菏泽市S县污水处理厂设计

PAGEPAGE103第一章设计说明书第一节前言一、设计依据菏泽市随着改革开放的不断深入，经济发展较为迅速，近年来经济稳步发展，城区的规模不断扩大，人口也不断的增加，人民的生活水平也在不断的提高，城区内新建了许多的工企业，致使城市的生活污水和工业废水量也逐年增加，如果这些污水未经处理而直接排入城市周围的水体，会导致严重的水体污染、水质恶化。水污染不仅会威胁到城市居民的身体健康，还会破坏城市的整体环境，影响城市的投资环境，阻碍城市的经济发展。建设污水处理厂是控制水污染的有效手段，也是城市基础建设的一个重要环节，这一目标的实现与否，不仅直接影响该市各项功能的发挥，也标志着城市基础建设的完善程度，成为衡量城市现代化的标准之一，污水处理厂的建设，不仅反映城市的经济实力、人口素质和社会文明水平，也可以通过污水的集中处理，降低企业和社区污水处理的费用，减少企业的生产成本，从而增加对内资和外资的吸引力。良好的城市环境也会加快该地区旅游业的发展，增加该地区的市民收入和财政收入。为了不断改善城市的环境状况，提高居民的生活水平和生活质量，促进经济的可持续发展，适应对外开发，加速发展的要求，建设污水处理厂、完善污水处理系统已成为当务之急，该项目的实施，必将产生巨大的社会效益和经济效益。二、设计任务来源：兰州交通大学环境与市政工程学院环境工程系三、设计的目的及要求（一）设计的目的1．运用所学的基础理论和专业知识，根据国家的方针政策，解决工程实际问题，达到总结、巩固、扩大、深化所学的知识的目的。2．分析问题和解决问题的能力，提高学生独立工作的能力。3．同时使学生更多的阅读参考资料，使用规范、设计手册，标准设计图纸，产品目录，进一步培养的学生的计算和绘图的能力，编写说明书的技能，毕业设计是教学计划的最后一个重要的教学环节，是学生获得学士学位的必要条件。学生在教师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学理论知识和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力；学会阅读参考文献，收集、运用设计原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录、选用标准图的技能，从而提高设计计算及绘图能力。（二）设计要求毕业设计开始之前，同学们必须认真阅读毕业设计任务书，复习教材有关部分章节以及熟练所用规范、手册、标准图纸等有关文献资料，所做设计应力求设计原则与方案能够贯彻国家的有关方针政策，论证正确合理，设计计算正确，图面清楚，说明书简明扼要，文理通顺，在规定的时间内，保质保量的完成所规定的任务。四、设计内容及设计资料本设计内容按照初步设计要求，对处理构筑物要求进行比较详细的计算，绘制出图纸，找出所需设备，设计内容包括：污水处理和污水处理的部分，设计资料详见设计任务书。根据设计任务书，进行方案比选确定所选方案；对各污水处理构筑物进行设计计算；布置污水厂总平面图并对污水流程高程系统进行设计；设计污水泵站。第二节设计的指导思想及原则一、设计指导思想 （一）综合运用所学的基础理论和专业知识，根据国家的方针政策解决工程实际问题，达到总结巩固深化学习所学知识。（二）这次设计既是对自己所学知识的考察，也是崔自己综合应用能力的检验，通过这次设计，可以提高这方面的能力，培养分析问题解决问题的能力，提高独立工作的能力。（三）这次设计必须会数连队的运用各种设计手册和工具书。手册和工具书是我们必备的工具，通过这次设计我们可以熟练运用手册和工具书，进一步培养自己的计算和会如、编写说明书的技能，未将来的工作打下扎实的基础。二、设计原则（一）设计总原则1．根据设计的出水要求，选择适宜的处理工艺流程，结合当地的各项自然条件，选择工程造价及运行费用都尽量低的工艺。2．无论采用什么处理工艺，都应做到尽量少占或不占农田或良田。该城市用地布局集中，地形坡向河边，且沿河的上游至下游地面标高逐渐降低，比较适合采用集中处理污水。3．要充分利用地形，选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经提升直接自流流入处理构筑物的方案，可节省动力费用，降低处理成本。4．水厂应按近期设计，考虑远期发展。根据使用要求和技术经济合理性等因素，对近期工程亦可作分期建造的安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，并应考虑与原有构筑物的合理配合。5．水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行维修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。例如，主要设备（如水泵机组）应有备用量。6．水厂机械化和自动化程度，应本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定，逐步提高。7．设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术（新工艺、新设备和新材料），则必须通过科学研究，确证行之有效，方可付诸工程实践。但对于确实行之有效、技术经济高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受现行规范的约束。（二）工业废水排入城市管网前的要求工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水处理厂等的正常运行，不应对养护管理人员造成伤害，不应影响处理后出水和污泥的排放和利用，且其水质应按有关标准执行。工业废水排入城市污水系统前，必须符合《污水排入城市下水道水质标准》[CJ18-86],以保护城市下水道设施不受损坏，保证城市污水处理厂的正常运行，保障养护人员的人身安全，所以，工业废水应该视情况而定，废水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前应设置检测设施，在水厂内进行不要的局部处理以达到[CJ18-86],的水质标准才可以排入城市排水系统。（三）污水排放控制项目根据污染物的来源及性质，将污染物控制项目分为基本控制项目和选择控制项目，污水处理厂工艺可以去除，包括：BOD、COD、SS动植物油、石油类、LAS、总氮、NS3-N、总磷、色度、PH、粪大肠菌群数，共12项。基本控制项目必须执行，选择控制项目对环境有较长远影响的或毒性较大，或是影响生物处理的，在城市污水处理厂不易去除的，主要来源于工业污染物，如，重金属，有毒有害的化学物质，和微污染物等，这一类污染物应在控制源头，根据安全性的原则和污水厂接纳工业污染物的类别，由地方环境保护行政主管部门选择控制。本标准选择控制项目包括汞、铬、砷、铅、镍、铍、银、酚、氰、硫化物，甲醛、苯胺类，硝基苯类，三氯乙烯，四氯化碳等共50项。（四）城市污水厂处理工艺标准分级根据排入水体的环境要求，按处理厂的规模和所采取的处理工艺类别（即：一级强化处理、二级处理、二级强化处理、深度处理）将标准分为四级。1.国家和地方规划的非重点流域和废水源保护区的污水处理场（仅限于2021年12月31日之前建成的。可先进性一级强化处理，采用一级强化处理工艺的执行四级标准。城市和重点流域以及水源保护区的污水处理厂，应建设二级处理设施，执行三级标准。3.城市污水处理厂出水排入封闭或半封闭水域时，应进行二级强化和除磷处理，执行二级标准。4.城镇污水处理厂出水进入稀释能力小于二倍的河道或季节性河流，并作为河道景观补充水时，宜进行深度处理，执行一级标准。选择控制项目不分级。（五）污水厂要求1．进入城市污水处理厂的水质，其值不得超过GJ18标准的规定。2．城市污水处理厂，按照处理工艺和处理程度的不同，分为一级处理和二级处理。3．经城市污水处理厂处理的水质排放标准，应符合任务书的规定。4.城市污水处理厂处理后的污水应排入GB33838标准规定的Ⅳ、Ⅴ类地表水水质。（六）污泥排放标准1．城市污水处理厂的污泥应本着综合运用，化害为利，保护环境，造福人类的原则进行妥善处理和处置。2．城市污水处理厂的污泥应因地制宜采取经济合理的方法进行稳定处理。3．在厂内经稳定处理后的污泥要进行脱水处理，其含水率要小于80﹪。4．处理后的污泥，用于农业时，应符合GB4284标准的规定，用于其他方面时，应符合有关标准的规定。5．城市污水处理厂的污泥不准任意丢弃，禁止向一切地面水体及其沿岸、山谷、洼地、溶洞以及划定的污泥场以外的任何区域排放城市污水处理厂的污泥，城市污水处理厂的污泥排海时，应按照GB3097及海洋管理部门的有关规定执行。（七）检测、排放与监督1．城市污水处理厂应在总进、出口处设置检测井，对进、出水水质进行检测，检测方法应按GJ26的有关规定执行。2．城市污水处理厂应设置计量装置，以确定处理水量。3．城市污水处理厂排放污泥的质和量的检测应按有关规定执行。4．城市污水处理厂化验室以及化验设备应按GJJ31的规定配备。5．城市污水处理厂的检查人员必须经技术培训，并经主管部门考核合格后，承担检验工作。6．处理构筑物或设备等发生故障，使未经处理或处理不合格的污水、污泥排放时，应及时排除故障，做好检测记录并上报主管部门处理。7．当进水水质超标或水量超负荷时必须上报主管部门处理。8．本标准由城市污水处理厂的建设、规划和运行管理等单位执行，城市污水处理厂的主管部门负责监督和检查。设计依据（一）菏泽市S县地理位置、地形地貌、地质、水文、气象等条件。（二）任务书提供的设计水质水量。（三）出水标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2021）中城镇二级污水处理厂的一级排放标准的B标准。第三节方案比选一、设计要求该厂设计规模为4万m³/d，进水水质：COD≤400mg/L，BOD≤200mg/L，SS≤200mg/L，NH3-N≤30mg/L，TP≤3mg/L;出水水质：COD=60mg/L，BOD=20mg/L，SS=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP=1.5mg/L。去除率：COD：85%，BOD：90%，SS：90%，NH3-N：73.3%，TP：50%。二、工艺比较现根据已知的污水水质及要求的处理效果进行方案比选，以选择最适合此次设计的工艺方案，目前我国在脱氮除磷方面应用最广泛的，也最行之有效的三个方案是A²/O工艺，SBR法，以及氧化沟工艺。下面就对氧化沟和SBR法这两种工艺进行比较。氧化沟工艺1．工艺概述氧化沟又称连续循环式反应池，或“循环曝气池”，因其的构筑物呈封闭的通道而得名，故有人称其为“无终端的曝气系统”。氧化沟法是活性污泥法的一种变型，它将连续式反应池用作生物反应池，污水和活性污泥混合液在该反应池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气的情况下使用，这时，水和固体的停留时间长，有机物质的负荷低，它使用一种带方向控制的曝气和搅拌装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式曝气渠道中循环。它的水力流态和普通活性污泥法相差较大，是一种首尾相接的循环流，通常采用延时曝气。其工作原理和特征如下：（1）水流混合方面：在流态上，氧化沟介于完全混合和推流之间。它的这种独特的水流状态有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区和缺氧区，用以硝化和反消化，取得脱氮的效应。（2）工艺方面：可考虑不设初沉池，有机性悬浮物和氧化沟内能够达到好氧稳定的程度。BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统。氧化沟技术发展较快，类型多样，根据其构造和特征主要分为帕斯韦尔氧化沟，卡鲁塞尔氧化沟，交替工作式氧化沟，奥贝尔氧化沟，一体氧化沟。帕斯韦尔氧化沟采用单环路，在沟的出口处安装可调式溢流堰，以控制水位和曝气设备的淹没深度，一般设置中心岛或中心墙，其中以设置中心墙居多，为了减少弯道损失，并最大限度的减少弯道隔墙下游背流处的固体沉淀，需要在渠道弯曲部分设置导流墙，原污水和回流污泥在曝气转碟上游进入氧化沟，以便在曝气转碟处的横截面上充分混合分配，防止短路。帕斯维尔氧化沟的优点有：①出水水质好，脱氮效果明显。②构筑物简单，运行管理方便。③结构多样，可根据地形选择合适的构筑物结构形式。缺点：单座构筑物处理能力有限，流量大时，分组太多，占地面积较大，增加了管理的难度。2．相关计算（1）设计参数污泥产率系数：Y=0.55污泥自身氧化率：=0.055混合液悬浮固体浓度(MLSS)：X=4000mg/l混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)：=0.75X=3000mg/l污泥龄：30d20℃时脱氮率：=0.035kg(还原的NO3-N)/（kg•MLVSS•d）（2）已知条件平均设计进水量：Q=40000m³/d进水总悬浮固体浓度(TSS)：=200mg/l出水总悬浮固体浓度（VSS）：=20mg/l进水挥发性悬浮固体浓度：X=200×0.70=140mg/l进水BOD5浓度：=200mg/l出水BOD5浓度：=20mg/l进水总氮：TN=45㎎/l出水总氮：TN=20mg/l进水氨氮：30mg/l出水氨氮：8mg/l进水总磷：TP=3mg/l出水总磷：TP=1.5mg/l（3）去除BOD5①氧化沟出水中溶解性的BOD5浓度为S，mg/l，为了保证沉淀池出水BOD5浓度Se≤20mg/l，必须控制氧化沟出水的BOD5浓度，因为沉淀池出水中的VSS也是构成BOD5浓度的一个组成部分。S＝－式中，为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD5的浓度=1.42×0.7×20×=13.59㎎/LS=20-13.59=6.41(mg/l)②好氧容积计算=0.55×30×40000×(0.2-0.00641)/3×(1+0.055×30)=16072m³③好氧区的水力停留时间==0.418(d)=10.02(h)④剩余污泥量：==1626.2m³/d=1626.2+40000×(0.2-0.14)-40000×0.02=3226.2m³/d去除1㎏BOD5产生的干污泥量==0.4481(㎏Ds/㎏BOD5)（4）脱氮①需氧化得氨氮量，氧化沟产生得剩余污泥中含氮率为12.4％，则用于生物合成得总氮量为:==5.04(mg/l)脱氮量需要脱氮量＝进水TKN－出水TN－用于生物合成得氮＝45－20－5.04＝19.96㎎/L需要氧化的氨氮量=进水TKN－出水氨氮－生物合成所需氮＝45－8－5.04＝31.96(mg/l)脱氮所需容积V2：则脱氮率：=0.024kg/(kg/d)=40000×19.96/(0.024×3000)=11089m³脱氮水力停留时间==0.277(d)=6.65(h)（5）氧化沟总容积V及停留时间t=16072+11089=27161m³＝27161/40000＝0.68（d）＝16.3(h)（6）需氧量计算①设计需氧量AORAOR＝去除BOD5需氧量－剩余污泥中BOD5需氧量＋去除氨氮得耗氧量－剩余污泥中氨氮得耗氧量－脱氮产氧量BOD5需氧量D1：=0.52×40000(0.2-0.00641)+0.12×27161×3=13804.6㎏/d其中:微生物对有机物底物氧化分解的需氧率，取0.52活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12剩余污泥中BOD5需氧量D2：＝1.42×1626.2＝2309kg/d去除氨氮的需氧量D3：＝4.6×（45-8）×40000/1000＝6808kg/d剩余污泥中氨氮的耗氧量D4：D4＝4.6×污泥含氮率×氧化沟剩余污泥＝4.6×12.4%×＝4.6×12.4%×1626.2＝927.6kg/d脱氮产氧量D5：＝2.86×19.96×40000/1000＝2283.4kg/d总需氧量AOR：AOR＝D1-D2+D3-D4-D5＝13804.6-2309+6808-927.6-2283.4＝15092.6kg/d取氧化沟的有效水深为3m，则占地面积为A＝=9054㎡（7）二沉池的占地面积：（二）SBR工艺1．工艺特点SBR工艺是最早的污水处理工艺，由于受到自动化水平和机械制造的限制，早期的SBR操作烦琐，设备可靠性差，因此应用较少，近年来，由于自动化水平的提高和设备制造工艺的改进，SBR工艺克服了操作烦琐的缺点，提高了设备的可靠性，设计合理的SBR具有良好的脱氮除磷效果，因而近年来倍受关注，成为污水处理工艺中应用最为广泛的工艺，SBR工艺的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应，沉淀，排水，排泥，处理设施比一般氧化沟还要简单。SBR工艺的概念和操作灵活性使其易于引入厌氧/好氧除磷过程或缺氧/好氧除氮过程，通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，可实现对氮磷的高效去除。SBR工艺的优点（1）理想的推流过程使生化反应推动力增加，效率提高，池那厌氧、好氧交替状态，净化效果耗。（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要得时间短，效率高，出水水质好。（3）耐冲击负荷，池内有滞留得处理水，堆污水有稀释、缓冲得作用，有效抵抗水量、水质中有机物得冲击。（4）工艺过程得各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。（5）处理设备少，构造简单，便要维护和管理。（6）反应池内存有COD、BOD5浓度剃度，有效控制活性污泥得膨胀。（7）SBR系统本身也适于组合构造方法，利于废水处理厂得扩建和改造。（8）适当得控制运行方式，实现好氧、厌氧状态交替，具有很好得脱氮除磷得效果。（9）工艺流程简单，造价低，主设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池，污泥回流系统，调节池和初沉池也可省略，布置紧凑，占地面积小。2．设计参数日最大变化系数：1.38活性污泥自身氧化系数：0.06二沉池出水SS：20mg/l二沉池出水SS中VSS所占比例:f=0.75二沉池出水总BOD5:20mg/L污泥龄＝25d污泥产率系数Y=0.55进水VSS中可生化部分比例：0.7有机物氧化需氧系数:=0.52污泥需氧系数:=0.123．已知条件平均设计进水量：Q=40000m³/d进水总悬浮固体浓度(TSS)：200mg/l出水总悬浮固体浓度：20mg/l进水挥发性悬浮固体浓度：X=200×0.75=150mg/l进水BOD5浓度：200mg/l出水BOD5浓度：20mg/l进水总氮：TN=45mg/l出水总氮：TN=20mg/l进水氨氮：30mg/l出水氨氮：8mg/l进水总磷：TP=3mg/l出水总磷：TP=1.5mg/l4．设计计算（1）运行周期反应器个数n1=4,周期时间t=6h,周期数n2=4，每周期每个反应器处理水量1875m³，每周期分为进水、曝气、沉淀、排水四个阶段。进水时间＝1.5h据滗水器性能，排水时间0.5hMLSS取4000mg/l,污泥界面沉降速度:＝4.6×10000×＝1.33m曝气滗水高度h1=1.55m,安全水深ε=0.5m,沉降时间:＝＝1.54h曝气时间＝6-1.5-1.54-0.5＝2.46h反应时间比＝0.41（2）曝气池体积V：二沉池出水BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成，其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关，出水溶解性BOD5可用以下公式计算：出水溶解性BOD5：＝20-7.1×0.06×0.75×20＝13.6mg/l曝气池体积为：＝＝32258m³（3）剩余污泥量剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成剩余生物污泥量Kd与水温有关，0.06＝0.05剩余生物污泥量＝＝2489.9kg/d剩余非生物污泥量＝＝3420kg/d剩余污泥总量＝2489.9+3420＝5910kg/d（4）设计需氧量设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量，氨氮消化需氧量和出水带走的氧量。氧化有机物和和污泥需氧量AOR1：＝＝8638.5kg/d进水总氮N0=45mg/l,出水氨氮Ne=8mg/l,硝化氨氮需氧量AOR2:=5934kg/d反硝化产生的氧量AOR3:工艺氧化沟（帕斯韦尔）SBR剩余污泥量（Kg/d）3226.25910占地面积（m²）126101632需氧量（kg/d）15092.611906.5脱氮效果一般很好曝气采用机械曝气，效率低，不均匀，能耗大。采采用鼓风曝气，曝气器均匀布置在池底，动力效率高，能耗低。耗电量较大较大自控要求相对较低相对较高=2626kg/d总需氧量：=8638.5+5964-2626=11946.5kg/d两中方案比较如表1表1方案比选表(5)曝气池的占地面积：SBR反应池共设四座，每座曝气池长32米，宽14米，水深5米，超高0.5米，有效体积2040m³，四座反应池的总有效体积8160m³，占地面积1632㎡.三、工艺流程的确定根据以上计算和比较，可以看出，SBR法相对氧化沟工艺经济、占地省，所以该污水处理厂的设计拟采用SBR工艺。工艺流程如下：进水→粗格栅→提升泵站→细格栅→沉砂池→SBR反应池→接触池→出水 ↓污泥浓缩池↓污泥脱水房→外运四、构筑物的比选（一）粗格栅的选择城市污水中含有大量的漂浮物质，为保证污水泵和后面的正常运行，粗格栅的设置是非常必要的，另外，也可以减轻后续构筑物的处理负荷，根据现有污水处理厂的运行经验及有关资料介绍，本设计污水泵前设一粗格栅。（二）细格栅的选择经污水提升泵房提升的污水含有粒径较小的漂浮物，前面的粗格栅无法拦阻，但是又会给后面的处理带来负担和不便，在泵房的后面要对这些小颗粒的漂浮物进一步进行处理，因此在泵站后面设置细格栅。（三）沉砂池的选择由于城市污水中含有大量的无机悬浮颗粒，这些物质在后面的生物过程中，对活性污泥会产生许多不良的影响，并且这些物质沉降下来后，会对污泥的处理带来许多的不便，因此这些物质在进入生物处理阶段前必须被去除。采用沉砂池可以去除这些无机悬浮颗粒。常见的沉砂池（1）平流沉砂池（1）曝气沉砂池（3）多尔沉砂池（4）钟式沉砂池2．各种沉砂池的优缺点（1）平流沉砂池优点：平流沉砂池拦截无机颗粒效果好；其工作稳定，结构简单，排砂方便。缺点：平流沉砂池的沉砂中还有10﹪的有机物，这些有机物给砂的后续处理带来许多的不便；保持0.3m/s的水流速度比较困难，因进水水量变化幅度大；现优恒定水流速度的设施不是很理想，比例流量堰有时会在池底形成较高的流速而使沉淀的砂粒冲起。（2）曝气沉砂池优点：在沉砂效果相同的情况下，适应水流变化的能力强；水头损失小；通过控制曝气强度，可使沉淀下来的砂粒的腐化有机物的含量降低；只要调节现场操作条件，即可改变其除砂的性能，运用灵活度大，可以在一级处理前作为混合、絮凝、预曝气的作用，可以改善进水的腐化状况从而提高后续的处理效果。缺点：能耗比其他的沉砂池大，运转劳动力较多，如何获得良好的螺旋环流流态挡板的位置，良好的砂斗和排砂系统等在设计上还存在许多的问题。（3）多尔沉砂池优点：不需要进行流量控制，通过池子的水头损失较小，刮泥机的传动部分、轴承部分等均在水面之上，寿命长，便于使用维修，在国外此种沉砂池已经系统化，而且除砂、洗砂、分选设备也已经成套。缺点：布水不均匀，进口处理量分布导流板很难调节，故影响处理效果，沉淀砂粒有机物较多，特别是进水量低时，池身小于0.9m，刮砂时易将砂粒搅起。（4）钟式沉砂池优点：适应流量变化的能力强，水头损失小，细砂粒去除率高，机械传动部分在水面以上，便于维修，动力效率高。缺点：国外公司的专有产品和技术设计，技术成本比较高，搅拌浆会缠绕纤维状物体，砂斗内的砂子因为被压实而抽排困难，往往需要高压水和空气去搅动，池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水并且进水渠道直线较长，池子数目多于两个时，配水困难，占地也大。通过以上各种沉砂池优缺的比较可知，平流式沉砂池的沉砂中含有一定量的有机物，使沉砂的后续处理困难增大，需要配置洗砂机，这样会增加运行费用，同时也要消耗人力和物力，而且增加了设备的占地面积。近年来，有许多的污水处理厂都采用了曝气沉砂池，并取得了良好的效果，而且，可以通过曝气，使污水的流动状态极不稳定，这样可以通过摩擦、碰撞等一系列的作用，将无机颗粒表面上的有机物分离下来。根据进出水水质的状况，本设计采用曝气沉砂池。（四）调节池的确定调节池虽然不具备污水处理的能力，但对后续污水处理及运行效果具有重要的作用，因为SBR是阶段性运行，而水量是均匀的，因此设置调节池也具有储水的作用。（五）接触池的确定由于该污水处理厂属于典型的城市污水处理厂，主要处理生活污水，因此其中含有病原体等一些有害的微生物，这些物质不能直接排入水体，因此，需要对处理后的水进行消毒，，必须采用接触池，本设计采用液氯消毒。（六）巴氏计量槽的确定为了准确的掌握污水处理厂的污水量，并对水量资料和其它运行资料进行综合的分析，提高污水处理厂的运行管理水平，需要在污水处理系统设置计量设备，本设计采用在接触池后设置巴氏计量槽，在这里设置，施工方便。这种计量槽精确度高、水头损失小，、底部冲刷力大，不易沉积杂物，（七）重力浓缩池的确定为了方便污泥的后续机械脱水处理，减少机械脱水设备的容量和脱水过程中混合剂用量，先对污泥进行浓缩处理，降低污泥的含水率。本设计采用连续重力浓缩池。（八）机械脱水设备的确定污泥经过浓缩后，依然含有97﹪的水分，体积依然很大，具有较强的流动性，为了方便综合运用和外运，需要对污泥进行脱水处理，经查阅文献和设计手册，本设计采用带式污泥脱水机。第四节各处理构筑物的设计参数及相关尺寸一、泵前粗格栅（一）设计参数格栅倾角：格栅间隙：柵前水深：过柵流速：单位柵渣量：（二）结构尺寸总槽宽：B=1.2m栅后槽总高度：H=0.87m栅槽总长度：L=2.58m所对应的格栅尺寸为：长×宽=8×5.6m二、泵后细格栅（一）设计参数格柵倾角：柵条间隙：柵前水深：过柵流速：单位柵渣量：（二）结构尺寸总槽宽：B=1.09m栅后槽的总高度：H=1.14m栅槽总长度：L=2.58m所对应的格栅间尺寸：长×宽=7.8×6m三、曝气沉砂池（一）设计参数最大设计流量时的旋转流速：最大设计流量时的水平流速：最大设计流量时的流行时间：城市污水的沉砂量：有效水深：2~3m，取宽深比：1~1.5清除沉砂的时间间隔：每污水的曝气量为0.2空气（二）结构尺寸池长：L=12m池宽：B=2.56m池高：H=3.3m四、SBR反应池前的调节池池长：L＝67m池宽：B＝67m池深：H＝3m五、SBR反应池（一）设计参数日最大变化系数：活性污泥自身氧化系数：二沉池出水SS：二沉池出水SS中VSS所占的比例：f＝0.75二沉池出水中总的：污泥龄：污泥的产率系数：进水VSS中可生化部分的比例：有机物氧化的需氧系数：污泥需氧系数：（二）结构尺寸设四座SBR反应池单池持长L＝34m单池池宽B＝12m有效水深H＝5m六、接触池采用隔板式接触池（一）设计参数接触时间t＝30min（二）接触池的结构尺寸接触池的长度L＝43.2m接触池的宽度B＝15m有效水深H=1.8m接触池的分隔数n=5个（三）氯库及加氯间的结构尺寸氯库及加氯间采用分建式氯库：长×宽×高＝10×4×4.5m加氯间：长×宽×高＝10×4×4.5m七、连续式重力浓缩池采用中心进泥周边出水（一）设计参数剩余污泥为活性污泥，固体通量（二）结构尺寸浓缩池的直径为D＝13m浓缩池的深度H＝5.3m（三）脱水机房设计参数带式压滤机的污泥产率为200kg干泥/d（四）机构尺寸压滤机的带宽为2m，机房长×宽＝20×15m第五节污水提升泵房的设计一、设计参数吸水管流速：0.8～1.5m/s压水管流速：1.2～1.8m/s二、结构尺寸采用圆形泵房D=15m三、泵的选择选用KWPK350－400的无阻塞离心泵四台，每台Q＝460～1054吨/h，扬程H＝3.8～9.4m，电机功率18.5～30kw第六节主要设备一览表表2主要设备一览表设备名称设备型号设备台数反捞式格栅除污机FHG型4台鼓风机RC－1002台潜水搅拌机BQT0757台鼓风机SD60×78－200/70002台中低压离心通风机B4－72－12－N0.3.3A1台加氯机MJ2－Ⅱ2台焊接液氯钢瓶YL－10005个潜水排污泵550QW3500－7－1104台滚压带式压滤机DY－20213台第二章设计计算书第一节设计流量计算已知条件平均设计流量：Q＝40000生活污水总变化系数：＝1.38二、计算表3流量换算单位换算Q400005520020210463638.9231.51666.72300833.35注：其中＝第二节泵前粗格栅城市污水中含有大量的漂浮物质，为保证污水泵和后面的正常运行，粗格栅的设置是非常必要的，另外，也可以减轻后续构筑物的处理负荷，根据现有污水处理厂的运行经验及有关资料介绍，本设计污水泵前设一粗格栅。设计参数格栅倾角：格栅间隙：柵前水深：过柵流速：单位柵渣量：二、设计计算柵槽宽度（1）柵条的间隔数n,个式中：——最大设计流量，——格栅倾角，取e——格栅间隙，m，取e=0.03mn——格栅间隙数，个h——栅前水深，m，取h=0.5m——过栅流速，m/s，取=0.8m/s格栅设两组，按两组同时工作设计，一格备用，一格工作校核。则：（2）格栅宽度B格栅宽度一般比格栅宽0.2~0.3m，取0.2m。设栅条宽度S=10mm=0.01m则栅槽宽度=0.01×（25-1）+0.03×25+0.2=1.2m通过格栅的水头损失h（1）进水渠道渐宽部分的长度，设进水渠宽=1m，其渐宽部分展开角度，进水渠道内的流速为0.6m/s。＝0.28m（2）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分的长度，mm（3）通过格栅的水头损失，m式中：——设计水头损失，m——计算水头损失，mg——重力加速度，k——系数，格栅受到污物堵塞时，水头损失增大的倍数，一般采用3。——阻力系数，与栅条断面有关，可按手册提供的计算公式和相关数据计算，设栅条断面为锐边矩形断面，3．栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高4．栅槽总长度L，m式中：——栅前渠道深，，m＝0.28+0.14+0.5+1+＝2.38m5．每日栅渣量W，因为格栅间隙为30mm，当格栅间隙为30~50mm时，，所以本设计采用。应当采用机械清渣。6．格栅除污机设备选用（1）每日栅渣量，经过计算该污水处理厂每日的栅渣量，需要采用机械清渣。（2）格栅除污机的选用，格栅选两台反捞式格栅除污机，每台的过水量为。根据设备制造厂提供的反捞式格栅除污机的有关技术资料，所选设备的技术参数为：安装角度为电机功率为1.1设备宽度为1100mm。图1粗格栅间的布置（单位：cm）图2格栅的设计（mm）第三节泵后细格柵经污水提升泵房提升的污水含有粒径较小的漂浮物，前面的粗格栅无法拦阻，但是又会给后面的处理带来负担和不便，在泵房的后面要对这些小颗粒的漂浮物进一步进行处理，因此在泵站后面设置细格栅一、设计常数格柵倾角：柵条间隙：柵前水深：过柵流速：单位柵渣量：二、设计计算（一）柵槽宽度1.柵条的间隙数n格柵设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。取2.格柵宽度B柵槽宽度一般比格柵宽0.2~0.3m，取0.2m式中，柵条宽度S=0.01m取B=1.1m（二）通过格柵的水头损失1.进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽，其渐宽部分展开的角度为，进水渠道内的流速为0.8m/s2.格柵与出水渠道连接处的渐宽部分长度3.通过格柵的水头损失设柵条断面为矩形断面，则式中：——设计水头损失，m——计算水头损失，mg——重力加速度，k——系数，格柵受到污物阻塞时的水头损失，一般采用3。（三）柵后槽的总高度H设柵前渠道超高为（四）柵槽总高度1.柵前渠道深2.柵槽总高度L（五）每日柵渣量W式中：——总变化系数，=1.38所以应当选用机械除渣。选择FHG型反捞式格柵除渣机：图3泵后细格栅图4细格栅间的布置（单位：cm）第四节曝气沉砂池由于城市污水中含有大量的无机悬浮颗粒，这些物质在后面的生物过程中，对活性污泥会产生许多不良的影响，并且这些物质沉降下来后，会对污泥的处理带来许多的不便，因此这些物质在进入生物处理阶段前必须被去除。采用沉砂池可以去除这些无机悬浮颗粒。一、设计参数最大设计流量时的旋转流速：最大设计流量时的水平流速：最大设计流量时的流行时间：城市污水的沉砂量：有效水深：2～3m，取宽深比：1～1.5清除沉砂的时间间隔：每污水的曝气量为0.2空气二、设计计算（一）池子总有效容积V，式中：——最大设计流量，，t——最大设计流量时的流行时间，min，取t=2min则：V=0.64×2×60=76.8（二）水流断面面积A，式中：为最大设计流量时的水平流速，m/s，取=0.06m/s（三）沉砂池的尺寸1.池子的宽度B，m式中：为设计有效水深，m，取=2m设两座曝气沉砂池，每座的池宽为：宽深比：满足要求。2.池长L，m3.沉砂斗容积4．每格设一个沉砂斗，共设两个沉砂斗，每个沉砂斗的容积为：（四）沉砂斗的尺寸1.沉砂斗上口宽a——斗高，m，取=1m——斗底宽，m，取=0.5m斗壁与水平面倾角为2.沉砂斗的容积，3．沉砂高度，m采用重力排砂，设池底坡度为0.3，坡向砂斗，沉砂室由两部分组成，一部分为沉砂斗，一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过度部分，沉砂室的宽度为0.2为沉砂斗之间的隔壁厚度。（五）沉砂池总高度H，m式中：――超高，取＝0.3m图5曝气沉砂池（六）晒砂厂的计算设砂量为1.2晒砂场按15天的晒砂时间考虑，则总砂量：晒砂厚度为30cm，砂场的面积为取长×宽＝10m×6m图6晒砂场三、曝气系统的计算（一）曝气量的确定式中：d――为每立方米污水的曝气量，为0.1～0.2空气，取（二）曝气系统的确定采用穿孔管曝气，穿孔管置于池底以上0.8m处。曝气管路在池底的布置如图七所示：选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管理作为计算管路，在空气流量变化处计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定，计算结果列入计算表的第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量倡导损失，并计算出管路的计算长度，计算结果列入表中第8、9项。式中：K――长度换算系数，可查表。D――管径，mm。空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径，空气量、计算温度和曝气池的水深，查《排水工程》附录3得到，结果列入计算表的第10项，9项与10项相乘，得到压力损失，列入第11项图7空气管路布置（三）管路系统计算如图7所示，曝气池平面图，布置空气管路，池旁设一根干管，干管上设十二根支管，每根支管的供气量为：为安全计，本设计采用480个空气扩散孔，每个支管上设的扩散孔为个每个空气扩散孔的配气量为每根支管长2m，每50mm设一个孔，孔径为3mm。将表中11项累加，得到空气管路系统总的压力损失扩散孔的压力损失为5，则总的压力损失为：1.538+5＝6.538为安全计，设计采用7（四）鼓风机的选用空气扩散装置在距离池底0.8m处，鼓风机所选压力为鼓风机气流量为460.8，＝7.68查表，选RC-100型鼓风机2台，1台运行，1台备用。转速2021。在29.4下，配Y160电动机长1.90mm，宽470mm。四、曝气沉砂池进出水计算(一)进水配水渠的计算渠宽其中Q为最大流量的1.5倍。水深配水渠超高取0.3m配水渠总高度H＝1.1+0.3＝1.4m（二）进水计算进水采用溢流堰进水，式中：Q――进水口设计流量，Q＝0.64b――堰宽，取2.6mm――流量系数，m＝0.38H――堰上水头。（三）出水计算出水采用薄壁矩形溢流堰，为了保证出水均匀，堰宽采用池宽，即b＝B＝2.6m。式中：Q――进水口设计流量，Q＝0.64b――堰宽，取2.6mm――流量系数，m＝0.38H――堰上水头。（四）集水池的计算设计流量为查管渠水力计算表，选驱宽B＝4m，水深H＝0.8m，流速V＝1.03m/s，坡度i=0.6。渠道超高取0.3m,则出水渠高H＝0.8+0.3＝1.1m。第五节调节池设计计算调节池虽然不具备污水处理的能力，但对后续污水处理及运行效果具有重要的作用，因为SBR是阶段性运行，而水量是均匀的，因此设置调节池也具有储水的作用。一、调节池的容积（一）储存的水量在周期T内污水的平均流量为：已知SBR反应池为低负荷间歇进水，每天4个周期，每个周期6个小时，其中进水1个小时，曝气2.46个小时，沉淀时间为1.54小时，排水时间1小时，进水量为10000，设SBR反应池在0时开始第一个周期的进水，依次运行4个周期。当进水量小于出水量时，需要取用调节池的水，当调节池停止出水时，进水储存在调节池中，因为没有处理厂的进水变化曲线，因此，按照平均水量储存8小时来计算。（二）设计调节池的容积本设计调节池的容积为二、调节池的尺寸该污水处理厂进水管标高为地面以下1.5m，调节池的有效水深为3m，调节池出水采用水泵提升，根据计算的调节池的容积，考虑到进水管的标高，确定调节池的尺寸为：采用方形的调节池，池长L与尺宽B相等，则池子的表面积为：所以，在池底设水坑，水池底有的坡度坡向水坑，调节池的基本尺寸如图8所示：图8调节池三、调节池内水泵的选择调节池的集水坑内设4台550QW3500-7-110型的潜水排水泵，3台运行，1台备用，水泵的基本参数为：①水泵流量：3500②扬程：H=7m。③配电动机功率为N=110kw四、搅拌装置为防止水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采用水泵强制循环进行搅拌，也可采用专用的搅拌设备进行搅拌，本设计采用潜水搅拌机进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按照1污水4~8w选配搅拌设备。该工程取5w，调节池选配潜水搅拌机的总功率为10000×5=50kw。选择BQT075型潜水搅拌机7台，单台设备的功率为7.5kw，叶轮直径为1800mm，叶轮转速为47r/min，长×宽×高=1300×1800×1800，重量为325kg，由安徽中联环保设备生产。7台搅拌机均匀的布置在池中。第六节配水井的计算在污水处理厂中，同一种构筑物的个数不少于两个，并应考虑均匀配水，处理厂的配水设施虽不是主要的处理装置，但因其有均衡的发挥各个处理构筑物运行能力的作用，能保证各个处理构筑物经济、有效的运行，所以均匀配水是处理工艺的主要内容之一，配水井的设计计算也非常的重要。一、设计计算（一）进水管管径配水井进水管的设计流量为，当进水管管径时，查水力计算表，得知，满足设计要求。（二）矩形宽顶堰进水从配水晶底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗，再经溢流堰流入配水渠内，每个后续构筑物的分配水量为，。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水渠。1．堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为，一般大于100L/s的采用矩形堰，小于100L/s的采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰，堰高h取0.5m。矩形堰的流量式中q——矩形堰的流量，H——堰上水头，mb——堰宽，m，取堰宽b＝0.6m——流量系数，通常采用0.327～0.332，取0.33则2．堰顶宽度B根据有关试验资料，当时，属于矩形宽顶堰，取B＝0.6m，这是，在2.5～10之间，所以，该堰属于矩形宽顶堰。（三）配水渠道渠宽其中Q取最大流量的的1.5倍水深超高取0.3mH＝0.6+0.3＝0.9m（四）配水漏斗上口口径D按照配水井内径的1.5倍设计，。二、配水井示意图图9配水井剖面图图10配水井平面图第七节SBR反应池的设计一、设计参数日最大变化系数：活性污泥自身氧化系数：二沉池出水SS：二沉池出水SS中VSS所占的比例：f＝0.75二沉池出水中总的：污泥龄：污泥的产率系数：进水VSS中可生化部分的比例：有机物氧化的需氧系数：污泥需氧系数：二、已知条件平均设计进水量：进水总悬浮固体浓度（TSS）：出水总悬浮固体浓度：X＝200×0.75＝150mg/L进水的浓度：出水的浓度：进水总氮：TN＝45mg/L出水总氮：TN＝20mg/L进水氨氮：30mg/L出水氨氮：8mg/L进水总磷：TP＝3mg/L出水总磷：TP＝1.5mg/L三、设计计算（一）各个反应阶段的时间反应池个数，周期时间，周期数，每个周期每个反应器所处理的水量为1875，每个周期分为进水、曝气、沉淀、排水四个阶段。进水时间据滗水器性能，排水时间MLSS取4000mg/L，污泥界面沉降速度曝气滗水高度，安全水深，沉降时间：曝气时间反应时间比（二）曝气池的体积V1．SBR反应池所需体积二沉池出水由溶解性和悬浮性的组成，其中只有溶解性的与工艺计算有关，出水溶解性的可用以下公式计算：出水溶解性的：曝气池的体积为：2．复核滗水高度公设4座SBR曝气池，即，有效水深H＝5m滗水高度复核结果与设定值相同。3．复核污泥负荷（三）剩余污泥量剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成，剩余生物污泥的计算公式：与水温有关，每个运行周期的剩余生物污泥量为：每个运行周期的剩余非生物污泥量：剩余的污泥总量为：剩余污泥含水率按99.4％，湿污泥量为739（四）复核出水复核结果表明，出水可以达到设计的要求。（五）复核出水因为考虑到硝化作用，出水氨氮计算采用动力学公式式中：――硝化菌比增长速度，――硝化菌最大比增长速度，N――曝气池内的氨氮浓度，mg/L――硝化菌增长的半速度常数，＝0.5mg/L设出水氨氮，将上式进行变化得式中：――曝气池内的平均溶解氧，＝2mg/L――溶解氧的半速度常数，＝1.3PH――污水的PH值，PH＝7.2硝化菌的增长速度可用下式计算：式中：为硝化菌自身氧化系数，也受污水温度的影响，其修正计算公式为：式中：为20℃时的的值，＝0.04硝化菌的比增长速度为：出水氨氮为：复核结果表明，出水氨氮可以满足要求。（六）需氧量1．设计需氧量设计需氧量包括氧化有机物的需氧量、污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量和出水带走的氧量。每个运行周期的氧化有机物和污泥需要量进水总氮，出水氨氮，硝化氨氮需要量:反硝化产生的氧量：总的需氧量为：2．标准需氧量式中：――20℃时氧在清水中的饱和溶解度，＝9.17mg/L――氧的总转移系数。――氧在污水中饱和溶解度的修正溪水，＝0.95――因海拔高度不同而引起的压力系数，按照下式计算。P――所在地区的大气压力，T――设计污水温度，本例冬季15℃，夏季27℃。――设计水温的条件下曝气池内的平均溶解氧的饱和度，mg/L，按下式计算。――设计水温条件下氧在清水中的饱和溶解度，――空气扩散装置处的绝对压力，，H――空气扩散装置的淹没水深，m。――气泡离开水面的含氧量，﹪，按下式计算。――空气扩散装置的氧转移效率，﹪，可由设备样本查得。C――曝气池内的平均溶解氧的浓度，C＝20mg/L工程所在地海拔38.5m～59.4m，取平均值50m，大气压P为，压力修正系数为：微孔曝气头安装在距离池底0.3m处，淹没深度为H＝4.7m，其绝对压力为：微孔曝气头氧转移效率＝20﹪，气泡离开水面的含氧量为：﹪夏季水温27℃，清水氧的饱和度，曝气池内平均溶解氧的饱和度为：夏季的标准需氧量为：空气的用量为：（七）SBR池的布置：SBR反应池共设4座，每座SBR池长34m，宽12m,超高0.5m，水深5m，有效体积2042，4座总共8160，占地面积为1632。（八）曝气系统的计算SBR反应池的曝气量为10458.5。按照下图11所示，布置空气管道，在每个池子中间设一根干管，共设4根干管，在每根干管上设6对配气竖管，4座SBR反应池共设48条配气竖管，每根竖管的供气量为：SBR反应池平面面积为：34×12＝408㎡每个空气扩散器的服务面积按0.49㎡计，则所需空位扩散器的总数为：个每个竖管上安装的空气扩散器的数目为：个每个空气扩散器的配气量为：图11SBR池空气管路布置图图12SBR池空气管路计算图如图12所示，选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管理作为计算管路，在空气流量变化处计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定，计算结果列入计算表的第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量倡导损失，并计算出管路的计算长度，计算结果列入表中第8、9项。式中：K――长度换算系数，可查表。D――管径，mm。空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径，空气量、计算温度和曝气池的水深，查《排水工程》附录3得到，结果列入计算表的第10项，9项与10项相乘，得到压力损失，列入第11项。空气管路压力损失的计算如表5所示：将表中11项各值相加，得到空气管道系统的总压力损失为：网状膜空气扩散器的压力损失为5.5，则总的压力损失为为安全计，取10四、设备选型（一）鼓风机的选定空气扩散装置安装在距离池底0.3m处，因此，鼓风机所需的压力为：鼓风机的供气量为189，查设计手册，选用SD60×78－200/7000两台，一台运行，一台备用。1.电动机的型号为JSQ148－6，电动机的功率为310kw.2．3.价格为32021元。（二）滗水器的选择因为本污水处理厂为大中型污水处理厂，因此选用螺旋式滗水器，螺旋式滗水器的尺寸变化比较灵活，滗水效果较好，自动化程度高，便于控制，且适合的水量较大。技术指标：滗水高度1.55m，滗水时间1.56h。选择SHB-2500型四台，滗水能力为1337吨/h。3.滗水堰口长度1200mm。4.滗水控制：按照处理中心的中控室PLC信号进行。5.滗水布置：滗水器安装在池边的固定装置上。6.滗水材料：水下部分采用不锈钢。五、进水配水渠的计算渠宽其中Q取最大流量的的1.5倍水深超高取0.3mH＝0.6+0.3＝0.9m第八节接触消毒池（液氯）由于该污水处理厂属于典型的城市污水处理厂，主要处理生活污水，因此其中含有病原体等一些有害的微生物，这些物质不能直接排入水体，因此，需要对处理后的水进行消毒，必须采用接触池，本设计采用液氯消毒一、设计参数接触时间：t＝30min矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度＝72：1，水深≤1.0时，接触池的效果最好。二、设计计算（一）接触池的体积V式中：――最大设计流量，为0.64（二）接触池的尺寸采用矩形隔板式接触池一座1.水流长度b――为池宽，取b＝3m2.接触池的分格数，n＝53.池长(三)复核池容1.接触池宽BB=nb=5×3=15m2.复核池容长L＝43.2m，水深h=1.8m满足需求。图13接触池（mm）（四）加药量的计算1．加氯量投加氯量按7mg/L计算，仓库储氯按15d计算。2．贮氯量三、设备选型1.加氯机和氯瓶采用投加量为0～20kg/h的加氯机2台，一台运作，一台备用，并轮换使用，液氯的储存选用容量为1000kg的钢氯瓶，共5只，其型号为YL－1000，有三明市环保净化设备厂生产。加氯机选用FX4000。（1）投加量为20kg/h（2）量积比为10:1（3）精度为±4（4）供电电动机为：220VAC/50HZ（5）外形尺寸为:长1630mm，宽785mm，高500mm。2．加氯间和氯库加氯间和氯库分建，加氯间内布置2台加氯机以及配套的投加设备，2台水加压泵，氯库中放置4只氯瓶，成一排布置，设2台称量氯瓶重量的液压磅秤，为方便搬运氯瓶，氯库内设CD2-6D型单轨电动葫芦一个，轨道设在氯瓶上方，并穿过氯库大门外。氯库外设事故池，池中长期储水，水深1.5m，加氯系统用电控柜自动控制系统，安装在值班控制室内，为方便观察巡视，值班室与加氯间之间设打响观察窗及连同门。3．加氯间和氯库的通风设备（1）根据加氯间和氯库的工艺设计，加氯间的长为4m，宽10m，高4.5m，加氯间的总容积为（2）氯库容积（3）加氯间每小时的换气量为保证安全，每小时换气12次（4）氯库每小时的换气量故，氯库和加氯间都选用B4－72－12－NO。3.2A型的中压离心通风机①流量2209全压1220，内功效率75.5，内功率0.99，所需功率1.38kw，所需的电动机为Y90L－2（1335）型，功率2.2kw，由西安风机厂生产。②长539mm，宽700mm，高637mm。并在室内装一台漏氯探测器，位置在室内地面以上20cm处。图14加氯间（mm）第九节计量堰威力准确的掌握污水处理厂的污水量，并对水量资料和其它运行资料进行综合的分析，提高污水处理厂的运行管理水平，需要在污水处理系统设置计量设备，本设计采用在接触池后设置巴氏计量槽，在这里设置，施工方便。这种计量槽精确度高、水头损失小，、底部冲刷力大，不易沉积杂物，计量堰采用巴氏计量堰，设在距离接触池后10m的排水管道上。查给排水手册得知，当测量范围在0.03～0.25时，b=0.9m，L=0.6m，L2=0.92m，墙高D＝0.95m。当计量槽为自由流时，只需记录上游水位，当其为淹没流时，则需氧同时记录上下游的水位，为简化工人的劳动，本设计采用自由流。采用公式，测得水位来求流量Q。当时，计量槽为自由流。图15计量堰（mm）第十节连续式重力浓缩池为了方便污泥的后续机械脱水处理，减少机械脱水设备的容量和脱水过程中混合剂用量，先对污泥进行浓缩处理，降低污泥的含水率。本设计采用连续重力浓缩池。一、设计参数剩余污泥为活性污泥，固体通量二、设计计算采用圆形重力浓缩池1座式中：SVI――污泥浓缩指数，取SVI＝120L/mg浓缩前污泥含水率99.4﹪，固体含量8.33。（一）污泥浓缩池中的剩余污泥Q式中：――SBR反映池中的剩余污泥量，为＝5910kg/d（二）浓缩池的面积A（三）浓缩池的尺寸1．浓缩池的直径取直径D＝13m。2．浓缩池的深度（1）浓缩池工作部分的有效水深浓缩时间取T＝20h上清液高度，泥水滞留层的高度（2）池底坡度造成的深度设池底坡度i=0.05，污泥斗下底直径，上底直径（3）污泥斗高度（4）浓缩池的深度H经过重力浓缩池浓缩后，污泥固体浓度为，污泥含水率为％。图16浓缩池（mm）第十一节污泥脱水间一、设计参数经过滚压带式压滤机脱水后，泥饼的含水率为80％，其污泥产率为200kg/h二、设计计算（一）滚压带式压滤机的过滤产率设滤布宽为2m考虑1.25的安全系数，则过滤产率为（二）压滤机的台数设脱水机工作每日两班，24小时运行，12小时一班其中，5910为SBR反应池的剩余污泥量，kg/d取n＝3台设计选用带宽为2m的滚压带式压滤机3台，两台运行，一台备用。（三）附属设备1．污泥投配设备选用3台单螺旋杆污泥投配泵，与3台滚压带式压滤机对应，每台投配泵的流量为：式中:P――浓缩池出来的污泥含水率，97％2．加药系统用滚压带式压滤机脱水的污泥，化学调剂为有机合成的高分子混凝剂，设计选用聚丙烯酰胺，对于混合生物污泥投加量为0.15％到0.5％，取0.3％计算，故每日药剂的投加量为：配制成浓度为1％的溶液体积为：脱水机房每日的工作为两班制，每班配药一次，则每次配药的体积为：考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，设计选用两个体积为1的药箱，配置两台JBK型搅拌机，浆叶直径d＝800mm，功率为P＝0.5kw，浆板边缘线速度为3～4m/s。聚丙烯酰胺的投加浓度为0.1％，故选用三套在线稀释设备，包括三台水射器和三台流量计，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺旋杆泵，共三台，每台泵的投加量为：Q＝0.0743．反冲洗设备根据滚压带式压滤机的带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗水量为10到20，反冲洗水压不小于0.5MP故选用3台离心泵，两台运行，一台备用。（四）贮泥池的计算因为污泥浓缩池为连续式重力浓缩池，24小时连续工作，但污泥脱水间的工人为每班6小时，每日三班的工作制，所以6小时污泥脱水间没有工作，为此应设一停留时间为6小时的贮泥池。贮泥池容积为：设贮泥池的有效深度为5m，则其面积为：贮泥池的半径为：贮泥池的污泥用泵送到脱水间脱水，所需泵的流量为查《给排水设计手册》，选择50WZB20-25的无堵塞浆泵，泵的性能如下：①流量②扬程25m③转速2900r/min④电动机功率4kw，效率47﹪⑤安装尺寸：长×宽×高＝1013×356×390mm图17污泥脱水间（mm）第十二节高程计算一、高程布置的主要任务及基本原则(一)高程布置的主要任务污水处理厂污水处理流程高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运行。为了降低运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水头损失。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跌水（多在出口处），而流经处理构筑物本体的水头损失较小；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。包括沿程与局部水头损失；⑶污水流经量水设备的水头损失。（二）高程布置的基本原则1.选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水利计算。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；计算设计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；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。二、各处理构筑物之间的管道计算污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少费用，因此，必须精确计算除水头损失，水头损失包括水流通过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失，水流通过连接前后两座构筑物的管渠的水头损失，包括沿程与局部水头损失，水流通过量水设备的水头损失。选择一条距离最长的、水头损失最大的流程进行水力计算，并适当的留有余地，使实际运行时能有一定的灵活性，以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计计算，计算水头损失。各处理构筑物之间连接管渠水力计算表如下：表6各处理构筑物之间连接管渠水力计算表管渠名称设计流量（L/s）尺寸（mm）h/d水深（m）I(‰)流速L(m)出水管～计量堰6408000.750.61.41.430计量堰～接触池6408000.750.61.21.420接触池～SBR池6408000.750.61.21.4701605000.80.411.320SBR池～调节池1605000.80.411.398640140×9000.50.71.21.454调节池～沉砂池6408000.750.61.51.420沉砂池～细格栅6408000.750.61.21.470注：管道中局部水头损失按照沿程损失的30﹪计沿程损失按以下公式计算：I×L三、污水处理部分的高程计算最高洪水位43.5m跌水0.2m出水管底水位为43.7m出水管水位为44.3m出水管段损失为1.5‰×30×（1+30％）＝0.0585m计量堰下游水位44.4m计量堰水头损失0.2m计量堰上游水位44.6m接触迟出水管水头损失0.0012×20×（1+30％）＝0.0312接触池出水口水头损失0.05m接触池内水头损失0.2m接触池水位44.9m接触池进水口水头损失0.12m接触池进水管总水头损失0.0012×70×（1+30％）+0.001×20×(1+30%)=0.1352SBR池的出水口水头损失0.03mSBR池内的水头损失0.3mSBR池内的水位45.5mSBR池的进水口水头损失0.05mSBR池的进水渠水头损失0.001×98×（1+30％）＝0.1274m配水井的出口损失0.05m配水井内的水头损失0.2m配水井的水位为45.9m集水井出水口损失0.05m集水井内水头损失0.2m集水井内水位46.2m沉砂池出水口水头损失0.05m沉砂池内水头损失0.15m沉砂池内水位46.4m沉砂池进口水头损失0.08m沉砂池进水管水头损失0.015×70×（1+30％）＝1.365m细格栅出水口水头损失0.08m细格栅的水头损失0.32m细格栅内的水位48.3m细格栅进水口损失0.05m细格栅进水管水头损失0.0012×20×（1+30％）＝0.0312m泵房出水水位48.7m第十三节污水提升泵房的设计计算一、设计说明污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动，它由机器间、集水井、格栅和辅助设备组成。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备，格栅和吸水管安装在集水井内，此处的格栅也就是前面计算的粗格栅。其作用是阻拦水中粗大的固体飘浮物，防止杂质阻塞和损坏水泵，集水井还可以在一定程度上调节水的不均匀。二、设计原则（一）泵房形式本设计采用的设计水量不大，可采用合建式圆形污水泵站，自灌式工作，水泵不超过4台，圆形结构受力条件好。便于采用沉井施工，可降低工程造价。当时，工程造价比矩形的低。并且水泵启动方便，易于根据吸水井中水位实现自动控制。泵房内装设立式离心泵可以克服机器间内机组附属设备布置困难的特点。（二）集水井1．污水泵房集水井的最小容积不应小于最大一台水泵5分钟的流量；2．集水井最高水位为进水管渠水位标高减去过栅流速；3．集水井的有效深度，从最高水位到最低水位一般取；4．池底坡度，倾向集水井，本设计取；5．集水井的大小应保证水泵良好的吸水条件，吸水管喇叭口放在集水井内，一般口朝下，其下缘在集水井最低水位以下。离坑底的距离不小于喇叭口进水口直径的0.8倍；（三）反冲洗设备污水中所含的杂质，往往部分的沉降在积水坑那，时间一长，会腐化发臭。因此应该在坑内设置压力冲洗管。一般从水泵压力水管上接出一根直径为的支管伸入集水井，定期将沉渣冲起。由水泵带走。也可以在集水井中设一根自来水龙头。作为冲洗水源。（四）机器间1．机组布置问题（1）有起吊设备时当电动机的容量小于时，基础之间的距离为。电动机容量大于，基础之间的距离为。轴流泵与混流泵轴间的距离为口径的3倍。（2）无启动设备时至少在每个机组一侧，其间距要比机组宽度大0.5米。2．主要通道宽度一般为。3．配电盘的通道宽度，低压配电时为，高压配电时为。配电室后面的通道宽度为1.0米。4．有桥式吊车设备的泵房内应有吊车调运设备的通道，调车运行时不应影响管理人员的通行，吊装最大部件尺寸加。5．楼梯宽度为，平台宽度为。吊装用平台为。6．机器间高度为室内以上有效深度，应保证吊起物体底部与所跨越固定物体的顶部有不小于的净间隙。（五）采暖与通风集水井一般不需要设置采暖设备，因集水井较深，热量不易散失。且污水的温度通常比较高，但机器间必须设置采暖，一般采用火炉或暖气进行采暖。污水泵站的集水井通常利用通风管进行自然通风，在室顶设置通风帽，进行自然通风。只有在炎热地区机组台数较多或功率很大，自然通风不能满足要求时，才采用机械通风。（六）起重设备起重量在以内时，设置移动三角架或手动单梁吊车，也可在集水井和机器间的顶板上预留吊钩；起重量在时，设置手动单梁吊车；起重量超过时，设置手桥式吊车。（七）水泵进出水管1．吸水管（1）吸水管断面应比水泵入口口径大一级并且不应小于；（2）每台泵应该单独设进水管；（3）不设底阀应该设喇叭口，设直管或90度弯头，水平段应该有向水泵上升的坡度；（