目錄1設計說明書 11.1設計題目 11.2設計目的與任務 11.2.1目的 11.2.2任務 11.3設計原始資料 11.4設計依據 21.5工藝流程的選擇確定 31.5.1確定處理程度 31.5.2工藝流程確定 31.6污水處理構筑物各單項處理構筑物的設計說明 41.7平面布置及高程布置 51.7.1平面布置 51.7.2高程布置 62設計計算書 72.1污水處理站規(guī)模計算 72.2污水處理程度計算 72.3各單項構筑物工藝設計計算及草圖 92.3.1格柵 92.3.2均化池 102.3.3配水井 132.3.4混合池 142.3.5反應池 152.3.6沉淀池 182.3.7集泥井 212.3.8濃縮池 212.3.9計量設備 232.3.10其它 232.4高程設計計算 242.5其它相關說明 263總結 271設計說明書1.1設計題目某針織印染廠綜合污水處理工程工藝設計1.2設計目的與任務1.2.1目的根據設計任務書中給予的原始資料，對某針織印染廠的污水處理站進行工藝設計。靈活運用所學水污染控制工程（1）有關污水處理物化方法的設計計算的專業(yè)知識、繪圖、查閱資料和設計手冊以及使用設計規(guī)范等基本技能，根據所給予的設計原始資料，進行綜合分析，確定污水處理方案，完成污水處理站的工藝設計。本設計屬初步設計（方案）性質的設計工作。1.2.2任務(1)根據所提供的原始資料，確定污水所需的處理程度，并選擇處理方案；(2)根據污水處理程度結合污水站的地形條件，確定污水處理流程和處理構筑物；(3)對所選定的處理構筑物進行工藝設計計算，確定其形式和主要尺寸；(4)進行污水處理站的高程計算；(5)繪制污水站的總體布置圖（包括平面布置和高程布置）；(6)編寫說明書、計算書。1.3設計原始資料某廠污水站及排放口附近地形圖一張。工廠排水水量資料：工廠生產污水流量日變化數據見表1；污水流量按生產污水流量日變化曲線計算，Kd=1.2，Kh=1.3；表1生產污水流量日變化數據表時間（t）01234567891011流量（m3/h）808590100957080120130180200230時間（t）121314151617181920212223流量（m3/h）280230280330380380330330280240140140工廠排水水質資料：該廠是一個綜合性針織印染廠，所排出的生產污水用化學混凝法處理，采用堿式氯化鋁作混凝劑，原水水質（取均和3小時后的水樣，經24小時逐時取樣混合）試驗資料如下：色度：380倍（稀釋倍數法）；PH=6.0；COD=860mg/l；BOD5=250mg/l；DO=2.5mg/l。其它資料如下：混凝劑投量：400mg/l（污水），堿式氯化鋁中含Al2O36～8%；產生的化學污泥量（脫水后）：0.17kg/d﹒m3污水（含水率85%）；處理出水受納水體為污水站附近某河流。水文地質資料：污水站附近河流最高洪水位為266m，該河流95%保證率的枯水流量為10m3/s，河水流速為0.5m/s，夏季河水水溫為17℃，河水中原有DO=7.0mg/L，河水中原有BOD5=3mg/L。廢水處理廠（站）址的地質鉆孔柱狀圖，地基的承載能力，地下水位（包括流沙）與地震等資料齊全；污水站地下水位距地表20m左右；土壤為沙質粘土，抗震強度在1.5kg/cm2以上。氣象特征資料：包括氣溫（年平均、最高、最低）、降雨量、蒸發(fā)量、土壤冰凍和風向資料等。當地氣象條件為：夏季主導風向為西南風，氣壓為730.2mmHg，每年平均氣溫為15.1℃，冬季最冷月平均氣溫為8℃。其它資料：廠區(qū)附近無大片農田；擬由省建筑公司施工，各種建筑材料均能供應；電力供應充足。1.4設計依據（一）主要規(guī)范1、《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50318-2000），國家質量技術監(jiān)督局、中華人民共和國建設部2、《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006），中華人民共和國建設部（二）主要標準1、《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）2、《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）3、《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》（GB4287—92）4、《給水排水制圖標準》（GBJ106-87）5、《城市污水處理廠污水污泥排放標準》（CJ3025-1993）6、《城市污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》（CJJ31-1989）7、《城市污水處理工程項目建設標準》（建標[2001]77號）（三）設計手冊：1、《給水排水快速設計手冊》（2——排水工程），中國建筑工業(yè)出版社，1996年2、《給水排水設計手冊》（5冊城鎮(zhèn)排水），中國建筑工業(yè)出版社，2000年3、《環(huán)境工程手冊》（水污染防治卷），高等教育出版社，1996年4、水工業(yè)設計手冊-廢水處理及再用[M].許澤美編.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002年5、《三廢處理工程技術手冊》（廢水卷），化學工業(yè)出版社，2000年（四）其他：1、課程設計指導書提供的相關原始資料和設計基本參數2、《水污染物化控制原理與技術》，羅固源主編，化工出版社，2002年3、《水污染控制工程》，羅固源主編，高等教育出版社，2007年4、《排水工程（第四版）》上冊，孫慧修主編，中國建筑工業(yè)出版社，1999年1.5工藝流程的選擇確定1.5.1確定處理程度污水設計處理程度：BOD5的處理程度；COD的處理程度；ss的處理程度。1.5.2工藝流程確定污水處理工藝流程的選擇，應首先保證處理水達到所要求的處理程度，其次應對其工程造價與運行費用，方案的技術先進性，建設實施的條件進行定性定量的比較，以優(yōu)選經濟合理的設計方案，其應遵循以下原則：(1)應考慮處理規(guī)模、進水水質特性、出水水質要求、各種污染物的去除率；考慮氣候等自然條件，北方地區(qū)應考慮低溫條件下穩(wěn)定運行。(2)工藝流程選擇應考慮的技術經濟因素：節(jié)省電耗；減小占地面積，考慮批準的占地面積，征地價格；降低基建投資和運行成本。(3)在保證出水水質達到要求的前提下，選用處理效果穩(wěn)定，技術成熟可靠、先進適用的技術，使運行管理方便，運轉靈活，自動化水平高，操作容易。；適應當地運行管理能力的具體情況；可積極穩(wěn)妥地選用污水處理新技術。因此，根據所要求的處理程度，按技術先進、經濟合理的原則確定處理方法和處理流程，并決定處理所需的處理構筑物。本污水處理站工藝設計采用的處理工藝流程見圖1（化學混凝處理法）。原水原水格柵均化混合加藥反應沉淀出水排放濃縮脫水污泥外運上清液回流圖1污水處理站處理工藝流程圖1.6污水處理構筑物各單項處理構筑物的設計說明(1)污水處理站處理規(guī)模：Q=5760m3/d，污水處理站最大設計流量：Qmax=7488m3/d。(2)各單項構筑物設計計算結果匯總見表2。表2各單項構筑物設計計算結果匯總表序號構筑物外形設計尺寸（mm）單位數量備注1格柵L×B×H＝2150×500×700座1格柵井2均化池D×H＝21000×3300座2均量、均質合建式3配水井D×H＝1430×1800座24混合池D×H＝1200×2070座2機械混合5反應池L×B×H＝7500×2500×2430座2垂直軸機械式6平流式沉淀池L×B×H＝20800×4000×7744座2泥斗高：3031mm7集泥井D×H＝2500×1300座18濃縮池（豎流式）D×H＝1600×5039座1泥斗高：1039mm9污泥脫水間L×B＝12000×6000座110上清液集水池L×B×H＝2000×2000×1500座111計量堰套1三角堰1.7平面布置及高程布置1.7.1平面布置(1)污水站的平面布置須按《室外排水設計規(guī)范》所規(guī)定的各項條款進行設計。(2)平面布置應考慮近期和遠期相結合，有條件時，可按遠景規(guī)劃水量布置，將處理構筑物分為若干系列，作出分期建設的安排。(3)應以節(jié)約用地為原則，根據污水處理站各建筑物、構筑物的功能和工藝流程要求，結合廠址地形、氣象和地質條件等因素，使總平面布置合理、經濟、節(jié)約能源，并應便于施工、運行、維護和管理。(4)生產行政管理和生活設施宜集中布置，其位置和朝向應力求適用、合理，并應與處理構筑物保持一定的防護距離。經常有人工作的建筑物如辦公、化驗等用房應布置在夏季主導風向的上風向，在北方地區(qū)并應考慮朝陽。(5)污水和污泥的處理構筑物宜分別集中布置。各構筑物間的布置應盡量緊湊，節(jié)約用地并便于管理。同時應考慮管線敷設、構筑物施工開槽相互影響，以及今后運行、操作、檢修距離，構筑物應符合留有一定的施工間距(5~8m)的要求。(6)廢水與污泥處理的流向應充分利用原有地形，盡可能考慮重力流。各構筑物之間的連接管渠應盡量簡單而便捷，避免迂回曲折，減少水力損失，降低能耗。(7)各單元處理構筑物的座(池)數根據污水處理站規(guī)模、處理站的平面尺寸、各處理設施的相對位置與關系、池型等因素來確定，同時考慮到運行、管理機動靈活，在維修檢修時不影響正常運行。各處理構筑物的連接管渠應使盡可能采用蓋板明渠；除正常工作管渠和閘閥外，平面布置圖考慮了超越管、事故排放管、放空管、半放空管，當某一處理構筑物因故停止運行時，不致影響其它單元構筑物的正常運行，以及發(fā)生事故或停運檢修時，能使廢水跨越后續(xù)處理構筑物而進入其它池子或直接排入水體；還要考慮給水管、投藥管、站內污水管、站區(qū)內雨水管等。(8)平面布置時，除考慮主體構筑物外，還考慮了主要附屬構、建筑物。各處理構筑物與附屬建筑物的位置關系，應根據安全、運行管理方便與節(jié)能的原則來確定。由于本設計是某工廠的污水站，所以如機修車間、食堂等均不考慮，但考慮了污水站辦公室及化驗室等。(9)污水處理站內應設置聯通各構筑物和建筑物的道路，站內道路車行道寬5m，人行道寬2m。站內應有一定得綠化面積，其比例應不小于全站總面積的30%。(10)平面布置圖可根據污水站的規(guī)模，采用1:200～1:500比例尺的地形圖繪制，常用的比例尺為1：200。本污水處理站平面布置采用比例為1:200。1.7.2高程布置(1)應在完成各構筑物計算及平面布置草圖后進行。各處理構筑物之間采用重力流，選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并適當留有一定的富余水頭，以防止淤積時水頭不夠而造成涌水現象，影響處理系統(tǒng)的正常運行。各構筑物的水頭損失查表估算，但各連接管渠的水頭損失通過計算確定。污水處理流程高程布置的主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接管、渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。(2)計算水頭損失時，原則上一般應以近期最大流量作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量作為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。(3)為了降低運行費用，便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。各處理構筑物的水頭損失可直接查表，但各構筑物間的連接管、渠的水頭損失則需計算確定，計算詳見教材和相關設計手冊。高程布置時還應考慮管內淤積，阻力增大的可能，因此需留有充分余地。(4)在作高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。在決定污泥處理構筑物的高程時，應注意使污泥水（包括上清液、濾后液等）能自動排入廠內污水干管。(5)站區(qū)的豎向高程設計，應盡量做到填挖方量少，土石方基本平衡，并考慮有利排水。出水管渠高程，須不受水體洪水頂托。(6)繪制縱斷面圖時采用的比例，橫向可與總平面圖相同，縱向為1:50～1:100，按最遠的流程繪制。本污水處理站高程布置橫向比例為1:200，縱向比例為1:100。2設計計算書2.1污水處理站規(guī)模計算根據給定的原始資料，確定污水處理站的規(guī)模、構筑物設計水量和水質。污水設計流量應考慮最大流量、平均流量、最小流量，此外還要考慮近期流量和遠期流量。(1)日平均流量，均化池設計流量采用平均流量；(2)污水站處理規(guī)模按最大日流量計算，規(guī)模流量，均化池后的構筑物設計流量采用最大日流量；(3)最大時流量，各構筑物連接管渠按最大時流量計算水頭損失；(4)最大流量，格柵設計流量采用最大流量。(5)最小流量Qmin=1/2Qmax=3744m3/d=0.0433m3/s，連接管渠用最小流量核算懸浮物沉積，計量設備用最小流量做量測范圍低限計算。2.2污水處理程度計算（一）按地表水環(huán)境質量標準由地表水環(huán)境質量標準(GB3838—2002)中的規(guī)定，污水處理站出水受納河流對應地表水Ⅲ類水域功能類別。按Ⅲ類水域中DO容許最低濃度(DO=5mg/L，本設計不考慮有毒物質)，計算對污水中BOD5的處理程度。排入水體的污水流量按污水最大流量進行計算，即q=，河水流量Q=10m3/s。河水中原有溶解氧DOR=7.0mg/L，河水中原有BOD5=L5R=3mg/L；污水溶解氧DOSW=2.5mg/L，污水BOD5=250mg/L。河水流速為0.5m/s，取混合系數α=0.9。排放口處溶解氧的混合濃度查氧在蒸餾水中的飽和溶解度表，得出T=17℃時的飽和溶解氧DOS=9.74mg/L，可得出起始點的氧虧量D0=9.74－6.957=2.783mg/L，臨界點的氧虧量Dc=9.74－5=4.74mg/L。T=17℃時，=0.0877，=0.191。根據氧垂曲線用高斯—賽德爾迭代法求起始點有機物濃度L0和臨界時間tc(1)(2)設臨界時間初始值t`c=2.5d，代入式(1)，得L0=17.10mg/L，代入式(2)，得tc=2.378d；t`c=2.378d，代入式(1)，得L0=16.69mg/L，代入式(2)，得tc=2.353d；t`c=2.353d，代入式(1)，得L0=16.60mg/L，代入式(2)，得tc=2.347d；t`c=2.347d，代入式(1)，得L0=16.58mg/L，代入式(2)，得tc=2.346d；t`c=2.346d，代入式(1)，得L0=16.58mg/L，代入式(2)，得tc=2.346d=t`c，符合要求，(一般︱(tc-t`c)︱≤0.001即符合要求)。所以，得L0=16.58mg/l，tc=2.346d。注：也可利用MATLAB或C++編程求解。污水排放起點容許的污水與河水混合后17℃的BOD5污水站允許排放的BOD5(17℃)因為原污水BOD5=250mg/L＜793.24mg/L，所以應舍去。直接參照行業(yè)排放標準或綜合排放標準。（二）按行業(yè)排放標準和綜合排放標準按照國家綜合排放標準與國家行業(yè)排放標準不交叉執(zhí)行的原則，紡織染整工業(yè)執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準(GB4287—92)》。根據行業(yè)排放標準，排入GB3838中Ⅲ類水域的廢水執(zhí)行一級標準，最高允許排放濃度BOD5=25mg/L，COD=100mg/L，懸浮物ss=70mg/L。原水水質（均合3小時后取樣）：BOD5=250mg/L，COD=860mg/L，ss=2.5mg/L。污水處理程度式中Ci——未處理污水中某種污染質的平均濃度(mg/L)；Ce——允許排入水體的已處理污水中該種污染質的平均濃度(mg/L)。BOD5的處理程度COD的處理程度ss的處理程度選擇處理程度高的作為本設計的處理程度，確定本污水站的處理程度。2.3各單項構筑物工藝設計計算及草圖2.3.1格柵柵條間隙數格柵的設計按最大流量Qmax=7488m3/d=0.0867m3/s進行計算。設柵前水深h=0.3m，過柵流速v=0.8m/s，格柵傾角α=60°，選用中格柵，柵條間隙b=0.02m，則柵條間隙數。柵槽寬度采用銳邊矩形斷面(10×50mm)，槽條寬度S=0.01m，柵槽寬度B=S(n-1)+bn=0.01×(17-1)+0.02×17=0.5m。校核柵前流速設進水渠道寬B1=0.35m，其漸寬部分展開角度α1=20°，進水渠道內的流速，滿足格柵前渠道內的水流速度0.4~0.9m/s的要求。校核過柵流速過柵流速，滿足過柵流速0.6~1m/s的要求。進水渠道漸寬部分的長度柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度通過格柵的水頭損失格柵為銳邊矩形斷面，查表得阻力系數，通過格柵的水頭損失。柵后槽總高度設保護高=0.3m，則柵后槽總高度H=h+=0.3+0.1+0.3=0.7m柵槽總長度每日柵渣量在格柵間隙21mm的情況下，每1000污水產生0.07柵渣，設柵渣量為W=0.07/1000m污水，每日柵渣量﹥0.2m3/d，宜采用機械清渣。格柵外形及具體尺寸見圖2。2.3.2均化池(1)該污水處理站采用將均量和均質合為一池的合建式均化池，在池中設置機械攪拌裝置。池上半部為均量（變水位），下半部為均質（常水位）。出水口設在池體的中部，出水口以上為均量的容積。均化池的尺寸和容積，主要根據廢水流量的變化范圍，及要求的均和程度決定。該廠產生的污水流量在一天內無周期性變化，要按最不利情況即流量在高峰時的區(qū)間計算。(2)由表1的污水流量日變化數據（流量為瞬時流量），換算為每小時的平均流量，再由小時平均流量計算出一日內不同時刻的進水和出水的累計水量，計算表格見表3。圖2格柵草圖表3一日內不同時刻進水和出水的累計水量計算表格時間（t）0.01.02.03.04.05.06.07.08.0瞬時流量（m3/h）80.085.090.0100.095.070.080.0120.0130.0平均流量（m3/h）0.082.587.595.097.582.575.0100.0125.0進水累計量（m3）0.082.5170.0265.0362.5445.0520.0620.0745.0出水累計量（m3）0.0200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.01600.0時間（t）9.010.011.012.013.014.015.016.017.0瞬時流量（m3/hr）180.0200.0230.0280.0230.0280.0330.0380.0380.0平均流量（m3/h）155.0190.0215.0255.0255.0255.0305.0355.0380.0進水累計量（m3）900.01090.01305.01560.01815.02070.02375.02730.03110.0出水累計量（m3）1800.02000.02200.02400.02600.02800.03000.03200.03400.0時間（t）18.019.020.021.022.023.024.0瞬時流量（m3/h）330.0330.0280.0240.0140.0140.080.0平均流量（m3/h）355.0330.0305.0260.0190.0140.0110.0進水累計量（m3）3465.03795.04100.04360.04550.04690.04800.0出水累計量（m3）3600.03800.04000.04200.04400.04600.04800.0(3)根據表3計算結果作出污水進水、出水累積水量曲線圖，見圖3。(4)在圖3中讀出最大負偏差V-=900m3，最大正偏差V+=150m3，則均量池的容積。(4)在圖3中讀出最大負偏差V-=900m3，最大正偏差V+=150m3，則均量池的容積。(5)均質池的容積按T=3h進行計算，。圖3進水、出水累積水量曲線圖(6)均化池的容積V均化=V均量+V均質=1638+428.6=2066.6m3(7)污水站設置兩個均化池。由于水深要求h≤4m，取H=3m，，所以。取D=21m，校核，符合條件。(8)均量水深h1=3×1638/2066.6=2.4m，均質水深h2=3-2.4=0.6m。設保護高為0.3m，則均化池總深H總=3+0.3=3.3m。(9)均化池外形及具體尺寸見圖4。圖4均化池草圖2.3.3配水井設配水井共2個，在2個均化池前和2個混合池前分別設1個。配水井的設計按照規(guī)模流量進行計算。設有效水深h=1.5m，保護高h1=0.3m，則配水井總高H=h+h1=1.5+0.3=1.8m。取停留時間T=20s，則進水體積V=Qd,max·T=0.067×20=1.34m3。，D外=0.18×2=0.36m，則D總=D內+D外=1.07+0.36=1.43m。配水井外形及具體尺寸見圖5。圖5配水井草圖2.3.4混合池采用機械攪拌混合，用堿式氯化鋁作混凝劑。(1)混合池容積經過均化池后，混合池的處理水量按規(guī)模流量進行設計計算，即Q=5760m3/d=240m3/h。設置兩個混合池，即池數n=2，混合時間T=1min?；旌铣赜行莘e(2)混合池尺寸設混合池直徑D=1.2m，則混合池水深?；旌铣乇Ｗo高設為0.3m，混合池總高為1.77＋0.3=2.07m。(3)攪拌器尺寸混合池H/D=1.77/1.2=1.475>1.3，因此池內設兩層帶有兩葉的平槳板攪拌器(e=2，Z=2)；攪拌器直徑D0=(1/3~2/3)D=0.4~0.8m，取D0=0.6m；攪拌器寬度B=(0.1~0.25)D=0.12~0.30m，取B=0.2m；攪拌器每層間距(1.0~1.5)D0=0.6~0.9m，取為0.6m，相鄰兩槳板采用90°交叉安裝；攪拌器距池底(0.5~0.75)D0=0.3~0.45m，取為0.4m。(4)固定擋板尺寸為加強混合效果，防止水流隨槳板回轉，除池內設有快速旋轉槳板外，在混合池周壁設四塊固定擋板。每塊寬度b=(1/10~1/12)D=0.12~0.10m，取b=0.11m；其上下緣離靜止液面和池底皆為1/4D=0.3m。擋板長為1.77－0.3×2=1.17m。(5)攪拌器轉速攪拌器外緣線速度v=3m/s，攪拌器轉速，攪拌器旋轉角速度。(6)軸功率20℃水的動力黏度=1.0050×10-3Pa·s=1.0245×10-4kg·s/m2，γ=1000kg/m3。設計速度梯度G取600s-1，阻力系數取C=0.45。需要軸功率計算軸功率，滿足要求。(7)電動機功率(8)機械混合池外形及具體尺寸見圖6。2.3.5反應池設置2個豎直軸式機械反應池，則每個反應池的設計流量為：Q＝＝120m3/h(1)反應池尺寸反應時間取20min，則反應池有效容積。為配合沉淀池尺寸，反應池分3格，每格尺寸2.5m×2.5m，則反應池水深h=V/A=m，反應池超高取0.3m，總高度為2.43m。圖6機械混合池草圖每格反應池體積為2.5×2.5×(2.13+0.3)=15.2。反應池分格隔墻上過水孔道上、下交錯布置，每格設一臺攪拌設備，見圖7。為加強攪拌效果,于池子周壁設四塊固定擋板。(2)攪拌設備葉輪直徑取池寬的80%，采用2.5×80%=2m。葉輪槳板中心點線速度采用：v1=0.44m/s，v2=0.35m/s，v3=0.2m/s。槳板長度l=1.1m(槳板長度與葉輪直徑之比)。槳板寬度b=0.12m。每根軸上槳板數8塊，內、外側各4塊。裝置尺寸如圖8所示。旋轉槳板面積與反應池過水斷面面積之比為且>10%，符合要求。葉輪漿板中心點旋轉直徑D0=[(1000-440)/2+440]×2=1440mm=1.44m葉輪轉速分別為：，，圖7垂直軸式機械反應池草圖圖8槳板計算草圖，槳板寬長比，查阻力系數表，得CD=1.10。按公式，（式中n——同一旋轉半徑上槳板數）計算槳板旋轉時克服水的阻力所耗功率：第一格外側槳板：P01`=0.055kW，第一格內側槳板：P01``=0.008kW第一格攪拌軸功率：P01=P01`+P01``=0.63kW以同樣方法，可求得第二格攪拌軸功率分別為0.032kW，第三格攪拌軸功率分別為0.006kW。設三臺攪拌器合用一臺電動機，則反應池所消耗總功率=0.063+0.032+0.006=0.101kW。電動機功率（取=0.75，=0.7）(3)核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20℃計，=1.0050×10-3Pa·s）第一格第二格第三格反應池平均速度梯度，滿足在10-70之間。GT=50.1×20×60＝6.01×，滿足在104~105之間。經核算，G值和GT值均較適合。2.3.6沉淀池設置2個平流式沉淀池，則每個反應池的設計流量為：Q＝＝120/h，設沉淀時間t=2.5h，表面負荷率=1.5/(h)。(1)尺寸確定池子總表面積按表面負荷率計算，按水平流速校核。池子總表面積沉淀部分有效水深=t=1.5×2.5=3.75m沉淀部分有效容積V`=Ah2=80×3.75=300因為初沉池的最大水平流速為7mm/s，取水平流速v=2mm/s，池長L`=3.6vt=3.6×2×2.5=18m，池子總寬度。為與反應池尺寸匹配，取池寬B=4m，則池長，水平速度，符合要求。校核長寬比，符合要求。(2)污泥部分所需的總容積產生的化學污泥量（脫水后）：0.17kg/d·m3(含水率為85%)，污泥總體積，換算成沉淀池產生的污泥(含水率為99%)體積。取兩次清除污泥間隔時間T=1d，V=W1T=14.7×1=14.7，則每個沉淀池的污泥部分所需的總容積為14.7/2=7.35。(3)泥斗設計采用棱臺形狀的污泥斗，取=60°，設棱臺的尺寸分別為：上邊長L1=4m，下邊長L2=0.5m，則泥斗高度，污泥斗的體積設計進水口處離擋板距離為0.5m，出水口離擋板的距離為0.3m。采用機械刮泥，設定池底縱坡水力坡度i=0.01，污泥斗以上梯形部分上底長L1=20+0.5+0.3=20.8m，下底長L2=4m，梯形部分高度h4′=(20+0.3－4)×0.01=0.163m，則污泥斗以上梯形部分污泥容積所以污泥斗和梯形部分污泥容積V=V1+V2=18.439+0.163=26.263>7.35，滿足要求。(4)池子總高度有效水深=3.75m，取保護高=0.3m，緩沖層高度=0.5m，污泥部分高度，池子總高H=+++=0.3+3.75+0.4+3.194=7.744m。(5)沉淀池外形及具體尺寸見圖9。圖9沉淀池草圖(6)入口的整流措施采用溢流式入流裝置，并設置與擋流板的組合，見圖10所示。圖10平流式沉淀池入口的整流措施(7)出口的整流措施采用溢流式集水槽，集水槽是沿沉淀池寬度設置的，見圖11。溢流式出水堰的形式為鋸齒形三角堰，水面宜位于齒高的1/2處，見圖12。為適應水流的變化或構筑物的不同沉降，在堰口處需設置使堰板能上下移動的調整裝置。(8)進出口處設置的擋板，高出水面0.1~0.5m。進口處擋板淹沒深度為0.5~1.0m，出口處擋板淹沒深度0.3~0.4m。圖11平流式沉淀池集水槽的形式圖12平流式沉淀池出水堰的形式2.3.7集泥井取停留時間T=8h，則所需容積V=QT=14.7×8/24=4.9，取有效水深h=1m，，設保護高0.3m，則總高H=1.3m。2.3.8濃縮池采用豎流式連續(xù)重力濃縮池，采用上部中心管進水方式，污泥從中心管流入，由下部流出，通過反射板的阻攔向四周分布，然后沿沉淀區(qū)的整個斷面上升。進泥含水率99%，出泥含水率96%，設定濃縮時間T=12h。中心管計算中心管流量為濃縮前污泥流量=W2=14.7m3/d=0.00017m3/s，取中心管內流速v0=0.02m/s﹤0.03m/s，中心管有效過水斷面積，中心管直徑，取中心管直徑d0=0.2m，則中心管有效過水斷面積，中心管內流速，符合要求。喇叭口、反射板等結構的設計和計算中心管下口設有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m。中心管和反射板外形及見圖10。尺寸設污水由中心管與反射板之間縫隙的出流速度v1=1mm/s；喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.35倍，即d1=h1=1.35d0=1.35×0.2=0.27m；反射板直徑為喇叭口直徑的1.30倍，即d2=1.30d1=1.30×0.27=0.351m。中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度。中心管、喇叭口和反射板的尺寸構造見圖13。圖13中心管、喇叭口和反射板的尺寸構造排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m。浮渣擋板距集水槽0.25m~0.5m，高出水面0.1~0.15m，淹沒深度0.3~0.4m。(3)沉淀區(qū)設計計算濃縮時間T=12h，取污水在沉淀區(qū)的上升速度v=0.07mm/s，沉淀區(qū)的有效水深=vT×3600=0.07×12×3600×=3.024m≈3m>2.75m，符合要求。沉淀區(qū)污泥量為濃縮分離出的污水流量，沉淀區(qū)工作部分的有效斷面積，則沉淀池總面積A=f+F=0.0314+1.8229=1.8543，沉淀池的直徑，取1.6m。為了使水流在沉淀區(qū)內分布均勻，且水流自下而上垂直流動，池子直徑與有效水深之比D/=1.6/3<3符合要求。(4)污泥區(qū)設計計算濃縮區(qū)污泥量，設計一天清泥3次，兩次排泥間隔時間t=8h，則V=Q1t=3.675×8/24=1.225m3。取污泥斗側壁傾角為α=60°，圓錐上部直徑D=1.6m，設圓錐底部直徑d=0.4m，則上部R=0.5D=0.8m，底部r=0.2m，則泥斗高h5=(R-r)tg60°=(0.8-0.2)×tg60°=1.039m，所以圓錐部分容積。設緩沖層高度h4=0.5m，則緩沖區(qū)部分容積。因此污泥區(qū)容積V=V1+V緩=0.914+1.005=1.919>1.225m3，因此計算合理。(5)沉淀池總高度設保護高度h1=0.3m，則沉淀池總高H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.2+0.5+1.039=5.039m。(6)濃縮池外形及相關尺寸見圖14。2.3.9計量設備計量設備選用三角堰，Qmax=0.0867m3/s，=0.04335m3/s。由，得，所以，。按設計規(guī)范要求可取h=0.30m，即三角堰齒形高H=2h=0.60m，如圖15所示。2.3.10其它(1)脫水的設計計算略，在平面布置時應留有位置；經脫水后的化學污泥經試驗可作制磚墊圖14濃縮池草圖圖15三角堰草圖路的材料。(2)混凝劑的耗量以每立方米污水用量400g堿式氯化鋁計，M=0.4×5760=2304kg/d。堿式氯化鋁中含Al2O3(6~8%)。2.4高程設計計算污水排出口地面標高為277.30m，采用鋼筋混凝土管非滿流，粗糙度n=0.014，。根據設計流量Qmax=86.7L/s，查《排水工程》上冊附表2-2水利計算圖：選取D=400mm，查得坡度i=0.0037，h/D=0.65，v=1.02m/s，所以有效水深h=0.65×0.4=0.26m，則污水排出口水面標高為277.30+0.26=277.56m。污水排出口到格柵前的距離l=35m，沿程損失il=0.0037×35=0.13m，富余水頭取0.10m，則柵前水面標高為：277.56-0.13-0.10=277.33m。各處理構筑物之間盡量采用重力流。計算高程時，各構筑物的水頭損失可直接查表，單各連接管渠的水頭損失則須進行計算決定；高程布置時，為安全性考慮，應留有一定的富余水頭，在本設計中富余水頭取0.10m。根據以下兩個公式計算水面標高：后一構筑物的水面標高=前一構筑物的水面標高-水頭損失(1)水頭損失=沿程阻力損失+局部水頭損失+富裕水頭+構筑物本身水頭損失(2)其中，沿程阻力損失為il，局部水頭損失=，可根據手冊查出；本設計中構筑物本身水頭損失如下：格柵：0.8~0.12m；均化池：0.3m；配水井：0.1~0.15m；混合池：0.2m；反應池：0.3m；沉淀池：0.3m；集泥井：0.3m；濃縮池：0.3m。格柵前：柵前水面標高277.33m，柵前水深為0.30m（參見2.3.1格柵的設計計算），則柵前底部標高為277.33-0.30=277.03m，柵前頂部標高為277.03+0.60=277.63m格柵后：格柵后的有效水深為0.30m，經計算和查表，過柵時的局部水頭損失=0.30，沿程損失極小，可以忽略不計，格柵本身水頭損失為0.1m。則柵后水面標高為277.33-0.1=277.23，柵后底部標高為277.03-0.1=276.93m，柵后頂部標高為277.63m。同理，進行其他各構筑物的高程計算，計算結果見表4。水頭損失計算滿足：盡可能在利用水流重力作用，設計時盡量使下一構筑物的水面高度低于上一構筑物液面高度。表4高程計算結果表（單位m）構筑物水面標高構筑物底部標高構筑物頂部標高有效水深格柵柵前277.33277.03277.630.30柵后277.23276.93277.630.30配水井1276.80275.30277.101.50均化池276.27273.27276.573.00配水井2275.54274.04275.841.50混合池275.01273.24275.311.77反應池274.38272.25274.682.13沉淀池274.08270.33274.683.75(不包括污泥部分)出水堰273.78272.45274.680.33集泥井272.38271.38272.681.00濃縮池273.79269.05274.093.00(不包括泥斗高)由于反應池與沉淀池是共并設計，因此其構筑物頂部標高相同。在進行濃縮池的計算時，由于濃縮池高差太大，埋入地下部分大于4m，導致施工困難，因此用污泥泵將污泥提升后在處理，這樣就減小了埋深。出水水位高于污水站附近河流的最高洪水位266m，滿足要求。2.5其它相關說明(1)由于理論知識的薄弱和實踐經驗的缺乏，本課程設計中難免有很不足之處。在施工過程有些尺寸的數據過于精密，并且加大了施工難度，這種情況下，施工人員再相關技術人員的認可下可以適當將尺寸進行調整。(2)本設計理論結果可能與實際污水處理結果有所不同，因此在還需要進行進一步的調試才能進行施工，運行。此外，該污水處理站在使用過程中還應該進行合理的維護和管理。(3)設計成果如下：污水處理站總平面圖（CAD繪制，一號圖紙）；污水處理站高程圖（手工繪制，二號圖紙）；設計說明書計算書一份。3總結水污染控制工程（1）課程設計是我在大學中的第一個設計，由于我對水污染控制工程比較感興趣，在日常課程學習的過程和課余時間對基礎知識和理論的積累較多，對理論的學習較扎實，因此本次設計進行得比較順利。但是我仍然在此次設計中受益不少。開始的時候，我以為設計是很簡單而有趣的，但是由于任務繁重，需要處理的數據量太大，而一周的設計時間十分有限，設計期間的忙碌是我們每個人都沒有想到的。一周的設計晝夜奮戰(zhàn)既艱辛又煩瑣。在計算，查閱資料和繪圖的過程中，我既增長了知識又鍛煉了耐性，同時也發(fā)現了自己真正的不足之處。最實際的收獲是我深感實際與理論的差別，并對書本上的知識有了更深的認識。例如在進行平面布置的時候，我根據當地的地形、風向等條件合理的布置了各個處理構筑物和附屬建筑物，但是最初沒有考慮經濟因素，布置出來的平面圖占地面積過大，在老師的指導下，合理的改動了平面位置，使得占地面積得到合理的壓縮。痛苦的過程背后總會暗藏著勝利的喜悅，當我完成一項任務后，我就會格外興奮，并準備著攻破下一難關?？粗约河H手做出來的設計，不禁會有幾份成就感。當然還有一些不太盡人意的地方值得我以后去修改和提高。最后感謝在設計過程中對我提供幫助的許曉毅老師以及我的同學們，使我順利地完成大學的第一個課程設計。在設計中，我體會到了那些從事設計行業(yè)的工程師們，他們的生活是多么的艱辛，需要怎樣的堅持和嚴謹的態(tài)度。附錄資料：不需要的可以自行刪除玻璃幕墻安裝施工工藝流程1、施工準備設計方案送甲方審核，明確鋼板、鋼拉桿材斷面，以便備料；送材料樣品供甲方認可，以便設計、加工；協調處理現場施工相關事項；與土建交接基準線；編制詳細的可行的材料計劃、加工計劃和施工進度計劃，并保證實施；根據現場情況和設計要求，編制局部分項施工方案（如鋼架等），并進行交底；確定水平和垂直運輸路線以及施工臨時堆放處；了解施工用電分布情況，確定電源的走道方式；檢查安裝所需用機具及安全設施；10、附件及其他物資準備。11、根據現場情況和施工方案提出腳手架方面的配合要求；12、進行現場辦公、加工、材料存放保管、食宿、通訊等安排布置；13、做好技術交底工作。2、測量放線放線時，測量人員必須熟悉有關的施工圖紙和甲方給出的現場基準軸線控制網和水平基準線，選擇合適的測設方法進行測設。軸線放測時首先應找出相關建筑軸線與軸線的交點，找出所需的樓層控制標高位置，以此為依據進行放線。測量放線使用的測量儀器和測量工具應經檢定合格結構使用。水平線的放測采用LNA10激光水準儀，垂直線的放測應采用JD2激光經緯儀，在異形部位可采用電腦輔助方法進行。測量時風力不應大于四級，放線應沿樓板及屋架定出幕墻平面的基準線，從基準線外反一定距離作為幕墻平面，以此線為基準確定桁架構件及玻璃的前后位置，確定整片幕墻位置。3、預埋件檢查、連接件安裝測量放線完成后，應對事先做好的預埋件進行檢查，對補充的預埋件進行安裝，預埋件安裝應確保預埋件標高偏差：；表面深淺偏差；表面平整偏差：。在預埋件處理完畢后，即可進行連接件安裝。連接件除了不銹鋼和輕金屬材料以外，其他金屬材料必須經過熱鍍鋅防腐處。4、現場焊接工藝流程坡口檢查記錄坡口檢查記錄焊接安全設施的準備、檢查焊接設備、材料準備定位焊接襯墊、引弧板坡口檢查坡口表面清理預熱焊接焊接外觀及超聲波探傷檢查檢查、驗收記錄焊接施工記錄焊接時應采取有效措施，避免或減少焊接變形，消除積累誤差。焊接完成后，依照有關焊接標準對焊縫進行檢查驗收，驗收時現場監(jiān)理工程師應在場并簽署驗收意見，作為中間隱蔽工程驗收。6、施工順序：腳手架搭設——測量放線——鋼結構安裝——拉桿安裝、調整——玻璃安裝、調整——打膠——玻璃清潔——工程驗收——成品保護。7、施工方法1）、腳手架搭設在玻璃內、外面各搭設雙排鋼管腳手架。外架距離玻璃面450mm；內架距離玻璃面650mm。等玻璃清潔完并經過驗收后，腳手架才可以拆除。拆除腳手架時要注意成品的保護。2）測量放線測量放線前要求甲方提供有關的軸位線、水平標高等基準線。根據圖紙?zhí)峁┑某叽?，放出玻璃的進出控制線及標高線；再根據各鋼立柱的軸線放出玻璃分格線及各鋼板鉸接座的控制線，同時測量各立柱的垂直度，以便鉸接座加工時可以預留調整量。3）預埋件安裝質量支承結構屋面（樓板）梁（懸梁）上的預埋件應重點檢測預埋標高。地錨預埋件，應重點檢測標高以保證地錨底板面上的地坪裝飾層厚牢的要求，并作必要的拉撥試驗。4）支承鋼柱、梁安裝質量縱向鋼柱：檢測縱橫軸線位置，尤其應檢查上錨墩及地錨位置偏差，以保證日后安裝鋼桿桁架的垂直精度及幕墻立面定位精度。鋼桿施加預應力將使梁產生撓曲，在控制主梁標高時，應予以反變形預調控制，以保證幕墻安裝完成后，索桁架上端在同一水平位置上。5）地錨的安裝質量檢查其軸線位置及其與上錨墩間位置偏差以保證索桁架的垂直精度及墻體定位；檢查地錨筋板孔的標高是否致；檢查地錨底板與預埋件、底板與筋板的焊接質量。c.玻璃提升就位玻璃的提升采用汽車吊輔以