污水处理厂毕业设计全套计算书 18页

一、城市污水雨水管网的设计计算………………………………011.1、城市污水管网的设计计算……………………………………011.1.1、确定城市污水的比流量……………………………………011.1.2、各集中流量的确定…………………………………………011.2、城市雨水管网的设计计算……………………………………01二、城市污水处理厂的设计计算…………………………………032.1、污水处理构筑物的设计计算…………………………………032.1.1、中格栅………………………………………………………032.1.2、细格栅………………………………………………………042.1.3、污水提升泵房………………………………………………062.1.4、平流沉沙池…………………………………………………092.1.5、厌氧池………………………………………………………112.1.6、氧化沟………………………………………………………122.1.7、二沉池………………………………………………………172.1.8、接触池………………………………………………………202.2、污泥处理构筑物的设计计算…………………………………222.2.1、污泥浓缩池…………………………………………………222.2.2、储泥池………………………………………………………252.2.3、污泥脱水间…………………………………………………25三、处理构筑物高程计算…………………………………………253.1、水头损失计算…………………………………………………253.2、高程确定………………………………………………………27四、污水厂项目总投资，年总成本及经营成本估算……………274.1、项目总投资估算………………………………………………274.1.1、单项构筑物工程造价计算…………………………………274.1.2、第二部分费用………………………………………………284.1.3、第三部分费用………………………………………………284.1.4、工程项目总投资……………………………………………294.2、污水厂处理成本估算…………………………………………294.2.1、药剂费………………………………………………………294.2.2、动力费（电费）……………………………………………294.2.3、工资福利费………………………………………………304.2.4、折旧费……………………………………………………304.2.5、摊销费………………………………………………………304.2.6、大修理基金提成率…………………………………………304.2.7、检修维护费…………………………………………………314.2.8、利息支出……………………………………………………314.2.9、其它费用……………………………………………………314.2.10、工程项目年总成本………………………………………314.2.11、项目年经营成本…………………………………………324.3、污水处理厂综合成本…………………………………………3218/18\n第1章城市污水雨水管网的设计计算1.1、城市污水管网的设计计算1.1.1确定城市污水的比流量：由资料可知，XX市人口为41.3万（1987年末的统计数字），属于中小城市，居民生活用水定额（平均日）取150l/cap.d。而污水定额一般取生活污水定额的80-90%，因此，污水定额为150l/cap.d*80%=120l/cap.d。则可计算出居住区的比流量为q0=864*120/86400=1.20（l/s）1.1.2各集中流量的确定：市柴油机厂450*10*3.0=15.624（l/s）新酒厂取用9.69（l/s）市九中取用15.68（l/s）火车站设计流量取用6.0（l/s）总变化系数K=（Q为平均日平均时污水流量，l/s）。当Q<5l/s时，K=2.3；当Q〉1000l/s时，K=1.3；其余见下表：Q5154070100200500K2.32.01.81.71.61.51.4对于城市居住区面积及街坊的划分可见蓝图所示，而对城市污水管段的计算由计算机计算，其结果可见后附城市污水管网设计计算表。1.2、城市雨水管网的设计计算：计算雨水管渠设计流量所用的设计暴雨强度公式及流量公式可写成：q=167A1（1+clgP）/（t1+mt2+b）n式中：q——设计暴雨强度（l/（s·ha））P——设计重现期（a）t1——地面集水时间（min）m——折减系数t2——管渠内雨水流行时间（min）A1﹑b﹑c﹑n——地方系数。首先，确定暴雨强度公式：由资料可计算径流系数ψψ=5%*0.9+15%*0.9+5%*0.4+17%*0.3+13%*0.15=0.68暴雨强度公式：参考长沙的暴雨强度公式：q=3920（1+0.68lgp）/（t+17）0.86重现期p=1年,地面集水时间取t1=10min，t=t+mt，折减系数取m=2.0，所以可以确定该地区的暴雨强度公式为：q0=ψ*q=0.68*3920*（1+0.7lg1.0）/（27+2∑t2）0.86=2665.6/（27+2∑t2）0.86对于城市雨水汇水面积及其划分可见蓝图所示，而对城市雨水管段的计算由计算机计算，其结果可见后附的城市雨水管网设计计算表。特别说明：将雨湖设为一个雨水处理调节水池，雨湖的面积约为11000m318/18\n，根据雨湖两侧的地面标高差约为0.2m则：设雨湖的有效调节水深为0.1m，所以调节水池的容积为1100m2。设调节水池24h排空一次则：进入雨湖外排管段的集水井的调节水量为：11000000/86400=12.73(l/s)第2章城市污水处理厂的设计计算2.1、污水处理构筑物的设计计算2.1.1中格栅设计：为保证后续污水提升泵房的安全运行，隔除较大的漂浮物质及垃圾，在污水提升泵房前端设有中格栅。格栅的间距为e=40mm，栅前部分长度0.5m，中隔栅设2组，水量小时可只开一组，水量大时两组都开启。配置自动除渣设备。栅前流速取0.6m/s,栅前水深根据最优水力断面公B=2h===1.13m，则h=0.56m,过栅流速取v=0.7m/s，栅条间隙e=20mm，格栅的安装倾角为60°，则栅条的间隙数为：n=Qmax*sinа0.5/ehv=0.382*（sin60°）0.5/（0.02*0.56*0.7）=45.3n取46栅槽宽度：取栅条宽度为S=0.01mB=S*（n-1）+e*n=0.01*（23-1）+0.02*23=0.68m，即每个槽宽为0.68m，则槽宽度B=2*0.68=1.36m（考虑了墙厚）。栅槽总长度：L=L+L+1.0+0.5+，L==(1.36-1.13)/(2*tg20°)=0.32m]L=L/2=0.16mH=h+h=0.56+0.3=0.86m则，L=L+L+1.0+0.5+=0.32+0.16+1.0+0.5+0.86/tg60°=2.48m每日栅渣量：（单位栅渣量取W=0.05m栅渣/10m污水）W=Q*W=3*10*0.05/10=1.5m/d〉0.2m/d宜采用机械清渣方式。栅槽高度：起点采用h=0.5m，则栅槽高度为H=0.56+0.5=1.06m。由于格栅在污水提升泵前，栅渣清除需用吊车。为了便于操作，将栅槽增高0.8m，以便在工作平台上设置渣筐，栅渣直接从栅条落入栅筐，然后运走。2.1.2细格栅设计：18/18\n设栅前水深h=0.56m，进水渠宽度B=2h=1.13。过栅流速取v=0.8m/s，栅条间隙e=10mm，格栅的安装倾角为60°，则栅条的间隙数为：n=Qmax·sinа0.5/ehv=0.382*（sin60°）0.5/（0.01*0.56*0.8）=79.35n取80栅槽宽度：取栅条宽度为S=0.01mB=S*（n-1）+e*n=0.01*（80-1）+0.01*80=1.59m取1.60m进水渠道渐宽部分长度：L=（B-B）/2tg=（1.59-1.13）/2tg20°=0.65m—进水渠展开角，B=B—栅槽总宽，B—进水渠宽度。栅槽与出水渠连接渠的渐宽长度：L=L/2=0.65/2=0.32m过栅水头损失：设栅条为矩形断面，h=k*ξ*v*sin/2gk—系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，取k=3；v—过栅流速；ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，ξ=（s/e），当为矩形断面时，=2.42。代入数据得：h=3*2.42*（0.01/0.01）*0.8*sin60°/（2*9.81）=0.21m为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h作为补偿。栅后槽总的高度：取栅前渠道超高为h2=0.3（m），栅前槽高H1=h+h2=0.86mH=h1+h+h2=0.21+0.56+0.3=1.07m栅槽总长度：L=l2+l1+0.5+1.0+H1/tg60°=0.32+0.65+1.0+0.5+0.86/tg60°=2.97m每日栅渣量：取W1=0.1m3/（103*m3）W=Qmax*W1*86400/（K总*1000）=0.382*0.1*86400/（1.4*1000）=2.4m3/d〉0.2m3/d宜采用机械清渣方式18/18\n中格栅和细格栅均采用型号为JT的阶梯式格栅清污机，并选用Ø285型长度为5m的无轴螺旋运送机两台。2.1.3污水提升泵站设计参数：平均秒流量Q=261.564（l/s）最大秒流量Q=261.564*1.46=381.88（l/s）进水管管底标高31.624m，管径D=900mm，充满h/d=0.3，水面标高31.957m，地面标高38.300m。出水管提升后的水面标高38.800m经100m管长至污水处理构筑物。选择集水池与机器间合建式的圆型泵站，考虑3台水泵（其中1台备用）。设计内容：每台水泵的容量为Q/2=381.88/2=190.94（l/s）,集水池容积相当于采用一台泵6min的容量：W=190.94*60*6/1000=68.74（m）。有效水深采用H=2.0m，则集水池面积为34.37m。选泵前总扬程估算：经过格栅的水头损失为0.1m，集水池最低工作水位与所需提升的最高水位之间的高差为：38.800-（31.624-0.9*0.37-0.1-2.0）=9.609（m）出水管管线水头损失：a）总出水管：Q=381.88l/s，选用管径500mm，v=1.94m/s，1000i=9.88。当一台水泵运转时，Q=190.94l/s，v=0.97m/s〉0.7m/s。设总出水管管中心埋深1.0m，局部损失为沿程损失的30%,则泵站外管线水头损失为：[320+（38.800-38.300+1.0）]*9.88*1.3/1000=4.129mb）水泵总扬程：泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m，则水泵的总扬程为：H=1.5+4.129+9.609+1.0=16.239（m）c）选泵：选用250WD污水泵3台（其中1台备用），水泵参数如下：Q=180.5—278l/sH=12—17m转数n=730转/分轴功率N=37—64KW配电动机功率70KW效率=69.5—73%允许吸上真空高度H=4.2—5.2m叶轮直径D=460mmd）泵站经平剖面布置后，对水泵总扬程进行核算：吸水管路水头损失计算：每根吸水管Q=190.94l/s，选用管径450mm，v=1.21m/s，1000i=4.41。根据图示，直管部分长度为1.2m，喇叭口(=0.1),D=450mm90º弯头1个（=0.67），D=450mm闸门1个（=0.1），D=450×d200mm渐缩管1个（=0.21）沿程损失：1.2*4.41/1000=0.0053m局部损失：（0.1+0.67+0.1）*1.21/2g+0.21*6.5/2g=0.518（m）则吸水管路水头总损失为：0.518+0.0053=0.523（m）出水管路水头损失计算：（计算图见泵房平剖面图）18/18\n每根出水管Q=190.94l/s，选用管径400mm，v=1.53m/s，1000i=8.23。从最不利点A点起，沿A、B、C、D、E线顺序计算水头损失：A—B段D200×400mm渐放管1个（=0.30），D400mm单向阀1个（=1.40），D400mm90º弯头1个（=0.60），D400mm阀门1个（=0.10）。局部损失：0.30*6.5/2g+（1.40+0.60+0.10）*1.53/2g=0.90（m）B—C段选用D500mm管径，Q=190.94l/s，v=0.97m/s，1000i=2.60，直管部分长0.70m，XX字管1个（=1.5，转弯流）。沿程损失：0.70*2.60/1000=0.002（m）局部损失：1.5*1.53/2g=0.179（m）C—D段选用D500mm管径，Q=381.88l/s，v=1.94m/s，1000i=9.88，直管部分长0.70m，XX字管1个（=0.10，直流）。沿程损失：0.70*9.88/1000=0.007（m）局部损失：0.10*1.94/2g=0.019（m）D—E段直管部分长5.0m，XX字管1个（=0.10），D500mm90º弯头2个（=0.64）。沿程损失：5.0*9.88/1000=0.049（m）局部损失：（0.10+2*0.64）1.94/2g=0.265（m）综上，出水管路总水头损失为：4.128+0.90+0.002+0.179+0.007+0.019+0.049+0.265=5.549（m）则水泵所需总扬程：H=0.523+5.549+9.609+1.0=16.688(m)故选用250WD型污水泵是合适的。2.1.4平流沉砂池（设2组）长度:设平流沉砂池设计流速为v=0.25m/s停留时间t=40s，则，沉砂池水流部分的长度（即沉砂池两闸板之间的长度）：L=v*t=0.25*40=10m水流断面面积:A=Qmax/v=0.382/0.25=1.52m池总宽度:设n=2格，每格宽b=1.2m，则，B=n*b=2*1.2=2.4m（未计隔离墙厚度，可取0.2m）有效深度:h2=A/B=1.52/2.4=0.64m沉砂室所需的容积:V=Qmax*T*86400*X/（kz*10）18/18\nV—沉砂室容积，m；X—城市污水沉砂量，取3m砂量/10m污水；T—排泥间隔天数，取2d；K—流量总变化系数，为1.4。代入数据得：V=86400*0.382*2*3/（1.4*10）=1.41m，则每个沉砂斗容积为V=V/（2*2）=1.41/(2*2)=0.35m.沉砂斗的各部分尺寸：设斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为55°，斗高h3ˊ=0.5m，则沉砂斗上口宽：a=2h3ˊ/tg55°+a1=2*0.5/1.428+0.5=1.2m沉砂斗的容积：V0=（h3ˊ/6）*（a2+a*a1+a12）=0.5/6*（1.22+1.2*0.5+0.52）=0.35m3=V这与实际所需的污泥斗的容积很接近，符合要求；沉砂室高度:采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，L=(L-2*a)/2=(10-2*1.2)/2=3.8mh3=h3ˊ+0.006L=0.5+0.06*3.8=0.728m池总高度:设沉砂池的超高为h1=0.3m,则H=h1+h2+h3=0.3+0.64+0.728=1.67m进水渐宽及出水渐窄部分长度：进水渐宽长度L=（B-B）/2tg=（2.4-1.0）/(2*tg20°)=1.92m出水渐窄长度L=L=1.92m校核最小流量时的流速：最小流量为Q=261.564/2=130.782l/s，则V=Q/A=0.130782/0.76=0.172m/s〉0.15m/s符合要求另外，需要说明的是沉砂池采用静水压力排砂，排出的砂子可运至污泥脱水间一起处理。2.1.5厌氧池设计参数进入厌氧池的最大流量为Qmax=0.382m3/s，考虑到厌氧池和氧化沟可作为一个处理单元，总的水力停留时间超过了20h，所以设计水量按最大日平均时考虑：Q=Qmax/kz=0.382/1.46=0.26m3/s。共设两座厌氧池，每座设计流量为0.13m3/s，水力停留时间：T=2.5h，污泥浓度：X=3g/l，污泥回流浓度为：XR=10g/l；设计计算a.厌氧池容积：V=Q*T=130*10-3*2.5*3600=1170m318/18\nb.厌氧池的尺寸水深取h=5m，则厌氧池的面积为：A=V/h=1170/5=234m2厌氧池的直径为：D=（4A/3.14）1/2=（4*234/3.14）1/2=17.26m，取D=18m考虑到0.3m的超高，所以池子的总高度为H=h+0.3=5.3mc.污泥回流量的计算：回流比的计算：R=X/（Xe-X）=3/（10-3）=0.42污泥回流量：QR=R*Q=0.42*130*10-3*86400=4717.4m3/d=196.56m3/h选用型号为JBL800-2000型的螺旋浆式搅拌机，两台该种型号的搅拌机的技术参数如下；浆板直径：800-2000mm，转速：4-134（r/min），功率：4.5-22KW，浆叶数：3个。2.1.6氧化沟设计参数氧化沟设计为两组。氧化沟按照最大日平均时间流量设计，每个氧化沟的流量为130l/s，即11232m3/d。进水BOD5：So=200mg/l出水BOD5：Se=20mg/l进水NH3-N：40mg/l出水NH3-N：15mg/l总污泥龄；22dMLSS：4000mg/lf=MLVSS/MLSS=0.7曝气池：DO=2mg/lNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/mgNO-3-N还原α=0.9β=0.98其他参数：a=0.6kgoss/kgBOD5，b=0.051/d脱氮效率：qdn=0.0312kgNO-3-N/（kgMLVSS*d）k1=0.231/dk02=1.3mg/l剩余碱度：100mg/l（保持PH≥7.2）所需要的碱度：7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度：3.0mg碱度/mgNO-3-N还原硝化安全系数：2.5，脱硝温度修正系数：1.0设计计算a)碱度平衡计算I.由于设计的出水BOD5为20mg/l，则出水中溶解性BOD5为：20-0.7*20*1.42*（1-ｅ-0.23*5）＝6.4mg/lII.采用污泥龄22d，则日产泥量为：aQlr/1+btm＝0.6*11232*（200-6.4）/1000（1+0.051*22）＝1304.71/2.122=614.85kg/ld设其中有12.4%的为氮，近似等于TNK中用于合成部分为：12.4%*614.85=76.24kg/dTNK中有76.24*1000/11232=6.8mg/l需要用于氧化的NH3-N：40-6.8-5=28.2mg/l需要还原的NO-3-N：28.2-10=18.2mg/l18/18\nIII.碱度平衡计算已知产生0.1mg碱度/去除1mgBOD5，进水中碱度为280mg/l剩余碱度：280-7.1*28.2+3.0*18.2+0.1*（200-6.4）=280-200.22+51.6+19.36=150.74mg/l（caco3）此值可以保证PH≥7.2。计算硝化速度：μn=[0.47*ｅ0.098*（T-15）]*[2/（2+100.05*15-1.158）]*[2/（2+1.3）]=0.204l/s（T=12℃）故泥龄为：tw=1/0.204=4.9d采用的安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.5*4.9=12.5d原来假定的污泥龄为22d，则硝化速度为：μn=1/22=0.045l/d单位基质利用率为：μ=μn+b/a=0.045+0.05/0.6=0.158kgBOD5/（kgMLVSS*d）而MLVSS=0.7*4000=2800mg/l则，所需要的MLVSS的总量为11232*194/（0.158*1000）=13791.2kg硝化容积：Vn=13791.2/2800*1000=4925.42m3水力停留时间为：tn=4925.42/11232*24=10.52hb)反硝化区的容积：当温度为12℃时，反硝化速度为qdn=[0.03*（f/m）+0.029]（T-20）取1.08=[0.03*（200*24/4000*16）+0.029]1.08（12-20）=0.03125*1.08-8=0.017kgNO-3-N/（kgMLVSS*d）还原NO-3-N的总量为：18.2/1000*11232=204.42kg脱氮所需要的MLSS：204.42/0.017=12024.85kg脱氮所需要的容积：Vdn=12024.85*1000/2800=4294.59m3水力停留时间：tdn=4294.59/11232*24=9.176h总的池容积为：V=Vn+Vdn=4925.42+4294.59=9220.01m3c)氧化沟的尺寸：氧化沟采用改良式的carrousel六沟式的氧化沟。取池深为3m，单沟宽为6m，则沟总的长度为：9220.01/（3*6）=512.22m，其中好氧段的长度为260.11m，缺氧段的长度为252.11m，弯道处的长度为5*3.14*6+12+2*3.14*6=143.88m，则，单个直道长度为（512.22-143.88）/6=61.39m，则氧化沟的总沟长为：61.39+6+12=79.39m，总的池宽为：6*6=36md)需氧量计算：采用以下的经验公式Q2（kg/d）=A*lr+B*MLSS+4.6*NR-2.6NO3经验系数为：A=0.5，B=0.1NR需要硝化的氧量为：28.2*11232*10-3=316.74kg/dR=0.5*11232*（0.2-0.0064）+0.1*2.8*4294.59+4.6*316.74-2.6*204.42=1087.258+1202.485+1457.004-531.492=3215.255kg/d18/18\n=133.97kg/h当温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：取T=30℃，α=0.8，β=0.9，Cs（20）=9.17mg/l，Csb（30）=7.63则R0=RCs（20）/{α*[β*ρ*Csb（T）-C]*1.024（T-20）}=133.97*9.17/[0.8*（0.9*1.0*7.63-2）*1.024（30-20）]=248.9kg/hb)回流污泥量X=MVLSS=4g/lXr=10g/l则，R=4/（10-4）=0.67因为回流到厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为51.7%Qc)剩余污泥量Qw=614.85/0.7+（200-180）/1000*11232=878.357+224.64=1102.997kg/d如果污泥由底部排除，，且二沉池的排泥浓度为10g/l，则每个氧化沟的产泥量为1102.997/10=110.3m3/d设计采用的曝气机选用型号为DS325的可调速的倒伞型叶轮曝气机五台，该种机子的技术参数如下所示：叶轮的直径为3250mm，电动机额定功率为55kw，电动机转速：33r/min，充气量：21-107kg/h，设备重量：4400kg曝气机所需要的台数为n=488.56/100=4.9取n=5台因此，每组共设的曝气机为5台，全部的机子都是变频调速的。为了保证氧化沟在缺氧状态下混合液不发生沉淀，还设有型号为SK4430的淹没式搅拌机13台，即每个廊道设置2台，功率为4.0KW。而为了保证氧化沟内部水流的循环形成，在进水处的下方设置了一台淹没式搅拌机，能起到推进水流流向的作用。2.1.7二沉池设计参数该污水处理厂采用周边进水周边出水的幅流式沉淀池，共设了两座；设计流量为：11232m3/d（每组），表面负荷：qb=0.8m3/（m2*h）固体负荷：Ng=2000kg/（m2*d），堰负荷：2.2l/（s*m）设计计算：a)沉淀池的面积：按照表面负荷计算：F1=11232/（24*0.8）=585m3b）二沉池的尺寸计算：I.沉淀池的直径为：D=（4A/3.14）0.5=（4*585/3.14）0.5=28mII.沉淀池的有效水深：沉淀时间取2.5h，则，沉淀池的有效水深为h1=qb*t=0.8*2.5=2mIII.存泥区的所需的容积为了保证污泥的浓度，存泥时间Tw不宜小于2.0h，则，所需要的存泥容积为VW=2*T*（1+R）*Q*X/（X+Xr）=2*2*（1+0.67）*11232*4000*2/18/18\n[（4000+10000）*24]=1786.423m3以下计算存泥区的高H2：每座二沉池的存泥区的容积为VW1=1786.423/2=893.211m3则存泥区的高度为：H2=VW1/A1=893.211/585=1.53mIII.二沉池的总高度H：取缓冲层H3=0.4VM，超高H4=0.5m则，H=H3+H4+H2+H1=0.4+0.5+1.53+2.0=4.43m设二沉池池底坡度为I=0.010，则池底的坡降为H5=（28-2.5）/2*0.010=0.13m池中心总深度为∑H=H+H5=4.43+0.13=4.56m池中心的污泥斗深度为H6=1m，，则二沉池的总高度H7为：H7=∑H+H6=4.56+1=5.56m，取H7=5.6mIV.校核径深比：二沉池的直径与池边总水深之比为：D/（H3+H2+H1）=28/（0.4+1.53+2.0）=7.12满足在区间（6，12），符合条件；校核堰负荷：Q/（3.14*D）=11232/（3.14*28）=127.75m3/（d*m）<190m3/（d*m）=2.2l/（s*m）满足条件。C）进水配水渠的设计计算；采用环行平底配水渠，等距设置布水孔，孔径100mm，并加了直径是100mm长度是150mm的短管。配水槽底配水区设置挡水裙板，高0.8m，以下的计算是以一个二沉池的数据计算的。配水槽配水流量Q=（1+R）Qh=（1+0.67）*11232=18757.44m3/d设配水槽宽1.0m，水深为0.8m，则配水槽内的流速为v1=Q/l*b=18757.44/（86400*1.0*0.8）=0.22/0.8*1.0=0.3m/s设直径为0.1m的配水孔孔距为S=1.10m，则，配水孔数量为n=（D-1）/S=（28-1）*3.14/1.10=77.07条，取n=78条，则实际S=1.10m，与题设一致，满足条件。配水孔眼流速为v2v2=4Q/（n*3.14*d2）=0.87/（78*3.14*0.12）=0.4m/s槽底环行配水区的平均流速为v3v3=Q/nLB=0.22/（0.78*3.14*1.0*27）=3.33*10-3m/s环行配水速度梯度GG=[（v22-v23）/2t*]0.5={[0.42-（3.33*10）]/（2*600*1.06*10-6）}0.5=11.22S-1且<30S-1GT=11.22*600=6729<105，符合要求。b）出水渠设计计算：池周边设出水总渠一条，另外距池边2.5m处设置溢流渠一条，溢流渠出水总渠设置有辐流式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设置溢流堰板。出水总渠宽1.0m，水深0.6m。出水总渠流速为：18/18\nV1=Q/（h*b）=11232/（86400*1.0*0.6）=0.22m/s出水堰溢流负荷q=2.07l/（m*s）则，溢流堰总长为：l=Q/q=11232*1000/86400*2.07=62.8m出水总渠及溢流渠上的三条溢流堰板总长为L=（28-2*3.14+2）*（28-2.5*2）*3.14=109.9+200.96=310.86m每个堰口长150mm，共设2100个堰口，单块堰板长3m，共105块。每堰堰口流量为Qi=Q/n=20736/86400*2100=1.14*10-4m3/s每堰上水头h为：h=（Qi/1.4）0.4=（1.14*10-4/1.4）0.4=0.023mb）排泥方式与装置：设计中采用机械排泥，刮泥机将污泥装置送到池中心，再由管排出池外，采用的型号为CG40A型的辐流式沉淀池中心传动垂架刮泥机，该种刮泥机的设计参数如下：适用的沉淀池的池子内径为40m，池深H=3.5m，周边线速度：3.0n/min，驱动功率：1.5*2KW。2.1.8接触池采用隔板式接触反应池。设计参数：水力停留时间：t=30min，平均水深：h=2.4m，隔板间隔：b=1.4m，池底坡度：2%-3%，排泥管：直径为150mm设计计算a）接触池容积V=Q*t=22464*0.50/24=468m3取470m3b）水流速度v=Q/（h*b）=22464/（2.4*1.4*86400）=0.08m/sc）表面积F=V/h=470/2.4=195.8m2d）廊道总宽：隔板数目采用8个，则总的廊道宽度为B=9*1.4=12.6me）接触池长度L=F/B=195.8/12.6=15.5m以下计算加氯量：设计最大的投加氯量为ρmax=3.0mg/l，则每日投氯量为W=ρmax*Q=3.0*22464*10-3=67.4kg/d=2.8kg/h选用储氯量为1000kg的液氯钢瓶，每日加氯量为75%瓶，共储存了8瓶，每日加氯机设置两台，单台投氯量为1-5kg/h，该种加氯机的型号为LS80-3，机子的外形尺寸为：350*620*150mm，并且还配置了两台注水泵，一用一备，要求该种型号的注水泵的注水量为3-6m3/h，扬程不小于20mh2of）混合装置的设计：在接触池的第一格和第二格起端设置混合搅拌器两台（立式）。混合搅拌器的功率计算如下：N0=μ*Q*T*G2/103式中：Q*T——混合池容积m3，μ——水力粘度，20℃时，μ=1.06*10-4kg*s/m218/18\nG——搅拌速度梯度，对于机械搅拌混合，G=500s-1带入数据得：N0=1.06*10-4*5002*0.26*30*60/1000=12.4KW根据计算出来的混合搅拌机的功率数，可以挑选适合的搅拌机设备，经过查设备手册，选用型号为JBL800-2000的混合搅拌机三台，两用一备。该种机子的技术参数如下：浆的直径为：800-2000mm，转速为：4-134r/min功率为：4.5-22kw，浆叶数为；三个2.2、污泥处理构筑物的设计计算：2.2.1污泥浓缩池：采用辐流式浓缩池，使用带有栅条的刮泥机刮泥，利用静压排泥。设计参数：设计流量为2205.994kg/d，共设了两座浓缩池，每座浓缩池的设计进泥量为：QW=1102.997kg/d=110.3m3/d污泥固体负荷为：NWg=45kg/（m2*d）储泥时间为：16h，进泥含水量为：99.5%，出泥含水量为：97%，进泥浓度为：10g/l设计计算：a)浓缩池面积：A=QW/NWg=1102.997/45=24.5m2b)浓缩池的直径：D=（4A/3.14）0.5=（4*24.5/3.14）0.5=5.6mc)浓缩池的有效水深：h1=3.0md)校核水力停留时间：浓缩池的有效容积：V=A*h1=24.5*3=73.5m3污泥在池中停留时间为：T=V/QW=73.5/110.3=0.67d=16h符合要求。e)确定污泥斗的尺寸：浓缩后的污泥体积为：V1=QW*（1-p1）/（1-p2）=110.3*（1-0.995）/（1-0.97）=18.38m3/d储泥区所需要的容积为；按照6h储泥时间来计算：则V2=6*V1/24=6*18.38/24=4.60m3泥斗容积：取污泥斗的上部宽为：r1=1.4m，r2=0.6m，h4=1.6mV3=3.14*h4*（r12+r1*r2+r22）/3=3.14*1.6*（1.42+1.4*0.6+0.62）/3=5.29m3池底坡度为0.06，池底坡降（落差）为：h5=0.06*[（5.6/2）-1.4]=0.084m，R=5.6/2=2.8m所以，池底可以储存污泥的容积：18/18\nV4=3.14*h5*（r12+r1*R+R2）/3=3.14*0.084*（1.42+1.4*2.8+2.82）/3=1.21m3因此，总的储存污泥的容积为：V=V3+V4=5.29+1.21=6.50m3>V=4.60m3，满足要求。c)浓缩池的总高度；取超高为：h2=0.3m，缓冲层高度为：h3=0.3m则，浓缩池的总高为：H=h1+h2+h3+h4+h5=3.0+0.3+0.3+1.6+0.084=5.284m取5.29m污泥浓缩池选用型号为NG6-10C的浓缩池刮泥机，适用于池径为6-10m，池深为：3.0-3.5m周边线速度为：0.7-2.0n/min，驱动功率为：0.37KW2.2.2储泥池共设两座储泥池，每座池子的进泥量为：18.38m3/d储泥时间为：T=12h，则单个池子容积为：V=QW*T=18.38*12/24=9.19m3则，可设计储泥池的尺寸为：正方体形状，边长为2.1m2.2.3污泥脱水间：设计参数：进泥量为：QW=18.38*2=36.76m3/d污泥含水量为：97%出泥量为：GW=8.16m3/d出泥的含水量为：75%设计计算：选用型号为DYQ500B型带式压榨过滤机技术参数为：带宽：500mm，处理量：1.5-3m3/h功率：1.1KW，冲洗耗水量：≥4m3/h冲洗水压：≥0.4Mpa，气压：0.3-0.5Mpa并选择型号为Ø285型长度为5m的无轴螺旋运送机一台与压滤机配套。第3章处理构筑物高程计算3.1、水头损失计算计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选择最长的流程计算，结果见下表污水厂水头损失计算表名称设计流量（L/S）管径（MM）I（‰）VM/S管长（M）局部水头ΣHΣΕ出厂管2605000.00151.254000.06接触池0.2氧化沟至接触池2604000.00151.251250.191.118.018/18\n氧化沟0.50二沉池0.50氧化沟至二沉池1304000.001481.221500.221.0410.8厌氧池至氧化沟1304000.001481.22200.240.334.22沉砂池至厌氧池1915000.001481.031480.221.214.9厌氧池0.30沉砂池0.20格栅0.13有表的计算可以得到，总的计算水头损失为：4.59m3.2、高程确定根据资料，湘江的历史最高水位为：41.31m历史最低水位为：27.7m，常水位为：30.86m，按照历史最高水位来设计；污水厂厂地的地坪标高低于历史最高水位，基本在38.30m左右。污水厂各个处理构筑物的标高情况构筑物水面标高（m）绝对相对地面细格栅前42.864.56细格栅后42.654.35平流沉砂池42.554.25圆形厌氧池41.803.50卡式氧化沟40.442.14辐流式二沉池39.901.60接触池38.300.00入江口37.30-1.00重力浓缩池39.000.70贮泥池38.800.50脱水间41.803.00第4章污水厂项目总投资、年总成本及经营成本估算4.1、项目总投资估算4.1.1单项构筑物工程造价计算污水厂的日处理水量为：381.88l/s*3.6*24=32994.432m/d，处理厂人员定为：17.5*3.82=66.85，取67人。根据设计说明书中的《主要构筑物投资（第一部分费用）及面积指标》计算得主要构筑物投资，即第一部分费用如下表：18/18\n4.1.2第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计。2807.113*50%=1403.557（万元）4.1.3第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则2807.113*10%=280.711（万元）价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则2807.113*5%=140.356（万元）贷款期利息、铺底流动资金按第一部分费用的20%计，则2807.113*20%=561.423（万元）综上，第三部分费用合计为：280.711+140.356+561.423=982.490（万元）4.1.4工程项目总投资工程项目总投资合计为：第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用即：2807.113+1403.557+982.490=5193.160（万元）4.2、污水厂处理成本估算污水处理厂成本通常包括工资福利、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等项费用。4.2.1药剂费W=365*10*Q∑（a*b）式中Q—平均日污水量（m/日）；a—第i种化学药剂的平均加注量（mg/l）；b—第i种化学药剂的单价（元/t）18/18\n则W=365*10*22599.13*（10*600）=4.949（万元/年）4.2.2动力费（电费）W=8760*N*E/k式中N—水泵、鼓风机等设备的电动功率之和（不包括备用设备的功率），KWE—电费单价，元/KW•hk—污水量总变化系数。则W=8760*[（64+70）*2+22*2+55*2+4.0*6*2+1.5*2+22*2+0.37*2+1.1]*0.45/1.46=8760*514.84*0.45/1.46=139.007(万元/年)4.2.3工资福利费W=A*M式中A—职工每人每年工资及福利费，元/年M—职工定员，人则W=18000*67=120.600（万元/年）4.2.4折旧费W=0.84S*p式中S—工程总投资额；p—折旧提成率，按现行规定，排水项目取4.5%则W=0.84*5193.160*4.5%=196.301（万元/年）4.2.5摊销费W=0.84S*p式中p—摊销费提成率，一般可按0.2%—0.4%计，取0.4%则W=0.84*5193.160*0.4%=17.449（万元/年）4.2.6大修理基金提成率W=0.84S*p式中p—大修理基金提成率，按现行规定，排水项目取1.7%W=0.84*5193.160*1.7%=74.158（万元/年）18/18\n4.2.7检修维护费W=0.84S*1%=0.84*5193.160*1%=43.623（万元/年）4.2.8利息支出W=04.2.9其他费用指不包括在上列费用中的间接费用，如办公费、差旅费、邮电费等。常安以上费用之和的一定百分比计，通常取10%。即：W=（W+W+W+…+W）*10%则W=（4.949+139.007+120.600+196.301+17.449+74.158+43.623）*10%=59.609（万元/年）4.2.10工程项目年总成本综合以上各项费用，得该工程项目年总成本为：W=W+W+W+…+W=596.087+59.609=655.696（万元/年）4.2.11项目年经营成本年经营成本等于年总成本减去折旧费、摊销费和利息支出，即P=W-W-W-W则P=655.696-196.301-17.449-0=441.946（万元/年）4.3、污水处理厂综合成本（a）年最大处理水量Q=365Q（m/年），则Q=365*32994.432=1204.297万吨（b）年平均处理水量Q=Q/k，k为污水量总变化系数，则Q=1204.297/1.46=824.861万吨（c）单位处理成本T=W/Q，则T=655.696/824.861=0.79元/m污水18/18