水控课程设计

1、摘要现拟建一处理规模为12500m3/d的某城市污水处理厂，设计出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级B标准。本设计采用周期循环曝气活性污泥法（CASS）工艺，此工艺具有投资省，处理效果好，运行管理方便等优点，适用于中小型污水处理厂使用。本设计包含污水处理工艺流程的确定，工艺流程中各单体的计算，施工图纸的绘制等。本污水处理厂的建设将有效改善受纳水体水质，促进环境与经济的的可持续发展。关键字 ：污水处理厂，CASS工艺，设计第一章：污水处理工艺的选择1.1 基本资料污水厂选址区域海拔标高在54m左右。厂区征地面积为东西长206m，南北长146m。风向：多年主导风向为

2、东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm；蒸发量多年平均为每年1800mm；地下水水位，地面下67m。年平均水温：20要求按照GB 189182002 一级B标准要求水质出水。 1.3 CASS工艺 CASS工艺一次性投资较少，占地面积较小，运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标，不易发生污泥膨，剩余污泥量小，性质稳定，查阅工程实例，适用于要求流量的污水处理厂运行。因此我选择了CASS工艺.1.3.1 工艺原理：CASS(cyclic activated sludge system)工艺是间歇式污泥法SBR的一种变革，是近年来国际公认的生活污水及工业废水处理的先进工艺。1978年，

3、Goronszy教授利用活性污泥底物积累再生理论，根据底物去除与污泥负荷的实验结果以及活性污泥活性组成和污泥呼吸速率之间的关系，将生物选择器与SBR工艺有机结合，成功地开发出CASS工艺。 CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反直池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区+在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气 沉淀、排水于一体。生物转盘进水沉砂池CASS池回流污泥转盘转盘剩余污泥图1.3 CASS工艺流程图格栅 1.3.2 工艺优点：1、在反应器人口处设一生物选择器，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断在选择器中经历

4、高絮体复合阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并提高污泥活性，使其快速地去除废水中溶解基质，进一步有效地抑制丝状菌的繁殖和增长。CASS系统的运行不取决于水处理厂的进水情况，可以在任意进水率且反应器完全混合的情况下运行不发生污泥膨胀。2、具有良好的污泥沉淀性能。3、可变容积的运行提高了对水质、水量变化的适应性，操作运行的灵活性。4、具有良好的脱氮除磷性能5、工艺流程简单，土建投资低，无需设置初沉池、二沉池以及规模较大的回流污泥泵站。第二章 设计计算2.1城市污水水量的确定处理规模：1.5万t /d总变化系数： 式中 Kz 总变化系数Q平均日平均时污水流量（L/s） 已知：Q = 1.5万t/

5、d = 173.61L/s 最大时流量（最大设计流量）： m3/h平均日流量（m3/d） 用以表示污水处理厂的公称规模。主要表示处理总水量；计算污水处理厂的年抽升电耗和耗药量；产生并处理的污泥总量设计最大流量(m3/d)污水处理厂进厂水管的设计。当污水处理厂的进水用水泵抽升时，则用组合水泵的工作流量作为设计最大流量，但应与设计流量相吻合。污水处理厂的各处理构筑物以及厂内连接各处理构筑物的灌渠，都应满足设计最大流量的要求降雨时的设计流量（m3/d）包括旱天流量和截流流量N倍的初期雨水流量，用来校核初沉池以前的处理构筑物和设备考虑到最大流量的持续时间较短，当曝气池的设计反应时间在6h以上时，可采用

6、时平均流量当作曝气池的设计流量当污水处理厂分期建设时，以相应的各期流量为设计流量通常情况下，污水处理厂的使用规模指平均日流量，设计规模指最大流量。对分流制系统要考虑雨水渗入，一般可达2530%。2.2细格栅设计计算2.2.1 设计说明 功能：格栅拦截雨水、生活污水、工业废水中较大的漂浮物以及杂质，起到净化水质、保护水泵的作用，也有利于后续处理和排放。格栅由一组或多组平行的栅条组成，斜置于进站雨、污水流经的渠道或集水池的入口处，并设置格栅间，减少对周边环境的影响和污染。格栅本身所受的水流阻力并不大，大概只有几厘米，阻力主要产生于筛除的污物堵塞栅条，一般当格栅的水力损失达到1015cm时就应该进行

7、清渣了。根据格栅的清渣方式和结构形式的不同，可分为人工格栅和机械格栅两大类，机械格栅又可分为回转式、旋转式、齿耙式机械格栅等多种形式。现新建的城镇排水泵站，基本上均使用机械格栅清污机，到达减轻人工提高除污效率的目的。2.2.2 栅条的间隙数 式中 Qmax最大设计流量，Qmax = 0.27m3/s 格栅倾角，取b 栅条间隙，m，中格栅取b0.02mn 栅条间隙数，个h 栅前水深，m，取h0.4m v 过栅流速，m/s，取v0.9m/s。则 34个2.2.3 栅槽宽度设栅条宽度S10mm（0.01m）则栅槽宽度BS(n-1)+bn 0.01×(34-1)+0.02×341m

8、进水渠道渐宽部分长度：进水渠宽度B1设为0.7m，渐宽部分展开角1=20度，L1=0.41m栅槽与出水渠道链接处的渐窄部分长度：L2=L1/2=0.21m实际生产中，多使用两套以上格栅工作，此处设计两套格栅同时工作2.2.4 过栅水头损失 式中h1过栅水头损失，m； H0计算水头损失，m； g 重力加速度，9.81m/s2； k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k =3；阻力系数，与栅条断面形状有关，设计选取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，2.42。 0.097m2.2.5 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m，H1=h+h2=0.7m H = h + h1 + h2

9、= 0.4+ 0.3 + 0.0097=0.8m 式中 H栅后槽总高度，m h栅前水深，h=0.4m2.2.6 栅前渠道H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m2.2.7 栅槽总长度 =0.41+0.21+0.5+1+ 0.7/0.36=2.52m 2.2.8 每日栅渣量计算W在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000 m3污水产0.05 m3。 W = = = 0.76m3/d采用机械清渣。2.3 泵站的设计计算2.3.1 泵房规范要求1、污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。2、单独设置的泵站与居住房屋和公共建筑物的距离，应满足规划、消防和环保部门的要求。泵

10、站的地面建筑物造型应与周围环境协调，做到适用、经济、美观，泵站内应绿化。3、泵站室外地坪标高应按城镇防洪标准确定，并符合规划部门要求；泵房室内地坪应比室外地坪高0.20.3m；易受洪水淹没地区的泵站，其入口处设计地面标高应比设计洪水位高0.5m以上；当不能满足上述要求时，可在入口处设置闸槽等临时防洪措施。4、排水泵站的建筑物和附属设施宜采取防腐蚀措施。5、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。6、雨水泵站和合流污水泵站集水池的设计最高水位，应与进水管管顶相平。当设计进水管道为压力管时，集水池的设计最高水位可高于进水管管顶，但不得使管道上游地面冒水。7、集水池的设计最低水位

11、，应满足所选水泵吸水头的要求。自灌式泵房尚应满足水泵叶轮浸没深度的要求。8、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10。9、集水池应设冲洗装置，宜设清泥设施。10、泵房应采用正向进水，应考虑改善水泵吸水管的水力条件，减少滞流或涡流。2.2.2 集水池 污水泵总提升能力按Qmax考虑，及Qmax=104.7m3/h，选1台泵。选用AS75-4CB潜水排污泵两台（一备一用），单泵提升能力为145m3/h。集水池容积按最大一台泵5min出流量计算，则其容积为12 （m3） 集水池面积：取有效水深，则面积集水池长度取L=2m，则宽度B=F/L=4/2=2m集水池平面尺寸：2m×2m保护水

12、深为1.2m，实际水深4.2m泵位及安装：潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架2.3.3 污水泵计算污水泵流量： 104.7m3/h 本设计考虑一次提升，根据流量，选用AS75-4CB潜水排污泵具体参数见表。 表 QW400-1500-26-160潜水排污泵参数型号排出口径/mm流量/（m3/h）扬程/m转速/（r/min）电机功率/KWAS75-4CB1501451014507.5数量：2台，1用1备 2.4 沉砂池的选择计算2.4.1 沉砂池的选择沉砂池的工作原理是以重力分离或离心力分离为基础，即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水

13、流带走。我国城市污水处理中，常用的沉砂池类型主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。平流式沉砂池靠重力自然沉降而达到砂水分离的目的，其特点是占地面积较大，排泥难度高；曝气沉砂池应用比较广泛，通过池中一侧的空气管控制曝气，使污水形成具有一定速度的螺旋形滚动，有稳定的除砂效果；旋流沉砂池利用水力涡流除砂，粒径在0.20mm以上的颗粒沉砂去除率达85%，砂粒含水率低于60%。目前，国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟式和比式两大类，钟式优于比式，应用较多，该池形有基建、运行费用低和处理效果好，占地少的优点。钟式沉砂池采用270°的进出水方式，池体主要由分选取、集砂区两部分构成，起构成特点

14、是在两个分区之间采用斜坡连接。钟式沉砂池的斜坡式设计，使砂粒主要依靠重力沉降。其排砂方式有两种：一种是靠砂泵排砂，其优势在于设备少、操作简便，但是砂泵磨损严重。另一种是气提排砂，其优势在于系统可靠、耐用，气提之前可以进行气洗，将砂粒上的有机物分离出来，但设备相对较多。本工程预处理阶段拟采用钟式沉砂池除砂，气提排砂。2.4.2 沉砂池设计计算一般规定1、沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。 2、 当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算，在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3、 沉砂池个数或分格数不应少于2，并宜按并联系列设计。当污水量较小时，可考

15、虑一格工作，一格备用。4、 城市污水的沉砂量可按106 m3污水沉砂30 m3计算，其中含水率为60%，容重为1500kg/ m3，合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。 5、砂斗容积应按不大于2d的沉砂量计算，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°。6、 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。7、 沉砂池的超高不宜小于0.3m。2.4.3 设计参数1、 最大流速为0.1m/s，最小流速为0.02m/s；2、最大流量时，停留时间不小于20s，一般采用3060s； 3、进水管最大流速为0.3 m/s；4、有效水深宜为1.02.0

16、m，池径与池深比宜为2.02.5。 5、设计水力表面负荷宜为150200m3(m2·h)。 2.4.4 设计计算在本工程中，由于水量较大，设计两组钟式沉砂池，每套钟式沉砂池的设计流量为387L/s，查水污染控制工程.下册表10-3选用钟式沉砂池的规格如表。钟式沉砂池的各部分尺寸图如图2.4所示。表2.4.4 钟式沉砂池的选型规格型号øA/mmøB/mmøE/mmF/mmG/mmL/mmH/mmC/mmD/mmJ/mm501830100030014003001100300305610200数量：一座2.5 厌氧生物池的计算2.5.1 生物选择器（厌氧池）

17、污泥中活性微生物的增长都符合Monod方程： (1X)·(dXdt)=maxS/(KS+S) 式中：X生物体浓度，mg/L S生长限制性基质浓度，mg/L 微生物比增长速率，d-1 KS饱和常数，其值为=max/2时的基质浓度，mg/L max在饱和浓度中微生物的最大比增长速率，d=1 厌氧池体积计算1、选择器的设计要点 在进行选择器的设计时应注意以下几点： （1）选择器需分格设计 当水力停留时间相同时，选择器的分格数越多则对丝状菌生长的抑制效果就越好，但分格过多将给施工和运行管理带来不便，本设计分为两格。 （2）尽量提高选择器第一格中的F/M值 研究证明，选择器中第一格的微生物组成

18、和特性对抑制丝状菌的生长有重要影响。若第一格中的F/M值很大便能有效地抑制丝状菌的生长，并保证后续曝气池中污泥良好的沉降性能。 （3）选择器的水力停留时间 污水在选择器中的停留时间以回流污泥能吸收80%90%的可溶性有机基质为宜。若停留时间过短则可溶性有机物在选择器中被菌胶团微生物吸收的较少，从而不能有效地抑制丝状菌的生长；若停留时间过长则会造成选择器中微生物活性梯度的增大，同时也增加了运行费用。本设计采用1.2h m3 式中：VP厌氧区（池）容积（m3）；tP厌氧区（池）停留时间（h），宜为12，取1.2；Q设计污水流量（m3d）。 则每座厌氧池体积为32m3，厌氧池水深2m，池体面积为16

19、m2，厌氧池超高1m，则厌氧池尺寸：4m×4m×3m2.5.3 潜水搅拌器 根据厌氧池的面积，单机服务深度为1.5，选取2台QJB0.858-2603-740C潜水搅拌机，每池1台，只搅拌不曝气。2.6 配水井的设计2.6.1 设计要求本设计中配水井的配水方式采用堰式配水，进水管在配水井的中心，水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水斗，在由水斗经水管流入各个水处理构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等过流量就相等的原理来进行配水的。设计要求：1、 水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。 2、 配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s，以利于配水均匀

20、和减少水头损失。 3、 从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道想其引水的环形配水池。 当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是： 1、 应取中心管直径等于引水管直径； 2、 中心管下的环行孔高应取0.250.5D1； 3、 当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比（D/D1）大于1.5的突然扩张； 4、 在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流； 5、 当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为1%；当进水流量偏离设计负荷25% 时，配水均匀度误差为2.9%。集配水井计算草图如下图所示：2.6.2 设计计算1、进水管径D1厌氧池至配水井管道计算，设计流量为污水量与回流

21、量（进水量的40%）之和，0.0406m3/s，进水管流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。进水管直径 则 （m） 取300mm校核进水管流速（m/s）合符要求。2、矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗，在由管道直接接入后续构筑物，每个后续构筑物的最大分配的水量为83m3/h，配水采用矩形溢流堰流至配水管。3、配水管管径D2：配水管管径D2即配水井至CASS池管道，每个时段只有2个CASS池进水，总水量平均分配到2个CASS池，每条配水管道流量为0.0203m3/s，管路流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。出水管直径 则 （m） 取200mm校核出水管流速（m/s）合

22、符要求。4、配水漏斗上口口径D：按配水井内径的1.5倍设计：配水井尺寸的大小：长3m，宽3m,高3m。2.7 CASS池的设计计算 2.7.1 基本设计参数 1、处理规模：Q1250m3/d。总变化系数为2.012、进出水水质污泥负荷的取值按下表的规定取值。项 目单 位参数值BOD污泥负荷LskgBOD5/kgMLSS·d0.10.2污泥浓度(MLSS) Xg/L2.54.5污泥负荷（F/M）：Ls = 0.18BOD5 /（kgMLSS·d），混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X3500mg/L，反应池数N = 4 座，反应池有效水深H = 4 m，排除比 1/m = 1/

23、2.8，2.7.2 曝气时间TA （h） 式中 TA曝气时间，h S0进水平均BOD5，/L m排除比 1/m = 1/2.8X混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X3500mg/L，2.7.3 沉淀时间TS 活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系，可以用下式进行计算。Vmax = 7.4×104×t×XO -1.7 (MLSS3000) Vmax = 4.6×104×XO-1.26(MLSS3000)式中 Vmax活性污泥界面的初始沉降速度。t水温，X0沉降开始时MLSS的浓度，X03500mg/L，则Vmax = 4.6×1

24、04×3500 -1.26 = 1.6 m/s 沉淀时间TS用下式计算 （h） 式中 TS沉淀时间，h H反应池内有效水深，m 安全高度，取0.8m2.7.4 排水时间TD 在排水期间，就单次必须排出的处理水量来说，每一周期的排水时间可以通过增加排水装置的台数或扩大溢流负荷来缩短，另一方面，为了减少排水装置的台数和加氯混合池或排放出槽底容量，必须将排水时间尽可能延长。实际工程设计时，具体情况具体分析，一般排水时间可取1.01.5h。此设计取1.5h。2.7.5 周期数的确定一个周期所需时间TC TA + TS + TD =3+1.5+1.5= 6.0（h）（次） 2.7.6 进水时间

25、TF TF取1h所以，CASS工艺运行一个周期需6h，其中进水和曝气同时进行1h，再单独曝气2h，沉淀1.5h，排水1.5h。运行方式见表。 表 CASS池运行方式 时段1时段2时段3时段4时段1时段2时段3时段4时段11#池曝气曝气沉淀排水曝气曝气沉淀排水2#池沉淀排水曝气曝气沉淀排水曝气曝气3#池排水曝气曝气沉淀排水曝气曝气沉淀4#池曝气沉淀排水曝气曝气沉淀排水曝气2.7.7 CASS反应池容积计算单池容积为 （m3）取220m3 反应池总容积 （m3）式中 单池容积，m3 n周期数； m排除比 1/m = 1/2.8N池数； 平均日流量，m3/d每个反应池都带两个预留孔，预留孔径500m

26、m2.7.8 CASS反应池的构造尺寸CASS反应池为满足运行灵活及设备设备安装需要，设计为长方形，水深宜为4.06.0m，取4.0m；反应池长度与宽度之比：连续进水时宜为2.5：14:1，取4：1，一端为进水区，一端为出水区。CASS池单池有效水深H=4.0m，超高hC取1m，保护水深=0.7m。单池体积，取=11m，L=5m。所以CASS有效体积（m3）CASS池外形尺寸：L×B×H = 5x11x5.7单池面积（m2）2.7.9 反应池液位控制排水结束时最低水位（m） 基准水位h2为4m；超高1.0m；保护水深 = 0.7m。污泥层高度（m）验证容池：单池一次进水1h

27、， m3/h，所以每周期的进水量 （m3）CASS反应池单池一周期内能纳水 （m3） 所以CASS池的建造满足水量要求。2.7.10 需氧量设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量及出水带走的氧量。1、 氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量O1以每去除1BOD需要0.45Oa的经验法计算。 式中 Oa 需氧量，O2/d 活性污泥微生物每代谢1BOD的需氧量，生活污水为0.40.53，取0.45。 1活性污泥每天自身氧化所需要的氧量生活污水为0.110.188，取0.15。 总需氧量： O2/d CASS池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。CASS池生物

28、代谢产泥量为： （kg/d）式中 剩余污泥量，kgMLSS/d；Q设计平均日流量，m3/d；a微生物代谢增值系数，取0.72kgVSS/kgCOD； b微生物自身氧化率，0.07d-1； Sr去除的COD浓度，kgCOD/m3； Xr回流污泥浓度， mg/L； V反应池容积，m3； LsBOD污泥负荷，0.18BOD5 /（kgMLSS·d）； 单池每周期需氧量为： （O2/周期） 一周期曝气3h，所以单位时间曝气量为： （/h）单池每周期单位时间需要空气量计算： （m3/h） 式中 可变微孔曝气器氧利用率，一般在18%27.7%，这里取22%； 0.21空气中氧气体积分数；1.33

29、1标准状况下氧气的密度为1.331/ m3。每个时段都有2个CASS池在进行曝气，系统小时需氧量为： 195.2×2 = 390.4 m3/h2.7.11 曝气器及空气管计算1、曝气器的选择曝气器选用沈阳水处理设备厂生产的S-MB-300膜式曝气器。产品参数及相关技术参数见表、。表 .1 S-MB-300膜式曝气器产品参数型号曝气头尺寸/mm曝气膜运行平均孔隙/m材质质量/kgS-MB-300d=3007590橡胶膜ABS1.5表 S-MB-300膜式曝气器技术参数服务面积/m2曝气阻力/mmH2O空气流量/（m3/h）氧利用率/%充氧能力/（kgO2/h）0.350.7518028

30、01.73.219.428.20.1150.195单池曝气头数量：（个）取整为84个 式中 e充氧能力，取0.143kgO2/h，曝气头以4列21排分布于池底，实际布置84个曝气头。校核：单池曝气面积F1 = 55m2，单孔服务面积（m2/个），符合在0.250.75m2/个的要求。每个曝气器的曝气量（m3/h），符合要求。2、布气系统计算鼓风机房到CASS池由一根干管连接，设其流速v1为10m/s；在2个CASS池的隔墙上设2根空气支管，设其流速v2为10m/s；在每根支管上设置4条单侧供气(向单侧廊道供气)配气支管，设其流速v3为4m/s。每条配气支管于池底4列曝气头连接，为CASS池配气

31、。每一时段都有2个CASS池在曝气，需空气量为390.4m3/h空气干管直径（m）选用DN150mm钢管；空气支管直径（m）选用DN100mm钢管；每根配气支管供气量 m3/h空气配气竖管直径（m）选用DN100mm钢管；3、风管阻力损失计算风管的总阻力损失可用下式计算： h = h1 + h2 （Pa）式中 h1风管沿程阻力损失，Pa； h2风管局部阻力损失，Pa。风管沿程阻力损失可以按下式计算： （Pa） 式中 i单位管长阻力（Pa/m），查附录二可得各管径对应风速下的值； L风管长度，m； aT温度为T时，空气密度的修正系数，取1.00； aP大气压为P时的修正系数，取1.00； 取最长

32、的一条管路进行阻力损失计算，干管：i=0.876 mmH2o/m=8.15 Pa/m，长度为50m；支管：i=1.528 mmH2o/m=14.22 Pa/m，长度为30m；配气管：i=0.262mmH2o/m=2.44 Pa/m，长度为20m； = 882.9 （Pa） = 94.9mmH2o风管局部阻力损失h2可以按下式计算： （Pa） 式中 局部阻力系数，给排水设计手册第1册常用资料取； v风管中平均空气流速，m/s； 空气密度，20下，取1.205kg/m3。 （Pa）风管的总阻力损失为94.78Pa，即9.67mmH2O；则h= h1 + h2 =94.9+9.67=104.6mmH

33、2o假设管路富余压头为100mmH2O，S-MB-300膜式微孔曝气压力损失为200mmH2O，则曝气系统总压力损失为： H总 = 104.6+100+200 = 404.6mmH2O = 0.405 mH2O4、鼓风机鼓风量：4个CASS池每小时曝气量为：390.4。表 风机型号转速nr/mim压力进口流量m3/min轴功率kw进口kPa出口kPa294098.07147.101522数量：8台 ，4用4备2.7.12 产泥量及排泥系统上面计算出CASS池的代谢产泥量为161.4（kg/d）假定剩余污泥含水率为99.2%，则排泥量为： （m3/d） 排泥系统：2池设置三台剩余污泥泵，两用一备

34、，在排水阶段把剩余污泥排入污泥浓缩池。排泥时间为1.4小时，则排泥流量为3.6m3/h（20.18/（1.4×4）。浓缩池清水面标高为4.00m，CASS池底标高为0.01m，高程差为3.99m，排泥管流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。排泥管直径 则 （m） 取50mm校核排泥管流速m/s<1m/s 合符要求。CASS池至污泥浓缩池之间的阻力损失1.92m，高程差为3.99m，需要污泥泵的最低扬程为5.91m，流量为3.6m3/h。选取JYWQ40-8-15-1000-1.1型污泥泵，其相关性能参数见表。 表 65FBZ-25型污泥泵性能参数规格型号流量m3/h扬程m排出

35、口径mm配用电机功率kw转速r/min搅拌范围mm效率%JYWQ40-8-15-1000-1.1815401.12900100040数量：6台，4用2备2.7.13 回流污泥泵1、设计说明污泥回流是按照一定的比例把CASS池的浓污泥回到生物选择池，使系统选择出絮凝性能好，抗冲击性强的优质细菌，利于后续生物降解。回流污泥量Qr=污泥回流比R×污水流量Q而污泥回流比R可以通过R=X/（Xr-X)计算，其中，X为混合液污泥浓度，Xr为回流污泥浓度。而X、Xr都是SVI的函数，这样，可以通过选定不同的SVI值，分别计算出多组X、Xr值和R值本设计取污泥回流比：40 %设计回流污泥量：25m3

36、/h2、回流污泥泵设计选型 每一时段都有2个CASS池在回流，设计回流总污泥量：25m3/h，则单池回流污泥量为12.5m3/h。CASS池池底标高为0.01m，厌氧池污泥回流进口标高为4.652m（厌氧池污泥回流进口设置在比厌氧池水面高0.5m处）。则高程差为4.542m，排泥管流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。排泥管直径 则 （m） 取75mm校核进水管流速m/s<1m/s 合符要求。CASS池池底至厌氧池之间阻力损失1.042m，高程差为4.542m，需要污泥泵的最低扬程为5.684m，流量为12.5m3/h。选取IHF型污泥泵，其相关型号及参数见表。 表 型污泥泵型号及参数

37、规格型号流量m3/h扬程/m转速r/min排出口径mm效率/%151529005051数量：2用2备，共4台2.7.14 滗水器：单池容积为218.8 m3，滗水体积为218.8/2.8 = 78.14 m3，排水时间取1.5h，则滗水能力为78.14/1.5=55.8 m3/h。 BSL型旋转式滗水器由滗水装置、传动装置、撇渣浮筒装置及回转支承等组成。驱动机构通过可伸缩推杆带动滗水装置 及撇渣浮筒装置绕旋转支承旋转，从而使滗水堰口上下弧形运动，达到滗出上清液的目的。  每台滗水器使用一台1.1KW的电机。 表 BSL型连杆式旋摆滗水器技术参数表型号处理水量(m3/h)出水管直径/m

38、m驱动功率（kw）滗水高度（m）BSL-1001002500.7525数量：4台2.7.15 进出水管路计算 1、进水管计算 泵房至厌氧池的管道，设计流量Qmax=0.029m3/s，进水管流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。进水管直径 则 （m） 取250mm校核进水管流速m/s<1m/s 合符要求。厌氧池至配水井管道计算，设计流量为原污水量与回流量之和，0.0406m3/s，进水管流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。进水管直径 则 （m） 取300mm校核进水管流速m/s<1m/s合符要求。配水井至CASS池管道计算，每个时段有2个CASS池进水，总水量平均分配到2个C

39、ASS池，每条配水管道流量为0.0203m3/s，管路流速控制在1m/s以下，取0.8m/s。进水管直径 则 （m） 取200mm校核进水管流速m/s<1m/s合符要求。2.8 污泥浓缩池计算2.8.1 设计参数设计参数：当为初次沉淀污泥时，其含水率一般为95%97%，污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2·d),浓缩后的污泥含水率可达到90%92%；当为活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%,当为活性污泥时，污泥固体负荷宜采用2030 kg/m2·d，浓缩后的污泥含水率可以达到97%；当为初次沉淀污泥及新鲜活性污泥时，其进泥的含水率，污泥固体负荷及浓缩后的

40、污泥含水率，可按两种污泥的比例进行计算；浓缩时间不宜小于12h，但不要超过24h；浓缩池的有效水深一般宜为4米，最低不小于3m；当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8小时；污泥浓缩池一般均散发臭气，必要时应考虑防臭或脱臭措施；2.8.2 设计与计算1、设计说明污泥总量Qs = 20.18 m3/d = 0.841m3/h，入流污泥浓度C = 6.3kg/m3（含水率99.2%），浓缩污泥固体负荷q =30 kg/m2·d，设计浓缩后含水率P2 = 97%。2、浓缩池池体计算浓缩池的面积 (m2) 浓缩池直径 (m) 为保证有效表面积和容积，并与刮泥机配套，选D = 4 m水力负荷

41、u m3/(m2·h)水力停留时间T 22 h则有效水深H1为 (m)3、排泥量与存泥容积浓缩后排除含水率P2 = 97%的污泥： m3/d 5.38m3/d = 0.224 m3/h，设计污泥层（存泥区）厚度位0.5m，池底坡度为i = 1/20，污泥斗上底直径D1=1.0m，下底直径D2=0.5m。池底坡降 (m)污泥斗深度 (m)4、浓缩池深度 有效水深H1为0.737m；缓冲层高度H2为0.5m；存泥区高度H3为0.5m；池体超高0.5m；池底坡降H5为0.075m。 (m)取2.5m （3.32）5、出水渠与堰板排水量Q = (20.18 -5.38)m3/d = 14.8

42、m3/d = 0.617m3/h=1.72×10-4m3/s，取出水渠宽b=0.2m，出水渠中流速0.05m/s，出水渠水深为： 0.062(m)出水渠断面设计为0.2m×0.2m。取出水堰口负荷为1.0L/（s·m），校核堰口负荷； L/（s·m）< 4.34 L/（s·m），溢流符合要求。每天排一次泥，压一次泥，出水渠的污水自流入集水井。6、选刮泥机：选用GJ-4型中心传动刮泥机 刮泥机主要技术参数见表2.8.6表2.8.6 刮泥机的主要技术参数型号池内径/m处理污泥量/（m3/h）电动功率/kw池深GJ-440.260.37Kw2.

43、52.9 污泥脱水设计计算2.9.1 压滤机设计计算 对于从浓缩池后出来的污泥采用带式过滤，这种脱水方法的特点是：滤带可以回旋，脱水效率高，噪音小，能源消耗省，附属设备少，操作方便，由浓缩池出来的污泥的含水率为97%，投加的有机高分子混凝剂为污泥干重的0.20.5%时，其生产能力一般为1250公斤干污泥/m3，脱水后的泥饼含水率为6575%。1、已知条件 现有剩余污泥127kg/d，含水率99.2%，经过浓缩池浓缩后含水率为97%，经过压滤后要求含水率达到75%，产泥饼量为19.2m3/d。压滤机选择根据已知条件要求，综合考虑，选用DYQ100型带式脱水机，其主要技术参见见表。 表 DYQ10

44、0型带式脱水机主要技术参数型号有效带宽/mm处理量/（m3/h）功率/kw带速/（m/min）冲洗水耗量/（m3/h）泥饼含水率/%DYQ1001000381.50.54.066575选用一台压滤机。2.9.2 附属设备 1、螺杆泵污泥量为0.841m³/h，选用2台G25-1型螺杆泵投配污泥，1用1备，单台输送能力为2m3/h，浓缩池清水面标高为4.00m，浓缩池池底标高为1.0m，污泥脱水机污泥出口标高2.0m，高程差为3.0m，排泥管流速控制在1m/s以下，取0.4m/s。排泥管直径 则 （m） 取50mm校核进水管流速 （m/s） 合符要求。浓缩池至污泥脱水机污泥出口处高程差

45、为3.0m，阻力损失1.07m，需要螺杆泵的最低扬程为4.07m，选取G25-1型螺杆泵，其相关性能参数见表。 表 G25-1系列螺杆泵固定转速时的性能参数型号流量m3/h扬程/m转速r/min入口口径/mm出口口径/mmG50-126096003225数量：2台 2、加药系统混凝剂选用聚丙烯酰胺，对于混合生污泥投加量为0.15%0.5%，取0.2%计算，故每日药剂投加量为： 127×0.2% = 0.26kg/d配制成浓度为1%的溶液（密度按水的密度计算）体积：0.026/1% = 2.6（L/d）2.10 其它构筑物 1、门卫室 一层砖混结构 尺寸：3×3 m2 2、中

46、央控制室 一层砖混结构 尺寸：6×9 m3 3、综合办公大楼 二层砖混结构 尺寸：24×6 m3 4、鼓风机房一层砖混结构 尺寸：17×12 m35、配电室一层砖混结构 尺寸：12×6 m3 6、污泥脱水间一层砖混结构 尺寸：9×6 m3第三章 污水处理厂配套工程设计 3.1 厂区平面设计 3.1.1 平面布置原则 3.1.2 总平面布置 3.2 厂区高程设计3.2.1 高程布置注意事项 1、选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并留有适当余地，以保证在任何情况下处理系统能正常运行。2、污水尽量经一次提升后就能依靠重力通过净化构筑物

47、，中间不需要加压提升。3、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量。4、污水处理后污水应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节（一般按25年一遇防洪标准考虑）。5、高程布置时应考虑某些处理构筑物（如沉砂池、调节池、沉淀池等）的排空，但构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工困难。6、高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。7、进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋入地下过深，又要避免沉砂池在地面上架得太高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差，地下水位较高时。3.2.2 高程计算为了使污水和污泥能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证污水处理厂正常运行，必须进行高程布置，以确保各处理构筑物、泵房以及各连