城市污水排水管网处理厂毕业论文.doc

河海大学环境学院给水排水工程专业毕业设计城市污水排水管网处理厂毕业论文目 录第III页共114页昆山花桥镇污水处理厂 第一篇 设计说明书6第一章 设计任务及原始资料61.1 设计任务61.2 设计依据61.3 区域概况61.3.1城市概况61.3.2自然条件71.3.3地形地貌水文71.3.4.其它资料91.4 自然条件91.5给排水现状及规划91.6工程建设的必要性和工程内容91.6.1 工程建设的必要性91.6.2 工程建设的内容10第二章 污水系统收集设计102.1 排水体制的确定102.2 污水管网设计112.2.1 污水管网布置原则112.2.2 设计依据122.2.3 污水管网水力计算方法122.2.4 污水管网系统方案152.3工程实施进度16第三章 污水处理厂设计163.1 规模和处理程度的确定163.1.1 污水厂处理规模163.1.2 污水厂处理程度163.2 污水处理厂的工艺选择173.2.1 处理工艺173.3 污水处理厂工艺设计183.3.1 中格栅183.3.2 进水泵房203.3.3细格栅203.3.4沉砂池213.3.5 三沟式氧化沟223.3.6消毒设施233.3.7计量设备253.3.8贮泥池263.3.9脱水机房263.3.10附属构筑物273.4 污水处理厂厂区设计273.4.1 厂址论证273.4.2 厂区平面布置283.4.3 厂区竖向布置30第四章 工程概算与成本分析314.1 工程概况314.2 工程量统计324.2.1供电324.2.2自动控制与监测324.2.3供水334.3 投资概算334.4 成本分析33第五章 环境保护、安全生产和经营管理335.1 环境保护335.1.1气味335.1.2 厂区污水335.1.3噪声345.1.4 固体废弃物345.2 安全生产和消防设施345.3 运行管理355.4 人员编制35第六章 工程效益分析366.1环境效益366.2社会经济效益36第七章 存在问题与建议36参考文献37第二篇设计计算书38第一章设计资料381.1 服务面积381.2 规划人口381.3用水量标准381.4进出水水质及处理程度381.4.1进出水水质381.4.2处理程度分析39第二章 .污水收集系统设计412.1设计参数412.1.1污水量指标412.2.2人口密度412.2.3水力计算设计参数422.2污水量预测452.2.1生活污水量预测452.3污水收集系统的平面布置462.4污水收集管网的设计计算472.4.1汇水面积的划分472.4.2面积统计472.4.3设计计算结果47第三章污水厂设计473.1 污水处理厂处理规模473.1.1生活污水设计流量Q1473.1.2工业污水设计流量Q2473.2最高日最高时流量483.3污水处理程度483.3.1进出水水质483.3.2处理程度分析49第四章.污水处理厂工艺设计50第五章.污水厂处理构筑物设计计算515.1中格栅515.1.1 设计参数525.1.2 设计计算535.1.3 设备选型555.1.4 中格栅尺寸确定565.2 提升泵房565.2.1 设计参数565.2.2 设计计算565.3 细格栅575.3.1 设计参数575.3.2 设计计算575.3.3 设备选型595.3.4 细格栅尺寸确定605.4 沉砂池（旋流式沉砂池）605.5氧化沟（三沟式氧化沟）625.6紫外线消毒池695.6.1 设计参数695.6.2 设计计算705.6.3设备选型715.6.4消毒渠尺寸715.7计量设备715.7.1设计计算715.7.2 设备选型745.7.3设备尺寸745.8污泥处理设计745.8.1污泥量的计算745.8.2贮泥池设计计算755.8.3污泥泵房765.8.4污泥脱水765.9构筑物高程布置775.9.1水损计算785.9.2高程计算80第六章 .工程投资估算816.1估算范围816.2编制依据816.3投资估算826.3.1污水厂的直接费用826.3.2工程总概算846.3.3运行成本核算84第七章参考资料85第三篇英文文献及小论文87英文文献87英文文献翻译98小论文104第四篇.108附表1 干管水力计算表108附表2 支管水力计算110附表3 污水管道设计流量计算112河海大学环境学院给水排水工程专业毕业设计第一篇 设计说明书第一章 设计任务及原始资料1.1 设计任务 根据昆山市总体规划和设计资料进行昆山市花桥镇污水处理工程初步设计，具体内容有：1、污水收集管道系统设计计算；2、污水处理工艺的选择；3、污水处理构筑物设计；4、污泥处理构筑物设计。1.2 设计依据1、昆山花桥毕业设计任务书2、室外排水设计规范（GB50014-2006），中国计划出版社，20063、室外给水设计规范（GB50013-2006），中国计划出版社，20064、给水排水设计手册（第1、3、5、6、10、11、12等分册），中国建筑工业出版社，20005、简明排水设计手册，中国建筑工业出版社6、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），中国计划出版社，20027、污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999），中国建筑工业出版社，19991.3 区域概况1.3.1城市概况昆山市是我国工农业经济最发达的县市之一，在全国综合经济实力百强县中名列前茅。花桥镇隶属于昆山市，位于江苏省最东端，与上海嘉定区、青浦区接壤，素有江苏东大门、沪苏大陆桥之称。花桥镇交通条件优越，水运陆运均较发达是外省市通往上海的必经之路。1992年，花桥镇在曹安地区自费兴建了曹安经济技术开发区，累计引进外资项目139个，行业包括化工、电子、五金机械、玻璃加工等行业；开工投产项目近70个；民营企业283家，总投入6亿多元，已形成一个庞大的经济发展群体。镇内拥有江苏国际商务中心、民办硅湖大学、华东台商子女学校、联合外语培训中心等重大项目，它们将对花桥未来的改革开放和快速发展产生重大影响。花桥镇历史文化悠久，现有2所中学、1所职校、1所成校、1所民办私立大学及即将开办的台商子女学校（全中国大陆第二家）。全镇总面积45平方公里，辖29个行政村、2个居委会，现有人口3.2万。规划到2006年镇域总人口规模为6万人，其中镇区人口规模为2.8万人；到2010年镇域总人口规模为12万人，其中镇区人口规模为8万人；远期（2020年）镇域总人口为22万人，其中镇区人口规模为18万人，规划建设用地1292.8ha。1.3.2自然条件昆山属亚热带湿润性季风气候，具有四季分明、温暖湿润、降水丰沛、日照充足和无霜期长，春夏盛行东南风，秋冬季节多偏北风，雨季为67月份等气候特点。年平均气温15.2，年极端气温37.911.7，年平均降雨量1052.9mm，常年主导风向为东南风。1.3.3地形地貌水文昆山市位于江苏省东南部的太湖下游。市境内地势平坦，自然坡度较小，由西南微向东北倾斜。相对于吴淞江零点的地面高程在2.8-6米之间。花桥镇在昆山东南部，系华东陆台范围江南古陆地带，属吴淞江半高平田土区，境内地势平坦，自然坡度较小，相对于吴淞江零点的地面平均高度为3.6米，耕地高程在3.2米。土质有亚粘土、轻亚粘土等，主要以亚粘土为主。昆山市境内河流总长1056.32公里，其中主要干支河流62条，长457.51公里；湖泊41个，水面10余万亩。年地表水中河湖蓄水6.9亿立方米，承泄太湖来水51.3亿立方米，引入长江水2.5亿立方米。花桥镇境内河流纵横交错，区域内主要河流共27条，其中过境河流14条，域内河流为13条。过境河流为吴淞江、鸡鸣塘、西泾河等；域内河流为：千河、三陵江、陆巷泾等，见“现状河流一览表”。昆山外河吴淞江的历史最高水位4.03m，常水位2.52m，最低枯水位1.94m。 表1-1 现状河流一览表 河流名称长度(公里)宽度(米)吴淞江13.580鸡鸣塘9.220虬港河3.018徐公河7.520糟塘河1.718马 泾1.714大瓦浦7.515薛家泾1.818横塘河1.717潘正浦4.120蒋 浦3.0515小瓦浦5.220黄野泾2.7512千 河5.520茅港滩3.320新开河1.6525夏泉泾2.111三陵江2.513本工程处理后的尾水经专门的排水管道排入小瓦浦河，最终排放吴淞江，昆山市花桥镇政府环保办公室提供了2003年两河流的水文资料和水质情况。根据江苏省地面水水域功能类别划分，小瓦浦河及吴淞江执行地面水环境质量标准(GHZB1-1999)三类水体标准。 表1-2 小瓦浦河和吴淞江的水文情况 河流断面名称河宽(m)水深(m)流量(m3/s)流速(m/s)小瓦浦河小瓦浦桥252.5350.5吴淞江吴淞江大桥654-5600.2泅港大桥662.720.90.121.3.4.其它资料（1）根据总体规划，花桥污水处理厂一期工程服务区域为花桥镇区周边地区，规划总建设用为8平方公里，服务人口6.5万人,工业用地占140公顷，河流水域面积为25公顷，绿化用地32公顷；远期服务区域为镇区及曹安地区，服务面积15.7平方公里，服务人口11.8万，工业用地占400公顷，河流水域面积为25公顷，绿化用地为280公顷。项目服务对象为该区域内的居民及工业企业，基本覆盖镇区所有工业集中区及居民聚集区。（2）根据花桥镇规划和实际情况，该项目按照近期规划实施。1.4 自然条件昆山属亚热带湿润性季风气候，具有四季分明、温暖湿润、降水丰沛、日照充足和无霜期长，春夏盛行东南风，秋冬季节多偏北风，雨季为67月份等气候特点。年平均气温15.2，年极端气温37.911.7，年平均降雨量1052.9mm，常年主导风向为东南风。1.5给排水现状及规划该区域为新规划建设开发区，根据总体规划，将在开发区内的主次干道上分别敷设雨水和污水管道，形成分流制雨、污水排水系统，在污水厂建设同时，排水管网将同时建设。排水系统的输送能力能保证污水处理厂2万m3/d的工程规模。1.6工程建设的必要性和工程内容1.6.1 工程建设的必要性近几年来，花桥镇在曹安地区自费兴建了曹安经济技术开发区，累计引进外资项目139个，大量的污水未经处理排入小瓦浦河等流域，花桥镇隶属于昆山市，位于江苏省最东端，与上海嘉定区、青浦区接壤，素有江苏东大门、沪苏大陆桥之称。花桥镇交通条件优越，水运陆运均较发达是外省市通往上海的必经之路。其污染物排放对昆山水质的影响重大，通过污水管网系统将居民生活污水和工业废水收集集中处理，避免了生活污水和工业废水随意流入河流，污染饮用水水源。本设计为花桥镇2万吨/d的污水处理厂，该污水处理厂工程的建设可对该乡镇生活污水和工业废水进行处理，达标后排放，减轻该县城污水对海水的污染。因此，兴建该污水处理厂是非常必要的。1.6.2 工程建设的内容本工程内容为建设花桥污水处理厂，同时完成管网敷设工程，将污水收集后送到污水处理厂进行处理。项目建设总规模2万m3/d，一期工程规模为1万m3/d。第二章 污水系统收集设计2.1 排水体制的确定排水系统是指排水的收集、输送、利用以及排放等设施以一定方式组合成的总体。城市污水排水系统主要有以下及部分组成：（1）室内污水管道系统及设备；（2）室外污水管道系统，主要包括居住小区污水管道系统、街道污水管道系统和管道系统上的附属构筑物；（3）污水泵站及压力管道；（4）污水厂；（5）出水口及事故排出口。在确定城镇排水系统时，主要考虑一下两方面的内容：一是排水系统的体制，一是排水系统的布置形式。下面分别就本设计中排水体制和排水系统的布置形式做一简单的介绍，继而进行污水管网的设计计算。 污水管网的布置原则如下： (1)按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方面经济比较； (2)先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从主干管、干管到支管的顺序进行布置； (3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小； (4)协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接； (5)规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便； (6)远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期施工。排水系统体制分为合流制和分流制，下面将其优缺点列入表2-1中：表2-1 排水体制比较表环境保护造价维护管理管道污水厂管道污水厂截流式合流制晴天或雨量小时，不会造成污染；雨量大时，初期雨水会污染河流。一般比分流制低20%40%处理量大，规模大，造价高晴天输送污水，雨天输送污水和雨水流量变化大，运行复杂，不宜控制分流制污水排至污水厂，不会造成污染；雨水排至河流，初期雨水会污染河流。处理量小，规模小，造价低技术设计可行流量稳定，运行简单，易于控制本设计采用分流制排水体制，但是不考虑雨水。2.2 污水管网设计2.2.1 污水管网布置原则 排水管网的定线原则是：应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。定线时通常考虑的因素是：地形和竖向规划、排水体制、污水厂和出水口位置、水文地质条件、道路宽度、地下管线和构筑物的位置、工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建顺序等。地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管、干管、支管的位置。污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。排水管道定线应尽量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。当排水干管双侧集水时，干管间距一般为600-1000m；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600-800m。首先，根据地形划分排水领域。从原始资料所给的总平面图中可以看出，地形较平坦无显著分水线，故根据面积的大小及城市布局来划分排水区域，以使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最小合理埋深情况下，流域内污水能以自流方式接入。其次，确定污水管道的布置形式，主干管、干管、街道支管的位置和流向，并确定主要泵站、污水处理厂及出水口的位置。在本设计中，城镇地形是由西南微向东北倾斜，地势向水体适当倾斜，并且坡度不大，城镇地形较为平坦。对于支管系统，由于各街区面积均不太大，故采用低边式布置。又考虑到各污水管道无法避开河流及主要道路，故管道必须穿越河流，可根据具体情况采用倒虹管、管桥或其他工程设施。本设计污水管道系统的具体布置参见花桥镇污水管网平面布置图。2.2.2 设计依据设计依据包括：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.昆山花桥镇排水工程设计任务书；6.给水排水设计手册；7.昆山花桥镇总体规划平面图；8.土建、市政工程估算定额标准。2.2.3 污水管网水力计算方法（1）水力计算方法 污水管道水力计算的任务是，在已知污水流量的情况下，根据地形条件来确定污水管道的管径、设计坡度、流速和充满度。其中流量已知，必须先确定管径后，经过水利计算表确定其他3个参数。由2个参数才能计算出另2个参数，因此有多种方案可供选择，设计结果不是唯一的。一般增加管径，可减少设计流速和坡度，减小管道埋深，降低施工费用，但管径大将增大管材的造价。对于地势比较平坦的地区，可考虑适当增大管径，以减小管道坡度和埋深；当地势比较陡时，可考虑适当增加管道坡度以减少管径。综合考虑花桥镇的情况，采取适当增大管径，以减小管道坡度和埋深。（2）列表进行水力计算 在确定各管段的设计流量后，便可以从上游管段开始一次进行各支管和干管以及主干管各设计管段的水力计算。污水干管的水力计算目的在于合理、经济地确定管径、充满度及坡度，进一步求定管道的埋深。水力计算中的数值v、h/D、I、D力求符合规范关于设计流速、最大设计充满度、最小管径、最小设计坡度的规定。 1.从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入水力计算表的第2项。将各设计管段的设计流量列入表中第三项。设计管段起迄点检查井处的地面标高列入表中第10、11项。2.确定起始管段的管径及设计流速，设计坡度，设计充满度。3.确定其它的管段的管径及设计流速，设计坡度，设计充满度。 4.计算各管段上端、下端的水面、管底标高及埋设深度：a. 根据设计管段长度和管道坡度求降落量。b. 根据管径和充满度求管段的水深。c.确定管网系统的控制点控制点的选择a. 各条管道的起点大都是这条管道的控制点.这些控制点中离出水口最远的一点，通常就是整个系统的控制点。b. 有相当深度的工厂排出口或某些低洼地区的管道起点, 也可能是整个系统的控制点。综合考虑该镇情况各分区几个管道起点均选a情况为控制点，各控制点的埋深最小取2.0m。具体步骤如下：1点的管内底标高等于1点的地面标高减1点的埋深，结果列入表中第14项。2点的管内底标高等于1点的管内底标高减降落量，结果列入表中第15项。2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高，结果列入表中第17项。管段上、下端水面标高等于相应点的管内底标高加水深，结果列入表中第12、13项。根据管段在检查井处得衔接方法，可确定下游管段的管内底标高。5.根据以上要求进行计算，其结果见表5.4。(3)绘制管段平面图及污水主干管总剖面图根据相关要求绘制管道平面图和污水主干管纵断面图。见图1、2.(4) 进行管道水力计算时应注意的问题必须细致研究管道系统的控制点，以便确定管道系统的埋深。必须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面地面坡度之间的关系，以便尽量减小工程投资。水力计算从上游管段开始依次像下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐渐增加，设计流速也应相应增加，如流量保持不变，流速不应减小。在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度应小于地面坡度。着就有可能使下游管道的覆土厚度无法满足最小限值的要求，甚至超出地面，因此在适当点可设置跌水井。水流通过检查井时，常引起局部水头损失。为了尽量降低这项损失，检查井底部在直线管道上要严格采用直线，在管道转弯处采用匀称的曲线。通常直线检查井可不考虑局部损失。在旁侧管与干管的连接点处，要考虑干管的已定埋深是否允许旁侧管接入。确定不计算管段。通过水力分析表明，当污水设计流量小于一定值时，可以直接采用最小管径，在平坦地区还可以直接采用相应的最小设计坡度。2.2.4 污水管网系统方案2.2.4.1管网布置本设计中采用两套管网设计方案：（1）方案A：根据城市的地形特点，地面坡度不大，可采用正交截流式布置方案。干管沿垂直（近似）等高线方向布置，干管采用双侧集水；此方案共设有三根主干管，穿越一次河流，但这种布置方式容易出现局部点的埋深过大。（2）方案B：由于该市街区规划较为规整，将方案A中的与等高线垂直铺设的干管改为与等高线平行铺设，但仍满足污水顺坡自流排除的原则，在街区的最东侧设主干管收集来自干管的污水。在管网布置中，在与左侧污水主干管会合后将城市污水共同送入城市污水处理厂进行二级处理，这种情况管线中可能采用过多的跌水井。 综上，本设计中采用方案A。2.2.4.2工程量污水管网规划新建污水管网24.74km，塑料管管道工程量见下表。表2-2 管道工程量表管径（mm）管长（m）平均埋深（m）管径（mm）管长（m）平均埋深(m)400158342.8770034286.015008103.5280011886.5260015614.65=22821m2.3工程实施进度第三章 污水处理厂设计3.1 规模和处理程度的确定3.1.1 污水厂处理规模（1）生活污水设计流量Q1该城镇居民生活污水平均设计流量为 =173.032L/S=14950m3/d式中 n1人均综合用水量指标 ，一区中小城市为170280L/cap.d ， 此处取230L/cap.d N设计人口数，由原始资料知设计人口数为6.5万人（2）工业污水设计流量Q2 Q2=nF(1-P)K1K2K3=1101400.40.71.1=54.90L/S=4743.2m3/d式中 n2工业用地均用水指标； F工业用地面积； P工业用水回用率； K1工业用水污水转化率； K3地下水渗入率。 综上：该污水厂规模为 Q=+Q2=173.032+54.90=227.931L/S=19693.200m3/d 设计中规模取20000m3/d 。3.1.2 污水厂处理程度在选择工艺前先计算各污染物指标额处理程度，采用下式计算各污染物的去除率 式中 p0污染物的进水的质量浓度(mg/l) Pe污染物的出水的质量浓度(mg/l)由原始资料可知尾水最后排入吴淞江为III类水体，由给排水设计手册第六分册第639页可知排入GB3838中III类水域的污水执行一级标准。 由GB18918-2002可查得一级B出水的污染物浓度。通过查阅相关资料，确定进出水各污染物浓度分别为：BOD5SSCODcrTNTPNH3-N进水18020032035425出水2020602018 则可算得各污染物的去除率分别为PBOD=PSS=PCOD=PTN=PTP=PNH3-N=3.2 污水处理厂的工艺选择3.2.1 处理工艺近年来，随着水体富营养化程度的加剧，国家出台新的污水排放标准，对污水处理程度有了更严格的要求，加强了对污水处理厂出水中氮磷指标的控制，因此，新建污水处理厂在选择工艺时应选择具有脱氮除磷效果的工艺，常见的有A2O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等。对中小型污水厂来说，氧化沟工艺较有发展前途。氧化沟工艺一般都不设初沉地，合建式氧化沟工艺也不需要二沉地、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省。运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。采用氧化沟工艺产生的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后就可以直接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少。氧化沟出水水质好，一般情况下，BOD5去除率可达95%99%,脱氮率达90%左右，除磷效率达50%左右，如在处理过程中，适当投加铁盐，则除磷效率可达95%。一般出水水质为BOD5=015mg/L；SS=1020 mg/L；氨氮=13 mg/L；P1 mg/L。结合本设计中花桥镇污水处理厂2万m3/d的处理规模，其中工业污水和生活污水所占比例分别为24%和76%，选择三沟式氧化沟工艺，该工艺耐冲击负荷能力强，当中小水厂进水水质水量波动较大时，具有较强的适应性。利用三沟式氧化沟处理污水，流程简单，无需单独另设一沉池、二沉池和活性污泥回流装置，同时污泥在氧化沟内已趋于稳定，无需另设消化池，排出的污泥可直接进行浓缩和脱水。因此，运行方便，可节省电耗和基建投资。此外，该工艺出水水质好，脱氮除磷效果明显，对于本设计的规模和水质，比A2O工艺优越，因此本设计中选择三沟式氧化沟工艺。工作流程为：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池三沟式氧化沟二沉池处理水排入小瓦浦河剩余污泥污泥泵房贮泥池脱水机房泥饼外运3.3 污水处理厂工艺设计3.3.1 中格栅粗格栅是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，并保证后续处理设施能正常运行的装置。本设计采用2道中格栅。（1）运行参数 水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm 在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。 格栅倾角一般用4575。机械格栅倾角一般为6070。 通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。 过栅流速一般采用0.61.0m/s。 设计中选择2组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.172 m3/s 。运行参数：栅前流速 v= 0.66m/s 过栅流速 v0=0.6m/s栅条宽度 s=0.01m栅条净间距 b=0.02m栅前水深 h=1.20m 格栅间隙数 n= 21 水头损失 h=0.05m 每日栅渣量 W=1.48m3/d（2）中格栅尺寸 设2座格栅井，两格栅间距0.6m，格栅井尺寸为：格栅槽宽度 B=0.62m进水渠道渐宽部分l1=0.34m进水渠道渐窄部分l2=0.17m栅后明渠总高度 H=7.27m格栅槽总长度 L=3.95m（3）设备选型 选用江苏亚太给排水成套设备有限公司生产的TGS500A 回转式格栅除污机。其电动机功率为0.551.1kw，耙齿栅宽为360mm，设备高403511035mm，地面至设备顶2120mm，地下可任意加长，设备总宽850mm，设备安装长232011153mm，水槽最小宽度为600mm。（4）结构类型 地下钢混直壁平行渠道。3.3.2 进水泵房水量计算：进水管水量为1236 m3/h，用5台泵(4用1备)每台水泵流量Q0=360m3/h。则水泵流量需大于1323m3/h，但是不宜过大。泵的扬程为13.08m,设计中取扬程15m。水泵总扬程计算:中格栅最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为: 6.11-（-4.47）=10.58m；泵站内的管线水头损失假设1.5米,考虑自由水头1.0米,水头总扬程选择的泵为：200QW360-15-30。其主要性能参数为流量为360m3/h，扬程为15m，转速为980r/min，电动机功率为30kw，效率为77.9%，出口直径为200mm。3.3.3细格栅（1） 运行参数 设计中选择2组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.172 m3/s 。运行参数：栅前流速 v= 0.36m/s 过栅流速 v0=0.5m/s栅条宽度 s=0.01m栅条净间距 b=0.006m栅前水深 h=1.20m 格栅间隙数 n= 47 水头损失 h=0.18m 每日栅渣量 W=1.48m3/d（2） 设计尺寸格栅槽宽度 B=0.74m进水渠道渐宽部分l1=0.48m进水渠道渐窄部分l2=0.24m栅后明渠总高度 H=1.68m格栅槽总长度 L=2.62m（3） 设备选型 格栅选用唐山清源环保机械公司生产的XGS500旋转式格栅除污机，能自动分离固液，正常运行时有自净力。其电动机功率为0.75kw，格栅宽为500mm，地面至设备顶2135mm，设备宽650mm，水室宽为700mm，筛网运动速度为2m/min。3.3.4沉砂池沉砂池的形式按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池。 平流式沉砂池是最常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无极颗粒效果好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒由重力作用沉入池底，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。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量可以控制污水的旋转流速，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作用。按生物除磷设计的污水厂，为保证除磷效果，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，加速沙粒的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。本设计除磷要求较高，故经过综合分析，采用旋流式沉砂池。（1）设计参数：单座池规模(m3/d)：10000总变化系数Kz：1.48最大设计污水量：0.172(m3/s)最大流量时的停留时间(s)：30(停留时间不小于20s，一般采用3060s)沉砂量m3/（106m3污水）：3（2）构筑物尺寸：池总高(m)：3.95沉沙池直径(m)：2.8 表3-1各配套设备参数沉砂池空气量m3/min气冲和气提负荷供风配套砂水螺旋分离器型号流量L/s气量m3/min压力KPa风量m3/min风压KPa型号流量L/s功率KW螺旋转数RPM2002302.42.5303005-150.556.2各部件尺寸表型号流量L/s容积m3进砂管直径mm出水管直径mm功率KW转数RPM2001-30.6801000.376.2ABCDEF1F2299113001161600144525001000型号流量L/s体积m3砂斗体积m3ABC2002307.42.52.81.50.5DEFGHIJK2.150.50.72.00.61.50.50.353.3.5 三沟式氧化沟氧化沟的功能是去除BOD5，同时脱氮除磷，为污水处理厂中心构筑物。（1）设计参数混合液悬浮固体浓度一般为35004500 mg/L ，取MLSS=4000mg/L；污泥龄一般为1530d，考虑脱氮除磷，取好氧泥龄c=17.6d；污泥负荷一般取Ns=0.050.1 kgBOD5/（kgMLSSd ）；考虑脱氮除磷和污泥稳定化时，水力停留时间HRT=1524h；污泥产率系数Y=0.55；内源代谢系数Kd=0.055；20时脱硝率qdn=0.035kg(还原的-N)/ (kgMLVSSd)；f=MLVSS/MLSS=0.7；进水TKN=38mg/L，NH3-N=35mg/L，碱度SALK=280mg/L；最低水温T=14，最高水温T=25。（2）建筑尺寸设4座三沟式氧化沟，单座尺寸为（3）设备选型（单池）BZS2-19型曝气转刷17套，其中8台单速，9台双速；D1800潜水推进器8套；XT5000型电动调节出水堰8套。（4）结构类型 钢筋混凝土结构。3.3.6消毒设施污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，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。污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、紫外线。这些常用消毒剂的比较见下表3-4。表3-2 消毒剂比较表名称优 点缺 点适用条件液氯效果可靠，投配设备简单，价格便宜。余氯对水生生物有害，氯化后可能产生致癌物质。适用于大、中型污水处理厂。次氯酸钠可以现场制备，使用方便，投量容易控制。需要次氯酸钠发生器和投配设备。适用于中、小型处理厂。臭氧除色、除臭效果好，不产生残留的有害物质，增加溶解氧。投资大，成本高设备管理复杂。对出水水质卫生条件要求高的污水处理厂。二氧化氯杀菌效果好，无气味，有定型产品。维修管理要求高。中、小型污水处理厂。紫外线快速、无化学药剂，杀菌效果好，无残留有害物质。耗能较大，对浊度要求高。下游水体要求较高的处理厂。由原始资料可知，该水厂处理规模较小，受纳水体卫生条件较高，设计中采用紫外线作为消毒剂对污水进行消毒。（1） 运行参数 设计参数： 紫外消毒剂量是所有紫外线辐射强度和曝光时间的乘积。紫外消毒剂量的大小与出水水质、水中所含物质种类、灯管的结垢系数等多种因素有关，应通过实验确定。 光照接触时间10-100s。 消毒水渠中的水流尽可能保持推流状态。水位可由固定溢流堰或自动水位控制器控制。 消毒器中水流流速最好不小于0.3m/s，以减小套管结垢，可采用串联运行，以保证所需的接触时间。 采用水面式紫外消毒器，反射罩一般采用表面抛光的铝质材料。（2） 设计尺寸消毒渠长度 L=7.42m消毒渠总宽 B=0.9m消毒渠深度 H=1.29m（3）设备选型 选用加拿大TROJAN公司生产的UV3000PLUS紫外消毒设备。3.3.7计量设备为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为处理厂的改、扩建提供可靠的数据，必须设计量设备，正确掌握污水量、污泥量、空气量，以及动力消耗等。污水计量设备的选择和布置，应遵循以下一般原则：计量设备应水头损失小、精度高、操作简便，且不易沉积杂物。分流制污水处理厂计量设备一般设在沉砂池后，初次沉淀池前的渠道上，或设在污水厂的总出水管上。如有条件，应对各主要构筑物的进水分别计量。污水厂中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、涡轮流量计等。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，精确度可达9598。各种计量设备比较见下表3-5。本设计的计量设备选用巴氏计量槽。表3-3 计量设备比较表名 称优 点缺 点适用范围巴氏计量槽水头损失小，不易发生沉淀，操作简单施工技术要求高，不能自动记录数据大中小型污水厂薄壁堰稳定可靠，操作简单水头损失较大，堰前易沉积污泥，不能自动记录数据小型污水厂电磁流量计水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据价格较贵，维修困难大中型污水厂超声波流量计水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据价格较贵，维修困难大中型污水厂涡轮流量计精度高，能自动记录数据维修困难中小型污水厂本设计最大流量Q0.343m3/s，选择测量范围为0.171.30m3/s的巴氏计量槽。（1） 运行参数 喉部宽度 b=0.75m 渐缩部分长度 A1 =1.575m喉部长度 A2 =0.6m 渐扩部分长度 A3 =0.9m上游渠道宽度 B1 =1.38m下游渠道宽度 B2 =1.05m（2） 设计尺寸 上游水深 h1=0.348m下游水深 h2=0.2m总长度 L=12.465m（3）设备选型 本设计最大流量Q0.343m3/s，选择测量范围为0.171.30m3/s的巴氏计量槽。3.3.8贮泥池贮泥池设计容积V=98.30m3贮泥池有效深度h2=2.5m贮泥池总高度 h=6.26m贮泥池底边长 a=0.5m污泥斗底边长 b=0.1m污泥斗倾角 =603.3.9脱水机房机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有：真空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。表3-4 脱水机特点介绍名 称特 点适用范围真空转鼓过滤机能够连续生产，可以自动控制，构造复杂，附属设备多，运营费用高 应用较少，适用于工业企业板框压滤机构造简单，劳动强度大，不能连续工作适合小型污泥处理装置带式压滤机可以连续工作，脱水效率高、噪音小、能耗高、操作管理方便应用广泛，适合大中小型污泥处理装置离心机构造简单、脱水效果好、动力消耗大，噪音较大应用广泛，适用大中小型污泥处理装置经过对比，选用安徽国帧环保节能科技股份有限公司生产的带式浓缩压榨过滤机2台（一用一备）。3.3.10附属构筑物 假定厂内工作人员为30人，则通过查给排水设计手册得：食堂面积为72m2 综合楼面积为300m2浴室、锅炉房面积为80m2 停车场面积为150m2车棚面积为15m2 保卫间为18m2配电间为150m2 体育场为600m2仓库为100m2 堆场为50m23.4 污水处理厂厂区设计3.4.1 厂址论证由室外排水设计规范6.1.1知：污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并根据下列因素综合确定：1. 在城镇水体的下游；2. 便于污水回用及安全排放；3. 便于污泥集中处理与处置；4. 在城镇夏季最小频率风向的上风侧；5. 有良好的工程地质条件；6. 少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7. 有扩建的可能；8. 厂区地形不受洪涝灾害的影响，防洪标准不低于城市防洪标准，有良好的排水条件；9. 有方便的交通、运输和水电条件。综合考虑昆山花桥镇的地形、地势及河水流向、风向等因素，污水处理厂应设在规划范围的西南处，靠近岸边又与岸边留有一定距离，且离市区符合卫生防护要求（污水厂距居民区大于300m）。污水厂设在河流下游，不会对城市的饮用水源及自然景观产生污染。同时污水厂处于城市常年主导风向的下风向，不会对城市产生空气污染。污水处理厂工程地质条件较好，交通方便，靠近受纳水体，处理后的水可以就近排放。3.4.2 厂区平面布置污水处理厂的平面布置包括处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物以及各种管道渠道、道路、绿化带的布置。在进行污水处理处理厂厂区平面规划、布置时，应考虑的一般原则阐述如下。本设计污水处理厂的具体平面布置见城市污水厂总平面图。（1）各处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是污水处理厂的主体构筑物，在做平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑：1.贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；2.土方量作到基本平衡，并避免劣质土壤地段。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）管道及渠道的平面布置1.在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行。2.应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。3.在厂区内还设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管以及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对其安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。污水处理厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰，管道复杂时可设置管廊，在污水处理厂厂区内，应有完善的雨水管道系统，必要时应设置防洪沟渠。（3）附属建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修、仓