某污水处理厂毕业设计 69p

本科毕业设计说明书题 目：某某市排水管网及污水处理厂设计院 （部）：某某工程学院专 业：给水排水工程班 级：姓 名： 学 号指导教师： 完成日期：2010年6月目 录摘 要IIIABSTRACTIV1 设计任务及要求12总体设计 32.1 城镇排水系统的确定32.2 城镇污水处理工艺流程的确定32.3 小结43城镇排水管网设计53.1 排水系统体制的确定53.2 污水管道布置63.3 污水管道的水力计算63.3.1 街区编号及其面积63.3.2 计算设计流量73.3.3 设计参数113.3.4 水力计算133.4 小结144城镇污水处理厂设计194.1 污水设计流量计算194.2 一级处理设计214.2.1 格栅214.2.2 沉砂池的计算264.2.3 初次沉淀池的计算274.3 二级生物处理设计344.3.1 厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺计算354.3.2 二次沉淀池的计算484.3.3 污水消毒574.3.4 计量设备594.4 污泥处理设计634.4.1 污泥量计算634.4.2 污泥浓缩池654.4.3 贮泥池674.4.4 污泥脱水间704.5 污水泵站714.6 污水处理厂总体布置734.6.1 建(构)筑物设计的确定734.6.2 污水处理厂平面布置744.6.3 污水处理厂高程布置754.7 人员编制784.8 小结79结 论79谢 辞80参考文献81 IV摘 要本设计为某某市污水处理厂及配套污水管网工程设计。主要内容包括城区污水管网和污水处理厂的设计。根据城区地形，进行污水管网方案比较，确定了五条干管及一条主干管。污水处理厂厂址位于某某市城区东北角；某某市污水量为799.23；污水处理厂的规模为69053.47，占地面积为1297.19公顷；污水处理厂的工艺采用A2/O，经过水力计算，最大埋设深度为5.14，最大管径为DN1300，管材采用钢筋混凝土。根据进出水水质要求，进行方案比较，确定使用A2/O工艺，即进水中格栅+泵站细格栅沉砂池沉淀池A2/O池二沉池消毒池计量设备出水。水厂定员100人。关键词：排水管网；污水处理厂；处理工艺Some place Wastewater Treatment Plant and Attached Pipe Networks Project DesignABSTRACTThis is a design of wastewater treatment engineering, including Some place wastewater pipe networks and wastewater treatment plant design. Accoeding to the municipal landform, the pipe network schemes are compated. The schemes, which include five, are comfirmed. Hydraulic calculating show that maximal deedness of pipe network is 5.14m, and maximal diameter of pipe network is 1300mm.Some place wastewater treatment plant lies in the eastnorth of Some place. The disposed scale of wastewater treatment plant is 69053.47, and its area is 1297.19ha.According to the repuire of waterquality, technics are used. This was: Influent Middle grid Pumping house thin grid Sand sinking pool Contributing well secondary sink pool Contacting pool. There are 100 people in the wastewater treatement plant.Key Words: Wastewater pipe networks; Wastewater treatment plant; disposed technics54城镇污水处理厂设计4.1 污水设计流量计算1、污水量变化系数根据污水流量计算知居民生活平均污水量，则。2、污水设计流量计算(1)居民生活污水设计流量： (2)工业废水设计流量： (3)城市污水设计总流量：(4)每天平均污水量： (5)处理污水水质总人口：城镇污水设计水质采用：（25-50） （40-65） （5-11） （0.7-1.4）污水的BOD浓度:污水的ss浓度：污水的总氮浓度：污水的总磷浓度： 3.污水处理程度计算 该城市污水经处理后出水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级B标准，即： （1）污水的BOD处理程度：（2）污水的ss处理程度：（3）污水的总氮处理程度：（4）污水的总磷处理程度：4.2 一级处理设计4.2.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅，栅条间距大于40；中格栅，栅条间距为1535；细格栅，栅条间距为110。按照栅条除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅。按照安装方式分为独立设置的格栅和格栅与沉砂池合建一处的格栅。 注：本设计采用独立设置的中、细两道格栅，泵前为中格栅，泵后为细格栅。总设计流量为0.79923设计中选择中细格栅各二组，N=2，每组格栅均单独设置，每组格栅的设计流量为（1）泵前格栅采用细格栅，栅条间隙1）栅条的间隙数： 式中:格栅栅条间隙数(个)；设计流量()；格栅倾角()，一般；格栅栅条间隙()；格栅栅前水深()；格栅过栅流速()，一般；设计中取, ；2）栅槽宽度：式中：栅槽宽度（）；栅条宽度（）；栅条的间隙数；栅条间隙（）；本设计取栅条宽度；3）栅前部分长度取1.0。4）栅后部分长度取1.5。5）格栅长度：式中：格栅长度（）； 栅后槽高；-格栅倾角()；根据初期设计资料；6）栅槽总长度：7）每日栅渣量：为栅渣量，取，粗格栅用最小值，细格栅用大值，中格栅用中值，取；图4.1中格栅计算示意图（2）泵后格栅 采用细格栅，栅条间隙。1）栅条的间隙数： 式中 格栅栅条间隙数(个)；设计流量()；格栅倾角()，一般；格栅栅条间隙()；格栅栅前水深()；格栅过栅流速()，一般；设计中取,；2）栅槽宽度： 式中：栅槽宽度（）；栅条宽度（）；栅条的间隙数；栅条间隙（）；本设计取栅条宽度；3）进水渠道渐宽部分长度： 式中：进水渠道渐宽部分长度； 进水渠道宽；渐宽部分展开角；本设计中取进水渠道宽，渐宽部分展开角此时进水渠道内的流速为0.78； 4）栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度：5）过栅水头损失：式中：过栅水头损失；系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般； 阻力系数，与栅条断面形状有关， ；重力加速度，；本设计取矩形截面，则, ；6）栅后槽总高度：式中：栅后槽总高度； 栅前水深； 栅前渠道超高；7）栅槽总长度：8）每日栅渣量：为栅渣量，取，粗格栅用最小值，细格栅用大值，中格栅用中值，取；采用机械清渣。图4.2细格栅计算示意图4.2.2 沉砂池的计算沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机壳里沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。沉砂池按照运行方式不同可分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池。注：本设计采用旋流沉砂池中的钟式沉砂池。根据处理污水量为799.23L/s，选定型号为550的钟式沉砂池，采用两个。钟式沉砂池为一种涡流式沉砂池由进水口、出水口、尘沙分选区、集砂区、砂提升管、排沙管、电动机和变速箱组成。污水由流入口沿切线反向流入沉沙区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片旋流，在离心力的作用下，污水中密集较大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被留在污水中。调整转速，可达到最佳排砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管、排沙管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区。旋流式沉砂池型号550的尺寸(mm)型号流量(L/s)ABCDEFGHJKL55055036501500750150040017006005105808001450图4.3钟式沉砂池尺寸标注示意图4.2.3 初次沉淀池的计算初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%60%，去除BOD20%30%。初次沉淀池运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。注：本设计采用平流沉淀池。平流沉淀池平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。设计总流量为，设计中选择两组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为，从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流进平流沉淀池。初沉池选用平流沉淀池，分两组每组设计参数取：沉淀时间（0.5-2），表面负荷（1.5-4.5），水平流速（最大为7）。（1）沉淀池尺寸1）池子总面积式中: 池子总面积； 表面负荷；2）沉淀部分有效水深式中：沉淀部分有效水深；沉淀时间；3）沉淀部分有效容积式中：沉淀部分有效容积；4）池长式中：池长； 水流速度；5）池子总宽度式中：池子总宽度；6）池子个数式中：池子个数； 每个池子宽度；本设计取每个池子宽；7）校核长宽比8）校核长深比（2）污泥量计算1）污泥部分需要的总容积每人每日污泥量：式中：每人每日污泥量； 每人每日污泥量，一般； 污泥含水率%，一般；本设计取；污泥部分需要的总容积：式中：污泥部分需要的总容积；城市总人口数；污泥量计算时间；本设计取；由已知材料可得N=326098人；2）每格池污泥所需容积式中： 每格池污泥所需容积； 单组沉淀池个数；3）污泥斗容积每格沉淀池设1个污泥斗，每个污泥斗的容积：式中：每个污泥斗的容积；污泥斗上口面积；污泥斗上口采用矩形长为，单个沉淀池的池宽为；污泥斗下底面积；污泥斗下底采用正方形边长；污泥斗高度；污泥斗的斜壁与水平面的倾角；本设计中取；故每座沉淀池的污泥斗可储存2d的污泥量，满足要求。4）沉淀池的总高度计算式中：沉淀池的总高度；超高；有效水深；缓冲层高度；污泥斗高度；本设计采用机械刮泥取；5）沉淀池总长度取流入口至挡板距离0.5，流出口至挡板距离0.3；（3）进出水计算1）进水配水井：每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，配水井内中心管直径：式中：配水井内中心管直径； 进入沉淀池的污水量； 配水井内中心管上升流速，一般采用；本设计取；配水井直径：式中：配水井直径； 进入沉淀池的污水量； 配水井内污水流速，一般；配水井内中心管直径；本设计中取；配水井出水管采用两条管径为DN800mm的铸铁管。2）进水渠道：每组反应池进水端设进水渠道，配水井接出的出水管通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。渠道内的最大水流速度：式中：渠道内的最大水流速度； 进入曝气池的平均污水量；反应池组数； 进水渠道宽度；进水渠道内水深；本设计取，；则校核宽深比符合0.52.0的要求； 符合条件。3）出水堰：出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.10.2；堰上水深：式中：堰上水深； 流量系数； 出水堰宽度；设计中取，；则出水堰水头损失为0.15。4）出水堰长度复核：堰宽0.8m，则单格沉淀池设三个出水堰槽，槽长为6，每格沉淀池的堰长4.8+64=28.8。单格沉淀池流量，出水堰负荷为合格。5）出水渠道：出水渠道宽度B=0.8，水深0.8。出水渠道内污水汇入迭水井，通过DN1000的铸铁管送入曝气池，迭水井形式为的矩形。6）进出水挡板： 沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5，挡板高出水面0.3，伸入水下0.8，出水挡板距出水堰0.3，挡板高出水面0.3，伸入水下0.5，在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。（4）排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN200，排泥时间30。（5）刮泥装置沉淀池采用行车式刮泥机，设于池顶刮板申入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。池底纵坡坡度i取0.01。图4.4平流沉淀池计算示意图4.3 二级生物处理设计污水生物处理的设计条件为：进入曝气池的平均流量，最大设计流量。污水中的TN浓度为，TP浓度为。(注：本设计采用A2/O工艺)4.3.1 厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺计算厌氧缺氧好氧工艺，即AAO工艺，有时也称A2O工艺，是通过厌氧、缺氧、好氧三个不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，达到去除有机物、脱氮和除磷的目的。因需要同时脱氮除磷，故采用厌氧缺氧好氧法即。（一）设计参数1）原污水的BOD值初沉池的处理效率为25%，则进入曝气池的污水其BOD5值为处理水中非溶解性值式中：b微生物自身氧化率，一般； 微生物在处理水中所占比例； 处理水中悬浮固体浓度；设计中取，b=0.1，=0.4；处理水中溶解性值：根据处理要求出水为一级B，则出水BOD5的浓度小于20；去除率：2）BOD污泥负荷率的确定：式中：BOD污泥负荷率；系数，一般；处理水中溶解性BOD5值； MLVSS与MLSS的比值，MLVSS为混合液挥发性悬浮固体浓度，MLSS为混合液悬浮固体浓度； 去除率%；本设计中取，；3）确定混合液污泥浓度：式中：混合液污泥浓度；回流污泥比； 回流污泥浓度， ，其中SVI为污泥容积指数，r为系数；由排水工程第四版图4-7根据已确定的Ns得，污泥容积指数SVI=120，取r=1.2，R=50%；4）TN去除率 (5.40)式中：TN去除率(%)； 进水TN浓度；出水TN浓度；设计中取5）内回流倍数 (5.41)式中：内回流倍数；，设计中取为200%。（二）平面尺寸计算：1）曝气池容积：式中：曝气池容积； 进入曝气池的平均污水量； 进入曝气池污水的值； BOD污泥负荷率kgBOD5/(kgMLSSd)； 混合液污泥浓度；反应池中的水力停留时间取，根据经验数据取厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间的比例为1:1:3，则每段水力停留时间分配为厌氧池内水力停留时间；缺氧池内水力停留时间；好氧池内水力停留时间；2）平面尺寸：曝气池设置两组即N=2，则曝气池总面积：式中：曝气池总面积； 曝气池容积； 曝气池有效水深；本设计取=4.5m；每组曝气池面积：每组曝气池共设五廊道即n=5，第一廊道为厌氧段，第二廊道为缺氧段，后三个廊道为好氧段。本设计取每廊道宽度；则每廊道长校核宽深比：（符合12的要求）校核长宽比：（符合510的要求）图4.5曝气池计算示意图（三）进出水系统：1）进水配水井：每组反应池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组反应池。配水井内中心管直径：式中：配水井内中心管直径； 进入沉淀池的污水量； 配水井内中心管上升流速，一般采用；本设计取；配水井直径：式中：配水井直径； 进入沉淀池的污水量； 配水井内污水流速，一般；配水井内中心管直径；本设计中取；配水井出水管采用两条管径为DN800mm的铸铁管。2）进水渠道：每组反应池进水端设进水渠道，配水井接出的出水管从进水渠道向厌氧段首端流入。渠道内的最大水流速度：式中：渠道内的最大水流速度； 进入曝气池的平均污水量；反应池组数； 进水渠道宽度；进水渠道内水深；本设计取，；则校核宽深比符合0.52.0的要求；反应池采用潜孔进水，则孔口面积：孔口流速一般采用0.21.5，本设计中取；若每个孔尺寸取，则孔口数3）曝气池出水设计：每座反应池出水量：式中：每座反应池出水量； 污水厂最大设计流量；污水厂平均时设计流量；污泥回流比；出水采用矩形薄壁堰出水，跌落水深取0.15，则堰上水头式中：堰上水头；每座反应池出水量；流量系数，一般取0.4；堰宽；重力加速度9.81；本设计取，；本设计中取0.15。的最大出水量2=20.55=1.10()，出水管管径采用铸铁管DN1300，送往集配水井，管道内的流速为0.83。（四）其他管道设计1）污泥回流管： 污泥回流比为R=50%，回流量，单池回流量为0.13回流污泥采用两根DN500的回流管，管内污泥流速1.32，1000i=4.62。2）消化液回流管 消化液回流比为200%，从好氧段尾端回流到缺氧段首端的回流量为，消化液回流管道管径为DN800，管内流速1.01。（五）剩余污泥量：式中：湿活性污泥剩余量；产率系数；进入曝气池污水的值；处理水中溶解性值；污水厂平均时设计流量；自身氧化率；曝气池好氧段容积；混合液挥发性固体浓度，为混合液挥发性悬浮固体浓度与混合液悬浮固体浓度比；-反应池去除的SS浓度；本设计中取，；，；（六）曝气系统的计算采用鼓风曝气系统（1）需氧量计算1）平均时需氧量计算：式中：混合液需氧量；活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，一般；污水厂平均时设计流量；经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量以BOD值计；活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧量，一般；曝气池好氧段容积；混合液挥发性固体浓度；查排水工程第四版表4-19，本设计中取，；2）最大时需氧量计算：污水厂最大设计流量；则3）每日去除的值：4）去除每kgBOD的需氧量：5）最大时需氧量与平均时需氧量之比：（2）供气量计算：采用网状模型中微孔空气扩散器敷设于距池底0.2处，淹没水深H=4.3，计算温度定位，水中溶解氧饱和度，。1）空气扩散器出口处的绝对压力：式中：空气扩散装置出口处的绝对压力；大气压力，；空气扩散装置的安装高度，即淹没水深；2）氧的百分比：取氧转移速率；3）曝气池混合液中平均氧饱和度：计算温度定位；4）换算为在条件下，脱氧清水的充氧量：式中的设计系数取；相应的最大时需氧量：5）曝气池平均时供气量：6）曝气池最大时供气量：7）去除每kgBOD的供气量：8）每污水的供气量：符合条件。9）本系统的空气总用量：采用鼓风曝气总需气量（3）空气管系统计算空气管道布置，在相邻两个廊道的隔墙上设设一根干管共三根干管，在每根干管上设8对配气竖管，共16条配气竖管。全曝气池共设48条配气竖管，每根竖管供气量为：曝气池平面面积为： 每个空气扩散器的服务面积按0.64计，则所需空气扩散器的总数为：为确保安全本设计采用N=2304个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：每个空气扩散器的配气量为：将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，如图4.6所示。选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管路计算，计算结果见表4.1。图4.6(1) 图4.6(2)表4.1 空气管路计表管段编号管段长度L(m)空气流量空气流速V(m/s)管径D(mm)配件(个)管段当量长度L0(m)管段计算长度L0+L(m)压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8Pa/m9.8Pa20-190.704.770.0832A10.621.320.130.1719-180.709.540.1632B11.191.890.300.5718-170.7014.310.2432B11.191.890.701.3217-160.3519.080.3232B1,D11.371.720.801.3816-151.1038.160.645.050B1,D12.333.430.602.0615-141.1076.321.274.180C1,D14.825.920.281.6614-131.10114.481.914.2100C15.606.700.181.2113-120.60152.642.545.5100C15.606.700.352.1712-116.30228.963.829.5100B1,D1,A1,E112.0118.310.509.1611-105.00457.927.637.2150B1,D111.2516.250.264.2310-95.00915.8415.269.1200C112.8717.870.244.299-85.001373.7622.9012.5200C112.8717.870.458.048-75.001831.6830.5315.0200C1,D114.4819.480.7514.617-65.002289.6038.169.3300C120.9425.940.194.936-55.002747.5245.7911.0300C120.9425.940.287.265-45.003205.4453.4214.0300C1，D123.5628.560.3510.004-317.503663.3661.068.1400C1,A255.4572.950.139.483-212.007326.72122.1120400B1,D133.2745.270.3616.302-122.0010990.08183.1712600B148.1170.110.128.41压力损失合计：107.25Pa(字母分别表示A：弯头；B：三通；C：四通；D：大小头；E：闸阀)空气管道系统的总压力损失，网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失kPa，为安全计，设计取值9.8kPa。（4）空压机的选定：空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2处，因此空压机所需压力为P=(4.50.2+1.0)9.8=51.94()空压机供气量： 最大时： 平均时： 根据所需压力及空气量，决定采用L63LD型空压机6台，该型空压机风压58.8kPa，风量43.3，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。4.3.2 二次沉淀池的计算沉淀池一般分为平流式、辐流式、竖流式和斜管（板）等几类。平流式沉淀池可用于大、中、小型污水厂，但一般多用于初沉池，作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀，排泥设施复杂，不易管理。辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水厂。竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单，但埋深较大，施工困难，耐冲击负荷差。斜管（板）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管（板）沉淀池处理效果不稳定，容易形成污泥堵塞，维护管理不便。注：本设计采用辐流式沉淀池。辐流沉淀池设计中选用两组辐流沉淀池，N=2，从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流沉淀池。采用辅流式沉淀池，中央进水周边出水，设置两组即n=2。设计参数：设计总流量，沉淀时间，表面水力负荷，每人每日污泥量，污泥含水率，污泥区容积按的污泥量计算。（1）尺寸计算：1）沉淀部分水面面积：式中：沉淀部分水面面积； 最大设计流量沉淀池的组数；表面水力负荷；2）池子直径：式中：池子直径，其半径为； 设计中取=433）沉淀部分有效水深： 式中：沉淀部分有效水深；沉淀时间；4）沉淀部分有效容积：式中：沉淀部分有效容积； 污泥部分所需容积：式中：污泥部分所需容积；每人每日污泥量，式中每人每日污泥量，污泥含水率；城市总人口数；污泥量计算时间；沉淀池的组数；本设计取；污泥斗容积每组沉淀池污泥斗的容积：式中：每个污泥斗的容积；污泥斗上口面积；污泥斗上口采用圆形半径为；污泥斗下底面积；污泥斗下底采用圆形半径为;污泥斗高度；污泥斗的斜壁与水平面的倾角；本设计中取； ；5）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积： 设池底径向坡度为0.05，则污泥斗以上圆锥体部分高度为：污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：6）污泥区总容积：故沉淀池的污泥斗可储存2d的污泥量，满足要求。7）沉淀池总高度： 式中：沉淀池总高度；超高；沉淀部分有效水深；缓冲层高度；污泥斗以上圆锥体部分高度；污泥斗高度；本设计中取，；8）沉淀池池边高度： 9）校核径深比：图4.7 辅流沉淀池计算示意图（2）进出水系统计算：1）进水管的计算： 单池的设计流量： 进水管设计流量：进水管管径采用的铸铁管；则流速：2）进水竖井计算：进水竖井直径采用，竖井多孔配水，配水口尺寸，共设8个沿井壁均匀分配：孔口流速：符合要求（0.150.2）孔距：3）稳流筒计算： 式中：稳流筒直径；稳流筒过流面积，稳流筒中流速，一般取0.030.02；进水竖井直径；本设计中取；4）出水槽计算： 出水采用双边三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。槽内水深：式中：槽内水深；三角堰出水槽每测流量；集水槽的宽；集水槽中流速；本设计中取，；设出水堰后自由跌落0.1，则集水槽高度0.1+0.5=0.6（）。集水槽断面尺寸为0.50.6。5）出水堰计算：出水堰采用三角溢流堰，总流量为集水槽外侧堰长：式中：集水槽外侧堰长；沉淀池直径；集水槽外侧距池壁的距离；本设计中取；集水槽内侧堰长：式中：集水槽内侧堰长；沉淀池直径；集水槽外侧距池壁的距离；集水槽的宽；集水堰总长度：单堰流量：式中：单堰流量；三角堰数量，其中单个堰的宽度；本设计中取；利用三角堰计算公式的堰上水头：出水堰负荷：符合要求（1.52.9）6）排泥装置：沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为23，刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排除池外。排泥管管径DN300。7）集配水井的设计计算：配水管中心管直径：式中：配水管中心管直径；进水流量；中心管内污水流速，一般取0.6；本设计中取=0.8； 设计中取1.4。配水井直径：式中：配水井直径；配水井内污水流速，一般取；本设计中取； 设计中取2.6。集水井直径：式中：集水井直径；最大设计流量；集水井内污水流速，一般取=0.20.4；本设计中取=0.3； 设计中取3.2。8）出水管流速：由二沉池进入集水井的管段DN800，=0.8。9）总出水管：由二沉池进入消毒池的管径DN1000，=1.02。4.3.3 污水消毒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。消毒方式的选择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4.2。表4.2 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，该水厂处理规模较大，受纳水体卫生条件无特殊要求，设计中采用紫外线对污水进行消毒。 城市污水经处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水体前应进行消毒。本设计采用紫外线消毒，消毒效率高，占地面积小。（1） 设计参数a.依据加拿大TROJAN（特洁安）公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS；b. 辐射时间：10100s。（2） 设计计算1）灯管数UV400PLUS紫外线消毒设备每需2.5 根灯管，每根灯管的功率为2800w。计算草图如图3-5所示。则需要 取根；拟选用8根灯管为一个模块，则模块数个，取6个；2）消毒渠设计按设备要求渠道深度为，设渠中水流速度为0.3。渠道过水断面积： 渠道宽度：， 取2.2若灯管间距为9.16，沿渠道宽度可安装24根灯管，故选取用UV4000PLUS系统，两个UV灯组，一个UV灯组3个模块。渠道长度每个模块长度2.46，本设计为便于施工取2.50。渠道出水设堰板调节，调节堰到灯组间距1.5，进水口到灯组间距1.5，两个灯组间距1.0，则渠道总长为： 校核辐射时间： （符合10100） 图4.8紫外线消毒渠计算示意图4.3.4 计量设备(1)计量设备选择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。各种计量设备比较见下表4.3。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，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。本设计的计量设备选用巴氏计量槽。表4.3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(2)巴氏计量槽设计1）计量槽主要部分尺寸：式中 渐宽部分长度；喉部宽度； 喉部长度；渐扩部分长度；上游渠道宽度；下游渠道宽度；设计中取；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，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的23倍，下游不小于45倍；计量槽上游直线段长为：式中 上游直线段长；上游渠道宽度；计量槽下游直线段长为：式中 下游直线段长；下游渠道宽度；计量槽总长：3）计量槽的水位当时：； 式中：上游水深；查手册第五册城镇排水表10-4得；当=0.32.5时，0.7时为自由流；取。4）渠道水力计算(1)上游渠道：过水断面积：湿周：水力半径：流速:水力坡度：式中：n粗糙度，一般采用0.013；(2)下游渠道过水断面积：湿周：水力半径：流速:水力坡度：式中：粗糙度，一般采用0.013；5）水厂出水管采用重力流铸铁管，流量，。图4.9 巴氏计量槽计算示意图4.4 污泥处理设计4.4.1 污泥量计算污水处理厂在处理污水的同时，每日产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉污泥和剩余污泥。初沉污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行脱水处理。剩余污泥来自曝气池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要先进行浓缩处理，然后进行脱水处理。（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24小时排一次泥。1）按设计人口计算：式中：污泥部分需要的总容积；每人每日污泥量，其中每人每日污泥量，污泥含水率%；城市总人口数；两次清除污泥间隔时间；沉淀池组数；根据初沉池数据，取；由已知材料可得N=326098人；2）按去除水中悬浮物计算式中：污泥部分需要的总容积； 设计流量； 进水悬浮物浓度； 沉淀池出水悬浮物去除率； 两次清除污泥间隔时间； 污泥容重，一般采用1000； 污泥含水率；设计中取，两种计算结果取较大值作为初沉池污泥量。（2）二沉池剩余污泥量的设计计算：曝气池内每日增加的污泥量；每日排出的剩余污泥量： 式中：每日排出的剩余污泥量；MLVSS与MLSS的比值，MLVSS为混合液挥发性悬浮固体浓度，MLSS为混合液悬浮固体浓度；回流污泥浓度；根据生物反应池设计计算结果取, ；回流污泥量：则二沉池排出的污泥量 4.4.2 污泥浓缩池采用竖流式重力浓缩池，浓缩来自二沉池排出的剩余污泥量，浓缩前污泥含水率为99.5%，浓缩后污泥含水率97%。进入浓缩池的剩余污泥量0.015，采用两组浓缩池，则每组流量1）中心进泥管面积： 式中：中心进泥管面积；进入每组浓缩池的污泥量；中心进泥管流速，一般采用；设计中取；中心进泥管直径：本设计取，每池的进泥管采用，管内流速。2）浓缩后分离出的污水量： 式中：浓缩后分离出的污水量；进入浓缩池的污泥量；浓缩前污泥含水率%；浓缩后污泥含水率%；根据设计资料取=99.5%，=97%；3）浓缩池水流部分面积： 式中：浓缩池水流部分面积；污水在浓缩池中上升流速；本设计中取；单组浓缩池水流部分面积：4）浓缩池直径：设计中取5）有效水深：浓缩时间t取12；6）浓缩后剩余污泥量：7）污泥斗容积： 污泥斗设在浓缩池的底部，采用重力浓缩。式中：每个污泥斗的容积；浓缩池半径；污泥斗下底半径;污泥斗高度； ；污泥斗的斜壁与水平面的倾角；根据资料得； ； ；8）污泥在污泥斗中停留时间：9）浓缩池总高度：式中：浓缩池总高度；超高；缓冲层高度；本设计中取，；4.4.3 贮泥池(一)贮泥池的作用剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵排出。贮泥池主要作用。1、调节污泥量，贮泥池起到泵前调节池的作用，平衡前后处理装置的流量。2、药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可直接在贮泥池进行调配。3、预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用。(二)贮泥池的计算贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥。由于污泥量不大，本设计采用2座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。1、贮泥池设计流量式中：每日产生污泥量；初沉污泥量； 浓缩后剩余污泥量。由前面结果可知，每日排泥3次，排泥间隔8h，每次排泥量，持续时