長春市新建城區(qū)污水處理廠設(shè)計

市政與環(huán)境工程系MUNICIPALANDENVIRONMENTALENGINEERINGDEPARTMENT第一、設(shè)計任務(wù)、依據(jù)及相關(guān)資料1.設(shè)計題目長春市新建城區(qū)污水處理廠設(shè)計2.設(shè)計任務(wù)1.根據(jù)所給的原始資料，即選出進廠的設(shè)計流量和水質(zhì)污染程度；2.根據(jù)水質(zhì)情況、地形和上述計算結(jié)果，確定污水處理方法和污水、污泥處理的流量以及有關(guān)的處理構(gòu)筑物；3.對各構(gòu)筑物進行工藝計算，確定其形式、數(shù)目與尺寸；4.進行各處理構(gòu)筑物的總體布置和污水與污泥處理流程的高程設(shè)計。3.設(shè)計依據(jù)根據(jù)長春市城市發(fā)展與改革委員會計字[2015]第4號文件：《長春城市污水處理廠計劃任務(wù)書的批復(fù)》，同意該城市建設(shè)達到二級出水水質(zhì)的城市污水處理廠。4.相關(guān)資料4.1廠區(qū)附近地勢資料①廠區(qū)附近河流常水位標高103m，地下水水位標高97m；②廠區(qū)附近土層構(gòu)造為粘土；4.2城區(qū)污水資料①生活污水分區(qū)Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)服務(wù)人口202632排水量標準(L/d)100120140②工業(yè)廢水工廠類型排水量(m3/d)SS(mg/l)BOD5(mg/l)變化系數(shù)A4000360．22380．331.3B6000420．44440．551.4③公共建筑排水情況：名稱排水量（m3∕d）SS(mg/L)BOD5(mg/L)甲3000350．66360．77乙5000410．88420．994.3 氣象資料①氣溫：年平均氣溫4.9℃；月平均最高氣溫27.9℃；年最高氣溫38.0℃；年最低氣溫-36.5℃。②風(fēng)向：長春該城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向為：東北風(fēng)。4.4城市排水干渠進廠處管底設(shè)計標高（101.64m）埋深為3.36m。4.5城市污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)滿足國家城市污水排放水質(zhì)標準中的一級排放標準。二、污水水質(zhì)水量的計算1、城市每天的平均污水量：=式中—城市每天的平均污水量（m3/d）—各區(qū)的平均生活污水量定額［m3/(人·d)］—各區(qū)人口數(shù)（人）—工廠平均廢水量（m3/d）2、城市最大用水量Q式中—工業(yè)廢水設(shè)計秒流量（L/s）—各區(qū)的平均生活污水量（m3/s）—總變化系數(shù)KZ=2.7/Q0.11=1.223、生活污水、工業(yè)廢水和公共建筑排水混合后污水的SS濃度C式中C—污水的SS濃度（mg/L）—各區(qū)的平均生活污水量（m3/d）—平均工業(yè)廢水量（m3/d）—平均公共建筑排水量（m3/d）C—不同分區(qū)生活污水的SS濃度（mg/L）C—不同工廠工業(yè)廢水的SS濃度（mg/L）C—不同公共建筑排水量的SS濃度（mg/L）N—各區(qū)人口數(shù)（人）—沒人每天排放的SS克數(shù)[g/（人d）]，一般采用45g/（人d)4、生活污水、工業(yè)廢水和公共建筑排水混合后污水的濃度C===三、水體處理程度根據(jù)國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）中規(guī)定城市二級污水廠一級標準，總出水口處污水的BOD5濃度為20mg/l，則去除率E=(四、處理工藝方案比較選擇污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮確定各處理技術(shù)等構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。就目前形勢來看，國內(nèi)外大中小型污水處理廠一般均采用活性污泥法，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，活性污泥法已由傳統(tǒng)型發(fā)展為改良型，用于城市污水處理較成熟的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、AB法、SBR法等。主要以下列各項因素作為依據(jù)：1）污水的處理程度、2）工程造價與運行費用、3）當?shù)氐牡匦?，氣候等自然條件、4）原污水的水量與污水流入情況。兩種方案想法：方案一：進水→格柵間→總提升泵→平流式沉砂池→輻流式初沉池→推流式曝氣池→輻流式二沉池→消毒間→出水方案二：進水→格柵間→總提升泵→豎流式沉砂池→豎流式初沉池→SBR反應(yīng)器→消毒間→出水方案比較：（1）沉砂池的比較：平流式沉砂池是最常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu)造簡單、截留無機顆粒效果好的優(yōu)點。而豎流沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內(nèi)，無機顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。（2）初沉池的比較：輻流式沉淀池用于大型污水處理廠，沉淀池個數(shù)較小，比較經(jīng)濟，便于管理，設(shè)備定型，排泥方便。而豎流式沉淀池池體深度較大，施工困難，對沖擊負荷和溫度的變化適應(yīng)性差，造價相對較高。（3）生物處理構(gòu)筑物（工藝方案）的比較：方案一采用階段式活性污泥法，方案二采用SBR法。①階段式活性污泥法是針對傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上進行的改進，將廢水沿池長多點進入這種方法除了能平衡曝氣池供氣量外，還能使微生物營養(yǎng)供應(yīng)均勻，另一個特點是污泥濃度是沿池長變化的，池子前段污泥濃度高于平均濃度，后段低于平均濃度，曝氣池出流混合液濃度降低，對二沉池工作有利。②SBR法固然工藝流程簡單、造價低。但是該法對自動化控制要求高，排水時間短，后處理設(shè)備要求大，潷水深度一般為1~2m，這部分水頭損失被白白浪費，增加了總揚程。由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣。根據(jù)以上的優(yōu)缺點比較來看，無論從節(jié)省造價、污水處理程度、操作管理要求上來看，方案一（階段曝氣活性污泥法）值得優(yōu)先采用。五、污水廠平面與高程布置污水處理廠的平面布置：在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)有：各處理單元構(gòu)筑物；連通各處理構(gòu)筑物之間的管、渠及其他管線；輔助性建筑物；道路以及綠地等?，F(xiàn)就在進行處理廠廠區(qū)平面規(guī)劃、布置時考慮的一些原則：1）各處理單元構(gòu)筑物的貫通、連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段；在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求。2）管、渠的平面布置應(yīng)該注意在各構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使各構(gòu)筑物獨立運行的管、渠；還有應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，排放水體的超越管。3）同時污水處理廠內(nèi)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、機修、倉庫等。它們是污水處理廠不可缺少的部分。污水處理廠的高程布置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)筑物和泵房的標高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。為此，必須精確計算污水流動中的水頭損失；污水流經(jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物管、渠的水頭損失；污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。同時我們還應(yīng)該注意下面的事項：1）選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。并應(yīng)適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能運行正常。2）計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算設(shè)計遠期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴建時的備用水頭。3）設(shè)置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。4）在作高程布置時還應(yīng)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。在決定污泥干化場、污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物的高程，應(yīng)注意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其他構(gòu)筑物的可能。六、設(shè)計計算書1、格柵設(shè)計中選擇2組中格柵，N=2，每組格柵單獨設(shè)置，進水管為DN=1200mm，每組格柵的設(shè)計流量為Qmax=0.803m3/s，柵條凈間隙為b=16mm，格柵安裝傾角60°，過柵流速取V=1.78m/s,進行計算柵前水深h取0.9m。（1）柵條間隙數(shù)：n=式中n——格柵柵條間隙數(shù)（個）Qmax——設(shè)計流量（m3/s）——格柵傾角（°）N——設(shè)計的格柵組數(shù)（組）b——格柵柵條間隙（m）h——格柵柵前水深（m）v——格柵過柵流速（m/s）(2)柵槽寬度：設(shè)柵條寬度S=0.01m。B=Sn-1式中B——格柵槽寬度（m）S——每根格柵條的寬度（m）n——柵條間隙數(shù)（個）(3)進水渠道漸寬部分的長度:設(shè)進水渠寬B1=1.0m,其漸寬部分展開角度為20゜。l式中——進水渠道漸寬部分的長度（m）B1——進水明渠寬度（m）為0.35m1——漸寬處角度（°）取20°(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度ll(5)通過格柵的水頭損失（m）h式中——水頭損失（m）——格柵條的阻力系數(shù)。(銳邊矩形)查表=2.42k——格柵受無物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3v——過柵流速（m/s）(6)槽后槽總高度H=0.78+0.柵前槽高H式中H——柵后明渠的總高度（m）——柵前渠道超高（m）,取0.3m(7)格柵槽總長度L=0.54+0.27+0.5+1.0+式中L——格柵槽總長度（m）H1——格柵前的深度（m）(8)每日柵渣量式中W——每日柵渣量（m3/d）W1——每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m污水），一般采用0.04~0.06m3/103m污水。Kz——生活污水流量總變化系數(shù)，見表3-3，查得為1.2，因本設(shè)計中格柵間隙為40mm，在此情況下柵渣每1000m3污水產(chǎn)0.07m3W=宜采用機械清渣。2、沉砂池選型：平流式沉砂池；沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如泥砂，煤渣等）。常用的沉砂池有：平流沉砂池；曝氣沉砂池；豎流式沉砂池等。沉砂池采用平流式沉砂池，該池具有污水在池內(nèi)沿水平方向流動，構(gòu)造簡單、截留無機顆粒效果好、工作穩(wěn)定等優(yōu)點。平流式沉砂池由流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成。簡圖如下：（1）沉砂池水流部分長度：設(shè)v=0.3m/s，t=30s，L=vt=0.3式中v——最大設(shè)計流量時的流速（m/s）t——最大設(shè)計流量時的流行時間（s）（2）水流斷面積：A=式中Qmax——最大設(shè)計流量（m3/s）（3）池總寬度：設(shè)n=4格，每格寬b=0.8mB=nb=4*0.8=3.2m（4）有效水深：h（5）沉砂室所需容積：設(shè)T=2dV=式中X——城市污水沉砂量，一般采用30m3T——清除沉砂的間隔時間（d）KZ——生活污水流量總變化系數(shù)，見表1-5（6）每個沉砂斗容積：設(shè)每一分格有兩個沉砂斗V（7）沉砂斗各部分尺寸：設(shè)斗底a1=0.8m，斗壁與水平面的傾角為55°，斗高hˊ3=0.55m。沉砂斗上口寬：a=沉砂斗容積：V==0.8m3(與上面要求一致)（8）沉砂室高度：采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗h（9）池總高度：設(shè)超高h1H=式中h1——h3——（10）驗算最小流速：在最小流量時，只用一格工作（n1v式中Qmin——n1——wmin——（11）出水管采用鋼筋混凝土管DN=1400mm，坡度0.9‰，流速1.04m/s3、初沉池本設(shè)計采用普通輻流式沉淀池，該池運行穩(wěn)定、管理簡單，排泥設(shè)備已定型，對大中型污水廠較經(jīng)濟；適用于地下水圍較高的地區(qū)，適用于大、中型污水廠。簡圖如下：（1）沉淀部分水面面積：設(shè)表面負荷q'=2m3/(mF=（2）池子直徑：D=取D=30.00m（3）沉淀部分有效水深：

設(shè)t=1.75h，則：h（4）沉淀部分有效容積：V（5）污泥斗部分所需容積：設(shè)S=0.5L/(人·d)，T=4h，則：V=式中V——污泥部分所需容積（m3）S——每人每日污泥量[L/（人·d）],一般采用0.3~0.8L/（人·d）T——兩次清除污泥間隔時間（d），一般采用重力排泥時，T=1~2d，采用機械刮泥排泥，T=0.05~0.2dN——設(shè)計人口數(shù)（人）n——沉淀池組數(shù)。（6）污泥斗容積：設(shè)a=2.80m,aV1=式中——污泥斗高度(m),h5——污泥斗傾角（°）——污泥斗上口邊長（m）——污泥斗底部邊長（m）（7）污泥斗以上圓錐部分污泥體積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則：坡地落差：h沉淀池底部圓錐體體積：V=1=175.48m3式中R——池子半徑（m）h4——（8）污泥總體積：V（9）沉淀池總高度：設(shè)超高h1=0.30m，緩沖層H=（10）沉淀池邊高度：H（11）徑深比：D（12）堰負荷計算：q=要設(shè)雙邊進水的集水槽。（13）進水集配水井輻流沉淀池分為4組，在沉淀池進水端設(shè)置集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進每組沉淀池。①配水管的中心直徑:D式中D2——配水井中心管直徑（m）；V2——配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s。設(shè)計中取v2=0.8m/s②配水井直徑:D式中D3——配水井直徑m；V3——配水井內(nèi)污水流速m/s，一般采用v=0.2~0.4m/s.設(shè)計中取v3=0.3m/s（10）進水管及配水花墻初沉池分為4組，每組沉淀池采用中心進水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動。進水管道用鑄鐵管，管徑DN=800mm，管內(nèi)流速0.8m/s，水力坡度i=0.96‰，進水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為1400mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速V設(shè)計中取B=0.3m，h=0.8m，n=8個式中V4——B4——h4——n4——穿孔花墻向四周輻射平流布置，穿孔花墻四周設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩直徑3.0m，高2.0m，在穩(wěn)流罩上平均分布Φ100mm的孔洞306個，孔洞的總面積為穩(wěn)流罩過水斷面的15%。（11）出水堰沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進入集水槽，然后匯入出水管道排入集水井。出水堰采用雙側(cè)90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，間距0.05m，外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁0.4m，三角堰直徑為29.2m，共有496個三角堰。內(nèi)側(cè)三角堰距擋渣板0.4m，三角堰直徑為28.4m，共有478個三角堰。兩側(cè)三角堰寬度0.6m，三角堰堰后自由跌落0.1～0.15m，三角堰有效水深為：H式中H—三角堰流量（m3/s）Q—三角堰水深（m），一般采用三角堰高度的1/2～2/3了三角堰堰后自由跌落0.15m，則堰水頭損失0.192m11.出水擋渣板三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機桁架上的浮渣刮板收集。擋渣板高出水面0.15m，伸出水下0.5m，在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集裝置，采用管徑DN30mm的排渣管排出池外。12.出水渠道出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬0.6m，深0.7m，有效水深0.6m，水平速度0.76m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用管，管徑DN800mm,管內(nèi)流速v0=0.79m/s,水力坡度i=0.9‰13.刮泥裝置沉淀池采用周邊傳動刮泥機，周邊傳動刮泥機的線速度1.5～2.5m/min，刮泥機底部設(shè)有刮泥板，將污泥堆入污泥斗，刮泥機上設(shè)有刮泥板，將浮渣刮進排渣裝置。14.排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.2m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。4、曝氣池本設(shè)計采用推流式曝氣池，池子呈長方廊道形。污水從池子的一段流入，在后繼水流的推動下沿池長度流動，并從池的另一端流出池外。簡圖如下：原污水的BOD值（S0）為269.75mg/L，經(jīng)初沉池處理，BOD5按降低25％考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（Sa）為：S計算去除率，對此，首先按式子計算處理水中非溶解性BOD5值，即：BOD式中Ce——處理水中懸浮固體濃度，取值25b——微生物自身氧化率，一般介于0.05～0.1之間，取值0.08Xa——處理水中溶解性BOD5值為：25-5.68=19.32mg/L去除率：η=4.1曝氣池的計算和各部分尺寸的確定：（1）BOD—污泥負荷率的確定擬定采用的BOD-污泥負荷率為0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)。但為穩(wěn)妥計，需加以校核，校核公式，即NK2值取0.0182Se=19.32mg/L計算結(jié)果確證，NS（2）確定混合液污泥濃度（X）根據(jù)已確定的NS確定混合液污泥濃度值X。對此r=1.2,R=50％，代入各值，得：X=式中r——是考慮污泥在二次沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取值1.2左右R——污泥回流比，一般采用25%~75%，這里取50％（3）確定曝氣池容積V=Sa（4）確定曝氣池各部分尺寸設(shè)2組曝氣池，每組容積：23260池深取5米，則每組曝氣池的面積為：F=池寬取6米，BH池長：FL設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長：L取超高0.5米，則池總高度為：5+0.5=5.5m4.2進出水系統(tǒng)設(shè)計計算4.2.1曝氣池進水設(shè)計（階段曝氣多點進水）初沉池的出水通過DN1400mm的管道送入曝氣池進水渠道，然后從兩個曝氣池的中央配水渠向兩邊的曝氣池配水，污水在管道內(nèi)的流速：v式中Qs——d——進水管管徑（m）曝氣池采用潛孔進水，所需空口總面積：A=式中A——所需孔口的總面積v3——孔口流速，一般采用0.2～1.5m/s，此處取0.4設(shè)每個孔口尺寸為0.5m0.5m,則孔口數(shù)：n=4.2.2曝氣池出水設(shè)計曝氣池出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭H式中Q1——H1m——流量系數(shù)，一般采用0.4~0.5，此處取0.4b1——堰寬，一般等于曝氣池寬度，每組曝氣池出水管經(jīng)為DN900mm，管內(nèi)流速：v式中d1——出水管管徑，取兩條出水管匯成一條直徑為DN=1600的總管送往二沉池，管內(nèi)的流速為1.11m/s4.2.3其他管路設(shè)計（1）中位管曝氣池中部設(shè)中位管，在活性污泥培養(yǎng)馴化時排放上清液。中位管管徑為DN=600mm（2）放空管曝氣池在檢修時，需要將水放空，因此應(yīng)在曝氣池底部設(shè)放空管，放空管管徑為DN=500mm（3）污泥回流管二沉池的污泥需要回流至曝氣池首端，因此應(yīng)設(shè)污泥回流管，污泥回流管管徑。d式中—每組曝氣池回流污泥量（m）—回流污泥管內(nèi)污泥流速，一般采用0.6~2.0m/s，取1.0m/s設(shè)計中取DN=500mm（4）消泡管在曝氣池隔壁上設(shè)置消泡管，管徑為DN25mm，管上設(shè)閥門。消泡管是用來消除曝氣池在運行初期和運行過程中產(chǎn)生的泡沫，消泡水采用自來水。（5）空氣管曝氣池內(nèi)需設(shè)置空氣管路，并設(shè)置空氣擴散設(shè)備，起到充氧和攪拌混合的作用。5、曝氣系統(tǒng)的計算和設(shè)計本設(shè)計曝氣方式采用鼓風(fēng)曝氣5.1需氧量（1）平均需氧量：Q式中Q2——混合液需氧量，kgQa'——Q——污水流量，m3/dSr——b'——V——曝氣池容積，m3Xv——（2）最大時需氧量Q（3）每日去除的BOD5BOD（4）去除每kgBOD的需氧量?（5）最大時需氧量與平均時需氧量之比Q5.2供氣量采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒水深4.8m，計算溫度定為25℃。查附錄1，得出水中溶解氧飽和度：C（1）空氣擴散器出口處的絕對壓力：P式中H——空氣擴散裝置的安裝深度，單位為m（2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：O式中EA——（3）曝氣池混合液中的平均氧飽和度：（按最不利的溫度條件考慮）C最不利溫度條件，按25℃考慮，代入各值，得C式中CsbTCs——Pb——PH——空氣擴散裝置的安裝深度，mP——大氣壓力，P=1.013×（4）換算成在20℃條件下，脫氧清水的充氧量，即：R取值αR相應(yīng)的最大時需氧量為：R（5）曝氣池平均時供氣量：G（6）曝氣池最大供氣量：G（7）去除每kgBOD40066.7（8）每m3污水的供氣量：40066.7（9）本系統(tǒng)的空氣總用量：除了采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥并提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍考慮，污泥回流比R取值60％，這樣，提升回流污泥所需空氣量為：8×0.6×114000總需氣量：44333.3+22800=67133.3m3/h5.3空氣管系統(tǒng)計算按曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共5根干管。在每根干管上設(shè)13對配氣豎管，共26條配氣豎管。全部曝氣池共設(shè)130條配氣豎管。每根豎管的供氣量為：44333.3曝氣池平面面積為：78×60=4680每個空氣擴散器的服務(wù)面積按0.60㎡計，所需空氣擴散器的總數(shù)為：4680每個豎管上安設(shè)的空氣擴散器的數(shù)目為：7800每個空氣擴散器的配氣量為：44333.3將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴散器繪制空氣管路計算圖，用以計算：選擇了一條從鼓風(fēng)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(shè)計算節(jié)點，統(tǒng)一編號后列表進行空氣管道計算。相關(guān)計算全部列于表格中：空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：∑網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損失為：5.88+1.004=6.884kPa為安全起見，設(shè)計取值9.8kPa。4.空壓機選擇空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為5m，空氣管路內(nèi)的水頭損失按1.0m計，則空壓機所需壓力為：P=(空壓機供氣量：平均時：G最大時：Gs(max)根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用RF-290型空壓機6臺，型空壓機風(fēng)壓58.8kPa,風(fēng)量131.1m3/min，轉(zhuǎn)速980r/min。常條件下，4臺工作，2臺備用，高負荷時5臺工作，1臺備用。6、二沉池本設(shè)計中二次沉淀池采用向心輻流式沉淀池，共設(shè)4組，n=4。二沉池的集配水井是采用雙層中管式集配水井，曝氣池的來水經(jīng)中心管進入內(nèi)層配水井，由配水均勻的分配給二沉池，二沉池的出水經(jīng)集水槽匯集，送入外層集水井；然后由集水井進入出水管道送走。每座沉淀池配有刮泥機1座，刮泥機線速度為1.5m/min。二沉池設(shè)有專門放空時用的放空管道。由于放空管的高程位置限制，池內(nèi)部分存水不能放盡，需要在放空井內(nèi)設(shè)置臨時潛水泵抽升，方可放空。當?shù)叵滤惠^高時，二沉池不能完全放空，以免引起二沉池池體上浮。簡圖如下：（1）沉淀部分水面面積：設(shè)表面負荷的取值范圍為1.0～1.5m3/㎡，qF=（2）池子直徑：D=取D=35.00m（3）沉淀部分有效水深：

設(shè)t=2h，則：h徑深比：Dh（4）污泥區(qū)容積：V=（5）污泥部分所需容積：V式中V1——Q0——污水平均流量（m3/s），設(shè)計中取0.65m3X——曝氣池中污泥濃度（mg/L）Xr——二沉池排泥濃度（mg/L取R=50％，r一般采用1.2XX=（6）沉淀池總高度：設(shè)計中半徑R=17.5，r=1，坡度i=0.05hh式中V1——污泥部分所需容積（m3V2——沉淀池底部圓錐體容積（m3V設(shè)超高h1=0.30m，緩沖層H=（7）沉淀部分有效容積：V（8）污泥斗部分所需容積：設(shè)S=0.6L/(人·d)，T=4h，則：V=式中V——污泥部分所需容積（m3）S——每人每日污泥量[L/（人·d）],一般采用0.3~0.8L/（人·d）T——兩次清除污泥間隔時間（d），一般采用重力排泥時，T=1~2d，采用機械刮泥排泥，T=0.05~0.2dN——設(shè)計人口數(shù)（人）n——沉淀池組數(shù)。（9）污泥斗容積：設(shè)a=2.80m,aV1=式中——污泥斗高度(m),h5——污泥斗傾角（°）——污泥斗上口邊長（m）——污泥斗底部邊長（m）（10）污泥斗以上圓錐部分污泥體積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則：坡地落差：h沉淀池底部圓錐體體積：V=1=212.88m3式中R——池子半徑（m）h4——坡地落差、圓柱體高度（m（11）沉淀池邊高度：H（12）堰負荷計算：q=要設(shè)雙邊進水的集水槽。（13）進水集配水井輻流沉淀池分為4組，在沉淀池進水端設(shè)置集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進每組沉淀池。①配水管的中心直徑:D式中D2——配水井中心管直徑（m）；V2——配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s。設(shè)計中取v2=0.8m/s②配水井直徑:D式中D3——配水井直徑m；V3——配水井內(nèi)污水流速m/s，一般采用v=0.2~0.4m/s.設(shè)計中取v3=0.3m/s（14）進水管Q式中Q1——進水管設(shè)計流量（m3/sQ——單池設(shè)計流量（m3/s）R——污泥回流比（%），取R=50%Q0——單池污水平均流量（m3/s），取Q0=0.65m3所以，進水管選鋼筋混凝土管，管徑取DN=900mm流速：v=（15）出水管同進水管,選鋼筋混凝土管，管徑取DN=900mm（16）總出水管總出水管管徑選鋼筋混凝土管，管徑取DN=1400mm7、消毒接觸池污水經(jīng)過以上構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細菌數(shù)量也大幅減少，但是細菌的絕對值仍然十分可觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水在排放水體前，應(yīng)進行消毒處理。1.加氯量確定采用液氯消毒，加氯量應(yīng)經(jīng)試驗確定。對生活污水，當無實測資料時，可采用下列數(shù)值：（a）一級處理后的污水20～30mg/L；（b）不完全人工二級處理的污水10～15mg/L；（c）完全人工二級處理后的污水5～10mg/L。本工程無實測資料，采用加氯量為8mg/L，則：m式子：m總——每日加氯量（kg/dq0——液氯投量（Q——污水設(shè)計流量（m3/s)2.加氯設(shè)備污水的二級處理加氯消毒一般采用季節(jié)性加氯，在夏季污水污染嚴重時加氯消毒。本工程選用ZJ-1型加氯機2臺，氯庫共存氯15天，需要30個氯瓶；另外，設(shè)1個專用水池為氯瓶降溫和安全之用。3.接觸池此次設(shè)計采用2組3廊道（1）接觸池容積：V=Q·t式中Q——單位污水設(shè)計流量（m3/s）V——接觸池單池容積(m3)t——接觸時間，采用min（2）池體表面積F：F=式中h2——（3）消毒接觸池池長、池寬：設(shè)消毒接觸池廊道池寬5m池長：L=因為采用3廊道，消毒接觸池池長：L校核長寬比：L（4）池高：H=式中h1——超高（m），一般采用h2——有效水深（m（5）進水部分：進水管徑DN=1400mm，鋼筋混凝土管（6）混合：采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，在加氯點后接上D=900mm的靜態(tài)混合器，以加強混合效果。（7）出水部分：堰上水頭：H=式中n——為接觸池個數(shù)：設(shè)計中取2m——為流量系數(shù)：一般采用0.42b——為堰寬：b=池寬B=5mQ——為設(shè)計秒流量：Q=1.606m/s8、計量堰設(shè)計計算污水測量裝置的選擇原則是精度高、操作簡單，水頭損失小，不宜沉積雜物，其中巴氏計量槽應(yīng)用范圍廣泛。其優(yōu)點是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，操作簡單；缺點是施工技術(shù)要求高，不能自動記錄數(shù)據(jù)。所以本設(shè)計采用巴氏計量槽。（1）計量槽主要部分尺寸：A1=0.5b+1.20A2=0.60mA3=0.90mB1=1.2b+0.48B2=b+0.30式中A1——漸縮部分長度（m）b——喉部寬度（m）A2——喉部長度（m）A3——漸擴部分長度（m）B1——上游渠道寬度（m)B2——下游渠道寬度（m）由于流量為1606L/s，設(shè)計中b取1.00m于是，A1=1.70m，B1=1.68m，B2=1.30m2.計量槽總長度計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上，直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8～10倍，在計量槽上游，直線段不小于渠寬的2～3倍；計量槽上游直線段長L為：L=3B式中L——上游直線段長（m）L=3×1.68=5.04m計量槽下游直線段長L為：L=5B式中L——下游直線段長（m）L=5×1.30=6.50m計量槽總長L：L=L+A+A+A+LL=5.04+1.70+0.60+0.90+6.50=14.74m3.計量槽的水位當b=1.00m時：Q=1.777H式中H——上游水深（m）則：H=1.5581.606/1.777當b=0.3～2.5m時，H/H≤0.7時為自由流；H≤0.7×0.94=0.658m；取H=0.658m4.渠道水力計算（1）上游渠道：過水斷面積A：A=B×H=1.68×0.94=1.58m2濕周f：f=B+2H=1.68+2×0.94=3.56m水力半徑R：R=A/f=1.58/3.56=0.44m流速v：v=Q/A=1.606/1.58=1.02m/s水力坡度i：i=（vnR）2式中n——粗糙度，一般采用0.013 i=（1.02×0.013×0.44）2=5.3‰（2）下游渠道：過水斷面積A：A=B×H=1.30×0.658=0.86m2濕周f：f=B+2H=1.30+2×0.658=2.62m水力半徑R：R=A/f=0.86/2.62=0.33m流速v：v=Q/A=1.606/0.86=1.87m/s水力坡度i：i=（vnR）2=（1.87×0.013×0.33）2=2.6‰5.水廠出水管采用鋼筋混凝土管，流量Q=1.606m3/s，DN=1400mm，v=1.04m/s，i=0.7‰9、污泥計算（一）初沉池污泥量計算初沉池采用間歇排泥的運行方式，每4小時排放一次泥。1.按設(shè)計人口計算V=SNT/1000n式中V——污泥部分所需容積（m3）S——每人每日污泥量[L/（人d）]，一般采用0.3～0.8L/（人d）T——兩次清除污泥間隔時間（d），采用機械刮泥排泥時，一般采用4hn——沉淀池分格數(shù)設(shè)計中取S=0.5L/（人d），設(shè)計中排數(shù)污泥的間隔時間采用4hV=0.5×880000×4/1000×4×24=18.33m3（二）剩余污泥量計算1.）曝氣池內(nèi)每日增加的污泥量ΔX=Y（S-S）Q-KVX式中ΔX—每日增長的污泥量（kg/d）Y—污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用0.5～0.7S—曝氣池進水BOD5濃度（mg/L）S—曝氣池出水BOD5濃度（mg/L）Q—污泥平均流量（m3/d）K—污泥自身氧化率，一般采用0.04～0.1V—曝氣池體積（m3）X—揮發(fā)性污泥濃度MLVSS（mg/L）根據(jù)前面計算結(jié)果，設(shè)計中取S=270mg/L，S=20mg/L，Y=0.5，Q=55500m3/d，K=0.1，X=2530mg/L，V=m3ΔX=0.5×（270-20）×55500/1000-0.1×23260×2530/1000=1052.72kg/d2.）曝氣池每日排除的剩余污泥量Q=ΔX/fX式中Q—保衛(wèi)吃每日排除的剩余污泥量（m3/d）f—0.75X—回流污泥濃度mg/L設(shè)計中取X=14000mg/LQ=1052.72/0.76×14000/1000=98.93m3/d七、污水處理廠高程計算在高程計算當中我們注意到了如下的一些原則：1.認真計算管道沿程損失、局部損失，各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)考慮當某座構(gòu)筑物停止運行時，與其并聯(lián)運行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。2.考慮遠期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。3.避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。4.在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。5.需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因此其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當水體水位高于設(shè)計排放水位時，可進行短時間的提升排放。6.應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。7.1、構(gòu)筑物水頭損失計算構(gòu)筑物水頭損失表構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）配水井0.20曝氣池0.36格柵0.25二沉池0.56沉砂池(平流)0.22接觸池0.24初沉池(輻流)0.56計量堰0.267.2、管渠水力計算管理及構(gòu)筑物名稱流量（L/s）管渠設(shè)計參數(shù)水頭損失（m）D（mm）I（‰）V（m/s）L（m）沿程局部合計出水口至計量槽160614000.71.043340.70.03040.00910.0395計量槽至接觸池160614000.71.0433200.01490.00450.0194接觸池至集配水井160614000.71.043364.490.04810.01440.0625集配水井至二沉池401.58000.90.798815.890.01460.00440.019二沉池至集配水井5579000.90.875529.510.02790.00840.0363集配水井至曝氣池222816000.71.108152.170.03670.0110.0478曝氣池至集配水井80310001.11.0224117.30.13160.03950.1711集配水井至初沉池401.58000.90.79889.560.00880.00260.0115初沉池至集配水井401.58000.90.798825.750.02370.00710.0309集配水井至沉砂池160614000.71.043348.110.03590.01080.04667.3、污水處理高程布置由于河流最高水位較低，污水廠出水也能在洪水位時自流排出。因此，在污水高程布置上主要考慮土方平衡，設(shè)計中以曝氣池為基準，確定曝氣池水面標高為108.88m，由此向兩邊推算其他構(gòu)筑物高程。計算結(jié)果如下：構(gòu)筑物及管渠水面標高計算表序號管渠及構(gòu)筑物名稱水面上游標高（m)水面下游標高(m)構(gòu)筑物水面標高(m)地面標高(m)1出水口至計量堰107.45107.41105.002計量堰107.71107.45107.58105.003計量堰至接觸池107.73107.71105.004接觸池107.97107.73107.85105.005接觸池至集配水井108.03107.97105.006集配水井至二沉池108.05108.03105.007二沉池108.61108.05108.33105.008二沉池至集配水井108.65108.61105.009集配水井至曝氣池108.70108.65105.0010曝氣池109.06108.70108.88105.0011曝氣池至集配水井109.23109.06105.0012集配水井至初沉池109.24109.23105.0013初沉池109.80109.24109.52105.0014初沉池至集配水井109.83109.80105.0015集配水井至沉砂池109.87109.83105.0016沉砂池110.09109.87109.98105.00污水處理廠最高日污水處理流量為1606L/s，則污水進水管管徑1200mm，進水管標高為101.64m，充滿度為0.75，污水通過中格柵間經(jīng)泵房提升至沉砂池，沉砂池水面標高遠遠大于中格柵間的水面標高。經(jīng)慎重考慮，采用合建式矩形泵房，自灌式工作。參考文獻[1]張自杰主編.排水工程（下冊）.北京,中國建筑工業(yè)出版社，2006.12.[2]給水排水設(shè)計手冊第1,5，11冊.中國市政工程西南設(shè)計研究院主編.北京,中國建筑工業(yè)出版社，2000.[3]給水排水工程專業(yè)課程設(shè)計，張志剛主編，化學(xué)工業(yè)出版社.[4]給水排水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南.李亞峰，尹士君主編.化學(xué)工業(yè)出版社，2003.10.目錄第一章總論 11.1項目背景 11.1.1項目名稱及承辦單位 11.1.2承辦單位 11.1.3項目建設(shè)地點 11.1.4可行性研究報告編制單位 11.2報告編制依據(jù)和研究范圍 11.2.1報告編制依據(jù) 11.2.2研究范圍 21.3承辦單位概況 21.4項目提出背景及必要性 31.4.1項目提出的背景 31.4.2項目建設(shè)的必要性 41.5項目概況 51.5.1建設(shè)地點 51.5.2建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 51.5.3項目投資與效益概況 51.6主要技術(shù)經(jīng)濟指標 6第二章市場分析及預(yù)測 82.1綠色農(nóng)產(chǎn)品市場分析及預(yù)測 82.1.1生產(chǎn)現(xiàn)狀 82.1.2市場前景分析 92.2花卉市場分析及預(yù)測 112.2.1產(chǎn)品市場現(xiàn)狀 112.2.2市場需求預(yù)測 122.2.3產(chǎn)品目標市場分析 132.3中藥材產(chǎn)品市場分析及預(yù)測 132.3.1產(chǎn)品簡介 132.3.2產(chǎn)品分布現(xiàn)狀分析 152.3.3市場供求狀況分析 162.3.4市場需求預(yù)測 17第三章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 203.1項目的方向和目標 203.2建設(shè)規(guī)模 203.3產(chǎn)品方案 213.3.1優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糧食作物種植基地 213.3.2無公害蔬菜種植基地 213.3.3中藥材種植基地 213.3.4花卉種植基地 21第四章建設(shè)場址及建設(shè)條件 224.1建設(shè)場址現(xiàn)狀 224.1.1建設(shè)場址現(xiàn)狀 224.1.2廠址土地權(quán)屬類別及占地面積 224.2建設(shè)條件 224.2.1氣象條件 224.2.2水文及工程地質(zhì)條件 234.2.4交通運輸條件 234.2.5水源及給排水條件 244.2.6電力供應(yīng)條件 244.2.7通訊條件 244.3其他有利條件 244.3.1農(nóng)產(chǎn)品資源豐富 244.3.2勞動力資源充沛 254.3.3區(qū)位優(yōu)勢明顯 25第五章種植基地建設(shè)方案 265.1概述 265.1.1種植基地運營模式 265.1.2種植基地生產(chǎn)執(zhí)行標準 265.23000畝優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糧食作物種植基地建設(shè)方案 285.2.1品種選擇 285.2.2耕作技術(shù) 285.2.3種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 335.32000畝無公害蔬菜種植基地建設(shè)方案 345.3.1概述 345.3.2無公害蔬菜質(zhì)量標準 345.3.3蔬菜栽培與田間管理 355.3.4種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 375.42000畝中藥材種植基地建設(shè)方案 385.4.1概述 385.4.2GAP基地建設(shè)要求 385.4.3選擇優(yōu)良品種 395.4.4金銀花栽培與田間管理 395.4.5種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 435.52000畝花卉種植基地建設(shè)方案 445.5.1概述 445.5.2技術(shù)方案 455.5.3種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 49第六章田間工程及配套設(shè)施建設(shè)方案 516.1概述 516.23000畝綠色糧食作物種植基地灌溉方案 516.2.1總體布局 516.2.2設(shè)計依據(jù) 526.2.3灌溉制度的確定 526.2.4渠道襯砌工程設(shè)計 536.32000畝無公害蔬菜種植基地灌溉方案 556.3.1總體布局 556.3.2設(shè)計依據(jù) 556.3.3主要設(shè)計參數(shù) 566.3.4灌水器選擇與毛管布置方式 566.3.5滴灌灌溉制度擬定 576.3.6支、毛管水頭差分配與毛管極限長度確定 586.3.7網(wǎng)統(tǒng)布置與輪灌組劃分 596.3.8管網(wǎng)水力計算 606.3.9水泵揚程及選型 646.42000畝中藥材種植基地灌溉方案 656.4.1設(shè)計依據(jù) 656.4.2設(shè)計參數(shù) 656.4.3噴頭選型和布置間距 656.4.4灌溉制度 666.4.5取水工程規(guī)劃布置 686.4.6管網(wǎng)水力計算 706.4.7機泵選型 726.52000畝花卉種植基地灌溉方案 726.5.1設(shè)計依據(jù) 726.5.2微灌主要設(shè)計參數(shù) 726.5.3微灌灌水器選擇與毛管布置方式 736.5.4微灌灌溉制度擬定 746.5.5微灌支、毛管水頭差分配與毛管極限長度確定 756.5.6微灌網(wǎng)統(tǒng)布置與輪灌組劃分 766.5.7微灌管網(wǎng)水力計算 776.5.8水泵揚程及選型 816.6田間道路工程 866.7灌溉工程 866.7.1機井工程 866.7.2提灌站改造 876.8溝道治理工程 896.9田間配套設(shè)施 906.9.1倉儲工程 906.9.2農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)中心 93第七章節(jié)能、節(jié)水 967.1研究依據(jù) 967.2能耗分析 977.3節(jié)能措施 97第八章環(huán)境與生態(tài)影響分析 988.1環(huán)境影響現(xiàn)狀分析 988.2生態(tài)環(huán)境影響分析 988.2.1建設(shè)期對生態(tài)環(huán)境的影響 988.2.2運營期對生態(tài)環(huán)境的影響 988.3生態(tài)環(huán)境保護措施 988.3.1采用的依據(jù)和標準 988.3.2建設(shè)期對環(huán)境的保護措施 998.3.3運營期對環(huán)境的保護措施 1008.4環(huán)境影響評價 100第九章企業(yè)組織與勞動定員 1019.1公司體制及組織機構(gòu) 1019.2勞動定員 1019.3人員來源及培訓(xùn) 1029.3.1人員來源 1029.3.2人員培訓(xùn) 102第十章項目組織管理與實施進度計劃 10310.1基本要求 10310.2項目組織 10310.3項目管理 10310.4建設(shè)周期計劃 104第十一章風(fēng)險分析 10511.1風(fēng)險因素 105