1、 1大学城污水处理厂课程设计姓名：刘同岩学号：201207130112专业：环境工程指导老师：王和平前 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2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
2、。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。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
3、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、高程图。在此，还要对老师的悉心指导表示感谢。目 录第一篇 设计任务及原始资料 4第一章 设计任务 43第二章 设计原始资料 5第二篇 设计说明 6第一章 城市污水处理厂设计 6第一节 污水厂选址 6第二节 工艺流程 6第二章 处理构筑物工艺设计 7第一节 设计流量的确定 7第二节 泵前中格栅设计计算 7第四节 泵后细格栅设计计算 9第五节 沉砂池设计计算 10第六节 辐流式初沉池设计计算 13第七节 传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算 15第八节 向心辐流式二沉池设计计算 1
4、8第九节 计量槽设计计算 21第三章 泥处理构筑物设计与计算 22第一节 污泥量计算 22第二节 污泥泵房设计计算 22第三节 污泥重力浓缩池设计计算 22第四节 贮泥池设计计算 24第五节 污泥厌氧消化池设计计算 24第六节 机械脱水间设计计算 26第四章 污水处理厂的平面布置 26第五章 污水厂的高程布置 27第一节 控制点高程的确定 27第二节 各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 27第三节 污水系统高程计算 28第四节 污泥系统高程计算 29设 计 体 会 30参 考 文 献 31第一篇 设计任务及原始资料第一章 设计任务4一.设计题目：污水处理工艺设计二.设计任务与内容：1. 污水
5、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。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
6、家污水综合排放一级标准，即SS20mg/l，OD 520mg/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
7、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。2.图纸的具体要求（1）污水处理厂总平面布置图，A31张。（2）污水处理厂高程布置图，A31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、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。第二章 设计原始资料1.地形与城市规划资料（1）厂区地形平坦，地面标高50.00m，污水厂处理水排入附近水体，该河流靠近污水处理厂处河面的最高水位为50.00 m。城市排水系统采用分流制排水系统，城市污水主
8、干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进厂处的管道水面标高为545.00 m。（2）城市各区人口密度与居住区生活污水量标准：城市各区人口密度和污水量标准区域 服务人口（万人） 污水量标准 （升/人.日）I区 20 120II区 20 105III区 10 135（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日排水量m3/d最大排水量m3/hSSMg/lBOD5Mg/l甲厂 3100 180 520 510乙厂 1800 105 600 430丙厂 1310 73 700 7202气象资料（1）气温资料：年平均20摄氏度，夏季平均30摄氏度，
9、冬季平均12摄氏度。（2）常年主导风向：非采暖季节主导风向西北风；（3）冰冻期15日；（4）年平均降雨量200mm3.地质资料: 城市地质资料土壤性质 冰冻深度（m） 地下水位（m）污水处理厂处 粉质粘土 0.3 6.57.2第二篇 设计说明第一章 城市污水处理厂设计6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
10、对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。第二节 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
11、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，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。.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
12、流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后，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
13、脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业肥料。7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。第二章 处理构筑物工艺设计第一节 设计流量的确定1. 平均日流量平均日流量为 3aQm/d 12.5万2. 最大日流量污水日变化系数取 ，而 ，则有：.K108zh日 daQK日最大日流量 3daQ.2.5m/日 3万3. 最大日最大时流量（设计最大流量）时变化系数取 ，而 ，则有：1.2时 dh4时最大日最大时流量 3dh13.5K067/h42时 万第二节 泵前中格栅设计计算中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
14、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 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm（2）过栅流速一般采用 0.61.0m/s.（3）格栅倾角一般用 45075 0。机械格栅倾角一般为 60070 0.（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用 0.40.9m/s.（5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：1）格栅间隙 1625mm 适用于0.100.05m 3 栅渣/10 3m3污
15、水；2）格栅间隙 3050mm 适用于 0.030.01m 3 栅渣/10 3m3污水.（6）通过格栅的水头损失一般采用 0.080.15m。8图 1 中 格 栅 计 算 草 图栅 条 工 作 平 台进水 12. 格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量 Q1=0.938m3/s（设计 2 组格栅） ，以最高日最高时流量计算；栅前流速：v 1=0.7m/s， 过栅流速：v 2=0.9m/s；渣条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：e=0.02m；栅前部分长度：0.5m， 格栅倾角：=60；单位栅渣量：w 1=0.05m3栅渣/10 3m3污水。设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。（1）确定格栅前
16、水深，根据最优水力断面公式 计算得:21vBQ栅前槽宽 = =1.64m，则栅前水深12QBv0.93871.640.82hm（2）栅条间隙数： (取 n=76)12sin0.938sin60754ehv（3）栅槽有效宽度：B 0=s（n-1）+en=0.01（76-1）+0.0276=2.27m考虑 0.4m 隔墙：B=2B 0+0.4=4.94m（4）进水渠道渐宽部分长度：进水渠宽： max1.874.16QBmvh1.9062tanta2L（其中 1为进水渠展开角，取 1= ）9（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 120.53.6Lm（6）过栅水头损失（h 1）设栅条断面为锐边矩形
17、截面，取 k=3，则通过格栅的水头损失： 42 2310 0.1.9sin3.2()sin60.138vk mg其中： 4/()eh0：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；：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.42。（7）栅后槽总高度（H）本设计取栅前渠道超高 h2=0.3m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.64+0.3=0.94mH=h+h1+h2=0.64+0.103+0.3=1.04m（8）栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.64+0.300）/tan=1.06 +0.53+0.5+01.0+0(0.64+0.30)/ta
18、n60=4.7m（9）每日栅渣量在格栅间隙在 20mm 的情况下，每日栅渣量为：所以宜采用max 3318640.75.0864(/)0.2/13ZQWmdK .2机械清渣。第四节 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：已知参数：Q =125000m3/d，K p=1=.3，Q max=6750m3/h=1.875 m3/s。栅条净间隙为 3-10mm，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
19、用平面 A 型格栅,栅条宽度 S=0.01m，其渐宽部分展开角度为 200单位栅渣量 1=0.10m3栅渣/10 3m3污水。计算草图如图 23. 设计计算污水由两根污水总管引入厂区，故细格栅设计两组，每组的设计流量为：Q=937.5 L/s=0.938m3/s。10（1） 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式 计算得栅前槽宽21BvQ，则栅前水深120.9381.647QBmv1.640.822hm（2）栅条间隙数 151.5(取 n=152）12sin.sin00164.9ehv（3）栅槽有效宽度 B=s（n-1）+en=0.01（152-1）+0.01152=3.03m（4）进水渠道渐宽
20、部分长度 113.01.2tanta2BLm（其中 1为进水渠展开角，取 1= ）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 120.95L（6）过栅水头损失（h 1）因栅条边为矩形截面，取 k=3，则mgvk 26.0sin81.920).(42.3sin23401 其中： 4/()eh0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =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=0.64+0.3=0.94m栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.64+0.26+0.3=1.
21、20m（8）格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=1.91+0.95+0.5+1.0+（0.64+0.30）/tan60=4.9m（9）每日栅渣量m3/d0.2m3/d12.50.125aQ所以宜采用机械格栅清渣。第五节 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11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
22、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。2 设计资料1）沉砂池表面负荷200m 3/(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
23、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，以便保持沉砂池内需要的水位。计算草图如下页图 4 所示：2.1 设计参数确定设计流量： =1875L/s（设计 2 组池子，每组分为 2 格，每组设计流maxQ量为 Q=9936L/s=0.9360m3/L） 设计流速：v=0.925m/s 水力停留时间：t=40s2.2 池体设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.2540=10mLL32aL21h3d21出出4 出B1 DN20闸
24、 阀H1B12（2）水流断面面积： 2AQ/v0.936/.13m（3）沉砂池总宽度：设计 n=4 格，每格宽取 b=-2m0.6m，每组池总宽 B=2b=4.0m（4）有效水深：h2=A/B=3.13/4=0.39m （介于 0.251m 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 4315512.0.9488pQTXVm（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=3m 3/105m3.（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： 12
25、2.051.6tn60tn6dh沉砂斗容积： 22221.()(.05.)33dVa= 1.27m3 （大于 V1=0.56m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为 0.06，坡向沉砂斗长度：2102.653.Lam则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =1.0+0.063.35=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=2.398m（10）校核最小流量时的流速： mini1QA最小流量一般采用即为 0.75Qa，则，符合要求.(11) 进水渠
26、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,污水在渠道内的流速为: 13110.9361.25/QvmsBH式中： B 1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： 2 213 30.96()()0.1415.8Qmmbg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。第六节 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
27、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。本设计选择四组辐流式沉淀池，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 1.5-3.0 ，本设计取 =2.0 ，沉淀池座数32/()mhq32/()mhn=4。2. 池子直径D = = 3. 沉淀部分有效水深2481.53.74m设沉淀时
28、间 t = 2h4. 沉淀部分有效容积5. 污泥部分所需的容积设进水悬浮物浓度 C0为 0.24kg/m3，出水悬浮物浓度 C1以进水的 50%计，初沉池污泥含水率 p0=97%，污泥容重取 r=1000kg/m3，取贮泥时间 T=4h，污泥部分所需的容积：V= =Q(C0 - C1)T100 （ 100- p0） 3675(.240.1)10897m则每个沉淀池污泥所需的容积为 27m3 6. 污泥斗容积14设污泥斗上部半径 r12m，污泥斗下部半径 r2=1m，倾角取 =60，则 污泥斗高度： h5 = （r 2- r1）tg=（2-1）tg60=1.73m 污泥斗容积： V1 = （r
29、12+r2r1+r22）= （2 2+21 +12）=12.68m 3 h53 3.141.7337. 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- r 1）i=（13-2）0.05 = 0.55m圆锥体部分污泥容积：V2 = （R 2+Rr1+r12）= h43 2233.405(13)14.56m污泥总体积：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：9. 沉淀池池边高度H= h1+h2 + h3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m10. 径深比D/ h2 =
30、 26/4 = 6.5 (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：2241.87.40QDmv式中： v 2 配水井内中心管上升流速（m/s） ，一般采用 v2 0.6m/s；取 0.7m/s配水井直径：22max33441.87.3.70v式中：v 3 配水井内污水流速（m/s）,一般采用 v3=0.2-0.4m/s；取 0.3m/s.12. 进水管及配水花墙沉淀池分为四组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，管径 DN=600mm，进水管道顶
31、部设穿孔花墙处的管径为 800mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置6 个穿孔花墙，过孔流速：40.28.6/3QvmsBhn式中： 孔洞的宽度（m） ；15 孔洞的高度（m） ；h孔洞个数(个)。nv4 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：q0 = = m3/(ms) Qh2n D 0.28360243.1675= 2.8L/(mS)10 （符合设计要求）本设计设五廊道式曝气池，廊道长度为：L1 = L/5=177.1/5 = 35.42m本设计取超高为 0.5
32、m，则曝气池总高为：H = 4.20.5 = 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17池。曝气池平面图如图 6 所示：回 流 污 泥进 水 出 水前配水渠 去 二 沉 池图 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 20()0.512(0.65.2)0.153798.aevOQSbVX=20842.66（kg/d）=868.44（kg/h）式中： 每代谢 1kgBOD 所需氧量（kg） ，本设计取
33、 0.5；1kg 活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量（kg） ，取 0.15.b(2) 最大时需氧量： 20max()0.5124(0.65.2)0.153798.evOQSbVX=22829.16（kg/d）=951.22（kg/h）最大时需氧量与平均时需氧量的比值为：2max1.09864(3) 每日去除的 BOD5 值 =755.21 (kg/h)(2)18510(kg/d)rBOD（4）去除 1 kg BOD5 需养量 2 254.6.(/)r OBD6. 供气量计算本设计中采用 YHW-型微孔曝气器，氧转移效率（E A）为 20%。敷设在距池底0.20m 处，淹没水深为 4m
34、，计算温度定为 30。相关设计参数的选用：温度为 20时，=0.82，=0.95， =1.0，C L=2.0mg/L，C S（20） =9.17 mg/L。温度为 30时，C S（30） =7.63 mg/L。（1）空气扩散器出口处绝对压力：Pb =1.0131059.810 3H=1.0131059.810 34= 1.405105 （ Pa） （2）空气离开曝气池水面时氧的百分比：Qt = 100% = 100% = 17.54%21(1 EA)79 21(1-EA) 21(1 0.20)79 21(1-0.2)18（3） 气池混合液平均氧饱和度：CSb = CS( )= 7.63( )=
35、 8.48 mg/LPb2.026105 Qt42 1.4051052.026105 17.5442换算成 20条件下脱氧清水的充氧量： (20)0 1020() 539.76(/).8(.482).1.4sTTR kgha（R 为平均时需氧量）（4） 相应的最大时需氧量：0max =.60 75.6(kg/h)（5） 曝气池平均时供气量：0 3SG1 10 =( m/h).3.32AE（6） 曝气池最大时供气量：0max 3SaxAR765. = 76(/).（7）去除 1kg BOD5 的供气量：35 5124/81.(/kg)BODmBOD空 气（8）1m 3污水的供气量：330/0.(
36、/空 气 污 水 ）第八节 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 81.设计参数的选取表面负荷：q b范围为1.01.5 m 3/ m2.h ，取q=1.5 m 3/ m2.h，出水堰负荷设计规范规定取值范围为1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)；沉淀池个数n=4；沉淀时间T=2h2.沉淀池尺寸设计（1）每组池子表面积为：2152409.QFmnq（2）池子直径 （取 40 m）410536.72D（3） 池子实际表面积 222154Fm19
37、实际的表面负荷 322241540.6/()Qq mhnFD图 8 二 沉 池 计 算 草 图 1h234d(4) 单池设计流量 0 3310/587./452Qmdh（5） 校核堰口负荷3211.25m3302341.69+2.5.9=25.符合设计要求.2. 二级消化池设计计算(1)二级消化池容积3829.165.20QVmnP式中： Q污泥量（m 3/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。第六节 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
38、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
39、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 600kg/L，泥饼含水率可以达到 75%78%，单台过滤机的产率为 24.629.4kg / ( m 2 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 LB= 40m12m .第四章 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临沂大学城污水处理厂新建工程，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
40、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
41、区环境。（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东北部，占地较大的污水处理构筑物在厂区西部，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。污泥消化系统构筑物靠近四氯化碳制造厂（即在处理厂西侧） ，使消化气、蒸气输送管较短。节约了基建投资。办公室。生
42、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。具体布置见附图 1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.进厂管有两根，每根流量为 0.565m3/S
43、，选用 800mm 的钢筋混凝土圆管，进厂端设计管内底标高为 61.2m。2.考虑将出厂水水通过重力自流排入附近的涪江。涪江 20 年一遇的洪水位为64.4m。因而可以确定出厂管的管内底标高，出厂管选用 1200mm 的钢筋混凝土圆管一根，出厂水排放点距涪江 3km，总水头损失为 3.38m，出厂水排放点的水位标高应不低于 64.40m+4.38m=67.78 m，拟取 67.9m。第二节 各处理构筑物及连接管渠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
44、，包括从进池到出池的所有水头损失在内；在作初步设计时可按下表估算。(2)水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局部水头损失。(3)水流流过量水设备的水头损失。表 1 构筑物水头损失表计 量 堰 0.35 沉 砂 池 0.25二 沉 池 0.50 细 格 栅 0.15曝 气 池 0.40 提 升 泵 房 2.00初 沉 池 0.52 中 格 栅 0.15名 称 水 头 损 失构 筑 物 名 称 水 头 损 失表 2 污水管渠水力计算表管段设计参数 水头损失名称设计流量（L/s)管径(mm) I() V(m/s)管长（m） 沿程 局部 合计出水口至计量堰 1875 1
45、200 1.00 0.8 3000 3.00 0.176 3.18 计量堰至二沉池 938 900 1.50 0.8 40 0.06 0.267 0.33 二沉池至集配水井 469 600 1.80 0.9 20 0.04 0.168 0.20 配水井至曝气池 469 600 2.70 1.2 75 0.20 0.306 0.51 曝气池至初沉池 469 600 1.80 0.9 25 0.05 0.077 0.12 初沉池至配水井 469 600 1.80 0.9 45 0.08 0.168 0.25 配水井至沉砂池 938 900 1.60 0.8 75 0.12 0.308 0.43 第
46、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 3 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 46.53m，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.初沉池排泥系统的管道长度为 L=250m,管径选用 D=200mm,污泥在管内呈重力流，流速为
47、v=0.8m/s，水头损失为：2.6m1.85 1.851.71.7202.49()49()f HLvhDC式中： C H污泥浓度系数，本设计 CH=71。2. 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。3. 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 56.0m。从污水高程可知初沉池液面标高和二沉池液面标高。表 4 连接管道水头损失名称 水面上游标高 （m） 水面下游标高 （m） 构筑物水面 标高（m） 地面标高
48、 （m）出水口至计量堰 49.71 46.53 50计量堰 50.06 49.71 50.96 50计量堰至二沉池 50.39 50.06 50二沉池 50.89 50.39 50.70 50二沉池至集配水井 51.09 50.89 50配水井至曝气池 51.60 51.09 50曝气池 52.40 52.00 52.20 50曝气池至初沉池 52.52 52.40 50初沉池 53.04 52.52 52.81 50初沉池至沉砂池 53.29 53.04 50沉砂池 53.97 53.72 53.76 50细格栅 54.12 53.97 53.96 50管 径(mm) I() V(m/s)管 长（ m） 沿 程 局 部 合 计初 沉 池 至 沉 砂 池 200 4.00 0.85 250 1.00 0.13 1.13浓 缩 池 至 贮 泥 池 150 4.00 0.87 15 0.06 0.03 0.09一 级 消 化 池 至 二级 消 化 池 150 4.00 0.85 20 0.0
