【正文】 ? 20tan2 1BB （ 315） L1= ? = 取進水渠到柵槽的長度為 。 柵槽至出水渠的漸窄部分長度 L2 L2=21L = （ 316） 16 取柵槽至出水渠的 長度為 。 通過格柵的水頭損失 H1 H1= ???? ????????60s in2 234vgesak （ 317） 設(shè)計采用銳邊距形斷面柵條，形狀系數(shù) a=，截污后水頭損失增大倍數(shù)k=3。代入計算： H1= ??? ?? = 取水頭損失的高度為 。 柵后槽的總高度 H 設(shè)計柵前渠道超過 H2=， H=H1+H2+h=++= （ 318） 取柵后槽總高度為 。 每日柵渣量 W 取 w= W=w? Q? K/1000 （ 319） W=? 4000? W=＞ 經(jīng)計算，宜采用機械清渣。 根據(jù)以上計算， 格柵選用 GX800 不銹鋼旋轉(zhuǎn)細格柵， 柵格間隙為 5mm，寬度 ， 功 率 為 。 格 柵 安 裝 角 度 60176。 ， 格 柵 井 的 構(gòu) 造 為? ? ，地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。 格柵機械式自動清渣。 格柵設(shè)計流量 Q=280m179。/h。 預沉池 預沉池的主要功能是沉淀粒徑較大的 SS和膠體物質(zhì)。 沉淀池設(shè)計一座，平均停留時間 3h。 沉淀池設(shè)為平流式沉淀池。 根據(jù) Qh max=220m3/h， 可以計算出 沉淀池的理論容積 V V=Q 3=220? 3=660 （ 320） 設(shè)計沉淀池的長寬比以 3~5為宜，有效水深一般為 ~4m，超高為 ~。設(shè)沉淀池的有效水 深為 ，則沉淀池的表面積 A=hQ = = ㎡ （ 321） 設(shè)長寬比為 ，則沉淀池的寬度 B 17 B== = （ 322） 沉淀池的長度 L L=BA= = （ 323） 在 此將沉淀池的尺寸設(shè)計為 ? ，有效水深 ，超高 。 經(jīng)校核， V=? ? =720m179。＞ 660m179。，滿足要求。 預沉池為平流式沉淀池，在進水處設(shè)有進水槽。預沉池采用溢流式入流裝置，并設(shè)有孔整流墻（穿孔墻）。預沉池的污泥斗斗口尺寸為 長 L=， 寬 B=，斗底尺寸為 長 L=， 寬 B=，污泥斗高度 H=。預沉池 池體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 沉淀池配套設(shè)備： 行車 刮泥機兩臺，寬 。功率 N=； AS402CB 排泥泵 2 臺， Q=120m179。/h，揚程 H=11m，功率 N=。 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池的主要功能是調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。 調(diào)節(jié)池的平均停留時間設(shè)為 10h。 由 Qh max=220m3/h， V 理論 =Q? 10=2200m179。 設(shè)調(diào)節(jié)池的有效水深 h=，則可以計算出調(diào)節(jié)池的理論表面積 A A=hQ = = ㎡ （ 324） 將調(diào)節(jié)池的長寬比設(shè)為 ，則可以計算出調(diào)節(jié)池的寬度 B B== = （ 325） 調(diào)節(jié)池的長度 L L=BA = = （ 326） 在此，將調(diào)節(jié)池的尺寸設(shè)計為 ? ，有效水深 ，超高 。 經(jīng)校核， V=42? 16? =2352m179。＞ 2200m179。，滿足要求。 調(diào)節(jié)池建為鋼硂結(jié)構(gòu)。 調(diào)節(jié)池末端投加 FeSO4， FeSO4的配置濃度為 15%，投加量為 250mg/L，即 179。，按 179。/h計算，每小時理論投加量為 ，實際投加 280L。按 經(jīng)曝氣反應后由泵提升進混凝沉淀池，曝氣強度 25m179。/min。 調(diào)節(jié)池配套設(shè)備： 正常運行 無堵塞潛污泵兩臺， 型號 WQ2260425， Q=150m179。/h， H=10m， N=，備用無堵潛污泵 1 臺，型號 WQ2210423， Q=100m179。/h，揚程 H=15m，功率 N=；三葉羅茨風機 2 臺（一用一備），型號 3L52WC， Q=179。/min， N=30kW； FeSO4配置及投加系統(tǒng)一套。 18 混凝沉淀池 混凝沉淀池的主要功能是去除廢水中大部分 SS 和膠體物質(zhì)。 混凝沉淀池的設(shè)計水力負荷為 179。/（㎡ h），停留時間 t=，采用周邊進水周邊出水輻流式。 混凝沉淀池的理論容積 V=Q? t=220? =660m179。 設(shè)混凝沉淀池的池壁有效水深為 ，則可以計算出池的表面積 A A=hV== （ 327） 池的直徑 D D=2??A=2? = （ 328） 在此將混凝沉淀池的尺寸設(shè)計為 D=16m，池壁有效水深 h=，超高 。 經(jīng)校核， V= ??????2D ? ??????2D ?? h=723m179。＞ 660m179。，滿足要求。 混凝沉淀池設(shè)為鋼硂結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)置中心傳動刮泥機，污泥重力排至污泥池。 混凝沉淀池配套設(shè)備： 中心傳動刮泥機一臺，直徑 D=， 線速度 2~3m/min，功率 N=； PAC 投加裝置一套； PAM 投加裝置一套。 氧化溝 氧化溝的功能主要是降解廢水中有機物和氨氮等污染物質(zhì)。 氧化溝的工藝設(shè)計應從它的整個組成系統(tǒng)來考慮。這個系統(tǒng)主要包括氧化溝和二次沉淀池，兩者構(gòu)成了污染物質(zhì)生化轉(zhuǎn)化的主要過程。其次還要考慮供氧設(shè)備和污泥回流設(shè)備。 氧化溝工藝設(shè)計主要包括曝氣池容積和構(gòu)筑物尺寸的確定 以及供氧設(shè)備的設(shè)計 兩 大 分。 氧化溝設(shè)計的一般 要求 氧化溝宜用于要求出水水質(zhì)較嚴或有脫氮要求的廢水處理廠； 氧化溝的直線段長度不得小于 12m，氧化溝的寬深比為 ~刷時有效水深為 ~，采用曝氣轉(zhuǎn)碟時長寬比為 ~，表面曝氣時，長寬比為 ~，當同時配有攪拌設(shè)備時，水深還可以加大。 所有氧化溝超高不小于 。 兩組以上的氧化溝并聯(lián)運行或采用交替式氧化溝時，必須設(shè)進水配水井，其 19 中可設(shè)配水堰或配水間，以保證均勻配水和控制流量。 氧化溝的出水要設(shè)在曝氣器的下游，并且和進水點與回流活性污泥點足夠遠，以避免短流。氧化溝宜在池深 1/2 處設(shè)置排空管，用于活性污泥培養(yǎng)時排出上清液。 氧化溝 設(shè)計 污水 在 氧化溝 處理 前 后 的水質(zhì)水量參數(shù)： 水流量 Q=4000t/d； 混 合液懸浮固體濃度 X=（ MLSS） 4000mg/L； 污泥產(chǎn)率系數(shù) Y=； 污泥衰減系數(shù) k=； 進水 BOD 濃度 S0=450mg/L； 出水 BOD 濃度 Se=30mg/L； MLVSS 與 MSSS 的比值 f=； 進水總氮濃度 N0=50mg/L； 出水總氮濃度 N=15mg/L； 隨剩余污泥排放的氮量，即同化作用去除的氮量 Nw=； 脫氮速率 Nd=； 污泥完全氧化所需氧量為 ； 硝化需氧量為 ； 出水 NH3N約為 2mg/L； 水溫最低溫度為 10℃； 水溫最高溫度為 25℃ ； 污泥齡 t 設(shè)為 30天。 氧化溝容積的計算： 氧化溝容積大小關(guān)系到有機物降解過程的進行程度，計算容積的主要設(shè)計參數(shù)是污泥負荷和污泥泥齡。 Y1= ?? = （ 329） 好氧區(qū) 所需 容積 V1 V1= ? ?fX tSSQY e? ???? 01 （ 330） V1= 30)30450( ? ???? =179。 反硝化所需容積 V2 20 V2=fXN NNNQ d w?? ??? )( 0 （ 331） V2= )81550(4000 ?? ???=179。 氧化溝所需總?cè)莘e V應為兩者之和 V=V1+V2 （ 332） V=+=179。 設(shè)氧化溝有效水深 h=， 超高 。 則氧化溝表面積 S S=hV = = ㎡ （ 333） 由于氧化溝表面積較大， 將氧化溝設(shè)為 并聯(lián) 雙溝型。 根據(jù)氧化溝的寬深比一般為 ~，將 單溝寬度 設(shè)為 B=，總長度L=76m。 經(jīng)校核， S=（ L2? B） ? B+2? ? B2 =4? （ ? ） ? +? 2? ? =+= ㎡ ＞ ， L/B=，在 ~ 之間，滿足要求。 氧化溝 在進口處埋有污泥預埋管和進水預埋管，出口處埋有出水預埋管，出水預埋管通向二次沉淀池。在兩座氧化溝之間有過水孔，過水孔的尺寸為? 。氧化溝外側(cè)建有爬梯，爬梯寬 B=；內(nèi)側(cè)有豎直爬梯，爬梯寬 B=。氧化溝過道寬 ， 厚度為 。過道旁設(shè)有欄桿，以保證工作人員的安全，欄桿高度為 。氧化溝 為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 為保證氧化溝內(nèi)具有污泥不沉積的流速，減少能量損失，在氧化溝的轉(zhuǎn)彎處距離內(nèi)側(cè)三分之一的位置設(shè)置了一道導流墻，導流墻半徑 r=。為了避免彎道出口考中心的隔墻一側(cè)流速過低，造成回水而一切、暖氣污泥下沉，導流墻在下游方向延伸了一個溝寬的長度，即 。 氧化溝需氧量的計算： 除碳需氧量 O1 O1=? ? 30 )( ???????? fVSSQ e （ 334） O1=? ? )30450(4000 ???????? O1=硝化需氧量 O2 O2=? 系統(tǒng)中被氧化的硝 （ 335） O2=? （ 50152） ? 4000? 103= 21 脫氮需氧量 O3 O3=? 系統(tǒng)中被還原的 NO3 （ 336） O3=? 4000? （ 50715） ? 103=除硫需氧量 O4 本設(shè)計為保證氧化溝工藝不受硫化物的影響，在調(diào)節(jié)池加硫酸化亞鐵除硫，去除率達 %以上，故在此忽略除硫需氧量， O4=0. 總需氧量 O O 理論 =O1+O2－ O3+O4 （ 337） O 理論 =+－ +0=總變化系數(shù) K= ax ??h，每小時最大需氧量 Oh，標準 Oh，標準 =O 理論 ? K= ? =（ 338） 需氧量 O 理論 ， h計算出之后，往往還需取一定的安全系數(shù)，得到實際需氧量 O，并轉(zhuǎn)化為標準狀態(tài)需氧量 O 標準 。 O 標準 = ? ?)20()( 20( ??????TTs sCCaCO?? ℃） （ 339） α 、 β — 修正系數(shù)，利用延時曝氣法 α =， β =； CS（ T） =，CS（ 20℃） =， C=。 O 標準 = ? ?)2025( ?????? ?= kg/h 曝氣轉(zhuǎn)盤的選擇 ： 曝氣機的動力效率一般為 (kWh)，需要配置的功率 W W = O 標準 /= （ 340） 在此配置 轉(zhuǎn)碟曝氣機 電動機功率為 25kW， 四 臺。 二次沉淀池 二次沉淀池的主要功能是澄清出水和濃縮污泥并用于回流至氧化溝，以保證和維持 氧化溝內(nèi)混合液懸浮固體濃度，是氧化溝系統(tǒng)的重要組成部分，其澄清效果的好壞，直接影響出水水質(zhì)； 而活性污泥一旦出現(xiàn)問題，不但會增加活性污泥在水中流失，使出水水質(zhì)下降，同時回流至氧化溝內(nèi)的污泥濃度也會下降，從而影響溝內(nèi)活性污泥的濃度，影響凈化效果。由于二次沉淀池需要完成污泥濃縮的作用，所以二次沉淀池的池面積大于只進行泥水分離所需要的池面積。 其次，在進入二沉池的活性污泥混合液在性質(zhì)上也有其特點?；钚晕勰嗷旌弦旱臐舛雀?，有絮凝性能，因此屬于成層沉淀，沉淀是泥水間有清晰的界面，絮 22 凝體結(jié)成整體共同下沉，初期泥水界面沉降速度固定不變，僅與初始濃度有關(guān)。 二次沉淀池設(shè)計的一般要求 氧化溝系統(tǒng)中二次沉淀池 表面水力負荷宜采用 ~179。/（㎡ h），沉淀時間宜采用 3~4 小時。 二次沉淀池的有效水深宜采用 3~4m，超高不小于 。 當采用污泥斗排泥時，每個泥斗應設(shè)單獨的閘閥和排泥管。 當采用輻流式沉淀池時，一般采用機械刮泥機，旋轉(zhuǎn)速度宜為 1~3r/h，刮泥板外緣線速度不宜大于 3m/min。 二次沉淀池的設(shè)計 沉淀池水面面積 S 表面 負荷 q=(m2h) ； 二次沉淀池設(shè)計數(shù)量 n=1 座 S=qnQ?= ㎡ （ 341） 沉淀池直徑 D ?SD ?? 4= （ 342） 取直徑 D=17m。 實際水面面積 A A= 42 ??D = ㎡ （ 343） 實際表面負荷 q q= AnQ? = m3/(m2h) （ 344） 經(jīng)校核， q在 ~ 之間，滿足要求。 沉淀區(qū)水深 H 設(shè)二次沉淀池水力停留時間為 t=，則澄清區(qū)水深 h1 h1= AtQ? = （ 345） 二沉池有效水 深 h2 h2=q? t （ 346） t為水力停留時間，設(shè)水力停留時間為 。 h2=? = 設(shè)二沉池超高 h3=，緩沖層高度 h4=，污泥斗高度 h5=， 23 H=h1+h2+h3+h4+h5 （ 348） H=++++= 設(shè)有效水深為 h h= h1+h2+h4=++= （ 349） 綜上，二沉池的設(shè)計尺寸為 D=， h=，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 配套設(shè)備： 污泥回流泵及自耦裝置一套， Q=20m179。/h， H=， N=； 中心傳動刮泥機一臺， D==。 污泥池 廢水處理產(chǎn)生的污泥含水量大，體積也大，運輸、處理或處置都很不方便。污泥排入污泥池后可以濃縮，初步減容，為后序的處理帶來方便。污泥經(jīng)濃縮后，可以使污泥管的管徑減小，運輸泵的容量減小， 污泥脫水時還可以減少壓濾機的工作量，降低設(shè)備使用和能耗。 剩余污泥量每天排放一次。設(shè)計將 剩余 污泥排入調(diào)節(jié)池，利用調(diào)節(jié)池的預曝氣系統(tǒng)， 使具有吸附性的污泥和廢水中的有機物充分接觸并產(chǎn)生絮凝反應，然后進入 混凝 池進行固液分離，這樣將剩余污泥排入調(diào)節(jié)池可以提高初沉淀效果 10%左右。處理系統(tǒng)污泥排放可以集中在 混凝池 排出，降低了剩余污泥的含水率，使剩余污泥減量，有利于污泥處理。 污泥量 W 在計算中仍以二沉池排出的污泥量計算， W=wXTXV?? （ 350） 式中 V—— 氧化溝的有效容積 X—— 污泥濃度， 4000mg/L Xw=二沉池池底污泥濃度，一般為 6000~8000mg/L，取 Xw=6500mg/L。 T=污泥齡， T=30d。 W= 307500 ?? =179。/d 污泥在污泥池的停留時間 t 一般為 12~24h，在此取 t=24h 污泥池的容積 V V=(24/24)? W=1? =179。 （ 351） 為防止雨水的影響，將污泥池的容積加大 30%，則 加大后的污泥池體積 V V =V? （ 1+30%） =? =179。 （ 352） 將污泥池的尺寸設(shè)計為 ? ? ，超高 。 經(jīng)校核， ? ? =276＞ ，滿足要求。 污泥 池內(nèi)設(shè)有穿孔空氣管系統(tǒng)， 防止污泥板結(jié)。 池內(nèi)安裝污泥泵 1臺，泵參 24 數(shù)為 Q=25m179。/min， H=15m， N= 脫水車間 污泥進污泥池的含水率為 98%左右，進脫水車間的污泥含水率為 95%，處理后的污泥含水率為 70%。 根據(jù)污泥量及設(shè)備占地和人工操作空間的安排，將脫水車間尺寸設(shè)為? 。 脫水過濾產(chǎn)率 L L=tyu MWP ?? ???2 （ 353） 式中 W—— 單位體積濾液產(chǎn)生的泥餅干重， kg/m179。； P—— 過濾壓力， N/㎡； u—— 濾液動力粘液曾度， N? S/㎡； M—— 過濾時間 t 與過濾周期之比 t—— 過濾周期， s W=00CC CCkk?? （ 354） 式中 C0—— 原污泥中固體物質(zhì)濃度， g/ml； Ck—— 濾餅量， ml C0=198%=Ck=170%=W=過濾壓力 P一般去 ； 查表，在 20℃時， u=? S/㎡； y=? 1011m/kg； 過濾時間 t取值 35min； 過濾周期 t=90min，則 M=35/90= L= 116??? ????=(㎡ ? h) 設(shè)壓濾機每天工作 時間 t=5 小時，則每小時的工作量為 W W= ktCQ ?? （ 355） 式中 C—— 污泥固體濃度， 8g/L W 5 ? ? = 25 過濾所需面積 S=W/L=㎡ 查設(shè)備手冊選用 BAS63545 型自動板框壓濾機，壓濾面積為 30㎡ /臺，需要一臺。 第四章 污水處理廠高程布置 各構(gòu)筑物水頭損失 各構(gòu)筑物的水頭損失包括流經(jīng)構(gòu)筑物時的水頭損失和出口堰的水頭損失。各構(gòu)筑物水頭損失表 41 表 41 各構(gòu)筑物水頭損失表 構(gòu)筑物 水頭損失（ m） 格柵 預沉池 調(diào)節(jié)池 混凝沉淀池 氧化溝 二次沉淀池 污泥池 管道 壓力 損失 從格柵到 預沉池 設(shè)計水量為 Q= 3600244000? =179。/s，流速 v=廢水管管徑 D D=????v kQ4 （ 41） D= ? ??= 管徑在選擇上一般比計算值要大，因為管徑過小會使沿程損失明顯增大。 查《常用鋼管規(guī)格型號一覽表》，選用 螺旋焊 縫 鋼管 ，型號 DN400，外徑 426mm，壁厚 。 D=4262? =414mm= （ 42） 26 回算流速 v v=????24D kQ （ 43） v= ?? ??=沿程水力損失 h1 h1= DC lq? ?? （ 44） 式中 l—— 管道長度， m； D—— 管徑， m； q—— 流量， m179。/s； C—— 系數(shù)，取 120 取 l=120m，代入公式 h1= ? ?? = 局部水力損失 h2 h2=gv??2 2? （ 45） 廢水管道采用一個進口， ? =，一個出口 ? =，一 個由鉻廢水處理后的 直流匯合 三通 ? =， 兩個 90176。彎頭 ? =， 一個閘閥 ? =，則?? =++2? ++= 代入上式，則 h2= 2?? = 從 預沉池到調(diào)節(jié)池 設(shè)計水量為 Q，管道型號同上，沿程水力損失 h1 h1= DC lq? ?? （ 46） 式中 l—— 管道長度， m； D—— 管徑， m； q—— 流量， m179。/s； C—— 系數(shù)，鐵鑄管取 120 l=6m，代入公式 27 h1= ? ?? = 局部水力損失 h2 h2=gv??2 2? （ 47） 廢水管道采用一個進口， ? =，一個出口 ? =，一個閘閥 ? =，則?? =++= 代入上式，則 h2= 2?? = 從調(diào)節(jié)池到混凝沉淀池 設(shè)計水量為 Q，管道型號同上。 沿程水力損失 h1 h1= DC lq? ?? （ 48） 式中 l—— 管道長度，