【正文】 ? ? )20()30( )20(0 ???? TSb SCC RCR ??? 式中 R—— 實際條件下充氧量， O2=216kgO2/h α —— 廢水液相傳質(zhì)系數(shù) KLa 的修正系數(shù)，取α = β —— 廢水 CS的修正系數(shù)，取β = ρ —— 壓力修正系數(shù)，取 ρ =1 C—— 氧實際濃度，取 C = 2 mg/L ? ?7 6 6 k g / h1 )2030(0????????R 水污染控制工程課程設(shè)計 25 （ 6）最大時需氧的充氧量 R0max ? ?k g / h 2119 )2030(m a x0?????????R （ 7）曝氣池平均時供氣量 GS /h3 9 2 40 m 2119 30????AS ERG （ 8）最大時供氣量 GSmax /h39 25 21 19 3m a x0m a x????AS ERG （ 9）去除每公斤 BOD5的供氣量 53 / kg BO 39250 ???Q L rG S （ 10）每 m3 污水的供氣量 污水33 /mm 250 ??QG S 空氣管計算 按曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰兩個廊道的隔墻上設(shè)一根空氣干管，共六根干管。在每根干管上設(shè)六對配氣豎管，共 12條配氣豎管。全曝氣池共設(shè) 72條配氣豎管。 （ 1）每根豎管的供氣量 /h561m724037072 3m a x ??SG （ 2）空氣擴(kuò)散器總數(shù) 曝氣池平面面積 168? =7846m2 取微孔曝氣器服務(wù)面積 1m2 水污染控制工程課程設(shè)計 26 曝氣器總數(shù)： 個784617846 ? （ 3）每根豎管上安設(shè)的曝氣器數(shù)目 個109727846 ? （ 4）每個曝氣器的配氣量 h/m57846392505616 3m a x ??SG 在膜片式曝氣器范圍內(nèi)。 （ 5）空壓機(jī)的選定 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距 曝氣池池底 處，因此，空壓機(jī)所需壓力為：4 9 . 9 8 k p9 . 81 . 0 )0 . 2( 4 . 3P ????? 最大時： / m i n6 5 3 . 6 m/h3 9 2 1 7 m1666722550 33 ??? 平均時： / m i n619m/h37166m1666720500 33 ??? 根 據(jù) 所 需 壓 力 及 空 氣 量 ， 決 定 采 用 ： RMF250 羅 茨 鼓 風(fēng) 機(jī) ； 1170r/min P=49KP。Qa=。La=。Pa=110KW。② 選用 8 臺，正常情況下七臺工作一臺備用，最大量時八臺一起工作。 水污染控制工程課程設(shè)計 27 8 二沉池 該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的 幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。 設(shè)置十組二沉池。 ．設(shè)計參數(shù) 設(shè)計進(jìn)水量： Q=15380 m3/d （每組） 表面負(fù)荷： qb 范圍為 — m3/ ，取 q=1 m3/ 固體負(fù)荷： qs =140 kg/ 水力停留時間（沉淀時間）： T=3 h 堰負(fù)荷：取值范圍為 — ，取 L/() ．設(shè)計計算 （ 1）沉淀池面積 : 按表面負(fù)荷算： 640241153 80 ???? bqQAm2 （ 2）沉淀池直徑： mAD 16m29 64044 ????? ? 有效水深為 h1=qbT=1? 3=3m4m 3291 ??hD（介于 6～ 12） （ 3）貯泥斗容積： 為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用 Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積： 水污染控制工程課程設(shè)計 28 389110000330033002415380)(22)1(2 mXXQXRTVrww ?? ????????? 則污泥區(qū)高度為 mAVh w 2 ??? （ 4）二沉池總高度： 取二沉池緩沖層高度 h3=，超高為 h4= 則池邊總高度為 h=h1+h2+h3+h4=3+++= 設(shè)池底度為 i=， 取污泥斗的上部直徑為 D1=3 則池底坡度降為 miDDh 3292 15 ?????? 則池中心總深度為 H=h+h5=+= （ 5）校核堰負(fù)荷： 徑深比 ??? hh D 29321 ?????? hhh D 堰負(fù)荷 )./(2)./()./( 15380 msLmsLmdmDQ ?????? 以上各項均符合要求 （ 8）集配水井設(shè)計計算 1） 配水井中心管直徑： 22 ?????，本設(shè)計取 。 式中 v—— 中心管內(nèi)污水流速（ m/s），本設(shè)計取 。 2）配水井直徑： 22233 ????????， 本設(shè)計取 。 式中 v3—— 配水井內(nèi)污水流速（ m/s），本設(shè)計取 。 水污染控制工程課程設(shè)計 29 3）集水井直徑： 22311 ???????，本設(shè)計取 。 式中 v1—— 配水井內(nèi)污水流速（ m/s），本設(shè)計取 。 4）出水管管徑：由前面可知， DN=1000m， v=(9)排泥裝置： 沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機(jī)，周邊傳動刮吸泥機(jī)的線速度為 23m/min，刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用 DN200mm. （ 6）輻流式二沉池計算草圖如下： 圖6 輻流式沉淀池進(jìn)水 排泥出水 水污染控制工程課程設(shè)計 30 圖7 輻流 式沉淀池計算草圖出水進(jìn)水 9 污水廠總體布置 主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物 水污染控制工程課程設(shè)計 31 該污水處理廠主要處理構(gòu)筑物有： 機(jī)械除渣格柵井、平流沉砂池、平流初次沉淀池、鼓風(fēng)曝氣池與二次沉淀池、及若干輔助建筑物。 工藝流程布置根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的面積和地形，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。 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)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)計中把它們收集后接入泵前集水池繼續(xù)進(jìn)行處理。 污水廠平面布置 ① 處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。 ② 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對獨立 布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。 ③ 構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運行管理等方面的要求。 ④ 管道與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護(hù)。污水廠管線布置主要有以下管線的布置：污水廠工藝管道、污泥工藝管道、廠區(qū)排水管道、空氣管道、超越管道 ⑤ 協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。 污水由北邊排水總干管截流進(jìn)入，經(jīng)處理后由該排水總干管排入河流。 該廠平面布置特點為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機(jī)房和回流污泥泵房位于曝氣池和二次沉淀池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費用，便于操作管理。輸送管較短。節(jié)約了基建投資。辦公室。生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、消化池等保持一定距離，位于常年主風(fēng)向的上風(fēng)向，衛(wèi)生條件與工作條件均較好。在管線布置上，盡量一管多用，如超越管、處理水出廠管都借道雨水管泄入附近水體，而剩余污泥、污泥水、各構(gòu)筑物放空管等，又都與廠內(nèi)污水管合并流人泵房集水井。第二 期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程北側(cè)。 具體布置見附圖 1 污水廠高程布置 水污染控制工程課程設(shè)計 32 為使污水能在各處理構(gòu)筑物之間通暢流動，以保證處理廠的正常運行，需進(jìn)行高程布置，以確定各構(gòu)筑物及連接管高程。 為降低運行費用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動，若需提升時，應(yīng)盡量減少抽升次數(shù)。為保證污泥的順利自流，應(yīng)精確計算處理構(gòu)筑物之間的水頭損失，并考慮擴(kuò)建時預(yù)留的儲備水頭。 主要任務(wù) 污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是： 確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高； 確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高； 通過計算確定各部分的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間暢通地流動，保證污水處理廠的正常運行。 高程布置原則 保證污水在各構(gòu)筑物之間順利自流。 認(rèn)真計算管道沿程損失、局部損失，各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運行時，與其并聯(lián)運行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。 考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。 選擇一條距 離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。 計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。 設(shè)置終點泵站的污水廠，水力計算常以接受處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以防處理后的污水不能自由流出。二泵站需要的揚程較小，運行費用較低。但同時應(yīng)考慮挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。 在作高程布置時，還應(yīng)該注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需要提升的污泥量。 協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又有利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運行成本。 污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計算 在污水處理工程中，為簡化計算一般認(rèn)為水流是均勻流。管渠水頭損失主要有沿程水頭水污染控制工程課程設(shè)計 33 損失和局部水頭損失。 沿程水頭損失按下式計算： iLLRCvh 22f ?? 式中： fh —— 為沿程水頭損失， m； L —— 為管段長度， m； R — — 為水力半徑， m； v —— 為管內(nèi)流速， m/s； 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)。 計算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，結(jié)果見下表： 設(shè)計體會 通過這次課程設(shè)計，我對我們環(huán)境工程專業(yè)的任務(wù)及目前的形勢有了更深刻的了解。我還掌握了很多關(guān)于排水處理方面的知識，鞏固了所學(xué)的理論知識，把理論知識和實踐結(jié) 合起來，培養(yǎng)了解決實際工程問題的能力。同時也為下學(xué)期做畢業(yè)設(shè)計做好基礎(chǔ) . 同時，我發(fā)現(xiàn)了自己專業(yè)理論基礎(chǔ)還不夠扎實，觀察不仔細(xì)，考慮問題不全面等方面的不足，認(rèn)為還需要通過進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和鍛煉來提高自己。 總之，這次課程設(shè)計加深了我對本專業(yè)的了解，更加增添了我將要從事本專業(yè)的信心。 參考文獻(xiàn) 1 何圣兵主編，城市污水處理工程設(shè)計指導(dǎo)，第一版，北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 2給水排水設(shè)計手冊第 5冊城鎮(zhèn)排水，第二版，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2022 水污染控制工程課程設(shè)計 34 3羅固源主編，水污染控制工程 ，北京：高等 教育出版社， 2022 4 嚴(yán)煦世 劉遂慶主編，給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，第二版，北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022