【導(dǎo)讀】在完成設(shè)計(jì)任務(wù)工作中，應(yīng)進(jìn)行排水工程中所有的工藝計(jì)算，水力計(jì)算，繪制圖紙，并對(duì)至少兩個(gè)建筑物進(jìn)行細(xì)部工藝設(shè)計(jì)。街坊人口密度：300人/公頃；排水量標(biāo)準(zhǔn)：150L/(人?城市或工廠位于華北地區(qū)。沿總干管的地下土壤為砂質(zhì)粘土，平均地下水位在地表以下。排水量為500m3/班，工人總數(shù)為500人，最大班為200人。COD為600mg/L，BOD5為300mg/L，SS為250mg/L。COD為400mg/L，BOD5為50mg/L，SS為100mg/L。最低水位的河寬10m。污水處理廠出水要求達(dá)到GB18918-2020一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。污水流量與水質(zhì)的計(jì)算；本設(shè)計(jì)布置兩套城鎮(zhèn)管網(wǎng)排水系統(tǒng)，然后進(jìn)行方案比較，最終確定較優(yōu)的方案。面將對(duì)方案比較進(jìn)行敘述。在處理工藝流程選定的同時(shí)，還需要考慮確定各處理構(gòu)筑物的型式，兩者互相制約，污水處理工藝流程的確定，主要以下列各項(xiàng)因素作為依據(jù)。溝和A2/O工藝，考慮到水廠占地面積的問(wèn)題，因此選用A2/O工藝。平流式消毒接觸池。氣沉砂池會(huì)對(duì)后面核心工藝的厭氧與缺氧段造成影響，所以采用平流沉砂池。

　　

【正文】 (m)； t沉淀時(shí)間 (h)，一般采用 ～ 。 設(shè)計(jì)中取沉淀時(shí)間 t=，則 h2 = = 污泥部分所需容積 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 37 按去除水中懸浮物計(jì)算 V=602 21 10n)10 0 10 086 40 0)( ? ??? PK TCCQ （? 式中 Q設(shè)計(jì)流量（ m3/s） 1C 進(jìn)水懸浮物濃度（ mg/L） 2C 出水懸浮物濃度（ mg/L） 2K 生活污水量總變化系數(shù) ? 污泥容重（ t/ m3），約為 1 0P 污泥含水率（ %） 設(shè)計(jì)中取 T=4h， 0P =97%， ? =50%， 2C = 1C V= 1 0 024/48 6 4 0 03 3 ???? ?????= m3 輻流沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的線速度為 2~3m/min，將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排出池外。 污泥斗容積 輻流沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，池底需做成 2%的坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗，設(shè)計(jì)中選擇矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸 2m 2m，底部尺寸 ，傾角 ?60 ，有效高度 。 污泥斗的容積 ）（ 211251 aaaah31 ???V 式中 1V污泥斗容積（ m3） 5h 污泥斗高度（ m） a污泥斗上口邊長(zhǎng)（ m） 1a 污泥斗底部邊長(zhǎng)（ m），一般采用 311?V （ 4+1+） = m3 沉淀池底部圓錐體體積 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 38 ）（ 2242 rRrRh31 ???? ?V 式中 2V 沉淀池底部圓錐體體積（ m3） 4h 沉淀池底部圓錐體高度 （ m） R沉淀池半徑 （ m） r沉淀池底部中心圓半徑 （ m） 設(shè)計(jì)中取 4h =， R=18m， r=1m 2V = ??????? ）（ 22 ? m3 沉淀斗總?cè)莘e 3V = 1V + 2V = m3 沉淀池總高度 54321 hhhhh ?????H 式中 H沉淀池總高度（ m） 1h 沉淀池超高 （ m），一般采用 3h 沉淀池緩沖層高度 （ m），一般采用 設(shè)計(jì)中取 1h =， 3h = H=+4+++= 進(jìn)水集配水井 輻流沉淀池 分為兩組，每組沉淀池分為兩個(gè)，在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進(jìn)每個(gè)沉淀池。 配水井的中心管直徑 22 v4?? ? QD 式中 2D 配水井內(nèi)中心管直徑 （ m） 2v 配水井內(nèi)中心管上升流速 （ m/s），一般采用大于等于山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 39 設(shè)計(jì)中取 2v = .70 ??? ?D= 配水井直徑 ???????? ??? 2233 v4 DQD ? 式中 3D 配水井直徑 （ m） 3v 配水井內(nèi)污水流速 （ m/s），一般采用 ～ 設(shè)計(jì)中取 3v = 3D = ?????? ??? ? 進(jìn)水管及配水花墻 沉淀池分為兩組，每組沉淀池分為兩個(gè)，每個(gè)沉淀池采用池中心進(jìn)水，通過(guò)配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動(dòng)。進(jìn)水管采用鋼管，管徑 DN=800mm，管內(nèi)流速 ，水力坡度 i=‰，進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為1200mm。 沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻 位于沉淀池中心管上部，布置六個(gè)穿孔花墻，穿孔流速 3333 nhv BQ? 式中 v3穿孔花墻過(guò)孔流速 (m/s)，一般采用 ～ m/s； B3孔洞的寬度 (m)； H3孔洞高度 (m) n3每格孔洞數(shù)量 (個(gè) )。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 40 設(shè)計(jì)中取 B3= m， h3= ， n3=8 個(gè) v3=( 8)= m/s 穿孔花墻向四周輻射平均布置，穿孔花墻四周設(shè)穩(wěn)流罩，穩(wěn)流罩直徑 ，高 ，在穩(wěn)流罩上平均分布直徑 100mm 的孔洞，孔洞的總面積為穩(wěn)流罩過(guò)水?dāng)嗝娴?15%。 出水堰 沉淀池出水經(jīng)過(guò)雙側(cè)出水堰跌落進(jìn)入集水槽，然后匯入出水管道排入集水井。出水堰采用雙側(cè) ?90 三角形出水堰，三角堰頂寬 ，深 ，間距，外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁 ，三角堰直徑為 ，共有 526 個(gè)三角堰。內(nèi)側(cè)三角堰距外側(cè)三角堰 ，三角堰直徑為 34m，共有 508 個(gè)三角堰。兩側(cè)三角堰寬度 ，三角堰堰后自由跌落 到 ，三角堰有效水深為 5211 .70 QH ? 式中 1Q三角堰流量（ m3/s） 1H 三角堰水深（ m），一般采用三角 堰高度的 1/2～ 2/3 508526 .401 ??????? ???H 三角堰堰后自由跌落 ，則堰水頭損失 。 堰上負(fù)荷 )ms/(. 1 0 0 11 ???? ???? LDQ ?? )ms/(.85 ?L ，符合要求。 1出水擋渣板 三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機(jī)桁架上的浮渣刮板收集。擋渣板高出水面 ，伸出水下 ，在擋渣板旁設(shè)一個(gè)浮渣收集裝置，采用管徑 DN300mm的排渣管排出池外。 1出水渠道 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 41 出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三 角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁 ，出水槽寬 ，深 ，有效水深 ，水平流速 ，槽底坡度 。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑 DN800mm，管內(nèi)流速 v0=，水力坡度 i=‰。 1刮泥裝置 沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的線速度為 2 到 3m/min，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將污泥推入污泥斗，刮泥機(jī)上部 設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進(jìn)排渣裝置。 1排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑 DN300mm，排泥管伸入污泥斗 底部，排泥靜壓頭采用 ，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。 二級(jí)生物處理設(shè)計(jì) 污水生物處理的設(shè)計(jì)條件為： 進(jìn)入曝氣池的平均流量 Qp= m3/s，最大設(shè)計(jì)流量 Qs=2202L/S。 污水中的 BOD5濃度為 200mg/L,假定一級(jí)處理對(duì) BOD5的去除率為 25%，則進(jìn)入曝氣池的污水的 BOD5濃度 Sa=Sy (125%) 式中 Sa進(jìn)入曝氣池中污水 BOD5濃度 (mg/l)； Sy原污水中 BOD5濃度 (mg/l)。 設(shè)計(jì)中 Sy=200mg/L，則 Sa=200 (125%)=150 mg/L 污水中的 SS 濃度為 333mg/L，假定一級(jí)處理對(duì) SS 的去除率為 50%，則進(jìn)入曝氣池的污水的 SS濃度 La=Ly (150%) 式中 La進(jìn)入曝氣池中污水 SS 濃度 (mg/l)； 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 42 Ly原污水中 SS 濃度 (mg/l)。 設(shè)計(jì)中 Ly=333mg/L,則 La=333 (150%)=污水中的 TN濃度為 53mg/L， TP濃度為 6mg/L。 (注：本設(shè)計(jì)采用 A2/O工藝 ) 厭氧 — 缺氧 — 好氧生物脫氮除磷工藝計(jì)算 厭氧 — 缺氧 — 好氧工藝，即 A— A— O工藝， 有時(shí)也稱 A2/O工藝，是通過(guò)厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，達(dá)到去除有機(jī)物、脫氮和除磷的目的。 (一 )設(shè)計(jì)參數(shù) 水力停留時(shí)間 A— A— O工藝的水力停留時(shí)間 t一般采用 7～ 14h,設(shè)計(jì)中取 t=10h。 曝氣池內(nèi)活性污泥濃度 曝氣池內(nèi)活性污泥 Xv一般采用 2020～ 4000mg/l，設(shè)計(jì)中取 Xv=3000mg/l。 回流污泥濃度 rSVIXr 610? 式中 Xr回流污泥濃度 (mg/l)； SVI污泥指數(shù)，一般采 用 100； r系數(shù)，一般采用 r=。 610 1. 2 12 00 0 /100rX m g l? ? ? 污泥回流比 39。1 rv XRRX ?? 式中 R污泥回流比； 39。rX 回流污泥濃度 (mg/l)， 39。rX =fXr = 12020=9000mg/l。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 43 3000 90001 R R??? 解得： R=。 TN 去 除率 121 100%sse s??? 式中 eTN 去除率 (%)； S1進(jìn)水 TN濃度 (mg/l)； S2出水 TN濃度 (mg/l)。 設(shè)計(jì)中取 S2=20mg/l %.362%1 0 053 2053 ????e 內(nèi)回流倍數(shù) e1eR ? ?內(nèi) 式中 R內(nèi) 內(nèi)回流倍數(shù)。 %1 6 5%.3621 %.362 ???內(nèi)R ，設(shè)計(jì)中取 R內(nèi) 為 170%。 (二 )平面尺寸計(jì)算 總有效容積 V=Qt 式中 V總有效容積 (m3)； Q進(jìn)水流量 (m3/d)，按平均流量計(jì)； t水力停留時(shí)間 (d)。 設(shè)計(jì)中取 Q= m3/s V= 86400 10/24=60978m3 厭氧、缺氧、好氧各段內(nèi)水力停留時(shí)間的比值為 1:1:3，則每段的水力停山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 44 留時(shí)間分別為： 厭氧池內(nèi)水力停留時(shí)間 t1=2h； 缺氧池內(nèi)水力停留時(shí)間 t2=2h； 好氧池內(nèi)水力停留時(shí)間 t3=6h。 平面尺寸 曝氣池總面積 VA h? 式中 A曝氣池總面積 (m2)； N曝氣池有效水深 (m)。 設(shè)計(jì)中取 h2= 5 5 0 9 7 8 mA ?? 每座曝氣池面積 1 AA N? 式中 A1每座曝氣池表面積 (m2)； N曝氣池個(gè)數(shù)。 設(shè)計(jì)中取 N=2 21 .36 7 7 52 .61 3 5 5 0 mA ?? 每組曝氣池共設(shè) 10 廊道，第 1,2 廊道為厭氧段，第 3,4 廊道為缺氧段 ，后 6 個(gè)廊道為好氧段，每廊道寬取 ，則每廊道長(zhǎng) 1AL bn? 式中 L曝氣池每廊道長(zhǎng) (m)； b每廊道寬度 (m)； 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 45 n廊道數(shù)。 設(shè)計(jì)中取 b=， n=10 mL . .36 7 7 5 ??? 厭氧 — 缺氧 — 好氧池的平面布置如下圖所示。 厭氧 缺氧 好氧池示意圖 (三 )進(jìn)出水系統(tǒng) 曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì) 初沉池的來(lái)水通過(guò) DN2020mm 的管道送入?yún)捬?— 缺氧 — 好氧 曝氣池首端的進(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為 。在進(jìn)水渠道內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從厭氧段進(jìn)入，進(jìn)水渠道寬度為 ，渠道內(nèi)水深為 ，則渠道內(nèi)的最大水流速度 S111Qv Nbh? 式中 v1渠道內(nèi)最大水流速度 (m/s)； b1進(jìn)水渠道寬度 (m)； h1進(jìn)水渠道有效水深 (m)。 設(shè)計(jì)中取 b1=， h1= smv /6 5 ???? 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 46 反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積 s2QF Nv? 式中 F每座反應(yīng)池所需孔口面積 (m2)； v2孔口流速 (m/s)，一般采用 ～ 。 設(shè)計(jì)中 v2= mF ??? 設(shè)每個(gè)孔口尺寸為 ，則孔口數(shù) Fn f? 式中 n每座曝氣池所需孔口數(shù) (個(gè) )； f每個(gè)孔口的面積 (m2)。 ???n ，設(shè)計(jì)中取 6 個(gè)。 曝氣池的出水設(shè)計(jì) 厭氧 — 缺氧 — 好氧池的出 水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭 232QHmb g??????? 式中 H堰上水頭 (m)， Q每座反應(yīng)池出水量 (m3/s)，指污水最大流量與回流污泥量、回流量之和； m流量系數(shù)，一般采用 ～ ； b堰寬 (m)；與反應(yīng)池寬度相等。 設(shè)計(jì)中取 m=， b= %????????? ??? ??? ，設(shè)計(jì)中取 。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 47 厭氧 — 缺氧 — 好 氧 池 的 最 大 出 水 流 量 為 (+220%)=，出水管管 徑采用 DN2020mm，送往二沉池，管道內(nèi)的流速為。 (四 )其他管段設(shè)計(jì) 污泥回流管 在本設(shè)計(jì)中，污泥回流比