万吨污水处理厂设计计算

1、目录第一章设计概述 1.1 工程概述 1.2 原始资料 1.3 设计要求 1.4 设计成果 第二章处理工艺方案选择 2.1 工艺方案选择原则 2.2 工艺比较 2.3 工艺流程 2.4 主要构筑物的选择2.4.1 格栅 第三章 . 污水构筑物设计计算3.1 进水管道设计3.2 粗格栅 3.3 细格栅 3.4 污水提升泵房3.5 平流式沉砂池3.5.1 沉砂池的长度3.5.2 过水断面的面积3.5.3 沉砂池宽度3.5.9 验算最小流速3.7 生化池 3.7.3 进出水系统3.8 辐流式二沉池3.9 液氯消毒 3.10 计量堰 第四章 污泥构筑物设计计算4.1 污泥浓缩池设计4.1.1 污泥量计

2、算4.2 贮泥池设计4.2.1 贮泥池设计进泥量4.2.2 贮泥池容积4.2.3 贮泥池高度4.3 消化池设计4.4 污泥脱水 4.5 污泥脱水间 4.6 鼓风机房 第五章 污水处理厂总体布置5.1 平面布置及总平面图 5.1.1 平面布置的一般原则 5.1.2 厂区平面布置形式5.2 高程布置 第一章,设计概述1.1工程概述某城镇位于青海西宁地区，是青海省东北部以日月山以东同仁县以北的黄河、涅水流域，总面积35000平方公里，占全省总面积的4.8%。本区人口占全省总人口 73%o该镇规划期为十年(2012-2022),设计水量近期为33 万吨/日，拟建一城镇污水处理厂，处理全城镇污水。现规划

3、建设一城市污水处理厂，设计规模为429000吨/日，设计人口为230万人口，污水处理厂排放标准为中华人民共和 国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)中一级标准的A标准, 主要原水水质与排放控制指标如指标CODCrBOD5SSPHNH$N总氮总磷1.2原原水指245135887-836402.2放指5010107-88150.5表1-1(mg/D始资1.1.1 气象资料1、气温：气温全年平均气温为 5.7oC,最高气温为33.5°C,最低气温为-26.6°C,冬季平均 气温-15.1 °C。2、降雨量：河涅地区中部年降水量可达 300600

4、毫米，夏季降雨占全年的70%。而西、 北、南三面的山地区因受地形的影响，年降水量高达500700毫米。3、冰冻线134cm。4、主要风向：常年主导风向为西北风和东南风，夏季为西北风。1.1.2 排水现状1、城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流。2、排放水体：污水处理厂厂址位于城镇西北角，厂区地面标高以零为基准。该水体为全镇生活与 灌溉水源，镇规划确保其水质不低于一级 A类水标准。1.3 设计要求1、工艺选择要求技术先进，在处理出水达到排放要求的基础上，鼓励采用新技术。2、充分考虑污水处理与中水回用相结合，3、除磷脱氮是工艺选择中关键之一，方案设计中必须全面考虑。4、工程造价是工程经济比较

5、的基础，控制工程总造价是中小城镇生活污水处理的关 键技术之一。5、工程运行管理方便，处理成本低。1.4 设计成果1、完整方案说明书一份2、工艺计算书一份3、工艺图纸若干：（ 1） 、平面图一张。（ 2） 、高程图一张。第二章处理工艺方案选择2.1 工艺方案选择原则作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件

6、和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：（ 1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放要求。（ 2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（ 3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。（ 4）选定工艺的技术及设备先进、可靠。（ 5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设

7、计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、 调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。2.2 工艺比较1、根据西宁城市本身气候特点，即位于西北方，故不适宜用氧化沟方案，因为氧化沟一般建于室外，西宁地区冬季平均气温-15.1 oC,易结冰，难于操作。2、根据西宁城市水质特点，其总氮和总磷的含量较高，且水量较大，故考虑选择A2/O 工艺。它是厌氧- 缺氧 - 好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%95%,总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮

8、除磷 的大中型城市污水厂。根据厌氧-缺氧 -好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ576-2010）表 2-1污水类别主体工艺污染物去除率（）CODcrBOD5SSNH3-NTNTP城镇污水预（前）处理+AAO反应池+二沉池70-9080-9580-9580-9560-8560-90工业废水预（前）处理+AAO反应池+二沉池70-9070-9070-9080-9060-8060-90综上，在不考虑经济基础上，选择A2/O工艺。2.3 工艺流程大概工艺流程如下图2-3格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处 或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大

9、的悬浮物或漂浮物，如纤 维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理 构筑物的处理负荷，使之正常运行。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截 留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的精渣方式，可采用人 工精渣或机械精渣。本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后，以去除不同大小的废渣，由于栅渣量较大，采用机械精渣方式。2.4.2 沉砂池沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度 约为2.65）,沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损； 也可

10、以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常 用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。由于本设计中西宁城市靠近 黄河、涅水流域，其含沙量较高，且污水流量较高，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后。为了达到较好的除磷效果，不采用曝气沉沙池。本设计沉砂池采用平流式沉砂池 （分两组设 2 池） ，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。2.4.3 初沉池初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬7?物质（SS约可去除40%60%）,同时也可去除部分BOD5 （约占总BOD5的20

11、%30%,主要是非溶解性BOD）,以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。由于本设计中水流量较大，水厂为中型规模水厂，采用运行可靠，管理简单的辐流式沉淀池，该池排泥设备已定型化。2.4.4 生物化反应池A2/O 工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写， 它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O 工艺于 70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（ A/O ）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A/

12、O ） 中加入缺氧池， 将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O 工艺流程图如图 2-4 所示：图 2-4A2/O 工艺流程图在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中 P 的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH3-N,因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3- N 含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N大幅度下降，而 磷的变

13、化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使 NH3- N 浓度显着下降，但随着硝化过程使NO3- N 浓度增加， P 随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用） ；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2 逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释

14、放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP 与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌 聚磷细菌。整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。所以，A2/O 工艺由于不同环境条件， 不同功能的微生物群落的有机配合， 加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODnb）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除， 并提高对CODNB 的去除效果。它可以同时完成有机物的去除， 硝化

15、脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N 应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。2.4.5 二沉池二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。2.4.6 浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方

16、法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了辐流式浓缩池浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点贮存污泥能力高；操作要求不高；运行费用少，尤其是电耗。缺 点：占地面积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少第三章 .污水构筑物设计计算3.1 进水管道设计根据流量根据流量Qd=330000/24/3600=3.82m/s该市排水系统为分流制，污水流量总 变化系数取Kz取1.3,所以设计流量为Qmax=3.82 ¥.3=4.966 疗/s,选择管径D=1600mm, 坡度i=0.0035。由环境工程设计手册查得，进水管充满度 h/D=1,流速v=2.471m/s。

17、计算得设计水深h=1.6m。3.2 粗格栅粗格栅用以截留水中较大悬浮物和漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去 除那些可能堵塞水泵机组驻管道发梦的较大的悬浮物，并保证后续处理设施正常运行的 装置。设计规定： 1、水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合以下要求：(1)人工清除25100mm(2)机械清除16100mm(3)最大间隙100mm2、在大型污水处理厂或泵站前大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),应采用机械清除。格栅倾角一般用25 75 ,机械格栅倾角一般为60 70 03、过栅流速一般采用0.61.0m/s3.2.1 设计说明Qd=330000/24/3600=3.82m7s=3820

18、L/s>1000故总变化系数Kz取1.3Qmax=3.82 1.3=4.966 m3/s本设计中选择二组格栅, m3/s.N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为2.4833.2.2 设计计算1、栅条的间隙数n,个nQmax sinbhv式中Qmax- 最大设计流量，m3/S；年-格栅倾角，(°),取a=6(0;b栅条间隙，m,取b=0.05 m;n栅条间隙数，个；h栅前水深，m,取h=0.8m;v过栅流速,m/s,取 v=0.7 m/s;隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。(3-2-1)2、3、贝h n =2.483 .sin60=830.05 0

19、.8 0.7(个)则每组粗格栅的间隙数为83个。栅槽宽度B设每根栅条宽度S=0.01m栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m> 0.25 m;则栅槽宽度B= S(n-1)+bn=0.01 23-1)+0.05 83=4.97(m)进水渠道渐宽部分的长度：B Bi 1i=2tg 1(3-2-2)式中 li进水渠道渐宽部分的长度(m);Bi进水明渠宽度(m),取0.9m； 渐宽处角度(0),取200 ;li=4.97 0.92tg 200=5.59m4、出水渠道渐宽部分的长度12=0.5 li= 0.5 5.59 2.795m,取 2.8m5、通过格栅的水头损失4(3-2-3)S 3 V2 h

20、 k sin b 2g式中：h 水流通过格栅的水头损失(m);k系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数，一般 k=3;形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半圆形的矩形，=1.67;40.01 3 0.720h 3 1.67 sin 60 =0.0127m0.052g6、栅后槽总高度HH=h+h1+h2H栅后明渠的总高度(m);h1水头损失(m);h2明渠超高，取0.3m；H=0.8+0.0127+0.3=1.1127m；取 1.11m7、栅槽总长度L, mH1,、LL1 L2 0.5 1.0 -(3-2-4)tan式中，H1为栅前渠道深，H1 h h2 m.=10.53(m)8、每日栅谓量W,

21、 m3/d-1，、W 86400 Q 皿(3-2-5)1000式中 W1栅渣量，m3/103m3污水，格栅间隙30-50mm时，W1=0.010.03 m3/103 m3污水；本工程格栅间隙为50mm,取W1=0.025。W=86400K 1.91 0.025 1000=4.(m3/d) >0.2(m3/d)采用机械精渣。剖面图如图3-2-1:图3-2-1格栅水力计算示意图9、进水与出水渠道城市污水通过DN1600mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道B1=0.9m,进水水 深h1=h=0.8m,出水渠道B2=B=0.9m,出水水深h2=h=0.8m。坡度为0.35%。3.3细格栅3.

22、3.1设计说明Qd=330000/24/3600=3.82m3/s=3820L/s>1000故总变化系数Kz取1.3Qmax=3.82 1.3=4.966 m3/s2.483本设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为 m3/s.3.3.2设计计算Qax、sin1、栅条的间隙数n,个bhv(3-3-1)n式中Qmax-最大设计流量，m3/S；年-格栅倾角，（°）,取a=6d；b栅条间隙，m,取b=0.02 m;n栅条间隙数，个；h栅前水深，m,取h=0.8m;v过栅流速,m/s,取 v=0.9 m/s;隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作

23、校核。r 2.483 .sin 60贝上 n = ccc cc cc =160.4（个）0.02 0.8 0.9' 1取 n=160（个）则每组粗格栅的间隙数为160个。2、栅槽宽度B设每根栅条宽度S=0.01m栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m> 0.25 m;则栅槽宽度 B= S（n-1）+bn=0.01 年160-1）+0.02 160=4.79（m）3、进水渠道渐宽部分的长度：l1=BB1（3-3-2）2tg 1式中11进水渠道渐宽部分的长度（m）；B1进水明渠宽度（m）,取0.9m；1 渐宽处角度（0）,取20°li=4.79 0.92tg 200=5.34

24、m4、出水渠道渐宽部分的长度L2=0.5 li= 0.5 5.34 2.67m5、通过格栅的水头损失4(3-3-3)S 3 v2 h k sin b 2g式中： h水流通过格栅的水头损失(m);k系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数，一般 k=3;形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半圆形的矩形，=1.67;4 2h 3 1.67 sin60°=0.07m0.02 2g6、栅后槽总高度HH=h+h1+h2(3-3-4)H栅后明渠的总高度(m);h1水头损失(m);h2明渠超高，取0.3m；H=0.8+0.07+0.3=1.17m；7、栅槽总长度L, mH LLi L2 0.5 1.

25、0 -(3-3-5)tan式中，Hi为栅前渠道深，Hi h h2 m.=10.145(m) 取 10.2m8、每日栅谓量W, m3/d八1，、W 86400 Q 皿(3-3-6)1000式中Wi-栅渣量，m3/103m3污水，本设计格栅间隙为20mm,取W1=0.07m3/103m3 污水。W=86400< 1.91 0.07 4000=11.55(m3/d)>0.2(m3/d)采用机械渣。剖面图如图3-3:图3-3格栅水力计算示意图9、进水与出水渠道城市污水通过DN1600mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道B1=0.9m,进水水7h1=h=0.8m,出水渠道 B2=B=0.

26、9m,出水水深 h2=h=0.8m。坡度为 0.35%。3.4 污水提升泵房提升泵房以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达 到污水的净化。3.4.1 设计计算设计选择4台水泵（3台使用，1台备用），污水提升泵房的集水池容积：（以一台水泵工作6分钟的水量计算）设有效水深h=1.4m。则集水池的面积：，一八 >,2 、-本设计取集水池面积：S=426m ,选择池长为20.6m,宽为20.7m。计算结果：提升泵房集水池长：20.6m提升泵房集水池宽：20.7m有效水深：1.4m3.5 平流式沉砂池设计中选择两组平流式沉砂池，N=2,分别与格栅连接，每组池子的设计流量为

27、2.483m3/s。3.5.1 沉砂池的长度设水平流速v=0.3m/s,污水在沉砂池中的停留时间t=30s。则沉砂池总长度：3.5.2 过水断面的面积3.5.3 沉砂池宽度AB 广（3-5-1）h2式中 b沉砂池宽度（m）；A过水断面面积（m2）;h2设计有效水深（m）,取1.0m.设计中每组沉砂池设两格；C 8.3B=4 15m1 .0 23.5.4 沉砂池所需容积设清除沉砂的时间间隔T=2d,沉砂室所需的容积：式中：X 城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106污泥3.5.5 每个沉砂斗所需的容积设每一个分格有两个沉砂斗，共有 n=2 2 2=8个沉砂斗；则每个斗所需的容积：3.5.6 沉

28、砂斗的各部分尺寸设斗底宽bi=0.5m,斗壁和水平面的倾角为60 ,斗高h3=0.35m 沉砂斗的上口宽度：3.5.7 沉砂斗的实际容积3.5.8 沉砂室高度沉砂池高度采用重力排砂，设池底坡度为 0.06,坡向砂斗，沉砂室高度：沉砂池超高取：h1 0.3m,则沉砂池的总高度：本设计取沉砂池总高度：H=1.67m3.5.9 验算最小流速在验算最小流量时，只用一格工作（ni=1）,(3-5-2)QminVminAmin ni式中 Vmin最小流速（m/S）；Qmin-最小流量，采用0.75Q ；n1-沉砂池格数，取1;Amin 最小流量时的过水断面面积（m2）;0.75 3.82vmin” an0

29、.69m/s >0.i5m/s合理i 0.5 8.3进水渠道道，然后向两侧配水进(3-5-3)格栅的出水通过 DN1600mm的管道送入沉砂池的进水渠 入进水渠道，污水在渠内的流速为：QVi=一Bi Hi式中 Vi 进水渠道水流流速（m/s）；取1.0m/s；Bi进水渠道宽度（m）,取2.0m；Hi进水渠道水深（m）;则 Hi=i.24m出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头 为：2Hi3-3（3-5-4）m d 、2g式中 Hi堰上水头（m）;Qi设计流量；为2.483m3/sm量系数，取0.42;b2-堰宽（m）,等于沉砂池宽度，为4.i5m。

30、22.4833Hi =0.468m0.42 4.i52 9.8出水堰自由跌落0.i-0.i5m后进入出水槽，出水槽宽2.0m,有效水深i.24m,水流 速度i.0m/s,进入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=i400mm,管内流速为i.62m/s, 水力坡度为0.i8%。排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=500mm平流式沉砂池平面布置图如图3-5所示：图3-5平流式沉砂池3.6 辐流式初沉池3.6.1 设计说明设计中选择两组辐流式沉淀池，N=2组，每组设计流量为 2.483m3/s,从沉砂池流来 的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流式沉淀池。3.6.2 设计计

31、算1、沉淀池部分有效面积F Q 3600 q式中 f沉淀部分有效面积（m2）；Q设计流量（m3/s）;q表面负荷m3/（m2h）,本设计取3 m3/（m2.h）；2、沉淀池直径D 4F式中 d沉淀池直径（m）；3、沉淀池有效水深h2 q t式中 h2沉淀池有效水深（m）;t沉淀时间（h）, 一般采用1-3h,本设计取1.7h;核算：径深比 D/ h2=61.6/5.1=12.02基本上在6-12的最适宜范围，符合要求。4、污泥部分所需容积按设计人口计算，设计人口 230万人。v -N1000 n(3-6-1)(3-6-2)(3-6-3)(3-6-4)式中 V污泥部分所需容积（m3）；S每人每日

32、污泥量L/（人.d）,取0.6 L/（人.d）;T两次清除污泥间隔时间（d）,本设计采用机械刮泥排泥，取 0.05d;n沉淀池组数；N设计人口数（人）；由于直径大于20m,故本辐流式沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周 边线速度为2-3m/min,将污泥推入污泥斗，然后用静水压力将污泥排除池外。5、污泥斗容积采用周边传动刮泥机，池底需要做成2%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗， 设计中选择圆形污泥斗，污泥斗上口半径为 2m,底部半径为1m,倾角为600（1）污泥斗容积h5(a ai)tg(3-6-5)式中h5污泥斗高度（m）;倾角，为60 o ;a污泥上口边长（m），为2m；al

33、污泥斗底部边长（m）,为1m。V11, , 22、3 h5(a aa ai )(3-6-6)式中Vi污泥斗容积（m3）;（2）污泥斗以上圆锥部分污泥容积 池底径向坡度为0.02,则h4 （R r） i（3-6-7）式中h4沉淀池底部圆锥体高度（m）;R沉淀池半径（m），为30.8m；r沉淀池底部中心圆半径（m）,为2m；i坡度，为0.02；122V2- h4（R2 Ra a2）式中 V2沉淀池底部圆锥体体积（m3）;7、污泥斗总容积(3-6-8)V3V1 V2(3-6-9)式中V3污泥斗总容积（m3）;故设计合理。8、沉淀池总高Hh1h2h3 h4h5（3-6-10）式中 h沉淀池总高（m）;

34、h1沉淀池超高（m）,取0.5m；h3沉淀池缓冲层高度（m）,取0.5m；H=0.5+5.1+0.3+0.576+1.73=8.406m 取 8.4m9、沉淀池池边高度H h1b2 h3(3-6-11)式中 h 沉淀池池边高度（m）；H =0.5+5.1+0.5=6.1m10、进水集配水井辐流式初沉池分为两组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水 井平均分配，然后流向每组沉淀池。（1）配水井的中心管直径r而D2（3-6-12） V2式中 D2配水井内中心管直径（m）;V2配水井内中心管上升流速（m/s）,取1.5 m/s；（2）配水井直径c 4Q c 2D2 JD2（3-6-13

35、） V3式中 D3配水井直径（m）;V3配水井内污水流速（m/s）,取0.4 m/s；D24 4.966.,3.14 0.4一一 22.05 =4.47m11、进水管及配水花墙沉淀池分为二组，每组沉淀池采用中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。 进水管道采用钢管，管径 DN=1400mm,管内流速1.62m/s,水力坡度i 0.18%,进水管 道顶部设穿孔花墙处的管径为1600mm。V3沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置 6个 穿孔花墙，过孔流速(3-6-14)式中V3穿孔花墙过孔流速（m/s）,一般采用0.2-0.4m/s；B3孔洞宽度（m）,取0.4

36、m；h3孔洞高度（m）,取0.8m；n3孔洞个数（个），取20个。穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径3.0m,高2.0m, 在稳流罩上平均布置 100mm的孔洞306个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的 15%。 12、出水堰沉淀池出水经过双侧出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管道排入集水井。出水 堰采用双侧90o三角形出水堰，三角堰顶宽 0.16m,深0.08m,间距0.05m,外侧三角堰 距沉淀7&内壁0.4m,三角堰直径为60.8m,共有909个三角堰。内测三角堰距挡渣板0.4m, 三角堰直径为59.6m,共有891个三角堰。两侧三角堰宽度为 0.6m,三

37、角堰堰后自由跌落0.1-0.15m,三角堰有效水深为2Hi (0.7Q)5(3-6-15)式中 Qi三角堰流量(m3/s);Hi 三角堰水深(m), 一般采用三角堰高度的0.5-0.67;三角堰堰后自由跌落0.15m,则堰水头损失0.212m。13、堰上负荷Qq1 "一不(3-6-16)2D1式中q1 堰上负荷L/(s.m), 一般小于2.9 L/(s.m);D1三角堰出水渠道平均直径(m)014、出水挡渣板三角堰前设出水浮渣挡渣板，利用刮泥机架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m,伸入水下0.5m,在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN300mm的排渣管排除池外。15、出

38、水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离池底内壁0.4m,出水槽宽0.6m, 深0.7m,有效水深0.50m,水平流速0.83m/so出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道， 出水管道采用钢管，管径 DN1400,管内流速1.62m/s,水力坡度为0.18%。16、刮泥装置沉淀池采用周边传动刮泥，周边传动刮泥机的线速度为2-3m/min,刮泥机底部设有刮泥机，将污泥推入污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。3.7 生化池3.7.1 设计说明1、假设污水一级处理中BOD5的去除率为20%,则进入曝气池中污水的 BOD5浓度为Sa = Sy (1 25%)(3-7-1)式中Sa

39、进入曝气池中污水BOD5浓度(mg/L);Sy 原污水中BOD5浓度(mg/L),为135mg/L;Sa =135 (1 25%) 108mg/ L2、假设污水一级处理中SS的去除率为50%,则进入曝气池中污水的SS浓度La = Ly (1 50%)(3-7-2)式中La 进入曝气池中污水的SS浓度（mg/L）;Ly原污水中SS浓度（mg/L）,为88mg/L;La =88 (1 50%) =44 mg/L3、有关数据表3-1相关数据(mg/L)CODBOD5TSSTPTNNH3-N进水水质245108442.24036出水水质（国5010100.51584、有关参数a、BOD5污泥负荷 N=

40、0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)106 八b、回流污泥浓度Xr=-?r , SVI式中SVI-污泥指数，一般取SVI=150;r系数，取1, r 106 彳 贝 XR=150 1 =6666.7mg/Lc、污泥回流比R=100%d、混合液悬浮固体浓度 X=R/（1+R） XXr=1/2 6666.7=3333.3 mg/L e、混合液回流比R内TN 去除率 40 15 100% 62.5%40r内 0.625100%= 166.7 % (100,300)1 0.6253.7.2 反应池容积1、总有效容积Q SV Qmax-a(3-7-3)N X式中Qmax -进水流量(m3/d )

41、,为 429000m3 /d ;Sa-进入曝气池中污水BOD5浓度(mg/L);为108 mg/L;NBOD5污泥负荷,为 0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d);X混合液悬浮固体浓度，为 3333.3 mg/L;停留时间 t=V/Q=106921.1/429000=0.25d=6he (6, 8)设计中设厌氧、缺氧、好氧各段水利停流时间和容积比为1:1:3,则(1)各段的停留时间分别为：tRr=tR缺=1 /5>6=1.2h ;tR 女?=4/5)6=4.8h(2)各段容积 V 厌=V 缺=1/5X106921.1=21384.22 m3即 V 好=3>21384.22=

42、64152.66m32、校核氮磷负荷(1)好氧段她奉璃度像叔母42900040 0.04020.05kgTN/(kgMLSS.d),符合要求。XV好 3333.364152.66(2)厌氧段总磷负荷=Q Tp = 429000 2.2 =0.013<0.06kgTP/(kgMLSS.d), X Y庆 3333.3 21384.22符合要求3、曝气池面积V.、A (3-7-4)h式中 A曝气池总面积(m2 );h曝气池有效水深(m),设计中取4.2m；设计中选择6组曝气池，N=6,则每组曝气池面积为 A=4243m2每组反应池采用7组廊道，第一廊道为厌氧段，第二廊道为缺氧段，后五个道廊道为

43、 好氧段，每道廊道宽取8m,则廊道长 L= A/bn=4243/(7 8)=75.77m ; 取 75.8m*校核：b/h=1.9 (1, 2) ; L/b= 9.475 (5, 10) 符合取超高为0.5m,则反应池总高H=4.2+0.5=4.7m3.7.3 进出水系统1、曝气池的进水设计QsNthh!初沉池的来水通过DN1400mm的管道送入厌氧-缺氧-好氧曝气池首端的进水渠道，管 内的流速为1.62m/so在进水渠内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为 1.4m,渠内水深1m,则渠道内的最大水流速度为(3-7-5)式中Vi渠道内最大水流速度(m/s);n进水渠道宽度（m）,为

44、1.4m；hi进水渠道有效水深（m),为 1.0m；反应池采用潜孔进水，孔口面积QsNV2(3-7-6)式中 f每座反应池所需孔口面积（m2）；V2孔口流速（m/s）, 一般采用0.2-1.5m/s,本设计中采用0.4m/s；设每个孔口尺寸为0.5m 0.5m,则孔口数2.070.5 0.58.28个;取9个;孔口布置图如图3-7所示图3-7孔口布置图2、曝气池出水设计厌氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头mb 2g(3-7-7)式中 h堰上水头（m）;Q每座反应池出水量（m3/s）,指污水最大流量（4.966m3/s）与回流污3泥量、回流量之和(3.82 266.7%m

45、/s);m流量系数，一般采用 0.4-0.5;取0.4;b堰宽(m)；与反应池宽度相等，为8m；2一 , 4.966 3.82 2.667、3H (,)3 0.315m ,取 0.32m6 0.4 8.0 ,2 9.8>_：_ 33 . 33，-4 3 r ，133一 r -tr 、>,一_232厌氧-缺氧-好氧池的最大出水量为（4.966m /s+3.82 266.7% m /s） =15.15m /s;出水管采用钢管，管径为DN2800mm,送往二沉池，管内流速为2.43m/s,坡度为0.16%。3.7.4 其他管道设计1、污泥回流管本设计中，污泥回流比为100%,从二沉池回流

46、过来的污泥通过 6根DN800mm的回 流管分别进入首端六侧的厌氧段，管内流速为1.262m/s,坡度为0.23%。2、硝化液回流管消化液回流比为167%,从二沉池回流过来的硝化夜通过 6根DN1000mm的回流管分别进入首端六侧的缺氧段，管内流速为1.365m/s,坡度为0.20%。3.7.5 剩余污泥量W aQsr bVXV LrQ 50%（3-7-8）式中 W-剩余污泥量（kg/d）;a污泥产率系数，一般采用 0.5-0.7;设计中取0.6;b污泥自身氧化率（d 1）, 一般采用0.05-0.1;设计中取0.05d 1 ;Q平均日污水流量（m3/d）,为330000m3/d;Lr反应池去

47、除的 SS浓度（kg/m3）, Lr=44-10=34mg/L=0.034 kg/m3;Sr反应池去除BOD5浓度（kg/m3）,Sr =108-10=98 mg/L=0.098 kg/m3 ;Xv曝气池内挥发性活性污泥浓度（kg/ m3）,_3Xv=fX=0.75 3333.3 2499.98 mg/L=2.5 kg/m ;W 0.6 330000 0.098 0.05 106921.1 2.5 0.034 330000 50%=11648.9kg/d3.7.6 曝气系统工艺计算1、平均时需氧量O2aQSr + bVXv（3-7-9）式中Q2混合液需氧量（kgQz/d）;a活性污泥微生物每代

48、谢1kgBOD所需要白氧气kg数，对于生活污水，一般采用0.42-0.53之间,本设计取0.5;Q污水的平均流量（m3/d ）,为330000m3/d ；Sr被降解的BOD浓度（g/L）;b 每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，一般采用0.188-0.11,取 0.15;Xv挥发性总悬浮固体浓度（g/L）;为=56265.4kg/d=2344.4kg/h2、最大时需氧量最大时需氧量计算方法同上，只需要将污水的平均流量换为最大流量3、最大时需氧量与平均时需氧量之比4、供气量采用网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器的服务面积为0.49m2,敷设于池底0.2m处, 淹没深度为4.0m,计算温

49、度定为30oC查表得20o和30o时，水中饱和溶解氧值为:(1)空气扩散器出口处的绝对压力空气离开曝气池池面时，氧的百分比(3-7-10)Q21(1-EA)100%t 79+21(1-Ea)式中 Ea空气扩散器的氧转移效率，取12%;（2）曝气池混合液中平均氧饱和浓度（按最不利的温度条件考虑）式中Csb（30）- 30o时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和的平均值（mg/L）Cs30o时，在大气压力条件下，氧的饱和度（mg/L）。换算为在200条件下，脱氧清水得到充氧量R RC120，（3-7-11）g gCsb（T）Cg!.024T 20式中 R混合液需氧量（kg/h）;Csb（20）20o时，

50、鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（ mg/L）；,修正系数；分别取0.82和0.85;压力修正系数，取1.0;C曝气池出口处的溶解氧浓度（mg/L）,取2.0;平均时需氧量为：最大时需氧量为：（3）曝气池供气量曝气池平均时供气量：曝气池最大时供气量为：3.8 辐流式二沉池3.8.1 设计说明设计中选择四组辐流式二沉池，N=4,每组设计流量为1.242m3/s,从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流式沉淀池。池体尺寸如图3-8-1所示图3-8-1幅流式二沉池3.8.2 设计计算1.池体设计(1)沉淀部分水面面积F ,根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷32q

51、1.5(m /(m h)2980.8(m2)则表面积F Q 1.242 3600 q 1.5(2)池子直径D4F 4 2980.8J一 V 61.6(m),(3)沉淀部分的有效水深h2,设沉淀时间：t 3.0(h)核算径深比：D 12.6基本符合最适宜范围(6-12)h2(4)污泥区高度 h4污泥斗高度.设池底的径向坡度为0.05,污泥斗直径D2 2.0(m)上部直径Di4.0(m),倾角600,则圆锥体高度竖直段污泥部分的高度污泥区总高度 h4 h4 h4 h4 1.73 0.85 0.52 3.1(m)沉淀池总高度 H,设超高h1 =0.3 m,缓冲层高度h30.50 m.2、进水系统计算

52、(1) 进水管计算Q 4.966m3/s3进水管径设计 Q进 Q(1 R) 4.966 2 9.932m /s取管径Di=2800mm,与生化池出水管相连接，坡度 0.16%,流速为2.43m/s。进水井径采用D2=4.0m出水口尺寸:出口速度1.5 M.0 m2,共15个沿井壁均匀分布9.932v 1.5 4 150.11m/s( 0.15m/s,符合)(2)稳流筒计算取筒中流速 v=0.03 m/s稳流筒过流面积f=Q进/v=9.932/0.03=331 m2稳流筒直径D3If D2 'I3314221(m)3、出水部分设计(1)出水槽设计采用单侧集水，一个总出水口设集水槽宽度b=0.6m集水槽起点水深h起=0.75b=0.75 0.6=0.45m集水槽终点水深h=1.25b=1.25 0.6=0.75m槽深均取0.9m(2)出水堰