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1、第1章 污水处理系统构筑物设计 1.1 粗格栅 1.1.1 设计参数 城市污水最大设计流量为：Q=2105 m3/d；生活污水总变化系数：KZ=；设栅前水深：h=；过栅流速取：v=s；用粗格栅，栅条间隙 e=50mm；格栅安装倾角：60。进水工作平台栅条 图 3-1 粗格栅计算图 1.1.2 工艺尺寸 1、栅条的间隙数 .145,9.1440.14.005.060sin35.131.2sinmax取oehvQn 2、栅槽宽度 取栅条宽度0.01Sm，则栅槽宽度为：B=s(n-1)+en=3、进水渠道渐宽部分长度 若进水渠宽11.8Bm，渐宽部分展开角120，此时进水渠道内有流速为：Qmax/B
2、1h=s。则：mtgtgBBlo45.92028.169.82111 槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.725.4245.9212mll 4、过栅水头损失 因栅条为矩形面积，取2.42，取系数3k，44223310.011sin3 2.42sin600.03720.052 9.81Shkmeg 5、栅后槽总高度 取栅前渠道超高20.3hm，栅前槽高120.40.30.7Hhhm，120.40.0370.30.737Hhhhm 6、栅槽总长度 08.16607.05.173.445.9600.15.0121ootgtgHllL 1.1.3 栅渣量 取33310.110Wmm污水，则每日栅除的泥
3、渣量为：dmKWQWZ/9584.19100035.1864001.035.131.210008640031max 采用机械清渣。根据要求选择合适的刮泥机。1.2 提升泵房 水泵选择 设计水量为 Qmax=105m3/d，选择用 3台潜污泵（2用 1 备），则单台流量为：Q1=Qmax/2=268000/24/2=5583m3/h 根据要求选择合适的水泵。1.3 细格栅 1.3.1 设计参数 污水最大设计流量为：smdmQ/31.2/10235；生活污水总变化系数：1.35zK；设栅前水深：0.4hm；过栅流速取：1.0m s；用细格栅，栅条间隙10emm；格栅安装倾角：60。1.3.2 工艺
4、尺寸 1、栅条的间隙数。取726,7.7250.14.001.060sin35.131.2sinmaxoehvQn.2、栅槽宽度 取栅条宽度0.01Sm，则栅槽宽度为：B=s(n-1)+en=3、进水渠道渐宽部分长度 若进水渠宽 B1=3m，渐宽部分展开角120，此时进水渠道内有流速为：,/60.24.0335.131.21maxsmhBQ。则：mtgtgBBlo89.15202351.142111 槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.945.7289.15212mll 4、过栅水头损失 因栅条为矩形面积，取2.42，取系数3k，44223310.011sin3 2.42sin600.3220
5、.012 9.81Shkmeg 5、栅后槽总高度 取栅前渠道超高20.3hm，栅前槽高120.40.30.7Hhhm，120.40.320.31.02Hhhhm 6、栅槽总长度 L=l1+l2+H1/tan60=+=1.3.3 栅渣量 取33310.110Wmm污水，则每日栅除的泥渣量为：dmKWQWZ/9584.19100035.1864001.035.131.210008640031max 采用机械清渣。根据要求选择合适的刮泥机。1.4 曝气沉砂池 1.4.1 设计参数 最大设计流量：smQ/2.33max；水平流速：0.1m s；最大设计流量时的停留时间：3mint；旋流速度：0.3m
6、s；沉砂量：3633010mm 污水；图 3-2 曝气沉砂池计算图 1.4.2 曝气沉砂池尺寸 1、总有效容积 3max57632.36060mtQV 2、沉砂池断面面积 3max321.02.3mvQA 3、沉砂池总宽度 有效水深为m32，设有效水深为2Hm，则池总宽度为：mHAB16232 设曝气沉砂池分四格，每格池子宽度b，m：mnBb4416 宽深比：224Hb，满足要求。4、沉砂池总长度 mAVL1832576 长宽比：5.4418bL ，符合要求。则平面尺寸：mmLB1816 5、集砂区 集砂斗倾角60，高为0.8m。6、沉砂量 3max6624 36000.8 30 24 360
7、01.536101.35 10ZQxVmdK。1.4.3 曝气系统 1、所需曝气量 每3m污水所需曝气量为30.2m，则：hmDQq/23042.32.0360036003max 2、风机选择 根据所需的曝气量选择合适的风机。1.5 初沉池 本次设计初沉池选用的是辐流式沉淀池，其进出水方式为中心进水，四周出水。图 3-3 初次沉淀池计算图 1.5.1 设计参数 设计流量（最大流量maxQ）：;/125.3/107.2335smdmQmac 表面负荷：3202.0qmmh；沉淀时间：1.5th；出水堰负荷：2.9Ls m；池底坡度：0.05；沉淀池的数量为4n 沉淀池型：圆形辐流式。1.5.2
8、沉淀池尺寸 1、沉淀部分水面面积 25.140642112500max1nqQA 2、池子直径.42,3.4214.325.1406441mmAD取 3、沉淀部分有效水深：202.0 1.53hq tm 4、沉淀部分有效容积：375.42185.1411250mtnQV 污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为SS=150mg/L，出水中悬浮物要求达到的浓度为10SSmg L，初沉池污泥含水率为95%，本设计中初次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为4h。则每天产生的污泥量为：3010max12624495100100010001.015.0241125010010024mtpCCQW
9、 污泥斗容积：设12rm，21rm，60。则：5122 1601.73hrr tgtgm 222235111 221.7322 1 112.733hVrrrrm 5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05,则 40.051520.050.65hRrm 2222342110.651515 22176.2133hVRRrrm 6、污泥总容积：符合要求。,12691.18821.1767.123321mmVV 7、沉淀池总高度：设超高10.3hm，缓冲层高度 mh3.03 mhhhhhH98.573.165.03.033.054321 8、沉淀池池边高度：mhhhH6.33.033.
10、0321 9、排泥量 污泥量按初沉池对悬浮物 SS 的去除率计算：进水 SS 为 150mg/l，初沉池 SS 的去除率按 50%计算。干污泥量为：dkgQd/105.1501021504005 污泥含水率设计为95%，污泥密度为31000kg m，则污泥体积为：dmQVd/3009511000/105.1951/300400 单池泥量为：dmQQws/150230023 采用连续排泥，集泥斗的作用是收集污泥。1.6 曝气池 1.6.1 设计参数计算 本设计城市污水设计流量为350000md，处理要求如下：原水水质为：LmgCOD/340 LmgBOD/2205 LmgSS/150 LmgTN
11、/60 LmgTP/5.1 LmgNNH/503 出水水质：达到国标 GB18918-2002城镇污水处理厂一级 A排放标准。也即：50CODmg L 510BODmg L 10SSmg L 15TNmg L 0.5TPmg L LmgNNH/53 根据处理水质要求，可知2/AO工艺能满足最终的处理要求，且有较好的经济性。1）水力停留时间 HRT为：8th；2）BOD污泥负荷为：)./(25.05dkgMLSSkgBODNs；3）回流污泥浓度为：10000rXmg L；4）污泥回流比：50%R；5）曝气池混合液浓度：30.51000033333.310.5 1rRXXmg Lkg mR 6）求
12、内回流比NR 000075601560TNTNTNTN 000030010075.0175.01TNTNNR 取%300NR。图 3-4 2/AO曝气池平面草图 1.6.2 曝气池容积计算 1、有效容积 366667824200000mQtV 2、池有效深度：一般为：3.56.0m，本设计取池有效深度为14.5Hm 3、曝气池有效面积：211666737044.5VSmH总 181.784.5bH，介于12之间，符合要求。4、本设计中曝气池分两组，则每组有效面积为：23704185222SSm总 5、采用 5 廊道推流式曝气池，廊道宽8bm 单组曝气池长度：185246.35 8SLmB，取1
13、47Lm 校核长宽比：475.8758Lb，介于510之间，满足要求。取超高为21Hm，则反应池总高度为：4.515.5Hm。6、各段停留时间和容积 3:1:1:21OAA 则厌氧池停留时间为：ht21，池容：;4.1333366667513mV厌 则缺氧池停留时间为：ht22，池容：;4.1333366667513mV缺 则好氧池停留时间为：ht63，池容：37.444446666732mV好。7、校核氮磷负荷，kgTNkgMLSS d dkgMLSSkgTNXVTPQ/002.02.4000033335.12000000好好氧段总氮负荷 ，与2A O工艺好氧段 TN负荷0.05kgTNkg
14、MLSS d相同，满足要求。dkgMLSSkgTPXVTPQ/007.04.1333333335.12000000厌厌氧段总磷负荷，小于0.06kgTPkgMLSS d，符合要求。1.6.3 剩余污泥量 1、降解BOD产生的污泥量为：dkgSSaQWe/2310010001022010255.0)(501 式中：W1降解 BOD产生的污泥量，kg/d；a污泥增值系数，；Q设计流量，m3/d；S0进水 BOD的浓度，mg/l；Se出水 BOD的浓度，mg/l。2、内源呼吸分解泥量：3/64.23.38.0mkgfXXV dkgbVXWV/880064.26666705.02 式中：XV挥发性悬浮
15、固体浓度 MLVSS（kg/m3）；fMLVSS 与 MLSS 之间的比值，；X污泥浓度 MLSS（kg/m3）；W2内源呼吸分解的污泥量，kg/d；b污泥自身氧化率，；V曝气池体积，m3.3、不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS）。该部分占总TSS的约25%：dkgQSSWe/10500%25102100010220%25)(503 4、剩余污泥量 dkgWWWW/2480010500880023100321 每日生成活性污泥量：dkgWWXw/1430088002310021 5、湿污泥量（剩余污泥含水率为99.2%P）smdmPWQs/129/3100)992.01(248001000)
16、1(33 6、泥龄 dWXVc924800666673.3 1.6.4 曝气池的需氧量：1、根据式：XSSQOe42.168.0)(02 dkgXSSQOe/102.62480042.168.0)10220(20000042.168.0)(802 式中：污泥的氧当量系数，完全氧化 1 个单位细胞（以 C5H7NO2表示细胞分子数），需要单位的氧。2、供气量的计算 根据式ASEOG28.02 式中：GS 供气量；EA 氧利用效率，采用微孔曝气，取 20%hmEOGAS/106.4%2028.0102.628.03882 1.7 二沉池 二沉池的选取同初次沉淀池一样，也是辐流式沉淀池，中心进水，周
17、边出水。图 3-5 二次沉淀池计算图 1.7.1 设计参数 设计流量（最大流量maxQ）：43max5 101 50%0.86886400Qms；表面负荷：3201.5qmmh；沉淀时间：ht3；中心进水管：下部管内流速1取1.2m s；上部管内流速2取1.0m s；出管流速3取0.8m s；出水堰负荷：1.51.7Ls mLs m；池底坡度：0.05；沉淀池的数量为4n；沉淀池型：圆形辐流式。1.7.2 沉淀池尺寸 1、沉淀部分水面面积：20max118755.143600125.3mnqQA 2、池子直径 mDmAD49,8.4814.31875441取。3、沉淀部分有效水深：mtqh5.
18、435.102 径深比为：）的要求。符合（126,8.105.449 4、沉淀部分有效容积：384383411250mtnQV 污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为LmgSS/150，出水中悬浮物要求达到的浓度为10SSmg L，二沉池污泥含水率为97%，本设计中二次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为4h。则每天产生的污泥量为：300max2104)97100(1000100)01.015.0(11250)100(100)(mtpCCQWe 污泥斗容积：设,2,421mrmr60。则：mrrh46.33)24(tan)(215 322222121514.101)2244(346.
19、314.3)(3mrrrrhV 5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05,则 mrRh5.005.0)(14 3222112423.140)441414(35.014.3)(3mrRrRhV 6、污泥总容积：33212107.2413.1404.101mmVV,符合要求。7、沉淀池总高度：设超高mh5.01，缓冲层高度mh3.03 mhhhhhH26.946.35.03.05.45.054321 8、沉淀池池边高度：mhhhH3.53.05.45.0321 9、径深比：2.65.4282hD，在612范围内，满足要求。1.8 接触消毒池 1、加氯量 氯量按每立方米污水投加 5
20、g计，则每天需要的氯量为：kgW100010102535 2、加氯设备每小时加氯量 hkgqG/7.4124100024 3、储量 仓库储量按 10d消耗计。kgW410100010 4、加氯机和氯瓶 采用投加量为 050kg/h 加氯机 3台，两用一备，并轮换使用。液氯的储备选用容量为 1000kg 的钢瓶共 12台。5、加氯间和氯库 加氯间和氯库合建，加氯间内布置 3台加氯机及其配套的投加设备，两台加压水泵。氯库中 12 只氯瓶两排配置。设 3 台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库内设置 CD2-6 单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。6、氯库外设置事故池 池中长
21、期贮水，水深，加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室内，为方便观察，值班室与加氯间设大型观察窗及连通的门。1.8.1 接触池 设计廊道式接触反应池 2座，水力停留时间 t 为 30min，廊道水流速度为 s。1、接触池容积：34167603086400200000mQtV 2、接触池表面积 接触池有效水深设计为mh5.22，则接触池面积为：2216675.24167mhVF 3、廊道宽：mmhvQb5,6.42.05.231.2取。实际流速 sm/2.0。4、单个接触池宽（采用 2个隔板，则有 3 个廊道）mB1553 5、接触池长度：mBFL6.5521516672，取 57m。长
22、宽比：,104.11557bL符合要求。6、接触池总高度：设超高为0.3m，则：2.50.32.8Hm 7、混合 采用管道混合的方式，加氯管线直接进入消毒接触池进水管。1.9 巴氏计量槽 咽喉式巴氏计量槽的精确度达 95%-98%，其优点是水头缺失小，底部洗刷力大，不易沉积杂物。计量槽颈部有一较大坡底的底，颈部后的扩大部分则具有较大的反坡。当水流至颈部时产生临界水深的急流，而当流至后面的扩大部分时，便产生水跃。因此，在所有其他条件相同时，水深仅随流量而变化。量得水深后，便可按有关公式求得其流量。图 3-6 巴氏计量槽计算图 1、依据设计手册，当测量范围为dm/6.33.23时，喉宽b取m，则喉
23、宽长度为：mbL25.22.15.01 20.6Lm 30.9Lm mbB348.02.11 mbB4.23.02 2、计量槽总长度 计量槽上游直线长度1l:mBl933311 计量槽下游直线总长度2l：mBl124.25522 总长度 L：mlLLLlL75.24129.06.025.2923211 在自由流条件下，计量槽的流量，按下列公式计算：)/(222.53599.1smbHQ 式中 b喉宽，m；1H上游水深，m。第2章 污泥处理系统构筑物设计 本设计中污泥处理部分选定的工艺流程为：图 4-1 污泥处理部分工艺流程图 2.1 污泥泵房 设计污泥回流泵房两座，分别位于两座沉淀池之间，每个
24、泵房承担两座沉淀池的污泥回流和剩余污泥排放。2.1.1 设计参数 污泥回流比 正常回流比为 50%，泵房回流能力按 100%计；设计回流污泥流量为：435 10 md；dm/10235；曝气池每日排出的剩余污泥量：rWfXXQ 式中：Qw-曝气池每日排出的剩余污泥量(m3/d)；XR-回流污泥浓度（mg/L）dmfXXQrW/33071000075.0248003 2.1.2 污泥泵 污泥回流和剩余污泥排放分别独立运行，便于操作。根据生产工艺要求选择合适的水泵。2.2 污泥浓缩池 由于初沉污污泥含水率大约为 95%，可以不经过浓缩直接进行消化处理，因此，污泥浓缩仅处理剩余活性污泥。上清液进泥出
25、泥 图 4-2 浓缩池计算图 2.2.1 设计参数 设计流量 smdmQW/038.0/330733；污泥浓度 3/10mkgC；浓缩后含水率 97%；浓缩前含水率%99；浓缩时间 12Th；浓缩池固体通量 )/(0.12hmkgM；浓缩池数量 1座；浓缩池池型 圆形辐流式。2.2.2 浓缩池尺寸 1、面积 21378240.1103307mMCQAW 2、直径 mAD4214.3137844 3、浓缩池容积 26.1641123600038.0mTQVW 4、有效水深 mAVh2.113786.16412 5.浓缩后剩余污泥量 dmsmPPQQW/1094/0126.097100991000
26、38.01001003301 6、池底高度 iDh24 式中 4h-池底高度（m）I-池底坡度，一般采取.miDh21.001.024224 7、总高度 取超高mh3.01，缓冲层高度30.3hm，则总高度为：mhhhhH01.221.03.02.13.04321 2.3 污泥消化池 初次沉淀池排出的污泥为 126dm/3，二次沉淀池排出的剩余污泥量经浓缩后为 1094dm/3，则两者总计dm/12203；含水率为 95%，设干污泥比重，挥发性有机物占污泥总量的 70%。根据要求设计合适的污泥消化池。2.4 贮泥池 2.4.1 消化污泥量 剩余污泥量为：dm/10943，含水率为 97%；初沉
27、池污泥量为：126dm/3，含水率为 95%。消化前污泥总量为：dmQ/122012610943 设消化后污泥的含水率为92%，则消化后污泥量为：dmQ/48992.01)95.01(126)97.01(10943 2.4.2 贮泥池容积 设计贮泥池周期为 1d，则贮泥池容积为：3118 1 118VQtm 34891489mQtV 2.4.3 贮泥池尺寸 取池深 H为 4m，则贮泥表面积为：25.1224489mHVS 设计圆形贮泥池一座，则直径为：mSD5.1214.33.12244取 13m。2.4.4 搅拌设备 为防止污泥在贮泥池中沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。2.5 脱水机房 2.5.1 过滤流量 过滤流量：489dm/3 设置 2 台压滤机，每天每台工作 12h，则每台压滤机的处理量为：dmQ/201224893 2.5.2 加药量的计算 设计流量：489dm/3 絮凝剂：PAM（聚丙烯酰胺）投加量：以干固体的0.2%计，成饼率取60%，则有：tW046.0%60%)5126%31094(%2.0