某市万吨污水处理厂工艺设计

目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc200263236"第一章设计任务及资料1HYPERLINK\l"_Toc200263237"1.1设计任务1HYPERLINK\l"_Toc200263238"1.2设计目的及意义1HYPERLINK\l"_Toc200263240"1.3设计要求1HYPERLINK\l"_Toc200263241"1.4设计资料2HYPERLINK\l"_Toc200263245"1.5设计依据3HYPERLINK\l"_Toc200263246"第二章设计方案论证4HYPERLINK\l"_Toc200263247"2.1厂址选择4HYPERLINK\l"_Toc200263248"2.2污水厂处理流程的选择4HYPERLINK\l"_Toc200263252"2.3设计污水水量9HYPERLINK\l"_Toc200263252"2.4污水处理程度计算9HYPERLINK\l"_Toc200263254"第三章污水的一级处理构筑物设计计算12HYPERLINK\l"_Toc200263255"3.1格栅12HYPERLINK\l"_Toc200263261"3.2提升泵站17HYPERLINK\l"_Toc200263262"3.3沉砂池21HYPERLINK\l"_Toc200263267"第四章污水的二级处理设计计算27HYPERLINK\l"_Toc200263268"4.1厌氧池+DE型氧化沟工艺计算27HYPERLINK\l"_Toc200263276"4.2辐流式沉淀池36HYPERLINK\l"_Toc200263290"4.3消毒设施计算45HYPERLINK\l"_Toc200263292"4.4计量设备48HYPERLINK\l"_Toc200263295"第五章污泥处理设计计算52HYPERLINK\l"_Toc200263296"5.1污泥处理(sludgetreatment)的目的与处理方法52HYPERLINK\l"_Toc200263299"5.2污泥泵房设计52HYPERLINK\l"_Toc200263300"5.3污泥浓缩池53HYPERLINK\l"_Toc200263306"5.4贮泥池58HYPERLINK\l"_Toc200263307"5.5污泥脱水59HYPERLINK\l"_Toc200263312"第六章污水处理厂的布置65HYPERLINK\l"_Toc200263313"6.1污水处理厂平面布置65HYPERLINK\l"_Toc200263315"6.2污水处理厂高程布置68HYPERLINK\l"_Toc200263319"第七章供电仪表与供热系统设计74HYPERLINK\l"_Toc200263320"7.1变配电系统74HYPERLINK\l"_Toc200263321"7.2监测仪表的设计74HYPERLINK\l"_Toc200263322"第八章劳动定员75HYPERLINK\l"_Toc200263323"8.1定员原则75HYPERLINK\l"_Toc200263324"8.2污水厂人数定员75HYPERLINK\l"_Toc200263325"参考文献76HYPERLINK\l"_Toc200263326"附录77HYPERLINK\l"_Toc200263329"外文资料78HYPERLINK\l"_Toc200263330"中文译文81HYPERLINK\l"_Toc200263331"致谢84第一章设计任务及资料1.1设计任务某市10万吨污水处理厂工艺设计。1.2设计目的及意义1.2.1设计目的该市为东北某市，面积10301平方公里，人口300万，城市发展方向为以老城为依托，以疏港公路为轴线，向南发展。并逐步向经济技术开发区发展。随着城市及工业的发展，城市污水排放量也在逐年增加，至2007年城北排放未经处理污水排放量已达10万吨/日左右。大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入M河，使M河受到严重污染，致使河水中生物、植物大部分绝迹，破坏了自然景观、污染城区下游地下水源，严重制约着该市经济的发展。为改善环境，治理河水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。1.2.2设计意义设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中的一个有机组成部分，是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识以及分析解决实际问题能力的重要一环。它与其他教学环节紧密配合，相辅相成，在某种程度上是前面各个环节的继续、深化和发展。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。其次，做本设计可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高调查研究，查阅文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。1.3设计要求1.3.1污水处理厂设计原则污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后污水达到排放要求。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。污水处理厂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。污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，污水厂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。污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。1.3.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到技术可行、经济合理。1.4设计资料1.4.1项目概况东北某市，面积10301平方公里，人口300万，城市发展方向为以老城为依托，以疏港公路为轴线，向南发展。并逐步向经济技术开发区发展。随着城市及工业的发展，城市污水排放量也在逐年增加，至2007年城北排放未经处理污水排放量已达10万吨/日左右。大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入M河，使M河受到严重污染，致使河水中生物、植物大部分绝迹，破坏了自然景观、污染城区下游地下水源。为改善环境，治理河水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。1.4.2水质情况污水处理厂进水水质指标为：COD390mg/lBOD5180mg/lSS180mg/lNH3-N40mg/lP 6mg/l处理后的出厂污水水质标准为：COD≤100mg/lBOD5≤20mg/lSS≤20mg/lNH3—N≤15mg/lP≤1mg/l处理后的污水排入M河。1.4.3环境条件状况该市区属温带季风型大陆性气候，春季多风干燥，夏季受北太平洋暖流影响，温暖而潮湿，秋季温润凉爽，冬季受蒙古和西伯利亚高气压带控制，寒冷干燥。年平均降水量约550毫米，年平均气温8℃。本地区气候主要受季风影响，主导风向夏季为南风、西南风；冬季北风、西北风。地震裂度6度。1.4.4排水系统城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进入污水处理厂处的管径为1250mm，管道水面标高为80.0m。1.5设计依据设计依据主要是国家有关法律法规：1、《中华人民共和国环境保护法》；2、GB3838－2002《地面水环境质量标准》；3、GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》；4、GB50014－2006《室外排水设计规范》；5、GB50335－2002《污水再生利用工程设计规范》。第二章设计方案论证城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关，污水的水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算。2.1厂址选择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。所以，本设计的污水处理厂应建在城区的东北方向较好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，则污水处理厂建在城区的西北方向。2.2污水厂处理流程的选择2.2.1确定处理流程的原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，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：城市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；工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，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；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、水质特征、污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测；在水质组成复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究；⑤积极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。2.2.2污水处理流程的选择我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：1、对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；2、以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；3、以污水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；4、以回用为目的的污水深度处理技术路线。结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择：首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。因为随着环境的状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将使大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代活的人工生物净化即使路线。人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，本工程的情况不宜采用氧化塘处理。土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种仿有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用，和污水的土地利用处理还有一定差距。主要表现在：1、污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，但对有些地下水以及其它水源、水体仍会造成污染；2、由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理；3、没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染；所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，此方法也许不可行。因为：1、对地下水源有污染危险；2、做不到终年昼夜对污水的处理；3、没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决。综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处理的主体工艺。传统的活性污泥法有较丰富的实践经验和技术资料、运行可靠、处理效果好，但是也存在能活较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了AB工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮除磷工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况，本污水厂还要求高效脱氮除磷，常用的方法有AB法，SBR，A2/O法，氧化沟工艺等。2.2.3污水处理流程方案的介绍与比较1、AB法(Adsorption—Biooxidation)该法由德国Bohuke教授开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷在2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷在6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。2、SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。3、A2/O法（Anaerobic－Anoxic－oxic）由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。4、氧化沟工艺本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟具有脱氮的效果且在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥的污水处理厂应用。若能将氧化沟进水水设计成多种种方式，能有有效地抵抗暴暴雨流量的冲冲击，对一些些合流制排水水系统的城市市污水处理尤为为适用。卡式(Carrouseel)简称循环折折流式，采用用倒伞形叶轮轮曝气，从工工艺运行来看看，水深一般般在3.0mm左右，但污污泥易于沉积积，其原因是是供氧与流速速有矛盾。三沟式氧化沟(TT型氧化沟)，此种型式式由简单，处处理效果不错错，但其采用用转刷曝气，水水深浅，占地地面积大，复复杂的三池组组成，中间作作曝气池，左左右两池兼作作沉淀池和曝曝气池。T型氧化沟构构造控制仪表表增加了运行行管理的难度度。不设厌氧氧池，不具备备除磷功能。交替式氧化沟是SSBR工艺与传统统氧化沟工艺艺组合的结果果，目前应用用的主要有3种氧化沟，分分别为VR型、DE型、T型。交替式式氧化沟具有有良好的脱氮氮效果，若在在起前面设一一厌氧池，则则起也具有良良好的除磷效效果。氧化沟一般不设初初沉池，负荷荷低，耐冲击击，污泥少。建建设费用及电电耗视采用的的沟型而变，如如在转碟和转转刷曝气形式式中，再引进进微孔曝气，加加大水深，能能有效地提高高氧的利用率率(提高20%)和动力效率率［达2.5～3.0kkgO2/(kW··h)］。2.2.4污水处理理流程方案的的确定经过分析本设计可可选择的工艺流程，有有两种：普通A/A/O法处理理工艺。厌氧池+氧化沟处处理工艺。两种工艺经过比较较：氧化沟除了了具有A/A/O的效果外，还还具有如下特特点：具有独特的水力流流动特点，有有利于活性污污泥的生物凝凝聚作用，而而且可以将其其工作区分为为富氧区，缺缺氧区，用以以进行硝化和和反硝化作用用，取得脱氮氮效果；不设初沉池，有机性性悬浮物在氧氧化沟内能达达到好氧稳定定的程度；BOD负荷低，使使氧化沟具有有对水温、水水质、水量的的变动有较强强的适应性，污污泥产率低，勿勿需进行硝化化处理；脱氮效果还能进一一步提高；电耗较小，运行费费用低。所以本设计选用厌厌氧池+氧化沟处理理工艺。本设计的工艺流程程为：2.3设计污水水量量由设计资料知，该该市每天的平平均污水量为为：万吨/天查GB50014－－2006《室室外排水设计计规范》知：：则取总变化系数从而可计算得：设计秒流量为式中城市每天的平平均污水量，；总变化系数；设计秒流量，。2.4污水处理程度度计算城市污水排入受纳纳水体后，经经过物理的、化化学的和生物物的作用，使使污水中的污污染物浓度降降低，受污染染的受纳水体体部分地或全全部地恢复原原状，这种现现象称为水体体自净或水体体净化，水体体所具有的这这种能力称为为水体自净能能力。在选择污水处理程程度时，既要要充分利用水水体的自净能能力，又要防防止水体受到到污染，避免免污水排入水水体后污染下下游取水口和和影响水体中中的水生动植植物。2.4.1污水的处处理程度计算算式中的处理程度，%；C进水水的浓度,；处理后污水排放的的浓度，。则2.4.2污水的处处理程度计算算式中的处理程度，%；进水的浓度，；处理后污水排放的的浓度，。则2.4.3污水的SSS处理程度计计算式中SS的处理程程度，%；进水的SS浓度，；处理后污水排放的的SS浓度，。则2.4.4污水的氨氨氮处理程度度计算式中氨氮的处理程程度，%；进水的氨氮浓度，；处理后污水排放的的氨氮浓度，。则2.4.5污水的磷磷酸盐处理程程度计算式中磷酸盐的处理理程度，%；进水的磷酸盐浓度度，；处理后污水排放的的磷酸盐浓度度，。则第三章污水的一级处理构构筑物设计计计算3.1格栅格栅是由一组平行行的金属栅条条或筛网制成成，安装在污污水渠道、泵泵房集水井的的进口处或污污水处理厂的的端部，用以以截留较大的的悬浮物或漂漂浮物，如纤纤维、碎皮、毛毛发、果皮、蔬蔬菜、塑料制制品等，以便便减轻后续处处理构筑物的的处理负荷，并并使之正常进进行。被截留留的物质称为为栅渣。设计中格栅的选择择主要是决定定栅条断面、栅栅条间隙、栅栅渣清除方式式等。格栅断面有圆形、矩矩形、正方形形、半圆形等等。圆形水力力条件好，但但刚度差，故故一般多采用用矩形断面。格格栅按照栅条条形式分为直直棒式格栅、弧弧形格栅、辐辐流式格栅、转转筒式格栅、活活动格栅等；；按照格栅栅栅条间距分为为粗格栅和细细格栅（1..5～10mm）；；按照格栅除除渣方式分为为人工除渣格格栅和机械除除渣格栅，目目前，污水处处理厂大多都都采用机械格格栅；按照安安装方式分为为单独设置的的格栅和与水水泵池合建一一处的格栅。3.1.1格栅的设设计城市的排水系统采采用分流制排排水系统，城城市污水主干干管由西北方方向流入污水水处理厂厂区区，主干管进进水水量为，污污水进入污水水处理厂处的的管径为1250，管管道水面标高高为80.0。本设计中采用矩形形断面并设置置两道格栅（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。中细两道格栅都设置三组即N=3组，每组的设计流量为0.502。3.1.2设计参数数1、格栅栅条间隙宽度度，应符合下下列要求：粗格栅：机械清除除时宜为166～25mm；人人工清除时宜宜为25～40mm。特特殊情况下，最最大间隙可为为100mm。细格栅：宜为1..5～10mm。水泵前，应根据水水泵要求确定定。2、污水过栅流速宜采采用0.6～1.Om／s。除转鼓式式格栅除污机机外，机械清清除格栅的安安装角度宜为为60～90°。人工清除除格栅的安装装角度宜为30°～60°。3、当格栅间隙为116～25mm时，栅栅渣量取0.10～0.05污水水；当格栅间间隙为30～50mm时，栅栅渣量取0.03～0.01污水水。4、格栅除污机，底部部前端距井壁壁尺寸，钢丝丝绳牵引除污污机或移动悬悬吊葫芦抓斗斗式除污机应应大于1.55m；链动刮刮板除污机或或回转式固液液分离机应大大于1.Om。5、格栅上部必须设置置工作平台，其其高度应高出出格栅前最高高设计水位00.5m，工工作平台上应应有安全和冲冲洗设施。6、格栅工作平台两侧侧边道宽度宜宜采用0.7～1.Om。工作平台台正面过道宽宽度，采用机机械清除时不不应小于1..5m，采用用人工清除时时不应小于11.2m。7、粗格栅栅渣宜采用用带式输送机机输送；细格格栅栅渣宜采采用螺旋输送送机输送。8、格栅除污机、输送送机和压榨脱脱水机的进出出料口宜采用用密封形式，根根据周围环境境情况，可设设置除臭处理理装置。9、格栅间应设置通风风设施和有毒毒有害气体的的检测与报警警装置。10、沉砂池的超高不不应小于0..3m。3.1.3中格栅设设计计算1、进水渠道宽度计计算根据最优水力断面面公式计算设计中取污水过栅栅流速=0..8则栅前水深：2、格栅的间隙数式中格栅栅条间隙隙数，个；设计流量，；格栅倾角，º；设设计的格栅组组数，组；格栅栅条间隙数，。设计中取=0.002个3、格栅栅槽宽度式中格栅栅槽宽宽度，；每根格栅条宽度，。设计中取取=0.0115进水渠道渐宽部分分的长度计算算式中进水渠道渐宽宽部分长度，；渐宽处角度，º。设计中取=进水渠道渐窄部分分的长度计算算通过格栅的水头损损失式中水头损失，；；格栅条的阻力系数数，查表知=2.422；格栅受污物堵塞时时的水头损失失增大系数，一一般取=3。则7、栅后槽总高度设栅前渠道超高则栅后槽总高度：：8、栅槽总长度中格栅示意图如图33—1图3—1中格栅示意意草图9、每日栅渣量式中每日栅渣量，；每日日每1000污水水的栅渣量，污水。设计中取=00.05污水水应采用机械除渣及及皮带输送机机或无轴输送送机输送栅渣渣，采用机械械栅渣打包机机将栅渣打包包，汽车运走走。10、进水与出水渠道道城市污水通过的管管道送入进水水渠道，然后后，就由提升升泵将污水提提升至细格栅栅。3.1.4细格栅设设计计算设计中取格栅栅条条间隙数=00.01，格格栅栅前水深深=0.9，污污水过栅流速速=1.0，每每根格栅条宽宽度=0.001，进水渠渠道宽度=00.8，栅前前渠道超高，每每日每1000污水水的栅渣量==0.04则格栅的间隙数：个格栅栅槽宽度：进水渠道渐宽部分分的长度：进水渠道渐窄部分分的长度计算算：通过格栅的水头损损失：栅后槽总总高度：栅槽总长度：每日栅渣量：应采用机械除渣及及皮带输送机机或无轴输送送机输送栅渣渣，采用机械械栅渣打包机机将栅渣打包包，汽车运走走。细格栅示意图见图图3—2图3—2细格栅示意意图3.2提升泵站污水总泵站接纳来来自整个城市市排水管网来的所有污污水，其任务务是将这些污污水抽送到污污水处理厂，以以利于处理厂厂各构筑物的的设置。因采采用城市污水水与雨水分流流制，故本设设计仅对城市市污水排水系系统的泵站进行设设计。排水泵站的基本组组成包括：机机器间、集水水池、格栅和和辅助间。3.2.1泵站设计计的原则1、污水泵站集水池池的容积，不不应小于最大大一台水泵55min的出水水量；如水泵泵机组为自动动控制时，每每小时开动水水泵不得超过过6次。2、集水池池底应设设集水坑，倾倾向坑的坡度度不宜小于110%。3、水泵吸水管设计计流速宜为00.7～1.5mm/s。出水管管流速宜为0.8～2.5mm/s。其他规定见GB550014—2006《室外排水水规范》。3.2.2泵房形式式及工艺布置置本设计采用地下湿湿式矩形合建建式泵房，设设计流量选用用最高日最高高时流量。1、泵房形式为运行方便，采用用自灌式泵房房。自灌式水水泵多用于常常年运转的污污水泵站，它它的优点是：：启动及时可可靠，管理方方便。该泵站站流量小于22m3/s，且鉴于其其设计和施工工均有一定经经验可供利用用，故选用矩矩形泵房。由由于自灌式启启动，故采用用集水池与机机器间合建，前前后设置。大大开槽施工。2、工艺布置本设计采用来水为为一根污水干干管，无滞留留、涡流等不不利现象，故故不设进水井井，来水管直直接经进水闸闸门、格栅流流入集水池，经经机器间的泵泵提升污水进入出水水井，然后依依靠重力自流流输送至各处处理构筑物。3.2.3泵房设计计计算1、设计参数设计流量量为，集水池池最高水位为为79.933m，出水管管提升至细格格栅，出水管管长度为5mm，细格栅水水面标高为885.0011m。泵站设设在处理厂内内，泵站的地地面高程为881.50mm。2、泵房的设计计算算（1）集水池的设计计计算设计中选用5台污污水泵（4用1备），则每每台污水泵的的设计流量为为：，按一台台泵最大流量量时5min的出水量设设计，则集水水池的容积为为：取集水池池的有效水深深为集水池的面积为：：集水池保护水深00.71m，实实际水深为2.0+00.71=22.71m。（2）水泵总扬程估算算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3-1300TLWW-540IIB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1414392.816.69701107725015008.031503、泵站总扬程的校校核水泵的平面布置形形式可直接影影响机器间的的面积大小，同同时，也关系系到养护管理理的方便与否否。机组间距距以不妨碍操操作和维修的的需要为原则则。机组的布布置应保持运运行安全、装装卸、维修和和管理方便，管管道总长度最最短，接头配配件最少，水水头损失最小小，并应考虑虑泵站有扩建建的余地。（1）吸水管路的水头头损失每根吸水管的流量量为，选用的的管径为，流流速为，，坡度为。吸水管路的的直管部分的的长度为1..0m，设有有喇叭口（），的弯头1个（0.67），的闸阀1个（0.06），渐缩管1个（0.20）。①喇叭口喇叭口一般取吸水水管的1.3~11.5倍，设计中中取1.3则喇叭口直径径为：，取800②闸阀，mm。③渐缩管选用mm其中，得。④直管部分为1.00m，管道总总长为：m‰则沿程损失为：局部损失为：吸水管路水头损失失为：（2）出水管路水头损损失出水管直管部分长长为5m，设有渐渐扩管1个（0.20），闸阀1个（0.06），单向止止回阀（1..7，）。沿程水头损失：局部水头损失：总出水水头损失：：（3）水泵总扬程水泵总扬程用下式式计算：式中——吸水管水水头损失，m；——出水管水头损失，m；——集水池最低工作水水位与所提升升最高水位之之差，m；——自由水头，一般取取=1.0m。故选用5台3000TLW-5540IB型的立式污污水泵是合适适的。3.3沉砂池沉砂池是借助污水水中的颗粒与与水的比重不不同，使大颗颗粒的砂粒、石石子、煤渣等等无机颗粒沉沉降，以去除除相对密度较较大的无机颗颗粒。常用的的沉砂池有平平流沉砂池、曝曝气沉砂池、竖竖流式沉砂池池、涡流式沉沉砂池和多尔尔沉砂池。这这几种沉砂池池各有其优点点，但是在实实际工程中一一般多采用曝曝气沉砂池。本设计中采用曝气(aeration)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。3.3.1曝气沉砂砂池本设计中中选择三组曝曝气沉砂池，N=3组。每组沉沉砂池的设计计流量为0.5022。3.3.2设计参数数1、水平流速宜为0..1m／s。2、最高时流量的停留留时间应大于于2min。3、有效水深宜为2..0～3.Om，宽深比宜宜为1～1.5。4、处理每立方米污水水的曝气量宜宜为0.1～0.2m3空气。5、进水方向应与池中中旋流方向一一致，出水方方向应与进水水方向垂直，并并宜设置挡板。6、污污水的沉砂量量，可按每立立方米污水00.03L计计算；合流制制污水的沉砂砂量应根据实实际情况确定定。7、砂斗容积不应大于于2d的沉砂量，采采用重力排砂砂时，砂斗斗斗壁与水平面面的倾角不应应小于55°。8、池底坡度一般取为为0.1～0.5。9、沉砂池除砂宜采用用机械方法，并并经砂水分离离后贮存或外外运。采用人人工排砂时，排排砂管直径不不应小于2000mm。排排砂管应考虑虑防堵塞措施施。3.3.3曝气沉砂砂池的设计计计算1、沉砂池有效容积积式中沉砂池有效容容积，；停留时间，。本设计中取==32、水流断面面积式中水流断面面积积，；水平流速，。设计中取=0..13、池总宽度式中沉砂池宽度，；沉砂池有效水深，。设计中取取=2在1.0~1.5之之间。4、池长5、每小时所需的空空气量式中每小时所需的的空气量，；1的污水所需要的空空气量，。设计中==0.2污水水6、沉砂室所需容积式中城市污水沉砂量，设设计中取=330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宽度为：沉砂斗的有效容积积：8、池子总高设池底坡度为0..4，破向沉砂砂斗，池子超超高则池底斜坡部分的的高度：池子总高：9、验算流速当有一格池子出故故障，仅有两两格池子工作作时：当有两格池子出故故障，仅有一一格池子工作作时：10、进水渠道格栅的出出水通过的管管道送入沉砂砂池的进水渠渠道，然后进进入沉砂池，进进水渠道的水水流流速式中进水渠道水流流流速，；进水渠道宽度，；；进水渠道水深，。设计中取取=1.2，=0.8。水流经过过进水渠道再再分别由进水水口进入沉砂砂池，进水口口尺寸900×9900，流速校核核：进水口水头损失代入数值得：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，沉砂斗采采用H46Z—2.5旋启式底阀阀，公称直径径200mmm。11、出水堰计算出水采用用沉砂池末端端薄壁出水堰堰跌落出水，出出水堰可保证证沉砂池内水水位标高恒定定，堰上水头头为式中堰上水头，；；流量系数，一般取取0.4~00.5，设计中取取=0.4；堰宽，，等于沉砂砂池的宽度。出水堰后后自由跌落高高度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，出水槽槽用钢混管，管径，管管内流速，水水利坡度‰，水流经出出水槽流入集集配水井。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2200。曝气沉砂池示意图图见下图3-3图3-3曝气沉砂砂池剖面图示示意图1—压缩空气管22—空气扩散管3—集砂槽3.3.4曝气沉砂砂池曝气计算算1、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2、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：：根沉砂池总平面面积积为：L×BB=，取取选用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：。第四章污水的二级处理设设计计算污水经过一级处理理后会处理掉掉一部分的悬悬浮物（）和，处理程度度按表4-1取值，而氮氮磷按不变计计算表4-1处理厂厂的处理效果果处理级别处理方法主要工艺处理效果一级沉淀法沉淀（自然沉淀）二级生物膜法初次沉淀、生物膜膜反应、二次沉淀活性污泥法初次沉淀、活性污污泥反应、二次沉淀设计中取处理效果果为：=，=则进入曝气池中污水水的浓度：进入曝曝气池中污水水的浓度：4.1厌氧池+DEE型氧化沟工工艺计算氧化沟是活性污泥泥法的改良和和发展，曝气气池呈封闭渠渠道形，污水水和活性污泥泥在循环水流的的作用下混合合接触，完成成有机物的净净化过程，又又称循环曝气气池。氧化沟沟在流态上介介于推流式和和完全混合式式之间，局部部流态为推流流式，整体为完全全混合状态，同同时具有这两两种混合方式式的某些特点点。在氧化沟沟中，污水和和活性污泥的的混合液在外外加动力的作作用下，不停停的循环流动动，有机物在在微生物的作作用下得到降降解。该工艺艺对水温、水水质和水量的的变化有较强强的适应性，污污泥龄长、剩剩余污泥少、而而且具有脱氮氮的功能。氧氧化沟有多种种不同的类型型，如Carroousel式、Orbal式、一体化化氧化沟、交交替式氧化沟沟等。若在氧氧化沟前加一一厌氧池，也也具有良好的的除磷效果。本本设计中选用用厌氧池+DE型氧化沟工工艺。取三组组厌氧池+DE型氧化沟，则则每组的设计计流量为0.5022。4.1.1设计参数数1、厌氧池的水力停留留时间为；2、氧化沟的处理能力力取决于污水水温度和沟内内活性生物固固体（MLVSS）的浓度。工工艺设计通常常是依据进水水中污染物负负荷、污泥龄龄、污泥负荷荷F/M和污水温度度等。设计污污泥龄、F/M和水温者之之间有一定的的函数关系：：表4-2污泥龄、FF/M和水温者之之间有一定的的函数关系温度（）5101520污泥龄（）2012840.060.100.150.20DE型氧化沟设计，相相应的污泥龄龄为，而浓度通常常设计为，其其取值是依据据污泥的沉淀淀性能和污泥泥在沟中的贮贮存量。3、延时曝气氧化沟的的主要设计参参数，宜根据据试验资料确确定，无试验验资料时可按按下表4-3的规定定取值。表4-3延时曝气氧氧化沟的主要要设计参数项目单位参数值污泥浓度污泥负荷容积负荷污泥龄污泥产率需氧量水力停留时间污泥回流比总处理效率4、进水和回流污泥点点宜设在缺氧氧区首端，出出水点宜设在在充氧器后的的好氧区。氧氧化沟的超高高与选用的曝曝气设备类型型有关，当采采用转刷、转转碟时，宜为为0.5m；当当采用竖轴表表曝机时，宜宜为0.6～0.8m，其其设备平台宜宜高出设计水水面0.8～1.2m。5、氧化化沟的有效水水深与曝气、混混合和推流设设备的性能有有关，宜采用用3.5～4.5m。6、根据氧化沟渠宽度度，弯道处可可设置一道或或多道导流墙墙；氧化沟的的隔流墙和导导流墙宜高出出设计水位0.2～0.3m。7、氧化沟内的平均流流速宜大于0.25，混合液在在渠内流4.1.2厌氧池计计算1、厌氧池容积式中厌氧池容积，；厌氧池水力停留时时间。设计中取=00.75=445min2、厌氧池尺寸计算算厌氧池面积：设计计中取厌氧池池有效水深为为厌氧池尺寸为：长长宽=22.620厌氧池实际面积为为：设计中取厌氧池的的超高为0.3则池总高为3、污泥回流量计算算：设计中取污泥回流流比为则4、搅拌机的选择查《给水排水设计计手册》第11册常用设备备知选用BQT0775型低速潜水水推流器。4.1.3DE型氧氧化沟计算1、内源呼吸系数式中内源呼吸系数数，；时，内源呼吸系数数，，一般取0.04~~0.0755；温度系数，一般取取1.02~~1.06。设计中取取=0.06，=1.044当时2、出水计算设计中取的去除率率为，氨氮的的去除率为，磷磷的去除率为为则去除的的的浓度为：去除的氨氨氮的浓度为为：去除的磷的浓度为为：3、污泥龄计算设计中取，取34天4、好氧区有效容积积5、缺氧区有效容积积反消化区脱氮量：：缺氧区有效容积：：式中——反消化速速率，设计中中取=。。6、氧化沟总有效容积积式中——具有活性性作用的污泥泥占总污泥量量的比例，一一般采用0.55左右。设计中取=0..587、氧化沟平面尺寸寸设计中取氧化沟的的有效水深为为氧化沟的面积为：：有可解得。4.1.4设计参数数的较核1、水力停留时间较较核大于16，符合要求。2、—污泥负荷率介于0.03～0.08之间，符合合要求。4.1.5进出水系系统计算1、厌氧池+DE型型氧化沟的进进水设计沉砂池的出水通过过3根的管道进入入集配水井，然后，用3条管道送入每组的厌氧池+DE型氧化沟，送水的管径为，管内的流速为。回流污泥也同步流入。2、氧化沟的出水设设计氧化沟的出水采用用矩形堰跌落落出水，则堰堰上水头式中堰上水头，；；每组氧化沟的出水水量，指污水水的最大流量量与回流污泥泥量之和，；流量系数，一般取取0.4～0.5；堰宽，。设计中中取=0.4=5..0出水总管管径采用用3根管道把水送送入配水井，管管内的污水流流速为。回流流污泥管管径径为，管内的的污泥流速为为。厌氧池+DE型氧氧化沟示意图图如图4-1图4-1厌氧池+DDE型氧化沟平平面图草图4.1.6剩余污泥泥量计算湿污泥量：设污泥泥含水率为4.1.7需氧量计计算设生物污泥中大约约有的氮，用用于细胞的合合成，则每天天用于合成的的总氮为：即中有用于合成成细胞。按最最不利情况，设设出水中量和和量各为，则需要氧化的量为为：需要还原原的量为：需氧量（同时去除除和脱氮）计计算：设计中中取=0.233则平均需氧量为：最大需氧量为：最大大需氧量与平平均需氧量之之比为：。4.1.8供气量1、供气量计算采用鼓风曝气，微微孔曝气器。曝曝气器敷设于于池底0.22m处，淹没没深度为，氧转移效率，计算温度为。空气扩散器出口处处的绝对压力力计算：空气离开好氧反应应池池面时，氧氧的百分数为为：好氧反应池中平均均溶解氧饱和和度计算（按按最不利的温温度考虑）：：式中标准大气压下下，时清水中中的饱和溶解解氧浓度，查表得。标准需需氧量（换算为时的脱脱氧清水的充充氧量）：式中标准大气压压下，时清水水中的饱和溶溶解氧浓度，查表得；标标准大气压下下，时清水中中的饱和溶解解氧浓度，；曝气池内溶溶解氧浓度，；污水传氧速速率与清水传传速率之比，一一般采用0.5～0.95；污水中饱和溶解氧氧与清水中饱饱和溶解氧浓浓度值比，一一般采用0.90～0.97压力修正系数。设计中取=0.99，=0.955，=2，=1.0最大标准需氧量：：最大标准需氧量与与标准需氧量量之比：好氧反应池供气量量计算：平均时供气量为：：最大时供气量为：：2、曝气机数量计算算（以单组反反应池计算）设计中计算两种曝曝气机，分别别为：鼓风微微孔曝气器和和垂直轴表面面曝气机第一种：鼓风微孔孔曝气器计算算按供氧能力计算所所需要的曝气气机数量，计计算公式为：：式中——曝气器标标准状态下，与与好氧反应池池工作条件接接近时的供氧氧能力。设计中采用鼓风曝曝气，微孔曝曝气器，参照照《给水排水水设计手册》常常用设备知：：每个曝气头头通气量按时时，服务面积积为，曝气器器氧利用率为为，充氧能力力为则个以微孔曝气器服务面面积进行较核核：在之间，符合要求。第二种：垂直轴表表面曝气机———曝气转碟采用垂直轴表面曝曝气机，每组组氧化沟设4台，共12台。曝气机机的动力效率率为，则单台曝曝气机的功率率为76。4.1.9鼓风微孔孔曝气器空气气管路计算按照图4-1所示示的平面图布布置空气管道道，供风干管管采用环状布布置。每根干干管的供气量量为；流速为为：。管径：，取干管管管径为。4.2辐流式沉淀池池辐流式沉淀池一般般采用对称布布置，有圆形形和正方形。主主要由进水管管、出水管、沉沉淀区、污泥泥区及排泥装装置组成。按按进出水的形形式可分为中中心进水周边边出水、周边边进水中心出出水和周边进进水周边出水水三种类型，其其中，中心进进水周边出水水辐流式沉淀淀池应用最广广。周边进水水可以降低进进水时的流速速，避免进水水冲击池底沉沉泥，提高池池的容积利用用系数。这类沉淀池池多用于二次次沉淀池。本本设计中采用用机械吸泥的的向心式圆形形辐流沉淀池池，进水采用用中心进水周边边出水。4.2.1设计原则则设计参数1、沉淀池的设计数据据宜按下表的规定取取值4-4沉淀池池的设计数据据沉淀池类型沉淀时间表面水力负荷每人每日污泥量污泥含水率固体负荷初次沉淀池—二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不应应小于0.33m。3、沉淀池的有效水深深宜采用2.0～4.Om。4、当采用污泥斗排泥泥时，每个污污泥斗均应设设单独的闸阀阀和排泥管。污污泥斗的斜壁壁与水平面的的倾角，方斗斗宜为60°，圆斗宜为55°。5、活性污泥法处理后后的二次沉淀淀池污泥区容容积，宜按不不大于2h的污泥量计计算，并应有有连续排泥措措施；生物膜膜法处理后的的二次沉淀池池污泥区容积积，宜按4h的污泥量计计算。6、排泥管的直径不应应小于2000mm。7、当采用静水压力排排泥时，二次次沉淀池的静静水头，生物物膜法处理后后不应小于11.2m，活活性污泥法处处理池后不应应小于0.99m。8、二次沉淀池的出水水堰最大负荷荷不宜大于11.7L／(s·m)。9、沉淀池应设置浮渣渣的撇除、输输送和处置设设施。10、水池直径(或正方方形的一边)与有效水深深之比宜为6～12，水池直径径不宜大于550m。11、宜采用机械排泥，排排泥机械旋转转速度宜为1～3r／h，刮泥板的的外缘线速度度不宜大于33m／min。当水池直直径(或正方形的的一边)较小时也可可采用多斗排排泥。12、缓冲层高度，非机机械排泥时宜宜为0.5mm；机械排泥泥时，应根据据刮泥板高度度确定，且缓缓冲层上缘宜宜高出刮泥板板0.3m。13、坡向泥斗的底坡不不宜小于0.05。4.2.2设计计算算设计中选择四组辐辐流沉淀池，，每组设计流量为0.376。1、沉淀池表面积式中——污水最大大时流量，；——表面负荷，取；——沉淀池个数，取44组。池子直径：取34。2、实际水面面积实际负荷，符合合要求。3、沉淀池有效水深深式中——沉淀时间间，取。径深比为为：在6至12之间。4、污泥部分所需容容积则采用间歇排泥，设设计中取两次次排泥的时间间间隔为5、污泥斗计算式中——污泥斗上上部半径，；——污泥斗下部半径，；——倾角，一般为。设计中取=，==。污泥斗体积计算：：6、污泥斗以上圆锥锥体部分污泥泥容积设计中采用机械刮刮吸泥机连续续排泥，池底底坡度为0.05污泥斗以上圆锥体体部分体积：：则还需要的圆柱部部分的体积：：高度为：7、沉淀池总高度设计中取取超高，缓冲层高度辐流沉淀池示意图图见图4-2图4-2二沉池高度度示意图8、排泥装置二沉池连续刮泥吸吸泥。本设计计采用周边传传动的刮泥机将泥泥刮至污泥斗斗。在二沉池池的绗架上设设有‰的污泥流动动槽，经渐缩缩后流出二沉沉池，采用渐渐缩是为保证证中心管内污污泥流速不宜宜过大，以利利于气水分离离。因为池径大于200m,采用周边传传动的刮泥机机，其传动装装置在绗架的的缘外，刮泥泥机旋转速度度一般为1～3rad//h。外围刮泥泥板的线速度度不超过3mm/min，一般采用用1.5m/mmin，则刮泥机机为1.5raad/minn。①吸泥管流量二沉池排出的污泥泥流量按80%的回流比计计，则其回流流量为：本设计中拟用6个个吸泥管，每每个吸泥管流流量为：规范规定，吸泥管管管径一般在在150～600mm之间，拟选选用，，。②水力损失计算以最远一根虹吸管管为最不利点点考虑，这条条管路长4mm，，，局部水头头损失为沿程水头损失为中心排泥管故中心管选择DNN500，，1000泥槽内损失m泥由槽底跌落至泥泥面（中心筒筒内）m，槽内泥高高m。则吸泥管路上总水水头损失为③吸泥管布置6根吸泥管延迟经均均匀布置。9、二沉池进水部分分计算二沉池进水部分采采用中心进水水，中心管采采用铸铁管，出出水端用渐扩扩管。为了配配水均匀，岩岩套管周围设设一系列潜孔孔，并在套管管外设稳流罩罩。（1）进水管计算当回流比时，单池池进水管设计计流量为进水管管径取为则流速：当为非满流时，查查《给水排水水设计手册》常常用资料知：：流速为。（2）进进水竖井计算算进水竖孔直径为进水竖井采用多孔孔配水，配水水口尺寸为，共共设8个沿井壁均均匀分布；流速为：，符合要要求孔距为：设管壁厚为0.115m，则（3）稳流罩计算稳流筒过流面积式中——稳流筒筒筒中流速，一一般采用。设计中取取稳流筒直径（4）集配水井的设计计计算①配水井中心管直径径式中——配水井中中心直径，；——中心管内污水流速速，一般采用用；设计中取取设计中取配水井直径：式中——配水井直直径，；——配水井内污水流速速，一般采用用。设计中取取②集水井直径式中——集水井直直径，；——集水井内污水流速速，一般采用用。设计中取10、二沉池出水部分设设计①集水槽的设计本设计考虑集水槽槽为矩形断面面，取底宽00.8m，集集水槽距外缘缘距池边0..5m，集水水槽壁厚采用用0.15mm，则集水槽槽宽度为：mm。设计中采用，其中中——安全系数数，取1.5，得集水槽内水流速度度为：符合要求。采用双侧集水环形形集水槽计算算，槽内终点点水深为槽内起点水深为式中——槽内临界界水深，；——系数，一般采用11.0。校核如下：因此，设计取槽内内水深为0..7m，取超高0..3m，则集水槽槽总高为m。集水槽水力计算湿周：水力半径：水流坡度：则沿程水头损失为为：局部按沿程水头损损失的30%计，则集水水槽内水头损损失为：②出水堰的计算二沉池是污水处理理系统中的主主要构筑物，污污水在二沉池池中得到净化化后，出水的的水质指标大大多已定，故故二沉池的设设计相当重要要。本设计考考虑到薄壁堰堰不能满足堰堰上负荷，故故采用三角堰堰出水。如图图5-3所示。图5-3三角堰示意意图式中——三角堰单单堰流量，；——进水流量，；——集水堰总长度，；；——集水堰外侧堰长，；——集水堰内侧堰长，；——三角堰数量，个；；——三角堰单宽，；——堰上水头，；——堰上负荷，。设计中取取1264个介于之间，符合要要求。考虑自由跌水水头头损失0.115m，则出出水堰总水头头损失为：出水槽的接管与消消毒接触池的的进水渠道相相连，出水管管管径为，流流速为：当为非满流时，查查《给水排水水设计手册》常常用资料知：：流速为。出水直接流入消毒毒接触池的进进水渠道；集集配水井内设设有超越闸门门，以便超越越。4.3消毒设施计算算污水经过过以上构筑物物处理后，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，应应进行消毒处处理。4.3.1消毒剂的的选择目前，用消毒剂消消毒能产生有有害物质，影影响人们的身身体健康已广广为人知，氯氯化是当今消消毒采用的普普遍方法。氯氯与水中有机机物作用，同同时有氧化和和取代作用，前前者促使去除除有机物或称称降解有机物物，而后者则则是氯与有机机物结合，氯氯取代后形成成的卤化物是是有致突变或或致癌活性的的。所以，目前污水消消毒一是要控控制恰当的投投剂量，二是是采用其他消消毒剂代替液液氯或游离氯氯，以减少有有害物的生成成。消毒设备备应按连续工工作设置。消消毒设备的工工作时间、消消毒剂代替液液氯或游离氯氯，以减少有有害物的生成成。消毒设备应按连续续工作设置，消消毒设备的工工作时间、消消毒剂投加量量，可根据所所排放水体的的卫生要求及及季节条件掌掌握。一般在在水源的上游游、旅游日、夏夏季应严格连连续消毒，其其他情况时可可视排出水质质及环境要求求，经有关单单位同意，采采用间断消毒毒或酌减消毒毒剂投量。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4-5。所以目前前液氯仍然是是消毒剂首选选。本设计中中选用液氯作作为消毒剂。表4-5各种消毒方方法比较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4.3.2消毒剂的的投加1、加氯量计算二级处理出水采用用液氯消毒，液液氯的投加量量为则每日的加氯量为为：2、加氯设备液氯由真空转自加加氯机加入，加加氯机设计三三台，采用二二用一备。每每小时的加氯氯量为：设计中采用型转子子加氯机。4.3.3平流式消消毒接触池本设计采用2个33廊式平流式式消毒接触池池，计算如下下：消毒接触池容积式中——接触池单单池容积，；——消毒接触时间，一一般取。设计中取消毒接触池表面积积式中——消毒接触池有有效水深，。设计中取消毒接触池池长式中——消毒接触触池廊道总长长，；——消毒接触池廊廊道单宽，。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、进水部分每个消毒接触池的的进水管管径径，。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。出水计算采用非淹没式矩形形薄壁堰出流流，设计堰宽宽为，计算为为：出水管采用的管道道将水送入巴巴氏计量槽，流流速为。平流式消毒接触池池示意图见图图4-4图4-4平流式消消毒接触池示示意草图4.4计量设备4.4.1计量设备备的选择污水处理中常用的的计量设备有有巴氏计量槽槽、薄壁堰、电电磁流量计、超超声波流量计计、涡轮流量量计等。污水测量装置的选选择原则是精精度高、操作作简单，水头头损失小，不不宜沉积杂物物，其中以巴巴氏计量槽应应用最为广泛泛。其优点是是水头损失小小，不易发生生沉淀。本设计中选用巴氏氏计量槽，测测量范围为：：。4.4.2设计参数数1、计量槽应设在渠渠道的直线上上，直线段长长度不宜小于于渠道宽度的的8—10倍，在计计量槽的上游游，直线段不不小于渠宽的的2—3倍，下游不不小于4—5倍。当下游游有跌水而无无回水影响时时，可适当缩缩短；2、计量量槽中心线应应与中心重合合，上下游渠渠道的坡度应应保持均匀，但但坡度可以不不同；3、当喉宽W=0..3—2.5m时，为自由流流，大于此数数时为潜没流流；4、当计计量槽为自由由流时，只需需计上游水位位，而当其为为潜没流时，则则需要同时记记录下游水位位，涉及计量量槽时，应可可能做到自由由流；5、设计计量槽时，除除计算通过最最大流量时的的条件外尚需需计算通过最最小流量时的的条件。4.4.3巴氏计量量槽1、计量槽主要尺寸寸计算设计中取计量槽喉喉部宽度为：：则计量槽的渐缩部部分的长度：：计量槽的的喉部长度：：计量槽的渐扩部分分的长度：计量槽的上游渠道道长度：计量槽的下游渠道道长度：2、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，在计算算量槽上游，直直线段不小于于渠道宽度的的2—3倍，下游不不小于4—5倍。则计量槽上游直线线段长度为：：计量槽下游直线段段长度为：计量槽总长度为：：3、计量槽的水位当时：式中——上游水水深，。当时，时为自由流；；取4、渠道水力计算设计中取取粗糙度为00.013。上游渠道计算：过水断面面面积：湿周：水利半径径：流速：水利坡度度：下游渠道道计算：过水断面面面积：湿周：水利半径：流速：水利坡度：5、计量堰水头损失计计算上游水头损失为：：下游水头损失为：：巴氏计量槽示意图图如图4-5图4-5巴氏计量量槽示意草图图6、水厂出水管采用重力力铸铁管，流流量为，管径径为，流速为为，坡度为‰。第五章污泥处理设计计算算5.1污泥处理(ssludgeetreaatmentt)的目的与处处理方法5.1.1污泥处理理的目的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：降低污泥含含水率，减小小污泥体积；；2、稳定(satabbilizaation))：去除污泥泥中的有机物物，使之稳定定；3、害化：杀灭寄生虫虫卵和病原菌菌；4、污泥综合利用。剩余污泥来自氧化化沟，活性污污泥微生物在在降解有机物物的同时，自自身污泥量也也在不断增长长，为保持曝曝气池内污泥泥量的平衡，每每日增加的污污泥量必须排排除处理系统统，这一部分分污泥被称作作剩余污泥。剩剩余污泥含水水率较高，需需要进行浓缩缩处理，然后后进行脱水处处理。5.1.2污泥处理理的原则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料、作作建材、作燃燃料和填埋等等，污泥的处处理流程应根根据污泥的最最终处置方式式选定。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。污泥处理过程中产产生的臭气，宜宜收集后进行行处理。5.1.3污泥处处理方法的选选择污泥处理的一般方方法与流程的的选择、当地条件、环环境保护要求求、投资情况况、运行费用用及维护管理理等多种因素素有关。5.2污泥泵房设计计污泥泵房的设计包包括回流污泥泥泵的选择和和剩余污泥泵泵的选择计算算。5.2.1集泥池计计算回流污泥量为：剩余污泥量为：总污泥量为：设计中选用5台（4用1备）回流污污泥泵，2台（1用1备）剩余污污泥泵。则每台回流泵的流流量为：泵房集泥池有效容容积按不小于于最大一台泵泵（回流泵）5分钟出水量量计算，则有效水深设为集泥池的面积为：：集泥池尺寸为：5.2.2回流污泥泥泵的选择二沉池水面相对地地面标高为00.513mm,厌氧池前的的集配水井水水面相对标高高为2.5338m，则污污泥回流泵所所需提升最小小高度为：2.5388-（-7.5007）＝10.0045m选用350QW12000-18--90型的潜水排排污泵，单台台提升能力为为1200mm3/h，提升高度度为18m,电动机转速n=9900r/minn,功率N=90kkW，效率为82.5%，出口直径径为350mmm，重量为为2000kkg。5.2.3剩余污泥泥泵的选择竖流式浓缩池最高高泥位（相对对地面为）44.96m，剩剩余污泥泵房房最低泥位为为-7.0557-2=--9.0577m,则污泥泵静静扬程为H0=4.966+9.0557＝14.0117m，污泥泥输送管道压压力损失为22.0m，自自由水头为11.0m，则则污泥泵所需需扬程为H=H0+2+1==17.0117m。选用50QW24-220-4型的潜水排排污泵，单台台提升能力为为24m3/h，提升高度度为20m,电动机转速n=14440r/miin,功率N=4kW，效率为69.2%，出口直径径为50mmm，重量为1221kg。5.3污泥浓缩池污泥处理的主要目目的是去除污污泥颗粒中的的空隙水，减减少污泥体积积，从而降低低后续处理构构筑物和设备备的负荷，减减少处理费用用。常用的污污泥浓缩有重重力浓缩法、气气浮浓缩法和和离心浓缩法法。本设计中采用间歇歇式重力浓缩缩池中的竖流浓缩缩池。5.3.1设计参数数及原则1、浓缩活性污泥时时，重力式污污泥浓缩池的的设计，应符符合下列要求求：1）污泥固体负荷宜宜采用30～60kgg/(m2·d)；2）浓缩时间不宜小小于12h；3）由生物反应池后后二次沉淀池池进入污泥浓浓缩池的污泥泥含水率，为为99.22%～99.6%时，浓缩后后污泥含水率率可为97%～98%；4）有效水深宜为44m；采用栅条浓缩机时时，其外缘线线速度一般宜宜为1～2m/miin，池底坡向向泥斗的坡度度不宜小于0.05。2、