腐乳石污水处理工艺设计毕业设计.doc

*学院毕业设计说明书题 目：*某腐乳厂污水处理工艺设计 学生姓名： 学 号： 专 业：环境检测与治理班 级：环境0713指导教师： 79*某腐乳厂污水处理工艺设计摘 要此次毕业设计的题目是*某腐乳厂污水处理工艺设计。其主要任务是完成该废水处理设计及单项处理构筑物图纸设计。其中设计要完成设计计算说明书一份、污水处理厂总平面图一张，高程图一张以及主要构筑物各一张，设备图共七张；单个处理构筑物施工图设计中，主要是完成升流式厌氧污泥床（UASB）、SBR反应池、调节沉淀池、污泥浓缩池平面图和剖面图及部分大样图。该废水处理工程总规模为4000m3/d。所选用的污水处理工艺为：废水从进水到格栅，再到调节沉淀池，由污水泵进入集水井，然后进入升流式厌氧污泥床（UASB），再进入SBR反应池，最后排入水体。污泥处理流程为：从升流式厌氧污泥床（UASB）和SBR反应池排出的污泥进入污泥井，通过潜污泵送入浓缩池，然后进入脱水机房，最后外运处置。废水处理厂处理后的出水要达到国家污水综合排放标准（GB89781996）中的二级排放标准。本设计所选择的UASB+ SBR工艺完全能达到所期望的处理效果。关键词：升流式厌氧污泥床（UASB）；SBR；腐乳废水。目录摘要I第一章 绪论11.1 概论11.2 工业废水（Industrial Wastewater）的含义和分类11.3 工业废水的分类、种类、指标11.3.1 分类11.3.2 工业废水造成环境污染的种类21.4 处理原则31.5 工业废水处理方法概述31.5.1 工业废水的物理处理（Physical Treatment）31.5.2 工业废水的化学处理（Chemical Treatment）41.5.3 工业废水的物理化学处理（Physic-chemical Treatment）41.5.4 工业废水的生物处理（Biological Treatment）51.6 现状及发展趋势51.7 设计原始资料81.8 设计目的及意义8第二章 方案的比较与选择102.1 厌氧生物处理工艺的选定102.2 好氧生物处理工艺的选定122.3 工艺流程的确定13第三章 设计计算143.1 格栅计算143.1.1 设计说明143.1.2 设计参数163.1.3 设计计算163.2 配水井设计计算193.2.1 设计说明193.2.2 设计计算203.2.3 泵位及安装203.3 提升泵房213.3.1 泵房的设计依据213.3.2 设计说明233.3.3 设计计算233.4 调节沉淀池243.4.1 设计说明243.4.2 设计计算243.5 UASB反应器设计计算263.5.1 设计说明263.5.2 设计参数273.5.3 反应器容积计算283.5.4 配水系数设计283.5.5 三相分离器设计303.5.6 出水渠的设计343.5.7 UASB排水管设计计算353.5.8 排泥管的设计计算363.5.9 沼气管路系统设计计算373.5.10 UASB的其他设计393.6 SBR反应器设计计算403.6.1 设计计算说明403.6.2 SBR反应池容积计算413.6.3 SBR反应池运行时间与水位控制423.6.4 排水系统设计433.6.5 排泥量及排泥系统453.6.6 需氧量及曝气系统设计计算463.7 鼓风机房设计计算523.7.1 鼓风机房的规定523.7.2 鼓风机设计计算543.7.3 鼓风机的选择553.7.4 鼓风机房布置553.8 污泥处理系统553.8.1 产泥量553.8.2 污泥处理方式553.8.3 集泥井容积计算563.9 污泥重力浓缩池563.9.1 设计说明563.9.2 设计计算583.9.3 排水和排泥593.10 污泥脱水系统设计603.10.1 设计说明603.10.2 设计计算61第四章 污水处理厂总厂布置624.1 平面布置624.2 污水厂的高程布置644.2.1 污水厂高程布置原则644.2.2 高程布置时的注意事项664.2.3 污水处理站高程水力计算67第五章 工程概预算715.1 编制概预算依据的基础资料715.2 估算范围72附录A：SBR反应器73附录B：UASB反应器74附录C:调节沉淀池75附录D:污水提升泵房76附录E:污泥浓缩池77附录F:平面图78附录G:高程图79致谢80第一章 绪论1.1 概论毕业设计是完成教学计划规定的全部课程后，必须进行的重要实践性教学环节，是向实践转变的过渡环节，通过毕业设计、综合运用和深化所学理论知识，培养独立思考，分析问题、解决问题能力，使学生能够灵活运用所学知识来解决实际问题。我的设计题目是“包头市某腐乳厂污水处理工艺设计”，此腐乳污水属于工业废水。工业废水种类繁多，成分复杂，相对而言对环境的影响更大，处理难度也较高。我国经济尚处于发展之中，特别是在制药、印染、化工、食品等领域，其产品的附加值不高，属于低端产品的较多，因而单位产值的产污量很大，更需要寻求经济有效的方法来解决工业废水的污染问题，以满足更加严格的污水排放标准的要求。1.2 工业废水（Industrial Wastewater）的含义和分类定义：指工业企业各行业生产过程中产生和排放的废水。包括：生产污水（包括生活污水）和生产废水两大类。1.3 工业废水的分类、种类、指标1.3.1 分类按行业的产品加工对象：冶金、造纸、纺织、印染等。按工业废水中主要污染物分：无机废水（电镀、矿物加工），有机废水（食品加工）按废水中污染物的主要成分：酸性、碱性、含酚等。按处理难易程度和危害性分：易处理危害性小的废水，易生物降解无明显毒性的废水，难生物降解又有毒性的废水。1.3.2 工业废水造成环境污染的种类含无毒物质的有机废水和无机废水的污染；含有毒物质的有机废水和无机废水的污染；含有大量不溶性悬浮物废水的污染；含油废水产生的污染；含高浊度和高色度废水产生的污染；酸性和碱性废水产生的污染；含有多种污染物质废水产生的污染；含有氮、磷等工业废水产生的污染。1.4 处理原则 工业废水的有效治理应遵循如下原则： （1）最根本的是改革生产工艺，尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水的产生。如以无毒用料 或产品取代有毒用料或产品。 （2）在使用有毒原料以及产生有毒的中间产物和产品的生产过程中，采用合理的工艺流程和设备，并实行严格的操作和监督，消除漏逸，尽量减少流失量。 （3）含有剧毒物质废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水应与其他废水分流，以便于处理和回收有用物质。 （4）一些流量大而污染轻的废水如冷却废水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷。这类废水应在厂内经适当处理后循环使用。 （5）成分和性质类似于城市污水的有机废水，如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等，可以排入城市污水系统。应建造大型污水处理厂，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。与小型污水处理厂相比，大型污水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用，又因水量和水质稳定，易于保持良好的运行状况和处理效果。 （6）一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水，经厂内处理后，可按容许排放标准排入城市下水道，由污水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。（7）含有难以生物降解的有毒污染物废水，不应排入城市下水道和输往污水处理厂，而应进行单独处理。1.5 工业废水处理方法概述 1.5.1 工业废水的物理处理（Physical Treatment）应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。操作单元（Operating Units）：调节（Adjust）、离心分离（Centrifugal Separation）、除油（Oil Elimination）、过滤（Filtration）等。 废水经过物理处理过程后并没有改变污染物的化学本性，而仅使污染物和水分离。1.5.2 工业废水的化学处理（Chemical Treatment）应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法称为化学处理。操作单元（Operating Units） ：中和（ Neutralization）、化学沉淀（ Chemical Precipitation）、药剂氧化还原（Chemical Oxidation Reduction）、臭氧氧化(Ozone Oxidation )、电解(Electrolysis)、光氧化法(Photo- Oxidation)等。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。1.5.3 工业废水的物理化学处理（Physic-chemical Treatment）废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。操作单元（Operating Units） ：混凝（Coagulation）、气浮（Floatation）、吸附(Adsorption)、离子交换(Ion Exchange)、电渗析(Electro-dialysis)、扩散渗析(Diffusion Dialysis)、反渗透(Reverse Osmosis)、超滤(Ultra Filtrate)等。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。1.5.4 工业废水的生物处理（Biological Treatment）是利用微生物的代谢作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。操作单元（Operating Units） ：好氧生物处理(Aerobic Biological Treatment)、厌氧生物处理(Anaerobic Biological Treatment).生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。1.6 现状及发展趋势世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程度的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。中国政府历来重视环保治理工作，敬爱的周恩来总理曾提出了“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”32字方针，历届政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重视，我国的污水处理事业得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工农业生产发展的步伐很快，特别是发展开放的20年乡镇企业的诞生使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。为此当今环境污染的治理不能停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力完成自己的责任。解放初期由于工农业生产刚刚起步，当时的污水污染程度很低，且提倡利用污水进行农业灌溉，特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广，如著名的沈抚灌渠等，所以全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂（还包括19211926年间外国人兴建3座污水处理厂），在处理工艺有的还是一级处理，处理的规模也很小，每天只有几千m3，最大的也只有每天5万m3左右，致使污水处理技术和管理水平处于较落后的状态。随着工农业生产的不断发展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的万分也随之而变化，污染程度由低向高逐渐演变，一些发达的资本主义国家由于污水的污染，使人民身体健康受到威胁的沉痛教训（如，日本国骨疼病、水俣病的出现），引起人们的关注和我国政府的高度重视，建立了国家级环保组织（国务院环境保护办公室），大学也陆续设置环境工程系或环境工程专业，国务院环保办投资在天津兴建污水处理试验厂（天津市纪庄子污水处理试验厂），70年代末开始兴建，处理规模：一级处理0.1m3/s，二级处理0.025m3/s，北京高碑店污水处理试验厂也先后运行。国家和地方都为筹备建设国内大型污水处理厂做前期工作，此刻天津市政府与建设部及有关部委率先决定建设天津市纪庄子污水处理厂，并于1982年破土动工，1984年4月28日竣工投产运行，处理规模26万m3/d。国定“七五”、“八五”、“九五”科技攻关课题的建立，使我国污水处理的新技术、污泥处理的新技术、再生水回用的新技术都取得了可喜的科研成果，某些项目达到国际先进水平。十一届三中全会以来在邓小平建设有中国特色的社会主义理论的指引下，随着改革开放大好形势的不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥工艺应用的同时，AB法、A/O法、AA/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。由于建设大型城市污水处理厂的投资很大，我国的建设资金有限，无法适应水污染治理的需要。为此引进国外资金建设污水处理厂成为建设资金的重要组成部分，从而也加快了我国城市污水处理厂的建设速度。一批大型的城市污水处理厂利用国外贷款项目相继建成投产。如：我国20世纪最大的污水处理规模为60万m3/d；天津东郊污水处理厂、成都三瓦窑污水处理厂、沈阳北部污水处理厂、郑州王新庄污水处理厂处理规模均为40万m3/d。这些大型污水处理厂的建设标志着我国污水处理事业的不断壮大，标志着污水处理技术在我国发展的成果，标志着我国政府对污水处理事业的重视，也标志着我国污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。经济发展与水环境污染是成正比的，也就是说经济发展的速度越快，相应带来的水环境污染就越严重。人民生活离不开水，工农业生产更离不开水，排出来的无论是生活污水还是工业废水都会带来不同程度的污染。经济的发展是需要资金投入的，保护环境不受污染。同样也需要钱，当资金有限的时候，就需要将经济发展和保护环境这两项硬指标进行有机的协调，不能造成顾些失彼或厚此薄彼的局面。若顾经济发展失环境保护，就会产生环境严重受到污染，再投入相当的资金也不会治理到原来的清洁环境。国外的反面教训警示了我们，日本的伊势湾受到沿海石化生产废水的污染，使伊势湾的水产品受到严重的损失，产生了不能食用的后果，虽经多年的治理也难以恢复污染前的环境状况。这也充分证明了经济发展与环境保护的密切关系。在水和其他资源日渐短缺以及环境污染治理日益迫切的情况下，工业废水处理的发展趋势是：把水和污染物作为有用资源回收利用和实行闭路循环。这可分为水和污染物综合循环回用。水和污染物各自单独循环回用。1.7 设计原始资料腐乳废水主要来源于泡豆水、浆渣分离水、压豆腐水、腌胚水和各种工艺容器的洗涤水、地面冲洗水、洗瓶水、杀菌后的热水(冷却水) 等以及在生产过程中发生破碎、跳盖导致产品报废等产生的废水。废水中不但含有大量水溶性非蛋白氮、水苏糖、棉籽糖等寡聚糖以及水溶性维生素矿物质等,而且还含有异黄酮等色素物质，要是不经过处理就直接排放的话将会造成水体严重污染。进水水量为：4000m3/d；进水水质为：COD=7000mg/l,BOD5=4000mg/l,SS=2500mg/l, 水温2030, pH=46；出水水质要求：COD200 mg/l，BOD5100mg/l,SS80mg/l, 色度40,pH=69。要求学生独立绘制主要处理设备构筑物的平、剖面图，共计7张以上A1图纸的绘制，其中主要设备构筑物图需先画草图，经审查合格后方可画CAD图。1.8 设计目的及意义进入二十一世纪后，随着人们的生活水平不断提高，人们对生存环境的要求越来越高，但由于现代化工业的迅猛发展和人们生活质量的提高，工业废水、生活污水对水环境及生态环境的污染愈来愈严重，并日益受到人们的关注。国内、外对水环境保护与污水处理理论与技术已有较深的研究与应用。工程设计的方法很多，应用多种污水处理工艺配合中水处理方式在我国的利用很广泛并有实际运行的作用。学生通过所学的基本理论、基本知识和基本技能，根据毕业设计任务书所给的条件进行文献检索资料查阅收集和工程设计，要提出污水处理方案并进行技术和经济比较最终确定最佳方案，进行设计计算，使用CAD绘图完成主要构筑物的设计，并手工绘出部分构筑物的平剖面详图，结合计算机软件计算完成工程设计，给出工艺设备名称。本设计所要达到的目的是设计出一座经处理后能够达到国家所要求的二级排放标准的污水处理厂，此外该污水处理厂还要满足以下要求：（1）设计要结合该腐乳废水的实际情况，经济合理工程造价不宜过高，节约用地；（2）工艺新颖，处理能力及处理效率高，运行费用低；（3）考虑到该厂未来的发展本设计的处理能力需有一定的预留空间。本次设计的意义为：（1）减轻了水污染程度，改善了水体环境；（2）缓解了因水质问题所造成的缺水问题；（3）促进了工农业发展。第二章 方案的比较与选择该腐乳厂主要生产腐乳、腐竹、辣椒酱产品。废水主要来源于泡豆水、浆渣分离水、压豆腐水、腌胚水和各种工艺容器的洗涤水、地面冲洗水、洗瓶水、杀菌后的热水 冷却水 等以及在生产过程中发生破碎、跳盖导致产品报废等产生的废水。废水含有大量水溶性非蛋白氮、水苏糖、棉籽糖、水溶合性维生素矿物质及异黄酮等色素物质。此腐乳废水具有水量大、有机污染物含量高、偏酸性、总悬浮固体含量高等特点。对比设计进水水质和处理出水水质，可以发现本设计所要求的污染物处理去除很高，单凭单级厌氧工艺或单级好氧工艺均难达到所期望的处理效果，基于这一点本设计欲采用厌氧好氧联合处理工艺。2.1 厌氧生物处理工艺的选定常用的技术厌氧处理工艺有厌氧生物滤池AF、厌氧流化床AFB、升流式厌氧污泥床反应器UASB、厌氧接触法等高效厌氧反应器，在这些厌氧反应器中，主要具有如下特点：微生物不呈悬浮生长状态，而是呈附着生长；有机容积负荷大大提高，水力停留时间显著缩短；首先应用于高浓度有机工业废水的处理，如食品工业废水、酒精工业废水、发酵工业废水、造纸废水、制药工业废水、屠宰废水等；也有应用于城市废水的处理；与好氧生物处理工艺进行串联或组合，还可以同时实现脱氮和除磷；并对含有难降解有机物的工业废水具有较好的处理效果。厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器，在滤料的表面形成了以生物膜形态生长的微生物群体，在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物，废水通过滤料层向上流动或向下流动时，废水中的有机物被截留、吸附及分解转化为甲烷和二氧化碳等。但反应器内填料易发生堵塞现象，因此不合适处理有机浓度过高的废水，且要求进水SS浓度低，一般要求SS200mg/l。尽管厌氧过滤器抗冲击负荷能力大，处理效率亦高，但不适合本设计的进水水质（SS浓度较高）。厌氧接触法属于传统厌氧消化技术的发展。其最大的特点是污泥回流，由于增加了污泥回流，就使得消化池的HRT与SRT得以分离。它采用完全混合式消化反应器，适合于处理含悬浮固体很高的废水，预处理要求低，需要设置池内完全混合搅拌，池外还要设消化液沉淀池。其处理效率比传统厌氧消化技术有提高，但中温消化时容积负荷只有1.03.0kgCOD/(m3.d),其水力停留时间仍然较长，要求的消化池容积大。另外在厌氧接触法工艺中，还有一个问题就是污泥的沉淀，因为厌氧污泥上一般总是附着有小的气泡，且由于污泥在二沉池中还具有活性，还会继续产生沼气，有可能导致已下沉的污泥上浮。本设计处理对象为较好生化处理的废水。为提高处理效率，使污泥具有较好的沉降性，节省工程投资和占地，因此本设计不宜采用厌氧接触法。升流式厌氧污泥床反应器UASB，属采用了滞留型厌氧生物技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提供高的去除率，依靠顶部的三相分离器，进行气、液、固分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因而生物停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解，COD和SS浓度均较高的废水（一般要求进水SS不大于4000mg/l）。常温条件下，对于较易生物降解有机废水，容积负荷达48kgCOD/(m3.d)。综合以上分析，结合以往的类似工程实例及一些资料，本设计废水厌氧处理装置采用升流式厌氧污泥床反应器UASB。2.2 好氧生物处理工艺的选定污水好氧生物处理的主要去除对象是污水中溶解的和胶体状态的有机污染物，通过微生物的代谢作用予以转化和稳定，达到无害化。按照污水好氧生物处理反映器中微生物的生长状态，好氧生物处理还可以划分为悬浮生长工艺和附着生长工艺。前者以活性污泥法为代表，包括氧化沟、SBR等变形工艺，微生物在曝气池内以呈悬浮状态的活性污泥的形式存在；而后者则以生物膜法为代表，包括生物滤池、接触氧化池、生物转盘等，微生物以膜状固着在某种载体的表面上。通过查阅资料及参考类似工程实例，结合本设计具体情况最终选用SBR法作为本设计的好氧处理方法。SBR( Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process )是一种好氧微生物污水处理技术,是连续进水、间歇排水的周期循环间歇曝气系统。该工艺集调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程于一池,按不同的时间顺序进行各种目的不同的操作,全部过程都在一个池体内周而复始地进行,工艺流程简洁,布局紧凑合理,是一种先进的污水处理系统。该技术适用于处理市政生活污水和中低浓度有机工业废水,能有效地去除废水中BOD5和悬浮固体(SS),将废水中的氮化合物转成硝酸盐,进而转成氨气,使出水的氨氮(NH3-N)含量大大降低。与之相比较,传统的连续流水处理系统CFS( Continuous Flow System )是在空间上设置不同的设施而在同一时间内进行各种操作。该工艺将调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程设于多个池内进行,限制了反应器的功能,扩大了使用空间和占地面积,使运行速度迟缓,空间和地面的有效利用率降低,不适应于大中城市工业废水、生活污水和其它多种复杂环境中各种废水处理的需要。2.3 工艺流程的确定根据废水性质，我们采用了三个处理单元去除污染物：第一单元采用格栅脱渣，去除废水中粗颗粒的悬浮物；第二单元采用调节沉淀池，提高废水的可生化性，同时沉淀去除悬浮物。第三单元采用厌氧、好氧生化处理，彻底降解有机物。厌氧采用上流式厌氧流化床反应器（UASB），好氧采用间歇式活性污泥反应池（SBR），整个处理系统耐冲击负荷能力强。按照此设计的工艺流程能使出水水质能达到国家污水综合排放标准（GB89781996）中的二级排放标准。工艺流程图：出水进水上清液泥饼调节池配水井USAB配水井SBR鼓风机集泥井污泥泵浓缩池脱水间格栅与泵房压滤液第三章 设计计算3.1 格栅计算3.1.1 设计说明格栅设计参数及其规定如下：（1）水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。（2）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合：人工清除2540mm；机械清除1625mm；最大间隙40mm。污水处理厂亦可设计置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50150mm。（3）如水泵前格栅间隙不大于25mm,污水处理系统前可不再设置格栅。（4）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流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：格栅间隙1625mm，0.100.05m3/103m3(栅渣/污水)；格栅间隙3050mm，0.030.01m3/103m3(栅渣/污水)。格栅的含水率一般为80%，容重约为960kg/m3。（5）在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机械清渣。（6）机械格栅不宜小于2台，如为一台时 ，应设人工清除格栅备用。（7）过栅流速一般采用0.61.0m/s。俄罗斯规范为0.81.0m/s，日本指南为0.45m/s，美国手册为0.61.2m/s，法国手册为0.61.0m/s。（8）格栅前渠道内水流速度一般采用0.40.9m/s。（9）格栅倾角一般采用450750。日本指南为人工清除450600，机械清除为700左右；美国手册为人工清除300450，机械清除400900；国内一般采用600700。（10）通过格栅水头损失一般采用0.080.15m。（11）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。（12）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度：人工清除不应小于1.2m；机械清除不应小于1.5m。（13）机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或者采取其他保护设备的措施。（14）设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。（15）格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修和栅渣的日常清除。格栅又称格栅筛，用以截留水中粗大的悬浮物和漂浮物，以免堵塞水泵及沉淀池排泥管等。筛除设备通常是指由金属栅条构成的格栅和金属筛（网）设备，一般安置在废水处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。格栅形状分为锐边矩形、圆形、带半圆的矩形、两头半圆的矩形和正方形。格栅的清理可采用手工清理和机械清理，当采用手工清理时，格栅的筛除面积应有较大安全系数避免操作过于频繁，特别是栅条间距小于20mm 时。当采用机械清理时，清除设备的设计应以清理的污物的重量为依据，必须足以收纳至少24小时的栅渣。目前，城镇污水处理厂多采用机械清理格栅。本设计中选用中格栅，长形格栅，机械清渣。3.1.2 设计参数Q=4000m3/d=166.7m3/h=0.046m3/s栅前流速v=0.7m/s，过栅流速v=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量=0.05m3栅渣/103m3污水格栅计算如图3.1：图3.1 格栅计算图3.1.3 设计计算（1）栅条宽度：B=s（n-1）+en, 式（3.1）式中：B-栅槽宽度（m） S-栅条宽度（m）一般栅条宽度为0.010.025e-栅条净间隙，e=10-40mm,取e=20mmQmax-最大设计流量，Qmax=Q=4000m/d-格栅倾角，度。取=600h-栅前水深，m。设栅前水深h=0.4mv-过栅流速，m/s。最大设计流量时为v=0.8-1.0m/s。平均设计流量为0.3m/s,取v=0.9m/s。-经验系数=B=s（n-1）+en=0.01 (12-1)+0.02 12=0.35m（2）过栅的水头损失 式（3.2）其中 =（s/e）4/3 h0：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=2.42h1-过栅水头损失,mg-重力加速度，9.8m/s2h0=2.42=0.173mh=kh0=30.173=0.5m（3）栅后槽的总高度h总由下式决定： H总=h+h1+h2 式中：h-栅前水深，m. h=0.4m h1-格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m h2-格栅的水头损失H总=h+h1+h2=0.4+0.3+0.5=1.2m（4）格栅的总建筑长度 进水渠道渐宽部位的长度 式（3.3） 式中： B1-进水渠道宽度，取B1=0.4m -进水渠道渐宽部分的展开角，一般取=200= =0.1374m, 取L1=0.14m总建筑长度 式（3.4） 式中：H1-格栅前的渠道深度，m。H1=h+h1=0.4+0.3=0.7mm（5） 每日栅渣量 式（3.5） 式中：W-每日栅渣量，m3/d Q-日设计流量，m3/d W1-栅渣量，m3/(103m3.污水)，栅条间隙为1625mm时，W1=0.100.05 m3/(103m3.污水)，栅条间隙为3050mm时，W1=0.100.05 m3/(103m3.污水)，本设计取栅条间隙e=20mm,所以取栅渣量W1=0.07 m3/(103m3.污水),则：m3/d。因为栅渣量大于0.2m3/d，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅，选用XGC-500型旋转式格栅除污机一组。3.2 配水井设计计算3.2.1 设计说明(1)配水方式 绝大多数配水设施采用水力配水，不仅构造简单，操作也很方便，无须人员操作即可自动均匀的配水。常见的水力设施有对称式、堰式和非对称式。 对称式配水为构筑物个数为双数的配水方式，连接管线可以是明渠和暗管。其特点是管线完全对称（包括管径和长度），从而使水头损失相等。此配水方式的构造和运行操作均较简单。缺点是占地大、管线长，而且构筑物不能过多，否则会使造价增加较多。 堰式配水是污水处理厂及常用的配水设施。进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水斗再流向各构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头损失相等、过水流量就相等的原理来进行配水。堰可以使薄壁或厚壁的平顶堰。其特点是配水均匀不受通行构筑物管渠状况的影响，即使是长短不同或局部损失不同也均能做到配水均匀，因而可不受构筑物平面位置的影响，可以对称布置也可以不对称布置。这种配水井的优点是配水均匀误差小，缺点是水头损失较大。 非对称配水的特点是在进口处造成一个较大的局部损失（如孔口）入流等，让局部损失远大于沿程损失，从而实现均匀配水。(2)设计要求水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。配水渠道中的水流速度不应大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。从一个方向用其中的圆形入口，通过内部为圆筒形的管道向其引水的环形配水池。当从一个方向进水时，保证配水均匀的条件是：a.营区中心管直径等于引水灌直径；b.中心管下的环形孔高应取0.250.5D1；c.当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比（D/D1）大于1.5的突然扩张；d.在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由流出。3.2.2 设计计算（1）容积：按一台泵最大流量时 6分钟总的出水流量设计，则集水井的有效容积V 2（2）面积 取有效水深H为2.5m，则面积F 集水池长度取l=3.5m，则宽集水池平面尺寸 保护水深为0.5m,则实际池深为3.0m3.2.3 泵位及安装潜污泵直接安置于集水池内，经核算集水池面积远大于潜污泵的安装要求，潜污泵检修采用移动吊架。3.3 提升泵房3.3.1 泵房的设计依据：（1）水泵的选择应根据水量、水质和所需扬程等因素确定，一般应符合一下要求；（2）水泵宜选同一型号。当水量变化大时，应考虑水泵大小搭配，但型号不宜过多，或采用可调速电动机；（3）泵房内工作泵不宜少于2台。污水泵房内的备用泵台数应根据地区重要性、泵房特殊性、工作泵型号和台数等因素来确定，但不得少于1台。雨水泵房一般不设备用泵；（4）应采取节约能耗措施；（5）水泵吸水管及出水管的流速，应符合以下要求： （a）吸水管流速为0.71.5m/s； （b）出水压力管流速为0.82.5m/s。（6）泵房内的起重设备，根据水泵最重部件或电动机的重量，可按下列规定选用：（a）起重量小于0.5t的地面式泵房，采用固定吊钩或移动吊架； （b）起重量在1t以下时，采用手动单轨单梁起重设备； （c）起重量在13t时，采用手动或电动单轨单梁起重设备； （d）起重量在3t以上时，采用电动单梁桥式起重泵房。 注：起吊高度大、吊运距离长或起吊次数多的泵房，可适当提高泵房的机械化水平。（7）主要机组的布置和通道宽度，应符合以下要求：（a）相邻两机组基础间的净距：电动机容量小于等于55kW时，不得小于0.8m；电动机容量大于55kW时，不得小于1.2m。（b）无吊车起重设备的泵房，一般在每个机组的一侧应有比机组宽度大0.5m的通道，但不得小于本条一款的规定。 （c）相邻两机组突出基础部分的间距，以机组突出部分与墙壁的间距，保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸，并不得小于0.8m。如电动机容量大于55kW时，则不得小于1.0m。作为主要通道的宽度不得小于1.2m。（d）配电箱前面通道的宽度，低压配电时不小于1.5m，高压配电时不小于2.0m。当采用配电箱后面检修时，后面距墙不宜小于1.0m。（e）在有桥式起重设备的泵房内，应有吊运设备的通道。（8）当需要在泵房内检修设备时，应留有检修设备的位置，其面积应根据最大设备（或部件）的外形尺寸确定，并在周围设宽度不小于0.7m的通道。（9）泵房高度应遵守以下规定：（a）无吊车起重设备者，室内地面以上有效高度不小于3.0m；（b）有吊车起重设备者，应保证吊起物体底部与所越过的固定