厌氧池和de氧化沟污水处理毕业设计计算书 74页

'XX工业大学2016级本科毕业设计说明书XX工业大学毕业设计说明书作者：XX学号：XXXXXX学院：土木工程学院系(专业)：给水排水工程题目：我国水污染现状及某市25万吨污水处理工程设计指导者：XXX讲师评阅者：(姓名)(专业技术职务)2016年12月67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书中文摘要我国水污染现状及某市25万吨污水处理工艺流程摘要：随着社会经济的发展，人类生产和生活对水的需求量越来越多，水体污染和水资源短缺成为目前人类生存和发展面临的重大问题之一。如何解决水污染问题，保证用水安全是未来人类生存的一大挑战。本文主要从我国的水环境问题出发，在正确分析所需处理水的水量、水质的情况下，结合国内外水处理工艺，并对比了各工艺的优缺点，最终采用DE氧化沟法对某市25万吨污水进行了处理，该工艺同时具有脱氮除磷和去除有机物的功能，而且能够避免了污泥膨胀，保证工艺的正常运行，达到污水排放的标准。在正确设计和计算的基础上，绘制了污水厂的平面图和高程图以及各个单体的剖面图，使整个设计更加清晰直观。关键词：水环境；污水；DE氧化沟；67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书外文摘要Title：China’swaterpollutionstatusandtheprocessof250000tonsofsewagetreatmentAbstract：Withthedevelopmentofsocialeconomy,moreandmorewaterisdemandedinpeople’slifeandproduction.Butwaterpollutionandwatershortageshasbecomeoneofthemajorproblemshinderingpeople’ssurvivalanddevelopment.Howtosolvetheproblemofwaterpollutionandensurewatersecurityisamajorchallengeforthefuturesurvivalofmankind.Accordingtothewaterenvironment,afteranalyzingwaterqualityandwaterquantity,andcomparingtheadvantagesanddisadvantagesofeachprocessultimatelychooseDEOxidationDitchtotreat250,000tonsofwater.Theprocesshasbothnitrogenandphosphorusremovalandremovaloforganicfunctions,andcanavoidthesludgebulking,toensurethenormaloperationoftheprocessandachieveeffluentdischargestandards.Onthebasisofproperdesignandcalculation,drawingasewageplantplanandelevationmapandcross-sectionalviewofeachmonomer,sothatthewholedesignseemsmoreclearandintuitive.Keywords：waterenvironment；pollutedwater；DEOxidationDitch67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书目录中文摘要1外文摘要21绪论-1-1.1污水处理厂的基础资料-1-1.1.1设计资料-1-1.1.2水质特点-1-1.2我国水污染现状-2-1.3国内外研究现状-3-1.3.1研究现状-3-1.3.2处理工艺的比较-4-1.4工艺流程的确定-7-2污水处理构筑物的设计计算-8-2.1格栅-9-2.1.1设计概述-9-2.1.2设计要点-9-2.1.3设计参数：-10-2.1.4设计计算-10-2.2污水提升泵房设计计算-13-2.2.1泵房选择条件-13-2.2.2设计计算-14-2.3泵后细格栅的计算-14-2.3.1设计参数：-14-2.3.2设计计算-15-67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2.3.3进水与出水渠道-16-2.4平流式沉砂池的计算-17-2.4.1设计概述-17-2.4.2设计要点-17-2.4.3设计参数-17-2.4.4设计计算-18-2.5.厌氧池+DE型氧化沟工艺计算-20-2.5.1.设计参数-20-2.5.2厌氧池计算-21-2.5.3DE型氧化沟计算-22-2.5.4设计参数的较核-24-2.5.5剩余污泥量计算-24-2.5.6需氧量的计算：-25-2.5.7供气量计算-26-2.5.8曝气机数量计算（以单组反应池计算）-28-2.6二沉池的计算-28-2.6.1设计参数-29-2.6.2设计计算-29-2.6.3进水部分设计-32-2.6.4出水部分设计计算：-33-2.7消毒设施计算-34-2.7.1消毒剂的选择-34-2.7.2消毒剂的投加-35-2.7.3平流式消毒接触池-36-2.8计量设备-38-2.8.1计量设备的选择-38-2.8.2设计参数-38-2.8.3巴氏计量槽-38-3污泥处理构筑物设计计算-41-67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书3.1.污泥浓缩池的设计计算-41-3.1.1回流污泥量计算-41-3.2辐流浓缩池的设计计算-42-3.2.1设计说明-42-3.2.2设计计算-42-3.3贮泥池的设计计算-44-3.3.1.贮泥池设计进泥量-44-3.3.2.贮泥池的容积-44-3.3.3.贮泥池高度-45-3.4污泥脱水-45-4污水厂平面布置-46-4.1平面布置概述-46-4.2布置的一般原则-46-4.3具体平面布置-49-4.3.1工艺流程布置-49-4.3.2构（建）筑物平面布置-49-4.3.3污水厂管线布置-50-4.3.4厂区道路布置-51-4.3.5厂区绿化布置-52-5污水厂高程布置-52-5.1高程布置概述-52-5.2高程布置的主要任务-52-5.3高程布置的主要原则-52-5.4高程布置计算部分-53-5.4.1构筑物之间管渠的连续及污水水头损失的计算-53-5.4.2构筑物之间管渠的连续及污泥水头损失的计算-59-5.5其他附属设施的设计-61-5.5.1门的设计-61-5.5.2窗的设计-61-67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书5.5.3走廊-62-5.5.4通风设计-62-5.5.5排水设计-62-结论-63-参考文献-64-致谢-65-附录：6667 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书1绪论1.1污水处理厂的基础资料1.1.1设计资料(1)气候条件荣成属暖温带季风型湿润气候区，年平均气温为12℃左右，年平均日照2600小时左右，年平均降雨量800毫米左右。(2)主导风向常年主导风向为东南风；最大风速：12m/s，年平均风速为3.8m/s，。(3)地质状况地质条件良好，地势平坦，结构稳定，无强烈发育的岩溶、塌陷、断裂、滑坡等不良地质构造。地基承载力标准值为≥170千帕。根地震基本烈度为6度。土层深厚，土壤质地较好，地面标高为110m，冰冻线深度为-1.1m。(4)纳污河流位于城市的西部自南向北流，常水位标高为98.5m，20年一遇洪水水位标高为102.3m，最低水位标高为95.2m。1.1.2水质特点67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书表1-1荣成市污水厂进水水质与水量项目设计水量(m3/d)SS(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)pH水温℃指标2500002154352593297~922表1-2出水排放标准项目CODBOD5SSTNTP指标（mg/L）≦60≦20≦20≦20≦1.01.2我国水污染现状我国是一个水资源相对短缺的国家。近年来由于工业的快速增长、人口压力以及农药化肥使用量的不断增加，我国地面水、地下水的质量都有较大的下降，现今水资源非常短缺，水资源污染情况又非常严重，全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染，近50%的重点城市的集中饮用水源不符合取水标准，并且污染危害范围愈演愈烈。我国城市水体污染主要来自两方面:一是工业发展中超标排放的工业废水；二是城市生活污水。我国每年约有1/3的工业废水和90％以上的生活污水未经处理就排入水域。工业排放的污水是水污染的主要来源。据统计，2008年，全国工业废水排放量241.7亿吨，占废水排放总量的42.3%。工业废水大都来自造纸、冶金、化工以及采矿工业，这些废水中含有大量不易分解的重金属如铅、汞、铬、镍、铜、铁和氮、酚等有害物质等致癌、有毒物质，且工厂为降低成本，大都未对工业废水进行处理，导致这些工业废水直接排放到了自然水体中，造成污染。此外，工业生产过程中产生的废气也会在遇冷后凝结重新降落到地面，暴雨把城市的大量污染物冲进河流，特别是下水道超负荷溢流，洪水的泛滥，城市地表上的微尘颗粒含有大量的有机质和无机质，尤其是汽车的废气里含有大量的汞、铅，工厂里的灰尘，居民的生活垃圾而汇入表水从而造成水体污染。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书城市水污染对人体和水生生物都会造成危害。人类生活和工农渔木业都离不开水，人的一切生理活动都需要在谁的参与下完成。水体受到污染，水的质量恶化，不仅会降低甚至丧失其使用功能，加剧水资源短缺，还会对人体健康和生态环境产生一系列危害。被污染的水体中含有农药、苯类、重金属、氰化物、放射性元素、致病菌等有害物质，他们有很强的毒性，有的具有致癌、致畸、致突变的作用。另外，在良好的水体中，各类水生生物之间，水生生物与其生存环境之间处于动态平衡。当在人类的活动下，水体受到污染，就会破坏这种动态平衡，引起生态环境的恶化。水体中含有大量氮磷时，就会发生水体富营养化的变化，导致水体中的藻类大量繁殖，同时会引起水中含氧量减少，使得厌氧微生物大量繁殖，产生硫化氢等有害物质，造成水质恶化，进而水生动物大量死亡，使水质进一步恶化。1.3国内外研究现状1.3.1研究现状针对城市污水，在处理过程中，我们普遍采用的是传统活性污泥法、SBR、氧化沟等，这些处理工艺发展较为成熟有效，所以在世界各地被广泛的应用。在目前城市污水处理，只有社会效益，没有经济效益的情况下，如此庞大的投资和运行费用，对经济不够发达的我国而言无疑是一个沉重负担。因此，本文以我国城市污水处理情况为基础，从排污系统建设、污水处理要求和效果等方面，对国内外城市污水处理工艺作了归纳，为提高我国的城市污水治理水平，最终促进经济与环境的协调发展提供技术参考。近二十年来,一些发达国家为了解决日益严重的水质污染问题，不惜巨额投资兴建了大量不同规模的城市污水处理厂。1-1DE氧化沟运行示意图67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书国内外对污水处理已经达成了共识，即污水的集中处理（大型化）是目前城市污水处理厂规划建设的目标。针对不同城市的不同特点，如城市格局、发展规划、地理水文等具体情况，应该对污水处理厂进行合理规划，保证建设资金使用的有效性，处理效果的高效性。当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR间歇式活性污泥法、DE氧化沟法、普通曝气法、A/A/O生物脱氮除磷法、A/O生物脱氮活性污泥法、接触氧化池法等，这几种工艺都各有其特点。1.3.2处理工艺的比较（1）DE氧化沟DE型氧化沟工艺具有独立的二沉池及回流污泥系统，氧化沟内可交替进行硝化与反硝化，具有较好的脱氮效果。前置厌氧段可加强生物除磷效果，我国不少污水处理厂都在传统生物处理段前增设厌氧段以保证污水中磷的去除效果DE氧化沟的运行周期为3h，每周期分4个阶段，即A—B—C—D，如图2所示。阶段A：污水通过配水井流入低速运行的沟1，沟2转刷高速运行，处理出水由沟2流人二沉池。阶段B：污水还是通过配水井流人沟1，不过此时沟1转刷高速运行，充氧曝气；沟2继续出水。阶段C与阶段A相似、阶段D与阶段B相似，不同的是沟1和沟2的工作状态互换。其中，A、C阶段运行1h，B、D阶段运行0．5h。（2）．A2/OA2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。A2/O工艺的特点：（一）：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；（二）：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。（三）：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。（四）：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。（3）．SBR67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。2SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点：1）SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。2）处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。3）有很好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。4）污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。5）SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。其中改进工艺包括了ASBR，它是在20世纪90年代,由美国Dague教授等将过去用于好氧生物处理的SBR工艺用于厌氧生物处理,开发了厌氧序批式活性污泥法(AnaerobicSequencingBatchReactor,简称ASBR)。ASBR法是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺,一个完整的运行操作周期按次序分为进水、反应、沉淀和排水4个阶段。与连续流厌氧反应器相比,ASBR具有如下优点:不会产生断流和短流;不需大阻力配水系统67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书,减少了系统能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的搅拌设备和滗水器在国内为定型设备,便于建设运行;运行灵活,抗冲击能力强,能适应废水间歇无规律排放。（4）.生物流化床两相生物流化床工艺流程见图1。它的主要特点是充氧过程与流化过程分开并且完全依靠水流使载体流化。在流化床外设脱膜设备和充氧设备，在流化床内只有固、液两相。三相生物流化床反应器内气、液、固三相共存，污水充氧和载体流化同时进行，废水有机物在载体生物膜的作用下进行生物降解，空气的搅动使生物膜及时脱落，故不需脱膜装置。但有小部分载体可能从床中带出，需回流载体。三相生物流化床的技术关键之一，是防止气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率，为此可采用减压释放或射流曝气方式进行充氧或充气。近期，国内环保设备企业开发较多的是内循环式生物流化床，其工艺流程如图2所示。该流化床由反应区、脱气区和沉淀区组成，反应区由内筒和外筒两个同心圆柱组成，曝气装置在内筒底部，反应区内填充生物载体。混合液在内筒向上流、外筒向下流构成循环。1.4工艺流程的确定山东荣成的水质特点如下：表1-3山东荣成水质特点水质参数进水水质设计出水水质67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书CODcr435mg/L≤60mg/LSS215mg/L≤20mg/LBOD5259mg/L≤20mg/LTP9mg/L（以P计)≤1.0mg/LTN33mg/L≤20mg/L由公式（--的处理程度，%；C--进水的浓度，；--处理后污水排放的浓度，。）可以算出COD的去除率。同理可以依次算出SS，BOD，总磷，总氮的去除率。所以根据上述数据可知：COD去除率达86.2%，SS去除率达90%，BOD去除率达92%，总磷去除率达89%，总氮去除率达39%。因而，需选择有较高有机物去除效率的工艺，使得处理出水中的有机物含量达到设计要求。根据荣成的水质特点选择DE氧化沟工艺，DE氧化沟工艺是一种具有较强适应性的污水处理，工艺，其较长的水力停留时间和较长的污泥龄使得其对有机污染物的去除效果良好，从运行数据来看，其对冲击负荷也有很好的耐受力该厂主要工艺流程如图所1-4工艺流程图污水经粗格栅、提升泵房及细格栅、沉砂池，去除污水中较大的漂浮物、悬浮物及其他无机颗粒之后，进入厌氧池、DE氧化沟生物处理系统，去除有机物及氮磷等污染物。从二沉池回流过来的活性污泥一部分进入DE氧化沟，一部分作为硝化液回流到厌氧池。DE氧化沟运行一个周期需367 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书h，分为四个阶段。在阶段一污水先进入沟1进行处理，处理后的水由沟2流人二沉池，其中沟1转刷低速运行，沟2转刷高速运行，此阶段运行时间为1h。阶段二污水还是先进入沟1，然后由沟2流出，不过此时沟1转刷高速运行，充氧曝气。沟2继续出水，此阶段运行时间为0．5h。阶段三与阶段一相似，阶段四与阶段二相似，不同的是沟1和沟2的工作状态互换。2污水处理构筑物的设计计算本设计中污水处理厂的设计流量为25万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为：（2-1）污水的最大处理量为:=；(2-2)；取=1.3；=2.89×1.3=3.757m3/s；2.1格栅2.1.1设计概述格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅、中格栅、细格栅；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2.1.2设计要点（1）格栅栅渣量与地区特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。无当地运行资料时，可采用：格栅间距16-25mm；0.05-0.1m3栅渣/103m3污水；格栅间距30-50mm：0.01-0.03m3栅渣/103m3污水。栅渣的含水率一般为80%，密度约为960kg/m3（2）在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。（3）机械格栅不宜小于2台。如为一台时，应设人工清楚格栅备用。（4）格栅倾角一般采用60°。人工清除的格栅倾角小时，省力，但占地多（5）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。工作台应有安全和冲洗设施。（6）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，不应小于1.2m；机械清除，不应小于1.5m；（7）机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采用其他保护设施的措施。（8）设计格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风措施。（9）格栅间应设有吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修、栅渣的日常清除。2.1.3设计参数：最高日最高时设计秒流量Qmax=3757L/s根据国家《给排水设计手册》第5册城镇排水的要求：栅前流速一般采用0.4-0.9m/s该设计取v1=0.8m/s；格栅通过设计流量时流速一般采用0.6-1.0m/s该设计取v2=1.0m/s；栅后流速一般采用0.5-0.7m/s该设计取v3=0.6m/s；栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm，栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°，单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水，设置六组格栅2.1.4设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书设计中取污水过栅流速=0.8栅前槽宽栅前水深（2）栅条间隙数式中--格栅栅条间隙数，个；--设计流量，；--格栅倾角，º；--格栅栅条间隙数，。设计中取=0.02设计六组格栅，每组格栅数n=24条（3）进水渠道渐宽部分长度考虑每组格栅单独设置，则栅前槽宽：栅前水深重新栅条间隙数式中--格栅栅条间隙数，个；--设计流量，；--格栅倾角，º；--格栅栅条间隙数，。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书设计中取=0.02（4）栅槽有效宽度式中--格栅栅槽宽度（）；--每根格栅条宽度（）。设计中取=0.015式中--进水渠道渐宽部分长度（）；--渐宽处角度，设计中取=（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失h1，因栅条边为矩形截面，取k=3，β=2.42则式中--水头损失，；--格栅条的阻力系数，查表知=2.42；--格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取=3。（7）栅后槽总高度H取栅前渠道超高，则栅后槽总高度：（8）栅槽总长度67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书（9）每日栅渣量=12.5m3/d>0.2m3/d。式中--栅渣量（m3/103m3），本设计取=0.05；--污水厂平均污水量（m3/s）。故W>0.2m3/d，最好采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：2-1格栅平面和剖面简图2.2污水提升泵房设计计算2.2.1泵房选择条件采用DE氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、DE氧化沟，二沉池及接触池，最后由出水管道排入水体。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书泵房形式取决于泵站性质，选用的泵型与台数、建设规模、进出水管渠的深度和方位、出水压力与接纳泵站出水条件、管理水平，施工方法、以及水文地质情况、地形等诸多因素。(1)污水泵站一般为常年运转，大型泵站大多为连续开泵，所以本设计选用自灌式泵房。(2)流量小于时，常选用下圆上方形泵房。(3)大流量的永久性污水泵站，常选用矩形泵房。(4)一般自灌启动时采用合建式泵房。自灌式泵房的优点是操作简便，不需要设置引水的辅助设备，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。2.2.2设计计算1.流量的确定：本设计拟定选择集水池与机器间合建式泵站，考虑7台泵（1备）则每台容量为：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书表2-1500WQ2700-16-185型潜污泵参数型号流量转速扬程功率效率%出水口直径270072516185825002.3泵后细格栅的计算2.3.1设计参数：设计流量Q=3.757m3/s，栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=1.0m/s，栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm，栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°，单位栅渣量W1’=0.10m3栅渣/103m3污水.设置六组格栅2.3.2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公栅前槽宽67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书，栅前水深（2）栅条间隙数式中--格栅栅条间隙数，个；--设计流量，；--格栅倾角，º；--格栅栅条间隙数，。设计中取=0.01计算得:（3）栅槽有效宽度：（4）进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失h1，因栅条边为矩形截面，取k=3，β=2.42则（7）栅后槽总高度H取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书栅后槽总高度（8）格栅总长度（9）每日栅渣量=12.5m3/d>0.2m3/d。式中--栅渣量（m3/103m3），本设计取=0.05；--污水厂平均污水量（m3/s）。故W>0.2m3/d，最好采用机械格栅清渣（10）计算草图见泵前中格栅的计算简图。2.3.3进水与出水渠道城市污水通过DN800的管道送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅的出水直接进入沉砂池，进水渠宽度B1=0.85m，h1=0.59m2.4平流式沉砂池的计算2.4.1设计概述命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。根据各自不同的使用条件选择合适的类型。本设计中选用的沉砂池类型为平流沉砂池，它的主要优点是工作稳定、结构简单、颗粒效果好、排沙方便。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2.4.2设计要点（1）沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。（2）设计流量应按分期建设考虑。当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（3）沉砂池个数或分格数不应小于2个，并宜按并联系列设计。当污水量较小时，可考虑一格工作、一格备用。（4）城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。（5）砂斗容积应按不大于2天的沉砂量计算，斗壁与水平面倾角不应小于55°。（6）除砂一般宜采用泵吸式或气提式机械排砂，并设置贮砂池或晒砂场。排砂管径不应小于200mm。（7）沉砂池的超高不宜小于0.3m。2.4.3设计参数设计流量：Qmax=3.757m3/s，设计4组沉砂池，每组分为2格每组沉沙池流量Q=Qmax/4=0.939m3/s设计流速0.15-0.3m/s，该设计取v=0.20m/s水力停留时间不小于30s,一般采用30-60s,该设计取t=50s有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25-1m，每格宽度不宜小于0.6m进水头部应采取消能和整流措施。池底坡度一般为0.01-0.02。设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状2.4.4设计计算由于没有砂粒沉降资料，故按下列方法计算：计算草图如下：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2-2平流沉砂池平面和剖面简图（2）沉砂池长度：（3）水流断面积：（4）有效水深：有效水深介于0.25～1.0m之间，本设计取h2=0.9m（5）池总宽度：式中：——为0.25—0.1m，取0.9m。单池宽度：（6）沉砂室所需容积：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书X——城市污水沉砂量（污水），一般采用；T——储泥时间，取T=2天。（7）每个沉砂斗容积每格沉砂池设两个沉砂斗，则每个沉砂斗容积（8）沉砂斗各部分尺寸及容积：设沉砂斗底宽；斗壁与水平面的倾角，斗高。沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（9）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向砂斗，沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，则（10）池总高度：——超高，取。（11）校核最小流量时的流速：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书——最小流量时工作的沉砂池数目，则。符合要求。2.5.厌氧池+DE型氧化沟工艺计算2.5.1.设计参数1、厌氧池的水力停留时间为；2、氧化沟的处理能力取决于污水温度和沟内活性生物固体（MLVSS）的浓度。工艺设计通常是依据进水中污染物负荷、污泥龄、污泥负荷F/M和污水温度等。设计污泥龄、F/M。和水温者之间有一定的函数关系：表2-2污泥龄、F/M和水温者之间有一定的函数关系温度（）5101520污泥龄（）2012840.060.100.150.20DE型氧化沟设计，相应的污泥龄为，而浓度通常设计为，其取值是依据污泥的沉淀性能和污泥在沟中的贮存量。3、DE氧化沟的主要设计参数，最好根据试验资料确定，无试验资料时可按下表2-3的规定取值。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书表2-3DE氧化沟的主要设计参数项目单位参数值污泥浓度污泥负荷容积负荷污泥龄污泥产率需氧量水力停留时间污泥回流比总处理效率4、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。5、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、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。7、氧化沟内的平均流速宜大于0.25，混合液在渠内流2.5.2厌氧池计算为了使氧化沟起到生物除磷效果，在氧化沟前加厌氧池且将厌氧池与氧化沟合建为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时流量考虑。设计流量；67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书分4座设计，每座设计流量为：(1).厌氧池容积：式中--厌氧池容积，；--厌氧池水力停留时间。设计中取=1(2).厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m则厌氧池面积：取池宽为25m，则池长为33.8m，取长为34m。所以厌氧池的尺寸为。(3).池总高度为：式中：——超高，取。(4).污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为则(5).搅拌机的选择查《给水排水设计手册》第11册常用设备知选用BQT075型低速潜水推流器。2.5.3DE型氧化沟计算1、出水计算设计中取的去除率为96%，总氮的去除率为90%则=去除的的浓度为：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书去除的总氮的浓度为：2、污泥龄计算设计中取，3、好氧区有效容积4、缺氧区有效容积反消化区脱氮量：缺氧区有效容积：式中——反消化速率，设计中取[kg]。5、氧化沟总有效容积式中——具有活性作用的污泥占总污泥量的比例，一般采用0.55左右。设计中取=0.606、氧化沟平面尺寸67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书设计中取氧化沟的有效水深为氧化沟的面积为：所以主体尺寸为：2.5.4设计参数的较核1、水力停留时间较核大于16，符合要求。2、—污泥负荷率介于0.03～0.08之间，符合要求。2.5.5剩余污泥量计算剩余污泥量湿污泥量：设污泥含水率为每降解所产生的干泥量：氧化沟里的污泥一部分将随污水进入二沉池，由二沉池池底排出，另一部分由氧化沟池底排出。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2.5.6需氧量的计算：设计温度（20—30）度，经核算，30度是需氧量最大，设计按温度为30度时计算供氧量。（1）、碳化需氧量：碳化需氧量=BOD需氧量-挥发性剩余污泥的需氧量+污泥内源呼吸需氧量式中：——氧化每公斤所需氧量，；——内源呼吸需氧系数，；——为污水中污泥的浓度，。（2）、硝化需氧量：式中：——合成需氧量，；——每氧化；——进水，；——出水，（3）、反硝化产生的氧量：式中：——反硝化中被还原的的量，。（4）、总需氧量:67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书换算成标准状态下需氧量：当时，代入，式中：——时清水饱和溶解氧浓度，；——氧转移折算系数，一般采用0.5～0.95，取；——氧溶解度折算系数，一般采用0.90～0.97，取；——时氧的平均饱和度，；——氧化沟平均氧浓度，。2.5.7供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底0.2m处，淹没深度为，氧转移效率，计算温度为。空气扩散器出口处的绝对压力计算：空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为：好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书式中--标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度查表得。标准需氧量（换算为时的脱氧清水的充氧量）：式中--标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，查表得；--标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，；--曝气池内溶解氧浓度，；--污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用0.5～0.95；污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧浓度值比，一般采用0.90～0.97--压力修正系数。设计中取=0.9，=0.95，=2，=1.0最大标准需氧量：好氧反应池供气量计算：平均时供气量为：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书最大时供气量为：2.5.8曝气机数量计算（以单组反应池计算）设计中计算两种曝气机，分别为：鼓风微孔曝气器和垂直轴表面曝气机。鼓风微孔曝气器计算按供氧能力计算所需要的曝气机数量，计算公式为：式中：——曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力。设计中采用鼓风曝气，微孔曝气器，参照《给水排水设计手册》常用设备知：每个曝气头通气量按,取2m³/(h·个)，服务面积为，曝气器氧利用率为，充氧能力为则个，取10020个以微孔曝气器服务面积进行较核：，在之间，符合要求。2.6二沉池的计算67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流二沉池，采用刮泥机。辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池底沉泥，提高池的容积利用系数。这类沉淀池多用于二次沉淀池。2.6.1设计参数（1）设计流量：，拟建八座二沉池，并联运行。则单池流量；（2）单池表面负荷：，设计取（3）污泥浓缩时间。2.6.2设计计算2-3辐流二沉池剖面图2-4辐流二沉池计算简图67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书单池表面积：沉淀池直径：取。有效水深：沉泥斗尺寸：本设计采用机械刮吸泥机连续排泥，池底设坡度为0.05，坡向中心，为了防止磷在二沉池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用两小时，则沉淀部分有效容积:沉淀池坡度落差：设污泥斗上部半径，下部半径为，。圆锥体体积：（6）污泥斗高：污泥斗的容积：（7）沉淀池周边水深：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书式中：——缓冲层高度，取；——刮泥板高度，取。校核径深比：在6~12之间符合要求（8）污泥部分所需容积:式中：——回流污泥比，取；——贮泥时间，取；——回流污泥浓度，。（9）单池污泥区所需容积:校核：，符合要求。（10）沉淀池总高度:式中：——超高，取。2.6.3进水部分设计二沉池进水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管。进水采用配水渠。（1）进水配水槽计算：单池设计污水量：进水端槽宽：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书，取0.6m。槽中水流速取0.6m/s；进水端水深：进水端水深：(2)中心进水导流筒及稳流筒中心进水导流筒，进水，进水管流速为中心进水导流筒内流速，导流筒直径为中心进水导流筒设四个出水孔，出水孔尺寸，出水孔流速为稳流筒稳流筒用于稳定由中心筒流出的水流，防止对沉淀产生不利影响。稳流筒下缘淹没深度为水深的，且低于中心导流筒出水孔边缘0.3m以上，稳流筒内下降流速按最高时流量设计师一般控制在之间，本设计取0.03，稳流筒内水流面积为稳流筒直径为67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2.6.4出水部分设计计算：（1）单池设计流量：（2）环形集水槽内流量：（3）环形集水槽设计：①采用周边集水槽，单侧集水，每池只设一个总出水口；则集水槽宽度：式中：——为安全系数，取。集水槽起点水深：集水槽终点水深：（4）出水溢流堰设计：采用90三角堰出水，堰上水头：H单个三角堰流量：三角堰的总个数：三角堰的中心距（单侧出水）：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2.7消毒设施计算污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅度的减少，但是细菌的绝对值还十分可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水再排入水体前，应进行消毒处理。2.7.1消毒剂的选择目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便最好。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，他们的比较见下表2-5。所以目前液氯仍然是消毒剂首选。本设计中选用液氯作为消毒剂。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书表2-5各种消毒方法比较消毒剂优点缺点适用条件液液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便最好氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便最好同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站2.7.2消毒剂的投加1、加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量为则每日的加氯量为：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书2、加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计五台，采用二用一备。每小时的加氯量为：设计中采用型转子加氯机。2.7.3平流式消毒接触池消毒接触池容积式中——接触池单池容积，；——消毒接触时间，一般取。本设计采用4个3廊式平流式消毒接触池，单个池子体积为消毒接触池表面积式中——消毒接触池有效水深，。设计中取消毒接触池池长式中——消毒接触池廊道总长，；——消毒接触池廊道单宽，。设计中取67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长为：校核长宽比：，合乎要求4、池高设计中取超高为：进水部分每个消毒接触池的进水管管径，。6、混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接的静态混合器。出水计算采用非淹没式矩形薄壁堰出流，设计堰宽为，计算为：出水管采用的管道将水送入巴氏计量槽，流速为。2.8计量设备2.8.1计量设备的选择污水处理中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。本设计中选用巴氏计量槽，测量范围为：。2.8.2设计参数（1）、计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8—10倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的2—3倍，下游不小于4—5倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；（2）、计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同；（3）、当喉宽W=0.3—2.5m时，为自由流，大于此数时为潜没流；（4）、当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流；（5）、设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。2.8.3巴氏计量槽（1）、计量槽主要尺寸计算设计中取计量槽喉部宽度为：则计量槽的渐缩部分的长度：计量槽的喉部长度：计量槽的渐扩部分的长度：计量槽的上游渠道长度：计量槽的下游渠道长度：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书（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，在计算量槽上游，直线段不小于渠道宽度的2—3倍，下游不小于4—5倍。则计量槽上游直线段长度为：计量槽下游直线段长度为：计量槽总长度为：（3）、计量槽的水位当时：式中——上游水深，。当时，时为自由流；取（4）、渠道水力计算设计中取粗糙度为0.013。上游渠道计算：过水断面面积：湿周：水利半径：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书流速：水利坡度：下游渠道计算：过水断面面积：湿周：水利半径：流速：水利坡度：（5）、计量堰水头损失计算上游水头损失为：下游水头损失为：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书巴氏计量槽示意图如图2-6图2-6巴氏计量槽示意草图（6）、水厂出水管采用重力铸铁管，流量为，管径为，流速为，坡度为‰。3污泥处理构筑物设计计算3.1.污泥浓缩池的设计计算3.1.1回流污泥量计算污水水处理过程产生的污泥需浓缩的部分主要来自来自以下构筑物：1）氧化沟，，含水率99.3%；2）二沉池，，含水率99%；3）总污泥量为：4）平均含水率为：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书3.2辐流浓缩池的设计计算3.2.1设计说明为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。3.2.2设计计算进入浓缩池的剩余污泥量为Q=296，设4座，每座处理量74（1）沉淀部分有效面积式中F——沉淀部分有效面积（m²）C——流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/m3），一般采用10kg/m3G——固体通量kg/m2·h，一般采用0.8-1.2kg/m2·hQ——入流剩余污泥量m3/h（2）沉淀池直径，取31m（3）浓缩池的容积式中T——浓缩池浓缩时间，一般采用10~16h，本设计取10h（4）沉淀池有效水深（5）浓缩后剩余污泥量/h（6）池底高度67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度：式中i——池底坡度，一般采用0.01（7）污泥斗高度，取3m式中h5——污泥斗高度（m）——泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55°a——污泥斗上口半径（m），设计中取3mb——污泥斗底部半径（m），设计中取1m污泥斗容积污泥斗中污泥停留时间（8）浓缩池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.5+0.3+0.155+3=5.26m，取5.3m设计中浓缩池总高度取5.3m（9）浓缩后分离出的污水量（10）溢流堰从浓缩池出来的水经过溢流堰进入出水槽，然后汇合进入出水管。出水槽流量q=46.9m3/h。设出水槽宽0.3m，水深0.1m，则水流速为0.43m/s。溢流堰周长m溢流堰采用单侧90°三角出水堰，三角堰顶宽0.2m，深0.1m，每格沉淀池由三角堰92/0.3=307个，取310个。每个三角堰流量67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书三角堰水深，。三角堰后自由跌落0.1m，则出水堰水头损失0.112m3.3贮泥池的设计计算浓缩后的剩余污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池主要作用为调节污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，贮泥池起到泵前调节的作用，平衡前后处置的流量。药剂投机池，消化池运行条件严格，运行中需要投加的药剂可直接在贮泥池中进行调配。预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用。3.3.1.贮泥池设计进泥量由以上计算可知，贮泥池的设计流量为7102m3/d3.3.2.贮泥池的容积式中Q——每日产泥量（m3）t——贮泥时间（h），一般采用8~12h，本设计中取12hn——贮泥池的个数，取6座贮泥斗高度取5.2m贮泥池的设计容积式中h2——贮泥池有效深度，取4.0m67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书h3——污泥斗高度（m）a——污泥贮池边长，取8.0mb——污泥斗边长（m），取2.0m3.3.3.贮泥池高度h=h1+h2+h3=0.3+4+5.2=9.5m，取10m式中h1——超高（m），一般采用0.3mh2——贮泥池有效深度h3——污泥斗高度（m）3-1贮泥池示意图3.4污泥脱水（1）脱水后污泥量式中Q——脱水后污泥量m3/dQ0——脱水前污泥量m3/dP1——脱水前含水率（%）P2——脱水后含水率（%）M——脱水后干污泥重量（kg/d）67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书==313.3(1-75%)1000=78336kg/d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。设计中选用DY-3000型带式压滤机，期主要技术指标为，干污泥产量600kg/h，泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干污泥量的2.0%设计中共采用8台带式压滤机，其中6用2备。工作周期定为12h，所以压滤机处理的泥量为：M=600×12×2×6=86400kg/d，符合要求4污水厂平面布置在污水处理厂的厂区内有各单体处理构筑物；连通各处理构筑物的管道、渠道及其他管线；辅助性建筑物；道路及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种设施进行合理的平面规划。4.1平面布置概述污水处理厂平面布置包括：生产性处理构筑物和泵房、药剂间、鼓风机房、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小，一般采用比例尺的地形图绘制总平面图，常用比例尺为。污水厂的平面布置图应充分考虑地形、风向、布置合理、便于规划管理。4.2布置的一般原则(1)污水厂区面积要根据总体规模近远期相结合。(2)污水厂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，结合气候、厂址地形和地质条件，便于施工、维护和管理，优化运行成本等因素，经技术经济比较确定。(3)67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书污水厂厂区内的各种建筑物造型要简洁美观，选材适当，节省材料，并应该使构筑物群体和建筑物的效果与周围环境相协调。(4)生活设施与生产管理性建筑物宜集中布置，其朝向和位置应力求合理，并应和处理构筑物之间保持一定的距离。(5)污水和污泥处理构筑物应根据情况尽可能的分别集中布置。处理构筑物间距应紧凑、合理，且要符合国家现行防火规范要求，并要满足各构筑物施工、埋设各种管道和设备安装以及维修、养护和管理的要求。(6)污水厂的竖向设计、工艺流程应充分利用地形，符合排水通畅、平衡土方、降低能耗的要求。(7)厂区消防的设计和消化池、污泥气压缩机房、贮气罐、污泥气燃烧装置、污泥气发电机房、污泥干化装置、污泥气管道、污泥焚烧装置及其他危险品、仓库等的位置和设计，应该符合国家现行有关防火规范的要求。(8)污水厂内可以根据实际需要，在适当的地点设置堆放材料、燃料和废渣、备件等物料及停车的场地。(9)污水厂需设置通向附属建筑物和各构筑物的必要通道，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)车行道转弯半径宜为6.0～10.0m；3)人行道宽度宜为1.5～2.0m；4)通向高架构筑物的扶梯倾角宜采用30°，但不宜大于45°；5)天桥宽度不宜小于1.0m；6)车道、通道布置应符合国家现行的有关防火规范的要求，并应符合当地的有关部门的规定。(10)污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。(11)污水厂大门尺寸应容许运输最大设备或部件的车辆出入，并应另外设置运输废渣的侧门。(12)污水厂中并联运行的构筑物间应设置均匀配水装置，各处理构筑物系统之间宜设置可以切换的连通管渠。(13)67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书污水厂内的各种管渠需全面安排，以避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输泥、输气管线和输水管线的布置应使管渠损失小、长度短、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的连通管渠，在条件适宜的情况下，宜采用明渠。管廊内宜敷设仪表电缆、电力电缆、给水管、电信电缆、污泥管、污水管、压缩空气管、再生水管等，并应设置色标。管廊内应设压缩空气管、通风、照明、压缩空气管及可燃气体报警系统、压缩空气管、独立的排水系统、压缩空气和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范的要求。(14)污水厂内应合理布置处理构筑物的超越管线。(15)处理构筑物均应设置排空设施，排出水应做回流处理。(16)污水厂内宜设置再生水的处理系统。(17)厂区的再生水系统、给水系统严禁和处理装置直接连接。(18)污水厂内的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。但当不能满足上述要求的时候，应设置备用动力设施。(19)污水厂内附属建筑物的面积及其组成，应根据工艺流程，污水厂的规模，计算机监控系统的水平和管理体制等，并结合当地的实际情况，本着节约原则确定，并要符合现行的有关规定。(20)位于寒冷地带的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。(21)根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置照明、联络电话、配电箱、浴室、厕所、冲洗水栓等设施。(22)处理构筑物需设置适用的防滑梯、栏杆等安全措施，高架处理构筑物还需设置避雷设施。4.3具体平面布置4.3.1工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。4.3.2构（建）筑物平面布置按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域：67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书（1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括：污水泵站、格栅间、平流沉砂池、厌氧池、DE氧化沟构筑物、沉淀池、消毒池、鼓风机房等。各构筑物尺寸统计如下表4-1：表4-1处理构筑物设备一览表编号名称尺寸大小（长×宽×高）（m）个数1泵前中格栅3.54×1.98×1.0762污水提升泵房27.6×14.4×15.0013泵后细格栅3.95×2.07×1.3864平流沉砂池10.00×5.20×2.4045厌氧池34×25×4.346DE氧化沟275.00×50.00×3.3047辐流式二沉池D=47.00H=9.188接触池37.57×15.00×3.3049浓缩池D=31H=5.3410贮泥池8.00×8.00×10611脱水间15.00×7.50×4.00112计量堰3.20×1.60113污泥消化提升泵房15.00×7.50×4.001（2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈直线型布置。包括：污泥浓缩池、贮泥池等。（3）生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的一个区，位于主导风向的上风向。水厂规模是250000，按照《给水排水设计手册》第三册确定各建筑物面积如下：1）生产管理用房取350，尺寸为20m×20m，办公楼面积，取350，尺寸为35m×10m2）化验室面积，取200，尺寸为20m×10m，定员取10人；67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书3）机修间面积取用250，定员10人，长宽尺寸为25m×10m；4）车库，一般由停车间、检修坑、工具间和休息室组成，其面积根据车辆的配备确定，取其面积为270；长宽为30m×9m。5）仓库面积取250，长宽为25m×10m（其中净水和消毒药剂的贮存不属于仓库范围，但包括仓库管理人员的办公面积）；6）食堂面积定额为2.5/人，设计水厂职工定员为80人，其面积取2007）浴室面积为80；长宽为16m×5m8）锅炉房面积为80；长宽为16m×5m9）传达室面积取用35；长宽为7m×5m10）宿舍面积按每人4计算，宿舍人数约为水厂定员人数的，即人，宿舍面积为，长宽为11）管配件堆放场为250m2，长宽为12）变配电室为100，长宽为，鼓风机房为15×7.5=112.513）砂石滤料堆场为250，长宽为4.3.3污水厂管线布置污水厂管线布置主要有以下管线的布置：（1）污水厂工艺管道污水经总泵站提升后，按照处理工艺经处理构筑物后排入受纳水体。（2）污泥工艺管道污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运出厂外。（3）厂区排水管道67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放，而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接入泵前集水池继续进行处理。（4）空气管道由鼓风机机房通向曝气沉砂池和好氧池，起到曝气充氧、混合搅拌等作用。（5）穿越管道当处理构筑物出现严重故障时，污水可以未经处理直接经过穿越管道排入受纳水体。（6）厂区该水管道和消火栓布置由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔120.0m的检间距设置1个室外消火栓。4.3.4厂区道路布置（1）主厂道路布置由厂外道路与厂内办公楼连接的道路为主厂道路，道宽6.0m，设双侧2.0m的人行道，并植树绿化。（2）车行道布置厂区内各主要构（建）筑物布置车行道，道宽4.0m呈环状布置。（3）步行道布置对于无物品、器材运输的建筑物，设步行道与主厂道或车行道相连。4.3.5厂区绿化布置在正对门处布置1座花坛，在围墙和厂内主干道之间种植1到2排的树木，利用道路和构筑物间的带状空地进行绿化，绿化带以草皮为主，靠路一侧种植绿篱，临靠构筑物一侧栽种花木或灌木，草地中栽种一些花卉。5污水厂高程布置5.1高程布置概述为使污水可以在各处理构筑物之间流动通畅，保证处理厂的正常运行，应进行高程布置，来确定各构筑物及连接管道的高程。为了便于维护管理和降低运行费用，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽可能的67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书减少抽升次数。为了保证污泥顺利自流，应精确的计算各处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时的预留储备水头。5.2高程布置的主要任务污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：（1）确定泵房和各处理构筑物的标高；（2）确定各处理构筑物之间的连接管渠的标高和尺寸；（3）通过计算确定各部分的水面标高，从而可以保证污水沿处理流程在处理构筑物之间流动畅通，保证污水处理厂的正常运行。5.3高程布置的主要原则在整个污水处理过程中，应尽可能的利用污水和污泥的重力作用，但在多数情况下需要提升。本设计高程布置严格遵循以下原则：（1）保证污水可以在各构筑物之间顺利的自流。（2）认真的计算管道的沿程水头损失、局部水头损失，各处理构筑物、联络管渠及计量设备的水头损失；考虑雨天流量、最大时流量和事故时流量的增加，并留有一定余地；还应考虑到当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其它构筑物及有关的连接管渠可以通过全部流量。（3）考虑到远期发展和水量增加的预留水头。（4）选择一条距离最远，水头损失最大的流程进行水力计算。（5）计算水头损失时，一般应以近期的最大流量来作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及到远期流量的管渠及设备时，要以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建后的备用水头。（6）终点设置泵站的污水厂，水力计算时常以受纳水体的最高水位作为起点，逆着污水处理流程向上倒推计算，以防止处理后的污水不能自由流出。二级泵站所需扬程较小，运行费用也较低。但同时还应考虑到挖土深度不宜过大，以避免土建投资过大以及增加施工上的困难。（7）高程布置时，还应注意到污泥流程和污水流程的配合，尽量减少提升污泥量。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书5.4高程布置计算部分由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。采用DE氧化沟法，辐流式二沉池、DE氧化沟、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为109.5m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失，从而算出来5.4.1构筑物之间管渠的连续及污水水头损失的计算（1）管渠水力计算在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失按下式计算：式中——为沿程水头损失，；——为管段长度，；——为水力半径，；——为管内流速，；——为谢才系数。局部水头损失按下式计算：式中——局部阻力系数注：以下计算局部阻力系数取值如下：——进口局部阻力系数，取值0.2；67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书——出口局部阻力系数，取值1.0；——闸门局部阻力系数，取值0.05；——分支流局部阻力系数，取值1.5；——弯头局部阻力系数，取值0.71。同类构筑物有多个时，按最不利情况（L最长）计算。1）细格栅汇水点，，，，2）汇水点平流沉砂池，，，，3）平流沉砂池汇水点，，，，4）汇水点厌氧池67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书，，，，5）厌氧池氧化沟，，，，6）氧化沟配水井，，，，7）配水井汇水点，，，，8）汇水点辐流式二沉池，，，，67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书9）辐流式二沉池汇水点，，，，10）汇水点接触池，，，，11）接触池计量堰，，，，12）计量堰出水口，，，，67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书根据以上计算得管道水力计算表（表5-1）如下：表5-1污水管渠水力计算表管渠及构筑物名称水头损失（m）沿程局部合计出水口到计量堰0.0150.060.075计量堰至接触池0.0670.1730.240接触池至汇水点0.0980.1730.271汇水点至辐流式二沉池0.4360.1560.592辐流式二沉池至汇水点0.0520.0540.106汇水点至配水池0.0580.1320.190配水池至氧化沟0.0980.1730.271氧化沟至厌氧池0.0120.0060.072管渠及构筑物名称水头损失（m）沿程局部合计厌氧池至汇水点0.0900.1730.263汇水点至平流沉砂池0.0320.1730.205平流沉砂池至汇水点0.0110.1730.184汇水点至细格栅0.0110.1730.184（2）各个污水处理构筑物的水头损失见下表（表5-2）：表5-2构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）细格栅0.32辐流式二沉池0.5平流沉砂池0.2接触池0.3厌氧池0.3计量堰0.26氧化沟0.5（3）污水处理高程布置67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书水力计算以109.500m作为起点，沿污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排除。计算结果见表5-3。表5-3构筑物及管渠水面标高计算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出水口至计量堰109.575109.500110.002计量堰109.835109.575109.705110.003计量堰至接触池110.075109.835110.004接触池110.375110.075110.225110.005接触池至二沉池111.238110.375110.006辐流式二沉池111.738111.238111.488110.008二沉池至氧化沟112.305111.738110.009氧化沟112.805112.305112.555110.0010氧化沟至厌氧池112.877112.805110.0011厌氧池113.177112.877113.027110.0012厌氧池至平流沉砂池113.645113.177110.0013平流沉砂池113.845113.645113.745110.0014平流沉砂池至细格栅114.231113.845110.0015细格栅114.553114.231114.322110.0067 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书5.4.2构筑物之间管渠的连续及污泥水头损失的计算（1）污泥管道水头损失管道沿程水头损失：污泥自流式中——污泥管径（m）；——输送距离（m）；——污泥流速（m/s）；——污泥含水率；——污泥浓度系数。由污泥泵提升处于紊流状态管道局部水头损失：式中——局部阻力系数本设计计算管道局部水头损失取经验数值，则查计算表可知污泥含水率99%时，污泥浓度系数=92%；污泥含水率97%时，污泥浓度系数=71；污泥含水率95%时，污泥浓度系数=53。各连接管道的水头损失如下：1）二沉池回流污泥污泥提升泵房，，，，2）DE氧化沟污泥提升泵房，，，，67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书3）污泥提升泵房厌氧池，，，，4）污泥提升泵房浓缩池，，，，5）浓缩池贮泥池，，，，6）贮泥池脱水机房，，，，67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书5.5其他附属设施的设计5.5.1门的设计机械间的门应满足设备的最大部件搬动要求，其尺寸为：门高：式中：──所吊部件吊钩与门框顶距离，取。──起重绳的垂直长度，对于水泵取。──最大一台泵或电机的高度。。──进吊车部件底与进出口室内低坪或平台的距离。取。所以，。5.5.2窗的设计在寒冷的地区，窗向阳，为了使空气对流，背面也适当开窗，窗总面积应不小于泵房面积的。5.5.3走廊在较大的泵站内，为了便于管理和使用，靠窗或靠窗的一边，宜设有走廊，其宽度采用，走廊的栏杆高度为。5.5.4通风设计本设计采用自然通风，在顶棚设置一根的通风管。5.5.5排水设计水泵基础四周设集水槽，以坡度坡向集水坑，坑内污水有一根带有阀门的管径为的铸铁管直接入水泵吸水管排放。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书结论本大型脱氮除磷污水处理厂工艺设计圆满结束，得到结论如下：（1）工艺选择：污水厂进出水水质中氮磷含量相差较大，氮磷的处理尤为重要，选择同步脱氮除磷工艺最为恰当，经过多工艺比较，最终确定为DE氧化沟工艺，本工艺具有处理效率高、节能、耐冲击负荷高、出水水质好的特点，与本处理厂污水处理要求最为吻合。（2）流程确定：主体工艺确定以后，在处理流程方面应全面考虑处理污水的实际情况。故最终工艺流程如下:1)污水处理流程:粗中格栅——污水提升泵站——平流沉砂池——厌氧池——DE氧化沟——辐流式二沉池——接触池——计量堰。2）污泥处理流程：污泥提升泵房——污泥浓缩池——贮泥池——脱水间。（3）配套图纸：污水厂平面图一张，高程图一张，以及4个单体构筑物的平剖面图，分别是平流沉砂池、辐流式二沉池、DE氧化沟、接触消毒池。（4）污水厂内设置了超越管线，当污水厂内发生事故时污水可以通过超越管线排出。本次设计为处理城市污水与工业废水提供了可行的方法和理念，可作为25万吨/d污水处理厂设计的参考方案。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书参考文献1王彩霞.土木建筑工程继续教育丛书．城市污水处理新技术.北京：化学工业出版社.1990，127-1562顾国维.水污染治理技术研究.上海：同济大学出版社，19973曾科，陆少鸣.污水处理厂设计与运行.北京:化学工业出版社.2001，99-1204陶俊杰、于军亭、陈振选.城市污水处理技术及工程实例.北京：化学工业出版社，20055上海市政工程设计研究院主编.给水排水设计手册.北京:中国建筑工业出版社.2000，321-3266高俊发.污水处理厂工艺设计手册.北京:化学工业出版社.2003，238-2457王凯军,贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用.北京：化工工业出版社、环境科学与工程出版中心，20018雷乐成.水处理新技术及工程设计．北京：化学工业出版社．2001，201-2059贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社，199910张自杰.排水工程(下册).北京:中国建筑工业出版社，2000.第四版11姜乃昌.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社，199812韩洪军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，200213给水排水设计手册编写组编.给排水设计手册.第1、5、9、10、11分册.北京:中国建筑工业出版社，200214中华人民共和国建设部.城市污水处理工程项目建设标准.北京:中国计划出版社，200115高俊发，王社平.污水处理厂工艺设计手册:[S].化学工业出版社，200367 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书致谢三个月的时间完成本次毕业设计，从水质的分析、工艺的选择以及各构筑物的计算，将课本上的知识运用到实际设计。在设计过程中张彦平老师给予了我极大的帮助，从开始工艺的确定、到中期的审查以及最后终期报告的修改，其中出现的问题和错误，张老师都耐心地给我做了指导，使我认识到自己知识的不足和欠缺，在此，再一次感谢张彦平老师的帮助。67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书附录：污水厂平面布置图污水厂高程布置图67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书DE氧化沟辐流式二沉池67 XX工业大学2016级本科毕业设计说明书接触消毒池平流沉沙池67'