喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 目錄 第一部分 設計說明書 1 1.1 設計任務書 1 1.2概況 3 1.3 設計原則、依據(jù)、設計要求 4 1.3.1 設計原則 4 1.3.2 設計依據(jù) 4 1.3.3 設計要求 4 1.4 污水處理工藝流程 4 1.4.1 污水處理工藝流程的確定 4 1.4.2 污泥處理工藝流程 5 1.4.3 本設計采用的工藝流程圖 5 1.5 污水處理構筑物的選擇及設計要點 6 1.5.1 格柵 6 1.5.2 沉砂池 6 1.5.3 初次沉淀池 7 1.5.4 曝氣池 7 1.5.5 二次沉淀池 7 1.5.6 消毒設備 7 1.5.7 污泥濃縮設備 7 1.5.8 污泥脫水設備 8 1.6 污水處理廠平面布置及處理流程高程布置 8 1.6.1 平面布置 8 1.6.2 高程布置 8 第二部分 設計計算書 9 2.1 設計流量計算 9 2.2污水處理構筑物的工藝計算 9 2.2.1 泵前格柵 9 2.2.2 污水提升泵站 11 2.2.3 泵后格柵 15 2.2.4 沉砂池 14 2.2.5 初次沉淀池 16 2.2.6曝氣池 18 2.2.7 二沉池 25 2.2.8消毒設備 26 2.2.9 污泥濃縮池 27 2.2.10 貯泥池 30 2.2.11 消化池 31 2.2.12 污泥干化（脫水）設備 32 2.3 污水處理廠平面設計及處理流程高程計算 33 2.3.1 污水處理廠平面設計 33 2.3.2 處理流程高程計算 33 第一部分 設計說明書 1.1設計任務書 題目名稱 9 萬噸日污水處理廠設計 一、課程設計的內(nèi)容 根據(jù)所給定的原始資料，設計某城市污水處理廠，該設計屬初步設計。設計的內(nèi)容有： 1.設計流量的計算。 2.污水處理工藝流程的選擇。 3.污水處理構筑物及設備型式的選擇。 4.污水處理構筑物的工藝計算。 5.污水處理廠的總平面布置和高程布置。 6.編寫設計說明書和計算書。 7.繪制污水處理廠的總平面布置圖和高程布置圖。 8.繪制污水處理構筑物工藝圖。 二、課程設計的要求與數(shù)據(jù) 要認真閱讀課程設計任務書，并復習教材有關部分章節(jié)并熟悉所用規(guī)范、手冊、標準圖等文獻資料。要求設計選用參數(shù)合理，計算正確；說明書要有污水處理廠處理工藝流程及處理構筑物型式選擇的理由，污水處理廠的總平面布置圖和高程布置圖要有詳盡的闡述。敘述簡明扼要，文理通順；設計計算書、說明書包括必要的計算公式、草圖和圖表。圖紙內(nèi)容完整，布局合理，制圖要規(guī)范。保證在規(guī)定時間內(nèi)，質(zhì)量較好地完成任務書中所規(guī)定的設計任務。 三、課程設計應完成的工作 應完成上述課程設計的內(nèi)容，達到初步設計的程度。提交設計成果，包括設計計算書、說明書及設計圖紙。設計圖紙有：（1）污水處理廠平面布置圖（1張）；(2) 污水處理廠污水、污泥處理流程高程布置圖（1張）。 四、課程設計進程安排 序號 設計各階段內(nèi)容 地點 起止日期 1 熟悉設計任務書，查閱設計參考資料；污水設計流量的計算 大學城教學樓，圖書館、網(wǎng)絡 6.28-6.28 2 污水處理工藝流程的確定； 處理構筑物型式的選擇 大學城教學樓 6.28-6.28 3 污水處理構筑物的工藝計算 大學城教學樓 6.29-6.30 4 污水處理廠的平面布置； 處理流程高程布置 大學城教學樓 7.1-7.1 5 編制設計說明書和設計計算書 大學城教學樓 7.2-7.2 6 繪制污水廠平面布置圖與高程布置圖 大學城教學樓 7.2-7.4 五、應收集的資料及主要參考文獻 任務書給出的原始資料、手冊、標準、規(guī)范及有關的專著。主要參考資料： 1. 于爾捷、張杰主編，《給水排水工程快速設計手冊. 排水工程》，中國建筑工業(yè)出版社，1996； 2. 北京市市政工程設計研究總院，《給水排水設計手冊》（第5冊，城鎮(zhèn)排水），第二版，北京；中國建筑工業(yè)出版社，2003； 3. 中國建筑工業(yè)出版社編，《給水排水工程師常用規(guī)范選》（上冊），北京；中國建筑工業(yè)出版社，1994； 4.上海市建設和交通委員會編，《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006），北京；中國計劃出版社，2006； 5. 崔玉川，馬志毅、王效承等編，《廢水處理工藝設計計算》，北京；水利電力 出版社，1994； 6. 婁金生等編著，《水污染治理新工藝與設計》，北京；海洋出版社，1999； 7. 孫力平等編著；《污水處理新工藝與設計計算實例》，北京；科學出版社，2002； 8. 張自杰主編，《排水工程》（下冊），中國建筑工業(yè)出版社，2000。 附錄 一、 設計資料： 1. 南方某城市污水處理廠處理規(guī)模為 9 萬m3/d。 2. 城市污水的水質(zhì)如下表所示： （除pH外，其余項目單位為mg/ L） 項目 BOD5 CODCr SS TN NH4+-N TP（以P計） pH 150 300 200 35 25 3.5 6~9 3. 城市污水從南面進入污水處理廠，污水處理后排入北面的水體，要求處理后水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級標準的B標準，即SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/ L，CODCr≤60mg/ L。污泥處理后外運填埋。 4. 污水處理廠廠區(qū)地形擬為平坦地形，標高為75.00米。廠區(qū)的污水進水渠水面標高為72.50米。（進水渠的寬及水深根據(jù)流量自行設計確定） 5. 受納水體洪水位標高為73.20米，枯水位標高為65.70米。常年平均水位標高為68.20米。 6. 全年平均氣溫21.8℃，最冷平均月氣溫9.7℃，最熱月平均氣溫32.6℃，最高溫度38.7℃，最低溫度0.0℃。 7. 夏季主風向：東南風。 二、 設計文件 （一）設計說明書、計算書 1. 設計說明書 內(nèi)容：（1）概況 （2）設計原則、依據(jù)、設計要求 （3）原始資料 （4）污水處理工藝流程的確定 （5）污水處理構筑物的選型及設計要點 （6）污水處理廠平面布置及處理流程高程布置 2. 設計計算書 內(nèi)容：（1）設計流量的計算 （2）污水處理構筑物的工藝計算 ① 格柵 ② 沉砂池 ③ 初次沉淀池 ④ 曝氣池 ⑤ 二沉池 ⑥ 消毒設備 ⑦ 污泥濃縮池 ⑧ 消化池 ⑨污泥干化（脫水）設備 （3）污水處理廠平面設計及處理流程高程計算 要求：計算書應附處理構筑物的計算草圖。 （二）設計圖紙 1. 污水處理廠平面布置圖 要求：在平面布置圖上應以坐標標明構筑物和建筑物的位置，標出構筑物連接管渠、廠區(qū)給排水管道的管徑或斷面尺寸、坡度及長度，閥門等。 2. 污水、污泥處理流程高程布置圖 分別繪制污水和污泥的高程布置圖，橫向比例可同平面布置圖，縱向比例為1：100或1：50。 1.2 概況 根據(jù)當?shù)氐匦?，主導風向等因素綜合考慮，污水處理廠設在市區(qū)的北郊，城市污水從南面進入污水處理廠，污水處理后排入北面的水體。 在污水廠廠區(qū)內(nèi)有各處理單元構筑物，連通各處理構筑物之間的管、渠及其他管線，輔助性建筑物，道路以及綠地等。 另外，污水處理廠內(nèi)設有泵房，鼓風機房，辦公室、集中控制室、水質(zhì)分析化驗室、變電所、機修車間、倉庫、食堂等輔助建筑物。 1.3 設計原則、依據(jù)、設計要求 1.3.1 設計原則 在進行廠區(qū)平面規(guī)劃時應綜合考慮，合理布置，應遵循以下原則： （1）功能分區(qū)明確，構筑物、建筑物布置緊湊，減少占地面積。 （2）連接各構筑物之間的管、渠力求便捷，暢通，避免迂回曲折。 （3）各處理構筑物之間，應保持一定的間距，以保證敷設連接管、渠的要求。 （4）處理后的出水就近排放，減少管線長度，節(jié)省成本。 （5）各處理構筑物之間連接的管、渠設成能夠獨立工作、運行。當某一處理構筑物因故停止工作時，使其后續(xù)處理構筑物仍然能夠保證正常運行。 （6）設置超越全部處理構筑物，直接排放水體的超越管。 根據(jù)規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30％。 另外，為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動，應按重力流考慮為宜。 1.3.2 設計依據(jù) 《給水排水設計手冊》第1、5、6、9、11冊；《給排水工程快速設計手冊》第2冊；《排水工程》。 1.3.3 設計要求 城市污水要求處理后的水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級標準的B標準，即SS ≤ 20mg/L, BOD5 ≤ 20mg/L, CODCr ≤ 60mg/L。污泥處理后外運填埋。 1.4污水處理工藝流程 處理廠的工藝流程是指在到達所要求的處理程度的前提下，污水處理個單元的有機結合，構筑物的選型則是指處理構筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。 1.4.1 污水處理工藝流程的確定 （1）本項目污水處理的特點為： ① 污水以有機污染為主，BOD/COD =0.50，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標； ② 污水中主要污染物指標BOD、COD、SS值為典型城市污水值。 （2）針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為其主要去除對象，因此，處理流程的核心是二級生物處理法——活性污泥法為主。 （3）按處理程度分，污水處理可分為一級、二級和三級。 ① 一級處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，還必須進行二級處理。 ② 二級處理的主要任務是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機污染物質(zhì)（BOD），去除率可達97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，經(jīng)過二級處理后，污水已具備排放水體的標準了。 ③ 一級和二級處理法是城市污水經(jīng)常采用的，屬于常規(guī)處理方法。當對處理過的污水有特殊的要求時，才繼續(xù)進行三級處理。 （4）污水處理具體的流程為： ① 污水進入水廠，經(jīng)過格柵至集水間，由水泵提升到平流沉砂池經(jīng)，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初SS 45%,BOD 25%。 ② 污水進入曝氣池中曝氣，可從一點進水，采用傳統(tǒng)活性污泥法，也可采用多點進水的階段曝氣法。 ③ 在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水經(jīng)加氯處理后，排入水體。 1.4.2 污泥處理工藝流程 污泥是污水處理的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物，如從沉淀池排出的沉淀污泥，從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理， 就會造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化，在厭氧消化過程中產(chǎn)生大量的消化氣（即沼氣）是寶貴的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜長途輸送和使用，因此，還需要進行脫水和干化等處理。 具體過程為： 二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池，濃縮后的污泥進入貯泥池，再投入到消化池，進行兩相厭氧消化化。消化后污泥送至脫水機房脫水，壓成泥餅，泥餅運至廠外填埋。消化池產(chǎn)生沼氣，一部分用于一級消化池的沼氣攪拌，一部分用于沼氣發(fā)電。 1.4.3 本設計采用的工藝流程如下圖所示 細格柵 污水提 升泵站 平流式沉砂池 中格柵 原污水 曝氣池 二次沉淀池 接觸消毒池 初次沉淀池 污泥提升泵房 出水 貯泥池 污泥濃縮池 第一相消化 脫水機房 第二相消化 1.5、污水處理構筑物的選型及設計要點 1． 格柵 1）．設計要點： 格柵與提升泵房分建，格柵與提升泵房的設置方式為: 中格柵—泵房—細格柵，設置兩組。 隔柵進水中格柵是污水處理廠第一道預處理設施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護進水泵的正常運轉，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應注意設計過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。 2）．選型 擬用回轉式固液分離機?；剞D式固液分離機運轉效果好，該設備由動力裝置，機架，清洗機構及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，結構緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預處理。 2． 沉沙池 1）．設計要點 沉砂池的作用是從污水中將比重較大的無機物顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起。 2）．選型 采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結構簡單的優(yōu)點，設兩個并分兩格。 3． 初次沉淀池 1）．設計要點 初沉池是一級污水處理廠的主體處理構筑物，處理對象是懸浮性物質(zhì)，同時可以去除部分BOD5，可以改善生物處理構筑物的運行條件及降低其BOD5負荷。 2）．選型 采用輻流式沉淀池，管理方便，處理效果好，共兩座。 4． 曝氣池 1）．設計要點 曝氣池是活性污泥反應器，是活性污泥系統(tǒng)的核心設備，活性污泥系統(tǒng)的凈化效果，在很大程度上取決于曝氣池的功能是否能夠正常發(fā)揮。 2）．選型 選用推流式曝氣池，共四座。 5． 二沉池 1）．設計要點 二沉池是活性污泥系統(tǒng)重要的組成部分，它的作用是泥水分離，使混合液澄清、濃縮和回流活性污泥。起工作效果能夠直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。 2）．選型 采用輻流式沉淀池，管理方便，處理效果好，共四座。 6． 消毒設備 1）．設計要點 城市污水經(jīng)過一級或二級處理(包活性污泥法和膜法)后，水質(zhì)改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應進行消毒。 2）．選型 采用接觸消毒池，共四座 7． 污泥濃縮池 1）．設計要點 初次沉淀污泥含水率介于95%～97%，剩余活性污泥達99%以上。因此污泥的體積非常大，對污泥的后續(xù)處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。 2）．選型 采用輻流式濃縮池，用帶柵條的刮泥機，采用靜圧排泥。 8． 污泥干化（脫水）設備 1）．設計要點 污泥脫水、干化后，含水率還很高，體積很大，為了方便進一步的利用與處理，可作干燥處理。干燥處理后，污泥含水率可降至約20%左右，體積可大大減少，便于運輸、利用或最終處理。 2）．選型 采用帶式壓濾機2臺。一用一備。 1.6 污水處理廠平面布置及處理流程高程布置 1.6.1 平面布置 1. 總平面布置原則 該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構筑物及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設施的平面布置。總圖平面布置時應遵從以下幾條原則： ① 處理構筑物與設施的布置應順應流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。 ② 工藝構筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等）。 ③ 構（建）之間的間距應滿足交通、管道（渠）敷設、施工和運行管理等方面的要求。 ④ 管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調(diào)，應順應污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。 ⑤ 協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構（建）筑物的關系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。 1.6.2 高程布置 1. 高程布置原則 ① 充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構筑物，排出廠外。 ② 協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運行成本。 ③ 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。 ④ 協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。 第二部分 設計計算書 2.1 設計流量計算 污水廠的處理流量按最高日最高時算。 該污水廠處理規(guī)模為9萬m3/d 查表可知道總變化系數(shù)Kz=1.3， 故污水廠的設計流量為：Q = 90000×1.3=117000m3/d=4875m3/h=1.35m3/s 接入管的選?。汗軓紻=1000mm h/D=0.75 i=0.00316% v=1.72 m/s 2.2污水處理構筑物的工藝計算 2.2.1 泵前格柵 采用中格柵，泵前中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施能正常運行的裝置。 1.1設計參數(shù) 計算流量Q=1.35 m3/s；柵前流速ν1=0.6m/s 過柵流速v2=0.9m/s 格柵傾角δ=60°；柵條凈間隙為e=20.0mm；柵條寬度s=0.01m ；柵前部分長度 ；單位柵渣量ω1=0.05m3柵渣/污水 計算草圖如下： 圖一 1.2設計計算 ① 確定格柵前水深： h=(h/D)×D=0.75×1=0.75m ② 柵條間隙數(shù)n： ， ③ 柵槽有效寬度：B=s（n-1）+en=0.01（93-1）+0.02×93=2.78m ④ 進水渠道漸寬部分長度 （設進水渠寬B1=2m，其漸寬部分展開角度為20°，進水流速為0.77m/s） ,取1.1m ⑤ 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 ⑥ 過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中:=β（s/e）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時β=2.42 ⑦ 柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高 h2=0.3m 柵前槽總高度:=0.75+0.3=1.05m 柵后槽總高度:=0.75+0.103+0.3=1.153m ⑧ 格柵總長度L L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα =1.1+0.55+0.5+1.0+1.05/tan60° =3.76m ⑨ 每日柵渣量W (總變化系數(shù)=1.3，柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)量0.05m3) 宜采用機械清渣。 2.2.2污水提升泵站： 采用一座自灌式圓形合建式泵房，泵房內(nèi)的吸水井用隔墻分為獨立的兩格。 ① 最大設計流量：Q = 90000×1.3=117000m3/d=4875m3/h=1.35m3/s 再根據(jù)設計流量采用Qmax=4875m3/h，初步選用四臺500QW2600-15-160型固定式潛水排污泵（Q=1900～3500m3/h，H=13～18m，泵軸功率為160kW）三用一備。），擬建泵房直徑D＝12m,高10m，泵房為半地下式，水泵為自灌式。 集水池容積 設計流量1350L/s，選擇水池與機器間合建，每臺水泵的容量為1350/3=450L/s 集水池容積采用相當于一臺水泵6分鐘的容量： W=0.45*60=27m3 有效水深采用 H=1.2m，則積水池面積為 F=27/1.2=22.5 m2 集水池平面尺寸L×B=5×4.5m，保護水深0.8m，實際水深2m。 泵房草圖： 2.2.3、泵后細格柵 1．設計參數(shù)： 設計流量Q=90000m3/d=1042L/s 柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.9m/s 柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm 柵前部分長度0.5m，格柵傾角α=60° 單位柵渣量ω1=0.10m3柵渣/103m3污水 2．設計計算 （1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深,取0.87m （2）柵條間隙數(shù) （3）柵槽有效寬度B2=s（n-1）+en=0.01（124-1）+0.01×124=2.47m （4）進水渠道漸寬部分長度 （其中α1為進水渠展開角） （5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 （6）過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中ε=β（s/e）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時β=2.42 （7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.87+0.3=1.17m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.87+0.26+0.3=1.43m （8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα =1.02+0.51+0.5+1.0+1.17/tan60°=3.71m （9）每日柵渣量ω=Q平均日ω1=>0.2m3/d 所以宜采用機械格柵清渣 2.2.4沉砂池 沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。 本設計采用平流式沉砂池，兩組。 1、設計參數(shù) 每組沉砂池設計流量：Q=Qmax/2=1.35/2=0.675m3/s=675L/s 設計流速：v=0.30m/s 水力停留時間：t=50s 2、設計計算 ① 沉砂池長度： L=vt=0.3×50=15m ② 水流斷面積： A=Q/v=675×10-3/0.3=2.25m2 ③ 有效水深： 有效水深h2一般為0.25---1.0m,取h2=1.0m。 ④ 池總寬度： B＝A/h2＝2.25/1＝2.25m ⑤ 貯泥區(qū)所需容積： 設計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天， 則每個沉砂斗容積： 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.3 ⑥ 每格沉砂池設兩個沉砂斗，則每格沉砂斗的體積: ⑦ 沉砂斗各部分尺寸及容積： 設計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為55°，斗高hd=0.35m， 則，沉砂斗上口寬： 沉砂斗容積： （大于V=0.135m3，符合要求） ⑧ 沉砂區(qū)（室）高度： 采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為 則，沉泥區(qū)（室）高度為 h3=hd+0.06L2 =0.35+0.06×6.4=0.734m ⑨ 池總高度H ：設超高h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+1+0.734=2.034m ⑩ 驗算最小流速： 在最小流量時，只用一格工作 （n1=1），＞ 0.15m/s （符合規(guī)范要求。） H．計算草圖如下： 2.2.5初次沉淀池 本設計選用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機械刮泥。 1、設計參數(shù) 設計流量Q=4875m3/h 設置2座 污水表面負荷q=2.0m3/（m2×h），（q在1.5~3.0 m3/（m2×h）范圍內(nèi)） n=2座 2、設計計算 ① 池子總表面積： 沉淀部分水面面積： ② 池子直徑： ,取D=40m。 ③ 池子實際表面積： ④ 有效水深： 取水力停留時間t=1.5h，則： h2=qt=2×1.5=3m ⑤ 實際表面積負荷： ⑥ 單池設計流量Q0： ⑦ 校核偃口負荷q’： ＜2.9（L/s.m） ⑧ 校核固體負荷： ＜150kg/m3.d（符合要求）. ⑨ 沉淀池總高度: 1. 每座沉淀池的污泥量： 機械刮泥 T=4h 已知進水SS濃度=200mg/L，初沉池出水SS濃度c取50% 設污泥含水率95%兩次排泥時間間隔T=2d，污泥容重 2. 污泥斗容積: （其中，） 3. 污泥斗高度： 坡底落差 坡度i=0.05，則： H4=(R-r1)×i=(16.5-2)×0.05=0.71m 4. 池底可儲存污泥的體積: ，（達到足夠容積。） 5. 沉淀池總高度： H = h1+h2+h3+h4+h5 = 0.3+3+0.3+0.71+1.73 = 5.74m （其中h1為超高0.3m，h3為緩沖層0.3m） ⑩ 沉淀池周邊的高度: h1+h2+h3=0.3+3+0.3=3.6m ⑾ 長寬比的校核： D/ h2=33/3=11 (介于6～12之間， 符合規(guī)范要求) ⑿ 計算草圖： 2.2.6曝氣池 采用四座推流式曝氣池 ① 污水處理程度的計算： 已知參數(shù)： 原污水值（S0）為150mg/L, 經(jīng)初沉池處理后, 降低25%。 則，曝氣池的污水進水為： 處理水中非溶解性BOD5：處理水中懸浮固體濃度取Ce＝20mg/L， 微生物自身氧化率取 b＝0.09，活性微生物在水處理中所占比例取Xa＝0.4 處理水中溶解性BOD5：BOD5‘＝20－5.1=14.9mg/L 去除率： BOD—污泥負荷取0.3 kgBOD5/（kgMLSS·d） 根據(jù)查圖得：SVI = 120 ，R＝50%，r＝1.2 混合液污泥濃度： Nw==3.3g/L 回流污泥濃度： Cu=Xr 曝氣池的運行方式： 在本設計中應考慮曝氣池運行的靈活性和多樣化。即：以傳統(tǒng)系統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)作為基礎，又可按階段曝氣系統(tǒng)和再生曝氣系統(tǒng)運行。 ② 曝氣池各部分尺寸的計算 1. 按BOD—污泥負荷率計算曝氣池容積 V=, 則每座曝氣池的容積為：V0=10272.7/4≈2568.2m3 2. 曝氣池各部分尺寸的確定 設4座曝氣池 取池高4.2m 每組面積： 廊道取B1=6米，B1/H=6/4.2=1.43 (介于1～2之間) 符合規(guī)定 池長：L=F/ B1=611.48/6=101.91m L/B=101.91/6=16.99﹥10 （符合規(guī)定） 設五廊道式曝氣池，則廊道長： ,取20.4m 取超高為0.5米，則,池總高度為：4.2+0.5=4.7m 在曝氣池面對初次沉淀池和二次沉淀池的一側，各設橫向配水渠道，并在池中部設縱向中間配水渠道相連。在兩側橫向配水渠道上設進水口，每組曝氣池共有5個進水口。 3．計算草圖如下: ③ 曝氣系統(tǒng)的計算與設計 曝氣池采用鼓風曝氣系統(tǒng) 1. 平均需氧量的計算 查表得=0.5,=0.15；XV取2.5kg/m3； 2．最大需氧量的計算： 時變化系數(shù)K=1.3,則 3．最大時需氧量與平均時需氧量之比： 4．每天去除的BOD5的值: BODr=90000×(0.13-0.02)=9900kg/d 5. 去除每kgBOD的需氧量： △O2=/kgBOD ④ 需氧量和充氧量的設計計算 采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設與距池底0.2m處，淹沒水深4.0m,計算水溫30℃， 查《排水工程下冊》附錄1，知水中溶解氧飽和度 Cs（20）=9.17mg/L，Cs（28）=7.63mg/L， 1. 空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb值： Pb=P+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.0 = 2. 氧的百分比： 氧的轉移效率EA取12%，則空氣離開曝氣池時氧的百分比為 Ot===18.96% 3. 曝氣池混合液中平均飽和度： Csb(T)=Cs(+) 最不利溫度條件，按30℃考慮，代入各值，得 4. 換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量，即 ——修正系數(shù)，取0.82 β——修正系數(shù)，取0.95 C——混合液溶解氧濃度，取2.0mg/L ρ——壓力修正系數(shù)，取1.0 相應的最大需氧量： 5. 曝氣池平均時供氣量： 6. 曝氣池最大時供氣量： 7. 去除每kgBOD5的供氣量： 8. 每m3污水的供氣量 9. 本系統(tǒng)的空氣總用量： 除采用鼓風曝氣外,本系統(tǒng)采用空氣在回流污泥井提升污泥?？諝饬堪椿亓魑勰嗟?倍考慮，污泥回流比R取值60%，提升回流污泥所需空氣量為： 8×60%×90000/24=18000m3/h 總需氧量：15053.61+18000=33053.61 m3/h 5.空氣管系統(tǒng)計算 按圖所示的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設一根干管，共5根干管。在每根干管上設5對配氣豎管，共10條配氣豎管。全曝氣池共設50條配氣豎管。 每根豎管的供氣量為： 15053.61/50=301.07 曝氣池平面面積為： 每個空氣擴散器的服務面積按0.49m計，則所需空氣擴散器的總數(shù)為 個 為安全計，本設計采用2500個空氣擴散器，每個豎管上安設的空氣擴散器的數(shù)目為： 個 每個空氣擴散器的配氣量為 將已布置的空氣管路及布置的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖，用以計算。 空氣管路計算圖1 空氣管路計算圖2 管段編號 管段長度 空氣流量 空氣流速 管徑 配件 管段當量長度 管段計算長度 壓力損失 L v D L0 L0+L h1+h2 m m3/h m3/min m/s mm m (m) 9.8(Pa/m) 9.8(Pa) 1 2 3 4.00 5 6 8 9.00 10.00 11.00 12.00 17-16 0.44 6.02 0.10 - 32 彎頭一個 0.62 1.06 0.30 0.32 16-15 0.44 12.04 0.20 - 32 三通一個 1.19 1.63 0.70 1.14 15-14 0.44 18.06 0.30 - 32 三通一個 1.19 1.63 1.80 2.93 14-13 0.44 24.08 0.40 - 32 三通一個 1.19 1.63 3.60 5.86 13-12 0.44 30.1 0.50 - 32 三通一個，異型管一個 1.28 1.72 4.50 7.72 12-11 1.2 60.2 1.00 4.5 80 三通一個，異型管一個 3.83 5.03 0.35 1.76 11-10 1.2 120.4 2.01 4.5 100 四通一個，異型管一個 5.01 6.21 0.18 1.12 10-9 7.3 301 5.02 5 150 閘門1個，彎頭3個，三通1個 20.96 28.26 0.30 8.48 9-8 4 602 10.03 10 150 四通一個，異型管一個 8.15 12.15 0.80 9.72 8-7 4 1204 20.07 11 200 四通一個異型管一個 11.50 15.50 0.80 12.40 7-6 4 1806 30.10 13 200 四通一個，異型管一個 11.50 15.50 1.30 20.16 6-5 4 2408 40.13 13 250 四通一個，異型管一個 15.04 19.04 0.80 15.23 5-4 6.7 3010 50.17 12 300 四通一個，彎頭2個，異型管一個 37.04 43.74 0.60 26.24 4-3 12 12010 200.17 13 600 三通一個，異型管一個 42.99 54.99 0.25 13.75 3-2 12 15020 250.33 14 600 三通一個，異型管一個 42.99 54.99 0.38 20.90 2-1 30 33053.61 550.89 15 900 四通一個，異型管一個 69.94 99.94 0.23 22.99 170.70 空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失：∑（h1 + h2）= 170.7×9.8 =1.67kPa； 空氣網(wǎng)狀膜壓力損失為5.88 kPa，那么總壓力損失： 5.88 + 1.67= 7.55 kPa 為安全計，設計時取值9.8kPa。 空壓機的選定 空氣擴散裝置安裝在距池底0.2m處，因此空壓機所需壓力為： 空氣機供氧量： 最大時：15053.61+18000=33053.61 m3/h=550.89m3/min 平均時：13020+18000=31020 m3/h=517m3/min 根據(jù)以上的壓力和空氣量，選擇合適的空壓機 2.2.7 二沉池 本設計選用向心式幅流式沉淀池，采用機械刮泥。 1、設計參數(shù) 設計流量Q=4875m3/h =1.35m3/s； 表面負荷：取q=1.5m3/ m2.h； 水力停留時間：T=2h；設置4座幅流式沉淀池 2、設計計算 ① 池子總表面積： 本次設計，二次沉淀池取污水表面負荷q=1.5m3/（m2×h）， n=4座 每座沉淀池表面積： ② 池子直徑： , 池子實際③ 池子實際表面積： ④ 有效水深：取水力停留時間t=2h，則： h2=qt=2×1.5=3m ⑤ 實際表面積負荷： ⑥ 單池設計流量Q0： ⑦ 校核偃口負荷q’： ＜1.7（L/s.m） ⑧ 校核固體負荷： ＜150kg/m3.d（符合要求）. 澄清區(qū)高度: 設t＝2h； （8）污泥區(qū)高度： 設t’=2h； （9） 池邊深度 （9）沉淀池高度 設池底坡度0.05，污泥斗直徑d＝2m， 超高,污泥斗高度 ，取7.51m 2.2.8 消毒設備 采用隔板式接觸反應池，設四座 1. 設計參數(shù) 設計流量： Q=1.35m3/s 水力停留時間：T=0.5h=30min；設計投氯量為：ρ＝10mg/L；平均水深h=2.5m ；隔板間隔：b=4m 2．設計計算 ① 接觸池容積： V=QT=1.353060=2430 m3 設四座，則：單池容積V單池=V/4=607.5 m3 ② 表面積： m2 ③ 廊道總長： 隔板數(shù)采用4個， 則，廊道總寬為：B＝（4+1）4＝20m ④ 接觸池長度 池深取2.5＋0.3＝2.8m (0.3m為超高10000) ⑥ 接觸消毒池計算草圖如下： 圖：接觸消毒池 3．加氯量計算： 設計最大加氯量為：ρmax=10.0mg/L, 每日投氯量為：ω＝ρmaxQ=109000010-3=900kg/d=37.5kg/h 貯備氯量：根據(jù)運輸及保存條件，取15d，則儲備量為： ； 2.2.9污泥濃縮池 采用幅流式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥。 1 濃縮池設計計算 1）污泥量的計算 ①初沉池污泥量: ②二沉池污泥量 式中：△X——每日增長的污泥量，kg/d； Y——產(chǎn)率系數(shù)，取0.5； Sa——經(jīng)過預先處理，污水含有的有機物（BOD）量，112.5mg/L； Se——經(jīng)過活性系統(tǒng)處理，污水含有的有機物（BOD）量，20mg/L； Q——設計污水量，90000m3/d； Kd——衰減系數(shù)，取0.09； V——曝汽池的容積，10272.7m3； Xv——MLVSS，Xv＝3.3kg/m3； 代入各值可得： ＝1111.51kg/d 則每日從曝氣池中排除的剩余污泥量： 所以，總剩余污泥量W＝5.63+6.24＝11.87m3/h=284.7m3/d。 1） 濃縮池池體計算 本設計中采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，污泥泵房將污泥送至濃縮池。 ①設計參數(shù) 進泥濃度：5g/L；進泥含水率P1＝99.4％，出泥含水率P2=97.0％ 濃縮后污泥濃度：qs=30g/L；污泥濃縮時間：T=16h 貯泥時間：t=6h；固體通量M=1kg/(m2.h) ②2座濃縮池所需表面積 每個池的面積A1＝37.44/2＝18.72 m2 ③濃縮池直徑： ，取5m ④ 濃縮池有效水深： h1= ⑤ 校核水力停留時間： 濃縮池有效體積： 污泥在池中停留時間 符合要求 ⑥ 確定污泥斗尺寸 每個泥斗濃縮后的污泥體積： 每個貯泥區(qū)所需容積： 3.泥斗容積 = m3 式中： h4——泥斗的垂直高度，h4=( r1 -r2)tg60°=0.87m r1——泥斗的上口半徑，取1.5m r2——泥斗的下口半徑，取1.0m 4.設池底坡度為0.05，池底坡降為： h5= 5.故池底可貯泥容積： = 因此，總貯泥容積為 （滿足要求） ⑥ 濃縮池總高度： 濃縮池的超高h2取0.30m，緩沖層高度h3取0.50m 則，濃縮池的總高度H為 =5.33+0.30+0.50+0.87+0.05=7.05m ⑦ 濃縮池計算草圖： 2.2.10 貯泥池計算 1）設計參數(shù) 進泥量:初沉池污泥量 經(jīng)濃縮排出含水率的污泥流量 總泥量： 貯泥時間:T=20h 2）貯泥池的設計計算 貯泥池容積 貯泥池設置2座，則每座容積為： V1=V/2=106.225m3 尺寸(設為正方形)，L×B×H=5×5×4.5 則池的有效容積為V1=5×5×4.5=112.5>106.225 m3 (符合要求)。 2.2.11 消化池 兩相消化中，第一相消化池容積用投配率100％，第二相消化池用投配率用15％——17％，在此采用16％。 1、第一相消化池（設2座） ① 有效容積 進入總污泥量： 有效容積：V==254.94/100%=254.94m3/d 則每座容積V0＝V/2=254.94/2=127.47m3/d ② 消化池各部分尺寸的確定: 消化池直徑取6m；集氣罩直徑d1取2m 池底下錐底直徑d2取2m；集氣罩高度h1取1m 上錐體高度h2取2m；消化池柱體高度h3應大于D/2＝3m,取5m 小錐體高度h4取2m 則 消化池總高度為 H＝h1+h2+h3+h4=1+2+5+2=10m ③ 消化池各部分容積的計算 集氣罩容積為 V1＝ 弓形部分容積為 V2= 圓柱部分容積為 V3= 下錐體部分容積為 則消化池的有效容積為 2、第二相消化池（設2座） ① 有效容積 進入總污泥量： 有效容積：V==254.94/16%=1593.38m3/d 則 每座容積V0＝V/2=1593.38/2=796.69m3/d,取797m3。 ② 消化池各部分尺寸的確定: 消化池直徑取12m；集氣罩直徑d1取3m 池底下錐底直徑d2取3m；集氣罩高度h1取3m 上錐體高度h2取4m；消化池柱體高度h3應大于D/2＝6m,取7m 小錐體高度h4取2m 則 消化池總高度為 H＝h1+h2+h3+h4=3+4+8+2=17m ③ 消化池各部分容積的計算 集氣罩容積為 V1＝ 弓形部分容積為 V2= 圓柱部分容積為 V3= 下錐體部分容積為： 則消化池的有效容積為 2.2.12 污泥干化（脫水）設備 采用機械帶式壓濾機脫水 污泥總量W=254.94m3/d 通過查，《給排水設計手冊》材料設備得： 選用2臺YDP—1000帶式壓濾機，一用一備。 設備外形尺寸：5766×1950×2683（mm） 脫水機室尺寸：25×20×4（m） 2.3 污水處理廠平面設計及處理高程計算 2.3.1 污水處理廠的平面布置 污水處理廠的平面布置包括處理構筑物、辦公樓、化驗室及其他輔助建筑物以及各種管道、渠道、道路、綠化帶等的布置。 構筑物一覽表 序號 名稱 規(guī)格（m） 單位 數(shù)量 備注 1 泵前中格柵 3.76m×2.78m×1.153m 個 1 2 污水泵房 D=12m 個 1 3 泵后細格柵 3.71m×2.47m×1.43m 個 1 4 平流式沉砂池 15m×2.25m×2.34m 座 2 5 初次沉淀池 D=40m H=5.74m 座 2 6 曝氣池 30m×20.4m×4.7m 座 4 分兩組，兩兩合建 7 二次沉淀池 D=33m H=7.51m 座 4 8 接觸反應池 20m×12.5m×2.8m 座 4 分兩組，兩兩合建 9 加氯間和氯庫 15m×12m 座 1 加氯間和氯庫合建 10 污泥回流泵房 15m×10m 座 1 11 污泥濃縮池 D=5m H=7.05m 座 2 12 污泥存儲池 5m×5m×4.5m 座 2 13 第一相消化池 D=6m H=10m 座 2 14 第二相消化池 D=12m H=17m 座 2 15 脫水機房 25m×20m×4m 座 1 16 傳達室 6m×6m 座 2 17 鼓風機房 15m×10m 座 1 18 配電間 15m×10m 座 1 19 倉庫 15m×12m 座 1 20 修理間 10m×10m 座 1 21 車庫 50m×20m 座 1 22 職工活動中心 35m×25m 座 1 23 綜合樓 40m×30m 座 1 24 食堂 20m×20m 個 1 25 員工宿舍 25m×30m 座 1 2.3.2污水處理廠的高程布置 1 布置原則 污水處理工程的污水處理流程高程布置的主要任務是確定各處理構筑物和泵房的標高,確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高;通過計算確定各部位的水面標高,從而使污水能夠在處理構筑物之間通暢的流動,保證污水處理工程的正常運行。 2 處理流程高程計算 污水處理廠污水處理高程布置的主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部分的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢地流動， 保證污水處理廠的正常運行。 為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括： ⑴污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失。 ⑵污水流經(jīng)連接前后兩處理構筑物管渠（包括配水設備）的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。 ⑶污水流經(jīng)量水設備的水頭損失。 各構筑物水位計算如下： 本設計以洪水位73.2m為控制點，排水口的管道底部距離洪水位0.8m。 排出口標高73.2+0.8=74m 接觸池 排出口至接觸池水頭損失H=1.3iL=1.3×0.0014×126=0.23m; 接觸池出水位標高H1=74+0.23=74.23m； 接觸池水頭損失為0.3m,則接觸池進水位標高H2=74.23+0.3=74.53m。 二沉池 接觸池至二沉池水頭損失H=1.3iL=1.3×0.00133×80=0.14m; 二沉池出水位標高H1=74.53+0.14=74.67m；二沉池水頭損失為0.6m, 則二沉池進水位標高H2=74.67+0.6=75.27m。 曝氣池 二沉池至曝氣池水頭損失H=1.3iL=1.3×0.0014×82=0.15m; 曝氣池出水位標高H1=75.27+0.15=75.42m；曝氣池水頭損失為0.5m, 則曝氣池進水位標高H2=75.