污水处理厂设计流程

1、水质工程课程设计以集宁区为设计原型系 部：环境工程系学生姓名：郭晓斌专业班级：水质科学与技术二班学 号：指导教师：鲁玥2017年6月25日水质工程课程设计计算说明书1. 目的综合运用所学知识独立完成某一城市污水处理厂工艺设计，从而巩固课堂所学的理论知识，培养和提高学生解决生产实际问题的能力。学习工程设计的基本方法、步骤、技术资料的运用；训练基本 计算方法、及绘图能力；综合运用理论知识解决实际工程问题；熟 悉贯彻国家环境保护及基本建设的政策法规、标准，规范等。2. 任务完成某城镇污水处理厂工艺设计。平面高程设计达到初步设计要求；单体构筑物设计计算达到初步设计水平；完成详细的设计计算 说明书。3.

2、 设计内容和范围a. 污水处理厂位置的选择；b. 污水处理程度及污水处理流程的决定；c. 单体构筑物型式的选择及其尺寸的设计；d. 污水处理厂平面及高程布置；e. 绘制污水处理厂总平面布置图，单体构筑物工艺计算草图，污 水处理厂污水、污泥处理高程布置图。4. 集宁区资料城市现状与发展规划：某城市现有人口 400000人，是一个以机电制造、钢铁、纺织 为主的新型工业城市，位于西北地区，属高原地带，河流由北向 南穿过城市，有一铁路跨河而过，全城分新旧两区，主要集中在 旧区，旧区（西区）为商业区、生活区。根据该城市建设部门提 供的材料该市以后会在重工业和轻工业方面得到大力发展，东西区人口都会大大增加

3、，成为一个综合性中型城市。现在东区各工业企业生产、生活污水由各单位自行处理后排放河流。西区尚未建设完整的污水处理系统， 计划在三至五年内 完成西区污水截流工程和污水处理厂建设。本设计仅考虑西区。设计人口 15万人，设计污水量标准：万vm/d。生活污水中SS 为350mg/L, BOD为40g/人天，区域内工业企业的生产和生活 污水量为2000nV天，BOD为400mg/悬浮物浓度200mg/L。污水处理厂自然地面标高为1320叶1327m自然资料气温：历年最高温度° C,最低° C,平均° C。雨量：年平均降雨量毫米，平均蒸发量毫米。年平均日照量：小时 日最大积雪

4、深度：30厘米。最大冻深度：米。风向：常年主导风向是西南风，盛行风向为西北风，年平均风 速米/秒。地下水为：地面以下15m地质：以栗钙土为主要土壤类型。电力供应情况：良好。污水岸边排放，混合条件很差。郊区有小型水库1座，库容万立方米；塘坝2座，容量1万立方米； 堤防总长度5公里，排灌机械保有台数77台，机电井77眼，其中 深井47眼。设计期限及建设分期污水厂投资巨大，宜按近期规模设计，近远期结合，保留远期用地。考虑到远期征地需求，需要建设审批部门的支持。5. 设计计算概要污水处理厂位置的选择制定城市污水处理系统方案，污水处理厂厂址的选择是重要的环节，它与城市的总体规划，城市排水系统走向布置处理

5、后污水的 出路密切相关。当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统泵 站污水处理厂各处理单元考虑，进行综合的技术经济比较与最优化 分析，并通过有关专家的反复论证后在行确定。污水处理厂厂址的选择应遵循如下原则：1. 与污水处理工艺相适应。2. 尽量少占用农田。3. 厂址必须位于集中给水水源的下游，并在城镇生活区下游300米以外，夏季主风向的下风向。4. 处理后的污水回用时要与用户靠近，排放时应与受纳水体靠近。5. 厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼地带。尽量设在地质较好 的地方，便于施工。6. 充分利用地形，应选择有自然坡度的地区，便于高程布置。7. 根据城市远期规划，考虑远期发展可能性，

6、有扩建余地。依据上述原则，选择污水处理厂。污水处理厂自然地面标高13201327米，自然坡向水体。常年主力风向为西北风，夏季主风 向为西南风，频率15%。污水岸边排放，混合条件很差。地下水为： 地面以下15m地质为栗钙土为主要土壤类型，耐性强度公斤 /厘 米2；电力供应情况良好。污水处理程度及处理流程的决定设计流量根据城市现状及发展规划，设计人口 15万人，设计污水量标准：150L/人天（10万人），200L/人天（50000人）。生活污水中SS为350mg/L, BOD为40g/人天，区域内工业企业的生产和生 活污水量为2000nV天，BOD为400mg/悬浮物浓度200mg/L。污水 处理

7、厂设计流量按近期设计如下：333Qd = Qi + Q2 = 25000 m/d + 2000 m /d = 27000 m/dQdmax= K d Qi + Kd Q2 =* （25000+2000） =34500m/d 3Qhmax = Kz Qi +Kh Q2 =*25000+*2000=38800 m/d污水处理程度要求处理出水达到国家污水综合排放标准一级标准。进水水质：350*25000200*2000SS=339mg/L27000BOD=(0.69 0.99 40 150000 400 2000)/27000181.4mg/L出水水质：SS= 20mg/LBOD 5 = 20mg/

8、L处理程度 SS : C-C 100%94.1%c。BOD 5 :100% 89.0%C0SS当量：350 25000/150000= 58.33g/(人日)BOD当量：40 0.69 0.99 27.32g/人日工业区SS当量人口数：200 2000 = 6858人58.33工业区 BO当量人口数：400 2000/ 27.32 = 292823人处理流程选择污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑确定各处理技术单元构筑物的型式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程选定的同时，主要以下列各

9、项因素作为依1. 污水的处理程度这是朽水处理工艺流程选定的主要依据， 而污水的处理程度 又主要取决于处理水的出路、去向。 排放水体，这是对处理水最 常采用的途径，也是处理水的“自然归宿”。当处理水排放水体时，污水处理程度可考虑用以下几种方法 进行确定。(1) 按水体的水质标准确定，即根据当地环境保护部门对该 受纳水体规定的水质标推进行确定。(2) 按城市污水处理J所能达到的处理程度确定，一般多以二 级处理技术所能达到的处理程度作为依据。本污水处理厂出水水 质 BOD = 20mg/L, SS= 20mg/L。(3) 考虑受纳水体的稀释自净能力，这样可能在一定程度上 降低对处理水水质的要求，降低

10、处理程度，但对此应采取慎审态 度，取得当地环境保护部门的同意。处理水回用，在前章已有较深入的阐述；城市污水的处理水 有多种回用途径，可用于农出灌溉、浇灌菜田；可作为城市的杂 用水，用于冲洗公厕、喷洒绿地、公园；冲洗街道和城市景观水 域的补给水等。无论回用的途径如何，在进行深度处理之前，城市污水必须 经过完整的二级处理。2. 工程造价与运行费用工程造价和运行费用也是工艺流程选定的重要因素，当然， 处理水应当达到的水质标准是前提条件。这样，以原污水的水质、 水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为 制约条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数， 建立三者之间的相互关系。减

11、少占地面积也是降低建设费用的重要措施，从长远考虑，它对污水处理厂的经济效益和社会效益有着重要的影响。3. 当地的各项条件当地的地形、气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定 具有一定的影响。例如，如当地拥有农业开发利用价值不大的旧 河道、洼地、沼泽地等，就可以考虑采用稳定塘、土地处理等污 水的自然生物处理系统，在寒冷地区应当采用在采取适当的技术 措施后，在低温季节也能够正常运行，并保证取得达标水质的工 艺，而且处理构筑物都建在露天，以减少建设与运行费用。当地的原材料与电力供应等具体问题，也是选定处理工艺应 当考虑的因素。4. 原污水的水量苟污水流入工况除水质外，原污水的水量也是选定处理工艺需要

12、考虑的因素， 水质、水量变化较大的原污水，应考虑设调节池或事故贮水池， 或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺，如完全混合型曝气池 等.某些处理工艺，如塔式滤池和坚流式沉淀池只适用于水量不 大的小型污水处理厂。工程施工的难易程度和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺流程需要各虑的因素、地厂水位高，地质条件较差的地 方，不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。总之.污水处型工艺流程的选定是一一项比较复杂的系统工程，必须对上述各项因素加以综合考虑， 进行多种力案的经济技 术比较，必要时应当进行深入的调查研究和试验研究工作。这样才有可能选定技术可行、先进，经济合理的污水处理工艺流程。根据污水水质水量

13、和污水处理程度，考虑到脱氮除磷要求不高， 采用典型工艺流程。该工艺由完整的二级处理系统和污泥处理系统组成。一级处理由格栅，沉砂池和初沉池组成，作用是去除污水中的固体污染物质。污水的B0值通过一级处理能够去除20-30 %。 二级处理系统是城市污水处理系统的核心，作用是去除城市 污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。 通过二级处理，污水的 BO值可降至20-30mg/L,可达到排放标准。污泥是污水处理过程的副产物，也是必然产物。从初沉池排 除沉淀污泥，从二沉池排出剩余污泥。这些污泥应加以妥善处置， 否则会造成二次污染。处理流程如下页图：污水处理流程构筑物型式的选择格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅

14、两种。按栅条间隙又可分为粗格栅，中格栅，洗格栅。新设计的污水厂一般采用粗， 中两道格栅，甚至粗中细三道。按清渣方式可分为人工清渣和 机械清渣。人工清渣适用于小型污水厂。机械清渣适用于栅渣 大于m3/d的大中型污水厂。根据栅渣大小和污水厂规模，本设计采用平面中格栅和机械 清渣。沉砂池采用控制流速的方法，使无机砂粒沉淀，而有机污泥不沉淀。 沉砂池类型有：平流沉砂池，曝气沉砂池，多尔沉砂池，钟式沉砂池。沉砂池可设在泵前防止叶轮磨损， 设在倒虹管前可防止堵 塞，设在沉淀池前便于污泥的输送和处理。本设计采用平流沉砂池，设于初沉池前。沉淀池初沉池控制流速，沉淀可沉的有机物及无机物，减轻后续生 物处理的负荷

15、。二沉池是生物处理系统的重要组成部分， 置于生 物处理单元后，用于沉淀活性污泥和腐殖污泥。常用的沉淀池有：平流沉淀池，竖流沉淀池，辐流沉淀池等。 辐流沉淀池又有普通辐流和向心辐流两种。根据污水处理工程实际，本设计初沉池采用平流沉淀池，二 沉池采用周进周出向心辐流式沉淀池。生物处理单元根据污水水质情况和污水处理程度，采用阶段曝气池作为生 物处理单元，考虑到实际运行中水质水量变化， 曝气池设计可按 多种运行方式运行。根据水厂设计要求，本设计采用传统式曝气 池。污泥浓缩池采用竖流式污泥浓缩池，以降低污泥含水率，减小污泥体积, 便于后续污泥消化。污泥消化池采用中温厌氧二级污泥消化工艺，以去除初沉池污泥

16、和二沉池剩余污泥的有机物，同时回收利用沼气用于污水厂能源补给。脱水设备采用真空过滤机作为污泥脱水设备，脱水干化后的污泥外运。污泥浓缩池的上清液和真空压滤机滤液回流至流程前面处理。构筑物的设计计算格栅采用两组中格栅。设栅前水深h=，过栅流速v=s，栅条间隙e=20mm 格栅安装倾角 60度。qhmax 二 Qhmax/2二 m'/S。格栅条数：n qqmax Sin60 0.225 sin60 29.08，取 29根。ehv 0.02 0.4 0.9栅槽宽度：s=， B=s（n-1）+en= 0.01 （29 1） 0.02 29 0.9进水渠道渐宽部分长度：B1=，1 20o（V渠二s

17、,在不淤流速三与不冲流速s之间） 栅槽与出水渠连接处的渐宽部分长度: 通过格栅的水头损失llB B2tg20o0.34,|2 l1/2 0.17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:v0.014/3h1kh0 k sin 3 2.42 ()2g0.024/3(s/e)丄匚sin60。2 9.81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B=栅后槽总高度：h20.3, H h h1 h20.8H 栅槽总长度：L l1 l2 0.5 1.0 一 2.41tg60 每日栅渣量：33 3qhmax Wi

18、 8640033 ,W10.06m /10 m ,W hmax 10.81m /d 0.2m /dKz 1000OQ沉砂池 水自然进入，不用提升，采用最大设计流量计算 长度：设 V二s, t=40s。 L=V*t=*40=10mo 水流断面面积：A归0225 0.9m2V 0.25 池总宽度：设B 1m则有效水深：h2 A/B 0.9m小于1.2m 沉砂池所需容积：设T 2d，城市污水沉砂量X 30m3/106m6污水，则归 X T 6864000.81m3Kz 106L 2a23.3m， h4h3 0.06l20.70m沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽 a1 0.6m，斗壁与水平面的倾角为55度，

19、斗高h3 0.35m沉砂斗上口宽：a2h33o a11.2m,取 h30.5tg55沉砂斗容积：V0h3 2a2 2aa1 2a120.47m36 1每个沉砂斗容积：设每池设两个沉砂斗,V00.81/20.405m3沉砂斗高度：采用重力排砂，设池底坡度为坡向砂斗。池总高度：设超高 h10.3m，H 0.3 0.9 0.701.9m沉砂池计算图:汽K” -2 1 - F、rJI"冉/>-/ Xr初沉池采用两组平流沉淀池，按最大时流量设计。 总表面积：设表面负荷q=2 m3/ (m*h), A=q hmax * 3600 =405 q 沉淀部分有效水深：h2 qt 3.6m (沉淀

20、时间) 沉淀部分有效容积：V qhmax t 3600 1458m3 池长：设水平流速 v 4.5mm/s, L 3.6vt 29.16m取30m 池子总宽度：B A/L 13.5m 池子格数：4格, b 3.4m3030 校核长宽比，长深比：长/宽 一8.8>4,长/深 一8.3>8m。符合要求3.43.6 沉淀污泥所需污泥斗容积SNT10000.6 156858 210003188.2m2d其中：S 0.6L污泥/ （ P?d） ； N为SS当量人口数；重力排泥，排泥时间间隔取每格设两斗，每斗容积 V 188.2/823.5m3沉淀池总高度： H h1 h2 h3 h4：超高0

21、.3mh2：沉淀区高度3mh3：缓冲区高度，无刮泥机取 0.5m h4：污泥区高度,池底坡度2%，沉淀池总长度为L=25+0.3 （流出口至挡板距离）+0.5 （流入口至挡板距离）h4(30 0.3+0.5 3.4 2) 0.02 tg60° (3.4 0.4)/23.08m污泥斗容积：W1 - h5 ( f1 f2 、f) 11.34m3,3o其中污泥斗高度为h5 tg60W 0.4)2.6m21梯形部分容积：W2( L 2b) (30.8 6.8) 0.02 b 30.68m3W1 W2 42.02m3 19.6m3,符合要求 沉淀池总长度：L 0.5 0.3 30 30.8m每

22、池出水堰长度：8 8 3.4 19.4m，出水堰负荷：0.225 1000 / (4 19.4)2.89 2.9L/(s m)初沉池计算图:平流沉淀池me泥斗曝气池分两组，按最大日流量计算。 qdmax Qdmax/2 34500/2m/d o.1996m3/s 原污水的So （BOD5）为经初沉池处理，BOD5按降低30%考虑，则进 入曝气池的污水，其Sa（ BOD5）值为：L。处理水中非溶解性BO）5=L。（G=20mg/L,自身氧化系数b二，Xa二活性污泥微生物在处理水中所占比例取）处理水中溶解性BOD5为Se=L，f=20=。=（）/=%在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性与多样性。

23、即:以传统活性污泥法作为基础，又可按阶段曝气法和再生曝气系统等运行方式 调试运行。曝气池的计算与各部位尺寸的确定：按BOD污泥负荷率计算。BOD污泥负荷率为BOD5/ (KgMLSS*d。为稳妥计，校核如下：Ns K 2Sef/ =*=。确定混合液淤泥浓度X:按最不利情况校核：Rr 106R 50%时'X（1 R） SVI 3077mg/L基本吻合。Ns 0.21，查Ns与SVI关系曲线得 SVI 110 140，取 130 X范围在2000-3500mg/L之间，按经验取 X 3000mg/L。确定曝气池容积:V 坐 34500/2 127 3651m3NsX0.2 3000确定曝气

24、池各部分尺寸：池深取4m,则每组面积F 3651/4 912.75m2池宽取5m，B/H 5/4 1.25介于1-2之间池长：F/B 182.6,而长宽比 182.6/5 36.5m 10m设五廊道式曝气池，廊道长L1L/5 36.5m取37m超高0.5m，则池高H 4.5m在曝气池面对初沉池和二沉池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向 中间配水渠道与横向配水渠道相连，设五个进水口. 曝气系统的计算: 采用鼓风曝气。02 aQSr bVXv0.5 34500 (127 20) /1000+0.153651 3000 0.72/10003029Kg/d126.2Kg/h(a 0.5, b

25、0.15)最大时需氧量:2maxa QhmaxSrbVX0.5 38800 (127 20)/1000 0.15 3651 3000 0.72/1000 135.8Kg/h每日去除的 BOD5值：BODr 34500(127 20)/10003691.5Kg/d去除每 KgBOD5需氧量：O2 3029/3691.5 0.821KgO2 / KgBOD最大时需氧量与平均时需氧量之比： 基 1.08。2 供气量计算：采用网状微孔空气扩散器，敷设于距池底 0.2m处，淹没水深3.8m，计算温度20度。 查得水中溶解氧饱和度：Cs( 20) 9.17mg/L空气扩散器出口处的绝对压力R P 9.8

26、103H( P 1.013 105Pa)R 1.013 105 9.8 103 3.8 1.385 105Pa空气离开曝气池面时，氧的百分比：Ot21 (1 Ea)79 21(1 Ea)100%18.43%,Ea12%曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件30度)C(P.2.026 1057.63(1.385 1052.026 105+18.4/42 )8.56mg/ L换算为20 C下脱氧清水充氧量：R RCs (20)0Csb( T)C 1.024t-20126.2 9.170.82 (0.95 1.0 8.56 2.0) 1.02430 20181.6Kg/h其中：0.82,0.

27、95,曝气池出口处溶解氧浓度 C 2.0,1.0相应的最大时需氧量：Ro( max)195.4Kg/h曝气池平均时供气量：R3Gs0100 5044.4m3/h0.3Ea最大时供气量：Gsmax 5427.8m3/h去除每 KgBOD 的供气量:5044.4 24/3691.5 32.80m3空气/KgBOD每m3污水供气量：5044.4 24/34500 3.51m3空气/m3污水本系统空气总用量：80.6 34500/24+5427.8 12327.8m3/h 空气管系统计算：布置空气管道，在相邻两个廊道隔墙上设一根干管，共五根干管。在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管。全曝气池共

28、设50条配气竖管每根竖管供气量为：5427.8/50 108.6m3/h根据经验取通气管风压损失h 1mH2O 9.8KPa。 空压机选定：空气扩散装置安装在距曝气池底 0.2m处，因此空压机所需压力为：P (4-0.2 1.0)*9.8 48KPa空压机供气量：最 大时：5427.8m3/h,90.46m3/min平均时:5044.4m3/h ,84.07m3/mi n出水曝气池二沉池 采用周进周出向心辐流沉淀池，用最大时流量设计33表面负荷Qdmax 38800m /d 0.45m /s淀部分水面面积：设沉淀池数量为n=2个，2q 1.0m /(m ?h)F=Q/nq =38800/ (2

29、XX 24) =808m2池子直径:D32.1m取 32m实际水面面积：F= D2/4 804m2q 二Q/nF二 m3/( m2* h)单池设计流量Q=808m3/h核堰口负荷：q!Q02 3.6321.12 L/ (s?m)符合要求<L/ (s?m)校核固体负荷:门 _(1 R) QoNw 24q2 =厂(1 0.5) 808 3 24804109Kg/(m2?d) 150Kg/(m2 ?d) 保护高度：hi=澄清区高度：怡二岸 2.5m，取，大于允许最小高度/ t取)取缓冲区高度：h3=/机械排泥，缓冲区上沿高出刮板)。池边深度：hi + h2 + h3= 池污泥部分所需容积:39

30、.3m3W SNT 2.63 179283 41000n1000 2 24其中：污泥含水率99.2%，密度8g/L。S 21g污泥/ (P?d) 2.63L污泥/ / P*d);N为BOD当量人口数；机械排泥，排泥时间间隔取 4h。(机械派泥的时间是之间，取4h)污泥斗容积:V1 1/3 h 5(r12 r1r2 r22) 3.14 1.73/3 (1 2 4) 12.7m3(h5取 1m, r, 1m, r2 2m,60)底坡落差 h4(R Q 0.05 (16 2) 0.05 0.7m因此，池底可存污泥体积：V2 1/3 h 4(R2 r1R rj) 3.14 0.7 / 3 (162 1

31、 6 2 4 ) 213.9m3 V V1 V2226.6 39.3m3 淀池总高：H=+二D/h 2 =32/=符合要求 6-12mo 流入槽：设计流量应加上污泥回流量，即38800+ =58200nVd设流入槽宽B=，水深，)=s流入槽流速V=58200/ /取导流絮凝区停留时间为600s, G=20s-1。设水温为20°C,Vn. 2t Gm 0.71m/s, v1 Vn / , v2 QJf。孔径用50mm，每座池流入槽内的孔数：58200 42 0.71 3.14 0.0025 86400242个孔距：13.14( D B)/2420.423m导流絮凝区：平均流速V2Q2

32、242 3.14( D B) B 864000.000023m/s2 2v v 1/2 ( )2t19.91s1 在 10-30S1 之间哪0污泥浓缩池浓缩对象为二沉池剩余污泥，从含水率为淋缩至97% （含水率为时 密度为8g/L ）。初沉池污泥含水率97%不用浓缩，直接进入消化池 消化。污泥量 W=SN/1000=.63 179283 =m3d。共设两座竖流式重力浓缩池，1000每座泥量W二W/2二m3d。中心管面积：设流速 v0 0.1m/s, q 0.00273m3/s2f q/v00.027m中心管直径:0.185m 取 d0.2m喇叭口直径d0=中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：d

33、, 1.35Q0.35m浓缩池分离出来的污水流量为：q Q赛0.00273n3/s衞篇2.00L/s浓缩池有效面积Fq/V 20.0m2浓缩后的污泥量Q100 p13/100 99.23/Q1 0.00273n3/s0.73L/s 62.9nf/d100 p2100 97沉淀池直径：DJ4（F f）5.05m，取5m.3.14有效水深：上升流速0.1mm/s,浓缩时间12hh vt 0.0001 12 3600 4.32m h5 （ D/2 r）tg55 2.71m （D/2 2.5m,底部直径设r 0.6m,夹角55，满足大于50°要求） 池高H 0.3 4.32 0.35 0.3

34、 2.71 7.74m竖流式污泥浓缩池贮泥池采用矩形贮泥池，贮存来自初沉池和浓缩池污泥。来自初沉池的污泥量Q:按初沉池S=(p*d)考虑。即为初沉池污泥量：156.8m3 / dQ2即为浓缩池污泥量：125.8m3 / dQ Q1 Q2282.6m3/d设停留时间为8h，则池子体积为V 282.6/394.2m3池深取3m，则面积A 31.4m2,取32m2。取贮泥池尺寸为：4m 8m。消化池初沉池泥量为156.8m3 /d，浓缩后剩余污泥为125.8m3 /d。初沉池, 二沉池含水率均为97%,采用中温二级消化。消化池停留天数为30d。 其中一级消化池为20d,二级为10d。消化池控制温度3

35、3-35度，计 算温度为35度，新鲜污泥年平均温度20度，日平均最低温度15度。 池外介质为空气时，全年平均气温19度,冬季室外计算温度为-8度。 池外介质为土壤时，全年平均气温20度，冬季室外计算温度为5度。 一级消化加温搅拌，二级消化不加温，不搅拌。一级消化，二级消化 均为固定盖式。 容积计算：一级消化池总容积V=（ +）/P=5652m3。（投配率 P二丄=5%）20采用两座一级消化池：Vo=V/2=2826m3消化池直径D=19m，集气罩直径di=2m，池底下锥底直径d2=2m，集 气罩高度hi=2m，上锥体高度h2=3m，消化池柱体高h3>D/2=9m取 11m。下椎体高度=1

36、m。则消化池咼度 H=m+h2+h3+h4=2+3+11+仁17m。 消化池各部分容积计算:集气罩容积：V23.14站13.14 4 2/46.28m34弓形部分容积：3.14h2（3D2 4h2）395.6m324圆柱部分容积：23V33.14D h3/4 2797.7m下锥体部分容积:22、， 3.14h4（D/2） D?d2/4 （d2/2）门 3 V95.3m3则消化池的有效容积为： V V3 V42893m32826m3 二级消化池总容积：V V 156.8 122.6 2826m3P 10%采用1座二级消化池，尺寸和一级消化池相同。 消化池各部分面积计算：集气罩表面积：池盖表面积:

37、15.7m23.14djF,- 3.14d1h14池顶表面积为：3.14（4h； D） F24则池盖总面积共为：42.39m2F1 F258.1m2池壁表面积为：F33.14Dh5339.1m(地面以上部分)£3.14Dh6226.1m(地面以下部分)池底表面积：艮 3.14 L ()254.3m22 消化池热工计算提高新鲜污泥温度的耗热量：中温消化温度 Td 35 C新鲜污泥年平均温度：Ts 20 C，日平均最低温度Tad 15 C每座一级消化池投配最大生污泥量为：V 2826 5% 141.3m3/d则全年每天平 均耗热量为：Q1 V (Td Ts) 1000 1.163/24

38、102707W最大耗热量为：Q1max 136943W消化池池体耗热量：消化池各部传热系数采用：池盖 K 0.8W/(m2? C)池壁在地面以上部分：K 0.7W/(m2? C)池壁在地下及池底：K 0.52W/(2 mC)池外介质为大气时，全年平均气温Ta19 C冬季室外大气计算温度TA8 C池外介质为土壤时，全年平均温度Tb20 C冬季室外计算温度TB 5 C池盖部分年均耗热量为：Q2 F池盖表面积 K / TD TA) 1.2 58.1 0.7 (35 19) 1.2 1.163908.14W最大耗热量：Q2max 58.1 0.7 (35 8) 1.2 1.1632440.6W池壁在地

39、面以上部分，年平均耗热量:Q3 F3K (TD Ta) 1.2 339.1 0.6 (35 19) 1.2 1.1634543.2W最大耗热量：Q3max 339.1 0.6 （35 8） 1.2 1.163 12209.8W池壁在地面以下部分，年平均耗热量：Q4 EK (TD Tb) 1.2最大耗热量：Q4max 226.1 0.45 (35池底部分：年平均耗热量：Q5 F5K(TD Tb) 1.2最大耗热量：Q5max 254.3 0.45 (35226.1 0.45 (35 20) 1.2 1.1635) 1.2 1.163 4259.8W254.3 0.45 (35 20) 1.2 1

40、.1635) 1.2 1.163 47912W2129.9W2395.6W每座消化池池体全年平均耗热量:QX Q2 Q3 Q4 Q59976.8W每座消化池池体全年最大耗热量：QXmaxQ2maxQ3maxQ4maxQ5max23701.4W每座池体年均总耗热量为:Q Q1 QX 112683.8W每座池体年均总耗热量为：QmaxQ1max QXmax160644.4W真空过滤脱水机采用真空转鼓过滤机。污泥量 Q = m3 /d，用化学调节预处理， 投加石灰作为助凝剂，投加量为 10%（占污泥固体重量），混凝剂 铁盐5%（占污泥固体重量）。原污泥浓度 C0=3%=30Kg/m3 , Q0 28

41、2.6m3/d 11.78m3/h。W 30 11.78 353.4Kg/h。过滤产率 L 3.45Kg/ (m2h)WfL353.4 1.15 1.15345135.47m21.15.所加助凝剂和混凝剂分别为10%、5%。所以，f 1 10/100 5/100（为安全系数，考虑污泥不均匀分布及滤布阻塞 ）每台真空过滤机的过滤面积为15m2,则需真空过滤机135.47/159.03,取9台真空过滤脱水所需附属设备：真空泵：抽气量为每m2过滤面积 m3/min,真空度为200-500mmHg， 最大 600mmHg。选择真空泵，所需电机按每1m3 /min抽气量配1.2Kw计算。真空泵不少于两

42、台。空压机：压缩机按每平方米过滤面积为 m3/min ,绝对压力为选择空压 机。空压机所需电机按空气量每 1m3/min配4KW计算。空压机不少 于两台。气水分离罐：容积按3min的空气量计算泥L.-rSIlrr消化池计算图6.污水厂平面与高程布置总平面布置在污水处理厂厂区内有：各处理单元构筑物，联通各处理构筑物 之间的管、渠及其他管线，辅助性建筑物，道路及绿地。构筑物平面布置应当遵循以下原则：a. 构筑物间的管渠应当直通，避免迂回曲折。b. 土方量尽量平衡，避开劣质土壤地段。c. 处理构筑物之间应当保持一定距离以保证敷设连接管、渠的要求,一般的间距可取510m，某些有特殊要求的构筑物。d.

43、各处理构筑物在平面布置上，应当尽量紧凑。污水厂管、渠道布置：在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管渠。此外，还应设有 能够使各处理构筑物独立运行的管渠，当某一构筑物因事故停止运转 时，使其后接处理构筑物，仍能构保持正常运行。应设超越全部构筑物，直接排放水体的超越管。在厂区内还设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电 线路。这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对他们的安排， 既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以采用架空 方式敷设。高程布置污水处理厂污水处理流程南程布置的主要任务是：确定各处理构 筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高， 通过计算确定

44、各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理 构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常远行。为了降低远行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流 动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确地计 算污水流动中的水头损失，水头损失包括：（1）污水流经各处理构筑物的木头损失。在作初步设计时，可按 下表所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失， 主要产生在进口和出口和需要的跌水（多在出口处），而流经处理构筑物本体的水头损失则较小。构筑物名称水头损失(cm构筑物名称水头损失(cm配水井10 30平流沉1淀池20 40格栅10 25辐流沉淀池5060沉砂池10 2

45、5曝气池25 50(2) 污水流经连接前后两处理构筑物管渠 (包括配水设备)的水头 损失，包括沿程和局部水头损失。(3) 污水流经量水设备的水头损失。在对污水处理厂话水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：(1) 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并 应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常；(2) 计算水头损失时，一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量) 作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时， 应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。(3 )设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水 体的最高水位作为起点，逆污水

46、处理流程向上倒推计算，以使处理后 污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用 也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而 在高程上提出的要求。（4）在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减 少需抽升的污泥量。在决定污泥干化场、污泥浓缩池 （湿污泥池）、消 化池等构筑物的高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干 管或其他构筑物的可能。高程计算中，沟管的沿程水头损失按所定的坡度计算，局部水头 损失按流速水头的倍数计算。堰上水头按有关堰流公式计算，沉淀池、 曝气池集水槽为平底，且均匀集

47、水，自由跌水出流。B = 0.4 , h01.25B式中：Q为集水槽设计流量，为保证安全，再乘上的安全系数，m3/s。B为集水槽宽。ho为集水槽起端水深。采用水力坡降公式或比阻公式计算沿程水头损失。现采用hi =a L Q 计算（a=AX K）采用局部阻力系数法计算局部水头损失，公式 h2=§ V/2g 查比阻表可知不同管径比阻，查局阻表可知不同管件局阻系数。污泥管道水头损失按下式计算：hf6.82（占）（-）1.85 （式中：hf为沿程水头损失，5 = 50）D Ch污水高程计算如下:高程m灌溉渠道（点8）水位排水总管（点7）水位 跌水集水井后水位沿程损失=X 250=局部水头损失

48、：蝶阀合计：集水井前水位管顶平接，两端水位差二次沉淀池出水井水位沿程损失=X =局部水头损失：600mn管径90°弯管 合计：二次沉淀池出水总渠起端水位沿程损失：估算 二次沉淀池池中水位集水槽起端水位：XX（X 808/3600）=808/3600为单个二沉说明：上式为集水槽起端水位计算公式，为安全系数; 池流量，单位为m3/s。自由跌落：堰上水头：合计： 第二计量槽前水位沿程水头损失：X =局部水头损失：600mm管径90°弯管蝶阀合计：第二计量槽水位计量槽出水管：计量槽进水间：合计：曝气池出水口水位沿程水头损失：+=局部水头损失：90°三通600800mm汇合流400mm管径90°弯管蝶阀3个X 3=合计：曝气池出水总渠起端水位沿程水头损失：估算 曝气池池中水位集水槽中水位：估算曝气池前进水管水头损失：估算初沉池后水位沿程水头损失：+=局部水头损失：90° 三通 600-800mmC合流90909090。三通500-600mmC合流。三通400-500mmC合流。三通300-400mmC合流。弯头300mm蝶阀2个 X 2=合计：初沉池中水位出水总渠沿程损失：估算 集水槽起端水位：XX(X 8)自由跌落: 堰上水头: 合计：第一计量槽后水位沿程水头损失：+=局部水