环境工程课程设计--污水处理厂工艺设计.doc

辽 宁 科 技 学 院(2010 级)本科课程设计题目：张其寨污水处理厂工艺设计 专 业：环境工程 班 级：环境BG101 姓 名：学 号：指导教师： 辽宁科技学院课程设计 34 摘要本设计任务是采用普通活性污泥法处理城市污水工艺设计。进水水质指标为：BOD=180mg/L；CODcr =320mg/L；SS=240mg/L；NH3-N=15mg/L；TP5mg/L；pH=78；出水水质要求达到：BOD530mg/L；CODcr100mg/L；SS30mg/L。该工艺污水处理流程为：进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池接触消毒池巴氏计量槽出水排放。污泥处理流程为：污泥污泥浓缩池污泥提升泵房污泥消化池污泥脱水间泥饼外运。通过此工艺的处理，出水水质将达到设计要求。污水处理厂的平面布置，各种构筑物及各种管道布置应尽量紧凑、节省占地面积，同时还要遵守设计规范、考虑运行管理、检修、运输及远期发展的可能性。污水和污泥流程应尽量考虑重力流，避免迂回曲折。污水、污泥处理流程的高程计算，沿污水、污泥处理中流动距离最长、水头损失最大流程，并按最大设计流量进行高程计算，根据河流洪水位，从后往前，依次推算出各个构筑物的水面标高，根据某些构筑物的设计要求进行核算，符合要求后，以此来绘制各处理构筑物与连接管道（槽）的高程剖面图。计算各构筑物及管道中的水头损失。绘制污水、污泥处理流程的平面布置图和高程布置图。本设计要求对主要处理构筑物进行选型和设计计算，绘制出污水处理厂平面布置图和高程图。关键词：城市污水，工艺设计，活性污泥AbstractThe design task is the use of conventional activated sludge sewage treatment process design. Water quality indicators: BOD5 = 180mg / L; CODcr = 320mg / L; SS = 240mg / L; NH3-N = 15mg / L; TP 5mg / L; pH = 7 8; heavy metals and toxic substances: trace, no adverse effects on biological treatment. Water quality required to achieve: BOD5 30mg / L; CODcr 100mg / L; SS 30mg / L. The process of sewage treatment process: water coarse grid upgrade pumping fine grid grit chamber aeration primary settling tank secondary clarifier pool disinfection exposure metering tank pasteurized effluent emissions. Sludge treatment process: sludge thickener sludge pump sludge enhance sludge dewatering sludge digestion tank mud cake between Sinotrans. Through this process of treatment, effluent quality will meet the design requirements. Sewage treatment plant layout, various structures and various piping layout should be compact, saving floor space, but also to comply with design specifications, considering the operation and management, maintenance, transport and long-term development possibilities. Sewage and sludge process should try to consider gravity flow, to avoid twists and turns. Sewage sludge treatment processes elevation calculations, along sewage sludge flows longest distance, maximum flow head loss, according elevation maximum design flow calculation, according to the rivers flood, from the back, followed by the various projected water surface elevation of structures, according to the design requirements of certain structures to be accounted for, to meet the requirements, in order to draw the structure of the deal with the connection pipe (slot) elevation profiles. Structures and calculate the head loss in the pipe. Draw sewage sludge treatment processes floorplan and elevation layout.This design requires major treatment structures for selection and design calculations, to map out the sewage treatment plant floorplan and elevation map.Keywords: Urban wastewater Process design Ordinary active sludge目录1前言11.1设计任务11.2设计原始资料11.2.1背景资料：11.2.2出水水质11.2.3.气象资料：11.2.4水体、水文地质资料21.2.5工程地质资料21.2.6污水处理厂地形资料及进水干管数据21.2.7有关设计参数如下：21.3设计依据与原则21.3.1设计依据21.3.2设计原则31.4工艺设计32.设计流量的确定42.1平均日流量42.2最大流量43.污水处理构筑物的设计与计算43.1 泵前格栅设计计算43.2格栅尺寸计算53.2 污水提升泵房设计计算63.2.1 提升泵房设计说明63.2.2泵房设计计算73.3 泵后细格栅设计计算73.3.1细格栅设计说明73.3.2设计参数确定：73.3.3. 设计计算83.4 沉砂池设计计算93.4.1. 沉砂池的选型：93.4.2设计参数确定102.4.3池体设计计算103.5平流初沉池设计计算123.6曝气池设计计算143.6.1处理程度计算142.6.2设计参数153.6.3平面尺寸计算153.6.4需氧量计算163.6.5供气量计算：163.7向心辐流式二沉池设计计算173.8接触消毒池的计算203.9计量槽设计计算203.9.1.计量槽总长宽计算214.污泥处理构筑物设计计算214.1浓缩池的设计计算214.2污泥厌氧消化池设计计算244.2.1一级消化池设计计算244.2.2二级消化池设计计算254.4机械脱水间设计计算274.4.1. 污泥机械脱水设计说明：275.污水处理厂的平面布置285.1总平面布置原则286.污水厂的高程布置296.1控制点高程的确定296.2各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算296.3污水系统高程计算306.4污泥系统高程计算30参考文献（References）331前言活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，由英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）于1912年发明。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。1.1设计任务1、收集设计前期资料，确定污水量及排放标准，设计污水处理工艺，绘制工艺流程图及总平面布置图2、编制初步设计文件并提交1.2设计原始资料1.2.1背景资料：张其寨拟建一污水处理厂，已知张其寨现有人口32000人，其它设施产生污水量为3000m3/d。污水水质经监测各项指标为：COD320 mg/L,BOD180 mg/L,SS240 mg/L,NH3-N15 mg/L,TP5 mg/L,pH:68。1.2.2出水水质污水处理厂出水水质控制为：BOD530mg/L；CODcr100mg/L； SS30mg/L。1.2.3.气象资料：常年主导风向为东北风。冬季污水平均温度为11，夏季污水平均温度为20，冰冻期为90d，土壤冰冻深度最大145cm。1.2.4水体、水文地质资料水体资料，污水厂出水排入河流，河底标高为442.2m，平均水深2.7m，平均流量为12.66m/s，洪水位为446.2m，枯水位为443.8米。1.2.5工程地质资料(1)地基承载力特征值1.8kg/cm2，设计地震烈度8 度。(2)土层构成：由亚黏土、亚砂土和粉、细、中砂组成。1.2.6污水处理厂地形资料及进水干管数据厂区地平设计标高为450.7m。污水处理厂进水干管管内底标高445.2m。1.2.7有关设计参数如下：（1）污泥产率系数Y=0.55(kgMLVSSkgBOD5)（2）污泥自身氧化率Kd=0.065(1d)（3）氧化每公斤BOD5所需氧的公斤数a=0.48(kg02kgBOD5)（4）污泥自身氧化需氧率b=0.162(1d)（5）有机物降解常数K2=0.0185（6）污水充氧修正系数=0.86，=0.921.3设计依据与原则1.3.1设计依据1GB 50014-2006 室外排水设计规范2GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准3张自杰，林荣忱，金儒霖排水工程（下册）第四版北京：中国建筑工业出版社，20004中国市政工程东北设计研究院主编给水排水设计手册（第1册）常用资料第2版北京：中国建筑工业出版社，20005北京市市政工程设计研究总院主编给水排水设计手册（第5册）城镇排水第2版北京：中国建筑工业出版社，20041.3.2设计原则1）工艺可靠、灵活、卫生、节能、综合运行成本低廉，操作管理方便、节省投资且能保证长期稳定运行的原则。2）电器设备尽可能采用简易半自动化控制、最大限度减轻劳动强度。3）考虑节省成本，设施建成半地下结构。4）降低噪声，改善废水处理站及周围环境。1.4工艺设计处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水，BOD只去除30左右，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90以上，处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具备排放水体的标准。污水处理工艺流程如图1.1所示。污水格栅回流污泥沉砂池曝气池二沉池泵房接触池计量后出水初沉池剩余污泥初沉池污泥剩余污泥污泥消化污泥浓缩污泥泵污泥泵污泥脱水泥饼外运滤液消化液上清液图1.1普通活性污泥法污泥处理工艺流程初沉池污泥2.设计流量的确定2.1平均日流量依据设计任务书，经查室外给水设计规范综合生活用水定额可知，辽宁位于第二分区，中小城市的平均日综合用水定额为110 180L/人d，取165L/人d。假定该地区给水排水系统比较完善，则综合生活污水定额为16590%=148.5L/人d取为150L/人d。生活污水量： 工业污水量：平均日流量为: 2.2最大流量生活污水总变化系数取， 则有：1.73555.696.5工业废水总变化系数取 1.1， 则有：1.134.7=38.2 取=135.0=0.1353.污水处理构筑物的设计与计算3.1 泵前格栅设计计算格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。3.2格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量（设计2组格栅，一备一用），以最高日最高时流量计算；过栅流速：； 进水渠道流速： 渣条宽度： 格栅间隙：栅前部分长度： 格栅倾角：单位栅渣量：栅渣/污水。 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。（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h（2）栅条间隙数： 取=24（3）栅槽有效宽度B： B0=（-1）+=0.01（24-1）+0.0224=0.70 为格栅总宽度考虑0.4m隔墙，则=20.70+0.4=1.80（4）进水渠道渐宽部分长度： （其中为进水渠展开角，取=）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐缩部分长度 0.14/2=0.07（6）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，则通过格栅的水头损失： 其中： ：计算水头损失 ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数， ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时（7）栅后槽总高度 本设计取栅前渠道超高则栅前槽总高度 （8）栅槽总长度 （9）每日栅渣量 在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为： W 所以采用机械清渣。3.2 污水提升泵房设计计算3.2.1 提升泵房设计说明本设计采用普通活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过曝气池、二沉池、接触消毒池、巴氏计量槽，最后由出水管道排入河流。设计流量： 3.2.2泵房设计计算 各构筑物的水面标高和池底埋深计算见后续的高程计算。污水提升前水位445.2m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位452.91m（即细格栅前水面标高）。 所以，提升净扬程 水泵水头损失取2m，安全水头取2 m 从而需水泵扬程H=9.7m再根据设计流量0.135m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用3台QW250-13-15型潜污泵（流量，扬程13m，转速1470r/min，功率15kw），两用一备。集水池容积:考虑不小于一台泵5min的流量：W=取有效水深h=3m，则集水池面积为: A= 取尺寸为 泵房采用矩形面钢筋混凝土结构,尺寸为,泵房为半地下式泵房高度为,地下埋深，水泵为自灌式。3.3 泵后细格栅设计计算3.3.1细格栅设计说明污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和粗格栅相似。3.3.2设计参数确定：污水由一根污水总管引入厂区，细格栅设计两组（一用一备）, 以最高日最高时流量计算,设计流量过栅流速：； 栅前流速： 渣条宽度： 格栅间隙：栅前部分长度： 格栅倾角：单位栅渣量：栅渣/污水。栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,，其渐宽部分展开角度为 图一 格栅计算草图计算草图如图所示3.3.3. 设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算，栅前槽宽=，栅前水深 （2）栅条间隙数n (个) （3）栅槽有效宽度（4）进水渠道渐宽部分长度()2tan （其中为进水渠展开角，取）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 （6）过栅水头损失 因栅条边为矩形截面，取，则 其中： ：计算水头损失 ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时（7）栅后槽总高度 取栅前渠超高,栅前槽总高度 栅后槽总高度（8）格栅总长度 (9）每日栅渣量所以宜采用机械清渣。3.4 沉砂池设计计算 3.4.1. 沉砂池的选型：沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65kg/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。图二 平流式沉砂池计算草图3.4.2设计参数确定设计流量设计1组池子，设计流量为设计流速： 水力停留时间：2.4.3池体设计计算（1）沉砂池长度：（2）水流断面面积： （3）沉砂池总宽度： 设计格，每格宽取，隔墙取0.3m，池总宽（4）有效水深： （5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积 = 其中城市污水沉砂量：每个砂斗容积V0，m3每格沉砂池设2沉砂斗，2格共有4个沉砂斗则：V0=0.47/4=0.118m3（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：沉砂斗上口宽a，a=2/tan55+ 设计斗底宽a1=0.45m，斗壁与水平面的倾角为55，斗高取=0.5m，则沉砂斗上口宽： a=20.45/ tan55+0.45=1.08m 沉砂斗实际容积： V=h3（a1+a）b/2=0.51.530.6/2 = 0.23m3 （大于V1=0.118m3，符合要求）（7）沉砂池高度： 采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度： （8）则沉泥区高度为 h=h3+0.02L2 =0.5+0.021.82=0.53m（9）池总高度H ：设超高h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.56+0.53=1.39m （10）校核最小流量时的流速：最小流量一般采用即为0.75，在最小流量时，只有一格（n=1）,则0.20 m/s 0.15 m/s符合要求.（11）进水渠道格栅的出水通过DN1300mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内的流速为: 0.28 m/s式中： B1进水渠道宽度（m），本设计取0.8m； H1进水渠道水深（m），本设计取0.6m。（12）排砂管道 本设计采用重力排砂，排砂管道管径DN=200mm。3.5平流初沉池设计计算平流式初沉池由进水区进水，延池流动至出水区出水，流速由大变小，水中悬浮物流动中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，澄清水从出水装置流入下一构筑物。沉淀池由进水装置、沉淀区、污泥区，出水装置及排泥装置组成。取表面负荷q=2.0m3/（m2h），沉淀时间t=1.5h（1）沉淀池总表面积： A=0.1353600/2.0=243m2（2）沉淀部分有效水深： =qt=2.01.5=3.0m（3）沉淀部分有效容积： =0.1351.53600=729m3（4）池长：设最大流量时的水平速度v=5.0mm/s （5）池子总宽度： B=A/L=243/27=9m（6）池子个数：设每个池宽b=4.5m， n=B/b=9/4.5=2（7）校核长宽比、长深比： 长宽比;L/b=27/4.5=64 长深比：L/h2=27/3.0=98（8）污泥部分所需的总体积：已知进水悬浮物浓度C0为0.24kg/m3，设出水悬浮物浓度C1以进水的60%计，初沉池污泥含水率p0=95%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=4h。取每人每日污泥量为10g/人d,二沉池污泥含水率p0=99%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=4h，污泥部分所需的容积：V总=14.54（9）每格池污泥部分所需容积： （10）污泥斗容积V1：污泥斗上口尺寸为33m，下口尺寸为0.40.4m污泥斗高（11）池子总高度H: 式中h1-沉淀池超高，一般采用0.3-0.5h3-缓冲高度，一般采用0.3mh4-污泥部分高度，一般采用污泥斗高度与池底坡底的高度之和（7.8+0.4-3）0.01=0.052mH=0.3+2.25+0.5+2.30=5.35m（12）进水管及配水花墙沉淀池采用池一侧进水。进水管道采用钢管，管径DN=600mm，沉淀池配水采用穿孔花墙配水，布置4个穿孔花墙，过孔流速：式中： 孔洞的宽度（m）； 孔洞的高度（m）； 孔洞个数(个)。v4 穿孔花墙过孔流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s；（13）出水渠道 出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.50m，深0.50m，有效水深0.40m，出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用钢管（14）排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.0m，连续将污泥排出池外贮泥池内。3.6曝气池设计计算传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首段进入池内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈推流形式流至池子末端，流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可待90%u以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式。本工艺设计曝气池采用廊道式。3.6.1处理程度计算 生活污水5日生化需氧量约为第一阶段生化需氧量的70%左右，本设计中采用70%。初沉池对BOD5的去除率按20%计算，进入曝气池的BOD5浓度（S0）为： S0 = 180（1-20%）70%= 100（mg/L） 去除率：处理后出水中BOD5浓度（mg /L），本设计应为20.0mg/L2.6.2设计参数（1）BOD5污泥负荷率式 中 有机物最大比降解速度与饱和常数的比值，本设计为0.0185; MLVSS/MLSS值，一般采用0.7-0.8，本设计取0.75；(2) 曝气池内混合液污泥浓度 查室外排水设计规范：取3g/,SVI=120，取R0.5，r1.23.6.3平面尺寸计算(1) 曝气池容积的确定 按规定，曝气池个数N不少于2个，本设计中取N=2,则每组曝气池有效容积为 (2) 曝气池尺寸的确定 本设计曝气池深取3.0米，每组曝气池的面积为： 本设计池宽取B=3.5米，B/H=3.5/3.01.67，介于12之间，符合要求。 池长: L/B =37.4/3.510.710 （符合设计要求）本设计设三廊道式曝气池，廊道长度为： L1 = L/3=37.4/3 =12.5m本设计取超高为0.5 m，则曝气池总高为： H = 30.5 =3.5m （3） 确定曝气池构造形式 本设计设2组三廊道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道，在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连，污水与二沉池回流污泥从第一廊道进入曝气池。（4）配水初沉池水经管道输到曝气池后，通过廊道上0.5x0.5的孔口进入到曝气池式中：v3 配水井内污水流速（m/s）,一般采用v3=0.2-0.4m/s；取0.3m/s.（5）出水收集曝气池中的水0.5mx0.5m的孔口后汇入到出水管，出水管管径DN=600mm，进入下一级处理构筑物3.6.4需氧量计算本工程设计中采用鼓风曝气系统。需氧量：=aQbV =0.48780210020/10000.1627883 =683kg/d式中：活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解过程的需氧量，即活性污泥微生物每代谢所需要的氧量，以计。本工程取0.48； 活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化分解过程的需氧量，即1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以计。本工程取0.162； 废水流量，； 曝气池容积， 进水BOD浓度，取100； 出水BOD浓度，取20.0。 3.6.5供气量计算：1确定20和30（设计水温）的氧的饱和度： C(20)=9.17mg/L; C(11)=11.01mg/L11 =11.01=13.118mg/L = =1030式中、0.86、0.92、1。 C 本设计采用2 mg/L（2）供气量的计算： 通常为612，本设计中，取=9 （3）风机选择根据供气量，选择型号为，供气量为966，转速1450r，轴功率7.17KW，配备电机型号为Y160M-4，功率11KW的3台罗茨风机，两用一备3.7向心辐流式二沉池设计计算为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。该沉淀池采用周边进水，中心出水的幅流式沉淀池，采用机械排泥。计算草图如图8（1）沉淀部分水面面积 表面负荷一般采用1.0-1.5，本设计取=1.5，沉淀池座数n=1。（2）池子直径 (取D=20.5m)（3）沉淀部分有效水深 设沉淀时间t = 2.5h ,有效水深： h2 =qt =1.52.5=3.75m图三 二沉池（4）沉淀部分有效容积 （5）污泥部分所需的容积 取每人每日污泥量为10g/人d,二沉池污泥含水率p0=99%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=4h，污泥部分所需的容积：已知进水悬浮物浓度C0为0.24kg/m3，初沉池除去60%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=4h。则每个沉淀池污泥所需的容积为36.2m3（6）污泥斗容积 设污泥斗上部半径r12m，污泥斗下部半径r2=0.5m，倾角取=60，则污泥斗有效高度为1.35m 污泥斗容积： V1 =（r12+r2r1+r22）= （22+20.5+0.52）=2.36m3 （7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 池底坡度采用0.05-0.10，本设计径向坡度i=0.05，则圆锥体的高度为：h4 = （R- r1）i=（10.25-2）0.05 =0.41m 圆锥体部分污泥容积：V2 = （R2+Rr1+r12）=污泥池总体积：V= V1+ V2 =2.36+50 =52.36m336.2m3 ，满足要求。（8）沉淀池总高度 设沉淀池超高h1=0.3m，缓冲层高h3 =0.3m，沉淀池总高度： H = h1+h2 +h3+h4 +h50.3+3.75+0.3+0.41+1.356.21 m （9）进水集配水井 辐流沉淀池为一座，因此不设配水井，直接通过管道流进沉淀池。（10）进水管及配水花墙沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流照罩向池四周流动。进水管采用钢管，管径DN=600mm，管内流速0.6m/s。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置4个穿孔花墙，过孔流速式中穿孔花墙过孔流速，一般采用0.2-0.4m/s-孔洞宽度，本设计采用0.4m-孔洞高度，本设计采用0.5m-孔洞个数，本设计采用4个=0.135/（40.30.5）=0.225m/s穿孔花墙向四周辐射平均布置，四周设稳流罩（11）出水堰沉淀池出水经过周围出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管，出水堰采用双侧90度三角形出水堰，三角堰顶宽0.15m，深0.1m，距池壁0.5m，直径为19.5m（12）出水挡渣板三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机衔架上的浮渣刮板收集。挡板高出水面0.1m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用排渣管排出池外（13）出水渠道出水槽设在沉淀池四周，出水槽宽0.6m，深0.7m，有效水深0.50m。出水槽将三角堰汇集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径DN600mm（14）刮泥装置，沉淀池采用周边驱动式刮泥机，刮泥机线速度速度为2-3m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。（15）排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.0m，连续将污泥排出池外贮泥池内。3.8接触消毒池的计算本设计采用三廊道平流式消毒接触池接触时间t=0.5h 液氯消毒流量为Q=0.135/s（1）加氯量计算：一般 5-10mg/L 本设计中液氯投量采用8.0mg/L 每日加氯量为:q=q24Qmax/1000=80.135360024/1000=93.3kg/d（2）加氯设备 液氯由真空转子加氯机取入，加氯机设计两台，一用一备。（3）消毒池尺寸 容积：V=Qt =0.1353600m/h0.5h =486m 消毒接触池表面积 F=V/h 设计取h=3.0m F=486/3=162m消毒池廊道长L=F/B 设廊道单宽B=4m则L=162/4=40.5m 设一组三廊道式消毒池，则每廊道长为校核长宽比：L/B=40.5/4=10.12510 合乎要求接触消毒池：池高 H=hh=0.33.0=3.3m式中 h1为超高，本设计取0.3m池宽 B=B3=43=12m3.9计量槽设计计算污水测量装置的选择原则是精密度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，污水厂常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡流流量计。其中巴氏计量槽应用最为广泛且具备以上特点。本设计的计量设备选用巴氏计量槽 图四 巴氏计量槽计算草图巴氏计算槽计算出水排放渠设计考虑最佳水利断面 ， 选取收缩段，喉道段,，扩散段，墙高0.95m的巴氏计量槽，其流量范围在，符合本设计要求 3.9.1.计量槽总长宽计算计量槽总长：，取2.85m 宽度： 墙高：4.污泥处理构筑物设计计算4.1浓缩池的设计计算二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回污泥泵房。（1）设计参数浓缩后的污泥含水率取为p2=97%。污泥浓度C取8g/L，浓缩前固体浓度 浓缩后固体浓度 二沉池排放的剩余污泥量：剩余活性污泥干固体产量K，高负荷为K=1.0kg/kgSS,低负荷为K=0.75 kg/kgSS。=102.0m3/h本设计含水率P取为99.2%，浓缩后污泥含水率97% ，污泥浓度C为8g/L，二沉池污泥固体通量M采用30kg/(m2d)。 采用中温二级消化处理，消化池停留天数为30，其中一级消化20，二级消化10。消化池控制温度为，计算温度为。浓缩污泥为剩余活性污泥，故取污泥固体通量选用M=1kg/（m2h）采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，用带有栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。计算草图如图10所示：（2）浓缩池面积 初沉池每日产生的污泥量为：14.54m3/d二沉池每日产生的污泥量为：X=Y(QV =0.0657880.753=460.0Kg/d取 =0.75，则总污泥量MLSS=X/f=460.0/0.75=613.0kgMLSS/d污泥含水率：99 容重：约为1000kg/m则湿污泥体积：V=MLSS/1000199 =613/1000199 =61.3m式中： C流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/s），本设计取10kg/m3 Q流入剩余污泥流量（m3/h）， G固体通量，一般采用1.2-2.0；取1.5.本设计采用1个污泥浓缩池。 （3）浓缩池的直径（4）浓缩池的容积 式中：T浓缩池浓缩时间（h），一般采用10-16h，本设计取16h。（5）沉淀池有效水深 （6）浓缩后剩余污泥量（7）池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入泥斗。池底高度：（8）污泥斗容积 式中： 泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角本设计取550 a 污泥斗上口半径（m）；本设计取1.25m； b 污泥斗底部半径(m)，本设计取0.25m。污泥斗的容积：（9）浓缩池总高度本设计取浓缩池超高h1 = 0.30 m，缓冲层高度h3 = 0.30 m， （10）排泥管 采用污泥管道最小管径DN200mm，间歇将污泥排出贮泥池。（11）污泥泵选型与泵房设计（1）扬程：浓缩池标高为449.54消化池水面标高为459.44泵水头损失取1m，安全水头取1 m则污泥泵所需提升高度为：459.44-449.54+1=10.9m（2）污泥量：27.2（3）选泵：选用型号为QW30-16-3的潜污泵两台，一用一备（4）泵房占地面积设计为8m6m 4.2污泥厌氧消化池设计计算4.2.1一级消化池设计计算 一级消化池计算草图如图五 图五 厌氧消化池计算草图（1）消化池容积 V=544m式中： 污泥量（） 投配率（%），中温消化时一级消化池采用5%-8%,本设计取5%。 消化池个数，本设计设置1座。（2）各部分尺寸确定：消化池直径D采用11m，集气罩直径d1=1.5m,高h1=1.5m，池底锥底直径d2=1.5m, 上锥体锥顶直径d2=1.5m,倾角=200，上锥体高度h=tan=tan20=1.7m下锥体高h=h=1.7m消化池主体高度5m 消化池总高度为：H=hh=1.51.751.7=9.9m消化池各部分容积集气罩容积 V=2.5m上锥体容积： V=54m下椎体容积等于上锥体容积 v=54m柱体容积 V=D/4h=3.14115/4=475.0m消化池有效容积 V=VVV=5447554=583m544m.4.2.2二级消化池设计计算（1）二级消化池容积 V=272m式中： Q污泥量（m3/d） P投配率（%），二级消化池一般采用10%。 n消化池个数，本设计设置1座。（2）各分尺寸确定：消化池直径D采用9m，集气罩直径d1=1.5m,高h1=1.5m，池底锥底直径d2=1.5m,上锥体倾角=150上锥体高度h=tan=tan15=1.0m下锥体高h=h=1.0m消化池主体高度4m 消化池总高度为：H=hh=1.51.041.0=7.5m消化池各部分容积集气罩容积 V=2.5m上锥体容积： V=21m下椎体容积等于上锥体容积 v=21m柱体容积 V=D/4h=3.1494/4=254m消化池有效容积 V=VVV=2125421=296m272m气罐计算：中温消化条件下，挥发性有机物负荷为0.61.5kg/md产气量约为11.3 m/( md 本设计取1.0m/( md气量 按8h平均产气量设计污泥贮罐, 则气罐体积为544/248m=181设计高H=6.5m 直径D=6mV=D/4H=646.5= 184m181m4.4机械脱水间设计计算4.4.1. 污泥机械脱水设计说明： 污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%-80%，从而大大缩小污泥的体积。（1） 污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。 （2） 污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98。（3） 经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。 （4） 机械脱水间的布置，应按规范有关规定执行，并应考虑泥饼运输设施和通道。 （5)脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根 据污泥出路和运输条件等确定。(6) 污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。4.4.2.脱水机选择熟污泥含水率92 即 得V=10.2m/d污泥脱水采用带式压虑机设压虑后泥饼含水率为75 得V=3.3m/d即每天产生污泥3.3立方米5.污水处理厂的平面布置5.1总平面布置原则该污水处理厂为辽宁省辽东地区污水处理厂新建工程，主要处理构筑物有：机械除渣格栅井、污水提升泵房、平流沉砂池、平流初次沉淀池、鼓风曝气池与二次沉淀池、污泥回流泵房、浓缩池、消化池、计量设施等及若干辅助建筑物。(1)总图平面布置时应遵从以下几条原则。处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水中，由于设备尺寸的限制，往往有多池。吃力构筑物应尽可能的按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应布置在夏季风主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳。构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510m。污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池应距沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于20m。贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。变电站宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。污水厂内管线种类很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。（2）总平面布置结果污水由南边排水总干管截