污水处理系统构筑物设计30323

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1、第1章 污水处理系统构筑物设计 1.1 粗格栅 1.1.1 设计参数 城市污水最大设计流量为：Q=2105 m3/d； 生活污水总变化系数：KZ=； 设栅前水深：h=； 过栅流速取：v=s； 用粗格栅，栅条间隙 e=50mm； 格栅安装倾角：60。 进水工作平台栅条 图 3-1 粗格栅计算图 1.1.2 工艺尺寸 1、栅条的间隙数 .145, 9 .1440 . 14 . 005. 060sin35. 131. 2sinmax取oehvQn 2、栅槽宽度 取栅条宽度0.01Sm，则栅槽宽度为： B=s(n-1)+en= 3、进水渠道渐宽部分长度 若进水渠宽11.8Bm， 渐宽部分展开角120，

2、 此时进水渠道内有流速为：Qmax/B1h=s。则： mtgtgBBlo45. 92028 . 169. 82111 槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： .725. 4245. 9212mll 4、过栅水头损失 因栅条为矩形面积，取2.42，取系数3k ， 44223310.011sin3 2.42sin600.03720.052 9.81Shkmeg 5、栅后槽总高度 取栅前渠道超高20.3hm，栅前槽高120.40.30.7Hhhm， 120.40.0370.30.737Hhhhm 6、栅槽总长度 08.16607 . 05 . 173. 445. 9600 . 15 . 0121ootg

3、tgHllL 1.1.3 栅渣量 取33310.110Wmm污水，则每日栅除的泥渣量为： dmKWQWZ/9584.19100035. 1864001 . 035. 131. 210008640031max 采用机械清渣。 根据要求选择合适的刮泥机。 1.2 提升泵房 水泵选择 设计水量为 Qmax=105m3/d，选择用 3台潜污泵（2用 1 备） ，则单台流量为： Q1=Qmax/2=268000/24/2=5583m3/h 根据要求选择合适的水泵。 1.3 细格栅 1.3.1 设计参数 污水最大设计流量为：smdmQ/31. 2/10235； 生活污水总变化系数：1.35zK ； 设栅前

4、水深：0.4hm； 过栅流速取：1.0m s； 用细格栅，栅条间隙10emm； 格栅安装倾角：60。 1.3.2 工艺尺寸 1、栅条的间隙数 。取726, 7 .7250 . 14 . 001. 060sin35. 131. 2sinmaxoehvQn. 2、栅槽宽度 取栅条宽度0.01Sm，则栅槽宽度为： B=s(n-1)+en= 3、进水渠道渐宽部分长度 若进水渠宽 B1=3m，渐宽部分展开角120，此时进水渠道内有流速为： ,/60. 24 . 0335. 131. 21maxsmhBQ。则： mtgtgBBlo89.15202351.142111 槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： .

5、945. 7289.15212mll 4、过栅水头损失 因栅条为矩形面积，取2.42，取系数3k ， 44223310.011sin3 2.42sin600.3220.012 9.81Shkmeg 5、栅后槽总高度 取栅前渠道超高20.3hm，栅前槽高120.40.30.7Hhhm， 120.40.320.31.02Hhhhm 6、栅槽总长度 L=l1+l2+H1/tan60=+= 1.3.3 栅渣量 取33310.110Wmm污水，则每日栅除的泥渣量为： dmKWQWZ/9584.19100035. 1864001 . 035. 131. 210008640031max 采用机械清渣。 根据

6、要求选择合适的刮泥机。 1.4 曝气沉砂池 1.4.1 设计参数 最大设计流量：smQ/2 . 33max； 水平流速：0.1m s； 最大设计流量时的停留时间：3mint ； 旋流速度：0.3m s； 沉砂量：3633010mm 污水； 图 3-2 曝气沉砂池计算图 1.4.2 曝气沉砂池尺寸 1、总有效容积 3max57632 . 36060mtQV 2、沉砂池断面面积 3max321 . 02 . 3mvQA 3、沉砂池总宽度 有效水深为m32，设有效水深为2Hm，则池总宽度为： mHAB16232 设曝气沉砂池分四格，每格池子宽度b，m： mnBb4416 宽深比：224Hb，满足要求

7、。 4、沉砂池总长度 mAVL1832576 长宽比：5 . 4418bL ，符合要求。 则平面尺寸：mmLB1816 5、集砂区 集砂斗倾角60，高为0.8m。 6、沉砂量 3max6624 36000.8 30 24 36001.536101.35 10ZQxVmdK。 1.4.3 曝气系统 1、所需曝气量 每3m污水所需曝气量为30.2m，则： hmDQq/23042 . 32 . 0360036003max 2、风机选择 根据所需的曝气量选择合适的风机。 1.5 初沉池 本次设计初沉池选用的是辐流式沉淀池， 其进出水方式为中心进水， 四周出水。 图 3-3 初次沉淀池计算图 1.5.1

8、 设计参数 设计流量（最大流量maxQ） ： ;/125. 3/107 . 2335smdmQmac 表面负荷：3202.0qmmh； 沉淀时间：1.5th； 出水堰负荷：2.9Ls m； 池底坡度：0.05； 沉淀池的数量为4n 沉淀池型：圆形辐流式。 1.5.2 沉淀池尺寸 1、沉淀部分水面面积 25.140642112500max1nqQA 2、池子直径 .42,3 .4214. 325.1406441mmAD取 3、沉淀部分有效水深： 202.0 1.53hq tm 4、沉淀部分有效容积： 375.42185 . 1411250mtnQV 污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为S

9、S=150mg/L，出水中悬浮物要求达到的浓度为10SSmg L，初沉池污泥含水率为95%，本设计中初次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为4h。则每天产生的污泥量为： 3010max12624495100100010001. 015. 0241125010010024mtpCCQW 污泥斗容积：设12rm，21rm，60。则： 5122 1601.73hrr tgtgm 222235111 221.7322 1 112.733hVrrrrm 5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05,则 40.051520.050.65hRrm 2222342110.651515 221

10、76.2133hVRRrrm 6、污泥总容积： 符合要求。,12691.18821.1767 .123321mmVV 7、沉淀池总高度：设超高10.3hm，缓冲层高度 mh3 . 03 mhhhhhH98. 573. 165. 03 . 033 . 054321 8、沉淀池池边高度： mhhhH6 . 33 . 033 . 0321 9、排泥量 污泥量按初沉池对悬浮物 SS 的去除率计算： 进水 SS 为 150mg/l，初沉池 SS 的去除率按 50%计算。 干污泥量为： dkgQd/105 . 1501021504005 污泥含水率设计为95%，污泥密度为31000kg m，则污泥体积为：

11、 dmQVd/3009511000/105 . 1951/300400 单池泥量为： dmQQws/150230023 采用连续排泥，集泥斗的作用是收集污泥。 1.6 曝气池 1.6.1 设计参数计算 本设计城市污水设计流量为350000md，处理要求如下： 原水水质为： LmgCOD/340 LmgBOD/2205 LmgSS/150 LmgTN/60 LmgTP/5 . 1 LmgNNH/503 出水水质： 达到国标 GB18918-2002城镇污水处理厂一级 A排放标准。 也即： 50CODmg L 510BODmg L 10SSmg L 15TNmg L 0.5TPmg L LmgNN

12、H/53 根据处理水质要求，可知2/AO工艺能满足最终的处理要求，且有较好的经济性。 1）水力停留时间 HRT为：8th； 2）BOD污泥负荷为：)./(25. 05dkgMLSSkgBODNs； 3）回流污泥浓度为：10000rXmg L； 4）污泥回流比：50%R ； 5）曝气池混合液浓度： 30.51000033333.310.5 1rRXXmg Lkg mR 6）求内回流比NR 000075601560TNTNTNTN 000030010075. 0175. 01TNTNNR 取%300NR。 图 3-4 2/AO曝气池平面草图 1.6.2 曝气池容积计算 1、有效容积 3666678

13、24200000mQtV 2、池有效深度：一般为：3.56.0m，本设计取池有效深度为14.5Hm 3、曝气池有效面积： 211666737044.5VSmH总 181.784.5bH，介于12之间，符合要求。 4、本设计中曝气池分两组，则每组有效面积为： 23704185222SSm总 5、采用 5 廊道推流式曝气池，廊道宽8bm 单组曝气池长度： 185246.35 8SLmB，取147Lm 校核长宽比：475.8758Lb，介于510之间，满足要求。 取超高为21Hm，则反应池总高度为：4.515.5Hm 。 6、各段停留时间和容积 3:1:1:21OAA 则厌氧池停留时间为：ht21，

14、池容： ;4 .1333366667513mV厌 则缺氧池停留时间为：ht22， 池容： ;4 .1333366667513mV缺 则好氧池停留时间为：ht63，池容： 37 .444446666732mV好。 7、校核氮磷负荷，kgTNkgMLSS d dkgMLSSkgTNXVTPQ/002. 02 .4000033335 . 12000000好好氧段总氮负荷 ，与2A O工艺好氧段 TN负荷0.05kgTNkgMLSS d相同，满足要求。 dkgMLSSkgTPXVTPQ/007. 04 .1333333335 . 12000000厌厌氧段总磷负荷 ，小于0.06kgTPkgMLSS d

15、，符合要求。 1.6.3 剩余污泥量 1、降解BOD产生的污泥量为： dkgSSaQWe/2310010001022010255. 0)(501 式中：W1降解 BOD产生的污泥量，kg/d； a污泥增值系数， ； Q设计流量，m3/d； S0进水 BOD的浓度，mg/l； Se出水 BOD的浓度，mg/l。 2、内源呼吸分解泥量： 3/64. 23 . 38 . 0mkgfXXV dkgbVXWV/880064. 26666705. 02 式中：XV挥发性悬浮固体浓度 MLVSS（kg/m3） ； fMLVSS 与 MLSS 之间的比值， ； X污泥浓度 MLSS（kg/m3） ； W2内源

16、呼吸分解的污泥量，kg/d； b污泥自身氧化率， ； V曝气池体积，m3. 3、不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS） 。该部分占总TSS的约25%： dkgQSSWe/10500%25102100010220%25)(503 4、剩余污泥量 dkgWWWW/2480010500880023100321 每日生成活性污泥量： dkgWWXw/1430088002310021 5、湿污泥量 （剩余污泥含水率为99.2%P ） smdmPWQs/129/3100)992. 01 (248001000)1 (33 6、泥龄 dWXVc924800666673 . 3 1.6.4 曝气池的需氧量： 1

17、、根据式：XSSQOe42. 168. 0)(02 dkgXSSQOe/102 . 62480042. 168. 0)10220(20000042. 168. 0)(802 式中：污泥的氧当量系数，完全氧化 1 个单位细胞（以 C5H7NO2表示细胞分子数） ，需要单位的氧。 2、供气量的计算 根据式ASEOG28. 02 式中：GS 供气量； EA 氧利用效率，采用微孔曝气，取 20% hmEOGAS/106 . 4%2028. 0102 . 628. 03882 1.7 二沉池 二沉池的选取同初次沉淀池一样， 也是辐流式沉淀池， 中心进水， 周边出水。 图 3-5 二次沉淀池计算图 1.7

18、.1 设计参数 设计流量（最大流量maxQ） ：43max5 101 50%0.86886400Qms； 表面负荷：3201.5qmmh； 沉淀时间：ht3； 中心进水管：下部管内流速1取1.2m s； 上部管内流速2取1.0m s； 出管流速3取0.8m s； 出水堰负荷：1.51.7Ls mLs m； 池底坡度：0.05； 沉淀池的数量为4n ； 沉淀池型：圆形辐流式。 1.7.2 沉淀池尺寸 1、沉淀部分水面面积： 20max118755 . 143600125. 3mnqQA 2、池子直径 mDmAD49,8 .4814. 31875441取。 3、沉淀部分有效水深： mtqh5 .

19、435 . 102 径深比为：）的要求。符合（126, 8 .105 . 449 4、沉淀部分有效容积： 384383411250mtnQV 污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为LmgSS/150，出水中悬浮物要求达到的浓度为10SSmg L，二沉池污泥含水率为97%，本设计中二次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为4h。则每天产生的污泥量为： 300max2104)97100(1000100)01. 015. 0(11250)100(100)(mtpCCQWe 污泥斗容积：设,2,421mrmr60。则： mrrh46. 33)24(tan)(215 322222121514 .

20、101)2244(346. 314. 3)(3mrrrrhV 5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05,则 mrRh5 . 005. 0)(14 3222112423 .140)441414(35 . 014. 3)(3mrRrRhV 6、污泥总容积： 33212107 .2413 .1404 .101mmVV,符合要求。 7、沉淀池总高度：设超高mh5 . 01，缓冲层高度mh3 . 03 mhhhhhH26. 946. 35 . 03 . 05 . 45 . 054321 8、沉淀池池边高度： mhhhH3 . 53 . 05 . 45 . 0321 9、径深比： 2 .

21、 65 . 4282hD，在612范围内，满足要求。 1.8 接触消毒池 1、加氯量 氯量按每立方米污水投加 5g计，则每天需要的氯量为： kgW100010102535 2、加氯设备每小时加氯量 hkgqG/7 .4124100024 3、储量 仓库储量按 10d消耗计。 kgW410100010 4、加氯机和氯瓶 采用投加量为 050kg/h 加氯机 3台，两用一备，并轮换使用。液氯的储备选用容量为 1000kg 的钢瓶共 12台。 5、加氯间和氯库 加氯间和氯库合建，加氯间内布置 3台加氯机及其配套的投加设备， 两台加压水泵。氯库中 12 只氯瓶两排配置。设 3 台称量氯瓶质量的液压磅秤

22、。为搬运氯瓶方便，氯库内设置 CD2-6 单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。 6、氯库外设置事故池 池中长期贮水，水深，加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室内，为方便观察，值班室与加氯间设大型观察窗及连通的门。 1.8.1 接触池 设计廊道式接触反应池 2座，水力停留时间 t 为 30min，廊道水流速度为 s。 1、接触池容积： 34167603086400200000mQtV 2、接触池表面积 接触池有效水深设计为mh5 . 22，则接触池面积为： 2216675 . 24167mhVF 3、廊道宽： mmhvQb5,6 . 42 . 05 . 231. 2取

23、。 实际流速 sm/2 . 0。 4、单个接触池宽（采用 2个隔板，则有 3 个廊道） mB1553 5、接触池长度： mBFL6 .5521516672，取 57m。 长宽比：,104 .11557bL符合要求。 6、接触池总高度：设超高为0.3m，则： 2.50.32.8Hm 7、混合 采用管道混合的方式，加氯管线直接进入消毒接触池进水管。 1.9 巴氏计量槽 咽喉式巴氏计量槽的精确度达 95%-98%，其优点是水头缺失小，底部洗刷力大，不易沉积杂物。计量槽颈部有一较大坡底的底，颈部后的扩大部分则具有较大的反坡。 当水流至颈部时产生临界水深的急流， 而当流至后面的扩大部分时，便产生水跃。

24、因此， 在所有其他条件相同时， 水深仅随流量而变化。 量得水深后，便可按有关公式求得其流量。 图 3-6 巴氏计量槽计算图 1、依据设计手册，当测量范围为dm /6 . 33 . 23时，喉宽b取m，则喉宽长度为： mbL25. 22 . 15 . 01 20.6Lm 30.9Lm mbB348. 02 . 11 mbB4 . 23 . 02 2、计量槽总长度 计量槽上游直线长度1l: mBl933311 计量槽下游直线总长度2l： mBl124 . 25522 总长度 L： mlLLLlL75.24129 . 06 . 025. 2923211 在自由流条件下，计量槽的流量，按下列公式计算：

25、 )/(222. 53599. 1smbHQ 式中 b喉宽，m； 1H上游水深，m。 第2章 污泥处理系统构筑物设计 本设计中污泥处理部分选定的工艺流程为： 图 4-1 污泥处理部分工艺流程图 2.1 污泥泵房 设计污泥回流泵房两座， 分别位于两座沉淀池之间， 每个泵房承担两座沉淀池的污泥回流和剩余污泥排放。 2.1.1 设计参数 污泥回流比 正常回流比为 50%，泵房回流能力按 100%计； 设计回流污泥流量为：435 10 md； dm /10235； 曝气池每日排出的剩余污泥量：rWfXXQ 式中：Qw-曝气池每日排出的剩余污泥量(m3/d)； ； XR-回流污泥浓度（mg/L） dmf

26、XXQrW/33071000075. 0248003 2.1.2 污泥泵 污泥回流和剩余污泥排放分别独立运行，便于操作。 根据生产工艺要求选择合适的水泵。 2.2 污泥浓缩池 由于初沉污污泥含水率大约为 95%， 可以不经过浓缩直接进行消化处理， 因此，污泥浓缩仅处理剩余活性污泥。 上清液进泥出泥 图 4-2 浓缩池计算图 2.2.1 设计参数 设计流量 smdmQW/038. 0/330733； 污泥浓度 3/10mkgC ； 浓缩后含水率 97%； 浓缩前含水率 %99； 浓缩时间 12Th； 浓缩池固体通量 )/(0 . 12hmkgM；浓缩池数量 1座； 浓缩池池型 圆形辐流式。 2.

27、2.2 浓缩池尺寸 1、面积 21378240 . 1103307mMCQAW 2、直径 mAD4214. 3137844 3、浓缩池容积 26 .1641123600038. 0mTQVW 4、有效水深 mAVh2 . 113786 .16412 5.浓缩后剩余污泥量 dmsmPPQQW/1094/0126. 09710099100038. 01001003301 6、池底高度 iDh24 式中 4h-池底高度（m） I-池底坡度，一般采取. miDh21. 001. 024224 7、总高度 取超高mh3 . 01，缓冲层高度30.3hm，则总高度为： mhhhhH01. 221. 03

28、. 02 . 13 . 04321 2.3 污泥消化池 初次沉淀池排出的污泥为 126dm /3，二次沉淀池排出的剩余污泥量经浓缩后为 1094dm /3，则两者总计dm /12203；含水率为 95%，设干污泥比重，挥发性有机物占污泥总量的 70%。 根据要求设计合适的污泥消化池。 2.4 贮泥池 2.4.1 消化污泥量 剩余污泥量为：dm /10943，含水率为 97%； 初沉池污泥量为：126dm /3，含水率为 95%。 消化前污泥总量为：dmQ/122012610943 设消化后污泥的含水率为92%，则消化后污泥量为： dmQ/48992. 01)95. 01 (126)97. 01

29、 (10943 2.4.2 贮泥池容积 设计贮泥池周期为 1d，则贮泥池容积为： 3118 1 118VQtm 34891489mQtV 2.4.3 贮泥池尺寸 取池深 H为 4m，则贮泥表面积为： 25 .1224489mHVS 设计圆形贮泥池一座，则直径为： mSD5 .1214. 33 .12244取 13m。 2.4.4 搅拌设备 为防止污泥在贮泥池中沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。 2.5 脱水机房 2.5.1 过滤流量 过滤流量：489dm /3 设置 2 台压滤机，每天每台工作 12h，则每台压滤机的处理量为： dmQ/201224893 2.5.2 加药量的计算 设计流量：489dm /3 絮凝剂：PAM（聚丙烯酰胺） 投加量：以干固体的0.2%计，成饼率取60%，则有： tW046. 0%60%)5126%31094(%2 . 0