某排水工程规划及污水处理厂毕业设计说明书

目录第一章设计任务及原始资料111设计任务2111设计任务与内容2112基本要求212设计原始资料4121地形与城市规划资料4122气象资料6123地质资料6124受纳水体水文与水质资料7第二章设计说明821城市管网设计8211排水体制8212排水系统布置方式的确定9213污水管道系统9214雨水管道系统10第三章城市污水处理厂设计1331污水厂选址1332污水厂处理规模、处理程度1433工艺流程1434工艺总平面布置16第四章处理构筑物工艺设计1741污水处理构筑物17411格栅17412污水泵房17413平流沉砂池18414初次沉淀池18415曝气池19416二次沉淀池20417鼓风机房、加氯间20418计量堰设计计算2142污泥处理构筑物21421浓缩池21422污泥贮存池22423消化污泥控制室22424消化池23425脱水机房23426沼气罐2343厂内给水排水及道路2444辅助建筑物24第五章设计计算2551一级处理25511隔栅25512沉砂池28513初沉池3052二级处理活性污泥法33521曝气池33522辐流式二次沉淀池42523计量堰4353污泥处理构筑物44531浓缩池44532消化池46533沼气罐5454高层计算5455污水泵站计算58第六章技术经济分析6161国内外情况6162水厂工程造价6163污水处理成本计算63第七章结论65致辞66参考文献67附录一中文译文附录二外文资料原文附录三水力计算结果表辽宁省ZD市排水工程规划及污水处理厂设计第一章设计任务及原始资料我国一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已收到水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。作为市政与环境工程学院给水排水工程专业的学生，我深刻的体会到污水处理在环境保护事业当中所占据的地位，所以更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，已成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。11设计任务111设计任务与内容1排水管网规划设计，含两个以上的方案比较；2污水泵站工艺设计，含部分工艺施工图设计；3污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；4污泥水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；5排水管网与污水处理厂的工程概算；6有条件的同学还可以在教师指导下自选一个专题进行深入研究或设计。112基本要求1排水工程毕业设计的要求（1）完成排水管网和雨水管道的定线，至少应对两个排水管网定线方案（也可以是局部变化的方案）进行技术经济比较，从中选优。（2）排水管网的主干管、区域干管、支干管及倒虹吸管应进行详细的水力计算与高程计算。水力计算应采用计算机编程计算。不计算管道不必编号，最不利点应校核。有跌水井的应计算一个。（3）按给出的原始资料合理的选定设计暴雨强度公式进行雨水管道的水力计算。从街道明渠开始只计算其中一、二条雨水管道即可。雨水管道也可只布置第一修建期的管线。（4）污水泵站工艺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，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等布置的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。（5）应根据原始资料与城市规划情况、并考虑环境效益与社会效益，合理地选择污水处理厂的位置。（6）根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时，污水级处理后其水质应达到国家污水综合排放一级标准，即SS20MG/L，COD60MG/L，BOD520MG/L。（7）根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择适合的污泥处理工艺方法，进行各单位构筑物的设计计算。（8）污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。（9）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。（10）对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。（11）对污水与污泥处理系统要作出较准确的水力计算与高程计算。（12）对排水管网与污水处理厂都要进行经济概算与成本分析。2图纸的具体要求排水工程毕业设计应完成1图纸11张。具体如下（13）排水工程规划图，1图或0图1张。（14）污水主干管、雨水管纵断面图，112张。（15）污水处理厂总平面图，1图1张。（16）污水处理厂工艺平面图，1图1张。（17）主要处理构筑物（如初沉池、曝气池、二沉池、消化池等）工艺图，1图34张。每位同学具体绘制的构筑物图，由指导老师确定。（18）污水提升泵站工艺图，1图1张。（19）污水处理工艺与污泥处理工艺高程布置图，1图1张。（20）节点大样图（根据单体构筑物图，由指导教师指定），2图1张。3设计计算说明书的具体要求设计计算说明书不仅要有完整的设计计算过程，还应包括与设计题目有关的资料汇总，可供选择的方案比较，选择方案的依据，以及对所选方案的论述。毕业设计计算说明书的内容应包括以下几个方面（1）中文摘要；（2）外文摘要；（3）目录；（4）正文；（5）补充部分；（6）参考文献；（7）致谢。毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、书写工整（可打印）、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。12设计原始资料121地形与城市规划资料（1）通过该市城市地形与总体规划图比例110000可知（2）城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日）表11城市各区人口密度和污水量标准区域人口密度（人/公顷）污水量标准（升/人日）I区410170II区3990140（3）城市综合径流系数城市综合径流系数为056（4）工业企业与公共建筑的排水量和水质资料表12工业企业与公共建筑的排水量和水质资料企业与公共建筑名称平均排水量M3/H最大排水量M3/HSSMG/LBOD5MG/LPH工厂甲30033027024068工厂乙18020031026072工厂丙19022033031071注工业企业废水的特殊水质可以另行说明；如国有企业与公共建筑的废水已经处理，按处理后的水质填写。122气象资料（1）气温资料表14城市气温资料年平均气温10月平均最高气温30年最低气温25月平均最低气温10年最高气温35月平均气温20温度在10以下的天数（天）60温度在0以下的天数（天）100降雨量（MM/年）1000年蒸发量（MM/年）200（2）常年主导风向西南风（3）设计暴雨强度公式及其参数Q（11）7901LG5TPTT1MT2M2T110MIN123地质资料表15城市地质资料土壤性质冰冻深度（M）地下水位（地表下）（M）排水管网干管处一般性质资料亚粘土107污水中途泵站与污水处理厂处亚粘土107124受纳水体水文与水质资料表16城市污水受纳水体水文水质资料流量（M/S）流速（M/S）水位（M）水温（）DO（MG/L）BOD（MG/L）SS（MG/L）最小流量时20155714803010最高水位时35205920852215常水位时25185816832513在污水排放口下游30公里处有取水口，要求BOD540MG/L第二章设计说明21城市管网设计211排水体制排水体制一般分合流排水系统和分流排水系统两种类型7（）合流制排水系统该系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。目前广泛采用的是截流式合流制排水系统。（）分流制排水系统该系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。由于排除雨水方式的不同，分流制排水系统又分为完全分流制（具有污水排水系统和与水排水系统）和不完全分流制（只具有污水排水系统）排水系统。从环境保护方面来看，采用截流式合流制的城市，水体仍然遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。采用分流制的城市，初雨径流未加处理就直接排入水体，会对城市水体造成污染。尽管如此，分流制较灵活，以适应社会发展的需求，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛的应用。从造价方面来看，分流制可保持管内的流速，排水管道的造价较合流制高，但污水厂及泵站造价较合流制低。从维护管理方面来看，合流制排水系统污水厂的运行管理较复杂，而分流制系统可保持管内流速，不致发生沉淀，且流入污水厂的水量和水质变化小，污水厂的运行易于控制基于上述各种因素，此次设计采用分流制排水系统。212排水系统布置方式的确定城市排水系统在平面上的布置，随着地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况、以及污水的种类和污染程度等因素而定。该城市的地势向水体有相当倾斜，故采用截流式布置即各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直的方向布置，再沿与水体平行的方向敷设主干管，保证大部分长管段以垂直等高线方向设置。将各干管的污水截流送至污水厂进行处理。该种布置对减轻水体污染、改善的保护环境有重大作用。213污水管道系统该城区地形坡度较大，自西北向东南倾斜，干管基本上与等高线垂直，主干管布置在城区南面，基本上与等高线平行，可初步确定建一个污水处理厂，厂址位于河流下游的南面。（一）管道定线及平面布置10正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。定线按主干管、干管顺序依次进行，且遵循主要原则尽可能在管线较短和埋深较小的情况下让最大区域的污水能自流排出。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方敷设主干管及干管，以便于支管的污水自流流入。而横支管的坡度尽可能与地面坡度一致。在地形平坦的地区，应避免小流量的横支管长距离平行等高线敷设。当地形斜向河道的坡度很大时，主干管与等高线平行敷设。干管与等高线平行。这种布置虽然主干管的坡度较大，但可设置为数不多的跌水井，而使干管的水利条件得到改善。在管道定线时，要使之既能尽量减小埋深，又可少建泵站。污水支管的平面布置取决于地形及街坊建筑特征。并应便于用户接管排水。街道支管通常敷设在街坊较低一边的街道下。污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。管道应布置在坚硬密实的土壤中。尽量减少穿越高地，基质土壤不良地带。尽量避免或减少与河道，铁路的交叉。为了增大上游干管的直径，减小敷设坡度，以至能减小整个管道系统的埋深。将产生大流量污水的工厂或公共建筑的污水排除口接入污水干管起端是有利的。（二）布置方案的选择根据管道定线原则及城区实际情况，设计初步考虑两套方案。管道的布置方案应在同等条件和深度下进行技术经济比较，选择一最佳方案。两个方案的污水管道系统都采用截流式布置。方案一由于城市地形西南高，东北底，考虑风向为西南风，河流方向自西南流向东北。所以污水厂及出水口设在城市东面，使所有污水尽量靠重力排出。主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置。有一处管线穿越铁路。方案二相对方案一作了较大的改动。水厂改在更靠近河下游位置，管段增多。主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置。有六处穿越铁路。两套方案的示意图、电算数据及结果如下第一套总造价286953万元无泵站第二套总造价155753万元无泵站经过比较，第二套方案造价更低，经济且较合理，故选择第二套方案。通过上机多次调试，各条干管和主干管的埋深都符合要求。214雨水管道系统1雨水管道系统设计的基本要求7能通畅及时地排走城镇和工厂面积内的雨水2雨水管道系统平面布置的特点7（1）充分利用地形，就近排入水体（2）根据城市规划布置雨水管道。通常，应根据建筑物的分布，道路布置及街坊内部的地形，出水口位置等布置雨水管道，使雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。（3）雨水口的布置应使雨水不致浸过路口。（4）雨水管道采用明渠或暗渠应结合具体条件确定。（5）设置排洪沟排除设计地区以外的雨洪水。3雨水管道水力计算的设计数据7（1）设计充满度雨水中主要含有泥砂等无机物质，不同于污水的性质，加以暴雨径流量大，而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长，故管道设计充满度按满流考虑即H/D1。（2）设计流速为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管道内沉积而堵塞管道，室外排水设计规范规定满流时管道内最小流速应等于或小于075M/S，明渠内最小流速应等于或大于040M/S。为防止管壁受到冲刷而损坏，影响及时排水，室外排水设计规范规定金属管最大流速为10M/S，非金属管最大流速为5M/S。（3）最小管径和最小设计坡度雨水管道的最小管径为300MM,相应的最小坡度为0003（4）最小埋深和最大埋深污水管（雨水管相同）的最小覆土厚度，应满足下述三个因素A必须防止管道内的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道。规范规定无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道，管低可埋设在冰冻线以上015M，并应保证管顶最小覆土厚度。B必须防止管壁因地面荷载而受到破坏。规范规定，在车行道下，管顶最小覆土厚度一般不小于07M。C必须满足街道连接管在衔接上的要求。以上三个数值中的最大一个值就是这一管道的允许最小覆土厚度或埋设深度。一般在干燥的土壤中，最大埋深不超过78M，雨水管道采用分散出水口式的布置形式。第三章城市污水处理厂设计31污水厂选址未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。选择厂址应遵循如下原则51为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。2厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。4要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。7厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。根据以上原则，将污水处理厂建在该城的西南角，离城区300米、离河道110米左右。水厂位于流经该城的河流下游。土质亚粘土，冰冻深度100米，地下水位7米，承载力200KPA。水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利于施工。水厂地面标高6115米，河流最高水位59米，水厂不会受冲淹。该城常年主导风向西南风。水厂设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区位于主导风向的上方。32污水厂处理规模、处理程度1排水面积10386公顷2服务人口415万3服务工厂两个4设计最大流量118008L/S平均流量93076/S33工艺流程1污水处理工艺流程处理厂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。水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回首其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97以上，去除后的BOD含量可降低到2030MG/L一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。具体的流程为污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS45,BOD25污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后，排入水体。2污泥处理工艺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。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业肥料。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。本设计采用的工艺流程如下图所示。排放级二级处理去除碳源BOD可达95有的过程可产生消化作用消化脱水剩余污泥回流污泥上清液沉砂初沉生物处理活性污泥法二沉沼气利用原污水格删级一级处理去除可沉物，油脂，浮渣约50S，3BOD处置或利用图31污水处理工艺图34工艺总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。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。第四章处理构筑物工艺设计已知该城市污水处理厂的最大设计污水量为118008L/S。41污水处理构筑物411格栅污水厂的污水是由一根直径为1000MM的管子从进水闸阀引入格栅间的。栅前水深H09M过栅流速V09M/S栅条间隙宽度B20MM格栅倾角600栅槽宽21M，共设两组，便于维修和清洗栅渣量为293M3/D，宜采用机械格栅清渣。412污水泵房由于该泵站为常年运转且连续开泵，故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大，故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理，运行管理较方便，现已普遍采用。集水间计算选择水池与机器间合建式的方形泵站，用6台泵（2台备用）每台水泵的流量为Q0118008/4295L/S，取300L/S集水池的容积，采用相当于1台泵5MIN的容量。W90立米泵型12PWL型污水泵每台泵流量300L/S扬程12米有效水深H15米，则集水池面积为F90/1560M3池底做成斜坡泵房地面有一定坡度，坡向排水沟。413平流沉砂池共设两个，每个平流沉砂池分两格，每格平面尺寸为90M098M有效水深为100M，设池内流速V03M/S，停留时间为30S沉沙室所需容积设T2DV352M3每个分格有1个沉沙斗V0352/2176M3沉沙斗各部分尺寸设斗底宽A105M，斗壁与水平面的倾角为55度斗高H308M，沉沙斗上口宽A17M沉沙斗容积V01064M3沉沙室高度采用重力排沙，设池底坡度为006坡向沙斗H3H3006L20824M池总高度，设超高H103MHH1H2H32124M验算最小流速在最小流量时，只用一格工作（N11）VMINQMIN/N1WMIN025M/S015M/S污水经泵房提升后，经过进水管道、集水井、配水渠道、均匀的进入沉砂池。414初次沉淀池初沉池采用辐流式沉淀池，它具有运行稳定、管理简单、排砂设备已趋定型的优点。本设计共设四座初沉池，采用中间进水、周边出水的方式。每座池直径28M，池边高度586M，有效水深2625M，表面负荷Q175M3/M2H8，停留时间T15H池直径与有效水深之比612，池径不小于16M，坡度一般005，取池子半径1/2处的水流断面作为计算断面沉淀部分有效容积VQMAXT/N115204M3VSNT/1000N210M3NN实际N工厂415068人沉沙斗容积设R13MR215M60则H5（R1R2）TG2598MV1H5/3（R12R1R1R22）428M3沉沙斗以上圆锥体部分污泥容积，设池底径向坡度为005则H4（RR1）005055MV2H4/3（R2RRR2）1422M3污泥总容积V1V212048M31208M3沉淀池总高度设H103M，H305MHH1H2H3H4H56275M每座沉淀池配有周边趋动的刮泥机一台，池底污泥由刮泥机刮至集泥坑，通过排泥管排至集泥井。刮泥机外周刮泥板的线速度为15M/MIN,刮一周要用75MIN中心管设于池中心处，污水从池底的进水处进入中心管，中心管周围为入流区，外部设整流板，使污水在池内得以均匀流动。出流区位于池周，采用三角堰板，且在出流堰前设挡流板和浮渣挡板及排渣斗，以截流池水表面上的漂浮物质。用排渣管将浮渣斗内的浮渣排至设在外面的浮渣井。浮渣井内设格栅，进入井内的污水经格栅排走，截流的浮渣由人工定期清除，同时还要人工定期清除三角堰上的沉泥渣、生物膜等。415曝气池采用传统活性污泥曝气池，共设两组曝气池，每组有五个廊道，在池中部两廊道间设水渠，使处理水到达池尾，以便对池尾进水口进行配水。曝气池平面尺寸为5055M25M，有效水深41M。采用鼓风曝气，扩散装置采用膜片式微孔曝气器，其具有孔小、氧利用率高的优点。且其采用橡胶材料，不宜堵塞。为节约空气管道，相临廊道的扩散装置沿公共隔墙布置。曝气池的曝气量靠空气干管上的闸门控制，设置消泡水管进行消泡，设放水管用于培养活性污泥时排出上清液用。放空管设于池底，以便维护清理时放空池中水。回流污泥设置螺旋泵提升，曝气方法采用鼓风曝气，它由加压设备，扩散装置和连接两者的管道系统三部分组成。扩散装置均匀布置在池底，这样布置可以使水流在池中流行时得到均匀曝气同时这样布置方式有利于管道的安装,及供气均匀为了节约空气管道，相邻廊道的扩散装置沿公共墙布置。扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器，共设5条干管，每条干管设6对竖管，共有60根竖管。曝气头距池底02M。曝气池的曝气量依靠空气干管上的阀门控制，排除上清液管在培养活性污泥时排除上清液用；放空管安装于曝气池底部，以便维修清理时放空用。回流污泥采用污泥泵从污泥泵房打入，剩余污泥由污泥泵房提升后排入贮泥池。416二次沉淀池采用辐流式沉淀池，共设八座，且设集配水井两座。采用双层集配水井形式。来水经中心管进入内层配水井，均匀的分配给八座二沉池。二沉池中间进水，周边出水，设置带有三角堰板的集水槽集水，通过出水渠流入外层集水井，再由集水井流入下层构筑物。二沉池设出泥井，且出泥管上设闸阀控制出泥量。池底部设放空管。每座沉淀池设刮吸泥机一座。各吸泥管中分别通入空气以利排泥。417鼓风机房、加氯间（1）鼓风机房主要提供曝气池、二沉池所需空气，选用LG型罗茨鼓风机LG80为5台，空气量为80M3/MIN,风压为50KPA。配电机分别为JS1144，功率为115KW。其中一台备用。鼓风机和电机运行时需要冷却，设冷却水泵2台（一台备用），冷却塔一座（冷却循环水使用）。（2）污水的二级处理加氯消毒一般采用季节性加氯，在夏季污水污染严重时加氯消毒。加氯机ZJ1型2台，氯库共存氯量15天，30个氯瓶。另外，设一专用水池为氯瓶降温和安全之用。418计量堰设计计算本工程计量堰采用巴式计量槽装置。测量形式为自由流，通过井中水位反映流量变化，由仪表显示。这种装置工作比较稳定，精度较高，但是为了防止在堰前积污，一般仅用于处理构筑物之后。矩形堰的流量公式为QM0BH（2GH）1/2其中，流量系数M0采用045；H为堰顶水深；B为堰宽；Q为流量。流量为Q85336L/S查表得B05H1082M则L105B12145VML206VML309MB112B048108MB2B0308M选择H2055MH2/H1067（07）42污泥处理构筑物421浓缩池采用重力浓缩。由于剩余污泥含水率极高，单纯浓缩效果较差，故将初沉池污泥与剩余污泥混合后共同浓缩。在浓缩池前设一配泥井，将二者混合并均匀分配进入两个浓缩池。浓缩池设两座，为圆形辐流式。直径15M，池总高547M，取浓缩时间24H浓缩池设刮泥设备，刮泥机为周边转动。422污泥贮存池污泥经浓缩后进入贮泥池，由消化污泥控制室内的污泥泵将其内的污泥抽升后打入消化池。贮泥池尺寸为9500MM9500MM。423消化污泥控制室消化污泥控制室是消化池的控制中心，主要作用有（1）新鲜污泥的投配（2）消化池内的污泥循环搅拌（3）消化污泥的加热（4）消化池运行情况的监测和控制控制室是半地下式框架结构，分为三层，地下部分为泵工作间，设有污泥加热循环泵、新鲜污泥投配泵。地面二层为电器设备及仪表控制室，地面三层为热交换间。新鲜污泥可采用预热后投配，即新鲜污泥由污泥贮存池抽出后由旁通管与循环污泥混合，进入热交换器，经换热器预热后再投入消化池也可直接投配，即新鲜污泥由污泥贮存池抽出后，不经预热，经泵提升后直接进入消化池。消化池的耗热量可根据冬季最大负荷量计算，耗热量包括三部分（1）每天投配新鲜污泥从原始温度加热到所需的温度的耗热量（2）消化池体本身的热损耗量，是由池体内污泥的消化温度与池体外大气的最低温度的温差所引起的耗热量（3）输泥管道的耗热量。消化池每天所需的耗热量是由污泥加热循环泵将污泥通过热交换器加热提供的，采用套管式换热器。套管中心走泥，套管间走热水，热水从上部向下部流动。424消化池选用传统的固定式消化池，分为一级消化池和二级消化池，二者的单池容积结构相同，而停留时间不同。共设两座一级消化池和两座一级消化池。污泥投配按连续投配方式，污泥加热亦按连续加热方式设计。设计参数如下总消化污泥量370M3/D消化周期一级为10天，二级周期为20天，总停留天数为30天。一级消化池采用沼气搅拌，有利于消化池中的消化气的释放，对消化污泥的浓缩脱水有促进作用。用空压机将贮气罐中部分消化气抽出，经稳压罐送入消化池。搅拌系统采用防爆电动机，以保证运行安全。污泥投配按连续投配，加热也按连续加热方式设计。消化池直径为20M,柱体高度取18M。425脱水机房设置自动板柜压滤机，其构造简单，过滤推动力大，适合于各种性质的污泥，且自动化程度高，效率高，劳动强度低。设两台板堰压滤机，配备两台污泥泵，将污泥压入过滤机，滤布用清水清洗。污泥经脱水后形成的泥饼，暂存于泥场，以便再利用。426沼气罐采用单级湿式沼气罐，为防止腐蚀，其内部需进行防腐处理，一般涂以防腐涂料。为减少太阳辐射、气体受热引起容积的增加，沼气罐外应涂反射性色彩。沼气罐采用单极温式沼气罐一座，直径取10M，高度为6M43厂内给水排水及道路厂内生产及生活用水由市区给水管网引入给水管，分别接入各构筑物内，进水总管上设水表。厂内采用雨水、污水完全分流，雨水不经处理直接排至厂外，超越管与处理后的水管相连，而不与雨水管相连，可节约输水管道。厂内污水由污水总管输送至格栅前的进水闸井内，与厂外污水一起处理。厂内道路基本连成环行，主干道宽115米，水厂内部环行道路，宽分别为6米、8米。44辅助建筑物污水处理厂的辅助建筑物有综合楼、试验综合楼、食堂、仓库、车库、职工宿舍、招待所、机修间、总控制室、堆煤厂、堆渣厂、配电室、锅炉房、值班室、预留地等。主要集中于入厂门口的生活区内，便于设备仪表的运输和维护管理。污水厂所设总控制室，便于对厂区内仪器，仪表的运行进行自动控制。第五章设计计算51一级处理511隔栅污水厂的污水由一根1200的管从城区直接接入格栅间。设两个中格栅，可以在水量小的时候，开启一个；水量大的时候，2个都开启。格栅计算简图如图所示。图51隔栅简图根据公式QMAXVHB1,B1（51）VHQMAXQMAX设计流量,M3/SV栅前流速取,VH栅前水深,MB1118/0911312因此栅前水深HB/20656M,设过栅流速V09M/S11栅条的间隙数QMAX118M3/SN（52）BVHQSINMAXB栅条间隙宽度取002M格栅倾角601H栅前水深,MV过栅流速,M/SN62个18SIN60292栅槽宽度设栅条宽度S001MBSN1BNBSN1BN00169100269206M取21M3进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B118M,其渐宽部分展开角度120L1BB1/2TG202118/2TG2007M4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L1/2035M5通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面2421,K31,则H1S/B4/3V/2GSINK（53）SIN290/234KGB形状系数H1过栅水头损失S格条宽度,MB栅条净间隙,MH10091M取01M423012998SIN66栅后槽中高度设栅前渠道超高H203M1,则HHH1H206010310M栅槽总长度为LL1L20510H1/TG140705100603/TG60475M7每日栅渣量在格栅间隙50MM的情况下，设栅渣量为每1000M3污水产渣007M31。KZ1271（54）4861ZMAXKWQW1栅渣量,M3/103M3KZ生活污水流量总变化系数W11800786400/1271000326M3/D02M3/D因此宜采用机械清渣。512沉砂池本设计采用采用平流沉砂池，共设两座。1长度公式1LVT（55）V最大设计流量时的流速,M/ST最大设计流量时的流行时间,S设V03M/S,T30S30601LVT03309M2水流断面面积AQMAX/V118/033933M23池子总宽度设N2格每格宽B098MBNB392M4有效水深H2A/B1M02515沉砂室所需容积1V106（56）KZXTQ840MAXX城市污水沉砂量，一般采用30M3/106M3T清除沉砂的间隔时间，DKZ生活污水流量总变化系数设T2DV352M36每个沉砂斗容积设每一份格有一个沉砂斗V0352/4088M37沉砂斗各部分尺寸设斗底宽A105M斗壁与水平面的倾角为55斗高H308M，沉沙斗上口宽A17M沉砂斗容积V1H3（2A2AA12A12）/61064M38沉沙室高度采用重力排沙，设池底坡度为006，坡向沙斗H3H3006L20824M9池总高度，设超高H103MHH1H2H32124M10验算最小流速在最小流量时，只用一格工作（N11）VMINQMIN/NWMIN（57）QMIN最小流量，M3/SN最小流量时沉砂池工作数目，个WMIN最小流量时沉砂池中的水流断面面积M2VMIN025M/S015M/S图52沉砂池计算图513初沉池初次沉淀池辐流Q118008/4L/S4248M3/H1沉淀部分水面面积设表面负荷Q175M3/M2H8，N4个FQ/NQ60686M22池子直径D278M取28MF43沉淀部分有效水深设T15H8H2QT175152625M4沉淀部分有效容积VT1593M3NQMAX5污泥部分所需的容积设S05L/CAPD036083L/CAPD8T2DVSNT/1000N（58）S每人每天污泥量，L/（人/D）N设计人口数,个T两次清除污泥时间,DN池数V210M3（N415000）6污泥斗容积设R13M，R215M，60O,则H5R1R2TG2585MV1R12R1R2R223428M37污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度为005，则H4RR1005055MV2R2RR1R1231422M38污泥总容积V1V2185M3525M39沉淀池总高度设H103M，H305MHH1H2H3H4H56373M10沉淀池池边高度HH1H2H33225M11径深比D/H21067符合要求61212堰负荷计算QQ/36ND271L/SM10符合要求8池宽BB1525M且LZ/B5055/252022在510间符合要求取超高05M，则池总高度为H410546M错误未找到引用源。曝气系统的计算曝气池采用鼓风曝气系统错误未找到引用源。平均时需氧量的计算由公式O2AQSRBVXRXRXF33330752499752500查表得A05,B015代入各值O210400KG/H43345KG/H最大时需氧量的计算根据原始数据，KZ127代入各值O2MAX119439KG/D4977KG/H每日去除的BOD5值BOD58041816220/100011419KG/D去除每KGBOD5的需氧量O210400/11419091KGO2/KGBOD最大时需氧量与平均时需氧量之比O2（MAX）/O24977/433451154供气量的计算采用固定式网状微孔空气扩散器，敷设距池底02M处，淹没水深39M,计算温度为30，氧的转移效率为EA128得水中溶解氧饱和度CS20917MG/L,CS30763MG/L空气扩散器出口处的绝对压力（PB）按公式计算，即PBP98103H（512）P大气压力，取1013105H空气扩散装置的安装深度，M代入各值，得PB1013105983910314105PA空气离开曝气池面时，氧的百分比，按公式计算，即QT1001279AE（513）EA空气扩散装置的氧的转移效率其中EA取值126128，代入上式，得QT1843曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按公式8计算，即CSBTCS51026BP4TO（514）CSB鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值,MG/LCS在大气压力条件下，氧的饱和度，MG/LQT氧的百分比最不利温度条件，按30考虑，代入各值，得CSB30763（14/20261843/42）854MG/L换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，按式计算8，即R0（515）202041TTSBC取系数082；095；C20；10T水温，30C代入各值，得R06374KG/H相应的最大时需氧量为R0MAX7356KG/H曝气池平均时供气量，按公式计算，即GS100（516）AER30EA氧转移效率RO由公式（515）确定代入各值，得GS177056M3/H曝气池最大时供气量GSMAX204333M3去除每KGBOD5的供气量17705624/11419372M3空气/KGBOD每M3污水的供气量为17705624/80418528M3空气/M3污水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，统一编号列表计算。一个廊道的平面积5055525275M2，采用固定式微孔空气扩散器，一个曝气池的服务面积为05075取06，通过尝试计算得布空气管道在相邻2个廊道的隔墙上设1根曝气干管，每根干管设12根支干管，每根支干管设有6根支管，每根支管设有10个曝气头，则1个廊道共有曝气头6710420个每个曝气头的服务面积为50555/420060，符合要求将已布设的空器扩散器绘制成空气管路计算图，用以进行计算10M图54空气管路计算图图55空气管路计算图21324354657687981091110121113121413151416151716181719182019管段编号3010107655555555110505050505管段长度M9993836000420022002000175015001250100075050025010050252015105空气流量M3/H123883463817314913422024326420791587空气流速M/S60040040040020020020015015010010010080503232323232管径MM四通、异形管三通、异形管三通、异形管四通、异形管三通、异形管弯头四通、异形管四通、异形管四通、异形管四通、异形管三通四通、三通、弯头四通、异形管四通、异形管三通三通三通三通弯头配件541233273327332714481448144810251430641641507383218118118118118062当量长度M841239274327408719481948194815251930114111411007483318168168168168112计管长度M040070028125080097080450902500700490380512509065032018比摩阻MMH2O/M336527491212510916616616668617402853799493184159210151109054002压力损失MMH2O由表计算得总损失H17735298/100017380KPA，为安全取20KPA，固定式平板型微孔扩散器的水头损失为150MH2O，则总损失为150MH2O03MH2O18MH2O扩散器距池底为02M，因此鼓风机所需的压力为4P（18502）980064680PA取65KPA。最大时供气量12666M3/H，平均时供气量14167M3/H根据以上的压力和空气量，选择合适的鼓风机。522辐流式二次沉淀池1沉淀部分水面面积设表面负荷Q1M3/M2H（1015M3/M2H），AQ/Q4248/14248M22池子直径共设8个沉淀池A1A/8531M2D（4A1/314）1/2261M取27M3沉淀部分有效水深设T3小时（25H）则HQT30MH03（缓冲层高）H240343MH103M超高4出水堰负荷Q4248/36（831427）169L/SM17L/SM（1/171）5沉淀部分有效容积采用机械吸泥机，二沉池容积按2H计算，则V4（1R）QR/8（12R）796M3则还需要一段柱体装泥，设其高为H4，6污泥斗容积设池边坡度005，进水头部直径为210M,则锥体部分的容积为VHR2RRR2R2H315213513513523141352062106353825M3则还需用一段柱体装泥，设其高为H4132M4279815H7池总高度设超高H103M,缓冲层H05MHH1H2H3H4H5033005132062574M8沉淀池的池边高度H033905132602M9径深比D/H227/3969612符合要求1H5HRI0D241图56二沉池计算图523计量堰矩形堰的流量公式为QM0BH（2GH）1/2其中，流量系数M0采用045；H为堰顶水深；B为堰宽；Q为流量。流量为Q118008L/S查表得B05H1082M则L105B12145VML206VML309MB112B048108MB2B0308M选择H2055MH2/H1067（07）53污泥处理构筑物531浓缩池此设计污泥浓缩池采用两座圆形辐流式浓缩池，设有刮泥设备，采用周边传动，周边线速度为20M/MIN（12）12浓缩池设计简图如图所示错误未找到引用源。浓缩污泥量的计算12XY（SASE）QKDVXV（517）Y产泥系数Q平均流量M3/DSA进水BODSE出水BODMG/LKD污泥自身氧化系数取Y05KD0065SE1861MG/L12Q118008L/S80418M3/DV10428则XVFMLSS0753300/1000231G/LX05（SASE）/1000Q006VXV560843M3/DSRXQF（518）3SRX56084Q12M/DF7D1H325421图57浓缩池计算图错误未找到引用源。浓缩池的直径采用带有竖向栅条污泥机的辐流式重力浓缩池，浓缩池污泥固体通量M取25KG/M2D（当为活性污泥时，污泥固体通量负荷采用2030/M2D1取25/M2D浓缩池的面积AQSC/M33383M2采用两个浓缩池，每个浓缩池的面积为A0A/21669M2则浓缩池的直径D（4A/314）1/21458M取15M错误未找到引用源。浓缩池的高度计算浓缩池有效水深1120840469STQHMA校核水力停留时间浓缩池有效体积31694067VAHM污泥在池中停留时间符合要求782STDQ确定污泥斗尺寸每个泥斗浓缩后的污泥体积311280948012/7SQPVMDN每个贮泥区所需容积31268024泥斗容积32124RRHVM341587022式中H4泥斗的垂直高度，H4R1R2TG60087MR1泥斗的上口半径，取15MR2泥斗的下口半径，取10M设池底坡度为005，池底坡降为H50130M故池底可贮泥容积225413VRR2307519因此，总贮泥容积为（满足要求）333421960WVMV各种管道的确定进泥管采用DN200M排泥管采用DN300M排上清液采用DN200M放空管采用DN300M贮泥池贮泥时间T12H贮泥池尺寸设有一个贮泥池，设计进泥量为QW8012M3/D,VQWT4002M312804将贮泥池设为正方形，其LBH95955M451254002532消化池消化池为传统的固定式消化池，采用中温两阶消化处理方式消化池的污泥量初沉污泥量Q初210M3/DQ浓160M3/D总消化池污泥量QQ初Q浓210160370M3/D污泥在一级消化池为20天，二级消化池为10天，共30天。计算温度为351消化池容积计算一级消化池总容积V7400M3705/1VP采用2座一级消化池，则每座池子的有效容积为，30740M消化池直径D采用20M集气罩直径D1采用2M，池底下锥底直径D2采用2M，集气罩高度H1采用2M，上锥体高度H2采用3M，消化池柱体高度H3应大于D/220/210M,采用12M，下锥体高度H4采用1M，则消化池总高度为HH1H2H3H4符合规定0810之间18092HD消化池各部分容积的计算集气罩容积为V1H12628M342D32弓形部分容积为V223HD332024324145830M3圆柱体部分容积为V3H3123768M342D4201下锥体部分容积为V422213D