污水处理设计

毕业设计（论文）中文摘要 辽宁省H区18万吨/d污水处理厂工艺设计摘要： 本设计根据给定的原始资料及相关要求，进行辽宁省H区污水厂工艺设计。污水厂设计水量为m3/d，本设计要求处理后的污水达到国家一级排放标准。对污水厂产生的污泥要进行稳定化处理、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。由于污水来源既有城市污水又有工业废水，处理流量较大，该厂采用传统活性污泥处理工艺。该法适合处理城市污水，并且其适合处理的水量比较大，对环境的适应性较强。污水处理流程：格栅沉砂池沉淀池曝气池二沉池消毒接触池 关键词： 污水处理 传统活性污泥法 毕业设计（论文）外文摘要Title Liaoning H zone 18 tons/d sewage treatment plant process design Abstract This design according to the given original material and related requirements, liaoning H zone sewage plant process design. Wastewater treatment plant design m3 / d water, this design requirements processing sewage reach national level after discharge standards. The sludge produced for wastewater treatment plant to stabilizing treatment, after dehydration and mud cake sinotrans landfill agricultural fertilizer. Due to the existing urban sewage wastewater source and industrial waste water, processing flow, the larger with traditional activated sludge process. The law suit for handling, and its suitable for urban wastewater treatment of water is bigger, good adaptability to the environment. Sewage treatment process: grille - heavy sand pool - traps - aeration pool - the second pond - disinfection contact pool Keywords：Traditional activated sludge sewage treatment 目 次1 引言（或绪论）11.1 选题的目的及意义11.2 过程要求：（提出毕业论文的周工作进度、工作质量、阶段成果要求。）12 设计说明书22.1 概述2根据给定的原始资料及相关要求，进行西辽宁省H区18万吨/d污水处理厂工艺22.1.2 设计任务22.1.3设计依据22.1.4设计原始资料32.1.5设计内容32.2 设计要求42.2.1 设计原则42.2.2 设计依据42.2.3 工艺选择42.2.4 工艺流程的确定63 设计计算书103.1 污水的一级处理103.1.1 格栅计算103.1.2 沉砂池计算123.1.3 初次沉淀池计算153.2 污泥的生物处理203.2.1污泥处理程度计算203.2.2 设计参数203.2.3 平面尺寸计算213.2.4 进出水系统223.2.5其他管道设计233.3 生物处理后处理243.3.1 二次沉淀池计算243.3.2 消毒设施计算303.3.3 计量设备323.4 污泥处理构筑物的计算343.4.1 初沉池污泥量的计算343.4.2 剩余污泥量的计算353.4.3 污泥浓缩池的计算353.4.4 贮泥池的计算393.4.5 污泥消化池的计算403.4.6 污泥脱水533.5 水厂的高程设计553.5.1 污水处理构筑物的高程布置563.5.2 污泥处理构筑物高程布置583.6 厂址确定及水厂规模593.6.1 厂址确定593.6.2 平面布置593.6.3 各水处理构筑物和辅助建筑物一览表60结 论62参 考 文 献63致 谢641 引言（或绪论）1.1 选题的目的及意义大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一。理论用于实践，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业课知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己将来走上工作岗位进行工程设计打下坚硬的基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。1.2 过程要求：（提出毕业论文的周工作进度、工作质量、阶段成果要求。）根据毕业设计任务书的要求按规定时间完成这次本科毕业设计， 现拟定毕业设计的周工作进度如下：序号周次起迄日期周工作进度与工作质量阶段成果要求143.233.30开始撰写开题报告 开题253.314.5工艺流程的选取及方案的确定364.64.12完成开题报告；确定污水处理方案，绘制工艺流程图。污水处理方案确定474.134.20水处理单体构筑物设计计算及设备选型584.214.28污水处理单体构筑物的设计计算及设备选型各构筑物的设计计算完成694.295.5污水处理构筑物高程计算完成高程设计计算7105.65.13绘制总平面图，及高程布置图完成高程图、总平面图8115.145.21绘制单体构筑物施工图完成单体构筑物施工图9125.226.5整理毕业设计说明书、打印图纸准备答辩完成整个设计任务10136.96.14毕业答辩，成绩评定11141215131614172 设计说明书2.1 概述2.1.1 设计题目根据给定的原始资料及相关要求，进行西辽宁省H区18万吨/d污水处理厂工艺2.1.2 设计任务本设计内容是辽宁省H区污水处理厂设计，设计规模为18万m3/d。2.1.3设计依据该市的城市污水和工业废水均需排入城市污水处理厂进行综合处理后排入纳污河流。处理后的污水要求达到国家一级排放标准。对污水厂产生的污泥要进行稳定化处理、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。该项目对改善水环境污染，加速城市现代化建设具有重要意义。2.1.4设计原始资料（1） 废水来源与水质特点辽宁省H区废水主要是来自居民生活污水和市区内的工业废水，该工业废水在排入市政管网之前已经过适当处理，并且达到国家规定的工业企业废水排入市政管网的标准。该生活污水和工业废水经市政排水管网收集之固定排放口。本次设计任务即为收集后的废水进行处理。设计流量：本次设计废水水量为18万m3/d水质特点：COD为480mg/L，SS为280mg/L，BOD5为250mg/L设计出水水质: COD60mg/L, BOD520mg/L，SS20mg/L（2） 设计资料1）气候资料 辽宁省年平均气温（）: 711，年降水量5001000毫米，极端最高气温（）: 27.8，极端最低气温（）: -10.72）风向：常年主导风向为东南风3）地质状况：良好，满足工程地质要求。4）纳污河流：位于城市的南部自东向西流，常水位标高为250.1m，20年一遇洪水水位标高为255.8m。4）厂区进水总干管管径为DN1100，进水管管底绝对标高为252.5m，地面标高为259m。2.1.5设计内容1）拟定废水处理工艺设计方案与工艺流程，对不同方案进行比较，并对各单体构筑物选型进行分析说明；2）污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；3）污泥处理方法及污泥处理构筑物的工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；4）总体系统设计，包括提升泵站、辅助建筑物及其它有关项目的设计；2.2 设计要求2.2.1 设计原则（1）要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件。（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件。（3）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（4）储存污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线、沼气的安全等2.2.2 设计依据1.GBJ14-87 室外排水设计规范；2.GB8978-1996 污水综合排放标准；3.GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准；4.CJ3082-99 污水排入城市下水道水质标准；5.给水排水设计手册；2.2.3 工艺选择目前，国内外城市污水处理常采用的工艺有普通活性污泥法、A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR间歇时活性污泥法等工艺。关于活性污泥法当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。 AB法(AdsorptionBiooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。 SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。 普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。 氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：卡鲁塞尔氧化沟、交替式氧化沟、Orbal氧化沟、一体式氧化沟、U-型氧化沟等。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh)。2.2.4 工艺流程的确定（1）备选方案的提出传统活性污泥法传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。原水泵站沉砂池初沉池曝气池排放消毒二沉池污泥回流图2-1 传统活性污泥法工艺流程粗格栅细格栅氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BOD5 和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5 和SS均为95%以上，总氮为70%80%。氧化沟具有工艺流程短，处理效率高。出水水质稳定，运行管理简单等优点。但占地面积过大。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速v 平均为0.4m/s,氧化长为L，当L 为100500m 时，污水完成一个循环所需时间约为420min，如水力停留时间定为24h,则在整个停留时间要做72360 次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一沟总致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟交替工作氧化沟及二沉池交替工作氧化沟。工艺流程为：转刷进水二沉池出水污泥泵房干化设备回流污泥图2-2 氧化沟工艺流程（2）、两种工艺的比较表2活性污泥法和氧化沟工艺特点和适用范围工艺名称传统活性污泥法氧化沟 优点(1)活性污泥法适合处理城市污水，并且其适合处理的水量比较大，处理效果比较好，可以除去污水中大部分的有毒有害的物质；(2)活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有机物，保持活性污泥的活性，就可以达到好的处理效果；(3)活性污泥法不需要滤料等微生物的载体，可避免滤料堵塞等一系列不良问题的出现；(4)活性污泥法的微生物繁殖较快，微生物的种类较多、世代时间短，可以保证活性污泥的活性；(5)活性污泥法对环境的适应性较强；(6)活性污泥法工艺中的污泥接种和驯化的操作比较简单、用时比较短，可以较快的投入运行；(7)活性污泥法对营养的要求比较低，一般C：N：P=100：5：1 即可满足要求，而城市污水中的营养物质可以满足活性微生物的营养要求，故不需要另外投加营养物质，可以降低运行费用；(8)活性污泥法运行管理较方便，便于维修(1)工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。(2)运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。(3)能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，这主要是由于氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为2030d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，脱氮效率一般80%，但要达到较高的除磷效果，则需要采取另外措施。(4)基建投资省，运行费用低和传统活性污泥工艺相比，在去除BOD，去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮情况下更省，同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法更省。 缺点(1)对水质、水量变化的适应能力较低,运行效果易受水质、水量变化的影响;(2)处理单元较多,操作管理复杂, 体积负荷率低，曝气池庞大，占用土地较多，基建费用高。(3)在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；(3)产生的污泥量大(1) 由于采用低负荷延时曝气运行方式,池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大；(2) 一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水量一般在1000m3/d以下。处理效率处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；BOD5 和SS均为95%以上，总氮为70%80%适用情况适用于中等浓度的大中型污水处理厂适用于中小型对出水要求较高的城镇污水处理厂（3）方案的确定根据污水的特点：（1）污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.70.3，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；（2）污水中主要污染物指标BOD、COD、SS都值都比较低，属普通城市污水；（3）进水中NH3-H含量低于污水综合排放标准二级标准，无需添加除氮工艺；4） 本课题污水处理量大，在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，大于20 万t/d 规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20 万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O 工艺，A/O 工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由上可见，对这样的城市污水，其各项控制指标的属于普通城市污水的范围之内，且无需除氮，故该设计采用的处理方法为传统的活性污泥法（推流法）。传统活性污泥法可根据对废水的处理程度的不同要求，灵活调节其运行方式。原水细格栅泵房沉砂池初沉池曝气池排放消毒二沉池污泥回流图2-3 传统活性污泥法工艺流程粗格栅污泥处理流程图：污泥污泥浓缩池脱水机房污泥消化图2-4污泥处理流程图污泥外运二次沉淀池3 设计计算书3.1 污水的一级处理3.1.1 格栅计算本设计中污水厂设计流量为18万m3/d（2.083m3/s），设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为1.042 m3/s。（1）格栅的间隙数设计中取 ，取n=68个（2）格栅的槽宽度设计中取（3）进水明渠渐宽部分的长度：进水明渠宽度，：渐宽处角度设计中取， （4）出水渠道渐窄部分的长度：渐窄处角度（5）通过格栅的水头损失（6）栅后明渠总高度:明渠超高（m），取（7）格栅槽总长度：格栅明渠的深度（8）每日栅渣量:每日每10 m3污水的栅渣量，取 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送山楂，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。（9）进水与出水管道城市污水通过DN1100mm的管道送入进水管道，设计中取进水渠道宽度，出水渠道，出水水深。3.1.2 沉砂池计算设计选择二组平流式沉砂池，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为1.042m3/s.（1）沉砂池长度：设计流量时的流速，取：设计流量时的运行时间，取（2）水流过过水断面面积：设计流量（m3/s.）（3）沉砂池宽度：设计有效水深，取，每组沉砂池设两格（4）沉砂池所需容积：城市污水沉砂量（污水），取污水：设计中清除沉砂的间隔时间(d)，一般采用1-2d设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d （5）每个沉砂斗容积：沉砂斗格数，设计中取每一分格有2个沉砂斗，共有个沉砂斗（6）沉砂斗高度沉砂斗高度应满足沉砂斗储存沉砂的要求，沉砂斗倾角。沉砂斗高度：沉砂斗上口面积，取：沉砂斗下口面积，取设计中取沉砂斗高度1.86m，校核沉砂斗角度。（7）沉砂池高度：沉砂池底坡度，一般采用0.01-0.02，设计中取沉砂池底坡度（8）沉砂池总高度：沉砂池超高（m），一般采用0.3-0.5m，设计中取（9）验算最小流速(一般采用)：最小流量，一般采用：沉砂池格数，最小流量时取1：最小流量时过水断面面积（10）进水渠道格栅的出水通过DN1100的管道送入沉砂池的进水管道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在管道内的流速：进水管道宽度，设计中取：进水渠道水深，设计中取，则有（11）出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：其中，：沉砂池内设计流量；：流量系数，取；：堰宽等于沉砂池宽度。所以，堰上水头为：出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽，出水槽宽1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.62m，出水流入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=800mm，管内流速，水力坡度。（12）排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。3.1.3 初次沉淀池计算设计中选择二组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为1.042 m3/s，从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。（1）沉淀池表面积其中，：设计流量；：表面负荷，设计中取。所以，（2）沉淀部分有效水深其中，：沉淀时间（h），一般采用1.02.0h，设计中取。所以，（3）沉淀部分有效容积（4）沉淀池长度：设计流量时的水平流速（mm/s），一般采用，设计取。（5）沉淀池宽度（6）沉淀池格数其中，：沉淀池分格的每格宽度（m），设计中取，（取n=15个）（7）校核长宽比及长深比长宽比 (符合长宽比大于4的要求，避免池内水流产生短流现象)。长深比 (符合长深比812之间的要求)。（8）污泥部分所需容积按去除水中悬浮物计算其中，：平均污水流量；：进水悬浮物浓度，根据设计资料；：出水悬浮物浓度，一般采用沉淀效率=40%60%；：生活污水量总变化系数；：污泥容重（），约为1；：污泥含水率（%）。设计中取，,则（9）每格沉淀池污泥部分所需容积（m3）（10）污泥斗容积污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于60度。污泥斗容积：其中，：沉砂池污泥斗上口边长；：沉砂池污泥斗下口边长（m），一般采用0.40.5m；：污泥斗高度。设计中取，（11）沉淀池总高度其中，：沉淀池超高（m），一般采用0.30.5；：缓冲层高度（m），一般采用0.3m；：污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1%的高度之和设计中取； ；，则（12）进水配水井沉淀池分两组，每组分17格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径：式中：配水井内中心管直径（m）；：配水井内中心管上升流速（m/s）,一般采用。设计中取，所以有：配水井直径设计中，取，则有：（13）进水渠道沉淀池分为两组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出DN1000进水管从进水管道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。进水渠道水流流速(一般大于等于0.4m/s)：其中，：进水渠道水流流速（m/s）；：进水渠道水深（m），一般采用0.52.0.设计中取，（14）进水穿孔花墙进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0.5m，有效水深0.8m，穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%20%，则过孔流速为：式中，：孔洞的宽度（m）；：孔洞的高度（m）；：孔洞的数量（个），设计中取，（15）出水堰沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.10.15m，堰上水深H为：流量系数，取；：出水堰宽度（m）；：出水堰顶水深（m）。所以有，出水堰后自由跌落采用0.15m，则出水堰水头损失为0.038+0.15=0.188m。（16）出水渠道沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。出水渠道水流流速（m/s），一般采用其中，：出水渠道宽度（m）；：出水渠道水深（m），一般采用0.52.0.设计中取，出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速,水力坡降i=0.479。（18）排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间，排泥管流速，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排气。排泥管静压水头采用1.2m。（19）刮泥装置沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。3.2 污泥的生物处理本设计采用传统活性污泥法。3.2.1污泥处理程度计算按污泥处理程度计算，污水经二级处理，出水中BOD5浓度小于等于20mg/l，ss浓度小于等于20mg/l,COD浓度小于等于60mg/l，由此确定污水处理程度为3.2.2 设计参数（1）-污泥负荷率:有机物最大比降速度与饱和常数的比值，一般采用0.01680.0281之间；：处理后出水中BOD5的浓度（mg/l）,按要求应小于20mg/l；：MLVSS/MLSS值，一般采用0.70.8；：BOD5去除率。设计中取；（2）.曝气池内混合液浓度：污泥回流比，一般采用25%75%；：系数；：污泥容积指数，根据,查图得，SVI=120，设计中取R=50%，r=1.2. 3.2.3 平面尺寸计算（1）曝气池有效容积：曝气池进水量（m3/d），按平均流量计算；：曝气池进水中BOD5浓度值（mg/l）设计中Q= m3/d，按规定，曝气池个数N不应小于2，本设计中取N=2，则每组曝气池有效容积：（2）单座曝气池面积其中，H：曝气池有效水深（m），设计中取H=4.2m，则，（3）曝气池长度式中，B=5.0m，B/H=5.0/4.2=1.19,介于12之间符合规定。L/B=811.70/5=162.3410，符合规定。曝气池共设5廊道，则每条廊道长：设计取163m。（4）曝气池总高度H总=H+hh：曝气池超高（m），一般采用0.30.5m，设计中取h=0.5m，H总=4.2+0.5=4.7m3.2.4 进出水系统（1）曝气池进水设计初沉池的出水通过DN1100mm的管道进入曝气池进水管道，然后向两侧配水。污水在管道内流速：其中，：污水的最大流量（m3/s）；：进水管管径，设计中取，最大流量时，污水在管道内流速其中，：渠道的宽度；：渠道内有效水深，设计中取b=1.0m；h=1.0m曝气池采用潜孔进水，所需孔口总面积：其中，：孔口流速（m/s）,一般采用0.21.5m/s，设计中取，设每口尺寸为,则孔口数：其中，：每个孔口的面积（）在两组曝气池之间设中间配水渠，污水通过中间配水渠可以流入后配水渠，在前后配水渠上都设进水口，孔口尺寸为，可以实现多点进水。中间配水渠宽1.0m，有效水深1.0m，则渠内最大流速为：设计中取中间配水渠超高0.3m，渠道总高1.0+0.3=1.3m。（2）曝气池出水设计曝气池出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头：其中，：曝气池内总流量（m3/s）；：流量系数；：堰宽（m）设计取，,则有：Qqqq每组曝气池出水管管径为1000mm，管内流速：其中，：出水管直径（m），设计中取，则：两条出水管汇成一条直径为DN1200mm的总管，送往二沉池，总管内的流速为0.67m/s。3.2.5其他管道设计（1）中位管曝气池中部设中位管，在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为DN600mm。（2）放空管曝气池在检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，放空管管径为DN500mm。（3）污泥回流管二沉池的污泥需要回流至曝气池首端，因此应设污泥回流管，污泥回流管管径：每组曝气池回流污泥量（m3/s）；：回流污泥管内污泥流速（m/s）,一般采用0.62.0m/s，设计中取（4）消泡管在曝气池隔墙上设置消泡水管，管径为DN25mm，管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫，消泡水采用自来水。（5）空气管曝气池内需设置空气管路，并设置空气扩散设备，起到充氧和搅拌混合的作用。3.3 生物处理后处理3.3.1 二次沉淀池计算设计中选择二组辐流式沉淀池，N=2，每组设计流量为1.042 m3/s，从曝气池流出的混合液进入配水井，经过集配水并分配流量后流进辐流沉淀池。（1） 沉淀池表面积其中，：设计流量；：表面负荷，一般采用0.51.5 设计中取(2)沉淀池直径设计取直径为56.45m,则半径为28.23m。（3） 沉淀池有效水深其中：沉淀时间（h），一般采用1.53.0h设计中取t=2.5h，则有（4） 径深比(5)污水部分所需容积其中，：污水平均流量（m3/s）；：污泥回流比（%）；：曝气池中污泥浓度（mg/l）；：二沉池排泥浓度（mg/l）设计中取, 其中，：污泥容积指数，一般采用70150；：系数，一般采用1.2.设计中取(6)沉淀池高度式中，：沉淀池超高（m），一般采用0.30.5m；：沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m；：沉淀池底部圆锥体高度（m）；：沉淀池污泥区高度（m）。设计中取，根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05.式中：沉淀池半径（m）；：沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；：沉淀池池底坡度，设计中取，式中：污泥部分所需容积；：沉淀池底部圆锥体容积，(7)进水管计算进水管设计流量:单池设计流量（m3/s）；R:污泥回流比（%）；：单池污泥平均流量（m3/s）。设计中取，,R=50%则进水管管径取（8）进水竖井计算进水竖井直径采用进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸，共设14个沿井壁均匀分布；流速(0.150.2)符合要求；孔距(9)稳流筒计算筒中流速：（设计中取0.03）稳流筒过流面积稳流筒直径：（10）出水槽计算采用双边三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。每侧流量集水槽流速槽内终点水深槽内起点水深槽内临界水深式中，：系数，一般采用1，所以，设计中取出水堰后自由跌落0.10m，集水槽高度0.1+1.54=1.64m，集水槽断面尺寸为：（11）出水堰计算三角堰单堰流量三角堰数量集水堰总长度堰上水头堰上负荷式中，：集水堰外侧堰长；：集水堰内侧堰长；Q：进水流量：b：三角堰单宽设计中取，水槽距池壁0.5m（12）出水管出水管直径D=1000mm（13）排泥装置沉淀池底部采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为23m/min,刮吸泥机底部没有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。（14）集配水井的设计计算1）配水井中心管直径：中心管内污水流速设计中取，设计中取1.60m2）配水井直径其中，：配水井内污水流速(m/s),一般采用设计中取，设计中取2.90m3）集水井直径其中，：集水井内污水流速（m/s）,一般采用设计中取，设计取3.90m。4）进水管直径取进入二沉池的管径DN=900mm。校核流速：，符合要求。5）出水管直径由前面结果可知，DN=1000mm，v=1.48m/s6)总出水管取出水管管径D=1100mm，v=1.0m/s；集配水井内设有超越闸门，以便超越。3.3.2 消毒设施计算污水经以上构筑物处理后，虽然水质得到改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值仍然十分可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。本设计中，消毒剂选择液氯，选择平流式消毒接触池作为消毒接触池。（1） 消毒剂的投加1) 加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为510mg/l，本设计中液氯投量采用8.0mg/l。每日加氯量为：式中，：液氯投量；：污水设计流量，所以2）加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计两台，采用一用一备。每小时加氯量：设计中采用ZJ-1型转子加氯机。（2） 平流式消毒接触池本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池计算如下：1） 消毒接触池容积：单池污水设计流量（）；t:消毒接触时间（h），一般采用30min。设计取，t=30min2） 消毒接触池表面积：消毒接触池有效水深（m），设计中取3） 消毒接触池池长：消毒接触池廊道单宽（m），设计中取B=5m消毒接触池采用3廊道，消毒接触池池长：，设计中取50m。校核长宽比：,符合要求。4） 池高其中，：超高（m），一般采用0.3m5） 进水部分每个消毒接触池的进水管管径D=1000mm，v=1.48m/s。6） 混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。7） 出水部分：消毒接触池个数；：流量系数，一般采用0.42；b：堰宽，数值等于池宽（m）设计中取，m3.3.3 计量设备本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.171.30m/s,设计中取喉宽0.75m。（1）巴氏计量槽设计1）计量槽主要部分尺寸：渐缩部分长度喉部长度上游渠道宽度下游渠道宽度设计中取渐扩部分长度2）计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的810倍，在计量槽上游，直线段不应小于渠宽的23倍，下游不小于45倍；计量槽上游直线段长为计量槽下游直线段长为计量槽总长L：3）计量槽的水位当b=0.75m时：式中，：上游水深（m）。当b=0.32.5m，时为自由流；取4）渠道水力计算上游渠道：过水断面面积A：湿周f：水力半径R：流速v：水力坡度i：,其中，：粗糙度，一般采用0.013下游渠道过水断面面积A：湿周f：水力半径R：流速v：水力坡度i：5）水厂出水管采用重力流铸铁管，流量Q=2.315 ，DN=1100mm，i=1.0。3.4 污泥处理构筑物的计算污水处理厂在处理污泥的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉污泥和剩余污泥。3.4.1 初沉池污泥量的计算按去除水中悬浮物计算其中，Q：设计流量；：生活污水量总变化系数；：进水悬浮物浓度（）；：出水悬浮物浓度（）；：污泥容重（），一般采用1000；：污泥含水率（%）。设计中取T=4h，初沉池污泥量以每次排泥时间30min计，每次排泥量95.04=0.0264 m3/s3.4.2 剩余污泥量的计算（1）曝气池每日增加的污泥量其中，：曝气池进水浓度（mg/l）；：曝气池出水浓度（mg/l）；Y：污泥产率系数，一般采用0.50.7，Q：污水平均流量（）；V：曝气池容积（）；挥发性污泥浓度MLVSS（mg/l）；污泥自身氧化率，一般采用0.040.1.根据前面计算结果，设计取，Y=0.6，Q=.，V= ，（2）曝气池每日排出的剩余污泥量其中，：0.75，：回流污泥浓度（mg/l）。设计中取3.4.3 污泥浓缩池的计算设计选用竖流浓缩池进入浓缩池的剩余污泥量0.0157，采用2个浓缩池，则单池流量：（1）中心管泥管面积：中心进泥管设计流量；：中心进泥管流速，一般采用；：中心进泥管直径（m）。设计中取，设计取，每池的进泥管采用DN300mm。管内流速（2）中心管泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度其中，：污泥从中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度（m/s）,一般采用0.020.03m/s；：喇叭口直径（m）。设计中取，（3） 浓缩后分离出的污水量Q：进入浓缩池的污泥量（m3/s）；P：浓缩前污泥含水率，一般采用99%；：浓缩后污泥含水率，一般采用97%。 （4）浓缩池水流部分面积其中，：污水在浓缩池内上升流速（m/s），设计中取（5）浓缩池直径，设计中取9.8m（6）有效水深其中，：浓缩时间（h），一般采用1016h；设计中取t=10h（7）浓缩后剩余污泥量（8）浓缩池污泥斗容积污泥斗设在浓缩池的底部，采用重力排泥。式中，：污泥斗倾角，圆型池底污泥斗倾角；污泥斗底部半径（m），一般采用；R：浓缩池半径（m）。设计中采用，污泥斗容积为：（9）污泥在污泥斗中停留时间（10）浓缩池总高度其中，：超高（m）；：缓冲层高度（m）。设计中取，（11）溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0050 m3/s,设出水槽宽b=0.15m，水深0.05m，则水流速为0.24m/s。溢流堰周长：溢流堰采用单侧三角形出水堰，三角堰顶宽0.16，深0.08m，每格沉淀池有110个三角堰。三角堰流量为：三角堰水深三角堰后自由跌落0.1m，则出水堰水头损失为0.1128m（12）溢流管溢流水量0.0050 m3/s，设溢流管管径DN300mm，管内流速v=0.071m/s（13）排泥管浓缩后剩余污泥量0.0025 ，泥量很小，采用间歇排泥方式，污泥斗容积38.39 ，污泥管道选用DN300mm，每次排泥时间0.5h，每次排泥2次，间隔时间12h。每次排泥量q=105.62 =0.0293 m3/s管内流速3.4.4 贮泥池的计算贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥。由于污泥量不大，本设计采用2座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。（1） 贮泥池设计进泥量每日生产的污泥量由前面结果可知，每日排泥6次，排泥间隔4h，每次排泥量0.0293 ，持续时间30min；。每日产生污泥量Q=