毕业设计26000吨天城市生活污水及其污泥的处理工艺.doc

摘要 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计是要求处理26000吨/天城市生活污水及其污泥的处理工艺，设计通过研究城市生活污水的特点及在生活污水处理中取得的成功经验，选择了工艺成熟、稳定、节能和出水水质好的厌氧/缺氧/好氧活性污泥法（即A2/O活性污泥法），使出水水质达到国家污水综合排放标准（GB89781996）中的一级A标准。关键词： 水体污染 城市生活污水 活性污泥 A2/O AbstractOur major water pollution comes from two aspects, one is the industrial development which makes exceed industrial wastewater , the other is urbanization and urban sewage discharge due to serious lack of facilities for central treatment of sewage treatment. Industrial wastewater in recent years is reduced, but the city life sewage has increased, the water pollution has above 51%.In this design project, it is required to treat 26000m3/d municipal sewage。With the study of the characteristics of municipal sewage and the successful experience of municipal wastewater treatment, we select the Anoxic-Anaerobic-Oxic activated sludge System (That is A2/O activated sludge System ) to treat the municipal sewag. This way is proven to be ripe, stead, effective and good discharged water quality . As a result, the discharged water quality can meet the nationgal“Integrated Wastewater Discharge Standard" (GB8978-1996) in an A standard.Keywords: Water Pollution Municipal Sewage Activated Sludge Anaerobic-Anoxic-Oxic目 录1绪论1一、 污水厂说明书21.1工程概况21.1.1、城市环境条件概况21.1.2、设计进出水水质21.1.3、处理厂处理程度及污水回用要求31.1.4、设计原则31.2污水处理工艺选择与可行性分析31.2.1、污水厂的设计规模31.2.2、进出水水质41.2.3、处理程度的计算41.2.4、本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性41.2.5、工艺比较及确定51.2.6、工艺流程的选择91.3主要构筑物介绍91.3.2、提升泵站101.3.3、旋流式沉砂池111.3.4、曝气池111.3.5、辐流式二沉池111.3.6、接触消毒池121.3.7、污泥浓缩池131.4、污水厂平面，高程布置13二、 污水厂设计计算书152.1污水处理构筑物计算152.1.2、进水控制井计算152.1.3、粗格栅162.1.4、污水提升泵房202.1.5、细格栅212.1.6、沉砂池设计242.1.7、A2/O生物反应池272.1.8、曝气系统342.1.9、辐流式二沉池402.1.10V形滤池48（1）V型滤池远期设计流量48（2）V型槽开孔49（3）排水槽50（4）滤板计算50（5）进出水堰50(6)滤料组成51(7)反冲洗程序及设备522.1.11、接触消毒池532.1.12、计量设备562.2、污泥处理构筑物设计计算602.2.1、污泥量计算602.2.2、污泥泵房622.2.3、污泥脱水62三、高程计算643.1 污水水头损失计算643.2污泥高程计算653.3高程确定66四、 经济分析和工程效益分析684.1、运行费用68五、 谢辞69六、参考文献70七、 附录72绪论水是人类生活和生产活动不可缺少、不可替代的宝贵资源，是社会可持续发展的重要因素。由于城市化、工业化和农业集约化的迅速发展，以及人类对水资源、水污染认识上存有一些误区，使得许多城市原有水资源不敷所用，许多地区进入水资源的污染物超过其环境容量，从而导致水体污染。而我国水环境污染和生态破坏相当严重，并呈发展趋势，这都是长期以来城市排水工程欠账太多之故，每年有近300亿立方米污水未经处理而直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。水资源的短缺和水污染的加重，使人们已警觉到污水再生处理已直接关系到人民的健康安全和社会、经济的可持续发展、关系到子孙后代的可持续生存。朔州市位于山西省，现设计一个2.6万吨/天的污水处理厂，城市污水经处理后，60%就近排入水体-涡河，污水处理厂出水水质达城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质。一、 污水厂说明书1.1工程概况1.1.1、城市环境条件概况1.1.1.1气象资料朔州市属温带大陆气候，四季分明。春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。1、 气温：年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温37.9ºC，冬季平均15ºC，极端最低气温28.4ºC。2、 风向风速：全年主导风向为东北风，年平均风速2.6m/s3、 降水量：年平均降雨量436.9mm。4、 最大冰冻深度125cm，无霜期148d。1.1.1.2水体、水文资料1、水体资料污水厂二级处理出水排入涡河，涡河河底标高1069.10m，旱季平均流量0.29m3/s,平均水深0.46m。2、地下水深度：3.106.70m。1.1.1.3工程地质资料1、地基承载力特征值90180KPa，设计地震烈度7度。2、土层构成：厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。1.1.2、设计进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSTNTP进 水380190238604.9出 水501010150.5该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB89781996）中的一级A标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的N，P达到排放标准。1.1.3、处理厂处理程度及污水回用要求城市污水经处理后，60%就近排入水体-涡河。污水处理厂出水水质参考，城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODcr50mg/L，SS10mg/L， BOD510mg/L，NH3N 8mg/L，TP0.5mg/L。城市污水经处理后，40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。1.1.4、设计原则（1）严格执行国家有关环境保护的各项法规（2）采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准（3）流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。 （4）在上述前题下，做到投资少，运行费用低。1.2污水处理工艺选择与可行性分析1.2.1、污水厂的设计规模设计规模：污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为：该厂按远期2015年一期2.6万吨/天建设完成，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为1.3万吨/天。远期2.6万吨，一期建设，计算主要按远期计算，由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。1.2.2、进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSTNTP进 水380190238604.9出 水501010150.5该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB89781996）中的一级A标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除其中的N，P达到排放标准。1.2.3、处理程度的计算1. BOD5的去除率2 .COD的去除率3.SS的去除率4.总氮的去除率 5.总磷的去除率1.2.4、本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/ P比值的增加而增加。理论上，BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N>3时才能使反硝化正常进行。在/ BOD5N=45时，氮的去除率大于60%，磷的去除率也可达90%左右。本工程BOD5/N=4.75,可以满足生物脱氮的要求。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P=33100。本工程BOD5/P等于38.8，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约5%。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5 /kgMLSS.d时，处理系统的硝化反应才能正常进行。根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及运转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性：A2/O法、AB法、生物滤池、循环式活性污泥法（改良SBR）、氧化沟法。1.2.5、工艺比较及确定城市污水处理厂的方案，既要考虑去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A2/O法。A A2/O法A2/O工艺即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法, A2/O法处理城市污水的特点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池容小，需气量少，具有脱氮除磷功能，BOD5和SS去除率高，出水水质较好，工作稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；另外，从节省能耗的角度看，A2/O可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。优点：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 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，不易发生污泥膨胀， SVI值一般均小于100，有利于泥水分离。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不溶解氧浓度，运行费低。厌氧、缺氧和好氧三个分区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。缺点：内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。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氧反应器的干扰。B SBR法工艺流程：污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数情况下，无设置调节池的必要。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。C 氧化沟工作流程： 污水中格栅提升泵房细格栅沉砂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，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：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。对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达1530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。污泥产量低，且多已达到稳定。自动化程度较高，使于管理。占地面积较大，运行费用低。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。氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。 D 曝气-沉淀 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，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。其主要特点：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。处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD的去除率也在85以上，并且硝化和脱氮作用明显。产生得剩余污泥量少，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。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。污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。缺点：构造尚待进一步完善，运行也待进一步完善。综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池+氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，但构筑物多且复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，但其工艺在国内还不完善。综合考虑本工程的建设规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较、分析，确定采用倒置A2/O法生物处理工艺。1.2.6、工艺流程的选择1.3主要构筑物介绍 1.3.1、格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计参数设计流量：Q=26000t/d粗格栅：栅条宽度:s=0.01m;栅条间隙:b=15mm;栅条间隙数：n=26个栅前水深：h=0.6m；格栅倾角:=60°格栅槽总长度L=2.14m 细格栅：栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:b=6mm;栅条间隙数：n=64个栅前水深：h=0.6m； 格栅倾角:=60°格栅槽总长度L=3.08m1.3.2、提升泵站污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。1.3.2.1泵站设计的原则 1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。其他规定见GB500142006室外排水规范。1.3.3、旋流式沉砂池 旋流式沉砂池利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池由流入口、流出口、沉沙区、砂斗及带变速箱的电动机、传动齿轮、压缩空气输送管和砂提升管以及排砂管组成。污水由流入口切线方向流入沉沙区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，调入砂斗，有机物被送回污水中。调整转速，可以达到最佳的效果。沉砂用压缩空气经砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉沙区，排砂达到清洁砂标准。 1.3.4、曝气池曝气池是本工艺的主体部分，池长为：L=56.40m,池宽为：b=6.0m,池内有效深度取h=4.5m 已知参数 Qmax=0. 439m3/s ， 原污水BOD5值190mg/L,， 要求处理水BOD5值<5.0mg/L， SS值<10mg/L 污泥回流比50%1.3.5、辐流式二沉池二沉池采用普通辐流式二沉池，中心进水，周边出水，共2座。设计参数：沉淀池表面负荷q=1.75 m3/（·h）,一般采用<2.5 m3/（·h）污水在沉淀池内的沉淀时间t为4h.有效水深h=2.63m1.3.6、接触消毒池城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)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。消毒剂的比较选择见下表：消毒剂优 点缺 点适 用 条 件液 氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。适用于，中规模的污水处理厂漂 白 粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。设计参数：设计流量：Q=26000m3/d=300.93 L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯浓度为：7.0mg/L平均水深：h=2.5m1.3.7、污泥浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒的间隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水率较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99.4%，浓缩后污泥含水率97%设计参数：固体通量：G=0.8/（/h）沉淀池直径：D=15.0m浓缩池浓缩时间：T=16h浓缩池的容积：V=222.22m3沉淀池有效水深：h=1.28m1.4、污水厂平面，高程布置1、 平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求510m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。2、管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室、变电所等，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽69m次干道宽34m，人行道宽1.5m2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。3、 高程布置为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据曝气池的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。二、 污水厂设计计算书2.1污水处理构筑物计算设计流量 2.1.1 设计规模 本设计设计规模 Q=26000m3/d,属小型污水处理厂（5 万 m3/d） ，这种 设计流量一般用来计算污水厂的栅渣量、沉砂量、年抽升电量、耗药量、处理 总水量、总泥量等。 1.2 设计最大流量（m3/h 或 L/s） （ L/s）污水厂进水管设计用此流量，污水厂各构筑物（另有规定除外）及厂内管 渠都应满足此流量。由设计流量乘以总变化系数而得到设计最大流量。设计最 大流量用来计算各构筑物工艺尺寸及厂内管道的大小。 （1）总变化系数的确定 K z = 2 .7/ Q0.11 （式 1-1）Q =26000 m3/d = 1083.33 m3/h = 300.9L/s代入可得 Kz= 1.46 （2）设计最大流量的确定 Qmax=1083.33×1.46=1581.67( m3/h) =0.4394 (m3/s)2.1.2、进水控制井计算 1、（1）进水管按远期计算，根据流量从给水排水管网系统查：设计流量Qmax=439.35 (L/s)在458.72545.92时，管径取700mm；最小坡度I=2.24 （2）出水管：由于有40%的处理水作为市政的杂用水，用于园林绿化、接到喷洒、建筑施工等。设计流量按近期取Qmax=Qmax×0.6=263.6 (L/s)在225.50285.39时，管径取700mm；最小坡度为I=0.9 2、尺寸计算：平面草图如下：控制井中事故水量，即水力停留时间取60s ,则事故管管底标高为：60×0.463=27.78 m3 27.78÷3.9÷2.2=3.2378m 取3.2m则：569+3.2=572.2m进水管管底标高为569m ，事故管管径为1000mm，最小坡度为0.61 厂距涡河350m；所以降落量为：350×0.61 =0.2135m；则入河口处事故管管底标高为：572.20.2135=571.99m剖面草图如下：2.1.3、粗格栅第二章 格栅设计计算2.1 已知条件 设计平均流量 Q=300.9L/s=0.301 m3 /s， 总变化系数 Kz=1.46由于格栅设两组每组的流量为：Qmax=0.301×1.46/2=0.2197 m3 /s 2.2 粗格栅设计计算计算草图见图1-1 （1） 栅槽宽度 栅条的间隙数 n个 （式 1-1）式中 Qmax 最大设计流量， m 3/ s ； a格栅倾角， （°） ，取=60°； b格栅间隙，m,取 b=0.015 m； n栅条间隙数，个； h栅前水深，m，取 h=0.6 m； v过栅流速，m/s，取 v=0.9 m/s =25.2个，取26个。（2）栅槽宽度 m式中：S-栅条宽度，取0.01m； n-栅条间隙数，个； b-栅条间隙，取0.015m； （3）进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=0.5m，其渐宽部分展开角1=20O，进水渠道内的流速为0.7m/s。则进水部分渠道的长度： L1= m式中：B1-进水渠道宽度，m； 1-进水渠渐宽部分展开角，取20O栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L2 m（4）通过的格栅的水头损失 式中：h0=，； k-系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3。 -阻力系数，与格栅断面形状有关，设格栅断面为迎水、背水面均为半圆形的矩形断面，=1.67。则m（5）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m;H = h + h1+ h2 = 0.6 + 0.104 + 0.3 = 1.004m式中：h-栅前水深，取0.6m； h1-通过格栅的水头损失,m； h2-栅前渠道超高， m。 栅前槽高度 H1= h+h2=0.9m（6）栅槽总长度L 式中：L1-进水渠道渐宽部分的长度，m； L2-栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度,m； H1=h+h2 ，m。（7）每日栅渣量W >0.2 m3/s式中:Qmax-最大设计流量，m3/s； W1-1m3污水的栅渣量，取0.07m3/d； KZ-污水流量总变化系数，取1.46。每日栅渣量超过0.2 m3/d，考虑采用机械清渣。（8）格栅选型选用XHG型回转式固液分离机，安装角度为600，功率为0.75-1.1kw。8、 进水与出水渠道 城市污水通过DN700mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.5m,进水水深h=0.6m,出水渠道B2= B1=0.5m，出水水深h=0.6m9、校核(1) 栅前流速：实际计算过水断面为：0.6×0.5=0.30m2则栅前流速为： 符合栅前流速在0.40.8m/s的设计要求。（2）过栅流速：实际计算过水断面为：m2则过栅流速为： 符合过栅流速在0.51.0m/s的设计要求。10、格栅计算草图图1-1 格栅的设计草图2.1.4、污水提升泵房1、 水泵的选择设计平均水量为26000 m3/d，选择用三台潜污泵（2用1备），则单台流量为 Q1=26000×1.46÷2=18980 m3/d=790.83m3/h所需扬程为 12.43 m（见水力计算和高程布置）选择300QW-800-15-55型污水泵，参数如下：流量 m3/h扬程H/m转速/r·min-1轴功率p/kW效率（%）排出口径/质量800159805582.7830013502、集水池（1）容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积V 80m3（2）面积 取有效水深H为2.5m则面积F为 F=V÷H=80÷2.5=32m2 集水池长度取6.4m，则宽度为5m，集水池平面尺寸为L×B=6.4×5 保护水深取1m，则实际水深为3.5m3、泵位及安装污水泵直接置于集水池内，经核算集水池面积大于污水泵的安装要求。污水泵检修采用移动吊架。4、泵房草图如下： 设计中选择2组格栅，每组格栅与沉砂池合建，则每组格栅的设计量为0.2197m3/s2.1.5、细格栅计算草图见图1-1 （1） 栅槽宽度 栅条的间隙数 n个 （式 1-1）式中 Qmax 最大设计流量， m 3/ s ； a格栅倾角， （°） ，取=60°； b格栅间隙，m,取 b=0.01 m； n栅条间隙数，个； h栅前水深，m，取 h=0.6 m； v过栅流速，m/s，取 v=0.9 m/s =63.1个，取64个。（2）栅槽宽度 m式中：S-栅条宽度，取0.01m； n-栅条间隙数，个； b-栅条间隙，取0.006m； （3）进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=0.5m，其渐宽部分展开角1=20O，进水渠道内的流速为0.7m/s。则进水部分渠道的长度： L1=m式中：B1-进水渠道宽度，m； 1-进水渠渐宽部分展开角，取20O栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L2 m（4）通过的格栅的水头损失 式中：h0=，； k-系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3。 -阻力系数，与格栅断面形状有关，设格栅断面为迎水、背水面均为半圆形矩形断面，=1.67。则m（5）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m;H = h + h1+ h2 = 0.6 + 0.353 + 0.3 = 1.253m式中：h-栅前水深，取0.6m； h1-通过格栅的水头损失,m； h2-栅前渠道超高， m。 栅前槽高度 H1= h+h2=0.9m（6）栅槽总长度L 式中：L1-进水渠道渐宽部分的长度，m； L2-栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度,m； H1=h+h2 ，m。（7）每日栅渣量W >0.2 m3/s式中:Qmax-最大设计流量，m3/s； W1-1m3污水的栅渣量，取0.10m3/d； KZ-污水流量总变化系数，取1.46。每日栅渣量超过0.2 m3/d，考虑采应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。（8）格栅选型选用XHG型回转式固液分离机，安装角度为600，功率为0.75-1.1kw。1、 计算草图如下： 图1-1 格栅的设计草图 2.1.6、沉砂池设计 由于本设计采用AA/O 工艺，市政污水经沉砂池直接进入AA/O 反应池，故不宜采用曝气沉砂池。通过对平流式沉砂池、竖流式沉砂池、旋流式沉砂池及涡流式沉砂池进行优缺点比较分析，最终选择旋流式沉砂池。 4.1 旋流式沉砂池（1）工作原旋流式沉砂池利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池由流入口、流出口、沉沙区、砂斗及带变速箱的电动机、传动齿轮、压缩空气输送管和砂提升管以及排砂管组成。污水由流入口切线方向流入沉沙区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，调入砂斗，有机物被送回污水中。调整转速，可以达到最佳的效果。沉砂用压缩空气经砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉沙区，排砂达到清洁砂标准。钟式沉砂池工艺图见42。图42