设计方案介绍污水处理厂.doc

+污水处理厂设计说明书目录第一章 污水处理工程设计计算说明书1.1 设计任务1.2 设计内容1.3 基本资料1.4 设计水质水量计算第二章 污水的一级处理2.1格栅设计计算2.2 沉砂池设计计算2.3 初次沉淀池设计计算第三章 AA/O生物脱氮除磷工艺计算 3.1设计参数 3.2平面尺寸计算 3.3进出水系统 3.4其他管道设计 3.5 剩余污泥量第四章 生物处理后处理4.1 二次沉淀池设计计算4.2 消毒设施计算4.3 计量设备设计计算第五章 污泥处理构筑物计算5.1 污泥量计算5.2 污泥浓缩池设计计算5.3 贮泥池设计计算5.4 污泥消化池设计计算5.5 污泥脱水第六章 污水处理厂布置6.1 污水处理厂平面布置6.2 污水处理厂高程布置第一章 设计计算说明书1.1设计任务 某城镇污水处理厂1.2设计内容1根据给定的原始资料，确定污水厂的规模和污水设计水量。2按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择污水、污泥的处理构筑物，并用方框图表示。进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明。3进行各构筑物的尺寸计算，各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用。4设备选型计算。5平面和高程布置。根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行。各处理构筑物应尽力采用重力流，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管的水头损失则需计算确定。6. 编写设计说明书、计算书。1.3 基本资料1、 设计流量：Q平=30000+ 281000 m3/d（No学号，133号）总变化系数：KZ= 1.42、污水水质： COD=200-300mg/LBOD5=100-150 mg/LSS=200mg/L NH3-N=35 mg/LpH=69 3、受纳水体：位于城市的东侧自南向北，20年一遇洪水水位标高322.5m，常水位标高320.3m。4、选址：根据城市总体规划，污水厂拟建于该城市下游河流岸边，地势平坦，拟建处的地面标高326.30m。该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高321.00m。5、气象资料：该地区全年主导风向为西南风。地势平坦，地质情况良好，满足工程地质要求，夏季水温25，冬季水温15，常年平均水温20。6、处理要求： 处理水水质中BOD5、COD、SS、NH3-N满足GB18918-2002一级B标准，处理后的污水纳入河流，对污泥进行稳定化处理、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。7、其他资料： 厂区附近无大片农田，各种建筑材料均能供应，电力供应充足。1.4 设计水质水量计算1.4.1 污水厂选址 未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。 在设计污水处理厂时，厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。 选择厂址应遵循如下原则： 1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。1.4.2 处理工艺的选择 1.污水处理工艺流程 处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，以满足污水处理的要求,构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，以达到各构筑物的最佳处理效果,两者是互有联系，互为影响的。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。 本工程采用生物除磷脱氮的A2/O工艺。这种工艺特点是利用原污水中可生化降解物质作碳源，在去除污水中BOD物质的同时也能有效去除磷和氮。 具体的流程为：污水进入水厂，由水泵提升经过格栅至平流沉砂池，再由集配水井进入初沉池，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%，污水进入曝气池中曝气，从一点进水，采用AA/O生物脱氮除磷工艺。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。 2.污泥处理工艺流程 污水处理厂在处理污水的同时，每日产生大量污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然对环境造成二次污染。由于初沉污泥含水率低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化和脱水处理。剩余污泥来自曝气池，含水率较高，需要先进行浓缩处理后再消化脱水处理。具体过程为：初沉池污泥直接进入贮泥池，二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外。本设计采用的工艺流程如下图所示。（图1）消化池浓缩池污泥脱水机二沉池好氧池缺氧池厌氧池粗格栅细格栅曝气沉砂池进水泵房初沉池集配水井集配水井紫外线消毒计量设备贮泥池污泥回流混合液回流受纳河流污泥外运泥渣外运图1 城市污水处理工艺流程图1.4.3 污水水量计算：1. 平均日流量 =30000+ 281000 =58000=671.30L/s2. 最大日流量 污水日变化系数 最大日流量1.4.4 污水水质计算：根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中规定城市二级污水处理厂一级B标准，各个污染物的出水水质标准如下表1所示：基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）（单位：mg/L） 表1序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）50601001202生化需氧量（BOD5）102030603悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以N计）15208氨氮（以N计）5（8）8（15）25（30）9总磷（以P计）05年12月31日前建设11.53506年1月1 日起建设的0.513510色度（稀释倍数）3030405011PH值6912糞大肠菌群数/（个/L）103104104A、 下列情况下按去除率指标执行，当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。B、 括号外数值为水温>12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。1.污水的SS处理程度计算按照国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处悬浮物SS浓度为20mg/l.则去除率为2.污水的BOD5处理程度计算同理，总出水口污水的BOD5浓度为20mg/l.取进口BOD5浓度为150mg/l.则去除率为3.污水的COD5处理程度计算同理，总出水口污水的COD浓度为60mg/l.取进口COD浓度为300mg/l.则去除率为4.污水的处理程度计算同理，总出水口污水的浓度为8mg/l.则去除率为 第二章 污水的一级处理2.1 格栅设计计算1.格栅的基本要求（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm（2）格栅的工艺参数：1）过栅流速：v=0.61.0m/s2）栅前水深：h=0.4m3）安装角度：a=4575 4）格栅间隙b：一般1530mm，最大为40mm 5）栅条宽度bs：细格栅310mm中格栅1040mm粗格栅50100mm6)进水渠宽：B1=0.65m7)渐宽部分展开角度a1=208)栅前渠道超高：h2=0.3m 由于流量非常大，为防止垃圾堵塞格栅，达到去除粗大物质、保护处理厂的机械设备的目选用一粗一细两个格栅。（见图2）2. 格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量Q1=0.940m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算； 过栅流速：v=0.7m/s； 栅条宽度: =0.02m 格栅间隙：=0.04m（粗格栅）; （细格栅）安装倾角： ; 单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。粗格栅1. 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽= m，则栅前水深m2.栅条的间隙数n：取n=39 3.栅槽宽度B =0.02(39-1)+0.0439=2.32m 4.进水渠道至栅槽渐宽部分长B1= m渐宽部分展开角度a1=205.栅槽至出水渠道间减缩部分长度6.栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：其中： h0：水头损失； k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。7.栅后槽总高度（H）本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.82+0.3=1.12mH=h+h1+h2=0.82+0.062+0.3=1.182m8.栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.82+0.30）/tan=0.94 +0.47+0.5+1.0+(0.82+0.3)/tan60=3.6m9.每日栅渣量当栅条间距为1625mm时，栅渣截留量为0.100.05m3/m3污水。当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为0.030.01m3/ m3污水。在栅间隙为0.04m的条件下，取W1=0.02m3/ m3。每日栅渣量为： ,所以宜采用机械清渣。由于污水流量和栅渣量都较大，宜采用RAG型回转耙齿式机械格栅清渣,可以设置两台，一台工作，一台备用。细格栅1. 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽= m，则栅前水深m2.栅条的间隙数n：取n=61 3.栅槽宽度B =0.02(61-1)+0.02561=2.73m 4.进水渠道至栅槽渐宽部分长B1= m渐宽部分展开角度a1=205.栅槽至出水渠道间减缩部分长度6.栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：其中： h0：水头损失； k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。7.栅后槽总高度（H）本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.82+0.3=1.12mH=h+h1+h2=0.82+0.12+0.3=1.24m8.栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+（0.82+0.30）/tan=1.5 +0.8+0.5+1.0+(0.82+0.30)/tan60=4.5m9.每日栅渣量当栅条间距为1625mm时，栅渣截留量为0.050.1m3/m3污水。当栅条间距为40mm左右时，栅渣截留量为0.010.03m3/ m3污水。在栅间隙为0.04m的条件下，取W1=0.05m3/ m3每日栅渣量为： 所以宜采用机械清渣。由于污水流量和栅渣量都较大，宜采用RAG型回转耙齿式机械格栅清渣,可以设置两台，一台工作，一台备用。10.电动机功率P根据B和H查下表可得，RAG型回转耙齿式机械电动机功率P=3KW。表1 主要技术参数格栅主要尺寸范围B5001000500100050016001600320016003200H10002000200030003000400040006000600012000电机功率（KW）0.370.751.12.23.02.2 沉砂池设计计算1. 沉砂池的选型：沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。曝气沉砂池具有预曝气，脱臭，除泡作用及加速污水中油类和浮渣分离等作用，对后面的沉淀池，曝气池和污泥消化池的正常运作及对沉砂的最终处置提高有利条件，所以本设计采用曝气沉砂池。（见图3）2设计资料1）最大时流量沉砂池水力停留时间2-4min；2）有效水深2-3m；3）水平流速，0.08-0.12m/s；4）池的长宽比可达5，池宽和池深比为1-1.5。5）每立方米污水所需曝气量宜为0.1-0.2 （空气）。3设计参数确定设计中选择两组曝气式沉砂池,N=2组，分别与栅格连接，每组沉砂池设计流量: Q=(0.940/2) /s =0.47/s；停留时间：T=3 min设计水平流速：=0.1 m/s； 有效水深：=2 m每立方米污水所需空气量：d=0.2 /s ;4.池体设计计算1)沉砂池有效容积 2)水流过水断面面积 3）沉砂池宽度 B:=1.175<1.54) 沉砂池长度m 5) 每小时所需空气量6) 沉砂室所需容积7) 每个沉砂斗容积8) 沉砂斗上口宽度式中 -沉砂斗高度（m），设计中取=1.4m.-沉砂斗和水平面倾角，设计中矩形沉砂斗取。-沉砂斗底宽度（m）,设计中取=0.5m9) 沉砂斗有效容积 10) 进水渠道11) 出水装置12) 排沙装置13) 进水泵房设计各构筑物的水面标高和池底埋深计算见第六章的高程计算。污水提升前水位320.30m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位335.80m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=335.80-320.80=15.00m水泵水头损失取2m，安全水头取2 m从而需水泵扬程H=19m再根据设计流量0.551m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用3台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程20m，转速990r/min，功率90kw），两用一备，流量： 集水池容积： 考虑不小于一台泵5min的流量：取有效水深h=1.3m，则集水池面积为: 泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为15 m12m,泵房为半地下式地下埋深7m，水泵为自灌式。2.3 初次沉淀池设计计算1. 初次沉淀池的选型初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力作用下下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物为40%-60%，去除BOD5 20%-30%。本设计选择平流式沉淀池。平流式沉淀池由进水装置，出水装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置组成。（见图4）2设计参数确定设计中选择两组平流式沉淀池,N=2组，从沉砂池出来的污水进入配水井，经配水井后分配流量流入平流式沉淀池。每组平流沉淀池：设计流量: Q=(0.940/2) /s =0.47/s3. 池体设计计算1） 沉淀池表面积 式中 2） 沉淀部分有效水深3） 沉淀部分有效容积4） 沉淀池长度5） 沉淀池宽度6） 沉淀池格数个取n=7个7） 污泥部分所需容积8） 每格沉淀区污泥斗所需容积9） 污泥斗容积10） 沉淀池总高度11） 进水配水井沉淀池分两组，每组分7格，每组沉淀池进水端设计进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流入初沉池。配水管内中心管径：配水管直径12） 进水渠道沉淀池分两组，每组进水端分设进水渠道，配水井接出的DN=1000进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。13） 出水渠道沉淀池出水端设出水渠道，出水管与进水渠道连接，将污水送至集水井。出水管道采用钢管，管径DN=1000mm,关内流速v=0.64m/s,水利坡降为i=0.479%.第三章 AA/O生物脱氮除磷工艺计算3.1设计参数1.水力停留时间AA/O工艺的水力停留时间T一般采用6-8h，设计中取T=8h。2.曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度一般采用2000-4000mg/l，设计中取=3000mg/l。3.回流污泥浓度式中 -污泥指数，一般采用100 r -系数，一般采用1.24.回流污泥比= 既3000=9000 解得R=0.5式中 -污泥回流浓度，=0.7512000=9000 mg/l5.内回流倍数，设计中取内回流倍数为335%。3.2平面尺寸计算1.总有效容积式中 Q -进水流量(m3)，按平均流量计。 T -水力停留时间（d）。 厌氧，缺氧和好氧各段内水力停留时间比值为1：1：3，则每段的水力停留时间分别为： 厌氧段T1=1.6h，缺氧段T2=1.6h，好氧段T3=4.8h。2.平面尺寸曝气池总面积式中 h -曝气池有效水深（m）。设计中h=4.2m。每组曝气池面积式中 N -曝气池个数。设计中取N=2。 每组曝气池共设5个廊道，第一，第二廊道分别为厌氧和缺氧段，最后3廊道为好氧段。式中 b -每廊道宽度； n -廊道数。厌氧缺氧好氧池的平面布置如图所示。厌 缺 好 好 好氧 氧 氧 氧 氧段 段 段 段 段好 好 好 缺 厌氧 氧 氧 氧 氧段 段 段 段 段65.8m35m出水去二沉池消化液回流管35m消化液回流管进水管 来自初沉池空气干管污泥回流管污泥回流管来自鼓风机房3.3进出水系统1.曝气池的进水设计 初沉池来水通过DN1200mm的管道送入活性污泥曝气池首端的进水渠道，管道内的水流速度为0.88m/s。在进水渠道内，水流分别向两侧流出，从厌氧段进入，进水渠道宽度为1.2m,渠道内水深为1.0m，则渠道内的最大水流速度为：2.曝气池的出水设计厌氧缺氧好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头厌氧缺氧好氧池的最带出水流量为2.14,出水管管径采用DN1800mm,送往二沉池，管道内的流速为0.84m/s。3.4其他管道设计在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流的污泥通过两根DN=1500mm的回流管道分别进入首端的两侧厌氧段，管内污泥流速为0.9m/s.硝化污泥回流比为200%，从二沉池出水回到缺氧段首端，硝化液回流管道管径为DN1000mm,管内流速为0.9m/s.第四章 生物处理后处理4.1 二次沉淀池设计计算1. 二次沉淀池的选型沉淀池一般分为平流式，幅流式，竖流式和斜管式等几类。设计中选择幅流式沉淀池，一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。幅流式沉淀池排泥机械已定型，运行效果好，管理方便。幅流式沉淀池适用于大，中型污水处理厂。2.设计参数确定设计中采用两组幅流式沉淀池，N=2。每池设计流量为0.47m3/s，从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配后流进幅流式沉淀池。3.池体计算1.沉淀池表面积式中 Q-设计流量（m3/s） -表面负荷，一般采用0.5-1.5。本设计取。2.沉淀池直径半径为18.6m3.沉淀池有效水深t-沉淀时间，一般为1.5-3.0h，设计中取t=2.5h。4.径深比5.污泥部分所需容积式中 6.沉淀池总高度根据污泥部分容积大于二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05.式中 7.进水管的设计设计中单池设计流量取Q=0.47m3/s，单池污水平均流量，泥回流比R=50%。进水管管径取D1=900mm,流速8.进水竖井计算进水竖井直径采用D2=-2.0进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸，个沿井壁均匀分布；则流速为：<(0.152.0)，符合要求。孔距：9.出水槽计算采用双边直角三角堰出水槽出水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。每侧流量：给水槽中流速v=0.6m/s ；给水槽宽B=0.6m.槽内重点水深：槽内起点水深：槽内临界水深：=设计中取出水堰后自由跌落0.10m集水槽高度：0.1+0.79=0.89m,取0.9m。集水槽断面水深为：。10.出水管计算设计出水管管径为D=800mm11.排泥装置沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为2-3m/min,刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用净水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。排泥管管径500mm，回流污泥量为167.2l/s，流速0.79m/s。12.集配水井的设计计算（1）配水管中心管直径式中 设计中取v2=0.7m/s,Q=1.276m3/s.(2)配水井直径式中 v3配水井内污水流速（m/s）,一般采用v3=0.2-0.4m/s。设计中取v2=0.3m/s。（3）集水井直径-集水井内污水流速（m/s）,一般采用v1=0.2-0.4m/s。设计中去v1=0.25m/s。（4）进水管管径取如水二沉池管径DN=900mm。校核流量：（5）出水管管径有前面结果可知，DN=800mm,v=1.0m/s.(6)总出水管综合以上，取出水管管径D=1100mm,v=1.0m/s,集配水井内设有超越闸门，以便超越。4.2 消毒设施计算污水经过上述构筑物处理后，水质得到了较大改善，细菌数量也大为减少。但水中仍有病原菌存在的可能。因此，污水在排放前应经过消毒处理，达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）。1. 消毒剂的选择污水消毒的方法主要分为物理消毒和化学消毒。目前用于污水消毒的常用消毒方法是向污水中投加消毒剂，主要消毒剂有液氯，次氯酸钠，二氧化氯和紫外线（物理方法）。由原始资料可知，根据该水厂处理规模和受纳水体卫生要求，本设计中采用液氯作为消毒剂对污水消毒。2. 消毒剂的投加1) 加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5-10mg/l.本设计中液氯投加量采用8.0mg/l。每日加氯量为：2) 加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计2台，采用一用一备。每小时投加氯量：设计中采用ZJ-1型转子加氯机。3. 平流式消毒接触池本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下：1) 单池消毒接触池容积设计中消毒接触时间t取30min。2) 表面积设计中接触池有效水深取h2=2.5m.3) 池长设计中接触池池宽取B=5m.设计中消毒接触池采用三廊道，则消毒接触池池长为：设计中每个接触池池长取23m。4) 池高设计中超高h1=0.3m.5) 进水部分每个消毒接触池的进水管管径为D=800mm，速度v=1.0m/s。6) 出水部分式中 4.3 计量设备设计计算1.计量设备的选择污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽，薄壁堰，电磁流量计，超声波流量计和涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高，操作简单，水头损失小，不易发生沉淀物，其中以巴氏计量槽英语最广。本设计的计量设备采用巴氏计量槽，选用测量范围为：0.1-1.10m3/s,设计中去喉宽为w=0.60m.2.计量槽设计(一) 计量槽主要尺寸：查城市给水排水设计手册第五册得，设计中喉部宽度取b=0.6m,则有(二) 计量槽总长度计量槽应该设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8-10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠道宽的2-3倍，下游不小于4-5倍；计量槽上游直线段长L1为：(三) 计量槽水位当b=0.6时，Q=则上游水深0.77m当b=0.3-2.5m,时为自由流(四) 出水厂出水管采用重力流铸铁管，流量为Q=0.940m3/s，DN=1100mm,v=1.0m/s,i=1.0%.第五章 污泥处理构筑物计算5.1 污泥量计算初沉池污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水量较低，一般不需要进行浓缩处理，可直接进行消化，脱水处理。 剩余污泥是来曝气池，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出系统。剩余污泥含水量较高，所以需要先进行浓缩处理，然后进行消化，脱水处理。1. 初沉池污泥量计算由前面资料计算可知，初沉池采用间歇排泥的运行方式，每4小时排一次泥。按水中悬浮物计算：式中设计中取T=4h,P0=97%.所以初沉池污泥量以每次排泥时间30min计，每次排泥量为63.12m3/h=0.0175m3/s.2.剩余污泥量计算1.曝气池内每日排出的污泥量 由前面计算结果值在带入式中可得：式中 2. 曝气池每日排出的剩余污泥量式中 5.2 污泥浓缩池设计计算1. 浓缩池的选型本设计采用竖流式浓缩池，因为初沉池污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性。浓缩前污泥含水率为99%，浓缩后的污泥含水率为97%。2. 浓缩池的设计计算进入浓缩池的剩余污泥量为0.0022m3/s，采用两个浓缩池进行处理，则单个浓缩池流量为0.0011m3/s.1) 中心进泥管面积式中则 管内流速 2) 中心进泥管与反射板之间的高度式中3) 浓缩后分离出的污水量式中 4) 浓缩池水流部分面积式中 5) 有效水深式中 V-浓缩时间，设计中取10h。6) 浓缩后剩余污泥量7) 浓缩池总高度式中 8) 溢流管溢流水量为0.0007m3/s，设溢流管径为DN150mm，管内流速为0.102m/s。9) 排泥管浓缩后剩余污泥量为0.00037m3/s，泥量很小，故采用间歇排泥方式，污泥管道选用DN150mm，每次排泥时间为0.5h，每日排泥两次，间歇时间为12h。5.3 贮泥池设计计算1. 贮泥池选型贮泥池的污泥来自初沉池和浓缩池，由于污泥量不大，本设计采用两座竖流沉淀贮泥池。2. 贮泥池设计计算1) 贮泥池设计进泥量由上面计算结果可知，初沉池进泥量Q1=378.77m3/d，浓缩池单池进泥量为31.68m3/d，则总进泥为31.68*2=63.36m3/d.所以贮泥池每日产生污泥量为：2) 贮泥池有效容积式中 3) 贮泥池高度4) 管道部分每个贮泥池设DN150mm的吸泥管一根，2个贮泥池相互连通，联通管为DN200.设3根进泥管，一根来自初沉池，2根来自污泥浓缩池，管径均为150mm。5.4 污泥消化池设计计算目前污泥消化主要采用厌氧消化，主要处理构筑物为消化池。设计拟采用中文二级消化处理，处理池停留天数为30d，消化池控制温度为33-35，一级消化池进行消化搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，均采用固定盖式消化池。1. 一级消化池容积1) 由前面计算结果可知，污泥量Q=442.13m3/d，采用4座消化池，则每座池子的体积为：2) 各部分尺寸确定a) 消化池直径，设计中取19m。b) 集气罩高度，设计中取2m。c) 消化池主体高度，设计中取3.0m。d) 消化池总高度，设计中取16.5m。2. 二级消化池容积同上，采用2座二级消化池，则每座消化池的体积为：由于二级消化池与一级消化池的体积相等，所以二级消化池各部分尺寸同一级消化池相同。3. 污泥加热方式本设计采用目前最常见的污泥加热方法，即池外加热法。本方法采用套管式换热，也是热交换法。这种方法设备费用高，但设备置于池外，维护方便。4. 混合搅拌设备本设计采用螺旋桨搅拌方式，使厌氧消化中底物与微生物充分接触反应，混合同时能使池温和浓度均匀，防止污泥分层和形成浮渣。5. 消化后污泥量计算1) 一级消化后污泥量前面计算结果可知V1=442.13m3/d，P1=97%,一级消化占可消化程度的比例m=80%。污泥可消化程度R=50%，生活污泥中有机物含量P=65%。2) 二级消化后污泥量由前面计算结果可知，设计中取二级消化后污泥含水率为P3=95%。则二级消化池体积为：设计采用2座二级消化池，单池污泥排放量为89.53m3/d。5.5 污泥脱水由于经过二级消化后从二级消化池里排出的污泥含水率约为95%左右，体积仍然很大。因此为了方便运输和处理，需对污泥进行脱水处理，使其含水率降为60%-80%。1. 污泥脱水量计算脱水后污泥量有前面计算可知，脱水前污泥量Q0=179.06m3/d，脱水前污泥含水率为P1=95%，脱水后污泥含水率取P2=75%，M为脱水后干污泥重量。脱水后污泥形成泥饼，用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。2. 脱水机的选择机械脱水方法有真空吸滤法，压缩法和离心法。本设计中选用DY-3000型带式压滤机，其主要指标为，干污泥量600kg/h，泥饼含水率75%。设计中采用3台带式压滤机，其中2用1备。工作周期按12小时算。则每台处理污泥量为:m=600*12*2=14400kg/d，满足要求。第六章 污水处理厂布置6.1 污水处理厂平面布置1. 污水处理厂设施组成根据选定的处理工艺和流程方案，污水处理工程设施包括以下几个方面：1) 生产性构筑物分为污水和污泥处理设备。污水处理设备有污水总泵站，格栅间，沉砂池，初沉池，曝气池，二沉池，消毒池，鼓风机房，污泥回流泵房和加氯间等等。2) 辅助设备分为生产和生活辅助设施。生产辅助设施包括综合办公楼，仓库，车库，机修间，污泥堆场等等。生活辅助设施包括食堂，浴室，锅炉房和门卫室等等。3) 各类管道厂区管道主要有工艺管道，污泥处理管道，空气管道，上清液回流管道，厂区给水和排水管道，加药管等等。2. 平面布置原则该污水处理厂主要处理构筑物有：机械除渣格栅井、污水提升泵房、平流沉砂池、平流初次沉淀池、鼓风曝气池与二次沉淀池、污泥回流泵房、浓缩池、消化池、计量设施等及若干辅助建筑物。总图平面布置时应遵从以下几条原则。 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。3. 平面布置1) 工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的厂区面积和地形布置，尽量使布置方式的生产联络管线短，水头损失小，方便管理，有利于日后扩建。2) 构筑物平面布置按照功能，将污水处理厂布置成3个区域：. 污水处理区：该区域位于污水厂南部，由各项污水处理设施组成。 包括各类生产性构筑物。. 污泥处理区：该区域位于污水厂北部，厂区主导风向的下风向。由各项污泥处理设施组成。. 生活区：该区是将生活辅助设施建筑相对集中，便于外来人员联系。生活区位于污水厂西部，厂区主导风向为西南风。6.2 污水处理厂高程布置1. 高程布置原则. 认真计算管道的沿程损失，局部损失，各处理构筑物及联络管道的水头损失等等。. 考虑远期发展，水量增加的预留水头。. 避免处理构筑物之间跌水等浪费现象，充分利用地形高差，实现自流。. 需要排放的处理水，在常年大多数时间里能自流排放。. 应尽量可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体顶托的影响，并能自流流出。.2. 污水处理厂构筑物高程布置污水处理厂高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。1) 构筑物水头损失构筑物水头损失见表2.构筑物水头损失表 表2构筑物名称水头损失构筑物名称水头损失格栅0.2二沉池0.5沉砂池0.2接触池