『壹』 斜板管沉澱池的基本要求有哪些
高濃度有機廢水常用斜板管沉澱池的進水從斜板管層的下部進入後由下向上流經斜板管懸浮顆粒沉降在斜板管底面在積聚到一定程度後自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外清液則在沉澱池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。斜板管沉澱池基本要求如下 ⑴斜板垂直凈距一般採用80120mm斜管孔徑一般為5080mm。斜板管長度一般為1.01.2m傾角一般為60o。斜板管上部水深和底部緩沖層高度一般都是0.51.0m。
⑵斜板上端應向沉澱池進水端方向傾斜安裝。為防止水流短路在池壁與斜板的間隙處應裝設阻流擋板。
⑶進水方式一般設置配水整流布水裝置常用的有穿孔配水板和縫隙配水板等整流配水孔流速一般低於0.15m/s。出水方式一般採用在池面上設置多條集水槽的方式集水槽的集水方式為孔眼式或三角堰式。
⑷斜板管沉澱池一般採用集泥斗收集污泥後靠重力排泥每日排泥12次或根據具體情況增加排泥的頻率甚至連續排泥。
⑸初沉池水力停留時間一般不超過30min二沉池一般不超過60min。
⑹斜板管沉澱池必須設置沖洗斜板管的設施沖洗可以在檢修或臨時停運時放空沉澱池用高壓水對斜板管內積存的污泥徹底沖刷和清洗高濃度有機廢水防止污泥堵塞斜板管、影響沉澱效果。
『貳』 設計污水處理廠時那些構築物要備用的
污水處理廠的設計方案
一、工程概述
城市污水處理廠的設計工作一般分為兩個階段，即初步設計和施工圖設計。
城市污水處理廠的設計工作內容包括確定廠址、選擇合理的工藝流程、確定污水處理廠平面與高程的布置、計算建（構）築物等。
1、設計資料的收集與調查
（1）建設單位的設計任務書
包括設計規模（處理水量）、處理程度要求、佔地要求、投資情況等。
（2）收集相關資料
包括原水水質資料、當地氣象資料（溫度、風向、日照情況等）、水文地質資料（地下水位、土壤承載力、受納水體流量、最高水位等）、地形資料、城市規劃情況等。
（3）必要的現場調查
當缺乏某些重要的設計資料時，則現場的調查是必需的。
2、廠址選擇
城市污水處理廠廠址選擇是城市污水處理廠設計的前提，應根據選址條件和要求綜合考慮，選出適用的、系統優化、工程造價低、施工及管理方便的廠址。
二、處理流程選擇：
污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合，以滿足污水處理的要求。
1、污水處理流程的選擇原則：
經濟節省性原則；
運行可靠性原則；
技術先進性原則。
2、應考慮的其他一些重要因素：
充分考慮業主的需求；
考慮實際操作管理人員的水平。
本次設計採用生物好氧處理法。好氧生物處理BOD5去除率高，可達90%~95%，穩定性較強，系統啟動時間短，一般為2~4周，很少產生臭氣，不產生沼氣，對污水的鹼度要求低。
污水處理工藝流程圖如下：
平面圖:
三、污水處理工程設計計算：
（一）、設計水量，水質及處理程度：
平均流量：5萬噸/天，變化系數1.4；
進水：COD：400 mg/L，BOD：300 mg/L，SS：350 mg/L；
出水：COD： 60 mg/L，BOD： 20 mg/L，SS： 20 mg/L；
處理程度計算：COD：（400-60）/400=85% ；
BOD：（300-20）/300=93.3% ；
SS：（350-20）/350=94.3% 。
（二）、格柵及其設計：
格柵是由一組平行的金屬柵條製成，斜置在污水流經的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質，以免後續處理單元的水泵或構築物造成損害。
設計中取二組格柵，N=2組，安裝角度α=60°
Q 設計水量=平均流量×變化系數=0.810 m3/s
2、格柵槽寬度：
B=S(n－1)+bn
式中： B——格柵槽寬度（m）；
S——每根格柵條的寬度（m）。
設計中取S=0.015m，則計算得B=0.93m。
3、進水渠道漸寬部分的長度：
4、出水渠道漸窄部分的長度：
5、通過格柵的水頭損失：
6、柵後明渠的總高度：
H=h+h1+h2
式中： H——柵後明渠的總高度(m)；
h2——明渠超高（m），一般採用0.3-0.5m
設計中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。
7、柵槽總長度：
8、每日柵渣量計算：
採用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，採用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。
9、進水與出水渠道：
城市污水通過DN1200mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1 =0.9m，進水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。
（三）、沉砂池及其設計：
沉砂池是藉助於污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，減少大顆粒物質在輸水管內沉積和消化池內沉積。
沉砂池按照運行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。
設計中採用曝氣沉砂池，沉砂池設2組，N=2組，每組設計流量0.4051m3/s
1、沉砂池有效容積：
式中： V——沉砂池有效容積（m3）;
Q——設計流量（m3/s）；
t——停留時間（min），一般採用1-3min。
設計中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。
出水堰後自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。採用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道採用鋼管。管徑DN2=800mm，管內流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。
12、排砂裝置：
採用吸砂泵排砂，吸砂泵設置在沉砂斗內，藉助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=200mm。
（四）、初沉池及其設計：
初次沉澱池是藉助於污水中的懸浮物質在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉澱池去除懸浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。
初次沉澱池按照運行方式不同可分為平流沉澱池、豎流沉澱池、輻流沉澱池、斜板沉澱池。
設計中採用平流沉澱池，平流沉澱池是利用污水從沉澱池一端流入，按水平方向沿沉澱池長度從另一端流出，污水在沉澱池內水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉澱，與污水分離。平流沉澱池由進水裝置、出水裝置、沉澱區、緩沖層、污泥區及排泥裝置組成。
沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量Q=0.4051m3/s。
10、沉澱池總高度：
H=h1+h2+h3+h4
式中：h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5；
h3——緩沖層高度（m），一般採用0.3m；
h4——污泥部分高度（m），一般採用污泥斗高度與池底坡底i=1‰的高度之和。
設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。
15、出水渠道：
沉澱池出水端設出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至集水井。
式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般採用v3≥0.4m/s；
B3——出水渠道寬度（m）；
H3——出水渠道水深（m），一般採用0.5-2.0。
設計中取B3=1.0M，H3=0.8m，得到v3=0.51m/s>0.4m/s。
出水管道採用鋼管，管徑DN=1000mm，管內流速為v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。
16、進水擋板、出水擋板：
沉澱池設進水擋板和出水擋板，進水擋板距進水穿孔花牆0.5m，擋板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設一個浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。
17、排泥管：
沉澱池採用重力排泥，排泥管直徑DN300mm，排泥時間t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便於清通和排氣。排泥靜水壓頭採用1.2m。
18、刮泥裝置：
沉澱池採用行車式刮泥機，刮泥機設於池頂，刮板伸入池底，刮泥機行走時將污泥推入污泥斗內。
（五）、曝氣池及其設計：
設計中採用傳統活性污泥法。傳統活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首端進入池內，二沉池迴流的污泥也同步進入，廢水在池內呈推流形式流至池子末端，其池型為多廊道式，污水流出池外進入二次沉澱池，進行泥水分離。污水在推流過程中，有機物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可達到90%以上，是較早開始使用並沿用至今的一種運行方式
7、曝氣池總高度：
H總=H+h
式中： H總——曝氣池總高度（m）；
h——曝氣池超高（m），一般取0.3—0.5m。
設計中取 h=0.5m，則 H=4.7m。
10、管道設計：
①中位管：
曝氣池中部設中位管，在活性污泥培養馴化時排放上清液。中位管管徑為600mm。
②放空管：
曝氣池在檢修時，需要將水放空，因此應在曝氣池底部設放空管，放空管管徑為500mm。
④消泡管
在曝氣池隔牆上設置消泡水管，管徑為DN25mm，管上設閥門。消泡管是用來消除曝氣池在運行初期和運行過程中產生的泡沫。
⑤空氣管
曝氣池內需設置空氣管路，並設置空氣擴散設備，起到充氧和攪拌混合的作用。
11、曝氣池需氧量計算：
依照氣水比5：1進行計算，Q=14580m3/h。
12、鼓風機選擇：
空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內的水頭損失按1.0m計，則空壓機所需壓力為：
P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa
鼓風機供氣量：
Gsmax=14580m3/h=243m3/min。
根據所需壓力及空氣量，選擇RE-250型羅茨鼓風機，共5台，該鼓風機風壓49kPa，風量75.8m3/min。正常條件下，3台工作，2台備用；高負荷時，4台工作，1台備用
（六）、二沉池及其設計：
二沉池一般可分為平流式、輻流式、豎流式和斜板（管）等幾類。
平流式沉澱池可用於大、中、小型污水處理廠，但一般多用於初沉池，作為二沉池比較少見。平流式沉澱池配水不易均勻，排泥設施復雜，不易管理。
輻流式沉澱池一般採用對稱布置，配水採用集配水井，這樣各池之間配水均勻，結構緊湊。輻流式沉澱池排泥機械已定型化，運行效果好，管理方便。輻流式沉澱池適用於大、中型污水處理廠。
豎流式沉澱池一般用於小型污水處理廠以及中小型污水廠的污泥濃縮池。該池型的佔地面積小、運行管理簡單，但埋深較大，施工困難，耐沖擊負荷差。
斜管（板）沉澱池具有沉澱效率高、停留時間短、佔地少等優點。一般常用於小型污水處理廠或工業企業內的小型污水處理站。斜管（板）沉澱池處理效果不穩定，容易形成污泥堵塞，維護管理不便。
設計中選用輻流沉澱池，沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量0.405m3/s。
3、沉澱池有效水深：
h2=q′×t
式中: h2——沉澱池有效水深（m）；
t——沉澱時間（h），一般採用1—3h。
設計中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。
4、徑深比：
D/h2=10.4，滿足6-12之間的要求。
5、污泥部分所需容積：
式中： Q0——平均流量（m3/s）；
R——污泥迴流比（%）；
X——污泥濃度(mg/L)；
Xr——二沉池排泥濃度(mg/L)。
設計中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，
，
SVI——污泥容積指數，一般採用70-150；
r——系數，一般採用1.2。
設計中取SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2×104mg/L，X=4000mg/L。
經計算得到 V1=1563.3m3。應採用連續排泥方式。
6、沉澱池的進、出水管道設計：
進水管：流量應為設計流量+迴流量，管徑計算為900mm
出水管：管徑計算為800mm
排泥管：管徑為500mm
7、出水堰計算：
堰上負荷的校核。規定堰上負荷范圍1.5-2.9L/m.s之間。
8、沉澱池總高度：
H=h1+h2+h3+h4+h5
式中：H——沉澱池總高度（m）;
h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5m；
h2——沉澱池有效水深（m）；
h3——沉澱池緩沖層高度（m），一般採用0.3m；
h4——沉澱池底部圓錐體高度（m）；
h5——沉澱池污泥區高度（m）。
設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.
根據污泥部分容積過大及二沉池污泥的特點，採用機械刮吸泥機連續排泥，池底坡度為0.05。
h4=(r-r1)×i
式中：r——沉澱池半徑（m）；
r1——沉澱池進水豎井半徑（m），一般採用1.0m；
i——沉澱池池底坡度。
設計中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。
式中：V1——污泥部分所需容積（m3）；
V2——沉澱池底部圓錐體容積（m3）；
F——沉澱池表面積（m2）。
計算可得 =315.4m3，則h5=1.20m。
得到H=6.16m。
（七）、消毒接觸池及其設計：
污水經過以上構築物處理後，雖然水質得到了改善，細菌數量也大幅減少，但是細菌的絕對值依然十分客觀，並有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水體前，應進行消毒處理。
設計中採用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設2組，每組3廊道。
1、消毒接觸池容積：
V=Qt
式中： Q——單池污水設計流量（m3/s）；
t——消毒接觸時間（min），一般採用30min。
設計中取t=30min，得每組消毒接觸池的容積為729m3。
2、消毒接觸池表面積：
F=V/h2
式中：h2——消毒池有效水深，設計中取為2.5m。
設計中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。
3、消毒接觸池池長：
L′=F/B
式中：B——消毒池寬度(m)，設計中取為5m。
設計中取B=5m，計算得 L=58.32m。每廊道長為19.44m，設計中取為20m。
校核長寬比：L′/B=11.7>10，合乎要求。
4、消毒接觸池池高：
H=h1+h2
式中：h1——消毒池超高(m)，一般採用0.3m；
設計中取h1=0.3m，計算得 H=2.8m。
5、進水部分：
每個消毒接觸池的進水管管徑D=800mm，v=1.0m/s。
6、混合：
採用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點後接D=800mm的靜態混合器。
（八）、污泥濃縮池及其設計：
污泥濃縮的對象是顆粒間的空隙水，濃縮的目的是在於縮小污泥的體積，便於後續污泥處理，常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種。二沉池排出的剩餘污泥含水率高，污泥數量較大，需要進行濃縮處理；初沉污泥含水量較低，可以不採用濃縮處理。設計中一般採用濃縮池處理剩餘活性污泥。濃縮前污泥含水率99%，濃縮後污泥含水率97%。
13、溢流堰：
濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然後匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，設出水槽寬b=0.15m，水深0.05m，則水流速為0.2m/s，溢流堰周長：
c=π(D-2b)
計算得到c=15.86m。
溢流堰採用單側90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉澱池有110個三角堰，三角堰流量q0為：
Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s
h′=0.7q02/5
式中： q0——每個三角堰流量（m3/s）；
h′——三角堰堰水深（m）。
計算得到h′=0.0079m。
三角堰後自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.1079m
『叄』 斜板沉澱池應用場合
1適用於舊沉澱池的改建、擴建和挖潛
2用地緊張、需要壓縮沉澱池面積時
3適用於初沉池，不適用於二沉池（我們實際工程應用時，二沉池也用過斜板沉澱池）
『肆』 污水處理斜板沉澱池的工作原理是什麼
斜管沉澱池是指在沉澱區內設有斜管的沉澱池。主要由設備箱體、配水混凝系統、斜管區、集水系統、加葯系統、集泥斗與污泥處理系統等組成。在平流式或豎流式沉澱池的沉澱區內利用傾斜的平行管或平行管道(有時可利用蜂窩填料)分割成一系列淺層沉澱層,被處理的和沉降的沉泥在各沉澱淺層中相互運動並分離。根據其相互運動方向分為逆(異)向流、同向流和逆向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜板間(或平行管內)相當於一個很淺的沉澱池。
斜板沉澱池是根據平流式沉澱原理,在池內增加許多斜管後,加大水池過水斷面的濕周,同時減小水力半徑,為此在同樣的水平流速v時,可以大大降低雷諾數re,從而減少水的紊動,促進沉澱。另外,在泥渣懸浮層上方安裝60度的斜管組件,使原水中的懸浮物、固化物或經投加混凝後形成絮體礬花,在斜管底側表面積聚成薄泥層,依靠重力作用滑回泥渣懸浮層,繼而沉入集泥斗,由排泥管排入污泥池另行處理或綜合利用。上清液逐漸上升至集水管排出,可直接排放或回用。
『伍』 某城市污水處理廠設計 急急急
模板
第一節 設計任務和內容
以一座二級處理的城市污水處理廠為對象，對主要污水處理構築物的工藝尺寸，進行設計計算，確定污水廠的平面布置和高程布置。
完成設計計算說明書和設計圖紙（污水廠平面布置圖和污水廠高程布置圖）。
設計深度一般為方案設計的深度。
第二節 基 本 資 料
1. 污水水量、水質
污水處理水量16萬m3/d；
污水水質為：CODcr450mg/L,BOD5200 mg/L, SS250 mg/L，氨氮25mg/L。
2. 處理要求
污水經二級處理後應符合以下具體要求：
CODcr≤70mg/L, BOD5≤20mg/L, SS ≤30mg/L，氨氮≤12mg/L。
3. 處理工藝流程
原水→格柵→泵→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→出水
4. 氣象與水文資料
風向：多年主導風向為北北東風；
氣溫：最冷月平均為-3.5℃；
最熱月平均為32.5℃；
極端氣溫，最高為41.9℃，最低為-17.6℃，最大凍土深度：0.18m；
水文：降水量，多年平均為每年728mm；
蒸發量，多年平均為每年1210mm；
地下水水位，地面下5-6m。
5. 廠區地形
污水廠選址區域海拔標高在64-66米之間，平均地面標高為64.5米。平均地面坡度為0.3-0.5‰，地勢為西北高，東南低。
廠區征地面積為東西長380米，南北長280-300米。
污水進水管相對標高為-2.50米。
第二章 處理工藝流程說明
根據污水處理量、原污水水質、處理要求，污水廠主要去除CODcr,BOD5和SS，對氨氮也有一定的去除率，選擇以好氧生物處理為主的二級處理工藝流程如下：
原水→格柵→泵→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→出水
第一節 格 柵
格柵是用以去除廢水中較大的懸浮物，漂浮物，纖維物質和固體顆粒物質，以保證後續處理單元的正常運行，減輕後續處理單元的處理負荷，防止阻塞排泥管道和設備。
按形狀分為平面格柵和曲面格柵兩種。按格柵柵條的凈間隙，可分為粗格柵，中格柵和細格柵。按清楂方式可分為人工清楂和機械清楂兩種。
本設計選用間隙b=20mm的中格柵，機械式平面清渣。
第二節 沉 砂 池
沉砂池的作用是從廢水中分離密度比較大的無機顆粒，例如：直徑為0.1mm,密度為2.5g/cm3以上的砂粒。目前常用沉砂池，按池型可分為平流式沉砂池，曝氣沉砂池、多爾式沉砂池和鍾式式沉砂池[1]。
本設計選用停留時間t=250s的曝氣沉砂池。因為平流式沉砂池的主要缺點是沉砂中約夾有15%的有機物，使沉砂的後續處理難度加大，而曝氣池就能克服這一缺點。曝氣池的優點還有通過調節曝氣量可以控制污水旋流速度，使除砂效率較穩定，受流量變化的影響較小，同時還起預曝氣的作用，但其構造比平流式沉砂池復雜。
第三節 初 沉 池
初次沉澱池的作用是對污水中的以無機物為主的相對密度大的固體懸浮物進行沉澱分離。污水中的懸浮顆粒以重力為主，在初沉池中主要進行自由沉澱和絮凝沉澱。污水處理廠用沉澱池，按水流方向分平流式，輻流式，豎流式，斜流式四種。每種沉澱池都分為五個區，即進水區，沉澱區，緩沖區，污泥區和出水區。
此處選擇表面負荷q=1.8的平流式沉澱池，其優點是沉澱效果好，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力強，布置緊湊，排泥過程穩定，施工簡易，已趨定型。缺點是配水不易均勻，如果採用多斗排泥時每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，操作量大，因此多採用新型排泥方法與機械。
第四節 曝 氣 池
曝氣池，屬於好氧生物處理單元，對污水中的（膠體和懸浮的）有機物作進一步的處理，COD、BOD、NH3-N的去除率一般為85%、90%、65%左右，可使出水達到二級要求。
曝氣池按流動形態分主要有推流式，完全混合式和循環混合式三種。按平面形狀方面可分為長方形廊道形，圓形，方形以及環狀跑道形等四種。按採用的曝氣方法可分為鼓風曝氣池，機械曝氣池以及兩者混合使用的機械-鼓風曝氣池。
此處選用傳統活性污泥法，污泥負荷取0.2 kgBOD5/(kgMLSS•d)，推流式廊道、鼓風曝氣、形狀為長方形。
第五節 二 沉 池
二沉池有別於其他沉澱池，首先在作用上有其特點。它除了進行泥水分離外，還進行污泥濃縮，並由於水量、水質的變化，還要暫時貯存污泥。由於二次沉澱池需要完成污泥濃縮的作用，所需要的池面積大於只進行泥水分離所需要的池面積。
其次，進入二次沉澱池的活性污泥混合液在性質上有其特點。活性污泥混合液的濃度高，具有絮凝性能，屬於成層沉澱。
活性污泥的另一特點是質輕，易被出水帶走，並容易產生二次流和異重流現象，使實際的過水斷面遠遠小於設計的過水斷面。
池型說明：分為平流、斜管、輻流、豎流四類，本設計選用中心進水周邊出水輻流式二沉池。
第六節 消 毒 池
城市污水經一級處理或二級處理後，水質改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，並有存在病原菌的可能，因此污水排放水體前應進行消毒，特別是醫院、生物製品所及屠宰場等有致病菌污染的污水，更應嚴格消毒。
消毒設備應按連續工作設置，消毒設備的工作時間，消毒劑投加量，可根據所排放水體的衛生要求及季節條件掌握。
目前最常用的污水消毒劑是液氯。其優點是效果可靠，投配設備簡單，投量准確，價格便宜。
第三章 污水處理構築物設計計算
第一節 格 柵
1. 設計參數
處理設施數量：兩組
設計流量為： ，
最大設計流量Qmax = KzQ
柵前水深h=1.0 m
過柵流速v=0.9m/s
柵條間隙b=0.02m
安裝傾角α= 60°
1. 柵條的間隙數n
h=1.0 m ,v=0.9m/s, b=0.02m, α= 60°,n=2，
最大設計流量Qmax = KzQ =1.2×1.85/2 =1.11 m3/s
2. 柵槽寬度B
設柵條寬度S=0.01
B=(n-1)S+bn=(72-1)×0.01+0.02×72=2.15m
3. 進水渠道漸寬部分長度l1
設進水渠寬 ,其漸寬部分展開角度為 ,
4. 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度l2
5. 通過格柵的水頭損失h1
設柵條斷面為銳邊矩形斷面
6. 柵後槽總高度H
設柵前渠道的超高 ,
7. 柵槽總長度L
8. 每日柵渣量W
在格柵間隙20mm 的情況下,設柵渣量為每1000m3污水產生0.07m3.
,宜用機械清渣。
格柵計算簡圖如下：
第二節 曝氣沉砂池
1. 參數的確定
處理設施數量：兩組,n=2
設計流量為：
，
水力停留時間t=240s=250s ,水平流速v=0.1m/s,有效水深
含砂量X＝0.05L/ =50 /1000000 ,
2. 池子總容積：
3. 水流斷面積：
4. 池長：
5. 池寬： 池子總寬度為 , 池子分兩格n=2,
每格池子寬度b=
6. 池高：池底坡度為0.2,超高 ,集砂槽高度 ,集砂槽寬度 ，池底斜面高度 ，全池總高：
7. 每格沉砂池實際進水斷面面積：
8. 每格沉砂池沉砂斗容量：
9. 每格沉砂池實際沉砂量：每兩天排一次砂，則：
10. 每小時所需空氣量：取曝氣管浸水深度為3.2m,查表得單位池長所需空氣量為28 ,故q=28×24×(1+15%)×2=1545.6 /h,式中(1+15%)為考慮到進出口條件而增長的池長。
第三節 初 沉 池
1. 參數確定:
表面負荷 =1.8 ,
沉澱時間t=2.1h,
SS去除率η=55%,
設計流量
2. 沉澱池各部尺寸:
總有效沉澱面積 ,
採用四（8）座沉澱池, 每池處理量Q= ，
每池表面積A= ,
沉澱池有效水深 ,
每個池寬b取12m
池長:L=
長寬比 ,合格
3. 污泥區尺寸:
每日產生的污泥量 每日每座沉澱池的污泥量 ,
污泥斗容積:
式中污泥鬥上口 ,污泥斗下底面積 ㎡,污泥斗為方斗,α=60°,故 ,則每個污泥斗的容積為
4. 沉澱池總高度
採用機械刮泥,緩沖層高 (含刮泥板),平底,故
0.3+3.78+0.6+10.4=15.08m
5. 沉澱池總長度
L=0.5+0.3+83.3=84.1m
式中 0.5為流入口至擋板距離,0.3為流出口至擋板的距離。
6. 放空管徑
放空時間設為T=6h,則放空管 取d=360mm, 式中H為平均水深
7. 進出水措施
進水端採用穿孔花牆配水,出水端採用三角溢流堰
第四節 曝 氣 池
一、 設計數據:
污泥負荷Ns = 0.30kgBOD5/(kgMLSS•d)
設計流量Q=16×104m3/d=1.86m3/s
二、 計算:
1. 污水處理程度的計算:
原污水的BOD值為200mg/L, 經初次沉澱池處理後BOD5按降低25%考慮,則進入曝氣池的污水,其BOD5值(Sa)為: 。
計算去除率,對此,首先按下式計算處理水中非溶解性BOD5值 ,式中b為微生物自身氧化率,取0.09,Xa活性微生物在處理水中所佔的比例,取0.4,Ce為處理水中懸浮固體濃度。
處理水中溶解性BOD5值為Se=20-5=15mg/L,
去除率
2. BOD-污泥負荷率的確定
擬定採用的BOD-污泥負荷率為0.3kgBOD5/(kgMLSS•d)，但為穩妥需加以校核。
,式中
代入各值，計算得 ，
計算結果確定， 值取0.3是適宜的。
3. 確定混合液污泥濃度X
由基本資料得SVI值為120-150 mg/L,取120mg/L
計算確定混合液污泥濃度X,對此r=1.2,R=0.5,代入各值得:
4. 確定曝氣池容積計算
曝氣池容積按下式計算:
5. 確定曝氣池各部位尺寸
設4組曝氣池,每組容積為 ,
池深取4m,則每組曝氣池的面積 ㎡,
池寬取4.5m,, 介於1-2之間,符合規定。
池長: ,符合規定。
設五廊道式曝氣池,廊道長: ,
取超高0.5m,則,池總高度H=4+0.5=4.5m
在曝氣池面對初沉池和二沉池的一側各設橫向配水渠道,並在1,2和3,4號沉澱池之間設置縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接。在兩側橫向配水渠道上設進水口,每組曝氣池共有5個進水口。
6. 曝氣系統的設計與計算(本設計採用鼓風曝氣系統)
1) 平均時需氧量的計算
由公式： 取 ， , 代入各值，得：
2) 最大時需氧量的計算
查表得K=1.4,代入各值,得:
3) 每日去除的BOD5值
4) 去除每千克BOD的需氧量
5) 最大時需氧量與平均時需氧量之比
7. 供氣量的計算
採用網狀膜型中微孔空氣擴散器,敷設於距池底0.2m處,淹沒水深3.8m,
計算污水溫度為30°C，
查表得水中溶解氧飽和度:
1) 空氣擴散器出口處的絕對壓力 按下式計算,即:
2) 空氣離開曝氣池面時,氧的百分比按下式計算,即:
式中EA是空氣擴散器的氧轉移效率,對網狀膜型中微孔空氣擴散器,取值12%。
3) 曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度30°C考慮)按下式計算,即:
4) 換算為在20°C條件下,脫氧清水的充氧量,按下式計算,即:
取值α=0.82,β=0.95,C=2.0,ρ=1.0
代入各值,得:
相應的最大時需氧量為:
5) 曝氣池平均時供氣量,按下式計算,即:
6) 曝氣池最大時供氣量:
7) 去除每kgBOD5的供氣量:
8) 每立方米污水的供氣量:
9) 本系統的空氣總量:除採用鼓風曝氣外,本系統還採用空氣在迴流污泥井提升污泥,空氣量按迴流污泥量的6倍考慮,污泥迴流比R取值60%,這樣,提升迴流污泥所需空氣量為:
總需氣量:36525+32000=68525
8. 空氣管系統計算
在相鄰的2個廊道的隔牆上設1根干管，共10根干管。每根干管上設5對配氣豎管，每根干管上共10條配氣豎管。全曝氣池共設100條配氣豎管。每根豎管的供氣量為: ,曝氣池的平面面積為:66.6×4.5×5×4=5994㎡。每個空氣擴散器的服務面積按0.49㎡計,則所需空氣擴散器的總數為: ,為安全計,本設計採用12300個空氣擴散器,每個豎管上安設的空氣擴散器的數目為: 個,每個空氣擴散器的配氣量為: 。
空氣管道系統的總壓力損失估算為:3kPa。網狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa,總壓力損失為:5.88+3=8.88kPa。為安全計,設計取值10kPa。
9. 空壓機的選定
空氣擴散裝置安曝氣池池底0.2m處,因此,空壓機所需壓力為:P=(4-0.2+1)×9.8=47kPa
空壓機供氣量,最大時:36525+32000=68525
平均時:30186+32000=62186
根據所需壓力及空氣量,決定採用LG80型空壓機15台,該型空壓機風壓50kPa,風量80 。正常條件下,13台工作,2台備用;高負荷時14台工作,1台備用。
第五節 二 沉 池
二沉池的池型是中心進水周邊出水的輻流式沉澱池,其剖面圖如下:
一、 參數的確定:
表面水力負荷q=1.2m3/(㎡•h),
二沉池個數n=4,
水力停留時間T=2.5h
二、 主要尺寸計算:
1. 池總表面積
2. 單池面積:
3. 池直徑:
4. 沉澱部分有效水深
5. 沉澱部分有效容積: V=
6. 沉澱池底坡落差: 取池底底坡 i=0.05,則:
7. 沉澱池周邊水深(有效)水深:
,滿足規范要求6—12之間,
式中 為緩沖層高度,取0.5m;
為刮泥板高度,取0.5m
8. 沉澱池總高度: ,
式中 為沉澱池超高,取0.3m
為沉澱池中心斗高度,取1.73m。
三、 每池產生的污泥量
估計經過曝氣池後污泥的SS去除率能達到80%,採用機械刮泥,所以污泥在斗內貯存時間約2h,並考慮到曝池迴流比取最大值80%,則:
四、 貯泥斗貯泥量計算
泥斗容積用幾何公式計算:
,
式中泥斗高
故
池底可貯存污泥的體積為:
共可貯存污泥的體積
>57.6 ,合要求。
五、 中心進水管的計算
單池設計流量: ，
中心進水管設計流量:
，
選用管徑 ,
六、 進出水配水設施
進水採用進水管，進水豎井,穩流筒等設施；出水採用環形集水槽，以及出水溢流三角堰。
第六節 污泥處理
一、污泥處理工藝
典型的污泥處理工藝流程包括四個階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小後續處理構築物的容積或設備容量，第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解，使污泥趨於穩定;第三階段為污泥脫水，使污泥進一步減容，便於運輸;第四階段為污泥處置，採用某種適宜的途徑，將最終的污泥予以消化處置。以上各階段產生上清液或濾液其中含有大量的污泥物質，因而應送回污水處理系統中繼續處理。
以上是典型的污泥址理工藝流程。但由於各地的條件不同，也可採用一些簡化流程。
當污泥果用自然干化法脫水時，可果用以下工藝流程
二、污泥濃縮池
污泥濃縮主要有重力濃縮，氣浮濃縮和離心濃縮三種工藝形式。國內目前以重力濃縮為主，但隨著氧化溝、A2/0 等污在處理新工藝的不斷增多，氣浮濃縮和離心濃縮將會有較大的發展。在此選用重力濃縮。
1. 設計參數：
二沉池剩餘污泥量：691.2m3/d
含水率99.2%，濃度7875mg/l
濃縮後含水率96%濃度3937mg/l
二座濃縮池固體通量Nwg=55Kg
2. 設計計算：
（1） 每座濃縮池面積
設計泥量Qw=
A=
（2） 濃縮池直徑
D= =
（3） 濃縮池工作部分高度
取污泥濃縮時間T=14h。則濃縮池工作部分高度
h1= =
（4） 濃縮池高度
設池超高0.5m。緩沖層高0.3m
濃縮池總高：
H=h1+h2+h3=2.3+0.5+0.3=3.1m
（5） 濃縮後污泥總體積：
V2=
第四章 污水廠總體布置
一、廠址選擇
在城鎮總體規劃中，污水廠的位置范圍已有規定。但是，在污水廠的具體設計時，對具體廠址的選擇，仍須進行深入的調查研究和詳盡的技術經濟比較。其一般原則如下：
(1)廠址與規劃居住區或公共建築群的衛生防護距離應根據當地具體情況，與有關環保部門協商確定，一般不小於300m 。
(2) 廠址應在城鎮集中供在水源的下游，至少500m。
(3) 廠址應盡可能少佔農田或不佔良田.便於農田灌溉和消納污泥。
(4) 廠址應盡可能設在城鎮和工廠夏季主導風向的下方。
(5) 廠址應設在地形有適當坡度的城鎮下游地區，使污水有自流的可能，以節約動力消耗。
二、平面布置及總平面圖
污水處理廠的平面布置包括處理構築物、辦公、化驗且其他輔助建築物，以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據處理廠的規模大小，採用l：200-1：50比例尺的地形圖繪制總平面圖，管道布置可單獨繪制。
平面布置的一般原則如下：
(1)處理構築物的布置應緊湊，節約用地且便於管理。
(2) 處理構築物應盡可能地按流程的順序布置，以避免管線迂迴，同時應充分利用地型，以減少士方量。
(3) 經常有人工作的建築物如辦公、化驗等用房應布置在夏季主風向的上風一方，在北方地區，並應考慮朝陽。
(4 )在布置總圖時，應考慮安裝充分的綠化地帶。
(5) 總圖布置應考慮遠近期結合,有條件時,可按遠景規劃水量布置，將處理構築物分為若干係列，分期建設。遠景設施的安排應在設計中仔細考慮，除了滿足遠景處理能力的需要而增加的處理池以外，還應為改進出水水質的設施安排場址。
(6) 構築物之間的距離應考慮敷設管渠的位置，運轉管理的需要和施工的要求，一般採用5-10m.
(7) 污泥處理構築物應恩可能布置成單獨的組合，以策安全，並方便管理。污泥消化池應距初次沉澱池較近，以縮短污泥管線，但消化池與其他構築物之間的距離不應小於20m。貯氣罐與其他構築物的間距則應根據容量大小按有關規定辦理。
1、水廠面積為380m*280m，
平面圖採用1：1000比例。所有構築物應在廠區的范圍內。
三、高程布置
在整個污水處理過程中，應盡可能使污水和污泥為重力流，但在多數情況下，往往須抽升。高程布置的一般規定如下：
(1)為了保證污水在各構築物之間能順利自流，必須精確計算各構築物之間的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構築物本身的水頭損失。此外，還應考慮污水廠擴建時預留的儲備水頭。
(2) 進行水力計算時，應選擇距離最長，損失最大的流程，井按最大設計流量計算。當有二個以上並聯運行的構築物時，應考慮某構築物發生故障時，其餘構築物須負擔全部流量的情況。計算時還須考慮管內淤積，阻力增大的可能。因此，必須固有充分的餘地，以防止水頭不夠而發生涌水現象。
(3) 污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，並能自由進行農田灌溉。
(4)各處理構築物的水頭損失(包括進出水渠的水頭損失) .