新建城市污水處理廠設(shè)計(jì)（14.4萬(wàn)m3天）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 第一章 設(shè)計(jì)概論1.1設(shè)計(jì)任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為新建城市污水處理廠設(shè)計(jì)（14.4萬(wàn)m3/天）做的設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)調(diào)研，查閱文獻(xiàn)，進(jìn)行傳統(tǒng)、典型和先進(jìn)方案的比較，分析優(yōu)缺點(diǎn)，論證可行性，通過(guò)所給自然條件、城市特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)因素確定最終處理方案。2、據(jù)所選方案，正確選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算污水處理構(gòu)筑物。3進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計(jì)算：包括初步設(shè)計(jì)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表和工程進(jìn)程表。4進(jìn)行輔助建筑物(包括鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、脫水機(jī)房等)的設(shè)計(jì)：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型。1.2.3 設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)1、設(shè)計(jì)水量：平均流量：14.4萬(wàn)m3/天2、

2、進(jìn)水水質(zhì)條件：cod=600mg/l；bod=300mg/l ；ss=300mg/l tn=25mg/l；tp=5mg/l ；水溫2030； ph=6.58.53、出水水質(zhì)要求：bod20mg/l cod60mg/l ss20mg/lnh3-n15mg/l tp51mg/l ph=6817 第二章 格柵的計(jì)算2.1設(shè)計(jì)要求1.污水處理系統(tǒng)前格柵條間隙，應(yīng)該符合以下要求：a：人工清除2540mm；b：機(jī)械清除1625mm；c：最大間隙40mm，污水處理廠也可設(shè)細(xì)粗兩格柵.2.若水泵前格柵間隙不大于25mm時(shí)，污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵.3.在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.

3、2m3），一般采用機(jī)械清除.4.機(jī)械格柵不宜小于兩臺(tái)，若為若為一臺(tái)時(shí)，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用.5.過(guò)柵流速一般采用0.61.0m/s.6.格柵前渠道內(nèi)的水速一般采用0.40.9m/s.7. 格柵傾角一般采用45 75 ，人工格柵傾角小的時(shí)候較為省力但占地多.8.通過(guò)格柵水頭損失一般采用0.080.15m.9.格柵間必須設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)該高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m.工作臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施.10. 格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過(guò)道寬度不應(yīng)小于0.7m.2.2中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.柵條間隙數(shù)（n）：設(shè)計(jì)平均流量:q=18×8000=144000(m3/d)則最大設(shè)計(jì)流量qmax=144000/1

4、2-18×100=10200(m3/h)柵條的間隙數(shù)n,個(gè) 式中qmax-最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； -格柵傾角，取=60； b -柵條間隙，m，取b=0.030m； n-柵條間隙數(shù)，個(gè)； h-柵前水深，m，取h=1.2 m； v-過(guò)柵流速，m/s,取v=0.9 m/s；則： n =92.59（個(gè)） 取 n=93(個(gè)) 則每組中格柵的間隙數(shù)為93個(gè).2.柵條寬度(b):設(shè)柵條寬度 s=0.01m 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m；則柵槽寬度 b2= s(n-1)+bn+0.2 =0.01×(93-1)+0.030×93+0.2 3.54m兩柵間隔墻

5、寬取0.6m，則柵槽總寬度 b=3.54+0.60=4.14m3. 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l1.設(shè)進(jìn)水渠道b1=2.0 m，其漸寬部分展開(kāi)角度 1=20 0,進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.6 m/s. 4.格柵與出水總渠道連接處的漸窄部長(zhǎng)度l2 m , 5.通過(guò)格柵的水頭損失 h1，m h1=h0k 式中: h1-設(shè)計(jì)水頭損失，m；h0-計(jì)算水頭損失，m；g-重力加速度，m/s2 k-系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3；-阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面=2.42. =0.060(m)6.柵槽總長(zhǎng)度l，m l 式中，h1為柵前渠道深， m. =8.14(m)7.

6、柵后槽總高度h，m設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m h=h+h1+h2=1.0+0.06+0.3=1.36(m)8. 每日柵渣量w，m3/d 式中，w1為柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙3050mm時(shí)，w1=0.030.01m3/103m3污水；本工程格柵間隙為30mm，取w1=0.03.w=86400×2.83×0.03÷1000=7.34(m3/d)0.2(m3/d)采用機(jī)械清渣.2.3細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算1.柵條間隙數(shù)（n）： 式中qmax-最大設(shè)計(jì)流量，3.15m3/s； -格柵傾角，(o)，取=60； b -柵條隙間，m，取b=0.01 m； n-柵條間隙

7、數(shù)，個(gè)； h-柵前水深，m，取h=1.0m； v-過(guò)柵流速，m/s,取v=0.7 m/s；隔柵設(shè)兩組，按兩組同時(shí)工作設(shè)計(jì)，一格停用，一格工作校核則 取n=61個(gè)2.柵條寬度(b):設(shè)柵條寬度 s=0.01m 柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3 m,取0.2 m；則柵槽寬度 b2= s(n-1)+bn+0.2 =0.01×(61-1)+0.01×61+0.2 =2.02m 單個(gè)格柵寬2.02m，兩柵間隔墻寬取0.60m，則柵槽總寬度 b=2.02+0.60=4.64m3 . 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l1，設(shè)進(jìn)水渠道b1=2.0 m，其漸寬部分展開(kāi)角度1=20°,進(jìn)水渠道

8、內(nèi)的流速為0.6 m/s. l14.格柵與出水總渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2 .l25.通過(guò)格柵的水頭損失 h1，m h1=h0k 式中 h1 -設(shè)計(jì)水頭損失，m； h0 -計(jì)算水頭損失，m； g -重力加速度，m/s2 k -系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3； -阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)；設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，=1.79. =0.12(m)（符合0.080.15m范圍）.6.柵槽總長(zhǎng)度l，m l 式中，h1為柵前渠道深， m. 9.87m7.柵后槽總高度h，m 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m h=h+h1+h2=1.2+0.12+0.3=1.42(m)8.每日柵渣量

9、w，m3/d 式中，w1為柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙615mm時(shí)，w1=0.100.05m3/103m3污水；本工程格柵間隙為20mm，取w1=0.08污水.w=86400×2.83×0.08÷1000=19.56(m3/d)0.2(m3/d)采用機(jī)械清渣.711第七章 初次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算第三章 沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算1.長(zhǎng)度 v=0.25m/s t=30s l=vt=0.25*30=7.5m2.水流截面積 3.池總高度 設(shè) n=6 每格高1.8m4.有效水深5.沉砂室所需容積 設(shè)t=2d 6.每個(gè)沉砂斗容積 設(shè)每二分格有兩沉砂斗 7.沉砂斗各部分尺寸 設(shè)

10、斗底寬a=0.5m 斗壁與水平面的傾角，斗高h(yuǎn)=0.35m沉砂斗上口寬：8.沉砂教室高度，采用重力排沙，設(shè)池底坡度高0.06 坡向砂斗 =（7.5-2*0.9-0.2）/2 =2.759.池總高度 設(shè)起高 =0.3+1.05+0.515 =1.87m第四章 初次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.沉淀池的沉淀時(shí)間不小于1小時(shí)，有效水深多采用24m，對(duì)輻流式指池邊水深.2.池子的超高至少采用0.3m.3.初次沉淀池的污泥區(qū)容積，一般按不大于2日的污泥量計(jì)算，采用機(jī)械排泥時(shí)，可按4小時(shí)污泥量計(jì)算.4.排泥管直徑不應(yīng)小于200mm.5.池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值一般采用612m.6.池

11、徑不宜小于16m，池底坡度一般取0.05.7.一般采用機(jī)械刮泥，亦可附有氣力提升或凈水頭排泥設(shè)施.8.當(dāng)池徑（或正方形的一邊）較?。ㄐ∮?0m）時(shí)，也可采用多斗排泥.9.進(jìn)出水的布置方式為周邊出水中心進(jìn)水.10.池徑小于20m時(shí)，一般采用中心傳動(dòng)的刮泥機(jī).4.2初次沉淀池的設(shè)計(jì)（為輻流式）1.沉淀部分的水面面積：設(shè)表面負(fù)荷 q=2.0m3/m2h，設(shè)池子的個(gè)數(shù)為4，則（其中q=1.02.0 m3/m2h）f= /nq=144000/24/4/2.0=750m2 2.池子直徑：,d取31m.3.沉淀部分有效水深：設(shè)t=1.5h，則h2=qt=2.0×1.5=3.0m.（其中h2=24m

12、）4.沉淀部分有效容積：v=qmax/ht=144000/3/1.5320000m35.污泥部分所需的容積：v1c1進(jìn)水懸浮物濃度（t/m3）c2出水懸浮物濃度r污泥密度，其值約為1污泥含水率6.污泥斗容積：設(shè)r1=2m,r2=1m,=60，則h5=(r1-r2)tg=(2-1)tg60=1.73mv1= hs/3(r12+r2r1+r22)=3.14×1.73/3×(22+2×1+12)=12.7m37.污泥斗以上部分圓錐體部分污泥體積設(shè)池底徑向坡度為0.05，則h4=（r-r1）×0.05=（16-2）×0.05=0.7mv2= h4/3(

13、r2+rr1+r12)=3.14×0.7/3×(162+16×2+22)=213.94m38.污泥總?cè)莘e：v=v1+v2=12.7+213.94=226.64>184.89m39.沉淀池總高度：設(shè)h1=0.3m,h3=0.5m,則h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.75+0.5+0.7+1.73=6.98m10.沉淀池池邊高度：h= h1+h2+h3 =0.3+3.75+0.5=4.55m11. 徑深比d/h2=32/3.75=8.53（符合612范圍）- 16 -16第八章 a2/o反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算第五章 a2/o反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)1

14、. 在滿足曝氣池設(shè)計(jì)流量時(shí)生化反應(yīng)的需氧量以外，還應(yīng)使混合液含有一定的剩余do值，一般按2mg/l計(jì).2.使混合液始終保持混合狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應(yīng)該使池中平均流速在0.25m/s左右.3. 設(shè)施的充氧能力應(yīng)該便于調(diào)節(jié)，與適應(yīng)需氧變化的靈活性.4. 在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合了循環(huán)流式生物池的特點(diǎn)，采用了類似氧化溝循環(huán)流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同時(shí)在該池中獨(dú)辟厭氧區(qū)除磷及設(shè)置前置反硝化區(qū)脫氮等有別于常規(guī)氧化溝的池體結(jié)構(gòu)，充氧方式采用高效的鼓風(fēng)微孔曝氣、智能化的控制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規(guī)二級(jí)生物處理效果的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)有效地去除了氮和磷.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算1.判斷是否可采用

15、a2/o法： cod/tn=600/25=24>8 tp/bod5=15/300=0.05<0.06 符合要求，故可采用此法.2.已知條件:設(shè)計(jì)流量q=144000m3/d(不考慮變化系數(shù))設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì):cod =600mg/l，bod =300mg/l，ss =300mg/l，tn=60mg/l , tp 15mg/l；最低水溫 20 0c.設(shè)計(jì)出水水質(zhì):cod100mg/l，bod520mg/l，ss20mg/l，nh3-n15mg/l，tp1mg/l 3.設(shè)計(jì)計(jì)算(污泥負(fù)荷法)a有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)b.bod5污泥負(fù)荷 n=0.15kg bod5/(kgmlss×d)c.回

16、流污泥濃度xr=10000(mg/l)d.污泥回流比 r=50%e.混合液懸浮固體濃度 混合液回流比 r內(nèi)tn 去除率 混合液回流比 取r內(nèi)=200%回流污泥量qr: qr=rq=0.5×144000=72000m3/d循環(huán)混合液量qc: qc=r內(nèi)×144000=288000 m3/d脫氮速度kd: =(72000+288000)×10/103 =3600kg/d其中=10mg/lb 反應(yīng)池的計(jì)算厭氧池計(jì)算v1 厭氧池平均停留時(shí)間為2hv1=1.2×(144000/24)×2.0=14400(m3)ao反應(yīng)池容積 v，m3ao反應(yīng)池總水力停留

17、時(shí)間:各段水力停留時(shí)間和容積:缺氧好氧=13缺氧池水力停留時(shí)間 : 缺氧池容積 : 好氧池水力停留時(shí)間 : 好氧池容積 : 反應(yīng)池總體積: v=v1+vao=14400+634230.42=77823.42（m3）總停留時(shí)間： t=t1+tao=10.6+2=12.6(h)c 剩余污泥 x=pxps px=y×q(s0se)kd×v×xv ps=(tsstsse)q×50%取污泥增殖系數(shù) y=0.60， 污泥自身氧化率 kd=0.05， 將各值代入px=0.60×144000×(0.30.02) 0.05×77823.42&

18、#215;3.33×0.7 =241928988.7 =15203(kg/d)ps=(0.30.02) ×144000×50%=20160(kg/d)x=pxps=1520320160=35363(kg/d)d反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘e v=77823.42(m3)設(shè)反應(yīng)池四組，單組池容積 v單=v/4=77823042/419455.9(m3)有效水深 5m；采用五廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=10m；單組反應(yīng)池長(zhǎng)度：l=s單/b=19455.9/(5105)77.82(米)；校核：b/h=10/5=2(滿足b/h=12)； l/b=86.47/108.65(滿

19、足l/h=510)；取超高為0.7 m， 則反應(yīng)池總高 h=5.0+0.7=5.7(m)厭氧池尺寸 寬l1=14400/b×5=14400/(501055)=11.52(m) 尺寸為12.8505(m)缺氧池尺寸 寬l2=14315/b×4.5=15855.86/(51055)12.68(m) 尺寸為 14.09505(m)好氧池尺寸寬l3=47567.57/b×4.5=47567.57/(51055)38.05(m) 尺寸為 59.58505e:反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算 qmax=1.67×1.2=2.004(m3/s) 1.2為安全系數(shù)分四條管道，則每

20、條管道流量為2.004/40.50(m3/s)管道流速 v=0.98 m/s管道過(guò)水?dāng)嗝娣e a=q/v=0.50÷0.980.51(m2)管徑取dn=900(mm) 回流污泥管 單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量 =1.0(m3/s) 1.2安全系數(shù)； 管道流速取 v1=0.98 (m/s) 取回流污泥管管徑 dn 900 mm 進(jìn)水井： 反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過(guò)流量 q2=(1+r)q/2=(1+0.5)144000÷86400÷21.25(m3/s) 孔口流速 v=0.80m/s， 孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e a=q2/v=1.25÷0.801.56 (m2) 取圓

21、孔孔徑為 1800mm 進(jìn)水井平面尺寸為 6×6(m×m) 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計(jì)算： q3=0.42×× b× h1.5 =1.86 b ×h1.5 式中 b堰寬，b=7.5 m； 3.5安全系數(shù) h堰上水頭，m 0.49440.5（m） 出水井平面尺寸 0.5×7.5m 出水管 反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量q5=q3 =4.46(m3/s) 式中： 1.2安全系數(shù) 管道流速 v=0.96 m/s 管道過(guò)水?dāng)嗝?a=q5/ v=4.46÷0.96=4.65( m2) 設(shè)置三條出水管 管徑： 取出水管管徑 dn

22、 1500mm18第九章 曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算第六章 曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.在滿足曝氣池設(shè)計(jì)流量時(shí)生化反應(yīng)的需氧量以外，還應(yīng)使混合液含有一定剩余do值，一般按2mg/l計(jì).2.使混合液始終保持懸浮狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應(yīng)使池中水流速度為0.25m/s左右.3.設(shè)施的充氧能力應(yīng)比較便于調(diào)節(jié)，有適應(yīng)需氧變化的靈活性.4.在滿足需氧要求的前提下，充氧裝備的動(dòng)力效率和氧利用率應(yīng)力求提高.6.2曝氣池的設(shè)計(jì)：1.供氣量：采用穿孔管距池底0.2m，故淹沒(méi)水深為4.8m，計(jì)算溫度為30，水溫為20的溶解氧（do）飽和度為cs（20）=9.2mg/l，cs（30）=7.6mg/l穿孔管出口處絕對(duì)壓

23、力pb=1.013×105+9.8×4.8×103=1.48×105pa空氣離開(kāi)曝氣池時(shí)氧的百分比為qt=21（1-ea）/79+21（1-ea）×100%=21×（1-0.06）/79+21×（1-0.06）×100% =20%注： ea為穿孔管的氧轉(zhuǎn)移效率 取 ea=6%曝氣池中平均溶解氧的飽和度為（按最不利條件考慮）a：相應(yīng)最大時(shí)的需氧量為：r0max=440×11.1/6.41=761.93kg/hb：曝氣池平均時(shí)供氣量為：gs=r0/0.3 ea×100=534.3×100/

24、0.3×6=27.7 kgo2/kgbod5去除每立方米污水所需的供氣量為：2968.33/192000/24=3.7 / 污水c：相應(yīng)最大時(shí)需氧量的供氣量為：gs（max）= r0max/0.3 ea=761.93×100/0.3×6=42329.44/h總供氣量為：gst=42329.44/h2.鼓風(fēng)機(jī)的選擇：鼓風(fēng)機(jī)所需供氣量：最大時(shí)：gsmax=42329.44/h=705/min平均時(shí)：gs=29683.33 /h=494/min最小時(shí)：gsmim=0.5gs=14841.67/h=618/min根據(jù)供氣量和壓力選用四臺(tái)rf-350羅茨鼓風(fēng)機(jī)- 18 -2

25、0第十章 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算第七章 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1設(shè)計(jì)要求：1.二次沉淀池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，它用以澄清混合液并回收，濃縮活性污泥，因此，其效果的好壞，直接影響出水的水質(zhì)和回流污泥的濃度.因?yàn)槌恋砗蜐饪s效果不好，出水中就會(huì)增加活性污泥懸浮物，從而增加出水的bod濃度；同時(shí)回流污泥濃度也會(huì)降低，從而降低曝氣中混合及濃縮影響凈化效果.2.二沉池也有別于其他沉淀池，除了進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮，并由于水量水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)儲(chǔ)存污泥，由于二沉池需要完成污泥濃縮的作用，往往所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的面積.3. 進(jìn)入二沉池的活性污泥混合液濃度（20004000mg/l

26、），有絮凝性能，因此屬于成層沉淀，它沉淀時(shí)泥水之間有清晰的界面，絮凝體結(jié)成整體共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不變，僅與初始濃度有關(guān).活性污泥的另一個(gè)特點(diǎn)是質(zhì)輕，易被出水帶走，并容易產(chǎn)生二次流和異重流現(xiàn)象，使實(shí)際的過(guò)水?dāng)嗝孢h(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的過(guò)水?dāng)嗝?4. 由于進(jìn)入二沉池的混合液是泥，水，氣三相混合液，因此沉降管中的下降流速不應(yīng)該超過(guò)0.03m/s.以利于氣，水分離，提高澄清區(qū)的分離效果.7.2.二次沉淀池的設(shè)計(jì)：1.沉淀部分水面面積 f ，根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負(fù)荷 ，（其中q=1.01.5）設(shè)四座輻流式沉淀池， n=4，則有 2.池子直徑 d 3.沉淀部分的有效水深， 設(shè)沉淀時(shí)間：

27、 （其中t=1.52.5h），則 4. 沉淀區(qū)的有效容積 =qmaxt/n=14400×2.5/24/4=3750m35.污泥區(qū)容積：v=4（1+r）qr/(1+2r)=4×(1+0.5)×14400×0.5/(1+2×0.5)×24=9000m36.污泥部分所需的容積:設(shè)s=0.6t/人天，t=4h，則v=snt/1000n=0.6×90×104×4/1000×2×0.4=45 m37.污泥斗容積：設(shè)r1=2m，r2=1m，=60，則h5=（r1-r2）tg60=（2-1）tg60=

28、1.73mv1 = h5/3(r12+ r2r1+ r22)=12.7 m38.污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則h4=(r-r)×0.05=(20.6-2)×0.05=0.93mv2=h4/3(r2+rr1+r12)= 0.75/3(20.62+20.6×2+22)=368 m39.污泥總?cè)莘e：v= v1+v2=12.7+368=381.3 m3>45 m3符合要求.10.沉淀池高度：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.5m，h3=0.5m，則h=h1+ h2+ h3+ h4+ h5=0.5+3.75+0.5+0.75+1.73=7.23m11.沉淀池

29、池邊高度：h=h1+ h2+ h3=0.5+3.75+0.5=4.75m12.徑流比：d/ h2=41.2/4.75=8.67<12符合要求.- 20 -21第十一章 清水池的設(shè)計(jì)計(jì)算第八章 清水池的設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)過(guò)二沉池出水進(jìn)入清水池，水流經(jīng)出水渠道進(jìn)入河流，設(shè)有一座清水池，池高3m，其形狀為長(zhǎng)方形，20×30m，則清水池的平面尺寸為：20×30×3m- 21 -23第十二章 濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算第九章 濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算9.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)1. 污泥在最終處置前必須處理，而處理的最終目的是降低污泥中有機(jī)物含量并減少其水分，使之在最終處置時(shí)對(duì)環(huán)境的危害減至最小限度，并將其

30、體積減小以便于運(yùn)輸和處置.2.重力式濃縮池用于濃縮二沉池出來(lái)的剩余活性污泥的混合污泥.3.按其運(yùn)轉(zhuǎn)方式分連續(xù)流，間歇流，池型為圓形或矩形.4.濃縮池的上清液應(yīng)重新回至初沉池前進(jìn)行處理.5.連續(xù)流污泥濃縮池可采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式.6. 濃縮后的污泥含水率可到96%，當(dāng)為初次沉淀池污泥及新鮮污泥的活性污泥的混合污泥時(shí)，其進(jìn)泥的含水率，污泥固體負(fù)荷及濃縮后的污泥含水率，可按兩種污泥的比例效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算.7. 濃縮池的有效水深一般采用4m，當(dāng)為豎流式污泥濃縮池時(shí)，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s進(jìn)行核算.濃縮池的容積并應(yīng)按1016h進(jìn)行核算，不宜過(guò)長(zhǎng).9.2.濃縮池的設(shè)

31、計(jì)：1.初次沉淀污泥量：v=100cq/103（100-p）=100×350×55%×144000/103×（100-96）×1000=693m3/d該部分污泥含水率為90%故不需進(jìn)濃縮池進(jìn)行濃縮.2.每日排除的剩余污泥量：其含水率為99.2%99.6%，取其為99.3%qs=（aqlv-bxv）/fxr=（0.65×192000×134）-0.05×4000×0.75× 32139.13/0.75×4000（1+0.5）/0.5=（16723200-4820850）/0.75

32、5;4000×.=1322.48 m3/d其中（a=0.50.65，b=0.050.1）且濃縮后的污泥含水率為96%3.設(shè)兩座重力式預(yù)濃縮池，則n=2其面積為：a= q0 c0/ngl=55.1×12/2×35/24=226.7m2則每座池子的直徑為:,d=17m4.核算其容積（根據(jù)a,t）濃縮時(shí)間：t=ah/ q0=226.7×4/55.1=15.46h，（符合1016h范圍）5.故濃縮池的尺寸為d=17m，h=4m（池內(nèi)有效水深4m）注：c0為入流污泥濃度；gl為固體通量；q0為入流污泥量.- 23 -30第十三章 消化池的設(shè)計(jì)計(jì)算第十章 消化池的設(shè)

33、計(jì)計(jì)算10.1設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.污泥厭氧消化所需用的構(gòu)筑物為消化池，污泥厭氧消化使污泥中的有機(jī)物變質(zhì)，變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì).可減少污泥的的體積（60%70%），并改善污泥的性質(zhì).使之易于脫水，破壞和控制致病的生物，并獲得有用的副產(chǎn)物（沼氣）.2.厭氧消化池至少為兩座，防止檢修時(shí)全部污泥停止厭氧處理.3.固定蓋池頂為弧形，截面為圓錐形.池頂中部集氣罩，通過(guò)管道與沼氣柜直接連通，防止產(chǎn)生負(fù)壓，池頂至少裝有兩個(gè)直徑為0.7m的入孔，工作液位與池子圓柱部分墻之間的超高可以低到小于0.3m，為防止固定蓋因超高不夠而受壓，池頂遭到破壞，池頂下沿應(yīng)裝有溢流管.4.管道布置：污泥管包括進(jìn)泥管，出泥管，循環(huán)攪拌管，排上清

34、液管，溢流管，取樣管.5.污泥投配：每日投加新鮮污泥體積/消化池有效容積×100%，一般范圍為510%，其倒數(shù)為新鮮污泥在消化池的平均停留時(shí)間.6.消化池形狀為圓柱形，橢圓形，一般用中溫消化，其范圍為333510.2消化池的設(shè)計(jì)：1.濃縮前的污泥體積v+qs，濃縮后的污泥體積為v+qs 其中濃縮前的污泥含水率為99.3%，濃縮后的含水率為96%，則濃縮后的污泥體積為qs=qs(1-p1)/100-p2=1322.48×(100-99.3)/100-96=231.434m3/d2.設(shè)消化池池頂為固定蓋式，則消化池中容積為：v=（924+231.434）/5%=23108.68

35、 m3采用4座消化池，則每座消化池的有效容積為：v0=v/4=23108.68/4=5777 m3消化池直徑取30m；集氣罩高度h1=2m；集氣罩直徑d1=2m；上椎體高度h2=3m；池底下椎體底直徑d2=2m；消化柱體高度h3=10m；下椎體高度取h4=1m則消化池總高度：h=h1+ h2+ h3+ h4=2+3+10+1=16m消化池部分容積計(jì)算：集氣罩容積：v1=1/4 d12h1=1/4×3.14×22×2=6.28 m3弓形部分容積：v2=1/24h2(3d2+4h22)=1/24×3.14×3×（3×302+4&

36、#215;32）=1073 m3圓柱部分容積：v3=1/4 d2h3=1/4×3.14×302×10=7065 m3下椎體部分容積：v4=1/3h4（d/2）2+d/2×d2/2+（d2/2）2 =1/3×3.14×1×（30/2）2+30/2×2/2+（2/2）2 =252.24 m3則消化池的有效容積:v0= v3+v4=7065+252.24=7317>5777 m3所以符合要求.3.消化池表面積計(jì)算：a：池蓋表面積為：f=f1+f2=(1/4d12+d1h1)+ /4（4h22+d） =（1/4

37、15;3.14+22+3.14×2×2）+1/4×3.14×（4×33+30） =15.7+51.81=67.51m2b：池壁表面積： f3=dh5=3.14×30×6=565.2m2（地面以上部分） f4=dh6=3.14×30×4=376.8 m2（地面以下部分）c：池底表面積：f5=l（d/2+d2/2）=3.14×8.6×（15+1）=432.06m24.消化池?zé)峁び?jì)算：提高新鮮污泥的溫度的耗熱量：中溫消化溫度：td =35 （3335）新鮮污泥年平均溫度為：ts= 17日平均

38、最低溫度： 16.范圍為（1618）每座消化池投配的最大生污泥量為：v=5777×5%=288.85m3/d則全年平均耗熱量為：最大耗熱量為：b：消化池池體的耗熱量：消化池各部傳熱系數(shù)：池蓋：k=0.7千卡/米2時(shí)池壁在地面以上的部分：k=0.6千卡/米2時(shí)池外介質(zhì)為大氣時(shí)，全年平均氣溫為 ta=12，冬季室外計(jì)算溫度ta=-8池外介質(zhì)為大氣時(shí)，全年平均氣溫為 tb=12，冬季室外計(jì)算溫度tb=4則池蓋部分全年平均耗熱量為：q2=fk（td- ta）×1.2=61.32×0.7×（35-12）×1.2=1184.70池壁在地面以上部分，全年平均

39、耗熱量，最大耗熱量為：q3max=fk（td- ta）×1.2=414.48×0.6×（35-18）×1.2=5073.24全年平均耗熱量：q3=fk（td- ta）×1.2=414.48×0.6×（35-12）×1.2=6863.79池壁在地面以下部分，全年平均耗熱量：q4=fk（td- tb）×1.2=276.32×0.45×（35-12）×1.2=3320.11最大耗熱量為：q4max= 276.32×0.45×（35-4）×1.2=462

40、5.60池底部分全年平均耗熱量為：q5=fk（td- ta）×1.2=324.05×0.45×（35-12）×1.2=4024.70最大耗熱量為：q5max= 324.05×0.45×（35-4）×1.2=5424.60每座消化池池體，全年平均耗熱量為：qx= q2+ q3+ q4+ q5 =1184.70+6863.79+3320.11+4024.70=15393.3最大耗熱量為：qmax= q2max+ q3max+ q4max+ q5max=2214.88+5073.24+4625.60+5424.60=17338.3

41、2c：每座消化池總耗熱量，全年平均耗熱量為：q=q1+qx=216637.5+15393.3=232030.8最大耗熱量為：q=q1max+qmax=22867.72+17338.32=246011.24d：熱交換器的計(jì)算：消化池的加熱，采用池外套管式泥水熱交換器.全天均勻投配，生污泥在進(jìn)入消化池之前與回流的消化池污泥先進(jìn)行混合，再進(jìn)入熱交換器，其比例為1：2，則生污泥量為：qs1=288.85/24=12.03m3/h回流的消化污泥量為：qs2=12.03×2=24.06m3/h進(jìn)入熱交換池的總污泥量為：qs=qs1+qs2=12.03+24.06=36.09m3/h生污泥的日平均

42、最低溫度為：ts=12生污泥與消化污泥混合后的溫度為：熱交換器的套管長(zhǎng)度按下式計(jì)算：熱交換器按最大總耗熱量計(jì)算：qmax=246011.24污泥在管中的流速為：（1.52.0m/s）內(nèi)管管徑dg=60mm，外管管徑 dg=100mmt1熱交換器入口的污泥溫度（）和出口的熱水溫度tw之差 t2熱交換器出口的污泥溫度（ts）和入口熱水溫度（tw）污泥循環(huán)量：qs =12.03+24.06=36.09 m3/h，則ts= tw+ qmax/qs1000=27.33+246011.24/36.09×1000=34.39熱交換器的加熱水溫度采用：tw=85，（一般采用6090）tw- tw=8

43、5-75=10則熱水循環(huán)量為：qw=qmax/1000（tw-tw）=246011.24/10×1000=24.6m3/h核算內(nèi)外管之間熱水的流速：v=24.6/（×0.12×0.062）×3600=1.48（符合1.01.5m/s范圍）平均溫差的對(duì)數(shù):2.94 /0.05985=49.12其中t1= tw- =75-27.33=47.67 t2= tw - ts=85-34.39=50.61熱交換器的傳熱系數(shù)選用k=600·，則每座消化池的套管式泥水熱交換器的總長(zhǎng)度為：設(shè)每根長(zhǎng)4m，則其根數(shù)為：n=l/4=53.16/4=13.3根，選14根

44、.e：消化池保溫結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算：消化池各部傳熱系數(shù)：池蓋：k=0.7千卡/米2時(shí)池壁在地面以上的部分：k=0.6千卡/米2時(shí)池壁在地面以下（及池底）部分：k=0.45千卡/米2時(shí)池蓋保溫材料厚度的計(jì)算：設(shè)消化池池蓋砼機(jī)構(gòu)厚度為：g=250mm，砼的導(dǎo)熱系數(shù)為：g=1.33千卡/米時(shí)采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料為保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)為：b=0.02千卡/米時(shí)則保溫材料的厚度為：b蓋=池壁在地面以上部分保溫材料厚度的計(jì)算：設(shè)消化池池壁砼結(jié)構(gòu)厚度為：g=400mm，采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料為保溫材料，則保溫材料的厚度為：b壁=池壁在地面以上的保溫材料延伸到地面以下的部分為凍深加0.5m，池壁在地面以下部分以土壤

45、作為保溫層時(shí)，其最小厚度的核算為：突然導(dǎo)熱系數(shù)為：b=1.0千卡/米時(shí)設(shè)消化池池壁在地面以下的砼結(jié)構(gòu)厚度為g=400mm，則保溫層厚度為：b壁=池底以下土壤作為保溫層，其最下厚度的核算：消化池池底砼結(jié)構(gòu)的厚度為：g=700mm，b底=地下水位在池底砼結(jié)構(gòu)厚度以下，大于1.7m，故不加其它保溫措施，池壁池蓋的保溫材料采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，其厚度經(jīng)計(jì)算分別為25mm及27mm計(jì)，乘以1.5的系數(shù)，采用50mm.f：沼氣混合攪拌計(jì)算：消化池的混合攪拌采用多路曝氣管式（氣通式）沼氣攪拌：1°.攪拌用氣量：?jiǎn)挝挥脷饬坎捎茫?m3/min1000m3池容，則：用氣量 q=6m3/min

46、5;3000/1000=18 m3/min=0.3 m3/s.2°.曝氣管管徑計(jì)算：曝氣管的流速采用12m/s，則：所需立管的總面積為0.3/12=0.025m2選用立管的直徑為d=60mm時(shí)，每根斷面a=0.00283 m2所需立管的總數(shù)則為0.025/0.00283=8.83根，采用9根.核算立管的實(shí)際流速為： v=0.3/9×0.00283=11.78m/s（符合要求）.- 30 -38第十四章 污水處理廠總體布置第十一章 污水處理廠總體布置11.1污水廠平面布置11.1.1污水處理廠平面布的原則1、處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物事務(wù)水處理廠的主體建筑物，在作平面

47、布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)平面的位置，對(duì)此，應(yīng)考慮：(1)功能分區(qū)明確，管理區(qū)、污水處理區(qū)及污泥處理區(qū)相對(duì)獨(dú)立。(2)構(gòu)筑物布置力求緊湊，以減少占地面積，并便于管理。(3)考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對(duì)集中。(4)各處理構(gòu)筑物順流程布置，避免管線迂回。(5)變配電間布置在既靠近污水廠進(jìn)線，又靠近用電負(fù)荷大的構(gòu)筑物處，以節(jié)省能耗。(6)建筑物盡可能布置為南北朝向。(7)廠區(qū)綠化面積不小于3o，總平面布置滿足消防要求。(8)交通順暢，使施工、管理方便。廠區(qū)平面布置除遵循上述原則外，還應(yīng)根據(jù)城市主導(dǎo)風(fēng)向，進(jìn)水方向、排水方向，工藝

48、流程特點(diǎn)及廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行布置，既要考慮流程合理，管理方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，還要考慮建筑造型，廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。2、管、渠的平面布置廠區(qū)主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區(qū)給水管、廠區(qū)污水管及電纜管線等，設(shè)計(jì)如下：(1)污水管道污水管道為各污水處理構(gòu)筑物連接管線及廠區(qū)污水管道，管道的布置原則是線路短，埋深合理。廠區(qū)污水管道主要是排除廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗污水、構(gòu)筑物數(shù)量大，廠區(qū)污水經(jīng)污水管收集后接入廠區(qū)進(jìn)水泵房，與進(jìn)廠污水一并處理。(2)污泥管道污泥管道主要為氧化溝出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機(jī)房污泥管。管道設(shè)計(jì)時(shí)考慮污泥含水率相對(duì)較低的特點(diǎn)，選

49、擇適當(dāng)?shù)墓軓郊霸O(shè)計(jì)坡度以免淤積。(3)事故排放管在泵房格柵前調(diào)置事故排放管，一旦格柵或水泵發(fā)生故障以及需檢修時(shí)，關(guān)閉格柵前后閘門(mén)，進(jìn)廠污水可通過(guò)事故排放管溢流臨時(shí)排入渭河。(4)超越管主要在進(jìn)水泵房溢流井設(shè)事故超越管（直接排放），以便在進(jìn)水泵房發(fā)生事故時(shí)污水能全部構(gòu)筑物(5)雨水管道為避免產(chǎn)生積水，影響生產(chǎn)，在廠區(qū)設(shè)雨水排放管，廠區(qū)雨水直接排入渭河。(6)廠區(qū)給水管廠內(nèi)給水由城市給水管直接接入，給水管道的布置主要考慮各處生活飲用和消防用水。污水廠的理構(gòu)筑物的沖洗，輔助建筑物的用水綠化等用深度處理出水。(7)電纜管線廠內(nèi)電纜管線主要采用電纜溝形式敷設(shè)，局部輔以穿管埋地方式敷設(shè)。3.廠區(qū)道路，圍墻

50、設(shè)計(jì)為便于交通運(yùn)輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬為8米和6米，次要道路為34米，道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在6米以上。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)建、構(gòu)筑物周邊均設(shè)有道路。路面采用混凝土結(jié)構(gòu)。污水處理廠圍墻：采用花池圍墻，以增加美觀，圍墻高2.1m。4、輔助建筑物污水處理廠內(nèi)的輔助建筑物有：泵房、辦公室、綜合樓、水質(zhì)分析化驗(yàn)室、變電所、維修間、倉(cāng)庫(kù)、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。有可能時(shí)，可設(shè)立試驗(yàn)車間，以不斷研究與改進(jìn)污水處理技術(shù)。輔助構(gòu)筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，方便運(yùn)輸，廣為植樹(shù)綠化美化廠區(qū)，

51、改善衛(wèi)生條件，改變?nèi)藗儗?duì)污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。5、本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置根據(jù)污水處理廠平面布置的原則，本設(shè)計(jì)污水處理廠的平面布置采用分區(qū)的方法，共分四區(qū)：廠前區(qū)、污水處理水區(qū)、污泥處理區(qū)和中水處理區(qū)。(1)廠前區(qū)布置：設(shè)計(jì)力爭(zhēng)創(chuàng)造一個(gè)舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動(dòng)。設(shè)有綜合樓、車庫(kù)、維修車間、食堂、浴室及傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。綜合樓前設(shè)噴泉一座，以美化環(huán)境，噴泉用水為循環(huán)水。大門(mén)左右靠墻兩側(cè)設(shè)花壇。1)水區(qū)布置：設(shè)計(jì)采用“一”型布置，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、條塊分明。同時(shí)對(duì)輔助構(gòu)筑物的布置較為有

52、利。2)泥區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時(shí)，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門(mén)，便于污泥外運(yùn)。11.1.2 污水處理廠的平面布置在廠區(qū)平面布置及高程布置時(shí)，主要根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和流程的要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件、進(jìn)出水方向的可能來(lái)進(jìn)行布置。在平面布置中根據(jù)進(jìn)水方向，在進(jìn)廠污水管道旁（處理廠東南角）就近設(shè)污水進(jìn)水泵房，而根據(jù)排放水體方向及考慮夏季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑽鬯幚順?gòu)筑物依其流程由被向北布置,形成處理廠生產(chǎn)區(qū),作為輔助生產(chǎn)構(gòu)筑物的維修間設(shè)在進(jìn)水泵房東側(cè),機(jī)修間位于處理廠中心,靠近鼓風(fēng)機(jī)房,中心辦公樓則位于進(jìn)廠大門(mén)的西側(cè),內(nèi)設(shè)化驗(yàn)樓,會(huì)議樓,廠區(qū)綠化用地較多,可改善廠內(nèi)衛(wèi)生條件。在高程布置上，處理構(gòu)筑物標(biāo)高僅按處理后污水能自然排出為前提，使進(jìn)廠污水泵房揚(yáng)程最小，節(jié)省經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用。11.2污水廠的高程布置11.2.1污水廠高程的布置方法(1)選擇兩條距離較低，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。(2)以污水接納的水體的最高水位為起點(diǎn)逆污水處理流程向上計(jì)算。(3)在作高程布置時(shí)，還應(yīng)注意污水流程與污泥流程積極配合。污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接