吨城镇污水处理厂及回用工程设计水质工程学计算书.doc

课程设计计算书课 程 水质工程学 课题名称 镇江丹阳（52000）吨城镇污水处理厂及回用工程设计院 （系）环境学院市政工程系专 业给水排水工程姓 名张海丁学 号3404110128起讫日期2014.12.22-2015.1.9指导教师 肖雪峰 邓风 孙文全 吴慧芳 梅凯 夏霆2015 年 1 月 2 日目 录一 设计资料- 1 -1基本数据- 1 -2处理水质指标要求- 1 -二 污水处理- 2 -1工艺选择- 2 -1.1方案比较- 2 -1.2方案分析- 4 -2工艺流程- 4 -3污水处理设计- 5 -3.1水量计算- 5 -3.2 污水处理程度计算- 5 -3.3粗格栅设计计算- 6 -3.4提升泵房- 7 -3.5细格栅- 8 -3.6沉砂池- 9 -3.7配水井- 11 - 3.8氧化沟- 12 -3.9二沉池- 18 -3.10接触消毒池与加氯间- 19 - 4污泥处理构筑物- 21 -4.1污泥浓缩池- 21 -4.2贮泥池- 23 -4.3污泥脱水间- 23 -三 中水回用- 24 -1设计回用处理厂规模及流程- 24 -2 中水回用处理构筑物以及设备的选择- 24 -2.1一级泵房- 24 -2.2药剂选择及投加方式- 26 -2.3混合设施- 28 -2.4絮凝池- 29 -2.5沉淀池- 30 -2.6普通快滤池- 31 -2.7 消毒- 35 -2.8 清水池- 37 -2.9 二泵房- 38 -四 各构筑物的高程布置- 39 -五 参考文献- 40 -3一、设计资料1、 基本数据2015年，国家实行新的环保法。为保证国家环保政策的顺利执行，实现节能减排目标目标，保护环境，同时根据环境影响评价，拟在江苏镇江丹阳建设一座污水处理厂，主要接纳新区污水渠输送过来的生活污水，对其进行处理，出水达标排放至城市外河。经过详细核算，污水厂要求每天处理水量为5.2万吨。由于该污水厂区周围水系分布较少，同时有绿化、园林等用水大户，故考虑对部分污水进行深度处理，以达到中水回用水要求。污水厂所在地为一平地，红线不可逾越，黄线可适当扩充与缩减。考虑成本独立核算问题，要求污水处理部分与中水工程部分独立成两块区域。办公区域按照实际要求共用。污水厂进水水质按下表考虑：水质指标ssnh3-ntpph水质45028023040369出水水质按国家gb 189182002一级a排放标准执行。其中35的最终出水要求深度处理回用（主要用于林场绿化），回用标准按照cj/t 48-1999生活杂用水水质绿化、冲洗道路用水标准执行。工程位置见附图平面，红线为规划污水厂区的3条边，虚线位置根据工程情况完成征地工作，土地记入成本。2、 处理水质指标要求污水厂出水水质要求按照gb 189182002一级a排放标准执行。水质指标ssnh3-ntpph出水指标50101050.569回用标准按照cj/t 48-1999生活杂用水水质绿化、冲洗道路用水标准执行五日生化需氧量 （）悬浮物（ss）ph化学需氧量 （）nh3-n10mg/l10mg/l6.5950mg/l20mg/l2、 污水处理1、 工艺选择按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，日处理能力在20万t/d以上的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法工艺；日处理能力在10-20万t/d的污水处理设施，可采用常规活性污泥法、氧化沟、sbr、ab法等成熟工艺；日处理能力在10万t/d以下的污水处理设施，可采用氧化沟、sbr法、水解好养法、ab法和生物滤池法等技术。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。1.1方案比较工艺类型优点缺点 sbr法1、由于是间歇运行，有很强的调节能力，对于水质变化较大的情况，也无需设置调节池；2、svi值较低，易于沉淀，一般不易发生污泥膨胀；3、单方投资较少，自动化程度较高。4、得当时，处理效果优于连续式。1、除磷效果难于进一步提高，特别是当p/bod高时更是如此。2、脱氮效果也难于更一步提高，内循环量一般以2q为限，不宜太高。3、沉淀池要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧的浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。 氧化沟1、氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，同时具有这两种混合方式的特点；2、水力停留时间和污泥龄较长，悬浮的和溶解的有机物在氧化化沟内得到较彻底的降解，剩余污泥已得到高度稳定，不需设置初沉池，污泥不需进行厌氧消化；3、与二沉池合建为一体的氧化沟可以不设二沉池，处理流程更加简单，可以省去污水回流设施；4、bod负荷低，相当于延时曝气法，出水水质好；5、具有推流式流态的特征，溶解氧沿池长方向形成浓度梯度，产生好氧、缺氧、厌氧条件，通过系统合理设计与控制可以取得很好的脱氮除磷效果；6、抗冲击负荷的能力强，对水质、水量、水温等的变化有较强适应性。1、由于沟深的限制以及沟型方面的原因，使得该工艺占地面积较大。2、污泥龄较长，一般长达15-30天，到已存活时间较长微生物。3、由于采用机械曝气，所以能耗高。 cass工艺1. 流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好2. 在沉淀阶段不进水，静止沉淀的效果好3. 占地面积少，该工艺一般采用矩形池结构的模块式建造方式，其布置非常紧凑，故可节省占地，在地价较贵时，可降低投资费用4. 模块式布置方式，便于系统扩建5. 整个工艺系统的操作完全自动化，维护费用较低6. 系统中无需设置庞大的刮泥桥、大量搅拌设备以及庞大的污泥回流和内回流泵，故系统机械设备投资低，工艺系统运行费用低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。 曝气生物滤池法1、占地面积小，布置紧凑。曝气生物滤池之后不设二沉池，可省去二沉池的占地和投资。此外，由于采用的滤料粒径较小，比表面积大，生物量高，再加上反冲洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，这样就可在较短的时间内对污水进行快速进化。曝气生物滤池水力负荷、容积负荷高于传统污水处理工艺，停留时间短（每级0.50.66h），因此所需生物处理面积和体积都较小。其占地可以减小到常规处理工艺的1/51/10，对于用地紧张或地价昂贵的城市有明显优势。2、出水水质较好。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水ss很低，一般不超过10mg/l；因周期性的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄，活性很高。3、氧的传输效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。曝气量低于一般生物处理法。4、抗冲击负荷能力强，耐低温。国外运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷23倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。1、 运行管理复杂，需要定期进行反冲洗以保证正常运行2、对进水的ss要求较高3、水头损失较大，水的总提升高度较大4、产泥量相对于活性污泥法稍大，污泥稳定性差。5、因设计或运行管理不当还会造成滤料随水流失等问题。1.2 方案分析对脱氮除磷有要求的城市，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。由于该设计中的污水属于生活污水对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理可供选取的工艺：氧化沟工艺，sbr及其改良工艺等。厌氧池+氧化沟虽然一次性投资较大，但后期运营费低于sbr法，且易于管理运营，氮磷处理效果较sbr好，对于小型污水厂水质水量变化大的情况有较强的适应性，优势明显，故选择氧化沟工艺。2、 工艺流程曝气沉砂池加氯消毒出水二沉池氧化沟厌氧池细格栅提升泵房粗格栅 污水 栅渣压干机栅渣压干机砂水分离器浓缩池 污泥回流 剩余污泥 脱水间 栅渣外运 3、 污水处理设计3.1 水量计算处理污水量： 变化系数： 则居住区生活污水最大设计流量：3.2 污水处理程度计算 城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。 在选择污水处理程度时，既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体受到污染，避免污水排入水体后污染下游取水口和影响水体中的水生动植物。污水中的各项指标处理程度计算:水质指标ssnh3-ntpph水质mg/l45028023040369出水水质mg/l50101050.569污水的处理程度（%）88.996.495.687.583.33.3 粗格栅设计计算1、设计说明栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为，槽内流速左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力应为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为。2、 设计参数 栅前流速 过栅流速 栅条宽度 格栅间隙栅前部分长度 格栅倾角单位栅渣量污水3、 设计计算 ， 设两组格栅， 栅前水深 根据最优水力断面公式计算得： 所以栅前槽宽约，则，取栅前水深0.5m。 栅条间隙数 栅槽宽度 格栅的水头损失：因栅条为矩形格栅，取k=3, =2.42，计算水头损失得： 格栅后槽总高度h 格栅后槽的总高度，取渠前超高h2=0.3 m 栅槽总长度 设进水宽 ，渐宽部分展开角，此时进水槽的流速为：进水渠道渐宽部分的长度：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： 栅渣量计算 一组格栅每日栅渣量为： 因为拦截污物量大于，宜采用机械清渣。3.4 提升泵房1、设计说明 采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池，然后自流通过配水井、厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排出。2、 泵房设计计算设计流量，选用三台泵，两用一备。每台水泵流量为，估算扬程为12m。 查手册，选以下型号泵型 号流量扬程转速功率效率出口直径重量350qw1500-15-901500159909082.13502000尺寸：l=888mm，b=2140mm，d=490mm集水池：的容积相当于一台泵6分钟的容量：w=15006/60=150有效水深采用3m，那么集水池的面积f=50m2，集水池的尺寸为lb=8.5m6m。泵房占地面积为，长，宽，高，泵房为半地下式，地下埋深。3.5 细格栅1、 设计参数栅前流速 过栅流速 栅条宽度 格栅间隙 栅前部分长度 格栅倾角 单位栅渣量污水2、 设计计算 用机械清渣，设计两套 栅前水深 根据最优水力断面公式计算得： 所以栅前槽宽约，则，取栅前水深0.5m。 栅条间隙数 栅槽宽度 格栅的水头损失：因栅条为矩形格栅，取k=3, =2.42，计算水头损失得： 格栅后槽总高度h 格栅后槽的总高度，取渠前超高h2=0.3 m 栅槽总长度 设进水宽 ，渐宽部分展开角，此时进水槽的流速为：进水渠道渐宽部分的长度：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： 3.6 沉砂池沉砂池按水流方向不同分为平流式，竖流式，旋流式。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，结构简单，截留无机颗粒效果较好，所以在此选用平流式沉砂池，设两个沉砂池,每个沉砂池有两格，每格有两个沉砂斗。如图是沉砂池设有两格，每格有两个沉砂斗的示意图。 已知每个沉砂池的流量为 长度 设v=0.25m/s t=40s；则长度 水流断面积 池总宽度b=n*b 设每个沉砂池有两格，每格宽0.8m；则b=2*0.8=1.6m 有效水深 设t=2d , ；则沉砂室所需容积 其中：x为城市污水沉砂量30m3/106m3 设每一分格有2个沉砂斗，则每个沉砂斗的容积 沉砂斗各部分尺寸设斗底宽 斗壁与水平面倾角为55度，斗高则沉砂斗上口宽为： 沉砂斗容积： 容积够用，满足要求。 沉砂室高度 设池底坡度，坡向砂斗，则 池总高h 设保护高度，则 验算最小流速 最小流量时只用一格工作，其过水断面面积 最小流速（符合要求）3.7 配水井 配水井直径d： 取2min的进水总量；采用套筒式，中心进泥水，周边出水 配水井的总的设计流量： 那么配水井的设计容积为： 取有效水深为h=2m，则配水井的平面面积为： 设置的配水井为圆形，那么由圆面积公式我们可以计算出配水井的直径： 进水管管径：进水从配水井底中心进入，经等宽堰流入3个水斗再由管道接入3座后 续构筑物，每个后续构筑物的分配水量q/3.配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管，由配水井进水管的设计流量，取进水管管径为d1时，管内流速在0.61.5之间m/s，满足设计要求。 每个后续构筑物的流量为管内流速取=1.0m/s，则求得: =0.504，取为500mm,校核：，满足要求。3.8 氧化沟 根据主要的处理设备，可以将整个氧化沟分成以下几个部分：富氧区、缺氧区，从而能进行硝化和反硝化，取得相应的脱氮效果。 各种氧化沟系统的比较如下表:系统名称结构原理特点和适用范围卡罗塞尔氧化沟由多沟串联氧化沟和二沉池，污泥回流系统组成；采用低速表面曝气系统日处理量从200t到650000t不等；处理对象可以是生活污水，也可以是有机工业废水；bod去除率达95%-99%，脱氮效果达90%以上交替工作氧化沟有二沟和三沟两种系统；二沟系统由两池串联运行，交替作为曝气池和沉淀池；三沟系统的中间池一直作为曝气池，两侧的两个池交替作为曝气池和沉淀池二沟系统无需设污泥回流系统，处理水质较好，污泥较稳定，但曝气转刷利用率低；三沟系统不仅去除bod，还可以脱氮除磷，无需污泥回流，但设备利用率低；两种系统均需安装自动控制系统奥贝尔氧化沟采用三层沟渠，外沟容积大，主要用于生物氧化脱氮，中沟和内沟容积依次减小；外，中，内沟的溶解氧保持较大的梯度，依次升高曝气设备均采用曝气转盘；其中的混合液态流更倾向于推流式，出水水质较好合建式氧化沟又称一体化氧化沟，集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独的二沉池一体化氧化沟将曝气，沉淀两种功能集于一体，可减少占地面积，免除污泥回流系统；但其构造尚待进一步完善，运行经验也待进一步研究查手册05 城镇排水p348，经比较，其中卡罗赛尔氧化沟和交替工作氧化沟较好。虽然交替工作氧化沟在各方面都不错，但是其构造比较复杂，初期投资较大，且需安装自动控制系统，运行管理不便，费用较高。所以最终确定采用卡罗塞尔氧化沟，这种系统除了可以去除bod5与cod之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，且两种去除率都非常高，出水水质良好，可以达到排放标准。1、 设计条件以及相关参数 设计流量：52000m3/d；由于设计流量过大，我们设置2座氧化沟，则每座氧化沟处理的污水量为26000m3。设计进水水质：水质指标ssnh3-ntpph水质45028023040369出水指标50101050.569 设计参数设计说明拟用卡罗塞尔氧化沟，去除bod和cod外，与厌氧池结合还具备脱氮除磷的作用。氧化沟采用转刷曝气。该污水处理厂日处理水量52000m3，共设计二组氧化沟，每组氧化沟日处理水量为26000m3。a、污泥产泥率系数y=0.45;污泥龄为20d.b、f=mlvss/mlss=0.75;c、混合液悬浮固体浓度（mlss）=4000mg/l;挥发性悬浮固体浓度（mlvss）=3000mg/l;d、曝气池：do2mg/le、od=4.6mgo2/mgnh3-n，利用氧2.6mgo2/no3n还原,0.9，0.98f、其他参数：a=0.6kgvss/kgbod5，b=0.07d-1 脱氮速率：qdn=0.0312kgno3-n/kgmlvssd k1=0.23d-1，ko2=1.3mg/l，剩余碱度100mg/l(保持ph7.2): 所需碱度7.1mg碱度/mgnh3-n氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgno3-n还原 硝化安全系数：2.5，脱硝温度修正系数：1.082、 碱度平衡 处理水中非溶解性值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟：所以，处理水中溶解性bod5为 10-7.6=2.4mg/l溶解性bod5去除率为: 采用污泥龄20d，则日产污泥量 一般情况下，其中有12.4%为n，近似等于总凯式氮（tkn）用合成部分为： 即tkn中有 用于合成 需用于氧化的nh3-n = 40-8.6-2 = 29.4 mg/l 需用于还原的no3-n = 29.4-11 =18.4 mg/l 碱度平衡计算 设去除1mg bod5产生0.1mg 碱度，设进水中碱度为280 mg/l，则剩余碱度剩余碱度以计，此值可使ph7.23、 硝化区体积 硝化速率为： = 0.204 l/d 故污泥龄 采用安全系数3.5，故设计污泥龄=3.54.9=17.15 d 原假定污泥龄为20d，则硝化速率 单位基质利用率 所需mlvss总量= 硝化容积： 水力停留时间：4、 反硝化区体积 时，反硝化速率为： = = 0.017 还原no3-n 的总量 脱氮所需 脱氮所需池容 水力停留时间 5、 氧化沟的总容积 总水力停留时间 ，与一般取值1024h相一致； 总容积 6、 氧化沟的尺寸氧化沟采用4廊道表面曝气器的卡罗塞尔氧化沟，沟深取5m（超高取0.3m），宽取9m， 氧化沟总长： 好氧段长度为： 缺氧段长度为： 弯道处长度为： 单个直道长： 总池宽7、 需氧量计算采用如下经验公式计算 其中：第一项为合成污泥需氧量； 第二项为活性污泥内源呼吸需氧量； 第三项为硝化污泥需氧量； 第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：a=0.5，b=0.1硝化所需氧量： 取t=30，查表得=0.8,=0.9,氧的饱和度， 采用表面机械曝气时，30时脱氧清水的充氧量为： 查手册 11册 常用设备，选用两台dy325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径3.5m,电机功率n=55kw,单台总动力效率2.27kgo2/kwh8、 回流污泥量 ，x=mlss=4.0 g/l，回流污泥浓度取10g/l 则 (实际取65%)考虑到回流到厌氧池的污泥为11%q，则回流到氧化沟的污泥为54%q。9、 剩余污泥量 式中: 进水悬浮固体中惰性部分，约占ss的30%左右； 出水悬浮固体浓度。 湿污泥量：设污泥含水率为10、 污泥回流泵房 流量： 经估算，扬程约为2m 查手册 第11册p324，选用芬兰沙林sr038型污泥回流泵。氧化沟计算草草图如下：3.9 二沉池1、 池型的选择 二沉池设置在生物处理机构后面，用于沉淀去除活性污泥和腐殖污泥，是生物处理系统中十分重要的组成部分。二沉池主要有平流式和辐流式两种。下面对两中二沉池进行比较：类型优点缺点适用条件平流式处理水量可大可少，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，配水不均地下水位高，施工困难地区，适用流动性差比重大的污泥，不能用静水压力排泥，污水量不限辐流式处理水量较为经济，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经比较，选用辐流式沉淀池。2、 二沉池设计计算最大设计流量，设计人口n=30万。 沉淀池表面积 取，则 池径 有效水深 取沉淀时间t=1.5h 单池污泥部分所需容积v 取每人每日所产生的湿污泥量，设清除间隔时间为 污泥斗容积v1 设中心泥斗的上口半径，下口半径，斗壁倾角60o，则泥斗高： 泥斗以上池底污泥容积v2 泥斗以上池底污泥厚度h4,i:池底径向坡度 池底可贮存的污泥量，足够 沉淀池总高度h 沉淀池周围高度 d/h2=26.26/3=8.75,合格3.10 接触消毒池与加氯间1、 消毒剂的选择消毒剂的比较见下表消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中ph，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站 经比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯消毒。2、 接触消毒池 反应池的选择 采用隔板式接触反应池 设计参数 设计流量：，设两个消毒池即 水力停留时间：t=0.5h=30min 设计投氯量为：4.0mg/l 平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 池底坡度：0.020.03 水流速度：0.75 设计计算 (1) 接触池容积v 表面积，隔板数采用2个 则廊道总宽为 (2) 接触池长度l 长宽比 (3) 实际消毒池容积为. 池深取(0.5m为超高) 经校核均满足有效停留时间的要求。（4）混合装置在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率经查，选用jwh3101机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0kw。消毒池设计为纵向板流反应池，在第一格隔3m设纵向垂直折流板，在第二格隔5 m设垂直折流板，第三格不设。3、 加氯设计计算 加氯量计算 设计最大加氯量为,每日单台投氯量为： 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为0.94瓶,共贮用6瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为2.53.0kg/h。 采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。（2）贮氯仓库的尺寸仓库的面积尺寸设计为bl=510=50m24、污泥处理构筑物4.1污泥浓缩池1、 浓缩池选择污泥浓缩池主要有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩三种形式。国内目前以重力浓缩为主。本水厂的污泥浓缩采用重力浓缩池。重力浓缩池本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，从而实现污泥浓缩。浓缩后的污泥进入贮泥池。2、 设计参数 进泥浓度： 污泥含水率：p199.0 设计浓缩后含水率：p2=96.0 污泥固体负荷：qs=45kgss/(m2.d) 污泥浓缩时间：t=12h 每座污泥总流量（剩余污泥量）：qw3154kg/d 因为进泥浓度为，所以q315.4 m3/d固体通量： 池数n=23、 设计计算 浓缩池池体计算 每座浓缩池所需表面积 浓缩池直径 水力负荷: 有效水深: 浓缩池有效容积: 浓缩池总高度h 设r1=2m, r2=1m, =60 设池底径向坡度为i=0.05，底坡落 池底可储存污泥的体积为: 总贮泥容积为: 浓缩池的超高h1取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m浓缩池的总高度: 浓缩池计算草图：4.2 贮泥池贮泥池设计计算，设两个储泥池。浓缩池浓缩后的进入贮泥池含水率为96%污泥量 设贮泥时间为t=20h，则贮泥池的体积设2座正方形贮泥池，每座池子的有效水深取为，则每座池的边长为，取4m，故贮泥池的尺寸为4m4m（4+0.3）m。（0.3m为超高）4.3 污泥脱水间1、 设计说明污泥在浓缩池浓缩后，通过污泥斗下的管道流进贮泥池。污泥脱水采用带式压滤机。2、 设计计算 经带式压滤机脱水后，污泥的含水率降为70%，则脱水后的污泥量为 查手册 第11册p631，选用,dy-3000-n带式压滤机2台，1用1备。具体参数见下表：型号滤带宽度（mm）洗涤水压（mpa）重力滤面（m2）压榨滤面（m2）电动机功率（kw）滤带速度（m/min）dy-3000-n300070.510.7153.00.70.5 脱水间的面积为80，尺寸为10m8m。脱水间建在堆场附近，污泥经脱水后，运到堆场晒干，进一步脱水，然后由机动车辆运到外地。3、 中水回用1、 中水回用处理厂规模及流程1 设计流量 根据要求，以35的最终出水作为深度处理回用，回用标准按照cj/t48-1999生活杂用水水质绿化、冲洗道路用水标准执行。 最大日流量： 则2 处理厂工艺流程的选择 中水处理厂工艺流程的确定，应根据cj/t 48-1999生活杂用水水质绿化用水标准，水厂所在地区的气候情况、设计水量、设计规模等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经过技术经济比较后确定。 处理工艺为; 集水池一泵房絮凝池沉淀池过滤池消毒清水池二泵房用户2、 中水回用处理构筑物以及设备的选择2.1 一级泵房1、 扬程估算最低水面到给水厂处理构筑物的高度；富余水头；吸水管水头损失；输水管水头损失；2、 选泵 根据扬程11m和设计水量确定水泵，选用250s14a型号的水泵三台，二用一备。该型号的水泵具体参数见下表： 型号流量q(m3/h)扬程h（m）转速n（r/min）效率（%）轴功率（kw）250s145761114507730该泵尺寸及电动机参数见下表：型号安装外形尺寸（mm）泵重量（kg）电动机lb型号功率（kw）重量（kg）250s14943.5890620y250m-4554273、 水泵机组的布置 水泵机组的布置是泵房布置的重要内容,它决定泵房建筑面积的大小，机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。 三台水泵的安装尺寸分别为l=943.5mm，b=890mm，水泵采用横向排列，横向排列可能要增加泵房的长度，但跨度小，进出水管直，水力条件好，可减少水头损失，省电费。 （1）水泵凸出部分到墙的净距a1=2m； （2）出水侧水泵基础与墙的净距b1=3m（包括一个止回阀和一个闸阀的长度）； （3）进水侧水泵基础与墙的净距d1=1m（包括一个闸阀的长度）； （4）电动机凸出部分与配电设备的净距应保证电动机转子检修时能拆卸，并保持一定的距离c1=2m； （5）水泵基础之间的净距e1=c1=2m；以水泵房的尺寸为l=a1+c1+2e1+3l=10.83m，b=d1+b1+b=4.89m。4、 起重设备的选型与布置 最大设备的重量为620kg，查手册 第11册p672经比较，选用lx型电动单梁悬挂起重机，具体参数见下表：额定起重量g（t）跨度(s)(m)起重机运行机构电动葫芦轨道工字钢起重总重量（包括电动葫芦重量）（t）电动机运行速度（m/min）型号起升高度（m）功率（kw）型号14.520.4zdy12-42030cd1或md19120a145c0.815、 泵房高度 水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位，泵房的高度在有吊车起设备时，其高度通过计算确定（起吊物底部与吊运越过的固定物顶部应有净距0.5m以上） 单轨吊车梁地下式泵房： a 单轨吊车梁的高度 b 滑车的高度 c 起重葫芦在钢丝绳绕绳绕紧状态下长度 d 起重绳的垂直高度 e最大一台泵或电机的高度 f 吊起物底部和最高一台机组顶部距 g 最高一台泵和电动机顶室内地坪的高度6、 集水井容积：一般不小于最大一台泵5min的流量 取，满足要求2.2 药剂选择及投加方式1、 混凝剂的选择 应用于水处理的混凝剂应符合以下要求：混凝效果好；对人体健康无害；使用方便；货源充足，价格低廉。 水处理工程常用混凝剂如下表：水处理工程常用混凝剂名称硫酸铝硫酸亚铁（绿矾）三氯化铁聚合氧化铝（pac）化学式 对水温和ph的适性适用于 2040；ph=5.77.8时，主要去除水中悬浮物；ph=6.47.8时，处理浊度高、色度低的水；适用于碱度和浊度高、ph=8.511.0的水；受温度影响小不大受温度影响，适用于ph=6.08.4温度适应性强，适用于ph=5.09.0使用条件一般都可适用，原水须有一定碱度；处理低温低浊水时，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大时，有剩余和，影响水质处理低浊度水时，效果好于铝盐；不适于色度高和含铁量高的水；使用时，一般要把转化成适用于高浊度原水，刚配制的水溶液温度高适用于低浊、高浊、和污染的原水特点腐蚀性较小价格低，絮凝体易沉淀，易腐蚀溶液池，因此需有溶液池防锈涂料；絮凝体比重大，易下沉，易溶解，杂质少；对金属和混凝土腐蚀极大操作方便；腐蚀性较小；应用较普遍 据上表常用混凝剂性质比较，选择聚合氯化铝（）作为水处理用混凝剂，另外聚合氯化铝本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般符合国家饮用水水质卫生标准，所以选择碱式氯化铝作为水处理混凝剂是一个较好的选择。2、 混凝剂投加量的确定原水浊度1003005007009001100碱式氯化铝81319253134设计水量，因为水质较好，浊度大约在200300度，所以确定混凝剂的投加量为u=13mg/l。设混凝剂调配浓度为b=10%，每天的调制次数n=2。 溶液池的容积 q-处理水量；u-混凝剂最大投量，按污水产品计算mg/l；b-溶液浓度（%）。n-每日调制次数。溶液池设两座，一用一备，每座的有效容积均为1.8m3，尺寸为blh=2m1.8m（0.5+0.3+0.2）m，其中超高0.3m，贮渣深度0.2m。 溶解池容积溶解池设置两座，一用一备，每座的有效容积均为0.4，形状为矩形blh=1m1m(0.4+0.3+0.2)m。其中0.3m为超高,底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。 投药管投药管流量查得投药管管径dn20，相应流速为0.16m/s，溶液池底部设管径dg=100mm的排渣管一根3、 投药计量设备 采用计量泵投加：计量泵型号jz-320/25，选用三台，二用一备。 加药间平面尺寸 bl =3m5m4、 混凝剂的投加方式 混凝剂的投加设备包括计量设备、药液提升设备、投药箱、必要的水封箱以及注入设备等，投药设备由投加方式确定。 （1）计量设备：流量计、孔口、计量泵 （2）投加方式：主要有泵前投加、虹吸投加、水射器投加、泵投加本设计选用计量泵投加：计量准确，可以实现自控。计量泵投加示意图药剂注入管道的方式2.3 混合设施1、 混合设施的选择 混合设施应根据混凝剂的品种进行设计，使药剂与水进行恰当、急剧充分的混合。一般混合时间1030s，混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合。水力混合简单，但不能适应流量的变化；机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化。具体采用何种混合方式，应根据水厂工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及维修条件等因素确定。常用混合方式的主要特点及使用方 式特 点 及 使 用 条 件管式混合管道混合混合简单，无需另建混合设施，混合效果不稳定，流速低时，混合不充分静态混合器构造简单，无运动设备，安装方便，混合快速均匀；当流量降低时，混合效果下降水泵混合混合效果好，不许增加混合设施，节省动力，但使用腐蚀性药剂时，对水泵有腐蚀作用。适用于取水泵房与水厂间距小于150m的情况机械混合混合效果好，且不受水量变化影响，适用于各种规格的水厂，但需增加混合设备和维修工作 本设计的混合设施采用“管式静态混合器”，管式静态混合器有其独特的优点，构造简单、安装方便、维修费用低。又由于水厂运行稳定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情况，所以选用管式静态混合器。管式静态混合器 管式静态混合器工作原理： 混合器内安装若干混合单元，每一混合单元有若干固定叶片按一定角度交叉组成。水流和药剂通过混合器时，将被单元体多次分割，改向并形成涡流，达到混合目的。2.4 絮凝池采用网格絮凝池设计水量：，设一个池,单池设计水量. 絮凝时间取，则絮凝池有效容积为： 取平均水深，得池面积为：，竖井流速取为，得单格面积：设每格为方形，边长采用，因此每格面积为，由此得分格数为：，为配合沉淀池尺寸，采用24格实际絮凝时间为：池的平均有效水深为3.2m,取超高0.5m,泥斗深度0.5m,过水孔洞流速按进口0.3m/s，递减到出口0.1m/s计算。2.5 沉淀池1、沉淀池的选型采用斜板沉淀池，设4格。斜板沉淀池沉淀效率高；池体小、占地少、管材好用较多，费用较高；对原水浊度适应性较平流池差。适用于各种规模的水厂，单池处理水量不宜过大。2、 单个斜板沉淀池的设计计算 设计参数 污水流量： 斜板倾角:60o 颗粒截留速度： 斜板内水流上升流速v=3mm/s 沉淀池个数为4 有效系数： 设计计算 设计表面负荷： ， 解得 斜板长l取1m，带入 解得 斜板之间的水平间距 斜板块数 每块斜板厚度采用3mm,则池长增加0.57m。l取整数15m。 沉淀池前部进水长度取0.5m，后端死水区长度0.5m 则沉淀池总长度l为16m。 沉淀池宽度b为43=12m 斜板下部配水区及缓冲层高度之和取0.75m，斜板上部清水区高度去0.5m，超高取0.3m。沉淀池泥斗取两个，底坡45o。2.6 普通快滤池1、 滤池类型的选择 常用滤池的特点及使用条件滤池类型主要性能特点适用条件进水浊度水厂规模普通快滤池运行稳定，管理可靠；池深较浅；多采用大阻力配水，面积较大；易于保证水质一般小于10度，特殊情况下不超过20度适用于大中小型水厂，单池面积不宜大于100双阀滤池可采用减速过滤方式，易于保证水质；增加了形成虹吸的抽气设备；一般采用大阻力配水，设置全套冲洗设备一般小于10度，个别不超过20度适应于大中型水厂，单池面积不宜大于100v型滤池进出水为四阀式控制；滤层含污能力较大，工作周期长；气水反冲洗，效果较好；反冲洗强度低，耗水量少一般小于10度，特殊情况下不超过20度适用于大中型水厂，单池面积可达150虹吸滤池经济且便于操作；不需设置专门的反冲洗设备；滤层不会发生负水头现象；结构复杂，施工难度较大一般小于10度，个别不超过20度适应于大中型水厂，单池面积不宜大于25本设计中，原水水质较好，浊度较低，又由于水量较大，经比较，决定选用普通快滤池进行过滤。2、 设计数据 设计水量：滤速，冲洗时间6min， 冲洗强度。3、 设计计算 滤池面积及尺寸滤池工作时间24h，冲洗