水质工程学污水厂设计.doc

目录第一部分 设计说明书3一、 概述3二、 设计原则、依据、设计要求31 设计原则32 设计依据33 设计要求3三、 原始资料4四、 设计工艺流程的确定41 处理工艺流程的确定4五、 污水处理构筑物的选型及设计要点51 格栅的选型和设计要点52 沉砂池的选型和设计要点63 初次沉淀池的选型和设计要点64 曝气池的选型和设计要点75 二次沉淀池的选型和设计要点86 消毒设备的选型和设计要点87 污泥浓缩池的选型和设计要点98 污泥脱水设备的选型和设计要点9六、 污水处理厂平面布置及处理流程高程布置101 各处理单元构筑物的平面布置：102 污水处理厂的高程布置：10第二部分 设计计算书10一、 污水厂的设计流量：10二、 格栅的设计计算101 泵前粗格栅112 泵后细格栅12三、 污水提升泵站14四、 沉砂池设计计算14五、 初次沉淀池设计计算15六、 曝气池设计计算171 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式172 曝气池的计算与各部位尺寸的确定173 曝气系统的计算与设计194 供气量的计算205 空气管系统计算21七、 二次沉淀池设计计算24八、 消毒池27九、 污泥浓缩池281 污泥产量282 尺寸计算293 污泥回流泵站29十、 污泥脱水设备30十一、 污水处理厂高程计算301 污水处理流程高程计算302 污泥处理流程高程计算31第一部分 设计说明书1、 概述本水厂设计净水量为6万m3/d，为中型水厂，采用一级处理及二级处理工艺。污水水从输水管进入水厂，先经过粗格栅进行初步格渣处理，接着经过提升泵后进入细格栅，然后进入曝气沉砂池。接着从沉砂池进入初次沉淀池，至此，完成一级水处理流程。接着水从初沉池进入曝气池，即二级处理开始。曝气池是整个污水处理的核心，本设计采用阶段曝气池。水从曝气池进入二沉池，最后经过消毒排放。在本设计中，对污泥进行浓缩-消化-脱水等工艺，最终外运填埋。由于本设计水厂为中型水厂，设计时需预留发展地。2、 设计原则、依据、设计要求1 设计原则1) 处理效果稳定，出水水质好；2) 工艺先进，工艺流程尽可能简单，构筑物尽可能少，运行管理方便；3) 污泥量少，污泥性质稳定；4) 基建投资少，占地面积少。2 设计依据1) 给水排水设计手册第1、4、9、11册；2) 给排水工程快速设计手册第2册；3) 排水工程（下册）。3 设计要求城市污水要求处理后水质达到污水综合排放标准（GB8978-1998）、一级排放标准的B标准，即SS20mg/l；BOD520mg/l；CODcr60mg/l。污泥处理后外运填埋。3、 原始资料1 南方某城市污水处理厂处理规模为6万m3/d。2 城市污水的水质指标如下表所示：项目BOD5CODcrSSTNNH4+NTP（以P计）pH15030020035253.5693 城市污水从南面进入污水处理厂，污水处理后排入北面的水体，要求处理后水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级排放标准，即SS20mg/l，BOD520mg/l，CODcr60mg/l。污泥处理后外运填埋。4 污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为75.00米。厂区的污水进水渠水面标高为72.50米。（进水渠的宽及水深根据流量自行设计确定）。5 受纳水体洪水位标高为73.20米，枯水位标高为65.70米。常年平均水位标高为68.20米。6 全年平均气温21.8，最冷平均月气温9.7，最热平均气温32.6，最高温度38.7，最低温度0.0。7 夏季主风向：东南风。4、 设计工艺流程的确定1 处理工艺流程的确定根据污水处理程度、工程造价与运行费用、当地的各项条件、原污水的水量与污水流入工况。结合任务书中原污水的水质资料，选用由完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成的城市污水处理厂的典型工艺流程。该流程如下：4.2流程简述该流程的一级处理是由格珊、沉砂池和初次沉淀池所组成，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径级数mm的悬浮物（非溶解性的和溶解性的）。污水的BOD值，通过一级处理能够去除20%30%。二级处理系统采用活性污泥法处理系统，该系统是以曝气池作为核心处理设备，此外还有二级沉淀池、污泥回流系统和曝气与空气扩散系统组成。城市污水处理厂的核心，它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物质（以BOD或COD表示）。通过二级处理，污水的BOD值可降至2030mg/L，一般可达到排放水体。从初沉池、二沉池系统排出的生物污泥应加以妥善处置。5、 污水处理构筑物的选型及设计要点1 格栅的选型和设计要点1) 格栅的选型在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。泵前选用粗格栅，泵后选用细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物，并通过栅渣量的大小选择不同的清渣方式，即人工清渣或机械清渣。2) 设计要点格栅基本参数与尺寸包括：宽度B、长度L、间隙净空隙e、栅条至外边框的距离b。1 污水处理系统前格栅栅条净间隙，粗格栅：机械清除时宜为1625mm；人工清除时宜为2540mm。特殊情况下，最大间隙可为lOOmm。细格栅：宜为1.51Omm。2 污水过栅流速宜采用0.61.0ms。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为6090。人工清除格栅的安装角度宜为3060。3 格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。 4 格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。 5 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。 6 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。 7 格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。本设计污水水厂为中型水厂，由于栅渣量较大，采用机械格栅，格栅与提升泵房的设置方式为：粗格栅泵房细格栅。2 沉砂池的选型和设计要点1) 沉砂池的选型沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前，也可以设置于沉淀池前，。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。由于本设计的处理量较大，污水经过中格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后。本设计沉砂池采用了曝气沉砂池，主要优点是：降低沉砂中有机物含量，减少沉砂后续处理工作。2) 沉砂池的设计要点1 旋流速度控制在0.250.30m/s之间；2 曝气沉砂池呈矩形，池底一侧有i=0.10.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽；3 最大时流量的停留时间为13min、水平流速为0.1m/s；4 有效水深为23m，宽深比为1.01.5，长宽比可达5；5 曝气装置，可采用压缩空气竖管连接穿孔管（穿孔孔径为2.56.0mm）或压缩空气竖管连接空气扩散板，每m3污水所需曝气量为0.10.2m3或每m2池表面积35m3/h。3 初次沉淀池的选型和设计要点1) 初次沉淀池的选型初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS约可去除40%55以上），同时也可去除部分BOD5（约占总BOD5的2540，主要是非溶解性BOD），以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。1 平流式：优点：处理水量可大可少，有效沉淀区大，沉淀效果好，对水量水质变化适应性强，造价低，平面布置紧凑；缺点：占地面积大，排泥因难(人工排泥)，工作繁杂，机械刮泥易锈，配水不均；2 辐流式：优点：处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好；缺点：排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格。综合考虑，本设计中采用辐流式沉淀池，周边进水，周边出水型。2) 辐流沉淀池的设计要点1 水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为612，水池直径大于16m。2 宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为13rh，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。 3 缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。4 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 4 曝气池的选型和设计要点1) 曝气池的选型曝气池是活性污泥法的核心设备，活性污泥系统的净化效果，在很大程度上取决于曝气池的功能是否能够正常发挥。本设计采用推流式曝气池，结合采用多段进水，与传统活性污泥处理系统主要不同点是污水沿曝气池的长度分散，但均衡地进入。优点如下：1 曝气池内有机污染物负荷及需氧率得到均衡，一定程度地缩小了耗氧速度与充氧速度之间的差距，有助于能耗的降低，活性污泥微生物的降解功能也得以正常发挥。2 污水分散均衡注入，提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力。3 混合液中的活性污泥浓度沿池长逐步降低，出流混合液的污泥较低，减轻二次沉淀池的负荷，有利于提高二次沉淀池固、液分离。2) 曝气池的设计要点1 推流曝气池池长与池宽之比（L/B），一般大于510；当场地有限制时，可采用多折。2 横断面布置：有效水深最小为3m，最大为9m；超高一般为0.5m，当采用表曝机时，机械平台宜高出水面1m左右。3 曝气池廊道的宽：深，多介于1.01.5之间；廊道长宜为5070m；我国对推流式曝气池采用的深度多为35m。4 曝气池一般结构上分为若干单元，每个单元包括一座或几座曝气池，每座曝气池常由1个或25个廊道组成；当廊道数为单数时，污水的进、出口分别位于曝气池的两端；而当廊道数为双数时，则位于廊道的同一侧；5 在池底应考虑排空措施，按纵向留2/1000左右的坡度，并设直径为80100mm的放空管。6 推流式曝气池的进水与进泥口均设于水下，采用淹没出流方式。5 二次沉淀池的选型和设计要点1) 二次沉淀池的选型二次沉淀池是活性污泥系统重要的组成部分，它的作用是泥水分离，食混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。二沉池有别于其他沉淀池，在作用上，除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。其次，进入二沉池的活性污泥混合液在性质上也有其特点，混合液浓度高，具有絮凝性能，属于成层沉淀。另外活性污泥质轻，容易被出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，因此，在设计上与初沉池有不同。本设计污水处理厂为中型水厂，采用圆形辐流式沉淀池作为二沉池。2) 二次沉淀池的设计要点1 辐流式二沉池可采用周边进水的方式以提高沉淀效果。2 出流堰的长度也要相对增加，使单位堰长的出流量不超过583 计算沉淀池面积时，设计流量应为污水的最大时流量，而不包括回流污泥量。4 出流堰负荷可按1.52.9L/（sm）之间考虑。5 沉淀池的超高不应小于0.3m。 6 沉淀池的有效水深宜采用2.04.Om。7 当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60，圆斗宜为55。8 活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不小于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施9 排泥管的直径不应小于200mm。 10 当采用静水压力排泥时，活性污泥法处理池后不应小于0.9m；11 沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。6 消毒设备的选型和设计要点1) 消毒设备的选型采用接触消毒池，消毒剂选用液氯，每个池分6格，共两个池子。2) 消毒设备的设计要点城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。7 污泥浓缩池的选型和设计要点1) 污泥浓缩池的选型初次沉淀池污泥含水率介于95%97%，剩余活性污泥达99%以上，因此污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难，因此需要通过污泥浓缩来减容。本设计采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。2) 污泥浓缩池的设计要点：1 污泥固体负荷宜采用3060kg(m2d)。 2 浓缩时间不宜小于l2h。 3 由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率为99%左右，浓缩后污泥含水率可为9798。 4 有效水深宜为4m。 5 采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为l2mmin，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。6 污泥浓缩池宜设置去除浮渣的装置。8 污泥脱水设备的选型和设计要点1) 污泥脱水设备的选型污泥脱水、干化后，含水率还很高，体积很大，为了方便进一步的利用与处理，可作干燥处理。干燥处理后，污泥含水率可降至约20%左右，体积可大大减少，便于运输、利用或最终处理。本设计采用带式压滤机2台。6、 污水处理厂平面布置及处理流程高程布置1 各处理单元构筑物的平面布置：1) 贯通、连接各隔离构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；2) 土方量作到基本平衡，并避开劣质土壤地段；3) 在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值510m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定；4) 各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。2 污水处理厂的高程布置：1) 选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统能够运行正常。2) 计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量第二部分 设计计算书1、 污水厂的设计流量：平均设计流量：由内插法求得生活污水总变化系数，则最大设计流量：2、 格栅的设计计算格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。泵前格栅采用组格栅，泵后采用细格栅。格栅计算图1 泵前粗格栅1) 格栅的设计流量采用两道粗格栅，每道粗格栅的设计流量Q1为:0.944/2=0.472 m3/s过栅流速取v=0.8m/s。2) 确定栅前水深：根据最优水力断面公式，求得进水槽宽B1为1.1m，则栅前水深，用粗格栅，栅条间隙e=50mm，格栅安装倾角=60。3) 栅条的间隙数：4) 取栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度： 5) 设栅前渐宽部分展开角1 = 20，则取进水渠道内的流速为：进水渠道渐宽部分长度： 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：6) 过栅水头损失：； 过栅水头损失，m 计算水头损失，m g重力加速度，9.81m/s2 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3 ,当矩形断面时，=2.42。所以7) 取栅前渠道超高h2=0.3m栅前总槽高：栅后槽总高度：8) 栅槽总长度：9) 栅渣量取=0.01m3栅渣/103m3污水每道格栅每日栅渣量：由于栅渣量0.30m3/d0.20m3/d，采用机械清渣。2 泵后细格栅1) 格栅的设计流量采用两道细格栅，每道细格栅的设计流量同上为0.472 m3/s过栅流速取v=0.8m/s。2) 确定栅前水深：进水槽宽B1为1.1m，则栅前水深h=0.55m，用细格栅，栅条间隙e=8mm，格栅安装倾角=60。3) 栅条的间隙数：4) 取栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度： 设栅前渐宽部分展开角1 = 20，则取进水渠道内的流速为：进水渠道渐宽部分长度： 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：5) 过栅水头损失：；,当矩形断面时，=2.42。所以6) 取栅前渠道超高h2=0.3m栅前总槽高：栅后槽总高度：7) 栅槽总长度：8) 栅渣量取=0.1m3栅渣/103m3污水每道格栅每日栅渣量：由于栅渣量3.0m3/d0.20m3/d，采用机械清渣。3、 污水提升泵站采用一座自灌式合建式泵房1) 最大设计流量：2) 设计计算：污水提升前水位72.48m（既泵站吸水池最底水位），提升后水位77.96m（细格栅进水端）。所需水泵的净扬程77.96-72.48=5.48m，泵站水头损失取0.7m，从而需水泵扬程5.48+0.7=6.18m，为安全起见取7.0m再根据设计流量采用4台潜污泵，另设一台备用。选择型号为：400QW1500-10-75，额定流量为：1500m3/h，扬程10m，转速980r/min，功率75kW，出口直径400mm3) 泵站尺寸根据水泵的大小和规范中的最小间距，最终确定泵站的长宽高为16m8m10m4、 沉砂池设计计算沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。选型：曝气沉砂池，设两个沉砂池1) 设计参数：采用两座曝气沉砂池，水平流速取V1=0.1m/s，池有效水深H取2.0m，最大设计流量时的停留时间t 取2min。每个沉砂池的最大设计流量：2) 池子总有效容积：3) 池断面积：4) 每个池宽度：5) 池长：6) 每小时所需空气量，设D=0.2m3曝气量/m3污水，则每个曝气池所需空气量:7) 沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高hd=0.4m，则沉砂斗上口宽：8) 沉砂斗容积： 9) 沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.1，坡向沉砂斗长度为沉泥区高度为：10) 池总高度：取超高h2=0.3m，11) 校核宽深比为，在1.01.5之间，满足要求；长宽比，在5左右，满足要求。5、 初次沉淀池设计计算采用两座普通辐流式沉淀池，周边进水，周边出水。即流出槽的位置设在池半径R处。每座沉淀池的最大设计流量：1) 设计参数表面负荷2) 沉淀池表面积3) 池径，取D为30m。4) 取沉淀时间t=1.5h，有效水深5) 沉淀区有效容积6) 污泥部分所需容积已知污水悬浮物浓度为200mg/L，设初沉池去除率50%每池每天污泥量用机械乱泥，污泥在斗内贮存时间4h。7) 污泥斗容积：取污泥斗上半径，下半径，则污泥斗深度，污泥斗容积用几何公式计算 8) 池底落差：因此，池底可贮存污泥的体积为：共可贮存污泥的体积为，足够。9) 取超高，由于本设计采用刮泥刮排泥，机械排泥，取缓冲层高沉淀池总高度沉淀池周边处的高度为10) 径深比校核，在612之间，满足要求11) 流入槽1 设流入槽宽，水深0.5m，流入槽流速：取导流絮凝区停留时间为700s，水温20，则 2 孔径采用D=50mm，每座池流入槽内的孔数：3 孔距：4 导流絮凝区的平均流速为：5 核算，在1030之间，合格。6、 曝气池设计计算采用推流式曝气池，分为两组。每组曝气池的最大设计流量：1 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式1) 污水处理程度的计算原污水的值BOD5（S0）为150mg/L，经初次沉淀池处理，按降低25%考虑，则进入曝气池的污水，其值BOD5（Sa）为：计算去除率，对此，首先按式计算处理水中非溶解性BOD5值，即：式中：Ce处理水中悬浮固体浓度，取值为20mg/L； b 微生物自身氧化率，一般介于0.050.1之间，取值0.06； Xa活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4。代入各值，得：处理水中溶解性值BOD5为：20-3.4=16.6mg/L去除率：2) 曝气池的运行方式在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样性。即：以传统活性污泥法系统作为基础，又可按阶段曝气系统和再生-曝气系统运行。2 曝气池的计算与各部位尺寸的确定1) BOD-污泥负荷率的确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.3kgBOD5/(kgMLSSSd)。但为稳妥计，需加以校核，校核公式为：则0.3其中：K2取值为0.0200，计算结果确证，取0.3值是适宜的。2) 确定混合液污泥浓度（X）根据已确定的值，查图47得相应的SVI值为100120，取120。混合液污泥浓度值：（其中r=1.2，R=50%）3) 确定曝气池各部位尺寸曝气池容积；取9280m3设2座曝气池，每座容积为池深取4m，则每座曝气池的面积为池宽取4.5m，B:H=1.13，介于11.5之间，符合要求。每座池总廊道池长：长宽比为：，符合要求。设五廊道式曝气池，每条廊道长：取超高为0.5m，则池总高为：4+0.5=4.5m在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道相连。在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有5个进水口。示意图如下：曝气池平面图回流污泥从廊道I的前侧进入，而污水分别从两侧配水渠道的5个进水口均量地进入。在每对初次沉淀池的一侧（前侧），在每组曝气池的一端，廊道I进水口处设回流污泥井，井内设污泥空气提升器，回流污泥由污泥泵站送人井内，由此通过空气提升器回流曝气池。3 曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统。1) 平均时需氧量的计算按式计算，查表，代入各值得：2) 最大时需氧量计算3) 每日去除的值：4) 去除每kgBOD的需氧量：5) 最大时需氧量与平均时需氧量之比：4 供气量的计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深3.8m，计算温度为。查附录1得，水中溶解氧饱和度：；1) 空气扩散器出口处的绝对压力（）按式 代入各值得：2) 空气离开曝气池面时，氧的百分比，按式计算空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值12%。3) 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按式计算，最不利温度条件，按30考虑，代入各值，得：4) 换算在20条件下，脱氧清水的充氧量，按式取值：，代入各值得：相应的最大时需氧量为：5) 曝气池平均供气量，按式计算，代入各值，得：6) 曝气池最大时供气量：7) 去除每的供气量：8) 每污水的供气量：9) 本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值50%提升回流污泥所需空气量为：10) 总需氧量：5 空气管系统计算按上图曝气池平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，2个曝气池共5根干管。在每根干管上设10对配气竖管，共20条配气竖管。全曝气池共设100条竖管。1) 每根竖管的供气量为：2) 曝气池平面面积为：3) 每个空气扩散器的服务面积按0.5m3计则所需空气扩散器的总数为：个。为安全计，本设计采用5000个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：个,取50个每个空气扩散器的配气量为：将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，示意图如下：空气管路计算图（1）空气管路计算图（2）选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管路计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定。计算表格如下表：4) 经计算可得：空气管道系统的总压力损失：（h1 + h2）= 197.509.81.936kPa；空气网状膜压力损失为5.88 kPa，总压力损失：5.881.9367.8kPa，为安全计，取8.0kPa。5) 空压机的选定：空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为：P=（4-0.2+1）9.8=47.04kPa空压机供气量：最大时：平均时：根据所需压力和空气量，决定采用离心式鼓风机，LG80四台，三用一备Q=80m3/min，分压50009.8kpa；LG60两台，一用一备Q=60m3/min，分压50009.8kpa。7、 二次沉淀池设计计算采用两座普通辐流式沉淀池，周边进水，周边出水。即流出槽的位置设在池半径R处。每组曝气池的最大设计流量：1) 表面负荷，每组沉淀池表面积池径，取D为38m。2) 取沉淀时间t=2.0h，澄清区高度：3) 沉淀区有效容积4) 混合液浓度、回流污泥浓度计算由于，查书本P81表4-25得，混合液污泥浓度为：3000mg/L，污泥回流比为0.5则回流污泥浓度为：5) 污泥区高度：式中 污泥区高度（m） T污泥区停留时间，取2（h） R污泥回流比（%） X混合液污泥浓度（mg/l） Xr二沉池排泥浓度（mg/l）6) 池边水深：7) 污泥斗高度： ，设计中取D1=5m，D2=4m，=60式中 D1污泥斗上口直径（m） D2污泥斗下口直径（m） 污泥斗斜壁与水平面的倾角则：8) 沉淀池底部圆锥体高度 ：，设计中取D1=5m，i=0.05式中 沉淀池底部圆锥体高度（m） D沉淀池直径（m） D1沉淀池污泥斗上口直径（m） i沉淀池池底坡度 9) 沉淀池总高式中 H沉淀池总高（m） 二沉池超高，取0.3（m） 池边水深（m） 沉淀池缓冲层高度，取0.5（m） 沉淀池底部圆锥体高度（m） 污泥斗高（m）池周边高度为：10) 校核径深比二沉池有效水深为4.79m，直径为38m。径深比 满足规范。11) 进水槽的设计采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径为50mm，并加100mm长短管。1 设进水槽宽度B=0.8m，水深0.6m，设计流量应加入回流污泥量即1.3660000+1.36600000.5=122400m3/d槽中流速取 2 取导流絮凝区停留时间为600s，水温20，则 3 孔径采用D=50mm每座池流入槽内的孔数：孔距：12) 导流絮凝区的平均流速为：13) 核算：，在1030之间，满足要求。14) 出水部分设计1 环形集水槽的设计采用周边集水槽，双侧集水，每池只有一个出口。集水槽宽度b 式中 k安全系数，取1.4 集水槽流量（m/s） 集水槽起点水深为：=0.75b=0.750.76=0.57m集水槽终点水深为：=1.25b=1.250.76=0.95m2 出水堰设计采用90三角堰，单个三角堰流量q1式中 H1堰上水头（m），设计中取50mm3 三角堰的个数4 外侧出水堰中心距l1= 5 内侧出水堰中心距l2= 式中 l1外侧三角堰中心距（m） l2内侧三角堰中心距（m） L1外侧三角堰周长（m） L2内侧三角堰周长（m） n1外侧三角堰个数（个） n2内侧三角堰个数（个） D3外侧三角堰圆周直径（m） D4内侧三角堰圆周直径（m）6 设计中取D1=36m，D2=35.5m，n1=502个 ， n2=502个= =15) 校核堰口负荷：式中 二沉池堰口负荷（L/s.m） Q单座二沉池设计流量（m3/s） D1出水渠平均直径（m）本设计取D1=35m满足规范要求。16) 校核固体负荷： 满足要求。8、 消毒池经二次沉淀池后出水流经消毒池与氯接触达到消毒效果。采用两座隔板接触消毒池。每组消毒池的最大设计流量：1) 接触池污水停留时间：t = 30min则每个接触池容积：2) 设水深h =2m，池宽为2.5m,则池长，将池长分为5道廊道，即：，则池宽B=2.55=12.5m3) 取超高0.3m，总高H =2 + 0.3 = 2.3m。每个池的规格：LBH=34m12.5m2.3m4) 二级处理水排放，要求投氯量为10mg/L所需总氯气量：Q=600001.361010-3 =816kg/d5) 库存按30d计算，则库存量为： M=15Q = 153120=25380kg氯瓶储量：500 kg/瓶，d = 600；H = 800。则需氯瓶数为n = 25380/500=51个6) 加氯设备：用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h7) 加氯间和氯库规格氯库：设纵向两氯瓶间距为0.5m，横向两氯瓶间距为2m，氯库高为3m。规格：LBH=15m10m3m，加氯间规格：LBH=10m5m3m。加氯间和氯库合建，因此总尺寸为LBH=20m100m3m9、 污泥浓缩池1 污泥产量1) 初次污泥量的计算：由初沉池计算可知2) 剩余活性污泥量：由前面计算可得SVI = 120 ，R50%，r1.2回流污泥浓度：产率系数Y取0.5，自氧化系数Kd取0.07；由前面计算得，X取3300mg/L，曝气池容积,V=33090.9m33) 总泥量：2 尺寸计算本设计采用2座辐流式浓缩池1) 浓缩时间，则单池容积：2) 取有效水深h2=2.5m则取，可得出取超高为，则池边高为浓缩池内高度：3)4) 浓缩后的污泥量：5) 进、排泥管：进泥管选用DN300mm铸铁管，排泥管选用DN=200mm，上清夜选用DN200mm，取排泥间隔20min。6) 刮泥机选用NZ-12支座式中心驱动浓缩机，驱动功率3kw3 污泥回流泵站污泥回流量为307.33m3/d=12.64m3/h，选用潜污泵，型号：QX15-14-1.1，流量15m3/h，扬程14m，选用两台，一用一备。泵站规格LBH=15m10m8m10、 污泥脱水设备采用机械带式压滤机脱水。总泥量：W=78.42m3，选用2台DYL1000带式压滤机，一用一备。设备外形尺寸：LBH=5620mm1580mm2100mm。脱水机室尺寸：28158（m）11、 污水处理厂高程计算1 污水处理流程高程计算1) 排水口高程以河流的最不利水位即洪水位73.2m为起点，逆流程向上推算各水面标高。排水口水面标高为73.2m2) 消毒池水位 消毒池到排水口管道的长度为108m，坡度3，则降坡为1080.003=0.33m消毒池到排出口跌水0.3m，水流经接触池水头损失为0.2m，则消毒池水面标高为73.20+0.33+0.3+0.2=74.03。池体高度2.3m，保护高度0.3，则消毒池的池顶标高为74.03+0.3=74.33m，池底标高为74.33-2.3=72.03m3) 消毒池配水井水位二次沉淀池到消毒池配水井的水头损失0.05，水流经集水井的水头损失为0.1m，则集水井水面标高为74.03+0.05+0.1=74.18m4) 二次沉淀池水位二次沉淀池出水至消毒池配水井的水头损失为0.05m，跌水为0.3m