污水处理厂SBR工艺设计

荣成市污水处理厂初步设计摘要荣成市地处山东半岛最东端，三面环海，海岸线长500公里。拥有石岛、龙眼两个一类开放口岸，山东省GDP排名第一的县级市（威海市代管），

中国魅力城市，优秀旅游城市，生态园林城市，人居范例城市，环保模范城市，新兴工业强市，沿海开放城市，海洋经济大市，国家级海洋食品名城，人口较多。所以使用SBR工艺设计一个荣成市的污水处理厂。SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法

与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。产生的污泥经过浓缩、压滤等处理后，进行堆肥产生一定的经济效益。关键词：荣成市；SBR工艺；生活污水；污泥City25,000m3/dsanitarysewageSBRofRongchengdealswithtechnologicaldesignAbstractRongchengislocatedintheeasterntipofShandongPeninsula,surroundedbythesea,acoastlineof500km.RongchenghasShidao,longanwhichareone-classopenport,anditisthefirstcounty-levelcityGDPrankings(WeihaiCityhosted)inShandongProvince.ItwasHewasknownastheChinesecharmofthecity,excellenttouristcity,eco-gardencity,livingexamplescities,environmentalprotectionmodelcity,theemergingstrongcity,coastalopencities,theGreatCityNationalOceanmarinefoodcity.However,ithaslagerpopulation.SousetheSBRprocessdesignofasewagetreatmentplantinRongcheng.SBRistheabbreviationoftheintermittencetypeactivemudlaw(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)ofthearray,itisonekindthatexposestothesuntheactivemudsewagetreatmenttechnologythattheangrywayoperatesaccordingtotheintermittence,alsocalledthecriticizingtypelawofactivemudofpreface.Differentfromtraditionalsewagedisposalcraft,SBRtechnologyadoptoperationmodethattimecutapartsubstituteoperationmodethatspacecutapart,stabilizebiochemistryisitsubstitutestablestatebiochemistryreact,quiettoputidealprecipitateandsubstitutethetraditionaldynamicsedimenttoreact.Onmaincharacteristicofitoperateinorderandintermittenceoperate,core,SBRoftechnologythatSBRreactsinthepool,thispoolcollectsmelting,sinkingforthefirsttime,functionthatbiodegradation,twosink,etc.inonepond,thereisnomudbacksetcurrentsystem.Canreachthedesigningrequirementthroughthewastewaterofthiswastewatertreatmentcraft,candischargedirectly.Mudthatproduceafterconcentrating,pressingandstrainingetc.dealingwith,gooncompostproducesureeconomicbenefits.Keywords:Rongcheng；SBRcraft；sanitarysewage；mud

TOC\o"1-3"\h\u304160引言 引言水是人类的生命之源。它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。水的用途大致有以下几个方面：生活用水、工业用水、农业用水、渔业用水、交通运输用水等。一般情况下，与人类生产和生活密切相关的前三种用水不能大规模取用海洋咸水，而只能取用淡水。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53％，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22％，加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污染，致使可能直接取用的优质水量日益短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的需求，因此保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。就我国而言，淡水资源人均不超过2545立方米，不到世界人均值的1/4，因此我们更应该保护和珍惜水资源。SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和繁琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。本次设计选择SBR工艺作为荣成市生活污水处理厂工艺的方案。

1概述1.1设计任务和依据1.1.1设计任务本设计方案的编制范围是荣成市生活污水处理工艺，处理能力为25000m3/d,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、管道铺设、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、剖面图、一个主要构筑物的详图。1.1.2设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》（2）《污水综合排放标准GB8978－1996》（4）《毕业设计任务书》（5）《毕业设计大纲》（6）业主提供的有关设计文件和基础数据1.2设计要求1.2.1污水处理厂设计原则污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况（如施工条件）。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备设计标准和数据等。污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。1.2.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，作到技术可行、经济合理。1.3原始数据荣成市25000生活污水SBR处理工艺设计项目进水水质(mg/l)出水水质(mg/l)BODCODSSNH-NTP240390220357.5≤30≤100≤30≤25≤3设计要求1.4荣成市城市环境条件概况1.4.1地理位置荣成市位于北纬36°58′—37°25′，东经122°23′—122°35′，地处山东半岛最东端，三面环海，海岸线长500公里。拥有石岛、龙眼两个一类开放口岸，3个一类作业区，6个临时开放港口码头，拥有8处商港、12个万吨级以上码头，开启了13条国际国内航线；深水良港多，港湾腹地大，水深坡陡，终年不冻，最近处距国际主航道仅5海里，对外开放和发展造船业条件优越。陆地面积1495平方公里。辖两区、12镇、10个街道、826个行政村、125个居委会，66.8万人。1.4.2气象水文（1）气象气候荣成地处暖温带季风性湿润气候区，四季分明，年平均气温为12℃左右，年均日照2600小时左右，年均降水量800毫米左右。常年受蒙古风和太平洋气流影响，年均风速5.4米/秒，沿海70米高处平均风速6.5米/秒，是全国风能资源最丰富的地区之一。（2）工程地质资料成土母质大部分为酸性岩风化物，土壤酸碱度在5.2～8.1之间，平均为6.4。土壤代换量平均在6.5me/100g土，保肥能力弱。（3）水文资料河网平均密度为0.22公里/平方公里。多年平均年径流系数为0.36左右，2005年径流系数为0.51。2工艺比较分析（1）传统活性污泥法传统活性污泥法，又称推流式活性污泥法，它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后，进入推流式曝气池，在曝气和水力条件下，曝气池中的水均匀地流动，污水从入口流向出口，前端液流不与后端液流混合。在曝气池中，污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解，生成无机物，然后进入沉淀池。在这个过程中，随着环境的变化，生物反应速度是变化的，F/M值也是不断变化的，微生物群的量和质不断地变动，后行污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断的变化，其沉降－浓缩性能也不断地变化。传统活性污泥法工艺流程图传统活性污泥法的特点是：曝气池内污水浓度从池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。对悬浮物和BOD的去除率较高。运行较稳定。推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，增加动力费用；且根据设计要求，对氮的去除率较高，而传统活性污泥法达不到要求。（2）SBR工艺SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和繁琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。中格栅中格栅集水井细格栅平流沉砂池集泥井SBR反应池加氯接触池污泥浓缩一体机池SBR工艺流程图

该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。SBR工艺一次性投资较少，SVI值较低，易于沉淀，一般不会出现污泥膨胀，自动化程度较高。运行得当，处理效果优于连续式。并且SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用，并且工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省，适用于中小城镇的工程设计。但是，SBR工艺也有一些缺点。它对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.2~2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。SBR（序批式活性污泥法）工艺早在1914年即已开发，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水质好，操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例，近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多。SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。所以选用SBR工艺。

3设计计算3.1原始设计参数原水水量Q=25000m3/d=0.289m3/s取流量总变化系数为设计流量3.2中格栅3.2.1设计说明格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到10~15厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。本设计栅渣量大于0.2m3/d,为改善劳动与卫生条件，选用机械清渣，由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组中格栅，既可达到保护泵房的作用，又经济可行，设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故槽，便于排除故障。3.2.2设计参数设过栅流速：=0.9m/s(取0.6~1.0m/s)栅前水深：h=0.4(取0.3~0.5m)格栅安装倾角：(取~)机械清渣设备：选择旋转式格栅除污机3.2.3设计计算（3个，2用1备）（1）格栅间隙数个Qmax——最大废水设计流量m3/sα——格栅安装倾角~取h——栅前水深0.4mb——栅条间隙宽度取30mmv——过栅流速0.9m/s验算平均水量流速v=0.87m/s符合(0.4—0.9m/s)栅槽宽度Bs——栅条宽度取0.02mB——格栅宽度m进水渠道渐宽部分长度l进水渠宽B，渐宽部分展开角度——近水渠内流速取0.7m/s栅槽与出水渠道连接处渐窄部分l(5)栅槽总长度——栅前渠道超高，采用0.3m（6）过栅的水头损失——阻力系数——设栅条断面为锐边矩形断面取2.42求出（7）栅后槽总高度H（8）栅渣量（总）——栅渣量，由格栅间隙决定，查表得0.03,W=0.75m³/d＞0.2m³/d宜采用机械清渣。选择旋转式格栅除污机GH-1000一台格栅宽度（mm）栅条间距（mm）整机功率（KW）栅条截面积（mm×mm）格栅倾角100010--500.75--310×5060o--75o3.3污水提升泵房和集水井3.3.1提升泵根据污水流量，泵房设计为L×B=10×8m。提升泵选型：采用300QW800-12型潜水排污泵

转速：980r/min

流量Q：875m3/h

提升高度：12m

功率：45Kw

购买3台，2台工作，1台备用。3.3.2集水井设计中选用3台污水泵（2用1备），则每台污水泵的设计流量为：按一台泵最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积：V=Q取集水池的有效水深为集水池的面积为：F=集水池尺寸：采用宽度为5m，则集水池长度7m。集水池保护水深0.5m，实际水深为2.5+0.5=3.0m。3.4泵后细格栅（3个，2用1备）公式计算同上。参数选取：栅前水深h=0.4m过栅流速v=0.8m/s栅条间隙宽b=10mm格栅安装倾角格栅间隙数个验算平均水量流速v=0.8m/s符合(0.4—0.9m/s)（2）栅槽宽度B（3）进水渠道渐宽部分长度l进水渠宽B，渐宽部分展开角度——近水渠内流速取0.7m/s（4）栅槽与出水渠道连接处渐窄部分l(5)栅槽总长度——栅前渠道超高，采用0.4m（6）过栅的水头损失——阻力系数——设栅条断面为圆形断面取1.79（7）栅后槽总高度H（8）栅渣量（总）——栅渣量，由格栅间隙决定，查表得0.10,W=2.49m³/d＞0.2m³/d宜采用机械清渣。选择旋转式格栅除污机FH-1400格栅宽度（mm）栅条间距（mm）整机功率（KW）栅条截面积（mm×mm）格栅倾角140010--500.75--310×5060o--75o3.5沉砂池3.5.1设计说明沉砂池有4种：平流式、竖流式、曝气式、钟式和多尔式。本设计采用平流式沉砂池，其具有截留无机颗粒效果好，工作稳定，结构简单，排沙方便等特点。3.5.2设计参数设计流量最大流量时停留时间t=30s最大流量时水平流速v=0.25m/s有效水深清除沉砂间隔时间T=2d3.5.3设计计算（1）长度L（2）水流断面积（A）（3）池总宽度（B）（4）每格池子宽度（b）设n=2格，则（5）沉砂斗所需容积VX——城市污水沉砂量，取T——清除沉砂时间间隔，2d——1.45V=1.50m³每个沉砂斗容积，每一个分格有两个沉砂斗=1.50/2×2=0.375m³（6）沉砂斗各部尺寸斗底宽，斗壁与平面倾角60°，斗高沉砂斗上口宽沉砂斗容积＞0.375（7）沉砂室高度本设计采用重力排砂，设池底坡度为0.06坡向沉砂斗的长度（8）池总高度H，设超高（9）验算最小流速在最小流量时只用一格工作。——最小流量——最小流量沉砂池水流断面面积，为＞0.15m/s平流式沉砂池计算草图3.6配水井设计3.6.1配水井设计要求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。配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。从另外一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道，向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：应取中心管管径等于引水管管径。①中心管下的环形孔高应取0.25～0.5D②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。③在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流。④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，配水均匀误差为2.9%。3.6.2配水井设计计算在沉砂池后设一配水井，负责向六个SBR池配水。1、设计参数：最大设计流量水力停留时间：t=1min设计计算：有效容积（2）池面积取有效水深h=3m池平面尺寸（取3.3m）池总高度取超高h1=0.5mH=h+h1=3.0+0.5=3.5m（5）矩形宽顶堰进水从配水井底部中心进入，经等宽度堰流入6个水斗由管道接入，每个后续处理构筑物的处理水量，配水渠采用矩形宽顶溢流堰至配水管，①过堰水深h因为单个出水溢流堰的流量为q＝0.0699（m3/s）＝69.9（L/s），一般大于100L/s采用矩形堰，一般小于100L/s采用三角堰，所以本设计采用三角堰。h过堰水深计算得h=0.30m②配水管管径D2设配水管管径D2=400mm，流量采用q＝0.0699（m3/s）③配水渠斗上口径D按照配水井内径的1.5倍设计D=1.5D1=1.5×3300=4950（mm）3.7SBR反应池3.7.1设计说明根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图3-3。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。进水期反应期沉淀期排水期闲置期SBR工艺操作过程SBR工艺特点是：(1)工程简单，造价低；(2)时间上有理想推流式反应器的特性；(3)运行方式灵活，脱N除P效果好；(4)良好的污泥沉降性能；(5)对进水水质水量波动适应性好；(6)易于维护管理。SBR工艺的操作过程如下：①进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。②反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。③沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。④排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。⑤闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。3.7.2SBR反应池容积计算处理要求:项目进水水质(mg/l)出水水质(mg/l)BODCODSSTP240390220357.5≤30≤100≤30≤25≤3参数选取设计流量周期数:SBR处理污泥负荷设计为设SBR运行每一周期时间为8h，进水1.0h，反应(曝气)（4.0~5.0h）取4h，沉淀2.0h，排水（0.5h~1.0h）取1h。根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR反应池设置4个。污泥量计算SBR反应池所需污泥量为设计沉淀后污泥的SVI（污泥容积指数）=90ml/g，（SBR工艺中一般取80~150）SVI在100以下沉降性能良好。则污泥体积为(2)SBR反应容积——代谢反应所需污泥容积m³——反应池换水容积（进水容积）m³——保护容积m³则单池污泥容积为SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区SBR反应池单池平面（净）尺寸为24m×12m（长比宽在~）水深为5.0m池深5.5m单池容积为则保护容积为6个池总容积3.7.3SBR反应池运行时间与水位控制SBR池总水深5.0m,按平均流量考虑，则进水前水深为3.2m，进水结束后5.0m,排水时水深5.0m,排水结束后3.2m。5.0m水深中，换水水深为1.8m,存泥水深2.0m,保护水深1.2m,保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。3.7.4排水口高度和排水管管径(1)排水口高度为保证每次换水的水量及时快速排出，以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.5~0.7，设计排水口在最高水位之下2.5。(2)排水管管径每池设自动排水装置一套，出水口一个，排水管1根；固定设于SBR墙上。排水管管径DN700。设排水管排水平均流速为0.9m/s，则排水量为：则每周期（平均流量时）所需排水时间为：3.7.5排泥量及排泥系统(1)SBR产泥量SBR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。SBR生物代谢产泥量为a——微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD;b——微生物自身氧化率，l/d根据生活污泥性质，参考类似经验数据，设a=0.70，b=0.05,则有：假定排泥含水率为98%，则排泥量为或，考虑一定安全系数，则每天排泥量为500m³/d(2)排泥系统剩余污泥在重力作用下通过污泥管路排入集泥井。3.7.6需氧量及曝气系统设计计算(1)需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为——微生物代谢有机物需氧率，kg/kg——微生物自氧需氧率，1/d——去除的BOD5(kg/m3)经查有关资料表，取=0.50，=0.190,需氧量为：(2)供气量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，淹没深度H=4.5m。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8%。查表知20℃，30℃时溶解氧饱和度分别空气扩散器出口处的绝对压力Pb为：空气离开曝气池时，氧的百分比为曝气池中溶解氧平均饱和度为：（按最不利温度条件计算）水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为：20℃时脱氧清水充氧量为：式中:——污水中杂质影响修正系数，取0.8(0.78~0.99)——污水含盐量影响修正系数，取0.9(0.9~0.97)——混合液溶解氧浓度，取2——气压修正系数，取1SBR反应池供气量为:每立方污水供气量为:去除每千克BOD5的供气量为:去除每千克BOD5的供氧量为3.7.7空气管计算空气管的平面布置如图所示。鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为4个SBR池供气。在每根支管上设30条配气竖管，为SBR池配气，4池共2根供气支管，60条配气管竖管。每条配气管安装SX-I扩散器13个，每池共195个扩散器，全池共780个扩散器。SBR池底扩散器示意图空气支管供气量为：1.25——安全系数由于SBR反应池交替运行，2根空气支管不同时供气，故空气干管供气量亦为117.5×2=235m³/min。选用SX-I型盆形曝气器，氧转移效率6~9%，氧动力效率1.5~2.2kg/(kWh),供气量20~25m3/h,服务面积1~2m2/个。3.7.8滗水器现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度。目前SBR使用的滗水器主要有旋转式滗水器，套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大型污水处理厂使用。旋转式滗水器示意图本工艺采用XB-1800型旋转式滗水器。3.8鼓风机房鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气，选用TS系列罗茨鼓风机。选用TSD-150型鼓风机3台，工作2台，备用一台。设备参数：流量20.40m3/min升压44.1kPa配套电机型号Y200L-4功率30kW转速1220r/min机组最大重量730kg设计鼓风机房占地LB=10.8×5.4=58.32m2。3.9接触消毒池3.9.1设计说明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，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。3.9.2设计参数（1）水力停留时间T=0.5h（2）设计投氯量一般为3.0~5.0mg/l本工艺取最大投氯量为3.9.3设计计算（1）设计消毒池一座，池体容积设消毒池池长L=20m，有3格，每格池宽b=5.0m。设有效水深H1=4m，接触消毒池总宽实际消毒池容积满足有效停留时间的要求。（2）加氯量的计算最大投氯量为则每日投加氯量为：选用贮氯量为200kg的液氯钢瓶，每日加氯量1瓶，选用加氯机两台。（3）混合装置在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。选用JBK-2200框式调速搅拌机，搅拌直径2200mm，高2000mm，电动机功率4.0kW。接触池结构示意图3.10污泥处理系统的设计3.10.1污泥水分去除的意义和方法污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分以减少污泥体积，否则其他污泥处理步骤必须承担过量不必要的污泥体积负荷。污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附着水、毛细水、吸附水。污泥颗粒间的孔隙水占污泥水分的绝大部分（一般约为70%~80%），其与污泥颗粒之间的结合力相对较小，一般通过浓缩在重力的作用下即可分离。附着水（污泥颗粒表面上的水膜）和毛细水（约10%~22%）与污泥颗粒之间的结合力强，则需要借助外力，比如采用机械脱水装置进行分离。吸附水（5%~8%，含内部水）则由于非常牢固的吸附在污泥颗粒表面上，通常只能采用干燥或者焚烧的方法来去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水变成外部水后，才能被分离。3.10.2产泥量根据前面计算所知，有以下构筑物排泥。SBR反应池500m³/dP=99%则每日的总排泥为V=500（m3）3.10.3集泥井参数选取：停留时间HRT=6h，设计总泥量Q=500采用圆形池子，池子的有效体积为池子有效深取7m，则池面积为：则集泥井的直径：取D=5m，实际面积A=19.6m2水面超高0.3m，则实际高度为7.3m3.10.4污泥浓缩脱水一体机（1用1备）本设计采用FNDY1500浓缩脱水一体机具体技术参数如下滤带宽度（mm）：1600泥饼含水率（%）：66—81有效率带面积（㎡）：29.8履带运行速率（m/min）：采用无级调速，正常运行速度浓缩段为3—18.5，压榨段为1.3—6.5主机功率（KW）：0.75+1.5外形尺寸（mm）(L×W×H)：3750×2050×1950

4污水处理站平面布置和高程布置在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠极其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。4.1污水处理厂平面布置污水处理厂的平面布置包括：生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、药剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿地设施。4.1.1平面布置原则1、污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60％。2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。4、生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。5、污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。6、污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。7、厂区消防的设计和消化池、污泥浓缩脱水机房、及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。8、污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。9、污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求：主要车行道的宽度：单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车道；车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m；人行道的宽度宜为1.5～2.0m；通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°，不宜大于45°；天桥宽度不宜小于1.0m；车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。10、污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。11、污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。12、污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。13、污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜时，应采用明渠。管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。14、污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。15、处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。16、污水厂宜设置再生水处理系统。17、厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。18、污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。19、污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。20、位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。21、根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。22、处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。4.1.2平面布置1、工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。2、构（建）筑物平面布置按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域：1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括：污水总泵站、格栅间、平流沉砂池、SBR反应池、消毒池、鼓风机房。2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈直线型布置。包括：集泥井、污泥浓缩脱水机房等。3）生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的一个区，位于主导风向的上风向。3、污水厂管线布置污水厂管线布置主要有以下管线的布置：1）污水厂工艺管道污水经总泵站提升后，按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。2）污泥工艺管道污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运出厂外。3）厂区排水管道厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放，而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接入泵前集水池继续进行处理。4）空气管道5）超越管道6）厂区该水管道和消火栓布置由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔120.0m的检间距设置1个室外消火栓。4、厂区道路布置1）主厂道路布置由厂外道路与厂内办公楼连接的带路为主厂道路，道宽6.0m，设双侧1.5m的人行道，并植树绿化。2）车行道布置厂区内各主要构（建）筑物布置车行道，道宽4.0m呈环状布置。3）步行道布置对于无物品、器材运输的建筑物，设步行道与主厂道或车行道相连、厂区绿化布置，在厂区的一些地方进行绿化。4.1.3构筑物和建筑物主要设计参数见附表一4.2污水处理厂高程布置为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头。4.2.1主要任务污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：1、确定各处理构筑物和泵房的标高；2、确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；3、通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。4.2.2高程布置原则1、保证污水在各构筑物之间顺利自流。2、认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。3、考虑远期发展，水量增加的预留水头。4、选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。5、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。6、设置终点泵站的污水厂，水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以防处理后的污水不能自由流出。二泵站需要的扬程较小，运行费用较低。但同时应考虑挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。7、在作高程布置时，还应该注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。8、协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。4.2.3水头损失计算本设计中构筑物的标高为和构筑物的相对标高。设计地面的标高为0.0m（相对污水厂地面标高）,然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高，同时考虑远期发展，为水量增加一定的预留水头。⑴出水口至接触池，选择DN700mm钢管，局部水头损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》,得，又管长则水头损失为：⑵接触池查有关手册，水头损失本设计取0.3m；⑶接触池至SBR池，选择DN700mm钢管，局部水头损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》,得，又管长则水头损失为：⑷SBR池查相关资料，水头损失本设计取0.5m。⑸SBR池至配水井输水管采用DN400mm的钢管，局部损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》,得，又管长则水头损失为：⑹配水井查相关资料，水头损失本设计取0.3m。⑺配水井--平流沉砂池输水管采用DN500mm的钢管，局部损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》,得，又管长则水头损失为：⑻平流沉砂池查有关手册可知：水头损失可取：0.20——0.40m，本设计取0.3m；⑼平流沉砂池—细格栅输水管采用DN500mm的钢管，局部损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》,得，又管长则水头损失为：⑽细格栅由前部分计算知，中格栅水头损失为0.15m；⑾细格栅--提升泵房输水管采用DN300mm的钢管，局部损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》,得，又管长则水头损失为：⑿提升泵房水头提升高度12m⒀污水提升泵房—中格栅输水管采用DN350mm的钢管，局部损失取沿程损失的30%；查《新编建筑给水排水工程师手册》[5],得，又管长则水头损失为：；⒁中格栅：由前部分计算知，中格栅水头损失为0.15m；⒂进水渠——中格栅查有关手册可知：水头损失可取：0.12；（设计取进水管底标高为0.000m）4.2.4污水处理厂高程计算表：见附表二

5结论毕业设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的给排水系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种管道的安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求。同时对本次设计所选工艺有了更深一步的了解和认识。比如说SBR工艺在实际操作中存在以下两方面问题：1.如采用鼓风曝气，噪音会非常大；2.自动化程度高，对管理水平就要求就高；

6参考文献1高廷耀等主编.水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社2孙慧修主编.排水工程(上册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社3张自杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社4张自杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京：高等教育出版社，19965张忠祥、钱易主编.废水生物处理新技术.北京：清华大学出版社6建筑制图标准汇编.北京：中国建筑工业出版社7严煦世主编.给水排水工程快速设计手册.北京：中国建筑工业出版社8张智等编著.给水排水工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社

7致谢经过两个多月的不懈努力，我的毕业设计终于做完了。在这两个多月的时间里，得失真的是太多太多，我的人生也在这两个多月的时间里表现的淋漓尽致，就如同经历了一次生命的考验一样。在做设计的过程中，我遇到了许多的问题。起初是工艺选的不合理，之后又遇到了大量的计算等方面的问题。我也查阅了许多的资料，可是我发现许多资料的方法都是不一样的，看的越多，越容易使自己糊涂。还好有老师和同学在，当我有问题时，我就拿着我的问题去请教他们。在此，感谢我的指导老师和给排水教研室的老师们在这一段时间以来对我的指导，在我的设计过程中给我提出了许多的宝贵意见。通过本次设计，我学到了许多，例如：污水厂中各构筑物的布置，以及工艺流程的设计，各构筑物内部的结构设计，各构筑物之间的管、渠连接方法，污水处理技术、方案的比较等等。使我在以后的工作中建立了自信心，打下了扎实的基础。本次设计中还存在着不足之处，如：一些构筑物的具体位置的布置。还有待老师的指导和改正。总之，通过本次设计使我对专业知识有了进一步了解，使我更有信心迎接未来工作的挑战，我将牢记这段繁忙而精彩的充实的毕业设计生活。最后，再次感谢各位老师在百忙之中抽出宝贵的时间对我的指导。

8附表附表一构筑物和建筑物主要设计参数序号名称平面尺寸/m2备注1中格栅2.280.93砖混2污水泵房108钢筋混凝土3细格栅2.951.23砖混4平流沉砂池7.51.86砖混5配水井D=3.3砖混5SBR池2412钢筋混凝土6鼓风机房10.85.4砖混7加氯接触池2015砖混8集泥井D=5砖混附表二污水处理厂高程计算表序号名称流量（m3/h）流速（m/s）管径（mm）坡度1000i长度（m）沿程损失局部损失构筑物损失合计19-81510.41.097002.34200.0540.0160.07281510.40.30.338-71510.41.097002.34150.0540.0160.07471510.40.50.557-6377.60.544001.147150.0230.0070.18661510.40.30.376-51510.40.838001.052200.0270.0080.035851510.40.30.395-41510.42.0650010.95100.1420.0430.191041510.40.150.15114-31510.42.0650010.95150.2130.640.2771231510.4-5133-21510.42.0650010.9530.0430.0130.0561421510.40.150.15152-11510.40.12注：1——进水口、2——中格栅、3——提升泵房、4——细格栅、5——平流沉砂池、6——配水井、7——SBR池、8——接触池、9——出水渠附录资料：不需要的可以自行删除永磁同步电机基础知识PMSM的数学模型交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设：忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的；不考虑涡流和磁滞损耗；当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波；驱动开关管和续流二极管为理想元件；忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下：(l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示:其中，Rs为定子电阻；ud、uq分别为d、q轴上的两相电压；id、iq分别为d、q轴上对应的两相电流；Ld、Lq分别为直轴电感和交轴电感；ωc为电角速度；ψd、ψq分别为直轴磁链和交轴磁链。若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。(2)d/q轴磁链方程：其中，ψf为永磁体产生的磁链，为常数，，而是机械角速度，p为同步电机的极对数，ωc为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项绕组反电动势的倍。(3)转矩方程：把它带入上式可得:对于上式，前一项是定子电流和永磁体产生的转矩，称为永磁转矩；后一项是转子突极效应引起的转矩，称为磁阻转矩，若Ld=Lq，则不存在磁阻转矩，此时，转矩方程为：这里，为转矩常数，。(4)机械运动方程：其中，是电机转速，是负载转矩，是总转动惯量(包括电机惯量和负载惯量)，是摩擦系数。直线电机原理永磁直线同步电机是旋转电机在结构上的一种演变，相当于把旋转电机的定子和动子沿轴向剖开，然后将电机展开成直线，由定子演变而来的一侧称为初级，转子演变而来的一侧称为次级。由此得到了直线电机的定子和动子，图1为其转变过程。直线电机不仅在结构上是旋转电机的演变，在工作原理上也与旋转电机类似。在旋转的三相绕组中通入三相正弦交流电后，在旋转电机的气隙中产生旋转气隙磁场，旋转磁场的转速（又叫同步转速）为：（1-1）其中，—交流电源频率，—电机的极对数。如果用表示气隙磁场的线速度，则有：（1-2）其中，为极距。当旋转电机展开成直线电机形式以后，如果不考虑铁芯两端开断引起的纵向边端效应，此气隙磁场沿直线运动方向呈正弦分布，当三相交流电随时间变化时，气隙磁场由原来的圆周方向运动变为沿直线方向运动，次级产生的磁场和初级的磁场相互作用从而产生电磁推力。在直线电机当中我们把运动的部分称为动子，对应于旋转电机的转子。这个原理和旋转电机相似，二者的差异是：直线电机的磁场是平移的，而不是旋转的，因此称为行波磁场。这时直线电机的同步速度为v=2fτ,旋转电机改变电流方向后，电机的旋转方向发生改变，同样的方法可以使得直线电机做往复运动。图1永磁直线同步电机的演变过程图2直线电机的基本工作原理对永磁同步直线电机，初级由硅钢片沿横向叠压而成，次级也是由硅钢片叠压而成，并且在次级上安装有永磁体。根据初级，次级长度不同，可以分为短初级-长次级结构和长初级-短次级的结构。对于运动部分可以是电机的初级，也可以是电机的次级，要根据实际的情况来确定。基本结构如图3所示，永磁同步直线电机的速度等于电机的同步速度：（1-3）图3PMLSM的基本结构矢量控制（磁场定向控制技术）矢量控制技术是（磁场定向控制技术）是应