污水處理廠課程設計

1、廣州大學市政技術學院課程設計任務書課程設計名稱 ：某城市污水處理廠設計系部環(huán)境工程系專業(yè)環(huán)境工程班級12環(huán)管 1班姓名張錦超曾娟蘭馮堅旭指導教師杜馨2014年6月15日某城市污水處理廠設計目錄1.緒論1.1 設計基礎資料及任務1.2 設計根據1.3 設計資料的分析2.污水處理廠的設計水量水質計算3.污水處理的工藝選擇4.污水處理廠各構筑物的設計4.1 格柵粗格柵泵后細格柵4.2 污水泵站選泵4.3 沉砂池設計計算4.4 氧化溝設計4.5 二沉池設計4.6 接觸消毒池與加氯間4.7 污水廠的高程布置1.緒論1.1 設計基礎資料及任務（一）城鎮(zhèn)概況A 城鎮(zhèn)北臨 B 江，地處東南沿海， 北回歸線橫貫

2、市區(qū)中部， 該市在經濟發(fā)展的同時， 城市基礎設施的建設未能與經濟協同發(fā)展， 城市污水處理率僅為 8.7%，大量的污水未經處理直接排入河流，使該城市的生態(tài)環(huán)境受到嚴重的破壞。 為了把該城市建設成為經濟繁榮、 環(huán)境優(yōu)美的現代化城市， 籌建該市的污水處理廠已迫在眉睫。 A 城鎮(zhèn)計劃建設污水處理廠一座，并已獲上級計委批準。目前，污水處理廠規(guī)劃服務人口為 19 萬人，遠期規(guī)劃發(fā)展到 25 萬人，其出水進入 B 江， B 江屬地面水類水體，要求排入的污水水質執(zhí)行污水綜合排放標準 (GB18918-2002)中的一級標準中的 B 類 標 準 , 主 要水 質 指 標 為 :COD 60mg/L,BOD5 2

3、0mg/L,SS 20mg/L,TN20 mg/L ，NH3-N15mg/L,TP1.0mg/L 。（二）工程設計規(guī)模：1、污水量：根據該市總體規(guī)劃和排水現狀，污水量如下：1）生活污水量：該市地處亞熱帶， 由于氣候和生活習慣， 該市在國內一向屬于排水量較高的地區(qū)。據統計和預測，該市近期水量 230L/ 人?d；遠期水量 260L/人?d。2）工業(yè)污水量：市內工業(yè)企業(yè)的生活污水和生產污水總量1.8 萬 m3/d。3）污水總量：市政公共設施及未預見污水量以 10%計，總污水量為生活污水量、工業(yè)污水量及市政公共設施與未預見水量的總和。2、污水水質：進水水質：生活污水BOD5 為 290mg/l；SS

4、 為 200mg/l。工業(yè)廢水 BOD5 為 480mg/l；SS為 270mg/l?；旌衔鬯疁囟龋合募?8，冬季 10，平均溫度為20。3、工程設計規(guī)模：該市排水系統為完全分流制， 污水處理廠設計規(guī)模主要按遠期需要考慮，以便預留空地以備城市發(fā)展所需。（三）廠區(qū)附近地勢資料1、污水廠選址區(qū)域平均海拔在110m 左右，廠區(qū)征地面積為東西長1000m，南北長 2500m，平均地面坡度為0.3 -0.5 ，地勢東南低，西北高。2、進廠污水管道水面標高為103；3、廠區(qū)附近地下水位標高92；4、廠區(qū)附近土層構造。表土砂質粘土細砂中砂粗砂粗砂、礫石粘土1m1.5m1m2m0.8m1m5m（四）氣象資料該

5、市地處亞熱帶， 面臨東海，海洋性氣候特征明顯，冬季暖和有陣寒，夏季高溫無酷暑，歷年最高溫度 38，最低溫度 5，年平均溫度 24，冬季平均溫度 12。常年主導風向為南風。（五）水文資料最高水位 109；最低水位 103；常水位 106.3；污水廠具體地形另見附圖：江江城市管網設計任務1、根據所給的原始資料，計算進廠的污水設計流量；2、根據水體的情況、地形和上述計算結果，確定污水處理方法、流程及有關處理構筑物；3、對各構筑物進行工藝設計計算，確定其型式、數目與尺寸；4、對污水處理流程中生物處理構筑物進行工藝設計（曝氣池或其它主體處理構筑物，如SBR 反應池等）；5、進行各處理構筑物的總體布置和高

6、程設計；6、設計說明書的編制。1.2 設計根據污水綜合排放標準（GB18918-2002）污水處理廠工藝設計手冊環(huán)境保護設備選用手冊水處理設備污水處理構筑物設計與計算污水處理廠設計與運行1.3 設計資料的分析1）依污水水質來看，水質狀況屬于正常水平，不算太高濃度。2）由于常年主導風向偏南風，所以廠區(qū)的前區(qū)設置在東南方，以減少污水處理廠臭氣對廠前區(qū)的影響。3）就氣溫而言，常年溫度處在24，對曝氣池的設計不會很大的困難。2.污水處理廠的設計水量和水質的計算2.1 污水處理廠設計水量的計算據統計，污水處理廠近期服務人口為19 萬人，遠期規(guī)劃發(fā)展到25 萬人。該市近期生活污水量為230L/ 人

7、3; d；遠期生活污水量260 L/ 人· d。工業(yè)污水量310%計。為 1.8 萬 m/d 。市政公共設施及為預見水量以1) 平均日生活污水量計算公式為Q0 qN0.23m3/人人（2-1 ）? d 19000043700m3/d505.79 L/s式中 Q 0 平均日生活污水量， L/s ；q 居住區(qū)生活污水量標準，L/ 人· d；N 設計人口數，人。2) 生活污水總變化系數：由于該城市缺乏 k1 及 k2 的數據，所以采用以下通用參考數據表：平均日流量 (l/s)5154070100200500 1000kz2.32.01.81.71.61.51.41.3由表可得：該

8、污水處理廠的kz 值為 1.4其中： k1 日變化系數k2 時變化系數k3總變化系數（2-2 ）3) 生活污水設計流量：Q1 Q 0K Z 505.79 1.4 708.11 L/s 61180m3 / d（2-3 ）4) 工業(yè)污水量：Q 218000m3/d208.33 L/s5) 最大設計流量：因市政公共設施及未預見污水量以10%，故最大設計流量為QmaxQ1Q2Q361180m3 / d18000m3/ d0.1Q max87978m3/ d為安全考慮設計水量采用88000m3/d2.2 城市污水水質計算表 2-1進出水水質項目進水水質 mg/L出水水質 mg/L生活污水工業(yè)污水BOD5

9、29048020SS20027020用加權平均法計算出城市污水的水質，其中生活污水設計流量為708.11L/s ，工業(yè)污水量為208.33 L/s ，則進水的 BOD5濃度為Sa1Q1Sa2Q 2290 708.11480 208.33S0Q2708.11333 mg / LQ1208.33式中Sa1 生活污水進水有機污染物（BOD）的濃度， mg/L；Sa2 工業(yè)污水進水有機污染物（ BOD）的濃度， mg/L；Q1生活污水設計流量， L/s ；Q1工業(yè)污水設計流量， L/s 。進水的 SS濃度為Ca1Q1Ca 2Q 2200 708.11270 208.33C SSQ 2708.11370

10、 mg / LQ1208.33式中Ca1 生活污水進水固體懸浮物（SS）的濃度， mg/L ；Ca 2 工業(yè)污水進水固體懸浮物（SS）的濃度， mg/L。2.3計算污染物去除效率BOD去除效率為：BODS0 Se100%33320 100%94%S0333式中 Se 出水 BOD濃度， mg/L。CSS Css'100%3702094%BODCSS '100%370式中Css' 出水 SS 濃度， mg/L 。（2-4 ）（2-5 ）（2-6 ）（2-7 ）3.污水處理的工藝選擇3.1 污水處理方案常用的方法有 AB 法， A2/O 法，氧化溝工藝， SBR 等。氧化溝

11、工藝氧化溝也稱氧化渠或循環(huán)曝氣池， 是于 20 世紀 50 年代由荷蘭的巴斯韋爾（Pasveer）所開發(fā)的一種污水生物處理技術， 屬活性污泥法的一種變法。它把連續(xù)式反應池作為生化反應器， 混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置， 向反應器中的混合液傳遞水平速度， 從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環(huán)流動。由于氧化溝運行成本低，構造簡單，易于維護管理，出水水質好，運行穩(wěn)定，并可以進行脫氮除磷，因此日益受到人們的重視，并逐步得到推廣。工藝流程氧化溝工藝可不建初沉池和污泥消化池， 有時還可以將曝氣池與二沉池合建而省去污泥回流系統， 常用的處理城市污水的氧化溝工藝流程

12、如圖所示 :氧化溝特點 :1) 工藝流程簡單， 運行管理方便， 氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池，有此類氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統。2) 運行穩(wěn)定，處理效果好，氧化溝的 BOD 平均處理水平可達 95%左右。3) 能承受水量水質的沖擊負荷， 對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力，這主要是由于氧化溝水力停留時間長， 泥齡長，一般為 2030d，污泥在溝內達到除磷脫氮的目的，脫氮效率一般 80%，但要達到較高的除磷效果，則需要采取另外措施。基建投資省，運行費用低和傳統活性污泥工藝相比，在去除 BOD，去除 BOD 和 NH3-N 及去除 BOD和脫氮情況下更省， 同時統計表明在規(guī)

13、模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統活性污泥法更省。間歇式活性污泥處理系統（簡稱SBR 工藝）本工藝又稱序批式活性污泥處理系統。間歇式活性污泥處理系統的工藝流程 :本工藝系統最主要特征是采用集有機污染物降解與混合液沉淀于一體的反應器間歇曝氣池。SBR 是傳統活性污泥法的一種變形，它的凈化機理與傳統活性污泥法基本相同，但SBR 的各個運行期在時間上的有序性，使它具有不同于連續(xù)流活性污泥法（Fs）和其他生物處理的一些特性。SBR 工藝的特點 :1) 處理效果穩(wěn)定，對水量、水質變化適應性強，耐沖擊負荷。2) SBR 在運行操作過程中，可以通過時間上的有效控制和變化來滿足多功能的要求， 具有極強的靈

14、活性。 SBR 可以調節(jié)曝氣時間來滿足出水要求，因此運行可靠， 效果穩(wěn)定。另外，SBR 獨特的時間推流性與空間完全混合性， 使得可以對其運行有效的交換， 以達到適應多種功能的要求，極其靈活。3) 理想的推流過程使生化反應推力大、效率高。4) 污泥活性高，濃度高且具有良好的污泥沉降性能。5) 由于有機物濃度存在較大濃度梯度， 有利于菌膠團的形成， 所以可有效地抑制絲狀菌的生長， 防止污泥膨脹。 SBR 在沉淀時沒有進出水流的干擾，可以避免短流和異重流的出現，是一種理想的靜態(tài)沉淀，固液分離效果好，易獲得澄清的出水。剩余污泥含水率低，濃縮污泥含固率可達到 2.5%3%，為后續(xù)污泥的處置提供了良好的條

15、件。6) 脫氮除磷效果好7) SBR 工藝的時間序列性和運行條件上的較大靈活性為其脫氮除磷提供了得天獨厚的條件。8) 工藝簡單，工程造價及運行費用低，是小規(guī)模污水治理的有效方法。9) 目前，我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展很快，排放污水總量不大，且間斷排放，加之技術管理水平較低， 經費少，若采用常規(guī)的連續(xù)式活性污泥系統進行治理，難度很大，若采用間歇法，則具有均化水質，勿需污泥回流，不需二沉池，建設與運行費用都較低等優(yōu)點， SBR 是一種高效、經濟、管理簡便，適用于中小水量污水。法（ A+A2/O ）AB 法是吸附生物降解法 （Absorption.Bio-Degradation）的簡稱，是原聯邦德國亞琛工業(yè)大

16、學賓克（Bohnke）教授于 70 年代中期開發(fā)的一種新工藝。AB 法的工藝流程與機理AB 法的工藝流程的主要特點是不設初沉池。由 AB 二段活性污泥系統串聯運行，并有各自獨立的污泥回流系統。 污水由城市排水管網經格柵和沉砂池直接進入 A 段，該段充分利用原污水中的微生物，并不斷繁殖，形成一個開放性的生物動力學系統， A 段污泥負荷率高達 26kgBOD5/(kg ·d)，水力停留時間短（一般為 30min），污泥齡短（0.30.5d）。 A 段中污泥的絮凝吸附作用為主，生物降解為輔，對污水中 BOD5 的去除率的去除率可達 40%70%，然后再通過 B 段處理，B 段可為常規(guī)的活性

17、污泥法， 由此構成的工藝為常規(guī) AB 法 BOD5的去除率為 90%，而總磷的去除率為50%70%。總氮的去除率為30%40%，其除磷效果比常規(guī)一般活性污泥法好，但不能達到防止水體富營養(yǎng)化的排放標準，所以可把 B 段設計成生物脫氮除磷工藝。如果要求以脫氮為重點， B 段采用 A1/O ，此時 AB 工藝為 A+A1/O 工藝；如果要求除磷為重點，則 B 段采用 A2/O 工藝，此時 AB 工藝為A+A2/O工藝。如氮和磷均需高效去除則B 段為A2/O工藝，此時AB工藝為A+A2/O工藝。AB法工藝特點:1) 不設初沉池， A 段由曝氣吸附和中沉池組成， 為 AB 工藝為第一處理系統。2) B

18、段由曝氣池和二沉池組成。 A 段和 B 段由獨自的污泥回流系統，因此二段有各自獨立的生物群體，所以處理效果穩(wěn)定。3) AB 工藝對 BOD5、COD、SS、 N、P 的去除率一般高于常規(guī)活性污泥阿法。4) A 段負荷高達 26kg BOD5/(kgMLSS ·d)，它具有很強的抗沖擊負荷的能力，并具有對 PH、有毒有害物質影響的緩沖能力，水力停留時間和污泥齡短，污泥中全部是繁殖很快的細菌。5) A 段活性污泥法吸附能力強， 能吸附污水中某些重金屬難降解有機物以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質， 這些物質通過剩余污泥的排放得到去除，故 A 段具有去除一部分上述物質的功能。6) 由于 A 段的高

19、效絮凝作用，使整個工藝中通過絮凝吸附由污泥排放途徑去除的 BOD5 量大大提高，從而使 AB 工藝比常規(guī)活性污泥法可省去基建投資 20%，節(jié)省運行能耗 15%左右。7) AB 法很適用于分布建設，使之緩沖投資上的困難，又能取得較好的處理效果，然后建 B 段。8) AB 工藝不僅適用于新廠建設，還適用于舊廠改造和擴建。3.2 處理工藝確定該城市屬于小型城市，設計人口為19 萬，日產污水量不是很大，屬于中小型污水處理廠，中小型污水處理廠往往具有以下特點:1) 負擔的排水面積小， 污水量較小， 一天內水量水質變化不大， 頻率較高。2) 一般要求自動化程度高，以減少工作人員配置，降低經營成本。3) 考

20、慮到城市為以后的發(fā)展需要脫氮除磷等效果。綜上所述，結合所列各項工藝特點，選擇氧化溝處理工藝（卡魯塞爾氧化溝）4.污水處理廠各構筑物的設計4.1格柵本污水處理廠設置粗、 細兩道格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)單元的機泵或工藝管線造成損害。 按柵條的種類可分為直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉筒式格柵和活動柵條式格處理柵。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用直棒式格柵。格柵與水泵房的設置方式。粗格柵擬建兩臺，采用機械清污。1.柵條間隙數（ n）Q max sin1.02sin70個（5-1 ）n0.0644bhv0.4 0.9式中格柵傾角，一般

21、機械清污時 70°，人工清污時 60°，此取 70°；b 格柵間隙數，機械清渣時為 16100mm，取 60mm，即 0.06m；h 柵前水深，取 0.4m；v過柵流速，泵前格柵采用0.8 1.0m/s ，此取 0.9m/s 。驗算平均水量流速為0.88m/s ，符合 0.8 1.0m/s 。2. 柵槽寬度（ B）柵槽寬度為：BS(n -1)bn0.02(441)0.06443.5m（5-2 ）式中S 柵條寬度，柵條斷面形狀為邊長20mm的正方形，故柵條寬度為0.02m。3. 通過格柵的水頭損失（ h1）1) 由于選用格條斷面為正方形，則阻力系數為：22b S 1

22、0.060.02 11（5-3 ）b0.64262) 通過格柵的水頭損失為：h1 kv 2sin3 10.92sin70 0.12 m（5-4 ）2g29.8式中 g重力加速度， m/s2；K系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數，一般采用3。核算： h1=0.12m，符合要求。4. 柵后槽總高度（ H）H h h1 h2 0.4 0.12 0.5 1.02m（5-5 ）式中h 2 柵前渠道超高，一般采用0.5m。5. 柵槽總長度（ L）1) 進水渠道漸寬部分的長度為：BB120.8（5-6 ）L 121.6 m2tg 1tg20式中 B 進水渠寬，一般為0.6 0.9m，此取 0.8m；11

23、 進水渠道漸寬部分的展開角度，一般可采用20°。2) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度為：L 11.6（5-7 ）L 20.8 m223) 柵前渠道深為：H 1 h h 2 0.4 0.3 0.7 m（5-8 ）4) 柵槽總長度為：H 1L L1 L2 1.0 0.5tg 1（5-9）0.71.60.81.00.55.8 mtg206. 每日柵渣量（ W）86400Q max W1W1000KZ（ 5-10 ）86400 1.020.010.63m 3 / d10001.4111333污式中 W 柵渣量，粗格柵，一般為W=0.030.01 ，此取 W=0.01m /10m水；KZ生

24、活污水總變化系數。核算： W=0.63 m 3 / d >0.2 m 3 / d ，符合要求。泵后細格柵1.柵條間隙數（ n）Qmax sin1.02sin45個n0.01192bhv0.5 0.9式中格柵傾角，此取45°；b 格柵間隙數，取 10mm，即 0.01m；h 柵前水深，取 0.5m；v 過柵流速，取 0.9m/s 。驗算平均水量流速為 0.9m/s ，符合 0.8 1.0m/s 。 2. 柵槽寬度（ B）BS(n - 1)bn0.01(1071)0.011072 m式中 S 柵條寬度，柵條斷面形狀為銳邊矩形，故柵條寬度為0.01m。3. 通過格柵的水頭損失（ h1

25、）1) 由于選用格條斷面為正方形，則阻力系數為：44S12.420.0112.4233b0.012) 通過格柵的水頭損失為：h1kv 2sin3 2.420.92sin450.2m2g29.84. 柵后槽總高度（ H）Hhh1h 20.50.20.31.0 m5. 柵槽總長度（ L）1) 進水渠道漸寬部分的長度為：BB120.8L 121.6 m2tg1tg202) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度為：L 11.6L 20.8 m223) 柵前渠道深為：H 1hh20.50.30.8 m4) 柵槽總長度為：L L 1L 21.0H 10.5tg11.60.81.00.80.56 mtg206

26、. 每日柵渣量（ W）86400Q max W1W1000K Z86400 1.020.106.29 m 3 / d10001.4式中 W 柵渣量，細格柵，一般為333污水。W=0.10 0.05 ，取 W=0.10m /10 m1114.2污水泵站按進水管設計流量Q=1010L/s， 取 1000L/s 。設 5 臺水泵（ 1 臺備用），每臺水泵的容量為： 1000/4=250L/s 。集水池選用方形，與機器間分建。集水池容積，采用相當于1 臺泵 5min 的容量：W25060575 m 31000有效水深采用 3m，則集水池面積為：A7525 m 23集水池尺寸：寬度采用5m，長度為 25

27、/5=5m2。選泵1) 泵揚程的估算城區(qū)排水干管進廠處管底設計標高為103m，細格柵水面標高為113.65m，泵的凈揚程：H=113.65-103=10.65 m將安裝高度、水頭損失綜合考慮，設計泵的揚程取13m。3b.流量： 88000m/d = 3667m3/h ，c.選泵選用 300WQ950-15-90型潛水泵 4 臺， 1 臺備用，其性能如下：表 4-3 QW 型潛水泵性能流量揚程功率轉速效率泵重出口直徑型號(m)(kw)(r/m)(%)(kg)（mm）(m3 /h)300WQ950-15-90950159098083.211503004.3沉砂池設計計算1 設計參數平沉砂池的設計參

28、數，按照去除砂粒粒徑大于0.2mm、比重為2.65 確定。（ 1）設計流量。當污水自流入池時，按最大設計流量計算；當污水用泵抽升入池時，按工作水泵的最大組合流量計算。（ 2）水平流速。 應基本保證無機顆粒沉淀去除，而有機物不能下沉。最大流速為0.3m/s,最小流速為0.15m/s 。(3) 停留時間。最大設計流量時，污水在池停留時間一般不少于30s ，一般為30-60s 。（ 4）有效水深。設計有效水深不大于1.2m，一般采用0.25-1.0m ，每格池寬不宜小于0.6m。（ 5）沉砂量。生活污水按0.01-0.02L（人 d）計；城市污水按 1.5-3.0353m/ （10 m污水）計，沉砂

29、含水率約為60，貯砂斗的容積容重 1.5t/3，2d 的沉m ，貯砂斗的容積按砂量計，斗壁傾角為55° - 60°。（ 6）沉砂池超高不宜小于0.3m 。設計參數確定： Q m a x =1018L/s ，設計 2 組池子，每組分為 2格，每組設計流量Q=509L/s=0.5093（ m/s ）設計流速： v=0.25m/s有效水深： 0.8m水力停留時間： t= 40s2、池體設計計算（ 1）沉砂池水流部分長度：L=v t式中 v- 最大流速， m/s；t - 最大設計流量的停留時間，s。L=0.3 ×40=12(m）2（ 2）水流斷面面積：A=Q/v=0.50

30、9/0.3=1.70 ( m）（ 3）池總寬度：設計n=4 格，每格寬取b=2m>0.6m，每組池總寬B=2b=4.0( m）。（ 4） 有效水深 ：h2=A/B=1.70/4=0.425 ( m）( 介于 0.25-1m 之間 )（ 5） 沉砂斗容積： V=Qmaxx1T× 86400/Kz× 105V=N Tx2式中x1城市污水沉砂量，一般取m/ （ 10 m）3 35 3污水；x2生活污水沉砂量，L/ （人 d）；T清除沉砂的時間間隔，d； 設計 T=2Kz流量總變化系數；N 沉砂池服務人口數。1 （1.019/8）×3×2×864

31、00/（1.45×105 ）=0.46(3V =m（每個沉砂池設兩個沉砂斗，四格共有八個沉砂斗）（ 6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設計斗底寬a1=0.50m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬：a=2h/tan60 °+ a=2×1.0/ tan60°+0.50= 1.65(md1）沉砂斗容積 ：V=（hd/3 ）×（ a2+ aa 1+ a 12）=（1.0/3 ）×（ 1.65 2+1.65 × 0.50+0.50 2 ）=1.27 ( m3） > V 1=0.65m3符合要求。

32、（ 7）沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06 ，坡向沉砂斗長度：2=(L-2a)/2=(12-2× 1.65)/2=4.35mL(）沉泥區(qū)高度3d+0.06L2×4.35=1.26( ）h = h=1.0+0.06m池總高度：設超高h =0.3m1H=h+h +h =0.3+0.3+1.26=1.86 (m）123（ 8）驗算 : 最小流量一般采用 0.75QV =Q/n A=0.75 ×1.019/1.7 =0.60(m/s）>0.15 m/s ，符合要求。minmin（ 9）進水渠道格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然

33、后向兩側配水進入進水渠道，污水在渠道內的流速為：v1=Q/(B1H1)式中 B1進水渠道寬度，m。本設計取1.5m。H1進水渠道水深，m。本設計取0.5m。v1=0.509/ （1.5 ×0.5 ） =0.68 ( m/s）（ 10）出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內水位標高恒定，堰上水頭為：H=（Q/m b 2g ）2/3=(0.936/（0.4 ×1.5 ×2* 9.8） )2/3=0.23(）m式中 m-流量系數，一般采用0.4-0.5 ，本設計取 0.4 。（ 11）排砂管道本設計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200m。4

34、.4氧化溝設計氧化溝分兩座，每座處理水量Q=4.4 萬 m3/d。總污泥齡： 20dMLSS=4000mg/LMLVSS/MLSS=0.7MLVSS=2800mg/L污泥產率系數（VSS/BOD 5）Y=0.6kg/（ kg.d ）(1) 好氧區(qū)容積計算出水中 VSS=0.7SS=0.7 × 20=14mg/LVSS 所需 BOD=1.42 ×14（排放污泥中 VSS 所需得 BOD 通常為 VSS 的 1.42 倍）出水懸浮固體 BOD 5=0.7× 20× 1.42×（ 1-e-0.23× 5） =13.6 mg/ L 出水中溶解

35、性 Se=BOD 5 20-13.6 mg/ L=6.4mg/L1506.4BOD 5去除率100%95.7 %好氧區(qū)容積：內源代謝系數Kd=0.05V好氧YQ(SoSe) c0.62025000(1506.4)7746 .5m3(1Kdc) X V(10.0520) 40000.7停留時間V好氧7746.524 h7.44 htQ25000校核： FQ(SoSe) (1506.4)250000.17 kgBOD5 /( kgMLVSS d )MX VV好氧40000.77746.5滿足脫氮除磷的要求。硝化校核：硝化菌比增長速率n110.05d 1c20fn 為硝化菌在活性污泥中所占比例，原污

36、水中BOD 5/TKN=150/30=5 ，此時對應 fn =0.054Yn 0.1kgVSS / kgNH 4N （硝化菌產率系數）qn 為單位質量的硝化菌降解NH 4n0.050.5N 的速率： qn0.1Yn實際硝化速率 rnfn qn0.0540.5 0.027d1硝化水力停留時間N 0N e308d 16.98h t7.44htn2800 0.0270.291X v rn因而設計水力停留時間7.44h 滿足硝化要求。（2）缺氧區(qū)容積計算YQ( SoSe)0.6 25000 (150 6.4)剩余污泥量： X wKd c)1084.5 kg/d1000 (11000 (1 0.05 2

37、0)設其中有12.4為氮，近似等于TKN中用于合成部分為： 0.124 1084.5=134.487 kg/dX w 1000Nte5.38mg / LQQ TN0( NH 4 _ N e ) ( NO3_ N e )脫氮量 W10000.124 1084 .5 290 .51kg / dT=20 攝氏度時，脫氮速率 N dn 0.06kgNO3 N / kgMLVSSd缺氧區(qū)容積：V缺氧Q（ N 0 - N e - N te）25000 （30 - 20 - 5.38）460.42m3N dn X0.06 4000V缺氧460.4224 0.5h水力停留時間： t dnQ25000（3）氧化

38、溝總容積：總容積： V總V好氧V缺氧8207m3總水力停留時間： t總tt dn 7.94h氧化溝尺寸設計：氧化溝采用4 廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬 7m，氧化溝總長8207335.0m好氧段長度3.577746.5316.2m缺氧段長度3.57460.423.5718.8m7212166m彎道處長度 : 322則單個直道長 : 335 6667.25m (取 70m)4故氧化溝總池長 =70+7+14=91m ，總池寬 =74=28m （未計池壁厚） 。校核實際污泥負荷 N sQS o250001500 .114 kgBOD / kgMLSS dXV40008207（4）剩余堿

39、度計算已知產生 100mg/L （以 C CO計），可使 PH 7.2。生物反應能夠正常進行，每氧化1a3mgNH -N 需要消耗 7.141mg 堿度，每氧化1mgBOD5產生 0.1mg 堿度，每還原 1mgNO3-3N 產生 3.57mg 堿度。剩余堿度 =進水堿度 +3.57×反硝化NO3 的量 +0.1×去除 BOD 5 的量 -7.14 ×去除總氮的量=250 7.1×4.62+3.57+0.1 ×（ 150 6.4） 7.14×17=250 32.802+3.57 14.46 121.38=84.93 mg/L計算所得剩

40、余堿度以CaCO3 計，此值可使PH7.2 mg/L（5）需氧量：DO21.47Q( SoSe)1.42 X w4.6Q(N0Ne )0.1244.6 X w2.86QTN0(NH 4 _ Ne)(NO3 _ Ne )1. 47 25000 (150 6.4) 1.42 1084.5 103 4.6 25000 (30 20) 0.124 4.6 1084.5 103 2.86 25000 (30 8 5) 3090kg / d0.9 0.98 =1C=2mg/LR0DO2 C203090 9.174719.83kgO2 / d C28 C 1.024(T 20)0.9( 0.98 1 8.3

41、82) 1.024( 2520)考慮安全系數： R0 1.24719.835663.79kgO2 / d236kgO2 / h曝氣設備設計：查手冊，選用DY325 型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑3.5m,電機功率 N=55kW, 單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數量R0236n1.888 ，取 n=2 臺125125（ 6）污泥回流量氧化溝系統中，如果已知回流污泥的含量，就可以根據下面簡單的質量平衡式，計算出維持 MLSS 的回流污泥流量，即QX 0Qr X r（ QQr） X式中 : Qr 回流污泥量m3 d ； Q 污水流量m3 d ；X 0 進水 SS 含量 mg L ; Xr 回流污泥含量 mg L ，取 10000g/L ；根據上式，可得25000× 250 10000× Qr= （ 25000+Qr ）× 40003md回流污泥量Qr=15625 （）X4.066.7% ，實際取70回流比 R10 4.0X r X考慮