小城镇污水处理毕业设计

'目录1绪论..............................................61.1前言.............................................61.1.1我国水处理现状与发展..........................61.2设计原始资料.....................................71.2.1设计参数......................................72工艺设计方案的确定及构筑物的选择...................82.1污水处理厂的选址................................82.2污水处理工艺流程的确定..........................82.2.1工艺比较分析.................................82.2.2工艺流程方案的确定..........................102.3主要构筑物的选择..............................112.3.1格栅........................................112.3.2沉砂池......................................112.3.3初沉池......................................112.3.4曝气池......................................122.3.5消毒接触池..................................122.3.6污泥浓缩池..................................122.3.7贮泥池......................................122.3.8消化池......................................132.3.9污泥脱水....................................133污水处理系统工艺设计..............................13 3.1粗格栅的计算.....................................133.1.1原始设计参数................................133.1.2进水格栅设计................................133.2曝气沉砂池的计算.................................163.2.1池体计算....................................163.2.2沉砂池尺寸计算..............................173.2.3排砂设备....................................183.2.4曝气系统设计计算............................183.3辐流初沉池计算...................................193.3.1池体计算....................................193.3.2进出水设计..................................223.4SBR池的计算......................................243.4.1池体计算....................................253.4.2曝气系统设计与计算..........................293.4.3供气量......................................303.4.4空压机房....................................313.4.5滗水器......................................323.5消毒接触池.......................................323.5.1接触池尺寸计算..............................323.5.2加氯间......................................333.5.3排泥设施....................................334污泥处理系统工艺设计................................33 4.1污泥浓缩池.......................................334.2贮泥池...........................................354.3污泥消化池.......................................364.4脱水机房.........................................365污水处理厂总体布置....................................375.1平面布置及总平面图...............................375.1.1平面布置的一般规则..........................375.1.2各构筑物单元的平面布置......................375.2污水处理厂高程布置...............................385.2.1污水处理构筑物的注意事项....................385.2.2污水水头损失计算............................385.2.3污泥水头损失计算............................396污水总泵站............................................406.1概述.............................................406.2泵站设计.........................................416.2.1设计资料....................................416.2.2泵房形式....................................416.3泵站的设计计算...................................416.3.1选泵........................................416.3.2泵房的平面布置..............................427结论...............................................42参考文献..............................................43 ABSTRACT..............................................44致谢...................................................452.2污水处理工艺流程的确定 2.2.1工艺比较分析（1）厌氧池＋氧化沟工作流程：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状[7]，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。（2）A/A/O法 优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。（3）一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体[8]，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段。主要特点：①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。 ②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。（4）SBR工艺SBR法是序批式（间歇）活性污泥法的简称[9]，是由按一定顺序间歇操作运行的SBR反应器组成的；SBR工艺的一个完整操作过程，即每个SBR反应器在处理废水时的操作过程包括五个阶段：进水、反应、沉淀、出水、闲置。SBR法的运行2次以间歇操作为主要特征。SBR法工艺流程见图1。图1SBR法工艺流程该工艺具有以下特点[10]：①处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强；耐冲击负荷；②理想的推流过程使生化反应推力大，效率高；③污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能，附上污泥膨胀；④脱氮除磷效果好；⑤ 工艺简单，不需二沉池，回流及其设备，一般情况下不必设置调节池，多数情况下，可省去初沉池。因此工程造价及运行费用低，易于维护治理。存在的问题：①间歇周期运行，对自控要求高；②变水位运行，电耗增大；③污泥稳定性不如厌氧消化好。适用于中小型污水处理厂。该污水处理厂的建设规模为10000m3/d，10000m3/d（平均日流量）的污水处理厂属中小型污水厂。为了实现污水处理厂高效稳定运行和节省运行费用、建设费用[11]，要求选择的处理工艺技术成熟，处理效果稳定，保证出水达到排放要求；基建投资和运行费用低；运行管理方便；具备脱氮除磷功能；工艺简单自动化程度高。经过比较分析，最后选择SBR作为该处理厂的工程设计方案。2.2.2工艺流程方案的确定该流程的一级处理是有格栅、沉砂池和初次沉淀池所组成，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径为数毫米的悬浮物。污水的BOD值通过一级处理能够去除20%~30%。二级处理系统是该污水处理设计的核心，由SBR池、接触池等组成。由它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水的BOD5值可降至20~30mg/L,一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。本设计主要流程见图2。 2.3主要构筑物的选择2.3.1格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成[12]，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。2.3.2沉砂池沉砂池的形式有平流式、竖流式、曝气沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单、处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。 曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点。综上所述，采用曝气沉砂池。2.3.3初沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。2.3.4曝气池本设计采用间歇式活性污泥法[13]，简称SBR工艺，又称序批式活性污泥法，是近年来在国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术。SBR工艺的运行工况是以间歇操作为主要特征，其工况是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、排水、闲置。曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩散器。2.3.5消毒接触池城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。 液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为HCl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。2.3.6污泥浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。（1）浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。（2）重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多,运行费用低，动力消耗小。综上所述，本设计采用重力浓缩池。2.3.7贮泥池贮泥池可以调节来自初沉池及浓缩池的污泥量，以便及时将污泥提升至一级消化池。本设计采用矩形贮泥池，贮存来自初沉池和浓缩池的污泥。2.3.8消化池消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变质，且其产生的沼气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低。2.3.9污泥脱水 污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。3污水处理系统工艺设计3.1粗格栅的计算3.1.1原始设计参数设计流量：污水的最大处理水量为Qmax=Qd´Kz=m3/s0.15m3/s=557.2m3/h，Kz=1.29来自城市污水管网的平均流量Q=10000m3/d=0.12m3/s=416.7m3/h3.1.2进水格栅设计（1）栅条的间隙数Q设计——污水厂设计流量（m3/s）；α——格栅倾角，α=60o；h——栅前水深（m），h=0.4m；v——过栅流速（m/s），取v=0.9m/s；b——格栅间隙宽度（m），b=0.025m；n——格栅组数，n=2。Q 0.15带入各值，得N===80.025´0.4´0.9´2bhvn（2）栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度B2=S（n-1）+bn=0.01´（8-1）+0.025´8=0.27m总槽宽：B=2B2=2´0.27=0.54（3）栅槽总高度设前渠道超高h2=0.30m，H=h+h1+h2=0.4+0.1+0.3=0.8m（4）每日栅渣量W=Q平均W1´864000.12´0.1´86400==1.0368m3/d>0.2m3/d10001000式中W1——栅渣量（m3/103m3），本设计取W1=0.1；Q平均——污水厂平均污水量（m3/s）。故采用机械清渣。图3格栅示意图（6）格栅除污机的选型 格栅选用2台LXG链条旋转背耙式格栅除污机，每台的过水流量为0.15/3=0.05m3/s。根据江都市亚太环保设备制造总厂提供的该格栅除污机的有关技术资料所选设备的技术参数为：1）安装角度为60°；2）电机功率为1.5Kw；3）设备宽度为B+450mm；4）井宽<2800mm；5）井深<6000mm；6）过栅流速为0.5～1.2m/s；7）耙齿栅隙为25mm；8）水头损失<19.6kpa。细格栅的计算：Q==12（1）栅条间隙数n=bhv0.025´0.6´0.8式中：n——栅条间隙数，个；Qmax——最大设计流量，m3s，Qmax=0.15m3s；a——格栅倾角，o，取a=60o；b——栅条间隙，m，取b=0.025m；h——栅前水深，m，取h=0.6m；v——过栅流速，s，取v=0.8s； 格栅设两组同时工作设计，一个停用，一个工作校核（2）栅槽有效宽度B=S(n-1)+bn+0.2=0.01×(12-1)+0.025×12+0.2=0.65(m)=0.7(m)栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m，取0.2m，设栅条宽度S=10mm（0.01m）（3）栅后槽总高度H，m，设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.6+0.0605+0.3=0.96(m)（4）栅槽总长度L，mL=1.0+0.5+H1o+L1+L2=1.0+0.5+0.9/tan60+0.07+0.035=2.12(m)tan（5）每日栅渣量W，m3/dW=86400QmaxW186400´0.15´0.05=5.02>0.2m3/d，=1000´1.291000Kz式中，W1为栅渣量，m3/103m3污水格栅间隙16~25mm，处理W1=0.10-0.05栅渣/103m3污水栅渣间隙30~50mm，处理W1=0.03-0.01栅渣/103m3污水本工程格栅间隙为25mm，取W1=0.05m3/103m3污水须机械格栅。栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。其中迎水面为半圆形的栅条具有强度高，阻力损失小的优点[14]。格栅除污机的选型：格栅选用2台XQ型循环齿耙式格栅除污机，每台的过水流量为0.15/2=0.075m3/s。根据某设备厂提供的该格栅除污机的有关技术资料所选设备的技术参数为： 1）安装角度为60°；2）井深2000～7500mm；3）地面以上高度1700mm；4）耙齿栅隙为5mm。3.2曝气沉砂池的计算沉砂池有4种：平流式、竖流式、曝气式、钟式和多尔式。普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池可以克服这一缺点[15]。3.2.1池体计算（1）池子总有效容积VV=Qmaxt´60=0.15´3´60=27m3式中：Qmax——最大设计流量，m3/s，Qmax=0.15m3s；t——最大设计流量时的停留时间，min，一般为1min～3min，此处取t=3min。（2）水流断面面积AA=Qmax0.15=5m3=v0.03式中：v——最大设计流量时的水平流速，m/s，一般为0.045m/s～0.12m/s，取v=0.045m/s（水平流速）（3）池子总宽度BB=A5=5m=h21.0式中：h2——设计有效水深，m，一般为1m～3m，取h2=1.0m。则：（4）池子单格宽度b，设n=4格，b=（5）校核宽深比：B5==1.25mn4 b1.25==1.25h21.0在1～2范围内，符合要求。6）池长LL=（7）校核长宽比：V27=5.4m=A5L5.4==4.32，在4～5之间，符合要求。b1.25由以上计算的：共一组曝气池分四格，每格宽1.25m，水深1.0m，池长5.4m。（8）每小时所需空气量qq=dQmax´3600=0.2´0.15´3600=108(m3/h)式中：d——每m3污水所需空气量，m3/m3，取d=0.2m3/m3污水。3.2.2沉砂池尺寸计算(1)砂斗所需容积VV=QmaxXT´864000.15´30´2´864003=0.603»1=m661.29´10K总´10式中：X——城市污水沉砂量，m36m3污水，取X=30m36m3污水；T——两次清除沉砂相隔的时间，d，取T=2d；K总——生活污水流量总变化系数，由设计任务K总=1.29。(2)每个砂斗所需容积VoVo=V1==0.25m3n4式中：n——砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有2个分格，沉砂斗个数为4个(3)砂斗实际容积V1 h2V1=42a12+2a2+2a1a2）=2.03m3>V0=0.25m36式中：a1——砂斗上口宽，m；a2——砂斗下口宽，m，取a2=0.5m；h4——砂斗高度，m，取h4=0.5m；a——斗壁与水平面倾角，o，取a=60o。(4)沉砂池总高度H（采用重力排砂）H=h1+h2+h3+h4=0.3+1.0+0.34+0.5=2.14m式中：h1——超高，m，取h1=0.3m；h3——砂斗以上梯形部分高度，m；i——池底坡向砂斗的坡度，取i=0.1，一般值为0.1—0.53.2.3排砂设备采用排砂斗两台，并就近布置贮砂池，洗砂后外运。3.2.4曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气。空气量：Q=3600qQmax式中：Q——所需曝气量，m3/h，q——每1m3污水所需曝气量，m3/m3，取q=0.2。则Q=3600´0.2´0.15=108m/h（1）空气干管设计3Q=108m3/h，v干管=10～15m/s，取12m/s。（2）支管设计 每池6根支管带一根穿孔管，空气竖管间距2m，共计12根空气竖管，每根竖管空气量q=（3）穿孔管设计每根穿孔管长1.8m，孔径为50mm，孔距30mm，两穿孔管轴间距200mm。管道系统的总压力损失为0.016mmH2O=16.124Pa=0.016kPa，设穿孔管的压力损失为2kpa，则总压力损失为2.016kpa，为安全计，设计取3kpa。鼓风设备采用与曝气池空气系统共用的鼓风机房。（4）管路设计1）曝气沉砂池配水槽来水由泵站出水井跌水进入沉砂池配水槽。水经潜孔进入沉砂池，过水流速不宜过大，-18-Q1083==9m/h1212控制在v³0.4m/s，取v=0.4m/s。单池配水孔面积F=Qmax0.15==0.2m2nv2´0.4设计孔口尺寸为0.4m´0.4m，则孔口流速为v=进水损失Qmax0.15==0.47m/sñ0.4m/snA2´0.4v2h1=x2g式中；x——局部损失系数，查手册可知为1.06，代入得：0.472 h1=1.06´=0.012m2´9.82）曝气沉砂池出水出水采用矩形薄壁跌落堰，堰宽同沉砂池宽b=2.62m，通过堰口流量Q=式中：H——溢流堰上水头高，m；m——流量系数，取m=0.45计算得H=0.22m，设跌水高度0.10m，则沉砂池出水的水头损失为0.22+0.1=0.32m。出水槽尺寸32B=0.9(Qa)0.4=B=0.9´(0.15´1.2)0.4=0.45m式中：B——集水槽宽度；Q——集水槽设计流量；a——安全系数，取1.2。3.3辐流初沉池计算3.3.1池体计算（1）沉淀部分表面积A，m2Qmax1´104´1.29==134.4m3A=nq2´2´24式中：Qmax——污水厂设计流量，m3/h；N——池数，本设计取n=2个；32q——表面负荷（2～3m3/m2h），本设计取q=2m/mh。（2）池子直径 DD=（3）沉淀池的有效水深h2==13.1m取D=14mh2=q¢t=1.4´1.5=2.1m式中：t——污水在沉淀池内的沉淀时间，h，取t=1.5h。（4）校核径深比：D14==6.7，在6—12内，符合要求h22.1（5）沉淀部分有效容积V¢V¢=Ah2=134.4´2.1=282.24m3（6）沉淀部分所需的容积VV=SNT0.5´20000´0.17==0.85m31000n1000´2式中：S——每人每日污泥量，L/(人×d），一般范围为（0.3—0.8）L/(人×d），取S=0.5L/(人×d）；N——设计人口数，人，设计该城2万人；T——污泥在污泥斗内贮存时间，d，取T=4h=0.17d;n——沉淀池个数，个，n=2。按悬浮物去除50%计，则V=12500´24´(250-250´50%)´100´243=3.37m/d1.29´1.0´(100-97)´10´2´243式中：C1——进水悬浮物浓度（m/d），本设计250mg/L；3C2——出水悬浮物浓度（t/m），50%C1； Kz——生活污水总变化系数，1.29；r——污泥容重（t/m），取1.0；P0——污泥含水率（%），取97%。（7）污泥斗容积V13V1=ph532(r12+rr12+r2)=3.14´1.73´(2.02+2.0´1.0+1.02)=12.7m33h5=(r1-r2)tana=(2.0-1.0)tan60o=1.73m式中：h5——污泥斗高度，m；r1——污泥斗上部半径，m，取r1=2.0m；r2——污泥斗下部半径，m，取r2=1.0m；a——污泥斗倾角，o，取a=60o。（8）污泥斗以上圆锥部分污泥容积V2V2=ph43(R2+Rr1+r12)=3.14´0.775(17.52+17.5´2.0+2.02)=280.06m33D35h4=(R-r1)i=(-r1)i=(-2.0)´0.05=0.775m22式中：h4——圆锥体高度，m；R——池子半径，17.5m；i——池底径向坡度，本设计取i=0.05。（9）可贮存污泥总容积V，m3V=V1+V2=12.7+280.06=292.76＞20.36m3足够大（10）沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.5+0.775+1.73=6.305m 式中：h1——超高，取h1=0.3m；h2——有效水深，为3m；h3——缓冲层高度，一般值为0.3—0.5，取h3=0.5m；h4——圆锥体高度，为0.775m；h5——污泥斗高度，为1.73m。（11）沉淀池池边高H¢，则：H¢=h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m（12）排泥设计排泥所选刮泥机性能见表2。表2ZBG-35型周边传动刮泥机性能表项目池径/m电动机功率/kw滚轮形式轨道形式周边线速m/min性能352.2刚滚轮钢板3.2池底接DN200排泥管，利用静水压力连续排泥。（13）浮渣收集浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，高出水面0.2m，在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为200mm。（14）放空管污泥斗中设放空管，管径300mm。3.3.2进出水设计在两沉淀池中间设一座集配水井[16]，由沉砂池过来的输水管道直接进入内层套管，进行流量分配。 （1）集配水井集配水井内径采用3m，来水由底部进入，上部出水经溢流堰至配水井，溢流堰筒直径采用2m，井内流速为0.01m/s。外径取为3.6m，中间墙壁厚300mm，上面设有阀门，井体高6m。（2）沉淀池进水部分设计污水自沉砂池出水井接DN1200铸铁管进入配水井，从配水井接DN900铸铁管，在初沉池前接闸门，后接DN800初沉池入流管，i=1.3‰，管内流速v=1.20m/s。渐扩部分：下部直径D1=800mm上部直径D2=1000mm高度H=0.8m进水采用潜孔入流，潜孔高度取h=1m，淹没水深0.3m，内径d1=D2=1m，外径d2=1+2×0.3=1.6m，平均直径为d=d1+d21+1.6==1.3m。22设八个对称布置的潜孔，每孔宽0.25m，则潜孔面积F=8´0.25´1=2m2潜孔流速v=Qmax0.15==0.038m/snf2´2中心导流筒流速按规定取为v=0.1m/s，则导流筒有效面积为：F=导流筒内径 DQmax0.15==0.075m2nv2´0.1D===0.95m为布水均匀，中心导流筒外设穿孔挡板，穿孔率取15%（10～20%），设穿孔挡板高h=3.0m，直径d=5m，穿孔尺寸b=20×30cm，f=0.06m2，穿孔挡板面积为F=pdh=29.85m2则孔数m=F29.85´15%=´15%=74.63个f0.06故设计为每排20个孔，共6排，均匀交错排列。孔口流速v=初沉池进口总水头损失Qmax0.15==0.011m/snmf2´118´0.06h=0.06+0.0034+0.0003+0.00507=0.069m（3）沉淀池出水部分设计采用倒等腰三角形薄壁堰出水，堰负荷q=4L/(ms)。1）堰长为：L=Qmax´10000.15´1000==18.75mnq2´4远大于池径，故双侧集水。2）出水堰在距池壁内侧0.5m处设一道集水槽，流量为Q=0.15=0.04m3/s4 设集水渠宽0.5m，深0.7m，则水流速v=Q0.04==0.12m/sA0.5´0.7湿周c=B+2h=0.5+2´0.7=1.9m水力半径R=水力坡度Ac=0.5´0.7=0.184m1.9232i=(vnR)=0.35水头损失-h=iL=0.35‰´130=0.0455m3）总水头损失设堰后自由落水0.2m，堰上水头0.04m，则总水头损失为h=åh=0.0455+0.2+0.04=0.2855m4）初沉池出水初沉池的出水设管道DN800mm。3.4SBR池的计算设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法[17]，本工艺采用负荷设计法。根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。 污水连续按顺序进入每个池，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水器、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图4。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说，在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。SBR工艺操作过程见图4。图4SBR工艺操作过程SBR工艺的操作过程如下：①进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）、半限制曝气（充水后期曝气）。②反应期 在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧-缺氧-好氧的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在实践序列上是一个理想的推流式反应期装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。③沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。④排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。⑤闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。3.4.1池体计算（1）设计参数1）污水处理程度的计算原污水经过初次沉淀池的处理，SS按降低50%，BOD5按去除25%考虑，则进入曝气池污水的BOD5值（Sa）：Sa COD值：ScSS值为：Css=201(´25%)-165/=mgL=450´(1-25%)=337.5mg/L=250(1-50%)=125mg/L其中，水中非溶解性BOD5含量BOD5=7.1bXaCe=7.1´0.08´0.4´20=4.54mgL式中：b——微生物自身氧化率，一般在0.05~0.10之间，取b=0.08；Xa——活性微生物在处理水中所占的比例，取Xa=0.4；Ce——处理水中悬浮固体浓度，mgL，Ce=20mgL。出水中BOD5的总含量10mgL，故处理水中溶解性BOD5含量SeSe=BOD总-BOD5=10-4.54=5.46mg/L2）BOD5—污泥负荷率Ns的确定为保证曝气池在低温季节也能取得良好的处理效果，故拟定采用的BOD5—污泥负荷率为0.2kgBOD5kgMLSS×d，为稳妥计，应加以校核，公式为：K2Sef=0.0180´5.46´0.75=0.2kgBOD5/(kgMLSS×d)0.89Ns=h式中：Ns——污泥负荷，kgBOD5kgMLSS×d；，取K2=0.0180；K2——系数（0.0168～0.0281）f——系数，MLVSS/MLSS，一般为0.7~0.8，取f=0.75。Ns在0.2~0.4kgBOD5kgMLSS×d之间，符合设计要求。3）硝化所需要的最低好氧污泥龄θS,N(d)qS,N=´1.013(15-T)´fs=´2.0=4.26dm0.47 µ—硝化细菌比生长速率（d-1），t=15℃时，µ=0.47d-1。fs—安全系数，取fs=2.0。T—污水温度，T=15℃。如果考虑硝化作用，出水氨氮计算采用动力学公式：11mN=mMNKN+N设出水氨氮Ne=N，将上式进行变换带入有关参数得，出水氨氮为：Ne10=KN10mN10mm10-mN10=0.28´0.0670.19-0.067=0.08复核结果表明，出水水质可以满足要求。4）TN、TP的去除能力根据SBR工艺实验研究结果表明[18]：曝气时间为5小时时，脱氮除磷效果最佳，TN和TP的去除率分别达到87.1%-90.8%、64.3%-70.2%。故选择曝气时间为5小时，出水TN为4mg/L，TP为0.45mg/L，均满足出水要求。5）系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5kgN/kgBOD5TNi-TNe-0.02´S0(NO3-ND)/BOD5==0.005kgN/kgBOD5BOD5TNi—进水总氮浓度，TNi=45mg/l。TNe—出水总氮浓度，TNe=15mg/l。S0—进水BOD5浓度，S0=220mg/l。6）反硝化所需要的时间比例tan/(tan+ta)一般认为约有75%的异氧微生物具有反硝化能力，在缺氧阶段微生物的呼吸代谢能力为好氧阶段的80%左右。(NO3-ND)´2.9tanBOD5==0.015(tan+ta)0.8´0.75´1.6 tan—缺氧阶段所经历的时间，h。ta—好氧阶段所经历的时间，h。7）确定混合液污泥浓度XR×r´10650%´1.2´106X===3333mgL(1+R)×SVI(1+50%)´120式中：SVI——污泥体积指数，mgL，一般为（100—120）mg/取SVI=120mgL；R——污泥回流比，取R=50%；r——考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的有关系数，取r=1.2；（2）反应池运行周期各工序时间计算1）曝气时间TA=24Cs24´165==4hNs´m´CA0.2´2´3300式中：Cs——进水平均BOD5(mg/L)，165mg/L；CA——SBR池内MLSS浓度(mg/L)，3300mg/L；Ns——BOD污泥负荷，0.2kgBOD51/m——排出比，设为1/2；-27-kgMLSS×d；2）沉淀时间初期沉降速度vmax=7.4´104´20´3300-1.7=1.54m/h 水温t=20℃，因此，必要的沉降时间为Ts=H´vmax1+s式中：H——反应池内水深，本设计取5m；s——超高，取为0.5m。则：Ts=3）排水时间H´11+s5.0´+0.5==1.62hvmax1.54沉淀时间在1.62h，排水时间在2h左右，与沉淀时间合计为4h，因此排水时间取为2h。4）一个周期所需时间Tc≥4+4.0=8h取T=8h。所以周期数为n=24/8=35）进水时间Tp=式中：N——SBR反应池个数。（3）反应池容积的计算1）反应器容积Tc8==1.3hN6V=Qs´式中n—周期数； mn´N1—排出比；mV=Qs´m10000´2.5=1041.7m3=n´N4´6N—池的个数；（4）SBR池的污泥产量SBR池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增殖污泥还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成，SBR池生物代谢产泥量为△X=a´Q´Sr-b´Xr´V=a´Q´Sr-b´Q´a—微生物代谢增殖系数，kgMLSS/kgBOD；b—微生物自身氧化率，1/d；Sr—每日的有机污染物降解量，kg/d，SrSrNs=S0-Se；Q—每日挥发性悬浮固体（MLVSS）净增加量；取a=0.8，b=0.05a´Q´Sr-b´Q´0.05Sr=（0.8-）´10000´(165-10)´10-3=903kg/d0.23Ns定排泥含水率为98%，则污泥量为Qs3=903=112.88m3/d考虑一定安310´(1-99.2%)全系数，则每天排泥量120m/d。3.4.2曝气系统设计与计算SBR池运行方式：本设计共设立6个曝气池，6座建在一起，所有池子从一侧进水，每池进水采用配水管配水使水分布均匀。出水采用一根出水管，污泥采用潜污泵提升设于每池的池尾[19]。（1）需氧量计算 SBR反应池需氧量O2计算式O2=a"´Q´Sr+b"´X´V=a"´Q´Sr+b"´X´V式中O2—混合液需氧量kgO2/d；a—微生物代谢有机物需氧率，kg/kg；"b"—微生物自养需氧率，1/d；Sr—去除的BOD5，kg/m3，（Sr=S0-Se）经查有关资料表，取a=0.50，b=0.19，需氧量为R=0.5´10000´(165-10)´10-3""+0.19´1´10000´(165-10)´10-30.23=2055.4kgO2/d=85.6kgO2/h（2）最大时需氧量计算O2max=0.5´10000´1.29´(165-10)´10-3+0.19´=2280.2kgO2/d=95kgO2/h（3）每日去除的BOD5的需氧量BOD5=10000´(165-10)/1000=1550kg/d=64.58kg/h（4）去除每kgBOD的需氧量1´10000´(165-10)´10-30.23△O2=2055.4=1.32O2/kgBOD1550（5）最大时需氧量与平均时需氧量之比Q2max95==1.4764.58O23.4.3供气量采用WM-180型网状膜微孔空气扩散器，每个空气扩散器的服务面积0.5m，敷设于距池底0.2m处，淹没深度4.8m，计算温度定为30℃ ，查得20℃和30℃时，水中饱和溶解氧值为：Cs(20)2=9.17mg/L，Cs(30)=7.63mg/L（1）空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）按下式计算Pb=1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.8=1.48×105（Pa）（2）空气离开水面时氧的百分比：Qt=21´(1-EA)21´(1-0.08)´100%=´100%=19.6%79+21´(1-EA)79+21´(1-0.08)（3）曝气池混合液中平均氧饱和度PbQt1.48+10519.6Csb=Cs(+)=7.63´(+)=9.0(mg/L)55422.026´10422.026´10（4）换算成20℃条件下脱氧清水的充氧量：R0=RCs(20)85.6´9.17==115.26(kg/h)10T-200.82´(0.95´1.0´9.0-2)´1.024aéëbrC(T)-Cùû´1.024式中a—污水中杂质影响修正系数，取0.82（0.78~0.99）；；b—污水含盐量影响修正系数，取0.92（0.9~0.97）c—混合液溶解氧浓度，取c=2；r—气压修正系数r=1.0；相应的最大时需氧量为R0max=1.17R0=1.17´115.26=134.85kg/h（5）曝气池平均时供气量：Gs=R0115.26=4802.m53(h/)0.3EA0.´30.08（6）曝气池最大时供气量： Gs(Max)=R134.85==5618.75(m3/h)0.3EA0.3´0.08（7）去除1KgBOD5的供气量：4802.5×24/64.58=84.76（m3空气/KgBOD5）（8）1m3污水的供气量：4802.5×24/10000=11.53（m3空气/m3污水）（9）本系统空气总用量5618.75m3/h3.4.4空压机房（1）空压机的选择空气扩散器安装在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为：P=(5-0.2+1)´9.8=56.84kPa曝气沉砂池所需空气量为108m3/h，则空压机供气量为：3最大时：5618.75+108=5726.75m平均时：4802.5+108=4910.5m3/h=95.45m3/min/h=81.84m3/min根据所需压力和空气量，决定采用LG80型空压机7台，正常条件，五台工作，两台备用,高负荷时，6台工作，1台备用。（2）空压机房1)双设电源。2)每台空压机单设基础，间距1.5m以上。3)机房包括机器间、配电室、进风室（设空气净化设备）、值班室。4)空压机房内外应采取防止噪声的措施。5)值班室和机器间之间应有隔墙设备和观察窗。 3.4.5滗水器现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口淹没在水下一定深度[20]。目前SBR使用的滗水器主要有旋转式滗水器、套管式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器，该滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大型污水处理厂使用。3.5消毒接触池城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。消毒的方法主要是向污水投加消毒剂，本次设计采用液氯消毒，该方法效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜。本设计采用2座接触池（三廊道平流式）。3.5.1接触池尺寸计算（1）接触池容积设氯与污水的接触时间为30min，则接触池的总容积为:Vz=QzT=1´104´设两座消毒接触池，单池容积为：30=208.29m360´24V=（2）接触池表面积Vz208.29==104m322设有效水深h1=1.0m，则接触池表面积: A=（3）接触池长度V104=104m2=h21设每廊道宽b为3.0m，则每池廊道总长Lz=每一廊道长A104==35mb3Lz35==12m33L=池总宽B=3b=13.5m长宽比L12==4，b3在4～5之间，符合要求（4）实际接触池容积V=BLh2=13.5´12´3.0=486m3（5）接触池高设接触池保护高h2为0.3m，池底坡度5%，坡向末端，则池高：H=h1+h2+L´0.5%=3.0+0.3+12´5%=3.2m3.5.2加氯间加氯量：查手册可知完全人工二级处理后的污水加氯量为5～10mg/L(取5mg/l)。则每日加氯量为：5.0´10000´10-3=50Kg/d=2.1kg/h3.5.3排泥设施在池底设i=0.05的底坡，坡向末端，并在池子的进水端设排泥斗及排泥管污泥由刮泥机刮至池进水端然后由排泥管送至污泥脱水机房。 4污泥处理系统工艺设计4.1污泥浓缩池降低污泥中的含水率[21]，可以采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的含水率。本设计采用采用竖流式浓缩池，浓缩来自SBR池的剩余污泥，浓缩前的含水率为99.2%，浓缩后污泥含水率为97%，浓缩部分上升流速为0.1mm/s，浓缩时间t=12h，池数为n=2。（1）每个浓缩池的污泥量Q=（2）浓缩池有效水深Qs120==60m3/d=0.7L/s22h1=vt=0.0001´12´3600=4.32m（3）中心管的计算设中心管流速为0.1m/s,则中心管面积f为：Q0.7´10-3f===0.007m2v0.1中心管管径d为：d则中心管流速为：==0.3m，取300mm4Q4´0.7´10-3v=2==0.001m/spd3.14´0.32（4）浓缩池分离出来的污水流量q=Q(p1-p2)0.07´(99.2-97)==0.05L/s100-p2100-97 q0.05==0.5m2v0.1（5）浓缩池有效面积F=（6）浓缩池的直径D==2.7m（7）浓缩后的剩余污泥量Q¢=Q(100-p1)0.07´(100-99.2)==0.02L/s=0.07m3/h100-p2100-97（8）浓缩池污泥斗容积设污泥斗夹角α=50o,斗底直径为1m,则斗高为:h2=容积2.7-1´tan50°=1.01m2V=ph23(R2+Rr+r2)=3.14´1.01´(2.92+2.9´0.125+0.1252)=9.32m33（9）污泥在污泥斗中停留时间T=（10）池子总高V9.32==2.67h¢Q3.49H=4.32+1.01+0.3+0.5+0.5=6.73m式中h1——污泥池有效水深（m），取4.32m；h2——污泥斗高度（m），1.01m； h3——保护高度（m），取0.3m；h4——缓冲层高（m），取0.5m；h5——中心管与反射板之间的高度,0.5m。（11）进泥来自SBR池的污泥经污泥提升泵提升后由浓缩池上部中心管进入,经过喇叭口,进入浓缩池，进泥管管径定为200mm。（12）出水水由上部的上清液排出管排出,因在投入污泥前必须先排除浓缩池已澄清的上清液,腾出池容,故在浓缩池上设上清液排出管,排出管管径定为200mm。（13）出泥经过浓缩后的污泥由污泥斗下部的排泥管排出,排泥管管径定为200mm。4.2贮泥池贮泥池可以调节来自初沉池及浓缩池的污泥量，以便及时将污泥提升至一级消化池。本设计采用矩形贮泥池，贮存来自初沉池和浓缩池的污泥，池数n=2。（1）进入贮泥池的污泥量按初沉池悬浮物去除50%计,则来自初沉池的污泥量为:Q1=来自污泥浓缩池的污泥量为:3.37´24=20.22m3/d4Q2=Q¢´24=0.07´24=1.68m3/d 则贮泥量Q=Q1+Q2=20.22+1.68=21.9m3/d（2）贮泥池尺寸设贮泥池的贮存时间t=8h,则贮泥池体积为:Vz=单池体积为Qs45.15==15.1m333V=取池高h1=3m,贮泥池表面积Vz=7.55m32F=V7.55==2.52m2h13设贮泥池池宽B=3m，则池长为：L=F2.52==0.84m»1mB3贮泥池底部为斗形，下底为f=0.6m×0.6m，高度h2=2m，则污泥斗容积V2=h22F+f=´2.52+0.36=3.83m233((实际有效容积V=Fh1+V2=2.52´3+10.84=18.4m3³14.05m3设超高h3=0.3m，则贮泥池的总高为：H=h1+h2+h3=3+2+0.3=5.3m（3）其他贮泥池无顶盖，设上清液管。 4.3污泥消化池污泥厌氧消化，可以使污泥中的有机物变为稳定的腐殖质，同时减少污泥体积，并改善污泥的性质使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，并获得有用的沼气[22]。本设计采用固定盖式消化池，中温厌氧消化，池数n=2，采用两级消化,一级消化池污泥投配率5%，二级消化池污泥投配率为10%，一级消化池进行加热、搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，利用一级消化池的余热。4.4脱水机房采用带式压滤机，泥消化过程中由于分解而使体积减小，消化污泥中有机物含量占60%，分解产率为50%，污泥含水率为95%。选择双网带式压滤机5台，其中一台备用，工作周期为13h，处理后的污泥晒干后用车外运处置。5污水处理厂总体布置5.1平面布置及总平面图污水处理厂的平面布置包括处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物以及各种管道、渠道、道路、绿化带等的布置。在进行污水处理处理厂厂区平面规划、布置时，应考虑的一般原则阐述如下。本设计污水处理厂的具体平面布置见城市污水厂总平面图。5.1.1平面布置的一般规则（1）构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理[23]； （2）构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；（3）有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；（4）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5—10m；（5）污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以备安全，并方便管理；（6）变电所的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设；（7）污水厂应设置超越管以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流管；（8）污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；（9）在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境；（10）总图布置应考虑远近期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列分期建设。5.1.2各构筑物单元的平面布置污水处理厂内的辅助建筑物有:中心控制室、鼓风机房、综合办公大楼、职工宿舍、职工食堂、职工浴场、变电所、车库、维修间、仓库等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。本设计附属建筑物尺寸大小见表3。表3附属建筑物一览表 序号12345678910名称中心控制室鼓风机房综合办公楼职工宿舍职工食堂职工浴池变电所车库维修间仓库尺寸规定/（m×m）8×1230×2040×2015×3015×1015×1015×1025×1030×2030×205.2污水处理厂高程布置污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。5.2.1污水处理构筑物的注意事项（1）选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统都能够运行正常；（2）计算水头损失时一般以近期最大的流程作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头；（3）在做高程布置时应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。5.2.2污水水头损失计算污水水头损失具体计算结果见表4。表4污水高程计算表(单位：m) 编号1234567891011121314名称上游水面标高下游水面标高构筑物水面标高出水口至计量堰计量堰计量堰至消毒池消毒接触池消毒池至集配水井集配水井至SBR池SBR池SBR池至集水井集水井至初沉池初沉池初沉池至集水井集水井至沉砂池沉砂池细格栅140.5140.9141.004141.3141.48141.86142.26142.43142.5142.9143.0143.34143.67143.73140.328140.5140.9141.004141.3141.48141.86142.26142.429142.5142.9143143.34143.67140.7141.152142.06143.505143.75.2.3污泥水头损失计算设计污水厂内的污泥输送大部分为重力管道，坡度常用0.01～0.02，最小管径为200mm。局部水头损失按沿程水头损失的30%计算。各构筑物的污泥水头损失取经验值。压力输泥管路沿程水头损失由哈森-威廉姆厮紊流公式计算:h=6.82( Lv1.85)()D1.17CH式中：h——输泥管沿程水头损失m；L——输泥管长度，m；D——输泥管直径，m；v——污泥流速，m/s；CH——哈森-威廉姆厮系数。具体计算结果见表5。表5污泥高程计算表（单位m）编号123456789101112131415名称SBR池SBR池至污泥泵房污泥提升1.395m污泥泵房至浓缩池浓缩池浓缩池至贮泥池贮泥池至一级消化池提升6m一级消化池一级至二级消化池二级消化池消化池至脱水机脱水机初沉池初沉池至贮泥池上游水面标高142.260141.860141.145142.490142.400141.200141.096146.031144.831144.571143.371142.851142.900142.500下游水面标高141.860141.145142.490142.400142.200141.096141.031144.831144.571143.371142.851141.351142.500141.0966污水总泵站6.1概述在工程术语中，水泵站是为大家熟悉的名词，这多半是由于水泵是属于通用性的机械类而广泛地应用于国民经济的各个部门[24]。排水泵站的基本组成包括:机器间、集水池、隔栅、辅助间以及变电所等。 污水泵站的一般规定：1.应根据近远期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般为进水管设计流量。2.应考虑泵站是一次建成，还是分期建设，是永久性还是非永久性，以确定其标准和设施，并根据污水经泵站提升后是继续流动还是进行处理来选定合适的泵站位置。3.在分流制排水体制中，雨水泵站和污水总泵站可分建在不同的地区，也合建在一起，但泵、集水池及管道应自成系统。4.污水泵站的集水池与机器间须用防火隔墙分开，不允许渗漏，做法按结构设计规划要求，分建式集水池与机械间要保持一定的施工距离。5.泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.05m的防水设施。6.2泵站设计6.2.1设计资料（1）设计流量来自城市污水管网的平均流量Qd=10000m3/d=416.7m3/h=0.12m3/s最大流量Qmax=0.15m3/s=557.2m3/h（2）进水管管底高程为140-4.3=135.7m，管径DN1000，充满度H=0.8，D（3）电源由污水厂变电所提供，在泵站内反设控制系统，勿需另配电系统。 6.2.2泵房形式为方便运行，采用自灌式泵房，采用集水池与机器间合建，泵房运用半地下式[25]。6.3泵站的设计计算6.3.1选泵（1）选泵的主要依据是所需的流量、扬程及其变化规律。（2）选泵前总扬程的估算泵站所需扬程按下式计算：H=HST+Shs式中：H——泵站的扬程，m；HST——静扬程，采用吸水井的枯水位（或最低动水位）与净水构筑物进口水面标高差，m；∑hS——吸压水管路的水头损失，m，设2m；∑hd——泵站内水头损失，m，设2m；此外，计算时还应考虑增加一定的安全水头，一般为1～2m，取1m。则：H=（143.73-133）+2+2+1=15.73m（1）选泵及配套电机根据已知流量和构造选用4台KWPK350-500型无堵塞离心泵，三用一备，每台流量为1248m3/h。该泵的参数如下：流量：Q=620～1600m3/h（1248m3/h）； 扬程：6～16.3m（15.73m）；电动机功率：37～75kw；转速：n=725r/min；效率：η=88%；生产厂家：石家庄水泵厂。泵体总长L=1617mm，总高H=H1+H2=560+500=1060mm。6.3.2泵房的平面布置水泵机组采用纵向排列（1）泵房长a水泵凸出部分到墙壁的净距：A=1.2+1=2.2mb水泵间的距离：由集水池的布置可以确定水泵基础轴线间的距离为E=2.8m。c泵房最小长度：在四台水泵基座外另设一个空的水泵基座，则：L=2A+4E+B=2´2.2+4´2.8+1.08=16.68，取17m。（2）泵房宽a基础长度：B1=水泵底座长+电机底座长+1.5=1.617+1.05+1.5=4.167m，取为5m。b进水管长：B2=阀门长+渐缩管长+1.2=0.6+0.84+1.2=2.64m，取为3m。c泵房最小宽度：B=B1+B2+3=5+3+3=11m所以泵房的最小尺寸为：L×B=14×11m。7结论通过设计，得出如下结论： 本设计进水水质为COD：450mg/L，BOD：220mg/L，SS：250mg/L，NH3-N：20mg/L，TN：30mg/L，TP1.5mg/L。经过各种工艺综合比较，最终采用了SBR工艺对污水进行处理。工艺流程为：出水水质为BOD≤10mg/L，SS≤10mg/L，达到国家污水排放标准的一级A标准。处理后的污泥已基本实现了无害化，减量化，不会对环境造成二次污染。该污水处理厂的设计主要是针对中小污水流量的城市，占地面积不是很大，初期造价高但处理费用低，反应器采用单池多方格方式，在恒定水位下连续运行。脱氮除磷能力更强。不需要二沉池和污泥回流，结构简单等优点，适用于中小城市使用'