毕业设计（论文）-某污水处理厂工艺设计.doc

袁鹏 u200815396第一章 总论31.1 设计任务与内容31.2 基本资料31. 地理位置32. 地形、地貌43. 气候、气象44. 水文地质45. 水质水量46. 处理要求及工艺流程57. 厂区地形5第二章 污水处理工艺流程说明52.1 污水处理构筑物的选择51、格栅52、沉砂池53、生物池选择64、二次沉淀池75、计量设备82.2 污泥处理选择82.3 污水厂最终方案9第三章 处理构筑物的设计93.1 粗格栅101设计参数：102设计计算103.2 提升泵房121、设计依据122、污水泵站设计流量和扬程的确定123、水泵机组的选择134、吸压水管路的布置135、泵房高度计算146、平面布置143.3 细格栅151设计参数：152设计计算153.4 沉砂池171、设计参数：182、设计计算183.5 厌氧池203.6 生物池（氧化沟）213.7二次沉淀池263.8 消毒池33（1）加氯量计算33（2）储氯量及氯瓶数量34（3）加氯间布置35（4）消毒池计算353.9 计量设备381、计量设备的选择382、设计参数383、巴氏计量槽393.10浓缩池及污泥脱水间401、 剩余污泥量计算402、污泥浓缩池413、贮泥池454、污泥脱水465 污泥提升泵47第四章 水厂总体布置484.1主要构筑物484.2附属构筑物494.3 平面布置504.4 高程布置51第五章 设计体会57【参考文献】57第一章 总论1.1 设计任务与内容1.设计题目：某污水处理厂工艺设计2.设计内容：对构筑物选型作说明；计算主要处理设施的工艺尺寸；污水厂平面和高程布置、单个构筑物的工艺设计。1.2 基本资料长沙某污水处理厂主要处理该市某地区的工业及居民废水1. 地理位置长沙市位于湖南省东部偏北, 湘江下游和长浏盆地西缘。其地域范围为东经1115311415,北纬27512841。东邻江西省宜春地区和萍乡市，南接株洲、湘潭两市，西连娄底、益阳两市，北抵岳阳、益阳两市。2. 地形、地貌地形起伏较大，整个地势为东西南高，北部低。东西长约230公里，南北宽约88公里。全市土地面积11819.5平方公里，其中城区面积556平方公里。3. 气候、气象1.3.1 气候：属亚热带季风性湿润气候，四季分明，春末夏初多雨，夏末秋季多旱，夏冬季长，春秋季短，夏季约118127天，冬季117122天，春季6164天，秋季5969天。春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。1.3.2 风向：冬季主导风向为北风，夏季主导风向为东南风。1.3.2 降雨：年降水量约1300毫米。1.3.4 气温：市内平均气温16.817.2c，全年无霜期约275天。年极端最低气温仅-2.9，极端最高气温为38。4. 水文地质1.4.1 水文：北湖水位二十年一遇洪水位为43米，五十年一遇的洪水位为45米，常年水位41米（以上标高均为吴淞高程）。1.4.2 地质：该区为平原地带，地基承载力均在18 t/m2以上。地震烈度为六级。5. 水质水量项目规模：长沙某污水处理厂主要处理该市某地区的工业及居民废水。设计服务人口8.32万，污水定额取200l/人天，该区工业产值每年9.5亿元，万元产值耗水量223.5m3，废水排除率按0.76计。考虑远期发展，设计水量扩大一倍。 水水质：ph=69; bod5=120mg/l160 mg/l; cod=200mg/l280 mg/l; ss=100mg/l150 mg/l; tn=3035mg/l; 磷酸盐（以p计） 1.8mg/l。 6. 处理要求及工艺流程1) 要求出水水质满足gb 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级b排放标准，即：ph=69; bod520mg/l; cod60mg/l; ss20mg/l; nh3-n8mg/l,tn20mg/l，tp1mg/l。另外，要使污泥得到合理处置。2) 污水处理工艺流程污水格栅泵房细格栅沉砂池（平流式）沉淀池曝气池（辐流式）二沉池排放7. 厂区地形 污水厂选址区域高程为4447米（黄海高程）；平均地面标高45m。污水通过干渠以自流方式到厂边，厂边干渠管底标高为39米(黄海高程)，出水排入厂址北部的北湖，北湖常水位41m。 最高洪水位为45.0m第二章 污水处理工艺流程说明2.1 污水处理构筑物的选择本设计进水先经过一级处理后在二级生物处理即可排放，故主要构筑物亦可分为两级。一级处理构筑物选择如下：1、格栅格栅按栅条形式分为平面格栅、弧形格栅、辐射型格栅、转筒式格栅、活动格栅等，其中平面格栅具有普遍适用性，易安装且耐用。根据栅渣量确定栅渣清除方式。当栅渣量较大时采用机械清渣，当栅渣量较小时采用人工清渣。本设计选择平面格栅。2、沉砂池沉砂池的形式，按池内的水流方向的不同，可以分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池式常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的特点是，通过就调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气的作用。按生物除磷设计的污水厂，为了保证除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。综合考虑，本设计采用旋流式沉砂池。 3、生物池选择 目前用得最多的要算活性污泥法，氧化沟，sbr等工艺。下表2-1是几种常见的处理工艺比较。表2-1 常见的几种处理工艺比较工艺名称氧化沟工艺ao工艺a2o工艺sbr工艺优点1、处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2、处理效果好，有稳定的除p脱n功能；3、对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4、有较强的抗冲击负； 5、能处理不容易降解的有机物；6、污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7、技术先进成熟，管理维护简单；8、国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9、对于中小型无水厂投资省，成本底；10、无须设初沉池。1、污泥沉降性能好；2、污泥经厌氧消化后达到稳定；3、用于大型水厂费用较低；4、沼气可回收利用。1、具有较好的除p脱n功能；2、具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3、具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4、技术先进成熟，运行稳妥可靠；5、管理维护简单，运行费用低；6、沼气可回收利用7、国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1、流程十分简单；2、合建式，占地省，处理成本底；3.、处理效果好，有稳定的除p脱n功能；4、不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5、除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1、周期运行，对自动化控制能力要求高；2、污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3、容积及设备利用率低；4、脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1、用于小型水厂费用偏高；2、沼气利用经济效益差；3、污泥回流量大，能耗高。1、处理构筑物较多；2、污泥回流量大，能耗高。3、用于小型水厂费用偏高；4、沼气利用经济效益差。1、间歇运行，对自动化控制能力要求高；2、污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3、容积及设备利用率低；4、变水位运行，电耗增大；5、除磷脱氮效果一般。结合处理水的要求，可知处理要脱氮除磷。所以选择氧化沟工艺。4、二次沉淀池常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。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。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。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。适用处理水量大,地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区。综上，结合所给资料，选用辐流式沉淀池。5、计量设备污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单、水头损失小，不宜沉积杂物。本设计的计量设备选用巴氏流量计，选用的测量范围为：0.17-1.3 m3/s。2.2 污泥处理选择典型的污泥处理工艺包括四个阶段。第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备的容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解，使污泥趋于稳定；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容，便于运输；第四阶段为污泥处置，采用某种适宜的途径，将最终的污泥予以消纳和处置。常见的污泥处理工艺：1：剩余污泥浓缩消化机械脱水最终处置2：剩余污泥浓缩机械脱水最终处置3：剩余污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置针对该地区的污水情况以及使用氧化沟处理工艺，不用设置污泥消化这个阶段。则污泥处理工艺见下图：剩余污泥浓缩贮泥池脱水污泥处置外运各个阶段产生的上清液或滤液送回污水处理系统中继续处理。2.3 污水厂最终方案根据污水水质，采用常规污水处理工艺，具体流程图如图2-1所示：图2-1 污水处理工艺流程图第三章 处理构筑物的设计 设计服务人口8.32万，污水定额取200l/人天，该区工业产值每年9.5亿元，万元产值耗水量223.5m3，废水排除率按0.76计。考虑远期发展，设计水量扩大一倍。设计流量计算：按照近期设计：生活污水量q1查设计规范，可得到生活污水变化系数kz=则q生； 工业废水量：q设；查表可知变化系数为k=1.2；最高日最大时流量为：q= q1+ q工288.89+511.69800.58l/s6.9 104m3/d.取7 104 m3/d.。平均日平均时为=53481.6m3/d.3.1 粗格栅1设计参数：设计中选择二组格栅，n2，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为。栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.03m，格栅间隙b=50mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=605单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽:则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=16)（3）栅槽有效宽度b=s（n-1）+bn=0.03（16-1）+0.0516=1.25m（设计中取2m,包括外墙宽度）（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角取200）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：；（1=2=200）（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则：h0 ：计算水头损失k ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42泵房设计中取。（7）栅后槽总高度（h） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度：h1=h+h2=0.54+0.3=0.84m栅后槽总高度：h=h+h1+h2=0.54+0.13+0.3=0.97m（8）格栅总长度：l=l1+l2+0.5+1.0+ h1/tan=0.23+0.23+0.5+1.0+0.84/tan60=2.44m（设计中取2.5m)（9）每日栅渣量=q平均日1=1.16m3/d0.2m3/d采用机械清渣及皮带输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。（10） 进水和出水渠道 上面已经计算可得进水渠道宽度b1=1.04m,进水水深h1=h=0.54m，出水b2=b1=1.08m，出水水深为h2=h-0.15=0.39m,单独设置的格栅的平面布置图如3-1 图 3-1 单独设置格栅平面图3.2 提升泵房1、设计依据 已知拟建污水泵站最高日污水流量为0.81m3/s，即810l/s。污水厂选址区域高程为4447米（黄海高程）；平均地面标高45m。污水通过干渠以自流方式到厂边，厂边干渠管底标高为39米(黄海高程)，出水排入厂址北部的北湖，北湖平均水位41m。污水经泵站抽至细格栅间，细格栅间水面标高为48.063m。经考虑水量较大采用合建式矩形泵房，自灌式工作。2、污水泵站设计流量和扬程的确定扬程估算提升泵房将污水从污水干管提升至配水井然后由配水井通过管道流至细格栅。格栅前水面标高=48.063m配水池最高水位标高=格栅前水面标高+格栅至配水井的水头损失+配水井水头损失。（格栅至配水井水头损失取0.6m,配水井水头损失取0.25m)配水井最高水位标高=48.063+0.6+0.25=48.913m水泵静扬程=配水井最高水位-泵房集水池最低水位（干管水位39m,集水池取38m) =48.913-38=10.913m(取11.0m)水泵吸压水管路的总的压力损失估计为2.0m,安全压力h为1.5m选泵前估算扬程h=h静+h+h式中 h水泵扬程（m）h静静扬程（m）h总水头损失，一般采用23 m h自由水头，一般为11.5m则 h=11.0+2.0+1.5=14.5m。3、水泵机组的选择考虑来水的不均匀性，宜选择两台及两台以上的机组工作，以适应流量的变化。再根据设计流量810l/s=2916m3/h，查设计手册，采用350tsw600a型立式污水泵4台，三用一备，远期再增加四台，六用二备，水泵参数见表3-1所示。 表3-1 水泵的参数型号流量（）扬程转数电动机功率(kw)效率（）气蚀余量（npsh）250tsw3801069181580n/min90764.64、吸压水管路的布置(1) 吸水管路布置 为了保证良好的吸水条件,每台水泵设单独吸水管,每条吸水管的设计流量为1069m3/h ，采用dn800的钢管,流速为0.89m/s,1000i=2.15,在吸水管起端设一个进水喇叭口=0.1，dn1000-800,设dn800闸门一个（=0.07），dn500dn350偏心渐缩管（=0.22）,柔性接口一个。 (2）压水管路的布置压水管管材采用dn500的钢管，流速为1.41m/s，1000i=6.83,在压水管上设同心渐扩管dn500dn600一个（=0.35），电动闸阀dn600一个（=0.6），止回阀dn600 一个（=1.9），柔性接口一个，管路采用架空敷设。5、泵房高度计算本设计选用自灌式水泵，泵房为半地下式。其中地上部分高度为 h1=a+b+c+d+e+超高空间式中a单轨吊车梁高度 （m） b吊车钢丝绳绕紧状态下最小尺寸（m）c吊绳垂直长度，m ，对于水泵为0.8 x,对于电机为1.2 x,x为起重部件宽度；d最大设备高度（m）h吊起物底部与大门平台地坪的净距，一般取0.2 m 所选起重机为cd15-9d型电动葫芦起重机，起重量5吨 ，起升高度9 m，a=1000mm ，b=640mm ,c=900 mm，d =1080mm ，h=200 mm，超高取0.6mmh1 =1.0+0.64+0.9+1.08+0.2+3.1+0.6=4.5m地下部分高度h2 设为7.0m；则泵房总高为 h1+h2=4.5+7.0= 11.5m 6、平面布置泵房采用单行布置，同行泵间距取2.5m，两行之间的宽度为2.0m，泵与泵房墙面间距1.5m,由于按远期布置，故将总尺寸定为为12m10m，平面布置如下图3-1所示。 图3-2 泵房平面布置图3.3 细格栅1设计参数：设计流量q=810l/s，分2组，每组流量q1=0.405m3/s。栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.008m，格栅间隙b=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽:则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=78)（3）栅槽有效宽度b=s（n-1）+bn=0.008（78-1）+0.0178=1.40m(设计中取2m,包括外墙厚度）（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角取1=30）。（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：；（1=2=300）（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则：h0 ：计算水头损失k ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总高度（h） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度：h1=h+h2=0.54+0.3=0.84m栅后槽总高度：h=h+h1+h2=0.84+0.19+0.3=1.33m（8）格栅总长度：l=l1+l2+0.5+1.0+ h1/tan=0.3+0.3+0.5+1.0+0.84/tan60=2.58m(设计中取3m)（9）每日栅渣量=q平均日1=1.16m3/d0.2m3/d采用机械清渣及皮带输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。（10）进水和出水渠道 上面已经计算可得进水渠道宽度b1=1.04m,进水水深h1=h=0.54m，出水b2=b1=1.08m，出水水深为h2=h=0.54m,单独设置的格栅的平面布置图如3-3图 3-3 单独设置格栅平面图3.4 沉砂池利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，加速砂粒的沉淀，以达到除砂的目的。有基建、运行费用低，除砂效果好的优点。下图为涡流式沉砂池剖面图1、设计参数：1) 沉砂池水力表面负荷为150200 m3/（m2*h），一般采用200 m3/（m2h）。2) 水力停留时间为2030s。3) 进水渠道直线段长度应为渠道宽的7倍，并且不小于4.5m，以创造平稳的进水条件。4) 进水渠道流速：在最大流量的40%80%时，为0.60.9m/s；在最小流量时，宜大于0.15m/s；但在最大流量时不大于1.2m/s。5) 出水渠道和进水渠道的夹角大于207，以最大限度的延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部，以防扰动砂子。6) 出水渠道宽度为进水渠道的2倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度。7) 沉砂池前应设格栅，沉砂池下游设堰板，以便保持沉砂池内所需的水位。2、设计计算 设计中选择两组涡流沉砂池，n=2，每组流量为0.405m3/s。1）沉砂池表面积取表面负荷q=200m3/（m2h），则2）沉砂池直径(考虑外墙厚度0.3m2,取4.0m)3）沉砂池的有效水深 停留时间t=30s，则 4）沉砂室所需容积清除沉砂的间隔时间一般为12d，这里取t=1d，城市污水沉砂量x=30m3/106m3污水，则： 5）每个沉砂斗的容积 设计中取沉砂斗上口直径d=1.2m，沉砂斗圆柱体的高度h4=1.2m，沉砂斗下底直径r=0.4m，沉砂斗圆锥体的高度h5=0.8m，则 6）沉砂池的总高度 取沉砂池超高：h1=0.3m沉砂池缓冲层高度：则7） 进水渠道 格栅的出水通过dn1200的管道送入沉淀池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道采用与涡流式沉砂池切线方式进水，进水可以在沉砂池内产生涡流。设计中取进水渠道水深h1=0.8m，流速 v1=1.0m/s。 8）出水渠道 出水渠道的设计流速一般为0.40.6m/s，这里采用v2=1/2v1=0.5m/s，有效水深h2=0.8m，则出水渠道宽为： 9）排砂装置 采用空气提升泵从涡流沉砂池地步空气提升排砂，排砂时间为每日一次，每次1-2小时，所需空气为排砂量得12-20倍。涡流式沉砂池平面布置图如图 3-4 ,图中个尺寸为(b=1.2m，e=0.4m,c=0.5m，d=1.0m,f=3.23m，l=1.67m) 图 3-4涡流式沉砂池平面图3.5 厌氧池为使氧化沟具有除磷脱氮的功能，在氧化沟之前设生物选择器及厌氧池，这样，污水可以在这里进行厌氧中重要的释磷作用以及部分反硝化作用。设计流量：近期设两座，总设计流量为0.810m3/s，则每座设计流量为q1=0.405m3/s。水力停留时间：t=2.5h污泥浓度：x=3500mg/l污泥回流液浓度：xr=10000mg/l1）厌氧池容积：v= q1t=0.4052.53600=3645m32）厌氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则厌氧池面积：a=v/h=3645/4.5=810 m2厌氧池采用圆形，则其直径为：考虑0.3m的超高，故池总高为h=h+0.3=4.5+0.3=4.8m。生物选择池采用高负荷完全混合式，其污泥负荷（f/m）为：式中：la进水bod浓度,mg/l取140mg/l；x污泥浓度，mg/l，取3500mg/l。则： =3.57kgbod5/(kgmlssd)3.6 生物池（氧化沟） 根据要求：进水水质：ph=69; bod5=120mg/l160 mg/l; cod=200mg/l280 mg/l; ss=100mg/l150 mg/l; tn=3035mg/l; 磷酸盐（以p计） 1.8mg/l。要求出水水质满足gb 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级b排放标准，即：ph=69; bod520mg/l; cod60mg/l; ss20mg/l; nh3-n8mg/l（取5 mg/l）,tn20mg/l（取10 mg/l），tp1mg/l。另外，要使污泥得到合理处置。经过比较分析氧化沟采用卡罗塞尔氧化沟。设计污泥龄为30d。混合污泥浓度mlss=4000 mg/l，f=mlvss/mlss=0.7。溶解氧浓度为2.0mg/l。平行设计两组氧化沟。每组设计流量为0.405m3/s。1）碱度校核出水碱度剩余碱度=进水碱度（以caco3）+3.57反硝化no3-+0.1去除bod5的量-7.14氧化沟氧化总氮的量=250+3.5716.88+0.1130-7.1426.88=131.33(以caco3计)1002）计算硝化菌的生长速率硝化所需最小污泥平均停留时间，取最低温度15，氧的半速常数ko2取2.0mg/l，ph按7.2考虑。 因此满足硝化最小污泥停留时间为=1/n=5.1d。选择安全系数来计算氧化沟设计污泥停留时间=sf=2.55=12.5d，污泥龄为30d，对应的生长速率为n实际为n实际=1/30=0.03d-13）计算好氧区有效容积：除非特殊说明，以下计算按每组进行计算。污泥内源呼吸系数kd取0.05d-1，污泥产率系数y取0.5kgmlss/kg bod5。=4）计算缺氧区有效容积（每组）：反硝化条件时溶解氧的浓度do=0.2mg/l，计算温度采用15，20反硝化速率rdn，取0.07mgno3n/(mgvss.d)则 根据mlvss浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化沟体积。由于合成的需要，产生的生物污泥中约含有12%的氮，因此首先计算这部分的氮量。每日产生的生物污泥量为因此生物合成的需氮量为12%910=109.2kg/d折合每单位进水用于生物合成的氮量为109.2100035000=3.12mg/l反硝化no3- -n为 no3=35-3.12-5-10= 16.88mg/l所需去除氮量sno3=16.8835000/1000=590.8kg/d因此，反硝化所要求增加的氧化沟的体积为x为mlvss，mlvss=0.7mlss=0.74000=2800 mg/l氧化沟总体积为 k为具有活性作用的污泥占总污泥量的比例，取k=0.6。好氧区水力停留时间t=24v1/0.6q=682524/350000.6=7.8h厌氧区水力停留时间t=24v2/0.6q=586124/350000.6=6.7h总的水力停留时间为t=2114324/35000=14.5h（介于10h-24h之间）5）确定氧化沟的工艺尺寸：每组氧化沟共分2个，并联运行。氧化沟的设计有效水深4m，超高取0.5，则总高为4.5m。取氧化沟为矩形断面宽度为6m，则所需的总长度为。好氧区长度为缺氧区长度为6） bod-污泥负荷率 ns介于0.05-0.15之间，满足要求7）每组沟需氧量的确定：速率常数k取0.22d-1。 o2=q 水质修正系数=0.9，=0.95，压力修正系数为1，温度为20，25时的饱和溶剂氧浓度分别为c20=9.17mg/l，c25=8.4mg/l标准状态需氧量：采用垂直轴表面曝气机，每组氧化沟设2台，共8台。曝气机的动力效2.0kgo2/(kwh),则单台曝气机的功率约为52.7kw。8）回流污泥比计算： xr= （取svi为100，取1.2）污泥回流比r=50%9）每组沟剩余污泥量计算： =kg/d 两组氧化沟的剩余污泥量为9102=1820 kg/d。污泥的含水率p=99.2%，湿污泥量qs=10）进出水系统沉砂池的出水经由配水井，通过两根dn1200的管道送往两组厌氧池，每根流量为0.405m3/s。管道内流速为0.85m/s。然后，用4条管道送入每一组氧化沟，送水管径dn600，管内流速为0.85m/s。回流污泥也同步流入。氧化沟的出水采用矩形堰跌落出水，堰上水头为h=b堰宽（m）采用5.0m。m流量系数，设计中取0.4.q每组氧化沟出水量（0.405m3/s），指的是污水最大流量与回流污泥量（0.2之和。h=出水总管管径采用dn1500，管内污水流速为 0.75m/s。回流污泥管径为dn600，管内污泥流速为 1.25m/s。11）氧化沟计算草图如下图3.5所示：3.7二次沉淀池设计中选择两组辐流沉淀池，n2，每池设计流量为0.405m3/s，按最高日最高时流量设计计算，从生物池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流沉淀池。1、沉淀池表面积其中 q 表面负荷，一般采用0.51.5。本设计中取q=1.4。解得： f=0.4053600/1.4=1041.432、池子直径设计中直径取为36.4m，则半径为18.2m。(设计中考虑外墙厚度0.3m2,实际尺寸为37.0m)3、沉淀部分有效水深 其中 t 沉淀时间（h），一般采用1.53.0h。本设计中取t=2.5h解得 h2=1.42.5=3.5m4、径深比，符合612的要求。5、污泥部分所需容积其中 v1 污泥部分所容积（m3）； q0 污水平均流量（m3/s）； r 污泥回流比（%）； x 曝气池中的污泥浓度（mg/l）； xr 二沉池排泥浓度（mg/l）。设计中取q0=0.3m3/s，r=50%。 其中 svi 污泥容积指数，一般采用7090； r 系数，一般采用1.2。本设计中去svi=100，则 xr =12000mg/l x =4000mg/l带入所有数据可得污泥部分所需容积为：6、沉淀池总高度设计中沉淀池超高取h1=0.3m，沉淀池缓冲层高度取h3=0.3m。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。由上面已经得出的数据，且沉淀池进水竖井半径一般采用1.0m所以池底圆锥体高度为h4=（18.2.01）0.050.86m其中底部圆锥体的容积为 故则沉淀池总高度为h=0.3+3.5+0.3+0.86+1.77=6.73m 辐流式沉淀池示意图见图 3-5图3-5 辐流式沉淀池示意图7、进水管道设计其中 q1进水管设计流量（m3/s） q 单池设计流量（m3/s） q0单池污水平均流量（m3/s）带入上面已经得到的数据，进水管的设计流量为设计中进水管管径取900mm所以进水管道中的流速为v=0.95m/s8、进水竖井设计计算进水竖井直径在设计中取2.0m，进水竖井采用多孔配水，配水尺寸=0.5m1.5m，共设置6个沿井壁均匀分布，可知流速为：，符合要求孔距为 9、稳流筒计算筒中流速v3=0.030.02 m/s(设计中取0.02)稳流筒过流面积：f= q1/ v3=0.605/0.02=30.25m2稳流筒直径10、出水槽计算采用双边90三角堰出水槽集水，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：q=0.405/2=0.2025m3/s集水槽中流速v=0.5m/s设集水槽宽b=0.6m槽内终点水深h2=q/(vb)=0.2025/(0.60.5)=0.68m槽内起点水深h1=（2 hk3/ h2+ h22）1/2hk=(q2/gb2)1/3式中 hk槽内临界水深（m）系数，一般采用1g重力加速度hk=(0.20252/9.810.62)1/3=0.23m，h1=（2 0.233/0.68+0.682）1/2=0.70m设计中取出水堰后自由跌落0.10m，集水槽高度0.1+0.70=0.8m，集水槽断面尺寸为0.6m0.8m11、出水堰计算计算公式：q=q/n ；n=l/b ；l=l1+l2 ；h=0.7q2/5 ；qo=q/l式中q三角堰单堰流量（l/s）q进水流量（l/s）l集水堰总长度（m）l1集水堰外侧堰长（m）l2-集水堰内侧堰长（m）n三角堰数量（个）b三角堰单宽（m）h堰上水头（m）qo堰上负荷l/(sm)设计中取b=0.10m，水槽距池壁0.5ml1=(36.4-1)=111.16m l2=(36.4-1-0.62)=107.39m l=l1+l2=111.16+107.39=218.55m n=l/b=218.55/0.1=2185.5个=2186个。q=q/n=0.405/2186=0.19l/sh=0.7 =0.36mqo=q/l=0.4051000/218.55=1.85 l/(sm)根据规定二次沉淀池的出水堰最大负荷在1.5l/(sm)-2.9l/(sm)，计算结果符合要求，出水溢流堰前设有挡板，挡板高0.5 m，伸入水下0.25m，防止浮渣进入出水渠留走。12、出水管出水管管径d=800mm (i=1)v=4q/(2d2)=40.81/23.140.82=0.8m/s13、排泥装置 沉淀池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,刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，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。排泥管管径500mm。 14、集配水井的设计计算 （1）配水井中心管直径d2=4q/(v2)1/2式中 d2-配水井中心管直径（m） v2中心管内污水流速（m/s），一般采用v20.6m/s q进水流量（m2/s） 设计中取v2=0.7 m/s，进水q=0.81+0.50.8=1.21 m2/s d2=41.21/(0.7)1/2=1.48m 设计中取1.5 m（2）配水井直径d3=4q/(v3)+ d221/2式中 d3配水井直径（m） v3配水井内污水流速（m/s），一般采用v2=0.20.4m/s设计中取v3=0.3m/sd3=41.21/(0.3)+ 1.521/2=2.72m，取2.8m(3) 集水井直径d1=4q/(v1)+ d231/2式中d1集配水井直径（m）v1集水井内污水流速（m/s），一般采用v1=0.20.4m/s设计中取v1=0.25 m/s，d1=41.21/(0.25)+ 2.821/2=3.74m,取3.8m（4）进水管管径 取进入二沉池的管径dn=900mm校核流速v=41.21/(23.140.92)=0.950.7m/s符合要求 。（5）出水管管径由前面结果可知，dn=800mm,v=0.8m/s(6) 总出水管出水管采用混凝土管,取管径d=1100mm,v=1.0m/s(i=1.16)集配水井内设有超越闸门，以便超越。图 3-5 集配水井示意图3.8 消毒池（1）加氯量计算二沉池出水汇集到接触消毒池，进行消毒后排放至连通港，二级处理水采用液氯消毒，液氯投加量一般为510mg/l，本设计中液氯投加量采用8.0mg/l.每日加氯量为 q=qoq86400/1000式中 q每日加氯量为（kg/d）qo液氯投量（mg/l）q污水设计流量（m2/s）q=80.8186400/1000=560kg/d 液氯由真空转子加氯机加入，每小时加氯量为560/24=23.3kg/h加滤机选用zj-1型转子加滤机2台，一用一备。其规格性能见下表3.1 表3.1 zj-1型转子加滤机性能参数型号性能外形尺寸长宽高（mm）净重（kg）生产厂加氯量(kg/h)适用水压力(kg/cm2)zj-1545水射器进水压力2.5kg/cm2点压力1kg/cm2650310100040上海市自来水公司给水工程服务所（2）储氯量及氯瓶数量储氯量： 仓库储量按15d考虑，则储氯量g为：近期 g=15q=15560=8400kg/月远期 g=152q=152560=16800 kg/月氯瓶数量：选用焊接液氯钢瓶lp800-1，容重1000kg，其阀门型号为qf-10zg，需氯瓶的个数则所需数量：近期：8400/1000=8.4个 取9个； 远期：16800/1000=16.8个 取18个；氯瓶采用两组，每组9个，1组使用，1组备用，使用周期约为30d，近期只使用其中9个。（3）加氯间布置加氯间是安装加氯设备的操作间，氯库是贮备氯瓶的仓库，所以应按远期处理水量设计计算。避免二期扩建的时候再次建造加氯间和氯库造成的不便和资源浪费。本设计中采用加氯间与氯库合建的方式，中间用墙隔开，但留有供人通行的小门。加氯间平面尺寸为：长3.0m，宽9.0m；氯库平面尺寸为：长15.0m，宽9.0m。加氯间和氯库的平面布置草图如图5-2所示。图3-6 加氯间和氯库间平面示意图 注：其中考虑近期设置氯瓶 9个，另外预留备用氯瓶的用地将来远期也可有空间存放。图中平面尺寸单位均为mm。（4）消毒池计算本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池。单池设计计算如下：1、消毒接触池容积 v=qt 式中 v接触池单池容积（m3）q单池污水设计流量（m3/s）,t消毒接触时间（h）,一般采用30min,设计中取t=30min, q=0.17m3/sv=qt=0.4053060=729m32、消毒接触池表面积 f=v/h2式中 f消毒接触池单池表面积（m2）h2消毒接触池有效水深（m）设计中取h2=2.5mf= v/h2=729/2.5=291.6m2 3、消毒接触池池长l=f/b式中 l消毒接触池廊道总长（m）b消毒接触池廊道单宽（m）设计中取b=5m, l= f/b=291.6/5=58.32 m消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长：l= l/3=58.32/3=19.44 取20m校核长宽比：l/b=58.32/35=11.6610，合乎要求。4、 池高 h=h1+h2式中 h1超高（m），一般采用0.8mh2有效水深（m）h= h1+h2=0.8+2.5=3.3m5、进水部分消毒接触池的进水管管径d=800mm,v=0.8m/s,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 6、出水部分式中 h堰上水头（m）,n消毒接触池个数，m流量系数，一般采用0.42，b堰宽，数值等于池宽（m）,设计中取n=2,b=5m 平流式消毒池示意图见3-7图3-7 平面式消毒接触池示意图3.9 计量设备1、计量设备的选择污水处理中常用的计算量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。本设计中选用巴氏计量槽，测量范围为：。2、设计参数 1、计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的810倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的23倍，下游不小于45倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短 2、计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同3、当喉宽w=0.32.5m时，为自由流，大于此数时为潜没流； 4、当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流； 5、设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。3、巴氏计量槽1、计量槽主要尺寸计算设计中取计量槽喉部宽度为：则 计量槽的渐缩部分的长度： 计量槽的喉部长度：计量槽的渐扩部分的长度：计量槽的上游渠道长度：计量槽的下游渠道长度：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，在计算量槽上游，直线段不小于渠道宽度的23倍，下游不小于45倍。则 计量槽上游直线段长度为：计量槽下游直线段长度为：计量槽总长度为：3、计量槽的水位 当时： 式中 上游水深当时，时为自由流； 取巴氏计量槽示意图如图3-8图3-8巴氏计量槽示意草图 4、水厂出水管 采用重力铸铁管，流量为，管径为dn1100mm，流速为1.0m/s，坡度为i=1.0。3.10浓缩池及污泥脱水间污水处理厂在污水处理的同时，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