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1、2.1 中格栅中格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处
2、理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。表 2-1 生活污水量总变化系数 KZ值平均日流量（L/S）51540701002005001000KZ2.32.01.81.71.61.51.41.3主要设计参数：日平均污水量 Q 为 100000 m3/d，总变化系数 KZ值为 1.3则 设 计 流 量（最 大 流 量）：Qmax=1.3 100000=130000(m3/d),即Qmax=1.50(m3/s)2.1.1 设计参数设计参数栅条宽度 S：10 mm（迎水面为半圆的矩形）栅条间隙宽度 b：20 mm（1625mm，机械清除）过栅流速 v：0.8 m
3、/s （0.61.0 m/s）栅前渠道流速 v1：0.9 m/s（0.40.9 m/s）栅前渠道水深 h：0.7 m 格栅倾角：60（6070）数量：四座栅渣量:格栅间隙为 20mm，栅渣量 W1按 1000m3污水产渣 0.07m32.1.2 设计计算设计计算（1）格栅尺寸栅条间隙数 nn=bhvsinaQmax=0.375sin600.02 0.7 0.8=31.1 取 n 为 32有效栅宽 B B=S(n-1)+bn=0.01(32-1)+0.0231=0.96(m)（2）通过格栅的水头损失 h1 进水渠道渐宽部分的长度 L1。设进水渠宽 B1=0.70m，其渐宽部分展开角度 1=20，
4、进水渠道内的流速为 0.77m/s11010.960.700.36()2220BBLmtgtg 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2，mL2=L1/2=0.36/2=0.18(m)通过格栅的水头损失 h1，mh1=h0kh0=v2sin/2g；=（s/b）4/3式中，h1 设计水头损失，m；h0 计算水头损失，m；g 重力加速度，m/s2；k 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采 用 3；阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42。h1=h0k=(s/b)4/3v2ksin/2g=2.42(0.01/0.02)4/30
5、.823sin60/19.6=0.082(m)（3）栅后槽总高度 H，m设栅前渠道超高 h2=0.3mH=hh1h2=0.7+0.082+0.3=1.08m（4）栅槽总长度 L，mL=L1+L2+1.0+0.5+H1/tg式中，H1栅前渠道深，H1=h+h2，mL=0.360.180.51.0(0.70.3)/tg60=2.62(m)（5）每日栅渣量 W，m3/dW=86400QmaxW1/1000kz =86400 0.375 0.071000 1.30=1.74(m3/d)0.2(m3/d)总 1.744=6.96(m3/d)采用机械清渣。2.1.3 格栅选择格栅选择选择 GH-2000
6、型机械格栅；规格及技术参数见表 2-2表 2-2 GH-2000 型机械格栅规格及技术参数设备宽度/mm有效栅宽/mm有效间隙/mm水流速度/m/s电动机功率/kw安装角度20001800200.312.2602.2 提升泵站提升泵站污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。2.2.1 泵站设计的原则泵站设计的原则（1）污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵 5min 的出水量；如水泵机组为自动控
7、制时，每小时开动水泵不得超过 6 次。（2）集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于 10%。（3）水泵吸水管设计流速宜为 0.71.5 m/s。出水管流速宜为 0.82.5 m/s。其他规定见 GB500142006室外排水规范。2.2.2 泵房形式及工艺布置泵房形式及工艺布置本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量331.5046130000Qmsm d。（1）泵房形式为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于 2m3/s，且鉴于其设计和施工均有一定经验可供利用，故选用矩形泵房。由于自灌式启动，
8、故采用集水池与机器间合建，前后设置。大开槽施工。（2）工艺布置本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。2.2.3 设计计算设计计算（1）集水池的设计计算设计中选用 8 台污水泵（4 用 4 备），则污水泵的设计流量为：Q=376.15L/s，按泵最大流量时 5min 的出水量设计，则集水池的容积为：3376.15 5 60112845112.845VQtLm 取集水池的有效水深为2.0hm集水池的面积为：2112.84556.4232.0VFmh集水池保护水深
9、0.71m，实际水深为 2.0+0.71=2.71m。（2）水泵总扬程估算集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：m06.8.775-29.2）（出水管管线水头损失每一台泵单用一根出水管，其流量为1376.2QL s，选用的管径为mmDN600的铸铁管，查给水排水设计手册第一册常用资料得流速smv33.1（介于0.82.5sm之间），68.31000 i。出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入细格栅。设局部损失为沿程损失的 30%，则总水头损失为：mh024.03.1100068.35 泵站内的管线水头损失假设为 1.5m，考虑自由水头为 1.0，则水泵总扬程为：H=1.5+0.02
10、4+8.06+1.0=10.6m （3）选泵本设计单泵流量为1376.2QL s，扬程 10.6m。选择 CP(T)-5110-400 型沉水式污物泵，泵的性能参数表 2-1表 2-1 CP(T)-5110-400 型沉水式污物泵参数出口直径/mm流量 m3/h扬程/m极数效率功率/kW4001980146861102.3 细格栅细格栅2.3.1 设计参数设计参数日平均污水量 Q 为 100000 m3/d，总变化系数 KZ值为 1.30则 设 计 流 量（最 大 流 量）：Qmax=1.30 100000=130000(m3/d),即Qmax=1.50(m3/s)栅条宽度 S：10 mm（迎
11、水面为半圆的矩形）栅条间隙宽度 b：10mm过栅流速 v：0.8m/s （0.61.0 m/s）栅前渠道流速 v1：0.6 m/s栅前渠道水深 h：0.7m 格栅倾角：60（6070）数量：四座栅渣量：格栅间隙为 10mm,栅渣量 W1按 1000 m3污水产渣 0.1 m3（机械清渣）2.3.2 设计计算设计计算（1）格栅尺寸栅条间隙数 nn=bhvsinaQmax=0.375sin600.01 0.7 0.8=57.9 取 n 为 58有效栅宽：B=S(n-1)+bn=0.01(58-1)+0.0158=1.15(m)（2）通过格栅的水头损失 h1 进水渠道渐宽部分的长度 L1。设进水渠宽
12、 B1=0.65m，其渐宽部分展开角度 1=20，进水渠道内的流速为 0.77m/s11011.150.650.69()2220BBLmtgtg 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2，mL2=L1/2=0.69/2=0.35(m)通过格栅的水头损失 h1，mh1=h0kh0=v2sin/2g；=（s/b）4/3式中，h1 设计水头损失，m；h0 计算水头损失，m；g 重力加速度，m/s2；k 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3；阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42。h1=h0k=(s/b)4/3v2ksi
13、n/2g=2.42(0.01/0.01)4/30.823sin60/19.6=0.21(m)（3）栅后槽总高度 H，m设栅前渠道超高 h2=0.3mH=hh1h2=0.7+0.21+0.3=1.21(m)（4）栅槽总长度 L，mL=L1+L2+1.0+0.5+H1/tg式中，H1栅前渠道深，H1=h+h2，mL=0.690.350.51.0(0.70.3)/tg60=3.12(m)（5）每日栅渣量 W，m3/dW=86400QmaxW1/1000kz=86400 0.375 0.11000 1.30=2.49(m3/d)0.2(m3/d)总栅渣量 W=2.49 4=9.96(m3/d)采用机械
14、清渣。2.3.3 格栅选择格栅选择选择 GH-2500 回转式机械格栅，规格及主要技术参数见表 2-3表 2-3 GH-2500 型机械格栅规格及技术参数设备宽度/mm有效栅宽/mm有效间隙/mm水流速度/m/s电动机功率/kw安装角度25002490100.312.2602.4 沉砂池沉砂池3.3.1 沉砂池概述沉砂池概述沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，如泥沙、煤渣等，它们的相对密度约为 2.65。城市污水处理厂一般均应设置沉砂池。沉砂池常见的形式有平流式沉砂池、曝气式沉砂池、竖流式沉砂池等。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单,截流
15、无机颗粒效果较好的优点。竖流式沉砂池由于除砂效果差,运行管理不便,因而在国内外城市污水厂极少采用曝气沉砂池其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池 所以本设计采用平流式沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其优点。本设计中采用平流沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点。本设
16、计中选择两个两格平流沉砂池（两格工作，两格备用）。沉砂池的设计流量为 0.75sm3。2.4.1 设计参数设计参数（1）污水在池内的最大流速为 0.3m/s，最小流速应不小于 0.15m/s；（2）最高流量时，污水在池内的停留时间不应小于 30s，一般取 3060s；（3）有效水深不应大于 1.2m，一般采用 0.251.0m，每格宽度不宜小于 0.6m；（4）池底坡度一般为 0.010.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，确定池底的形状。2.4.2 设计计算设计计算（1）沉砂池长度 L：L=vt=0.350=15m（2）水流断面积 A：2max0.752.50.3QAmv（3）池总
17、宽度 B：23.7512.50.3ABmh 有效水深 h2=0.3m（4）沉沙斗容积 V：3max68640086400 0.75 2 302.9910001.30 10ZQTXVmK T=2d，X=30m3/106m3（5）每个沉砂斗的容积(V0)：设每分格有 2 格沉砂斗，则V0=2.992 4=0.374m3（6）沉砂斗各部分尺寸：设贮砂斗底部宽 b1=0.5m，斗壁与水平面的倾角 600，贮砂斗高 h=1.0mb2=0260htgb1=1.65m（7）贮砂斗容积：V1=22121211()1.0(1.650.51.65 0.5)33h SSS S1.27m3（8）沉砂室高度（h3）：h
18、3=h0.06L2=h0.06.2(2)12.52 1.650.21.00.0622Lbb=1.27m（9）池总高度（H）：H=h1h2h3=0.31.01.27=2.57m(10)核算最小流速（vmin）：vmin=s/m15.0s/m16.0077.0012.0AQminmin，符合要求2.5 卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟2.5.0 设计选择设计选择1.常见曝气池有氧化沟工艺 SBR 工艺2.根据我国的实际情况，可将规模大于 10104m3/d 的视为大型污水处理厂。而规模小于等于 10104m3/d 的为中小型污水处理厂。SBR 和氧化沟作为中小型城市污水处理厂的优选工艺，它们具有负荷低
19、，工艺构成简单，管理简单方便，出水水质好等共同特点。但同时它们也有着各自的特点和适用性3.在直接成本上，SBR 均大于同等规模类型的氧化沟。且两者的直接成本均随着规模的增加而减小。在总成本上，对于 02 万吨/天的污水厂，氧化沟要高于 SBR，但其余规模的总成本及总体均值均小于 SBR。且两者的总成本随着规模的增加而减小。4.本设计是 10 万吨/天的污水厂 所以选用氧化沟5.常见氧化沟有 Carrousel 氧化沟、Orbal 氧化沟、交替工作型氧化沟、DE 型氧化沟及一体化氧化沟等 6.本设计采用卡鲁塞尔氧化沟。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，
20、因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉降，而且创造了良好的生物脱氮功能。BOD 的去除率可达到 95%-99%，脱氮效率约为 90%，除磷率约为 70%-80%，如配以投加铁盐，除磷效率可达 95%。卡鲁塞尔氧化沟的表面曝气机单机功率大（可以达到 150kw）,其水深可采用 3.6-5.5m，沟内水流速度约为 0.3-0.5m/s。使氧化沟占地面积小，土建费用降低。同时具有极强的混合搅拌和耐冲击负荷能力。当有机负荷较低时，可以停止某些曝气器的运行，或者切换较低的转速，在保证水流搅拌混合循环流动的前提下，节约能量消耗。由于曝气机周围
21、的局部地区能量强度比传统活性污泥曝气池中的强度高得多，使得氧的转移效率大大提高，平均传氧效率达到2.1kg/kwh。污水经过一级处理后会处理掉一部分的悬浮物（SS）和5BOD，处理程度按表 2-5取值，而氮磷按不变计算。表 2-5 处理厂的处理效果 设计中取处理效果为：SS=40%，5BOD=20%则 进入曝气池中污水的5BOD浓度：(1 20%)180(1 20%)144/arSSmg L 进入曝气池中污水的SS浓度：(1 40%)190(1 40%)114/ayLLmg L2.5.1 设计参数设计参数（1）氧化沟的处理能力取决于污水温度和沟内活性生物固体（MLVSS）的浓度。工艺设计通常是
22、依据进水中污染物负荷、污泥龄、污泥负荷 F/M 和污水温度等。设计污泥龄、F/M 和水温者之间有一定的函数关系：处理效果%处理级别处理方法主要工艺SS5BOD一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40 55%20 30%生物膜法初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀60 90%65 90%二级活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀70 90%65 95%温度（C）5101520污泥龄（d）5F M kgBODkgVSS d200.06120.1080.1540.20表 2-5-1 污泥龄、F/M 和水温者之间有一定的函数关系卡鲁塞尔氧化沟设计50.05 0.1F MkgBODkgVSS d，相应的污泥龄为12
23、 30d，而MLSS浓度通常设计为3500 5500mg L，其取值是依据污泥的沉淀性能和污泥在沟中的贮存量。（3）延时曝气氧化沟的主要设计参数，宜根据试验资料确定，无试验资料时可按下表 2-7 的规定取值。表 2-7 延时曝气氧化沟的主要设计参数项目单位参数值污泥浓度aMLSS XLg5.45.2污泥负荷sLdkgMLSSkgBOD50.03 0.08容积负荷vN35kgBODmd0.1 0.2污泥龄cd15污泥产率Y5kgBODkgVSS6.03.0需氧量2O52kgBODkgO0.25.1水力停留时间HRTh16污泥回流比R%15075总处理效率%595 BOD（4）进水和回流污泥点宜设
24、在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区。氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时，宜为 0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为 0.60.8m，其设备平台宜高出设计水面 0.81.2m。（5）氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用 3.54.5m。（6）根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位 0.20.3m。（7）氧化沟内的平均流速宜大于 0.25 m s，混合液在渠内流0.4 0.5vm s2.5.3 卡鲁塞尔氧化沟计算卡鲁塞尔氧化沟计算共设氧化沟 2 组 设计每组氧化沟有 6 条沟共设氧化沟 2 组 设计每组氧
25、化沟有 6 条沟（1）出水计算设计中取5BOD的去除率为 91%，总氮的去除率为 60%，总磷的去除率为 85%则 0(1 91%)144 0.0912.96/eSSmg L 去除的5BOD的浓度为：0144 12.96131.04/reSSSmg L 0(1 60%)41 0.416.4/eNNmg L 去除的氨氮的浓度为：041 16.424.6/reNNNmg L 0(1 85%)6 0.150.9/ePPmg L去除的磷的浓度为：060.95.1/rePPPmg L（2）氧化沟所需总容积 SrXNQSV 式中 rS 去除的5BOD浓度，mg/l代入数据得：V=3100000131.04
26、3005640000.109m 共设氧化沟 2 组，则每组容积为 330056150282iVVmn 氧化沟设计有效水深为1H=4.0 米，则每组氧化沟平面面积为 211502837574iiVAmH 设计每组氧化沟有 6 条沟，每沟断面尺寸为mmHB471,氧化沟直线段长1l=84.9m,圆弧段长度为2l=7.175m。氧化沟实际平面面积为)22.73.142.7(4)2.70.4(9.8422iA 23968 m 则每组实际容积为 311587243968mHAVii （3）出水每组氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来氧化沟内水位和排水量。每沟设出水堰两扇，启闭机 2 台。（4）曝气机设
27、计选型1）需氧量计算碳化需氧量为rSQaO11 硝化需氧量rNQO6.42 污泥自身氧化需氧量nVXbOir13 式中 1a活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢 1kg5BOD所需要的氧量，kg2o/kg;1b活性污泥微生物內源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每 1kg 活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kg2o/kg生活污水1a为 0.42-0.53 之间，这里取 0.5；1b值介于 0.11-0.19 之间，这里取 0.15。则 310.5 100000 131.04 106552O kg2o/d 324.6 100000 24.6 1011316O kg2o/d
28、 30.153.33005614877.8O kg2o/d合计实际需氧量为321OOOR43.2710 kg2o/d标准需氧量为20)()20(0024.1)(TTSbSCCCRR =425 201000005.29.179.6 100.82 0.9 1 8.882.0 1.024 kg2o/d2)曝气机数量选用 DY325 倒伞型表面曝气机，单台每小时最大充氧能力为 125kg2o/h,曝气机所需数量为 n，则 321250Rn,取 32 台。每组氧化沟曝气机数量为 16 台。（5）剩余污泥量 考虑污泥稳定化：污泥产率系数 Y=0.55，污泥泥龄c=30，自身氧化系数dK=0.0551d剩余
29、污泥量 0()()1dcYXQ SSK 40.5510 100.13104436810.05530kg d 设污泥含水率为%3.99P，则湿污泥量34368624m(1)1000(199.3%)1000sWQdP （6）设计校核 氧化沟水力停留时间为 T=30056247.3100000h 实际污泥负荷 100000 131.040.1094 30056SNdkgVSSkgBOD/5 污泥泥龄 4 30056284368Cd20d 2.5.5 进出水系统计算进出水系统计算（1）卡鲁塞尔氧化沟的进水设计沉砂池的出水通过 3 根800DNmm的管道进入集配水井，然后，用 3 条管道送入每组的卡鲁塞
30、尔氧化沟，送水的管径为1000DNmm，管内的流速为1.34vm s。回流污泥也同步流入。（2）卡鲁塞尔氧化沟的出水设计氧化沟的出水采用矩形堰跌落出水，则堰上水头 232QHmbg式中 H堰上水头，m；Q每组氧化沟的出水量，指污水的最大流量与回流污泥量之和，3ms；m流量系数，一般取 0.40.5；b堰宽，m。设计中取 m=0.4 b=5.0m mH1.081.9264.033.032出水总管管径采用 3 根1000DNmm管道把水送入配水井，管内的污水流速为1.44m s。回流污泥管管径为700DNmm，管内的污泥流速为1.05m s。2.6 二沉池二沉池 二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，
31、是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的的。二沉池有别于其他沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。目前人们已经把二沉池与生物反应器以及污泥回流系统视为一个出来单元。一般二沉池有幅流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。因为二沉池污泥量较多 而平流式排泥连续性差，操作量大。而辐流式沉砂池运行稳定，管理方便。本次设计采用中间进水幅流式二沉池。2.6.1 设计计算设计计算 设计中选择四组辐流沉淀池，4N，每组设计流量为 0.3763ms。1)沉淀池表面积 21.50463 3600902.84 1.5QFmn
32、q 式中 Q 污水最大时流量，3ms；q表面负荷，取321.5mmh；n沉淀池个数，取 4 组。池子直径：44 902.833.913.14FDm 取 34m。2)实际水面面积 22234907.4644DFm 实际负荷 322244 1.50463 36001.49/434Qqmmhn D，符合要求。3)沉淀池有效水深 1hqt t沉淀时间，取2h。11.5 2.03.0hm 径深比为：13411.333Dh 在 6 至 12 之间。4)污泥部分所需容积 1rRXXR 则 1111400090000.8rXXmg LR采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为2Th 3111 0.81000
33、00 4000 22307.711400090004 2422rR QXTVmXXN 5)污泥斗计算 51tanhrr r污泥斗上部半径，m；1r污泥斗下部半径，m；倾角，一般为60。设计中取 r=2m，1r=1m。51tan2 1tan601.73hrrm 污泥斗体积计算：222235511 223.14 1.7322 1 112.733hVrrrrm 6)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为 0.05 423440.050.050.7522Drhm 污泥斗以上圆锥体部分体积：2222344113.14 0.753434 44256.71212hVDDDDm
34、 则还需要的圆柱部分的体积：331452307.7256.7 12.72038.3VVVVm 高度为：332038.32.24907.46VhmF 7)沉淀池总高度设计中取 超高0.3hm，缓冲层高度 20.3hm123450.33.00.32.240.75 1.738.32Hhhhhhhm 8）排泥装置二沉池连续刮泥吸泥。本设计采用周边传动的刮泥机将泥刮至污泥斗。在二沉池的绗架上设有10i的污泥流动槽，经渐缩后流出二沉池，采用渐缩是为保证中心管内污泥流速不宜过大，以利于气水分离。因为池径大于 20m,采用周边传动的刮泥机，其传动装置在绗架的缘外，刮泥机旋转速度一般为 13rad/h。外围刮泥
35、板的线速度不超过 3m/min，一般采用 1.5m/min，则刮泥机为 1.5rad/min。拟选用 FZNJ-18 型辐流式周边传动刮泥机。吸泥管流量二沉池排出的污泥流量按 80%的回流比计，则其回流量为：smQRQs3926.01574.18.0 本设计中拟用 6 个吸泥管，每个吸泥管流量为：smQQs3039.046926.046 规范规定，吸泥管管径一般在 150600mm 之间，拟选用mmd250，smdQv79.025.014.3039.04422，71.81000 i。水力损失计算以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长 4m，4.0进口，0.1出口，局部水头损失为 mgvh0
36、45.08.9279.00.14.02221 沿程水头损失为 mh0348.0471.82 中心排泥管smQ3309.03926.03 故中心管选择 DN500，smv25.1，100096.4i mgvh11.08.9225.10.14.02223 miLh02.00.496.44 泥槽内损失 20.02001.05iLhm 泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）10.06hm，槽内泥高10.07hm。则吸泥管路上总水头损失为 7654321hhhhhhhh 10.010.020.002.011.00348.0045.0m61.0 吸泥管布置6 根吸泥管沿池经均匀布置。9）二沉池进水部分计算二沉池进
37、水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管。为了配水均匀，岩套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。进水管计算当回流比80%R 时，单池进水管设计流量为 smQRQ31677.0376.08.011 进水管管径取为mmD9001则 流速：smAQv06.19.014.3677.0421 当为非满流时，查给水排水设计手册常用资料知：流速为1.43m s。进水竖井计算进水竖孔直径为mmD20002进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为mm5.15.0，共设 8 个沿井壁均匀分布；流速为：2.015.015.065.15.0677.01smAQv 符合要求孔距为：mDl285.0665.01
38、4.30.2665.02 设管壁厚为 0.15m，则 mD3.2215.00.2外 稳流罩计算 稳流筒过流面积 vQf进 v稳流筒筒中流速，一般采用sm02.003.0。设计中取smv03.0257.2203.0677.0mf稳流筒直径 mDfD72.50.214.357.22442223 集配水井的设计计算 a.配水井中心管直径 224vQD 式中 2D配水井中心直径，m；2v中心管内污水流速，一般采用smv6.02；设计中取smv8.02mvQD97.18.014.3431.24422 设计中取mmD20002配水井直径：2334DvQD 式中 3D配水井直径，m；3v配水井内污水流速，一
39、般采用smv4.02.03。设计中取smv35.03 mDvQD58.30.235.014.3431.24422233 b.集水井直径 3114DvQD 式中 1D集水井直径，m；1v集水井内污水流速，一般采用smv4.02.01。设计中取smv3.01mDvQD81.458.33.014.3431.244231110）二沉池出水部分设计 集水槽的设计本设计考虑集水槽为矩形断面，取底宽b0.8m，集水槽距外缘距池边 0.5m，集水槽壁厚采用 0.15m，则集水槽宽度为：10.1215.08.0m。设计中采用QQ，其中安全系数，取 1.5，得 smQ3563.0375.05.1 集水槽内水流速度
40、为：smFQv0.17.08.0563.0sm4.0 符合要求。采用双侧集水环形集水槽计算，槽内终点水深为 mvbqh24.08.00.12376.02 槽内起点水深为 3222332hhhhk 式中 kh槽内临界水深，m；系数，一般采用 1.0。mggbaqhk178.08.02376.00.1322322 3222332hhhhkm69.024.024.0178.02322校核如下：因此，设计取槽内水深为 0.7m，取超高 0.3m，则集水槽总高为0.13.07.0m。集水槽水力计算 mDl17.1001.23414.38.0215.025.0 湿周：mhbX2.27.028.02 水力半
41、径：mXWR255.02.28.07.0 水流坡度：%11.0255.0013.00.1232232vnRi 则沿程水头损失为：milh11.017.100%11.01 局部按沿程水头损失的 30%计，则集水槽内水头损失为：mhh143.011.03.13.011 出水堰的计算二沉池是污水处理系统中的主要构筑物，污水在二沉池中得到净化后，出水的水质指标大多已定，故二沉池的设计相当重要。本设计考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷，故采用90三角堰出水。如图 4-1 所示。图 4-1 三角堰示意图LQqqhLLLbLnnQq052217.0 式中 q三角堰单堰流量，sL；Q进水流量，sm3；L集水堰总长度
42、，m；1L集水堰外侧堰长，m；2L集水堰内侧堰长，m；n三角堰数量，个；b三角堰单宽，m；h堰上水头，m；0q堰上负荷，msL。设计中取mb16.0mL62.10314.325.0341mL60.9814.328.025.0342 mLLL22.20260.9862.10321 9.126316.022.202bLn 取 1264 个 sLnQq30.012641000376.0mqh027.03.07.07.05252msLLQq86.122.2021000376.00介于msL9.25.1之间，符合要求。考虑自由跌水水头损失 0.15m，则出水堰总水头损失为：m181.015.0031.0
43、 出水槽的接管与消毒接触池的进水渠道相连，出水管管径为mmDN900，流速为：244QvDsm96.09.014.34431.242 当为非满流时，查给水排水设计手册常用资料知：流速为1.43m s。出水直接流入消毒接触池的进水渠道；集配水井内设有超越闸门，以便超越。2.7 消毒设施计算消毒设施计算 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅度的减少，但是细菌的绝对值还十分可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水再排入水体前，应进行消毒处理。2.7.1 消毒剂的选择消毒剂的选择目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中
44、有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧
45、、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，他们的比较见下表 2-7。所以目前液氯仍然是消毒剂首选。本设计中选用液氯作为消毒剂。表 2-7 各种消毒方法比较消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于
46、出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中 PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站2.7.2 消毒剂的投加消毒剂的投加1)加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量为8.0mg L则 每日的加氯量为：0864008 1.50463 86400104010001000q Qqkg
47、L 2)加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计三台，采用二用一备。每小时的加氯量为：104021.724 2kg h设计中采用1ZJ 型转子加氯机。液氯属于危险化学品，其贮存和使用应严格遵守 液氯安全技术说明书 中的相关规定，小心使用。2.7.3 平流式消毒接触池平流式消毒接触池本设计采用 2 个 3 廊式平流式消毒接触池，计算如下：1)消毒接触池容积 VQt 式中 V接触池单池容积，3m；t 消毒接触时间，一般取30min。设计中取30mint 31.135460307523.0mQtV 2）消毒接触池表面积 1VFh 式中 1h消毒接触池有效水深，m。设计中取mh0.3124.451
48、0.31.1354mF 3）消毒接触池池长 FLB 式中 L消毒接触池廊道总长，m；B消毒接触池廊道单宽，m。设计中取 5.0BmmL3.9054.451消毒接触池采用 3 廊道，消毒接触池长为：mLL1.3033.903 校核长宽比：1006.1853.90mBL，合乎要求4）池高设计中取超高为：20.3hm mhhh3.33.00.321 5）进水部分 每个消毒接触池的进水管管径900DNmm，1.43vm s。6）混合 采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接900DNmm的静态混合器。7）出水计算采用非淹没式矩形薄壁堰出流，设计堰宽为5.0bm，
49、计算为：出水管采用1200DNmm的管道将水送入巴氏计量槽，流速为1.60vm s。mgNnbQH187.081.920.542.0250463.123232第三章第三章 污泥处理设计计算污泥处理设计计算 3.1 污泥处理的目的与处理方法污泥处理的目的与处理方法3.1.1 污泥处理的目的污泥处理的目的污水厂在处理污水的同时，每日要产生产生大量的污泥，这些污泥含有大量的易分解的有机物质，对环境具有潜在的污染能力，若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。同时，污泥含水率高，体积庞大，处理和运输均很困难。因此，在最终处置前必须处理，以降低污泥中的有机物含量，并减少其水分。使之在最终处置时对环境的
50、危害减少之限度。（1）减量：降低污泥含水率，减小污泥体积；（2）稳定：去除污泥中的有机物，使之稳定；（3）无害化：杀灭寄生虫卵和病原菌；（4）污泥综合利用。剩余污泥来自氧化沟，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排除处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要进行浓缩处理，然后进行脱水处理。3.1.2 污泥处理的原则污泥处理的原则（1）城镇污水污泥，应根据地区经济条件和环境条件进行减量化、稳定化和无害化处理，并逐步提高资源化程度。（2）污泥的处置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的处理流程应根据