污水处理毕业设计设计说明书_.doc 35页

'污水厂设计说明书一、污水厂的设计规模设计规模：污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为：该厂按远期2010年一期2.6万吨/天建设完成，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为1.3万吨/天。这样既可满足近期处理水量要求，有留有空地以三期扩建之用。远期2.6万吨，一期建设，计算主要按远期计算，由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。二、进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3－NTP进水380190238494.9出水602020150.5该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）　中的一级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5　除还应去除不中的N，P达到排放标准。三、处理程度的计算1.溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的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，应将非溶解性的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:(此公式仅适用于氧化沟)处理水中溶解性BOD5为30－20.38＝9.62mg/L溶解性BOD5的去除率为： 2.CODcr的去除率3.SS的去除率　4.总氮的去除率5.磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为4.9mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计，则磷的含量为4.9×0.189=0.93mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。磷的去除率为四、城市污水处理设计1、工艺流程的比较城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.A　SBR法工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池， 4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：①大多数情况下，无设置调节池的心要。②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。④自动化程度较高。⑤得当时，处理效果优于连续式。⑥单方投资较少。⑦占地规模大，处理水量较小。B　厌氧池＋氧化沟工作流程：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。 ⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。CA/A/O法优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。D一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流， 所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开，第三沟出水堰关停止出水。同时，第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。其主要特点：①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。 ②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池－氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，而且构筑物多而复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，运行管理各个方面都优于其他处理方法。本设计的处理水量较大在，且处理水量可达30万吨/天，因此，采用一体化反映池为本设计的工艺方案。根据任务书上所给的原始资料，与上海石洞口污水厂比较，有很多相类似的地方。因此在做本设计时，参照其运行设计污水厂方案。2、工艺流程的选择 旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。故选用此工艺流程。3、各级处理构筑物设计流量(二级)最高日最高时6.0万吨最高日平均时5.0万吨平均日平均时4.7万吨说明：雨天时不能处理的流量采用溢流井溢流掉，只处理初期雨水。五、污水处理构筑物设计1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起）中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。设计参数：因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1)人工清除25～40mm2)机械清除16～25mm3)最大间隙40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。 （5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。运行参数：栅前流速0.8m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.02m栅前槽宽0.93m格栅间隙数40水头损失0.103m每日栅渣量1.25m3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。提升泵房说明：1．泵房进水角度不大于45度。2．相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.泵站为半地下式，直径D＝15m，高12m，地下埋深7m。4.水泵为自灌式。2、细格栅和沉沙池细格栅的设计和中格栅相似.运行参数：栅前流速0.8m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.01m栅前部分长度1.20m格栅倾角60o栅前槽宽1.80m格栅间隙数78（两组）水头损失0.26m每日栅渣量2.5m3/d沉砂池设计沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原则：1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。 2.设计流量应按分期建设考虑：(1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；(2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；(3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于0.3m。7.除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。运行参数：沉砂池长度7.5m池总宽2.4m有效水深0.58m贮泥区容积0.625m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽0.5m斗壁与水平面倾角为600斗高为1.0m斗部上口宽1.65m3、厌氧池和氧化沟说明：本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。运行参数：共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。厌氧池直径D=20m，高H=8.3m氧化沟尺寸L×B=140m×40m，高H=4.3m 给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。曝气系统：采用表面机械曝气DY325型倒伞型叶轮表面曝气机。排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。4、二沉池设计参数：设计进水量：Q=30000m3/d（每组）表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)运行参数：沉淀池直径D=35m有效水深h＝3.75m池总高度H=8.13m贮泥斗容积Vw＝2428.6m35．接触消毒池1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表： 消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜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，价格便宜。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经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯消毒。设计参数：设计流量：Q′=30000m3/d=347L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m 采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。运行参数：池底坡度　　2%～3%　　　　　隔板用　　　6块长25m　　　宽25m水头损失取0.5m　　水流速度0.75m/s六、污泥处理构筑物的设计计算1、污泥泵房（1）回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵8台（6用2备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW。（2）回流污泥泵房占地面积为13.5m×11m。（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝16.04m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW。（4）剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积。2、污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数：①进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%。②污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m2.d)。③浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。④有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。运行参数：设计流量：每座1344.4kg/d，采用2座进泥浓度10g/L　　　污泥浓缩时间13h进泥含水率99.0%　出泥含水率96.0%　 池底坡度0.08　　　　坡降0.16m贮泥时间4h上部直径10.5m浓缩池总高4.49m泥斗容积2.8m3七、污水厂平面，高程布置1、平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。2、管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽6～9m次干道宽3～4m，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。3、高程布置 为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据氧化沟的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。注：本设计由于时间仓促，藁城部分只估算主体建筑物的标高等数据。准确数据有待于进一步计算。 污水厂设计计算书第一章污水处理构筑物设计计算一、泵前中格栅1．设计参数：设计流量Q=5.0×104m3/d栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/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ω1=0.05m3栅渣/103m3污水2．设计计算（1）确定格栅前水深，本社既考虑流量较大，故设计两套格栅。令。根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=40)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（40-1）+0.02×40=1.19m选型：GH—1500,实际B=1.50m,电机功率1.1——1.5kw.（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，则 其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（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H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.103+0.3=0.87（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.77+0.38+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.09m（9）每日栅渣量>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：二、污水提升泵房1.设计参数设计流量：Q=694L/s，泵房工程结构按远期流量设计2.泵房设计计算 采用氧化沟工艺方案，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、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。污水提升前水位-5.50m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.65m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.65-（-5.50）=9.15m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=11.15m再根据设计流量694L/s=2498m3/h，采用QW系列污水泵（250QW700—11.37）6台，四用二备。该泵提升流量700m3/h，扬程11m，转速980r/min，功率37kW。占地面积为π52＝225m2，即为圆形泵房D＝15m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。计算草图如下：三、泵后细格栅1．设计参数：设计流量Q=2.6×104m3/d=347L/s栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/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ω1=0.10m3栅渣/103m3污水2．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栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数（取n=78）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=39条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（39-1）+0.01×39=0.77m所以总槽宽为0.77×2+0.2＝1.74m（考虑中间隔墙厚0.2m）选型：根据e=10mm,选XWB—Ⅲ系列背耙式格栅除污机，规格和性能XWB—Ⅲ-0.8-2,实际B=800mm.则总槽宽B=0.8×2＋0.2=1.8mm（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，则其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（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H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03 （8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=1.20+0.60+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.74m（9）每日栅渣量>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：四、沉砂池采用平流式沉砂池1.设计参数设计流量：Q=694L/s（按2010年算，设计2组,每组分为2格）设计流速：v=0.25m/s（0.15～0.3m/s）水力停留时间：t=30s(不小于30s)2.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流断面积：A=Q/v=0.347/0.25=1.388m2（3）池总宽度： 设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m（4）有效水深：h2=A/B=1.388/2.4=0.58m（介于0.25～1m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=1.0m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（大于V1=0.75m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=1.0+0.06×2.10=1.126m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.58+1.13=2.01m（8）进水渐宽部分长度:（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m（10）校核最小流量时的流速： 最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=347/1.5=289.2L/s则vmin=Q平均日/A=0.2892/1.388=0.21>0.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：五、厌氧池1.设计参数设计流量：2010年最大日平均时流量为Q′=Q/Kh=694L/s，每座设计流量为Q1′=347L/s，分2座水力停留时间：T=2.0h污泥浓度：X=3000mg/L(2000mg/L～5000mg/L)污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。2.设计计算（1）厌氧池容积：V=Q1′T=347×10-3×2.0×3600=2498m3（2）厌氧池尺寸：水深取为h=8.0m。则厌氧池面积：A=V/h=2498/8=312m2 厌氧池直径：m（取D=20m）考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=8+0.3=8.3m。（3）污泥回流量计算：1）回流比计算R=X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.432）污泥回流量QR=RQ1′=0.43×347=149.21L/s=12892m3/d六、氧化沟1.设计参数拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为总污泥龄：25d(温带20～30d)MLSS=4000mg/L,MLVSS/MLSS=0.75则MLSS=3000mg/L曝气池：DO＝2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原α＝0.9β＝0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5b=0.07d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·dK1=0.23d-1Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算： 1）污泥龄则日产泥量为：kg/d设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：0..6=190.66kg/d即：TKN中有mg/L用于合成。需用于氧化的NH3-N=40-6.36-2=33.64mg/L需用于还原的NO3-N=33.64-20=13.64mg/L2）碱度平衡计算已知产生0.1mg/L碱度/除去1mgBOD5，且设进水中碱度为300mg/L，剩余碱度=300-7.1×33.64+3.0×13.64+0.1×（210－17.2）=121.4mg/L计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2mg/L（2）硝化区容积计算：取f=VSS/SS=0.7硝化容积：水力停留时间：h（3）反硝化区容积：12℃时，反硝化速率为： =0.0159kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d脱氮所需MLVSS=kg脱氮所需池容：m3水力停留时间：h（4）总水力停留时间：h总容积：m3（5）氧化沟的尺寸：氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深4.0m，取单池宽度10m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长:(取110m)故氧化沟总池长=110+10+20=140m，总池宽=104=40m（未计池壁厚）。校核实际污泥负荷（0.04～0.10之间）（6）需氧量计算：采用如下经验公式计算:其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：A=0.5B=0.1需要硝化的氧量：Nr=33.-3=1009.2kg/dR=0.(0.21-0.017)+0..7+4.61009.2-2.6409.2=10446.181kg/d=432.26kg/h取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度=7.63mg/L，=9.17mg/L采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则取n=8台（7）回流污泥量：可由公式求得。式中：X=MLSS=4.0g/L，回流污泥浓度取10g/L。则：（50％～100％，实际取70％）考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为59%Q。（8）剩余污泥量：如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为： （9）氧化沟计算草草图如下：七、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1．设计参数设计进水量：Q=30000m3/d（每组）表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h 固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)2．设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径：，取35m(D＞20,采用周边传动的刮泥机)有效水深为h=qbT=1.52.5=3.75m<4m（介于6～12）（3）贮泥斗容积：为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：则污泥区高度为（4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=3.75+2.9+0.4+0.3=7.35m设池底度为i=0.05，d=2.0m,则池底坡度降为则池中心总深度为H=h+h5=7.35+0.78=8.13m （5）校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求（6）辐流式二沉池计算草图如下： 八、接触消毒池与加氯间采用隔板式接触反应池1．设计参数设计流量：Q′=60000m3/d=694L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m2．设计计算（1）接触池容积：V=Q′T=69410-33060=1250m3表面积m2隔板数采用6个，则廊道总宽为B＝（6+1）3.5＝24.5m取25m接触池长度L=取25m长宽比实际消毒池容积为V′=BLh=25252=1250m3池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求 ）加氯量计算：设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为ω＝ρmaxQ=-3=240kg/d=9.99kg/h选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为2瓶,共贮用24瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为4.5～4.99kg/h。配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置：在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设（4）接触消毒池计算草图如下： 第二章污泥处理构筑物设计计算一、回流污泥泵房1.设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑，即QR=100%Q=694.4.5L/s＝60000m3/d2.回流污泥泵设计选型（1）扬程：二沉池水面相对地面标高为0.6m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2-0.2＝-0.4m，氧化沟水面相对标高为1.5m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）＝1.9m（2）流量：两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为60000m3/d＝2500m3/h（3）选泵：选用LXB-900螺旋泵8台（6用2备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW（4）回流污泥泵房占地面积为13.5m×11m二、剩余污泥泵房1.设计说明二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）污水处理系统每日排出污泥干重为2×3850.1kg/d,即为按含水率为99％计的污泥流量2Qw＝2×385.01m3/d＝266.88m3/d＝32.08m3/h2.设计选型（1）污泥泵扬程: 辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为-（5.34-0.3-0.6）-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4＝4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。（2）污泥泵选型:选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝16.04m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW（3）剩余污泥泵房:占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积三、污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。1.设计参数进泥浓度：10g/L污泥含水率P1＝99.0％，每座污泥总流量:Qω＝3850.1kg/d=385.01m3/d=16.04m3/h设计浓缩后含水率P2=96.0％污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥浓缩时间：T=13h贮泥时间：t=4h2.设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积m2浓缩池直径取D=10.5m水力负荷有效水深 h1=uT=0.18513=2.41m取h1=2.4m浓缩池有效容积V1=Ah1=85.562.4=205.34m3（2）排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率P2＝96.0％的污泥,则Qw′=按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积V2＝4Qw′＝44.01＝16.04m3泥斗容积=m3式中：h4——泥斗的垂直高度，取1.2mr1——泥斗的上口半径，取1.1mr2——泥斗的下口半径，取0.6m设池底坡度为0.08，池底坡降为：h5=故池底可贮泥容积：=因此，总贮泥容积为（满足要求）（3）浓缩池总高度： 浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为=2.4+0.30+0.30+1.2+0.29=4.49m（4）浓缩池排水量：Q=Qw-Qw′=16.04-4.01=12.03m3/h（5）浓缩池计算草图：四、贮泥池及污泥泵1．设计参数进泥量：经浓缩排出含水率P2＝96%的污泥2Qw′=296.25=192.5m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T＝0.5d=12h2．设计计算池容为V=2Q′wT=192.50.5=96.25m3贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）LBH=4.84.84.8m有效容积V=110.59m3浓缩污泥输送至泵房 剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至处理厂南面的苗圃作肥料之用污泥提升泵泥量Q=192.5m3/d=8.02m3/h扬程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.2～16m3/h,扬程H14～12mH2O,功率N3kW泵房平面尺寸L×B=4m×3m'