重慶大學污水處理廠課程設計

1、水處理工程二課程設計第一部 設計說明書第一節(jié) 設計概況本設計的的污水處理廠的處理規(guī)模為11.5萬m3/d。本設計是針對西北城市，該城市的全年平均氣溫20，夏季平均30，冬季平均12，非采暖季節(jié)主導風向東南風。第二節(jié) 設計原則、依據、設計要求 2.1 污水處理廠設計原則1、貫徹執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范及標準。2、從實際情況出發(fā)，在城市總體規(guī)劃的指導下，采取全面規(guī)劃、分期實施的原則，既考慮近期建設又慮遠期發(fā)展，使工程建設和城市發(fā)展相協調，既保護環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益。3、根據進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進成熟、處理效果好、高效節(jié)能、經濟合理

2、，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。4、妥善處理和處置污水處理過程中產生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。5、為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量改善工人操作條件。6、采用現代化技術手段，實現自動化控制和管理，做到技術可靠，經濟合理。7、為保證污水處理系統(tǒng)正常運轉，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，采用雙回路電源，且污水廠設備有足夠的備用率。8、污水處理廠征地范圍內，廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展余地。使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協調一致。9、廠區(qū)豎向設計力求減少廠

3、區(qū)土方量。10、廠區(qū)建筑風格力求統(tǒng)一，簡潔明快、美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀協調。2.2 設計依據：1、 室外排水設計規(guī)范；2、給水排水工程師常用規(guī)范選（上、下冊）；3、給水排水設計手冊1、5、7、9、10、11、12等分冊；4、排水工程教材；5、給水排水快速設計手冊；6、給水排水常用數據手冊；7、污水處理工程方案設計；8、中國給水排水（期刊）；9、給水排水（期刊）；10、中國水網；11、萬方數據庫等。2.3設計要求：城市污水要求處理后水質達到污水綜合排放標準（GB8978-1998）、一級排放標準，即SS30mg/l；BOD520mg/l；污泥處理后外運填埋。第三節(jié) 原始資料1、蘭州市污水處理

4、廠處理規(guī)模為11.5萬m3/d。2、城市污水的水質如下表所示： （除pH外，其余項目單位為mg/L）項目BOD5CODCrSSTNNH4+-NTP（以P計）pH原水水質15030020035253.5693、 城市污水從南面進入污水處理廠，污水處理后排入北面的水體，要求處理后的水質達到城鎮(zhèn)污水處理廠污水排放標準（GB18918-2002）中的一級標準的 B標準，即SS20mg/L,BOD520mg/L，CODCr60mg/L。污泥處理后外運填埋。4、污水處理廠廠區(qū)地形擬為平坦地形，標高為50.00米。廠區(qū)的污水進水渠水面標高為45.00米。（進水渠的寬及水深根據流量自行設計確定）。5、 受納水

5、體洪水位標高為50.00米，枯水位標高為20.00米。常年平均水位標高為30.00米。6、全年平均氣溫20，最冷平均月氣溫12，最熱月平均氣溫30。7、夏季主風向：東南風。第四節(jié) 污水處理工藝流程的確定4.1工藝的確定污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合；構筑物的選型則是指處理構筑物的選擇。兩者是相互聯系，互為影響的。城市生活污水一般以BOD物質為主要去除對象。由于經過一級處理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二級處理BOD的去除率可達90%以上，處理后的BOD含量可能降到2030mg/L，但是仍達不到本課程設計任務的要求，BOD20mg/

6、L,所以要進行深度，但由于本次課程設計時間只有僅僅兩周，所以本設計只做到二級處理為止。該污水為典型的城市污水，BOD濃度適中，對處理水無特殊要求。按城市污水處理和污染防治技術政策要求推薦，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。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如A2/O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。 由于該污水處理只需去除BOD5與SS,不考慮脫氮與除磷方面，所以選擇兩個比較好的方案：方案一

7、：傳統(tǒng)活性污泥法,其流程為:污水中格柵提升泵房細格柵沉砂池初沉池曝氣池二沉池接觸池處理水排放方案二：厭氧池+氧化溝,其流程為:污水中格柵提升泵房細格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工藝流程方案的比較和選擇，如下表，兩方案都能達到處理水質的要求,BOD5,SS去除都能達到出水水質,工藝都是比較簡單的,在技術上都是可行的。最終選擇活性污泥法處理工藝是因為：（1）傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)對污水處理的效果極好、BOD去除率可達90以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水。（2）經多年運行實踐證實，傳統(tǒng)活性污泥法處理系統(tǒng)存在著下列各項問題：曝氣池首端有機污染物負荷高，耗氧速度也高，為了避免由于

8、缺氧形成厭氧狀態(tài)，進水有機物負荷不宜過高，因此，曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高；耗氧速度沿池長是變化的，而供氧速度難于與其相吻合、適應，在池前段可能出現耗氧速度高于供氧速度的現象，池后段又可能出現溶解氧過剩的現象，對此，采用漸減供氧方式，可在一定程度上解決這一問題； 傳統(tǒng)活性污泥法氧化溝優(yōu)點: 1.有機物經歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程,活性污泥也歷了一個從池道端的對數增長,經減速增長到池末端的內源呼吸的完全生長周期2.在池首端和前段混合液中的溶解氧濃度較低3.效果好,BOD除率達90%以上缺點: 1.曝氣池首端有機污染物負荷高,耗氧速度也高2.暴氣池溶積大,基建費用高

9、.3.供氧與需氧不平衡4.對進水水質,水量變化的適應性較低,動行效果易受水質,水量變化的影響優(yōu)點: 1.可考慮不設初沉池,有機性懸浮物在氧化化溝內能太到好氧穩(wěn)定的程度2.可考慮不單敲邊鼓二次沉淀池,可少去污泥回流裝置.3.BOD負荷低缺點: 1.占地面積較大 由于活性污泥法工藝比較成熟，在與技術上經濟上的造價以及運行費用的綜合比較,活性污泥法工藝是最終的選擇。4.2二沉池的比較和選擇經下面的圖表，可以看出，平流式與輻流式沉淀池都是可選的.平流式沉淀池對水質沖擊變化效果好。但占在面積大，排泥因難，要人工排泥。所以不是太好，雖然輻流式沉淀池排泥設備復雜，需具有較高的運行管理水平。施工嚴格。但是這些

10、問題對于這個發(fā)展型的城市來說，這點問題并不是太大,管理水平可以請技術高的人才來管理。設施工并且看到了它的優(yōu)點處理水量較為經濟。排泥設備己定型系列化，運行穩(wěn)定，管理方便結構受力條件好。所以選擇輻流式沉淀池作為二沉池是好的選擇。類型優(yōu)點缺點適用條件平流式處理水量可大可少,有效沉淀區(qū)大,沉淀效果好,對水量水質變化適應性強,造價低,平面布置緊湊占地面積大,排泥因難(人工排泥),工作繁雜,機械刮泥易銹,配水不均地下水位高,施工困難地區(qū),適用流動性差比重大的污泥,不能用靜水壓力排泥,污水量不限輻流式處理水量較為經濟,排泥設備己定型系列化,運行穩(wěn)定,管理方便結構受力條件好排泥設備復雜,需具有較高的運行管理水

11、平,施工嚴格適用處理水量大,地下水位較高的地區(qū)及工程地質條件差的地區(qū)第五節(jié) 污水處理構筑物的選型及設計要點5.1 格柵用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行。要根據流量選擇清渣方式，人工清渣格柵適用于小型污水廠，機械清渣格柵適用于柵渣量大于0.2m3/d。提升泵站前用中格柵，提升泵站后用細格柵。設計參數：a、柵條間隙：人工清除為2540mm，機械清除為1625mm；b、格柵柵渣量：格柵間隙為1625mm時是0.100.05m3柵渣/10m3污水，格柵間隙為3050mm時是0.030.01m3柵渣/10m3污水；柵渣含水率一般為80，容重約為960kg/

12、m3c、格柵上部必須設置工作臺，其高度應高出格柵前最高設計水位0.5m，工作臺上應有安全沖洗設施；d、機械格柵不宜少于2臺。e、污水過柵流速宜采用0.61.0m/s，格柵前渠道水流速0.40.9m/s；f、格柵傾角一般采用45°75°；g、格柵水頭損失0.080.15m。 5.2沉砂池用于去除比重較大的無機顆粒。本設計采用鐘式沉砂池，它利用機械力控制水流流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀并使有機物隨水流帶走。具有沉砂效果好、工作穩(wěn)定、清洗、排沉砂較方便等優(yōu)點。設計參數：a、水力表面負荷為200 m3/ m2.h,停留時間約為2030s；b、進水渠道直段長度應為寬度的7倍，并且不小于

13、4.5米；c、進水渠道流速，在最大流量的4080情況下為0.60.9m/s,在最小流量時大于0.15m/s,但最大流量時不大于1.2m/s；d、出水渠道與進水渠道的夾角大于270。，兩種渠道均設在沉砂池的上部；e、出水渠寬度為進水渠道的2倍，出水渠道直線段長度要相當于出水渠的寬度；5.3初次沉淀池去除懸浮物質，同時可去除部分BOD5，可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。本設計選用中心進水周邊出水輻流式沉淀池。它的優(yōu)點是進水中間進水管進水，然后經過水流向四邊擴散，布水均勻；多位機械排泥，運行較好，管理方便，而且排泥設施已趨于穩(wěn)定型。設計參數：a、沉淀時間為11.5h；b、表面水力

14、負荷為1.53.0 m2/m3*h；校核負荷q1<4.34（m3/m2.h)；c、每人每日污泥量為1427g/（p·d）或0.360.83L/（p·d）；d、池徑不宜小于16m，池底坡度一般采用0.050.10；e、污泥含水率為9597%；f、池子直徑與有效水深之比為612，緩沖層高度,非機械排泥時宜為為0.5m；機械排泥時，緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。5.4曝氣池本設計選用傳統(tǒng)活性污泥曝氣池，采用鼓風曝氣系統(tǒng)。所謂推流，就是污水從池的一端流入，在后繼水流的推動下，沿池長度流動，并從池的另一端流出。設計參數：a、進水方式不限，出水多用溢流偃，水位較固定；b、曝氣池

15、池長與池寬之比（L/B），一般大于510；c、有效水深最小為3m，最大為9m；超高一般為0.5m，當采用表曝機時，機械平宜高出水面1m左右。d、曝氣池廊道的寬：深，多介于1.01.5之間；廊道長宜為5070m；e、曝氣池一般結構上分為若干單元，每個單元包括一座或幾座曝氣池，每座曝氣池常由1個或25個廊道組成；當廊道數為單數時，污水的進、出口分別位于曝氣池的兩端；而當廊道數為雙數時，則位于廊道的同一側；f、在池底應考慮排空措施，按縱向留2/1000左右的坡度，并設直徑為80100mm的放空管。g、曝氣池的進水與進泥口均設于水下，采用淹沒出流方式。5.5二次沉淀池設計參數：a、沉淀時間為1.52.

16、5h；b、表面水力負荷為1.01.5 m2/m3*h；c、污泥量為1021g/（p·d）；d、污泥含水率為99.299.6%；e、池徑不宜小于16m，池底坡度一般采用0.050.10；f、池子直徑與有效水深之比為612，緩沖層高度為0.5m。g、最大允許的水平流速要比初次沉淀池的小一半；h、中心管中的下降流速不應超過0.03m/s；其靜水頭可降至0.9m，污泥底坡與水平夾角不應小于50度。第六節(jié) 污水處理廠平面布置及處理流程高程布置6.1各處理單元構筑物的平面布置a、貫通、連接各隔離構筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；b、土方量作到基本平衡，并避開劣質土壤地段；c、在處理構筑

17、物之間，應保持一定的間距，以保證敷設連接管、渠的要求，一般的間距可取值510m，某些有特殊要求的構筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應按有關規(guī)定確定；d、各處理構筑物在平面布置上，應考慮適當緊湊。6.2污水處理廠的高程布置：a、選擇一條距離最廠、水頭損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證任何情況下，處理系統(tǒng)能夠運行正常。b、計算水頭損失時，一般應以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。c、還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。第二部分 設計計算書第一

18、節(jié) 設計流量的計算污水平均流量： 查資料可得，生活污水量總變化系數，由公式可得：第二節(jié) 污水處理構筑物的工藝計算2.1 泵前粗格柵泵前粗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)處理設施能正常運行的裝置。設置兩座格柵，擬用回轉式固液分離機。2.1.1 設計參數設計流量：平均日流量：Qd=1.33m3/s最大日流量：Kd=1.2柵前流速v1=0.7/s，過柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=40mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60°單位柵渣量1=0.05m3柵渣/污水2

19、.1.2設計計算確定格柵前水深：柵前水深h取為1.0m；柵條間隙數n設計兩組格柵，則每組格柵的間隙數為21條。柵槽有效寬度=0.01(21-1)+0.04×21=1.04m進水渠道漸寬部分長度其中1為進水渠展開角為，進水渠寬B1=0.8m。柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則其中： h0：計算水頭損失k：系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3：阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時=2.42，柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高 h2=0.3m柵前槽總高度:=1.0+0.3=1.3m柵后槽總高度:=1.0+0.04+0.

20、3=1.34m格柵總長度L 每日柵渣量W宜采用機械清渣(取=1.2)。計算草圖如下：2.2 污水提升泵站2.2.1 設計說明 污水處理工藝采用傳統(tǒng)曝氣活性污泥處理，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經提升后入平流沉砂池，然后自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入河道。設計流量Qmax=1.60m3/h。2.2.2 設計計算污水提升前水位-5.9m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位2.69m（即細格柵前水面標高）。所以，提升凈揚程Z=2.69-（-5.9）=8.59m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚程H=Z+h=10.59m

21、采用MN系列污水泵（30MN-33B） 該泵提升流量4800m3/h，揚程10.6m，轉速415r/min，功率153.96Kw,效率90%。占地面積為5278.54m2，即為圓形泵房D10m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深7m，水泵為自灌式。泵房草圖2.3 沉沙池沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。平流式沉砂池具有構造簡單、處理效果好的優(yōu)點，故本設計采用平流式沉砂池，并設置2組。2.3.1設計參數設計流量：Q=Qmax=1.60 m3/s設計流速：v=0.30m/s水力停留時間：t=40s2.3.2設計計算 沉砂池

22、長度L：L=vt=0.3×40=12m 水流斷面積A：A= Q/v=1.60/0.3= 5.33m2 池總寬度B：設計n=2格 每格寬取b=5m，則B=nb=2×5= 10m 有效水深h2：h2=A/B=5.33/10=0.53m （介于0.251m之間） 貯泥區(qū)所需容積：設計T=2d，即考慮排泥間隔天數為2天，則沉砂斗容積式中：X1城市污水沉砂量3m3/105m3，K總污水流量總變化系數1.2每格沉砂池設兩個沉砂斗，則每格沉砂斗的體積:沉砂斗各部分尺寸及容積：設計斗底寬a1=1.1m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬a：沉砂斗容積：

23、 （大于V=2.9m3，符合要求）。 沉砂池高度H：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為：沉泥區(qū)高度為：h3=hd+0.06L2 =1.0+0.06×3.65=1.22m池總高度H ：設超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.9+1.22=2.42m 校核最小流量時的流速：，符合要求。 計算草圖如下：2.4 初沉池 本設計選用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機械刮泥。2.4.1 設計參數 設計流量Qmax=4788m3/h 設4座初沉池。2.4.2 設計計算1）池子總表面積A：污水表面負荷q=2.5m3/（m2×h） n=4座2）有效水

24、深h2：取水力停留時間t=1.5hh2=qt=2.5×1.5=3.75m3）每池一次的排泥量W：每次總排污泥量W1：式中： W1每座沉淀池每天污泥量，m3/d；C0進水的懸浮物濃度， ；C1沉淀出水的懸浮物濃度，；p0污泥含水率，取97；污泥容重，取1000Kg/m3；t兩次排泥的時間間隔，初沉池按2d考慮。所以，每次的總排污泥量：設置4組初沉池，則每個初沉池的排泥量為：W=W1/4=612.2/4=153.0m34) 污泥斗容積的計算：取，池底傾斜度i0.05，60°，半徑RD/236/218m，根據計算草圖計算，污泥斗高度：污泥斗容積：坡底落差： 池底可貯存污泥的體積：

25、可以貯存污泥的體積，所以有足夠的體積貯存污泥。5) 沉淀池總高度：式中，h1超高，取0.3m；h2沉淀區(qū)高度，m；h3緩沖區(qū)高度，取0.3m；h4污泥區(qū)高度，m；h5污泥斗高度，m。所以，沉淀池周邊處的高度： 徑深比較校核：，符合徑深比612的要求。6）計算草圖：2.5 曝氣池采用傳統(tǒng)曝氣法 曝氣池為廊道式2.5.1 設計參數 設計流量Qmax=13.8萬m3/d，設4座。2.5.2 污水處理程度1）原污水的BOD5（S0）為150，經過一級處理后，BOD5降低25%考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5（Sa）：Sa=150（1-25%）=112.5mg/L。2）計算去處率，首先計算處理水中非

26、溶解性BOD5值，即：式中：Ce處理水中懸浮固體濃度，b微生物自身氧化率，取0.07；Xa在處理水的懸浮固體中，有活性的微生物所占的比例。取Xa0.4。代入各值得：處理水中溶解性BOD5值為：204.016.0mg/L則去除率：2.5.3 曝氣池及曝氣系統(tǒng)的計算與設計1）曝汽池BOD污泥負荷法計算取BOD污泥負荷率為0.3kg BOD5/（kgMLSS·d），為了設計穩(wěn)妥，需要加以校核，校核公式：式中： ； 。代入各值可得 計算結果表明，Ns值取0.3是合適的。2）確定混合液污泥濃度（X）根據已經確定的Ns值，查資料得相應得SVI值在100120之間，取值為115。式中：曝汽池混合液

27、污泥濃度，mg/L；污泥回流比，取0.5；污泥容積指數，取115；是考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關系數，取1.2。所以， 3）曝汽池容積的確定根據公式式中BOD污泥負荷率；污水設計流量，為19.5萬m3/d；曝汽池混合液污泥濃度，3400mg/L；原污水的BOD5值，mg/L；曝汽池的容積，m3。所以， 4）確定曝氣池各部分尺寸的確定本設計采用4組曝汽池，每組的容積為取池深為h5.0米，那么每組的曝汽池的面積為：取池寬B7米，那么寬深比，符合12之間的要求。 池長： 長深比： 設曝汽池為五道廊道式，廊道長：。 池的總高度取超高0.5米，那么池的總高度為50.55.5米在

28、曝氣池面對初次沉淀池和二次沉淀池的一側，各設橫向配水渠道，并在池中設縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接。在兩側橫向配水渠道上設進水口，每組曝氣池共有5個進水口（見下圖）。在面對初沉池的一側（前側），在每組曝氣池的一端，廊道I進水口處設回流污泥井，井內設污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內，由此通過空氣提升器回流曝氣池。2.5.4 曝氣系統(tǒng)的計算與設計本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)。平均時需氧量的計算：式中：O2混合液需氧量，kgO2/d；活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧量，取0.5；Q污水流量，Q115000m3/d；Sr經活性污泥微生物代謝活動被降解的有機污染物量，Sr（112.

29、520）×10-3kg/m30.0925 kg/m3；活性污泥微生物通過內源代謝的自身氧化過程的需氧量，取0.15；V曝汽池容積，V12651.2m3；Xv單位曝汽池容積內的揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）量，Xv（0.75×3400）×1032.550kg/m3；所以代入各值可得2）最大時需氧量的計算根據原始數據 K1.4，代入各值可得：3）每天去除的BOD5值：4）去除每公斤BOD的需氧量：5）最大時需氧量與平均時需氧量之比：2.5.5 供氣量的計算：曝汽池中采用網狀膜型中微孔空氣擴撒器，敷設于距池底0.2米處，淹沒水深4.8米，計算溫度設定為30。查資料可得，水

30、中溶解氧的飽和度：Cs（20） = 9.17 mg/L； Cs（30） = 7.63 mg/L1）空氣擴散器出口處的絕對壓力：式中：Pb空氣擴散裝置出口處的絕對壓力，Pa；H空氣擴散裝置的安裝深度，4.8米；所以，代入數值可得。2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：空氣擴散裝置的氧轉移效率，對網狀膜型中微孔取值12。代入可得：3）曝氣池混合液中平均氧飽和度：最不利溫度按30考慮，代入各值可得： 4）換算為條件下，脫氧清水的充氧量：取值代入各值可得：= 相應最大時需氧量為：5）曝氣池平均時供氧量：代入各值，得6）曝氣池最大時供氧量：7）去除每千克BOD5的供氣量：8）每污水供氣量：9）本系統(tǒng)的空氣

31、總用量：本系統(tǒng)采用空氣在回流污泥井提升污泥?？諝饬堪椿亓魑勰嗟?倍考慮，污泥回流比R取值50%，提升回流污泥所需空氣量為：總需氧量：32844+19166.7=52011 m3/h2.5.6 空氣管系統(tǒng)計算：在相鄰兩個廊道的隔墻上設一根干管，共10根計算。在每根干管上設10對配氣豎管，共20條配氣豎管。全曝氣池共設200條配氣豎管。每根豎管供氣量： 曝氣池平面面積：每個空氣擴散器服務面積按0.49m2計算，則所需空氣擴散總數：；為安全計，本設計采用3858個空氣擴散器，每個豎管上安設的空氣擴散器的數目為：，每個空氣擴散器的配氣量為：將已經布置的空氣管路及布置的空氣擴散器繪制成空氣管路設計圖（見

32、下圖）選擇一條從鼓風機房開始的最遠最長的管路作為計算管路。在空氣流量變化處設計算節(jié)點，統(tǒng)一編號后列表進行空氣管道計算?？諝夤苈酚嬎惚砉芏喂芏伍L度空氣流量空氣流速(m/s)管徑配件管段當量長度管段計算長度壓力損失編號L(m)m3/hm3/minmmLo(m)L+Lo(m)9.8(Pa/m)9.8（Pa）123456789101128270.53.650.06 32彎頭1個0.450.950.180.1727260.57.30.12 32三通1個1.181.680.311.0926250.510.950.18 32三通1個1.181.680.651.0925240.514.60.24 32三通1個

33、1.181.680.090.1524230.518.250.30 32三通1個1.181.681.22.0223220.2521.90.37 32三通1個,異形管1個1.651.91.42.6622210.943.80.73 4.560三通1個,異形管1個3.54.40.190.8421200.987.61.46 4.580四通1個,異形管1個5.636.530.281.8320190.9131.42.19 4.890四通1個,異形管1個6.487.380.42.9519180.9175.22.92 4.8100四通1個,異形管1個7.358.250.312.5618177.55350.45.

34、84 5150閥門1個，三通1個，彎頭3個17.5425.090.164.0117165.5700.811.68 9.8150四通1個,異形管1個11.9617.460.386.6316155.51051.217.52 10.5200四通1個,異形管1個16.922.40.48.9615145.5175229.20 11200四通1個,異形管1個16.922.40.817.9214135.52452.840.88 11.5250四通1個,異形管1個22.0827.580.616.5513125.53153.652.56 12300四通1個,異形管1個27.4832.980.3812.53121

35、15.53854.464.24 12.5300四通1個,異形管1個27.4832.980.619.7911105.54555.275.92 12.6350四通1個,異形管1個33.0738.570.3814.661095.5525687.60 10.6400四通1個,異形管1個38.8144.310.219.31985.55956.899.28 10400四通1個,異形管1個38.8144.310.2812.41875.56657.6110.96 10.1500四通1個,異形管1個38.8144.310.522.16765.57358.4122.64 10500四通1個,異形管1個50.735

36、6.230.126.756511.88059.2134.32 10.9500四通1個,異形管1個， 50.7362.530.138.1354169636160.60 10.9500四通1個,異形管1個， 50.7362.530.138.13 431612848214.13 11800三通1個,異形管1個77.793.70.1413.12 32416422273.711800三通1個,異形管1個77.793.70.2213.12212832844547.40 131200四通1個,異形管1個15230180.090.1224.30 合計237.87空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失：（h1 + h2）=

37、237.87×9.8 = 2.331 kPa；空氣網狀膜壓力損失為5.88 kPa，那么總壓力損失：5.88 + 2.331= 8.211 kPa為安全計，設計時取值9.8kPa。2.5.7 空壓機的選定空氣擴散裝置安裝在距池底0.2m處，因此空壓機所需壓力為：空氣機供氧量：最大時：32844+32500=65344 m3/h = 1089.1 m3/min平均時：27175+32500=59675 m3/h = 994.6 m3/min根據所需壓力及空氣量，決定采用LG60型空壓機4臺。該型空壓機風50kP風60 m3/min。正常條件下，2臺工作，2臺備用；高負荷時3臺工作，1臺

38、備用。2.6 二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機械刮泥。2.6.1 設計參數 設計進水量：Q=Qmax/6=798m3/h 表面負荷：q范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h 水力停留時間：T=2 .2h設置6座。2.6.2 設計計算1）每座沉淀池面積A:按表面負荷算：直徑D： 取26m2）有效水深為： h2=qT=1.52.2=3.3m3）污泥斗容積取回流比污泥回流濃度污泥區(qū)所需存泥容積：每個污泥斗的容積 4）污泥區(qū)高度為池底坡度為0.05 池底進口處4m池底坡度降5）二沉池總高度：緩沖層高度h3=0.5m, 取超高為h1=0.4則池邊

39、總高度為H1=h1+h2+h3+h4=0.4+3.3+1.31+0.5=5.51m池中總高度為：H=1+h5=5.51+0.36=5.87m6）徑深校核 合格。7）輻流式二沉池計算草圖如下：2.7 消毒設備的計算：經二次沉淀池后出水流經消毒池與氯接觸達到消毒效果。采用4座隔板式接觸消毒池。2.7.1設計參數設計流量：Qmax=1.60m3/s水力停留時間：T=30min=0.5h平均水深：h=1.4m隔板間隔：b=3.5m設計投氯量為6.0mg/L(對二級處理水排放時，投氯量為510 mg/L，這里取6.0 mg/L)2.7.2 接觸池的計算1）接觸池污水停留時間：t = 30min則每個接觸

40、池容積：V = Qmax×30×60/4 = 1.60×30×60/4 = 720m3分4座，則每座的容積為V1=V/4=180 m32）取池內流速v = 0.6m/s過水面積： 3）消毒池面積設水深h = 1.4m，則每個消毒池面積： 4）廊道總寬隔板數采用4個，則廊道總寬為：B=（4+1）b=5*3.5=17.5總長5）接觸池長度m ，取8m。6）取超高0.3m，總高H = 1.4+ 0.3 = 1.7m7）查資料，二級處理水排放要求投氯量為6mg/L一天所需總氯氣量：庫存按15d計算，則庫存量為：15q = 15×826.5 = 1239

41、7.1 kg8）氯瓶的選取：容量（公斤）直徑（mm）長度(m)瓶自重（公斤）氯瓶總重（公斤）10008382.208001800氯瓶儲量：1000 kg/瓶，D = 838；L2.20m則需氯瓶數為n = 12397/1000 = 12.4個， 取用13個本設計中，氯庫和加氯間合建在一起，氯庫中取兩組軌道承載氯瓶，平均每組軌道上放14個氯瓶，則軌道的長度為14×0.83811.7米，取12.0米；寬為2×2.20米4.40米，取4.50米，并且考慮工作人員的通行過道，選用ZJI型轉子加氯機3065kg/h三臺，二臺工作，一臺備用。氯庫和加氯間和建成矩形，其尺寸如下：20m&

42、#215;5.5m。2.8 污泥濃縮池采用幅流式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥。2.8.1 濃縮池設計計算1）污泥量的計算初沉池污泥量:二沉池污泥量式中：X每日增長的污泥量，kg/d；Y產率系數，取0.5；Sa經過預先處理，污水含有的有機物（BOD）量，112.5mg/L；Se經過活性系統(tǒng)處理，污水含有的有機物（BOD）量，20mg/L；Q設計污水量，115000m3/d；Kd衰減系數，取0.09；V曝汽池的容積，12651m3；XvMLVSS，Xv2.5kg/m3；代入各值可得： 5305.15-2846.482458.68kg/d則每日從曝氣池中排除的剩余污泥量：所以，總剩

43、余污泥量W12.0+17.0729.07m3/h=697.68m3/d。濃縮池池體計算本設計中采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，污泥泵房將污泥送至濃縮池。設計參數進泥濃度：5g/L進泥含水率P199.4，出泥含水率P2=97.0濃縮后污泥濃度：qs=30g/L污泥濃縮時間：T=16h 貯泥時間：t=6h固體通量M=1kg/(m2.h)每座濃縮池所需表面積每個池的面積A1170.7/285.4 m2濃縮池直徑：，取11m濃縮池有效水深： h1=校核水力停留時間：濃縮池有效體積：污泥在池中停留時間 符合要求確定污泥斗尺寸每個泥斗濃縮后的污泥體積：每個貯泥區(qū)

44、所需容積：泥斗容積： 式中：h4泥斗的垂直高度，取1.0mr1泥斗的上口半徑，取2.5mr2泥斗的下口半徑，取1.0m設池底坡度為0.05，池底坡降為：故池底可貯泥容積：=因此，總貯泥容積為：（滿足要求）。濃縮池的超高h2取0.30m，緩沖層高度h3取0.50m則濃縮池的總高度H為=3.2+0.30+0.50+1.0+0.14=5.14m濃縮池計算草圖：2.8.2 貯泥池計算1）設計參數進泥量:初沉池污泥量經濃縮排出含水率的污泥流量總泥量：貯泥時間:T=20h2）貯泥池的設計計算貯泥池容積貯泥池設置2座，則每座容積為：V1=V/2=153.6m3尺寸(設為正方形)，取邊長為5.5m則池的有效容

45、積為V1=5.5×5.5×5.5=166.38>153.6 m3 (符合要求)。2.9 厭氧消化池1）設計參數初沉污泥量：濃縮后的剩余活性污泥：污泥含水率：97%干污泥比重：1.01揮發(fā)性有機物：64%采用中溫消化。2）消化池的容積計算由于剩余活性污泥量較多，故采用揮發(fā)性有機物負荷為1.3kg/(m3·d)，消化池總容積為：，取17700m3用兩級消化，容積比一級：二級=2：1，則一級消化池容積為11800m3，用四個，每個消化池容積2950m3，二級消化池兩個，每個容積2950m3。消化池直徑D用18m，集氣罩直徑d1=2m，高h1=2m，池底錐底直徑d2

46、=2m，錐角15°，h2=h4=2.4m。消化池柱體高度h3應大于D/2=9m，采用h3=10m。消化池總高度H=h1+ h2+ h3+ h4=16.8m。消化池各部容積：集氣罩容積：上蓋容積：下錐體容積等于上錐體容積，V4=203.5m3。柱體容積：消化池有效容積：（合格）。二級消化池的尺寸采用一級消化池的尺寸。一級消化池擬用尺寸見圖：3）消化池各部分表面積計算：集氣罩表面積：池上蓋表面積等于池底表面積即：所以，池柱體表面積：地面以上部分地面以下部分4）消化池熱工計算A提高新鮮污泥溫度的耗熱量中溫消化溫度TD=35，生產泥年平均溫度為Ts=17.3，日平均最低溫度Ts=9.7。污泥

47、投配率為5 則每座一級消化池投配的最大污泥量為V=2950×5=147.5 m3/d則日平均耗熱量為：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采用：池蓋k=2.93kj/(m2·h·)，池壁：地面以上k=2.5kj/(m2·h·)，地面以下及池底k=2.93kj/(m2·h·)。池外介質為大氣，全年平均氣溫TA=21.8，冬季室外計算溫度T2=9.7。池外介質為土壤，全年平均氣溫T1=12.6，冬季室外計算溫度T2=4.2。池上蓋全年平均熱耗量為：（熱損失系數為1.2）Q2=FK（TD-T1）1.2=11900

48、kj/h最大耗熱量為：Q2max=FK（TD-T2）1.2=27371kj/h池壁地面以上全年平均耗熱量為：Q3=FK（TD-T1）1.2=13424 kj/h最大耗熱量為：Q3max=FK（TD-T2）1.2=25730 kj/h池壁地面以下全年平均耗熱量為：Q4=FK（TD-T1）1.2=11542 kj/h最大耗熱量為：Q4max=FK（TD-T2）1.2=15870 kj/h池底部分全年平均耗熱量為：Q5=FK（TD-T1）1.2=14913 kj/h最大耗熱量為：Q5max=FK（TD-T2）1.2=20505 kj/h每座消化池池體全年平均耗熱量為：QX=Q2 +Q3 +Q4 +Q

49、5 =51779 kcal/h最大耗熱量為：QXmax= Q2max +Q3max +Q4max +Q5max =89476kcal/h每座消化池總耗熱量全年平均耗熱量為：Q=455445+51779=507224 kj/hQmax=706173+89476=795649 kj/hC熱交換器的計算消化池每天所需的熱量，是由污泥加熱循環(huán)泵將污泥通過熱交換器加熱提供的，本設計采用池外套管式泥水交換器，套管中心走泥，套管間走熱水，熱水從上部向下流。生污泥在進入一級消化池之前，與回流的一級消化池污泥泥先混合，再進入一級消化池，其比例為1：2，全天均勻投配。進入消化池的生污泥量為：Qs1=160/24=

50、6.67 m3/h回流消化污泥量為：Qs2=6.67×2=13.4 m3/h進入消化池的總污泥量為：Qs= Qs1 +Qs2=20.1 m3/h內管管徑選用DN60mm，外管管徑選用100mm，則污泥在內管中的流速為：（符合要求1.52.0）熱交換器的入口熱水溫度采用：Tw=85（60-90）Tw采用10 ，則循環(huán)水量為：校核內外管之間熱水的流速為：（符合要求1.01.5）生污泥與消化污泥混合后的溫度為：Ts=（1×12+2×35）/3=27.33熱交換器的套管長度接下式計算：L=Qmax×1.2/DKTm其中，Tm=（T1T2）/（T1/T2）因為 T1=（TwTw）Tb= -46.67Ts=Ts+Qmax/Qs×1000=36.35所以 Tm=（T1T2）/（T1/T2）=48.19設每根長4m，其根數為：n=41.8/4=10.5根，選用11根2.10污泥干化（脫水）設備根據實際的的情況，選用3臺WL200離心脫水機，2用1備。第三節(jié) 污水處理廠平面設計及處理高程計算3.1 污水處理廠的平面布置在污水處理廠廠區(qū)內有各處理單元構筑物，連通各處理構筑物之間的管、渠及其他管線，輔助性建筑物，道路以