水污染控制工程 课程设计

1、第一章 工程设计概述第一节：设计题目某生活小区平均日处理量 20000 m3污水处理工程设计第二节：设计任务1、确定污水处理厂的工艺流程；2、选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）；3、按扩初标准，画出污水厂的工艺平面布置图，内容包括表示出处理厂的范围，全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道等；4、按扩初标准，画出污水处理厂工艺流程高程布置图，表示出原污水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及处理出水的出厂方式；5、编写设计说明书、计算书。第三节：基本资料3.1 污水水量与水质生活污水设计流量:平均时：Q平=200000m3/d=833.33m3/h 总变化系数：Kz=

2、1.58最高时：Qmax=KzQ平= 20000×1.58=31600m3/d=1316.67m3/h =0.37m3/s污水水质： COD:290mg/L； pH=69 BOD5: 210 mgL； SS : 200 mgL。3.2 处理要求 20mgL，(水中溶解性BOD) SS20mgL。处理程度: SS: 3.3 气象与水文资料风向：常年主导风向为西北风，夏季主导风向为东南风,年平均风速：4.3m/s；气温：年平均11 ；极端温度：最高37.3，最低-21。土壤冰冻深度：0.6m地下水位：地面下2.0m。第四节：设计依据第2章 污水处理工艺流程说明污水厂厂址选择应遵循下列各项

3、原则:1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形第一节：工艺方案分析 城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有：活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。本次设计拟采用活性污泥法作为污水的处理工艺技术。 活性污泥法：利用活性污泥的降解 ，去除废水中有机污染物的方法。微生物以活性污泥的形式存在，活性污泥法因此而得名。降解过程包括凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用。活性污泥法是最传统的工艺流

4、程 ，也是污水处理领域应用最多的工艺，它已发展了众多的运行方式 ，如 ：阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法 、渐减曝气法、深水曝气法 、深井曝气法、纯氧曝气法 、高负荷活性污泥法和浅层曝气法等。每个工艺都有自己的特点，既有优势也有不足之处，总的趋势是在不断更新和完善。本次设计选择完全混合活性污泥法（合建式）。主要是应用完全混合式曝气池。污水与回流污泥进入曝气池后立即与池内混合液充分混合，可认为池内混合液处理为未经泥水分离的处理水。 工艺所具有的特点： 承受冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用，对高峰负荷起消弱作用； 由于全池需氧要求相同，能节省动力； 曝气池和沉淀池合建，

5、不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理。 完全混合活性污泥法也存在的问题，在曝气池混合液内各部位的有机污染物质量相同，能的含量相同，活性污泥微生物质与量相同，这种情况下，微生物对有机物的降解动力低下，活性污泥易于产生膨胀现象。第二节：工艺流程图污水拟采用传统活性污泥法工艺处理（完全混合式），具体流程如下：生活污水粗格栅提升泵细格栅沉砂池巴氏计量槽初次沉淀池完全混合式曝气池（合建式）消毒池出水 污泥泵污泥浓缩污泥脱水泥饼外运浓缩池、消化池及污泥脱水机的上清液回流至初次沉淀池第3章 污水的一级处理第一节：粗格栅1.1 设计说明格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证

6、后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。本设计中在泵前设置一道粗格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。图2 格栅简图1.2 设计参数 格栅栅条净间隙选b50mm；格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍；过栅流速v0=0.9m/s；（一般采用0.61.0m/s），则进水渠道内水流速度（栅前流速）v=0.77m/s；（一般采用0.40.9m/s）格栅倾角=60°；（一般采用60°70°）格栅间工作台高出栅前最高水位0.5m，栅间工作台两侧

7、过道宽度为0.7m。工作台正面过道宽度为1.2m；格栅井内可能存在有害气体，应采用可移动的机械通风系统，室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h。通风管应采用防腐阻燃材料制成。1.3 设计计算1.3.1栅条间隙数（n）根据最优水力断面公式计算得： 所以栅前槽宽约为B1=0.98m，由于设计要求此处B1取0.8m。栅前水深为h=0.49m，取0.4。栅条间隙数（n）为： Qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角，度（°）；h栅前水深，m；v0污水的过栅流速，m/s。1.3.2 栅槽有效宽度（B）栅条宽度S=0.01m。B=S(n-1)+bn=0.01×(18-1)+0

8、.05×18=1.13m1.3.3 通过格栅的水头损失（h1）h1=k×h0； h0= v02 sin /(2g)式中：h0计算水头损失，m； g重力加速度，m/s2； k格栅受污堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关 对于本设计取方形断面，查表得 1.3.4 栅后槽总高度（H） h2为栅前渠超高，一般取0.3m。 H=h+h1+h2=0.4+0.3+0.082=0.782m1.3.5 栅槽总长度（L）进水渠宽B1=0.8m，其渐宽部分展开角度20°（进水渠道内水流速度v=0.77m/s。） 进水渠道渐宽部分的长度 栅槽

9、与出水渠道连接处的渐窄部分长度栅前渠道深度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅槽总长度L=l1+l2+1.0+0.5+H1/ tan 1.3.6 每日栅渣量计算（W） 对于生活污水，栅条间距b=50.0mm的中格栅每单位体积污水拦截污物为W1=0.03m3栅渣/103m3污水。每日栅渣量为拦截污物量大于0.3m3/d，采用机械清渣。1.3.7 格栅的选择 表3-1 HG-1400 型回转格栅技术参数 项 目格栅宽度mm栅条间距mm安装角°电机功率kw参 数14005060-751.5格栅井设一套机械格栅，中间用墙分隔，每台格栅宽0.6m，高8.3m。在格栅后设置一台无轴螺旋输送

10、压榨机，脱水后的栅渣含水率应小于60%。格栅前各设有两台电动渠道闸门，作为检修格栅时切断水流用。为避免管道内的无法由粗格栅去除的粗大物质堵塞进水通道，在进水闸门前设电动葫芦抓斗，用以捞除上述杂物。第二节：提升水泵：设计流量为833.33m3/h，则泵房内安装2台潜水污水泵。进水泵房安装有起重设备，便于设备的安装和维修、维护。泵的选型如下：设备类型：250QW600-7-22；排出口径：250mm；单台流量：1260m3/h；设备数量：2台，1用1备；扬程：H=7m；转速：970r/min；单机功率：N=22kW。第三节：细格栅本设计选择单独设置的格栅。设计中选择两组格栅，N=2，每组格栅单独设

11、置，每组格栅的设计流量为Qmax=0.37/2=0.185m3/s。3.1 设计参数 格栅栅条净间隙选b10mm；过栅流速v0=0.9m/s；（一般采用0.61.0m/s），则进水渠道内水流速度（栅前流速）v=0.77m/s；（一般采用0.40.9m/s）3.2 设计计算3.2.1栅条间隙数（n）根据最优水力断面公式计算得： 所以栅前槽宽约为B1=0.70m。栅前水深为h=0.35m。栅条间隙数（n）为： Qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角，度（°）；h栅前水深，m；v0污水的过栅流速，m/s。3.2.2 栅槽有效宽度（B）设计采用10圆钢为栅条，即栅条宽度S=0.01m。B=

12、S(n-1)+bn=0.01×(55-1)+0.01×55=1.09m3.2.3 通过格栅的水头损失（h1）h1=k×h0； h0= v02 sin /(2g)式中：h0计算水头损失，m； g重力加速度，m/s2； k格栅受污堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关 对于本设计取圆形断面，查表得 3.2.4 栅后槽总高度（H） h1为栅前渠超高，一般取0.3m。 H=h+h1+h2=0.35+0.3+0.19=0.84m3.2.5 栅槽总长度（L）进水渠宽B1=0.7m，其渐宽部分展开角度20°（进水渠道内水流速

13、度v=0.77m/s。） 进水渠道渐宽部分的长度 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度栅前渠道深度H1=h+h2=0.35+0.3=0.65m栅槽总长度L=l1+l2+1.0+0.5+H1/ tan 3.2.3 每日栅渣量计算（W） 对于生活污水，栅条间距b=10.0mm的中格栅每单位体积污水拦截污物为W1=0.07m3栅渣/103m3污水。每日栅渣量为拦截污物量远大于0.3m3/d，采用机械清渣。3.2.7 格栅的选择 表3-3 HG-1000 型回转格栅技术参数 项 目格栅宽度mm栅条间距mm安装角°电机功率kw参 数10001060-751.1第四节：沉砂池4.1 设计说明及选型

14、 沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。沉砂池按水流方向不同，可以分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池和多尔沉砂池。 沉砂池按去除相对密度2.65、直径0.2mm以上的沙粒设计，设计流量应按分期建设考虑：（a）当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；（b）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；（c）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。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，可考虑1格工作

15、，1格备用。城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3计算，其含水率为60，容量为1500kg/m3；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。砂斗容积应按不大于2d的沉砂量计算，斗壁与不平面的倾角不应小于55°。除砂一般宜采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。采用人工排砂时，排沙管直径不应小于200mm。当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。沉砂池的超高不宜小于0.3m。 本设计中选用平流沉砂池，它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。4.2 设计参数最大流速为0.3m/s，最小流速

16、为0.15m/s。最大流量时停留时间t=50s，（t不小于30s，一般采用3060s。）有效水深应不大于1.20m，一般采用0.251.00m，每格宽度不宜小于0.60m；进水部位应采取消能和整流措施，应设置进水闸门控制流量，出水应采取堰跌落出水，保持池内水位不变化。池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。最大设计流量Qmax=0.37m3/s 停留时间t取50s。 4.3设计计算4.3.1 长度（L） 设水平流速v=0.25m/s，停留时间t=50s，则 4.3.2 水流断面积（A）4.3.3 池总宽度（B） 设n=2格，每格宽b=0.8m；（每格宽度不

17、宜小于0.6m），则4.3.4 有效水深（h2）（有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251m）符合。4.3.5 沉砂斗所需容积（V）设沉砂时间T=2d，则式中：X城市污水沉砂量，m3/106m3，一般采用30； T清除沉砂的间隔时间，d； Kz生活污水流量总变化系数 每个沉砂斗所需容积（V0），设每一分格有2个沉砂斗，则 4.3.6 沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽b1= 0.6m,斗壁与水平面的倾角为60º，斗高h3=0.45m 沉砂斗上口宽（b）： 沉砂斗容积（V0）： V0>V0，故符合要求。4.3.7 池总高度（H） 沉砂室高度 （h3）采用重力排砂，设池底坡度为0.06

18、，坡向砂斗，则式中，b两沉砂斗之间的平台长度，m，取b=0.2m；设超高h1=0.3m 4.3.8 核算最小流速（vmin） 在最小流量时，只用一格工作（n1=1） （符合要求）式中，n1最小流量时工作的沉砂池数目，个； min最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分离器，脱水后的清洁砂砾外运， 分离出来的水回流至泵房集水井。池水深为有效水深与贮砂深之和，与沉砂量，排砂方式及频率有关，一般为有效水深的10%30%，但至少要在30cm以上。4.2.9 进水渠道 集水池水通过DN450mm的管道流入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠道内的流速

19、为：式中 V1进水渠道水流流速（m/s）； B1进水渠道宽度（m）； H1进水渠道水深（m）。设计中取B1=0.40m，H1=0.9m，则。0 出水渠道沉砂池中水进入出水渠，出水渠长2.4m，有效水深0.9m，水流流速1.03m/s，出水流入出水管道。出水管道采用铸铁管，管径DN=400mm，管内流速V2=1.15m/s，水力坡度i=1.63 。1排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。第五节：初次沉淀池5.1设计说明及选型沉淀池的作用主要是去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。在不同的工艺中，所分离的固体悬浮物也有所不同。初沉池的主要作用是去除无机颗粒和部分有机物质。

20、各种沉淀池优缺点和适用条件池型优点缺点适用条件平流式1、沉淀效果好 2、对冲击负荷和温度变化的适应能力较强 3、施工简易 4、平面布置紧凑 5、排泥设备已趋定型1、配水不易均匀 2、采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作量大 3、采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高 适用于大、中、小型污水处理厂竖流式1、排泥方便，管理简单 2、占地面积较小1、池子深度大，施工困难 2、对冲击负荷和温度变化的适应能力较差 3、池径不宜过大，否则布水不均适用于小型污水处理厂辐流式1、多为机械排泥，运行可靠，管理较简单 2、排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中型污水处理

21、厂由于小区污水具有水质、水量变化比较大的特点，应选用耐冲击负荷的沉淀池，综合比较以后，本设计采用平流式沉淀池作为初沉池。5.2设计参数沉淀池设计流量取最大设计流量，初次沉淀池沉淀时间取12h；初次沉淀池表面负荷取1.52.5m3/(m2h)，沉淀效率为40%60%；池（或分格）的长宽比不小于4，长深比采用812；设计有效水深不大于3.0m；缓冲层高度在机械排泥时，采用0.5m；机械排泥时，则缓冲层上缘高出刮泥板0.3m；进水处设闸门调节流量，淹没式潜孔的过孔流速为0.10.4m/s，出水处设三角形溢流堰，溢流堰的流量可用下式计算： Q=1.43H5/2式中，Q三角堰的过堰流量（m3/s）； H

22、堰顶水深（m）。池底坡度一般为0.010.02；采用多斗时，每斗应设单独的排泥管及排泥闸阀，池底横向坡度采用0.05；进出水处应设置挡板，高出池内水面0.150.2m，其淹没深度为进水处不小于0.25m，出水处不大于0.25m，挡板位置距进水口为0.51.0m，距离出水口为0.250.5m；污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其直径不小于0.2m，下端伸入斗底中央处，顶端敞口，伸出水面，便于疏通和排气。在水面以下1.52.0m处，与排泥管连接水平排出管，污泥即由此借净水压力排出池外，排泥时间大于10min。城市污水沉淀池设计数据（初沉池）： 按表面负荷计算时，应对水平流速进行校核，最大水平流速：初次

23、沉淀池7mm/s。 沉淀时间 一般为12h，取1.5h。表面负荷（q） 取2.0m3/m2h。5.3设计计算5.3.1初沉池总表面积（A）5.3.2沉淀部分的有效水深（h2）h2=qt=2×1.5=3.0m5.3.3沉淀部分有效容积（V'）V'=Q max t=1316.67×1.5=1975m35.3.4池长（L）L=v t3.6=7×1.5×3.6=37.8m=12.6>8（符合要求）5.3.5池子总宽度（B）B=17.4m5.3.6池子个数（n）设每格池宽b=6m，则n=2.9，n=2个 =6.3>4.0，符合要求。5.

24、3.7污泥区计算，每日污泥量（W）计算公式为：式中，C0，C1分别是进水与沉淀出水的悬浮物浓度，kg/m3，如有浓缩池、消化池及污泥脱水机的上清液回流至初次沉淀池，则式中的C0应取1.3C0，C1应取1.3C0的50%60%； P0污泥含水率，%，见表（水污染控制工程P63,4-6） 污泥容重，kg/m3，因污泥的主要成分是有机物，含水率在95%以上，故可取为1000kg/m3； t两次排泥的时间之隔。采用机械排泥，储泥时间取4h。非机械排泥，储泥时间最大取2d。本设计的储泥时间取2d，污泥含水率为95%。污水进水悬浮物浓度SS=200mg/L=0.2kg/m3，则 5.3.8污泥斗容积（V1

25、）污泥斗底长与宽均为0.5m，上口长与宽均为6m，污泥斗壁与水平的夹角为60°。污泥斗的高度5.3.9污泥斗以上梯形部分的容积 池底坡度取0.01，梯形部分的高度取值符合要求。5.3.10 初沉池总高度（H）缓冲层高度，超高5.3.11 出水堰设计沉淀池出水采用三角堰，堰前设挡板，拦截浮渣。出水堰采用双侧90°三角形出水堰。三角堰顶宽0.18m，深0.1m，间距0.05m。计算公式：过堰流量按式16-2计算： Qn过堰流量； h过堰水深。查表得：当h=0.06m时，Qn=1.235L/s。一般采用三角堰高度的1/22/3。则三角堰个数为:n=300个，每个池子有150个出水

26、三角堰。三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰上水头损失为0.195m5.3.12 堰上负荷 式中， q1堰上负荷，L/(ms)，一般小于2.9L/(ms)。 L出水堰间距。 符合要求。三角堰前设有出水浮渣挡板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，深入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN300mm的排渣管排出池外。5.3.13 出水渠道 出水槽宽a=0.6m，深b=0.7m，有效水深h=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，出水管道采用铸铁管，管径DN400mm。管内流速V0=1.15m/s，水力坡度i=1.63。5.3.

27、14 刮泥装置 沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为23m/min，刮泥机底部设有刮泥板，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。5.3.15 排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m，连续将污泥排出池外贮泥池内。图见污水处理厂工艺设计手册P93 3-9第三章 污水的二级处理第一节：曝气池1.1设计说明及选型 本工艺流程采用完全混合活性污泥法（合建式）。1.2设计参数 曝气池直径不大于20m； 曝气池水深不大于45m； 沉淀区水深不小于12m，沉淀区最大上升流速一般采用0.30.5mm/s； 曝气筒 保

28、护高度为0.31.2m； 回流窗孔流速为100200mm/s，以此确定回流窗尺寸。回流窗尺寸也可按经验确定，即回流窗总长度为50150mm； 导流区下降流速（v2）为15mm/s左右； 曝气筒直壁段高度（h2）应大于沉淀区水深（h1），使导流区出口速度（v3）小于导流区下降速度（v2）；否则会影响污泥沉淀和浓缩，一般（h2-h1）0.414B，B为导流区宽度； 回流缝流速为3040mm/s，以此确定回流缝宽度（b），缝宽一般为150300mm。回流缝处应设顺流圈，其长度（L）为0.40.6m。这些数值的控制是既防止气泡和混合液窜入沉淀区，又不影响污泥回流的通畅；顺流圈直径（D4）应略大于池底直

29、径（D3），使污泥顺利下滑，回到曝气区； 池底壁与水平成45°倾角； 曝气池结构容积系数为3%5%左右；1.3设计计算1.3.1 BOD5的去除率 经过一级处理后，BOD5按25%计算，则进水BOD5值为： S0=210×0.75=157.5mg/L 出水溶解性BOD5：Se=Sz-7.1bXaCe 式中，b微生物自身氧化率，一般介于0.050.10之间，此处取值0.09 Xa活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4 Ce处理后水中悬浮固体浓度，20mg/L Se=20-7.1×0.09×0.4×20=14.88mg/L，则 BOD5的去除率：

30、1.3.2 曝气区容积计算（V1） 污泥负荷率： 式中，K2有机物降解常数，取0.02； f，一般为0.70.8；即 根据已确定的Ns值，查图得相应的SVI值为120；混合液浓度，R污泥回流比，r为常数，值为1.2；则曝气池容积：1.3.3 沉淀区容积（V2） t沉淀时间，取2h Q=833.33m3/h，则 V2=833.33×2=1666.67m31.3.4 沉淀区表面积（A2） 沉淀区最大上升流速u取0.4mm/s，即1.44m/h； 1.3.5 需氧量计算（O2）混合液每日需氧量： a= 0.450.53kgO/kg BOD查表取0.50， b=0.180.11kg O/kg

31、 VSSd 查表取0.15 （污水处理构筑物设计与计算）最大需氧量为最大需氧量与平均需氧量之比为5445/4313.7=1.261.3.6供气量（Gs） 计算温度为30，查表得水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力(Pb)计算得 Pb=P+9.8×103H 式中 ：P大气压力 P=1.013×105Pa H空器扩散装置的安装深度 H 取3.5m代入数值 Pb=1.013×105+9.8×103×3.5=1.356×105Pa 空气离开曝气池面时，氧的百分比计算 式中

32、EA空气扩散器的氧转移效率。对网状模型中微孔空器扩散器，取0.1。 故 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）计算 式中：Cs在大气压力条件下氧的饱和度，mg/L 换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量 式中 修正系数 = (0.80.85) 取=0.80 修正系数 = （0.90.97）取=0.92 代入数值 相应的最大时需氧量为 曝气池平均供气量 最大时供气量 去除1kg的供气量 每立方米污水的供气量 1.3.7 曝气池尺寸取30个池子，每个池子需气量为：274.5/30=12.85kg/h选取调速型泵型（E）高强度表面曝气机型号PE100进行曝气。其参数为：叶轮直径（mm）电

33、动机功率（kw）转速（r/min）清水充氧量（kg/h）提升力（kN）叶轮升降动程（mm）重量（t）100015679714392.638.09±1402.2曝气筒直径：D0=6d=6×1=6m；曝气筒面积：曝气区面积： 式中，H曝气池水深，不大于45m，取4m。 曝气池直径第二节：接触池2.1 设计说明根据2000年5月国家发布的城市污水处理及污染防治技术政策规定：为保证公共卫生安全，防止传染性疾病传播，城镇污水处理应设置消毒设施。城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很客观，并有存在病原菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。目前污

34、水消毒常采用的方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。所有的消毒方式均为在前续构筑物的出水中投加消毒剂，然后在接触消毒池中停留一定的时间，从而达到消毒的目的。本设计采用液氯消毒。液氯消毒的主要优点有：氯对细菌有很强的灭活能力；在水中能长时间地保持一定数量的余氯，从而具有持续消毒能力；效果可靠，使用方便，易于贮存、运输，成本较低。但是液氯有剧毒，可能产生有害消毒副产物，对病毒的灭活能力相对差一些，并且需要采取防止泄漏的措施。2.2 设计计算2.2.1加氯量的计算处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量6-15mg/L，本设计中液氯投加量采用8mg/L。每日加氯量为：式中，q每日加氯量(k

35、g/d)； q0液氯投加量(mg/L)；Q污水设计流量(m3/d)。2.2.2 加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，选用2台ZL-型转子真空加氯机，1用1备加氯机设计两台，采用一用一备。则每小时加氯量为： 竖流式消毒接触池本设计采用4个竖流式消毒接触池，污水经过集配水井分配流量后流入竖流式消毒池，单池流量为： 式中，Q设计流量(m3/s)；Q0单池污水设计流量(m3/s)； n消毒池个数。 设计中Q=0.37m3/s，n=4 （1） 中心进水管面积 式中， A0消毒池中心进水管面积，m2； v0中心进水管流速，m/s，一般采用v00.03m/s。 设计中取v0=0.03m/s，Q0=0.0925

36、m3/s 式中， d0中心管直径，m。（2） 中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度 式中，h3中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度，m； v1污水从中心进水管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度m/s，一般采用0.020.03m/s； d1喇叭口直径，m，一般采用d1=1.35d0； d2反射板直径，m，一般采用d2=1.3d1；设计中取v1=0.02m/s，d1=1.35d0=2.67m，d2=1.3d1=3.47m （3） 消毒接触池有效断面 式中， A消毒接触池有效断面，m2； v污水在消毒接触池内流速，m/s，一般采用0.0010.0013m/s；设计中取v=0.0013m/s， （4）

37、 消毒接触池长 式中， B消毒接触池长，m，一般B810m。 ，设计中取8.7m（5） 消毒接触池有效水深 式中，h2消毒接触池有效水深，m； t消毒时间，h，一般采用0.51.0h，设计中取0.7h。 校核消毒接触池边长与水深之比：B/h2=8.7/3.276=2.65m<3m。2.2.4 污泥斗容积污泥斗设在沉淀池的底部，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，设计中采用污泥斗底部边长0.5m，污泥斗倾角60°。 式中， V1污泥斗容积，m3； h5污泥斗高，m； a污泥斗上口边长，m； a1污泥斗下口边长，m。由于污泥体积较小，设计中取a=2.0m，a1=0.5m， ，则h5

38、=1.30m。 边坡高度： 式中，i池底边坡坡度，一般取0.05；则 2.2.5 接触池总高度 式中， H接触池总高度，m； h1接触池超高，m；设计中取0.3m； 2.2.6 出水堰沉淀池出水经过出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管排出。出水堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，集水槽设在周边，集水槽宽度0.3m，每格沉淀池有三角堰数量 式中，B接触池边长，m； B1集水槽宽度，m； a三角堰单堰长度，m； 三角堰流量Q1为： （H1三角堰有效水深，m） H1=0.032m设三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.132m，设计中取0.14m。

39、2.2.7 出水渠道接触池表面积设周边集水槽，采用单侧集水，出水渠集水量=0.046m3/s出水渠道宽0.6m，水深0.4m，水平流速为0.52m/s。出水渠道将三角堰出水汇集送入出水管，出水管道采用钢管，管径DN=400mm，管内流速0.99m/s。第3节 ：巴氏计量槽3.1计量槽主要部分尺寸：A1=0.5b+1.2=0.5×0.75+1.2=1.575mA2=0.6mA3=0.9mB1=1.2b+0.48=1.2×0.75+0.48=1.38mB2=b+0.3=0.75+0.3=1.05mA1渐缩部分长度，m；A2喉部长度，m；A3渐扩部分长度，m；b喉部宽度，巴氏计量

40、器标准尺度；经查表本设计选取b=0.75m；B1上游渠道宽度，m；B2下游渠道宽度，m。3.2 计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的810倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的23倍；下游不小于45倍。计量槽上游直线段长为L1=3B1=3×1.38=4.14m；计量槽下游直线段长为L2=5B2=5×1.05=5.25m；计量槽总长为L=L1+A1+A2+A3+L2=4.14+1.575+0.6+0.9+5.25=12.465m。3.3 计量槽的水位当b=0.75时，则： H1上游水深，m。当b=0.32.5m时，H2/H1 0.7时为自由流：

41、H2 0.7×0.365=0.2555m，取H2=0.25mH2下游水深，m。3.4 渠道水力计算（1）上游渠道： 过水断面面积A：A=B1×H1=1.38×0.365=0.5037m2 周湿f：f=B1+2H1=1.38+2×0.365=2.11m 水力半径R：R=0.24m 流速v：v=0.73m/s 水力坡度i： n粗糙度，一般取0.013（2）下游渠道： 过水断面面积A：A=B2×H2=1.05×0.25=0.2625m2 周湿f：f=B2+2H2=1.05+2×0.25=1.55m 水力半径R：R=0.17m 流速

42、v：v=1.41m/s水力坡度i：水厂出水管采用重力流铸铁管，流量Q=0.37m/s，DN（管内直径）=250。第4章 污泥的处理与处置第一节：污泥浓缩池1.1设计说明本设计采用带刮泥机的辐流式重力浓缩池。1.2设计规定（1）当进泥为初次污泥时，其含水率一般为95%-97%，浓缩后污泥含水率为92%-95%。（2）当进泥为剩余污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%，浓缩后污泥含水率为97%-98%。（3）当进泥为混合污泥时，其含水率一般为98%-99%，浓缩后污泥含水率为94%-96%。（4）浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。（5）浓缩池有效水深最低不小于3m，一般宜为4m。（

43、6）污泥室容积和排泥时间，应根据排泥方法和两次排泥间时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8h。（7）集泥设施：辐流式污泥浓缩池的集泥装置，当采用吸泥机时，池底坡度可采用0.003；当采用刮泥机时，不宜小于0.01。不设刮泥设备时，池底一般设有泥斗。泥斗与水平面的倾角，应不小于50度。刮泥机的回转速度为0.75-4r/h，吸泥机的回转速度为1r/h，其外缘线速度一般宜为1-2m/min。同时在刮泥机上可安设栅条，以便提高浓缩效果，在水面设除浮渣装置。（8）构造及附属设施：一般采用水密性钢肋混凝土建造。内设污泥投入管、排泥管、排上清液管，排泥管最小管径采用150mm，一般采用铸铁管。（10）上清液：浓缩池的上清液，应重新回到初沉池前进行处理。其数量和有机物含量参与全厂的物料平衡计算。（11）二次污染：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。臭气控制可以从以下三方面着手，即封闭、吸收和掩蔽。