【正文】 池設(shè)計計算 1) 二級消化池容積 V1 =V/2=2) 各分尺寸確定： 消化池直徑 D采用 12m，集氣罩直徑 d1=2m,高 h1=2m，池底錐底直徑 d2=2m,上下錐體傾角 α =150 。 mdDh 21215tan2tan 24 ??????? ????????? ?? ? 222 mDA ???? ? 上錐體高 h2 =h4 = 消化池柱體 高度 與內(nèi)徑之比為 1:2，則柱高 h3應(yīng) 為 。 消化池總高度為： H=h1 ＋ 2h ＋ h3 ＋ 4h =＋ ＋ ＋ = H/D=,符合高度與筒體內(nèi)徑之比在 ～ 。 消化池各部分容積 上蓋容積： V1 =114hd?= 24 2 ?? = 上錐體容積： 2222 ?????? ?? hDV= 下椎體容積等于上錐體容積 v4 = 柱體容積 64 2323 ???? hDV ?= 二級消化池有效容積 V0 =V2 ＋ V3 ＋ V4 =＋ ＋ = ＞ 儲氣罐計算 中溫消化條件下，揮發(fā)性有機物負荷為 ～ (m3 d)，產(chǎn)氣量約為 1～ m3 /(m3 d) 。本設(shè)計取 m3 /( m3 d﹚ 氣量 dmaxq / 1 2 1 2 3???? 按 8h平均產(chǎn)氣量設(shè)計污泥貯罐 , 則氣罐體積為 () 8= m3 設(shè)計高 H=10m 直徑 D=7m 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 25頁 322 mHDV ????? ? ＞ 機械脫水間設(shè)計計算 污泥機械脫水 設(shè)計說明 污水處理廠污泥二級消化后 ， 從二級消化池排出污泥的含水率 95%左右，體積很大。因此為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥做脫水處理，使其含水率降 60%～ 80%，從而大大縮小污泥的體積。 1）污泥脫水機械的類型，應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選用。 2）污泥進入脫水機前的含水率一般不應(yīng)大于 98％。 3）經(jīng)消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟效益，考慮在脫水前淘洗。 4）機械脫水間的布置，應(yīng)按規(guī)范有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運輸設(shè)施和通道。 5) 脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或 污泥料倉貯存，污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根 據(jù)污泥出路和運輸條件等確定。 6) 污泥機械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時換氣次數(shù)不應(yīng)小于 6次。 脫水機選擇 消化后熟污泥含水率 92％ 3223100100 VVPP ??? 即 3 92100 V??? 得 V3 =﹙ m3 /d﹚ 本設(shè)計采用連續(xù)運行的帶式壓濾機。其各個參數(shù)如下，進泥含水量 90%～ 96%，泥餅含水量 65%～ 75%(初沉消化污泥 )。 設(shè)壓流后泥餅含水率為 75％，則濾餅體積為 75100 ??? 得 V= /d 進泥量： 4～ 7 m3 /（ m h）（濕泥），進泥同體負荷 150～ 250 kg/(m h)。設(shè)帶寬為 ，進泥量為 /(m h)允許進泥量為 = /(m h）。設(shè) 計中采用 1臺帶式壓濾機，每天運行 5h。 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 26頁 3 污水處理廠的平面布置 總平面布置原則 該污水處理廠為 陜西某城 市污水處理廠新建工程，主要處理構(gòu)筑物有：機械除渣格柵井、污水提升泵房、平流沉砂池、輻流初次沉淀池、 SBR 池與 接觸消毒池 、 污泥 濃縮池、 污泥 消化池、 機械脫水間、 計量設(shè)施等及若干輔助建筑物。 (1)總圖平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則。 ①處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。 ②每一單元過程的最少池數(shù)為兩座，但在大型污水中，由于設(shè)備尺寸的限制，往往有多池。 ③重要 構(gòu)筑物應(yīng)盡可能的按流程順序布置，以避免管 線迂回，同時應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。 ④經(jīng)常有人工作的建筑物 ， 如辦公、化驗等用房應(yīng)布置在夏季風(fēng)主風(fēng)向的上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。 ⑤構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用 5~10m。 ⑥污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，以策安全，并方便管理。污泥消化池應(yīng)距沉淀池較近，以縮短污泥管線，但消化池與其他構(gòu)筑物之間的距離不應(yīng)小于 20m。貯氣罐與其他構(gòu)筑物的間距則應(yīng)根據(jù)容量大小按有關(guān)規(guī)定辦理。 ⑦變電站宜設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)。 ⑧污水廠內(nèi)管線種類很多，應(yīng)考慮綜合布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。 ⑨污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進入下一級構(gòu)筑物或事故溢流。 (2)總平面布置結(jié)果 污水由 北 邊排水總干管截流進入，經(jīng)處理后由該排水總干管排入河流。 污水處理廠呈長方形。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū) 西南 部，占地較大的污水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)西部，沿流程自南向北排開，污泥處理系統(tǒng)在污水處理構(gòu)筑物的西部。廠區(qū)主干道寬 8 米 。 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 27頁 該廠平面布置特點為：流線清楚，布置緊湊。鼓風(fēng)機房位 于曝氣池一側(cè)，節(jié)約了管道與動力費用，便于操作管理。辦公室 、 生活住房與處理構(gòu)筑物、鼓風(fēng)機房、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。 第二期工程預(yù)留地設(shè)在一期工程右側(cè)。 4 污水處理廠 的 高程布置 污水處理廠高程布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標高。計算決定各部分的水面標高，以使污水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。 污水高程布置 連接管段水頭損失 污水處理 廠的 水流常依靠重力流動，以減少運行費用。為此，必須精確計算其水頭損失 （初步設(shè)計或擴 大 初設(shè)計時，精度要求可較低）。水頭損失包括： 1）水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；在作初步設(shè)計時可按下表估算。 2) 水流流過連接前后兩構(gòu)筑物的管道 (包括配水設(shè)備 )的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失。 3) 水流流過 計量 設(shè)備的水頭損失。 水力計算可查《給水排水設(shè)計手冊》來進行計算。 廠內(nèi)管線采用滿流。 表 污水管渠水力計算表 名 稱 設(shè)計流量 /L/s 管段設(shè)計參數(shù) 水頭損失 管徑 /mm 坡度 /‰ 流速 /m/s 管長 /m 沿損 /m 局損 /m 合計 /m 出口至 計量槽 506 800 800 計量槽 至消毒池 506 800 100 消毒池 至 SBR池 506 800 150 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 28頁 SBR池至 輻流初沉池 506 800 200 輻流初沉池 至配水井 506 800 90 配水井至沉砂池 506 800 120 沉砂池 至細格柵 253 550 10 各構(gòu)筑物水頭損失 表 污水流經(jīng)各構(gòu)筑物的水頭損失 構(gòu)筑物名稱 水頭損失（ m） 細格柵 平流沉砂池 配水井 輻流初沉池 SBR 池 接觸消毒池 巴氏計量槽 污水處理廠高程水力計算以接受處理后污水水體的最高水位作為起點，沿污水處理流程向上倒推計算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出。 表 構(gòu)筑物及管渠水面標高計算表 名 稱 水面上游標高 /m 水面下游標高 /m 構(gòu)筑物水面標 高 /m 地面標高 /m 出口至計量槽 巴氏計量槽 計量槽至接觸消毒池 接觸消毒池 接觸消毒池至 SBR池 SBR池 (高 ) (低 ) SBR池至沉砂池 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 29頁 初沉池 初沉池至配水井 配水井 配水井至沉砂池 沉砂池 沉砂池至細格柵 細格柵 污泥高程布置 SBR池 至污泥濃縮池的排泥 管道長度為 L=172m,管徑選用 D=200mm,污泥在管內(nèi)呈重力流，流速為 v=，水頭損失為： fh = ?????? ???????? HC? =? ?????? ? ?????? = 式中： CH— 污泥濃度系數(shù)， 查計算表可知污泥含水率 97%時 , 污泥濃度系數(shù)為HC =71。 計算結(jié)果見下 表。 表 連接管水頭損失 名 稱 管段設(shè)計參數(shù) 水頭損失 管徑/mm 坡度/‰ 流速/m/s 管長 /m 沿損/m 局損/m 合計/m 初 沉池至濃縮池 150 200 SBR池至濃縮池 200 180 濃縮池至一級消化池 200 25 一級消化池至二級消化池 200 20 二級消化池至脫水機 200 20 表 污泥處理構(gòu)筑物計管渠水面標高計算 名稱 上游泥面標高 /m 下游泥面標高/m 構(gòu)筑物泥面標高 /m 地面標高 /m 初沉池 初 沉池至濃縮池 SBR池 SBR池至濃縮池 濃縮池 遼寧科技學(xué)院本科生課程設(shè)計 第 30頁 一級消化池 一級消化池至二級消化池 二級消化池 二級消化池至脫水機房 脫水機房 參考文獻（ References） [1]GB 500142022 室外排水設(shè)計規(guī)范 [2]GB189182022 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 [3]張自杰，林榮忱，金儒霖．排水工程（下冊）．第四版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [4]中國市政工程東北設(shè)計研究院主編．給水排水設(shè)計手冊（第 1冊） — 常用資料．第2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [5]北京市市政工程設(shè)計研究總院主編．給水排水設(shè)計手冊（第 5冊） — 城鎮(zhèn)排水．第2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [6]上海市政工程設(shè)計研究院主編．給水排水設(shè)計手冊 （第 9冊） — 專用機械．第 2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [7]中國市政工程西北設(shè)計研究院主編．給水排水設(shè)計手冊（第 11冊） — 常用設(shè)備．第2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [8]中國市政工程華北設(shè)計研究院主編．給水排水設(shè)計手冊（第 12 冊） — 器材與裝置．第 2版．北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [9]孫力平等．污水處理新工藝與設(shè)計計算實例．北京：科學(xué)出版社， 2022 [10]李圭白等 . 水質(zhì)工程學(xué) . 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2022 [11]崔玉川等 . 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算 . 北京 ：化學(xué)工業(yè)出版社， 2022 [12]張自杰 .排水工程 [M].北京：中國建筑出版社， . 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