污水处理厂设计课程设计论文.doc

课程设计设计题目： 污水处理厂设计 学 院：建筑工程学院 专 业：给水排水工程 1 设计说明书1.1 设计任务 本设计内容是深圳市某区污水处理厂二期扩建工程设计，设计规模为6万m3/d。1.2 设计要求1.2.1 设计内容污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:（1）根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些污水水厂运转情况选定处理方案和确定处理工艺流程。（2）拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。 （3）选择各构筑物的类型和数目，初步进行污水处理厂的平面布置和高程布置。在此基础上确定构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。 （4）进行各构筑物的设计和计算，定出各构筑物和主要构件的尺寸，设计时要考虑到构筑物及其构造、施工上的可能性，并符合建筑模数的要求。（5）根据各构筑物的确切尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平面布置。（6）污水处理厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置，厂区道路、绿化等总体布置。（7）绘制本设计任务书中指定的水厂平面、工艺高程图纸2张（1#图）。（8）写出设计说明书及计算说明书。1.2.2 设计依据 设计依据包括：（1）排水工程（第四版）教材（下册）（2）给水排水设计手册第一、五、九、十和十二册（3）室外排水设计规范（4）李圭白、张杰·水质工程学·中国建筑工业出版社（5）城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002（6）再生水水质标准SL368-20061.3 水质分析1.3.1 进水水质根据资料进水水质设计见表1-1表1-1 进水水质数据指标BOD5（mg/L）CODcr（mg/ L）SS（mg/ L）NH3N（mg/ L）TN（mg/ L）TP（mg/ L）数值15035016025404本项目污水处理的特点：（1）有机物浓度比较低，COD浓度在350mg/L左右,属于普通的城市污水。（2）BOD/COD=0.430.3 ，废水可生化性较好，宜进行生物处理最为经济；BOD/TN=3.753.0,COD/TN=8.758,TP/BOD5=0.0270.06,满足反硝化需求。(3)悬浮物(ss)的浓度比较低,大约160mg/L。（4）废水是城市污水，含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等营养物质。由上述原因可见，此污水各项指标均满足城市污水特点，初步选定活性污泥法处理工艺和生物膜处理工艺。1.3.2 出水水质出水水质应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB8918-2002）中的一级A标准和工业循环冷却水补充水质标准。由此，可确定本污水处理厂设计出水水质如下：表1-2 出水水质数据水质指标BOD5（mg/L）CODcr（mg/ L）SS（mg/ L）NH3N（mg/ L）TN（mg/ L）P（mg/ L）原水水质1050105（8）150.51.4 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）NH3N的去除率 （5）TN的去除率 （6）TP的去除率1.5 工艺选择该工艺适合于中小型处理厂，该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。1.5.1 方案对比 表1-3 生物处理方法的特点和适用条件工艺类型氧化沟SBR法A2/O法技术比较处理流程简单，构筑物少，基建费用省；对高浓度的工业废水有很大稀释作用； 能处理不容易降解的有机物；污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；.技术先进成熟，管理维护简单；无须设初沉池，二沉池。合建式，占地省，处理成本底；不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；缺点周期运行，对自动化控制能力要求高；污泥稳定性没有厌氧消化稳定；容积及设备利用率低；脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。间歇运行，对自动化控制能力要求高；污泥稳定性没有厌氧消化稳定；容积及设备利用率低；变水位运行，电耗增大；除磷脱氮效果一般处理构筑物较多；污泥回流量大，能耗高；用于小型水厂费用偏高；沼气利用经济效益差。综上所述，可得比较适合本经济开发区的工艺是A2/O工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能，具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量，提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定，技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。且COD/TN=350/40=8.758 ,TP/BOD=4/150=0.0270.06 ，可以采用A2/O法。 选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。污水、污泥处理工艺流程见图。工艺流程:图1-1工艺流程示意图1.5.2具体构筑物的选择（1） 沉砂池为了保证A2/O生物池的厌氧环境,故采用平流式沉砂池。（2） 初级沉淀池,二级沉淀池沉淀池按水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。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中小型污水处理厂，而且具有运行简便，污泥处理技术稳定的优点。故选用辐流式沉淀池。（3） A2/O生物池生物池可以分为合建式和分建式。合建式的结构单一，占地少，且分建式易引起膨胀，适合处理工业废水，特别是高浓度的有机废水，所以选用合建式生物池。（4） 浓缩池浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力是最常用的浓缩方式，操作方便，动力消耗低，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浮液很难沉降且易于混合的场合。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其他法的10倍。故本设计采用重力浓缩池。（5） 消化池采用二级中温消化，虽然高温消化的有机物分解率和沼气产量会略高于中温消化，但所需的热能耗较大。总体比较，得不偿失，实际中普遍采用中温消化。另外，该种消化池往往需附设可溶式的湿式气柜，用以调节沼气产量的变化。（6） 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，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。设计中采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高、噪声小、省能源、附属设备少，操作管理维修方便。2 设计计算书(一级处理)2.1 设计基础数据的确定本设计中污水二期处理厂的设计流量为6万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为 污水的最大处理量为,总变化系数。1 工艺流程的选择1.1设计水量本工程的设计规模为11万m3/d：平均流量：Q=4583.3 m3/h总变化系数：K总1.3设计流量：Qmax=5958.3m3/h=1.66m3/s=1655.1L/s 1.2设计进出水水质 出水水质要求符合：根据设计要求，出水水质必须达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的一级A标准，设计进出水水质指标见表1。表1-1 进出水水质主要指标一览表 项目名称CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH4-N(mg/l)TN（mg/l）TP(mg/l)进水39022021022283.5出水 50 10 10 5（8）15 0.51.3工艺流程的确定待处理原水需要脱氮除磷，本设计拟采用以A2/O为生化主体的处理工艺，流程图如图1。图1污水处理厂工艺流程2 一级处理2.1粗格栅的设计与计算粗格栅主要用于拦截较大的颗粒悬浮物，保护水泵。最大设计流量为，对于粗格栅，设格栅二台，每台格栅设计流量。运行参数：污水过栅流速，栅前水深，栅条间隔，格栅倾角，明渠超高，进水明渠宽度，每根格栅条宽度。（1） 格栅的间隔数 ，取54个（2） 格栅槽宽度栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2m设栅条宽度：S=0.01m （3）进水渠道渐宽部分长度： 设进水渠宽=0.5m，其进水渠展开角1=。进水渠宽：（4）出水渠道渐窄部分的长度：（5）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失： 其中： k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。（6） 栅后明渠的总高度 （7） 格栅槽总长度 （8）对于粗格栅，取单位体积渣量为0.07m3，每日栅渣量为： 所以宜采用机械清渣。 （9）栅前水面标高=来水管管内底标高+管内水深=1.84+0.84=2.63m 栅后水面标高=集水池最高水位=格栅前水面标高-格栅压力损失=2.68-0.1=2.58m 污水流经格栅的压力损失按0.1m。集水池有效水深取2m。 则集水池最低水位标高=2.58-2=0.58m2.2泵房的设计与计算2.2.1集水间计算设计水量为110000m3/d，选择用3台潜污泵（2用1备）集水间的容积，采用相当于最大1台泵5min的容量有效水深采用H=2m，则集水池面积： 式中 H集水池有效水深，（m），取H=2m； h0出水管提升后的水面高程，（m），取h0=5.627m； h1进水管管底高程，（m），取h1=0.7m； D进水管管径，（mm），取D=900mm； h/D进水管充满度，h/D=0.7； h'经过中格栅的水头损失，（m），取h'=0.1m查给水排水设计手册，采用WL1650-13.5-110型潜污泵3台（2用1备）。该提升泵性能参数见表2-1： 表2-1 潜污泵性能参数泵型号流量Q(m3/h)扬程H（m）转速n(r/min)效率（%）出口直径DN（mm）电动机功率P（kW）350WL1650-13.5-110165013.5735743501102.2.2泵房的选择泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为12×5×12.5m,泵房为半地下式地下埋深7m，水泵为自灌式。2.3细格栅的设计与计算细格栅与沉砂池合建。最大设计流量为，对于细格栅，设格栅二台，每台格栅设计流量。运行参数：污水栅前流速污水过栅流速，栅前水深，栅条间隔，格栅倾角，明渠超高，进水明渠宽度，每根格栅条宽度，渐宽部分展开角度为200（1）格栅的间隔数 （2）格栅槽宽度 （3）进水渠道渐宽部分长度：进水渠宽：（其中1为进水渠展开角，取1=）（4）出水渠道渐窄部分的长度：（5）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失： ，安全起见取0.3m其中： h0：水头损失； k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。（6）栅后明渠的总高度 （7）格栅槽总长度 （8）对于细格栅，取单位体积渣量为0.07m3，每日栅渣量为： 所以宜采用机械清渣。2.4曝气沉砂池的设计与计算2.4.1 沉砂池总有效容积2.4.2 水流断面面积V取0.1m/s2.4.3 池总宽度B式中为设计有效水深，m，取=2m每个池子宽度b，m 取n=2格，取4.2m池长L，m 2.4.4 每小时所需空气量q（/h）式中 d为每立方米污水所需空气量，取d=0.2/污水取曝气干管管径DN150，支管管径DN75。2.4.5 沉砂室沉砂斗体积V，设T=2d，则：式中 X-城市污水的含沙量，取X=30/设每1个分格有1个沉砂斗沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.4m，斗高h3=0.5m，沉砂斗上口宽为：a=2m沉砂斗容积为：2.4.6 池总高度H（m）设超高h1=0.5m机械选型：选择BX-5000型泵吸砂机1台功率泵功率3kW，行走功率1.1kW；选择LSF-355型螺旋砂水分离器1台，功率3kW。2.5初沉池 3 二级处理3.1 A2/O生化反应池生化池由三段组成，既厌氧段、缺氧段、好氧段。在厌氧段，回流的好氧微生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给NO3N作电子受体，以进行反化硝脱氮。在最后的好氧段中，好氧微生物进行硝化和去除剩余BOD的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐而在菌体内贮藏起来，通过沉淀池排放剩余污泥而达到除磷的目的。生化池示意图见图2-4。 图2-4 A2/O生化反应池3.1.1设计参数计算（1） BOD-污泥负荷率Ns为0.130.2kg BOD5/（kgMLSS·d）,设计中取0.13污泥浓度MLSS为30004000mg/L（2） 污泥龄为1520d（3） 水力停留时间t为714h（4） 各段停留时间比例为：A：A：O为（1：1：3）（1：1：4）（5） 污泥回流比R内为50%100% ，设计中取50%（6） 混合液回流比R为100%300%3.1.2有关参数设计计算判断是否可以采用A2/O工艺符合要求(1) 回流污泥浓度 式中：SVI污泥容积指数，一般用mL/g；h3修正指数,一般取1.2左右。 则 (2) 悬浮液悬浮固体浓度(3) 混合液回流比R内TN去除率混合液回流比取R内=100%,满足要求。2.6.2反应池的计算反应容积计算，其中表示原水中的BOD5浓度 。反应池总水力停留时间：t=V/Q=55852/110000=0.51(d)=12.2(h) ，取13h 各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧=1:1:3厌氧池水力停留时间t厌=1/5×13=2.6h 池容V厌=1/5×55852=11170.4m3缺氧池水力停留时间t缺=1/5×13=2.6h 池容V缺=1/5×20771=11170.4m3好氧池水力停留时间t厌=3/5×13=7.8h 池容V好=3/5×20771=33511.2m3（3） 反应池主要尺寸计算设每个系列有二组反应池有效水深h=5.5m厌氧池、缺氧池单池池容：11170.4/2=5585.2m3池宽为b=11m ，池长为L=93m校核b×L×h=5626.5 m35585.2m3 b/h=11/5.5=2 ，满足b/h=12 L/b=93/11=8.5 ，满足L/b=510好氧池单组池容V单=V/2=33511.2/2=16755.6单组有效面积S单=V单/h=16755.6/5.5=3046.5廊道长L=93m ，采用3廊道式反应池单组反应池宽度B=S单/L=3046.5/93=32.8m ，则每个池宽=B/3=32.8/3=10.9，取11m校核b/h=11/5.5=2 ，满足b/h=12 L/b=93/11=8.5 ，满足L/b=510取超高为0.5m ,则反应池总高H=5.5+0.5=6m2.7二次沉淀池设计中选择四组辐流式沉淀池，n=4，每池设计流量为0.32m3/s，从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流式沉淀池。 2.7.1沉淀部分有效面积 式中最大设计流量(m3/h)，=4583.3m3/h ； n池数(个),取n=4； 表面负荷，m3/(m2·h),一般采用0.51.5；则 2.7.2 沉淀池直径取D=38m ，则半径为19m实际水面面积：核算表面负荷：2.7.3 沉淀池有效水深 式中h2淀池有效水深（m）； t沉淀时间（h）,一般采用2.05.0h 。设计中取t=4h ， h2=1×4=4m校核径深比：D/h1=38/4=9.5 ，在612内，符合要求。2.7.4 污泥部分所需容积 式中Q曝气池设计流量（m3/h)； R回流比 。设计中取Q=4583.3 m2/h，R=50%，则：2.7.5污泥斗容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成0.05的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸r=2m，底部尺寸r=1m, 倾角为60°，则污泥斗高度=（2-1）tg60=1.73m污泥斗的容积 式中污泥斗的容积（m3）； 污泥斗高度（m）； 污泥斗上口边长（m）； 污泥斗底部边长（m）。则V1=(3.14/3)×1.73×（22+21+12）=12.7 m32.7.6污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度为0.05，则h4=(R-a)i=（38/2-2）×0.05=0.85m式中：V2污泥斗底部圆锥体体积（m3）； h4污泥斗底部圆锥体高度（m）； R沉淀池半径（m）； r1沉淀池底部中心圆半径（m）。V2=(3.14/3)×0.85×(192+19×2+22）=358.5m3污泥斗总容积 V3= V1+V2=12.7+358.5=371.2m3圆柱泥区高度h6=1.0m，则V3=3.14×192×1.0=1133.5m3污泥总容积 V=V1+V2+V3=12.7+358.5+1133.5=1504.7m3 >910m32.7.7沉淀池各部分高度 H=h1+h2+h3+h4+h5+h6式中：H沉淀池总高度（m）；h1沉淀池超高（m），一般采用0.30.5 m； h3沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m。则H=0.3+4+0.3+0.85+1.73+1=8.18m2.8离子纤维滤布滤池过滤面积(A)计算由产品参数知滤速V= 8 则，根据面积选择2台型号为TECF-310S ，过滤面积为310，池体外形尺寸为9.0×6.0×3.0 。2.9接触池接触池的作用是为处理水的消毒提供一定的接触时间，池容较小。本设计采用矩形隔板式接触池，单廊道数为3。2.9.1接触池容积 式中Q设计流量，（m3/d）； t接触时间，（min)，取t=30min。则V=110000×30/(60×24)=2292m3。2.9.2接触池平面面积 式中有效水深，（m），取=2.75m 。 A=2292/2.75=833.3m22.9.3池长 式中n接触池个数，(个)，取n=2； 单个池表面积，（m2)；B池宽，（m)，取B=2.4。A0=A/n= 833.3/2=416.7m2L=A0/B=416.7/4.4=94.7m单廊道长：L0=L/m=94.7/3=23.675m，取24m 。2.9.4加氯量处理水采用液氯消毒，液氯投加量一般为510mg/l，本设计中液氯投加量采用8.0mg/l.每日加氯量为 式中 q每天的投氯量为（g/d）； Q污水设计流量（m2/d）。设计中Q=110000m3/d，b=8mg/lq=8×110000/1000=880kg/d=36.7kg/h储氯量W=15×24×36.7=13212kg氯瓶容积1000kg，则需氯瓶个数=13212/1000=13.2台，取14台，加氯机和氯库合建。图2-5 接触池2.10 配水井的设计与计算 最大水流量为Qmax=4853.3m3/h，设停留时间为t=2min，则配水井总容积为 ,取V=152.8m3设置一个配水井，每个配水井容积为90m3，取水深为4.0m，则面积为 设置圆形配水井，直径为 3污泥处理构筑物计算 3.1污泥量计算污水处理厂在污水处理的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉池污泥和剩余污泥。初沉池污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化、脱水处理，剩余污泥来自A2/O的好氧池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持好氧池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要先进行浓缩处理，然后进行消化、脱水处理。3.1.1初沉池污泥量计算 由前面资料可知，初沉池采用间歇排泥的运行方式，每4小时排一次泥。按去除水中悬浮物计算 式中 Qmax设计流量(m3/h) ； C1进水悬浮物浓度 ； C2出水悬浮物浓度 ； K2生活污水量总变化系数； r污泥容重 ，一般采用1000kg/m3 ； 污泥含水率（%）。设计中取T=4h, =97%, =50%, C2=100%-50%C1=0.5 C1 =10m3初沉池污泥量Q1=2×6×10=120m3/d=10 m3/次以每次排泥时间30min计，每次排泥量20m3/h=0.0056m3/s3.1.2剩余污泥量计算（1） 曝气池内每日增加的污泥量 式中X每日增长的污泥量(kg/d)；Sa曝气池进水BOD5浓度(mg/l)；Se曝气池出水BOD5浓度(mg/l)； Y污泥产率系数，一般采用0.50.7 ；Q污水平均流量(m3/d)； V曝气池容积（m3)； Xv挥发性污泥浓度MLVSS(mg/l)； Kd污泥自身氧化率，一般采用0.040.1 。根据前面计算结果，设计中取Sa=150mg/l；Se=15mg/l； Y=0.6 ；Q=70000m3/d ； V=10800 m3 ；Xv=fX=33330.75=2500mg/l, Kd=0.1。则X=0.6×(150-15) ×60000/1000-0.1×10800×2500/1000=2970kg/d（2） 曝气池每日排出的剩余污泥量Q2=X/(fXr)式中Q2曝气池每日排出的剩余污泥量（m3/d)； f0.75； Xr回流污泥浓度mg/l。设计中取Xr=10000mg/lQ2=29701000/（0.75×10000）=396m3/d=0.0046m3/s3.2污泥浓缩池计算污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，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两种。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。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率为99%，浓缩后污泥含水率97% ，本设计选用辐流浓缩池。 进入浓缩池的剩余污泥量为0.0046m3/s,采用两个浓缩池，则单池流量：Q=0.0046/2=0.0023m3/s=8.28m3/h3.2.1 沉淀部分有效面积 F=QC/G式中F沉淀部分有效面积（m2） ； C流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/m3)，一般采用10kg/m3 ； G固体通量kg/(m2h),一般一般采用0.81.2 kg/(m2h)； Q入流剩余污泥流量（m3/h）。设计中取G=1.0 kg/(m2h)，则F=8.28×10/1=82.8m2沉淀池直径,取11m3.2.2 浓缩池的计算（1）浓缩池容积V=QT式中V浓缩池的容积(m3)： T浓缩池浓缩时间（h）,一般采用1016h 。设计中取T=15h,则V=0.0023×3600×15=124.2m3沉淀池有效水深h2=V/F=124.2/82.8=1.5 m(2)浓缩后剩余污泥量 式中Q浓缩后剩余污泥量（m3/s) ； P 浓缩前污泥含水率99% ； P0 浓缩后污泥含水率97% 。Q1=Q×(100-P)/(100-P0)=0.0023×(100-99)/(100-97)=0.0008m3/s=66.24m3/d(3)池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，则池底高度 h4=(D/2) ×i式中i池底坡度，一般采用0.01；h4=(11/2) ×0.01=0.055m,设计中取0.06m(4)污泥斗容积及停留时间 式中 污泥斗高度（m）； 污泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55o A污泥斗上口半径（m）； B污泥斗底部半径（m）。设计中取a=1.25m，b=0.25m=tg55(1.25-0.25)=1.43m(5)污泥斗的容积 =(1/3)×1.43×(1.252+1.25×0.25+0.252)=2.9m3(6)污泥斗中污泥停留时间T=V1/3600Q1=2.9/（0.0008×3600）=1.01h(7)浓缩池总高度 式中浓缩池总高（m）；超高（m），一般采用0.3m；缓冲层高度（m），一般采用0.30.5m。设计中取=0.3m，=0.3+1.5+0.3+0.06+1.43=3.79m 设计中取沉淀池总高度3.80m3.2.3浓缩后分离出的污水 式中Q入浓缩池的污泥量（m3/s）；P浓缩前污泥含水率，一般采用99% ；Po浓缩后污泥含水率，一般采用97% 。 =0.0023×（99-97）/（100-97）=0.0015 m3/s1污泥入流槽 ；2中心筒；3出流堰；4上清液排出管；5闸门；6吸泥管；7排泥管图3-1 辐流浓缩池3.3 贮泥池3.3.1贮泥池作用浓缩后的剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统。贮泥池主要作用为：(1)调节污泥量，由于消化池采用污泥泵投加，贮泥池起到泵前调节池的作用，平衡前后处理池的泥量(2)药剂投加池，消化池运行条件要求严格，运行中需要投加的药剂可以直接在贮泥池进行调配(3)预加热池，采用池外预热时，起到预加热池的作用3.3.2贮泥池计算贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥。由于污泥量不大，本设计采用2座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造(1)贮泥池设计进泥量Q=Q1+Q2式中Q每日产生污泥量（m3/d）；Q1初沉池泥量（m3/d）；Q2浓缩后剩余污泥量（m3/d）。由前面结果可知，Q1=120 m3/d，每日排泥六次，排泥间隔4h，每次排泥量0.0028 m3/s。持续时间30min ；Q2=66.24×2=132.48m3/d每日产生污泥量Q=120+138.48=252.48m3/d(2)贮泥池的容积V=Qt/(24n)式中V贮泥池计算容积（m3）；Q每日产泥量（m3/d）；T贮泥时间，一般采用812h；n贮泥池个数。设计中取t=8h，n=2 V=252.48×8/(24×2)=42.08 m3贮泥池设计容积 式中V贮泥池容积（m3）；贮泥池有效深度(m)；污泥斗高度(m)；a 污泥贮池边长(m)；b污泥斗底边长 (m)；n污泥贮池个数，一般采用2个；污泥斗倾角，一般采用60o 。设计中取n=2个，a=4.0m,h2=2.5m,污泥斗底为正方形，边长b=1.0m=58.2m3>42.08m3符合要求(3)贮泥池高度： 式中贮泥池高度(m)超高，一般采用0.3(m)污泥贮池有效水深(m)污泥斗高(m)则h=0.3+2.5+2.6=5.4m 图3-2 贮泥示意图3.4污泥消化池污泥消化的目的是为了使污泥中的有机质变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥体积，并改善污泥性质，使之易于脱水，减少和控制病原微生物，获得有用副产物沼气等，目前污泥消化主要采用厌氧消化，主要处理构筑物为消化池。设计拟采用中温二级消化处理，消化池的停留天数为30d，其中一级消化为20 d,二级消化10 d,消化池控制温度为3335，计算温度为35，新鲜污泥年平均温度为17.3，日平均最低温度为12，一级消化池进行加热搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，均采用固定盖式消化池。3.4.1一级消化池容积（1）一级消化池容积 V=Q/(np)式中V一级消化池容积（m3）；Q污泥量（m3/d）；P投配率（%），中温消化时一级消化池一般采用5%8%；n消化池个数。设计中取p=0.05，由前面资料可知Q=252.48 m3/d,采用2座一级消化池，则每座池子的有效容积V=252.48/（0.05×2）=2524.8m3(2)各部分尺寸的确定 1)消化池直径D，在635m之间,设计中取18m 2)集气罩的直径d1,一般采用12m,设计中取1.5m3)池底锥底直径d2,一般采用0.52m,设计中取2m， 4)集气罩高度h1，一般采用12m,设计中取2m 5）上椎体高度 式中上椎体倾角，一般采用15o30o,设计中取=20o，则h2=tg20(18-1.5)/2=3.0m 6） 消化池主体高度h3=10m=9m7）下椎体高度 式中下椎体倾角,一般采用5o15o设计中取=10o =0.7m 8）消化池总高度为 =2+3+10+0.7=15.7m,设计中取16m 总高度和圆柱直径的比例：H/D=16/18=0.89,符合（0.81）的要求（3）各部分容积 集气罩容积 =(1/4)×3.14×1.52×2=3.54 m3弓形部分容积 =(3.14/6)33(18/2)2+3(1.5/2)+32 =399.17m3圆柱部分容积 =1/4×3.14×182×10=2543.4m3下锥部分容积 =(3.14/3)×0.7×(18/2)2+9×1+(2/2)2 =66.67 m3消化池有效容积 =399.17+2543.4+66.67=3009.24 m3>2524.8m3符合要求3.4.2二级消化池容积 V=Q/np式中Q污泥量 ； P投配率（%），二级消化池一般采用10% ； n消化池个数 。由前面资料可知 Q=252.48 m3/d，采用1座二级消化池，则二级消化池的有效容积 V=252.48 /（0.1×1）=2524.8m3由于二级消化池单池容积与一级消化池相同，因此二级消化池各部分尺寸同一级消化池。3.4.3消化后的污泥量计算(1)一级消化后污泥量：一级消化降解了部分可消化有机物，同时一级消化不排除上清液，消化前后污泥含水量不变，有下式成立V2P2=V1P1V2（1-P2）=V1（1-P1）（1-PVRdm）式中V1 一级消化前生污泥量（m3/d）；V2一级消化后的污泥量（m3/d）；P1生污泥含水率（%）；P2一级消化污泥含水率（%）；PV生物泥中有机物含量（%），一般采用65%；Rd污泥可消化程度（%），一般采用50%；m一级消化占可消化程度的比例（%），一般采用70%80%。 设计中取V1=252.48 m3/d, P1=97%,m=80%,则：V2P2=252.48×97%V2(1-P2)=252.48(1-97%)×(1-65%×50%