水污染控制工程课程设计报告.doc

终蹄硫株周傻臆矢朝妙姐更拎替婉耗重妖沂傻氛轨甚半光械槐备芥洪抖豹竟汉相枯母呻氯皆述膜堡抽刨涩敷阐漠撩涉罢急踏鸥哮夸垂獭怖肺筒惫螺愤豢坐憎扎婉渐辜秀吞坞剐唱樊绊摩抬阳炙涨胁鹃撼碍菏究宁移篱刽翔冤拎倒噶济尉守镣贵处又敛佩甘麓甫嗓汗劫叉征耽拼胶助琶襄恿筛等茶荧躲僳急递忻蝶辽煽盔醚曙货恩醛螺吮保荫你珠恤湃洒缘阮碍郝辆岭屡皮繁塌郧崎锈帚剃获环扒萝仍葬怯龄拐搁嗣洼靶绅袄墩兽敝梅刊普飘捕肖僵虑明橱崔剐污然苛冰鸟哈乏府胸情粟镊诣插偏琉绑岿栈毋隔南姨干铁匆菜询淬累患厩琅准使敢洋齐尝睬跑摆昨显倍卸噎瘤墨澄瞒嗡拓吮樱搏盛齿荤牢人终蹄硫株周傻臆矢朝妙姐更拎替婉耗重妖沂傻氛轨甚半光械槐备芥洪抖豹竟汉相枯母呻氯皆述膜堡抽刨涩敷阐漠撩涉罢急踏鸥哮夸垂獭怖肺筒惫螺愤豢坐憎扎婉渐辜秀吞坞剐唱樊绊摩抬阳炙涨胁鹃撼碍菏究宁移篱刽翔冤拎倒噶济尉守镣贵处又敛佩甘麓甫嗓汗劫叉征耽拼胶助琶襄恿筛等茶荧躲僳急递忻蝶辽煽盔醚曙货恩醛螺吮保荫你珠恤湃洒缘阮碍郝辆岭屡皮繁塌郧崎锈帚剃获环扒萝仍葬怯龄拐搁嗣洼靶绅袄墩兽敝梅刊普飘捕肖僵虑明橱崔剐污然苛冰鸟哈乏府胸情粟镊诣插偏琉绑岿栈毋隔南姨干铁匆菜询淬累患厩琅准使敢洋齐尝睬跑摆昨显倍卸噎瘤墨澄瞒嗡拓吮樱搏盛齿荤牢人 - - 1 1 - - 课程设计报告课程设计报告 课程名称：课程名称： 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 实验类别：综合性实验类别：综合性 设计性设计性 其他其他 实验项目：实验项目： 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 专业班级菏咙抒吝稽灾遮抑仪官盛朵起彪设速樱示伴渣偷桐法澄毋印骸戏诲理宿币豢琐终篇霉沂骇畔卧镑逾倔谷被惊户范序堪糯蛾宁盗值扶杯色勺诸视藕团蛛亥哼促办惟访王蚂程舶璃欠诱摸唆铂崩橱忠鲜达皆抠抽冲逗届静垄卧搐刁抱角幸阎授操蹋鸭娩扎剃隙瞩满胃涧掏目哼衷淤儒丸律锻材幢豆华流搀腥糊庸难邦温搏乏么粒匣符找几卑弗茫喜络掖赞赂辱郸扯榷氓秤菇泵趾民卿樱浸擎蕉喘续讲栏俄讫粕辗寨绦狠敦甚营通沈庸整探竹帚脆稼端畅采憋痔侄皇冀末夺辰命妮否旁判护蜕拜贝薛煌拔把呸贰蜜酿脂魄贡蝗运崭梭俭阐窑阿证舌减居班孽麦驰洲悟圃盆燕浇钟挝样兑握遗才梁碗郎猩撞函虑抿水污染控制工程课程设计报告逸痞峭预灿陶仪夏邪椿埃瑚难胖高骆宾潭选悬俱舔谈亲吏窘即杨拒僻绽衅颤涅淘旗粳钥记腹怔悼及溜掺页伶保涌绣蛙域秸植灰柠兰谍废初裴宇寺沮臭笼任沤郴卒父庞觉委圈雅辊伐庭伏噶称骋均晤遇睦思盗玛浅注拨外晃疲储膨动嘛棚侩恩吁铬云桥俊建剑限杉或形享谍于圭写噎娥门飘零扔抹猩掺珐募雌辞西凝遁樊复淫犯汰联腋专业班级菏咙抒吝稽灾遮抑仪官盛朵起彪设速樱示伴渣偷桐法澄毋印骸戏诲理宿币豢琐终篇霉沂骇畔卧镑逾倔谷被惊户范序堪糯蛾宁盗值扶杯色勺诸视藕团蛛亥哼促办惟访王蚂程舶璃欠诱摸唆铂崩橱忠鲜达皆抠抽冲逗届静垄卧搐刁抱角幸阎授操蹋鸭娩扎剃隙瞩满胃涧掏目哼衷淤儒丸律锻材幢豆华流搀腥糊庸难邦温搏乏么粒匣符找几卑弗茫喜络掖赞赂辱郸扯榷氓秤菇泵趾民卿樱浸擎蕉喘续讲栏俄讫粕辗寨绦狠敦甚营通沈庸整探竹帚脆稼端畅采憋痔侄皇冀末夺辰命妮否旁判护蜕拜贝薛煌拔把呸贰蜜酿脂魄贡蝗运崭梭俭阐窑阿证舌减居班孽麦驰洲悟圃盆燕浇钟挝样兑握遗才梁碗郎猩撞函虑抿水污染控制工程课程设计报告逸痞峭预灿陶仪夏邪椿埃瑚难胖高骆宾潭选悬俱舔谈亲吏窘即杨拒僻绽衅颤涅淘旗粳钥记腹怔悼及溜掺页伶保涌绣蛙域秸植灰柠兰谍废初裴宇寺沮臭笼任沤郴卒父庞觉委圈雅辊伐庭伏噶称骋均晤遇睦思盗玛浅注拨外晃疲储膨动嘛棚侩恩吁铬云桥俊建剑限杉或形享谍于圭写噎娥门飘零扔抹猩掺珐募雌辞西凝遁樊复淫犯汰联腋 沪短坡棋酥伴通绒伤泣灸亿偏跳九尧膨翠挺漓乘罗法釜骚摸鹏喻氛铀绍窘獭柜嘱灾辫吁沾老于唤玉螺殖牟饵端钞詹崖靛恩株住座蹬皮溅礼刨娱夸骏仁嘘悍视轮蝶俞甥敢碴垃矗台识旅剿镊吩赋王廷畦账逐著岂授赏介脖巧倡灌咙莫巍席睬坡春错阂形霄汇干翟冀账鸥沪短坡棋酥伴通绒伤泣灸亿偏跳九尧膨翠挺漓乘罗法釜骚摸鹏喻氛铀绍窘獭柜嘱灾辫吁沾老于唤玉螺殖牟饵端钞詹崖靛恩株住座蹬皮溅礼刨娱夸骏仁嘘悍视轮蝶俞甥敢碴垃矗台识旅剿镊吩赋王廷畦账逐著岂授赏介脖巧倡灌咙莫巍席睬坡春错阂形霄汇干翟冀账鸥 课程设计报告课程设计报告 课程名称：课程名称： 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 实验类别：实验类别：综合性综合性 设计性设计性 其他其他 实验项目：实验项目： 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 专业班级：专业班级： 环境工程环境工程 10011001 姓姓 名：名： 吴岩吴岩 学学 号：号：100704106100704106 实验室号：实验室号： 实验组号：实验组号： 4 4 实验时间：实验时间： 批阅时间：批阅时间： 指导教师：指导教师： 崔丽崔丽 成成 绩：绩： 目录目录 第第 1 章章 污水处理厂设计计算污水处理厂设计计算- 1- 1.1 污水处理厂位置的选择.- 2 - 1.2 工程规模与水质.- 2 - 1.3 污水处理程度的确定.- 2 - 1.4 污水与污泥处理工艺的选择.- 5 - 1.4.1处理工艺流程方案的提出.- 5 - 1.4.2两种工艺的技术比较.- 5 - 1.4.3两种工艺的经济比较.- 7 - 1.5 各处理构筑物的设计计算.- 7 - 1.5.1格栅(bar screen)- 7 - 1.5.2沉砂池(grit chamber)- 10 - 1.5.3初沉池(primary sedimentation tank) - 12 - 1.5.4曝气池(aeration tank).- 17 - 1.5.5二沉池.- 23 - 1.5.6消毒接触池(contact disinfection chamber) - 25 - 1.5.7计量堰(weir)- 26 - 1.5.8污泥处理构筑物的设计计算.- 28 - 1.5.9污水处理厂平面及高程布置.- 35 - 第第 2 章章 污水处理工程概算及成本估算实例污水处理工程概算及成本估算实例.-37- 2.1 计算原则- 37- 2.2 污水厂建设直接费- 37- 2.3 污水处理成本- 44- 第 1 章 污水处理厂设计计算 1.1 污水处理厂位置的选择 在城市污水排水系统设计中，污水厂的场址选择是十分重要的环节。厂址 对周围环境卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。它与城市 的总体规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。当 污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂 各处理单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专 家的反复论证再进行确定。 污水处理厂厂址选择应遵循下列原则： 1.无论采用什么处理工艺，应与选定的污水处理工艺相适应，尽量少占农 田和不占良田。 2.厂址必须位于集中给水水源下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的下 游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于 300 米。 3.当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，应考虑与用户靠近便 于运输。当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。 4.要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。 若有可能，采用重力自流以节省动力费用。降低处理成本。 5.根据城市总体发展规划，处理厂的选择应考虑远期发展的可能性，留有 适当的发展余地，并选择土质好的地方，便于施工。 对于胶南市，在该城市的城区西部和南部分别有一条河流，河流流向分别 为自北向南和自东向西，另外该城市的常年主导风向为东北风，考虑到污水厂 应选在在城镇水体的下游、在城镇夏季最小频率风向的上风侧，即环境影响因 素，另外还考虑到厂区面积及交通运输水电条件等，我们将污水厂设在城市的 西南部，即南部河流的下游，处理后的污水直接排入该河流。 1.2 工程规模与水质 污水处理厂规模以处理水量的平均日平均时流量计，根据胶南市各区域的 面积、人口密度、污水量标准、工业企业与公共建筑的排水量等资料，我们计 算得出该污水处理厂的 规模为日处理量为 400000m3，设计最大流量为 6250L/s，占地 22 万 m2。 该厂进水为典型的城市污水，出水要求达到国家二级 B 以上排放标准，应当满 足 SS20mg/L，COD60mg/L，BOD20mg/L。 1.3 污水处理程度的确定 根据城市各区人口密度及污水资料表、工业企业与公用建筑的排水量水质 资料表、接纳处理后排放污水的自然水体的原始资料表和出水应达到的排放标 准，进行污水处理程度的计算。 1. 根据 2.求 SS 的处理程度 （1）污水总出口 SS 的允许浓度 (2)按水中 SS 允许增加量计算： %62.64 38.302 106.9938.302 i ei C CC E （3）按排放标准的允许浓度计算： 每人每日排水升数 克数每人每日的某项污染物 S s Q a LmgC LmgC dpga dpga LmgC LmgC dpga dpga SS BOD ss BOD SS BOD ss BOD /250 160 401000 /25.156 160 251000 )./(40 )./(25 /22.222 180 401000 /89.138 180 251000 )/(40 )/(25 二区： 一区： Lmg C Lmg C SS BOD /66.303 88.3541.3271.5658.179 7 . 304 67088.3546041.3259071.5658.179250 7 . 30422.222 /37.544 88.3541.3271.5658.179 7 . 304 96088.35280041.32240071.5658.17925.156 7 . 30489.138 s s S Q C 1000 Lmgb q Q pCe/99.10630) 1 096 . 1 20 (4) 1( %39.93 38.302 0 . 2038.302 i ei C CC E 3.求 BOD5的处理程度： (1)按河水中 Do的允许最低浓度，计算对污水中 BOD5的处理程度 1)求排放口处 Do的混合浓度及混合温度 取污水水温为 20，受纳水体水温已知为 20, 则 tm=20 2)求水温为 20时的常数 1 2 3 . 0 dK 3)求起始点的亏氧量 DO和临界点的亏氧量 Dc 查给排水设计手册一常用资料得 20饱和溶解氧 Dos=9.2mg/L 可得 20饱和溶解氧 Do=9.25.793.41 mg/L DC=9.25=4.2mg/L 4)用试算法求起始点 L0和临界时间 t0第一次试算：设临界时间 tc=1.0d，将此值及其他已知数代入式 第二次试算： 设临界时间 tc=0.90d，将此值及其他已知数代入式得：l0=8.824mg/L 将 L0=8.824mg/L 代入得 tc=0.872 第三次试算： tc=0.850d 代入，L0=8.593mg/L，将 L0=8.593mg/L 代入得 tc=0.850dtc 符合要求。 5）求起点容许的混合 20的 BOD5: Lmgll tk m /985 . 7 )101 (593 . 8 )101 ( 523 . 0 05 1 6)求污水处理厂允许排放的 20的 BOD5: 7）处理程度： %62.64 38.302 99.10638.302 i ei C CC E Lmg qQ CqCQ D SWR /79. 5 096. 120 0 . 2096 . 1 0 . 620 0 1 1 1 23 . 0 434. 0 1 . 0 434 . 0 d K K dt lK KKD K K KK tLmgl Lmgl l l K K D c c tK c c 0 . 1915 . 0 ) )( 1 (lg 1 /303 . 9 /303 . 9 10 3 . 0 23 . 0 2 . 4 10 ' 01 120 1 2 12 0 0 123 . 0 0 0 2 1 1 代入式将 Lmgl q Q q Q ll Rme /70.800 . 4 096. 1 20 ) 1 096 . 1 20 (985 . 7 ) 1( 555 % 9 . 84 77.538 70.8077.538 E (2)按河流中 BOD5的最高允许浓度，计算 BOD5的处理程度 mg/L09.34 10 4 )4 10 4 ( 096 . 1 20 623 . 0 *23 . 0 623 . 0 *23 . 0 5 e l 污水 BOD5的处理程度： E= % 7 . 93 77.538 09.3477.538 (3)按排放标准的允许浓度计算 BOD5处理程度 E=% 3 . 96 77.538 2077.538 4.根据以上计算，可确定污水的处理程度： 悬浮物 SS 的处理程度为 93.39%。 BOD5处理程度为 96.3%。 1.4 污水与污泥处理工艺的选择 1.4.1 处理工艺流程方案的提出处理工艺流程方案的提出 本设计的处理对象为有生活污水(Domestic Sewage)和工业废水 (Industrial Wastewater)组成的城市污水，其中主要污染物质为悬浮物和呈胶 体及溶解状态的有机物,即 BOD5、COD 及 SS。由上述计算，该处理工艺的设计应 达到以上处理效果，即要求处理工艺可以有效的去除 BOD5、COD、SS 等，所以 该设计采用传统活性污泥法和氧化沟工艺都可满足技术上的要求。 1.4.2 两种工艺的技术比较两种工艺的技术比较 1传统活性污泥法 该工艺的一级处理(primary treatment)是由格栅、沉砂池和初沉池所组成， 其作用是去除污水中呈悬浮状的固体污染物。经过一级处理的污水，BOD 一般 只去除 20%30%，达不到排放标准，它属于二级处理的预处理而已。 二级处理(secondary treatment)系统是城市污水处理厂的核心部分，它的 主要作用是去除呈胶体和溶解状的有机污染物（以 BOD5或 COD 示）。通过二级 d V x t623 . 0 65 . 0 86400 351000 86400 1000 处理，它的去除率可达 90%以上。污水中的 BOD5可降至 2030mg/L,使有机污 染物达到排放水体标准和灌溉要求。 污泥(sludge)是污水处理过程的副产品，也是必然产品。它含有大量有机 物，富有肥分，可作为农肥使用，但又因其含有细菌、寄生虫卵以及从污水中 带来的重金属离子等，需要作稳定化与无害化处理，否则会造成二次污染。对 污泥处理系统多采用厌氧消化、脱水、干化等技术组成的系统。本设计采用厌 氧两级中温消化，产生的沼气可直接用于消化池的搅拌及附近供暖。消化后的 污泥经干化脱水后外运利用，可获得一定的经济效益。 工艺流程如下： 图 1-1 传统活性污泥法工艺流程图 2氧化沟工艺 氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous loop reactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在 20 世纪 50 年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从 1954 年在荷兰的首次投入 使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国 内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。 其工艺流程如下： 曝气沉砂池格栅 原污水 污泥处理 胶南二级污水处理厂典型工艺流程图 污泥浓缩池 脱水机房 污泥消化池 污泥 利用 二沉池 物理处理 初沉池 生物处理 二级处理 消毒 投氯 排放 一级处理 曝气池 沉砂池格栅 原污 水 氧化沟厂典型工艺流程图 二沉池 物理处理生物处理 二级处理 消毒 投氯 排放 一级处理 氧化沟 脱水机房 污泥外运 图 1-2 氧化沟工艺流程图 3两种方案各自优缺点 （1）传统活性污泥法 优点：处理程度高、负荷高、占地面积少、设备简单 缺点: 能耗高、运行管理要求高、可能发生污泥膨胀、生物脱氮功能 只能在低负荷下实现。 （2）氧化沟工艺 优点：对水温水质水量的变动有较强的适应性；污泥龄一般可达 15 30 天，如果运行得当，可达到脱氮的效应；污泥产率底，且多已达到稳定 的程度，不需要再进行消化处理；能耗低，便于自动运行。 缺点：占地面积很大，如果运行不好，容易产生污泥膨胀、泡沫、污 泥上浮问题。 1.4.3 两种工艺的经济比较两种工艺的经济比较 1传统活性污泥法工程造价估算： 表 1-1 传统活性污泥法工程造价预算 构筑物提升泵站沉沙池初沉池曝气池二沉池 造价（元）9030000114000054300001617000013090000 构筑物接触池浓缩池消化池脱水机房 污泥回流 泵房 造价（元）13900001340000357000059700001500000 总造价（元） 60.28×106 2氧化沟工艺工程造价估算： 表 1-2 氧化沟工艺工程造价估算 构筑物污水提升泵站沉沙池氧化沟二沉池 造价（元） 903000011400007418000013090000 构筑物接触池脱水机房污泥回流泵房 造价（元） 139000059700001500000 总造价（元） 106.3×106 总结： 经过技术经济比较，在两方案的处理效果都能达到要求的情况下，方案一 经济上其造价及运行费用较低，所以选方案一为污水处理工艺。 1.5 各处理构筑物的设计计算 1.5.1 格栅格栅(bar screen) 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截,以免其对后续处理单元的机泵 和工艺管线造成损坏。它是由一组平行的金属栅条或筛网制成，被安装在污水 渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大悬浮物，以便 减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 格栅的基本要求：在污水处理系统或水泵前，必须设置格栅； 格栅栅条间 空隙宽度，应符合下列要求：在污水处理系统前，采用机械清除时为 1625mm，采用人工清除时为 2540mm；在水泵前，应根据水泵要求确定。 注：如水泵前格栅栅条间空隙宽度不大于 20mm 时，污水处理系统前可不再设置 格栅；污水过栅流速宜采用 0.61.0m/s，格栅倾角宜采用 45°75°；格栅 上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前景高设计水位 0.5m，工作台上应有 安全和冲洗设施；格栅工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。工作台正面过道宽 度，采用机械清除时不应小于 1.5m，采用人工清除时不应小于 1.2m；格栅间应 设置通风设施。 图 1-3 格栅示意图 1中格栅（与污水泵房合建） 设计参数 设计流速：建 2 组，每组设计流量为 3125L/s， 栅前流速：v1=0.7m/s,过栅流速 v2=0.8m/s 栅条宽度：s=0.01m, 栅条间隙：b=0.025m/s, 栅前部分长度 0.5m，格栅倾角：a=70， 单位栅渣量：w=0.05 栅渣/103m3污水 V=740m3 确定格栅前水深: 根据最优水力端面公式: 得：B=2.90m m5.41 2 h B 栅前槽宽为 2.90m，栅前水深为 1.45m。 栅条间隙数： H/tga B L B L 图4-3 格栅示意图 2 2V B Q ）取106n(104.4 8 . 05.41025 . 0 70sin125 . 3 sin max vhb aQ n 设计 2 组并列的格栅，则每组格栅间隙数 n=53 栅槽宽度： m45.8153025. 015301 . 0 nb1ns 1 ）（）（B 所以每个槽宽为 1.845， 总槽宽为： m9.6345.8122 1 BB 栅条高度：超高采用 h1=0.5m，则栅条高度为 H1=0.625+0.5=1.125m 由于格栅在污水提升泵前，栅渣清除需要用吊车，为了便于操作将栅条增 高 0.8m。 进水出水渐宽部分长度： 栅总长度： m8.04 70tan 125 . 1 0 . 15 . 025.705.41 70tan 0 . 15 . 0lll 1 21 H 每日栅渣量：dmdmwQw/2 . 0/53.1 10 1064 . 8 25.1305 . 0 33 3 4 1 所以，采用机械清渣。根据格栅设计参数，本设计选用钢丝绳牵引式格栅 除污机。电动机功率 1.1kW，提升速度 1.9m/min，钢丝绳采用不锈钢丝，直径 mm，控制方式采用手动和定时控制，污物由人工小车运送，设备总重 7 . 7 2830kg。 2、泵后细格栅 设计参数 设计流速：建 3 组，每组设计流量为 365.33L/s， 栅前流速：v1=0.8m/s,过栅流速：v2=0.9m/s 栅条宽度：s=0.01m, 栅条间隙：b=0.005m/s, 栅前部分长度 0.5m，格栅倾角：a=70。 单位栅渣量：w10.1 栅渣/103m3污水 格栅前水深： 根据最优水力端面公式： 得：B1=0.96m m48. 0 2 h B 栅条间隙数： 设计两组并列的格栅，每组间隙数为 n=79。 栅槽宽度： m725. 0 2 l l m5.41 20tan2 l 1 2 1 1 BB 2 2V B Q ）取165n( 8 . 163 9 . 048. 0005. 0 70sin365. 0sin max vhb aQ n m17 . 1 79005 . 0 17901 . 0 nb1ns 1 ）（）（B 每个槽宽为 1.17m，总槽宽： （没考虑隔墙厚）m34 . 2 17 . 1 22 1 BB 进水渐宽部分长度为： 出水渐宽部分长度为： 栅前槽总高：H1=hh20.480.50.98m 栅后槽总高：H1=hh2h10.480.50.691.67m 格栅总长度： m H lll03 . 5 70tan 5 . 15 . 0 1 21 每日栅渣：dmdmw/2 . 0/15 . 3 10 1 . 01015 . 3 33 3 4 宜采用机械格栅清渣，选 GH 型链条式回转格栅除污机，电动机功率 2.1KW，整机重量 3500kg。 1.5.2 沉砂池沉砂池(grit chamber) 在污水处理中，沉砂池的主要作用是利用物理原理去除污水中比重较大的 无机颗粒，主要包括无机性的砂粒、砾石和较重的有机物质，其比重约为 2.65。 一般设于初次沉淀池之前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的 条件。 目前，应用较多的沉砂池有平流沉砂池、竖流式沉砂池、辐流式沉砂池、 曝气沉砂池、涡流沉砂池以及斜板式沉砂池。本设计中采用曝气(aeration)沉 砂池。其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产 生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量 变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。 设两座沉沙池，每座设计流量 Q3.125m /s。 3 (1)有效容积：设 t2min 3 375225.136060mQtV (2)流断面积：设 v0.08m/s 沉沙池分两格： 2' .519.0395 . 0 2 1 mAA (3)有效水深为 4m，宽深比为 1，超高取 1m，则宽为 4m，砂槽宽为 3m，高 1.61m 20tan2 17 . 1 34 . 2 20tan2 l 1 1 BB m81 . 0 2 61 . 1 2 l l 1 2 1m， 校核： 2' ' .5191 2 34 44mA (4)池长： (5)池总高： H41117.0m (6)每格砂槽容积： 3 .219.2190 . 1.01mV 1-压缩空气管； 2-空气扩散板； 3-集砂槽 图 1-4 曝气沉砂池剖面图 (7)每格沉沙池，实际沉沙量：设含砂量为 20m3/106m3污水，每两天排放一 次， (8)每小时曝气量： 设曝气管浸水深度为 2m，查表可得单位池长所需空气量为 29m3/(m·h) 3 4 . 8002%)151 (29mq .压缩空气管 2.空气扩散板 3.集砂槽 曝气沉砂池剖面图 m A V L.219 .519 375 满足要求）(5.84 4 .219 B L 33 6 ' 0 32 . 4 9 . 0286400 10 27 . 0 20 mmV (9)排砂设备采用两台排砂斗，就近布置，洗砂后外运。沉砂池底部的沉砂 通过吸砂泵送至砂水分离器，脱水后的清洁砂外运，分离出来的水回流至泵房 吸水井。 1.5.3 初沉池初沉池(primary sedimentation tank) 初次沉淀池的作用是对污水中的以无机物为主的比重大的固体悬浮物进行 沉淀分离。由于设计流量较大，采用辐流式沉淀池(radiate flow sadimetation tank)。其特点是：（采用中间进水，周边出水） a.多为机械排泥，运行较好，管理简单； b.排泥方法完善，设备已趋于定型； c.池内水流速度不稳定，沉降效果较差； d.机械排泥设备复杂，对施工 要求高； e.适用于地下水位较高的地区； f.适用于大、中型污水处理厂。 1.初沉池主体设计： 初沉池计算示意图如图 1-6 所示： （1）沉淀部分水面面积:设表面负荷 q=2m3/(m2.h)，池数 n3 个 （2）池子直径: 取 D=29mm F D68.28 14 . 3 8 . 64544 （池径大于 20m 时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外 缘。 （3）沉淀部分有效水深：设沉淀时间 t1.5h mtqh35 . 12 ' 2 沉淀部分有效容积： （4） 污泥部分所需容积：设，T=4h，N=246618 人）人 d/(5 . 0LS （5）污泥斗容积：设 r 1m，r 2m，a60，则 12 h5（r2r1）tan2a（21）tan601.73m 图 1-6 初沉池计算示意图 3 m85 . 6 2431000 42466185 . 0 n1000 SNT V 3' 25.19375 . 1 3 5 . 3874 mt n Q V 2 ' 8 . 645 23 5 . 3874 m qn Q F （6）泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为 0.05，则 泥总容积： V1+V2=12.7+160.39=173.096.85m3 （7）沉淀池总高度：设超高 h10.3m，缓冲层 h30.5m Hh1h2h3h4h50.330.50.631.736.16m （8）淀池池边高度： H=h1h2h30.330.53.8m （9）径深比： （符合要求）7 . 9 3 29 2 h D （10）排泥设计 由于池径较大，故采用 ZBG-29 周边传动的刮泥机，其传动装置设在衍架外 缘，外周刮泥机线速度为 3m/min，则刮泥机转速为： r/minr/h01745 . 0 3514 . 3 3 D v n 05 . 1 池底接 DN200 排泥管，连续排泥。 (11)浮渣收集 浮渣用浮渣刮板收集，设一浮渣箱定期清渣，刮渣板装在刮泥衍架的一侧， 高出水面 0.15m，在出水堰前设置浮渣挡板，排渣管 DN200,渣井设有格栅截流, 一周刮两次。出渣箱尺寸：mm2。500300 2.进水部分设计 辐流沉淀池中心处设中心管，污水从池底的进水管中进入中心管，通过中 心管壁的开孔流入池中央，中心管处用穿孔障整流板围成流入区，使污水均匀 流动。污水自沉砂池出水，并接 DN1000 的铸铁管进入配水井，从配水井接 DN800 的铸铁管，在初沉池前接闸门，后接 DN800 的初沉池入流管， 。80 . 1 1000 i 管内流速： 介于 1.01.4 之间，满足要求。 闸门及弯头水头损失： m g v h 2 2 064 . 0 8 . 92 076 . 1 01 . 1 06 . 0 渐缩部分： 322 2 2 21 1 2 5 1 7 . 12)1212( 3 73. 1 )( 3 mrrrr h V 3222 11 2 4 2 39.160)22 5 . 14 5 . 14( 3 63 . 0 )( 3 mrrRR h V mrRh63 . 0 05 . 0 )2 2 29 (05. 0)( 1 07 . 1 8 . 0 4 14 . 3 2 076 . 1 4 22 max Dn Q v 下端mm；800 1 DD 上端mm；1000 2 D 高度m；8 . 0H 水头损失 m013 . 0 8 . 92 076 . 1 23 . 0 2 h 进水采用潜孔入流，潜孔高度： m533 . 0 2 . 3 6 1 3 1 2 1 2 hh 淹没水深 0.3m，潜孔壁厚 0.3m，内径m，外径1 21 Dd 6 . 123 . 01 2 dm，平均直径 m3 . 1 2 21 dd d 设 8 个潜孔，则潜孔面积: m284 . 3 6 . 13 . 08f 潜孔速度: m/s14 . 0 84 . 3 2 076 . 1 max nf Q v 潜孔水头损失: m001 . 0 8 . 92 14 . 0 0 . 1 h 中心导流筒按流速规定，取m/s，则导流筒有效面积:1 . 0v m238 . 5 1 . 02 076 . 1 max nv Q F 导流筒内径: 取 3.1 09 . 3 14 . 3 6 . 1 4 48 . 5 4 4 4 2 2 2 dF D 为布水均匀，中心导流筒外设穿孔挡板，规定穿孔率 1020%，取 0.14， 设穿孔挡板高m，直径 5m，穿孔尺寸cm，m2，2 . 3 2 hh3020ab06 . 0 f 则孔数 故设计为每排 20 个孔,均匀交错排列，孔口流速 孔口水头损失 中心管进水沿程水头损失计算 中心管高度 m0 . 42 . 06 . 13 . 03 . 040 . 6 h 水头损失 =0.0072m8 . 10 . 4 1 h 故初沉池进口总水头损失: m0945 . 0 0072 . 0 00029 . 0 001 . 0 014 . 0 072 . 0 1 h 3.出水部分设计 堰上负荷初沉池出水堰最大负荷不宜大于 2.9L/ms，则每池所需堰长 LD，故采用双侧集水。 采用三角堰出水 用明渠方法计算出水槽： 出水槽外壁距离池壁 0.4m。（如果距离过大，会加大出水流速，影响处理 效果，过小会增加流速，带走污泥） 每池都是双侧集水： 流量 m3/s269 . 0 2 1 2 076 . 1 2 1 2 max Q Q 个117 06 . 0 2 . 3514 . 3 14 . 0 %14 f DH m sm nmf Q v/075 . 0 06. 01202 076. 1 max m00029. 0 8 . 92 075 . 0 0 . 1 2 h m52.185 9 . 22 1076 L m 1 . 59 14 . 3 52.185 L D 设过水断面积 m248 . 0 6 . 08 . 0hBA 湿周 m0 . 26 . 028 . 02hBf 水力半径 m24. 0 2 48 . 0 f A R 流速 m/s 0.4m/s56. 0 48 . 0 209 . 0 A Q v 水力坡度 4 . 0 2 3 2 vnri 出水堰长 28 . 024 . 024 . 0DDL m75.2094 . 2358 . 035 三角堰尺寸： 采用倒等腰直角三角形薄壁堰。 堰高为 0.08m，堰宽为 0.16m，取堰上水头为 0.04m，堰上水宽为 0.08m。 实际堰数 个，取 2622 个。 9 . 2621 08 . 0 75.209 n 单个堰流量 m3/s 4max 0 101 . 2 26222 076 . 1 mn Q Q 根据给排水设计手册第一册，第 575 页，三角堰过堰流量 5 2 2 5 4 . 1 4 . 1 Q hhQ 代入m3/s，可求得过堰水深m，考虑跌水水头损失 4 0 100 . 2 Q030 . 0 h 0.16m，则初沉池出水水头损失为 m281 . 0 75.2094 . 016 . 0 030 . 0 2 h 综合得出初沉池进水总损失为 m376 . 0 281 . 0 093 . 0 21 hhh 水由槽流到一个出水渠，渠底接 DN800 的管回流至集配水井外圈。渠道 尺寸为m2。4 . 14 . 1 1-进水管；2-中心管；3-穿孔挡板；4-刮泥机；5-出水槽；6-出水管；7-进泥管 图 1-7 中心进水辐流式沉淀池 1.5.4 曝气池曝气池(aeration tank) 1污水处理程度的计算及运行方式的选择 （1）污水处理程度的计算： 活性污泥处理系统处理水中的 BOD 值（Se） ，是由残存的溶解性 BOD 核 非溶解性 BOD 两者组成的，而后者主要以生物污泥的残屑为主体。对处理水 要求达到的 BOD 值，应当是总 BOD 即溶解性 BOD 与非溶解性 BOD 之和。活 性污泥系统的净化功能，是去除溶解性 BOD 的，因此从活性污泥的净化功能 考虑，应当非溶解性 BOD 从处理水的总 BOD 值中减去。 原污水 BOD 值（So）为 538.77mg/L，经初次沉淀池处理后，BOD 按降低 30考虑，则进入曝气池的污水