山东荣成污水处理设计计算

1、扬州大学本科生毕业设计11.1.地区概况地区概况1.1 概况及自然资料概况及自然资料1.1.11.1.1 工程区域现状工程区域现状荣成市位于胶东半岛最东端，其西与文登接壤，西北与威海相邻，地理坐标：东经 1120911224，北纬 36433727之间，南、北、东三面环海，海岸线长达 505Km。与韩国、日本隔海相望，是沿海开放和港口开放城市、我国重要的海珍品生产基地，也是工业门类比较齐全的风景秀丽的新兴城市。荣成资源优势得天独厚，已探明和开采的矿藏有金、银、石墨、石英砂、花岗石 20 余种，盛产的水果、花生、海参、鲍鱼、扇贝、对虾、黄花鱼等农副土特产品。2002 年被国家批准为国家级海洋综合

2、开发示范区和科技兴海示范基地。工业生产方面已形成了以机械、橡胶、食品、建材、造船、电子等为主体的 26 个工业门类、70 多个自然行业的生产体系，2002 年第二产业增加值121.3 亿元，第三产业日益繁荣，各类服务设施齐全，2002 年第三产业增加值63 亿元，列全省县（市）第一位。荣成市城市污水日排放量约2104m3。雨季污水未经处理排入小海和桑沟湾，目前出水对海珍品自然保护区造成一定的影响。因此，城市污水处理工程是改善投资环境，实现社会、经济、环境可持续发展的重要保障。1.1.21.1.2 自然条件状况自然条件状况荣成市属暖温带季风型湿润气候区，四季分明，气候宜人，全年以北风及西北风为主

3、。年平均气温12，最冷月为一月，平均气温5-10；最暖月为七月，平均气温24-28；冬季冰冻期短，只有40天。年平均降水量800毫米左右。光照时间长，年平均日照2600小时左右，日照率60%，为生物处理方法提供了良好的气候条件。建设场地地质特征 荣成市污水处理场地在原崖头镇农场苇地，占地1200亩，该场地北至崖头河，南达沽河口，西界崖头镇，东邻小海。扬州大学本科生毕业设计2污水处理厂所在位置场地受人工改造影响较大，地形北高南低，西高东低，勘探点最大高差1.68米，场地地貌单元属滨海冲洪积平原。场地地层结构较复杂，分布尚有规律，地层构造按顺序依次为：素填土、淤泥、粗砂、粉质粘土、粗砂、强风化花岗

4、岩。场地土壤含盐量35，属滨海滩地盐土。场地地形受人工改造影响较大，区内分布有多条呈东西向分布水沟，地形北高南低，西高东低。表层土壤结构以细砂为主，但厚度不均；底层为淤泥质粉砂，最大垂直渗透速度0.37m/d，芦苇密度及生物量差距很大，长势最好的芦苇可高达3.6m，而较差的只有0.5m，在场地中间尚有大面积芦苇死亡。1.21.2 城市排水城市排水现状现状荣成市原有污水处理厂一座，由天津市环境保护科学研究院设计，采用漫流式湿地处理系统为主体处理工艺，其污水处理工艺路线为：污水调蓄池泵房湿地系统小海桑沟湾，处理能力为 2104 m3/d。通过湿地处理，对水中的 BOD5、CODcr、SS、TP、N

5、H3-N 等指标有一定的处理效果。随着荣成市城市化水平的不断提高、产业结构合理调整，其污水类型已由工业废水为主的重污染类型，逐渐转变为以生活污水为主的可生化性较强的城市污水。原来仅仅依靠湿地进行处理的工艺已经不能满足越来越高出水标准的要求，需提高污水中 BOD5、CODcr、SS 和 NH3-N 的去除率。设计内容2.2.工程规模及工程规模及出水排放标准出水排放标准2.1 设计规模设计规模根据对原荣成市污水处理厂的运行状况调查、 山东省荣成市污水处理厂改扩建工程可行性研究报告以及相关批复，确定荣成市污水处理厂改扩建项目设计规模为：(1) 预处理部分设计规模满足雨季处理污水量 3104m3/d；

6、(2) 生化处理部分设计规模满足旱季处理污水量 2104m3/d。根据对原荣成市污水处理厂长期运行结果统计调查，该厂进水时变化系数扬州大学本科生毕业设计3不大于 1.21，考虑到荣成市的经济社会发展，本设计中时变化系数采用 1.25。2.2 污水水质污水水质通过对原荣成市污水处理厂进水情况的检测和调查，旱季的进水水质指标状况如表 2-1 所示：表 2-1 原荣成市污水处理厂进水水质状况水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH旱季进水240-28080-10070-10010-282.1-2.57.2-7.8故根据上述水质现状和

7、“山东省荣成市污水处理厂改扩建工程可行性研究报告”以及相关批复确定本改扩建工程设计污水进水水质为：COD 350mg/L；BOD5 150mg/L；SS 150mg/L；NH3-N 25mg/L；TP 2.5mg/L；PH= 682.3 排放标准及排放水体排放标准及排放水体根据荣成市污水处理厂可行性研究报告及其相关批复，改扩建后荣成市污水处理厂仍然以小海为受纳水体。根据当地环保部门的要求，改扩建后荣成市污水处理厂出水应满足城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）中一级 B 类排放标准，出水主要水质指标为：COD 60mg/L；BOD5 20mg/L；SS 20mg/L；NH3

8、-N 15mg/L；TP 1mg/L；PH= 69扬州大学本科生毕业设计43.3.城市污水系统的设计计算城市污水系统的设计计算3.1 设计资料处理规模：3 万吨/天，K总1.251原水水质：COD = 350 mg/L， BOD5=150mg/L， SS=150mg/L， TN=40mg/L，NH3-N=25mg/L ,TP（以 P 计）=2.5mg/L。2出水水质COD60mg/L， BOD520mg/L， SS20mg/L， TN15mg/L，NH3-N15mg/L， TP（以 P 计）1mg/L。工艺流程 进水粗格栅污水提升泵房细格栅计量槽曝气沉砂池AAO生物池辐流式二次沉淀池高密度沉淀

9、池滤布滤池出水贮泥池污泥浓缩池污泥化池污泥他脱水机房泥饼外运扬州大学本科生毕业设计53.2 进水管道的设计 设计水量: 最高日最高时污水流量 Qmax Qp=30000m3/d Qmax= Qp=300001.25=37500m3/d=433.7L/sK3.2.13.2.1 进水进水管道管道污水处理厂进水管要求：1. 进水流速在 0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)；2. 管材为钢筋混凝土管；3. 非满流设计，n=0.014 Qmax=433.7L/s,查手册 1 得： Dg=900mm h/D=0.75 1000i=0.8 管内 v=0.85m/s h=0.750.900=

10、0.675m 所以，水面标高为：-2.3+0.675=-1.625m； 管顶标高为：-2+0.9=-1.1m。3.2.23.2.2 中格栅的设计中格栅的设计中格栅的设计计算格栅计算草图见图 3-1。扬州大学本科生毕业设计6图 3-1 粗格栅计算草图设过栅流速取 V=0.8 m/s，用中格栅，栅条间隙 e=20mm，格栅安装倾角=60。设栅前水深 h=1m 栅条间隙数n= B=s(n-1)+envheQsinmax式中，B栅槽宽度，m; s栅条宽度，取 s=0.01m;e栅条间隙，1640mm，取 20mm; n格栅间隙数； Qmax最大设计流量，m3/s；倾角；60 度；h栅前水深，m; V过

11、栅流速，m/s，取 0.81.0 m/s,取 0.9m/s n=1210.902. 0sin60217. 00 设两道格栅，则每台格栅的间隙 n=12 个 B=s(n-1)+en=0.01 (12-1)+0.02 12=0.35m ，为了方便选设备，取0.4m。 进水渠道渐宽部分的长度L1=tgBB21式中， L1进水渠道渐宽部分的长度，m.；B1进水渠道宽度，取 0.6m;其渐宽部分展开角度，取 20；所以： L1=0.55m02026 . 02 . 08 . 0tg 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度扬州大学本科生毕业设计7L2=L1/2式中：L2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。L

12、2=0.55/2=0.275m。 通过格栅的水头损失h1=kh0 h0=Ksin22gv 式中，h1过栅水头损失，m。 h0计算水头损失，m； g重力加速度，9.8； 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=08m. 006sin8 . 9238 . 002. 001. 042. 2023/4 栅槽总高度 H：H=h+h1+h2 式中：h栅前水深，m。 h2栅前渠道超高，m。取 0.3m H=1+0.08+0.3=1.38。 栅槽总长度 L： L=L1+L2+0.5+1.

13、0+H/tg=0.55+0.275+0.5+1+（1+0.3）/tg60=3.08m 每日栅渣量W=KWQ864001max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 0.08。扬州大学本科生毕业设计8 K生活污水流量总变化系数。 W= m3/d0.2 m3/d39. 2100025. 18640008. 04337. 0 宜采用机械清渣。（3）格栅除污机的选择本设计采用 2 台格栅；根据给水排水设计手册11 册，选择 XWB-0.8-2 型背耙式格栅除污机两台

14、，格栅上部设工作台，其高度高出栅前最高设计水位 0.5m，工作台上设安全冲洗设施，格栅工作台两侧过道宽 2.0m，工作台宽度为 1.5m.表 3-2 XWB-0.8-2 型背耙式格栅除污机性能参数型号规格耙栅宽度mm耙齿有效长度mm安装倾角(0)格栅间距mm电动机功率kw提升速度m/min提升质量kgXWB-0.8-280012060807150.754 50表 3-3 XWB-0.8-2 型背耙式格栅除污机外型尺寸外形尺寸(mm)过水尺寸(mm)型 号AHB hh1XWB-0.8-2800200045010009906003.33.3 污水泵房的设计污水泵房的设计3.3.13.3.1 一般规

15、定一般规定（1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；（2） 应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；（3）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；（4）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位 0.5 米的防水措施。扬州大学本科生毕业设计93.3.23.3.2 选泵选泵（1）污水泵站选泵应考

16、虑因素1)选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；2)尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；3)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。 （2）选泵具体计算 泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。1)流量的确定 Q Qmax=433L/S ，取设计秒流量为 440L/S选择集水池与机器间合建式矩形泵房，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=440/3=146.7L/s2) 集水池容积 V 泵站集水池容积

17、一般取最大一台泵 56 分钟的流量设计V=146.7 60 6/1000=52.8m3 有效水深 h 为 3 米，则水池面积 F 为: F=V/h=52.8/3=17.6m23) 扬程的估算 H H=H静+2.0+1.0 式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；1.0自由水头； H静水泵集水池的最低水位 H1与水泵出水管提升后的水位 H2之差；H1=进水管底标高+ h 集水池有效水深过栅水头损失=2+0.75 0.930.08=0.405m扬州大学本科生毕业设计10 H2=接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失=7.14+3=10.14m 沉砂池至接触池间水头损失为 34.5 米，取

18、3 米 H静= H2 - H1=10.14+0.405=10.545m 则：水泵扬程为：H=H静+2.0+1.0=10.545+2.0+1.0=13.545 m 取14m4) 选泵由 Q=146.7L/S=510m3/h ，H=14 m，可查手册 11 得：选用 300ZZB-18 型立式污水泵，其各项性能见下表 3-4 所示。表 3-4 300ZZB-18 型立式污水泵性能参数 生产厂家：中美合资温州保利泵业有限公司3.3.33.3.3 吸、压水管路实际水头损失的计算吸、压水管路实际水头损失的计算 （1） 设计依据1）吸水管流速 0.82.0m/s，安装要求有向水泵不断向上的坡度；2)压水管

19、流速一般为 1.22.5 m/s；3)吸压水管实际水头损失不大于 2.5 m（2）具体计算1) Q=146.7L/S，吸水管选用 DN=400mm 的铸铁管，压水管为 DN=300 mm 的铸铁管。 查手册 1 知：1000i=0.24smDQV/1.14 . 014. 3137. 04422吸 查手册 1 知：1000i=1.68smDQV/94. 13 . 014. 3137. 04422压水泵进出口径均为 250mmsmDQVV/2.7925. 014. 3137. 04422压水口吸水口2）吸水管路损失型号流量m3/h扬程m转速r/min轴功率kw效率%气蚀余量 m300ZZB-18

20、型5252098075774.5扬州大学本科生毕业设计11吸水管上有：一个喇叭口 Dg=700mm, 1=0.1; Dg500 的闸阀一个，2=0.06，Dg500 的 90弯头一个，3=0.52；Dg500 300 的偏心渐缩管一个，4=0.20，直管部分长度为 1.5m h局部=0.296m8 . 922.79)52. 02 . 0(1.1) 1 . 006. 0(22221gv设吸水管直管部分长度为 1.5m，则，h沿程=i L=1.5 0.24/1000=0.001m 吸水管总损失 h=0.296+0.001=0.30m;3）压水管路损失压水管上有：Dg300 400 的渐放管一个，

21、1=0.29; Dg400 的逆止阀一个，2=1.8；Dg400 的闸阀一个，3=0.08；Dg400 的 90标准弯头两个，4=0.64； 压水管到细格栅前单管出水井处 5=1.0H局部=0.93m8 . 9294. 1)0 . 18 . 108. 0264. 0(97. 229. 022221gv 设压水管管长 20m，则 h沿程=iL=m0336. 020100068. 1 压水管总损失 h=0.79+0.0336=0.83m4) 水泵扬程校核整个管道总损失H=H静+h+2.0+1.0=10.545+1.13+2+1=14.645m所选水泵扬程为 20m，能够满足需求，故选泵合适。3.3

22、.43.3.4 集水池集水池1.集水池形式：污水泵站的集水池宜采用敞开式。本设计集水池与进水泵站分建，集水池采用敞开式。2.集水池的通气设备集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及扬州大学本科生毕业设计12杂质入内。3.集水池清洁及排空措施 集水池设有污泥斗，池底做成不小于 0.01 的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。 4.集水池容积计算1）.集水池容积按一台泵 6 分钟的流量设计：W=0.137 6 60=52.8m3 2).有效水深采用 3 米，则：集水池的面积为：F=17.6m25.集水池的排砂 污水杂质往往发表沉积在集水

23、池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管 D100 mm 伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。集水池可设连通的两格，以便检修。3.3.53.3.5 水泵机组基础的确定和污水泵站的布置水泵机组基础的确定和污水泵站的布置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

24、 50mm，得水泵机组基础尺寸为 2502920 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 2502 920 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 16920 6000 m m； 泵房具体布置如下图 3-2。图 3-2 泵房平面布置图扬州大学本科生毕业设计133.3.63.3.6 泵房高度的确定泵房高度的确定（1） 起吊设备最大起升重量为 2550kg,即 3 吨。选择 CD1-3-1

25、2D 型电动葫芦，其规格如下表 3-5。表 3-5 CD1-3-12D 型电动葫芦规格参数表型号起重量 t起高度 m起升速度m/min运行速度m/min工字梁轨道型号最大轮压 kg重量kgCD1-3-12D31286020a45c1650360主起升电动机慢速起升电动机运行电动机钢丝网功率kw转速r/min功率kw转速r/min功率kw转速r/min直径mm结构4.513800.413800.4138013637+1-1-80-I-b（2）高度的确定H=a+b+c+d+e+h 式中：a单轨吊车梁的高度，取 0.1mb滑车的高度，取 0.6mc起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，取 1080mmd

26、起重绳的垂直长度；对于水泵为 0.85x=0.851080=0.92m;e最大一台水泵或电动机的高度，e= 1.66m;h吊起物底部与泵房进口处室内地坪的距离，0.2m。H=0.1+0.6+1.080+0.92+1.66+0.2=4.56m集水池最高水位 2.595m,最低水位-0.405m水泵吸水管轴线高出集水池底 1.1m,考虑到管径和基础高度的影响,适当放大到 1.6m 定泵房前集水池底标高为-2.005m,泵房与集水池底在同一平面上,则泵房地下部分高度为:7+2.005=9.005m扬州大学本科生毕业设计14则，泵房高度 H总=地上部分+地下部分=4.56+9.005=13.565m

27、取 14m3.3.73.3.7 泵房附属设施及尺寸的确定泵房附属设施及尺寸的确定（1） 水位控制为适应污水泵房开停频率的特点，采用自动控制机组运行，自动控制机组启动停车的信号，通常是由水位继电器发出的。（2） 计量设备由于污水中含有机械杂质，其计量设备考虑被堵塞的问题，可采用电磁流量计，采用压水干管的弯头作为计量设备。（3）排水 在机器间的地板上应设有排水沟和集水坑。排水沟沿墙设置，过水断面 0.10.2m, 坡度 I=0.01，集水坑平面尺寸为 0.50.5 m，深为 0.5 m在吸水管上接出 DN100 mm 的小管伸到集水坑内，当水泵工作时把坑内积水抽走。选用排水泵型号 5LN-33A

28、型农排泵一台,各项参数如下: Q=22 l/s, H=4.5m 配备电机型号:JO2-22-4 型,功率 N=1.5kw, n=1450r/min（4）采光、采暖与通风集水坑一般不需要采暖设备，因为集水坑较深热量不易散失，且污水温度通常不低于 10-20，机器间如需采暖时，可采用火炉也可以采用暖气设施。泵房在上层工作间设置窗户，保证有充足的自然采光，检修操作点是采用集中照明。泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题，无水泵站的机械间机组台数较多，功率较大，且电机设在底平面以上，除四周设置窗户进行自然通风外，还设置机械通风和通风管。（5）泵房值班室、控制室及配电间值班室设在机器间一侧有门相通，并设

29、置观察窗，根据运行控制要求设置扬州大学本科生毕业设计15控制和配电柜，其面积约为 12-18 m2，能满足 1-2 人值班，因长年运行，因此安装电话。本设计泵房值班室及控制室合建，面积取为 36m，配电间与泵房分开建,尺寸为 159 m。（6）门窗及走廊、楼梯1）门：机器间至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，宽不小于 4 m。取宽 2.0 m、高 4.0 m，泵房靠近值班室一侧设小门，取门高 2.0 m、宽 0.8 m。 2）窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/5，于两侧设六扇窗，其尺寸为 24002400 mm。 3）走道：在泵房四周设走道，走道栏杆高 0.8

30、m，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯坡度倾角为 1/0.75、宽 0.8 m、扶手 0.8 m。（7）卫生设备为了管理人员清刷地面和个人卫生，应就近设洗手池，接 25 mm 的给水管，并备有供冲洗的橡胶管。3.43.4 细格栅的设计计算细格栅的设计计算细格栅的设计计算草图见下图 3-3。 图 3-300 细格栅计算草图设过栅流速取 V=0.8 m/s，用细格栅，栅条间隙 e=10mm，格栅安装倾角扬州大学本科生毕业设计16=60。 栅前水深 h=1m 栅条间隙数n= B=s(n-1)+envheQsinmax式中：B栅槽宽度，m; s栅条宽度，m;e栅条间隙，3-10mm,取 10mm; n格栅间

31、隙数； Qmax最大设计流量，m3/s；倾角,60 度；h栅前水深，m; V过栅流速，m/s，取 0.81.0 m/s n=268 . 0101. 0sin60217. 00 设两道格栅，则每台格栅的间隙 n=26 个B=s(n-1)+en=0.01 (26-1)+0.01 26=0.51m 进水渠道渐宽部分的长度L1=tgBB21式中： L1进水渠道渐宽部分的长度;m.B1进水渠道宽度，取 0.6m其渐宽部分展开角度，取 20；所以， L1=0.83m02026 . 02 . 00 . 1tg 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，

32、m。 L2=0.83/2=0.42m。扬州大学本科生毕业设计17 通过格栅的水头损失h1=kh0 h0=Ksin22gv 式中：h1过栅水头损失，m。 h0计算水头损失，m； g重力加速度，9.8； k系数，一般取 3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e）4/3,当迎水面和背水面均为半圆形的矩形时，=1.67 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降 h1为补偿。 所以：h1=m41 . 006sin8 . 9238 . 001. 001. 067. 1023/4 栅槽总高度 H：H=h+h1+h2 式中：h栅前水深，m。 h2栅前渠道超高，m。取 0.3m H=1+0.14+0.3=1.

33、44 栅槽总长度 L： L=L1+L2+0.5+1.0+H/tg=0.83+0.42+0.5+1+（1+0.3）/tg60=3.50m 每日栅渣量W=KWQ864001max式中：W每日栅渣量，W1栅渣量取（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 0.09。 K生活污水流量总变化系数。扬州大学本科生毕业设计18 W= m3/d0.2 m3/d69. 2100025. 18640009. 043375. 0宜采用机械清渣。3.53.5 平流沉砂池平流沉砂池1.设计数据 1）按最大设计流量设计

34、 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 3-4。图 3-4 沉砂池设计计算草图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：扬州大学本科生毕

35、业设计19mtL5 . 73025. 0v式中，L水流部分长度，mV最大流速，m/sT最大流速时的停留时间，s 2）水流断面积2maxm72. 10.25430. 0VQA式中，最大设计流量，maxQ/sm3A水流断面积 ， 2m3）池总宽度 设 n=2，每格宽 b=1.5mB=n b=2 1.5=3.0m0.57372. 1BAh2式中，设计有效水深2h4) 沉砂斗容积设排砂间隔时间为 2 日，城市污水沉砂量=，T=2 日，1x353m/103m3551maxm78. 125. 11032430. 086400K10 xt86400QV总式中，城市污水含沙量，1x353m/103m流量总变化

36、系数，1.25总K5) 沉砂室所需容积 设每分格有 2 个沉砂斗V=30.44m2278. 16) 沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽0.5m，斗壁水平倾角 550度斗高=0.7m13h沉砂斗上口宽m48. 15 . 0tg557 . 02tg55h2o1o3扬州大学本科生毕业设计20沉砂斗容积： )5 . 0248. 15 . 0248. 12(67 . 0)222(622112/30hV =0.74m 0.38m337) 沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为 0.06，坡向排砂口m83. 022) 1 . 048. 1 (5 . 706. 07 . 006. 02/33Lhh式中：斗高，m/3hL

37、2 由计算得出 m17. 222 . 02aLL28）沉砂池总高度1.70m0.8357. 03 . 0hhhH321 超高，0.3m 贮砂斗高度，m1h3h9）验算最小流量 在最小流量时，用一格工作，按平均日流量的一半核算扬州大学本科生毕业设计21 符合最小流速smsmnWQv/15. 0/169. 054. 05 . 111447. 0minminmin3出水堰的计算1）出水堰宽 B=3.0m2）堰上水头 mgmBQH16. 08 . 9235 . 0430. 0232321M流量系数，取 0.40.53）跌水高度 H2=10cm4）堰槽宽度尺寸：3.0m0.6m5）出水管采用 DN=10

38、00mm，则 v=0.95m/s4进水口及贮砂池1）进水口尺寸 800800，采用两个进水口，流速校核: smAQV/33. 028 . 08 . 0430. 0max进水口水头损失 mgvh006. 08 . 9233. 006. 12223.63.6 初沉池的计算初沉池的计算 初沉池选择辐流式沉淀池，初沉池共俩座，考虑碳源对生物处理 的影响，OA2可根据实际情况，调整运行负荷。在较低进水碳源的情况下，可运行一座。在较高进水碳源的情况下可运行俩座。 1，池体计算 扬州大学本科生毕业设计22 初次沉淀池 （1）沉淀部分水面面积 maxnqQF 式中 -最大设计流量（） ，=1563maxQhm

39、3maxQhm3 n-池的个数 -表面负荷qhmm23 则=maxnqQF 1 .3722215632m （2）池子直径 m,取 22m8 .211 .37244FD （3）实际水面面积 22238022414. 34mDF 校核表面负荷 21VVV3m350m3.73.7 AAOAAO 设计设计3.7.1.3.7.1. 设计参数：设计参数：1）BOD 污泥负荷：Ns=0.16)/(5dMLSSKgBODKg2）回流污泥浓度：mg/L 10000rX扬州大学本科生毕业设计253）污泥回流比 R（%）：50-100，取 80%3.7.2.3.7.2.设计计算设计计算A2/O 池主要尺寸的计算判断

40、能否用 A2/O 改良工艺 BOD/TN=160/40=43.8,BOD/TP=160/3=53.317.符合条件1.好氧区容积=4420m34100085. 08)20150(200001000)(1XYQVtcoeoSSYt 污泥总产率系数(kgMLSSkgBOD5)，宜根据试验资料确定。无试验资料时，系统有初次沉淀池时取0.3，无初次沉淀池时取0.61.0；取0.85y MLSS 中 MLVSS 所占比例；So 生物反应池进水五日生化需氧量(mgL)；Se 生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSSL)； X 生物反应池出水五日生化需氧量(mgL)。取4.0mgL好氧区水力停留时间

41、d=5.3h25. 020000/4420/11QVt2.缺氧区容积 缺氧区容积采用反硝化动力学计算XKXNNQVdevtek12. 0)(001. 02式中 Vn 缺氧区(池)容积(m3)；Q 生物反应池的设计流量(m3d)；X 生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSSL)；Nk 生物反应池进水总凯氏氮浓度(mgL)；Nte 生物反应池出水总氮浓度(mgL)；Xv 排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSSd)；Kde 脱氮速率（kgNO3-N）/（kgMLSSd），宜根据试验资料确定。无试验资料时，20的 Kde值可采用0.030.06（kgN03-N）/（kgMLSSd） ，并按

42、本规范公式（6.6.18-2）进行温度修正；Kde(T)、Kde(20)分别为 T和20时的脱氮扬州大学本科生毕业设计26速率；20)20()(TdeTdeKKT 设计温度()；取8T 温度系数，采用 1.08取 Kde(20)=0.06（kgN03-N）/（kgMLSSd）=0.024（kgN03-N）/（kgMLSSd）20820)20()(08. 106. 0TdeTdeKK2.排出生物反应池系统的微生物量Xv1000)(0SSetvQyYXY 污泥产率系数(kgVSSkgBOD5)，宜根据试验资料确定，无试验资料时，一般取 0.40.8； 取 y=0.6(kgMLVSSd)132610

43、00)20150(2000085. 06 . 01000)(0SSetvQyYX3.缺氧区容积2506m34024. 0132612. 0)1540(20000001. 02V 缺氧区水力停留时间d=2.79h17. 020000/2506/22QVt3.厌氧区容积 根据规范，厌氧区水力停留时间 1-2 小时，设计取 1.5h，则3V1250m35 . 124/2000033QtV4.生物反应池总容积 V 及停留时间 tV=4420+2506+1250=8176m3321VVVt=V/Q=8176/20000=0.41d=9.8h总磷总氮负荷校核 BOD 污泥负荷 =0.2kgTN/(kgML

44、SS*d)BODL好XVSQ017. 044204150. 020000扬州大学本科生毕业设计27 总氮负荷校核=0.0450.05kgTN/(kgMLSS*d)10004420440200000好VXTNQ 总磷负荷校核=0.010.06kgTN/(kgMLSS*d)125042500. 020000P厌VXTQ符合3）剩余污泥量 W)()(00evdeXXfQVXkSSYQX平平式中 X 剩余污泥量(kgSSd)；V 生物反应池的容积(m3)；X 生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSSL)；c 污泥泥龄(d)；Y 污泥产率系数(kgVSSkgBOD5)，20为0.40.8；取0.6

45、Q 设计平均日污水量(m3d)；So 生物反应池进水五日生化需氧量(kgm3)；Se 生物反应池出水五日生化需氧量(kgm3)；Kd 衰减系数(d-1)；取0.05Xv 生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gMLVSSL)；f SS 的污泥转换率，宜根据试验资料确定，无试验资料时可取0.50.7gMLSSgSS；取0.6SSo 生物反应池进水悬浮物浓度(kgm3)；SSe 生物反应池出水悬浮物浓度(kgm3)。gMLVSSL4 . 246 . 0 yXXv=X)02. 015. 0(200006 . 04 . 2442005. 0)020. 0150. 0(200006 . 0=2589

46、kgSSd实际污泥产率系数 Ys 为kgSS/kgBOD599. 0)02. 015. 0(200002589)(0SSYesQX扬州大学本科生毕业设计283.7.33.7.3 反应池主要尺寸反应池主要尺寸反应池总容积 V=8176m3，设反应池 2 组，单池池容为=8176.3/2=4088m31单V有效水深 h=4.0m，单组有效面积 S=V/h=4088/4=10222m1.好氧反应池（按推流式反应池设计） 。总容积为=4420m3，反应池 2 组1V单组池=/2=2210m3,单组有效面积 S=V/h=2210/4=552.51单V1V2m采用 3 廊道式，廊道宽 b=5m,反应池长度

47、 L=S/3b=37m校核：b/h=5/4=1.25,满足 1-2L/b=37/5=7.4,满足 5-10超高取 1.0m,则反应池总高 H=5m取隔墙厚 0.25m,好氧区池总宽度=3*5+2*0.25=15.5m2，缺氧反应池尺寸。总容积=2506m3，设缺氧池 2 组，单池容2V=2506/2=1253m3单2V有效水深 h=4m,单池有效面积 S=V/h=1253/4=3132m长度和好氧池宽度相同，为 L=37m，池宽 B=S/L=313/37=8.46m3 厌氧区主要尺寸 厌氧区容积 V=1250m3 厌氧区单池容为=V/2=1250/2=625m33单V厌氧区单组有效面积为 S=

48、/h=625/4=156.253单V2m长度和好氧池长度相同，为 L=37m ,厌氧区宽度 B=S/L=156.25/37=4.2m4）曝气系统设计计算设计需氧量 AOR AOR=去除 BOD 需氧量-剩余污泥中 BOD 氧当量硝化需氧量剩余污泥中硝态氮的氧当量反硝化脱氮产氧量碳化需氧量kg/d87.3378148542. 1102. 015. 02000042. 11)(523. 0523. 001ePeSSQDx2O硝化需氧量扬州大学本科生毕业设计2996.20271485%4 .126 . 4015. 0040. 0200006 . 4%4 .126 . 4)(6 . 402xePNNQ

49、Dkg/d2O反硝化脱氮产生的氧量假设生物污泥中含氮量以 12.4%计，则每日用于合成的总氮=0.124*1485=184.14kg/d即进水总氮中有用于合成lmg/37. 725000100014.184被氧化的硝态氮=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=40-8-7.37=24.63mg/l所需脱氮量=40-15-7.37=17.63mg/l需还原的硝态盐氮量mg/l75.4401000163.1725000Nkg/d55.126075.44086. 286. 23tND2O总需氧量AOR=kg/d=172.77kg/h28.414655.126096.202787.3378321DD

50、D2O2O最大需氧量与平均需氧量之比为 1，4，则kg/d=241.87kg/h80.580428.41464 . 14 . 1AORAOR2O2O每日去除的 BOD 值=3750kg/d1000)10160(25000去除每 1kgBOD5 的需氧量=5804.80/3750=1.54kgO2/KgBOD5标准供气量 采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于池底，距池底 0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率 EA=20%，计算温度 T=25。将实际需氧量 AOR 换算成标准状态下的需氧量 SOR其余参数意义同前，查附率录十二得水中溶解氧饱和度：Cs（20）=9.17 mg/L Cs（25）=8

51、.38 mg/L空气扩散器出口处绝对压为：Pb=1.013105+9.81033.8=1.3854105（Pa）空气离开好氧反应池时氧的百分比：扬州大学本科生毕业设计30%54.17%10012179121AAtEEO好氧反应池中平均溶解氧饱和度： mg/L 12. 94254.1710066. 210386. 138. 84210066. 25552525tbssmOPCC换算在C 条件下，脱氧清水的充氧量020hKgRCCaRCRTTSbS/91.223024. 1 112. 995. 082. 017. 977.172024. 12025020)()20(0平均时需氧量1,95. 0,8

52、2. 0相应最大时标准需氧量：SORmax=kgO2/h47.313024. 1 112. 995. 082. 017. 987.2412025好氧反应池平均时供气量hmERGAS/84.37312 . 03 . 091.2233 . 030最大时供气量：hmERGAS/5 .52242 . 03 . 047.3133 . 03max0max5）空气管系统计算在每个廊道的隔墙上设一根干管，进行双侧供气，共 6 根干管，在每根干管上设置 6 对配气竖管，共 36 条配气竖管。 每根竖管的配气量为：m3/h ;曝气池的平面面积为： 13.145365 .5224 m2,15942797每个空气扩散

53、器的服务面积按 0.47m2计，则所需空气扩散器的总数为：个；339247. 01594为安全起见，本设计取 3600 个空气扩散器。每根竖管上安设的空气扩散器扬州大学本科生毕业设计31的数目为：3600/48=75 个；每个空气扩散器的配气量为：5224.5/3600=1.46m3/h ;供风管道计算。供风管道指风机出口到曝气器的管道A：干管。供风干管采用环状布置流量 Q=5224.5/2=2612.25m3/h2/maxQ流速取 10m/s,则管径m31. 036001014. 325.261244vQd取干管管径为 DN400mmB;支管。单侧供气支管流量为Q=m3/h75.87065

54、.5224231maxGQ流速取 10m/s,则管径mvQd18. 036001014. 375.87044取支管管径为 DN200mm双侧供气流量为m3/h5 .174135 .5224232maxGQ流速取 10m/s,则管径mvQd25. 036001014. 35 .174144取支管管径为 DN300mm6）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=（4-0.2+1.0）9.8=47.04KPa 空压机供气量： 最大时：5224.5m3/h=87.1m3/min 平均时：3731.84m3/h=62.20m3/min根据所需压力机空气量，决定采

55、用 RE-200 型罗茨鼓风机 3 台。正常条件下，2 台工作，1 台备用扬州大学本科生毕业设计32性能如下表 3-8。表 3-8 空压机性能参数表58.8 KPa型号转速（r/min）口径（mm）QsLaPo电动机RE-2001350200A64.08090Y2805安装尺寸（采用直联方式）：L=2368mm B=1030mm H=3447mm7）硝化液回流泵房的设计： 硝化液的回流量：RV=210%，则QN=QmaxRN=25000/24210%=2187.5m3/h= 0.61m3/s硝化液的回流对应两个生物池,则单组的流量为: m3/s =1116m3/h31. 0261. 0 选泵：

56、本设计采用潜污泵进行硝化液回流，将潜污泵直接布置在出水堰外端，无须设泵房，可认为将生物池与泵房合建。选用 400QW1250-5-30 型污水泵，2 用 1 备，其性能如下表 3-9。表 3-9 400QW1250-5-30 型污水泵性能参数型号流量 m3/h扬程 m效率%配电机功率400QW1250-5-301250578.930生产厂家：江苏亚太泵业集团公司等。管道布置 硝化液回流选用管道进行回流，管径采用 800mm，则流速： smDQV/79. 08 . 014. 331. 044228）反应池进、出水系统计算进水管单组反应池进水管设计流量）（smQQ/15. 086400225000

57、231管道流速设 V=0.8m/s扬州大学本科生毕业设计33管道过水断面2119. 08 . 015. 0mVQA管径mmAd492. 019. 044取进水管径 DN500mm回流污泥管渠回流污泥量 m/s0.2386400250000.8QRQR总回流污泥选用渠道进行回流，渠道断面面积 0.60.5m，则渠道中流速为 m/s77. 030. 023. 0回流污泥泵房与回流污泥井之间用管道进行连接，回流污泥井起到相当于一个单管出水井的作用。断面面积取 1.21.2m。设计流速定为 0.9 m/s，则管径：9 . 023. 04D=0.57m，取 600mm单组反应池回流污泥渠道设计流量smQ

58、RQR/12. 0864002250008 . 023渠道断面尺寸定为 0.40.4m，流速 V=0.75m/s，超高取 0.3m，则渠道总深采用 0.7m。出水管反应池出水管设计流量 Q5=0.26864005 . 025000)1 ( Rsm /3管径采用 1000mm则流速=mDQ58. 00 . 1426. 04229）厌氧、缺氧设备的选择（以单组池计算）池中设导流墙，将第 1 廊道分成 3 分，为厌氧池，将第 2 廊道也分成 3 分，后三格是缺氧池，每格平面尺寸为 720m。内设 3 台潜水搅拌机每格内设潜水搅拌机 1 台，所需功率按 5W/ m3 池容计。厌氧池混合污水所需功率 5

59、1562.5/2=3906.25W扬州大学本科生毕业设计34缺氧池混合污水所需功率 54119.8/2=10299.5W10）污泥回流设备（回流到进污水端）dmRQQR/2000025000%803当 R=100%时，则 QR=125000=25000m3/d=1041.7m3/h设回流污泥泵房 1 座，内设 2 台潜污泵（一用一备）选用 350QW-1100-10-45 型潜水排污泵Q=1100m3/h H=10m P=45Kw DN=350mm L=888mm h=880 H2=580 H3min=4003.83.8 二次沉淀池的设计二次沉淀池的设计 二次沉淀池采用辐流式3.8.13.8.

60、1 设计数据设计数据1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用 6122）池径不小于 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扬州大学本科生毕业设计353.8.