scu水质工程学课程设计排水部分Word文件下载.docx

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日变化系数和时变化系数分别为Kd=1.2，Kh=1.33。

污水水质：

平均水温为23°

C。

处理前BOD5=250mg/L，SS=300mg/L。

污水经过二级处理后DO=2mg/L，处理后的污水排入附近河流。

（3）水文及地质资料a.污水厂附近最高洪水位260m，该河95%保证率的枯水量为1.5m3/s，河水流速为0.8m/s，夏季河水平均温度17°

C，河水中溶解氧为7mg/L，河水中原有BOD5为2mg/L，悬浮物含量为49mg/L。

b.污水厂址地下水位距地表15m左右，土壤为砂质粘土，抗压强度在1.5公斤/cm2以上。

土壤年平均温度12°

C，最低温度2°

（4）气象条件夏季主导风向为西南风，气压为730.2mm汞柱，年平均气温为15.1°

C，冬季最低月平均温度为8°

（5）其它资料a.厂区附近无大片农田。

b.拟由省建筑公司施工，各种建筑材料均能供应。

c.电力供应充足。

2.确定污水处理程度本设计设计出水水质达到一级B标处理程度按如下公式计算：

选择处理程度高的η=93.33%作为本课程设计中污水厂的处理程度3.污水、污泥处理工艺流程4.各污水处理构筑物的计算4.1格栅4.1.1设计参数最大设计流量Qmax=0.14m3/s，设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1m/s，采用中格栅，栅条间距e=20mm，格栅安装倾角α=60º

。

4.1.2设计草图格栅设计草图4.1.2设计计算

（1）栅条间隙数栅槽宽度：

取栅条宽度s=0.01m

（2）进水渠道渐宽部分长度：

若进水渠宽B1=1.0m，渐宽部分展开角α1=20º

，此时进水渠道内的流速为进水渠道流速小于格栅流速且大于0.6m/s故满足要求栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（3）过栅水头损失：

因栅条为矩形断面，取k=3，β=2.42（4）栅后槽总高度：

取删前渠道超高h2=0.3m，删前槽高H1=h+h2=0.427mH=h+h1+h2=0.5+0.127+0.3=0.83m（5）栅槽总长度：

（6）每日栅渣量：

采用机械清渣4.2沉砂池4.2.1设计参数取最大流速v=0.25m/s，最大流速的停留时间t=40s。

4.2.2设计草图沉砂池设计草图4.2.3设计计算

（1）水流部分长度

（2）水流断面积（3）池总宽度沉砂池设两格，每格池宽b=0.5m，则池总宽度（4）有效水深（5）沉沙斗容积取城市污水沉沙量x1=3m3/105m3，清楚沉沙时间间隔t’=2d（6）每个沙斗所需容积（7）砂斗实际容积的计算设斗底宽α1=0.5m，倾角60º

，斗高h3’=0.4m则斗上口宽单斗实际容积满足（8）沉砂池高取又（9）沉砂池总高度取沉砂池超高h1=0.3m，则（10）验算最小流速最小流速为仅在一格下工作时，n=1符合要求4.3初沉池4.3.1.设计参数采用平流式沉淀池，BOD5去除率30%，SS去除率50%。

4.3.2设计草图平流式沉淀池设计草图4.3.2设计计算

（1）沉淀区有效水深表面负荷取q=1.5m3/（m2·

h），沉淀时间取t=1.5h

（2）沉淀区有效容积（3）沉淀区长度最大设计流量时水平流速取v=3.7mm/s（4）沉淀区总宽度（5）沉淀池分格数每格宽度取b=4.2m长宽比、长深比校核：

符合要求（6）总污泥量计算根据进水SS取C0=300mg/L，出水去除50%悬浮固体，因此取C1=150mg/L，污泥容量取r=1.0t/m3，污泥含水率取P0=96%，两次排泥的时间间隔为48h。

（7）污泥斗计算每座沉淀池污泥量每座沉淀池设1个污泥斗每个污泥斗容积故每座沉淀池的污泥斗可存储2d的污泥量，满足要求。

（8）沉淀池总高度超高取h1=0.3m，缓冲层取h3=0.5m，采用机械刮泥。

（9）沉淀池总长度（10）出水堰长度复核设一道导流墙每池出水堰长度为出水堰负荷为合格4.4曝气沉淀池4.4.1设计参数采用圆形完全混合合建式叶轮曝气池，由于曝气池前设置初沉池，因此曝气池的进水BOD5设计为175mg/L，进水SS设计为150mg/L，曝气池出水水质达一级B标，出水BOD5设计为20mg/L，出水SS设计为20mg/L。

污泥负荷率取Ns=0.32kgBOD5/kgMLSS·

d，曝气池混合液污泥浓度取X=3.8g/L，污泥回流比取R=400%，曝气池内溶解氧取2mg/L。

氧化每公斤有机物需氧公斤数取a’=0.6，污泥自身氧化需氧率取b’=0.1，降解每公斤BOD5所产生的MLVSS取Y=0.5，污泥自身氧化率取Kd=0.1，氧转移系数取α=0.85/β=0.95，污泥挥发分数取。

4.4.2设计草图曝气沉淀池设计草图4.4.2设计计算

（1）污水处理程度计算处理水中非溶解性BOD5的值：

微生物自身氧化率取Kd=0.1，活性微生物在处理中所占的比例取Xa=0.4，处理水中悬浮固体浓度取Ce=20mg/L则处理水中溶解性BOD5值为：

去除率

（2）曝气区容积计算曝气池混合液污泥浓度取X=3.8g/L污泥负荷率取Ns=0.32kgBOD5/kgMLSS·

d，曝气池设置n=4座（3）沉淀区尺寸计算根据污泥浓度取X=3.8g/L，查表上升流速取得μ=0.294mm/L，沉淀时间取t=1.5h，沉淀区面积为：

沉淀区容积为：

沉淀区高为：

（4）需氧、充氧量计算需氧量R：

充氧量R0：

污水水温取T=23°

C，氧转移系数取α=0.85β=0.95，曝气池内溶解氧取C=2mg/L，Cs（20）=9.17mg/L，则：

（5）曝气区尺寸的确定采用泵行叶轮，当R0=18kgO2/h时，叶轮直径为900mm，功率4.7kW。

因此d=0.9m曝气区直径D1=7d=6.3m曝气区面积（6）导流室尺寸计算导流室中污水下降速度取v2=15mm/s，则导流室面积为：

导流室外径计算导流室宽度计算（7）曝气沉淀池直径（8）曝气沉淀池其他各主要部位尺寸的确定a.曝气区直壁高：

b.曝气沉淀池斜壁与曝气区直壁呈45°

角。

c.曝气沉淀池池深取值H=4.7m。

d.曝气沉淀池斜壁高e.曝气沉淀池池底直径（9）回流窗孔尺寸的确定污水通过回流窗孔的流速取值v1=100mm/s，于是，回流窗孔总面积为：

每池开20个回流窗孔，则每个窗孔面积为：

采用200×

270mm的孔口，在孔口上安设挡板以调节过水面积。

（10）回流缝尺寸的确定取曝气区底直径大于池底直径0.5m，则：

回流缝宽取b=0.15m，顺流圈长L=0.4m。

则回流缝过水面积为：

回流缝内污水的流速：

符合要求（11）曝气沉淀池实际容积核算曝气沉淀池的总容积为：

曝气沉淀池结构容积系数取5%，则其实际有效容积为：

沉淀区实际有效容积为：

曝气区（包括导流室和回流区）的实际有效容积为：

各部位实际有效容积与计算所需容积列于下表中，实际有效体积大于计算所需，所定尺寸勿需调整。

经设计计算，采用四座圆形完全混合合建式叶轮曝气沉淀池，每座直径11.96m，深6.46m，水深4.7m，见附图。

4.5污泥浓缩池4.5.1设计参数本设计采用连续重力浓缩池，浓缩后的污泥含水率为97%，浓缩时间取T=10h4.5.2设计草图污泥浓缩池设计草图4.5.3设计计算

（1）污泥量a.初沉池污泥产量干固体量：

污泥体积：

b.剩余污泥产量降解每公斤BOD5所产生的MLVSS取Y=0.5，污泥自身氧化率取Kd=0.1，剩余污泥浓度取Xr=8kg/m3干固体量：

（2）污泥浓缩池面积计算本设计采用两个圆形污泥浓缩池，污泥固体通量取GL=40kg/（m2·

d）。

（3）浓缩池直径（4）浓缩池深度有效水深：

浓缩时间取T=10h超高取h1=0.3m，缓冲层高度取h3=0.3m，池底坡度取i=0.05，泥斗为圆台型，上底直径D2=2.5m，下底直径D1=1.0m，设机械刮泥机。

池底坡度造成的深度增加：

污泥斗高度：

浓缩池深：

4.6消化池4.6.1设计参数本设计采用中温消化池，不加热、不搅拌，投配率为6%～8%。

池外介质为大气时，年平均气温为15.1°

C，冬季最低月平均温度为8°

池外介质为土壤时，年平均温度12°

4.6.2设计草图消化池设计草图4.6.2设计计算

（1）污泥量初沉池污泥量为58.15m3/d，经浓缩池后的污泥量为63.88m3/d，含水率97%，挥发性有机物含量70%。

（2）消化池容积计算由于剩余活性污泥量较多，故采用挥发性有机负荷取S=1.3kg/（m3·

d），消化池总容积：

取2100m3（3）消化池尺寸计算采用两级消化，容积比一级：

二级=2:

1，则一级消化池容积1400m3，用两个，每个消化池容积700m3，二级消化池一个容积700m3。

消化池直径D采用12m，集气罩直径D3=2m，高h1=2.0m，池底锥底直径d2=2m，锥角采用15°

消化池柱体高度应大于，采用。

消化池总高度（4）消化池各部分容积集气罩容积上盖容积下锥体容积等于上盖容积柱体容积消化池有效容积（5）消化池各部分表面积计算集气罩表面积池上盖表面积等于池底表面积∴池柱体表面积：

地面以上部分地面以下部分消化池总表面积：

4.7紫外消毒池4.7.1设计参数紫外消毒选设备型号UV4000PLUS，辐射时间：

10-100s。

UV4000PLUS紫外线消毒设备每3800m3/d需要2.5根灯管，每根灯管的功率为2800W。

4.7.2设计草图紫外消毒工艺流程4.7.3设计计算需要灯管数：

，设计8根选用4根灯管为一个模块，则模块数N=2，则共有灯管8根。

按设备要求紫外消毒池深度取0.5m，设池中水流速度为0.3m/s。

紫外消毒池过水断面积：

消毒池宽度：

，设计为1m消毒池实际水流流速为：

消毒池长度：

每个模块长度2.46m，本设计为便于施工取2.5m。

校核紫外线消毒辐射时间：

5.污水处理厂平面布置情况综合考虑地形、地质、气象、水文、远期发展、环境影响等因素，力求达到污水处理厂流程合理、节约用地、建设投资省、管理方便、环境优美、并能与后期发展合理结合。

5.1污水处理厂的平面布置原则

（1）布置紧凑，以减少污水处理厂的占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理，各构筑物之间留必要的施工和检修间距。

（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用。

（3）各构筑物之间连接管尽量简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。

（4）建筑物布置应注意朝向和风向。

（5）把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。

（6）对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性，还应该考虑分期施工方便。

5.2本设计中污水处理厂的平面布置情况

（1）考虑近远期结合，分期建设，预留远期建设用地，并使近期工程集中布置。

（2）厂址选择在离镇区有一定距离的海拔较低处，充分利用地形高差，生产处理构筑物呈梯级布置，依靠重力自流出水，构筑物一边与等高线平行，尽量减少挖填方。

（3）处理构筑物与设施的布置顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。

（4）功能分区明确，生活区、管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立，生产处理构筑物与生活建筑物分开布置，减少相互之间的干扰，保证生产安全和环境卫生。

（5）构（建）筑物之间布置双车道7m宽的大道，道路网络基本呈方格网状，大道连接各生产生活建筑物构筑物，间距满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等各方面的要求。

（6）厂区雨水就近顺应地势排入河流，厂区生活污废水送入污水处理系统。

（7）厂区空闲地方均充分绿化，污水处理厂环境优美。

污水处理厂平面布置详见图纸。

6.污水处理厂高程布置污水处理部分高程布置计算管渠水力计算表高程计算表污泥部分高程布置计算污泥处理流程的高程计算从初次沉淀池开始初次沉淀池排出的污泥，其含水率为97%。

初次沉淀池至污泥浓缩池的管道用铸铁管，长120m，管径300mm。

污泥在管内呈重力流，流速为1.5m/s，按下式求得其水头损失为：

自由水头取1.5m，则管道中心线标高流入污泥浓缩池的管底标高浓缩池出泥管道中心标高为21SCU