某某区污水处理工程（carrousel2000）设计 95页

'xx区江南片区污水处理工程设计摘要xx区江南片区污水处理厂，近期日处理水量为20万吨，远期日处理水量为25万吨。处理水主要对象是城市生活污水。生活污水中主要含有有机物、N、P。出水水质要达到一级标准B标准。本设计主要考虑提高N、P的去处率。污水厂占地面积41万平方米，包括远期预留。污水处理厂项目总投资估算为27873.1万元。每吨水投资为1193.6元。每吨水处理费用为0.42元。本设计主体工艺采用氧化沟——Carrousel2000型，氧化沟前设置厌氧池。整体工艺流程为：：采用氧化沟不设初沉池，处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的特点，有机物去除率高，也具有脱氮功能。设置前置厌氧池提高释磷菌的释磷效果，从而提高磷的去除率。这样有机物、N、P的处理均满足要求。处理后的水经紫外线消毒后直接排入水体。剩余污泥经过气浮浓缩、脱水后泥饼外运或当作肥料。关键词：氧化沟;厌氧池;N;P FulingDistrictJiangnanDistrictofsewagetreatmentworksdesignAbstractJiangnanDistrictofFulingDistrict,asewagetreatmentplant,Recentprocessingcapacityof200,000tons,thelong-termprocessingcapacityof250,000tons.Waterismainlytargetedattheurbansewagewater.Sewagecontainsorganicmatter,N,P.EffluentqualitystandardstoachieveastandardB.ThemaindesignconsiderationstoimproveN,Pdestinationrate.Sewageplantcovers410,000squaremeters,includingforwardsreserved.Sewagetreatmentplantstotalinvestmentoftheprojectisestimatedat278.731millionyuan.Investmentpertonofwaterto1193.6yuan.Watertreatmentcostspertonfor0.42yuan.Themaindesignprocessusingoxidationditch--Carrousel2000type.Oxidationditchsetsupanaerobicpond.Forthewholeprocess:OxidationDitchnoprimarysettlingtank,processingfacilitiesgreatlysimplified.OxidationDitchtraditionalactivatedsludgecharacteristics,organicsremoval,nitrogenisalsofunctional.Setpriortoenhanceanaerobicpondphosphorusreleasefromtheeffectsofphosphorusrelease,therebyincreasingthephosphorusremovalrate.Thisorganicmatter,N,Ptreatmentcanmeetthedemands.TreatedwaterfromtheUVdisinfectiondirectlydischargedintothewaterbody. Aftertheremainingsludgeflotationconcentrate,dehydrationaftercakesasfertilizerorprogressed.Keywords:OxidationDitch;Anaerobicpond;N;P 目录第一部分　设计说明书1总论11.1工程概述11.2设计原则11.3设计规模及进出水水质11.3.2进水水质11.3.3出水水质11.4设计基础资料21.4.1气象条件21.4.2工程地质条件21.5处理程度的计算22污水处理工艺设计32.1工艺流程方案的选择32.1.1工艺流程可行性方案的提出32.1.2方案的工艺流程42.2方案比较42.2.1整体方案比较42.3方案选择52.4单体构筑物方案比较52.4.1沉砂池的比较52.4.2二沉池的比较62.4.3消毒池方案比较62.4.4浓缩池的比较72.4.5污泥脱水82.5整体工艺流程82.6各构筑物设计结果及主要参数8　　　　　　　　　　　　　　　　　第二部分　设计计算书 3各构筑物的计算及设备选择103.1中格栅的计算103.1.1设计参数103.1.2设计计算103.1.3中格栅设备的选择123.2提升泵房及集水池的设计133.2.1设计依据133.2.2设计计算133.3细格栅设计153.3.1设计参数153.3.2设计计算153.3.4细格栅相关设备选型173.4旋流式沉砂池设计计算173.4.1设计参数173.4.2设计计算.….………….………………….………………………………………………………………183.4.3旋流式沉砂池设备选择213.5卡鲁塞尔氧化沟计算223.5.1设计参数223.5.2设计计算223.6向心辐流式二沉池设计计算…………………………………………………………………………………………293.6.1设计参数293.6.2设计计算293.6.3向心辐流式二沉池设备选择343.7紫外线消毒工艺计算353.7.1设计参数353.7.2设计计算353.8气浮浓缩池设计37 3.8.1剩余污泥量计算373.8.2气浮浓缩池特点373.8.3设计参数373.8.4设计计算383.8.5气浮浓缩池示意图403.9贮泥池及脱水机房423.9.1设计参数423.9.2设计计算433.9.3脱水机的选择433.9.4贮泥池设计433.9.5溶药系统443.10剩余污泥及回流污泥泵房443.10.1设计参数443.10.2设计计算454平面布置474.1平面布置474.1.1平面布置有关规范474.1.2各构筑物及附属构筑物面积一览表474.2高程布置计算504.2.1已知参数504.2.2高程计算505污水处理厂投资及运行成本估算575.1污水处理厂总投资估算575.1.1工程费用估算575.1.2工程建设其他费用估算605.1.3基本预备费605.2污水处理厂运行成本估算605.2.1能源消耗费605.2.2药剂费61 5.2.3工资及福利费615.2.4固定资产基本折旧费61设计总结及体会　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61谢辞　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61参考文献　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61 第一部分设计说明书1总论1.1工程概述xx区位于四川盆地东南边缘，东经106.13—108.13，北纬28.46—30.54之间。xx城区位于东经106.56—107.43，北纬29.21—30.01之间，地处长江与乌江交汇处，沿长江逆江而上120KM到达重庆，顺江而下490KM可达到几举世瞩目的三峡大坝。沿乌江上行452KM可达到贵州省思南县。按照城市总体的规划，xx区城市格局为以江南旧城市中心，江东，李渡和南岸浦三片为副中心，沿长江水轴形成相对独立的“一城四片”组团式山地城市。其中，江南片将发展成为以行政、商贸、金融、教育、科技、信息为主的城市综合居住区。该区发展用地主要作为生活居住拓展用地，生产用地应加以限制，原有生产企业以技术改革为主。本设计要求对重庆市xx区江南片区污水处理工程进行设计。1.2设计原则⑴对污水处理工艺流程先进成熟、未退、可靠、操作管理方便的流程。⑵工艺流程处理效率应尽可能高于（或等于）所要求的处理效率。⑶对设备、仪器选型本着先进、可靠、使用的原则。⑷本设计严格按照市外排水规范（codefordesignofoutdoorwasteengineering）GB50014-20061.3设计规模及进出水水质1.3.1设计水量近期水量20万立方米每天，即2.315立方米每秒远期水量25万立方米每天，即2.893立方米每秒因为城市污水具有生活污水一切特征，故变化系数可由居住区生活污水变化系数共识Kz=2.7/Q0.11确定。其中Q为平均时污水流量（l/s），当Q<5l/s时，Kz=2.3,当Q>1000l/s时，Kz=1.3,所以该城市污水变化系数为1.3所以，近期最大日最大时为2315×1.3=3010（l/s）远期最大日最大时为2893×1.3=3761（l/s） 1.3.2进水水质BOD5=250mg/lCODcr=450mg/lSS=300mg/lTN=35mg/lNH4+-N=25mg/lTP=4mg/l1.3.3出水水质按照国家要求，三峡工程截流后，库区总体水质应执行国家地面水环境质量标准中的二类水域水质标准。对此xx区区域环境规划中对xx境内长江、乌江做出了相应的保护规划，其中城区段为岸边污染带控制区和水源保护区，其中江段均为二类水域控制区，由于三峡水库成库后水环境特征类似于湖、苦，起富营养化问题十分突出，污水处理不仅只考虑BOD,SS的去处，更应该重点考虑磷等营养物质的去除。因此污水处理程度按强化二级处理考虑，执行国家GB18918-2002的一级标准B标准，即：BOD5≤20mg/lCODcr≤60mg/lSS≤20mg/lTN≤20mg/lNH4+-N≤15（8）mg/lTP≤1.0mg/l注：当水温≤12℃时，NH4+-N为8mg/l的控制指标。当水温＞12℃时，NH4+-N为15mg/l的控制指标。1.4设计基础资料1.4.1气象条件气温：每年平均气温为18.2℃；最热的七月份平均为28.7℃；最冷的一月份平均气温为7.1℃；极端最高气温42.2℃，最低气温-2.7℃。降雨：年平均降雨量1100mm,雨量集中在5—10月份，占75﹪，每年平均径流量517.5mm风向：主导风向为东北风次导风向为北风风速：年平均风速1.4m/s最小风速0.3m/s每年平均最大风速12.2m/s1.4.2工程地质条件xx区位于地质构造简单，构造活动较为稳定的四川台坳内，历史上遭受到的最大地震影响在V度内。根据四川省基本建设委员会抗震办公室1992年9月摘编的中国地震烈度区划图（1990年）中“四川省和地震烈度情况统计表”，xx 地基本烈度为6度。根据国内地震活动强度、频率发生变化。不仅在库区中心及大坝附近发生较强地震，而且也有在库屋发生较强地震的震例，三峡工程地质地震论证报告也指出：“从三峡工程所处的地址分析，不能排除局部地段有可能产生水库诱发地震。”因此，特别是对具有发生中强度地震危险性的潜在震源区的诱发作用不可忽视。1.5处理程度的计算1.5.1BOD去除率活性污泥处理税种BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体，活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性BOD5从处理水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得1、生物处理采用氧化沟法BOD5=0.7Ce×1.42(1-e-0.23×5)(适用于氧化沟)=0.7×20×1.42（1-0.7-0.23×5）=13.58式中Ce指BOD5出水浓度。所以，BOD5的去除效率=[250-(20-13.58)]/250=97.4％2、生物处理采用A/A/O法采用A/A/O法需要设计初沉池，则经初沉池后去除25％的BOD5，进入A/A/O的BOD5为187.5mg/l。其中非溶解性的BOD5=7.1×b×Xa×Ce=7.1×0.08×0.4×20=4.54式中：BOD5去除率=[187.5-（20-4.54）]/187.5=92.4％3、总的BOD5去除率总的BOD5去除率=（250-20）/250×100％=92％1.5.2CODcr的去除率CODcr的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％1.5.3SS的去除率SS的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％1.5.4TN的去除率TN的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％ 1.5.5氨氮的去除率氨氮的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％1.5.6总磷的去除率总磷的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％2污水处理工艺设计2.1工艺流程方案的选择2.1.1工艺流程可行性方案的提出1、由§1.5节计算，该设计在水质处理中要达到如下表的处理效果项目BOD5CODcrSSTNNH4+-NTP进水25045030035254出水2060202015(8)1去除率92％86.7％93.3％43％68％75％本设计不仅考虑BOD、SS的去除，更应该考虑N、P等营养物质的去除。2、主体的方案提出由进水资料表明BOD5/CODcr=250/450=0.55>0.3，说明进水可生化性好，应选用生物处理方法，且要求同时脱氮除磷。《室外排水规范》GB50014-2006对同时脱氮除磷做出了相应要求：6.6.17进入生物脱氮、除磷系统的污水应符合下列要求：　　1脱氮时，污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于4；　　2除磷时，污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大于17；　　3同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求。　　4好氧区（池）剩余碱度宜大于70mg/L（以CaCO3计），当进水碱度不能满足上述要求时，应采取增加碱度的措施。检验A/A/O和氧化沟工艺是否满足要求①A/A/O工艺因为此工艺需设计初沉池，所以进入A/A/O工艺时BOD5的范围为175— 200mg/l（初沉池去除BOD5的效率为20％—30％）∴BOD5/TN=175/35～200/35=5～5.7>4BOD5/TP=175/4～200/4=43～50>17说明初沉池+A/A/O的方法满足规范队同时脱氮除磷的要求，可行。①氧化沟因为不设计初沉池，所以进入氧化沟的BOD5约等于250mg/l∴BOD5/TN=250/35=7.1>4BOD5/TP=250/4=62.5>17说明选用氧化沟方法亦满足规范要求。又因为规范6.6.20知普通A/A/O法除BOD的效率为85％～95％，除TP的效率为50％～75％，除TN的效率为55％～80％。所以为了提高除磷效率，在传统A/A/O工艺前加缺氧池，保证磷的吸收在NOx-得到有效去除后，提高磷的去除效果。由此提出两个可行性方案：①A+A/A/O法处理工艺（缺氧池+厌氧池+缺氧池+好氧池）②Carrousel2000氧化沟法（厌氧池+氧化沟）2.1.2方案的工艺流程方案一：混合液回流出水二沉池好氧池缺氧池厌氧池缺氧池污泥回流方案二：出水二沉池Carrousel氧化沟厌氧池污泥回流 2.2方案比较2.2.1整体方案比较整体方案比较方案一优点①脱氮除磷效率较普通A/A/O有所提高。②回流混合液经过了完整的缺氧、厌氧、缺氧、好氧四环节，处理效果好。缺点①该处理工艺复杂，不利于管理运行。②混合液回流比大，使反应池体积增大，基建费用高。③混合液回流方式工程上难处理，如用泵回流则电耗太高。④第一厌氧池没有充足的碳源，影响聚磷菌在厌氧池的释磷效果。方案二优点①采用氧化沟处理工艺，经济、简单、管理方便。②在普通Carrousel氧化沟前加厌氧池，有利于脱氮除磷，使处理效率提高。③氧化沟对BOD5的去除效率>95％。④氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的特点，使BOD、SS、COD的去除效率得到保证。⑤由《室外排水规范》6.6.21氧化沟前可以不设初沉池，使工艺简单，投资省。⑥Carrousel氧化沟对水质的适应能力强，抗冲击负荷能力强。⑦BOD负荷低，类同于活性污泥法的延时曝起系统。该氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；污泥泥龄一般在18-30d左右，为传统活性污泥系统的3—6倍，可以存活，繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物硝化菌，在氧化沟中能产生硝化反应，如运行得当，氧化沟能够具有较高的脱氮效果；污泥产泥率低，且多已达到稳定的程度，不需再进行消化处理。⑧脱氮效果还能进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。 缺点①氧化沟占地面积比较大2.3方案选择综合上述方案比较，选择方案二Carrousel2000氧化沟法，示意图如下：2.4单体构筑物方案比较2.4.1沉砂池的比较沉砂池功能是去除比重较大的无机颗粒，设于初沉池之前，以减轻沉淀池的负担及改善污泥处理构筑物的处理条件。本设计是浆沉砂池设计在提升泵房之后，Carrousel2000氧化沟之前。将几种沉砂池优缺点比较如下：沉砂池方案比较平流式沉砂池优点①沉砂效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。②工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点①占地面积大，配水不均匀。②易出现短流和偏流。③池中夹杂有15％有机物，不便于沉砂池的后续处理。 曝气沉砂池优点①沉砂与有机物能很好的分离，克服了平流沉砂池的缺点。②通过调节曝气量可控制污水的漩流速度，除砂效率高。③可起到预曝气的作用缺点①曝气作用使污水进行充氧，对后续的污水生化脱氮除磷带来影响，不适用于此系统中。旋流式沉砂池优点①水流产生的漩流使沙粒与有机物脱离，沉砂中含有的有机物量少。②采用水流旋流动力来沉砂，可以避免使污水曝气，不充氧，便于脱氮除磷。缺点运行中所需的动力费用高综合上述比较，选择气提砂式旋流沉砂池。2.4.2二沉池的比较本污水处理系统采用氧化沟法，不设初沉池。二沉池除了泥水分离的作用外，还进行污泥的浓缩，并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。将几种沉淀池的优缺点比较如下：二沉池方案比较平流式沉淀池优点①沉淀效果好。②耐冲击负荷和温度变化适应性强。③施工容易，造价低缺点①配水不均匀，影响沉淀效果。②一般采用多斗排泥，每个泥斗需要单独的排泥管各自排泥，排泥量大。普通辐流式二沉池优点①多为机械排泥，运行较好，管理简单。②可用静水压力排泥。 缺点①引导流通内流速较大，作为二沉池用时，活性污泥在中心导流筒以絮凝，并且这股水流向下流动时的动能较大，易冲击池底沉泥。②池的容积利用系数较小（约48％）。向心辐流式二沉池优点①同样具有普通辐流式二沉池的优点。②采用周边进水，周边出水的方式，克服了上述普通辐流式二沉池的缺点。缺点机械排泥设备复杂，施工不便。综合上述叙述比较，选择向心辐流式二沉池作为二沉池。2.4.3消毒池方案比较污水消毒的主要方法是向处理后的污水中投加消毒剂。消毒剂主要有氯、溴、碘、二氧化氯和臭氧等。消毒池方案比较名称优点缺点适用条件液氯效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜氯化形成的余氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含有工业污水比例大时，氯化可能生成致癌物质适用于大中型污水处理厂臭氧投资大，成本高，设备管理较复杂适用于出水水质较好，排入水体的卫生条件要求高的污水处理厂 消毒效率高，并能有效地降解污水中残留有机物色味等，污水PH与温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物积累性残余物次氯酸钠用海水和浓盐水作为原料产生次氯酸钠，可以在污水厂现场产生，并直接投配使用方便，投量容易控制需要有次氯酸钠发生器与投配设备适用于中小型污水处理厂紫外线是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高运行成本较高适用于大中型污水处理厂通过以上比较，选用紫外线消毒。2.4.4浓缩池的比较污泥消化有厌氧消化和好氧消化，本工艺选用氧化沟，污泥经过了好氧消化过程，可以不再设消化池。污泥浓缩是指采用重力、气浮、或机械的方法降低污泥含水率，减少污泥提及的方法，有重力浓缩、空气气浮、离心浓缩、机械浓缩等，现将各自的优缺点比较如下：浓缩池方案比较单独的重力浓缩优点及适用条件①简单有效，有助于提高污泥脱水性能。②适用于初沉池污泥，化学污泥和生物膜污泥。缺点①投资费用高，停留时间长，可能产生臭味。②用于生物除磷剩余物泥浓缩时，会出现磷的大量释放，其上清液需要采用石灰法进行除磷处理。离心浓缩法优点及适用条件①自成系统，效果较好。②操作简单，管理简便，适用于大型污水处理厂。缺点①投资较高，需要较高水平的维护。 ②浓缩后污泥的脱水性能不够好。空气气浮浓缩优点①操作简单，使用高分子可提高处理能力和固体回收率。②浓缩后污泥含水率较低，浓缩效果好。③浓缩后的污泥脱水性能好，便于脱水处理。④浓缩效果较理想，出泥含水率较低、不受季节影响运行效果稳定；缺点由一定臭味，动力费用高，对污泥沉降性能敏感。综合上述比较选择：气浮浓缩池。2.4.5污泥脱水污泥脱水是浓缩污泥之后进一步去除大量水分的过程，普遍采用机械的方式脱水。现比较几种脱水技术的性能。污泥脱水方案比较离心脱水机性能自成系统，运行时不需要过多监视，干度较好，但需要特别维护，一般不适用间歇运行；适用于能连续运行的大中型污水厂，大量固体的处理。板框压滤机性能含固率高，运行费用高，间歇批次运行，维护量较大，运行操作较困难，适用于小水量污泥处理或干度要求高的情况。带式压滤机性能设备简单，投资适中，操作简单，开关容易，可间歇运行；非封闭系统，有一定臭味，控制有难度，适用于各种规模的污水处理厂及各种污泥综上：选择脱水机房带式压滤机。 2.5整体工艺流程2.6各构筑物设计结果及主要参数根据污水处理流程，将设计结果及设计参数汇⑴中格栅（两座）主要设计参数：设计流量Q=130000m3/d，变化系数1.25栅前流速v=0.8m/s，栅前水深h=1.15m格栅倾角=70°，格栅栅条间隙b=0.02m栅条宽度s=10mm设计尺寸：）⑵提升泵房（一座）主要设计参数：设计流量Q=100000m3/d，变化系数1.25扬程H=8.64m设计内容：四台轴流泵，三用一备，每台泵设计流量为2775m3/h，设计扬程9.58m，平面尺寸）⑶细格栅（二座）主要设计参数：设计流量Q=100000m3/d，变化系数1.25栅前流速v=0.9m/s，栅前水深h=1.00m格栅倾角=60°，格栅栅条间隙b=0.006m栅条宽度s=10mm设计尺寸：）⑷旋流沉砂池（四座） 主要设计参数：停留时间t=40s，设计水力表面负荷180m3/（m2.h）设计流量Q=100000m3/d，变化系数为1.25进水渠流速V1=1.0m/s，出水渠流速V2=0.5m/s设计内容：直径为4.4m，高3.4m⑸厌氧池（八座）主要设计参数：设计流量Q=100000m3/d，不考虑变化系数停留时间t=1.5h设计尺寸：）⑹氧化沟（八座）主要设计参数：混合液悬浮固体浓度MLSS=4000mg/l混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS=2800mg/l，污泥泥龄=30d，污泥负荷0.07kgBOD5/kgMLSS.d，停留时间t=20.66h，需氧量（标准）2.09kgO2/kgBOD5，污泥回流比50%设计尺寸：直线段长度为110m，半圆处半径为20m，有四廊道，每廊道宽为10m有效水深为4.0m⑺二沉池（八座）主要设计参数：设计流量Q=100000m3/d，，水力表面负荷q=0.9m3/（m2.h）沉淀时间t=2h，SVI=83.3设计尺寸：池直径45m，有效水深3.15m，总高6.98m⑻消毒渠（二座）主要设计参数：设计流量Q=100000m3/d，变化系数1.25光照接触时间t=11.3s，设计流速v=0.6m/s设计尺寸：）⑼气浮浓缩池（四座）主要设计参数：剩余污泥量6607m3/d,污泥含水率由99.3%变为97%气浮气固比A/S=0.05设计尺寸：）⑽剩余污泥及回流污泥泵房（一座）主要设计参数：剩余污泥量6607m3/d，回流污泥量5400m3/h设计内容：回流污泥泵三用一备，设计流量589L/S，扬程5.5m， 平面尺寸，直线段10m，半圆直径为5.0m⑾贮泥池（一座）平面尺寸：）⑿脱水机房（一座）主要设计参数：脱水后污泥含水率为75%设计尺寸：）第二部分　设计计算书3各构筑物的计算及设备选择3.1中格栅的计算3.1.1设计参数1、设计流量近期Qmax=3.0m3/s,粗格栅的设计流量选用了远期水量，即Qmax=3.76m3/s。2、栅前水深取1.0米，过栅流速取V=0.8m/s，栅条间隙为b=0.02m，栅前长度0.5m，栅后长度1.0m，格栅倾角为60°。依据规范《室外排水规范》GB50014-2006，6.3.3污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s，除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°，人工清除格栅的安装角度为30°～60°。本设计采用机械清除栅渣。3、栅条宽度S=10mm，选用迎水面为半圆形矩形栅条。如下图：4、栅前渠道超高h2=1.0m。3.1.2设计计算1、栅条间隙数n 式中：n—栅条间隙数Qmax—设计流量（m3/s）α—格栅倾角（°）b—格栅栅条间歇（m）h—格栅栅前水深（m）v—格栅过栅流速（m/s）设计中根据设备安装要求选择α=75°，b＝0.02m,h=1.15m,v=0.8m/s1、栅槽宽度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=0.01m格栅分两座，每座宽度为3.0m2、通过栅头的水头损失式中—水头损失（m）—格栅条的阻力系数，由栅条迎水面为半圆型矩形栅条取＝1.79k—格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般取3＝0.096m3、栅前渠道深H1H1=h+h2式中h2为超高，取1.0米 1、栅后槽总高HH=h+h1+h2式中h2为超高，取1.0米2、栅前过渡段L1取栅前渠道宽度B1=4m且取2座格栅之间的间距为0.7m依据《室外排水规范》GB50014-2006，6.3.6格栅工作平台两侧编导宽度已采用0.7-1.0m，工作平台正面国道宽度，采用机械清楚是不应小于1.5m,采用人工清除是不应小于1.2m所以栅槽总宽度取B=0.6+0.7=7.3m其中6.6米为两座格栅的安装宽度，依照设备型号选择。7、栅后过渡段L2L2=L1/2=4.53/2=2.27m8、栅槽总长度LL=L1+L2+H1/tg60°+1.0+0.5=4.53+2.27+0.58+1.5=8.88m9、每日山楂量W式中W1为栅渣量，格栅间隙为16-25mm时，W1=0.10—0.05m3/103m3污水。本设计格栅间隙为20mm，取W1=0.06m3/103m3污水，采用机械清渣。10、中格栅计算示意图 3.1.4中格栅设备的选择1、格栅除污机选择唐山天兴环保机械有限公司的GLG-3000型高链式格栅除污机，共选两台，整机功率2.2KW，格栅宽3000mm，安装宽度3300mm.2、螺旋压榨机压榨机是将栅渣体积减小，便于后续处理 选择SLY400型螺旋压榨机两台。3、启闭机及闸门启闭机型号为SLQ-4T，共选4台。闸门为SZF-3000四台。在中格栅进口及出口处均设置，公用4套。3.2提升泵房及集水池的设计3.2.1设计依据1、依据《室外排水规范》GB50014-2006，5.2.1污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。5.2.5污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。5.3.1集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求：1污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。5.3.5污水泵站集水池的设计最高水位，应按进水管充满度计算。5.3.6集水池的设计最低水位，应满足所选水泵吸水头的要求。自灌式泵房尚应满足水泵叶轮浸没深度的要求。5.4.1水泵的选择应根据设计流量和所需扬程等因素确定，且应符合下列要求：1水泵宜选用同一型号，台数不应少于2台，不宜大于8台。当水量变化很大时，可配置不同规格的水泵，但不宜超过两种，或采用变频调速装置，或采用叶片可调式水泵。5.4.4水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5m/s。出水管流速宜为0.8～2.5m/s。3.2.2设计计算1、提升泵房设计扬程H由后边计算细格栅进水渠渠面标高为3.24m,市政进水管管底标高-2.00m集水池最低水位标高-3.20m，所以几何高差为3.24-（-3.20）=6.44m水泵压水管系统的水头损失为0.5m，吸水管路的水头损失为0.4m ，水泵自身损失为0.3m，，所以整个管路的损失为的1.2m，安全水头取1m，扬程为H=6.44+1.2+1=8.64m2、设计流量Q流量的设计按照远期计算，远期流量为3.6立方米/秒拟设计用五台水泵提升，每台水泵的设计流量为3.6/5=0.72立方米/秒3、水泵选型由流量和扬程选择五台ZL2050-3立式轴流泵，出水口径500mm，叶片安放角+2°，流量2775立方米每小时，扬程9.58m，转速980，轴功率88.4KW，效率81.9%，叶轮直径450mm。泵安装宽度为1.5m，长为1.5m，两泵间距〉1.6m，五台泵为近期的，四用一备，远期预留一台。4、集水池计算集水池的容积应大于一台水泵5分钟的出水流量，集水池与泵房合建，泵房尺寸由水泵的安装情况决定，集水池底面与泵房平面尺寸相同，深度由泵的安装情况，中格栅水深决定。泵房设为巨型的长×宽=18.9m×11.5m，泵房平面及剖面草图如下： 3.3细格栅设计3.3.1设计参数1、设计流量，细格栅按近期最大流量Qmax=3.0立方米每秒。2、栅前水深h取1.0m，过栅流速v=0.8m/s，栅条间隙为b=0.01m，栅前长度0.5m，栅后长度1.0m，格栅倾角为60°。依据规范GB50014-2006，6.3.3污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外机械清除，格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。本设计采用机械清除栅渣。3、栅条宽度为S=10mm，选用迎水面为半圆形矩形栅条。4、栅条间隙取b=6mm，细格栅栅条间隙宜为1.5—10mm。5、栅前渠道超高h2=0.5米，依据规范GB50014-20066.3.5格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。6、栅渣处理采用螺旋输送机输送，依据规范GB50014-20066.3.7粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。3.3.2设计计算1、栅条间隙n式中：n—栅条间隙数Qmax—设计流量（m3/s）α—格栅倾角（°）b—格栅栅条间歇（m）h—格栅栅前水深（m）v—格栅过栅流速（m/s）设计中根据设备安装要求选择α=60°，b＝0.006m,h=1.00m,v=0.9m/s1、栅槽宽度B 式中B—格栅槽宽度（m）S—栅条宽度（m）设计中取S=0.01m格栅分两座，每座宽度为2.50m1、通过栅头的水头损失式中—水头损失（m）—格栅条的阻力系数，由栅条迎水面为半圆型矩形栅条取＝1.79k—格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般取3＝0.192m2、栅前渠道深H1H1=h+h2式中：h2为超高，取0.5米10、栅后槽总高HH=h+h1+h2式中：h2为超高，取0.5米11、栅前过渡段L1取栅前渠道宽度B1=4m且取2座格栅之间的间距为0.7m依据《室外排水规范》GB50014-2006，6.3.6格栅工作平台两侧编导宽度已采用0.7-1.0m，工作平台正面过道宽度，采用机械清楚是不应小于1.5m,采用人工清除是不应小于1.2m。 所以栅槽总宽度取B=6.4+0.7=7.10m其中6.4米为两座格栅的安装宽度，依照设备型号选择。7、栅后过渡段L2L2=L1/2=4.25/2=2.125m8、栅槽总长度LL=L1+L2+H1/tg60°+1.0+0.5=4.25+2.125+0.87+1.5=8.74m9、每日山楂量W式中W1为栅渣量，取W1=0.02m3/103m3污水，采用机械清渣。10、中格栅计算示意图 3.3.4细格栅相关设备选型1、格栅除污机由栅槽宽度为2500mm，选择XGS2500型旋转式格栅除污机，安装宽度为2910mm。格栅间隙为6mm，栅网流速2.2m/min，格栅倾角为60°，电机功率3.0KW，厂家为唐山市博大环境工程机械有限公司。2、螺旋压榨机规格及型号SHXLY300型，不锈钢制成，选用2台。3、启闭机及闸门 根据格栅井宽度KFZ型闸门，L×B=2950×1500，启闭机选用两台LQS-4T型。3.4旋流式沉砂池设计计算3.4.1设计参数1、设计参数的确定满足一下规范GB50014-20066.4.4旋流沉砂池的设计，应符合下列要求：1最高时流量的停留时间不应小于30s；2设计水力表面负荷宜为150～200m3/(m2·h)；3有效水深宜为1.0～2.0m，池径与池深比宜为2.0～2.5；4池中应设立式桨叶分离机。6.4.5污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。6.4.6砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°。6.4.7沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。2、设计流量为Q=3.0m3/s，设计中取停留时间为t=40s，水力表面负荷为180m3/（m2.h）旋流沉砂池进水渠流速V1=1.0m/s，出水渠流速V2=0.5m/s。3.4.2设计计算1、沉砂池表面负荷拟设计四座沉砂池，单座沉砂池设计流量为Q1=Q/4=0.75m3/sA=3600Q1/q式中A—沉砂池表面积m2q—表面负荷m3/m2.hQ1—单池设计流量（m3/s）设计中取q=180m3/m2.hA=（0.75×3600）/180=15m22、沉砂池直径 式中D—沉砂池直径（m）3、沉砂池有效水深式中h2—沉砂池有效水深（m）t—水力停留时间（s）设计中取t=40s径深比D/h2=4.4/2=2.2，依据《室外排水规范》GB50014-20066.4.4.3有效水深宜为1.0—2.0m，径深比<2.5,满足要求。4、沉砂室所需容积式中Qz—平均流量（m3/s）X—城市污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30m3/106m3污水T—清除沉砂时间间隔（d），本设计取1.5d，一般采用1—2d设计中取T=1.5d，X=30m3/106m3污水5、沉砂斗容积式中V—沉砂斗容积；d—沉砂斗上口直径（m）；r—沉砂斗下底直径（m）,一般采用0.4—0.6m；h4—沉砂斗圆柱体高度（m）；h5—沉砂斗圆锥体的高度（m）；本设计中取d=1.5m，h4=1.2m，r=0.5m，h5=0.6m 〉2.25m3满足要求。6、沉砂斗总高度=0.4+2+1.45+1.2+0.6=5.65m7、进水渠道细格栅的出水通过明渠送入沉砂池的进水渠道，明渠的设计与沉砂池的进水渠道相同，进水渠道采用与涡流式沉砂池呈切线方式进行，进水可以在沉砂池内产生涡流。进水渠道宽B1式中B1—进水渠道宽度（m）；—进水渠道深度（m）—进水流速m/s，一般采用0.6—1.2m/s设计中取=0.8m8、出水渠道出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于270°，以延长污水在涡流式沉砂池内流动距离。式中B2—出水渠道宽度（m）；—出水渠道水深（m）；—出水流速（m/s），一般采用(0.4—0.6)V1本设计中取==0.55m/s，=1.1m 9、排砂装置采用空气提升泵从涡流式沉砂池底部空气提升排砂，排砂时间每1.5天一次，每次1—2小时，所需空气量为排砂量的15—20倍。本设计选用20倍。沉砂量为2.25m3/1.5d每次沉砂所需要的空气量为排砂管采用DN40的钢管核算流速，假定一小时的排砂量为2.25m3满足要求。10、旋流沉砂池计算简图 3.4.3旋流式沉砂池设备选择1、旋流沉砂池选用四台XCS3170型旋流沉砂器，处理量为3170，叶轮的转速为15 ，功率1.5KW，排砂量为1.1L/s，所需鼓风机的风量为1.98，风压为53.9KPa，功率为4KW2、砂水分离器选用两台LXS-260型螺旋砂水分离器，厂家：佛山市顺德区新泰隆科技有限公司。型号LXS-260，处理量为12L/S，电机的功率是0.37KW，转速是5r/min，长L0=3840mm,B2取1250mm，B1取310mm。3、方形闸门在旋流沉砂池进水渠上设置方形闸门ZMQF-900×900，出水渠上设置方形的闸门ZMQF-1300×1200，在进水渠与出水渠之间开设闸门，作为超越渠，也选用ZMQF-1300×1200，所以共选用8套ZMQF-1300×1200型，4套ZMQF-900×900型闸门。4、钢格走道板在进水渠边铺钢格走道板，规格为1300×1500的40套，规格为4100×2000的10套。3.5卡鲁塞尔氧化沟计算3.5.1设计参数1、设计依照下列规范6.6.27进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区。氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时，宜为0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为0.6～0.8m，其设备平台宜高出设计水面0.8～1.2m。6.6.28氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用3.5~4.5m。6.6.29根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位0.2～0.3m。6.6.30曝气转刷、转碟宜安装在沟渠直线段的适当位置，曝气转碟也可安装在沟渠的弯道上，竖轴表曝机应安装在沟渠的端部。6.6.32氧化沟内的平均流速宜大于0.25m∕s。2、设计流量Q=20×(不考虑变化系数) 3、设计进水水质BOD5浓度为S0=250mg/l，Ts浓度为X0=3000mg/lVSS=210mg/l，TN=35mg/L，NH3-N=25mg/l碱度SALK=250mg/l，最低的水温T=7.1℃，最高的水温T=28.7℃平均水温T=18.2℃4、设计出水水质，BOD5浓度Se=20mg/l，Ts浓度Xe=20mg/l，NH4-N=8mg/l，TN=20mg/l5、活性污泥浓度即混合液悬浮固体的浓度MLSS=4000mg/l，混合液挥发性悬浮固体的浓度MLVSSXV=2800mg/l；污泥泥龄θc=30d，异养微生物的产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD5。20℃时脱硝率为qdn=0.035Kg（还原的N-N）/（kgMLSS·d）3.5.2设计计算1、氧化沟的容积计算（1）好氧区容积V1，采用动力学计算方法式中—微生物的净增值量，为表现产率S—氧化沟出水溶解性BOD5浓度。为了保证沉淀池出水BOD5浓度Se≤20mg/l必须控制氧化沟出水所含溶解性的BOD5浓度S2，因为沉淀池出水的VSS也是构成BOD5浓度的一个组成部分。所以S=Se－S1式中S1—沉淀池出水中的VSS所构成的BOD5浓度=13.58mg/l—衰减系数（）20℃的数值为0.04~0.075，取0.05依据《室外排水规范》GB50014-20066.6.12衰减系数 值应以当地冬季和夏季的污水温度进行修正，并按下列公式计算：式中—T℃时的衰减系数()—20℃时的衰减系数（）T—设计温度（℃）—温度系数采用1.02~1.06，本设计采用1.04设计温度取18.2℃∴=0.046∴=131586（2）好氧区的停留时间脱氮①污泥产生量=12281kg/d②需氧化的氨氮量氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%。则利用生物合成的总氮量为：需要氧化的量∴ ①脱氮量=35-20-7.61=7.39mg/l②碱度平衡由《室外排水规范》6.6.17.4好氧区剩余总碱度宜大于70名国/了（以计），进水碱度不能满足上述要求时，应采取增加碱度的措施。每氧化1mg需要消耗7.14mg碱度，每氧化1mgBOD5产生0.1mg的碱度，每还原1mg产生3.57mg碱度。原水的碱度资料中未知，但假设城市一般污水中的监督为250mg/l（以计）∴剩余碱度=250-138.44+26.38+24.36=162.3mg/l〉70mg/l∴硝化和反硝化反应能够正常进行。③脱氮所需的容积脱硝率最冷1月份的平均气温7.1℃∴=0.035×0.37=0.013（kg（还原的）/kgMLVSS∴=40604④脱氮水力停留时间 （3）氧化沟的总容积V及停留时间t校核污泥负荷由《室外排水规范》6.6.25氧化沟主要设计参数污泥负荷为0.03~0.08∴污泥负荷满足规范的要求。2、前置厌氧池容积在氧化沟前设置厌氧池为除磷提供释磷环境由《室外排水规范》6.6.19.2生物反应池中厌氧池的容积，可按下列公式计算：式中——厌氧区容积——厌氧区水力停留时间（h），宜为1~2；Q——设计污水流量设计中取=1.5h，Q=200000∴3、氧化沟尺寸拟设氧化沟为8座单座氧化沟的有效容积取氧化沟有效水深H=4m，超高为1m，氧化沟深度h=4+1=5m中间分隔墙厚度为0.25m氧化沟的面积 单沟道宽度b=10m弯道部分面积：=直线部分面积：单沟直线段长度：4、厌氧池尺寸厌氧池应设8座，单座厌氧池体积厌氧池的水深取4m∴厌氧池的池长取40m∴取10m6、进水管设计污泥回流比R=50%，进出水管流量管道流速取V=1.0m/s则管道过水断面管径取800mm校核管道流速6、出水堰及出水竖井初步估算，因此按薄壁堰来计算①出水堰 式中b——堰宽H——堰上水头高，取0.2m∴为了便于设备的选型，堰宽b取2.3m，校核堰上水头H①出水竖井考虑可调堰安装的要求堰两边各留0.3m的操作距离。出水竖井长出水竖井宽B=1.4m（满族安装要求）则出水竖井平面尺寸为氧化沟出水孔尺寸为7、需氧量计算①生物反应池中好氧区的污水需氧量，根据去除的五日可生化需氧量，氨氮的消化和除氮等要求，按照下列公式计算：式中——污水需氧量（kg/d）Q——生物反应池的进水流量（）——生物反应池的进水五日生化值（mg/l）——生物反应池出水五日生化值（mg/l）——排出生物反应池系统的微生物量（kg/d）——生物反应池进水总凯式氮浓度（mg/l）——生物反应池出水总凯式氮浓度（mg/l）——生物反应池进水总氮浓度（mg/l）——生物反应池硝态氮浓度（mg/l） 0.12——排出生物反应池系统的微生物中的含氮量（kg/d）a——碳的氧当量，当含碳物质以BO计时，取1.47b——常数，氧化每公斤氨氮所需的氧量（kg/kgN），取4.57c——常数，细菌细胞的氧当量，取1.42②公式说明公式右边第一项为去除含碳污染物的需氧量，第二项为剩余污泥氧当量，第三项为氧化氨氮需氧量，第四项为反硝化脱氮吸收的氧量。有机氮可通过水解脱氨基而生成氨氮，称为氨化作用。氨化作用对氮原子而言化合价不变，并无氧化还原反应发生。故采用氧化1kg氨氮需4.57kg氧来计TKN降低所需要的氧量。反硝化反应可采用下列公式表示：由此可知：4个还原成2个，可使5个有机碳氧化成，相当于耗去5个，而从反应式可知，4个氨氮氧化成4个需消耗8个，所以反硝化时氧的回收率为5/8=0.62公式中1.42位细菌细胞的氧当量，若用表示细菌细胞，则氧化1个分子需5个氧分子，即160/113=1.42（）。①需氧量按照以下公式计算：==71613-17439+8003-7725=54452kg/d∴去除1kgBOD5的需氧量== =1.12基本满足要求。①标注状态下的需氧量式中——20℃时氧在水中的饱和度，查得9.07mg/lT——取25℃——T温度下氧的饱和度，25℃时氧的饱和度为8.38mg/lC——溶解氧浓度，取2mg/l——修正系数，取0.85——修正系数，取0.95——气压修正系数，==0.888依据《室外排水规范》GB50014-2006，6.8.3选用曝气装置和设备时，应根据设备的特性，位于水面下的深度、水温、污水的氧总转移特性，当地的海拔高度以及预期生物反应池中的溶解氧浓度等因素，将计算的污水需氧量换算为标准状态下清水需氧量。生物反应池污水需氧量，不是0.1Mpa，20℃清水中的需氧量，为了计算曝气器的数量，必须将污水需氧量换成标准状态下的值。=101800（kg/d）∴去除每1kgBOD5的标准需氧量==2.098、设备选择①选用16台DS400调速型表面曝气机，其叶轮直径为4000mm，电机功率为150kw，充氧量为280kgo2/h，叶轮升降行程，叶轮高位1032mm。②水下推流器选择选用64台DQT075×2500低速潜水推流器，其搅拌叶轮直径为2500mm，电机功率为7.5kw，转速为44r/min，流量为1.545m3/s。③调节堰门 厌氧池进水选用TYZ-2000×600钢制调节堰门，宽度为2m，高位0.6m。氧化沟出水调节堰门选用XYM6000×500，长为6m，高为0.5m。④启闭机选用WZ30型电动启闭机，电机功率0.75kw。9、氧化沟计算设计简图如下：3.6向心辐流式二沉池设计计算3.6.1设计参数1、二沉池的设计按照以下规范：6.5.1二沉池的设计满足以下数据6.5.2沉淀池的超高不应小于0.3m。 6.5.3沉淀池的有效水深宜采用2.0～4.0m。6.5.4当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。6.5.5初次沉淀池的污泥区容积，除设机械排泥的宜按4h的污泥量计算外，宜按不大于2d的污泥量计算。活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。6.5.6排泥管的直径不应小于200mm。6.5.7当采用静水压力排泥时，初次沉淀池的静水头不应小于1.5m；二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于0.9m。6.5.8初次沉淀池的出口堰最大负荷不宜大于2.9L/(s·m)；二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s·m)。6.5.9沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。6.5.12辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：1水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为6～12，水池直径不宜大于50m；2宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为1～3r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥；3缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；4坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。2、设计流量Q=3.0m3/s=10800m3/h水力表面负荷q=0.9m3/m2.h，沉淀时间2h3、污泥回流比R=50%，SVI=83.33.6.2设计计算设计中选择八组向心辐流式二沉池，N=8座，每座设计流量为3.0/8=0.375m3 /s，从氧化沟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式沉淀池。1、沉淀部分有效面积式中A——沉淀部分有效面积（m2）；Q——设计流量（m3/s）;q——表面负荷m3/（m2.h），一般采用0.5—1.5m3/（m2.hm3/（m2.h）设计中取q=0.9m3/（m2.h）2、沉淀池直径式中D——沉淀池直径3、澄清区高度式中——沉淀池澄清区高度（m）T——沉淀时间（h）,一般采用1.5—3.0h设计中取t=2h，4、污泥区高度式中——污泥区高度（m）T——污泥区停留时间（h）R——污泥回流比（%）X——氧化沟中污泥浓度（mg/l）Xr——二沉池排泥浓度（mg/l）设计中取T=2h，R=50%,X=4000mg/l,Xr=12000mg/l 1、池边水深式中h2——池边水深（m）2、污泥斗高度式中D1——污泥斗上口直径（m）D2——污泥斗下口直径（m）——污泥斗斜壁与水平面的倾角设计中取D1=4.0m，D2=2.0m，=60℃3、沉淀池底部圆锥体高度式中——沉淀池底部圆锥体高度（m）D——沉淀池直径（m）D1——沉淀池污泥斗上口直径（m）i——沉淀池池底坡度设计中取D1=4.0m，i=0.054、沉淀池总高式中H——沉淀池总高（m）——二沉池超高（m）——池边水深（m）——沉淀池缓冲层高度（m）——沉淀池底部圆锥体高度（m）——污泥斗高（m）设计中取=0.30m，=3.15m，=0.8m，=1.0m，=1.73m 1、校核径深比二沉池有效水深为4.25m，直径为45m满足规范6.5.12，二沉池直径与有效水深之比宜为6—12，水池直径不宜大于50m。10、进水槽的设计采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径为50mm，并加100mm长短管。①进水槽设进水槽宽度B=0.8m，槽中流速取v=1.4m/s槽中水深h式中h——进水槽水深（m）R——污泥回流比（%）B——进水槽宽度（m）V——进水槽中流速（m/s）②进水槽布水孔数布水孔平均流速式中Vn——配水孔平均流速，一般取0.3—0.8m/st——导流絮凝区平均停留时间s，池周有效水深为2—4米时，取360—720s——污水的运动黏度，与水温有关Gm——导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取10—30本设计中取t=700s，Gm=20，水温为20℃时，=1.06×10-6m2/s∴布水孔数n=式中S——单个布水孔面积（m2） ③布水孔间距式中l——布水孔间距（m）D——二沉池直径(m)B——进水槽宽度（m）n——配水孔数（个）④校核Gm式中V1——配水孔水流收缩断面的流速m/s，V1=，取=1V2——导流絮凝区平均向下流速m/s，V2=Q/ff——导流絮凝区环形面积m2设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则V2=Q/f==20，在10—20之间，满足要求。12、出水部分设计①环形集水槽的设计采用周边集水槽，双侧集水，每池只有一个出口。集水槽宽度b式中k——安全系数，取1.4——集水槽流量（m/s）集水槽起点水深为=0.75b=0.75×0.70=0.5250.50m 集水槽终点水深为=1.25b=1.25×0.70=0.8750.90m②出水堰设计出水采用90°三角堰，单个三角堰流量q1式中H1——堰上水头（m），设计中取50mm三角堰的个数n1==外侧出水堰中心距l1=内侧出水堰中心距l2=式中l1——外侧三角堰中心距（m）l2——内侧三角堰中心距（m）L1——外侧三角堰周长（m）L2——内侧三角堰周长（m）n1——外侧三角堰个数（个）n2——内侧三角堰个数（个）D1——外侧三角堰圆周直径（m）D2——内侧三角堰圆周直径（m）设计中取D1=41.8m，D2=40.4m，n1=410个，n2=396个==13、校核堰口负荷式中——二沉池堰口负荷（L/s.m）Q——单座二沉池设计流量（m3/s）D1——出水渠平均直径（m）设计中D1==41.1m满足规范要求。14、校核固体负荷 式中G——固体负荷kg/(m2/d)X——悬浮固体浓度mg/lA——二沉池水面面积（m2）满足要求。15、二沉池及出水堰计算简图 3.6.3向心辐流式二沉池设备选择1、刮吸泥机由池径45m，选择8台ZXG-45型中心传动单管刮吸泥机，刮板外缘线速度3.5m/min，电机功率为0.75kw，池深3.5—4.5m ，厂家：佛山市顺德区新泰隆科技有限公司。2、出水堰板二沉池出水采用双侧出水三角堰，三角出水堰根据设计堰板的规格选择，材料为不锈钢制成。3.7紫外线消毒工艺计算3.7.1设计参数1、紫外线设计按照以下规范：6.13.1城市污水处理应设置消毒设施。6.13.2污水消毒程度应根据污水性质、排放标准或再生水要求确定。6.13.3污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。6.13.4消毒设施和有关建筑物的设计，应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。6.13.5污水的紫外线剂量宜根据试验资料或类似运行经验确定；也可按下列标准确定：1二级处理的出水为15～22mJ/cm2；2再生水为24～30mJ/cm2。6.13.6紫外线照射渠的设计，应符合下列要求：1照射渠水流均布，灯管前后的渠长度不宜小于1m；2水深应满足灯管的淹没要求。6.13.7紫外线照射渠不宜少于2条。当采用一条时，宜设置超越渠。2、设计流量：最大日流量Q=26m3/d3、消毒器中水流流速最好不小于0.3m/s，以减少套管结垢，可采用串联运行，以保证所需的接触时间，本设计流速取为0.6m/s。3.7.2设计计算紫外线消毒渠设为2条，单渠设计流量为1.5m3/s1、单渠灯管数紫外线消毒灯管选用UV3000PLUS型紫外线消毒设备，每3800m3/d污水需要10根灯管。所以灯管数n===342（个）拟选用8个灯管一个模块，则模块数为N=342/8=43所以紫外线消毒渠采用2组灯管串联运行，保证消毒时间，每组UV灯组有22个模块 组成。2、消毒渠的设计①渠道过水断面面积A=式中A——消毒渠过水断面面积（m2）v——渠道中水流流速（m/s）Q——单渠设计流量（m3/s）设计中取v=0.6m/s②渠道宽度式中B——消毒渠渠道宽度（m）H——消毒渠道深度（m），按照设备要求及模块灯管数决定。设计中取H=1.00m，③渠道长度每个UV灯组模块宽为3000mm，两组灯组之间的距离为800mm，渠道出水设堰板调节，调节堰与灯组间距为3000mm，灯组前渠道长2600mm，依据《室外排水规范》GB50014-2006，6.13.6紫外线照射渠的设计，应符合下列要求：1、照射渠水流均布，灯管前后的渠长度不宜小于1m；2、水深应满足灯管的淹没要求。∴渠道长度L=3.0+3.0+0.8+2.6+3.0=12.4m④辐射时间紫外线消毒时间为t=消毒时间在10s—100s之间，满足要求。3、紫外线消毒渠计算示意图 3.8气浮浓缩池设计3.8.1剩余污泥量计算由《室外排水规范》GB50014-2006,6.10.3,2按污泥产率系数，衰减系数及不可生物降磷和惰性悬浮物计算式中：—剩余污泥量（）； —生物反应池的容积（）；X—生物反应池内混和液悬浮固体平均浓度（）；—污泥泥龄（）；Y—污泥产率系数（）,20℃时为0.4～0.8，本设计取0.6θ—设计平江日污水量（）；—生物反应池进水五日生化需氧量（）；—生物反应池出水五日生化需氧量（）；—衰减系数（），前面已计算为0.046；—生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度（）；—SS的污泥转化率，宜根据试验资料确定，无试验资料时可取0.5～0.7；—生物反应池进水悬浮物浓度（）；—生物反应池出水悬浮物浓度（）。则：剩余污泥含水率取99.3％，依据《室外排水规范》GB50014-2006，6.5.1，活性污泥浊后二次沉淀池污泥含水率为99.2～99.6％，则剩余污泥量＝3.8.2气浮浓缩池特点气浮浓缩池是在一定温度下，空气在液体中的溶解度与空气受到的压力成正比，即服从亨利定律。当压力恢复到常压后，所溶空气即变成微细气泡从液体中释放出，若液体中有细小颗粒，这些大量的微细气泡附着在颗粒的周围，可使颗粒相对密度减少而被强制上浮，达到气浮浓缩的目的。按气浮原理，污水中的絮凝体由于吸附了大量的微气泡，使絮凝体的浮力加大，一起随气泡上浮，上浮后的污泥絮凝体被设备刮除，澄清水从浓缩池底部排除。 3.8.3设计参数1、气浮浓缩池的设计满足以下规范：7.1.1城镇污水污泥，应根据地区经济条件和环境条件进行减量化、稳定化和无害化处理，并逐步提高资源化程度。7.1.2污泥的处置方式包括作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的处理流程应根据污泥的最终处置方式选定。7.1.3污泥作肥料时，其有害物质含量应符合国家现行标准的规定。7.1.4污泥处理构筑物个数不宜少于2个，按同时工作设计。污泥脱水机械可考虑一台备用。7.1.5污泥处理过程中产生的污泥水应返回污水处理构筑物进行处理。7.1.6污泥处理过程中产生的臭气，宜收集后进行处理。1.剩余活性污泥量6607污泥浓度为7，即含水率为99.3％。2.根据气浮试验确定，在不投加混凝剂的条件下气固比，污泥温度为20℃。3.将剩余活性污泥浓缩到含水率为97％。4.加压溶气的绝对压力为。3.8.4设计计算1.设计4座气浮池，每座气浮池流量采用矩形气浮池，以下均按单个气浮池计算。2.回流比R①加压回流比式中：—加压水回流量，；Q—气浮处理的污泥量，；—气浮污泥浓度，；P—溶气罐中绝对压力，； η—溶气效率；—在一定温度、标准大气压力下的空气溶解度，；A—标准大气压时释放的空气量，；S—污泥干重，；A/S—气固比；γ—空气密度，。查空气在水中的溶解度表知，当污泥温度为20℃时，空气溶解度，空气容重γ＝1.164，容气效率η＝0.5。则：②回流比R③总流量3.所需理论空气量当温度为20℃时，1个大气压下空气容重为1.164，所需空气体积，实际空气需要量为理论值的2倍，即实际空气需要量为48.86×2＝97.72。4.气浮浓缩池表面积 固体通量M取150（按不加混凝剂考虑）①污泥干重W②气浮浓缩池表面积A式中：A—气浮浓缩池表面积，M—固体通量，，本设计取150则5.气浮浓缩池尺寸①长与宽设气浮池长宽比L/B＝3，取B＝5则L=15.4②气浮池高度H式中：H—气浮池总高度（m）；—分离区高度，由过水断面面积w计算，m；—浓缩区高度，m，一般采用1.2m或池宽的3/10；—死水区高度，m，一般采用0.1m。设计中＝，取0.1m。过水断面积,为水平流速，取则则则6.校核①按水力负荷进行校核 式中：—水力负荷，。则，规范要求，水力负荷范围为1～3.6，一般采用的水力负荷为1.8，所以符合要求。②按停留时间进行校核符合要求。7.溶气罐容积①按停留时间2计算规范要求：溶气罐的容积，一般按加压水停留1～3计算，其绝对压力一般采用（2.94～4.90）×，罐体高与直径之比，常采用2～4。则②取罐直径D=1.3m，罐高H为罐高与直径比，满足范围H/D＝2~4，符合设计规定。3.8.5气浮浓缩池示意图 5.气浮浓缩池设备选型气浮设备选择，处理水量为150，回流溶其水泵为80，电机功率11W，空气压缩机，；电机功率3W，刮沫机SD-5，电机功率2W，溶气罐直径1.5m；可调懂溢流堰，钢制5m。 3.9贮泥池及脱水机房3.9.1设计参数1、脱水机房的设计及压滤机的选择满足以下规范：7.4.1污泥机械脱水的设计，应符合下列规定：1污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用；2污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%；3经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。4机械脱水间的布置，应按本规范第5章泵房中的有关规定执行，并应考虑泥饼运输设施和通道；5脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定；6污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。7.4.2污泥在脱水前，应加药调理。污泥加药应符合下列要求：1药剂种类应根据污泥的性质和出路等选用，投加量宜根据试验资料或类似运行经验确定；2污泥加药后，应立即混合反应，并进入脱水机。7.4.3压滤机宜采用带式压滤机、板框压滤机、箱式压滤机或微孔挤压脱水机，其泥饼产率和泥饼含水率，应根据试验资料或类似运行经验确定。泥饼含水率一般可为75～80%。7.4.4带式压滤机的设计，应符合下列要求：1污泥脱水负荷应根据试验资料或类似运行经验确定，污水污泥可按本规范表7.4.4的规定取值；表7.4.4污泥脱水负荷 污泥类别初沉原污泥初沉消化污泥混合原污泥混合消化污泥污泥脱水负荷kg/(m·h)2503001502002应按带式压滤机的要求配置空气压缩机，并至少应有1台备用；3应配置冲洗泵，其压力宜采用0.4~0.6MPa，其流量可按5.5~11m3/[m（带宽）·h]计算，至少应有一台备用。7.4.5板框压滤机和箱式压滤机的设计，应符合下列要求：1过滤压力为400～600kPa；2过滤周期不大于4h；3每台压滤机可设污泥压入泵一台，宜选用柱塞泵；4压缩空气量为每立方米滤室不小于2m3/min(按标准工况计)。2、脱水前污泥量1541.72，脱水前污泥含水率97%。3、脱水后污泥含水率取75％。4、污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98％。5、经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。6、脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。7、污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。3.9.2设计计算1、脱水后的污泥量Q式中Q－脱水后的污泥量（）－脱水前的污泥量（）－脱水前污泥含水率（％）－脱水后污泥含水率（％）设计中＝1541.72，＝97％，＝75％ ∴2、脱水后干污泥重量M＝185×（1-75％）×1000＝46250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进行处理。3.9.3脱水机的选择设计中选用带式压虑机，可以连续工作，噪音小，能耗低，操作管理方便。设备选择：选择佛山市顺德区新泰隆科技有限公司，DY-2000型带式压虑机，带宽1000mm，处理量8，功率为1.5KW，冲洗水量≤12，冲洗水压≥0.5MPa，泥饼含水率70%～85％，进泥含固率≥3％。配套设备：①冲洗水泵40LG12-15×4，Q＝12，H=60m，功率为4KW；②污泥螺旋杆G50-1，Q=8.8，P＝0.3MPa，功率3KW；③移动式空压机VA－65，Q＝0.19，P＝0.7MPa，功率1.5KW；④加药装置GTF1000，Q＝100L/h，功率2.45KW；⑤手摇式过滤器DAG－S50，⑥管道混合器JH100；⑦无轴螺旋机WLS260，Q=3.0，n＝18，功率1.5KW。3.9.4贮泥池设计1、污泥贮泥池式中－污泥贮泥池所需容积（）－消化后污泥量（）Q－脱水污泥量（）T－排泥时间（h）设计中取＝1541，采用间歇排泥，排泥时间T＝4h，带式压虑机工作周期t＝12h，脱水污泥量为Q＝1541/12＝128.5，∴污泥贮泥池所需容积＝1541-128.5×4＝1027。2、污泥贮池采用方形池体V式中V－污泥贮池容积(),-污泥贮池有效深度（m），－污泥斗高度（m），a－污泥贮池边长（m）， b－污泥贮池个数，一般采用2个，－污泥斗倾角，一般采用设计中采用四座污泥贮池，正方形边长a＝7m，有效深度＝3.5m，污泥斗底为正方形，边长为4m。，，V＝符合要求。污泥池高度－超高（m），取0.3m，-污泥贮池有效深度（m），－污泥斗高度（m）＝0.3+3.5+2.6＝6.4m3.9.5溶药系统1、溶液罐体积式中M－脱水后干污泥重（），a－聚丙烯酰胺投量（％），一般采用污泥干重的0.09％～0.2％，b－溶液池药剂浓度（％），一般采用1％～2％，n－溶液罐的个数。溶液中M＝46250，a取0.12％，b取1.5％，n＝2∴3.10剩余污泥及回流污泥泵房3.10.1设计参数1、剩余污泥量为275＝0.076，回流污泥量为5400＝1.5，剩余污泥留向四座气浮浓缩池处理，回流污泥回流至厌氧池2、泵房设计依照《室外排水规范》GB50014-2006集水池的设计满足5.3.1.4污泥泵房集水池的容积，应按一次排入的污泥量和污泥泵抽送能力计算确定。活性污泥泵房集水池的容积，应按排入的回流污泥量、剩余污泥量和污泥泵抽送能力计算确定。。泵房设计满足5.4.7主要机组的布置和通道宽度，应满足机电设备安装，运行和操作的要求，并应符合下列要求：1水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m; 2机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m;3主要通道宽度不宜小于1.5m;5.4.9泵房起重设备应根据需吊运的最重部件确定。起重量不大于3t，宜选用手动或电动葫芦；起重量大于3t，宜选用电动单梁或双梁起重机。5.4.12泵房内应有排除积水的设施。5.4.13泵房内地面敷设管道时，应根据需要设置跨越设施。若架空敷设时，不得跨越电气设备和阻碍通道，通行处的管底距地面不宜小于2.0m。5.4.15潜水泵上方吊装孔盖板可视环境需要采取密封措施。3.10.2设计计算1、剩余污泥泵的流量Q和扬程H剩余污泥量为275，扬程＝(2.66-1.20)+(0.15+0.15)×1.3+1.0+1.0＝3.85m∴由Q=275,扬程H＝3.85m，选择2台潜污泵，型号为150KWQ140－7－5.5，流量为300，一用一备。2、回流污泥泵的流量和扬程H拟选择四台回流污泥泵，三用一备。∴每台泵流量Q＝5400/3＝1800＝500l/s扬程＝2.66－1.2+1.19×1.3+1.0+1.0＝5.0m∴选择四台轴流泵ZL2050-3,流量589L/s，扬程为6.00m。剩余污泥泵与回流污泥泵站合建，计算示意图如下： 4平面布置4.1平面布置4.1.1平面布置有关规范1、平面布置满足以下规范6.1.2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％。6.1.3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。6.1.5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。6.1.6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。6.1.7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。6.1.10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：1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；2车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m；3人行道的宽度宜为1.5～2.0m；4通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°，不宜大于45°；5天桥宽度不宜小于1.0m；6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。6.1.13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。 6.1.14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。6.1.16处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。6.1.20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。6.1.22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。6.1.23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各构筑物及附属构筑物面积一览表1、污水处理厂各主体及附属构筑物平面尺寸汇总各主体及附属构筑物平面尺寸汇总表编号构筑物名称数量尺寸编号构筑物名称数量尺寸1中格栅间17.87×6.512回流及剩余污泥泵房1178㎡2污水提升泵房半圆φ15m132号泵房集水池115×3.63细格栅间18.74×7.1014综合楼（包括生产管理用房和行政办公用房）1460㎡4旋流沉砂池4φ＝4.4m15化验室1300㎡5厌氧池840×1016维修间1240㎡68直线段长110m17仓库1 Carrousel2000氧化沟，廊道宽10m280㎡7向心辐流式二沉池4φ45m18食堂1150㎡8紫外线消毒渠212.5×2.9019锅炉房180㎡9气浮浓缩池417.55×4.3920绿化用房164㎡10贮泥池47×721传达室130㎡11脱水机房110×622宿舍1300㎡2、附属设备设计依据依据城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（GJ31-89）⑴本设计污水处理厂水量为20×，属于第五档10～50（×）范围内。⑵生产管理用房污水厂规模（×）二级厂生产管理用房总面积/㎡10～50300～480选用400㎡⑶行政办公用房行政办公用房，每人平均面积为5.8～6.5㎡，本设计选用6㎡/人，有10人，共60㎡。⑷化验室化验室面积和定员应根据污水厂规模和污水厂处理级别等因素确定，其面积和定员如下：污水厂规模/（×）面积/㎡定员/人10～50一级厂二级厂7～15180～250280～380⑸维修间维修间一般包括机修间、电修间和泥木工间，其设计面积为240㎡。⑹仓库 仓库可集中或分散设置，面积应为污水厂规模10～50/（×），总面积200～400㎡，本设计选用280㎡。⑺食堂食堂包括餐厅和厨房，其面积定额如下：污水厂规模/（×）面积定额/（㎡/人）10～502.0～1.6本设计定额选为1.8㎡/人，共有80人，总面积约为150㎡。⑻浴室和锅炉房男女浴室总面积按如下采用污水厂规模/（×）二级厂浴室总面积/㎡10～50140～150∴浴室选用150㎡。锅炉房的面积宜根据需要确定，选用80㎡。⑼绿化用房绿化用房面积应根据绿化工定员和面积定额确定，绿化面积在7000㎡或7000㎡以下时，绿化工定员为2人；绿化面积在7000㎡以上时，每增加7000㎡或10000㎡增配1人。绿化用房面积定额可按5～10㎡/人采用。绿化面积，新建或扩建厂不宜少于厂面积的30％。⑽传达室传达室可根据需要分为1～3间（收发和休息等），其面积应按下表污水厂规模/（×）面积/㎡10～5025～35本设计选用30㎡⑾宿舍宿舍包括值班宿舍和单身宿舍。值班宿舍室中、夜班个人临时休息用房，其面积宜按4㎡/人考虑，宿舍人数可按值班总人数的45％～55％采用。单身宿舍是指常住在厂内的单身男女职工住房，其面积可按5㎡/人考虑，宿舍人数宜按污水厂定员人数的35％～45％考虑。 本设计选用300㎡。4.2高程布置计算4.2.1已知参数1、受纳水体洪水位位-2.50m，正常水深-3.0m，最低水位-3.4m，地面标高为±0.000m。2、市政水排入污水厂最低水位-2.00m。4.2.2高程计算1、由受纳水体至电磁流量计①水厂距受纳水体距离为400m，用混凝土管连接。由曼宁公式得到对于混凝土管道i取0.015②取管径为DN1600∴v＝Q/A＝3.0/1.5m/s水力半径R=D/4=1.6/4=0.4m∴③沿程损失为iL il＝0.002×400＝0.8m计受纳水体水位标高为，∴排入管始端管底标高为，管轴标高为④通过电磁流量计得损失估计为0.10m，∴进入电磁流量计前管道管底标高为，管轴标高2、电磁流量计至紫外线消毒池①消毒池出水堰下游水面标高电磁流量计水损估为0.1m，＝-1.60m，∵管径为1600mm，取出水堰进入管道损失为0.21m，∴＝-1.60+1.60+0.21＝0.21m。②出水堰堰顶标高＝0.21+0.05＝0.26m③出水口最高水位∴得h＝0.23m∴＝0.23+0.26＝0.49m3、消毒池至二沉池①消毒池进口处最大水位标高=1.04+0.49+0.01+0.01=0.51m②二沉池出水井最大水位标高单个二沉池出水流量,∴集四座二沉池出水得管道流量位1.5,取管径DN1300。，水力半径R＝D/4=1.3/4＝0.325由此管段长为20m。集两座二沉池出水流量为1.5/2，取管径DN900R＝D/4＝0.225 此管段长150m集一座二沉池出水量为1.5/4＝0.375取管径DN600水力半径R＝D/4=0.15由此管段长为70m。∴二沉池出水井最大水位标高∴+0.33+＝0.51+0.03+0.022+0.098+0.03+0.33+0.11+0.098+0.024＝1.57m③二沉池周边集水槽末端渠底标高ΔΔ=L-出水终端水深=1.57-0.7=0.87m④二沉池周边集水槽始端渠底标高ΔΔ=L-0.9出水终端水深=1.57-0.9=0.67m因集水槽始端水深为0.7m，终端水深0.90m⑤三角堰堰底标高ΔΔ=L＋自由跌落至出水槽=1.57＋0.1=1.67m⑥二沉池内最大水位标高LL=Δ＋h=1.67＋0.03=1.70m 4.二沉池至配水井单个二沉池进水流量Q=(1＋0.5)×0.375=0.56m/s①配水井出水水面标高L由配水井到二沉池最长管线长为50m，取管径DN1000mm，水力半径R=D/4=0.25m，配水井出水面标高+配水井进水管道和弯头＝1.70+0.002+0.01+0.1+0.012＝1.82m②配水井溢流堰顶标高LL=L＋自流至出水水面=1.82＋0.1=1.92m5.配水井至氧化沟四个氧化沟进入同一个配水井流量为4×0.56=2.24m/s进水管管径取DN2000,钢筋混泥土管道，管长L=50m①氧化沟出水堰道水面标高L集四个氧化沟流量的管道面积为R=D/4=0.25∴集一个氧化沟出水流量为0.56m/s取管径为DN1000mm，此段管长为160m，R=D/4=0.25∴集二个氧化沟出水流量为0.56×2=1.12m/s 取管径为DN1500mm，管长为110mm，面积R=D/4=0.375∴经比较知，最不利管路为集一个氧化沟的至四个氧化沟的管道所以，氧化沟出水渠道水面标高L＝1.92+0.03+0.32+0.04＝2.31m②氧化沟出水调节堰堰顶标高LL=L＋自由落水至出水渠道=2.31＋0.14=3.45m①氧化沟出水水面标高LL=L＋h(h≈0.20)=2.45＋0.20=2.656、氧化沟至厌氧池用管道连接，管径取DN1000R=D/4=0.25∴连接管道长度为5m∴iL＝5×0.0003＝0.0015m，取0.01m∴厌氧池出水水面7、厌氧池至沉砂池氧化沟配水渠渠长350m，宽1.5m，深3m。①配水渠水面标高＝2.67+0.2（为淹没出流，0.2为可调节堰堰口水头，） Q＝0.375，，取b＝2.00m，∴H＝0.20m①沉砂池出水渠水面标高四个沉砂池出水流量为3.0，渠道内流速为0.7m/s∴渠道断面面积为A＝Q/V=3/0.7=4.28㎡∴取渠道宽为4m，深为1.07m，渠道长为140m∴渠道水力半径∴∴沉砂池出水渠水面标高＝2.89+0.01+0.01＝2.91m②沉砂池进水渠渠面标高8、沉砂池至细格栅①细格栅出水渠面标高单座沉砂池流量为3/4＝0.74，进水渠宽为1m，流速为V＝0.9m/s∴过水断面面积为A＝Q/V=0.75/0.9=0.83㎡∴渠深为0.82m∴水力半径∴∴细格栅出水渠渠面标高②细格栅进水渠渠面标高（为经过细格栅的水损） 9、中格栅标高由市政水排入中格栅井时，市政水最低水位为-2.00m∴取中格栅井中，中格栅最大水位为-2.00m，由中格栅水深为1.15m，∴中格栅栅底标高为-3.150m。10、污泥泥路得高程计算⑴由二沉池到污泥泵站集泥井由前边计算剩余污泥量为6607，回流污泥量为50％Q＝5400①集八座二沉池得总污泥量为5400+275＝5675≈1.5取管径为DN1000R=D/4=0.375∴此管段长为25m。∴iL＝25×0.004＝0.10m②集四座二沉池污泥量，为1.58/2≈0.79取管径为DN700，∴R=D/4=0.275∴此管段长为208m，∴Il=0.0008×208＝0.2m③集两座二沉池污泥量1.58/4＝0.395取管径为DN500，∴R=D/4=0.2∴此管段长为59m，∴iL=0.001×59＝0.054m ④集一座二沉池污泥流量取管经为DN300，所以所以此段管道长为15m，iL=0.001×15=0.015m。集泥井即污泥泵房污泥液面=+0.059+0.015）×1.3=1.70-0.5=1.20m⑵由污泥泵房→气浮浓缩池①剩余污泥为275=0.076剩余污泥量经污泥泵送至气浮浓缩池。出泥管管径取DN300，，水力半径所以此段管道长为25m，iL=0.006×25=0.15m。②共有四座气浮浓缩池，主干管分成四个支管，支管管径200mm。所以 此段管道长为50m；∴iL=0.003×50=0.15m。⑶由污泥泵站至厌氧池回流污泥量为5400＝1.5共有八座氧化沟，八根回流污泥管，每根管流量为1.5/8＝0.188取管径为DN500，∴R=D/4=0.125∴此段管为最不利一条，管长为594m，∴iL=0.002×594＝1.19m 5污水处理厂投资及运行成本估算5.1污水处理厂总投资估算项目总投资＝工程费用＋工程建设其他费用＋基本预备费其中工程费用也称第一部分费用，含建筑工程费用、设备购置费用、安装工程费用。工程建设其他费用指工程费用以外的建设项目必须支出的费用，又称第二部分费用，包括土地使用费、建设单位管理费。5.1.1工程费用估算1、建筑工程费用①主体构筑物工程费用估算污水处理厂内主要的水处理构筑物均按体积估算土建成本，按照200—800元/m3估算，统计并列入表1。表1：污水厂主体构筑物土建部分估算表序号名称单组尺寸（m）组数（组）容积单价总费用（万元）1中格栅7.6×3.76×3.15190.0m3400元/m33.602提升泵房18.9×14.1×1313464m3200元/m369.283细格栅8.4×6.52×1.841101m3400元/m34.04 4旋流沉砂池直径为4.4m，高3.4m4245.36m3500元/m312.275厌氧池35.43×10×4.6813038m3300元/m3391.146氧化沟143.98×40×4.68211940m3300元/m36358.28向心辐流式二沉池D=46H=5866442m3300元/m319939紫外线消毒渠12×3.64×1.5265.52m3400元/m32.610污泥泵房20×10×71140m3200元/m32.811气浮浓缩池20×6×4.34516m3300元/m325.812脱水机房30×17×512550m3100元/m325.513贮泥池10×8×3.81304m3200元/m36.0814合计8891.81②污水处理厂管线总费用污水处理厂区内的各种管线的材料、安装费用按主体构筑物工程费用投资的30%—50%估算，取40%，即：各管线总费用为8891.81×40％＝3556.72万元③附属构筑物工程费用估算污水处理厂内附属构筑物的土建费用估算，按照面积估算，每平方米均按200—300元/m2计算。统计结果列入表2：表2：污水处理厂辅助构筑物土建部分估算表序号名称平面尺寸（m×m）座数面积(m2)单价总费用（万元）1综合楼46×151690300元/㎡20.72化验室20×1513009.0 300元/㎡3食堂15×101150200元/㎡3.04锅楼房10×8180200元/㎡1.65宿舍30×101300300元/㎡9.06绿化用房8×8164300元/㎡1.927维修间20×121240300元/㎡7.28仓库28×101280200元/㎡5.69传达室10×3130200元/㎡0.610配电间10×5150200元/㎡1.011合计59.62所以污水处理厂的建筑工程费用为8891.81+3556.72+59.62=12508.15（万元）2、设备购置费污水处理厂的各种设备按同一名称统计如下表，并表示出了各个设备的安装位置。表3：污水厂设备费用估算表序号设备名称规格及型号安装位置单位数量单价（万元）总价（万元）1格栅除污机GLG－3000型中格栅台22040XGS-2500型细格栅台220402SLY400中格栅台23060 螺旋压榨机SHXLY200型细格栅台230603闸门SZF3000型中格栅套428KFZ2950×1500细格栅套428ZMQF-1300×1500旋流沉砂池套81.512ZMQF-900×900旋流沉砂池套41.564轴流泵ZL2050-3Q=2775m3/h提升泵房台5630ZL2040-3Q=589L/S污泥泵房台46245潜污泵150KWQ140-7-5.5污泥泵房台2246旋流沉砂器XCS3170旋流沉砂池台4261047砂水分离器LSSF-260型Q=12L/S旋流沉砂池台26129低速潜水推流器DQT075×2000叶轮直径2米氧化沟台642128DQT075×1000叶轮直径1米厌氧池台821610电动调节堰门XYM6000×500氧化沟套80.54序号设备名称规格及型号安装位置单位数量单价（万元）总价（万元）11调节堰门TYZ-2000×600厌氧池前配水渠套80.5412刮吸泥机ZXG-45，中心传动二沉池台82822413紫外线消毒灯管UV3000型模块消毒渠个880.032.6414FSG5000Q=150m3/h浓缩池套41040 气浮设备15回流溶气水泵80GDL36电机功率11w浓缩池台40.52.016空气压缩机Z-0.3/7电机功率3w浓缩池台40.62.417刮渣机SD-5电机功率3w浓缩池台41.04.018溶气罐直径为1.5米浓缩池套40.41.619刮渣机SD-5型浓缩池台21.02.020带式压滤机(成套)DYB-2500Q=20m3/h传动功率2.2kw脱水机房套34012021加药装置PT6660箱体容积6700L进水量4000L/h脱水机房组1202022无轴螺旋输送机LSW420最大输送长度20m脱水机房台12223风机3L63WD三叶型罗茨鼓风机脱水机房台20.40.824起重机DX型电动单梁悬挂启闭机起重高度10米，电机功率10kw提升泵房台12323DX型电动单梁悬挂启闭机起重高度5米，电机功率6kw脱水机房台12222总计1266.64所以根据上边统计设备购置费用为1266.64万元。3、安装工程费用 按照主要设备和主要材料的百分比进行估算，白分比克可根据有关指标或同类工程的测算资料取定，本设计取为10%所以安装工程费用为1266.64×10%=126.66万元综上：第一部分费用即工程费用为12508.15+1266.64+126.66=13901.45万元5.1.2工程建设其他费用估算1、土地使用费土地使用费是指建设项目为取得土地使用权而发生的有关费用，费用根据主管单位批准的建设用地、临时用地面积以及青苗补偿、被征用土地上的房屋、水井、树木等附着物的数量，按各省、各自治区、直辖市人民政府制定颁布的各项补偿费、安置补助费标准计算；此xx区江南片区污水处理厂按照每平米100元计算。污水处理厂占地面积为41万平方米，所以土地使用费为41×200=8200万元2、建设单位管理费建设单位管理费是指建设单位为进行建设项目筹备、场地准备、建设、联合试运转、验收总结等工作所发生的管理费用。建设单位管理费是以工程费用总合为基础，按照工程项目不同规模分别确定建设单位管理费率计算。取费标准为第一部分工程费用总值在10000—20000万元之间时，费率为0.9%—1.1%，计算基础为第一部分工程费用总值。本设计中取1%.所以建设单位管理费用为13901.45×1%=139.01万元综上：第二部分费用即工程建设其他费用为4100+139.01=4239.01万元5.1.3基本预备费基本预备费是指在进行可行性研究投资估算中难以预料的工程和费用，其中包括实行施工图预算加系数包干的预算包干费。基本预备费=（工程费用+工程建设其他费用）×（8%～10%）本设计取预备费率为9%，所以基本预备费为（13901.45+4239.01）×9%=1632.64万元综上：污水处理厂项目总投资费用=工程费用＋工程建设其他费用＋基本预备费=13901.45+8339.01+1632.64=23873.1万元 污水处理厂每吨投资费用==1193.6元/吨5.2污水处理厂运行成本估算污水处理成本的计算通常包括污泥出泥部分，构成成本计算的费用项目主要包括以下几项能源消耗费E1、药剂费E2、工资及福利费E3、固定资产基本折旧费E4。5.2.1能源消耗费包括电费、水费、等在无水处理过程中所消耗的能源费。耗量不大的能源可略而不计，耗量大的能源应进行计算。其中电费的计算如下公式:E1=(元/年)式中N——污水处理厂内的水泵、空压机或鼓风机及其他机电设备的功率总和（不包括备用设备）,kwk——污水量总变化系数；d——电费单价，元/（KWh）污水处理厂主要设备功率统计如下表4:表4：污水处理厂机电设备功率统计表序号设备名称单机功率（kw）数量总功率（kw）1高链式格栅除污机2.22台4.42螺旋压榨机1.54台63旋转式格栅压榨机32台64轴流泵88.44台265.25旋流沉砂器44台166砂水分离器0.372台0.747倒伞型表面曝气机15016台24008水下推流器7.564台480 9刮吸泥机0.758610气浮设备1144411潜污泵1011012回流污泥轴流泵60318013带式压滤机2.236.614空气压缩机3.7311.115计量泵0.6531.9516紫外线消毒设备3527017合计3507.99由表格中统计得N=3507.99kw5.2.2药剂费污泥在脱水时需要加药品，便于脱水，所需药品为聚丙烯酰氨，加药量为2，则每年的聚丙烯酰氨用量为：200000。估算聚丙烯酰氨单价为：900元/吨，则每年聚丙烯酰氨药剂费用为：E2=万元。5.2.3工资及福利费根据《给水排水设计手册》规定，确定污水处理厂工作人员数量为150人，人均年工资福利为20000元。E3=150万元。5.2.4固定资产基本折旧费E4=固定资产原值×综合基本折旧率（元/年）固定资产原值可按第一部分工程费用、预备费用之和估算，即固定资产为13901.45+1632.64=15534.09万元取综合折旧率为10%E4=15534.09×10%=1553.41万元所以污水处理厂的年运营成本=E1+E2+E3+E4=1229.20+13.14+300+1553.41=3095.75万元/年 污水处理厂的每吨水的投资费用为：元/吨 　　　　设计总结及体会大学生活的最后一课，毕业设计即将拉下帷幕，回想这学期的设计过程，感觉收获颇多。此次的毕业设计共用了16周的时间，设计中不仅用到了大学期间所学的各门专业课、专业基础课、还查阅了大量的资料、手册等参考文献。设计不仅让我学到到了面对一个完整工程，我应该怎么做，先做什么，后做什么，还锻炼了自己的绘图基本功，使用CAD的熟练程度也大大提高。设计也是我们利用自己在大学中所学知识来解决具体问题的过程；同时我们在设计中查阅了大量相关的资料，熟悉了本专业的设计规范。而且为了能使这次的毕业设计更加接近实际，学校还安排了为期两周的毕业实习，这让我们在进行毕业设计时充分考虑到工程实际。在实习中我们接触到了多种不同的污水处理工艺，使原来课堂上抽象的难以理解理论知识展现在我们的面前，这次的毕业实习给毕业设计提供了一个参考的样本。经过这次的毕业设计让我学到了许多以前没有学到过的知识，对自己也有了更清楚的认识。无论是刚开始的工艺比较，构筑物的计算，图纸的绘制，说明书的编写，我们都非常的认真对待，比如：在工程设计的设备选择中我们都是在网上查到实际的产家样本进行选型和绘图的。我们知道毕业设计不同于课程设计，毕业设计它更接近以后工作实际，要考虑得更加的全面，设计中也要做到人性化，为以后污水厂的运行减少风险和因设计的考虑不周到而出现的麻烦，比如：在进行无水厂平面布置的时候我们要充分考虑到很多道路布置的这种细节问题。这次设计也暴露了我的很多不足之处，使我发现要做好一项工程设计并不是一件简单的事，它需要有扎实的专业知识和设计经验，并有耐性和坚强的毅力，才能完成一次比较完善的设计。这些都是我们刚毕业走入社会所缺少的，在以后的工作和学习中，我将努力完善自己，掌握更多的专业新知识，进一步提高自身的综合素质，更好的适应发展迅速的现代社会。 参考文献【1】给水排水设计手册（1）常用资料【2】给水排水设计手册（5）城镇排水【3】给水排水设计手册（11）常用设备【4】城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002【5】室外排水设计规范GB50014-2006【M】中国计划出版社【6】钟淳昌、戚盛豪，简明给水设计手册【M】中国建筑工业出版社【7】张自杰、林荣忱、金儒霖，排水工程（第四版）【M】中国建筑工业出版社【8】李田，大学专业英语阅读教程【M】同济大学出版社【9】王彩霞，城市污水处理新技术【M】中国建筑工业出版社【10】于尔捷、张杰，给水排水工程快速设计手册2【M】中国建筑工业出版社【11】史惠祥，水处理设备手册【M】中国建筑工业出版社【12】娄金生，水污染治理新工艺与设计【M】海洋出版社【13】张智、张勤，给排水工程专业毕业设计指南【M】中国水利水电出版社【14】韩红军、杜茂安，周彤，水处理工程设计计算【M】中国建筑工业出版社【15】张勤、张建高、张杰，水工程经济【M】中国建筑工业出版社'