15万吨环境工程毕业设计任务书_secret

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1、2 设计计算书2.1 设计基础数据的确定本设计中污水处理厂的设计流量为15万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为；污水的最大处理量为Qmax=Kz*Q=150000*1.3=195000m3/d；总变化系数取为1.3。2.2 粗格栅的设计格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进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。本设计采用中细两道格栅。2.2.1 设计参数(1) 格栅可单独设置格栅井或与泵房合建

2、设置在集水池内，一般大中型泵站或污水管埋深较大时，格栅可以设在泵房的集水池内。采用机械除渣是，一般采用单独的格栅井。 (2) 格栅宽度格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。(3) 栅条间隙栅条间隙可根据进水水质和水泵性质确定。一般卧式和立式离心泵其最大间隙宽度可按下表取值，轴流泵宜采用70mm。格栅间隙具体见表2-1。表2-1 格栅栅条最大间隙宽度 水泵型号14MN以上，12PWL螺旋泵、废水泵、潜水泵栅条间隙宽度（mm）20304050100(4) 过栅流速一般采用0.61.0m/s。雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在1.01.2m/

3、s；当流速大于1.2m/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管渠进水。污水泵站格栅前进水管内的流速一般为0.40.9m/s。(5) 格栅倾角在人工清渣时，格栅倾角不应大于70；机械清渣时，宜为7090，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距离池壁0.50.7m，或按机械除渣的安装和操作需要确定。(6) 格栅工作平台人工清除，工作平台应高出格栅前设计最高水位0.5m；机械清除，工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。平台宽度到污水泵站不应小于1.5m；雨水泵站不应小于2.5m。两侧过道宽度采用0.61.0m，机械清除时，应有安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。常

4、用的机械格栅有链条式格栅除污机钢丝牵引式格栅除污机。格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安全带的挂钩；平台上方应设置起重量为0.5t的工字梁和电动葫芦。(7) 格栅井通风格栅井内可能存在硫化氢、氢氰酸等有害气体。为了保护操作、检修、维修人员的健康和安全须考虑通风换气措施，在室外的格栅井，采用可移动的机械通风系统；在格栅室内，设置永久性的机械通风系统。室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h；格栅井内的通风换气体积应包括格栅井的进水管和出水管空间。格栅井的进水管空间指格栅井至井前闸门之间的管段空间。出水管空间指格栅井至水泵集水池之间的

5、管段空间，通风管应采用防腐阻燃材料制成。2.2.2 设计计算污水厂的污水由一根1600钢筋混凝土管从城区直接接入格栅间。格栅设4个，则每台格栅设计流量为Q=Qmax/4=2.25/4=0.56。栅前流速：v1=0.7 m/s；过栅流速：v2=0.9m/s；栅条宽度：；格栅间隙宽度：b=0.04m；格栅倾角：a=75.(1) 栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式 （1-1）栅前槽宽 （1-2）栅前槽宽B1=1.26m栅前水深h=B1/2=0.63m(2) 栅条间隙数：n=Q1gen(sin)/bhv2=26根 (3) 栅槽宽度：设栅条宽度S=0.02m B=s(n-1)+bn=0.02(21-

6、1)+0.04*21=1.24m(4) 进水渠道渐宽部分长度：进水渠道宽B1=0.7m，渐宽部分展开角度 L1=（B-B1）/2tan1=(1.24-0.7)/2/0.364=0.50m(5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：L2=L1/2=0.50/2=025m(6) 通过格栅的水头损失： （1-3）， （1-4）h0 计算水头损失；g 重力加速度；K 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数 = 2.42；m (7) 栅槽总高度：设栅前渠道超高 （1-5）(8) 栅槽总长度： （1-6）=0.5+0.25+

7、0.5+1.0+0.09 =2.34m(9) 每日栅渣量：格栅间隙情况下，每污水产。W=Qmax*W1*86400/Kz/1000= 0.975 所以宜采用机械清渣。(10) 格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共4台。其技术参数见表2-2。 表2-2 GH-1800链式旋转除污机技术参数型号电机功率/kw设备宽度/mm设备总宽度/mm栅条间隙/mm安装角度HG-18001.5180020904060(11) 计算草图如下：图2-1 粗格栅计算草图2.3 泵房2.3.1 泵房形式选择泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件

8、、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。 泵房形式选择的条件： (1)由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。 (2)流量小于时，常选用下圆上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。 (4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。 综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。 自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及

9、格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。2.3.2 选泵(1)进水管管底高程为，管径，充满度。(2)出水管提升后的水面高程为。(3)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为。2.3.3 设计计算(1)污水流量 选择集水池与机器间合建式泵站，考虑4台水泵（1台备用）每台水泵的容量为2260/3=753L/S。(2)集水池容积：采用相当于一台泵的容量。 W=753*60*6/1000=271有效水深采用H=6.4m，则集水池面积为F=105.12m2(3)选泵前扬程估算：经过格栅的水头损失取 集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差：

10、（集水池有效水深，正常按计）(4)水泵总扬程：总水力损失为，考虑安全水头 一台水泵的流量为 （2-1）根据总扬程和水量选用型潜污泵 表2-3 500WQ2700-16-185型潜污泵参数型号流量转速扬程功率效率%出水口直径270072516185825002.3.3 泵房草图泵房草图如下：图2-2 泵房草图2.4 细格栅2.4.1 设计参数最大流量：Qmax=195000/24/3600=2.26 栅前流速：（）过栅流速：（）栅条宽度：，格栅间隙宽度格栅倾角：2.4.2 设计计算格栅设4个，则每台格栅设计流量为Q=Qmax/4=0.565。(1) 栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式栅前槽宽

11、设栅前流速v1=0.9m/s则栅前槽宽B1=1.12m栅前水深h=B1/2=0.56(2) 栅条间隙数：n=Q1gen(sin)/bhv2=104根 (3) 栅槽宽度：设栅条宽度 B=S(n-1)+bn=0.01(104-1)+0.01*104=2.07m （4-1）(4) 进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1=1.12m，渐宽部分展开角度 L1 =（B-B1）/2tan1=1.32m （4-2）(5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：L2=L1/2=0.66(6) 通过格栅的水头损失： ，h0 计算水头损失；g 重力加速度；K 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其

12、数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数 = 2.42； （4-3）(7) 栅槽总高度：设栅前渠道超高 H=h1+h2+h3=0.56+0.26+0.3=1.12m(8) 栅槽总长度： =1.32+0.66+0.5+1.0+1.12/1.732=4.13m(9) 每日栅渣量：格栅间隙情况下，每污水产。 W=Qmax*W1*86400/Kz/1000= 0.325 （4-4） 所以宜采用机械清渣。(10) 格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共2台。其技术参数见下表：表2-4 XHG-1400回转格栅除污机技术参数型号电机功率kw设备宽度mm设备总宽度mm沟宽度mm沟

13、深mm安装角度XHG-14000.751.11400175015004000 60(11) 计算草图同粗格栅2.5旋流沉砂池2.5.1 设计计算旋流式沉砂池1：设计参数：Q=150000m3/d=1736.111L/s=1.736111m3/s型号mm1750可选用两座型号为1750型旋流式沉砂池。流量L/S1750停留时间t=30s表面负荷=145m3/m2hA58002：设计计算：B1500（1）池容V：C1200V=Q*T=52.08333m3设有两座n1=2D2400每座池容V1=V/n1=26.04167m3E400(2)每座水流表面积A：F2500表面负荷=145m3/m2h=0.

14、040278m/sG1300A=(Q/n1)/v1=21.55161m2H750(3)沉砂池直径：J700D=5.238515m取实际直径D=53000mmK800实际水面面积A（实际）=21.55229m2L1950(4)实际表面负荷q=0.040277m/s=144.9962m3/m2h(5)进出水总管进水管设计流量Q=1.736111管道流速v=1m/s管道过水断面面积A=Q/v1.736111m2管径d=1.487147m取进水管径DN800mm校核管道流速v=Q/A=1m/s(6)进出水竖井进水竖井平面尺寸取为1.4m*1.4m。(7)进水孔进水孔过流量Q=1.736111m3/s孔

15、口流速v=0.6m/s孔口过水断面面积A=Q/v=2.893519m2取孔口断面B*H=0.8*0.8=0.64m校核实际流速v=2.712674m/s(8)进水配水渠道 配水渠道设计流量Q1=Q/2=0.868056渠道流速取v=1m/s渠道过水断面A=Q/v=0.964506取渠道断面B*H=0.6*0.43进水渠直道长度应为宽度的7倍且不小于4.5m，取为4.5m.渠道超高取0.57m，渠道总高为0.43+0.57=1.0m.(9)出水渠道渠道宽度应为进水渠道宽度的2倍取1.2m。渠道总高为1.0m2.6 平流式初沉池沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式，本设计初沉池采用平流式沉淀池。下表

16、为各种池型优缺点和适用条件。表2-5 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) 排泥设备已趋于稳定(1) 配水不易均匀(2) 采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水厂竖流式(1) 排泥方便(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差适用于小型污水厂辐流式(1) 多为机械排泥，运行可靠，管理简单(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2.6.1 设计参数 表面负荷 池子个数个 沉淀时间 污泥含水率为。 2

17、.6.2 设计计算(1)池子总表面积： A=Q*3600/q=19500/24/2=4062.5m2 （6-1） (2)沉淀部分有效水深： (3)沉淀部分有效容积： V=Qt*3600=2.26*1.5*3600=12204m3 （6-2） (4)池长：设水平流速， (5)池子总宽： B=A/L=4062.5/27=150m(6)池子个数：设每格池宽， n=B/b=150/6=25个(7)校核长宽比、长深比： 长宽比：符合要求 长深比： 符合要求 (8)污泥部分所需的总容积：设，污泥含水率为, （6-3） = =650.88m3 其中:最大设计流量， 两次清泥间隔时间， 进水悬浮物浓度， 出水

18、悬浮物浓度， 污泥密度，取 污泥含水率，(9)每格池污泥部分所需容积： V=650.88/25=26m3(10)污泥斗容积： （6-4） 沉淀池污泥斗上边长为6m，下边长为0.5m，h4为污泥斗高度(11)污泥斗以上梯形部分污泥容积： （6-5）(12)污泥斗和梯形部分污泥容积： (13)池子总高度：设缓冲层高度， 2.6.3 进出水设计(1) 进水部分平流初沉池采用配水槽，10个沉淀池合建为一组，共用一个配水槽，共两组。配水槽尺寸为：，其中槽宽取。，与池体同宽取。进水矩形孔的开孔面积为池断面积的，取。方孔面积即。(2) 出水部分 出水堰取出水堰负荷：，每个沉淀池进出水流量：则堰长：采用三角堰

19、，每米堰板设5个堰口，每个堰出口流量堰上水头损失 集水槽 槽宽安全系数取 ， 集水槽临界水深 集水槽起端水深 设出水槽自由跌落高度集水槽总高度 平流初沉池的刮泥机选用型行车提板刮泥机，共二十个。表2-6 型行车提板刮泥机的安装尺寸()型号轮距刮板长度池宽池深撇渣板中线高2.6.4 计算图图2-4 平流沉淀池剖面图2.7 曝气池（A/O）2.7.1设计参数（1） 水力停留时间HRT：理论值A:A:O=1:1:(34)，实际操作中值可为A:A:O=1:1:（610）（2） BOD污泥负荷一般为0.130.2kgBOD5/(kgMLSSd)，本设计取值0.15kgBOD5/(kgMLSSd)。（3）

20、 回流污泥浓度：Xr=6600mg/L（4） 污泥回流比一般采用50%100%，本设计取R=100%（5） 设计流量Q=150000m/d（不考虑变化系数）（6） 曝气池混合液的质量浓度混合液回流比R内TN去除率（100%300%）（7） 设计进水水质：CODcr=557.1mg/L，BOD5=260.5mg/L，SS=277.1mg/L，TN=44mg/L，氨氮=45mg/L，TP=5mg/L。（8） 设计出水水质：CODcr60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，TN20mg/L，氨氮8mg/L，TP1mg/L。2.7.2判断是否可采用A2/O经过初沉池BOD5降低了25%（

21、20%30%），则此时BOD5值为195.38mg/L。此时：CODcr/TN=557.1/44=13.38 TP/BOD5=5/195.38=0.0250.06符合要求，故可采用此法。2.7.3曝气池计算（A2/O池）1A/O池容积计算（1） 有效容积=59206m3 (7-1)（2） 池有效水深h=5m（3） 池总有效面积11841m2反应池分8组，单组有效面积=1480m2（4） 采用6廊道推流式反应池，廊道宽b=7m（5） 单组反应池长度=35.23m取L=35.23m，故有效面积为11841m，有效容积为59206m（6） 校核 b/h=7/5=1.4（满足b/h=12）L/b=35

22、.23/7=5.03（满足L/h=510）（7） 取反应池超高0.5m，曝气管廊道高度0.65m故反应池总高2.反应停留时间反应池总反应停留时间=0.39d=9.36h各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧=1：1：4厌氧池水力停留时间t厌厌氧池容积m3缺氧段水力停留时间t缺缺氧池容积m3好氧段水力停留时间t好=6.24h好氧池容积=39470m33校核氮磷负荷好氧段总氮负荷：0.048 kg(TN)/(kg(MLSS)d)0.05符合要求 (7-2)厌氧段总磷负荷：0.023 kg(TP/(kg(MLSS)d)0.06符合要求 (7-3)4剩余污泥量 (7-4)取污泥增殖系数Y=0.6（0

23、.50.7），污泥自身氧化系数Kd=0.07（0.050.1）。则降解BOD5产生的污泥量 内源呼吸分解污泥量不可降解和惰性悬浮物（该部分占TSS约50%）剩余污泥量为X=X1-X2+3=16200-10257+19282.5=25225.5kg/d5碱度校核每氧化1mg的NH3-N-需消耗碱度7.14mg；每还原1mg的NO3N产生碱度3.57mg，去除1mgBOD5产生0.1mg的碱度。剩余碱度=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥含中氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮量即进水总氮中有被氧化的NH3-N=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=(

24、42-8-4.87)mg/L=29.13mglL所需脱硝量=(42-20-4.87)=17.13mg/L需还原的硝酸盐氮量=2569.5mg/L将各值带入剩余碱度 （以CaCO3计）可维持pH7.26污泥龄计算 污泥龄=15.5d,满足污泥龄1520d要求。7反应池进出水系统计算（1）进水管单组反应池进水管设计流量管道流速v=0.7m/s；管道过水断面面积管径取进水管径DN700mm。（2） 回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量管道流速v=0.7m/s。取回流污泥管管径DN700mm。（3） 进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量孔口流速v=0.5m/s；孔口过水断面面积；孔口尺寸取0.5m0

25、.5m，取4个孔口；进水井平面尺寸取4m7m。（4） 出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：式中b堰宽，B=7m；H堰上水头，m。（5）出水井反应池出水管设计流量Q5=2Q3=1.5m/s；管道流速v=0.7m/s；管道过水断面面积管径取出水管管径DN1700mm；角和管道内流速8曝气系统设计计算（1） 设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量式中kBOD5的分解速度常数（d-），取k=0.23；tBOD5试验时间，取t=0.23；Px生物污泥产量Px=X1-X2=17537.5-1164

26、2.4=5895.1kg/dS出水溶解性BOD5的质量浓度 (7-5)硝化需氧量=4.6=11926 kg(O2)/d反硝化脱氮产生的氧量总需氧量 =33320+11926-7348.77=37897.23 kg(O2)/d最大需氧量与平均需氧量之比为1.5，则去除每1kg中的BOD5的需氧量= =1.44kg(O2)/d （2） 标准需氧量SOR采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25，将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR。 (7-6)式中AOR曝气池的标准需氧量（kg/d）CS(20)水温20时清水中

27、溶解氧的饱和度（mg/L）Csb(T)设计水温T时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度（mg/L）CL好氧反应池中溶解氧浓度（mg/L）T设计污水温度（）污水好氧速率与清水传氧速率之比污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比气压调整系数，工作所在地区实际大气压为0.912105；取CL=2mg/L；取=0.82，=0.95；查手册得CS(20)=9.17mg/L,CS(25)=8.38mg/L。空气扩散器出口处绝对压力空气离开好氧反应池时氧的百分比： (7-7)好氧反应池中平均溶解氧饱和度：所以标准需氧量为：相应最大时标准需氧量：好氧反应池平均时供气量：最大时供气量：（3） 所需空气压力p（相对压力）

28、式中h1+h2供风管道沿程与局部阻力之和，取h1+h2=0.2m；h3曝气器淹没水头，h3=4.8m；h4曝气器阻力，取h4=0.4m；h5富余水头，取h5=0.5m。（4） 曝气器数量计算（以单组反应池计算）式中n1按供氧能力所需曝气器个数，个；qc曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/(h个)采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.8m，在供风量13m/(h个)时，曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.30.75m2,qc=0.14kgO2/(h个)。则每个廊道有，设计中取1800个，每组反应池共计7200个曝气器。以微孔曝气器服务面积进行校核：满足服务面积

29、0.30.75m2，符合要求（5） 供风管道计算（按一个系列计算）供风管道采用环状布置。干管流量： 流速v=10m/s，管径，取DN=800mm。采用双侧供气（向两侧廊道供气），单组供气支管取1个，8组共计空气支管8个。则支管流量：流速v=10m/s;管径，取支管管径DN400mm9厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池内设潜水搅拌机8台，所需功率按5W/m池容计算。厌氧池有效容积混合全部污水所需功率为10缺氧池设备选择（以单组反应池计算）缺氧池内设潜水搅拌机8台，所需功率按5W/m池容计算。缺氧池有效容积混合全部污水所需功率为11污泥回流设备污泥回流比R=100%，污泥回流量：污泥回流泵见

30、设备选型12混合液回流设备（1） 混合液回流泵 见设备选型（2）混合液回流管回流混合液由回流泵送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量混合液回流管出水流速v=0.8m/s；管道过水断面面积管径取回流污泥出水管管径DN700mm。2.7.4设备选型主要设备见下表表3-3 曝气池设备一览表设备名称型号数量备注潜水泵50QW100-34电动调节阀AS56154水下搅拌器QJB015-400128电机功率1.5kW溶解氧探头DO36-196微孔曝气器STEDCO 100288002.8 集配水井设集配水井内径5000 mm，外径10000 mm，墙厚250 mm。配水井中心管管径为DN1600的铸铁管，当

31、回流比R =100%时，设计流量Q=2256L/S,查手册水力计算表得，,，水井进口=1.0，则局部水头损失为： 设沉淀池进水管管径为DN1000的铸铁管，当回流比R =100%时，设计流量， 查手册水力计算表得， ，则局部水头损失为： 二沉池出水管管径为DN1000的铸铁管，设计流量查手册水力计算表得，,，则局部水头损失为： 设总出水管管径为DN1600的铸铁管，设计流量Q=2256L/S查手册水力计算表得，,，则局部水头损失为：2.9 二沉池 二沉池是活性污泥处理系统的重要组成部分，其作用是泥水分离，使得混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。其运行效果将直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓

32、度。在本次设计中为了提高沉淀效率，节约土地资源，降低筹建成本，采用机械刮泥吸泥机的辐流沉淀池，进出水采用中心进水，周边出水，以获得较高的容积利用率和较好的沉淀效果。2.9.1 设计参数表面负荷：，设计流量Q=2.26m3/s，池数个2.9.2 设计计算(1)单池面积：A= (9-1)(2)直径：D=50.9 m 取51m。(3)沉淀部分有效水深 (4)有效容积V=8167m3 (9-2)(5)沉淀池坡底落差，取； H4=i1.18m (6)沉淀池周边水深 设缓冲层，刮泥机高 有效水深的高度：HO=h2+h3+h5=4+0.5+0.5=5m (7)污泥斗容积集泥斗上部直径为5m，下部直径为3m，

33、倾角为600，则有污泥斗高度：污泥斗有效容积为： (9-3)(8)沉淀池的高度：设超高2.9.3进出水系统计算(1) 进水部分设计辐流式沉淀池中心处设中心管，污水从池底的进水管进入中心管，通过中心管壁的开孔流入池中央，中心管处用穿孔整流板围成流入区，使污水均匀流动，污水曝气池出水并接DN1600的铸铁管进入配水井，从配水井接DN1000的铸铁管，在二沉池前接阀门，后接DN1000的二沉池入流管。采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管，为了配水均匀，沿套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。流量为2.26 m3/s，则单池设计污水流量：Q单=0.565m3/s 当回流比为100时，单池

34、进水管设计流量为：Q进=（1+1.0）Q单= （1+1.0）*0.565=1.13m3/s取中心管流速为，则过水断面积为： 设10个导流孔，则单孔面积为f=m2 设孔宽为0.2 m，则孔高为m 孔断面尺寸为：0.20.565m设孔间距为0.25 m，则中心管内径为：设管壁厚为0.15 m，则中心管外径为：进水管与中心孔水头损失均按回流比为100的最不利情况计算，进水管水头损失为：查给水排水设计手册第一册673、408页得1.05，1000，0.558则： 中心孔头水头损失，查第一册678页得，则: 则进水部分水头损失为稳流罩设计：筒中流速一般为，取。稳流筒过流面积：f=38m2 稳流筒直径为：

35、D3=7.16m 并设置罩高为(2)出水部分设计 每池所需堰长L=353m ，且有D=112.451，故采用双侧集水。 出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90）采用等腰直角三角形薄壁堰，取堰高0.08，堰宽0.16，堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）0.04，堰上水宽为0.08。每池出水堰长： (9-4) =(51-0.8)+(51-0.8-2.2) =308.34m实际堰负荷：q=1.8L/(s 实际堰个数为：k=1927个。每个三角堰的流量 为：Q1=2.9310-4m3/s 出水堰水头损失：过堰水深：h=0.03m 图2-6 溢流堰简图考虑自由跌水水头损失0.15 m，则出水堰总水头

36、损失为：出水槽的接管与二沉池集水井相连。 环形集水槽设计采用双侧集水环形集水槽计算。设出水槽外壁距离池壁0.4，槽0.8， 集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8 m，每池都双侧集水，则出水堰流量：=m3/s 取安全系数为，则集水槽设计流量=1.5*0.565=0.85m3/s 取槽内流速为v=0.6 m/s，则槽内终点水深：=0.59m 槽内起点水深为：，其中， 则=0.72m，设过水断面积：湿周：集水槽水力计算水力半径：水力坡度：过堰水深为：考虑跌水水头损失0.15 m，则二沉池出水水头损失为：综合得出二沉池进出水总损失为：2.9.4 排泥量计算(1) 单池污泥量计算总回流污泥量总剩

37、余污泥因为 其中 衰减系数，一般取 污泥龄，所以 (为回流污泥浓度；)总污泥量 (2) 集泥槽延整个池径为两边集泥，故其设计泥量为集泥槽宽 取；起点泥深 取；终点泥深 取；辐流二沉池的刮泥机选用型周边传动刮泥机。共4台。表2-10 型周边传动刮泥机的性能及规格型号池直径周边线速推荐池深功率周边轮中心2.9.5 辐流式二沉池计算图如下：图2-10 辐流式二沉池计算图2.10 接触池 城市污水经二级处理后，水质已经改善。细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍相当可观。并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水体前应进行消毒。本设计采用液氯消毒剂。其优点为：效果可观，投配量准确，价格便宜，适用于大、中型

38、污水厂。2.10.1 消毒方法的选择消毒方法分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。2.10.1 消毒接触池设计参数加氯量：接触时间： 池底坡度：表2-11 常用消毒剂比较消毒剂名称优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜。氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害。当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。适用于，中规模的污水处理厂。漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动

39、强度大。适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色味，等。污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物。投资大成本高，设备管理复杂。适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒。需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小。适用于医院、生物制品所等小型污水处理站。2.10.2 消毒接触池主体设计本设计采用四组3廊道推流式消毒接触反应池(1) 接触池容积 (10-1)(2) 接触池表面积，有效水深设计为，则每座接触池面积为：(3) 池体平面尺

40、寸设廊道宽度为，则接触池总宽度为，接触池长度为：，验证：长宽比10，符合要求。(4) 池体总高度取超高，池底坡度为0.02，则池底坡降，故池体总高度为：2.10.3 消毒接触池排泥设施(1) 池底设有的底坡，并在池子的进水端设排泥斗及排泥管，用刮泥板把泥刮至进水端，由管道排出。(2) 污泥斗计算设集泥斗上部直径为，下部直径为，倾角为600，则有污泥斗高度为： m污泥斗有效容积为： m3 (10-2)选用DN200的铸铁管作为排泥管。2.10.4 进水部分设计(1) 进水部分设计进水槽设计尺寸BLH =1.0m4.0m1.2m，采用潜孔进水，避免异重流。潜孔流速控制在0.2m/s0.4 m/s，

41、取v = 0.3m/s，则单池配水孔面积为： (10-3)共设有4个潜孔，则单孔面积为设计孔口尺寸为0.8m0.45m，实际流速为0.3m/s。查手册得，水流经孔口的局部阻力系数为=1.06，则计算孔口水头损失为：(2) 出水部分设计采用非淹没式矩形薄壁堰出流，取堰宽等于接触池廊道宽度，由手册得，非淹没式矩形薄壁堰流量公式为，代入，计算得： (10-4)考虑堰后跌水0.15 m，则出水总水头损失为：则进出水总水头损失为：2.10.5 消毒接触池平面图 图2-11 消毒接触池平面图2.10.6 加氯间设计计算(1) 加氯量加氯量一般为5mg/L10mg/L，本设计中加氯量按每立方米污水投加5g计

42、(即5mg/L)，则总加氯量为： (2) 加氯设备选用4台ZJ-2型转子加氯机，三用一备，单台加氯量为12.5 kg/h，加氯机尺寸为：550m310m770m。2.11 计量堰为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，以总结运转经验，为给处理厂的运行提供可靠的数据，必须设置计量设备。各种计量设备的比较如下：表2-12 常用计量设备比较名称优点缺点适用范围巴氏计量槽水头损失小，不易发生沉淀，操作简单施工技术要求高，不能自动记录数据大、中、小型污水厂薄壁堰稳定可靠，操作简单水头损失较大，堰前易沉淀污泥，不能自动记录数据小型污水厂电磁流量计水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据价

43、格较贵，维修困难大、中型污水厂超声波流量计水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据价格较贵，维修困难大、中型污水厂涡轮流量计精度高，能自动记录数据维修困难中、小型污水厂本设计采用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度高达9598。本设计流量范围为1.7362.344，故采用测量范围在0.4002.800的巴氏计量槽。2.11.1 尺寸设计本设计设计流量2.26m3/s，由给水排水设计手册第五册568页表10-3查得，选择测量范围在0.4002.800 的巴氏计量槽，各部分的尺寸为：，2.11.2 水头损失计算计量堰按自由流计，由给水排水设计手册第五册570页表10-4查得，应

44、采用的计量堰尺寸为：当，时，自由流条件，取则有：。故计量堰水头损失为： (1)上游水头计算 上游流速为： 水力计算如下：湿周：过水断面积： 水力半径：水力坡度：(2)下游水头计算 下游流速为： 水力计算如下：湿周：过水断面积： 水力半径： 水力坡度：计量堰应设在渠道的直线段上，上游渠道长度应不小于渠宽的23倍，取上游长度为，下游渠道长度应不小于渠宽的45倍，故取下游长度为 ，则全部直线段长 不小于渠宽的810倍，符合要求。(3)计量堰水头损失计算()上游水头损失为：下游水头损失为：则计量堰总的水头损失为： 2.11.3 巴氏计量槽计算图巴氏计量槽计算图如下：平面图剖面图图2-12 巴氏计量槽计

45、算图2.12 污泥处理构筑物的设计计算2.12.1污泥浓缩池在污水处理过程中产生大量的污泥，污泥含水率高，体积大，不便运输。污泥中还含有大量易腐化发臭的有机物，以及毒害物质，同时也有氮、磷、钾等植物营养素负荷，所以需经过有效处理，以便达到变害为利，综合利用，保护环境的目的。 本设计采用竖流式连续运行的重力浓缩池。污泥来自初沉池和剩余污泥的混合。2.12.1.1 池体设计(1) 设计参数： 混合污泥进泥含水率（） 浓缩后污泥含水率（） 浓缩时间（） 污泥固体通量 污泥密度(2) 计算污泥浓度： 混合污泥总量 初沉池污泥量 二沉池污泥量 (3) 浓缩池面积： (12-1)式中A浓缩池总面积（m2）

46、C污泥固体浓度（g/L）M浓缩池污泥固体通量kg/(m2d)Q污泥量（m3d） 采用两个浓缩池，有 取 浓缩池直径为 式中D沉淀池直径（m） (4) 浓缩池高度：取，则 式中浓缩池工作部分高度（m）T设计浓缩时间（h）(5) 超高：(6) 缓冲层：(7) 池底坡度造成的深度为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污泥斗。池底高度： 式中h4池底高度（m）i池底坡度，设计中取为0.01(8) 泥斗容积： 集泥斗上部直径为5m，下部直径为3m，倾角为600，则有污泥斗高度：式中h5污泥斗高度（m）污泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用600污泥斗上

47、口半径（m）污泥斗底部半径（m）设计中取=2.5m，=1.5m污泥斗有效容积为：(9) 有效水深：，符合规定。(10) 浓缩池总高度： 由于池宽所以污泥浓缩池的刮泥机选用型中心传动刮泥机,共2台表2-13 型中心传动刮泥机型号池直径周遍线速度池深电动机功率运行一周时间(11) 浓缩后分离出的污水量式中q浓缩后分离出的污水量（m3/s）Q进入浓缩池的污泥量（m3/s）P浓缩前污水含水率，为98.5%P0浓缩后污泥含水率，为95% m3/s(12) 溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流，设出水槽宽0.2m，水深0.05m，则水流速度为0.57m/s。溢流堰周长式中

48、C溢流堰周长（m）D浓缩池直径（m）b出水槽宽（m）溢流堰采用单侧90三角形出水堰，三角堰顶宽0.18m，深0.08m，每格浓缩池有三角堰每个三角堰流量式中q每个三角堰流量（m3/s）三角堰水深（m）三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.109m(13) 溢流管溢流水量为0.0057m3/s，设溢流管径DN200mm，管内流速v=0.29m/s(14) 刮泥装置浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。(15) 排泥管 浓缩后剩余污泥量式中Q1浓缩后剩余污泥量（m3/s） m3/s m3/d剩余污泥量0.0017m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN150mm。2.12.1.2 辐流浓缩池示意图 图2-13 浓缩池示意图2.12.2 污泥脱水间目前，常用的污泥脱水设备有板框压滤脱水机、带式压滤脱水机和离心脱水机。 本设计采用带式压滤脱水机。 带式压滤机的基本原理是通过设置一系列压辊及滚筒，将上下层滤带张紧，滤带间的污泥不断受挤压剪切后，加速泥水的分离。 带式压滤机一般分为三个阶段，重力脱水段，楔形预压段，中/高压段。 设备选型：带式压滤机两台性能参数：滤带有效宽度 泥饼含水率 用电功率 2.12.2 污泥泵房污泥泵房设计