环境工程专业课程设计计算说明书污水处理工艺设计 32页

'环境工程专业课程设计计算说明书污水处理工艺设计编制人：王杰班级：环工1103学号：3403110328指导老师：罗平编制日期：2014年6月南京工业大学环境学院 目录1设计目的..................................................................................................................22设计任务…………………………………………………………………………..23设计原始资料……………………………………………………………………..33.1污水水量与水质………………………………………………………………………...33.2处理要求………………………………………………………………………………...33.3气象与水文资料………………………………………………………………………...33.4厂区地形………………………………………………………………………………...34总体设计…………………………………………………………………………..34.1污水处理程度的确定…………………………………………………………………..44.2方案选择………………………………………………………………………………..44.3工艺流程..……………………………………………………………………………….45处理构筑物设计………………………………………………………………….55.1粗格栅…………………………………………………………………………………..55.1.1设计说明………………………………………………………………………...55.1.2设计参数………………………………………………………………………...55.2细格栅…………………………………………………………………………………..75.2.1设计说明………………………………………………………………………...75.2.2设计参数………………………………………………………………………...75.3进水泵房………………………………………………………………………………..85.3.1设计说明…………………………………………………………………………85.3.2设计参数………………………………………………………………………...95.4沉砂池…………………………………………………………………………………..95.4.1设计说明………………………………………………………………………...95.4.2设计参数………………………………………………………………………...95.5初沉池…………………………………………………………………………………115.6生物滤池段工艺计算………………………………………………………………….135.6.1设计说明……………………………………………………………………….135.6.2生物滤池工艺参数…………………………………………………………….145.6.3池壁的设计…………………………………………………………………….175.6.4其它部件……………………………………………………………………….175.5.5滤料选型……………………………………………………………………………..195.6.6高负荷生物滤池的计算结果………………………………………………………..195.7鼓风机房………………………………………………………………………………195.8二次沉淀池……………………………………………………………………………195.8.1设计说明……………………………………………………………………….195.8.2设计参数……………………………………………………………………….205.9回流污泥泵房…………………………………………………………………………225.9.1设计说明……………………………………………………………………….225.9.2设计选型……………………………………………………………………….22-30- 5.10排泥泵房……………………………………………………………………………..225.11污泥浓缩池设计计算………………………………………………………………..225.11.1设计说明……………………………………………………………………...225.11.2设计参数……………………………………………………………………...235.12投泥泵房……………………………………………………………………………..245.13消化池设计计算……………………………………………………………………..245.13.1设计说明……………………………………………………………………...245.13.2设计参数……………………………………………………………………...245.14脱水…………………………………………………………………………………..306污水处理厂的平面布置,工艺流程图，主体设备图规划……………………..317参考文献…………………………………………………………………………31.-30- 某城市污水处理厂工艺设计1设计目的本课程设计目的在于通过净水厂课程设计，巩固学习成果，加深对水处理课程内容的学习与理解，掌握净水厂的设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师知道下，基本能独立完成一个中、小型水处理厂工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。2设计任务本课程设计目的在于通过净水厂课程设计，巩固学习成果，加深对水处理课程内容的学习与理解，掌握净水厂的设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师知道下，基本能独立完成一个中、小型水处理厂工艺设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。针对二级处理的工厂污水处理设施，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水处理平面布置和搞成布置。完成设计计算说明书和设计图，确定污水处理的平面布置图，设计深度约为初步设计的深度。3设计原始资料3.1污水水量与水质污水处理水量：1.4×105m3/d，总变化系数为1.2。污水水质：CODCr：300mg/L，BOD5：200mg/L，SS：200mg/L，NH3-N：20~30mg/L，TP：3~4mg/L，pH为6~9。3.2处理要求废水经处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。污泥经处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）污泥控制标准。表3-1污水控制标准项目BOD5/mg/LSS/mg/LCODCr/mg/LNH3-N/mg/LTP/mg/LpH-30- 数值20206081.06~9污泥控制标准：城镇污水处理厂的污泥进行污泥脱水处理，脱水后污泥含水率应小于80%。3.3气象与水文资料风向：多年主导风向为北东风气温：最冷月平均为—3.5℃；最热月平均为32.5℃。水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下5~6厘米。3.4厂区地形污水厂选址区域海拔标高在64~66m之间，平均地面标高为64.5m。4总体设计4.1污水处理程度的确定该城市污5水处理厂处理水量最大设计流量(1)污水中SS的处理效率：(2)污水中BOD5的处理效率：(3)污水中CODCr的处理效率：(4)污水中氨氮的处理效率：(5)污水中总磷的处理效率：4.2方案选择该污水处理工艺主要以去除有机污染为主，去除目标为-30- SS、BOD5、COD及部分含氮含磷污染物。本设计采用生物滤池法处理。4.3工艺流程生物滤池法污水及污泥的处理工艺流程如图1所示：粗格栅栅渣打包外运进水泵房沉砂池初沉池生物滤池进水砂水分离砂排泥泵房浓缩池回流污泥泵房投泥泵房消化池脱水外运细格栅二沉池理出水5处理构筑物设计5.1粗格栅5.1.1设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进水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，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。有关规定（1）泵前格栅栅条间空隙宽度不大于20mm，污水处理系统前可不设格栅。（2）污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s,格栅倾角宜采用45o～75o。（3）污水上部必须设工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施。（4）格栅工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度，采用机械清渣时不应小于1.5m。（5）格栅应设通风设施。（6）粗格栅间隙50~100mm，细格栅间隙1.5~10mm。（7）栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s。-30- 5.1.2设计参数过栅流速，栅条宽度S=0.01m，栅前部分长度0.5m格栅倾角α=60°，单位栅渣量=0.01m3栅渣/103m3污水，初定粗格栅间隙b=50mm格栅设两组，按两组并开设计，一格停用，一格工作校核。（1）确定栅前水深h：设栅前水深（2）格栅间隙数量n：式中：Qmax—最大设计流量，m3/s—格栅安装倾角，取＝b—栅条间隙，m，根据一般经验公式取b＝50mmn—栅条间隙数，个h—栅前水深，m—过栅流速，m/s—经验修正系数则，取51个，格栅框架内的栅条数目为50根。（3）格栅槽总宽度B：式中：B—格栅槽宽度，mS—栅条宽度，m，取0.01mb—栅条间隙，m（4）进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠宽-30- 设渐宽部分展开角度a1=20°，则（1）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度（2）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3阻力系数：（3）栅后槽总高度H：格栅前渠道超高，取0.3m栅前槽高（4）栅槽总长度L（5）每日栅渣量W，选用机械清渣。5.2细格栅5.2.1设计说明单位栅渣量=0.1m3栅渣/103m3污水，初定细格栅间隙b=10mm5.2.2设计参数（1）确定栅前水深h：设栅前水深（2）格栅间隙数量n：，取251个，格栅框架内的栅条数目为250根。-30- （1）格栅槽总宽度B：（1）进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠宽设渐宽部分展开角度a1=20°，则（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度（2）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3阻力系数：（3）栅后槽总高度H：格栅前渠道超高，取0.3m栅前槽高（8）栅槽总长度L.（9）每日栅渣量W5.3进水泵房5.3.1设计说明污水经过一次提升进入沉砂池，然后通过自流进入后续水处理构筑物。有关规定：（1）泵房进水角度不大于45度-30- （2）相邻两机组突出部分的间距，以及机组突出部分与墙壁额间距，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0.8m。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）泵站采用圆形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15m×12m，高12m,地下埋深7m。（4）水泵为自灌式5.3.2设计参数查阅资料，污水提升前水位-4.5m(即泵站吸水池最底水位)，提升后水位8.2m.。所以，提升净扬程Z=8.2-(-4.5)=12.7m，设泵站内的损失为2m，吸压水管路的总损失为2m，则可确定水泵的扬程H：。根据最大设计流量，采用两台600WQ7000-15-200潜污泵，一用一备。单台提升流量，扬程15m，转速745r/min，功率200kW。圆形泵房D＝10m，高12m，泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。5.4沉砂池5.4.1设计说明沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。平流沉砂池的主要缺点是沉沙中约夹杂有15%的有机物，使沉沙的后续处理增加难度。故常需配洗砂机，把排砂经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运。曝气沉砂池可克服这一缺点。故采用曝气沉砂池。有关规定：（1）旋流速度控制在0.25～0.30m/s（2）最大时流量的停留时间为1～3min、水平流速为0.1m/s（3）有效水深为1.5～3m，深宽比为1.0～1.5，长宽比可达5（4）曝气装置，可采用压缩空气竖管连接穿孔管（穿孔孔径为2.5～6.0mm）或压缩空气竖管连接空气扩散板，每m3污水所需曝气量为0.1～0.2m3或每m2池表面积3～5m3/h。沉砂池对SS的去除率为总去除率的30%出水的SS浓度-30- 5.4.2设计参数（1）沉砂池总有效容积：最大设计流量时停留时间t=2min。（2）沉砂池设计成两格，每格容积为（3）沉砂池水流断面面积：最大设计流量时水平流速（4）池总宽度B：设有效水深，（5）每格池子宽度b：池子数深宽比：，满足要求。（6）池长L：长宽比：，满足要求，不需要设置横向挡板。（7）每小时所需空气量q：每立方米污水所需空气量污水（8）每格沉砂斗所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天（9）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽，斗壁与水平的倾角为60°，斗高，则沉砂斗上口宽：-30- （取1.5m）沉砂斗容积：（1）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.1，坡向沉砂斗，则沉泥区高度：池总高度H：设超高h1=0.3m曝气沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵送至砂水分离器，脱水后的清洁砂粒外运，分离出来的水回流至提升泵房吸水井。管道设计流量管道流速，管道过水断面面积管径，取管道管径校核管道流速5.5初沉池5.5.1设计说明初沉池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。在分流制的污水处理系统中，当污水是自流进入沉淀池时，应按最大流量作为设计流量；当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制系统中应按降雨时的设计流量校核，但沉淀时间应不小于30min。采用平流式沉淀池。（1）沉淀时间1.5-2.0h（2）表面水力负荷1.5-2.5m-30- （1）每人每日污泥量16-36g(人)-1（2）污泥含水率95-97%（3）挡板一般高出水面0.15-0.2m（4）浸没在水面下0.3-0.4m距出水口处0.25-0.5m（5）水平流速一般不大于5mm/s（6）沉淀池的长度一般为30-50米不超过60米5.5.2设计参数：沉淀部分水面表面负荷为：水流的水平流速为v=5mm/s初沉池水力停留时间为：t=2h初沉池排泥间隔时间为：T=2d初沉池对、、SS的去除率分别为总去除率的30%、30%、60%出水进水悬浮物的浓度为：出水悬浮物的浓度为：沉淀部分的水面面积（F）：沉淀部分有效水深(h2)：沉淀部分有效容积(V)：沉淀池长度L：沉淀区的总宽度B：沉淀池的数量n：平流式沉淀池长与池宽比不宜小于4-30- 选取两座平流式沉淀池n=2每座池宽为b=38.9mL/h=36/4=9〉8满足平流沉淀池的池长与有效水深比不宜小于8污泥部分所需的容积（）：其中：r—污泥密度，其值约为1g/cm3—污泥含水率污泥斗与缓冲层之间污泥体积：设池底径向坡降，则：其中：F—污泥斗坡降在水平方向上的长度单位：m污泥斗污泥容积：其中：r1—污泥斗的上口径单位：mr2—污泥斗的下口径单位：m污泥总体积（V）：沉淀池的总高度：设h1=0.3m,h3=0.3m,则4.0+0.3+0.7+0.4=5.7m沉淀池池边高度：5.6生物滤池段工艺计算5.6.1设计说明生物滤池-30- 按滤率的不同可以将生物滤池分为普通生物滤池，高负荷生物滤池，和塔式生物滤池。高负荷生物滤池是在解决改善普通生物滤池在净化功能和运行中存在问题的基础上开发的工艺。低负荷滤池存在的问题：占地面积较大，滤料层易于堵塞，有机负荷小，有效高度常受限制，在夏秋两季不可避免地要滋生蚊蝇，卫生条件较差。它大幅度提高了滤池得符合率，并通过限制进水值和运行上采取处理水回流措施，实现了高滤率。高负荷生物滤池在以下几方面与普通生物滤池不同：（1）增大了滤料的直径，一般采用40～100滤料；（2）大多采用连续工作的旋转式布水器；（3）生物膜经常剥落，更新，并连续地随废水排出池外；（4）出水中没有或很少有硝酸盐，常大于30;(5)二次沉淀池的污泥呈褐色，没有完全氧化，容易腐蚀。5.6.2生物滤池工艺参数（1）高负荷生物滤池的个数不应少于2个，污水流量按日平均流量考虑。（2）以塑料为滤料时，滤层厚度可达2～4。工作层滤料的粒径应为40～70，厚度在0.9～2.4m，承托层的粒径为70～100，厚度为0.2；当滤层厚大于2，一般应采用人工通风。（3）正常气温下，处理城市废水时，表面水力负荷为10～30m3/(m2·d)，有机负荷为0.8～1.2kg/(m3·d)。（4）单级滤池的的去除率一般为75～85%；两级串联时，的去除率一般为90～95%。（5）进水少于200，高于200，采取回流措施，回流比为1：1～1：4。（6）出水的一般要超过30。（7）池壁四周通风口的面积不应小于滤池表面积的2%。（8）滤池数不应小于2座。（9）布水器的基本要求：①旋转布水器的直径比生物滤池的内径小100～200；②布水横管的数量一般为2～4根；③布水横管直径一般在50～250；④布水横管要高出填料层0.15～0.25；⑤布水横管上的布水小孔孔径为10～15；⑥布水小孔间距在中心部分最大，向外逐渐缩小，一般由300缩小到75；-30- ⑦当布水横管的直径为10～40m时旋转布水器的水头损失为0.2～1.0；⑧实际水头损失比计算值增加0.5～1.0倍，一般压头为0.5～1.0。（10）渗水装置①排水孔总面积应大于池表面积的20%，其空间高度应不小于0.3；②池底以1%～2%的坡度坡向集水沟，沟宽为0.15，间距2.5～4，并以0.5%～1%的坡度坡向总集水沟；③总集水沟的坡度不小于0.5%，其过水断面积小于其全部断面积的50%,以利通风；④沟内水流速度应大于0.7m/s，为保证通风，底部通风孔总面积不少于滤池表面积的1%。高负荷生物滤池计算取滤池面积负荷=2000k，布水横管管径=125，水孔径取15。取4根横管。⑴基本尺寸计算①浓度BOD5=140mg/L②滤池所需总面积-30- =③滤池滤料总体积用塑料滤料h=2~4m==245002=49000④滤池水力负荷=＞10/(.)⑤滤池直径每个滤池面积1设采用8个滤池，则1==3063=62⑵旋转布水器计算①污水最大设计流量q=1.94m/s=1940L/s②每个滤池的最大设计流量=③布水横管和布水孔径：每个滤池设置一架布水器，每个布水器有四根布水横管，其管径=125,布水小孔直径=15。④旋转布水器直径=62000-200=61800mm⑤每根布水横管上的布水小孔数目=(个)-30- ⑥各布水小孔至布水器中心的距离r=所以有第1个布水小孔距中心的距离为r=第100个布水小孔距中心的距离为r=第515个布水小孔距中心的距离为=⑦布水器转速==⑧布水器所需水头（即布水器水头损失）=(横管数为4，则==61.8=61800，查表2.1得：=86.5,=515,=15,=125H=()7.7m5.6.3池壁的设计池壁高于滤料表面0.5，用砖块筑成；在池壁上端周围加一周宽1的人行甬道，并加装护拦，用于是常的维护和管理[3]。通风口面积池壁采用60个7.5的通风口，高2.5，长3。5.6.4其它部件设池底空间的高度为1.5；集水沟设计：长62，宽1，高0.3；-30- 出水管的直径为150；进水管的直径为150；池底坡度i=0.01;集水沟的坡度i=0.03。剩余污泥量:式中：a—污泥增殖系数，0.3—0.5kg/kgBOD5，取0.4kg/kgBOD5Q—污水平均流量，1.68×105m3/d进水BOD5浓度140mg/L，BOD5去除率取75%，出水BOD5浓度LTA为表2.1流量模数K值D(mm)506375100125150175200250K值（L/s）611．5194386．5134209300560表2.2a值污水冬季平均水温（C）年平均气温（C）滤池滤料层高度（m）2．02．53．03．54．0-30- 8～10＜32．53．34．45．77．510～143～63．34．45．77．59．6＞14＞64．45．77．59．6125.5.5滤料选型以塑料为滤料时，滤层厚度可达2～4。工作层滤料的粒径应为40～70，厚度在0.9～2.4m，承托层的粒径为70～100，厚度为0.2；当滤层厚大于2，一般应采用人工通风。5.6.6高负荷生物滤池的计算结果滤池的总体积为V=49000m滤池总面积A=24500m²滤池直径D=62m生物滤池的个数8座布水器直径:D2=61.8m每根布水器上的小孔的数目m=515第1个布水小孔距中心的距离为：r1=1.36第100个布水小孔距中心的距离为：r100=13.62第482个布水小孔距中心的距离为：r482=30.9布水器转速n=1.17r/min布水器所需水头=7.7m水头污泥量620.9m3/d5.7鼓风机房鼓风机房要给曝气沉砂池和生物滤池供气。-30- 曝气沉砂池所需空气量为1396.8m/h选择GDF3.0-4型离心式风机，流量为2000m3/h功率为0.75kw5.8二次沉淀池5.8.1设计说明本设计选择的是平流式沉淀池，平流式沉淀池沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化的适应能力强，施工简易，造价低。5.8.2设计参数沉淀池的总设计流量：表面负荷：水力停留时间（沉淀时间）：（1）沉淀区各部分尺寸的确定a)沉淀池总有效沉淀面积采用8座沉淀池，每个池的表面积为A1=583.33m2，处理量为Q1=875m3/hb)沉淀池有效水深c)沉淀池长度每个池宽取10.0m，则池长为，取L=58.5m校核：长宽比，符合要求；长深比，符合要求。（2）污泥区尺寸计算a)每日产生的污泥量：设可处理60%SS，污泥含水率为99.5%-30- 式中：式中Y-污泥产率，kgDS/kgBOD5，取0.3-0.4kgDS/kgBOD5Q-污水量，m3/dS0-进水BOD5值，mg/LSe-出水BOD5值，mg/LX0-进水总SS浓度值，mg/LXh-进水中SS活性部分量，mg/L（活性系数0.7）Xe-出水SS浓度值，mg/L。则每个沉淀池的污泥量a)污泥斗的容积：式中：—污泥斗高度，取2.8m—污泥斗上下口面积，，分别取则b)贮泥斗以上梯形部分污泥容积：式中：—梯形上下底边长，m；—梯形部分的高度，则容积校核：V1+V2>W1，符合要求。（1）每个沉淀池的结构尺寸a)沉淀池的总高度（采用机械刮泥设备）-30- 式中：—沉淀池超高，一般取0.3m；—沉淀池有效水深，m；—缓冲区高度，机械排泥时，取0.6m；—污泥区高度，m—贮泥斗高度，m则H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.6+2.8+2.1=8.8ma)沉淀池的总长度：流入口至挡板距离取1m，流出口至挡板的距离取1m，则沉淀池总长度：L=1+1+58.5=60.5m二沉池的出水采用锯齿堰，沉在底部的沉泥通过刮泥机刮至污泥斗，依靠静水压力排除。出水通过管径为800mm的管道送往出水井，管内流速为0.8m/s。5.9回流污泥泵房5.9.1设计说明沉淀池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管排入池外套筒阀井中，再有排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。5.9.2设计选型（1）回流污泥泵房设计污泥回流量QR=RQ=60%QMAX=84000m3/d=3500m3/h二沉池的水面相对地面标高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，生物滤池池水面相对标高为1.5m，水头损失为7.7m，则污泥回流泵扬程为：H=1.5-(-0.4)+7.7=9.6m。采用2台550QW3500-15-250污水泵，一用一备。单台提升流量3500m3/s，扬程15m，转速740r/min，功率250kW，排出口径350mm。5.10排泥泵房排泥泵房为二次沉淀池所用。排泥泵房接收含水率为99％计的污泥流量为90.8-30- ，污泥泵的所需静水头为3.2~6.4m，总扬程为6.9~9.4m。采用两台WQ100-13-7.5潜污泵，一用一备。每台流量为100m3/h，扬程13m，电机功率7.5kw，出口直径为100mm。5.11污泥浓缩池设计计算5.11.1设计说明采用2座辐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，排泥泵房将污泥送至浓缩池。5.11.2设计参数来自初沉池和二沉池的总污泥量为，含水率为98%污泥量PX为67.2m3/h进泥浓度：6g/L；污泥固体负荷M：30kgSS/(m2.d)；污泥密度为；污泥含水率；浓缩X后污泥含水率为；污泥浓缩时间：T=15h；贮泥时间：t=4h；池底坡度为0.08；每座浓缩池的总流量。（1）浓缩池池体计算每座浓缩池所需表面积：浓缩池直径：水力负荷有效水深：有效容积：（2）排泥量与贮泥容积按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：-30- 泥斗容积：式中：—泥斗的垂直高度，取1.5m—泥斗的上口半径，取2.6m—泥斗的下口半径，取1.4m则池底坡降为：污泥池的贮泥容积为：总贮泥容积为（满足要求）（1）浓缩池总高度浓缩池的超高取0.30m，缓冲层高度取0.30m，则浓缩池的总高度H为：，取5.42m。（2）浓缩池排水量（3）管道确定进泥管和排泥管均采用D=300mm，排上清液采用D=100mm。5.12投泥泵房将浓缩池的污泥通过污泥泵输送至消化池。经浓缩后排出含水率为97%的污泥流量为22.4m3/h，静水头为3~12m，总扬程为12~24m。采用两台50QW25-15-3潜污泵，一用一备。每台流量为25m3/h，扬程15m，电机功率3kw，出口直径为50mm。5.13消化池设计计算-30- 5.13.1设计说明对来自投泥泵房的污泥进行消化，采用固定式盖式消化池，两级消化。一级消化池投配率为2.5%，二级消化池污泥投配率为5%。采用中温消化，消化温度为33~35℃。一级消化池进行加温搅拌，二级消化池不加热、不搅拌，利用一级消化的余温。5.13.2设计参数进泥量：经浓缩排出含水率P2＝97%的污泥为①消化池容积计算K—一级消化池计算部分一级消化池总容积V为采用2座一级消化池，则每座池子的有效容积V0为消化池直径D为取消化池直径为23m。集气罩直径d1采用2m，高度h1采用2m；上锥体高度h2采用3m；池底下锥体直径d2采用2m，池底坡度i取为0.08；则池底下锥体高度h4为集气罩容积V1为池顶截锥部分体积池底截锥部分体积池体圆柱部分体积池体圆柱部分高度消化池总高度L—二级消化池计算部分-30- 二级消化池的总容积为二级消化池的直径为二级消化池共设1座，与2座一级消化池串联，二级消化池的各部分尺寸与一级消化池相同。②消化池各部分表面积计算集气罩表面积池顶截锥部分表面积其中截锥母线长度则池壁表面积（地上部分）为池壁表面积（地下部分）为池底表面积其中截锥母线长度则③消化池热工计算K—提高新鲜污泥温度的耗热量中温消化温度TD=35℃，新鲜污泥年平均温度TS=17℃，日平均最低温度为12℃。每座一级消化池投配的最大生污泥量为则全年平均耗热量为最大耗热量为-30- K—消化池池体的耗热量固定盖消化池各部分的传热系数当能满足以下数值时，其保温结构厚度认为是满意的，各部分传热系数允许值如下：池盖K≤2.94kJ/（m2·h·℃）池壁在地上部分为K≤2.52kJ/（m2·h·℃）池壁在地下部分及池底为K≤1.89kJ/（m2·h·℃）消化池各部分所采用的传热系数值如下：池盖K=2.94kJ/（m2·h·℃）池壁在地上部分为K=2.52kJ/（m2·h·℃）池壁在地下部分及池底为K=1.89kJ/（m2·h·℃）池外介质为大气时，全年平均气温TA=13℃，冬季室外计算温度TA=–2℃池外介质为土壤时，全年平均气温TB=15℃，冬季室外计算温度TB=2℃池盖部分全年平均耗热量为最大耗热量为在地面以上部分的池壁，全年平均耗热量为最大耗热量为在地面以下部分的池壁和池底，全年平均耗热量为最大耗热量为-30- 每座消化池全年平均总耗热量为全年最大耗热量为④热交换器的计算：消化池的加热采用池外套管式泥—水热交换器，全天均匀投配。生污泥在进入一级污泥消化池之前与回流的一级消化池污泥先行混合再进入热交换器，其比例为1：2。生污泥量QS1为回流的消化污泥量QS2为进入热交换器的总污泥量QS为生污泥的日平均最低温度为TS=12℃生污泥与消化池回流污泥混合后的温度为热交换器按最大总耗热量计算：内管管径选用DN80mm，外径选用85mm，则污泥内管中的流速为介于1.5—2.0m/s之间，符合要求。外管管径选用DN100mm。平均温差的对数△Tm按下式计算：其中：△T1—热交换器入口的污泥温度（TS）和出口的热水温度（TW/）之差，℃K—T2—热交换器出口的污泥温度（TS/）和入口的热水温（TW）之差，℃则出口污泥温度为℃-30- 热交换器的入口热水温度采用TW=85℃，TW–TW/采用10℃。则热水循环量核算内外管之间的热水流速v为：，介于1.0—1.5m/s之间，符合要求。；℃则℃热交换器的传热系数选用K=600kcal/m2·h·℃，则每座消化池的套管式泥—水热交换器的总长度为：设每根长6m，则根数n为50.4/6=8.4，选用9根。⑤消化池保温结构厚度计算固定盖形式的消化池，池体为钢筋混凝土时，其各部分保温材料的厚度可按下式简化计算：其中：δB—保温材料的厚度，mδG—池顶、池壁及池底各部分钢筋混凝土结构厚度，mλB—保温材料导热系数，kJ/m2·h·℃λG—池顶、池壁及池底各部分钢筋混凝土的导热系数，kJ/m2·h·℃K—池顶、池壁及池底各部分传热系数允许值，kJ/m2·h·℃消化池各部分传热系数允许值采用：池盖为K=2.94kJ/m2·h·℃池壁在地上部分为K=2.52kJ/m2·h·℃池壁在地下部分及池底为K=1.89kJ/m2·h·℃池盖保温材料厚度的计算：设消化池池盖混凝土结构厚度δG=0.25m，钢筋混凝土的导热系数λG=5.59kJ/m2·h·℃，采用聚氨酯泡沫塑料作为保温材料，导热系数λB=0.084-30- kJ/m2·h·℃。则保温材料的厚度为池壁在地面以上部分保温材料厚度的计算：设消化池池盖混凝土结构厚度δG=0.40m，采用聚氨酯泡沫塑料作为保温材料，导热系数λB=0.084kJ/m2·h·℃。则保温材料的厚度为池壁在地面以上的保温材料延伸到地面以下的冻深加0.5m池壁在地面以下部分以土壤作为保温层时，其最小厚度的核算：土壤导热系数λB=4.2kJ/m2·h·℃，则土壤保温层厚度为池底以下土壤作为保温层，其最小厚度的核算：消化池池底混凝土结构厚度为δG=0.70m，则土壤保温层厚度为因采用土壤保温形式，选取消化池建筑位置时应保证地下水位在池底混凝土结构厚度以下超过1.7m。池盖、池壁的保温材料采用聚氨酯泡沫塑料。其厚度分别为0.025m和0.027m，均按0.027m计算，乘以1.5的修正系数，采用0.04m。二级消化池的保温结构材料及厚度均与一级消化池相同。5.14脱水消化污泥最后进入污泥脱水机房，脱水设备采用带式压滤机。污泥消化过程因分解使体积减少，按消化污泥中有机物含量占60%~70%，可生物降解的有机物被降解35%~45%，体积可减少60%~70%，污泥含水率为计算，则由于含水率降低而剩余的污泥量为：分解污泥容积消化后剩余的污泥量-30- 选用压滤机为YMYL-2000型，处理量为10-25m3/h，功率为1.5kw。脱水后，污泥的含水率为75%，污泥体积为20.5m3，最后的处理污泥外运。6污水处理厂的平面布置,高程图，工艺流程图，主体设备图规划见附图7参考文献（1）中国建筑工业出版社，《给水排水设计手册》，1986（1、5、11册）；（2）高廷耀等编，《水污染控制工程》，高等教育出版社，2007；（3）周敬宣主编，《环保设备及课程设计》，化学工业出版社，2007；（4）高俊发等编，《污水处理厂工艺设计手册》，化学工业出版社，2003；（5）崔玉川主编，《城市污水处理厂处理设施设计计算》，化学工业出版社，2011。-30-'