排水工程课设模板.pdf

、乙、刖 S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。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，为口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。1目 录第一篇 设计任务及原始资料.3第一章设计任务.3第二章设计原始资料.4第二篇 设计说明.5第一章城市污水处理厂设计.5第一节 污水厂选址.5第二节 工艺流程.5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第三节污水提升泵房设计计算.9第四节泵后细格栅设计计算.10第五节沉砂池设计计算.11第六节 辐流式初沉池设计计算.14第七节 传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算.16第八节向心辐流式二沉池设计计算.19第九节 计量槽设计计算.1第三章 泥处理构筑物设计与计算.2第一节污泥量计算.2第二节污泥泵房设计计算.2第三节污泥重力浓缩池设计计算.2第四节 贮泥池设计计算.4第五节污泥厌氧消化池设计计算.4第六节机械脱水间设计计算.6第四章 污水处理厂的平面布置.6第五章 污水厂的高程布置.7第一节 控制点高程的确定.7第二节各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算.7第三节污水系统高程计算.8第四节 污泥系统高程计算.9设计体会.10参考文献.112第一篇设计任务及原始资料第一章设计任务一.设计题目：污水处理工艺设计二.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。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城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一 级A标准，即 BODslOmg/L C0Dcr50mg/LSS10mg/L TN15mg/LNH4+-N 0.2m Id 所以且米用1000 1.30 x 1000机械清渣。第三节污水提升泵房设计计算1.提升泵房设计说明本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及，最后由出 水管道排入涪江。设计流量：Q=6750m3/h1875L/s1）泵房进水角度不大于45度。2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水 泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8O如电动机容量大于55KW时,则不得小于1.0m,作为主要通道宽度不得小于1.2m。3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15 mX12m,高12m,地下埋深7m。4）水泵为自灌式。2.泵房设计计算各构筑物的水面标高和池底埋深计算见第五章的高程计算。污水提升前水位43（既泵站吸水池最底水位），提升后水位53.96m（即细格栅 前水面标（Wj）。9所以，提升净扬程Z=53.96-43=10.96m水泵水头损失取2m,安全水头取2 m从而需水泵扬程H=15m再根据设计流量L 875m3/s,属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台 350QW1200-18-90 型潜污泵（流量 1200m3/h,扬程 18m,转速 990r/min,功率 90k w）,四用一备，流量：Q-0ma x=75=0.47/s=2520m3/h4 4集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量：w=2x 5=空型x 5=210/60 60取有效水深h=1.3m,则集水池面积为：A=161,5m2 h 1.3泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构，尺寸为15 mX 12m,泵房为半地下式地下埋深7m,水泵为自灌式。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,KP=1.3,Qma x=6750m3/h=l.875 m3/so 栅条净间隙为 3-10mm,取e=10mm,格栅安装倾角60过栅流速一般为0.6-1.Om/s,取V=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m,其渐宽部分展开角度为20 设计流量 Q=l.875m3/s=1875L/s栅前流速vi=0.7m/s,过栅流速v2=0.9m/s；栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=10mm；栅前部分长度0.5m,格栅倾角。=60；单位栅渣量3尸0.lOn?栅渣/103m3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/so（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式0二还计算得栅前槽宽 22。1 12x 0.938 uMnn-i八行 1.64B=I-=J=1.64m?则栅刖水深用=2=2*。另2根(2)栅条间隙数九二】百启=0938义/in60=151.5(取n=152)ehv2 0.01x 0.64x 0.9(3)栅槽有效宽度 B=s(n-1)+en=O.01(152-1)+0.01 X 152=3.03m(4)进水渠道渐宽部分长度4二 二3。3-1.64二19 2 ta n%2 ta n 2010（其中。i为进水渠展开角，取。尸20。）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度4=幺=巴。095根2 2（6）过栅水头损失（%）因栅条边为矩形截面，取k=3,则4 2仄=khQ=ks 也 since=3x 2.42x（、1 x 9 sin60=0.26m2g 0.01 2x 9.81其中：s=P（5/e）4/3ho：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=38：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时B=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Hi=h+h2=0.64+0.3=0.94m 栅后槽总高度 H=h+hi+h2=0.64+0.26+0.3=1.20m（8）格栅总长度L=L1+L2+O.5+1.0+Hi/ta na=1.91+0.95+0.5+1.0+（0.64+0.30）/ta n60=4.9m（9）每日栅渣量二必=12.5x l0 x 0.1=12.5m3/d0.2m3/d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。2设计资料1）沉砂池表面负荷200m7（m h）,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，以最大限度的延长水流在沉砂池中 11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：二1875L/S(设计2组池子，每组分为2格，每组设计流量为 Q=936L/s=0.936m3/L)设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间:t-40s2.2池体设计计算图4平流式沉砂池计算草图(1)沉砂池长度：L=vt=O.25X40=10m(2)水流断面面积：A=Q/v=0.936/0.30=3.13m(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_ QPTX 8x lO5412.5x 10 x 2x 38x l053=0.94m(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=3m3/105m3.12（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽尸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：2kd 2x 1.0a-ax-1-0.50=1.65 mta n 60 ta n 600沉砂斗容积：比 2 2 1-0 2 2v=，_（/+aax+%）=（1.65+1.65 x 0.50+0.50）3 3二 1.27m3（大于 Vi=O.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：L-2a 10-2x 1.65=3.35m则沉泥区高度为h3=hd+0.O6L2=1.0+0.06X3.35=1.20m池总高度H：设超高hk0.3m,H=hi+h2+h3=0.3+0.63+1.20=2.13m（8）进水渐宽部分长度：B-B、A=-3-1.27-=2.38m2 x ta n 20 2 x ta n 200（9）出水渐窄部分长度：Ls=Li=2.38m（10）校核最小流量时的流速：最小流量一般采用即为0.75Qa,则vmin=0nlm=75*125-0.99m/s 0.15m/s，符合要求，场 Anin 1x 1.882（11）进水渠道格栅的出水通过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：Q 0.936%=-=-=1.25m/sB1Hl 1.5x 0.5式中：Bi-进水渠道宽度（m）,本设计取1.5m；Hi-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：ft 3 mbyjlg20.936 4-,=0.31m 2x 0.4x l.5x，2义9.8213式中：m-流量系数，一般米用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=200mni。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0.81m3/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L 5-3.0徵3/(祖2如，本设计取/二2.0帚/(根2,沉淀池座数n=4o2x 3600F=-nq1.87x 3600 2-=841.5m4x 2图5 辐流式沉淀池计算草图2.池子直径3.沉淀部分有效水深设沉淀时间t=2h，有效水深：h2=qt=2X2=4m4.沉淀部分有效容积QQh=t n675043x 2=3375 m5.污泥部分所需的容积设进水悬浮物浓度Co为0.24k g/m3,出水悬浮物浓度。以进水的50%计，初沉池 污泥含水率po=97%,污泥容重取r=1000k g/m3,取贮泥时间T=4h,污泥部分所需的14容积:Q(Co-Ci)TX100 _ 6750 x (0.24-0.12)x 4 x 100 3V z 1 -=108m/(100 P。)1000 x(100-97)则每个沉淀池污泥所需的容积为27m36.污泥斗容积设污泥斗上部半径n=2m,污泥斗下部半径n=lm,倾角取a=60。，则 污泥 斗高度：h5=（2-ri）tga=（2-1）X tg60=1.73m污泥斗容积：TT hs z 2 2、3.14X 1.73 z 2 2、3V1=T(n+r2ri+r2)=-X(2+2X1+1)=12.68m0 J7.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-n）i=（13-2）X0.05=0.55m圆锥体部分污泥容积：TT h4 z 2,n,2、3.14 x 0.55 223V2=(R+Rri+n)=-x(13+13x 2+2)=114.56m3 3污泥总体积：V=Vi+V2=12.68+114.56=127.24 m316.2m3,满足要求。8.沉淀池总高度设沉淀池超高hi=0.3m,缓冲层高h3=0.5m,沉淀池总高度：H=hi+h2+hs+h4+h5=0.3+4+0.5+0.55+1.73=7.08 m9.沉淀池池边高度H=hi+h2+hs=0.3+4+0.5=4.8 m10.径深比D/h2=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：A页4x 1.87I7 1V2 Y 兀 x0.7=1.84m式中：v2一配水井内中心管上升流速（m/s）,一般采用V20.6m/s；取0.7m/s 配水井直径：=nv3/4x l.87V kx0.3+1.842=3.37m式中：V3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 15周流动。进水管道采用钢管，管径DNWOOmm,进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为800mmo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：=6.75mlsV4=式中:BhnBf孔洞的宽度(m)；一孔洞的高度(m)；一孔洞个数(个)。V4一穿孔花墙过孔流速(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：qo=0=0.0027 m3/(m s)znu D-2.7L/(m-S)10(符合设计要求)本设计设五廊道式曝气池，廊道长度为：Li=L/5=177.1/5=35.42m本设计取超高为0.5 m,则曝气池总高为：H=4.2+0.5=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 池。曝气池平面图如图6所示：17回流污泥前配水渠水 进图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G=a G(SoSe)+Z/yXy=0.5x 125000 x(0.165 0.020)+0.15x 23798.31x 3.3=20842.66(k g/d)=868.44(k g/h)式中：a每代谢Ik gBOD所需氧量(k g),本设计取0.5；bf1k g活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量(k g),取0.15.(2)最大时需氧量：ma x=a 0(So Se)+Z/yXy=0.5x 152400 x(0.165 0.020)+0.15x 23798.31x 3.3=22829.16(k g/d)=951.22(k g/h)最大时需氧量与平均时需氧量的比值为:02maxoT951.22868.44=1.10(3)每日去除的BOD5值BODr=豌*年-20)=18125(k g/d)=755.21(k g/h)1000 J(4)去除1 k g BOD5需养量=.15(kg()2/kgBOD5)D(jDr I0I256.供气量计算本设计中采用YHW-II型微孔曝气器，氧转移效率(Ea)为20%。敷设在距池底 0.20m处，淹没水深为4m,计算温度定为30。相关设计参数的选用：温度为 20时,a=0.82,P=0.95,p=1.0,Cl=2.Omg/L,Cs(20)=9.17 mg/Lo温度为 30时,Cs(30)=7.63 mg/Lo(1)空气扩散器出口处绝对压力：Pb=l.013X 105+9.8X 103H=l.0 1 3X 105+9.8X 103 X 4=1.40 5X 105(Pa)(2)空气 离开曝气池水面时氧的百分比：21X(1-Ea)21X(1-0.20)Qt 二 79+21(1Ea)X 100%=79+21(1-。.2)又 100%二广 54%(3)气池混合液平均氧饱和度:18_ Pb Qt 1,405X10 17.54Csb=Cs(2.026X10b+427,63 X(2.026X105 H42-换算成20条件下脱氧清水的充氧量：r _ 吟)_=_453x 9.17_-pPC5(r)-Cx l,O24r-20-0.82x(0.95x8.48-2)x l.O2410-g)(R为平均时需氧量)(4)相应的最大时需氧量：Roma x=1.16x 660=765.6(k g/h)(5)曝气池平均时供气量：(6)曝气池最大时供气量：Gsma x=Roma x X1OO=765,6 X1OO=127600(m3/h)0.3Ea 0.3x20(7)去除1k g BOD5的供气量：BOR=HOOOx 24/18125=14.57耐空气/k gBOR)(8)In?污水的供气量：HOOOx 24/125000=2.11(n?空气/n?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：qb范围为L01.5 m3/m2.h,|Xq=1.5 m3/m2.h,出水堰负荷设计规 范规定取值范围为L52.9L/s.m,取2.0L/(s.m)；沉淀池个数n=4；沉淀时间T=2h 2.沉淀池尺寸设计(1)每组池子表面积为：(2)池子直径4F)4x l059/八、D=j-=36.72m(取 40 m)池子实际表面积实际的表面负荷19”2二工二上坦，“26疝/笳加nF miD 4 x 24 x 兀 x 40-hi图8二沉池计算草图(4)单池设计流量。0 二 2=1524=38100m3/d=1587.5m3/h 4 4(5)校核堰口负荷%=与=1587.5=17 6/s(加 2.0L/(s.m)2x 3.7 x 2 37i6c 40校核固体负荷(l+E)QNwx 24(1+0.5)x 1012.5 x 3.3x 24.心 2 小q?=-二-=95.77k g/(m.d)F 1256小于150 k g/(m2.d),符合要求(6)沉淀部分有效水深混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程 会受进水的紊流影响，沉淀时间采用1.5-3.Oh,本设计取t=2.5h。生=q-t=1.26x2.5=3.15m(7)流入槽：Q=1587.5+0.5 X 1587.5=2381.25m3/ho 本设计设流入槽宽 0.8m,水深0.6m,流入槽流速v=1.38m/s0.8x 0.6x 3600取导流絮凝区停留时间为600s,Gm=20sL水温以20。计，u=1.06X 10-6 m3/s,vm 二 你:7 2x 6 01 0=O.0i/s孔径用50mm,每座池流入槽内的孔数：n 二-238125-二 474.7 个(取 475 个)0.71x 3600 x 0.05,义兀/4田雨 7兀+团兀(37+0.8)九町 I=-=-=0.25 mn 475导流絮凝区：导流絮凝区的平均速度2 k(D+B)xBx36001587.571(40+0.8)x 0.8x 3600=0.004m/5Q20核算Gm值:/v；-云|0712-0.004 2 TGm 二 J-二 J-Tg-二 19.91sV 2w 72x 600 x 1.06x 10 0Gm在1030之间，设计符合要求。（8）澄清区高度本设计设t=l.5h,则H=F1012.5x 1.5803.84=1.89m（9）污泥区高度本设计设，二l.5h,则,(1+H)W(1+0.5)x 1012.5x 3.3x 1.5,_ 1 6 H10.5尸(X+Cu)0.5 x(3.3+8.3)x 803.84.（10）沉淀池周边（有效）水深：h2=h2+h2+0.3=1.89+1.61+0.3=3.8m（11）沉淀池高度：本设计设计池底坡度为0.05,污泥斗直径取2m,则池中心与池边落差h3为D-d 40-2h.=0.05 x-=0.05 x-=0.95m2 2超高hi取0.5 m,污泥斗高度h4为1.0m,则有：H=用+生+用=0.5+3.8+0.95+1=6.25m（12）集配水井设计计算1）配水井中心管直径式中v-中心管内污水流速（m/s）,本设计取0.7m/s。2）配水井直径二拦本设计取工.。式中V3-配水井内污水流速（m/s）,本设计取0.3m/s。3）集水井直径）=悝+/=，/上空+3.42=4.5.,本设计取4.6m。771Vl nxO.25式中vi-配水井内污水流速（m/s）,本设计取0.25m/s。4）进水管管径取进入二沉池的管径DN400mmo21校核流速:4。2兀。24x 0.282xk x 0.42=i.no.7 机/s,符合要求。5)出水管管径由前面可知，DN=1000m,v=0.75m/s.(13)排泥装置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。排泥管采用DN200mm.第九节计量槽设计计算污水测量装置的选择原则是精密度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，污水厂常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡流流量 计。其中巴氏计量槽应用最为广泛且具备以上特点。本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.2-1.5H13/S计算草图如图9所示图9巴氏计量槽计算草图出水排放渠的设计考虑最佳水利断面：B=国二J 2x 125翦=l 9m,Hx=1=0.95 m,因此计量槽上游水深为0.95m。丫 V1 V 0.8x 24x 3600 2流量取125000 m3/d=1.45 m/s。在自由流条件下，根据公式试算选取喉宽b=0.90 m的巴氏槽。1.主要部分尺寸设计为：渐缩部分长度：Ai=0.5b+l.2=0.5X0.9+1.2=1.65m喉部宽度：卜2 0.6m渐扩部分长度：A3=0.9m上游渠道宽度：Bi=1.2b+0.48=1.2X0.9+0.48=1.56m下游渠道宽度：B2=b+0.3=0.9+0.30=1.20m2.计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8-10倍，在计量 槽上游，直线段不小于渠宽的2-3倍，本设计取3；下游不小于4-5倍，本设计取5；计量槽上游直线段长为：4=3x 51=3x 1.56=4.68计量槽下游直线段长为：2=552=5x 1.20=6.0小计量槽总长：+4+A+，=4.68+1.65+0.6+0.9+6.0=13.83机第三章 泥处理构筑物设计与计算第一节污泥量计算1.曝气池内每日增加的活性污泥量：AX=y(50-SJQ-KdVXv=0.6X(0.165-0.02)x 125000-0.077 x 14278.99x 3.3=7246.71k g/d2.曝气池每日排出的剩余污泥量为2=苦JX r7246.718=905.8/d第二节污泥泵房设计计算1.污泥泵房设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然 后由管道输送至回污泥泵房。1.2.回流污泥泵设计选型(1)扬程：二沉池水面相对地面标高为0.7m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m,回流污泥泵房 泥面相对标高为-0.2-0.2=-0.4m,曝气池水面相对标高为1.8m,则污泥回流泵所需提 升高度为：1.8-(-0.4)=2.2m(2)流量：设计回流污泥量为Qr二RQ,污泥回流比R=50%,即Qr=50%Q=9 05.8m3/d=10.48L/s本设计四座曝气池设2台回流污泥泵。(3)选泵：选用LXB-700螺旋泵3台(2用1备)，单台提升能力为300m3/h,提升高度为2.0m-3.0m,电动机转速 n=63r/min,功率 N=30k W1.3.剩余污泥泵设计选型选用LXB-700螺旋泵3台(2用1备)，单台提升能力为300m/h,提升高度为2.0m-3.0m,电动机转速 n=63r/min,功率 N=30k W侧污泥泵房占地面积设计为10mX8m第三节污泥重力浓缩池设计计算采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，用带有栅条的刮泥机刮泥，采 用静压排泥。计算草图如图10所示：图io浓缩池计算草图1.设计参数污泥总量计算及污泥浓度计算二沉池排放的剩余污泥量：2=905.8m3/d，本设计含水P率取为99.2%,浓缩后 污泥含水率97%,污泥浓度C为8g/L,二沉池污泥固体通量M采用30k g/（m，-d）。采 用中温二级消化处理，消化池停留天数为30d,其中一级消化20d,二级消化10d。消化池控制温度为3335,计算温度为35。2.浓缩池面积丁 QC 905.8x 10 2F=-=-=377.4mG 24x 1式中：c流入浓缩池的剩余污泥浓度（k g/s）,本设计取lOk g/WQ二沉池流入剩余污泥流量（m3/h）,G-固体通量4/（m2./I，一般采用 0.8-1.2kg/（m-/i）;取 1.0.本设计采用两个污泥浓缩池，单个池面积为97.67m23.浓缩池的直径D=77-21.92m,本设计取 22.0m 714.浓缩池的容积v QT 905.8x 16.ni Q,3V=301.93m2 24x 2式中：T浓缩池浓缩时间（h）,一般采用10-16h,本设计取16h。5.沉淀池有效水深7 V 301.93 八。ho-=-=0.8mF 377.46.浓缩后剩余污泥量inn _ p inn _99 2 a。1=Q-.=905.8 x-=241.55m/d100 100-977.池底高度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 动将污泥推入泥斗。池底高度：九=i=x 0.01=0.11m2 28.污泥斗容积%-tgCL（a-b）-次55（1.25-0.25）=1.43机式中：a一泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角本设计取55a 污泥斗上口半径（m）；本设计取1.25m；b 一污泥斗底部半径（m）,本设计取0.25m。污泥斗的容积：h=J兀%（/+Qb+匕2）=g兀 X1 43 X（1.25?+1.25 X 0.25+0.252）=2.9m9.浓缩池总高度本设计取浓缩池超高hi=0.30 m,缓冲层高度h3=0.30 m,H=h+海+/13+用+%=03+0.8+0.3+0.11+1.43=2.94机10.浓缩后的污泥体积剩余含水率Pi为99.2%,浓缩后的污泥含水率P2为96%,浓缩后的污泥体积为:C(i)905.8x(l-99.2%)=8i,i6d1-96%n.排泥管采用污泥管道最小管径DN150mm,间歇将污泥排出贮泥池。第四节贮泥池设计计算浓缩后的剩余污泥和初沉池污泥进入贮泥池，然后经投污泥泵进入消化池处理系 统。本设计采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。1.污泥量的计算初沉池污泥量为108X6=648 m3/d,浓缩后的二沉池污泥为181.16m3/do 贮泥时间为 12h,即 0.5d0每日产生污泥量：0=C+Q=648+181.16=829.16疗/22.贮泥池容 贮泥池容积：T7 Qt 829.16x 10 一0 3V=上=345.48m24 24x 1贮泥池设计容积：h.=tga(a-b)/2=火60(8 1)/2=6.06mV=月+；为（2+.+）=8?X3+；X6.06x（82+8+1）=339.46m3 214.08m3 求。式中：h2-贮泥池有效深度，本设计取3.0m；h3-污泥斗高度（m）；a 一污泥贮池边长，本设计取8.0m；b 一污泥斗底边长，1.0m；n 一污泥贮泥池个数，本设计采用1个；a 一污泥斗倾角，本设计取60.3.贮泥池的高度：符合设计要H=九+无+生=0.3+3+6.06=9.36m（本设计取 9.5m）式中：hi-贮泥池超高（m）,本设计取0.3m；4.管道部分贮泥池中设DN=200111m的吸泥管一根，共设有2根进泥管，1根来自初沉池，管径 DN200,另1根来自污泥浓缩池，管径为DN200mmo第五节污泥厌氧消化池设计计算1.一级消化池设计计算（1）.一级消化池计算草图如下页图nJLd2图n厌氧消化池计算草图(2)消化池容积式中：Q 污泥量(m/d)P投配率(%),中温消化时一级消化池采用5%-8%,本设计取8虬n消化池个数，本设计设置2座。(3),各部分尺寸确定：消化池直径D采用19m,集气罩直径di=2m,高hi=2m,池底锥底直径d2=2m,上锥 体倾角=20,上锥体图%=织(2)=惚20()=3.09机，本设计取3.0m,消化池柱体高度h3应大D/2=9.5m,本设计采用10m。下锥体iWj%=次。2(0 2%)=取10.(192 2)=.5口(本设计取 1.5m)消化池总高度为：H=hi+h2+h3+h4=2+3+10+1.5=16.5m柱体容积匕二L兀.。2.%1兀 x 192 X10=2833.85m34 4下锥体容积%=1 x x h J-.1x l.5=141.69-3 3 4 3 4上盖容积：坏=lx叱-x lx兀 X19 乂3:283.39病 3 4 3 4消化池有效容积%=匕+匕+匕=141.69+2833.85+283.39=3258.93 3211.25n?符合设计要求.2.二级消化池设计计算二级消化池容积Q 829.16 3V=-=5182.25mnP 1x 0.16式中：Q 污泥量（m/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600k g/L,泥饼含水率可以 达到75%78%,单台过滤机的产率为24.629.4k g/（n？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LXB=40mX12m.第四章 污水处理厂的平面布置L总平面布置原则该污水处理厂为四川绵阳市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第五节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