1、目 錄第一章 緒論 2一、設計背景2二、水污染處理技術發展狀況3三、設計意義和目的5四、設計內容5第二章 工藝及參數選擇 6第三章 設計計算 7、主要尺寸計算7、進水部分計算9、出水部分計算10、污泥部分計算12第四章 結構設計圖紙 13第五章 設計工藝分析及討論 13參考文獻中心進水輻流式二沉池工藝設計報告書第一章緒論一、設計背景隨著人類社會的不斷發展， 尤其是人口的快速增加、 城市化與工業化水平的不斷提高， 隨之而來的原始資源型和污染型水資源短缺問題也日益突出， 并成為亟待解決的全球性問題。 水資源短缺和水污染加劇所構成的水危機也已經成為 21 世紀最嚴峻的問題之一。為此我們要喚起民眾為

2、21 世紀可持續發展目標的實現， 為人類健康的生存，為子孫后代留下優質的環境而努力完成自己的責任 , 應全面提高廢水處理技術的全面發展。廢水是造成環境污染的來源之一。 這個污染源的出現引起了世界各國政府的關注，治理水污染環境的課題被列入世界環保組織的工作日程。廢水處理要深化到全民族每位公民環保意識的提高。 我們不僅要達到經濟發展了， 生活水平提高了， 還要做到經濟與環境保護協調發展，生活的質量不斷提高。 隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高 , 人們對環境質量的要求越來越高 , 因此傳統的廢水處理技術難以滿足越來越嚴格的污水排放標準的要求 , 而且傳統的廢水處理人多數只有負的經濟效益 , 無

3、疑這使許多企業無法承受額外的廢水處理費用, 此外經濟的發展也帶來了水資源的日趨短缺, 客觀上要求廢水能夠循環再利用。在這樣的社會效益和經濟效益最大化的要求下, 各種新型的、改良的高效的廢水處理技術應運而生。二、水污染處理技術發展狀況自 1914 年英國曼徹斯特活性污泥法二級生物處理技術問世以來，一直被世界各國廣泛采用， 目前發達國家已經普及了二級生物處理技術。但由于活性污泥法存在著流程復雜、投資大、能耗高、運行管理繁瑣等缺點， 各國研究人員對該技術不斷進行改造和發展， 為將它與物化法匹配，先后出現了標準活性污泥法、厭氧 - 好氧活性污泥法（ A/O、AA/O）、間歇式活性污泥法（ SBR法）、

4、改良型 SBR（MSBR）法、一體化活性污泥法（ UNITANK）、BIOLAK法、兩段法（ AB法）、生物膜法、生物接觸氧化法、 氧化溝法， CASS、ICEAS、DAT-IAT、IDEA、BAF生物處理系統，生物流化床、生物濾地、土地處理系統（慢速滲濾處理系統 SR、快速滲濾處理系統 RI、地表溫流處理系統 OF、污水濕地處理系統 WL和地下滲濾土地處理系統 UG）等。在水環境污染治理戰略目標與技術路線方面， 許多國家已經進行了重大調整，水污染治理的戰略目標已經由傳統意義上的 " 污水處理、達標排放 " 轉變為以水質再生為核心的 " 水的循環再用 "

5、 ，由單純的 " 污染控制 " 上升為 " 水生態的修復和恢復 " 。水污染治理的戰略目標調整使污水處理技術路線也發生了重大變革，關鍵性的轉變是由單項技術轉變為技術集成。 以往是以達標排放為目的，針對某些污染物去除而開發的工藝技術， 現在要調整到以水的綜合利用為目的，進行技術的綜合、集成，以滿足所設定的水質水量再生與資源化目標。 主要體現在以下兩個方面： 一是城市污水處理廠普遍采用以除磷脫氮為重點的強化二級生物處理技術并增加三級處理流程，包括多種類型的過濾技術和現代消毒技術， 二是采用當代高新技術如微濾膜過濾、反滲透、膜生物反應器等，使處理后的再生水達到

6、市政雜用、生活雜用、園林綠化、生態景觀、工業冷卻、回注地下水、發電廠鍋爐補給水等多種用途要求。經濟發達國家水污染防治從 20 世紀 60 年代的末端治理 到 70 年代的防治結合， 從 80 年代的集中治理到 90 年代的清潔生產， 不斷更新處理工藝技術、 設施以及設備。 目前美國有城市污水處理廠約 2 萬座，其中 84%為二級生物處理工藝；英國的 5 千多座幾乎全部采用二級生物處理工藝；日本有 600 多座，絕大部分采用生物法。對于工業廢水處理，特別是重點污染行業如石油、造紙、紡織印染、化工、焦化、食品、制藥、農藥等廢水的治理目前已大多采用生物處理工藝。因此，廢水生物處理技術對控制水污染十分

7、重要。 目前廢水生物處理技術的主要發展趨勢是多種技術組合為一體的新技術、 新工藝，如同步脫氮除磷好氧顆粒污泥技術、 電- 生物耦合技術、 吸附 - 生物再生工藝、生物吸附技術以及利用光、聲、電與高效生物處理技術相結合處理高濃度有毒有害難降解有機廢水的新型物化 - 生物處理組合工藝技術，如光催化氧化 - 生物處理新技術、 電化學高級氧化 - 高效生物處理技術、超聲波預處理 - 高效生物處理技術、 濕式催化氧化 - 高效生物處理技術以及輻射分解生物處理組合工藝等。我國水污染防治技術歷經三十多年的發展， 尤其是近十年有了長足的進步?；拘纬梢恢Ь哂袕氖颅h境科研、 設計、開發、產品制造、工程承包能力的

8、隊伍。 但就廢水處理工藝的技術水平及專用設備的技術性能來講，與工業發達國家相比還存在較大的差距， 落后 20-30 年。如何在短期內擁有世界先進的水處理技術， 單靠加大投入自主研究開發，往往速度太慢，而且也不容易達到預期目標和所期望的技術水準。單一的引進技術又存在能否適合中國國情等現實問題。 因此，我認為環保技術的高起點、高投入應建立在引進技術、消化吸收，甚至合作生產經營的基礎之上?，F在，水環境必須治理， 污水必須經過處理才能排放已成為人們的共識，因此研究開發高效、 經濟的廢水處理新技術成為全世界環保工作者關心的熱點。三、設計意義和目的二次沉淀池是城市污水生物處理工藝中很重要的一個污水處理單元

9、，其主要的作用是促進泥水、固液分離，同時提高回流污泥、剩余污泥濃度，它處于整個生化處理系統的末端， 其設計和運行的效果對出水水質具有直接而重大的影響。 尤其是當前對總磷的排放標準愈趨嚴格的情況下， 其設計和運行的效果對總磷指標影響很大。 因為除磷是通過排出高磷剩余污泥實現的， 若二沉池設計運行不善， 則出水ss 升高，而 ss 實際上是高磷污泥，嚴重影響出水總磷指標。四、設計內容本次設計對象是用于活性污泥法中的中心進水輻流式二沉池及其配套設施。主體結構的設計，包括二沉池的池徑、池深；池底集泥槽、泥斗的尺寸等；進水部分的設計，包括進水管管徑、進水豎井直徑、穩流筒直徑等； 出水部分的設計， 包括池

10、邊集水槽、 池中集水槽、出水三角堰、出水管道的尺寸等。第二章工藝及參數選擇參數數值參數設計流量2750 m3 / h水力表面負荷Qq污水停留時間3 h生活污水總變化T系數 Kz設計池底坡度池體超高0.05ih1緩沖層高度泥斗上口直徑h30.3 md1泥斗底部直徑d22 m泥斗壁傾斜角度污泥容積指數100污泥回流比SVIR污泥自身氧化率污泥產率系數0.075K dY進水管徑進水管坡度800 mmD11000i進水豎井直徑D21.5 m出水口尺寸穩流筒內流速集水槽安全系數0.02 m/sv3k池中集水槽寬槽內流速b20.8 mv4堰上水頭 h0.05 m三角堰開口角度出水堰負荷設計1.7 L /

11、(sm)146.8 m3 / (m d )規范規定為數值1.2 m3 / ( m2 / h)1.20.3 m4 m6050%0.51.830. 5 1.5m21.50.6 m/s90本次設計選用中心輻流式二沉池。 該池是一種大型沉淀池， 池徑可達 100m，池周水深 1.53.0m。經生物處理后的污水由中心進水豎井進入池中，豎井周圍設置有穩流筒，可將水流速度減緩，使水流輻射狀流動。污水經過沉淀處理后，從池周邊和中央的集水槽中流出，進入下一道工序。 沉淀于池底的污泥一般采用刮泥機刮除， 刮泥機有刮泥板和支架組成，刮泥板固定在支架底部， 支架繞池中心緩慢轉動，將沉淀于池底的污泥推入池中心的泥斗中，

12、 污泥在泥斗中可利用靜水壓力排出，也可用污泥泵抽走。對輻流式二沉池而言，目前常用的刮泥機械有中心轉動式和周邊轉動式，池徑大于 20 m 時要用周邊轉動式。為了刮泥機的排泥要求，輻流式二沉池池底坡度平緩，常取 i=0.05 。當池徑較小時，也可用多泥斗排泥。第三章設計計算已知：Q2750 m3/ h ，水力表面負荷q'1.2m 3 /(m 2h) ，變化系數K z1.2池數 N=2，污水停留時間T=3h。、主要尺寸計算池表面積AQ27502291.67m 2q'1.2單池面積 A'AN2291.671145.83m22池徑 D4A'38.21m取 D=39 m沉淀

13、部分有效水深h2q' T1.233.6m 2徑深比D3910.83 ，符合 612h23.6緩沖層高度h30.3m ，沉淀池超高 h1 0.3m泥斗上口直徑d14m ，底部直徑d 22m泥斗壁傾斜角度 60 °，泥斗高 h631.73m池底部圓臺體高度h4 ( DD1 ) i(394) 0.05 0.875m2222污泥部分所需容積QQ / Kz27502291.67 m3 / h01.2取 SVI=100，r=1.2 ，R=50%X r10610 61.212000 mg / L XRX r0.5SVIr1 R12000 4000 mg / L100，10.5V12(1R)

14、Q0 X2(10.5)2291.6740001718.75 m31 (XX r ) N1(400012000)222池底部圓臺體容積V2h4 ( D ) 2Dd1( d1 )2 3.140.875 (19.52 19.5 2 22) 387.63 m3322223污泥區高度 h5V1V21718.75387.63A'1.16m1145.83池周邊水深H 0h2h3h53.60.31.165.06 m沉淀池總高度HH 0h1h4h65.060.30.8751.737.965 m取 H=8 mi=0.05池體主要尺寸示意圖、進水部分計算進水管計算Q進 Q單 (1R) 1375 1.5 20

15、62.5 m2 / h 0.573 m2 /s管徑取 D1800mm ，進水速度4Q進4 0.5731.14m / sv123.140.82D1進水豎井計算取直徑 D21.5m ， 配水口尺寸 0.51.5m2 ，共六個，沿井壁均勻分布流速 v1Q進0.5730.127m / s 0.15 0.2m / s1.560.51.50.56D 20.56孔距 l60.285m進水豎井示意圖穩流筒計算流速 v30.02 0.03m / s， 取 v30.02m / s過流面積fQ進0.5732v328.65m0.02直徑 D34 fD 228.65 41.526.22m ，取 D 3 6.4m3.14

16、、出水部分計算采用兩個環形集水槽，池周邊一個，池中央一個單池流量 Q單Q27501375m3/ h 0.382m3 / s22每個槽內流量q集Q單0.191m 3/ s2池周邊采用單側集水槽槽寬b10.9 (k q集 )0.40.9(1.50.191) 0.40.546m ，取b10.6m ，k 為安全系數 1.21.5起點水深終點水深h10.75b10.45mh21.25b10.75m槽深取 (0.45 0.75)10.3 0.9m，其中超高 0.3m2池中央采用雙側集水槽槽寬取b20.8m ，流速取v40.6m / s起點水深h4q集0.191mv4b20.60.80.398終點水深3q集

17、231.00.1912hkmgb229.80.820.1830.1832hkh42320.39820.572mh3 30.398h4水量校核當水增加一倍時，q集0.382m3 / s， v4 ' 0.8m / sh4 0.597m ， h30.757m設計取環形槽內水深為 0.5m，超高 0.3m，總槽深 0.8m 出水堰設計采用出水三角堰，開口90°，堰上水頭H '0.05m , 堰高 0.12m單堰流量q1.343H2.47m3/sy'0.0008213三角堰個數 nQ單0.382465.11個，池周邊和池中央q y0.0008213，取 466各分一半

18、233 個三角堰的中心距（按池周邊集水槽計算）( D 2b1 )3.14(3920.6)L'2330.51m233集水槽直徑設計池周邊集水槽外徑與池徑相等，內徑D1D2b13920.637.8m池中央集水槽與池周邊集水槽流量相同，令單位長度上的流量為qd ，則 qdD1 qd D 2(D 22b2 )得 D 219.7m ，內徑為 D 3D 22b2 18.1m出水堰上負荷校核池周邊集水槽堰上負荷池中央集水槽堰上負荷q集0.19110001.7q13.141.61D137.8q集0.191 1000q2D3 )3.14 (19.71.61 1.7(D218.1)均符合出水堰負荷設計規范

19、規定出水管計算池周邊設置 1 條，管徑取D 4800mm ，中央設置2 條，管徑取D5400mm周邊槽管內流速中央槽管內流速、污泥部分計算4q集40.191m/sv5D 423.140.820.382q集20.191m/sv5 'D 523.140.420.76回流污泥量Q RQR 2750 0.51375m3 / hX rr1061.210612000 mg / L12kg / m3SVI100X vfX0.7540003000mg / L3kg / m3剩余污泥量QSXY (S0Se )QK d V1 X v0.5 0.18 2750240.075 3 3437fX rfX rK

20、z120.751.2478.4m3 / d20m3 / hQ泥總Q RQS1375201395m3 / hQ泥單Q泥總697.5m3 / h2集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥，故其設計流量為Q泥單348.75m3 / h0.096875m3 / sqn2槽寬 b30.9 qn0.40.90.0968750.40.354m ，取 b3 0.4m起點泥深終點泥深h1 '0.75b30.3m ，取h1 '0.4mh2 '1.25b30.5m ，取h2 '0.6m取槽深為 (0.40.6) / 2 0.30.8m排泥管直徑取D6300mm污泥流速v64Q泥單1.37msD62/第四章結構設計圖紙設計采用 2 號圖紙，內容包括輻流式二沉池的俯視圖、兩個不同視角的剖視圖、進水豎井的尺寸