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 122.3 工艺流程2.4 主要构筑物的选择3.4 污水提升泵房第三章 . 污水构筑物设计计算3.1 进水管道设计 203.2 粗格栅 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3.6 辐流式初沉池 233.7 生化池 3.7.3 进出水系统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 污泥量计算4.2 贮泥池设计4.2.1 贮泥

2、池设计进泥量4.2.2 贮泥池容积 错误 !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 615.1 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 错误!未定义书签。 945.2 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%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。现规划建设一

3、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(GB18918-2002)中一级标准的A标准,主要原水水质与排放控制指标如表 1-1(mg/D指标CODBODSSPHNH-N总氮总磷原水245135887-836402.2指标排放指标5010107-88150.51.2 原始资料1.2.1 气象资料1、气温：气温全年平均气温为 5.7 oC,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134cmi4、主要风向：常年主导风向为西北风和东南风，夏季为西北风。1.2.2 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的基础

5、，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和要求，选择

6、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。本方案设计的污

7、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 °C,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%Z上，磷为90溢右，一般适用于要求脱氮除磷

8、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+AAO70-9080-95809580-95608560-90反应池+二沉池工业废水预（前）处理+AAO反应池+二沉池70-9070-90709080-90608060-90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初沉池污泥二沉池污泥图2-3 工艺流程图2.4 主要构筑物的选择2.4.1 格栅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、

9、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 小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。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，采用机械清渣方式。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

10、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、湟水流域，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。处理的对象是悬浮物质 （

11、SS约可去除40%60%）,同时也 可去除部分BOD （约占总BOD的20%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2A/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

12、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/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 2-4 A 2/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度下降；另外，NFH-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 液带入白大量 NO-N和NO

13、N还原为N释放至空气，因此BOD浓度 下降，NO- N大幅度下降，而磷的变化很小。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 Nb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

14、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

15、，并提高对CODB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3 N 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。3.2 粗格栅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

16、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 3/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Q-=3.82X 1.3=4.966 m 3/s ,选择

17、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。计算得设计水深h=1.6m。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0.2m过栅流速一般采用0.61.0m/s） ，应采用机械清除。格栅倾角一般用25 75 ，机

18、械格栅倾角一般为60 70 。3.2.1设计说明Q=330000/24/3600=3.82m 3/s=3820L/s>1000故总变化系数Kz取1.3Qnax=3.82X 1.3=4.966 m 3/s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 2.483 m3/s.3.2.2设计计算 1、栅条的间隙数n,个f(3-2-1 )n Qmax sin bhv式中Qmax最大设计流量，m/s ；格栅倾角，（°）,取a =60 0;栅条间隙，m,取b=0.05 m;栅条间隙数，个;栅前水深，mi,取h=0.8m;过栅流速，m/s,取v=0.7 m/s;隔栅

19、设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核贝亚 n = 2.483 s =83 (个)0.05 0.8 0.7则每组粗格栅的间隙数为 83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,取0.25 m;则栅槽宽度B= S(n-1)+bn=0.01 X(83 -1)+0.05 X83=4.97(m)3、进水渠道渐宽部分的长度B Bi2tg 1(3-#-2 )式中i i 进水渠道渐宽部分的长度（mj）;B i 进水明渠宽度（m）,取0.9m;1 渐宽处角度（0）,取200 ；,4.97 0.9 ,l 1= 丁 =5.59m2tg204、出水渠道渐宽部

20、分的长度l2=0.5 l 1= 0.5 5.59 2.795m,取 2.8m5、通过格栅的水头损失45 3 vW 86400 Q W1h k sinb 2g（3-2-3 ）式中：h水流通过格栅的水头损失（mj）;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;h 3 1.6740.01 3 0.720.05 2gsin 600=0.0127m6、栅后槽总高度HH=h+h+h2H栅后明渠的总高度(ml;hi 水头损失(mj);h2 明渠超高，取0.3m;H=0.8+0.0127+0.3=1.1127m7、栅槽总长度L, m.H

21、1LL1 L2 0.5 1.0-tan式中，H为栅前渠道深，乩=10.53(m)3取 1.11m(3-2-4 )h h2 m.(3-2-5 )10008、每日栅渣重W m/d *式中 Wi 栅渣量，m3/103m污水，格栅隙30-50mm时, 作0.010.03 m 3/103 m3污水；本工程格栅间隙为50mm取W1=0.025。W=86400 1.91 X 0.025+ 1000=4.(m 3/d) >0.2(m3/d)采用机械清渣。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DN1600mmJ管道送入进水渠道，设计中取进水渠道 B1=0.

22、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3.3.1 设计说明Qd=330000/24/3600=3.82m 3/s=3820L/s>1000故总变化系数Kz取1.3Q ma)=3.82X 1.3=4.966 m 3/s本设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置,的设计流量为2.483 m3/s.3.3.2 设计计算 1、栅条的间隙数n,个式中Qnax-最大设计流量，m/s ；格栅倾角，（°）,取a =60 0；b 栅条间隙，m,取b=0.02 m;n栅条间隙数

23、，个；h 栅前水深，m,取h=0.8m;v 过栅流速，m/s,取 v=0.9 m/s;每组格栅(3-3-1 )n Qmax Sin bhv隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核则:2.483、, sin600.02 0.8 0.9= 160.4(个)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,取0.25 m;则栅槽宽度B= S(n-1)+bn=0.01 X(160 - 1)+0.02 X160=4.79(m)3、进水渠道渐宽部分的长度：,B Bil 1=2tg 1(3-3-2 )式中i

24、i 进水渠道渐宽部分的长度（mj）;B i 进水明渠宽度（m）,取0.9m;1 渐宽处角度（0）,取200 ；,4.79 0.9 ,1 1= 丁 =5.34m2tg204、出水渠道渐宽部分的长度L2=0.5 l 1= 0.5 5.34 2.67m5、通过格栅的水头损失4 25 3 VW 86400 Q W1 (3-3-6 ) h k sinb 2g（3-3-3 ）式中：h水流通过格栅的水头损失（mj）;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 * 1000 0.920h 3 1.67 sin 60 =0.07

25、m0.022g6、栅后槽总高度HH=h+hi+h2(3-3-4 )h栅后明渠的总高度(m;hi 水头损失(mj);h2 明渠超高，取0.3m;H=0.8+0.07+0.3=1.17m;7、栅槽总长度L, mHLL1 L2 0.5 1.0 (3-3-5 )tan式中，H为栅前渠道深，乩h h2 m.=10.145(m)取 10.2m38、每日栅渣重W m/d式中 W 1栅渣量，m/103m污水，本设计格栅间隙为20mm,取 W=0.07m3/103m污水。W=8640O 1.91 X 0.07 +1000=11.55(m 3/d) >0.2(m3/d)采用机械渣。剖面图如图3-3 ：图 3

26、-3 格栅水力计算示意图1.1 进水与出水渠道城市污水通过DN1600mmj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%。3.4 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：2本设计取集水池面积：S=426m ， 选择池长为20.6m， 宽为20

27、.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2.483m3/s 。3.5.1 沉砂池的长度t=30s 。设水平流速v=0.3m/s ，污水在沉砂池中的停留时间3.5.2 过水断面的面积3.5.3 沉砂池宽度A、B （3-5-1 ）则沉砂池总长度:h2式中b沉砂池宽度（mj）;A过水断面面积（m2 ）;h2设计有效水深（mt,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

28、砂室所需的容积：式中：X城市污水的沉砂量，一般采用30m3/10 6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（n1=1）,QminVminAminn

29、i(3-5-2 )式中 V min 最小流速（m/S）；Q min- 最小流量，采用 0.75 Q ；ni-沉砂池格数，取1;Amin-最小流量时的过水断面面积（m2）；0.75 3.82x/ 0.69m/s >0.15m/s 合理Vmin1 0.5 8.3进水渠道格栅的出水通过 DN1600mrmj管道送入沉砂池的进水渠后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠内的流速为：_Q1=道，然(3-5-3 )式中V 1 进水渠道水流流速（m/s）;取1.0m/s ;B i 进水渠道宽度（m），取2.0m;H i 进水渠道水深（m）;则 Hi=1.24m出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证

30、沉砂池内水位标 高恒定，堰上水头为：2H1Q= 3（3-5-4）m b2 ,2g式中H i 堰上水头（m）;Q i 设计流量；为2.483m3/s量系数，取0.42 ;b2-堰宽（m）,等于沉砂池宽度，为 4.15m。2.483Hi 0.42 4.15 .2 9.823=0.468m出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽，出水槽宽 2.0m,有效水深1.24m， 水流速度1.0m/s ， 进入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=1400mm管内流速为1.62m/s ,水力坡度为 0.18%。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

31、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 设计计算 1、沉淀池部分有效面积Q 3600(3-6-1)式中F 沉淀部分有效面积（m2）;Q 设计流量（肃/s ）;q 表面负荷m3/（m2.h）,本设计取 3 m3/（m2.h）;2、沉淀池直径D J4F（3-6-2 ）式中d 沉淀池直径（m）;3、沉淀池有效水深h2 q t（3-6-3 ）式中h 2 沉淀池有效水深（m）;t 沉淀时间（h）, 一般采用1-3h,本设计

32、取1.7h;核算： 径深比 D/ h 2=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。(3-6-4 )v -N1000 n式中V污泥部分所需容积（m3）;S 每人每日污泥量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20ml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

33、成2%勺坡度，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2ml底部半径为1mi倾角为60°o(1)污泥斗容积h5 (a a1)tg(3-6-5)式中 h 5 污泥斗高度(m); 倾角，为6°a 污泥上口边长(mi),为2mal污泥斗底部边长(mj),为1mVi 3 h5(a22、aa a1 )(3-6-6 )式中 V i 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°.°2 ,则(3-6-7 )h4 (R r) i式中h 4 沉淀池底部圆锥体高度（mj）;R 沉淀池半径（mj），为30.8m;r 沉淀池底

34、部中心圆半径（m）,为2mi 坡度，为0.02 ;122、V23 h4 （RRa a ）（3-6-8）式中v 2 沉淀池底部圆锥体体积（m5）；7、污泥斗总容积V3 V1 V2（3-6-9 ）式中 V3 污泥斗总容积（而）；故设计合理。8、沉淀池总高H h1 h2 h3 h4 h5（3-6-10）式中 H沉淀池总高（mj）;hi 沉淀池超高（mi）,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Hhi h2 h3（3-6-11 ）式中 h 沉淀池池边高度（m）;H =0.5+5.1+0.5=6.1

35、m10、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 4Q-,、D2 J（3-6-12 ） V2式中 D 2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4Q2/、D2 J D2（3-6-13 ） V3式中 D 3 配水井直径（mj）;V3 配水井内污水流速（m/s）,取0.4 m/s ;D24 4.966 3,14 0.422.052 =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。

36、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V3(3-6-14 )B3 hs n3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（一,取0.4m；h3 孔洞高度（一,取0.8m;%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 直彳至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%1

37、2、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,外侧三角堰距沉淀池内壁 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,三角堰堰后自由跌落0.1-0.15m ,三角堰有效水深为2H1 (0.7Q1)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0.21

38、2m 13、堰上负荷D1(3-6-16 )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)。14、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DN300mmi排渣管排除池外。15 、出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/s。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%

39、。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 BOD的去除率为20%则进入曝气池中污水的BOD浓度为Sa =Sy (1 25%)( 3-7-1 )式中Sa进入曝气池中污水BOD浓度(mg/L);Sy原污水中BOD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

40、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)口CODBODTSSTPTNNH-N进水水质245108442.24036出水水质(国5010100.5158标)4、有关参数a、BOD污泥负荷 N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)一一、106b、回流污泥浓度 XR=svi?r ,式中 SVI-污泥指数，一般取 SVI=150;r系数，取1,则Xr=1061501 =6666.7mg/Lc、污泥回流比R=100%d、混合液悬浮固体浓度X=R/(1

41、+R)X X r=1/2 X6666.7=3333.3 mg/Le、混合液回流比R内TN去除率40 1540100% 62.5%c 0.625R内 1 0.625100%= 166.7 % G (100,300)3.7.2反应池容积1、总有效容积VQmaxSaN X(3-7-3 )式中Qmax进水流量(m3 / d ),为 429000 m3/d ;SaNBOD进入曝气池中污水 BOD浓度(mg/L);为108 mg/L;5 污泥负荷，为 0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d);混合液悬浮固体浓度，为 3333.3 mg/L ;停留时间 t=V/Q=106921.1/429000=0.2

42、5d= 6hG (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,(1)各段的停留时间分别为：tR厌=tR缺=1/5X6=1.2htR女?=4/5 X6=4.8h(2)各段容积 V厌=V缺=1 /5X106921.1=21384.22 m 33即 V好= 3X21384.22= 64152.66m2、校核氮磷负荷(1)好氧段WOm赢负自42900040 0.04020.0米gTN/(kgMLSS.d),符合要XV好 3333.364152.66求。(2)厌氧段总磷负荷=QJ= 429000 2.2 =0 013<0 06kgTP/(kgMLSS.d), X V

43、 3333.3 21384.22符合要求3、曝气池面积AV“、A(3-7-4 )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，后五个道廊道为好氧段，每道廊道宽取8m，则廊道长L= A1/bn=4243/(7 8)=75.77m ； 取 75.8m*校核：b/h=1.9 E (1,2) ; L/b= 9.475 G (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

44、设计初沉池的来水通过 DN1400mmJ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/s 。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 )(3-7-6 )QsNb1bl式中 v1 渠道内最大水流速度（m/s）;bl 进水渠道宽度（m）,为1.4m;hl 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F2Nv2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n

45、 F 2.078.28 个；取 9 个；f 0.5 0.5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2H ( Q_)3(3-7-7 )mb 2g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3(4.966 m3/s)与回流污泥量、回流量之和(3.82 266.7%m /s);m 流量系数，一般采用 0.4-0.5 ;取0.4 ;b 堰宽(成；与反应池宽度相等，为 8m；2H -66 3.82 小67)3 0.315m,取 0.32m 6 0.4 8.0 .2 9.8厌氧-缺氧-好氧池的最大

46、出水量为(4.966 m3/s+3.82 266.7% m3/s)= 15.15 m3/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%从二沉池回流过来的污泥通过6根DN800mm勺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 b

47、VXV 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（d1）, 一般采用0.05-0.1 ;设 计中取0.05 d平均日污水流量（m3/d）,为330000m3/d ;Lr 反应池去除的 SS浓度（kg/ m3 ）,Lr=44-10=34mg/L=0.034 kg/ m3 ;Sr 反应池去除BOD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）,Xv=fX=0.75 3333.3 2499.98 mg/L=2

48、.5 kg/ m3 ；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O2 aQSr+bVXv（3-7-9）式中Q2 - 混合液需氧量（kgQ2/d）;a 活性污泥微生物每代谢1kgBO两需要白氧气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BODS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 0.1

49、5；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0.49 m2，敷设于池底0.2m处，淹没深度为4.0m,计算温度定为30°C。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Qt= 21(1-Ea)100%(3-7-10 )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

50、均氧饱和浓度(按最不利的温度条件考虑)式中Csbg-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 RCs(20) (3-7-11 )乂 g gCsb(T)Cg1.024T 20式中 r 混合液需氧量(kg/h );Csb(20)20o时，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

51、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1.242 m3/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3.8.2设计计算1.池体设计图3-8-1 幅流式二沉池(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q 1.5(m3/(m2 h)则表面积f Q 1.242 36001.522980.8(m2)(2)池子直径DD(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:基本符合最适宜范围(6-12)12.6h2(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Di 4.0(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(1) 进水管计算Q 4.966m3/s进水管径设