【導(dǎo)讀】根據(jù)所給GZ市資料建一座污水處理廠。，對(duì)該城市進(jìn)行污水處理廠的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)。1號(hào)圖紙：污水處理廠平面布置圖。總污水量m3／d，其中工業(yè)廢水占60％，生活污水占40％。1．污水處理廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為米。2．污水提升泵房進(jìn)水間污水管引入標(biāo)高為-5m，。污水處理后應(yīng)達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B。于60%；BOD大于160mg/L時(shí)，去除率應(yīng)大于50%。方案，在二者之間進(jìn)行優(yōu)化比較，選出最優(yōu)方案。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及處理程度，該污水廠必須進(jìn)行生物脫氧除磷三級(jí)處理。處理是由格柵沉砂池組成，其作用是去除污水中的固體污染物。解狀態(tài)的有機(jī)污染物。體富營養(yǎng)化的可溶性有機(jī)物，主要采用生物脫氮除磷法。腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染?！钜蜻x用生物脫氮除磷工藝，故應(yīng)避免磷的二次污染。其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達(dá)到80%一下。物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行。

　　

【正文】 v=； 管道過水?dāng)嗝娣e A = Q5?? = = 管徑 = √4?? ?? = 700 mm 校核管道流速 34 / v = Q3A = 4π = ?? ?? 消毒劑的投加 （ 1）投加量計(jì)算 二級(jí)處理出水采用液氯消毒時(shí)，本設(shè)計(jì)液氯的投加量為 8㎎ /L,則每日加氯量為 0 8 6 4 0 0 / 1 0 0 0q q Q? ? ? =8 86400 / 1000 /K g d? ? ? 每小時(shí)加氯量： 23 9. 85 / 24 10 /kg h? （ 2）加氯設(shè)備 加濾機(jī)選用 ZJ1型轉(zhuǎn)子加濾機(jī) 2臺(tái)，其中一用一備。其規(guī) 格性能見表 表 ZJ1型轉(zhuǎn)子加濾機(jī) 型號(hào) 性能 外形尺寸 長寬高（ mm） 凈重（ kg） 加氯量 (kg/h) 適 用 水壓 力(kg/cm2) ZJ1 5— 45 水射器進(jìn)水壓力≦ 壓 力 ≧1kg/cm2 650 310 1000 40 （ 3）氯庫及加氯間的設(shè)計(jì) ①液氯的儲(chǔ)備量 按運(yùn)輸及保存條件以 15— 30d 計(jì)，取 20d。 則 20d 的需氯量為 ??? kg ②氯瓶的選擇 選用焊接液氯鋼瓶 Lp8001，容重 1000kg，其閥門型號(hào)為 QF10ZG，需氯瓶的個(gè)數(shù) ? 個(gè)；本設(shè)計(jì)選用 5 個(gè)氯瓶，其中 1個(gè)備用。 ③加氯間 加氯間采用與氯庫合建，尺寸定為： L B=10000 5000mm。 接觸消毒池計(jì)算草圖見圖 : 35 / 圖 第 十 節(jié) 濃縮池 初沉池污泥量計(jì)算 初沉池次用間歇排泥的運(yùn)行方法，每隔 4 小時(shí)排一次泥。 按去除水中懸浮物計(jì)算 V = Qmax ? (C1 C2)24T 00Kz ? r? ( 00 P0)? n = 2500 ( ) 4 00 000 ( 00 97) 2 = 40m3 式中 V—— 初沉池污泥量（ m3 d） Qmax――最大污水 設(shè)計(jì)流量（ hm/3 ）； C1―― 進(jìn)水懸浮物濃度（ 3/mkg ）； C2―― 出水懸浮物濃度（ 3/mkg ）； Kz―― 生活污水量總變化系數(shù)； ?―― 污泥容重（ 3/mkg ），一般采用 1000 3/mkg ； 0p ―― 污泥含水率（ ％ ）。 設(shè)計(jì)中取 T=4h， 0p =97％， ? =60％， 2C =[100％ 60％ ]? 1C = 1C 初沉池污泥量 2 6 40 = 480m3 d = 40m3 次 以每次排泥時(shí)間 30min 計(jì)，每次排泥量 80m3 ? = ?? 剩余污泥量計(jì)算 曝氣池內(nèi)每日增加的污泥量 ?X = Y(Sa Se)Q KdVXv 36 / ?X—— 每日增加的污泥量（ kg/d）； Sa—— 曝氣池進(jìn)水 5BOD 濃度（ mg/L）； Se—— 曝氣池出水 5BOD 濃度（ mg/L）； Y—— 污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用 ~； Q—— 污水平均流量（ dm/3 ）； V—— 曝氣池容積（ 3m ） Xv—— 揮發(fā)性污泥濃度 MLVSS(mg/L)； Kd—— 污泥自身氧化率，一般采用 ~。 設(shè)計(jì)中取 Sa = 200mg ； Se=20 mg/L； Y=； Q=50000 dm/3 ； V= 3m ；VX =2500mg/L； dK = ?X = (200 20) 50000 000 0. 2 2 .20 2500 000 = d 曝氣池每日排出的剩余污泥量 Q3 = ?Xf????= = ?? = ?? 濃縮池的設(shè)計(jì) 污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達(dá)到使污泥減容的目的。 本設(shè)計(jì)采用兩座輻流式濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜圧排泥。 設(shè)計(jì)要求 (1)進(jìn)泥含水率：當(dāng)為初次污泥時(shí)，其含水率一般為 95%～ 97%。當(dāng)為剩余活性污泥時(shí)，其含水率一般為 %～ %。 (2)污泥固體負(fù)荷：負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用 80～ 120kg/()當(dāng)為剩余污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用 30～ 60kg/()。 (3)濃縮時(shí)間不宜小于 12h，但也不要超過 24h。 (4)有效水深一般宜為 4m,最低不小于 3m。 (5)浮渣擋板高出水面 — ，淹沒深度為 。 設(shè)計(jì)參數(shù) 。 進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量 ?? 則單池流量： Q = = ?? = ? 污泥含水率 P1 = %； 設(shè)計(jì)濃縮后含水率 P2 = % 污泥濃縮時(shí)間： T=16h 濃縮池池體計(jì)算 每座濃縮池所需表面積 37 / F = QCG = 0 .0 = F—— 沉淀部分有效面積，（ m2） Q—— 入流剩余污泥流量，（ m3 ?） C—— 流入濃縮池的剩余污泥濃度（ Kg m3） G—— 固體通量 [Kg （ m2 ?h） ]，一般采用 ~，取 Kg （ m2 ?h） 。 沉淀池直徑 = √4???? = √4 ?? = .27?? 取值 濃縮池的容積 V = QT = 3600 6 = V—— 濃縮池的容積，（ m3） T—— 濃縮池濃縮時(shí)間，一般采用 10~16h，取值為 16h。 沉淀池有效水深 h2 = VF = = .6m 濃縮后 污泥剩余量 Q1 = ??( 00 P1) 00 P2= ( 00 99) 00 97 = ?? = ?? Q1—— 濃縮后剩余污泥量（ m3 ?）； 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)講污泥推入污泥斗。池底高度 h4 = 2i = = 5m = h4—— 池底高度， m i—— 池底坡度，一般采用 泥斗容積 h5 = tga(a b)= .43m h5—— 污泥斗高度（ m）； a—— 泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角一般采用 55176。 設(shè)計(jì)中取 a=； b= 泥斗的容積 V1 = 3??h5(??2 +ab+b2) = V1—— 污泥斗容積（ m3） h5—— 污泥斗高度，（ m） 污泥斗中污泥的停留時(shí)間 38 / T = V3600Q1= 3600 = V—— 污泥斗容積（ m3） T—— 污泥斗中污泥的停留時(shí)間（ h） 濃縮池總高度 h = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = + .6+ + + .43 = ?? 取值為 h1—— 超高（ m），一般采用 ； h3—— 緩沖層高度（ m），一般采用 ~ 濃縮后分離的污水量 q = Q ( 00 P1) 00 P2= ( 00 99) 00 97 = 8m3 ?? 溢流堰 濃縮池溢流出水經(jīng)規(guī)過溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出，出水槽流量 q= /s 設(shè)出水槽寬 b= m，水深 h=，則水流速為 溢流堰周長 c = π（ 2b） 式中 c—— 溢流堰周長（ m）； D—— 濃縮池直徑（ m）； b—— 儲(chǔ)水槽寬（ m） c = π( 2 ) = 溢流堰采用單側(cè) 90176。三角形出水堰，三角堰頂寬 ，深 ，每個(gè)沉淀池有三角堰 。 每個(gè)三角堰流量 q0 = = ?? h＇ = 5 = ，設(shè)計(jì)中取為 三角堰后自由 跌落 ，則出水堰水頭損失為 溢流管 溢流 水量 ??，設(shè)溢流管徑 DN100mm，管內(nèi)流速 v=刮泥裝置 濃縮池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，刮泥機(jī)地步設(shè)有刮泥板，將污泥推入污泥斗。 排泥管 剩余污泥量 ??，泥量很小，采用污泥管道最小管徑 DN150mm，間歇將污泥排入貯泥池。 第 十 一 節(jié) 貯泥池 貯泥池設(shè)計(jì)進(jìn)泥量 Q = Q1 + Q2 = 480 + = d Q—— 每日產(chǎn)生的污泥量（ m3 d）； Q1—— 初沉池污泥量（ m3 d） 39 / Q2 —— 濃縮后剩余污泥產(chǎn)量（ m3 d） 二、 貯泥池的容積 V = Qt24n = 024 2 = 式中 V—— 貯泥池計(jì)算容積（ m3） Q—— 每日產(chǎn)生的污泥量（ m3 d）； t—— 貯泥時(shí)間（ h），一般采用 8~12h； n—— 貯泥池個(gè)數(shù)。 三、 貯泥池設(shè)計(jì)容積 V = a2?2 + 3h3(a2 + ab+b2) h3 = tga（ a b） 2 V—— 貯泥池設(shè)計(jì)容積（ m3） ?2—— 貯泥池有效深度（ m） ，取值 h3—— 污泥斗高度 （ m） a—— 污泥斗邊長（ m），取值 b—— 污泥斗底邊長（ m），取值 n—— 貯泥池個(gè)數(shù)，一般采用 2個(gè) a—— 污泥斗傾角，一般采用 60176。 污泥斗底為正方形，邊長 b=； h3 = tg60176。(5 )2 = V = 52 3 + 3 (52 +5 + 2) = 四、 貯泥池高度 h = h1 +h2 +h3 = 3 + + = 取值 h= 五、 管道部分 每個(gè)貯泥池中設(shè) DN=150mm 的吸泥管一根， 2個(gè)貯泥池互相連通，連通管 DN20mm，共設(shè)有三根進(jìn)泥管，一根來自初沉池 ，管徑 DN200,；另外兩根來自污泥濃縮池，管徑均為 150mm。 第 十 二 節(jié) 污泥消化池 一級(jí)消化池容積 V = QnP = = 式中 V— 二級(jí)消化池容積（ m3） Q— 一污泥量（ m3 d）； P— 一投配率（ %），二級(jí)消化池一般取 10%； n— 一消化池個(gè)數(shù) 設(shè)計(jì)各部分尺寸的確定 消化池直徑 D 40 / 設(shè)計(jì)中取 18m 集氣罩的直徑 d1 一般采用 ~2m，設(shè)計(jì)中采用 2m 集氣罩高度 h1 一般采用 1~2m，設(shè)計(jì)中采用 2m 上椎體高度 h2 h2 = tga1( d1)2 = a1—— 上椎體傾角，一般采用 15176。 ~30176。取值 20176。 消化池主體高度 h3 = 9m 下椎體高度 h4 h4 = tga2( d2)2 = tg 0( 6 2)2 = .59m a2—— 下椎體傾角，一般采用 5176。 ~15176。，本設(shè)計(jì)去 10176。； 消化池總高度 H = h1 + h2 + h3 + h4 = 2+ + 9+ .59 = ?? 總高度和原著直徑的比例 H/D=，在 ~ 范圍內(nèi)，符合要求。 各部分容積 集氣罩容積 V1 = 4??d12h1 = 4 ?? 22 2 = 弓形部分容積 V2 = ??6 h2 [3( 2)2+3(d12 )+h22] = 圓柱部分容積 V3 = 4?? 2h3 = 4 ?? 82 9 = 下椎體部分容積 V4 = ??3 h4 [( 2)2+ 2 (d22 ) +(d22 )2] = 5 .44m3 消化池有效容積 V0為 V0 = V2 + V3 +V4 = + + 5 .44 = 288 .23m3 二級(jí)消化池容積 V = QnP = 0. 0 = 式中 V— 二級(jí)消化池容積（ m3） Q— 一污泥量（ m3 d）； P— 一投配率（ %），二級(jí)消化 池一般取 10%； n— 一消化池個(gè)數(shù) 二級(jí)消化池也取 2 個(gè)，由于二級(jí)消化池單吃容積與一級(jí)消化池 相同 ，因此二級(jí) 消 41 / 化池 各部分尺寸 計(jì)算 同一級(jí)消化池相同。 平面尺寸計(jì)算 集氣罩表面積 F1 = 4??d12 + ??d1h1 = 4 ?? 22 +?? 2 2 = 池頂表面積 F2 = ??4 (4h22 +??) = ??4 (4 + 8) = m2 池壁地面以上部分表面積 F3 = ?? h5 = ?? 8 5 = 池壁地面以下部分表面積 F4 = ?? h6 = ?? 84 = 池底表面積 F5 = πl(wèi)( 2 +d22 )+π（ d22 ）2= 5 0. 0m2 熱交換計(jì)算 采用池外套管式泥 水熱交換器，全天均勻投配。生污泥進(jìn)入消化池之前與回流的消化污泥先混合再進(jìn)入熱交換器，生污泥：回流污泥為 1:1。 提高生污泥溫度消耗量。中溫消化溫度 TD=35℃ ，生污泥年平均溫度為 TS=，日平均最低溫度 TS＇ =12OC，消化池的投配率采用 5%，則 V＇＇ = 5% = ?? 則全年平均耗熱量為： Q = V＇＇ 24 (TD TS) 000 = (35 ) 000 = 最大耗熱量為 Qmax = V＇＇ 24 (TD TS＇ ) 000 = (35 2) 000 = 34 09. 7W