山东荣成污水处理毕业设计计算书--125463593 74页

'山东荣成污水处理毕业设计计算书1.地区概况1.1概况及自然资料1.1.1工程区域现状荣成市位于胶东半岛最东端，其西与文登接壤，西北与威海相邻，地理坐标：东经112º09"~112º24"，北纬36º43"~37º27"之间，南、北、东三面环海，海岸线长达505Km。与韩国、日本隔海相望，是沿海开放和港口开放城市、我国重要的海珍品生产基地，也是工业门类比较齐全的风景秀丽的新兴城市。荣成资源优势得天独厚，已探明和开采的矿藏有金、银、石墨、石英砂、花岗石20余种，盛产的水果、花生、海参、鲍鱼、扇贝、对虾、黄花鱼等农副土特产品。2002年被国家批准为国家级海洋综合开发示范区和科技兴海示范基地。工业生产方面已形成了以机械、橡胶、食品、建材、造船、电子等为主体的26个工业门类、70多个自然行业的生产体系，2002年第二产业增加值121.3亿元，第三产业日益繁荣，各类服务设施齐全，2002年第三产业增加值63亿元，列全省县（市）第一位。荣成市城市污水日排放量约2×104m3。雨季污水未经处理排入小海和桑沟湾，目前出水对海珍品自然保护区造成一定的影响。因此，城市污水处理工程是改善投资环境，实现社会、经济、环境可持续发展的重要保障。1.1.2自然条件状况荣成市属暖温带季风型湿润气候区，四季分明，气候宜人，全年以北风及西北风为主。年平均气温12℃，最冷月为一月，平均气温5-10℃；最暖月为七月，平均气温24-28℃；冬季冰冻期短，只有40天。年平均降水量800毫米左右。光照时间长，年平均日照2600小时左右，日照率60%，为生物处理方法提供了良好的气候条件。建设场地地质特征 荣成市污水处理场地在原崖头镇农场苇地，占地1200亩，该场地北至崖头河，南达沽河口，西界崖头镇，东邻小海。污水处理厂所在位置场地受人工改造影响较大，地形北高南低，西高东低，勘探点最大高差1.68米，场地地貌单元属滨海冲洪积平原。场地地层结构较复杂，分布尚有规律，地层构造按顺序依次为：素填土、淤泥、粗砂、粉质粘土、粗砂、强风化花岗岩。场地土壤含盐量3‰~5‰，属滨海滩地盐土。场地地形受人工改造影响较大，区内分布有多条呈东西向分布水沟，地形北高南低，西高东低。表层土壤结构以细砂为主，但厚度不均；底层为淤泥质粉砂，最大垂直渗透速度0.37m/d，芦苇密度及生物量差距很大，长势最好的芦苇可高达3.6m，而较差的只有0.5m，在场地中间尚有大面积芦苇死亡。1.2城市排水现状荣成市原有污水处理厂一座，由天津市环境保护科学研究院设计，采用漫流式湿地处理系统为主体处理工艺，其污水处理工艺路线为：污水→调蓄池→泵房→湿地系统→小海→桑沟湾，处理能力为2×104m3/d。通过湿地处理，对水中的BOD5、CODcr、SS、TP、NH3-N等指标有一定的处理效果。随着荣成市城市化水平的不断提高、产业结构合理调整，其污水类型已由工业废水为主的重污染类型，逐渐转变为以生活污水为主的可生化性较强的城市污水。原来仅仅依靠湿地进行处理的工艺已经不能满足越来越高出水标准的要求，需提高污水中BOD5、CODcr、SS和NH3-N的去除率。设计内容2.工程规模及出水排放标准2.1设计规模根据对原荣成市污水处理厂的运行状况调查、《山东省荣成市污水处理厂改扩建工程可行性研究报告》以及相关批复，确定荣成市污水处理厂改扩建项目设计规模为：(1)预处理部分设计规模满足雨季处理污水量3×104m3/d； (2)生化处理部分设计规模满足旱季处理污水量2×104m3/d。根据对原荣成市污水处理厂长期运行结果统计调查，该厂进水时变化系数不大于1.21，考虑到荣成市的经济社会发展，本设计中时变化系数采用1.25。2.2污水水质通过对原荣成市污水处理厂进水情况的检测和调查，旱季的进水水质指标状况如表2-1所示：表2-1原荣成市污水处理厂进水水质状况水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH旱季进水240-28080-10070-10010-282.1-2.57.2-7.8故根据上述水质现状和“山东省荣成市污水处理厂改扩建工程可行性研究报告”以及相关批复确定本改扩建工程设计污水进水水质为：COD≤350mg/L；BOD5≤150mg/L；SS≤150mg/L；NH3-N≤25mg/L；TP≤2.5mg/L；PH=6~82.3排放标准及排放水体根据荣成市污水处理厂可行性研究报告及其相关批复，改扩建后荣成市污水处理厂仍然以小海为受纳水体。根据当地环保部门的要求，改扩建后荣成市污水处理厂出水应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B类排放标准，出水主要水质指标为：COD≤60mg/L；BOD5≤20mg/L； SS≤20mg/L；NH3-N≤15mg/L；TP≤1mg/L；PH=6~93.城市污水系统的设计计算3.1设计资料处理规模：3万吨/天，K总＝1.251．原水水质：COD=350mg/L，BOD5=150mg/L，SS=150mg/L，TN=40mg/L，NH3-N=25mg/L,TP（以P计）=2.5mg/L。2．出水水质COD≦≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，TN≤15mg/L，NH3-N≦≤15mg/L，TP（以P计）≤1mg/L。工艺流程进水AAO生物池高密度沉淀池辐流式二次沉淀池泥饼外运污泥他脱水机房污泥化池污泥浓缩池曝气沉砂池计量槽细格栅污水提升泵房粗格栅出水滤布滤池 贮泥池3.2进水管道的设计设计水量:最高日最高时污水流量QmaxQp=30000m3/dQmax=Qp×=30000×1.25=37500m3/d=433.7L/s3.2.1进水管道污水处理厂进水管要求：1.进水流速在0.8—1.5m/s(如明渠，v=0.6—0.8m/s)；2.管材为钢筋混凝土管；3.非满流设计，n=0.014Qmax=433.7L/s,查手册1得：Dg=900mmh/D=0.751000i=0.8管内v=0.85m/sh=0.75×0.900=0.675m所以，水面标高为：-2.3+0.675=-1.625m；管顶标高为：-2+0.9=-1.1m。3.2.2中格栅的设计中格栅的设计计算格栅计算草图见图3-1。 图3-1粗格栅计算草图设过栅流速取V=0.8m/s，用中格栅，栅条间隙e=20mm，格栅安装倾角α=60。①设栅前水深h=1m②栅条间隙数n=B=s(n-1)+en式中，B—栅槽宽度，m;s—栅条宽度，取s=0.01m;e—栅条间隙，16—40mm，取20mm;n—格栅间隙数；Qmax—最大设计流量，m3/s；α—倾角；60度；h—栅前水深，m;V—过栅流速，m/s，取0.8—1.0m/s,取0.9m/s∴n=设两道格栅，则每台格栅的间隙n=12个B=s(n-1)+en=0.01(12-1)+0.0212=0.35m，为了方便选设备，取0.4m。 ③进水渠道渐宽部分的长度L1=式中，L1——进水渠道渐宽部分的长度，m.；B1——进水渠道宽度，取0.6m;α——其渐宽部分展开角度，取20°；所以：L1==0.55m④栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。L2=0.55/2=0.275m。⑤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，9.8；　　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。所以：h1=⑥栅槽总高度H：H=h+h1+h2式中：h——栅前水深，m。h2——栅前渠道超高，m。取0.3m∴H=1+0.08+0.3=1.38。 ⑦栅槽总长度L：L=L1+L2+0.5+1.0+H/tgα=0.55+0.275+0.5+1+（1+0.3）/tg60°=3.08m⑧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。当16～25mm时，W1=0.05～0.1,本设计取0.08。K—生活污水流量总变化系数。∴W=m3/d＞0.2m3/d宜采用机械清渣。（3）格栅除污机的选择本设计采用2台格栅；根据《给水排水设计手册》11册，选择XWB-Ⅲ-0.8-2型背耙式格栅除污机两台，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-0.8-2型背耙式格栅除污机性能参数型号规格耙栅宽度mm耙齿有效长度mm安装倾角α(0)格栅间距mm电动机功率kw提升速度m/min提升质量kgXWB-Ⅲ-0.8-280012060～807～150.75450表3-3XWB-Ⅲ-0.8-2型背耙式格栅除污机外型尺寸型号外形尺寸(mm)过水尺寸(mm)AHBhh1αXWB-Ⅲ-0.8-2800200045010009906003.3污水泵房的设计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=433L/S，取设计秒流量为440L/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=440/3=146.7L/s2)集水池容积V①泵站集水池容积一般取最大一台泵5～6分钟的流量设计V=146.7606/1000=52.8m3②有效水深h为3米，则水池面积F为:F=V/h=52.8/3=17.6m2 3)扬程的估算HH=H静+2.0+1.0式中：2.0——水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；1.0——自由水头；H静——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；H1=进水管底标高+h–集水池有效水深－过栅水头损失=2+0.750.9－3－0.08=－0.405mH2=接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失=7.14+3=10.14m沉砂池至接触池间水头损失为3～4.5米，取3米H静=H2-H1=10.14+0.405=10.545m则：水泵扬程为：H=H静+2.0+1.0=10.545+2.0+1.0=13.545m取14m4)选泵由Q=146.7L/S=510m3/h，H=14m，可查手册11得：选用300ZZB-18型立式污水泵，其各项性能见下表3-4所示。表3-4300ZZB-18型立式污水泵性能参数型号流量m3/h扬程m转速r/min轴功率kw效率%气蚀余量m300ZZB-18型5252098075774.5生产厂家：中美合资温州保利泵业有限公司3.3.3吸、压水管路实际水头损失的计算（1）设计依据1）吸水管流速0.8—2.0m/s，安装要求有向水泵不断向上的坡度；2)压水管流速一般为1.2—2.5m/s；3)吸压水管实际水头损失不大于2.5m（2）具体计算1)Q=146.7L/S，吸水管选用DN=400mm的铸铁管，压水管为DN=300mm 的铸铁管。查手册1知：1000i=0.24查手册1知：1000i=1.68水泵进出口径均为250mm2）吸水管路损失吸水管上有：一个喇叭口Dg=700mm,ξ1=0.1;Dg500的闸阀一个，ξ2=0.06，Dg500的90°弯头一个，ξ3=0.52；Dg500300的偏心渐缩管一个，ξ4=0.20，直管部分长度为1.5mh局部==0.296m设吸水管直管部分长度为1.5m，则，h沿程=iL=1.50.24/1000=0.001m吸水管总损失h=0.296+0.001=0.30m;3）压水管路损失压水管上有：Dg300400的渐放管一个，ξ1=0.29;Dg400的逆止阀一个，ξ2=1.8；Dg400的闸阀一个，ξ3=0.08；Dg400的90°标准弯头两个，ξ4=0.64；压水管到细格栅前单管出水井处ξ5=1.0H局部==0.93m设压水管管长20m，则h沿程=iL=压水管总损失h=0.79+0.0336=0.83m4)水泵扬程校核整个管道总损失H=H静+∑h+2.0+1.0=10.545+1.13+2+1=14.645m 所选水泵扬程为20m，能够满足需求，故选泵合适。3.3.4集水池1.集水池形式：污水泵站的集水池宜采用敞开式。本设计集水池与进水泵站分建，集水池采用敞开式。2.集水池的通气设备集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内。3.集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。4.集水池容积计算1）.集水池容积按一台泵6分钟的流量设计：W=0.137660=52.8m32).有效水深采用3米，则：集水池的面积为：F=17.6m25.集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管D100mm伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。集水池可设连通的两格，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。不致发生剧烈震动，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ZZB型水泵，手册上没有这种泵的基础，为了安全起见，基础多出泵50mm，得水泵机组基础尺寸为2502×920mm。机组总重量也没有给出，为安全起见，基础高采用1000mm。2.污水泵站的布置本设计所选用泵的台数为4台，泵房采用矩形。 1）进水侧基础与墙壁的净距为2048mm；2）基础尺寸为2502920mm；3）基础间净距为1100m；4）出水侧基础与墙壁的净距为1500m。泵房尺寸为169206000mm；泵房具体布置如下图3-2。图3-2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2550kg,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kg重量kgCD1-3-12D31286020a～45c1650360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直径mm结构4.513800.413800.4138013637+1-1-80-I-b （2）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1080mmd—起重绳的垂直长度；对于水泵为0.85x=0.85×1080=0.92m;e—最大一台水泵或电动机的高度，e=1.66m;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+1.080+0.92+1.66+0.2=4.56m集水池最高水位2.595m,最低水位-0.405m水泵吸水管轴线高出集水池底1.1m,考虑到管径和基础高度的影响,适当放大到1.6m定泵房前集水池底标高为-2.005m,泵房与集水池底在同一平面上,则泵房地下部分高度为:7+2.005=9.005m则，泵房高度H总=地上部分+地下部分=4.56+9.005=13.565m取14m3.3.7泵房附属设施及尺寸的确定（1）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。（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）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，过水断面0.1×0.2m,坡度I=0.01，集水坑平面尺寸为0.5×0.5m，深为0.5m在吸水管上接出DN100mm的小管伸到集水坑内，当水泵工作时把坑内积水抽走。 选用排水泵型号5LN-33A型农排泵一台,各项参数如下:Q=22l/s,H=4.5m配备电机型号:JO2-22-4型,功率N=1.5kw,n=1450r/min（4）采光、采暖与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，检修操作点是采用集中照明。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，且电机设在底平面以上，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。（5）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3×6m，配电间与泵房分开建,尺寸为15×9m。（6）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2.0m、高4.0m，泵房靠近值班室一侧设小门，取门高2.0m、宽0.8m。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，于两侧设六扇窗，其尺寸为2400×2400mm。3）走道：在泵房四周设走道，走道栏杆高0.8m，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。（7）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25mm的给水管，并备有供冲洗的橡胶管。 3.4细格栅的设计计算细格栅的设计计算草图见下图3-3。图3-300细格栅计算草图设过栅流速取V=0.8m/s，用细格栅，栅条间隙e=10mm，格栅安装倾角α=60°。①栅前水深h=1m②栅条间隙数n=B=s(n-1)+en式中：B—栅槽宽度，m;s—栅条宽度，m;e—栅条间隙，3-10mm,取10mm;n—格栅间隙数；Qmax—最大设计流量，m3/s；α—倾角,60度；h—栅前水深，m;V—过栅流速，m/s，取0.8—1.0m/s∴n=设两道格栅，则每台格栅的间隙n=26个 B=s(n-1)+en=0.01(26-1)+0.0126=0.51m③进水渠道渐宽部分的长度L1=式中：L1——进水渠道渐宽部分的长度;m.B1——进水渠道宽度，取0.6mα——其渐宽部分展开角度，取20°；所以，L1==0.83m④栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。L2=0.83/2=0.42m。⑤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，9.8；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,当迎水面和背水面均为半圆形的矩形时，β=1.67为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。所以：h1=⑥栅槽总高度H：H=h+h1+h2式中：h——栅前水深，m。 h2——栅前渠道超高，m。取0.3m∴H=1+0.14+0.3=1.44⑦栅槽总长度L：L=L1+L2+0.5+1.0+H/tgα=0.83+0.42+0.5+1+（1+0.3）/tg60°=3.50m⑧每日栅渣量W=式中：W—每日栅渣量，W1—栅渣量取（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。当16～25mm时，W1=0.05～0.1,本设计取0.09。K—生活污水流量总变化系数。∴W=m3/d＞0.2m3/d宜采用机械清渣。3.5平流沉砂池1.设计数据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/s3）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.2.设计计算沉砂池设计计算草图见图3-4。 图3-4沉砂池设计计算草图1）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，mV——最大流速，m/sT——最大流速时的停留时间，s2）水流断面积式中，——最大设计流量，A——水流断面积，3）池总宽度设n=2，每格宽b=1.5mB=nb=21.5=3.0m式中，——设计有效水深4)沉砂斗容积 设排砂间隔时间为2日，城市污水沉砂量=，T=2日，式中，——城市污水含沙量，——流量总变化系数，1.255)沉砂室所需容积设每分格有2个沉砂斗V=6)沉砂斗各部分尺寸设斗底宽0.5m，斗壁水平倾角550度斗高=0.7m沉砂斗上口宽沉砂斗容积：=0.74m>0.38m7)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，mL2——由计算得出8）沉砂池总高度——超高，0.3m——贮砂斗高度，m9）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 符合最小流速3．出水堰的计算1）出水堰宽B=3.0m2）堰上水头M—流量系数，取0.4——0.53）跌水高度H2=10cm4）堰槽宽度尺寸：3.0m×0.6m5）出水管采用DN=1000mm，则v=0.95m/s4．进水口及贮砂池1）进水口尺寸800×800，采用两个进水口，流速校核:进水口水头损失3.6初沉池的计算初沉池选择辐流式沉淀池，初沉池共俩座，考虑碳源对生物处理的影响，可根据实际情况，调整运行负荷。在较低进水碳源的情况下，可运行一座。在较高进水碳源的情况下可运行俩座。1，池体计算 初次沉淀池（1）沉淀部分水面面积式中---最大设计流量（），=1563n---池的个数---表面负荷则=（2）池子直径m,取22m（3）实际水面面积校核表面负荷<3.0（4）沉淀部分有效水深式中t---沉淀时间（h）,取t=1.5h则=2×1.5=3m校核径深比：，在6~11之间，符合要求（5）沉淀部分有效容积 （6）污泥部分所需容积式中Q---日平均流量（）---进水悬浮物浓度（）---出水悬浮物浓度（）T---俩次清除污泥的时间间隔（d），取T=2d---污泥密度，取=1.0---污泥含水率，取=97％=（7）污泥斗容积式中---污泥斗高度（m）---污泥斗上部半径（m),取=2.0m---污泥斗下部半径（m),取=1.0m---斗壁与水平面倾角（），取=60（8）泥斗以上圆锥部分污泥容积 式中---圆锥体高度（m）R---池子半径（m）i---坡度，此处取i=0.05则（9）沉淀池总高度式中---超高（m），=0.3m---有效水深，=3m---缓冲层高度，取=0.3---圆锥体高度，=0.5m---污泥斗高度，=1.73m则=0.3+3+0.3+0.5+1.73=5.83m（10）沉淀池池边高则=0.3+3+0.3=3.6m（11）污泥总容积则=12.7+77=79.7>3.7AAO设计3.7.1.设计参数：1）BOD污泥负荷：Ns=0.162）回流污泥浓度：mg/L 3）污泥回流比R（%）：50-100，取80%3.7.2.设计计算A2/O池主要尺寸的计算判断能否用A2/O改良工艺BOD/TN=160/40=4>3.8,BOD/TP=160/3=53.3>17.符合条件1.好氧区容积=4420m3Yt——污泥总产率系数(kgMLSS／kgBOD5)，宜根据试验资料确定。无试验资料时，系统有初次沉淀池时取0.3，无初次沉淀池时取0.6～1.0；取0.85y——MLSS中MLVSS所占比例；So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg／L)；Se——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS／L)；X——生物反应池出水五日生化需氧量(mg／L)。取4.0mg／L好氧区水力停留时间d=5.3h2.缺氧区容积缺氧区容积采用反硝化动力学计算式中Vn——缺氧区(池)容积(m3)；Q——生物反应池的设计流量(m3／d)；X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS／L)；Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg／L)；Nte——生物反应池出水总氮浓度(mg／L)；△Xv——排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSS／d)；Kde——脱氮速率[（kgNO3-N）/（kgMLSS·d）]，宜根据试验资料确定。无试验资料时，20℃的Kde值可采用0.03～0.06（kgN03-N）/（kgMLSS·d），并按本规范公式（6.6.18-2）进行温度修正；Kde(T)、Kde(20)分别为T℃和20℃ 时的脱氮速率；T——设计温度(℃)；取8℃θT——温度系数，采用1.08取Kde(20)=0.06（kgN03-N）/（kgMLSS·d）=0.024（kgN03-N）/（kgMLSS·d）2.排出生物反应池系统的微生物量△XvY——污泥产率系数(kgVSS／kgBOD5)，宜根据试验资料确定，无试验资料时，一般取0.4～0.8；取y=0.6(kgMLVSS／d)3.缺氧区容积2506m3缺氧区水力停留时间d=2.79h3.厌氧区容积根据规范，厌氧区水力停留时间1--2小时，设计取1.5h，则1250m34.生物反应池总容积V及停留时间tV==4420+2506+1250=8176m3t=V/Q=8176/20000=0.41d=9.8h⑦总磷总氮负荷校核BOD污泥负荷==<0.2kgTN/(kgMLSS*d) 总氮负荷校核==0.045<0.05kgTN/(kgMLSS*d)总磷负荷校核==0.01<0.06kgTN/(kgMLSS*d)符合3）剩余污泥量W式中△X——剩余污泥量(kgSS／d)；V——生物反应池的容积(m3)；X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS／L)；θc——污泥泥龄(d)；Y——污泥产率系数(kgVSS／kgBOD5)，20℃为0.4～0.8；取0.6Q——设计平均日污水量(m3／d)；So——生物反应池进水五日生化需氧量(kg／m3)；Se——生物反应池出水五日生化需氧量(kg／m3)；Kd——衰减系数(d-1)；取0.05Xv——生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gMLVSS／L)；f——SS的污泥转换率，宜根据试验资料确定，无试验资料时可取0.5～0.7gMLSS／gSS；取0.6SSo——生物反应池进水悬浮物浓度(kg／m3)；SSe——生物反应池出水悬浮物浓度(kg／m3)。gMLVSS／L==2589kgSS／d实际污泥产率系数Ys为kgSS/kgBOD5 3.7.3反应池主要尺寸反应池总容积V=8176m3，设反应池2组，单池池容为=8176.3/2=4088m3有效水深h=4.0m，单组有效面积S=V/h=4088/4=10221.好氧反应池（按推流式反应池设计）。总容积为=4420m3，反应池2组单组池=/2=2210m3,单组有效面积S=V/h=2210/4=552.5采用3廊道式，廊道宽b=5m,反应池长度L=S/3b=37m校核：b/h=5/4=1.25,满足1---2L/b=37/5=7.4,满足5----10超高取1.0m,则反应池总高H=5m取隔墙厚0.25m,好氧区池总宽度=3*5+2*0.25=15.5m2，缺氧反应池尺寸。总容积=2506m3，设缺氧池2组，单池容=2506/2=1253m3有效水深h=4m,单池有效面积S=V/h=1253/4=313长度和好氧池宽度相同，为L=37m，池宽B=S/L=313/37=8.46m3厌氧区主要尺寸厌氧区容积V=1250m3厌氧区单池容为=V/2=1250/2=625m3厌氧区单组有效面积为S=/h=625/4=156.25长度和好氧池长度相同，为L=37m,厌氧区宽度B=S/L=156.25/37=4.2m4）曝气系统设计计算①设计需氧量AORAOR=去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量＋硝化需氧量—剩余污泥中硝态氮的氧当量—反硝化脱氮产氧量碳化需氧量kg/d硝化需氧量 kg/d反硝化脱氮产生的氧量假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则每日用于合成的总氮=0.124*1485=184.14kg/d即进水总氮中有用于合成被氧化的硝态氮=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=40-8-7.37=24.63mg/l所需脱氮量=40-15-7.37=17.63mg/l需还原的硝态盐氮量mg/lkg/d总需氧量AOR=kg/d=172.77kg/h最大需氧量与平均需氧量之比为1，4，则kg/d=241.87kg/h每日去除的BOD值=3750kg/d去除每1kgBOD5的需氧量=5804.80/3750=1.54kgO2/KgBOD5②标准供气量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25°。将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR其余参数意义同前，查附率录十二得水中溶解氧饱和度：Cs（20）=9.17mg/LCs（25）=8.38mg/L空气扩散器出口处绝对压为：Pb=1.013×105+9.8×103×3.8=1.3854×105（Pa）空气离开好氧反应池时氧的百分比： 好氧反应池中平均溶解氧饱和度：mg/L换算在C条件下，脱氧清水的充氧量相应最大时标准需氧量：SORmax=kgO2/h好氧反应池平均时供气量最大时供气量：5）空气管系统计算在每个廊道的隔墙上设一根干管，进行双侧供气，共6根干管，在每根干管上设置6对配气竖管，共36条配气竖管。每根竖管的配气量为：m3/h;曝气池的平面面积为：m2,每个空气扩散器的服务面积按0.47m2计，则所需空气扩散器的总数为：个；为安全起见，本设计取3600个空气扩散器。每根竖管上安设的空气扩散器的数目为：3600/48=75个；每个空气扩散器的配气量为：5224.5/3600=1.46m3/h; 供风管道计算。供风管道指风机出口到曝气器的管道A：干管。供风干管采用环状布置流量Q=5224.5/2=2612.25m3/h流速取10m/s,则管径m取干管管径为DN400mmB;支管。单侧供气支管流量为Q=m3/h流速取10m/s,则管径取支管管径为DN200mm双侧供气流量为m3/h流速取10m/s,则管径取支管管径为DN300mm6）空压机的选定空气扩散装置安装在距池底0.2m处，因此空压机所需压力为：P=（4-0.2+1.0）×9.8=47.04KPa空压机供气量：最大时：5224.5m3/h=87.1m3/min平均时：3731.84m3/h=62.20m3/min根据所需压力机空气量，决定采用RE-200型罗茨鼓风机3台。正常条件下，2台工作，1台备用性能如下表3-8。表3-8空压机性能参数表型号转速口径58.8KPa电动机 （r/min）（mm）QsLaPoRE-2001350200A64.08090Y2805安装尺寸（采用直联方式）：L=2368mmB=1030mmH=3447mm7）硝化液回流泵房的设计：①硝化液的回流量：RV=210%，则QN=Qmax×RN=25000/24×210%=2187.5m3/h=0.61m3/s硝化液的回流对应两个生物池,则单组的流量为:m3/s=1116m3/h②选泵：本设计采用潜污泵进行硝化液回流，将潜污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400QW1250-5-30型污水泵，2用1备，其性能如下表3-9。表3-9400QW1250-5-30型污水泵性能参数型号流量m3/h扬程m效率%配电机功率400QW1250-5-301250578.930生产厂家：江苏亚太泵业集团公司等。③管道布置硝化液回流选用管道进行回流，管径采用800mm，则流速：8）反应池进、出水系统计算①进水管单组反应池进水管设计流量管道流速设V=0.8m/s管道过水断面管径 取进水管径DN500mm②回流污泥管渠回流污泥量m/s回流污泥选用渠道进行回流，渠道断面面积0.6×0.5m，则渠道中流速为m/s回流污泥泵房与回流污泥井之间用管道进行连接，回流污泥井起到相当于一个单管出水井的作用。断面面积取1.2×1.2m。设计流速定为0.9m/s，则管径：=0.57m，取600mm单组反应池回流污泥渠道设计流量渠道断面尺寸定为0.4×0.4m，流速V=0.75m/s，超高取0.3m，则渠道总深采用0.7m。③出水管反应池出水管设计流量Q5==0.26管径采用1000mm则流速=9）厌氧、缺氧设备的选择（以单组池计算）池中设导流墙，将第1廊道分成3分，为厌氧池，将第2廊道也分成3分，后三格是缺氧池，每格平面尺寸为7×20m。内设3台潜水搅拌机每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计。厌氧池混合污水所需功率5×1562.5/2=3906.25W缺氧池混合污水所需功率5×4119.8/2=10299.5W10）污泥回流设备（回流到进污水端）当R=100%时，则QR=1×25000=25000m3/d=1041.7m3/h 设回流污泥泵房1座，内设2台潜污泵（一用一备）选用350QW-1100-10-45型潜水排污泵Q=1100m3/hH=10mP=45KwDN=350mmL=888mmh=880H2=580H3min=4003.8二次沉淀池的设计二次沉淀池采用辐流式3.8.1设计数据1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用6～122）池径不小于16m3）池底坡度一般采用0.054）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/min9）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10～2010）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=2mh1h2h3h4H53.8.2设计计算 图3-10二沉池计算草图1）沉淀部分水面面积根据生物处理段的特性，选取二座辐流式沉淀池，周边进水，周边出水式中F—沉淀部分有效面积，m2n—沉淀池个数q—表面负荷，m3/(m2·h)，一般在0.6～1.5m3/(m2·h)之间设计中取（2）沉淀池直径式中D—沉淀池直径，m取D=35m（3）校核堰口负荷故满足要求（4）校核固体负荷式中R—污泥回流比满足要求 （5）澄清区高度式中—沉淀池澄清区高度，mt—沉淀池沉淀时间，h设计中取t=2.5h，（6）污泥区高度式中—污泥区高度，mT—污泥停留时间，h设污泥停留时间为2h取SVI=100，则取（7）池边水深h2（8）污泥斗高度式中D1—污泥斗下口直径，mD2—污泥斗上口直径，m—污泥斗斜壁与水平面的倾角设计中取D1=1.0m，D2=2.0m，斗壁与水平夹角=60° （9）沉淀池总高二沉池拟采用单管吸泥机排泥,池底坡度取0.01,排泥设备中心空柱为1.5m池中心与池水落差超高h1=0.3m故池总高（10）校核径深比二沉池有效水深为4.535m，直径为35m满足规范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。（11）流入槽设计采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管①流入槽设流入槽宽B=0.8m，槽中流速取槽中水深②布水孔数n布水孔平均流速计算公式为布水孔数式中—布水孔平均流速，，一般为0.3～0.8—导流絮凝区平均停留时间，s，池周有效水深2～4m时，取360～720s—污水的运动粘度，，与水温有关—导流絮凝区的平均速度梯度，，一般可取10～30S—布水孔面积，m2取，，水温为13C°时， 个③孔距④校核式中—布水孔水流收缩断面的流速，，，因设有短管，取—导流絮凝区平均向下流速，，—导流絮凝区环形面积，设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则在10～30s-1之间，合格3.8.3吸泥设备与拦浮渣设施的选择：由于手册上没有这个直径的吸泥机,故进行定做,参数如下:池子直径D=35m,沉淀池总高度4.535m,池边高度3.20m,池底径向坡度为0.05,池底=1m排泥管径采用400mm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 3.9高密度沉淀池，总变化系数1.25，深度处理采用高密度沉淀池加过滤工艺，其中高密度沉淀池分为2组，每组设计流量3.9.1设计计算1）沉淀池①清水区。表面负荷取，斜管结构占用面积按计，沉淀池清水区面积其中斜管区分为两部分，中间为出水渠，斜管区平面尺寸取值，中间出水渠宽度，出水渠壁厚度为。沉淀区长度②进水区。絮凝区来水经淹没式溢流堰乡下进入沉淀区的进水区，进水区宽度进水区流速③集水槽。采用小矩形出水堰，堰壁高度，堰宽，沉淀池布置集水槽12个，单个集水槽设矩形堰34个，总矩形堰个数。每个小矩形堰流量，矩形堰有侧壁收缩，流量系数，堰上水头单个集水槽水量集水槽宽取值，末端临界水深为 集水槽起端水深集水槽水头损失集水槽水位跌落，槽深。④池体高度。超高；根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006），斜管沉淀池清水区高度；斜管倾角，斜管长度，斜管区高度；根据GB50013-2006，斜管沉淀池布水区高度；污泥回流比按设计流量的计，污泥浓缩时间取，污泥浓缩池高度贮泥区高度，则沉淀池总高⑤出水渠。出水渠宽，末端流量，末端临界水深出水渠起端水深出水渠上缘与池顶平，水位低于清水区，最大水深，渠高沉淀区剖面图见图12-41）絮凝区絮凝区由三部分组成：一是导流筒内区域，流速较大；二是导流筒外，流速适中；三是出口区，流速最小。参照GB50013-2006，导流筒内流速控制在，导流筒外流速控制在，出口区流速控制在。①絮凝室尺寸。絮凝区水深，反应时间去，絮凝室面积为 絮凝室分为2格，并联工作，每格均为正方形，边长为②导流筒。絮凝回流比取10，导流筒内设计流量为导流筒内流速取，导流筒直径为导流筒下部喇叭口高度，角度，导流筒下缘直径为导流筒上缘以上部分流速，导流筒上缘距水面高度为导流筒外部喇叭口以上部分面积为导流筒外部喇叭口以上部分流速为导流筒外部喇叭口下缘部分面积导流筒外部喇叭口下缘部分流速为导流筒喇叭口以下部分流速，导流筒下缘距池底高度为③过水洞每格絮凝室设计流量 絮凝室出口过水洞流速取，过水洞口宽度，高度为过水洞水头损失④出水口。出口区长度为，出口区上升流速，出口区宽度为出口区停留时间⑤出水堰高度。为配水均匀，出口区到沉淀区设一个淹没堰。过堰流速取，堰上水深为⑥搅拌机。搅拌机提升水量，提升扬程取，搅拌轴功率为式中据此，选用某品牌絮凝搅拌机，主要技术参数：桨叶直径，转速，排液量，电机功率。⑦絮凝区值絮凝区总停留时间水温按，动力粘度。絮凝区值为<101043）回流泵室计算回流泵室尺寸L×B=1.6m×1.3m选用芬兰沙林SS038型泵，一用一备 芬兰沙林SS038型泵性能型号出口直径（mm)重量（kg)功率（kW)转数（r/min)SR0382002002.8730混合室计算1.混合池尺寸。混合池长=2.05m,宽，水深2.停留时间=1.10min3.搅拌机功率。混合室G取，搅拌机轴功率为4.水力计算。出水总管长度=1.5m，直径，流速为m/s出水总管沿程水头损失为出水总管局部水头损失为式中——出水总管入口系数——出水总管三通系数混合池出水支管，直径=0.5m,流速为出水支管沿程水头损失为出水支管局部水头损失为 出水管总水头损失3.10滤布滤池计算1.设计流量滤盘数量设计选用转盘滤池设备MFT450主要性能参数如下：滤盘直径2.0m;处理能力为450，转盘数为8个，功率为4.75kW格数取n=4格3.11消毒3.11.1峰值流量Q=300003.11.2灯管数初步选用UV3000PLUS紫外线消毒设备。每3800需14根灯管，故拟选用6根灯管为一个模块，则模块数N15.5