【正文】 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)說明與計(jì)算書 第一章 設(shè)計(jì)資料的確定及污水、污泥處理工藝的選擇 ………………………… 2 第一節(jié) 設(shè)計(jì)流量的確定 ……………………………………………………… 2 第二節(jié) 污水、污泥的處理工藝流程確定 …………………………………… 2 第二章 污水處理 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………… 4 第一節(jié) 泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 4 第二節(jié) 污水提升泵房設(shè) 計(jì)計(jì)算 ……………………………………………… 7 第三節(jié) 泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 8 第四節(jié) 沉砂池設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………………… 10 第五節(jié) 輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………… 13 第六節(jié) 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………… 16 第七節(jié) 向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………… 19 第八節(jié) 計(jì)量槽設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………………… 22 第三章 污泥處理 構(gòu)筑 物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………… 24 第一節(jié) 污泥量計(jì)算 ………………………………………………………… 24 第二節(jié) 污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 24 第三節(jié) 污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………… 25 第四節(jié) 貯泥池設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………… 27 第五節(jié) 污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………… 28 第六節(jié) 機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………… ………………………… 29 第四章 污水處理廠的平面布置 ……………………………………………… 30 第五章 污水廠的高程布置 …………………………………………………… 31 第一節(jié) 高程控制點(diǎn)的確定 ………………………………………………… 31 第二節(jié) 各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計(jì)算 ……………………… 31 第三節(jié) 污水處理系統(tǒng)高程計(jì)算 …………………………………………… 32 第四節(jié) 污泥處理系統(tǒng)高程計(jì)算 …………………………………………… 33 設(shè)計(jì)體會(huì) ………………………………………………………………………… 35 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 36 附：設(shè)計(jì)圖紙 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 排水工程（二）課程設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 38頁 設(shè) 計(jì) 說 明 與 計(jì) 算 書 第一章 設(shè)計(jì)資料的確定及污水、污泥處理工藝的選擇 第一節(jié) 設(shè)計(jì)流量的確定 1. 平均日流量 平均日流量為 Qa ＝ (＋ 8/2)179。 104 m3/d ＝ m3/d 2. 最大日流量 污水日變化系數(shù)取 K 日 ＝ ，而 Qd ＝ K 日 179。 Qa ，則有： 最大日流量 Qd ＝ K 日 179。 Qa ＝ 179。 ＝ 9萬 m3/d 3. 最大日最大時(shí)流量（設(shè)計(jì)最大流量） 時(shí)變化系數(shù)取 K 時(shí) ＝ ，而 Qh ＝ K 時(shí) 179。 Qd／ 24，則有： 最大日最大時(shí)流量 Qh ＝ K 時(shí) 179。 Qd／ 24 ＝ 179。 9／ 24 ＝ m3/h 第二節(jié) 污水、污泥的處理工藝流程確定 1. 進(jìn)水水質(zhì) 根據(jù)原始資料，污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見下表： 城市污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)： 單位：（ mg/L） CODcr BOD5 SS NH3－ N 磷酸鹽 進(jìn)水 150220 150220 200320 1540 出水 ≤ 60 ≤ 20 ≤ 20 本工程設(shè)計(jì)中氮、磷的去除不作要求，其他各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB18918— 2021中的一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)，即要求出水 BOD5 降至 20mg/L以下， CODCr降至 60mg/L以下， SS 降至 20mg/L以下。經(jīng)分析，原污水各項(xiàng)指標(biāo)均不是很高，采用傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)污水處理工藝即可 達(dá)到處理要求。 2. 污水、污泥處理工藝的確定： 教師批閱： 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 排水工程（二）課程設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 38頁 根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是 BOD5， CODCr 和 SS， 本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。 工作原理： 1）流入工序：原污水從曝氣池首端進(jìn)入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入， 2）曝氣反應(yīng)工序： 壓縮機(jī)通過 管道輸送到設(shè)在池底的空氣擴(kuò)散裝置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中 ，污水和回流污泥形成的混合溶液在池內(nèi)呈推流形式流動(dòng)至池的末端 . 3）沉淀工藝：處理后的污水和活性污泥在二沉池內(nèi)分離， 4）排放工序：處理后的部分污泥作為剩余污泥排除系統(tǒng)進(jìn)行污泥處理，另一部份活性污泥則回流到進(jìn)水端。 特點(diǎn)： ① 污水處理效果好， BOD5去除率可達(dá)到 90%以上； ② 通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)； ③ 不易發(fā)生污泥膨脹； ④ 曝氣池容積大，占地規(guī)模大，基建費(fèi)用高 。 污泥處理工藝方案 污泥 的處理要求 污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。 污泥處理要求如下： ☆減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化； ☆減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用； ☆減少污泥中有毒物質(zhì)； ☆利用污泥中有用物質(zhì)，化害為利； 教師批閱： 進(jìn)水 中 格 柵 污水提 升泵房 細(xì)格柵 平流式沉砂池 輻流式初沉池 計(jì)量槽 向心輻流式二沉池 傳統(tǒng)活性污泥曝氣池 出水 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 排水工程（二）課程設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 38頁 ☆因選用生物脫氮除磷工藝，故應(yīng)避免磷的二次污染。 常用污泥處理的工藝流程 ： （ 1）：生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→最終處置 （ 2）：生 污泥→濃縮→機(jī)械脫水→最終處置 （ 3）：生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→干燥焚燒→最終處置 （ 4）：生污泥→濃縮→自然干化→堆肥→農(nóng)田 由于該工藝選用 傳統(tǒng)活性污泥法， 污泥較多，不穩(wěn)定，且污水中重金屬含量較多，不易采用農(nóng)田處置方式，干燥焚燒方式?jīng)]有必要，因此綜合比較各處理工藝選用（生污泥→重力濃縮→厭氧消化→機(jī)械脫水→最終處置）如下圖。其中污泥濃縮，機(jī)械脫水污泥含水率能達(dá)到 80%以下。 3. 處理構(gòu)筑物選擇 污水處理構(gòu)筑物形式多樣，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)其適應(yīng)條件和所在城市應(yīng)用情況選擇。選用 平流沉砂池，普通輻流式初沉淀池， 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣，向心輻流式二沉池，巴氏計(jì)量槽，污泥泵房，豎流式污泥濃縮池，正方形貯泥池，固定蓋式消化池，采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水。 第二章 污水處理 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第一節(jié) 泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置 。 （ 1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求： 1) 人工清除 25～ 40mm 2) 機(jī)械清除 16～ 25mm 3) 最大間隙 40mm （ 2）過柵流速一般采用～ 教師批閱： 初沉 池污泥 貯泥池 厭氧 消化池 重力 濃縮池 機(jī)械脫水 二沉 池污泥 泥餅外運(yùn) 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 排水工程（二）課程設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 38頁 （ 3）格柵傾角一般用 450～ 750。機(jī)械格柵傾角一般為 600～ 700. （ 4）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用 ～ （ 5）柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵間隙的大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)，可采用： 1）格柵間隙 16～ 25mm適用于 ～ 柵 渣 /103m3污水； 2）格柵間隙 30～ 50mm適用于 ～ 柵 渣 /103m3污水 . （ 6）通過格柵的水頭損失一般采用 ～ 。 α 1進(jìn)水工作平臺(tái)柵條α圖1 中 格柵計(jì)算草圖α2. 格柵尺寸計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)確定： 設(shè)計(jì)流量 Q1=（設(shè)計(jì) 2組格柵）， 以最高日最高時(shí)流量計(jì)算； 柵前流速： v1=， 過柵流速： v2=； 渣條寬度： s=， 格柵間隙： e=； 柵前部分長度： ， 格柵傾角：α =60176。 ； 單位柵渣量： w1= /103m3污水。 設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。 （ 1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2 1211 vBQ?計(jì)算得 : 柵 前 槽 寬1112QB v? = 2 ? =m ， 則 柵 前 水 深1 1 .2 7 0 .6 422Bhm? ? ? 教師批閱： 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 排水工程（二）課程設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 38頁 （ 2）柵條間隙數(shù)： 12sin 0 .5 6 5 sin 6 0 4 5 .60 .0 2 0 .6 4 0 .9Qn eh v ? ??? ? ???(取 n=46) （ 3）柵槽有效寬度： B0=s（ n1） +en=179。（ 461） +179。 46= 考慮 ： B=2B0+= （ 4）進(jìn)水渠道漸寬部分長度： 進(jìn)水渠寬： m a x11 .1 3 2 .5 20 .7 0 .6 4QBmvh? ? ? ?? 1 1 3 . 1 4 2 . 5 2 0 . 8 52 ta n 2 ta n 2 0BBLm????? ? ?? （其中α 1為進(jìn)水渠展開角，取α 1= ?20 ） （ 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 12 0 .8 5 0 .4 322LLm?? ? （ 6）過柵水頭損失（ h1） 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面，取 k=3，則通過格柵的水頭損失： 42 22 310 0 . 0 1 0 . 9s i n 3 2 . 4 2 ( ) s i n 6 0 0 . 1 0 32 0 . 0 2 2 9 . 8 1vh k h k mg??? ? ? ? ? ? ? ?? 其中： 4/3( / )se??? h0：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 =。 （ 7）柵后槽總高度（ H） 本設(shè)計(jì)取柵前渠道超高 h2=，則柵前槽總高度 H1=h+h2=+= H=h+h1+h2=++= （ 8）柵槽總長度 L=L1+L2+++（ +） /tanα =++++(+)/tan60176。 = （ 9）每日柵渣量 在格柵間隙在 20mm的情況下，每日柵渣量為： m a x 331 86400 1 . 1 3 0 . 0 5 8 6 4 0 0 3 . 7 6( / ) 0 . 2 /1 0 0 0 1 . 3 0 1 0 0 0ZQW m d m dK ??? ??? ? ??? ＝ 所以宜采用機(jī)械清渣。 教