水污染控制工程課程設(shè)計--某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計使用說明書

1、<p>　　水污染控制工程課程設(shè)計</p><p>　成績</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 總論3</b></p><p>　　1 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容3</p><p><b>　　2 基本資料3</b

2、></p><p>　　第二章 污水處理工藝流程說明4</p><p>　　1 污水、污泥處理工藝的確定4</p><p>　　第三章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算5</p><p>　　1 泵前中格柵設(shè)計計算5</p><p>　　2 沉砂池設(shè)計計算7</p><p>　

3、　3 平流式初沉池設(shè)計計算10</p><p>　　4 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計計算12</p><p>　　5 向心輻流式二沉池設(shè)計計算16</p><p>　　第四章 主要設(shè)備說明19</p><p>　　1 構(gòu)筑物一覽表19</p><p>　　第五章 污水廠總體布置20</p>

4、<p>　　1 主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物20</p><p>　　2 污水廠平面布置20</p><p>　　3 污水廠高程布置21</p><p><b>　　設(shè)計體會24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p>

5、<b>　　第一章 總論</b></p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計任務(wù)：針對一座城鎮(zhèn)污水處理廠，要求對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(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。</p><p>　　最大日處理量為90000+15700萬立方米每

6、天</p><p>　　1、平均日平均時流量: Qa ＝ 9×104 m3/d +15700 ＝105700m3/d </p><p>　　2、最大日最大時流量: 工業(yè)污水日變化系數(shù)取Kz＝ 1.4 ，生活污水日變化系數(shù)取Kz＝ 1.5而 Qm＝ Kz× Qa ，</p><p>　　則有：Qm ＝Kz× Qd／24 ＝15700*1

7、.4/24+90000*1.5/24=1.817m3/s</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容：①對工藝構(gòu)筑物的選型作說明；②主要處理設(shè)施（格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池）的工藝計算③污水處理廠的平面和高程的布置</p><p><b>　　2 基本資料</b></p><p>　　1、根據(jù)原始資料，污水處理廠的設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)見下表：</

8、p><p>　　城市污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)：</p><p><b>　　2、氣象與水文資料</b></p><p>　　風(fēng)向：多年主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)；</p><p>　　氣溫：年平均氣溫11℃；最熱月平均為26.5℃；</p><p>　　極端氣溫，最高為37.3℃，最低為-20℃</p>

9、;<p><b>　　3、廠區(qū)選型</b></p><p>　　平均地面坡度為1﹪。</p><p><b>　　4、設(shè)計成果</b></p><p>　?、僭O(shè)計計算說明書一份</p><p>　?、谠O(shè)計圖紙：污水廠的工藝平面布置圖，污水廠工藝流程高程布置，曝氣池的平面、立面和剖面圖，

10、按擴(kuò)大初步設(shè)計的要求，畫出二沉池的工藝設(shè)計圖。</p><p>　　第二章 污水處理工藝流程說明</p><p>　　本工程設(shè)計中氮、磷的去除不作要求，其他各項指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918—2002中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，即要求出水BOD5 降至20mg/L以下，CODCr降至60mg/L以下，SS 降至30mg/L以下。經(jīng)分析，原污水各項指標(biāo)均不是很高，采用傳統(tǒng)的

11、城鎮(zhèn)污水處理工藝即可達(dá)到處理要求。</p><p>　　1 污水、污泥處理工藝的確定</p><p>　　1.1 污水處理工藝選擇</p><p>　　傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通活性污泥法，時早起開始使用并一直沿用至今的運行方式。有機(jī)污染物在曝氣池內(nèi)的降解，經(jīng)歷了第一階段和第二階段代謝的完整過程，活性污泥也經(jīng)歷了一個從池首端的對數(shù)增長，經(jīng)減速增長到池末端的內(nèi)源呼吸期

12、的完全生長周期。傳統(tǒng)活性污泥法對污水處理的效果極好，BOD的去除率可達(dá)到90%以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水。本設(shè)計采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。</p><p><b>　?。?）工作原理：</b></p><p>　　1）流入工序：原污水從曝氣池首端進(jìn)入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入， </p><

13、;p>　　2）曝氣反應(yīng)工序：壓縮機(jī)通過管道輸送到設(shè)在池底的空氣擴(kuò)散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中，污水和回流污泥形成的混合溶液在池內(nèi)呈推流形式流動至池的末端.</p><p>　　3）沉淀工藝：處理后的污水和活性污泥在二沉池內(nèi)分離，</p><p>　　4）排放工序：處理后的部分污泥作為剩余污泥排除系統(tǒng)進(jìn)行污泥處理，另一部份活性污泥則回流到進(jìn)水端。</p>

14、;<p>　　特點：① 污水處理效果好，BOD5去除率可達(dá)到90%以上；</p><p>　?、?通過對運行方式的調(diào)節(jié)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)；</p><p>　?、?不易發(fā)生污泥膨脹；</p><p>　?、?曝氣池容積大，占地規(guī)模大，基建費用高。</p><p>　　1.2 處理構(gòu)筑物選擇</p><p&

15、gt;　　污水處理構(gòu)筑物形式多樣，在選擇時，應(yīng)根據(jù)其適應(yīng)條件和所在城市應(yīng)用情況選擇。選用中格柵、平流沉砂池，平流式初沉淀池，傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣，向心輻流式二沉池， </p><p>　　1.3 污泥處理工藝方案</p><p>　　1.3.1 污泥的處理要求</p><p>　　污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生

16、蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。</p><p><b>　　污泥處理要求如下：</b></p><p>　　☆減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；</p><p>　　☆減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用；</p><p>　　☆減少污泥中有毒物質(zhì)；</p><p>　　☆利用污泥中有用物質(zhì)，化

17、害為利；</p><p>　　1.3.2 常用污泥處理的工藝流程 ：</p><p>　?。?）：生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→最終處置</p><p>　?。?）：生污泥→濃縮→機(jī)械脫水→最終處置</p><p>　?。?）：生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→干燥焚燒→最終處置</p><p>　?。?）：生污泥→濃縮→

18、自然干化→堆肥→農(nóng)田</p><p>　　由于該工藝選用傳統(tǒng)活性污泥法，污泥較多，不穩(wěn)定，且污水中重金屬含量較多，不易采用農(nóng)田處置方式，干燥焚燒方式?jīng)]有必要，因此綜合比較各處理工藝選用（生污泥→重力濃縮→厭氧消化→機(jī)械脫水→最終處置）如下圖。其中污泥濃縮，機(jī)械脫水污泥含水率能達(dá)到80%以下。</p><p>　　1.3.3. 處理構(gòu)筑物選擇</p><p>　　污水

19、處理構(gòu)筑物形式多樣，在選擇時，根據(jù)其適應(yīng)條件和所在城市應(yīng)用情況選擇。選用污泥泵房，豎流式污泥濃縮池，正方形貯泥池，固定蓋式消化池，采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水。</p><p>　　第三章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算</p><p>　　1 泵前中格柵設(shè)計計算</p><p>　　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(fù)荷，用來去除那些可能

20、堵塞水泵機(jī)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。</p><p>　　1.1 格柵的設(shè)計要求</p><p>　　（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　人工清除 25～40mm</p><p>　　機(jī)械清除 16～25mm</p><p><b>

21、　　最大間隙 40mm</b></p><p>　?。?）過柵流速一般采用0.6～1.0m/s.</p><p>　　（3）格柵傾角一般用450～750。機(jī)械格柵傾角一般為600～700.</p><p>　?。?）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4～0.9m/s.</p><p>　　（5）柵渣量與地區(qū)的特點、格柵間隙的大小、

22、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。</p><p>　　在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采用：</p><p>　　1）格柵間隙16～25mm適用于0.10～0.05m3 柵渣/103m3污水</p><p>　　2）格柵間隙30～50mm適用于0.03～0.01m3 柵渣/103m3污水.</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失一般采用0.

23、08～0.15m</p><p><b>　　接下是中格柵草圖</b></p><p>　　1.2 格柵尺寸計算</p><p>　　設(shè)計參數(shù)確定①：設(shè)計流量Q1=0.9085m3/s（設(shè)計2組格柵），以最高日最高時流量計算；柵前流速：v1=0.7m/s， 過柵流速：v2=0.9m/s；渣條寬度：s=0.01m， 格柵間隙：e=0.025m；柵

24、前部分長度：0.5m， 格柵傾角：α=60°；單位柵渣量：w1=0.05m3柵渣/103m3污水。</p><p>　　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。</p><p>　　（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬，則柵前水深</p><p>　?。?）柵條間隙數(shù)： n= =50 (取n=50)</p><

25、p>　　（3）柵槽有效寬度：B0=s（n-1）+en=0.01×（50-1）+0.025×50=1.74m；考慮0.4m隔墻：B=2B0+0.4=3.88m</p><p>　　（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長度：</p><p><b>　　進(jìn)水渠寬：；</b></p><p>　?。ㄆ渲笑?為進(jìn)水渠展開角，取α1=）<

26、;/p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p>　?。?）過柵水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面，取k=3，則通過格柵的水頭損失： </p><p><b>　　其中： ； ， </b></p><p>　　h0：水頭損失； k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=

27、3；ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時β=2.42。</p><p>　　柵后槽總高度（H）：本設(shè)計取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.81+0.3=1.11m；</p><p>　　H=h+h1+h2=0.81+0.075+0.3=1.185m</p><p>　?。?）柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/ta

28、nα=0.18+0.09+0.5+1.0+1.11/tan60°=2.41m</p><p>　　每日柵渣量：在格柵間隙在20mm的情況下，每日柵渣量為：； </p><p>　　所以宜采用機(jī)械清渣。</p><p><b>　　2 沉砂池設(shè)計計算</b></p><p>　　2.1 沉砂池的選型：</

29、p><p>　　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(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建費用低的優(yōu)點；豎流式沉砂池污水由中心管進(jìn)入池后自下而上流動，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生

30、摩擦作用，可使沙粒上懸浮性有機(jī)物得以有效分離，且不使細(xì)小懸浮物沉淀，便于沉砂和有機(jī)物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。本設(shè)計采用平流式沉砂池。</p><p><b>　　2.2 設(shè)計資料</b></p><p>　　1）沉砂池表面負(fù)荷200m3/(m2h),水力停留時間50s；</p><p>　　2）進(jìn)水渠道直段

31、長度為渠道寬度的7倍，并不小于4.5 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件；</p><p>　　3）進(jìn)水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情況下為0.6-0.9m/s，在最小流量時大于0.15m/s；但最大流量時不大于1.2m/s；</p><p>　　4）出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于270 度，以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時間，達(dá)到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部以防止擾動砂

32、子。</p><p>　　5）出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。</p><p>　　6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板，以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。</p><p>　　計算草圖如下頁圖4所示</p><p>　　2.2.1 設(shè)計參數(shù)確定</p><p>　　設(shè)計流量：=181

33、7L/s（設(shè)計4組池子，每組分為2格，每組設(shè)計流量為Q=500L/s=0.5m3/s） </p><p>　　設(shè)計流速：v=0.25m/s </p><p>　　水力停留時間：t=50s</p><p>　　2.3 池體設(shè)計計算</p><p>　　（1）沉砂池長度：L=vt=0.25×50=12.5m</p&g

34、t;<p>　　（2）水流斷面面積： A=Q/v=0.5/0.25=2m2</p><p>　?。?）沉砂池總寬度：設(shè)計n=8格，每格寬取b=0.7m>0.6m，每組池總寬B=2b=1.4m</p><p>　?。?）有效水深： h2=A/B=2/1.4=1.43m </p><p>　?。?）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為

35、2天，則每個沉砂斗容積</p><p>　　（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，八格共有十六個沉砂斗）其中城市污水沉砂量：X=5m3/105m3.</p><p>　　（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計斗底寬a1=2.0m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=2.0m，則沉砂斗上口寬： ；</p><p><b>　　沉砂斗容積： </b>&

36、lt;/p><p>　?。?0.71>10.2m3，符合要求）</p><p><b>　　沉砂斗草圖如下：</b></p><p>　?。?）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.01，</p><p><b>　　坡向沉砂斗長度： </b></p><p>　　則

37、沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.01L2 =2+0.01×1.95=2.0195m</p><p>　　池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m， </p><p>　?。?）進(jìn)水漸寬部分長度: ；</p><p>　　式中： B1——進(jìn)水渠道寬度（m），本設(shè)計取1.0m；</p><p>　　（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=3.96m

38、</p><p>　　（10）校核最小流量時的流速： 最小流量一般采用即為0.75Qa，則</p><p><b>　　，符合要求.</b></p><p>　?。?1）進(jìn)水渠道：格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: </p><p>　

39、　式中： B1——進(jìn)水渠道寬度（m），本設(shè)計取1.4m； </p><p>　　H1——進(jìn)水渠道水深（m），本設(shè)計取0.3m。</p><p>　　（12）出水管道：出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定，</p><p>　　（13）堰上水頭為： </p><p>　　式中： m——流量系數(shù)，一般采用0.4-

40、0.5；本設(shè)計取0.4；</p><p>　　（14） 排砂管道本設(shè)計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。</p><p>　　3 平流式初沉池設(shè)計計算</p><p>　　3.1 設(shè)計參數(shù)及設(shè)計計算</p><p>　?。?）沉淀部分水面面積：表面負(fù)荷一般采用1.5-3.0，本設(shè)計取=3.0，</p><

41、;p>　?。?）沉淀部分有效水深：設(shè)沉淀時間t = 2h ,有效水深： h2 =qt =3×2=6m</p><p>　?。?）沉淀部分有效容積： </p><p>　　（4）池長：設(shè)水平流速v=6.0m/s</p><p><b>　　L=</b></p><p><b>　?。?）池總寬

42、：</b></p><p>　　（6）池子的個數(shù)：設(shè)每個池子寬：7.6m；則n=B/b=10個</p><p>　　L/b=43.2/7.6=6>4(符合要求)</p><p>　　（7）污泥部分所需的容積：初沉池污泥含水率p0=95%，取污泥量為25g/（人d），取貯泥時間T=2d，污泥部分所需的容積：</p><p>&

43、lt;b>　　；</b></p><p>　　式中：s——每人每日污泥量L/(人d);</p><p>　　N——設(shè)計人口數(shù)（取25萬人）；</p><p>　　（8）每格污泥所需容積;</p><p>　?。?）污泥斗容積： ;</p><p>　　（10）污泥斗以上梯形部分污泥容積：</p&

44、gt;<p>　　式中：l——為污泥斗以上梯形部分上下底的長度，m.</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　;</b></p><p>　　污泥總體積： V= V1+ V2 =135.7+51=187m3＞91m3 ，滿足要求。</p><p>　?。?1

45、）沉淀池總高度：設(shè)沉淀池超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高h(yuǎn)3 =0.5m，</p><p><b>　　沉淀池總高度：</b></p><p>　?。?2）排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN200，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.0m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。</p><p><b>　　草圖如下：</b>

46、</p><p>　　4 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計計算</p><p>　　4.1 處理工藝說明</p><p>　　傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首段進(jìn)入池內(nèi)，二沉池回流的污泥也同步進(jìn)入，廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端，流出池外進(jìn)入二次沉淀池，進(jìn)行泥水分離。污水在推流過程中，有機(jī)物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統(tǒng)活性污泥法對污水

47、處理效率高，BOD去除率可待90%u以上，是較早開始使用并沿用至今的一種運行方式。本工藝設(shè)計曝氣池采用廊道式，二沉池為輻流式，采用螺旋泵回流污泥。</p><p>　　4.2 處理程度計算</p><p>　　處理水中非溶解性BOD5 濃度： </p><p>　　BOD5 = 7.1Kd Xe Ce = 7.1×0.08×0.4×

48、;20 = 4.54 mg/L</p><p>　　式中： Kd —— 微生物自身氧化率，一般在0.05-0.1之間，取0.08； </p><p>　　Xe —— 活性微生物在處理水懸浮物中所占比例，取0.4； </p><p>　　Ce —— 處理水中懸浮物固體濃度，取20mg/L。</p><p>　　處理水中溶解性BOD5 濃度：

49、 BOD5 = 20-4.54 = 15.46mg/L； S0 = 240（mg/L） </p><p><b>　　去除率： </b></p><p>　　4.2.1 設(shè)計參數(shù)</p><p>　　（1）BOD5污泥負(fù)荷率：</p><p>　　K2——有機(jī)物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值，一般采用0.0168—0

50、.0281之間；本設(shè)計取0.02; </p><p>　　f——MLVSS/MLSS值，一般采用0.7-0.8，本設(shè)計取0.77； </p><p>　　Se——處理后出水中BOD5濃度（mg/L），本設(shè)計應(yīng)為15.46mg/L</p><p>　?。?）曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度</p><p>　　根據(jù)Ns值，查排水工程下冊圖4-7得

51、：SVI=120，取R＝50%，r＝1.2。</p><p><b>　　4.3平面尺寸計算</b></p><p>　　(1)曝氣池容積的確定</p><p>　　按規(guī)定，曝氣池個數(shù)N不少于2個，本設(shè)計中取N=6,則每組曝氣池有效容積為： </p><p>　　（2）曝氣池尺寸的確定：本設(shè)計曝氣池深取4.0米，

52、</p><p>　　每組曝氣池的面積為： </p><p>　　本設(shè)計池寬取B=5米，B/H=5/4＝1.25，介于1～2之間，符合要求。 </p><p>　　池長:； （符合設(shè)計要求）</p><p>　　本設(shè)計設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長度為：L1 = L/5=212/5 = 42.28m</p><p>　　本

53、設(shè)計取超高為0.5 m，則曝氣池總高為：H = 4.0＋0.5 = 4.5m </p><p>　?。?）確定曝氣池構(gòu)造形式 </p><p>　　本設(shè)計設(shè)六組5廊道曝氣池，在曝氣池進(jìn)水端和出水端設(shè)橫向配水渠道，在兩池中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連，污水與二沉池回流污泥從第一廊道進(jìn)入曝氣池。</p><p>　　曝氣池平面圖如圖6所示：</p><

54、;p><b>　　4.4 需氧量計算</b></p><p>　　本工程設(shè)計中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。</p><p><b>　　平均時需氧量計算：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　式中：——每代謝1kgBOD所需氧量（kg），本設(shè)計取0.

55、5；</p><p>　　——1kg活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量（kg），取0.15.</p><p><b>　　最大時需氧量：</b></p><p>　　最大時需氧量與平均時需氧量的比值為： </p><p>　　(3) 每日去除的BOD5 值 :</p><p>　　（4）去

56、除1 kg BOD5 需養(yǎng)量： </p><p><b>　　4.5 供氣量計算</b></p><p>　　本設(shè)計中采用YHW-Ⅱ型微孔曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率（EA）為20%。敷設(shè)在距池底0.20m處，淹沒水深為3.8m，計算溫度定為26.5℃。 相關(guān)設(shè)計參數(shù)的選用：溫度為20℃時，α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，CL=2.0mg/L，CS（20）=9.1

57、7 mg/L。溫度為26.5℃時，CS26.5） =8.15 mg/L①。</p><p>　　空氣擴(kuò)散器出口處絕對壓力：</p><p>　　Pb =P+9.8×103H=1.013×105＋9.8×103×3.8= 1.39×105 （ Pa）</p><p>　　空氣離開曝氣池水面時氧的百分比：</p&g

58、t;<p>　　Qt = ×100% = ×100% = 17.54%</p><p>　　（3）氣池混合液平均氧飽和度：</p><p>　　CSb26.5 = CS(＋)= 8.15×()=9.03 mg/L</p><p>　　換算成20℃條件下脫氧清水的充氧量：</p><p>　?。≧ 為

59、平均時需氧量）</p><p>　　相應(yīng)的最大時需氧量：</p><p>　　曝氣池平均時供氣量：</p><p>　　曝氣池最大時供氣量：</p><p>　　去除1kg BOD5 的供氣量：</p><p>　?。?）1m3污水的供氣量：</p><p>　　（9）本系統(tǒng)的空氣總用量：<

60、;/p><p>　　除采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還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>　?。?0）空氣管系統(tǒng)計算</p><p>　　如草圖曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個隔

61、墻的廊道上設(shè)一根干管，共10根干管。每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池共設(shè)100條配氣豎管，每根豎管的供氣量為： </p><p><b>　　曝氣池平面面積為：</b></p><p>　　每個空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.49m2計，則所需空氣擴(kuò)散器的個數(shù)：個；</p><p>　　為安全計，本設(shè)計采用8200個空氣擴(kuò)散器，每

62、豎管上安裝空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為：個</p><p>　　每個空氣擴(kuò)散器的配氣量為：</p><p>　?。?1）空壓機(jī)的選定</p><p>　　空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為：</p><p><b>　　最大時：</b></p><p><b>　　平

63、均時：</b></p><p>　　根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用：RMF-250羅茨鼓風(fēng)機(jī)；1170r/min P=49KP;Qa=84.7m3/min;La=88.6KW;Pa=110KW;②選用8臺，正常情況下七臺工作一臺備用，最大量時八臺一起工作。</p><p>　　5 向心輻流式二沉池設(shè)計計算</p><p>　　為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出

64、水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進(jìn)水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥機(jī)排泥。</p><p><b>　　計算草圖如圖8</b></p><p>　　5.1 設(shè)計參數(shù)的選取 </p><p>　　表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h，出水堰負(fù)荷設(shè)計規(guī)范規(guī)

65、定取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)；沉淀池個數(shù)n=6；沉淀時間T=2h；池子直徑與有效水深之比宜為6～12。池子直徑不宜小于16m。池底坡底不宜小于0.05。</p><p>　　5.2 沉淀池尺寸設(shè)計</p><p>　?。?）每組池子表面積為： </p><p>　?。?）池子直徑 （取27米）</p><

66、p>　　式中： F —— 每池表面積，m2；</p><p>　　D —— 每池直徑，m；</p><p><b>　　n —— 池數(shù)；</b></p><p>　　qo —— 表面水力負(fù)荷，m3/(m2.h)。</p><p>　　（3）池子實際表面積 </p><p><b>

67、;　　實際的表面負(fù)荷</b></p><p>　　(4) 單池設(shè)計流量 </p><p>　?。?）校核堰口負(fù)荷：<1.7L/(s.m)</p><p>　　校核固體負(fù)荷 <150 kg/( m2.d) ，符合要求</p><p>　?。?）沉淀部分有效水深：混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離

68、區(qū)的沉淀過程會受進(jìn)水的紊流影響，沉淀時間采用1.5-3.0h，本設(shè)計取t=2h。</p><p>　　式中：h2 —— 有效水深，m；</p><p>　　t —— 沉淀時間。 D/ h2 = 24.29/2.42 ≈ 10,合格</p><p><b>　　沉淀池總高度H</b></p><p>　　H = h1

69、+ h2 + h3 + h4 + h5</p><p>　　式中： H —— 總高度，m；</p><p>　　h1 —— 保護(hù)高，取0.3m；</p><p>　　h2 —— 有效水深，m；</p><p>　　h3 —— 緩沖層高，m，宜為0.5m；</p><p>　　h4 ——污泥區(qū)高度，m。 </p&g

70、t;<p><b>　　污泥區(qū)的容積V</b></p><p>　　設(shè)計采用周邊傳動的刮吸泥機(jī)排泥，污泥區(qū)容積按2h貯泥時間確定：</p><p>　　V=2T(1+R)·Q·X/[24(X+X)]=2×1.5×1.5×105700×3300/[24×(3300+10000)]=465

71、2.26 m</p><p>　　每個沉淀池污泥區(qū)的容積為</p><p>　　V=4652.26/4=1163.06 m</p><p><b>　　污泥區(qū)高度h</b></p><p><b>　　a 污泥斗高度</b></p><p>　　設(shè)池底的徑向坡度為0.05，污

72、泥斗底部直徑D=1.5m，上部直徑D=3.0m，傾角60°，則： h=(D- D)tan60°/2=(3.0-1.5) tan60°/2=1.3m</p><p>　　V=πh(D+ DD+ D)/12=1.3π(9+3×1.5+1.5×1.5)/12=5.36 m</p><p><b>　　b 圓錐體高度</b&g

73、t;</p><p>　　h=(D- D)×0.05/2=(27-3.0)×0.05/2=0.6m</p><p>　　V=πh(D+ D D+ D)/12=0.6π(26×26+26×3.0+9)/12=128.58 m</p><p>　　c 豎直段污泥部分的高度</p><p>　　h=(V-V-

74、V)/F=(1163.06-5.36-128.58)/572.27=1.8m</p><p>　　污泥區(qū)總高度h=h+h+h=1.3+0.6+1.8=3.7m</p><p><b>　　沉淀池的總高度H</b></p><p>　　設(shè)超高h(yuǎn)=0.3m，緩沖層高度h=0.5m，則</p><p>　　H= h+h+h+h

75、=0.3+2.42+0.5+3.7=6.92m</p><p>　?。?）流入槽： Q= 277.78×1.5=416.67m3/h。</p><p>　　本設(shè)計設(shè)流入槽寬0.8m，水深0.6m，流入槽流速(介于0.2~0.5之間)</p><p>　　取導(dǎo)流絮凝區(qū)停留時間為600s，Gm = 20S-1,水溫以20℃計，υ=1.06×10-6

76、m3/ s,</p><p><b>　　0.71m/s</b></p><p>　　孔徑用50mm,每座池流入槽內(nèi)的孔數(shù)：個</p><p><b>　　孔距 </b></p><p>　　導(dǎo)流絮凝區(qū)：導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度：</p><p>　　核算Gm值：； Gm

77、 在10～30之間，設(shè)計符合要求。 </p><p>　?。?）集配水井設(shè)計計算</p><p>　　配水井中心管直徑：，本設(shè)計取1.5m。</p><p>　　式中 v——中心管內(nèi)污水流速（m/s），本設(shè)計取0.7m/s。</p><p>　　2）配水井直徑：，本設(shè)計取2.7m。</p><p>　　式中 v3

78、——配水井內(nèi)污水流速（m/s），本設(shè)計取0.3m/s。</p><p>　　3）集水井直徑：，本設(shè)計取3.6m。</p><p>　　式中 v1——配水井內(nèi)污水流速（m/s），本設(shè)計取0.25m/s。</p><p>　　4）進(jìn)水管管徑：取進(jìn)入二沉池的管徑DN400mm。</p><p>　　校核流速：，符合要求。</p>&

79、lt;p>　　5）出水管管徑：由前面可知，DN=1000m，v=0.75m/s.</p><p>　　(9)排泥裝置： 沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機(jī)，周邊傳動刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min，刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm.</p><p>　　第四章 主要設(shè)備說明</p>

80、<p><b>　　1 構(gòu)筑物一覽表</b></p><p><b>　　構(gòu)筑物一覽表</b></p><p>　　第五章 污水廠總體布置</p><p>　　1 主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物</p><p>　　該污水處理廠主要處理構(gòu)筑物有：機(jī)械除渣格柵井、污水提升泵房、平流沉砂池

81、、平流初次沉淀池、鼓風(fēng)曝氣池與二次沉淀池、污泥回流泵房、濃縮池、消化池、計量設(shè)施等及若干輔助建筑物。工藝流程布置根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的面積和地形，采用直線型布置。這種布置方式生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管線短，水頭損失小，管理方便，且有利于日后擴(kuò)建。</p><p>　　廠區(qū)排水管道系統(tǒng)包括構(gòu)筑物上清液和溢流管、構(gòu)筑物放空管、各建筑物的排水管、廠區(qū)雨水管。對于雨水管，水質(zhì)能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排放，而構(gòu)筑物上清液和溢流管與構(gòu)筑物放空

82、管及各建筑物的排水管，這些污水的污染物濃度很高，水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，不能直接排放，設(shè)計中把它們收集后接入泵前集水池繼續(xù)進(jìn)行處理。</p><p><b>　　2 污水廠平面布置</b></p><p>　　2.1.總平面布置原則</p><p>　?、?處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。</p>

83、<p>　?、?工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。</p><p>　?、?構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運行管理等方面的要求。</p><p>　?、?管道與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要

84、求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護(hù)。污水廠管線布置主要有以下管線的布置：污水廠工藝管道、污泥工藝管道、廠區(qū)排水管道、空氣管道、超越管道</p><p>　?、?協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。</p><p>　　2.2.總平面布置結(jié)果</p><p>　　污水由北邊排水總干管截流

85、進(jìn)入，經(jīng)處理后由該排水總干管排入河流。</p><p>　　污水處理廠呈長方形。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)西南部，占地較大的污水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)北部，沿流程自西向東排開，污泥處理系統(tǒng)在污水處理構(gòu)筑物的南部。廠區(qū)主干道寬6米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于1.5米，次干道寬4米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于1.0米</p><p>　　該廠平面布置特點為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機(jī)

86、房和回流污泥泵房位于曝氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費用，便于操作管理。輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合并流人泵房集水井。第二期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程北側(cè)。 具體布置見附圖1</

87、p><p><b>　　3 污水廠高程布置</b></p><p>　　為使污水能在各處理構(gòu)筑物之間通暢流動，以保證處理廠的正常運行，需進(jìn)行高程布置，以確定各構(gòu)筑物及連接管高程。</p><p>　　為降低運行費用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動，若需提升時，應(yīng)盡量減少抽升次數(shù)。為保證污泥的順利自

88、流，應(yīng)精確計算處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，并考慮擴(kuò)建時預(yù)留的儲備水頭。</p><p><b>　　3.1 主要任務(wù)</b></p><p>　　污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：</p><p>　　1、確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高；</p><p>　　2、確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高；</

89、p><p>　　3、通過計算確定各部分的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間暢通地流動，保證污水處理廠的正常運行。</p><p>　　3.1.1 高程布置原則</p><p>　　1、保證污水在各構(gòu)筑物之間順利自流。</p><p>　　2、認(rèn)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

90、、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(dāng)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。</p><p>　　3、考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。</p><p>　　4、選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。</p><p>　　5、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；計算涉

91、及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。</p><p>　　6、設(shè)置終點泵站的污水廠，水力計算常以接受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，以防處理后的污水不能自由流出。二泵站需要的揚(yáng)程較小，運行費用較低。但同時應(yīng)考慮挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。</p><p>　　7、在作高程布置時，還應(yīng)該注意污水

92、流程與污泥流程的配合，盡量減少需要提升的污泥量。</p><p>　　8、協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又有利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運行成本。</p><p>　　3.2 污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計算</p><p>　　在污水處理工程中，為簡化計算一般認(rèn)為水流是均勻流。管渠水頭損失主要有沿程水頭損失和局部水頭損失。</p&

93、gt;<p>　　沿程水頭損失按下式計算： </p><p>　　式中：——為沿程水頭損失，m；</p><p>　　——為管段長度，m；</p><p>　　——為水力半徑，m；</p><p>　　——為管內(nèi)流速，m/s；</p><p><b>　　——為謝才系數(shù)。</b>&l

94、t;/p><p>　　局部水頭損失為： 式中：——局部阻力系數(shù)。</p><p>　　計算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，結(jié)果見下表：</p><p>　　污水廠水頭損失計算表</p><p><b>　　3.3 高程確定</b></p><p>　　各處理構(gòu)筑物的高程確定</p&g

95、t;<p>　　設(shè)計氧化溝處的地坪標(biāo)高為2.25m（并作為相對標(biāo)高±0.00），按結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原則確定池底埋深-2.0m，再計算出設(shè)計水面標(biāo)高為3.5-2.0＝1.5m，然后根據(jù)各處理構(gòu)筑物的之間的水頭損失，推求其它構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高。經(jīng)過計算各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標(biāo)高見下表。再根據(jù)各處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理推求各構(gòu)筑物地面標(biāo)高及池底標(biāo)高。</p><p>　　各污水處理構(gòu)

96、筑物的設(shè)計水面標(biāo)高及池底標(biāo)高</p><p><b>　　設(shè)計體會</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我對我們環(huán)境工程專業(yè)的任務(wù)及目前的形勢有了更深刻的了解。我還掌握了很多關(guān)于排水處理方面的知識，鞏固了所學(xué)的理論知識，把理論知識和實踐結(jié)合起來，培養(yǎng)了解決實際工程問題的能力。同時也為下學(xué)期做畢業(yè)設(shè)計做好基礎(chǔ).</p><p>　　同時

97、，我發(fā)現(xiàn)了自己專業(yè)理論基礎(chǔ)還不夠扎實，觀察不仔細(xì)，考慮問題不全面等方面的不足，認(rèn)為還需要通過進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和鍛煉來提高自己。</p><p>　　總之，這次課程設(shè)計加深了我對本專業(yè)的了解，更加增添了我將要從事本專業(yè)的信心。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　① 崔玉川，劉振江等編，城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算，第一版

98、，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 </p><p>　?、?給排水設(shè)計手冊。第1、5、6、11冊，，北京;中國建筑工業(yè)出版社，1996</p><p>　?、?張自杰主編，排水工程（下冊），第4版，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000</p><p>　?、?謝水波，余健等，現(xiàn)代給水排水工程設(shè)計，第一版，長沙：湖南大學(xué)出版社，2000</p><

99、;p>　?、?黃江麗主編，城市污水處理廠設(shè)計與運行管理，第一版，長春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2005</p><p>　?、?李亞峰等編，給水排水管道設(shè)計計算與安裝，第一版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005</p><p>　　⑦ 楊松林主編，環(huán)境工程CAD技術(shù)應(yīng)用及實例，第一版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005</p><p>　　⑧ 潘理黎等主編，環(huán)境工程CAD