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环境工程毕业设计第1章 总论1.1设计任务及基本资料1.1.1 设计题目秦皇岛第二污水处理厂设计1.1.2设计任务设计任务见设计任务书。根据所给的设计资料进行城市污水处理厂设计，设计内容如下：1.完成一套完整的设计计算说明书。说明书应当包括：污水水量的计算；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的设计计算；厂区总平面布置说明等。2绘制1号图纸2张（厂区总平面布置图1张，曝气池平、剖面图1张）。1.1.3 设计范围分流制城市二级污水处理厂设计1.1.4基本设计资料见设计任务书。1.排水体制：完全分流制2.污水量(1) 污水接纳区域服务人口为15万人。(2) 工业污水量为15000立方米/平均日，其中包括工业企业内部生活及淋浴污水。(3) 城市混合污水变化系数日变化系数K日=1.1，总变化系数为K总=1.43工业污水水质BOD5=190mg/L SS=210mg/L 重金属及有毒物质：微量,对生化处理无不良影响;4气象资料(1) 气温；年平均12，夏季平均30，冬季平均4(2) 常年主导风向：东南风(3) 年平均降雨量1200mm冬季平均温度:12 0C; 夏季平均温度: 250C;5. 气象资料:年平均温度: 170C; 夏季计算温度: 280C;冬季计算温度: -40C; 年降水量: 650 mm;结冰期:30天; 主导方向: 夏季为东南风,冬季为西北风06. 水体资料: 95%保证率的设计流量 15m3/秒; 出水口水体资料:最高水位:10.00m; 平均水位:8.00m; 最低水位:6.00m 07. 污水处理厂厂区资料:厂区地形平坦,地面标高为:12.00m;地下水位: 9.00m;地基承载力: 15吨/m3;入厂口管层标高: 7.00m; 管径:D=0.8 m; 充满度H/D=8.混合污水处理程度:按悬浮物为89%; 按BOD5为92%;1.2设计水量及水质1.2.1 设计水量1计算平均日生活污水量Q1（根据设计人口）生活污水量Q1： Q1=Nqs=20104150103 =24000m3/d式中：N-设计人口，设计人口20万人 qs-居住区生活污水定额，q取 150 2工业废水量Q2：Q2=16000m3/d 3城市公共建筑污水排放量Q3： Q3= Q130%=2400030%=7200 m3/d4平均日混合污水量Q =Q1+Q2+ Q3 =24000+16000+7200=47200m3/d5最高日污水量Qmr： Qmr= QK日=472001.2=56640m3/d 6. 最高时污水量Qmax： Qmax= QK总=472001.3=61360m3/d7.设计水量表： 表1-1设计污水量表项 目设计水量m3/dm3/hL/s平均日污水量47200196.67546.3最大日污水量566402360655.6最大时污水量613602556.7710.21.2.2 设计水质城市污水的设计水质主要是确定BOD5和SS的浓度，在无资料时，一般是根据设计人口数及室外排水设计规范中的污染物排放标准来进行计算确定。1.悬浮物 SS：(1).生活污水查给排水设计手册第5册,城镇给水综合生活用水为120240,本设计取120计算。 其中：-每人每日SS排出的克数，规范规定为3550，本设计取40； -每人每日排水量，以L计； -每人每日用水量，以L计； 有=333.33 mg/L(2).工业废水： SS=295mg/L (3).对于混合水质的SS： 其中： 生活污水量，L/s； 工业废水量，L/s； 生活污水的进水SS浓度，mg/l；工业废水的进水SS浓度，mg/l。故=320.34 mg/l 2. BOD5的计算：(1).生活污水查给排水设计手册第5册,城镇给水综合生活用水为150240,本设计取120计算。 其中：每人每日BOD5排出的克数，规范规定为2035，本设计取30； 每人每日排水量，以L计； 每人每日用水量，以L计； 排放系数，0.85。有=250mg/l(2).工业废水： BOD5=200mg/l （3）：对于混合水质的BOD5： 其中：生活污水量，L/s； 工业废水量，L/s； 生活污水的进水BOD5浓度，mg/l；工业废水的进水BOD5浓度，mg/l。故=233.05mg/l1.3 设计人口与当量人口 N=N1+N2式中： N-设计人口数（人）； N1-居住区人口数（人）； N2-工业废水折合的当量人口数（人）。N2的计算：N2式中： Ci某工厂工业废水中的BOD5或SS的浓度（g/m3 ）； Qi某工厂工业废水平均日流量（m3/d）； asBOD5，SS污染物的排放标准。 1.一级处理主要以去除SS为标准 式中： as每人每天排出的SS克数，3550，取as=40； C污水的悬浮物浓度，C=210mg/L。 人 对于一级处理（初沉池）来说N=N1+N2 =200000+106667=306667人2.二级处理主要以去除BOD为标准 式中：as每人每天排出的BOD克数，2035，取as=30 C污水的BOD浓度，C=190mg/l。 人对于二级处理（二沉池）来说N=N1+N2 =200000+118000=318000人1.4 污水处理程度混合污水处理程度指标：1.按悬浮物为89%计；2.按BOD5为92%计。2.出水浓度：去除率 得 Ce=(1-E)CoCo进水浓度（mg/l） Ce出水浓度（mg/l）出水BOD5浓度Ce215（1-92%）=17.2mg/L出水SS浓度 Ce268（1-89%）=29.48mg/L3.PH值：7.07.4。4.有毒物质：微量，对生物处理无不良影响。1.5处理方法和处理流程1.5.1处理方法：拟采用普通活性污泥法。1.5.2处理流程：整个工艺处理流程如下。进水 格栅 /泵站 沉砂池 初沉池 曝气池 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥传统活性污泥法工艺流程图1.5.3主要处理构筑物的选择（1）进水闸井 （2）格栅（3）污水 （4）沉砂池（5）生物反应池 （6）沉淀池（7）接触池 （8）计量设备:（9）浓缩池 （10）污泥脱水第2章 进水泵站2.1污水泵站的布置形式及布置原则2.1.1 污水泵站的特点及形式：泵站形式的选择取决于水利条件和工程造价其他考虑因素还有：泵站规模、大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形势及能否就地取材等。污水泵站的主要形式： 合建式矩形泵站：装设潜污泵，水泵数为四台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大。 合建式圆形泵站：装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过四台，圆形泵站水利条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式水泵，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设引水设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用潜污泵。2.1.2.泵站的布置：该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪音和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水利条件，而且可以减少杂质杜塞管道的可能性。泵房内的排水：由于泵房较深，采用电动排水。泵房的通风设施：自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，只用于地面泵房活埋身较浅的地下室或半地下室泵房。机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。部分通用机械通风机械将电机排出的热风排出，冷空气自然补充。机械排风可以为电机分别排风，也可以多台电机组成排风系统，使用较广泛，一半用于半地下泵房。2.2 污水泵站的设计污水泵站用于水处理前端的污水提升，以满足后续工艺的高程布置，本工程根据具体情况，将泵站和中格栅合建。2.2.1设计依据1.设计水量应该按最高日高时水量Qmax=0.98m3/s考虑，并满足最大充满度时流量要求。2.选泵时应该尽量选择同类型的水泵，以便于检修，但还需满足低流量时需求。3.泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5m的防水措施。4.泵站形式的选择主要取决于水力条件和工程造价。2.2.2泵站的设计与计算1.流量Q的确定 取最大流量Qmax=1990m3/h=553L/S 2.选泵 本设计拟订选用4台泵（3用1备），则每台泵的设计流量为： Q= Qmax /3=553/3=185 L/S选250TLW-530A型泵四台，单台流量Q=195.6 L/S，扬程H=12.5m3. 集水池容积V 泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量设计，取6min V=185606/1000=66.6 m3 , 取70 m3 有效水深h为3米，则水池面积F为: F=V/h=70/3=23.33m2，取24 m24.水泵扬程的校核： 1）各个构筑物之间的水头损失估算如下：出厂管： 0.5m 计量槽： 0.5m接触池：0.2m二沉池配水井：0.2m二沉池 ：0.3m 二沉池集水井 ：0.2m曝气池 ：0.4m 初沉池集水井 ：0.2m 初沉池配水井 ：0.2m 初沉池：0.2m沉砂池：0.2m 沉砂池配水渠：0.2m构筑物总水头损失3.3 m2）.出水口最低水位为8米，最高水位为10米 水泵出水井水位10+10+3.3=13.3m3）. 入厂口管层标高: 8.00m 入厂水管管径0.8m 格栅损失：0.1m 充满度H/D= 0.8吸水井最低水位按低于最高水位1.5m 计，则，水泵吸水井水位7.0+0.64-0.1-1.5=6.04m 4）.泵站管路损失以1.5m计，泵站内部损失以2.0没计，自由水头以1m计5）所以水泵的扬程为m所选水泵扬程为15m，能够满足需求，故选泵合适。2.3污水泵站的布置1.水泵机组基础的确定 机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定。不致发生剧烈震动，更不允许发生沉降，对基础的要求： 1）坚实牢固，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载； 2）要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。 本设计采用ZZB型水泵，手册上没有这种泵的基础，为了安全起见，基础多出泵50mm，得水泵机组基础尺寸为2502*920 mm。机组总重量也没有给出，为安全起见，基础高采用1000 mm。2. 污水泵站的布置 本设计所选用泵的台数为4台，泵房采用矩形。1） 进水侧基础与墙壁的净距为2048mm；2） 基础尺寸为2502920 mm；3） 基础间净距为1100m； 4） 出水侧基础与墙壁的净距为1500 m。 泵房尺寸为150006000 m m； 泵房具体布置如下图3.2。图3.2 泵房平面布置图第3章 一级处理构筑物3.1格栅格栅一般设置在处理系统前，以拦截较大的杂物。按栅条间隙有粗格栅、中格栅、细格栅之分，按清渣方式有人工格栅与机械格栅之分。 粗格栅、中格栅一般设于污水提升泵前， 细格栅可设于泵后以减轻后续生物处理的负荷。 本设计采用中格栅一道，设于污水泵站前。1.设计参数 中格栅间隙1040mm； 格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用； 过栅流速一般采用0.60.8m/s; 格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9 m/s; 格栅倾角一般采用4575；通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.17 m/s; 格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全和冲洗设施； 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m,机械清除，不小于1.5m,机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施；设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除等。2.粗格栅的设计计算格栅计算草图见图3-1。设过栅流速取V=0.8 m/s，用中格栅，栅条间隙e=20mm，格栅安装倾角=60，格栅数N=3。 栅前水深的确定 根据最优水力断面公式Q= 所以B= m 则：栅前水深h=B/2=1.33/2=0.66m 取0.7m 栅条间隙数： n= 式中 ，e栅条间隙，20mm; n格栅间隙数； Qmax最大设计流量，0.7102m3/s；倾角；60度；h栅前水深，0.7m; V过栅流速，m/s，取0.8 m/sN格栅数。N=2 n=栅槽宽度：B=s(n-1)+en 式中，B栅槽宽度，m; s栅条宽度，0.01m; n格栅间隙数，20个 则， B=s(n-1)+en=0.01(30-1)+0.0230=0.89m ，为了方便选设备，取0.9m。图3.1 格栅计算草图 进水渠道渐宽部分的长度 L1= 式中， L1进水渠道渐宽部分的长度，m.；B1进水渠道宽度，取0.65m;其渐宽部分展开角度，取20；所以： L1= m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2=L1/2 式中：L2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。 L2=0.34/2=0.17 m。 通过格栅的水头损失 h1=kh0 h0= 式中，h1过栅水头损失，m。 h0计算水头损失，m； g重力加速度，9.81； k系数，一般取3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e）4/3,当为矩形断面时，=2.42 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 所以：h1= 栅槽总高度H： H 式中：h栅前水深，m。 h2栅前渠道超高，取0.3m H=0.7+0.081+0.3=1.081m。 栅槽总长度L： L=L1+L2+0.5+1.0+H/tg=0.34+0.17+0.5+1+1.081/tg60=2.63m 每日栅渣量 W= 式中：W每日栅渣量，W1栅渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格栅取用小值，细格栅取用大值，中格栅取用中值。当1625mm时，W1=0.050.1,本设计取0.1。 K生活污水流量总变化系数1.3。 W=m3/d0.2 m3/d 宜采用机械清渣。3.2沉砂池3.2.1沉砂池的类型及特点沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥沙，煤渣等，它们相对密度约为2.65），可设在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。常见的池型主要有1.平流沉砂池 它具有截流无机颗粒效果好，工作稳定，构造简单，排沙方便等优点；但沙中夹有有机物，是沉砂的后续处理增加了难度；占地大，配水不均匀；容易出现短流和偏流。 2. 曝气沉砂池 曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点；但增加了曝气装置运行费用较高；工作稳定，通过调节气量可控制污水的旋流速度；应设有泡装置。 除此之外，还有钟式沉砂池、多尔沉砂池等。本设计拟采用平流沉砂池2座。3.2.2 平流沉砂池的设计1.设计参数 1）按最大设计流量设计 2）设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s 3）最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s一般为3060s 4）设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.251.0m每格池宽不应小于0.6m 5）沉砂量的确定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角5560度 6）沉砂池超高不宜小于0.3m.2.设计计算 沉砂池设计计算草图见图3.3。1）沉砂池水流部分的长度 沉砂池两闸板之间的长度为流水部分长度：式中，L水流部分长度，mV最大设计流量时的流速，取0.25 m/sT最大流速时的停留时间，取30s 2）水流断面积A=式中，最大设计流量，A水流断面积， 图3.4沉砂池设计计算草图3）池总宽度 设n=2，有效水深h2 =1m 则每座池的总宽度为B= m4) 沉砂室所需容积 V=2.83m3式中，城市污水含沙量，t排砂间隔时间，2日流量总变化系数，1.35)每个沉砂斗容积 设每分格有2个沉砂斗 V1=m36) 沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽0.5m，斗壁水平倾角600度斗高=1.2m沉砂斗上口宽m沉砂斗容积：V0= =1.924 m0.7 m7) 沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向排砂口h3=+0.06L2=1.2+0.061.75=1.3m式中：斗高，mL2 由计算得出 L2 = = m8）沉砂池总高度 H=h1+h2+h3=0.3+1+1.3=2.6m 式中， 超高，0.3m 贮砂斗高度，m9）验算最小流速：Vmin= m/s0.15m/s（符合要求）3.3初次沉淀池3.3.1沉淀池的类型及特点初沉池主要用于沉淀SS及部分BOD5，以减轻后续构筑物的负荷。常见的池型主要有平流式沉淀池、 竖流式沉淀、辐流池沉淀池。因处理水量较大，如采用平流式沉淀池，则占地面积大，采用竖流式，池数较多，造价高，故拟采用中进周出式辐流沉淀池2座。3.3.2设计数据及原则：1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用6122）池径不宜小于16m3）池底坡度一般采用0.054）一般采用机械排泥,也可附有气力提升或静水头排泥设施5）当池径20m时，也可采用多斗排泥6）进出水管的布置采用中间进水周边出水7）池径20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘8）刮泥机的旋转速度一般为13转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min9）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为池断面积的102010）浮渣用浮渣刮板收集，刮板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板3.3.3设计计算gaoq i=0.05r2r1600h1h2h3h5h4图3.5 初沉池计算草图1）沉淀部分水面面积： F= 式中，Q平均日设计流量，m3/h n 池数，取2个表面负荷，取2 m3/m2.h F=1421.9/4=355.5m2 2）池直径： D=21.28，取D=22m3)沉淀部分有效水深： 设沉淀时间t=1.5小时，有效水深 h2=1.52=3.0m4）沉淀部分有效容积 V=1066.4m3 5）污泥部分所需的容积 设S=0.7,由于机械刮泥,所以贮泥时间T=4h,污泥部分所需的容积: V=13.34 m3 式中，S每人每天污泥量，一般采用0.30.8，取0.7N设计人口数（cap），取228750人T贮泥时间,取4h 6）污泥斗容积： 设污泥斗上部半径r=2m,污泥斗下部半径r=1m,倾角=60,污泥斗的高度:h=( r- r)tg60=1.732m污泥斗容积: V1=（r12+r1r2+ r22） 式中，h5污泥斗的高度r1污泥斗上部直径，取2mr2污泥斗下部直径，取1m则V1=（22+2+12）=12.70m3 7）污泥斗以上圆锥部分污泥容积：（设池底径向坡度为0.05） 则圆锥体的高度：h4=（R-r1）0.05=（11-2）0.05=0.45mV2=（R2+Rr1+r12）=（112+112+22）=100m3 共可贮有污泥体积为：V1+ V2=12.7+100=112.7 m313.34m3 8）沉淀池总高度： H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5 式中， h1超高，一般取0.3h3缓冲层高度H =0.3+3+0.5+0.45+1.732 =5.98m 以6m计。 9）径深比校核：D/h2=22/3=7.336 (符合要求) 10）集水槽堰负荷校核 设集水槽堰双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为： =1.43L/(m*s)0.5h. 池尺寸需氧量供气量1）曝气池的设计与计算该地区日污水量为37537.5m3/d,时变化系数1.3,原水BOD5为215mg/L, 要求处理水BOD5为17.2mg/L.1. 设计内容1) 确定工艺流程2) 计算曝气池尺寸3) 设计,计算鼓风曝气系统1) 处理程度计算初沉池对BOD5的去除率按25%考虑计算,进入曝气池的BOD浓度(S0)为: S0 =215*（1-25%）=161.25 mg/L计算处理水中非溶解性BOD5浓度: BOD5 = 式中 处理水中悬浮固体浓度，为18.08 mg/L； 微生物自生氧化率，一般在0.050.1之间，取0.0；活性微生物在处理水悬浮物中所占的比例，取0.4。代入数据： BOD5 =mg/L 处理水中溶解性BOD5 浓度： 17.2-4.4=12.8 mg/L 去除率： 2) 处理工艺流程选择该污水为典型的城市污水，BOD5浓度适中，对处理水无特殊要求，拟采用活性污泥法工艺。污水经沉砂，沉淀池预处理后进入曝气池，然后进入二沉池进行泥水分离，出水排放。 根据污水的水质情况，该工程采用传统活性污泥法设计，但同时考虑按阶段曝气法和吸附再生法运行的可能性。曝气池为廊道式、二沉池为辐流式，曝气池选择： 推流式曝气池, 设两组5道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道，在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连，每个曝气池设5个进水口，回流污泥从两组曝气池的第一廊道进入曝气池，按传统活性污泥法运行时，污水只从第一廊道进入曝气池；按阶段曝气法运行时，污水分别从5个廊道的5个进水口均量进入曝气池；按吸附再生法运行时，污水从第二廊道进入，再生池容积与曝气池总容积之比为33%,第三廊道进水，再生池容积与曝气池总容积之比为66%；。3) 曝气池设计与计算确定污泥负荷 取k2=0.0185kgBOD/(kgMLSS*d),f=0.75:0.193kgBOD/(kgMLSS*d)0.20kgBOD/(kgMLSS*d)4) 确定混合液浓度 根据值确定相应的SVI值为120，R=50%，r=1.2. 3333.33 5) 确定曝气池容积 ,其中Sa取值161mg/l6) 确定曝气池尺寸 设两组曝气池，每组容积为： 9156.82=4578池深取4.2米，加0.5m超高,宽度取B=4.5m F=4578/4.2=1090m2L=F/B=10904.5=242.2B/H=4.5/4.2=1.07 介于12之间符合要求；L/B=242.2/4.5=53.810,符合要求；采用五廊道式曝气池,故每廊道长为 取超高0.5m,则池的总高度为4.2+0.5=4.7m确定曝气池构造形式 设两组5廊道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道，在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连，每个曝气池设2个进水口，回流污泥从两组曝气池的第一廊道进入曝气池，按传统活性污泥法运行时，污水只从第一廊道进入曝气池；按阶段曝气法运行时，污水分别从5个廊道的5个进水口均量进入曝气池.7）需氧量计算本设计采用鼓风曝气系统。平均时需氧量计算（1）平均时需氧量计算式中：O2-混合液需氧量a - 活性污泥微生物对有机物的氧化分解过程的需氧量，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需氧量以kg计a=0.5Q- 污水流量（m3/d）Sr-经性污泥代谢活动被降解的有机污染物量以BOD值计Sa-Se=154.54b-活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化所需的氧量以kg计，b=0.15v-曝气池容积，立方米,Xv-单位暴气池容积内的挥发性悬浮固体（MLSS）量。代入各值:，取 （1）最大时需氧量(k=1.3) 最大时需氧量与平均时需氧量的比值为： （2）每日去除的BOD5值： （3）去除1kgBOD5 的需氧量8） 供气量计算（1）用穿孔管曝气，敷设于距池底0.2米处，设计水深4.20.2=4.0米，查附录一水温20溶解氧饱和度为：Cs(20)=9.2mg/l, Cs(16)=6.22mg/l 穿孔管出口处绝对压力为（2）空气离开曝气池面的氧的百分比为空气扩散装置氧的转移率一般取6%12%，因考虑最不利的情况故取下限。（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）（4）按换算成20条件下，脱氧清水的充氧量，即：相应的最大时需气量为：（5）曝气池的平均时供气量，即（6）曝气池的最大时供气量，即（7）去除每BOD5的供气量： （8）每m3污水的供气量： （9）本系统的空气总用量 除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比取60%，这样提升回流污泥所需空气为：总需气量：21833+7507.5=29340.59） 空气管系统计算：按图，曝气池平面图，布置空气管道，在相邻的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管设5对配气竖管，共10条配气竖管。全暴气池共50条配气管，每根竖管的供气量： 曝气池面积为：494.5=2205 m3 每个空气扩散器的服务面积按0.49平方米计算；则所需空气扩散器总数为：，为安全计，本设计采用1750个空气扩散器 每个竖管上安装的扩散器的数目为：每个空气扩散起器的配气量为：将已布置的空气管路及布防的空气扩散器绘制成空气管路计算图：选择一条从鼓风机房最远最长的管路作为计算管路：在空气流量变化处设计节点，统一编号列表进行空气管路计算： 空气管路计算表管段编号管段长度 L(m)空气流量空气流速管径D配件管段当量长度管段计算长度压力损失9.89.8M3/hM3/minv(m/s)(mm)Lo(m)Lo+L(m)(Pa/m)(Pa)123456789101121-200.54.850.0832弯头1个0.621.120.180.220-190.59.70.1632三通1个1.181.680.601.0119-180.514.550.2432三通1个1.181.681.101.8518-170.519.40.3232三通1个1.181.681.482.4917-160.2524.250.4032三通1个，异型管1个1.271.523.264.9616-150.948.50.814.560三通1个，异型管1个3.854.750.683.2315-140.9971.624.590四通1个，异型管1个7.758.650.413.5514-136.75242.54.049.1100闸门1个，弯头3个，三通1个12.8919.641.2825.1413-125.54858.087.8150三通1个，异型管1个11.5617.060.589.8912-115.597016.1614.8150四通1个，异型管1个14.319.801.3226.1411-105.5145524.2513.2200四通1个，异型管1个20.1925.690.8822.6110-95.5194032.3314.5200四通1个，异型管1个20.1925.690.3910.029-85.5242540.4213.5250四通1个，异型管1个26.3931.890.8025.518-75.5291048.512.9300四通1个，异型管1个32.8538.350.5922.637-65.5339556.5814.7300四通1个，异型管1个32.8538.350.5721.686-55.5388064.6712350四通1个，异型管1个39.5245.020.6127.465-47.0436572.7512.8350四通1个，异型管1个，弯头2个61.5768.570.5839.774-39.08118.75135.3111.9500三通1个，异型管1个49.0458.040.3319.153-29.012483.75208.0613.8600三通1个，异型管1个61.0370.030.30215489.0113.2800四通1个，异型管1个106.58136.580.3446.44合计334.92空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定。计算结果列入计算表中第6项。 空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按公式折算成当量长度L0,并计算出管道的计算长度L+ L0（L为管段长度），计算结果列入表第8、9两项。空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm,空气量m3/min,计算温度 0C和曝气池水深，查附录3求得，结果列入计算表的第10项。9项与10项相乘，得压力损失h1+h2, 结果列入计算表的第11项。将表中11项各值相加，得空气管道系统总压力损失为：334.929.8=3.282 KPa,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+3.282=9.16KPa 。为安全计，设计取值为9.8KPa.（1）空压机的选定 空气扩散装置安装在距池底0.2m处，因此空压机所需压力为： P=（4.5-0.2+1.0）9.8=51.94 KPa （2）空压机供气量： 最大时：29340.5 m3/h=489m3/min 平均时：26396.5 m3/h=439.94m3/min根据所需压力机空气量，决定采用RE-200型罗茨鼓风机5台。正常条件下，3台工作，2台备用，高负荷时4台工作，1台备用。性能如下表3-8。表3-8 空压机性能参数表型号转速（r/min）口径（mm）58.8 KPa电动机QsLaPoRE-2001350200A64.08090Y2805安装尺寸（采用直联方式）：L=2368mm B=1030mm H=3447mm布置如下图3.7。4.2二次沉淀池 二次沉淀池池型同初沉池，也拟采用辐流式，设2座。4.2.1设计参数1池子直径与有效水深之比6-122有效水深不大于4米3池底坡度不小于0.054.沉淀时间取1.52.5h4一般采用机械排泥，有时附有气力提升5池径大于20米时，采用周边传动刮泥机6刮板机旋转速度为1-3转/时，外周刮泥板线速度不超过3m/min,一般为1.5m/min7在进水口周围设置整流板，整流板开口面积为池断面积的10-20%8浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，出水堰前设浮渣档板9表面负荷取0.8-2m3/（m2h），沉淀效率40%-60%10.堰口负荷不大于1.7L/m.si=0.05r2r1600h1h2h3h5h44.2.2设计计算图3.10 二沉池计算草图1）沉淀部分水面面积： F= 最大日设计流量，m3/h n 池数，取4个 表面负荷，m3/m2.h，取1 m3/m2.h则，F=1564/4=391m2 2）池子直径： D=29.18，取D=28m3)沉淀部分有效水深： 设沉淀时间t=2.5小时，有效水深 h2= =2.51.09=2.72m4）沉淀部分有效容积 V= =557.18m3 5）污泥部分所需的容积 规范规定：二沉池每人每日污泥量1021g/cap*d,含水率99.299.6%。本设计取16g/cap*d,含水率取99.4% 当量人口以N=245000人计算，每人每天污泥量 S=采用连续排泥,排泥间隔时间按4小时计V=49 m3 N设计人口数（cap），取245000人T贮泥时间,取4h6）污泥斗以上圆锥部分污泥容积： 设池底径向坡度为0.05,池底=1m则=0.65mV1=（D2+Dr1+r12）=（142+141+12） =143.55m349m3 7）沉淀池总高度： H=h1+ h2+ h3 h4 +h5 h1超高，一般取0.3mh3缓冲层高度，取0.5m则，H =0.3+2.5+0.5+0.5 =4.17m8）池边高度 H=h1+ h2+ h3=0.3+2.720.5=3.52 m 9）径深比校核：D/h2=24/2.5=9.6 (612之间符合要求)10）堰口负荷校核：集水槽设在池边，槽宽0.5m,池深0.5m,则集水槽出水负荷为：11）刮泥设备：拟采用周边传动式刮泥机。 第5章 消毒5.1消毒设备 城市污水经二级处理后，水质有所改善，但仍存在病原菌，在夏秋季节要进行季节性消毒，设计为常用的液氯消毒，加氯机加药。采用加氯消毒的方式，向清水池进水口处加氯，采用此种方法的优点是： 1) 具有余氯的持续消毒作用； 2) 价值成本低； 3) 操作简单；准确。 4) 不需庞大的设备。5.2 液氯消毒的设计计算1.设计参数 加氯量：510mg/L，取8mg/