水处理厂设计 学 院： 资环学院 系： 环境工程 专业班级： 学 号： 学生姓名： 起讫日期： 20.15.12.202016.1.6 指导教师： 职称： 学院审核（签名）： 审核日期： 目录第一章 设计说明书1一、概述11.1 工程概况11.2 设计背景11.2.1 城市概况及自然条件1二、设计概要12.1 设计原则12.2 设计规范及依据22.3 设计水量、水质22.4 工艺流程比选32.4.1 工艺流程介绍32.4.2 污水处理工艺的确定52.4.3 工艺流程方案确定6第二章 设计计算书6一、污水预处理61.1 粗格栅

2、61.1.1 设计参数71.1.2 设计计算71.2 提升泵房81.2.1 设计参数91.2.2 集水池91.2.3 泵房91.2.4 设备选型101.3 细格栅101.3.1 设计原则101.3.2 设计参数101.3.3 设计计算111.4 曝气沉砂池121.4.1 设计参数121.4.2 池体计算121.4.3 曝气系统计算15二、污水生化处理152.1氧化沟152.1.1 设计参数152.1.2 确定回流比162.1.3 设计计算162.1.4 缺氧区192.1.5 厌氧区203.1 曝气系统203.2 二沉池223.2.1 二沉池选型223.2.2 设计参数233.2.3 二沉池的计

3、算233.2.4 进水设计243.2.5 出水设计263.3 配水集泥井263.3.1 配水井263.3.2 集泥井273.4 紫外消毒池283.4.1 设计参数283.4.2 设计计算283.5 贮泥池293.6 脱水车间29三、水力计算293.1 水头损失计算293.2 高程确定313.3 工程投资估算32附图33第一章 设计说明书一、概述1.1 工程概况吉安市是庐陵古城，位于江西的中西部，地处赣江中游地带，是江西省赣中地区经济文化中心，历史悠久，文化渊源。保护水体，防止污染也是现代化城市建设的需要。城市环境与人们生活息息相关，城市是政治、经济文化的中心，随着京九铁路的建成和吉安市向现代化

4、城市建设的发展，以及改善招商引资等方面的需要，城市污水处理是改善城市投资环境的重要的一环。为了改善吉安市的水体环境，吉安市政府决定对河西区的水体环境污染进行综合治理，并由吉安市建筑设计规划研究院和吉安市城市建设投资开发公司共同编制了吉安市污水处理工程项目建议书，内容包括城市排水系统改造工程、后河综合治理改造工程以及螺子山污水处理厂工程。因而，吉安市政府按照总体规划的要求，决定新建吉州区的螺子山污水处理厂。建设规模4万吨/天。1.2 设计背景1.2.1 城市概况及自然条件（1） 城市概况 吉安市是庐陵古城，位于江西的中西部，地处赣江中游地带，是江西省赣中地区经济文化中心，历史悠久，文化渊源。（2

5、）自然条件全市气候温和，日照充足，雨量充沛，属亚热带季风湿润性气候。春寒冬冷、夏热秋爽，初夏多雨、伏秋干燥，具有四季分明、雨热同季、无霜期长等气候特点，对农作物和植被十分有利。二、设计概要2.1 设计原则 （1）必须确保污水处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况（如施工条件），在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备设计标准和数据等； （2）污水处理采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必

6、要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度； （3）污水设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠；（4）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工艺选用应采用经济合理的方案。总体布置、单体设计及药剂措施应尽可能降低工程造价和运行管理费用。2.2 设计规范及依据（1）污水处理和污泥处理工艺的选择要考虑到尽量节省投资的条件下，获得最大的社会效益和环境效益。同时，还应最大限度的降低污水和污泥的运转费用。（2）污水处理厂的设计和污水处理工艺的选择要配合当地的城市建设规划以及当地的相关环境法律法规和污染

7、物排放标准。（3）在设计过程中根据国家最新的有关规定，标准和设计规范。其中编制依据如下： 1、中华人民共和国环境保护法 2、中华人民共和国水污染防法 3、室外排水设计规范(GBJ14-87) 4、污水综合排放标准(GB8978-1996) 5、氧气曝气设计规程(CECS114:2000) 6、给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84） 7、城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002.3 设计水量、水质设计水量4万m3/d，进水水质BOD5：100150mg/L，SS：200250mg/L，CODCr：200300mg/L，NH4-N：35mg/L，TP：4mg/L。污水排放执行城

8、镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。查询知该项目为2005年12月31日前建设，根据标准确定各物质的排放浓度，各物质进水含量按照参数范围中最大值计算，详见表1。表1 设计进出水水质指 标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)进 水250150250354排放标准()60202081.5处理程度（%）8486.79271.462.52.4 工艺流程比选根据以上对污水处理厂的设计进水水质和要求达到的出水水质标准的分析，确定最合适本工程的污水处理工艺是生物脱氮除磷工艺。该工艺可在满足生物脱氮除磷要求的前提下，同时

9、去除污水中的BOD5、CODCr和SS，使污水处理厂出水完全可以满足排放标准要求。经过初步筛选，选择A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺进行经济技术等多方面比较，并最终比选确定技术可行、经济合理、适合本地情况的工艺技术方案作为推荐方案。2.4.1 工艺流程介绍方案一：卡鲁塞尔氧化沟工艺卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合，并能维持较高的传质效率，以克服小型氧化沟沟深较浅，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟系统正在运行，实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、

10、管理方便和运行维护费用低等优点。Carrousel氧化沟使用立式表曝机，曝气机安装在沟的一端，因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，设计有效水深2.54.5米，宽深比为2:1，也有水深达7米的，沟中的平均流速为0.3米/秒。BOD5的去除率可达95%99%，脱氮效率约为90%，除磷效率约为50%，如投加铁盐，除磷效率可达95%。以卡鲁塞尔2000氧化沟为例，其工艺示意图如表1。 图1. 卡鲁塞尔2000氧化沟方案二：A2/O工艺A2/O（Anaerobic厌氧、Anoxic缺氧、Oxic好氧）工艺是城市污水处理厂除磷脱氮常用的工艺，有成熟的运转经验

11、。该工艺是在传统A/O除磷工艺基础上增设了一个厌氧区，具有同步脱氮除磷的功能。工艺流程示意图如图2所示。 粗格栅进水泵房细格栅平流沉砂池厌氧池缺氧池好氧池沉淀池提升泵水池过滤间紫外消毒计量槽鼓风机房内回流反冲洗贮泥池回流污泥污泥浓缩脱水机进水出水泥饼外运剩余污泥图2. A2/O工艺流程图方案三：SBR工艺SBR工艺是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是近几十年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺。该工艺集缺氧、曝气、沉淀、出水于同一生物池中，通过控制系统在该生物池内交替完成不同的反应过程

12、。其生物碳氧化硝化原理与推流式活性污泥法相同，具有成熟的运转经验和节省占地和构筑物的显著特点。近年来通过工程实践发展的SBR变型工艺有CASS法、UNTANK法、ICEAS法、循环式SBR工艺等。工艺流程示意图如图3所示。进水粗格栅提升泵房沉砂池SBR反应池紫外消毒鼓风机房细格栅砂水分离器污泥浓缩池板框压滤机出水栅渣压榨外运砂水分离液排砂剩余污泥回流污泥上清液上清液 图3. SBR工艺流程图2.4.2 污水处理工艺的确定对不同方案的优缺点进行比较，从而确定最佳的方案。三种方案的优缺点比较如表2。表2 三种方案的主要优缺点工艺优点缺点适用条件氧化沟处理效果稳定，出水质好；污泥厂量少，污泥性质稳定

13、；能承受水量，水质冲击负荷；无需设初沉池；脱氮除磷效率高；便于自动化控制易污泥膨胀；可能有泡沫问题；对BOD小的水质处理能力差；容积及设备利用率低适用于各种城镇污水处理厂SBR工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；处理效果好，出水可靠；具有较好的脱氮除磷效果；污泥沉降性能良好；对水质水量变化的适应性强反应器容积率低；水头损失大；不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力；峰值需要量高；设备利用率低；管理人员技术素质要求较高适用于中小型型污水厂A2/O流程简单；建设和运行费用较低；设内循环，反硝化反应充分；曝气池在后，提高了处理水水质；难降解物质的降解率较低；运行费用较高；脱氮率很难达

14、到90小型水厂费用偏高要求脱氮除磷或硝化除磷的大型和较大型污水厂 从以上比较可以看出，从工艺技术角度考虑，这三种方案都能达到技术要求。方案一：A2/O处理电耗较低，运行简单，操作、管理简便，运行成本略低，但是占地略大，工艺投资略高，设备种类多，维修技术要求高，曝气头更换影响正常运转；方案二：SBR生物处理池工艺流程简单，工程总投资低，占地少，运行费用、电耗低于方案二，但自动控制要求高，运行、管理水平要求较高，设备种类多，维修技术要求高，曝气头更换影响正常运转，维护费用较高；方案三：氧化沟工艺具有处理污水出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。综合

15、以上分析，推荐方案一作为该污水处理厂的污水处理工艺方案。2.4.3 工艺流程方案确定初步设计工艺流程见图4。图4. 初步工艺流程图第二章 设计计算书一、污水预处理污水的预处理设施主要包括格栅和沉砂池，可以去除城市污水中大的悬浮物和固体颗粒，设在污水处理工艺流程核心工艺之前，虽然对有机物的去除没有太大的帮助，但是预处理的存在可以减小后续设施的负荷，改善和提高核心设施的功效。本次污水厂的工程设计与处理设施包括粗格栅，提升泵房，细格栅，沉砂池。1.1 粗格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前部分，粗格栅是用来截留废水中较大的悬浮物和漂浮物，以

16、免堵塞水泵和后续处理构筑物的管道。本次工程设计的粗格栅设在提升泵房之前。1.1.1 设计参数设计流量（设置两个粗格栅）栅前流速，过栅流速栅条宽度，格栅间隙栅前部分长度0.5m，格栅倾角栅前水深， 格栅组数单位栅渣量栅渣/污水栅前渠道超高格栅条断面为矩形断面，进水渠宽，其渐宽部分展开角度1.1.2 设计计算图5是粗格栅的设计简图。 图5. 粗格栅示意图(1) 栅条间隙数n故取每组格栅的栅条数为24个。(2) 栅槽总宽度B,m(3) 进水渠道渐宽部分的长度(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度(5) 通过格栅的水头损失(6) 栅后槽总高度栅前渠道深(7) 栅槽总长度(8) 栅渠过水断面积(9)

17、 每日栅渣量所以采用机械清渣。1.2 提升泵房提升泵房是用来提高污水的水位，以确保污水能在整个污水处理过程中流过 ，从而使污水净化。提升泵房安置在污水处理厂的前部，把粗格栅的出水提升。它一般由集水池、水泵间(机器间)、出水池及附属建筑物等组成。1.2.1 设计参数(1) 设计流量(2) 污水进水标高：-5.700；经提升后水位标高：2.750。(3) 采用自灌式泵房。(4) 选择集水池与机器间合建式的方形泵站。1.2.2 集水池集水池容积采用相当于一台泵6min的容量。其有效容积V/m³为：有效水深为4m，则集水池的实际面积S/m2为：1.2.3 泵房泵房内设有三台提升泵，其中一台为

18、备用泵。提升泵扬程计算公式： 式中：吸水管水头损失，m，一般包括吸水喇叭口，90°弯头，直线段，闸门，减缩管；出水管水头损失，m，一般包括渐扩管，逆止阀，短管，90°弯头（或三通），直接管等；集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差，m；自由水头，m，按0.51.0m计。(1) 提升泵吸水管水头损失管径DN400，Q=0.278m/s，v=1.0m/s，L=10m，一个90°标准弯头，吸入管入口阻力系数。管道水力坡度=0.000912×（1.02/041.3）×（1+0.867/1.0）0.3=0.0024，计算沿程水力损失：=0.002

19、4×10=0.024m，计算局部水头损失：则提升泵吸水管水头损失h1=0.024+0.12=0.144m(2) 提升泵提升的高度h3=2.750-（-9）=11.750m(3) 出水管出水自由水头(4) 提升泵的扬程=0.024+0.120+11.750+1.0=12.894m1.2.4 设备选型本次设计中选3台潜水泵，两用一备。单泵流量为，扬程为1217m。选择350QW1000-28-132潜水泵。所选潜水泵的型号的主要技术参数如表3所示。表3 潜水泵型号参数型号350QW1000-28-132轴功率N/kW132 kW流量Q/m3/s1000效率83.2%扬程H/m28出口直径

20、D/mm350转3速n/r·min3745重量/kg28301.3 细格栅 细格栅的作用是拦截污水中小的漂浮物，可连续清除污水中杂物，使固液分离，以保证后续构筑物的顺利进行。细格栅一般设在提升泵房后，也可设在粗格栅后提升泵房前，本次设计细格栅位于提升泵房后。1.3.1 设计原则细格栅的设计原则可参照2.1.1.1所述的原则选择。1.3.2 设计参数设计流量栅前流速，过栅流速栅条宽度，格栅间隙栅前部分长度，格栅倾角设栅前渠道超高，栅前水深单位栅渣量格栅条断面为矩形断面，进水渠宽，其渐宽部分展开角度1.3.3 设计计算(1) 栅前进水渠道的设计栅前渠宽为：，取。(2) 栅条间隙数n故取每

21、组格栅的栅条数为58个。(3) 栅槽总宽度B，m(4) 进水渠道渐宽部分的长度(5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度(6) 通过格栅的水头损失(7) 栅后槽总高度栅前渠道深(8) 栅槽总长度(9) 栅渠过水断面积(10) 每日栅渣量所以宜采用机械格栅清渣。1.4 曝气沉砂池 污水在流动过程中会混入泥沙，若不及时去除，会对后续设备造成不良影响。沉砂池主要用于去除污水的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。本设计采用曝气沉砂池。1.4.1 设计参数设计流量， 单池流量水力停留时间， 水平流速旋流速度， 有效水深宽深比11.5，处理每立方米污水的曝气量为d=0.2m³空气沉砂量污

22、水，两次清除沉砂相隔时间1.4.2 池体计算 曝气沉砂池（分两个，作为平行设计，以计算单个池子为例）。池体的计算示意图见图6。图6. 曝气沉砂池计算图(1) 池子总有效容积 (2) 水流断面积(3) 池子的宽度(4) 校核尺寸，满足要求。(5) 池长L/B=11/2.5 =4.45，需要设置横向挡板，无需设置一个横向挡板。(6) 每小时所需空气量(7) 贮砂所需容积(8) 沉砂斗尺寸 沉砂斗上口宽式中 ； 。斗壁与水平面的倾角60°。 沉砂斗容积(9) 沉砂室高度采用中立排砂，设池底坡度为0.25，坡向砂斗。沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉

23、砂室的宽度为。(0.2为两沉砂斗之间的隔壁厚)(10) 沉砂池总高度取超高1.4.3 曝气系统计算(1) 选择曝气设备 曝气管：每个曝气沉砂池上各一根曝气大支管，根据给排水设计手册空气管道一般采用焊接钢管，设计经济流速干、支管为1015m/s，小支管为45m/s。取干管流速为11 m/s，则干管直径m，取干管管径DN120。取大支管流速为10m/s，则大支管管径为：m则取支管管径为DN60。二、污水生化处理城市污水的生化处理是处理污水经一级处理后，再经过具有活性污泥的曝气池及沉淀池的处理，使污水进一步净化的工艺过程。这一过程主要处理污水中的有机物污染物。本次工程的二级处理流程是卡鲁塞尔氧化沟-

24、辐流式二沉池-紫外消毒池。2.1氧化沟 氧化沟可以满足在较深的氧化沟沟渠中混合液的充分混合。使用立式表曝机，安装在沟的一端，从而形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区，对生物絮凝有利。2.1.1 设计参数(1) 最大设计流量：设计两座氧化沟，每座氧化沟的流量： (2) 进出水水质：进入氧化沟的水质与氧化沟出水水质见表4 。表4 氧化沟进出水水质项目BOD5CODCrSSTNNH3-NTP进水水质mg/L11719812635202出水水质mg/L17.5529.725.21470.9(3) BOD5污泥负荷N=0.15KgBOD5/(KgMLSS·d)2.1.2 确定回流比(1)

25、 回流污泥浓度XR=8000mg/L(2) 外回流比R设二沉池排底污泥浓度XR=8000mg/L，氧化沟混合液浓度X=4000mg/L，则(3) 混合液悬浮固体浓度(4) 混合液回流比： TN的去除率： 混合液内回流比： 取R内=22.1.3 设计计算(1) 计算出水所含溶解BOD5 好氧区容积按设计的最低运行温度时硝化菌的最大增长率计算好氧区的泥龄，并采用一个安全系数K值，保证处理系统工艺稳定运行。欲使出水所含BOD5为18.33mg/L，则出水所含溶解BOD5，即Se应为：Se=S-式中：MLVSS/MLSS剩余污泥挥发固体百分数，%； kBOD的分解速度常数，d-1，取k=0.23； S

26、出水中BOD5的浓度，mg/L； tBOD5测定的时间，取t=5d。则：(2) 计算硝化菌的生长速率和在设计环境条件下硝化所需最小污泥平均停留时间 式中：硝化菌的生长率，N出水氨氮浓度，mg/L； T设计计算温度，； DO硝化反应池中溶解氧浓度，mg/L； K0溶解氧影响的开关系数，mg/L，取K0=1.5。则：硝化反应所需的最小泥龄为，则：采用污泥泥龄设计安全系数，取K=3，则硝化速度 单位基质利用率，式中：有机物去除速率，kgBOD5/； 硝化菌比增长率，d-1，为污泥泥龄，d； b异氧微生物内源衰减系数，一般取0.06d-1； a异氧微生物的产率系数，一般取0.6kgMLVSS/kgBO

27、D5。则： 所需混合液悬浮固体中有机物的质量为MMLVSS，,式中：S0进水BOD5浓度，mg/L； Se出水所含溶解BOD5浓度，mg/L； 有机物去除速率，kgBOD5/则：(3) 好氧段容积 完成去除BOD所需的好氧段容积V1，V1=式中：X好氧段混合液污泥浓度，MLSS，mg/L； Ls活性污泥负荷，kgBOD5/则：V1= 完成硝化所需好氧段容积V2，V2=则V2=好氧段容积取两者中大值，故V=5568.5m3 校核吸磷反应，满足吸磷的停留时间。(4) 好氧区尺寸好氧区有效水深h=5m，超高为0.8m，氧化沟深度H=5.5+0.8=6.3m。中间分隔墙厚度为0.3m。好氧区面积好氧区

28、有三个弯道部分第一个弯道部分宽度b1=12m，其面积第二个弯道部分宽度b2=24m，其面积第三个弯道部分宽度b3=12m，其面积直线段部分面积直线段廊道宽度b=12m直线段长度一侧直线段长度另一侧直线段长度。2.1.4 缺氧区(1) 需还原的硝酸盐氮量需还原的的量为17.16mg/L。 (2) 缺氧去反硝化速率的确定式中：20的反硝化速率常数； 温度系数。则：(3) 缺氧区容积(4) 缺氧区设计缺氧区有效水深h=5m，超高为0.8m，氧化沟深度H=5+0.8=5.8m。中间分隔墙厚度为0.3m。缺氧区面积廊道总宽度b=12m一侧弯道部分宽度b1=12m，则其面积另一侧弯道部分宽度b2=12m，

29、则其面积弯道部分面积直线段部分面积直线段长度2.1.5 厌氧区将回流污泥分为两部分，分别回流到厌氧池（R1）和缺氧池（R2），以减少回流到厌氧池的硝态氮，同时为了满足厌氧污泥占全系统总污泥量比值不小于10%的要求，通过试算，取R1=80%，则厌氧池污泥浓度为 (1) 厌氧池容积 则核算厌氧污泥量比值： >10%，满足要求。(2) 厌氧区设计厌氧区有效水深h=5m，超高为0.8m，氧化沟深度H=5+0.8=5.8m，中间分隔墙厚度为0.3m。厌氧区面积廊道总宽度b=12m，两侧弯道部分的面积：直线段部分面积直线段长度3.1 曝气系统(1) 设计需氧量AORAOR=(去除BOD5需氧量剩余污

30、泥中BODu)+(NH4+-N硝化需氧当量剩余污泥中NH3-N的氧当量)反硝化脱氮产氧量 去除BOD5需氧量剩余污泥中BODu，即D1，剩余污泥量，式中：Y产率系数，即微生物每代谢1kgBOD5所合成的MLVSS，kg； Q（S0Se）每日的有机污染物去除量，kg/d； Kd内源代谢系数，d-1。则：=/d 硝化需氧量D2式中：N0进水总氮浓度，kg/m3； Ne出水NH4+-N浓度，kg/m3。则： 反硝化脱氮产生的氧量D3，D3=2.6Nr式中：Nr反硝化脱除的硝态氮量需还原的的量为15.92mg/L，见3.1.2.1。则 故总需氧量AOR=D1+D2-D3=2574.7+2444-107

31、1=3948kg/d=164.5kg/h 最大需氧量最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则 去除1kgBOD5的需氧量： (2) 标准需氧量SOR 需氧量修正系数： 标准需氧量(SOR)： 去除1kgBOD5的标准需氧量： 实际供气量：设氧转移效率EA=20，则3.2 二沉池3.2.1 二沉池选型二沉池是置于生物处理构筑物后，沉淀活性污泥或脱落的生物膜，澄清混合液的构筑物。对于不同处理水量、不同场合应选择相应类型的二沉池，几种二沉池的优缺点及适用条件如表5。 表5 二沉池比较 优点 缺点 适用条件 平流式处理水量大小不限，沉淀效果好；对水量和温度变化适应能力强；平面布置紧凑，施工方便进、出配水

32、不易均匀；多斗排泥时，每个斗均需设置排泥管（阀），手动操作，工作繁杂。采用机械刮泥时，易锈蚀适用于地下水位高、地质条件较差的地区；大、中、小型污水工程均可采用 竖流式占地面积较小；排泥方便，管理简单；适用于絮凝性胶体沉淀池深度大，施工困难，造价高；对水量冲击负荷和水温度变化适应能力不强；池径不宜过大适用于小型污水处理厂 辐流式对大型污水厂较为经济；机械排泥设备已定型系列化排泥设备复杂，操作管理技术要求较高；施工质量要求高适用于地下水位较高的地区；适用于大中型污水处理厂 斜流式生产能力大，处理效率高；停留时间短，占地面积小构造复杂，斜板、斜管造价高，须定期更换，易堵塞；固体负荷不宜过大，耐冲击负

33、荷能力较差适用于中小型污水厂的二次沉淀池；可用于已有平流沉淀池的挖潜改造综合比较后采用周边进水周边出水辐流式二沉池。中心进水周边出水的辐流式二沉池沉淀池中心导流筒内的流速相对较大，活性污泥在中心倒流筒内难以絮凝，且水流向下流动时的动能较大，易冲击二沉池池底的沉泥，使得池容利用系数也减少。而周边进水周边出水向心式辐流沉淀池由于在进水和出水上做了改进，在可以在一定程度上可以克服中心进水周边出水式辐流式二沉池的缺点，此外，本设计的污水处理流量较大，属于大中型污水处理厂。故选用辐流式二沉池比较适合本次工程设计。3.2.2 设计参数设计流量，共两座，并联运行。每座二沉池分担流量；固体负荷率G=150；

34、沉淀时间t=2.5h；污泥停留时间T=2h； 泥斗上方锥体坡度i=0.05；污泥斗底直径D2=1.0m； 污泥斗上口直径D1=2.0m；斗倾角=60°； 沉淀池超高h1=0.3m；槽内流速v=1.5m/s； 集水槽宽b2=0.6m流入槽宽B1=0.8m； 污水的运动粘度=1.06×10-6 m2/s导流絮凝区平均停留时间s；导流絮凝区的平均速度梯度3.2.3 二沉池的计算（1）沉淀池部分水面面积：（2）池子的直径：(取38m)（3） 校核堰口负荷 （4） 澄清区高度，取2.3m（5）污泥区高度(取2.0m)（6） 池边水深h2（7） 污泥斗高h4（8）池中心与池边落差h3h

35、3=h3=（9） 池总高H，（10） 径深比校核，介于612之间，符合要求。3.2.4 进水设计流入槽采用环形平底槽，等距离设布水孔，孔径100mm，并加10mm长短管。(1) 流入槽设流入槽宽B1=1.0m，槽中流速取v=1.4m/s(2) 布水孔数n，式中：配水孔平均流速，0.30.8m/s；布水孔平均流速,则：布水孔数(3) 孔距L(4) 校核Gm式中：v1配水孔水流收缩断面的流速，m/s，因设有短管，取； v2导流絮凝区平均向下流速，m/s，； f导流絮凝区环形面积，m2。设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则Gm在1030之间，合格。3.2.5 出水设计(1) 集水槽二沉池单池流量，如果

36、采用单侧集水，则堰上负荷q因此采用一条环形双侧溢流集水槽，设槽宽B3=0.8m，槽中流速v3=0.7m/s，集水槽为平底，集水槽终点水深为h5，则槽内起点水深h6，其中3.3 配水集泥井二沉池配水集泥井共3个部分，从里到外为中心进水管、二沉池配水井、集泥井。3.3.1 配水井 采用水利配水，因其构造简单，操作方便，可自动配水。常见的水力配水设施有对称式、堰式和非对称式。本次设计采用堰式配水。进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水斗再流向各构筑物。它是利用等宽度堰上水头相等、过水流量就想等的原理来进行配水的，优点是配水均匀、误差小。 (1) 进水管管径D1设计流量，当进水管管径D1 =10

37、00mm时，查水力计算表，得知，满足设计要求。(2) 矩形宽顶堰 进水从配水井井底中心进，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入后续的两座二沉池中，每个后续构筑物的分配配水量为q=1000m3/h，配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。 堰上水头H：矩形堰的流量：式中 q矩形堰流量，m3/s； H堰上水头，m； b堰宽，m,取b=1m； m0流量系数，通常采用0.3270.332，取0.33。所以，H= 堰顶厚度B当时，属于矩形宽顶堰。取B=2m，则。该堰属于矩形宽顶堰。 配水管管径D2设配水管管径D2=600mm，流量q=1000m3/h，查水力计算表，得知 配水漏斗上口口径D 按配水井内径的1.5倍

38、设计，D=1.5×D1=1.5×1000=1500mm，高度为5.5m。3.3.2 集泥井取D=1000mm，其高度设置为3.5m，池顶与中心进水筒在同一水平面。污泥回流泵和剩余污泥泵设置在集泥井内。(1) 污泥回流 设计计算回流污泥量为，式中：R污泥回流比则： 设备选型设计中选用350QW1000-28-132型潜污泵3台（两用一备），其主要技术参数见表6。表6 回流污泥泵的主要技术参数型号350QW1000-28-132型潜污泵扬程/m28流量/（m3/h）1000功率/kW132效率/%83.2出口直径/mm350转速/（r/min）745重量/kg2830(2) 剩

39、余污泥 设计说明二沉池产生的剩余污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵将其提升至贮泥池中。 设计计算故QS=3.4 紫外消毒池3.4.1 设计参数紫外消毒灯渠的设计参数见表7。表7 紫外消毒灯渠的设计参数设备型号UV3000PLUS设计流量/ （m3/d）48000渠道数/组2性能二级出水3800m3/d需14根灯管每模块灯管数/根11渠中水流速度/（m/s）0.3灯组间距/m1调节堰与灯组间距/m1.5每个模块长度/m2.46灯管间距/cm8.893.4.2 设计计算(1) 灯管数每3800m3/d需要14根灯管，则(2) 模块数N选用11根灯管为一个模块，则模块数N13.4个N16个(3)

40、 消毒池设计按设备要求渠道深度为1.29m，设渠道中水流速度为0.3m/s。 渠道过水断面积A 渠道宽度B若灯管间距为8.89m，沿渠道宽度可安装16个模块，所以选用UV3000PLUS系统，两个UV灯组，每个UV灯组8个模块。 渠道长度L每个模块长度为2.46m，两个灯组间距1.0m，渠道出水设堰板调节。调节堰与灯组间距1.5m，则渠道总长L为：L=，取7.5m 复核辐射时间，（符合要求）3.5 贮泥池剩余污泥经污泥提升泵提升后进入贮泥池，它的作用是调节污泥的量。设计贮泥池一座，剩余污泥量为22.3m3/h，贮泥时间为12h。贮泥池有效容积V，V=QST式中：QS剩余活性污泥量，m3/h；

41、T污泥停留时间，h。则：将贮泥池建成圆柱，D×H=8.4×5，其有效容积V=277m3由于安装搅拌设备，所以留取安装安全距离3m，所以贮泥池总高为8m。3.6 脱水车间将浓缩脱水机、加药设备设成一排，设备间隔为2.0m，设备距墙壁1.5m，则脱水车间的长L=4+2.0+1.46+1.5+1.5=10.46m，取11m。宽B=10m，高为5m。故脱水车间尺寸L×B×H（m）为11×10×5。三、水力计算3.1 水头损失计算参考给水排水手册（第5册）城镇排水（第二版）可确定，水流经各构筑物的水头损失部分如表8所示，各个设计点的管渠设计参数如表9。表8 水流经各构筑物的水头损失构筑物名称水头损失/m格栅0.10.25提升泵房0.10.3曝气沉砂池0.10.25Carrousel 2000型氧化沟0.10.3辐流式沉淀池0.50.6紫外消毒池0.10.3 表9 管渠设计参数表名称流量(m³/s)管径(mm)i流速(m/s)长度(m)消毒池出水管0.5566000.0020.8345二沉池出水总管0.5568000.00451.240二沉池出水分管 0