水污染控制工程课程设计_(2).doc

水污染控制工程课程设计设计计算书题目：某城市污水厂设计 专业： 环境工程 班级： 0611班 指导老师： 金龙、赵丹、田永静 姓名： 甘宜明 学号： 060211118 环境科学与工程学院环境工程系2010年01月24目录第1章 设计相关资料-2第2章 城市污水雨水管网系统的设计-4第3章 污水处理厂处理规模的确定-4第4章 工程设计方案的选择-5第5章 污水处理厂的总平面布置-7第6章 污水处理厂的高程布置-7第7章 工艺设计-8第8章 城市污水处理厂的设计计算-10第9章 处理构筑物高程计算-21第10章 污水厂项目总投资估算-23水污染控制工程课程设计计算书第1章 相关设计材料1.1、设计目的课程设计是“水污染控制工程”课程教学的一个重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解废水处理工程设计的一般程序和基本步骤；熟悉根据原始资料（废水的水质、水量资料和处理要求）确定处理方案、选择工艺流程的基本原则；深化对本课程中基本概念、基本原理和基本设计计算方法的理解和掌握；掌握各种处理工艺和方法在处理流程中的作用、相互联系和关系以及适用条件、处理效果的分析比较；了解设计计算说明书基本内容和编制方法，初步训练处理工艺设计的制图和识图能力。通过较为全面的工艺设计计算练习，为今后的毕业环节及从事水污染控制工程实际工作打下良好的基础。1.2、设计任务1、根据设计原始资料提出合理的处理方案及处理工艺流程，包括各处理构筑物型式的选择、污泥的处理及处置方法、处理后废水的出路；2、进行各处理构筑物的工艺设计计算，确定其基本工艺尺寸及主要构造（用单线条画草图并注明主要工艺尺寸）；3、进行废水处理厂（站）的总体平面布置（包括各处理构筑物、辅助建筑物平面位置的确定，主要废水和污泥管道的布置），并绘制平面布置图（1图纸，比例尺1：2001：500）4、进行各处理构筑物的高程计算并绘制废水处理厂（站）的流程图（1图纸，比例尺纵向1：501：100；横向1：5001：1000）；5、进行废水处理厂（站）初步的工程概算；6、编制工艺设计计算说明书。1.3、城市概况根据城市总体规划，华东某市决定在其城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。1城市建设现状规划第一居民新村：人口3.0万，已建成，污水经由化粪池排入河道；第二居民新村：人口2.0万，正在建改，两年内完成；第三居民新村：人口2.5万，待建，两年后动工，建设周期23年。规划中确定该区域总体汇水面积8.5平方公里。除新开发区即上述三个新村外，还包括旧城区的部分居住区的商业区。新区内均采用分流制系统。旧城区原来仅有雨水排水系统，污水排水系统的改造的建设工程计划15年内完成，届时整个排水区域服务人口将达到20万。2主要公共服务设施：新区内有若干商业服务建筑，面向该地区服务。宾馆两座，分别为800和500个标准客房医院两座，共计500张床位。3.主要工业污染源啤酒厂：污水量1000 m3/d，污染物负荷(BOD5)为7500人口当量。印染厂：无水量1500 m3/d，污泥负荷为3500人口当量。4.其他相关资料：规划中初步划定污水设在该地区西南部，东临白莲河，南傍生双河。生双河自东向西注入运河，厂区据运河尚有1.5公里。白莲河年平均流量为2m3/s，生双河在白莲河汇入后年平均流量为3 m3/s，常年平均水位1.4m，最高洪水位2.50m，河水平均流速0.3 m3/s，河床平均标高为-1.5m。该地区夏季主导风向为东南风。按照城市竖向规划，厂区地面标高应为2.76m。污水管由北向南进入污水厂区，管径D600mm，管底标高-1.8m。供电双电源1.0kv高压线由地下电缆从厂东南输入。厂区地基承载力满足污水处理厂一般要求，地下水位为-1.5m。第2章 城市污水雨水管网系统的设计2.1、城市污水管网的设计各街区就地取临近的城市市政污水管段（城市污水支管）排放，然后城市污水支管汇入相应的主干管。对于街区面积较大的个别街区，采用多分片的办法，就是将单个大的街区分成多个较小的排水面积，以便满足排水的要求。对于工厂企业的污水排放，将工业企业的生活污水、工业生活污水及工业生产污水总和作为集中流量汇入主干管。2.2、城市雨水管网的设计城市雨水管网的设计与城市污水管网的设计有很大的不同。城市污水管网总是要进入污水处理厂进行处理的，而城市雨水管网不需要这样做的。由于雨水的季节性较强，波动性很大，而且，来水量一般很大，送入污水处理厂处理很不划算。雨水管段的汇水面积要做到分配均匀，大致相等，在设计中应该很好的体现。另外对于个别街区或者是工业企业（离市区较远），为了防止管段铺设过长，增加造价和埋深，可就近排入湖泊和外流的河流，利用了雨湖自身的调节功能和一定的处理功能进行雨水的储存和处理，最后用外排管段将调节容量的雨水排入水体。第3章 污水处理厂处理规模的确定3.1处理水量 由资料可知，此污水厂设计服务人口为20万，居民生活用水定额（平均日）取150 L/capd。而污水定额一般取生活污水定额的8090%，因此，污水定额为150L/capd*80%=120L/capd。则可计算出居民生活污水量为200000*0.12=24000 m3/d。主要公共建筑中的宾馆日污水量总合设为1000 m3/d，医院日污水量总合设为500 m3/d。已知主要工业污染源啤酒厂日污水量为1000 m3/d，印染厂日污水量为1000 m3/d。则污水厂平均日总处理量为24000+1000+500+1000+1500=28000 m3/d。3.2污水水质及处理程度的确定 假设各污水排放单位如需要的话均以将自己的污水经过适当处理，即所排放的污水均满足污水厂的进水要求。对于污水厂的出水要求，严格按照国家一级排放标准设计。 污水处理厂进、出水水质 单位：毫克/升 序 号项 目进 水(mg/l)出 水(mg/l)1BOD5200mg/L202COD420mg/L603SS250mg/L204TN45mg/L155NH3N30mg/L56TP4mg/L1第4章 工程设计方案的选择4.1、方案选择原则 在污水处理厂方案设计中，遵循以下原则： 1从城市发展现状出发，以城市总体规划和排水工程规划为依据，既考虑总体发展又考虑近期城市建设情况，使污水厂建设能分期实施，与城市建设同步发展，起到既保护环境，保护人民身体健康，又适度考虑国内有限的实际情况。 2根据工程纳污范围内污水水质及处理程度要求，在选择污水处理工艺的时候，积极采用技术先进可靠，处理效果好，占地面积小，维护管理简单，经常运转费用低的工艺，同时提高机械化自动化程度和工程的可靠性，改善工人操作条件。3在厂内布局方面使生产设施相对集中密集，厂内绿化率达到40%以上，建筑物尽量低矮，以避免破坏景观。4.2、工艺方案选择4.2.1工艺方案根据上述原则，初步选定了两种方案进行方案的技术经济比较。两种工艺流程：普通A/A/O法处理工艺；厌氧池+氧化沟处理工艺。4.2.2方案的技术经济比较 方案的流程图如下所示：方案一：普通A/A/O法处理工艺方案二：厌氧池+氧化沟处理工艺技术比较：两种方案的技术比较如下所述：方案一（普通A/A/O法处理工艺）优点：a）该工艺是最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间总的占地面积少于其它同类工艺。b）在厌氧（缺氧）好氧交替运行的条件下，丝状菌得不到大量的繁殖，无污泥膨胀之忧，SVI值一般均小于100。c）污泥中的含磷浓度高，具有很高的肥效。缺点：a) 除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不宜太高，特别是P/BOD值高时更是如此。b) 对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，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。方案二（厌氧池+氧化沟处理工艺）该工艺具有普通A/A/O法处理工艺的各项优点外，还具有氧化沟的一些独特的特点。1) 本方案设计中，考虑到对脱氮除磷性能的较高要求和设计进水中污染物浓度较高的实际情况，本工程氧化沟工艺在改良型氧化沟基础上再作改进，增加了厌氧区和高氧曝气区，不仅增强了NH3-N的硝化率，更重要的是给磷的充分释放和过量吸收创造条件，这种改良型氧化沟提高了污水处理程度，达到了除磷脱氮的良好效果，能确保出水达到所要求的排放标准。2) 在污泥处理方面，由于氧化沟工艺采用低污泥负荷及合适的污泥龄，有机物的生物分解比较彻底剩余污泥基本稳定，而且脱水性能较好。总的说来，两种方案都能够达到要求处理的效果，而且工艺简单，污泥处理的难度较小，在技术上都是可行的。设计二中可采用改良型的carrousel氧化沟。有证据表明，城市污水经改良型氧化沟处理后，污水中各项污染物平均去除率能满足上面的脱氮除磷的要求，是城市污水处理厂比较理想的处理工艺。综合所述，方案二从经济和技术上都是可行的，而且符合各项原则，是较为合理的选择。第5章 污水处理厂的总平面布置平面布置的原则一是要功能分区明确，流程顺畅，二是尽量紧凑，节省建筑用地，增加绿化面积，同时兼顾美观实用。根据这些原则和要求，设计的总平面布置见大图。第6章 污水处理厂的高程布置从资料了解到白莲河的特征水位：常水位：1.4m，最高洪水位2.50m。根据以上资料，为了确保处理后的污水能够顺利的排入，必须保证最后的入水口的标高要高于2.50m，而污水处理厂选址的平均地面标高达到了2.76m，可以不用考虑常水位对污水处理厂内构筑物的影响而对于最高水位的考虑就在于在污水排入白莲河前先进入一个提升泵房，平时污水不经过泵的提升直接排入河中，一旦历史最高水位来临，就通过泵的提升排入河中。这样做是最好的解决办法，能够作到平时节能，洪峰来临时从容处理两不误。以下是各个主要污水处理构筑物的高程布置： 构 筑 物水面标高 （m）绝对相对地面细格栅前6.263.50细格栅后5.963.20平流沉砂池5.963.20圆形厌氧池5.462.70卡式氧化沟4.962.20辐流式二沉池3.861.10接触池2.06-0.70入河口1.56-1.20重力浓缩池4.361.60贮泥池3.160.40脱水间5.763.00注：这里取污水处理厂的平均地面标高为2.76m；由等高线可以看出该处土地高差很小，因此设计时将厂区的地面设计为平地（即地面坡度为0%）。第7章 工艺设计7.1、污水处理主要构筑物及设备7.1.1中格栅及进水提升泵房1）中格栅 中格栅及进水提升泵房共同建造，格栅间的土建按总过水能力3.82万m3/天规模设计一次建成，平面尺寸为L*B=2.48m*1.36m，共分两格，每格净宽0.68m。采用JT型阶梯式格栅除污机，并配备285型长度为5m的无轴螺旋输送机。栅条间距40mm，格栅的安装倾角为60度。2）进水提升泵房选用卧式污水泵泵房土建按3.82万m3/天的规模一次建成，是一个直径为9m的圆形泵房高度有13m左右，大部分为钢筋混凝土结构。泵房内配置三台泵，二用一备,型号为250WD卧式污水泵；7.1.2细格栅和平流式沉砂池细格栅和平流式沉砂池合建在一起。1）细格栅格栅间的土建按总过水能力3.82万m3/天规模设计一次建成，平面尺寸为L*B=2.97m*1.13m，共分两格，每格净宽0.56m。采用JT型阶梯式格栅除污机，栅条间距10mm，格栅的安装倾角为60度。2）平流式沉砂池该池子的设计处理能力为3.82万吨/天，设两组沉砂池，每组两格，每格有两个沉砂斗，每格宽度为1.20m，有效水深为0.32m。7.1.3厌氧池及氧化沟厌氧池的设计参数为：水力停留时间为2.5h，污泥浓度为3g/l，污泥回流浓度为10g/l，共设置两座厌氧池，每座池子的设计流量为130l/s；厌氧池为圆柱型的钢筋混凝土构筑物，直径为18m。水深为5m。池中设置两台JBL800-2000型的螺旋浆式搅拌机。技术参数为：浆直径为800-2000mm，转速为4-134r/min，功率为4.5-22KW，浆叶数为3个。氧化沟总长为512.22m，其中好氧段长度为260.11m，缺氧段的长度为252.11m；氧化沟的总需氧量为248.9kg/h。氧化沟的平面尺寸为79.39m*36m，为六沟式氧化沟；7.1.4二沉池为周边进水，周边出水的辐流式二沉池，设两座，单座的工艺参数为：设计处理能力为11232m3/d，表面负荷为0.8m3/m2*h；回流污泥量：1257kg/（m2*d）出水堰负荷：2.2l/（s*m）；池子深2m，池子直径为28m；7.1.5接触池接触池采用隔板式接触反应池。设计参数：水力停留时间：30min，平均水深：2.4m，隔板间距：1.4m，池底坡度：2%-3%，则可计算得到，接触池的长为15.5m，宽为12.6m；，在接触池的第一格和第二格起端设置了三台型号为JBL800-2000的螺旋桨式搅拌机，两用一备。7.2、污泥的处理7.2.1污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥；设置两座浓缩池，每座浓缩池设计进水流量为110.3/d。污泥负荷为45kg/m2*d，污泥浓缩时间为16h，储泥时间为6h，浓缩池的直径为5.6m，有效水深为3.0m。7.2.2污泥储泥池共设两座，每座的进泥量为18.38m3/d，储泥时间为12h，则单个池子的容积为9.19 m3，储泥池的尺寸为2.1m的正方形钢筋混凝土构筑物。7.2.3污泥脱水间选用了型号为DYQ500B的带式压榨过滤机，技术参数为： 带宽：500mm，处理量：1.5-3m3/h，功率：1.1KW，冲洗耗水量大于等于4 m3/h，7.3、剩余污泥泵房和回流污泥泵房7.3.1剩余污泥泵房的说明整个污水处理厂每日产生的污泥量为220.6 m3，根据产生的污泥量选择污泥泵。设计中选用的污泥提升泵采用型号为1PN的污泥泵，共四台，两备两用。7.3.2回流污泥泵房的说明回流污泥量为：1257 m3/h，选用型号为8PN的污泥泵五台，三用两用；并且在污泥储池中也设置了污泥提升泵，型号采用与剩余污泥泵相似的污泥泵，共四台。7.4、加药间的设计本设计中 ，投氯量为2.8kg/h ，设计流量为382L/s。设计参数：A、手动控制真空加氯机两台 投氯能力为 1-5 kg /h 。B、氯瓶： 8个氯漏吸收装置 一套 规格：1000kg第8章 城市污水处理厂的设计计算8.1、污水处理构筑物的设计计算8.1.1中格栅设计：在污水提升泵房前端设有中格，格栅的间距为e=40mm，栅前部分长度0.5m，中隔栅设2组，水量小时可只开一组，水量大时两组都开启。栅前流速取0.6m/s, 最大水流量设为0.382m3/s，栅前水深根据最优水力断面公B=2h=1.13m，则h=0.56m,过栅流速取v=0.7m/s，栅条间隙e=20mm，格栅的安装倾角为60，则栅条的间隙数为： n=Qmax*sin0.5/ehv =0.382*（sin60）0.5/（0.02*0.56*0.7） =45.3 n取46栅槽宽度：取栅条宽度为S=0.01 m B=S*（n-1）+e*n =0.01*（23-1）+0.02*23=0.68m，即每个槽宽为0.68m，则槽宽度B=2*0.68=1.36m（考虑了墙厚）。栅槽总长度： L=L+L+1.0+0.5+，L=(1.36-1.13)/(2*tg20)=0.32mL= L/2=0.16m H=h+h=0.56+0.3=0.86m则， L=L+L+1.0+0.5+=0.32+0.16+1.0+0.5+0.86/tg60=2.48m每日栅渣量：（单位栅渣量取W=0.05 m栅渣/10 m污水）W=Q*W=3*10*0.05/10=1.5m/d 0.2 m/d宜采用机械清渣方式。栅槽高度：起点采用h=0.5m，则栅槽高度为H=0.56+0.5=1.06m。8.1.2细格栅设计：设栅前水深h=0.56m，进水渠宽度B=2h=1.13。过栅流速取v=0.8m/s，栅条间隙e=10mm，格栅的安装倾角为60，则栅条的间隙数为：n=Qmaxsin0.5/ehv =0.382*（sin60）0.5/（0.01*0.56*0.8） =79.35 n取80栅槽宽度：取栅条宽度为S=0.01 m B2=S*（n-1）+e*n =0.01*（80-1）+0.01*80 = 1.59m 取1.60m进水渠道渐宽部分长度： L= （B- B）/2tg=（1.59-1.13）/2tg20=0.65m进水渠展开角，B=B栅槽总宽，B进水渠宽度。栅槽与出水渠连接渠的渐宽长度：L= L/2=0.65/2=0.32m过栅水头损失：设栅条为矩形断面，h=k*v *sin /2gk系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，取k=3；v过栅流速； 阻力系数代入数据得：h=3*2.42*（0.01/0.01）*0.8*sin60/（2*9.81） =0.21m为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h作为补偿。栅后槽总的高度：取栅前渠道超高为h2=0.3 （m），栅前槽高H1=h+h2=0.86 mH= h1+h+h2=0.21+0.56+0.3=1.07m栅槽总长度： L= l2+l1+0.5+1.0+ H1/tg60 =0.32+0.65+1.0+0.5+0.86/tg60=2.97m每日栅渣量：取W1=0.1 m3/（103*m3）W=Qmax* W1*86400/（K总*1000） =0.382*0.1*86400/（1.4*1000）=2.4 m3/d 0.2 m3/d 宜采用机械清渣方式中格栅和细格栅均采用型号为JT的阶梯式格栅清污机，并选用285型长度为5m的无轴螺旋运送机两台。8.1.3污水提升泵站设计参数：进水管管底标高-1.80m，管径D=600mm，充满h/d=0.3，水面标高-1.62m，地面标高2.76m。选择集水池与机器间合建式的圆型泵站，考虑3台水泵（其中1台备用）。设计内容：每台水泵的容量为Qmax/2=381.88/2=190.94（l/s）,集水池容积相当于采用一台泵6min的容量：W=190.94*60*6/1000=68.74（m）。有效水深采用H=2.0m，则集水池面积为34.37m。出水管管线水头损失：a）总出水管：Q=381.88l/s，选用管径500mm，v=1.94m/s，1000i=9.88。当一台水泵运转时，Q=190.94l/s，v=0.97m/s 0.7m/s。设总出水管管中心埋深1.0m，局部损失为沿程损失的30%,则泵站外管线水头损失为： 320+（3.26-2.76+1.0）*9.88*1.3/1000=4.129mb）水泵总扬程：泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m，则水泵的总扬程为：H=1.5+4.129+9.609+1.0=16.239（m）c）选泵：选用250WD污水泵3台（其中1台备用），水泵参数如下：Q=180.5278l/s H=1217m 转数n=730转/分 轴功率N=3764KW 配电动机功率70KW 效率=69.573% 允许吸上真空高度H=4.25.2m 叶轮直径D=460mm8.1.4 平流沉砂池（设2组）长度:设平流沉砂池设计流速为0.25 m/s停留时间t=40s，则，沉砂池水流部分的长度： L =v*t=0.25*40=10m水流断面面积: A=Qmax/v=0.382/0.25=1.52m池总宽度 : 设n=2 格，每格宽b=1.2m，则， B=n*b=2*1.2=2.4m（未计隔离墙厚度，可取0.2m） 有效深度: h2=A/B =1.52/2.4=0.64m沉砂室所需的容积: V= Qmax*T*86400*X/（kz*10）V沉砂室容积，m；X城市污水沉砂量，取3 m砂量/10m污水；T排泥间隔天数，取2d；K流量总变化系数，为1.4。代入数据得：V=86400*0.382*2*3/（1.4*10）=1.41 m，则每个沉砂斗容积为V=V/（2*2）=1.41/(2*2)=0.35 m.沉砂斗的各部分尺寸：设斗底宽a1=0.5 m，斗壁与水平面的倾角55，斗高h3=0.5m，则 沉砂斗上口宽：a=2 h3/tg55+a1 =2*0.5/1.428+0.5 =1.2m沉砂斗的容积：V0 = （h3/6）*（a2+ a* a1+ a12） =0.5/6*（1.22+ 1.2* 0.5+ 0.52） =0.35m3 = V这与实际所需的污泥斗的容积很接近，符合要求；沉砂室高度: 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，L=(L-2*a)/2=(10-2*1.2)/2=3.8mh3 = h3+0.006 L=0.5+0.06*3.8=0.728m池总高度:设沉砂池的超高为h1=0.3m,则H= h1+h2+h3=0.3+0.64+0.728=1.67m进水渐宽及出水渐窄部分长度： 进水渐宽长度 L=（B-B）/2tg=（2.4-1.0）/(2*tg20)=1.92m 出水渐窄长度 L= L=1.92m8.1.5厌氧池设计参数进入厌氧池的最大流量为Qmax=0.382 m3/s，考虑到厌氧池和氧化沟可作为一个处理单元，总的水力停留时间超过了20h，所以设计水量按最大日平均时考虑：Q=Qmax/kz=0.382/1.46=0.26 m3/s。共设两座厌氧池，每座设计流量为0.13m3/s，水力停留时间：T=2.5h，污泥浓度：X=3g/l，污泥回流浓度为：XR=10g/l；设计计算a. 厌氧池容积： V=Q*T=130*10-3*2.5*3600=1170m3b. 厌氧池的尺寸 水深取h=5m，则厌氧池的面积为：A= V/h=1170/5=234m2厌氧池的直径为：D=（4A/3.14）1/2=（4*234/3.14）1/2 =17.26m，取D=18m考虑到0.3m的超高，所以池子的总高度为H=h+0.3=5.3mc. 污泥回流量的计算：回流比的计算：R=X/（Xe-X）=3/（10-3）=0.42污泥回流量：QR=R*Q=0.42*130*10-3*86400=4717.4m3/d=196.56m3/h选用型号为JBL800-2000型的螺旋浆式搅拌机，两台该种型号的搅拌机的技术参数如下；浆板直径：800-2000mm，转速：4-134 （r/min），功率：4.5-22KW，浆叶数：3 个。8.1.6氧化沟设计参数 氧化沟设计为两组。氧化沟按照最大日平均时间流量设计，每个氧化沟的流量为130l/s，即11232m3/d。总污泥龄；22d MLSS：4000mg/l f=MLVSS/MLSS=0.7曝气池：DO=2mg/l NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6 mgO2/mgNO-3-N还原 =0.9 =0.98其他参数： a=0.6 kgoss/kg BOD5， b=0.051/d脱氮效率：qdn=0.0312kgNO-3-N/（kgMLVSS*d）k1=0.231/d k02=1.3mg/lb) 氧化沟的尺寸：氧化沟采用改良式的carrousel六沟式的氧化沟。取池深为3 m，单沟宽为6m，则沟总的长度为：9220.01/（3*6）=512.22m，其中好氧段的长度为260.11m，缺氧段的长度为252.11m，弯道处的长度为5*3.14*6+12+2*3.14*6=143.88 m，则，单个直道长度为（512.22-143.88）/6=61.39m，则氧化沟的总沟长为：61.39+6+12=79.39m，总的池宽为：6*6=36mc) 需氧量计算：采用以下的经验公式Q2（kg/d）=A*lr+B*MLSS+4.6*NR-2.6NO3经验系数为：A=0.5， B=0.1NR需要硝化的氧量为：28.2*11232*10-3=316.74kg/dR =0.5*11232*（0.2-0.0064）+0.1*2.8*4294.59+4.6*316.74-2.6*204.42=1087.258+1202.485+1457.004-531.492=3215.255kg/d=133.97kg/hd) 回流污泥量X=MVLSS=4g/l Xr=10g/l则，R=4/（10-4）=0.67因为回流到厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为51.7%Qe) 剩余污泥量Qw=614.85/0.7+（200-180）/1000*11232=878.357+224.64=1102.997kg/d如果污泥由底部排除，且二沉池的排泥浓度为10g/l，则每个氧化沟的产泥量为1102.997/10=110.3m3/d设计采用的曝气机选用型号为DS325的可调速的倒伞型叶轮曝气机五台，该种机子的技术参数如下所示：叶轮的直径为3250 mm，电动机额定功率为55 kw，电动机转速：33 r/min，充气量：21-107 kg/h，曝气机所需要的台数为 n=488.56/100=4.9 取n=5 台因此，每组共设的曝气机为5 台，全部的机子都是变频调速的。8.1.7二沉池设计参数 该污水处理厂采用周边进水周边出水的辐流式沉淀池，共设了两座；设计流量为：11232 m3/d（每组），表面负荷：qb=0.8 m3/（m2*h） 固体负荷：Ng=2000 kg/（m2*d），堰负荷：2.2l/（s*m）设计计算：A.沉淀池的面积：按照表面负荷计算：F1=11232/（24*0.8）=585m3B.二沉池的尺寸计算：沉淀池的直径为：D=（4A/3.14）0.5=（4*585/3.14）0.5=28m沉淀池的有效水深：沉淀时间取2.5 h，则，沉淀池的有效水深为h1= qb *t=0.8*2.5=2m存泥区的所需的容积为了保证污泥的浓度，存泥时间Tw不宜小于2.0 h，则，所需要的存泥容积为VW =2*T*（1+R）*Q*X/（X+Xr）=2*2*（1+0.67）*11232*4000*2/（4000+10000）*24=1786.423m3以下计算存泥区的高H2：每座二沉池的存泥区的容积为VW1=1786.423/2=893.211m3则存泥区的高度为：H2= VW1/A1=893.211/585=1.53m二沉池的总高度H：取缓冲层H3=0.4 VM ，超高H4=0.5 m则， H= H3+H4+H2+H1=0.4+0.5+1.53+2.0=4.43m设二沉池池底坡度为I=0.010，则池底的坡降为H5=（28-2.5）/2*0.010=0.13m池中心总深度为H= H+H5=4.43+0.13=4.56m池中心的污泥斗深度为H6=1m，则二沉池的总高度H7为： H7=H+H6=4.56+1=5.56m，取H7=5.6mC.进水配水渠的设计计算；采用环行平底配水渠，等距设置布水孔，孔径100mm，并加了直径是100mm长度是150mm的短管。配水槽底配水区设置挡水裙板，高0.8 m，以下的计算是以一个二沉池的数据计算的。配水槽配水流量Q=（1+R）Qh=（1+0.67）*11232=18757.44m3/d设配水槽宽1.0 m，水深为0.8 m，则配水槽内的流速为v1=Q/l*b=18757.44/（86400*1.0*0.8）=0.22/0.8*1.0=0.3m/s设直径为0.1m的配水孔孔距为S=1.10 m，则，配水孔数量为n=（D-1）/S=（28-1）*3.14/1.10=77.07 条，取 n=78条，则实际S=1.10 m，满足条件。D.出水渠设计计算：池周边设出水总渠一条，另外距池边2.5 m处设置溢流渠一条，溢流渠出水总渠设置有辐流式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设置溢流堰板。出水总渠宽1.0 m，水深0.6 m。出水总渠流速为： V1=Q/（h*b）=11232/（86400*1.0*0.6）=0.22m/s出水堰溢流负荷q=2.07 l/（m*s）则，溢流堰总长为：l=Q/q=11232*1000/86400*2.07=62.8m出水总渠及溢流渠上的三条溢流堰板总长为 L =（28-2*3.14+2）*（28-2.5*2）*3.14=109.9+200.96=310.86 m每个堰口长150 mm，共设2100个堰口，单块堰板长3 m，共105块。8.1.8接触池采用隔板式接触反应池。设计参数：水力停留时间：t=30 min，平均水深：h=2.4m，隔板间隔：b=1.4 m，池底坡度：2%-3%，排泥管：直径为150 mm设计计算接触池容积 V=Q*t=22464*0.50/24=468m3 取470m3水流速度v=Q/（h*b）=22464/（2.4*1.4*86400）=0.08m/s表面积F=V/h=470/2.4=195.8m2廊道总宽：隔板数目采用8个，则总的廊道宽度为B=9*1.4=12.6m接触池长度L=F/B=195.8/12.6=15.5m以下计算加氯量：设计最大的投加氯量为max=3.0 mg/l，则每日投氯量为W=max*Q=3.0*22464*10-3=67.4kg/d=2.8kg/h选用储氯量为1000 kg的液氯钢瓶，每日加氯量为75%瓶，共储存了8 瓶，每日加氯机设置两台，单台投氯量为1-5 kg/h，该种加氯机的型号为LS80-3，机子的外形尺寸为：350*620*150 mm，并且还配置了两台注水泵，一用一备，要求该种型号的注水泵的注水量为3-6 m3/h，扬程不小于20 mh2o8.2、 污泥处理构筑物的设计计算：8.2.1 污泥浓缩池：采用辐流式浓缩池，使用带有栅条的刮泥机刮泥。设计参数：设计流量为2205.994 kg/d，共设了两座浓缩池，每座浓缩池的设计进泥量为： QW=1102.997kg/d=110.3m3/d 污泥固体负荷为：NWg=45kg/（m2*d）储泥时间为：16 h，进泥含水量为：99.5%，出泥含水量为：97%，进泥浓度为：10g/l设计计算：浓缩池面积：A= QW/ NWg=1102.997/45=24.5m2a) 浓缩池的直径： D=（4A/3.14）0.5=（4*24.5/3.14）0.5=5.6mc) 浓缩池的有效水深： h1=3.0md) 校核水力停留时间：浓缩池的有效容积：V=A*h1=24.5*3=73.5m3污泥在池中停留时间为T=V/QW=73.5/110.3=0.67d=16h符合要求。e) 浓缩后的污泥体积为： V1 = QW*（1-p1）/（1-p2）= 110.3*（1-0.995）/（1-0.97）=18.38m3/d储泥区所需要的容积为；按照6h储泥时间来计算：则V2=6*V1/24=6*18.38/24=4.60m3泥斗容积：取污泥斗的上部宽为：r1=1.4m，r2=0.6m，h4=1.6mV3 =3.14* h4*（r12+ r1* r2+ r22）/3 =3.14*1.6*（1.42+ 1.4* 0.6+ 0.62）/3 =5.29m3池底坡度为0.06，池底坡降（落差）为： h5=0.06*（5.6/2）-1.4=0.084m，R=5.6/2=2.8m所以，池底可以储存污泥的容积：V4 = 3.14* h5*（r12+ r1* R+ R2）/3 =3.14* 0.084*（1.42+ 1.4* 2.8+ 2.82）/3 =1.21m3因此，总的储存污泥的容积为： V= V3+ V4=5.29+1.21=6.50m3V=4.60m3，满足要求。f) 浓缩池的总高度；取超高为h2=0.3 m，缓冲层高度为：h3=0.3 m则，浓缩池的总高为： H=h1+ h2+ h3+ h4+h5 =3.0+0.3+0.3+1.6+0.084=5.284m 取5.29m污泥浓缩池选用型号为NG6-10C的浓缩池刮泥机。8.2.2 储泥池共设两座储泥池，每座池子的进泥量为：18.38m3/d储泥时间为：T=12 h，则单个池子容积为：V=QW*T=18.38*12/24=9.19m3则可设计储泥池的尺寸为：正方体形状，边长为2.1m。8.2.3 污泥脱水间：设计参数 进泥量为：QW=18.38*2=36.76m3/d 污泥含水量为：97% 出泥量为：GW=8.16 m3/d 出泥的含水量为：75%设计计算：选用型号为DYQ500B型带式压榨过滤机技术参数为：带宽：500 mm， 处理量：1.5-3 m3/h功率：1.1 KW， 冲洗耗水量：4 m3/h冲洗水压：0.4 Mpa， 气压：0.3-0.5 Mpa并选择型号为285型长度为5m的无轴螺旋运送机一台与压滤机配套。第9章 处理构筑物高程计算9.1、水头损失计算计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选择最长的流程计算，结果见下表污水厂水头损失计算表名称设计流量（L/S）管径（MM）I（）VM/S管长（M）局部水头H出厂管2605000.00151.254000.06接触池0.2氧化沟至接触池2604000.00151.251250.191.11氧化沟0.50二沉池0.50氧化沟至二沉池1304000.001481.221500.221.04厌氧池至氧化沟1304000.001481.22200.240.33沉砂池至厌氧池1915000.001481.031480.221.21厌氧池0.30沉砂池0.20格栅0.13由表计算可以得到，总的计算水头损失为：4.59m 9.2、高程确定从资料了解到白莲河的特征水位：常水位：1.4m，最高洪水位2.50m。根据以上资料，为了确保处理后的污水能够顺利的排入，必须保证最后的入水口的标高要高于2.50m，而污水处理厂选址的平均地面标高达到了2.76m，可以不用考虑常水位对污水处理厂内构筑物的影响而对于最高水位的考虑就在于在污水排入白莲河前先进入一个提升泵房，平时污水不经过泵的提升直接排入河中，一旦历史最高水位来临，就通过泵的提升排入河中。这样做是最好的解决办