【精品】20万吨氧化沟法污水处理厂毕业设计__论文终稿

1、 0 目目 录录引引 言言.11 设计任务及概况设计任务及概况.21.1 设计任务及依据.21.1.1 设计任务.21.1.2 设计依据及原则.21.1.3 设计范围.31.2 设计水量及水质.31.2.1 设计水量.31.2.2 设计水质.31.3.3 设计人口.32 工艺设计方案的确定工艺设计方案的确定.42.1 方案确定的原则.42.2 污水处理工艺流程的确定.42.2.1 厂址及地形资料.42.2.2 气象及水文资料.52.2.3 可行性方案的确定.52.2.4 工艺流程方案的确定.62.2.5 污泥处理工艺流程.82.3 主要构筑物的选择.82.3.1 格栅.82.3.2 泵房.92

2、.3.3 沉砂池.9 12.3.4 初沉池、二沉池.102.3.5 曝气池.102.3.6 接触池.112.3.7 计量槽.122.3.8 浓缩池.122.3.9 消化池.122.3.10 污泥脱水.133 污水处理系统工艺设计污水处理系统工艺设计.133.1 格栅的计算.133.1.1 粗格栅.133.1.2 格栅的计算.143.1.3 选型.173.2 泵房.173.2.1 泵房的选择.173.2.2 泵的选择及集水池的计算.173.2.3 扬程估算.183.3 细格栅.183.3.1 细格栅的计算：.183.3.2 格栅的计算.193.3.3 选型.213.4 沉砂池的计算.223.4.

3、1 池体计算.223.4.2 沉砂室尺寸计算.23 23.4.3 排砂.253.4.4 出水水质.263.5 初沉池.263.5.1 池体尺寸计算.263.5.2 中心管计算.293.5.3 出水堰的计算.303.5.4 集配水井计算.313.5.5 出水水质.313.5.6 选型.323.6 曝气池.323.6.1 池体计算.323.6.2 曝气系统设计与计算.353.6.3 供气量.363.6.4 空气管道系统计算.393.6.5 空压机的选择.423.6.6 污泥回流系统.423.7 二沉池.433.7.1 池体尺寸计算.433.7.2 中心管计算.463.7.3 出水堰的计算.473.

4、7.4 集配水井计算.473.7.5 出水水质.493.7.6 选型.493.8 接触池.49 33.8.1 接触池尺寸计算.493.8.2 加氯间.503.9 计量槽.514 污泥的处理与处置污泥的处理与处置.514.1 污泥浓缩池.514.2 污泥消化池.554.2.1 一级消化池池体部分计算.554.2.2 一级消化池池体各部分表面积计算.574.2.3 二级消化池.584.3 贮气柜.584.4 污泥控制室.594.4.1 污泥投配泵的选择.594.4.2 污泥循环泵.604.4.3 污泥控制室布局.614.5 脱水机房.614.5.1 采用带式压滤机除水.614.5.2 选型.624

5、.6 事故干化场.624.7 压缩机房.635 污水处理污水处理厂厂总体布置总体布置.635.1 平面布置.635.1.1 平面布置的一般原则.635.1.2 平面布置.63 45.2 污水处理厂高程布置.645.2.1 高程布置原则.645.2.2 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致致 谢谢.69附附 录录.70 51 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 20 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

6、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。 61.1.31.1.3 设计范围设计范围设计二级污

7、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=20=8333=2.31；污水的最平Qdm /1034hm /3sm /3大处理量为=15125=4.2；污水的最小处理量为dmQ/103 .3634maxhm /3sm /3。日变化系数取为 1.1，时变化smhmdmQ/87. 2/10331/1048. 23334minK日系数取 K 为 1.1，总变化系数取为 1.21。时K总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5BODCODcr SSTPNH3-N

8、入水（）mg L出水（）mg L去除率（%）1.3.31.3.3 设计人口设计人口(1)按 SS 浓度折算： ssaCssQNss 式中：Css废水中 SS 浓度为 mg/LQ 平均日污水量为 20 万 m3/d 7ass每人每日 SS 量，一般在 35-55/人 g.d，则： Nss =(2)按浓度折算 5BOD 555BODBODBODaQCN式中：废水中浓度为 mg/L5BODC5BODQ 平均日污水量为 20 万 m3/d每人每日 BOD 量，一般在 20-35/人 gd，取 30/人5BODag.d， 则： NSS=200 30Nss20030万人2 2 工艺设计方案的确定工艺设计方

9、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。 (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。 82.2.22.2.2 气象及水文资料气象及水文资料污水处理厂所在地的气象和水文特征。2.2.32.2.3 可行性方案可行性方案的的确

10、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 SBR 工艺、氧化沟工艺、A/O脱氮工艺三种方案进行比较，以便确定污水的处理工艺。（1）SBR 工艺工艺SBR 工艺的优点如下：（1）工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；（2）处理效果好，出水可靠；（3）具有较好的脱氮除磷效果；（4）污泥沉降性能良好；（5）对水质水量变化的适应性强。 SBR 工艺的缺点如下：（1）反应器容积率低；（2）水头损失大；（3

11、）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；（4）峰值需要量高；（5）设备利用率低；（6）管理人员技术素质要求较高。对于小型污水处理厂而言，SBR 是一种系统简单、投资节省、处理效果好的工艺，但是它用于大型污水处理厂就不太适合了。因为大型污水处理厂的进水量打，需要设计多个 SBR 反应池进行并联运行，个数增多，必定使操作管理变得复杂，运行费用也会提高。而且由于 SBR 法事一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水处理厂时，基建费用也高。（2）氧化沟工艺）氧化沟工艺 氧化沟的主要优点如下：（1）氧化沟的液态在整体上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生

12、物絮凝体，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其独特的水流性能对除磷脱氮也是极其重要的（2）处理效果稳定，出水质好，并可实现脱氮。 （3）污泥厂量少，污泥性质稳定。 （4）能承受水量，水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力氧化沟的缺点如下：（1）单纯的氧化沟工艺的除磷效率很低，需要增设厌氧段才能达到一定的除磷效率。 （2）虽然污泥产量少，耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的，且要求处理构筑物内水深要浅，而这又决定了在处理相同水质，水量污水的情况下，该工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。 9（3）好氧）好氧缺氧（缺氧（A/O）脱氮工艺）脱氮工艺A/O 的工艺特点：（

13、1）A/O 工艺同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，节省基建费用；（2）反硝化缺氧池一般无需外加有机碳源，降低了运行费用；（3）因为好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机物的到进一步去除，提高了出水水质；（4）缺氧池中污水的有机物被反硝化细菌所利用减轻了其他好氧池的有机物负荷，同事缺氧池中反硝化产生的碱度可补充好氧池中硝化需要的碱度；（5）脱氮效果较高，一般氮的去除率约为 60%85%。三种工艺经过比较，氧化沟除了具有 A/O 的效果外，还具有如下特点：（1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用

14、以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。 （2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）BOD 负荷低，使氧化沟具有对水温，水质，水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。 （4）脱氮效果还能进一步提高。 （5）电耗较小，运行费用低。而 SBR 工艺仅适合处理量为 10 万 t/d 以下的处理厂，所以本课题选择氧化沟处理工艺。2.2.42.2.4 工艺流程方案的确定工艺流程方案的确定 氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除 BOD5和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5和 SS 均为 95%

15、以上，总氮为 70%80%。氧化沟具有工艺流程短，处理效率高。出水水质稳定，运行管理简单等优点。但占地面积过大。在刘态上，氧化沟介于完全混合于推流之间。污水在沟内的流速 v 平均为 0.4m/s，氧化沟总长为 L，当 L 为 100500m时，污水完成一个循环所需时间约为 420min，如水力停留时间定为 24h，则在整个停留时间要做 72360 次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高到低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而

16、且可以将其区分为富氧区、缺氧区、用以进行消化和反硝化，去的脱氮的效应。常用的氧化沟系统有卡罗塞氧化沟、交替工作氧化沟及二沉池交替氧化沟。 氧化沟可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟如帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁赛尔（Carrousel）氧化沟。 普通卡鲁赛尔氧化沟处理污水的原理如下：氧化沟中的污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除 BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态。微生物的氧化

17、过程消耗了水中溶解氧，知道 DO 值降为零，混合液呈缺氧状态。经 10过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD 降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在一个池子内。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效去除 BOD，但脱氮除磷的能力有限。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Carrousel 型氧化沟型氧化沟法作为污水处理工艺。格栅曝气沉沙池氧化沟二沉池接触消毒池污泥泵房浓缩池储泥池脱水间城市污水栅渣砂水分离泥饼外运污泥回流剩余污泥Carrousel 型氧化沟的污水处理工艺流程型氧

18、化沟的污水处理工艺流程计量槽2.22.2 主要构筑物的选择主要构筑物的选择2.1 流程各结构介绍流程各结构介绍 格栅因为排入污水处理厂的污水中含有一定量的较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小而选择不同的清排放 11渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用粗格栅和细格栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后，以去除不同大小的废渣，由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。粗格栅共有三座，两座使用，

19、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。曝气沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥行，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离或离心分离为基础，即以控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮物颗粒则随水流带走。在污

20、水处理系统中，沉砂池一般设在生物处理池前，从污水中分离密度较大的无机颗粒，以保护后续处理构筑物中的设备免受磨损、堵塞。按池内水流的方向不同，沉砂池可分为平流式、竖流式和旋流式三种，按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池等。曝气沉砂池中曝气作用是使颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉，产生洁净的沉砂，提高颗粒的去除效率；同时通过调节曝气量还可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，且对污水还有预曝气作用。池子共有六座；尺寸：12m16.8m4.59m；有效水深为 2.5m。氧化沟本设计采用的是卡罗塞尔(Carrousel)2000 氧化沟氧化沟是二级处理的主体

21、构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。每座 Carrousel 2000 型氧化沟中配有一定数量的表曝机，实现沟内混合液的推流、混 12合和充氧。系统的充氧量可以通过沟内表曝机运行的台数的多少进行调节。另外，从节能的角度考虑，每座氧化沟中还装有一定数量的液下推流器，用于保证混合液具有一定的流速，并防止混合液在部分表曝机运转的情况下，发生污泥沉降分离的现象。氧化沟共有六座，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%，出水堰采用直角三角堰,池内设有环形出水槽，双堰出水。每

22、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。二沉池二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，一般布置在生化处理构筑物后面，主要用以澄清混合液，并回收浓缩活性污泥，期效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。二沉池除了进行泥水分离外，还需要进行污泥浓缩，同时由于进水的水量和水质的变化，它还要暂时贮存污泥。由于二沉池需要起到污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。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。100

23、0LXB本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。接触消毒池消毒是保证污水安全排放或回用的最后环节。尽管在污水处理过程中，水中的微生物和可能的致病菌已绝大部分被杀灭（氧化）或随着沉淀物一起被去除，但经过二级处理的城市污水仍可能含有一些游离的微生物（致病菌） ，其排放仍可能对水体的卫生安全（尤其是排放水体作为饮用水源或其他可能与人类接触的用途时）造成威胁。因此，消毒是污水（尤其是城市污水、医院污水、屠宰废水等含有人类及动物代谢物的污水）处理必需的最终的处理单元。消毒方法分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用药剂进行消毒，常用

24、的化学消毒剂有氯及化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。污水消毒常用的消毒剂为氯系消毒剂，主要为液氯和漂白粉。 13消毒过程在接触池中进行。接触池有水平隔板式、垂直隔板式和搅拌池等，由于水平隔板式（又称廊道式）流态稳定，不易短流和形成漩涡，且阻力较小，因此为最常见得接触池池型。氯价格便宜，消毒可靠且经验成熟，是应用最广的消毒剂，所以本次设计选择液氯消毒。 接触池 总长为 312.5m，分 14 个廊道，每廊道长 23m，宽 4m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

25、耗等。本设计选用巴式计量槽，设在污水处理系统的末端。浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。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

26、果，其电耗为其它法的 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。 14浓缩池二座，直径为 24 米，浓缩时间 14h。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

27、化场，使污泥自然干化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 153.1.23.1.2 格栅的计算格栅的计算 (1) 栅条间隙数n 式中：maxsinQnbhv栅条间隙数，个；n 最大设计流量，=4.2；maxQ3msmaxQ3ms格栅倾角， ，取= 60 ；栅条间隙， ，取 =0.05；bmbm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=1.21。K总K总则：maxsin4

28、.2sin60312 0.05 1.4 0.9Qnbhv(2) 栅槽宽度B (1)BS nbn式中： 栅条宽度，取 0.01 。Smm则： =0.01（31-1）+0.05 31=0.3+1.55=1.85(1)BS nbnm(3) 通过格栅的水头损失1h 1hh k 2sin2vhg 式中：4 3( )sb设计水头损失，；1hm计算水头损失，；hm 16重力加速度，取 =9.8；g2m sg2m s系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 =3；kk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） 。则： =0.284 3( )sb4 30.0

29、12.42 ()0.05 =0.012sin2vhg20.90.28sin602 9.8m 1hh k0.01 30.03m (4) 栅后槽总高度 H 12Hhhh式中：栅前渠道超高，取=0.3。2hm2hm则： =1.4+0.3+0.03=1.73。12Hhhhm(5) 栅槽总长度L 1121.00.5tanHLll 1112tanBBl 122ll 11Hhh式中： 进水渠道渐宽部分的长度，；1lm进水渠宽，取=1.7；1Bm1Bm进水渠道渐宽部分的展开角度， ，取=20 ；11栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，；2lm栅前渠道深，.1Hm则：=1112tanBBl1.85 1.70.2

30、062tan20m 17 122ll 0.2060.1032m11Hhh1.40.31.7m=1121.00.5tanHLll1.70.2060.103 1.00.53.08tan60m(6) 每日栅渣量W max1864001000QWWK总式中：栅渣量，取=0.01。1W33310mm 污水1W33310mm 污水则： 0.2 , 宜采用机械清3ma4.2 0.011.5010002 1000 1.21QWWm dK总3m d渣(7) 校核 hBkQAQv1min总式中：栅前水速，；一般取 0.4m/s0.9m/s1vm s最小设计流量，；minQ3ms=2.87

31、minQQK3ms进水断面面积，； A2m设计流量，取=。 Q3msQ4.23ms则：1min13.470.62 1.21 1.7 1.4QQvm sAK Bh总在之间，符合设计要求。1v0.4 0.9m sm s3.1.33.1.3 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 18表 3.1 粗格栅性能表项 目型 号安装角过栅水速m s 电机功率 kw性 能型链式旋转格栅2000 40GH 除污机600.9 1.53.23.2 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，

32、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Q43330 10103.47 1086400QL s(2) 最大秒流量1Q1QQK总333.47 101.214.20 10 L s(3) 考虑 3 台水泵，每台水泵的容量为34.2 1014003L s(4) 集水池容积，采用相当于一台泵 6 分钟的容量W31400 6 605041000Wm 集水池面积25042522WFmH3.2.33.2.3 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 19 h)/(0HhDhDhhi=45-(35+2.00.75-0.03-

33、2)=10.53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；1hm135hm 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 =0.03。hm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。550TUL

34、1350QL s10 45Hm集水池有效水深，吸水管淹没深度，喇叭口口径，取泵房2m0.4m1.2m地下部分高 6.2m，地上部分 6 .3m，共。 12.5m3.33.3 细格栅细格栅3.3.13.3.1 细格栅细格栅的计算：的计算：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 maxsinQnbhv式中： 栅条间隙数，个；n 20最大设计流量，=4.2；maxQ3msmaxQ3ms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 是栅前水深 hhmhm的二倍）过栅流速，取 =

35、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maxsinQnbhv4.2sin6068.93 0.02 1.05 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1h 1hh k 2sin2vhg 4 3( )sb式中：设计水头损失，； 1hm计算水头损失，；hm重力加速度，取 =9.8；g2m sg2m s系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 =3；kk阻力系数，其值与栅条断面形状有关；形状

36、系数，取=2.42（选用迎背水面均为半圆形的矩形栅条） ； 21则：=0.964 3( )sb4 30.012.42 ()0.02 =0.0342sin2vhg20.90.96sin602 9.8m 10.034 30.103hh km (4) 栅后槽总高度H 12Hhhh式中:栅前渠道超高，取=0.3。2hm2hm则：=1.05+0.3+0.103=1.453。12Hhhhm(5) 栅槽总长度L 1121.00.5tanHLll 1112tanBBl 122ll 式中： 11Hhh1l进水渠道渐宽部分的长度，；m进水渠宽，取=1.9；1Bm1Bm进水渠道渐宽部分的展开角度， ，取=20 ；1

37、1栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，；2lm栅前渠道深，。1Hm则：=1112tanBBl2.1 1.90.272tan20m122ll 0.270.142m11Hhh1.90.32.2m=1121.00.5tanHLll1.350.270.14 1.00.52.69tan60m 22(6) 每日栅渣量W max1864001000QWWK总式中:栅渣量，取=0.07。1W33310mm 污水1W33310mm 污水则： 0.2 宜采用机3ma4.2 0.075.2510003 1000 1.21QWWm dK总3m d械清渣(7) 校核 1min1QQvAK Bh

38、总式中：栅前水速，；1vm s最小设计流量，；minQ3msA进水断面面积，；2m设计流量，取=。 Q3msQ2.893ms则： 1min13.470.483 1.21 1.9 1.05QQvm sAK Bh总在之间，符合设计要求。1v0.4 0.9m sm s3.3.33.3.3 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性能5001200600600.90.30.7 233.43.4 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

39、效容积 V max60VQt式中：最大设计流量，=4.2；maxQ3msmaxQ3ms最大设计流量时的流行时间，一般为 1min3min, 此tmin处取 =2。tmin则： 3max604.2 2 60504VQtm (2) 水流断面面积A maxQAv式中： 最大设计流量时的水平流速，取。一般为vm s0.1vm s0.06m/s0.1m/s则： 2max4.2420.1QAmv(3) 池子总宽度 B 2ABh式中：设计有效水深，取=2.5,一般值为 2m3m。2hm2hm则： 24216.82.5ABmh(4) 池子单格宽度b Bbn式中： 池子分格数，个，取 =6。nn则： 16.82

40、.86Bbmn（5）校核宽深比: b/ =2.8/2.5=1.12,在 12 范围内，符合要求。2h 24(6) 池长L VLA则：5041242VLmA(7) 校核长宽比：L/B=12/2.8=4.374，符合要求。(8) 每小时所需空气量q max3600qdQ式中： 每污水所需空气量，取 =0.2。d3m33mmd33mm则： 3max36000.2 4.2 36003024qdQm3.4.23.4.2 沉砂室尺寸计算沉砂室尺寸计算(1) 砂斗所需容积V max68640010QXTVK总式中：城市污水沉砂量，取=30；X36310mm 污水X36310mm 污水 两次清除沉砂相隔的时间

41、， ，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：3max66864004.2 30 2 8640018101.21 10QXTVmK 总(2) 每个砂斗所需容积V VVn式中： 砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有 6 个分格，沉砂n斗个数为 12 个则：3151.512VVmn 25(3) 砂斗实际容积1V 224112126hVaaa a（2+2+2） 式中：4122tanhaa砂斗上口宽，；1am砂斗下口宽，取=1；2am2am砂斗高度，取=0.8；4hm4hm斗壁与水平面倾角， ，取=55 。则：41222 0.812.1tantan55haa

42、m 224112126hVaaa a220. 8（2+2+2）=（2 2. 1 +2 1 +2 2. 1 1）6=1.5 3m=2. 03V3m(4) 沉砂池总高度（采用重力排砂）H 1234Hhhhh 式中：31()hLa i超高，取=0.3； 1hm1hm砂斗以上梯形部分高度，；3hm池底坡向砂斗的坡度，取 =0.1，一般值为 0.10.5 ii则：31()(122) 0.10.988hLa im12340.32.50.9880.84.588Hhhhhm(5) 最小流速校和 式中：minmin1min12QQvnWK nbh总 26设计流量，取=；Q3msQ3.473ms最小设计流量，；2

43、.87minQ3ms3ms最小流量时工作的沉砂池格数，个，取=2；1n1n最小流量时沉砂池中的水流断面面积，为 7.0。 minW2mminW2m则：0.15，符合设计要求。minmin1min123.470.211.21 2 2.8 2.5QQvm snWK nbh 总m s3.4.33.4.3 排砂排砂 采用重力排砂，排砂管直径，在沉砂池旁设贮砂池，并在管道300Dmm首端设贮砂阀门。(1) 贮砂池容积V 127.5VnVh b则：3127.512 2.037.5 2.5 2.876.86VnVh bm(2) 贮砂池平面面积A 式中：VAh贮砂池有效水深，取 =2.5。hhm则： 276.

44、8630.742.5VAmh3.4.43.4.4 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 L3.53.5 氧化沟氧化沟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 27 maxQFnq式中：最大设计流量，=12500；maxQ3m hmaxQ3m h 池数，个，取 =6；nn表面负荷，取=1.8。q32mmhq32mmh则： 2max125001157.46 1.8QFmnq(2) 池子直径D 4FD则： 取4044 1157.438.43.14FDmD m(3) 实际水面面积

45、F 24DF则：2223.14 40125644DFm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 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Dmmmax2244 4.21.106 3.14 0.9Qvm sn D在0.9 1.2之间，符合设计要求 m s(2) 中心管设计要求 30 10.9 1.2vm s20.15 0.20vm s30.10 0.20vm s(1.5 2.0)Bb图 3.2 中心管计算图 14DD2(1 31 2)hh(3) 套管直径，取 =2.2 D1Dm 23.61.822

46、hhm则： 144 2.28.8DDm max222144 4.20.186 3.14 2.2Qvm sn D在 0.15 0.20之间，符合要求。2vm s(4) 设 8 个进水孔，取 2Bb 18()DBb则：22 0.290.58Bbm(5) ，取h30.18vm s则： max34.20.8788 6 0.56 0.18QhmnBv (6) ，取 1v900dmm则： max12244 4.21.106 3.14 0.9Qvm sn d在之间，符合设计要求。 1v0.9 1.2m s3.5.33.5.3 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0.04

47、hm为 0.0210.2 之间(2) 堰口流量： SLhq/448. 04 . 125(3) 三角堰个数：个3max4.2 1015636 0.448Qnmq 31(4) 出水堰的出水流速取：0.8vm s则：断面面积2max4.20.4422 6 0.8QAmnv (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236.130.151563llmn (8) 堰口宽 0.10，堰口

48、边宽 0.155-0.10=0.055m(9) 堰高0.1550.07752m(10) 堰口负荷： 3max4.2 102.22 6 1563 0.1QqL smnl 在 1.5 2.9之间，符合设计要求。qL s3.5.43.5.4 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。3max14.22.122QQms(2) 配水井来水管管径取=1500，其管内流速为 1D1Dmm1v则： 1122144 2.11.193.14 1.5Qvm sD(3) 上升竖管管径取，其管内流速为2D21600Dmm2v则：1222244 2.11.043.14 1.6Qvm sD(4)

49、 竖管喇叭口口径，其管内流速为3D3v 取 321.31.3 16002080DDmm32100Dmm 32则：1322344 2.10.613.14 2.1Qvm sD(5) 喇叭口扩大部分长度，取=3h45则：332()tan2(2.1 1.6)tan45 20.3hDDm(6) 喇叭口上部水深，其管内流速为10.5hm4v则：1432.10.643.14 2.1 0.5Qvm sD h(7) 配水井尺寸：直径，取43(1.0 1.6)DD431.5DD则：431.5DD2.1 1.53.6m(8) 集水井与配水井合建，集水井宽，集水井直径1.2Bm5D则：5423.62 1.26.0DD

50、Bm 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、去除率分别取5BODSS25%、60%。=5BOD200 (1 25%)150mg L=SS180 (1 60%)180 40%72mg L3.5.63.5.6 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16000 333.63.6 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5BOD非5BOD 57.1aeBODbX

51、 C非式中： 微生物自身氧化率，一般在 0.05 0.10 之间，取 =0.08；bb微生物在处理水中所占的比例，取=0.4；aXaX水中悬浮固体浓度，取=25。eCmg LeCmg L则： 57.17.1 0.08 0.4 255.7aeBODbX Cmg L非(2) 出水中溶解性含量5BODeL 5eLBODBOD总非式中：出水中的总含量，取=25BOD总5BODmg LBOD总mg L则： 5255.719.3eLBODBODmg L总非(3) 的去除率5BODE 100%aeaLLEL式中：的去除效率，%；E5BOD进水的浓度，取=150。aL5BODmg LaLmg L则：83% 符

52、合要求150 19.3100%100%87%150aeaLLEL(4) 污泥负荷率5BODsN 2esK L fNE式中：污泥负荷，；sN5kgBODkgMLSS d系数，取=0.0185；2K2K系数，一般为 0.7 0.8，取=0.75。ff 34则：250.0185 19.3 0.750.3284%esK L fNkgBODkgMLSS dE在 0.2 0.4之间，符合设计要求。sN5kgBODkgMLSS d(5) 混合污泥浓度X 610(1)R rXRSVI 式中：污泥体积指数，取=120；一般为（100SVImg LSVImg L120）mg/L污泥回流比，取=30%；RR考虑污泥

53、在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的r有关系数，取 =1.2；r则：661030% 1.2 102307.7(1)(1 30%) 120R rXmg LRSVI (6) 曝气池容积V 式rsQLVN X中：进水设计流量，取=。Q3m dQ430 103m d则：4330 10150609370.32 2307.7rsQLVmN X(7) 单个池容积V VVn式中： 曝气池个数，共设三组曝气池，每组两座，共六座， =6nn则：360937101566VVmn(8) 单个池面积A VAh 35式中：H池深，。m5.2hm则：21015619535.2VAmh核算宽深比,取池宽 则: 在 1

54、2 之间，符合设计要求。6.0Bm61.155.2B h (9) 池总长L ALB则：1953325.56ALmB(10) 单廊道长L LLm式中：廊道条数，个，取=5。mm则： 取325.565.105LLmm66Lm(11) 池总高H Hhh式中：超高，取=0.5。hmhm则： 5.20.55.7Hhhm3.6.23.6.2 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2O 2rwOa QLb VN reLLL wwNN f 式中：氧化每公斤需氧公斤数，取 a5BOD25kgOkgBOD；0.5a 25kgOkgBOD污泥自身氧化需氧率，取b2kgOkgKLSS d0.15

55、b 36；2kgOkgKLSS d去除的浓度，；rL5BODmg L混合液挥发性悬浮物浓度，。wN3kg m则：15025125reLLLmg L2307.7 0.751730.81731wwNN fmg Lmg L 2rwOa QLb VN40.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731 100034572.31440.5kg dkg h(2) 最大需氧量2(max)O 2(max)rwOKa QLb VN式中：变化系数，取=0.2。KK则：2(max)rwOKa QLb VN 41.2 0.5 30 10(15025) 10000.15 60937 1731 10

56、0038322.31596.8kg dkg h(3) 每日去除的量 5BOD5rBOD4530 10(15025)375001562.510001000rrQLBODkg dkg h(4) 则去除每千克的需氧量5BOD2O2225534572.30.9237500rOOkgOkgBODBOD (5) 最大需气量与平均需氧量之比2(max)2OO2(max)21596.8 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，距池底 0.2，淹m 37没深度 5.0，计算温度定为 30。查得水中溶解氧的饱和度mC，。(20)9.17sCmg

57、L(30)7.63sCmg L(1) 空气扩散器出口处的绝对压力bP 39.8 10bPPPPH式中：空气大气压力，取；PPaP51.013 10Pa 曝气头在水面以下造成的压力损失，；PPa曝气装置处绝对压力，。bPPa则：39.8 10bPPPPH 5351.013 109.8 105.01.503 10 Pa(2) 空气离开水面时氧的百分比tO 21(1)100%7921(1)AtAEOE式中：曝气池逸出气体中含氧百分数，%；tO氧利用率，%，取=12%。AEAE则：21(1)100%7921(1)AtAEOE21(1 0.12)18.96%7921(1 0.12)(3) 曝气池混合液氧

58、饱和度smC ()422.068tbsmsOPCC式中：标准条件下清水表面处饱和溶解氧，；sCmg L按曝气装置在水下深度处至池面的平均溶解氧值，。smCmg L 38则：(30)(30)1.50318.96()7.63()9.002.068422.06842btsmsPOCCmg L (20)(20)1.50318.96()9.17()10.822.068422.06842btsmsPOCCmg L(4) 换算成 20时，脱氧清水的充氧量为：CR (20)(20)( )1.024smtsm tRCRCC 式中：混合液中值与水中值之比，即，一般()LaK()LaK(LaLaKK)污)清为 0.

59、8 0.85，取=0.82；混合液的饱和溶解氧值与清水的饱和溶解氧值之比，一般为0.9 0.97，取=0.95； 混合液剩余值，一般采用 2。CDOmg L则： )20(0)()20(0024. 1ttsmSMCCRCR =4 .2257024. 1288. 80 . 195. 082. 067.107 .140010 (5) 相应的最大时需氧量(max)R 2(max)(max)2ORRO则： 2(max)(max)21596.82276.92524.01440.5ORRkg hO(6) 曝气池平均时供气量sG 1000.3sARGE 39则：32276.910010063247.20.30

60、.3 12sARGm hE(7) 曝气池最大时供气量(max)sG (max)(max)1000.3sARGE则：(max)3(max)2524.010010070111.10.30.3 12sARGm hE(8) 去除一千克的供气量5BOD3552463247.2 2440.537500srGmkgBODBOD空气(9) 每污水的供气量3m 3342463247.2 245.0630 10sGmmQ空气污水3.6.43.6.4 空气管道系统计算空气管道系统计算 在曝气池的两个相邻廊道的隔墙上布设一条空气干管，共 15 条空气干管。在每根干管上布设 6 对空气竖管，全曝气池共设根空气竖1802