課程設(shè)計---10萬噸日污水處理廠設(shè)計

1、<p><b>　　《水污染控制工程》</b></p><p>　　課 程 設(shè) 計</p><p>　　題 目：長春市10萬噸/日污水處理廠設(shè)計</p><p>　　學(xué) 院： 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 </p><p>　　班 級: 環(huán)境11-1

2、 </p><p>　　2013年12月27日</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1設(shè)計目的與意義1</p><p><b>　　1.2設(shè)計任務(wù)1</b></p><p><b>　　1.3設(shè)計資料2<

3、;/b></p><p>　　1.3.1城市資料及氣候自然特征2</p><p>　　1.3.2設(shè)計條件及要求2</p><p>　　第2章 工藝方案的確定4</p><p>　　2.1工藝方案的選擇4</p><p>　　2.1.1工藝方案選擇的主要因素4</p><p>　　

4、2.1.2各污染物去除率計算4</p><p>　　2.2水質(zhì)分析與工藝選定5</p><p>　　2.2.1水質(zhì)分析5</p><p>　　2.2.2工藝選擇5</p><p>　　第3章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算7</p><p>　　3.1格柵設(shè)計計算7</p><p>　　3

5、.1.1粗格柵設(shè)計計算7</p><p>　　3.1.2細格柵設(shè)計計算10</p><p>　　3.2平流沉砂池的設(shè)計計算12</p><p>　　3.3集配水井的設(shè)計計算15</p><p>　　3.4輻流初沉池的設(shè)計計算17</p><p>　　3.5A/O池的設(shè)計計算22</p><

6、;p>　　3.5.1污水生物處理的設(shè)計條件22</p><p>　　3.5.2設(shè)計參數(shù)22</p><p>　　3.5.3平面尺寸計算23</p><p>　　3.5.4A/O曝氣池出水設(shè)計25</p><p>　　3.5.5A/O曝氣池其他管道設(shè)計26</p><p>　　3.5.6曝氣池剩余污泥量

7、26</p><p>　　3.5.7總需氧量的計算27</p><p>　　3.5.8供氣量27</p><p>　　3.6輻流式二沉池設(shè)計計算29</p><p>　　3.7消毒設(shè)施的計算35</p><p>　　3.8計量設(shè)備選用及計算37</p><p>　　第4章 污泥處理系統(tǒng)

8、構(gòu)筑物設(shè)計42</p><p>　　4.1污泥量計算42</p><p>　　4.1.1初沉池污泥量計算42</p><p>　　4.1.2曝氣池排出的剩余污泥量計算42</p><p>　　4.2污泥濃縮池的計算44</p><p>　　4.2.1污泥泵房44</p><p>　　

9、4.2.2設(shè)計參數(shù)及濃縮池的選擇44</p><p>　　4.2.3污泥濃縮池44</p><p>　　4.2.4輻流式污泥濃縮池計算44</p><p>　　4.3貯泥池計算48</p><p>　　4.3.1貯泥池作用48</p><p>　　4.3.2貯泥池平面計算48</p><

10、p>　　4.4消化池設(shè)計計算49</p><p>　　4.4.1容積計算49</p><p>　　4.4.2平面尺寸計算51</p><p>　　4.4.3消化后污泥量計算52</p><p>　　4.5污泥脫水53</p><p>　　第5章 污水處理廠的布置54</p><p&

11、gt;　　5.1污水處理廠的平面布置54</p><p>　　5.2污水處理廠的高程布置55</p><p>　　5.3污水處理廠高程計算56</p><p><b>　　參考文獻58</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.

12、1設(shè)計目的與意義</p><p>　　課程設(shè)計是“水污染控制工程”課程教學(xué)的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生了解廢水處理工程設(shè)計的一般程序和基本步驟，在設(shè)計中學(xué)習、鞏固和提高工程設(shè)計理論與解決實際問題的能力；熟悉城市污水原始資料（廢水的水質(zhì)、水量資料和處理要求）確定處理方案、選擇工藝流程的基本原則；深化對本課程中基本概念、基本原理和基本設(shè)計計算方法的理解和掌握；掌握各種處理工藝和方法在處理流程中的作用、相

13、互聯(lián)系和關(guān)系以及適用條件、處理效果的分析比較；了解設(shè)計計算說明書基本內(nèi)容和編制方法，初步訓(xùn)練學(xué)生查閱技術(shù)文獻、資料、手冊、進行工程基本計算、工藝設(shè)計和制圖能力。通過本課程設(shè)計的訓(xùn)練，使學(xué)生具備獨立進行城市污水處理廠的工藝優(yōu)選和技術(shù)設(shè)計基本能力，初步具備編制工程設(shè)計文件，加強學(xué)生對水污染控制工程的綜合理解和實際應(yīng)用能力。</p><p><b>　　1.2設(shè)計任務(wù)</b></p>

14、<p>　　以長春市污水處理為對象，結(jié)合當?shù)氐淖匀粴庀髼l件，設(shè)計10萬噸/天污水處理工藝，主要任務(wù)如下：</p><p>　　1.根據(jù)設(shè)計原始資料提出合理的處理方案及處理工藝流程，包括各處理構(gòu)筑物型式的選擇、污泥的處理及處置方法、處理后廢水的出路；</p><p>　　2.進行各處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算，確定其基本工藝尺寸及主要構(gòu)造（用單線條畫草圖并注明主要工藝尺寸）；<

15、/p><p>　　3.進行污水處理廠的總體平面布置（包括各處理構(gòu)筑物、輔助建筑物平面位置的確定，主要廢水和污泥管道的布置），并繪制平面布置圖（1＃圖紙，比例尺1：200～1：500）（手工或CAD圖一張）；</p><p>　　4.進行各處理構(gòu)筑物的高程計算并繪制廢水處理廠（站）的流程圖（1＃圖紙，比例尺縱向1：50～1：100；橫向1：500～1：1000）（手工或CAD圖一張）；</

16、p><p>　　5.編制工藝設(shè)計計算說明書。</p><p><b>　　1.3設(shè)計資料</b></p><p>　　1.3.1城市資料及氣候自然特征</p><p>　　長春地處北半球中緯度北溫帶，歐亞大陸東岸的中國東北平原腹地松遼平原，居北緯43°05′～45°15′；東經(jīng)124°18′～1

17、27°05′。是東北地區(qū)天然地理中心，東北亞幾何中心，東北亞十字經(jīng)濟走廊核心。長春市地處中國東北平原腹地，市區(qū)海拔在250--350米之間，地勢平坦開闊。屬北溫帶大陸性季風氣候區(qū)，在全國干濕氣候分區(qū)中，地處濕潤區(qū)向亞干旱區(qū)的過渡地帶。氣溫自東向西遞增，降水自東向西遞減。春季干燥多風，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷漫長，具有四季分明，雨熱同季，干濕適中的氣候特征，為人類開發(fā)和利用大自然提供了良好的氣候環(huán)境。年平均溫度下轄4

18、.8℃，最高溫度39.5℃，冬季平均溫度-15℃。夏季東南風，冬季為西北風，年平均降水量主要集中在夏季，平均為522~615mm，冰凍線2.5m，。按照建設(shè)東北亞區(qū)域中心城市的戰(zhàn)略定位，長春人口承載要達到1400萬。</p><p>　　1.3.2設(shè)計條件及要求</p><p>　　該城鎮(zhèn)將建設(shè)各種完備的市政設(shè)施，其中排水系統(tǒng)采用完全分流制體系。生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)水量預(yù)計為：&

19、lt;/p><p><b>　　設(shè)計水量：</b></p><p><b>　　近期：10萬噸／日</b></p><p><b>　　遠期；10萬噸／日</b></p><p>　　設(shè)計水質(zhì)：進水如下圖表1-1</p><p>　　表1-1 進水各物質(zhì)的

20、的濃度</p><p>　　該廠污水排入水體要求達到國家城鎮(zhèn)污水污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B級標準處理程度,一級B要求如下表1-2；</p><p>　　表1-2 一級B級污水排放標準</p><p>　　第2章 工藝方案的確定</p><p>　　2.1工藝方案的選擇</p><p>

21、　　2.1.1工藝方案選擇的主要因素</p><p>　　城市污水處理的目的是使之達標排放或污水回用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等，以保護環(huán)境不受污染，節(jié)約水資源。污水處理工藝流程的選擇主要因素有：</p><p>　　1.污水的水質(zhì)和水量。水質(zhì)是工藝選擇的重要影響因素，而水量對構(gòu)筑物的選擇有很大影響。水質(zhì)包括濃度、可生化性、BOD：N：P、BOD：TN、BOD：COD、BOD：TP、S

22、S、重金屬、油類、抗生素以及有毒有害成分、水溫等。水量包括總量及其排放規(guī)律。</p><p>　　2.出水水質(zhì)指標或污水處理程度。出水指標應(yīng)該滿足國家規(guī)定的城鎮(zhèn)污水排放標。</p><p>　　3.工程造價和維護費用。</p><p>　　4.運行管理和自動化要求。</p><p><b>　　5.污泥處理工藝</b>&

23、lt;/p><p>　　6.氣象氣候條件、用地與廠址、排放水體環(huán)境容量與洪水位、城市排水體制等。</p><p>　　7.考慮分期處理與排放利用情況</p><p>　　2.1.2各污染物去除率計算</p><p>　　去除率=100% (2-1)</p><p>　　式中：C

24、1—進水物質(zhì)濃度（mg/L）；</p><p>　　C2—出水物質(zhì)濃度（mg/L）；</p><p>　　COD去除率=100%=85.00%；</p><p>　　BOD去除率=100%=92.00%；</p><p>　　SS去除率=100%=90.91%；</p><p>　　NH3-N去除率=100%=86.6

25、7%；</p><p>　　TP去除氯=100%=68.75%；</p><p>　　TN去除率=100%=77.78%；</p><p>　　2.2水質(zhì)分析與工藝選定</p><p><b>　　2.2.1水質(zhì)分析</b></p><p>　　根據(jù)城鎮(zhèn)污水排放標準一級B要求計算的出各種物質(zhì)去除率

26、要求分別達到COD 85.00%、BOD 92.00%、SS 90.91%、NH3-N 86.67%、TP 68.75%、TN 77.78%以上；而BOD：TN：TP=250：90：3.2=100：36：1.28，氮和磷明顯高于微生物所需要的BOD：TN：TP=100：5：1的比例要求，所以能進行脫氮除磷處理。污水生物脫氮的可行性指標主要有BOD：COD、BOD：TN和BOD：TP。BOD：COD大于0.3則可生化，BOD：COD值

27、越大，說明污水可生物處理性越好。而本設(shè)計的BOD：COD=0.625大于0.3可生化好，適合生物處理。而BOD：TN是評價能否生物脫氮的主要指標， 由于飯硝化細菌實在分解有機物過程中進行反硝化脫氮的，在不投加外來碳源的條件下，污水必須有足夠有機物，才能保證反硝化的順利進行，當城市污水BOD：TN接近于4的時候，即可認為污水有足夠的碳源供反硝化細菌利用，本設(shè)計中BOD：TN=2.78，需要加入少量碳源才能滿足生物處理要求，BOD：TP是評

28、價工藝能否采用生物除磷的主要指標，較高的BOD負荷可以取得較好的除磷</p><p>　　3.2-2.5=0.7小于1，所以不需要單獨除磷，所以該處理適合運用生物脫氮處理工藝。根據(jù)以上所述以及綜合考慮選擇只脫氮工藝A/O工藝，由于該城市排水系統(tǒng)為合流制污水，所以需要設(shè)置初沉池，綜上所述在碳源不夠的情況下，可以投加生活污水、米泔水、淀粉等以補充碳源，</p><p><b>　　2

29、.2.2工藝選擇</b></p><p>　　為了得到較好的出水效果，根據(jù)實際情況分析選擇主要的工藝構(gòu)筑物有粗格柵、泵房、細格柵、沉砂池、初沉池、A/O生物曝氣池、二沉池、接觸消毒池、計量堰、污泥泵房、濃縮池、貯泥池、消化池等。其工藝簡圖如下圖2-1。</p><p><b>　　剩余污泥回流污泥</b></p><p><

30、b>　　初沉池污泥</b></p><p>　　圖2-1 長春市10萬噸/天污水處理流程圖</p><p>　　第3章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算</p><p><b>　　3.1格柵設(shè)計計算</b></p><p>　　3.1.1粗格柵設(shè)計計算</p><p>　　日平均流量Q

31、=100000m3/d，換算得流量m3/s</p><p>　　表3-1 流量變化系 </p><p>　　由表表3-1取城市生活污水流量變化系數(shù)KW=1.20，則最大流量Qmax=1.21.16=1.392m3/s，單組平均流量為Q=0.579m3/s，取組數(shù)N=2，則每組最大流量Qmax=m3/s。</p><p><b>　　1.柵條間隙數(shù)<

32、/b></p><p>　　n= (3-1)</p><p>　　式中：n—柵條間隙數(shù)（個）；</p><p>　　Qmax—設(shè)計最大流量（m3/s）</p><p>　　h—柵前水深（m）；</p><p>　　v—過柵流速（m/s）；</p><p>

33、;　　b—粗格柵柵條間隙（m）；</p><p><b>　　—格柵傾角（。）</b></p><p>　　設(shè)粗格柵h=0.6m，v=0.900 m/s，b=0.06m， =60°</p><p><b>　　n==20</b></p><p><b>　　2.格柵槽寬度<

34、/b></p><p>　　B=S(n-1)+bn (3-2)</p><p>　　式中：B—格柵槽寬度（m）；</p><p>　　S—柵條寬度（m）；</p><p>　　設(shè)計取S=0.02m </p><p>　　B=0.02(20-1)+0.0620=1.58m

35、 </p><p>　　3.進水渠道漸寬部分長度</p><p>　　l1= (3-3)</p><p>　　式中：l1—進水渠道漸寬部分長度（m）；</p><p>　　B1—進水渠寬（m）；</p><p>　　1—漸寬部分展開角，一般采用～</p&g

36、t;<p>　　若B1=0.8m，1=20°</p><p>　　l1==1.072m </p><p>　　4.柵槽與出水道連接處的漸窄部分長度：</p><p>　　l2=0.5l1 (3-4) </p><p>　　式中：l2—出

37、水渠道漸窄部分長度（m）；</p><p>　　l2=0.51.072=0.536m</p><p><b>　　圖3-1格柵計算圖</b></p><p>　　5.通過格柵的水頭損失</p><p>　　h1=β(s/b)4/3sink (3-5) </p><p>　　式中

38、：h1—水頭損失（m）；</p><p><b>　　—格柵條阻力系數(shù)；</b></p><p>　　k—格柵受污物堵塞時水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3；</p><p>　　設(shè)計取柵條斷面為銳邊矩形斷面，β=2.42 ，k=3</p><p>　　h1=2.42(0.02/0.06) 4/3sin60°3=0

39、.060m</p><p><b>　　6.柵后槽總高度</b></p><p>　　H=h+ h1 +h2 (3-6)</p><p>　　式中：H—柵后槽總高度</p><p>　　h—柵前水深（m）；</p><p>　　h1

40、—水頭損失（m）；</p><p>　　h2—柵前渠道超高（m）；</p><p>　　設(shè)計取h2=0.4m,h=0.6；</p><p>　　H =0.6+0.060+0.4=1.071m 取H=1.1m</p><p><b>　　7.柵后槽總長度</b></p><p>　　L= l1

41、+l2+0.5+1.0+ (3-7)</p><p>　　L =0.536+1.702+0.5+1.0+=3.688m 取L=3.70m</p><p>　　8.單組格柵每日柵渣量</p><p>　　W= (3-8)</p><p>　　式中： W—每日柵渣量</p><p&

42、gt;　　W1—每103 m3污水的柵渣量1取0.05～0.1 m3/103 m3 </p><p>　　設(shè)計取W1=0.05 m3/103 m3污水，Kw=1.20</p><p>　　W==2.506m3/d > 0.2 m3/d </p><p>　　采用機械清渣，中格柵與之相同</p><p><b>　　9.進水

43、與出水管道</b></p><p>　　城市污水通過DN=1200mm的管道進入粗格柵水渠，設(shè)計中去進水渠道寬和進水寬相同B1=0.8m，進水和出水水深h=0.6m，然后經(jīng)泵的提升流入細格柵槽，根據(jù)流量選擇合適的泵即可。</p><p>　　3.1.2細格柵設(shè)計計算</p><p><b>　　1.柵條間隙數(shù)</b></p&g

44、t;<p>　　n= (3-9)</p><p>　　式中： n—柵條間隙數(shù)（個）；</p><p>　　Qmax—設(shè)計最大流量（m3/s）</p><p>　　h—柵前水深（m）；</p><p>　　v—過柵流速（m/s）；</p><p>　　b—

45、粗格柵柵條間隙（m）；</p><p><b>　　—格柵傾角（。）</b></p><p>　　設(shè)細格柵h=0.6m，v=0.800 m/s，b=0.01m，=60°</p><p><b>　　n==136</b></p><p><b>　　2.格柵槽寬度</b>

46、;</p><p>　　B=S(n-1)+bn (3-10)</p><p>　　式中：B—格柵槽寬度（m）；</p><p>　　S—柵條寬度（m）；</p><p>　　設(shè)計取S=0.02m </p><p>　　B=0.01(136-1)+0.01136=2

47、.710m</p><p>　　3.進水渠道漸寬部分長度</p><p>　　l1= (3-11)</p><p>　　式中：l1—進水渠道漸寬部分長度（m）；</p><p>　　B1—進水渠寬（m）；</p><p>　　1—漸寬部分展開角，一般

48、采用～</p><p>　　若B1=0.8m， 1=20°</p><p>　　l1= =2.610m </p><p>　　4.柵槽與出水道連接處的漸窄部分長度：</p><p>　　l2=0.5l1 (3-12) </p

49、><p>　　式中：l2—出水渠道漸窄部分長度（m）；</p><p>　　l2=0.52.610=1.305m</p><p>　　5.通過格柵的水頭損失 </p><p>　　h1=β(s/b)4/3sink (3-13) </p><p>　　式中：h1—水頭損失（m）；</p&

50、gt;<p><b>　　—格柵條阻力系數(shù)；</b></p><p>　　k—格柵受污物堵塞時水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3；</p><p>　　設(shè)計取柵條斷面為銳邊矩形斷面，β=2.42 ，k=3</p><p>　　h1=2.42(0.02/0.01) 4/3sin60°3=0.232m</p>&l

51、t;p><b>　　6.柵后槽總高度</b></p><p>　　H=h+ h1 +h2 (3-14)</p><p>　　式中：H—柵后槽總高度</p><p>　　h—柵前水深（m）；</p><p>　　h1—水頭損失（m）；<

52、/p><p>　　h2—柵前渠道超高（m）；</p><p>　　設(shè)計取h2=0.4m</p><p>　　H=0.6+0.232+0.4=1.232m，取H=1.3m</p><p><b>　　7.柵后槽總長度</b></p><p>　　L= l1 +l2+0.5+1.0+

53、 (3-15)</p><p>　　L=1.305+2.610+0.5+1.0+=5.995m 取L=6.00m</p><p>　　8.單組格柵每日柵渣量</p><p>　　W= (3-16)</p><p>　　式中：W—每日柵渣量</p><p&g

54、t;　　W1—每103 m3污水的柵渣量1取0.05～0.1 m3/103 m3 </p><p>　　設(shè)計取W1=0.05 m3/103 m3污水，Kw=1.20</p><p>　　W==2.506m3/d > 0.2 m3/d，采用機械清渣，</p><p><b>　　9.進水與出水管道</b></p><p&

55、gt;　　與粗格柵采用相同的進水渠道。</p><p>　　3.2平流沉砂池的設(shè)計計算</p><p>　　污水經(jīng)配水井后進入平流沉砂池，分為兩組，單組最大設(shè)計流量Q=0.696 m3/s，平均流量為Q=0.580m3/s</p><p><b>　　1.沉砂池長度</b></p><p>　　L=v t

56、 (3-17)</p><p>　　式中：L—池子長度(m)</p><p>　　v—平流沉砂池流速，一般取0.15～0.3 m/s；</p><p>　　t—停留時間，一般取30～60s；</p><p>　　設(shè)計取v=0.2 5m/s，t=40s</p><p>　　L=0.

57、25×400=10m</p><p><b>　　2.水流斷面面積</b></p><p>　　A= (3-18)</p><p>　　式中：A—水流斷面面積（m2）；</p><p>　　—設(shè)計最大流量（m3/s）；</p><p>

58、　　A=0.696/0.25=2.784m2</p><p><b>　　3.沉砂池寬度</b></p><p>　　B=A/h2 (3-19)</p><p>　　式中： B —沉砂池寬度（m）</p><p>　　h2— 沉砂池有效水深，一般采用0.25～1.0m

59、；</p><p>　　設(shè)計取h2=1m，每組沉砂池設(shè)兩格； </p><p><b>　　B==1.392m</b></p><p>　　4.沉淀室所需總?cè)莘e</p><p>　　V= (3-20)</p><p>　　式中： —最大設(shè)計流量（m3/s）；&l

60、t;/p><p>　　X—城市污水沉砂量，一般采用30 m3/ 106m3污水；</p><p>　　T—清除沉砂的時間間隔，一般取1～2d；</p><p>　　設(shè)計中取T=2d；=1.392m3/s</p><p>　　V==7.216m3 </p><p><b>　　5.單個沉砂斗容積</b>

61、;</p><p><b>　　(3-21)</b></p><p>　　式中：n — 沉砂斗個數(shù)總 ； </p><p>　　設(shè)每個分格有兩個沉砂斗，則總共有n=2×2×2=8個； </p><p>　　V0===0.902 m3</p><p>

62、;<b>　　6.沉砂斗高度</b></p><p>　　設(shè)沉砂斗高度應(yīng)該滿足沉砂斗存儲沉砂的要求，沉砂斗的傾角≥550</p><p>　　= (3-22)</p><p>　　式中：—沉砂斗高度（m);</p><p>　　—沉砂池上口面積（m2）；</p>&l

63、t;p>　　—沉砂池下口面積（m2）；一般為0.4×0.4~0.6×0.6m2；</p><p>　　設(shè)計中取沉砂池上口面積=B2=1.392×1.392，沉砂池下口面積=0.5×0.5</p><p><b>　　==0.938m</b></p><p><b>　　7.沉砂室的高度&l

64、t;/b></p><p>　　=+il2 (3-23)</p><p>　　式中：—沉砂室的高度（m);</p><p>　　l2— 沉砂池池底長度（m); </p><p>　　i—沉砂池池底坡度；</p><p>

65、<b>　　設(shè)計取i=0.02</b></p><p>　　l2=L-2B (3-24)</p><p>　　=0.938+0.02×（10-2×1.392）=1.010m</p><p>　　校核 ： tan===2.264</p><p>

66、;　　則=66.53o＞55o</p><p><b>　　8.沉砂池總高度</b></p><p>　　H=h1+h2+h3 (3-25)</p><p>　　式中：H—沉砂池總高度（m）；</p><p><b>　　h1—超高

67、（m）；</b></p><p>　　h2—沉淀池有效水深（m）；</p><p>　　—沉砂室高度（m）；</p><p>　　設(shè)計中取超高h1=0.3m</p><p>　　H=0.3+1.0+1.010=2.31m</p><p><b>　　9.驗算最小流速</b></p

68、><p><b>　　(3-26)</b></p><p>　　式中：一最小流速（ m/s）；</p><p>　　一沉砂池格數(shù)（個）；</p><p>　　最小流量一般采用0.75；最小流速一般采用v≥0.15 m/s；沉砂池格數(shù)最小流量時取1；最小流量時過水斷面面積取0.5A。</p><p>　

69、　=0.620m/s＞0.15 m/s，符合要求</p><p><b>　　10.進水渠道</b></p><p>　　格柵的出水通過DN 1200mm的管道送入沉砂池前的配水渠，由配水渠道向兩側(cè)配水進入沉砂池，進水渠道的水流流速</p><p>　　v1= (3-27)</p>

70、;<p>　　式中：v1—進水渠道的水流流速（m/s）；</p><p>　　B1—進水渠道寬度（m）；</p><p>　　H1—進水渠道水深（m）；</p><p>　　設(shè)計取B1=1.0m，H1=0.8m</p><p>　　v1==0.870m/s</p><p><b>　　11.出水

71、管道</b></p><p>　　出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，出水堰堰上水頭</p><p>　　H1=()2/3 (3-28)</p><p>　　式中：H1—出水堰堰上水頭（m）；</p><p>　　Q1—沉砂池內(nèi)設(shè)計流量

72、（m3/s）；</p><p>　　m—流量系數(shù)，一般取0.4～0.5；</p><p>　　—堰寬等于沉砂池寬度（m）；</p><p>　　設(shè)計取m=0.4，=1.392m，Q1=0.696</p><p>　　H1=()2/3=0.271m</p><p>　　出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬

73、度B2=1.20m 出水槽水深h2=0.8m ，水流流速與進水渠中流速相同v1=0.870m/s,用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管，管徑DN2=1000mm，管內(nèi)水流速為v2，</p><p><b>　　(3-29)</b></p><p>　　式中：—管內(nèi)水流速為m/s；</p><p>　　Q—設(shè)計流量（m3/s）&

74、lt;/p><p>　　d —出水管道管徑 </p><p><b>　　=0.887m/s</b></p><p><b>　　12.排砂裝置</b></p><p>　　采用重力排砂，沉砂斗底部管道管徑DN=200mm。</p><p>　　3.3集配水井的設(shè)計計算<

75、/p><p>　　沉砂池進水端設(shè)進水配水井，污水在配水井內(nèi)平均分配，然后流進每組沉砂池，后面輻流初沉池以及二沉池的集配水井采用相同的尺寸。</p><p>　　1.配水井內(nèi)中心管直徑 </p><p>　　D2= (3-30)</p><p>　　式中：D2—配水井內(nèi)中心管直徑（m）；</p>

76、<p>　　v2—配水井中心管上升流速，一般v2≥0.6 m/s；</p><p>　　設(shè)計中取v2=0.8m/s</p><p>　　D2==1.489 取D2=1.5m</p><p>　　2.配水井直徑 D3= (3-31)</p><p>　　式中：D3—配水井直徑（m）；</

77、p><p>　　v3—配水井內(nèi)污水流速，一般取v3=0.2～0.4m/s；</p><p>　　設(shè)計中取v3=0.3 m/s；</p><p>　　D3==2.856m 取D3=2.90</p><p>　　3.集水井直徑 D1= (3-32)</p><p>　　式中：D3—集

78、水井直徑（m）；</p><p>　　v1—集水井內(nèi)污水流速（m/s），一般采用0.2~0.4m/s；</p><p>　　設(shè)計中取 v1=0.25 m/s </p><p>　　D1==3.938m</p><p>　　4.進水管和出水管管徑</p><p>　　取進水管和出水管的管徑都為DN=1000m

79、m；</p><p>　　流速校核 v===0.887>0.6m/s 符合要求。</p><p><b>　　5.總出水管</b></p><p>　　取出水總管管徑D=1500mm，v=0.788 m/s；集配水井內(nèi)設(shè)有超越閥門，以便超越</p><p>　　3.4輻流初沉池的設(shè)計計算</p>&l

80、t;p>　　選擇兩組輻流沉淀池，即N=2，每組輻流初沉池平均流量為Q=0.580m3/s；每組最大流量Qmax=m3/s </p><p>　　1.沉淀池部分有效面積</p><p>　　F= (3-33)</p><p>　　式中：F—沉淀池部分有效面積(m3)；</p><p>

81、;　　—表面負荷，一般采用1.5～3.0 m3/( m2·h) ；</p><p>　　Q—設(shè)計流量（m3/s）；</p><p>　　設(shè)計取Q=0.696m3/s，設(shè)計中取=2 .0m3/( m2·h)</p><p>　　A==1252.8m3</p><p><b>　　2.池子直徑</b>&l

82、t;/p><p><b>　　(3-34) </b></p><p>　　式中：D—池子直徑（m）；</p><p>　　D= =39.94m 取40m</p><p>　　3.沉淀部分有效水深</p><p>　　h2=t (3-35)&l

83、t;/p><p>　　.式中：h2—沉淀部分有效水深（m）；</p><p>　　t—沉淀時間，一般采用1.0～2.0h；</p><p><b>　　設(shè)計中取t=2h</b></p><p><b>　　h2=22=4m</b></p><p>　　校核：D/ h2=10在6~

84、12范圍內(nèi)，滿足要求。</p><p>　　4.沉淀部分有效容積</p><p>　　=Qt3600 (3-36)</p><p>　　=0.69623600=5011.2 m3</p><p>　　5.污泥部分所需容積</p><p>　　V=

85、 (3-37)</p><p>　　式中：V—污泥部分所需容積(m3）；</p><p>　　Q—設(shè)計污水流（m3/s）；</p><p>　　C1—進水懸浮物濃度（mg/L）；</p><p>　　C2—出水懸浮物濃度（mg/L）；</p><p>　　K2—水量總變化系數(shù)；</p><p>

86、　　—污泥容重,約為1；</p><p>　　P0—污泥含水率(%)，初沉池一般在95%~97%；</p><p><b>　　n—沉淀池組數(shù)；</b></p><p>　　T—清除污泥時間間隔，人工排泥一般取1～2，機械刮泥機排泥為0.05~0.2d；</p><p>　　η—初沉池去除SS的效率，一般取40%~55%

87、；</p><p>　　設(shè)計取Q=1.392 m3/s，C1=220mg/L，C2=C1（1-η）=50% ，P0=97%，C2=110mg/L </p><p>　　V==27.562 m3</p><p><b>　　6.污泥斗容積</b></p><p>　　V1=h5(a2+ a1a+ a12)

88、 (3-38)</p><p>　　式中：V1—污泥斗容積（m3）；</p><p>　　h5—污泥斗高度（m）；</p><p>　　a—沉淀池污泥斗上口半徑（m）；</p><p>　　a1—沉淀池污泥斗下口半徑，一般采用0.4～0.5m；</p><p><b>　　—污泥斗傾角。

89、</b></p><p>　　設(shè)計中取a=2m，a1=0.5m，=，</p><p>　　污泥斗高度 =（a- a1）tan=（2-0.5）×tan=1.299m </p><p>　　V1=(22+20.5+0.52)=2.273 m3 </p><p>　　7.沉淀池底部圓錐部分體積</p>&

90、lt;p>　　V2=h4(R2+ r1R+ r12) (3-39)</p><p>　　式中：R—沉淀池半徑（m）；</p><p>　　r1—沉淀池底部中心圓半徑（m）；</p><p><b>　　i—池底坡度。</b></p><p>　　設(shè)計中取池底坡度設(shè)i=0.05

91、，R=20.0m，r1==1m</p><p>　　h4=i（R- r1）=0.05×(20-1)=0.950m</p><p>　　V2=×0.950×(202+120+ 12)=418.614 m3</p><p><b>　　單個沉淀泥斗總?cè)莘e</b></p><p>　　V= V1+

92、 V2=418.614+2.273=420.887m3＞27.562m3，</p><p><b>　　8.沉淀池總高度</b></p><p>　　H=h1+ h2+ h3+ h4+h5 (3-40)</p><p>　　式中： H—沉淀池總高度（m）；</p>

93、;<p>　　h1—沉淀池超高，一般采用0.3～0.5；</p><p>　　h3—緩沖層高度，一般取0.3m；</p><p>　　設(shè)計取h1=0.3m，h3采用0.3m</p><p>　　H=0.3+ 4+ 0.3+0.950+1.299=6.849m</p><p><b>　　9.進水集配水井</b&g

94、t;</p><p>　　因為 輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進水段設(shè)集水井，污水在集配水井中部平均分配，而后流進每組沉淀池。</p><p><b>　　配水井中心管直徑</b></p><p>　　D2= (3-41)</p><p>　　式中：D2 —配水井中

95、心管直徑（m）；</p><p>　　v2—配水井內(nèi)中心管上升流速，一般采用≥0.6 m/s</p><p>　　設(shè)計取v2=0.8 m/s</p><p>　　D2==1.489m</p><p><b>　　配水井直徑</b></p><p>　　D3=

96、 (3-42)</p><p>　　v3—配水井內(nèi)污水流速，一般取0.2～0.4 m/s；</p><p>　　設(shè)計中取v3=0.3 m/s</p><p>　　D3==2.851m</p><p>　　10.進水管及配水花墻</p><p>　　沉淀池分兩組，每組沉淀池采用池中心進水，通過配水花墻及穩(wěn)流罩配水

97、,進水管道采用DN=1000mm，</p><p>　　管內(nèi)流速V===0.887，</p><p>　　進水管到頂部設(shè)穿孔花墻處管徑為1500mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心上部.布置六個穿孔花墻。</p><p>　　過孔流速 v3= (3-43)</p><

98、p>　　式中：v3—穿孔花墻過孔流速，一般采用0.2～0.4 m/s；</p><p>　　設(shè)計取孔洞寬度B3=0.4m，h3=0.6m，n=10</p><p>　　v3==0.290 m/s，符合要求</p><p>　　穿孔花墻向四周輻射平均布置，穿孔花墻設(shè)穩(wěn)流罩，保證流量穩(wěn)定，穩(wěn)流罩直徑DN=3.0m，高2.5m。在穩(wěn)流罩上平均分布的孔洞，孔洞總面積為

99、穩(wěn)流罩過水斷面的15%。</p><p>　　A=15%D罩H罩=15%3.143.02.5=3.533m2</p><p>　　則孔洞數(shù) N= (3-44)</p><p>　　式中: N—則孔洞數(shù)（個）；</p><p>　　D—孔洞直徑(m)；</p><p>

100、;　　V—孔洞總面積(m2)；</p><p>　　N= =312.54個，取313個</p><p><b>　　11.出水堰</b></p><p>　　沉淀池出水經(jīng)過雙側(cè)出水堰跌落進入集水槽，然后匯入出水管道排入集水井。出水堰采用雙側(cè)三角形出水堰，三角堰頂寬a=0.24m，深b=0.12m，間距c=0.05m，外側(cè)與內(nèi)側(cè)堰相距0.50

101、m。外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁0.5m。</p><p>　　外側(cè)三角堰直徑為d1=40-20.5=39.0m</p><p>　　內(nèi)側(cè)三角堰直徑d2=40-20.5-20.50=38.0m</p><p>　　外側(cè)則孔洞數(shù)N1=(d1)/(a+c)=(3.1439.0)/(0.24+0.05)=422.27個，取423個</p><p>　　內(nèi)

102、側(cè)則孔洞數(shù)N2=(d1)/(a+c)=(3.1438.0)/(0.24+0.05)=411.44個，取412個</p><p>　　兩側(cè)三角堰寬度取0.8m，三角堰后自由跌落0.20m。三角堰水頭損失</p><p>　　H1= (3-45)</p><p>　　式中：Q1—三角堰流量，等于0.696m3/s；<

103、/p><p>　　H1—三角堰水頭損失，一般采用三角堰高度的～m。</p><p>　　H1=0.7×=0.041m</p><p>　　則堰頭損失為H1=0.20+0.041=0.241m</p><p><b>　　12.堰上負荷</b></p><p>　　q1=

104、 (3-46)</p><p>　　式中：q1—堰上負荷[L/(s·m)],一般小于2.9 L/(s·m)；</p><p>　　D1—三角堰出水渠道平均直徑（m）。</p><p>　　q1==2.847L/(s·m)＜2.9 L/(s·m)，符合要求，</p><p>&l

105、t;b>　　13.出水擋渣板</b></p><p>　　三角堰前設(shè)有出水浮渣擋板，利用刮泥機椼架上的浮渣刮板收集。擋渣板高出水面0.15m，深入水下0.45m，在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集裝置，采用管徑DN500mm的排渣管排出池外。</p><p><b>　　14.出水渠道</b></p><p>　　出水堰設(shè)在沉淀池四周，

106、雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.5m，出水堰寬0.8m，深1.0m，有效水深0.7m。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管DN1000mm，管內(nèi)流速v0=0.795 m/s，沉淀池采用周邊傳動刮泥機刮泥。 </p><p><b>　　15.排泥管</b></p><p>　　沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑DN200mm，排泥時間t4=20mi

107、n，排泥管伸入污泥斗底部，排泥管靜壓頭為1.2m,連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)</p><p><b>　　16.刮泥裝置</b></p><p>　　沉淀池采用周邊傳動刮泥機，周邊傳動刮泥機的線速度為2~3m/min,刮泥機底部設(shè)有刮泥板，將污泥推入污泥斗，刮泥機上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進排渣裝置。</p><p>　　3.5A/O池的設(shè)計計算

108、</p><p>　　3.5.1污水生物處理的設(shè)計條件</p><p>　　進入曝氣池的平均流量=100000 m3/d,最大設(shè)計流量Q=1.392m3/s。平均流量Q=1.157m3/s,設(shè)計的時候分為兩個A/O曝氣池，每個曝氣池的最大流量為0.696m3/s。平均流量0.579m3/s</p><p><b>　　3.5.2設(shè)計參數(shù)</b>

109、</p><p>　　BOD5—污泥負荷率</p><p>　　A/O生物脫氮工藝BOD5—污泥負荷率Ns一般采用0.1~0.17，設(shè)計中取0.15；</p><p>　　2.曝氣池中混合污泥濃度</p><p><b>　　(3-47)</b></p><p>　　式中：X—混合污泥濃度(mg/

110、L)；</p><p>　　SVI—污泥指數(shù)，一般采用150；</p><p>　　R—污泥回流比；設(shè)計中取100%；</p><p>　　r—系數(shù)，一般采用r=1.2；</p><p><b>　　3.TN去除率</b></p><p>　　e= (3-48)&

111、lt;/p><p>　　式中： e— TN去除率（%）；</p><p>　　S1—進水TN濃度(mg/L)；</p><p>　　S2—出水TN濃度(mg/L)；</p><p>　　本次設(shè)計進水TN濃度S1=90 mg/L，出水TN濃度S2=20 mg/L</p><p><b>　　e==77.78%<

112、;/b></p><p><b>　　4.內(nèi)回流倍數(shù)</b></p><p>　　R內(nèi)= (3-49)</p><p>　　式中： R內(nèi)—內(nèi)回流倍數(shù)；</p><p>　　R內(nèi)==3.5 設(shè)計取R內(nèi)=350% </p><p>　　3.5.

113、3平面尺寸計算</p><p><b>　　1.總有效容積</b></p><p><b>　　(3-50)</b></p><p>　　式中：V—總有效容積（m3）；</p><p>　　Q—設(shè)計進水平均流量（m3/d）；</p><p>　　Sa—曝氣池進水的BOD(mg

114、/L)5；</p><p>　　X—回流活性污泥濃度(mg/L)；</p><p>　　計取中Q=100000 m3/d，</p><p><b>　　平面尺寸</b></p><p><b>　　（1）曝氣池總面積</b></p><p>　　A=

115、 (3-51) </p><p>　　式中：A—曝氣池總面積</p><p>　　h—曝氣池有效水深（m）；</p><p>　　設(shè)計取中曝氣池有效水深h=5m；</p><p><b>　　A==</b></p><p>　?。?）每個曝氣池面積</p><

116、;p>　　A1= (3-52) </p><p>　　式中：A1—每個曝氣池面積（m2）；</p><p><b>　　N—池個數(shù)(個）；</b></p><p>　　設(shè)計中取曝氣池個數(shù)N=2</p><p><b>　　A1=</b></

117、p><p><b>　　池長 </b></p><p>　　L= (3-53) </p><p>　　式中：b—每個廊道寬度(m)；</p><p>　　n—廊道個數(shù)(個）；</p><p>　　設(shè)計取每廊道寬度b=8.0m，廊道數(shù)

118、n=5</p><p><b>　　L=</b></p><p><b>　　停留時間</b></p><p><b>　　(3-54)</b></p><p>　　式中：T—污水停留時間(h)；</p><p>　　設(shè)A段與O段的停留時間比為1:4，則

119、A段停留時間為1.6h，O段為6.4h</p><p>　　5廊道中設(shè)第一條廊道為缺氧池，后4廊道為好氧池。</p><p><b>　　3 進出水系統(tǒng)</b></p><p>　　(1)曝氣池的進水設(shè)計</p><p>　　沉淀池的出水通過DN1200mm的管道送入A/O反應(yīng)池，管道內(nèi)流速為 </p>

120、<p>　　V= (3-55)</p><p>　　式中：D—管徑（m）；</p><p>　　V= =0.616m/s</p><p>　　在進水渠道內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從厭氧段進入；</p><p>　?。?）渠道內(nèi)的最大流速 </p><p>　　v1=

121、 (3-56)</p><p>　　式中：v1—渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）；</p><p>　　b1—進水渠道寬度（m）；</p><p>　　h1—渠道內(nèi)水深（m）；</p><p>　　設(shè)計取N=2，b1=1m，h1=0.8m</p><p>　

122、　v1==0.871m/s</p><p>　　反應(yīng)池采用潛孔進水，</p><p><b>　?。?）孔口面積</b></p><p>　　F= (3-57)</p><p>　　式中： F —孔口面積（m2）；</p><p>　　v2—空口流速，一

123、般采用0.2～1.5 m/s；</p><p>　　設(shè)計取v2=0.4 m/s，N=2</p><p>　　F==1.740 m2</p><p>　　每個孔口尺寸為0.5m×0.5m，</p><p><b>　　(4)則孔口數(shù)</b></p><p>　　n=

124、 (3-58)</p><p>　　式中：n —孔口數(shù)（個）；</p><p>　　f—k空口面積（m2）；</p><p>　　n==6.96 設(shè)計取n=7</p><p>　　3.5.4A/O曝氣池出水設(shè)計</p><p>　　1.A/O池出水采用矩形薄壁堰跌落出水，自由跌落0.15m,堰上水頭&

125、lt;/p><p>　　H= (3-59)</p><p>　　式中：H —堰上水頭（m）；</p><p>　　m—流量系數(shù)，一般采用0.4~0.5；</p><p><b>　　b一堰寬（m）；</b></p><p>　　QX —每座反應(yīng)池出水量Q包括污水最

126、大流量0.696 m3/s與回流污泥量、回流水量之和；</p><p>　　QX=Q+(R+R內(nèi)) (3-60) </p><p>　　QX= 0.6962+1.157（3.5+0.5）=6.020m3/s</p><p>　　設(shè)計取m=0.4，b=8.0，</p><p><b>　　H==0.3

127、56m</b></p><p>　　A/O池最大出水量為QX=6.020 m3/s，出水管管徑采用DN2000mm，送往二沉池，管內(nèi)流速為v==1.917m/s。</p><p>　　3.5.5A/O曝氣池其他管道設(shè)計</p><p><b>　　1.污泥回流管</b></p><p>　　本次設(shè)計中，污泥回

128、流比為50%，從二沉池回流的污泥通過兩根DN500mm的回流管道分別進入首段兩側(cè)的厭氧段。</p><p><b>　　2.硝化液回流管</b></p><p>　　硝化液回流比為350%，從二沉池出水回至缺氧段首段，硝化液回流管管徑為DN1000mm。</p><p>　　3.5.6曝氣池剩余污泥量</p><p>&

129、lt;b>　　(3-61) </b></p><p>　　式中：W —剩余污泥量（kg/d）；</p><p>　　a—污泥產(chǎn)率系數(shù)（d-1），一般采用0.5~0.7； </p><p>　　Q—平均流量(m3/d)；</p><p>　　b—污泥自身氧化系數(shù)（d-1），一般采用0.05~0.1；</p>

130、<p>　　Lr—反應(yīng)池去除SS濃度（kg/m3）,</p><p>　　Sr—反應(yīng)池去除BOD5濃度（kg/m3）,</p><p>　　設(shè)計中取a=0.6，b=0.06，由于在初沉池中能去除50%SS，20%BOD5所以進入生化反應(yīng)池：</p><p>　　SS=220×50%=110mg/L，</p><p>