【導讀】本次畢業(yè)設計的主要任務是完成湖北某市7萬m3/d城市污水廠A2/O工藝設計。污水廠工藝總平面圖布置和流程高程圖。省實現(xiàn)“在中部崛起”的方針而決定建立的。以轎車為支柱產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展外向型經(jīng)濟，力。求建設成為該市對外開放的窗口，其規(guī)劃布局合理。該市分為東、西兩部分，其中東部為。工業(yè)區(qū)，區(qū)內(nèi)主要設有總裝廠和與之配套的零件加工廠以及工業(yè)街坊，同時布置了倉庫區(qū)，西部主要為生活區(qū)，集中建設開發(fā)區(qū)生活居住及服務設施、商貿(mào)、旅游等第三產(chǎn)業(yè)設施和高教、科研機構(gòu)等。能齊全，配套合理的綜合經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。按照該區(qū)的總體規(guī)劃，至2020年，該區(qū)建設面積。將達31km2，規(guī)劃人口將發(fā)展至20～30萬人。該市位于中國的中部地區(qū),東西距最大為134公里，南北距最大為155公里。中國經(jīng)濟地理中，該市處于優(yōu)越的中心位置。根據(jù)國家地震烈度區(qū)劃，該市地區(qū)地震級為～5級，抗震設防烈度為6度。

　　

【正文】 5VhmF? ? ? 沉淀池總高度 設計中取 超高 ? ，緩沖層高度 2 ? 1 2 3 4 5 0 . 3 3 . 0 0 . 3 2 . 2 8 0 . 6 2 5 1 . 7 3 8 . 2 4H h h h h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 排泥裝置 二沉池連續(xù)刮泥吸泥。本設計采用周邊傳動的刮泥機將泥刮至污泥斗。在二沉池的絎架上設有 10?i ‰ 的污泥流動槽，經(jīng)漸縮后流出二沉池，采用漸縮是為保證中心管內(nèi)污泥流速不宜過大，以利于氣水分離。 因為池徑大于 20m,采用周邊傳動的刮泥機，其傳動裝置在絎架的緣外，刮泥機旋轉(zhuǎn)速度一般為 1～ 3rad/h。外圍刮泥板的線速度不超過 3m/min，一般采用 ，則刮泥機為 。 ① 吸泥管流量 二沉池排出的污泥流量按 80%的回流比計，則其回流量為： 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 29 30 . 8 1 . 0 5 2 4 0 . 8 4 2sQ R Q m s? ? ? ? 本設計中擬用 6 個吸泥管，每個吸泥管流量為： 4 6 4s m s? ? ??? 規(guī)范規(guī)定，吸泥管管徑一般在 150～ 600mm之間，擬選用 mmd 250? ，224 4 0. 03 5 0. 713. 14 0. 25Qv m sd? ?? ? ??， ?i 。 ② 水力損失計算 以最遠一根虹吸管為最不利點考慮，這條管路長 4m， ?進口? ， ?出口? ，局部水頭損失為 ? ?221 0 . 7 10 . 4 1 . 0 0 . 0 3 62 2 9 . 8vhmg?? ? ? ? ?? 沿程水頭損失為 mh 0 3 4 ‰ ??? 中心排泥管 ms?? 故中心管選擇 DN500， smv ? ， 1000 ?i ? ? mgvh 223 ?????? ? miLh ‰ ???? 泥槽內(nèi)損失 ???? iLh m 泥由槽底跌落至泥面（中心筒內(nèi)） ?h m，槽內(nèi)泥高 ?h m。 則吸泥管路上總水頭損失為 7654321 hhhhhhhh ??????? 0 . 0 3 6 0 . 0 3 4 8 0 . 1 1 0 . 0 2 0 . 2 0 0 . 1 0 0 . 1 0? ? ? ? ? ? ? ? 二沉池進水部分計算 二沉池進水部分采用中心進水，中心管采用鑄鐵管，出水端用漸擴管。為了配水均勻，巖套管周圍設一系列潛孔，并在套管外設穩(wěn)流罩。 （ 1）進水管計算 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 30 當回流比 80%R? 時，單池進水管設計流量為 ? ? ? ? 31 1 1 0 . 8 0 . 2 5 0 . 4 5Q R Q m s?? ? ? ? ? ? ? 進水管管徑取為 mmD 9001 ? 則 流速： 124 m sA ?? ? ?? 當為非滿流時，查《給水排水設計手冊》常用資料知：流速為 。 （ 2）進水豎井計算 進水豎孔直徑為 mmD 20202 ? 進水豎井采用多孔配水，配水口尺寸為 mm ? ，共設 8 個沿井壁均勻分布； 流速為： ? ?1 0 .4 5 0 .1 0 0 .1 5 ~ 0 .20 .5 1 .5 6Qv m sA? ? ? ???，符合要求 孔距為： mDl ???????? ? 設管壁厚為 ，則 mD ????外 （ 3）穩(wěn)流罩計算 穩(wěn)流筒過流面積 vQf 進? 式中 v——穩(wěn)流筒筒中流速，一般采用 ~ 。 設計中取 smv ? ?? 穩(wěn)流筒直徑 22324 4 1 5 2 . 0 2 . 9 63 . 1 4fD D m? ?? ? ? ? ? 二沉池出水部分設計 ① 集水槽的設計 本設計考慮集水槽為矩形斷面，取底寬 ?b ，集水槽距外緣距池邊 ，集水槽壁厚采用 ，則集水槽寬度為： ??? m。 設計中采用 ??39。 ，其中 ? ——安全系數(shù)，取 ，得 39。31 .5 0 .2 5 0 .3 7 5Q m s? ? ? 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 31 集水槽內(nèi)水流速度為： 39。 0 .3 7 5 0 .6 70 .8 0 .7Qv m sF? ? ?? ? 符合要求。 采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算，槽內(nèi)終點水深為 2 2 ? ? ?? 槽內(nèi)起點水深為 3 22233 2 hhhh k ?? 式中 kh ——槽內(nèi)臨界水深， m ； ?——系數(shù)，一般采用 。 22 33 220 . 2 51 . 02 0 . 1 3 60 . 8kaqhmg b g??? ????? ? ?? 3 22233 2 hhhh k ??2 23 2 0 . 1 3 6 0 . 2 4 0 . 6 00 . 2 4 m?? ? ? 校核如下： 因此，設計取槽內(nèi)水深為 ，取超高 ，則集水槽總高為 ?? m。 集水槽水力計算 ? ? ? ?0 . 5 2 0 . 1 5 2 0 . 8 3 . 1 4 2 9 2 . 1 8 4 . 4 7l D m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 濕周： mhbX ?????? 水力半徑： mXWR 25 ???? 水流坡度： % 232232 ????????? ???????????? ??v n Ri 則沿程水頭損失為： milh 0 0% ???? 局部按沿程水頭損失的 30%計，則集水槽內(nèi)水頭損失 為： ? ? mhh 1 ????? ② 出水堰的計算 二沉池是污水處理系統(tǒng)中的主要構(gòu)筑物，污水在二沉池中得到凈化后出水的水質(zhì)指標大多已定，故二沉池的設計相當重要。本設計考慮到薄壁堰不能滿足堰上負荷，故采用 90武漢理工大學本科畢業(yè)設計 32 度三角堰出水。 LQqqhLLLbLnnQq??????05221 式中 q——三角堰單堰流量， sL ； Q——進水流量， sm3 ； L——集水堰總長度， m ； 1L——集水堰外側(cè)堰長， m ； 2L ——集水堰內(nèi)側(cè)堰長， m ； n——三角堰數(shù)量，個； b——三角堰單寬， m ； h——堰上水頭， m ； 0q ——堰上負荷， ? ?msL ? 。 設計中取 mb ? ? ?1 2 9 0 . 5 2 3 . 1 4 8 7 . 9 2Lm? ? ? ? ? ? ?2 2 9 0 . 5 2 0 . 8 2 3 . 1 4 8 2 . 9 0? ? ? ? ? ? ? 12 8 7 . 9 2 8 2 . 9 0 1 7 0 . 8 2L L L m? ? ? ? ? b? ? ? 取 1068 個 0. 25 10 00 0. 231068Qq L sn ?? ? ? 22550 .7 0 .7 0 .2 3 0 .3 9h q m? ? ? ? ? ?0 0 .2 5 1 0 0 0 1 .4 61 7 0 .8 2Qq L s mL ?? ? ? ?介于 ? ? ~ L s m?之間，符合要求。 考慮自由跌水水頭損失 ，則出水堰總水頭損失為： m1 8 3 ?? 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 33 出水槽的接管與 消毒接觸池的進水渠道 相連，出水管管徑為 mmDN900 ，流速為： 244 Qv D???? 43 2 ??? ? 當為非滿流時，查《給水排水設計手冊》常用資料知：流速為 。 出水直接流入消毒接觸池的進水渠道；集配水井內(nèi)設有超越閘門，以便超越。 消毒設施計算 污水經(jīng)過以上構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細菌數(shù)量也大幅度的減少，但是細菌的絕對值還十分可觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水再排入水體前，應進行消毒處理。 目前，用消毒劑消毒能產(chǎn)生有害物質(zhì)，影響人們的身體健康已廣為人知，氯化是當今消毒采用的普遍方法。氯與水中有機物作用，同時有氧化和取代作用，前者促使去除有機物或稱降解有機物，而后者則是氯與有機物結(jié)合，氯取代后形成的鹵化物是有致突變或致癌活性的。 所以，目前污水消毒一是要控制恰當?shù)耐秳┝浚遣捎闷渌緞┐嬉郝然蛴坞x氯，以減少有害物的生成。消毒設備應按連續(xù)工作設置。消毒設備的工作時間、消毒劑代替液氯或游離氯，以減少有害物的生成。 消毒設備應按連續(xù)工作設置，消毒設備的工作時間、消毒劑投加量，可 根據(jù)所排放水體的衛(wèi)生要求及季節(jié)條件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季應嚴格連續(xù)消毒，其他情況時可視排出水質(zhì)及環(huán)境要求，經(jīng)有關(guān)單位同意，采用間斷消毒或酌減消毒劑投量。 目前常用的污水消毒劑是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外線等。其中液氯效果可靠、投配設備簡單、投量準確、價格便宜。其他消毒劑如漂白粉投量不準確，溶解調(diào)制不便。臭氧投資大，成本高，設備管理復雜。其他幾種消毒劑也有很明顯的缺點，他們的比較見下表 35。所以目前液氯仍然是消毒劑首選。本設計中選用液氯作為消毒劑。 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 34 表 35 各種消毒方法比較 消毒劑 優(yōu)點 缺點 適用條件 液氯 效果可靠、投配簡單、投量準確，價格便宜 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害，當污水含工業(yè)污水比例大時，氯化可能生成致癌化合物 適用于，中規(guī)模的污水處理廠 漂白粉 投加設備簡單，價格便宜 同液氯缺點外，沿尚有投量不準確，溶解調(diào)制不便，勞動強度大 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠 臭氧 消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機物，色，味，等，污水中 PH，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的 或生物積累性殘余物 投資大成本高，設備管理復雜 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠 次氯酸鈉 用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒 需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小 適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站 加氯量計算 二級處理出水采用液氯消毒，液氯的投加量為 L 則 每日的加氯量為： 0 86400 8 1. 05 32 4 86 40 0 00 10 00qQq k g L? ??? ? ? 加氯設備 液氯由真空 轉(zhuǎn)自加氯機加入，加氯機設計三臺，采用二用一備。每小時的加氯量為：728 2 kg h?? 設計中采用 1ZJ? 型轉(zhuǎn)子加氯機。 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 35 本設計采用 2 個 3 廊式平流式消毒接觸池，計算如下： 消毒接觸池容積 V Qt? 式中 V——接觸池單池容積， 3m ； t ——消毒接觸時間，一般取 30min 。 設計中取 30mint? 30 . 5 2 6 6 3 0 6 0 9 4 7 . 8 8V Q t m? ? ? ? ? 消毒接觸池表面積 1VF h? 式中 1h ——消毒接觸池有效水深， m 。 設計中取 1 ? 294 7. 8 8 37 9. ?? 消毒接觸池池長 / FL B? 式中 /L——消毒接觸池廊道總長， m ； B ——消毒接觸池廊道單寬， m 。 設計中取 ? 37 9. 15 75 .8 35Lm? ?? 消毒接觸池采用 3 廊道，消毒接觸池長為： 3 833LLm?? ? ? 校核長寬比： 75 .8 3 15 .1 7 105L mB? ? ? ?，合乎要求 池高 設計中取超高為： 2 ? 12 2 .5 0 .3 2 .8h h h m? ? ? ? ? 進水部分 武漢理工大學本科畢業(yè)設計 36 每個消毒接觸池的進水管管徑 900DN mm ， ms? 。 混合 采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點后接 900DN mm 的靜態(tài)混合器。 出水計算 采用非淹沒式矩形薄壁堰出流 ，設計堰寬為 ? ，計算為： 出水管采用 1200DN mm 的管道將水送入 河流 ，流速為 ms? 。 2 23 31 . 0 5 2 4 0 . 3 8 32 2 0 . 4 2 5 . 0 2 9 . 8 1QHmN n b g?? ??? ?