给水排水工程污水处理厂课程设计说明书

土木工程学院给水排水工程污水处理厂课程设计说明书学 院：土木工程学院专 业：给水排水工程班 级：学 号：姓 名：指导老师：时 间：2013.07目录TOC\t"章标题,1,大节,2"第一节 基础资料 -1-1.1 设计题目 -1-1.2 设计内容 -1-1.3 工程概况 -1-1.4 设计原始数据。 -1-第二节 设计水量和工艺流程 -3-2.1 原始数据计算： -3-2.2 污水处理流程的确定 -3-第三节 污水单元的设计： -5-3.1 进水管道的计算： -5-3.2 中格栅： -5-3.3 污水提升泵房 -7-3.4 泵后细格栅 -8-3.5 平流沉砂池 -10-3.6 初次沉淀池 -14-3.7 普通曝气池： -18-3.8 二沉池 -25-3.9 消毒设施的计算： -29-3.10 计量设备： -32-第四节 污泥单元的设计 -33-4.1 污泥量计算 -33-4.2 污泥浓缩池 -34-4.3 贮泥池 -37-4.4 污泥脱水 -39-第五节 污水处理厂平面布置与高程计算 -40-5.1 平面布置 -40-5.2 污水的高程计算 -40-5.3 污泥的高程计算 -42-第六节 参考文献 -43-基础资料设计题目本课程设计题目为：广东地区某中小型污水处理厂的工艺设计。设计内容根据资料，对该城市进行污水处理厂的扩大初步设计。编写设计说明计算书。画出两张图（计算机出图）：1号图纸：污水处理厂平面布置图（1:500）。.1号图纸：污水和污泥处理工艺高程布置图（横比1:300;纵比1:500）工程概况该污水处理厂位于广东省一座中小型城市的东南端，预计服务人口30万人左右。在该厂的流域范围内无其它污水处理厂，城市排水管网在污水厂建成时即可收集其流域范围内大约30万人和工业企业的生活、生产污水并以重力流输送至污水处理厂，日处理污水量设计为每日20万立方米左右。该市无重污染工业企业，最终收集至污水厂处理的污水所含的污染物质主要为和SS，要求污水经污水厂处理后的出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的规定，出水直接排入附近的水体。由于进水水质污染物质较单一，处理厂一期工程只需要做到二级处理即可。此次设计为第一期工程的扩大初步设计，设计中应预留第二期工程用地，作为后续扩展，以适应城市的不断发展。设计原始数据。污水厂规模该市现有人口28万人，近期水量357L/人•••d；市内工业企业的生活污水和生产污水总量3.9万m3/d。市政公共设施及未预见污水量以4%计。污水水质水温污水水质(mg/L)SS(mg/L)进水水质生活污水267300工业废水312332出水水质≤25≤30污水水温混合污水的温度：夏季28℃，冬季10℃，平均温度为20℃。地形、地貌该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低。工程地质：该市地质岩层出露白垩系地层，市区地层覆盖层为第四纪近代冲击层，厚40～60米，上层一般为耕植土、淤土、砂质粘土、亚粘土、细中砂和残积粘土。地基承载力为1.2～3.5kg/cm2，地震等级为6级以下，电力供应良好。气象资料：该市地处亚热带，面临东海，海洋性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度38℃，最低温度4℃，年平均温度24℃。常年主导风向为南风。水文资料：该市内河流最高洪水位+3.0米，最低水位-0.5米，平均水位为+0.8米，地下水位为离地面2.0米，厂区内设计地面标高为+6.5米。

设计水量和工艺流程原始数据计算：生活污水量总变化系数表：生活污水量总变化系数污水平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000总变化系数(L/s)2.321.81.71.61.51.41.3因为大于1000L/s，所以取1.3。工业企业污水量最高日流量最大小时流量（设计流量）污水处理流程的确定污水处理程度按下面公式计算：式中： ——进水中某种污染物质平均浓度； ——出水中某种污染物质平均深度根据原始数据，进水的浓度（加权平均）为：的处理程度：进水SS的浓度（加权平均）：SS的处理程度：城市污水与生产污水中的污染物是多种多样的，往往需要采用几种方法的组合，才能处理不同性质的污染物与污泥，达到净化的目的与排放标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理，主要以物理方法去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放的标准；二级处理，主要以生物去除污水中呈现胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD、COD），去除率可达90%以上，并进一步去除SS；三级处理，是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等，BOD的去除率可达97%以上，经三级处理后的水可以中水回用。由于该市污水中污染物质主要为和SS，污染物质的处理程度为91%左右，污水水质受工业废水的影响较小，因此设计污水处理采用常规二级处理工艺即可。本设计中，污水处理的工艺流程是，污水进入处理厂，经过格栅至集水间，在集水间由提升水泵一性次提升至平流沉砂池，之后依次重力流入初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、接触消毒池、计量槽，然后排出。污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。污泥处理的工艺流程，二沉池的污泥一部分回流至曝气池，另一部分作为剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业肥料。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。据上所述，该污水处理厂的工艺流程和污泥处理流程图如下：

污水单元的设计：进水管道的计算：根据设计流量：2083.33L/s，选择管径1500mm.坡度=0.0020，v=1.78m/s,进水管充满度h/D=0.63，计算得设计水深：h=0.95m中格栅：污水处理系统前，均需设施格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。按栅条净间隙，可分为粗格栅（50~100mm）、中格栅（16~40mm）、细格栅（3~10mm）三种。设计计算：设计中选择两组中格栅，即N=2，则每组的设计流量为：1041.67L/s。格栅的间隙数：式中，——格栅栅条间隙数（个）；——每组格栅设计流量（）；——格栅倾角（°）；——设计的格栅组数（组）；——格栅栅条间隙（m）；——格栅栅前水深（m）；——格栅过栅流速（m/s）。设计中取h=1.0m，v=0.9m/s,b=0.02m,=60°d格栅宽度式中，——格栅槽宽度（m）；——每根格栅栅条的宽度（m）；设计中取=0.015m进水渠道渐宽部分的长度式中，——进水渠道渐宽部分的长度（m）；——进水明渠宽度（m）；——渐宽处角度（°），一般采用10°～30°；设计中取=1.5m，=20°。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度通过格栅的水头损失式中，——水头损失（m）；——格栅条的阻力系数，查表=2.42；——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用=3。栅后明渠的总高度式中，——栅后明渠的总高度（m）；——明渠超高（m），一般采用0.3～0.5m。设计中取=0.3m格栅槽总长度式中，——格栅槽总长度（m）；——格栅明渠的深度（m）。每日栅渣量式中，——每日栅渣量（）；——每日每103污水的栅渣量（/103污水），一般采用0.04～0.06/103污水。设计中取=0.05/103污水应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。进水与出水渠道城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度=1.5m，进水水深==1.0m，出水渠道==1.5m,出水水深==1.0m。中格栅计算草图与单独设置的格栅平面布置图如下：污水提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，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。本设计选择采用潜污泵，即QW型潜水排污泵。最大小时排水量：Qh=Kz*Q总=2083.33L/s=2.083m3/s=74.99m3/h=Q设选择6台泵，4用2备，故可得到集水池有效容积为：，设计中取157m3。设集水池的有效水深为2.0m,则集水池的面积为：163÷2=78.5m2,选择集水池的长为11m,宽为7.2m。确定泵的总扬程：，取15m。故选择400QW2000-15-132型潜污泵。泵后细格栅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1.042m3/s。格栅的间隙数式中，——格栅栅条间隙数（个）；——每组格栅设计流量（）；——格栅倾角（°）；——格栅栅条间隙（m）；——格栅栅前水深（m）；——格栅过栅流速（m/s）。设计中取=1.5m，=0.9m/s，=0.006m，=75°格栅槽宽度式中，——格栅槽宽度（m）；——每根格栅栅条的宽度（m）；设计中取=0.010m进水渠道渐宽部分的长度设计中取=1.6m，=20°。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式中，——进水渠道渐宽部分的长度（m）；——进水明渠宽度（m）；——渐宽处角度（°），一般采用10°～30°；通过格栅的水头损失式中，——水头损失（m）；——格栅条的阻力系数，查表=2.42；——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用=3。栅后明渠的总高度式中，——栅后明渠的总高度（m）；——明渠超高（m），一般采用0.3～0.5m。设计中取=0.3m格栅槽总长度式中，——格栅槽总长度（m）；——格栅明渠的深度（m）。细格栅计算草图与单独设置的格栅平面布置图如下：平流沉砂池平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单，截留无机颗粒效果好的优点。设计数据：最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s.最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30~60s。有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1m，每个宽度不宜小于0.6m。进水头部应采取效能和整流措施池底坡度一般为0.01~0.02.设计计算设计中选择二组平流式沉砂池，N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为1.042。沉砂池长度：式中，——沉砂池的长度（m）；——设计流量时的流速（m/s），一般采用0.15～0.3m/s；——设计流量时的停留时间（s），一般采用30～60s。设计中取=0.25m/s，=40s水流过水断面面积式中，——水流过水断面面积（）；——设计流量（）。沉砂池宽度：式中，——沉砂池宽度（m）；——设计有效水深（m），一般采用0.25～1.0m。设计中取=0.8m，每组沉砂池设两格沉砂池所需容积式中，——平均流量（）；——城市污水沉砂量（污水），一般采用30污水——清除沉砂的间隔时间（d），一般采用1～2d。设计中取清除沉砂的间隔时间=2d，城市污水沉砂量=30污水。每个沉砂斗容积式中，——每个沉砂斗容积（）；——沉砂斗格数（个）。设计中取每一个分格有2个沉砂斗，共有=2×2×2=8个沉砂斗。沉砂斗高度沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求，沉砂斗的倾角>60°。式中，——沉砂斗的高度；——沉砂斗上口面积（）；——沉砂斗下口面积（），一般采用0.4m×0.4m～0.6m×0.6m。设计中取沉砂斗上口面积为1.25m×1.25m，下口面积为0.5m×0.5m设计中取沉砂斗高度=0.6m，校核沉砂斗角度=2/（1.24－0.5）=1.76，=60.4°>60°。沉砂室高度式中，——沉砂室高度（m）；——沉砂池底坡度，一般采用0.01～0.02；——沉砂池底长度（m）。设计中取沉砂池底坡度=0.02沉砂池总高度式中，——沉砂池总高度（m）；——沉砂池超高（m），一般采用0.3～0.5m。设计中取=0.3m验算最小流速式中，——最小流速（m/s），一般采用；——最小流量（），一般采用0.75；——沉砂池格数（个），最小流量时取1；——最小流量时的过水断面面积（）。进水渠道格栅的出水通过DN1200mm的管道送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为：式中，——进水渠道水流流速（m/s）；——进水渠道宽度（m）；——进水渠道水深（m）。设计中取=1.6m,=1.5m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：式中，——堰上水头（m）；——沉砂池内设计流量（）；——流量系数，一般采用0.4～0.5；——堰宽（m）,等于沉砂池宽度。设计中取=0.4，=1.25m出水堰自由跌落0.1～0.15m后进入进水槽，出水槽宽1.0m，有效深度0.8m，水流流速0.62m/s,水流入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=1000mm。排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。平流式沉砂池计算草图如下：初次沉淀池初沉池的处理对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低BOD的负荷。按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉淀池，辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。本设计中采用普通辐流沉淀池作初次沉淀池，中心进水，周边出水，共四组。设计计算沉淀池表面积：式中，——单池表面积（）；——设计流量（）；——沉淀池的组数（组）；——表面负荷[()]，一般采用1.5～4.5()。设计中取沉淀池的表面负荷=2沉淀池直径式中，——沉淀池直径（m）。沉淀池有效水深式中，——沉淀池有效水深（m）；——沉淀时间（h）,一般采用0.5～2h。设计中取沉淀时间=1.5h污泥部分所需容积进水悬浮物浓度C0为0.2kg/m3，出水悬浮物浓度C1为按50%算，初沉池污泥含水率p0=97%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=4h，污泥部分所需的容积：式中：——是进水与沉淀出水的悬浮物浓度；——污泥含水率。——的容重，因为污泥含水率在95%以上，所以可以取1000kg/污泥斗容积污泥斗的容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底做成5%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m×2m，底部尺寸1m×1m，倾角为60°。式中，——污泥斗容积（）；——污泥斗高度（m）；——污泥斗上口边长（m）；——污泥斗底部边长（m）。设计中，=（－）·=（2－1）×=1.73m池底部圆锥体体积式中，——池底部圆锥体体积（）；——池底部圆锥体高度（m）；——沉淀池半径（m）；——沉淀池底部中心圆半径（m）。设计中=（－）×0.05=0.764m污泥斗总容积式中，——污泥斗总容积（）。>沉淀池总高度式中，——沉淀池总高度（m）；——沉淀池超高（m）,一般采用0.3～0.5m；——沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m。设计中取=0.3m，=0.3m径深比校核/=34.56/3=11.52，在6～12范围内，合格。进水集配水井辐流沉淀池分为四座，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，然后流进每座沉淀池。配水井的中心管直径式中，——配水井内中心管直径（m）；——配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用≥0.6m/s。设计中取配水井中心管内污水流速=1.0m/s配水井直径式中，——配水井直径（m）； ——配水井内污水流速（m/s）,一般采用=0.2～0.4m/s。设计中取=0.4m/s进水管及配水花墙沉淀池分为四组，每组沉淀池采用池中心进水，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=1000mm，管内流速0.62m/s，水力坡度=0.479%，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为1400mm。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90°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34.2m，共有516个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径为33.0m，共498个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰堰后自由跌落0.1～0.15m，三角堰有效水深为式中，——三角堰流量（）；——三角堰水深（m），一般采用三角堰高度的～。三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰水头损失0.192m。堰上负荷式中，——堰上负荷[]，一般小于2.9；——三角堰出水渠道平均直径（m）。<2.9出水挡渣板三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设有一个浮渣收集装置，采用管径DN300的排渣管排出池外。出水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.4m，出水槽宽0.6m，深0.7m,有效水深0.50m，水平流速0.85m/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DN1000mm，管内流速=0.62m/s，水力坡度=0.479%。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2～3m/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，将浮渣挂进排渣装置。排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN200mm，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。草图：普通曝气池：污水处理程度的计算及曝气池的运行方式污水处理程度的计算原污水的值为289.5mg/L（加权平均后），经初次沉淀池处理，按降低30%考虑，则进入曝气池的污水，其值为：=289.5（1-30%）=202.65mg/L处理水中非溶解性BOD5值 式中，——处理水中悬浮固体浓度，取值为30mg/L；——微生物自身氧化率，一般介于0.05～0.1之间，取值0.09；——活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4。处理水中溶解性值为：30－7.67=22.33mg/L那么，去除率为：曝气池的运行方式在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样化，即：以传统活性污泥法系统为基础，又可按阶段曝气系统和再生-曝气系统运行。曝气池的计算与各部位尺寸的确定—污泥符合率的确定式中，———污泥符合率[kg/(kgMLSS·d)]；——有机物最大比降解速度与饱和常数的比值，一般采用0.0168～0.0281之间；——MLVSS/MLSS值，一般采用0.7～0.8；——处理后出水中浓度（mg/L），按要求应小于25mg/L；——的去除率。设计中取=0.02，=25mg/L，=0.75，=86%kg/(kgMLSS·d)曝气池内混合液污泥浓度式中，——混合液污泥浓度（mg/L）；——污泥回流比，一般采用25%～75%；——系数；——污泥容积指数，根据，查图得=120。设计中取=50%，=1.2确定曝气池的容积式中，——曝气池有效容积（）；——曝气池的进水量（/d）；——曝气池进水中浓度（mg/L）。设计中=150000/d，=157.5mg/L确定每组曝气池容积设4组曝气池，每组容积为式中，——每组曝气池容积（）；——曝气池组数（组）。每组曝气池面积式中，——每组曝气池表面积（）；——曝气池的有效水深（m）。设计中取=4.0m曝气池长度式中，——曝气池长度（m）；——曝气池宽度（m）。设计中取=5.0m，，介于1～2之间，符合规定。，>10，符合规定。曝气池共设6廊道，则每条廊道长为，设计中取34m。曝气池总高度式中，——曝气池总高度（m）；——曝气池超高（m），一般采用0.3～0.5m。设计中取=0.5m进出水系统曝气池进水设计初沉池的出水通过DN1400mm的管道送入曝气池进水渠道，然后向两侧配水，污水在管道内的流速式中，——污水在管道内的流速（m/s）；——污水的最大流量（）；——进水管管径（m）。设计中取=1.4m，=2.165最大流量时，污水在渠道内的流速式中，——污水在渠道内的流速（m/s）；——渠道的宽度（m）；——渠道内的有效水深（m）。设计中取=1.0m，=1.0m曝气池采用潜孔进水，所需孔口总面积式中，——所需孔口总面积（）；——孔口流速（m/s），一般采用0.2～1.5m/s。设计中取=0.4m/s设每个孔口尺寸为0.6m×0.6m，则孔口数式中，——孔口数（个）；——每个孔口的面积（）。个曝气池出水设计曝气池出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头式中，——堰上水头（m）；——曝气池内总流量（），指污水最大流量和回流污泥量之和；——流量系数，一般采用0.4～0.5；——堰宽（m），一般等于曝气池宽度。设计中取=0.4，=5.0m每组曝气池的出水管管径DN1000m，管内流速式中，——每组曝气池出水管管内流速（m/s）；——出水管管径（m）。设计中取=1.0m四条出水管汇成一条直径为DN1500mm的总管，送往二次沉淀池，总管内的流速为1.23m/s。曝气池的平面计算草图如下：曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统平均时需氧量的计算式中，——混合液需氧量（kg/d）；——活性污泥微生物每代谢1kg所需氧气（g），取0.5；——污水平均流量（）；——被降解的有机污染物量（mg/L）；——每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气（kg），取0.15；——曝气池容积（）；——挥发总悬浮固体浓度(g/L)。最大时需氧量的计算根据原始数据K=1.2，代入各值每日去除的值去除每kg的需氧量最大时需氧量与平均时需氧量之比供气量的计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.0m，计算温度定为30℃。查表得：水中溶解氧饱和度；空气扩散器出口处的绝对压力计算，即：代入各值，得空气离开曝气池面时，氧的百分比计算，即：式中，——空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值12%。代入值，得：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，即：最不利温度条件，按30℃考虑，代入各值，得：换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量计算，即：设计中取=0.82，=0.95，=2.0，=1.0；代入各值，得：相应的最大时需氧量为：曝气池平均池供气量计算，即：代入各值，得曝气池最大时供气量去除每kg的供气量：每污水的供气量本系统的空气总用量除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值50%，这样，提升回流污泥所需空气量为：二沉池辐流沉淀池是利用污水从沉淀池中心管进入，沿中心管四周花墙流出。污水由池中心四周辐射流动，流速由大变小，水中的悬浮物在重力作用下下沉至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，或用吸泥机将污泥吸出排走。辐流沉淀池由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成。设计计算：沉淀池表面积 式中，——单池表面积（）；——设计流量（）；——沉淀池的组数（组）；——表面负荷[()]，一般采用1.5～4.5()。设计中取沉淀池的表面负荷=1沉淀池直径式中，——沉淀池直径（m）。沉淀池有效水深式中，——沉淀池有效水深（m）；——沉淀时间（h）,一般采用0.5～2h。设计中取沉淀时间=1.5h污泥部分所需容积进水悬浮物浓度C0为0.2kg/m3，出水悬浮物浓度C1为按50%算，初沉池污泥含水率p0=97%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥时间T=4h，污泥部分所需的容积：式中：——是进水与沉淀出水的悬浮物浓度；——污泥含水率。——的容重，因为污泥含水率在95%以上，所以可以取1000kg/污泥斗容积污泥斗的容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底做成5%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m×2m，底部尺寸1m×1m，倾角为60°。式中，——污泥斗容积（）；——污泥斗高度（m）；——污泥斗上口边长（m）；——污泥斗底部边长（m）。设计中，=（－）·=（2－1）×=1.73m池底部圆锥体体积式中，——池底部圆锥体体积（）；——池底部圆锥体高度（m）；——沉淀池半径（m）；——沉淀池底部中心圆半径（m）。设计中=（－）×0.05=0.764m污泥斗总容积式中，——污泥斗总容积（）。>沉淀池总高度式中，——沉淀池总高度（m）；——沉淀池超高（m）,一般采用0.3～0.5m；——沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m。设计中取=0.3m，=0.3m径深比校核/=34.56/1.5=23.04，在6～12范围内，合格。进水集配水井辐流沉淀池分为四座，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，然后流进每座沉淀池。配水井的中心管直径式中，——配水井内中心管直径（m）；——配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用≥0.6m/s。设计中取配水井中心管内污水流速=1.0m/s配水井直径式中，——配水井直径（m）； ——配水井内污水流速（m/s）,一般采用=0.2～0.4m/s。设计中取=0.4m/s进水管及配水花墙沉淀池分为四组，每组沉淀池采用池中心进水，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=1000mm，管内流速0.62m/s，水力坡度=0.479%，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为1400mm。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90°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34.2m，共有516个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径为33.0m，共498个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰堰后自由跌落0.1～0.15m，三角堰有效水深为式中，——三角堰流量（）；——三角堰水深（m），一般采用三角堰高度的～。三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰水头损失0.192m。堰上负荷式中，——堰上负荷[]，一般小于2.9；——三角堰出水渠道平均直径（m）。<2.9出水挡渣板三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设有一个浮渣收集装置，采用管径DN300的排渣管排出池外。出水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.4m，出水槽宽0.6m，深0.7m,有效水深0.50m，水平流速0.85m/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DN1000mm，管内流速=0.62m/s，水力坡度=0.479%。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2～3m/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，将浮渣挂进排渣装置。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。草图：消毒设施的计算：污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值仍然十分可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。本设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。设计计算：加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5～10mg/L，本设计中液氯投加量采用8.0mg/L。每日加氯量为：式中，——每日加氯量（kg/d）；——液氯投量（mg/L）；——污水设计流量（。加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计三台，采用两用一备。每小时加氯量为：设计中采用ZJ—1型转子加氯机。消毒接触池本设计中采用4个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下：消毒接触池容积式中，——接触池单池容积（）；——单池污水设计流量（）；——消毒接触时间（h）,一般采用30min。设计中取=0.541，=30min。消毒接触池表面积 式中，——消毒接触池单池表面积（）；——消毒接触池有效水深（m）。设计中取=3.0 消毒接触池池长式中，——消毒接触池廊道总长（m）；——消毒接触池廊道单宽（m）。设计中取=5m消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长：，设计中取21m。校核长宽比：,合乎要求。池高式中，——超高（m）,一般采用0.3m；——有效水深（m）。 进水部分每个消毒接触池的进水管管径D=800mm，=1.0m/s。平面草图：混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。出水部分式中，——堰上水头（m）；——消毒接触池个数；——流量系数，一般采用0.42；——堰宽，数值等于池宽（m）。设计中取=4，=5.0m计量设备：本设计的计量设备选用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀。设计计算：计量槽主要部分尺寸，，，，式中，——渐缩部分长度（m）；——喉部宽度（m）；——喉部长度（m）；——渐扩部分长度（m）；——上游渠道宽度（m）；——下游渠道宽度（m）。设计中取=1.0m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8～10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2～3倍，下游不小于4～5倍。计量槽上游直线段长为：=3=3×1.68=5.04m计量槽下游直线段长为：=5=5×1.3=6.5m计量槽总长=++++=5.04+6.5+1.7+0.6+0.9=14.74m计量槽的水位当=1.0m时，=1.777·,式中，——上游水深（m）。当=0.3～2.5m时，/时为自由流；，取=0.80m。水厂出水管采用重力流铸铁管。流量=2.082，DN=1400mm,=1.2m/s，=1.0‰。污泥单元的设计污泥量计算污水处理厂在处理污水的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。设计计算：初沉池污泥量计算按去除水中悬浮物计算式中，——设计流量（）；——进水悬浮物浓度（mg/L）；——去除率，取50%；——污泥容重（kg/），一般采用1000kg/；——污泥含水率(%)，取97%。剩余污泥量计算曝气池内每日增加的污泥量式中，——每日增长的污泥量（kg/d）；——曝气池进水浓度(mg/L)；——曝气池进水浓度(mg/L)；——污泥产率系数，一般采用0.5～0.7；——污水平均流量（）；——曝气池容积（）；——挥发性污泥浓度MLVSS（mg/L）；——污泥自身氧化率，一般采用0.04～0.1。根据前面计算结果，设计中取=200mg/L，=20mg/L，=0.6，=150000，=16270.66，=3300*0.75=2475mg/L，=0.1。曝气池每日排出的剩余污泥量式中，——曝气池每日排出的剩余污泥量（）；——0.75；——回流污泥浓度(mg/L)，设计中取=12000mg/L。=0.0157污泥浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的是在缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉池含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计计算：本设计中采用辐流浓缩池，进入浓缩池的剩余污泥量为0.0157，采用4个浓缩池，则单池流量为：=0.0157÷4=0.00393=14.13。沉淀部分有效面积式中，——沉淀部分有效面积（）；——流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/）,一般采用10kg/；——固体通量[kg/(·h)]一般采用0.8～1.2kg/(·h)；——入流剩余污泥量（）。设计中取=1.0kg/(·h)沉淀池直径式中，——沉淀池直径（m）。浓缩池容积式中，——浓缩池的容积（）；——浓缩池浓缩时间（h）,一般采用10～16h。设计中取=14h沉淀池有效水深式中，——沉淀池有效水深（m）。浓缩后剩余污泥量式中，——浓缩后剩余污泥量（）。池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度为：式中，——池底高度（m）；——池底坡度，一般采用0.01。，设计中取0.07m。污泥斗容积式中，——污泥斗高度（m）；——泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55°；——污泥斗上口半径（m）；——污泥斗底部半径（m）。设计中取=1.25m,=0.25m污泥斗的容积式中，——污泥斗容积（）；——污泥斗高度（m）。污泥斗中污泥停留时间浓缩池总高度式中，——浓缩池总高（m）；——超高（m）,一般采用0.3m；——缓冲层高度(m),一般采用0.3～0.5m。设计中=0.3m，计中取沉淀池总高度为3.5m。浓缩后分离出的污水量式中，——浓缩后分离出的污水量（）；——进入浓缩池的污泥量（）；——浓缩前污泥含水率，一般采用99%；——浓缩后污泥含水率，一般采用97%。溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量=0.0022，设出水槽宽0.2m，水深0.05m，则水流速为0.22m/s。溢流堰周长式中，——溢流堰周长(m)；——浓缩池直径（m）；——出水槽宽（m）。溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m,深0.08m，每格沉淀池有三角堰37.05÷0.16=232个。每个三角堰流量三角堰水深，设计中取为0.007m。三角堰后自由跌落0.01m，则出水堰水头损失为0.107m。辐流浓缩池的平面计算草图如下：溢流管溢流水量0.0022，设溢流管管径DN100mm，管内流速=0.28m/s。刮泥装置浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。剩余污泥量0.0011，泥量很小，采用污泥管道管径DN200mm，间歇将污泥排入贮泥池。贮泥池贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩后的污泥。本设计采用2座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。设计计算：贮泥池设计进泥量式中，——每日产生污泥量（）；——初沉池泥量（）；——浓缩后剩余污泥量（）。由前面结果可知，=500，每日排泥6次，排泥间隔4h，每次排泥量0.023，持续时间30min；=93.6×4=452.72。那么，每日产生的污泥量为：。贮泥池的容积式中，——贮泥池计算容积（）；——每日产生污泥量（）；——贮泥时间（h）,一般采用8～12h；——贮泥池个数。设计中取=12h,=2贮泥池设计容积，式中，——贮泥池容积（）；——贮泥池有效深度（m）；——污泥斗高度(m)；——污泥贮池边长（m）；——污泥斗底边长（m）；——污泥斗倾角，一般采用60°。设计中取=7.0m，=3.0m，污泥斗底为正方形，边长=1.0m。=147+98.8=245.8>158.8,符合要求.贮泥池高度式中，——污泥贮池高度（m）；——超高（m）,一般采用0.3m；——污泥贮池有效深度（m）；——污泥斗高度（m）。贮泥池的平面计算草图如下：污泥脱水污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60%～80%，从而大大缩小污泥体积。设计计算：脱水污泥量计算脱水好污泥量：式中，——脱水后污泥量（）；——脱水前污泥量（）；——脱水前污泥含水率（%）；——脱水后污泥含水率（%）；——脱水后干污泥重量（kg/d）。设计中取=952.72，=95%，=75%污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端机型处理。脱水机的选择机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有：正空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。设计中选用DY—3000型带式压滤机，其主要技术指标为，干污泥产量750kg/h，泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0‰。设计中共采用4台带式压滤机，其中2用1备。工作周期定为12小时。所以每台处理的泥量为：m=750×12×2=18000kg/d，可以满足要求。污水处理厂平面布置与高程计算平面布置水厂的平面布置应考虑以下几点要求：紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用；筑物之间连接应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必