污水處理廠AO工藝設計

1、實訓報設計課題名稱：10萬m3/d的污水處理廠A/0工藝設計指導老師：設計時間： 學生姓名：格柵 7初沉池 16初沉池 16、厭氧池 20、缺氧池計算 20曝氣池 21曝氣池設計計算 214.1 池體設計 22二沉池 29污泥濃縮池 312.1 污泥濃縮池設計計算： 31污水處理部分高程計算 : 34本污水處理廠高程計算 34引言： 長期以來，城市污水處理均以去除有機物和懸浮物為目的，其工藝為普通 活性污泥法該法對氮、磷等無機營養(yǎng)物去除效果很差一般來說，氮的去除 率只有20%30%，磷的去除率只有10%20% 隨著大量的化肥、農藥、洗 滌劑等高濃度氮、磷工業(yè)廢水的排出，導致城市污水中N、P濃度

2、急劇增加，從而引起水體中溶解氧降低及水體富營養(yǎng)化，同時影響了處理后污水的復用。所 以，要求在城市污水處理過程中不僅要有效地去除 BO環(huán)口 SS而且要有效地脫 氮除磷。本設計中即采用厭氧-好氧（即 A/ O工藝）對某城市生活污水進行處理， 日處理能力 100000方。出水達到 1996年頒布的國家綜合污水排放標準水質要 求。AC工藝AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A（Anacrobic）是厭氧段，用與脫氮除磷； O（Oxic）是好氧段，用于除水中的有機物。A/O法脫氮工藝的特點：（a）流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設和運行費 用較低；（b）反硝化在前，硝化在后，設內循環(huán)，以原

3、污水中的有機底物作為碳源， 效果好，反硝化反應充分；（ c） 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質；（d） A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免 DO的增加。O段的前段采用強曝氣, 后段減少氣量，使內循環(huán)液的 DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。A/O 法脫氮工藝的優(yōu)點： 系統(tǒng)簡單，運行費低，占地?。?以原污水中的含碳有機物和內源代謝產物為碳源，節(jié)省了投加外碳源的費用; 好氧池在后，可進一步去除有機物； 缺氧池在先，由于反硝化消耗了部分碳源有機物，可減輕好氧池負荷; 反硝化產生的堿度可補償硝化過程對堿度的消耗。A/O法存在的問題：1、由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出

4、具有獨特功能的污泥，難降 解物質的降解率較低；2、若要提高脫氮效率，必須加大內循環(huán)比，因而加大運行費用。此外，內循環(huán) 液來自曝氣池，含有一定的DO使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化 效果，脫氮率很難達到 90%3、影響因素：水力停留時間（硝化6h，反硝化3000mg/L）污泥齡（30d ）N/MLSS負荷率（0.03 ）進水總氮濃度（30mg/LA 市污水處理廠工藝設計一、設計資料1、城市概況坂雪崗行政區(qū)隸屬龍崗區(qū)布吉鎮(zhèn)，龍崗區(qū)位于深圳市北部，東臨惠州淡澳 開發(fā)區(qū)，南連深圳經濟特區(qū)，西接寶安區(qū)，北靠東莞、惠州。龍崗全區(qū)共轄 10 個鎮(zhèn)，分別為平湖、布吉、橫崗、龍崗、坪地、坪山、坑梓、葵涌

5、、大鵬、南 澳等鎮(zhèn)。坂雪崗片區(qū)具有優(yōu)越的地域優(yōu)勢和十分方便的交通條件，距福田中心區(qū)6km距梅林關1.5km,布吉檢查站10km.。東有規(guī)劃的清平快速干道和龍崗區(qū) 第二通道起點，南經五和路接通梅林關，西有梅觀高速公路，北有機荷高速公 路，中部東西向有布龍一級公路和平南鐵路貫穿其中，且平南鐵路在坂田段設 有坂田站。2、自然條件（1）地質、地形 龍崗區(qū)地處深圳市東北部，地形略呈芭蕉葉形；其地貌東南部為半島海灣，南 部為海岸山脈，西北部為低山丘陵，中部為丘陵盆地相間。總的地勢為西南高， 東北低。坂雪崗片區(qū)地貌屬于低嶺殘丘谷地，南部、北部高，中部較為平緩， 中部相對高差30m左右，整個地勢呈東南北高，西

6、部低。坂雪片區(qū)地表主要由殘積巖、沖積巖兩種類型構成，表土層深厚，工程地質條 件好。由于地勢總體平緩，有較好的建設條件。（ 2） 氣象區(qū)域屬亞熱帶海洋性季風氣候。氣溫：多年平均氣溫22C ;年最高氣溫為37.2 C,年最低氣溫為4C。降雨：多年平均降雨為1933.3mm降雨量年內分布極為勻。主要集中在夏 秋季節(jié)， 4 月份降雨量占全年的 85%左右， 10 月至次年 3 月降雨量減少，占全 年的 15%左右。風向：常年主導風向為東南風。風速：年平均風速為 2.6 米/ 秒左右。冬季各月風速較大，夏季各月風速較 小，極端最大風速大于40m/s，風力超過12級。（3）境內水系 龍崗區(qū)內河流分為兩大水

7、系：即海灣水系和東江水系。以海岸、山脈和羊 臺山為主要分水嶺，南部主要河流布吉河、葵涌河、東涌河、新大河及王母河 匯入深圳灣、大棚灣、大亞灣;梧桐山梅沙尖大嶺古分水嶺以北為東 江水系，主要河流有龍崗河、坪山河。坂雪崗處區(qū)內兩條河流為坂田河、崗頭河。兩河均不大，河寬僅十余米， 是坂雪崗片區(qū)的排洪農灌河流，兩河匯入觀瀾河，區(qū)域內污水通過崗頭河進入 觀瀾河，最終進入東深供水渠，是深圳和香港的重要供水水源。為改善區(qū)域內 居民的生活環(huán)境，減輕甚至消除污染，確保深圳及香港水源免受污染，興建坂 雪崗污水處理廠工程是非常必要和緊迫的。（4）地震本區(qū)基本地震烈度為七度。3、城市排水情況在目前服務區(qū)域內一部分老的

8、排水系統(tǒng)采用合流制，新建區(qū)采用的是分流 制并且逐步占據主要部分，排水方向均為坂田河、崗頭河。鑒于服務區(qū)域為農 村城市化地域，要想將目前的合流制改造成分流制實施困難，即使在將來的新 建區(qū)全部實施分流制也有相當的難度，但根據規(guī)劃還是要在新建區(qū)實行分流制, 逐步完善排水系統(tǒng)。4、水量資料5、水質資料（1）進水水質資料：項目CODBODSSNH-NTNTP設計進水水質（mg/L）28015018025354（2）出水水質資料項目CODBODSSNH-NTNTP設計出水水質（mg/L）< 60< 20< 20< 10< 15< 0.9去除率（%78.686.788.9

9、60.057.177.5、設計內容1、污水處理方案、工藝流程的確定；2、污水處理廠的工藝設計計算說明書；3、 污水處理構筑物（格柵、曝氣沉砂池，初沉池，曝氣池、二沉池）的工 藝設計平、剖面圖（地面高程為91.000m,進水管管底高程85.000m,管徑為DN1400m充滿度為0.75，最高洪水水位86m 跌水取2.0m）;三、繪圖要求1. 繪制的圖紙不得少于7張，圖紙規(guī)格為A3圖紙。其組成如下：CAD制圖7張2. 具體圖紙為：污水廠廠區(qū)平面圖1張污水廠工藝高程圖1 張曝氣池工藝圖1 張 曝氣沉砂池圖 1 張格柵工藝圖1 張二沉池工藝圖1 張 污泥濃縮池圖 1 張3. 污水處理廠的平面圖中，必須

10、將污水和污泥處理構筑物、泵站及附屬建 筑物按各自的橫向、縱向比例繪出并注明尺寸。4. 污水與污泥高程圖中，要求沿污泥流動距離最長、水頭損失最大的流程， 并控制最大設計流量進行高程計算，以此來繪制高程剖面圖。圖中必須注明地 面平整后標高、各構筑物的頂部、底部以及水面標高；受納水體的洪水位、常 水位、枯水位標高。橫向比例：1: 5001000;縱向比例：1: 50100。污水處理構筑物設計計算:格柵格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷, 用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處 理設施能正常運行的裝置。格柵。(1) 格柵柵條間隙，應符合下列要

11、求：人工清除2540mm機械清除1625mm 最大間隙40mm(2) 在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3), 應采用機械清渣。(3) 格柵傾角一般用45°75°。機械格柵傾角一般為60070°。(4) 通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。(5) 過柵流速一般采用0.61.0m/s。運行參數：設計流量 Q=l0m/d=1157L/s柵前流速vi=0.7m/s過柵流速V2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙e=25mm柵前部分長度0.5m格柵傾角a =60°過柵水頭損失：0.175m1.1設計參數：設計流量Q=10

12、0000md柵前流速V1=0.6m/s，過柵流速V2=1.0m/s 柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=25mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角a =60° 單位柵渣量3 1=0.06m3柵渣/10 3m3污水1.2設計計算(1) 設過柵流速v=1.0m/s，格柵安裝傾角為60度則：柵前槽寬2Qmax 2 1.157B1 1.52B1 = J = 1.52m 柵刖水深 h = = 0.76mY V2 v 1.022(2) 柵條間隙數 n = Qmaxsin 1.157 sin6055.6(取 n=58)ehv20.025汽 0.671.0(3) 柵槽有效寬度 B=s (n-1 ) +e

13、n=0.01 (58-1 ) +0.025 x 58=2m(4)進水渠道漸寬部分長度LiB-Bi2ta n： i2-1.342ta n20=0.9m(其中a 1為進水渠展開角)(5) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2二匕=0.45m2(6) 過柵水頭損失(hi) 因柵條邊為矩形截面，取k=3,則0 014q2hi =khoin： = 3 2.42 ()* sin60 0.094m2g0.02529.81(0.080.15 )其中 £ =B (s/e ) 4/3h0：計算水頭損失k :系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3£ :阻力系數，與柵條斷面形狀有關，

14、當為矩形斷面時B =2.42(7) 柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h2=4.3m,則柵前槽總高度Hi=h+h2=0.67+4.3=4.97m柵后槽總高度 H=h+h+h2=0.67+0.094+4.3=5.06m(8) 格柵總長度L=Li+L2° =6m(9) 每日柵渣量CD =Q平均日CD 1= 100000 0.061000=6n3/d>0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣(10) 計算草圖如下：工作平白中格柵設計簡圖1.3設計計算(1) 設過柵流速v=0.8m/s，格柵安裝傾角為60度則：柵前槽寬Bi 二 2Qma '2 1.157 "7m 柵前水深

15、h少=0.85mY V2 Y 0.822(2) 柵條間隙數 n = Qmax、，sin1.157 sin60 139.6(取 n=140)ehv2設計兩組格柵，每組格柵間隙數n=70條(3) 柵槽有效寬度 B=s (n-1 ) +en=0.01 (70-1 ) +0.01 x 70=1.39m 所以總槽寬為B=1.39x2+0.15 = 2.93m (考慮中間隔墻厚0.15m)(4)進水渠道漸寬部分長度L1B - B12tan 1蠶汁2.9汁3m(其中a 1為進水渠展開角)(5) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2 = 一 =1.5m2(6) 過柵水頭損失(h1)因柵條邊為矩形截面，取k=

16、3,則V20.01 30 812nh1 =khc =k-sin、-3 2.42 ()30.81 sin60 -0.21m2g0.012 匯 9.81其中 £ =B (s/e ) 4/3h0：計算水頭損失k :系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時B =2.42(7) 柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h2=0.3m,則柵前槽總高度 Hi=h+2=0.75+0.3=1.05m 柵后槽總高度 H=h+h+h2=1.05+0.21+0.3=1.26m(8) 格柵總長度L=Li+L?° =6.67m(9) 每日柵渣量 3 =Qw

17、 1=100000 0.081000=8m/d>0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣沉砂池(grit chamber)在污水處理中，沉砂池的主要作用是利用曝氣沉砂池圖3-3沉砂池平剖示意物理原理去除污水中比重較大的無機顆粒，主 要包括無機性的砂粒、礫石和較重的有機物質， 其比重約為2.65。一般設于初次沉淀池之前，以減輕沉淀池 的負荷及改善污泥處理構筑物的條件。目前，應用較多的沉砂池有平流沉砂池、 豎流式沉砂池、輻流式沉砂池、曝氣沉砂池、渦 流沉砂池以及斜板式沉砂池。本設計中采用曝氣 (aeratio n)沉砂池。其優(yōu)點是: 通過調節(jié)曝氣量可控制污水旋轉流速，使之作旋流運動，產生離心力，

18、去除泥 砂，排除的泥砂較為清潔，處理起來比較方便；且它受流量變化影響小，除砂 率穩(wěn)定。同時，對污水也起到預曝氣作用。111i- ,1 - 1-壓縮空氣管；2曝空氣池散板面圖3-集砂槽 圖壓3-4管氣曝氣沉砂池剖面圖3.集砂槽1.沉砂池主體設計：空氣 板 池子中總有效容積：V =Qmax 60 t式中 Qmax最大設計流量，取 Qmax = 1.157用怡；t最大設計流量時的流行時間，一般為 13min，取2min。由此得V -1.157 60 2=138.84m水流斷面積:Qmax式中 v1水流流速，W =0.06 o.12m/s，取 0.09m/s。得11572A 二1157 =12.86吊

19、0.09取16吊。池總寬度：B =h2式中 h2設計有效水深（23n）,取2.5m13B =竺= 5.2m2.5每格池子寬度:設池子格數n =2格，并按照并聯(lián)設計。當污水量較小時，可考慮一個工作,一個備用，得b = B =3.2m2 2寬深比存著1.28介于1.01.5之間，符合要求。池總長度：.V 138.84L10.68 mA13長寬比L 二1068 =3.34 ： 5b 3.2長寬比可達5,符合要求。所需曝氣量q：q= 3600 d Q max式中 d每n?污水所需曝氣量（m/m3），d值為0.10.2，取0.2 ; q所需曝氣量（mf/h ）。q=3600 0.2 1.157 = 83

20、3.04（簾）采用壓縮空氣豎管連接穿孔管，管徑 2.56.0mm取3mm沉砂室所需容積：城市污水的沉砂量可按1530用/106用計算，含水率為60%容重為1500kg/mi3o式中V Qmax XT ； 864006Kz 1030甫/106用污水;1d;X城市污水沉砂量，取T清砂間隔時間，取生活污水流量總變化系數，K z = 1.30 oKz1.30 106V = 1.157x301：86400 = 2.31m3,取 2.30m3o沉砂斗容積Vo :設每一分格有2個沉砂斗，砂斗容積應按不大于2天的沉砂量計算，斗壁 與水平面的傾角不小于55度，得V。= 230 = 0.575m?2乂24斗壁與水

21、平面成60°角，斗高h3, =0.5m則沉砂斗上沉砂斗各部分尺寸:設斗底寬a = 0.8m口寬a為：a2h3- a1 =1.5mtg55沉砂斗容積:V1 二也（a? aa13工糸學0.82 0815燉"命V1 V0，符合要求。沉砂室高度：設采用機械排砂，橫向池底坡度為0.1坡向砂斗，則沉砂室高度h3為:h3 = h3' i° 一2日 一0.2 =0.5 0.110.68-2 1.5 - 0.2 亠 2 = 0.874m2(11)池體總高度H設超高hi =o.3m則H 二 hih2h3 =0.3 2.5 0.874 = 3.678m如圖3-5所示。(12)驗

22、算最小流速：(n = 1格)vmin 二-1.157 20.072m/s>0.06m/SnWmin1 3.2 2.5符合要求。圖3-5池體總高度示意圖圖3-6空氣干管示意圖(13)排砂設備采用兩臺排 砂斗，就近布置，洗砂后外運。 沉砂池底部的沉砂通過吸砂泵 送至砂水分離器，脫水后的清 潔砂外運，分離出來的水回流 至泵房吸水井。(14)曝氣沉砂池的曝氣管路設計計算空氣干管設計干管中空氣流速一般為1015m/s,取空氣流速12m/s,則d 二 4q4 9750.17mVv V3.14 匯 12 匯 3600支管設計采用豎管曝氣最不易堵塞。豎管配氣和管徑為 50mm條配氣管設4對 空氣豎管，共

23、8根空氣豎管，豎管流速為45m/s,其最大供氣量為：q 97560.94n?/h8漢28漢2每根布氣管上設有6根支管，每根支管的最大供氣量為：975y/ = 20ni/h由于曝氣沉砂池所需的供氣量和壓力都比曝氣池小得多，所以，鼓風機不 用單設，可以與曝氣池合用，具體管路計算與曝氣池相同。2.進出水設計曝氣沉砂池配水槽來水由泵站出水井跌水進入沉砂池配水槽。配水槽尺寸為：B L H =1.0 6.4 1.25。其中,槽寬 B=1.0, H =1.25B，L 與池同寬，取6.4m。為避免異重流的影響，采用潛孔入流，過孔流速控制在0.20.4m/s之間，取 0.4m/s。單池配水孔面積：F Q 115

24、7 1.45后nv 2x0.4設計孔口尺寸為:1.1m 1.2m,查給排水工程手冊第一冊，第 571頁表得，h2二 二，水流經孔口的局部阻力系數=1.06，水流經孔口時的流速:2gQ maxV =2FH57 =0.4m/s2 1.45則水頭損失h = 1.06040.00865m2x9.8曝氣沉砂池出水(3-3)出水采用非淹沒式矩形薄壁跌水堰，堰寬 b同沉砂池寬b = 3.2m通過堰口 流量：Q= mbH 2gH式中m 流量系數，取0.45 ;h 堰上水頭(m。1.157=0.45 3.2 H ,2 9.8 H代入式(4-3)，得H = 0.36m。設堰跌水高度h=0.1m則沉砂池出水的水頭損

25、 失為0.36+0.1=0.46m，出水流入水渠中，渠底接DN1000管接入集配水井。槽 尺寸：B L H =1.0 6.4 1.25故沉砂池總的水頭損失(head loss)為：h = 0.00865 0.46 二 0.469m按經驗，考慮到未計算損失，取h =0.5m初沉池設計參數:設計進水量：Q=100000md表面負荷：qb范圍為2-2.5用/ H.h，取q=2.0用/ H.h運行參數：沉淀池直徑D=30m有效水深h= 2m池總高度 H=5.55m貯泥斗容積VW= 33.33m3出水系統(tǒng)：采用雙邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過 溢流堰，進行泥水分離。澄清液通過池內得排水

26、渠排除。在排水完畢后，出水 閘門關閉。排泥系統(tǒng)：采用軌道式吸泥機， 初沉池3.141 .設計概述本設計中米用中央進水幅流式沉淀池兩座。則每座設計進水 量：Q=25000md采用周邊傳動刮泥機。表面負荷：qb范圍為 1.5-3.0m 3/ n?.h，取 q=23/m2h水力停留時間(沉淀時間)：T=2h.設計計算(1) 沉淀池面積：按表面負荷計算：A二衛(wèi) 100000 =1042ni2qb 2 乂 2 乂 24(2) 沉淀池直徑：D = ” 4A = Vs；42 =36m 16m有效水深為：h1=qbT=2.0 2=4mD = 30胡2 (介于612)h12.5沉淀部分有效容積；V =QX t

27、X 3600(m3)= 1.157 X 2X 3600=8330.4(m3)池長：設水平流速：=5 /L=3.6 X vX t=3.6 X 5X 2=36m(5)池子總寬：B=A/L=1249.2 十 36=34.7m池子個數：設每格池寬b=3.47mn=B/b=34.7 - 3.47=10 個(7) 校核長寬比、長深比：長寬比：L/b=36 - 3.47=10.37>4符合要求長深比：L/h2=36 -4=9(8-12): 1符合要求(8) 污泥部分所需的總容積：服務人口設T=2d,s=0.30.8,污泥量為25g/(人? d),污泥含水率為95% 500000=05 /(人？)25

28、X 100(100 - 95)X 10001000(9) 每格池污泥部分所需容積:0.5 X 500000 X 2=5001000500(10)污泥斗容積：10501 = 1?4( 1 + 2 + 12)3'(m3)h4 二 347-0%門60 = 2.57m2v1 =1 2.57(3.47 3.47 0.5 0.53472 0.5" 12m3(11)污泥斗以上梯形部分污泥容積：h4 =(36 0.3-3.47) 0.01 =0.32831 = 36+ 0.3 + 0.5= 36.812 = 3.47mOOO T or /3V20.3283 3.47 二 22.93m32(1

29、2)污泥斗和梯形部分污泥容積：33Vi V2 =12 22.93 = 34.93m 25m (13)池子總高度：設緩沖層高度?3= °5H = hi + h2 + h3 + h4 h4 = h4 巾4 = 0.3283 2.57 = 2.8983mH=0.3+4+0.5+2.8983=7.6983m(3)貯泥斗容積：本污水處理廠設計服務人口數為 80萬人。貯泥時間采用Tw=4h,初沉池 污泥區(qū)所需存泥容積：SNT1000n43-33.33m0.50 80 1041000 2 24設池邊坡度為0.05，進水頭部直徑為2m貝U：h2=(R-r) X 0.05=(18 -1) x 0.05

30、=0.85m錐體部分容積為：1212233V 二 h(R Rr r )二 0.85 (1818 1 1)二 96.9m33.33m (433)二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h3=0.4m,超高為h4=0.3m則二沉池總高度H= h1+h2+h3+h4=4+0.85+0.4+0.3=5.55m則池邊總高度為h=h1+h3+h4=4+0.4+0.3=4.7m(5)校核堰負荷：徑深比Dh1hs304 0.4=6.8介于6-12之間，符合要求。 堰負荷5.12L/(s.m) 2L/(s.m)3.14 36 2要設雙邊進水的集水槽。(6)輻流式初沉池計算草圖如下:丄-Tr05圖 草算74圖1、厭氧池設

31、計參數 設計流量：最大日平均時流量 Q=1.157m3=1157L/s 水力停留時間： T=1h設計計算（1）厭氧池容積：V= Q T=1.157X 1X 3600=4165rh （2）厭氧池尺寸：水深取為 h=4.5m。則厭氧池面積：A=V/h=4165/4.5=925m2池寬取 50m,則池長 L=F/B=925/50=18.5。取 18m 設雙廊道式厭氧池?？紤] 0.5m 的超高，故池總高為 H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m 。3. 1 .6 、缺氧池計算3.1.6.1. 設計參數 設計流量：最大日平均時流量 Q=1.157m3=1157L/s 水力停留時間： T=1h3.1.6

32、.2. 設計計算（1 ）缺氧池容積：V=Q T=1.157X 1X 3600=4165rft （2）缺氧池尺寸：水深取為 h=4.5m。則缺氧池面積：A=V/h=4165/4.5=925m2池寬取 50m,則池長 L=F/B=925/50=18.5。取 18m 考慮 0.5m 的超高，故池總高為 H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m 。曝氣池本設計采用推流式曝氣池，采用鼓風曝氣系統(tǒng)。 設計參數：設計進水量：10萬m/dBOD虧泥負荷率：0.25BOD/(kgMLSS d)混合液污泥濃度：4300mg/L污泥齡：14d;水力停留時間：4.32h 工藝參數：長：80米寬：50米有效水深：2.5

33、米實際停留時間2.16小時曝氣池與厭氧池、缺氧池合建，進水均選用普通鑄鐵管。其中厭氧池出水 進入對稱式配水槽為曝氣池的兩組平行部分均勻布水。出水系統(tǒng)采用倒虹吸式中央配水井，二對沉池進行布水。曝氣池設計計算本設計米用傳統(tǒng)推流式曝氣池、污水處理程度的計算A/O曝氣池進水水質水質資料(1) 進水水質資料：項目CODBODSSNH-NTNTP設計進水水質(mg/L)28015018025354(2)出水水質資料項目CODBODSSNH-NTNTP設計出水水質(mg/L)< 60< 20< 20< 10< 15< 0.9去除率(%78.686.788.960.057.

34、177.5取原污水BOD值(Sd)為280mg/L,經初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理， 按降低25%*10考慮，則進入曝氣池的污水，其 BOD值(S )為：S = 280 (1-25%)= 210mg/L計算去除率，對此，首先按式 BO吐5(1.42bX> Ce) =7.1X Ce計算處理水中的非溶解性BOD值,上式中Ce 處理水中懸浮固體濃度，取用綜合排放一級標準20mg/L;b-微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，取0.09 ;X -活性微生物在處理水中所占比例，取值 0.4得 BOD= 7.10.09 0.4 20 = 5.1mg/L.處理水中溶解性BOD值為：20-5

35、.1 = 14.9mg/L去除率 =210 -14.9 100% =93%210、曝氣池的計算與各部位尺寸的確定4.1池體設計某城鎮(zhèn)污水日平均流量 Q=100000m3計算水溫30 c。設計城市污水水質 BOD5=150mg/L, SS=180mg/L TKN=40mg/L 級處理 1BOD5 = 20%, ss = 50%, 1 KN = 20%.出水水質要求：BOD20mg/L,SS豈 20mg/L,TN15mg/L,NH 4 -N 8mg/L。計算A1 /O曝氣池。解：(1)確定設計參數A 1 /O曝氣池進水水質BOD 5=150 (1 -20%) =120mg/LSS=180 (1 -

36、50%) =90mg/LKN=40(1 - 20%) = 32mg/LNs = 0.12kgBOD5/(kgMLSSd)SVI=150回流污泥濃度：Xr =(106/svI) 1 : 6600mg/ L污泥回流比：R=100%曝氣池混合液污泥濃度 XX= Xr =Xr 16600 ： 3300mg/L_1 R II1-11!TN 去除率：tn JNo -TNe 二 32 15 100% =53.1%TNo32混合液回流比R內空空113%1 _葉 1-0.531取 R 內二 200%。(2)計算A1/O曝氣池的主要工藝尺寸有效容積為V QKd0NsX100000 1.1 1200.12 3300

37、=33333m3有效水深為h1H 1 =4.5m曝氣池表面積：V3337407mS 總H 1334.5設兩組曝氣池，每組曝氣池的表面積為S:S=74072=3703m廊道寬取6m,則單組曝氣池廊道總長度為L:i= S 3703L=617mb 6每組曝氣池投5條廊道,則每個廊道的長度為L16175=123.4m污水在A1 /O曝氣池的停留時間為tt=VQ 100000 1.1 24333337.3h取 A：0=1：4A1段的水力停留時間：t 1=1.46h,O段的水力停留時間：t2 = 5.84h(3)剩余污泥量W=Y(S-Se)Q-KdVXv (Co-Ce)Q 0.5)0.7 3300=0.5

38、5 (0.12-0.02)100000-0.05 200001000+(0.125-0.02)1000000.5=8440kg/d每日生成的活性污泥量為XwXw=W1 -W2 =3300-2310 = 990kg/dq= W .1000(1 P)84401000 (1 -0.993)3=1205m /d33333沢3300 0.71000990:46.67d30d剩余污泥量容積量為q(剩余污泥含水率P=99.3%)、曝氣系統(tǒng)的計算與設計 本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)(1)、需氣量計算 每日去除的BOD值：BOD5 = 100000(87.5 - 2叭 1.68 104 kg/d1000理論上，將1g

39、NO_N還原為2需碳源有機物(BOD表示)2.86g. 一般認為, BODTKN比值大于4-6時，認為碳源充足*11。原污水中BOD含量為150mg/L，總氮含量為45-55mg/L,取BOD為 200mg/L，氮為50mg/L,則碳氮比為4，認為碳源充足。AO法脫氮除磷的需氧量：2g/(gBODs),3.43g/(gNH +3-N),1.14g/(gNO -2-N), 分解 1gCODB NC2-N0.58g 或需 NQ-N0.35g*12。因處理NH4-N需氧量大于NQ-N，需氧量計算均按NH4-N計算。原水中 NH+3-N 含量為 35-45 mg/L，出水 NH4-N 含量為 25mg

40、/L。平均每日去除NODS，取原水NH4-N含量為40 mg/L，貝100000(40 - 25)NOD 二 咸匚1500 kg/L日最大去除NODS:100000(45-25)1000 2000 kg/L日平均需氧量:O2=BOD+CODH2I.68 X 1000+4.57 X 1500X 1000=4.0455 X 107 kg/d 取 4.1 X 104 kg /d，即 1710 kg/h。日最大需氧量：Qmax=BOD+CODX2l.2 X 1.68 X 1000+4.57 X 2000X 1000=4.946 X 107 kg/d 即 2060 kg /h。最大時需氧量與平均時需氧量

41、之比：°2（ max）= 2060 = 12O21710、供氣量的計算本設計采用網狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.3米處，淹沒水深4.2米，計算溫度定為30攝氏度。選用Wm-18（型網狀膜空氣擴散裝置*14。其特點不易堵塞，布氣均勻，構造簡單，便于維護和管理，氧的利用率較 高。每擴散器服務面積0.5卅，動力效率2.7-3.7 kg Q/KWh氧利用率12%- 15%。查表*得:水中溶解氧飽和度 CS（20）=9.17mg/L, CS（30）=7.63mg/L.（1）空氣擴散器出口的絕對壓力（Pb）:Pb= P+9.8 X 103H其中：P-大氣壓力1.013 X 105PaH

42、-空氣擴散裝置的安裝深度，mPb= 1.013 X 105Pa+9.8X 103 X 4.2=1.425 X 103Pa（2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：Ot21 (1-Ea)79 21 (1 -Ea) 0其中，壓-空氣擴散裝置的氧轉移效率，一般6%-12 % 對于網狀膜中微孔空氣擴散器，Ea取12%，代入得：Ot21衛(wèi)=18.43%79+2仔(1-0.12)(3) 曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利溫度條件30攝氏度)，即:Pb Ot、Csb(T) - CS(5)2.026 漢 10542其中，CS-大氣壓力下，氧的飽和度 mg/L5得Csb(3。)=7.63 ( 1.425 1018

43、43)=7.63 (0.7034 0.4388) = 8.71mg/L2.026F0542RCs(20)R 0T-20總BpCsb(t)- C1.024取值 a = 0.85， 代入各值，得：B 0.95， C=1.875, p =1.0;(4)換算為在20攝氏度的條件下，脫氧輕水的充氧量，即:Ro1.710 漢 9.170.850.95 1.0 8.71-1.8751.02430-20= 2236.9kg/h取 2250kg/h。相應的最大時需氧量為:R 0(max)2060 9.170.850.95 1.0 8.71-1.8751.02430-20二 2694.kg/h取 2700kg/h

44、。(5)曝氣池的平均時供氧量Gs 二-1002250 100 = 6.25 104m3/h0.3Ea0.312(6) 曝氣池最大時供氧量：Gs(max -100= 2700 100= 7.5 104m3/h0.3Ea0.3 漢 12(7) 每n?污水供氣量：46.25 1010000024=15 空氣 /vn污水、空氣管系統(tǒng)計算選擇一條從鼓風機房開始最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設 設計節(jié)點，統(tǒng)一編號列表計算。按曝氣池平面圖鋪設空氣管。在相鄰的兩廊道的隔墻上設一根干管，共 5根干管，在每根干管上設5對 配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池共設50根曝氣豎管，每根豎管供氣量625003

45、為：1250m / h50曝氣池總平面面積為4000n3。每個空氣擴散裝置的服務面積按0.49m3計，則所需空氣擴散裝置的總數為:4000 =8164 個0.49為安全計，本設計采用9000個空氣擴散裝置，則每個豎管上的空氣擴散裝 置數目為：9000 人180個50每個空氣擴散裝置的配氣量為：62500 = 6 95m3 / h9000將已布置的空氣管路及布設的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖進行計算。根據表4計算，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：' (h1 h2)=61.60 9.8 =603.68Pa網狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損失為： 5880+603.68=

46、 6483.68Pa為安全計，設計取值9.8kPa?？諝鈹U散裝置安裝在距曝氣池底0.3米處，因此，鼓風機所需壓力為：P = (4.5 - 0.3 1.0) 9.8 = 50.96kPa鼓風機供氣量：最大時供氣量：7.1 X 104m/h，平均時供氣量：6.25 X 104 m?/h。根據所需壓力和供氣量，決定采用 RG-400型鼓風機8臺，5用3備，根據以上數據設計鼓風機房管段編號管段長度(m)空氣流量3(m3/h )空氣流量空氣流速(m/s)管徑()配件長度系數當量長度(m)計算長度(m)比摩阻9.8Pa/m壓力損失m/min9.8Pa22-210.426.950.12432彎頭一個0.33

47、0.750.350.2621-200.4213.90.233.1840三通一個0.0211.551.970.450.8920-190.4220.850.354.740三通一個0.0211.551.970.751.4819-180.4227.80.464.0850三通一個0.0271.992.410.380.9218-170.4234.750.585.150三通一個0.0271.992.410.51.2117-160.2141.70.706.1250三通一個0.0271.992.200.350.7716-150.583.41.395.0975三通一個0.0453.323.820.62.2915-

48、140.5166.82.785.72100三通一個0.0634.655.150.392.0114-130.5250.24.173.96150三通一個0.1037.608.100.171.3813-120.5333.65.565.09150三通一個0.1037.608.100.10.8112-110.54176.953.82200三通一個0.14510.7011.200.11.1211-100.5500.48.344.46200三通一個0.14510.7011.200.11.1210-90.5538.88.983.27250三通一個0.18913.9514.450.11.459-84.71251

49、20.855.21300四通一個0.23617.4222.120.12.218-710250241.7010300三通一個0.23617.4227.420.12.747-610500483.4012.5400四通一個0.33324.5834.580.13.466-5107506125.1011.5500四通一個0.43532.1142.110.14.215-41010008166.8012.5550四通一個0.48836.0246.020.14.604-325.212510208.5013550四通一個0.48836.0261.220.16.123-21625020417.0015800三通一

50、個 四通一個0.76556.4672.460.17.252-1625501042.50151200三通一個1.24591.8991.890.19.19匯總61.60、回流污泥泵房取回流比R=1,設三臺回流污泥泵，備用一臺，則每臺污泥流量為1157 1Qo578.5L/S2選用螺旋泵的型號為LXB-100C*13。據此設計回流污泥泵房。二沉池3.1設計概述本設計中采用中央進水幅流式沉淀池六座。則每座設計進水 量：Q=100000md采用周邊傳動刮泥機。表面負荷：qb范圍為1.0 1.5用/ m.h，取q=13/m2h水力停留時間(沉淀時間)：T=2.5h3.2設計計算(1) 沉淀池面積：按表面負

51、荷計算：A二衛(wèi) 100000694m24qb 1624(2) 沉淀池直徑：D4A43 眾4 二 30m 16m有效水深為：h1=qbT=1.0 2.5=2.5m<4mD = 30 =12 (介于 612)h12.5(3)貯泥斗容積：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：V = 2Tw(1 R)QR = 2 2 (1 1) 1157 1 =厶伽 W (1 2R) n(1 2) 6設池邊坡度為0.05，進水頭部直徑為2m貝U：h4 =(R-r) x 0.05=(15 -1) x 0.05=0.7m錐體部分容積為：121223V h(R2 Rr r2)0.7 (152 15 1 1)二 56.23m3h3,33叱警=0.65m二 15另需一段柱體裝泥，設其高為ha(4) 二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h5=0.4m,超高為h2=0.3m則二沉池總高度H= h1+h2+h3+h4