畢業(yè)設計----城市污水處理系統(tǒng)工藝設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計計算書</b></p><p>　　中文題目： 城市污水處理系統(tǒng)工藝設計</p><p>　　性 質: 畢業(yè)設計 □畢業(yè)論文</p><p>　　教 學 院 </p><p>　　專業(yè)班級 </p>

2、<p>　　學生姓名 </p><p>　　學生學號 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p&g

3、t;　　第1章 緒論1</p><p>　　1.1 設計任務1</p><p>　　1.1.1設計題目1</p><p>　　1.1.2設計任務1</p><p>　　1.1.3設計階段1</p><p>　　1.1.4設計依據1</p><p>　　1.2 設計原始資料1&

4、lt;/p><p>　　1.2.1城市規(guī)劃資料1</p><p>　　1.2.2氣象資料3</p><p>　　1.2.3納污水體的水文資料3</p><p>　　1.2.4工程地質資料3</p><p>　　1.2.5設計內容及工作量4</p><p>　　1.2.6設計依據4<

5、/p><p>　　第2章 排水管道的布設5</p><p><b>　　2.1自然概況5</b></p><p>　　2.2設計基本原則5</p><p>　　2.3排水體制及布置方式的確定5</p><p>　　2.4污水管道系統(tǒng)的設計7</p><p>　　2.4

6、.1街區(qū)編號并計算面積7</p><p>　　2.4.2污水管道布置7</p><p>　　2.4.3設計管段的劃分及設計流量的計算7</p><p>　　2.4.4污水主干管水力計算7</p><p>　　2.4.5設計原則8</p><p>　　2.4.6污水管道的最小埋設深度8</p>

7、<p>　　2.4.7污水主干管水力計算步驟9</p><p>　　2.4.8水力計算中注意問題10</p><p>　　第3章 污水設計流量計算11</p><p>　　3.1污水廠水質指標設計11</p><p>　　3.1.1設計水量計算11</p><p>　　3.1.2設計污水水質13

8、</p><p>　　3.1.3污水處理程度計算13</p><p>　　3.2城市污水設計流量計算14</p><p>　　3.2.1生活污水設計流量14</p><p>　　3.2.2工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污設計流量14</p><p>　　3.2.3工業(yè)廢水設計流量14</p><p

9、>　　3.2.4總設計流量14</p><p>　　第4章 處理構筑物的計算15</p><p>　　4.1格柵的設計15</p><p>　　4.1.1設計說明15</p><p>　　4.1.2 設計原則15</p><p>　　4.1.3 設計計算16</p><p>

10、　　4.2巴氏計量槽計算19</p><p>　　4.2.1 設計說明19</p><p>　　4.2.2 設計原則19</p><p>　　4.2.3 設計計算20</p><p>　　4.3曝氣沉砂池21</p><p>　　4.3.1 設計目的21</p><p>　　4.3.

11、2 設計原則21</p><p>　　4.3.3 設計計算22</p><p>　　4.4向心輻流式初次沉淀池25</p><p>　　4.4.1 設計目的25</p><p>　　4.4.3 初沉池設計原則25</p><p>　　4.4.4 設計計算26</p><p>　　4.

12、5 均質調節(jié)池28</p><p>　　4.5.1 設計目的28</p><p>　　4.5.2 設計原則28</p><p>　　4.5.3 設計參數28</p><p>　　4.5.4設計計算29</p><p>　　4.6推流式生化反應池30</p><p>　　4.6.1設計

13、目的30</p><p>　　4.6.2設計參數30</p><p>　　4.6.3設計計算30</p><p>　　4.7向心輻流式二次沉淀池38</p><p>　　4.7.1 設計原則39</p><p>　　4.7.2設計參數39</p><p><b>　　4.8

14、接觸池41</b></p><p>　　4.8.1設計目的41</p><p>　　4.8.2設計參數41</p><p>　　4.8.3設計計算42</p><p>　　4.9加氯設備43</p><p>　　4.10污泥濃縮池43</p><p>　　4.10.1 設

15、計目的43</p><p>　　4.10.2 設計原則43</p><p>　　4.10.3濃縮池設計計算44</p><p>　　4.11消化池47</p><p>　　4.11.1設計目的47</p><p>　　4.11.2設計參數47</p><p>　　4.11.3設計計算

16、48</p><p>　　4.12 其他輔助構筑物的計算51</p><p>　　4.12.1 回流污泥泵房51</p><p>　　4.12.2 鼓風機房51</p><p>　　4.12.3壓濾機52</p><p>　　4.12.4配水井52</p><p>　　4.13提升泵

17、站設計計算55</p><p>　　4.13.1設計目的55</p><p>　　4.13.2設計原則55</p><p>　　4.13.3設計計算55</p><p>　　4.14 處理構筑物高程計算57</p><p>　　4.14.1 污水區(qū)高程計算57</p><p>　　

18、第5章 工程概算及處理成本64</p><p>　　5.1 工程費用64</p><p>　　5.1.1 土建工程64</p><p>　　5.1.2管道工程65</p><p>　　5.1.3 機電設備安裝工程65</p><p>　　5.1.4工程費用第二部分計算66</p><p

19、>　　5.1.5 技術經濟指標66</p><p>　　5.2 處理成本的計算67</p><p><b>　　參考文獻75</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 設計任務</b></p>

20、<p><b>　　1.1.1設計題目</b></p><p>　　根據給定的原始資料及相關要求，進行白城市城市污水處理系統(tǒng)工藝的設計規(guī)劃。</p><p><b>　　1.1.2設計任務</b></p><p>　　根據白城市給定的原始資料，對該城市進行污水廠處理工藝的設計。</p><p&

21、gt;<b>　　1.1.3設計階段</b></p><p>　　完成整套城市排水治理工程的初步設計包括方案設計與單體工藝設計。</p><p><b>　　1.1.4設計依據</b></p><p>　　根據市現在及未來城市發(fā)展需要，該城市采用完全分流制排水系統(tǒng)，設計內容包括全城規(guī)劃區(qū)內的污水管道、城市污水廠。 <

22、/p><p>　　1.2 設計原始資料 </p><p>　　1.2.1城市規(guī)劃資料</p><p>　　1)城市總平面圖比例尺為1：10000。圖上標有間隔1.0m的等高線，城市區(qū)域的劃分、工廠及大型獨立性公共建筑物的位置如圖所示。</p><p><b>　　2)人口密度</b></p><p>

23、　　表1-1城市各區(qū)人口密度</p><p>　　3)各區(qū)的衛(wèi)生設備情況</p><p>　　表1-2各區(qū)的衛(wèi)生設備情況表</p><p>　　4)主要工業(yè)企業(yè)的排水情況</p><p>　　表1-3(a) 工業(yè)企業(yè)的排水情況表</p><p>　　表1-3(b) 工業(yè)企業(yè)的排水情況表</p><p

24、>　　5)公共建筑排水情況</p><p>　　表1-4 公共建筑排水情況表</p><p><b>　　6)市區(qū)覆蓋情況：</b></p><p>　　表1-5市區(qū)覆蓋情況表</p><p>　　7)城市污水處理廠出水水質應滿足國家城市污水排放水質標準中的一級排放標準。</p><p>&

25、lt;b>　　1.2.2氣象資料</b></p><p><b>　　1)氣溫</b></p><p>　　年平均氣溫4.2℃月平均最高氣溫22℃；</p><p>　　年最高氣溫29℃；年最低氣溫-29℃。</p><p><b>　　2)雨量</b></p>&l

26、t;p>　　年平均降雨量480mm；日最大降雨量56mm；年最大降雨量550mm。</p><p><b>　　3)風向</b></p><p>　　城市夏季主導風向為：北風</p><p>　　4)最大凍土深度1.5m。</p><p>　　5)封凍期100天。</p><p>　　6)該

27、城市的暴雨強度公式：</p><p>　　1.2.3納污水體的水文資料</p><p>　　水體的最小流量為3.2m3/s；相應的水流速度為0.24m/s；污水廠排放口上游最小流量時水體溶解氧濃度為5.6m/L；排放口處水體的水位標高；最高水位163m；最低水位160m；常水位162m；水體中，；水體溫度；在污水排放口下游38km處有一集中取水口。</p><p>

28、　　1.2.4工程地質資料</p><p><b>　　1)土壤類別粘土；</b></p><p>　　2)地下水位在地表以下8.5m；</p><p>　　3)土壤承載力10.5t/m2；</p><p>　　4)地震級別位烈度6級。</p><p>　　1.2.5設計內容及工作量</p&

29、gt;<p>　　1)文獻檢索（中、外文資料）；</p><p>　　2)文獻綜述，外文翻譯（3000漢字）；</p><p><b>　　3)現場調研；</b></p><p>　　4)開題報告；以自述形式。</p><p>　　5)設計方案及設計計算；</p><p>　　6)撰

30、寫設計說明書；設計計算書</p><p>　　8)畫圖（一張手工圖，4張CAD圖）</p><p>　　包括：城市污水、雨水管網平面布置圖、帶控制點的工藝流程圖、城市污水廠管道平面布置圖、城市污水廠高程布置圖、1張構筑物詳圖。</p><p><b>　　1.2.6設計依據</b></p><p>　　1)《室外排水設計

31、規(guī)范》（GBJ14-87）</p><p>　　2)《給水排水設計手冊》（第1冊）</p><p>　　3)《給水排水設計手冊》（第5冊）</p><p>　　4)《給水排水設計手冊》（第10冊）</p><p>　　5)《給水排水設計手冊》（第11冊）</p><p>　　6)《城市污水處理工程項目建設標準》（修訂）

32、</p><p>　　7)《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》</p><p>　　8)《某市污水處理廠廠址地形圖》</p><p>　　9)《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）</p><p>　　10)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50318-2000）</p><p>　　第2章 排水管道的布設

33、</p><p><b>　　2.1自然概況</b></p><p>　　白城市地形北部高，南部低。在城市的中間有一條一字型鐵路，分別向著西面和東面把城市分成兩個區(qū)域。北面為一區(qū)，南面二區(qū)。整個城市大約有7m的坡降。另外，整個城市有2家排水量較大的企業(yè)和3個排水量較大的公共建筑物。</p><p><b>　　2.2設計基本原則<

34、;/b></p><p>　　1.認真貫徹執(zhí)行環(huán)境保護法和水污染防治法，堅持經濟建設、城鄉(xiāng)建設、環(huán)境建設同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，認真實現經濟效益、社會效益、環(huán)境效益的統(tǒng)一。在這些基本指導思想的指導下，進行排水工程的規(guī)劃與設計。</p><p>　　2.排水工程的規(guī)劃設計必須遵守“全面規(guī)劃、合理布局、綜合利用、化害為利、依靠群眾、大家動手、保

35、護環(huán)境、造福人民”的環(huán)保總方針。這是我們環(huán)保工作者的主要指導思想。</p><p>　　3.排水工程的規(guī)劃應符合區(qū)域規(guī)劃及城市和工業(yè)企業(yè)的總規(guī)劃，并與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項工程密切配合，處理好排水系統(tǒng)與區(qū)域排水系統(tǒng)關系問題，使之相互協(xié)調。</p><p>　　4.排水工程的設計應全面考慮，按近期設計考慮遠期發(fā)展，有擴建的可能性，并應根據使用要求和技術經濟的合理性等因素對進期工程做出分期建

36、設的安排。</p><p>　　5.在設計和規(guī)劃排水工程時，必須認真貫徹執(zhí)行有關部門制定的現行有關標準規(guī)范或規(guī)定。</p><p>　　2.3排水體制及布置方式的確定</p><p>　　排水體制主要分為分流制和合流制。</p><p>　　合流制(combined system)：它是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一管道內排除。早期的合

37、流制是將排除的水不經處理和利用直接就近排入水體，這種排水系統(tǒng)對水體污染嚴重。近年來，常采用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，它市鄰河岸設截流干管，同時設置溢流井，并設污水廠。這種排水系統(tǒng)雖有很大改進，但在雨天仍有部分污水未經處理排放。</p><p>　　分流制(separate system)：它是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上獨立管渠內排除的系統(tǒng)。排除生活污水、城市污水或工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱污水排水系統(tǒng)。

38、排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)[1]。</p><p><b>　　2.排水體制的選擇</b></p><p>　　合理選擇排水系統(tǒng)體制是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設計、施工、維護管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠。同時，也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期投資費用以及維護管理費用。</p>&l

39、t;p>　　根據城市及工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、環(huán)境保護要求，污水利用、水質水量的變化、地區(qū)氣候及水文資料、工礦企業(yè)的水質狀況及設計地區(qū)的自然狀況，本設計采用分流制排水系統(tǒng)，即將完整的城市污水送入污水處理廠進行處理，雨水則就近排入受納水體。其優(yōu)點如下：</p><p><b>　　1)環(huán)境保護方面</b></p><p>　　全部城市污水都送到污水處理廠進行處理，有效的保

40、護了水體免受污染，而且比較靈活，較容易適應社會發(fā)展需要。一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，式城市排水系統(tǒng)體制的發(fā)展方向。</p><p><b>　　2)從工程造價方面</b></p><p>　　由于分流制是排水系統(tǒng)增加了一套管線，但相對合流制管徑變化小，且合流制污水處理廠比分流制造價高，總造價相差不多。從初期投資看，分流制可分期建設，節(jié)省初期投資，又可縮短工期，發(fā)揮工程

41、效益快，比較適合我國國情。</p><p>　　3) 從維護管理方面</p><p>　　雖然分流制排水系統(tǒng)的管線較多，但管徑變化小，可以保持管內的流速均勻，不致發(fā)生沉淀。同時，流入污水廠的水質水量變化小，污水廠的運行易于控制。此外，該地區(qū)無大型工廠，地勢有一定坡度，故對空氣污染小，靠自重排入水體。</p><p>　　根據白城市的情況，綜合考慮各種排水體制的特點，

42、經過經濟效益、社會效益和環(huán)境效益比較，本設計采用的排水體制為合流制，即將生活污水合工業(yè)廢水混合在同一個管渠內排除的系統(tǒng)。</p><p>　　2.4污水管道系統(tǒng)的設計</p><p>　　2.4.1街區(qū)編號并計算面積</p><p>　　將個街區(qū)編號，并按各街區(qū)的平面范圍計算它們的面積，列入表2-1中。用箭頭標出各街區(qū)污水排出的方向。</p><

43、p>　　2.4.2污水管道布置</p><p>　　污水管道的布置既要使管道工程量為最小，又要使水流暢通節(jié)省能源。為了遵循“盡可能在管線較短，埋深較淺的情下，讓最大區(qū)域污水能自流排出”的原則，污水管道采用截流式布置，在鐵路線的北面和南面各設一根主干管，截流從街坊集流而來的污水。支干管最大可能地利用重力流排水，主干管和支干管都半垂直于等高線。</p><p>　　因為有一條鐵路以通過城

44、市的中部，所以一區(qū)的污水要排入位于城市東南端的污水處理廠必須穿越鐵路。為了降低施工費用，縮短工期及減少日后的養(yǎng)護工作的困難，在設計中只穿越鐵路一次。該城地形地勢北高，南低，城南有一條自西向東流的河流，夏季的主風向是北風，根據污水處理廠必須位于集中給水水源下游，并應設在城區(qū)的下游和主導風向的下風向的要求，污水廠選擇在該市的東南角。同時，為了保證衛(wèi)生要求，廠址應與城鎮(zhèn)、工廠工區(qū)、生活區(qū)、居民點保持300m以上的距離，但不宜太遠，以免增加管道

45、長度、提高造價[2]。</p><p>　　2.4.3設計管段的劃分及設計流量的計算</p><p>　　根據設計管段的頂益合劃分方法，經各干管合主干管中有本段流量的點、集中流量及旁側支管進入的點，作為設計管段的起訖點的檢查井并表上號碼。各設計管段設計流量列表進行計算。如附表2-2。</p><p>　　2.4.4污水主干管水力計算</p><p

46、>　　本設計選用圓形混凝土管，污水是按管道坡度從高到低流動，并且均假設為均勻流。</p><p><b>　　2.4.5設計原則</b></p><p><b>　　1.設計充滿度</b></p><p>　　在設計流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值。</p><p>　　表3-1

47、 設計充滿度</p><p><b>　　2.設計流速</b></p><p>　　和設計流量、設計充滿度相應的水流平均速度。設計污水流速增大時，可能產生沖刷現象，甚至損壞管道；流速緩慢時，污水中所含雜質可能下沉產生淤積。</p><p>　　故根據觀測數據與國內外經驗，污水最小設計流速定為0.6m/s。通常金屬管道的最大設計流速為10m/s,

48、非金屬管道最大設計流速為5m/s。</p><p><b>　　3.最小管徑</b></p><p>　　在污水管道上游部分，流量很小，若管徑過小極易堵塞。故在設計中常規(guī)定一個允許最小管徑。在街坊和廠區(qū)內，最小管徑為200mm，街道最小管徑為300mm。</p><p><b>　　4.最小設計坡度</b></p&g

49、t;<p>　　它相當于管內流速為最小設計流速時的管道坡度；當給定設計充滿度條件下，管徑越大，相應的最小設計流速時的最小設計坡度也就越小。</p><p>　　具體規(guī)定是：管徑200mm的最小設計坡度是0.004。管徑300mm的最小設計坡度是0.003[1]。</p><p>　　2.4.6污水管道的最小埋設深度</p><p>　　污水管網是排水工

50、程中投資最大的部分，而埋設深度又決定著管網較多的投資。因此，合理地確定管道埋深對于降低工程造價尤為明顯。</p><p>　　為了降低造價，縮短施工期，管道埋深越小越好。但覆土厚度應有一個最小的極限值，否則就不能滿足技術上的要求。它一般應滿足下述三因素：</p><p>　　1.必須防止污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道。但由于污水有溫度且保持一定的流量不斷流動，因此沒有必要把整個污水管線埋在

51、冰凍線之下。故《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定：管底可埋設在冰凍線以上0.15m。有保溫措施或水溫較高的管道，管底在冰凍線以上距離可加大。</p><p>　　2.必須防止管壁因地面荷載而受到破壞。</p><p>　　綜合考慮多方面因素并結合各地埋管經驗，車行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m。</p><p>　　3.必須滿足街坊連接管銜接要求。</p>

52、<p>　　污水出戶管的最小埋深一般采用0.5～0.6m。所以，街坊污水管道起點最小埋深也應有0.6～0.7m。故街道污水管網起端的最小埋深H按下式計算：</p><p>　　式中 ——街坊起點最小埋深（m）；</p><p>　　——街道污水管起點檢查井地面標高（m）；</p><p>　　——街坊起點檢查井處地面標高（m）；</p>

53、<p>　　——街坊污水管和連接支管坡度；</p><p>　　——街坊污水管和連接支管總長度（m）；</p><p>　　——連接支管和街道污水管的管底標高差（m）。</p><p>　　從以上三個因素出發(fā)，可以得到三個不同的管底埋深。從這三個數值中選最大的設計深度。</p><p>　　在施工過程中，若埋深過大，不僅增加工程投

54、資，而且增大施工難度。因此，在設計中需擬定最大埋深。一般干燥土壤≤7～8m，在多水、流砂、石灰?guī)r中≤5m。</p><p>　　2.4.7污水主干管水力計算步驟</p><p>　　1.從管道平面圖上量出每一設計管段的長度，列入表2-3.</p><p>　　2.將個設計管段的設計流量列入表中的第3項。設計管段起訖點檢查井出的地面標高列入表中第10、11項。<

55、/p><p>　　3.計算每一設計管段的地面坡度作為確定管段坡度時參考。</p><p>　　4.確定起始管段的管徑以及設計流速，設計坡度，設計充滿度。</p><p>　　5. 確定其它管段的管徑D以及設計流速，設計充滿度和管段坡度。</p><p>　　6.計算各管段上端、下端的水面、管底標高及埋設深度。</p><p&g

56、t;　　2.4.8水力計算中注意問題</p><p>　　1.選擇合適的控制點，以控制整個系統(tǒng)埋深；</p><p>　　2.注意管道坡度與地面坡度之間的關系；</p><p>　　3.設計流速應逐漸增加，僅當地面坡度大接到坡度小的管道上時，下游管道的流速已大于1.2m/s時才可減??；</p><p>　　4.在適當的地方設跌水井；</

57、p><p>　　5.在旁側管道接入干管時考慮埋深和流速問題。</p><p>　　第3章 污水設計流量計算</p><p>　　3.1污水廠水質指標設計</p><p>　　3.1.1設計水量計算</p><p>　　1.居住區(qū)人口數，N居</p><p>　?、駞^(qū)：人口密度：210人/

58、 生活污水定額，115L/人·d 面積， 636.42萬m2</p><p>　?、騾^(qū)：人口密度：260人/ 生活污水定額， 80L/人·d 面積，286.20萬m2 </p><p><b>　　2.居住區(qū)水量</b></p><p>　　3.工業(yè)企

59、業(yè)生活污水及淋浴污水量</p><p><b>　　A廠：</b></p><p>　　A廠企業(yè)生活污水及淋浴污水的設計流量計算</p><p>　　- 一般車間最大班職工人數（cap）；</p><p>　　- 熱車間最大班職工人數（cap）；</p><p>　　- 一般車間職工生活污水定額，

60、以25（L/(cap.班)計；</p><p>　　- 熱車間職工生活污水定額，以35（L/(cap.班)計；</p><p>　　- 一般車間生活污水量時變化系數，以3.0計；</p><p>　　- 熱車間生活污水量時變化系數，以2.5計；</p><p>　　- 一般車間最大班使用淋浴的職工人數（cap）；</p><

61、;p>　　- 熱車間最大班使用淋浴的職工人數（cap）；</p><p>　　- 一般車間的淋浴污水定額，以40（L/(cap.班)計；</p><p>　　- 高溫﹑污染嚴重車間的淋浴污水定額，以60（L/(cap.班)計[3]；</p><p>　　- 每班工作時數（h）；</p><p><b>　　B廠：</b&

62、gt;</p><p>　　B廠企業(yè)生活污水及淋浴污水的設計流量計算</p><p><b>　　4.工業(yè)企業(yè)排水量</b></p><p>　　工業(yè)企業(yè)生產污水量：</p><p>　　5.公共建筑生活污水量</p><p>　　其中包括火車站、學校、醫(yī)院和公共浴室。</p>&l

63、t;p><b>　　6.污水廠水量</b></p><p>　　3.1.2設計污水水質</p><p>　　1.生活污水和生活廢水混合后污水的SS濃度</p><p>　　2.生活污水和工業(yè)廢水混合后污水的BOD5的濃度</p><p>　　3.1.3污水處理程度計算</p><p>　　由

64、于污水廠允許排放的BOD值為20mg/L ，所以計算處理程度</p><p>　　3.2城市污水設計流量計算</p><p>　　3.2.1生活污水設計流量</p><p>　　居民生活污水平均流量</p><p><b>　　生活污水設計流量</b></p><p>　　3.2.2工業(yè)企業(yè)生活污

65、水及淋浴污設計流量</p><p>　　3.2.3工業(yè)廢水設計流量</p><p>　　3.2.4總設計流量</p><p>　　第4章 處理構筑物的計算</p><p><b>　　4.1格柵的設計</b></p><p><b>　　4.1.1設計說明</b></

66、p><p>　　格柵由一組平行的金屬柵條或篩網制成，安裝在污水管道，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)等，防止堵塞水泵機組及管道閥門。以減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。</p><p>　　4.1.2 設計原則</p><p>　　1）水泵前格柵條間隙應根據水泵要求確定。</p><p>　　2）

67、污水處理系統(tǒng)前格柵條間隙應符合：</p><p>　　a人工清除25～40mm</p><p>　　b.機械清除16～25mm</p><p>　　c.最大間隙40mm</p><p>　　3）前格柵間隙不大于25mm時，處理系統(tǒng)前可不在設格柵</p><p>　　4）格柵渣量與地區(qū)的特點，格柵的間隙大小，污水流量以及

68、下水道下流的類型等因素有關，在無當時運行資料時可采用：</p><p>　　a.格柵間隙16～25mm 0.10～0.05m3柵渣/103m3污水</p><p>　　b.格柵間隙30～50mm 0.03～0.01 m3柵渣/103m3污水</p><p>　　5）大型水處理廠或泵前的大型格柵(每日柵渣量>0.2m3)，一般采用機械清除。</p>

69、;<p>　　6）機械清除格柵不宜少于2臺，如1臺，應設人工格柵備用。</p><p>　　7）過柵流速一般采用0.6～1.0m/s。</p><p>　　8）柵前渠道內的水流速度一般采用0.4～0.9m/s。</p><p>　　9）格柵傾角一般采用450～750人工清除的格柵傾角小時，較省力，但占地多，機械格柵傾角一般為600～700，特殊類型可達

70、900。</p><p>　　10）通常格柵的水頭損失，一般采用0.08～0.15m。</p><p>　　11）格柵間必須設置工作臺，臺面應高出格柵最高設計0.5mm工作臺上應有安全和清洗設施。</p><p>　　12）格柵內的動力裝置一般應設在室內或采用其他保護設施的措施。</p><p>　　13）設置格柵的構筑物，必須考慮有良好的通

71、風設施。</p><p>　　14）柵間應安設吊運，進行格柵及其他設備的檢修合格柵的日常清除。</p><p>　　15）格柵的柵條斷面形狀可按下表選用：</p><p>　　表4-1 格柵基本參數</p><p>　　表4-2 格柵參數二</p><p>　　4.1.3 設計計算</p><p&g

72、t;<b>　　粗格柵的設計計算</b></p><p><b>　　1.柵條間隙數</b></p><p>　　設柵前水深；過柵流速；柵條間隙寬度；格柵傾角。拍板</p><p><b>　　2.格柵寬度B</b></p><p><b>　　取柵條寬</b

73、></p><p>　　3.進水渠道漸寬部分的長度</p><p>　　設進水渠道，其漸寬部分展開角為</p><p>　　4.柵條槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度L2</p><p>　　5.通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面 </p><p>　　6. 柵后槽總高度設柵前渠道超高</p

74、><p><b>　　7.柵槽總長度</b></p><p>　　8. 每日柵渣量設1000m3污水柵渣量為0.06m3/d </p><p>　　故宜采用機械清渣。尺寸示意圖:如圖5-1所示</p><p>　　圖4-1 細格柵尺寸示意圖</p><p>　　細格柵的設計計算

75、

76、 </p><p><b>　　1.格柵間隙數</b></p><p>　　設柵前水深；過柵流速；柵條間隙寬度；格柵傾角</p><p>　　, 取

77、 </p><p><b>　　2.柵槽寬度</b></p><p><b>　　取柵條寬</b></p><p>　　S—柵條寬度:取矩形的柵條 則 </p><p>　　3.進水渠道漸寬部分的長度 </p><p>　　設進水渠

78、道B=1.4米，其漸寬部分展開角為 </p><p>　　4.柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p>　　5.通過格柵的水頭損失</p><p>　　設柵條斷面為銳邊矩形斷面,則</p><p><b>　　6.柵后槽總高度</b></p><p><b

79、>　　7.柵槽總長度</b></p><p><b>　　8.每日柵渣量</b></p><p><b>　　故采用機械清渣。</b></p><p>　　4.2巴氏計量槽計算</p><p>　　4.2.1 設計說明</p><p>　　為了提高污水車間的

80、工作效率和運行管理水平，并積累數據資料，以總結運行經驗，為今后處理廠的設計提供可靠的數據，必須設計計量設備。正確掌握污水量，污泥量，空氣量，以及動力消耗等。本設計采用巴氏計量槽。</p><p>　　4.2.2 設計原則</p><p>　　1）計量槽應設在渠道的直線段上，直線長度不應小于渠道度寬的8～10倍，在計量槽上游直線段不小于渠道寬的2～3倍，下游不小于4～5倍</p>

81、<p>　　2）計量槽的軸線應與渠道的重合</p><p>　　3）計量槽上、下游渠道坡度應保持均勻，但坡度可以不同</p><p>　　4）計量槽的喉寬一般采用上游渠道水面寬度的1/3～1/2</p><p>　　5）當喉寬為0.25m時，H2/H1<0.64為自由流，大于此數為潛流；當時， 為自由流， 大于此數為潛流。</p>

82、<p>　　6）本設計為淹沒流，因此需同時記上下游的水位，設計時應盡可能做到自由流。但宜在上下游設置觀測井。</p><p>　　7）計量槽在自由流的條件下按下式計算流量:</p><p><b>　　m3/s</b></p><p>　　W—喉寬(m) H1上游水深(m)</p><p>　　4.2.3

83、 設計計算</p><p>　　設計流量，查《城市給排水設計手冊》。</p><p>　　表4-3 設計參數表</p><p>　　其中: 上游渠道長 </p><p><b>　　上游渠道寬</b></p><p><b>　　下游渠道寬</b></p>&l

84、t;p><b>　　喉寬</b></p><p><b>　　咽喉處長0.6m，</b></p><p>　　下游渠道長0.9m </p><p>　　尺寸示意圖：如圖5-2所示</p><p>　　圖4-2 巴氏計量槽尺寸示意圖</p><p&g

85、t;<b>　　4.3曝氣沉砂池</b></p><p>　　4.3.1 設計目的</p><p>　　沉砂池能夠從污水中去除比重較大的無機顆粒（如泥砂，煤渣等，它們的相對密度約為2.65。沉砂池一般設在泵站、倒虹管之前，以減無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前[4]，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。普通沉砂池的沉砂中含有15%的有機物，使沉砂

86、的后續(xù)處理難度增加。采用曝氣沉砂池可克服這一缺點。曝氣式沉砂池是在池的一側通入空氣，使池內的水流產生于主流垂直的橫向旋流。曝氣式沉砂池的優(yōu)點是通過通過調節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂的效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時，還對污水起預曝氣作用。一般設與泵站、倒虹管前以減輕機械、管道的磨損。也設于初次沉淀池之前，以減輕沉淀池的負荷及改善污泥處理構筑物的條件。</p><p>　　4.3.2 設計原則&l

87、t;/p><p>　　1）旋流速度應保持0.25—0.3。</p><p>　　2）水平流速為0.1。</p><p>　　3）最大流量的停留時間為1—3min。</p><p>　　4）有效水深為2—3m,寬深比一般采用1—1.5</p><p>　　5）長寬比可達5，當池長比池寬大的多時，應考慮設置橫向擋板。</

88、p><p>　　6）處理每立方米污水的曝氣量為0.1—0.2m3空氣。</p><p>　　7）空氣擴散裝置設在池的一側，距池底約為0.6—0.9m,送氣管應設置調節(jié)氣量的閥門。</p><p>　　8）池子的形狀應盡可能不產生偏流或死角，在集沙槽附近可安裝縱向擋板。</p><p>　　9）池子的進口和出口布置，應防止發(fā)生短路，進水方向應與池中

89、旋流方向一致，出水方向應與進水方向垂直，并宜設置擋板。</p><p>　　10）池內應考慮設置消泡裝置。</p><p>　　4.3.3 設計計算</p><p>　　考慮到污水廠擴建等原因，設兩個曝氣沉砂池，按并聯設計，當污水量較少時，可用一個工作，一個備用。污水由泵送入池內，按水泵的最大組合流量1160計算。</p><p>　　1.池

90、子總有效容積 設</p><p>　　Qmax——最大設計流量(m3/s)</p><p>　　t—最大設計流量時的流行時間（min）</p><p>　　2.水流斷面積 設</p><p>　　v1—最大設計流量時的水平流速（m/s）</p><p><b>　　3.池總寬度 </b

91、></p><p><b>　　設</b></p><p>　　h2—設計有效水深（m）</p><p>　　4.每格池子寬度設格</p><p><b>　　5.池長</b></p><p>　　6.每小時所需空氣量</p><p><

92、;b>　　設 </b></p><p><b>　　7.沉砂室所需容積</b></p><p>　　設清除沉砂的時間間隔,城市污水沉砂量</p><p><b>　　8.每個沉砂斗容積</b></p><p>　　設每一分格有兩個沉砂斗</p><p>　　

93、9.沉砂斗各部分尺寸</p><p>　　設斗底寬，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高</p><p><b>　　沉砂斗上口寬 </b></p><p><b>　　沉砂斗容積 </b></p><p>　　10.沉砂室高度采用重力排沙，設池底坡度為0.06，坡向砂斗</p>

94、<p><b>　　11.池總高度H</b></p><p><b>　　設超高</b></p><p><b>　　12.排砂方式</b></p><p>　　采用單口泵吸式排砂機</p><p>　　尺寸示意圖，如圖4-3，4-4所示。</p>

95、<p>　　1-壓縮空氣管； 2-空氣擴散板； 3-集砂槽</p><p>　　圖4-4 曝氣沉砂池尺寸示意圖</p><p>　　4.4向心輻流式初次沉淀池</p><p>　　圖4-5 輻流式初次沉淀池計算圖</p><p>　　根據相關資料，本次設計采用輻流式沉淀池。優(yōu)點是：多為機械排泥，運行較好，管理較簡單且排泥設備已趨于

96、定型。</p><p>　　4.4.1 設計目的</p><p>　　輻流式沉淀池主要用于去除懸浮于污水中可以沉淀的固體懸浮物質，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。</p><p>　　4.4.3 初沉池設計原則</p><p>　　1)池子直徑（或正方形一邊）與有效水深的比值，一般采用6～12；&l

97、t;/p><p>　　2)池徑不宜小于16m；</p><p>　　3)池底坡度一般采用0.05~0.10</p><p>　　4)一般采用機械刮泥，也可附有空氣提升后靜水頭排泥設備；</p><p>　　5)當池徑（或正方形的一邊）較小（小于20 m）時，也可采用多斗排泥；</p><p>　　6)進出口的布置方式分為：

98、中心進水周邊出水、周邊進水中心出水或周邊進水周遍出水[5]；</p><p>　　7)池徑小于20 m，一般　采用中心傳動的刮泥機，其驅動裝置設在池子中心走道板上；當池徑大于20 m時，一般采用周邊傳動刮泥機，其驅動裝置設在桁架的外緣。</p><p>　　8)刮泥機的旋轉速度一般為1~3r/h，外周刮泥板的線速不超過3m/min，一般采用1.5m/min；</p><

99、p>　　9)在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開口面積為過水斷面積的6%~20%；</p><p>　　10)浮渣采用刮板收集，刮板裝在刮泥機桁架的一側，在出水堰前應設置浮渣擋板。

100、 </p><p>　　4.4.4 設計計算</p><p><b>　　最大流量</b></p>

101、<p>　　1.沉淀部分水面面積 設表面負荷，取沉淀池數量個</p><p><b>　　2.池子直徑</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　3.沉淀部分有效水深取沉淀時間，則</p><p><b>　?。╩）</b>&l

102、t;/p><p>　　4.沉淀部分有效容積</p><p>　　5.污泥部分所需容積設, </p><p><b>　　其中:</b></p><p>　　S—每人每日污泥量(L/cap.d)</p><p><b>　　N—設計人口數</b></p><

103、p>　　T—兩次清除污泥相隔時間(h)</p><p><b>　　6.污泥斗容積</b></p><p><b>　　設, , </b></p><p><b>　?。╩）</b></p><p><b>　　其中：</b></p>

104、<p>　　hs—污泥高度（m）</p><p>　　r1—污泥斗上部半徑(m)</p><p>　　r2—污泥斗下部半徑(m)</p><p>　　7.污泥斗以上圓錐體部分污泥容積設池底徑向坡度為0.05，則</p><p>　　h4—圓錐體高度(m)</p><p>　　R—池子半徑(m)，該處為13

105、.5 m</p><p><b>　　8.污泥總容積</b></p><p><b>　　9.沉淀池總高度</b></p><p><b>　　設, </b></p><p>　　10.沉淀池池邊高度</p><p><b>　　11.徑深

106、比</b></p><p>　　核算徑深比 在6～12范圍內，故符合要求。</p><p><b>　　4.5 均質調節(jié)池</b></p><p>　　4.5.1 設計目的</p><p>　　從污水來看，特別是工業(yè)、企業(yè)排出的污水，其水質水量一般是不夠均衡， 甚至在一天內或一小時內都有很大變化，這種變化對污

107、水處理設備特別是生化處理設備正常運行是不利的。因此在污水處理系統(tǒng)中設均質調節(jié)池用以進行水質水量的調節(jié)、以保證污水處理的正常進行。此外，調節(jié)池還可以起臨時儲存事故排水的作用。</p><p>　　4.5.2 設計原則</p><p>　　1）均質調節(jié)池是用來均衡調節(jié)污水水量、水質、水溫的變化，降低廢水對生物處理設施的沖擊。</p><p>　　2）為使調節(jié)池出水水質均

108、勻，防止污染物沉淀，調節(jié)池內宜加攪拌、混合裝置。一般有水泵強制循環(huán)攪拌、空氣攪拌、射流攪拌、機械攪拌等。</p><p>　　3）水質均質池一般串聯在主流程內，水量調節(jié)池可串聯在主流程內，也可并聯在輔助流程內。</p><p>　　4）均質調節(jié)池可設在沉砂池預沉前。若在前，必須設置排泥措施。</p><p>　　5）均質調節(jié)池應設有防止?jié)M流時的溢流口。</p&

109、gt;<p>　　6）均質調節(jié)池應設排泥放空口。</p><p>　　7）廢水中若含有發(fā)生泡沫的物質時，應設置消泡裝置。</p><p>　　8）應設置沖洗裝置，以便清除粘在池壁上的固體和油污。</p><p>　　4.5.3 設計參數</p><p>　　1）均質調節(jié)池的停留時間，應根據水質成分、濃度、水量大小及其變化情況決定

110、。一般為10～24h，特殊情況可作到5d。</p><p>　　2）采用空氣攪拌，攪拌強度為1.3～3m3/m2/h。</p><p>　　3）在主流程上的調節(jié)池，其容積可按平均小時流量計算；在輔助流程上的調節(jié)池，其容積應按最大日平均小時廢水量計算。</p><p><b>　　4.5.4設計計算</b></p><p>

111、;　　采用一座穿孔導流槽式水質調節(jié)池。</p><p><b>　　1.調節(jié)池容積</b></p><p>　　設調節(jié)時間為1h，選用矩形平面對角線出水調節(jié)池，其容積為</p><p><b>　　m3</b></p><p>　　則調節(jié)池的容積為1579m3。</p><p&g

112、t;<b>　　2.調節(jié)池尺寸</b></p><p>　　有效水深H取2.0 m，超高0.5m，則池表面積 池寬取18m，池長取49m。</p><p>　　3.空氣攪拌所需空氣量</p><p>　　4.污泥斗容積及各部分尺寸</p><p>　　沿調節(jié)池寬度方向設8個污泥斗，污泥斗坡取45°。則污泥斗上

113、口長28m，寬為14m，下口長寬均取27m，則污泥斗高為m</p><p>　　5.尺寸示意圖如圖2-7： </p><p>　　圖4-6 調節(jié)池尺寸示意圖</p><p>　　4.6推流式生化反應池</p><p><b>　　4.6.1設計目的</b></p><p>　　曝氣池的主要作用是去

114、除有機物、懸浮物和氮、磷營養(yǎng)物質。有機污染物在曝氣池內的降解，經歷吸附和代謝的完整過程。由于有機污染物濃度延池長逐漸降低，需氧速度也是延池長漸降低。因此，在池首端和前段混合液中的溶解氧中的溶解氧濃度較低，甚至可能是不足的，延池長逐漸增高，在池末端溶解氧含量就已經很充足了，一般都能達到規(guī)定的2mg/L。</p><p><b>　　4.6.2設計參數</b></p><p&

115、gt;<b>　　1)設計流量</b></p><p><b>　　2)污泥濃度 </b></p><p><b>　　3)污泥負荷率</b></p><p><b>　　4)污泥容積指數</b></p><p><b>　　5)污泥回流比<

116、;/b></p><p><b>　　4.6.3設計計算</b></p><p>　　1.污水處理程度的計算及曝氣池的運行方式</p><p>　　1）污水處理程度的計算</p><p>　　由于進入處理廠的污水為城市污水，原污水值BOD5為242.49mg/L，污水經一級處理BOD5去除率在20-30％之間。BO

117、D5按降低25%考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值為 </p><p>　　處理水中非溶解性BOD5值</p><p>　　式中 ：Ce 處理水中懸浮固體濃度，取值25 mg/L。 b 微生物自身氧化率，取值0.09。 Xa 活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4。</p&g

118、t;<p>　　處理水中溶解性 BOD5的值為 </p><p><b>　　去除率： </b></p><p>　　2）曝氣池的運行方式 在本設計中應考慮曝氣池運行方式的靈活性和多樣化，即可集中從池首端進水，按傳統(tǒng)法運行，也可沿配水槽多點進水，按階段法進行。</p><p>　　2.曝氣池的計算與各部位

119、尺寸的確定</p><p>　　曝氣池按BOD 污泥負荷法計算</p><p>　　1）污泥負荷率的校核</p><p>　　計算結果取0.3是適宜的。</p><p>　　圖4-7 曝氣池計算圖</p><p>　　2）確定混合液污泥濃度（x）</p><p>　　根據已確定的Ns值，查

120、圖得相應的SVI值為100~120，取值100。,，則：</p><p><b>　　3）確定曝氣池容積</b></p><p>　　4）確定曝氣池各部尺寸</p><p>　　設4座曝氣池，每組容積為：</p><p>　　池深取4.2m，則每組曝氣池的面積為： </p><p>　　池

121、寬B取4.5m，介于1~2之間，符合規(guī)定。池長</p><p>　　，符合規(guī)定。 設五廊道式曝氣池，廊道長為</p><p>　　取超高0.4m。則總高度為 在曝氣池面對初次沉池和二次沉淀池的一側，各設橫向配水渠道，并在池中部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。 在面對初次沉淀池的一側（前側），在每組

122、曝氣池的一端廊道進水處設回流污泥井，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[5]。</p><p><b>　　5）污泥齡</b></p><p><b>　　6）剩余污泥量</b></p><p>　　3．曝氣系統(tǒng)的計算與設計</p><p>　　本設計采用

123、鼓風曝氣系統(tǒng)</p><p>　　1）平均時需氧量的計算</p><p><b>　　式中：； </b></p><p><b>　　代入各值：</b></p><p>　　2）最大時需氧量的計算</p><p>　　根據原始數據 K=1.5代入各值</p>

124、<p>　　3）每日去除BOD5值：</p><p>　　4)去除每千克BOD的需氧量</p><p>　　5）最大時需氧量與平均時需氧量之比</p><p><b>　　4.供氣量的計算</b></p><p>　　采用網狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.2m處，淹沒水深4.2m，計算溫度定為30℃。（

125、擴散器，Wm 180型）。查表得，水中溶解氧飽和度；</p><p>　　1)空氣擴散器出口處的絕對壓力(Pb)。 </p><p>　　2)空氣離開曝氣池時氧的百分比 </p><p>　　空氣擴散器的氧轉移效率，對網狀膜型中微孔空氣擴散器，取值12％。</p><p>　　3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最大不

126、利溫度30℃條件考慮）。</p><p>　　4）換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量，即</p><p>　　取值；；; ；， 代入各值，得</p><p>　　相應的最大時需氧量為</p><p>　　5）曝氣池平均時供氣量曝氣池平均時供氣量</p><p>　　6）曝氣池最大時供氣量</p>&

127、lt;p>　　7）去除每千克的供氣量</p><p><b>　　m3空氣/</b></p><p>　　8）每m3 污水的供氧量</p><p><b>　　空氣/污水</b></p><p>　　9）本系統(tǒng)的空氣總用量</p><p>　　除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還

128、采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍考慮，污泥回流比R值取50％，這樣，提升回流污泥所需空氣量為： </p><p><b>　　總需氣量</b></p><p>　　5.空氣管系統(tǒng)計算 根據曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰兩個廊道的隔墻上設一根干管，共設10根干管。在每根干管上設5對配氣豎管，共10條配氣豎管。全曝氣池共設100條配氣豎管

129、。每根豎管的供氣量為</p><p><b>　　曝氣池平面面積為</b></p><p>　　其中四組池子共有20條廊道。</p><p>　　圖4-8 空氣管路計算圖</p><p>　　圖4-9 空氣管路計算圖</p><p>　　每個空氣擴散器的面積按0.50m2計，則所需空氣擴散器數