水污染控制工程課程設(shè)計--某城市污水處理廠設(shè)計

1、<p><b>　　《水污染控制工程》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　班 級 </p><p

2、>　　組 號 第3組 </p><p><b>　　2012年3月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一部分：設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料1</p><p>　　1.1設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容1</p><p><

3、b>　　1.2基本資料1</b></p><p>　　1.2.1污水水質(zhì)水量1</p><p>　　1.2.2處理要求1</p><p>　　1.2.3處理工藝1</p><p>　　1.2.4氣象水文資料...................................................3<

4、/p><p>　　1.2.5廠區(qū)地形.........................................................3</p><p>　　第二部分：設(shè)計說明書3</p><p>　　2.1去除率的計算3</p><p>　　2.1.1溶解性BOD5的去除率3</p><p>　　2

5、.1.2 CODcr的去除率4</p><p>　　2.1.3 SS的去除率4</p><p>　　2.1.4氨氮的去除率4</p><p>　　2.2污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計.............................................4</p><p>　　2.2.1粗格柵4</p><

6、p>　　2.2.2進水泵房5</p><p>　　2.2.3細格柵5</p><p>　　2.2.4沉砂池6</p><p>　　2.2.5初沉池6</p><p>　　2.2.6厭氧池7</p><p>　　2.2.7缺氧池7</p><p>　　2.2.8曝氣池7<

7、/p><p>　　2.2.9二沉池8</p><p>　　2.3污水廠平面及高程布置..............................................8</p><p>　　2.3.1平面布置8</p><p>　　2.3.2管線布置9</p><p>　　2.3.3高程布置9</p

8、><p>　　第三部分：污水廠設(shè)計計算書.................................................10</p><p>　　3.1污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算.........................................10</p><p>　　3.1.1粗格柵10</p><p>　　3.

9、1.2進水泵房11</p><p>　　3.1.3細格柵15</p><p>　　3.1.4沉砂池17</p><p>　　3.1.5初沉池19</p><p>　　3.1.6厭氧池20</p><p>　　3.1.7缺氧池20</p><p>　　3.1.8曝氣池21</p

10、><p>　　3.1.9二沉池26</p><p>　　3.2高程計算...............................................................28 </p><p>　　第四部分：結(jié)論..................................................................

11、30</p><p>　　第五部分：附圖...................................................................31</p><p>　　第一部分：設(shè)計任務(wù)及設(shè)計資料</p><p>　　1.1設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容</p><p>　　某城市污水處理廠設(shè)計，針對某座二級處理的城市污水處理

12、廠，要求進行：工藝流程的選擇、處理構(gòu)筑物及其主要設(shè)備的選擇、對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算、確定污水廠的平面布置和高程布置，最后完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖（污水處理廠平面布置圖和污水處理廠高程圖）。設(shè)計深度一般為符合初步設(shè)計的深度。設(shè)計題目為：中原某城市日處理水量6萬噸污水處理廠工藝設(shè)計。</p><p><b>　　1.2基本資料</b></p><p>　　1

13、.2.1污水水質(zhì)水量</p><p>　　污水處理水量： 6萬m3/d；</p><p>　　污水水質(zhì)：CODcr 300mg/L，BOD5 150 mg/L，SS 200 mg/L，氨氮40mg/L。</p><p><b>　　1.2.2處理要求</b></p><p>　　污水經(jīng)二級生物處理后應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠

14、污染物排放標(GB18918-2002)》中的二級標準，以下具體要求： CODcr<100mg /L，BOD5<30 mg/L，SS <30mg/L，氨氮<25mg/L。</p><p><b>　　1.2.3處理工藝</b></p><p>　　本工程采用生物脫氮除磷的工藝。這種工藝的特點是利用原污水中可生化講降解物質(zhì)作為碳源，在去除污水中的

15、BOD5物質(zhì)的同時也去除氮和磷。該流程包括完整的二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水經(jīng)過一級處理的格柵、沉砂池和初沉池進入二級處理的厭氧池缺氧池和曝氣池（曝氣池中的硝化液回流至缺氧池），然后在二次沉淀池中進行泥水分離，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作為回流污泥進入二級處理部分，剩余污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)過濃縮后的污泥進入脫水機房加藥脫水，初沉池的污泥直接進入脫水機房加藥脫水，最后外運。進入其工藝流程框圖見圖1。</p>

16、<p>　　圖1 污水處理工藝流程框圖</p><p><b>　　各構(gòu)筑物功能:</b></p><p>　　（1）格柵：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、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，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常進行。</p&

17、gt;<p>　?。?）沉砂池：沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，以去除相對密度較大的無機顆粒。本設(shè)計采用平流式沉砂池。</p><p>　　（3）初沉池：初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)初沉后，約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除單位質(zhì)量BOD或固體物計算，初沉池是經(jīng)濟上最為節(jié)省的凈化步驟，對于生活污水和懸浮物較高的

18、工業(yè)污水均易采用初沉池預處理。它的型式很多，按池內(nèi)水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種。</p><p>　?。?）厭氧池：原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入，本反應(yīng)器主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化。</p><p>　?。?）缺氧池：首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原污水流量）。</p><

19、;p>　?。?）曝氣池：這一反應(yīng)單元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此處進行。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧池。</p><p>　?。?）二沉池：它的功能是泥水分離，污泥一部分回流至厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。</p><p>　　1.2.4氣象水文資料</p><p>　　風向：多年主導風向為東北風；</p><p&

20、gt;　　氣溫：最冷月平均為－3.5℃，最熱月平均為32.5℃；</p><p>　　極端氣溫：最高為41.9℃，最低為－17.6℃；</p><p>　　最大凍土深度：0.18m；</p><p>　　水文：降水量多年平均為每年728mm，蒸發(fā)量多年平均為每年1210mm；</p><p>　　地下水水位：地面下5～6m。</p>

21、;<p><b>　　1.2.5廠區(qū)地形</b></p><p>　　污水廠選址區(qū)域海拔標高在64～66m之間，平均地面標高為64.5m。平均地面坡度為0.3‰ ～0.5‰，地勢為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積由設(shè)計確定。輸入污水廠的污水干管直徑為1000mm，管底埋深為地面以下3.2m，充滿度為0.5，進入污水廠的排水管端點的地面標高為64.5m。河道的最高洪水位標高為63.0

22、m，常水位標高為61.0m，枯水位標高為59.0m。</p><p>　　第二部分：設(shè)計說明書</p><p><b>　　2.1去除率的計算</b></p><p>　　2.1.1溶解性BOD5的去除率</p><p>　　活性污泥處理系統(tǒng)處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者

23、主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應(yīng)將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。</p><p>　　取原水BOD5值（So）為150mg/L，經(jīng)初次沉淀池及缺氧池、厭氧池處理，按降低25%考慮，則進水曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：</p><p>　　計算去除率，對此，首先按式計算處理水中的非溶解性BOD5

24、值，上式中</p><p>　　Ce———處理水中懸浮固體濃度，取用30mg/L;</p><p>　　b———微生物自身氧化率，一般介于0.05~0.1之間，取0.09；</p><p>　　——活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4</p><p><b>　　得</b></p><p>&

25、lt;b>　　處理水中溶解性</b></p><p><b>　　去除率</b></p><p>　　2.1.2 CODcr的去除率</p><p>　　取進水CODcr為550mg/L；</p><p><b>　　去除率</b></p><p>　　2

26、.1.3 SS的去除率</p><p>　　取進水SS為304mg/L；</p><p><b>　　去除率</b></p><p>　　2.1.4氨氮的去除率</p><p>　　取進水NH4+-N為53mg/L；</p><p><b>　　去除率</b></p

27、><p>　　2.2污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計</p><p><b>　　2.2.1粗格柵</b></p><p><b>　　設(shè)計規(guī)定：</b></p><p>　?。?）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：</p><p>　?、偃斯で宄?25～40mm</p&g

28、t;<p>　?、跈C械清除 16～25mm</p><p>　　③最大間隙 40mm</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）格柵傾角一般用45～75，機械格柵傾角一般為60～70。</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失一般

29、采用0.08～0.15m。</p><p>　?。?）過柵流速一般采用0.6～1.0m/s。</p><p><b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計流量：Q=72000/d</p><p>　　柵前流速： 過柵流速：</p><p>　　柵條寬度： 格柵間隙：<

30、;/p><p>　　柵前部分長度： 格柵傾角：</p><p><b>　　過柵水頭損失：</b></p><p>　　設(shè)計中的各個參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。</p><p>　　2.2.2進水泵房</p><p><b>　　進水泵房說明：</b></p&

31、gt;<p>　?。?）泵房進水角度不大于45度。</p><p>　　（2）相鄰兩機組突出部分的間距，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0.8m。如電動機容量大于55KW時,則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。</p><p>　?。?）泵站為半地下式，污水泵房設(shè)計占地面積100(10x10)高為12m，地下

32、埋深8m。</p><p>　?。?）水泵為自灌式。</p><p><b>　　2.2.3細格柵</b></p><p><b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計流量：Q=72000/d</p><p>　　柵前流速： 過柵流速：</p>

33、<p>　　柵條寬度： 格柵間隙：</p><p>　　柵前部分長度： 格柵傾角：</p><p>　　2.2.4平流式沉砂池</p><p>　　沉砂池設(shè)計中，必須按照下列原則：</p><p>　?。?）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。</p>

34、;<p>　　（2）設(shè)計流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：</p><p>　?、佼斘鬯粤鬟M入時，應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算；</p><p>　?、诋斘鬯疄橛锰嵘盟腿霑r，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算；</p><p>　?、酆狭髦铺幚硐到y(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。</p><p>　?。?）沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2

35、.65，粒徑為0.2 以上的顆粒為主。</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）貯砂斗槔容積應(yīng)按2 日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°排砂管直徑應(yīng)不小于0.3m。</p><p>　?。?）沉砂池的超高不宜不于0.3m 。&

36、lt;/p><p>　?。?）除砂一般宜采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。</p><p>　　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。</p><p><b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　沉砂池長度：10m

37、 池子總寬度：5.6m</p><p>　　有效水深：0.75m 貯砂區(qū)容積：6.81</p><p>　　沉砂斗底寬：0.6m 斗壁與水平面傾角：</p><p>　　斗高: 1.0m 斗部上

38、口寬：1.9m</p><p><b>　　2.2.5初沉池</b></p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計進水量：Q=72000m3/d</p><p>　　表面負荷： qb范圍為2-2.5 m3/ m2.h ，取q=2.0 m3/ m2.h</p>

39、;<p><b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　沉淀池直徑：D=40m 有效水深：h＝2m</p><p>　　池總高度：H=6m 貯泥斗容積：</p><p><b>　　出水系統(tǒng)：</b></p><p>　　采用

40、雙邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過溢流堰，進行泥水分離。澄清液通過池內(nèi)得排水渠排除。在排水完畢后，出水閘門關(guān)閉。</p><p><b>　　排泥系統(tǒng)：</b></p><p><b>　　采用軌道式吸泥機，</b></p><p><b>　　2.2.6厭氧池</b></p&

41、gt;<p><b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　建造一組厭氧池，采用推流式設(shè)計。</p><p>　　厭氧池尺寸：長40m，寬15m，橫向分為兩廊，則每道長度40m，寬7.5m，高5m。</p><p><b>　　2.2.7缺氧池</b></p><p><

42、b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　建造一組缺氧池，池中設(shè)攪拌裝置。</p><p>　　缺氧池尺寸：長40m，寬15m，橫向分為兩廊，則每道長度40m，寬7.5m，高5m。</p><p><b>　　2.2.8曝氣池</b></p><p>　　本設(shè)計采用推流曝氣池，采用鼓風曝氣系統(tǒng)。

43、</p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計進水量：6萬 BOD污泥負荷率：0.3</p><p>　　混合液污泥濃度：3333 污泥齡：11d 水力停留時間：2.4h</p><p><b>　　工藝參數(shù)：</b></p><

44、p>　　長：20m 寬：10m</p><p>　　總高：5.5m 有效水深：5m 實際停留時間：1.6h</p><p>　　曝氣池與厭氧池、缺氧池合建，進水均選用普通鑄鐵管，其中厭氧池出水進入對稱式配水槽為曝氣池的兩組平行部分均勻布水。</p><p>　　出水系統(tǒng)采用倒虹吸是中央

45、配水井，對二沉池進行布水。</p><p><b>　　2.2.9二沉池</b></p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　　設(shè)計進水量：Q=72000，共兩座，每座設(shè)計量：Q0=36000 </p><p>　　表面負荷： qb范圍為0.7—1.0 m3/ m2.h ，

46、取q=1.0 m3/ m2.h</p><p>　　水力停留時間（沉淀時間）：T=4.0 h</p><p><b>　　運行參數(shù)：</b></p><p>　　沉淀池直徑：D=44m 有效水深：h＝4.0m</p><p>　　池總高度 H=6m 貯泥斗容積</p

47、><p><b>　　出水系統(tǒng)：</b></p><p>　　采用雙邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過溢流堰，進行泥水分離。澄清液通過池內(nèi)得排水渠排除。在排水完畢后，出水閘門關(guān)閉。</p><p><b>　　排泥系統(tǒng)：</b></p><p>　　采用周邊傳動軌道式吸泥機</p&g

48、t;<p>　　2.3污水廠平面及高程布置</p><p>　　2.3.1平面布置</p><p>　　各處理單元構(gòu)筑物的平面布置：</p><p>　　處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體構(gòu)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?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們的廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮：</p><p>　?。?）

49、布置應(yīng)緊湊，以減少處理廠占地面積和連接管（溝道）的長度，并考慮人工操作的方便；</p><p>　?。?）各處理構(gòu)筑物之間的連接溝管應(yīng)簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便；</p><p>　　（3）在高程布置上，要充分利用地形，力求挖填土方量平衡；</p><p>　　（4）使處理構(gòu)筑物避開劣質(zhì)地基；</p><p>　?。?

50、）考慮擴建的可能性，留有適當?shù)陌l(fā)展余地；</p><p>　?。?）在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定的間距，以滿足放工要求，一般間距要求5-10m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　2.3.2管線布置</p><p>　?。?）應(yīng)設(shè)超越管線，當出現(xiàn)故障時，可直接排入水體。</p><p>　　（2）廠區(qū)內(nèi)應(yīng)還有給水管

51、、生活水管、雨水管。</p><p><b>　　輔助建筑物：</b></p><p>　　污水處理廠的輔助構(gòu)筑物有泵房、鼓風機房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析化驗室、變電室、存儲間，其建筑面積按具體安排而定，輔助建筑物之間往返間距應(yīng)短而方便安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量的構(gòu)筑物附近，化驗室應(yīng)原理機器間和污泥處理構(gòu)筑物，以保證良好的工作條件，化驗室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持是的適當

52、的距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風向所在的上風向處。</p><p>　　在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬6-10m次要干道寬3-4m，人行道寬1.5m-2.0m曲率半徑9m，有30%以上的綠化。</p><p><b>　　2.3.3高程布置</b></p><p>　　為了降低運行費用和方便維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動以

53、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)筑物的地面標高，然后根據(jù)水力損失，通過水力計算，遞推出前后構(gòu)筑物的各項控制標高。一般污水流過水處理構(gòu)筑物時的水頭損失可參看下表：</p><p>　　注：表中H為采用水力旋轉(zhuǎn)布水器時的工作高度</p><p>　　連接管道（溝渠）的沿程損失和計量、管件等的局部損失可按照水力學原理計算。前后構(gòu)筑物高程逆差可作為污水提升泵的揚程，再由污水流

54、量去選擇泵的型號。</p><p>　　第三部分：污水廠設(shè)計計算書</p><p>　　3.1污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算</p><p><b>　　3.1.1粗格柵</b></p><p>　　3.1.1.1設(shè)計參數(shù)</p><p>　　設(shè)計流量：Q=72000/d=0.83</p>

55、<p>　　柵前流速： 過柵流速：</p><p>　　柵條寬度： 格柵間隙：</p><p>　　柵前部分長度： 格柵傾角：</p><p>　　單位柵渣量=0.05柵渣/污水</p><p>　　3.1.1.2設(shè)計計算</p><p>　　（1）設(shè)過柵流速=0.7m/s，格柵安裝傾角

56、為45°，則：</p><p><b>　　柵前槽寬</b></p><p>　　柵前水深h==0.77m</p><p>　?。?）柵條間隙數(shù)n==(取n=33)</p><p>　　（3）柵槽有效寬度B=s(n-1)+en=0.05×(33﹣1) ＋0.04×33=2.92m</p

57、><p>　　（4）進水渠道漸寬部分長度==(其中為進水渠展開角)</p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度=/2=0.95m</p><p>　?。?）過柵水頭損失（）</p><p>　　因柵條邊為矩形截面，取k=3,則</p><p>　　=k==3×2.42××=0

58、.17m</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　ε——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時β=2.42，ε=</p><p><b>　　——計算水頭損失</b></p><p>　　k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)取k=3</p>&l

59、t;p>　?。?）柵后槽總高度（H）</p><p>　　取柵前渠道超高=0.3m，則柵前槽總高度=h﹢=0.77﹢0.3=1.07m,</p><p>　　柵后槽總高度H= h﹢﹢=0.77﹢0.17﹢0.3=1.24m</p><p><b>　?。?）格柵總長度</b></p><p>　　L=＋＋0.5＋1

60、.0＋=1.90＋0.95＋0.5＋1.0＋=5.59m</p><p>　　（9）每日柵渣量ω==60000×0.05/1000=3/d>0.2/d</p><p>　　所以宜采用機械格柵清渣。</p><p><b>　　3.1.2進水泵房</b></p><p>　　本設(shè)計采用干式矩形半地下式合建式

61、泵房，它具有布置緊湊、占地面積小、結(jié)構(gòu)較省的特點。集水池和機器間由隔水墻分開，只有吸水管和葉輪浸沒在水中，機器間經(jīng)常保持干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可以避免對軸承、管件、儀表的腐蝕。</p><p>　　在自動化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站、開啟頻繁的污水泵站中，應(yīng)盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡便；缺點是泵房較深，增加工程造價。采用自灌式泵房時水泵葉輪

62、（或泵軸）低于集水池的最低水位，在高、中、低三種情況下都能直接啟動。</p><p>　　3.1.2.1設(shè)計概述</p><p>　　選擇水池與機器間合建式的方形泵站，泵房工程結(jié)構(gòu)按照遠期流量設(shè)計。采用工藝方案，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(jīng)提升后流過細格柵，流入平流式沉砂池，然后自流通過厭氧池、缺氧池、曝氣池、二沉淀及計量堰，最后

63、有出水管道排入收納水體。</p><p>　　各構(gòu)筑物的水面標高和池底埋深見高程計算。</p><p>　　3.1.2.2集水間計算</p><p>　　選擇水池與機器間合建式的方形泵站，用3臺泵（1臺備用），每臺泵流量為：</p><p>　　集水間容積相當于1臺泵5分鐘的容量：</p><p>　　有效水深采用h=

64、2m，則集水池面積</p><p>　　3.1.2.3泵的選擇</p><p>　　（1）選擇進水管及出水管直徑</p><p>　　根據(jù)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：吸水管設(shè)計流速為1.0-1.2m/s</p><p>　　出水管設(shè)計流速為1.5-2.0m/s</p><p>　　由于 </p><

65、p><b>　　進水管半徑： </b></p><p>　　當u=1.0m/s時，；</p><p>　　當u=1.2m/s時，；</p><p>　　當u=1.1m/s時，，取R=0.350m</p><p>　　核算：，滿足1.0-1.2m/s的要求，因此取R=0.350m。</p><p&

66、gt;<b>　　出水管半徑： </b></p><p>　　當u=1.5m/s時，；</p><p>　　當u=2.0m/s時，；</p><p>　　當u=1.8m/s時，，取R=0.30m</p><p>　　核算：，滿足1.5-2.0m/s的要求，因此取R=0.30m。</p><p>　

67、　（2）確定泵的揚程及流量</p><p><b>　　泵的揚程:</b></p><p>　　高度差+ 總阻力損失+自由水頭</p><p>　　總阻力損失=L沿程損失+L局部損失</p><p><b>　?、?沿程阻力損失</b></p><p>　　L沿程損失=L進水

68、管+L出水管= </p><p>　　假設(shè)處理廢水的物理性質(zhì)與20℃的水相近，則：</p><p>　　本設(shè)計選擇進出水管的材料為新的無縫鋼管，則取</p><p><b>　　進水管</b></p><p><b>　　>2300為紊流</b></p><p>　　紊

69、流還需判別阻力區(qū)域，則：</p><p><b>　　<752239</b></p><p><b>　　>752239</b></p><p>　　故流動處于紊流過渡區(qū)。</p><p><b>　　用公式</b></p><p><

70、b>　　得 </b></p><p>　　假設(shè)進水管長為2.0m ，則</p><p><b>　　L進水管=</b></p><p><b>　　出水管</b></p><p><b>　　>2300為紊流</b></p><

71、p>　　紊流還需判別阻力區(qū)域，則：</p><p><b>　　<895522</b></p><p><b>　　>895522</b></p><p>　　故流動處于紊流過渡區(qū)。</p><p><b>　　用公式</b></p><p

72、><b>　　得 </b></p><p>　　假設(shè)出水管長為20m ，則：</p><p><b>　　L出水管=</b></p><p>　　L沿程損失=L進水管+L出水管=0.0023+0.0524=0.0547m</p><p><b>　　② 局部阻力損失</b

73、></p><p><b>　　進水管</b></p><p>　　一個90°雙縫焊接彎頭，=0.65，阻力損失=</p><p>　　一個漸擴管=0.504</p><p><b>　　阻力損失=</b></p><p>　　L進水管=0.039+0.068

74、=0.107m</p><p><b>　　出水管</b></p><p>　　兩個90°雙縫焊接彎頭，=1.01，阻力損失=</p><p>　　一個漸縮管=0.613</p><p><b>　　阻力損失=</b></p><p>　　L進水管=0.232+0.

75、198=0.43m</p><p>　　L局部損失=L進水管+L出水管=0.107+0.43=0.537m</p><p>　　因此 總阻力損失=L沿程損失+L局部損失=0.0547 +0.537=0.592m</p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p>　　揚程H = 泵房水位與細格柵柵前水位高程差 +

76、泵房最大水位變化值 + 總阻力損失 + 自由水頭 </p><p>　　得H= 68.91-59.63 + 2.0+0.592 + 1.00 = 12.872m，取12.9m。</p><p>　　流量Q=416.7=1500</p><p><b>　?。?）泵的選型</b></p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)

77、選擇型號為350LW1500-15-90的立式排污泵3臺，2用1備。該泵單臺提升流量為1500時，揚程15m>12.9m，滿足要求，轉(zhuǎn)速980r/min，功率為90kw，效率為82.5%。</p><p>　　污水泵房設(shè)計占地面積100（10x10）高12m，地下埋深8m。</p><p><b>　　3.1.3細格柵</b></p><p&

78、gt;　　3.1.1.1設(shè)計參數(shù)</p><p>　　設(shè)計流量：Q=72000/d</p><p>　　柵前流速： 過柵流速：</p><p>　　柵條寬度： 格柵間隙：</p><p>　　柵前部分長度： 格柵傾角：</p><p>　　單位柵渣量=0.02柵渣/污水</p>&l

79、t;p>　　3.1.1.2設(shè)計計算</p><p>　?。?）設(shè)過柵流速=1.0m/s，格柵安裝傾角為60°，則：</p><p><b>　　柵前槽寬</b></p><p>　　柵前水深h==0.645m</p><p>　?。?）柵條間隙數(shù)n==(取n=65)</p><p>

80、;　?。?）柵槽有效寬度B=s(n-1)+en=0.008×(65﹣1) ＋0.02×65=1.812m</p><p>　　（4）進水渠道漸寬部分長度==(其中為進水渠展開角)</p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度=/2=0.359m</p><p>　?。?）過柵水頭損失（）</p><p>　

81、　因柵條邊為矩形截面，取k=3,則</p><p><b>　　=k==</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　ε——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時β=2.42，ε=</p><p><b>　　——計算水頭損失</b></

82、p><p>　　k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)取k=3</p><p>　?。?）柵后槽總高度（H）</p><p>　　取柵前渠道超高=0.3m，則柵前槽總高度=h﹢=0.645﹢0.3=0.945m</p><p>　　柵后槽總高度H= h﹢﹢=0.645﹢0.11﹢0.3=1.055m</p><p>

83、;<b>　?。?）格柵總長度</b></p><p>　　L=＋＋0.5＋1.0＋=0.717＋0.359＋0.5＋1.0＋=3.16m</p><p>　　（9）每日柵渣量ω==60000×0.02/1000=1.2/d>0.2/d</p><p>　　所以宜采用機械格柵清渣。</p><p><

84、;b>　　3.1.4沉砂池</b></p><p>　　本設(shè)計采用平流式沉砂池</p><p>　　3.1.4.1 設(shè)計參數(shù)</p><p><b>　　設(shè)計流量：</b></p><p><b>　　設(shè)計流速：</b></p><p><b>　

85、　水力停留時間：</b></p><p>　　3.1.4.2 設(shè)計計算</p><p>　　（1）沉砂部分的長度L:</p><p>　?。?）水流斷面面積A：</p><p><b>　?。?）池總寬度b:</b></p><p>　　設(shè)計n=4格，b=4B,沉砂池有效水深介于0.2

86、5到1m,取0.75m,池總寬度大于0.6m。</p><p>　?。?）貯砂斗所需容積V：</p><p>　　其中設(shè)計T：排泥間隔天數(shù)，取2天；</p><p>　　X：城市污水沉砂量，取；</p><p>　?。何鬯髁靠傋兓禂?shù)，取1.35</p><p>　?。?）貯砂斗各部分尺寸計算：</p>

87、<p>　　設(shè)貯砂斗底寬=0.6m，斗壁與水平面的傾角為60度，斗高=1.0m,則貯砂斗的上口寬為：</p><p>　　在實際操作中取為1.9m。</p><p><b>　　貯砂斗的容積V1：</b></p><p>　　貯砂斗的上口寬為1.9m且上下面積取為正方形。由于V1=1.7m3<6.45m3,所以貯砂斗要設(shè)4個，

88、則總體積4V1=6.81m3?？梢詽M足要求。</p><p>　?。?）貯砂室的高度：</p><p>　　假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè)6%坡度坡向砂斗，則：</p><p><b>　?。?）池總高度H：</b></p><p><b>　　,取2.2m。</b></p><p&g

89、t;　　其中為超高，取0.3m。</p><p>　　（8）進水漸寬部分長度：</p><p>　?。?）出水漸窄部分長度：</p><p>　?。?0）校核最小流量時的流速：</p><p>　　最小流量即平均日流量：</p><p><b>　　則，符合要求。</b></p>&

90、lt;p><b>　　3.1.5初沉池</b></p><p>　　3.1.5.1設(shè)計參數(shù)</p><p>　　本設(shè)計中采用中央進水幅流式沉淀池兩座。則每座設(shè)計進水量：Q=36000m3/d采用周邊傳動刮泥機。</p><p>　　表面負荷：qb范圍為1.5-3.0m3/ m2·h ，取q=2m3/m2·h</p

91、><p>　　水力停留時間（沉淀時間）：T=2h</p><p>　　3.1.5.2設(shè)計計算</p><p>　　每座初沉池的表面積A和直徑D：</p><p><b>　　按表面負荷計算：</b></p><p>　　初沉池有效水深h2： </p><p><b>

92、　　沉淀區(qū)有效容積V：</b></p><p>　　污泥量W（污泥區(qū)的容積）：</p><p>　　SS的去除率η范圍50%~60%，取η=50%，又C0=200mg/l，，可得出C1=0.5C0=100mg/l，</p><p>　　取污泥容重r=1000kg/m3，污泥含水率P0=95%，則污泥量為</p><p>　　污泥斗

93、容積（錐體部分容積）V1：</p><p>　　設(shè)池邊坡度為0.05，椎體底部圓的半徑r=1m，則污泥斗高度h5：</p><p><b>　　錐體部分容積V1：</b></p><p><b>　　初沉池總高度H：</b></p><p>　　設(shè)沉淀池超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.3m，

94、污泥池底坡落差h4=0.3m，則初沉池總高度</p><p><b>　　取H=6m</b></p><p><b>　　池周邊水深</b></p><p><b>　　徑深比校核：</b></p><p>　　介于6~12，符合情況。</p><p>

95、<b>　　堰負荷：</b></p><p>　　要設(shè)雙邊進水的集水槽。</p><p><b>　　3.1.6厭氧池</b></p><p>　　3.1.6.1設(shè)計參數(shù)</p><p>　　設(shè)計流量：最大日平均時流量Q=833.3L/s</p><p>　　水力停留時間：T

96、=1h</p><p>　　3.1.6.2設(shè)計計算</p><p><b>　　（1）厭氧池容積：</b></p><p>　?。?）厭氧池尺寸：水深h取為5m</p><p><b>　　則厭氧池面積: </b></p><p>　　池長取40m，則池寬</p>

97、<p>　　考慮0.5m的超高，故池總高度為H=h+0.5=5+0.5=5.5</p><p><b>　　設(shè)雙廊道式厭氧池。</b></p><p><b>　　3.1.7缺氧池</b></p><p>　　3.1.7.1設(shè)計參數(shù)</p><p>　　設(shè)計流量：最大日平均時流量Q=8

98、33.3L/s</p><p>　　水力停留時間：T=1h</p><p>　　3.1.7.2設(shè)計計算</p><p><b>　?。?）缺氧池容積：</b></p><p>　?。?）缺氧池尺寸：水深h取為5m</p><p><b>　　則缺氧池面積: </b></

99、p><p>　　池長取40m，則池寬</p><p>　　考慮0.5m的超高，故池總高度為H=h+0.5=5+0.5=5.5m</p><p><b>　　設(shè)雙廊道式缺氧池。</b></p><p><b>　　3.1.8曝氣池</b></p><p>　　本設(shè)計采用傳統(tǒng)推流式曝

100、氣池。</p><p>　　3.1.8.1 曝氣池的計算與各部位尺寸的確定</p><p>　?。?）曝氣池按BOD污泥負荷率確定</p><p>　　擬定采用的BOD-污泥負荷率為0.3。但為穩(wěn)妥，需加以校核，校核公式：</p><p><b>　　值取0.0200，</b></p><p>&

101、lt;b>　　代入各值：</b></p><p>　　計算結(jié)果確證，取0.3是適宜的。</p><p>　?。?）確定混合液污泥濃度（X）</p><p>　　SVI值取120，根據(jù)式</p><p>　　式中，X----曝氣池混合液污泥濃度；</p><p>　　R----污泥回流比。</p&

102、gt;<p>　　取r＝1.2，R＝50％，代入得：</p><p>　?。?）確定曝氣池容積，由 我國現(xiàn)行的《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014-2006）中，其公式為：</p><p><b>　　，代入各值得：</b></p><p>　　根據(jù)以上計算，取曝氣池容積</p><p>　　（4）確定曝

103、氣池各部位尺寸</p><p><b>　　名義水力停留時間</b></p><p><b>　　實際水力停留時間</b></p><p><b>　　污泥齡</b></p><p>　　式中，a----污泥增殖系數(shù)，一般為0.5-0.7，取0.6；</p>&l

104、t;p>　　b----污泥自身氧化率，一般為0.04-0.1，取0.09。</p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　　設(shè)兩組曝氣池，每組容積為6000/2=3000</p><p>　　池深H=5m，則每組面積F=3000/5=600</p><p>　　池寬取B=10m，則B/H=1

105、0/5=2，介于1-2之間，符合規(guī)定。</p><p>　　池長L=F/B=600/10=60m</p><p>　　設(shè)三廊道式曝氣池，則每廊道長：</p><p>　　取超高0.5m，則池總高為</p><p>　　H=5+0.5=5.5m</p><p><b>　　尺寸計算結(jié)果：</b>&l

106、t;/p><p>　　曝氣池總長：60m（每個廊道長20m） 寬：10m 高：5.5m</p><p>　　3.1.8.2 曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計采用鼓風曝氣系統(tǒng)</p><p><b>　　1．需氧量計算</b></p><p>　　（1）日平均需氧量O2</

107、p><p>　　O2＝a′QLr + b′VX′</p><p>　　式中 a′——微生物氧化分解有機物過程中的需氧率；</p><p>　　b′——污泥自身氧化需氧率。</p><p>　　取a′= 0.5 b′= 0.15</p><p>　　O2 = 0.5×60000×（0.15-0.

108、03）+ 0.15×6000×（3.333×0.7）</p><p>　　=5699.79 kgO2/d</p><p>　　=237.5kg/h</p><p>　?。?）去除每公斤BOD5需氧量ΔO2</p><p>　?。?）最大需氧量O2max</p><p>　　O2max＝a′

109、QLrK + b′VX′</p><p>　　考慮BOD5負荷變化，最大需氧量變化系數(shù)K=1.4</p><p>　　O2max = 0.5×60000×（0.15-0.03）×1.4+0.15×6000×（3.333×0.7）</p><p>　　=7139.8 kgO2/d</p><

110、;p>　　=297.5 kg/h</p><p>　　3.1.8.3 供氣量的計算</p><p>　　本設(shè)計采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴散器，敷設(shè)于距池底0.3米處，淹沒水深4.7米，計算溫度定為30攝氏度。</p><p>　　選用Wm-180型網(wǎng)狀膜空氣擴散裝置。</p><p>　　其特點不易堵塞，布氣均勻，構(gòu)造簡單，便于維護和管理

111、，氧的利用率較高。每擴散器服務(wù)面積0.5，動力效率2.7-3.7kg/KWh，氧利用率12%-15%。</p><p>　　查表得20℃和30℃，水中飽和溶解氧值為：</p><p>　?。?.17mg/L ； =7.63mg/L</p><p>　?。?）空氣擴散器出口處的絕對壓力（Pb）：</p><p>　　其中，P----大氣壓力；

112、</p><p>　　H----空氣擴散裝置的安裝深度，m。</p><p>　?。?）空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比為：</p><p>　　其中，----空氣擴散裝置氧的轉(zhuǎn)移效率，一般為6%-12％。</p><p>　　對于網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴散器，取12%，代入得：</p><p>　?。?）曝氣池混合液中平均

113、氧飽和度（按最不利溫度條件30攝氏度考慮）即：</p><p>　　式中，----大氣壓力下，氧的飽和度，mg/L。</p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　?。?）換算為在20攝氏度的條件下，脫氧清水的充氧量，即：</p><p><b>　　取值；</b></

114、p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　　相應(yīng)的最大時需氧量為：</p><p>　?。?）曝氣池的平均時供氧量：</p><p>　?。?）曝氣池最大時供氧量：</p><p>　　（7）去除每公斤BOD5的供氣量</p><p>　?。?）每污水供

115、氣量：</p><p>　　3.1.8.4 空氣管系統(tǒng)計算</p><p>　　選擇一條從鼓風機房開始最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設(shè)設(shè)計節(jié)點，統(tǒng)一編號列表計算。</p><p>　　按曝氣池平面圖鋪設(shè)空氣管。空氣管計算見圖5.</p><p>　　在相鄰的兩廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共6根干管，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配

116、氣豎管，全曝氣池共設(shè)60根曝氣豎管，每根豎管供氣量為：</p><p><b>　　曝氣池總平面面積為</b></p><p>　　每個空氣擴散裝置的服務(wù)面積按0.5計，則所需空氣擴散裝置的總數(shù)為：</p><p>　　則每個豎管上的空氣擴散裝置數(shù)目為：</p><p>　　每個空氣擴散裝置的配氣量為： </p&g

117、t;<p>　　總壓力損失包括空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失和網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失兩部分，網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa，空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失不超過2kPa，則總壓力損失不超過5.88+2=7.88Pa。</p><p>　　為安全計，設(shè)計取值9.8kPa。</p><p>　　空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底0.3米處，因此，鼓風機所需壓力為：</p>

118、;<p><b>　　鼓風機供氣量：</b></p><p><b>　　最大時供氣量：；</b></p><p><b>　　平均時供氣量：</b></p><p>　　根據(jù)所需壓力和供氣量，決定采用DRG-450型鼓風機6臺，4用2備，該型號參數(shù)為升壓：9.8-88.2kPa；流量：

119、133-459 ；傳動方式：直連；功率：45-630kW。</p><p><b>　　3.1.9二沉池</b></p><p>　　3.1.9.1設(shè)計概述</p><p>　　本設(shè)計中采用中央進水幅流式沉淀池2座。則每座設(shè)計進水量：Q=36000m3/d采用周邊傳動刮泥機。</p><p>　　表面負荷：qb范圍為0.

120、7—1.0 m3/(m2·h) ，取q=1.0 m3/(m2·h)</p><p>　　水力停留時間（沉淀時間）：T=4.0h</p><p>　　3.1.9.2設(shè)計計算</p><p><b>　?。?）沉淀池面積:</b></p><p><b>　　按表面負荷計算：</b>

121、</p><p><b>　?。?）沉淀池直徑：</b></p><p><b>　　沉淀區(qū)有效容積V：</b></p><p>　　污泥量W（貯泥所需容積）：</p><p>　　取SVI=100，r=1.2，R=80%</p><p>　　（5）污泥斗容積（錐體部分容積）

122、V1：</p><p>　　設(shè)池邊坡度為0.05，椎體底部的圓的半徑r=1m，則污泥斗高度h5：</p><p><b>　　錐體部分容積V1：</b></p><p>　?。?）二沉池總高度H：</p><p>　　設(shè)沉淀池超高h1=0.3m，緩沖層高度h3=0.3m，污泥池底坡落差h4=0.3m，則二沉池總高度<

123、;/p><p><b>　　取H=6m</b></p><p><b>　　池周邊水深</b></p><p><b>　?。?）徑深比校核：</b></p><p>　　介于6~12，符合情況。</p><p><b>　?。?）堰負荷：<

124、/b></p><p>　　,要設(shè)雙邊進水的集水槽。</p><p>　　中心進水管管徑D1：</p><p>　　中心進水管水流速度范圍0.2~0.5m/s，取v1=0.3m/s，則中心進水管管徑 </p><p>　　，取D1=560mm</p><p><b>　　配水管管徑D2：</b

125、></p><p>　　Q=7.2×104m3/d=0.8333m3/s</p><p>　　配水窗水流流速范圍0.5~0.8m/s，取v2=0.6m/s,則配水管管徑</p><p>　　，取D2=760mm</p><p>　　進水系統(tǒng)：需處理的廢水首先經(jīng)過中心進水管，再流入進水豎井中進入二沉池中。</p>

126、<p>　　出水系統(tǒng)：采用兩個環(huán)形集水槽，池周邊一個，池中央一個。池周邊采用單側(cè)集水槽，池中央采用雙側(cè)集水槽，最后經(jīng)過出水堰、出水管流出。</p><p><b>　　3.2高程計算</b></p><p>　　污水處理廠的水流依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損失。水頭損失包括：水流通過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭

127、損失在內(nèi)；水流通過連接前后兩構(gòu)筑物的管渠（包括配水設(shè)施）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失；水流流過量水設(shè)備的水頭損失。</p><p>　　選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算，并適當留有余地，使實際運行時能有一定的靈活性。以近期最大流量Q=0.833作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量計算水頭損失。本設(shè)計污水處理后排入河流，排水口水位高于受納水體的洪水水位，低于水廠標高（以下計算中，均以米為單位）。<

128、/p><p>　　河水洪水位：63.0 排水口水位：64.0</p><p>　　二沉池池底高程：60.7 二沉池池頂高程：66.7</p><p>　　二沉池水頭損失：0.4 二沉池出水水位：66.0 </p><p>　　

129、二沉池中央配水井出水口損失：0.2 二沉池水面水位：66.4</p><p>　　二沉池中央配水井進水口損失：0.1 二沉池中央配水井水位：64.7 </p><p>　　曝氣池出水口損失：0.2 曝氣池出水口水位：66.8</p><p>　　曝氣池水頭損失：0.5

130、 曝氣池水位：67.0</p><p>　　缺氧池水頭損失：0.3 缺氧池水位：67.3</p><p>　　厭氧池水頭損失： 0.3 厭氧池水位：67.6</p><p>　　工藝段池底高程：62.0 池頂高程：68.1</p><p>　　厭

131、氧池進水部分水頭損失：0.1</p><p>　　輻流式初沉池水頭損失：0.2</p><p>　　初沉池水位：67.9 初沉池池底高程：62.2 池頂高程：68.2</p><p>　　初沉池配水井出水部分水頭損失：0.3</p><p>　　初沉池配水井水位：68.2</p><p>　　初沉

132、池配水井進水部分水頭損失：0.1 </p><p>　　沉砂池水頭損失：0.2</p><p>　　沉砂池水位：68.5 沉砂池池底高程：66.6 池頂高程：68.8</p><p>　　細格柵柵后水位：68.8 過柵水頭損失：0.11 柵前水位：68.91</p><p>　　粗格柵柵后