污水厂设计

污水厂设计 目 录 5 第一章 设计资料的确定及污水、污泥处理工艺的选择……… 第一节 设计流量的确定…………………………………… 5 第二节 污水、污泥的处理工艺流程确定…………………… 6 第二章 污水处理构筑物的设计与计算…………………………9 泵前中格栅设计计算…………………………9 第一节 第二节 污水提升泵房设计计算……………………………11 第三节 泵后细格栅设计计算………………………………12 第四节 沉砂池设计与计算………………………………… 14 第五节 辐流式初沉池设计计算…………………………… 18 第六节 传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算…………… 22 第七节 向心辐流式二沉池设计计算……………………… 26 第八节 计量槽设计与计算………………………………… 30 第三章 污泥处理构筑物的设计与计算………………………32 第一节 污泥量计算………………………………………… 32 32 第二节 污泥泵房设计计算………………………………… 第三节 污泥重力浓缩池设计计算………………………… 33 第四节 贮泥池设计计算…………………………………… 35 第五节 污泥厌氧消化池设计计算…………………………36 第六节 机械脱水间设计计算………………………………38 第四章 污水处理厂的平面布置………………………………40 第五章 污水厂的高程布置……………………………………42 第一节 高程控制点的确定…………………………………42 第二节 各处理构筑物的水头损失计算……………………42 第三节 污水处理系统高程计算……………………………43 第1页 共45页 第四节 污泥处理系统高程计算…………………………… 44 设计体会 ………………………………………………………47 参考文献 ………………………………………………………48 附:设计图纸 第2页 共45页 设 计 说 明 与 计 算 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 第一章 设计资料的确定及污水、污泥处理工艺的选择 第一节 设计流量的确定 1.近期: 1. 平均日流量: m3/d 2. 生活污水总变化系数: 污水总变化系数取KZ , 2.7/Qd0.11 =1.40, 3. 最大设计流量: 最大设计流量=生活污水流量生活总变化系数+工业污水 流量工业总变化系数 总变化系数取KZ , 1.40 ，则有: Q ,1.40×0.4+1.20×0.15,0.74m3/s=740L/s 4(最小设计流量: 最小设计流量=(生活污水流量+工业污水流量)/2 = 0.55/2 = 0.275 m3/s 2.远期: 1(平均日流量 m3/d 2(生活污水总变化系数: 污水总变化系数取KZ , 2.7/Qd0.11 =1.36, 3(最大设计流量: 最大设计流量=生活污水流量生活总变化系数+工业污水 流量工业总变化系数 总变化系数取KZ , 1.36 ，则有: 1.36×0.514+1.20×0.20,0.94m3/s=940L/s Q , 第3页 共45页 4(最小设计流量: 最小设计流量=(生活污水流量+工业污水流量)/2 = 0.714/2 = 0.357 m3/s 3.处理程度计算: 1(SS的去除:原出 SS原 2(BOD5的去除:原水中BOD5 = 200 mg/L; 出水中BOD5= 20 mg/L。 根据课本 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 BOD5 = 7.1bXaCe 将出水中总BOD5 计算成溶解性的BOD5 ;公式中: b— 微生物自身氧化率，取值范围为0.05—0.1; Xa— 在处理水的悬浮物固体中，其活性的微生物所占的比例。 Xa的取值:对高负荷活性污泥处理系统为0.8，延时曝气系统为0.1;其他活性污泥处理系统，在一般负荷条件下可取0.4。 Ce— 活性污泥处理系统的处理水中的悬浮固体浓度，mg/L。 则出水溶解性BOD5为: = 4.54 mg/L 则BOD5 的去除率为: 第二节 污水、污泥的处理工艺流程确定 1. 进水水质 根据原始资料，污水处理厂的设计进水水质见下表: 城市污水处理厂设计进水水质: 第4页 共45页 处理要求:出水水质COD?80mg/L，BOD5?20mg/L，SS?20mg/L， 对污泥进行稳定化处理、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。本工程设计中氮、磷的去除不作要求。处理后的污水纳入河流。经 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，原污水各项指标均不是很高，采用传统的城镇污水处理工艺即可达到处理要求。 2. 污水、污泥处理工艺的确定: 2.1污水处理工艺选择 根据该地区污水水质特征，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，COD和SS，本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的鼓风式曝气池。 2.2 污泥处理工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2.2.1 污泥的处理要求 污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。 污泥处理要求如下: ?减少有机物，使污泥稳定化; ?减少污泥体积，降低污泥后续处置费用; ?减少污泥中有毒物质; ?利用污泥中有用物质，化害为利; 第5页 共45页 图1 污水处理流程图 ?因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。 2.2.2 常用污泥处理的工艺流程 : (1):生污泥?浓缩?消化?机械脱水?最终处置 (2):生污泥?浓缩?机械脱水?最终处置 (3):生污泥?浓缩?消化?机械脱水?干燥焚烧?最终处置 (4):生污泥?浓缩?自然干化?堆肥?农田 由于该工艺选用传统活性污泥法，污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用(生污泥?重力浓缩?厌氧消化?机械脱水?最终处置)如下图。其中污泥 浓缩，机械脱水污泥含水率能达到80%以下。 图2 污泥处理流程图 3. 处理构筑物选择 污水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用平流沉砂池，普通辐流式初沉淀池，传统活性污泥法鼓风曝气，向心辐流式二沉池，巴氏计量槽，污泥泵房，辐流式重力浓缩池，正方形贮泥池，固定盖式消化池，采用带式压滤机进行污泥脱水。 第6页 共45页 二 污水处理构筑物的设计与计算 一 .泵前粗格栅设计计算 粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，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阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。 1.格栅的设计要求 (1)水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求: 1) 人工清除 25,40mm 2) 机械清除 16,25mm 3) 最大间隙 40mm (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 过栅流速:v2=0.9m/s; 渣条宽度:s=0.01m， 格栅间隙:e=0.021m; 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。 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 第7页 共45页 0000 (1)确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得: 2栅前槽 宽 2= B1 2=1.03m，则栅前水深 (2)栅条间隙数: 取n=37) (3)栅槽有效宽度:B0=s(n-1)+en=0.01×(37-1)+0.02×37=1.1m 考虑0.5m隔墙:B=2B0+0.5=2.70m (4)进水渠道渐宽部分长度: 进水渠宽: (其中α1为进水渠展开角，取) (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(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: 30.92 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; ε:阻力系数，与 栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42。 (7)栅后槽总高度(H) 第8页 共45页 本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.52+0.3=0.82m H=h+h1+h2=0.52+0.101+0.3=0.92m (8)栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+(0.64+0.30)/tanα =0.92+0.46+0.5+1.0+(0.64+0.30)/tan60? =2.23m (9)每日栅渣量 mm的情况下，每日栅渣量为: 在格栅间隙在20 , 所以宜采用机械清渣。 (10)综上:粗格栅两用一备，一备用于远期。 二 污水提升泵房设计计算 1. 提升泵房设计说明 本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及，最后由出水管道排入河流。 设计流量:Q=0.74m3/s 1)(泵房进水角度不大于45度。 2)(相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，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0.8。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).泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15 m×12m，高12m，地下埋深7m。 4).水泵为自灌式。 第9页 共45页 2. 泵房设计计算 各构筑物的水面标高和池底埋深计算见第五章的高程计算。 污水提升前水位411.00m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位416.30m(即细格栅前水面标高)。 所以，提升净扬程Z=416.30-411.00=5.3m 水泵水头损失取2m，安全水头取2 m 从而需水泵扬程H=10m 再根据设计流量0.74m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台350QW1200-18-90型潜污泵(流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw)，四用一备，流量: 集水池容积: 考虑不小于一台泵5min的流量: W 取有效水深h=1.3m，则集水池面积为 泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为15 m×12m,泵房为半地下式地下埋深7m，水泵为自灌式。 三(泵后细格栅设计计算 1.细格栅设计说明 污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。 2.设计参数确定: -10mm， 已知参数:Qa=34560m3/d，Kp=1.4，Qmax=0.74 m3/s。栅条净间隙为3取e=10mm，格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅, 第10页 共45页 栅条宽度S=0.01m，其渐宽部分展开角度为200 设计流量Q=0.74m3/s=740L/s 栅前流速v1=0.7m/s， 过栅流速v2=0.9m/s; 栅条宽度s=0.01m， 格栅间隙e=10mm; 栅前部分长度0.5m， 格栅倾角α=60?; 单位栅 /103m3污水。 3. 设计计算 渣量ω1=0.10m3栅渣 污水由两根污水总管引入厂区，故细格栅设计两组，远期备用一组，每组的设计流量为:Q=370 L/s=0.370 m3/s。 (1) 确定格栅前水深，根据最优水力断面 公式 栅前槽宽: 1.03m，则栅前水深 2 计算得 (2 )栅条间隙数 ehv2 取n=74) (3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en=0.01(74-1)+0.01×74=1.47m (4)进水渠道渐宽部分长度 (其中α1为进水渠展开角，取) (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(h1) ，则 因栅条边为矩形截面，取k=3 v20.0130.92 其中::计算水头损失 第11页 共45页 4 k:系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ε:阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 (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=0.52+0.3=0.82m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.52+0.26+0.3=1.08m (8)格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tanα =0.61+0.31+0.5+1.0+0.86/tan60? =2.92m (9)每日栅渣量 , 所以宜采用机械格栅清渣。 (10)综上:细格栅两用一备，一备用于远期。 四(沉砂池设计计算 1. 沉砂池的选型: 沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点;竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差;区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂 第12页 共45页 池。 2 设计资料 1)沉砂池表面负荷200m3/(m2h),水力停留时间40s; 2)进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍，并不小于4.5 米，以创造平稳的进水条件; 3)进水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情况下为 0.6-0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s;但最大流量时不大于 1.2m/s; 4)出水渠道与进水渠道的夹角大于270 度，以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部 以防止扰动砂子。 5)出水渠道宽度为进水渠道的两倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度。 6)沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板，以便保持沉砂池设计流速:v=0.25m/s 水力停留时间:t=40s 2.2 池体设计计算 第13页 共45页 图4 平流沉砂池计算草图 (1)沉砂池长度:L=vt=0.25×40=10m (2)水流断面面积: A=Q/v=0.37/0.25=1.48m2 (3)沉砂池总宽度: 设计n=4格，每格宽取b=1.5m>0.6m，每组池总宽B=2b=3.0m (4)有效水深: h2=A/B=1.48/3=0.50m (介于0.25,1m之间) (5)贮泥区所需容积:设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天， 则每个沉砂斗容积: (每格沉砂池设两个沉砂斗，四格共有八个沉砂斗) 其中城市污水沉砂量:X=3m3/105m3. (6)沉砂斗各部分尺寸及容积: 设计斗底宽a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为60?，斗高 hd=1.0m，则沉砂斗上口宽: hd 沉砂斗容积: (大于V1=0.56m3，符合要求) (7)沉砂池高度: 第14页 共45页 采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度: 5 则沉泥区高度为 h3=hd+0.06L2 =1.0+0.06×3.35=1.20m 池总高度H :设超高h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.63+1.20=2.13m (8)进水渐宽部分长度: (9)出水渐窄部分长度: L3=L1=2.06m (10)校核最小流量时的流速: n1Amin 最小流量一般采用即为0.75Qa，则 ，符合要求 (11)进水渠道 格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道 式中: B1——进水渠道宽度(m)，本设计取1.5m; H1——进水渠道水深(m)，本设计取0.5m。 (12)出水管道 出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为: 第15页 共45页 3 式中: m——流量系数，一般采用0.4-0.5;本设计取0.4; (13)排砂管道 本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径 DN=200mm。 (14)综上:平流沉砂池两用一备，一备用于远期。 五(辐流式初沉池设计计算 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。 本设计选择两组辐流式沉淀池，每组设计流量为0.28m3/s，从沉砂池流出来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池。 计算草图如图5: (1) 沉淀部分水面面积 表面负荷一般采用1.5-，本设计取: ，沉淀池座数n=4。 第16页 共45页 图5 辐流式沉淀池计算草图 (2) 池子直径: D = 4F2 (D取30m) π(3) 沉淀部分有效水深: 设沉淀时间t = 2h ,有效水深: h2 =qt =2×2=4m (4) 沉淀部分有效容积: QH26643 n2(5) 污泥部分所需的容积: 设进水悬浮物浓度C0为0.18kg/m3，出水悬浮物浓度C1以进水的50%计，初 时间T=4h，污泥部沉池污泥含水率p0=97%，污泥容重取r=1000kg/m3，取贮泥分所需的容积: V= Q(C0 - γ(100- p0) 则每个沉淀池污泥所需的容积为16 m3 (6) 污泥斗容积: 设污泥斗上部半径r1,2m，污泥斗下部半径r2=1m，倾角取α =60?，则污泥斗高度: 第17页 共45页 h5 = (r2- r1)tgα=(2-1)×tg60?=1.73m 污泥斗容积: V1 = πh53.14×1.73 (r12+r2r1+r22)= ×(22+2×1 +12)=12.70m3 33 (7) 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积: 池底坡度采用0.05-0.10，本设计径向坡度i=0.05，则圆锥体的高度为: h4 = (R- r1)i=(30/2-2)×0.05 = 0.65m 圆锥体部分污泥容积: (R2+Rr1+r12)=33 污泥总体积: V= V1+ V2 =12.70+190.80 =203.50 m3,16.2m3 ，满足要求。 (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: 7.18 m H = h1+h2 +h3+h4 +h5,0.3+4+0.5+0.65+1.73, (9) 沉淀池池边高度: H’= h1+h2 +h3= 0.3+4+0.5 = 4.8 m (10) 径深比: D/ h2 = 30/4 = 7.5 (符合要求) (11) 进水集配水井: 辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。 配水井中心管径: 式中: v2— 配水井内中心管上升流速(m/s)，一般采用 ;取0.7m/s 配水井直径: 第18页 共45页 式中:v3— 配水井 式中: — 孔洞的宽度(m); — 孔洞的高度(m); —孔洞个数(个)。 v4— 穿孔花墙过孔流速(m/s)，一般采用0.2-0.4m/s; (13) 集水槽堰负荷校核: 设集水槽双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为: = 1.97[L/(m?S)]< 2.9 [L/(m?S)] 符合要求 (14) 出水渠道: 出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池综上:辐流沉淀池两用一备，一备用于远期。 第19页 共45页 六 传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算 1. 处理工艺说明 传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首段进入池= 7.1Kd Xa Ce = 7.1×0.08×0.4×20 = 4.54 mg/L 式中: Kd —— 微生物自身氧化率，一般在0.05-0.1之间，取0.08; Xa —— 活性微生物在处理水悬浮物中所占比例，取0.4; Ce —— 处理水中悬浮物固体浓度，取20mg/L。 处理水中溶解性BOD5 浓度: BOD5 = 20-4.54 = 15.46mg/L 去除率: 3. 设计参数 (1)BOD5污泥负荷率 第20页 共45页 式中 K2——有机物最大比降解速度与饱和常数的比值，一般采 用0.0168—0.0281之间;本设计取0.02; f——MLVSS/MLSS值，一般采用0.7-0.8，本设计取0.77; Se——处理后出水中BOD5浓度(mg/L)，本设计应为15.46mg/L (2) 曝气池 4.平面尺寸计算 (1) 曝气池容积的确定 按规定，曝气池个数N不少于2个，本设计中取N=4,则每组曝气池有效容积为 (2) 曝气池尺寸的确定 本设计曝气池深取4.2米，每组曝气池的面积为: 本设计池宽取B=5米，B/H=5/4.2,1.19，介于1,2之间，符合要求。 池长 L/B =175.65/5,35.13 >10 (符合设计要求) 第21页 共45页 本设计设五廊道式曝气池，廊道长度为: L1 = L/5=175.65/5 = 35.13m 本设计取超高为0.5 m，则曝气池总高为: H = 4.2，0.5 = 4.7m (3) 确定曝气池构造形式 本设计设四组5廊道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道，在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连，污水与二沉池回流污泥从第一廊道进入曝气池。曝气池平面图如图6所示: 图6 曝气池平面图 5. 需氧量计算 本工程设计中采用鼓风曝气系统。 (1)平均时需氧量计算 式中:——每代谢1kgBOD所需氧量(kg)，本设计取0.5; ——1kg活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量(kg)， 取0.15. (2) 最大时需氧量: 第22页 共45页 最大时需氧量与平均时需氧量的比值为: O2max (3) 每日去除的BOD5 值 (4)去除1 kg BOD5 需养量 6. 供气量计算 本设计中采用YHW-?型微孔曝气器，氧转移效率(EA)为20%。 敷设在距池底0.20m处，淹没水深为4m，计算温度定为30?。 相关设计参数的选用: 温度为20?时，α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，CL=2.0mg/L， CS(20)=9.17 mg/L。温度为30?时，CS(30) =7.63 mg/L。 (1)空气扩散器出口处绝对压力: b =1.013×10，9.8×10H=1.013×10，9.8×10×4= 1.405×10(Pa) 53535 P (2)空气离开曝气池水面时氧的百分比: 21×(1,EA)21×(1,0.20)Qt = × ×100% = 17.54% 79，21(1-EA)79，21(1-0.2) (3)气池混合液平均氧饱和度: PbQt1.405×1017.54CSb =CS(×( )= 8.48 mg/L5，5，2.026×10422.026×10425 换算成20?条件下脱氧清水的充氧量: (R 为平均时需氧量) 第23页 共45页 (4 ) 相应的最大时需氧量: (5) 曝气池平均时供气量: (6) 曝气池最大时供气 量: GSmax = (7)去除1kg BOD5 的供气量: 空气/kgBOD5) (8)1m3污水的供气量: 空气/m3污水) 七( 向心辐流式二沉池设计计算 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。该沉淀池采用周边进水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥机排泥。计算草图如图8 1.设计参数的选取 表面负荷:qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h，出水堰负荷设计规范规定取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m);沉淀池个数n=4;沉淀时间T=2h 2.沉淀池尺寸设计 12 3 4 (1)每组池子表面积为: (2)池子直径 (取30 m) (3)池子实际表面积 实际的表面负荷 0 (4)单池设计流量 (5)校核堰口负荷 校核固体负荷 小于150 kg/( m2.d) ，符合要求 (6)沉淀部分有效水深 混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，沉淀时间采用1.5-3.0h，本设计取t=2.5h。 第25页 共45页 (7)流入槽: Q = 740+ 0.5×740=1110m3/ h。本设计设流入槽宽0.8 m，水深0.6m，流入槽流速 Gm = 20S-1,水温以20?计， 取导流絮凝区停留时间为600s， υ=1.06×10-6 m3/ s, .7120m/s 孔径用50mm,每座池流入槽 导流絮凝区:导流絮凝区的平均速度 核算Gm值: Gm 在10,30之间，设计符合要求。 (8)澄清区高度 本设计设t=1.5h，则 (9)污泥区高度 本设计设，则 (10) 沉淀池周边(有效)水深: 第26页 共45页 h2 = h2’，h2“，0.3 = 1.58，1.34，0.3 = 3.3m (11)沉淀池高度: 本设计设计池底坡度为0.05,污泥斗直径取2m,则池中心与池边落差h3为 超高h1取0.5 m，污泥斗高度h4为1.0m，则有: (12)集配水井设计计算 1) 配水井中心管直径 ，本设计取1.5m。 式中 v——中心管v3——配水井v1——配 水井内污水流速(m/s)，本设计取0.25m/s。 4)进水管管径 取进入二沉池的管径DN400mm。 校核流速: ，符合要求。 0.42 5)出水管管径 由前面可知，DN=1000m，v=0.75m/s. (13)排泥装置 共45页 第27页 -3m/min，刮吸 沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为2泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm. 八( 计量槽设计计算 污水测量装置的选择原则是精密度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，污水厂常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡流流量计。其中巴氏计量槽应用最为广泛且具备以上特点。 本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为:0.2-1.5m3/s 出水排放渠的设计考虑最佳水利断面: B2Q，H1 = ，因此 2v1 计量槽上游水深为0.68 m。流量取63936 m3/ d =0.74 m3/ s 。在自由流条件下，根据公式试算选取喉宽b = 0.90 m的巴氏槽。 1.主要部分尺寸设计为: 渐缩部分长度:A1 = 0.5b+1.2 =0.5×0.9，1.2= 1.65m 喉部宽度: A2 = 0.6m 渐扩部分长度:A3 = 0.9m 上游渠道宽度: B1 = 1.2b+0.48= 1.2×0.9，0.48 = 1.56m 下游渠道宽度: B2 = b+0.3= 0.9，0.30 = 1.20m 2.计量槽总长度 计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8-10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2-3倍，本设计取3;下游不小于4-5倍，本设计取5; 计量槽上游直线段长为: 第28页 共45页 计量槽下游直线段长为:计量槽总长: 三( 泥处理构筑物设计与计算 一( 污泥量计算 1. 二沉池 =2297.62kg/d 2.二沉池每日排出的剩余污泥量为 二( 污泥泵房设计计算 共45页 第29页 1. 污泥泵房设计说明 二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回污泥泵房。 1.2.回流污泥泵设计选型 (1)扬程: 二沉池水面相对地面标高为0.7m,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,0.2-0.2,-0.4m，曝气池水面相对标高为1.8m，则污泥回流泵所需提升高度为: 1.8-(-0.4),2.2m (2)流量: 设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50,，即QR=50%Q=372 m3/d=15.5 m3/h本设计两座二沉池设2台回流污泥泵。 (3)选泵: 选用LXB-700螺旋泵3台(2用1备)，单台提升能力为30m3/h，提升高度为2.0m,3.0m,电动机转速n=63r/min,功率N=30kW 1.3.剩余污泥泵设计选型 选用LXB-700螺旋泵3台(2用1备)，单台提升能力为30m3/h，提升高度为2.0m,3.0m,电动机转速n=63r/min,功率N=30kW，则污泥泵房占地面积设计为10m×8m: 三( 污泥重力浓缩池设计计算 采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，用带有栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。计算草图如图10所示: 第30页 共45页 图10 浓缩池计算草图 1. 设计参数 污泥总量计算及污泥浓度计算 二沉池排放的剩余污泥量: Q=372m3 /d ，本设计含水率P取为99.2%，浓缩后污泥含水率97% ，污泥浓度C为8g/L，二沉池污泥固体通量M采用30kg/(m?d)。 采用中温二级消化处理，消化池停留天数为30d，其中一级消化20d，二级消化10d。消化池控制温度为，计算温度为。 2. 浓缩池面积 32式中: C——流入浓缩池的剩余污泥浓度(kg/s)，本设计取10kg/m3 Q——二沉池流入剩余污泥流量(m/h)， ——固体通量，一般采用0.8-; 取1.0. 本设计采用两个污泥浓缩池，单个池面积为 97.67m2 3. 浓缩池的直径 ，本设计取12.0m 4. 浓缩池的容积 第31页 共45页 式中:T——浓缩池浓缩时间(h)，一般采用10-16h，本设计取16h。 5. 沉淀池有效水深 6.浓缩后剩余污泥量 7. 池底高度 辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转 动将污泥推入泥斗。池底高度: 8. 污泥斗容积 式中: — 泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角本设计取550 a — 污泥斗上口半径(m);本设计取1.25m; b — 污泥斗底部半径(m)，本设计取0.25m。 污泥斗的容积: 9. 浓缩池总高度 本设计取浓缩池超高h1 = 0.30 m，缓冲层高度h3 = 0.30 m， 10. 浓缩后的污泥体积 剩余含水率P1为99.2%，浓缩后的污泥含水率P2为96%，浓缩 后的污泥体积为: 第32页 共45页 11. 排泥管 采用污泥管道最小管径DN150mm，间歇将污泥排出贮泥池。 四( 贮泥池设计计算 浓缩后的剩余污泥和初沉池污泥进入贮泥池，然后经投污泥泵进入消化池处理系统。本设计采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。 1. 污泥量的计算 初沉池污泥量为64.8×6 = 388.8 m3 /d，浓缩后的二沉池污 泥为 125m3 /d。贮泥时间为12h,即0.5d。 每日产生污泥量: 2. 贮泥池容 贮泥池容积: 贮泥池设计容积: 符合设计要求。式中: h2 — 贮泥池有效深度，本设计取3.0m; h3 — 污泥斗高度(m); a — 污泥贮池边长，本设计取8.0m; b — 污泥斗底边长，1.0m; 第33页 共45页 n — 污泥贮泥池个数，本设计采用1个; — 污泥斗倾角，本设 计取600. 3. 贮泥池的高度: (本设计取9.5m) 式中: h1 — 贮泥池超高(m)，本设计取0.3m; 4. 管道部分 贮泥池中设DN=200mm的吸泥管一根，共设有2根进泥管，1根来自初沉池， 管径DN200,另1根来自污泥浓缩池，管径为DN200mm。 五( 污泥厌氧消化池设计计算 1.一级消化池设计计算 (1). 一级消化池计算草图如下页图11 1 2 图11 厌氧消化池计算草图 (2)消化池容积 共45页 第34页 式中: Q——污泥量(m3/d) P——投配率(%)，中温消化时一级消化池采用5%-8%, 本设计取8%。 n——消化池个数，本设计设置2座。 (3).各部分尺寸确定: 消化池直径D采用19m，集气罩直径d1=2m,高h1=2m，池底锥底直径d2=2m,上锥体倾角， 上锥体高本设计取3.0m， ，22 消化池柱体高度h3应大D/2=9.5m，本设计采用10m。 下锥体高 1.5m) 消化池总高度为: H= h1+ h2+ h3+ h4=2+3+10+1.5=16.5m 柱体容积 (本设计取22 下锥体容积 上盖容积: 消化池有效容积 83.39=3258.93m3>3211.25m 3符合设计要求. 2. 二级消化池设计计算 (1)二级消化池容积 第35页 共45页 式中: Q——污泥量(m3/d); P——投配率(%)，本设计取16%; n——消化池个数，本设计设置1座。 由于二级消化池单池容积与一级消化池相同，因此二级消化池各部份尺寸同一级消化池。 六( 机械脱水间设计计算 1. 污泥机械脱水设计说明: 污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%-80%，从而大大缩小污泥的体积。 (1)污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经 技术经济比较后选用。 2)污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98,。 ( (3)经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水 前淘洗。 (4)机械脱水间的布置，应按规范有关规定执行，并应考虑泥饼 运输设施和通道。 (5)脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或 污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。 (6)污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于 6次。 2.脱水机选择 本设计采用滚压脱水方式使污泥脱水 ，脱水设备选用我国研制的DY-3000型带式压滤机，其主要技术指标为:干污泥产量 共45页 第36页 600kg/L，泥饼含水率可以达到75%,78%，单台过滤机的产率为24.6,29.4kg / ( m2 h),选用3台，2用1备。工作周期定为12小时。机械脱水间平面尺寸设计为 L×B= 28m×12m . 四 污水处理厂的平面布置 1. 总平面布置原则 该污水处理厂为新建工程，主要处理构筑物有:机械除渣格栅井、污水提升泵房、平流沉砂池、辐流初次沉淀池、鼓风曝气池与二次沉淀池、污泥回流泵房、浓缩池、消化池、计量设施等及若干辅助建筑物。 总图平面布置时应遵从以下几条原则。 ? 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。 ? 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 第37页 共45页 形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等)。 ? 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。 ? 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。 ? 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。 (2)总平面布置结果 污水由西边排水总干管进入，经处理后从厂区东侧排出至纳污河流。 污水处理厂呈长方形。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区西南部，占地较大的污水处理构筑物在厂区北部，沿流程自西向东排开，污泥处理系统在污水处理构筑物的东南部。厂区主干道宽7米，两侧构(建)筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构(建)筑物间距不小于10米 该厂平面布置特点为:流线清楚，布置紧凑。鼓风机房和回流污泥泵房位于曝气池和二次沉淀池一侧，节约了管道与动力费用，便于操作管理。、节约了基建投资。办公室。生活住房与处理构筑物、鼓风机房、泵房、消化池等保持一定距离，位于常年主风向的上风向，卫生条件与工作条件均较好。在管线布置上，尽量一管多用，剩余污泥、污泥水、各构筑物放空管等，都与厂 具体布置见附图1 第38页 共45页 第五章 污水厂的高程布置 污水处理厂高程布置的任务是:确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理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。 第一节 控制点高程的确定 1.进厂管有一根，流量为0.74m3/S，选用800mm的钢筋混凝土圆管，进厂端设计管内底标高为411.00m。 2.考虑将出厂水水通过重力自流排入附近的纳污河流。该河流20年一遇的洪水位为412.5m。因而可以确定出厂管的管内底标高，出厂管选用800mm的钢筋混凝土圆管一根，出厂水直接排入 第39页 共45页 纳污河流，出厂水排放点的水位标高应不低于412.5m，拟取413m。 第二节 各处理构筑物的水头损失计算 污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失(初步设计或扩初设计时，精度要求可较低)。水头损失包括: (1)水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在 构筑物水头损失表 第40页 共45页 第三节 污水系统高程计算 污水处理厂设置了终点泵站，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时自流排出。因此，在污水高程布置上主要考虑土方平衡，设计中以曝气池为基准，确定曝气池水面标高70.00m，由此向两边推算其他构筑物高程。计算结果见下表2 表2 构筑物及管渠水面标高计算表 计算结果是出水口水面标高64.73m，高于最高洪水为64.4m， 第41页 共45页 满足排放要求。污水高程布置图见附图2 第四节 污泥系统高程计算 1. 污泥处理构筑物的水头损失 当污泥以重力流排出池体外时，污泥处理构筑物的水托损失以各构筑物出流水头计算，初沉池，浓缩池，消化池取1.5m，二沉池取1.2m。 2(污泥高程布置 消化池高度较高，可以满足后续脱水机房的需要，考虑土方平衡，确定一级消化池泥面为地上6.0m，即74.2m。从污水高程可知初沉池液面标高和二沉池液面标高。 计算结果见下表，污泥高程布置图见附图2. 表3 污泥处理构筑物及管渠水面标高计算表 第42页 共45页 污水处理厂主要附属构筑物及平面尺寸最大要求如下(参考值): 综合办公楼 30m×12m 食堂 12m×9m 车库 18m×9m 机修间 15m×6m 配电室 12m×6m 仓库 15m×6m 污泥回 流室10m×8m 消化池控制室 12m×6m 加氯间 12m×6m 鼓风机房 18m×9m 污水泵站 18m×9m 锅炉房 21m×9m 脱水车间28m×12m 中央控制室 18m×9m 传达室 6m×4.5m 第43页 共45页 致 谢 第44页 共45页 参 考 文 献 1. 《给水排水设计手册》(第1、3、5、6、9、11册)中国建筑工业出版社; 2. 《给水排水设计 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 图集》 S1 、S2 、S3 、中国建筑工业出版社; 3. 《污水综合排放标准》GB8978—1996; 4. 《污水综合排放标准》地方标准DB; 5. 《排水工程》教材; 6. 《课堂笔记》及其它有关参考书; 第45页 共45页