某市10万吨污水处理厂工艺设计-secret.doc

目 录引言1第一章 设计规模及设计水质11.1设计规模11.2设计水质1第二章 工艺流程42.1处理程度的确定42.2处理方法的确定42.3处理流程的确定9 2.4设计水量的确定9第三章 单体构筑物设计123.1格栅123.2沉砂池173.3初沉池21 3.4A/A/O工艺12 3.5二沉池12 3.6接触池12 3.7计量设施12 3.8污泥浓缩池12 3.9污泥消化池12 3.10贮泥池12 3.11脱水机房12第四章 污水处理厂平面布置27第五章 污水处理厂水力及高程计算525.1水力计算525.2污水高程计算525.3污泥高程计算53主要参考文献76课程设计总结84第一章 设计规模及设计水质1.1设计规模污水厂的总规模为10 m3/d污水。1.2设计水质原水水质CODCr350mg/L，BOD5220mg/L，SS250mg/L，氨氮30mg/L，TN40mg/L，TP（以P计）4.5mg/L,pH=69。3.出水水质 执行中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）中一级B标准。第二章 工艺流程城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关，污水的水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算。2.1处理程度的确定SS的去除率 1=92%COD的去除率 2=82.86%BOD5的去除率 3=90.91%TN的去除率 4=50%NH3-N的去除率5=73.33%TP的去除率6=77.78%2.2处理方法的确定A2/O法（AnaerobicAnoxicoxic）A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。2.3处理流程的确定经过分析本设计可选择的工艺流程，有两种：1、 普通A/A/O法处理工艺。2、 厌氧池+氧化沟处理工艺。两种工艺经过比较：A2/O工艺的特点：1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；2) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。3) 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。所以本设计选用A2/O处理工艺。本设计的工艺流程图为：2.4设计水量的确定由设计资料知，该市每天的平均污水量为：万吨/天查GB500142006室外排水设计规范知： 则 取总变化系数 从而可计算得： 设计秒流量为 式中 城市每天的平均污水量，； 总变化系数； 设计秒流量，。 第三章 单体构筑物设计3.1格栅3.1.1格栅的设计本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（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，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置三组即N=3组，每组的设计流量为0.502。3.1.2中格栅设计计算1、进水渠道宽度计算根据最优水力断面公式计算设计中取污水过栅流速=0.8 则 栅前水深：2、格栅的间隙数 式中 格栅栅条间隙数，个； 设计流量，； 格栅倾角，； 设计的格栅组数，组；格栅栅条间隙数，。 设计中取 =0.02 个3、格栅栅槽宽度 式中 格栅栅槽宽度，； 每根格栅条宽度，。 设计中取=0.0154、 进水渠道渐宽部分的长度计算 式中 进水渠道渐宽部分长度，； 渐宽处角度，。 设计中取 = 5、 进水渠道渐窄部分的长度计算 6、 通过格栅的水头损失 式中 水头损失，； 格栅条的阻力系数，查表知 =2.42； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。则 7、栅后槽总高度设栅前渠道超高则 栅后槽总高度：8、栅槽总长度9、每日栅渣量 式中 每日栅渣量，； 每日每1000污水的栅渣量，污水。设计中取 =0.05污水 10、进水与出水渠道城市污水通过的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。3.1.3细格栅设计计算设计中取格栅栅条间隙数=0.01，格栅栅前水深=0.9，污水过栅流速=1.0，每根格栅条宽度=0.01，进水渠道宽度=0.8，栅前渠道超高，每日每1000污水的栅渣量=0.04则 格栅的间隙数： 个 格栅栅槽宽度： 进水渠道渐宽部分的长度： 进水渠道渐窄部分的长度计算： 通过格栅的水头损失： 栅后槽总高度：栅槽总长度： 每日栅渣量：3.1.4污水提升泵站排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。（1）泵房设计计算 1、设计参数 设计流量为，集水池最高水位为79.93m，出水管提升至细格栅，出水管长度为5m，细格栅水面标高为85.001m。泵站设在处理厂内，泵站的地面高程为81.50m。2、泵房的设计计算（1）集水池的设计计算设计中选用5台污水泵（4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2.0+0.71=2.71m。 （2）水泵总扬程估算1）集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为： 85.001-（79.93-2）=7.071m2）出水管管线水头损失每一台泵单用一根出水管，其流量为，选用的管径为的铸铁管，查给水排水设计手册第一册常用资料得流速（介于0.82.5之间），。出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入细格栅。设局部损失为沿程损失的30%，则总水头损失为： 泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0，则水泵总扬程为： （3）选泵本设计单泵流量为，扬程。查给水排水设计手册第11册常用设备，选用300TLW-540IB型的立式污水泵。该泵的规格性能见表3-1。3、泵站总扬程的校核（1）吸水管路的水头损失每根吸水管的流量为，选用的管径为，流速为，坡度为。吸水管路的直管部分的长度为1.0m，设有喇叭口（），的弯头1个（0.67），的闸阀1个（0.06），渐缩管1个（0.20）。 喇叭口喇叭口一般取吸水管的1.31.5倍，设计中取1.3则 喇叭口直径为：，取800 闸阀，mm。渐缩管选用mm其中，得。 直管部分为1.0m，管道总长为：m则 沿程损失为：局部损失为： 吸水管路水头损失为：（2）出水管路水头损失出水管直管部分长为5m，设有渐扩管1个（0.20），闸阀1个（0.06），单向止回阀（1.7，）。沿程水头损失：局部水头损失：总出水水头损失： （3）水泵总扬程水泵总扬程用下式计算： 式中 吸水管水头损失，m； 出水管水头损失，m； 集水池最低工作水位与所提升最高水位之差，m； 自由水头，一般取=1.0m 。 故选用5台300TLW-540IB型的立式污水泵是合适的。3.2沉砂池3.2.1曝气沉砂池 本设计中选择三组曝气沉砂池，N=3组。每组沉砂池的设计流量为0.502。3.2.2曝气沉砂池的设计计算 1、沉砂池有效容积 式中 沉砂池有效容积，；停留时间，。本设计中取 =3 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 =2 在1.0-1.5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，。 设计中=0.2污水 6、沉砂室所需容积 式中 城市污水沉砂量，设计中取=30 污水 清除沉砂的间隔时间，设计中取=2。 从而可计算得每个沉砂斗的容积为： 7、沉砂斗几何尺寸计算设计中取沉砂斗底宽为0.5，沉砂斗壁与水平面的倾角为，沉砂斗高度则 沉砂斗的上口宽度为：沉砂斗的有效容积： 8、池子总高 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： 9、验算流速 当有一格池子出故障，仅有两格池子工作时：当有两格池子出故障，仅有一格池子工作时：10、进水渠道 格栅的出水通过的管道送入沉砂池的进水渠道，然后进入沉砂池，进水渠道的水流流速 式中 进水渠道水流流速，； 进水渠道宽度，； 进水渠道水深，。 设计中取 =1.2，=0.8。 水流经过进水渠道再分别由进水口进入沉砂池，进水口尺寸900900，流速校核：进水口水头损失代入数值得：进水口采用方形闸板，SFZ型明杆或镶钢铸铁方形闸门SFZ900，沉砂斗采用H46Z2.5旋启式底阀，公称直径200mm。11、出水堰计算 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为 式中 堰上水头，； 流量系数，一般取0.40.5，设计中取=0.4； 堰宽，等于沉砂池的宽度。 出水堰后自由跌落高度0.12，出水流入出水槽，出水槽宽度1.0，出水槽水深0.6，水流流速。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水槽用钢混管，管径，管内流速，水利坡度，水流经出水槽流入集配水井。12、排砂装置采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径200。3.2.3曝气沉砂池曝气计算1、空气干管设计干管中空气流速一般为1015m/s,取空气流速12m/s,则2、支管设计干管上设10根配气管，则每根竖管上的供气量为：根沉砂池总平面面积为：LB = ，取选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为1.5m2，直径为500mm，则需空气扩散器总数为：个。则每根配气管有1个空气扩散器，每个扩散器的配气量为： 。3.3初沉池 设计中选择三组辐流沉淀池，N=3，每组设计流量为0.386 m3/s，从沉砂池流来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池。3.3 .1沉淀部分有效面积 F= Q3600/ q 式中 F-沉淀部分有效面积（m2）；Q-设计流量（即日平均流量）（m3/s）；q-表面负荷m3/（m2h），一般采用1.5-3.0 m3/（m2h）。设计中取沉淀池的表面负荷q=2 m3/（m2h）则 F= 0.3863600/2=694 m23.3 .2沉淀池直径D=(4F/)1/2 式中：D-沉淀池直径； D=29.7m，取30m。3.3 .3沉淀池有效水深 h2= qt式中：h2-沉淀池有效水深（m）； t-沉淀时间（h），一般采用1-3h；设计中取沉淀时间t=1.5h，则h2=1.52=3m。3.3 .4 污泥部分所需容积初次沉淀池去除悬浮物为50%，去除BOD为25%。按去除水中悬浮物计算 V=Q（C1-C2）86400T100K2（100-P0）n106代入数据V=13.92m33.3.5污泥斗容积 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成0.03的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸r=2m，底部尺寸r=1m, 倾角为60， 则污泥斗有效高度： h5=（2-1）tg60=1.73m 污泥斗的容积 V1=3h5（a2+aa1+a12） 式中 V1-污泥斗的容积（m3）h5-污泥斗高度（m）；a-污泥斗上口边长（m）；a1-污泥斗底部边长（m）。则 V1=31.73（22+21+12）=12.7 m3污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2：设池底径向坡度为0.03，则h4=（30-2）0.03=0.84V2=3h4（R2+Rr+r2） 式中： V2-污泥斗底部圆锥体体积（m3）；h4-污泥斗底部圆锥体高度（m）；R-沉淀池半径（m）；r-沉淀池底部中心圆半径（m）；V2=（152+152+22）=227.7 m3污泥斗总容积 V3= V1+V2=12.7+227.7=240.413.92 m33.3.6 沉淀池总高度 H=h1+h2+h3+h4+h5式中：H-沉淀池总高度（m）；h1-沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5 m；h3-沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m。H=0.3+3+0.3+0.84+1.73=6.17m 沉淀池池边高度H= h1+h2+h3=0.3+3+0.3=3.6m 径深比 D/ h2=30/3=100在6-12之间。（符合要求）3.3.7 进水集配水井 辐流沉淀池分为三组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀。（1）配水井中心管直径 D2=4Q/(v2)1/2式中 D2-配水井中心管直径（m） v2中心管内污水流速（m/s），一般采用v20.6m/s Q进水流量（m2/s） 设计中取v2=0.9 m/s，Q=1.64 m2/s D2=41.5/(0.9)1/2=1.46m 设计中取1.5 m（2）配水井直径 D3=4Q/(v3)+ D221/2式中 D3配水井直径（m） v3配水井内污水流速（m/s），一般采用v2=0.2-0.4m/s设计中取v3=0.4 m/sD3=41.5/(0.4)+ 1.521/2=2.65m，取2.7m(3) 集水井直径D1=4Q/(v1)+ D231/2式中D1集配水井直径（m）v1集水井内污水流速（m/s），一般采用v1=0.2-0.4m/s设计中取v1=0.4m/s，D1=41.5/(0.4)+ 2.721/2=3.47m,取3.5m（4）进水管管径 取进入二沉池的管径DN=500mm校核流速v=40.387/(23.140.52)=0.980.7m/s,符合要求（5）出水管管径由前面结果可知，DN=700mm,v=1.07m/s(6) 总出水管出水管采用混凝土管,取管径D=1300mm,v=1.26m/s(i=1.16)集配水井。3.3.8 出水堰 出水堰采用双侧900三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，间距0.1m，外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m，三角堰直径为30.2m，共有452个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径为29.8m，共有446个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰堰后自由跌落0.15m，三角堰有效水深为 H1=0.7Q125式中 Q1-三角堰流量（m3/s）H1-三角堰水深（m），一般采用三角堰高度的1/22/3H1=0.7（）2/5=0.045m三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰上水头损失为0.195m3.3.9 堰上负荷 q1=Q2D1式中 q1-堰上负荷L/（sm），一般小于2.9L/（sm）。D1-三角堰出水渠道平均直径（m） q1=2.9 L/（sm）3.3.10 出水挡渣板挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN400mm的排渣管排出池外。3.3.11出水渠道出水槽距离沉淀池内壁0.4m，出水槽宽0.7m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速0.84m/s，出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用铸铁管，管径DN700mm。管内流速V0=1.13m/s，水力坡度i=2.8。3.3.12 刮泥装置 沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为23m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。3.3.13 排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.5m，连续将污泥排出池外贮泥池内。3.4 A2/O工艺计算厌氧区溶解氧小于0.2mg/l,水力停留时间1小时，缺氧区溶解氧小于0.5mg/l,水力停留时间1小时，好氧段结水力停留时间3-4小时，溶解氧大于2 mg/l，三池容之比为1：1：3。1 COD/TN=350/40=8.758 TP/BOD=4.5/160=0.0280.06 符合条件。2 设计参数计算 1）水力停留时间 t=8h 2) BOD-污泥负荷率为0.35kg BOD5/（kgMLSSd） 3) 回流污泥浓度X= r106 /SVI 对此r=1.2 ,SVI=100，代入各值得X=(1.2106)/100=12000mg/l4)污泥回流比为R=50%5) 曝气池内活性污泥的浓度 Xr=R/(1+R)Xr0.75 则代入数值得:Xr= 3000/(1+0.5)120000.75=3000 mg/l 6) 曝气池混合液浓度: Xkg/ m3= R/(1+R)Xr则代入数值得:Xkg/ m3=0.5/(1+0.5) 12000=4000 mg/l 7)TN去除率 e= (S1- S2) /S1100 本设计S1=40 mg/l S2=20 mg/l 则e= (40 -20) /40100=50%8)内回流倍数 R内 = e/(1-e) 则R内=1设计中取R内100%3.4.1 好氧池的计算与各部位尺寸的确定（1） BOD-污泥负荷率的确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.35kg BOD5/（kgMLSSd），K2值取0.02，Le=20mg/l，由于前面构筑物去除一部分BOD，进入好氧池的BOD浓度220(1-25%)=165 m/l =(1165-20)/120=0.879 ，f=MLVSS / MLSS=0.75代入各值Ns=(0.02200.75)/0.8790. 34kg BOD5/（kgMLSSd）计算结果确证，Ns值取0.35是适宜的（2） 确定混合液污泥浓度X根据已确定的Ns值，取值100X= (Rr106) /(1+R) SVI 对此r=1.2，R=50%，代入各值得X=(0.51.2106)/(1+0.5) 100=4000mg/l（3） 确定好氧池容积V=QT 其中Q=10104 m3/d代入各值：V=101048/24=33333.3 m3厌氧池水力停留时间h=1.6h, 缺氧池水力停留时间h=1.6h, 好氧池水力停留时间h=4.8h.（4） 确定好氧池各部位尺寸 曝气池总容积 V=Q Sa/ NsX Sa =22075%=165 mg/l 则 V=10104165/0.354000=11785.8m3设2组好氧池，每组容积为11785.8/2=5892.9 m3池深取4.5m，则每组好氧池的面积为F=5892.9/4.5=1309.6m2池宽取7m，B/H=7/4.5=1.56介于12之间，符合规定池长：F/B=1309.6/7=187.09（m）L/B=187.09/7=26.7310符合规定设五廊道好氧池，廊道长L1=L/5=187.09/5=37.42取38m取超高0.8m，则池总高度为4.5+0.8=5.3m3.4.2 好氧系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统（1） 平均时需氧量的计算O2=aQSr+bVXV查课本表11-2得a=0.5，b=0.15代入各值O2=0.5105(165-20)/1000+0.15911785.8(30000.75)/1000=11227.7kg/d=467.82kg/h（2） 最大时需氧量的计算 根据原始数据 k=1.3代入各值：O2 =0.5101.3(165-20)/1000+0.1511785.8(30000.75)/1000=13402.7kg/d=558.45 kg/h（3） 每日去除BOD5值 BOD5=10（165-20）/1000=14500 kg/d（4） 去除每千克BOD5的需氧量O2=11227.7 / 14500 = 0.78kgO/kgBOD（5） 最大时需氧量与平均时需氧量之比 O2（max）/O2=467.8/2 558.45=1.193.4.3 供气量的计算采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.3m处，淹没水深4.2m，计算温度定为30 查附录2，得：水中溶解氧饱和度：Cs(20)=9.17mg/l; Cs(30)= 7.63mg/l空气扩散器出口处的绝对压力 Pb=1.01310+9.810H Pa代入各值，得Pb=1.01310+9.84.2101.424610 Pa空气离开曝气池面时，氧气的百分比Qt=21（1-EA）/79+21（1-EA） 100=18.43%曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的 温度条件考虑）Csm(T)=CsPb/(2.026105）+Qt/42)换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，即Ro=R Cs（0/ CsmT-C 1.024（0-20）取其值=0.82，=0.95，C=2.0，=1.0代入各值得Ro =467.829.17 /0.820.951.08.71-2.0 1.024=657.75kg/h相应的最大时需氧量为 R0(max)=55.459.17/0.820.951.08.71-2.0 1.024=785.17 kg/h曝气池平均时供气量，即GS= Ro /(0.3EA) 100代入各值得GS=467.82/（0.3 12）100=1364.75m/h曝气池最大时供气量GS（max）=558.45/（0.3 12）100=15520.88m/h3.4.4 空气管系统计算. 共设15根干管 。在每根干管上设7对配气竖管，共14条配气竖管，全曝气池共设70条配气竖管。每根竖管的供气量为：15520.88/70=221.73m3/h，曝气池平面面积为3870=2660m每个空气扩散器的服务面积按0.50 m计，则所需空气扩散器的总数为：2660/0.5=5320个本设计采用5320个空气扩散器。每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：5320/70=76个。每个空气扩散器的配气量为15520.88/5320=2.92 m/h空气管道系统的总压力损失为：（h1+h2）=1.053KPa网状膜空气扩散器的压力损失为5.88KPa，则总压力损失为：5.88+1.053=6.933KPa，为安全计，设计取值9.8KPa。3.4.5 空压机的选定 空气扩散装置安装在距曝气池池底0.3m处，因此，空压机所需压力为： P=（4.5-0.3+1.0）9.8=50.96KPa根据所需压力及空气量，决定采用L72WD型空压机6台。该型空压机风压58.8KPa，风量49.3m/min，正常条件下，4台工作，2台备用，高负荷时5台工作，1台备用。3.4.6 厌氧池和缺氧池的尺寸计算 厌氧池:缺氧池:好氧池=1：1：3，所以，厌氧池容积=缺氧池容积=11785.8/3=3928.6 m3，厌氧池和缺氧池分别设一组。池深H=5.0，则每组池的面积为F=3928.6/5.0=785.72 m 2，池宽取7m，B/H=7/5.0=1.4介于1-2之间，符合规定池长：F/B=785.72/7=112.25（m）L/B=112.25/7=16.0410符合规定设五廊道好氧池，廊道长L1=L/5=112.25/5=22.45取23m取超高0.3m，则池总高度为5.0+0.3=5.3m。3.5二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。设计中选择四组辐流沉淀池，每组设计流量为0.376。1、沉淀池表面积式中 污水最大时流量，； 表面负荷，取； 沉淀池个数，取4组。池子直径： 取34。2、实际水面面积实际负荷 ，符合要求。3、沉淀池有效水深式中 沉淀时间，取。 径深比为： 在6-12之间。4、污泥部分所需容积 X=则 Xr=8000mg/L采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为V1= =2777.8m35、污泥斗计算 式中 污泥斗上部半径，； 污泥斗下部半径，； 倾角，一般为60。设计中取 =，=。 h3=(r-r1)tan=(2-1)tan60=1.73m 污泥斗体积计算：6、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05 污泥斗以上圆锥体部分体积：则还需要的圆柱部分的体积： V3=V1-V4-V5=2777.8-256.7-12.7=2508.4m3高度为： h3=V3/F=2508.4/907.46=2.77m7、沉淀池总高度 设计中取 超高，缓冲层高度 H=h+h1+h2+h3+h4+h5 =0.3+3.0+0.3+2.77+0.75+1.73=8.85m8、排泥装置因为池径大于20m,采用周边传动的刮泥机，外围刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min，则刮泥机为1.5rad/min。 吸泥管流量二沉池排出的污泥流量按50%的回流比计，则其回流量为：=0.58m3/s本设计中拟用6个吸泥管，每个吸泥管流量为：规范规定，吸泥管管径一般在150600mm之间，拟选用，。 水力损失计算以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长4m，局部水头损失为沿程水头损失为中心排泥管故中心管选择DN500，1000泥槽内损失m泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）m，槽内泥高m。则吸泥管路上总水头损失为 吸泥管布置：6根吸泥管延迟经均匀布置。9、二沉池进水部分计算（1）进水管计算当回流比R=50%时，单池进水管设计流量为 进水管管径取为则 流速：当为非满流时，查给水排水设计手册常用资料知：流速为。 （2）进水竖井计算进水竖孔直径为进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为，共设8个沿井壁均匀分布；流速为：，符合要求孔距为：设管壁厚为0.15m，则（3）稳流罩计算稳流筒过流面积 式中 稳流筒筒中流速，一般采用。 设计中取稳流筒直径（4）集配水井的设计计算 配水井中心管直径 式中 配水井中心直径，； 中心管内污水流速，一般采用； 设计中取 设计中取配水井直径： 式中 配水井直径，；配水井内污水流速，一般采用。 设计中取 集水井直径 式中 集水井直径，； 集水井内污水流速，一般采用。设计中取10、 二沉池出水部分设计 集水槽的设计本设计考虑集水槽为矩形断面，取底宽0.8m，集水槽距外缘距池边0.5m，集水槽壁厚采用0.15m，则集水槽宽度为：m。设计中采用，其中安全系数，取1.5，得集水槽内水流速度为： 符合要求。采用双侧集水环形集水槽计算，槽内终点水深为槽内起点水深为式中 槽内临界水深，； 系数，一般采用1.0。校核如下：因此，设计取槽内水深为0.7m，取超高0.3m，则集水槽总高为m。集水槽水力计算湿周： 水力半径： 水流坡度： 则沿程水头损失为：局部按沿程水头损失的30%计，则集水槽内水头损失为： 出水堰的计算本设计考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷，故采用三角堰出水。式中 三角堰单堰流量，； 进水流量，； 集水堰总长度，； 集水堰外侧堰长，； 集水堰内侧堰长，； 三角堰数量，个； 三角堰单宽，； 堰上水头，； 堰上负荷，。设计中取 取1264个介于之间，符合要求。考虑自由跌水水头损失0.15m，则出水堰总水头损失为：出水槽的接管与消毒接触池的进水渠道相连，出水管管径为，流速为： 当为非满流时，查给水排水设计手册常用资料知：流速为。3.6接触池3.6.1消毒剂的选择目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。本设计中选用液氯作为消毒剂。3.6.2消毒剂的投加 1、加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量为则 每日的加氯量为： 2、加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计三台，采用二用一备。每小时的加氯量为：设计中采用型转子加氯机。3.6.3平流式消毒接触池本设计采用2个3廊式平流式消毒接触池，计算如下：1、 消毒接触池容积式中 接触池单池容积，； 消毒接触时间，一般取。设计中取2、 消毒接触池表面积式中 消毒接触池有效水深，。设计中取3、 消毒接触池池长式中 消毒接触池廊道总长，；消毒接触池廊道单宽，。设计中取 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长为：校核长宽比：，合乎要求4、池高设计中取超高为：5、进水部分每个消毒接触池的进水管管径，。6、混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接的静态混合器。4.3.4出水计算采用非淹没式矩形薄壁堰出流 ，设计堰宽为，计算为：出水管采用的管道将水送入巴氏计量槽，流速为。3.7计量设施3.7.1计量设备的选择污水测量装置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。本设计中选用巴氏计量槽，测量范围为：。3.7.2设计参数 1、计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的810倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的23倍，下游不小于45倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；2、当喉宽W=0.32.5m时，为自由流，大于此数时为潜没流；3.7.3巴氏计量槽1、计量槽主要尺寸计算设计中取计量槽喉部宽度为：则 计量槽的渐缩部分的长度： 计量槽的喉部长度：计量槽的渐扩部分的长度：计量槽的上游渠道长度：计量槽的下游渠道长度：2、计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的810倍，在计算量槽上游，直线段不小于渠道宽度的23倍，下游不小于45倍。则 计量槽上游直线段长度为：计量槽下游直线段长度为：计量槽总长度为：3、计量槽的水位 当时： 式中 上游水深，。当时，时为自由流； 取4、渠道水力计算 设计中取粗糙度为0.013。上游渠道计算： 过水断面面积： 湿周： 水利半径： 流速： 水利坡度： 下游渠道计算： 过水断面面积： 湿周： 水利半径： 流速：水利坡度：5、计量堰水头损失计算上游水头损失为：下游水头损失为： 6、水厂出水管 采用重力铸铁管，流量为，管径为，流速为，坡度为。3.8污泥浓缩池3.8.1竖流浓缩池1 初沉池污泥量计算由前面资料可知，初沉池采用间歇排泥的运行方式，每4小时排一次泥。按去除水中悬浮物计算V=Q(C1-C2) 24T1000/K2r(100-PO) n式中 C1进水悬浮物浓度 C2出水悬浮物浓度 K2生活污水量总变化系数 r污泥容重 ，一般采用1000. PO污泥含水率（%）设计中取T=4h, PO=97%, =50%, C2=100%-50%C1=0.5 C1 V=1.16 0.12541000/1000(100-97)3=23.2m3初沉池污泥量Q1=4623.2=556.8m3/d=48.45 m3/d以每次排泥时间30min计，每次排泥量48.45 m3/h=0.0269 m3/s2 剩余污泥量计算(1)曝气池内每日增加的污泥量X=Y(Sa-Se)Q-KdVXv式中X每日增长的污泥量Sa曝气池进水BOD5浓度Se-曝气池出水BOD5浓度Y污泥产率系数，一般采用0.50.7Q污水平均流量V曝气池容积Xv挥发性污泥浓度MLVSSKd污泥自身氧化率，一般采用0.040.1根据前面计算结果，设计中取Sa=220mg/l; Se=20 mg/l;Y=0.6 Q=10104m3/d, V=11785.8 m3, Xv=X*f=40000.75=3600mg/l, Kd=0.1X=0.6(220-20) 10104/1000-0.111785.83600/1000=7750kg/d(2)曝气池每日排出的剩余污泥量Q2=X/(fXr)式中 Q2-曝气池每日排出的剩余污泥量f=0.75Xr回流污泥浓度设计中取Xr=12000mg/lQ2=77501000/（0.7512000）=861.1m3/d=0.01m3/s进入竖流浓缩池的剩余污泥量为861.1=0.01m3/s，设计中选用2座浓缩池，单池流量为：Q1=0.005 m3/s。设计中浓缩前污泥含水率为，浓缩后污泥含水率为。3.8.2污泥浓缩池的设计计算 本设计选用辐流浓缩池进入浓缩池的剩余污泥量为0.01m3/s,采用两个浓缩池，则单池流量：Q=0.01/2=0.005m3/s=18m3/h1 沉淀部分有效面积 F=QC/G式中F沉淀部分有效面积（m2）C流入浓缩池的剩余污泥浓度，一般采用10G固体通量kg/(m2h),一般一般采用0.81.2 kg/(m2h)Q入流剩余污泥流量（m3/h）设计中取G=1.0 kg/(m2h)F=1810/1=180m22 沉淀池直径D=(4F/)1/2=(4180/3.14)1/2=15.2m 浓缩池的容积V=QT=0.005360015=270m3式中 V-浓缩池的容积(m3)T浓缩池浓缩时间（h）,一般采用1016h ，T=15h,3 沉淀池有效水深h2=V/F=270/180=1.5 m4 浓缩后剩余污泥量 Q1=Q(100-P)/(100-P0)=0.005(100-99)/(100-97)=0.0017m3/s=144 m3/d5 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，池底高度：h4=(D/2) i式中 i池底坡度，一般采用0.01h4=(15.2/2) 0.01=0.076m,设计中取0.08m。6 污泥斗容积h5=tg(a-b)式中 H5污泥斗高度（m）；污泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55oa污泥斗上口半径（m）；b-污泥斗底部半径（m）设计中取a=1.4m，b=0.4mh5=tg55(1.4-0.4)=1.43m污泥斗的容积 V1=(1/3)h5(a2+ab+b2)=(1/3)1.43(1.42+1.40.4+0.42)=4.01m3 污泥斗中污泥停留时间T=V1/3600Q1=4.01/（0.00083600）=0.66h7 缩池总高度 h=h1+h2+h3+h4+h5 式中 h浓缩池总高（m）；h1超高（m），一般采用0.3m；h3缓冲层高度（m），一般采用0.30.5m。设计中取h3=0.3m，h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.5+0.3+0.08+1.43=3.81m 8 浓缩后分离出的污水量q=Q(P-Po)/（100- Po）式中Q进入浓缩池的污泥量（m3/s）P浓缩前污泥含水率，一般采用99%Po浓缩后污泥含水率，一般采用97%q=Q(P-Po)/（100- Po）=0.005（99-97）/（100-97）=0.0033 m3/s9 溢流堰出水槽流量q=0.0033 m3/s,设出水槽宽0.25m，水深0.05m，则水流速为0.18m/s溢流堰周长 C=(D-2b)式中 D浓缩池直径（m）b出水槽宽（m）C=3.14（15.2-20.4）=45.22m溢流堰采用单侧90o三角堰出水，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格沉淀池有三角堰45.22/0.16=283个每个三角堰流量qo=0.0033/283=0.000012m3/sh=0.7 qo2/5h为三角堰水深（m）h=0.70.0000120.4=0.0075m，设计中取为0.0075m三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0