水污染控制工程课程设计某城市13万m3d污水

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1、目录第一章 总论- 1 -第一节 摘要- 1 -第二节 设计任务和内容- 1 -第三节 基本资料 - 1 -第二章 污水处理工艺流程说明- 2 -第一节 设计流量的确定- 2 -第二节 进水水质和设计依据- 2 -第三节 污水处理工艺的确定和工艺流程图- 3 -第四节 工艺说明- 3 -第三章 处理构筑物设计- 4 -第一节 格栅间和泵房- 4 -第二节 沉砂池- 6 -第三节 初沉池- 8 -第四节 曝气池- 11 -第五节 二沉池- 17 -第四章 主要设备说明- 19 -第五章 污水厂总体布置- 20 -第一节 主要构（建）筑物与附属构筑物- 20 -第二节 污水厂平面布置- 22 -第

2、三节 污水厂高程布置- 24 -参考文献：- 27 - - 29 -第一章 总论第一节 摘要 某城市13万m3/d污水进水水质为CODcr 480mg/L、BOD 250mg/L、SS 300mg/L经传统活性污泥法处理，使其达到以下标准：出水CODcr降至60mg/L以下，BOD5 降至20mg/L以下， SS 降至30mg/L以下。 关键词 ：活性污泥法 BOD COD SS 外文翻译：A city of 130,000 m3 / d sewage water for the water quality of CODcr 480mg / L, BOD 250mg / L, SS 300mg

3、 / L by traditional activated sludge treatment to meet the following criteria: CODcr down to the water 60mg / L below BOD5 down to 20mg / L of the following, SS down to 30mg / L below. Key words: activated sludge BOD COD SS第二节 设计任务和内容本次设计是对于某城市13万m3/d污水处理厂工艺设计。针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计

4、算，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图（污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图）。第三节 基本资料 某市是一个工业城市，位于中国东北地区，松花江贯穿市内，是该市的主要河流。该地区多年主导风向为西南风。年平均气温4.6；最热月平均气温为26.5；极端气温，最高为33；最低气温为-40；最大冻土深度为1.9m，多年平均降雨量639.9mm，年平均蒸发量1210mm，地下水位为56m。 现在的某市是以有色冶炼、铁路运输机车、汽车配件、摩托车、建筑材料、化工等为主体的重工业基地著称。大型工业和交通运输是某市的主导职能，其产业发展则以机械、化工、冶金和建材为主，它是某省高新技

5、术产业的主要城市。2000年工业总产值173.3亿元，占全市的83.0%。而其工业主要集中在江北和铁东地区，包括冶炼厂，香兰素厂，炼油厂，化工厂等污染较严重的单位，这些污染源大部分分布在城市生活用水取水源的下游，也是垂直于主导风向的地区，这给集中处理污水提供了地理条件。 该市市区人口50余万，其中工矿企业人口占大多数，人口分布明显呈随工业分布的形势。污水处理厂选址拟定于松花江的哈达湾地带，该地带是松花江流域的最下游，且处于污染较集中地区,便于收集污水，地价较便宜, 居民较少，适于建造大型污水处理厂。污水厂选址在185-192m之间，平均地面标高为187.5m。平均地面坡度为0.3%-0.5%，

6、地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。第二章 污水处理工艺流程说明第一节 设计流量的确定1.平均日流量 Q=108333.3(m3/d)=4513.9(m3/h)=1.25(m3/s)平均日流量在设计计算中的用途：该流量用来计算污水厂的栅渣量、沉砂量、污泥量、处理总水量、耗药量及年抽升电量。2.设计流量 Qmax=130000(m3/d)=5417(m3/h)=1.5(m3/s)设计流量的用途：（1）. 设计流量用于污水处理厂中管渠计算及个处理构筑物设计。 由于设计流量持续较短，当曝气池设计水力停留时间在6h以上时，则用时平均流量作为曝气池的设计流量。（2）.降雨

7、时的设计流量（m3/h或L/s） 该流量包括旱天流量和截留n倍的初期雨水流量。该流量校核初沉池以前的处理构筑物和设备。（3）. 污水处理厂分期建设时，以相应的各期流量作为设计流量。3.最小污水流量 Qmin = Qmax =97500(m3/d )=4062.5(m3/h)=1.13(m3/s)根据经验为平均日流量的-，最小流量常用于污水泵站最低水位及污水泵选型等。第二节 进水水质和设计依据根据原始资料，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：处理水量（万m3/d)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)进水13480250300出水13602030本次设

8、计中氮、磷均不作要求，污水经二级处理后应达到以下要求：出水CODcr降至60mg/L以下，BOD5 降至20mg/L以下， SS 降至30mg/L以下。经分析，原污水各项指标均不是很高，采用传统活性污泥法处理工艺即可达到处理要求。设计依据：（1）.老师提供的水质水量资料； （2）.老师提供的出水标准； （3）.给水排水常用数据手册； （4）.给水排水设计规范。第三节 污水处理工艺的确定和工艺流程图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，CODCr和SS，本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。污水拟采用传统活性污泥法工艺处理

9、，具体流程如下：分流闸井格栅间污水泵房污水出水井计量槽沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒间出水第四节 工艺说明一.城市污水通过格栅去除固体悬浮物，然后进入平流沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物（如泥砂，煤渣等），再进入平流式初沉池去除细小悬浮物，流入曝气池，在活性污泥的作用下进一步去除废水中的污染物。经过生物降解之后的污水经配水井流至二沉池，进行泥水分离，二沉池的出水CODcr降至60mg/L以下，BOD5 降至20mg/L以下， SS 降至30mg/L以下，即可达标排放。二沉池的污泥除部分回流外其余经浓缩脱水后外运。二.本工艺的优缺点： 污水处理效果好，BOD5去除率可达到90%以上； 工艺

10、简单，便于管理 不易发生污泥膨胀； 曝气池容积大，占地规模大，基建费用高。 三.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进行选择。本次设计选用平面型倾斜安装机械中格栅、平流沉砂池，平流式初沉池，推流式鼓风曝气池，向心辐流式二沉池。第三章 处理构筑物设计 第一节 格栅间和泵房设计参数：1）每日栅渣量大于0.2m3,一般应采用机械清渣。 2）过栅流速一般采用0.61.0m/s。3）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s。4）格栅倾角一般采用4575。5）通过格栅的水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.30.4m。型式：平面型 ，倾斜安

11、装机械格栅Q=130000(m3/d)=5417(m3/h)=1.5(m3/s)，选三组格栅，则Qmax=0.50(m3/s)1.栅条的间隙数（n） 设栅前水深h=0.6m，过栅流速v=0.9m/s，栅条间隙宽度b=0.021m，格栅倾角=60。 n=42(个) 式中：n 栅条间隙数，个；Qmax 最大设计流量，m3/s； 格栅倾角度；e 栅条净间隙，粗格栅e50100mm，中格栅e1040mm，细格栅e310mm；v 过栅流速，m/s。2.栅槽宽度（B） 设栅条宽度 S=0.01(m) B=S(n-1)+bn=0.01(42-1)+0.02142=1.3(m)式中：B 栅槽宽度，m；S 栅条

12、宽度，m,取0.01m；n 栅条间隙数，个；e 栅条净间隙，粗格栅e50100mm，中格栅e1040mm格栅e310mm3.进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=0.65m，其渐宽部分展开角度1=20， l1=0.9(m)4.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2） l2= =0.45(m) 式中：l1-进水渠道渐宽部分的长度(m) l2=-栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m)5.通过格栅的水头损失（h1）(m) 设栅条断面为锐边矩形断面,则=2.42 h1=()4/3sink=2.42（）4/3sin603=0.097(m)式中：h1 过栅水头损失，m；h0 计算水头损失，m；g 重力

13、加速度，9.81m/s2；k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3； 阻力系数，与栅条断面形状有关 ， 当为矩形断面时，=2.42。6.栅后槽总高度（H） 设栅前渠道超高h2=0.3m。 H=h+h1+h2=0.6+0.097+0.3=1.0(m)7.栅槽总长度（L）L=l1+l2+0.5+1.0+=0.9+0.45+1.0+0.5+=3.37(m)式中：l1-进水渠道渐宽部分的长度(m) l2-栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m) -进水渠道渐宽部分的展开角度，一般采用208.每日栅渣量（W） 在格栅间隙21mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07m3，设K

14、z=1.2。W= 式中： W 每日栅渣量，m3/d； W1 栅渣量，（m3/103m3 污水）取0.10.01；粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值； W=2.88(m3/d)0.2( m3/d) ，易采用机械清渣方式。 9.提升泵房进水泵采用五台潜污泵，其中一台备用，置于集水池中。集水池尺寸为5.8 m8 m9 m，水泵单机流量0.43 m3/s。据现行污水处理厂的运行资料显示，采用PLC系统可以根据水位控制水泵的开停，也可使泵按交替方式运行，效果良好，自控程度较高，建议采用。如果来水量大于设计流量，水位异常升高时，将通过溢流道溢出，溢流水位是3.40 m。 提升上来的污水由三个渠道通过

15、细格栅拦污。按上式的计算，渠道长3.7 m，宽4.6 m，深1.6 m，每条渠道前后均设插板闸门，也可以采取2用1备的运行方式。进水泵房的能力可以满足近期和远期水量的要求。 第二节 沉砂池设计参数：1） 最大流速为0.3 m/s，最小流速为0.15 m/s. 2） 最大流量时停留时间不小于30 s，一般采用30-60 s。3） 有效水深不应大于1.2 m，一般采用0.25-1 m，每格宽度不易小于0.6 m.4） 进水头部应采取消能和整流措施。5） 池底坡度一般为0.01-0.02.当设置沉砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。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.

16、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池，共选四组，每组两格，则Qmax=0.38(m3/s)设沉砂池中最大流速vmax

17、=0.3m/s，最大流量时停留时间t=50s。1.沉砂池长度（L） L=vmaxt=0.350=15(m) 式中：vmax-最大设计流量时的流速（m/s） t-最大设计流量时的流行时间（s）2.水流断面面积（A） A=1.27(m2) 式中：Qmax -最大设计流量(m3/s)3.池总宽度（B） 设n=2格，每格宽b=0.8m B=nb=20.8=1.6(m)4.有效水深（h2） h2=0.79(m) 式中：h2 -设计水深(m)5.沉砂斗所需容积（V） 设T=2d，则 V=2.74(m3) 式中：X-城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3污水 T-清除沉砂的间隔时间(d) Kz-生活污

18、水流量总变化系数6.每个沉砂斗容积（V0） 设每一分格有两个沉砂斗，则V0=0.69(m3)7.沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为55，斗高h=0.35m，沉砂斗上口宽： a=+ a1=+0.5=1.0(m) 式中：a1-斗底宽度(m) h-斗高(m)8.沉砂室高度（h3）采用重力排砂，设池底坡度为0.01，坡向砂斗，则 h3=h+0.02l2=0.35+0.012.65=0.38(m)式中：l2为砂粒密度9.池总高度（H）设超高h1=0.3 m则H= h1+ h2+h3=0.3+0.79+0.38=1.47(m)式中：h1-超高(m) h3-沉砂室高度(m)10.

19、验证最小流速（Vmin）在最小流量时只用一格工作（n1=1） Vmin= =0.45(m/s)0.15(m/s) 式中：Qmin-最小流量(m3/s) n1 -最小流量时工作的沉砂池数目（个） wmin-最小流量时沉砂池中的水流断面面积(m2)第三节 初沉池设计参数：1） 沉淀池设计流量取最大设计流量，初次沉淀池沉淀时间取12h，表面负荷取1.52.5 m3/(m2h)，沉淀效率为40%60%。2） 池（或分格）的长宽比不小于4，长深比采用812.3） 设计有效水深不大于3.0m。4） 缓冲层高度在非机械排泥时，采用0.5m；机械排泥时，则缓冲层上缘高出刮泥板0.3m。5） 进水出设阀门调节流

20、量，淹没式潜孔的流速为0.10.4m/s，出水设三角形溢流堰，溢流堰流量的计算式为 Q=1.43H5/2 式中 Q-三角堰的过堰流量（m3/s）； H-堰顶水深(m)。6）池底坡度一般为0.010.02；采用多斗时，每斗设单独的排泥管及排泥闸阀，池底横向坡度采用0.05。7）进出水处设置挡板，高出池底内水面0.150.2m，设其淹没深度为进水处不小于0.25m，出水处不大于0.25m，挡板位置距进水口为0.52.0m，距离出水口为0.250.5m。8）污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其直径不小于0.2m，下端伸入斗底中央处，顶端敞口，伸出水面，便于疏通和排气。在水面以下1.52.0m处，与排泥管

21、连接水平排出管，污泥即由此借静压水力排出池外，排泥时间大于10min。初沉池的选型：初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物，在生物处理构筑物前面。处理的对象是悬浮物（英文缩写SS，约可去除40%55%以上），同时可去除部分BOD5（约占总BOD5的20%30%，主要是悬浮性BOD5），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和幅流式。表3-4 各种沉淀池优缺点和适用条件池型优点缺点适用条件平流式（1）沉淀效果好（2）对冲击负荷和温度变化的适应能力强（3）施工简易（4）平面布置紧凑（5）排泥设备已趋定型（1）配水不易均匀（2）采用多斗

22、排泥时每个泥斗需单独设排泥管，操作量大（3）采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水处理厂竖流式（1）排泥方便，管理简单（2）占地面积小（1）池子深度大，施工困难（2）对冲击负荷和温度变化的适应能力较差（3）池径不宜过大，否则布水不匀适用于小型污水处理厂幅流式（1）多为机械排泥，运行可靠，管理较简单（2）排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中型污水处理厂根据以上分析，本设计采用平流式初沉池 ， 池子个数八个。1.池子总面积：设表面负荷q=2.5m3/(m2h)A=1806 (m2)式中：Q-日平均流量（m3/s） q-表面负荷m3/(m2h)2.

23、沉淀部分有效水深： h2= qt=2.51.5=3.75(m) 式中：t-沉淀时间(h)3.沉淀部分有效容积： V=Qt3600=1.251.53600=6750（m3）4.池长：设水平流速v=7mm/sL=vt3.6=71.53.6=3.78(m) 式中：t-水平流速（mm/s）5.池子总宽度:B=48(m)6.池子个数：设每格池宽b=6m n=8(个) 式中：b-每个池子（或分格）宽度（m）7.校核长宽比，长深比： 长宽比：=6.34 (符合要求) 长深比：=10.08 (符合要求) 8.污泥部分所需的总容积：设T=2d , S=0.5L/(人d) V= = =500 （m3）式中：S-每

24、人每日污泥量，一般采用0.3-0.8L/(人d) N-设计人口数（人） T-两次清除污泥间隔时间（d）9.每格污泥池部分所需容积：V”= = =62.5（m3）10.污泥斗容积：设污泥斗上口宽b=6m 下口宽为0.5m 则 上口面积：f1=66=36 (m2) 下口面积：f2=0.50.5=0.25(m2) 泥斗高度：h=tg60 =4.77 (m) 污泥斗容积：V1= h( f1 + f2+) = 4.77(36+0.25+)=62.5 （m3） 式中：f1-斗上口面积(m2) f2 -斗上口面积(m2) h -泥斗高度(m)11.污泥斗以上梯形部分污泥容积： h=（37.8+0.3-6）0

25、.01=0.321 (m) l1=37.8+0.3+0.5=20.8 (m) l2=6m V2= hb=0.3216=26 （m3）12.污泥斗和梯形部分污泥容积： V1 +V2=62.5+26=88.5 （m3）62.5（m3）13.池子总高度：设缓冲层高度h=0.5m H=h1+h2+h3+h4 H4= h+ h=0.321+4.77=5.091 (m)H=h1+h2+h3+h4=0.3+3.75+0.5+5.1=9.65 (m)式中：h1-超高 h3-缓冲层高度 h4-污泥部分高度第四节 曝气池 设计参数：1）曝气池长宽比一般不小于10，宽深比（深度指有效水深）宜采用12。水深较大时采用

26、大比值，反之采用小比值。池深一般为25m（因为深度有造价及动力费用有密切关系）。2）当费用鼓风曝气时，空气主干管高度高于水面0.5m，当采用机械曝气时，叶轮高于水面1.2m。3）曝气池不应小于2组，并按同时运行设计，每组14个廊道组合而成。4）回流污泥应根据计算求得，通常大于设计污泥水量的50%100%。5）当用空气扩散板作为曝气装置时，其扩散板面积应根据其性能计算求得，可按池面积的6%10%计算（指当每块扩散板的尺寸为30030040时，空气量为1.01.5m3/( m2min)。曝气池选型：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内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈

27、推流形式流至池子末端，流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可待90%以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式。本工艺设计曝气池采用推流式鼓风曝气，共四组曝气池 ，两廊道式 。采用螺旋泵回流污泥。1. 污水处理成度的计算及曝气池的运行方式（1） .污泥处理效率： 经一级处理后 BOD的去除率达到30后，进入曝气池时的BOD为250（1-30）=175mg/L=100=100=100100=88.6100式中：Sa-进水BOD浓度(mg/L) St-出水BOD浓度(mg/L) -BOD

28、去除效率（%）（2）.曝气池的运行方式 本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样性。2. 曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD污泥负荷法计算（1）BOD-污泥负荷率的确定。 拟采用的BOD-污泥负荷率为0.3kgBOD5/(kgMLSSd)，但为稳妥，需要加以校核，校核公式为： Ns=0.313(kgBOD5/kgMLSSd)0.3(kgBOD5/kgMLSSd) 计算结果证明，值取0.3是适宜的。（2）.确定混合液污泥浓度值（X）根据确定的Ns值，查排水工程书中图4-7得相应的SVI值为100-120，取值120.对此根据公式计算污泥浓度X。对此r=1.2，R=50%，带入各值，得

29、 X=3033 (mg/L)(3).确定曝气池容积：取Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSSd) X=3000mg/LV=21064.82 （m3）式中：Q-污水设计流量(m3/d) Ns-BOD污泥负荷(kgBOD5/kgMLSSd) X-污泥浓度(mg/L)(4).确定曝气池各部分尺寸:设四组曝气池，每组容积为：V单=5226.2 （m3）取池深 h=5m 则每组曝气池面积为：F=1053.24 （m2）取池宽为10m 则=2 介于12之间，符合规定。扩散装置可设在廊道的一侧，池长：L=105.32 (m)106(m)=10.610符合规定。设二廊道式曝气池，单廊道长：L1=53(m)

30、介于5070之间 ，合理。 取超高0.5 m，则池总高为：H=0.5+ h=0.5+5=5.5 (m)(5).剩余污泥的计算：干沉量：W=aQSr-bVXv=0.50.155-0.07210653.00.75=5078.10(kg/d)=211.59(kg/h)式中：W-系统每天排除剩余污泥量 a-污泥增值系数0.50.7 b-污泥自身氧化率0.040.1 湿污泥量：Qs=52.83(m3/d) 式中：Xv-挥发性悬浮固体浓度MLVSS(kg/m3) Xv=0.75Xr Xr-回流污泥浓度，(mg/L)SVI污泥指数3.曝气系统的计算：（1）平均需氧量：R=O2=aQSr+bVXv=0.50.

31、155+0.1521064.820.753.0=15505.22 (kg/d)=646.05 (kg/h) 式中：O2-混合液每日需氧量(kg O2/d) a-氧化每公斤BOD需氧公斤数（kgO2/kgBOD），一般取0.420.53 b-污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS）,一般取01880.11（2）最大时需氧量：O2max=aQ设Sr+bVXv=(0.51300000.155+0.1521064.823.0)2.4=814.76(kg/h)（3）每日去除的BOD5值：BODr=QSr=0.155=16791.67 (kg/d) 式中：Sr=Sa-Se=175-20=155mg/

32、L=0.155(kg/m3)（4） 去除每千克BOD5的需氧量： O2=0.93kgO2/kgBOD5（5）最大需氧量与平均需氧量之比：=1.26 符合要求.4.供气量的计算：采用网状膜型中微孔曝气器，敷设于距池底0.2米处，淹没水深4.0米，计算温度为33.查排水工程附录1，得：水中溶解氧饱和度： Cs(20)=9.17mg/L； Cs(30)=7.63mg/L(1).空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）Pb =1.013105+9.8103H (Pa)带入各值，得 Pb =1.013105+9.81034.0=1.405 105(Pa)（2）.空气离开曝气池面时，氧的百分比，即： Ot=10

33、0% 式中：EA-空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值12%. Ot=100%=18.43%（3）.曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）即： Csb(T)=Cs(+) 最不利温度条件，按33考虑，带入各值，得： Csb(33)=7.63(+)=8.54（mg/L）（4）.换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，即： R0= 取值；C=2.0；带入各值，得： R0=250（kg/h)相应的最大时需氧量为： R0=303（kg/h)（5）.曝气池平均时供气量，即： Gs=100带入各值，得： Gs=100=6946 (m3/h)（6）.曝气池最大时供气量 Gs(m

34、ax)=100=8148 (m3/h)（7）.去除每千克BOD的供气量： 24=9.93m3空气/kgBOD（8）.每m3污水的供气量24=1.28m3空气/m3污水（9）.本系统的空气总用量： 除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R值取60%，这样，提升回流污泥所需空气量为： =26000 (m3/h)总空气量为： 8418+26000=34418 (m3/h)5.空气管系统计算按曝气池平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管。在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管。全曝气池共设50条配气竖管。每根

35、竖管的供气量为： =168 (m3/h)曝气池平面面积为：10610=1060（m2）每个空气扩散器的服务面积按0.49 m2 计，则所需空气扩散器的总数为 =2164（个）为安全计，本设计采用2200个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为: =44(个)每个空气扩散器的配气量为 =3.83 (m3/h)将以布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图(参见图)，用以计算。 选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。 空气干管和支管以及配气竖管的直径，根据通过的空气量和相应的流速按排水工程附录2加以确定。 空

36、气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量长度损失l0，并计算出管道计算的计算长度l+l0(m)( l为管段长度)。 空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量m3/min、计算温度和曝气池水深，查附录3求得。 空气管道系统的总压力损失为： （h1+h2）=201.999.8=1.979 (kPa)网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa,则总压力损失为5.88+1.979=7.859 (kPa) 5.88+1.979=7.859 (kPa)为安全计，设计取值9.8 kPa.6.空压机的选定空气扩散装置安置在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为： P=（5-0.

37、2+1.0）9.8=49 (kPa) 空压机供气量： 8418+26000=34418（m3/h）=573.6（m3/min）平均时： 6946+26000=32946 （m3/h）=549.1 （m3/h）根据所需压力和空气量，决定采用LG60型空压机10台。该型空压机风压55kPa,风量60m3/min.正常条件下，6台工作，4台备用，高负荷时8台工作，2台备用。 第五节 二沉池设计参数：1） 辐流沉淀池设计流量取最大设计流量，初沉池表面负荷取2-3.62m3/(m2h),二次沉淀池表面负荷取0.8-22m3/(m2h)，沉淀效率40%-60%。2） 池直径一般不大于10m，有效水深大于3

38、 m，池子直径与有效水深之比宜为612。3） 池子直径不宜小于16m。4） 池底坡底不宜小于0.05。5） 进水处设闸门调节流量，进水中心管流速大于0.4m/s，进水采用中心管淹没式潜孔进水，过孔流速0.1-0.4 m/s，潜孔外侧设穿孔挡板式稳流罩，保证水流平稳。6） 出水设挡渣板，挡渣板高出池水面0.15-0.2 m，排渣管直径大于0.2 m，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集水渠，渠内水流速为0.2-0.4 m/s.7） 排泥管设于池底，管径大于200mm，管内流速大于0.4 m/s，排泥静水压力1.2-2.0m，排泥时间大于10min.二沉池选型：为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、

39、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。该沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池四座，采用吸泥机排泥。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2-3m/min，刮吸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。1.沉淀部分水面面积：设表面负荷q=2m3/(m2h) n=4个F=564 （m2）式中：F-沉淀部分水面面积（m2） Q-设计流量(m3/h) n-池数（个） q-表面负荷m3/(m2h)2.池子直径：D=26.8（m）取D=27 m 式中：D-池子直径(m)3.沉淀部分有效水深：设t=1.5h h2= qt=21.5

40、=3.0（m） 式中：h2-沉淀部分有效水深(m) t -沉淀时间(h)4.沉淀部分有效容积：V=t=1.5=1129 （m3）污泥部分所需的容积：设S=0.5L/(人d) T=4hV=7.0（m3）式中：S-每人每日污泥量，一般采用0.3-0.8L/(人d) N-设计人口数（人） T-两次清除污泥间隔时间（d）污泥斗容积：设r1=2m r2=1m =60则h5=( r1+ r2)tg=(2-1)tg60=1.73（m）V1= h5 (r+r1r2+r)=1.73(22+21+12)=12.7（m3）式中：V1-污泥斗容积（m3） h5-污泥斗高度（m） r1-污泥斗上部半径（m） r2-污泥

41、斗下部半径（m）5.污泥斗以上圆锥部分污泥容积：设池底坡度为0.05，则h4=(R-r) 0.05=(13.5-2) 0.05=0.575（m）V2= h4 (r+r1r2+r)=0.45(112+112+22)=67.2（m3） 式中：h4 -圆锥体高度（m） R-池子半径（m） 6.污泥总容积： V1+ V2=12.7+67.2=79.9（m3）7.0（m3）7. 沉淀池总高度：设h1=0.3m h3=0.5mH= h1+ h2+ h3+ h4+h5=0.3+3.0+0.5+0.575+1.73=6.1（m）式中： H 总高度，m； h1 保护高，取0.3m； h2 有效水深，m； h3

42、缓冲层高，m，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m； h4 沉淀池底坡落差，m； h5 污泥斗高度，m。 8.沉淀池池边高度：H= h1+ h2+ h3=0.3+3.0+0.5=3.8（m） 9.径深比：=9（介于612之间，符合要求） 第四章 主要设备说明1.格栅 因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣

43、方式，可采用人工清渣或机械清渣设计采用平面型、倾斜安装机械中格栅。中格栅选用回旋式机械格栅，自动清污，栅距为21mm，共三组。2. 提升泵房 生活污水汇集进入污水处理厂后，由于管网埋深较大，需要经泵房提升后进入后续处理工艺。 进水泵采用五台潜污泵，其中一台备用，置于集水池中。提升上来的污水由三个渠道通过细格栅拦污，也可以采取2用1备的运行方式。3. 沉砂池采用沉砂池去除污水中的无机颗粒。设计为平流式沉砂池。共四组，每组两格。平流式沉砂池是最常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好的特点。4. 初沉池由于城市污水中含有大量的细小悬浮物，经过格栅的预处理，只能去除较

44、大的无机悬浮物质，为此设计采用初沉池作为分离细小的有机悬浮物的场所。设计采用平流式初沉池。其具有沉淀效果好、对冲击负荷和温度变化的适应性强、施工简平面布置紧凑和排泥设备以趋定型等优点。本设计共有八个池子。5. 曝气池曝气池是污水处理的关键处理构筑物。本次设计采用推流式鼓风曝气池。经其处理后的污水基本达标。共四组曝气池，每组两个廊道。6. 二沉池二沉池是二级处理的关键构筑物，其效率的高低直接影响出水水质的优劣，因此设计采用了较小的水力负荷和较长的停留时间。本设计采用中心进水，周边出水辐流式二沉池。共六座，采用机械刮泥装置。第五章 污水厂总体布置 第一节 主要构（建）筑物与附属构筑物1.主要构筑物

45、：（1）.格栅格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免对后续单元的机泵或工艺管线造成伤害。格栅的拦截物称为栅渣，其中包括数十种杂物，大至腐木，小至树杈、木塞、塑料袋、破布条、石块、瓶盖、尼龙绳等。格栅条形式分为直棒式、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条格栅。最常见的为直棒式栅条格栅。按栅条净间距分为粗格栅、中格栅、细格栅。本设计采用平面型、倾斜安装机械中格栅。中格栅选用回旋式机械格栅，自动清污，栅距为21mm，共三组。（2）.沉砂池沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中的比重较大的无机颗粒，主要包括无机性的砂粒、砾石和少量较重的有机物质，其比重约为2.65。一般设于泵站、倒虹管前以减

46、轻机械、管道的磨损。也可设于初次沉淀池之前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的条件。本设计为平流式沉砂池。共四组，每组两格。平流式沉砂池是最常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好的特点。（3）.初沉池由于城市污水中含有大量的细小悬浮物，经过格栅的预处理，只能去除较大的无机悬浮物质，为此设计采用初沉池作为分离细小的有机悬浮物的场所。初沉池的作用是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。按水流方向沉淀池分为：平流式、辐流式、竖流式三种形式。每个沉淀池均包含五个区，即：进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。本设计采用平流式初沉池。其具有沉淀

47、效果好、对冲击负荷和温度变化的适应性强、施工简平面布置紧凑和排泥设备以趋定型等优点。本设计共有八个池子。（4）.曝气池活性污泥法是利用河川自净原理的人工强化高效污水处理工艺，80多年来出现过各种活性污泥法变形，近年来微生物学和细胞学的污水生化处理上的应用又有了新的进展，但是其原理和工艺没有根本的改变。不同活性污泥法在世界各大都市污水处理厂中仍占有主流位置，曝气池是活性污泥法污水处理工艺的关键处理构筑物。本次设计采用推流式鼓风曝气池。经其处理后的污水基本达标。共四组曝气池，每组两个廊道。（5）.二沉池二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为主要目

48、的。二沉池有别于其他沉淀池，起作用一是泥水分离、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。目前人们经常把二沉池与生物反应器以及污泥回流系统视为一个处理单元。一般二沉池有辐流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。二沉池是二级处理的关键构筑物，其效率的高低直接影响出水水质的优劣。因此本次设计采用了较小的水力负荷和较长的停留时间。本设计采用中心进水，周边出水辐流式二沉池。共六座，采用机械刮泥装置。 2.附属构筑物有：宿舍、食堂、浴室、加氯间、行政楼、机修间等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。本设计附属建筑物尺寸大小见下表。 附属建筑物一览表名称规格 LBH（m)机构形式

49、单位数量备注值班室6.05.03.6砖混座1宿舍35.06.08.0砖混座1两层食堂20.010.04.5砖混座1浴室15.010.08.0砖混座1行政楼60.015.08.0砖混座1两层仓库30.010.04.5砖混座1机修间27.010.05.4砖混座1电配间25.010.03.9砖混座1电修间10.07.03.9砖混座1车库12.010.03.9砖混座1出水井29.018.02.5钢混座2计量槽3.622.641.80钢混座1浓缩池12.010.03.12钢混座2贮泥池8.08.03.5钢混座2脱水机房24.09.05.4砖混座1加氯间35.012.05.4砖混座1化验室30.010.0

50、3.9砖混座1在污水处理厂内，应合理的修筑道路，方便运输；应设置通向各处理构筑物和辅助建筑物的必要通道，通道的设计应符合如下要求：1.主要车行道的宽度：单车道为：3.5m，双车道为67m.并应有回车道。2.车道的转弯半径不宜小于6m.3.人行道的宽度为：1.52m。4.通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45度。5.天桥宽度不宜小于1m. 第二节 污水厂平面布置1.布置原则污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物的泵房的标高，确定各处理构筑物之间联结灌渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高，从而使污水能够在各处理构筑物之间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行。为了降

51、低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜，并设计选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。计算水头损失时，以污水厂设计流量作为构筑物和管渠的设计流量。水力计算参考以接纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节能自流排出，而水泵需要的扬程也较小，运行费用也较低。同时也考虑构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大而增加施工上的困难。.本设计重点考虑厂区功能区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。（1）.按功能区分，配置得当。主要是对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等部分的布置，要做到分区明确、配

52、置得当。而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在非生产区逗留和通行，确保安全生产。在有条件时，最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设围墙。（2）.功能明确、布置紧凑。首先保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减小占地面积，减少连接管的长度，以便操作管理。（3）.顺流排列，流程简洁。指处理构筑物尽量按流程方向布置，避免与进水方向相反安排，各构筑物之间的连接管应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构筑物下面，目的在于减少水量损失、节省管材，便于施工和检修。（4）.充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。某些构筑物放在较高

53、处，以便减少土方，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。（5）.必要时应预留适当空地，考虑扩建和施工可能。（6）.构筑物不知要注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构筑物布置在居住和办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，构筑物布置应考虑主导风向。.厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间与其构筑物，道路之间应有适当间距。.污水厂厂区主要车行道宽6-8米，次要车行道3-4米，一般行人道1-3米，道路两旁应留出绿化带以及适当间距。.污泥处理按来源和性质确定，本设计采用浓缩-厌氧消化-机械脱水工艺处理，但不做设计

54、。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20-30.污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）、办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑物。.厂区面积控制在（280380）m2以内，比例1：1000.2.总平面布置结果：污水由南边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管排入松花江。污水处理厂选址在185-192m之间，平均地面标高为187.5m。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m，呈长方形。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的污水处理构筑物在厂区西

55、部，沿流程自南向北排开，污泥处理系统在污水处理构筑物的西部。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。3.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，如超越管、处理水出厂管都借道雨水管泄入附近水体，而剩余污泥、污泥水、各构筑物放空管等，又都与厂内污水管合并流人泵房集水井。第二期工程预留地设在一期工程右侧。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近，以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察个处理构筑物运行情况的位置。在污水处理厂内应广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于