喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，圖紙均為CAD原圖，有疑問咨詢QQ:414951605 或1304139763
第一章 設計資料
一、自然條件
1、氣候：該城鎮(zhèn)氣候為亞熱帶海洋季風性季風氣候，常年主導風向為東南風。
2、水文：最高潮水位 6.48m（羅零高程，下同）
高潮常水位 5.28m
低潮常水位 2.72m
二、城市污水排放現(xiàn)狀
1、污水水量
（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；
（2）生產廢水量按近期1.5萬m3/d，遠期2.4萬m3/d；
（3）公用建筑廢水量排放系數(shù)按近期0.15，遠期0.20考慮；
（4）處理廠處理系數(shù)按近期0.80，遠期0.90考慮。
2、污水水質
（1）生活污水水質指標為
CODcr 60g/人.d
BOD5 30g/人.d
（2）工業(yè)污染源參照沿海開發(fā)區(qū)指標，擬定為：
CODcr 300mg/L；
BOD5 170mg/L
（3） 氨氮根據(jù)經(jīng)驗確定為30md/L。
三、污水處理廠建設規(guī)模與處理目標
1、建設規(guī)模
該污水處理廠服務面積為10.09km2， 近期（2000年）規(guī)劃人口為6.0萬人，遠期（2020年）規(guī)劃人口為10.0萬人。處理水量近期3.0萬m3/d，遠期6.0萬m3/d。
2、處理目標
根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進入的水體水質按國家3類水體標準控制，同時執(zhí)行國家關于污水排放的規(guī)范和標準，擬定出水水質指標為
CODcr≤100mg/L； BOD5≤30mg/L； SS≤30mg/L ； NH3-N≤10mg/L
四、建設原則
污水處理工程建設過程中應遵從下列原則：污水處理工藝技術方案，在達到治理要求的前提下應優(yōu)先選擇基建投資和運行費用少、運行管理簡便的先進的工藝；所用污水、污泥處理技術和其他技術不僅要求先進，更要求成熟可靠；和污水處理廠配套的廠外工程應同時建設，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；污水處理廠出水應盡可能回用，以緩解城市嚴重缺水問題；污泥及浮渣處理應盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。
第二章 污水處理工藝方案選擇
一、工藝方案分析
本項目污水以有機污染為主，BOD/COD=0.54 可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標，針對這些特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應硝化。
根據(jù)國內外已運行的大、中型污水處理廠的調查，要達到確定的治理目標，可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝”法。
普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設計運行經(jīng)驗，處理效果可靠，如設計合理，運行得當，出水BOD5可達10-20mg/L，它的缺點是工藝路線長，工藝構筑物及設備多而復雜，運行管理困難，運行費用高。
氧化溝處理技術是20世紀50年代有荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來，這項技術在國外已被廣泛采用，工藝及構筑物有了很大的發(fā)展和進步。隨著對該技術缺點（占地面積大）的克服和對其優(yōu)點的逐步深入認識，目前已成為普遍采用的一項污水處理技術。
氧化溝工藝一般可不設初沉池，在不增加構筑物及設備的情況下，氧化溝內不僅可完成碳源的氧化，還可實行脫氮，成為A/O工藝，由于氧化溝內活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。
氧化溝污水處理技術已被公認為一種成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比較，它在技術、經(jīng)濟等方面具有一系列獨特的優(yōu)點。
1、工藝流程簡單、構筑物少，運行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風曝氣和空氣擴散器，不建厭氧硝化系統(tǒng)，運行管理方便。
2、處理效果穩(wěn)定，出水水質好。
3、基建投資省，運行費用低。
4、污泥量少，污泥性質穩(wěn)定。
5、具有一定承受水量、水質沖擊負荷的能力。
6、占地面積少。
污水處理廠的基建投資和運行費用與各廠的污水濃度和建設條件有關，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝比其他方法低，據(jù)國內眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當進水BOD5在120-180mg/L時，單方基建投資約為700-900元/（m3.d），運行成本為0.15-0.30元/m3污水。
由以上資料，經(jīng)過簡單的分析比較，氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢，故采用氧化溝工藝。
二、工藝流程確定：（如圖所示）
說明：由于不采用池底空氣擴散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵。為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為25.00mm。
曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機物，對被有機物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置。故采用曝氣沉砂池。
本設計不采用初沉池，原則上應根據(jù)進水的水質情況來確定是否采用初沉池。但考慮到后面的二級處理采用生物處理，即氧化溝工藝。初沉池會除去部分有機物，會影響到后面生物處理的營養(yǎng)成分，即造成C/N比不足。因此不予考慮。
擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低于排放標準，故污泥負荷和污泥泥齡分別低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。
氧化溝采用垂直曝氣機進行攪拌，推進，充氧，部分曝氣機配置變頻調速器，相應于每組氧化溝內安裝在線DO測定儀，溶解氧訊號傳至中控室微機，給微機處理后再反饋至變頻調速器，實現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動控制
為了使沉淀池內水流更穩(wěn)定（如避免橫向錯流、異重流對沉淀的影響、出水束流等）、進出水更均勻、存泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池采用中心進水，周邊出水，多年來的實際和理論分析，認為此種形式的輻流沉淀池，容積利用率高，出水水質好。設計流量 Q=2.85萬m3/d=1208.3 m3/h，回流比 R=0.7。
第三章 污水處理工藝設計計算
一、水質水量的確定
1.水量的確定
近期水量：生活廢水Q生活=6.0×104×300L/人·天=1.8×104m3/d
工業(yè)廢水Q工業(yè)=1.5×104m3/d
公用建筑廢水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d
所以近期產生的廢水量為Q
Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=（1.8+1.5+0.27）×104 =3.57×104m3/d
近期的處理系數(shù)為0.8，故近期污水處理廠的處理量
Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d
遠期水量：生活廢水Q生活=10.0×104×300L/人·天=3.0×104m3/d
工業(yè)廢水Q工業(yè)=2.4×104m3/d
公用建筑廢水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d
所以遠期產生的廢水量為Q
Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=（3.0+2.4+0.6）×104 =6.0×104m3/d
遠期的處理系數(shù)為0.9，故遠期污水處理廠的處理量
Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d
通常設計污水處理廠時遠期的設計處理量為近期的兩倍，綜合考慮近期和遠期的處理水量，取近期的設計處理水量Qp=3.0×104m3/d，遠期的設計處理水量Qp=6.0×104m3/d。
2.水質的確定
近期COD：
COD ==242mg/L
近期BOD5：
BOD5==129mg/L
遠期COD：
COD==240 mg/L
遠期BOD5：
BOD5==128mg/L
NH3-N按規(guī)定取為30 mg/L
所以處理廠的處理水質確定為COD=242mg/L，BOD5=129mg/L，NH3-N=30 mg/L
二、曝氣沉砂池設計計算說明書
沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重比較大的無機顆粒，以免這些雜質影響后續(xù)構筑物的正常運行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構造簡單，處理效果較好，工作穩(wěn)定，但沉砂中夾雜一些有機物，易于腐化散發(fā)臭味，難以處置，并且對有機物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產生摩擦，將包裹在顆粒表面的有機物除掉，產生潔凈的沉砂，通常在沉砂中的有機物含量低于5%，同時提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設置了一個洗砂槽，可產生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動機機械轉盤和斜坡式葉片，利用離心力將砂粒甩向池壁去除，并將有機物脫除。后3種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點，但構造比平流式沉砂池復雜。
和其它形式的沉砂池相比，曝氣沉砂池的特點是：一、可通過曝氣來實現(xiàn)對水流的調節(jié)，而其它沉砂池池內流速是通過結構尺寸確定的，在實際運行中幾乎不能進行調解；二、通過曝氣可以有助于有機物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，則要求得到較干凈的沉砂，此時采用曝氣沉砂池較好，而且最好在曝氣沉砂池后同時設置沉砂分選設備。通過分選一方面可減少有機物產生的氣味，另一方面有助于沉砂的脫水。同時，污水中的油脂類物質在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除，還可起到預曝氣的作用。只要旋流速度保持在0.25～0.35ｍ/ｓ范圍內，即可獲得良好的除砂效果。盡管水平流速因進水流量的波動差別很大，但只要上升流速保持不變，其旋流速度可維持在合適的范圍之內。曝氣沉砂池的這一特點，使得其具有良好的耐沖擊性，對于流量波動較大的污水廠較為適用，其對0.2mm顆粒的截流效率為85%。
由于此次設計所處理的主要是生活污水水中的有機物含量較高，因此采用曝氣沉砂池較為合適。
曝氣沉砂池的設計參數(shù)：
（1）旋流速度應保持0.25—0.3m/s；
（2）水平流速為0.08—0.12 m/s；
（3）最大流量時停留時間為1—3min；
（4）有效水深為2—3m，寬深比一般采用1~1.5；
（5）長寬比可達5，當池長比池寬大得多時，應考慮設置橫向擋板；
（6）1污水的曝氣量為0.2空氣；
（7）空氣擴散裝置設在池的一側，距池底約0.6~0.9m，送氣管應設置調節(jié)氣量的閥門；
（8）池子的形狀應盡可能不產生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；
（9）池子的進口和出口布置，應防止發(fā)生短路，進水方向應與池中旋流方向一致，出水方向應與進水方向垂直，并考慮設置擋板；
（10）池內應考慮設置消泡裝置。
一、曝氣沉砂池的設計與計算
1. 最大設計流量Qmax
Qmax=Kz×Qp
式中的Kz為變化系數(shù)，Kz=1.42
Qmax=1.42×0.347=0.493 m3/s
2. 池子的有效容積
V=60Qmaxt
式中 V——沉砂池有效容積，m3；
Qmax——最大設計流量，m3/s；
t——最大設計流量時的流動時間，min，設計時取1~3min。
所以 V=60×0.493×1.5=44.37m3
3.水流斷面面積
A=
式中 A——水流斷面面積，m2
Qmax——最大設計流量，m3/s；
V——水流水平流速，m/s。
所以 A=4.11m2
取 A=4.2m2
4.池寬B
B=
h——沉砂池的有效水深，m。
取h=2m。所以B==2.1m
B/h=1.05，滿足要求。
5．池長
L==m，取L=10.5m
此時L/B=5滿足要求
6．流速校核
Vmin=m/s，在0.8~1.2m/s之間，滿足要求
7．曝氣沉砂池所需空氣量的確定
設每立方米污水所需空氣量 d=0.2m3空氣/m3污水
8．沉砂槽的設計
若設吸砂機工作周期為t=1d=24h，沉砂槽所需容積
式中Qp的單位為m3/h
設沉砂槽底寬0.5m,上口寬為0.7，沉砂槽斜壁與水平面夾角60°，
沉砂槽高度為 h1=
沉砂槽容積為
9．沉沙池總高
設池底坡度為0.3,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度為
h2=0.3×0.7=0.21m
設超高,沉沙池水面離池底的高
m
10．曝氣系統(tǒng)的設計
采用鼓風曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風機供風，穿孔管曝氣
（1）干管直徑d1：由于設置兩座曝氣沉砂池，可將空氣管供應兩座的氣量，即主管最大氣量為q1=0.0694×2=0.1388m3/s，取干管氣速v=12m/s，
干管截面積A= ==0.0116m2
d1==m=120mm，
因為沒有120mm的管徑，所以采用接近的管徑100mm。
回算氣速v=17.7m/s 雖然超過15 m/s，但若取150的管氣速又過小，所以還是選擇管徑100mm。
（2）支管直徑d2：由于閘板閥控制的間距要在5m以內，而曝氣的池長為10.5米，所以每個池子設置三根豎管，設支管氣速為v=5m/s，
支管面積 A=m2
d2==mm，
取整管徑d2=80mm
校核氣速v=4.6m/s (滿足3—5m/s)
（3）穿孔管：采用管徑為6mm的穿孔管，孔出口氣速為設5m/s，孔口直徑取為5mm（在2~6mm之間）
一個孔的平均出氣量 q==9.81×10-5m3/s
孔數(shù)：n= 個
孔間隔 為，在10~15mm之間，符合要求。
穿孔管布置：在每格曝氣沉砂池池長一側設置1根穿孔管曝氣管，共兩根。
二、細格柵的選型和計算
選用XG1000型細格柵，參數(shù)如下
設備寬B：1000mm 有效柵寬B1：850㎜ 有效柵隙：5㎜ 耙線速度：2 m/min 電機功率：1.1kw 安裝角度：60° 渠寬B3：1050㎜ 柵前水深h2：1.0m/s 流體流速：0.5～1.0m/s
柵條寬度s=0.01m
1．柵前后的水頭損失
水流斷面面積m2
柵前流速
在0.4~0.9m/s范圍內，復合要求
設過柵流速為v=0.6m/s
設柵條斷面為銳邊矩形斷面，取k=3 ,則通過格柵的水頭損失為：
。
3．柵槽總長度
柵前的渠道超高設為0.45m，所以渠道高度為1.45m
因為安裝高度是取60°，所以格柵所占的渠道長為1.45×ctg=1.45×ctg60°=0.84m
柵后長1米。
所以渠道的總長度
L=0.5+0.84+1=2.34m
三、水面標高
根據(jù)經(jīng)驗值污水每經(jīng)過一個障礙物水面標高下降3~5cm，根據(jù)曝氣沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各個構筑物的水面標高，本次設計以經(jīng)過一個障礙物水位下降5cm來計算，以曝氣沉砂池的砂槽底為0米進行計算。
曝氣沉砂池的水面標高：2.38m
細格柵與曝氣沉砂池之間的配水井的水面標高： 2.43m
細格柵柵后水面標高： 2.48m
細格柵柵前水面標高：2.48+0.29=2.77m
配水井外套桶水面標高： 2.82m
配水井內套桶水面標高： 2.88
設配水井超高為0.35m
則整個曝氣沉砂池系統(tǒng)的最高標高為3.23m
則曝氣沉砂池的超高為h1=3.23-2.38=0.85m
四、配水井的計算
設配水井的平均停留時間為T＝1.5min，Qp=0.347 m3/s，假設配水井水柱高為5.03米。
配水井面積為
配水井直徑為
因為進水管徑為1000，管離底為200mm。所以覆土厚度為1.28m。
五、砂水分離器和吸砂機的選擇
（1）選用直徑LSSF型螺旋式砂水分離器
（2）根據(jù)池寬選用LF-W-CS型沉砂池吸砂機，其主要參數(shù)為：
潛污泵型號：AV14-4（潛水無堵塞泵）
潛水泵特性 揚程：2m，流量：54m3/h，功率：1.4kw
行車速度為2-5m/min，提耙裝置功率 0.55kw
驅動裝置功率：0.37×2kw
鋼軌型號 15kg/mGB11264-89
軌道預埋件斷面尺寸（mm） （b1-20）6010（b1：沉砂池墻體壁厚）
軌道預埋件間距 1000mm
四、氧化溝
1、設計說明
擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低于排放標準。采用卡式氧化溝的優(yōu)點：立式表曝機單機功率大，調節(jié)性能好，節(jié)能效果顯著；有極強的混合攪拌與耐沖擊負荷能力；曝氣功率密度大，平均傳氧效率達到至少2.1kg/（kW*h）；氧化溝溝深加大，可達到5.0以上，是氧化溝占地面積減小，土建費用降低。
氧化溝采用垂直曝氣機進行攪拌，推進，充氧，部分曝氣機配置變頻調速器，相應于每組氧化溝內安裝在線DO測定儀，溶解氧訊號傳至中控室微機，給微機處理后再反饋至變頻調速器，實現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動控制
2、設計計算
（1）.設計參數(shù)：
qv=30000m3/d（設計采用雙池，則單池流量=15000 m3/d），
設計溫度15℃，最高溫度25℃，
進水水質:近期：CODCr=242mg/L，BOD5=129.4mg/L， NH3-N=30mg/L，
遠期：CODCr=240mg/L，BOD5=128mg/L， NH3-N=30mg/L，
出水水質:CODCr=100mg/L，BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，NH3-N=10mg/L
（2）.確定采用的有關參數(shù)：
取MLSS=3500mg/L,假定其70%是揮發(fā)性的,DO=3.0mg/L,k=0.05，Cs（20）=9.07mg/L
y=0.6mgVSS/mgBOD5，Kd=0.05d-1，qD,20=0.05kgNH3-N/kgMLVSS·d，CS(20)=9.07mg/L，
α=0.90，β=0.94，
剩余堿度：100mg/L(以CaCO3)，所需堿度7.14mg堿度/mgNH3-N氧化；產生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原，硝化安全系數(shù)：3。
（3）.設計泥齡：
確定硝化速率μN
μN=0.47e0.098（T-15）*N/KN+N*DO/ Ko+DO=0.47*e0.098*（15-15）*30/（100.051*15-1.158+30）*2/（1.3+2）
=0.22d-1
θcm=1/=1/0.22=4.5d，設計泥齡θc=3*4.5=13.5d
為了保證污泥穩(wěn)定，應選擇泥齡為30d
（4）.設計池體體積：
①確定出水中溶解性BOD5的量：
出水中懸浮固體BOD5=1.4*0.68*30*70%=20mg/L
出水中溶解性BOD5的量=30-20=10mg/L
②好氧區(qū)容積計算：
V1=y*qv*（So-Se）*θc/MLVSS*（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）*30/（0.7*3500*（1+0.05*30））=9278m3
水力停留時間t1= V1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h
③脫氮計算：
產生污泥量=y*qv*（So-Se）/（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）/（1000*（1+0.05*30））=860kg/d
假設污泥中大約含12.4%的氮，這些氮用于細胞合成，
用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d，轉化為：106.6*1000/30000=3.55mg/L
故脫氮量=30-10-3.55=16.45mg/L。
④堿度計算：
剩余堿度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1（129.4-10）=218.5mg/L(以CaCO3)
大于100mg/L，可以滿足pH＞7.2
⑤缺氧區(qū)容積計算：
qD=qD,20*1.08T-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS·d
V2=qv*△N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3
水力停留時間t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h
⑥總池容積計算
V=V1+V2=9278+6295=15573m3，t=t1+t2=7.4+5=12.4h
（5）.曝氣量計算
①計算需氧氣量
R=（So-Se）qv*/（1-e-kt）-1.42Px+4.6*qv*△N-2.6*qv*NO3-0.56Px
=30000*（129.4-10）/（1-e-kt）/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000
-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h
②實際需氧量
Ro’=1.2*R=1.2*211=253.2kg/d
校核：Ro=R*Cs（20）/α/（β*Cs（T）-C）/1.024T-20=253.2*9.07/0.9/（0.94*8.24-3）/1.024 25-20
=477.6kg/h （在400-500之間 符合）
6.溝型尺寸設計及曝氣設備選型
采用卡式氧化溝（兩座并聯(lián)）：
取有效水深H=3.5m，單溝的寬度b=7.8m，進水量15000 m3/d,
則單溝長=[V/2-0.5π(2b)2 h-2*0.5πb2 h]/4Hb=53m,
單溝好氧區(qū)總長度=單溝長*4* V1 /V=126m
單溝厭氧區(qū)總長度=單溝長*4* V2 /V=76m
采用四溝道，兩臺55kW的立式表曝氣機（單池）
曝氣設備：PSB3250：D=3.25m，P=132kW，n=30r/min，清水充氧量：252kg/h，
7.配水井設計
污水在配水井的停留時間最少不低于3min（不計回流污泥的量），
設截面中半圓的半徑為r，矩形的寬度為r，長度為2r，設計的有效水深為4.0m
（2*r*r+0.5πr2）*4=30000*3/24/60
r=2.7m
8.其它附屬構筑物的設計
工程設計中墻的厚度為250mm；氧化溝體表面設置走道板的寬度為800mm；；倒流墻的設計半徑為3.9m；配水井的進水管道采用的規(guī)格為DN900,污泥回流管道采用的規(guī)格為DN500；出水井的設計尺寸為3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高為100mm,堰孔直徑為40mm，出水管采用的規(guī)格為DN700。
五、輻流式二沉池
1.設計說明
1.1二沉池的類型
二沉池的類型有：平流式二沉池、豎流式二沉池、輻流式二沉池、斜流式二沉池。其中，輻流式二沉池又分為：中進周出式、周進周出式、中進中出式。
1.2選擇輻流式（中進周出）二沉池的原因
由于平流式二沉池占地面積大；豎流式二沉池多用于小型廢水中絮凝性懸浮固體的分離；斜流式二沉池較多時候，在曝氣池出口污泥濃度高，而且沒有設置專門的排泥設備，容易造成阻塞。因此選擇輻流式二沉池。從出水水質和排泥的方面考慮，理論上是周進周出效果最好。但是，實際上，考慮異重流，是中進周出的效果最好。因此，選擇了選擇輻流式（中進周出）二沉池。
2.設計計算
2.1污泥回流比：
2.2沉淀部分水面面積：
流量： ；
最大流量（設計流量）：
單個池子的設計流量：
污泥負荷q取1.1m3/(m2.h)， 池子數(shù)n為2 。
沉淀部分水面面積：
2.3校核固體負荷：
因為142＜150，符合要求。
2.4池子直徑
池子直徑： 根據(jù)選型取池子直徑為35.0m。
2.5沉淀部分的有效水深
沉淀時間t為2.5s 有效水深：
2.6沉淀池總高
2.7校核徑深比：
徑深比為 符合要求。
2.8進水管的設計
單體設計污水流量：
進水管設計流量：
取管徑D=700mm ，流速為
因為，0.697＞0.6符合要求，所以進水管直徑為D=700mm。
2.9穩(wěn)流筒
進水井的流速為0.8m/s ，則過水面積為
過水面積和泥管面積的總和：
由過水面積和泥管面積的總和求出直徑為
筒壁厚為250mm， 取管徑為900mm。
進行校核：過水面積為
流速為 。
筒上有8個小孔 ，孔面積為S2= ，所以。
二沉池采用的是ZBX型周邊傳動吸泥機，穩(wěn)流筒的直徑為3880mm。
取穩(wěn)流筒出流速度為0.1m/s， 則過水面積為
穩(wěn)流筒下部與池底距離為
所以穩(wěn)流筒下部與池底距離大于0.2m，即符合要求。
2.10配水井
配水井設計為馬蹄形，在外圍加寬700mm為污泥井。
時間取3分鐘 流量為
取配水井直徑為D=3000mm 則配水井高度
其中，設計水深為7.0m，超高為0.6m。
2.11出水部分單池設計流量：
出水溢流堰設計
（1）堰上水頭 H=0.05mH2O
（2）每個三角堰的流量0.783L/s
（3）三角堰個數(shù) 因此取n=223（個）
2.12排泥部分
回流污泥量為
剩余污泥量為
因為剩余污泥量小，所以忽略不計，即總污泥量為0.188m3/s。
取流速為0.8（m/s） 直徑為 取直徑為D=400mm
校核：流速為 0.6＜0.75＜0.9 因此符合要求。
綜上， 二沉池采用的是ZBX型周邊傳動吸泥機 池徑為35000mm.
第四章 污水處理廠總體布置
一、污水廠總體布置內容：
污水廠的總體布置包括平面布置和高程布置兩部分。
二、總平面布置
（一）、平面布置
平面布置的內容主要包括：各種構（建）筑物的平面定位；各種輸水管道、閥門的布置；排水管渠及檢查井的布置；各種管道交叉位置；供電線路位置，道路、綠化、圍墻及輔助建筑的布置等。
（二）、污水廠的平面布置
1、污水廠平面布置原則
（1）按功能分區(qū)。配置得當。主要是指對生產、輔助生產、生產管理、生活福利等各部分的布置，要做到分區(qū)明確、配制得當，而又不過分獨立分散，既有利于生產，又避免非生產人員在生產區(qū)通行和逗留，確保安全生產。在有利條件時（尤其是建新廠時），最好把生產區(qū)和生活區(qū)分開，但二者之間不必設置圍墻。
（2）功能明確、布置緊湊。首先應保證生產的需要，結合地形，地質、土方、結構和施工等因素全面考慮。布置時力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長度，便于操作管理。
（3）順流排列，流程簡捷。指處理構（建）筑物盡量按流程方向布置，避免與進（出）水方向相反安排，各構筑物之間的連接管（渠）應以最短路線布置，盡量避免不必要的轉彎和用水泵提升，嚴禁將管線埋在構（建）筑物下面，目的在于減少能量（水頭）損失，節(jié)省管材，便于施工和檢修。
（4）充分利用地形、平衡土方，降低工程費用。某些構筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空，派泥，又減少了工程量，而另一些構筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送。
（5）必要時應預留適當余地，考慮擴建和施工可能（尤其是對大中型污水處理廠）。
（6）構（建）筑物布置應注意風向和朝向。將排放異味、有害氣體的構（建）筑物布置在
居住與辦公場所的下風向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應考慮主導風向。
2、污水廠的平面布置
污水廠的平面布置是在工藝設計計算之后進行的，根據(jù)工藝流程、單體功能要求及單體平面圖形進行，污水廠總平面上應有風向玫瑰土，構（建）筑物一覽表、占地面積指標表及必要的說明，比例尺一般為1：（200-500），圖上應有坐標軸線或者放格控制網(wǎng)。
（1）首先對處理構筑物和建筑物進行組合安排。布置時對其平面位置、方位、操作條件、走向、面積等統(tǒng)盤考慮。安排時應對高程、管線和道路進行協(xié)調。
建筑物在平面上、高程上組合起來，進行組合布置。構筑物的組合原則如下：
a、對工藝過程有利或者無害，同時從結構，施工角度看也是允許的，可以組合，如曝氣池（或氧化池）與沉淀池的組合，反應池與沉淀池的組合，調節(jié)池與濃縮池的組合。
b、從生產上看，關系密切的構筑物可以組合成一座構筑物，如調節(jié)池和泵房，變配電與鼓風機房，投藥間與藥劑倉庫等。
c、為了集中管理和控制，有時對于小型污水廠還可以進一步擴大組合范圍。
構筑物間的凈距離，按它們中間的道路寬度和鋪設管線所需要的寬度，或者按其他特殊要求來定，一般為5-20m。
布置管線時，管線之間及其他構（建）筑物之間，應留出適當?shù)木嚯x，給水管或排水管距構（建）筑物不小于3m，給水管和排水管的水平距離，當d《200m時，不應小于1.5m，當d>200m時不小于3m。
（2）生產輔助建筑物的布置，亦應盡量考慮組合布置，如機修間與材料庫的組合，控制室，值班室、化驗室、辦公室的組合布置。
（3）預留面積的考慮。必要時預留生產設施的擴建用地。
（4）生活附屬建筑物的布置，宜盡量與處理構筑物分開單獨設置，可能時應盡量放在廠前區(qū)，應避免構（建）筑物與附屬生活設施的風向干擾。
（5）道路、圍墻及綠化帶的布置。通向一般構（建）筑物應設置人行道，寬度1.5~2.0m；通向倉庫、檢修間等應設車行道，其路面寬度為3~4m，轉彎半徑為6m，廠區(qū)主要車行道寬5~6m；行車道邊緣到房屋或構筑物外墻面的最小距離為1.5m。道路縱坡一般為1%~2%，不大于3%。
污水廠部長除應保證生產和整潔衛(wèi)生外，還應注意美觀，充分綠化，在構（建）筑物處理上，應因地制宜，與周圍情況相稱，在色調上做到活潑，明朗和清潔。應合理規(guī)劃花壇、草坪、林蔭等，使廠區(qū)景色園林化，但曝氣池、沉淀池等露天水池周圍不宜種植喬木，以免落葉入池。
（6）污泥區(qū)的布置。由于污泥的處理和處置一般與污水處理相互獨立，且污泥處理過程衛(wèi)生條件比污水處理差，一般將污泥處理放在廠區(qū)后部，若污泥處理過程中產生沼氣，則應按消防要求設置防火間距。由于污泥來自于污水處理部分，而污泥處理脫出的水分又要送到調節(jié)池或初沉池中，必要時，可考慮某些污泥處理設施與污水處理設施的組合。
（7）管（渠）的平面布置。在各處理構筑物之間應有連通管（渠），還應有使各處理構筑物獨立運行的管（渠）。當某一處理構筑物因故停止工作時候，使其后接按處理構筑物，仍能夠保持正常的運行，污水廠應設超越全部或部分處理構筑物，直接排放水體的超越管。此外還應設有給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管及輸配電線路等，這些管線有的敷設在地下，但大部分在地上，對他們的安排，既要便于施工和維護管理，也要緊湊，少占用地。
（8）、進出口的布置。污水廠的正門一般設在辦公樓附近。污泥及物料運輸最好另辟側門，就近進出廠，以免影響環(huán)境衛(wèi)生，并防止噪音干擾。
3、布置結果
布置結果見附圖
三、管道設計及布置
（一）、進水管、事故管
由設計任務書知，進水管的管徑為DN=1200mm，采用的是鋼筋混凝土管。
設計流量計算如下：由于工業(yè)廢水無變化系數(shù)，故只考慮生活污水的變化系數(shù)，以遠期的生活污水進行設計，遠期生活污水量
生活污水的總變化系數(shù)為：
所以總設計流量為
取設計流量為。查溝道水力學算圖得，管內流速，充滿度，。
校核近期水量的管內流速。
近期生活污水的水量為
總變化系數(shù)
計算的設計流量為
取設計流量為600L/s，查圖知，在坡度，管徑D=1200mm時，管內流速＞，故設計合理。
事故管與進水管采用同一材料同一規(guī)格的管。
（二）、污水管
1、從泵房到曝氣沉砂池的管道、從曝氣沉砂池到配水井的管道
以遠期的流量進行設計，即，配水井只設一個。管道擬用鑄鐵管。
由以及得，，取流速。則
，取整后D=1000mm。
校核流速。，介于0.6m/s-1.5 m/s之間，設計合理。查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，當管徑D=1000mm，設計流量時，坡度，滿流，管內流速。
2、從氧化溝到下一個配水井的管道
以近期的設計流量進行設計，即，分期建設，都是滿流管，擬用鑄鐵管。
取流速。則
，取整D=700mm。
將取整后的D=700mm代入校核流速。則，介于0.6m/s-1.5 m/s之間，設計合理。查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，當管徑D=700mm，設計流量時，坡度，滿流，管內流速。
3、從配水井到二沉池的管道
也是取近期的污水量進行設計。污泥回流比，設有兩個二沉池，則設計流量：
取流速
計算管徑，取整后D=700mm。
將取整后的D=700mm代入校核流速。則，介于6m/s-1.5 m/s之間，設計合理。擬用鑄鐵管，查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，當管徑D=700mm，設計流量時，坡度，滿流，管內流速
4、二沉池出水管的管道
以近期的污水量進行設計。設計流量：
取流速
計算管徑，取整后D=500mm。
校核流速，介于6m/s-1.5 m/s之間，設計合理。擬用鑄鐵管，查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，當管徑D=500mm，設計流量時，坡度，滿流，管內流速。
5、出廠管的管道
以近期的設計流量進行設計，即，分期建設，都是滿流管，擬用鑄鐵管。
取流速。則
，取整D=700mm。
將取整后的D=700mm代入校核流速。則，介于0.6m/s-1.5 m/s之間，設計合理。查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，當管徑D=700mm，設計流量時，坡度，滿流，管內流速。
（三）、污泥管
①從污泥泵房到污泥濃縮池的管道，即剩余污泥管，其設計流量為：
，取流速，則剩余污泥管的管徑為：
，取整后D=30mm。
查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，管徑D=25mm，1000i=58.6，管內流速，采用鐵管。
②從污泥泵房到氧化溝的回流污泥管道，即回流污泥管。回流比為0.54。
設計流量，取設計流速，則：
，取整D=500mm。
查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，管內流速，1000i=2.5，采用鑄鐵管。
③從二沉池到污泥泵房的管道
設計流量，采用鑄鐵管。查《鐵管及鑄鐵管水力計算表》得，管徑D=500mm，流速，1000i=2.5，符合設計要求。
（四）、雨水管、廠區(qū)污水管
雨水管和廠區(qū)污水管通常采用非金屬的管材，雨水管采用的管徑，廠區(qū)污水管采用的管徑。
（五）、給水管
給水管擬采用鋼管，采用的管徑。
（六）、布置結果
布置結果見附圖
四、高程布置
（一）布置原則
污水處理工程的污水流程高程布置的只要任務是確定各處理構筑物和泵房的標高,確定處理構筑物之間連接灌渠的尺寸及其標高;通過計算確定各部位的水面標高,從而使污水能夠處理構筑物之間暢通地流動,保證污水處理工程的正常運行.
污水處理工程的高程布置一般應遵守如下原則：
（1）認真計算管道沿程損失，局部損失，各處理構筑物，計量設備及聯(lián)絡管渠的水頭損失；考慮最大時流量，雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；還應考慮當某座構筑物停止運行時，與其并聯(lián)運行的其余構筑物及有關的連接管渠能通過全部流量。
（2）考慮遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭。
（3）避免處理構筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。
（4）在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。
（5）需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當水體水位高于設計排放水位時，可進行短時間的提升排放。本設計中最高潮水位為6.48m,高潮常水位為5.28 m，低潮常水位為2.72 m，而污水處理廠平整后地面標高為6.85 m。進水管水面標高為2.30 m，管頂標高為3.02 m。
（6）應盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。
（二）構筑物的水頭損失
為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動,以按重力流考慮為宜，為此，必須精確地計算污水流動中的水頭損失。水頭損失包括：
(1)污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失，按照下表進行估算：
構筑物名稱 水頭損失/m 構筑物名稱 水頭損失/m
格柵 0.1-0.29 生物濾池（工作高度為2m時）
沉沙地 0.1-0.25 (1)裝有旋轉式布水器 2.7-2.8
沉沙地：平流 0.2-0.4 (2)裝有固定噴灑布水器 4.5-4.75
豎流 0.4-0.5 混合池或接觸池 0.1-0.3
輻流 0.5-0.6 污泥干化場 2-3.5
雙層沉淀池 0.1-0.2
曝氣池:污水潛流入池 0.25-0.5
污水跌水入池 0.5-1.5
（2）污水流經(jīng)連接前后兩處理構筑物的管渠（包括配水設施）時產生的水頭損失，包括沿程和局部水頭損失
沿程水頭損失的計算公式如下：
式中i坡度，可查給水排水手冊得；L為管長，單位為m。
局部水頭損失的計算公式如下：
式中: ξ為局部阻力系數(shù)，查設計手冊； v為管內流速，m/s，0.6~1.2；
因為初步設計，故局部水頭損失估為0.2倍的沿程水頭損失，即h2=0.2 h1
（3）污水流經(jīng)計量設備時產生的水頭損失
（三）注意事項：
（1）選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算，并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠正常運行。
（2）計算水頭損失時，一般應以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構筑物和管渠的設計流量，計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。
（3）設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，出水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時應考慮到構筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。此外，還應考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。
（4）在做高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。在決定污泥干化廠，污泥濃縮池，消化池等構筑物的高程時，應注意它們的污水能自動排入干管或其它構筑物的可能。
（四）計算表
該地水文狀況為：低潮常水位為 2.27m 高潮常水位為 5.28m 最高潮水位為 6.48m。而污水廠廠址處的地坪標高基本上在6.85m，河道最高常水位為5.28m（相對污水廠地面標高為-1.57m）。污水經(jīng)提升泵后自流排出，由于不設污水廠終點泵站，從而布置高程時，確保配水井4#的水面標高（相對污水廠地面標高）大于-1.0m（即(－1.57+0.517+0.1）＝-0.953≈-1.0m),同時考慮挖土埋深。
本設計污水處理廠的近期設計流量為3萬噸，遠期設計流量為6萬噸
計算廠區(qū)內污水在處理流程中的水頭損失，選最長的流程計算，結果見下表：
水頭損失計算表
名 稱
設 計
流 量
（L/s） 管 徑
（mm） I
（‰） V
(m/s) 管 長L
（m） IL
（m） 局部阻力損失(IL*0.1)
（m）
Σh
（m）
出廠管 347 700 1.45 0.9 241 0.34945 0.034945 0.384395
配水井4# 0.1
二沉池至配水井 174 500 1.89 0.89 7 0.01323 0.001323 0.014553
二沉池 0.5
配水井到二沉池 289 700 1.03 0.75 29 0.02987 0.002987 0.032857
配水井3# 0.1
氧化溝至配水井 347 700 1.45 0.9 62 0.0899 0.00899 0.09889
氧化溝 0.5
氧化溝至配水井 0 0
配水井2# 0.1
沉砂池到配水井 694 1000 0.864 0.88 44 0.038016 0.0038016 0.0418176
沉砂池 0.33
刪前跌落 1.0
細格柵 0.29
配水井1# 0.1
泵房至沉砂池 694 1000 0.864 0.88 12 0.010368 0.0010368 0.0114048
進水井至泵房
986 1200 1.2 1.2 24 0.0288 0.00288 0.03168
設計配水井4#處的標高為0.0m（相對污水廠地面標高）,然后根據(jù)各處理構筑物的之間的水頭損失，推求其它構筑物的設計水面標高，同時考慮遠期發(fā)展，為水量增加一定的預留水頭。經(jīng)過計算各污水處理構筑物的設計水面標高見下表。再根據(jù)各處理構筑物的水面標高、結構穩(wěn)定的原理推求各構筑物地面標高及池底標高。具體結果見流程圖。
各污水處理構筑物的設計水面標高及池底標高
構筑物名稱 水面標高(m) 池頂標高(m) 池底標高(m) 構筑物名稱 水面標高(m) 池頂標高(m) 池底標高(m)
配水井1# 8.95 氧化溝 8.09 8.59 4.59
細格柵前 8.85 配水井 3# 7.49
沉砂池 8.46 9.31 3.93 二沉池 7.36 8.73 1.70
配水井2# 8.19 配水井4# 6.85
（四）布置結果
布置結果見附圖
參考文獻：
[1] 韓洪軍.污水處理構筑物設計與計算[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社，哈爾濱：2002.
[2] 曾科，卜秋平，陸少鳴.污水處理廠設計與運行[M].化學化工出版社，北京：2001.
[3] 高庭耀.水污染控制工程[M].高等教育出版社.1998.
[4] 張志杰.環(huán)境工程手冊-水污染防治卷.高等教育出版社.1996.
[5] 給水排水手冊,第5冊,城市排水.北京市政設計院主編.中國工業(yè)出版社.1986.
[6] 簡明排水設計手冊. 北京市政設計院主編.中國建筑工業(yè)出版社.1990.
[7] 三廢處理工程技術手冊-廢水卷.北京水環(huán)境技術與設備中心等主編.化學工業(yè)出版社.2000.
[8] 汪大量等.水處理新技術及工程設計.化學工業(yè)出版社.2000.