【文章內(nèi)容簡介】 v2—— 出水管流速（ m/s）； h3—— 集水池最低工作水位與所提升最高水位之差（ m）； h4—— 自由水頭，取 h4 = m； h1′、 h2′—— 吸水管、出水管沿程損失（ m）。 吸水管路的水頭損失。每根吸水管的流量為 Q1 = 400 m3/s，選用 250 mm 管徑，流速 v = m/s， 1000i = 。 直管部分長度 m，喇叭口（ ξ1 = ）， DN350 的 90176。彎管 1 個（ ξ = ）， DN350 閘門 1 個（ ξ = ）， DN350 轉(zhuǎn)至 DN150 漸縮管 1 個（ ξ = ）。 沿程損失 h1′ = ()/60 = m 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 12 局部損失 ? ? 221 .0 4 5 .70 .1 0 .5 0 .1 0 .2 5 0 .4 5 32 9 .8 2 9 .8 m? ? ? ? ? ??? 吸水管總水頭損失 h1 = + h1′ = + = m 出水管水頭損失。直管部分長 20 m。漸擴管 1 個（ ξ = ），閘門 1 個（ ξ = ），90176。彎頭 4 個（ ξ=） 。 沿程損失 h2′ = (20)/1000 = m 局部損失 ? ? 221 . 0 4 5 . 70 . 1 4 0 . 5 0 . 2 5 0 . 5 32 9 . 8 2 9 . 8 m? ? ? ? ? ??? 出水管水頭總損失 h2 = + h2′ = + = m 水泵所需總揚程 H = (+++) = m 故選用 WQ4002445 型污水潛水泵是合適的。 沉砂池設(shè)計計算 采用曝氣沉砂池，在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的優(yōu)點是能夠去除沙粒上附著的有機污染物，有利于取得較純凈的沙粒，從曝氣池中排出的沉沙，有機物只占 5%左右，一般長期擱置也不腐敗。設(shè) 2 座曝氣沉砂池，并聯(lián)運行，當污水量較少時，可考慮 1 個工作， 1 個備用。污水用泵抽入池內(nèi)，按最大流量 320 L/s 計算。 設(shè)計參數(shù) 最大設(shè)計流量 Qmax = 320 L/s = m3/s，水平流速 v1 = m/s，最大設(shè)計流量時的流行時間 t = 2 min，池子的有效水深 h2 = m，設(shè)每立方米污水的曝氣量為 d = m3/m3，排泥間隔天數(shù) T = 2 d。 設(shè)計計算 沉砂池總有效容積 V = Qmax60 = 260 = m3 水流斷面面積 A = Qmax/v1 = 池總寬度 B = A/ h2 = 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 13 每個池子寬度 設(shè) n=2 格，則 b = B/n = 寬深比 b/ h2 = （滿足 12 要求） 池總長度 L = V/A = 每小時所需空氣量 q = dQmax = 3600 = m3/h 沉砂斗所需容積 V 已知該城市污水沉砂量 X = 30 m3/(106 m3污水 )，生活污水流量總變化系數(shù) Kz = ，則 V = QmaxXT/Kz = 32030286400/(109) = m3 每個沉砂斗容積 V0 設(shè)每一分格有一個沉砂斗，則 V0 = V/n = 1 = m3 沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬 a1 = m， 斗壁與水平面傾角 55176。，取斗高 h3′ = m。 沉砂斗上口寬 a = (2)/tan55176。 +a1 = (2)/tan55176。 + = m 砂斗容積 V1 = (2 + 2 + 2)/6 = m3 m3（符合要求） 沉砂池高度 h3 采用采用重力排沙，設(shè)計池底坡度為 ，坡向砂斗。沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過度部分，沉砂池坡向沉砂斗的過渡部分寬 b2 = L a = = m，則沉砂池室高 h3 = h3′ = b2 = (+) = m。 1 池總高度 H 設(shè)超高 h1 = m H = h1 + h2 + h3 = (++) = m 曝氣沉砂池計算簡圖如圖 所示。 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 14 圖 曝氣沉砂池計算圖 初次沉淀池設(shè)計計算 本設(shè)計采用平流式沉淀池。該沉淀池效果好，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強，適用于地下水位高度及地質(zhì)較差的地區(qū)，適用于大、中、小型污水處理廠。設(shè)計見圖如圖所示。 設(shè)計參數(shù) 最大流量 Qmax = m3/s，表面負荷 q′ = m3/(m2h)，沉淀時間 t = h，設(shè)計水平流速 v = mm/s，污泥量取 25 g/(人 d)，兩次清泥間隔時間 T = 2 d。 設(shè)計計算 池子總表面積 A = 3600Qmax/q′ = 3600/ = 576 m2 沉淀部分有效水深 h2 = q′t = () = m 沉淀部分有效容積 V′ = A h2 = (576) = 1728 m3 沉淀池長 L = = (5) = 27 m 沉淀池總寬度 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 15 B = A/L = 576/27 = m， 取 B = 24 m 池子個數(shù) n 設(shè)每座池寬 b = m， 則 n = B/b = 24/4 = 6 個。分 3 組，每組兩座。 校核 長深比 ： L/ h2 = 27/3 = 在 812 之間（符合要求） 長寬比： L/b = 27/4 = 4（符合要求） 污泥部分需要的總?cè)莘e V 初沉池 SS 的去除率采用 50%，則每日產(chǎn)泥量為 S = 31042001061000 = 3000 kg/d 設(shè)污泥含水率為 p = 97%，則每日排泥量為 Vn = (3000100)/[1000(10097)] = 100 m3/d 間隔兩天需清除的污泥量 V = 1002 = 200 m3 每座沉淀池所需污泥量 V′′ = V/n = 200/6 = m3 污泥斗容積 V1 采用污泥斗如圖所示。斗壁與水平面傾角為 60176。，上口面積 f1 = m2，下口面積 f2 = m2，污泥斗的高度 h4′′ = ()tan60176。/2 = m。 則 V1 = h4′′[f1+f2+(f1f2)1/2] /3 = [ + +()1/2]/3= m3 污泥斗以上梯形部分污泥斗容積 V2 設(shè)流入口至擋板的距離為 m，流出口至擋板的距離為 m，污泥斗以上梯形部分上低長度 L1 = (27++) = m，污泥斗以上梯形部分下底長度 L2 = m，池底縱坡取 ，污泥斗以上梯形部分高度為 h4′ = (27+) = m 則 V1 = (+)1 污泥斗和梯形部 分污泥容積 V1 + V2 = (+) = m3 m3 故每座沉淀池的污泥斗課儲存 2 d 的污泥量，滿足設(shè)計要求。 1 沉淀池總高度 H 采用機械刮泥 H= h1 + h2 + h3+ h4 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 16 取 h1 = m， h2 = m ， h4 = h4′ + h4′′ = (+) = m 則 H = (+++) = m 1 機械刮泥機的選擇 采用武漢閥門廠和唐山機械電子研究所所生產(chǎn)的 GL525 型鏈板式刮泥機，其規(guī)格性能如表 所示。 表 GL525 型鏈板式刮泥機規(guī)格性能 寬度 (m) 刮板塊數(shù) (n) 刮泥速度 (m/min) 電動機功率 (kW) 4 12 采用重力排泥，水上浮渣采用人工清渣。 1 出入口的整流措施 入口采用淹沒孔與有孔整流墻的組合如圖所示。出口的整流措施采用可上下移動的鋸齒形三角堰，集水槽形式如圖 所示。 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 17 圖 初沉池整流措施和集水槽形式 一段和二段氧化池設(shè)計計算 設(shè)計參數(shù) 采用日平均時設(shè)計流量 Q = 18400 m3/s；進水 BOD5的濃度 ρ0 = 120 mg/L（按初沉池去除 20%計算），出水 BOD5濃度 ρe ≤ 20 mg/L；進水 SS 濃度 C0 = 180 mg/L， 出水 SS濃度 Ce ≤ 20 mg/L。 設(shè)計計算 采用二段接觸氧化法，分三組并列運行，每組 3 座。填料選用爐渣，其粒徑為 2080 mm，孔隙率為 48%60%，比表面積為 60200 cm2， 掛膜較易。一氧池填料高度 h13 = m，二氧池填料高度 h23 = m。 （ 1） 填料容積負荷 Nv 當 BOD5進水值小于 180 mg/L 時，采用爐渣填料、蜂窩調(diào)料及組合填料，穿孔管曝氣的二段式接觸氧化法時，可采用下式計算 Nv = 式中 Nv —— 填料容積負荷 [BOD5kg/(m3d)]； ρe—— 出水 BOD5值 (mg/L)。 Nv = = [BOD5kg/(m3d)] （ 2） 污水與填料接觸時間 t (h) 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 18 t = 24ρ0/1000 Nv = 24150/1000 = h， 取 t = h （ 3） 一氧池接觸時間 t1 按占總接觸時間的 60%計， t1 = = = h （ 4） 二氧池接觸時間 t2 按占總接觸時間的 40%計， t2 = = = h 接觸氧化池尺寸計算 一氧池的計算 單組一氧池（單池）的填料體積 V1 = Qt1/9 = 1840024 = m3 一氧池的面積 A1 = V1/h13 = 一氧池寬 B1取 m；池長 L1 = A1/B1 = 一氧池超高 h11 取 m，穩(wěn)定水層 h12 取 m，底部構(gòu)造層 h14 取 m， 則一氧池總高 H1 = h11 + h12 + h13 + h14 = +++ = m 二氧池的計算 單組二氧池（單池）的填料體積 V2 =Qt2/9 = 1840024 = m3 一氧池的面積 A2 = V2/h23 = 一氧池寬 B2取 m；池長 L2 = A2/B2 = 一氧池超高 h21 取 m，穩(wěn)定水層 h22取 m，底部構(gòu)造層 h24取 m， 則一氧池總高 H2 = h21 + h22 + h23 + h24 = +++ = m 接觸氧化池需氣量 接觸氧化池曝氣采用在填料下方穿孔管鼓風曝氣方式，根據(jù)經(jīng)驗，氣水比為 5:1（ 符合《生物接觸氧化法設(shè)計規(guī)程》 (CECS1282021)） 。 （ 1） 總需氧量 Q 氣 = 518400 = 92021 m3/d = m3/min （ 2） 一氧池的總需氧量 Q1 氣 = 2Q 氣 /3 = 2/3 = m3/min （ 3） 單組一氧池的需氣量 Q1 氣 ′ = Q1 氣 /9 = （ 4） 二氧池的總需氧量 Q2 氣 = Q 氣 /3 = （ 5） 單組二氧池的需氣量 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 19 Q2 氣 ′ = Q2 氣 /9 = 按接觸氧化池曝氣強度校核 一 氧曝氣池強度 Q1 氣 ′/A1 = (m2min) = m3/(m2h) 二氧池曝氣強度 Q2 氣 ′/A2 = (m2min) = m3/(m2h) 滿足《生物接觸氧化法設(shè)計規(guī)程》 （ CECS1282021） 要求范圍 1020 m3/(m2h) 接觸氧化池曝氣管采用鋼管，干管流速選取 V 干 = 10 m/s，支管流速 V 支 = 5 m/s；干管管徑選用 dN = 150 mm，支管管徑 dN = 32 mm。支管布置間距 20 cm， 支管上小孔孔徑 5 mm，小孔間距 6 cm，小孔向下 45176。開孔，交錯分布。 接觸氧化池的進出水設(shè)計 （ 1）進水導流槽設(shè)計 根據(jù)《生物接觸氧化法設(shè)計規(guī)程》（ CECS1282021），導流槽寬選取 m，導流槽長與池寬相同為 m，導流墻下緣距填料底為 m，導流墻距池底 m。見圖所示。 （ 2）出水槽設(shè)計 接觸氧化池出水槽采用鋸齒形集水槽（兩邊進水），集水槽污水過堰負荷 q = 2 L/(sm)。 一氧單池集水槽總長 L1j = Q/(qn) = 18400/(2249) = m 一氧池單池集水槽條數(shù) n1 = L1j/2L1 = (2) = 條，取 n1 = 2 條 二氧單池集水槽總長 L2j = L1j 二氧池單池集水槽條數(shù) n2 =