【導(dǎo)讀】根據(jù)資料，對(duì)該城市進(jìn)行污水處理廠的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)。編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)。1號(hào)圖紙：污水處理廠平面布置圖。該污水處理廠位于廣東省一座中小型城市的東南端，預(yù)計(jì)服務(wù)人口30萬(wàn)人左右。該市無(wú)重污染工業(yè)企業(yè)，最終收集至污水廠處理的污水所含的污。由于進(jìn)水水質(zhì)污染物質(zhì)較單一，處理廠一。期工程只需要做到二級(jí)處理即可。此次設(shè)計(jì)為第一期工程的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)留第。二期工程用地，作為后續(xù)擴(kuò)展，以適應(yīng)城市的不斷發(fā)展。該市現(xiàn)有人口28萬(wàn)人，近期水量357L/人???市政公共設(shè)施及未預(yù)見(jiàn)污水量以4%計(jì)。該市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多種地貌類(lèi)型，地勢(shì)西北高，東南低。，地震等級(jí)為6級(jí)以下，電力供應(yīng)良好。該市地處亞熱帶，面臨東海，海洋性氣候特征明顯，冬季暖和有陣寒，夏季高溫?zé)o酷暑，歷年最高溫度38℃，最低溫度4℃，年平均溫度24℃。處理不同性質(zhì)的污染物與污泥，達(dá)到凈化的目的與排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　

【正文】 2m h)； Q —— 入流剩余污泥量（ h/m3 ）。 設(shè)計(jì)中取 G =( 2m h) 411 mGQCF ???? (2) 沉淀池直徑 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 35 ?FD 4? 式中， D —— 沉淀池直徑（ m）。 mFD ???? ?? (3) 濃縮池容積 QTV? 式中， V —— 濃縮池的容積（ 3m ）； T —— 濃縮池濃縮時(shí)間（ h） ,一般采用 10～ 16h。 設(shè)計(jì)中取 T =14h 6 0 00 0 3 9 mQTV ????? (4) 沉淀池有效水深 FVh ?2 式中， 2h —— 沉 淀池有效水深（ m）。 mFVh ??? (5) 濃縮后剩余污泥量 01 100100 PP ??? 式中， 1Q —— 濃縮后剩余污泥量（ s/m3 ）。 dmsmPP /????????? (6) 池底高度 輻流沉淀池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，池底需做成 1%的坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗。池底高度為： iDh 24 ? 式中， 4h —— 池底高度（ m）； i —— 池底坡度，一般采用 。 miDh 0 ???? ，設(shè)計(jì)中取 。 (7) 污泥斗容積 )ba(tgh ?? ?5 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 36 式中， 5h —— 污泥斗高度（ m）； ? —— 泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角一般采用 55176。； a —— 污泥斗上口半徑（ m）； b —— 污泥 斗底部半徑（ m）。 設(shè)計(jì)中取 a =, b = ? ? m...tg)ba(tgh 431250251555 ?????? ? 污泥斗的容積 ? ?2251 31 babahV ??? ? 式中， 1V —— 污泥斗容積（ 3m ）； 5h —— 污泥斗高度（ m）。 ? ? ? ? 3222251 922502502512514313131 m......babahV ?????????? ?? 污泥斗中污泥停留時(shí)間 hQVT 1 ???? (8) 濃縮池總高度 54321 hhhhhh ????? 式中， h —— 濃縮池總高（ m）； 1h —— 超高（ m） ,一般采用 ； 3h —— 緩沖層高度 (m),一般采用 ～ 。 設(shè)計(jì)中 3h = mh ?????? ，計(jì)中取沉淀池總高度為 。 (9) 濃縮后分離出的污 水量 00100 PPPQq ???? 式中， q —— 濃縮后分離出的污水量（ s/m3 ）； Q —— 進(jìn)入濃縮池的污泥量（ s/m3 ）； P —— 濃縮前污泥含水率，一般采用 99%； 0P —— 濃縮后污泥含水率，一般采用 97%。 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 37 smPPPQq /0 0 2 97990 0 3 9 300 ????????? (10) 溢流堰 濃縮池溢流出水經(jīng)過(guò)溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量q = s/m3 ，設(shè)出水槽寬 ，水深 ，則水流速為 。 溢流堰周長(zhǎng) ? ?bDc 2??? 式中， c —— 溢流堰周長(zhǎng) (m)； D —— 濃縮池直徑（ m）； b —— 出水槽寬（ m）。 ? ? ? ? m....bDc 05372022121432 ??????? ? 溢流堰采用單側(cè) 90176。三角形出水堰，三角堰頂寬 ,深 ，每格沉淀池有三角堰247。 =232 個(gè)。 每個(gè)三角堰流量 0q s/m..q 360 105923202020 ???? 三角堰水深 h? m... . 0 0 6 900 0 0 0 0 9 507070 40520 ????? ，設(shè)計(jì)中取為 。 三角堰后自由跌落 ，則出水堰水頭損失為 。 輻流濃縮池的平面計(jì)算草圖如下： (11) 溢流管 溢流水量 s/m3 ，設(shè)溢流管管徑 DN100mm，管內(nèi)流速 v = m/s。 (12) 刮泥裝置 濃縮池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，刮泥機(jī)底部設(shè)有刮 泥板，將污泥推入污泥斗。 (13) 剩余污泥量 s/m3 ，泥量很小，采用污泥管道管徑 DN200mm，間歇將污泥排入貯泥池。 貯泥池 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 38 貯泥池用來(lái)貯存來(lái)自初沉池和濃縮后的污泥。本設(shè)計(jì)采用 2 座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。 設(shè)計(jì)計(jì)算： (1) 貯泥池設(shè)計(jì)進(jìn)泥量 21 Q ?? 式中， Q —— 每日產(chǎn)生污泥量（ d/m3 ）； 1Q —— 初沉池泥量（ d/m3 ）； 2Q —— 濃縮后剩余污泥量（ d/m3 ）。 由前面結(jié)果可知， 1Q =500 d/m3 ，每日排泥 6 次，排泥間隔 4h，每次排泥量 s/m3 ，持續(xù)時(shí)間 30min； 2Q = 4= d/m3 。 那么，每日產(chǎn)生的污泥量為： ????? Q d/m3 。 (2) 貯泥池的容積 ntQV 24?? 式中， V —— 貯泥池計(jì)算容積（ 3m ）； Q —— 每日產(chǎn)生污泥量（ d/m3 ）； t —— 貯泥時(shí)間（ h） ,一般采用 8～ 12h； n —— 貯泥池個(gè)數(shù)。 設(shè)計(jì)中取 t =12h, n =2 ?? ???? ntQV 3m 貯泥池設(shè)計(jì)容積 ? ?22322 31 babahhaV ???? ， ? ? 23 /batgh ?? ? 式中， V —— 貯泥池容積（ 3m ）； 2h —— 貯泥池有效深度（ m）； 3h —— 污泥斗高度 (m)； a —— 污泥貯池邊長(zhǎng)（ m）； b —— 污泥斗底邊長(zhǎng)（ m）； ? —— 污泥斗傾角，一般采用 60176。 設(shè)計(jì)中取 a =， 2h =，污泥斗底為正方形，邊長(zhǎng) b =。 mtgh 17603 ??????? ??? 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 39 V =147+= 3m 3m ,符合要求 . (3) 貯泥池高度 321 hhhh ??? 式中， h —— 污泥貯池高度（ m）； 1h —— 超高（ m） ,一般采用 ； 2h —— 污泥貯池有效深度（ m）； 3h —— 污泥斗高度（ m）。 mhhhh ??????? (4) 貯泥池的平面計(jì)算草圖如下： 污泥脫水 污水處理廠污泥二級(jí)消化后從二級(jí)消化池排出污泥的含水率約 95%左右，體積很大。因此為了便于綜 合利用和最終處置，需對(duì)污泥作脫水處理，使其含水率降至 60%～ 80%，從而大大縮小污泥體積。 設(shè)計(jì)計(jì)算： (1) 脫水污泥量計(jì)算 脫水好污泥量： 210 100100 PP ??? ? ? 10001 2 ??? PQM 式中， Q ——脫水后污泥量（ d/m3 ）； 0Q ——脫水前污泥量（ d/m3 ）； 1P ——脫水前污泥含水率（ %）； 2P ——脫水后污泥含水率（ %）； 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 40 M ——脫水后干污泥重量（ kg/d）。 設(shè)計(jì)中取 0Q = d/m3 ， 1P =95%， 2P =75% dmPP / 3210 ???????? ? ? ? ? dkgPQM /4 7 6 3 61000% 2 ???????? 污泥脫水后形成泥餅用小車(chē)運(yùn)走，分離液返回處 理系統(tǒng)前端機(jī)型處理。 (2) 脫水機(jī)的選擇 機(jī)械脫水方法有真空吸濾法、壓濾法和離心法。目前常用的脫水機(jī)械主要有：正空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)。 設(shè)計(jì)中選用 DY— 3000 型帶式壓濾機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)為，干污泥產(chǎn)量 750kg/h，泥餅含水率 75%，絮凝劑聚丙烯酰胺投量按干污泥量的 ‰。 設(shè)計(jì)中共采用 4 臺(tái)帶式壓濾機(jī)，其中 2 用 1 備。工作周期定為 12小時(shí)。所以每臺(tái)處理的泥量為： m=750 12 2=18000kg/d，可以滿(mǎn)足要求。 第五節(jié) 污水處理廠平面布置與高程計(jì)算 平面布置 水廠的平面布置應(yīng)考 慮以下幾點(diǎn)要求： (1) 緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長(zhǎng)度，并便于操作管理。但各構(gòu)筑物之間應(yīng)留處必要的施工和檢修間距和管道地位； (2) 利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費(fèi)用； (3) 筑物之間連接應(yīng)簡(jiǎn)單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時(shí)也需要設(shè)置必要的超越管道，以便某一構(gòu)筑物停產(chǎn)檢修時(shí)，為保證必須供應(yīng)的水量采取應(yīng)急措施； (4) 建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向； (5) 有條件時(shí)最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi)，盡量避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留，以確保生產(chǎn)安全； (6) 對(duì)分期建造的工程，既要考慮近期的完整性， 又要考慮遠(yuǎn)期工程建成后整體布局的合理性，還應(yīng)該考慮分期施工方便。 污水的高程計(jì)算 處理廠內(nèi)的管道采用重力流，并盡量減少水頭損失，各處理構(gòu)筑物的水頭損失按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選取。 污水高程計(jì)算表 序號(hào) 管渠及構(gòu)筑物 名稱(chēng) Q/(L/S) 管渠設(shè)計(jì)參數(shù) D/mm i/‰ v/(m/s) L/m 水頭損失（沿程 +局部） 1 出水口至計(jì) 量槽 1736 1400 200 2 計(jì)量槽 1736 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 41 3 計(jì)量槽至接 觸池 1736 1400 20 4 接觸池 434 5 接觸池至集 配水井 1736 1400 50 + 集配水井至 二沉池 434 800 10 7 二沉池 434 8 二沉池至集 配水井 868 900 10 9 集配水井至 曝氣池 1300 50 10 曝氣池 434 11 曝氣池至集 配水井 1736 1400 50 12 初沉池 434 13 初沉池至集 配水井 434 800 10 14 集配水井至 沉砂池 1736 1400 30 15 沉砂池 1736 16 細(xì)格柵 1736 17 粗格柵 1736 構(gòu)筑物水面標(biāo)高 序號(hào) 構(gòu)筑物名 稱(chēng) 水面上游標(biāo)高 （ m） 水面下游標(biāo)高 （ m） 構(gòu)筑物水面標(biāo)高（ m） 地面標(biāo)高 （ m） 1 計(jì)量堰 2 消毒池 3 二沉池 4 曝氣池 5 初沉池 6 沉砂池 7 細(xì)格柵 8 粗格柵 序號(hào) 構(gòu)筑物名稱(chēng) 水面上游標(biāo)高 （ m） 水面下游標(biāo)高 （ m） 構(gòu)筑物水面標(biāo) 高（ m） 地面標(biāo)高 （ m） 1 計(jì)量堰 2 消毒池 3 二沉池 污水處理廠課程設(shè)計(jì) 42 4 曝氣池 5 初沉池 6 沉砂池 7 細(xì)格柵 8 粗格柵 污泥的高程計(jì)算 (1) 污泥管道水頭損失 管道沿程損失 ))(( Hf CvDLh ? 管道局部損失 gvhi 22?? 式中， HC —— 污泥濃度系數(shù)。 查計(jì)算表可知污泥含水率 97%時(shí)，濃度濃度系數(shù) HC =71，污泥含水率 95%時(shí)，污泥濃度系數(shù) HC =53。 污泥水頭損失計(jì)算表 灌渠及構(gòu)筑物名稱(chēng) 流量（ L/s） 管渠設(shè)計(jì)參數(shù) 水頭損失（ m） 管徑 流速 長(zhǎng)度 沿程 局部 合計(jì) 初沉池至貯泥池 23 200 200 濃縮池至貯泥池 250 15 貯泥池至脫水機(jī)房 200 23 (2) 污泥高程布置 消化池高度較高，可以滿(mǎn)足后續(xù)脫水機(jī)房的需要，確定一級(jí)消化池泥面為地上 6m，即，從污水高程可知初沉池液面標(biāo)高和二沉池液面標(biāo)高。 i 由初沉池液面高程推算貯泥池液面高程，再由貯泥池液面高程反推濃縮池液面高程； ii 由脫水機(jī)房高程，再推算一級(jí)消化池高程和二級(jí)消化池高程； iii 確定二沉池至濃縮池的污泥泵提升高度； iv 確定貯泥池至一級(jí)消化池的污泥泵提升高度。 污 泥處理構(gòu)筑物及管渠水面標(biāo)高計(jì)算表