【導(dǎo)讀】水污染控制工程課程設(shè)計(jì)。題目：污水處理廠120210m3/d工藝設(shè)計(jì)。教學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院。專(zhuān)業(yè)班級(jí)環(huán)境工程0501

　　

【正文】 泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 ， m ； 1v —— 污泥從中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間縫隙流出速度，一般采用 ~ ； 1d —— 喇叭口直徑，一般采用 mdd 01 ???? 。 設(shè)計(jì)中取 1 m s? mh 3 ???? 濃縮后分離出來(lái)的污水量 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 27 smpppQq / 311 ???????? 濃縮池有效面積 mvQF ??? 式中 F —— 濃縮池水流面積 ， 2m ； v —— 污水在濃縮池內(nèi)上升流速，一般采用 000 5 ~ 001v m s? 。 濃縮池直徑 mFD 5444 ????? ? 有效水深： 2h vt? 式中 2h —— 濃縮池有效水深 ， m ； t —— 濃縮時(shí)間，不小于 12h。 設(shè)計(jì)中取 12th? 2 001 12 360 0 2hm? ? ? ? 濃縮后剩余 污泥量 dmsmpp /?????????? 濃縮池污泥斗容積 污泥斗設(shè)在濃縮池底部，采用重力排泥 ? ?5 2 1 ta nh r r ?? ? ? 式中 6h —— 污泥斗高度 ， m ； 2r —— 濃縮池半徑 ， m ； 1r —— 污泥斗底部半徑，一般用 ? ； ? —— 污泥斗傾角，圓形池污泥斗傾角 55??。 設(shè)計(jì)中取污泥斗傾角 60???， 1 ? ， 2 ? ? ? ? ?5 2 1 ta n 2 .7 1 0 .3 0 ta n 6 0 4 .1 7h r r m?? ? ? ? ? ? ? ? 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 28 污泥斗容積為： ? ? ? ?2 2 2 2 35 1 1 2 2 3 . 1 4 4 . 1 7 2 . 7 1 2 . 7 1 0 . 3 0 . 3 2 7 . 033V h r r r r m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 污泥在泥斗中的停留時(shí)間 22 7 . 0 1 0 . 7 13 6 0 0 0 . 0 0 0 7 3 6 0 0VThQ? ? ?? 介于 10～ 16 之間，符合要求。 濃縮池總高度 1 2 3 4 5H h h h h h? ? ? ? ? 式中 1h —— 超高 ， m ； 4h —— 緩沖層高度 ， m 。 設(shè)計(jì)中取超 高 ?h m，緩沖層高度 4 ? mhhhhhH 1 9 0 ??????????? 1排泥管 濃縮剩余污泥量為 ，泥量小，采用間歇排泥方式，污泥斗容積 m ，污泥管道選用 鋼筋混凝土管，管徑為 200DN mm ，每次排泥時(shí)間為 ，每日排泥 2次，間隔時(shí)間為 h12 。 每次排泥量： smhmq 33 ????? 管內(nèi)流速：224 4 0 .0 1 6 8 0 .5 43 .1 4 0 .2 0qv m sD? ?? ? ?? 當(dāng)為非滿流時(shí)，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》常用資料得流速為： m s? ，坡度為： ? ‰ 。 濃縮池示意圖見(jiàn)下圖 431 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 29 圖43 1 豎 流濃縮池示意草圖 的計(jì)算 貯泥池用來(lái)貯存來(lái)自濃縮池的污泥， dmsm 332 ??? 。由 于污泥量不大，本設(shè)計(jì)采用 1 座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。 貯泥池的容積 NQtV 24? 式中 t—— 貯泥時(shí)間，一般采用 h12~8 。 設(shè)計(jì)中取 ht 8? mV ??? 貯泥池設(shè)計(jì)容積： ? ?22322 31 babahhaV ???? ? ?2tan3 bah ??? ? 式中 V—— 貯泥池設(shè)計(jì)容積 ， 3m ； a—— 污泥 貯池邊長(zhǎng) ， m ； b—— 污泥 斗底邊長(zhǎng) ， m ； 2h —— 貯泥池有效水深 ， m ； 3h —— 污泥 斗高度 ， m ； ? —— 污泥 斗傾角，一般采用 ?60 。 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 30 設(shè)計(jì)中取 ??60? ， ma ? ， 2 ? ，污泥斗底為正方形，邊長(zhǎng)為 mb ? ? ?3 3 . 5 1 . 0ta n 6 0 2 . 1 72hm?? ? ? ? ? ?2 2 2 3 313 . 5 2 . 5 2 . 1 7 3 . 5 3 . 5 1 . 0 1 . 0 3 1 . 2 4 1 2 . 1 1 4 3 . 3 5 4 0 . 323V m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 貯泥池高度計(jì)算 321 hhhH ??? 式中 1h —— 貯泥池超高 ， m 。 設(shè)計(jì)中取 mh ? ? ? ? ? 貯泥池示意圖如下圖 441 管道部分設(shè)計(jì) 貯泥池中設(shè) 200DN mm?的吸泥管兩根 。 本設(shè)計(jì)中選用帶式壓濾機(jī)。 設(shè)計(jì)參數(shù)及原則 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） 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)按本規(guī)范第 5 章泵房中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(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； 圖 44 1 貯泥池示意草圖吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 31 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。 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)。 泥餅含水率一般可為 75～ 80%。 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 32 第 五 章 污水廠區(qū)總體布置 污水廠平面布置 工藝流程布置根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的面積和地形，采用直線型布置。這種布置方式生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管線短，水頭損失小，管理方便，且有利于日 后擴(kuò)建。 構(gòu)（建）筑物平面布置 按照功能，將污水處理廠布置分成三個(gè)區(qū)域： 1）污水處理區(qū)，由各項(xiàng)污水處理設(shè)施組成，呈直線型布置。包括：污水總泵站、格柵間、平流沉砂池、 平流初沉池、推流式鼓風(fēng)曝氣池 、輻流沉淀池、消毒池 。 2）污泥處理區(qū)，位于廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，由污泥處理構(gòu)筑物組成，呈直線型布置。包括：污泥濃縮池、污泥消化池、貯泥池等。 3）生活區(qū)，該區(qū)是將辦公室、宿舍、食堂、鍋爐房、浴房等建筑物組合的一個(gè)區(qū)，位于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。 污水廠管線布置 污水廠管線布置主要有以下管線的布置： 1）污水廠工藝管道 污水經(jīng)總泵站提升后，按照處理工藝經(jīng)處理構(gòu)筑物后排入水體。 2）污泥工藝管道 污泥主要是剩余污泥，按照工藝處理后運(yùn)出廠外。 3）廠區(qū)排水管道 廠區(qū)排水管道系統(tǒng)包括構(gòu)筑物上清液和溢流管、構(gòu)筑物放空管、各建筑物的排水管、廠區(qū)雨水管。對(duì)于雨水管，水質(zhì)能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排放，而構(gòu)吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 33 筑物上清液和溢流管與構(gòu)筑物放空管及各建筑物的排水管，這些污水的污染物濃度很高，水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，不能直接排放，設(shè)計(jì)中把它們收集后接入泵前集水池繼續(xù)進(jìn)行處理。 4）空氣管道 5）超越管道 6）廠區(qū)該水管道和消火栓布置 由廠外接入送至各建筑物用水點(diǎn)。廠區(qū)內(nèi)每隔 1 個(gè)室外消火栓。 1）主廠道路布置 由廠外道路與廠內(nèi)辦公樓連接的帶路為主廠道路，道寬 ，設(shè)雙側(cè) 的人行道，并植樹(shù)綠化。 2）車(chē)行道布置 廠區(qū)內(nèi)各主要構(gòu)（建）筑物布置車(chē)行道，道寬 。 3）步行道布置 對(duì)于無(wú)物品、器材運(yùn)輸?shù)慕ㄖ?，設(shè)步行道與主廠道或車(chē)行道相連。 廠區(qū)綠化布置 在廠區(qū)的一些地方進(jìn)行綠化。 污水廠高程布置 為使污水能在各處理構(gòu)筑物之間通暢流動(dòng)，以保證處理廠的正常運(yùn)行，需進(jìn)行高程布置，以確定各構(gòu)筑物及連接管高程。 為降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動(dòng)，若需提升時(shí)，應(yīng)盡量減少抽升次數(shù)。為保證污泥的順利自流，應(yīng)精確計(jì)算處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，并考慮擴(kuò)建時(shí)預(yù)留的儲(chǔ)備水頭。 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 34 污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計(jì)算 在污水處理工程中，為簡(jiǎn)化計(jì)算一般認(rèn)為水流是均勻流。管渠水頭損失主要有沿程水頭損失和局部水頭損失。 沿程水頭損失按下式計(jì)算： iLLRCvhf ?? 22 式中 fh —— 為沿程水頭損失 ， m ； L —— 為管段長(zhǎng)度 ， m ； R —— 為水力半徑 ， m ； v —— 為管內(nèi)流速 ， ms； C —— 為謝才系數(shù)。 局部水頭損失 為： gvhm 22?? 式中 ? —— 局部阻力系數(shù) 。 構(gòu)筑物水頭損失 由于各構(gòu)筑物的水頭損失比較多，計(jì)算起來(lái)比較煩瑣，本設(shè)計(jì)中若在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中計(jì)算了的就用計(jì)算的結(jié)果，若在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中沒(méi)計(jì)算的就用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。 可按表 61 所列數(shù)據(jù)估算 表 61 構(gòu)筑物水頭損失 構(gòu)筑物名稱(chēng) 水頭損失 (m） 取中間值（ m) 構(gòu)筑物名稱(chēng) 水頭損失 (m） 取中間值（ m) 中格柵 曝氣池（跌入） 1 平流式沉砂 池 配水井 平流式沉淀池 混合池 或混合池 計(jì)量槽 輔流式沉淀池 管渠水力計(jì)算 計(jì)量槽至出水口有一個(gè)突然擴(kuò)大和突然縮小，局部阻力系數(shù)為：+=。 接觸池至計(jì)量槽有一個(gè)突然擴(kuò)大和突然縮小，局部阻力系數(shù)為：+=。 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 35 二沉池至接觸池有一個(gè)突然擴(kuò)大和突然縮小及兩個(gè) 90? 彎頭，局部阻力系數(shù)為： 2 ? ? ? ?。 集配水井至二沉池有一個(gè)突然擴(kuò)大和突然縮小，局部阻力系數(shù)為：+=。 曝氣池至集配水井有一個(gè)突然擴(kuò)大、一個(gè) 90? 彎頭和一個(gè)突然縮小，局部阻力系數(shù)為： ++=。 初沉池至曝氣池有兩個(gè)突然擴(kuò)大和突然縮小，局部阻力系數(shù)取為? ?0. 48 0. 97 3 2 2. 90 6? ? ?。 集配水井至初沉池有一個(gè)突然擴(kuò)大、一個(gè) 120? 彎頭和一個(gè)突然縮小，局部阻力系數(shù)為： ++=。 在沉砂池至集配水井有一個(gè)突然擴(kuò)大、一個(gè)直角彎頭和一個(gè)突然縮小，局部阻力系數(shù)為： ++=。 管渠水力計(jì)算見(jiàn)表 62 表 62 污水管渠水力計(jì)算表 管渠及構(gòu)筑物名稱(chēng) 流量 ? ?sL 管渠設(shè)計(jì)參數(shù) 水頭損失 ??m ? ?mmD I （‰） ? ?vms ??mL 沿程 局部 合計(jì) 出水口至 計(jì)量槽 1200 250 計(jì)量槽至 接觸池 1200 30 接觸池至 二沉池 677 900 80 二沉池至 集配水井 677 900 50 集配水井至 曝氣池 907 1000 50 曝氣池 至 初沉池 907 1000 20 吉林化工學(xué)院 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì) 36 初沉池 至 集配水井 502 800 45 集配水井至沉砂池 502 800 6 .污水處理高程計(jì)算及布置 污水處理廠水力計(jì)算以接 受處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，沿污水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出，同時(shí)，還要考慮 挖土埋深的狀況 。 又 由于 任務(wù)書(shū)里面沒(méi)有給出河流水位方面的資料，所以在本設(shè)計(jì)中認(rèn)為污水廠出水能夠在洪水位時(shí)自由流出。設(shè)計(jì)中主要考慮土方平衡， 根據(jù)廠區(qū)的平均標(biāo)高為， 設(shè)計(jì)中以 曝氣池 為基準(zhǔn)，確定 曝氣池 的水面標(biāo)高為 。由此向兩邊推算其他的構(gòu)筑物高程。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 63。 表 63 構(gòu)筑物及管渠水力計(jì)算表 序號(hào) 管渠及構(gòu)筑物名稱(chēng)（ m） 水面上游 標(biāo)高（ m） 水面下游 標(biāo)高（ m） 構(gòu)筑物水 面標(biāo)高（ m） 1 出水口至計(jì)量槽 2 計(jì)量槽 3 計(jì)量槽至接觸池 4 接觸池 5 接觸池至二沉池 6 二沉池 7 二沉池至集配水井 8 集配水井 至推流式曝氣池 9 推流 式曝氣池 10 推流式曝氣池 至 初沉池 11 初沉池 12 初沉池 至集配水井