某城市污水处理工程课程设计

课程设计任务书2010～2011学年第1学期学生姓名：杨慧慧专业班级：07环境工程学生学号：200740310146指导教师：周国胜一、课程设计题目某城市日处理量8万m3污水处理工程设计二、课程设计内容（含技术指标）1.污水水量、水质（1）设计规模设计日平均污水流量Q=80000m3/d；（2）进水水质CODCr=300mg/L，BOD5=140mg/L，SS=100mg/L，NH3-N=35mg/L，pH=7.0～8.52.污水处理要求污水经二级处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准出水：CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L。3.处理工艺流程污水拟采用活性污泥工艺处理，参考流程如下：砂外运风机房砂外运风机房出水曝气池二沉池污水泵房计量槽沉砂池格栅原污水出水曝气池二沉池污水泵房计量槽沉砂池格栅原污水剩余污泥回流污泥污泥池剩余污泥回流污泥污泥池泥饼外运污泥浓缩池污泥脱水机房污泥泵房泥饼外运污泥浓缩池污泥脱水机房污泥泵房4.气象资料该市地处内陆中纬度地带，气候适宜，四季分明，日照充足，属暖温带半湿润季风气候。年平均降水量556.9mm，平均日照2400h，无霜期200天，冰冻深度为40~60cm。年平均气温：12.9℃最高气温：42.7℃最地气温：-26.5℃最热月份为7月，平均气温26.5℃；最高月平均气温31.7℃；最冷月为1月，平均气温-2.9℃，最低月平均气温为-8.2℃。风向频率呈典型的又主型特征，夏季主导风向为东南风（频率为12%），冬季主导风向为西北风（频率为10%）5.污水排水接纳河流资料：该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流（符合地表水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅲ类功能水域），其最高洪水位（50年一遇）为50.0m，常水位为48.0m，枯水位为45.0m。6.厂址及场地现状该污水处理厂选址于城郊，位于大河北岸河堤内一块长方形地带，场地地势平坦，由西北坡向东南，场地标高54.5～53.5米之间，位于城市中心区排水管渠末端，交通便利。三、进度安排1．第1周前2天，分析设计课题的内容与要求，到图书馆或系资料室查找相关资料，并借阅部分参考资料与书籍；2．第1周3～4天，结合授课内容、教材与参考资料选定设计方案，进行相关内容计算；3．第1周第5天～第2周前2天，编写设计说明书和计算书；4.第2周的第3～第5天，完成相关图纸绘制；5.第2周最后2天，整理整个课程设计内容，并根据老师意见修订，最后装订成册。四、基本要求1．设计计算说明书一份（A4纸）；2．设计图纸（以下图纸各一张，A2~A3幅面，手绘或打印均可）：①污水处理厂平面布置图一张；②高程布置图一张；③流程图一张；④主体构筑物工艺图一至两张。五、参考资料1.《水污染控制工程》教材2.《排水工程》教材，张自杰主编3.《给水排水设计手册》第5、6、12册4.《环境工程师设计手册－水污染防治篇》5.《给水排水快速设计手册》6.其它相关资料 环境工程教研室设计说明书（一）概论一、项目背景该污水处理厂选址于城郊，位于大河北岸河堤内一块长方形地带，场地地势平坦，由西北坡向东南，场地标高54.5～53.5米之间，位于城市中心区排水管渠末端，交通便利。二、气象水文1、气象条件该市地处内陆中纬度地带，气候适宜，四季分明，日照充足，属暖温带半湿润季风气候。年平均降水量556.9mm，平均日照2400h，无霜期200天，冰冻深度为40~60cm。年平均气温：12.9℃最高气温：42.7℃最地气温：-26.5℃最热月份为7月，平均气温26.5℃；最高月平均气温31.7℃；最冷月为1月，平均气温-2.9℃，最低月平均气温为-8.2℃。风向频率呈典型的又主型特征，夏季主导风向为东南风（频率为12%），冬季主导风向为西北风（频率为10%）2、水文条件该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为50.0m，常水位为48.0m，枯水位为45.0m。三、水质水量设计日平均污水流量Q=80000m3/d；进水水质CODCr=300mg/L，BOD5=140mg/L，SS=100mg/L，NH3-N=35mg/L，pH=7.0～8.5四、出水排放标准污水经二级处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准出水：CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L。五、建厂原则在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为：1、在城镇水体的下游；2、便于处理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中处理和处置；4、在城镇夏季主导风向的下风向；5、有良好的工程地质条件；6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7、有扩建的可能；8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；9、有方便的交通、运输和水电条件。（二）方案的选择根据要处理水质的特性、当地气象条件等要素的制约，本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的廊式曝气池。本设计的工艺流程为：细格栅中格细格栅中格栅进水污水提升泵房辐流式初沉池污水提升泵房辐流式初沉池曝气沉砂池计量槽计量槽出水传统活性污泥曝气池向心辐流式二沉池出水传统活性污泥曝气池向心辐流式二沉池主要处理构筑物的选择如下：一、水泵的选择本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。二、格栅格栅是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水处理厂的端部，用以截留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，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后三、曝气沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。本设计中采用曝气沉砂池，其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。但是，曝气作用需要能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行也存在不利影响。选择曝气沉砂池，设计流量流量Qmax=101600m3/d=4233.3m3/h=1.176m3/s，设计参数如下：1、水平流速宜为0.1m／s。2、最高时流量的停留时间应大于2min。3、有效水深宜为2.0～3.Om，宽深比宜为1～1.5。4、处理每立方米污水的曝气量宜为0.1～0.2m3空气。5、进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。6、污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。7、砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°。8、池底坡度一般取为0.1～0.5。9、沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。四、辐流式初沉池辐流式初沉池拟采用中心进水，沿中心管四周花墙出水，污水由池中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中悬浮物流动中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，澄清水从池周溢流入出水渠。辐流沉淀池由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成。本设计选择四组辐流式沉淀池，每组设计流量为0.294m3/s，从沉砂池流出来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池。五、传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首段进入池内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈推流形式流至池子末端，流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可待90%u以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式。本工艺设计曝气池采用廊道式，二沉池为辐流式，设计计算书进水水量的设计：平均流量：Qa=80000m3/d=0.926m3/s总变化系数：KZ===1.27所以，流量Qmax=Qa*KZ=80000*1.27=101600m3/d=4233.3m3/h=1.176m3/s二、中格栅：假设进水总管与出水总管保持一致。假设格栅的间隙b=25mm，格栅宽度S=10mm，过栅速度v=0.8m/s，栅渣量W1=0.06m3/(103m3污水)，栅前水深取h=0.5m,，倾角1.格栅的间隙数：n===110(个)2．格栅槽总宽度BB=S(n-1)+b*n=0.01*(110-1)+0.025*110=2.465m，取B=5.0m3．过栅水头损失h2：取栅条断面形状为锐边矩形，则，所以k系数值取3h2=k*h0=k*0.06m4．栅后槽的总高度H:格栅前渠道超高h1一般取0.3m所以H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.06=0.86m5．格栅的总长度L:假设进水渠道宽度B1=2.5m，进水渠道渐宽部位的展开角度，则进水渠道渐宽部位的长度L1=格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度L2，一般取L2=0.5L1,，L2=0.5L1=0.5*3.43=1.72m所以，L=L1+L2+0.5+1.0+=3.43+1.72+0.5+1.0+=7.74m6．每日栅渣量W:

W＞0.2M3/d,所以采用机械清渣方法。三、水泵的选择本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。1、设计参数设计流量为Q单===1058.3m3/h=0.294m3/s，出水管提升至细格栅，出水管长度为5m，细格栅水面标高为58.59m。泵站设在处理厂内，泵站的地面高程为54.20m。2、泵房的设计计算（1）集水池的设计计算设计中选用5台污水泵（4用1备），则每台污水泵的设计流量为：Q单===1058.3m3/h=0.294m3/s，按一台泵最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积为：取集水池的有效水深为集水池的面积为：集水池保护水深0.71m，实际水深为2.0+0.71=2.71m。（2）水泵总扬程估算1）集水池最低工作作水位与所需需提升最高水水位之间的高高差为：885.0011-（79.933-2）=7.0711m2）出水管管线水头头损失每一台泵单用一根根出水管，其其流量为，选选用的管径为为的铸铁管，查查《给水排水水设计手册》第第一册常用资资料得流速（介介于0.8~22.5之间），。出出水管出水进进入一进水渠渠，然后再均均匀流入细格格栅。设局部损失为沿程程损失的30%，则总水头头损失为：泵站内的管线水头头损失假设为为1.5m，考考虑自由水头头为1.0，则水泵总总扬程为：（3）选泵本设计单泵流量为为，扬程。查《给给水排水设计计手册》第11册常用设备备，选用300TLLW-5400IB型的立式污污水泵。该泵泵的规格性能能见表3-1。表3-13000TLW-5540IB型的立式污污水泵的规格格性能流量Q扬程H转度n电动机功率N效率污物通过能力气蚀余量r重量固体纤维1414392.816.69701107725015008.03150四、细格栅假设进水总管与出出水总管保持持一致。假设设格栅的间隙隙b=10mmm，格栅宽度S=10mmm，过栅速度v=1.00m/s,栅前水深取h=0.99m，栅渣量W1=0.044m3/(103m3污水)，倾角，栅前前渠道超高,,进水渠道宽宽度=0.881.格栅的间隙数：n==2．格栅槽槽总宽度BBB=S(n--1)+b**n=0.001*(1113-1)++0.01**113=22.25m，3．过栅水水头损失h2：取栅条断面形状为为锐边矩形，则则，所以k系数值取3h2=k*h0=k**0.32mm4．栅后槽的总高度度H:H=h+h1++h2=0.9++0.3+00.32=11.52m5．格栅的总长度LL:假设进水渠道渐宽宽部位的展开开角度则进水渠道渐宽部部位的长度L1=格栅槽与出水渠道道连接处的渐渐窄部位的长长度L2，一般取L2=0.5L1,，L2=0.5LL1=0.5**1.99==1.00mm所以，L==L1+L2+0.5++1.0+==1.99++1.00++0.5+11.0+=5.58mm6．每日栅栅渣量W:W＞0.2M3/d,,所以采用机机械清渣方法法。所以宜采用机械清清渣。五、曝气沉砂池沉砂池的设计与计计算沉砂池有效容积VV:本设计中取==3，考虑到工程费用用原因，取两两个曝气池,,n=2所以V=211.688÷2=1005.84mm3，流量为Qmax=500800m33/d=21116.655m3/h=0..588m33/s，2、水流断面面积AA:设计中取=0..13、池总宽度B:设计中取设计有效效水深=2在1.0~1.5之之间。4、池长L:5、所需曝气量q：设计中单位体积污污水需要曝气气量D=0.2污水水6、沉砂室所需容积积城市污水沉砂量XX，设计中取取=0.03污水清除沉砂的间隔时时间，设计中中取=2。从而可计算得每个个沉砂斗的容容积为：7、沉砂斗几何尺寸寸计算设计中取沉砂斗底底宽为0.55，沉砂斗壁壁与水平面的的倾角为，沉沉砂斗高度则沉砂斗的上口宽度度为：沉砂斗的有效容积积：8、贮砂室的高度h3:设池底坡度为0..4，坡度坡向砂砂斗，则池子超高池子总高：9、验算流速当有一个格池子出出故障，仅有有一格池子工工作时：＞0.15（符符合要求）10、进水渠道格栅的出水通过的的管道送入沉沉砂池的进水水渠道，然后后进入沉砂池池，进水渠道道的水流流速速设计中取进水渠道道宽度=1..2，进水渠道水水深=0.88水流经过进水渠道道再分别由进进水口进入沉沉砂池，进水水口尺寸900×9900，流速校核核：进水口水头损失代入数值得：hh=进水口采用方形闸闸板，SFZ型明杆或镶镶钢铸铁方形形闸门SFZ—900，沉砂斗采用H466Z—2.5旋启式底阀阀，公称直径径200mmm。11、出水堰计算出水采用沉砂池末末端薄壁出水水堰跌落出水水，出水堰可可保证沉砂池池内水位标高高恒定，堰上上水头为流量系数m，一般般取0.4~00.5，设计中取取=0.4；堰宽，等于沉沉砂池的宽度度。出水堰后自由跌落落高度0.12，出出水流入出水水槽，出水槽槽宽度1.00，出水槽水水深0.6，水流流流速。采用用出水管道在在出水槽中部部与出水槽连连接，进入初初沉池中。12、排砂装置采用吸砂泵排砂，吸吸砂泵设置在在沉砂斗内，借借助空气提升升将沉砂排出出沉砂池，吸吸砂泵管径4400。13、曝气沉砂池曝气气计算空气干管设计干管中空气流速一一般为10～15m/s,,取空气流速速12m/s,,则14、支管设计干管上设10根配配气管，则每每根竖管上的的供气量为：：根，取43根沉砂池总平面面积积为：A*nn=5.888*2=111.76，取取12m。选用YBM-2型号的的膜式扩散器器，每个扩散散器的服务面面积为1.55m2，直径为5000mm，则需空空气扩散器总总数为：个。则每根配气管有11个空气扩散散器，每个扩扩散器的配气气量为：。六、辐流式初沉池1.每座沉淀池池的表面积A1:表面负荷一一般采用1..5～3.0，本设设计取q0=2.0，沉沉淀池座数n=4。A1=2.池子直径DDD=，取取26m3.沉淀部分有有效水深h2设沉淀时间t==2h,,有效水深：h2=q0t=2××2=4mD／h2=26/4=6..5，在6～12之间，符合合要求。计算草图如图5：：4.沉淀部分有有效容积V=t=5.污泥部分所所需的容积设进水悬浮浮物浓度C0为0.24kkg/m3，出水悬浮浮物浓度C1以进水的50%计，初沉池池污泥含水率率p0=97%，污泥容重重取r=10000kg/m3，取贮泥时时间T=4h，污泥部分分所需的容积积：Vw=EQ\F(Q(C0--C1)T×1000,γ（100-p0）)=则每个沉淀池污泥泥所需的容积积为16.99m36.污泥斗容积积设污泥斗上上部半径r1＝2m，污泥斗斗下部半径r2=1m，倾角取α=60°，则污泥斗高度度：h5=（rr2-r1）tgα=（2-1）×tg600°=1.773m污泥斗斗容积：V1=EQ\F(πh5,,3)（r12+r2r1+r22）=EQ\F(3.14×1.73,3)×（22+2×1++12）=12.688m37.污泥斗以上上圆锥体部分分污泥容积池底坡度采采用0.05～0.10，本设计径径向坡度i=0.005，则圆锥体体的高度为：：h4=（R-r1）i=（13-2）×0.055=0..55m圆锥体部分污泥容容积：V2=EQ\F(πh4,3))（R2+Rr1+r12）=污泥总体积：V=V1+VV2=12..68+1114.56=127..24m33＞16.9m3，满足要求求。8.沉淀池总高高度设沉淀池超高h11=0.3m，缓缓冲层高h3=0.5m，沉沉淀池总高度度：HH=h11+h2+h3+h4+h5＝0.3+44+0.5++0.55++1.73＝7.08m9.沉淀池池边边高度HH‘=h1+h2+h3=0..3+4+00.5=4.8mm10.进水管及配水花墙墙沉淀池分为四组，每每组沉淀池采采用池中心进进水，通过配配水花墙和稳稳流罩向池四四周流动。进进水管道采用用钢管，管径径DN=6000mm，进水管道道顶部设穿孔孔花墙处的管管径为800mm。沉淀池中心管配水水采用穿孔花花墙配水，穿穿孔花墙位于于沉淀池中心心管上部，取取孔洞的宽度b‘=0.3mm，孔洞的高度度=0.6mm，v4—布置6个穿孔花墙墙，过孔流速速：m/s（符合合要求）11.集水槽堰负负荷校核设集水槽双面出水水，则集水槽槽出水堰的堰堰负荷为：q0=EQ\F(Qh,2nππD)=[m3/(m·ss)]=1.8L/(m·SS)]<22.9[LL/(m·SS)]符合要求12．出水渠道出水槽设在沉淀池池四周，双侧侧收集三角堰堰出水，距离离沉淀池内壁壁0.4m，出出水槽宽0..5m，深0.6mm，有效水深深0.5m，水水平速度0..8m/s，出水槽将将三角堰出水水汇集送入出出水管道，出出水管道采用用钢管，管径径DN600mmm13.排泥管沉淀池采用重力排排泥，排泥管管管径DN200，排泥管伸伸入污泥斗底底部，排泥静静压头采用1.0m，连续将污污泥排出池外外贮泥池内。七、传统活性污泥法法鼓风曝气池池初沉池对BOD55的去除率按25%计算，进入入曝气池的BOD5浓度（S0）为：SS0=1440×（1-25%）=105（mg/L）处理水中非溶解性性BOD5浓度：BOD5=7.1KddXeCe=7..1×0.008×0.44×20==4.544mg/LL微生物自身氧化率率Kd，一般在0.05--0.1之间，取0.08；活性微生物在处理理水悬浮物中中所占比例XXe，取0.4；处理水中悬浮物固固体浓度Ce，取20mg//L。处理水中溶解性BBOD5浓度：BODD5=200-4.544=155.46mgg/L去除率：BOD5污泥负荷荷率有机物最大比降解解速度与饱和和常数的比值值K2，一般采用0.01668～0.0281之间间；本设计取取0.02;;MLVSSS/MLSSS值，一般采用0.7-00.8，本设计取0.77；处理后出水中BOOD5浓度Se（mg/L），本设计计应为15.466mg/L(2)曝气池内内混合液污泥泥浓度根据NS值，查排排水工程下册册图4-7得：SVI=1220，取R＝50%，r＝1.2。曝气池容积的确定定按规定,曝气池个个数N不少于2个，本设计计中取n=4,则每组曝气气池有效容积积为:曝气池尺寸的确定定本设计曝气池深取取4.2米，每组曝曝气池的面积积为：本设计池宽取B==5米，B/h=5//4.2＝1.19，介于1～2之间，符合合要求。池长:L//B=1336.07//5＝27>100（符合设计计要求）本设计设五廊道式式曝气池，廊廊道长度为：：L1=L//5=1366.07/55=27m本设计取超高为00.5m，则曝气池池总高为：H=44.2＋0.5==4.7mm（5）确定曝气池构造形形式本设计设四组5廊廊道曝气池，在在曝气池进水水端和出水端端设横向配水水渠道，在两两池中间设配配水渠道与横横向配水渠相相连，污水与与二沉池回流流污泥从第一一廊道进入曝曝气池。曝气气池平面图如如图6所示：需氧量计算本工程设计中采用用鼓风曝气系系统。平均时需氧量计算算=9057.99kg/dd=377..41kg/h每代谢1kgBOOD所需氧量a’（kg），本设计计取0.5；1kg活性污泥((MLVSSS)每天自身氧氧化所需氧量量b’（kg），取0.15..最大时需氧量：=9975.990kg//d=4155.66kkg/h最大时需氧量与平平均时需氧量量的比值为：：(3)每日去除除的BOD5值kg/d=2833.3kgg/h（4）去除1kgBOD5需养量供气量计算本设计中采用YHHW-Ⅱ型微孔曝气气器，氧转移移效率（EA）为20%。敷设在距距池底0.20m处，淹没水水深为4m，计算温度度定为30℃。相关设计参数的选选用：温度为20℃时，α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，CL=2.0mmg/L，CS（20）=9.177mg/LL。温度为30℃时，CS（30）=7.633mg/LL。（1）空气扩散器出口口处绝对压力力：Pb=1.0013×1005＋9.8×1103H=1.0013×1005＋9.8×1103×4=11.405××105（Pa）空气离开曝气池水水面时氧的百百分比： Qt=EQ\F(21×(1－EA),779＋21(1--EA))×1000%=EQ\F(21×(1－0.20),79＋21(1-0.2))××100%=17..54%气池混合液平均氧氧饱和度：CSb=CS((EQ\F(Pb,2.0226×1055)＋EQ\F(Qt,42))==7.633×(EQ\F(1.405×105,2.0226×1055)＋EQ\F(17.54,42))=8..48mgg/L换算成20℃条件件下脱氧清水水的充氧量：：（R为平均时需氧量）（4）相应的最大时需氧氧量：（5）曝气池平均时供气气量：（6）曝气池最大时供气气量：（7）去除1kgBBOD5的供气量量：)（8）1m3污水的供气气量：11000×244／800000=3.3((m3空气/m3污水)向心辐流式二沉池池设计计算为了使沉淀池内水水流更稳、进进出水配水更更均匀、存排排泥更方便，常常采用圆形辐辐流式二沉池池。该沉淀池池采用周边进进水，中心出出水的幅流式式沉淀池，采采用吸泥机排排泥。计算草草图如图81.设计参数的选取表面负荷：qb范范围为1.0～1.5mm3/m2.h，取q=1.5m3/m2.h，出水堰负负荷设计规范范规定取值范范围为1.5～2.9L/ss.m，取2.0L/(s..m)；沉淀池个个数n=4；沉淀淀时间T=22h2.沉淀池尺寸设计（1）每组池子表面积积为：F=（2）池子直径,取32m。（3）池子实际表面积积实际的表面负荷(4)单池设计计流量(5)校核堰口负荷<1.7L/(s..m)符合要求（6）沉淀部分有效水水深混合液在分离区泥泥水分离，该该区存在絮凝凝和沉淀两个个过程，分离离区的沉淀过过程会受进水水的紊流影响响，沉淀时间间采用1.55～3.0h，本设计取t=2.55h，q=1.226m/h。(4)流入槽：Q=10588.33+0.5×11058.333=15887.50m3/h。本设计设设流入槽宽00.8m，水深0.66m，流入槽槽流速取导流絮凝区停留留时间为600s，Gm=200S-1,水温以20℃计，υ=1.066×10-66m3/s,0.71m/s孔径用50mm,,每座池流入入槽内的孔数数：个（取317个）孔距l导流絮凝区：导流流絮凝区的平平均速度核算Gm值：Gm在10～330之间，设计计符合要求。（8）澄清区高度本设计设t=1..5h，则（9）污泥区高度本设计设=1.55h，则m(10)沉淀池周周边（有效）水水深：h2=hh2’＋h2“＋0.3==2.255＋1.92＋0.3==4.477m沉淀池高度:本设计设计池底坡坡度为0.05,污泥斗直径径取2m,则池中心与与池边落差h3为超高h1取0.5m，污泥泥斗高度h4为1.0m，则有：（11）、排泥量的设计计曝气池内每日增加加的活性污泥泥量：=11775.6kgg/d回流污泥量:剩余污泥量：mm3/d总污泥量：m33/d(12)排泥装装置沉淀池采用用周边传动刮刮吸泥机，周周边传动刮吸吸泥机的线速速度为2～3m/min，刮吸泥机机底部设有刮刮泥板和吸泥泥管，利用静静水压力将污污泥吸入污泥泥槽，沿进水水竖井中的排排泥管将污泥泥排至分配井井中。排泥管管采用DN200mmm.九、计量槽污水测量装置的选选择原则是精精密度高、操操作简单，水水头损失小，不不宜沉积杂物物，污水厂常常用的计量设设备有巴氏计计量槽、薄壁壁堰、电磁流流量计、超声声波流量计、涡涡流流量计。其其中巴氏计量量槽应用最为为广泛且具备备以上特点。3/s出水排放渠的设计计考虑最佳水水利断面：==2.31m，H11=EQ\F(B,2)=1.166m，因此此计量槽上游游水深为1..16m。流流量取800000m33/d==0.9266m3/s。在自由流流条件下，根根据公式试算算选取喉宽b=1..00m的的巴氏槽。1.主要部分尺寸设计计为：渐缩部分长度：AA1=0..5b+1..2=0..5×1.000＋1.2=1.70mm喉部宽度：A2=0..6m渐扩部分长度：AA3=1.0mm上游渠道宽度：B1=1..2b+0..48=11.2×1..0＋0.48=1.668m下游渠道宽度：B2=b++0.3=1.0＋0.30=1.330m2.计量槽总长度计量槽应设在渠道道的直线段上上，直线段的的长度不应小小于渠道宽度度的8-10倍，在计量量槽上游，直直线段不小于于渠宽的2-3倍，本设计计取3；下游不小小于4-5倍，本设计计取5；计量槽上游直线段段长为：计量槽下游直线段段长为：计量槽总长：十、接触室污水经过以上构筑筑物处理后，虽虽然水质得到到了改善，细细菌数量也大大幅度的减少少，但是细菌菌的绝对值还还十分可观，并并有存在病原原菌的可能。因因此，污水再再排入水体前前，应进行消消毒处理。目前常用的污水消消毒剂是液氯氯，其次是漂漂白粉、臭氧氧、次氯酸钠钠、氯片、氯氯氨、二氧化化氯和紫外线线等。其中液液氯效果可靠靠、投配设备备简单、投量量准确、价格格便宜。其他他消毒剂如漂漂白粉投量不不准确，溶解解调制不便。臭臭氧投资大，成成本高，设备备管理复杂。其其他几种消毒毒剂也有很明明显的缺点，他他们的比较见见下表。所以以目前液氯仍仍然是消毒剂剂首选。本设设计中选用液液氯作为消毒毒剂。消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简简单、投量准准确，价格便便宜氯化形成的余氯及及某些含氯化化合物低浓度度时对水生物物有毒害，当当污水含工业业污水比例大大时，氯化可可能生成致癌癌化合物适用于，中规模的的污水处理厂厂漂白粉投加设备简单，价价格便宜同液氯缺点外，沿沿尚有投量不不准确，溶解解调制不便，劳劳动强度大适用于出水水质较较好，排入水水体卫生条件件要求高的污污水处理厂臭氧消毒效率高，并能能有效地降解解污水中残留留的有机物，色色，味，等，污污水中PH，温度对消消毒效果影响响小，不产生生难处理的或或生物积累性性残余物投资大成本高，设设备管理复杂杂适用于出水水质较较好，排入水水体卫生条件件要求高的污污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度度的盐水，由由处理厂就地地自制电解产产生，消毒需要特制氯片及专专用的消毒器器，消毒水量量小适用于医院、生物物制品所等小小型污水处理理站平流式消毒接触池池本设计采用3廊式式平流式消毒毒接触池，计计算如下：消毒接触池容积消毒接触时间t，一一般取。设计计中取消毒接触池表面积积消毒接触池有效水水深h1，设计中取取消毒接触池池长消毒接触池廊道单单宽B，设计中取消毒接触池采用33廊道，消毒毒接触池长为为：校核长宽比：，合乎要求4、池高设计中取超高为：：5、进水部分消毒接触池的进水水管管径，。6、混合采用管道混合的方方式，加氯管管线直接接入入消毒接触池池进水管，为为增强混合效效果，加氯点点后接的静态态混合器。7、出水口采用非淹没式矩形形薄壁堰出流流，设计堰宽宽为，出水管采用用的管道将水送送入巴氏计量量槽，流速为为v=0.88m/s。平流式消毒接触池池示意图见图图4-4十一、污泥浓缩池池污水厂在处理污水水的同时，每每日要产生产产生大量的污污泥，这些污污泥含有大量量的易分解的的有机物质，对对环境具有潜潜在的污染能能力，若不进进行有效处理理，必然要对对环境造成二二次污染。同同时，污泥含含水率高，体体积庞大，处处理和运输均均很困难。因因此，在最终终处置前必须须处理，以降降低污泥中的的有机物含量量，并减少其其水分。使之之在最终处置置时对环境的的危害减少之之限度。1、减量：降低污泥泥含水率，减减小污泥体积积；2、稳定：去除污泥泥中的有机物物，使之稳定定；3、害化：杀灭寄生生虫卵和病原原菌；4、污泥综合利用。剩余活性污泥微生生物在降解有有机物的同时时，自身污泥泥量也在不断断增长，为保保持曝气池内内污泥量的平平衡，每日增增加的污泥量量必须排除处处理系统，这这一部分污泥泥被称作剩余余污泥。剩余余污泥含水率率较高，需要要进行浓缩处处理，然后进进行脱水处理理。污泥处理的原则1、城镇污水污泥，应应根据地区经经济条件和环环境条件进行行减量化、稳稳定化和无害害化处理，并并逐步提高资资源化程度。2、污泥的处置方式式包括用作肥肥料、作建材材、作燃料和和填埋等，污污泥的处理流流程应根据污污泥的最终处处置方式选定定。3、污泥作肥料时，其其有害物质含含量应符合国国家现行标准准的规定。4、污泥处理构筑物物个数不宜少少于2个，按同时时工作设计。污污泥脱水机械械可考虑一台台备用。5、污泥处理过程中中产生的污泥泥水应返回污污水处理构筑筑物进行处理理。污泥处理理过程中产生生的臭气，宜宜收集后进行行处理。采用座一座辐流式式圆形重力连连续式污泥浓浓缩池，用带带栅条的刮泥泥机刮泥，采采用静压排泥泥，剩余污泥泥泵房将污泥泥送至浓缩池池。（1）设计参数进泥浓度CC：6g/L污泥含含水率P1＝99.0％，设计流流量:Qw＝468.88m3/d=19..53m3/h设计浓缩后含水率率P2=96.0％固体通通量M取30kg/((m2/d)污泥浓缩时时间：T=13hh（2）设计计算1）浓缩池池体计算算：浓缩池所需表面积积A=m2浓缩池直径取11m。有效水深h取缓冲层高超高为为，则总高为H=2..7+0.33+0.3++0.5=33.8m2）浓缩池计算草图图：3.浓缩后剩余污泥量量m3/d十二．贮泥池浓缩后的剩余污泥泥和初沉池污污泥进入贮泥泥池，然后经经投污泥泵进进入消化池处处理系统。本本设计采用1座贮泥池，贮贮泥池采用竖竖流沉淀池构构造。1.污泥量的计计算初沉池污污泥量为67.7××6=4406.2mm3/d，浓缩后的的二沉池污泥泥为117.2m3//d。贮泥时间间为12h,即0.5d。每日产生生污泥量：Q==Q1+Q2=406..2+1177.2=5223.4mm3/d2.贮泥池容积积：污泥斗高度h3（m）:贮泥池设计容积：：m3﹥261.77m3符合合设计要求。贮泥池有效深度hh2，本设计取3.0m；污泥贮池边边长a，本设计取8.0m；污泥斗底边长b==1.0m；污泥贮泥池池个数n=1个；污泥斗倾角角，本设计取600.3.贮泥池的高高度：（本设计取9.55m）贮泥池超高h1，本本设计取0..3m；管道部分贮泥池中设DN==200mmm的吸泥管一一根，共设有有2根进泥管，1根来自初沉沉池，管径DN2000,另1根来自污泥泥浓缩池，管管径为DN2000mm。十三、机械脱水1.污泥机械脱脱水设计说明明：污水处理厂污泥二二级消化后从从二级消化池池排出污泥的的含水率约95%左右，体积积很大。因此此为了便于综综合利用和最最终处置，需需对污泥做脱脱水处理，使使其含水率降降至60%-880%，从而大大大缩小污泥的的体积。（1）污泥脱水机械的类类型，应按污污泥的脱水性性质和脱水要要求，经技术术经济比较后后选用。

（2）污泥进入脱脱水机前的含含水率一般不不应大于98％。（3）经消化后的污泥，可可根据污水性性质和经济效效益，考虑在在脱水前淘洗洗。

（4）机械脱水间间的布置，应应按规范有关关规定执行，并并应考虑泥饼饼运输设施和和通道。（5）脱水后的污污泥应设置污污泥堆场或污污泥料仓贮存存，污泥堆场场或污泥料仓的容量应根据污污泥出路和运运输条件等确确定。(6)污泥机械脱水间应应设置通风设设施。每小时时换气次数不不应小于6次。2.脱水机选择本设计采用滚压脱脱水方式使污污泥脱水，脱水设备备选用我国研研制的DY-30000型带式压滤滤机，其主要要技术指标为为：干污泥产产量600kgg/L，泥饼含水水率可以达到到75%～78%，单台过滤滤机的产率为为24.6～29.4kkg/(m2h),选用3台，2用1备。工作周周期定为12小时。机械械脱水间平面面尺寸设计为为L×B==40m××12m..十四、主要构筑物物一览表序号名称数量规格设计参数1格栅2L×B=7.744m×5.0mL×B=5.7mm×2.25mmQa=800000m3/d间隙b=25mm宽度S=10mm过栅速度v=0..8m/s栅前水深取h=00.5mQa=800000m3/d间隙b=10mm宽度S=10mm过栅速度v=1..0m/s栅前水深取h=00.9m.2提升泵房1L×B=20m××13m扬程=16.6m流量=1414.08mm3/h转速=970r/minn轴功率=110KKW3曝气沉砂池2L×B×H=188×2.944m×4.1933mQmax=508000m3/d停留时间t=300min=0.1有效水深h2=22m4辐流式初沉池4D×H=26×77.08mQmax=508800m3/d停留时间t=2..0d表面负荷q0=22.05曝气池4L×B×H=1336.07mm×5m×4.7mBOD5=2500mg/h6向心辐流式二沉池池4D×H=32m××6.72mm设计流量=33333.33mm3/h,表面负荷q=1..5m3/m2.h,校核堰口负荷q11=1.466L/(ss·m)沉淀时间T=2hh沉淀池周边（有效效）水深h2=4.477m7辐流式污泥浓缩池1D×H=11m××3.8m8贮泥池1H=9.5m污水处理厂的平面面布置1.总平面布置置原则该污水处理厂为新新建工程，主主要处理构筑筑物有：机械械除渣格栅、污污水提升泵房房、曝气沉砂砂池、辐流初初次沉淀池、鼓鼓风曝气池与与二次沉淀池池、浓缩池、贮贮泥池及若干干辅助建筑物物。总图平面布置时应应遵从以下几几条原则。①处理构筑物与设施施的布置应顺顺应流程、集集中紧凑，以以便于节约用用地和运行管管理。②工艺构筑物（或设设施）与不同同功能的辅助助建筑物应按按功能的差异异，分别相对对独立布置，并并协调好与环环境条件的关关系（如地形形走势、污水水出口方向、风风向、周围的的重要或敏感感建筑物等）。③构（建）之间的间间距应满足交交通、管道（渠渠）敷设、施施工和运行管管理等方面的的要求。④管道（线）与渠道道的平面布置置，应与其高高程布置相协协调，应顺应应污水处理厂各种介质输输送的要求，尽尽量避免多次次提升和迂回回曲折，便于于节能降耗和和运行维护。⑤协调好辅建筑物，道道路，绿化与与处理构（建建）筑物的关关系，做到方方便生产运行行，保证安全全畅道，美化化厂区环境。2．总平面布置结果该污水处理厂选址址于城郊，位位于大河北岸岸河堤内一块长方形地带，场场地地势平坦坦，由西北坡坡向东南。污水处理厂厂呈长方形。综综合楼、职工工宿舍及其他他主要辅助建建筑位于厂区区北部，占地地较大的污水水处理构筑物物在厂区东北北部，沿流程程自西向东排开，污泥泥处理系统在在污水处理构构筑物的西南南部。厂区主主干道宽7米，两侧构构（建）筑物物间距不小于于15米，次干道道宽4米，两侧构构（建）筑物物间距不小于于10米该厂平面布置特点点为：流线清清楚，布置紧紧凑。鼓风机机房和回流污污泥泵房位于于曝气池和二二次沉淀池一一侧，节约了了管道与动力力费用，便于于操作管理。污污泥消化系统统构筑物靠近近四氯化碳制制造厂（即在在处理厂西侧侧），使消化化气、蒸气输送管较短，节约约了基建投资资。办公室，生生活住房与处处理构筑物等等保持一定距距离，位于常常年主风向的的上风向，卫卫生条件与工工作条件均较较好。污水处理厂高程布布置高程布置原则1、保证污水在各构构筑物之间顺顺利自流。2、认真计算管道沿沿程损失、局局部损失，各各处理构筑物物、计量设备备及联络管渠渠的水头损失失；考虑最大大时流量、雨雨天流量和事事故时流量的的增加，并留留有一定的余余地；还应考考虑当某座构构筑物停止运运行时，与其其并联运行的的其余构筑物物及有关的连连接管渠能通通过全部流量量。3、考虑远期发展，水水量增加的预预留水头。4、选择一条距离最最长，水头损损失最大的流流程进行水力力计算。5、计算水头损失时时，一般应以以近期最大流流量作为构筑筑物和管渠的的设计流量；；计算涉及远远期流量的管管渠和设备时时，应以远期期最大流量为为设计流量，并并酌加扩建时时的备用水头头。6、设置终点泵站的的污水厂，水水力计算常以以接受处理后后污水水体的的最高水位作作为起点，逆逆污水处理流流程向上倒推推计算，以防防处理后的污污水不能自由由流出。二泵泵站需要的扬扬程较小，运运行费用较低低。但同时应应考虑挖土深深度不宜过大大，以免土建建投资过大和和增加施工上上的困难。7、在作高程布置时时，还应该注注意污水流程程与污泥流程程的配合，尽尽量减少需要要提升的污泥泥量。8、协调好高程布置置与平面布置置的关系，做做到既减少占占地，又有利利于污水、污污泥输送，并并有利于减少少工程投资和和运行成本。污水处理厂高程布布置的任务是是：确定各处处理构筑物和和泵房等的标标高，选定各各连接管渠的的尺寸并决定定其标高。计计算决定各部部分的水面标标高，以使污污水能按处理理流程在处理理构筑物之间间通畅地流动动，保证污水水处理厂的正正常运行。1、各处理构筑物及及连接管渠的的水头损失计计算污水处理厂厂的水流常依依靠重力流动动，以减少运运行费用。为为此，必须精精确计算其水水头损失（初初步设计或扩扩初设计时，精精度要求可较较低）。水头头损失包括：：（1）水水流流过各处处理构筑物的的水头损失，包包括从进池到到出池的所有有水头损失在在内；在作初初步设计时可可按下表估算算。(2))水流流过连连接前后两构构筑物的管道道(包括配水设设备)的水头损失失，包括沿程程与局部水头头损失。(3))水流流过量量水设备的水水头损失。由于各构筑物的水水头损失比较较多，计算起起来比较烦琐琐，本设计中中若在设计计计算过程中计计算了的就用用计算的结果果，若在设计计计算过程中中没计算的就就用经验数值值。构筑物水水头损失见下下表构筑物水头损失表表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）中格栅0.14曝气池0.40细格栅0.32辐流沉淀池0.50曝气沉砂池0.40平流接触池0.30初沉池0.50巴氏计量槽0.28污水管渠水力计算算表管渠及构筑物名称称流量管渠设计参数水头损失沿程局部合计出水口至计量槽92612000.00060.82500.0890.0270.1168计量槽至接触池92612000.00090.8200.0620.00560.0243接触池至二沉池9269000.00261.2800.2080.06240.2704二沉池至曝气池6776000.01091.5500.5450.16380.7097曝气池至初沉池6776000.01091.6800.8730.2621.1354初沉池至沉砂池67710000.00081.44300.0250.00750.03262、污水系统高程计计算由于河流最高水位位较低，污水水厂出水能够够在洪水时自自流排出。因因此，在污水水高程布置上上主要考虑土土方平衡，设设计中以曝气气池为基准，确确定曝气池水水面标高566.20m，由此向两两边推算其他他构筑物高程程。设计中考考虑污水管的的非充满度（一一般管径大于于或等于10000mm时时，最大充满满度为0.75）和管道的的覆土厚度（一一般不小于00.7m且不不考虑冻土深深度），则可可估算出当地地的地面标高高为54.200m。.构筑物及管渠水力力计算表序号管渠及构筑物名称称（m）水面上游标高（m）水面下游标