毕业设计（论文）-W市污水处理及再生回用工程设计

I前言Ⅱ污水设计流量为5.8万m³/d,确定进水水质为：SS=392mg/L,BOD₅=188mg/L,COD=312mg/L,NH₃-N=44.8mg/L,TN=48mg/L,NH₃-N≤15mg/L,TN≤20mg/L,TP≤1mg/二级处理出水的80%作为景观环境用水，回用水量为4.64万m³/d,出水水质要求为：BOD₅≤6mg/L,NH₃-N≤二沉池好氧池缺氧池厌氧池旋流沉砂关键词：污水厂设计A²/0工艺机械絮凝池斜管沉淀池V型滤池Ⅲwaterisasfollows:SS=392mg/L,BOD₅=188mg/L,CBOD₅≤20mg/L,COD≤60mg/L,NH₃-N≤15mg/L,TTheeightypercentofsecondarytrqualityofthereusewaterisasfollows:SS≤20mg/L,BOD₅≤6mg/L,COD≤60mg/L,NH₃-N≤5mg/L,TN≤15mg/L,TP≤1mg/secondarytreatmentsedimentationtank—V-filter—disinfection.DesignMechanicalmixingwaterclarification—Siphonfilteringpool—setsofprojectafterapreliminaryestimate,theeconomicandtechnologicalcomparNitrationfluidbackflowAddingchlorineAddingPACKEYWORDS:sewagedisposalplantdesign;Anaerobic-Anoxic-Oxbicprocess;MechanicalflocculationtankV I第一部分W市污水厂设计说明书 1 2 2第一节设计任务及要求 2第二节基础资料 3 3 4第一节污水厂设计规模的确定 4第二节污水厂设计水质的确定 4第三节污水处理工艺的选择 5第四节方案比较 9第二篇优选方案的设计 第一节中格栅间 第二节细格栅间 第三节沉砂池 第一节A²/0工艺 14第二节二沉池 第三节紫外线消毒渠 第一节机械絮凝池 第二节斜管沉淀池 第三节V型滤池 17 第一节污泥浓缩池 第二节污泥脱水机房 第二部分W市污水处理厂及再生回用工程设计计算说明书 第一篇水质水量的计算 20第一章水量的计算 20第二章水质的计算 20第一节进水水质的确定 20 第二篇方案一(优选方案)的设计计算 21 第二节细格栅间 21第三节旋流沉砂池 第二章二级处理 第一节A²/0工艺 第二节二沉池 第三节紫外消毒渠 第三章深度处理 第一节药剂投配设备的计算 第二节机械絮凝池 第三节斜管沉淀池 第四章污泥处理 第五章其他设计 第一节清水池的设计计算 第六章水厂高程的计算 第三篇方案二的设计计算 第一章一级处理 第一节中格栅间(同方案一) 第二节细格栅间(同方案一) 第三节旋流沉砂池(同方案一) 第二章二级处理 第一节SBR工艺 第二节紫外线消毒渠(同方案一) 第三章三级处理 第一节药剂投配设备的设计计算(同方案一) 第二节机械搅拌澄清池 第三节虹吸滤池 第四章污泥处理 第五章其他设计 第一节清水池的设计计算(同方案一) 第四篇投资估算与经济分析 第一章投资估算 第二章效益评价 第一节基本数据 第二章成本分析 第三节财务评价 第四节环境效益 第五节第五节社会、经济效益 12第一节设计任务及要求表1.1.1色度石油类13工艺要求：a、A²/0工艺b、SBR工艺表1.1.2含量(mg/L)123354353三、设计成果2.设计图纸9-11张(至少有两张铅笔图，其余为计算机绘图);①污水处理厂平面布置图2张(1:500~1:1000);②污水处理厂工艺流程高程布置图一张(纵向1:100~1:300,横向1:500~1:③污水处理部分构筑物详图3~4张(至少包括两个处理构筑物，其中至少④滤池或其他深度处理工艺构筑物构造图3~4张(平面及剖面1:50~1:100)第二节基础资料1.气象条件：全年主导风向西北风全年采暖日数137天全年平均降水量495.5m全年平均蒸发量907mm2.工程地质条件最大冻土深度地基承受能力8度3.水文地质条件：地下水位埋深6m5.厂区设计地面相对标高为310m6.市区排水管网进入厂区污水管引入标高为305m1.设计污水水量、水质Q=5.8万m³/d工业：3.48万m³/d生活：2.32万m³/d2.污水水质，见表1.2.14表1.2.1污水水质表碱度生活污水4生产污水6第一节污水厂设计规模的确定根据设计的基础资料，该污水厂设计污水量为5.8万m³'d,其中工业废水：3.84万m³/d,生活污水2.56万m³d,即工业废水站务水总量60%,生活污水站40%,考第二节污水厂设计水质的确定表2.2.1进水水质表碱度生活污水6生产污水1工业废水占总污量的60%,生活污水占40%,最终确定污水厂进水水质见表2.2.2表2.2.2出水水质表碱度32.设计出水水质5NH₃-N:83.3%NH₃-N≤8(15)mg/L表2.2.3回用水质表序号含量(mg/L)12335435第三节污水处理工艺的选择法等因地制宜，结合当地具体条件和和特点，综合考虑。W市污水理厂的建设规模为65.8万m3/d,其中60%为工业污水，40%为生活污水。工业废水的水量变化较小，但要求。我国从1996年7月1日开始实施《城镇污水处理厂污染物排放标准》废水为主，而且BOD₅/COD>0.45,其可生化性好。根据出水水质要求，处理厂即要分析，本次设计中选择A²/0工艺和SBR工艺作为W市污水处理厂的污水处理工艺1.工艺特点值一般均小于100。7原污水原污水中格栅污水提升泵房细格栅旋流沉砂池污泥回流出水紫外线消毒渠二沉池好氧池厌氧池硝化液回流级提升泵房曝气生物滤一机械搅拌澄清虹吸滤池1.工艺特点8(2)排水时间短(间歇排水时),并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备(水器),且对水器的要求很高也很大(4)水深度一般为1~2m,这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程原污水原污水中格栅污水提升泵房细格栅旋流沉砂池出水紫外线消毒渠二沉池-SBR反应池9表2.4.1城市污水处理厂工艺流程方案技术比较表方案一(普通A²/0处理工艺)方案二(氧化沟工艺)①该工艺为最简单的传统同步脱氮除磷工艺，脱氮和除磷率都能达到90%以上，总的水力停留时间，占地面积小于其他工艺。②在厌氧和好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥④运行中无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，维持较低溶解氧浓度，运行费低①理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。②运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。③反应池内存在DO、BOD₅浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀④脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。⑤排水时间短(间歇排水时),并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备(水器),且对笔水器的要求很高⑥由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决总的来说，这两个方案都很好，都能达到要求处理的效果，而且工艺简单，污泥经过经济概算，方案一的总投资为7633.87万元，方案二的总投资为9606.23万单位：万元序号工程及费用名称估算价值建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注一I类费用1污水处理厂二Ⅱ类费用1污水处理厂征地费2建设单位管理费3工程监理费4勘察费5可研报告编制费6设计费7竣工图编制费8预算编制费9施工图审查费环境影响评价费联合试车费生产职工培训费办公及生活家具费三预备金四铺底流动资金工程总投资单位：万元序号工程及费用名称估算价值建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注一I类费用1污水处理厂二Ⅱ类费用1污水处理厂征地费2建设单位管理费3工程监理费4勘察费5可研报告编制费6设计费7竣工图编制费8预算编制费9施工图审查费环境影响评价费联合试车费生产职工培训费办公及生活家具费三预备费四铺底流动资金工程总投资三、结论第二篇优选方案的设计设计中格栅间1座，中格栅间土建、工艺按规模69100m³/d设计完成。考虑维修中格栅间尺寸(上部厂房):L×B×H=11m×9m×4m栅条间隙过栅流速栅前水深回转式格栅除污机3台，单台宽度B=0.8m,型号为GH800,格栅净距20mm,铸铁镶铜闸门(配手电两用启闭机)3台，规格B×H=900mm×1100mm。设计细格栅间一座，细格栅间土建、工艺按规模62400m³/d设计完成。考虑维细格栅间尺寸(厂房上部):L×B×H=11m×9m×4m设计流量单格流量栅条间隙过栅流速回转式格栅除污机3台，型号为GH=1.6m,电机功率N=1.1~1.5kw;柱塞式栅渣压榨机1台，规格sp-031,压榨能力为1m³/h;钢制闸门(配手电两用启闭机)3台，规格B×L=1600mm×1200mm;手推渣车2辆。第三节沉砂池一、设计运行参数处进入产生的与叶轮方向一致的旋流使污水形成涡旋流态，旋流将砂粒甩向墙壁、滑滑入砂斗。落入砂斗内的砂粒，通过洗砂管输入压缩空气进行搅拌，使粘附在砂粒上的有机物得到彻底分离，并随水流出。此外，通过气提装置，砂水不停流入提啥管内，砂水送至砂水分离器分离，砂经过无轴螺旋提升输送进储砂箱，水回流至中设计旋流沉砂池2座，旋流沉砂池土建、工艺按规模69100m³/d设计完成，两设计流量直径旋流除砂机2套，电机功率N=0.75kw21台，型号LSF-260,处理量12L/S,电机功罗茨鼓风机2台，一用一备，风量3.5m/min,风压39.2kpa,电机功率5.5kw;钢制平面方闸门(配手电两用启闭机)2台，规格1100mm×1100mm;集砂车2辆。本设计采用的是A²/0工艺设计流量单池流量直径有效水深污泥浓度,有效水深H=3.5m。DQT040潜水搅拌器2台，电机功率N=4.0kw,转速为38r/min,重量为300kg,叶轮直径为1800mm。设计缺氧池4座，池形为圆形缺氧池尺寸(单池):直径D=23m,有效水深H=3.8m。设计流量单池流量直径有效水深DQT040QI潜水搅拌推流器2台，电机功率N=4.0KW,转速为38r/min,重量为300kg,叶轮直径为1800mm。好氧池尺寸(单池):30m×30m,有效水深H=4.0m。设计流量单池流量廊道长设计流量单池流量有效水深池径第三节紫外线消毒渠本设计采用浸水式紫外消毒系统。设计1格渠道，其尺寸为：L×B×灯组数模块数每个灯组10个，共式20个模块模块长灯管间距本设计沉采用机械搅拌絮凝池，该池具有絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短的特点。设计两座絮凝池，单座絮凝池深度为4.3m,每个池子分四格。机械搅拌絮凝池尺寸(单池):B×L×H=4.0m×4.0m×4.6m单座设计流量实际停留时间每格尺寸池深桨板长度桨板宽度叶轮直径叶轮桨板中心点的线速度分别为主要设备参数V₁=0.5m/sV₂=0.4m/sV₃=0.3m/sLFJ-350型反应搅拌机3台，合用一台电动机功率为0.134kw第二节斜管沉淀池本世设计采用斜管沉淀池2座分别与前面机械搅拌絮凝池对应布置，该沉淀池沉淀效果好，占地面积小，停留时间短等特斜管沉淀池尺寸(单池):L×B×H=14.5m×6.7m×4.67m设计水量单池流量池深表面负荷沉淀时间斜管材料是厚度为0.4mm的塑料板热压成正六角形管，内切直径为d=30mm,长1000mm,水平倾角0=60°第三节V型滤池设计水量单池流量校核滤速反冲洗强度冲洗时间滤层上水深单格长度单格宽度污泥干重污泥含水率进泥量d污泥浓缩时间NT-18型周边传动式浓缩机，沉淀面积255m²,电动机功率5.5kW。污泥干重进泥量其中电动机型号Y132S-8,功率2.2kWDS5型移动带式输送机1台，输送带宽400mm,输送长度5m,输送能力74m³/h,LX型电动单悬梁挂桥式起重机，额定起重量5.0t,起重高度12m,跨度12m,电第二部分W市污水处理厂及再生回用工程设计计算说明书第一篇水质水量的计算第一章水量的计算第二章水质的计算第一节进水水质的确定第二篇方案一(优选方案)的设计计算第一章一级处理第一节中格栅间一、栅条宽度计算根据污水量，设定污水进水总管的管径为1000mm,充满度为0.59,可得栅前水深过栅流速v=0.8m/s,栅条间隙取e=25mm,格栅安装角α=60%,栅条宽度s=0.01m设两座粗格栅n'=n/2=63/2=32栅槽宽度B=s(n-1)+en=0.01×(32-1)+0.025×32=1.11m二、计算水头损失设栅条断面为锐边矩形断面h₁=h₀k=3×2.42×(0.01/0.025)⁴³×0.8²/(2×9.81)×sin栅后槽总高度设栅前渠道超高h₂=0.3m三、栅槽总长度L=1.5+(0.59+0.061)/tan60°=1.88(其中1.5m为操作平台宽度)设计中取L=4m四、每日栅渣量，在格栅间隙25mm情况下，设栅渣量为每1000m³污水产0.05m³W=Qmax×W₁×86400/(1.48×1000)=2.4m³/d>2m³/d,宜采用机械清渣。第二节细格栅间一、栅条宽度计算进水选用梯形明渠根据污水量，查表B=800mm,v=0.5m/s,H=530mm过栅流速v=1.0m/s,栅条间隙取e=10mm,格栅安装角α=60%,栅条宽度s=0.01mh₁=h₀k=3×2.42×(0.01/0.025)⁴³×1.0²/(2×9.81)×s栅后槽总高度设栅前渠道超高h₂=0.3m设计中取L=4m该设计中采用旋流沉砂池，设两座。设计流量Q=0.40m³/s,取进水管流速表1.3.1型号流量ABCDEFGHJKL第二章二级处理第一节A²/0工艺表2.1.1项目(mg/L)进水水质出水水质182.设计参数好氧DO=2mg/L;缺氧池DO≥0.5mg/L,厌氧池DO<0.2mg/L污泥回流比R=100%,混合液回流比为200%式中：Y—污泥产率系数，一般为0.3~0.6kgVSS/kgBOD₅,设计中取内源代谢系数，设计中取0.06则最不利水温12℃时反硝化速率为：6.活性污泥微生物生长量W₁=Q(Sa-Se)a=58000×(188-20)×0.5/1000=4872kg/d(其中a=0.5)W₂=b×Xv×V=0.06×2.65×19140=该部分占50%,经预处理可去除45%,则Xa=X₀×55%=392×55%=215.6mg/LW₃=(Xa-Xe)Q=(215.6-20)×50%×58000=7.碱度平衡假定活性污泥微生物干重中氮的含量为12.4%,则用于合成的总氮量为即进水中用于合成的总氮浓度为9.29mg/L浓度=进水总氮-出水总氮-用于合成的总氮每氧化1mgNH₃-N需消耗碱度7.14mg,每还原1mgNO₃-N产生碱度3.57mg,去剩余碱度=原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD₅产生碱度=236-7.14×30.7+3.57×18.7+0.1×(188-6.4)=101不需要补充碱度8.各反应池尺寸设4座，则每座厌氧池容积取池有效水深为3.5m,则每座厌氧池有效面积A灰=V单池直径取18m设4座，则每座缺氧池容积单池直径取23m设好氧池四组，每组容积取池有效水深为4.0m,则每组有效面积A好=V/4=3480/4=870m²池宽取6m,则深宽比B/H=6/4=1.5(在1~2之间)设五廊道曝气池，则廊道长取30mL/B=30/6=5(在5~10之间)取池超高0.6m,则池子总高度H=4.0+0.6=4.6m9.需氧量的计算本设计采用鼓风曝气系统AOR=去除BOD5需氧量-废弃污泥中BOD₅需氧量+NH₃-N氧化需氧量-废弃污泥中NH₃-N需氧量-NO₃-N反硝化获得氧量10.供气量的计算采用Wm-180型网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深计算温度最高水温25℃,最低12℃查表得Cs(20)=9.17mg/L,Cs(25)=8.38mg/L,Cs(12)=10.83mg/L(1)空气扩散器出口处的绝对压力Ph=1.013×10⁵+9.8×10³H=1.013×10⁵+9.8×10(2)空气离开曝气面时，氧的百分比式中EA—空气扩散器的氧转移速率，对网状模型中微孔空气扩散器取值12%(3)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)(4)在20℃条件下，脱氧清水的充氧量式中α=0.83,β=0.95,C=2.0,p取1.0最高水温25℃时最低水温12℃时即本设计的最不利水温应按水温25℃考虑(5)曝气池平均时供氧量(6)曝气池最大时供氧量(9)本系统的空气总用量除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量8倍考虑，污泥回流比为100%,提升回流污泥所需的空气量为：11.空气管系统计算按曝气池平面图布置空气管道，本设计采用两个曝气池，共用一根空气主干管，在相邻两个廊道的隔墙上设一根干管，共10根干管。每根干管设6对配气竖管，全曝气池共120根配气竖管。每根配气竖管供气量=15433.3/120=128.61m³/h曝气池平面面积为35×7×5×2=2450m2个，考虑安全，采用5100个每根竖管上安设的空气扩散器数=5100/60=85个，按84个计选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路见图2.1.1,2.1.2图2.1.1空气管路布置图空气流速管径空气管沿程阻力损失沿程阻力配件局部阻力弯头1个三通1个三通1个三通1个三通1个三通1个四通1个，异型管1个4四通1个，异型管1个5四通1个，异型管1个5四通1个，异型管1个闸门1个，三通1个，异型管1个，弯头3个三通1个四通1个，异型管1个四通1个，异型管1个四通1个，异型管1个四通1个，异型管1个，弯头1个1三通1个，异型管1个四通1个，异型管1个，弯头1个三通1个第二节二沉池该二沉池采用中心进水，周边进水的辐流式沉淀池，采用刮泥机二、设计计算2.实际水面面积：3.实际表面负荷4.单池设计流量5.校核堰口负荷校核固体复核曝气池污泥浓度取XR=7g/L,由XR=1.2X(1+R)R,得X=7/2.4=2.9求6.澄清区高度7.污泥区高度式中Cu—底流污泥浓度，取6~8g/L,本设计取7g/L8.池边深度9.沉淀池高度设池底坡度为0.05,污泥斗直径d=4m,池中心与池边落差超高h₁=0.3m,污泥斗高度h₄=1.0m则H=h₁+h₂+h₃+h₄=0.3+4.0+0.65+1.0=5.95m三、二沉池详细尺寸计算1.进水系统的计算进水管设计流量查手册得，管径D=700mm,v=1.32m/s,i=2.7%(2)进水竖井进水竖井采用D₂=1.0m,出水口尺寸0.5×1.0m²,共6个沿井壁均匀分布筒中流速v₃=0.025m/s(0.02~0.03m/s)稳流筒直取4.8m2.出水部分设计(3)环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个出口集水槽的宽度为b=0.9(Kq)=0.9×(1.3×0.10)0.4=0集水槽起点的水深为取超高为0.2m设计取环形集水槽内水深为0.60,集水槽总高度=0.6+0.2m=0.8m当水量增加一倍时，q=0.20m³/s,v=1.0m/s槽内终点水深为槽内起点水深为三角堰个数个，设计取2345个1.确定流量污水设计流量58000m³/d,最高时流量69100m³/d,本设计采用80%出水回用，20%出水经紫外消毒渠直接排放。则，紫外消毒渠平均时设计流量11600m³/d,最高时流量13820m³/d表2.3.1设备型号处理水量峰值76000以上均值38000以上性能二级出水每3800m³/d需28根灯管二级出水每3800m³/d需14根灯管二级出水每3800m³/d需2.5根灯管出水水质要求每模块灯管数/根灯管清洗方式手动机械加化学自动清洗机械加化学自动清洗(1)初步选用UV3000PLUS,二级出水每3800m³/d需14根灯管，故14=43根根，拟选用4根灯管为模块，则模块数(2)消毒渠设计，按设备要求，渠道深度为129cm,设渠中水流速度为0.65m/s渠道过水断面积渠道宽度取1.0m若灯管间距为8.89cm,沿渠道可安装11个模块，故选用UV3000PLUS系统，两个UV灯组，10个模块。每个模块长度为2.46m,两个灯组间距1.0m,渠道出水设堰板调节，调节堰与灯组间距1.5m。则渠道总长为：符合要求。第三章深度处理第一节药剂投配设备的计算一、药剂投配流程见图3.1.1水混合设备—→反应设备溶解池图3.1.1二、设计参数的选择药剂种类：PAC加药量：纯PAC最大加药量为30mg/L每日投配次数：2次投药溶液浓度15%本设计采用计量泵方式，利用管式静态混合器混合三、设计计算1.溶液池容积式中：u—混凝剂最大投加量，取30mg/LC—溶液浓度，取15%n—每日调制次数，取2次采用两个池子，交替使用，每个4.6m³溶液池采用方形，尺寸为长×宽×高=2.0×2.0×1.4m³其中包括超高0.2m,保证连续投药，底坡取0.03,设置放空管，溶液池采用钢筋混凝土结构。2.溶解池容积与溶液池相对应，采用两个池子，一用一备，每个容积1.40m³溶解池采用方形，尺寸为长×宽×高=1.2×1.2×1.2m³其中包括超高0.2m溶解池的放水时间采用t=10min,则放水流量查水力计算表得，放水管管径do=100mm,vo=0.30m/s底坡取0.03.底部设管径为100mm排渣管一根，溶解池设置在地平面以下，池顶高于地面0.2m,采用钢钢筋混凝土池体，内壁进行防腐处理，涂衬环氧玻璃钢3.压缩空气搅拌调制药液的计算(1)所需空气量Q溶液池空气供给强度：4L/s·m²溶解池空气供给强度：8L/s·m²溶解池需用空气量：Q₂=nFq=1×(1.2×1.2)×8=11.5L/s式中：n—药池个数F—药池平面面积，m²Q—空气供给强度，L/s·m²(2)选配机组查手册可选型号为VF-3/7型活塞式空气压缩机，排气量为3m³/min,排气压力为0.7MPa,轴功率为18kw(3)投药量投药管流量(设两个投药管)连接每台计量泵的投药流量为q₂=0.03L/s=108L/h,取投药管管径为d=30mm(4)计量泵根据上述计算，选用重庆水泵厂生产的J-D250/12.5柱塞计量泵，其流量为250L/h,泵速115次/min,进出口直径为20mm,采用三台泵，两用一备四、加药间及药库药剂库考虑存15d的混凝剂用量，按固体含PAC95%计PAC采用桶装，每桶重40kg,桶直径D=0.4m,高0.5m库中堆高为三桶，每桶占地面积为0.1256m²,总占地面积为23.07m²考虑通道系数30%,药剂库面积为23.07×1.3=29.99m2加药间与药剂库合建，考虑扩建，其尺寸为L×B=12×6=72m²五、耐酸泵在溶解池和溶液池之间设一台耐酸泵。选用两台KH₃3/23耐酸泵，其中一台备用，耐酸泵的用途是将已溶解的PAC打入溶液池中。第二节机械絮凝池流量23200m³/d=866.67m³/h一、絮凝池尺寸絮凝时间取20min,絮凝池有效容积：为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为四格，每个尺寸4.5×4.5m²絮凝池超高取0.3m,总高度为4.3m絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备，为加强搅拌效果，于池子周壁设四块固定挡板二、搅拌设备，各部分尺寸见图3.2.1图3.2.1机械絮凝池尺寸示意图1.叶轮直径取池宽80%,采用3.6m叶轮桨板中心点线速度采用v₁=0.5m/s,v₂=0.4m/s,v₃=0.3m/s,v₄=0.2m/s桨板长度取I=2m(桨板长度与叶轮直径之比1/D=2/4=0.2,小于0.75)将板宽度取b=0.14m(b/l=0.07,介于每根轴上桨板数8块，内外侧各4块旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比为四块固定挡板宽×高=0.2m×1.2m,其面积与絮凝池过水断面面积之比为桨板总面积与过水断面面积为12.4%+5.3%=17.7%,小于25%,符合要求2.叶轮桨板中心点旋转直径Do=[(1800-630)÷2+63叶轮转速分别为桨板宽长比=0.14/2<1,查表7-27,y=1.10桨板旋转时克服水的阻力所消耗功率：式中：y—每个叶轮上桨板数目第一格搅拌功率No₁=No₁'+Noi"=1.053+0.022=0.175kw第二格内测桨板：第二格搅拌功率No₂=No₂'+No₂"=0.078+0.011=0.089kw第三格搅拌功率No₃=No₃'+No₃"=0.033+0.005=0.038kw第四格内测桨板：第四格搅拌功率No₄=No₄'+No₄"=0.010+0.001=0.011kw3设四台搅拌机设备合用一台电动机，则絮凝池所耗总功率为ZN₀=0.175+0.089+0.038+0.01电动机消耗式中：η₁—搅拌器机械总效率，采用0.75n₂—传动效率，一般取0.6~0.95,设计中取0.95G一般在20~70s¹之间，GT值达10⁴~10⁵第一格第二格第三格第四格絮凝池平均梯度第三节斜管沉淀池本设计设计设两座斜管沉淀池2.设计采用数据：般25~35mm),水平倾角θ采用60°3.清水区面积：其中斜管结构占用面积按3%计，则实际需要面积A'=89.67×1.03=92.4m²为配水均匀，采用斜管区平面尺寸为6.5×14.5,使进水区沿14.5m长一边布置4.斜管长度1:(3)考虑管端紊流、积泥等因素，过渡区采用250mm(4)斜管总长I=250+737=987mm,设计中按1000mm计5.池子高度6.沉淀池进口采用穿孔墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管，以上各项计算均同一般沉淀池或澄清池设计7.复算管内雷诺数、弗劳德数及沉淀时间v—运动粘度，当t=12℃时，v=0.0125cm/s满足设计要求弗劳德数：介于0.001~0.0001之间，满足设计要求沉淀时二、进出水系统1.沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积式中：v—孔口流速，不大于0.15~0.20m/s,设计中取0.1m/s每个孔口尺寸定为15cm×8cm,则孔口数为225个，进水孔位置应在斜管以下，沉泥区以上部位2.沉淀池出水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v₁=0.6m/s,则穿孔总面积设每个孔口直径d=4cm,则每个孔口面积孔口个数设每条集水槽宽度为0.4m,间距1.5m。共设5条集水槽，每条集水槽开孔数为36个，孔间距为20cm,集水槽长度1=20×(36+2)+36×4=904cm,设计取9m5条集水槽汇水至出水总渠，出水总渠宽度0.8m,深度1.0m出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失式中：(—进口阻力系数，设计中取2集水槽内水深取为0.4m,槽内水流速度为0.38m/s,槽内水力坡度按0.01m计出水总水头损失Zh=Zh₁+Zh₂=0.037+0.09=0.127m,m3.沉淀排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管经为200mm,管上开孔孔径为5mm,孔间距15mm。沉淀池底部为排泥槽，共12条。排泥槽顶宽2.0m,底宽0.5m,斜面与水平夹角约为45°,排泥槽斗宽为0.83m第四节V型滤池一、平面尺寸计算1.每组滤池所需面积：n—滤池分组数，本设计取2组v—设计滤速，一般取8~15m/h,本设计采用8m/h2.单格滤池面积一般规定V型滤池的长宽比为2:1~4:1,滤池长度不宜小于11m,滤池中央气水分配槽将滤池宽度分为两半，每一半的宽度不宜超过4m本设计取L=11m,B=2.8m,长宽比为3.9:1单格滤池实际面积f=BL=2.8×11=30.8m²3.正常过滤时的实际滤速一格冲洗时，其他滤格的滤速1.进水总渠H₁B₁=Q₁/v₁式中：H₁—进水渠内水深，m,设计中取H₁=1.0mB₁—进水总渠净宽v₁—进水总渠内流速，一般采用0.6~1.0m/s,本设计取v₁=0.8m/s2.气动隔膜阀的阀口面积式中：Q₂—每格滤池的进水量，v₂—通过阀门的流速，一般采用0.6~1.0m/s,设计中取v₂=0.6m/s气动隔膜阀阀口处的水头损失3.进水堰堰上水头b—堰宽，取b=3m4.V型进水槽v₃—V型进水槽内的流速m/s,一般采用0.6~1.0m/s,设计取v₃=0.6m/s5.V型槽扫洗小孔n₂—小孔数目，取每个V型槽上扫洗小孔数目为25个，则n₂=50验算小孔流速B₂—气水分配渠宽度，m,设计中取0.4mv₅—气水分配渠中水的流速，m/s,一般采用1.0~1.5m/s,设计中取1.0m/s2.配水方孔面积和间距v₆—配水方孔流速，一般采用0.5m/sf₁—单个方孔面积，m²,设计中取fl=0.10×0.10m²在气水分配渠两侧分别布置19个配水方孔，孔口间距0.4m3.布气圈孔的间距和面积布气圈孔的数目及间距和配水方孔相同，采用直径60mm圈孔，其单孔面积为,所有圈孔面积之和为38×0.0028=0.107m²4.空气反冲洗时所需空气流量空气通过圆孔的流速为5.底部配水系统头安装在混凝土滤板上，滤板搁置在梁上。滤头长28.5cm;滤帽上有缝隙36条；滤滤板、滤梁均为钢筋混凝土预制件。滤板制成矩形或正方形，但边长最好不要超过1.2m。滤梁的宽度为10cm,高度和长度根据实际情况决定。为了确保反冲洗时滤板下面任何一点的压力均等，并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层，滤板与池底之间应有一个高度适当的空间。一般来讲，滤板下面清水区的高度为0.85~0.95m,该高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上，从而保证了滤池的正常过滤和反冲洗效果。设计中取滤板下清水区的高度H₅为1.18m滤料选用石英砂，粒径0.95~1.35mm,不均匀系数K₈o=1.0~1.3,滤层厚度一般采用1.2~1.5m,设计中取滤层厚度H₆为1.2m滤层上水深一般采用1.2~1.3m,设计中取滤层上水深H₇为1.2m1.排水渠终点水深2.排水渠起端水深式中：H₄—排水渠起端水深，mhk—排水渠临界水深，i—排水渠底坡，设计中取i=7.0%1—排水渠长度，设计中与排水渠长度等长，即1=11m按照要求，排水槽堰顶应高出石英砂滤料0.5m,则中间渠总高为滤板下清水区高度+滤板厚+滤料层厚+0.5,即1.18+0.98+1.2+0.5=3.86mH=H₅+H₆+H₇+Hg+H₉=1.18+1.2+1.2+式中：H₅—滤板下清水区高度H₆—滤层厚度H₇—滤层上水深H₈—滤板厚度，设计中取0.98mH₉—超高，设计中取0.3m第四章污泥处理本设计采用辐流式污泥浓缩池，采用重力式排泥，总的污泥量为937.6m³/d,设两座污泥浓缩池，每座的污泥量Q=468.8m³/d一、污泥浓度的计算取进泥含水率为P₁=99.2%,浓缩后污泥含水率为P₂=97.5%污泥浓度按1000kg/m³计二、污泥浓缩池的尺寸计算1.浓缩池面积2.浓缩池直径设计取12.5m3.浓缩池实际工作面积4.浓缩池工作高度h取污泥浓缩时间T=25.38h(不宜小于12h)在4m左右，符合要求)5.浓缩池池边总高度HH=h₁+h₂+h₃=4.04+0.3+式中：h₂—超高，设计中取0.3mh₃—缓冲层高度，设计中取0.3m6.刮泥设备所需池底坡度造成的深度式中：i—坡度，设计中取0.057.污泥斗深度8.浓缩后污泥体积9.浓缩池总高度H=h+h₂+h₃+h₄+h₅=4.04+0.3+0.3+0.3第五章其他设计第一节清水池的设计计算一、池体尺寸计算清水池容积按设计水量的10%计，设两座清水池，每组的容积为设水深为4.2m,超高为0.3m则池表面积为取池长为25m,池宽为22m池有效尺寸为25×22×4.2m³,有效容积为2310m³二、加氯量及加氯间计算最大投滤量α=3mg/L仓库储氯量按30d计算加氯点在清水池之前Q=0.01αQ₁=0.001×3×46400G=30Q=30×139.2=4176kg/个3.氯瓶数量采用容量为1000kg的氯瓶，共5个4.加氯机数量采用ZJ-I型转子加氯机，加注量为5~45kg/h共设两台，交替使用5.加氯间平面尺寸加氯间24m×12m第六章水厂高程的计算设计流量管渠设计参数长度(m)管径流速(m/s)消毒渠至二沉池二沉池至配水井C配水井C至好氧池好氧池至缺氧池缺氧池至配水井B配水井B至厌氧池厌氧池至配水井A配水井A至沉砂池沉砂池至细格栅细格栅至泵房泵房至粗格栅深度处理部分二级提升泵房至清水池清水池至V型滤池V型滤池至斜管沉淀池6机械絮凝池至一级提升泵房5一级提升泵房至二沉池消毒渠中水位沿程损失其中阀门管件包括：阀门1个、90°弯头1个合计起端水深自由跌落堰上水头合计二沉池至配水井C的损失沿程损失局部损失其中阀门管件包括：阀门1个、90°弯头2个配水井C外圈水位配水井C内圈水位配水井C至好氧池的损失合计沿程损失局部损失其中阀门管件包括：阀门1个、90°弯头1个好氧池出水堰中水位好氧池进水渠水位好氧池至缺氧池的损失合计自由跌落沿程损失局部损失其中阀门管件包括：异径丁字管1个合计0.256m缺氧池水位311.995m缺氧池至配水井B的损失沿程损失局部损失合计配水井B外圈水位配水井B内圈水位配水井B至厌氧池的损失沿程损失局部损失其中阀门管件包括：异径丁字管1个合计0.265m厌氧池中水位312.553m厌氧池至配水井A的损失沿程损失局部损失其中阀门管件包括：阀门1个、90°弯头1个配水井A外圈水位配水井A内圈水位配水井A至沉砂池的损失沿程损失局部损失其中阀门管件包括：异径丁字管1个合计0.204m沉砂池出水堰中水位313.沉砂池中水位313.细格栅栅后水位313.局部损失0.004m其中阀门管件包括：阀门1个合计0.042m过栅损失0.32m细格栅栅前水位313.列出，局部损失按沿程损失的20%计算集水井中水位沿程损失0.00269×12=0.032m局部损失0.132m合计0.164m清水池中水位清水池至V型滤池的损失局部损失0.205m合计0.266m水泵提升0.7mV型滤池损失0.378m合计0.410m斜管沉淀池损失0.15m机械絮凝池损失0.03m合计0.820m第三篇方案二的设计计算第一节中格栅间(同方案一)第二节细格栅间(同方案一)第三节旋流沉砂池(同方案一)表2.1.1进水水质表项目(mg/L)进水水质出水水质18脱氮要求污泥龄较长，周期较长，由此选定周期数N=4(1/d),周期长Tc=6h,池数M=8,设计水位高度H=5.0m,安全高度为每周期分为进水、曝气、沉淀、排水4个阶段2.曝气池计算进水时间根据水器设备性能取排水时间ta=0.5hMLSS取3500mg/L,泥水界面沉降速度曝气池水高度h₁=1.2m,安全水深ε=0.5m,沉淀时间二沉池出水BOD5由溶解性BOD₅和悬浮性BOD₅组成，其中只有溶解性BOD₅和工艺计算有关，出水溶解性BOD₅可用下式计算：式中：Se—出水溶解性BOD5Sz—二沉池出水总BOD5Kd—活性污泥自身氧化系数，取0.06F—二沉池出水SS中VSS所占比例，取0.75Ce—二沉池出水SS本厂进水TN较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄θc取25d-¹,污Y取0.6,曝气池体积由下式计算求得：设有效水深H=5.0m(3)复核水器高度单池单池面积剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成，剩余生物污泥△Xr由下式计算：式中Kd为活性污泥自身氧化系数本例求冬季污泥剩余量T=12℃剩余非生物污泥△Xs计算公式：Fb—进水中VSS可生化部分比例，取f₆=0.7剩余污泥量△X=△Xr+△Xs=3398.7+5388.8=8787.5(kg/d)剩余污泥含水率按99.2%计算，湿污泥量为1098.44m³/d(6)复核出水BOD₅复核结果表明BOD₅可达设计要求(7)复核出水NH₃-N硝化菌比增长速度为出水氨氮为出水水质可达要求(8)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、氨氮硝化需氧量和出水带走的氧量。有机物氧化需氧系数a'=0.5,污泥需氧系数b'=0.12,则氧化有机物和污泥需氧量AOR₁=a'Q(So-Se)+eb'XVf进水总氮48mg/L,出水氨氮Ne=8mg/L,硝化氨氮需氧量AOR₂为反硝化产生的氧量总需氧量AOR=AOR₁+AOR₂-AOR₃=12340.5+9332.0-3811.5=17861.3(kg/d)=7p—压力修正系数，一般取p=1T为设计污水温度，冬季T=12℃,夏季T=25℃微孔曝气头安装在距池底0.2m处，淹没深度H=4.8m,其绝对压力为：Pb=P+9.8×10³H=1.013×10⁵+0.098×10⁵4.8微孔曝气头氧转移效率EA为20%,气泡离开水面时含氧量：夏季水温25℃,清水氧饱和度Cs(25)为8.4mg/L,曝气池内平均溶解氧饱和度：夏季标准需氧量空气用量SBR反应池公设8座，每座曝气池宽15m,长63.5m,长宽比为3.51:1,水深5.0m,超高0.5m,有效体积4738m³,8座反应池总38100m³。符合水深4.0m~6.0m,长宽比第二节紫外线消毒渠(同方案一)第三章三级处理第一节药剂投配设备的设计计算(同方案一)第二节机械搅拌澄清池设计采用两座池子，每座池子的流本池按不加斜板进行设计，但为以后加斜管的条件，在计算过程中对进出水、集水的流路系统按2Q校核，其他有关工艺数据采用低限1.二反应室Q'=5Q=5×0.269m³/s=1.345m³/s(第二反应室设计流量为出水量的3~5倍),设第二反应室内导流板截面积A₁为0.035m²,u为40mm/s(一般取值为0.04~0.07m/s)取二反应室直径D₁=6.5m,反应室壁厚δ₁=0.25m,D₁'=D₁+28₁=6.5+2×0.25m=7.0m2.导流室导流室中导流板截面积A₂=A₁=0.035m²,导流室面积w₂=w₁=33.18m²取导流室直径D₂为9.6m,导流室壁厚δ=0.1m,D₂'=D₂+28₂=9.6+2×0.1=9.8m导流室出口流速：u₆=0.04m/s;出口面积：则出口截面宽3.分离室取u₂=0.001m/s,分离室面积：池总面积：池直径：取池直径为21.0m,半径R=10.5m4.池深计算各部分尺寸见图3.2.1图3.2.1取池中停留时间为1.5h,有效容积：考虑增加4%的结构容积，则池计算总容积：V=V'(1+0.04)=1452.6×1.04=1取池子超高Ho=0.3m,设池直壁高H₄=1.8m池子直壁部分容积为：取池圆台高度：H₅=4.0m,池圆台斜边角为45°,则底部直径：本池池底采用球壳式结构，取球冠高H₆=1.05m球冠半径：球冠体积：池实际有效容积：V=W₁+W₂+W₃=623.4实际停留时间：池总高H=H₀+H₄+H₅+H₆=0.3+1.8+4.0+1.05=7.15m5.配水三角槽进水流量增加10%的排泥水量，设槽内流速u₃=0.6m/s(一般为0.5~1.0m/s)三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同u₃采用孔口d=0.1m,每孔面积为孔个，为施工方便采取沿三角槽每50设置一个，共72孔口实际流速6.第一反应室D₃=D₁'+2B₁+28₃=7.0+2×0.76+2H₇=H₄+H₅-H₁-δ3=1.8+3.7-2.56-取u4=0.15m/s,泥渣回流量：Q"=4Q回流缝宽度：取B₂为0.18mD₅=D₄-2(√2B2+84)=14-2(√按等腰三角形计算H₉=H₇-H₆-H₁o=2.79-0.63-07.容积计算则实际各室容积比：池各室停留时间：其中第一反应室和第二反应室停留时间之和为32.94min8.进水系统进水系统示意图见图3.2.2进水管选用d=600mm,v₆=0.95m/s,出水管选用600mm图3.2.2进水系统示意图图中：1—辐射集水槽2—环形集水槽3—淹没出流4—自由出流9.集水系统本池因池径较大采用辐射式集水槽和环形集水槽集水。设计时辐射槽、环形槽，总出水槽之间按水面连接考虑。根据要求本池考虑加装斜板(管)可能，所以对集水系统除设设计水量计算外，还以2Q进行校核，决定槽断面尺寸辐射集水槽(全池共设12根)设辐射槽宽b₁=0.25m,槽内水流流速vs₁=0.4m/s,槽底坡降il=0.1m槽内终点水深：槽内起点水深：式中按2q₁校核，取槽内水流流速vs₁'=0.6m/s设计取槽内起点水深为0.25m,槽内终点水深为0.35m,孔口出流孔口前水位0.05m,孔口出流跌落0.07m,槽超高0.2m示意图见3.2.3图3.2.3集水槽示意图环形集水槽取v₅2=0.7m/s槽宽b₂为0.5m,考虑施工方便槽底取为平底，则il=0槽内终点水深：槽内起点水深：流量增加一倍时，设槽内流vs₂'=0.9m/s设计取用环槽内水深为0.7m,槽断面高为0.7+0.07+0.05+0.30=1.22m(槽起高定位槽内水流流速v53=0.9m/s槽底坡降il=0.20m,槽长为5.3m事事y=2.5√n-0.13-0.75√R(√n槽内起点水深hs=h₆-il+0.00117×5.3=0.427-0.2+0.00117×5.3=0.233m槽内终点水深：y=2.5×√0.013-0.13-0.75×√0.2402×(√0.013-0.10)=槽内起点水深：hs'=0.77-0.2+0.00108×5.3=0.576m设计取用槽内起点水深为0.6m,终点水深为0.8m,槽起高定为0.3m按设计流量计算得从辐射起点至总出水槽终点的水面坡降为=(0.143+0.1-0.224)+(0.44-0.39)+0.00117设计流量增加一倍时从辐射槽起点至总出水槽终点的水面坡降为：h=(0.237+0.1-0.299)+(0.67-0.60)+(0.576+0.2-0.77)=辐射集水槽有两种集水方式：孔口或三角堰口本设计采用孔口集水孔口出流，取孔口前水位高0.05m,流量系数μ取为0.62孔口面积在辐射集水槽双侧及环形集水槽外侧预埋DN25塑料管作为集水孔，如安装斜板(管)时，可将塑料管剔除。则集水孔径改为D=32mm每侧孔口数目：安装斜板(管)后流量为2q₁,则孔口面积增加一倍为0.0730m²每侧孔口数目：设计采用每侧孔口数为42.5个(包括环形集水槽1/2长度单侧开孔数目)10.排泥及排水计算污泥浓缩室：总容积根据经验按池总体积的1%考虑V₄'=0.01V'=1522.36×0.01分设三斗，每斗体积设污泥斗上底面积污泥斗容积：排泥斗见图3.2.4图3.2.4排泥斗示意图排泥周期，本池在重力排泥时进水悬浮物含量S₁一般≤1000mg/L,出水悬浮物含S1—S4与T0关系值见表3.2.1表3.2.1S₁—S₄与TO关系值排泥历时：设污泥斗排泥管为DN100,其断面电磁排泥阀适用水压h≤0.04MPa取λ=0.03,管长1=15m流量系数：排泥流量：排泥历时：防空时间计算，设池底中心放空管直径DN250本池开始放空时水头为池运行水位至池底管中心高差H₂'见图3.2.5图3.2.5高程示意图取λ=0.03,管长1=15m局部阻力系数(:流量系数：11.机械设备计算叶轮周边线速度u2=0.5~1.5m/s搅拌叶片高度均为第一反应室高度的1/3搅拌叶片数应为6~10片2)叶轮转速3)叶轮出水口宽度h—桨叶高度，h=1/3×2.79=0.93m,取1m(其中2.79为第一反应室高度)w—叶轮旋转的角速度，R₁—桨叶外缘半径，取1.58m其中，b—桨叶宽度，b=1/3h=1/3×1.0=0.33m,取0.35m6)提升和搅拌功率：N=N₁+N₂=1.11+0.79=1.9kw,7)电动机功率，采用自锁蜗杆时：电磁调速电动机η₁一般采用0.8~0.833;三角皮带传动效率η₂一般采用0.96涡轮减速器效率η3按单头蜗杆考虑时取0.7,轴承效率η4取0.98)搅拌机轴扭矩：9)传动计算：①确定驱动方式：采用电磁调速电机，减速方式采用三角带和涡轮减速器两级减速，叶轮需调速出水口宽度，故需设计专用立式蜗杆减速器②选用电动机：选用YCT200-4B电动机，功率7.5kw,转速1250~125r/min③减速比：电动机输出转速按1250r/min计算，④三角带减速比：蜗杆减速器减速比取70,取2.7第三节虹吸滤池本设计采用2座，本设计仅就一组进行设计计算一、平面尺寸计算1.设计水量2.滤池面积3.滤池分格数格，本设计采用8格4.单个面积取单格长为5m,宽为4m,单格实际面积f=B×L=5×3=15m²5.正常过滤时的实际流速6.一格冲洗时其他7格的滤速一格反冲洗时，其他滤格可以提供的最大冲洗强度1.进水系统进水渠道内流速按扣除进水虹吸管所占过水断面计算，一般在0.8~1.2m/s,在条件许可时应取低值以减少渠道内的水头损失，使各格滤池能均匀进水，为便于施工，渠道宽度应不小于0.7m设计中设2条钢筋混凝土矩形进水渠道，每条渠道的设计流量Q₂2.进水虹吸管每格滤池的进水进水虹吸管断面面积Qi—每格滤池的进水量(m³/s)vi—虹吸管内流速(m/s),一般采用0.6~1.0m/s设计中取vi=0.6m/s进水虹吸管采用钢制矩形管，取其长L₁为0.3m,B₁宽为0.2m,进水虹吸管实际断面面积虹吸管内实际流速设最不利情况为一格检修，一格反冲洗，则强制冲洗时进水量强制冲洗时虹吸管内流速3.正常过滤时进水虹吸管的水头损失(1)进水虹吸管局部水头损失0—出口局部阻力系数，取1.0(2)进水虹吸管的沿程水头损失;;L—进水虹吸管总长度(m)R—水力半径(m)C—谢才系数x—湿周n—粗糙系数，0.012进水虹吸管总水头损失为H₁₆=h+h₁=0.057+0.002=0.059m,设计中取0.06m4.强制冲洗时进水虹吸管的水头损失强制冲洗时虹吸管内流速为0.75m/s,根据水头损失和流速的平方成正比的关系，即可求出强制冲洗的水头损失5.堰上水头用1.0~1.2m,设计中取la=1.2m同理，强制冲洗时的堰上水头6.强制冲洗时总水位雍高强制冲洗时总水位雍高H₁7为强制冲洗时水位雍高与强制冲洗时堰上水头增加值和7.虹吸管安装高度H₁9=H₁6+H₁7+0.04+0.06=0.06+0.05+0.04式中，0.04m为凹槽低强制冲洗时水位以上高度，0.06m为虹吸管顶部转弯半径8.虹吸水封高度9.进水渠道水头损失式中：Vw—渠道内水流速度假定活动堰板高度H₁₃=0.05m,由此可推断出进水渠道的末端水深Hend=H₁₅+H₁4+H₁3+H₁₂+H₁6=0.2+0.038+0.05+式中：H₁₅—虹吸进水管管底距进水斗底高度，H₁₅=0.2m进水渠道宽度假设进水虹吸管采用的钢板厚度为0.01m,则整个虹吸管所占的宽度为设计中取Ww=0.5m,则进水渠道整个宽度应为0.82m(2)进水渠道的水头损失式中1c—进水渠道总长度，m。设计中根据平面布置，取1c=22m10.进水渠道总高H₁o=H₁₅+H₁4+H₁3+H₁2+H=0.2+0.038+0.05+0.06+0.06+0.05+0.08H₁₈—进水渠道超高，m,一般采用0.1~0.3m,设计中取0.12m11.水管水头损失(1)降水管中流速d—降水管直径m,设计中取0.5m(2)降水管的水头损失降水管的水头损失包括局部损失和沿程损失，其中沿程损失很小，可以忽略不计。其局部损失即可代表降水管的水头损失三、出水系统出水系统包括清水室、出水孔洞、清水渠和堰板。过滤后的清水先经过清水室垂直向上，通过出水洞进入清水渠，然后再经过堰板跌落到池外。冲洗时清水由清水渠向下经出水孔洞进入清水室，然后进入到滤池底部的配水室进行滤池反冲洗。为满足单格检修的要求，每格滤池单独设置清水室和出水(检修)孔洞。设置堰板的目的是为了保证一定的冲洗水头，设置活动堰板的目的是为了适应不同水温时反冲洗强度的变化。出水系统示意图见3.3.1S清水集水池固定堰清水室图3.3.1出水系统示意图1.清水室和出水渠宽度的确定清水室按构造配置，宽度取0.8m,清水渠宽度按照两个清水室宽度和它们之间隔墙的厚度确定。设计中隔墙厚度取0.2m,则整个清水渠的宽度为1.8m2.出水堰上水头式中：b—出水堰宽度，为降低堰上水头，设计中取b=6m四、反冲洗系统1.配水系统，虹吸滤池通常采用中、小阻力配水系统2.反冲洗水到滤池的局部损失和沿程损失这一部分水头损失包括水经过检修孔洞的水头损失和水流经底部配水空间的水头损失，因为沿程水头损失很小，可忽略不计一格滤池设计两个φ500的检修孔洞，水流经过检修孔洞的局部损失式中：(—局部阻力系数，取0.5f—单格滤池面积，15m²d—检修孔洞的直径，500mm滤池底部配水空间进口部分的局部阻力式中：(—局部阻力系数，取0.5W—滤池宽度3.水流经小阻力配水系统的水头损失，设计采用双层孔板假设滤板的开孔比为上层1%,下层1.7%,则冲洗时孔内流速事s考虑滤板制作及安装使用中的堵塞等因素，取hp'=0.3m4.反冲洗水流经承托层得水头损失H₃—承托层厚度，m,设计中取0.2mD₁—承托层平均粒径，取0.0032mu—反冲洗流速，m/s,数值上等于反冲洗强度，0.015m/sφ—形状系数，0.815.水流经过滤料时的水头损失H₈—滤料层厚度，m,取0.7mmo—滤料膨胀前的孔隙率，0.416.总水头损失h'=h₁+hx+hp'+hg'+hf=0.008+0.001+0.281+0.079+0.考虑到反冲洗时仍有部分的滤过水须经过堰板流出池体，所以固定堰板顶设在比排水槽顶高1.0m,这样可以保证最低水位时反冲洗强度的要求。同时，考虑到在给定膨胀率的条件下，水温每增加1℃,所需的冲洗强度会相应增加1%的变化规律，在固定堰板上增设一个活动堰板，其高度设为250mm,这样就能保证最高水温时的反冲洗强度的要求。活动堰板采用本叠梁结构。反冲洗时为防止冲洗水夹带空气，清水渠道的最小水深为1.0m1.排水槽高度示意图见3.3.2为了便于加工和维护，排水槽采用等断面的三角形混凝土槽，每格滤池中设置两条排水槽，排水槽断面的模数根据经验，当排水槽终点断面上的流速为0.6m/s时，排水槽能很好地将冲洗废水排走，因此设计中假设终点流速v=0.6m/s,按下式对排水槽断面的模数进行核算为安全计，采用x'=0.25m,槽宽为2×0.25=0.5m,直壁高度取1.5x=1.5×0.25=0.375m,取0.38m,槽厚度采用60mm则排水槽总高度H₅为H₅=0.07+0.38+0.25+0.06c图3.2.2排水槽高计算示意图2.排水槽底距滤料上表面的间距Hg—滤料厚度，m,一般采用0.7~0.8m,本设计中取Hs=0.7memax—最大反冲洗强度时滤层的膨胀率mo—滤料膨胀前的空隙率，砂滤料一般采用mo=0.413.集水槽矩形断面集水渠内的始端水深(即集水渠底离排水槽底的距离)式中：H.—排水虹吸管处水深Wc—集水渠宽度，设计中取Wc=0.7m集水渠内水头损失he=He-He=1.73He-He=0.73He=0.16m设计中取集水渠的保持高度为0.2m,则可以确定排水虹吸管吸水口水位在排水槽底以下0.2+0.16=0.36m4.排水虹吸管的水头损失排水虹吸管的局部损失为两个90°弯头，进口和出口损失式中：V排一排水虹吸管内水流速度，一般采用1.4~1.6m/s,本设计采用1.4m/s(i—进口局部阻力系数，取0.5ζe—90°弯头的局部阻力系数，取0.8(0—出口局部阻力系数，取1.0排水虹吸管的沿程水头损失式中：L—排水虹吸管长度，设计中取10mi—水力坡度，取6.25%取h₁=0.06m,则总水头损失hr=h+h₁=0.31+0.06=0.37m集水槽内水位和排水固定堰板顶的高程差△Hu=hf+△hu==0.37+0.10m=0.47m第四章污泥处理本设计采用辐流式污泥浓缩池，采用重力式排泥，总的污泥量为1098.44m³/d,设两座污泥浓缩池，每座的污泥量Q=549.22m³/d一、污泥浓度的计算取进泥含水率为P₁=99.2%,浓缩后污泥含水率为P₂=97.5%污泥浓度按1000kg/m³计二、污泥浓缩池的尺寸计算1.浓缩池面积设计中取25kg/(m²·d)设计中取25kg/(m²·d)2.浓缩池直径3.浓缩池实际工作面积设计取15m4.浓缩池工作高度h₁取污泥浓缩时间T=31h(不宜小于12h)5.浓缩池池边总高度HH=h₁+h₂+h₃=4.01+0.3+07.污泥斗深度8.浓缩后污泥体积9.浓缩池总高度H=h+h₂+h₃+h₄+hs=4.01+0.3+0.3+0.37第五章其他设计第一节清水池的设计计算(同方案一)第四篇投资估算与经济分析第一章投资估算W市污水厂处理规模为5.8万m³/d。采用A²/0工艺，估算投资为7633.87万元；采用SBR工艺，估算投资为9606.23万元。因此采用A²/0工艺。单位：万元序号工程及费用名称估算价值建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注一I类费用1污水处理厂二Ⅱ类费用1污水处理厂征地费2建设单位管理费3工程监理费4勘察费5可研报告编制费6设计费7竣工图编制费8预算编制费9施工图审查费环境影响评价费联合试车费生产职工培训费办公及生活家具费三预备金四铺底流动资金工程总投资单位：万元序号工程及费用名称估算价值建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注一I类费用81污水处理厂8污水处理部分进水井中格栅间提升泵房细格栅、旋流沉砂池A²/0反应池鼓风机房二沉池消毒间3污泥回流泵房污泥浓缩池污泥脱水机房污水回用部分提升泵房机械絮凝池斜管沉淀池清水池加药间加氯间其他工程综合楼化验楼车库、车棚、传达室序号工程及费用名称估算价值建筑工程费设备购置费安装工程费合计备注配电室宿舍机修间活动中心仓库总图土石方工程场外道路自动控制车辆2输电线路二Ⅱ类费用01污水处理厂征地费10万/亩，共98亩2建设单位管理费I类费用×0.8%3工程监理费I类费用×1.4%4勘察费I类费用×0.5%5可研报告编制费6设计费7竣工图编制费设计费×8%8预算编制费设计费×10%9施工图审查费设计费×12%环境影响评价费联合试车费I类费用×0.2%生产职工培训费每人3000元，25人办公及生活家具费每人1000元，50人三预备费(I+Ⅱ类费用)四铺底流动资金污水处理工程投资7单位：万元序号设备名称单位数量设备价格安装费备注单价合价单价合价污水处理部分11进水井手电两用铸铁方闸门套22中格栅间机械格栅套2N=0.75kW手动单梁悬挂起重机台1闸板套2螺旋输送机台13污水泵房提升泵套4手推渣车辆2旋流风机台1N=0.18kW4细格栅间细格栅套2N=1.1kw闸板套螺旋输送机台1旋流沉砂池座2m吸砂泵台2N=1.2kw浆液分离机台2N=0.75kW闸板套5砂水分离器套2N=0.37kW5A²/0池水下推流器台N=1.5kw搅拌机台N=1.5kw曝气扩散器套序号设备名称数量设备价格安装费备注单价合价单价合价6二沉池行车式刮泥机台27消毒间3紫外灯管根38污泥回流泵房污泥泵台2N=3.0kw9污泥浓缩池带式浓缩机台1N=1.75kW污泥脱水机房螺旋脱水机台1N=1.1kw螺旋输送机台1N=1.1kw加药装置套1脱水机冲洗水泵台2N=7.5kw计量泵台3N=1.1kw二污水回用处理部分1一级提升泵房潜水给水泵台4电动葫芦套12机械絮凝池絮凝搅拌机台8N=0.75kW3斜管沉淀池斜管蜂窝斜管4V型滤池刮泥机台2N=0.75kW滤池水位控制器套22滤料吨序号设备名称单位数量设备价格安装费备注单价合价单价合价5清水池6二