武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)二課程設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書1新豐市污水處理廠初步設(shè)計摘要眾所周知，中國的國際地位不斷提高，對世界的影響力逐漸擴大，所以我們必須提高環(huán)保意識，改善中國現(xiàn)有污濁的環(huán)境。根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并結(jié)合考慮需脫氮除磷的要求，城市污水處理廠設(shè)計采用傳統(tǒng) sequencing batch reactor 工藝。該工藝污水處理流程為：中格柵提升泵房細格柵沉砂池sbr 反應(yīng)池消毒池出水排放。污泥處理流程為：污泥集泥井污泥濃縮池貯泥池污泥脫水機房泥餅外運。通過此工藝的處理，出水水質(zhì)將達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （gb18918-2002）一級 b 標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計中對整個水處理流程的各主

2、體構(gòu)筑物如格柵、平流沉砂池、sbr 反應(yīng)池、接觸池等進行了系統(tǒng)、詳細的設(shè)計計算和說明。理論上給出了這個流程中 bod、cod、ss 的去除率及脫氮除磷的效率。武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書21 設(shè)計說明書1.1 工程概況1.1.1 設(shè)計依據(jù)1.收納污水廠出水的河流： 類水體，從城市南邊西向東流過，河流保證率 95%的流量為 3m3/s，河道最高水位 151.03m（黃海高程系，下同）2.污水廠廠址位于城東河流北岸 300m 處，地形平坦，地面標(biāo)高為 153.12m，污水廠大門朝北。3.城市污水干管終點水面標(biāo)高為 150.09m，處理廠污水納入超越管渠，經(jīng) 3.8km 的渠道排入水體，渠道

3、總水頭損失為 2m。4 廠區(qū)地質(zhì)良好，地下水位標(biāo)高為 146.91m，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)。1.1.2 設(shè)計規(guī)模新星市近期（2020 年）規(guī)劃人口為 10 萬人，平均日污水量為 25000m3/d，遠期（2030 年）規(guī)劃人口為 15 萬人，平均日污水量為 35000m3/d，總變化系數(shù)kz=1.43，qmin=0.5qmax。1.1.3 設(shè)計水質(zhì)bod5=200mg/l，ss=220mg/l，夏季水溫 25，冬季水溫 15，平均水溫 20。出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級 b 排放標(biāo)準(zhǔn)。1.2 污水處理廠工業(yè)設(shè)計1.2.1 工業(yè)流程選擇與布置城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除

4、 bod5又要適當(dāng)去除 n，p 故可采用 sbr 或氧化溝法，或 a/a/o 法,以及一體化反應(yīng)池即三溝式氧化溝得改良設(shè)計。本設(shè)計采用傳統(tǒng) sbr 法為核心工藝：工作流程：見下圖武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書3中格柵與提升泵房細格柵沉砂池計量堰sbr 生物池消毒間集泥井污泥濃縮池污泥貯柜污泥脫水機房泥餅外運排入河流曝氣工作原理：、sbr 是通過其主要反應(yīng)器-曝氣池的運行操作而實現(xiàn)的。曝氣池的運行操作，是有流入，反應(yīng)，沉淀，排放，待機等 5 個工序所組成。這五個工序都在曝氣池這一個反應(yīng)器內(nèi)進行實施。工作特點：采用集有機污染物降解與混合液沉淀于一體的反應(yīng)器。無需設(shè)污泥回流設(shè)備，不設(shè)二次沉淀池

5、，曝氣池容積也小于連續(xù)式。無設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要。svi 值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷反應(yīng)。應(yīng)用電動閥，液位計，自動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實現(xiàn)全部自動化，而由中心控制室控制。運行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。1.2.2 處理構(gòu)筑物設(shè)計1.中格柵和提升泵房（兩者合建在一起）中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水

6、的凈化。設(shè)計參數(shù)：因為格柵與水泵房合建在一起。因此在格柵的設(shè)計中，做了一定的修改，特別是在格柵構(gòu)造和外型上的設(shè)計，突破了傳統(tǒng)的“兩頭小，中間大”的設(shè)計模式，改建成長方武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書4體形狀利于均衡水流速度，有效的減少了粗格柵的堵塞。建成一座潛地式格柵，因此在本次得設(shè)計中，將不計算柵前高度，格柵高度，直接根據(jù)所選擇的格柵型號進行設(shè)計。（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 機械清除 1625mm3) 最大間隙 40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于 0.2m3),一般應(yīng)采用機械清渣。（3）格柵傾角一般用

7、450750。機械格柵傾角一般為 600700，（4）通過格柵的水頭損失一般采用 0.080.15m。（5）過柵流速一般采用 0.61.0m/s。運行參數(shù)：柵前流速 0.7m/s 過柵流速 0.9m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.02m柵前槽寬 1.44m 格柵間隙數(shù) 42 水頭損失 0.103m 每日柵渣量 1.20m3/d設(shè)計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。提升泵房說明：1泵房進水角度不大于 45 度。2相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸，并不得小于 0.8。如電動機容量大于 55kw 時，則不得小于 1.0m，

8、作為主要通道寬度不得小于 1.2m。3.泵站為半地下式，長 20m，寬 10m，高 12m，地下埋深 6m。4.水泵為自灌式。2.細格柵和沉砂池細格柵的設(shè)計和中格柵相似。運行參數(shù)：柵前流速 0.7m/s 過柵流速 0.9m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.01m柵前部分長度 1.09m 格柵傾角 60o柵前槽寬 1.96m 格柵間隙數(shù) 84（兩組） 水頭損失 0.26m 每日柵渣量 2.40m3/d沉砂池設(shè)計：沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。沉砂池設(shè)計中，必需

9、按照下列原則：1. 城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于 2 座(格)，并按并聯(lián)運行原則考慮。2 .設(shè)計流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：(1)當(dāng)污水自流進入時，應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算；(2)當(dāng)污水為用提升泵送入時，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算；(3)合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。3 .沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為 2.65，粒徑為 0.2 以上的顆粒為主。武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書54 .城市污水的沉砂量可按每 106m3污水沉砂量為 30m3計算，其含水率為 60%，容量為 1500kg/m3。5.貯砂斗槔容積應(yīng)按 2 日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平

10、面的傾角不應(yīng)小于 55排砂管直徑應(yīng)不小于 0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于 0.3m 。7 .除砂一般宜采用機械方法。當(dāng)采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。說明：采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，分兩格。運行參數(shù)：沉砂池長度 7.5m 池總寬 2.0m有效水深 085m 貯泥區(qū)容積 0.36m3（每個沉砂斗）沉砂斗底寬 0.5m 斗壁與水平面傾角為 6003.計量堰選擇測量范圍在 0.040-0.500m3/s 的巴氏計量槽，其各部分尺寸為：w=0.30m，b=1.350m，a=1.377m，c=0.60m, d=0.84m, 2/3a=0.918m

11、。4.sbr 反應(yīng)池sbr 池有一座，每座分為 4 個 sbr 反應(yīng)池。sbr 反應(yīng)池共設(shè)四座。每座曝氣池長45m，寬 25m，深 5m，超高 0.5m，有效體積 56253m，4 座反應(yīng)池總有效體積為225003m。單座 sbr 反應(yīng)池見草圖附表一各池均為獨立運行，進水和出水由 dn600mm 的電動蝶閥控制，進氣由 dn500mm 的電動蝶閥控制。sbr 反應(yīng)池設(shè)計運轉(zhuǎn)周期為 6 小時（進水曝氣 1.5 小時，沉淀 1.5 小時，曝氣2.5h，潷水與閑置 1h） 。5接觸消毒池城市污水經(jīng)過一級或二級處理(包活性污泥法和膜法)后，水質(zhì)改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病

12、源菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進行消毒。消毒劑的選擇見下表：武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書6經(jīng)過以下的比較，并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定使用液氯毒。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：q=35000m3/d=0.579（設(shè)二座）3/ms水力停留時間：t=0.5h=30min設(shè)計每日投氯量為：25.0mg/l平均水深：h=3.0m 隔板間隔：b=3m設(shè)計中采用 zj-1 型轉(zhuǎn)子加氯機，使得處理污水與消毒液充分接觸混合，以處理水中的微生物，盡量避免造成二次污染。采用平流式消毒接觸池。消 毒 劑優(yōu) 點缺 點適 用 條 件液 氯效果可靠、投配簡單、投量準(zhǔn)確，價格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化

13、合物低濃度時對水生物有毒害，當(dāng)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(shè)備簡單，價格便宜。同液氯缺點外，沿尚有投量不準(zhǔn)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(shè)備管理復(fù)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

14、武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書71.2.3 污泥處理設(shè)計1.集泥井設(shè)有效泥深為 5m，則平面尺寸 l*b=4m*3m，集泥井為地下式，池頂加蓋，有潛污泵抽送污泥，池底標(biāo)高為-5.5m，最高泥位為-0.5m。2、污泥濃縮池采用間歇重力式濃縮池，采用靜圧排泥。設(shè)計規(guī)定及參數(shù)： 進泥含水率：當(dāng)為初次污泥時，其含水率一般為 95%97%;當(dāng)為剩余活性污泥時，其含水率一般為 99.2%99.6%。 污泥固體負荷：負荷當(dāng)為初次污泥時，污泥固體負荷宜采用 80120kg/(m2.d)當(dāng)為剩余污泥時，污泥固體負荷宜采用 3060kg/(m2.d)。 濃縮時間不宜小于 12h，但也不要超過 24h。 有效

15、水深一般宜為 4m,最低不小于 3m。運行參數(shù)：設(shè)計流量：每座 568.9 m3/d ，采用 2 座污泥濃縮時間 15h進泥含水率 99.2% 出泥含水率 97.5%池底坡度 0.08 上部直徑 9m貯泥時間 2h 濃縮池總高 5m 設(shè)備選用：直徑 9m 重力濃縮池兩座，池深 5 m，配 d9000 污泥濃縮機各一臺，間歇運行。濃縮機不考慮整機備用，而是備用可能會損壞的關(guān)鍵部件。 1.2.4 污水處理廠的總體布置1平面布置各處理單元構(gòu)筑物的平面布置：處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮：

16、（1）貫通，連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段（3）在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求510m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（4）各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。2管線布置（1）應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)出現(xiàn)故障時，可直接排入水體。（2）廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。輔助建筑物：污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機房，辦公室，集中控制室，水質(zhì)分析化驗室，變電所，存儲間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量

17、大的構(gòu)筑物附近，化驗室應(yīng)機器間和污泥干化場，以保武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書8證良好的工作條件，化驗室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在的上風(fēng)中處。在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬 69m 次干道寬 34m，人行道寬1.5m2.0m 曲率半徑 9m，有 30%以上的綠化。3高程布置為了降低運行費用和使維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠內(nèi)高程布置的主要特點是先確定最大構(gòu)筑物的地面標(biāo)高，然后根據(jù)水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構(gòu)筑物的各項控制標(biāo)高。根據(jù) sbr 反應(yīng)池的設(shè)計水面標(biāo)高，推求各污水處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，根據(jù)和處理構(gòu)

18、筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計地面標(biāo)高。武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書92 設(shè)計計算書2.1 水量計算平均日流量(m3/d)：325000/dqmd平均日平均時污水量：33/ 241042/0.289/hdqqmhms最大日最大時流量：33max1042/0.414/hzqqkmhms最小流量：33minmax0.50.5 0.414/0.207/qqmsms2.2 處理構(gòu)筑物設(shè)計計算2.2.1 格柵2.2.1.1 泵前中格柵設(shè)計參數(shù)：柵前流速 v1=0.7m/s，過柵流速 v2=0.9m/s柵條寬度 s=0.01m，格柵間隙 e=20mm柵前部分長度 0.5m，格柵傾角 =60單

19、位柵渣量 w1=0.05m3柵渣/103m3污水設(shè)計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 qmax=b12v1/2計算得:柵前槽寬0.50.51max1(2/)(21.09bqvm柵前水深11.09/ 20.5452bhm（2）柵條間隙數(shù) (取 n=40)max0.414 sin6039.30.02qsinnehv設(shè)計兩組格柵，每組格柵數(shù) n=20 條（3）柵槽有效寬度2(1)0.01(20 1)0.02 200.59bs nenm總水槽寬（考慮中間隔墻厚 0.2m）220.22 0.590.21.38bbm武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書10（4）進水渠道漸寬部分長度其中111

20、()/ 2tan(1.38 1.09)/ 2tan200.40lbbm 1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 l2=l1/2=0.20m（6）過柵水頭損失 h1，因柵條邊為矩形截面，取 k=3,=2.42 則 42231sin/ 2sin( / )/ 2hkivgks evg 4230.866 3 2.42 (0.01/0.02)0.9 / 2/9.810.103m （7）柵后槽總高度 h 取柵前渠道超高 h2=0.3m，則柵前槽總高度 h1=h+h2=0.545+0.3=0.845m 柵后槽總高度 h= h1+h1=0.845+0.103=0.95m（8）格柵總長度 l

21、=l1+l2+0.5+1.0+h/tan=0.4+0.2+0.5+1.0+0.95/tan60=2.65m（9）每日柵渣量33max186400/1000864000.05/1000/1.431.24/0.2/zwqwkmdmd 所以宜采用機械格柵清渣2.2.1.2 泵后細格柵設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量 qmax=0.4143/ms柵前流速 v1=0.7m/s，過柵流速 v2=0.9m/s柵條寬度 s=0.01m，格柵間隙 e=10mm柵前部分長度 0.5m，格柵傾角 =60單位柵渣量 w1=0.10m3柵渣/103m3污水設(shè)計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 qmax=b12v1/2計算

22、得:柵前槽寬，0.50.51max1(2/)(21.09bqvm柵前水深11.09/ 20.5452bhm（2）柵條間隙數(shù)) ,取 80.max0.414 sin6078.50.01qsinnehv設(shè)計兩組格柵，每組格柵數(shù) n=40（3）柵槽有效寬度2(1)0.01(40 1)0.01 400.79bs nenm總水槽寬（考慮中間隔墻厚 0.2m）220.22 0.790.21.78bbm（4）進水渠道漸寬部分長度（其111()/ 2tan(1.78 1.09)/ 2tan200.95lbbm 中 1為進水渠展開角）武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書11（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長

23、度 l2=l1/2=0.48m（6）過柵水頭損失 h1，因柵條邊為矩形截面，取 k=3,=2.42 則 42231sin/ 2sin( / )/ 2hkivgks evg 4230.866 3 2.42 (0.01/0.01)0.9 / 2/9.810.260m （7）柵后槽總高度 h 取柵前渠道超高 h2=0.3m，則柵前槽總高度 h1=h+h2=0.545+0.3=0.845m 柵后槽總高度 h= h1+h1=0.845+0.260=1.1m（8）格柵總長度 l=l1+l2+0.5+1.0+h/tan=0.95+0.48+0.5+1.0+1.1/tan20=5.95m（9）每日柵渣量33m

24、ax186400/1000864000.1/1000/1.432.50/0.2/zwqwkmdmd 所以宜采用機械格柵清渣2.2.2 提升泵房設(shè)計計算污水提升泵站設(shè)于中格柵和細格柵之間，用于污水提升，使污水在工藝流程中按重力依次流向下個構(gòu)筑物。其中泵房工程結(jié)構(gòu)按遠期流量設(shè)計，設(shè)計流量：qmax=1458m3/h本設(shè)計采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)簡單，只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后再過細格柵，然后經(jīng)平流沉砂池，自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入納污河流。泵房設(shè)計計算根據(jù)后面構(gòu)筑物高程計算可知，細格柵水面標(biāo)高為 156.43m，中格柵水頭損失為0.1m,泵房水頭損

25、失為 2m,安全水頭取 2m，從城市污水干管終點到細格柵的管渠水頭損失按 1m 算 水泵揚程為 h=156.43-150.09+2+0.1+1+2=11.44m 根據(jù)流量和揚程選擇三臺 300qw800-15-55，兩備一用，流量為 800m3/h,揚程為15m. 泵房采用圓形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為 20 m10m,泵房為半地下式,泵房為半地下式地下埋深 6m，水泵為自灌式2.2.3 沉砂池本設(shè)計根據(jù)實際情況選擇平流式沉砂池2.2.3.1 設(shè)計參數(shù)武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書12設(shè)計流量：qmax=0.414，設(shè)計 1 組沉砂池，每組分為 2 格，每組沉沙池流量3/msqmax=0

26、.414，設(shè)計流速：v=0.25m/s。3/ms水力停留時間：t=30s: i=0.0022.2.3.2 設(shè)計計算（1）沉砂池長度：l=vt=0.2530=7.5m（2）水流斷面積：a=q/v=20.414/0.251.66m（3）有效水深：有效水深介于 0.41.0m 之間，本設(shè)計取 h2=0.8m（4）池總寬度： 設(shè)計 n=2 格，每格寬，取 b1=1.00.6m。池總寬度12/ 21.66/ 2/0.81.04bahmb=2b1=2.0m（5）沉砂室所需容積：v=86400qmaxtx1/106kz式中：t清除沉砂的間隔時間，一般采用 12d，本設(shè)計取d；x1城市污水沉砂量，一般采用 3

27、0m3/（106m3污水） ；kz污水流量總變化系數(shù)，本設(shè)計中 kz =1.43代入各數(shù)據(jù)得，6386400/1.431.50vm（6）每個沉砂斗容積每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，則每個沉砂斗容積31/ 41.50/ 40.375vvm（7）貯砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計斗底寬 a1=0.5m，斗壁與水平面傾角為 600，斗高 h3=0.7m則沉砂斗上口寬：a=2h3/tan60+a1=2*0.7/tan60+0.5=1.31m貯砂斗容積 v0=h3(a2+aa1+a12)/3=0.7(1.312+1.31*0.5+0.52)/3=0.61m30.36m3, 符合要求。（8）沉砂斗高度：采用重力排砂，

28、設(shè)計池底坡度為 0.06，坡向沉砂斗長度為：l2=(l-2a-0.2)/2=(7.5-2*1.31-0.2)/2=2.34m（兩個沉砂斗之間隔壁厚取 0.2m）則沉砂斗高度 h3=h3+0.06l2=0.7+0.06*2.34=0.84m （9）池總高度 ：取超高 h1=0.3m，池總高度 h=h1+h2+h3=0.3+0.8+0.84=1.94m（10）校核最小流量時的流速：武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書13vmin=qmin/n1amin式中：vmin最小流速（m/s） ，一般0.15m/sqmin最小流量（m3/s） ，一般取 qmin=05 qmaxn1沉砂池格數(shù)，最小流量時為

29、1 個amin最小流量時的過水?dāng)嗝婷娣e代入各數(shù)據(jù)得，滿足要求min0.207/(1)0.25/vm s (11)排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑 dn=200mm。2.2.4 計量堰2.2.4.1 計量堰尺寸設(shè)計 本設(shè)計設(shè)計流量，根據(jù)給排水設(shè)計手冊第五冊 567 頁表 10-3，3max0.414/qms選擇測量范圍在 0.040-0.500m3/s 的巴氏計量槽，其各部分尺寸為：w=0.30m，b=1.350m，a=1.377m，c=0.60m, d=0.84m, 2/3a=0.918m。計量堰按自由流計，根據(jù)給排水設(shè)計手冊第五冊，查的應(yīng)采用的計量堰尺寸為：當(dāng) w=0.30 時，

30、 時， , 自由流取 h2/h1=0.63max0.414/qms1.52210.720.680qh h2=0.60.72 =0.432m, ,故計量堰水頭損失為 h1-h2=0.70-0.432=0.268m2.2.4.2 上游設(shè)計上游流速： 11/0.414/(0.84 0.70)0.70/vq dhm s水力計算如下：濕周：f=b+2h1=1.350+2*0.72=2.79m過水?dāng)嗝妫篺=bh1=1.35*0.72=0.9722m水力半徑：r=f/f= 0.972/2.79=0.35m水力坡度：i=(vnr-2/3) 2=2/3 24(0.7 0.013 0.35)3.36 102.2.

31、4.3 下游設(shè)計下游流速：v=q/dh2=0.414/0.84/0.432=1.14m/s 水利計算如下：濕周：f=b+2h2=1.350+2*0.432=2.21m過水?dāng)嗝妫篺=bh2=1.35*0.432=0.5832m水力半徑：r=f/f= 0.583/2.21=0.26m水力坡度：i=(vnr-2/3) 2=(1.13*0.013*0.26-2/3 )2=1.30*10-3武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書142.2.5 sbr 反應(yīng)池2.2.5.1 運行周期反應(yīng)器個數(shù)，周期時間 t=6h，周期數(shù) n2=4，每周期處理水量 1562.5，每周期分14n 3m為進水曝氣沉淀排水四個步驟

32、，其中進水時間為 12241.5ethn n根據(jù)潷水器設(shè)備性能，排水時間 td=0.5hmlss 取 4000mg/l,污泥界面沉降速度：41.2641.264.6 104.6 1040001.33uxm曝氣池潷水高度 h1=1.5m，安全水深，沉淀時間：0.5m 11.50.51.51.33shthu曝氣時間：6 1.5 1.50.52.5aesdttttth 反應(yīng)時間比：2.5 60.42aetth2.2.5.2 曝氣池體積 v武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書15二沉池出水 bod5 由溶解性和懸浮性組成，其中只有溶解性與工藝計算5bod5bod5bod有關(guān)。出水溶解性可用下式估計：5

33、bod7.1ezdessk fc式中-出水溶解性es5bod-二沉池出水總，取=20mg/lss5bodss-活性污泥自身氧化系數(shù)，典型值為 0.06dk-二沉池出水 ss 中 vss 所占比例，取=0.75ff-二沉池出水 ss，根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級 b 排放標(biāo)ec準(zhǔn)。取=20mg/l，ecmg/l207.1es 本例認(rèn)為進水 tn 較高。為滿足硝化要求，曝氣段污泥齡取 25，污泥產(chǎn)率系數(shù)c1dy 取 0.6，污泥自身氧化系數(shù) kd 取 0.06，曝氣池體積：3()20711(1)0.45coedcyqssvmexfk2.2.5.3 復(fù)核潷水高度 h1sbr 曝氣池共設(shè) 4

34、座，即 n2=4，有效水深 h=5m，潷水高度 h1：125 250001.514 20711hqhn v復(fù)核值與設(shè)定值相同。2.2.5.4 復(fù)核污泥負荷25000 2000.134(/)0.45osqsnkgbod kgmlssexv2.2.5.5 剩余污泥產(chǎn)量剩余污泥由生物污泥和非生物污泥組成。剩余生物污泥 計算公式：vx010001000evdssxxyqk vf武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書16式中，為二沉池出水 ss 中 vss 所占比例，一般；kd 為活性污泥自身氧化系f0.75f 數(shù)，kd 與水溫有關(guān)，水溫為 20 度時 kd20=0.06.根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，

35、不同水溫時應(yīng)進行修正。本例污水冬季溫度 15 度20(15 20)1(15)(20)1.040.06 1.040.049()tddkkd冬季剩余生物污泥量：0(10)10001000evdssxxyqk vf200 13.640000.6 250000.4510001000（kg/d）2175.9剩余非生物污泥0(1)1000esbccxqf f式中-設(shè)計進水 ss，取 2200c3/md-進水 vss 中可生化部分比例，設(shè)bf0.7bf 0(1)1000esbccxqf f 22020250001000 2375(/)kg d剩余污泥總量：2175.923754550.9(/)vskg d

36、剩余污泥含水率按 99.2%計算，濕污泥量334550.9568.9/10(1)1000 0.8/100sxqmdp剩余污泥含水率按 98%計算，濕污泥量為334550.9227.5/10(1)1000 2/100sxqmdp考慮到一定的安全系數(shù)，取每天排出 687.6kg 污泥2.2.5.6 復(fù)核出水5bod0222424 2008.5(/ )24240.0180.75 2.5 4chaslmg lk ft n2.2.5.7 復(fù)核出水 nh3-n武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書170.098(10)20.51.32me 0.118 (10 15)(10)0.50.28(/ )nemg l

37、10 20(10)0.04 1.040.027nb硝化菌比增長速度為：111/ 250.0270.067()nncbd出水氨氮為;(10)(10)(10)(10)(10)0.280.15(/ )0.190.067nnemnkmg l復(fù)核結(jié)果表明，出水水質(zhì)可以滿足要求。2.2.5.8 設(shè)計需氧量設(shè)計需氧量包括氧化有機物需氧量，污泥自身需氧量，氨氮硝化需氧量和出水帶走的氧量。有機物氧化需氧系數(shù)，污泥需氧系數(shù)。氧化有機物和污泥需氧量0.5 0.12b 為：1aor10()eaorq sseb xvf 200 13.60.5()0.45 0.12 4000/1000 20711 0.751000 56

38、85.2(/)kg d進水總氮 n0=45mg/l, 出水氨氮 ne=15mg/l, 硝化氨氮需氧量：2aor014.6(0.12)1000ecnnevxfaorq 45 150.45 4000 20711 0.754.6 (250000.12)10001000 25 （kg/d）2832.6反硝化產(chǎn)生的氧量 ：3aor 32.86q0.12)10001000jewcntnevn faor、45200.4520711 0.75=2.86 (250000.12)10001000 25武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書18 1403.7(/)kg d總需氧量： 5685.22832.6 1403

39、.77114.1/296.4/aorkg dkg h2.2.5.9 標(biāo)準(zhǔn)需氧量(20)(20)( )c) 1.024stsb taor csorc式中20 度時氧在清水中飽和溶解度，為 9.17mg/l.(20)sc 氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)，0.5 氧在污水中飽和溶解度修正系數(shù)，0.95 因海拔高度不同而引起的壓力系數(shù) p所在地區(qū)大氣壓力 t設(shè)計污水溫度 設(shè)計水溫條件下曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度( )csb t 設(shè)計水溫條件下氧在清水中飽和溶解度( )cs t 空氣擴散裝置處的絕對壓力，bpot氣泡離開水面時含氧量 ea空氣擴散裝置氧轉(zhuǎn)移效率c曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度，2mg/l 工程所在地海拔高度 153

40、m，大氣壓力估為 0.98，壓力修正系數(shù)為5pa50.98/1.0130.971.013 10p 微孔曝氣頭安裝在距池底 0.3m 處，淹沒深度 h=4.7m，其絕對壓力為35559.81.013 100.098 104.71.47 10 ()bpphpa微孔曝氣頭氧轉(zhuǎn)移效率 ea 為 20%，氣泡離開水面時含氧量：21(1)100%7921(1)ataeoe 21 (1 0.2)100%17.5%7921(1 0.2)武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書19夏季水溫 25 度，清水氧飽和度為 8.4mg/l,曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度：(25)sc(25)5()2.02642btsbspocc

41、 551.47 1017.58.4)9.6/2.026 1042mg l夏季標(biāo)準(zhǔn)需氧量;(20)25 205(25)296.4 9.17() 1.0240.85(0.95 0.97 9.62) 1.024ssbaor csorcc 525.8/kg h夏季平均空氣用量：33525.88763.3/146.1/ min0.30.3 0.2asorkzmhme 最大時空氣用量：33525.8 1.4312531.6/208.9/ min0.30.3 0.2asorkzmhme 2.2.5.10 曝氣池的布置sbr 反應(yīng)池共設(shè)一座，每個曝氣池長 45m，寬 25m，深 5m，超高 0.5m，有效體積

42、5625，4 個反應(yīng)池總有效體積為 22500。單座 sbr 反應(yīng)池見草圖附表一3m3m2.2.5.11 鼓風(fēng)曝氣設(shè)施鼓風(fēng)機房土建按遠期建設(shè)，設(shè)備按近期安裝。內(nèi)容新 豐 污 水 處 理 廠功能 提供 sbr 生物池生物處理所需氧氣，保證 bod5及 n、p 去除備 注鼓風(fēng)機數(shù)量（臺） 0.32 用 1 備風(fēng) 量（m3/min） 90設(shè)計參數(shù)風(fēng) 壓 （mh2o） 5.88武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書20 2.2.6 消毒池1.設(shè)計依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范gb50014-20066.13二級處理出水的加氯量應(yīng)根據(jù)試驗資料或類似運行經(jīng)驗確定。無試驗資料時，二級處理出水可采用 615mg/l，再生

43、水的加氯量按衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)和余氯量確定。功 率 (kw)/臺 132主要工程內(nèi)容 1 座，平面尺寸 3212m，鼓風(fēng)機房內(nèi) 3 臺鼓風(fēng)機，2 用 1 備。單機流量 90m3/min，風(fēng)壓5.88mh2o，功率 132kw。運行根據(jù) sbr 生物池溶解氧濃度調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機導(dǎo)葉片來自動調(diào)節(jié)風(fēng)量，調(diào)節(jié)范圍 10045%。武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書21二氧化氯或氯消毒后應(yīng)進行混合和接觸，接觸時間不應(yīng)小于 30min。2.設(shè)計參數(shù)水力停留時間 t=30min加氯量取 12mg/l池體平均水深 h=3m污水量按遠期最大流量計：350001.43=50050=0.5793/md3/ms3. 設(shè)計計算加氯量

44、計算每日加氯量為：086400 100012 0.579 86400 1000600.3125.01/qqqkg dkg h加氯設(shè)備液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機加入，加氯機設(shè)計兩臺，采用一用一備，每小時加氯量為 25.01 kg/l設(shè)計中采用 zj-1 型轉(zhuǎn)子加氯機,加注量達 545kg/h。加氯間尺寸設(shè)計為 lb=1010m平流式消毒接觸池本設(shè)計采用兩個平流式消毒接觸池，1）消毒接觸池容積：30.579 30 601042vqtm2）消毒接觸表面積，取有效水深為 3m：21042 3347av hm單個消毒池面積3）消毒池池長：bal式中 l-消毒池池長廊道總長(m)； b-消毒接觸池廊道單寬(m)

45、；設(shè)計中取 b=3m174 358la bm消毒接觸池采用 5 道，消毒接觸池長：/558/511.6llm校核長寬比：，符合要求20360bl4）池高 mhhh3 . 30 . 33 . 021式中 h1-超高(m)，一般采用 0.3m； h2-有效水深(m)。5）進水管消毒接觸池的進水管管徑 d=900mm，v=0.96m/s，1000i=1.12.3 污泥處理系統(tǒng)21742aam武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書222.3.1 集泥井（1）集泥井容積的計算：根據(jù)上面計算，sbr 反應(yīng)池的排泥 687.6/d.3m考慮構(gòu)筑物構(gòu)筑物的每日排泥量 687.6，需在 2h 內(nèi)抽完，集泥井容積為

46、污泥泵提升流3m量的 10min 體積，3687.657.32 60/10vm（2）集泥井的尺寸計算設(shè)有效泥深為 5m，則平面尺寸 l*b=4m*3m，集泥井為地下式，池頂加蓋，有潛污泵抽送污泥，池底標(biāo)高為-5.5m，最高泥位為-0.5m。（3）污泥提升泵的選擇選擇 gmp 型自吸式離心泵，流量 180m3/h,揚程 17.5。2.3.2 污泥濃縮池采用間歇式重力濃縮池，2 座（1）設(shè)計說明運行周期 22h，其中進泥 2h，濃縮 15h，排水和排泥 3h，貯泥 2h。污泥含水率 p199.2，每座污泥總流量 q=568.9m3/d(2)設(shè)計計算 300/568.9 (1 99.2%)/(1 9

47、7.5%)182/vvccmd則濃縮池體積不小于 182+568.9750m3工藝構(gòu)造尺寸：設(shè)計污泥濃縮池 2 座，每個不小于 375m3，設(shè)計平面尺寸為 9*9，濃縮池上部高度為 5m，有效泥深 4m，濃縮池下部為錐形，下部尺寸為 1*1，錐斗髙為 4m，。污泥濃縮池總?cè)莘e為 9*9*5+195=600m3375m3 滿222212813 3m足要求。武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書23（3）排水和排泥排水：濃縮后池內(nèi)上清液利用重力排放，由站區(qū)溢流管道進入調(diào)節(jié)池，濃縮池設(shè)四根排水管于池壁，管徑 dn100mm，于濃縮池最高水位處設(shè)置一根，向下每隔 1m，0.6m，0.4m處設(shè)置一根，下面

48、三根安裝蝶閥。排泥：濃縮后污泥泵抽送污泥貯柜。污泥泵抽升流量 182/3=62m3/h,濃縮池最低泥位-0.5m，最高 5.5m,則污泥泵所需揚程 6m。（4）設(shè)備選擇直徑 9m 重力濃縮池兩座，池深 5 m，配 d9000 污泥濃縮機各一臺，間歇運行。濃縮機不考慮整機備用，而是備用可能會損壞的關(guān)鍵部件。2.3.3 污泥貯柜 濃縮后需排出污泥 182m3/d，則污泥貯柜的體積大于 182m3，設(shè)直徑 7m，高度 5m，則貯泥有效體積 v=，可滿足污泥貯存要求。2375192.34m2.3.4 污泥脫水機房(1)污泥產(chǎn)量經(jīng)過濃縮處理后，產(chǎn)生含水率為 97.5%的干污泥 182m3/d。(2)污泥

49、脫水機根據(jù)所需污泥處理量，選用 dyq300 型帶式壓濾機一臺，購買兩臺，使用一臺，備用一臺。該脫水機參數(shù)：處理量 22m3/h,濾帶有效寬度 3000mm，濾帶運行速度 0.5-4.0，主機功率 1.5kw，外形尺寸 6.4*3.5*2，設(shè)備質(zhì)量 6500kg。(3)干污泥餅體積 v設(shè)泥餅的含水率為 75%300(/ )182 (1 97.5%)/(1 75%)18.2vvccm(4)機房尺寸l*b*h=15m*5m*5m2.4 污水處理廠平面布置與高程布置2.4.1 平面布置(1)根據(jù)前面的設(shè)計計算可以確定各處理構(gòu)筑物的幾何尺寸。中格柵 l*b*h=2.65m*1.38m*0.95m提升泵

50、細格柵 l*b*h=5.95m*1.78m*1.1m沉砂池 總長度 7.5m，總高度 1.94m，池總寬度為 2m，兩格沉砂池，每格設(shè)置 2 個沉沙斗，設(shè)計斗底寬 a1=0.5m，斗壁與水平面傾角為 600，斗高 h3=0.7m，沉砂斗上口寬為 1.31m，沉砂斗高度為 0.84m武漢理工大學(xué)水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計說明書24計量堰 w=0.30m，b=1.350m，a=1.377m，c=0.60m, d=0.84m, 2/3a=0.918m。sbr 反應(yīng)池 每個曝氣池長 45m，寬 25m，深 5m，超高 0.5m，有效體積 5625，4 個反。3m消毒池 l*b*h=11.6m*15m*3.3m集泥井 有效泥深為 5m，則平面尺寸 l*b=4m*3m污泥濃縮池