污水处理厂给排水毕业设计.doc

沈阳建筑大学成人高等教育毕业设计成人高等教育毕业设计辽宁*市污水处理厂设计学生姓名：于海峰 专 业：给水排水工程层 次: 专升本指导教师：苏道宏教授沈 阳 建 筑 大 学二0一三年五月成人高等教育毕业设计辽宁省*市污水处理厂设计学生姓名： 于海峰 学习站点： 抚 顺 教育形式： 函 授 层 次 ： 专升本 专 业： 给水排水工程入学时间： 2011年 指导教师： 苏道宏 职 称： 副教授 沈阳建筑大学二0一三年五月摘 要随着社会的进步和科学技术的不断发展，人们物质文化生活的需要也日益增加，人们对环境的要求也越来越高了。因此，环境问题成了人们关注的焦点，空气土壤和水成为了重点污染对象，如何治理就成为新世纪接班人所要面对的首要问题。作为一名环境工程本科毕业生，应以治理环境，改善水体水质为己任，认真学习本科生的课程，在指导教师的指导下完成毕业设计，为将来的学习工作打下扎实的基础，争取在将来为解决水污染问题贡献自己的一份力量。辽宁省中部地区LA市人口众多，属水资源短缺的地区之一。随着工业生产的发展和人民生活水平的提高，水资源短缺问题尤为突出。由于该市排水系统很不完善，大量的城市污水、工业废水无法及时处理，是水体受到严重的污染，当地自然环境正受到严重的威胁，并且已经影响到经济的发展和人民正常生活。建设排水工程已成为迫在眉睫的大事。基于上述原因，本设计在充分调研该市水文地质、受纳水体水质资料、人口分布和气象条件的情况下，对包括排水管网和污水处理厂的整套排水设施进行设计。其中，对进水水质、出水水质进行分析，污水处理厂一级、以及以法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。本文将技术经济分析评价贯穿于设计的全过程，力求使工程项目达到经济最优化。关键词城市污水处理厂 进水水质 出水水质法 污泥处理目 录摘 要.目 录.第1章绪论.11.1 毕业设计背景.11.2 毕业设计资料.2第2章 设计概述.32.1 设计题目.32.2 设计任务与内容.32.3 基本要求.32.4 设计原始资料及依据.4第3章 设计说明.63.1 污水厂规模及水质处理目标.63.2 污水处理流程.73.3 工艺平面图布置. 83.4 工艺设计.8第4章 污水处理厂工艺设计.144.1 格栅工艺设计.144.2 平流沉砂池工艺设计.154.3 初沉池工艺设计.164.4 曝气池工业设计.174.5 辅流式二次沉淀池工业设计.224.6 污泥和消毒设计计算.234.7 计量堰设计计算.244.8 浓缩池工艺计算.244.9 消化池工艺计算.264.10 附属构筑物工艺设计. 31第5章 高程计算.345.1 污水部分高程计算.345.2 污泥部分高程计算.36第6章 污水泵站计算.386.1 集水池容积计算.386.2 水泵扬程核算. 38第7章 污水厂处理成本计算.407.1 污水厂工程造价.407.2 污水处理成本计算.41结论.43参考文献.44致谢.45附录.46第1章 绪论1.1 毕业设计背景我国幅员辽阔，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，几乎没有一种工业水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合理不用到水。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。必须妥善处理或加以回收利用。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。1.2 城市概况城市排水工程对于保护环境，促进工农业生产，保障人民健康都具有十分重要的意义，本设计为辽宁省LA城市的污水处理厂工程。辽宁省LA市，城市人口约37万，日污水量为13万，是一座中等城市。在城市的中部有一条河由北向南流穿过该市，由于城市没有污水处理设施，所以整个城市污水，工业废水一直没有经过任何处理而直接排入河流，导致河流严重污染。鉴于该城市的具体情况，市政府决定投资兴建污水排放及处理设施，以解决日益严重的环境问题。该项目对改善城市河流环境，保护人民身体健康，加速城市现代化建设具有重要的意义。第2章 设计概述2.1、设计题目：辽宁省*市污水处理厂设计。2.2、设计任务与内容：2.2.1 污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；2.2.2 污泥水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计； 2.2.3 污水泵站工艺设计，含部分工艺施工图设计；2.2.4 污水处理厂工程预算。2.3基本要求2.3.1、污水处理后，其水质至少达到一级排放标准B类标准，应当满足：SS20mg/L,COD60mg/L,BOD520mg/L.2.3.2、根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺方法，进行各单体构筑物的设计计算。2.3.3、污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。2.3.4、在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。2.3.5、对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须得设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。2.3.6、对污水与污泥处理系统要做出较准确的水力计算与高程计算2.3.7、污水泵站工艺设计要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等布置的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。2.3.8、对污水处理厂要进行经济概算与成本分析。2.3.9、图纸的具体内容排水工程毕业设计应完成1#图纸11张。具体如下：（1） 污水处理厂总平面图，1#图1张。（2） 污水处理厂工艺平面图，1#图1张。（3） 主要处理构筑物（如初沉池、曝气池、二沉池、消化池等）工艺图，1#图3-4张。（4） 污水提升泵站工艺图，1#图一张。（5） 污水处理工艺与污泥处理工艺高程布置图，1#图1张。（6） 节点大样图，2#图一张。2.3.10编制计算说明书，要求50页左右，大约3万字。2.4、设计原始资料及依据2.4.1设计人口及水量水质LA市污水处理厂设计人口数37万人，水量水资料见下表。 水量、水资料表最大日排水量（m3/d）平均小时排水量（m3/h）最大小时排水量（m3/h）SS(mg/l)BOD5(mg/l)PH130000540083002971907.22.4.2进水条件进水管径为1600mm；充满度为0.7；进水管的管底标高为地下60m。污水处理厂的地形标高见污水厂附近的地形图（见附图）2.4.3气象资料（1）气温资料见下表 城市气象资料年平均气温11.6月平均最高气温24年最低气温-31月平均最低气温-13年最高气温35月平均气温5降雨量（mm/天）1000年蒸发量（mm/天）250（2） 年导风向：西南风2.4.4地质资料 污水处理厂处的土为亚粘土，冰冻深度为0.7m，地下水位为地表下7m.2.4.5受纳水体水文与水质资料受纳水体为河流，污水处理厂排放口处资料流量（m3/s）流速（m/s）水 位（m）水 温（。C）DO(Mg/L)BOD(Mg/L)SS(Mg/L)最小流量时56最高水位时58常水位时572.4.6、污水厂附近地形图（见附图）第3章 设计说明部分3.1污水厂规模及水质处理目标3.1.1未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市的发展和生态环境，危及国计民生。 所以在污水排放水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市排水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送到污水处理厂处理后排入水体。在制定污水处理系统方案时，确定污水处理厂的厂址是重要的环节，它对周围环境卫生、处理厂基建投资及运转管理都有很大影响。选择厂址时，必须进行深入调查研究、现场踏勘，有时需做拟选厂区附近的补充地形测量。 选择厂址时应遵循以下原则：（1） 应尽可能少占农田和不占农田，若处理后污水用于农业、渔业，其位置便于农田灌溉，雨塘灌水和运输污泥。（2） 厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城区的下游和夏季主导风向的下风向。保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区，居民点保持一定的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度、提高造价。（3） 厂址应尽量能与回用处理后污水的主要用户靠近、或与出口尾渠在一起。（4） 厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理厂要求考虑不受洪水威胁。厂址应尽量设在地质条件较好的地方，以便施工、降低造价。（5） 要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物的高程布置的需要，减少土方工程量。（6） 厂址选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。（7） 厂址的选择应考虑交通运输及水电条件。3.2 污水处理流程 (2-1) 污水处理厂流程图 处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。 水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分地利用水体的自净能力，又要防止水体遭受污染，破坏水体的正常使用价值。城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法-活性污泥法。 生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能够把所有的污染物质去除，一种往往需要通过有几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。 按处理程度化，污水处理可分为一级、二级和三级处理。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物质处理的方法是物理处理法，它大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理后的污水，BOD只去除25%左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。 二级处理的主要任务是大幅度的去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，去除率可达90%以上，处理后的BOD5的含量可能降到20-30mg/l。一般地说，经二级处理后，污水已具备排放水体的标准。 一级和二级处理法，是城市污水经常采用的，属于常规处理法。当对处理过的污水有特殊要求时，才继续进行三级处理。 污泥是污水处理后的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余生物污泥等。这些污泥如不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气是宝贵的能源，可用来发电等。消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水，干化处理。 本工程采用的污泥处理流程如下图所示：3.3 工艺平面图的布置 平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有的地形布置。布置大致分为三区：生活区、污水处理区、污泥处置区，布置紧凑，进出水流畅，节省占地。其中综合楼、宿舍、食堂、办公室等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员。格栅间气味大，锅炉房多烟尘，污泥区设在地势较低和夏季主导风向的下风向。在脱水机房附近没有后门，以减少煤、灰、泥饼、栅渣外运时对环境的污染。另外消化池压缩机房和沼气罐应组合在一起，采取隔离措施，防水防暴确保安全。服务人口为560000人。3.4 工艺设计：3.4.1 格栅（1）泵前格栅的栅条间隙，应根据水泵要求确定。（2）水处理系统前格栅的栅条间隙，应付和下列要求：1) 人工清除 2540毫米2) 机械清除 1625毫米3) 最大间隙 40毫米污水处理厂亦可设置粗、细两道格栅。（3）如果泵前格栅间隙不大于25毫米时，污水处理系统前可不再设置格栅。（4）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 格栅间隙1625毫米0.100.05 栅渣/污水 格栅间隙3050毫米0.030.01栅渣/污水栅渣的含水率一般为80%，容重约为960公斤/。（5）在大型水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2），一般应采用机械清渣。（6）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，映射人工清除格栅备用。（7）过栅流速一般采用0.61.0米/秒。（8）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9米/秒。（9）格栅倾角一般采用（10）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15米。（11）格栅前必须设置工作台，台前应高出栅前最高设计水位0.5米。工作台应有安全和冲洗设施。（12）格栅前工作台两侧过道宽度不应小于0.7米。工作台上正面过道宽度：1）人工清除 不应小于1.2米；2）机械清除 不应小于1.5米；3.4.2 沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可减轻初沉池及沉淀池的负荷，改善污泥处理构筑物的处理条件。本次设计采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出水渠、闸板、水流部分击沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，结构简单、排砂较方便等优点。设计数据：（1） 最大流速为0.3米/秒，最小流速为0.15米/秒；（2） 大流量时停留时间不小于30秒,一般采用3060秒；（3） 有效水深应不大于1.2米，一般采用0.251米，每格宽度不宜小于0.6米；（4） 进水头部应采取消能和整流措施；（5） 池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。3.4.3初沉池初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS可去除40%55%以上），同时可去除部分（约2030%），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其负荷。本次设计采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。其设计数据如下：（1）池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值一般采用612；（2）池径不宜小于16米；（3）池底坡度一般采用0.05；（4）一般均采用机械刮泥，也可附有气力提升或静水头排泥设施。（5）当池径（或正方形的一边）较小（小于20米）时，也可采用多斗排泥；（6）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开空面积为断流面积的1020%；（7）刮泥机旋转速度一般为13转/小时，外围刮泥板的线速度不超过3米/分钟，一般采用1.5米/分钟。3.4.4曝气池曝气池是活性污泥法的核心。活性污泥法是利用河川自净原理，人工创建的高效生化净化污水之方法。传统活性污泥法是一种能得到较好处理水的方法。不对，对负荷变动适应较薄弱。所以本次设计在推溶型污泥法的基础上进行改良，使其具备多种运行方式。 如：（1）按传统活性污泥法系统进行，（2）按阶段曝气系统运行，（3）按再生-曝气系统运行。可灵活运用，使其能更大范围内适应负荷的变动，具体形式见图纸4曝气设施一般要求：（1）在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余BOD值，一般按2毫克/升计；（2）使混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中平均水流速度在0.25米/秒左右；（3）设施的充氧能力应便于调节，有适应需氧变化的灵活性；（4）充氧装置应易于维修，不易堵塞，出现故障时，应易于排除；（5）应考虑气候因素，如冬季溅水解冰问题。3.4.5二沉池二次沉淀池设在生物处理构筑物（活性污泥或生物膜法）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。设计数据：表面负荷 1.01.5；沉淀时间 1.52.5小时；出水堰负荷可按 1.52.9升/（秒米）；3.4.6浓缩池初次沉淀污泥含水率介于9597%，剩余活性污泥达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。污泥浓缩的目的在于减容。重力浓缩池主要用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合泥。重力浓缩池按其运行方式分为连续流和间歇流，按其池型分为圆形及短型。连续流污泥浓缩池也可采用沉淀池形式，一般位竖流式或辐流式。设计规定及数据：（1）初次沉淀污泥时，其含水率一般为9597%，污泥固体负荷采用80120公斤（日），浓缩后的污泥含水率可到9092%；当为活性污泥时，其含水率一般为99.299.6%，污泥固体负荷采用2030公斤/（日）。浓缩后的污泥含水率可到97.5%左右。当为初次沉淀污泥及新鲜活性污泥的混合污泥时，其进泥的含水率，污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率，可按二种污泥的比例效应进行计算。浓缩池的有效水深一般采用4米，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于0.1毫米/秒进行核算。浓缩池的容积并应按浓缩1016小时进行核算，不宜过长。（2）连续式污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室容积，应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8小时。浓缩池较小时可采用竖流式浓缩池，一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。辐流式污泥浓缩池的池底坡度，当采用刮泥机时可采用0.01，当采用吸泥机时可采用0.003。（3）浓缩池的上清液，应重新回流到处沉池前进行处理。污泥浓缩池一般均散发臭气，必要时应考虑防臭或脱臭措施。其他设计数据可参用沉淀池有关规定。3.4.7消化池 污泥厌气消化，是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积（约6070%），并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病得生物，并获得有用的副产物如沼气等，主要的厌气消化处理构筑物，就是消化池。这是一种人工处理污泥的构筑物，在处理过程中加热搅拌，保持泥温，达到使污泥加速消化分解的目的。 消化池的形式由龟甲形、圆柱形和椭圆形三种，一般多采用圆柱形。 一般规定：（1）分级消化：目前常采用的是二级消化，消化过程分在两池串联进行。在一级消化池中，设有集气、加热、搅拌等设备，不排除上清液。污泥中有机物的分解主要是在一级消化池完成，在此期间产气最活跃。在二级消化池中设有集气设备，及撇除上清液装置，但不再加热和搅拌，污泥在二级消化池中最后完成消化，全部消化过程产生的上清液都由二级消化池排除。由于没有搅拌，上清液带出的固体物很少，同时污泥在此池可进行贮存，浓缩，排出的消化污泥含水率较低。二级消化比较单级消化的总池容可减少，上清液含固量较少，总耗热量也可减少，有条件时宜考虑采用。（2）池内温度和消化天数：中温消化最佳温度为34,控制温度33 35，其消化停留天数根据进泥的含水率，及要求有机物分解的程度而确定，一般为2530天，即总投配率为34%。当采用两极消化时，一级消化池与二级消化池的停留天数的比值，可采用1：1、2：1或3：2。（3）消化池的清扫：为了维持消化池的设计容积，设计中应包括定期清扫砂子的设备。应能临时将砂子以上的污泥抽送到另一座消化池，或其他贮存设备中，借助高压水冲洗池底的砂子，用泵抽空，进行处置。冲洗水的压力应大于7公斤/。3.4.8附属构筑物1、接触池为进一步处理污水，需在排放前进行加氯消毒，其过程在接触池中进行。设计接触时间为30分钟。2、贮泥池污泥投配池，至少设置两个，其容积可依据来泥量及投配的方式确定，一般为12小时的贮泥量。池中应设置液位指示仪，以便控制初沉池污泥和活性污泥的配比，即进入消化吃得透配量。3、沼气罐污泥消化池产生的沼气，会有大量的甲烷，一般应充分考虑进行收集，贮存和利用。产生的沼气量为812倍污泥量。4、计量设施准确掌握污水厂所处理的污水流量，对提高工作效率和运行管理水平非常必要。污水处理厂总处理水量的计量设施，一般安装在沉砂池与初沉池之间或设在总出水管道上。有条件时，应对各处理构筑物分别进行计量，但这样会增加水头损失。 第4章 污水处理厂工艺计算4.1 格栅工艺计算1 栅条的间隙数设栅前水深 h=0.8m，过栅流速v=0.9m/s ，选用中格栅，栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角a=700，则n=Qmaxsina1/2/(bhv)=1.1168.4/0.020.80.9=732 栅槽宽度设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(73-1)+0.0273=2.18m（6-1） 格栅计算图3 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=1.40m,其渐宽部分展开角度a1=200（进水渠道内的流速为0.7m/s） l1=(B-B1)/2tga1=(2.18-1.4)/(2tg200)=1.07m4 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（m）=1.07/2=0.54m通过格栅的水头损失.5 设栅条断面锐角矩形断面b=2.42,k=3h1=b(s/b)4/3v2sinak/2g.=2.42x(0.01/0.02)4/30.92/29.8sin703=0.105m 取0.11m6 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m ，栅前糟高H1=0.7+0.3=1.0m=0.7+0.11+0.3=1.11m7 栅槽总长度L=l1+l2+1+0.5+H1/tga=1.07+0.54+1.0+0.5+1.0/tg700=4.14m8 每日产渣量在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000污水产0.07W=864001.1160.07/10001.27=5.3m3/d因5.3 m3/d0.20 m3/d,宜采用机械清渣。4.2 平流沉砂池工艺计算本工程设计采用平流沉砂池。1 设计参数 设计流量：Q=1116.2l/s； 设计流速v=0.25m/s , 流行时间：T=40；2 沉砂池长度水流断面面积 A=Q/v=1.116/0.25=4.5m23 池的总宽度设计n=4每格宽度b=1.2m，则B=41.2=4.8m；（没有考虑隔墙厚）4 有效水深h2=4.5/4.8=0.94m5 贮泥区所需容积 设T=2d, 则V=86400Q(max)XT/Kz1000000=4.45式中，X为单位污水量沉淀的悬浮泥砂量。6 每个沉砂斗的容积设每一个分格有1个沉砂斗，V。=4.45/4=1.117 沉砂斗各部分尺寸及容积设斗底宽a1=1m，斗壁与水平面的倾角为550，斗高h3=0.8m，则沉砂斗上口宽为a=2h3/tg55+a1=2.12m沙斗容积V.=h3(2a2+2aa1+2a21)/6=1/622.122+22.121+212)=2.03(1.23)8 沉砂斗高度采用机械排砂,设计池底坡度为0.02,坡向砂斗沉泥区高度为h3=h3+0.02l1=0.8+0.02(10-2.12)=0.96m9 池子总高度设超高h1=0.3,H=h1+h2+h3=0.3+0.93+0.96=2.194.3 初沉池工艺计算 本工程采用辐流式初沉池，该沉淀池运行稳定，管理简单，排泥设施已定型，对大中型污水厂较经济；1、 沉淀部分水面面积设表面负荷q=2，n=4个，则F=Q/nq=4017.6/8=502.2m2、 池子直径D=(4F/3.14)1/2=25.3取26.0m3、 沉淀部分有效水深取沉淀时间t=1.5h，则h=qt=34、 沉淀部分有效容积v=Qmaxt/n=4017.61.5/4=1506.6 5、污泥斗部分所需容积设S=0.5L/(人d),T=4h,则=370000N工=0.27400+0.64400+0.17390/3.645=22000N=560000V=SNT/1000=0.55600004/1000224=16.256、污泥斗容积设r1=2,r2=1，则h5=1m7、污泥斗以上圆锥部分污泥容积设池底径向坡度为0.05，则h4=(R-r)x0.05=0.55，8、污泥总容积9、沉淀池总高度设超高h1=0.3则10、沉淀池池边高度 11、径深比D/h=26.0/3=8.67(符合要求)12、堰负荷计算Q=1116.2/43.14d=3.182.9要设双边进水集水糟.4.4 曝气池工艺计算 本设计采用传统推流式曝气池，曝气池污泥负荷0.3kgBOD5/(kgMLSS.d)，污泥浓度为2500mg/L,污泥指数SVI=100,污泥回流比R=0.35。曝气池的运行方式，以传统的活性污泥运行方式为基础，可以按阶段曝气系统和再生曝气系统运行。1 污水处理程度的计算设每人每天排放BOD为27g,SS为40g,则总的BOD5=27560000+(200300+600220+100280)24/75800=269原污水的BOD5值为269mg/L,经初次沉淀处理，的去除率按35%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值为：269（1-35%）=174.85mg/L，计算去除率，首先计算处理水中非溶解性BOD5值，设b=0.09,Ce=25mg/l,Xa=0.4,：=处理水中的溶解性BOD5值为：25-6.39=18.61mg/L去除率n=(174.85-18.61)/174.85=0.8932 曝气池的体积 按污泥负荷计算，曝气池的体积计算公式为：V=QSU/XNS=QSAx0.8/XNS，取NS=0.3,Q=8.12104,X=2500，V=75800174.850.8/25000.3=14137设4组曝气池，每组体积为：14137/4=3600名义停留时间为：t=14137/75800=0.187=4.49h3 确定池体有效水深h=4.5m ,每组曝气池面积为F=3600/4=800池宽B=6.0m ,池长Lz=F/B=800/6=133.3，B/h=6/4.5（符合要求），Lz/B=133.3/6=22（符合要求）设五廊道式曝气池，每个廊道长为：Lz=133.3/5=28取超高0.5m，则池总高度为：H=4.5+0.5=5.0 m 在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有5个进水口。(6-3) 曝气池平面图4 曝气系统的计算与设计设计采用鼓风曝气系统。（1）平均时需氧量的计算O2=aQSR+bVXv取a=0.5,b=0.15 Q2=(0.575800174.850.8+0/1000=10584kg/d=441kg/h（2）最大时需氧量的计算 根据原始K=1.2，代入得：Q2(max)=11664kg/h=486kg/h（3）每日去除的BOD5值 BOD5=75800(174.85-20)/1000=11738kg/d（4）去除每公斤BOD的需氧量Q=10584/11664=0.91 5 供气量的计算采用固定式的微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.0m，计算温度定为300C，查表得水中溶解氧饱和度（1）空气扩散装置出口处的绝对压力Pb值为：（2）气泡离开池表面时氧的百分比Qt值为：（3）曝气池混合液中平均饱和度（按最不利的温度条件考虑）： （4）换算为在200C条件下，脱氧清水的需氧量为：=相应的最大时需氧量为：（5）曝气池平均时供气量为： （6）曝气池最大时供气量为： （7）去除每kgBOD5的供气量为： 8216/654724=29.8 （8）每立方米污水的供气量为： 本系统不采用空气在回流污泥并提升污泥，空气总用量最大为9049m3/h。6 空气管系统计算一个廊道的平面积286=168,采用固定式微孔空气扩散器，通过尝试计算得：在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，每根干管设6根支干管，。每根支干管设有6根支管，每根支设有10个曝气头，则1个廊道共有曝气头：1063=180个，每个曝气头的服务面积为：168/180=0.93，符合要求。 选择一条从鼓风机房开始的最远的管路作为计算管路。空气干管和支管以及配气管的管径根据通过空气量和相应的流速加以确定，查表的比摩阻，乘以长度得到空沿程损失；局部损失折算成当量长度计算，曝气管系统的计算见附录表（三）由表四计算的空气管道系统的总压力损失为：H=228.81mmH2O,取0.3mH2O,固定平板型微孔扩散器的水头损失为1.50mH2O，则总损失为：1.5mH2O+0.3mH2O=1.8mH2O7 空压机的选定扩散器距池底为0.2m，因此鼓风机所需的压力为：P=1.8+（4.5-0.2）9800=59780Pa取60KPa.最大时供气量9049m3/h，平均时供气量8216 m3/h 。（6-4） 空气管路计算图根据所需压力及空气量，决定采用SD60型空压机3台，该型空压机风压68KPa,风量160，正常条件下，2台工作1台备用。4.5 辐流式二次沉淀池工艺计算本设计采用辐流式二次沉淀池。二沉池的集配水是采用双层中管式集配水井，曝气池的来水经中心管进入内层配水井，由配水井均匀地分配给二沉池，二沉池的出水经集水槽汇集，送入外层集水井，然后由集水井进入出水管道送走。每座沉淀池配有刮泥机1座，刮泥机线速度为1.5m/min。二沉池设有专门放空时用的放空管道，由于放空管的高程位置限制，池内部分存水不能放尽，需要在放空井内设置临时潜水泵抽升，方可放空。当地下水位较高时，二沉池不能完全放空，以免引起二沉池池体上浮。1 沉淀部分水面面积表面负荷的取值范围为：，A=Q/q=11163600/1000=4017.62 池子直径共设8个沉淀池，则A1=4017.6/8=502.2,D=(4a/3.14)1/2=26m3 沉淀部分有效水深取停留时间t=2.5则H=qt=12.5=2.5m4 二沉池的出水堰负荷q=1116/8263.14=1.342.9，设单边进水就行。5 污泥区容积采用机械吸泥机，二沉池污泥区容积2h计算，则 V=4(1+R)QR/8(1+2R)=4(1+0.35)11160.5/8(1+20.35)=4006 污泥斗容积设池边坡度0.05，进水头部直径为2.10m,则锥体部分容积为：则还需一段柱体装泥，设其高为h4，h4=400-109.23/3.14168=1m7 沉淀池的池边高度H=0.3+2.5+0.5+1=4.3 (符合推荐值)8 沉淀池的总高度4.6 污泥和消毒设计计算1 加氯量确定采用液氯消毒，加氯量应经试验确定。对生活污水，当无实测资料时，可采用下列数值：(a)一级处理后的污水20-30；(b)不完全人工二级处理的污水10-15；(c)完全人工二级处理后的污水5-10；本工程无实测资料，采用加氯量为8，则m=8111686400/1000000=772kg/d2 混合池计算接触时间取30min，接触池的容积为：11163060/1000=60202 3 加氯消毒设备污水的二级处理消毒一般采用季节性加氯，在夏季污水污染严重时加氯消毒。本工程选用ZJ-1型加氯机2台，氯库共存氯15天，需要30天氯瓶；另外，设1专用水池为氯瓶降温和安全之用。4.7 计量堰设计计算本工程采用巴氏计量槽，其中，m=0.45；H为堰顶水深；b为堰宽；Q为流量。流量为Q=1116.2L/s,查表得：b=0.9m,H1=0.68，则4.8 浓缩池工艺计算1、 本设计污泥浓缩池采用两座圆形辐流式浓缩池，设有刮泥设备，采用周边转动，周边线速度2.0m/min。浓缩池设计简图如下图：浓缩池泥量的计算X=Y(Sa-Se)Q-KdVXvX=0.50.0863775800-0.07111601.875=4300 Qs=X/fXr=4300/0.759.643=594.56采用间歇排泥，剩余污泥量为594.56m3/d含水率P1=99.4，污泥浓度为7.5g/L,浓缩后的污泥浓度为30g/L，含水率P2=97。2、浓缩池的直径采用带有竖条栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩池污泥固体通量M=25kg/(m2.d)。浓缩池的面积A=QC/M=1116.27500/25000=334.86采用两个浓缩池，每个浓缩池的面积为A。=A/2=167.43，则浓缩池直径 D=(4A/3.14)1/2= 14.61 （6-6）浓缩池计算简图 63、浓缩池的高度计算取污泥浓缩时间为T=24h，则浓缩池工作部分高度H1为：浓缩池的超高H2取0.30m；缓冲层高度H3取0.30m；浓缩池的高度：H=H1+H2+H3=2.6+0.3+0.3=3.2m4、浓缩后的污泥体积的计算5、排泥斗体积的计算6、各种管道的确定进泥管采用D=300毫米；排泥也采用D=300毫米；排上清液采用D=100毫米。4.9 消化池工艺计算已知条件：初次污泥量为Q。=238.2/2=119.1，剩余活性污泥量经浓缩后为Qs=85.8。总消化池污泥量为：Q=Q。+Qs=119.1+85.8=204.81、一级消化池容积总容积为：V=204.8/5/100=5000 采用4座一级消