1、水質工程課程設計以集寧區為設計原型系 部：環境工程系學生姓名：郭曉斌專業班級：水質科學與技術二班學 號：指導教師：魯珥2017年6月25日水質工程課程設計計算說明書1.目的綜合運用所學知識獨立完成某一城市污水處理廠工藝設計，從而 鞏固課堂所學的理論知識，培養和提高學生解決生產實際問題的能 力。學習工程設計的基本方法、步驟、技術資料的運用；訓練基本 計算方法、及繪圖能力；綜合運用理論知識解決實際工程問題；熟 悉貫徹國家環境保護及基本建設的政策法規、標準，規范等。2 .任務完成某城鎮污水處理廠工藝設計。平面高程設計達到初步設計要 求；單體構筑物設計計算達到初步設計水平；完成詳細的設計計算 說明書。

2、3 .設計內容和范圍a.污水處理廠位置的選擇；b.污水處理程度及污水處理流程的決定；c.單體構筑物型式的選擇及其尺寸的設計；d.污水處理廠平面及高程布置；e.繪制污水處理廠總平面布置圖，單體構筑物工藝計算草圖，污 水處理廠污水、污泥處理高程布置圖。4 .集寧區資料城市現狀與發展規劃：某城市現有人口 400000人，是一個以機電制造、鋼鐵、紡織 為主的新型工業城市，位于西北地區，屬高原地帶，河流由北向 南穿過城市，有一鐵路跨河而過，全城分新舊兩區，主要集中在 舊區，舊區（西區）為商業區、生活區。根據該城市建設部門提 供的材料該市以后會在重工業和輕工業方面得到大力發展，東西區人口都會大大增加，成為

3、一個綜合性中型城市?，F在東區各工業企業生產、生活污水由各單位自行處理后排 放河流。西區尚未建設完整的污水處理系統， 計劃在三至五年內 完成西區污水截流工程和污水處理廠建設。本設計僅考慮西區。設計人口 15萬人，設計?水量標準：萬m2/d。生活污水中SS 為350mg/L, BO汕40g/人天，區域內工業企業的生產和生活 污水量為2000ml/天，BO昉400mg慮浮物濃度200mg/L。污水處理廠自然地面標高為1320m 1327m自然資料氣溫：歷年最高溫度。C,最低。C,平均。C雨量：年平均降雨量毫米，平均蒸發量毫米。年平均日照量：小時日最大積雪深度：30厘米。最大凍深度：米。風向：常年主導

4、風向是西南風，盛行風向為西北風，年平均風速米/秒。地下水為：地面以下15m地質：以栗鈣土為主要土壤類型。電力供應情況：良好。污水岸邊排放，混合條件很差。郊區有小型水庫1座，庫容萬立方米；塘壩2座，容量1萬立方米； 堤防總長度5公里，排灌機械保有臺數77臺，機電井77眼，其中 深井47眼。設計期限及建設分期污水廠投資巨大，宜按近期規模設計，近遠期結合，保留 遠期用地?？紤]到遠期征地需求，需要建設審批部門的支持。5 .設計計算概要污水處理廠位置的選擇制定城市污水處理系統方案，污水處理廠廠址的選擇是重要的環節，它與城市的總體規劃，城市排水系統走向布置處理后污水的 出路密切相關。當污水處理廠的廠址有多

5、種方案可供選擇時，應從管道系統泵站污水處理廠各處理單元考慮，進行綜合的技術經濟比較與最優化分析，并通過有關專家的反復論證后在行確定。污水處理廠廠址的選擇應遵循如下原則：1 .與污水處理工藝相適應。2,盡量少占用農田。3.廠址必須位于集中給水水源的下游，并在城鎮生活區下游 300 米以外，夏季主風向的下風向。4,處理后的污水回用時要與用戶靠近，排放時應與受納水體靠近。5 .廠址不宜設在雨季易受水淹的低洼地帶。盡量設在地質較好的地方，便于施工。6 .充分利用地形，應選擇有自然坡度的地區，便于高程布置。7 .根據城市遠期規劃，考慮遠期發展可能性，有擴建余地。依據上述原則，選擇污水處理廠。污水處理廠自

6、然地面標高13201327米，自然坡向水體。常年主力風向為西北風，夏季主風 向為西南風，頻率15%。污水岸邊排放，混合條件很差。地下水為： 地面以下15m地質為栗鈣土為主要土壤類型，耐性強度公斤 /厘 米2;電力供應情況良好。污水處理程度及處理流程的決定設計流量根據城市現狀及發展規劃，設計人口 15萬人，設計污水量標準： 150L/人天（10萬人），200L/人天（50000人）。生活污水中 S勛350mg/L, BO訥40g/人天，區域內工業企業的生產和生 活污水量為2000nV天，BO昉400mg慮浮物濃度200mg/Lo污水 處理廠設計流量按近期設計如下： 333.Qd = Qi + Q

7、2 =25000 m/d + 2000 m /d =27000 m/dQdmax= Kd - Q? +Kd - Q7 =* （25000+2000） =34500吊d3,Qhmax = K z - Qi +Kh , Q2 =*25000+*2000=38800 m/d污水處理程度要求處理出水達到國家污水綜合排放標準一級標準進水水質:SS=350*25000200*200027000339mg/LBOQ=(0.69 0.99 40 150000 400 2000)/27000 181.4mg/L出水水質：SS= 20mg/LBOD 5 = 20mg/L處理程度 SS : c°c 100

8、% 94.1% c0BOD 5： cc 100% 89.0%coSS©量：350 25000/150000= 58.33g/(A0)BOQ當量：40 0.69 0.99 27.32g/人g工業區SS當量人口數：空迎= 6858人58.33工業區 BODf量人口數：400 2000/ 27.32 = 292823A處理流程選擇污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮確定各處理技術單 元構筑物的型式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程選定的同時，主要以下列各項因素作為依1 .污水的處

9、理程度這是朽水處理工藝流程選定的主要依據， 而污水的處理程度 又主要取決于處理水的出路、去向。 排放水體，這是對處理水最 常采用的途徑，也是處理水的“自然歸宿”。當處理水排放水體時，污水處理程度可考慮用以下幾種方法 進行確定。(1) 按水體的水質標準確定，即根據當地環境保護部門對該 受納水體規定的水質標推進行確定。(2) 按城市污水處理J所能達到的處理程度確定，一般多以二 級處理技術所能達到的處理程度作為依據。本污水處理廠出水水 質BOD=20mg/L, SS= 20mg/L。(3) 考慮受納水體的稀釋自凈能力，這樣可能在一定程度上 降低對處理水水質的要求，降低處理程度，但對此應采取慎審態 度

10、，取得當地環境保護部門的同意。處理水回用，在前章已有較深入的闡述；城市污水的處理水 有多種回用途徑，可用于農出灌溉、澆灌菜田；可作為城市的雜 用水，用于沖洗公廁、噴灑綠地、公園；沖洗街道和城市景觀水 域的補給水等。無論回用的途徑如何，在進行深度處理之前，城市污水必須 經過完整的二級處理。2 .工程造價與運行費用工程造價和運行費用也是工藝流程選定的重要因素，當然,處理水應當達到的水質標準是前提條件。 這樣，以原污水的水質、 水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應達到的水質指標為 制約條件，而以處理系統最低的總造價和運行費用為目標函數， 建立三者之間的相互關系。減少占地面積也是降低建設費用的重要

11、措施，從長遠考慮， 它對污水處理廠的經濟效益和社會效益有著重要的影響。3 .當地的各項條件當地的地形、氣候等自然條件也對污水處理工藝流程的選定 具有一定的影響。例如，如當地擁有農業開發利用價值不大的舊 河道、洼地、沼澤地等，就可以考慮采用穩定塘、土地處理等污 水的自然生物處理系統，在寒冷地區應當采用在采取適當的技術 措施后，在低溫季節也能夠正常運行，并保證取得達標水質的工 藝，而且處理構筑物都建在露天，以減少建設與運行費用。當地的原材料與電力供應等具體問題，也是選定處理工藝應 當考慮的因素。4 .原污水的水量茍污水流入工況除水質外，原污水的水量也是選定處理工藝需要考慮的因素， 水質、水量變化較

12、大的原污水，應考慮設調節池或事故貯水池， 或選用承受沖擊負荷能力較強的處理工藝，如完全混合型曝氣池 等.某些處理工藝，如塔式濾池和堅流式沉淀池只適用于水量不 大的小型污水處理廠。工程施工的難易程度和運行管理需要的技術條件也是選定處理工藝流程需要各慮的因素、地廠水位高，地質條件較差的地 方，不宜選用深度大、施工難度高的處理構筑物?？傊?污水處型工藝流程的選定是一一項比較復雜的系統工 程，必須對上述各項因素加以綜合考慮， 進行多種力案的經濟技 術比較，必要時應當進行深入的調查研究和試驗研究工作。這樣才有可能選定技術可行、先進，經濟合理的污水處理工藝流程。根據污水水質水量和污水處理程度，考慮到脫氮除

13、磷要求不高， 采用典型工藝流程。該工藝由完整的二級處理系統和污泥處理系統組成。一級處理由格柵，沉砂池和初沉池組成，作用是去除污水中的固體污染物質。污水的BO01通過一級處理能夠去除20-30 %。二級處理系統是城市污水處理系統的核心，作用是去除城市 污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物。 通過二級處理，污水的 BO晴可降至20-30mg/L,可達到排放標準。污泥是污水處理過程的副產物， 也是必然產物。從初沉池排 除沉淀污泥，從二沉池排出剩余污泥。這些污泥應加以妥善處置， 否則會造成二次污染。處理流程如下頁圖：格柵污水處理流程構筑物型式的選擇格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種。按柵條間隙又可

14、分為粗格柵，中格柵，洗格柵。新設計的污水廠一般采用粗， 中兩道格柵，甚至粗中細三道。按清渣方式可分為人工清渣和 機械清渣。人工清渣適用于小型污水廠。機械清渣適用于柵渣 大于m3/d的大中型污水廠。根據柵渣大小和污水廠規模，本設計采用平面中格柵和機械 清渣。沉砂池采用控制流速的方法，使無機砂粒沉淀，而有機污泥不沉淀沉砂池類型有：平流沉砂池，曝氣沉砂池，多爾沉砂池，鐘式沉砂池。沉砂池可設在泵前防止葉輪磨損， 設在倒虹管前可防止堵塞，設在沉淀池前便于污泥的輸送和處理。本設計采用平流沉砂池，設于初沉池前。沉淀池初沉池控制流速，沉淀可沉的有機物及無機物，減輕后續生物處理的負荷。二沉池是生物處理系統的重要

15、組成部分， 置于生 物處理單元后，用于沉淀活性污泥和腐殖污泥。常用的沉淀池有：平流沉淀池，豎流沉淀池，輻流沉淀池等。輻流沉淀池又有普通輻流和向心輻流兩種。根據污水處理工程實際，本設計初沉池采用平流沉淀池，二沉池采用周進周出向心輻流式沉淀池。生物處理單元根據污水水質情況和污水處理程度，采用階段曝氣池作為生物處理單元，考慮到實際運行中水質水量變化， 曝氣池設計可按 多種運行方式運行。根據水廠設計要求，本設計采用傳統式曝氣 池。污泥濃縮池采用豎流式污泥濃縮池，以降低污泥含水率，減小污泥體積, 便于后續污泥消化。污泥消化池采用中溫厭氧二級污泥消化工藝，以去除初沉池污泥和二沉池剩余污泥的有機物，同時回收

16、利用沼氣用于污水廠能源補給。脫水設備采用真空過濾機作為污泥脫水設備，脫水干化后的污泥外運。污泥濃縮池的上清液和真空壓濾機濾液回流至流程前面處理。構筑物的設計計算格柵采用兩組中格柵。設柵前水深h=,過柵流速丫=$,柵條間隙e=20mm格柵安裝傾角60度。qhmax =Qhmax/2= m 1S。格柵條數：n qqmax00.225扁方 29.08 ,取29根。ehv 0.02 0.4 0.9柵梢寬度：s=, B=s（n-1）+en= 0.01 （29 1） 0.02 29 0.9進水渠道漸寬部分長度：Bi=,1 20o（Vs,在不淤流速三與不沖流速s之間）柵槽與出水渠連接處的漸寬部分長度:Bl1

17、 3 0.34, l2 l1/2 0.17 2tg 20°通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形截面，取k=3,則通過格柵的水頭損失:h1 kh0k2g0.01 4/3sin 3 2.42 ()0.020.92osin 602 9.814/3(s/e)h0:水頭損失;k：系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取 k=3;£ ：阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時B柵后槽總高度：h2 0.3,H h h1 h2 0.8柵槽總長度：L l1 l2 0.5 1.0蒜241每日柵渣量:333Wi 0.06m /10 m ,Wqh max W 864003,13,1hma

18、x 10.81m /d 0.2m /dKz 1000沉砂池 水自然進入，不用提升，采用最大設計流量計算 長度：設丫=5, t=40s。L=V*t=*40=10m。水流斷面面積：A q吧 0225 0.9m2 V 0.25池總寬度：設B 1m則有效水深：h2 A/B 0.9m小于1.2m沉砂池所需容積：設T 2d,城市污水沉砂量X 30m3/106m6污水，則qhmax X T 86400Kz 106一一 30.81m3每個沉砂斗容積：設每池設兩個沉砂斗,V0 0.81/2 0.405m3沉砂斗各部分尺寸：設斗底寬 a1 0.6m,斗壁與水平面的傾角為55度，斗高h3 0.35m沉砂斗上口寬：a

19、 2%。a1 1.2m, Mh3 0.5tg55o沉砂斗容積：V0員2a2 2aa 2al2 0.47m3 6沉砂斗高度：采用重力排砂，設池底坡度為坡向砂斗。L 2al2 3.3m, h4 h3 0.06l2 0.70m2池總高度：設超高 h1 0.3m, H 0.3 0.9 0.70 1.9m沉砂池計算圖:初沉池采用兩組平流沉淀池，按最大時流量設計?？偙砻娣e：設表面負荷 q=2 m3/（m*h）, A=q hmax * 3600 =405m2 oq沉淀部分有效水深：h2 qt 3.6m （沉淀時間）沉淀部分有效容積：V qhmax t 3600 1458m3池長：設水平流速 v 4.5mm/

20、s, L 3.6vt 29.16mW30m池子總寬度：B A/L 13.5m池子格數：4格，b 3.4m .30. 一 30，一 ,校核長寬比，長深比：長/寬業 8.8>4,長/深-30 8.3>8m。符合要求3.43.6沉淀污泥所需污泥斗容積SNT10000.6 156858 210003188.2m2d其中：S 0.6L污泥/ （ P?d） ； N為SS當量人口數；重力排泥，排泥時間問隔取每格設兩斗，每斗容積 V。188.2/8 23.5m3沉淀池總高度： H h1 h2 h3 h4h超高0.3mh2：沉淀區高度3mh3：緩沖區高度，無刮泥機取 0.5mh4：污泥區高度，池底坡

21、度2%,沉淀池總長度為L=25+0.3 （流出口至擋板距離）+0.5 （流入口至擋板距離）h4(30 0.3+0.5 3.4 2) 0.02 tg60o (3.4 0.4)/2 3.08m1污泥斗谷積：W1 h5 (f1 f2 而2) 11.34m3,3 0其中污泥斗高度為h5 tg60 (3.4 0.4) 2.6m 2 13梯形部分谷積：W2 - (L 2b) (30.8 6.8) 0.02 b 30.68mW1 W2 42.02m3 19.6m3,符合要求沉淀池總長度：L 0.5 0.3 30 30.8m每池出水堰長度：8 8 3.4 19.4m,出水堰負荷：0.225 1000 / (4

22、 19.4) 2.89 2.9L/(s m)初沉池計算圖:平流沉淀池泥斗曝氣池分兩組，按最大日流量計算。qdmax Qdmax/2 34500/2m3/d 0.1996m3/s原污水的So (BOD5)為L,經初沉池處理，BOD5按降低30%t慮，則進入曝氣池的污水，其Sa (BOD5)值為：L。處理水中非溶解性BOD5=L。(G=20mg/L,自身氧化系數b=, Xa=活性污泥微生物在處理水中所占比例取)處理水中溶解性BOD5為Se=L, f=20=。=()/=%運行方式：在本設計中應考慮曝氣池運行方式的靈活性與多樣性。即：以傳統活性污泥法作為基礎，又可按階段曝氣法和再生曝氣系統等運行方式

23、調試運行。曝氣池的計算與各部位尺寸的確定:按BOD污泥負荷率計算。BOD污泥負荷率為BOD5/ (KgMLSS*虬為穩妥計，校核如下:Ns K 2Sef/ =*=。確定混合液淤泥濃度X:Ns 0.21,查Ns與SVI關系曲線得 SVI 110 140,取 130X范圍在2000-3500mg/L之間，按經驗取 X 3000mg/L。按最不利情況校核:R 50%時，XR r 106(1 R) SVI3077mg/L基本吻合。確定曝氣池容積：V &昆NsX34500/2 12733651m0.2 3000確定曝氣池各部分尺寸：池深取4m,則每組面積F 3651/4 912.75m2池寬取5

24、m, B/H 5/4 1.25介于1-2之間池長：F/B 182.6，而長寬比 182.6/5 36.5m 10m設五廊道式曝氣池，廊道長L1 L/5 36.5m取37m超高0.5m,則34高H 4.5m在曝氣池面對初沉池和二沉池的一側，各設橫向配水渠道，并在池中部設縱向 中間配水渠道與橫向配水渠道相連，設五個進水口.曝氣系統的計算: 采用鼓風曝氣。2 aQSr bVXv0.5 34500 (127 20) /1000+0.15 3651 3000 0.72/10003029Kg/d126.2Kg/h(a 0.5, b 0.15)最大時需氧量:O 2maxa QhmaxSrb VX v0.5

25、38800 (127 20)/1000 0.15 3651 3000 0.72/1000 135.8Kg/h每日去除的 BOD5值：BODr 34500 (127 20)/1000 3691.5Kg/d 去除每 KgBODs需氧量：O2 3029/3691.5 0.821KgO2 / KgBOD最大時需氧量與平均時需氧量之比：Omx 1.08O2供氣量計算：采用網狀微孔空氣擴散器，敷設于距池底 0.2m處，淹沒水深3.8m,計算溫度20度。查得水中溶解氧飽和度：Cs(20)9.17mg/L空氣擴散器出口處的絕對壓力R P 9.8 103H (P 1.013 105Pa)_5_3_5R 1.01

26、3 105 9.8 103 3.8 1.385 105Pa空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：Ot21 " EA)100% 18.43%,Ea 12%79 21 (1 Ea)曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度條件30度)5 _52.026 1057.63 (1.385 105 +18.4/42 ) 8.56mg/L2.026 105換算為20 C下脫氧清水充氧量：R敞(20)0 Csb(T)C 1.024t-20126.2 9.170.82 (0.95 1.0 8.56 2.0) 1.02430 20181.6Kg/h其中： 0.82,0.95,曝氣池出口處溶解氧濃度 C 2.0

27、,1.0相應的最大時需氧量：R° (max) 195.4Kg/hR-c曝氣池平均時供氣量：Gs 100 5044.4m3/h0.3Ea最大時供氣量：Gsmax 5427.8m3/h si max去除每 KgBOD 的供氣量:5044.4 24/3691.5 32.80m3空氣/KgBOD每m3污水供氣量：5044.4 24/34500 3.51m3空氣/m3污水本系統空氣總用量：80.6 34500/24+5427.8 12327.8m3/h空氣管系統計算：布置空氣管道，在相鄰兩個廊道隔墻上設一根干管，共五根干管。在每根干管上設5對配氣豎管，共10條配氣豎管。全曝氣池共設50條配氣豎

28、管每根豎管供氣量為：5427.8/50 108.6m3/h根據經驗取通氣管風壓損失h 1mH2O 9.8KPa。空壓機選定：空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底 0.2m處，因此空壓機所需壓力為：P (4-0.2 1.0)*9.8 48KPa空壓機供氣量：最 大時:5427.8m3/h ,90.46m3/min平均時：5044.4m3/h ,84.07m3/min出水曝氣池二沉池 采用周進周出向心輻流沉淀池，用最大時流量設計。33.Qdmax 38800m /d 0.45m /s淀部分水面面積：設沉淀池數量為n=2個，表面負荷3,2q 1.0m /(m ?h)F=Q/nq =38800/ (2XX 2

29、4) =808m2池子直徑：D32.1m 取 32m實際水面面積：F= D2/4 804m2 q =Q/nF=m3/( m2* h)單池設計流量Q=808m3/h核堰口負荷：q1Qo2 3.6321.12 L/( s?m)符合要求(<L/( s?m)校核固體負荷:一 _ (1 R) Q0Nw 24q2F(1 0.5) 808 3 24804109Kg/(m2?d) 150Kg/(m2 ?d)保護高度：h尸澄清區高度：加二智 2.5m,取，大于允許最小高度(t取) 取緩沖區高度：h3=(機械排泥，緩沖區上沿高出刮板)。池邊深度：h1 + h 2 + h 3=池污泥部分所需容積:SNT100

30、0n2.63 179283 41000 2 2439.3m3其中：污泥含水率99.2%,密度8g/L。S 21g污泥/ (P?d) 2.63L污泥/ (P*d);N為BOD當量人口數；機械排泥，排泥時問問隔取 4ho (機械派泥的時間是1.5-5.5h之間，取4h)污泥斗容積:V1 1/3 h5(r； r1r2 r22) 3.14 1.73/3 (1 2 4) 12.7m3(h5M 1m, q 1m, r2 2m,60)底坡落差 h4 (Rr)0.05(16 2) 0.05 0.7m因此，池底可存污泥體積：V2 1/3 h4(R2r1Rr12)3.14 0.7/3 (162 162 4)213

31、.9m33V V V2 226.6 39.3m3淀池總高：H=+=D/h 2 =32/=符合要求 6-12mo流入梢：設計流量應加上污泥回流量，即 38800+ =58200n3/d設流入梢寬B=水深，)二s流入梢流速V=58200/ (取導流絮凝區停留時間為600s, G=20s1。設水溫為20°C, = sVn V2tGm 0.71m/s, Vi Vn/ , V2 Qi/f?？讖接?0mm,每座池流入槽內的孔數：58200 42 0.71 3.14 0.0025 86400242個孔距：13.14 (D B)/242 0.423m導流絮凝區：平均流速 V2 2 242 3.14Q

32、D B) B 864000.000023m/s22Gm (U)”2 19.91s1 在 M30s1 之間逼QM-I =斗 二二沉池計算圖污泥濃縮池濃縮對象為二沉池剩余污泥，從含水率為嗾縮至97% （含水率為%寸密度為8g/L）。初沉池污泥含水率97%不用濃縮，直接進入消化池 消化。污泥量 W=SN/1000263 179283 =m3d。共設兩座豎流式重力濃縮池，1000每座泥量W =W/2=m3d。中心管面積：設流速 v0 0.1m/s, q 0.00273m3/s- 2f q/v0 0.027m中心管直徑：d=J-4f- 0.185m取d3.140.2m喇叭口直徑do=中心管喇叭口與反射板

33、之間的縫隙高度:d1 1.35(0 0.35m濃縮池分離出來的污水流量為：q QPiP2100 p20.00273n3/s (99.2 97) 2.00L/s(100 97)濃縮池有效面積F濃縮后的污泥量Qq/V 20.0m2100 Pl3Qp1 0.00273n3/s100 p2100 99.230.73L/s 62.9mf/d100 97沉淀池直徑：D4(F f)5.05m,取5m3.14有效水深：上升流速0.1mm/s,濃Zft時間12h h vt 0.0001 12 3600 4.32mh5(D/2 r) tg55 2.71m (D/2 2.5m,底部直徑設r 0.6m,夾角55 ,滿

34、足大于50o要求)池高H 0.3 4.32 0.35 0.3 2.71 7.74m豎流式污泥濃縮池貯泥池采用矩形貯泥池，貯存來自初沉池和濃縮池污泥。來自初沉池的污泥量Q:按初沉池S=(p*d)考慮。Q1即為初沉池污泥量：156.8m3 / dQ2即為濃縮池污泥量：125.8m3 / dQ Q1 Q2 282.6m3/d設停留時間為8h,則池子體積為V 282.6/3 94.2m3。池深取3m,則面積A 31.4m2,取32m2。取貯泥池尺寸為：4m 8m。消化池初沉池泥量為156.8m3/d ,濃縮后剩余污泥為125.8m3/d。初沉池, 二沉池含水率均為97%,采用中溫二級消化。消化池停留天

35、數為30d。 其中一級消化池為20d,二級為10d。消化池控制溫度33-35度，計 算溫度為35度，新鮮污泥年平均溫度20度，日平均最低溫度15度。 池外介質為空氣時，全年平均氣溫19度，冬季室外計算溫度為-8度。 池外介質為土壤時，全年平均氣溫20度，冬季室外計算溫度為5度。 一級消化加溫攪拌，二級消化不加溫，不攪拌。一級消化，二級消化 均為固定蓋式。容積計算：一級消化池總容積V= (+) /P=5652m3。(投配率 P=5%)20采用兩座一級消化池：V0=V/2=2826m3消化池直徑D=19m,集氣罩直徑di=2m,池底下錐底直徑d2=2m,集 氣罩高度h1=2m,上錐體高度h2=3m

36、,消化池柱體高h3>D/2=9m取 11m。下椎體高度h4=1m。則消化池圖度 H=h1+h2+h3+h4=2+3+11+1=17m。消化池各部分容積計算:2.集氣罩容積：Vi 3.14dlhl 3.14 4 2/4 6.28m3 422、弓形部分容積：V2 32(3D)395.6m324圓柱部分容積： V3 3.14D2h3/4 2797.7m32295.3m3下錐體部分容積：V4 92) D?d2/4凡 3則消化池的有效容積為：V0 V3 V4 2893m3 2826m3二級消化池總容積：V V 156.8 122.6 2826m3P 10%采用1座二級消化池，尺寸和一級消化池相同。

37、消化池各部分面積計算：集氣罩表面積：池蓋表面積:F13.14d；43.14d1h115.7m242.39m2F1 F2 58.1m2池頂表面積為:3.14“ D)F24則池蓋總面積共為：池壁表面積為：F3 3.14Dh5 339.1m2(地面以上部分)F4 3.14Dh6 226.1m 2(地面以下部分)池底表面積：原 3.14 L (Dd2) 254.3m2 2消化池熱工計算提高新鮮污泥溫度的耗熱量：中溫消化溫度 Td 35 C新鮮污泥年平均溫度：Ts 20 C,日平均最低溫度Tad 15 C每座一級消化池投配最大生污泥量為：V 2826 5% 141.3m3/d則全年每天平 均耗熱量為：Q

38、1 V (Td Ts) 1000 1.163/24 102707W最大耗熱量為：Q1max 136943W iax消化池池體耗熱量：消化池各部傳熱系數采用：池蓋 K 0.8W/(m2? C)池壁在地面以上部分：K 0.7W/(m2? C)池壁在地下及池底：K 0.52W/(m2 C)池外介質為大氣時，全年平均氣溫 TA 19 C冬季室外大氣計算溫度TA8 C池外介質為土壤時，全年平均溫度 TB 20 C冬季室外計算溫度TB 5C池蓋部分年均耗熱量為：Q2 F池蓋表面積 K (Td Ta) 1.2 58.1 0.7 (35 19) 1.2 1.163908.14W最大耗熱量：Q2max 58.1

39、 0.7 (35 8) 1.2 1.163 2440.6W池壁在地面以上部分，年平均耗熱量：4543.2WQ3 與K (TD Ta) 1.2 339.1 0.6 (35 19) 1.2 1.163最大耗熱量：Qsmax 339.1 0.6 (35 8) 1.2 1.163 12209.8W池壁在地面以下部分，年平均耗熱量：Q4 EK (Td Tb)最大耗熱量：Q4max 226.1 0.45池底部分：年平均耗熱量：Q5 F5K (Td Tb)最大耗熱量：Qsmax 254.3 0.451.2(351.2(35226.1 0.45 (35 20) 1.2 1.1635) 1.2 1.163 42

40、59.8W254.3 0.45 (35 20) 1.2 1.1635) 1.2 1.163 47912W2129.9W2395.6W每座消化池池體全年平均耗熱量:QX Q2 Q3 Q4 Q5 9976.8W每座消化池池體全年最大耗熱量：QXmax Q2max Qsmax Q,max Q5max 23701.4W每座池體年均總耗熱量為：Q Q1 QX 112683.8W每座池體年均總耗熱量為：Qmax Q1max Qxmax 160644.4W真空過濾脫水機采用真空轉鼓過濾機。污泥量 Q= m3 /d ,用化學調節預處理，投加石灰作為助凝劑，投加量為10% (占污泥固體重量)，混凝劑鐵鹽5% (

41、占污泥固體重量)。原污泥濃度 C0=3%=30Kg/m3 , Q0 282.6m3/d 11.78m3/h。W 30 11.78 353.4Kg/h。過濾產率 L 3.45Kg/ (m2h)1 10/100 5/100 1.15.所加助凝劑和混凝劑分別為10%、5%。所以，f人 Wf 353.4 1.15 1.1523.45A 135.47m2（為安全系數，考慮污泥不均勻分布及濾布阻塞 每臺真空過濾機的過濾面積為15m2,則需真空過濾機135.47/15 9.03,取9臺。真空過濾脫水所需附屬設備：真空泵：抽氣量為每m2過濾面積 m3/min,真空度為200-500mmHg, 最大 600mm

42、Hg。選擇真空泵，所需電機按每1m3/min抽氣量配1.2Kw計算。真空泵不少于兩 臺。空壓機：壓縮機按每平方米過濾面積為 m3/min ,絕對壓力為選擇空壓 機。空壓機所需電機按空氣量每 1 m3/min配4KW計算。空壓機不少 于兩臺。氣水分離罐：容積按3min的空氣量計算消化池計算圖6.污水廠平面與高程布置總平面布置在污水處理廠廠區內有：各處理單元構筑物，聯通各處理構筑物 之間的管、渠及其他管線，輔助性建筑物，道路及綠地。構筑物平面布置應當遵循以下原則：a.構筑物間的管渠應當直通，避免迂回曲折。b, 土方量盡量平衡，避開劣質土壤地段。c.處理構筑物之間應當保持一定距離以保證敷設連接管、渠

43、的要求,一般的間距可取510m,某些有特殊要求的構筑物。d.各處理構筑物在平面布置上，應當盡量緊湊。污水廠管、渠道布置：在各處理構筑物之間，設有貫通、連接的管渠。止匕外，還應設有 能夠使各處理構筑物獨立運行的管渠，當某一構筑物因事故停止運轉 時，使其后接處理構筑物，仍能構保持正常運行。應設超越全部構筑物，直接排放水體的超越管。在廠區內還設有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管及輸配電 線路。這些管線有的敷設在地下，但大部分都在地上，對他們的安排， 既要便于施工和維護管理，但也要緊湊，少占用地，也可以采用架空 方式敷設。高程布置污水處理廠污水處理流程南程布置的主要任務是：確定各處理構 筑物和泵房的

44、標高，確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高， 通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理 構筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常遠行。為了降低遠行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流 動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。為此，必須精確地計 算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：（1）污水流經各處理構筑物的木頭損失。在作初步設計時，可按 下表所列數據估算。但應當認識到，污水流經處理構筑物的水頭損失， 主要產生在進口和出口和需要的跌水（多在出口處），而流經處理構筑物本體的水頭損失則較小。構筑物名稱水頭損失(cnrj)構筑物名稱水頭損失(cnrj)配水井10

45、 30平流沉1淀池20 40格柵10 25輻流沉淀池50 60沉砂池10 25曝氣池25 50(2)污水流經連接前后兩處理構筑物管渠 (包括配水設備)的水頭 損失，包括沿程和局部水頭損失。(3)污水流經量水設備的水頭損失。在對污水處理廠話水處理流程的高程布置時，應考慮下列事項：(1)選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統都能夠運行正常；(2)計算水頭損失時，一般應以近期最大流量(或泵的最大出水量) 作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。(3)設置終點泵站的污水處理

46、廠，水力計算常以接納處理后污水水 體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后 污水在洪水季節也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用 也較低。但同時應考慮到構筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。（4）在作高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減 少需抽升的污泥量。在決定污泥干化場、污泥濃縮池（濕污泥池）、消化池等構筑物的高程時，應注意它們的污泥水能自動排入污水入流干 管或其他構筑物的可能。高程計算中，溝管的沿程水頭損失按所定的坡度計算，局部水頭 損失按流速水頭的倍數計算。堰上水頭按

47、有關堰流公式計算，沉淀池、 曝氣池集水梢為平底，且均勻集水，自由跌水出流。B=0.4, h0 1.25B式中：Q為集水梢設計流量，為保證安全，再乘上的安全系數，m3/s。B為集水梢寬。ho為集水梢起端水深。采用水力坡降公式或比阻公式計算沿程水頭損失。現采用hi =a , L ， d 計算（a=AX K）采用局部阻力系數法計算局部水頭損失，公式h2= § V2/2g查比阻表可知不同管徑比阻，查局阻表可知不同管件局阻系數。污泥管道水頭損失按下式計算：hf 6.82（-Li7）（）1.85 （式中：hf為沿程水頭損失，Ch = 50）DCh污水高程計算如下：高程m灌溉渠道（點8）水位排水總

48、管（點7）水位跌水集水井后水位沿程損失=X 250=局部水頭損失：蝶閥合計：集水井前水位管頂平接，兩端水位差二次沉淀池出水井水位沿程損失=X =局部水頭損失：600mnt彳全900彎管合計：二次沉淀池出水總渠起端水位沿程損失：估算二次沉淀池池中水位集水槽起端水位：XX （X 808/3600）=說明：上式為集水槽起端水位計算公式，為安全系數；808/3600為單個二沉池流量，單位為m3/so自由跌落：堰上水頭：合計：第二計量槽前水位沿程水頭損失：x =局部水頭損失：600mn彳空90°彎管蝶閥合計：第二計量槽水位計量槽出水管：計量槽進水問：合計：曝氣池出水口水位沿程水頭損失：+=局部水頭損失：900三通600-800mm匯合流400mm管徑90°彎管蝶閥3個X3=合計：曝氣池出水總渠起端水位沿程水頭損失：估算曝氣池池中水位集水槽中水位：估算曝氣池前進水管水頭損失：估算初沉池后水位沿程水頭損失：+=局部水頭損失：900 三通 600-800mnC合流900三通500-600mmT合流900三通400-500mmiE合流900三通300-400mmT合流900彎頭300mm蝶閥2個 X2=合計：初沉池中水位(X 8)出水總渠沿程損失：估算集水槽起端水位：X X自由跌落：堰上水頭：合計：第一計量槽后水位沿