12万立方米每天的城市污水处理厂工艺设计.doc

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1、设计题目：120000m3/d 的城市污水处理厂工艺设计的城市污水处理厂工艺设计 学院： 环境与生物工程学院 专业： 环境工程 班级： 设计者姓名： 设计时间： 2008.10 -2008.11 课程设计说明书课程设计说明书 目录目录 1.水质水量及深度处理要求 .4 1.1 进水水质.4 1.2 出水水质.4 2.方案论证 .5 2.1 方案确定依据.5 2.1.1 生化处理方案确定依据 .5 2.1.2 污泥处理工艺路线确定依据 .6 2.2 方案比较.6 2.2.1 生化处理方案比较 .6 2.2.2 污泥处理方案比较 .7 2.3 方案确定.8 2.3.1 生化处理方案确定 .8 2.

2、3.2 污泥处理方案的确定 .8 3.设计计算 .9 3.1 水质平衡计算.9 3.2 主体构筑物设备计算.10 3.2.1 格栅设计计 .10 3.2.2 沉砂池设计计算 .10 3.2.3 初沉池设计计算 .11 3.2.4 曝气池设计计算 .12 3.2.5 曝气池辅助设备选择 .16 3.2.5 二沉池设计计算 .18 3.3.6 污泥处理过程的设计计算 .19 3.4 设备选型.22 3.4.1 配水井前泵的选择 .22 3.4.2 加药泵的选择 .23 4.设计结论 .25 4.1 设计方案特点.25 4.2 工艺流程图.26 4.3 构筑物设备一览表.27 结束语 .28 参考文

3、献 .29 污水处理工程课程设计任务书污水处理工程课程设计任务书 一、课程设计的内容和深度 污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专 业知识的能力，在设计、计算、绘图方面等得到锻炼。 针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工 艺尺寸进行设计计算，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算 说明书和设计图（污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图） 。设计深度为 初步设计的深度。 最大日处理量为 12 万立方米每天 1、设计题目 某城市污水处理厂 12 万 m3/工艺计算 2、基本资料 （1）城市污水处理厂设计水量及水质： 单位： （mg/L） C

4、ODcrBOD5SS 进水 430180280 出水 602030 （2）处理工艺流程 污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下： 污水分流闸井格栅间污水泵房出水井计量槽沉砂池初沉池曝 气池二沉池消毒池出水 （3）气象与水文资料 风向：多年主导风向为西南风； 气温：年平均气温 4.6；最热月平均为 26.5；极端气温，最高为 33， 最低为-40，最大冻土深度为 1.9 米 水文：降水量多年平均为 639.9mm；蒸发量平均为 1210mm，地下水位，地面 下 5-6 米。 （4）厂区选型 污水厂选址在 185-192m 之间，平均地面标高为 187.5m。平均地面坡度 为 0.3-0.

5、5，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 380 米， 南北长 280 米。 3、设计内容 对工艺构筑物选型作说明； 主要处理设施（格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池）的工艺计算； 污水处理厂平面和高程布置图 4、设计成果 设计计算说明书一份 设计图纸：污水厂平面图和污水厂处理高程图各一张 1.水质水量及深度处理要求水质水量及深度处理要求 1.1 进水水质进水水质 进水水质的各个指标见表 1-1 表 1-1 进水水质 项目水量 Q BOD5COD 数值 120000 m3/d180mg/L430mg/L 项目 SS 温度 T pH 数值 280mg/L18-356-9 进水 BOD5

6、180mg/L，出水要求 BOD520mg/L，去除率为（180-20） /180 100% =88.89%，其他的指标均和 BOD5 计算相同。一级处理 BOD5 的去 除率为 88.89%，SS 的去除率为 89.28%。 经过一级处理后水质的各个指标见表 1-2 表 1-2 一级处理后水质 项目水量 QBOD5COD 数值120000m3/d20mg/L60mg/L 项目SS温度 TpH 数值30mg/L18-356-9 1.2 出水水质出水水质 出水水质的各个指标数值见表 1-3 表 1-3 出水水质 项目水量 QBOD5COD 数值120000m3/d20mg/L60mg/L 项目S

7、S温度 TpH 数值30 mg/L18-356-9 2.方案论证方案论证 2.1 方案确定依据方案确定依据 2.1.1 生化处理方案确定依据生化处理方案确定依据 进水水质 BOD5 180mg/L、COD 为 430mg/L，BOD5 与 COD 的比值为 0.559， 大于 0.3，可以用生化处理。 进水 BOD5 180mg/L，出水要求 BOD520mg/L，去除率为（180-20）/180 100% =88.89%，其他的指标均和 BOD5 计算相同。 根据本设计二级处理要求 BOD5 、SS 的去除率分别为 88.89%和 89.23%。 所选处理方法的经验去除率值的比较，确定可以达

8、到处理要求的方法有：传统 活性污泥法、阶段曝气法、完全混合活性污泥法（合建式） 。 所选方法的去除率见表 2-1。 表 2-1 所选方法的去除率 方法传统活性污泥法阶段曝气法完全混合活性污 泥法（合建式） 去除率大于 90%略小于 90%略小于 90% 方法氧化沟CMAS（分建式完 全混合活性污泥 法） 去除率95%-98%略小于 90% 2.1.2 污泥处理工艺路线确定依据污泥处理工艺路线确定依据 本设计为城市污水处理，产生污泥的地方主要是初沉池和二沉池，污泥处 理工艺路线有： 路线一：污泥浓缩脱水最终处置 路线二：污泥浓缩自然干化堆肥最终处置 路线三：污泥浓缩机械脱水干燥焚烧最终处置 路线

9、四：污泥浓缩消化最终处置 2.2 方案比较方案比较 2.2.1 生化处理方案比较生化处理方案比较 生化处理的方案比较见表 2-2。 表 2-2 方案比较3 3 方法优点缺点适用性水流方式备注 有机物去 除率较高； 耐冲击负 荷能力差； 适用于大 中型水量； 传统活性 污泥法 不易发生 污泥膨胀； 出水水质 稳定。 供氧利用 率低；运 行费用高。 不控制出 水氮磷。 推流 阶段曝气 法 耐冲击负 荷能力较 强；池内 溶解氧较 均匀；二 沉池出水 较好。 有机物去 除率略低； 易发生污 泥膨胀。 适用于大 中型水量； 不控制出 水氮磷。 推流 完全混合 活性污泥 法（合建 式） 耐冲击负 荷能力较

10、 强；池内 水质均匀， 电耗低； 负荷率较 高。 有机物去 除率略低； 易发生污 泥膨胀。 适用于中 小水量； 适用于工 业废水； 不控制出 水氮磷。 完全混合 CMAS（分 建式完全 混合活性 污泥法） 耐冲击负 荷能力较 强；池内 水质均匀， 电耗低； 负荷率较 高。 有机物去 除率略低； 易发生污 泥膨胀。 适用于中 小水量； 适用于工 业废水； 不控制出 水氮磷。 推流和完 全混合 氧化沟 耐冲击负 荷能力较 强；可以 不设初沉 池和污泥 回流装置； 出水水质 占地面积 较大；要 求气温适 中；污泥 龄较长， 水力停留 时间长。 适用于小 水量；可 以控制出 水氮磷。 推流和完 全混合

11、 好。 2.2.2 污泥处理方案比较污泥处理方案比较 污泥处理的方案比较见表 2-3 表 2-3 污泥处理方案比较6 6 方案费用特点适用条件 路线 一 根据所选的构筑物及 设备决定 以脱水为主要处理主 体 适于一般污泥的处理 路线 二 较低以堆肥农用为主当污泥符合农用肥料 条件及附近有农、林、 牧或蔬菜基地时可以 考虑采用 路线 三 费用较高以干燥焚烧为主污泥不适于进行消化 处理，或不符和农用 条件，或受污水处理 厂用地面积的限制 路线 四 费用随消化处理的构 筑物决定 以消化处理为主体适于污泥中有机物含 量较高的污泥 2.3 方案确定方案确定 2.3.1 生化处理方案确定生化处理方案确定

12、根据处理水量 10000，属于小水量，可以用氧化沟、完全混合活性污泥法 （合建式） 、CMAS（分建式完全混合活性污泥法） 。 氧化沟虽然处理的效果好，运行灵活，但是占地面积大、还要一定的外界 温度，城市可用的土地少，还要节约用地，所以不用氧化沟；CMAS（分建式完 全混合活性污泥法）虽然符合水量要求，但国内关于修建 CMAS 曝气池的资料 比较少，不易设计好；综合考虑多方面的原因，最后选用完全混合活性污泥法 （合建式） 。 2.3.2 污泥处理方案的确定污泥处理方案的确定 2.3.2.1 污泥处理工艺路线确定 本设计为 10000m3/d的流量，流量较小，产生污泥不多，修建污泥消化池 费用较

13、高，不经济；污泥干燥焚烧需要脱去更多的水，费用也会很高；堆肥需 要的场地较大，且费时，不合理。最后确定的污泥工艺路线为路线一。 2.3.2.2 污泥处理方案的确定 1）污泥浓缩方法的确定 污泥浓缩的方法6 6力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。重力浓缩需要的费用较 低；气浮浓缩需要通入空气，消耗能量，运行费用较高；离心浓缩是利用机械 脱水，费用也较高。最后选用的浓缩的方法为重力浓缩。 2）污泥脱水的方法的确定 污泥脱水的方法有：自然干化和机械脱水。自然干化的脱水方法易受外界 条件的影响，速度较慢，占用面积大，甚至还有臭味。所以最后选用的脱水的 方法为机械脱水。 3）污泥最终处置的方法的确定 污泥最终处

14、置的方法1 1埋、直接卫生填埋、堆肥、工业利用。 污泥焚烧后填埋虽然是一种最合理的污泥最终处置的途径，但在焚烧时要求污 泥的含水率较低，而污泥含水率的进一步降低不容易，且本设计产生的污泥量 少，所以采用焚烧后填埋不合理。 污泥堆肥要求和其他物质如城市生活垃圾、稻草、锯木等混合堆肥，且要 求堆肥前应该去除垃圾中的金属物、玻璃、碎石、塑料等物质以及污泥中没有 重金属、有毒有害物质等。工序复杂，费时过多，占用场地大，劳动力强度大， 对周围环境有污染，制成的肥料没有市场，因此不采用堆肥。 工业利用的方法有：干泥颗粒燃烧发电，或提取焦油、焦碳、燃料油、燃 料器等；污泥燃烧灰作建筑材料；污泥细菌蛋白制造蛋

15、白塑料、胶合生产纤维 板等；制造污泥气等。但这些用途在国内尚处于试验阶段，所以不可以采用。 所以最后确定的污泥最终处置的方法是直接卫生填埋。 3.设计计算设计计算 3.1 水质平衡计算水质平衡计算 进水 BOD5 180mg/L，出水要求 BOD520mg/L，去除率为（180-20）/180*100% =88.89%，其他的指标均和 BOD5 计算相同。 水质平衡计算表如下：表 3-1。 表 3-1 水质平衡计算表 项目BOD5CODSS 去除率88.89%86.05%89.28% 3.2 主体构筑物设备计算主体构筑物设备计算 3.2.1 格栅设计计格栅设计计 设计两座格栅 最大设计流量：Q

16、max=12 万 m/d =1.389 m/s 1、 设栅前水深：h = 0.4 m 过栅流速： v =0.8 m/s , 栅条间隙宽度：b = 0.050 m 格栅倾角：= 60o n= (Qma sin 60o ) / b h v =(1.389 sin 60o) /0.05 0.4 0.8 =80.8 取 81 个 B=S (n-1)+ b n =0.01 (81-1) +0.05 81 =4.85 (m) 4.8 (m) 2、 格栅的水头损失： h0 = ( v2 / 2g ) sin = 1.67 0.8 0.8/(2 9.08) sin 60o =0.047 (m) 3、 H =

17、h+ h1+ h 2=0.4 +0.142 +0.3 =0.842 (m) 4、 格栅总长度 L = l 1 +l 2+ 0.1+ 0.5 +(H / tan) = 2.47 (m) 5、每日栅渣量 W = (QmaxW186400 )/ (K z 1000 ) =（1.3890.0586400 ）/（1.51000）= 4.00 m3 / d 3.2.2 沉砂池设计计算沉砂池设计计算 1、设 v =0.25m/s，t=50s ,L=v t=0.25 50=12.5 m ; 水流断面积 A=Qmax/v =1.389/0.25=5.56m2 2、设八格，每格宽 b=0.6 m ，则 B=n b

18、=8 0.6=4.8 m 3、有效水深 h 2 = A/B =5.56/4.8=1.16m 4、沉砂斗容积 T=2d ,V=( QmaxT 86400) /( Kz1000000) = (1.389 3 2 86400 )/(1.5 1000000) =4.8 m3 设每个分格有 2 个沉砂斗，共有 8 2=16 个沉砂斗，则 V0 =4.8/16 =0.3 m3 3.2.3 初沉池设计计算初沉池设计计算 1、设表面负荷 q =3.0 m3 /（m2.d ） ，设计流量 Qmax=12 万 m3/d =1.389 m/s 则 A = ( Qmax3600 ) / q =1.389 3600 /

19、3.0 =1666.8 m3 2、沉淀部分有效水深：h 2 = q t =3 1.5 = 4.5 m (设沉淀时间为 1.5 h ) 3、沉淀部分有效容积：V = Qmax t 3600=1.389 1.5 3600 =7500.6 m3 4、设水平流速 v =3.7 mm/s ,则 L =v t 3.6 = 3.7 1.5 3.6 =20 m 5、池子总宽度 B = A / L= 1666.8/ 20 = 83m 6、设每个池子宽 4.5m，则 n = B/ b =83.34/4.320 个 7、长宽比 L/b=20/4.5 =4.44.0（符合要求） 8、污泥部分需要的总容积 设 T=2d

20、，污泥量为 25 g / ( 人/d ) ，污水含水量为 95%，则 每人每日污泥量 S = 25 100 / (10095) 1000 =0.5 L / ( 人/d ) V =SNT/ 1000 = 0.5 250000 2.0 / 1000 = 250 m3 9、每格污泥所需容积 V, =v/n=250/20=12.25 m3 10、污泥斗容积 V1 = 1/3 h,4 ( f1 +f2 + ) 21 ff h4 = (4.50.5 )/2 tan 600=3.46 m V1= 1/3 3.46 ( 4.5 4.5+0.5 0.5 + =26 m3 5 . 05 . 05 . 4 2 污泥

21、斗以上梯形部分污泥容积 V2 = (l1 +l2 )/ 2 h4 b h4= (20+0.3-4.5) 0.01=0.158 m l1 =20 +0.3 + 0.5= 20.80 m l2 = 4.5 m V2= (20.80+4.50 )/2 0.158 4.5=9.0 m3 污泥斗和梯形部分污泥容积 V1+ V2 = 26 + 9 = 35.00 m3 25 m3 2、 池子总高度 设缓冲层高度 h3 = 0.5 m ,则 H = h1 + h2 +h3 +h4 h4 =h4 +h4 = 0.158 +3.46 = 3.62 m H =0.3 + 2.4 +0.5 + 3.62 = 6.2

22、8 m 3.2.4 曝气池设计计算曝气池设计计算 3.2.4.1 作用 来水经过配水井均匀配水后，进入曝气沉淀池。在曝气沉淀池内，污水和 活性污泥混合，充分接触，污水中的可生物降解的物质被微生物代谢和利用， 最后变为无机物，达到去除污染物的目的，最后泥水在外部的沉淀池内进行泥 水分离，上清夜由出水堰排出，下面的泥部分排出池体，剩下的通过回流缝回 流，进入曝气池，再次利用。 3.2.4.2 设计规定6 6 1）池体 A.直径（D）不宜超过 20 米，国内较普遍的采用的数值为 15 米，最大为 17 米，直径过大，充氧和搅拌能力都将受到影响。 B.水深不宜超过 5 米，水深过大，搅拌不良池底易于沉

23、泥，影响运行效果。 C.沉淀区水深一般（H3）在 1-2 米之间，不宜小于 1 米，过小会影响上升 水流的稳定。 D.曝气区直壁段高度（H20）应该大于导流区的高度（H1） ，一般 H2- H10.414B（B 为导流区宽度） 。 E.曝气区应该有 0.8-1.2 米的保护高。 F.池底斜壁与水平呈 45角。 2）回流窗 回流窗孔的流速应该为 100-200 毫米/秒，并以此确定回流窗的尺寸。回 流窗的总长度为曝气区的周长的 30%左右，其调节高度为 50-150 毫米。 3）导流区 导流区出口出的流速（V3）应该小于导流区下降流速（V2） ，导流区下降 流速为 15 毫米/秒左右，并按此确定

24、导流区宽度。 4）污泥回流缝 污泥回流缝的流速为 20-40 毫米/秒，依据此确定回流缝的宽度（小 B） 。 回流缝的宽度一般为 150-300 毫米。回流缝处设顺流圈，其长度（L）为 0.4-0.6 米。顺流圈的直径（D4）应该大于池底直径（D3） ，以利于污泥下滑、回流。 回流缝的各项尺寸控制的目的是防止气泡和混合液从回流缝进入沉淀区，并使 沉淀污泥畅通回流。 曝气区、导流区的结构容积系数（由于墙壁厚度所增加的容积百分比）为 3%-5%。 3.2.4.3 设计参数 所确定的设计参数6 6-2 表 3-2 设计参数表 参数名称进水 BOD5SS生物固体停留时 间 C 数值1802805d 参

25、数名称污泥负荷 NS容积负荷 NV回流比 R 数值0.3kgBOD5/kgMLSS/d1.5 kgBOD5/m3/d80% 参数名称MLSSXSVI 数值5000mg/L120ml/g 3.2.4.4 设计计算6 6 1）曝气区容积的确定 1、SVI 值取为 120，Xr= 1000000/ SVI 1.2=10000 mg/L,取 R 为 0.8 X=R/(1+R) Xr =(0.8/1.8) 10000=4444.44400 2、曝气区进水的 BOD5 值和污水日流量为： Sa =180 mg/L, Q=120000 m3/d 3、则曝气区的总容积为 V 总=Q Sa / Ns X =12

26、0000 180/(0.3 4400)=16363.6(m3) 4、选用 4 个曝气沉淀池，则每个曝气沉淀池的沉淀区容积为： V=Vz/4 =16363.6/4=4090.9(m3) 5、取池深 h= 4.2m，则每组曝气池面积为 ：F=4090.9/4.2=974.02m2 6、取池宽为 6m，B/h=1.43 介于 12 之间，符合规定。 L =F/B =974.02 /6= 162.34m L/B=162.34/6=27.06 10 符合规定 设三廊道式曝气池，单廊道长度为： L1=L/3=162.34/3=54.11m ,介于 5070 之间，合理。 7、取超高为 0.5m，则池总高度

27、为 H =0.5+ h=0.5+4.2 =4.7m 2）需氧量与充氧量的计算 需氧量为： 2 ()10000 (142.520) 12.76() 1000241000 4 24 QSaSe RkgOh n 充氧量为： ( ) (20) 30,0.85,0.95,1,2.0 9.17,7.63 o o L T C TCCmg L Csmg L Csmg L (20) 02 (20) ( ) 20.69() () 1.024 oC T TL R Cs RkgOh CsC 氧总转移系数； 氧在污水中饱和溶解值修正系数； 因海拔高度不同而引起的压力系数，一般取 1； Cs(20)在一个大气压和 20条

28、件下，氧在清水中的饱和 浓度，mg/L； Cs(T)水温 T 时曝气池内饱和溶解氧的浓度，mg/L； CL混合液的溶解氧浓度，mg/L，一般取 2 mg/L 3）选定曝气叶轮形式和曝气区面积与直径的确定 选用泵型叶轮，查书6 6 得：当 R0=20.69kgO2/h，线速度为 4.5m/s 时，叶 轮直径为 d=900mm，功率为 5.5kW。 选用直径为 0.9m 的泵型叶轮。 采用，因此曝气区的直径为： 1 1 6 d D 1 66 0.95.4( )Ddm 曝气区面积为： 22 1 3.14 5.422.9() 4 Fm 4）导流室直径与宽度的确定 污水在导流室下降速度取值 v2=15m

29、m/s,则导流室的面积为： 2 2 2 (1)10000 (1 6) 13.5() 3.6243.6 15 4 24 QR Fm vn 导流室外直径为： 12 2 4 ()4 (22.9 13.5) 7.0( ) FF Dm 导流室的宽度为： 21 7.05.4 0.8( ) 22 DD Bm 5）曝气沉淀池的直径 12 4 ()4 (22.9 13.5 132) 15( ) FFF Dm 6）曝气沉淀池其他各主要部位的尺寸确定 A 曝气区直壁高： 231 0.4141.20.414 0.81.5( )hhhBm 曝气沉淀池直壁高取 1.5 米。 B 曝气沉淀池斜壁与曝气区直壁呈 45角。 C

30、 曝气沉淀池池深取值 H=4.0 米。 D 曝气沉淀池斜壁高： 43 4.0 1.52.5( )hHhm E 曝气沉淀池池底直径为： 3 2152 2.510( )DDhm 7）回流窗孔尺寸的确定 污水通过回流窗控的流速取值 v1=100mm/s,于是回流窗空的总面积为： 2 1 (1)10000 (1 6) 2.03() 3.6243.6 100 4 24 QR fm vn 每池开 50 个回流孔，则每个窗孔的面积为： 3 1 1 2.03 0.0406() 50 f fm n 采用 200 200mm 的孔口，在孔口上安设挡板以调节过水面积。 8）回流缝尺寸的确定 取曝气区底直径大于池底直

31、径 0.2 米，则 43 0.2100.210.2( )DDm 回流缝宽 b 取值 0.2 米，顺流圈长 0.5 米，则回流缝过水面积为： 2 24 0.50.2 ()3.14 0.2 (10.2)6.7() 1.411.41 Lb fb Dm 回流缝内污水流速为： 4 2 10000 6 25.91() 3.6243.6 6.7 4 24 QR vm s fn 9）曝气沉淀池实际容积核算 曝气沉淀池的总容积为： 222 3 33 34 575.6() 232222 DDDDD Vhhm 曝气沉淀池结构容积系数取 10%，则其实际有效容积为： 3 (1 10%)518.04()VVm 沉淀区实

32、际有效容积为： 223 221 165.79() 4 VDDhm 曝气区（包括导流室和回流区）的实际有效容积为： 3 12 352.25()VVVm 实际有效比计算所需的稍微大一点，但基本可以，所定尺寸勿需调整。 3.2.5 曝气池辅助设备选择曝气池辅助设备选择 3.2.5.1 表面曝气机的选择 泵型叶轮的特点5 5 1）泵型叶轮的动力效率高于国外同类产品（3kgO2/kWh） ，且结构简单； 减速器采用螺旋锥齿轮，圆柱斜齿轮二级传动，运行平稳，噪声低，使用 寿命 5000h 以上。 2）叶轮升降装置装于减速机侧面，可在额定范围内随意调节叶轮高度， 改变浸沫深度，从而调节充氧。 3）调速型采用

33、 YR 系列电动机，恒速型采用 Y 系列电动机，均为户外型全 封闭三相异步电动机。 4）调速型采用触发模块，可控制硅串级调速装置，对电动机进行无级调 速，在低、中速非满载运行时，转差功率重新返回电网，从而节约电能。 因此，采用泵型叶轮。由曝气池设计计算知道：选用泵型叶轮，查书得： 当 R0=20.69kgO2/h，线速度为 4.5m/s 时，叶轮直径为 d=900mm，功率为 5.5kW。选用直径为 0.9m 的泵型叶轮。 3.2.5.2 吸泥装置的选择5 5 排泥设备种类有：刮泥机、吸泥机、刮沫机、刮油刮泥机、浓缩机、LCS 型链条式除砂机。本设计中的排泥机是为了排除剩余污泥。因此应该用吸泥

34、机。 吸泥机的类型有：ZBX 型周边传动吸泥机、HJX 型桁架式吸泥机（包括带 斜板沉淀池虹吸式吸泥机、不带斜板沉淀池的虹吸式吸泥机、泵吸式吸泥机） 。 吸泥装置安置在二沉池，以排除二沉池的剩余污泥，由于池子为合建式， 不易采用周边传动式的吸泥装置，用虹吸式或泵吸式的吸泥机，而虹吸式的需 要设虹吸管，比较麻烦。综合各个因素，最后选用泵吸式的吸泥装置。 根据算出的排泥量的大小，可以确定选用的吸泥机型号为：HJX3-14 或 HJX3-16。 3.3 辅助构筑物（设备）的计算 3.3.1 配水井的设计计算3 3 3.3.1.1 作用 本设计曝气沉淀池的个数为 4 个，为均衡发挥各个池子的运行能力，

35、所以 在曝气沉淀池前需要设置配水井。 配水井的主要作用是：均匀配水，保证各曝气沉淀池经济有效的运行。 3.3.1.2 设计规定 1）水力配水设施的基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等。 2）配水渠道中的水流速度应该不大于 1.0m/s 以利于配水均匀和减少水头 损失。 3）从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道向其引水的 环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是： A 应该取中心管径等于引水管径； B 中心管下的环形孔高应该取 0.250.5D1； C 当污水从中心管流出时，不应该有配水池直径和中心管直径之比大于 1.5 的突然扩张； D 在配水池上部必须考虑液体通

36、过堰的自由出流； E 当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为1%；当进水流量偏离设计 负荷 25%时，配水均匀度误差为 2.9%。 3.3.1.3 设计计算 1）进水管径 D1 配水井进水管的设计流量为： Q=10000/24=416.7(m3/s),当管径为 D1=400mm 时， 查水力计算表8 8 得知 v=0.9m/s，符合要求 2）堰的选择 单个出水溢流堰的流量为 q=Q/4=104.17(m3/h)=28.94(L/s)4.0 m 沉淀池总高度 H = H0 +h4 + h1 =4.3+ 0.9 +0.3 =5.4 m 3.3.6 污泥处理过程的设计计算污泥处理过程的设计计算 3.

37、3.6.1 初沉迟污泥量的确定 ; )(2125 1000)96100(10 1000050170100 )100(10 100 3 3 33 LmgC dmV dm P QC V O O 进水悬浮物浓度； 初沉池泥量， dmQ mkg P 3 3 10000 %50% 1000 % 进水量； 为：去除率； 沉淀污泥浓度； 污泥含水率； 3.3.6.2 剩余污泥产量 )(525 508 . 0 1 5 . 122100006 . 0 1 dkg cb SrQa Y dmQ dc LmgSeSaSr b a 3 10000 ;5 )( 5 . 12220 5 . 142 08 . 0 1 . 0

38、04 . 0 6 . 07 . 05 . 0 ； ；取污泥自身氧化率； ；取污泥增殖系数； 3.3.6.3 总污泥量 dmYVQ 3 2200 总 3.3.6.3 污泥浓缩池设计 3.3.6.3.1 作用 污泥浓缩池的主要作用为：污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减少为 原来的几分之一，从而为后续处理和处置带来方便。 3.3.6.3.2 设计规定 连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式； 污泥浓缩池面积应该按污泥沉淀曲线实验数据决定的污泥固体负荷来进行 计算，当无污泥沉淀曲线数据时可根据污泥种类，污泥中有机物的含量采用经 验数据设计； 连续式污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉

39、淀池的形式。污泥室容积， 应该根据排泥方法和两次排泥时间间隔而定，浓缩池较少时可采用竖流式浓缩 池，一般不设刮泥机，沉淀池按浓缩分离出来的污水流量进行设计。 当农村习惯采用湿污泥作肥料时，污泥的浓缩与储存可采用间歇式湿污泥 池； 浓缩池的上清液应该重新回流到初沉池前进行处理，污泥浓缩池一般均散 发臭气，必要时应该考虑防臭或除臭措施，其他设计数据可采用沉淀池有关规 定。 3.3.6.3.3 设计参数 所确定的设计参数为：表 3-4。 表 3-4 污泥浓缩池的设计参数 参数名称总污泥量 Q总原含水率 P0原固体浓度 C0有效水深 数值2200m3/d99%10kg/m34m 参数名称浓缩时间要求降

40、低到含 水率 Pu 要求降低到的 固体浓度 Cu 固体通量 数值15h97%30 kg/m340kg/m3/d 3.3.6.3.4 设计计算3 3 1）浓缩池面积 A )(550 40 102200 20 m G CQ A 2）浓缩池直径 D：设计采用 2 个圆形辐流池 单池面积为： )(275 2 550 2 1 m n A A 浓缩池直径为： )(1156.10 27544 1 m A D 3）浓缩池深度为： 浓缩池工作部分有效水深为 )(5 . 2 55024 152200 24 2 m A TQ h 超高取；缓冲层高； mh3 . 0 1 mh3 . 0 3 浓缩池设机械刮泥机，池底坡

41、度； 20 1 i 污泥斗底部直径，上底直径； mD0 . 1 1 mD4 . 2 2 池底坡度造成的深度为： )(2 . 0 20 1 2 4 . 2 2 11 22 2 4 mi DD h 污泥斗高： )(2 . 160tan 2 0 . 1 2 4 . 2 tan 22 012 5 m DD h 污泥浓缩池的总深度为： )(5 . 42 . 12 . 03 . 05 . 23 . 0 54321 mhhhhhH 3.3.2.3.5 污泥浓缩池的简图及尺寸标注 最后计算所得的污泥浓缩池的简图及尺寸标注如下：图 3-2 图 3-2 污泥浓缩池的简图及尺寸标注 3.4 设备选型设备选型 3.4

42、.1 配水井前泵的选择配水井前泵的选择 因为配水井后需要自流入曝气沉淀池，所以需要泵的推动。 3.4.1.1 选泵要点9 9 1）要大小兼顾，调配灵活； 2）型号整齐，互为备用； 3）理地用尽各水泵的高效段； 4）近远期相结合的观点在选泵过程中应该给予相当重视； 5）大中型泵站需要做选泵方案比较。 3.4.1.2 选泵的其他因素9 1）水泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部的布置有影响， 因而对泵站造价很有关系； 2）应该保证水泵的正常吸水条件； 3）应该选用效率较高的水泵，尽量选用大泵，因为一般大泵比小泵的效 率高； 4）根据供水对象对供水可靠性的要求，选用一定数量的备用泵； 5）选

43、泵时，应该尽量结合地区条件优先选择当地制造的成系列生产的、 比较定型的和性能良好的产品。 3.4.1.3 确定泵大致型号 根据以上选用 XA 型卧式单级单系离心泵，在根据所需要的扬程和流量确 定具体型号。 3.4.2 加药泵的选择加药泵的选择 3.4.2.1 加药泵的型号及用途5 5 加药泵的型号有两种，分别为 1）J 型计量泵 J 型计量泵的用途： J 型计量泵供输送温度在-30-100、黏度 0.3-800mm2/s 及不含固体状 颗粒的介质。按液体腐蚀性能，可选用不同材料满足其使用要求。根据用户的 不同要求还可派生电控型、气控型、双调型、高温型、高黏度型、悬浮液型等 有特殊功能要求的计量

44、泵。适用于石油化学工业、医药、饮食、火电厂、环境 保护、矿山、国防等科研和生产部门。 2）J 型悬浮液计量泵 J 型悬浮液计量泵的用途： J 型悬浮液计量泵是 J 型计量泵的派生系列产品。供输送粒度小于等于 0.3mm、黏度小于等于 1000mm2/s、固体浓度小于等于 30%的介质，以及料浆、 石灰乳、酵母泥和其他带有悬浮颗粒的液体。 3.4.2.2 加药泵确定型号依据 此处加药是在污泥脱水前的预处理，所加药剂为混凝剂和助凝剂，混凝剂 用铝盐铁盐，还需用石灰调节其 pH 值。 3.4.2.3 加药泵型号确定 根据所加药剂及加药泵型号特点、用途，最后选用 J 型悬浮液计量泵。 3.4.3 污泥浓缩池中刮泥机的选择 3.4.3.1 刮泥机的型号及适用范围 1）ZXG 型中心传动刮泥机 适用范围：ZXG 中心传动刮泥机广泛用于池直径较小的给排水工程中辐流 式沉淀池的刮、排泥。