某市污水处理厂的设计毕业论文.doc

2010届给水排水工程专业毕业设计某市污水处理厂的设计毕业论文目录绪论1第一章 设计概述31.1.原始资料31.2设计任务31.3设计原则41.4 设计依据4第二章 工艺流程及说明62.1 工艺方案的确定62.2工艺流程图82.3 流程各结构介绍92.3.1格栅 .92.3.2 沉砂池. 92.3.3生物反应池92.3.4二沉池.112.3.5浓缩池.11第三章 构筑物设计计算123.1格栅.123.1.1 设计说明.123.1.2 设计计算133.2提升泵房153.2.1设计说明.153.2.2设计计算.163.3 沉砂池173.3.1 设计说明 173.3.2 曝气沉砂池的设计计算 .173.4氧化沟193.4.1 设计说明193.4.2 DE型氧化沟计算213.4.3 设计参数的校核233.4.4 进出水系统计算233.4.5 需供氧量计算243.4.6 鼓风机的选用273.5.辐流式沉淀池273.5.1设计原则273.5.2 设计计算293.6 液氯消毒323.6.1 设计说明323.6.2 设计计算323.7 污泥浓缩池333.7.1设计说明.333.7.2 设计计算333.8 污泥消化池343.8.1 设计说明343.8.2 设计计算353.9 污泥脱水间403.9.1 设计说明40第四章 中水系统设计计算424.1加药间的计算424.2 往复式隔板絮凝池的计算：424.3 平流式沉淀池的计算444.4 普通快滤池计算444.5清水池47第五章 污水处理厂总体布置495.1 总平面布置495.2 高程布置49第六章 工程技术经济分析516.1 土建费用及主要设备材料费用516.2运行费用计算52毕业总结54致谢55参考文献:5555绪论我国幅员辽阔，各地气候迥异，经济发展水平差异也很大。目前，各城市都面临着不同的水环境污染。因此，根据城市规模，建立一套与自己经济发展相适应的控制水污染、保护水环境的方针、政策、标准和法规，同时建设与经济发展水平相适应的污水处理厂，就成为防止因水资源短缺而制约城市社会经济发展的必要手段，利用有限资源的必须部分。在人们日常生活中，盥洗、淋浴、生活洗涤等都离不开水，用后便成为污水。在工业企业中，任何一种工业水都是人们日常生活中不可或缺的宝贵资源。水的供给与排放处理水亦是不能合理用到位。水经生产过程使用后，绝大部分变成废水。生产废水携带着大量污染物质，这些物质多数是有害和有毒的，但也是有用的。必须妥善处理以便加以回收利用。城市的雨水和冰雪融水也需要及时排除，否则将积水为害，妨碍交通，甚至危及人们的生产和日常生活。在人们生产和生活中产生的这些污水中，如不加控制任意排入水体（江、河、湖、海、地下水）或土壤，使水体受到污染，将破坏原有的自然环境，以至引起环境问题，甚至造成公害。为保护环境，避免发生上述问题，现代城市就需要建立一套完整的工程设施来收集、输送、处理和利用污水；此工程设施就称之为排水工程。它的基本任务是保护环境免受污染，以促进工农业生产的发展和保障人民的健康与正常生活。其主要内容包括： 收集各种污水并及时的将之输送至适当地点。 妥善处理后排放或再利用。排水工程在我国社会主义建设中有着十分重要的作用。从环境保护方面讲，排水工程有保护和改善环境、消除污水危害的作用，是保障人民健康和造福子孙后代的大事；从卫生上讲，排水工程的兴建对保障人民健康具有深远的意义；对预防和控制各种疾病、癌症或是“公害病”有着重要的作用；从经济上讲，城市污水资源化，可重复利用于城市或工业，这是节约用水和解决淡水资源短缺的重要途径，它将产生巨大的经济效益。总之，在实现四个现代化过程中，排水工程作为国民经济的组成部分，对环境保护、促进工农业生产和保障人民健康有现实意义和深远影响，并使经济建设、城乡建设与环境建设同步规划，同步实施，同步发展。这样才能实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。 第一章 设计概述1.1.原始资料1. 面积与人口：某小城市现状人口为8.45万人，其中非农业人口为6.7万人，农业人口为1.75万人，人口自然增长率为0.915。规划用地面积78.25平方公里；城市人口规模为10.5万人。 2. 地理位置和地形：某市地貌以中低山丘陵为主。3. 气象资料：气候属亚热带季风气候区，阳光充足，雨量丰富。冬季受冷高压控制，盛行北风，以晴冷天气为主；夏季盛行东南风，多晴热天气。春秋两季天气变化复杂，夏秋干旱。多年年平均气温15.5，温度水平分布自南向北递增，西部略高于东部。最冷的1月份平均气温4.1，极端最低气温零下8.8；最热的7月份平均气温28.5，极端最高气温39.7。 4. 水文地质资料 全区土壤多为酸性黄壤土，另外还有黄色石灰土、水稻土、紫色土及潮土，该地区电力供应情况良好。 5. 废水处理基础资料 工程设计水量按最大废水量进行设计，废水量为4.5万t/d。 实验测得污水水质见下表所示： 污染指标BOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)pH总排放量2003602206.59厂方建议，废水经处理后能达到国家二级排放标准。处理后的出水要进行回用，回用于景观用水。设计回用水量为2.5万吨。1.2设计任务 本设计的主要任务是完成该市的污水处理厂设计任务。该市有人口10.5万 ，每天污水排放量为4.5万吨，设计回用水量为2.5万吨，要求污水处理后能达到国家二级排放标准。进出水标准如表1. 表1. 污水进出水水质项目BOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)PH氨氮(mg/l)总磷(mg/l)T()进水水质2003602206.5-950815.5出水标准301003069253去除率（%）8572.286.4工程设计内容包括：1) 细化工艺流程2) 选定参数3) 计算（构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求）4) 绘制符合规范的工程图5) 编制设计说明书1.3设计原则：1) 严格执行国家有关环境保护的各项法规。2) 采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准。3) 流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。4) 在上述前提下，做到投资少，运行费用低的效果1.4 设计依据：1) 中华人民共和国环境保护法；2) 中华人民共和国污水综合排放标准（GB89781996）；3) 室外排水设计规范（GBJ1487）；4) 总图制图标准（GB/T501032001）；5) 建筑制图标准（GB/T501042001）；6) 建筑结构制图标准（GB/T501052001）；7) 给水排水制图标准（GB/T501062001）。第二章 工艺流程及说明2.1 工艺方案的确定按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法，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。对磷氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A/A/O工艺，A/O工艺,SBR工艺及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池等。 本污水厂污水以有机污染为主，BOD/COD =0.560.3,可生化性较好，宜采用活性污泥法。考虑到要求出水回用，处理工艺应硝化处理，同时为避免河流湖泊富营养化，该工程采取脱氮除磷措施。本设计采用对磷氮有较高处理的工艺，提出的备选方案是SBR工艺法和氧化沟工艺法。 SBR法和氧化沟法的比较： 表2 SBR法和氧化沟工艺特点工艺名称SBR法氧化沟工艺优点（1）在大多情况下（包括工业废水处理），不必设置调节池。（2）SIV值较低，污泥易于沉淀，反应器中存在着较大的污泥梯度，好氧与缺氧、厌氧并存，污泥龄短、比增长速度大，丝状菌无法繁殖，限制了污泥的膨胀，污泥沉降指数高。一般情况下，不产生污泥膨胀现象。（3）通过对运行方式的调节，在单一曝气池内能进行脱氮和除磷反应。（4）应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制。（5）运行方式灵活、适应性强。可根据进水的水质和水量调整反应时间，为脱磷除氮创造极好条件。(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）反应器容积利用率低。（2）水头损失大.（3）峰值需氧量高.（4）设备利用率低。（5）对管理人员技术要求较高。（6）适用于小型污水厂，处理规模一般小于20000t/d。（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100000以下。处理效率BOD 88%92%,COD 84%87%,总氮27%40%，总磷74%78%。BOD5 和SS均为95%以上，总氮为70%80%。 由资料知道，该市为小城市。SBR法自动化程度高，对管理人员的技术水平要求较高，处理污水能力较低，处理效率也不如氧化沟好，不适宜用于该工程。因此，本设计采用氧化沟工艺。氧化沟工艺流程：转 刷进水二沉池出水污泥泵房干化设备回流污泥图1 氧化沟工艺流程2.2工艺流程图图2 工艺流程图2.3 流程各结构介绍2.3.1格栅排入污水处理厂的污水中含有一定的悬浮物或漂浮物，所以处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的孔口和算坏辅助设施。格栅按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种。根据格栅条的间隙不同可为粗格栅、中格栅和细格栅。清渣方式有人工清渣和机械清渣方式。本设计采用粗格栅和细格栅进行隔渣，分别设置在提升泵房的前后，采用机械清渣方式。2.3.2 沉砂池沉砂池的功能是去除相对密度较大的无机物（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）。沉砂池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵，管道的磨损;也可以设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池等。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有结构简单、截留物及颗粒效果较好的优点。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，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气作用。本设计采用曝气沉砂池，另设有吸砂泵和砂水分离器，将砂外运。2.3.3生物反应池本设计采用双沟交替（DE）型氧化沟 ，其工作原理： 图3 DE型氧化沟 图3所示为双沟交替工作氧化沟脱氧系统，由两个串联的氧化沟（A和B）组成。通过改变进水出水顺序和曝气转刷转速使两沟交替在缺氧和好氧条件下运行。由于两沟交替工作。避免了A/O生物脱氮系统中的混合液内回流。双沟交替工作氧化沟的缺点是曝气转刷的利用率低，只有37.5%。双沟交替工作氧化沟生物脱氮系统工作程序如下（图3）阶段1：废水和回流污泥先进入沟A。沟A中转刷地速转动，维持缺氧状态，进行反硝化并去除一部分快速可生物降解BOD，然后进入沟B，沟B中转刷高速转动，维持好氧状态，再好氧条件下进一步去除有机物并进行消化，沟B出水进入二沉池。此阶段运行6090 min。 阶段2：废水和回流污泥仍引入沟A，沟A和购B转刷都高速旋转，两沟都进行含碳有机物的去除和硝化反应。此阶段运行1530min。阶段3：废水和回流污泥先进入沟B，沟B中转刷低速转动，维持缺氧状态，进行反硝化并去除一部分快速可生物降解BOD，然后废水进入沟A，沟A中转刷高速旋转，维持好氧状态，在好氧条件下进一步去除有机物并进行硝化，沟A出水进入二沉池，此阶段运行6090min。阶段4：废水和回流污泥先进入沟B，两沟转刷都高速旋转，两沟都进行含碳有机物去除和硝化反应。此阶段运行1530min。 双沟交替工作氧化沟系统可以得到比A/O生物脱氮工艺更高的脱氮效果，一般可以达到95%的脱氮率。 双沟交替工作氧化沟设计F/M=0.050.10kgBOD/,相应污泥龄为1230d，MLSS浓度通常设计为35005500mg/L。2.3.4二沉池二沉池设在生物处理构筑物（活性污泥法或生物膜法）的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜），它是生物处理系统的重要组成部分。初沉池、活性污泥法及其后的二沉池的总去除率分别是70%90%和65%95%。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，辅流式沉淀池和竖流式沉淀池。本设计不设初沉池，二沉池采用辅流式沉淀池。其特点有：运行较好，管理方便。2.3.5浓缩池浓缩池的作用是降低污泥的体积。剩余活性污泥的含水率高达99%以上，因此污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大大降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。 本设计污泥量大，为了节省运行成本，采用重力浓缩方法。重力浓缩具有以下几个优点：贮存污泥能力高;/操作要求不高；运行费用少，尤其是电耗。缺点：占地面积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少。 第三章 构筑物设计计算3.1格栅3.1.1 设计说明该工程最大污水量为4.5t/d。最大设计流量Qmax=45000/24/36000=0.52=520L/s。设两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格设在污水提升泵站前。中格栅设置两组，每组的设计流量为0.26;细格栅设置4组，一备三用，每组设计流量为0.18。设计原则:1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 1) 粗格栅：机械清除时宜为1625mm；人工清除时宜为2540mm。特殊情况下，最大间隙可为lOOmm。 2) 细格栅：宜为1.51Omm。 3) 水泵前，应根据水泵要求确定。 2、 污水过栅流速宜采用0.61.Om/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为6090,人工清除格栅的安装角度宜为3060。 3、当格栅间隙为1625mm时，栅渣量取0.100.05污水；当格栅间隙为3050mm时，栅渣量取0.030.01污水。4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.Om。 5、格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。 6、 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.Om。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。 7、 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。 8、格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。 9、格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。10、沉砂池的超高不应小于0.3m。3.1.2 设计计算栅条宽度栅条的间隙数n 式中Qmax-最大设计流量，m3/s； -格栅倾角，(o)，取=60; e -栅条间隙，m，取e=0.02 m; n-栅条间隙数，个； h-栅前水深，m，取h=0.4m; v-过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s;本设计采用两组中格栅同时使用，每组最大设计流量Qmax为0.26。则： (个) 取n=34（个） 则每组中格栅的间隙数为34个。 栅槽宽度 B 设栅条宽度 S=0.01m； 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.2m;则栅槽宽度 B=S(n-1)+en+0.2 =0.01(34-1)+0.0234+0.2 =1.21(m)单个格栅宽1.21 m,两格栅间隔墙宽取0.60m ,则格栅总宽度 B=1.212+0.6=3.02m。（2）通过格栅的水头损失h1进水渠道渐宽部分的长度L1。设进水渠道宽度B1=0.7m，进水渠展开角 =20，则： 格栅与出水渠连接渠的渐缩长度, 通过格栅的水头损失为h1， h1=h0k 式中 h1-设计过栅水头损失，m; h0 -计算水头损失，m; g -重力加速度，9.81m/s2 k -系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3； -阻力系数，与栅条断面形状有关；栅条断面为矩形断面时，=2.42。 =0.097 (m)栅后槽总高度，m 设栅前渠道超高 h2=0.3m H=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3 =0.7970.8m栅槽总长度L，m ； 式中,H1为栅前渠道深，H1= h+h2 每日栅渣量W， 式中W每日栅渣量，； 栅渣量（污水），取0.10.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值，本设计用0.05。 K总生活污水流量总变化系数，见表2，本设计取1.51.表3 生活污水量变化系数K总平均日流量（L/s）4610152540701202004007501600K总2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20 （）采用机械清渣。3.2提升泵房 3.2.1设计说明提升泵房主要作用是提高水位，使后续构筑物能在重力作用下对污水进行处理。泵站设计的原则：污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s，出水管流速宜为0.82.5 m/s。其他规定见GB500142006室外排水规范。（2）泵房的形式本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量。为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于2，且鉴于其设计和施工均有一定经验可供利用，故常选用下圆上方形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池与机器间合建，前后设置，大开槽施工。3.2.2设计计算集水池的设计计算设计中选用3台污水泵（2用1备），则每台污水泵的设计流量为：，按一台泵最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积为： 取集水池的有效水深为 集水池的面积为： 集水池保护水深0.71m，实际水深为1.5+0.71=2.21m。（4）污泥泵的选择采用型号为300w950-24-110的潜水泵3台，2用1备，该泵提升流量为,转速为990r/min，功率110KW，效率81.9，其设计提升扬程为H24m。（5）潜水混流泵泵体室外安装，电动机、减速机、电控机、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定的检修空间。3.3 沉砂池3.3.1 设计说明沉砂池是借助污水中的颗粒与谁水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。本设计中采用曝气(aeration)沉砂池，其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。设计原则：1）水平流速宜为0.1m/s。2）最高时流量的停留时间应大于2min。3）有效水深宜为2.03.Om，宽深比宜为11.5。4）处理每立方米污水的曝气量宜为0.10.2空气。5）进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。 6）污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。 7）砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55。 8)池底坡度一般取为0.10.5。9)沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。3.3.2 曝气沉砂池的设计计算本设计中选择2组曝气沉砂池，N=2组。每组沉砂池的设计流量为0.26。1）沉砂池有效容积 式中 沉砂池有效容积 ；最大设计流量时停留时间，;本设计中取t=3min 。 2)水流断面面积 式中 水流断面面积，；水平流速，；设计中取 =0.1 3）池总宽度 式中 沉砂池宽度，；沉砂池有效水深 ，； 设计中取 =1.5。 在1.01.5之间。4）池长 5）、每小时所需的空气量 式中 每小时所需的空气量，； 1的污水所需要的空气量，本设计取D=0.2。 6)池子总高度 设池底坡度为0.4，破向沉砂斗，池子超高则池底斜坡部分的高度：池子总高：7）曝气沉砂池示意图 图5 曝气沉砂池3.4氧化沟3.4.1 设计说明 本设计选用两组 DE型氧化沟工艺，设计流量为0.26。设计参数：1） 氧化沟的处理能力取决于污水温度和沟内活性生物固体（MLVSS）的浓度。工艺设计通常是依据进水中污染物负荷、污泥龄、污泥负荷F/M和污水温度等。设计污泥龄、F/M和水温者之间有一定的函数关系表4 污泥龄、F/M和水温者之间有一定的函数关系温度（）5101520污泥龄（）2012840.060.100.150.20DE型氧化沟设计，相应的污泥龄为，而浓度通常设计为，其取值是依据污泥的沉淀性能和污泥在沟中的贮存量。2） 延时曝气氧化沟的主要设计参数，宜根据试验资料确定，无试验资料时可按下的规定取值。 表5 延时曝气氧化沟的主要设计参数项目单位参数值污泥浓度污泥负荷容积负荷污泥龄污泥产率需氧量水力停留时间污泥回流比总处理效率3） 进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区。氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时，宜为0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为0.60.8m，其设备平台宜高出设计水面0.81.2m。 4） 氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用3.54.5m。 5） 根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位0.20.3m。 6） 氧化沟内的平均流速宜大于0.25 ，混合液在渠内流。3.4.2 DE型氧化沟计算1、内源呼吸系数 式中 内源呼吸系数 ； 时，内源呼吸系数 ，一般取0.040.075； 温度系数，一般取1.021.06； 设计中取=0.06，=1.04当时 2、出水计算设计中取的出水要求是30mg/l，则，的去除率为 去除的浓度为。设氨氮的去除率为，磷的去除率为，则 去除的氨氮浓度为： 去除的磷的浓度为： 3、污泥龄的确定： 污泥龄设为25天，相应的混合液挥发性悬浮固体平均浓度设为4000 。4、好氧区有效容积 好氧区有效容积，曝气池的设计流量，污泥龄，d; 污泥产率系数，在20时，有机污染物以BOD计算，Y=0.40.8，本设计取0.6 。混合液挥发性悬浮固体平均浓度，本设计设为4000 。5、缺氧区有效容积 反消化区脱氮量： 缺氧区有效容积 ： 式中 消化速率，设计中取 ； 6、氧化沟总有效容积： 式中 具有活性作用的污泥占总污泥量的比例，一般采用0.55左右，设计中取 =0.55。 7、氧化沟平面尺寸 设计中取氧化沟的有效水深为； 氧化沟的面积为设计两个DE型氧化沟，每个氧化沟面积为，设每个半圆直径为18m，氧化沟长度为L，则有 ；取70m。3.4.3 设计参数的校核 1、水力停留时间较核 ，符合要求。2、 污泥负荷率 介于0.030.08之间，符合要求。3.4.4 进出水系统计算1、DE型氧化沟的进水设计沉砂池的出水通过1根的管道进入集配水井，然后，用2条管道送入每组的DE型氧化沟，送水的管径为DN500mm。污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为；则 。3.4.5 需供氧量计算 每日产生的干污泥量： 湿污泥量：设污泥含水率为 1、需氧量计算设生物污泥中大约有的氮，用于细胞的合成，则每天用于合成的总氮为：，即：中有用于合成细胞。按最不利情况，设出水中量和量各为。则 需要氧化的量为： 需要还原的量为： 需氧量（同时去除和脱氮）计算：设计中取 =0.23 则 平均需氧量为： 最大需氧量为： 取K=1.4 2、供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底0.2m处，淹没深度为，氧转移效率，计算温度为。 空气扩散器出口处的绝对压力计算： 空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为： 好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）：式中 标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度， 。查表得 标准需氧量（换算为时的脱氧清水的充氧量）： 式中 标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度， 。查表得。 标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度 ， 。 曝气池内溶解氧浓度，。 污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用0.50.95 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧浓度值比，一般采用0.900.97 压力修正系数 设计中取=0.9 =0.95 =2，=1.0 最大标准需氧量： 好氧反应池供氧量计算：平时供气量为： 最大时供气量为： 3.4.6 鼓风机的选用： 鼓风机有定容式和离心式两种，在水处理工程中被广泛使用的有罗茨鼓风机和D型多级离心鼓风机。本设计采用3台罗茨鼓风机（2用1备），型号是RG-400，口径400mm，进水流量267.5、轴功率213KW、电动机功率250KW。罗茨鼓风机是容积式气体压缩机中的一种。其特点是在设计压力范围内，管网阻力变化时，流量变化小。叶轮与机体之间不直接接触，结构简单，维护方便。3.5.辐流式沉淀池辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥 装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池底沉泥，提高池的容积利用系数，这类沉淀池多用于二次沉淀池。本设计中采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。3.5.1设计原则1、沉淀池的设计数据宜按下表的规定取值表6 沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间表面水力负荷每人每日污泥量污泥含水率固体负荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不应小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.Om。 4、当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60，圆斗宜为55。 5、活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。 6、排泥管的直径不应小于200mm。 7、当采用静水压力排泥时，二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于0.9m。 8、二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s.m)。 9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 10、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为612，水池直径不宜大于50m。11、宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为13r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。12、缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 3.5.2 设计计算设计中选择两组辐流沉淀池，每组设计流量为0.26。1、沉淀池表面积:式中 污水最大时流量 表面负荷，取1.5m3/m2h 池子直径： 取29m2、实际水面面积 实际负荷： 在1.01.5之间，符合要求。3、沉淀池有效水深： 式中 沉淀时间，取2.5h 径深比为： 在612之间，符合要求。4、沉淀池总高度计算： 设保护高，缓冲层高污泥斗高度 设池底的径向坡度为0.05，污泥斗直径=2.0m。上部直径=4.0m，倾角60，则 圆锥体高度 则沉淀池总高度H： 5、进水系统计算1) 单个沉淀池进水流量 取管径2) 进水井直径采用出水口尺寸：，共6个沿井壁均匀分布，则出水速度 ，符合要求。3) 稳定筒计算取筒中流速 v=0.03 m/s稳流筒过流面积 f=/v=0.468/0.03=15.6稳流筒直径6、出水部分计算1) 采用单侧集水，一个总出水口集水槽宽度 取b=0.5m2) 集水槽起点水深=0.75b=0.750.5=0.375m集水槽终点水深=1.25b=1.250.5=0.625m槽深均取 0.8m。3) 采用出水90三角堰（见下图6）取堰上水头 H1=0.05m(H2O)4) 每个三角堰流量q5) 三角堰个数nn=Q/q=0.26/0.0008213=316.5个 取317个6) 三角堰中心距L=3.14（D-2b）/n=3.14（29-20.5）/317=0.278m图6出水三角堰3.6 液氯消毒3.6.1 设计说明设计说明设计流量Q=45000m3/d1875m3/h ；水力停留时间T=0.5h; 仓库储量按15d计算， 设计投氯量为7mg/L。3.6.2 设计计算1、加氯量G G=0.00171875=13.125mg/h储氯量WW=1524G=152413.125=4725mg加氯机和氯瓶采用投加量为020kg/h加氯机3台，两用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为400kg的纲瓶，共用6只。2、加氯间和氯库加氯间与氯库合建。加氯间内布置3台加氯机及其配套投加设备，两台水加压泵。氯库中6只氯瓶两排布置，设3台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运方便氯库内设CD1-26D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。氯库外设事故池，池中长期贮水，水深1.5米。加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班室内。为方便观察巡视，值班与加氯间设大型观察窗机连通的门。3、加氯间和加氯库的通风设备根据加氯间、氯库工艺设计，加氯间总容积V14.59.03.6=145.8(m3),氯库容积V29.694.5=388.8(m3).为保证安全每小时换气812次，加氯间每小时换气量G1145.812=1749.6()氯库每小时换气量G2388.8124665.6()。故加氯间选用一台T303通风轴流风机，配电功率0.4kw，并个安装一台漏氯探测器，位置在室内地面以上20cm。3.7 污泥浓缩池3.7.1设计说明含水率，固体浓度，浓缩后污泥固体浓度为 CU =32(kg/m3) (即污泥含水率 P2=97.5%), 采用重力浓缩,如图3.7所示图7 重力浓缩池3.7.2 设计计算1) 浓缩池面积 A , 浓缩污泥为剩余污泥,污泥固体通量选用 20(kg/(m2.d)浓缩池面积 (取90m2)Q污泥量， ；Co污泥固体浓度，；G污泥固体通量， ；2) 浓缩池直径,设计采用圆形辐流二次沉淀池：直径 取 D=11(m)3) 浓缩池深度，取T 为浓缩时间=16h，则4) 超高：h1=0.3m5) 缓冲层：h3=0.3m6) 池底坡度造成的深度7) 污泥斗高度 污泥斗上部直径，取2.4m;污泥斗下部直径，取1m;污泥斗倾角；8) 浓缩池总深度： =0.3+2.16+0.3+0.055+1.212=4.027m3.8 污泥消化池3.8.1 设计说明 设计尺寸如图4所示图8 消化池3.8.2 设计计算1、消化池容积浓缩后的剩余污泥为 ;污泥含水率为97.5%，干污泥比重为1.01，挥发性有机物占65%。则消化池的总容积； 取5400。新鲜污泥中挥发性有机物重量，kg/d;挥发性有机物负荷，中温硝化用0.61.5,高温硝化用2.02.8；本设计用1.3。用两级硝化，容积比一级：二级=2：1.则一级消化池容积为3600，用2个，每个消化池容积1800，二级消化池一个容积1800。消化池直径D采用16m集气罩直径d1：采用2m ；池底下锥底直径d2采用2m；集气罩高度h1采用2m；上锥体高度h2采用3m；消化池柱体高度h3应大于=8m，采用9m；下锥体高度h4采用lm；则消化池总高度为H=h1+h2+h3+h4=15m2、消化池各部分容积的计算：集气罩容积为弓形部分容积为圆柱部分容积为下锥体部分容积等于上盖容积则消化池的有效容积为二级消化池各部尺寸同一级消化池一样。采用1座二级消化池，两座一级消化池串联一座二级消化池。3、消化池各部分表面积计算池盖表面积：集气罩表面积为 吃上盖表面积等于池下底表面积=则池盖总表面积为池壁表面积为 （地面以上部分） （地面以下部分）4、消化池热工计算a提高新鲜污泥温度的耗热量,设污水厂相关温度如下:中温消化温度TD=34新鲜污泥年平均温度为Ts=20日平均最低气温为T=15每座一级消化池投配的最大生污泥量，投赔率采用5%； 则全年平均耗热量为 最大耗热量为b消化池体的耗热量消化池各部传热系数采用：池盖 K=2.93kJ/(m)池壁在地面以上部分为 )池壁在地面以下部分及池底为 设池外介质为大气时，全年平均气温为 设冬季室外计算温度为设池外介质为土壤时，全年平均温度为，冬季计算温度池盖部分全年平均耗热量为 最大耗热量为池壁在地面以上部分全年平均热量为：最大耗热量为：池壁在地面以下部分全年平均热量为：最大耗热量为： 池底部分全部平均耗热