河北省某市20万吨污水处理厂工艺设计毕业论文.doc

河北工业大学城市学院2012届本科毕业设计说明书 河北省某市20万吨污水处理厂工艺设计毕业论文 目 次1.引言11.1污水处理背景11.2设计任务及设计资料11.3工艺的比较及确定11.4污水厂选址72.污水处理单元设计计算82.1泵前格栅82.2污水提升泵房122.3细格栅122.4沉砂池132.5初沉池162.6A2/O反应池192.7二沉池配水井设计计算272.8二沉池设计计算272.9接触池292.10污泥回流系统设计313. 污泥处理部分构筑物设计313.1污泥浓缩池设计计算313.2消化池设计计算324.污水厂平面布置354.1污水厂平面布置原则354.2平面布置365.污水厂高程计算385.1污水厂高程布置原则385.2污水流经各处理构筑物的水头损失385.3各处理构筑物间连接管渠的水力计算395.4各污水处理构筑物水位标高计算40结 论42参考文献43致谢44河北工业大学城市学院2012届本科毕业设计说明书 第 页 1.引言1.1污水处理背景为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。一级处理，就是对污染水中悬浮的污染固体物质，运用物理处理方法只能完成一级处理的效果要求。污水经一级处理，BOD的含量一般可以去除30%上下，但这样达不到排放的标准。一般来说，一级处理是进行二级处理的预处理。 二级处理，主要是处理污水中胶体以及呈溶解状的有机污染物（BOD，COD物质），去除率一般可达90%，这样就使有机污染物质达到排放的标准，目前使用比较广泛的是短纤维，悬浮物去除率达95%出水效果好。 三级处理是再二级处理的基础上对较难降解的有机污染物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等处理。主要有以下方法活性炭吸附法，生物脱氮除磷法，砂滤法，混凝沉淀法，离子交换法和电渗析法等。 目前，国内外城市污水处理厂厂采用的二级处理工艺主要有：AB工艺、SBR间歇时活性污泥法等工艺、氧化沟工艺（循环混合式活性污泥法）、A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/O生物脱氮除磷工艺。、AB法(AdsorptionBiooxidation) AB法污水处理工艺，系吸附生物降解工艺的简称。是德国亚琛工业大学Bohuke教授于70年代中期开创，从80年代开始应用于生产实践。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。其中，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则有曝气池及二次沉淀池所组成。A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的，适于本段水质的微生物种群。尽管AB法节能，对氮磷和有机物都有一定的去除率，但不适合低浓度水质， 但通常用在BOD250mg/l的场合才具有明显的优势，更主要的缺点是AB法产泥量高。、SBR法(Sequencing Batch Reactor) 早在20世纪初SBR法就得到开发，但是因人工管理繁琐未对其进行推广。该法将进水、曝气、沉淀、出水集在一个池子中完成，大多由四个或三个池子构成，轮流运转，间歇运行，并称此为序批式活性污泥法。当代又新开发出一些连续进出水的SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种新型的SBR工艺的主要特点是工艺流程简单，因只设一个反应池，不需设二沉池、回流污泥以及其他设备，一般不专门设置调节池，多数情况可将初沉池省去。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：、氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的Pasveer所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有卡罗塞尔(Carrousel)氧化沟。60年代由荷兰某公司开发，由多沟串联氧化沟及二沉池、污泥回流系统组成。卡罗塞尔氧化够一般呈环形沟渠状，但也可以灵活变化，渠道数可多可少，形状可以是传统的沟型，也可以是方形、同心圆形。在通常情况下，卡罗塞尔系统用于已经过沉砂池处理的废水，但是初沉池可省去。其设计是基于长污泥停留时间（延时曝气形式），因而产生的是稳定污泥。从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。但从总体上看，Carrousel氧化沟工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点，对目前我国大部分城镇污水厂的建设具有良好的借鉴作用，因此也具有广阔的应用前景。、A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)因对城市污水的处理有去除磷和氮的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧一起组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可以得到优质的出水，是深度的二级处理的工艺。A/A/O法的脱氮除磷机制主要有两部分：一是除磷，在厌氧状态下(DO0.3mg/L)污水中的磷，能释放聚磷菌，在好氧的状态下又将其吸收，并且以剩余污泥的方式排出。二是脱氮，在缺氧段需要DO0.7 mg/L，在兼氧脱氮菌作用下，将水中的BOD作为有机碳源，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的效果。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。1.2设计任务及设计资料邯郸市某地区污水厂设计： 设计流量：200000m3/d=8333.333m3/h=2.315m3/s 水质特点：COD为480mg/L，SS为250mg/L，BOD5为350mg/L，TN为20mg/L，TP为8mg/L 设计出水水质: COD60mg/L, BOD520mg/L，SS20mg/L, TN15mg/L，TP1mg/L 地质状况：邯郸市地势自西向东呈阶梯状下降，高差悬殊，地貌类型复杂多样。以京广铁路为界，西部为中、低山丘陵地貌，东部为华北平原。主要风向：年主导风向为东南西北向，夏季多偏南风，冬季多偏北风，平均风速为3.1米/秒。水文状况：厂区进水总干管管径为DN1200，进水管管底绝对标高为195.5m，地面标高为202m。废水来源与水质特点：废水主要是来自居民生活污水和市区内的工业废水，该工业废水在排入市政管网之前已经过适当处理，并达到国家二级排放标准，可直接排入污水处理厂进行进一步处理。该生活污水和工业废水经市政排水管网收集之固定排放口。本次设计任务即为收集后的废水进行处理。1.3工艺的比较及确定AB法工艺的优点：具有优良的去除污染物的效果，较强的负荷抗冲击能力，较强的脱氮除磷能力及较低的投资运转费等。 1、 对有机污染物去除效果高。2、 整个工艺运行比较稳定。表现在：出水水质变化小，有较强的耐冲击能力，有较好的污泥沉降能力。3、有较好的脱氮除磷能力。4、节约资源。运行费用比较低，耗电量少，可以回收沼气。经实验证明，AB法与传统的工艺比节约了20%25%费用。AB法的缺点：1、运行中如果对A段控制不好，容易出现臭气，将影响周围的环境卫生，这主要是因为在过高的有机负荷下持续工作，使A段运行于厌氧条件下，产生H2S及大粪素等臭气。2、对除P脱N要求效果比较高的时侯，A段不宜按原来去除BOD的分配比去除BOD，因B段曝气池的进水中有机物的含量碳/氮比低，不能有效的脱去氮。3、污泥的产率比较高，A段的污泥量比较大，约占整个系统污泥量的80%，并且在剩余污泥中的有机物量比较高，这就给污泥的最终稳定化带来了很大的压力。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：、稳定的推流过程使生化反应推力加大，效率提高，池内的厌氧状态、好氧状态处于交替循环，净化能力强。、运行比较稳定，废水在理想的静状态下沉淀，需要的时间比较短、效率比较高，出水效果比较好。、耐冲击能力强，池内滞留的水，对新污水具有稀释及缓冲效果，有效的抵挡了来自水量和有机物的冲击力。、工艺中的各个工序根据水质、水量进行灵活调整。、需要的设备少，构造简易，便于操作管理和维护。、在池内存在着 DO、BOD5 浓度梯度，有效防止了活性污泥的膨胀。、 在组合式构造中SBR 法本身也较适合，利于污水厂的扩建及改造。、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、厌氧、缺氧的循环交替，有优质的脱氮除磷能力。、流程简易、造价很低。主体的设备只有一个序批式间歇反应器，没有二沉池，污泥回流，调节池，初沉池也可省去，占地面积少。缺点：、严重依靠现代化自动化控制技术，自动化程度要求较高，操作、管理、维护、对操作人员素质要求较高，如采用人工操作，会出现因进出水工序操作繁琐，曝气板容易堵塞的现象；、因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。适用范围：中小城镇生活污水处理厂生物除磷脱氮；小规模的有机废水处理，特别是非连续排放的生产废水；厂矿企业的工业废水处理水；作为污水处理出水水质较高的工程，适用于污水处理除磷脱氮；用地紧张的地方；对已建污水处理厂的改造等。氧化沟处理工艺的优点：除一般活性污泥法的优点以外，还有很多独特的优点：、流程简单，初沉池可省去。氧化沟水力停留时间以及污泥龄都比较长，去除有机物比较彻底，剩余污泥不需厌氧消化作用。、其具有推流特性，因此具有溶解氧梯度，按梯度形成好氧区、缺氧区和厌氧区。脱氮除磷效果较好。、操控比较灵活，交替循环式氧化沟各沟间循环运行等。、在技术上的特点有净化度比较高、运行稳定、操作简易、运行管理容易、维修简便、投资低、能耗少等。缺点：、由于沟深的限制以及沟型方面的原因，因此氧化沟的占地面积要大于其他活性污泥法；、由于采用机械曝气，动力效率较低，容积及设备利用率较低，能耗也较高；、水利停留时间长，运行周期较长，因此对设备的自动化控制能力的要求较高；、若要提高处理水的脱氮效果则应该在氧化沟钱贾赦厌氧池。A/A/O工艺的优点：（1）运行过程中勿需投药；（2）厌氧池和缺氧池只用轻轻搅拌，运行费用低，管理维护简单；（3）属于传统工艺，工艺流程简单，运用广泛，技术先进成熟；（4）反硝化过程为硝化提供碱度；（5）可以改善污泥的沉降性能，减少污泥的排放量；（6）可以同时去除氮和磷，并且对难降解有机物的去除效果较好，运行条件稳定。 缺点：（1）脱氮受内回流比的影响，内回流量大，耗能，后期的运行费用高；（2）不适用于中小型水厂，处理构筑物多，费用高；（3）除磷效果难于进一步的提高，此情况当P/BOD值高的时候尤其明显；（4）脱氮效果也不能满足较高的要求，内循环量一般以2Q为限；（5）回流污泥中含有硝酸盐进入厌氧区，影响除磷效果；（6）沉淀池要保持一定的溶解氧浓度，以尽量减少水利停留时间，防止厌氧状态和污泥释放磷的现象出现；（7）但也要防止溶解氧浓度过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。综合比较，AB法不适合低浓度水质， 而且通常用在BOD1000L/s,Kz取1.3。设计流量Qmax=1.32314.815=3009.260L/s=3.01m3/s=10836m3/h。格栅计算简图见图2-1图2-1 格栅计算尺寸图（单位：mm） 栅条的间隙数（n）设栅前水深h=1.0m，过珊流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度e=0.06m，格栅倾角=60。设计2组粗格栅,每组格栅间隙数为26。每组栅槽宽度（B）设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)bn=0.01(26-1)0.0626=1.81m进水渠道渐宽部分长度(l1)设进水渠宽B1=1.05m，其渐宽部分展开角度1=20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2）通过格栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形断面栅后槽总高度（H）设栅前渠道超高h2=0.3m栅槽总长度（L）每日栅渣量（W）在格栅间隙60mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.01m3,所以宜采用机械清渣。校核式中：栅前水速，m/s一般取0.4m/s0.9m/s 最小设计流量，m3/s； m/s A进水断面面积，m2；则m/s，在0.4m/s0.9m/s之间，符合要求。选择PGA18003800-60型粗格栅两座。2.1.3中格栅尺寸计算 栅条的间隙数（n）设栅前水深h=1.1m，过珊流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度e=0.04m，格栅倾角=60。设计2组中格栅,每组格栅间隙数为33。每组栅槽宽度（B）设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)en=0.01(33-1)0.0433=1.64m进水水渠渐宽部分的长度(L1)设进水渠宽B1=1.04m，其渐宽部分展开角度1=20栅槽与出水水渠连接处渐窄部分的长度（L2）通过格栅水头损失（h1）设栅条断面是锐边矩形断面栅后槽总高度（H）设栅前渠道超高h2=0.3m栅槽总长度（L）每日栅渣量（W）在格栅间隙40mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3W=,所以宜采用机械清渣。校核式中：栅前水速，m/s一般取0.4m/s0.9m/s 最小设计流量，m3/s； m/s A进水断面面积，m2；则m/s，在0.4m/s0.9m/s之间，符合要求。2.2污水提升泵房2.2.1 泵房的选择选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。2.2.2 泵的选择及计算已知污水流量为10836m3/h，所需扬程为3.9m。泵房采用半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：长宽=9.3米4.70米，地下埋深6.78米，采用立式污水泵抽升污水，泵房内设两台型号为WDB100-100-250D的立式污水泵(一用一备)。单泵流量为80m3/h，扬程为9米，转速960转/分，电机功率5.5千瓦。2.3细格栅 栅条的间隙数（n）设栅前水深h=1.2m，过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度e=0.01m，格栅倾角=60。个设置四组细格栅，每组格栅间隙数为65。栅槽宽度（B）设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)en=0.01(65-1)0.0165=1.29m进水渠道渐宽部分长度(l1)设进水渠宽B1=1m，其渐宽部分展开角度1=20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2）通过格栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形断面栅后槽总高度（H）设栅前渠道超高h2=0.3mH=栅槽总长度（L）每日栅渣量（W）在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3,所以宜采用机械清渣。校核式中：栅前水速，m/s一般取0.4m/s0.9m/s 最小设计流量，m3/s； m/s A进水断面面积，m2；则，在0.4m/s0.9m/s之间，符合要求。2.4沉砂池2.4.1沉砂池尺寸计算平流式沉砂池计算简图见图2-2图2-2 平流式沉砂池计算简图设计沉砂池时应符合下列要求：沉砂池个数或分割数不应少于2，并宜按并联系列设计；城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3计算，其含水率为60%，容重为1500kg/m3；砂斗容积应按不大于2d的沉砂量计算，斗壁与不平面的倾角不应小于55；沉砂一般宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm；沉砂池的超高不宜小于0.3m。设计参数：最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。最大流量时停留时间不小于30s，一般 采用30-60s。有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25-1m；每格宽度不宜小于0.6m。进水头部应采取消能和整流措施。池底坡度一般为0.01-0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。长度（L）设v=0.25m/s,t=40s,则L=vt=0.2540=10m水流断面面积（A）池总宽度（B）设计有效水深，m，取1m。沉砂斗所需容积（V）设四座沉砂池。式中 T消除沉砂的时间间隔，d,取T=2； X城市污水沉砂量，3m3/105m3； 每个沉砂斗容积（V0）设每一分格有两个沉砂斗，则沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.7m，斗壁与水平面的倾角为55，斗高,沉砂斗上口宽沉砂斗容积：贮砂斗高度（）采用重力排砂，设池底坡度为0.02，坡向砂斗，则池总高度（H）设超高，则2.5初沉池沉淀池的设计规定： 设计流量应按分期建设考虑，当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； 沉淀池的个数或分格数不应小于2个，并宜按并联系列考虑； 沉淀池的超高至少采用0.3m； 一般沉淀时间不小于1h；有效水深多采用24m，对幅流式式沉淀池指池边水深； 污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60，圆斗不宜小于55； 排泥管直径不应小于200mm。 沉淀池的污泥，采用机械排泥时可连续排泥或间歇排泥。初次沉淀池静水头不应小于1.5m；二次沉淀池的静水头，曝气池后不应小于0.9m。 当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端深入斗内，顶端敞口，伸出水面，以便于疏通。在水面以下1.52.0m处，由排泥管接出水平排出管，污泥借静水压力由此排出池外。 进水管有压力时，应设置配水井，进水管应由池壁接入，不宜由井底接入，且应将进水管的进口弯头朝向井底。 初次沉淀池的污泥区容积，宜按不大于2d的污泥量计算。曝气池后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施。机械排泥的初次沉淀池和生物膜处理后的二次沉淀池污泥池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。2.5.1 设计参数与数据幅流式初沉池的池子直径与有效水深的比值，宜为6-12；池径不宜小于16m；池底坡度，一般采用0.05；一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施；5、一般按表面负荷计算，按水平流速校核。最大流速：初沉池为7mm/s;二沉池为5mm/s；6、进出口处应设置挡板，高出池内水面0.10.15。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不小于0.25m，一般为0.51.0m；出口处一般为0.30.4m。挡板位置：距进水口为0.51.0m；距出水口为0.250.5m。2.5.2 沉淀区尺寸计算按表面负荷计算法池表面积式中 表面水力负荷，即要求去除的颗粒沉速，取2m3(m2 h)。单池面积设四座初沉池池直径沉淀部分有效水深沉淀部分有效容积沉淀池坡底落差取池底坡度i=0.05沉淀池周边有效水深式中： h3为缓冲层高度，取0.5m；h5为挂泥板高度,取0.5m。污泥斗容积（）污泥斗高度因此，池底可储存污泥的体积为：共可储存污泥体积为：沉淀池总高度（0.3m超高）2.5.3 污泥区计算沉淀池的去除率初沉污泥量式中 进水悬浮物质浓度，mg/L； 去除率，%； 污泥含水率，取96%； 沉淀污泥密度，以1000kg/m3。计算简图如图2-3图2-3 辐流式初沉池计算简图（单位：mm）2.6A2/O反应池2.6.1 有关参数 BOD5污泥负荷 Ns=0.25kg BOD5(kgMLSSd)-1 回流污泥浓度：Xr=10000mg/L。污泥回流比 R=50% 混合液悬浮固体浓度 混合液回流比 R内TN 去除率 混合液回流比 取R内=200%回流污泥量Qr: Qr=RQ=0.5200000=100000m3/d循环混合液量Qc: Qc=R内200000=400000 m3/d 2.6.2 A2/O反应池A2/O反应池容积 V，m3进水BOD5浓度，kg/m3。A2/O反应池总水力停留时间: 各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧=1：1：4厌氧池水力停留时间 厌氧池容积（取14015m3）缺氧池水力停留时间 缺氧池容积（取14015m3）好氧池水力停留时间 好氧池容积（取56057m3）校核氮磷负荷，kg/(kgMLSSd)好氧段总氮负荷=0.05kgTN/(kgMLSSd)厌氧段总磷负荷=10m满足要求取超高0.5m，则池总高为H=5+0.55.5m2.6.4 曝气系统的计算本设计采用鼓风曝气系统需氧量计算平时需氧量的计算查设计手册（5），取a=0.5,b=0.16；带入各值，可得： 最大时需氧量计算：近期代入各值，可得： 每天去除值： 去除每需氧量： 最大时和平均时需氧量的比： 供气量的计算该设计选用网状膜型中微孔空气扩散器底层曝气，设备敷设在距池底0.2米处，淹没水深为4.8米。计算温度预先设定为30。查表得:水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L。 空气扩散器出口的绝对压力（Pb）：式中 P-大气压力 1.013105Pa H-空气扩散装置的安装深度，m)空气离开曝气池表面时，氧的百分比：式中 EA空气扩散器的氧转移效率，对于网状膜中微孔空气扩散器，EA=12 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度），即：式中 CS-大气压力下，氧的饱和度mg/Lmg/L 换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：式中 0.85，0.95，C=2.0,=1.0。相应的最大时需氧量为： 曝气池的平均时供氧量: 曝气池最大时供氧量： 去除每需氧量： 每m3污水供气量： 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，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值60%，这样，提升回流污泥所需空气量为：总需气量：78100+40000=118100 m3/h风机的选择离心式鼓风机噪声较小，且效率较高，适用于大中型污水厂，选用时与生产厂密切配合，机组工作点应避开湍振区。GM型齿轮增速组装式离心鼓风机采用三元半开式混流型叶轮，比普通离心叶轮外径小30%-40%，一般鼠笼式电动机即可满足要求。风量可通过进口导页或蝶阀调节，机组效率曲线平坦。本设计出口压力为148.3kPa，进口流量为118100 m3/h，查设计手册初步选择GM75型齿轮增速组装式离心鼓风机6台。2.7二沉池配水井设计计算2.7.1 配水井尺寸设计圆形配水井，其直径为5m。设水力停留时间为15s，则该配水井的有效容积为配水井有效深度为配水井高度为1.77+0.5（超高）=2.27m2.7.2配水堰采用淹没式矩形堰进行配水。堰宽为4.2m，过堰流量为0.486m3/s.则堰上水头 2.8二沉池设计计算2.8.1设计参数水力表面负荷q=1.2m3/(m2h)；幅流式沉淀池个数n=4；沉淀时间T=3h。2.8.2设计计算池表面积单池面积池直径沉淀部分有效水深沉淀部分有效容积沉淀池坡底落差取池底坡度i=0.05沉淀池周边有效水深式中： h3为缓冲层高度，取0.5m；h5为挂泥板高度,取0.5m。污泥斗容积（）污泥斗高度污泥斗储存污泥体积因此，池底可储存污泥的体积为：共可储存污泥体积为：沉淀池总高度（0.3m超高）二沉池计算简图如图2-4图2-4 二沉池计算简图（单位：mm）2.8.3 污泥量二沉池污泥量二沉池去除率为80%2.9接触池2.9.1接触池尺寸计算(1) 接触池容积 式中： 设计流量，m3/d，由设计任务书取Q=200000m3/d 接触时间，取t=30。设两座接触池，则每座容积V0=V/2=2083.34m3。(2) 每座接触池平面面积 式中： h2有效水深，m，取3.5m。(3) 池长 式中： B池宽，m，取18m.。(4) 单廊道长L0 式中：n廊道条数，取n=3。(5) 流速校核2.9.2加氯间(1) 加氯量式中：q每日加氯量，mg/L，取8.5mg/L。(2) 选择加氯机 选用三台FX4004C型加氯机，两台工作，一台备用，其性能如表2-1所示。 表2-1 FX4004C型加氯机性能表项 目型 号水温加 氯 量进水流量m3/h 水射器进水压力性 能FX4004C型加氯机404013.20.142.10污泥回流系统设计2.10.1 污泥回流泵房污泥泵站属于潜水泵站，采取自灌式启动，前边设集泥池。回流污泥量（QR）：污泥回流比 R=50%，则集泥池容积计算式中 Q0一台污泥泵的最大抽升能力（L/s）,查手册确定为127L/s； t抽升时间（min），本设计取10min。2.10.2 泵的选择本设计污泥流量为416.67m3/h,扬程低于10m，选择沙林250QW500-10-30型潜水排污泵2台，一用一备。3. 污泥处理部分构筑物设计3.1污泥浓缩池设计计算初沉池剩余污泥量 625m3/d，二沉池剩余污泥量500m3/d，曝气池湿污泥量2868.625m3/d。含水率为99.2%，固体浓度为20kg/m3,污泥固体通量选为40kg/(m2d)。采用竖流式连续重力浓缩。浓缩池尺寸计算浓缩池面积浓缩池直径采用两个圆形浓缩池单池面积单池直径,取30m。浓缩池深度浓缩池工作部分的有效水深式中 浓缩时间，h，取20h。超高h1=0.5m，缓冲层高度h3=0.5m，浓缩池池底坡度0.05，按计算尺寸定做污泥浓缩机。池底坡降13.40.05=0.67m浓缩池总高 浓缩后污泥体积计算简图如图3-1图 3-1 浓缩池计算简图3.2消化池设计计算 3.2.1 一级消化池经浓缩池后产生的污泥量为1274.9m3/d,含水率为96%，初沉池剩余污泥量 625m3/d，二沉池剩余污泥量500m3/d，需要消化污泥量2400m3/d.设消化池的停留时间为30d，其中一级消化20d，二级消化10d。均采用中温消化。消化池容积计算采用2座一级消化池，每座池子有效容积为：消化池高度设消化池直径设为38m，集气罩直径d1=2m，集气罩高度h1=2m。池底下锥直径d2=2m。上椎体高度h2=4m，下椎体高度h4=1m。消化池柱体高度h3D/2=19m,采用24m。则消化池总高度为 校核集气罩体积：弓形部分容积：圆形部分容积为： 下锥体部分容积为：则消化池有效容积为：(在0.8-1.0之间），符合要求3.2.2 二级消化池消化池容积计算采用1座二级消化池，池子有效容积为：消化池高度设消化池直径设为38m，集气罩直径d1=2m，集气罩高度h1=2m。池底下锥直径d2=2m。上椎体高度h2=4m，下椎体高度h4=1m。消化池柱体高度h3D/2=19m,采用24m。则消化池总高度为 校核 集气罩之积：弓形部分容积：圆形部分容积为： 下锥体部分容积为： 则消化池有效容积为：(在0.8-1.0之间），符合要求计算简图如图3-2图3-2 消化池计算简图4.污水厂平面布置污水厂平面布置的主要内容有：处理构筑物、办公、化验及其他辅助建筑物，以及各种管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模大小采用1:200-1:500比例尺的地形图绘制总平面图。管道布置可单独绘制。4.1污水厂平面布置原则处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。池形的选择应考虑占地多少及经济因素。圆形池造价低，但进出水构造较复杂。方形池或矩形池池墙较厚，但可利用公共墙壁以节约造价，且布置可紧凑，减少占地。一般小型处理厂采用圆形池较为经济，而大型处理厂则采用矩形池较为经济。除了占地、构造和造价等因素以外，还应考虑水利条件、浮渣清除，以及设备维护等因素。 每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水厂中，由于设备尺寸的限制，往往有多池。当发生事故，一座池子停止运转时，其余的池子负荷增加，必须计算其对出水水质的影响，以确定每一池子的尺寸。根据生产实践，每一单独处理池能力可达10-20万立方米每天。在选择池子的尺寸和数目时，必须考虑水厂的扩建。对每一种单元过程的全部处理池，最好采用相同的尺寸，切应避免在初期运行时 有过大的富余能力。处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。 经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳。 在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带。 总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。远景设施的安排应在设计中仔细考虑，除了满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外，还应为改进出水水质的设施预留场地。构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工要求，一般采用5-10米。 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。污泥消化池应距初次沉淀池较近，以缩短污泥管线，但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于20米。贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。 变电站的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在场内架空敷设。污水厂内管线种类很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾。污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。自流管应绘制纵断面图。如有条件，污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管道沟内，以利于维护和检修。污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部风或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。4.2平面布置 工艺流程布置 工艺流程布置根据设计任务书提供的厂区面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。 构筑物平面布置按照功能，将污水厂布置区分成三个区域： 污水处理区 该区域位于污水厂中部，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括格栅间、沉砂池、初沉池、UASB反应器、SBR反应器、污水进一步处理设施等，具体布局见附图。 污泥处理区该区域位于污水处理厂东南部，厂区主导风向的下风向，由各项污泥处理设施构成。包括污泥回流泵房、污泥浓缩池、污泥消化池、贮泥池等，布局设置见附图。 生活区该区是将办公楼、宿舍、食堂等建筑物组合在一个区内。对此，本设计不做具体布局安排。 污水厂管线布置 污水工艺管道污水经总泵站提升后，按照处理工艺流程流经各个处理构筑物后，进入上清液处理构筑物，最后回用或者排放。 污泥工艺管道污水厂在处理污水的同时，也要处理产生的污泥。污泥来自初沉池和污泥回流泵房，按照工艺处理后运出厂外。此外，还有厂区排水管道、空气管道、沼气管道、加氯管等，在此不做一一介绍。 厂区道路布置 厂区道路布置主要包括主厂区布置、车行道布置、步行道布置，本设计均按照布置原则布置。 厂区绿化布置利用道路与构筑物间的空地进行绿化。平面布置见污水处理厂平面图5.污水厂高程计算5.1污水厂高程布置原则高程布置应综合考虑提升泵的扬程或进水管渠标高、厂区地区标高、地形、排水水体各特征水位等因素来确定一般应遵循以下几个原则： 设计管道沿程损失、局部损失、各处理构筑物计量设备及联络管渠的水头损失，考虑最大时流量、雨天流量和事故是流量增加，并留有一定余地。还应考虑当某构筑物停止运行时与其并联运行的其余构筑物与有关的连接管渠能通过全部流量 考虑远期发展，水量增加的预留水头。 避免处理构筑之间跌水等浪费水头现象，充分利用地形高差，实现自流。 力求缩小全程水头损失及提升泵的全扬程，以降低运行费用。 注意排放水位不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排放水位时，可进行短时间的提升排放。 应尽可能使污水处理厂的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。5.2污水流经各处理构筑物的水头损失在作初步设计时可按表5-1所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌