(好論文)某市15萬噸天城市生活污水處理廠初步設計 畢業(yè)設計說明書

第 1 章 概述1.1 基本設計資料 畢業(yè)設計名稱 某市15萬噸/天城市生活污水處理廠初步設計 基本資料： 1.設計規(guī)模 污水設計流量：，流量變化系數(shù)： 2.原污水水質(zhì)指標 BOD=180mg/L COD=410mg/L SS=200mg/L NH3-N=30mg/L 3.出水水質(zhì)指標 符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放國家二級標準 BOD=20mg/L COD=70mg/L SS=30mg/L NH3-N=15mg/L 4.氣象資料某地處海河流域下游，河網(wǎng)密布，洼淀眾多。歷史上某的水量比較豐富。海河上游支流眾多，長度在10公里以上的河流達300多條，這些大小河流匯集成中游的永定河、北運河、大清河、子牙河和南運河五大河流。這五大河流的尾閭就是海河，統(tǒng)稱海河水系，是某市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的水源河道。某屬于暖溫半濕潤大陸季風型氣候，季風顯著，四季分明。春季多風沙，干旱少雨；夏季炎熱，雨水集中；秋季寒暖適中，氣爽宜人；冬季寒冷，干燥少雪。除薊縣山區(qū)外，全年平均氣溫為攝氏11度以上。1月份平均氣溫在攝氏零下4-6度，極低溫值在攝氏零下20度以下，多出現(xiàn)于2月份。7月份平均氣溫在攝氏26度上下。某年平均降水量約為500-690毫米。在季節(jié)分配上，夏季降水量最多，占全年總降水量的75%以上，冬季最少，僅占2%。由于降水量年內(nèi)分配不均和年際變化大，造成某在歷史上經(jīng)常出現(xiàn)春旱秋澇現(xiàn)象。某的風向有明顯的季節(jié)變化。冬季多刮西北風、偏北風；夏季多東南風、南風；春秋兩季多西南風，主導風向東南風。5.廠址及場地狀況某以平原為主，污水處理廠擬用場地較為平整，占地面積20公頃。廠區(qū)地面標高10米，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標高為 5米(于地面下5米)。1.2 設計內(nèi)容、原則1.2.1 設計內(nèi)容污水處理廠工藝設計流程設計說明一般包括以下內(nèi)容:(1)據(jù)城市或企業(yè)的總體規(guī)劃或現(xiàn)狀與設計方案選擇處理廠廠址；(2)處理廠工藝流程設計說明；(3)處理構(gòu)筑物型式選型說明；(4)處理構(gòu)筑物或設施的設計計算；(5)主要輔助構(gòu)筑物設計計算；(6)主要設備設計計算選擇；(7)污水廠總體布置(平面或豎向)及廠區(qū)道路、綠化和管線綜合布置；(8)處理構(gòu)筑物、主要輔助構(gòu)筑物、非標設備設計圖繪制；(9)編制主要設備材料表。 1.2.2 設計的原則考慮城市經(jīng)濟發(fā)展及當?shù)噩F(xiàn)有條件，確定方案時考慮以下原則：(1)要符合適用的要求。首先確保污水廠處理后達到排放標準?？紤]現(xiàn)實的技術(shù)和經(jīng)濟條件，以及當?shù)氐木唧w情況(如施工條件)，在可能的基礎上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)(建)筑物型式、主要設備、設計標準和數(shù)據(jù)等，應最大限度地滿足污水廠功能的實現(xiàn)，使處理后污水符合水質(zhì)要求。(2)污水廠設計采用的各項設計參數(shù)必須可靠。(3)污水處理廠設計必須符合經(jīng)濟的要求。設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等要盡可能采取合理措施降低工程造價和運行管理費用。(4)污水處理廠設計應當力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。(5)污水廠設計必須注意近遠期的結(jié)合，不宜分期建設的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設計時應為以后的發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。(6)污水廠設計必須考慮安全運行的條件，如適當設置分流設施、超越管線等。第 2 章 工藝方案的選擇2.1 水質(zhì)分析 本項目污水處理的特點：污水以有機污染物為主，BOD/COD=0.44，可生化性較好，采用生化處理最為經(jīng)濟。BOD/TN3.0,COD/TN7,滿足反硝化需求；若BOD/TN5，氮去除率大于60%。2.2 工藝選擇 按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝,10-20萬t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB 法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷或脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如工藝，A/O工藝，SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。2.2.1 方案對比工藝類型氧化溝SBR法A/O法技術(shù)比較1.污水在氧化溝內(nèi)的停留時間長，污水的混合效果好2.污泥的BOD負荷低，對水質(zhì)的變動有較強的適應性1.處理流程短，控制靈活2系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少，緊湊，節(jié)省占地1.低成本，高效能，能有效去除有機物2.能迅速準確地檢測污水處理廠進出水質(zhì)的變化。經(jīng)濟比較可不單獨設二沉池，使氧化溝二沉池合建，節(jié)省了二沉池合污泥回流系統(tǒng)投資省，運行費用低，比傳統(tǒng)活性污泥法基建費用低30%能耗低，運營費用較低，規(guī)模越大優(yōu)勢越明顯使用范圍中小流量的生活污水和工業(yè)廢水中小型處理廠居多大中型污水處理廠穩(wěn)定性一般一般穩(wěn)定 考慮該設計是中型污水處理廠，A/O工藝比較普遍，穩(wěn)定，且出水水質(zhì)要求不是很高，本設計選擇A/O工藝。 2.2.2 工藝流程 第 3 章 污水處理構(gòu)筑物的設計計算3.1中格柵及泵房格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。本設計采用中細兩道格柵。3.1.1 中格柵設計計算1.設計參數(shù)：最大流量：柵前水深：，柵前流速：（）過柵流速（）柵條寬度，格柵間隙寬度格柵傾角2.設計計算：(1)柵條間隙數(shù)：根 設四座中格柵：根(2)柵槽寬度：設柵條寬度 (3)進水渠道漸寬部分長度：設進水渠道寬，漸寬部分展開角度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(5)通過格柵的水頭損失： ，h0 計算水頭損失；g 重力加速度；K 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3； 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù) = 2.42；m (6)柵槽總高度：設柵前渠道超高 (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 所以宜采用機械清渣。(9)格柵選擇選擇XHG-1400回轉(zhuǎn)格柵除污機，共4臺。其技術(shù)參數(shù)見下表。 表3-1-1 GH-1800鏈式旋轉(zhuǎn)除污機技術(shù)參數(shù)型號電機功率/kw設備寬度/mm設備總寬度/mm柵條間隙/mm安裝角度HG-18001.51800209040603.1.2 污水提升泵房泵房形式取決于泵站性質(zhì)，建設規(guī)模、選用的泵型與臺數(shù)、進出水管渠的深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地質(zhì)情況等諸多因素。 泵房形式選擇的條件： (1)由于污水泵站一般為常年運轉(zhuǎn)，大型泵站多為連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。 (2)流量小于時，常選用下圓上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。 (4)一般自灌啟動時應采用合建式泵房。 綜上本設計采用半地下自灌式合建泵房。 自灌式泵房的優(yōu)點是不需要設置引水的輔助設備，操作簡便，啟動及時，便于自控。自灌式泵房在排水泵站應用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時啟動的立交泵站，應盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運行。集水池：集水池與進水閘井、格柵井合建時，宜采用半封閉式。閘門及格柵處敞開，其余部分盡量加頂板封閉，以減少污染，敞開部分設欄桿及活蓋板，確保安全。1.選泵 (1)城市人口為1000000人，生活污水量定額為。(2)進水管管底高程為，管徑，充滿度。(3)出水管提升后的水面高程為。(4)泵房選定位置不受附近河道洪水淹沒和沖刷，原地面高程為。2.設計計算(1)污水平均秒流量： (2)污水最大秒流量： 選擇集水池與機器間合建式泵站，考慮4臺水泵（1臺備用）每臺水泵的容量為。(3)集水池容積：采用相當于一臺泵的容量。 有效水深采用，則集水池面積為(4)選泵前揚程估算：經(jīng)過格柵的水頭損失取 集水池正常工作水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差： （集水池有效水深，正常按計）(5)水泵總揚程：總水力損失為，考慮安全水頭 一臺水泵的流量為根據(jù)總揚程和水量選用型潛污泵 表3-1-2 500WQ2700-16-185型潛污泵參數(shù)型號流量轉(zhuǎn)速揚程功率效率%出水口直徑270072516185825003.2 細格柵3.2.1 細格柵設計計算1.設計參數(shù)：最大流量：柵前水深：，柵前流速：（）過柵流速：（）柵條寬度：，格柵間隙寬度格柵傾角：2.設計計算(1)柵條間隙數(shù)：根 設四座細格柵：根(2)柵槽寬度：設柵條寬度 (3)進水渠道漸寬部分長度：設進水渠道寬，漸寬部分展開角度 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：(5)通過格柵的水頭損失： ，h0 計算水頭損失；g 重力加速度；K 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于銳邊矩形斷面，形狀系數(shù) = 2.42；(6)柵槽總高度：設柵前渠道超高 (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量：格柵間隙情況下，每污水產(chǎn)。 所以宜采用機械清渣。(9)格柵選擇選擇XHG-1400回轉(zhuǎn)格柵除污機，共2臺。其技術(shù)參數(shù)見下表：表3-2 XHG-1400回轉(zhuǎn)格柵除污機技術(shù)參數(shù)型號電機功率kw設備寬度mm設備總寬度mm溝寬度mm溝深mm安裝角度XHG-14000.751.11400175015004000 603.3曝氣沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒，設于初沉池前以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。該廠共設兩座曝氣沉砂池，為鋼筋混凝土矩形雙格池。池上設移動橋一臺，（橋式吸砂機2格用一臺，共2臺）安裝吸砂泵2臺，吸出的砂水經(jīng)排砂渠通過排砂管進入砂水分離器進行脫水。橋上還安裝浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。3.3.1 曝氣沉砂池主體設計1.設計參數(shù)： 最大設計流量 最大設計流量時的流行時間 最大設計流量時的水平流速 2.設計計算：(1)曝氣沉砂池總有效容積：設 則一座沉砂池的容積 (2)水流斷面積：設， (3)沉砂池斷面尺寸：設有效水深，池總寬 每格寬 池底坡度，超高 (4)每格沉砂池實際進水斷面面積： (5)池長 ： (6)每格沉砂池沉砂斗容量： (7)每格沉砂池實際沉砂量：設含沙量為污水，每兩天排沙一次，(8)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為 。取。 3.3.2 曝氣沉砂池進出水設計1.沉砂池進水 曝氣沉砂池采用配水槽，來水由提升泵房和細格柵后水渠直接進入沉砂池配水槽，配水槽尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。為避免異重流影響，采用潛孔入水，過孔流速控制在之間，本設計取。則單格池子配水孔面積為： 設計孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失：2.沉砂池出水 出水采用非淹沒式矩形薄壁跌水堰，堰寬同池體寬。 過堰口流量 堰寬； 堰頂水深； 流量系數(shù)，通常采用； 則。 設堰上跌水高度為，則沉砂池出水水頭損失： 出水流入水渠中，渠底接DN1600管接入初沉池。 故沉砂池總水頭損失：3.3.3 空氣管路計算曝氣裝置穿孔管設在沉砂池的兩格中央距池底，距池壁，空氣管高出水面，以免產(chǎn)生回水現(xiàn)象。穿孔管淹沒水深，配氣管上設對空氣豎管，則其最大供氣量每根空氣豎管上設有兩根支管，每根支管最大供氣量。池長，設支管長，豎管間距，選擇從鼓風機泵房開始的最遠管路作為計算管路。列表計算：77管段編 號管 段長 度 空氣流量 ， 空氣流速管徑配件各1個管當長度管段計算長度壓力損失 ；三異彎三異四異四異四異四異四異四異四異彎三異合計注釋：管段當量長度 三：三通；異：異型管；彎：彎頭。3.3.4 設備選型1.鼓風機的選定： 穿孔管淹沒水深，因此鼓風機所需壓力為：；取。風機供氣量：。根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用型羅茨鼓風機臺。該型風機風壓， 風量。正常條件下，1臺工作，1臺備用。表3-3-1 型羅茨鼓風機性能參數(shù)風機型號口徑轉(zhuǎn)速進口流量所需軸功率所配電機功率2.行車泵吸式吸砂機的選定由于池寬，則選型行車泵吸式吸砂機兩臺。表3-3-2 型行車泵吸式吸砂機性能型號軌道預埋件間距行駛速度池寬驅(qū)動功率提耙裝置功率3.砂水分離器選用型砂水分離器。表3-3-3 型砂水分離器的性能型號電動機功率機體最大寬度3.4 平流式初沉池沉淀池一般分平流式、豎流式和輻流式，本設計初沉池采用平流式沉淀池。下表為各種池型優(yōu)缺點和適用條件。池型優(yōu)點缺點適用條件平流式(1) 沉淀效果好(2) 對沖擊負荷和溫度變化的適應能力強(3) 施工簡易(4) 平面布置緊湊(5) 排泥設備已趨于穩(wěn)定(1) 配水不易均勻(2) 采用機械排泥時，設備復雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大、中、小型污水廠豎流式(1) 排泥方便(2) 占地面積小(1) 池子深度大，施工困難(2) 對沖擊負荷和溫度變化的適應能力差適用于小型污水廠輻流式(1) 多為機械排泥，運行可靠，管理簡單(2) 排泥設備已定型化機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大中型污水處理廠3.4.1 初沉池主體設計1.設計參數(shù) 表面負荷 池子個數(shù)個 沉淀時間 污泥含水率為。 (1)池子總表面積：日平均流量， (2)沉淀部分有效水深： (3)沉淀部分有效容積： (4)池長：設水平流速， (5)池子總寬： (6)池子個數(shù)：設每格池寬， 個(7)校核長寬比、長深比： 長寬比：符合要求 長深比： 符合要求 (8)污泥部分所需的總?cè)莘e：設，污泥量為，污泥含水率為,服務人口 (9)每格池污泥部分所需容積： (10)污泥斗容積： (11)污泥斗以上梯形部分污泥容積：(12)污泥斗和梯形部分污泥容積： (13)池子總高度：設緩沖層高度， 3.4.2 進出水設計1.進水部分平流初沉池采用配水槽，10個沉淀池合建為一組，共用一個配水槽，共兩組。配水槽尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。進水矩形孔的開孔面積為池斷面積的，取。方孔面積即。2.出水部分(1)出水堰取出水堰負荷：，每個沉淀池進出水流量：則堰長：采用三角堰，每米堰板設5個堰口，每個堰出口流量堰上水頭損失(2)集水槽 槽寬安全系數(shù)取 ， 集水槽臨界水深 集水槽起端水深 設出水槽自由跌落高度集水槽總高度 平流初沉池的刮泥機選用型行車提板刮泥機。共二十個。表3-4 型行車提板刮泥機的安裝尺寸()型號輪距刮板長度池寬池深撇渣板中線高3.5 曝氣池（A/O）3.5.1 池體設計 1.設計參數(shù)計算：(1)污泥負荷：(2)污泥指數(shù)：(3)回流污泥濃度： (4)污泥回流比：(5)曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度：(6)去除率： (7)內(nèi)回流比： 2.池主要尺寸計算： 超高，經(jīng)初沉池處理后，按降低25%考慮。(1)有效容積： (2)有效水深： (3)曝氣池總面積： (4)分兩組，每組面積：(5)設5廊道式曝氣池，廊道寬，則每組曝氣池長度： (6)污水停留時間： 核算 ；，符合設計要求(7)采用，則段停留時間為，段停留時間為。3.剩余污泥量： (1)降解生成污泥量： (2)內(nèi)源呼吸分解泥量： (3)不可生物降解和惰性懸浮物量該部分占總約50%，經(jīng)初沉池降低40%，則： (4)剩余污泥量為： 每日生成活性污泥量： (5)濕污泥體積：污泥含水率，則 (6)污泥齡： 4.最大需氧量： 式中 分別為1、4.6、1.42； 同樣方法得知，最大需氧量為流量為最大流量時的需氧量，則此時的則 則得5.供氣量(1)空氣擴散器出口的絕對壓力為： (2)空氣離開曝氣池時氧的百分比 為氧利用率取21%。 (3)查表得，確定和（計算水溫）的氧的飽和度。曝氣池中溶解氧平均飽和濃度為（以最不利條件計算） 6.曝氣裝置(1)標準需氧量。采用鼓風曝氣，微孔曝氣器敷設于池底，距池底，淹沒深度，將實際需氧量轉(zhuǎn)換成標準狀態(tài)下的需氧量。 式中 水溫時清水中溶解氧的飽和度，； 設計水溫時好氧反應池中平均溶解氧的飽和度，； 設計污水溫度，；好氧反應池中溶解氧濃度，??；污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，?。粔毫π拚禂?shù)，；該工程所在地區(qū)大氣壓為，故此處；污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取。則標準需氧量為：相應最大時標準需氧量為：(2)好氧反應池平均時供氣量為： 則好氧反應池最大時供氣量為： (3)曝氣器個數(shù)： 好氧部分總面積 每個微孔曝氣器的服務面積為，則總曝氣器數(shù)量為： 個 為安全計，本設計采用16800個微孔曝氣器。7.空氣管系統(tǒng)計算及管路圖布置 每個曝氣池一個廊道微孔曝氣器數(shù)量： 個 如下圖所示的曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰的2個廊道的隔墻上設1根干管，共4根干管。在每根干管上設7對配氣豎管，共14條配氣豎管。全曝氣池共設56條配氣豎管。 每個豎管上安設的微孔擴散器數(shù)目為： 個 每個微孔擴散器的配氣量為： 將已布置的空氣管路及布設的微孔擴散器繪制成空氣管路圖。 管 段編 號管 長 空氣流量空氣流速管徑配件各1個管段當量長度管段計算長度壓力損失 彎三三三三三三三三三異三異四異四異四異四異四異四異三閘四異四異四異四異四異四異四異三異三異合計 得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為： 微孔空氣擴散器的壓力損失為，則總壓力為：，為安全計，設計取值。表3-5-1 HWB-2型微孔曝氣器直徑微孔平均孔徑孔隙率曝氣量服務面積氧利用率%阻力2001504050130.30.520251503508.鼓風機的選定 風機供氣量最大時： 平均時： 根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用RF245型羅茨鼓風機8臺。該型風機風壓88.2KPa， 風量64.6。 正常條件下，6臺工作，2臺備用；高負荷時7臺工作，1臺備用。表3-5-2 RF245型羅茨鼓風機風機型號口徑轉(zhuǎn)速進口流量所需軸功率所配電機功率RF24580064.61351603.5.2 進出水設計1.A/O池進水 A/O池采用配水渠，來水由初沉池直接進入A/O池配水渠，配水渠尺寸為：，其中槽寬取。，與池體同寬取。為避免異重流影響，采用潛孔入水，過孔流速控制在之間，本設計取。則單個池子配水孔面積為： 設計孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失：2.A/O池出水 出水采用出水井，尺寸。出水口面積： 設計孔口尺寸為：，查給排水手冊1第671頁表得，水流徑口的局部阻力系數(shù)，則水頭損失：3.6 集配水井設集配水井內(nèi)徑5000 mm，外徑10000 mm，墻厚250 mm。配水井中心管管徑為DN1600的鑄鐵管，當回流比R =100%時，設計流量查手冊水力計算表得，,，水井進口=1.0，則局部水頭損失為： 設沉淀池進水管管徑為DN1000的鑄鐵管，當回流比R =100%時，設計流量 查手冊水力計算表得， ，則局部水頭損失為： 二沉池出水管管徑為DN1000的鑄鐵管，設計流量查手冊水力計算表得，,，則局部水頭損失為： 設總出水管管徑為DN1600的鑄鐵管，設計流量查手冊水力計算表得，,，則局部水頭損失為：3.7 二沉池 二沉池是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是泥水分離，使得混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。其運行效果將直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。在本次設計中為了提高沉淀效率，節(jié)約土地資源，降低籌建成本，采用機械刮泥吸泥跡的輻流沉淀池，進出水采用中心進水，周邊出水，以獲得較高的容積利用率和較好的沉淀效果。3.7.1二沉池的主體設計設計參數(shù)表面負荷：，設計流量，設計人口萬，池數(shù)個(1)單池面積：(2)直徑： 取。(3)沉淀部分有效水深 (4)有效容積(5)沉淀池坡底落差，取； (6)沉淀池周邊水深 設緩沖層，刮泥機高 有效水深的高度：(7)污泥斗容積集泥斗上部直徑為5m，下部直徑為3m，傾角為600，則有污泥斗高度：污泥斗有效容積為：(8)沉淀池的高度：設超高3.7.2 進出水系統(tǒng)計算1.進水部分設計輻流式沉淀池中心處設中心管，污水從池底的進水管進入中心管，通過中心管壁的開孔流入池中央，中心管處用穿孔整流板圍成流入?yún)^(qū)，使污水均勻流動，污水曝氣池出水并接DN1600的鑄鐵管進入配水井，從配水井接DN1000的鑄鐵管，在二沉池前接閥門，后接DN1000的二沉池入流管。采用中心進水，中心管采用鑄鐵管，出水端用漸擴管，為了配水均勻，沿套管周圍設一系列潛孔，并在套管外設穩(wěn)流罩。設計流量6250（），則單池設計污水流量： 當回流比為100時，單池進水管設計流量為： 取中心管流速為，則過水斷面積為： 設10個導流孔，則單孔面積為 設孔寬為0.2 m，則孔高為 孔斷面尺寸為：設孔間距為0.25 m，則中心管內(nèi)徑為：設管壁厚為0.15 m，則中心管外徑為：進水管與中心孔水頭損失均按回流比為100的最不利情況計算，進水管水頭損失為：查給水排水設計手冊第一冊673、408頁得1.05，1000，0.558則： 中心孔頭水頭損失，查第一冊678頁得，則: 則進水部分水頭損失為穩(wěn)流罩設計：筒中流速一般為，取。穩(wěn)流筒過流面積： 穩(wěn)流筒直徑為： 并設置罩高為(2)出水部分設計 每池所需堰長 ，且有45，故采用雙側(cè)集水。 出水溢流堰的設計（采用出水三角堰90）采用等腰直角三角形薄壁堰，取堰高0.08，堰寬0.16，堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）0.04，堰上水寬為0.08。每池出水堰長： 實際堰負荷： 實際堰個數(shù)為：個，取為1692個，共需6768個。每個三角堰的流量 為： 出水堰水頭損失：過堰水深： 溢流堰簡圖考慮自由跌水水頭損失0.15 m，則出水堰總水頭損失為：出水槽的接管與二沉池集水井相連。 環(huán)形集水槽設計采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算。設出水槽外壁距離池壁0.4，槽0.8，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8 m，每池都雙側(cè)集水，則出水堰流量： 取安全系數(shù)為，則集水槽設計流量 取槽內(nèi)流速為v=0.6 m/s，則槽內(nèi)終點水深： 槽內(nèi)起點水深為：，其中， 則，取設過水斷面積：濕周：集水槽水力計算水力半徑：水力坡度：過堰水深為：考慮跌水水頭損失0.15 m，則二沉池出水水頭損失為：綜合得出二沉池進出水總損失為：3.7.3 排泥量計算(1)單池污泥量計算總回流污泥量總剩余污泥因為 其中 衰減系數(shù)，一般取 污泥齡，所以 (為回流污泥濃度；)總污泥量 (2)集泥槽延整個池徑為兩邊集泥，故其設計泥量為集泥槽寬 取；起點泥深 取；終點泥深 取；輻流二沉池的刮泥機選用型周邊傳動刮泥機。共4臺。表3-7 型周邊傳動刮泥機的性能及規(guī)格型號池直徑周邊線速推薦池深功率周邊輪中心3.8 接觸池 城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)已經(jīng)改善。細菌含量也大幅度減少，但細菌的絕對值仍相當可觀。并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水體前應進行消毒。本設計采用液氯消毒劑。其優(yōu)點為：效果可觀，投配量準確，價格便宜，適用于大、中型污水廠。3.8.1消毒方法的選擇消毒方法分為兩類：物理方法和化學方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法?；瘜W方法是利用各種化學藥劑進行消毒，常用的化學消毒劑有氯及其化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。3.8.2 消毒接觸池的主體設計1.設計參數(shù)加氯量：接觸時間： 池底坡度：常用消毒劑比較消毒劑名稱優(yōu)點缺點適用條件液氯效果可靠、投配簡單、投量準確，價格便宜。氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害。當污水含工業(yè)污水比例大時，氯化可能生成致癌化合物 。適用于，中規(guī)模的污水處理廠。漂白粉投加設備簡單，價格便宜。同液氯缺點外，沿尚有投量不準確，溶解調(diào)制不便，勞動強度大。適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機物，色味，等。污水中PH，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物。投資大成本高，設備管理復雜。適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。次氯酸鈉用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒。需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小。適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站。2.主體設計本設計采用四組3廊道推流式消毒接觸反應池(1)接觸池容積 (2)接觸池表面積，有效水深設計為，則每座接觸池面積為：(3)池體平面尺寸設廊道寬度為，則接觸池總寬度為，接觸池長度為：，取35.0驗證：長寬比10，符合要求。(4)池體總高度取超高，池底坡度為0.02，則池底坡降，故池體總高度為：3.排泥設施(1)池底設有的底坡，并在池子的進水端設排泥斗及排泥管，用刮泥板把泥刮至進水端，由管道排出。(2)污泥斗計算設集泥斗上部直徑為，下部直徑為，傾角為600，則有污泥斗高度為： m污泥斗有效容積為： m3選用DN200的鑄鐵管作為排泥管。4.進水部分設計進水槽設計尺寸BLH =1.0m4.0m1.2m，采用潛孔進水，避免異重流。潛孔流速控制在0.2m/s0.4 m/s，取v = 0.3m/s，則單池配水孔面積為： 共設有4個潛孔，則單孔面積為設計孔口尺寸為0.8m0.45m，實際流速為0.3m/s。查手冊得，水流經(jīng)孔口的局部阻力系數(shù)為=1.06，則計算孔口水頭損失為：5.出水部分設計采用非淹沒式矩形薄壁堰出流，取堰寬等于接觸池廊道寬度，由手冊得，非淹沒式矩形薄壁堰流量公式為，代入，計算得：考慮堰后跌水0.15 m，則出水總水頭損失為：則進出水總水頭損失為：3.8.3 加氯間設計計算1.加氯量加氯量一般為5mg/L10mg/L，本設計中加氯量按每立方米污水投加5g計(即5mg/L)，則總加氯量為： 2.加氯設備選用4臺ZJ-2型轉(zhuǎn)子加氯機，三用一備，單臺加氯量為12.5 kg/h，加氯機尺寸為：550m310m770m。3.9 計量堰為了提高污水廠的工作效率和運轉(zhuǎn)管理水平，積累技術(shù)資料，以總結(jié)運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，為給處理廠的運行提供可靠的數(shù)據(jù)，必須設置計量設備。本設計采用巴氏計量槽，其優(yōu)點是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，精確度高達9598。本設計流量范圍為1.7362.344，故采用測量范圍在0.4002.800的巴氏計量槽。3.9.1 尺寸設計本設計設計流量，由給水排水設計手冊第五冊568頁表10-3查得，選擇測量范圍在0.4002.800 的巴氏計量槽，各部分的尺寸為：，3.9.2 水頭損失計算計量堰按自由流計，由給水排水設計手冊第五冊570頁表10-4查得，應采用的計量堰尺寸為：當，時，自由流條件，取則有：。故計量堰水頭損失為： (1)上游水頭計算 上游流速為： 水力計算如下：濕周：過水斷面積： 水力半徑：水力坡度：(2)下游水頭計算 下游流速為： 水力計算如下：濕周：過水斷面積： 水力半徑： 水力坡度：計量堰應設在渠道的直線段上，上游渠道長度應不小于渠寬的23倍，取上游長度為，下游渠道長度應不小于渠寬的45倍，故取下游長度為 ，則全部直線段長 不小于渠寬的810倍，符合要求。(3)計量堰水頭損失計算()上游水頭損失為：下游水頭損失為：則計量堰總的水頭損失為： 第 4 章 污泥處理構(gòu)筑物的設計計算4.1 污泥濃縮池在污水處理過程中產(chǎn)生大量的污泥，污泥含水率高，體積大，不便運輸。污泥中還含有大量易腐化發(fā)臭的有機物，以及毒害物質(zhì)，同時也有氮、磷、鉀等植物營養(yǎng)素負荷，所以需經(jīng)過有效處理，以便達到變害為利，綜合利用，保護環(huán)境的目的。 本設計采用豎流式連續(xù)運行的重力濃縮池。污泥來自初沉池和剩余污泥的混合。4.1.1 池體設計1.設計參數(shù)： 混合污泥進泥含水率（） 濃縮后污泥含水率（） 濃縮時間（） 污泥固體通量 污泥密度2.計算污泥濃度： 混合污泥總量 初沉池污泥量 二沉池污泥量 3.濃縮池面積： 采用兩個濃縮池，有 取 濃縮池直徑為 4.濃縮池高度：取，則 5.超高：6.緩沖層：7.池底坡度造成的深度為 8.泥斗容積： 集泥斗上部直徑為5m，下部直徑為3m，傾角為600，則有污泥斗高度：污泥斗有效容積為：9.污泥斗以上的圓錐體部分污泥容積濃縮池采用機械刮泥，取池底徑向坡度為0.05，則圓錐體高度為：污泥斗有效容積為： 10.有效水深：，符合規(guī)定。11.濃縮池總高度： 由于池寬所以污泥濃縮池的刮泥機選用型中心傳動刮泥機,共2臺表4-1 型中心傳動刮泥機型號池直徑周遍線速度池深電動機功率運行一周時間4.2 污泥脫水間目前，常用的污泥脫水設備有板框壓濾脫水機、帶式壓濾脫水機和離心脫水機。 本設計采用帶式壓濾脫水機。 帶式壓濾機的基本原理是通過設置一系列壓輥及滾筒，將上下層濾帶張緊，濾帶間的污泥不斷受擠壓剪切后，加速泥水的分離。 帶式壓濾機一般分為三個階段，重力脫水段，楔形預壓段，中/高壓段。 設備選型：帶式壓濾機兩臺性能參數(shù)：濾帶有效寬度 泥餅含水率 用電功率 4.3 污泥泵房污泥泵房設計1.二沉池回流污泥： 回流泥量： 選型：端吸離心污泥泵兩臺，一臺備用。 性能范圍：流量 可達 揚程 可達2.混合污泥： 二沉池剩余污泥量： 初沉池泥量： 選型：立式污水污物泵兩臺，一臺備用。 性能參數(shù)：流量 揚程 排出口徑 第 5 章 污水廠平面及高程的布置5.1 污水廠平面及高程布置污水廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物的布置、辦公、化驗、輔助建筑的布置、以及各種管道、道路、綠化等的布置。污水廠的平面布置圖應充分考慮地形、風向、布置合理、便于規(guī)劃管理。 布置得一般原則： 1.構(gòu)筑物布置應緊湊，節(jié)約占地，便于管理； 2.構(gòu)筑物盡可能按流程布置，避免管線迂回，利用地形，減少土方量； 3.水廠生活區(qū)應位于城市主導風向的上風向，構(gòu)筑物位于下風向； 4.考慮安排充分的綠化地帶； 5.構(gòu)筑物之間的距離應考慮鋪設管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理和施工需要，一般5-10米； 6.污泥處理構(gòu)筑物應盡可能布置成單獨的組合，以防安全，便于管理； 7.污水廠內(nèi)應設超越管，以便在發(fā)生事故時使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進入下個構(gòu)筑物或事故溢流。 具體平面布置見城市污水廠平面圖。5.2 污水廠高程布置5.2.1 概述 為了使污水能在構(gòu)筑物間通暢流動，以保證處理正常進行，在平面布置的同時必須進行高程布置，以確定各構(gòu)筑物及連接管渠的高程。 在整個污水處理過程中，應盡可能使污水和污泥重力流，但在多數(shù)情況下需要提升。本