毕业设计论文污水处理厂设计

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1、沈阳建筑大学毕业设计说明书2005年 5月 10 日54沈阳建筑大学毕业设计（论文）选题报告 给 水 排 水 院（系）毕业设计（论文）题目污水处理厂设计指导教师姓名职称讲师专业给水排水教研室名称给水排水教研室是否首次指导毕业设计（论文）否选题内容提要 确定污水处理厂的位置，处理工艺流程，各处理构筑物工艺计算，各种管线的布置等。 各种处理构筑物工艺设计，要求沉淀池、曝气池、泵站、工艺流程、高程图、污水厂管线与构筑物等平面图等1号图9张以上，其中手画图2张以上，CAD图5张以上。选题的必要性 当前全国各大中城市都急需建设污水厂，从改善和保护水资源与水环境，提高国民经济可持续发展能力，此题恰恰适应培

2、养这种设计与管理污水厂人才的需要。 此选题有利于提高学生计算机计算与设计能力。 此选题有利于学生掌握和运用专业知识和技能。选题的可行性 学生较好的学习水力学、排水工程、污水处理等课程，具有完成此题目的理论基础。 经过课程实习、生产实习、毕业实习和课程设计对管道和污水厂有较强的感性和理性认识，并有一定的设计基础。 本市有污水厂可以随时去学习。 指导教师具有多年指导设计经验。 鉴于上述条件，使学生完成此设计题目具有充分可行性。审核意见教研室主任意见院（系）教学工作分委员会意见签字：年 月 日签字：年 月 日沈阳建筑大学毕业设计（论文）任务书题 目 污 水 处 理 厂 设 计 起讫日期 2004 年

3、 11 月 1 日至2005年5月20日设计（论文）的原始资料及依据：a) 城市地形与总体规划平面图b) 城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（见参考图）c) 工业企业与公共建筑的排水量和水质资料（见参考图）d) 气象资料按市政设计规范确定，主导风向：西南e) 地下其他建筑物不用考虑g) 水文地质资料 地下水位-6m，冰冻线 1.0m2 设计（论文）任务及要求：依据原始资料确定污水泵站工艺设计，污水处理工艺设计，污泥处理工艺设计及排水管网与污泥处理厂的工程概算，并绘制CAD图八张以上。3 对设计说明书（论文）内容的要求：全部内容打印，要求有外文翻译及原文。4 图纸要求：两张手工图绘制，其余图

4、用CAD绘制并出图，所有图都要求存盘并做成电子文件存档。5 时间进度安排：顺序阶段日期计 划 完 成 内 容指导教师检查意见备 注12004.112004.12污水厂处理工艺选择及设计计算22004.122005.02污水厂平面布置及构筑物高程计算32005.022005.05完成设计图纸要求42005.052005.05整理装订毕业设计说明书52005.510准备毕业答辩6. 主要参考资料（文献）：1.李亚峰、尹士君主编给水排水工程专业毕业设计指南 化学工业出版社2中小城市污水处理投资决策与工艺技术化学工业出版社3姜乃昌、陈锦章，水泵及水泵站中国建筑工业出版社 19874给水排水设计手册第一

5、、五、十、十一册，中国建筑工业出版社19865给水排水工程快速设计手册第二册，中国建筑工业出版社19966排水工程设计分析 哈尔滨建筑工程学院给水排水教研室编7.哈尔滨建筑工程学院主编，排水工程下册 中国建筑工业出版社 19878重庆建筑工程学院主编，排水工程上册 中国建筑工业出版社 1987 完成日期： 2005 年 5 月 20 沈阳建筑大学指导教师评阅意见书指导教师单位：指导教师职称：指导教师签字：年 月 日沈阳建筑大学评阅人评阅意见书评阅教师单位：评阅教师职称：评阅教师签字：年 月 日沈阳建筑大学毕业设计（论文）答辩记录 专业 班级 学生 指导教师 毕业设计（论文）题目 答辩时间： 年

6、 月 日 时 分 至 时 分出 席 人主任委员（组长） 委 员（组员） 、 、 答辩委员会（答辩小组）提出的问题和答辩情况：记录人： 年 月 日沈阳建筑大学毕业设计（论文）答辩委员会评审意见学生姓名： 院（系）： 专业班级： 题目名称： 评审意见：经评定，该生毕业设计（论文）成绩为： 是否建议授予学士学位： 沈阳建筑大学 院（系）答辩委员会主 任（签字）： 年 月 日前言 在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深

7、入人心。近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实

8、。作为给水排水工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。本次设计的题目是污水处理厂设计。目的是让学生了解排水工程的设计内容与方法，其中包括了城市排水管网的规划与设计和污水处理厂的建设以及工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。设计成果包括设计说明书与工艺平面图，其中手画图纸两张，剩余图纸均机出。在此，还要对老师的悉心指导表示感谢。摘要摘要 随着现今工农业的发展和城市人口的增长，城市污水和工业废水排放量日益增加。水污染现象亦越来越严重了，并且水量的供应也受到地域与农业、城

9、市这两方面条件的局限。在这种情况下，修建成一整套完整的污水处理厂已显得非常的重要。如果具备足够条件的话，我们应该研究一种可以回收并再利用污水的方式，以便更好的利用水资源。 这个城市由一条铁路分成两个部分。在城市东面有一条自北向南的河流，该城从西北到东南有12米的高程差。污水管道及雨水管道沿城市地形布置以减少埋深，节省造价。常年主导风向为：西南风。地下水位是：-6米。年气温变化较大。污水处理厂位于河流的下游，以避免污染上游水源。污水处理厂采用的处理方法是传统的活性污泥法SS . 污水处理厂的组成有以下几个部分：提升泵站、沉沙池、两个沉淀池、曝气池和污泥处理设备。污水处理厂的建成对城市的建设起了非

10、常重要的作用。关键词 沉沙池、初沉池、曝气池、二沉池、泵房目录前言中文摘要关键词目录页正文第一篇 设计任务及原始资料 1第一章 设计任务 1第二章 设计原始资料 3第二篇 设计说明 5第一章 城市污水厂设计 5第一节 污水厂选址 5第二节 污水厂处理规模、处理程度 6第三节 工艺流程 6第四节 工艺总平面布置 9第二章 工艺设计说明 9第一节 污水处理构筑物 9第二节 污泥处理构筑物 14第三节 辅助建筑物 16第三章 设计计算 17第一节 一级处理 17第二节 二级处理活性污泥法 21第三节 污泥处理构筑物 31第四节 高程计算 40第五节 污水泵站计算 43结论第一篇 设计任务及原始资料第

11、一章 设计任务一.设计题目： 污水处理厂设计二.设计任务与内容： 1. 污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定,各单体构筑物的工艺设计。要求绘制部分主要构筑物的工艺施工图； 2.污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。包括工艺流程的确定，单体构筑物的工艺设计；3污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制；4. 污水处理厂的平面布置。包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图及工艺平面图绘制；5污水处理厂竖向布置及高程计算。三.基本要求1.污水处理厂设计要求（1） 根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当

12、地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时，污水级处理后其水质应达到国家污水综合排放一级标准，即SS20mg/l，COD60mg/l，BOD520mg/l。（2） 污水泵站工艺要求要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等布置的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。（3） 根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择适合的污泥处理工艺方法，进行各单位构筑物的设计计算。（4） 污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。（5） 在确定污水处理工

13、艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。（6） 对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。（7） 对污水与污泥处理系统要作出较准确的水力计算与高程计算。（8） 对排水管网与污水处理厂都要进行经济概算与成本分析。2.图纸的具体要求（9） 污水处理厂总平面图，1#图1张。（10） 污水处理厂工艺平面图，1#图1张。（11） 主要处理构筑物（如初沉池、曝气池、二沉池、消化池等）工艺图，1#图2-3张。每位同学具体绘制的构筑物图，由指导老师确定

14、。（12） 污水提升泵站工艺图，1#图1张。（13） 污水处理工艺与污泥处理工艺高程布置图，1#图1张。（14） 节点大样图（根据单体构筑物图，由指导教师指定），2#图1张。3.设计计算说明书的具体要求 毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、书写工整（可打印）、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。要求在50页左右,大约3万字。第二章 设计原始资料1.地形与城市规划资料（1）通过该市城市地形与总体规划图(比例1:10000)可知：该市地形呈西北高，东南底的趋势，城南有一条南北走向的河流。（2）城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日）：城市各区人口密度和污水量标准区域

15、人口密度 （人/公顷） 污水量标准 （升/人.日）I区220140II区240150（3）工业企业与公共建筑的排水量和水质资料：工业企业与公共建筑的排水量和水质资料企业或公共建筑名称平均排水量m3/h最大排水量m3/hSSMg/lBOD5Mg/l甲厂50006000290210乙厂55007000280200丙厂65008000310220注：工业企业废水的特殊水质可以另行说明；如国有企业与公共建筑的废水已经处理，按处理后的水质填写。2气象资料（1） 气温资料城市气温资料年平均气温11月平均最高气温31年最低气温-26月平均最低气温-10年最高气温36 月平均气温温度在-10以下的天数（天）6

16、0温度在0以下的天数（天）100降雨量（mm/年）1150年蒸发量（mm/年）210（2）常年主导风向：西南风; 3.地质资料: 城市地质资料土壤性质冰冻深度（m）地下水位（地表下）（m）排水管网干管处一般性质资料亚粘土10-6污水中途泵站与污水处理厂处亚粘土10-64.受纳水体水文与水质资料：受纳水文为河流，污水处理厂排放口处资料见表13-6。城市污水受纳水体水文水质资料流量（m3/s）流速（m/s）水位（m）水温（）Do（mg/l）BOD（mg/l）SS（mg/l）最小流量时1.31.06498.23.010最高水位时2.81.568168.82.015常水位时1.81.166138.52

17、.512在污水排放口下游30公里处有取水口，要求BOD54.0mg/l第二篇 设计说明第一章 城市污水处理厂设计第一节 污水厂选址 未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。 在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。 选择厂址应遵循如下原则： 1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一

18、般不小于300米。2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。根据以上原则，将污水处理厂建在该城的东南角，离城区300米、离河道200米左右。水厂位于流经该城的河流下游。土质亚粘土，冰冻深度1.00米，地下水位14米，承载力200Kpa。水厂地质条件

19、较好，地下水位也较低，有利于施工。水厂地面标高73米，河流最高水位68米，水厂不会受冲淹。该城常年主导风向西南风。水厂设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区位于主导风向的上方。第二节 污水厂处理规模、处理程度 设计最大流量：845.35l/s 平均流量：678.27l/s第三节 工艺流程 1.污水处理工艺流程 处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏

20、水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，还必

21、须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。 具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%.污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处

22、理后，排入水体。 2.污泥处理工艺流程 污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外

23、，可用做农业肥料。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。本设计采用的工艺流程如下图所示。第四节 工艺总平面布置平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有地形设置，布置大致分为四个区：生活区、污水处理区、污泥处理区、预留地。要求布置紧凑、进出水流畅、节省用地。其中，综合楼、车库、招待所、化验室等在入厂正门附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也有利于来访。在脱水机房附近设置后门，以减少煤灰、泥饼、栅渣等外运时对环境的污染。把消化池、沼气罐和压缩机房组合在一起，远离其他构筑物，采取隔离措施，防火防爆以确保安全。第二章 处理构筑物工艺设计已知该城市污水处理厂的最大设计污水

24、量为845.35L/S。第一节 污水处理构筑物1. 格栅： 污水厂的污水是由一根直径为1000 mm的管子从进水闸阀引入格栅间的。 栅前水深：h = 0.75 m 过栅流速：v =0.9 m/s 栅条间隙宽度：b =20 mm 格栅倾角600 栅槽宽 1.76 m，共设两组，便于维修和清洗 栅渣量为2.93m3 /d，宜采用机械格栅清渣。2.污水泵房 由于该泵站为常年运转且连续开泵，故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大，故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理，运行管理较方便，现已普遍采用。 集水间计算 选择水池与机器间合建式的方形泵站，用6台泵（2台备用） 每台水泵的流量为：Q0=845.35

25、/4=211.34L/s，取220L/s 集水池的容积，采用相当于1台泵5min的容量。W=66立米 泵型：12PWL型污水泵 每台泵流量：250L/S 扬程：12米 有效水深：H=2.4米，则集水池面积为：F=66/2.4=27.5 m3 池底做成斜坡泵房地面有一定坡度，坡向排水沟。3.平流沉砂池共设两个，每个平流沉砂池分两格，每格平面尺寸为7.5 m 4m有效水深为0.845 m，设池内流速v =0.25 m/s，停留时间为30s沉沙室所需容积 设T=2d V=3.52 m3 每个分格有2个沉沙斗 V0=3.52/4=0.88 m3 沉沙斗各部分尺寸 设斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平面的

26、倾角为：60度斗高h3=0.4m，沉沙斗上口宽 a=1.06m 沉沙斗容积：V0=0.283 m3沉沙室高度 采用重力排沙，设池底坡度为：0.06坡向沙斗h3=h3+0.06l2=0.786m l2=l-a=6.44m池总高度，设超高h1=0.3m H=h1+h2+h3=1.931m验算最小流速 在最小流量时，只用一格工作（n1=1）vmin=Qmin/n1Wmin=0.25m/s0.15m/s污水经泵房提升后，经过进水管道、集水井、配水渠道、均匀的进入沉砂池。4.初次沉淀池初沉池采用辐流式沉淀池，它具有运行稳定、管理简单、排砂设备已趋定型的优点。本设计共设两座初沉池，采用中间进水、周边出水的

27、方式。每座池直径31 m，池边高度3.2m，有效水深2.4 m，表面负荷q =2m3/m2 h，停留时间T =1.2 h.池直径与有效水深之比612，池径不小于16m，坡度一般0.05，取池子半径1/2处的水流断面作为计算断面沉淀部分水面面积，设表面负荷 q=2 m3/m2 h n=2个则：F=Q/nq=760.85 m2沉淀部分有效容积 V=Qmax t/n=634 m3V=SNT/1000n=10.84 m3 N=N实际+N工厂=260224人 沉沙斗容积 设r1=2m r2=1m =60则h5=（r1-r2）tg=1.732m V1=h5/3（r12+r1r1+r22）=12.7m3沉沙

28、斗以上圆锥体部分污泥容积，设池底径向坡度为0.05则 h4=（R-r1）0.05=0.325m V2=h4/3（R2+Rr+r2）=31.72 m3污泥总容积 V1+V2=44.42 m310.84 m3沉淀池总高度 设h1=0.3m，h3=0.5m H=h1+h2+h3+h4+h5=5.257m每座沉淀池配有周边转动的刮泥机一座，池底污泥由刮泥机刮至集泥坑，通过排泥管排至集泥井。刮泥机外周刮泥板的线速度为1.5 m/min,刮一周要用75 min.中心管设于池中心处，污水从池底的进水处进入中心管，中心管周围为入流区，外部设整流板，使污水在池内得以均匀流动。出流区位于池周，采用三角堰板，且在出

29、流堰前设挡流板和浮渣挡板及排渣斗，以截流池水表面上的漂浮物质。用排渣管将浮渣斗内的浮渣排至设在外面的浮渣井。浮渣井内设格栅，进入井内的污水经格栅排走，截流的浮渣由人工定期清除，同时还要人工定期清除三角堰上的沉泥渣、生物膜等。5.曝气池采用传统活性污泥曝气池，并设多个进水口，以便运行中调整为多点进水。共设两组曝气池，每组有五个廊道，在池中部两廊道间设水渠，使处理水到达池尾，以便对池尾进水口进行配水。曝气池平面尺寸为27.28 m25 m，有效水深3 m。采用鼓风曝气，扩散装置采用膜片式微孔曝气器，其具有孔小、氧利用率高的优点。且其采用橡胶材料，不宜堵塞。为节约空气管道，相临廊道的扩散装置沿公共隔

30、墙布置。曝气池的曝气量靠空气干管上的闸门控制，设置消泡水管进行消泡，设放水管用于培养活性污泥时排出上清液用。放空管设于池底，以便维护清理时放空池中水。回流污泥设置螺旋泵提升，曝气方法采用鼓风曝气，它由加压设备，扩散装置和连接两者的管道系统三部分组成。扩散装置均匀布置在池底，这样布置可以使水流在池中流行时得到均匀曝气.同时这样布置方式有利于管道的安装,及供气均匀.为了节约空气管道，相邻廊道的扩散装置沿公共墙布置。扩散装置采用膜片式微孔空气扩散器，共设 5条干管，每条干管设5对竖管，共有50根竖管。曝气头距池底0.5m。曝气池的曝气量依靠空气干管上的阀门控制，排除上清液管在培养活性污泥时排除上清液

31、用；放空管安装于曝气池底部，以便维修清理时放空用。回流污泥采用污泥泵从污泥泵房打入，剩余污泥由污泥泵房提升后排入贮泥池。6.二次沉淀池 采用辐流式沉淀池，共设四座，且设集配水井一座。采用双层集配水井形式。来水经中心管进入内层配水井，均匀的分配给四座二沉池。二沉池中间进水，周边出水，设置带有三角堰板的集水槽集水，通过出水渠流入外层集水井，再由集水井流入下层构筑物。二沉池设出泥井，且出泥管上设闸阀控制出泥量。池底部设放空管。每座沉淀池设刮吸泥机一座。各吸泥管中分别通入空气以利排泥。7.鼓风机房、加氯间（1）鼓风机房主要提供曝气池、二沉池所需空气，选用LG型罗茨鼓风机LG80为5台，空气量为80m3

32、/min,风压为50kpa。配电机分别为JS-114-4，功率为115KW。其中一台备用。鼓风机和电机运行时需要冷却，设冷却水泵2台（一台备用），冷却塔一座（冷却循环水使用）。（2） 污水的二级处理加氯消毒一般采用季节性加氯，在夏季污水污染严重时加氯消毒。加氯机ZJ-1型2台，氯库共存氯量15天，30个氯瓶。另外，设一专用水池为氯瓶降温和安全之用。8.计量堰设计计算 本工程计量堰采用巴式计量槽装置。测量形式为自由流，通过井中水位反映流量变化，由仪表显示。这种装置工作比较稳定，精度较高，但是为了防止在堰前积污，一般仅用于处理构筑物之后。Q=1.162H11.542H1为堰顶水深；b为堰宽；Q为流

33、量。流量为Q=845.35l/s 查表得b=0.5 H1=0.82m 则L1=0.5b+1.2=1.45vm L2=0.6vm L3=0.9mB1=1.2b+0.48=1.08m B2=b+0.3=0.8m选择H2=0.55m H2/H1=0.67（0.7） 第二节 污泥处理构筑物1.浓缩池 采用重力浓缩。由于剩余污泥含水率极高，单纯浓缩效果较差，故将初沉池污泥与剩余污泥混合后共同浓缩。在浓缩池前设一配泥井，将二者混合并均匀分配进入两个浓缩池。 浓缩池设两座，为圆形辐流式。直径4.3 m，池总高3.93 m，取浓缩时间16 h. 浓缩池设刮泥设备，刮泥机为周边转动。2.污泥贮存池污泥经浓缩后进

34、入贮泥池，由消化污泥控制室内的污泥泵将其内的污泥抽升后打入消化池。贮泥池尺寸为3752 mm3635mm。3.消化污泥控制室 消化污泥控制室是消化池的控制中心，主要作用有： （1）新鲜污泥的投配 （2）消化池内的污泥循环搅拌 （3）消化污泥的加热 （4）消化池运行情况的监测和控制 控制室是半地下式框架结构，分为三层，地下部分为泵工作间，设有污泥加热循环泵、新鲜污泥投配泵。地面二层为电器设备及仪表控制室，地面三层为热交换间。新鲜污泥可采用预热后投配，即新鲜污泥由污泥贮存池抽出后由旁通管与循环污泥混合，进入热交换器，经换热器预热后再投入消化池也可直接投配，即新鲜污泥由污泥贮存池抽出后，不经预热，经

35、泵提升后直接进入消化池。 消化池的耗热量可根据冬季最大负荷量计算，耗热量包括三部分：（1）每天投配新鲜污泥从原始温度加热到所需的温度的耗热量（2）消化池体本身的热损耗量，是由池体内污泥的消化温度与池体外大气的最低温度的温差所引起的耗热量（3）输泥管道的耗热量。消化池每天所需的耗热量是由污泥加热循环泵将污泥通过热交换器加热提供的，采用套管式换热器。套管中心走泥，套管间走热水，热水从上部向下部流动。4.消化池 选用传统的固定式消化池，分为一级消化池和二级消化池，二者的单池容积结构相同，而停留时间不同。共设二座一级消化池和一座二级消化池。污泥投配按连续投配方式，污泥加热亦按连续加热方式设计。 设计参

36、数如下：总消化污泥量128.2 m3 /d;消化周期一级为20天，二级周期为10天，总停留天数为30天。一级消化池采用沼气搅拌，有利于消化池中的消化气的释放，对消化污泥的浓缩脱水有促进作用。用空压机将贮气罐中部分消化气抽出，经稳压罐送入消化池。搅拌系统采用防爆电动机，以保证运行安全。污泥投配按连续投配，加热也按连续加热方式设计。消化池直径为16m,柱体高度取9m。5.脱水机房 设置自动板柜压滤机，其构造简单，过滤推动力大，适合于各种性质的污泥，且自动化程度高，效率高，劳动强度低。 设两台板柜压滤机，配备两台污泥泵，将污泥压入过滤机，滤布用清水清洗。 污泥经脱水后形成的泥饼，暂存于泥场，以便再利

37、用。6.沼气罐 采用单级湿式沼气罐，为防止腐蚀，其内部需进行防腐处理，一般涂以防腐涂料。为减少太阳辐射、气体受热引起容积的增加，沼气罐外应涂反射性色彩。沼气罐采用单极温式沼气罐一座，直径取12m，高度为9m.第三节 辅助建筑物污水处理厂的辅助建筑物有综合楼、试验综合楼、食堂、仓库、车库、职工宿舍、招待所、机修间、总控制室、堆煤厂、堆渣厂、配电室、锅炉房、值班室、预留地等。主要集中于入厂门口的生活区内，便于设备仪表的运输和维护管理。污水厂所设总控制室，便于对厂区内仪器，仪表的运行进行自动控制。第三章 设计计算第一节 一级处理一格栅污水厂的污水是由一根直径为1000 mm的管子从进水闸阀引入格栅间

38、的。 栅前水深：h = 0.75 m 过栅流速：v =0.9 m/s 栅条间隙宽度：e =0.02m 格栅倾角600 n=Qmax（sin60）1/2/（ehv）=58.2759个 B=S*(n-1)+en=0.01*58+0.02*59=1.76(m) 栅槽宽 1.76 m，共设两组，便于维修和清洗 设进水渠宽：B1=1.2m其渐宽部分展开角度：1=20o 进水渠道渐宽部分的长度 l1=（B-B1）/2tg20=0.769m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：l2=l1/2=0.7693/2=0.385m 通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐角矩形断面：=2.42 k=3 h1=k*（s/e

39、）4/3v2/2g* sin h1 取0.09m 栅后槽总高度 设栅前渠道超高：h2=0.3m 则H=h1+h2+h=0.09+0.3+0.75=1.14m 取1.2m 栅槽总长度 L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tg=3.26m 在栅槽间隙20mm的情况下设栅渣量为每1000立米污水产0.05 m3 则每日栅渣量为2.93m3 /d，宜采用机械格栅清渣。二. 沉砂池 本设计采用采用平流沉砂池，共设两座。1.长度设v=0.25m/s, t=30sL=vt=7.5m2.水流断面面积A=Qmax/v=3.38m23. 池子总宽度设n=2格 每格宽b=2mB=nb=4m 4. 有效水深h2=A

40、/B=0.845m (0.251m)5.沉砂斗所需容积设T=2dV=Qmax*T*86400*x1/(kz*106)=3.52m36.每个沉砂斗容积设每一份格有二个沉砂斗V0=3.52/4=0.88m37.沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.6m 斗壁与水平面的倾角为：60斗高h3=0.4m，沉沙斗上口宽：a=1.06m沉砂斗容积V1= h3（2a2+aa+2a12）=0.283m38.沉沙室高度 采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向沙斗 h3= h3+0.06l2=0.786m l2=l-a=6.44m9.池总高度，设超高h1=0.3mH= h1+ h2+ h3=1.931m10.验算最小

41、流速 在最小流量时，只用一格工作（n1=1） Vmin=Qmin/nWmin=0.25m/s0.15m/s 沉砂池计算图（3）三. 初次沉淀池(幅流)1. 沉淀部分水面面积设表面负荷q=2m3/m2.h，n=2个F=Q/nq=760.85m22. 池子直径D=31.13m 取31m3. 沉淀部分有效水深设t=1.2hh2=qt=2.4m4. 沉淀部分有效容积V=t=634m35. 污泥部分所需的容积设S=0.5L/cap.d T=4hV=SNT/1000n=10.84 m3 （N=260224）6. 污泥斗容积设r1=2m，r2=1m，=60o,则h5=(r1-r2)tg=1.732mV1=(

42、r12+r1r2+r22) =12.7m37. 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度为0.05，则h4=(R-r1)0.05=0.325mV2=(R2+Rr1+r12)=31.72 m38. 污泥总容积V1+V2=44.42m310.84m39. 沉淀池总高度设h1=0.3m，h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4+h5 =5.257m10. 沉淀池池边高度H=h1+h2+h3=3.2m11. 径深比D/h2=10.9(符合要求612)12. 堰口负荷q=845.35/4D=2.172.9(L/s.m)第二节 二级处理活性污泥法一.传统推流式曝气池设计计算1. 污水处理程度的计算及曝气

43、池的运行方式污水处理程度的计算原污水BOD(S0)=128g/ m3 经初次沉淀处理,BOD按降低25%考虑Sa=128（1-25%）=96g/ m3计算去除率 首先计算处理水中非溶解性BOD5值 即 BOD5=7.1bXACe 取 b=0.09 XA=0.4mg/l Ce=25mg/l则 BOD5=6.39mg/l处理水中的溶解性BOD5值为：25-6.39=18.61mg/l去除率为：=（96-18.61）/96=80.6曝气池的运行方式在本设计中应考虑曝气池运行的灵活性和多样化。即：以传统系统活性污泥法系统作为基础，又可按阶段曝气系统和再生曝气系统运行。2. 曝气池的计算与各部分尺寸的确

44、定曝气池的体积按污泥负荷计算，曝气池的体积计算公式为： V=Q（Sa-Se）/XNs=取Ns=0.3kgBOD5/kgMLSSdQ=5.86104 m3/d，X=2500mg/l，则 V=QSa/XNs=7500.8 m3设2组曝气池，则其体积为： V0=7500.8/2=3750.4确定池体有效水深 h=3m每组曝气池面积 F=3750.4/3=1250.1 m2每个廊道单宽 B1=6m B1/h=6/3=1.67在12间 符合要求总长 LZ=F/B1=208.35m设5个廊道则每个廊道长 LZ/5=43.654m池宽 B=B15=30m 且LZ/B=7.28 在510间符合要求取超高0.5

45、m，则池总高度为：H=3.5m 3.曝气系统的计算曝气池采用鼓风曝气系统平均时需氧量的计算由公式O2=aQSr+bVXr查表得a=0.5, b=0.15代入各值O2=117.7kg/h=2824kg/d最大时需氧量的计算根据原始数据，Kz=1.33代入各值：O2(max)= 3202.1kg/d=133.4kg/h每日去除的BOD5值BOD5=3825.7kg/d去除每kgBOD5的需氧量O2=2824/3825.7=0.74kgO2/kgBOD最大时需氧量与平均时需氧量之比O2（max）/O2=3202.1/2824=1.1344.供气量的计算采用固定式网状微孔空气扩散器，敷设距池底0.5m

46、处，淹没水深4.3m,计算温度为30，氧的转移效率为 EA=10 查排水工程下册附录1，得水中溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）按公式计算，即：Pb=1.013105+9.8103H Pa代入各值，得Pb=1.013105+9.84.3103=1.4344105Pa空气离开曝气池面时，氧的百分比，按公式计算，即：Ot=100%其中EA取值10%，代入上式，得Ot=19.3曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按公式计算，即：Csb(T)=Cs(+)最不利温度条件，按30考虑，代入各值，得Csb(30)=7.

47、63（1.4344/2.026+19.3/42） =8.91mg/L换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，按式计算，即：R0=取值=0.84；=0.95；C=2.0；=1.0代入各值，得：R0=156.8kg/h相应的最大时需氧量为：R0(max)=177.7 kg/h曝气池平均时供气量，按公式计算，即Gs=100代入各值，得Gs=5230m3/h曝气池最大时供气量Gs(max)=6860m3去除每kgBOD5的供气量523024/3825.7=32.8m3空气/kgBOD每m3污水的供气量为523024/58602.5=2.14m3空气/m3污水本系统不采用空气在回流污泥井提升污泥，空气总用

48、量最大为：6860 m3/h5.空气管系统计算选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设计算节点，统一编号列表计算。一个廊道的平面积27.285=136.4m2，采用固定式微孔空气扩散器，一个曝气头的服务面积为0.50.75，通过尝试计算得：每2个廊道设1根曝气干管，每根干管设10根支干管，每根支干管设有5根支管，每根支管设有10个曝气头，则1个廊道共有曝气头：10510/2=250个 每个曝气头的服务面积为：27.285/250=0.5456，符合要求将已布设的空器扩散器绘制成空气管路计算图，用以进行计算 （一） （二） 空气管路计算图（6）15-1614-1513-1

49、412-1311-1210-119-108-97-87-75-64-53-42-31-20-1管段编号41.5101010.5825.4565.4565.4565.4565110.54560.54560.54560.54560.5456管段长度m7500300015001500120090060030015060301512963空气流量m3/h12.585.0312.7312.7319.8014.1520.3518.1120.412.816.3空气流速m/s450450200200150150100755040252525252525管径mm四通三通弯头四通四通四通四通三通四通、三通、弯头四

50、通三通弯头弯头弯头弯头弯头配件225.439112.7216.014101.20860.32360.32337.08313.12933.316.1753.5131.321.321.321.321.32当量长度m266.939122.7226.014111.7965.77965.77942.53918.58538.317.1754.5131.86561.86561.86561.86561.8656计管长度m0.3460.05910.9910.9913.521.755.976.9114.458.1322.76.074.682.451.0380.18比摩阻mmH2O/m92.367.2525.781

51、10.78231.54115.11253.96128.42553.5858.33102.4511.328.734.571.9360.336压力损失mmH2O由表计算得总损失H=1706.45mmH2O，取0.2mH2O，固定式网状微孔扩散器的水头损失为：1.50 mH2O，则总损失为：1.50 mH2O +0.3 mH2O=1.8 mH2O扩散器距池底为0.5m，因此鼓风机所需的压力为： P=（1.8+4.5-0.2）9800=59780Pa取60k Pa。最大时供气量：6860m3/h，平均时供气量：5230m3/h根据以上的压力和空气量，选择合适的鼓风机。二.辐流式二次沉淀池 1. 沉淀部

52、分水面面积设表面负荷q=1m3/m2.h（1.01.5 m3/m2.h）， A=Q/q=845.353600/1000=3043.26m22. 池子直径 共设4个沉淀池 A1=A/4=760.82 m2D=（4A1/3.14）1/2=31.13m取D=31m3. 沉淀部分有效水深设t=2小时（1.52.5h）则 H=qt=2m4. 出水堰负荷 q=845.35/（43.1431）=2.17L/sm2.9 L/sm（1.52.9）5. 沉淀部分有效容积采用机械吸泥机，二沉池容积按2h计算，则 V=4（1+R）QR/8（1+2R）=741.8 m36. 污泥斗容积设池边坡度0.05，进水头部直径为

53、2.0m，则锥体部分的容积为：V=（1/3）h（R2+Rr+r2）-hr2=59.8 m3 则还需要一段柱体装泥，设其高为h4，则h4=（741.8-59.8）/15.52=0.9m三.计量堰Q=1.162H11.542H1为堰顶水深；b为堰宽；Q为流量。流量为Q=845.35l/s 查表得b=0.5 H1=0.82m 则L1=0.5b+1.2=1.45m L2=0.6m L3=0.9mB1=1.2b+0.48=1.08m B2=b+0.3=0.8m选择H2=0.55m H2/H1=0.67（0.7）第三节 污泥处理构筑物一.浓缩池设计计算本设计污泥浓缩池采用两座圆形辐流式浓缩池，设有刮泥设备

54、，采用周边传动，周边线速度为2.0m/min（12）浓缩污泥量的计算 X=Y（Sa-Se）Q-KdVXv 取Y=0.5 Kd=0.06 Se=20mg/l Q=845.35l/s=73038.24 m3/d V=0.4737104 则 Xv=fMLSS=0.752800/1000=2.1g/lX=0.5（Sa-Se）/1000Q-0.06VXv=1316 m3/dQs=X/fXrXr=（1+R）X/R=12133.3mg/lQs=1316/0.7512.1333=145 m3/d浓缩池的直径采用带有竖向栅条污泥机的辐流式重力浓缩池，浓缩池污泥固体通量M取25kg/m2d （当为活性污泥时，污泥固体通量负荷采用20-30公斤/米2日）浓缩池的面积：A=QsC/M=29 m2采用两个浓缩池，每个浓缩池的面积为 A0=A/2=14.5 m2则 浓缩池的直径 D=（4A/3.14）1/2=4.3m浓缩池的高度计算取污泥浓缩时间为 T=16h 则浓缩池工作部分高度H1为 H1=TQs/24A=3.33m浓缩池的超高H2取0.3m缓冲层高度H3为0.3m浓缩池的高度为H=