污水处理工艺设计课程设计 42页

'课程设计设计课题镇污水处理工艺设计系部班级环境工程1202所属专业环境工程设计者李云天学号2012011359指导教师设计时间41第41页共42页 前言中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。到20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。针对我国水资源使用现状，现代城市急需要建立一套完整的收集和处理工程设施来收集各种污水并及时的将之输送至适当地点、然后进行妥善处理后再排放或再利用。以达到是保护环境免受污染，以促进工农业生产的发展和保障人民的健康与正常生活的目的。水污染控制技术在我国社会主义现代化建设中有着十分重要的作用。从环境保护方面讲，水污染控制技术有保护和改善环境、消除污水危害的作用，是保障人民健康和造福子孙后代的大事；从卫生上讲，水污染控制技术的兴起对保障人民健康具有深远的意义；对预防和控制各种疾病、癌症或是“公害病”有着重要的作用；从经济上讲，城市污水资源化，可重复利用于城市或工业，这是节约用水和解决淡水资源短缺的重要途径，它将产生巨大的经济效益。在本次课程设计中，专门针对城市污水处理而设计，实现污水处理后的水质达到基本的国家二级排放标准，同时也是实现水资源利用最大化的一项重要措施。目录41第41页共42页 第一章设计说明书6第一节设计概况61.1规划时间61.2污水处理厂及污水管网工程规模61.3厂区地形61.4建设规模及内容61.5水文条件6第二节设计原则7第三节污水处理工艺流程说明73.1工艺方案分析73.2工艺流程8第四节平面布置94.1平面布置原则94.2平面布置结果9第五节高程布置105.1高程布置原则105.2高程布置注意事项105.3高程计算115.4高程布置结果19第六节主要设备及建筑物196.1主要设备类表196.2建筑物类表21第二章设计计算书22第一节进水管设计22第二节粗格栅计算222.1栅条间隙数222.2栅槽宽度232.3过栅水头损失232.4格栅总高度242.5栅槽总长度2441第41页共42页 第三节污水提升泵房计算24第四节沉砂池计算254.1沉砂池的长度264.2过水断面的面积264.3沉砂池宽度264.4有效水深264.5沉砂池所需容积264.6每个沉砂斗所需的容积274.7沉砂斗的各部分尺寸274.8沉砂斗的实际容积274.9沉砂室高度27第五节初沉池计算285.1沉淀池总面积295.2沉淀池有效水深295.3沉淀部分有效容积295.4沉淀池总长度295.5沉淀池总宽度295.6沉淀池个数295.7核算295.8污泥容积315.9污泥斗的容积315.10梯形部分容积315.11核算325.12沉淀池总高度32第六节曝气池计算336.1曝气池进水BOD5浓度的确定336.2确定曝气池对BOD5的去除率336.3校核污泥负荷率336.4确定混合液污泥浓度(X)336.5曝气池容积计算3441第41页共42页 6.6确定曝气池各部位的尺寸346.7平均时需氧量的计算346.8最大时需氧量356.9去除每千克BOD5的需氧量356.10最大时需氧量与平均时需氧量之比356.11供气量的计算356.12空气管路系统计算376.13空压机的选定37第七节二次沉淀池计算387.1尺寸计算397.2校核39第八节消毒接触池计算398.1接触池的尺寸设计398.2加氯间设计40结束语40参考文献41附图一总平面布置图附图二高程布置图第一章设计说明书41第41页共42页 第一节设计概况1.1.规划时间：设计近期2011年，远期2030年。1.2污水处理厂及污水管网工程规模：污水处理厂规模：近期（2011年）处理规模26300m3/d。远期（2030年）52600m3/d1.3厂区地形：城市概况——江南某城镇位于长江冲击平原，占地约25.2km2，呈椭圆形状，最宽处为4.8km，最长处为5.8km。自然特征——该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为0.5‰，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.9～5.0m，地坪平均绝对标高为4.80m。属长江冲击粉质砂土区，承载强度7～11t/m2，地震裂度6度，处于地震波及区。1.4.建设规模及内容：项目的建设规模为52600m3/d的污水处理厂。项目占地面积为70000m2，构筑物及建筑物占地面积为62885m2，绿地占地面积为7115m2。（1）进水水质COD≤400mg／L；BOD5≤200mg／L；SS≤250mg／L；NH3-N≤30mg；TP≤4mg／L；（2）出水水质污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中二级标准，即：COD≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L。1.5水文条件：全年最高气温40℃，最低-10℃;夏季主导风向为东南风;极限冻土深度为17cm;全年降雨量为1000mm，当地暴雨公式为i=(5.432+4.383*lgP)/(t+2.583)0.622，采用的设计暴雨重现期P=1年，降雨历时t=t1+mt2,其中地面集水时间t1为10min，延缓系数m=2。污水处理厂出水排入距厂150m的某41第41页共42页 河中，某河的最高水位约为4.60m，最低水位约为1.80m，常年平均水位约为3.00m。第二节设计原则1.处理程度：城市污水经处理后应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准，即：COD≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L。2.水工程规划问题中，应从全局出发，合理布局，使其成为整个城市有机的组成部分。3.符合环境保护要求，综合考虑，尽可能减少污染，有利于回收利用。4.处理好近期的关系，做好远期的规划。5.要考虑现状，充分发挥原有排水设施的作用,对原有设施进行分析，改造，利用。6.排水工程的规划与设计处理好污染源治理与集中处理的关系，二者相互结合，以集中处理为主的原则。7.注意工程建设中经济方面的要求，合理布置，节省投资。8.在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻和执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准，规范或规定。第三节污水处理工艺流程说明3.1工艺方案分析：工艺方案选择的原则污水处理工艺流程选择是根据原水水质、出水水质要求，污水处理厂规模、污泥处置方法及当地的温度、工程地质、征地费用、电价等实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在确定处理工艺的过程中应遵循以下原则：(1)采用的工艺运行可靠、技术成熟、处理效果良好，能保证出水水质达到排放标准，从而减少污水对城市水环境的影响。(2)采用的工艺投资省、污水处理厂占地面积小，能耗少，运行费用低。41第41页共42页 (1)安全稳妥的处理处置污泥，既节省投资，又避免而次污染。(2)所采用的工艺应运转灵活，能适应一定的水质、水量的变化。(3)操作管理简便有效，便于实现处理过程的自动控制，降低劳动强度和人工费用，提高管理水平。(4)污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置工艺的方式结合起来考虑，以保证污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。(5)所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响，如气味、噪声、气雾等，同时也要避免对周围环境产生不安全因素。(6)一般来说,大型城市污水处理厂（处理能力为10万～20万m3/d）的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O和A/A/O法，与SBR工艺相比最大的优势就是能耗低、运营费用较低，污水厂规模越大，这种优势越明显。中小型污水厂(处理能力小于10万m3/d)的优选工艺是氧化沟法和SBR法，这些工艺去除有机物的效率较高，有的兼有除磷脱氮的功能，基建费用明显低于传统活性污泥法，且整个处理单元的占地面积只有传统活性污泥法的50%，由于中小型污水厂的水质水量变化比较剧烈，因此更适合选用抗冲击负荷能力强的氧化沟法和SBR法。3.2工艺流程由于污水的水质较好，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去处目标是BOD5，根据可知,污水可生物降解,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标,针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，即采用传统活性污泥法工艺处理，本设计采取活性污泥法二级生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。污水的处理工艺流程如下图：污水→格栅→污水泵房→配水井→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→出水第四节平面布置41第41页共42页 4.1平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则：（1）、处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。（2）、工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。（3）、构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。（4）、管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。（5）、协调好辅建筑物道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。4.2平面布置结果污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。污水处理厂呈长方形，东西长280米，南北长250米。污水处理厂所处区域常年风向为东南风，因此生活办公区位于上风向。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。总平面布置参见附图1（平面布置图）。第五节高程布置5.1高程布置原则41第41页共42页 高程布置的内容主要包括各处理构（建）筑物的标高（如池顶、池低、水面等）、处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，从而使污水能够沿流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。在布置高程时应按照以下原则进行：(1)污水厂高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失。在处理流程中相邻构筑物的相对高差取决于两个构筑物之间的水面高差，各个水面高差的数值就是流程中的水头损失；它主要由三部分组成，既构筑物本身的、连接管（渠）的及计量设备的水头损失等。因此进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。(2)考虑远期发展，水量增加的预留水头。(3)避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。(4)在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。(5)需要排放的处理水，常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选取每年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水为作为排放水位。(6)应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶脱，并能自流。(7)构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程和局部水头损失。在确定连接管（渠）时，可考虑留有水量发展的余地。(8)计量设施的水头损失。5.2.高程布置注意事项：(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进行。(2)水尽量经一次提升就应能靠重力通过处理构筑物，而中间不应再经加压提升。(3)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）的设计流量。(4)污水处理后应能自流排入下水道或者水体，包括洪水季节（一般按25年1遇防洪标准考虑）。(5)41第41页共42页 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。(1)高程布置时应注意污水流程和污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的确定，应注意它们的污泥能排入污水井或者其他构筑物的可能性。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，既要避免二沉池埋入底下过深，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，尤其是地质条件差、地下水位较高时。5.3.高程计算通过高程计算确定构筑物的水面高程，结合地平面高程确定相应构筑物的埋深。此外，通过高程计算，同时确定提升泵房水泵的扬程。提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算；提升泵房前的构筑物高程计算顺推。两者的差值加上泵房集水池最高水位与最低水位的差值即为提升泵的扬程。表中的水力损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失（1）提升泵房的扬程污水厂地表水位为3m，污水处理厂厂区最高水位4.6m，高出地面1.6m；最低水位1.8m，低于地面1.2m。提升泵房最高水位与最低水位差为3m，则提升泵房扬程为（2）各处理构筑物的高程确定设计地面标高为0m（并作为相对标高±0.00m），其他标高均以此为基准。设计进水管处的水面标高为-3.00m，依次推算其他构筑物的水面标高，具体标高见表5-3及表5-4。5-1处理构筑物的水头损失构筑物名称格栅沉砂池平流式沉淀池曝气池二沉池消毒池41第41页共42页 水头损失（cm）10～2510～2520～4025～4050~6010～30水段各管段及构筑物水头损失计算：（1）进水管口—粗格栅水量取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失（2）粗格栅间水头损失取（3）污水提升泵房水头损失取（4）污水提升泵房—沉砂池水量设水平流速则管径，取则41第41页共42页 设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失：（1）沉砂池水头损失取（2）沉砂池—初沉池水量设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失：41第41页共42页 (7)初沉池水头损失取(8)初沉池——配水井水量设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失：(9)配水井的水头损失取h=0.400m(10)配水井——曝气池水量设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；41第41页共42页 则摩擦损失入口损失出口损失闸门损失总损失：(8)曝气池水头损失取(9)曝气池——二沉池水量设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失计量仪表损失闸门损失(10)总损失：41第41页共42页 (8)二沉池的水头损失(9)二沉池——接触池水量设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；则摩擦损失入口损失出口损失计量仪表损失闸门损失总损失(10)接触池的水头损失(11)接触池——出水管口水量设水平流速则管径，取则设管长，且管子为铸铁管；41第41页共42页 则摩擦损失入口损失出口损失计量仪表损失闸门损失总损失计算得到厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算结果见表5-2。表5-2流程中水头损失名称管径D（mm）流速V(m/s)管长L(m)摩擦损失(m)局部损失（m）总损失(m)进水管口～粗格栅10000.776350.02260.09030.1129粗格栅间0.2污水提升泵房0.2污水提升泵房～沉砂池9000.958350.03970.14040.1801沉砂池0.2沉砂池～初沉池10000.776350.02260.09030.1129初沉池0.3初沉池～配水井10000.776250.01620.09030.1065配水井0.441第41页共42页 配水井～曝气池10000.776450.02910.09030.1194曝气池0.4曝气池～二沉池10000.776450.02910.29030.3194二沉池0.6二沉池～接触池10000.776400.02580.29030.3161接触池0.2接触池～出水管口10000.776500.03230.29030.3226Σ4.0899各处理构筑物的高程确定：设计地面标高为0m（并作为相对标高±0.00m），其他标高均以此为基准。设计进水管处的水面标高为-3.00m，依次推算其他构筑物的水面标高，具体标高见表5-3及表5-4。表5-3污水处理构筑物的水面标高、池顶标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)池顶标高(m)进水井-3.00-3.800.15粗格栅-3.20-3.550.30泵房集水池-3.60-5.000.30沉砂池3.502.503.80初沉池3.00-1.003.30配水井2.50-1.503.00曝气池1.90-2.102.30二沉池0.90-3.401.20接触消毒池-0.30-1.800.2041第41页共42页 出水计量槽-0.20——表5-4污泥处理构筑物的水面标高、池顶标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)池顶标高(m)污泥泵房-0.60-3.100.90浓缩池1.75-4.512.05污泥井-0.30-2.801.20储泥池3.00-0.503.50脱水机房—0.004.005.4高程布置结果：高程布置参见附图2（高程布置图）第六节主要设备及附属建筑物6.1主要设备列表：序号名称规格数量设计参数主要设备1格栅L×B×H=3.30m×1.58m×1.02m1座设计流量Qd=52600m3/d栅条间隙栅前水深h=0.6m过栅流速HG-1200回旋式机械格栅1套超声波水位计2套螺旋压榨机（Φ300）1台螺纹输送机（Φ300）1台钢闸门（2.0X1.7m）4扇手动启闭机（5t）4台2进水泵房L×B×H=7.55m×6.54m×1座设计流量Q=2192m3/h单泵流量Q=548m3/h41第41页共42页 1.4m3平流沉砂池L×B×H=1０m×3m×１m1座设计流量Q＝2192m3/h水平流速v=0.2m/s有效水深H1=1m停留时间T=50S砂水分离器（Φ0.5m）2台4平流式初沉池L×B×H=３6.9m×5.90m×9.7m4座设计流量Q=2192m3/h表面负荷q=2.0m3/(m2·h)停留时间T=2.0h5曝气池L×B×H=３0.6m×22.6m×4.7m2座BOD为200，经初沉池处理，降低３5%LG60型压缩机5台，该型号压缩机风压50KPa，风量606普通辐流式二沉池D×H=24m×４.3m4座设计流量Q=2192m3/h表面负荷q=1.０m3/(m2·h)停留时间T=2.5h，池边水深Ho=３.５m7接触消毒池L×B×H=32.m×9m×2m２座设计流量Q=2042h停留时间T=０.5h有效水深H1=１.５mL×B=投氯量190/d41第41页共42页 ８加氯间及氯库12m×9m1座氯库贮氯量按15d计选用2台REGAL-2100型负压加氯机（1用1备），单台加氯量为10kg/h。9鼓风机房L×B=9m×6m1座10回流及剩余污泥泵房L×B=9m×6m1座11回流及剩余污泥泵房控制室L×B=9m×6m1座12回流水泵房L×B=9m×6m1座13泥场6.2建筑物列表：各附属构筑物的尺寸见表：序号名称尺寸规格（m×m）1综合办公楼17×102传达室5×43变配电室9×64机电修理间及工作棚10×55车库、仓库12×96食堂19×187浴室及锅炉房10×8第二章设计计算书41第41页共42页 第一节进水管道的计算根据流量52600m3/d该市排水系统为合流制，工业污水流量变化系数为=1.3，所以设计流量为52600m3/d，选择管径D=1000mm，坡度。由《环境工程设计手册》查得，进水管充满度h/D=0.65，流速v=0.776m/s。计算得设计水深h=0.67m。第二节粗格栅粗格栅用以截留水中较大悬浮物和漂浮物，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发梦的较大的悬浮物，并保证后续处理设施正常运行的装置。设计规定：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合以下要求：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大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），应采用机械清除。（3）格栅倾角一般用，机械格栅倾角一般为。（4）过栅流速一般采用0.6~1.0m/s设计计算：2.1、栅条间隙数：设粗格栅前水深h=0.67m，过栅流速v=0.9m/s，栅条间隙宽度b=0.02m栅条倾角=60°。栅条间隙数n为：取47个。2.2、栅槽宽度：41第41页共42页 设栅条宽S=0.01m，则槽宽：2.3、过栅水头损失：式中：——水流通过格栅的水头损失（m）k——系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数，一般k=3——形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半圆形的矩形，=1.67代入算得：取水头损失为：=0.071m.2.4、格栅总高度的计算：栅前超高=0.3m，格栅的总高：41第41页共42页 H=h++=0.6+0.3+0.071=1.02m2.5、栅槽总长度L为：试中：——栅前槽高，=h+=0.6+0.3=0.9m——进水管渠渐宽部分长度（m）；——栅槽与出水渠道渐缩长度（m）;=/2=0.301/2=0.1505m——进水渠展开角，=代入式中：计算结果：栅槽总长度：2.47m栅槽宽度：1.4m栅槽总高度：1.02m水头损失：0.071m第三节污水提升泵房提升泵房以提高污水的水位，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。设计计算：设计选择5台水泵(4台使用，1台备用)，污水提升泵房的集水池容积：（以一台水泵工作6分钟的水量计算）设有效水深h=1.4m。则集水池的面积：本设计取集水池面积：S=49，选择池长为7.5m，宽为6.5m。计算结果：提升泵房集水池长：7.5m提升泵房集水池宽：6.5m有效水深：1.4m41第41页共42页 说明：因为前面粗格栅的栅条间隙宽度为0.02m小于0.025m，所以提升泵房后不设细格栅。第四节沉砂池沉砂池的作用是从污水中将比重比较大的颗粒去除，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极颗粒沉淀，而有机悬浮颗粒则随水流带走。设计规定：（1）城市污水厂一般应设置沉砂池，座数或分格应不少于2座（格），并按并联运行原则考虑。（2）设计流量应按分歧建设考虑：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109m3污水沉砂量为30000m3计算，期含水率为60%，容重为1500kg/m3。（5）贮砂斗容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于，排砂管直径应不小于0.3m。（6）沉砂池的超高不宜小于0.3m.（7）除砂一边采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂场硬尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：41第41页共42页 采用平流式沉砂池，具有结构简单，处理效果好的优点，分两格。设计计算：4.1、沉砂池的长度：设水平流速v=0.20m/s，污水在沉砂池中的停留时间t=50s。则沉砂池总长度：4.2、过水断面的面积：取34.3、沉砂池宽度：沉砂池分两格，即n=2，设每格宽度c=1.5m。池的总宽度：4.4、有效水深：4.5、沉砂池所需容积：41第41页共42页 设清除沉砂的时间间隔T=2d，沉砂室所需的容积：式中：——城市污水的沉砂量，一般采用污泥4.6、每个沉砂斗所需的容积：设每一个分格有两个沉砂斗，则每个斗所需的容积：4.7、沉砂斗的各部分尺寸：设斗底宽b1=0.5m，斗壁和水平面的倾角为，斗高=0.65m，沉砂斗的上口宽度：4.8、沉砂斗的实际容积：4.9、沉砂室高度：沉砂池高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，沉砂室高度：沉砂池超高取：，则沉砂池的总高度：41第41页共42页 本设计取沉砂池总高度：H=2.2m。设计结果：沉砂池长度：10m沉砂池宽度：3m（每格宽1.5m）有效水深：1m第五节初次沉淀池密度大于水的悬浮物在重力的作用下出现下沉，从而实现泥水分离，使得污水得到净化。设计规定：（1）设计流量应按分期建设考虑；（2）沉淀池的个数或分格不应少于2个，比宜按并联系列设计；（3）池的超高至少用0.3m；（4）一般沉淀时间不小于1.0小时，有效水深多采用2~4m；（5）沉淀池的缓冲层高度，一般用0.3~0.5m;（6）污泥斗斜壁于水平面的倾角，方斗不宜小于，圆斗不宜小于（7）初沉池的污泥区容积，一般按不小于2日的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4小时的污泥量计算。说明：平流式沉淀池有沉淀效果好；对冲击负荷和水温变化的适应能力强；施工简易，造价较低的优点。本设计采用平流式沉淀池。设计计算：进水出水出出水排泥41第41页共42页 平流式沉淀池5.1、沉淀池总面积：设表面负荷：，沉淀时间：t=2h则沉淀池的总面积：5.2、沉淀池有效水深：5.3、沉淀部分有效容积：5.4、沉淀池长度：取水平流速，沉淀池的总长度：5.5、沉淀池的总宽度:取30m5.6、沉淀池个数：设每个池宽度为沉淀池的个数：5.7、校核：；长深比：；经校核，设计符合要求。41第41页共42页 进水口处设置挡流板，距池边0.5m，出水口也设置挡流板，距出水口0.3m。平流式沉淀池的进水渠整流措施：出水口堰口和潜孔示意图如下：平流式沉淀池出口集水槽形式：41第41页共42页 5.8、污泥容积：取清除污泥的时间间隔为。进入池时的悬浮固体浓度为。设沉淀池对悬浮固体的去除率为，则出水中的悬浮固体浓度为：取污泥含水率为，则污泥容积为：每个池的污泥部分所需的容积：5.9、污泥斗的容积：污泥斗的上口宽度为，下口宽度，选用方斗斗壁和水平面的倾角为。则污泥斗的高度为：污泥斗上口的面积，下口的面积污泥斗的实际容积：5.10、梯形部分容积：取污泥斗上梯形的坡度，坡向污泥斗，梯形的高度：梯形部分的污泥容积：,—梯形上下底边长，m41第41页共42页 =L+0.3+0.5=36.8m=b=6m5.11、校核：污泥斗和梯形部分污泥容积：设缓冲层的高度。5.12、沉淀池的总高度：本设计取计算结果：沉淀池长度：36m沉淀池总宽度：30m沉淀池高度：9.7m有效水深：4m第六节曝气池的设计曝气池的活性成分为活性污泥，活性污泥是细菌，真菌，原生动物和后生动物等不同的微生物组成的。在净化废水时，它们与废水中的有机营养物形成了极为复杂的食物链。活性污泥对废水中悬浮性或溶解性有机污染物（少数无机污染物）的净化，是由活性污泥吸附与凝聚和氧化与合成两个活性作用完成的。说明：本设计采用平推流式曝气池，平推流式曝气池处理效率高，适于处理要求高而水质稳定的废水。曝气池工作流程图如下：41第41页共42页 设计计算：6.1、曝气池进水浓度的确定：经由一级处理，对的去除率取35%，则进入曝气池的浓度为，6.2、确定曝气池对的去除率：由于二级处理的出水要求，处理水中的非溶解性的浓度为：式中：b——微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，这里去0.09——活性卫生我在处理水中所占的比例，取0.4——处理水中悬浮固体浓度，取处理水中溶解性的值为(出水)则二级处理对的去除率为6.3、校核污泥负荷率：拟定的BOD—污泥负荷率为。但为了稳妥，需加以校核，41第41页共42页 取;，则：所以取查得污泥体积指数6.4、确定混合液污泥浓度(X)：污泥回流率为,最大污泥回流比。混合液污泥浓度为：6.5、曝气池容积计算：曝气池容积为：6.6、确定曝气池各部位的尺寸：设2组曝气池，每组容积为：取3799池深取，超高0.5m，每组曝气池的面积为：每组设五廊道，每个廊道池宽取，宽深比，介于1~2之间，符合要求。曝气池的长度：长宽比：（符合要求）。6.7、平均时需氧量的计算：41第41页共42页 式中：————回流污泥浓度，其值为：——活性污泥代谢活动被降解的有机污染物的()量：，——活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率，——活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率。6.8最大时需氧量：式中：K——溶气变化系数6.9、去除每千克的需氧量：每日去除量：去除每千克的需氧量：6.10、最大时需氧量与平均时需氧量之比：6.11、供气量的计算：采用─180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器服务面积0.4941第41页共42页 ，敷设于距池底0.2m处，淹没深度3.8m，计算温度定为30℃。查表得20℃和30℃，水中饱和溶解氧值为：;空气扩散器出口处的绝对压力：空气离开曝气池池面时，氧的百分比式中：─空气扩散装置氧的转移效率，取12%曝气池混合液中平均氧饱和浓度:式中：─鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度平均值，mg/L换算为在30度条件下，脱氧清水的冲氧取值.相应的最大需氧量为曝气池平均供氧量：41第41页共42页 曝气池最大时供氧量：去除1kg的供氧量：1污水的供气量：6.12、空气管路系统计算：在每相邻两个廊道的隔墙上设一根干管，10个廊道共5根干管，每根管设5对曝气竖管，共10条配气管，全池共设50条配气管，每根竖管的供气量为：曝气池平均面积为每个空气扩散器的服务面积按0.49计，则所需空气扩散器的总数为个取3369个每个竖管上安装的空气扩散器的数目为3369/50=67.4个取67个每个空气扩散器的配气量为：经估算得空气管路系统的总压力损失为1.0KPa网状膜扩散器的压力损失为5.88KPa，则总的压力损失为5.88+1.0=6.88Kpa6.13、空压机的选定：空气扩散装置安装在池底0.2m处，因此，鼓风机所需压力为41第41页共42页 空气机供气量最大时为：平均时为：根据所需压力和空气量，决定选用LG60型压缩机5台，该型号压缩机风压50KPa，风量60，四台工作一台备用。计算结果：曝气池长度：42.2m，曝气池宽度：22.5m，两组总宽45m，曝气池高度：4.5m平均时需氧量：202.5kg/h最大时需氧量：235kg/h平均时供气量：8732.22kg/h最大时供气量：10295.56kg/h第七节二次沉淀池二次沉淀池有别于其他沉淀池，首先在作用上有其特点。它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩；并由于水量，水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩作用，所需要的池面积大于进行泥水分离所需要的池面积。其次，进入而出沉淀池的活性污泥混合液在性质上有其特点。活性污泥混合液的浓缩高（2000~4000mg/L），具有絮凝性能，属于成层沉淀。沉淀时泥水有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初浓度C有关[u=f(c)]。设计计算：7.1、尺寸计算（采用普通辐流式沉淀池）：沉淀池表面积：取，N=4池直径:,取D=26m;有效水深:取污水在沉淀池内的沉淀时间t=2.5h41第41页共42页 按4h计算二沉池污泥部分所需容积：式中为回流污泥浓度沉淀池底坡度落：取i=0.05沉淀池围边有效水深：取缓冲层高度，刮泥板高度校核：,介于6─12之间，符合要求。沉淀池总高度：取保护高度7.2、核算：槽内水流速度：沉淀池的出水采用锯齿堰，堰前设挡板，拦截污渣。出水采用双侧集水，取水槽宽为B=0.3m，水深h=0.2m，，符合要求。堰上负荷：取堰沿宽度为B=0.3m符合要求计算结果：二沉池直径26m，高度4.35m。第八节消毒接触池41第41页共42页 说明：本设计采用两组三廊道平流式消毒接触池,接触时间t=30min,液氯消毒.设计计算：8.1、接触池的尺寸设计：每座接触池的溶积为:设有效水深，超高0.5m，则每座接触池的表面积为:设接触池每廊道宽B=3m,则廊道长为:效核长宽比为:(符合要求)8.2、加氯间设计：（1）、加氯量：按每立方米投加5g计，则（2）、加氯设备：选用2台REGAL-2100型负压加氯机（1用1备），单台加氯量为10kg/h。设计结果:接触池长度:40.6m；接触池总高度为:2m；接触池宽度为:9m41第41页共42页 结束语通过这次课程设计，让我对水污染控制工程有了更详细更具体的了解。同时也巩固了书本上已学的理论知识。通过此次课程设计，让我查阅资料、选用公式和搜集数据的能力都得到了提高。设计中，有许多数据需由设计者去搜集，有些物性参数要查取或估算，计算公式也由设计者自行选用，这要求设计者运用各方面的知识，详细而全面的考虑后方能确定。其次是正确选用设计参数，树立从技术上可行和经济上合理两方面考虑的工程观点，同时还需考虑到操作维修的方便和环境保护的要求。即对于课程设计不仅要求计算正确，还要求从工程的角度综合考虑各种因素，从总体上得到最佳结果。因为计算量大，所以整个课程设计下来,我的计算能力也有了很大提高。在本次课程设计中我学到很多在课内没学习到的知识，让自己体验到实际生产中的设计的必要性。此次设计内容之多，计算的繁琐，不仅磨练了自己的意志，也培养了自己的思维，同时锻炼了我学以致用的能力。由于各方面原因的影响及自身能力的不足，本次课程设计中仍存在着很多不足的地方。希望老师能够对我此次课程设计中不足的地方批评指正。谢谢！41第41页共42页 参考文献1张自杰主编.《水污染控制工程.下册》北京：中国建筑工业出版社，2000.62高俊发，王社平主编《.污水处理厂工艺设计》北京：化学工业出版社，2003.83卜秋平主编.《城市污水管网的建设与管理》北京：化学工业出版社，2005.124魏先勋主编《.环境工程设计手册》湖南：湖南科学技术出版社，2002.65陶俊杰等编《.城市污水处理技术及工程实例》2版北京：化学工业出版社，2005.56《给水排水设计手册》41第41页共42页'