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1、精选优质文档-倾情为你奉上辽宁省WK市排水工程规划及污水处理厂设计第一章 概述1.1 前言在我国经济高速发展的今天，城市化水平的逐步提高，环保问题也越来越被人们所关注，排水工程事业作为城市的重要基础设施之一，也得到了蓬勃的发展。有很多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），许多新型工业城市的工业企业正在规划、筹划和设计污水处理厂。防治水污染、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。近几年来，污水处理技术取得了长足的发展，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，DAT-IAT工艺、CASE工艺、CAST工艺、A-O工艺、
2、A-A-O工艺，以及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。另一方面，随着社会和经济的快速发展，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与严峻课题。作为一名与该领域相关专业学习的学生，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。1.2
3、城市自然条件该城市位于东北地区辽宁省，地势为西北高，东南低，常年主导风向为西南风，该区的暴雨强度公式为q=1696(1+0.82lgp)/(t+10)0.71,径流系数=0.62，在城市的南部有一条由东至西的河流。 表1-1 地质资料如下：土壤性质冰冻深度（m）地下水位（地表下）m排水管网干管处一般性资料粘土0.77污水泵站与污水处理厂址处粘土0.77 表1-2 受纳水体水文资料如下：水位（m）最小流量时112最高水位时114常水位时113出水水质： 污水处理后，其水质至少达到一级处理标准，应当满足： SS20mg/l； COD60mg/l； BOD20mg/l。表1-3 城市气温资料如下：年
4、平均气温（0C）11.6月平均最高24 年最低气温（0C）-31月平均最低-13年最高气温（0C）35 月平均气温5温度在-100C以下的天数 75温度在0 oc以下的天数105降雨量（mm/年）1000年蒸发量（mm/年）250第二章 污水处理厂设计说明2.1 污水厂平面布置污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置，办公、化验及其它辅助建筑物的布置，以及各种管道、道路、绿化等的布置。平面布置的一般原则如下：(1) 处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。(2) 处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。(3) 经常有人工作的建筑物如办公、化验
5、等用房应布置在夏季主风向的上风一方在北方地区，并应考虑朝阳。(4) 构筑物之间的距离应考虑敷设管区的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510米。 (5) 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。(6) 变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设。(7) 污水厂内管线种类很多，应综合考虑布置，以免发生矛盾。污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。该设计平面布置见（图纸1）。2.2 污水厂竖向布置污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连
6、接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿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。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失。水头损失包括：(1) 流经各处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水。(2) 污水流经连接前后两处理构筑物管渠的水头损失。(3) 污水流经水设备的水头损失。在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事宜：(1) 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。(2) 计算水头损失时，一般应以近期最大流量
7、作为设计流量。(3) 逆污水处理流程向上倒退计算，以使处理后污水在洪水季节也能自留排出。 (4) 使污水和污泥流程相配合，尽量减少需要抽升的污泥量。2.3 污水处理工艺流程3和工业污水相比，城市污水的水质变化相对较少，所以一般城市污水处理的工艺流程比较典型。本次设计采用生物二级处理。其流程图如下：图2-1 污水处理工艺流程图2.4 污水处理构筑物32.4.1格栅生活污水和工业废水都含有大量的漂浮物与悬浮物，其中包括无机性和有机性两类。由于污水来源广泛，所以悬浮物含量变化幅度很大，从几十到几千mg/L，甚至达数万mg/L.设计数据： (1) 泵前格栅的栅条间隙，应根据水泵要求确定。(2) 水处理
8、系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求：1）人工清除 2540mm2）机械清除 1625mm 3）最大间隙 40mm 污水处理厂亦可设置粗、细两道格栅。4）如果泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不再设置格栅。5）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：1）格栅间隙1625mm0.100.05m3 栅渣/1000m3污水2）格栅间隙3050毫米0.030.01 m3栅渣/1000m3污水栅渣的含水率一般为80%，容重约为960kg/m3。3）在大型水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2 m3），一般应采用机械清渣
9、。4）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，映射人工清除格栅备用。5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。6）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s。7）格栅倾角一般采用45758）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。9）格栅前必须设置工作台，台前应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台应有安全和冲洗设施。10）格栅前工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台上正面过道宽度：人工清除 不应小于1.2m；机械清除 不应小于1.5m；2.4.2 沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可减轻初沉池
10、及沉淀池的负荷，改善污泥处理构筑物的处理条件。本次设计采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出水渠、闸板、水流部分击沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，结构简单、排砂较方便等优点。设计数据：(1) 最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s；(2) 大流量时停留时间不小于30s,一般采用3060s；(3) 有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251m，每格宽度不宜小于0.6m；(4) 进水头部应采取消能和整流措施；(5) 池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。2.4.3 初沉池初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水
11、处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS可去除40%55%以上），同时可去除部分BOD5（约2030%），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。本次设计采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。其设计数据如下：(1) 池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值一般采用612；(2) 池径不宜小于16m；(3) 池底坡度一般采用0.05；(4) 一般均采用机械刮泥，也可附有气力提升或静水头排泥设施。(5) 当池径（或正方形的一边）较小（小于20m）时，也可采用多斗排泥；(6) 在进水口的周围应设置整流板，整流板的开空面积为断流面积的1020%；(7) 刮泥
12、机旋转速度一般为13n/h，外围刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min。2.4.4 曝气池曝气池是活性污泥法的核心。活性污泥法是利用河川自净原理，人工创建的高效生化净化污水之方法。传统活性污泥法是一种能得到较好处理水的方法。不对，对负荷变动适应较薄弱。所以本次设计在推溶型污泥法的基础上进行改良，使其具备多种运行方式。 如：1）按传统活性污泥法系统进行，2）按阶段曝气系统运行，3）按再生-曝气系统运行。可灵活运用，使其能更大范围内适应负荷的变动，具体形式见图纸4曝气设施一般要求：(1) 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余BOD值，一般按2mg
13、/L计；(2) 使混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中平均水流速度在0.25m/s左右；(3) 设施的充氧能力应便于调节，有适应需氧变化的灵活性；(4) 充氧装置应易于维修，不易堵塞，出现故障时，应易于排除；(5) 应考虑气候因素，如冬季溅水解冰问题。2.4.5 二沉池二次沉淀池设在生物处理构筑物（活性污泥或生物膜法）的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜），它是生物处理系统的重要组成部分。设计数据：表面负荷 1.01.5 m3/(m2h)沉淀时间 1.52.5h；出水堰负荷可按 1.52.9L/（sm）；2.4.6 浓缩池初次沉淀污泥含水率介于9597%
14、，剩余活性污泥达99%以上。因此污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难。污泥浓缩的目的在于减容。重力浓缩池主要用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合泥。重力浓缩池按其运行方式分为连续流和间歇流，按其池型分为圆形及矩型。连续流污泥浓缩池也可采用沉淀池形式，一般分位竖流式和辐流式。设计规定及数据：(1) 初次沉淀污泥时，其含水率一般为9597%，污泥固体负荷采用80120公斤（m2d），浓缩后的污泥含水率可到9092%；当为活性污泥时，其含水率一般为99.299.6%，污泥固体负荷采用2030kg/（m2d）。浓缩后的污泥含水率可到97.5%左右。当为初次沉淀污泥及新鲜活性污泥的混合污
15、泥时，其进泥的含水率，污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率，可按二种污泥的比例效应进行计算。浓缩池的有效水深一般采用4米，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s进行核算。浓缩池的容积并应按浓缩1016h进行核算，不宜过长。(2) 连续式污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室容积，应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8h。浓缩池较小时可采用竖流式浓缩池，一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于50o，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。辐流式污泥浓缩池的池底
16、坡度，当采用刮泥机时可采用0.01，当采用吸泥机时可采用0.003。(3) 浓缩池的上清液，应重新回流到处沉池前进行处理。污泥浓缩池一般均散发臭气，必要时应考虑防臭或脱臭措施。其他设计数据可参用沉淀池有关规定。2.4.7 消化池 污泥厌气消化，是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积（约6070%），并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病得生物，并获得有用的副产物如沼气等，主要的厌气消化处理构筑物，就是消化池。这是一种人工处理污泥的构筑物，在处理过程中加热搅拌，保持泥温，达到使污泥加速消化分解的目的。 消化池的形式由龟甲形、圆柱形和椭圆形三种，一般多采用圆柱形
17、。 一般规定：(1) 分级消化：目前常采用的是二级消化，消化过程分在两池串联进行。在一级消化池中，设有集气、加热、搅拌等设备，不排除上清液。污泥中有机物的分解主要是在一级消化池完成，在此期间产气最活跃。在二级消化池中设有集气设备，及撇除上清液装置，但不再加热和搅拌，污泥在二级消化池中最后完成消化，全部消化过程产生的上清液都由二级消化池排除。由于没有搅拌，上清液带出的固体物很少，同时污泥在此池可进行贮存，浓缩，排出的消化污泥含水率较低。二级消化比较单级消化的总池容可减少，上清液含固量较少，总耗热量也可减少，有条件时宜考虑采用。(2) 池内温度和消化天数：中温消化最佳温度为34,控制温度33 35
18、，其消化停留天数根据进泥的含水率，及要求有机物分解的程度而确定，一般为2530天，即总投配率为34%。当采用两极消化时，一级消化池与二级消化池的停留天数的比值，可采用1：1、2：1或3：2。(3) 消化池的清扫：为了维持消化池的设计容积，设计中应包括定期清扫砂子的设备。应能临时将砂子以上的污泥抽送到另一座消化池，或其他贮存设备中，借助高压水冲洗池底的砂子，用泵抽空，进行处置。冲洗水的压力应大于7kg/cm2。2.4.8 附属构筑物(1) 接触池:为进一步处理污水，需在排放前进行加氯消毒，其过程在接触池中进行。设计接触时间为30min。(2) 贮泥池:污泥投配池，至少设置两个，其容积可依据来泥量
19、及投配的方式确定，一般为12小时的贮泥量。池中应设置液位指示仪，以便控制初沉池污泥和活性污泥的配比，即进入消化吃得透配量。(3) 沼气罐:污泥消化池产生的沼气，会有大量的甲烷，一般应充分考虑进行收集，贮存和利用。产生的沼气量为812倍污泥量。(4) 计量设施:准确掌握污水厂所处理的污水流量，对提高工作效率和运行管理水平非常必要。污水处理厂总处理水量的计量设施，一般安装在沉砂池与初沉池之间或设在总出水管道上。有条件时，应对各处理构筑物分别进行计量，但这样会增加水头损失。第三章 污水处理厂设计计算3.1 格栅工艺计算(1) 栅条的间隙数设栅前水深 h=0.98m，过栅流速v=0.9m/s ，选用中
20、格栅，栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角=600，则n=96个(2) 栅槽宽度设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(96-1)+0.0296=2.87m图3-1 格栅计算简图(3) 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=1.50m,其渐宽部分展开角度=200（进水渠道内的流速为0.9m/s）=(2.87-1.5)/(2tg200)=1.88m(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（m）=1.88/2=0.94m(5) 通过格栅的水头损失设栅条断面为锐角矩形断面=0.097m 取0.1m(6) 栅后槽总高度设栅前渠道超高=0.3m ，栅前糟高=0.98+0.3=1.28
21、m=0.98+0.1+0.3=1.28m(7) 栅槽总长度=1.88+0.94+1.0+0.5+1.28/tg600=5.06m(8) 每日产渣量在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3 =1.4560.05/1000=9.260m3/d因9.260 m3/d0.20 m3/d,宜采用机械清渣。3.2 平流沉砂池工艺计算本工程设计采用平流沉砂池。(1) 设计参数设计流量：；设计流速：; 停流时间：；(2) 沉砂池长度水流断面面积(3) 池的总宽度设计，则；（没有考虑隔墙厚）(4) 有效水深 (不大于1.2m)(5) 贮泥区所需容积 设T=2d, 则式中，X为单位污
22、水量沉淀的悬浮泥砂量。(6) 每个沉砂斗的容积设每一个分格有1个沉砂斗，(7) 沉砂斗各部分尺寸及容积设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高=1.0m，则沉砂斗上口宽为沉砂斗容积 （）(8) 沉砂斗高度采用机械排砂,设计池底坡度为0.06,坡向砂斗沉泥区高度为(9) 池子总高度设超高3.3 初沉池工艺计算本工程采用辐流式初沉池，该沉淀池运行稳定，管理简单，排泥设施已定型，对大中型污水厂较经济；(1) 沉淀部分水面面积设表面负荷，n=4个，则(2) 池子直径 取33.0m(3) 沉淀部分有效水深取沉淀时间t=1.70h，则(4) 沉淀部分有效容积 图3-2 初沉池计算简图(5) 污泥斗部分所需容积
23、设S=0.5L/(人d),T=4h,则=898. =33.26(6) 污泥斗容积设，则(7) 污泥斗以上圆锥部分污泥容积设池底径向坡度为0.05，则，(8) 污泥总容积(9) 沉淀池总高度设超高则(10) 沉淀池池边高度 (11) 径深比 (符合要求)堰负荷计算，要设双边进水集水糟。3.4 曝气池工艺计算本设计采用传统推流式曝气池，曝气池污泥负荷0.25kg，污泥浓度为2000mg/L,污泥指数SVI=100,污泥回流比R=0.25。曝气池的运行方式，以传统的活性污泥运行方式为基础，可以按阶段曝气系统和再生曝气系统运行。(1) 污水处理程度的计算设每人每天排放的为25g,SS为40g,则总的=
24、 原污水的值为124.53mg/L,经初次沉淀处理，的去除率按20%考虑，则进入曝气池的污水，其值为：124.53（1-20%）=99.63 mg/L，计算处理水中非溶解性值，处理水中的溶解性-值取为：20mg/L去除率(2) 曝气池的体积 按污泥负荷计算，曝气池的体积计算公式为：， （6-1）其中，Q污水设计流量m3/d; SA原污水的BOD值mg/L; X曝气池内混合液悬浮固体浓度（MLSS）mg/L; NSBOD-污泥负荷率取 ，设4组曝气池，每组体积为：名义停留时间为：(3) 确定池体有效水深h=4.2m ,每组曝气池面积为，池宽B=6.0m ,池长， （介于1-2符合要求）， 10（
25、符合要求）设五廊道式曝气池，每个廊道长为：取超高0.5m，则池总高度为：H=4.3+0.5=4.8 m 在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有5个进水口。图3-3 曝气池平面图(4) 曝气系统的计算与设计设计采用鼓风曝气系统。1）平均时需氧量的计算， =O2-混合液需氧量，kgO2/d;a-活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物代谢1kgBOD所需要的氧量，以kg计；Q-污水流量，m3/d；Sr-经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD值计
26、；b-活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg计；V-曝气池容积，m3;Xv-单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量，kg/m3。专心-专注-专业2）最大时需氧量的计算根据原始，代入得：=3）每日去除的值4）去除每kg BOD的需氧量 5）最大时需氧量与平均时需氧量之比(5) 供气量的计算采用固定式的微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.1m，计算温度定为300C，查表得水中溶解氧饱和度：1）空气扩散装置出口处的绝对压力值为：2）气泡离开池表面时氧的百分比值为：EA-空气扩散装置的氧的转移效率3）曝气池混合液中平
27、均饱和度（按最不利的温度条件考虑）： Csb-鼓风曝气内混合液溶解氧饱和度的平均值mg/L; Cs-在大气压力条件下，氧的饱和度，mg/L; Pb-空气扩散装置出口处的绝对压力Pa,其值等于下式：Pb=P+9.8103H H-空气扩散装置的安装深度，m; P-大气压力，P=1.Pa;4）换算为在200C条件下，脱氧清水的需氧量为：=相应的最大时需氧量为：5）曝气池平均时供气量为： 6）曝气池最大时供气量为： 7）去除每的供气量为： 8）每立方米污水的供气量为： 本系统采用空气在回流污泥并提升污泥，空气总用量最大为。(6) 空气管系统计算一个廊道的平面积33,采用固定式微孔空气扩散器，一个曝气头
28、的服务面积为，通过尝试计算得：在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，每根干管设10根支干管，。每根支干管设有7根支管，每根支设有12个曝气头，则1个廊道共有曝气头：个，每个曝气头的服务面积为：，符合要求。选择一条从鼓风机房开始的最远的管路作为计算管路。空气干管和支管以及配气管的管径根据通过空气量和相应的流速加以确定，查表的比摩阻，乘以长度得到空沿程损失；局部损失折算成当量长度计算。经计算的空气管道系统的总压力损失为：H=228.81mm,取0.3 m,固定平板型微孔扩散器的水头损失为1.50m，则总损失为：1.5m+0.3m=1.8m(7) 空压机的选定扩散器距池底为0.2m，因此鼓风机所需的压
29、力为：P=1.8+（4.2-0.2）9800=56840Pa 取60KPa.最大时供气量18100，平均时供气量15900。图3-4 空气管路计算图根据所需压力及空气量，决定采用SD60型空压机5台，该型空压机风压50,风量，正常条件下，3台工作2台备用，高负荷时4台工作1台备用。3.5二次沉淀池工艺计算本设计采用辐流式二次沉淀池。二沉池的集配水是采用双层中管式集配水井，曝气池的来水经中心管进入内层配水井，由配水井均匀地分配给二沉池，二沉池的出水经集水槽汇集，送入外层集水井，然后由集水井进入出水管道送走。每座沉淀池配有刮泥机1座，刮泥机线速度为1.5 m/min。二沉池设有专门放空时用的放空管
30、道，由于放空管的高程位置限制，池内部分存水不能放尽，需要在放空井内设置临时潜水泵抽升，方可放空。当地下水位较高时，二沉池不能完全放空，以免引起二沉池池体上浮。 图3-5 沉池计算简图(1) 沉淀部分水面面积表面负荷的取值范围为：，(2) 池子直径共设8个沉淀池，则 (3) 沉淀部分有效水深取停留时间的取值范围为1.52.5h,取 (4) 二沉池的出水堰负荷，设单边进水就行。(5) 污泥区容积采用机械吸泥机，二沉池污泥区容积2h计算，则(R-回流比25%-75%)(6) 污泥斗容积设池边坡度0.05，进水头部直径为2.0m, h=(R-r)0.05=0.7575，则锥体部分容积为： 则还需一段柱
31、体装泥，设其高为，(7) 沉淀池的池边高度 (8) 沉淀池的总高度3.6 污泥和消毒设计计算(1) 加氯量确定采用液氯消毒，加氯量应经试验确定。对生活污水，当无实测资料时，可采用下列数值：1)一级处理后的污水；2)不完全人工二级处理的污水；3)完全人工二级处理后的污水；本工程无实测资料，采用加氯量为，则(2) 混合池计算接触时间取30min，接触池的容积为：(3) 加氯消毒设备污水的二级处理消毒一般采用季节性加氯，在夏季污水污染严重时加氯消毒。本工程选用ZJ-1型加氯机2台，氯库共存氯15天，需要30天氯瓶；另外，设1专用水池为氯瓶降温和安全之用。3.7 计量堰设计计算本工程采用巴氏计量槽，矩
32、形堰的流量公式为： (6-2)式中，；H堰顶水深(m)； b堰宽(m)； Q流量(L/s)流量为Q=1556L/s,查表得：b=1m,，则3.8 浓缩池工艺计算本设计污泥浓缩池采用两座圆形辐流式浓缩池，设有刮泥设备，采用周边转动，周边线速度2.0m/min。浓缩池设计简图如下图：(1) 浓缩池泥量的计算采用间歇排泥，剩余污泥量为440含水率，污泥浓度为10.0g/L,浓缩后的污泥浓度为30 g/L，含水率。(2) 浓缩池的直径采用带有竖条栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩池污泥固体通量取。浓缩池的面积采用两个浓缩池，每个浓缩池的面积为，则浓缩池直径 图3-6 浓缩池简图(3) 浓缩池的高度
33、计算取浓缩池工作部分高度为：4.0m ,则污泥浓缩时间T为：浓缩池的超高取0.30m；缓冲层高度取0.30m；浓缩池的高度：(4) 浓缩后的污泥体积的计算(5) 排泥斗体积的计算 各种管道的确定进泥管采用D=300 mm；排泥也采用D=300 mm；排上清液采用D=100 mm。3.9 消化池工艺计算已知条件：初次污泥量为，剩余活性污泥量经浓缩后为。总消化池污泥量为：。其含水率均为97%，采用中温两极消化处理。消化池的停留时间为30天，其中一级消化10天，二级消化为20天。消化池控制温度为，计算温度为35，新鲜污泥年平均温度为17.3，日平均最低温度为12，池外介质为空气时，全年平均气温为11
34、.6，冬季室外采用-9。池外介质为土壤时，全年平均温度为12.6，冬季计算温度为4.2。一级消化池进行加热搅拌，二级消化池不加热不搅拌，均为固定盖形式。(1) 一级消化池容积总容积为：采用4座一级消化池，则每座池子的有效容积为：消化池直径采用；集气罩直径采用；池底下锥底直径采用；集气罩高度采用；上锥体高度采用；消化池的柱体高度应大于，采用；下锥体高度采用；则消化池总高度为:集气罩容积为：弓形部分容积为:圆柱体部分的容积为：下锥体部分的容积为： 则消化池的有效容积为：d 图3-7 消化池计算简图(2) 二级消化池容积总容积为：采用2座二级消化池，每2座一级消化池串联1座二级消化池，则每座二级消化
35、池的有效容积：二级消化池的各部分尺寸同一级消化池。(3) 消化池各部分的表面积计算集气罩表面积为：池顶表面积为：则池盖总表面积为：池壁表面积为： (地面以上部分) (地面以下部分)池底表面积为：(4) 消化池热工计算消化池的耗热量可以根椐冬季最大负荷量计算，耗热量包括下列三部分：每天投配新鲜污泥从原始温度加热到所需的耗热量；消化池池体的热损失量，是由池体内污泥的消化温度与池体外大气的最低温度的温差所引起的耗热量；污泥管道的耗热量。1）提高新鲜污泥温度的耗热量污泥投配率为5%，则每座一级消化池投配的最大污泥量为： 采用中温消化，消化温度，新鲜污泥年平均温度，日平均最低气温，则日平均耗热量为：最大
36、耗热量为：2）消化池池体的耗热量消化池各部分传热系数采用：池盖的传热系数，即；池外介质为大气，全面平均气温为，则全年平均耗热量为：冬季室外计算温度，则最大耗热量为：池壁在地面以上部分的传热系数；池壁在地面以上部分全年平均耗热量为：则最大耗热量为：池壁地面以下部分及池底的传导池外介质为土壤，全面平均温度为，冬季室外计算温度，池壁在地面以下部分全年平均耗热量为：冬季室外计算温度则最大耗热量为：池底的传热系数池外介质为土壤，全面平均温度为，池底部分全年平均耗热量为：最大耗热量为：每座消化池池体全年平均耗热量为：最大耗热量为：每座消化池总耗热量 全年平均耗热量为： 最大耗热量为：3）热交换器的计算消化
37、池每天所需的热量，是由污泥加热循环泵将污泥通过热交换器加热提供的。本设计采用池外套管式泥-水热交换器，套管中心走泥，套管间走热水，热水从上部向下流。生污泥在进入一级消化池之前，与回流的一级消化池污泥先行混合，再进入一级消化池，其比例为1：2，全年均匀投配。进入消化器的生污泥量为：回流消化污泥量为：进入消化池的总污泥量为：生污泥的日均最低温度为：内管管径选用DN80mm,外管管径选用DN125mm,则污泥在内管中的流速为：（符合要求）热交换器按最大总耗热量，热交换器入口热水温度采用，则循环热水量为：内外管之间热水的流速为：（符合要求）生污泥与消化污泥混合后的温度为：热交换器的套管长度按下式计算：
38、，其中，因为所以热交换器的传热系数选用，则每座消化池的套管是泥-水热交换器的总长度为:设每根长4米，其根数为：根，选用4根。4）消化池保温结构厚度计算设消化池池盖混泥土结构厚度为；钢筋混凝土的导热系数为：；采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料，导热系数，池盖保温材料厚度为：设消化池在地面以上部分池壁的混凝土结构厚度为，采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料，则池壁在地面以上部分保温材料的厚度为：池壁在地面以上的保温材料延伸到地面以下的深度为冻深加上0.5m。设消化池在地面以下池壁的混凝土结构厚度为,土壤的导热系数为：，则池壁在地面以下的保温材料的厚度为：设消化池池底混凝土结构厚度为，则池底部分保温材
39、料的厚度为：地下水位在池底混凝土结构厚度以下，大于1.7m，故不加其它保温措施。池盖、池壁的保温材料采用聚氨酯硬质泡沫塑料，其厚度经计算分别为25mm、27mm，均按27mm计，乘以1.5的修正系数，故采用50mm。二级消化池的保温材料及厚度与一级消化池相同。5）沼气混合搅拌计算消化池的混合搅拌采用多路曝气管式（气通式）沼气搅拌。搅拌用气量：单位搅拌用气量采用，则用气量为：曝气立管的流速采用，则所需立管的总面积为：，选用立管的直径为时，每根断面,则所需立管的总数为：根，采用12根。核算立管的实际流速为： （符合要求）产沼气量按8倍的泥量计算，则6）沼气柜设计计算储气柜内部的体积应按需要的最大调
40、节容量决定，无资料可按平均日产气量的，即的平均产气量计算。采用的储气柜为低压浮盖式湿式储气柜，浮动罩直径与高度之比一般为1.5：1。沼气系统压力一般为，本系统采用1960。储气柜的容积为：采用单级温式储气柜2个，则设加上1个球冠R=6m,容积忽略不计。3.10 附属构筑物工艺计算3.10.1 回流污泥泵房：取回流比R=0.25,设2台回流污泥泵，则污泥量为： 选用螺旋污泥泵的型号为LXB900，功率11KW,据此计算泵房的大小。3.10.2 鼓风机房：鼓风机房主要提供曝气沉沙池和曝气池曝气所需的空气。鼓风机房的设计计算是根据空气量和空气压力确定鼓风机房的大小，然后据鼓风机的大小确定鼓风机房的大
41、小，同时也的考虑噪声的影响。鼓风机选用LG型罗茨鼓风机80共4台，空气量为，风压为60；配电机JS-114-6，功率为115KW,其中1台备用。鼓风机和电动机运行时需要冷却，设水冷却泵2台（1台备用），冷却塔1座（冷却循环水使用）。3.10.3 污泥投配池污泥投配池是用来贮存初沉池的生污泥和浓缩池浓缩后的剩余活性污泥，来自初沉池的污泥量为，来自浓缩池的污泥量为，总污泥量为。设计中采用2个投配池，污泥停留时间18h，池子尺寸，池高6m，底部为斗形，每池中间作成斗形。投配池后有的出泥管1根，池前端有2根的进泥管，侧壁引入一根的生污泥管。3.10.4 污泥控制室污泥控制室消化池的控制中心，它的主要作
42、用包括：新鲜污泥的投配；消化池内的污泥循环搅拌；消化污泥的加热；消化池运行情况的监测和控制。所以污泥控制室的大小根据污泥投配泵和污泥加热设备的大小确定，具体参数根据有关的规定和经验值选取。设计污泥控制室为半地下式框架结构，分为三层；地下部分泵工作间，设有污泥加热循环泵、新鲜污泥投配泵以及排污泵；地面一层为电气仪表、设备控制室；地面二层为热交换间。新鲜污泥投配可按两种方式运行：一种为直接投配，即新鲜污泥由污泥投配池抽出后，不经预热，经过泵的提升后，直接进入消化池；另一种是经过预热后投配，即新鲜污泥由投配池抽出后由旁通管与循环污泥混合进入热交换口，经热交换器预热以后在投入消化池。 3.10.5 污
43、泥脱水机房污泥脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械间包括脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机储泥罐等。药剂贮存间存污泥脱水前预处理所需的药剂。污泥脱水设备采用763-D型带式压滤机。污泥运输设备采用TD-75型皮带运输机1台，带宽800mm。表3-1 轴压型带式压滤机性能参数如下：进水含水率（%）聚合物用量污泥（%）产泥能力泥饼含水率（%）970.325075采用2台带式压滤机，每台处理污泥量为：第四章 高程计算污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿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。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：污水流经各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；污水通过连接前后两处理构筑物的管渠（包括配水设备）的水头损失，包括沿程与局部水头损失；污水流经量水设备的水头损