污水处理厂课程设计(氧化沟工艺).pdf

-1-前言 城市污水主要为生活污水和工业废水的混合污水。目前城市污水的排放已造成了对水环境生态系统的严重污染，做好城市污水的处理及再生利用是主要任务之一，解决城市污水对水环境污染的重要途径之一，就是修建污水处理厂。污水处理是经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。污水处理在发达国家已有较成熟的经验。如英国，德国，芬兰，荷兰等欧洲国家均已投巨资对因工业革命和经济发展带来的水污染进行治理，日本，新加波，美国，澳大利亚等国家也对污水处理给予了较大投资，特别是新加波并没有走先污染后治理的道路，而是采取经济与环境协调发展的政策，使该国不仅在经济上进入发达国家的行列，而且还是一个绿树成荫，蓝天碧水，环境优美的国家。我国在建国初期只有几个过去由外国租界留下来的城市污水处理厂，主要集中在上海，日处理量不过几万吨，解放后，城市污水处理厂有了较大的发展，特别是“六五”期间，发展较为迅速。截止 1985 年底，据不完全统计，已在 19个省的 30 多个城市和 30 多个直辖市建有污水处理厂 63 座，截止 1987 年底，全国城市污水处理厂建成投产的已有 78 座。至 1990 年，有污水处理石拱的城市56 个，省和直辖市增加到 21 个。1999 年全国建成污水处理地 398 座，处理率29.65%。城建系统内 187 座，处理率 16.18%。目前全国共有 17000 个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，全国城市污水处理率仅达到 20%左右。而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。针对目前的情况，国家提出至 2010 年我国平均污水处理率要达到 40%，设市城市的污水处理率不低于 60%，重点城市的污水处理率不低于 70%，因此探索适合中小城市的经济适用的污水处理工艺，以较少的投资建成污水处理厂，以较低的运行费用运转污水处理厂，达到消除污染，保护环境是我们目前最紧迫的任务。-2-目录 一、设计任务书.4 1.1 设计任务.4 1.2 设计资料.4 1.2.1、设计规模.4 1.2.2、污水水质.4 1.2.3、其它有关资料.5 二、设计说明书.6 2.1 工程概况.6 2.1.1 基本情况.6 2.2 污水处理厂工艺的选择.6 2.2.1 污水水质分析.6 2.2.2 处理工艺的选择.7 2.2.3 氧化沟工艺的选择.9 2.2.4 污泥处理工艺选择.11 2.2.5 污水、污泥处理工艺流程图.11 2.3 污水处理厂工程设计.12 2.3.1 污水处理厂总平面设计.12 2.4 各主要构筑物及设备说明.13 2.4.1 粗格栅间.13 2.4.2 污水提升泵房.14 2.4.3 集水井.14 2.4.4 曝气沉砂池.14 2.4.5 厌氧选择池.15 2.4.6 氧化沟.15 2.4.7 二沉池.15 2.4.8 接触池.15 2.4.9 污泥浓缩池.16 2.4.10 污泥脱水间.16 2.4.11 其他建筑物.16 三、构筑物的设计计算及附属设备的选型.17 3.1 设计流量.17 3.2 溢流井的设计.17 3.3 粗格栅的设计计算.17 3.3.2 附属设备的选型.20 3.4 集水池的设计.21 3.5 污水提升泵的设计.21 3.6 细格栅的设计计算.21 3.6.2 附属设备的选型.24 3.7 曝气沉砂池的设计.24 3.7.1 设计说明.24 3.7.2 设计参数.24 3.7.3 设计计算.25 -3-3.7.4 附属设备选型.26 3.8 厌氧选择池的设计.27 3.8.1 厌氧池配水井.27 3.8.2 厌氧选择池.27 3.9 三沟氧化沟的设计计算.28 3.9.1 设计参数.28 3.9.2 设计计算.28 3.9.3 附属设备的选型.32 3.10 二沉池配水井.33 3.10.1 设计参数.33 3.10.2 设计计算.33 3.11 辐流式二沉池.34 3.11.1 设计参数.34 3.11.2 设计计算.34 3.11.3 附属设备的选型.36 3.12 消毒池.36 3.12.1 设计参数.36 3.12.2 设计计算.36 3.13 液氯投配系统.36 3.13.1 设计参数.36 3.13.2 设计参数.37（1）投加量.37 3.14 污泥回流泵房.37 3.15 污泥浓缩池.38 3.15.1 设计参数.38 3.15.2 设计计算.38 3.16 污泥脱水间.40 四、污水处理厂成本概算.41 4.1 水厂工程造价.41 4.1.1 计算依据.41 4.1.2 单项构筑物工程造价计算.41 4.2 污水处理成本计算.42 个人小结.44 -4-一、设计任务书 1.1 设计任务 1、根据设计原始资料提出合理的处理方案及处理工艺流程，包括各处理构筑物型式的选择、污泥的处理及处置方法、处理后废水的出路；2、进行各处理构筑物的工艺设计计算，确定其基本工艺尺寸及主要构造（用单线条画草图并注明主要工艺尺寸）；3、进行废水处理厂（站）的总体平面布置（包括各处理构筑物、辅助建筑物平面位置的确定，主要废水和污泥管道的布置），并绘制平面布置图（比例尺1：2001：500）；4、进行各处理构筑物的高程计算并绘制废水处理厂（站）的流程图（比例尺纵向 1：501：100；横向 1：5001：1000）；5、进行废水处理厂（站）初步的工程概算；6、编制工艺设计计算说明书。1.2 设计资料 根据城市总体规划，华东某市决定在其城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。1.2.1、设计规模 设计流量见设计题目，总变异系数 1.5。1.2.2、污水水质 污水主要为城镇市政生活污水，具体水质参数见下表。处理水质应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准排放要求。-5-表1 进水水质 （单位：mg/L）项 目 CODCr BOD5 SS NH3-N TP 进水水质 380 190 238 49 4.9 出水水质 60 20 20 15 0.5 1.2.3、其它有关资料 规划中初步划定污水设在该地区西南部，厂区距运河尚有 1.5 公里。受纳河流常年平均水位 1.4m（黄海基准标高，下同），最高洪水位 2.50m，河床平均标高为-1.50m。该地区夏季主导风向为东南风。按照城市竖向规划，厂区地面标高应为 2.76m。污水管由北向南进入污水厂区，管径 d600mm，管底标高-1.80m。厂区地基承载力满足污水处理厂一般要求，地下水位为-1.5m。-6-二、设计说明书 2.1 工程概况 2.1.1 基本情况 设计名称：某城镇 6.5 万 m3/d 污水处理厂设计。设计规模：日处理城镇污水 6.5 万 m3，包括生活污水和城市工业废水。处理工艺：污水处理采用厌氧选择池加氧化沟工艺，污泥处理采用机械浓缩压滤处理工艺。设计内容：污水处理厂一座，及其他附属建筑物，包括综合楼、配电室、锅炉房、传达室、食堂、浴室、篮球厂等。设计结果：1、设计计算说明书一份；设计图纸 4 张，包括总体平面布置图、高程图、两个主要构筑物三视图。根据设计任务书提供的进出水水质指标情况，特别是对氮、磷的去除，在初步讨论阶段，通过对 A2/O 工艺、CASS 工艺和氧化沟在实际运行条件下的运行状况进行了详细的比较论证，最终确定选用厌氧池加奥贝尔氧化沟工艺作为污水处理主体工艺，用于脱氮除磷并去除 CODCr、BOD5。对污水、污泥处理的其他阶段工艺，也都经过了详细的比较论证，最终确定出了一套系统、完整、高效的处理工艺流程。主要包括粗细格栅、曝气沉淀池、厌氧池、奥贝尔氧化沟、辐流式二沉池、污泥浓缩池、污泥脱水间等。污水处理厂其他辅助构建筑物也在力求简单、方便、实用的原则下，进行了细致的计算规划，做到主辅互不影响但又相互协调配合。本设计污水处理厂出水要求达到 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准(B 标准)，排入距厂区 1500m 处某河,该河符合中的 III 类标准。2.2 污水处理厂工艺的选择 2.2.1 污水水质分析 （1）此废水具有如下特点：（a）BOD5/CODCr=190/380=0.5，说明废水可生化性很好；（b）废水 N、P 含量较高，出水 N、P 应符合要求。-7-（2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具有一定的 BOD5去除能力；（b）具备一定的脱 N 除 P 功能，使出水 N、P 达标；（c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。2.2.2 处理工艺的选择 目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O 法，A-B 法，SBR法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，A2/O工艺和 CASS 工艺三种工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2/O 工艺和 CASS 工艺的比较分析：（a）A2/O 工艺 一般在 A2/O 工艺中，为同时实现脱 N 除 P 的要求，必须满足如下条件：BOD5/TKN=5-8 实际进水中：BOD5/TKN=190/49=3.83521m3/h，可以满足要求。3.6 细格栅的设计计算（1)栅条间隙数的计算 -22-n细=vheQ1maxsin 式中：n细 格栅间隙数；Qmax 最大设计流量，m3/s；e 栅条间隙，取8mm；h栅前水深，取1.2m；v过栅流速，取1.0m/s 格栅安装倾角度；所以：8.940.12.1008.060sin979.0n；取n=95。（2）栅槽宽度 B B=S(n细1)bn 式中：B栅槽宽度，m；S格条宽度，取 0.01m。栅槽宽度一般比栅条宽 0.20.3m，取 0.2m。则栅槽宽度 B=S(n1)+bn+0.2 =0.012.09501.0)195(=2.09m(3)通过格栅的水头损失 h：进水渠道渐宽部分的长度 L1 若进水渠宽 B1=1.2m，减宽部分展开角1=20。，则此进水渠道内的流速 smhBQV/68.02.12.1979.0.11max1 -23-22.120tan22.109.2tan2111BBLm 细格栅栅槽后与出水渠道连接处渐窄部分长度：mLL61.02/22.12/12 过栅水头损失：h细=ksin22341gves 式中：h细细格栅水头损失，m；系数，当栅条断面为矩形时取2.42；k系数，一般取k=3。h细=。60sin8.920.1008.001.042.23234=0.43m（4）栅后槽总高度 H 取栅前渠道超高h0=0.3m 栅前槽高H1=h0+h1=0.31.2=1.5m（5）栅槽总长度 L L=L1+0.5+gtH2+1.0+L2 式中：L栅槽总长度，0.5细格栅距格栅前进水渠减宽部分长度；1.0细格栅距格栅后出水渠减窄部分长度；L1格栅距出水渠连接处减宽部分长度；L2细格栅距出水渠连接处减窄部分长度。L=0.55+0.50+。600.2gt+1.0+0.275=3.48m 取 3.5m（6）每日栅渣量 W w=1000864000max总kwQ 式中：w每日栅渣量，m3/d；w0 栅渣量 m3/103m3污水，一般为 0.10.01 m3/103m3，细格 -24-栅取 0.08 m3/103m3。dmdmW/2.0/21.510003.18640008.0979.033 3.6.2 附属设备的选型 根据有效栅宽选择 XGS 型旋转格栅除污机 XGS 型旋转格栅除污机为新型的细格栅除污设备，可拦截并连续自动清除污水中的各种形状的固体杂物。它不仅适用深池格栅井中的颗粒悬浮物的截留，对线池也同样适用。该机分为不锈钢网齿和非金属网齿两种，最大特点是能自动固液分离。此结构设计合理，正常运行时有自净作用，无堵塞现象。设备动力消耗少，工作时无噪声。主要技术参数：3.7 曝气沉砂池的设计 3.7.1 设计说明 常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。普通沉砂池的沉砂中约有 15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池可克服这一缺点，曝气沉砂池能够在一定程度上使沙粒在曝气的作用下互相摩擦，可以大量去除沙粒上附着的有机污染物；同时由于曝气的气浮作用，污水中的油脂物质会升至水面形成浮渣而被去除。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还对污水起到预曝气的作用，可减轻后续处理构筑物的负荷，并改善其运行条件。3.7.2 设计参数 表 3-2 曝气沉砂池的设计参数 旋流速度 水平流速 最大停留时间 有效水深 宽深比 -25-0.250.30 m/s 0.060.12m/s 13min 23m 11.5 3.7.3 设计计算 （1）池子总有效容积 V 设计污水停留时间 t=2min,则 V=Qt60=0.979260=117m3 （2）水流断面积A 设v1=0.1m/s,则 A=Q/v1=0.979/0.1=9.8m2 （3）池总宽度B 设有效水深h2=2.0m B=A/h2=9.8/2.0=4.9m （4）每格池子宽度 b 设每组池子为两格，则 b=B/n=4.9/2=2.45m b/h2=2.45/2.0=1.225 介于 1.01.5 之间(符合规定)（5）池长 L=V/A=117/9.8=12m（6）每小时所需空气量q 设每立方污水所需空气量d=0.2m3/m3污水,则 q=dQ3600=0.20.9793600=704.88m3/h（7）沉砂室沉砂斗体积 Vo 设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道，则沉砂斗体积 1042aaVhL -26-其中：a为沉砂斗上顶宽，a1为沉砂斗下顶宽 （a）沉砂斗上口宽a 取斗高h4=0.42m，斗底宽a1=0.55m，斗壁于水平面的倾角 a=60 4100220.420.551.186060haamtgtg（b）沉砂斗体积 Vo Vo=（1.180.55）/20.42124.36m3（8）沉砂室高度 h3 设沉砂室颇向沉砂斗的坡度为i=0.2 有330.23.6 1.18hhba 计算得 h3=0.48m （9）沉砂池总高度 取超高h1=0.6m H=h1h2h3h4=0.62.00.480.42=3.5m （10）曝气系统 曝气量 3600max dQq 其中，d 为每立方米污水所需的空气量，取空气33/2.0mmd q 为每小时所需空气量，3m 则 min/73.113600979.02.03mq 3.7.4 附属设备选型 吸砂机的选型 选用 BXS-型行车吸砂机。该机适用于污水处理工程中曝气沉砂池的沉砂排除。该机为中心传动行车式，靠液下泵排砂，控制线可采用电缆。表 3-3 BXS-型行车吸砂机的主要技术参数 -27-3.8 厌氧选择池的设计 3.8.1 厌氧池配水井 设一座厌氧池配水井用于向两个厌氧池中配水，承接来自沉砂池的污水与回流污泥，进行混合。采用配水堰配水。厌氧池配水井设计参数如下：来自沉砂池进水管径：D1=1500mm 回流污泥管管径：D3=800mm 配水管管径：D2=800mm 配水漏斗上口口径：D=2.0D1=2.01500=3000mm 堰顶宽：B=1000mm 堰上水头：h=0.3m 3.8.2 厌氧选择池（1）设计参数 厌氧选择池设两座，分别与两座氧化沟相连。设计有效水深：h=5.0m 设计水力停留时间：t=2.0h 则厌氧池总容积：V=Qt=650001.32/24=7041m3 单座厌氧池面积：S1=V/2h=7041/(25)=704m2（2）实际参数 厌氧池直线段长度:L=30m 两边半圆半径：r=8.0m 单座池实际面积：222123.14 82 8 30680.96srrLm 厌氧池总容积：V=2hs1=25.0680.96=6809.6m3 水力停留时间：t=V/Q=6809.6 24/60000=2.724h 厌氧池中间设导流墙，导流墙宽200mm。-28-3.9 三沟氧化沟的设计计算 3.9.1 设计参数（1）设计水量Q=650001.3=84500m3/d （2）设计进水水质 BOD5浓度=190mg/L；TSS 浓度=238mg/L；VSS=167mg/L(VSS/TSS=0.7)；TN=49 mg/L；TP=4.9mg/L （3）出水水质 BOD5浓度 Se=20 mg/L；TSS 浓度Xe=20mg/L；TN=15mg/L 3.9.2 设计计算（1）基本设计参数 污泥产率系数Y0.55 混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=4000 mg/L 混合挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）Xv=3000 mg/L(MLVSS/MLSS=0.75)污泥龄Qc=25d，内源呼吸系数 Kd=0.055，200C 时脱氮率 qdn=0.035kg(还原的NO3N)/(kgMLVSSd)（2）去除 BOD 计算（a）氧化沟出水 BOD5浓度为了保证一级出水 BOD5浓度 Se20mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性 BOD5浓度:0.23 50.23 51.42(1)20 1.42 0.720(1)6.4/VSSTSSSSeTSSeemg L（b）好氧区容积 V1 30132142)25055.01(3000)4.6190(845002555.0)1()(mKXSSQYVCdVC（c）好氧区水力停留时间 t1 hdQVt1.9380.0845003214211（d）剩余污泥量X 去除 1kgBOD5 产生的干污泥量为：50.60/kgDs kgBOD 剩余污泥量为：-29-CdKYSSQX1)(0 )25055.01(100055.0)4.6190(84500 dkg/76.3735（3）脱氮量计算 （a）氧化沟的氨氮量 氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为 12.4%，则用于生物合成的总氮量为：()0.55(1806.4)0.1240.1245.0/110.05525Y SoSNomg LKd c （b）脱氮量 Nr=进水总氮量 TN-出水总氮量 TN-生物合成所需的氮量 No=35-20-5.0=10mg/L（c）碱度平衡。每氧化1mg/LBOD5产生 0.1mg/L碱度；每还原 1mgNO3N产生 3.75mg/L碱度。剩余碱度 SALK1=原水碱度+硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化 BOD5产生碱度280+3.7510+0.1（180-6.4）334.86mg/L （d）计算脱氮所需池容 V2及停留时间 t2 脱消率 qdn(t)=qdn(20)1.08(T-20)qdn(20)=0.035 T=15oC 时，qdn(15)=qdn(20)1.08(14-20)=0.020 脱氮所需容积：323.140833000020.01084500mXqdnNQVVr 停留时间:t2=V2/Q=1408.3/84500=0.167d=4.0h （e）氧化沟总容积及停留时间 V 总V1+V2=32142+14083.3=46225.3m3 t=t1+t2=9.1+4.0=13.1h 校核污泥负荷 12.03.46225300019084500VXSQNVa 设计规程规定氧化沟污泥负荷应为 0.050.15kgBOD5/(kgVSS.d)，设计符合 -30-要求（4）需氧量计算（a）设计需氧量AOR。氧化沟设计需氧量AOR=去除 BOD5需氧量剩余污泥中 BOD5的需氧量脱氮产氧量 （b）去除 BOD5需氧量D1 D1=a/Q(S0-S)+b/VX 其中 a微生物对有机底物氧化分解的需氧率，取 0.50；b活性污泥自身氧化需氧率，取 0.10；D1=0.5084500(0.18-0.0064)+0.10 46225.3323509.7kg/d （c）剩余污泥量 BOD 需氧量 D2（用于合成的那一部分）D2=1.42YQX/(1+Kd)=1.420.55845000.16/(2.375)=4303.9kg/d （d）脱 N 产氧量D3 D3=2.861084500/1000=2430.8 kg/d 总需氧量18509.7-4103.9-2230.812175kg/d 考虑安全系数 1.4，则 AOR1.41217517045kg/d 校核去除每 1kgBOD5的需氧量 17045/84500（0.18-0.0064）1.36kgO2/kgBOD5 氧化沟设计值在 1.2-2.5 kgO2/kgBOD5之间，设计合格。（e）标准状态下需氧量 SOR 0(20)(20)()1.024TAORCsSORCs TC 式中Cs（20）20氧的饱和度，取Cs（20）9.17mg/L Cs（25）25氧的饱和度，取Cs（25）8.38mg/L C-溶解氧浓度 修正系数，取0.85 修正系数，取0.95=0.900 T-进水最高温度，奥贝尔氧化沟采用三沟通道系统，计算溶解氧浓度C按照外沟：中沟：内沟0.2：1：2。充氧量分配按照外沟：中沟：内沟65:25:10 来考虑，则供氧量分别为：外沟道AOR1=0.65AOR=0.6517045=11079.25kg/d -31-中构道AOR20.25AOR0.25170454261.25kg/d 内沟道AOR30.1AOR0.1170451704.50kg/d 各构道标准需氧量分别为：12511079.259.1720554/0.85(0.950.9 8.382.0)1.024SORkgOd 2254261.259.177905/0.85(0.950.9 8.382.0)1.024SORkgOd 3251704.5 9.173162/0.85(0.950.9 8.382.0)1.024SORkgOd SOR=SOR1+SOR2+SOR3=20554+7905+3162=31621kgO2/d=1317.54 kgO2/h 校核去除每 kgBOD5的标准需氧量 1317.54/84500(0.18-0.0064)=0.107 kgO2/kgBOD5（5）氧化沟尺寸计算：氧化沟设二座 单座氧化沟容积：V1=V/242142.3/2=21071.2m3 设计有效水深：h=4.0m，超高 0.8m 设外沟，中沟，内沟宽分别为 12m，10m，8m。中心岛半径：r=2.5m 直线段长度：L=25m 则外沟，中沟，内沟面积分别为：2012252.50.2580.25100.2512/23.14 1222653.56Am 210252.50.2580.2510/23.14 1021504.80mAm 28 252.50.258/23.14 82739.12iAm 则氧化沟总面积：A=A 外+A 中+A 内=2653.56+1504.80+739.12=4997.48m2 实际氧化沟总容积：V=Ah=4997.484.0=21589.9m321071.2m3 外沟，中沟，内沟面积分配比例分别为：54.18%，30.73%，15.09%。基本符合奥贝尔氧化沟各沟道容积比（一般为 60-70：20-30：10 左右）（6）进出水管及调节堰计算（a）进出水管 污泥回流比 R=100%，进出水管流量 Q=42250m3/d2=0.48m3/s2。进水水管控制流速 v1m/s。进出水管直径 44 0.450.763.14 1.0Qdmv 取 800mm -32-校核进出水管流速 v=Q/A=0.45/3.140.42=0.9m/s1m/s，满足要求（b）出水堰计算 为了能够调节曝气转蝶的淹没深度，氧化沟出水处设置出水竖井，竖井内安装电动可调节堰。初步估计/H0.67，因此按照薄壁堰来计算：Q=1.86bH3/2 取堰上水头高 H=0.2m 则堰 b=Q/1.86H3/2=0.45/1.860.23/2=2.7m 取 3.0m 考虑可调节堰的安装要求（每边留 0.3m）。则出水管径长度 L=0.32b=0.63.0=3.6m 出水竖井宽度 B 取 1.2m(考虑安装高度)。则出水竖井平面尺寸为 LB=3.6m1.2m；出水井出水口尺寸 bh=3.0m0.5m。正常运行时，堰定高出孔口底边 0.1m，调节堰上下调节范围为 0.3m。出水竖井位于中心岛曝气转蝶上游。3.9.3 附属设备的选型 曝气设备选用氧化沟转蝶曝气机，选择 YBP1500-T 型转碟曝气机，转蝶直径 D=1500mm，单蝶（ds）充氧能力为 2.36kgO2/(hds)，单碟配用轴功率为1.3kw/ds，平均底部流速0.32m/s（在不设置导流板的情况下），每米轴安装蝶片不多于4 片。单沟设计计算 （a）外沟道 外沟道标准需氧量SOR1=20554/（242）=428.2kgO2/h 所需蝶片数量 n=SOR1/2.36=428.2/2.36=181 片，取 180 片。外沟道安装 4 组，每组转蝶安装的蝶片数=180/4=45 片。校核每米轴安转蝶片数=45/12=3.75片4 片，满足要求。故外沟道共安装 4 组曝气转蝶，每组安装蝶片数 45 片，配用电机功率为 45kw。校核单蝶充氧能力=428.2/454=2.38kgO2/(hds)=2.38 kgO2/(hds)，基本满足要求。（b）中沟道 中沟道标准需氧量 SOR2=7905/（242）=164.7 kgO2/h 所需蝶片数量 n=SOR2/2.36=164.7/2.36=69.8 片，取 70 片。中沟道安装两组，每组转蝶安装的蝶片数=70/2=35 片 校核每米轴安转蝶片数=35/10=3.5 片4 片，满足要求。故中沟道共安装两组曝气转蝶，每组安装蝶片数 35 片。-33-校核单蝶充氧能力=164.7/35 2=2.35kgO2/(hds)2.36kgO2/(hds)，满足要求。（c）内沟道 内沟道标准需氧量 SOR3=3162/（242）=65.9kgO2/h 所需蝶片数量 n=SOR3/2.36=65.9/2.36=27.9 片，取 30 片。内沟道安装两组，每组转蝶安装的蝶片数=30/2=15 片。校核每米轴安转蝶片数=15/10=1.5 片4 片，满足要求。故内沟道共安装 2 组曝气转蝶，每组上共有蝶片数 15 片。校核单蝶充氧能力=65.9/152=2.20kgO2/(hds)2.36 kgO2/(hds)，满足要求。中沟与内沟转碟合建，每组共用一台减速机，安装碟片数：中沟 35+内沟15=50 片，配用电机功率为 45kw。每座氧化沟共设 A 型转蝶 4 组，轴长 12m，安装碟片数 45 片，配用电机功率 45kw。B 型转蝶 2 组，轴长 10m+10m。安装碟片数 70+30=100 片，配用电机功率45kw。3.10 二沉池配水井 3.10.1 设计参数 Qmax=84500m3/d。氧化沟出水经配水井至二沉池，建一座配水井，分别向四座二沉池配水，采用配水堰。3.10.2 设计计算（1）进水管管径 配水井进水管的设计流量为Q=84500/24=3520.8m3/h 当进水管管径D1=1500 时，查水力计算表得知v=0.8m/s，满足设计要求。（2）矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入 4 个水斗，再由管道接入 4 座后续构筑物。每个后续构筑物分配水量为q=3520/4=880.2m3/h，配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。-34-（a）堰上水头 因单个出水溢流堰的流量为q880.2m3/h=244.7L/s，故采用矩形堰（堰高H 取 0.5m）。矩形堰的流量 式中q矩形堰的流量 H堰上水头，m；b堰宽，m，取 0.6m m流量系数，通常采用 0.3270.332，在此取 0.33 则:H=q2/(2gm2b2)1/3=0.22572/(2g0.3320.62)1/3=0.4m（b）顶厚度 根据有关试验资料，当 2.5B/H1760.4m3。接触池出水设溢流堰。进水管管径 1000mm，出水管管径 1000mm。3.13 液氯投配系统 3.13.1 设计参数 二级处理后出水液氯投加量为 5-10mg/L，设计按 8mg/L，仓库储氯量按 15d -37-设计。混合池混合时间 5-15min，处理水量 84500m3/d。3.13.2 设计参数（1）投加量 加氯量：G=810-384500/24=28.2kg/h 储氯量：W=1524G=152428.2=10152kg。（2）加氯机，氯瓶 采用加氯量为 0-20kg/h 的加氯机四台，三用一备，并轮换使用。液氯储存选用容积为 1000 kg 的钢瓶，共 10 只。（3）加氯间与氯库合建，加氯间内布置四台加氯机及其配套投加设备，三台水加压泵。氯库外设事故池，池中长期储水，水深 1.5m。（4）加氯间，氯库通风设计 根据工艺设计，加氯间总容积 V1=5.08.05.0=200m3 氯库容积 V2=5.08.010.0=400m3 为保证安全每小时换气 8-12 次，并安装一台漏氯探测仪，位置在室内地面上20cm。3.14 污泥回流泵房 回流和剩余污泥泵房 主要设计参数如下：（1）设计流量：Q=3520m3/h=977.8L/s（2）污泥回流提升泵：型号：LRB 型污泥泵，台数：5 台（四用一备），流量：860.5m3/h，扬程：22m，功率：15kW，回流污泥管管径 800mm。（3）剩余污泥提升泵：型号：50QW18-15 型潜水排污泵，台数：3 台（二用一备），流量：7.11m3/h 扬程：25m，功率：15kW，剩余污泥管管径 300mm。（4）污泥泵房尺寸：LBH=18m12m8m 半地下式钢筋混凝土结构。（5）起重机选用 DX 型电动单梁起重机，起重量 3t，跨度 9m。-38-3.15 污泥浓缩池 采用幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。3.15.1 设计参数 进泥浓度：c=10g/L 污泥含水率:P199.0 污泥固体负荷：qs=30kgSS/(m2.d)污泥总流量:Q3135.76kg/d 设计浓缩后含水率 P2=96.0 污泥浓缩时间：T=12h 贮泥时间：t=2h 3.15.2 设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积 5.1043076.3135swqQAm2 浓缩池直径 mAD5.1114.35.10444 取 D=12.0m 水力负荷 )./(289.0)./(94.61276.313523232hmmdmmAQuw 有效水深 h1=uT=0.28912=3.47m 取 h1=3.5m 浓缩池有效容积 V1=Ah1=104.53.5=365.75m3（2）排泥量与存泥容积:-39-浓缩后排出含水率 P296.0的污泥,则 Q w=hmdkgQw/32/94.78376.31359610099100P-100P-100321 按 3h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积 V22Q w23264m3 泥斗容积 )(322212143rrrrhV =29)5.15.10.20.2(30.314.322 m3 式中：h4泥斗的垂直高度，取 3.0m r1泥斗的上口半径，取 2.0m r2泥斗的下口半径，取 1.5m 设池底坡度为 0.1，池底坡降为：h5=m4.02)412(1.0 故池底可贮泥容积：)(321112154rrRRhV =32277.21)0.20.20.60.6(34.014.3m 因此，总贮泥容积为 32343648.5077.2105.29mVmVVVw （满足要求）（3）浓缩池总高度：浓缩池的超高h2取 0.30m，缓冲层高度h3取 0.30m，则浓缩池的总高度 H为 54321hhhhhH =3.5+0.30+0.30+1.5+0.4=6.0m （4）浓缩池排水量：-40-Q=Qw-Q w=3135.76-783.94=2351.82kg/d=96m3/h 3.16 污泥脱水间 贮泥池污泥直接进行机械浓缩脱水以减小污泥停留时间，防止磷的重新释放。污泥机械脱水采用带式浓缩压滤一体机。带式浓缩压滤一体机是连续运转的污泥浓缩脱水设备，分为污泥重力浓缩段和压滤脱水段。日处理污泥量为783.941.02=800m3/d，进机污泥含固率0.8%。带式浓缩脱水一体机设计参数如下：（1）带宽 2m，滤饼含水率为 80%，滤布移动速度 0.85m/min，过滤产率 31kg/h，则过滤率为 312/0.2=310kg 干污泥/h。若考虑 1.2 的安全系数，则实际过滤率为 310/1.2=248 kg 干污泥/h（2）若脱水机按每天运行 24 小时计算，则所需脱水机台数为：783.94/248=3.2 台，需四台。（3）附属设备（a）污泥投配设备 选用四台螺杆污泥投配泵，与四台污泥脱水机一一对应，单台投配量为20m3/h（b）加药系统 投加有机高分子絮凝剂 PAM，投加量为0.15%-0.5%,取 0.3%，所以每日加药量为3135.76 0.3%=9.4kg/d 配制成浓度为1%的溶液体积为9.4m3/d。脱水机房每日工作为三班制，每班换药一次。考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，选择两个容积为 2.0 m3的配药箱，配置两台 JBF 型反应搅拌机，浆叶直径为 800mm，功率 1.1kw，浆叶外缘线速度为 0.04-0.4m/s。PAM 投加浓度 0.1%，选用两套在线稀释设备，包括两台水射器和两台流量计量仪，以及配套的调节控制阀门。（c）反冲洗泵 根据带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗耗水量为 15-20m3/h，反冲洗水压不少于 0.5mpa，选用三台离心泵，两用一备。-41-四、污水处理厂成本概算 4.1 水厂工程造价 4.1.1 计算依据 估算指标采用 1989 年 1 月 1 日实行的建设部文件（88）建标字第 182 号关于发布施行 城市基础建设施工投资甘概算指标 的通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部、城市建设管理局组织制定的 城市基础设施施工程估算指标。4.1.2 单项构筑物工程造价计算（1）第一部分费用、第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。设计日处理水量：60000m3/d。各单项构筑物土建及其设备造价见表 4-1。表 4-1 各单项构筑物工程造价计算 （单位：万元人民币）序号 工程或费用名称 建筑工程费 安装工程费 设备购置费 合计 1 总平面 472.2 85.7 32.75 590.65 2 粗格栅间及泵房 244.26 34.5 259.8 538.66 3 细格栅间 3.5 1.3 2.1 6.9 4 曝气沉砂池 34.23 19.2 4.56 57.99 5 厌氧池配水井 12 1.5 13.5 6 厌氧池 45.2 27.3 18.5 90.9 7 氧化沟 4068.4 265.3 1836.1 6169.8 8 二沉池配水井 13.5 2.1 15.6 9 二沉池 367.4 89.67 409.64 866.71 10 接触池 73.5 18.5 92 11 加药间 57.4 19.2 12.7 89.3 12 污泥泵房 36.2 18.7 37.5 92.4 13 贮泥池 29.5 1.78 1.39 23.67 14 污泥脱水机房 42.3 17.5 26.44 86.24 15 机修间 20.4 2.68 4.75 27.83 16 仓库 9.87 0.35 10.22 -42-17 综合楼 203.2 2.97 38.5 244.67 18 变电所 15.2 7.5 11.8 34.5 19 住宿楼 177.3 7.5 11.8 34.5 20 费用合计 5925.56 622.9 2708.68 9086.04 工程造价总计9086.04万元人民币。（2）第二部分费用 第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的 50%计：9086.0450%=4543.2 万元（3）第三部分费用 第三