環(huán)境管理_污水處理工藝設計方案

課程設計設計課題 鎮(zhèn)污 水處理工藝設計 系部班級 環(huán)境工程1202 所屬專業(yè) 環(huán)境工程 設 計 者 李云天 學 號 指導教師 設計時間 前 言中國是一個干旱缺水嚴重的國家。淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的14、美國的15，在世界上名列121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。 扣除難以利用的洪水徑流和散布在偏遠地區(qū)的地下水資源后，中國現(xiàn)實可利用的淡水資源量則更少，僅為11000億立方米左右，人均可利用水資源量約為900立方米，并且其分布極不均衡。到20世紀末，全國600多座城市中，已有400多個城市存在供水不足問題，其中比較嚴重的缺水城市達110個，全國城市缺水總量為60億立方米。 據(jù)監(jiān)測，目前全國多數(shù)城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進一步加劇了水資源短缺的矛盾，對中國正在實施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴重影響，而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。 針對我國水資源使用現(xiàn)狀，現(xiàn)代城市急需要建立一套完整的收集和處理工程設施來收集各種污水并及時的將之輸送至適當?shù)攸c、然后進行妥善處理后再排放或再利用。以達到是保護環(huán)境免受污染，以促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和保障人民的健康與正常生活的目的。水污染控制技術(shù)在我國社會主義現(xiàn)代化建設中有著十分重要的作用。從環(huán)境保護方面講，水污染控制技術(shù)有保護和改善環(huán)境、消除污水危害的作用，是保障人民健康和造福子孫后代的大事；從衛(wèi)生上講，水污染控制技術(shù)的興起對保障人民健康具有深遠的意義；對預防和控制各種疾病、癌癥或是“公害病”有著重要的作用；從經(jīng)濟上講，城市污水資源化，可重復利用于城市或工業(yè)，這是節(jié)約用水和解決淡水資源短缺的重要途徑，它將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。 在本次課程設計中，專門針對城市污水處理而設計，實現(xiàn)污水處理后的水質(zhì)達到基本的國家二級排放標準，同時也是實現(xiàn)水資源利用最大化的一項重要措施。目 錄第一章設 計 說 明 書6第一節(jié) 設計概況61.1規(guī)劃時間61.2污水處理廠及污水管網(wǎng)工程規(guī)模61.3廠區(qū)地形61.4建設規(guī)模及內(nèi)容61.5水文條件6第二節(jié) 設計原則7第三節(jié) 污水處理工藝流程說明73.1 工藝方案分析73.2 工藝流程8第四節(jié) 平面布置94.1 平面布置原則94.2 平面布置結(jié)果9第五節(jié) 高程布置105.1 高程布置原則105.2 高程布置注意事項10 5.3高程計算115.4 高程布置結(jié)果19第六節(jié) 主要設備及建筑物19 6.1 主要設備類表19 6.2 建筑物類表21 第二章 設 計 計 算 書22第一節(jié) 進水管設計22第二節(jié) 粗格柵計算222.1 柵條間隙數(shù)222.2 柵槽寬度232.3 過柵水頭損失232.4 格柵總高度242.5 柵槽總長度24第三節(jié) 污水提升泵房計算24第四節(jié) 沉砂池計算254.1 沉砂池的長度264.2過水斷面的面積264.3 沉砂池寬度264.4 有效水深264.5 沉砂池所需容積264.6 每個沉砂斗所需的容積274.7 沉砂斗的各部分尺寸274.8 沉砂斗的實際容積274.9 沉砂室高度 27第五節(jié) 初沉池計算285.1 沉淀池總面積295.2 沉淀池有效水深295.3 沉淀部分有效容積295.4 沉淀池總長度295.5 沉淀池總寬度295.6 沉淀池個數(shù)295.7 核算295.8 污泥容積315.9 污泥斗的容積31 5.10 梯形部分容積31 5.11核算325.12 沉淀池總高度32第六節(jié) 曝氣池計算33 6.1 曝氣池進水BOD5濃度的確定33 6.2 確定曝氣池對BOD5的去除率336.3 校核污泥負荷率33 6.4 確定混合液污泥濃度(X)33 6.5 曝氣池容積計算346.6 確定曝氣池各部位的尺寸34 6.7 平均時需氧量的計算34 6.8 最大時需氧量356.9 去除每千克BOD5的需氧量35 6.10最大時需氧量與平均時需氧量之比356.11 供氣量的計算35 6.12空氣管路系統(tǒng)計算376.13 空壓機的選定37 第七節(jié) 二次沉淀池計算387.1 尺寸計算39 7.2 校核39第八節(jié) 消毒接觸池計算39 8.1 接觸池的尺寸設計398.2加氯間設計40 結(jié)束語40 參考文獻41附圖一總平面布置圖附圖二 高程布置圖 第一章 設計說明書第一節(jié) 設計概況1.1.規(guī)劃時間：設計近期2011年，遠期2030年。1.2污水處理廠及污水管網(wǎng)工程規(guī)模：污水處理廠規(guī)模：近期（2011年）處理規(guī)模26300m3/d。遠期（2030年） 52600m3/d1.3廠區(qū)地形： 城市概況江南某城鎮(zhèn)位于長江沖擊平原，占地約 25.2 km2，呈橢圓形狀，最寬處為 4.8 km ，最長處為 5.8 km 。 自然特征該鎮(zhèn)地形由南向北略有坡度，平均坡度為 0.5 ，地面平整，海拔高度為黃海絕對標高3.95 .0 m，地坪平均絕對標高為4.80 m。 屬長江沖擊粉質(zhì)砂土區(qū)，承載強度711 t/m2，地震裂度6 度，處于地震波及區(qū)。1.4.建設規(guī)模及內(nèi)容：項目的建設規(guī)模為52600m3/d的污水處理廠。項目占地面積為70000m2 ，構(gòu)筑物及建筑物占地面積為62885m2，綠地占地面積為7115m2。（1）進水水質(zhì)COD400 mgL； BOD5200 mgL；SS250mgL；NH3-N30mg；TP4mgL； （2）出水水質(zhì)污水排放執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中二級標準，即：COD 120mg/L，BOD5 30mg/L，SS 30mg/L。 1.5水文條件：全年最高氣溫40 ，最低-10 ;夏季主導風向為東南風;極限凍土深度為17 cm;全年降雨量為1000 mm，當?shù)乇┯旯綖閕 = (5.432+4.383*lgP) / (t+2.583) 0.622，采用的設計暴雨重現(xiàn)期P = 1 年，降雨歷時t = t1 + m t2, 其中地面集水時間t1為10 min，延緩系數(shù)m = 2。污水處理廠出水排入距廠150 m的某河中，某河的最高水位約為4.60 m，最低水位約為1.80 m，常年平均水位約為3.00 m。 第二節(jié) 設計原則1. 處理程度：城市污水經(jīng)處理后應達到污水綜合排放標準（GB8978-1996）二級標準，即：COD 120mg/L，BOD5 30mg/L，SS 30mg/L。2. 水工程規(guī)劃問題中，應從全局出發(fā)，合理布局，使其成為整個城市有機的組成部分。3. 符合環(huán)境保護要求，綜合考慮，盡可能減少污染，有利于回收利用。4. 處理好近期的關(guān)系，做好遠期的規(guī)劃。5. 要考慮現(xiàn)狀，充分發(fā)揮原有排水設施的作用,對原有設施進行分析，改造，利用。6. 排水工程的規(guī)劃與設計處理好污染源治理與集中處理的關(guān)系，二者相互結(jié)合，以集中處理為主的原則。7. 注意工程建設中經(jīng)濟方面的要求，合理布置，節(jié)省投資。8. 在規(guī)劃與設計排水工程時，必須認真貫徹和執(zhí)行國家和地方有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標準，規(guī)范或規(guī)定。第三節(jié) 污水處理工藝流程說明3.1 工藝方案分析：工藝方案選擇的原則污水處理工藝流程選擇是根據(jù)原水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求，污水處理廠規(guī)模、污泥處置方法及當?shù)氐臏囟?、工程地質(zhì)、征地費用、電價等實際條件和要求，選擇切實可行且經(jīng)濟合理的處理工藝方案，經(jīng)全面比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實施方式。在確定處理工藝的過程中應遵循以下原則：(1) 采用的工藝運行可靠、技術(shù)成熟、處理效果良好，能保證出水水質(zhì)達到排放標準，從而減少污水對城市水環(huán)境的影響。(2) 采用的工藝投資省、污水處理廠占地面積小，能耗少，運行費用低。(3) 安全穩(wěn)妥的處理處置污泥，既節(jié)省投資，又避免而次污染。(4) 所采用的工藝應運轉(zhuǎn)靈活，能適應一定的水質(zhì)、水量的變化。(5) 操作管理簡便有效，便于實現(xiàn)處理過程的自動控制，降低勞動強度和人工費用，提高管理水平。(6) 污水處理工藝的確定應與污泥處理和處置工藝的方式結(jié)合起來考慮，以保證污水處理廠排出的污泥應易于處理和處置。(7) 所選工藝應最大程度地減少對周圍環(huán)境的不良影響，如氣味、噪聲、氣霧等，同時也要避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生不安全因素。(8) 一般來說, 大型城市污水處理廠（處理能力為10萬20 萬m3/d）的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進型A/O 和A/A/O 法，與SBR工藝相比最大的優(yōu)勢就是能耗低、運營費用較低，污水廠規(guī)模越大，這種優(yōu)勢越明顯。中小型污水廠(處理能力小于10 萬m3/d) 的優(yōu)選工藝是氧化溝法和SBR法，這些工藝去除有機物的效率較高，有的兼有除磷脫氮的功能，基建費用明顯低于傳統(tǒng)活性污泥法，且整個處理單元的占地面積只有傳統(tǒng)活性污泥法的50%，由于中小型污水廠的水質(zhì)水量變化比較劇烈，因此更適合選用抗沖擊負荷能力強的氧化溝法和SBR法。3.2 工藝流程由于污水的水質(zhì)較好，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求，主要的去處目標是BOD5，根據(jù)可知,污水可生物降解, 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, 針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點，即采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理，本設計采取活性污泥法二級生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。污水的處理工藝流程如下圖：污水 格柵 污水泵房 配水井 沉砂池 初沉池 曝氣池 二沉池 消毒池 出水第四節(jié) 平面布置4.1平面布置原則 該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設施的平面布置?？倛D平面布置時應遵從以下幾條原則：（1）、處理構(gòu)筑物與設施的布置應順應流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。（2）、工藝構(gòu)筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等）。（3）、構(gòu)（建）之間的間距應滿足交通、管道（渠）敷設、施工和運行管理等方面的要求。（4）、管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調(diào)，應順應污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。（5）、協(xié)調(diào)好輔建筑物道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。4.2 平面布置結(jié)果污水由北邊排水總干管截流進入，經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排入河流。污水處理廠呈長方形，東西長280米，南北長250米。污水處理廠所處區(qū)域常年風向為東南風，因此生活辦公區(qū)位于上風向。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)東部，占地較大的水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)東部，沿流程自北向南排開，污泥處理系統(tǒng)在廠區(qū)的東南部?？偲矫娌贾脜⒁姼綀D1（平面布置圖）。第五節(jié) 高程布置5.1高程布置原則高程布置的內(nèi)容主要包括各處理構(gòu)（建）筑物的標高（如池頂、池低、水面等）、處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，從而使污水能夠沿流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。在布置高程時應按照以下原則進行：(1) 污水廠高程布置時，所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù)是構(gòu)筑物高度和水頭損失。在處理流程中相鄰構(gòu)筑物的相對高差取決于兩個構(gòu)筑物之間的水面高差，各個水面高差的數(shù)值就是流程中的水頭損失；它主要由三部分組成，既構(gòu)筑物本身的、連接管（渠）的及計量設備的水頭損失等。因此進行高程布置時，應首先計算這些水頭損失，而且計算所得的數(shù)值應考慮一些安全因素，以便留有余地。(2) 考慮遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭。(3) 避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。(4) 在計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的流程，以降低運行費用。(5) 需要排放的處理水，常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位一定不選取每年最高水位，因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水為作為排放水位。(6) 應盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受洪水頂脫，并能自流。(7) 構(gòu)筑物連接管（渠）的水頭損失，包括沿程和局部水頭損失。在確定連接管（渠）時，可考慮留有水量發(fā)展的余地。(8) 計量設施的水頭損失。5.2.高程布置注意事項：(1) 選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并應適當留有余地，以保證在任何情況下處理系統(tǒng)能夠正常進行。(2) 水盡量經(jīng)一次提升就應能靠重力通過處理構(gòu)筑物，而中間不應再經(jīng)加壓提升。(3) 計算水頭損失時，一般應以近期最大流量作為處理構(gòu)筑物和管（渠）的設計流量。(4) 污水處理后應能自流排入下水道或者水體，包括洪水季節(jié)（一般按25年1遇防洪標準考慮）。(5) 高程的布置既要考慮某些處理構(gòu)筑物（如沉淀池、調(diào)節(jié)池、沉砂池等）的排空，但構(gòu)筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的困難。(6) 高程布置時應注意污水流程和污泥流程的結(jié)合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物高程的確定，應注意它們的污泥能排入污水井或者其他構(gòu)筑物的可能性。進行構(gòu)筑物高程布置時，應與廠區(qū)的地形、地質(zhì)條件相聯(lián)系。當?shù)匦斡凶匀黄露葧r，有利于高程布置；當?shù)匦纹教箷r，既要避免二沉池埋入底下過深，又應避免沉砂池在地面上架得很高，這樣會導致構(gòu)筑物造價的增加，尤其是地質(zhì)條件差、地下水位較高時。5.3.高程計算通過高程計算確定構(gòu)筑物的水面高程，結(jié)合地平面高程確定相應構(gòu)筑物的埋深。此外，通過高程計算，同時確定提升泵房水泵的揚程。提升泵房后的構(gòu)筑物高程計算方法為沿受納水體逆推計算；提升泵房前的構(gòu)筑物高程計算順推。兩者的差值加上泵房集水池最高水位與最低水位的差值即為提升泵的揚程。表中的水力損失=構(gòu)筑物的損失+沿程損失+局部損失（1）提升泵房的揚程污水廠地表水位為3m，污水處理廠廠區(qū)最高水位4.6m，高出地面1.6m；最低水位1.8m，低于地面1.2m。提升泵房最高水位與最低水位差為3m，則提升泵房揚程為 （2）各處理構(gòu)筑物的高程確定設計地面標高為0m（并作為相對標高0.00m），其他標高均以此為基準。設計進水管處的水面標高為-3.00m，依次推算其他構(gòu)筑物的水面標高，具體標高見表5-3及表5-4。5-1處理構(gòu)筑物的水頭損失構(gòu)筑物名稱格 柵沉砂池平流式沉淀池曝氣池二沉池消毒池水頭損失（cm）102510252040254050601030 水段各管段及構(gòu)筑物水頭損失計算：（1） 進水管口粗格柵水量 取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失閘門損失總損失（2） 粗格柵間水頭損失?。?） 污水提升泵房水頭損失取（4） 污水提升泵房沉砂池水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失閘門損失總損失：（5） 沉砂池水頭損失?。?） 沉砂池初沉池水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失閘門損失總損失： (7) 初沉池水頭損失取(8) 初沉池配水井水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失閘門損失總損失：(9) 配水井的水頭損失取h=0.400m(10) 配水井曝氣池水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失閘門損失總損失：(11) 曝氣池水頭損失取(12) 曝氣池二沉池水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失計量儀表損失閘門損失(13) 總損失：(14) 二沉池的水頭損失(15) 二沉池接觸池水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失計量儀表損失閘門損失總損失(16) 接觸池的水頭損失(17) 接觸池出水管口水量 設水平流速則管徑，取則設管長，且管子為鑄鐵管；則摩擦損失入口損失出口損失計量儀表損失閘門損失總損失計算得到廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，選最長的流程計算結(jié)果見表5-2。表5-2 流程中水頭損失名稱管徑D（mm）流速V(m/s)管長L(m)摩擦損失(m)局部損失（m）總損失(m)進水管口粗格柵10000.776350.02260.09030.1129粗格柵間0.2污水提升泵房0.2污水提升泵房沉砂池9000.958350.03970.14040.1801沉砂池0.2沉砂池初沉池10000.776350.02260.09030.1129初沉池0.3初沉池配水井10000.776250.01620.09030.1065配水井0.4配水井曝氣池10000.776450.02910.09030.1194曝氣池0.4曝氣池二沉池10000.776450.02910.29030.3194二沉池0.6二沉池接觸池10000.776400.02580.29030.3161接觸池0.2接觸池出水管口10000.776500.03230.29030.32264.0899各處理構(gòu)筑物的高程確定：設計地面標高為0m（并作為相對標高0.00m），其他標高均以此為基準。設計進水管處的水面標高為-3.00m，依次推算其他構(gòu)筑物的水面標高，具體標高見表5-3及表5-4。表5-3 污水處理構(gòu)筑物的水面標高、池頂標高及池底標高構(gòu)筑物名稱水面標高(m)池底標高(m)池頂標高(m)進水井-3.00-3.800.15粗格柵-3.20-3.550.30泵房集水池-3.60-5.000.30沉砂池3.502.503.80初沉池3.00-1.003.30配水井2.50-1.503.00曝氣池1.90-2.102.30二沉池0.90-3.401.20接觸消毒池-0.30-1.800.20出水計量槽-0.20表5-4 污泥處理構(gòu)筑物的水面標高、池頂標高及池底標高構(gòu)筑物名稱水面標高(m)池底標高(m)池頂標高(m)污泥泵房-0.60-3.100.90濃縮池1.75-4.512.05污泥井-0.30-2.801.20儲泥池3.00-0.503.50脫水機房0.004.005.4高程布置結(jié)果：高程布置參見附圖2（高程布置圖）第六節(jié) 主要設備及附屬建筑物6.1主要設備列表：序號名稱規(guī)格數(shù)量設計參數(shù)主要設備1格柵LBH =3.30m1.58m1.02m1座設計流量Qd = 52600m3/d柵條間隙柵前水深h = 0.6m過柵流速HG-1200回旋式機械格柵1套超聲波水位計2套螺旋壓榨機（300）1臺螺紋輸送機（300）1臺鋼閘門（2.0X1.7m）4扇手動啟閉機（5t）4臺2進水泵房LBH=7.55m6.54m1.4m1座設計流量Q=2192m3/h單泵流量Q= 548m3/h3平流沉砂池LBH=1m3mm1座設計流量Q2192 m3/h水平流速v= 0.2 m/s有效水深H1= 1 m停留時間T= 50 S砂水分離器（0.5m）2臺4平流式初沉池LBH=6.9m5.90m9.7m4座設計流量Q= 2192m3/h表面負荷q= 2.0m3/(m2h)停留時間T= 2.0 h5曝氣池LBH =0.6m22.6m4.7m2座BOD為200，經(jīng)初沉池處理，降低5%LG60型壓縮機5臺，該型號壓縮機風壓50KPa，風量606普通輻流式二沉池DH=24m.3m4座設計流量Q= 2192m3/h表面負荷q= 1.m3/(m2h)停留時間T= 2.5 h，池邊水深Ho=. m7接觸消毒池LBH=32.m9m2m座設計流量Q=2042h停留時間T= .5 h有效水深H1=. m加氯間及氯庫LB=12m9m1座投氯量 190/d氯庫貯氯量按15d計選用2臺REGAL-2100型負壓加氯機（1用1備），單臺加氯量為10kg/h。9鼓風機房LB=9m6m1座10回流及剩余污泥泵房LB=9m6m1座11回流及剩余污泥泵房控制室LB=9m6m1座12回流水泵房LB=9m6m1座13泥場6.2 建筑物列表：各附屬構(gòu)筑物的尺寸見表：序號名稱尺寸規(guī)格（mm） 1綜合辦公樓1710 2傳達室54 3變配電室96 4機電修理間及工作棚105 5車庫、倉庫129 6食堂1918 7浴室及鍋爐房108 第二章 設計計算書第一節(jié) 進水管道的計算 根據(jù)流量52600m3/d該市排水系統(tǒng)為合流制，工業(yè)污水流量變化系數(shù)為=1.3，所以設計流量為52600m3/d，選擇管徑D=1000mm，坡度。由環(huán)境工程設計手冊查得，進水管充滿度h/D=0.65，流速v=0.776m/s。計算得設計水深h=0.67m。第二節(jié) 粗格柵粗格柵用以截留水中較大懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道發(fā)夢的較大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施正常運行的裝置。設計規(guī)定：（1） 水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合以下要求：1） 人工清除2540mm 2） 機械清除1625mm3） 最大間隙40mm（2） 在大型污水處理廠或泵站前大型格柵（每日柵渣量大于0.2m3），應采用機械清除。（3） 格柵傾角一般用，機械格柵傾角一般為。（4） 過柵流速一般采用0.61.0m/s設計計算：2.1、柵條間隙數(shù)：設粗格柵前水深h=0.67m，過柵流速v=0.9m/s，柵條間隙寬度b=0.02m柵條傾角 =60。柵條間隙數(shù)n為：取47個。2.2、柵槽寬度：設柵條寬S=0.01m，則槽寬： 2.3、過柵水頭損失：式中：水流通過格柵的水頭損失（m）k系數(shù)，格柵受污堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，一般k=3 形狀系數(shù)，本設計采用迎水，背水面均為半圓形的矩形 ，=1.67代入算得：取水頭損失為：=0.071m.2.4、格柵總高度的計算：柵前超高=0.3m，格柵的總高：H=h+=0.6+0.3+0.071=1.02m2.5、柵槽總長度L為：試中：柵前槽高，=h+=0.6+0.3=0.9m 進水管渠漸寬部分長度（m）； 柵槽與出水渠道漸縮長度（m）; =/2=0.301/2=0.1505m進水渠展開角，=代入式中：計算結(jié)果： 柵槽總長度：2.47m柵槽寬度：1.4m柵槽總高度：1.02m水頭損失：0.071m第三節(jié) 污水提升泵房提升泵房以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過，從而達到污水的凈化。設計計算：設計選擇5臺水泵(4臺使用，1臺備用)，污水提升泵房的集水池容積：（以一臺水泵工作6分鐘的水量計算）設有效水深h=1.4m。則集水池的面積：本設計取集水池面積：S=49，選擇池長為7.5m，寬為6.5m。計算結(jié)果：提升泵房集水池長：7.5m 提升泵房集水池寬：6.5m有效水深：1.4m說明：因為前面粗格柵的柵條間隙寬度為0.02m小于0.025m，所以提升泵房后不設細格柵。第四節(jié) 沉砂池沉砂池的作用是從污水中將比重比較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無極顆粒沉淀，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。設計規(guī)定：（1） 城市污水廠一般應設置沉砂池，座數(shù)或分格應不少于2座（格），并按并聯(lián)運行原則考慮。（2） 設計流量應按分歧建設考慮：1） 當污水自流進入時，應按每期的最大設計流量計算；2） 當污水為用提升送入時，則應按每期工作水泵的最大組合流量計算3） 合流制處理系統(tǒng)中，應按降雨時的設計流量計算。（3） 沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主。（4） 城市污水的沉砂量可按每109m3污水沉砂量為30000m3計算，期含水率為60%，容重為1500kg/m3。（5） 貯砂斗容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應小于，排砂管直徑應不小于0.3m。（6） 沉砂池的超高不宜小于0.3m.（7） 除砂一邊采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂場硬盡量靠近，以縮短排砂管的長度。說明：采用平流式沉砂池，具有結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好的優(yōu)點，分兩格。設計計算：4.1、沉砂池的長度：設水平流速v=0.20m/s，污水在沉砂池中的停留時間t=50s。則沉砂池總長度：4.2、過水斷面的面積： 取34.3、沉砂池寬度：沉砂池分兩格，即n=2，設每格寬度c=1.5m。池的總寬度：4.4、有效水深：4.5、沉砂池所需容積：設清除沉砂的時間間隔T=2d，沉砂室所需的容積：式中：城市污水的沉砂量，一般采用污泥4.6、每個沉砂斗所需的容積：設每一個分格有兩個沉砂斗，則每個斗所需的容積：4.7、沉砂斗的各部分尺寸：設斗底寬b1=0.5m，斗壁和水平面的傾角為，斗高=0.65m，沉砂斗的上口寬度： 4.8、沉砂斗的實際容積：4.9、沉砂室高度：沉砂池高度采用重力排砂，設池底坡度為0.06，坡向砂斗，沉砂室高度：沉砂池超高?。?，則沉砂池的總高度：本設計取沉砂池總高度：H=2.2m。設計結(jié)果： 沉砂池長度：10m 沉砂池寬度：3m（每格寬1.5m）有效水深：1 m第五節(jié) 初次沉淀池密度大于水的懸浮物在重力的作用下出現(xiàn)下沉，從而實現(xiàn)泥水分離，使得污水得到凈化。設計規(guī)定：（1） 設計流量應按分期建設考慮；（2） 沉淀池的個數(shù)或分格不應少于2個，比宜按并聯(lián)系列設計；（3） 池的超高至少用0.3m；（4） 一般沉淀時間不小于1.0小時，有效水深多采用24m；（5） 沉淀池的緩沖層高度，一般用0.30.5m;（6） 污泥斗斜壁于水平面的傾角，方斗不宜小于，圓斗不宜小于（7） 初沉池的污泥區(qū)容積，一般按不小于2日的污泥量計算，采用機械排泥時，可按4小時的污泥量計算。說明：平流式沉淀池有沉淀效果好；對沖擊負荷和水溫變化的適應能力強；施工簡易，造價較低的優(yōu)點。本設計采用平流式沉淀池。設計計算：進水出水出出水排泥平流式沉淀池5.1、沉淀池總面積：設表面負荷：，沉淀時間：t=2h則沉淀池的總面積： 5.2、沉淀池有效水深：5.3、沉淀部分有效容積：5.4、沉淀池長度：取水平流速，沉淀池的總長度：5.5、沉淀池的總寬度: 取30m5.6、沉淀池個數(shù)：設每個池寬度為沉淀池的個數(shù)：5.7、校核：；長深比：；經(jīng)校核，設計符合要求。進水口處設置擋流板，距池邊0.5m，出水口也設置擋流板，距出水口0.3m。平流式沉淀池的進水渠整流措施：出水口堰口和潛孔示意圖如下：平流式沉淀池出口集水槽形式：5.8、污泥容積：取清除污泥的時間間隔為。進入池時的懸浮固體濃度為。設沉淀池對懸浮固體的去除率為，則出水中的懸浮固體濃度為：取污泥含水率為，則污泥容積為：每個池的污泥部分所需的容積：5.9、污泥斗的容積：污泥斗的上口寬度為，下口寬度，選用方斗斗壁和水平面的傾角為。則污泥斗的高度為：污泥斗上口的面積，下口的面積污泥斗的實際容積：5.10、梯形部分容積：取污泥斗上梯形的坡度，坡向污泥斗，梯形的高度：梯形部分的污泥容積：,梯形上下底邊長，m =L+0.3+0.5=36.8m =b=6m5.11、校核：污泥斗和梯形部分污泥容積：設緩沖層的高度。5.12、沉淀池的總高度：本設計取計算結(jié)果：沉淀池長度：36m 沉淀池總寬度：30m沉淀池高度：9.7m有效水深：4m第六節(jié) 曝氣池的設計曝氣池的活性成分為活性污泥，活性污泥是細菌，真菌，原生動物和后生動物等不同的微生物組成的。在凈化廢水時，它們與廢水中的有機營養(yǎng)物形成了極為復雜的食物鏈?；钚晕勰鄬U水中懸浮性或溶解性有機污染物（少數(shù)無機污染物）的凈化，是由活性污泥吸附與凝聚和氧化與合成兩個活性作用完成的。說明：本設計采用平推流式曝氣池，平推流式曝氣池處理效率高，適于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。曝氣池工作流程圖如下：設計計算：6.1、曝氣池進水濃度的確定：經(jīng)由一級處理，對的去除率取35%，則進入曝氣池的濃度為，6.2、確定曝氣池對的去除率：由于二級處理的出水要求，處理水中的非溶解性的濃度為：式中： b微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，這里去0.09活性衛(wèi)生我在處理水中所占的比例，取0.4處理水中懸浮固體濃度，取處理水中溶解性的值為(出水)則二級處理對的去除率為 6.3、校核污泥負荷率：擬定的BOD污泥負荷率為。但為了穩(wěn)妥，需加以校核，取; ，則：所以取 查得污泥體積指數(shù)6.4、確定混合液污泥濃度(X)：污泥回流率為,最大污泥回流比?；旌弦何勰酀舛葹椋?.5、曝氣池容積計算：曝氣池容積為：6.6、確定曝氣池各部位的尺寸：設2組曝氣池，每組容積為： 取3799池深取，超高0.5m，每組曝氣池的面積為： 每組設五廊道，每個廊道池寬取，寬深比，介于12之間，符合要求。曝氣池的長度：長寬比：（符合要求）。6.7、平均時需氧量的計算：式中： 回流污泥濃度，其值為：活性污泥代謝活動被降解的有機污染物的()量：，活性污泥微生物氧化分解有機物過程的需氧率，活性污泥微生物內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率。6.8最大時需氧量：式中：K溶氣變化系數(shù)6.9、去除每千克的需氧量：每日去除量： 去除每千克的需氧量：6.10、最大時需氧量與平均時需氧量之比：6.11、供氣量的計算：采用180型網(wǎng)狀膜微孔空氣擴散器，每個擴散器服務面積0.49，敷設于距池底0.2m處，淹沒深度3.8m，計算溫度定為30。查表得20和30，水中飽和溶解氧值為： ; 空氣擴散器出口處的絕對壓力： 空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比 式中：空氣擴散裝置氧的轉(zhuǎn)移效率，取12%曝氣池混合液中平均氧飽和濃度: 式中：鼓風曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值，mg/L換算為在30度條件下，脫氧清水的沖氧 取值.相應的最大需氧量為曝氣池平均供氧量： 曝氣池最大時供氧量： 去除1kg的供氧量： 1污水的供氣量： 6.12、 空氣管路系統(tǒng)計算：在每相鄰兩個廊道的隔墻上設一根干管，10個廊道共5根干管，每根管設5對曝氣豎管，共10條配氣管，全池共設50條配氣管，每根豎管的供氣量為： 曝氣池平均面積為 每個空氣擴散器的服務面積按0.49計，則所需空氣擴散器的總數(shù)為 個 取3369個每個豎管上安裝的空氣擴散器的數(shù)目為3369/50=67.4個 取67個每個空氣擴散器的配氣量為： 經(jīng)估算得空氣管路系統(tǒng)的總壓力損失為1.0KPa網(wǎng)狀膜擴散器的壓力損失為5.88KPa，則總的壓力損失為 5.88+1.0=6.88Kpa6.13、 空壓機的選定：空氣擴散裝置安裝在池底0.2m處，因此，鼓風機所需壓力為空氣機供氣量最大時為： 平均時為： 根據(jù)所需壓力和