城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)以及計(jì)算

1、城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)以及計(jì)算前 言課程設(shè)計(jì)是在我們完成水污染控制工程課程課堂教學(xué)任務(wù)后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是使我們加深對(duì)課堂所講授的內(nèi)容的理解，以鞏固和深化d對(duì)水污染控制工程所學(xué)的理論知識(shí)理解，實(shí)現(xiàn)由理論與實(shí)踐結(jié)合到技術(shù)技能的提高，在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖方面得到鍛煉。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展，已有一批城市興建了污水處理廠，一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠（站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計(jì)污水處理廠。水污染防治、保護(hù)水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。近幾十年來(lái)，污水處理技術(shù)無(wú)論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面，都取得了一定的進(jìn)步，新工藝、新技術(shù)大

2、量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門研究課題。在國(guó)家科委、建設(shè)部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開(kāi)展了這些課題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。本次設(shè)計(jì)的題目是污水處理廠設(shè)計(jì)。要熟悉國(guó)家建設(shè)工程的基本設(shè)計(jì)程序以及與環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)的步驟的主要內(nèi)容和要求，學(xué)習(xí)給水排水工程設(shè)計(jì)手冊(cè)和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范等工具書(shū)的應(yīng)用；提高對(duì)工程設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，克服輕視工程設(shè)計(jì)的傾向，工程設(shè)計(jì)能力是工科本科畢業(yè)生綜合素質(zhì)能力的體現(xiàn)，在用人單位對(duì)應(yīng)聘者工程設(shè)計(jì)能力的要求是較高。這次

3、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 針對(duì)城市污水處理廠，要求對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其型式和主要尺寸，確定污水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。由于時(shí)間有限，設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)不足之處，請(qǐng)老師批評(píng)指正。目 錄第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1第一章 總論1第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容1第二節(jié) 基本資料1第二章 污水處理工藝流程說(shuō)明2第三章 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)2第一節(jié) 格柵2第二節(jié) 沉砂池3第三節(jié) 初次沉淀池3第四節(jié) 曝氣池4第五節(jié) 二次沉淀池4第四章 污水處理廠總體布置5第一節(jié) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)5第二節(jié) 污水廠高程布置5第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)5第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算5第一節(jié)

4、格柵51.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明61.2 設(shè)計(jì)流量61.3 設(shè)計(jì)參數(shù)61.4 設(shè)計(jì)計(jì)算6第二節(jié) 污水提升泵站8第三節(jié) 沉砂池83.1設(shè)計(jì)參數(shù)83.2設(shè)計(jì)計(jì)算8第四節(jié) 平流式初沉池10第五節(jié) a/o生物脫氮反應(yīng)池135.1 設(shè)計(jì)水量135.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)135.3好氧區(qū)容積v1（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法）145.4缺氧區(qū)容積v2（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法）155.5曝氣池總?cè)莘e165.6剩余污泥量 生物污泥產(chǎn)量165.7反應(yīng)池主要尺寸17第六節(jié) 二沉池186.1設(shè)計(jì)參數(shù)186.2設(shè)計(jì)計(jì)算18第七節(jié) 混凝沉淀池197.1折板式反應(yīng)池197.2平流式沉淀池207.3快濾池20第八節(jié) 接觸消毒池與加氯間218.1設(shè)計(jì)參數(shù)218.2設(shè)

5、計(jì)計(jì)算21第九節(jié) 污泥處理系統(tǒng)219.1濃縮池219.2 消化池22第六章 污水廠總體布置24第一節(jié) 污水廠平面布置24第二節(jié) 污水廠高程布置24第七章 課程設(shè)計(jì)的主要參考資料24第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一章 總論第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)針對(duì)一座二級(jí)處理的城市污水處理廠，要求對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定活水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。 1.2 設(shè)計(jì)要求 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要發(fā)揮獨(dú)立思考獨(dú)立工作的能力； 本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)訓(xùn)練，是污水處理主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算和總體布置。 課程設(shè)計(jì)不要求對(duì)設(shè)計(jì)方案作比較，處理構(gòu)筑

6、物選型說(shuō)明，按其技術(shù)特征加以說(shuō)明。 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，應(yīng)內(nèi)容完整（包括計(jì)算草圖），簡(jiǎn)明扼要，文句通順，字跡端正。設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)繪制，內(nèi)容完整，主次分明。第二節(jié) 基本資料1.市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?東風(fēng) 。2.水量為 65000 m3/d；生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計(jì)為： bod5 = 200 mg/l，ss = 220 mg/l，cod = 450 mg/l，nh4-n 35 mg/l，最低水溫12，最高水溫26要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）中的一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)。污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)照表單位：mg/lcodbod5ssnh3n進(jìn)水45020022035出水501

7、01053、 廠區(qū)總面積控制在（280 x 380 ）m2以內(nèi)，污水進(jìn)入格柵間水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一27m，二沉地出水井出水水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一030m。第二章 污水處理工藝流程說(shuō)明污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合；構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。城市生活污水一般以bod物質(zhì)為主要去除對(duì)象，因此，處理流程的核心是二級(jí)生物處理法活性污泥法為主。按處理程度分，污水處理可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。由于一級(jí)處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后的污水，bod只去除30%左右，仍不能排放；二級(jí)處理的主要任

8、務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機(jī)污染物質(zhì)（bod），去除率可達(dá)90%以上，去除后的bod含量可降低到20-30 mg/l.但是仍達(dá)不到本課程設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，bod10mg/l,所以要進(jìn)行三級(jí)處理深度處理。生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往需要通過(guò)由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。具體的流程為：污水進(jìn)入水廠，經(jīng)過(guò)格柵至集水間，由水泵提升到平流沉砂池經(jīng)，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初ss 45%,bod 20%.污水進(jìn)入a/o循環(huán)脫氮系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)脫氮處理后，總氮去除率在70%以上， 在二次沉淀池中，活性污泥沉淀

9、后，回流至污泥濃縮間。二沉池出水經(jīng)絮凝沉淀過(guò)濾深度處理后、加氯消毒，排入水體。第三章 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)第一節(jié) 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設(shè)計(jì)中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面一般多采用矩形斷面。按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機(jī)械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機(jī)械格柵。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)a、柵條間隙：人工清除為2540mm，機(jī)械清除為1625mm；b、

10、格柵上部必須設(shè)置工作臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺(tái)上應(yīng)有安全沖洗設(shè)施；c、機(jī)械格柵不宜少于2臺(tái)。d、污水過(guò)柵流速宜采用0.61.5m/s，本次設(shè)計(jì)取0.6/s；格柵前渠道水流速0.40.9m/s，本次設(shè)計(jì)取0.9m/s。e、格柵傾角一般采用45°75°；本次設(shè)計(jì)取75°。f、格柵水頭損失0.027m。第二節(jié) 沉砂池沉砂池主要去除污水中粒徑大于0.2mm的砂粒，目的是為了避免砂粒對(duì)后續(xù)處理工藝和設(shè)備帶來(lái)的不利影響。砂粒進(jìn)入初沉池內(nèi)會(huì)使污泥刮板過(guò)度磨損，縮短更換周期；砂粒進(jìn)入泥斗后，將會(huì)干擾正常排泥或堵塞排泥管路；進(jìn)入泥泵后將使污泥泵過(guò)度磨損，使其

11、降低使用壽命；砂進(jìn)入帶式壓濾脫水機(jī)將大大降低污泥成餅率，并使濾布過(guò)度磨損。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和渦流式四種形式。平流式沉砂池具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理效果較好的優(yōu)點(diǎn)；豎式沉砂池處理效果一般較差；曝氣沉砂池的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠在一定程度上使砂粒在曝氣的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附著的有機(jī)污染物，同時(shí)，由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂類物質(zhì)會(huì)升到水面形成浮渣而被除去；渦流式沉砂池利用水力渦流，使沉砂和有機(jī)物分開(kāi)，以達(dá)到除砂目的。本設(shè)計(jì)中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、排沙較方便等優(yōu)點(diǎn)。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 型式：平流式。 水力停留時(shí)間宜選50s。 沉砂量可選0.050.1lm

12、3，貯砂時(shí)間為2d，宜重力排砂。 貯砂斗不宜太深，應(yīng)與排砂方法要求、總體高程布置相適應(yīng)。第三節(jié) 初次沉淀池 處理的對(duì)象是懸浮物質(zhì)，同時(shí)可去除部分，可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其負(fù)荷。設(shè)計(jì)中采用輻流式初沉池，中心進(jìn)水，周邊出水。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡(jiǎn)單，排泥設(shè)備定型化。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 型式：平流式。 除原污水外，還有濃縮池、消化池及脫水機(jī)房上清液進(jìn)入。 表面負(fù)荷可選 2.0m3（m2·h），沉淀時(shí)間 1.5h，ss去除率 5060。 排泥方法：機(jī)械刮泥。 沉淀地貯泥時(shí)間應(yīng)與排泥方式適應(yīng)，靜壓排泥時(shí)貯泥時(shí)間為2d。 對(duì)進(jìn)出水整流措施作說(shuō)明。第四節(jié) 曝氣池活性污泥的反應(yīng)器是活

13、性污泥系統(tǒng)核心設(shè)備，活性污泥系統(tǒng)的凈化效果在很大程度上取決于曝氣池的功能是否能正常發(fā)揮。設(shè)計(jì)采用推流式曝氣池，鼓風(fēng)曝氣。推流式曝氣池設(shè)有廊道可提高氣泡與混合液的接觸時(shí)間，處理效果高，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 型式：傳統(tǒng)活性污泥法采用推流式鼓風(fēng)曝氣。 曝氣地進(jìn)水配水點(diǎn)除起端外，沿流長(zhǎng)方向距池起點(diǎn) 1/234池長(zhǎng)以內(nèi)可增加 23個(gè)配水點(diǎn)。 曝氣池污泥負(fù)荷宜選 03kg bod5（kgmlss·d），再按計(jì)算法校核。 污泥回流比 r= 30 80，在計(jì)算污泥回流設(shè)施及二沉地貯泥量時(shí)，r取大值。 svi值選 120150ml/g，污泥濃度可計(jì)算確定，但不宜大于3500 mgl。 曝氣地

14、深度應(yīng)結(jié)合總體高程、選用的曝氣擴(kuò)散器及鼓風(fēng)機(jī)、地質(zhì)條件確定。多點(diǎn)進(jìn)水時(shí)可稍長(zhǎng)些，一般控制l58b。 曝氣地應(yīng)布置并計(jì)算空氣管，并確定所需供風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)壓。第五節(jié) 二次沉淀池 沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)計(jì)中采用輻流式二沉池。周邊進(jìn)水，中心出水。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡(jiǎn)單，排泥設(shè)備定型化。 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 型式：中心進(jìn)水，周邊出水，輻流式二沉池。 二沉地面積按表面負(fù)荷法計(jì)算。選用表面負(fù)荷時(shí)，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特點(diǎn)，q應(yīng)小于初沉地。 計(jì)算中心進(jìn)水管，應(yīng)考慮回流污泥，且r取大值。中心進(jìn)水管水流速度可選0205ms，配水窗水流流速可選0.50.5ms。

15、貯泥所需容積按排水工程（下）相關(guān)公式計(jì)算。 說(shuō)明進(jìn)出水配水設(shè)施。第四章 污水處理廠總體布置 第一節(jié) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 平面布置原則參考第五章第四節(jié)內(nèi)容，課程設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮廠區(qū)功能區(qū)劃、處理構(gòu)筑物布置、構(gòu)筑物之間及構(gòu)筑物與管渠之間的關(guān)系。 廠區(qū)平面布置時(shí)，除處理工藝管道之外，還應(yīng)有空氣管，自來(lái)水管與超越管，管道之間及其與構(gòu)筑物，道路之間應(yīng)有適當(dāng)間距。 污水廠廠區(qū)主要車行道寬68m，次要車行道34m，一般人行道13m，道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距。 污泥處理按污泥來(lái)源及性質(zhì)確定，本課程設(shè)計(jì)選用濃縮一機(jī)械脫水工藝處理，但不做設(shè)計(jì)。污泥處理部分場(chǎng)地面積預(yù)留，可相當(dāng)于污水處理部分占地面積的2030。 污水廠廠

16、區(qū)適當(dāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房（水泵、風(fēng)機(jī)、剩余污泥、回流污泥、變配電用房）。辦公（行政、技術(shù)、中控用房）、機(jī)修及倉(cāng)庫(kù)等輔助建筑。 廠區(qū)總面積控制在（280 x 380 ）m2以內(nèi)，比例1：1000。圖面參考給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn) gbj 106-87，重點(diǎn)表達(dá)構(gòu)（建）筑物外形及其連接管渠。第二節(jié) 污水廠高程布置 符合高程布置原則。 構(gòu)筑物水頭損失參考附表。 水頭損失計(jì)算及高程布置參見(jiàn)排水工程（下）。 污水進(jìn)人格柵間水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一27m，二沉地出水井出水水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一030m。 污水泵、污泥泵應(yīng)分別計(jì)算靜揚(yáng)程、水頭損失（局部水頭損失估算）和自由水頭確定標(biāo)程。 高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，

17、橫向比例可選1：1000左右，縱向1：500左右。第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié) 格柵進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過(guò)程的雜物。擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)?；剞D(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定，過(guò)柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大，不僅過(guò)柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過(guò)格柵，如果流速過(guò)小，

18、柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過(guò)流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過(guò)流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。1.2 設(shè)計(jì)流量a.日平均流量qd=65000m3/d2708m3/h=0.75m3/s=750l/s kz取1.2b. 最大日流量qmax=kz·qd=1.2×2708m3/h=3249.6m3/h=0.9m3/s1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)柵條凈間隙為b=25.0mm 柵前流速1=0.9m/s過(guò)柵流速0.6m/s 柵前部分長(zhǎng)度：0.5m格柵傾角=75° 單位柵渣量：1=0.05m3柵渣/103m3污水1.4 設(shè)計(jì)計(jì)算（1

19、） 確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得： 所以柵前槽寬約1.3m。柵前水深h0.64m（2） 格柵計(jì)算說(shuō)明： qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，度（°）；h柵前水深，m； 污水的過(guò)柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)（n）為 =柵槽有效寬度（）設(shè)計(jì)采用ø10圓鋼為柵條，即s=0.01m。=2.65(m)選用gh1400型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，水槽寬度1.4米，柵槽深度5.2米，通過(guò)格柵的水頭損失h2h0計(jì)算水頭損失； g重力加速度；k格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面， 所以：柵后槽總高度hh=h+h

20、1+h2=0.64+0.3+0.027=0.967(m) （h1柵前渠超高，一般取0.3m）柵槽總長(zhǎng)度l 0.3+0.640.94l1進(jìn)水渠長(zhǎng)，m； l2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度，m；b1進(jìn)水渠寬，； 1進(jìn)水漸寬部分的展開(kāi)角，一般取20°。柵槽的深度為5.2米，長(zhǎng)度為4.6米，寬度b為2.8米，b1為1.3米（3）柵渣量計(jì)算 對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水爛截污物為w1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為=2.7m3/d攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機(jī)械清渣。第二節(jié) 污水提升泵站 污水提升泵站為后續(xù)的工藝提供水流動(dòng)力，滿足污水排放所

21、需高程需要和水頭損失的要求，設(shè)計(jì)流量為 2708m3/h，提升高度5.5m，設(shè)置五臺(tái)泵300qw720-6-22型潛污泵，四用一備。第三節(jié) 沉砂池 采用平流式沉砂池3.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：q=750l/s 設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s水力停留時(shí)間：t=50s3.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉砂池長(zhǎng)度：l=vt=0.25×50=12.5m（2）水流斷面積：a=q/v=0.75/0.25=3m2（3）池總寬度：設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=2m>0.6m，池總寬b=2b=4m（4）有效水深：h2=a/b=3/4=0.75m （介于0.251m之間）（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)t=2d，即考慮排泥間隔

22、天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積每個(gè)沉沙泥斗容積：設(shè)每一分格有四個(gè)泥斗 v0=（每格沉砂池設(shè)四個(gè)沉砂斗，兩格共有八個(gè)沉砂斗）其中x1：城市污水沉砂量3m3/105m3， k：污水流量總變化系數(shù)1.2（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.6m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： （略大于v1=0.405m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長(zhǎng)度為 則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06l2 =0.6+0.06×4.95=0.9m 池總高度h ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，h=h1+h2+h3=

23、0.3+0.75+0.9=1.95m（8）進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度:（9）出水漸窄部分長(zhǎng)度:l3=l1=1.1m（10）校核最小流量時(shí)的流速：最小流量即平均日流量vmin=q平均日/a=0.75/3=0.25>0.15m/s，符合要求第四節(jié) 平流式初沉池設(shè)計(jì)中選擇兩組平流沉淀池，n=2組，每組平流沉淀池設(shè)計(jì)流量為0.75=0.375m3/s，從沉砂池流出來(lái)的污水進(jìn)入配水井，經(jīng)過(guò)配水井分配流量后流入平流沉淀池。（1）沉淀池表面積式中 a沉淀池表面積（） q設(shè)計(jì)流量（m3/s） q表面負(fù)荷m3/（m2h）,一般采用1.53.0 m3/（m2h）設(shè)計(jì)中取q=2 m3/（m2h）=675（2）沉淀部分有

24、效水深 qt式中 h2沉淀部分有效水深（m） t沉淀時(shí)間（h）,一般采用1.52.0h 設(shè)計(jì)中取 t=1.5h2×1.5=3m（3）沉淀部分有效容積=2025 m3（4）沉淀池長(zhǎng)度式中 l沉淀池長(zhǎng)度（m） v設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速(mm/s),小于等于7mm/s) 設(shè)計(jì)中取v=5mm/s（5）沉淀池寬度式中l(wèi)沉淀池寬度（m）（6）沉淀池格數(shù)式中 n1沉淀池格數(shù)（個(gè)） b沉淀池分格的每格寬度（m） 設(shè)計(jì)中取 b=6.3m個(gè)（取4個(gè)）（7）校核長(zhǎng)寬比及長(zhǎng)深比 長(zhǎng)寬比l/b=27/6.3=4.34(符合要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。長(zhǎng)深比l/h2=27/3=98(符合長(zhǎng)深比812之間的要

25、求)（8）污泥部分所需的容積：v1 式中： c1進(jìn)水懸浮物濃度（t/m3），0.00022c2出水懸浮物濃度（t/m3），0.00011r污泥密度，t/m3其值約為1t取4d污泥含水率%（9）污泥斗容積： 污泥斗設(shè)在沉淀池的進(jìn)水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗傾角大于60o式中 v1污泥斗容積（m3） 沉淀池污泥斗上口邊長(zhǎng)（m） 1沉淀池污泥斗下口邊長(zhǎng)（m），一般采用0.40.5m 污泥斗高度（m） 設(shè)計(jì)中取=6.3m，=5.0m，1=0.5m=72.15 m3污泥斗以上梯形部分污泥容積： 污泥斗和梯形部分污泥容量：（10）沉

26、淀池總高度式中 h沉淀池總高度（m） h1沉淀池超高（m）,一般采用0.30.5m h3緩沖層高度（m）,一般采用0.3mh4污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1%的高度之和 設(shè)計(jì)中取 h4=5.21第五節(jié) a/o生物脫氮反應(yīng)池 a/o系統(tǒng)又稱前置硝化系統(tǒng)或循環(huán)脫氮系統(tǒng)。一般采用硝化混合液回流，將bod去除與反硝化脫氮在同一池中完成。a/o生物脫氮系統(tǒng)具有以下特征：反硝化池在前，硝化池在后；反硝化反應(yīng)以原廢水中的有機(jī)物為碳源；硝化池內(nèi)的含有大量硝酸鹽的硝化液回流到反硝化池，進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)；在反硝化反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化反應(yīng)堿度的一半左右，對(duì)含氮濃度不高的廢水可不

27、必另行投加堿；硝化池在后，使反硝化殘留的有機(jī)污染物得以進(jìn)一步去除，無(wú)需建后曝氣池。5.1 設(shè)計(jì)水量平均日污水量q=65000m3/d，總變化系數(shù)k=1.25.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)：bod5=, , f=0.7 堿度ph=7.2最低水溫12，最高水溫26出水水質(zhì)： 5.3好氧區(qū)容積v1（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法） 式中 v-好氧區(qū)有效容積，m3; q-設(shè)計(jì)流量，m3/l; s0-進(jìn)水bod5濃度，mg/l; s-出水所含溶解性bod5濃度，mg/l y-污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgvss/kgbod5,取y=0.6; kd-內(nèi)源代謝系數(shù)，取kd=0.05; c-固體停留時(shí)間，d; xv-混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（m

28、lvss）,mg/l,xv=fx; f-混合液中vss與ss之比，取f=0.7; x-混合液懸浮固體濃度（mlvss),mg/l,x取3200mg/l. xv=fx=0.7×3200=2240(mg/l)（1）出水溶解性bod為使出水bod降到30mg/l,出水溶解性bod濃度s應(yīng)為： =30-1.42×0.7×20×（1-e-0.23×5） =16.41(mg/l)（2）設(shè)計(jì)污泥齡首先確定消化速率n （取設(shè)計(jì)ph=7.2)，計(jì)算公式 式中 n-nh3-n的濃度，mg/l; ko2-氧的半速常數(shù)，mg/l; o2-反應(yīng)池中溶解氧濃度，mg/l。

29、n=0.47e0.098(12-15)×8/7+10(0.05×12-1.158)×2/1.3+2 =0.35×0.962×0.606=0.204(d-1)硝化反應(yīng)所需的最小污泥齡mc選用安全系數(shù)k=2;設(shè)計(jì)污泥齡=2×4.90=9.8(d)（3）好氧區(qū)容積v1, m3好氧區(qū)水力停留時(shí)間5.4缺氧區(qū)容積v2（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法） （1）需還原的硝酸鹽氮量微生物同化作用去除的總氮nw:被氧化的nh-n=進(jìn)水總氮量-出水氨氮量-用于合成的總氮量 =35-7-7.2=20.8（mg/l）所需脫硝量=進(jìn)水總氮量-出水總氮量-用于合成的總氮量 =3

30、5-12-7.2=15.8（mg/l）需還原的硝酸鹽氮量（2）反硝化速率qdn,t 式中 qdn,t-20 時(shí)的反硝化速率常數(shù)，取0.12kg -溫度系數(shù)，取1.08。（3）缺氧池容積 缺氧區(qū)水力停留時(shí)間5.5曝氣池總?cè)莘e系統(tǒng)設(shè)計(jì)污泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡 確定混合液污泥濃度svi值為140ml/g，r=1.2，r=0.6， 5.6剩余污泥量 生物污泥產(chǎn)量對(duì)存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計(jì)算： 式中 x1-進(jìn)水懸浮固體中惰性部分（進(jìn)水tss-進(jìn)水vss）的含量， -非生物污泥量， =65000×（0.18-0.126-0.02）=2210剩余污泥量去除每產(chǎn)生的干污泥

31、量5.7反應(yīng)池主要尺寸（1）好氧反應(yīng)池（按推流式反應(yīng)池設(shè)計(jì)）總?cè)莘e，設(shè)反應(yīng)池兩組。單組池容有效水深h=4.0m,單組有效面積采用六廊道式，廊道寬,反應(yīng)池長(zhǎng)度取56m校核：超高取1.0米，則反映池總高h(yuǎn)=4.0+1.0=5.0(m)（2）缺氧反應(yīng)池尺寸總?cè)莘e設(shè)缺氧池2組，單組池容有效水深h=4.5m,單組有效面積長(zhǎng)度與好氧池寬度相同，為l=37.2m,池寬=第六節(jié) 二沉池該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。設(shè)置四個(gè)二沉池，設(shè)計(jì)流量為6.1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量：q=16250m3/d （每組） 表面負(fù)荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.

32、h 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：t=3h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.52.9l/s.m，取2.0 l/(s.m)6.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積:按表面負(fù)荷算：（2）沉淀池直徑： 取直徑30米 有效水深為 h2=qbt=1.03=3m<4m 沉淀部分有效容積： 污泥部分所需的容積：污泥斗容積：設(shè)r1=2m，r2=1m，=600，則： 污泥斗以上圓錐部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則： 污泥總?cè)莘e： （4）二沉池總高度： 取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h1=0.3m則沉淀池總高度為 h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.4+0.65+1.73=6.08m 則池變高度為

33、h=h1+h2+h3=0.3+3+0.4=3.7m （5）校核堰負(fù)荷： 徑深比 堰負(fù)荷以上各項(xiàng)均符合要求第七節(jié) 混凝沉淀池7.1折板式反應(yīng)池設(shè)計(jì)流量65000m3/d 反應(yīng)時(shí)間：t=20min 池?cái)?shù)n=2總?cè)芊e：每池凈平面面積：，已知：池寬與沉淀池等寬池子長(zhǎng)度 取6.1m7.2平流式沉淀池沉淀池計(jì)算同平流式初沉池，池寬25米，池長(zhǎng)27米，有效高度3米，超高0.3米，污泥斗部分高度9.01米。7.3快濾池 快濾池是污水深度處理中最普遍應(yīng)用的一種技術(shù)?？鞛V池一般建成矩形的鋼筋混凝土池子。個(gè)數(shù)比較少時(shí)，可以采用單行排列，一般情況下以采用雙排對(duì)稱布置。快濾池本身包括集水渠、洗砂排水槽、濾料層、承托層(

34、也稱墊層) 及配水系統(tǒng)五個(gè)部分。快濾池的管廊內(nèi)主要是渾水進(jìn)水，清水出水、初濾水、沖洗來(lái)水、沖洗排水(或稱廢水渠)等五種管道以及與其相應(yīng)的控制閘門。在快濾池的運(yùn)行過(guò)程中，主要是過(guò)濾沖洗兩個(gè)過(guò)程的重復(fù)循環(huán)。設(shè)計(jì)采用5個(gè)快濾池，停留時(shí)間為40min，流速為10m/h，濾池工作時(shí)間為24h。具體計(jì)算如下： 設(shè)計(jì)用n=4個(gè)濾池 （普通快濾池）濾速：12m/h 取 10m/h/d沖洗時(shí)間，停留時(shí)間 40min，濾池工作時(shí)間取24h濾池實(shí)際工作時(shí)間濾池總面積：每個(gè)濾池面積，所以長(zhǎng)寬比取1.5：1（1.25：11.5：1）設(shè)濾池寬為b，可得：，濾池總高：濾料層高度無(wú)煙煤層450 砂層 300 濾層厚度為 0.

35、70.8m 承托層高度 濾料上水漿 超高 濾板高度 第八節(jié) 接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池8.1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量：q=65000m3/d=750l/s（設(shè)一座）水力停留時(shí)間：t=0.5h=30min設(shè)計(jì)投氯量為：4.0mg/l平均水深：h=2.0m隔板間隔：b=5m8.2設(shè)計(jì)計(jì)算 接觸池容積： v=qt=75010-33060=1350m3 表面積m2 隔板數(shù)采用3個(gè)，則廊道總寬為b（3+1）520m 接觸池長(zhǎng)度 取34m 長(zhǎng)寬比 實(shí)際消毒池容積為v=blh=20342=1360m3 池深取20.32.3m (0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時(shí)間的要求第九節(jié) 污泥處理系統(tǒng)9.1濃縮池（1）池型選擇采用兩座圓形間歇式重力濃縮池(2)設(shè)計(jì)參數(shù) 固體通量：城市活性污泥固體通量按30-60kg/m².d計(jì)算； 含水率： 二沉