给水排水毕业设计计算书城市污水处理厂初步设计

摘要 本次设计为湖北省随州市城市污水处理厂初步设计，由于进水N、P含量相对较低，且经深度处理后去除率又不是很高，根据处理程度的要求，污水厂主要采用如下处理构筑物：格栅、污水泵房、沉砂池、Carrousel2000型氧化沟、二沉池、接触消毒池、浓缩池、贮泥池、污泥脱水泵房、计量堰等构筑物。污水处理采用的是新型工艺氧化沟法以代替传统曝气系统；该系统具有高效节能的特点，耐冲击负荷好、出水水质好，可同时脱氮除磷，无需再单设脱氮除磷设施即可满足深度处理出水要求，且具有明显溶解氧浓度梯度，整体体积功率密度低，处理流程简便，而且可不设初沉池和污泥消化池，降低成本，完全符合本设计要求。关键词: 污水处理 氧化沟 处理构筑物 设计参数 运行参数 AbstractThis design is the preliminary design of urban sewage treatment plants in Suizhou City, due to water N, P content is relatively low, and after the removal by advanced treatment are not very high, according to treatment level requirements, wastewater treatment plant mainly processing structures as follows: grid, sewage pumping stations, grit chamber, Carrousel2000 type oxidation ditch, secondary sedimentation tank, contact disinfection tank, concentration tank, storage basins, sludge dewatering pump, measuring weirs and other structures. Sewage treatment process using the new oxidation ditch to replace the traditional aeration systems; the system is energy efficient features, good resistance to shock loading, water quality, and can also removal nitrogen and phosphorus, do not need to be established facilities for removal nitrogen and phosphorus can also meet the depth of the treated effluent demand, and have significantly dissolved oxygen concentration gradient, the overall volume of low power density, easy processing, and can not set the primary sedimentation tank and sludge digestion tank, thus reduce costs, fully consistent with the design requirements.Key words: sewage treatment oxidation ditch treatment tank design parameters operating parameters设计计算说明书第一章 污水处理构筑物设计计算一、泵前粗格栅 1、设计参数 生活排水量：20100001301000=2.6万m3/d 职工生活污水：1010000351000=0.35万m3/d 工业生活污水：0.8万m3/d 市政及公共建筑排水量：0.52万m3/d 污水厂总设计流量：2.6+0.35+0.8+0.52=4.27万m3/d 最高日平均时设计秒流量：Q平均=KDQ=1.194.27=5.08万m3/d=0.588m3/d 最高日最高时设计秒流量Qmax=Kh Q平均=K总Q平均=1.324.27=5.64万m3/d =0.653 m3/s 栅前流速V1=0.7m/s， 过栅流速V2=0.9m/s 栅条宽度S=0.01m ，格栅间隙e=20mm 栅前部分长度0.5m 格栅后长度1.0m；格栅倾角=60 单位栅渣量W1=0.05m3/103污水2、设计计算（1）栅前槽宽 B1=2QmaxV1=20.6530.7=1.37m 栅前水深h = QmaxB1V1 = 0.6531.370.7 =0.68m （2）栅条间隙数 n=QmaxsinehV2=0.653sin600.020.680.9=49.6m 取n=50 为安全起见，设两组格栅，每组n=25 格，中间墙厚0.8m；格栅与中间隔墙及两边的间隔为0.2m，以便于焊接与安装。 （3）栅槽有效宽度 B2 =s(n-1)+en =0.0125-1+0.0225=0.74m 取B2=0.8m 总水槽宽度B=2B2+0.8+40.2=20.8+0.8+0.8=3.2m （4）进水渠道渐宽部分长度 L1 =B-B12tan1=3.2-1.372tan20=2.51m (5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2 = L1/2 = 2.512= 1.26m (6) 过栅水头损失h1 h1=kV222gsin (m) (1-1) =se43kV222gsin 式中：h1计算水头损失（m）g重力加速度（m/s2） k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3.0。 阻力系数，其值与栅条断面形状有关；本设计取迎水、背水面均为半圆形的矩形。 取值1.67 代入数值如下： =1.670.010.02433.00.9229.81sin60 =0.08m （7）栅后槽总高度H 取超高0.3m，栅前槽总高度H1=h+h2=0.68+0.3=0.98m H= H1+h1 =0.98+0.08=1.06m（8）格栅间总长度L L =L1+L2+0.5+1.0+H1tan =2.51+1.26+0.5+1.0+0.98tan60 =5.84m 综合格栅宽度和水深，选用PGA800140020平面格栅。（9）每日栅渣量 W =86400QmaxW1KZ1000=864000.6530.051.321000= 2.14m3/d0.2 m3/d.因此采用机械清渣。 （10）计算草图如下：(见图一)图一二、泵后细格栅 1、设计参数 设计流量Q=0.653 m3/s，栅前流速V1=0.7m/s，过栅流速V2=0.9m/s，S=0.01m,e=0.01m，栅前部分长度0.5m，栅后部分长度1.0m，格栅倾角=60，单位栅渣量W1=0.10 m3/103污水 2.、设计计算 （1）栅前槽宽 B1=2QmaxV1=20.6530.7=1.37m 栅前水深h = QmaxB1V1 = 0.6531.370.7 =0.68m （2）栅条间隙数 n=QmaxsinehV2=0.653sin600.010.680.9=99.3m 取n=100 为安全起见，设两组格栅，每组n=50 格，中间墙厚0.8m；格栅与中间隔墙及两边的间隔为0.2m，以便于焊接与安装。 （3）栅槽有效宽度 B2 =s(n-1)+en =0.0150-1+0.0150=0.99m 取B2=1.0m 总水槽宽度B=2B2+0.8+40.2=21+0.8+0.8=3.6m（4）进水渠道渐宽部分长度 L1 =B-B12tan1=3.6-1.372tan20=3.06m (5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2 = L1/2 = 3.062= 1.53m(6) 过栅水头损失h1 格栅栅条断面形状为：迎水面为半圆形的矩形，则由公式（1-1）得： h1=kV222gsin (m) =se43kV222gsin=1.830.010.01433.00.9229.81sin60 =0.2m（7）栅后槽总高度H 取超高0.3m，栅前槽总高度H1=h+h2=0.68+0.3=0.98m H= H1+h1 =0.98+0.08=1.06m（8）格栅间总长度L L =L1+L2+0.5+1.0+H1tan =3.06+1.53+0.5+1.0+0.98tan60 =6.65m 综合格栅宽度和水深，选用PGA1000140010平面格栅。（9）每日栅渣量 W =86400QmaxW1KZ1000=864000.6530.11.321000= 4.27m3/d0.2 m3/d. 因此采用机械清渣。3、进水与出水渠道 城市污水通过DN1200 的管道进入进水间，先通过中格栅，后通过泵站提升至细格栅间，细格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅的出水直接进入沉砂池，沉砂池进水渠道宽度B=1.30m h=1.0m 4、计算草图见图二： 图二三、平流沉砂池1、计算参数 最大设计流量时的流速V=0.25m/s，最大设计流量时的流行时间t=30s，Qmax=0.653 m3/s.城市污水沉沙量X=30 m3/106m3污水，清除沉砂的间隔时间T=2d，KZ=1.32，有效水深取1.0m，设四个沉砂斗。2、设计计算 （1）沉砂池长度 L=Vt=0.2530=7.5m （2）水流断面面积 A= Qmax/V=0.653/0.25=2.61m2 (3)池总宽度 设两格，每格宽B1=A2h2=2.6121=1.3m0.6m.中间隔墙宽0.2m，池总宽度B=2B2+0.2=2.8m（4）沉砂室所需容积 V=86400XQmaxTKZ106=86400300.65321.32106= 2.56 m3 (5)每个沉砂斗容积 V1=V/4 = 2.56 / 4 =0.64 m3 (6)沉砂斗尺寸 底宽a1=0.5m，斗壁与平面成60角 斗高h3 = 1.4m，沉砂斗上口宽a=2h3tan60+a1=21.4tan60+0.5=2.11m 贮砂斗容积：V0=h33(a2+aa1+a12) =1.43(2.112+2.110.5+0.52)=2.69 m30.64 m3 满足要求。（7）沉砂斗高度：采用重力排沙，池底坡度0.06，坡向长度为： L2 = L-2a-0.42 = 7.5-22.11-0.42 = 1.44m 池底坡降h = 0.06 L2 = 0.061.44=0.09m （8）进水渠道渐宽部分长度L1 L1= B-B12tan1=2.8-1.302tan20=2.06m 池底总坡降h = 0.09+0.12=0.21m （9）池体总高 取超高h1 = 0.3m， H = h1+ h2+ h3+ h = 0.3+1.0+1.4+0.21=2.91m （10）校核流速 Vmin = Qminn1Amin = 0.750.65312.61=0.19m/s 0.15 m/s 满足要求式中：Qmin-最小流量（m3/s），为最大流量的75%. n1-最小流量时工作的沉砂池数目（个） Amin-最小流量时沉砂池中的水流断面面积（m2） （11）计算简图见图三（见下页）图三四、Carrousel 2000氧化沟1、计算参数 考虑处理厂污泥不进行厌氧或好养消化稳定，因此设计污泥龄取30d，使其部分稳定，为提高系统抵抗负荷变化能力，选择混合液污泥浓度MLSS为4000mg/l,f = MLVSS/MLSS=0.75,溶解氧浓度C = 2.0 mg/l，平行设计两组氧化沟，每组设计流量Q=28200 m3/d，污泥产率系数 Y= 0.5 kgvss / kg 去除BOD5。 污泥内源呼吸系数Kd取0.06d-1，进水BOD5浓度S0 = 152mg/l ,出水BOD5 浓度Se = 10 mg/l，进水水温最低15度，最高 30度，TSS = 300 mg/l，VSS 按TSS 的85%,计算：VSS = 30085%=255 mg/l，出水BOD= 10 mg/l，出水SS= 10 mg/l，进水 N含量N=20mg/l,出水N含量N=15mg/l。Carrousel2000中前反硝化区与在上游的厌氧池结合在一起，对生物除磷十分有益，本设计中总磷的含量不高，运用Carrousel 2000与其上游的厌氧池可完全使出水满足P1mg/l的要求，在此不再赘述，具体的参见说明书。Carrousel 2000上游的厌氧池不再计算，此体积按Carrousel 2000体积的15%计算。2、设计计算（1）计算去除有机物及消化所需的氧化沟体积（除特殊说明外，以下计算均按每组氧化沟进行）V = YQ（S0-Se)cdX(1+Kdcd) (1-2)式中：V 用于消化及氧化有机物所需的氧化沟有效体积（m3） Y污泥产率系数(kgVSS/kg去除BOD5) Q处理水流量(m3/d) S0进水BOD5浓度(mg/l) Se-出水BOD5浓度(mg/l) cd-污泥龄(d),如考虑污泥稳定，cd取30d。 Kd-污泥内源呼吸系数（d-1） X -混合液污泥浓度(kgMLVSS/L)代入数据 V = 0.528200（152-10）3040000.75（1+0.0630） = 7150 m3 （2）计算反硝化所要求增加的氧化沟体积（每组）：如假设，反硝化条件时溶解氧的浓度DO = 2.0mg/l，计算温度采用最低温度15,20时反硝化速率rDN,取0.07mgNO3- -N/mg VSSd,则： rDN = rDN 1.09（T-20）(1-DO) = 0.071.09(15-20)(1-0.2) = 0.036 mgNO3- -N/mg VSSd 根据MLVSS浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化沟体积： 由于合成的需要，产生的生物污泥中约含有12%的氮，因此首先计算着部分的氮量：每日产生的生物污泥量为XVSS : XVSS= QS0-Se(Y1+Kd) 式中个符号同 （1-2） = 282009152-10)0.51+0.0630 10-3 = 715 kg/d 由此，生物合成的需氮量为12%715 = 85.8 kg/d 折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为：85.81000/28200 = 3.04 mg/l 反硝化NO3- -N 量NO3 = 20-3.04-15 =2mg/l 所需去除氮量SNO3 = 228200/1000 =56.4 kg/d ，因此，反硝化所要求增加的氧化沟体积为：V= SNO3X rDN = 56.40.7540.036 = 522 m3 所以，每组氧化沟总体积为： V总 = V + V 7150+522 =7672 m3 氧化沟设计水力停留时间为：HRT = V总/Q = 7672/28200 = 6.53 h 介于630h ，满足要求。（3）确定氧化沟的工艺尺寸 氧化沟设计有效水深4.0m，宽度为6.0m，断面形状为矩形，超高0.8m，总高4.8m，总长：L= 7672/(46) = 320 m （4）每组氧化沟需氧量的确定:(速率常数K取0.22d-1) O2 =QS0-Se1-e-kt-1.42XVSS+4.5Q (N0-Ne)-0.56XVSS-2.6QNO3 (1-3)式中：O2 同时去除BOD和脱氮所需要的氧量（kg O2/d） Q处理水流量(m3/d) S0进水BOD5浓度(mg/l) Se-出水BOD5浓度(mg/l) K速率常数(d-1) t BOD实验天数（d），对BOD5,t=5d XVSS-每日产生的生物污泥量(VSSkg/d) N0 -进水氮浓度(mg TKN/L) Ne 出水氮浓度(mgTKN/L) NO3- 还原或反硝化的硝酸盐氮量(mgNO3- -N/L)代入数值有：O2 = 28200（152-10）1000（1-e-0.225)-1.42715+4.528200/100050.567152.628200/10002 = 5075kg/d 取水质修正系数=0.85，=0.95，C=2.0，=1.0，温度为20,30时的饱和溶解氧浓度分别为：C20=9.17 mg/l，C30 = 7.63mg/l 则：标准状态需氧量： SOR=C20O2(C30-C)1.02430-20 =9.1750570.85（0.951.07.63-2）1.02410 =8229 kg/d = 343kg/h 采用垂直轴倒伞形表面曝气器，根据设备性能，动力效率为1.8 kg O2/(kw.h)，因此需要的设备功率为343/1.8=191kw.每组氧化沟采用四台功率为55kw的N128型倒伞形表曝机，叶轮直径3251mm。（5）回流污泥量计算：根据物料平衡：进水：（TSS）Q+XRQR = (Q+QR)X式中：QR-回流污泥量 (m3/d) XR回流污泥浓度，根据公式： XR = 106SVI r SVI取130，r取1.2. 则：XR = 106130 1.2=9230mg/l，其他符号同前.由上式：30028200+9230QR=（28200+QR）4000 QR =19950 m3/d 回流比R = QR /Q =19950/28200=71% (6) 每组氧化沟剩余污泥量计算： X = QS Yf(1+Kdc) + X1Q-XeQ (1-4)式中：X -总的剩余污泥量（kg/d） Q 污水流量(m3/d) S -（进水BOD5 -出水BOD5）mg/l Y 污泥产率，kgVSS/kg 去除BOD5 f MLVSS/MLSS之比 c- 设计污泥停留时间（d）； X1 污泥中的惰性物质(mg/l)，为进水总悬浮物浓度（TSS）与挥发性悬浮物浓度(VSS)之差； Xe 随处水流出的污泥量(mg/l) 代入数据：X = 28200（152-10）0.50.75(1+0.0630) + 0.1530028200 - 102820010-3 = 1940kg/d 设污泥含水率为99.2%，则湿污泥量Qs = X(1-99.2%)1000 = 19408 = 242.5 m3/d (7) 氧化沟进水设计进水流量Q = 0.653 m3/d，采用钢筋混凝土圆管（满流，n=0.013），DN1300，坡度i=0.3； 回流污泥进水流量Q = 19950 m3/d=0.23 m3/s，采用钢筋混凝土圆管（满流，n=0.013），DN800，坡度i=0.3。（8）氧化沟出水设计 出水流量Q = 0.653+0.231=0.884 m3/d ；出水采用溢流堰，堰上水头0.10m，由此查表（给排水手册1，Page 686,表16-4），m= 0.432 。采用矩形堰，流量公式为：Q = mb2g H32 （1-5）式中：b堰宽； H堰上水头（m）； g重力加速度9.81(m2/s); m流量系数，取值m= 0.432；代入数值：0.432b29.81 0.132 =0.884 得：b= 14.6m 出水管管径DN1400，坡度 i=0.3；（9）计算草图见下页图四图四五、二沉池本设计的二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池，共设四座。 1、设计参数 设计进水量：Q=Qmax/4=0.653/4=0.163 m3/s （每组） 表面负荷：qb范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h2、设计计算（1）沉淀池面积: 按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径： （3）有效水深为 h=qbT=1.02.5=2.5m42.5 m3 ，足够； （5）二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=0.3+2.5+0.4+0.6+1.73=5.53m （6）校核堰负荷： QD = 0.163100027.3 = 1.9L/(s.m) 介于1.52.9 L/(s.m) 满足要求； （7）辐流式二沉池计算简图如下：（见图五） 图五六、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池，设置两座。 1、设计参数 设计流量：Q = 0.653/2=0.327 m3/s =327 L/s（每一座） 水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：10.0mg/L平均水深：h2=2.0m2、设计计算（1）接触池容积： V=QT=0.3273060=588.6 m3 池体表面积：F = V/ h2 = 588.6/2 = 294.3m2 取F = 295 m2 （2）池体尺寸： 设廊道宽 B1 = 5m， 接触池长度 L = F/ B1 = 295/5 = 59m 采用三廊道式接触池，则廊道长：L1= L/3 =59/3=19.7m 取L1 = 20m ；廊道总宽为B3 B1 =35 = 15m 长宽比：L/ B1 = 20、5 =4 ， 实际消毒池容积为V=BLh=5592=590m3 （3）池体总高度 取超高h1 = 0.3m，池体设i=5的坡度，则坡高h3 = 605 =0.3m 池总高：H = h1 + h2 + h3 =2+0.3+0.3= 2.6m 经校核均满足有效停留时间的要求； （4）加氯量计算 设计最大加氯量为max = 10mg/l ,每日投加量为：W = maxQ = 10 10-328800 = 288 kg/d = 12 kg/h 选用贮氯量为350 kg 的液氯钢瓶，共贮用12瓶，半个月的储量，每日加氯机两台，单台加氯量为6kg/h； （5）混合装置 在接触池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台（立式），混合搅拌机功率N0 = QTG235102 (1-7) 式中： 水的粘度（Pa.s）,取1.0610-4 Pa.s Q - 混合搅拌池流量（m3/s） T - 混合时间（s），取T = 60s G - 搅拌速度梯度(S-1) ,一般取值 5001000 S-1，本设计取500 S-1 代入数据：N0 = 1.0610-40.32760500235102 = 0.35kw 实际选用JWH-310-1 机械混合搅拌器，桨板深度为1.5m，桨叶直径0.31m，桨叶宽度0.9m，功率4.0kw 。 接触池设计为纵向板流反应池；在第一格每隔3.8m处设置纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m 处设置垂直折流板，第三格不设； （6）进出水设计 进水槽BLH = 2.06.01.2 m ，孔口流速0.20.4m/s， 取 V = 0.3 m/s，单池配水孔面积：F = F/V =0.327/0.3 =1.09 m2 ,设四个孔，单孔面积：F1 =1.09/4 =0.27 m2 ,设计孔口尺寸：0.50.6m，实际流速V = 0.3270.50.64 =0.27m/s，局部阻力 = 1.06 ，水头损失：H1 =41.060.272 /(29.8)=0.016m ； 出水采用非淹没矩形薄壁堰出流，堰宽b= 5.0m，根据流量公式（1-5）得：（取流量系数m= 0.45） H= 3Q2m02b22g = 30.32720.4525229.8 =0.10m ，堰后跌水0.15m，出水总水头损失 H2 = 0.10+0.15=0.25m （7）计算草图见图六： 图六第二章 污泥处理构筑物设计计算 一、回流污泥泵房 1、设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。由前计算，设计回流污泥量为Qr=19950 m3/s （每座氧化沟） 2、回流污泥泵设计选型（1）扬程 二沉池水面相对地面标高为-0.14m，套筒阀井泥面相对标高为-0.34m，回流污泥泵房泥面相对标高为-1.01m，氧化沟水面相对标高为0.753m，则污泥回流泵所需提升静扬程为：0.753-（-1.01）1.763m 局部扬程0.4m，沿程损失0.15m，则水泵扬程为1.763+0.4+0.15=2.313m （2）流量：两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为199502=39900m3/d 1662.5m3/h （3）选泵 选用LXBZF400型螺旋泵，扬程2.5m。（4）回流污泥泵房占地面积为9m6m ；二、剩余污泥泵房 1、设计说明二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）；污水处理系统每日排出污泥干重为21940 =3880kg/d，即换算成含水率为99.2%计的污泥量为Qs = 3880(1-99.2%)1000 =485 m3/d =20.2 m3/h 2、设计选型（1）污泥泵扬程 辐流式浓缩池最高水位（相对地面标高为）6.03m，剩余污泥泵房最低泥位为73.990m-75.4=-1.41m，则污泥泵静扬程为H0 =6.03+1.41=7.44m，污泥输送管道压力损失为1.12m，自由水头为0.5m，则污泥泵所需扬程为H=7.44+1.12+0.5=9.06m， （2）污泥泵选型 选用40ZQ-30型离心式渣浆泵，流量24 m3/h，扬程11m。 （3）剩余污泥泵房 占地面积BL=66m，集泥井占地面积3.5mH3.5m；三、污泥浓缩池采用两座辐流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。1、设计参数 进泥浓度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥总流量:Q1940kg/d=194m3/d=8.08m3/h 设计浓缩后含水率P2=96.0 污泥固体负荷：qs=40kgSS/(m2.d) 污泥浓缩时间：T=24h 贮泥时间：t=4h2、设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积 m2 浓缩池直径 取D=7.9m 水力负荷 有效水深h1=uT=0.16524=2.39m 取h1=4 m浓缩池有效容积V1=Ah1=（7.92）24=196m3 （2）排泥量与贮泥容积： 浓缩后排出含水率P296.0的污泥,则浓缩后的体积为：Q w= 按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积 Vz4Q w42.028.08m3 泥斗容积 = m3 式中：h4泥斗的垂直高度，=（r1-r2)tan50 =1.2m r1泥斗的上口半径，取1.5m r2泥斗的下口半径，取0.5m 设池底坡度为0.08，池底坡降为： h5= 故池底可贮泥容积： = 因此，总贮泥容积为： 满足要求；（3）浓缩池总高度： 浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.50m，则浓缩池的总高度H为 =4+0.30+0.50+1.2+0.2=6.2m （4）浓缩池排水量：Q=Qw-Q w=8.08-2.02=6.06m3/h （5）浓缩池计算草图见图七 图七四、贮泥池及污泥脱水 1、设计参数 进泥量：经浓缩排出含水率P296%的污泥2Q w=248.5=97m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T0.5d=12h 2设计计算 池容为 V=2QwT=970.5=48.5m3 贮泥池采用圆形池体，直径5m，有效水深3m，总高度H=5.5m，有效容积V=（52）23=60 m3 污泥从贮泥池出来输送至污泥脱水间，污泥采用卧螺离心机脱水；脱水间大小BLH= 3.55.54.0 m 第三章 高程计算 第一节 污水处理构筑物高程计算 出厂管采用钢筋混凝土圆管（非满流，n=0.014），出厂管管径DN1000，管内流速V=1.03m/s，i=1.05，充满度0.75，出厂管至河流距离200m，坡降h= il=1.05200=0.21m。 为使河流洪峰水位时，出厂管管内水能自流出，先假定出厂管管末水面与河流最高洪峰水位相接，则管末端水面标高72.00m，管顶标高72.00+10.75=72.75m，管道覆土厚度75.4-72.75=2.65m。 出厂管始端水面标高72+0.21=72.21m，管顶标高72.21+10.75=72.96m，管道覆土厚度75.4-72.96=2.44m，可见出厂管管段埋深较大，施工难度大且不经济，因此，参照排水管道埋设规范，且考虑远期发展，出厂管起端覆土厚度采用1.0m，即出厂管始端管顶标高75.4-1.0=74.4m，水位标高74.4-10.25=74.15m，末端管顶标高74.4-0.21=74.19m，末端水面标高74.19-10.25=73.94m，出水跌水73.94-72=1.94m。出厂管采用非满流，而厂内污水管采用满流设计，二者通过出厂计量堰连接，计量堰采用淹没式矩形堰，堰上端水位标高便是厂内污水管末端管顶标高，堰后水位标高便是出厂管始端水面标高74.15，按淹没式矩形堰流量计算公式，计量堰前后的水头差 0.15m，厂内污水管采用钢筋混凝土圆管（满流，n=0.013），管径DN900，流速V=1.0m/s，坡度i=1.2，沿程阻力i=1.230=0.036m，则接触池出水溢流堰堰后水位：74.30+0.036=74.336m 考虑到接触消毒池的埋深过大，故设置一跌水井，跌水高度1.5m，以提高接触消毒池高程和满足厂区挖填平衡的条件；由此，接触池堰后水位：74.336+1.5=75.836m。 高程（m）堰后跌水：0.15m堰上水头：0.10m接触池池中水位： 76.086接触池进水孔口局部损失：0.016m 接触池配水槽水位 76.102沿程损失：1.260=0.072m二沉池集水总渠 76.174沿程损失：h=1.213=0.016m 局部损失：6.01.022g =0.32m 二沉池集水槽起端水位： 76.510自由跌落：0.15m堰上水头：0.10m 二沉池池中水位： 76.760沿程损失：1.225=0.03m局部损失：6.01.022g =0.32m二沉池配水井水位： 77.110沿程损失：0.375=0.023m 局部损失：6.01.022g =0.32m Carrousel2000集水槽水位 77.453自由跌落：0.1m堰上水头：0.1mCarrousel2000氧化沟池中液面 77.653局部损失：4.51.022g =0.24m厌氧池池中水位: 77.893沿程损失：130.3=0.004m局部损失：3.01.022g =0.16m配水井中液面： 78.057沿程损失：1.242=0.05m局部损失：4.51.022g =0.24m沉砂池池中水位： 78.347细格栅栅后水位： 78.347过栅水头损失：0.2m细格栅栅前水位： 78.547总水头损失：4.607m泵站扬程：进水管水面标高：69.4+1.20.75=70.3m中格栅栅前水位：70.3m过栅水头损失：0.08m中格栅栅后水位：70.22m则水泵扬程为：78.547-70.22=8.327m 流量：2350 m3/h 选用潜水泵QXG600-9-22四台，一台QXG900-8.5-30作为备用泵。各构筑物的标高见下表：构筑物地上标高（m）地下标高（m）水面标高(m)构筑物高度(m)中格栅70.5269.4670.221.06细格栅78.54777.66778.3471.18沉砂池78.14775.73778.3472.91氧化沟78.45373.65377.6534.80二沉池77.06071.53076.7605.53接触池76.38673.78676.0862.60第二节 污泥处理构筑物高程计算 污泥在含水率较高（高于99）的状态下，属于牛顿流体，流动的特性接近于水流；因此，压力输泥管道的沿程水头损失采用哈森-威廉姆斯（Hazen Williams）紊流公式： hf =6.82 LD1.17(VCH)1.85 K (3-1)式中：hf 输泥管沿程水头损失，m； L -输泥管长度，m； D 输泥管管径，m； V污泥流速，m/s； CH -哈森威廉姆斯系数，其值决定于污泥浓度； K-水头损失系数，与污泥浓度有关。 污泥处理流程的高程计算从二沉池开始： 高程（m） 二沉池池中液面： 75.260 套筒阀井泥面： 75.060 沿程损失：hf =6.82 2000.71.17(1.292.4)1.85 1 = 0.67m 回流污泥泵房泥面： 74.390 局部损失：5.461.2229.8 =0.4m 剩余污泥泵房： 73.990 为便于污泥脱水后装车外运，离心脱水机离地1.5m， 其高程： 76.900 沿程损失：hf =6.82 60.21.17(261)1.85 1 = 0.48m 局部损失：4.52229.8 =0.92m 贮泥池液面： 78.300沿程损失：6.82 90.21.17(261)1.85 1=0.72m局部损失：2.02229.8 = 0.41 浓缩池液面： 79.430