排水課程設(shè)計(jì)..

1、第一部分總述1.1工程概況為某一城市設(shè)計(jì)一座二級處理的城市污水處理廠，要求出水達(dá)標(biāo)，工廠適中，滿足當(dāng)?shù)匚鬯幚硇枨蟆?.2基本資料1.2.1污水水量、水質(zhì)污水處理水量10萬m3/d；污水水質(zhì)為：CODcrW5OOmg/L,BOD5W25Omg/L,SS<250mg/L，氨氮W35mg/L，總磷<4.0mg/L。1.2.2處理要求城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)，級B標(biāo)準(zhǔn)污水經(jīng)二級處理后應(yīng)符合以下具體要求：C0DcrW60mg/L,B0D5W20mg/L,SSW20mg/L，氨氮<8(15)mg/L，總磷<1.0mg/L。1.2.3氣象與水文資料風(fēng)向

2、：多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)；氣溫：最冷月平均為-3.5°C；最熱月平均為32.5C；極端氣溫，最高為39.9C，最低為-11.6C，最大凍土深度：0.38m；水文：降水量，多年平均為每年728mm；蒸發(fā)量，多年平均為每年1210mm；地下水水位，地面下5-6m。最高洪水位：55.36m1.2.4廠區(qū)地形污水廠選址區(qū)域海拔標(biāo)高在64-66米之間，平均地面標(biāo)高為64.5米。平均地面坡度為0.3-0.5%。，地勢為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積為東西長600米，南北長400米。1.2.5市政污水進(jìn)廠管：管徑：1800mm管底絕對標(biāo)高：54.37第二部分處理工藝流程2.1污水處理工藝流程原水一泵一

3、格柵一沉砂池一-氧化溝一二沉池一出水2.2污水處理工藝的選擇按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，10萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫氮除磷有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如A2/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。由于該設(shè)計(jì)中的污水屬于生活污水對脫氮除磷有要求故選取二級強(qiáng)化處理可供選取的工藝：氧化溝工藝，SBR及其改良工藝等。2.2.1氧化溝嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是

4、隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，

5、又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點(diǎn)：(1) 工藝流程簡單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2) 運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。(3) 能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。(4) 污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為2030d,污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運(yùn)行費(fèi)用低。(5) 可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效

6、率一般80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。2.2.2A2/OA2/0處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic的英文縮寫，它是厭氧一缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O工藝是在厭氧一好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。A2/O工藝的特點(diǎn)：(一) :厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；(二) :在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其它工藝。(三) ：在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。

7、(四) ：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。2.2.3SBRSBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。SBR池通常每個(gè)周期運(yùn)行4-6小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時(shí)，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運(yùn)行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR工藝具有以下特點(diǎn)：(1) SBR工藝流程簡單、管理方便、造價(jià)低OSBR工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)

8、備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。(2) 處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。(3) 有很好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率

9、。(4) 污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。(5) SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動。其中改進(jìn)工藝包括了ASBR，它是在20世紀(jì)90年代，由美國Dague教授等將過去用于好氧生物處理的SBR工藝用于厭氧生物處理，開發(fā)了厭氧序批式活性污泥法(AnaerobicSequencingBatchReactor，簡稱ASBR)。ASBR法是一種以序批間歇運(yùn)行操作為主要特征的廢水厭氧生物處理工藝，一個(gè)完整的運(yùn)行操作周期按次序分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和排水

10、4個(gè)階段。與連續(xù)流厭氧反應(yīng)器相比，ASBR具有如下優(yōu)點(diǎn)：不會產(chǎn)生斷流和短流;不需大阻力配水系統(tǒng)，減少了系統(tǒng)能耗；不需要二次沉淀池及出水回流；所需要的攪拌設(shè)備和潷水器在國內(nèi)為定型設(shè)備，便于建設(shè)運(yùn)行;運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，能適應(yīng)廢水間歇無規(guī)律排放。根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5,CODCr和SS,本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。2.3設(shè)計(jì)說明2.3.1格柵格柵是用以去除廢水中較大的懸浮物，漂浮物，纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止阻塞排泥管道和設(shè)備。按形狀分為

11、平面格柵和曲面格柵兩種。按格柵柵條的凈間隙，可分為粗格柵，中格柵和細(xì)格柵。按清楂方式可分為人工清楂和機(jī)械清楂兩種。本設(shè)計(jì)選用的中格柵和細(xì)格柵，機(jī)械清渣。2.3.2沉砂池沉砂池的作用是從廢水中分離密度比較大的無機(jī)顆粒，例如：直徑為0.1mm,密度為2.5g/cm3以上的砂粒。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。本設(shè)計(jì)選用停留時(shí)間t=2min的曝氣沉砂池。因?yàn)槠搅魇匠辽俺氐闹饕秉c(diǎn)是沉砂中約夾有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大，而曝氣池就能克服這一缺點(diǎn)。曝氣池的優(yōu)點(diǎn)還有通過調(diào)節(jié)曝氣量可以控制污水旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小，同時(shí)還起預(yù)曝氣的作用，但其構(gòu)造比平

12、流式沉砂池復(fù)雜。2.3.3二沉池二沉池有別于其他沉淀池，首先在作用上有其特點(diǎn)。它除了進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮，并由于水量、水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)貯存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥濃縮的作用，所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。4其次，進(jìn)入二次沉淀池的活性污泥混合液在性質(zhì)上有其特點(diǎn)?；钚晕勰嗷旌弦旱臐舛雀?，具有絮凝性能，屬于成層沉淀。活性污泥的另一特點(diǎn)是質(zhì)輕，易被出水帶走，并容易產(chǎn)生二次流和異重流現(xiàn)象，使實(shí)際的過水?dāng)嗝孢h(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的過水?dāng)嗝?。池型說明：分為平流式沉淀池，輻流式沉淀池，豎流式沉淀池，斜管（板）沉淀池四類，本設(shè)計(jì)選用中心進(jìn)水周邊出水幅流式沉淀池。第三部分污水處理構(gòu)筑

13、物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1泵前中粗格柵3.1.1粗格柵設(shè)計(jì)要求1）經(jīng)初步核算每日柵渣量0.2m3/d。所以采用機(jī)械除渣。2）我國過柵流速一般采用0.6-1.0m/s。此次設(shè)計(jì)采用0.9m/s。3）格柵傾角一般采用45°-75°。機(jī)械清除國內(nèi)一般采用60°-70°本設(shè)計(jì)采用60°。4）格柵前渠道內(nèi)水流速度一般取0.4-0.9m/s。本設(shè)計(jì)取0.7m/s。3.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)排水量Q=10萬m3/d=1.16m3/s日平均時(shí)設(shè)計(jì)秒流量Q=KQ=1.3x10萬m3/d=13萬m3/d=1.505m3/sd日最高時(shí)設(shè)計(jì)秒流量Q二KQ二1.54x13萬m3/d

14、二20.02萬m3/d二2.317m3/smaxh柵前水深h=1.29m，進(jìn)水渠寬b=；l2Q1=1.49mYV1柵前流速v=0.7m/s，過柵流速v=0.9m/s1 2柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=20mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角a=60°漸寬部分展開角a=20°單位柵渣量W=0.05m3柵渣/103m3污水3.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù)n二Qmax亦二2.317心二92.9（取n=100）ehv0.02x1.29x0.92設(shè)計(jì)兩組格柵，每組格柵數(shù)n=50條（2）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01x（50-1）+0.02x50二1.49m2總水槽

15、寬B二2B+0.2二2x1.49+0.2m二3.18m（考慮中間隔墻厚0.2m）=38一I"9=2.32m2tan20TB-BL=1-進(jìn)水渠道漸寬部分長度12tana（其中a為進(jìn)水渠展開角）1L232（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L=-1=上=1.16m222（5）過柵水頭損失h因柵條邊為矩形截面，取k=3,P=2.42則叮kp（s）4/32g2sin“332422（緡）3x脇sin60°=0-103m（6）柵后槽總高度H取柵前渠道超高h(yuǎn)=0.3m，則柵前槽總高度H=h+h=1.03+0.3=1.33m2 12柵后槽總高度H=H+h=1.33+0.1031.34m

16、（7）格柵總長度L二L+L+0.5+1.O+H/tana1 2=2.32+1.16+0.5+1.0+1.333/tan60°=5.75m（8）每日柵渣量E86400QWW=max11000Kz8640022.31720.05100021.3=7.7m3/d>0.2m3/d所以宜采用機(jī)械格柵清渣314進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN1250mm的管道送入進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細(xì)格柵。格柵計(jì)算草圖如下:L1I1500Hi/tan10003.2泵房3.2.1泵房設(shè)計(jì)說明本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)簡單，只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后再過細(xì)格柵，然后經(jīng)平流

17、沉砂池，自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入納污河流。1）泵房進(jìn)水角度不大于45度。2）相鄰兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機(jī)容量大于55KW時(shí)，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3）泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸為15mX12m，高12m，地下埋深7m。4）水泵為自灌式。3.2.2集水池設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中選用5臺污水泵（4用1備），則每臺污水泵的設(shè)計(jì)流量為：Q2317Q=Qmax=0.579m3s，按一臺泵最大流量時(shí)5min的出水量設(shè)計(jì)，則集44水池的容積為：

18、V=Qt=0.579x5x60=173.7m3取集水池的有效水深為h=2.0m集水池的面積為：V1737F=86.85m2h2集水池保護(hù)水深0.5m，實(shí)際水深為2.0+0.5=2.5m。3.2.3泵設(shè)計(jì)污水設(shè)計(jì)流量Q=200200m3/d=8342m3/hmax選400WL型螺旋離心泵5臺，單臺流量2100m3/h,最大提升高度16.5m，由于水廠地勢較高，運(yùn)行時(shí)泵的揚(yáng)程定為15m.4臺工作1臺備用。設(shè)計(jì)總流量為2100X4=8400m3/h>8342m3/h,可以滿足要求。3.3泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池，細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的

19、顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似。3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=2.317m3/s,設(shè)四組并列的細(xì)格柵，每組流量為0.579m3/s柵前流速v=0.7m/s，過柵流速v=0.9m/s1 2柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角a=60°柵前水深h=0.64m，進(jìn)水渠寬B=1.29m漸寬部分展開角a=20°1單位柵渣量W'=0.10m3柵渣/103m3污水3.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 柵條間隙數(shù)n二QmaJ-沁二0.579&n60°二94ehvO.Olx0.64x0.92(2) 柵槽有效寬度B2二s(n-1

20、)+en=0.01x(94-1)+0.01x94二1.87m所以總槽寬為B=1.87+0.2=2.07m(考慮中間隔墻厚0.2m)(3) 進(jìn)水渠道漸寬部分長度L=1=一=1.07m1 2tana2tan20°1(其中a為進(jìn)水渠展開角)1107(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L=0.53m22(5) 過柵水頭損失因柵條邊為矩形截面，取k=3,0=2.42則h=k卩(S)4/3Xlsina=3x2.42x(哎)；x0.92sin60°=0.26m1e2g0.012x9.81(6) 柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)=0.3m，則柵前槽總高度H=h+h=0.72+0.3

21、=1.02m2 12柵后槽總高度H=H+h=1.02+0.26=1.28m(7) 格柵總長度L=L+L+0.5+1.0+H/tana1 2=1.07+0.53+0.5+1.0+1.28/tan60°=3.84m(8) 每日柵渣量w86400QWW=max11000Kz86400x2.317x0.101000x1.3=15.4m3/d>0.2m3/d所以宜采用機(jī)械格柵清渣3、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN800的管道送入進(jìn)水渠道，格柵的進(jìn)水渠道與格柵槽相連,格柵的出水直接進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠寬度B=1.2m,h=0.6m113.4平流式沉砂池3.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=2.31

22、7m3/s，設(shè)計(jì)4組沉砂池，每組分為2格，每組沉砂池流量Q=Q/4=0.58m3/s設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s水力停留時(shí)間：t=30s1=0.00153.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 沉砂池長度：L二vt=0.25X30=7.5m(2) 水流斷面積：A二Q/v=0.58/0.25=2.3m2(3) 有效水深：有效水深介于0.251.0m之間，本設(shè)計(jì)取h=1.0m2(4) 池總寬度：A23設(shè)計(jì)n=2格，每格寬B=1.16m，取B=1.2m>0.6m。池i2h2xl.O12總寬度B=2B=2.4m(5) 沉砂室所需容積：“86400QTXV=max1106Kz式中：T清除沉砂的間隔時(shí)間，一般采用1

23、2d，本設(shè)計(jì)取2d；X城市污水沉砂量，一般采用30m3/(106m3污水);z代入各數(shù)據(jù)得，V二K污水流量總變化系數(shù)，本設(shè)計(jì)中K=1.3=9.25m386400x2.317x2x30106x1.3(6) 每個(gè)沉砂斗容積每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，則每個(gè)沉砂斗容積V=V/16=9.25/16m3=0.58m3(7) 貯砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a=05m，斗壁與水平面傾角為600,斗高忖=伽則沉砂斗上口寬:2h'2x1.03+a=+0.5=1.7m3tan6001tan600斗h'V=3(a2+aa03符合要求沉砂斗高度：采用重力排砂，L2a0.2L=220.2m)容0/1=m

24、(>2m,11設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,7.5-2x1.7-02二1.95m(兩個(gè)沉砂斗之間隔壁厚取坡向沉砂斗長度為則沉砂斗高度h=h'+0.06L=1.0+0.06x1.95=1.12m332(9) 池總高度：取超咼h=0.3m，池總高度H=h+h+h=0.3+1.0+1.12=2.42m123(10) 校核最小流量時(shí)的流速：VQminminnA1min式中：V最小流速(m/s),般N0.15m/sminQmin最小流量(m3/s),一般取Q=0.75Qn沉砂池格數(shù)，最小流量時(shí)為1個(gè)A最小流量時(shí)的過水?dāng)嗝婷娣emin代入各數(shù)據(jù)得，V=0.7'xZ317_o%m/s>0

25、.15m/sminlx2.3所以滿足要求。3.5配水井3.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水流量Q=1.16m3/s3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算(1)配水井中心管直徑D_4Q2Y兀vT2式中：v中心管內(nèi)污水流速(m/s),一般采用vzo.6m/s,本設(shè)2 2計(jì)取v=0.8m/s214x116則D2=F_136m，本設(shè)計(jì)取D2=1-4m(2)配水井直徑D_：4Q+D23計(jì)兀v213式中：v配水井內(nèi)污水流速(m/s),一般采用0.20.4m/s，本設(shè)3 計(jì)取v=0.3m/s3則D_：4x1.16+1.42_2.62m，本設(shè)計(jì)取D=2.7m3卄x0.333.6氧化溝設(shè)計(jì)3.6.1已知條件1）、設(shè)計(jì)水量Q=100000m3/d

26、=4167m3/h=1.16m3/s2）、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD濃度S_250mg/L；COD濃度=500mg/L；TSS濃50度X_250mg/L；VSS濃度=175mg/L；TKN_45mg/L;NH-N=35mg/L；P=4.0mg/L；最低水溫14°C；最高水溫25°C。3)、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)BOD濃度S=20mg/L；SS濃度5eX二20mg/TKN=20mg/L；NH-N=15mg/L0133. 6.2設(shè)計(jì)計(jì)算1) 、基本設(shè)計(jì)參數(shù)污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.55混合液懸浮固體濃度(MLSS)X=4000mg/L,混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)X=3000mg/LV(ML

27、VSS/MLSS=0.75)；本設(shè)計(jì)污泥齡0=30d，內(nèi)源呼吸系數(shù)K=0.05,20°C時(shí)脫氮率cdq二O.O35kg(還原的NON/(kgMLVSSd)dn32) 、去除BOD計(jì)算5 氧化溝出水溶解性BOD濃度S。為了保證二級出水BOD濃度SW55e20mg/L,必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD濃度。5VSSS=S1.42X()XTSSX(1-e-0.23x5)eTSS二201.42x0.7x20x(1-e-0.23x5)=6.41(mg/L) 好氧區(qū)容積V,m31YQ(S-S乃0ec+kb)dc式中V1好氧區(qū)有效容積(m3)Y污泥凈產(chǎn)率系數(shù)(kgMLSS/kgBOD),一般采用

28、0.50.65之間;5S、S分別為進(jìn)、出水BOD濃度(mg/L)；0e5X污泥濃度(mg/L)；0c污泥齡(d)；K污泥自身氧化率(1/d),對于城市污水，一般采用0.050.1。d設(shè)計(jì)中取Y=0.55,K=0.05dV=°55X10000；°兒50-20)x30=50600S3)13000x(1+0.05x30) 好氧區(qū)水力停留時(shí)間t,h1t=V1=50600=0.506d=12.14(h)1Q100000剩余污泥量AX,kg/m3AX=Q(S-S)0Y)+Q(X-X)+ke丿1cdc式中X進(jìn)水懸浮固體惰性部分(進(jìn)水TSS進(jìn)水vss)的濃度;X=250一0.7x250=7

29、5mg/L=0.075(kg/m3)XTSS的濃度。本式中X=20mg/L=0.02kg/m32 C故AX=Q(So-S)Y)+Q(X-X)+ke)1cdc20=100000(0.25-0.00641)O30)+100000(0.075-0.02)=10859m3去除每1kgBOD產(chǎn)生的干污泥量5AXQ(S-S)0e10859100000x(0.25-0.02)=0.47(kgDs/kgBOD5)3) 、脫氮計(jì)算 氧化的氨氮量。假設(shè)總氮中非氨態(tài)氮沒有硝酸鹽的存在形式，而是大分子中的化合態(tài)氮，其在生物氧化過程中需要經(jīng)過氨態(tài)氮這一形式。另外，氧化溝產(chǎn)生的剩余生物污泥中含氮率為12.4%。則用于生物

30、合成的總氮為：N=0.124x0Y(S-S)01+Ke=0.124x0.55(250-6.41)1+0.05x30=6.65(mg/L)需要氧化的氨氮量N二進(jìn)水TKN一出水NH-N一生物合成13所需氮量N0N=45-15-6.65=23.35(mg/L) 脫氮量N。需要的脫氮N=進(jìn)水總氮量一出水總氮量一生物合成所需的氮rr里N=45-20-6.65=18.35(mg/L)r 堿度平衡。氧化1mgNH-N需消耗7.14mg/L堿度;每氧化1mgBOD產(chǎn)生3 50.lmg/L堿度，每還原lmgNO-N產(chǎn)生3.57mg/L堿度。3剩余堿度S二原水堿度一硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD產(chǎn)ALK

31、15生堿度=280-7.14x23.35+3.57xl8.35+O.lx(250-6.41)=203.15(mg/L) 計(jì)算脫氮所需池容V及停留時(shí)間T22脫硝率q二qx1.08(t-20)dn(t)dn(20)14°C時(shí)q二0.035xl.08(14-20)二0.022kg(還原的NO-N)/kgMLVSS100000x18.353000x0.022二27803,03(m3)dn3脫氮所需的容積V二竺2Xqvdn停留時(shí)間t=V2=27803.03=0.278d=6.67(h)1Q10000004) 、氧化溝總?cè)莘eV及停留時(shí)問t總總V=V+V=50600+27803.03=78403.

32、03(m3)總12t=t+1=12.14+6.67=18.81(h)總12XVv100000x0.253x78403.03二0.106(m3)設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定氧化溝污泥負(fù)荷應(yīng)為0.050.1kgBOD/kgVSSd)55) 、需氧量計(jì)算 設(shè)計(jì)需氧量AOR。氧化溝設(shè)計(jì)需氧量AOR二去除BOD需氧量-剩余污泥5中BOD的需氧量+去除NH-N耗氧量-剩余污泥中NH-N的耗氧量-533脫氮產(chǎn)氧量a. 去除BOD需氧量D51D二aQ(S-S)+b'VX10式中a/微生物對有機(jī)底物氧化分解的需氧率，取0.52b/活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12D二aQ(S-S)+b'VX10=0.5

33、2x100000x(0.25-0.00641)+0.12x78403.03x3=40891.8(kg/d)b. 乘余污泥BOD需氧量D52D=1.42AX=1.42xYQAS21+K9dc1“0.55x100000x(0.25-0.00641)=1.42x1+0.05x30=7609.75(kg/d)c. 去除氨氮的需氧量D。每lkgNH-N硝化需要消耗4.6kgO3 32D二4.6x(進(jìn)水KTN-出水NH-N)3345一15二4.6x-x1000001000二13800(kg/d)d. 剩余污泥中NH-N耗氧量D3 4D=4.6x0.124(污泥中得含氮率)xYQAS41+K9dc0.55x

34、100000x(0.25-0.00641)=4.6x0.124x1+0.05x30=3056.76(kg/d)e. 脫氮產(chǎn)氧量D。每還原lkgNO-N產(chǎn)生2.86kgO5321835D=2.86xx100000=5248.1(kg/d)51000總需氧量二D+D+D+DD=40891.8+7609.75+13800+3056.765248.11234-5=60110.21(kg/d)考慮安全系數(shù)1.3,則AOR=1.3x70606.41=91788.33(kg/d) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SORAORCSOR=門a(ppC一1)x1.024(t-20)s(T)式中C20°C時(shí)氧的飽和度，取

35、C=9.17mg/LS(20)S(20)C25C時(shí)氧的飽和度，取C=8.38mg/LS(25)S(20)C溶解氧濃度a修正系數(shù)，取0.85修正系數(shù)，取0.95進(jìn)水最高溫度，。c所在地區(qū)實(shí)際氣壓1.013xl051.000x1051.013x105=0.987氧化溝采用三溝通道系統(tǒng)，計(jì)算溶解氧濃度C按照外溝：中溝：內(nèi)溝=0.2:1:2充氧量分配按照外溝：中溝：內(nèi)溝二65:25:10來考慮，則供氧量分別為：外溝道AOR=0.65A0R=0.65X91788.33=59662.41(kg/d)中溝道A0R=0.25A0R=0.25X91788.33=22947.08(kg/d)2內(nèi)溝道AOR=0.1

36、0A0R=0.10X91788.33=9178.83(kg/d)3各道標(biāo)準(zhǔn)需氧量分別為：59662.41x9.17SOR10.85x(0.95x0.987x8.38-0.2)x1.024(32.5-20)=62490.55(kg/d)=2603.77(kg/h)22947.08x9.17SOR2 0.85x(0.95x0.987x8.38-1)x1.024(32.5-20)=26838.74(kg/d)=1118.28(kg/h)SOR=917883x9173 0.85x(0.95x0.987x8.38-2)x1.024(32.5-20)=12568.27(kg/d)=523.68(kg/h)

37、總的標(biāo)準(zhǔn)需氧量：SOR=2603.77+1118.28+523.68=4245.73(kg/h)6) 、氧化溝尺寸計(jì)算設(shè)氧化溝五座單座氧化溝的容積V，=V5=78403.03=15680.61(m3)氧化溝彎道部分按占總?cè)莘e的80%考慮，直線部分按占總?cè)莘e的20%考慮。則V =0.8x15680.61=12544.4&m3)灣V =0.2x15680.61=2508.90(m3)直氧化溝有效水深h取4.5m，超高0.5m；外、中、內(nèi)三溝道之間隔墻厚度為0.25m。人V12544.48A=灣=2787.66(m2)灣h4.5V2508.90直=h4.5=557.53(m2)直線段長度L,

38、取內(nèi)溝、中溝、外溝寬度分別為11m、11m、11mA557.53貝9L=直=8.45(m)2(B+B+B)2x(ll+11+11)外中內(nèi)中心島半徑rA=A+A+A(式中所指面積為各溝道彎道面積)灣外中內(nèi)2787.66=(r+11+0.25+11+0.25+112)x2兀X11+(r+11+0.25+112)x2兀X11+/r+11、x2兀x112即r=4.65m 校核各溝道的比例外溝道面積=11x8.45+(4.65+11+0.25+11+0.25+11)x3.14x11X2=2821.30(m2)中溝道面積二11x8.45+(4.65+11+0.25+11)x3.14x11X2=2044.1

39、5(m2)內(nèi)溝道面積二11x8.45+(4.65+11)x3.14x11X2=1267.00(m2)外溝道占總面積的比例二2821.302821.30 +2044.15+1267.00=46.01%中溝道占總面積的比例二2044.152821.30 +2044.15+1267.00=33.33%內(nèi)溝道占總面積的比例二=20.66%2821.30 +2044.15+1267.00基本符合奧貝爾氧化溝各溝道容積比(一般為50:33:17左右)7) 、進(jìn)出水管及調(diào)節(jié)堰計(jì)算進(jìn)出水管污泥回流比R=100%，進(jìn)出水管流量Q，=5X20000(ms/d),進(jìn)出水管控制流速W1.0m/s校核進(jìn)出水管流速u=Q

40、=20000=0.82m/sW1.0m/s(滿A3600x24x0.32x3.14足要求)進(jìn)出水管直徑D=熙=(3.14：狗000x24=EE取0血(600mm)出水堰計(jì)算。為了能夠調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)碟的淹沒深度，氧化溝出水處設(shè)置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動可調(diào)節(jié)堰。初步估計(jì)為<0.67，因此按照薄壁堰H來計(jì)算。Q=1.86bH3/2取堰上水頭咼度H=0.2m則堰b二Q1.86H3/2200003600x24x1.86x0.23/2=1.38m取b=1.4m考慮可調(diào)節(jié)堰的安裝要求(每邊留0.3m)則出水豎井長度L=0.3X2+b=0.6+1.4=2.0(m)出水豎井寬度B取1.2m(考慮安裝高度)，

41、則出水豎井平面尺寸為LXB=2.0X1.2(m)出水井出水孔尺寸為lXh=1.4mX0.5m,正常運(yùn)行時(shí)，堰頂高出孔口底邊0.1m，調(diào)節(jié)堰上下調(diào)節(jié)范圍為0.3m。出水豎井位于中心島，曝氣轉(zhuǎn)碟上游。8) 、曝氣設(shè)備選擇。曝氣設(shè)備選用轉(zhuǎn)碟式氧化溝曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)碟直徑D=1400mm，單碟(ds)充氧能力為2.0kgO/(hds)，每米軸安裝碟片不多于5片。23.7二沉池二沉池的作用是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，為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，本設(shè)計(jì)中采用輻流式二沉池。周邊進(jìn)水，中心出水，設(shè)四座。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械排泥,運(yùn)行可靠，管理簡單，排泥設(shè)備定型化

42、。3.7.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=1.16m3/s表面負(fù)荷：q=3m3/m2.h水力停留時(shí)間(沉淀時(shí)間)：T=1h3.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 沉淀池面積：Q1.16x3600按表面負(fù)何算：A=348m21nq4x3沉淀池直徑：D=21.05m3.14取D=22m(2) 有效水深為h=qT=3x1=3m<4mb(介于612)(3) 沉淀部分有效容積:v=Qt=4176x1=1044m34422污泥部分所需容積：取每人每日污泥量s=0.5L/人d,兩次清除污泥間隔時(shí)間T=2d”SNT0.5x240000x2/oV=二60m31000n1000x4污泥斗容積；設(shè)r二2m,r二1m,a二60，貝

43、V12。h二(rr)tan60二(2l)tan60二1.73m512。二沉池近期使用2個(gè)；遠(yuǎn)期3個(gè)，進(jìn)入二沉池的管徑取DN400mm。出水管管徑DN=1000m，沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機(jī)，周邊傳動刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min,刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽,沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm經(jīng)校核滿足要求。(4) 輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：第四部分高程計(jì)算及水廠布置4.1布置原則污水處理工程的污水流程高程布置的只要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高,確定處理構(gòu)筑物之間連接灌渠的尺寸及其標(biāo)高；通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高,從而使污水能夠處理構(gòu)筑物之間暢通地流動，保證污水處理工程的正常運(yùn)行.污水處理工程的高程布置一般應(yīng)遵守如下原則：1、認(rèn)真計(jì)算管道沿程損失，局部損失，各處理構(gòu)筑物，計(jì)量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時(shí)流量，雨天流量和事故時(shí)流量的增加，并留有一定的余地；