【正文】 斷面積 F=流 速 v=濕 周 f= 水力半徑 R=F/f= 水力坡度 水流經計量槽后即可排入水體，出水口采用淹沒式出流，其管口上沿處于河流常水位下 深處，來水在出水口前設跌水井。第五章 污泥處理設計計算(sludge treatment)的目的與處理方法污水廠在處理污水的同時，每日要產生產生大量的污泥，％～％左右（以含水率97％計）。污泥中含有大量的有毒有害物質，如寄生蟲卵、病原微生物、細菌、合成有機物及重金屬離子等；有用物質如植物營養(yǎng)素（但、磷、鉀）、有機物及水分等。這些污泥對環(huán)境具有潛在的污染能力，若不進行有效處理，必然要對環(huán)境造成二次污染。同時，污泥含水率高，體積龐大，處理和運輸均很困難。因此，在最終處置前必須處理，以降低污泥中的有機物含量，并減少其水分。使之在最終處置時對環(huán)境的危害減少之限度。減量：降低污泥含水率，減小污泥體積；穩(wěn)定(satabilization)：去除污泥中的有機物，使之穩(wěn)定；害化：殺滅寄生蟲卵和病原菌；污泥綜合利用。剩余污泥來SBR池，活性污泥微生物在降解有機物的同時，自身污泥量也在不斷增長，為保持曝氣池內污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須排除處理系統(tǒng)，這一部分污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要進行濃縮處理，然后進行脫水處理。城鎮(zhèn)污水污泥，應根據地區(qū)經濟條件和環(huán)境條件進行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理，并逐步提高資源化程度。污泥的處置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的處理流程應根據污泥的最終處置方式選定。污泥作肥料時，其有害物質含量應符合國家現行標準的規(guī)定。污泥處理構筑物個數不宜少于2個，按同時工作設計。污泥脫水機械可考慮一臺備用。污泥處理過程中產生的污泥水應返回污水處理構筑物進行處理。污泥處理過程中產生的臭氣，宜收集后進行處理。 污泥處理方法的選擇污泥處理的一般方法與流程的選擇、當地條件、環(huán)境保護要求、投資情況、運行費用及維護管理等多種因素有關。污泥處理可供選擇的方案大致有：（1）生污泥224。濃縮224。消化224。自然干化224。最終處置（2）生污泥224。濃縮224。自然干化224。堆肥224。最終處置（3）生污泥224。濃縮224。消化224。機械脫水224。最終處置（4）生污泥224。濃縮224。機械脫水224。干燥焚燒224。最終處置（5）生污泥224。濕污泥地224。最終處置（6）生污泥224。濃縮224。消化224。最終處置綜合多種因素本設計優(yōu)先選用第（3）種方案，即：生污泥224。濃縮224。機械脫水224。最終處置。污泥泵房的設計包括回流污泥泵的選擇和剩余污泥泵的選擇計算。 集泥池計算沉淀池污泥量為：SBR池污泥量為：總污泥量為：設計中選用3臺（2用1備）回流污泥泵，2臺（1用1備）剩余污泥泵。則 每臺回流泵的流量為：泵房集泥池有效容積按不小于最大一臺泵（回流泵）10分鐘出水量計算，則 有效水深設為集泥池的面積為：集泥池尺寸為：，則污泥回流泵所需提升最小高度為：－（–）＝選用350QW12001890型的潛水排污泵，單臺提升能力為1200m3/h，提升高度為18m，電動機轉速n=990r/min，功率N=90kW，%，出口直徑為350mm，重量為2000kg。豎流式濃縮池最高泥位（相對地面為），剩余污泥泵房最低泥位為––2=–，則污泥泵靜揚程為H0=+＝，，則污泥泵所需揚程為H=H0+2+1=。選用50QW24204型的潛水排污泵，單臺提升能力為24m3/h，提升高度為20m，電動機轉速n=1440r/min，功率N=4kW，%，出口直徑為50mm，重量為121kg。污泥處理的主要目的是去除污泥顆粒中的空隙水，減少污泥體積，從而降低后續(xù)處理構筑物和設備的負荷，減少處理費用。常用的污泥濃縮有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。本設計中采用間歇式重力濃縮池中的豎流濃縮池。濃縮活性污泥時，重力式污泥濃縮池的設計，應符合下列要求：①污泥固體負荷宜采用30～60 kg/(m2d)；②濃縮時間不宜小于12h；③由生物反應池后二次沉淀池進入污泥濃縮池的污泥含水率，%～%時，濃縮后污泥含水率可為97%～98%；④有效水深宜為4m；⑤采用柵條濃縮機時，其外緣線速度一般宜為1～2m/min。污泥濃縮池一般宜設置去除浮渣的裝置。當采用生物除磷工藝進行污水處理時，不應采用重力濃縮。當采用機械濃縮設備進行污泥濃縮時，宜根據試驗資料或類似運行經驗確設計參數。污泥濃縮脫水可采用一體化機械。間歇式污泥濃縮池應設置可排出深度不同的污泥水的設施。 ，設計中選用2座濃縮池，單池流量為：Q=。設計中濃縮前污泥含水率為P=％，濃縮后污泥含水率為P1=97％。采用豎流式濃縮池，濃縮池來自SBR池的剩余污泥，%，濃縮后污泥含水率為95%，濃縮時間t=12h，池數為2，替換使用。 每個濃縮池的污泥量 濃縮池有效水深 h2=vt=123600=(m) 取4m中心管的計算 ，則中心管面積f為： 中心管管徑d為： 取為 250mm則中心管流速為：濃縮池分離出來的污水流量 濃縮池有效面積 濃縮池的直徑 取7m濃縮后的剩余污泥量 污泥斗 設污泥斗夾角α=50186。，斗底直徑為 1m，則斗高為： 容積容許污泥沉積時間 t=V/Q’=(h)12 池子總高 式中 h1——保護高度（m），取 ； h2——有效水深（m），取 4m； h3——中心管與反射板之間的高度，； h4——緩沖層高（m），取 ； h5——污泥斗高度（m），3m。 因此，H= 進泥 來自SBR池的污泥經污泥提升泵提升后由濃縮池上部中心管進入，經過喇叭口，進入濃縮池，進泥管管徑定為200mm。 1出水 水由上部的上清液排出管排出，因在投入污泥前必須先排除濃縮池已澄清的上清液，騰出池容，故在濃縮池上設上清液排出管，排出管管徑定為200mm，如圖51所示 1出泥 經過濃縮后的污泥由污泥斗下部的排泥管排出，排泥管管徑定為200mm。剩余污泥經濃縮后進入貯泥池，主要作用為： 調節(jié)污泥量； 藥劑投加池； 預加熱池。貯泥池可以調節(jié)來自初沉池及濃縮池的污泥量，以便及時將污泥提升至一級消化池在濃縮池后設兩個貯泥池，采用矩形貯泥池。 貯泥量 按初沉池懸浮物去除50%計，則來自初沉池的污泥量為：來自污泥濃縮池的污泥量為： 則貯泥量 貯泥池尺寸 設貯泥池的貯存時間t=8h，則貯泥池體積為： 取池高h=4m，貯泥池表面積設貯泥池池寬B=，池長為： 貯泥池底部為斗形，高度h2=。 污泥斗容積 有效容積 V＝＋69＝ 則貯泥池的總高為： 其他 在貯泥池無頂蓋，設上清液管。污水處理過程中所產生的污泥，一般是帶水的顆粒或絮狀疏松結構。污泥經濃縮后，尚有97%的含水率，體積仍然龐大。因此，為了綜合利用和最終處置，需要對污泥進行干化和脫水處理，使污泥含水率降到以下，以縮減污泥體積。 在污泥脫水前要對污泥進行調整，改善污泥的脫水性能。工程上調整的主要方法為投加絮凝劑，一般采用高分子絮凝劑。污泥脫水的方法很多，一般有：真空過濾、板框壓濾、帶式壓濾和離心過濾等。各種脫水機各有其優(yōu)缺點如表51表51 一些脫水機的主要特點類型優(yōu)點缺點主要設計和選擇參數適用條件污泥干化場設備簡單，操作方便，耗電少占地面積大，受季節(jié)和氣候影響較大，勞動強度大年蒸發(fā)量年降雨量=污泥脫水量氣候干燥、用地不緊張地區(qū)的小型污水處理廠機械脫水板框壓濾機泥餅含水率低，構造簡單，體積小，節(jié)省后續(xù)處理的費用，污泥調節(jié)藥劑的投量少間歇式操作，生產效率低，設備投資大，勞動強度大，不能連續(xù)工作壓力：～產泥率：2～10kg/(m2﹒h)適用于采用干燥、焚燒、填埋處理的污泥，適用小型污水處理帶式壓濾機連續(xù)生產，效率高，設備少，投資較少，勞動強度少，能耗維護費用低污泥調節(jié)藥劑費用大，運行費用高，泥餅含水率較高產泥率：初沉污泥+剩余污泥=120～350 kg/(m2﹒h)初沉污泥=250～500 kg/(m2﹒h)適用于大、中、小型、污水處理廠真空轉鼓過濾機連續(xù)生產，工作效率高，運行穩(wěn)定，可自動控制附屬設備多，工序復雜，運行費用高產泥率：初沉污泥=10～50 kg/(m2﹒h) 初沉污泥+腐殖=20～40 kg/(m2﹒h)剩余：10～15 kg/(m2﹒h)大、中、小型污水均可用，目前使用較少離心脫水機效率高，基建費用少，占地少，環(huán)境好，自動化程度高，運行費用低機械設備復雜，電耗大，噪聲大根據離心機轉速和泥餅含水率等參數計算發(fā)達國家使用較多，使用于大、中、小型污水處理廠本設計中選用帶式壓濾機。污泥機械脫水的設計，應符合下列規(guī)定：①污泥脫水機械的類型，應按污泥的脫水性質和脫水要求，經技術經濟比較后選用；②污泥進入脫水機前的含水率一般不應大于98%；③消化后的污泥，可根據污水性質和經濟效益，考慮在脫水前淘洗。④機械脫水間的布置，應按本規(guī)范第5章泵房中的有關規(guī)定執(zhí)行，并應考慮泥餅運輸設施和通道；⑤脫水后的污泥應設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根據污泥出路和運輸條件等確定；⑥污泥機械脫水間應設置通風設施。每小時換氣次數不應小于6次。污泥在脫水前，應加藥調理。污泥加藥應符合下列要求：①藥劑種類應根據污泥的性質和出路等選用，投加量宜根據試驗資料或類似運行經驗確定；②污泥加藥后，應立即混合反應，并進入脫水機。泥餅含水率一般可為75～80%。壓濾機的設計，應符合下列要求：①污泥脫水負荷應根據試驗資料或類似運行經驗確定，污水污泥可按本規(guī)范表52取值表52 泥脫水負荷污泥類別初沉原污泥初沉消化污泥混合原污泥混合消化污泥污泥脫水負荷kg/(mh)250300150200②應按帶式壓濾機的要求配置空氣壓縮機，并至少應有1臺備用；③應配置沖洗泵，~，—11m3/[m（帶寬）h]計算，至少應有一臺備用。 污泥量 采用帶式壓濾機，污泥消化過程中由于分解而使體積減小，按消化污泥中有機物含量占 60%，分解產率為50%，污泥含水率為95%，則由于含水率降低而剩余的污泥量為： 分解污泥容積： 消化后剩余污泥量為： 壓濾機 選擇 YDP1000帶式壓濾機 4臺，其中一臺備用，工作周期為10h，每臺壓濾機處理能力為 4m3/h，每天工作 10h。 臺壓濾機可處理污泥量 剩余污泥 設污泥經脫水后，含水率為 75%，污泥體積為： 晾干后用車外運。第六章 污水總泵站 概述 污水總泵站接納來自整個城市排水管網來的所有污水，其任務是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構筑物的設置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進行設計。 污水泵站設計的原則： 應根據近遠期污水量，確定污水泵站的規(guī)模，泵站設計流量一般為進水管設計流量。 應考慮泵站是一次建成，還是分期建設，是永久性還是非永久性，以確定其標準和設施，并根據污水經泵站提升后是繼續(xù)流動還是進行處理來選定合適的泵站位置。 在分流制排水體制中，雨水泵站和污水總泵站可分建在不同的地區(qū)，也合建在一起，但泵、集水池及管道應自成系統(tǒng)。 污水泵站的集水池與機器間須用防火隔墻分開，不允許滲漏，做法按結構設計規(guī)劃要求，分建式集水池與機械間要保持一定的施工距離，其中集水池多采用圓形，機械間多采用方形。 泵站構筑物不允許地下水滲入，見《給排水工程施工工程結構設計規(guī)范》。 污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次。集水池池底應設集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%?！?m/s。～ m/s。 其他規(guī)定見GB50014—2006《室外排水規(guī)范》。 泵站設計 設計資料 設計流量 來自城市污水管網的平均流量 Q平=最大流量 Qmax=1180L/s=102000m3/h 揚程 ，吸壓水管路的總損失為1m，則可初步確定水泵的揚程H為： 泵站地理位置 泵站位于管網末端，污水廠前端。 地質條件 土壤性質為亞粘土。 進水管標高 ；。電源 電源由污水廠變電所提供，在泵站內僅設控制系統(tǒng)，勿須另配電系統(tǒng)。 選泵及配套電機 選泵 根據已知流量和揚程選用4臺16MN25A 型污水泵。MN型污水泵是上海水泵廠根據美國 DRESSF泵公司的許可證技術進行生產的單級單吸蝸殼泵。有臥式和立式，從電機向泵的方向看，泵為順時針旋轉方向。 16MN25A型污水泵的參數如下： Q=1680m3/h 揚程H= 軸功率N= 配用功率110KW η=85% 外形尺寸見《給排水快速設計手冊》4 進出水管徑406mm C=1184 CP=2251 D=864 F=521 R=584 M=152 N=152 S=35 Y=533 X=559 L=445 法蘭厚度出口35，進口35，泵體總長L=1514mm 總寬度B=914mm 總高 H=D+F=1385mm 式中 D——基礎頂到泵軸中心線距離 864mm F——泵軸中心線到出水管的距離 521mm 電機的選擇 選