课程设计日30万吨城市污水处理厂工艺设计

2第1章绪论 31.1目的与任务 31.2城市概况 31.3规划资料 3 6 9第2章工艺技术方案的确定 2.2工艺比较 2.3工艺的选择 2.4工艺流程图 2.5具体构造物选择 2.6本章小结 第3章污水处理构筑物设计计算 3.1格栅及泵房 23.3初次沉淀池的计算 3.4污水二级处理A²/0工艺的计算 3.5二次沉淀池的计算 3.6往复式隔板絮凝池 3.8计量设备 3.9本章小结 第4章污水处理构筑物的计算 4.2污泥浓缩池 4.3其他后续处理工艺 4.4本章小结 第5章污水处理厂的布置 5.1污水处理厂平面布置 5.2污水处理厂高程布置 5.3本章小结 参考文献 附图(平面图、高程图)2郑州市30万t/d城市污水处理厂工艺设计本设计的主要任务是郑州市污水处理厂的设计，设计规模为入曝气池，二沉池，最后出水；污泥的流程为3自从有了人类的生活和生产活动，人类活动就受控于水的自然循环和社会循环所产生的水量和水质。水资源总量的不断减少和水环境的不断污染也逐渐成为制约人们生活、生产的重要问题。因此，设计好、建设好城市水处理工程也变得尤为重要。本设计是在分析、论证郑州市自然特征、气候特征和水质、水量特征而进行的城市污水处理厂的初步设计。1.1目的与任务本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。1.1.2任务根据已知资料，进行城市污水处理厂的初步设计。要求确定污水处理流程，计算各处理构筑物的尺寸，进行污水处理厂流程设计和主体构筑物北纬34°16'-34°58',北临黄河，西依嵩山，东南为广阔的黄淮平原。郑州地区属暖温带大陆性气候，四季分明，年平均气温14.4°C。7月最热，平均27.3℃;1月最冷，平均0.2℃;年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。境内大小河流35条，分属于黄河和淮河两大水系，其中流经郑州段的黄河150.4公里。1.2.1地形地貌郑州市位于河南省中部偏北。根据河南省地貌条件分区，郑州市地貌大体以京广铁路西侧为界，西部属豫西复杂构造山地区的嵩山——箕山低山丘陵区，东部属堆积平原区的黄河冲积扇平原区。全市地貌结构的基本轮廓是西部多山地、丘陵，占总面积的近2/3,东部平原占总面积的1/3多。根据全市地貌特征和成因，进一步划分为5个地貌小区，即东北平原洼区、东南砂丘垄岗区、洪积倾泻平原区、低山丘陵区、西南群山区。1.2.2地质土壤4在陇海线以南以稍湿状沙土及潮湿、半干硬状主；局部河床、河漫滩及鱼塘内分布淤泥质亚粘土。整个表层土壤疏1.2.3气候特征干旱风沙多，夏季炎热降雨集中，秋高气爽日14.2℃,年平均相对湿度66%,平均降水量645.2mm,据近三年郑州市气象资料统计，全年最多风向为东北风，频率为9.7%,次多风向为东南风频率为8.8%,冬季以偏西北风为主。1.2.4水文郑州境内大小河流35条，分属于黄河和淮河两大水系，本项目所在区域在淮河水系二级支流贾鲁河的汇水区内，贾鲁河是郑州市区主要的境内全长137km,流域面积2750km²,历史最大洪峰流量3590m³/s(1935年),1.2.5自然特征1)最高温度43.0℃2)最低温度-17.9℃3)年平均温度14.2℃4)冬季平均温度3.4℃5)风向NNE6)冰冻线26cm5系。生活污水和工业污水混合后的水质水量预计为：1.3.1设计水量：近期：30万吨/日1.3.2设计水质：进出水各指标值如下表1-1:指标进水7出水5注：污水排入水体前要求达到国家城镇污水污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A级标准处理程度。式中E₁-COD的处理程度，%;C-进水COD浓度，mg/1;3.污水的BOD₅处理程度计算式中E₂-BOD₅的处理程度，%;L-进水BOD₅浓度，mg/l;Le-处理后的污水排放的BOD₅浓度，mg/1。4.污水的SS处理程度计算式中E₃-SS的处理程度，%;C-进水的SS浓度，mg/l;Ce-处理后污水排放的SS浓度，mg/1。5.污水的氨氮处理程度计算6式中E4-氨氮的处理程度，%;C-进水的氨氮浓度，mg/l;6.污水的总氮处理程度计算式中E₅-总氮的处理程度，%;7.污水的总磷处理程度计算式中E6-总磷的处理程度，%;C-进水的总磷浓度，mg/l;Ce-处理后污水排放的总磷浓度，mg/l。1.4国内外污水处理工艺研究进展活性污泥工艺对总氮、总磷的去除率仅在10%～30%之间，远不能达到国家发高效、经济的生物脱氮除磷工艺已成为当前水污染控制领域的研究重点源和回流污泥中的硝酸盐问题，因此，近年来出进工艺，如膜序批式生物反应器MSBR,恒液位SBR工艺，(AO)3SBR脱氮除磷，(AO)2SBR同步脱氮除磷，A²O-MBR工艺反硝化脱氮除磷，A/O法投加硅藻原土处理城镇污水脱氮除磷，低碳源、低能耗型改良A²/0工艺的脱氮除磷，改进型氧化沟的脱氮除磷，射流曝气周期活性污泥法脱氮除磷，生物陶粒—硅藻土联合工艺脱氮除磷等。这些工艺具有以下优点：(1)MSBR工艺采用厌氧-好氧-缺氧89%和90%,且系统具有较强的抗冲击负荷能力。7好氧有利于磷的去除，同时在好氧段结束时进氮、总磷的总去除的15.5%和16.5%。恒液位SBR工艺采用短时分批进水与厌氧+交替缺氧/好氧的运行方式，解决了脱氮除磷的很多矛盾。(1)1h厌氧时，释磷时间充分，在进水补充碳源的条件下，聚磷菌有效释磷，从而使后期摄磷完全，总磷去除率达90%。(2)交替A/O段，分点进水补充的碳源，满足反硝化脱氮要求，总氮去除率在57%～62%。(3)工艺中发生了同时硝化反硝化反应，但反应速率相对较慢。(4)装置中滤布起均匀布水作用，但需要定期修整，为使装置高效稳定运行，需对滤布做进一步研究。(1)(AO)3SBR系统采用厌氧→好氧→缺氧→好氧→缺氧→好氧的运行模式，将好氧时间由最初的3h缩短至100min,无论对于人工配水还是实际生活污水都具有理想的脱氮除磷效果.统可能具有更强的反硝化除磷能力(3)分别以实际生活污水、人工配水为进水的系统利用单位质量COD合成PHAs量、释磷量有较大差别，但是缺氧产能效率同好氧产能例基本相同，分别为49%、50%,系统的脱氮除磷能力并未因为进水碳源的不同而受到影响.(1)(AO)2SBR单污泥系统的总磷去除主要通过好氧吸磷、缺氧反硝化除身生长对氮的需求实现，其中反硝化去除约66%的氮。(2)(AO)2SBR工艺好氧和缺氧脱氮除磷过程几乎全部以厌氧阶段合成的(3)(AO)2SBR工艺较好氧曝气100min的(曝气为90min,曝气时间缩短了10%,运行方式上减少了一个好氧和缺氧(即A/O)交替运行步骤，总氮、总磷和COD的去除率分别提高了8.26%、0.87%和2.46%。8(1)双反应器A²O-MBR工艺简化了传统A²O和67.7%.率为69.81%.定范围发生对厌氧释磷的抑制，进水COD与回1.4.6A/O法投加硅藻原土处理城镇污水脱氮除磷(1)采用硅藻原土作为微生物载体形成生物硅藻土处理城镇生活污水是可行的，并有较好的处理效果.在水力停留时间为3.19h,好氧段溶解氧2.0～3.0mg/L,回流比200%的情况下，出水COD、总氮、氨氮及总磷的浓度分别为27mg/L,9.5mg/L,0.7mg(2)装置具有很好的脱氮效果，通过测定装置内污泥的硝化速率及反硝化速率，装置的缺氧与好氧的总停留时间在1.6h时即能对总氮及氨氮进行有效的去除.(3)装置有着一定的除磷作用，去除率能达到60%.试验发现通过在好氧池中投加PAC对提高总磷的去除有一定的作用，但提高的空间有限.1.4.7低碳源、低能耗型改良A²/0工艺硝化提供了碳源，因而可取得较好的脱氮除磷效果。处理效果受进水COD达70%和86%,且处理性能稳定。(2)反硝化除磷速率为好氧除磷速率的55%左右，反硝化除磷对总除磷量的贡献率为17.5%左右。缺氧段的反硝化作用对除磷的影响相对较小，但直(3)系统出水总氮<12mg/L,氨氮<0.5mg/L,总磷<1mg/L,COD稳定在60(4)总停留时间与传统的以去除有机污染物为主的生物处理工艺的停留时940%和57%提高至70%和75%。达到GB18918—2002中的一级B排放标准。定期则以好氧反硝化机理为主。(4)由于反应器中活性污泥浓度较高而进水负荷较小的缘故，生物吸磷氧释磷的情况不明显。污泥中的磷通过排泥系统排除。10mg/L左右下降到0.5mg/L以下，去除率在70%～95%。(2)溶解氧对于生物陶粒曝气滤池有着重要的影响，在保证溶解氧的情况(3)硅藻晶土澄清池对总磷有很好的吸附效果，去除率高于95%,而且对浊度、色度均有良好的去除效果。迄今为止，人们关于脱氮除磷工艺中存在的矛盾关系的认识还不够深入。每种工艺都有各自的特点和适用条件，一些往带来了新的缺陷。所以说生物脱氮除磷技术还存在许多尚待研究的领域，进一步挖掘生物脱氮除磷的潜力是必要的。本章主要介绍了本次设计的任务与目的，并结合郑州市的自然特征、气候特征，对水质、水量进行了初步的分析与论证，并介绍了国内外污水第2章工艺技术方案的确定选择污水厂的处理工艺是一件复杂的事情，目前的各种处理工艺，都各有优缺点，只有最适合某个工程的工艺，并不存在最先进的工艺。因此应该根据进出水水质、污水厂的规模、当地的经济条件、气候情况、厂址情况、地质条件、电价等情况，因地制宜地选择污水处理工艺，努力达到投资少，运转费用低，运行管理简单，在这些因素难以平衡的条件下，应该优选运转费用低，运行简单的工艺。可供选择的工艺有：(1)AB改进工艺，(2)A/O工艺，(3)A²/0工艺，(4)氧化沟工艺，(5)SBR及其改进工艺等。(1)AB改进工艺：AB污水处理工艺，即生物吸附—生物降解两段活性污泥法，80年代初开始在我国应用于工艺实践。AB法具有抗冲击负荷能力强、对PH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业废水所占比例较高的城市污水处理(2)A/O工艺：A/O工艺即厌氧/好氧工艺，通过聚磷菌在厌氧和环实现磷的去除，也有部分A/O工艺以缺氧/好氧方式运行，通过硝化菌和反硝化菌实现脱氮。A/O工艺流程简单、占地少、不需外加碳源脱氮、易于控制污泥膨胀、投资和运行费用较低，在我国的污水厂中广泛使用。运行情况表明：该工艺处理效果明显优于传统活性污泥法，具有很好的除磷或脱氮效果，氮磷氮同步去除能力较低。(3)A²/0工艺：A²/0工艺在只有除磷功能的A/O工艺中添加了一个无溶解氧缺氧池，反硝化回流混合液中的硝酸盐，操作简单，能同步除磷脱氮，运行费用低。A²/0工艺是我国最常用的同步除磷脱氮工艺，运行状况均较(4)氧化沟工艺：氧化沟是通过定向控制的曝气和搅动装置，搅动的混合液在氧化沟闭合沟渠内水平循环流动。氧化沟通过特殊的运行方式，创造一定的溶解氧梯度，使硝化和反硝化作用在氧化沟中交替发生而完成生物Orbat氧化沟工艺已由我国自行设计，设备国产化。采用Carrousel氧化沟工艺的城市污水处理厂部分为外贷项目。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。(5)SBR工艺与SBR变型工艺：序批式活性污泥工艺即SBR工艺在自动控制程序的操纵下，交替进行进水、缺氧搅拌、厌氧搅拌、曝气和沉淀撤水，形成时间序列上的A²/0系统，实现脱氮除磷的目的。多种类型的SBR2.2工艺比较几种工艺的比较如下表2-1:工艺名称氧化沟工艺A²O工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负；5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成10.无须设初沉池，二沉池。好；污泥经厌氧消化后达到稳定；2.用于大型水厂费用较低；3.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分占地省，处理成本底；3.处理效果好，有稳定的除4.不需要污统和回流液；不二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好空间划分的，而是由时间控缺1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；能耗高。1.处理构筑物较多；2污泥回流量大，能耗高。3.用于小型水厂费用偏高；行，对自动力要求高；2.污泥稳点4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设4.沼气利用经济效益差。厌氧消化3.容积及设备利用率4.变水位运行，电耗增5除磷脱氮效果因此，该工程可采用生物法对污水进行处理。根据对污水水质和排放标准的分析，本工程要求的污水处理程度较高，尤其对TP的去除率要求很高。结合工程实际情况，由于在A²/0工艺流程内，能BOD₅、SS和以各种形式存在的氮和磷一并去除，而在占地、出水水质方面均满足本工程需要，故本工程拟采用A²/0工艺。A²/0工艺的主要特点：①厌氧池在前、好氧池在后，有利于抑制丝状菌的生长，混合液的SVI小于100,污泥易沉淀，不易发生污泥膨胀，并能减轻好氧池的有机负荷；②活性污泥含磷率高，一般为2.5%以上，故污泥肥效好；③工艺流程简单。A²/0生物处理系统要求进入生物池的原水含有一定量的碳源，通常要求COD/TN<8,TN/BOD₅<0.06。本污水厂进水原水设计水质指标COD/TN5.36,TN/BOD₅=0.036<0.06,可以采用A²/0工艺进行脱氮除磷。针对上述情况，本设计考虑采用A²/0除磷脱氮工艺。池沉剩余污泥池A²/0回流污泥池栅池栅池池池排入河流运走二池2.5具体构造物选择本设计选择平面格栅，平面格栅具有普遍适用性，易安装且耐用。根据栅渣量确定栅渣清除方式。当栅渣量较大时采用机械清渣，当栅渣量较小时采用人工清渣。沉砂池的形式，按池内的水流方向的不同，可以分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池式常用的形式，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。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的特点是，通过就调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气的作用。按生物除磷设计的污水厂，为了保证除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。综合考虑，本设计采用平流式沉砂池。常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。综上，本水厂设计流量较大，因此选用辐流式沉淀池。常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。综上，本水厂设计流量较大，因此选用辐流式沉淀池。污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单、水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。2.6本章小结本章主要进行了工艺技术方案的确定。通过多种工艺的比较确定出NP去除效率高，经济简单最适合本城市的工艺流程。绘出工艺流程图，确定各水处理构造物。其中包括格栅及泵房的选择，沉砂池的选择，初沉池的选择脱氮除磷工艺的选择，二沉池的选择计量设备的选择等。第3章污水处理构筑物设计计算3.1格栅及泵房格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。格栅与水泵房的设置方式：粗(中)格栅→泵房→细格栅进水格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于市政污水处理厂污水预处理。①设计说明栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s,槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%,以留有余地。②设计流量设计中选择四组格栅，N=4组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计1.格栅的间隙数式中n—格栅栅条间隙数(个);Q—设计流量(m³/s);a—格栅倾角();N—设计的格栅组数(组);b—格栅条间隙(m);v—格栅过栅流速(m/s)。设计中取h=0.8m,v=0.9m/s,b=0.02m,a=60°2.格栅槽宽度B=Sn-1)+b式中B—格栅槽宽度(m);S—每根格栅条的宽度(m)。设计中取S=0.015m3.进水渠道渐宽部分的长度式中l—进水渠道渐宽部分的长度(m);B₁—进水明渠宽度(m);a₁—渐宽处角度(°),一般采用10°~30°;设计中取B₁=1.6m,a₁=20°。4.出水渠道渐窄部分的长度式中l₂—进水渠道渐窄部分的长度(m);B₁—进水明渠宽度(m);5.通过格栅的水头损失式中h₁—水头损失(m);β—格栅条的阻力系数，β=2.42;k—格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=36.栅后明渠的总高度式中H—栅后明渠的总高度(m);h₂—明渠超高(m),一般采用0.3～0.5m。设计中取h₂=0.3m7.格栅槽总长度式中L—格栅槽总高度(m);H₁—格栅明渠的深度(m)。8.每日栅渣量式中W—每日栅渣量(m³/d);W—每日每10³m³污水的栅渣量(m³/10³m³污水),一般采用0.04～0.06m³/10³m³污水。设计中取W₁=0.05m³/10³m³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。污物的排出采用机械装置：Ø600螺旋输送机，选用长度1=8.0m的一台。9.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B₁=0.9m,进水水深h₁=h=0.8m,出水渠道B₂=B₁=0.9m,出水水深10.格栅设计图3.1.2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。本设计采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点。集水池和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮浸没在水中，机器间经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免对轴承、管件、仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站、开启频繁的污水泵站中，应尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便；缺点是泵房较深，增加工程造价。采用自灌式泵房时水泵叶轮(或泵轴)低于集水池的最低水位，在高、中、低三种水位情况下都能直接启动。泵房剖面图如图所示。士0.00中格栅进水总管3.1.3细格栅(格栅与沉砂池合建的格栅)污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。①设计说明细格栅栅条间隙拟定为10.0mm②设计流量：Q=30万m³/d≈12500m/h=3.47m/s③格栅计算：设计中选择四组格栅，N=4组，每组格栅与沉砂池合建，每组格栅的设计流量为0.868m³/s。1.格栅的间隙数式中n—格栅栅条间隙数(个);Q—设计流量(m³/s);a—格栅倾角(°);N—设计的格栅组数(组);b—格栅条间隙(m);h—格栅栅前水深(m);v—格栅过栅流速(m/s)。设计中取h=0.8m,v=0.9ms,b=0.02m,a=60°2.格栅槽宽度B=Sn-1)+b式中B—格栅槽宽度(m);S—每根格栅条的宽度(m)。设计中取S=0.015mB=0.015(-56+1)×0.023.通过格栅的水头损失式中h₁—水头损失(m);β—格栅条的阻力系数，β=2.42;k—格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=34.格栅部分总长度式中L—格栅槽总高度(m);H₁—格栅明渠的深度(m)。5.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3.2沉砂池计算沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/m³的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。3.2.2设计说明污水经立式污水污物泵提升后经细格栅，进入钟式沉砂池，共两组对称与提升泵房中轴线布置，每组分为两格。1)沉砂池表面负荷200m³/(m²h),水力停留时间40s2)进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍，并不小于4.5米，以创造平稳的3)进水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情况下为0.6-0.9m/s,在最小流量时大于0.15m/s;但最大流量时不大于1.2m/s。4)出水渠道与进水渠道的夹角大于270度，以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部以5)出水渠道宽度为进水渠道的两倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道6)沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板或巴氏计量槽，以便保持沉砂池本设计选择四组平流式沉砂池，N=4组，分别于格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.868m³/s式中L—沉砂池长度(m);v—设计流量时的流速(m/s),一般采用0.15~0.30m/s;t—设计流量时的流行时间(s),一般采用30~60s。设计中取v=0.25m/s,t=30s2.水流过水断面面积式中A—水流过水断面面积(m²);Q—设计流量(m³/s);3.沉砂池宽度式中B—沉砂池宽度(cm);h₂—设计有效水深(m),一般采用0.25~1.00m。设计中取h₂=0.8m,每组沉砂池设两格，4.沉砂室所需容积X—城市污水沉砂量(m³/10⁶m³污水),一般采用30m³/106m³污水；T—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T=2d,城市污水沉砂量X=30m³/10⁶m³污水5.每个沉砂斗容积式中Vo—每个沉砂斗容积(m³);n—沉砂斗格数(个);设计中取每一分格有2个沉砂斗，共有n=4×2×2=16个沉砂斗6.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a>60°。式中α—沉砂斗的高度(m)fi—沉砂斗上口面积(m²)f₂—沉砂斗下口面积(m²),一般采用0.4m×0.4m~0.6m×0.6m设计中取沉砂斗上口面积为1.42m×1.42m,下口面积为0.5m×0.5m设计中取1.3m。校核沉砂斗角度7.沉砂室高度式中h₃—沉砂室高度(m);i—沉砂池底坡度，一般采用0.01~0.02;2—-沉砂池底长度(m)。设计中取沉砂池底坡度为i=0.028.沉砂池总高度式中H—沉砂池总高度(m);h₁—沉砂池超高(m),一般采用0.3~0.5m;设计中取h₁=0.3m,则H=0.3+0.8+1.35=2.45m9.验算最小流速式中Vmin最小流速(m/s),一般采用v≥0.15Qmin—最小流量(m³/s),一般采用0.75Q;n₁—沉砂池格数(个),最小流量时取1;Amin—最小流量时的过水断面面积(m²)。格栅的出水通过DN1200mm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=1.0m,H₁=0.8m,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H₁—堰上水头(m);Q₁—沉砂池内设计流量(m³/s);m—流量系数，一般采用0.4~0.5b₂---堰宽(m),等于沉砂池宽度。设计中取m=0.4,b2=m,则出水堰自由跌落0.1~0.2m后进入出水渠，出水渠宽1.0m,有效水深0.8m,水流流速1.09m/s,出水流入出水管道。出水管道采用铸铁管，管径DN=800mm,管内流速v₂=1.63m/s,水力坡度i=3.79‰。12.排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=400mm3.2.5沉砂池简图3.3初次沉淀池的计算初沉池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初沉池去除悬浮物40%～60%,去除BOD20%～30%。初沉池按运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。本设计采用辐流沉淀池。设计中选择四组辐流沉淀池，N=4组，每组设计流量为0.868m³/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沉淀1.沉淀部分有效面积式中F—沉淀部分有效面积(m²);Q—设计流量(即日平均流量)(m³/s);q′—表面负荷[m³/(m²·h)],一般采用1.5~3.0m³/(m²·h)。设计中取沉淀池的表面负荷q′=2m³/(m²·h)2.沉淀池直径式中：D—沉淀池直径(m);3.沉淀池有效水深式中h₂—沉淀池有效水深(m);t—沉淀时间(h),一般采用1~3h;设计中取沉淀时间t=2.0h,则4.污泥部分所需容积(1)按设计人口计算式中V—污泥部分所需容积(m²);T—两次清除污泥间隔时间(d),一般采用重力排泥时，T=1~2d,采N—设计人口数(人)n—沉淀池组数。设计中S=0.6L/(人·d),采用机械刮泥时，清除污泥间隔时间T=0.1d。(2)初次沉淀池去除悬浮物为50%,去除BOD为25%。按去除水中悬浮物计算式中Q—设计流量(m³/s);C₁—进水悬浮物浓度(mg/L);C₂—出水悬浮物浓度(mg/L),一般采用沉淀效率η=40%～60%;K₂—生活污水量总变化系数；γ—污泥容量(t/m³),约为1;po—污泥含水率(%)。设计中取T=0.1d,po=97%,η=50%,C₂=[100%-50%]×C₁=0.5×C₁辐流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出池外。5.污泥斗容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成0.03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0.5m×0.5m,倾角为60,有效高度1.35m。式中V₁—污泥斗的容积(m³)h₅—污泥斗高度(m);a—污泥斗上口边长(m);a₁—污泥斗底部边长(m),一般采用0.5m。(2)沉淀池底部圆锥体体积式中V₂—污泥斗底部圆锥体体积(m³);h4—污泥斗底部圆锥体高度(m);R—沉淀池半径(m);r—沉淀池底部中心圆半径(m)。设计中取h₄=0.32m,r=1m。式中V₃—污泥斗总容积(m³)。V₃=2.36277=97280nB6.沉淀池总高度式中H—沉淀池总高度(m);h₁—沉淀池超高(m),一般采用0.3~0.5m;h₃—沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3m。设计中取h₁=0.3m,h₃=0.3m径深比D/h₂=46/4=11.5在6~12之间。(符合要求)7.进水集配水井辐流沉淀池分为四组，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，然后流进每组沉淀。配水井中心管直径设计中取配水井中心管内污水流速v₂=0.9m/s配水井直径式中D₃—配水井直径(m)设计中取v₃=0.3m/s8.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0.63m/s,水力坡度i=0.497%,进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为1400mm。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—孔洞的宽度(m);h₃—空洞的高度(m);n₃—孔洞数量(个)。设计中取B₃=0.3m,h₃=0.8m,n=8个穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径3.0m,高2.0m,在稳流罩上平均分布Φ100mm的孔洞306个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的15%。9.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。出水堰采用双侧三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m,深0.08m,间距0.1m,外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m,三角堰直径为30.2m,共有452个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m,三角堰直径为29.8m,共有446个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m,三角堰堰后自由跌落0.15m,三角堰有效水深为式中Q₁—三角堰流量(m³/s)H₁—三角堰水深(m),一般采用三角堰高度的1/2~2/3m三角堰堰后自由跌落0.15m,则堰上水头损失为0.195m10.堰上负荷式中q₁—堰上负荷[L/(s·m)],一般小于2.9L(s·m)。D₁—三角堰出水渠道平均直径(m)q₁=0.868×1000/2×π×(46-1.35)=2.83三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,伸入水下0.5m,在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN400mm的排渣管排出池外。12.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0.84m/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DN1000mm。管内流速Vo=1.3m/s,水力坡度i=0.879‰。13.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，将浮渣刮进排渣装置。3.3.3幅流沉淀池简图A²/0工艺按实质意义来说应称为厌氧—缺氧—好氧法。由厌氧池、缺氧池、好氧池组成，三部分是独立的构筑物。厌氧和缺氧区缓慢搅拌，防止污泥沉降，并要避免搅拌过度造成氧的容入。厌氧区溶解氧小于0.2mg/l,水力停留时间1小时，缺氧区溶解氧小于0.5mg/l,水力停留时间1小时，好氧段结构与传统的相同，水力停留时间3~4小时，溶解氧大于2mg/l,三池容之比为1:1:3。1.水力停留时间A-A-O工艺的水力停留时间t一般采用6～8h,设计中取t=8h。2.曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度Xv一般采取2000～4000mg/L,设计中取Xv=30003.回流污泥浓度式中X,—回流污泥浓度(mg/L);SVI—污泥指数，一般采用100;r—系数，一般采用r=1.2。4.污泥回流比式中R—污泥回流比；X,'—回流污泥浓度(mg/L),X,'=fX₁=0.75×12000=900解得：R=0.5。5.TN去除率式中e—TN去除率(%);设计中取S₂=15mg/L6.内回流倍数设计中取R内=280%3.4.2好氧池的计算与各部位尺寸的确定好氧池按BOD-污泥负荷法计算。(1)BOD-污泥负荷率的确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.35kgBOD5/(kgMLSS·d),但为稳妥计，需加以校核，校核公式为Ns=(K₂Lef/ηK₂值取0.02,Le=20mg/1,由于代入各值Ns=(0.02×20×0.75)/0.93≈0.35kgBOD5/(kgMLSS·d)计算结果确证，Ns值取0.35是适宜的(2)确定混合液污泥浓度X根据已确定的Ns值，查课本图得相应的SVI值为100~120,取值100,X=(R×r×10⁶)/[(1+R)×SVI]对此r=1.2,R=50%,(3)确定好氧池总有效容积式中V—总有效容积(m³);Q—进水流量(m³/d),按平均流量计；设计中取Q=30×10⁴m³/dV=Qt=300000×8/24=10厌氧、缺氧、好氧各段水力停留时间的比值为1:1:3,每段的水力停留时间分别为：厌氧池水力停留时间h=1.6h,缺氧池水力停留时间h=1.6h,好氧池水力停留时间h=4.8h。(4)确定好氧池各部位尺寸曝气池总面积式中A—曝气池总面积(m²);h—曝气池有效水深(m)。设计中取h=4.2m每组曝气池面积式中A₁—每座曝气池表面积(m²);N—曝气池个数。设计中取N=4每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，后3个廊道为好氧段，每廊道宽取8.0m,则廊道长式中L—曝气池每廊道长(m);b—每廊道宽度(m);n—廊道数。设计中取b=8.0m,n=5介于1～2,符合要求)取超高0.5m,则池总高度为H=0.5+h=4.n1符合要求。(5)曝气池的进水设计初沉池的来水通过DN1200mm的管道送入厌氧—缺氧—好氧曝气池首端的进水渠道，管内的流速为v=0.88m/s。在进水管渠内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度1.2m,渠道内水深为1.0m,则渠道内的最大水流速度式中v₁—渠道内最大水流速度(m/s);b₁—进水渠道宽度(.);h₁—进水渠道有效水深(m)。设计中取b₁=1.2m,h₁=1.0m反应池采用潜孔进水，孔口面积式中F—每座反应池所需的孔口面积(m²);V₂—孔口流速(m/s),一般采用0.2～1.5m/s。设计中取v₂=0.3m/s设每个孔口尺寸为0.5×0.5m,则孔口数式中n—每座曝气池所需的孔口数(个);f—每个孔口的面积(m²)。(6)曝气池的出水设计厌氧—缺氧—好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，则堰上水头式中H-堰上水头(m);Q-每座反应池的出水量，指污水的最大流量与回流污泥量之和(m³/s);m-流量系数，一般取0.4~0.5;b-堰宽，m。设计中取m=0.4,b=7.0m设计中取0.22m。出水管管径采用DN1800mm,送往二沉池，管道内的流速为0.84m/s。(7)剩余污泥量a—污泥产率系数，一般采用0.5～0.7;b—污泥自身氧化系数(d⁻¹),一般采用0.05～0.1;L₁—反应池去除的SS浓度(kg/m³)S₁—反应池去除BOD₅浓度(kg/m³),设计中取a=0.6,b=0.05图3-5好氧池简图3.4.3好氧系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统1.需氧量(1)平均时需氧量的计算式中O₂—混合液需氧量(kgO₂/d);a′—活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气kg数，对于生活污水，a'值一般采用0.42～0.53之间；Q—污水的平均流量(m³/d);SR—被降解的BOD浓度(g/L);Xv—挥发性总悬浮固体浓度(g/L)。设计中取a'=0.5,b′=0.15最大时需氧量的计算最大时需氧量计算方法同上，只需将污水的平均流量换成最大流量(3)最大时需氧量与平均时需氧量之比2.供气量采用WM-180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器的服务面积为0.49m²,敷设于池底0.2m处，淹没深度为4.0m,计算温度定为30℃。查表得20℃和30℃时，水中饱和溶解氧值为：(1)空气扩散器出口处的绝对压力式中Pb—出口处绝对压力(Pa);H—扩散器上淹没深度(m);。设计中取H=4.0mP=1.013×10⁵+9800×4=1.空气离开曝气池池面时，氧的百分比式中Qt—氧的百分比(%);(2)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)Cs—30℃时，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R—混合液需氧量(kg/L);p—压力修正系数；C—曝气池出口处溶解氧浓度(mg/L)。设计中取α=0.82,β=0.95,p=1.0,C=2.0(3)曝气池供气量曝气池平均时供气量为：曝气池最大时供气量为：3.4.4厌氧池和缺氧池的尺寸计算容积：厌氧池：缺氧池：好氧池=1:1:3所以，厌氧池容积=缺氧池容积=100000/3=33333m³厌氧池和缺氧池分别设四组。池深H=5.0,则每组池的面积为池宽取5m,B/H=5.5/5.0=1.11介于1~2之间，符合规定池长：F/B=1667/5.5=303(m)L/B=303/5.5=55.1>10符合规定设五廊道好氧池，廊道长取超高0.3m,则池总高度为5.0+0.3=5.3m缺氧池为了防止污泥沉淀选用推进式搅拌机LJB型，该搅拌机适用与混合池和反应池的搅拌与混合，常用深水搅拌，由于缺氧池水深较深，故采用。LJB叶片形式螺旋桨，叶片直径为3m,转速为134r/min,功率为11KW.每廊道设有两台共计十台配流量后流进辐流式沉淀池。113.5二次沉淀池沉淀池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜管(板)等几类。根据本设计的流量等参数及各种沉淀池的特点，选择辐流式沉淀池。辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间陪睡均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水厂。设计中选择六组辐流式沉淀池，N=6,每池设计流量为0.578m³/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。1.沉淀池表面积式中F—沉淀部分有效面积Q—设计流量q—表面负荷[m³/(m²·h)],一般采用0.5~1.5m³/(m²·h)设计中取q=1.4m³/(m²●h)2.沉淀池直径式中F—沉淀部分有效面积(m²)D—沉淀池直径(m)设计中直径取为43.6m,则半径为21.8m3.沉淀池有效水深式中h₂—沉淀池有效水深(m)设计中取t=2.6h4.径深比D/h₂=43.6/3.64=11.98,合乎(6~12)的要求5.污泥部分所需容积式中V₁—污泥部分所需容积(m³)Qo—污水平均流量(m²/s)R—污泥回流比(%)X—曝气池中污泥浓度(mg/1)设计中取Qo=0.751m³/sR=50%式中SVI—污泥容积指数，一般采用70~150r—系数，一般采用1.2设计中取SVI=100X=12000则6.沉淀池总高度式中H—沉淀池总高度(m)h₁—沉淀池超高(m),一般采用0.3~0.5mh₃—沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3mh₄—沉淀池底部圆锥体高度(m)hs—沉淀池污泥区高度(m)设计中取h₁=0.3m,h₃=0.3m,h₂=3.5m根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮泥机连续排泥，池底坡度为0.05。式中r—沉淀池半径(m)r₁—沉淀池进水竖井半径(m),一般采用1.0mi—沉淀池池底坡度设计中取r=21.8m,r₁=1.0m,i=0.05h₄=(r-r₁)×i=(21.8-1)×0.05=式中V₁—污泥部分所需容积(m³)V₂—沉淀池底部圆锥体容积(m³)F—沉淀池表面积(m²)H=h₁+h₂+h₃+h₄+h₅=0.3+3.5+0.3+1.04+7.进水管的计算式中Q₁—进水管设计流量(m³/s)Q—单池设计流量(m³/s)R—污泥回流比(%)Qo—单池污水平均流量(m³/s)设计中取Q=0.578m³/s,Qo=0.751m²/s,R=50%进水管管径取D₁=900mm流速v=4×0.64/(3.14×0.92)=1.8.进水竖井计算进水竖井直径采用D₂=2.0m进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸a×b=0.5×1.5m,共设6个沿井壁均匀分V=Q₁/A=0.64/(0.5×1.5×6)=0.14m/s<(0.15~0.2),符合要求；孔距1:9.稳流筒计算筒中流速v₃=0.03~0.02m/s(设计中取0.02m/s);稳流筒直径D₃:10.出水槽计算采用双边90°三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。集水槽中流速v=0.6m;设集水槽宽B=0.6m;槽内终点水深h₂:h₂=Q/(vB)=0.289/(0.6×0.6)=0.80m槽内起点水深h:式中hk—槽内临界水深(m)g—重力加速度。设计中取出水堰后自由跌落0.10m,则集水槽高度为h=0.1+0.84=0.94m,取0.95m。集水槽断面尺寸为0.6m×0.95m。11.出水堰计算式中q—三角堰单堰流量(L/s)Q—进水流量(L/s)L—集水堰总长度(m)L₁—集水堰外侧堰长(m)L₂--集水堰内侧堰长(m)n—三角堰数量(个)b—三角堰单宽(m)h—堰上水头(m)设计中取b=0.10m,水槽距池壁0.5mL₂=(43.6-1.0-0.6×2)πL=L₁+L₂=133.8+130.0q=Q/n=578/2639=0.22L/sqo=Q/L=0.578×1000/263.8根据规定二沉池出水堰上负荷在1.5~2.9L/(s·m)之间，计算结果符合要求，出水溢流堰前设有挡板，挡板高0.5m,伸入水下0.25m,防止浮渣进入出水渠留走。12.出水管出水管管径D=1200mm(i=1‰)13.排泥装置沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为2~3m/min,刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。14.集配水井的设计计算(1)配水井中心管直径式中D₂—配水井中心管直径(m)Q—进水流量(m²/s)设计中取v₂=0.9m/s,Q=3.47m³/s(2)配水井直径V₃—配水井内污水流速(m/s),一般采用v₃=0.2设计中取v₃=0.3m/s3=√4×3.47+2.2²=4.42m,设计中取4.50m(3)集水井直径式中D₁—集配水井直径(m)V₁—集水井内污水流速(m/s),一般采用v₁=0.2~0.4m/s设计中取v₁=0.35m/s,(4)进水管管径取进入二沉池的管径DN=1200mm校核流速v=4×3.47/(2×3.14×1.2²)=1.53(m/s)≥0.7(m/s),符合要求。(5)出水管管径(6)总出水管有超越闸门，以便超越。.3.6往复式隔板絮凝池(1)池数一般不少于2,絮凝时间20min~30min,色度高、难于沉淀的细颗粒较多时宜采用高值。(2)池内流速应按变速设计，进口流速一般为0.5~0.6m/s,出口流速一般为0.2~0.3m/s。通常用改变隔板的间距已达到改变流速的要求。(3)隔板净间距应大于0.5m。(4)絮凝池超高一般采用0.3m。(5)池底坡向排泥口的坡度，一般为2～3%,排泥管直径不应小于150mm。(6)以石灰为混凝剂，活化硅酸为助凝剂。式中Q₁—单池设计流量(m³/h);Q—水厂处理水量(m³/d);n—池数(个)。设计中取n=4个1.絮凝池有效容积V=Q1式中V—絮凝池有效容积(m³);Q—设计水量(m³/h);T—反应时间(min)。设计中取T=20min2.絮凝池长度式中L'—絮凝池有效长度(m);H′—有效水深(·);B絮凝池宽度(m)。设计中取H′=2.5m,B=15.0m3.隔板间距流速分4段：V₁=0.5m/s,V₂=0.4m/s,V₃=0.3m/s,V₄=0.2m/s。式中a₁—第一段隔板间距(m);Q₁—单池处理水量(m³h);a₁=0.5m,实际流速v'=0.486m/s;a₂=0.6m,实际流速v₂'=0.405m/s;a₃=0.8m,实际流速v₃'=0.304m/s;a₄=1.2m,实际流速v₄′=0.203m/s。各段隔板条数分别为：10、9、10和9。则池子长度：=10×0.5隔板厚按0.2m计，则池子总长：4.水头损失计算按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。第一段：y₁=2.5√n-0.13-0.75√R₁(√n-0.10)故第一段廊道长度：I₁=3B=3×15=45m第一段水流转弯次数：S₁=3则絮凝池第一段的水头损失为各段水头损失计算结果见表3-1:S132333435.GT值计算(t=20℃)GT=46×20×60=70800(在10⁴~10⁵范围内)3.7接触池二级处理水采用液氯消毒，液氯投加量一般为5~10mg/l,本设计中液氯投加量采用8.0mg/1每日加氯量为：式中q—每日加氯量为(kg/d)Q—污水设计流量(m²/s)液氯由真空转子加氯机加入，加氯机涉及三台，采用二用一备。每小时加氯量为2398/48=50kg/h,设计中采用ZJ-1型转子加氯机本设计采用4个5廊道平流式消毒接触池。3.7.2设计计算1.消毒接触池容积式中V—接触池单池容积(m³)Q—单池污水设计流量(m³/s)t—消毒接触时间(h),一般采用30min,设计中取Q=3.47/4=0.87m³/s,t=30min,2.消毒接触池表面积式中F—消毒接触池单池表面积(m²)h₂—消毒接触池有效水深(m)设计中取h₂=2.5m3.消毒接触池池长式中L—消毒接触池廊道总长(m)B—消毒接触池廊道单宽(m)设计中取B=5m,L=F/B=626.4/5=125.3m消毒接触池采用五廊道，消毒接触池长：L=L/5=125.3/5=25.0m取25.0m校核长宽比L/B=125.3/5=25.0≥10,合乎要求。4.池高h₂—有效水深(m)消毒接触池的进水管管径D=1300mm,v=1.24m/s,i=1.161‰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=1300mm的静态混合器式中H—堰上水头(m),m—流量系数，一般采用0.42,b—堰宽，数值等于池宽(m),设计中取n=4,b=5.0m出水出水出水4进水进水B污水厂常用计量设备有巴氏计两槽、薄避堰的，电磁流量计，超声波流量计，涡轮流量计等选择原则是精度高，操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛，其优点是水头损失小，不宜沉积。本设计采用巴氏计量槽寻用的范围为0.17~1.3m³/s.式中A₁—渐缩部分长度(m)A₂—喉部长度(m)b—喉部宽度(m)A₃—渐扩部分的长度(m)B₁—上游渠道的长度(m)B₂—下游渠道宽度(m)本设计中b=0.75m计量槽应设在渠道上的直线段上，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L₁计量槽下游直线段长度为计量槽总长度LL=L₁+A₁+A₂+A₃+L₂=4.14+1.575+0.6+0.9+5.25=12.465m设计中取(4)渠道水力计算①上游渠道过水断面积A:水力半径R:水力坡度i:②下游渠道过水断面积A:水力半径R:R=A/f=1.05/3.05=0.34m流速v:水力坡度i:的就算，接触池的计算，计量槽的计算等。其中包括各部分的容积、平面第4章污泥处理构筑物的计算4.1污泥量计算污水处理厂在污水处理的同时，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。这些污泥按其来源可分为初沉池污泥和剩余污泥。初沉池污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化、脱水处理。剩余污泥来自A²/O的好氧池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持好氧池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要先进行浓缩处理，然后进行消化、脱水处理。初沉池采用间歇排泥的运行方式，每4小时排一次泥。(1)按设计人口计算式中V—污泥部分所需容积(m³);T—两次清除污泥间隔时间(d)采用机械刮泥排泥时，一般采用4h;n—沉淀池分格数设计中取S=0.5L/(人·d),设计中排除污泥的时间间隔采用4hV=0.5×84×10⁴×4/(1000×6×24)(2)按去除水中悬浮物计式中Q—设计流量；C₁—进水悬浮物浓度；C₂—出水悬浮物浓度；K₂—生活污水量总变化系数；r—污泥容重，一般采用1000;Po—污泥含水率(%)。设计中取T=4h,Po=97%,η=60%,C₂=[100%-60%]C₁=0.4C₁两种计算结果取较大值作为初沉池污泥量。初沉池污泥量Q₁=6×6×12.5=450m³/d=37.5m³/次以每次排泥时间30min计，每次排泥量25m³/h=0.0208m³/s(1)曝气池内每日增加的污泥量式中△X—每日增长的污泥量；Sa—曝气池进水BOD5浓度；Se—曝气池出水BOD5浓度；Y—污泥产率系数，一般采用0.5~0.7;Q—污水平均流量；V—曝气池容积；Xv—挥发性污泥浓度MLVSS;Kd污泥自身氧化率，一般采用0.04~0.1。Y=0.6,Q=30×10⁴m³/d,V=100000m³,Xv=3000mg/l△X=0.6×(195-10)×30×10⁴/10(2)曝气池每日排出的剩余污泥量式中Q₂—曝气池每日排出的剩余污泥量；Xr—回流污泥浓度设计中取Xr=12000mg/1;设计中取X₁=12000mg/L4.2.1池形选择污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池两种。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。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率为99%,浓缩后污泥含水率97%。本设计选用辐流浓缩池进入浓缩池的剩余污泥量为0.039m³/s,采用八个浓缩池，则单池流量：1.沉淀部分有效面积式中F—沉淀部分有效面积(m²)C—流入浓缩池的剩余污泥浓度，一般采用10Q—入流剩余污泥流量(m³/h)设计中取G=1.0kg/(m²·h)2.沉淀池直径D=(4F/π)¹/²=(4×175.5/3.14)¹/²=14.95m,设计中取15m;3.浓缩池的容积T—浓缩池浓缩时间(h)一般采用10~16h.4.沉淀池有效水深Q₁=Q×(100-P)/(100-Po)=0.0049×(100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H₄=(15/2)×0.01=0.075m,设计中取0.08m;7.污泥斗容积式中H₅—污泥斗高度(m);a—污泥斗上口半径(m);b—污泥斗底部半径(m)。设计中取a=1.25m,b=0.25m污泥斗的容积污泥斗中污泥停留时间T=V₁/3600Q₁=2.9/(0.001式中h—浓缩池总高(m);h₃—缓冲层高度(m),一般采用0.3~0.5m。设计中取h3=0.3m,h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.5+0.3+0.08+1.43=设计中取沉淀池总高度为3.70m。9.浓缩后分离出的污水量式中Q—进入浓缩池的污泥量(m³/s)P—浓缩前污泥含水率，一般采用99%Po—浓缩后污泥含水率，一般采用97%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q=0.0033m³/s,设出水槽宽0.25m,水深0.06m,则水流速为0.22m/s。溢流堰周长式中D—浓缩池直径(m)b—出水槽宽(m)溢流堰采用单侧90°三角堰出水，三角堰顶宽0.16m,深0.08m,每格每个三角堰流量q。式中h′三三角堰水深(m)。h′=0.7×0.0000116⁰⁴=0.0074m,设计中取为0.008m三角堰后自由跌落0.10m,则出水堰水头损失为0.108m。11.溢流管溢流水量0.0033m³/s,设溢流管管径DN100mm,管内流速v=0.42m/s。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0.0016m³/s,泥量较小，采用污泥管道管径DN300mm。间浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池(1)调节污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，贮泥池起到泵前调节池的作用，平衡前后处理池的泥量。(2)药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可设计中取贮泥池总高度H=5m。污泥消化的目的是为了使污泥中的有机质变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥体积，并改善污泥性质，使之易于脱水，减少和控制病原微生物，获得有用副产