污水处理课程设计

哈尔滨工业大学污水处理课程设计给水处理课程设计学生姓名张婷学院名称市政环境工程学院专业名称给水排水工程指导教师2013年11月30日目录TOC\o"1-3"\h\u124661设计说明书3223251.1课程设计题目3214141.2课程设计的原始数据：382161.2.1原始资料3961.3课程设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)4117411.3.1设计任务与内容473821.3.2进度安排45911.3.3根本要求4124551.4课程设计应完成的技术文件：5265031.4.1绘制图纸588561.4.2写出计算书和说明书587102污水处理工程设计5252922.1厂址的选择5124062.2污水厂平面布置6286613设计水质水量与工艺流程确实定6283353.1设计污水水量6222243.1.1城市每天的平均污水量6239873.1.2设计秒流量716973.1.3设计水质783853.2污水处理流程确定9272873.2.1污水处理方案的选择9326773.2.2具体工艺流程确实定12305214污水的一级处理122454.1污水泵站的设计1251944.1.1设计依据127374.1.2泵站的设计与计算13201694.2格栅15122134.1.1设计参数15235454.1.2中格栅的设计计算16213154.1.3细格栅17321454.3沉砂池182094.3.1沉砂池的类型及特点1862774.3.2平流沉砂池的设计19136304.4初次沉淀池2169214.4.1沉淀池的类型及特点21162454.4.2设计数据及原那么21296294.4.3设计计算21188005污水的生物处理26110425.1设计参数26282485.2平面尺寸计算27311755.3剩余污泥量28282825.4曝气系统设计计算29186395.5空气管系统计算30225815.6空压机的选定30142745.7反响池进、出水系统计算31299666生物处理的后处理33229806.1二次沉淀池的计算3311516.1.1池型的选择33116896.1.2辐流沉淀池33231146.2消毒36121576.2.1消毒剂的选择36256816.2.2消毒剂的投加3660106.2.3接触池37318127污泥处理构筑物计算39147237.1污泥量计算39193647.1.1沉淀池污泥量计算39208887.1.2剩余污泥量计算40319747.2污泥浓缩池40114997.2.1辐流浓缩池4027567.3贮泥池43236627.3.1贮泥池作用43181727.3.2贮泥池计算44176957.3.3贮泥池污泥泵房45153657.4污泥脱水46172387.4.1污泥脱水设计参数46270197.4.2污泥脱水设计计算464818污水处理厂的平面布置4765779高程计算48273219.1污水处理厂高程布置考虑事项48157169.2污水厂的高程布置4916769.3水区、泥区各构筑物间确实定492874210小结与建议512423参考文献521设计说明书1.1课程设计题目污水处理课程设计1.2课程设计的原始数据：1.2.1原始资料1)城市位于我国苏北地区；2)城市设计人口6.0×〔1+〕万人；Y为学号后两位3)居住区建筑卫生设备：有室内给排水设备：无淋浴设备占60%；有室内给排水设备：有淋浴设备占40%。4)工业废水：(包括厂区生活和淋浴水)水量：12000×〔1+〕m3／日；(混合污水的K总=1.4；Ks＝1.1)；水质：悬浮物：210㎎/L；BOD5：180㎎/L；pH：7～7.4有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；5)混合污水：冬季平均温度：5℃；夏季平均温度：25℃；6)气象资料：年平均气温；14℃；夏季计算气温；27℃；冬季计算气温：-3℃；年降水量；720mm；结冰期：28天；主导风向：夏季，东南风；冬季：西北风7)水体资料：95％保证率的设计流量15m3／秒；出水口水体资料：最高水位：10.00m；平均水位：8.00m；最低水位：6.00m。8)污水处理厂厂区资料：厂区地形平坦，地面标高为：12.00m；地下水位：9.00m；地基承载力：15吨/㎡；入厂口管层标高：8.00m；9)混合污水处理程度：按悬浮物为90％，按BOD5为：89％；10)各处理构筑物的工艺设计参数参考设计标准，设计手册及相应的参考资料。11)视设计计算内容，某些数据由指导教师补充指定。1.3课程设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等)1.3.1设计任务与内容1)计算设计水量、水质；2)确定污水及污泥处理方案(处理流程)；3)选择和计算污水和污泥各处理构筑物；4)确定并绘制污水处理厂平面布置图，计算并绘制污水及污泥高程图；5)绘制曝气技术设计工艺图。进度安排课程设计时间为1.5周，主要完成设计的方案及工艺计算。方案及工艺设计计算3.5天平面图绘制2.0天高程图绘制0.5天编制设计说明计算书。1.5天1.3.3根本要求学生应在教师指导下，按时独立完成所规定的内容和工作量，同时必须满足以下几项要求：1)通过调查研究与收集有关资料，拟定设计方案，选择合理的设计方案。2)课程设计说明书，应包括工程设计的主要原始资料、方案比拟以及各系统的设备选型分析，说明，参数选择，工艺设计计算与有关简图等，要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。说明书一般应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。3)课程设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理、紧凑、正确清晰，符合制图标准，专业标准及有关规定，用工程字注文。1.4课程设计应完成的技术文件：绘制图纸l)设计计算说明书一份(30—40页)课程设计说明书、计算书应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。2)图纸污水处理厂平面图；比例1：300～500：污水及污泥高程图：比例：横1：100；纵：1：10；曝气池技术设计工艺图〔一平、二剖〕比例：1：50～100。写出计算书和说明书一份完整的计算书和说明书主要内容包括：1)污水处理方案选择简要理由。2)各系统的计算过程。3)各系统平面布置说明。课程设计说明书、计算书应包括目录、前言、正文、小结及参考文献等。要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，书写工整，装订整齐。2污水处理工程设计2.1厂址的选择在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要环节，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影响。因此，在厂址的选择上应进行深入的调查研究和详尽的技术比拟。厂址选择的一般原那么如下：为了保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离。厂址应设在受纳水体流经城市水源的下游。在选择厂址时尽可能少占农田或不占农田，而处理厂的位置又应便于农田灌溉和消纳污泥。厂址应尽可能在城市和工厂夏季主导风向的下风向。要充分利用地形，把场址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失，使污水和污泥有自流的可能以节约动力消耗。厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区，以利施工，并降低造价。厂址的选择应考虑交通运输及水电供给等条件。厂址的选择应结合城市总体规划，考虑远景开展，留有充分的扩建余地。2.2污水厂平面布置污水厂平面布置原那么如下：1、处理构筑物的布置应紧凑，节约用地；2、处理构筑物应尽可能的按流程顺序布置，以防止管线迂回，同时应充分利用地形，减少土方量；3、经常有人工作的建筑物如办公，化验等用房应布置在夏季主导风向的上风一方；4、在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带；5、总图布置应考虑近远期结合；6、构筑物之间的距离应考虑敷设管道的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m；7、处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策平安，并方便管理；8、污水厂内管线很多，应综合考虑，防止发生矛盾，污水管和污泥管应尽可能考虑重力自流；9、污水厂内应设超越管线。3设计水质水量与工艺流程确实定3.1设计污水水量3.1.1城市每天的平均污水量本设计中居民生活用水分为有淋浴和无淋浴，那么有淋浴居民生活污水量定额取160L/(人·d)，无淋浴的居民生活污水量定额取120L/(人·d).公式〔3.1〕式中：——城市每天的平均污水量〔〕；——各区的平均生活污水量定额；——各区人口数〔人〕；——工厂平均工业废水量〔〕。3.1.2设计秒流量公式〔3.2〕式中：——设计秒流量〔〕；——工业废水设计秒流量〔〕；——各区的平均生活污水量〔〕；——总变化系数。3.1.3设计水质城市污水的设计水质主要是确定BOD5和SS的浓度，在无资料时，一般是根据设计人口数及室外排水设计标准中的污染物排放标准来进行计算确定。1、悬浮物SS(1)生活污水查《给排水设计手册》第5册，城镇给水生活用水为100～170，本设计无淋浴取120，有淋浴取160计算。公式〔3.3〕式中：——每人每日SS排出的克数，标准规定为35～50，本设计取40；——每人每日排水量，以L计；——每人每日用水量，以L计；——排放系数，本设计取0.85。(2)工业废水：SS=210mg/L(3)对于混合水质的SS：公式〔3.4〕式中：——生活污水量，L/s；——工业废水量，L/s；——生活污水的进水SS浓度，mg/L；——工业废水的进水SS浓度，mg/L。2、BOD5(1)生活污水查《给排水设计手册》第5册，城镇给水综合生活用水为100～170，本设计无淋浴取120，有淋浴取160计算。式中：——每人每日BOD排出的克数，标准规定为20～35，本设计取25；——每人每日排水量，以L计；——每人每日用水量，以L计；——排放系数，0.85。工业废水：BOD5=180mg/L对于混合水质的BOD5：式中：——生活污水量，L/s；——工业废水量，L/s；——生活污水的进水SS浓度，mg/L；——工业废水的进水SS浓度，mg/L。表3-1污水处理厂进、出水水质指标序号工程进水出水1SS26526.52PH值7～7.47.13氨氮2054194.6821.46TN33157TP4.213.2污水处理流程确定3.2.1污水处理方案的选择城市污水处理工艺流程是指到达所要求的处理程度的前提下，污水处理各个操作单元的有机组合，确定各处理构筑物的形式，以到达预期的处理效果。城市污水处理工艺流程，工艺流程由完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成。该流程的一级处理是有格栅、沉砂池和初次沉淀池所组成，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径为数毫米的悬浮物。污水的BOD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工程的核心，它的主要作用是去除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BOD5值可降至20~30mg/L,一般可到达排放水体和灌溉农田的要求。污泥是污水处理过程的副产品，也是必然的产物。如从初沉池排出的沉淀污泥，从生物处理系统排出的生物污泥等。这些污泥应加以妥善处置，否那么会造成二次污染。在城市污水处理系统中，对污泥的处理多采用由厌氧消化、脱水、干化等技术组成的系统。选择污水处理工艺流程时，工程造价和运行费用也是工艺流程选择的重要因素，当然，处理水应当到达的水质标准是前提条件。以原污水的水质、水量及其他自然状况为条件，以处理水应到达的水质指标为约束条件，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，它对污水处理工程的经济效益和社会效益有着重要的影响。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。在寒冷地区应当用低温季节也能够正常运行，并保证取得达标水质的工艺，而且处理构筑物都应建在露天，以减少建设与运行费用。对污水处理工艺流程选择还应与处理后的污水流入水体的自净能力及处理后污水的出路有关。根据水体自净能力来确定污水处理工艺流程，既可以充分利用水体自净能力，使污水处理工程承当的处理负荷相对减轻，又可防止水体遭受新的污染，破坏水体正常的使用价值。不考虑水体所具有的自净能力，任意采用较高的处理深度是不经济的，将会造成不必要的投资。处理后污水的出路，往往是可以取决于该污水处理工艺的处理水平。假设处理后污水的出路是农田灌溉，那么应使污水经二级生化处理后在确定无有毒物质存在的情况下考虑排放；如污水经处理后须回用于工业生产，那么处理深度和要求根据回用的目的不同而异。污水处理工艺流程方案的比拟在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到以下几个方案，再进行比拟。〔1〕传统活性污泥法〔2〕氧化沟〔3〕A/O脱氮工艺〔4〕A2/O工艺1、传统活性污泥法(1)传统活性污泥法的工艺特点：利用曝气池中的好氧微生物，依靠鼓风曝气供给的氧生存来分解污水中的有机物质。混合液沉淀别离，或回流到曝气池中去，原污水从池首端进入池内，回流污泥也同步注入，污水与回流污泥形成混合液在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。传统活性污泥法的优点：①该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%～95%，适合处理净化程度和稳定程度要求较高的污水；②运行可靠，出水水质稳定；③适宜处理大量污水，所以多用于大中型水厂；④对污水的处理程度比拟灵活，根据需要可适当调整。传统活性污泥法的缺点：①运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行本钱；②基建费用高，占地面积大；③对水质、水量变化适应能力低；④池首端可能出现供氧缺乏的现象，池后端又可能出现溶解氧过剩的现象；⑤由于沉淀时间短和沉淀后碳源缺乏等情况，对于N、P的去处率低。2、氧化沟(1)工艺特点：氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅〔一般3m左右〕，而流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，再好氧段除碳源需氧量及到达脱氮的目的。(2)氧化沟的优点：①氧化沟内的循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷能力，对不易降解的有机物也具有较好的处理效果；②处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以到达脱氮除磷的效果；③由于氧化过的水力停留时间和污泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得彻底的降解，活性污泥产量少且趋于稳定，一般不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减小了处理构筑物，使其基建费用都低于一般活性污泥法。④承受水质、水温、水量能力强，出水质好。(3)氧化沟的缺点：对于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源；氧化沟沟体占地面积较大。3、A/O工艺A/O工艺的功能是去处有机物和脱氮。(1)A/O的工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧，DO等于2mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时有机氮转变成NH3-N，并被硝化，将好氧段含大量NOx-N的混合液局部回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用进水中的BOD5作为碳源，将NOx-N复原成N2从水中溢出，从而实现脱氮，然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOx-N的硝化。A/O的优点：①该工艺对污水的BOD和SS总处理效率为90%～95%，总氮的处理效率为70%以上；②流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流；(3)A/O的缺点：主要缺点是对N、P的去除率很低；该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。4、工艺(1)各反响器单元功能与工艺特征①厌氧反响器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反响器的主要功能是释放磷，同时局部有有机物进行氨化。②污水经过第一厌氧反响器进入缺氧反响器，本反响器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反响器送来的，循环的混合液量大，一般为2Q(Q为原污水量)。③混合液从缺氧反响器进入好氧反响器—曝气池，这一反响器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反响都在本反响器内进行。这三项反响都是重要的，混合液中含有硝态氮，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD那么得到去除，流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反响器。④沉淀池的功能是泥水别离，污泥的一局部回流到厌氧反响器，上清液作为处理水排放。(2)本工艺具有的特点①本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺；总的水力停留时间少于其他同类工艺；②在厌氧〔缺氧〕，好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之忧；③污泥中P的浓度高，污泥有很好的肥效；④厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合，能同时去除有机物和除磷脱氮的功能。(3)存在问题①除磷效果很难提高，污泥增长有一定的限度，不易提高。特别是当P/BOD值高时更是如此；②脱氮效果有也难以进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；③进入沉淀池的处理水要保持一定的DO，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷现象的发生；但DO浓度不宜太高，以防循环混合液对缺氧反响器的干扰。综上所述：在本次设计中采用工艺脱氮除磷，无论从工艺结构或是造价，护管理等方面，选择该工艺都是比拟合理的。3.2.2具体工艺流程确实定经比拟选用工艺具体流程如下：图3-1污水处理工艺流程4污水的一级处理4.1污水泵站的设计污水泵站用于水处理前端的污水提升，以满足后续工艺的高程布置，本工程根据具体情况，将泵站和中格栅合建。4.1.1设计依据1、应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；2、应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择适宜的泵站位置；3、污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计标准要求；分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；4、泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施。4.1.2泵站的设计与计算1、流量确实定Q，取设计秒流量为选择集水池与机器间合建式矩形泵房，本设计拟订选用3台泵〔2用1备〕，那么每台泵的设计流量为：集水池容积V〔1〕泵站集水池容积一般取最大一台泵5～6分钟的流量设计〔2〕有效水深h为3米，那么水池面积F为:，取20选250WLZ-13型泵3台,2用1备，单台流量Q=170L/S，扬程H=13.7m，转速r=970，功率45kw。选泵前总扬程估算：进水管管底高程8.00m，管径DN900，充满度出水管提升后的水面高程为16.00m经过格栅的水头损失为0.1m集水池正常工作与所需提升经常高水位之间的高差为：16-〔8+0.9×0.7-0.1-1.0〕=8.47m〔集水池有效水深2m，正常时按1m计〕出水管管线水头损失：总出水管：Q=330L/s,选用管径为700mm的铸铁管查表得：v=1.04m/s，1000i=1.88当一台水泵运转时Q=165L/s，v=0.71m/s>0.7m/s泵站内管线水头损失假设为1.5m，考虑平安水头0.5m，那么估算水泵总扬程为H=1.5+8.47+0.5=10.47m选用350ZZB-12型污水泵，每台Q=200L/s，H=12m泵站经平剖面布置后，对水泵总扬程进行核算。吸水管路水头损失计算：每根吸水管Q=200L/s，管径选用500mm，v=1.02m/s；1000i=2.8根据图示：直管局部长度1.2m，喇叭口〔ζ=0.1〕，DN500×90。弯头一个(ζ=0.5),DN350闸门一个〔ζ=0.1〕，DN500×DN250减缩管〔由大到小〕〔ζ=0.25〕：沿程损失：局部损失：m吸水管路水头总损失计算：0.25+0.0034=0.4790.25m出水管路水头损失计算：每根出水管Q=200L/s，选用450mm的管径，v=1.26m/s，1000i=4.78，以最不利点A为起点，沿A、B、C、D、E线顺序计算水头损失。A-B段：DN300×DN450渐扩管1个〔ζ=0.375〕，DN450止回阀1个(ζ=1.7),DN450×90。弯头1个〔ζ=0.50〕，DN450阀门1个〔ζ=0.1〕：局部损失：B-C段〔选DN600管径，v=0.71m/s，1000i=1.13〕直管局部长度0.78m，丁字管1个〔ζ=1.5〕：沿程损失：局部损失：C-D段〔选DN600管径，Q=400L/s，v=1.41m/s，1000i=4.16〕：直管局部长度0.78m，丁字管1个〔ζ=0.1〕：沿程损失：局部损失：D-E段：直管局部长度5.5m，丁字管1个〔ζ=0.1〕，DN600mm×90。弯头2个〔ζ=0.6〕：沿程损失：局部损失：出水管路水头总损失：0.44+0.0009+0.039+0.0032+0.01+0.023+0.132=0.648m那么水泵所需总扬程〔不再加平安水头〕：H=0.48+0.648+8.47=9.60m，应选用6PWA水泵是适宜的。采用350ZZB-15型污水泵3台，二用一备。该泵提升流量1200m3/h，扬程12m，转速980r/min，功率90kW。占地面积为π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。计算草图如图3-2：图3-2 中格栅及提升泵房计算草图4.2格栅格栅一般设置在处理系统前，以拦截较大的杂物。按栅条间隙有粗格栅、中格栅、细格栅之分，按清渣方式有人工格栅与机械格栅之分。粗格栅、中格栅一般设于污水提升泵前，细格栅可设于泵后以减轻后续生物处理的负荷。本设计采用中格栅一道，设于污水泵站前。4.1.1设计参数1、中格栅间隙10～40mm；2、格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工去除格栅备用；3、过栅流速一般采用0.6～0.8m/s;4、格栅前渠道内水流速度一般采用0.4～0.9m/s;5、格栅倾角一般采用45°～75°；通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.17m/s;6、格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有平安和冲洗设施；7、格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人工去除，不小于1.2m，机械去除，不小于1.5m；8、机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施；9、设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常去除等。4.1.2中格栅的设计计算1、假设格栅前水深2、格栅的间隙数：公式〔4.1〕式中：——格栅栅条间隙数〔个〕；Q——设计流量()，；——格栅倾角()，取；——格栅间隙(mm)，取；——栅前水深(m),取；——过栅流速(m/s)，取(取)格栅槽宽度：公式〔4.2〕式中：B——栅槽宽度，m；S——栅条宽度，取s=0.01m。4、进水渠道渐宽局部的长度:公式〔4.3〕式中：L1——进水渠道渐宽局部的长度，m.；B1——进水渠道宽度，取；——渐宽处角度，取。5、栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩局部长度〔m〕。6、通过格栅的水头损失：公式〔4.4〕式中：——水头损失〔m〕；——格栅受污物堵塞时的水头损失增加系数，取；——格栅条的阻力系数，查表得；7、栅槽总高度：公式〔4.5〕式中：h——栅前水深〔m〕；h2——栅前渠道超高〔m〕，取。8、格栅总长度9、每日栅渣量：公式〔4.6〕式中：W——每日栅渣量；W1——栅渣量〔m3/103污水〕，取0.1～0.01，粗格栅取用小值，细格栅取用大值，中格栅取用中值。当16～25mm时，W1=0.05～0.1,本设计取0.07；——生活污水流量总变化系数，。所以宜采用机械格栅清渣10、计算草图如下：图4-1 中格栅计算草图4.1.3细格栅4.1.3.1设计参数总变化系数设计流量栅前流速，过栅流速栅条宽度，格栅间隙格栅倾角设计计算1、假设格栅前水深2、格栅的间隙数(取)设计两组格栅，每组格栅间隙数条3、格栅槽宽度所以总槽宽为〔考虑中间隔墙厚0.2m〕4、进水渠道渐宽局部长度:设进水渠道宽，其渐宽局部展开角度5、栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度6、通过格栅的水头损失：因栅条边为矩形截面，取；那么7、栅槽总高度：取栅前渠道超高，那么栅槽总高度8、格栅总长度9、每日栅渣量：设栅渣量为每污水产所以宜采用机械格栅清渣4.3沉砂池4.3.1沉砂池的类型及特点沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒〔如泥沙，煤渣等，它们相对密度约为2.65〕，可设在沉淀池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常见的池型主要有：1、平流沉砂池它具有截流无机颗粒效果好，工作稳定，构造简单，排沙方便等优点；但沙中夹有有机物，是沉砂的后续处理增加了难度；占地大，配水不均匀；容易出现短流和偏流。2.、曝气沉砂池曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点，但增加了曝气装置运行费用较高，工作稳定，通过调节气量可控制污水的旋流速度，应设有泡装置。本设计拟采用平流沉砂池2座。4.3.2平流沉砂池的设计4.3.2.1设计参数1、按最大设计流量设计。2、设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s。3、最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s一般为30~60s。4、设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m。5、沉砂量确实定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角55~60度。6、沉砂池超高不宜小于0.3m。4.3.2.2设计计算设计参数总变化系数设计流量设计流速：水力停留时间：2、设计计算〔1〕沉砂池长度：〔2〕水流断面积：〔3〕池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m，池总宽B=2b=2.4m〔4〕有效水深：〔介于0.25～1m之间〕〔5〕沉砂室所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天每个沉砂斗容积〔每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗〕〔7〕沉砂斗各局部尺寸及容积：设计斗底宽，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高，那么沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度那么沉泥区高度为〔9〕池总高度H：设超高，〔10〕校核最小流量时的流速：在最小流量时只用一格工作〔〕最小流量即平均日流量那么>0.15m/s，符合要求计算草图如下：图4-1平流式沉砂池计算草图4.4初次沉淀池4.4.1沉淀池的类型及特点初沉池主要用于沉淀SS及局部，以减轻后续构筑物的负荷。常见的池型主要有平流式沉淀池、竖流式沉淀、辐流池沉淀池。因处理水量较大，如采用平流式沉淀池，那么占地面积大，采用竖流式，池数较多，造价高，故拟采用中进周出式辐流沉淀池2座。4.4.2设计数据及原那么1、池子的直径与有效水深的比值，一般采用6～122、池径不宜小于16m3、池底坡度一般采用0.054、一般采用机械排泥,也可附有气力提升或静水头排泥设施5、当池径<20m时，也可采用多斗排泥6、进出水管的布置采用中间进水周边出水7、池径<20m时，一般采用中心传动刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上，池径>20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘8、刮泥机的旋转速度一般为1～3转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min9、在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为池断面积的10～2010、浮渣用浮渣刮板收集，刮板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板4.4.3设计计算设计中选择二组辐流沉淀池，N=2组，每组设计流量为0.165,从沉砂池流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。图4-2初沉池计算草图1、沉淀局部有效面积式中：Q——设计流量()；——外表负荷，本设计中取2F=0.165×3600/2=2972、沉淀池直径：式中：D——沉淀池直径〔m〕；取20m3、沉淀局部有效水深：设沉淀时间t=1.5小时，有效水深4、污泥局部所需容积〔1〕按设计人口计算式中：V——污泥局部所需容积〔〕；S——每人每日污泥量，一般采用0.3～0.8，取S=0.6；T——两次去除污泥间隔时间〔d〕，一般采用重力排泥时，T=1～2d，采用机械刮泥排泥时，T=0.05～0.2d，本设计采用重力排泥，T=0.2d；N——设计人口数〔人〕；n——沉淀池组数。〔2〕按去除水中悬浮物计算式中：——平均污水流量〔〕；——进水悬浮物浓度〔〕；——出水悬浮物浓度〔〕，一般采用沉淀效率η=40%～60%；——生活污水量总变化系数；γ——污泥容量〔〕，约为1；——污泥含水率〔%〕。设计中取T=0.1d，=97%，η=50%，=辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边线速度为2～3，将污泥推入污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。5、污泥斗容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需5%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m×2m,底部为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸0.5m×0.5m，倾角为60°，有效高度1.35m。式中：——污泥斗容积〔〕；——沉淀池污泥斗上口边长〔m〕；——沉淀池污泥斗下口边长〔m〕，一般采用0.4～0.5m；——污泥斗高度〔m〕。设计中取=2m，=1.35m，=0.5m污泥斗以上圆锥局部污泥容积：式中：——沉淀池底部圆锥体体积〔〕；——沉淀池底部圆锥体高度〔m〕；R——沉淀池半径〔m〕；r——沉淀池底部中心圆半径〔m〕。设计中取，r=1m沉淀斗总容积6、沉淀池总高度式中H——沉淀池总高度〔m〕；——沉淀池超高〔m〕，一般采用0.3～0.5m；——缓冲层高度〔m〕，一般采用0.3m；——污泥局部高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度i=1%的高度之和。设计中取，7、进水集配水井辐流沉淀池分为两组，在沉淀池进水端设集水井，污水在集配水井部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井的中心管径式中：——配水井内中心管直径〔m〕；——配水井内中心管上升流速〔m/s〕,一般采用≥0.6m/s.设计中取配水井中心管内污水流速=0.6m/s配水井直径式中:——配水井直径〔m〕；——配水井内污水流速〔m/s〕,一般取v=0.2～0.4m/s设计中取=0.2m/s8、进水管及配水花墙沉淀池分为两组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管采用钢管，管径DN600,管内流速0.60m/s，水力坡度i=0.837‰，进水管道顶部设穿孔花墙处管径为900mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置6个穿孔花墙配水，穿孔流速式中：——穿孔花墙过孔流速〔m/s〕，一般采用0.2～0.4m/s；——孔洞的宽度〔m〕；——孔洞的高度〔m〕；——孔洞数量〔个〕。设计中取=0.3m,=0.8m,=6个穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径3.0m,高2.0m，在稳流罩上平均分布φ100mm的孔洞300个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的33%。9、出水堰沉淀池出水经过双侧出水跌落进入集水槽，然后汇入出水管道排入集水井。出水堰采用双侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，间距0.05m，外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m，三角堰直径19.2m，共有287个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径18.0m，共有269个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰堰后自由跌落0.1～0.15m，三角堰有效水深为式中：——三角堰流量〔〕；——三角堰水深〔m〕，一般采用三角堰高度的1/2～2/3.三角堰堰后自由跌落0.15m，那么堰水头损失0.192m。10、堰上负荷式中：——堰上负荷，一般小于2.9；——三角堰出水渠道平均直径〔m〕。11、出水挡渣板三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN300mm的排渣管排出池外。12、出水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.4m，出水槽宽0.6m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速0.83m/s。出水槽将三角堰出水聚集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径DN1000mm，管内流速v0=0.63m/s,水力坡度i=0.479‰。13、刮泥装置沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为2～3m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。图4-3辐流沉淀池剖面图14、排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压水头采用1.2m，连续将污泥排出池外贮泥池内。5污水的生物处理5.1设计参数1、水力停留时间工艺的水力停留时间t一般采用6～8h，设计中取t=8h.2、曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度Xv一般采用2000～4000mg/L，设计中取Xv=3000mg/L.3、回流污泥浓度式中：Xr——回流污泥浓度〔mg/L〕；SVI——污泥指数，一般采用100；R——系数，一般采用r=1.2。4、污泥回流比式中：R——污泥回流比；——回流污泥浓度〔mg/L〕，=0.75×12000=9000mg/L.那么解得R=0.55、TN去除率式中:——TN去除率〔%〕；——进水TN浓度〔mg/L〕；——出水TN浓度〔mg/L〕那么6、内回流倍数式中：——内回流倍数。，设计中取为140%5.2平面尺寸计算1、总有效容积V=Qt式中：V——总有效容积〔〕；Q——进水流量〔〕；T——水力停留时间,取8h设计中取Q=20361.6×1.4=28506.24V=Qt=28506.24×8/24=9502.08厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间比值为1:1:3，那么每段的水力停留时间分别为：厌氧池内水力停留时间=1.6h；缺氧池内水力停留时间=1.6h；好氧池内水力停留时间=4.8h。2、平面尺寸曝气池总面积式中：A——曝气池总面积〔〕；H——曝气池有效水深〔〕。设计中取h=4.2m每组曝气池面积式中：A——每座曝气池外表积〔〕；N——曝气池个数。设计中取N=2每组曝气池共设5廊道，第一廊道为厌氧段，第二廊道为缺氧段，后三个廊道为好氧段，每廊道宽7.0m，那么单组曝气池长：〔取33m〕厌氧-缺氧-好氧池的平面布置如图5-1所示图5-1厌氧-缺氧-好氧池平面布置图5.3剩余污泥量1、降解BOD产生的污泥量式中：——进入生物池BOD浓度，初沉池对BOD的去除率按20%计算；=〔1-20%〕×194.68=156mg/L——出水BOD浓度，取21mg/L；2、内源呼吸分解泥量式中：——曝气池内活性污泥浓度，设计中取3000mg/L；B——污泥自身氧化系数〔〕,一般采用0.05～0.1，设计中取0.07。3、不可生物降解和惰性悬浮物〔NVSS〕，该局部占TSS约50%，那么式中：——进入生物池SS浓度，其中认为初沉池对BOD的去除率按50%计算；=〔1-20%〕×265.06=212mg/L——出水SS浓度，26.5mg/L4、剩余污泥量5、污泥龄，取19天(符合15～25天)污泥稳定，无须消化。5.4曝气系统设计计算1、设计需氧量AOR取0.42～0.53,取0.188～0.11最大时需氧量最大需氧量与平均需氧量之比为0.87每日去除的BOD值=20361.6×〔0.212-0.021〕=3889.07kg/d去除每1kg的需氧量=6220.5/3889.07=1.60kgO2/Kg2、标准供气量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.0m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25℃。将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR其余参数意义同前，查附率录十二得水中溶解氧饱和度：Cs〔20〕=9.17mg/LCs〔25〕=8.38mg/L空气扩散器出口处绝对压为：Pb=1.013×105+9.8×103×4.3=1.4344×105〔Pa〕空气离开好氧反响池时氧的百分比：好氧反响池中平均溶解氧饱和度：换算在条件下，脱氧清水的充氧量平均时需氧量相应最大时标准需氧量：好氧反响池平均时供气量最大时供气量：5.5空气管系统计算在每个廊道的隔墙上设一根干管，进行单侧供气，共6根干管，在每根干管上设置8对配气竖管，共48条配气竖管。每根竖管的配气量为：；曝气池的平面面积为：,每个空气扩散器的效劳面积按0.20计，那么所需空气扩散器的总数为：个；为平安起见，本设计取6800个空气扩散器。每根竖管上安设的空气扩散器的数目为：6800/48=142个；每个空气扩散器的配气量为：12528/6800=1.84。5.6空压机的选定空气扩散装置安装在距池底0.2m处，因此空压机所需压力为：P=〔4.2-0.2+1.0〕×9.8=49KPa空压机供气量：最大时：12528=208.8平均时：8949=149.2根据所需压力机空气量，决定采用RE-200型罗茨鼓风机4台。正常条件下，3台工作，1台备用性能如下表3-8。表3-8空压机性能参数表型号转速〔r/min〕口径〔mm〕58.8KPa电动机QsLaPoRE-2001350200A64.08090Y2805安装尺寸〔采用直联方式〕：L=2368mmB=1030mmH=3447mm布置如以下图3-9。图3-9鼓风机房平面布置图5.7反响池进、出水系统计算1、进水管单组反响池进水管设计流量管道流速设V=0.8m/s管道过水断面管径取进水管径DN600mm2、回流污泥管渠回流污泥量回流污泥选用渠道进行回流，渠道断面面积0.6×0.5m，那么渠道中流速为回流污泥泵房与回流污泥井之间用管道进行连接，回流污泥井起到相当于一个单管出水井的作用。断面面积取1.2×1.2m。设计流速定为0.9m/s，那么管径：，取700mm单组反响池回流污泥渠道设计流量渠道断面尺寸定为0.4×0.4m，流速V=0.825m/s，超高取0.3m，那么渠道总深采用0.8m。3、出水管反响池出水管设计流量管径采用1000mm，那么流速=4、反响池采用潜孔进水，孔口面积式中：F——每座反响池所需孔口面积〔〕；——孔口流速〔m/s〕，一般采用0.2～1.5m/s.设计中取=0.3m/s设每个孔口尺寸为0.4×0.4m,那么孔口数式中：n——每座曝气池所需孔口数〔个〕；f——每个孔口的面积〔〕。6生物处理的后处理6.1二次沉淀池的计算6.1.1池型的选择沉淀池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜管〔板〕等几类。平流式沉淀池可用于大、中、小型污水厂，但一般多用于沉淀池，作为二沉池比拟少见。平流式沉淀池配水不易均匀，排泥设施复杂，不易管理。辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水厂。竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单，但埋深较大，施工困难，耐冲击符合差。斜管〔板〕沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管〔板〕沉淀池处理效果不稳定，容易形成污泥堵塞，维护管理不便。本设计沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。6.1.2辐流沉淀池1、沉淀池外表积:式中:——最大设计流量； N——池数，取2个；——外表负荷，一般采用0.5～1.5，取12、池子直径：，设计中直径取为27.6m，那么半径为13.8m校核实际负荷：3、沉淀局部有效水深：设沉淀时间t=2.5小时，有效水深4、径深比，符合〔6～12〕的要求5、沉淀局部有效容积6、污泥局部所需容积：式中：——污泥局部所需容积〔〕；——污水平均流量〔〕；——污泥回流比〔%〕；X——曝气池中污泥浓度〔〕；——二沉池排泥浓度〔〕7、沉淀池总高度：式中：——沉淀池总高度〔m〕；——沉淀池超高〔m〕，一般采用0.3～0.5m，取0.3m；——沉淀池有效水深〔m〕；——沉淀池缓冲层高度〔m〕，一般采用0.3m；——沉淀池底部圆锥体高度〔m〕；——沉淀池污泥区高度〔m〕根据污泥局部容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05。式中：——沉淀池底部圆锥体高度〔m〕；r——沉淀池半径〔m〕；——沉淀池进水竖井半径〔m〕，一般采用1.0m；i——沉淀池池底坡度。式中：——污泥局部所需容积〔〕；——沉淀池底部圆锥体容积〔〕；F——沉淀池外表积〔〕。8、辐流式二沉池计算草图如下：9、进水管的计算式中：——进水管设计流量〔〕；——单池设计流量〔〕；——污泥回流比〔%〕；——单池污水平均流量〔〕。设计中取，，R=50%进水管管径取600mm流速10、出水管出水管管径D=500mm11、总出水管取出水管管径D=800mm，v=0.7m/s；集配水井内设有超越闸门，以便超越。6.2消毒6.2.1消毒剂的选择城市污水经二级处理后，水质有所改善，但仍存在病原菌，在夏秋季节要进行季节性消毒，设计为常用的液氯消毒，加氯机加药。采用加氯消毒的方式，向清水池进水口处加氯，采用此种方法的优点是：〔1〕具有余氯的持续消毒作用；〔2〕价值本钱低；〔3〕操作简单；准确。〔4〕不需庞大的设备。6.2.2消毒剂的投加1、设计参数加氯量：5～10mg/L；氯与水的接触时间不少于30min；2、加氯量的计算因出水已脱氮除磷，故采用较低的加氯量，取6mg/L，那么污水消毒所需加氯量3、加氯机的选择选用3台转子真空加氯机，型号：LS80-3，2用1备，其技术参数如下表3-10。表3-10LS80-3转子真空加氯机性能参数型号加氯量kg/h适用水压外型尺寸mmLS80-31～5水射器进水压力3506201504、氯瓶的选择设为30d的储氯量，那么有选用LP800—1型焊接液氯钢瓶10个，最大充氯量为1000kg，其中一台备用表3-11LP800—1型焊接液氯钢瓶参数表型号规格升公称压力Kg尺寸外径×高mm表色阀门型号生产厂家LS80-182020800×2000草绿色QF-10ZG北京金属结构厂选用WAS型手动单轨吊车，起重3吨，起升高度为3.5m，加氯间尺寸为LBH=18m9m4m5、加氯间及氯库考前须知〔1〕氯瓶必须与其他工作间隔开，直接通向外部且是向外开的门，设可以观察室内情况的观察孔或观察窗；〔2〕在加氯间出入处，应设有工具箱，抢修箱及防毒面具等，照明和通风设备的开关应设在室外；〔3〕加氯间内的管线，不宜露出地面，应敷设在沟槽里；〔4〕加氯管材的一般要求为氯气管，紫铜管或无缝钢管，配制成一定浓度的加氯水管使用橡胶或塑料管，给水管使用镀锌钢管；〔5〕加氯间及氯瓶间设每小时换气12次通风设备；〔6〕通向加氯间的压力水管道应保证不间断供水，并尽量保持管道内水压的稳定；〔7〕加氯间一般应设在靠近投加的地点；〔8〕仓库内设置电瓶车，利用搬运氯瓶；〔9〕液氯仓库应设置在主导风向的下风向，与加氯间合建时，要求各自独立设门。6.2.3接触池接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，到达预期的杀菌效果，设计合理的接触池应使污水的每个分子都有相同的停留时间，也就是说属于100%的推流。采用的消毒方法不同，接触池停留时间、形式也不同。1、氯消毒接触池的设计要点：〔1〕氯与污水的混合接触时间〔包括接触后污水在管渠中的流动的全部时间〕采用30min〔2〕接触池容积应按最大小时污水量设计〔3〕接触池池型可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式〔4〕矩形隔板式或接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度=72：1，池长：单隔宽=18：1，水深：宽度〔h/b〕≤1.0时,接触效果最好。2、设计计算〔1〕消毒接触池容积式中：——接触池单池容积〔〕；——单池污水设计流量〔〕；——消毒接触时间〔h〕，一般采用30min。〔2〕消毒接触池外表积式中：——消毒接触池单池外表积〔〕；——消毒接触池有效水深〔m〕。设计中取〔3〕消毒接触池池长式中：——消毒接触池廊道总长〔m〕；——消毒接触池廊道单宽〔m〕。设计中取消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长：设计中取14m。校核长宽比：，符合要求。〔4〕池高式中：——超高〔m〕，一般采用0.3m；——有效水深〔m〕。〔5〕进水局部每个消毒接触池的进水管管径〔6〕出水局部式中：——堰上水头〔m〕；——消毒接触池个数；——流量系数，一般采用0.42；——堰宽，数值等于池宽〔m〕。设计中取，7污泥处理构筑物计算7.1污泥量计算7.1.1沉淀池污泥量计算初沉池采用间歇排泥的运行方式，每4小时排一次泥。按设计人口计算式中：——污泥局部所需容积〔〕；——每人每日污泥量，一般采用0.3～0.8；——两次去除污泥间隔时间〔d〕，采用机械刮泥排泥时，一般采用4h；——沉淀池分格数。设计中取,设计中排除污泥的间隔时间采用4h按去除水中悬浮物计算式中：——设计流量〔〕；——进水悬浮物浓度〔〕；——出水悬浮物浓度〔〕；——生活污水量总变化系数；——污泥容重〔〕，一般采用1000；——污水含水量〔%〕。设计中取，，，两种计算结果取较大值作为初沉池污泥量。初沉池污泥量以每次排泥时间30min计，每次排泥量7.1.2剩余污泥量计算1、曝气池内每日增加的污泥量式中：ΔX——每日增长的污泥量〔〕；——曝气池进水浓度〔)；——曝气池出水浓度〔)；——污泥产率系数，一般采用0.5～0.7；——污水平均流量〔)；——曝气池容积〔〕；——挥发性污泥浓度MLVSS〔)；——污泥自身氧化率，一般采用0.04～0.1。根据前面计算结果，设计中取；，，，，，2、曝气池每日排出的剩余污泥量式中：Q2——曝气池每日排出的剩余污泥量〔)；F——0.75；Xr—回流污泥浓度〔)，设计中取为10000。7.2污泥浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水率较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。7.2.1辐流浓缩池进入浓缩池的剩余污泥量0.002，采用2个浓缩池，那么单池流量：1、沉淀局部有效面积式中：——沉淀局部有效面积〔〕；——流入浓缩池的剩余污泥浓度〔〕，一般采用10；——固体通量，一般采用0.8～1.2；——入流剩余污泥流量〔〕。设计中取2、沉淀池直径式中：——沉淀池直径〔m〕；，设计中取6.80m；3、浓缩池的容积式中：——浓缩池的容积〔〕；——浓缩池浓缩时间〔h〕，一般采用10～16h。设计中取4、沉淀池有效水深式中：——沉淀池有效水深〔m〕；5、浓缩池剩余污泥量式中：——浓缩后剩余污泥量〔〕；6、池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度：式中：——池底高度〔m〕；——池底坡度，一般采用0.01，设计中取0.04m；7、污泥斗容积式中：——污泥斗高度〔m〕；——泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55º；——污泥斗上口半径〔m〕；——污泥斗底部半径〔m〕。设计中取=1.25m,=0.25m污泥斗的容积式中：——污泥斗容积〔〕；——污泥斗高度〔m〕。污泥斗中污泥停留时间式中:T——污泥在泥斗中的停留时间〔h〕。8、浓缩池总高度式中：——浓缩池总高度〔m〕；——超高，一般采用0.3m；——缓冲层高度〔m〕，一般采用0.3～0.5m。设计中=0.3m9、浓缩后别离出的污水量式中：——浓缩后别离出的污水量〔〕；——进入浓缩池的污泥量〔〕；——浓缩前污泥含水率，一般采用99%；——浓缩后污泥含水率，一般采用97%。10、溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量，设出水槽宽0.2m,水深0.05m，那么水流速为溢流堰周长式中：c——溢流堰周长〔m〕；D——浓缩池直径〔m〕；b——出水槽宽〔m〕。溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m,m每格沉淀池有三角堰个每个三角堰流量式中：——每个三角堰流量〔〕；——三角堰水深〔m〕。，设计中取为0.006m三角堰后自由跌落0.10m，那么出水堰水头损失为0.106m。辐流浓缩池示意图见图11、溢流管溢流水量，设溢流管管径DN100mm，管内流速。12、刮泥装置浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。13、排泥管剩余污泥量，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN150mm。间歇将污泥排入贮泥池。7.3贮泥池7.3.1贮泥池作用浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池主要作用为：调节污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，贮泥池起到泵前调节池的作用，平衡前后处理装置的流量。药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可直接在贮泥池进行调配。预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用。7.3.2贮泥池计算贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥。由于污泥量不大，本设计采用2座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。贮泥池设计进泥量式中：——每日产生污泥量〔〕；——初沉污泥量〔〕；——浓缩后剩余污泥量〔〕。由前面结果可知，，每日排泥6次，排泥间隔4h，每次排泥量0.0036，持续时间30min；。每日产生污泥量2、贮泥池的容积式中：——贮泥池计算容积〔〕；——每日产泥量〔〕；——贮泥时间〔h〕，一般采用8～12h；——贮泥池个数。设计中取，贮泥池设计容积式中：——贮泥池容积〔〕；——贮泥池有效水深〔m〕；——污泥斗高度〔m〕；——污泥斗高度〔m〕；——污泥斗底边长〔m〕；——污泥贮池个数，一般采用2个；——污泥斗倾角，一般采用60°。设计中取n=2个，=3.5m,=3.0m,污泥斗底为正方形，边长=1.0m3、贮泥池高度式中：——污泥贮池高度〔m〕；——超高〔m〕，一般采用0.3m；——污泥贮池有效深度〔m〕；——污泥斗高〔m〕。，设计中取h=5.5m4、管道局部每个贮泥池中设DN=150mm的吸泥管一根，2个贮泥池相互连通，连通管DN200mm，共设3根进泥管，1根来自初沉池，管径DN200mm；另2根来自污泥浓缩池，管径均为150mm。贮泥池示意图见图13-3。7.3.3贮泥池污泥泵房泵的流量按脱水机房处理污泥量计算，那么Q=133.82=5.58选用5DN—20/15型泥浆泵2台，1用1备，其技术参数如下表4-2。表4-25DN—20/15型泥浆泵技术参数型号流量〔〕配用电动机电压〔V〕重量〔kg〕型号功率〔kw〕转速〔n/min〕5DN—20/157—20JZS2—61—35房平面尺寸L×B=4m×3m7.4污泥脱水7.4.1污泥脱水设计参数脱水前污泥含水率脱水后污泥含水率脱水前污泥量贮泥池个数污泥贮池有效深度污泥贮泥池边长污泥斗底为正方形，边长聚丙烯酰胺投量溶液池药剂浓度溶液罐个数7.4.2污泥脱水设计计算1、脱水污泥量计算脱水后污泥量：污泥脱水后形成泥饼用小车运走，别离液返回处理系统前端进行处理。2、脱水机的选择脱水机型号：采用DY—2000带式压滤机，其主要技术指标为，干污泥产量为300kg/〔h·m〕，泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0‰。设计中共采用3台压滤机，其中两用一备，工作周期定为12小时，所以每台处理泥量为：，满足要求。3、附属设施〔1〕污泥贮池：式中：V0——贮泥池污泥量，取采用间歇排泥，排泥时间带式压滤机工作周期，脱水污泥量为：污泥贮泥所需容积：污泥斗高度：污泥贮池采用方形池体：污泥贮池高度：式中：——超高，一般采用0.3m〔2〕溶药系统溶液罐：采用JYB型玻璃钢溶药罐，外形尺寸Φ1200×1500，有效容积，搅拌机功率0.75kW。溶药罐：聚丙烯酰胺溶解困难，水解时间较长〔8～48h〕，设计中以聚丙烯酰胺水解时间24h计，需设同样规格的溶药罐2个，起到溶药、贮液的作用。加药泵：采用3台耐腐蚀加药泵，溶药罐设两台，溶液罐设一台。型号为50PWF，电机功率为1.1kW。〔3〕空气净化装置污泥脱水过程中有臭味产生，设计中采用木屑和生物炭滤床的方式对空气进行净化。采用三组空气净化器，在每台带式压滤机上部设集气罩，由通风机将臭气送至净化器。8污水处理厂的平面布置在污水处理厂的厂区内有各处理单元构筑物；连通各处构筑物之间的管、渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。本设计平面布置如图8-1。9高程计算污水处理厂污水处理高程布置的任务是：确定各构筑物和泵房的标高；确定污水处理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构筑物之间畅通的流动，保证污水处理厂的正常运行。9.1污水处理厂高程布置考虑事项1、计算水头损失时，一般以近期最大的流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；2、选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统能够正常运行；3、在作高程布置时应该注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量。污