包头一机厂家属小区污水处理工艺设计毕业论文.doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书包头一机厂家属小区污水处理工艺设计毕业论文目 录摘 要IAbstractII第一章 设计任务及原始资料11.1设计任务11.1.1设计题目：包头一机厂家属小区生活污水处理工艺设计11.1.2设计任务及内容：11.1.3基本要求11.2设计原始资料及处理目标21.2.1进水水质资料21.2.2当地气象资料21.2.3处理目标31.2.4处理效果的估算31.3工艺比较与选定41.3.1目前城市污水处理的各种常用方法比较41.3.2方案的确定61.4设计工艺流程确定71.4.1污水处理工艺流程71.4.2污泥的处理流程71.4.3本设计的工艺流程8第二章 污水处理构筑物设计计算102.1泵前中格栅102.1.1设计说明102.1.2设计参数102.2污水提升泵房132.2.1设计参数132.2.2泵房设计计算152.3 泵后细格栅162.3.1设计说明162.3.2设计参数162.3.3设计计算172.4沉砂池192.4.1设计说明192.4.2设计参数192.4.3设计计算202.5配水井的设计222.5.1设计说明222.5.2设计计算：232.6初沉池242.6.2设计计算252.7曝气池272.7.1设计说明272.7.2设计参数272.7.3设计计算282.8二沉池322.8.1设计说明322.8.2设计参数322.8.3设计计算332.9接触消毒池与加氯时间352.9.1 设计说明352.9.2设计参数352.9.3 设计计算36第三章 污泥处理构筑物设计计算383.1回流污泥泵房383.1.1设计说明383.1.2回流污泥泵设计选型383.2剩余污泥泵房383.2.1设计说明383.2.2设计选型393.3污泥浓缩池393.3.1设计说明393.3.2设计参数413.3.3设计计算413.4 贮泥池及污泥泵443.4.1 设计参数443.4.2 设计计算443.5污泥脱水间的设计453.5.1设计说明：453.5.2设计计算：45第四章 污水处理厂总体布置474.1污水处理厂平面布置474.2污水处理厂高程布置494.3 水力损失计算51第五章 工程概预算535.1土建工程535.2 投资估算535.2.1 估算范围及编制依据535.2.2 投资估算54参考文献56附录58附录A设计图纸58附录B英文文献及翻译65致谢.84 内蒙古科技大学毕业设计说明书第一章 设计任务及原始资料1.1设计任务1.1.1设计题目：包头一机厂家属小区生活污水处理工艺设计1.1.2设计任务及内容：(1)根据水质特征并结合当地的具体条件，选择即经济又合理的污水处理工艺，选定各单体处理构筑物，对各单体构筑物进行设计计算绘制主体处理构筑物的工艺施工图； (2)污泥处理系统设计计算及绘制主要处理构筑的工艺施工图。(3) 污水泵房的工艺设计，包括选泵、泵房工艺设计计算和泵房工艺图的绘制；(4) 污水处理厂的平面布置，包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的工艺平面图绘制；(5) 污水处理厂水力及高程计算，绘制污水处理部分和污泥处理部分高程布置图；1.1.3基本要求(1) 污水经处理以后其水质应达到国家污水综合排放二级标准，即COD120mg/l，BOD530mg/l ，SS30mg/l，NH3-N25 mg/l ,PH 69。(2) 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。(3) 污水泵房工艺设计要求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，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大概的来确定。(4) 根据污水性质及成分，选择适合的污泥处理系统并进行设计计算。(5) 污水处理厂平面布置要尽量做到紧凑合理，同时应保证运行管理方便，绘制详细平面布置图。(6) 对污水与污泥处理系统进行水力计算和高程计算，绘制高程图.(7) 对污水处理厂要进行经济概算与成本分析。(8) 污水处理站总平面图，1#图1张。(9) 主要处理构筑物（曝气沉砂池、曝气池、二沉池、污泥浓缩池等）工艺图，1#图4张。(10) 污水提升泵站工艺图，1#图1张。(11) 污水处理工艺与污泥处理工艺高程布置图，1#图1张。1.1.4设计计算说明书的具体要求毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、布局合理、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。具体要求及格式按照学校规定毕业设计标准执行。1.2设计原始资料及处理目标1.2.1进水水质资料包头市一机厂家属小区位于包头市青山区，污水排放量为60000m3/d，主要来源于小区居民的日常生活排放的卫生间粪便冲洗水、淋浴水、厨房废水以及日常清洗废水。表1.1进水水质指标BOD SS COD PHNH3-N200mg/l 250mg/l 250mg/l 6-8 50mg/l1.2.2当地气象资料 包头属半干旱中温带大陆性季风气候。这里景色宜人，气温适度。据包头市2002年国民经济和社会发展统计公报中公布，2007年包头市年均气温8.5，年最低气温27.6，年最高气温35.5， 年降水总量262.9毫米，年最大风速11.0米秒，平均风速1.8米秒，年日照时数2806小时，年平均相对湿度52，全年沙尘天气12次。夏秋之时，是包头绝佳季节，清风送爽，花香色艳，瓜果丰盛，蔬菜充足，是理想的避暑胜地。冬春二季，冰封雪飘，银装素裹，别具北国特色。1.2.3处理目标出水执行中华人民共和国污水综合排放标准(GB89781996)二级标准，具体排放标准见表1.2：表1.2出水水质指标 BOD SS COD PH NH3-N30mg/l 30mg/l 120mg/l 6925mg/l1.2.4处理效果的估算(1) 溶解性BOD5的去除率 (2) COD的去除率 (3) SS的去除率(4) NH3N的去除率 1.3工艺比较与选定污水处理目的之一是保护水环境不受污染，因此处理后出水要达到排水水质标准；目的之二是污水回用，处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业生产等，为此处理水要满足相应的用水要求。根据国内外城市污水处理厂的设计及运行经验，用于城市污水厂处理的污水处理工艺主要有：传统活性污泥法，厌氧-好氧活性污泥法（A/O）、SBR法、AB法及氧化沟法等。具体采用什么方法，应根据处理程度、占地面积、投资规模、运行费用等因素，并通过技术经济比较后确定。现对目前比较常用的各种好氧处理方法的特点及其优缺点做个简单的介绍，以确定采用的具体方法。1.3.1目前城市污水处理的各种常用方法比较（1）传统活性污泥法传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。优点：1)处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；2)对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。（2） 厌氧-好氧活性污泥法（A/O）厌氧-好氧活性污泥法的主要特点是将生物处理构筑物按功能分为厌氧区和好氧区，污水流经各分区时，不同微生物菌群将对有机物、磷进行降解和吸附，去除率均可达到90%以上。若在好氧区前增加一个缺氧区，便形成A2/O工艺，达到同时脱氧除磷的目的。（3） SBR法SBR法：又称序批式活性污泥法，与传统活性污泥法的区别在于原污水不是顺次流经各个处理单元，而是流入单一反应池内，按时间顺序完成进水、反应、沉淀、出水和闲置等5个基本过程。污水在反复的“好氧-缺氧”中完成去碳，脱氮，在反复的“好氧-厌氧中”完成除磷，整个运行程序由计算机自动控制。其主要特点是反应和沉淀在一个池子内完成，不需沉淀池及污泥回流系统，而且脱氮除磷效果好，该法在澳大利亚和美国应用较广泛。（4） AB法AB法：是一种两段活性污泥法，即吸附-生物降解法。A段以较高的污泥负荷、较短的曝气时间使有机物被生物吸附，B段则按常规活性污泥法运行。该法的特点是对有机物去除率很高，对氮和磷具有一定的去除效果，但产生的剩余污泥量大，构筑物较多，运行管理较复杂，适宜于处理有机物含量较高的污水。（5）氧化沟法氧化沟法：是一种该良活性污泥法，其特点是污泥负荷底，曝气时间较长，剩余污泥量较小。可在氧化沟内设置相对独立的缺氧区和好氧区，从而达到脱氧的目的。其缺点是占地面积较大，通常采用表面曝气，充氧动力效率底，能耗较大。由于该厂对BOD去除率要求较高，根据以上对城市污水处理厂几种方法的特点分析，拟选用传统活性法。表1.3各种城市污水常用处理工艺方法的技术经济指标比较方案技术指标经济指标*运行情况备注BOD5去除率基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动传统活性污泥法8595100100100一般一般不适应适用于中等浓度的生活污水和工业废水，对冲击敏感氧化沟9095100100稳定简便适应适用于中小型污水厂、需要脱氮除磷地区SBR法9099100100100稳定简便适应适用于中、小型污水处理厂AB 法8595100100100100一般一般一般需脱氮除磷的大型污水厂1.3.2方案的确定根据该废水水量小，有机污染物较高的特点，以及工程设计要求能耗小、基建少、占地小、运行稳定且管理简便的原则，本设计选择以生物接触氧化法为核心的污水处理工艺方案。好氧生物处理可采用活性污泥法或生物膜法。具体采用什么方法，应根据处理程度、占地面积、投资规模、运行费用等因素，并通过技术经济比较后确定。经过综合分析后决定本设计采用活性污泥法。1.4设计工艺流程确定1.4.1污水处理工艺流程 处理站的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的废水通过排水管网收集，流入污水处理部分，流经格栅去除较大悬浮固体物。出水再送入平流式初沉池，在初沉池中去除小部分BOD5，大部分悬浮物在自重下沉淀形成污泥，经管网收集进入污泥浓缩池。经初沉池后的废水再流经曝气池，采用表面曝气，投加悬浮填料使活性污泥体系稳定，去除绝大部分BOD5和部分SS。废水进入二沉池进一步去除BOD5和SS。使排水达标。1.4.2污泥的处理流程污泥是污水处理的副产品，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活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。二沉池中的部分污泥进行回流，流至曝气池进行污泥接种，剩余污泥送至污泥浓缩池，对初沉池和二沉池中的混合污泥进行浓缩，然后进入后续处理(外运或焚烧)1.4.3本设计的工艺流程沉砂池外运脱水机房浓缩池出水格栅废水泵二沉池初沉池曝气池图1.4工艺流程图1.5 工艺平面布置平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有地形设置，布置大致分为四个区：生活区、污水处理区、污泥处理区、预留地。要求布置紧凑、进出水流畅、节省用地。其中，综合楼、车库、招待所、化验室等在入厂正门附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也有利于来访。在脱水机房附近设置后门，以减少煤灰、泥饼、栅渣等外运时对环境的污染。把消化池、沼气罐和压缩机房组合在一起，远离其他构筑物，采取隔离措施，防火防爆以确保安全。处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物（及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使：联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迁回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取58m，某些有特殊要求的构筑物（如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。本设计平面布置详见图纸。1.6设计依据本设计采用的设计依据见下表。表1.4 本设计采用的设计规范/标准序号规范/标准名称规范/标准编号实施日期备注1生活饮用水卫生标准GB5749-19851986.10.012地面水环境质量标准GJZB1-19992001.01.013生活用水水质标准CJ28.1-19891989.11.014建筑中水设计规范CECS30：911991.08.315生活饮用水水源水质标准CJ3000-19931994.01.016工业循环冷却水处理设计规范GB50050-19951995.10.017泵站设计规范GB/T50265-19971997.09.018建筑给水排水设计规范GBJ15-19881988.01.011997年局部修改9污水综合排放标准GB8978-19961998.01.01第二章 污水处理构筑物设计计算2.1泵前中格栅2.1.1设计说明格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物中格栅的作用的拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵，本设计拟采用中格栅。2.1.2设计参数设计流量Q:Q=6104m3/d=578L/s栅前流速 V1=1.4m/s,过栅流速 V2=1.0m/s栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m格栅倾角a=60o单位栅渣量 =0.05m3栅渣/103m3污水2.1.3设计计算确定格栅前水深，根据最优水力断面公式 式(2.1)计算得：栅前槽宽 m, 式(2.2)栅前水深m 式(2.3)栅条间隙数 （取n=61） 式(2.4)栅槽有效高度 B=s(n-1)+en=m 式(2.5)进水渠道渐宽部分长度m 式(2.6)（其中1为进水渠展开角）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 m 式(2.7)过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则m 式(2.8)其中=（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m则栅前槽总宽度H1=h+h2=0.49+0.3=0.79m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.49+0.103+0.3=0.893m格栅总长度L= L1+L2+0.5+1.0+0.61/tan=1.16+0.58+0.5+1.0+0.79/tan60o=3.69m每日栅渣量 式（2.9）所以宜采用机械格栅清渣。计算草图如下： 图2.1中格栅计算草图2.2污水提升泵房2.2.1设计参数水泵的选取应根据水量、水质和所需扬程等因素确定，一般应符合以下要求：(1)水泵宜选同一型号。当水量变化大时，应考虑水泵大小搭配，但型号不宜过多，或采用可调速电动机。(2)泵房内工作泵不宜少于两台。污水泵房内的备用泵台数应根据地区重要性、泵房特殊性、工作泵型号和台数等因素来确定，但不得少于一台。雨水泵房一般不设备用泵。(3)应采取节约能耗措施。(4)水泵吸水管及出水管的流速，应符合以下要求：、吸水管流速为0.71.5m/s；、出水压力管流速为0.82.5m/s。(5)泵房内的起重设备，根据水泵最重部件或电动机的重量，可按下列规定选用：、起重小于0.5t的地面式泵房，采用固定吊钩或移动吊架；、起重在1.5t以下时，采用手动单轨单梁起重设备；、起重在13t，采用手动或电动单轨单梁起重设备；、起重在3t以上时，采用电动单梁桥式起重泵房。(6)主要机组的布置和通道宽度，应符合以下要求：、相邻两机组基础间的净距：电动机容量小于等于55KW时，不得小于0.8m，电动机容量大于55KW时，不得小于1.2； 、无吊车起重设备的泵房，一般在每个机组一侧应有比机组宽度大0.5的通道，但不得小于本条一款的规定；、相邻两机组突出基础部分的间距，以机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆除，并不得小于0.8。如果电动机容量大于55KW时，则不得小于1.2。做为主要通道的宽度不得小于1.2；、在有桥式起重设备的泵房内，应有吊运设备的通道。(7)考虑到检修设备，在泵房内应留有检修设备的位置，其面积应根据最大设备（或部件）的外形尺寸确定，并在周围设宽度不小于0.7的通道。(8)泵房高度应遵守以下规定：、无吊车起重设备者，室内地面以上有效高度不小于3.0；、有吊车起重设备者，应保证吊起物体底部与所越过的固定物体的顶部有不小于0.5的净空；、有高压配电设备的房屋的高度，应根据电气设备外形尺寸确定。(9)泵房内应有排出积水的设施。(10)立式水泵的传动轴：当装有中间轴承时，应设置养护工作台。2.2.2泵房设计计算采取传统活性污泥设计方案，污水处理系统简单。对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池。然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及消毒池。各构筑物的水面标高和池底埋深见第四章的高程计算。设计流量的确定：污水泵站采用自灌式半地下式泵房。按最大时流量 Q=1.26000 m3/d=2500m3/h=0.69m3/s输水干管管径、数量的确定：总出水，采用渠道两组并行: Q=345L/S，选用渠底为2000mm的渠道。查表得: v=1.8m/s; i=4.6净扬程的计算：选择集水池与机器间合建的矩形泵站,考虑6台水泵(其中2台备用),每台泵的容量为：2500/4=104.17m3/h=625L/s。集水池容积,采用相当于一台泵6分钟的容量：W=625606/1000=225（m3） 有效水深H采用2.0m，则集水池面积F22.5 经过格栅的水头损失为0.3m。集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：10.50-（-2.0-0.3-2.0）=14.8m出水管管线水头损失：当一台泵运转时 ：Q=625 L/s , 选管径DN=900mm， i=4.6; v=1.8m/s 0.7m/s;设总出水管渠中心埋深0.9m，局部损失为沿程损失的15%，则泵站外管线水头损失为： 3.04.60.15/1000=0.0138m设计扬程的估算：泵站内的管线损失假设为2.0m，考虑自由水头为1.0m，加安全水头2m；则水泵所需总扬程为： Hmax=2+14.8+0.0138+1+2=19.8 （取为20m）选用500QW2650-24-250型水泵6台，四用二备。泵房平面尺寸为10108m。2.3 泵后细格栅2.3.1设计说明格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物中格栅的作用的拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵，本设计拟采用中格栅。2.3.2设计参数设计流量Q:Q=6104m3/d=578L/s栅前流速 V1=1.2m/s,过栅流速 V2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m格栅倾角a=60o单位栅渣量 =0.10m3栅渣/103m3污水2.3.3设计计算确定格栅前水深，根据最优水力断面公式 计算得：栅前槽宽 m 式（2.10）栅前水深m 栅条间隙数 （取n=122） 式（2.11）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=61 栅槽有效高度 B=s(n-1)+en=m 所以总槽宽为1.212+0.2=2.62m（考虑中间隔墙后0.2m）进水渠道渐宽部分长度 式（2.12）（其中1为进水渠展开角）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则m 式(2.13)其中=（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m则栅前槽总宽度H1=h+h2=0.49+0.3=0.79m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.49+0.26+0.3=1.05m格栅总长度L= L1+L2+0.5+1.0+0.61/tan=2.27+1.13+0.5+1.0+0.79/tan60o=5.35m每日栅渣量 所以宜采用机械格栅清渣。计算草图如下: 图2.2细格栅计算草图2.4沉砂池2.4.1设计说明污水经泵提升后进入平流曝气沉砂池，共一组分为两格。曝气沉砂池的平面形状为长方形，横断面多为梯形或矩形，池底设有沉砂斗或沉砂槽，一侧设有曝气管。在沉砂池进行曝气的作用是使颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉2.4.2设计参数设计流量 Qmax=6104m3/d=2083m3/h=0.578m/s设计水力停留时间 t=2.0min水平流速V=0.08m/s有效水深H1=2m2.4.3设计计算曝气沉砂池有效容积（V） 式(2.14)每格的有效容积V1=V/2=34.7m3每格池平面面积为Ai=Vi/Hi=34.7/2=17.4m3沉砂池水流部分的长度（L）L=Vt=0.082.060=9.6m 取L=10.0m 则单格池宽B1=Ai/L=17.4/10.0=1.74m 池宽 B=2B1=3.48m曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风穿孔管曝气。设计曝气量 q=0.2m3/(m3.h)空气用量 式（2.15）供气压力穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，每格2根，共8根。曝气管管径DN100mm,送风管管径DN150mm。进水、出水及撇油 污水直接从泵出水渠进入，设置进水挡墙，出水由池另一端淹没出水。出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙的高度均为1.5m。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管DN200，人工撇浮油，池外设有油水分离槽井。排砂量计算对于城市污水采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为x=2.0-3.0 每日沉砂量（Qs）为 式（2.16）假设贮砂时间为t=2.0d则存砂所需容积为V= 折算为P=85.0%的沉砂体积为每格曝气沉砂池设砂斗两个，共4个砂斗，砂斗高2.0m，斗底平面尺寸（0.5 0.5）m2砂斗总容积 曝气沉砂池尺寸为2.5配水井的设计2.5.1设计说明在污水处理厂中，同一种构筑物的个数不应少于两个，并应考虑均匀配水。处理厂的配水设施虽不是主要处理装置，但因其有均衡的发挥各个处理构筑物运行能力的作用，能保证各构筑物经济有效的运行，所以，均匀配水是污水厂工艺设计的重要内容之一。（1） 配水方式绝大多数配水设施采用水力配水，不仅构造简单，操作也很方便，无需人员操作即可自动均匀地配水。常见的水力配水设施有对称式、堰式和非对称式。对称式配水为构筑物个数成双数的配水方式，连接管线可以是明渠或暗管。其特点是管线完全对称（包括管径和长度），从而使水头损失相等。此配水方式的构造和运行操作均较简单。缺点是占地大、管线长，而且构筑物不能过多，否则会使造价增加较多。堰式配水是污水处理厂常用的配水设施。进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水头再流向各构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等、过水流量就相等的原理来进行配水。堰可以是薄壁或厚壁的平顶堰。其特点是配水均匀，不受通向构筑物管渠状况的影响，即使是长短不同或局部损失不同，也均能做到配水均匀，因而可不受构筑物平面位置的影响，可以对称布置，也可以不对称布置。这种配水井的优点是配水均匀误差小，缺点是水头损失较大。 非对称配水的特点是在进口处造成一个较大的局部损失（如孔口）入流等，让局部损失远大于沿程损失，从而实现均匀配水。其优点是构造和操作都较简单，缺点是水头损失大，而且在流量变化时配水均匀程度也会随之变动，低流量时配水均匀度就差，误差也大。（2）设计要求水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s,以利于配水均匀和减少水头损失。当从一个方向进水时，保证配水均匀的条件是：应取中心管直径等于引水管直径；中心管下的环形孔高应取0.250.5；在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流；当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为；当进水流量偏离设计负荷时，配水均匀度误差为。2.5.2设计计算：（1）进水管管径 ：配水井进水管的设计流量为，当进水管管径时，查水力计算表，得知，满足设计要求。（2）矩形宽顶堰 ：进水从配水井底中心进入，经等宽度堰2个水斗再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为 。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。 堰上水头H： 因单个出水溢流堰的流量 。本设计采用矩形堰，堰高h取0.5m。矩形堰的流量 式中：; ； ； 0。则： 式（2.17） 堰顶厚度B： 根据有关实验资料，当属于矩形宽顶堰，取B=0.6 m ,这时 （在2.510范围内），所以该堰属于矩形宽顶堰。配水管管径：配水管管径=450mm ,流量。 查水力计算表得：。配水漏斗上口直径D：按配水井内径的1.3倍设计， 2.6初沉池2.6.1设计说明对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除越30%的BOD5与55%的悬浮物。用于生物处理法中做预处理的称为初次沉淀池。采用平流式沉淀池，平流式沉淀池的池型呈长方形，废水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部位池底有坡度，倾向贮泥斗。2.6.2设计计算初沉池的表面积 式（2.18）沉淀区有效水深h2 设沉淀时间t=1.5h则有效水深 式（2.19）沉淀区的有效容积V, 式（2.20）池长 设最大设计流量时的水平流速V=6mm/s沉淀池的长度长深比为： （符合要求）沉淀池的总宽度 初沉池的只数 n 设4个初沉池，每个初沉池宽为：长宽比为： （符合要求）污泥区的容积总容积 每个沉淀池污泥部分所需容积为：V，=污泥斗的容积 污泥斗底采用500mm500mm,上口采用3400 mm3400 mm，污泥斗斜壁与水平面的夹角为60o,污泥斗的高度污泥斗以上梯形部分污泥容积 式（2.21） 设池底坡度为0.01，梯形部分高度污泥斗以上部分污泥容积 式（2.22）污泥斗和梯形部分污泥容积V1+V2=11.30+17.83=29.13m32.75m3初沉池总高度设缓冲层高度h3=0.5m超高h1=0.3m总高度H=h1+h2+h3+h4= h1+h2+h3+(h4,+ h4,)=0.3+3+0.5+(0.293+2.51)=6.603m2.7曝气池2.7.1设计说明曝气池是利用活性污泥处理生活污水和工业废水的构筑物。曝气池类型较多，按污水流动形式来分，大致可分为推流型和完全混合型两种，推流型以普通曝气池为基础，衍变出许多类型，而完全混合型则以曝气沉淀池为代表，分为合建式及分建式。2.7.2设计参数（1）曝气池的长宽比值一般不小于10；池宽与有效水深比值宜采用12，水深较大时，采用大比值，反之则采用小比值；池深一般为25米；当采用压气曝气时，超高为0.5米，当采用表面叶轮曝气时，超高为1.2米；当污水中含有表面活性剂产生大量泡沫时，应装设除泡沫措施。（2）曝气池不应少于两组，并按同时工作设计。（3）回流污泥量应根据计算求得，通常不大于设计污水量的50%。（4）当污水中含有毒害物质时，应根据水质成分，将池子设计容积的2050%用作再生池，并考虑在运转时有调整的可能性。（5）多孔管设在离池底0.10.2米处，管下部设有直径为2.02.5毫米的孔口，孔口向下与垂直线成45角，交错排列，孔口间距为100150毫米，孔口流速按10米/秒计。如污水内含有焦油或类似物质时，孔口直径可加大到5.0毫米，以免焦油堵塞孔口。（6）曝气强度不小于2.3 。（7）空气竖管间距不宜大于20米。（8）在曝气池的半深处或距池底1/3深处和池底应设置放水管。（9）营养组合比一般为BOD5：N：P=100：5：1。工业废水活性污泥法的营养盐，一般以投加生活污水为主，其不足量以化学营养盐补充。2.7.3设计计算（1） 确定污泥负荷率 Ns=k2Sef/=0.01918.60.75/0.8=0.2890.30kg/(kg.d) 式（2.23）式中 减数增长期常数。 f 混合液中挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）与悬浮固体浓度（MLSS）之比；这里取为0.75； 有机物去除率,取0.8.（2）确定混合液浓度： 根据Ns值确定相应的SVI值为120，R=50%， r=1.2 式（2.24）曝气池容积： 式（2.25）（3）曝气池的尺寸 设两组曝气池，每组容积为：池深取5m,每组曝气池的面积为 取474m2 池宽取5m, 则B/H=1.0（符合要求）池长为： (符合要求)设三廊道式曝气池，廊道长为：，取为32m.取超高为0.5m,则曝气池的总高为：5+0.5=5.5m需氧量计算平均时需氧量： 取a,=0.5，b,=0.15 式（2.26） 最大时需氧量：最大时需氧量与平均时需氧量的比值为：451/380=1.18每日去除的BOD5值: 去除1kg BOD5的需氧量：（4）供气量计算本设计采用YHW-微孔曝气器，氧转移效率（EA）为20%，敷设在距池底5m处，淹没水深4m，计算温度为30oC。 取 =0.82 =1.0， CL=2.0mg/L, Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.空气扩散器出口处绝对压力：空气离开水面时氧的百分比： 式（2.27）曝气池混合液平均氧饱和度： 式（2.28）换算成20oC条件下脱氧清水的氧充量： 式（2.29） 相应的最大时需氧量：曝气池平均时供气量： 式（2.30）曝气池最大时供气量： 式（2.31）去除1kgBOD5的供气量：860024/11250=18.34(m3空气/ kgBOD5)1 m3污水的供气量:860024/50000=4.13(m3空气/ m3污水)（5）空气管道系统计算在曝气池的两个相邻廊道的隔墙上布设一条空气干管,共3条空气干管.在每根干管上布设5对空气竖管,全曝气池共设30对空气竖管.微孔曝气器个数.每个曝气头通气量按3m3/h594/0.3=1580(个)每根竖管的供气量为:9983/60=166.3(m3/h)每个曝气头的供气量:4991.5/1580=3.10(m3/h)2.8二沉池2.8.1设计说明对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。2.8.2设计参数设计流量 0.587m3/s表面负荷 1.25m3/(m2.h)沉淀时间 2.5h中心进水管 下部管内流速V1取1.2m,上部管内流速V2取1.0m/s,出管流速V3取0.8m/s.出水堰负荷 1.5L/（s.m）池底坡度 0.05沉淀池数量4座，沉淀池型为圆形辐流式。2.8.3设计计算（1）单池直径单池面积 Ai=Q/(nq,)=0.5783600/(41.25)=416.2m2单池直径 D=，取D=24m（2）有效水深h2= q, t=1.25m3/(m2.h) 2.5h=3.125m,取3.2m（3）有效容积 （4）集泥斗 集泥斗为上部直径为3m,下部直径为1.5m,倾角为45o,集泥斗高ho为1.5m,则集泥斗的有效容积VO为（5）沉淀池池边总高 缓冲层高度 h3取0.5m,超高h1取0.3m,则总高H=H1+H2+H3=0.3+3.2+0.5=4.0m（6）沉淀池中心高度H,=H+h0+0.05（40-3）/2=6.425m（7）中心进水管下部管径D1=取D1=400mm,经核算实际流速为1.15m/s.上部管径 D2=取D2=500mm,经核算实际流速为0.73m/s.出流面积 设置面积为0.036m2的出水孔10个，单孔尺寸为360mm100mm. （8）导流筒 导流筒深度h0为池深的一半，即h0，为1.5m. 式（2.32）（9）出水堰 HW为5m，三角堰角度为60o， 水流过堰高度 B=5.77m环形集水渠宽0.5m,沿集水渠壁内侧（单侧）布置出水堰。集水渠内、外圆环直径分别为22m和25m（集水渠内壁距池壁2m，外壁距池壁1.4m）,出水总周长：L=24=75.36m出水堰总线长：61510cm=61.5m 图2.3 辐流式沉淀池2.9接触消毒池与加氯时间2.9.1 设计说明 城市污水经过传统活性污泥法处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。故设置接触消毒池一座。2.9.2设计参数设计流量 Q=6104m3/d水力停留时间T=0.5h.设计投氯量为 C=3.0-5.0mg/l2.9.3 设计计算池体容积 V=QT=20830.5=1042m3消毒池池长 L=20m每格池宽b=5.0m长宽比L/b=4.0接触消毒池总宽 B=nb=35.0=15.0m消毒池有效水深设计为H1=4.0m实际消毒池容积 V,=BLH1=15.0204.0 =1200m3满足有效停留时间的要求。加氯量计算 设计最大投氯量为Pmax=5.0mg/L每日投氯量选用贮氯量为500kg的液氯钢瓶，每日加氯量为1/2瓶,共贮用10瓶,每日加氯机两台,单台投氯量为5-10kg/h.配置注水泵两台,一用一备,要求注水量Q :3-6m3/h,扬程不小于20m H20 图 2.4 接触消毒池草图第三章 污泥处理构筑物设计计算3.1回流污泥泵房3.1.1设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入吃外套筒阀井中，然后有管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比为R=50%-100%。按最大考虑，即QR=100%Q=578L/S3.1.2回流污泥泵设计选型(1)扬程：二沉池水面相对与地面标高为1.2m,套筒阀井泥面相对标高为1.0m,回流污泥泵房泥面相对标高为 -1.0m,则污泥回流泵所需提升高度为：7.7m.(2)选泵：选用LXB-1000泵4台（3用1备），单台提升能力500m3/h,提升高度为 ，电动机转速n= 48r/min,功率N=55KW(3)回流污泥泵房占地面积为95.5m3.2剩余污泥泵房3.2.1设计说明 二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵(采用地下式)将其提升至污泥处理系统.每两座二沉池设置剩余污泥泵房一座据前面计算可知，有以下构筑物排泥初沉池 二沉池 则污水处理系统每日总排泥量为 W=101m3/d=4.2m3/h3.2.2设计选型污泥泵的扬程 辐流式浓缩池最高泥位（相对地面）为-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位为-（5.34-0.3-0.6）=4.53m，则污泥泵的静扬程为H0=4.53-0.4=4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头损失为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m. 污泥泵选型 选两台，1用1备，单泵流量Q2QW/2= 4.2 m3/h.选用1PN污泥泵，Q 7.2- 16 m3/h,H