第一篇：污水處理廠設(shè)計(jì)

第一章 設(shè)計(jì)資料

一、自然條件

1、氣候：該城鎮(zhèn)氣候?yàn)閬啛釒ШＱ蠹撅L(fēng)性季風(fēng)氣候，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。

2、水文：最高潮水位

6.48m（羅零高程，下同）

高潮常水位

5.28m

低潮常水位

2.72m

二、城市污水排放現(xiàn)狀

1、污水水量

（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；（2）生產(chǎn)廢水量按近期1.5萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期2.4萬(wàn)m3/d；（3）公用建筑廢水量排放系數(shù)按近期0.15，遠(yuǎn)期0.20考慮；（4）處理廠處理系數(shù)按近期0.80，遠(yuǎn)期0.90考慮。

2、污水水質(zhì)

（1）生活污水水質(zhì)指標(biāo)為 CODcr

60g/人.d BOD5

30g/人.d（2）工業(yè)污染源參照沿海開(kāi)發(fā)區(qū)指標(biāo)，擬定為： CODcr

300mg/L；

BOD5

170mg/L（3）

氨氮根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為30md/L。

三、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與處理目標(biāo)

1、建設(shè)規(guī)模

該污水處理廠服務(wù)面積為10.09km2，近期（2000年）規(guī)劃人口為6.0萬(wàn)人，遠(yuǎn)期（2020年）規(guī)劃人口為10.0萬(wàn)人。處理水量近期3.0萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期6.0萬(wàn)m3/d。

2、處理目標(biāo)

根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進(jìn)入的水體水質(zhì)按國(guó)家3類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn)控制，同時(shí)執(zhí)行國(guó)家關(guān)于污水排放的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為

CODcr≤100mg/L；

BOD5≤30mg/L；

SS≤30mg/L ； NH3-N≤10mg/L

四、建設(shè)原則

污水處理工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)遵從下列原則：污水處理工藝技術(shù)方案，在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的先進(jìn)的工藝；所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問(wèn)題；污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。第二章 污水處理工藝方案選擇

一、工藝方案分析

本項(xiàng)目污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=0.54 可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)，針對(duì)這些特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來(lái)可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝”法。

普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠，如設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)10-20mg/L，它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理困難，運(yùn)行費(fèi)用高。氧化溝處理技術(shù)是20世紀(jì)50年代有荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已被廣泛采用，工藝及構(gòu)筑物有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。

氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)行脫氮，成為A/O工藝，由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。

氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比較，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

1、工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣和空氣擴(kuò)散器，不建厭氧硝化系統(tǒng)，運(yùn)行管理方便。

2、處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。

3、基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。

4、污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。

5、具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。

6、占地面積少。

污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān)，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝比其他方法低，據(jù)國(guó)內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當(dāng)進(jìn)水BOD5在120-180mg/L時(shí)，單方基建投資約為700-900元/（m3.d），運(yùn)行成本為0.15-0.30元/m3污水。

由以上資料，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析比較，氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢(shì)，故采用氧化溝工藝。

二、工藝流程確定：（如圖所示）說(shuō)明：由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開(kāi)式提升泵。為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為25.00mm。

曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置。故采用曝氣沉砂池。

本設(shè)計(jì)不采用初沉池，原則上應(yīng)根據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)情況來(lái)確定是否采用初沉池。但考慮到后面的二級(jí)處理采用生物處理，即氧化溝工藝。初沉池會(huì)除去部分有機(jī)物，會(huì)影響到后面生物處理的營(yíng)養(yǎng)成分，即造成C/N比不足。因此不予考慮。擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低于排放標(biāo)準(zhǔn)，故污泥負(fù)荷和污泥泥齡分別低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。

氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌，推進(jìn)，充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器，相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線DO測(cè)定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動(dòng)控制

為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)定（如避免橫向錯(cuò)流、異重流對(duì)沉淀的影響、出水束流等）、進(jìn)出水更均勻、存泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，多年來(lái)的實(shí)際和理論分析，認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池，容積利用率高，出水水質(zhì)好。設(shè)計(jì)流量 Q=2.85萬(wàn)m3/d=1208.3 m3/h，回流比 R=0.7。

第三章

污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

一、水質(zhì)水量的確定 1.水量的確定

近期水量：生活廢水Q生活=6.0×104×300L/人?天=1.8×104m3/d

工業(yè)廢水Q工業(yè)=1.5×104m3/d

公用建筑廢水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d 所以近期產(chǎn)生的廢水量為Q Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=（1.8+1.5+0.27）×104 =3.57×104m3/d近期的處理系數(shù)為0.8，故近期污水處理廠的處理量 Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d

遠(yuǎn)期水量：生活廢水Q生活=10.0×104×300L/人?天=3.0×104m3/d

工業(yè)廢水Q工業(yè)=2.4×104m3/d

公用建筑廢水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d 所以遠(yuǎn)期產(chǎn)生的廢水量為Q Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=（3.0+2.4+0.6）×104 =6.0×104m3/d 遠(yuǎn)期的處理系數(shù)為0.9，故遠(yuǎn)期污水處理廠的處理量

Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d 通常設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理量為近期的兩倍，綜合考慮近期和遠(yuǎn)期的處理水量，取近期的設(shè)計(jì)處理水量Qp=3.0×104m3/d，遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理水量Qp=6.0×104m3/d。2.水質(zhì)的確定近期COD：

COD = =242mg/L近期BOD5： BOD5= =129mg/L 遠(yuǎn)期COD： COD= =240 mg/L 遠(yuǎn)期BOD5：

BOD5= =128mg/L NH3-N按規(guī)定取為30 mg/L 所以處理廠的處理水質(zhì)確定為COD=242mg/L，BOD5=129mg/L，NH3-N=30 mg/L

二、曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重比較大的無(wú)機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果較好，工作穩(wěn)定，但沉砂中夾雜一些有機(jī)物，易于腐化散發(fā)臭味，難以處置，并且對(duì)有機(jī)物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產(chǎn)生摩擦，將包裹在顆粒表面的有機(jī)物除掉，產(chǎn)生潔凈的沉砂，通常在沉砂中的有機(jī)物含量低于5%，同時(shí)提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設(shè)置了一個(gè)洗砂槽，可產(chǎn)生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動(dòng)機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)盤(pán)和斜坡式葉片，利用離心力將砂粒甩向池壁去除，并將有機(jī)物脫除。后3種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點(diǎn)，但構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。

和其它形式的沉砂池相比，曝氣沉砂池的特點(diǎn)是：

一、可通過(guò)曝氣來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的調(diào)節(jié)，而其它沉砂池池內(nèi)流速是通過(guò)結(jié)構(gòu)尺寸確定的，在實(shí)際運(yùn)行中幾乎不能進(jìn)行調(diào)解；

二、通過(guò)曝氣可以有助于有機(jī)物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，則要求得到較干凈的沉砂，此時(shí)采用曝氣沉砂池較好，而且最好在曝氣沉砂池后同時(shí)設(shè)置沉砂分選設(shè)備。通過(guò)分選一方面可減少有機(jī)物產(chǎn)生的氣味，另一方面有助于沉砂的脫水。同時(shí)，污水中的油脂類(lèi)物質(zhì)在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除，還可起到預(yù)曝氣的作用。只要旋流速度保持在0.25～0.35m/s范圍內(nèi)，即可獲得良好的除砂效果。盡管水平流速因進(jìn)水流量的波動(dòng)差別很大，但只要上升流速保持不變，其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池的這一特點(diǎn)，使得其具有良好的耐沖擊性，對(duì)于流量波動(dòng)較大的污水廠較為適用，其對(duì)0.2mm顆粒的截流效率為85%。由于此次設(shè)計(jì)所處理的主要是生活污水水中的有機(jī)物含量較高，因此采用曝氣沉砂池較為合適。

曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)：

（1）旋流速度應(yīng)保持0.25—0.3m/s；（2）水平流速為0.08—0.12 m/s；（3）最大流量時(shí)停留時(shí)間為1—3min；

（4）有效水深為2—3m，寬深比一般采用1~1.5；

（5）長(zhǎng)寬比可達(dá)5，當(dāng)池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板；（6）1 污水的曝氣量為0.2 空氣；

（7）空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.6~0.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門(mén)；

（8）池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；（9）池子的進(jìn)口和出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并考慮設(shè)置擋板；（10）池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。

一、曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1.最大設(shè)計(jì)流量Qmax Qmax=Kz×Qp 式中的Kz為變化系數(shù)，Kz=1.42

Qmax=1.42×0.347=0.493 m3/s

2.池子的有效容積

V=60Qmaxt 式中 V——沉砂池有效容積，m3；

Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；

t——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流動(dòng)時(shí)間，min，設(shè)計(jì)時(shí)取1~3min。所以

V=60×0.493×1.5=44.37m3 3.水流斷面面積

A=

式中 A——水流斷面面積，m2

Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；

V——水流水平流速，m/s。所以

A=4.11m2 取

A=4.2m2 4.池寬B B=

h——沉砂池的有效水深，m。取h=2m。所以B= =2.1m B/h=1.05，滿足要求。5． 池長(zhǎng)

L= = m，取L=10.5m 此時(shí)L/B=5滿足要求 6．流速校核

Vmin= m/s，在0.8~1.2m/s之間，滿足要求 7．曝氣沉砂池所需空氣量的確定

設(shè)每立方米污水所需空氣量

d=0.2m3空氣/m3污水

8．沉砂槽的設(shè)計(jì)

若設(shè)吸砂機(jī)工作周期為t=1d=24h，沉砂槽所需容積

式中Qp的單位為m3/h 設(shè)沉砂槽底寬0.5m,上口寬為0.7，沉砂槽斜壁與水平面夾角60°，沉砂槽高度為

h1= 沉砂槽容積為

9．沉沙池總高

設(shè)池底坡度為0.3,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度為

h2=0.3×0.7=0.21m 設(shè)超高 ,沉沙池水面離池底的高

m 10．曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣

（1）干管直徑d1：由于設(shè)置兩座曝氣沉砂池，可將空氣管供應(yīng)兩座的氣量，即主管最大氣量為q1=0.0694×2=0.1388m3/s，取干管氣速v=12m/s，干管截面積A= = =0.0116m2 d1= = m=120mm，因?yàn)闆](méi)有120mm的管徑，所以采用接近的管徑100mm。

回算氣速v=17.7m/s 雖然超過(guò)15 m/s，但若取150的管氣速又過(guò)小，所以還是選擇管徑100mm。

（2）支管直徑d2：由于閘板閥控制的間距要在5m以內(nèi)，而曝氣的池長(zhǎng)為10.5米，所以每個(gè)池子設(shè)置三根豎管，設(shè)支管氣速為v=5m/s，支管面積

A= m2 d2= = mm，取整管徑d2=80mm 校核氣速v=4.6m/s(滿足3—5m/s)（3）穿孔管：采用管徑為6mm的穿孔管，孔出口氣速為設(shè)5m/s，孔口直徑取為5mm（在2~6mm之間）

一個(gè)孔的平均出氣量 q= =9.81×10-5m3/s 孔數(shù)：n= 個(gè)

孔間隔

為，在10~15mm之間，符合要求。

穿孔管布置：在每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)一側(cè)設(shè)置1根穿孔管曝氣管，共兩根。

二、細(xì)格柵的選型和計(jì)算

選用XG1000型細(xì)格柵，參數(shù)如下

設(shè)備寬B：1000mm

有效柵寬B1：850㎜

有效柵隙：5㎜

耙線速度：2 m/min

電機(jī)功率：1.1kw

安裝角度：60°

渠寬B3：1050㎜

柵前水深h2：1.0m/s

流體流速：0.5～1.0m/s 柵條寬度s=0.01m 1． 柵前后的水頭損失 水流斷面面積 m2 柵前流速

在0.4~0.9m/s范圍內(nèi)，復(fù)合要求 設(shè)過(guò)柵流速為v=0.6m/s 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，取k=3 ,則通過(guò)格柵的水頭損失為：

。3． 柵槽總長(zhǎng)度

柵前的渠道超高設(shè)為0.45m，所以渠道高度為1.45m 因?yàn)榘惭b高度是取60°，所以格柵所占的渠道長(zhǎng)為1.45×ctg =1.45×ctg60°=0.84m 柵后長(zhǎng)1米。所以渠道的總長(zhǎng)度 L=0.5+0.84+1=2.34m

三、水面標(biāo)高

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值污水每經(jīng)過(guò)一個(gè)障礙物水面標(biāo)高下降3~5cm，根據(jù)曝氣沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各個(gè)構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，本次設(shè)計(jì)以經(jīng)過(guò)一個(gè)障礙物水位下降5cm來(lái)計(jì)算，以曝氣沉砂池的砂槽底為0米進(jìn)行計(jì)算。曝氣沉砂池的水面標(biāo)高：2.38m 細(xì)格柵與曝氣沉砂池之間的配水井的水面標(biāo)高：

2.43m 細(xì)格柵柵后水面標(biāo)高：

2.48m 細(xì)格柵柵前水面標(biāo)高：2.48+0.29=2.77m 配水井外套桶水面標(biāo)高： 2.82m 配水井內(nèi)套桶水面標(biāo)高： 2.88 設(shè)配水井超高為0.35m 則整個(gè)曝氣沉砂池系統(tǒng)的最高標(biāo)高為3.23m 則曝氣沉砂池的超高為h1=3.23-2.38=0.85m

四、配水井的計(jì)算

設(shè)配水井的平均停留時(shí)間為T(mén)＝1.5min，Qp=0.347 m3/s，假設(shè)配水井水柱高為5.03米。配水井面積為

配水井直徑為

因?yàn)檫M(jìn)水管徑為1000，管離底為200mm。所以覆土厚度為1.28m。

五、砂水分離器和吸砂機(jī)的選擇

（1）選用直徑LSSF型螺旋式砂水分離器

（2）根據(jù)池寬選用LF-W-CS型沉砂池吸砂機(jī)，其主要參數(shù)為： 潛污泵型號(hào)：AV14-4（潛水無(wú)堵塞泵）

潛水泵特性 揚(yáng)程：2m，流量：54m3/h，功率：1.4kw 行車(chē)速度為2-5m/min，提耙裝置功率

0.55kw

驅(qū)動(dòng)裝置功率： 0.37×2kw

鋼軌型號(hào)

15kg/mGB11264-89

軌道預(yù)埋件斷面尺寸（mm）（b1-20）60 10（b1：沉砂池墻體壁厚）軌道預(yù)埋件間距

1000mm

四、氧化溝

1、設(shè)計(jì)說(shuō)明

擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低于排放標(biāo)準(zhǔn)。采用卡式氧化溝的優(yōu)點(diǎn)：立式表曝機(jī)單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，節(jié)能效果顯著；有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力；曝氣功率密度大，平均傳氧效率達(dá)到至少2.1kg/（kW*h）；氧化溝溝深加大，可達(dá)到5.0以上，是氧化溝占地面積減小，土建費(fèi)用降低。

氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌，推進(jìn)，充氧，部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器，相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線DO測(cè)定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動(dòng)控制

2、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）.設(shè)計(jì)參數(shù)：

qv=30000m3/d（設(shè)計(jì)采用雙池，則單池流量=15000 m3/d），設(shè)計(jì)溫度15℃，最高溫度25℃，進(jìn)水水質(zhì):近期：CODCr=242mg/L，BOD5=129.4mg/L，NH3-N=30mg/L，遠(yuǎn)期：CODCr=240mg/L，BOD5=128mg/L，NH3-N=30mg/L，出水水質(zhì):CODCr=100mg/L，BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，NH3-N=10mg/L（2）.確定采用的有關(guān)參數(shù)：

取MLSS=3500mg/L,假定其70%是揮發(fā)性的,DO=3.0mg/L,k=0.05，Cs（20）=9.07mg/L y=0.6mgVSS/mgBOD5，Kd=0.05d-1，qD,20=0.05kgNH3-N/kgMLVSS?d，CS(20)=9.07mg/L，α=0.90，β=0.94，剩余堿度：100mg/L(以CaCO3)，所需堿度7.14mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原，硝化安全系數(shù)：3。（3）.設(shè)計(jì)泥齡： 確定硝化速率μN(yùn)

μN(yùn)=0.47e0.098（T-15）*N/KN+N*DO/ Ko+DO=0.47*e0.098*（15-15）*30/（100.051*15-1.158+30）*2/（1.3+2）

=0.22d-1 θcm=1/=1/0.22=4.5d，設(shè)計(jì)泥齡θc=3*4.5=13.5d 為了保證污泥穩(wěn)定，應(yīng)選擇泥齡為30d（4）.設(shè)計(jì)池體體積：

①確定出水中溶解性BOD5的量：

出水中懸浮固體BOD5=1.4*0.68*30*70%=20mg/L

出水中溶解性BOD5的量=30-20=10mg/L ②好氧區(qū)容積計(jì)算：

V1=y*qv*（So-Se）*θc/MLVSS*（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）*30/（0.7*3500*（1+0.05*30））=9278m3 水力停留時(shí)間t1= V1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h

③脫氮計(jì)算：

產(chǎn)生污泥量=y*qv*（So-Se）/（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）/（1000*（1+0.05*30））=860kg/d 假設(shè)污泥中大約含12.4%的氮，這些氮用于細(xì)胞合成，用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d，轉(zhuǎn)化為：106.6*1000/30000=3.55mg/L 故脫氮量=30-10-3.55=16.45mg/L。④堿度計(jì)算：

剩余堿度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1（129.4-10）=218.5mg/L(以CaCO3)大于100mg/L，可以滿足pH＞7.2 ⑤缺氧區(qū)容積計(jì)算：

qD=qD,20*1.08T-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS?d V2=qv*△N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3 水力停留時(shí)間t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h ⑥總池容積計(jì)算

V=V1+V2=9278+6295=15573m3，t=t1+t2=7.4+5=12.4h（5）.曝氣量計(jì)算 ①計(jì)算需氧氣量

R=（So-Se）qv*/（1-e-kt）-1.42Px+4.6*qv*△N-2.6*qv*NO3-0.56Px =30000*（129.4-10）/（1-e-kt）/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h ②實(shí)際需氧量

Ro’=1.2*R=1.2*211=253.2kg/d 校核：Ro=R*Cs（20）/α/（β*Cs（T）-C）/1.024T-20=253.2*9.07/0.9/（0.94*8.24-3）/1.024 25-20

=477.6kg/h

（在400-500之間

符合）6.溝型尺寸設(shè)計(jì)及曝氣設(shè)備選型 采用卡式氧化溝（兩座并聯(lián)）：

取有效水深H=3.5m，單溝的寬度b=7.8m，進(jìn)水量15000 m3/d, 則單溝長(zhǎng)=[V/2-0.5π(2b)2 h-2*0.5πb2 h]/4Hb=53m, 單溝好氧區(qū)總長(zhǎng)度=單溝長(zhǎng)*4* V1 /V=126m 單溝厭氧區(qū)總長(zhǎng)度=單溝長(zhǎng)*4* V2 /V=76m 采用四溝道，兩臺(tái)55kW的立式表曝氣機(jī)（單池）曝氣設(shè)備：PSB3250：D=3.25m，P=132kW，n=30r/min，清水充氧量：252kg/h，7.配水井設(shè)計(jì)

污水在配水井的停留時(shí)間最少不低于3min（不計(jì)回流污泥的量），設(shè)截面中半圓的半徑為r，矩形的寬度為r，長(zhǎng)度為2r，設(shè)計(jì)的有效水深為4.0m（2*r*r+0.5πr2）*4=30000*3/24/60 r=2.7m 8.其它附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)中墻的厚度為250mm；氧化溝體表面設(shè)置走道板的寬度為800mm；；倒流墻的設(shè)計(jì)半徑為3.9m；配水井的進(jìn)水管道采用的規(guī)格為DN900,污泥回流管道采用的規(guī)格為DN500；出水井的設(shè)計(jì)尺寸為3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高為100mm,堰孔直徑為40mm，出水管采用的規(guī)格為DN700。

五、輻流式二沉池 1.設(shè)計(jì)說(shuō)明 1.1二沉池的類(lèi)型

二沉池的類(lèi)型有：平流式二沉池、豎流式二沉池、輻流式二沉池、斜流式二沉池。其中，輻流式二沉池又分為：中進(jìn)周出式、周進(jìn)周出式、中進(jìn)中出式。1.2選擇輻流式（中進(jìn)周出）二沉池的原因

由于平流式二沉池占地面積大；豎流式二沉池多用于小型廢水中絮凝性懸浮固體的分離；斜流式二沉池較多時(shí)候，在曝氣池出口污泥濃度高，而且沒(méi)有設(shè)置專門(mén)的排泥設(shè)備，容易造成阻塞。因此選擇輻流式二沉池。從出水水質(zhì)和排泥的方面考慮，理論上是周進(jìn)周出效果最好。但是，實(shí)際上，考慮異重流，是中進(jìn)周出的效果最好。因此，選擇了選擇輻流式（中進(jìn)周出）二沉池。2.設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1污泥回流比：

2.2沉淀部分水面面積：

流量：

；

最大流量（設(shè)計(jì)流量）：

單個(gè)池子的設(shè)計(jì)流量：

污泥負(fù)荷q取1.1m3/(m2.h)，池子數(shù)n為2。

沉淀部分水面面積：

2.3校核固體負(fù)荷：

因?yàn)?42＜150，符合要求。2.4池子直徑

池子直徑：

根據(jù)選型取池子直徑為35.0m。2.5沉淀部分的有效水深

沉淀時(shí)間t為2.5s

有效水深：

2.6沉淀池總高

2.7校核徑深比： 徑深比為

符合要求。2.8進(jìn)水管的設(shè)計(jì) 單體設(shè)計(jì)污水流量：

進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：

取管徑D=700mm，流速為

因?yàn)椋?.697＞0.6符合要求，所以進(jìn)水管直徑為D=700mm。2.9穩(wěn)流筒

進(jìn)水井的流速為0.8m/s，則過(guò)水面積為

過(guò)水面積和泥管面積的總和：

由過(guò)水面積和泥管面積的總和求出直徑為

筒壁厚為250mm，取管徑為900mm。

進(jìn)行校核：過(guò)水面積為

流速為。

筒上有8個(gè)小孔，孔面積為S2=，所以。

二沉池采用的是ZBX型周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)，穩(wěn)流筒的直徑為3880mm。

取穩(wěn)流筒出流速度為0.1m/s，則過(guò)水面積為

穩(wěn)流筒下部與池底距離為

所以穩(wěn)流筒下部與池底距離大于0.2m，即符合要求。2.10配水井

配水井設(shè)計(jì)為馬蹄形，在外圍加寬700mm為污泥井。

時(shí)間取3分鐘

流量為

取配水井直徑為D=3000mm

則配水井高度

其中，設(shè)計(jì)水深為7.0m，超高為0.6m。2.11出水部分單池設(shè)計(jì)流量：

出水溢流堰設(shè)計(jì)

（1）堰上水頭 H=0.05mH2O（2）每個(gè)三角堰的流量0.783L/s（3）三角堰個(gè)數(shù)

因此取n=223（個(gè)）2.12排泥部分

回流污泥量為 剩余污泥量為

因?yàn)槭Ｓ辔勰嗔啃?，所以忽略不?jì)，即總污泥量為0.188m3/s。取流速為0.8（m/s）

直徑為

取直徑為D=400mm

校核：流速為

0.6＜0.75＜0.9 因此符合要求。

綜上，二沉池采用的是ZBX型周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)

池徑為35000mm.

第二篇：污水處理廠設(shè)計(jì)

一．

二．施工方法

（一）施工準(zhǔn)備、模板安裝前基本工作：

（1）放線：首先引測(cè)建筑的邊柱、墻軸線，并以該軸線為起點(diǎn)，引出各條軸線。模板放線時(shí)，根據(jù)施工圖用墨線彈出模板的中心線和邊線，墻模板要彈出模板的邊線和外側(cè)控制線，以便于模板安裝和校正。

（2）用水準(zhǔn)儀把建筑水平標(biāo)高根據(jù)實(shí)際標(biāo)高的要求，直接引測(cè)到模板安裝位置。（3）模板墊底部位應(yīng)預(yù)先找平，雜物清理干凈，以保證模板位置正確，防止模板底部漏漿或砼成形后爛根。

（4）需用的模板及配件對(duì)其規(guī)格、數(shù)量逐項(xiàng)清點(diǎn)檢查，未經(jīng)修復(fù)的部件不得使用。（5）事先確定模板的組裝設(shè)計(jì)方案，向施工班組進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全交底。

（6）經(jīng)檢查合格的模板應(yīng)按安裝程序進(jìn)行堆放或運(yùn)輸。堆放整齊，底部模板應(yīng)墊離地面不少 10cm.（7）支承支柱的土壤地面，應(yīng)事先夯實(shí)整平，加鋪 50 厚墊板，并做好防水、排水設(shè)置。

（8）模板應(yīng)涂刷脫模劑。結(jié)構(gòu)表面需作處理的工程，嚴(yán)禁在模板上涂刷廢機(jī)油。膠模劑要經(jīng)濟(jì)適用，不粘污鋼筋為主。

（9）做好施工機(jī)具和輔助材料的準(zhǔn)備工作。

（二）模板安裝、技術(shù)要求：

（1）按配板設(shè)計(jì)循序拼裝，以保證模板系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。

（2）配件必須安裝牢固，支持和斜撐的支承面應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，要有足夠的受壓面積。（3）預(yù)埋件、預(yù)留孔洞必須位置準(zhǔn)確，安設(shè)牢固。

（4）基礎(chǔ)模板必須支撐牢固，防止變形，側(cè)模斜撐的底部應(yīng)加設(shè)墊木。

（5）墻、柱模板底面應(yīng)找平，下端應(yīng)事先做好基準(zhǔn)靠緊墊平，模板應(yīng)有可靠的支承點(diǎn)，其平直度應(yīng)進(jìn)行校正，兩側(cè)模板均應(yīng)利用斜撐調(diào)整固定其垂直度。

（6）支柱所設(shè)的水平撐與剪刀撐，應(yīng)按構(gòu)造與整體穩(wěn)定性布置。

（7）同一條拼縫上的 U 形卡，不宜向同一方向卡緊。

（8）墻模板的對(duì)拉螺栓孔應(yīng)平直相對(duì)，穿插螺栓不得斜拉硬頂。嚴(yán)禁在鋼模板上采用電、氣焊灼孔。

（9）鋼楞宜采用整根桿件，接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)少于 300mm.2、模板安裝注意事項(xiàng)

（1）柱模板

保證柱模板長(zhǎng)度符合模數(shù)，不符合模數(shù)的放到節(jié)點(diǎn)部位處理。柱模根部要用水泥砂漿堵嚴(yán)，防止跑漿，柱模的澆筑口和清掃在配模時(shí)一并考慮留出。若梁、柱模板分兩次支設(shè)時(shí)，在柱子砼達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)，最上一段柱模先保留不拆，以便于與梁模板連接。

按照現(xiàn)行 《 砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 》（GB50204-94），澆筑砼的自由傾落高度不得超過(guò) 2 m的規(guī)定。因此在柱模超過(guò) 2m 以上時(shí)可以采取設(shè)門(mén)子板車(chē)的辦法。（2）梁模板

梁口與柱頭模板的連接要緊密牢固。

梁模支柱一般情況下采用雙支柱時(shí)，間距以 60~100 為宜，特殊情況應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算。模板支柱縱橫向和水平拉桿、剪刀撐等均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求布置，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，支柱間距一般不宜大于 1 m，縱橫方向水平拉桿的上下間距不宜大于 1.5m，縱橫方向的剪刀撐間距不大于 6 米，扣件鋼管支架要檢查扣件是否擰緊。

(3)墻模板

按位置線安裝門(mén)洞口模板、預(yù)埋件或木磚。模板安裝按設(shè)計(jì)要求，邊就位邊校正，并隨即安裝各種連接件，支撐件或加設(shè)臨時(shí)支撐。相鄰模板邊肋用 U 形卡連接的間距不得大于 300 ；對(duì)拉螺栓應(yīng)根據(jù)不同的對(duì)拉形式采用不同的做法。

墻高超過(guò) 2 米以上時(shí)，一般應(yīng)留設(shè)門(mén)子板。設(shè)置方法同柱模板，門(mén)子板水平距一般為 2.5 米。

（4）樓板模板

采用 Φ48×3.5 鋼管做立柱，從邊跨一側(cè)開(kāi)始逐排安裝立柱，并同時(shí)安裝外楞。立柱和鋼楞（大龍骨）間距，根據(jù)模板設(shè)計(jì)計(jì)算決定，一般情況下立柱與外楞間距為 600~1200 小龍骨間距 400~600 調(diào)平后即可鋪設(shè)模板。在模板鋪設(shè)完，標(biāo)高校正后，立桿之間應(yīng)加設(shè)水平拉桿，其道數(shù)要根據(jù)立桿高度決定，一般情況下離地面 200~300 處設(shè)一道，往上縱橫方向每 1。2 左右設(shè)一道。

底層地面應(yīng)夯實(shí)，底層和樓層立柱均應(yīng)墊通長(zhǎng)腳手板。采用多層支架時(shí)，上下層支

柱應(yīng)在同一堅(jiān)向中心線上。

（5）基礎(chǔ)模板

為保證基礎(chǔ)尺寸，防止兩側(cè)模板位移，宜在兩側(cè)模板間相隔一段距離加設(shè)臨時(shí)支撐，澆筑砼時(shí)拆除。

箱基底板模板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留置后澆帶，剪力墻壁位置準(zhǔn)確，隨時(shí)找正，及時(shí)擰緊對(duì)拉螺栓。

（6）樓梯模板

施工前應(yīng)根據(jù)實(shí)際層高放樣，先安裝休息平臺(tái)梁模板，再安裝樓梯模板斜楞，然后鋪設(shè)梯底模，安裝外側(cè)模和步模板。

安裝模板蛙要特別注意斜向支柱（斜撐）的固定。防止?jié)仓艜r(shí)模板移動(dòng)。

后澆帶內(nèi)側(cè)模板安裝時(shí)，底板處采用以層鋼絲網(wǎng)片支模，墻壁、頂板采用 3 厚木板支模。

三、保證安全生產(chǎn)和要求、模板上架設(shè)的電線和使用的照明燈具。應(yīng)采用 36V 的低壓電源或其它有效的安全措施。、作業(yè)時(shí)，各種配件應(yīng)放在工具箱或工具袋中，嚴(yán)禁放在模板或腳手架上，不得掉落。3、要避開(kāi)雷雨天施工。、裝、拆模板時(shí)，必須采用穩(wěn)固的登高工具，高度超過(guò) 3。5 時(shí)，必須搭設(shè)腳手架。裝、拆時(shí)下面不得站人。高處作業(yè)時(shí)操作人員應(yīng)掛上安全帶。裝、拆模板應(yīng)隨拆隨運(yùn)轉(zhuǎn)，扣件和鋼管?chē)?yán)禁堆放在腳手板上和拋擲。、安裝墻、柱模板

四、模板設(shè)計(jì)

本工程墻、柱模板采用組合鋼模板組拼，支撐、楞采用 Φ48×3.5 鋼管。、墻模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：取 6 米跨計(jì)算（其余跨度參照），扣除柱位置，凈跨為 6-0.24=5.76 米。采用 Φ12 對(duì)拉螺栓（兩頭采用鉆孔鋼片），縱向間距 600mm，豎向間距 300mm。組合鋼模拼裝詳附圖所示。

鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： Q 235 鋼為 215N/ mm 2。鋼模的允許撓度：面板為 1.5mm，鋼楞為 3mm。驗(yàn)算：鋼模板、鋼楞和對(duì)拉 Φ12 鋼筋是否滿足設(shè)計(jì)要求。

（1）、荷載設(shè)計(jì)值砼自重 rc =24KN/mm 3，強(qiáng)度等級(jí) C30，坍落度 12cma、砼側(cè)壓力

砼初凝時(shí)間： t0 =200/T+15=200/20+15=5.71h

F1=0.22×rc×t0×1×1.15 ×1.81/2 =46.52KN/ 2

F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m 2

取兩者中小值 , 即 F1=46.52KN/m 2,實(shí)際值 F=F1×1×1.15=53.5KN/m 2

b.傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷截采用導(dǎo)管為 2KN/m 2

荷載實(shí)際值為 2×1.4×0.85=2.38KN/ m 2

荷載組合實(shí)際值 :F=53.5=2.38=55.88K / m 2

(2)、驗(yàn)算 a.鋼模板驗(yàn)算采用 P3015 鋼模板（δ=2.5）

I=26.97×104mm4 Wxj=5.9×103mm3

計(jì)算簡(jiǎn)圖 :(略)化為線均布荷載 :

q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm

(用于計(jì)算承載力)

q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm

(用于驗(yàn)算撓度)

撓度驗(yàn)算 : p=0.273×q P4/100E1

=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104

=1.13mm<[p]=1.5mm（可）

b.內(nèi)鋼楞驗(yàn)算根 Φ48×3.5 I=12.19×104 mm4 W=5.08×103 mm3

計(jì)算簡(jiǎn)圖 :(略)線荷截

q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm

(用于計(jì)算承載力)

q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm

(用于驗(yàn)算撓度)

抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 :

330/800=0.41≈0.4近似按多跨連續(xù)梁計(jì)算

M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm

抗彎承載能力 :

σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2

329.5N/mm2>215N/mm2(不可)

方案

一、改用兩根 Φ48×3.5 作內(nèi)鋼楞。

則抗彎承載能力： =167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2(可)

方案

二、每根內(nèi)楞間距改為 600mm.M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm

δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2（可）

撓度驗(yàn)算：

p=0.644×ql4/100EI

=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104

=2.49mm<3mm（可）

c.對(duì)拉鋼筋 Φ12 驗(yàn)算

結(jié)拉桿的拉力 Φ12 凈面積 A=88.74 mm2

按橫豎計(jì)算

N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN

對(duì)拉桿應(yīng)力 δ= N/A=26820/88.74=302N/ mm2 >215N/ mm2(不可)

改不豎向 0.3m , 縱向 0.6m 則 N=F×0.3×0.6=10.66KN

δ=10060/88.74=113.36N/ mm2 <215N/ mm2(可)、梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用 Φ48×3.5 鋼管支設(shè).取梁斷面 b×h=250×400, 長(zhǎng) 6000mm 的矩形梁.(1)、底模驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算

a.荷載：砼自重 24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m

鋼筋荷重 1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn /m

振搗砼荷重 2× 0.25× 1.2=0.6KN/m

合計(jì) q1=3.66KN/m

折減系數(shù) 0.9, 則 q=q1 ×0.9=3.29KN/m

b.抗彎承載力驗(yàn)算底模楞鋼間距取 0.7, 為多跨連續(xù)梁 ,近似單跨計(jì)算。

M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm

=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2(可)

c.撓度驗(yàn)算

p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9× 104

=0.39mm<[ p] =I/250=700/250=2.8mm(可)

小楞驗(yàn)算：

a.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算小楞間距 700 mm，小楞上的荷載為集中荷載。

取 p=q1=3.66KN/m

M=1/8p1(2-b/t)=1/8×3660×700×(2-300/700)=0.511×106N.mm

δ =M/W=0.511×106/5.08×103=101N/mm2<205N/mm2(可)

若取間距 900，則 δ=130N/mm2<205N/mm2（可）

b.撓度驗(yàn)算

P=Pl/48EI=3660×103×700/48×2.06×105×12.9×104=0.2mm<1/250=2.8mm3、大楞驗(yàn)算

M=1/10ql2=1/10 ×3.66 ×7002=1.8× 105N.mm(可)

ó=M/W=1.8 ×105/5.08× 103=35.46M/mm2<205N/mm2

Р=3.66×7002/150EI=1.79×106/150×2.06×105×12.9× 104

=0.45mm<1/250=2.8（可）、鋼管立柱驗(yàn)算橫桿步距 1000mm，立桿允許荷載 11.6Kn

每根立柱荷載 N=19.74/16=1.23KN

立柱穩(wěn)定驗(yàn)算 : ψ =N/ψA ≤ f

A=489mm2

λ=1/I=130/1.58=82 查(GBJ18-87)附錄三 :

軸心受壓穩(wěn)定系數(shù) ψ =0.71（可）

ó=N/ψA=1230/0.7× 489=4.75N/mm2<205N/mm2（可）

若取 @1000 立桿 , 則

N=19.74/12=1.65KN

Ψ =N/ψA=1650/0.71× 489=4.75N/mm2<205N/mm2(可)

取立桿 @900

結(jié)論 : 1.剪力墻 250mm 厚時(shí) , 選用方案二，內(nèi)外縱橫桿間距 600。拉桿選用 Φ12，兩端與鋼模板的 U 型卡卡牢。

第三篇：污水處理廠設(shè)計(jì)

青 島 科 技 大 學(xué)

青島市某污水處理廠工程初步設(shè)計(jì) 題 目 __________________________________

指導(dǎo)教師______________________

劉立東 學(xué)生姓名_____________________

0909020108 學(xué)生學(xué)號(hào)__________________________

張書(shū)武

環(huán)境與安全工程 學(xué)院（部）環(huán)境工程___________________________________________________________專業(yè)

091 ________________

2012年1月08日班

第四篇：污水處理廠工藝設(shè)計(jì)

污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

3.1污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1中格柵

3.1.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)：

3設(shè)計(jì)流量Q=60000m/d 柵前流速v1=0.6m/s，過(guò)柵流速v2=1.0m/s 柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=25mm 柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角α=60°

333單位柵渣量ω1=0.06m柵渣/10m污水

3.1.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）設(shè)過(guò)柵流速v=1.0m/s，格柵安裝傾角為60度則:柵前槽寬B1?2Qmax2?0.91.0?1.34m 柵前水深h?B12?1.342?0.67m

v2（2）柵條間隙數(shù)n?Qmaxehvsin?2?0.9sin60?0.025?0.67?1.0?55.6(取n=58)（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（58-1）+0.025×58=2m（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1?角）

（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2?（6）過(guò)柵水頭損失（h1）

因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1?kh0?k?v22gsin??3?2.42?(0.010.0254B?B12tan?1?2?1.342tan20??0.9m（其中α1為進(jìn)水渠展開(kāi)

L12?0.45m)3?122?9.81sin60??0.094m

（0.08~0.15）

4/3其中ε=β（s/e）

h0：計(jì)算水頭損失

k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=2.42（7）柵后槽總高度（H）

取柵前渠道超高h(yuǎn)2=4.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.67+4.3=4.97m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.67+0.094+4.3=5.06m（8）格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=0.9+0.45+0.5+1.0+1.1*4.97/tan60°=6m（9）每日柵渣量ω=Q平均日ω1=

360000?0.061000

3=3.6m/d>0.2m/d 所以宜采用機(jī)械格柵清渣（10）計(jì)算草圖如下：

圖2 中格柵設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

3.1.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)：

3設(shè)計(jì)流量Q=60000m/d 柵前流速v1=0.6m/s，過(guò)柵流速v2=0.8m/s 柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm 柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角α=60°

333單位柵渣量ω1=0.06m柵渣/10m污水

3.1.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）設(shè)過(guò)柵流速v=0.8m/s，格柵安裝傾角為60度則:柵前槽寬B1?2Qmax2?0.90.8?1.5m 柵前水深h?B12?1.52?0.75m

v2（2）柵條間隙數(shù)n?Qmaxehvsin?2?0.9sin60?0.01?0.75?0.8?139.6(取n=140)設(shè)計(jì)兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=70條

（3）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（70-1）+0.01×70=1.39m 所以總槽寬為B=1.39×2+0.15＝2.93m（考慮中間隔墻厚0.15m）

L1?B?B12tan?1?2.93?0.752tan20??2.99m?3m（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度（其中α1為進(jìn)水渠展開(kāi)角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2?（6）過(guò)柵水頭損失（h1）

因柵條邊為矩形截面，取k=3，則h1?kh0?k?v22gsin??3?2.42?(0.010.014L12?1.5m)3?0.8122?9.81sin60??0.21m

其中ε=β（s/e）

h0：計(jì)算水頭損失

k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)β=2.42（7）柵后槽總高度（H）

取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.75+0.3=1.05m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=1.05+0.21+0.3=1.26m（8）格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=3+1.5+0.5+1.0+1.1*1.05/tan60°=6.67m（9）每日柵渣量ω=Q平均日ω1=

34/3

60000?0.0810003

=4.8m/d>0.2m/d 所以宜采用機(jī)械格柵清渣 3.1.2污水提升泵房

本設(shè)計(jì)采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置緊湊、占地少、結(jié)構(gòu)較省的特點(diǎn)。集水池和機(jī)器間由隔水墻分開(kāi)，只有吸水管和葉輪浸沒(méi)在水中，機(jī)器間經(jīng)常保持干燥，以利于對(duì)泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免對(duì)軸承、管件、儀表的腐蝕。

在自動(dòng)化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站、開(kāi)啟頻繁的污水泵站中，應(yīng)盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是泵房較深，增加工程造價(jià)。采用自灌式泵房時(shí)水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在高、中、低三種水位情況下都能直接啟動(dòng)。泵房剖面圖如圖2所示。

圖3 污水提升泵房設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

3.1.2.1設(shè)計(jì)概述

選擇水池與機(jī)器間合建式的方形泵站，用6臺(tái)泵（2臺(tái)備用），每臺(tái)水泵設(shè)計(jì)流量：Q=1390L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)

采用AAO工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過(guò)厭氧池、缺氧池、曝氣池、二沉池及計(jì)量堰，最后由出水管道排入受納水體。

各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見(jiàn)高程計(jì)算。

3.1.2.2集水間計(jì)算

選擇水池與機(jī)器間合建的半地下式方形泵站，用6臺(tái)泵（2臺(tái)備用）每臺(tái)泵流量為：Q0=1390/4=347.5L/s 集水間容積，相當(dāng)與1臺(tái)泵5分鐘容量

3W=0.35?5?60＝105m

2有效水深采用h=2m，則集水池面積為F＝105/2＝52.5m 3.1.2.3水泵總揚(yáng)程估算

（1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之前的高差為：

21.8?(13.9?1?0.6?0.1?2.0)?9.4m

（2）出水管線水頭損失

每臺(tái)泵單用一根出水管，共流量為Q0=1390/4=347.5L/s選用管徑為600mm的鑄鐵管，查表得v=1.66m,1000i=5.75m，設(shè)管總廠為30m，局部損失占沿程的30％，則總損失為：

30?(1?0.3)?5.75?1000?0.20m

（3）泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m（4）水頭總揚(yáng)程為H?21.8-13.9?0.2?1.5?1.0?10.3m取11m 3.1.2.4校核總揚(yáng)程

泵站平面布置后對(duì)水泵總揚(yáng)程進(jìn)行校核計(jì)算（1）吸水管路的水頭損失 每根吸水管的流量為350L/s，每根吸水管管徑為600mm，流速v=1.66m/s，只管長(zhǎng)度為1.65m。

沿

1.65?5.751000i?0.01m

直管部分長(zhǎng)度1.65m，進(jìn)口閘閥一個(gè)（??0.609）Dg600?350偏心管一個(gè)（??0.2）局部損失

2（0.5+0.609）?1.66/2g+0.2?4.88/2g=0.41m 吸水管路總損失為：0.01+0.41＝0.42m（2）出水管路的水頭損失：管路總長(zhǎng)度取25m，漸擴(kuò)管1個(gè)（??0.609）90度彎頭四個(gè)（??1.01）

沿程損失 25?5.75/1000i＝0.14m

22局部損失（0.3+0.609+4?1.01）?1.7/2g+0.2?4.88/2g＝0.94m 出水管路總損失為 0.14+0.94＝1.08m（3）水泵所需總揚(yáng)程為

21.8-13.9+1.5+0.42+1.08＝10.9m。

取11m。采用6臺(tái)長(zhǎng)沙水泵廠制造的56LKSB-10立式斜流泵，兩臺(tái)備用。該泵單臺(tái)提升流量340L/s，揚(yáng)程11.3m，轉(zhuǎn)速370r/min，功率500kW

2污水泵房設(shè)計(jì)占地面積120m（12*10）高10m,地下埋深5米。

3.1.3、沉砂池

采用平流式沉砂池 3.1.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q=1157L/s（設(shè)計(jì)1組，分為2格）設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s 水力停留時(shí)間：t=40s 3.1.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）沉砂池長(zhǎng)度： L=vt=0.25×40=10.0m（2）水流斷面積：

22A=Qmax/v=1.39/0.25=5.56m 取5.6m。（3）池總寬度：

設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=3.5m>0.6m，池總寬B=2b=7m（4）有效水深：

h2=A/B=5.6/7=0.8m（介于0.25～1m之間）

（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積

V1?Q1TX2K1015?1?105?2?352?1.2?10?2.5m

3（每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，兩格共有四個(gè)沉砂斗）

353其中X1：城市污水沉砂量3m/10m，K：污水流量總變化系數(shù)1.2（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：

設(shè)計(jì)斗底寬a1=2m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.5m，則沉砂斗上口寬：

a?2hdtan60??a1?2?0.5tan60??2?2..6m

沉砂斗容積：

V?hd6(2a2?2aa1?2a1)?20.56(2?2.62?2?2.6?2?2?2)?2.66m（略大于

23V1=2.6m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長(zhǎng)度為L(zhǎng)2?L?2a2?10.0?2?1.12?3.9m

則沉泥區(qū)高度為

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×3.9=0.734m 池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.73=1.46m（8）進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度: L1?B?B12tan20??7?3.52tan20??5.4m

（9）出水漸窄部分長(zhǎng)度: L3=L1=5.4m（10）校核最小流量時(shí)的流速：

最小流量即平均日流量：Q平均日=Q/K=1390/1.2=1157L/s 則vmin=Q平均日/A=1.157/5.6=0.21>0.15m/s，符合要求（11）計(jì)算草圖如下：

進(jìn)水出水

圖3平流式沉沙池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖

圖4 平流式沉砂池計(jì)算草圖3.1.4、初沉池

3.1.4.1．設(shè)計(jì)概述

3本設(shè)計(jì)中采用中央進(jìn)水幅流式沉淀池兩座。則每座設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=25000m/d采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。

3232表面負(fù)荷：qb范圍為1.5-3.0m/ m.h，取q=2/mh 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=2h 3.1.4.2．設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）沉淀池面積: 按表面負(fù)荷計(jì)算：A?Q2qb?1000002?2?24?1042m

2（2）沉淀池直徑：D?4A??4?10423.14?36m?16m

有效水深為：h1=qbT=2.0?2=4m Dh1?302.5?12（介于6～12）

（3）貯泥斗容積：

本污水處理廠設(shè)計(jì)服務(wù)人口數(shù)為80萬(wàn)人。貯泥時(shí)間采用Tw=4h，初沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

Vw?SNT1000n?0.50?80?104?41000?2?24?33.33m

3設(shè)池邊坡度為0.05，進(jìn)水頭部直徑為2m，則： h2=(R-r)×0.05=(18-1)×0.05=0.85m 錐體部分容積為：

V?13h(R2?Rr?r)?213?0.85?(182?18?1?1)?96.9m3?33.33m3（4）

二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m 則二沉池總高度

H＝h1+h2+h3+h4=4+0.85+0.4+0.3=5.55m 則池邊總高度為

h=h1+h3+h4=4+0.4+0.3=4.7m（5）校核堰負(fù)荷：

徑深比

Dh1?h5?304?0.4?6.8

介于6-12之間，符合要求。堰負(fù)荷

Qn?D?11573.14?36?2?5.12L/(s.m)?2L/(s.m)

要設(shè)雙邊進(jìn)水的集水槽。

（6）輻流式初沉池計(jì)算草圖如下：

出水進(jìn)水排泥圖6 輻流式沉淀池出水55004700進(jìn)水850

圖4 幅流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖

3.1.5、厭氧池

3.1.5.1.設(shè)計(jì)參數(shù)

3設(shè)計(jì)流量：最大日平均時(shí)流量Q=1.39m=1390L/s 水力停留時(shí)間：T=1h 3.1.5.2.設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）厭氧池容積：

3V= Q′T=1.39×1×3600=5004m

（2）厭氧池尺寸：水深取為h=4.5m。則厭氧池面積：

2A=V/h=5004/4.5=1112m

池寬取50m，則池長(zhǎng)L=F/B=1112/50=22.24。取23m。設(shè)雙廊道式厭氧池。

考慮0.5m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。3.1.6、缺氧池計(jì)算

3.1.6.1.設(shè)計(jì)參數(shù)

3設(shè)計(jì)流量：最大日平均時(shí)流量Q=1.39m=1390L/s 水力停留時(shí)間：T=1h 3.1.6.2.設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）缺氧池容積： V=Q′T=1.39×1×3600=5004m

（2）缺氧池尺寸：水深取為h=4.5m。則缺氧池面積：

2A=V/h=5004/4.5=1112m

池寬取50m，則池長(zhǎng)L=F/B=1112/50=22.24。取23m?？紤]0.5m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。

33.1.7、曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算

本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)推流式曝氣池。3.1.7.1、污水處理程度的計(jì)算

取原污水BOD5值（S0）為250mg/L，經(jīng)初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25％*10考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其BOD5值（S?）為： S?＝250（1-25％）＝187.5mg/L 計(jì)算去除率，對(duì)此，首先按式BOD5＝5?（1.42bX?Ce）=7.1X?Ce計(jì)算處理水中的非溶解性BOD5值,上式中

Ce——處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)20mg/L;b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取0.09； X?---活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4 得BOD5＝7.1?0.09?0.4?20＝5.1mg/L.處理水中溶解性BOD5值為：20-5.1＝14.9mg/L 去除率?＝187.5?14.9187.5?0.92

3.1.7.2、曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定

曝氣池按BOD污泥負(fù)荷率確定

擬定采用的BOD-污泥負(fù)荷率為0.25BOD5/(kgMLSS·kg)但為穩(wěn)妥計(jì)，需加以校核，校核公式：

Ns=k2Sef?

MLVSSMLSSK2值取0.0200,Se=14.9mg/L,?=0.92,f=代入各值，Ns??0..75

0.0200?14.9?0.750.92?0.242BOD5/(kgMLSS·kg)計(jì)算結(jié)果確證，Ns取0.25是適宜的。

(2)確定混合液污泥濃度（X）

*11根據(jù)已確定的Ns值，查圖得相應(yīng)的SVI值為120-140，取值140 根據(jù)式 X=106SVI?R1?Rr

X----曝氣池混合液污泥濃度 R----污泥回流比

取r=1.2,R=100％，代入得： X=106SVI?R1?Rr＝106140?1?1.21?1?4286mg/L 取4300mg/L。

(3)確定曝氣池容積，由公式V?V?100000?187.50.25?4300?17500m

3QS?NsX代入各值得：

根據(jù)活性污泥的凝聚性能，混合液污泥濃度（X）不可能高于回流污泥濃度（Xr）。

??106rSVI?r?106140?1.2?8571.4mg/L X

按污泥齡進(jìn)行計(jì)算，則曝氣池容積為：

V?Q?CY(S??Se)XV(1?Kd?c)?105?14?0.5(187.5?14.9)4300?(1?0.07?14)?0.75?18900m

3其中

3Q----曝氣池設(shè)計(jì)流量（m/s）

?c----設(shè)計(jì)污泥齡（d）高負(fù)荷0.2-2.5，中5-15，低20-30 Xr---混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度（mgVSS/L）Xv=fx=0.75*4300mg/L

3根據(jù)以上計(jì)算，取曝氣池容積V=18000m（4）確定曝氣池各部位尺寸 名義水力停留時(shí)間

tm?vQ?18000?24105?4.32h 實(shí)際水力停留時(shí)間

ts?v(1?R)Q?18000?24(1?1)103

5?2.16h 設(shè)兩組曝氣池，每組容積為18000/2＝9000m池深H=4.5m,則每組面積 F=9000/4.5＝2000m池寬取B=8m，則B/H=8/4.5=1.8，介于1-2之間，符合要求。池長(zhǎng) L=F/B=2000/8=250m 設(shè)五廊道式曝氣池，則每廊道長(zhǎng)： L1＝L/5=250/5=50m 取超高0.5m，則池總高為 H=4.5+0.5＝5.0m 3.1.7.3、曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)（1）、需氣量計(jì)算 每日去除的BOD值：

BOD5?100000?（87.5?20)1000?1.68?10kg/d

4理論上，將1gNO3-N還原為N2需碳源有機(jī)物（BOD5表示）2.86g.一般認(rèn)為，BOD5/TKN比*11值大于4-6時(shí)，認(rèn)為碳源充足。

原污水中BOD5含量為150-250mg/L，總氮含量為45-55mg/L,取BOD5為200mg/L，氮為50mg/L,則碳氮比為4，認(rèn)為碳源充足。

+-AAO法脫氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),3.43g/(gNH3-N),1.14g/(gNO2-N),分解1gCOD--*12需NO2-N0.58g或需NO3-N0.35g。

+-++因處理NH4-N需氧量大于NO2-N，需氧量計(jì)算均按NH4-N計(jì)算。原水中NH3-N含量為+35-45 mg/L，出水NH4-N含量為25mg/L。

+平均每日去除NOD值，取原水NH4-N含量為40 mg/L，則：

NOD＝100000?（40?25）＝1500kg/L

1000100000?（45?25）＝2000kg/L

1000日最大去除NOD值：

NOD＝日平均需氧量：

7O2=BOD+COD=2×1.68×1000+4.57×1500×1000=4.0455×10㎏/d 4取4.1×10㎏/d，即1710㎏/h。日最大需氧量：

7O2max=BOD+COD=2×1.2×1.68×1000+4.57×2000×1000=4.946×10㎏/d 即2060㎏/h。

最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比：

O2(max)O2?20601710?1.2

3.1.7.4、供氣量的計(jì)算

本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.3米處，淹沒(méi)水深4.2米，計(jì)算溫度定為30攝氏度。

*14選用Wm-180型網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散裝置。

其特點(diǎn)不易堵塞，布?xì)饩鶆?，?gòu)造簡(jiǎn)單，便于維護(hù)和管理，氧的利用率較高。每擴(kuò)散器服務(wù)面積0.5㎡，動(dòng)力效率2.7-3.7㎏O2/KWh，氧利用率12％-15％。查表*得: 水中溶解氧飽和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.(1)空氣擴(kuò)散器出口的絕對(duì)壓力（Pb）：

3Pb＝P+9.8×10H

5其中：P---大氣壓力 1.013×10Pa H---空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，m 533Pb＝1.013×10Pa+9.8×10×4.2=1.425×10Pa(2)空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比：

Ot?21?(1?EA)79?21?(1?EA0)0 其中，EA---空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，一般6％-12％ 對(duì)于網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴(kuò)散器，EA取12％，代入得：

Ot?21?(1?0.12)79?21?(1?0.12)00?18.43%

（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件30攝氏度），即：

Csb(T)?CS(Pb2.026?105?Ot42)

其中，CS---大氣壓力下，氧的飽和度mg/L 得Csb(30)?7.63?(1.425?102.026?1055?18.4342)?7.63?(0.7034?0.4388)?8.71mg/L（4）換算為在20攝氏度的條件下，脫氧輕水的充氧量，即：

R0?RCS(20)T-20?[??CSB(T)-C]1.024

取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0;代入各值，得：

R0?1.710?9.170.85[0.95?1.0?8.71-1.875]1.02430-20?2236.9kg/h 取2250kg/h。

相應(yīng)的最大時(shí)需氧量為：

R0(max)?2060?9.170.85[0.95?1.0?8.71-1.875]1.02430-20?2694.kg/h 取2700kg/h。

（5）曝氣池的平均時(shí)供氧量: GS?R0A0.3E?100?22500.3?12?100?6.25?10m/h

43（6）曝氣池最大時(shí)供氧量：

GS(max)?

3RmaxA0.3E?100?27000.3?12?100?7.5?10m43/h

（7）每m污水供氣量：

6.25?101000004?24?15m空氣/ m污水

333.1.7.5、空氣管系統(tǒng)計(jì)算

選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開(kāi)始最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路，在空氣流量變化處設(shè)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)列表計(jì)算。

按曝氣池平面圖鋪設(shè)空氣管。空氣管計(jì)算見(jiàn)圖見(jiàn)圖5。在相鄰的兩廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共5根干管，在每根干管上設(shè)5對(duì)配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池共設(shè)50根曝氣豎管，每根豎管供氣量為：

36250050?1250m3/h

曝氣池總平面面積為4000m。

3每個(gè)空氣擴(kuò)散裝置的服務(wù)面積按0.49m計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散裝置的總數(shù)為：

40000.49900050?8164個(gè)

為安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用9000個(gè)空氣擴(kuò)散裝置，則每個(gè)豎管上的空氣擴(kuò)散裝置數(shù)目為：

?180個(gè)

625009000?6.95m3每個(gè)空氣擴(kuò)散裝置的配氣量為：/h

將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪制成空氣管路計(jì)算圖進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)表4計(jì)算，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：

?(h1?h2)?61.60?9.8?603.68Pa

網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損失為：5880+603.68＝6483.68Pa 為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值9.8kPa。

空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池底0.3米處，因此，鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為：

P?(4.5?0.3?1.0)?9.8?50.96kPa

鼓風(fēng)機(jī)供氣量：

最大時(shí)供氣量：7.1×10m/h，平均時(shí)供氣量：6.25×10 m/h。

根據(jù)所需壓力和供氣量，決定采用RG-400型鼓風(fēng)機(jī)8臺(tái)，5用3備，根據(jù)以上數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)房。

3.1.7.6、回流污泥泵房

取回流比R=1,設(shè)三臺(tái)回流污泥泵，備用一臺(tái)，則每臺(tái)污泥流量為

Q0?*1

343

431157?12?578.5L/s

選用螺旋泵的型號(hào)為L(zhǎng)XB-1000。據(jù)此設(shè)計(jì)回流污泥泵房。

3.1.8、二沉池

3.1.8.1．設(shè)計(jì)概述

3本設(shè)計(jì)中采用中央進(jìn)水幅流式沉淀池六座。則每座設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=25000m/d采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。

3232表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m/ m.h，取q=1/mh 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=2.5h 3.1.8.2．設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）沉淀池面積: 按表面負(fù)荷計(jì)算：A?Q4qb?1000001?6?24?694m

2（2）沉淀池直徑：D?4A??4?6943.14?30m?16m

有效水深為：h1=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m Dh1?302.5?12（介于6～12）

（3）貯泥斗容積：

為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時(shí)間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

Vw?2Tw(1?R)QR(1?2R)n?2?2?(1?1)?1157?1(1?2)?6?514m

3設(shè)池邊坡度為0.05，進(jìn)水頭部直徑為2m，則：

h4 ?(R-r)×0.05=(15-1)×0.05=0.7m 錐體部分容積為：

V?13h(R2?Rr?r)?213?0.7?(152?15?1?1)?56.23m3

另需一段柱體裝泥，設(shè)其高為h3，則：

h3?514?56.23??152?0.65m

（4）二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h5=0.4m，超高為h2=0.3m 則二沉池總高度

H＝h1+h2+h3+h4+h5=2.5+0.3+0.65+0.7+0.4=4.55m 則池邊總高度為

h=h1+h2+h3+h5=2.5+0.3+0.65+0.4=3.85m（5）校核堰負(fù)荷： 徑深比

Dh1?h5Dh1?h3?h5?302.5?0.4302.5?0.65?0.4?10.34

??8.45

均在6-12之間，符合要求。堰負(fù)荷

Qn?D?11573.14?30?6?2.05L/(s.m)?2.9L/(s.m)

符合要求，單邊進(jìn)水即可。

（6）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：

出水進(jìn)水排泥

圖6 輻流式沉淀池出水45503850進(jìn)水700650

圖6 幅流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖

3.1.9計(jì)量堰設(shè)計(jì)計(jì)算

本設(shè)計(jì)采用巴氏計(jì)量槽,主要部分尺寸：

L1?0.5b?1.2(m)

L2=0.6m L3=0.9m B1=1.2b+0.48(m)B2=b+0.3(m)應(yīng)設(shè)計(jì)在渠道直線段上，直線段長(zhǎng)度不小于渠道寬度的8-10倍，計(jì)量槽上游直線段不小于渠寬2-3倍，下游不小于4-5倍，喉寬b一般采用上游渠道水面寬的1/2-1/3。

當(dāng)W＝0.25-0.3時(shí)，HH1?0.70為自由流，大于為潛沒(méi)流，矩形堰流量公式為Q?M0bH(2gH)1/2

*16其中m0取0.45，H為渠頂水深，b為堰寬，Q為流量。查表得； Q＝1389L/s 則 H1=0.70m,b=1m 則 L1?0.5b?1.2(m)=0.5×1+1.2=1.7m L2=0.6m L3=0.9m B1=1.2b+0.48(m)=1.2×1+0.48=1.68m B2=b+0.3(m)=1.3m 取H2=0.45m，則HH1?0.450.7?0.64?0.7為自由流。

計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖7：

圖7 巴氏計(jì)量堰設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖

3.2 污泥處理部分構(gòu)筑物計(jì)算 3.2.1污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算：

污泥含水率高，體積大，從而對(duì)污泥的處理、利用及輸送都造成困難，所以對(duì)污泥進(jìn)行濃縮。重力濃縮法是利用自然的重力沉降作用，使固體中的間隙水得以分離。重力濃縮池可分為間歇式和連續(xù)式兩種，我們選用間歇式重力濃縮池。如圖8所示：

圖8 污泥濃縮池設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

3.2.1.1濃縮污泥量的計(jì)算

?X?Y(Sa?Se)Q?KdVXV

其中，?X— 每日增長(zhǎng)（排放）的揮發(fā)性污泥量（VSS），㎏/d； Q(Sa-Se)— 每日的有機(jī)污染物降解量，㎏/d；

Y— 污泥產(chǎn)率，生活污水0.5-0.65，城市污水0.4-0.5； VXV----曝氣池內(nèi)，混合液中揮發(fā)性懸浮固體總量，㎏，XV=MLVSS； Kd——衰減系數(shù)，生活污水0.05-0.1，城市污水0.07左右

4343取Y＝0.5，Kd＝0.07，Sa＝187.5mg/L，Se＝20mg/L,Q=12.01×10m/d，V=2×10m,則:

XV=f×MLSS=0.75×4300/1000=3.225㎏/L ?X?Y(Sa?Se)Q?KdVX?0.5?187.5?20100043V4?105?0.07?2?10?3.225

?0.39?10m/d剩余污泥量：QS??XfXr

1?RR?XfXrXr?X?1?113900?4300?8600mg/L

QS??0.75?8.6

3?604.65m3/d

采用間歇式排泥，剩余污泥量為604.65m/d，含水率P1＝99.2％，污泥濃度為8.6㎏/ 3m；濃縮后的污泥濃度為31.2g/L，含水率P2＝97％。3.2.1.2濃縮池各部分尺寸計(jì)算

（1）濃縮池的直徑

采用兩個(gè)圓形間歇式污泥濃縮池。有效水深h2取2m，濃縮時(shí)間取16h。則濃縮池面積

A?TQ24H?16?604.6524?2?201.42m3

則其污泥固體負(fù)荷為：

M?QCA?604.65?8600201.42?25.8kg/m?d

3濃縮池污泥負(fù)荷取20-30之間，故以上設(shè)計(jì)符合要求。采用兩個(gè)污泥濃縮池，則每個(gè)濃縮池面積為：

A0＝201.42/2＝100.71㎡

則污泥池直徑：

D?4A0??4?100.713.14?11.33m

取D=12m。（2）、濃縮污泥體積的計(jì)算

V?Q(1?P1)1?P2?604.65?(1?99.2%)1?97%

3?161.24m/d

3則排泥斗所需體積為161.24×16/24＝107.5m（3）、排泥斗計(jì)算，如圖，其上口半徑r2?D2?6m

其下口半徑為0.5，污泥斗傾角取45度，則其高h(yuǎn)1=2.5m。則污泥斗容積

V?13h1(?r1?r1r2??r2)?184.7m>107.5m

2233（4）、濃縮池高度計(jì)算：

H=h1+h2+h3=2.5+2+0.3=4.8m 排泥管、進(jìn)泥管采用D=300mm，排上清液管采用三跟D＝100mm鑄鐵管。濃縮池后設(shè)儲(chǔ)泥罐一座，貯存來(lái)自除塵池的新污泥和濃縮池濃縮后的剩余活性污泥。貯存來(lái)自初沉池污泥333400m/d，來(lái)自濃縮池污泥161.24 m/d?？偽勰嗔咳?00 m/d。設(shè)計(jì)污泥停留時(shí)間為16小時(shí)，池深取3m，超高0.3m，緩沖層高度0.3m。直徑6.5m。

3.2.2 儲(chǔ)泥灌與污泥脫水機(jī)房設(shè)計(jì)計(jì)算

采用帶式壓濾機(jī)將污泥脫水。選用兩臺(tái)

機(jī)房按照污泥流程分為前后兩部分，前部分為投配池，用泵將絮凝劑加入污泥。后面部分選用7D—75型皮帶運(yùn)輸機(jī)兩臺(tái)，帶寬800毫米。采用帶式壓濾機(jī)將污泥脫水，設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)帶式壓濾機(jī)，則每臺(tái)處理污泥流量為：

Q?60024?2?12.5m3/h

選用DY—2000型帶式壓濾機(jī)兩臺(tái)，工作參數(shù)如下： 濾帶有效寬度2000毫米； 濾帶運(yùn)行速度0.4-4m/min 進(jìn)料污泥含水率95-98％，濾餅含水率70-80％ 產(chǎn)泥量50-500kg/h·㎡ 用電功率2.2kW 重量5.5噸

外形尺寸（廠×寬×高）：4970×2725×1895 根據(jù)以上數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)污泥脫水機(jī)房。

第五篇：污水處理廠設(shè)計(jì)范例

第一章

前言

水是地球上一切生物賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)。當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)所面臨的人口、資源、環(huán)境的危機(jī)等問(wèn)題，都和水資源的質(zhì)量密切相關(guān)。水資源在質(zhì)量在時(shí)空上的分布不均，特別是人類(lèi)活動(dòng)所導(dǎo)致的水環(huán)境污染，已使水資源在質(zhì)與量上的嚴(yán)重虧缺和污染成為較為嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，并對(duì)人類(lèi)的健康及生產(chǎn)、生活活動(dòng)構(gòu)成威脅。采取積極的綜合措施防治水體污染，保護(hù)好水體環(huán)境，對(duì)已污染水進(jìn)行治理，使其對(duì)環(huán)境的污染降至最低，才能使人類(lèi)才能使人類(lèi)得以持續(xù)地開(kāi)發(fā)和利用水資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展蓬勃向上，各方面的變化日新月異，國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入加大了許多。隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)廢水和生活污水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周?chē)恿?，致使城市周?chē)h(huán)境污染十分嚴(yán)重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對(duì)河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，人類(lèi)和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。同時(shí)，水生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了人與水的和諧共存與協(xié)調(diào)發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分和關(guān)鍵因素，與一個(gè)城市的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。因而，城市污水治理已成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題之一。

理論是用于實(shí)踐的，將自己在課堂上所學(xué)的知識(shí)，尤其是專業(yè)知識(shí)用于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，以提高自己的工程設(shè)計(jì)能力，為自己走上工作崗位進(jìn)行工程設(shè)計(jì)打下堅(jiān)固的實(shí)踐基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠熟悉并掌握排水工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)原理、方法和步驟，能根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料正確地獨(dú)立地選定設(shè)計(jì)方案，掌握污水廠設(shè)計(jì)的基本流程及各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)方法，熟悉設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)內(nèi)容和編制方法，并繪制工程圖紙。

第二章

工程概況

2.1 城市概況

2.1.1 性質(zhì)、歷史特點(diǎn)及行政區(qū)劃

湘鄉(xiāng)，湘軍故里，楚南重鎮(zhèn)，古稱龍城。位于湖南省中部，北鄰韶山22公里，東距長(zhǎng)沙80公里，為長(zhǎng)株潭城市群資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)綜合配套改革實(shí)驗(yàn)區(qū)重要工業(yè)基地和休閑旅游城市。總面積2011平方公里，人口90萬(wàn)，下轄3鄉(xiāng)15鎮(zhèn)4個(gè)街道辦事處。

湘鄉(xiāng)土地肥沃，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)。全市有耕地66萬(wàn)畝，是全國(guó)糧豬生產(chǎn)百?gòu)?qiáng)縣（市）。建有優(yōu)質(zhì)水稻、畜牧、水產(chǎn)、水果、經(jīng)濟(jì)林等五大類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品基地；分割肉、皮革、飼料、蛋品已成為全國(guó)的集散地；大米、生豬、茶葉、干椒、火培魚(yú)等飲譽(yù)海內(nèi)外。礦藏資源豐富，物產(chǎn)充裕；工業(yè)布局合理，門(mén)類(lèi)齊全。現(xiàn)已勘明優(yōu)質(zhì)礦藏30多種，“棋梓灰?guī)r”、含鋅天然礦泉水、白云石、矽石、石膏、滑石、鐵、錳等質(zhì)優(yōu)量多。形成了以冶金、建材、食品、機(jī)電、化工、制革為主體的現(xiàn)代工業(yè)格局。市內(nèi)有湖南韶峰水泥集團(tuán)有限公司、五礦（湖南）鐵合金有限責(zé)任公司、湖南有色氟化學(xué)有限責(zé)任公司、湖南燕京啤酒有限公司、湘潭堿業(yè)有限公司、湖南景湘肥業(yè)有限公司等全國(guó)大型企業(yè)。韶峰水泥、驕楊系列啤酒、皮革產(chǎn)品等一批名優(yōu)產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國(guó)各地。

2.1.2 自然條件 1.地理

湘鄉(xiāng)市交通便利，電力充足，通信發(fā)達(dá)。湘黔鐵路、洛湛鐵路、320國(guó)道、婁湘高等級(jí)公路、湘柘公路、上瑞高速公路、滬昆高速鐵路（建設(shè)中）橫貫全市東西南北。高標(biāo)準(zhǔn)水泥路通鄉(xiāng)到村入戶，市內(nèi)數(shù)十條公共汽車(chē)線路、5個(gè)出租汽車(chē)公司，編織了以市城為軸心的交通網(wǎng)絡(luò)。

2.氣候

湘鄉(xiāng)靠近北回歸線，是較為典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。四季分明，雨量充沛，雨熱同季，土地肥沃，溪河密布，作物生長(zhǎng)期長(zhǎng)，是著名的糧豬強(qiáng)市。

3.地質(zhì)地貌

全市海拔高程在100米以下，相對(duì)高差小于10米，地面坡度小于5度的平原有500平方公里；海拔高程100—150米，地面坡度5—15度，相對(duì)高差10—60米的崗地約600平方公里；海拔高程120—300米，地面坡度15—25度，相對(duì)高差60—200米的丘陵有450平方公里；海拔300米以上，地面坡度25度以上，高差200米以上的山地有400多平方公里。

4.水文

湘鄉(xiāng)市主要水系為漣水匯入的一級(jí)支流有13條。漣水最大年徑流量為61.43億立方米，最少年徑流量16.80億立方米

2.2 排水現(xiàn)狀

湘鄉(xiāng)市城區(qū)排水體制已基本由原來(lái)的合流制體制改造為分流制體制，沒(méi)有污水處理設(shè)施，管網(wǎng)總長(zhǎng)度為66km，密度為5.46m/km2。縣城區(qū)排水主管網(wǎng)至擬新建污水處理廠的排水系統(tǒng)已基本形成，通過(guò)排水管道匯入緊靠新建污水處理廠的界水暗涵。城區(qū)污水通過(guò)界水暗涵排至新建污水處理廠，排水系統(tǒng)的輸送能力能保證二期污水處理廠4萬(wàn)m3/d的工程規(guī)模。

2.3 工程建設(shè)的必要性

近年來(lái)，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，改革開(kāi)放以來(lái)三十年間，城鎮(zhèn)建設(shè)迅速發(fā)展，由于沒(méi)有污水處理設(shè)施，對(duì)周?chē)h(huán)境已經(jīng)造成巨大破壞。原有排水體制已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。

漣水河，是該市主要的河流。漣水河流經(jīng)西北邊界，該市的主要水源。但近年來(lái)漣水河河水質(zhì)受到嚴(yán)重污染，沿河兩岸地下水遭到不同程度的污染，嚴(yán)重影響了湘鄉(xiāng)市的經(jīng)濟(jì)和兩岸人民身體健康。由于該市尚無(wú)污水廠，如果污水不加以治理，直接排入河內(nèi)，則對(duì)該市的生態(tài)環(huán)境也會(huì)有嚴(yán)重的影響。

目前，國(guó)內(nèi)各城市間除了政策、交通、地理、服務(wù)外，提供完善的基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)造優(yōu)美清新的環(huán)境已成為新的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)，吸引投資已由初期注重?cái)?shù)量轉(zhuǎn)為更加注重質(zhì)量，因此更需加強(qiáng)環(huán)保及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，排水工程作為基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)保的重要組成部分，成為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一。

污水處理廠項(xiàng)目的建設(shè)，關(guān)系到當(dāng)?shù)鼐用竦那猩砝?，是發(fā)展城鎮(zhèn)建設(shè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。項(xiàng)目建成后，可以改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境，也可以改善當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境，更可以提高人民的身體健康水平。

總之，為使環(huán)境保護(hù)的步伐能夠跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，徹底消除湘鄉(xiāng)市污水對(duì)湘江流域的污染，保護(hù)這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，保證人民的身體健康，興建湘鄉(xiāng)市污水處理廠是必要的和緊迫的，它具有顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

2.4 建設(shè)湘鄉(xiāng)市污水處理廠的可行性

首先，國(guó)家對(duì)環(huán)境治理、保護(hù)水資源、控制水污染提到議事日程，在政策與資金方面給與大力的支持。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水體污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，社會(huì)各界將更加關(guān)注水體的環(huán)境保護(hù)和治理工作，有利于該工程的盡早實(shí)施。

該市地處中國(guó)的中地區(qū)，氣候因素對(duì)污水處理廠的影響不大，因此，只要污水處理

廠的設(shè)計(jì)參數(shù)選用合理，工程措施采用得當(dāng)，取得良好的處理效果是不存在任何問(wèn)題的。

污水處理工程屬于城市公益事業(yè)，以往都被無(wú)償使用，導(dǎo)致污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)都存在資金問(wèn)題。因此，必須早下決心，解決污水的無(wú)償排放問(wèn)題。這樣，由市財(cái)政、受益各企事業(yè)單位和社會(huì)各界共同出資，工程項(xiàng)目資金問(wèn)題是能夠解決的。

湘鄉(xiāng)市市政府非常重視此項(xiàng)工作，進(jìn)行了縣城總體規(guī)劃工作，對(duì)城市的環(huán)境保護(hù)做了很多工作。在我國(guó)，環(huán)境保護(hù)工作作為一項(xiàng)基本國(guó)策，受到了社會(huì)和各級(jí)人民政府的重視。中央人民政府和相關(guān)的管理部門(mén)頒布了一系列法律和法規(guī)，以保證這一基本國(guó)策的執(zhí)行。這樣一個(gè)惠民工程一定能得到政府的大力支持。

第三章

方案論證

3.1 水質(zhì)情況的論證

3.1.1 進(jìn)水指標(biāo)

根據(jù)湘鄉(xiāng)市污水處理廠工程可行性研究報(bào)告，湘鄉(xiāng)市污水處理廠工程環(huán)境影響報(bào)告書(shū)的批復(fù)及湘鄉(xiāng)市污水處理廠籌建處提供的水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告，并參考類(lèi)似工程，確定污水處理廠進(jìn)廠水質(zhì)指標(biāo)如下: COD ：260mg/L

BOD5：130mg/ L SS ：

170mg/ L

TKN ：23mg/ L TP：

3.5mg/ L

T≥12oC PH：

7.6

總堿度：270 mg/L（以CaCO3計(jì)）3.1.2 出水指標(biāo)

根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002），湘鄉(xiāng)市污水處理廠工程可行性研究報(bào)告及湘鄉(xiāng)市污水處理廠工程環(huán)境影響報(bào)告書(shū)的批復(fù)，接納水體的環(huán)境容量確定出廠水質(zhì)指標(biāo)為：

COD≤60mg/L

BOD5≤20mg/L SS ≤20mg/L

NH4+-N≤2mg/L

NO3--N≤10mg/L

TP ≤1 mg/L

pH：7～8 3.1.3 處理程度計(jì)算 1.BOD5的去除率 ??2.COD的去除率 ??3.SS的去除率 ??4.N的去除率 ??5.P的去除率 ??因此可以得到下表

130?20?100%?84.6% 130260?60?100%?76.9% 260170?20?100%?88.2% 17023?10?100%?56.5% 233.5?1?100%?71.4% 3.5

表3.1 各種污染物處理程度

單位：mg/L 項(xiàng)目 進(jìn)水 出水 去除率 BOD5 130 20

84.6%

COD 260 60

76.9%

SS 170 20 88.2%

N 23 10 56.5%

P 3.5 1 71.4% 設(shè)計(jì)計(jì)算按以上標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.2 水量情況的論證

本工程根據(jù)湘鄉(xiāng)市城區(qū)的實(shí)際情況分二期建設(shè)。

近期污水量為4×104m3/d，其中生活污水和工業(yè)廢水所占比例約為1:1.25。近期工業(yè)廢水量見(jiàn)下表。

根據(jù)污水量的組成比例，故一期生活污水量最大約為4×104m3/d。遠(yuǎn)期污水量: 遠(yuǎn)期增加排放污水量2×104m3/d，預(yù)計(jì)增加污水量構(gòu)成如下：

生活污水：0.7×104m3/d； 工業(yè)廢水：1.3×104m3/d。

所以近期污水量為4×104m3/d，遠(yuǎn)期的污水量為6×104m3/d。

3.3 污水處理廠廠址的論證

該污水處理廠處于欄馬槽村，為新建污水廠，規(guī)劃用地面積117.3畝,其中包括二期污水處理預(yù)留地和污水再生利用預(yù)留地。城市海拔高度105.0m，場(chǎng)地平整。污水廠進(jìn)水口位于廠區(qū)東北角，進(jìn)水污水管管底標(biāo)高100.39m。廠址位于湘鄉(xiāng)市城區(qū)東部，交通便利。連接污水處理廠的排水管網(wǎng)已基本形成。廠區(qū)附近建有220KV變電站一座，可滿足廠內(nèi)供電需要。污水經(jīng)處理后出水靠重力流直接排入漣水河,該河流符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。河水最高水位103.40m。地下水水位深度3～4m。

綜上所述，項(xiàng)目擬建在湘鄉(xiāng)市城區(qū)東部，該地區(qū)臨近河道，規(guī)劃用地117.3畝，所需土地、水、能源等條件當(dāng)?shù)啬軌蚪鉀Q。此外，該地區(qū)位于城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，不會(huì)對(duì)縣城居民的正常生活造成影響。符合污水處理廠的建設(shè)要求?？梢栽诖颂幗ㄔO(shè)污水處理廠。

3.4 污水處理工藝的論證

該設(shè)計(jì)在水質(zhì)處理中要求達(dá)到上述的處理效果。即要求處理工藝既能有效地去除BOD5、CODcr、SS等，又能達(dá)到脫氮除磷的效果。目前，用于城市污水處理具有一定脫氮除磷效果的污水處理工藝可以分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)為按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類(lèi)為按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法。按空間分割的連續(xù)流活性污泥法

是指各種功能在不同的空間（不同的池子）內(nèi)完成。目前，較成熟的工藝有：A-A-O工藝、氧化溝法和AB法。按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法，近年來(lái)，已發(fā)展成多種改良型，主要有：傳統(tǒng)SBR法、CASS法等。為達(dá)到該處理要求，現(xiàn)提出三種可供選擇的處理工藝：

3.4.1 A-A-O工藝

A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱。按實(shí)際意義來(lái)說(shuō)，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法更為確切。

該工藝在厭氧—好氧除磷工藝(A2／O)中加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。A2／O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.5 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD5作為氫供給體(有機(jī)碳源)，將來(lái)自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。

首段厭氧池，流入原污水及同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能為釋放磷，使污水中P的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中BOD5濃度下降；另外，NH3-N因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N濃度下降，但NO3-N含量沒(méi)有變化。

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，NO3-N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。

在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使NO3-N的濃度增加，P隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也以較快的速度下降。所以，A2／O工藝它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、硝化脫氮、磷的過(guò)量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3-N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。

在好氧池的活性污泥中能積累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它轉(zhuǎn)化成不溶性多聚正磷酸鹽在體內(nèi)貯存起來(lái)，最后通過(guò)二次沉淀池排放剩余污泥達(dá)到系統(tǒng)除磷的目的。

1.該工藝流程簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)同步除磷、脫氮、去除有機(jī)的工藝，具有以下特點(diǎn)：(1)厭氧、缺氧與好氧池三個(gè)池子嚴(yán)格分開(kāi)，為不同微生物群體提供了有利條件。

(2)絲狀菌在厭氧池與好氧池不斷交替運(yùn)行中受到抑制，克服活性污泥膨脹，-7-

活性污泥指數(shù)一般小于100mL/g以下，有利于二沉池的泥水分離。

(3)厭氧池與缺氧池只設(shè)液下攪拌器，使污水和污泥充分接觸，所需電量小，運(yùn)行成本也低。

2.目前該法在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，但也存在以下缺點(diǎn)：

(1)脫氮和除磷對(duì)外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機(jī)負(fù)荷較低，污泥齡較長(zhǎng)，而除磷要求有機(jī)負(fù)荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡。

(2)回流污泥中含有硝酸鹽濃度較高，進(jìn)入?yún)捬醴帕壮睾?，使厭氧放磷效果下降，也影響好氧池吸磷效率?/p>

(3)回流污泥與進(jìn)水全部進(jìn)入?yún)捬醭?，造成缺氧池碳源不足?/p>

(4)為了降低回流污泥中的硝酸鹽，必須提高混合液回流量，回流量的提高增加電耗。

本工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時(shí)間小于其他同類(lèi)工藝，在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹，SVI值一般小于100，有利于處理后污水和污泥的分離，運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。由于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開(kāi)，有利于不同微生物菌群的繁殖生長(zhǎng)，因此脫氮除磷效果非常好。目前，該法在國(guó)內(nèi)外使用較為廣泛。但傳統(tǒng)A-A-O工藝也存在著本身固有的缺點(diǎn)。另外，回流污泥中含有大量的硝酸鹽，回流到厭氧池中會(huì)影響厭氧環(huán)境，對(duì)除磷不利。

3.4.2 CASS工藝

CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱，最早產(chǎn)生于美國(guó)，90年代初引入中國(guó)，CASS池分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。

1.優(yōu)點(diǎn)：

（1）建設(shè)費(fèi)用低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省10%～25%；

（2）工藝流程短，占地面積少；

（3）運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用?。河捎谄貧馐侵芷谛缘模貎?nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開(kāi)始曝氣時(shí)，氧的濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10%～25%；

（4）有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好；

（5）管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠：污水處理廠設(shè)備種類(lèi)和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹；

（6）污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定； 2.缺點(diǎn)：

（1）微生物種群之間的復(fù)雜關(guān)系有待研究

CASS系統(tǒng)的微生物種群結(jié)構(gòu)與常規(guī)活性污泥法不同，菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和異氧型好氧菌組成。目前對(duì)非穩(wěn)態(tài)CASS系統(tǒng)中微生物種群之間的復(fù)雜的生存競(jìng)爭(zhēng)和生態(tài)平衡關(guān)系尚不甚了解，CASS工藝?yán)碚撝皇菑墓に囘^(guò)程進(jìn)行一些分析探討，而理清微生物種群之間的關(guān)系對(duì)CASS工藝的優(yōu)化運(yùn)行是大有好處的，因此仍需加強(qiáng)對(duì)這方面的理論研究工作。

（2）生物脫氮效率難以提高

一方面硝化反應(yīng)難以進(jìn)行完全。硝化細(xì)菌是一種化能自養(yǎng)菌，有機(jī)物降解由異養(yǎng)細(xì)菌完成。當(dāng)兩種細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí)，由于存在對(duì)底物和DO的競(jìng)爭(zhēng)，硝化菌的生長(zhǎng)將受到限制，難以成為優(yōu)勢(shì)種群，硝化反應(yīng)被抑制。此外，固定的曝氣時(shí)間也可能會(huì)使得硝化不徹底。另一方面就是反硝化反應(yīng)不徹底。CASS工藝有約20%的硝態(tài)氮通過(guò)回流污泥進(jìn)行反硝化，其余的硝態(tài)氮?jiǎng)t通過(guò)同步硝化反硝化和沉淀、閑置期污泥的反硝化實(shí)現(xiàn)，其效果不理想也是眾所周知的。在沉淀、閑置期中，由于污泥與廢水不能良好的進(jìn)行混合，廢水中部分硝態(tài)氮不能與反硝化細(xì)菌接觸，故不能被還原。此外，在這一時(shí)期，由于有機(jī)物己充分降解，反硝化所需的碳源不足，也限制了反硝化效率的進(jìn)一步提高。這兩方面的原因使得CASS工藝脫氮效率難以提高。

（3）除磷效率難以提高

污泥在生物選擇器中的釋磷過(guò)程受到回流混合液中硝態(tài)氮濃度的影響比較大，在CASS工藝系統(tǒng)中難以繼續(xù)提高除磷效率。

（4）控制方式較為單一

目前在實(shí)際應(yīng)用中的CASS工藝基本上都是以時(shí)序控制為主的，其缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)槲鬯乃|(zhì)不是一成不變的，因此采用固定不變的反應(yīng)時(shí)間必然不是最佳選擇。

3.4.3 DE氧化溝工藝

DE氧化溝是丹麥Kruger公司在間歇運(yùn)行的氧化溝基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型的氧化溝。DE氧化溝為雙溝半交替工作式氧化溝系統(tǒng)，具有良好的生物脫氮功能。若在DE氧化溝前增設(shè)一個(gè)厭氧池可實(shí)現(xiàn)生物除磷。二沉池與氧化溝分設(shè)，并有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。兩個(gè)氧化溝相互連通，串聯(lián)運(yùn)行，交替進(jìn)水。溝內(nèi)設(shè)曝氣轉(zhuǎn)

碟，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)曝氣充氧，低速工作時(shí)只推動(dòng)水流，基本不充氧，使兩溝交替處于缺氧和好氧狀態(tài)，從而達(dá)到脫氮除磷的目的。

由于DE型氧化溝也歸屬于氧化溝，故兼有氧化溝的優(yōu)點(diǎn)。1.氧化溝共有的優(yōu)點(diǎn)：

（1）氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。入流通過(guò)曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時(shí)為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長(zhǎng)，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力，與此同時(shí)，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的變化適應(yīng)性較強(qiáng)。

（2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說(shuō)又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長(zhǎng)逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí)現(xiàn)硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過(guò)反硝化補(bǔ)充硝化過(guò)程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過(guò)程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。

（3）可不考慮設(shè)初沉池。

（4）污泥齡較長(zhǎng)，有較好的反硝化脫氮的效果。

（5）污泥的產(chǎn)率低，且多以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，故無(wú)需設(shè)置消化池。（6）構(gòu)筑物較少，流程較簡(jiǎn)單。

（7）氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來(lái)維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國(guó)外的一些報(bào)道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20％－30％。

2.DE型氧化溝除了具有普通氧化溝的優(yōu)點(diǎn)外，還具有：

（1）由于兩溝交替硝化與反硝化，缺氧區(qū)和好氧區(qū)完全分開(kāi)，污水始終從缺氧區(qū)進(jìn)入，因此可保持較好的脫氮效果，且不需要混合液內(nèi)回流系統(tǒng)，在這方面，DE型氧化溝是優(yōu)于CASS工藝的；

（2）單獨(dú)設(shè)置二沉池，提高了設(shè)備的利用率和池體容積的利用率；

（3）同時(shí)兩溝池體和轉(zhuǎn)刷設(shè)備的交替運(yùn)轉(zhuǎn)均可通過(guò)自控程序進(jìn)行控制運(yùn)行；（4）加設(shè)厭氧池，提高了除磷效果。3.DE型氧化溝的缺點(diǎn)：

（1）DE氧化溝存在氧化溝的溝深較淺，因此占地面積較大。

（2）由于工藝為了滿足兩溝交替硝化與反硝化的功能需要，曝氣設(shè)備按照雙電機(jī)配置，投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，并且增加了設(shè)備投資和運(yùn)行檢修的復(fù)雜性。

綜上所述，再結(jié)合本設(shè)計(jì)水量4萬(wàn)噸每天的水量（資料表明，在4×104m3/d規(guī)模以下，氧化溝的基建費(fèi)用明顯低于A2／O工藝），在基建費(fèi)用方面、能耗方面（氧化溝無(wú)需內(nèi)回流），構(gòu)筑物的復(fù)雜程度方面，DE氧化溝優(yōu)于A2／O工藝，而在脫氮除磷方面DE型氧化溝優(yōu)于CASS工藝。故本設(shè)計(jì)選取DE氧化溝工藝。

3.5 DE氧化溝的機(jī)理

DE氧化溝是指兩個(gè)相同容積的氧化溝組成的處理系統(tǒng)。DE型氧化溝為雙溝半交替工作式氧化溝系統(tǒng)，具有良好的生物除氮功能。它與D型、T型氧化溝的不同之處是二沉池與氧化溝分開(kāi)，并有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。而T型氧化溝的兩側(cè)溝輪流作為沉淀池。

DE氧化溝內(nèi)兩個(gè)氧化溝相互連通，串聯(lián)運(yùn)行，交替進(jìn)水。溝內(nèi)設(shè)雙速曝氣轉(zhuǎn)碟，高速工作時(shí)曝氣充氧，低速工作時(shí)只推動(dòng)水流，基本不充氧，使兩溝交替處于厭氧和好氧狀態(tài)，從而達(dá)到脫氮的目的。

若在該系統(tǒng)前增設(shè)厭氧池，回流污泥與原污水在厭氧池中混合，則可以實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。

3.5.1 DE型氧化溝生物脫氮過(guò)程

DE型氧化溝生物脫氮作用是通過(guò)氧化溝本身的特殊的運(yùn)行方式，創(chuàng)造一定的條件使硝化和反硝化作用在氧化溝中交替發(fā)生而完成的。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程分為四個(gè)階段，如下圖所示。每循環(huán)一個(gè)全過(guò)程大約需要4-8小時(shí)。

1.階段A 污水通過(guò)配水井流入轉(zhuǎn)碟低速運(yùn)行的溝①，轉(zhuǎn)碟的轉(zhuǎn)速控制為僅能維持水和污泥的混合并推動(dòng)水流循環(huán)，但并不供氧，使溝①處于缺氧狀態(tài)，迫使該溝利用在前一段運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的硝酸鹽中的氧來(lái)降解有機(jī)物，而進(jìn)水提供了反硝化所需的能量，進(jìn)行反硝化。溝②轉(zhuǎn)碟高速運(yùn)行，充氧并進(jìn)行硝化過(guò)程，溝②中有足夠的氧，以保證有機(jī)物的降解，使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。同時(shí)溝②出水堰降低，處理水由溝②流入二沉池。

2.階段B 污水還是通過(guò)配水井流入溝①，不過(guò)此時(shí)溝①轉(zhuǎn)碟高速運(yùn)行，充氧曝氣，進(jìn)行硝化

過(guò)程。B段運(yùn)行時(shí)間取決于該段末了時(shí)溝中的剩余氧量，溝②出水堰還是降低，繼續(xù)出水。

3.階段C

由溝①進(jìn)水改為溝②進(jìn)水，此時(shí)溝①中轉(zhuǎn)碟高速運(yùn)行，繼續(xù)充氧，而溝②轉(zhuǎn)碟低速運(yùn)行，僅維持泥水混合，不供氧，溝①出水堰降低，處理后的水由溝①流入二沉池。與階段A類(lèi)似，惟一不同的是反硝化作用此時(shí)在溝②進(jìn)行，而硝化作用在溝①進(jìn)行。

4.階段D

階段D與階段B相類(lèi)似，工藝條件相同，唯一不同的是溝①和溝②的進(jìn)出水剛好倒過(guò)來(lái)。

3.5.2 DE型氧化溝生物除磷過(guò)程

為了利用DE型氧化溝進(jìn)行生物除磷，必須在DE型氧化溝前設(shè)置一個(gè)厭氧池，該池中配有攪拌器，以防止污泥沉積。污水經(jīng)過(guò)厭氧-好氧段聯(lián)合達(dá)到除磷的目的，而與缺氧-好氧段聯(lián)合達(dá)到脫氮、除磷的目的。DE型氧化溝除磷就是按照此原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行的。整個(gè)過(guò)程分為四個(gè)階段。

1.階段A

原污水與二沉池的回流污泥均流入?yún)捬醭?，池中攪拌器使之充分混合，防止污泥沉淀，混合液?jīng)調(diào)節(jié)堰后流入溝①。溝①在前一段已進(jìn)行了充分曝氣和硝化作用，細(xì)菌已吸收了大量的磷，在階段A，溝①中轉(zhuǎn)碟低速運(yùn)行，維持缺氧條件；溝②出水調(diào)節(jié)堰板降低，處理后的水由溝②排入二沉池。在階段A末了時(shí)，溝①中磷的濃度將會(huì)上升，因?yàn)闇息偬幱谌毖鯒l件，進(jìn)行反硝化過(guò)程，磷將會(huì)釋放到水中。而溝②轉(zhuǎn)碟高速運(yùn)行，細(xì)菌吸收污水中的磷。溝②中磷的濃度下降。

2.階段B

原污水與二沉池的回流污泥經(jīng)混合、配水后還是進(jìn)入溝①，不過(guò)此時(shí)溝①、溝②轉(zhuǎn)碟均高速運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行充氧，進(jìn)水中的磷和階段A溝①釋放的磷進(jìn)入好氧條件的溝②中，溝②中混合液磷含量低，水由溝②排入二沉池。

3.階段C 階段C與階段A相類(lèi)似，溝①和溝②的工藝條件互換，功能剛好相反。4.階段D 階段D和階段B相類(lèi)似，溝①和溝②的工藝條件相同。兩個(gè)溝中高速運(yùn)行充氧使吸收磷的微生物和硝化細(xì)菌有更多的工作時(shí)間。

階段A

階段B

階段C

階段D

圖3.1 DE氧化溝運(yùn)行方式簡(jiǎn)圖

初步擬定各階段的時(shí)間

表3.2 氧化溝工作周期的設(shè)定

階段 時(shí)間（h）階段A 1.5

階段B 0.5

階段C 1.5

階段D 0.5 從上述的運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)處理過(guò)程的不同階段，則可以得到低濃度的TP和TN的出水。

3.6 確定流程

3.6.1 確定工藝流程

1.選擇處理工藝流程選定應(yīng)考慮的因素：（1）原廢水水質(zhì)和廢水的處理程度（2）工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用（3）當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件

（4）廢水的水量及其動(dòng)態(tài)變化（5）運(yùn)行管理與施工 2.工藝流程

湘鄉(xiāng)市污水處理廠由于水量較少（Q=40000m3/d），屬于典型的中型水處理設(shè)施，這類(lèi)中型水處理設(shè)施的一般工藝流程如下圖

圖3.2 工藝流程圖

（1）前處理設(shè)施：

前處理設(shè)施的目的是保證后續(xù)水泵工作以及改善進(jìn)水水質(zhì)和水處理功能。在一級(jí)處理單元前，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)、除浮物和砂；由于本設(shè)計(jì)是為生活污水和工業(yè)廢水工藝設(shè)計(jì)，近期污染源主要是居民的廚房、衛(wèi)生間流出來(lái)的有機(jī)物質(zhì)和工廠生產(chǎn)廢水，因此需設(shè)計(jì)中格柵。以有機(jī)物居多（糖類(lèi)、氨氮和脂肪等），含油量較少，因此本設(shè)計(jì)不設(shè)置除油池，只設(shè)置沉砂池。

（2）污水提升泵：

在進(jìn)水埋深較大且經(jīng)水處理設(shè)施重力流動(dòng)，使出水能排入水體時(shí)，需要設(shè)置提升泵。本設(shè)計(jì)由于地形關(guān)系必須在中格柵后設(shè)置污水提升泵。

（3）初沉池：

初沉池是沉淀分離污水中的懸浮物，減輕后續(xù)生物處理單元負(fù)荷的預(yù)處理設(shè)施。

（4）反應(yīng)池；

是生物處理的主要設(shè)施，用于去除污水中的有機(jī)物以及氨氮的硝化和反硝化等。

（5）二沉池：

將反應(yīng)池出水進(jìn)行泥水分離，獲得澄清的出水以及濃縮的污泥的重要處理設(shè)

施，是二級(jí)處理的最后處理單元。

（6）深度處理設(shè)施：

指將二級(jí)出水進(jìn)一步處理，獲得更好水質(zhì)的處理設(shè)施。在小區(qū)中水處理工藝中是必須的處理設(shè)施。本設(shè)計(jì)處理的水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后將直接排入河流中不做中水回用。

（7）消毒設(shè)施：

是為了保證出水安全而設(shè)置的，用于殺死處理水中的大腸菌等細(xì)菌。因此，排入受納水體前應(yīng)考慮消毒。

3.6.2 工藝流程的確定

生產(chǎn)構(gòu)筑物有：粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、沉砂池、厭氧池、DE氧化溝、二沉池、回流污泥泵房、紫外線消毒池、濃縮脫水機(jī)房；

1.粗格柵、進(jìn)水泵房(1)粗格柵、進(jìn)水粗格柵是污水廠的第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物和懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過(guò)程的雜物。

本次粗格柵設(shè)計(jì)，選擇了兩種形式:鋼絲繩格柵除污機(jī)和回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)，鋼絲繩格柵除污機(jī)國(guó)內(nèi)外使用較多，運(yùn)轉(zhuǎn)性能較好，性能穩(wěn)定，特別適用于深水使用。國(guó)內(nèi)該類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量及性能與進(jìn)口設(shè)備相比差距較大，但進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴?；剞D(zhuǎn)式固液分離機(jī)近年在國(guó)內(nèi)使用較多，運(yùn)轉(zhuǎn)效果較好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置、機(jī)架、清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于市政污水處理廠預(yù)處理工藝。這兩種設(shè)備均能滿足使用要求，但考慮到維護(hù)保養(yǎng)，運(yùn)行效果及產(chǎn)品適用性等多種因素，本設(shè)計(jì)推薦采用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。

(2)進(jìn)水泵房

污水進(jìn)入污水處理廠后，須由污水泵提升至沉砂池，污水泵選型選用TLW型無(wú)堵塞立式污水泵，維護(hù)時(shí)用起吊設(shè)備吊起，因此進(jìn)水泵房設(shè)在集水池上面，留有檢修的空間即可。

2.沉砂池

沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2.65t/m3的砂粒。以保護(hù)管道、閥門(mén)等設(shè)施免受磨損和阻塞。

沉砂池有平流式、豎井式、曝氣式和旋流式四種。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、處理效果較好、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；豎井式沉砂池通常用于去除較粗（粒徑在0.6mm以上）的砂粒，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，污水由中心管進(jìn)入池內(nèi)后自下向上流動(dòng)，無(wú)機(jī)物顆粒借助重力沉于池底，處理效果一般較差，目前生產(chǎn)中采用較少；曝氣

沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒間產(chǎn)生摩擦作用，可使砂粒上懸浮性有機(jī)物得以有效分離，且不使細(xì)小懸浮物沉淀，便于砂粒和有機(jī)物的分別處理和處置；旋流式沉砂池則是利機(jī)械控制污水的流態(tài)和流速，加速砂粒的沉淀，具有沉砂粒徑小、效果好、占地省的優(yōu)點(diǎn)。綜合考慮各種因素，本設(shè)計(jì)采用了旋流沉砂池。

3.生物處理池

生物處理池是污水處理的主體構(gòu)筑物，在DE氧化溝內(nèi)，而微生物則處于好氧、缺氧周期性變化之中，本設(shè)計(jì)在DE氧化溝前增設(shè)厭氧池，不僅去除BOD，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能；

DE氧化溝的供氧采用轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)。4.二沉池

沉淀池主要用于完成混合液的分離和污泥額部分濃縮，使出水懸浮物濃度達(dá)到所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)和回流污泥達(dá)到一定的濃度。

常用的二沉池有圓形二沉池和矩形二沉池兩種，結(jié)合國(guó)內(nèi)的使用經(jīng)驗(yàn)和本工程的實(shí)際情況，從投資省、管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠角度考慮推薦采用中間進(jìn)水周邊出水的圓形二沉池，本設(shè)計(jì)采用輻流式二沉池，由于本設(shè)計(jì)每組的流量不是很大，故采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式二沉池。

5.回流污泥泵房

由于DE氧化溝增設(shè)了厭氧池，故需要污泥回流泵房。6.消毒

城市污水經(jīng)二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，但仍可能含有超標(biāo)的大腸桿菌和病毒，因此，排入受納水體前應(yīng)考慮消毒。

污水處理廠常用的接觸消毒滅菌方法有投氯消毒和紫外線消毒兩種。初步擬定紫外線消毒。

3.7 污泥處理和處置工藝

污水處理過(guò)程中一部分污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了污泥。污泥含水率高、有機(jī)物含量較高，不穩(wěn)定，還含有致病菌和寄生蟲(chóng)卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。因此必須對(duì)污泥進(jìn)行處理和處置。

污水處理廠的全部建設(shè)費(fèi)用中，用于處理污泥的約占20%~ 50%，甚至70%。所以污泥處理是污水處理系統(tǒng)的重要組成部分，必須予以充分重視。綜合考慮各種因素，并且選擇合理的處理方法。

污泥處理的目的是：降低水分，減少污泥體積，便于運(yùn)輸和處置；避免磷的釋放和污染。

圖3.3 城市污水處理廠傳統(tǒng)的污泥處理流程

3.7.1 污泥濃縮脫水

剩余活性污泥直接用濃縮脫水一體機(jī)脫水。3.7.2 污泥穩(wěn)定

氧化溝，工藝產(chǎn)生的剩余污泥量較少，污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳，通常不需要再進(jìn)行穩(wěn)定化處理，可直接脫水。

3.8 污泥最終處置

目前我國(guó)城市污水處理廠污泥大都采用填埋方式處置，國(guó)外許多國(guó)家對(duì)污泥處置采用較多的方法是焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、干化利用等。

3.8.1 焚燒

對(duì)污泥進(jìn)行焚燒處置，可以做到污泥的無(wú)機(jī)化和無(wú)害化。

用于污泥焚燒處理的焚燒爐有多層焚燒爐、流化床焚燒爐、點(diǎn)紅外焚燒爐、復(fù)合床焚燒爐等，常用的是多層焚燒爐和流化床焚燒爐。

1.焚燒處置的優(yōu)點(diǎn)

（1)對(duì)污泥處置迅速，減容量大（70~90%），無(wú)害化程度高。

（2)占地面積小。2.焚燒處置的缺點(diǎn)

（1)工藝復(fù)雜，一次性投資大。

（2)設(shè)備數(shù)量多，操作管理復(fù)雜，能耗高，運(yùn)行管理費(fèi)亦高。

（3)潛在的大氣污染及二噁英危險(xiǎn)。焚燒法適于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。3.8.2 堆肥

污泥與其它填充劑混合高溫堆肥，污泥腐熟程度高，病原體和寄生蟲(chóng)卵去除較徹底。堆肥可使富含氮、磷等元素的污泥用作肥料或者土壤改良劑。生污泥、消化污泥或經(jīng)過(guò)化學(xué)穩(wěn)定處理的污泥都可以進(jìn)行堆肥處理。

常見(jiàn)的污泥堆肥方法有三種。1.好氧靜態(tài)堆肥

脫水泥餅與粗的填充劑如木削混合，混合物堆放在填料床上，填料床內(nèi)設(shè)有風(fēng)管，采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行供氧，空氣流動(dòng)方式可以上流式或下流式。料堆表面用一

層熟料覆蓋，以便隔離和吸收臭氣。堆肥過(guò)程完成后，可以將堆料打碎，采用篩分機(jī)把填充劑分離出來(lái)，以便再用。

2.好氧動(dòng)態(tài)堆肥

混合料被堆放成長(zhǎng)條形，料堆應(yīng)具有較大的比表面積，以便進(jìn)行空氣的對(duì)流與擴(kuò)散。也可以強(qiáng)制鼓風(fēng)。料堆由機(jī)械設(shè)備進(jìn)行周期性的翻堆。還有一種DANO工藝，污泥在旋轉(zhuǎn)的滾筒中進(jìn)行好氧發(fā)酵，需氧由鼓風(fēng)機(jī)供給。該法機(jī)械化程度高，周期短，環(huán)境條件好，是最先進(jìn)的堆肥工藝。但動(dòng)力消耗和維護(hù)工作量大。

3.料倉(cāng)堆肥

混合料從堆肥倉(cāng)的一端進(jìn)入，向堆肥倉(cāng)的出料端運(yùn)動(dòng)，達(dá)到足夠的停留時(shí)間后離開(kāi)堆肥倉(cāng)。采用強(qiáng)制鼓風(fēng)的方式使空氣通過(guò)堆肥倉(cāng)，混合料則可以以不進(jìn)行擾動(dòng)的推流方式或進(jìn)行周期性混合的方式經(jīng)過(guò)堆肥倉(cāng)。

在堆肥過(guò)程中，微生物活動(dòng)需要氧氣，產(chǎn)生二氧化碳、水蒸氣和熱量。雖然堆肥的溫度可以超過(guò)70℃，但是常用的堆肥溫度為50~60℃，經(jīng)過(guò)3~10d，堆肥溫度逐漸下降。在堆肥過(guò)程中除需要供氧外，還需要除去廢氣、水蒸氣和熱量。通氣量可以控制堆肥溫度和干化速率。

堆肥過(guò)程可以除去水分，污泥的含固率可以由40%提高到50%。堆肥最大的缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，必須嚴(yán)格控制污泥中的重金屬等有害物，堆肥產(chǎn)品受市場(chǎng)影響較大。

3.8.3 衛(wèi)生填埋

污泥衛(wèi)生填埋是把脫水污泥運(yùn)到衛(wèi)生填埋場(chǎng)與城市垃圾一起，按衛(wèi)生填埋操作進(jìn)行處置的工藝。常見(jiàn)的有厭氧和兼氧衛(wèi)生填埋兩種。

衛(wèi)生填埋法處置具有處理量大、投資省、運(yùn)行費(fèi)低、操作簡(jiǎn)單、管理方便，對(duì)污泥適應(yīng)能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但亦具有占地大，容易堵塞滲濾液收集系統(tǒng)，滲濾液及臭氣污染較重等缺點(diǎn)。

衛(wèi)生填埋法適宜于填埋場(chǎng)地容易選取、運(yùn)距較近、有覆土的地方。迄今為止，衛(wèi)生填埋法是國(guó)內(nèi)外處理城市污水處理廠脫水污泥最常用的方法。

根據(jù)湘鄉(xiāng)市的實(shí)際情況，污泥最終處置方法建議將脫水泥餅運(yùn)送至垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，與城市垃圾一并填埋處理。

第四章

污水處理廠工程設(shè)計(jì)

4.1 廠區(qū)平面設(shè)計(jì)

4.1.1 廠區(qū)總平面布置原則

1.功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積。2.流程力求最短、順暢，避免迂回重復(fù)。

3.變電中心布置在靠近主要用電負(fù)荷處，以便降低能耗。4.建筑物盡可能布置為南北朝向。

5.廠區(qū)綠化率不低于30%，總平面布置滿足消防要求。6.道路連接順暢，便于管理。4.1.2 功能分區(qū)

處理廠平面按功能分為廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)，各區(qū)之間采用道路和綠化帶相隔和連接，保證良好的工作環(huán)境和方便工作。

4.1.3 廠區(qū)平面設(shè)計(jì) 1.廠前區(qū)布置

廠前區(qū)設(shè)在全廠的南面，布置有廠區(qū)主出入口、綜合樓、停車(chē)場(chǎng)等等。廠前區(qū)與生產(chǎn)區(qū)之間用綠化隔離帶和道路分開(kāi)，保證廠前區(qū)優(yōu)美的環(huán)境。綜合樓樓上可以俯視污水廠全廠及廠區(qū)周?chē)?，風(fēng)景優(yōu)美，視野開(kāi)闊。

2.生產(chǎn)區(qū)布置

污水從廠區(qū)的東北角引入，處理后從西面排入漣水河。

污水處理系統(tǒng)布置在廠區(qū)的中部。遠(yuǎn)期預(yù)留地設(shè)在北面污泥濃縮脫水間布置在廠區(qū)的西北角，也便于運(yùn)泥，廠區(qū)的污泥、柵渣等從廠區(qū)北面的側(cè)門(mén)進(jìn)出，可以避免對(duì)廠前區(qū)環(huán)境的影響。

以上布置緊湊，功能分區(qū)明確，流程順暢。3.廠區(qū)道路

為了便于交通運(yùn)輸、消防、設(shè)備的安裝維護(hù)，道路布置成環(huán)狀，每個(gè)建（構(gòu)）筑物間均有道路相通，廠內(nèi)道路寬7m，道路轉(zhuǎn)彎半徑大于6m，混凝土路面。

4.廠區(qū)給排水（1)廠區(qū)給水

廠區(qū)給水通過(guò)市政給水管網(wǎng)供給。主要用于生活、生產(chǎn)及消防等。生產(chǎn)生活引入管和消防引入管分開(kāi)，分別從市政管網(wǎng)引入。

（2)廠區(qū)排水

廠區(qū)排水為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)雨水管道，并自流排除廠外；廠內(nèi)生活污水、生產(chǎn)污水等經(jīng)廠內(nèi)污水管道收集后匯入粗格柵前的進(jìn)水閘井，與進(jìn)廠污水一并處理。

4.2 廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)

4.2.1 設(shè)計(jì)地面高程 1.現(xiàn)狀地面高程

根據(jù)廠區(qū)地形圖，廠區(qū)較為平坦，現(xiàn)狀高程基本為海拔105.0m左右。2.廠區(qū)設(shè)計(jì)地面高程

污水處理廠的處理水靠重力直接排入漣水河，河水最高水位為103.40m。4.2.2 豎向設(shè)計(jì)

在保證工程設(shè)施安全的基礎(chǔ)上，充分考慮土方平衡以及運(yùn)行費(fèi)用的條件，盡可能減少構(gòu)筑物的基礎(chǔ)處理、挖填方量和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)高程根據(jù)排放水體的高程計(jì)算，保證處理后的水靠重力排入漣水河。排放水體的高程按河水最高水位103.40m計(jì)，則以此為基礎(chǔ)計(jì)算整個(gè)污水廠構(gòu)筑物的高程，同時(shí)核對(duì)與地質(zhì)條件的關(guān)系，盡量減少基礎(chǔ)處理的費(fèi)用。

4.3 污水處理生產(chǎn)構(gòu)（建）筑物工藝設(shè)計(jì)

污水處理生產(chǎn)構(gòu)筑包括粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、旋流沉砂池、厭氧池、DE氧化溝池、紫外線消毒池、污泥濃縮脫水機(jī)房等。

4.3.1 粗格柵格柵間 1.設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定

（1）粗格柵：機(jī)械清除時(shí)宜為16～25mm，人工清除時(shí)宜為25～40mm。特殊情況下，最大間隙可為100mm；

（2）水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。

（3）污水過(guò)柵流速宜采用0.6～1.0m/s。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī)外，機(jī)械清除格柵的安裝角度宜為60°～90°。人工清除格柵的安裝角度宜為30°～60°。

（4）格柵除污機(jī)，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機(jī)或移動(dòng)懸吊葫蘆抓斗式除污機(jī)應(yīng)大于1.5m；鏈動(dòng)刮板除污機(jī)或回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)應(yīng)大于1.0m。

（5）格柵上部必須設(shè)置工作平臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作平臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。

（6）格柵工作平臺(tái)兩側(cè)邊道寬度宜采用0.7～1.0m。工作平臺(tái)正面過(guò)道寬度，采用機(jī)械清除時(shí)不應(yīng)小于1.5m，采用人工清除時(shí)不應(yīng)小于1.2m。

（7）粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機(jī)輸送；

（8）格柵除污機(jī)、輸送機(jī)和壓榨脫水機(jī)的進(jìn)出料口宜采用密封形式，根據(jù)周?chē)h(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。

（9）格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測(cè)與報(bào)警裝置。2.設(shè)計(jì)水量計(jì)算近期：Q平均 Kz?4?104??1666.8m3/h?463L/s

242.7?1.37 0.11Q平均 Qmax?Q平均?Kz?5.48?104m3/d?2283m3/h?634L/s 遠(yuǎn)期：Q平均6?104??2500m3/h?694.4L/s

24Kz?2.7?1.31 0.11Q平均Qmax?Q平均?Kz?7.86?104m3/d?3275m3/h?910L/s 3.進(jìn)出水閘井工藝設(shè)計(jì)

進(jìn)出水閘井與格柵間合建，相關(guān)尺寸參見(jiàn)格柵間的尺寸。

進(jìn)水閘井的的作用就是使匯集來(lái)的污水穩(wěn)定，以利于后續(xù)處理。進(jìn)水閘井長(zhǎng)為2.5m。

出水閘井的長(zhǎng)為2.5m。

選取QFZh24W-0.5輕型方閘門(mén)，規(guī)格為800mm?800mm,4套。進(jìn)水閘井和閘門(mén)的水頭損失估為0.25m。4.格柵間的計(jì)算（1）格柵間隙數(shù)

n?Qmaxsin?

（4.1）

Nbhvn—格柵間隙數(shù) Qmax—設(shè)計(jì)流量(m3/s)b—格柵柵條間隙(m)h—格柵柵前水深(m)v—格柵過(guò)柵流速(m/s)α—格柵傾角(°)

設(shè)計(jì)中Q=0.634 m3/s，h=0.8m，b=0.02m，v=0.8m/s，α=75°。

0.634sin75?n??24.33取24

2?0.02?0.8?0.8（2）格柵槽寬度

B=S(n-1)+bn（4.2）

B=S(n-1)+bn =0.015×23+0.02×24=0.825m B—格柵槽寬度(m)

S—每根格柵條的寬度(m)設(shè)計(jì)中S=0.015m。

表4.1 粗格柵選型

型號(hào) GH-800-20 設(shè)備寬度mm

800

格柵間隙mm

安裝角度 75°

電機(jī)功率kw

0.75 由 B=S(n-1)+bn

0.015×(n-1)+0.02×n=0.8m n=23.28,n取23 v?Qmaxsin?

Nbhnv=0.85m/s（3）柵前渠道長(zhǎng)度

取l1取1200mm（規(guī)范規(guī)定不小于1000mm）。

（4）由于格柵井設(shè)置在地下，本水廠地面高程為105.0m，格柵井的地板高程

105?99.92?1.36m取1.5m。約為99.92m,故格柵井水平投影長(zhǎng)約為

tan75?（5）出水渠道的長(zhǎng)度

由于要安裝皮帶運(yùn)輸機(jī)，方便工作人員操作，柵后出水渠道取3m（大于規(guī)范規(guī)定的配水長(zhǎng)度500mm）。

（6）通過(guò)格柵的水頭損失

S3v2 h1?k?()sin?（4.3）

b2gh1—通過(guò)格柵的水頭損失;β—格柵條的阻力系數(shù)，柵條斷面為鏡邊矩形時(shí)β=2.42;k—格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。

4-23-

S3v2h1?k?()sin?

b2g0.01530.7162)sin75? =3?2.42?(0.022?9.8?0.18m（實(shí)際取0.2m）44（7）格柵槽總長(zhǎng)度（包括進(jìn)出水閘井長(zhǎng)度和各池壁厚）L=0.5+2.5+0.4+1.2+1.5+3.0+0.4+2.5+0.5=12.5m L—格柵槽總長(zhǎng)度 0.5—格柵井壁厚

0.4—閘井和明渠之間的壁厚（8）每日柵渣量

W?W—每日柵渣量(m3/d)；

W1—每日每103m3污水的柵渣量(m3/103m3),一般采用0.04-0.06(m3/103m3)。本設(shè)計(jì)W1=0.05 m3/103m3

W?86400?0.463?0.05

1000=2 m3/d＞0.2 m3/d

86400QW1（4.4）1000應(yīng)采用機(jī)械除渣及皮帶輸送機(jī)輸送柵渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車(chē)運(yùn)走。

（9）進(jìn)出水設(shè)計(jì)

城市污水通過(guò)混凝土管道（按遠(yuǎn)期設(shè)置）送入進(jìn)水閘井，查的混凝土管的曼寧粗糙系數(shù)n為0.013-0.014，取0.013，查最小坡度條件下的非滿管流量表,對(duì)應(yīng)遠(yuǎn)期流量0.91 m3/s，在最小坡度為0.0006，應(yīng)取充滿度為0.75，對(duì)應(yīng)管徑為1300mm的管道。進(jìn)、出水閘井寬為3.6m，長(zhǎng)均為2.5 m，柵前水深0.80 m，出水深度0.75 m。

4.3.2 進(jìn)水泵房的設(shè)計(jì) 1.特點(diǎn)及一般規(guī)定

（1）特點(diǎn)：污水泵站的特點(diǎn)是連續(xù)進(jìn)水，水量較小，但變化幅度大；水中污雜物含量多，對(duì)周?chē)h(huán)境的污染影響大。所以污水泵站應(yīng)該使用適合污水的水泵和清污量大的格柵除污機(jī)，集水池要有足夠的調(diào)蓄容積，水泵的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)考慮備用泵；泵站的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少對(duì)環(huán)境的污染，站內(nèi)要提供較好的管理、檢

修條件。

（2）一般規(guī)定：

①應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量，確定污水泵站的規(guī)模。泵站設(shè)計(jì)流量應(yīng)與進(jìn)水管之設(shè)計(jì)流量相同。

②應(yīng)明確泵站是一次建成，還是分期建設(shè)，是永久性還是半永久性，以決定其標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施。并根據(jù)污水經(jīng)泵站抽升后，出水入河渠，還是進(jìn)水處理廠處理來(lái)選定合適的泵站位置。

③在分流制排水系統(tǒng)中，雨水泵房與污水泵房可分建在泵站院內(nèi)不同位置，也可以合建在一座構(gòu)筑物里面，但水泵、集水池和管道應(yīng)自成系統(tǒng)。

④污水泵房的集水池與機(jī)器間合建在同一構(gòu)筑物內(nèi)時(shí)，集水池和機(jī)械間需設(shè)防水隔墻分開(kāi)，不允許滲漏，作法按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求；集水池與機(jī)器間分建時(shí)要保持一定的施工距離，避免不均勻沉降，其中集水池多采用圓形，機(jī)器間多采用方形。

⑤泵站地下構(gòu)筑物不允許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高出地下水水位0.5m的防水設(shè)施，作法見(jiàn)《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。

⑥注意減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，是泵站與居住房屋和公共建筑保持一定的距離，院內(nèi)須加強(qiáng)綠化，盡量做到庭院園林化，四周建隔離帶。

2.選泵

（1）設(shè)計(jì)水量、水泵全揚(yáng)程：

①污水泵站設(shè)計(jì)流量按最大日、最大時(shí)流量計(jì)算，并應(yīng)以進(jìn)水管最大充滿度的設(shè)計(jì)流量為準(zhǔn)。

②水泵全揚(yáng)程H 計(jì)算公式為

H≥H1+H2+h1+h2+h3（4.5）

式中：

H1——吸水地形高度（m），為集水池經(jīng)常水位與水泵軸線標(biāo)高之差；其中經(jīng)常水位是集水池運(yùn)行中經(jīng)常保持的水位，在最高與最低水位之間，由泵站管理單位根據(jù)具體情況決定；一般采用平均水位；

H2——壓水地形高度（m），為水泵軸線與經(jīng)常提升水位之間高差； h1——吸水管水頭損失（m），一般包括吸水喇叭口、90度彎頭、直線段、閘門(mén)、漸縮管等，v12 h1??1（4.6）

2gh2——出水管水頭損失（m），一般包括漸擴(kuò)管、止回閥、閘門(mén)、短管、90

度彎頭（或三通）、直線段等，2v2 h2??2（4.7）

2gξ1,ξ2,—局部阻力系數(shù)； v1—吸水管流速（m/s）； v2—出水管流速（m/s）； g—重力加速度，為9.81m/s2；

h3—安全水頭（m），估算揚(yáng)程時(shí)可按1.0-2.0m計(jì)；詳細(xì)計(jì)算時(shí)應(yīng)慎用，以免工況點(diǎn)偏移。

（2）選泵考慮的因素

①設(shè)計(jì)水量、水泵全揚(yáng)程的工況點(diǎn)應(yīng)靠近水泵的的最高效率點(diǎn)；

②由于水泵在運(yùn)行過(guò)程中，集水池中的水位是變化的，所選水泵在這個(gè)變化范圍內(nèi)處于高效區(qū)；

③當(dāng)泵站內(nèi)設(shè)有多臺(tái)水泵時(shí)，選擇水泵時(shí)應(yīng)當(dāng)注意不但在聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，而且在單泵運(yùn)行時(shí)都應(yīng)處于高效區(qū)；

④盡量選用同型號(hào)水泵，方便維護(hù)管理；水量變化大時(shí)，水泵臺(tái)數(shù)較多時(shí)，采用大小水泵搭配較為合適；

⑤遠(yuǎn)期污水量發(fā)展的泵站，水泵要有足夠的適應(yīng)能力；

⑥污水泵站盡量采用污水泵，并且根據(jù)來(lái)水水質(zhì)，采用不同的材料。（3）常用污水泵

①WL、WTL型立式污水泵（又稱無(wú)堵塞立式污水泵）； ②MN、MF型立、臥式污水泵； ③PW、PWL型臥、立式污水泵； ④WQ型潛水污水泵； ⑤F型耐腐蝕污水泵。

其中無(wú)堵塞污水泵及潛水污泵均為無(wú)堵塞、防纏繞葉輪采用單流道、雙流道結(jié)構(gòu)，污物通過(guò)能力好；MN及MF系列污水泵的優(yōu)點(diǎn)是能輸送含固體顆粒及含纖維材料的污水；PW及PWL型是傳統(tǒng)污水泵。各種水泵均有較寬的性能范圍。

（4）污水泵站的調(diào)速運(yùn)行：在污水泵站中，使用微機(jī)控制變速與定速水泵組合運(yùn)行，可以保持進(jìn)水水位穩(wěn)定、降低能耗、提高自動(dòng)化程度，是一項(xiàng)節(jié)能的有效方法。

調(diào)速電動(dòng)機(jī)的數(shù)量可根據(jù)水泵的總臺(tái)數(shù)，來(lái)水量變化曲線及水泵壓力管路的特性曲線選用，一般采用一臺(tái)調(diào)速電動(dòng)機(jī)配一臺(tái)水泵，與一臺(tái)或多臺(tái)常速電動(dòng)機(jī)配套的水泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)較宜。常速電動(dòng)機(jī)所配水泵每臺(tái)的容量應(yīng)小于變速電動(dòng)機(jī)所

配水泵最高速率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的容量，兩者配合運(yùn)行可較穩(wěn)定。

（5）水泵啟動(dòng)方式

①自灌式：污水泵站為常年運(yùn)轉(zhuǎn)，采用自灌式較多，啟動(dòng)及時(shí)，管理簡(jiǎn)便，尤其對(duì)開(kāi)停比較頻繁的泵站，使用自灌式較好；

②非自灌式：在泵站深度大、地下水位高的情況下，可采用非自灌式污水泵站。大中型泵站可采用真空泵啟動(dòng)，為減少真空泵的開(kāi)停次數(shù)，亦可采用加真空罐的辦法。中小型泵站可采用密閉水箱，泵前水柜引水，或鴨管式無(wú)底閥引水。

（6）水泵數(shù)量

污水泵站工作泵及備用泵數(shù)量可按下表選用：

表4.2 污水泵站工作泵及備用泵數(shù)量

類(lèi)別 同一型號(hào) 工作泵臺(tái)數(shù)(臺(tái))1~4 5~6 >6

備用泵臺(tái)數(shù)(臺(tái))1~2 2

兩種型號(hào) 類(lèi)別

工作泵臺(tái)數(shù)(臺(tái))

1~4 5~6 >6

備用泵臺(tái)數(shù)(臺(tái))2(各1)2(各1)注：非常年運(yùn)轉(zhuǎn)的泵站，備用泵可放在倉(cāng)庫(kù)里。3.污水泵站的計(jì)算 已知：

（1）進(jìn)水管管底標(biāo)高為99.64m，管徑DN1300，充滿度0.75；（2）出水管提升后的水面標(biāo)高為108.57m；（3）地面標(biāo)高為105m。采用自灌式。

最大秒流量為Q1=634L/s

選擇集水池與機(jī)器間合建式的矩形泵站，近期考慮3臺(tái)水泵（其中一臺(tái)備用），遠(yuǎn)期考慮4臺(tái)水泵（其中一臺(tái)備用），每臺(tái)水泵的流量為634/2=317L/s。

①選泵前總揚(yáng)程估算

集水池有效水深取為3m，常水位取為2.5m。

采用的是自灌式，所以前面的公式中的H1+H2表示的是集水池常水位與出水水位之差。即H1+H2=108.57-(99.64+1.3×0.75-0.5)=8.46m。

h1為吸水管水頭損失，一般包括吸水喇叭口、90度彎頭、直線段、閘門(mén)、漸縮管等。

h2為出水管水頭損失，一般包括漸擴(kuò)管、止回閥、閘門(mén)、短管、90°彎頭（或三通）、直線段等。

先估算h1+h2=1.0m，安全水頭h3取為1.0m。

則水泵的揚(yáng)程為8.46+1.0+1.0=10.46m。初步選定以下型號(hào)的泵。

表4.3 泵的選型

排 出

型 號(hào) 口 徑(mm)300TLW-540ⅡA 300

流量(m/h)1172

11.4

3轉(zhuǎn)速

揚(yáng)程(m)

(r/min)735

功率(kW)55

效率

重量(kg)

(%)77

3000 ②實(shí)際計(jì)算

進(jìn)水管路這里只考慮有一個(gè)喇叭口的局部水頭損失，進(jìn)水喇叭口的局部水頭損失為（??0.1），進(jìn)水口的直徑由型號(hào)確定為300，則管內(nèi)流速為：

4Qmax4?0.634??4.48m/s 2?D22?3.14?0.32則進(jìn)水部分的水頭損失為： v?v24.482h1???0.1??0.1m

2g2?9.8潛水泵分管DN500上有１個(gè)漸擴(kuò)管連接(ξ=0.11)，止回閥１個(gè)（ξ=1.7），DN500蝶閥一個(gè)(ξ=0.1)，DN500的90°彎頭１個(gè)（ξ=0.9），4Q4?0.317??1.62m/s 出水管內(nèi)流速為 v2??D23.14?0.52則出分管水管的局部水頭損失為

v22h2?(0.11?1.7?0.1?0.9?0.5)?0.44m

2?9.8出水分管管長(zhǎng)為10m，沿程損失為h3=0.06m 總管DN700，L=40.6m，管上有1個(gè)三通，1個(gè)90度彎頭，１個(gè)出口，流速為1.65m /s，v22h3?(1.5?0.9?1.0)?0.47m

2?9.8沿程水頭損失為h4＝0.16m

所以總水頭損失為h1+h2+h3＋h4=0.1+0.44+0.06+047＋0.16=1.23m，則實(shí)際所需要的揚(yáng)程為H1+H2+h1+h2+h3=8.46+1.23=9.69m<11.4m，可見(jiàn)所選的水泵可以滿足要求。

起吊設(shè)備應(yīng)能提升最重的一個(gè)設(shè)備。其中最重的泵的重量為3000kg。因此選用3噸電動(dòng)葫蘆門(mén)式起重機(jī)。該起重機(jī)的具體參數(shù)見(jiàn)下表。

表4.4 起吊設(shè)備選型

電動(dòng)葫蘆

起重量(t)跨度(m)提升 高度(m)懸臂 長(zhǎng)度(m)

工作 制度

型號(hào)

起重 速度(m/s)

運(yùn)行 速度(m/s)

運(yùn)行 速度(m/s)

運(yùn)行機(jī)構(gòu) 減速機(jī) ZSC400-III-0.75/37.3電動(dòng)機(jī) 型號(hào)

功率Kw

Yzr132M-6 3 14 6 7 A5 CD 8/0.8 20 30 4.集水池（1）一般規(guī)定

①集水井與進(jìn)水閘井、格柵井合建時(shí)，宜采用半封閉式。閘門(mén)及格柵處敞開(kāi)，其余部分盡量加頂板封閉，以減少污染，敞開(kāi)部分設(shè)欄桿及活蓋板，確保安全。

②集水池單建或與機(jī)器間合建時(shí)，應(yīng)做成封閉式，池內(nèi)設(shè)通氣管，通向池外，并將管口做成彎頭或加罩，高出室外地面至少0.5m，以防雨水及雜物入內(nèi)。有條件時(shí)，可在通氣管上加有生物填料的防臭設(shè)施。

③全日制運(yùn)行的污水泵站，集水池的容積是根據(jù)工作水泵組停車(chē)時(shí)啟動(dòng)備用機(jī)組所需的時(shí)間計(jì)算的，也就是由水泵開(kāi)停次數(shù)決定的。當(dāng)水泵機(jī)組為人工管理時(shí)，每小時(shí)水泵開(kāi)停次數(shù)不宜多于3次，當(dāng)水泵組為自動(dòng)控制時(shí)，每小時(shí)開(kāi)啟次數(shù)由電機(jī)的性能決定。由于現(xiàn)階段不能排除人工管理，所以污水泵站的集水池有效容積一般按不小于一臺(tái)泵的5min的出水量計(jì)算。

④小型污水泵站，由于夜間流量很小，通常在夜間停止運(yùn)行，在這種情況下集水池的容積必須能容納夜間的流量。

⑤集水池的容積在滿足安裝格柵、吸水管的要求、保證水泵工作時(shí)的水力條件及能夠及時(shí)流入污水抽走的前提下，應(yīng)盡量小些，以減少造價(jià)，減輕污染物的沉積和腐化。

⑥集水池清池排空設(shè)施：集水池一般設(shè)有污泥斗，池底作成不小于0.01的斜坡，坡向污泥斗。從平臺(tái)到池底，應(yīng)設(shè)供上下用之扶梯。平臺(tái)上應(yīng)有供吊泥用的梁勾、滑車(chē)。

（2）設(shè)計(jì)計(jì)算

集水池的容積按最大一臺(tái)泵6min的出水量計(jì)算，有效水深取為2m。集水池容積，采用相當(dāng)于一臺(tái)泵6min的容積：

Wmin=0.317×6×60=114.12m3，其中每臺(tái)水泵的流量是317L/s。

4×2 3

集水池內(nèi)有效水深采用H=2m，則集水池面積為Fmin=57.06m2。具體尺寸設(shè)計(jì)如下：

長(zhǎng)度方向上，集水池前、穿孔配水墻前的配水部分取1200mm,配水穿孔墻取150mm。規(guī)范規(guī)定機(jī)組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2m，在長(zhǎng)度方向上所選水泵泵基礎(chǔ)的長(zhǎng)度為850mm,故穿孔墻離泵中心線距離?。?.2+0.425）=1.625m,實(shí)際取1.65m。泵軸線離墻的距離取(0.425+1.2+0.5+0.2)=2.325m取2.5m,其中0.425m為泵基礎(chǔ)長(zhǎng)度，1.2m為泵的突出部分離墻的最小距離，0.5m為壓水管直徑，0.2m為管與墻的凈距。

寬度方向上，規(guī)范規(guī)定機(jī)組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2m，在寬度方向上水泵基礎(chǔ)為1050mm，設(shè)計(jì)泵軸線離墻2.0m。規(guī)范規(guī)定水泵機(jī)組基礎(chǔ)間的凈距不宜小于1.0m，所以設(shè)計(jì)泵軸線之間的距離為2.5m,本設(shè)計(jì)選用三臺(tái)水泵，兩用一備，遠(yuǎn)期留出位置但不安裝。

L實(shí)=6.5m,B實(shí)=11.5m F實(shí)=74.75m2,W實(shí)=149.5m3。

吸水喇叭口為（1.3-1.5）D，D為吸水管直徑，此處為300mm,設(shè)計(jì)中吸水喇叭口取450mm, 最低水位離喇叭口0.4m,喇叭口離集水坑底為0.6m。

為防止集水池內(nèi)沉積物的積累腐化，因此在集水池內(nèi)設(shè)一沖洗管，定期沖洗。5.泵房形式的選擇 泵房形式選擇的條件：

（1）由于污水泵站一般為常年運(yùn)轉(zhuǎn)，大型泵站多為連續(xù)開(kāi)泵，小型泵站除連續(xù)開(kāi)泵運(yùn)轉(zhuǎn)外，亦有定期開(kāi)泵間斷性運(yùn)轉(zhuǎn)，故選用自灌式較方便。只有在特殊情況下才選用非自灌式泵房。

（2）選用矩形泵房。4.3.3 細(xì)格柵

設(shè)計(jì)中選擇兩組細(xì)格柵，即N=2。1.格柵間隙數(shù)

n??Qmaxsin??（4.8）???Nbhvn?—格柵間隙數(shù) Qmax—設(shè)計(jì)流量(m3/s)

b?—格柵柵條間隙(m)h?—格柵柵前水深(m)v?—格柵過(guò)柵流速(m/s)

??—格柵傾角(?)

設(shè)計(jì)中Qmax?0.634m3/s，h??0.75m，b??0.007m，v??0.8m/s，???60?。

0.634sin60?n???70.24取70

2?0.007?0.75?0.82.格柵槽寬度

B?=S?（n?-1）+b?n?（4.9）

B?=S?（n?-1）+b?n?=0.01?69?0.007?70?1.18m B?—格柵槽寬度(m)S?—每根格柵條的寬度(m)設(shè)計(jì)中S??0.01m。

表4.5 粗格柵選型

型號(hào) XWB-Ⅲ-1.2-1.5 設(shè)備寬度mm

1200

格柵間隙mm

安裝角度 60°

電機(jī)功率kw

0.8 由B?=S?（n?-1）+b?n? 0.01×（n-1）+0.007×n=1.2m n??71.2，n?取,71

v??Qmaxsin??

Nb?h?n?v??0.8m/s

3.進(jìn)水渠道長(zhǎng)度

進(jìn)水長(zhǎng)度取1.5m（大與規(guī)范規(guī)定的最小長(zhǎng)度1.0m）4.出水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度

??l2B??B1? ?2tan?2B1?—出水明渠寬度(m)B1?=1200mm

??30? ?2??l25?1.2?3.3m

2tan30?5.通過(guò)格柵的水頭損失

4S?3v?2??k??()h1sin??（4.10）

b?2g-31-

h1?—通過(guò)格柵的水頭損失;β—格柵條的阻力系數(shù)，柵條斷面為鏡邊矩形時(shí)β=2.42;k?—格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k?=3。

0.0130.82h1?=3?2.42?()sin60?

0.0072?9.8?0.33m

4實(shí)際設(shè)計(jì)中取0.35m 6.柵后明渠總高度

??h2?

H??h??h1 H?—柵后明渠總高度(m)；

?—明渠超高(m)。

h2??0.6m

本設(shè)計(jì)h2H??0.75?0.35?0.6=1.7m

7.格柵槽總長(zhǎng)度

L?=0.35+1.5+1.0+2.5+0.35+1.5+3.3 =10.50m L?—格柵槽總長(zhǎng)度

H1?—格柵明渠的深度

1.7=0.98m≈1.0m,由于安裝柵渣無(wú)軸螺旋輸送機(jī)需預(yù)留tan60?一定安裝位置，和檢修位置，這里取2.5m。閘門(mén)后直段配水長(zhǎng)度取1.5m，漸窄部格柵水平投影為分的長(zhǎng)度前面已計(jì)算為3.3m,0.35m為墻厚。

8.每日柵渣量 W??86400QW1? 1000W?—每日柵渣量(m3/d)；

W1?—每日每103m3污水的柵渣量(m3/103m3),一般采用0.04-0.06 m3/103m3。

本設(shè)計(jì)W1?=0.1 m3/103m3

W??86400?0.463?0.1

1000=4 m3/d＞0.2 m3/d

應(yīng)采用機(jī)械除渣及柵渣無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送柵渣，采用螺旋壓榨機(jī)榨干柵

渣。

表4.6 細(xì)格柵間設(shè)備的選取

設(shè)備名稱 柵渣無(wú)軸輸送機(jī) 螺旋壓榨機(jī)

型號(hào) QDLS-260 XLY型，N=2.5KW 9.進(jìn)水和出水渠道

提升泵房的污水經(jīng)DN700的管道送入進(jìn)水渠道，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水渠道寬進(jìn)水水深0.75m，出水明渠道寬1.2m，出水深度0.75m。

4.3.4 旋流沉砂池

渦流沉砂池（也稱旋流式沉砂池、鐘式沉砂池）是利用水力渦流，使泥沙和有機(jī)物分開(kāi)，加速沙礫的沉淀，以使達(dá)到除砂目的。該池型具有基建、運(yùn)行費(fèi)用低除砂效果好等優(yōu)點(diǎn)。

1.設(shè)計(jì)參數(shù)：

（1）沉砂池按去除密度為2.65g/cm3、粒徑0.2mm以上的砂粒設(shè)計(jì)（2）最高時(shí)流量的停留時(shí)間不應(yīng)小于30s；（3）設(shè)計(jì)水力表面負(fù)荷宜為150～200m3/(m2·h)；

（4）有效水深宜為1.0～2.0m，池徑與池深比宜為2.0～2.5；（5）池中應(yīng)設(shè)立式槳葉分離機(jī)。

（6）污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L計(jì)算，其含水率為60%密度為1500kg/ m3；合流制污水的沉砂量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。

（7）砂斗容積不應(yīng)大于2d的沉砂量，采用重力排砂時(shí)，砂斗斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°。

（8）沉砂池除砂宜采用機(jī)械方法，一般采用泵吸是式或氣提式機(jī)械排沙，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運(yùn)。采用人工排砂時(shí)，排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。排砂管應(yīng)考慮防堵塞措施。

（9）沉砂池超高不宜小于0.3m。2.設(shè)計(jì)計(jì)算

湘鄉(xiāng)市的最大污水流量為6×104m3/d，本污水廠設(shè)2座旋流沉砂池，給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第五冊(cè)，根據(jù)本設(shè)計(jì)的流量，可得渦流沉砂池的尺寸如下表：

表4.7 渦流沉砂池尺寸

設(shè)計(jì)水量/(104m3/d)沉砂池直徑/m 沉砂池深度/m 砂斗直徑/m 砂斗深度/m

3.60 3.65 1.45 1.50 1.70（1）沉砂池的沙量計(jì)算 Q=0.03×6?104=1800L/d（2）設(shè)備選型

表4.8 旋流沉砂池的設(shè)備

設(shè)備名稱 沉砂池空氣提砂機(jī) 砂水分離器 羅茨鼓風(fēng)機(jī)

參數(shù)或型號(hào) n=12-20r/min，N=1.5KW

Sf-260,Q=5-12L/s XBJ型，N=7.5KW

數(shù)量 2 2 1 4.3.5 厭氧池 1.厭氧池溶劑的計(jì)算

（1）Qmax=Qp×Kz=40000×1.37=5.48×104m3/d（2）單池的容積

生物反應(yīng)池中厭氧區(qū)（池）的容積，可按下列公式計(jì)算： Vp?

tPQmax（4.11）24?n式中：Vp—厭氧區(qū)（池）容積(m3)；

tp—厭氧區(qū)（池）停留時(shí)間（h），宜為1～2h； Qmax—設(shè)計(jì)污水流量(m3/d)。n—厭氧池的數(shù)量 設(shè)計(jì)中tp=1h，n=2。

1?5.48?104Vp??1142m3

24?2（3）工藝尺寸的設(shè)計(jì) 單池尺寸：B×L×H=27×8.5×5（4）核算水力停留時(shí)間

氧化溝設(shè)計(jì)中污泥回流比宜采用60%-100%，本工程設(shè)計(jì)回流比為100%，按60%-100%核算水力停留時(shí)間。

R=100%時(shí)，tmin=

V實(shí)際11Qmax?Q回22?27?8.5?5?0.5h?30min（4.12）

1142?1142R=60% tmax =V實(shí)際27?8.5?5??0.625h?37.5min

10.6Qmax?Q回1142?685.222所以實(shí)際水力停留時(shí)間約30-40min,基本符合除磷的要求。2.主要設(shè)備選型

厭氧選擇池的混合攪拌器采用潛水?dāng)嚢杵?，每格一臺(tái)，攪拌器的選型一般由裝機(jī)功率確定，裝機(jī)功率可通過(guò)廠家提供的攪拌器功率圖查出，也可按經(jīng)驗(yàn)公式V?39?8.5?5?3??2500w 計(jì)算，裝機(jī)功率P?0.60.6選取QJB40/6型潛水?dāng)嚢杵鲀膳_(tái)，額定功率4kw。

4.3.6 氧化溝的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.氧化溝的設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）污泥濃度（MLSS）：2500-4500mg/L（2）污泥負(fù)荷：0.05-0.1kg BOD5/kgMLVSS（3）污泥齡:10-30d

（4）每千克BOD5需氧量：1.6-2.5kgO2/kg BOD5 2.氧化溝的設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）出水溶解性BOD5（mg/L）：

出水中每增加1 mg/L SS就會(huì)引起0.3-1.0 mg/L BOD5的增加，為了保證氧化溝出水BOD5≤20mg/L，就必須控制出水中溶解性BOD5的濃度。

S= Se + S1（4.13）S—出水中溶解性BOD5濃度，mg/L； Se—出水BOD5濃度，mg/L； S1—出水中SS產(chǎn)生的BOD5，mg/L。其中

S1?1.42?VSS?TSS?(1?e?0.23?5)（4.14）TSS-35-

VSS?TSS?(1?e?0.23?5)?1.42?0.7?20?(1?e?0.23?5)?13.59mg/L TSSS=20-13.59=6.41 mg/L S1?1.42?（2）好氧區(qū)容積V1(分為兩組，以下為計(jì)算一組的數(shù)據(jù))。

為達(dá)到污泥好氧穩(wěn)定，污泥齡應(yīng)保持在20-30d,而需同時(shí)脫氮除磷時(shí)可取12-20d，設(shè)計(jì)中θc=16d，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.75，污泥內(nèi)源代謝系數(shù)Kd=0.055，污泥濃度4kg/m3.揮發(fā)性污泥濃度MLVSS=0.7×4=2.8 kg/m3，則 VY?c(So?S)Q1?X V(1?Kd?c)?130?6.41?Y??40000c(So?S)Q0.75?16?V31?10002X?K?V(1d?c)2.8?(1?0.055?16)?5635m

（3）好氧區(qū)停留時(shí)間（t1）

tV1=15635Q=20000?24?6.8h（4）剩余污泥量

?X=Q?SY1?K+QX1-QXe d?c式中Q?SY1?K—每日產(chǎn)生的生物污泥量；

d?cQX1—每日污水中不揮發(fā)的SS的量； QXe—每日按排放標(biāo)準(zhǔn)可以排走的SS的量。

?X?20000?（0.13?0.00641）?(0.751?0.055?16)?20000?(0.17?0.17?0.7)?20000?0.02?1606.1kg/d每降解1kg BOD5所產(chǎn)生的干污泥量為

?XQ（S o?Se）?X1606Q（S?S?.1?0.73kg/kgBOD5

oe）20000?(130?201000)設(shè)污泥含水率為99.2%，則每天的剩余污泥量為：

4.15）4.16）4.17）（

（

（1606.1?2?401.5m3/d?16.73m3/h

0.008?1000選取GSL-100型號(hào)的帶式濃縮脫水一體機(jī)一套，處理能力為20-40m3/h。

（5）出水磷校核

假設(shè)出泥磷濃度為3.5%，則排磷量為

1606.1?0.035?56.2kg/d

進(jìn)水磷的量為

3.520000??70kg/d

1000則出水磷濃度相當(dāng)于

(70?56.2)?106?0.69mg/L?1mg/L

20000?1000故出水磷濃度滿足出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。（6）脫氮

①需要氧化的NH3-N量N1;氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中的含氮率12.4%，用于生物合成的含氮率為N0：

Y1000（4.18）?1?Kd?c20000N0=12.4%?Q?SN0=12.4%?Q?SY1000=6.11mg/L

?1?Kd?c20000N1=進(jìn)水總氮N-出水的NH3-N N1-生物合成的N0 =23-2-6.11 =14.89mg/L

②堿度平衡：一般認(rèn)為剩余堿度≥100mg/L時(shí)即可保持PH≥7.2，生物反應(yīng)能夠進(jìn)行。每氧化1mgNH3-N消耗7.14mg/L堿度，每還原1mgNO3-N產(chǎn)生3.57mg/L堿度，每氧化1mg BOD5產(chǎn)生0.1 mg/L堿度，原水堿度為270mg/L（以CaCO3計(jì)）。

剩余堿度=原水堿度-硝化耗堿+碳化生堿+反硝化生堿 =270-7.14×14.89+0.1×(130-6.41)+3.57×(14.89-10)

=193.5mg/L≥100 mg/L 這足保持PH≥7.2

③脫氮量N2=進(jìn)水TN-出水TN-用于生物合成的氮N0 =23-12-6.11 =4.89 mg/L ④脫氮所需的容積V2

脫硝率qdn=qdn(20)×1.08(t-20)（4.19）1.08—溫度修正系數(shù)

qdn(20)—20℃的脫硝率，其取值范圍為0.03~0.06 [(kgNO3－N/(kgMLSS·d)] 本設(shè)計(jì)t≥12℃，qdn(20)=0.06[(kgNO3－N/(kgMLSS·d)] 12℃時(shí)qdn(12)= qdn(20)×1.08(12-20)=0.06×1.08(12-20)

=0.033[(kgNO3－N/(kgMLSS·d)]

V22=

QNq dn(12)XVV2?20000?4.8932=QNq2800?1058m

dn(12)XV0.033?⑤脫氮的水力停留時(shí)間 tV2=2Q?105820000?24?1.3h ⑥總池容V?V1?V2?5635?1058?6693m3 總停留時(shí)間T=VQ?24?669320000?24?8h ⑦校核污泥負(fù)荷

NQSos?XV

NQSo20000s?XV??0.134?6693?0.097kgBOD/kgMLSS 0.097×0.7= 0.068kgBOD/kgMLVSS,在0.05-0.1 kgBOD/kgMLVSS范圍.單溝尺寸為B?L?H?12m?53m?4.5m

4.20）

4.21）（（圖4.1 厭氧池、氧化溝計(jì)算簡(jiǎn)圖

（7）氧化溝供氧量計(jì)算

設(shè)計(jì)溫度為12℃-25℃，設(shè)計(jì)按T=25℃時(shí)計(jì)算供氧量。①碳化需氧量

碳化需氧量=BOD需氧量-揮發(fā)性剩余污泥的需氧量+污泥內(nèi)源呼吸需氧量

R1?Q(So?Se)?K1?X??K1bV1XV（4.22）

R1—碳化需氧量(kgO2/d)； Q—污水流量，為20000m3/d； S0—進(jìn)水BOD，S0=130mg/L； Se—出水BOD，Se =20mg/L；

?X?—每日生物污泥量kg/d，?X?=986.1 kg/d；

K1—氧化每公斤VSS所需氧量，K1=1.42；

b—為內(nèi)源呼吸需氧常數(shù)，b=0.07-0.075,此處取0.07；

V1—好氧體積，V1=5635m3.（130-6.41）20000?1000?1.42?986.1?1.42?0.07?5635?2.8 R1??K1t1?e =4000-1400+1568.3 =4168.3 kgO2/d ②硝化需氧量

硝化需氧量=去除NH3-N的需氧量-細(xì)胞合成NH3-N的需氧量

R2?K2Q(Na?Ne)?K3?X?（4.23）

Na—進(jìn)水NH3-N，Na=23mg/L； Ne—出水NH3-N，Ne=2 mg/L； K2—每氧化1kg耗4.6 kgO2, K2=4.63；

K3—NH3-N合成的需氧（kgO2/d /kgVSS）, K3=0.56。

R?4.6?20000(23?2)21000?0.56?986.1

=1380 kgO2/d ③反硝化的產(chǎn)氧量

R3=2.85ΔN

ΔN—為反硝化被還原的NO3-N的量，ΔN =4.89 mg/L.R2.85?4.893?1000?20000?278.7 kgO2/d ④總需氧量R

R= R 1+ R 2-R 3=4168.3+1380-278.7=5270 kgO2/d 換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量R0 RRCs(20)o??(??CST-Ct)?1.024T?20 式中：

R0—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量；

Cs(20)—為20℃時(shí)清水飽和溶解氧濃度，Cs(20)=9.17 mg/L； α—為氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，α=0.83； β—為氧溶解度折算系數(shù)，β=0.95；

CST—為T(mén)℃氧的平均飽和度，CS25=8.38mg/L； Ct—為氧化溝平均氧濃度，Ct =2 mg/L。T=25℃時(shí)，代入數(shù)據(jù)

R5270?9.17o?0.83(0.95?0.948（8.38?2）?1.02425?20 =9329 kgO2/d

采用轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)曝氣，取轉(zhuǎn)碟單盤(pán)曝氣1.4 kgO2/d

按好氧容積：總?cè)莘e=0.7，則充氧量R0校核 93290.7?13327 kgO2/d =555.3 kgO2/h，所需碟片n1=555.3/1.4=397氧化溝設(shè)8組轉(zhuǎn)碟，每組?3978?49.5，取50片-40-

4.24）4.25）（（3.主要設(shè)備選型

選取型號(hào)為YBP1400-A的轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，參數(shù)見(jiàn)表4.9：

50?1?4.26?5片/米。每米安裝n2?12?2?0.25.表4.9 轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的參數(shù)

規(guī)格型號(hào) 曝氣轉(zhuǎn)碟直徑 適用工作水深 適用轉(zhuǎn)速 經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速 適用浸沒(méi)深度 經(jīng)濟(jì)浸沒(méi)深度 單碟充氧能力 動(dòng)力效率 單碟推動(dòng)力 單組推動(dòng)工作流速長(zhǎng)度

單碟配用功率平均底部流速

YBP1400-A氧化溝轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)

1400 mm 3.5m～4.5m 50~55rpm 50rpm 400~500mm 500mm 1.30~1.56kgO2/h·ds 2.89kgO2/kw.h 30m3/ds 30m 0.6Kw

0.28m/s（水深4.5m時(shí)）

表4.10 進(jìn)出水調(diào)節(jié)堰門(mén)選型

設(shè)備名稱 可調(diào)堰門(mén)

型號(hào) DY-3000×250

數(shù)量 8 4.氧化溝附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)流墻和導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)

為了保持氧化溝內(nèi)具有污泥不沉積的流速，減少能量損失，需設(shè)置導(dǎo)流墻與導(dǎo)流板。一般在氧化溝轉(zhuǎn)折處設(shè)置導(dǎo)流墻，使水流平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎，維持一定流速。另外，距轉(zhuǎn)刷前后一定距離內(nèi)，在水面以下設(shè)置導(dǎo)流板，使水流在橫斷面內(nèi)分布均勻，增加水下流速?gòu)?qiáng)度。

（1）導(dǎo)流墻的設(shè)置

為減少水頭損失、避免彎道停滯區(qū)的產(chǎn)生和防止彎道過(guò)度沖刷等，必須設(shè)置導(dǎo)流墻。

由于氧化溝中分隔內(nèi)側(cè)溝的弧度半徑變化較快，其阻力系數(shù)也較高。為了平衡個(gè)彎道間的流量，導(dǎo)流墻可在彎道內(nèi)偏置，以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也表明，導(dǎo)流墻應(yīng)設(shè)于偏向彎道的內(nèi)側(cè)，避免彎道出口靠中心隔墻一側(cè)流速過(guò)低，造成回水，引起污泥下沉，設(shè)置導(dǎo)流墻則有利于水流平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎，減少回水的產(chǎn)生。

（2）導(dǎo)流板的設(shè)置

為了使表面較高流速的水流轉(zhuǎn)入池底，提高傳氧效率，通常在表曝器的上、下游設(shè)置導(dǎo)流板。下游的導(dǎo)流板通常設(shè)置于轉(zhuǎn)碟曝氣器下游2-4米處，與水平成60度角傾斜放置，頂部高于轉(zhuǎn)盤(pán)底部150-250毫米，且在水面下150毫米。其目的是使剛剛經(jīng)過(guò)充氧并受到曝氣轉(zhuǎn)碟推動(dòng)的表面高速水流轉(zhuǎn)向下部，改善溶解氧濃度和流速在垂直方向上的分布，促進(jìn)溝中上層和下層水流的垂直混合，從而降低溝內(nèi)表面和底部的流速差。

4.3.7 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.沉淀池的一般設(shè)計(jì)要求

（1）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：

①當(dāng)污水為自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算。

②當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期工作水泵的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算。

③在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算，沉淀時(shí)間不宜小于30min。

（2）沉淀池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于2個(gè)，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)。（3）當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，城市污水沉淀池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，可參考如下表中的數(shù)據(jù)選用。

表 4.11 沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)

沉淀池類(lèi)型

沉淀時(shí)間(h)0.5~2.0 1.5~4.0 1.5~4.0

表面 水力負(fù)荷

32[m/(m·h)] 1.5~4.5 1.0~2.0 0.6~1.5

污泥 含水率(%)95~97 96~98 99.2~99.6

固體負(fù)荷

2[kg/(m·d]

－ ≤150 ≤150 初次沉淀池 二次 沉淀池 生物膜法后 活性污泥法后

（4）池子的超高至少為0.3m。

（5）當(dāng)表面負(fù)荷一定時(shí)，有效水深與沉淀時(shí)間之比為定值，即h2/t=q‘。一般沉淀時(shí)間不小于1.0h；有效水深多采用2~4m，對(duì)輻流沉淀池指池邊水深。

（6）沉淀池的緩沖層的高度，一般采用0.3~0.5m。

（7）污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗不宜小于60o，圓斗不宜小于55o。（8）二沉池的污泥區(qū)容積按不小于2h貯泥量考慮，泥斗中污泥濃度按混合液濃度及底流濃度的平均濃度計(jì)算。

（9）排泥管直徑不應(yīng)小于200mm。

（10）沉淀池的污泥一般采用靜水壓力排除，初沉池的靜水頭不應(yīng)小于1.5m；二沉池的靜水頭，生物膜法后不應(yīng)小于1.2m，曝氣池后不應(yīng)小于0.9m。

（11）沉淀池的污泥，采用機(jī)械排泥時(shí)可連續(xù)排泥或間歇排泥，不用機(jī)械排泥時(shí)應(yīng)每日排泥。

（12）采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗均應(yīng)設(shè)單獨(dú)的閘閥和排泥管。（13）沉淀池的入口和出口均應(yīng)采用整流設(shè)施。

（14）為減輕堰的負(fù)荷，或?yàn)榱烁纳扑|(zhì)，可采用多槽沿程出水布置。（15）當(dāng)采用重力排泥時(shí)，污泥斗的排泥管一般采用鑄鐵管，其下端深入斗內(nèi)，頂端敞口,伸出水面，以便于疏通，在水面以下1.5～2.0m處，由排泥管接出水平排出管，污泥藉進(jìn)水壓力由此排至尺外。

（16）當(dāng)每組沉淀池有兩個(gè)池以上時(shí)，為使每個(gè)池的入流量相等，應(yīng)在入流口設(shè)置調(diào)節(jié)閘門(mén)，以調(diào)整流量。

（17）進(jìn)水管有壓力時(shí)，應(yīng)設(shè)置配水井，進(jìn)水管應(yīng)由井壁接入，不宜由井底接入，且應(yīng)將進(jìn)水管的進(jìn)口彎頭朝向井底。

2.二次沉淀池的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)參數(shù)（1）二沉池的兩項(xiàng)負(fù)荷：

①水力表面負(fù)荷[m3/(m2?d)]：用此項(xiàng)負(fù)荷保證出水水質(zhì)良好。

②固體表面負(fù)荷[kg/m2?d)]：用此項(xiàng)負(fù)荷保證污泥能在二沉池中得到足夠的濃縮，以便于供給曝氣池所需的回流污泥，而維持良好的運(yùn)行。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般二沉池的固體負(fù)荷，可達(dá)到150kg/(m2?d)。斜板二沉池可考慮加大到192kg/(m2?d)。

因?yàn)槟壳岸脸夭捎玫谋砻嫠ω?fù)荷都較低，計(jì)算的沉淀池的表面積可以滿足固體通量核算要求，而且固體通量法在理論上與污泥濃縮過(guò)程更為貼切，用于濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算更實(shí)際。

（2）池邊水深的建議值：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，池子的直徑加大時(shí)，池邊水深也適當(dāng)?shù)募哟?，否則池的水力效率將降低，池的有效容積將減小。建議對(duì)二次沉淀池采用如下池邊水深（見(jiàn)下表）。

表 4.12 二次沉淀池池邊水深建議值

池徑（m）10-20 20-30

池邊水深（m）

3.0 3.5

池徑（m）30-40 >40

池邊水深（m）

4.0 4.0

當(dāng)由于客觀原因達(dá)不到上述建議值時(shí)，為了維持沉淀時(shí)間不變，需采用較低的表面負(fù)荷值。

（3）出水堰負(fù)荷：二沉池出水堰負(fù)荷按小于1.7L/(s?m)之間考慮。（4）污泥回流設(shè)備：污泥回流設(shè)備最好是用螺旋泵或軸流泵。采用鼓風(fēng)曝氣時(shí)宜用氣力提升。

3.輻流沉淀池的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值，宜為6～12。（2）池徑，不宜小于16m。

（3）池底坡度，一般采用0.05。

（4）一般均采用機(jī)械刮泥，也可附有空氣提升或靜水頭排泥設(shè)施。（5）當(dāng)池徑（或正方形的一邊）較小(小于20m)時(shí)，也可采用多斗排泥。（6）進(jìn)出水的布置方式可分為： ①中心進(jìn)水周邊出水。②周邊進(jìn)水中心出水。③周邊進(jìn)水周邊出水。

（7）池徑小于20m，一般采用中心傳動(dòng)的刮泥機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在池子中心走道板上；池徑大于20m時(shí)，一般采用周邊傳動(dòng)的刮泥機(jī)，其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在桁架的外緣。

刮泥機(jī)旋轉(zhuǎn)速度一般為1～3r/h，外刮泥板的線速不超過(guò)3m/min，一般采用1.5m/min。

（8）在進(jìn)水口的周?chē)鷳?yīng)設(shè)置整流板，整流板的開(kāi)孔面積為池?cái)嗝娣e的10%～20%。

（9）浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板裝在刮泥機(jī)桁架的一側(cè)，在出水堰前應(yīng)設(shè)置浮渣擋板。

4.輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù)

表面負(fù)荷q:輻流式二沉池一般采用0.8-1.0m3/(m2/h)本設(shè)計(jì)q=0.9 m3/(m2/h)（2）二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算

①二沉池的表面積

A?40000?1.37Qmax24A???1269.3m2 nq0.9Qmax（4.26）nq②直徑

D?4A??4?1269.3??40.2m 本設(shè)計(jì)D取40m。

校核表面負(fù)荷

20000?1.3724q實(shí)??0.90 m3/(m2/h)1??4024-44-

③二沉池的污泥濃度

TSBS?式中：

TSBS—為二沉池底泥濃度（kg/m3）

SVI—為污泥指數(shù)，SVI≤100mL/g，沉淀效果好；SVI≥100mL/g沉淀效果差。取SVI=100mL/g，tE為污泥的濃縮時(shí)間，其取值與有無(wú)硝化或有無(wú)反硝化而不同：

無(wú)硝化（僅除BOD）tE=1.5-2.0h 有硝化、有反硝化 tE=2.0-2.5h 有硝化、無(wú)反硝化 tE=1.0-1.5h 有生物除磷 tE=1.0-1.5h

結(jié)合本工程設(shè)計(jì)工藝，有硝化+反硝化+生物除磷，故取tE=1.5h

10003TSBS?1.5?11.45kg/m3

100④回流污泥濃度TSRS

a.帶刮板式刮泥機(jī)：TSRS =0.7 TSBS； b.吸泥機(jī)吸泥： TSRS=(0.5-0.7)TSBS； c.污泥斗排泥： TSRS= TSBS。設(shè)備選用刮泥機(jī)方式 所以回流污泥濃度：

TSRS =0.7 TSBS=0.7×11.45=8kg/m3 ⑤設(shè)計(jì)回流比：

R?TSBB（4.28）

TSRS-TSBB10003tE（4.27）SVIR為回流比；TSBB為曝氣池污泥濃度，8kg/m3；TSRS為回流污泥濃度，8kg/m3。.4R??100%?100%

8-4⑥校核比污泥體積VSV≤600mL/L VSV=TSBB×SVI=4×100≤600mL/L

⑦表面污泥容積負(fù)荷：qSV(L/m2h)≤450L/m2h

qA?qSV，VSVqSV = qA×VSV=0.9×400=360 ≤450 L/m2h ⑧二沉池工藝尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算

圖4.2 二沉池計(jì)算簡(jiǎn)圖

a.池子直徑：D?40m b.池深

清水區(qū)：h1=0.8m

Qmax（1?R）分離區(qū)： h2?0.5?（4.29）

（1?SVI?MLSS）Qmax（1?R）0.5?1141.7?2h2?0.5???1.51m

100?4（1?SVI?MLSS）（1?）?125610000.45?qSV(1?R)緩沖區(qū)： h3?（4.30）

5000.45?qSV(1?R)0.45?360?2h3???0.65m

500500濃縮刮泥區(qū)： h4?qSV(1?R)tE（4.31）

300tE?500h4?qSV(1?R)tE360?2?1.5??1.14m

300tE?500950所以h=h0+h1+h2+h3+h4=0.3+0.8+1.51+0.65+1.14=4.4m取有效水深h′為4m，總高為4.3m。D40D??10,規(guī)范規(guī)定輻流沉淀池為?6?12,符合規(guī)范要求。h?4h?Fh?1256?4停留時(shí)間 T? ?4.4h（4.32）

20000Qmax?1.3724（3）進(jìn)水部分的設(shè)計(jì)

①Q(mào)進(jìn)水?Q生物（1?R）?1666.7m3/h?0.463m3/s 管徑D1=700mm，-46-

則管道流速為：

v?4Q進(jìn)水4?0.463??1.2m/s ?D21??0.72②進(jìn)水豎井

進(jìn)水豎井的流速為0.15-0.2m/s 設(shè)流速取0.2 m/s，設(shè)豎井直徑為D，則

?0.2m/s

1?（D2?D2出泥）4Q進(jìn)水出泥管直徑為700mm 計(jì)算出D=1.85m 取D=2m

則實(shí)際流速為0.168m/s，符合設(shè)計(jì)要求。出水口尺寸0.5×1.0m2,設(shè)計(jì)開(kāi)5個(gè)孔。

v出水?Q進(jìn)水0.463??0.185m/s?nbh5?0.5?1.0?????

③穩(wěn)流筒設(shè)計(jì) 筒中流速：

v3=0.03-0.02m/s，?。?.03m/s）f?穩(wěn)流筒過(guò)流面積：

Q進(jìn)水0.463??15.43m2 v30.03Q進(jìn)水0.463f???15.43m2

v30.03 穩(wěn)流筒直徑為： D3?4f?2?（D?0.25?2）?5.09m取5m

（4）出水部分設(shè)計(jì)

①單池設(shè)計(jì)流量

20000Q單池??1.37?1142m3/h?0.317m3/s

24②環(huán)形集水槽內(nèi)流量 環(huán)形集水槽內(nèi)流量

q集?Q單池2?0.317?0.159m3/s 2-47-

③環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)

采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。取槽寬b=0.8m；槽中流速v=0.6m/s。槽內(nèi)終點(diǎn)水深：

q0.159h4???0.331m

vb0.6?0.8槽內(nèi)起點(diǎn)水深：

h3?32h3k?h24（4.33）h4hk?3?q2gb2（4.34）

hk?3?q221.0?0.159?3?0.159m 2gb9.8?0.8222h3k2?0.1592h3?3?h4?3?0.3312?0.64m

h40.331④校核

當(dāng)水流增大1倍時(shí)，q=0.317m3/s；v=0.8m/s q0.317h4???0.495m

vb0.8?0.8hk?3?q221.0?0.317?3?0.252m 22gb9.8?0.82h3k2?0.317223h3?3?h4??0.3312?0.89m h40.331設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.8m，集水槽總高為0.8+0.3（超高）=1.1m，采用900三角堰（見(jiàn)圖4.2），計(jì)算如下。

圖4.3 三角堰計(jì)算簡(jiǎn)圖

⑤ 出水溢流堰的設(shè)計(jì) 采用出水三角堰（900）

a.堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m(H2O)b.每個(gè)三角堰的流量q1

q1?1.4H1（4.35）

2.5q1?1.4H12.5?1.4?0.042.5?0.000448m3/s

c.三角堰個(gè)數(shù)m1

m1?Q單池0.317??708(個(gè))q10.000448d.三角堰中心距（雙側(cè)出水）

L1?L?(D?2b?2?0.6)??（D?2b）（4.36）?m1m1L1?L?(D?2b?2?0.6)??（D?2b）??0.335m m1m1e.校核出水堰水力負(fù)荷

q?0.317?1.34L/(m?s)?1.7L/(m?s)符合要求

?(D?2b?2?0.6)??（D?2b）（5）排泥部分設(shè)計(jì) ①單池污泥量

總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量

3QR?Q設(shè)計(jì)?R?1142?1?1142m/h

剩余污泥量

前面已經(jīng)計(jì)算每組溝的剩余污泥量是1606kg/d（干污泥），設(shè)污泥含水率為99.2%，則每天需濃縮脫水的總污泥量為401.5m3/d=16.73m3/h。

則每池的污泥總量為Q =QR+QS=1142+16.73=1159m3/h=0.322 m3/s ` ②排泥管管徑 設(shè)計(jì)流速取1m/s

D?4Q4?0.322??0.64m取0.7m ?v??1-49-

實(shí)際流速v??0.84m/s

1??D24③刮吸泥設(shè)備的選取

表4.13 刮吸水泥機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

吸管末端最

驅(qū)動(dòng)功率型號(hào) 池徑(m)

(kW)0.55

運(yùn)轉(zhuǎn)速度(r/min)0.03

周邊線速(m/min)1.8-2.2

運(yùn)行一周的 時(shí)間(min)68 QZBGX-40-II 40 4.3.8污泥脫水間

污泥脫水的方法有自然干化、機(jī)械脫水、烘干焚燒等方法，目前污泥脫水主要是機(jī)械脫水。

1.一般規(guī)定

（1）污泥機(jī)械脫水的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

①污泥脫水機(jī)械的類(lèi)型，應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選用；

② 污泥進(jìn)入脫水機(jī)前的含水率一般不應(yīng)大于98%；

③ 經(jīng)消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，考慮在脫水前淘洗。④ 機(jī)械脫水間的布置應(yīng)考慮泥餅運(yùn)輸設(shè)施和通道；

⑤ 脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場(chǎng)或污泥料倉(cāng)貯存，污泥堆場(chǎng)或污泥料倉(cāng)的容量應(yīng)根據(jù)污泥出路和運(yùn)輸條件等確定；

⑥污泥機(jī)械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時(shí)換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。（2）污泥在脫水前，應(yīng)加藥調(diào)理。污泥加藥應(yīng)符合下列要求：

①藥劑種類(lèi)應(yīng)根據(jù)污泥的性質(zhì)和出路等選用，投加量宜根據(jù)試驗(yàn)資料或類(lèi)似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定；

② 污泥加藥后，應(yīng)立即混合反應(yīng)，并進(jìn)入脫水機(jī)。2.帶式壓濾機(jī)的工作原理

帶式壓濾機(jī)一般都分成重力脫水區(qū)、楔形脫水區(qū)、低壓脫水區(qū)和高壓脫水區(qū)四個(gè)工作區(qū)。

經(jīng)過(guò)絮凝處理的污泥，首先進(jìn)入重力脫水區(qū)，在重力的作用下，自由水與絮團(tuán)分離，脫去污泥中大部分的自由水，然后進(jìn)入楔形脫水區(qū)。在楔形區(qū)內(nèi)，濾帶逐漸靠攏，污泥在兩條濾帶間開(kāi)始受到輕度擠壓，污泥濃度又有所提高，同時(shí)使污泥層進(jìn)一步平整，厚度均勻，為進(jìn)入壓力脫水區(qū)做準(zhǔn)備。污泥進(jìn)入低壓區(qū)，在上下兩條張緊的濾帶間，從幾個(gè)按規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形彎曲經(jīng)過(guò)，考慮帶