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'毕业设计说明书第1章设计概论1.1设计依据和设计任务:1.1.1设计依据（包括设计工作基础，研究条件，应用环境，工作目的）:一、设计题目：咸阳市东郊污水处理厂二、设计基础资料：(一)排水体制：完全分流制(二)污水量：1.城市设计人口26万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30％计。3.工业污水量为29000米3／平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。4.城市混合污水变化系数：日变化系数K日＝1.23，总变化系数Kz＝1.42。(三)水质：1.当地环保局监测工业废水的水质为：BOD5＝286mg/LCOD＝543mg/LSS＝236mg/LTN＝49mg/LNH3-N=32mg/LTP＝4.2mg/LPH＝7～82.城市生活污水水质：COD＝361mg/LNH3-N=30mg/LTN＝45mg/LTP＝3.3mg/L3.混合污水：（1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；（2）大肠杆菌数：超标；（3）冬季污水平均温度15℃，夏季污水平均温度25℃。(四)处理厂处理程度：污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/LTN＝15mg/LNH3-N=5(8)mg/LTP≤0.5mg/L城市污水经处理后，就近排入水体—沣河，其出水也可作为杂用回用水。(五)气象资料：咸阳地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，气候较温和，四季分明，雨热同季，春冬干旱，夏季炎热，秋季湿润，冬季少雨。常出现伏旱暴雨，秋季多连阴雨。常年气象参数统计如下：l、气温：年均气温：12.9℃。最热月（7月）平均气温：21.2～26.5℃ ，最冷月平均气温：-5.0～-0.9℃。2、风向风速：冬季主导风向西北风，夏季主导风东南风，风流频率：18%，年平毕业设计说明书均风速：2.55m/s，年最大风速：18m/s，3、降水量：多年平均降雨量：577mm。4、冰冻期36d，冬季土壤冰冻深度最大50cm，最大积雪深度0.27m。（六）水体、水文地质资料：l、水体资料污水厂处理出水排入沣河，沣河咸阳段水流量按90％保证率，月均流量为17.94m3/s，枯水期流量为11.7m3/s，流速为0.38m/s。河水平均水位高程是386.00m，河底标高为385.50m。2、区域地下水为潜水，地下水位在4～11m，随季节变化。水质对混凝土无侵蚀性。(七)工程地质资料：1、地基状况良好，地基承载力特征值120KPa。2、设计地震烈度8度。(八)处理厂地形图：该污水处理厂位于咸阳市西部，地势平坦。厂区设计地面标高为391.50m，污水处理厂地形图见附图。(九)污水处理厂进水干管数据：污水管进厂管内底标高384.30m，管径mm充满度（十）编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析（十一）其它1.1.2设计任务:根据咸阳市城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计。设计内容如下：一、工艺方案选择及处理构筑物的选型根据处理水的出路和原水水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等，计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程，并在此基础上选择适宜的各处理单体构筑物的类型。二、污水处理构筑物设计计算进行单体处理构筑物的设计计算，包括确定各有关设计参数、构筑物的尺寸及所需的材料、规格等。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必需的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。三、污泥处理构筑物设计计算 根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行污泥处理单体构筑物的设计计算。四、污水深度工程设计计算根据污水处理厂出水水质要求，确定污水深度工艺流程，并进行处理构筑物的设计计算。五、平面布置及高程计算按照污水、污泥处理流程的要求，根据各处理构筑物的功能和性质，结合厂区地形、地质和气候等因素，合理确定生产性构筑物、各种管线和附属建筑物的平面位置，进行平面布置，在此基础上，进行水力计算与高程计算。六、污水泵站设计计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计。计算水泵流量和扬程，确定水泵的类型、数量及型号，计算水泵管道系统和集水井容积，确定泵站的平面尺寸及高程布置，确定附属构筑物的尺寸。七、运行成本分析根据污水处理厂技术经济指标计算单位污水处理的运行成本。八、专题设计有条件的学生可以在教师的指导下选择一个专题进行深入研究或深入设计，培养学生的自学能力。1.1.3设计（研究）内容和基本要求:1、通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合适的污水、污泥及中水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。2、完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水、污泥及深度处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、污水管道计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图）；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理运行成本分析等。设计说明书要求内容完整，计算正确，文理通顺、书写工整，应有300字左右的中英文说明书摘要。3、毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸不少于8张（按一号图纸计），手工绘制2～3张图纸。此外，其组成还应满足下列要求：（1）污水处理厂工艺及污水深度处理总平面布置图1张，包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、深度处理管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。（2）污水处理厂污水、污泥及污水深度处理工程处理高程布置图1张，即污水、污泥及深度处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。（3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图l张 （4）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图5～6张（5）污水深度处理工程中主要单体构筑物工艺施工图2～3张4、设计中建议对有能力的学生进行某一专题或某一部分进行深入的设计，培养学生的独立工作、善于思考的能力。5、完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。外文资料的选择在教师指导下进行，严禁抄袭有中文译本的外文资料。6、按照学校要求完成毕业设计文件。1.1.4设计目的：1、加深对所学的基础理论、基础技术和专业知识的理解，培养学生综合运用所学知识的能力；2、培养学生独立工作、独立思考和分析解决实际问题的能力，特别是培养学生的创新能力和实践能力；3、通过学生对大、中、小污水处理厂中工艺的选择，使其掌握污水处理方法的比较；4、培养学生的图纸设计、计算机画图、文献查阅等基本工作的实践能力。1.2设计水量：1.2.1污水来源：1、城市设计人口26万人；2、城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计；3、工业污水量为29000m3/d；4、城市混合污水变化系数：日变化系数K日=1.1，总变化系数Kz=1.36。1.2.2污水量计算：1、生活污水量Q1（根据设计人口算）生活污水量=人口数×用水量标准×排放系数Q1=N×q/×α式中：Q1——平均日居民生活污水设计流量(m3/d)N——设计人口数（人）q/——平均日居民生活用水定额（L/人·d）α——排放系数由资料及查表得：N=26万人，由于咸阳市属于第二区，设计人口26万人属于中小城市，查表得q/=70～120L/人·d，本设计取q/=110L/人·d。本设计排放系数α取0.85。 则Q1=260000×100×0.85=24310m3/d2、城市公共建筑污水量Q2污水量=城市生活污水量×30％Q2=Q1×30％=24310×30%=7293(m3/d)3、工业污水量Q3(包括工业企业内部生活淋雨污水)Q3=30000m³/dQd/=Q1+Q2+Q3=24310+7293+29000=60603(m3/d)4、得出设计水量计算表（如表1—1所示）日变化系数K日=1.23，总变化系数KZ=1.36最高日平均时水量：Qd=Qd/×Kd（m³/d）最高日最高时水量：Qh=Qd/×KZ（m³/h）表1—1设计水量计算表项目设计水量m³/dm³/hL/s平均日流量606032525.13701.42最大日流量74541.693105.90862.75最大日最高时流量86056.263585.68996.021.3设计水质：根据人均排放污染物定额计算:BOD5(ss)=1000as／sα（g/人d）式中：as-----------每人每天排出BOD5（SS）的量；s-------------城镇综合生活用水定额（L/人d）α----------------排放系数0.8—0.9城镇污水的设计水质应根据调查资料确定或参照临近城镇、类似工业园区、居住区的水质。没有调查资料可按下列：（1）生活污水as(BOD5)=25~50g/(人d)（2）生活污水as（SS）=40~65g/(人d)（3）生活污水总氮as（TN）=5~11g/(人d))（4）生活污水总磷as（TP）=0.7~1.4g/(人d)（5）工业废水的设计水质可参照类似工业资料采用，BOD5、SS、TN、TP可折合成当量人口来计算。该水厂内生物处理构筑物进水水温:10—37℃，PH:6.5~9.5，营养物组合比:C:N:P=100:5:1,有工业废水进入时，应考虑有害物质的影响。 1.3.1生活污水水质：1、BOD5:Cs=1000•as／s•α（g/人d）式中：as-----------每人每天排出BOD5的量；s-------------城镇综合生活用水定额（L/人d）α----------------排放系数0.8—0.9as（BOD5）取25g/人d，α取0.9，查表s取150L/人d，则有:Cs=（1000×25)／(150×0.9)=185mg/L2、SS:Cs=1000•as／s•α（g/人d）式中：as-----------每人每天排出SS的量；s-------------城镇综合生活用水定额（L/人d）α----------------排放系数0.8—0.9as（SS）取40g/人d，α取0.9，查表s取150L/人d，则有:Cs=（1000×40)／(150×0.9)=296mg/L3、COD：Cs=361mg/L4、NH3-N：Cs=30mg/L5、TN：Cs=45mg/L6、TP：Cs=3.3mg/L1.3.2工业废水水质：1、BOD5：Cg=286mg/L2、SS：Cg=236mg/L3、COD：Cg=543mg/L4、NH3-N：Cg=32mgL5、TN：Cg=49mg/L6、TP：Cg=4.2mg/L 7、PH:PH=7~81.3.3混合污水水质—设计水质：用公式C=（（Q1＋Q2）×Cs＋Q3×Cg）/(Q1＋Q2＋Q3)计算混合污水中的BOD5、SS、COD、NH3-N、TN、TP。计算工程如下：1、COD：C=（（24310＋7293）×361＋29000×543）/(（24310＋7293＋29000)=448mg/L2、BOD5：C=（（24310＋7293）×185＋29000×286）/(（24310＋7293＋29000)=233mg/L3、SS：C=（（24310＋7293）×296＋29000×236）/(（24310＋7293＋29000)=267mg/L4、NH3-N：C=（（24310＋7293）×30＋29000×32）/(（24310＋7293＋29000)=31mg/L5、TN：C=（（24310＋7293）×45＋29000×49）/(（24310＋7293＋29000)=47mg/L6、TP：C=（（24310＋7293）×3.3＋29000×4.2）/(（24310＋7293＋29000)=3.7mg/L校核：BOD5/COD=233/448=0.52>0.3,所以该污水可以生化处理。1.3.4去除率：η=（S0－Se）/S0×100%式中：S0—进水物质浓度，mg/lSe—出水物质浓度，mg/l各项指标的去除率见下表1—2。表1—2各项指标的去除率序号基本控制项目一级A标准（mg/l）进水水质（mg/l）去除率（%）1COD50448892BOD510233963SS10267964NH3-N531845TN1547686TP0.53.7861.4设计人口与当量人口：N=N1+N2N1----------城市设计人口为26万人N2----------将工业废水折算成人口数（人）按工业废水中BOD折算的人口数：N2=Cg•Qg/ag 式中：Cg----------工业废水BOD浓度Qg----------工业废水水量ag----------每人每天排放的BOD的克数，规范规定：25~50g/(人•d)设计中取ag=25g/(人•d)则N2ˊ=286×29000/25=331760人按工业废水中SS折算的人口数：N2=Cg•Qg/ag式中：Cg----------工业废水SS浓度Qg----------工业废水水量ag-----------每人每天排放的SS的克数，规范规定：40~65g/(人•d)设计中取ag=40g/(人•d)则N2ˊˊ=236×29000/40=171100人则BOD：Nˊ=N1+N2ˊ=260000+331760=591760人SS：Nˊˊ=N1+N2ˊˊ=260000+171100=43110人所以，工业废水折算成人口的平均值为：N=Nˊ＋Nˊˊ=（591760＋43110）/2=511430人 第2章工艺流程的确定2.1城市污水处理的现状与发展：2.1.1目前存在的问题：1、污水处理厂建设资金短缺；2、污水处理厂运营经费不到位；3、进口设备的维修及设备备件的开发；4、污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实际情况选热门工艺；5、污水处理后的再生水得不到充分的利用；6、污泥没有真正达到无害化，没有最终处置的途径；7、污水处理厂没有除臭装置，即使有也没有正常运行。2.1.2今后的发展：1、经济发展与污水处理事业协调发展；2、扶植国内环保产业（污水处理行业）的发展；3、多方筹资加速污水处理厂的建设，以最短的时间控制、治理已造成污染的水环境；4、改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变；5、加强污水处理工艺选择参谋机制，为各地区污水处理厂建设的工艺审查把关；6、政府应给予污水处理行业优惠的政策；7、污水的回用问题；8、污泥最终处置要向无害化、资源化方向发展；9、建设环保型的污水处理厂；10、要求从小树立环保意识，提高全民对水的忧患意识。2.2污水处理中生物方法的比较（方案选择）：2.2.1适合于污水处理厂的脱氮除磷工艺：1、概述：废水的生物处理是利用了微生物的新陈代谢作用，其比物理化学处理法具很大优势，微生物的新陈代谢作用使有机物质无机化，有毒物质无害化，微生物对污染物质的生物降解过程很温和，不需高温高压条件，处理效率很高，处理费用低，工艺管理方便。 2、包括的工艺：完全混合活性污泥法，推流式活性污泥法，氧化沟，生物转盘，厌氧消化池，A/O工艺，A2/O工艺，UCT工艺，VIP工艺等。3、举例：Ø氧化沟：其可处理各种废水，预处理简单，占地小，流态呈推流式，没有二沉池，工艺简单。ØSBR：其可处理各种废水，运行管理简单，造价低，耐冲击负荷，出水好，可抑制活性污泥，丝状菌膨胀，脱氮和除磷。ØUCT：为A2/O的发展工艺，将缺氧池分成两个池子，对厌氧段厌氧环境的保持更有利。ØA2/O：废水先进行厌氧段，接着进缺氧段，再进入好氧段，可脱氮除磷。2.2.2各类脱氮除磷工艺的比较：SBR：Ø工艺特点：1.大多数情况下，无设置调节池必要。2.SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不发生污泥膨胀现象。3.通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮除磷反应。4.可由中心控制室进行自动控制。Ø形式：原污水初次沉淀池曝气池（间歇曝气）处理水图2—1SBR工艺流程图分五个工序：1.流入2.反应3.沉淀4.排放5.待机（闲置）Ø适用条件：1.中小城镇生活污水和厂矿企业工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。2.易实现自动化控制地方。3.用地紧张的地方。4.水资源紧缺区。5.对已建连续污水厂的改造。UCT：Ø工艺特点：1.具A2/O所有优点。2.其可防止硝酸盐氮影响厌氧的厌氧效果，影响除磷效果。3.增加缺氧混合液回流，可为厌氧池提供较多溶解性BOD，保证更少的硝酸盐氮流入厌氧池，维持其；良好的厌氧状态以达最优条件。4.实际运行中，当较低时，碳源可能不够，需降低混合液回流比（硝酸盐回流），防止硝酸盐氮进入厌氧池影响厌氧效果，但若回流比过小时会增加在缺氧池的实际停留时间， 时会在某些单元中污泥沉降性发生恶性现象。Ø形式：进水厌氧池缺氧池好氧池二沉池图2—2UCT工艺流程图Ø适用条件：对脱氮除磷要求较高的各种生活废水。A2/O：Ø工艺特点：①本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺；总的水力停留时间少于其他同类工艺，一般t=6~8h；②在厌氧（缺氧），好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之忧；③污泥中P的浓度高，污泥有很好的肥效；④厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合，能同时去除有机物和达到除磷脱氮的目的；⑤脱氮效果受回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响。Ø形式：进水厌氧池缺氧池好氧池二沉池图2—3A2/O工艺流程图Ø适用情况：要求除氮去除率高，磷的去除率相对不高的各种废水。2.3工艺流程的确定：通过以上工艺的比较，结合该设计中的进水水质及处理水的要求，在该设计中选用工艺。2.3.1工艺流程图（如图2—4）：进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池初沉池 深度处理泵房二沉池好氧池缺氧池厌氧池剩余污泥回流污泥机械絮凝池浓缩池贮泥池消化池脱水机房泥饼外运斜管沉淀池V型滤池紫外线消毒计量槽出水图2—4设计工艺流程图2.3.2格栅：粗格栅：1、作用：设在污水泵站之前，是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在进水渠道上或泵站集水池进口处，用以拦截大块悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵和管道以保证后续处理构筑物的设备正常工作运行。2、选择：Ø格栅可按形状不同分为平面格栅和曲面格栅，而平面格栅在实际工程中应用较多，在本设计中选用平面格栅。Ø为改善劳动条件和提高自动化水平，我们在此设计中选择机械清渣。细格栅：作用：进一步拦截悬浮物和漂浮物，以便后续处理构筑物正常工作。2.3.3泵房：1、作用：提升污水至一定高度以使污水在整个后续处理过程中重力自流而下。2、选择：(1)污水泵站的主要形式：Ø合建式矩形泵站：装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；Ø合建式圆形泵站：装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引用辅助设备，操作简单。 非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设计水位设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，而采用自灌式半地下式矩形泵房。（2）泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。（3）泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水。（4）泵房内的通风分为自然通风和机械通风自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。部分机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以是单台电机分别排风。也可以是多台电机组成排风系统排风。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。所以，在该设计中泵房采用机械通风。2.3.4沉砂池:1、作用：沉砂池的作用是去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站、倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。2、选择：常用的沉砂池有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和钟式沉砂池等。Ø平流沉砂池：优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。Ø竖流沉砂池：优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。Ø曝气沉砂池： 优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂砾与外裹的有机物较好的分离，通过调节曝气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小，同时起调节曝气作用，其沉砂量大，且其含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设有消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置从而使费用增加。Ø钟式沉砂池：优点：由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，掉入砂斗；调整转速，可达到最佳沉砂效果；沉砂用压缩空气经砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区，排砂达到清洁砂标准。缺点：动力消耗较大，运营费用较高，造价高，施工较困难。基于以上四种沉砂池的比较，本设计中采用平流沉砂池。2.3.5沉淀池:1、作用：初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。二沉池的作用是泥水分离。2、选择：沉淀池按池内水流方向的不同分为平流式沉淀池，竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，斜板沉淀池。各类沉淀池的特点和适用条件：Ø平流式沉淀池：优点：（1）沉淀效果好；（2）对冲击负荷和温度变化适应性强；（3）施工方便；（4）平面布置紧凑，占地面积小。缺点：（1）配水不宜均匀；（2）采用机械排泥时设备易腐蚀；（3）采用多斗排泥时排泥不易均匀，操作工作量大。使用条件：（1）适用于地下水位较高，地质条件较差的地区；（2）适用于大，中，小型污水厂。Ø辐流式沉淀池：优点：（1）用于大型污水处理厂，沉淀池个数较少，比较经济，便于管理；（2）机械排泥设备已定型，排泥较方便。缺点：（1）池内水流不稳定，沉淀效果相对较差；（2）拍你设备较复杂，对运行管理要求较高；（3）池体较大，对施工质量要求较高。适用条件：（1）适用于地下水位较高的地区；（2）适用于大中型污水处理厂。Ø竖流式沉淀池：优点：（1）占地面积小；（2）排泥方便，运行管理简单。缺点：（1）池体深度较大， 施工困难；（2）对冲击负荷和温度的变化适应性差；（3）造价相对较高；（4）池径不宜过大。适用条件：适用于小型污水处理厂或工业废水处理站。Ø斜板式沉淀池：优点：（1）沉淀效果好；（2）占地面积小；（3）排泥方便。缺点：（1）易堵塞；（2）造价高。适用条件：（1）适用于原有沉淀池的挖潜或扩大处理能力；（2）适用于做初沉池。1、本设计初沉池，二沉池均采用辐流式沉淀池。2.3.6消毒：1.作用：水源水，生活污水，工业废水中含有大量的细菌和病毒，一般的处理工艺不能将其灭绝。为了满足水质要求，防止疾病的传播，须对水进行消毒处理。2.选择:(1)接触池：拟采用折板往复式接触池。(2)消毒方式的选择:Ø液氯：优点：价格便宜，效果可靠，投配设备简单。缺点：对生物有毒害作用，并且可产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。Ø消毒：优点：灭菌效果高，效益广泛；杀菌能力效果好，用量少，作用快，消毒持久；还具有净水功能，可去除色度，臭味等；杀菌力受PH影响小且温度高，杀毒效果增强；无副产物生成。缺点：化学性质活泼，易爆炸，须现场发生制作；生产方法尚未有全国性相关标准；消毒无机副产物毒性大；生产原料少，价格高，约为氯消毒的2倍。适用条件：国内很少应用。Ø漂白粉：优点：投加设备简单，价格便宜。缺点：除液氯去缺点外，尚有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强大。适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。Ø臭氧：优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或积累性残余物。 缺点：投资大，成本高，设备管理复杂。Ø紫外线消毒：优点：具有很强的灭活能力；无臭味，无噪声，不加任何化学药品，不会对水体，生物及周围环境产生副作用；基建费用，运行费用较低；只需定期更换紫外线灯和清洗管套，可无人值守。缺点：处理水量较小；无持续消毒能力；不能有效防止细菌再繁殖。适用于小水厂。综合以上消毒方式的比较，本工程采用紫外线消毒。2.3.7计量设施：紫外线消毒后的二级出水采用巴氏计量槽计量出水水量。2.3.8浓缩池：1、作用：污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，使污泥达到减容的目的。2、选择：浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式可分为间歇式和连续式。（1）浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高，贮泥能力小。（2）重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多，运行费用低，动力消耗小。综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。2.3.9污泥消化池：活性污泥法与生物膜法是在有氧的条件下，由好氧微生物降解污水中的有机物，最终产物是水和二氧化碳。污泥中的有机物一般是采用厌氧消化法，即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气，使污泥得到稳定。所以污泥厌氧消化过程也成为污泥生物稳定过程。消化池的基本形状由圆柱形和蛋形两种，本设计采用圆柱形。厌氧消化有高温消化和中温消化两种，本设计采用中温消化。2.3.10污泥脱水：污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用带式压滤机，并设自然干化厂。 第3章一级处理构筑物3.1进水闸井:3.1.1污水厂进水管:1、设计依据：（1）进水流速在0.9—1.1m/s（如果是明渠，v=0.6—0.8m/s）；（2）进水管管材为钢筋混凝土管；（3）进水管按非满流设计，n=0.014。2、设计计算（1）取进水管径为D=1100mm；（2）已知最大日污水量Qmax=0.996m3/s（3）初定充满度h/D=0.75则有效水深h=1100×0.75=825mm。（4）已知管内底标高为384.30m，则水面标高为：384.30m+0.825=385.125m（5）管顶标高为：384.30m+1.10=385.40m3.1.2进水闸井工艺设计:进水闸井的作用是汇集各种来水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管略大，取为1200mm。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井采用格栅间同值等边长的正方形截面，污水来水管管底标高为384.30米，闸井井底标高为384.30-0.10=384.20米。进水闸井采用正方形构造，面积为6000mm×6000mm。采用QYZh94w-0.5轻型电动圆阀门，D=1100mm。3.2进水格栅的设计:本设计采用两道格栅，即粗格栅和细格栅。粗格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。设计参数：①粗格栅间隙20-40mm，细格栅间隙3-10mm，栅渣量（m3栅渣/103m3污水），0.10-0.01，粗格栅用小值，中格栅用中值，细格栅用大值；②格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；③过栅流速一般采用0.8-1.0m/s;④格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s;⑤格栅倾角一般采用45°—75°；通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.17m/s; ⑥格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全和冲洗设施；⑦格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m,机械清除，不小于1.5m,⑧机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施；⑨设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。3.2.1粗格栅的设计计算:粗格栅计算草图见图3-1。采用三台粗格栅，二用一备，最大设计流速为Qmax=996.02L/S=0.996m3/S。设栅前水深h=0.925m。取过栅流速V=0.8m/s，栅条间隙e=25mm，格栅安装倾角α=60°。总变化系数：KZ=1.42。图3-1粗格栅计算草图1、栅条间隙数n=式中，e—栅条间隙，20—40mm;取25mm.n—格栅间隙数；Qmax—最大设计流量，m3/s；α—倾角；取60°；h—栅前水深，m;V—过栅流速，m/s，取0.8—1.0m/s n=本次设计取26。设两道格栅，则每台格栅的间隙n=26个2、栅槽宽度B=s(n-1)+en式中，B—栅槽宽度，m;s—栅条宽度，m，在本设计中取s=0.01;n—格栅间隙数；e—栅条间隙，20—40mm;取25mm。B=s(n-1)+en=0.01×(26-1)+0.025×26=0.9m3、进水渠道渐宽部分的长度若进水渠道宽B1=0.70m，渐宽部分展开角度α1=20°，此时进水渠道内的流速为：V=L1=式中，V—进水渠道内的流速，m/s；Qmax—最大设计流量m3/s；h—栅前水深，m；L1—进水渠道渐宽部分的长度，m.；B1—进水渠道宽度，取0.70m；α—其渐宽部分展开角度，取20°；V==0.76m/sL1==0.27m4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。L2==0.135m5、通过格栅的水头损失 h1=k×h0h0=式中，h1—过栅水头损失，m；h0—计算水头损失，m；g—重力加速度，9.81；　　k—系数，一般取3；　　ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，ξ=β（s/e）4/3,当为矩形断面时，β=2.42为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。h1=6、栅前槽总高度：设槽前渠道超高：h2=0.3m（0.3～0.5m）栅前槽高：H1=h+h2=0.925+0.3=1.225m栅后槽总高度:H=h+h1+h2=0.925+0.06+0.3=1.285m7、栅槽总长度L：L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα=0.27+0.135+1.0+0.5+1.225/tg60°=2.61m8、每日栅渣量W=式中：W—每日栅渣量，W1—栅渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格栅取用小值，细格栅取用大值，中格栅取用中值。在格栅间隙为50mm的情况下，设栅渣量为0.05m3/103污水K—生活污水流量总变化系数。K=1.42W=m3/d＞0.2m3/d宜采用机械清渣。9、格栅除污机的选择根据《给水排水设计手册》11册，选择TGS-800型回转式格栅除污机3台，2用1备，格栅上部设工作台，其高度高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上设安全冲洗设施，格栅工作台两侧过道宽2.0m，工作台宽度为1.5m。TGS-800型回转式 格栅除污机性能规格及外形尺寸如表3—1所示，外形安装尺寸如图3—2所示。图3—2TGS系列回转式格栅除污机外形及安装尺寸表3-1TGS-800型回转式格栅除污机性能规格及外形尺寸型号规格耙齿栅宽（mm）设备宽（mm）安装倾角α(0)格栅间隙（mm）设备总宽（mm）电动机功率kw设备安装长度（mm）水槽最小宽度（mm）TGS-80066080060～8015-8011500.75-1.52320～11153900BB1B2W800103610606603.2.2细格栅的设计计算:细格栅计算草图见图3-3采用三台细格栅，二用一备，最大设计流速为Qmax=996.02L/S=0.996m3/s。取过栅流速V=0.8m/s，栅条间隙e=6mm，格栅安装倾角α=60°，栅前水深h=0.7m，总变化系数：KZ=1.42。 图3-3格栅计算草图1、栅条间隙数n=式中，e—栅条间隙，3—10mm;取6mm.n—格栅间隙数；Qmax—最大设计流量，m3/s；α—倾角；取60°；h—栅前水深，m;V—过栅流速，m/s，取0.8—1.0m/sn=本次设计取138。设两道格栅，则每台格栅的间隙n=138个2、栅槽宽度B=s(n-1)+en式中，B—栅槽宽度，m;s—栅条宽度，m，在本设计中取s=0.01;n—格栅间隙数；e—栅条间隙，3—10mm;取6mm.B=s(n-1)+en=0.01×(138-1)+0.006×138=2.20m。 3、进水渠道渐宽部分的长度若进水渠道宽B1=1.2m，渐宽部分展开角度α1=20°，此时进水渠道内的流速为：V=L1=式中，V—进水渠道内的流速，m/s；Qmax—最大设计流量m3/s；h—栅前水深，m；L1—进水渠道渐宽部分的长度，m.；B1—进水渠道宽度，取0.70m;α—其渐宽部分展开角度，取20°；V==0.59m/sL1==1.37m4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。L2==0.685m5、通过格栅的水头损失h1=k×h0h0=式中，h1—过栅水头损失，m。h0—计算水头损失，m；g—重力加速度，9.81；　　k—系数，一般取3；　　ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，ξ=β（s/e）4/3,当为矩形断面时，β=2.42。为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 h1=6、栅前槽总高度：设槽前渠道超高：h2=0.3m（0.3～0.5m）栅前槽高：H1=h+h2=0.7+0.3=1.0m栅后槽总高度：H=h+h1+h2=0.7+0.405+0.3=1.405m7、栅槽总长度L：L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα=1.37+0.685+0.5+1.0+1.0/tg60°=4.13m8、每日栅渣量W=式中：W—每日栅渣量，W1—栅渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格栅取用小值，细格栅取用大值，中格栅取用中值。在格栅间隙为10mm的情况下，设栅渣量为0.09m3/103污水K—生活污水流量总变化系数。K=1.42W=m3/d＞0.2m3/d宜采用机械清渣。9、格栅除污机的选择根据《给水排水设计手册》11册，选择XWB-Ⅲ-2-2.5型背耙式细格栅除污机3台，2用1备，分别对应3台细格栅，格栅上部设工作台，其高度高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上设安全冲洗设施，格栅工作台两侧过道宽2.0m，工作台宽度为1.5m表3-2XWB-Ⅲ-2-2.5型背耙式细格栅除污机性能型号规格最大载荷（Kg）提升速度（m/min）格栅间隙（mm）耙齿有效长度（mm）电动机功率kwXWB—Ⅲ-2-2.55046—151200.753.3污水泵的设计：3.3.1一般规定：1、应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；2、 应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；3、污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；4、泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施。3.3.2选泵：1、污水泵站选泵应考虑因素（1）选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；（2）尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；（3）由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。2、选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。（1）流量的确定QQmax=3585.68m/h，取设计秒流量为996.02L/s选择集水池与机器间合建式矩形泵房，本设计拟订选用4台泵（3用1备），则每台泵的设计流量为：Q=Qmax/3=996.02/3=332L/s=1195.2m3/h，取1200m3/h（2）扬程的估算HH=H+2.0+1.0式中：2.0——泵房内部的水头损失；1.0——自由水头；H——水泵集水池的最低水位H1与水泵出水管提升后的水位H2之差；水泵集水池的最低水位H按吸水井有效水深2.0m计算，则：H1=进水管底标高+h–集水池有效水深－过栅水头损失=384.30+0.825－2－0.06=383.065mH2=河水最高水位高程+H/ 式中，H/—各构筑物之间连接管路的水头损失和构筑物内部的总水头损失之和。由工艺流程（进水粗格栅提升泵站细格栅沉砂池初沉池集配水井初沉池初沉池集配水井曝气池二沉池集配水井二沉池二沉池集配水井出水）可取各构筑物之间的管路水头损失为0.3m，构筑物内部的总水头损失为3.5m，则，H/=0.3×9＋3.5=6.2mH2=391.4+6.2=397.6mH=H2-H1=397.6-383.065=14.535m则：水泵扬程为：H=H+2.0+1.0=14.535+2+1.0=17.534m取18m(3)选泵由Q=1200m/h，H=18m，可查手册11册得：选用350QW1200-18-90型潜水排污泵4台，其各项性能参数如下表3-3所示表3-3350QW1200-18-90型潜水排污泵性能参数型号流量m3/h扬程m转速r/min轴功率kW效率%出口直径mm重量㎏生产厂350QW1200-18-9012001899019082.53502000亚太泵业集团公司3.3.3吸压水管路实际水头损失的计算及水泵扬程的核算：1、管径及流速的确定Q=332L/S，压水管为DN=450mm的铸铁管，则压水管内流速为：，查《给水排水设计手册》第1册知：1000i=17.9水泵出口直径分别为350mm；则水泵出口流速为：V出口=3.45m/s2、压水管路水头损失的计算压水管上附件有：D350450的渐放管一个，ξ1=0.13；D450的截止阀一个，ξ2=3.0；D450的闸阀一个，ξ3=0.07；D450的90°标准弯头两个，ξ4=0.67；则压水管路局部水头损失为： H局部=设压水管管长20m，则压水管上的沿程水头损失为：h沿程=iL=压水管总损失h2=1.01+0.358=1.368m泵站内的总水头损失为：∑h=1.368m3、水泵扬程校核H=H静+∑h+1.0=14.535+1.368+1.0=16.903m<18m能够满足需求，故选泵合适。3.3.4集水池：1、集水池形式本设计的集水池与泵房共建，属于封闭式。故需在集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止于水火杂质入内。集水池没有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，从平台到池底设向下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。2、集水池容积V（1）泵站集水池容积一般取最大一台泵5～6min的流量设计，本设计取6min。则集水池容积为：V=m3（2）有效水深h为1.5～2.0m；取有效水深h为2m，则集水池面积F=m33、集水池的排砂污水杂质往往沉积在集水池内，时间长了腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此在压水管路上设DN150mm的压力冲洗管伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走，集水池可设成连通的两格，以便检修。3.3.5水泵机组基础的确定和污水泵站的布置：1、水泵机组基础的确定机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定。不致发生剧烈振动，更不允许发生沉降，对基础的要求：（1）坚实牢固，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载。 （2）要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。本设计采用QW型水泵，手册上没有这种泵的基础，为了安全起见，取水泵机组基础尺寸为880×870mm。机组总重量也没有给出，为安全起见，基础高采用300mm。(QW型潜水排污泵的外形和固定式自动安装尺寸如图3—4表3—4)图3-4W型潜水排污泵的外形和固定式自动安装尺寸表3-4350QW1200-18-90型潜水排污泵安装尺寸泵型号DNBφCefgH1350QW1200-18-90350445490770870780715续表3-4hh1h2n1-φd1LMmn88045304-4088888015090 PKHlT1T2F2Hmin2717972271383508386456500H2JEn2-φd25936331450120012-222、污水泵站的布置因为选用4台泵，所以泵房采用矩形，泵房内水泵采用横向排列，这样虽增强了泵房的长度，但由于立式泵占地面积小，跨度减小，水力条件好，节省电耗。本设计所选用泵的台数为4台，泵房采用矩形；进水侧基础与墙壁的净距为2500mm；基础尺寸为880×870mm；基础间净距为1500mm；出水侧基础与墙壁的净距为1130mm。泵房尺寸为8020×5000mm=40.1m2<60m2，因为集水池的平面尺寸是60m2，泵房的平面尺寸不能小于集水池的平面尺寸，所以泵房平面尺寸应等于集水池的平面尺寸，即集水池长设为12m宽设为5m。泵房具体布置如下图3-5示。 图3-5泵房平面布置图3.3.6泵房高度的确定：1、起吊设备最大起升重量为2830kg,即3吨。选择CD1-3-12D型电动葫芦，其规格如下表3-5。表3-5CD1-3-12D型电动葫芦规格参数表型号起重量t起升高度m起升速度m/min运行速度m/min工字梁轨道型号最大轮压KN重量kgCD1-5-12D312820（30）20a-45cGB706-6511.76280主起升电动机慢速起升电动机运行电动机钢丝网功率kw转速r/min功率kw转速r/min功率kw转速r/min绳径mm长度（m）4.513800.413800.4138013172、高度的确定H=a+b+c+d+e+h式中：a—单轨吊车梁的高度，取0.1mb—滑车的高度，取0.6mc—起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，取800mmd—起重绳的垂直长度；对于水泵为0.85x=0.85×800=0.68m;e—最大一台水泵或电动机的高度，e=1.645m;h—吊起物底部与泵房进口处室内地坪的距离，0.2m。H=0.1+0.6+0.80+0.68+1.645+0.2=4.025m地上部分取4.2m集水池最高水位385.065m,最低水位383.065m地下部分高度为9.5m则，泵房总高度H=地上部分+地下部分=4.2+9.5=13.7m。3.3.7泵房附属设施及尺寸的确定：（1）排水 在机器间的地板上应设有排水沟和集水坑。排水沟沿墙设置，坡度i=0.01集水坑平面尺寸为0.6×0.6m，深为0.5m，在吸水管上接出DN100mm的小管伸到集水炕内，当水泵工作时把坑内积水排走。（2）计量设备由于污水中含有机械杂质，其计量设备考虑被堵塞的问题，可采用电磁流量计，采用压水干管的弯头作为计量设备。（3）水位控制为适应污水泵房开停频率的特点，采用自动控制机组运行，自动控制机组启动停车的信号，通常是由水位继电器发出的。3.3.8采光、采暖及通风：集水坑一般不需要采暖设备，因为集水坑较深热量不易散失，且污水温度通常不低于10-20℃，机器间如需采暖时，可采用火炉也可以采用暖气设施。泵房在上层工作间设置窗户，保证有充足的自然采光，检修操作间是采用集中照明的。泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题，无水泵站的机械间机组台数较多，功率较大，且电机设在地平面以上，除四周设置窗户进行自然通风外，还设置机械通风和通风管。3.3.9泵房值班室、控制室及配电间：值班室设在机器间一侧，有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制和配电柜，其面积约为12-18m2，能满足1-2人值班，因长年运行，因此安装电话。本设计泵房值班室及控制室合建，面积取为3m×6m，配电间与泵房合建,尺寸为6.7m×6m。3.3.10门窗及走廊、楼梯：1、门：机器间至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，宽不小于4m。取宽4.5m、高4.0m，泵房靠近值班室一侧设小门，取门高2.0m、宽1.0m。泵房与配电间之间设小门，尺寸与值班室小门相同，配电间通往室外的门也与其相同。2、窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/5，于两侧设八扇窗，其尺寸为2400*2400mm。3、走道：在泵房四周设走道，走道栏杆高1.0m，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯坡度倾角为1/0.75、宽0.8m、扶手0.8m。4、卫生设备：为了管理人员清刷地面和个人卫生，应就近设洗手池，接DN25mm的给水管，并备有供冲洗的橡胶管。3.4沉砂池:沉砂池采用平流沉砂池3.4.1设计参数:1）按最大设计流量设计2）设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s 3）最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s4）设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m5）沉砂量的确定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角55—60度6）沉砂池超高不宜小于0.3m.3.4.2设计计算:沉砂池设计计算草图见图3-61、沉砂池水流部分的长度沉砂池两闸板之间的长度为流水部分长度：式中：L—水流部分长度，m;V—最大流速，0.3m/s;T—最大流速时的停留时间，50s。2、水流断面积式中：—最大设计流量，；A—水流断面积，。3、池总宽度将池分为2格，即n=2，每格宽b=2mB=nb=22=4m<1.2m(合格)式中：B—池总宽度，m；—设计有效水深。4、沉砂斗容积设清除沉砂的时间间隔为2日，城市污水沉砂量X1=，式中：V—沉砂斗容积，m3；—城市污水含沙量，；—流量总变化系数，1.42； t—清除沉砂的时间间隔，取t=2日。图3-6计计算草图5、沉砂室所需容积设每分格有2个沉砂斗V=式中：V—沉砂室容积，m3。6、沉砂斗各部分尺寸设斗底长和宽α1=0.5m，斗壁水平倾角60，斗高h3‘=1.0m则沉砂斗上口宽沉砂斗容积： =1.27m>0.9m7、沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向排砂口式中:—斗高，m；L2—由计算得出。8、沉砂池总高度式中：H—总高度，m；h1—超高，0.3m；h3—贮砂斗高度，m。9、验算最小流量在最小流量时，用一格工作，按平均日流量的一半核算符合流速要求式中：vmin—最小流速，m/s；Qmin—最小流量，m3/s；n—最小流量时，工作的沉砂池个数；Wmin—工作沉砂池的水流断面面积，m210、出水堰的计算（1）出水堰宽B=4.0m；（2）堰上水头式中：M—流量系数，一般取0.32；（3）跌水高度H2=10cm～15cm；（4）堰槽宽度尺寸：4.0m×0.6m；(5)出水管采用DN=1300mm，则v=0.75m/s。11、进水口及贮砂池（1）进水口尺寸900×900，采用两个进水口，流速校核: 进水口水头损失（2）进水口采用方行闸板；SFZ型明杆或镶钢铸铁方闸门SFZ-900；（3）沉砂斗采用：H46Z-2.5旋启式底阀，直径200mm；排渣管：DN=200mm；贮砂池尺寸：1.6m×1.6m×1.6m。3.5初次沉淀池：初次沉淀池采用辐流式沉淀池3.5.1设计数据：（1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用6～12；（2）池径不小于16m；（3）池底坡度一般采用0.05；（4）一般采用机械排泥,也可附有气力提升或静水头排泥设施；（5）当池径<20m时，也可采用多斗排泥；（6）进出水管的布置采用中间进水周边出水；（7）池径<20m时，一般采用中心传动刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上，池径>20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘；（8）刮泥机的旋转速度一般为1～3转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min；（9）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为池断面积的10～20；（10）浮渣用浮渣刮板收集，刮板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。3.5.2设计计算：初沉池的计算草图如下图3—7示。i=0.05r2r1600h1h2h3h5h4 图3—7初沉池计算草图1、沉淀池表面积A=式中，—最大设计流量，3585.68m3/h；n—池数，取2座；q0—表面负荷，m3/m2·h，取2m3/m2·h。A==896.42m22、池直径D===33.79，取D=35m3、沉淀部分有效水深设沉淀时间t=2小时，有效水深h2=q0·t=2×2=4m4、沉淀部分有效容积V===3585.68m35、每池每天污泥量取S=0.5L/（P·d）,由于机械刮泥,所以贮泥时间T=4h,污泥部分所需的容积:W===17.05m3式中：S—每人每天污泥量，一般采用0.36～0.83，取0.4L/（P·d）；N—设计人口数；T—贮泥时间,h=4h。6、污泥斗容积设污泥斗上部半径r1=2m,污泥斗下部半径r2=1m,倾角а=60,污泥斗的高度:h5=(r1-r2)tg60=1.732m污泥斗容积:V1=（r12+r1r2+r22） 式中，h5—污泥斗的高度；r1—污泥斗上部直径，取2m；r2—污泥斗下部直径，取1m。则V1=×（12+21+22）=12.7m37、污泥斗以上圆锥部分污泥容积：（设池底径向坡度为0.05）则圆锥体的高度：h4=（R-r1）×0.05=（17.5-2）×0.05=0.775mV2=×（R2+Rr1+r12）=×（17.52+17.5×2+22）=280.1m3共可贮有污泥体积为：V1+V2=12.7+280.1=292.8m3＞17.05m38、沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5式中，h1—超高，一般取0.3m；h3—缓冲层高度，取0.5mH=0.3+4.0+0.5+0.775+1.732=7.307m9、径深比校核：D/h2=35/4=8.75合格10、集水槽堰负荷校核设集水槽堰双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为：[L/(m·s)]<2.9[L/(m*s)]（合格）3.5.3刮泥设备的选择：采用系列周边传动吸泥机,技术参数如下表3-6。表3-5SGX系列周边传动吸泥机主要参数池径（m）电动机功率车轮行驶速度推荐池深H(m)质量（吨） （KW）（m/min）351.1×21.874.0203.5.4沉淀池进水管路的计算：1、设计参数：V1=0.6～0.8m/sV2=0.2～0.4m/sV3=0.1～0.2m/sV4=0.05m/sh=0.8mb=1/2h=0.4m2、池内管路的计算及校核：本设计采用2座沉淀池，单池流量：Q==×0.996=0.498m3/s进水管：取D1=1000mm，得V1=0.0.634m/s，在0.6～0.8m/s之间；取D2=1600mm，得V2=0.25m/s，在0.2～0.4m/s之间。取V3/=0.15m/s，可计算出中心管开孔数n=Q/（）==10.375个，取n=11个V3===0.14m/s，符合要求取V4=0.05m/sD===3.9m3、穿孔挡板的设计（1）挡板为钢板（2）穿孔挡板的高度为有效水深的1/2～1/3，取超高为0.3m，则挡板的高度为:=h2+0.3=×4+0.3=2.3m（3）挡板上的开孔面积占总面积的10～20%，可取为15%，则挡板面积：F==3.14×3.9×2=24.49m2开孔率取15%,孔径为100mm，则开孔个数为：n==≈468个3.5.5拦浮渣设施及出水堰：1、拦浮渣设施：浮渣用刮泥板收集，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前设置浮渣挡板，以降低后续构筑物的负荷。 2、出水堰的计算本设计中出水堰采用环形双出水堰，溢流堰形式采用90º等腰直角三角形双出水堰，且内外堰之间距离为0.3～0.5m，取0.5m，沉淀池直径35m，取外堰直径34m，内堰直径33m，则堰口负荷为：q=Q×1000/[π×（D1+D2）]==2.37L/()<2.9L/()设过堰水深为45mm，查手册1中表16—1得：Q0=0.601L/s则溢流堰个数=Q/Q0==829个双堰周长：L=π×（34+33）=3.14×（34+33）=210.38m外堰长：L1=π×34=3.14×34=106.76m内堰长：L2=π×33=103.62m堰口长度：l=210mm则两堰间距为：s=[π×（34+33）-829×0.21]/829=0.044m外堰个数：n1=π×34/（0.21+0.044）=421个内堰个数：n2=π×33/（0.21+0.044）=408个堰总数为：n=421+408=829个，符合条件校核堰口负荷：q=498/（0.18×829）=2.86L/(m·s)<2.9L/(m·s)符合条件3、出水槽的计算出水槽宽设计为1m，槽内水深1.0m则流速V==0.498m/s介于0.4～0.6m/s之间，符合要求4、配水设施在污水厂中，处理构筑物因建成两座或两座以上并联运行，如配水不均一部分构筑物超负荷，处理效果就会很低，另一部分构筑物达不到设计负荷，就不能充分发挥其功能，为实现均匀配水应在构筑物前设置有效的配水设施。配水井计算草图如图3—8所示。（1）设计参数：V1=0.8～1.0m/sV2=(0.5～0.8)×V1V3=V1V4=0.2m/s4(缺氧段)COD/TN>8(厌氧段)TP/BOD5<0.06(厌氧段)温度/℃13～18（≯30）4.1.2设计计算：污水生物处理的设计条件：进入曝气池的平均流量Qp=60603m3/d，最大设计流量QS=996.02，污水的BOD5浓度为233mg/L,假定一级处理对BOD5的去除率为25%，则进入曝气池中污水的BOD5浓度（进入反应池的COD=448mg/L）:Sa=Sr(1-25%)式中:Sa—进入曝气池污水的[BOD5]mg/L；Sr—原污水的[BOD5]mg/L。设计中：Sr=233mg/L，Sa=233(1-25%)=174.75mg/L污水中[SS]=267mg/L，假定一级处理对BOD5 的去除率为50%，则进入曝气池中污水的[SS]浓度:La=Lr(1-25%)式中:La—进入曝气池污水的[SS]mg/L；Lr—原污水的[SS]mg/L。设计中Lr=267mg/L，La=267（1-50%）=133.5mg/L。污水中[TN]=47mg/L,[TP]=3.7mg/L,水温20℃。1、判断是否可以采用工艺==9.53>8==0.021<0.06可以采用工艺。2、设计参数（1）水力停留时间，一般取6～8h，在本设计中取t=8h；（2）曝气池内的污泥浓度MLSS取X=4000mg/L,f=0.75则，XV=fx=0.75×4000=3000mg/L(3)回流污泥浓度XR=式中：SVI—污泥容积指数，一般为70～100，本设计取100；r—系数，取1.2。XR==12000mg/L(4)污泥回流比X=式中：R—污泥回流比。4000=R=50% （5）TN的去除率e=式中：e—TN的去除率（%）；s1、s2—进出水中[TN]mg/L；设计中取s2=15mg/L,则：e==68.1%（6）内回流比R内=式中：R内—内回流比。R内==1.05在本设计中取R内=110%。3、平面尺寸计算（1）总有效容积V=式中：V—总有效容积；Q—进水量（m3/d）按平均流量计；t—水力停留时间。V==20201m3（大于3万吨按平均流量计，小于3万吨按最大流量计）厌氧段、缺氧段、好氧段各段的水力停留时间比值为A1:A2:O=1：1：3，则每段的水力停留时间分别为：厌氧段水力停留时间t1=1.6h；缺氧段水力停留时间t2=1.6h；好氧段水力停留时间t3=4.8h。（2）平面尺寸曝气池总面积：A=式中：A—曝气池总面积；h—曝气池有效水深，设计中取h=4.2m。 A==4809.76m2每组曝气池的面积：A1=式中：A1—每座曝气池的表面积；N—曝气池个数，设计中取N=2。A1==2404.88每组曝气池共设5个廊道，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，每个廊道宽为7.0m。则每个廊道l=式中：l—曝气池廊道厂（m）；b—每个廊道宽（m）；n—个数。设计中取b=7.0m，n=5，则：l==68.8m=69m。厌氧—缺氧—好氧池平面布置如下图（4—1）所示： 图4—1厌氧—缺氧—好氧池平面图4、进出水系统（1）曝气池的进水设计初沉池池的来水通过DN1200mm的管道进入厌氧段—缺氧段—好氧段曝气池首段的进水渠道，管道内水流速度为0.88m/s（v===0.88m/s）。在进水渠道内水流分别流向两侧，从厌氧段进入进水渠道宽为1.2m，渠道内水深为1.0m，则渠道内最大水流速度：v1=式中：v1—渠道内最大水流速度；b1—渠道（m）；h1—进水渠道有效水深（m）。设计中取b1=1.2m，h1=1.0m。v1==0.415m/m反应池采用潜孔进水（如图4—2所示），孔口面积：F=式中：F—每座反应池所需过水孔面积（m2）；V2—孔口流速（m/s），一般采用0.2～1.5m/s，设计中取v2=0.4m/s。则：F==1.25m2设每个孔口尺寸为0.5m×0.5m，则n为孔口数：n=式中：n—孔口数（个）；f—每个孔口面积（m2）。n==5（个）(2)曝气池的出水设计 厌氧段—缺氧段—好氧段的出水采用矩形薄壁堰堰上水头：H=式中：H—堰上水头（m）；Q—每座反应池出水量（m3/s），指污水最大流量（0.996m3/s）与回流污泥量、硝化液回流量之和（0.701×160%m3/s）（Qp==0.701m3/s）；m—流量系数，一般采用0.4～0.5；b—堰宽（m）与反应廊宽等宽。设计中取m=0.4，b=7.0m，则：H==0.194m设计中取0.2m。厌氧—缺氧—好氧池最大出水流量为0.996+0.701×100%=1.713m3/s，出水采用DN1600的管道送至二沉池，管内流速为0.85m/s（v===0.85m/s）。5、其它管道设计（1）污泥回流管在本设计中，污泥回流比为50%，最大回流比为100%。从二沉池回流过来的污泥，通过两根DN450mm的回流管道，分别进入池端两侧的厌氧段，管内污泥流速为1.10m/s（v==1.10m/s）校核v===2.20m/s。（2）硝化液回流管硝化液回流比为200%（按最大流量计），从好氧段出水回流至缺氧段首段，硝化液回流管道管径为DN1000，管内流速为0.89m/s(v==0.89m/s)。1、剩余污泥量W，kg/d（1）每日生成的污泥量 W1=Y(Sa-Se)QP式中：W1—每日生成的污泥量（g/d）；Y—污泥产率系数，一般采用0.5～0.7；Sa、Se—分别为进出水浓度（mg/L）；Qp—平均的污水流量（m3/d）。设计中取Y=0.6，Sa=174.75mg/L,Se=20mg/L,Qp=60603m3/d，则：W1=0.6×(174.75-20)×60603=5626988.55g/d=5626kg/d（2）每日消耗的污泥量W2=KdXv·V式中：W2—每日由于内源呼吸而消耗的污泥量（g/d）；Kd—内源呼吸速率（d-1），一般采用0.05～0.1；Xv—MLVSS,mg/L,XV=fx=0.75×4000=3000mg/L；V—有效容积（m3）。设计中取，Kd=0.07d-1则:W2=0.07×3000×20201=4242210g/d=4242.21kg/d（3）不可生物降解和惰性的悬浮物量（MVSS）该部分TSS=50%，即W3=(Pa-Pe)×50%×Qp式中：Pa、Pe—进出水SS浓度（mg/L）；设计中取Pa=133.5mg/L,Pe=20mg/L,Qp=60603m3/d,则：WS=(133.5-20)×50%×60603=3439220.25g/d=3439.22kg/d(4)剩余污泥量W=W1－W2＋W3W=5626.99－4242.21＋3439.22=4824kg/d污泥含水率按99.2%计，则剩余污泥（湿污泥量）：q===603m3/d（5）污泥龄Qc=Qc==16.8d（符合15～20d） 1、需氧量计算O2=aSr+bNr－bND－Cw式中：O2—需氧量（kg/d）；a、b、c—分别为BOD、NH+4—N和活性污泥氧的当量，其数值分别为1,4.6,1.42；Sr—BOD去除量（kg/d），Sr==9378.31kg/d；Nr—NH+4—N的去除量（kg/d），设进水中TN均为NH+4—N，全部被转化去除Nr==2848.34kg/d=2848kg/d；ND—NO-x—N脱氮量（kg/d），脱氮率为66.7%，ND==1900kg/d；W—每天生成活性污泥的量（kg/d），W=4824kg/d；则，O2=1×9378.31+4.6×2848－4.6×1900－1.42×4824=6889.03kg/d。2、供气量的计算采用网状膜型微孔空气扩散器（如图所示），敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.0m，计算温度为30℃。查表得水中溶解氧饱和度：；(1)空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）:Pa代入各值得Pa(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比:—空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型微孔空气扩散器，取值12%。代入值，得：(3)曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）： 最不利温度条件，按30℃考虑，代入各值，得：(4)换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧：取值α=0.82；β=0.95；C=2.0；ρ=1.0代入各值，得：（5）曝气池平均时供气量：代入各值，得（6）去除每kgBOD5的供气量：（7）每m3污水的供气量：（8）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：总需气量：11527+10100.5=21627.5m3/h9、空气管系统计算按图4—1所示的曝气池平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共3根干管。在每根干管上设10对配气竖管，共20条配气竖管。全曝气池共设60条配气竖管。每根配气竖管的供气量为：曝气池平面面积为：6×7×69=2898m2每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计，则所需空气扩散器的总数为： 为安全计，在本设计中采用6000个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：每个空气扩散器的配气量为：将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图（如图4—3及图4—4所示），用以进行计算。布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，如图3.7～3.8图4—3空气管路计算 图4—4空气管路计算选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定。计算结果列入计算表中第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量长度l+l0(m),(l为管段长度)计算结果列入计算表中的8、9两项。空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量m3/min、计算温度℃和曝气头部的淹没水深，查附录3求得，结果列入计算表的第10项。将表4—2中11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：∑（h1+h2）=152.6758×9.8=1.496kPa网状莫空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失为5.88+1.496=7.376kPa为安全计，设计取值9.8kPa。10、空气机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为：P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa空压机供气量： 11527+10100.5=21627.5=360.45根据所需压力及空气量，决定采用LG60型空压机机8台，该型空压机风压为50kpa，风量60m3/min正常条件下，6台工作，2台备用；高负荷时，7台工作，1台备用。11、硝化液回流泵的设计：（1）硝化液的回流量：R内=200%，则QN=Q×R内=60603×200%=121206m3/d=5050.25m3/h=1.4m3/s硝化液的回流对应2个生物池,则单组的流量为:m3/s=2520m3/h（2）选泵：本设计采用混流泵进行硝化液回流，将混流泵直接布置在出水堰外端，无须设泵房，可认为将生物池与泵房合建。选用400WLⅡ25400-35.6型污水泵3台，2用1备，其性能如下表4-3所示。 管段编号管段长度Lm空气流量空气流速vm/s管径Dmm配件管段当量长度L0m管段计算长度L0+Lm压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8(Pa/m)9.8(Pa/m)123456789101124～230.71.920.032—32弯头1个0.621.880.10.13223～220.73.840.064—32三通1个1.181.880.20.37622～210.75.760.096—32三通1个1.181.880.30.56421～200.77.680.128—32三通1个1.181.880.470.883620～190.29.60.16—32三通1个1.181.380.660.910819～180.719.20.32—32三通1个1.181.881.22.25618～170.738.40.64550四通1个异型管1个2.182.880.72.01617～160.757.60.964.270四通1个异型管1个3.063.760.351.31616～150.776.81.284.680四通1个异型管1个3.834.530.391.766715～140.35961.64.590四通1个异型管1个4.144.490.371.661314～1381923.25100闸门1个弯头3个三通1个10.7918.790.713.15313～1273846.414100三通1个1.168.161.613.05612～11776812.812150四通1个异型管1个10.2518.250.712.77511～107115219.211200四通1个异型管1个14.4821.480.510.7410～97153625.613200四通1个12.0619.060.611.4369～8719203211250四通1个异型管1个16.5123.510.37.0538～77230438.413250四通1个14.0921.090.459.49057～67268844.811300四通1个异型管1个23.5630.560.3711.30726～57307251.213300四通1个21.1428.140.3910.97465～47345657.610350四通1个异型管1个23.5230.520.309.1564～37.538406411350四通1个弯头2个28.9736.470.2910.57633～2148890.25148.1713500三通1个异型管1个2.4216.420.254.1052～13021620.5360.3412800四通1个异型管1个59.3289.320.1916.9708 　合计152.6758 表4-3WL型立式污水污物泵性能参数型号流量Q(m3/h）扬程H（m）转速n（r/min）轴功率（kW）电动机功率（kw）效率η(%）汽蚀余量(NPSH)r（m）重量（Kg）400WLⅡ2540-35.6254035.6980313.6400798.82500生产厂家：南京制泵集团股份有限公司12、缺氧设备的选择（以单组池计算）每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计。缺氧池混合污水所需功率：5×69×7×4=9960W4.2二次沉淀池的设计：二次沉淀池采用辐流式沉淀池4.2.1设计数据：1、池子的直径与有效水深的比值，一般采用6～12；2、池径不小于16m；3、池底坡度一般采用0.05；4、一般采用机械排泥,也可附有气力提升或静水头排泥设施；5、当池径<20m时，也可采用多斗排泥；6、进出水管的布置采用中间进水周边出水；7、池径<20m时，一般采用中心传动刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上，池径>20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘；8、刮泥机的旋转速度一般为1～3转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min；9、在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为池断面积的10～20；10、浮渣用浮渣刮板收集，刮板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。i=0.05D=2mh1h2h3h4H54.2.2设计计算：图4—5二沉池计算草图 1、沉淀部分水面面积A=式中：—最大设计流量，m3/h；—表面负荷，m3/m2.h，取1.5m3/m2.h；n—池数，取4个。A==597.61m2、池子直径D===27.59，取D=30m校核实际负荷：=1.27m3/m2.h3、沉淀部分有效水深设沉淀时间t=2.5小时，有效水深h2==2.5×1.5=3.75m4、沉淀部分有效容积V===2241.05m35、污泥部分所需的容积规范规定：二沉池每人每日污泥量10～21g/cap*d,含水率99.2～99.6%。本设计取16g/p·d,含水率取99.4%当量人口N=511430人S—每人每天污泥量，S=采用连续排泥,排泥间隔时间按2小时计 V===28.77m3式中：N—设计人口数（p）；T—贮泥时间,h。6、污泥斗以上圆锥部分污泥容积设池底径向坡度为0.05,池底=1m则=0.7mV1=×（R2+Rr1+r12）=×（152+15×1+12）=176.57m3>28.77m37、沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4式中：h1—超高，一般取0.3；h3—缓冲层高度。H=0.3+3.75+0.5+0.7=5.25m8、池边高度H/=h1+h2+h3=0.3+3.75+0.5=4.55m9、径深比校核D/h2=30/3.75=8合格(6～12之间符合要求)10、集水槽堰负荷校核设集水槽堰双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为：q0===1.32[L/m·s]<1.7L/（m·s）4.2.3吸泥设备的选择:选用ZBX型周边传动吸泥机，主要用于污水生化处理工艺中辐流失二次沉淀池的排泥，其主要性能参数见下表4—4所示:表4—4ZBX型周边传动吸泥机主要性能参数 型号池径D（m）周边线速度（m/min）功率（kw）压缩空气压力（MPa）生产厂ZBX—30301.571.5×20.1扬州天雨给排水设备公司4.2.4沉淀池进水管路计算：1、设计参数：V1=0.6～0.8m/sV2=0.2～0.4m/sV3=0.1～0.2m/sV4=0.05m/sh=0.8mb=h=0.4m2、池内管路的计算及校核：本设计采用4座二次沉淀池，单池流量为：Q===0.249m3/s进水管：取D1=700mm，得V1=0.65m/s，在0.6～0.8m/s之间取D2=1000mm，得V2=0.32m/s，在0.2～0.4m/s之间中心管开六个孔,开孔尺寸600×800,则：V3===0.17m/s，符合要求取V=0.05m/sD===2.71m3、穿孔挡板的设计（1）挡板为钢板（2）穿孔挡板的高度为有效水深的1/2～1/3，取1/2，超高取0.3m,则挡板的高度为:=h2+0.3=×3.75+0.3=2.175m（3）挡板上的开孔面积占总面积的10～20%，可取为15%，则挡板面积为：F==3.14×2.71×2.175=18.51m2开孔率取15%,孔径为100mm，则开孔个数为：n==≈354个4.2.5拦浮渣设施及出水堰计算：1、拦浮渣设施：浮渣用刮泥板收集，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前设置浮渣挡板，以降低后续构筑物的负荷 2、出水堰的计算本设计中出水堰采用环形双出水堰，溢流堰形式采用90º等腰直角三角形双出水堰，且内外堰之间距离为0.3～0.5m，取0.5m，沉淀池直径30m，取外堰直径29m，内堰直径28m，则堰口负荷为：q=Q×1000/[π×（D1+D2）]==1.39L/()设过堰水深为45mm，查手册1中表16—1得：Q0=0.601L/s则溢流堰个数：=Q/Q0==415个双堰周长：L=π×（29+28）=3.14×（29+28）=178.98m外堰长：L1=π×29=3.14×29=91.06m内堰长：L2=π×28=87.92m过堰水面距堰板顶取0.05m,则每个三角堰堰口长度为:(0.045+0.05)×2=0.19m则所做堰口总数为：n==942>415个,符合条件3、出水槽的计算出水槽宽设计为1.0m，槽内水深0.6m则流速V==0.415m/s介于0.4～0.6m/s之间，符合要求4、配水设施：在污水厂中，处理构筑物因建成两座或两座以上并联运行，如配水不均一部分构筑物超负荷，处理效果就会很低，另一部分构筑物达不到设计负荷，就不能充分发挥其功能，为实现均匀配水应在构筑物前设置有效的配水设施。（1）设计参数：V1=0.8～1.0m/sV2=0.6×V1V3=V1V4=0.2m/s135.41符合要求。1、贮泥池的高度：h=++式中：h——污泥贮池高度，m；——超高，m； ——贮泥池有效高度，m；——污泥斗高m。h=0.3+3.0+4.33=7.63m，设计中取h=7.7m。1、管道部分贮泥池中设DN=200mm的吸泥管1根，共设有3根进泥管，1根来自初沉池，管径DN150mm，另两根来自污泥浓缩池，管径均为100mm。贮泥池示意图：30004330300600077001000图5—2贮泥池5．5污泥消化池：污泥消化的目的是为了使污泥中的有机质，变成稳定的腐殖质，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，获得有用副产物沼气等。目前污泥消化主要采用厌氧消化，主要处理构筑物为消化池。设计采用中温二级消化处理，消化池的停留时间天数为30d，其中一级消化池为20d，二级消化为10d，消化池控制温度33～35度，计算温度为35度，新鲜污泥年平均温度17.3度，日平均最低温度12度，池外介质为空气时全年平均气温为18.2°C，冬季室外气温6°C，池外介质为土壤时，全年平均气温20度，冬季土壤计算温度为12度。一级消化进行加热搅拌；二级消化不加热，不搅拌，均采用固定盖式消化池。5.5.1消化池容积计算： 1、一级消化池容积：式中：Q－污泥量（m）；　　p－投配率（％），一般中温一级消化池采用5％～8％，取5％；　　n－消化池个数（个），取2个。则每座池子的有效容积为：V==4062.32m32、各部分尺寸的确定：（1）消化池直径采用D=20m；（2）集气罩的直径d一般采用1～2m；设计中取2m；（3）池底锥底直径d一般采用0.5～2m；设计中取2m；（4）集气罩高度h一般采用1～2m，设计中取1.5m；（5）上锥体高度hh2=式中：α1－上锥体倾角，一般采用15～30。设计中取20，则：h2==3.28m，取3.5m。（6）消化池柱体高度h3应大于D/2=10m,采用10.5m；（7）下锥体高度h4h4=tgα2 式中：α2－下锥体倾角，一般采用5～15。设计中取α2=15，则：h4==2.41m，取2.5m。（8）消化池总高度H=h1＋h2＋h3＋h4=1.5+3.5+10.5+2.5=18m总高度和圆锥直径的比例：==0.90，符合（0.8～1）的要求。3、各部分容积计算：（1）集气罩容积：V1===4.71m3（2）弓形部分容积：577.43m3（3）圆柱部分容积：V3==3297m3（4）下锥部分容积：=290.45m3（5）消化池有效容积V0：V0=V2+V3+V4=577.43+3297+290.45=4164.88m3>4062.32m3，符合要求。4、二级消化池容积：V=式中：Q—污泥量，m³/d；P—投配率（%）,二级消化池一般采用10%；n—消化池个数。由前面资料得知Q=406.232m³/d，采用1座二级消化池，则二级消化池的有效容积 V==4062.32m3由于二级消化池单池容积与一级消化池相同，因此二级消化池各部分的尺寸同一级消化池。5.5.2消化池平面尺寸计算1、池盖表面积集气罩表面积：F1===10.99m2池顶表面积：　=54.17m2池盖表面积：F1+F2=10.99+54.17=65.16m22、池壁表面积：地面以上部分：F3=π·D·h5=3.14×20×8.5=533.8m2地面以下部分：F4=π·D·h6=3.14×20×2=125.6m23、池底表面积为：F5===318.83m2其中m5.5.3消化池热工计算1、提高新鲜污泥温度的耗热量：每座一级消化池投配的最大生污泥量，投配率采用5％，则：V//=4573.8×5%=228.69m3则全年平均耗热量为：式中：Q－提高污泥温度所需平均耗热量（k·cal/h）； T－中温消化温度（），一般采用T=35；T－新鲜污泥年平均温度（），按T=17.3计算。=168658.88k·cal/h全年最大耗热量：式中：T－新鲜污泥日平均温度，按12计算。=219161.25k·cal/h2、消化池池体的耗热量：（1）盖部分全年耗热量：平均耗热量：式中：－池盖平均耗热量（k·cal/h）；－池盖表面积（m）；－池盖传热系数，一般采用0.7kcal/(m2.h.℃)；－室外大气平均气温()，=18.2℃；－冬季室外计算温度()，6℃。Q2=65.16×0.7×（35-18.2）×1.2=919.54k·cal/h　全年最大耗热量：Q2max==65.16×0.7×（35-6）×1.2=1587.30k·cal/h（2）壁在地面以上部分全年耗热量：全年平均耗热量：式中：－地面上池壁平均耗热量（k·cal/h）；－地面上池壁表面积（m）； －池壁传热系数〔kcal/(m)〕，一般采用0.6。Q3=533.8×0.6×(35-18.2)×1.2=6456.85k·cal/h全年最大耗热量：Q3max==533.8×0.6×(35-6)×1.2=11145.74k·cal/h（3）壁在地面以下部分全年耗热量：全年平均耗热量：式中：－地面下池壁平均耗热量（kcal/h）；－地面下池壁表面积（m）；－池壁传热系数〔kcal/(m)〕，地面以下一般采0.45kcal/(m)；－池外介质为土壤时，=20℃,TB/=12℃。　　Q4=125.6×0.45×(35-20)×1.2=1017.36k·cal/h全年最大耗热量：Q4max==125.6×0.45×(35-12)×1.2=1559.95k·cal/h（4）底部全年耗热量：　全年平均耗热量：式中：－池底部平均耗热量（kcal/h）；－池底部表面积（m）；－池壁传热系数〔kcal/(m)〕，地面以下一般采用0.45kcal/(m)；Q5=318.83×0.45×(35-20)×1.2=2582.52k·cal/h全年最大耗热量： Q5max==318.83×0.45×(35-12)×1.2=3959.87k·cal/h（5）每座消化池池体全年耗热量：全年平均耗热量：=919.54+6456.85+1017.36+2582.52=10976.27kcal/h全年最大耗热量：=1587.30+11145.74+1559.95+3959.87=18252.86kcal/h3、消化池总耗热量：全年平均耗热量：=10976.27+168658.88=179635.15kcal/h；全年最大耗热量：=18252.86+219161.25=237414.11kcal/h。4、消化池保温结构厚度计算有公式：式中：－消化池混凝土结构层厚度（mm）；　－钢筋混凝土的导热系数；　－保温材料导热系数；　－传热系数。计算保温层厚度，分别将池盖、池底、池壁的各值代入上式，经计算得池盖的保温层厚度为25mm，池壁的保温层厚度为27mm，池底的保温层厚度为34mm，均以34mm计，设计中出于安全考虑，乘以1.3的修正系数，实际可采用50mm。二级消化池的保温结构材料及厚度均与一级消化池相同。热工计算仅适用于一级消化池，二级消化池无加热与搅拌设备，仅利用余热继续进行消化。 5.5.4污泥加热方式目前常用的污泥加热方法有外加热法、蒸汽直接加热法。蒸汽直接加入法直接往污泥中注入高温蒸汽，设备投资省，操作简单，热效率高，但容易出现局部过热现象。本设计采用蒸汽直接加热法。式中：G—注入蒸汽量(kg/h)；Qmax—污泥消化池最大耗热量(kcal/h)；I—饱和蒸汽的含热量(kcal/kg)；I0—消化温度的含热量(kcal/kg)。设计中取Qmax=237414.11kcal/h,蒸汽温度以110℃计，I=642.5kcal/kg；消化污泥温度以35℃计，I0=35kcal/kg，则：G==390.81kg/h5.5.5搅拌设备设计由于厌氧消化是由微生物与底物的接触反应，因此必须使二者充分混合，混合同时能使池温和浓度均匀，防止污泥分层和形成浮渣，故厌氧消化需设混合搅拌设备。消化池中污泥的搅拌方法可分为沼气搅拌、水泵搅拌、水射器搅拌、螺旋桨搅拌等方式。本设计采用沼气搅拌。用消化池产生的沼气，经压缩机加压后送入池内进行搅拌。特点是没有机械磨损，搅拌力大，范围广。设计中采用多路曝气管或沼气搅拌，即将沼气从贮气罐中抽出，经沼气压缩后通过插入消化池污泥中的竖管进行曝气搅拌。多路曝气管的竖管延伸至距池底1.5m，呈环形布置。1、搅拌用气量式中：q—单池搅拌用气总量，m³/s —搅拌单位用气量，，一般采用5～7V—消化池有效容积，m³设计中取=6q=6×4062.32/1000=24.37=0.4062、沼气曝气管直径的选择式中：A—沼气曝气立管的总面积，m²v—管内沼气流速，m/s，一般采用7～15m/s设计中取v=10m/s，则需立管的总面积,A=0.406/10=0.0406m2设计中选用立管管径DN=70mm,每根断面面积为0.00385m2n=0.0406/0.00385=10.5根，为方便布置设计中取12根立管。实际流速v=q/A==8.79m/s,符合要求。5.5.6消化后的污泥量计算1、一级消化后的污泥量：一级消化降解了部分可消化有机物，同时一级消化不排除上清液，消化前后污泥含水量不变，有下式成立：式中：—一级消化前生污泥量（m）；—一级消化后生污泥量（m）；　—生污泥含水率（％），取97％；　—一级消化污泥含水率（％）；　—生污泥中有机物含量（％），一般采用65％； 　—污泥可消化程度（％），一般采用50％；　—一级消化占可消化程度的比例（％），一般采用70％～80％，取80％。设计中取=406.232m，=97％，m=80％代入计算得：＝402.91m，＝97.8％。一级消化池单池排泥量为：402.91/2＝201.45。2、二级消化后污泥量：消化浓缩后污泥含水率由一级消化前的97％降至二级消化后的95％，每日二级消化池排除污泥：V3=式中：—生污泥量，；—二级消化后污泥量，；—生污泥含水率，％；—二级消化后污泥含水率％，取95％；其它符号同上。设计中取97％，95％，=457.38V3==164.52m3/d二级消化池采用的是一座，排泥量为164.52m3/d3、二级消化池上清液排放量：整个消化过程中产生的上清液由二级消化池排除V/=V1P1－V3P3=406.232×97%－164.52×95%=237.75m3/d5.5.7沼气产量1、消化池降解的污泥量：X=(1－P1)·V1·Pv·Rd×1000，式中各符号意义同上，则：X=(1－97%)×406.232×65%×50%×1000=3960.76kg/d2、消化池的产气量： 式中：a－污泥沼气产率，一般采用0.75～1.1，设计取0.9。q=0.9×3960.76=3564.69m3/d=0.041m3/s5.5.8一级消化池管道系统1、进泥管：式中：Q—进泥管投泥量；（m3/d）Q1—投加生污泥量；（m3/d）Q2—循环污泥量；（m3/d）n—消化池数；（m3/d）设计中取Q2=2Q1，n=2，则：Q==609.35m3/d采用间歇投配，每日运行12h，则投配泵的流量为：Q==0.014m3/s污泥投配管采用DN150mm的管径，则污泥管内流速为：v1===0.80m/s2、排泥管一级消化池的单池排泥量为201.45，采用间歇排泥，每日运行3h，排泥管采用DN150mm的管径，则管内污泥流速为：Q==0.019m3/sv2===1.06m/s3、循环污泥管循环污泥管采用DN150mm的管径，采用间歇运行，每天运行12h，则循环污泥管流量为：Q==0.009m3/s 循环污泥管内流速：v3===0.509m/s4、取样管：在消化池的不同位置设置2根DN50mm的取样管，以观察消化池的运行情况，保证消化池较好的消化。5、沼气集气管的设计计算v5=式中：Q—集气管沼气流量（m3/s)；Q1—消化池产生的沼气流量（m3/s)；Q2—搅拌所需沼气流量（m3/s)；q—每日产生沼气总量（m3/d)；a—一级消化池产气量占总产气量的比率（%），一般采用80%；n—一级消化池数量；v—集气管内沼气流速（m/s)；D—沼气集气管直径（mm）。设计中取Q2=0.46m/s，q=4013.51m3/d，沼气管DN=300mm，n=2，则：Q1==0.0186m3/sQ=0.0186+0.46=0.4786m3/sV5===6.8m/s，符合v≤7～8m/s要求。设计中取最高时产气量为平均产气量的2倍，最高时产气量为：Qmax=2Q1+Q2=0.0186×2+0.46=0.4972m3/sv5===7.0m/s6、溢流管 为防止消化池内液位超过限定的最高液位，池内设溢流管，采用溢流管DN=200mm。溢流管水封高度为0.8m，水封的作用是防止池内沼气沿溢流管泄漏。5.5.9二级消化池管路二级消化池采用浮动罩式消化池，不加热、不搅拌。二级消化池管路主要有进泥管、排泥管、沼气管、上清液排放管、取样管等。1、进泥管：二级消化池1座，采用间歇进泥的运行方式，每日进泥时间3hQ=v1=(式中符号意义同上)设计中V2=402.91m，n=1，t1=3h，则：Q==0.037m3/s采用DN200mm的管径，则污泥管内流速为：v1===1.19m/s2、排泥管Q=v2=(式中符号意义同上)设计中D2=150mm，V2=164.52m，n=1，t=3h则：Q===0.0152m3/s排泥管采用DN150mm的管径，则管内流速为：v2===0.86m/s3、沼气管 Q=v3=式中：Q—二级消化池单池沼气流量（m3/s)；q—每日产生沼气总量（m3/d)；b—二级消化池产气量占总产气量的比率（%），一般采用20%；n—二级消化池数量；v—管内沼气流速（m/s)；D—沼气管直径（mm）。设计中取q=3564.69m3/d，沼气管DN=100mm，n=1，则：Q==0.0083m3/sv3===1.05m/s设计中取最高时产气量为平均产气量的2倍，最高时产气量为：v3===2.11m/s4、上清液排放管v4=式中：V/—二级消化池上清液排放的总量，()Q—上清液排放管设计流量，()t－上清液排放时间，(h)，采用进泥时间。D－上清液排放管径，(mm)，采用200mm。设计中取V/=237.75，则：Q==0.022 管内流速为：v4===0.701m/s5.5.10贮气柜设计中采用单级低压浮盖式贮气柜，贮气柜设计计算如下：1、贮气柜最大调节容积：式中：V－贮气柜最大调节容量;(m3)q－沼气产量;(m3/d)c－容积调节比率，一般25～40％，取35％。则：V=3564.69×0.35=1247.64m32、贮气柜外形尺寸式中：V－贮气柜最大调节容量;()D－贮气柜直径;(m)H－贮气柜高度；（m）n－贮气柜数量；设计中取D=1.5H，n＝1，则：H==8.91m，设计中取9.5mD=1.5H=1.5×9.5=14.25m,设计中取15m5.5.11沼气压缩机1、沼气量Q=nq式中：Q—搅拌沼气用量（m3/min)；n—一级消化池数量；q—单池搅拌沼气用量（m3/s)。设计中取q=0.406m3/s，n=2Q=0.406×2=0.812m3/s=49m3/min 2、排气压力H=h1+h2+h3式中：h1—沼气管淹没深度（m）；h2—沼气柜水封压力（m）；h3—管道压力损失（m）。设计中取h1=11.5m，h2=0.4m，h3=5.0mH=16.9m水柱，设计中取20m水柱。5.6污泥脱水从消化池排出的污泥，含水率仍然很高，污泥体积仍然很大，因此，需进行强制脱水，常用的污泥脱水方式有，压滤脱水、离心脱水、自然干化、焚烧等，本设计采用压滤脱水，使用带式压滤机，带式压滤机有如下优点：（1）运行可连续运转，生产效率高，噪音小；（2）耗电少，仅为真空过滤机的十分之一；（3）低速运转时，维护管理简单，运行稳定可靠；（4）运行费用低，附件设备较少。5.6.1脱水后污泥量式中：Q-脱水后污泥量;()－脱水前污泥量;()－脱水前污泥含水率，取95％164.52－脱水后污泥含水率，取75％-脱水后干污泥重量（）所以，Q==32.904则脱水后干污泥量： M=32.904×(1-0.75)×1000=8226kg/d污泥脱水后形成泥饼用小车将其运走，分离液返回处理系统前端进行处理。5.6.2带式压滤机的选择根据产生的污泥量，选择DY-3000型带式压滤机2台，其中一用一备，工作时间为12h，干污泥产量为800kg/h，泥饼含水率为75%，絮凝剂PAC投量为干污泥投量的2.0%,所以每天处理泥量为m=800×12×1=9600kg/d，可以满足要求。外形尺寸长×宽×高=a×b×c=6400×3570×1950mm。5.6.3附属设备1、污泥贮池式中：Q－脱水污泥量(m3/h)；－二级消化池的排泥量(m3/d)；T－排泥时间(h)。设计中取=164.52m3/d，采用间歇排泥，排泥时间T=4小时。带式压滤机工作周期t=12小时，则每小时脱水污泥量为：Q=164.52/12=13.71m3/h所以，V/=164.52-13.71×4=109.68m3贮泥池采用方形池体，取边长a＝6m，污泥斗底边长b＝2m，污泥有效高度取3.0m，超高取0.3m，污泥斗倾角取55°，共采用1座。所以，污泥斗容积为：V=h3===2.86m式中：V—污泥贮池容积（m）；h2—污泥贮池有效深度（m）； h3—污泥斗高度（m）。a—边长（m）b—污泥斗底边长（m）n—污泥贮池个数ａ—污泥斗倾角，一般采用55°V==157.57m3>109.68m3，符合要求。污泥贮池总高：H=h1+h2+h3=0.3+3.0+2.86=6.16m2、溶药系统溶液罐容积：式中：M－干污泥重量(kg/d)a－药剂投加量，按干污泥重量的0.09～0.2％计算，取0.2％b－药剂浓度，1％～2％，取1％n－溶液罐个数，本设计取1个，每日配置一次。所以，V==0.82m3采用DS-500型玻璃钢溶药罐，外形尺寸1400*1300，有效容积1.6m3，搅拌机功率0.1kw.PAC溶解困难，水解时间长，设计中以PAC水解时间24小时计，需设同样规格溶药罐1个，起到溶药贮药的作用。采用4台耐腐蚀加药泵，溶药罐、溶解罐各设两个，型号为50PWF,电动机功率1.1kw.3、空气净化装置 污泥脱水过程中有臭味产生，设计中采用木屑和生物炭滤床的方式对空气进行净化，采用三组空气净化器，每台带式压滤机上部设有集气罩，由通水机将臭气送至净化器。5.6.4污泥脱水机房的布置机房设有4台投药泵，向污泥中投加混凝剂，投加的药剂阳离子聚丙烯酰胺，投加药量占污泥干重的0.2%，以改善污泥的脱水性能，提高压滤机的生产能力，污泥脱水后，由皮带输出，直接由运输车运走。脱水机房内包括值班室，加药间和污泥外运存车处。5.7事故干化场污泥干化场用于在脱水机房发生事故时，用于二级消化池的设施。1、按贮存3天的贮泥池泥量计算Q=164.52×3=493.562、设干化场储泥厚度为1.5m,则面积为F/===329.04m2它实际面积为F=1.25F/＝411.33、围堤高度取0.5m,超高取0.3mH=0.3+0.5=0.8m 第6章污水深度处理6.1深度处理泵站：由于二级处理后出水水位比较低，所以在深度处理时，需要将二级出水进行提升。首先二沉池出水进入深度处理泵站集水井，然后通过提升泵加压进入深度处理系统。二级出水的水量为。选用4台20SA-22JA型单级双吸中开离心泵，3用1备，其性能参数如下表6—1所示。泵房布置形式与污水泵房相同。水泵外形尺寸如下：L×B×H=2791mm×1400mm×315mm表6—1水泵参数表型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）配电机功率（kw）20SA-22JA13009.573085集水池尺寸为，有效水深取2m，取最大一台泵6min的流量作为其容积，则：其长和宽分别为：L×B=16m×8.1m泵房尺寸：L×B×H=20m×9m×10m6.2溶解池与溶液池设计：6.2.1混凝剂的选择及投加量计算：本设计采用精制硫酸铝作混凝剂，最大投加量a＝40mg/L，平均取a＝20.0mg/L。当a＝40mg/L时，混凝剂的投加量为：T===3442.25kg/d；当a＝20.0mg/L时，混凝剂的投加量为：T===1721.13kg/d.6.2.2溶液池体积：本设计采用一个溶液池溶液池的容积式中：－溶液池体积， Q－设计处理水量，a－混凝剂最大投加量，b－混凝剂浓度，5～20％.n－每日调制次数，不超过3次。设计中取b=10%,n=2次，a=40,Q=3585.68m³/hW1==18m³所以，溶液池的尺寸为：L×B×H=5m×3m×2m，高度中包括超高0.3m,沉渣高度0.3m,溶液池实际有效容积W1′=5×3×1.4=21m³满足要求采用钢筋混凝土结构，池旁设置工作台，宽1.2m，底坡0.02，底部设DN100mm的放空管，池内壁作防腐处理，沿池面接入DN80mm的药剂稀释管一条，于两池分设放水阀门，按1h放满考虑。6.2.3溶解池容积：溶解池容积一般按溶液池体积的0.2～0.3计算，本设计取0.25，所以，溶解池的容积为：W2=0.25W1=0.25×18=4.5m³尺寸定为：L×B×H=2m×2.5m×1.5m，高度中包括超高0.3m,底部沉渣层高度为0.20m,为操作方便，池顶高出地面0.8m溶解池有效容积为W2′=2×2.5×1=5m³采用钢筋混凝土结构制作，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设0.02坡度，设DN100mm排渣管，采用硬聚氯乙烯管，给水管管径为DN80mm，按10min放满溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。6.2.4溶解池搅拌设备：溶解池采用机械搅拌，搅拌桨为平浆板，中心固定式，搅拌设备应进行防腐处理。6.2.5药剂的投加方式： 混凝剂的投加方式分为重力投加和压力投加两种类型，重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加，压力投加方式有水射器投加和计量泵投加，本设计采用计量泵投加6.2.6计量设备：计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计，设计采用耐酸泵与转子流量计配合投加，计量泵每小时的投加药量为：式中：q—计量泵每小时投加药量（）；—溶液池的容积（）。代入数据得：q=18/12=1.5耐酸泵型号IH50-32-200选用两台，一台工作，一台备用IH50-32-200耐酸泵的参数：流量为：3.75扬程为12.9m,转速为：1450r/min配套电机功率：1.5kw6.2.7活化硅酸的投量：式中：T—每小时活化硅酸需要量；A—活化硅酸投加量；Q—水厂处理水量。设计中取Q=3585.68,参照各地经验投量，取a=2.0T==7.17一日按二次配制，则一次需配制活化硅酸为：7.17×12=86.046.2.8加药间：各种管线布置在管沟里，给水管采用镀锌钢管，加药管采用塑料管，排渣管为塑料管，加药间内设有两处冲洗地坪用水龙头DN25mm ，为便于冲洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。6.2.9药库：药剂按最大投加量的30d用量储存。硫酸铝所占体积：式中：—30天硫酸铝用量（t）；a—硫酸铝投加量；Q—处理水量。设计中a=40，则：T30=40×86056.26×30÷1000=103267.51Kg=103.27t硫酸铝相对密度为1.62，则硫酸铝所占体积为：103.27÷1.62=64.54m³活化硅酸所占体积：式中:—30天活化硅酸用量（t）；—活化硅酸投加量；Q—处理水量。设计中a=2，则：T30=2×86056.26×30÷1000=5163.38Kg=5.16t商品水玻璃20时相对密度为1.4，则体积为5.16÷1.4=3.69m3，含量为28%，配制稀释后的含量仅为0.5%，其商品水玻璃所占体积<2.0。两种药剂合计所占体积：64.54+3.69=68.23药品堆放高度按2.0m计（采用吊装设备），则所需面积为34.12.考虑药剂的运输、搬运和磅秤所占面积，不同药品留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30%计，则药库所需面积34.12×1.3=44.36，设计中取45， 则药库平面尺寸取：5m×9m。6.3机械絮凝池：本设计采用机械絮凝池。6.3.1设计水量：水厂设计水量为86056.26m3/d。机械絮凝池分两个系列，每个系列设计水量为：Q==43028.13m3/d=1792.84m3/h6.3.2絮凝池的尺寸：W=QT/60式中：W—絮凝池容积(m3)；Q—单个系列设计处理水量（m3/h）；T—絮凝时间（h），一般为15～20min。设计中取T=20min，则W=1792.84×15/60=450m3絮凝池分3格，每格的尺寸定为4.0×4.0㎡，池内平均水深采用4.7m，共2组絮凝池实际容积：V=4.0×4.0×4.7×3×2=451.20m3.其超高取为0.3m,则絮凝池总高为5m。絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备，为加强搅拌效果，在每格池子四周设四块固定挡板。6.3.3搅拌设备：1、叶轮直径取格宽的87%,采用4.0×0.87=3.5m。叶轮桨板中心点线速度采用v1=0.5m/s,v2=0.35m/s,v3=0.20m/s,桨板长度取L=2.4m。（桨板长度与叶轮直径之比l/D=2.4/3.5=0.686<0.75）。桨板宽度取b=0.15m,每根轴上桨板数8块，内外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为：8×0.15×2.4/(4.0×4.0)=18%满足10～20%要求池壁设四块固定挡板，宽×高为0.2×2.0㎡，其面积与絮凝池过水断面积之比为4×0.2×2.0/(4.0×4.0)=10%，桨板总面积占过水断面积为18%+10%=28%,。2、叶轮桨板中心点旋转直径D0=[(L-L0)/2+L0]×2(6-4) 式中：D0—叶轮桨板中心点旋转直径；L—桨板轴中心至外桨板外缘的距离；L0—桨板轴中心至内桨板外缘的距离设计中取L=1750mm，L0=800mmD0=〔（1750-800）/2+800〕×2=2.6mn1=60v1/πD0式中：n1—第一格叶轮转速（r/min）；v1—第一格叶轮桨板中心线速度（m/s）；D0—叶轮桨板中心点旋转直径。3、叶轮转速n1=60v1/(π×D0)=60×0.5/(π×2.6)=3.67r/min，W1=0.367rad/s；同理n2=2.57r/min,W2=0.257rad/s；n3=1.47r/min,W3=0.147rad/s。桨板宽长比为b/L=0.15/2.4<1，查表得φ=1.104、桨板所需功率计算（以第1格为例）设每根旋转轴上在不同旋转半径上各装相同数量的桨板，则每根旋转轴全部桨板所耗功率为：P=式中：P—桨板所耗总功率，W；n—同一旋转半径上将半数；r2—桨板外缘旋转半径，m；CD—阻力系数，取CD=1.1；ρ—为水的密度；r1—桨板内缘旋转半径，m。外侧桨板r1=1.75m，r2=1.6m；内侧桨板r1=0.8m，r2=0.65m。内、外侧桨板各4块。将有关数据代入公式，得：第一格桨板所耗总功率：P1===47W 用同样的方法计算得出第二格，第三格桨板所耗总功率分别为16w，3w。设3台搅拌设备合用一台电动机，则絮凝池所耗总功率为∑P=P1+P2+P3=47+16+3=66w电动机功率（取η1=0.75，η2=0.7）N=∑P/（0.75×0.7）=66/（0.75×0.7）=126w=0.126KW5、核算平均速度梯度G值。（按水温20℃计，μ=1.02×10-3kg∙s/㎡）第一格G1==30s-1第二格G2==18s-1第三格G3==8s-1絮凝池总平均速度梯度为：===21s-1GT=21×20×60=2.52×104经核算，G值和GT值均合适。6.4斜管沉淀池：本设计采用斜管沉淀池，共设2座沉淀池，单池设计流量为：Q=3585.68/2=1792.84m3/h=0.498m3/s6.4.1平面尺寸计算：1、单池沉淀池清水区面积A=Q/q式中：A—斜管沉淀池的表面积（m2）；Q—表面负荷﹝m3/(m2.h)﹞,一般采用9.0～11.0m3/(m2.h)。设计中取q=10m3/(m2.h)，则：A=1792.84/10=180m22、沉淀池长度及宽度设计中取沉淀池长度L=22m，宽度为8.2m。3、沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中：h1—保护高度（m），一般采用0.3～0.5m； h2—清水区高度（m），一般采用1.0～1.5m；h3—斜管区高度（m），斜管长度为1.0m，安装倾角60°，则h3=lsin60°=0.87m；h4—配水区高度（m），一般不小于1.0～1.5m；h5—泥斗高度(m)。设计中取h1=0.3m，h2=1.2m，h4=1.5m，h5=0.83mH=0.3+1.2+0.87+1.5+0.83=4.7m6.4.2进出水系统：1、沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积：A2=Q/v式中：A2—孔口总面积（m2）；v—孔口流速（m/s），一般取值不大于0.15～0.20m/s。设计中取v=0.2m/s，则：A2=0.498/0.2=2.49m2每个孔口的尺寸定义为15cm×8cm，则孔口数为208个。进水孔位置应在斜管以下，沉泥区以上部位。为了配水均匀，进水区布置在8.2m长的一侧。在22m的长度中扣除无效长度0.5m。因此净出口面积（考虑斜管结构系数1.03）：A/==171m22、沉淀池出水设计沉淀池出水采用穿孔集水槽，出水孔流速v1=0.6m/s，则穿孔总面积A3=Q/v1=0.498/0.6=0.83m2设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数为:N=A3/F式中：N—孔口个数；F—每个孔口的面积(m2),F=π×0.042/4=0.001256m2N=0.83/0.001256=661个设每条集水槽宽度为0.55m，间距1.5m，共设4条集水槽，每条集水槽一侧开孔数为100个，孔间距为22㎝。集水槽汇水至出水总渠，出水总渠宽0.8m，深1.0m。出水渠的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失。孔口损失： 式中：—孔口水头损失；—进口阻力系数，设计中取=2。则集水槽内水深取为0.4m，槽内水流速度为，槽内水力坡度按0.01计，槽内水头损失出水总水头损失设计取0.15m。3、沉淀池斜管选择斜管长度一般为0.8m～1.0m，设计中取为1.0m；斜管管径一般为25～35mm，设计中取为30mm；斜管为聚丙烯材料，厚度0.4～0.5mm。4、沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管径为200mm，管上开孔孔径为10mm，孔间距22mm。沉淀池底部为排泥槽，共11条，排泥槽顶宽2.0m，底宽为0.6m，斜面倾角约为，排泥槽高度为0.6m。5、核算(1)雷诺数Re斜管内的水流速度为：v2=式中：v2—斜管内的水流速度(m/s)；θ—斜管安装倾角，一般采用60°～75°。设计中取θ=60°，则：v2==0.00336m/s=0.34cm/s雷诺数：Re=式中：R—水力半径（cm），R==2=7.5mm=0.75cm；ν—水的运动粘度（cm2/s）。设计中当水温t=20℃时，ν=0.01cm2/s。Re==25.5﹤500,满足设计要求。(2)弗劳德数Fr Fr===1.6×10-4因此，Fr介于0.001～0.0001之间，满足设计要求。（3）斜管中的沉淀时间T=式中：l1—斜管长度(m)。设计中取l1=1.0m，则：T==294.12s=4.9min(沉淀时间一般在4～8min之间)。6.5V型滤池：本设计的过滤选用V型滤池6.5.1平面尺寸计算：1、每组滤池面积式中：F—每组滤池所需面积，m2；Q—滤池设计流量。m3/h；n—滤池分组数，组；v—设计滤速，m/h，一般采用8-15m/h。设计中取v=10m/h，n=2组2、单格滤池面积：式中：f—单格滤池面积，m2；N—每组滤池分格数，格。设计中取N=2，则：一般情况下V型滤池的长宽比为2∶1~4∶1，滤池长度一般不宜小于11m，滤池池中央气、水分配槽将滤池分成两半，每一半的宽度不宜超过 4m。单格滤池的实际面积：f′=B×L式中：f′—单格滤池的实际表面积，m2；B—单格池宽，m；L—单格池长，一般采用≥11m设计中取L=15m，B=6mf′=15×6=90m23、正常过滤时实际滤速式中：—正常过滤时实际滤速，m/s；Q1—一组滤池设计流量，m3/h。一格反冲洗时其他格的滤速：式中：vn—一格反冲洗时其他格的滤速，m/h。6.5.2进水系统：1、进水总渠式中：H1—进水总渠内水深，m；B1—进水总渠净宽，m；v1—进水总渠内流速，m/s，一般采用0.6-1.0m/s。设计中取H1=1.0m，v1=0.7m，则：2、气动隔膜阀的阀口面积式中：A—气动隔膜阀阀口面积，m2；Q2—每格滤池进水量，m3/s；v2—通过阀门的流速，m/s，一般采用0.6-1.0m/s。 设计中取v2=0.8m/s，则：气动隔膜阀阀口处的水头损失：式中：ξ—气动隔膜阀阀口处的局部阻力系数。设计中取ξ=1.0，则：3、进水堰堰上水头式中：h2—堰上水头，m；m—薄壁堰流量系数，一般采用0.42﹣0.50；b—堰宽，m。设计中取m=0.50，b=3m，则：4、V型进水槽式中：h3—V型进水槽内水深，m；Q3—进入V型进水槽的流量，m3/s；v3—V型进水槽内流速，m/s，一般采用0.6﹣1.0m/s；α—V型槽夹角，α=50°﹣55°。设计中每格滤池设两个V型进水槽，则Q3=Q2/2=0.249m3/s，取v3=0.9m/s，α=50°则：5、V型槽扫洗小孔 A1=d=式中：Q4—表面扫洗流量，m3/s；q2—表面扫洗水强度，L/(s.m2)，一般采用1.4﹣2.3L/(s.m2)；A1—小孔总面积，m2；μ—孔口流量系数；d—小孔直径，mm；n2—小孔个数，个。设计中取q2=1.8L/(s.m2)，μ=0.62，取每个V型槽上扫洗小孔个数为28个，则n2=56个：验算小孔流速v4＞1.0m/s6.5.3反冲洗系统：1、气水分配渠（按反冲洗水流量计算）式中：Q5—反冲洗水流量，m3/s；q2—反冲洗强度，L/(s.m2)，一般采用4﹣6L/(s.m2)；v5—气水分配渠中水的流速，m/s，一般采用1.0﹣1.5m/s；H2—气水分配渠内水深，m；B2—气水分配渠宽度，m；设计中取q1=5L/(s.m2)，v5=1.0m/s，B2=0.5m 2、配水方孔面积和间距式中：F1—配水方孔总面积，m2；v6—配水方孔流速，m/s；f1—单个方孔面积，m2；n3—方孔个数，个。设计中取v6=0.5m/s，f=0.1×0.1m2在气水分配渠两侧分别布置45个配水方孔，孔口间距为0.5m3、布气圆孔的间距和面积布气圆孔的数目及间距与配水方孔相同，采用直径为60mm的圆孔，其单孔面积为0.0028m2，所有圆孔的面积之和为90×0.0028=0.252m2。4、空气反冲洗时所需空气流量式中：Q气—空气反冲洗时所需空气流量，m3/s；q气—空气冲洗强度，L/(s.m2)，一般采用13﹣17L/(s.m2)；设计中取q气=15L/(s.m2)空气通过圆孔的流速为=5.36m/s。5、底部配水系统底部配水系统采用QS型长柄滤头，材质为ABS工程塑料，数量为55只/m2滤头安装在混凝土滤板上，滤板搁置在梁上，滤头长28.5m；滤帽上有缝隙36条，滤柄上部有φ2mm的气孔，下部有长65mm，宽1mm的条缝。滤板、滤梁均为钢筋混凝土预制件。滤板制成矩形或正方形，但边长最好不要超过1.2m。滤梁的宽度为10cm，高度和长度根据实际情况决定。 为了确保反冲洗时滤板下面任何一点的压力均等，并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层，滤板与池底之间应有一个高度适当的空间。一般来讲，滤板下面清水区高度为0.85﹣0.95m，该高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上，从而保证了滤池的正常过滤和反冲洗效果。设计中取滤板下清水区的高度H5为0.88m。6.5.4过滤系统：滤料选用石英砂，粒径0.95－1.35mm，不均匀系数K80=1.0-1.3，滤层厚度一般采用1.2-1.5m，设计中取滤层厚度为H6=1.2m。滤层上水深一般采用1.2-1.3m，设计中取滤层上水深为H7=1.2m。6.5.5排水系统：1、排水渠终点水深式中：H3—排水渠终点水深，m；v1—排水渠流速，m/s，一般采用v1≥1.5m/s设计中取排水渠和气水分配渠等宽，即B2=0.5m，取v1=1.6m/s2、排水渠起端水深式中—排水渠起端水深，m—排水渠临界水深，mi—排水渠底坡l—排水渠长度，m设计中取排水渠长度等于滤池长度，即l=15m，排水渠底坡i=8.2% 按照要求，排水槽堰顶应高出石英砂滤料0.5m，则中间渠总高为滤板下清水区的高度+滤板厚+滤料层厚度+0.5，即0.88+0.12+1.2+0.5=2.7m。6.5.6滤池总高度：式中：H—滤池总高度，m；H5—滤板下清水区高度，m；H6—滤层厚度，m；H7—滤层上水深，m；H8—滤板厚度，m；H9—超高，m。设计中取滤板厚H8=0.12m，H9=0.3m，则滤池平面图如图6—3所示图6—3V型滤池平面图6.6消毒设施计算：本厂采用紫外线消毒，选用UV3000Plus型紫外线消毒灯管。出水标准为国家一级A标准，每万吨污水采用20根250W的低压高强紫外线灯管。紫外线消毒相关计算： 1、计算灯管总数N=8.6×20=172根，设计采用176根以便达到更好的消毒效果。2、模块总数为176÷8=22个一共22个模块，每个模块上安装8根灯管。3、安装方式采用两组并联，每组11个模块。4、灯管间距采用中等间距90mm，则渠道宽度为：B=90×11=990mm取1.0m5、沿着渠道方向布置灯管，长度取6.0m，渠道深度取1.0m，所以其占地面积S=(1.0×2＋2)×6=24m2。设计时渠道总长度建为10m。6.7计量设备：本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.17-1.3m3/s。设计中取喉宽为w=0.75m。6.7.1巴氏计量槽设计：1、计量槽主要部分尺寸：A1=0.5b+1.2A2=0.6mA3=0.9mB1=1.2b+0.48B2=b+0.3式中：A1—减缩部分长度，m；b—喉部宽度，m；A2—喉部长度，m；A3—渐扩部分长度，m；B1—上游渠道宽度，m；B2—下游渠道宽度，m。设计中取b=1.0m，则：A1=0.5×1.0＋1.2=1.7mA2=0.6mA3=0.9mB1=1.2×1.0＋0.48=1.68mB2=1.0+0.3=1.3m 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为：L1=3B1式中：L1—上有直线段长度，m；B1—上游渠道宽度，m；L1=3×1.68=5.04m计量槽下游直线段长度L2为：L2=5B2式中：L2—下游直线段长度，m；B2—下游渠道宽度，m；L2=5×1.3=6.5m计量槽总长度L：L=L1+A1+A2+A3+L2L=5.04+1.7+0.6+0.9+6.5=14.74m3、计量槽的水位当b=1.0m时：式中：H1—上游水深，m；当b=0.3-2.5时，≤0.7时为自由流；H2≤0.7×0.69=0.483m；取H2=0.5m4、渠道水力计算（1）上游渠道：过水断面积A：湿周f：水力半径R： 流速v：水力坡度i：式中：n—粗糙度，一般采用0.013‰（2）下游渠道：过水断面积A：湿周f：水力半径R：流速v：水力坡度i：式中：n—粗糙度，一般采用0.013‰6.7.2出水管：采用重力流钢筋混凝土管，流量Q=0.996m3/s，DN=1100mm，i‰=1.2，v=1.19m/s。 第7章污水厂总体布置7.1平面布置污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置；办公、化验及其它辅助建筑物的布置以及以及各种管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模采用1：200—1：500比绘制总平面图。7.1.1平面布置的一般原则a.处理构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理；b.处理构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；c.经常有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；d.构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m；e.污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以备安全，并方便管理；f.变电所的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设；g.污水厂应设置超越管以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流管；h.污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；i.在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境；g.总图布置应考虑远近期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列分期建设。7.1.2厂区平面布置形式“一”字型布置：该种布置流程管线短、水头损失小，“L”型布置适宜出水方向生转的地形，水流转弯一般在曝气池处。本厂采用“L”字型布置。7.1.3污水厂平面布置的具体内容 a.处理构筑物的平面的布置；b.附属构筑物的平面的布置；c.管道、管路及绿化带的布置。7.2污水厂的高程布置污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。7.2.1污水厂高程布置注意事项：a.选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统都能够运行正常；b.计算水头损失时一般以近期最大的流程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；c.在做高程布置时应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。7.2.2污水厂的高程布置为了降低运行费用和便于管理，污水在处理构筑物之间的流动按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：a.污水经各处理构筑物的内部水头损失；b.污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失，包括沿程水头损失和局部水头损失，局部水头损失按沿程水头损失的3%计。7.2.3高程计算由手册五查得各构筑物的内部水头损失，再由经过各构筑物的流量、流速范围定出连接管的管径及坡度，然后推得各构筑物的水位标高。泥路的高程计算方法与污水高程的计算方法基本相同。 1、污水构筑物水头损失：表7—1构筑物水头损失（包括集配水渠）表构筑物名称水头损失m构筑物名称水头损失m格栅0.20生物反应池0.50沉砂池0.20接触池0.30初沉池0.40巴氏计量槽0.40二沉池0.50集水池0.12、污水管渠的水头损失：表7—2污水管渠的水头损失表序号名称沿程局部构筑物合计1出水口至集配水井0.10.1200.222集配水井000.150.153集配水井至二沉池0.200.1200.324二沉池000.500.505二沉池至集配水井0.200.1200.326集配水井000.20.27集配水井至生物反应池0.100.1200.228生物反应池000.500．59生物反应池至集配水井0.100.120.220.2210集配水井000.150.1511集配水井至初沉池0.100.1200.22 12初沉池000.500.5013初沉池至集配水井0.100.1200.2214集配水井000.20.215集配水井至沉砂池0.100.1200.2216沉砂池000.20.217沉砂池池至细格栅0.10.100.218细格栅000.20.219单管出水井000.30.33、污水高程表7—3污水高程表序号管渠及构筑物名称水面上游标高（m）水面下游标高（m）构筑物水面标高（m）地面标高（m）1出水口至集配水井391.62391.40391.502集配水井391.77391.62391.6953集配水井至二沉池392.09391.774二沉池392.59392.09392.345二沉池至集配水井392.91392.596集配水井393.11392.91393.017集配水井至生物反应池393.33393.11 8生物反应池393.83393.33393.589生物反应池至集配水井394.05393.8310集配水井394.20394.05394.12511集配水井至初沉池394.42394.2012初沉池394.92394.42394.6713初沉池至集配水井395.14394.9214集配水井395.34395.14395.2415集配水井至沉砂池395.56395.3416沉砂池395.76395.56395.6617沉砂池池至细格栅395.96395.7618细格栅396.16395.96396.0619细格栅至单管出水井396.46396.1620中格栅到提升泵房384.87384.7721中格栅384.93384.87384.9022进水闸井至中格栅384.97384.93 22进水闸井385.09384.97385.034、深度处理水构筑物水头损失的确定表7—4深度处理水构筑物水头损失构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）机械絮凝池0.3V型滤池0.5斜管沉淀池0.3消毒池0.3计量槽0.35、深度处理水构筑物之间的管渠的水头损失的确定表7—5深度处理水构筑物之间管渠的水头损失表名称沿程水头损失（m）局部水头损失（m）合计出水口至计量槽0.060.1250.185计量槽至消毒池0.0540.060.114消毒池至V型滤池0.0420.2210.263V型滤池至斜管沉淀池0.0600.1750.235斜管沉淀池至机械絮凝池00.2500.2506、深度处理水高程表表7—6深度处理水高程表序号管渠及构筑物名称水面上游标高（m）水面下游标高（m）构筑物水面标高（m）地面标高（m）1出水口至计量槽391.585391.40391.502计量槽391.885391.585391.7353计量槽至消毒池391.999391.8854消毒池392.299391.999392.1495消毒池至V型滤池392.562392.2996V型滤池393.062392.562392.8127393.297393.062 V型滤池至斜管沉淀池8斜管沉淀池393.597393.297393.4479斜管沉淀池至机械絮凝池10机械絮凝池395.267393.847394.55711机械絮凝池至深度处理泵房395.567395.2677、污泥处理构筑物水头损失的确定表7—7污泥处理构筑物水头损表构筑物名称水头损失m初沉池0.5二沉池0.5浓缩池0.3消化池1.58、污泥管路的水头损失表7—8污泥管路的水头损失管渠及构筑物名称流量（L/s）管渠设计参数水头损失（m）沿程水头损失（m）局部水头损失（m）合计（m）初沉池至浓缩池2.962000.352000.370.130.50浓缩池至贮泥池5.292000.27100.070.030.10一级消化池至二级消化池5.252000.61200.110.150.262.142000.25500.090.520.61 二级消化池至脱水机房9、污泥的高程表7—9污泥高程序号管渠及构筑物名称上游泥面标高下游泥面标高构筑物泥面标高地面标高1初沉池394.422初沉池至浓缩池394.42393.923浓缩池393.924浓缩池至贮泥池393.92393.525贮泥池393.526一级消化池397.57一级消化池至二级消化池397.5395.748二级消化池395.749二级消化池至脱水机房395.74393.6310脱水机房393.63 第8章供电仪表与供热系统设计8.1变配电系统全厂变配电间采用10千伏双电源供电，380伏变配电系统；污水泵、鼓风机、回流污泥泵房就地控制；变配电间、低压电瓶设有紧急按钮，污水泵可按水位自动开停；变配电间从邻近接出220伏作为照明电源。8.2监测仪表的设计8.2.1设计原则a.污水和污泥两部分分别集中设置显示记录仪，污水部分设置单独的仪表间，污泥及记录仪设在污泥泵房内；b.根据目前国内监测仪表情况，选定物力参量和化学参量均采用DDZ-Ⅱ型监测仪表；c.仪表自动控制设计，要掌握适当的设计标准，在工程实效的前提下，考虑技术先进。8.2.2检测内容a.污水泵房：集水池液位应集中显示，并设上下限报警；b.沉砂池：水温指示记录，PH指示记录；c.氧化沟：空气量指示记录、DO检测仪、水温、PH值及水位的指示记录、回流污泥量；d.二沉池：水温指示记录、PH指示记录；e.紫外线消毒池：水温指示记录、PH指示记录、DO指示记录；f.反应池：水温指示记录、PH指示记录、加药量指示记录；g.滤池：水温指示记录、PH指示记录；h.浓缩池：泥温、泥位指示记录、并设上下限报警，PH指示记录；i．消化池：泥温、泥位指示记录、PH值指示记录；j.污泥脱水机房：污泥流量指示记录、加药量指示记录。8.3供热系统设计 本设计污水厂地处华北地区，冬季应考虑采暖，供热范围有：综合楼、食堂、中控室、加药间等。供热方式选用暖气，各室内装有散热片。 第9章劳动定员9.1定员原则按劳动定员试行规范规定：日平均处理量5~10万吨的城市二级污水处理厂职工定员不小于50人，同时生产人员(不包括管理人员及干部)占全厂职工人数70％以上。9.2污水厂定员本设计污水厂平均日污水量为60603m3/d，故采用职工人数为60人。管理人员及干部9人，占15％；生产人员42人，占70%；其他辅助人员9人，占15％。 第10章工程概算及其运行管理10.1工程概算10.1.1工程费用的组成处理成本为处理单位污水量的经营费用，计算如下：1.动力费（一般为电费）E1式中：N—水泵，鼓风机等设备的电功率之和，不包括备用设备（千瓦）D—电费单位（元/度）K—污水总变化系数2.药剂费E2=（元/年）式中：Q—平均日污水量a1a2分别为各种药剂的投加量（mg/l）b1b2分别为各种药剂的单价（元/吨）3.工资福利费E3式中：A=职工每人每年的平均工资福利，如无资料时，可每人每年1200元记。M=劳动定员数。4.折旧提成费E4（元/年）式中：S-工程总费用，即总概算内第一部分费用（元）P-综合折旧提成率，包括基本折旧率与大修率，一般采用6.2%（其中折旧率4.5%，大修率1.7%）5.检修维护费E5E5=S×1%(元/年)式中：S-同上。6.其他费用（包括行政管理费用和辅助材料费）E6 E6=(E1+E2+E3+E4+E5)×10%(元/年)=（9160986+65254+72000+567981+91610）×10%=995783（元/年）7.污水、污泥综合利用收入E7(元/年)E7=0（元/年）8.全年经营费用为：=9160986+65254+72000+567981+91610+995783=10953614（元/年）9.年处理水量=365*60603=22120095m3式中：Q-日平均污水量(m3/d)10.单位处理成本TT=E1+E2+E3+E4+E5+E6-E7)/365Q=10953614/22120095=0.495（元/m3）10.2安全措施10.2.1安全措施a.考虑到全厂发生事故时，构筑物检修停用时可将进入水厂的污水通过跨越管排入河流，故在进水闸前设置跨越管，管径1200mm；为了随时掌握厂内各构筑物的运行情况，设中央控制室进行全方位监测，并在厂内及各高位处设置监视器。污水厂运行管理。b.定期进行培训考核，提高污水厂操作工人的污水处理基本知识与基本技能；切实做好控制、观察、记录于分析检验工作对于检验数据设立技术档案并妥善保管；定期对处理系统进行巡视和做好处理构筑物的清洁保养工作；c.对污水处理厂的运行采用自动监测、自动记录、自动化设备与人工操作相结合，并设中控室对自动化进行集中控制；d.加强厂区环境保护及绿化工作，以确保工作人员良好的工作环境。10.2.2污水厂运行中注意事项a.防止污水处理中出现污泥膨胀、污泥腐化等现象，切实做好预防和整理工作，严格控制曝气时间，并且及时排泥；b.督促环保部门加强对污水排放企业的监督，使其排放水达到污水排放标准，以确保污水厂正常运行； c.有关部门应加强污水排放费的征收，保证专款专用，确保污水厂的运行管理费用。 致谢在历时三个月毕业设计完成之际，首先我要深深地感谢我的指导老师李思敏教授，从最初开始布置设计任务，到构筑物的计算，再到最后的绘图，李老师都倾注了许许多多的心血。当我遇到不懂的问题，李老师总是不厌其烦地讲解，直到我听懂为止；在绘图时，李老师总是一遍又一遍地审图，指出错误，使图纸力求完美。李老师博学多识，治学严谨，对待工作严谨热情，对待学生关怀备至，这种认真负责的态度和正直善良的人格，深深的影响着我。在此，学生对您表示深深地感谢，祝您身体健康，万事如意！在此，我衷心感谢城建学院给水排水工程专业教研室全体老师们几年来的指导和言传身教，让我深深记在心中并带到以后的生活中。本次设计经历了三个月的时间，在不断的学习和修正中最终完成，虽然有些地方仍有欠缺，但在设计过程中，我将自己所学的理论知识和实际应用紧密结合起来了，深化了理论知识，同时为以后工作提供了宝贵的设计经验，提高了自己独立思考解决问题的能力。本设计全面强化了自己各项技能，包括设计能力，运算能力和制图能力。总之，通过本设计使我对专业知识有了更深刻的认识，同时得到了更好的掌握，使我更有信心接受未来的挑战。在以后的学习和生活中，我一定会继续努力，争取同样出色的完成各项工作，为老师争光，为母校争光。张磊2013-6-1 参考资料[1]《排水工程》上、下册，中国建筑工业出版社；[2]《给水排水设计手册》，第1册，第5册，第9册，第10册，第11册和第12册，中国建筑工业出版社；[3]《给水排水工程快速设计手册》（第1、2册），中国建筑工业出版社；[4]《水污染治理新工艺与设计》，海洋出版社；[5]《污水处理新工艺与设计计算实例》，科学出版社；[6]《污水处理构筑物设计与计算》，哈尔滨工业大学出版社；[7]《环境工程手册—水污染防治卷》，高等教育出版社；[8]《污水除磷脱氮技术》，中国建筑工业出版社；[9]《给水排水工程专业毕业设计指南》，中国水利水电出版社；[10]《污水生物处理与化学处理技术》，中国建筑工业出版社；[11]《废水处理及再用》，中国建筑工业出版社。'