污水处理厂毕业设计 42页

天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计第一章设计概述1.1设计任务及设计依据本次设计内容是设计一座二级污水处理厂，使出水达标排放，并对污泥脱水机房臭气进行处理，以改善污水处理厂的工作环境。主要设计任务包括：(1)开题报告（不少于2000字）；(2)设计计算说明书（不少于15000字）；(3)英文文献翻译（不少于5000汉字）；(4)污水处理厂总平面图和流程图（1张）；(5)污泥脱水机房臭气处理工艺图（1张）；(6)构筑物施工图或主要设备大样图（4张）。1.1.2设计依据1.气象资料邯郸市地势自西向东呈阶梯状下降，高差悬殊，地貌类型复杂多样。以京广铁路为界，西部为中、低山丘陵地貌，东部为华北平原。海拔最高1898.7米，最低32.7米，相对高差1866米，总坡降为11.8‰。邯郸市自西向东大致可分为五级阶梯：西北部中山区、西部低山区、中部低山丘陵区、中部盆地区、东部冲积平原。邯郸市属典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，日照充足，雨热同期，干冷同季，随着四季的明显交替，依M次呈现春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽，冬季寒冷干燥。年平均气温14℃，最冷月份（一月）平均气温-2.5℃，极端最低气温-20℃，最热月份（七月）平均气温27℃，极端最高气温42.5℃，全年无霜期200天，年日照2557小时。邯郸市多年平均降雨量为548.9mm，最大年降水量为1575.5mm，最小年降水量为266.8mm，常年主导风向为夏季东南风，冬季西北风。2.地质条件地基承载力98.2kPa，地下水位1.2m，最大冻土深度74.6m，河水最高水位11.80m（大沽标高），河水最低水位10.70m（大沽标高），设计场地平坦，设计标高16.00m（大沽标高）。1.2设计水量与水质1.2.1设计水量38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计表1-1设计水量表m3/dm3/hL/sm3/s平均日流量16000666.71850.185高日高时流量242951012.32810.281Qd=16000m3/d，污水总变化系数公式：==1.52；高日高时流量Qh=Qd×Kz=185×1.52=281.2L/s表1-2进出水水质及去除率BOD(mg/L)COD（mg/L）悬浮物（mg/L）总氮（mg/L）总磷（mg/L）原水水质185370130293.5处理后水质10502050.5去除率（%）94.686.584.682.885.738\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计第二章污水处理厂构筑物的选型2.1污水处理方案的确定2.1.1污水处理方案的比较国内外处理城市污水的主要技术是活性污泥法。关于活性污泥法，当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A2/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，A2/O工艺和SBR工艺三种工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2/O工艺和SBR工艺的比较分析：1.SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。2.A2/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.738\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A2/O工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。3.氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：（a）卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是一种单沟环形氧化沟，主要采用表面曝气机，兼有供氧和推流的作用。污水在沟内转折巡回流动，处于完全混合状态，有机物不断得以去除。表曝机少，灵活性差，设备维修期间沟不能工作，沟内混合液自由流程长，由于紊流导致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影响运行效果。单沟氧化沟的平均溶解氧维持在2mg/L左右，加之单点供氧强度过大，耗氧较高。在一般情况下，单沟很难形成稳定的缺氧段，不利于脱N。（b）三沟式氧化沟三沟式氧化沟工艺有两个边沟，一个中沟，当一个曝气时，另外两个作为沉淀池使用。一定时间后改变水流方向，使两沟作用相互轮换，中沟则连续曝气，三沟式氧化沟无需污泥回流装置，如果条件合适，还可以进行反消化。缺点：进、出水方向，溢流堰的起闭及转刷的开动于停止必须设自动控制系统；自控系统要求管理水平高，稍有故障就会严重影响氧化沟正常工作。由于侧沟交替运行，设备利用率较低。（c）一体化氧化沟一体化氧化沟就是将沉淀池建在氧化沟内，即氧化沟的一个沟内设沉淀槽，在沉淀池两侧设隔板，底部设一导流板。在水面上设集水装置以收集出水，混合液从沉淀池底部流走，部分污泥则从间隙回流至氧化沟。一体化氧化沟将曝气、沉淀功能集于一体，免除了污泥回流系统，但其结构有待进一步完善。（d）奥贝尔氧化沟38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计奥贝尔氧化沟由三个同心椭园形沟道组成，污水由外沟道进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后经中心岛流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量转碟气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的50—55%，溶解氧控制趋于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用：中间沟道容积一般为25%—30%，溶解氧控制在1.0mg/L，作为“摆动沟道”，可发挥外沟道或内沟道的强化作用；内沟道的容积约为总容积的15%—20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/L左右），以保证有机物和氨氮有较高的去除率。外沟道的供氧量通常为总供氧量的50%左右，但80%以上的BOD5可以在外沟道中去除。由于外沟道溶解氧平均值很低，绝大部分区域DO为0mg/L，所以，氧传递作用是在亏氧条件下进行的，大大提高了氧传递效率，达到了节约能耗的目的。一般情况下，可以节省电耗20%左右。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容积最小，能耗是较低的。中沟道起到互补调节作用，提高了运行的可靠性和可控性。因此，奥贝尔氧化沟可以在确保处理效果的前提下，可以获得较大的节能效益。对于每个沟道内来讲，混合液的流态为完全混合式，对进水水质、水量的变化具有较强的抗冲击负荷能力；对于三个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为推流式，且具有完全不同溶解氧浓度和污泥负荷。奥贝尔氧化沟实际上是多沟道串联的沟型，同时具有推流式和完全混合式两种流态的优点，这种特殊设计兼有氧化沟和A2/O工艺的特点，耐冲击负荷，可避免普通完全混合式氧化沟易发生的污泥膨胀现象，可以获得较好的出水水质和稳定的处理效果。不同工艺的处理效果与其所配套的附属设备是分不开的，往往是新设备的产生、发展带动了工艺的改革，使其处理优越性得以突现。奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面有符合水力特性的一系列凹孔和三角形突起，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和混合效率。通过改变曝气机的旋转方向、浸水深度、转速和开停数量，可以调整其供氧能力和电耗水平。尤其是蝶片可以方便拆装，更为优化运行提供了简便手段。另一方面，由于转碟直径达1.5m，并在碟片最大切线区设置T形推流和切割叶片，增强切割气泡，推动混合液的能力。平行切入在水中旋转运行，具有极强的整流和推流能力。实践证明，在水深为5m，在不需要水下推进器时，氧化沟池底流速仍可达0.2m/s以上。当污水浓度下降，为节能而减少曝气机运行台数时，一般也不必担心沉淀的发生。这是曝气转碟和奥贝尔沟型所独具的优点。奥贝尔氧化沟的沟道布置，便于采用不同种类的工艺模式。在使用普通活性污泥法时，内沟道用于曝气，外沟道用于需氧消化；使用接触稳定和分段曝气时，是把进水和回流污泥引入相应的沟道中；为了保证高质量而稳定的处理效果和减少污泥量，需要进行硝化时采延时曝气模式。根据本次设计污水处理的特点，我们可以看出A2/O法和氧化沟法更适合本次设计，氧化沟工艺与A2/O工艺相比，具有如下优势：38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计（a）工艺流程简单，处理构筑物少，机械设备少，运行管理方便。与A2/O法比较，可不设初沉池，没有混合液内回流系统，由于污泥相对好氧稳定，一般不设污泥的厌氧消化系统。（b）A2/O工艺由于停留时间较短，剩余污泥的稳定性较差，一般需要污泥消化和浓缩过程，这不利于除P，生物除P是通过聚磷菌在好氧条件下，过量吸P而使废水中的P得到去除的，最终P随聚磷菌进入剩余污泥中除去，剩余污泥长时间处于厌氧状态，将导致聚磷菌吸收的P重新释放出来，影响除P效果。氧化沟的水力停留时间较长，污泥泥龄较长，具有延时曝气的特点，悬浮有机物在沟内可获得较彻底的降解，污泥在沟内达到相对好氧稳定，剩余污泥量少，根据国内外经验，氧化沟不再设污泥厌氧消化处理系统，剩余活性污泥只须经机械浓缩、脱水即可利用或污泥后处置，简化了污泥后序处理程序。污泥在进行机械浓缩、脱水过程中，停留时间很短，基本没有污泥中磷的释放问题。（c）转碟曝气，混合效率较高，水流在沟内的速度最高可达0.6—0.7m/s，在沟道使水流能快速进行有氧、无氧交换，交换次数可达500—1000次，可同时进行有机物的降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。沟道的这种脉冲曝气和大区域的缺氧环境，可以较高程度地实现“同时硝化反硝化”的效果。（d）污水进入氧化沟，可以得到快速的有效的混合，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量，高浓度的冲击负荷能力强，具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，对难降解有机物去除率高，出水水质稳定。（e）供氧量的调节，可以通过改变转碟的转速、浸水深度和转碟安装个数等多种手段来调节整体供氧能力，使池内溶解氧值经常控制在最佳值，保证系统稳定、经济、可靠的运行。（f）曝气转碟由高强度玻璃钢制成，使用寿命可达20年以上，独特的结构设计使其具有较高的混合和充氧能力，新型转碟曝气机可以使氧化沟的工作水深达到5.0米以上。氧化沟转碟曝气机工作在水面上，而且安装的数量少，安装、巡检、维修方便，可以即时发现了解设备运行情况，随时解除存在隐患。而A2/O法所用的鼓风曝气设备使用寿命短，目前市场上的曝气器一般正常使用2~3年左右，而且会随着使用时间的增长效率降低。曝气器位于池底，日常无法了解水下设备运行状况，检修或者更换都需要放空，这会给污水厂的运行带来很大的不便。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计通过对以上三种工艺的比较，可以看出，这三种工艺都能达到要求，各具优势，但考虑到城市现状和对工作人员的要求，最终选择工艺成熟、应用广泛的氧化沟工艺作为此污水处理厂污水生化处理主体工艺。综合比较，选用奥贝尔氧化沟，其兼具氧化沟和A2/O工艺的双重优势。2.1.2工艺流程的确定进水奥贝尔氧化沟初沉池沉砂池细格栅进水泵站粗格栅污泥外运脱水机房污泥浓缩池二沉池排入纳水体出水计量槽接触池38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计第三章污水处理厂构筑物的设计计算3.1进水闸井与粗格栅3.1.1确定进水管径进水管采用钢筋混凝土圆管，根据邯郸市开发区污水处理厂的最大设计污水量，总变化系数Kz=1.52，可以查《给排水手册Ⅰ》并选用管径为DN=700mm，充满度h/d=0.70的钢筋混凝土圆管。3.1.2粗格栅1.格栅的作用格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。一般情况下，格栅分为粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。2.设计要求（1）水泵处理系统粗格栅栅条间隙，粗格栅保护水泵，格栅间隙20～25mm；（2）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s；（3）格栅倾角一般用45°～75°。机械格栅倾角一般为60°～70°；（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s；（5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用格栅间隙16～25mm适用于0.10～0.05m3栅渣/103m3污水格栅间隙30～50mm适用于0.03～0.01m3栅渣/103m3污水；（6）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m；（7）机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；（8）设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除；（9）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，采用人工清除时不应小于1.2m，采用机械清除时不应小于1.5m；（10）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。工作台上应有安全和冲洗设施；（11）在北方地区格栅的设置应考虑防止栅渣结冰的措施。3.设计参数设计流量：Q1=0.281m3/s，以最高日最高时流量计算；38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计栅前流速：v1=0.7m/s，过栅流速：v2=0.9m/s；渣条宽度：s=0.01m，格栅间隙：e=0.04m；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；栅槽宽度取0.2m；设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。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:槽宽，则栅前水深；（2）栅条间隙数：(取n=16)；（3）栅槽有效宽度：B=s（n-1）+en=0.01×（16-1）+0.04x16=0.79m考虑0.2m隔墙：B=B+0.2=0.99m（4）进水渠道渐宽部分长度：m（其中α1为进水渠展开角，取α1=）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m（6）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：其中：h0：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=3；：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。（7）栅后槽总高度（H）本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.45+0.3=0.75mH=h+h1+h2=0.45+0.04+0.3=0.79m（8）栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+（0.45+0.30）/tanα38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计=0.14+0.07+0.5+1.0+0.75/tan60=2.14m（9）每日栅渣量在格栅间隙在40mm的情况下，每日栅渣量为：所以宜采用机械清渣。（10）格栅示意图图3-1粗格栅示意图3.2污水泵站3.2.1设计参数污水量：Qmax=281L/s；3.2.2污水提升泵房设计计算1.泵房设计说明及选泵本设计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，最后由出水管道排出。扬程采用H=11m，再根据设计流量281L/s=1012m3/h，查规范《给谁排水设计手册》得，选用三台250QW600-15-45型号的污水泵，其中一台备用。该型号潜水排污泵性能如下图所示：表3-1250QW600-15-45型污水泵性能参数38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(kw)效率(%)出口直径(mm)重量(kg)生产厂家250QW600-15-45600159804582.62501456江苏亚太泵业2.泵房设计计算泵房直径D=12m，集水池尺寸取l=4m；集水池容积W考虑不小于一台泵5min的流量即;有效水深采用2m，则集水池面积为，平面尺寸5m×6m3.3细格栅与沉砂池3.3.1细格栅1.设计参数格栅间设两道细格栅，采用机械清除设计流量Q=281L/s；栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s；栅条宽度s=0.01m，栅槽宽度取0.2m，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=0.07m3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，则栅前水深取0.45m（2）栅条间隙数(取n=33)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（33-1）+0.02×33+0.2=1.18m≈1.2m（4）进水渠道渐窄部分长度（其中α1为进水渠展开角，取α1=）38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计（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（栅条断面为锐边矩形断面）β取2.42，k取3（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=0.45+0.3=0.75m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.45+0.103+0.3=0.85m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.43+0.22+0.5+1.0+0.75/tan60°=2.58m（9）每日栅渣量单位栅渣量W1=0.07m3栅渣/103m3污水所以宜采用机械格栅清渣。（10）细格栅样式图图3-3细格栅计算草图3.3.2沉砂池1.沉砂池的作用污水38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中的粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。由于城市污水中含有大量的无机悬浮颗粒，这些物质在后面的生物处理过程中，对活性污泥会产生许多不良的影响。并且这些物质沉降下来后，会对污泥的处理带来许多得不便。因此这些物质在进入生物处理阶段前必须去除。因此采用沉砂池，用来去除这些无机悬浮颗粒。2.沉砂池的一般规定城市污水处理厂应设置沉砂池。（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：1）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。2）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少于2个，并宜按并联系列设计。当污水量较少时，可考虑一个工作、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）砂斗容积应按大雨2d的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不应小于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。排砂管直径不应小于200mm。（7）当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管道畅通和易于养护管理。（8）沉砂池的超高不宜小于0.3m。2.旋流沉砂池的选择本污水厂设两座旋流沉砂池，单座沉砂池的设计水量为8000m3/d，查《城市污水处理设施设计计算》表3-2得旋流式沉砂池各部分尺寸见38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计表3-2旋流沉砂池数据设计水量/（×104m3/d）0.95砂斗深度/m1.52沉砂池直径/m2.13驱动机构/W0.86沉砂池深度/m1.12桨板转速/（N/min）20砂斗直径/m0.913.排砂方式本设计采用空气提升排砂，该提升装置有设备厂家与桨叶分离机成套供应。3.4初沉池本设计采用辐流式初沉池，辐流式初沉池拟采用中心进水，沿中心管四周花墙出水，污水由池中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中悬浮物流动中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，澄清水从池周溢流入出水渠。辐流沉淀池由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成。3.4.1设计计算1.设表面负荷，n=2，所以m22.池子直径m(取21m)3.有效水深，式中，t为沉降时间，h，取t=1.5h。m4.沉淀部分有效容积m35.污泥部分所需容积=26.2m3式中T——污泥室贮泥周期，d，取T=24dC1——进水悬浮浓度，t/m3C2——出水悬浮浓度，t/m3沉砂池SS去除率取50%——污泥容重。t/m3，取P0——污泥含水率，%，取P0=96%6.污泥斗容积V138\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计式中h5——污泥斗高度，m；r1——污泥斗上部半径，m，取r1=1.9m；r2——污泥斗下部半径，m，取r2=0.9m；倾角取α=60°（m3）（m3）7.污泥斗以上圆锥体部分容积V2，m3式中h4——底坡落差，m；R——池子半径，m；h4=（R-r1）i=（11-1.9）×0.05=0.46m因此，池底可贮存污泥的体积为（m3）共可贮存污泥体积为:>21.63(可见池内有足够的容积)8.沉淀池总高度设沉淀池超高h1=0.3m，缓冲层高h3=0.5m，沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5＝0.3+3+0.5+0.46+1.73＝5.99m9.沉淀池池边高度H‘=h1+h2+h3=0.3+3+0.46=3.76m10.查《给水排水设计手册，第11册常用设备》P582，采用ZBG系列周边转动刮泥机，该型号刮泥机性能如下图所示表3-3ZBG-20转动刮泥机性能参数型号池径（m）功率（KW）周边线速(m/min)推荐池深H(mm)周边轮压(KN)周边轮中心(m)生产厂家ZBG-20201.52.343000-50002520.36扬州天雨给排水设备公司11.径深比校核,在6~12范围内，符合要求。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计3.5氧化沟设计计算1.设计参数本设计采用奥贝尔氧化沟工艺，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮作用。污泥产率系数本设计取Y=0.5；混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3700mg/L；混合液挥发性悬浮固体平均浓度（MLVSS）Xv=2775mg/L（MLVSS/MLSS=0.75）；污泥龄；内源代谢系数Kd=0.055；时脱氮率kg（还原的NO--N）/（）2.去除BOD计算（1）氧化沟出水溶解性BOD5浓度S。为了保证二级出水BOD5浓度Se≤20mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度。生物反应池进水五日生化需氧量S0本设计取25%，即为S0=185×(1-25%)=138.75(mg/l）（2）好氧区容积V1，m3衰减系数Kd数值应以当地冬季和夏季的污水温度进行修正，m3（3）好氧区水力停留时间t1，h(d)=7.7（h）(4)剩余污泥量，kg/m3式中X1——进水悬浮物固体惰性部分（进水TSS-进水VSS）的浓度；Xe——TSS的浓度。本设计取；38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计去除每1kgBOD5产生的干污泥量3.脱氮处理（1）氧化的氨氮量。假设总氮中的非氨态氮没有硝酸盐的存在形式，而是打分制中的化合态氮，其在生物氧化过程中需要经过氨态氮这一形式。另外，氧化沟产生的剩余污泥中的含氮率为12.4%。则用于生物合成的总氮为：需要氧化的氨氮量（2）脱氮量Nr。需要的脱氮（3）碱度平衡。氧化1mgNH3-N需要消耗7.14mg/L碱度；每氧化1mgBOD5产生0.1mg/L碱度，每还原1mgNO--N产生3.57mg/L碱度。=280-7.14×10.47+3.75×21.47+0.1×（185-3.7）=306.03（mg/L）（4）计算脱氮所需池容V2及停留时间脱硝率时脱氮所需的容积停留时间4.氧化沟总容积V及停留时间t校核污泥负荷38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计设计规程规定氧化沟污泥负荷应为0.05~0.1，故符合要求5.需氧量计算（1）设计需氧量AOR。氧化沟设计需氧量AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3耗氧量-剩余污泥中NH3的耗氧量-脱氮产氧量a.去除BOD5需氧量D1式中——微生物对有机底物氧化分解的需氧率，取0.52；——活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12.b.剩余污泥BOD需氧量D2（用于合成的那一部分）c.去除氨氮的需氧量D3,每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2。d.剩余污泥中NH3-N耗氧量D4脱氮产氧量D5.每还原1kgNO-3-N产生2.86kgO2.考虑安全系数1.4，则38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计氧化沟设计规程规定在1.6~2.5kgO2/kgBOD5，故符合要求。（2）标准状态下需氧量SOR式中Cs（20）——20时氧的饱和度，取Cs（20）=9.17mg/L；Cs（25）——25时氧的饱和度，取Cs（25）=8.38mg/L；C——溶解氧浓度；α——修正系数，取0.85；β——修正系数，取0.95；T——进水最高温度，；氧化沟采用三沟通道系统，计算溶解氧浓度C按照外沟：中沟：内沟=0.2：1：2，充氧量分配按照外沟：中沟：内沟=65：25：10来考虑，则供氧量分别为：外沟道中沟道内沟道各沟道标准需氧量分别为：总标准需氧量：6.氧化沟尺寸计算38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计设氧化沟两座，则每座氧化沟容积（m3）氧化沟弯道部分按占总容积的80%考虑，直线部分按占总容积的20%考虑。氧化沟有效水深h取4.5m，超高部分0.5m；外，中，内三沟道之间隔墙厚度为0.25m。则（1）直线段长度L。取内沟，中沟，外沟宽度分别为5m，5m，7m。则（2）中心岛半径r解得r=1.27，取r=1.3m。（3）校核各沟道的比例基本符合奥贝尔氧化沟各沟道容积比（一般为49：33：17左右）。7.进水管及调节堰计算（1）进出水管38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计污泥回流比R=100%，进出水管流量，进出水控制流速。进出水管直径，取0.5m。校核进出水管流速，（满足要求）（2）出水堰计算。初步估计为，因此按照薄壁堰来计算。取堰上水头高H=0.2m则堰宽m，取b=1.2m。考虑到可调节堰的安装要求（每边留0.3m），则出水竖井长度出水竖井宽度B去1.2m，则出水竖井平面尺寸为，正常运行时，堰顶高出孔口底边0.1m，调节堰上下调节范围为0.3m。出水竖井位于中心岛。8.曝气设备的选择曝气设备选用转碟式氧化沟曝气器，转碟直径D=1400mm，单碟（ds）充氧能力为1.3，每米轴安装碟片不大于5片。（1）外沟道外沟道标准需氧量所需碟片数量取77片。每米周安装碟片数为4个（最外侧碟片据池中内壁0.25m）。则所需曝气转碟组数取3组。每组转碟安装的碟片数校核每米轴安装碟片数满足要求。故外沟道共安装3组曝气转碟，每组上共有碟片26片。校核单碟充氧能力满足要求。（2）中沟道中沟道标准需氧量38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计所需碟片数量取34片。每米周安装碟片数为4个（最外侧碟片据池中内壁0.25m）。则所需曝气转碟组数取2组。每组转碟安装的碟片数取17片校核每米轴安装碟片数满足要求。故外沟道共安装2组曝气转碟，每组上共有碟片17片。校核单碟充氧能力满足要求。（3）内沟道内沟道标准需氧量所需碟片数量取16片。每米周安装碟片数为4个（最外侧碟片据池中内壁0.25m）。为了与中沟道匹配便于设备安装取2组。每组转碟安装的碟片数校核每米轴安装碟片数满足要求。故外沟道共安装2组曝气转碟，每组上共有碟片8片。校核单碟充氧能力满足要求。为了使表面较高流速转入池底，同时降低混合液表面流速，在每组曝气转碟下游2.5m处设置导流板与水平成45°角倾斜安装，板顶部距水面0.2m。导流板采用玻璃钢，宽为0.9m。长度与渠道宽度相同。为了防止导流板反转或者变形，在每块导流板后方设置两根直径80mm的钢管进行支撑。根据上述计算，每组氧化沟共设A型（短轴）转碟8组，轴长9m，B型（长轴）转碟4组，轴长（8+8）m。碟片数：外沟（片）中沟（片）内沟（片）3.6二次沉淀池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮吸泥机。1．设计参数38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计设计进水量：Q=16000m3/d表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.25m3/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D=26m有效水深为h1=qbT=1.252.5=3.125m<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=3.125+2.3+0.4+0.3=6.125m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为则池中心总深度为H=h+h5=6.125+0.6=6.725m（5）校核堰负荷：38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计径深比堰负荷以上各项均符合要求.（6）下图所示为计算草图图3-5二沉池示意图3.7消毒池38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在病原菌的可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒[1]。表3-6各种消毒方法比较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目前，城市污水处理厂最常用消毒剂仍是液氯，其次尚有次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等。紫外线消毒应用于大中型污水处理厂是近年刚刚兴起的[1]。其中液氯的消毒效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。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。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。然而液氯消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，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。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计所以，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。1.加氯量的计算二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量为8.0mg/L每日的加氯量为：2.加氯设备液氯由转子真空加氯机加入，加氯机设计2台，采用一用一备。每小时的加氯量为：设计中采用LS80-3型转子真空加氯机。投氯量1-5kg/h。3.消毒池设计计算本设计采用1个3廊式平流式接触消毒池，计算如下：接触消毒池容积：式中：V—接触池单池容积，；t—接触消毒时间，取30min。4.接触消毒池表面积：式中：—接触消毒池有效水深，m，设计中取3.0m接触消毒池池长为：式中：—接触消毒池廊道总长，m；—接触消毒池廊道单宽，m，设计中取B=3.0m校核长宽比：符合要求。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计5.池高设计中取超高为：，6.进水部分接触消毒池的进水管管径DN700mm7.混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入接触消毒池进水管，为增强混合效果，加氯点后接DN700mm的静态混合器。8.出水计算采用非淹没式矩形薄壁堰出流，设计堰宽为b=3.0m，计算为：出水管采用DN700mm的管道将水送入巴氏计量槽。3.8计量设备为了提高污水厂的工作效率和管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为今后处理厂的设计提供可靠的数据，必须设置计量设备，正确掌握污水量，污泥量，空气量，以及动力消耗等。气体流量和耗电量有现成的计量装置可资应用，这里只涉及污水和污泥量的计量设备。本设计采用巴氏计量槽，根据《给水排水设计手册第05册城镇排水》第567页查的，计量范围为0.040-0.500m3/s的巴氏计量槽各部尺寸如下表：3-7巴氏计量槽尺寸表测量范围（m3/s）W（m）B（m）A（m）2/3A（m）C(m)D（m）0.040-0.5000.301.3501.3770.9180.600.84计量槽出水通过跌水井排入水体。第四章污泥处理及污泥处理设施计算4.1污泥浓缩池38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计4.1.1浓缩池的功能污泥处理厂在处理污水的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉污泥和剩余污泥。初沉污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化、脱水处理。剩余污泥来自曝气池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要先进浓缩处理，然后进行消化、脱水处理。4.1.2污泥浓缩池的泥量计算1.初沉污泥量Q1（m3/d）式中C0——原污水中悬浮物浓度，mg/L；——初次沉淀池沉淀效率，%，一般取40%~55%；Q——设计污水量，m3/d；P——污泥含水率，一般取95%~97%；——初沉污泥容重，以1000kg/m3计。2.剩余污泥Q2（m3/d）剩余活性污泥量，含水率为99.4%（即固体浓度），浓缩后含水率为97%（污泥浓度）。曝气池每日排出的剩余污泥量：式中：——曝气池每日排出的剩余污泥量（m3/d）；——0.7；Xr——回流污泥浓度（mg/L）。设计中取Xr=12kg/L38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计4.1.3污泥浓缩池类型的选定常用的污泥浓缩、脱水方式有重力浓缩、机械脱水和机械浓缩、机械脱水两种。重力浓缩其本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒间彼此接触支撑。浓缩开始后，在上层颗料的重力作用下，下层颗料间隙中的水被挤出界面，颗料间相互拥挤的得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，从而实现污泥浓缩。重力浓缩、机械脱水方式的优点是减少了需脱水污泥的体积，有效减少脱水机数量，设备投资大大节省，降低电耗，脱水污泥浓度较均匀，使脱水机运行稳定；其缺点是需建浓缩池，土建费用较高，占地面积较大。而机械浓缩、机械脱水方式恰好相反，可取消浓缩池，节省占地面积，减少土建费用，但由于需脱水泥量大，浓度低且不均匀，致使浓缩脱水设备处理能力下降，数量增多，因而设备费用大大提高，电耗增大，且泥饼含固率不稳定。综上所述，重力浓缩、机械脱水方式技术上优于机械浓缩、机械脱水方式，重力浓缩、机械脱水方式，虽土建费用较高，但设备费用较低，总费用低于机械浓缩、机械脱水方式，因此本工程推荐采用重力浓缩、机械脱水方式。4.1.4污泥浓缩池尺寸计算进入浓缩池的剩余污泥量0.002m3/s，采用2个浓缩池，那么单池流量为=0.001m3/s。1、浓缩池面积：式中Q—污泥量，m³/d；C0—污泥固体浓度，；G—污泥固体通量，，取30。2、浓缩池直径D：设计采用2个圆形辐流池。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计单池面积浓缩池直径，取D=6m，3、浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深，T为浓缩时间，取T=16h超高，缓冲层高度，浓缩池设机械刮泥，池底坡度，污泥斗下直径，上底直径。池底坡度造成的深度污泥斗高度所以浓缩池深度，取H=6.5m4、中心进泥管面积：式中：——浓缩池中心进泥管面积（m2）；——中心进泥管设计流量（m3/s）；——中心进泥管流速（m/s），一般不大于0.03m/s。——中心进泥管直径（m）。设计中取=0.03m/s。m2m设计中取=0.2m，每池的进泥管采用DN100mm。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计管内流速m/s5、中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：式中：——污泥从中心喇叭口与反射板之间缝隙流出速度（m/s）,一般为0.02～0.03m/s；——喇叭口直径（m），一般采用=1.35d0。设计中取=0.02m/s，=1.35d0=1.35×0.2=0.27mm6、污泥斗容积式中：h5——污泥斗高度（m）α——污泥斗倾角(°)，圆形池体污泥斗倾角≥55°；r——污泥斗底部半径（m），一般采用0.5m×0.5m；R——浓缩池半径（m）7、浓缩后剩余污泥量.8、溢流堰：浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.001m/s，设溢流管管径DN100mm，管内流速v=0.10m/s。9、排泥管浓缩后剩余污泥流量0.0005m3/s，泥量很小，污泥管选用最小管径DN150mm，间歇排出贮泥池，每次排泥时间0.5h，每日排泥2次，间隔时间为12h。4.2贮泥池及其设计4.2.1贮泥池作用38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池的主要作用为：（1）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池的作用，平衡前后处理装置的流量。（2）药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可直接在贮泥池进行调配。（3）预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用。4.2.3贮泥池计算贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥，设计中采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。1、贮泥池进泥量计算：式中：——每日产生污泥量（m3/d）；——每日初沉池产生污泥量（m3/d）；——浓缩后剩余污泥量（m3/d）；因此。每日产生污泥量=108（m3/d）2、贮泥池的容积：式中：——贮池计算容积（m）；——每日产污泥量（m3/d）；——贮泥时间（h），一般采用8～12h；——贮泥池个数。设计中取=8h,=1贮泥池设计容积：38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计式中：h2——贮泥池有效深度（m），取3.0m；h3——污泥斗高度（m），a——污泥贮池边长（m），本设计取5m；b——污泥斗底边长（m），本设计取1m；n——污泥贮池个数；a——污泥斗倾角，一般采用60°。m3、贮泥池高度：h=h1+h2+h3式中：h1——超高（m），一般采用0.3m；h2——污泥贮池有效深度（m）；h3——污泥斗高（m）。设计中取h=0.3m，得到h=0.3+3.0+3.46=6.76m，设计中取h=7m。4、管道部分：贮泥池中设DN=100mm的吸泥管一根，共设有2根进泥管，来自污泥浓缩池，管径均为100mm。4.3污泥脱水4.3.1污泥脱水工艺介绍将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十，视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化污泥的含水率低于百分之十。脱水的方法，主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥，造粒法适用于混凝沉淀的污泥。4.3.2污泥脱水工艺选择及特点本设计采用机械脱水法进行污泥脱水。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计通常污泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。此外，还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和离心法。过滤是将湿污泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（滤液）渗过滤层，脱水污泥（滤饼）则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。真空过滤机连续进泥，连续出泥,运行平稳，但附属设施较多。板框压滤机为化工常用设备，过滤推动力大，泥饼含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。人工操作的板框压滤机，劳动强度甚大，大多改用机械自动操作。带式过滤机是新型的过滤机，有多种设计，依据的脱水原理也有不同（重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒），但它们都有回转带，一边运泥，一边脱水，或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧式高速沉降离心脱水机，由内外转筒组成，转筒一端呈圆柱形，另一端呈圆锥形。转速一般在3000转/分左右或更高，内外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制，卫生条件较好，占地也小，但污泥预处理的要求较高。机械脱水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。一般情况下，真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十，板框压滤为百分之四十五至百分之八十，离心脱水为百分之八十至百分之八十五。4.3.3污泥脱水工量计算1、脱水后污泥量：式中：Q——脱水后污泥量（m3/d）；Q0——脱水前污泥量（m3/d）；P1——脱水前污泥含水率（%），取97%；P2——脱水后污泥含水率（%），取70%；M——脱水后干污泥重量（kg/d）。计算得，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。2、脱水时加药计算：采用聚合铝，投加量为20mg/L污泥.则,38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计日投加量为：108×20=2160g/d，由计算知，需药量不大，故只需每日配药一次。设配成质量浓度为10%的药液，则投加量为：2160÷10%=21600g3、溶液池体积：4、溶药池体积为：4.3.4附属设施机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有：真空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。设计选用DYQ-1000B型带式压滤机，其优点是可以连续工作，脱水效率高、噪音小、能耗低、操作管理方便，应用范围广泛，适合各种污泥处理装置。其主要技术指标为：处理量处理量，滤带有效宽度1000mm，滤带运行速度，重力过滤面积压榨过滤面积，电机功率3kw，外形尺寸5750×1856×2863mm3。38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计污水处理厂的设计要求5.1厂平面布置及总平面图污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置、办公、化验及其它辅助建筑物的布置，以及各管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模大小，可以绘制总平面图。平面布置得一般原则是：（1）处理构筑物的布置应该紧凑、节约用地并便于管理。（2）处理构筑物应尽可能按照处理流程排序布置，以避免管线迂回。同时应充分利用地形，减少土方量。远期设施的安排应在原始设计中仔细考虑，除了满足远期处理能力的需要而增加的处理构筑物外，还应为改进出水水质的设施预留场地。（3）经常有人工作的构筑物的布置应在夏季的主导风向的上风向一方。在北方地区，还应考虑朝阳。（4）在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境。（5）总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可以按远期规划水量布置，将处理构筑物分为若干系统，分期建设。（6）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5—10米。（7）污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，确保安全，并方便管理。（8）变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。（9）污水处理厂内管线种类很多，应综合考虑布置，以免发生矛盾。污水和污泥的管道应尽可能考虑重力自流。（10）污水处理厂内应设超越管，以便发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。5.2污水厂的高程布置1、高程布置原则（1）选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统能够正常运行；（2）污水尽量经一次提升就应能靠重力通过净化构筑物，而中间不应再经加压提升；（3）38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量；（4）污水处理后污水应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑)；（5）高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等)的排空，但构筑物的挖土深度又不宜过大，以免土建投资过大和增加施工的困难；（6）高程布置时应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排入污水井或其他构筑物的可能性；（7）进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋人地下过深，又应避免沉砂池在地面上架得很高，这样会导致构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。2、污水厂的高程布置高程布置的内容主要包括：各处理构(建)筑物的标高(例如池顶、池底、水面等)；管线埋深或标高；阀门井、检查井井底标高，管道交叉处的管线标高；各种主要设备机组的标高；道路、地坪的标高和构筑物的复土标高。主要任务是计算确定主要控制点(水高、接管等)的标高，使污水能够沿流程在各处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。高程图上的垂直和水平方向比例尺一般不相同.3、污水处理厂构筑物高程计算污水处理厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。（1）水头损失的确定表5-1各处理构筑物水头损失　构筑物水头损失（cm）构筑物水头损失（cm）粗格栅4细格栅10旋流沉砂池25奥贝尔氧化沟40辐流初沉池25曝气池40辐流二沉池40接触池20（2）构筑物连接管(渠)水头损失包括沿程与局部水头损失，可按下式计算确定：38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计式中h1——沿程水头损失，m；h2——局部水头损失，m；i——单位管长的水头损失，根据流量、管径和流速等查阅《给水排水设计手册》获得；L——连接管段长度，m；ξ——局部阻力系数，查设计手册；g——重力加速度，m／s2；v——连接管中流速，m／s。连接管中流速一般为0.6～1.2m／s，进入沉淀池时流速可以低些；进入反应池时，流速可以高些。流速太低，会使管径过大，相应管件及附属构筑物规格亦增大；流速太高时，则要求管(渠)坡度较大，会增加填、控土方量等。表5-2污水管渠水力计算表管渠及构筑名称流量（L/s）管渠设计参数水头损失（m）D(mm)I(‰)V(m/s)L(m)合计（沿程+局部）出水管至计量槽2807001.080.77100.37计量槽至消毒池1404002.20.4590.15消毒池至集配水井2807001.080.77196.50.08集配水井至二沉池1404002.20.4560.80.25二沉池至集配水井1404002.20.4560.80.19集配水井至氧化沟2807001.080.77138.90.29氧化沟至集配水井2807001.080.77173.60.44集配水井至初沉池2807001.080.7797.50.35初沉池至集配水井2807001.080.7762.40.57集配水井至沉砂池1404002.20.4581.50.67沉砂池至细格栅1404002.20.4576.60.05（3）构筑物及管渠水面标高计算38\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计水力计算以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，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出。由于河流最高水位较低，污水厂出水能够在洪水位时自流排出。因此污水高程布置时主要考虑土方平衡。计算结果如下表：表5-3处理构筑物高程计算序号管渠及构筑物名称构筑物顶高（m）构筑物低高（m）构筑物水面标高（m）地面标高（m）1出水口至消毒池12.5914.00　162消毒池16.1113.6215.81163消毒池至二沉池15.8112.62　164二沉池16.4912.5116.51165二沉池至氧化沟16.1011.40　166氧化沟17.2011.7216.85167氧化沟到初沉池16.6114.49　168初沉池17.7513.9517.52169初沉池至沉砂池18.4514.49　1610沉砂池18.6717.1218.521611沉砂池至细格栅18.6517.62　1612细格栅18.8917.9518.651613细格栅到提升泵房18.6517.141614粗格栅到进水口12.9111.921638\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计目录第一章设计概述11.1设计任务及设计依据21.1.2设计依据21.2设计水量与水质21.2.1设计水量2第二章污水处理厂构筑物的选型42.1污水处理方案的确定42.1.1污水处理方案的比较42.1.2工艺流程的确定8第三章污水处理厂构筑物的设计计算93.1进水闸井与粗格栅93.1.1确定进水管径93.1.2粗格栅93.2污水泵站113.2.1设计参数113.2.2污水提升泵房设计计算113.3细格栅与沉砂池123.3.1细格栅123.3.2沉砂池143.4初沉池153.4.1设计计算150\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计3.5氧化沟设计计算173.6二次沉淀池243.7消毒池263.8计量设备29第四章污泥处理及污泥处理设施计算294.1污泥浓缩池294.1.1浓缩池的功能294.1.2污泥浓缩池的泥量计算304.1.3污泥浓缩池类型的选定304.1.4污泥浓缩池尺寸计算314.2贮泥池及其设计334.2.1贮泥池作用334.2.3贮泥池计算334.3污泥脱水354.3.1污泥脱水工艺介绍354.3.2污泥脱水工艺选择及特点354.3.3污泥脱水工量计算364.3.4附属设施37第5章污水处理厂的设计要求385.1厂平面布置及总平面图385.2污水厂的高程布置38参考文献外文资料2\n天津大学仁爱学院2014届本科毕业设计中文翻译致谢2