水污染控制課程設(shè)計

1、某城鎮(zhèn)污水A/A/O工藝處理設(shè)計報告書學校：重慶交通大學學院：河海學院專業(yè)：環(huán)境科學班級：2013級01班姓名：李欣學號：631303070110前言在維系人的生存、保障經(jīng)濟建設(shè)和維護社會發(fā)展的所有自然要素中，水的重要性毋庸置疑。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴重的挑戰(zhàn)。自改革開放以來,我國經(jīng)濟得到迅猛發(fā)展,我們一方面享受著城市高水平的物質(zhì)生活,另一方面也品嘗著城市無序發(fā)展帶來的苦果,其中尤其以環(huán)境污染對城市可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成的威脅最大,最典型的莫過于水污染對城市發(fā)展的影響。我國是一個水資源短缺的國家，水資源總量居世界第六位，按人均水資源量計量，人均占有量為2500立方米，

2、為世界人均水量的1/4，世界排名第110位，被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一。全國600多個城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水資源短缺現(xiàn)狀雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴重，南方城市總?cè)彼康?0%70%是由于水污染造成的；對我國118個大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負面影響。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴重缺乏，大量

3、生活污水未經(jīng)處理直接進入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。本設(shè)計為某市城鎮(zhèn)污水處理廠進行工藝設(shè)計,設(shè)計規(guī)模為40000m3/d，收納水體位于城市的東側(cè)自南向北，20年一遇洪水水位標高332.5m，常水位標高320.3m，出水水質(zhì)要求達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準，處理后的污水納入河流，對污泥進行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運填埋或作農(nóng)肥。本設(shè)計采用AAO工藝，該工藝流程簡單，運行控制方便，占地面積較小，出水水質(zhì)優(yōu)于二級排放標準，是目前應(yīng)用較多的工藝。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我們將經(jīng)受一次較為全面、嚴

4、格的工程設(shè)計訓練，熟悉污水處理廠工藝設(shè)計過程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計計算方法，培養(yǎng)分析解決問題的能力，樹立高度的工作責任感。目錄前言11 總論31.1設(shè)計任務(wù)31.2設(shè)計內(nèi)容31.3基本資料31.4處理程度的計算41.5設(shè)計依據(jù)42污水處理工藝流程說明42.1工藝流程圖42.2工程說明53處理構(gòu)筑物設(shè)計53.1中格柵53.2平流式沉砂池73.3初沉池93.4 AAO工藝設(shè)計計算103.5二沉池143.6消毒接觸池163.7污泥濃縮池163.8貯泥池173.9脫水間174.各類泵房設(shè)計計算174.1污水提升泵房174.2污泥回流泵站184.3潛污泵選擇185. 構(gòu)建筑物和設(shè)備一覽191 總論1.1設(shè)計

5、任務(wù)針對一座二級處理的城市污水處理廠，要求對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進行設(shè)計計算，確定污水處理廠的平面布置和高程布置，最后完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖紙。1.2設(shè)計內(nèi)容1.2.1 根據(jù)給定的原始資料，確定污水廠的規(guī)模和污水設(shè)計水量。1.2.2 按照原始資料數(shù)據(jù)進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇污水、污泥的處理構(gòu)筑物，并用方框圖表示。進行工藝流程中各處理單元的處理原理說明。1.2.3 進行各構(gòu)筑物的尺寸計算，各構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實際運行參數(shù)或參考有關(guān)手冊選用。1.2.4 設(shè)備選型計算。1.2.5 平面和高程布置根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸，合理進行平面布置；高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物

6、計算及平面布置草圖后進行。各處理構(gòu)筑物應(yīng)盡力采用重力流，各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料，但各構(gòu)筑物之間的連接管的水頭損失則需計算確定。1.2.6 編寫設(shè)計說明書、計算書。1.3基本資料1.3.1設(shè)計流量Q平=30000+ 學號1000 m3/d=40000m3/d總變化系數(shù)：KZ= 1.4最大設(shè)計流量：Qmax=Qdkz=400001.4=56000m3/d=0.648m3/s1.3.2污水水質(zhì)及處理要求該城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質(zhì)主要處理指標有COD、BOD5、SS、NH3-N、pH，出水水質(zhì)指標需滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中的一級B標準，處理后的污水納

7、入河流，對污泥進行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運填埋或作農(nóng)肥。相關(guān)數(shù)據(jù)如表1-1所示：表1-1水質(zhì)指標處理前后數(shù)據(jù)詳情COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）pH處理前2003001001502003569處理后6020208（15）691.3.3受納水體位于城市的東側(cè)自南向北，20年一遇洪水水位標高322.5m，常水位標高320.3m。1.3.4選址根據(jù)城市總體規(guī)劃，污水廠擬建于該城市下游河流岸邊，地勢平坦，擬建處的地面標高326.30m。該城市污水主干管終點(污水廠進水口)的管內(nèi)底標高321.00m。1.3.5氣象資料該地區(qū)全年主導風向為西南風。地勢平坦，地

8、質(zhì)情況良好，滿足工程地質(zhì)要求，夏季水溫25，冬季水溫15，常年平均水溫20。1.3.6其他資料該城鎮(zhèn)污水處理廠廠區(qū)附近無大片農(nóng)田，各種建筑材料均能供應(yīng)，電力供應(yīng)充足。1.4處理程度的計算根據(jù)表1.3-1中數(shù)據(jù)進行BOD5、COD、SS、NH3-N四個指標的去除率計算，其中COD、BOD5的進水水質(zhì)指標分別取300mg/l、150mg/l，計算如下：1.4.1 BOD5的去除率：=150-20150100%=80%1.4.2 COD的去除率：=300-60300100%=86.7%1.4.3 SS的去除率：=200-20200100%=90%1.4.4 NH3-N的去除率：=35-835100%

9、=77.1%1.5設(shè)計依據(jù)1城鎮(zhèn)污水處理廠污染物綜合排放標準（GB18918-2002）2給水排水設(shè)計手冊，中國建筑工業(yè)出版社，第1、5、9、11冊3室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ 14-874給水排水工程快速設(shè)計手冊（2，排水工程），建筑工業(yè)出版社2污水處理工藝流程說明2.1工藝流程圖A2/O脫氮除磷工藝（即厭氧-缺氧-好氧活性污泥法，又名A-A-O工藝），A2/O工藝是在厭氧-好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。該工藝的流程圖如圖2-1所示：圖2-1 A2/O工藝流程圖2.2工程說明2.2.1格柵格柵是由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬柵網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾

10、斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物。因此為了避免其中的較大雜質(zhì)阻塞后續(xù)處理程序中的管道或泵從而影響整個水處理工藝，首先設(shè)置格柵除去較粗大的懸浮物和顆粒。一般情況下，分粗細兩道格柵。按照條凈間隙，可分為粗格柵（50100mm）、中格柵（1040mm）、細格柵（1.510mm）和超細格柵（0.51.0mm）四種，平面和曲面格柵都可做成粗、中、細和超細形式，超細格柵一般采用不銹鋼絲編網(wǎng)或不銹鋼板打孔形式做成0.51.0mm的孔狀結(jié)構(gòu)，在對進水顆粒和纖維雜質(zhì)控制要求較高的工藝，如膜生物反應(yīng)器等工藝前廣泛使用。在本設(shè)計中，該城市的排水系統(tǒng)為暗管系

11、統(tǒng)，且有中途泵站，所以僅在泵前格柵間設(shè)計中格柵。2.2.2平流式沉砂池平流式沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常用的一種形式，以降低流速使無機性顆粒沉降下來，它具有截留無機顆粒效果較好、構(gòu)造較簡單等優(yōu)點，但也存在流速不易控制、沉沙中有機物顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理等缺點。沉砂池的主體部分，實際是一個加寬、加深的明渠，由入流渠、沉沙區(qū)、出流渠、沉砂斗等部分組成，兩端設(shè)有閘板以控制水流。在池的底部設(shè)有12個貯砂斗，下接排沙管。2.2.3生物池生物池是A2/O工藝的核心部分，由三個池組成，根據(jù)污水的流動方向，生物池分為厭氧池、缺氧池和好氧池。原污水與從沉砂池排出的含磷回流污泥同步進入?yún)捬醴磻?yīng)器，在反應(yīng)器

12、中部分有機物氨化，同時釋放磷。隨后進入缺氧反應(yīng)器進行脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原水流量）；最后進入好氧反應(yīng)器即曝氣池，這一反應(yīng)單元是多功能的，去除BOD、硝化和吸收磷等均在此處進行，并且有2Q的混合液從此處回流到缺氧反應(yīng)器。2.2.4二沉池二沉池主要是接納生物池即A2/O反應(yīng)池的出水，用以去除生物懸浮物固體的沉淀池。在A2/O法中，從曝氣池流出的混合液在二次沉淀池中進行泥水分離和污泥濃縮，澄清后的出水溢出流外排，濃縮的活性污泥部分回流至曝氣池，其余作為剩余污泥外排。2.2.5接觸消毒池經(jīng)過處理后，污水出水水質(zhì)已經(jīng)達標，但是處理水中含有細菌、

13、病毒和病卵蟲等致病微生物，因此采用液氮、臭氧或紫外線消毒將其殺滅，防止其對人類及牲畜的健康產(chǎn)生危害和對環(huán)境造成污染，使排水達到國家規(guī)定的細菌學指標。2.2.6污泥處理污泥處理的目的是使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化及綜合利用。初沉池、生物池及二次沉淀池底部的污泥，通過污泥泵房被送入污泥濃縮脫水車間，進行濃縮脫水處理。將含水率至97%后將污泥外運至污泥填埋場進行處理。3處理構(gòu)筑物設(shè)計3.1中格柵3.1.1設(shè)計參數(shù)的確定：設(shè)計流量Q1=0.648m3/s（設(shè)計2組格柵），以最高日最高時流量計算：20柵前流速：v1=0.9m/s，過柵流速：v2=1.0m/s；渣條寬度：s=0.01m，格柵間隙：b=

14、0.02m；柵前部分長度：0.5m，格柵傾角：=60；單位柵渣量：w1=0.07m3柵渣/103m3污水。3.1.2確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式：Q1=v1B122計算得到柵前槽寬：B1=2Q1V1=20.6480.9=1.2m則柵前水深：h=B12=1.22=0.60m3.1.3確定柵條間隙數(shù)：n=Qmaxsinbhv2；式中：Qmax最大設(shè)計流量，m3/s；b柵條間隙，m；h柵前水深，m；v污水流經(jīng)格柵的速度，取0.9m/s；格柵安裝傾角，（），sin為經(jīng)驗修正系數(shù)。n=0.648sin600.020.601.0=513.1.4確定柵槽寬度柵槽有效寬度：B=Sn-1+bn=0.0151

15、-1+0.0251=1.52（m）式中： S柵條寬度，m；b柵條間隙，m；n柵條間隙數(shù)。3.1.5過柵水頭損失（1）阻力系數(shù)其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，按照表3-1計算；表3-1 格柵阻力系數(shù)計算公式柵條斷面形狀計算公式說明銳邊矩形=(sb)43：形狀系數(shù)=2.42迎水面為半圓形的矩形=1.83圓形=1.79迎水面、背水面均為半圓形矩形=1.67正方形=b+sb-12：收縮系數(shù)=0.64本設(shè)計使用格柵采用銳邊矩形斷面格柵，則其阻力系數(shù)為：=2.42(0.010.02)43=0.96（2）計算水頭損失h0=v222gsin=0.961.029.81sin60=0.04（m）式中：g重力加速度，

16、9.81m/s2；（3）過柵水頭損失h2=kh0=30.04=0.12（m）式中：k系數(shù)，格柵受污物堵塞后的，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3。3.1.6柵后槽高度H=h1+h+h2=0.60+0.5+0.12=1.22（m）式中：h1格柵前渠道超高，取0.5m。3.1.7格柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1tan1=0.28+0.14+0.5+1.0+1.1tan60=2.56（m）式中：L1進水渠道漸寬部位的長度，m，L1=B-B12tan45=1.52-1.202tan30=0.28（m），其中，B1為進水渠道寬度，m，1為進水渠道漸寬部位的展開角度；L2格柵槽與出水渠道連接

17、處的漸寬部位的長度，一般取L2=0.5L1=0.14（m）；H1格柵前槽高。3.1.8每日柵渣量W=QmaxW186400KZ1000=0.6480.07864001.41000=2.800.2（m3/d），所以采用機械格柵清渣。式中：W每日柵渣量，m3/d；W1單位體積污水柵渣量，m3/(103m3污水)；KZ污水流量總變化系數(shù)。故采用機械清渣。3.2平流式沉砂池3.2.1沉砂部分的長度L=vt=0.340=12（m）式中：L沉砂池沉砂部分長度，m；v最大設(shè)計流量時的流速，取0.3m/s；t最大設(shè)計流量時的停留時間，取40s。3.2.2水流斷面面積AA=Qmaxv=0.6480.3=2.16

18、（m2）式中：A水流斷面面積，m2；Qmax最大設(shè)計流量，m3/s。3.2.3池總寬度B=Ah2=2.160.5=4.32（m），每格寬度取b=2.00m；式中：B池總寬度，m；h2設(shè)計有效水深，取0.5m。3.2.4貯砂斗所需容積V=86400QmaxTX1000KZ=864000.64820.0310001.4=2.40（m3）式中：V沉砂斗容積，m3；X城鎮(zhèn)污水的沉沙量，一般采用0.03L/（m3 污水）；T排砂時間的間隔，d；KZ污水流量的總變化系數(shù)。設(shè)4個分格中每個分格有2個沉砂池，2個沉砂斗，則每個沉砂斗容積為：V0=V8=0.3（m3）3.2.5沉砂斗各部分尺寸計算（1）設(shè)貯砂斗

19、底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為60；斗高h3=1.0m；則貯砂斗的上口寬b2為：b2=2h3tan60+b1=21.0tan60+0.5=1.65（m）（2）貯砂斗的容積：V1=13h3S1+S2+S1S2=131.03.564+0.25+3.5640.25=1.59（m3）；其中S1、S2分別為貯砂斗上口和下口面積。3.2.6貯砂室的高度h3假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè)0.06坡度坡向砂斗，則：h3=h3+0.06l2=h3+0.06L-2b2-b2=1.0+0.0612-21.65-0.82=1.237（m）3.2.7池總高度H；H=h1+h2+h3=2.237（m），其中h1為超高

20、，取0.5m。3.2.8進出水漸變部分長度L1=B-B12tan20=4-1.52tan20=3.43（m），其中進出水口寬度取B1=1.50m。3.2.9核算最小流速vmaxVmin=Qminn1Amin=0.46320.75=0.309（m/s）0.15m/s，則Vmin符合要求。式中：Qmin設(shè)計最小流量，Qmin=Qkz=0.6481.4=0.463，m3/s；n1最小流量時工作的沉砂池數(shù)目，取2；Amin最小流量時沉砂池的過水斷面面積，Amin=B1h2=1.50.5=0.75，m2。3.1.10進水渠道格柵的出水通過DN800mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩側(cè)配水進入進水渠

21、道,污水在渠道內(nèi)的流速為：v1=QmaxB1H1=0.6481.50.5=0.86m/s；其中：H1進水渠道水深（m），本設(shè)計取0.5m。3.1.11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(nèi)水位標高恒定，堰上水頭為：H=(Qmax2mB12g)23=(0.64820.41.529.8)23=0.25m其中：m為流量系數(shù)，一般采用0.4-0.5；本設(shè)計取0.4。3.1.12排砂管道本設(shè)計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。3.3初沉池3.3.1沉淀區(qū)的表面積A=Qmaxq=2333.32=1166.65（m2）式中：A沉淀區(qū)表面積，m2；Qmax最大設(shè)計流量，m

22、3/h；q表面水力負荷，m3/（m2h），通過沉淀試驗取得，取2。3.3.2沉淀區(qū)有效水深h2=qt=22=4（m）式中：h2沉淀區(qū)有效水深，m；t沉淀時間，取2。3.3.3沉淀區(qū)有效容積V=Ah2=1166.654=4662.6（m3）式中：V沉淀區(qū)有效容積，m3；3.3.4沉淀池長度LL=3.6vt=3.652=36（m）式中：L沉淀池長度，m；v最大設(shè)計流量時的水平流速，取5mm/s。3.3.5沉淀區(qū)的總寬度BB=AL=1166.6536=32.41（m）式中：B沉淀區(qū)的總寬度，m。3.3.6沉淀池的數(shù)量nn=Bb=32.415.50=6（個）式中：n沉淀池數(shù)量或分格數(shù)；b每座或每格沉淀

23、池的寬度，m，取5.5m3.3.7污泥區(qū)的容積VwVw=Qmax24C0-C11001000(100-P0)T=56000200-2010010001000100-952=403.2（m3）式中：C0、C1沉淀池進水和出水的懸浮固體濃度，mg/l；污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上時，可取1000kg/m3；p0污泥含水率，%；T兩次排泥時間間隔，同上。3.3.8沉淀池總高度HH=h1+h2+h3+h4=h1+h2+h3+h4+h4=0.3+3+0.3+4.3+0.282=8.2（m）式中：H沉淀池總高度，m；h1沉淀池超高，m，一般取0.3m；h2沉淀區(qū)有效深度，m；h3緩沖層高度，m

24、，無機械刮泥設(shè)備時為0.5m；有機械刮泥設(shè)備時，其上緣應(yīng)高出刮板0.3m；h4污泥區(qū)高度，m；h4貯泥斗高度，m，h4=b-btan60/2=5.5-0.5tan60/2=4.3m，其中b為貯泥斗底部的寬度，取為0.5m；h4梯形部分高度，m，h4=L+0.3-bi=36+0.3-8.10.01=0.282m，其中i為坡向泥斗的底板坡度，取為0.01,。3.3.9貯泥斗的容積V1=13h4S1+S2+S1S2=136.565.61+0.25+65.610.25=151.47（m3）式中：S1貯泥斗上口面積，m2，S1=b2=8.12=65.61m2；S2貯泥斗下口面積，m2，S2=(b)2=0

25、.52=0.25m2；3.3.10貯泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2=L1+L22h4b=8.1+0.520.2828.1=9.82（m3）式中：V2污泥斗以上梯形部分的容積，m3；L1、L2梯形上下底邊長，m。平流初沉池的刮泥機選用淄博顏山環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的PG型行車抬耙式刮泥撇渣機。表3-2 PG型行車抬耙式刮泥撇渣機的主要技術(shù)參數(shù)型號池寬（m）池深（m）電機功率（Kw）運行速度（）PG5.55.530.8-13.4 AAO工藝設(shè)計計算3.4.1設(shè)計參數(shù)由表3-2可以確定AAO工藝設(shè)計的主要參數(shù)：表3-3 AAO脫氮除磷工藝主要設(shè)計參數(shù)項目數(shù)值BOD5污泥負荷NkgBOD5/(kgML

26、SSd)0.130.2TN負荷kgTN/(kgMLSSd)0.05（好氧段）TP負荷/kgTP/(kgMLSSd)0.06（厭氧段）污泥濃度MLSS/(mg/l)30004000污泥齡c/d1520水力停留時間t/h811各段停留時間比例A:A:O（1:1:3）（1:1:4）污泥回流比R/%50100混合液回流比RN/%100300溶解氨濃度DO/(mg/l)厭氧池8（厭氧池）TP/BOD50.06（厭氧池）（1）設(shè)計最大流量：Qmax=56000m3/d=2333.3m3/h；（2）設(shè)計進水水質(zhì)：COD=200-300mg/l；BOD5=100-150mg/l；SS=200mg/l；NH3-

27、N=35mg/l；pH=69。（3）設(shè)計出水水質(zhì)：COD=60mg/l；BOD5=20mg/l；SS=20mg/l；NH3-N=8（15）；pH=69。（4）BOD5污泥負荷N=0.18kgBOD5/(kgmlssd)；（5）回流污泥濃度XZ=10000mg/l；（6）污泥回流比R=50%；（7）混合液懸浮固體濃度：X=R1+RXR=0.51+0.510000=3333.3，V=QS0NX=560001500.183333.3=14000（m3）（8）反應(yīng)池總水力停留時間：t=VQ=1400056000=0.25d=6h；3.4.2混合液回流比R內(nèi)=200%，則：（1）回流污泥量：Qr=RQ=

28、0.556000=28000m3/d；（2）循環(huán)混合液量：Qc=R內(nèi)Q=256000=112000m3/d；（3）脫氮速度：Kd=Qr+QcCNOX/103=(28000+112000)10/103=1400kg/d，其中CNOX取10mg/l。3.4.3各段水力停留時間和容積：（1）厭氧：缺氧：好氧=1:1:3；（2）厭氧池水力停留時間t厭=0.26=1.2，容積：V厭=0.214000=2800m3；（3）缺氧池水力停留時間t缺=0.26=1.2，容積：V缺=0.214000=2800m3；（4）好氧池水力停留時間t好=0.66=3.6，容積：V好=0.614000=8400m3。3.4.

29、4剩余污泥X=PX+PS，設(shè)計污泥增值系數(shù)Y=0.60，污泥自身氧化率Kd=0.05，則：PX=YQS0-Se-KdVXV=0.60560000.20-0.02-0.053.330.7=6047.88kg/d；PS=TSS-TSSeQ50%=0.25-0.025600050%=6440kg/d；X=6047.88+6440=12487.88kg/d3.4.5反應(yīng)池主要尺寸（1）反應(yīng)池總?cè)莘e：V=14000m3，設(shè)反應(yīng)池2組，單組容積為V0=V2=140002=7000m3（2）有效水深h=4.0m，則單組有效面積：S單=V0h=70004=1750m2，設(shè)計采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=

30、8m；（3）單組反應(yīng)池長度：L=S單B=175058=43.75m；（4）校核：bh=84=2，滿足b/h=12；L/b=43.75/8=5.47，滿足L/b=510；則設(shè)計滿足要求。（5）取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高：H=4.0+1.0=5.0m3.4.6反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算（1）進水管管徑Qmax=Qdkz=400001.4=56000m3/d=0.648m3/s，分為兩條管道，則每條管道流量為：0.648/2=0.324m/s取管道流速：v=0.8m/s，則管道過水斷面面積：A=Q1V=0.3240.8=0.405，管徑d=4A=40.4053.14=0.72m，取進水管管徑DN=8

31、00mm（2）回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計流量QRQR=RQ1KZ=0.50.3241.4=0.23m3/s管道流速取v1=0.98m/s取回流污泥管管徑DN=800mm（3）進水井進水孔流量Q2=1+RQ2=1+0.5560002=42000m3/d=0.49m3/s；孔口流速v=0.6m/s孔口過水斷面積：A=Q2V=0.490.6=0.82m2孔口尺寸取1.2m0.8m進水井平面尺寸為2.5m2.5m（4）出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算：Q3=0.422gbH1.5=1.86bH1.5式中：Q3=1+0.5Q3.52=(1+0.5)0.6483.52=1.70m3/s，其中3

32、.5為安全系數(shù)；b堰寬，b=2.5m；H堰上水頭，m，根據(jù)流量公式變換得H=(Q31.86b)23=(1.701.862.5)230.5m，則取出水井平面尺寸為0.5m7.5m。（5）出水管單組反應(yīng)池出水管設(shè)計流量：Q4=Q2=0.49m3/s管道流速v=0.8m/s管道過水斷面面積：A=Q4V=0.490.8=0.61m2管徑d=4A=40.613.14=0.88m則取出水管管徑DN=900mm3.4.7曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算設(shè)計需氧量AOR（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧當量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧當量）-反硝化脫氮產(chǎn)氧量0.6833碳化需氧量D1：D1=Q

33、(S0-Se)1-e-0.235-1.42PX=560000.15-0.021-e-0.235-1.421880.8=7982.5kgO2/d硝化需氧量D2：D2=4.6QN0-Ne-4.612.4%PX=4.6560000.035-0.008-4.612.4%1880.8=5882.4kgO2/d反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D2：D3=2.86NT=2.86597.2=1708.0kgO2/d總需氧量：AOR=D1+D2-D3=7982.5+5882.4-1708.0=12156.7kgO2/d=506.53kgO2/h最大需要量與平均需氧量之比為1.4，則：AORmax=1.4R=1.412156

34、.7=17019.38kgO2/d=709.14kgO2/h，則去除1kgBOD5的需氧量：AORQ(S0-S)=12156.756000(0.15-0.02)=1.67kgO2/kgBOD53.4.8供氣量采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EA12，計算溫度T=30。則查得表中CS(20)=9.17mg/L，CS=7.63mg/L空氣擴散器出口處的絕對壓力：Pb=1.013105+9.8103H=1.013105+9.81035.0=1.503105Pa空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：Qt=21(1-EA)79+21(1-EA)100%=

35、21(1-0.12)79+21(1-0.12)100%=18.96%曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度30考慮）：Csb(T)=CSPb2.026105+Qt42=7.631.48341052.026105+18.9642=9.03mg/L換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量：SOR=AORCS(20)(CsbT-CL)1.204(T-20)=12156.79.170.82(0.950.9099.03-2.0)1.204(30-20)=3663.02kg/d=152.62kg/h相應(yīng)的最大時需氧量為：SORmax=17019.389.170.82(0.950.9099.03-2.0)1

36、.20410=5066.44kg/d=211.10kg/h曝氣池平均時供氣量：GS=SOR0.28EA100=152.620.2812100=4541.26m3/h曝氣池最大時供氣量：Gs(max)=211.100.2812100=6282.74m3/h去除每kgBOD5的供氣量:4541.266282.7424=17.35空氣/kgBOD5每立方米污水的供氣量：4541.265600024=1.95空氣/m33.4.9空氣管系統(tǒng)計算在相鄰的2個廊道的隔墻上設(shè)1根干管，共4根干管。每根干管上設(shè)5對配氣豎管，每根干管上共10條配氣豎管。干管管徑采用110mm，配氣豎管管徑采用32mm，全曝氣池共

37、設(shè)40條配氣豎管。每根豎管的供氣量為：4541.2640=113.53m3/h，曝氣池的平面面積為：S好=V好H=84005=1680m2。每個空氣擴散器的服務(wù)面積按0.6計,則所需空氣擴散器的總數(shù)為：16800.6=2800個，本設(shè)計采用2900個，每個豎管上安設(shè)的空氣擴散器的數(shù)目：290040=72.5，取73個，每個擴散器的配氣量為：4541.262900=1.566m3/h。本設(shè)計采用HWB-型微孔曝氣器。表3-4 HWB-型微孔曝氣器性能參數(shù)表直徑微孔平均孔徑孔隙率曝氣量服務(wù)面積氧利用率%阻力2001504550240.30.72025150350供風管道計算流量： 流速v=10m/

38、s 管徑 取干管管徑為DN400mm3.4.10供氣設(shè)備選擇根據(jù)所需供氣量和壓力，選用KQSR200型三葉羅茨鼓風機5臺（3用2備）。該型風機風壓9.8-58.8kPa，風量為26.33-58.81m3/min，電動機：15-110kw。3.5二沉池為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進水，周邊出水，幅流式沉淀池，共2座，備用2座。二沉池面積按表面負荷法計算，污泥在二沉池中濃縮時間TW=2.5h，沉淀區(qū)坡度i=0.056，貯泥斗與水平按夾角=60，底部直徑2r=1.1m，表面水力負荷為q=1.0 m3/(m2h-1)。3.5.1池體設(shè)計計

39、算（1）單組二沉池表面積：A=QNq=560002421.0=1166.7m2（2）二沉池直徑：D=4A=21166.73.14=27.26m（3）池體有效水深：H1=qt=1.02.5=2.5m（4）混合液濃度XT=3333.3mg/L，回流污泥濃度為X=10000mg/L；二沉池污泥區(qū)所需存泥容積VW:VW=41+RQR1+2R=4(1+0.8)56000240.81+20.8=5169.23m3（5）采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，設(shè)泥斗的高度H2為0.5m，緩沖區(qū)高度H3=0.5m，超高為H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=1.63m。二沉池邊總高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=3.7

40、5+0.5+0.5+0.3+1.63=6.68m（6）校核徑深比：二沉池直徑與水深比為：DH=27.262.5=10.9m，符合要求。3.5.2進水系統(tǒng)計算（1）進水管計算：單池設(shè)計污水流量：Q單=Q2=0.6482=0.324m3/s進水管設(shè)計流量：Q進=Q單1+R=0.3241+0.8=0.58m3/s，選取管徑DN1000mm流速v=4Q單D2=40.3243.1412=0.41m/s（2）進水豎井進水豎井采用D2=1.5m，流速為0.10.2m/L；進水口尺寸0.451.5m2，共6個，沿井壁均勻分布；進水口流速：v=1.040.451.56=0.257m/s（3）穩(wěn)流筒計算取筒中流速

41、：vs=0.03m/s；穩(wěn)流筒過流面積：A=Q進vs=0.6480.03=21.6m2穩(wěn)流筒直徑：D3=D22+4A=1.52+421.63.14=5.45m（4）出水部分設(shè)計單池設(shè)計流量：Q單=Q2=0.6482=0.324m3/s環(huán)形集水槽內(nèi)流量：q集=Q單2=0.3242=0.16m3/s環(huán)形集水槽設(shè)計：采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個總出水口，安全系數(shù)k取1.4；則集水槽寬度：b=0.9(kq集)0.4=0.49m，取b=0.50m；集水槽起點水深為：h起=0.75b=0.375m；集水槽終點水深為：h終=1.25b=0.625m；槽深取0.7m，采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算，取槽

42、寬b=0.8m，槽中流速v=0.6m/s，則槽內(nèi)終點水深：h4=qvb=0.160.60.8=0.33m，槽內(nèi)起點水深：h3=0.4m3.5.3出水溢流堰的設(shè)計設(shè)計取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，集水槽總高為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90三角堰，堰上水頭（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O)。每個三角堰的流量：q1=1.343H12.47=1.3430.052.47=0.0008213m3/s；三角堰個數(shù)：n1=q集q1=0.160.0008213=195（個）；三角堰中心距（單側(cè)出水）：L1=Ln1=D-2bn1=(27.26-20.4)195=0.43m3.5.4排

43、泥部分設(shè)計（1）單池污泥量總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量：QR=QR=56000240.8=1866.7m3/h剩余污泥量：Qs=1020.9m3/d=42.5m3/h總污泥量：Q總=QR+QS=1866.7+42.5=1909.2m3/h則單池污泥量：Q單=Q總2=1909.22=954.6m3/h（2）集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥其設(shè)計泥量為：q=Q總2=1909.22=954.6m3/h=0.27m3/h集泥槽寬：b=0.9q0.4=0.90.270.4=0.53m起點泥深：h1=0.75b=0.750.45=0.34m終點泥深：h2=1.25b=1.250.45=0.56m（

44、3）排泥管道：取為DN6003.6消毒接觸池3.6.1設(shè)計參數(shù)（1）采用矩形隔板式接觸池，設(shè)計為2座；（2）水力停留時間：t=30min；（3）進水流量：Qmax=0.648m3/s；3.6.2接觸池容積V：V=Qmaxt=56000240.5=1166.7m33.6.3采用矩形隔板式接觸池2座，n=2，每座池容積V1=1166.72=583.35m33.6.4接觸池水深h=2.0m，超高0.5m，總高2.5m，單格寬b=1.8m，則池長L=181.8=32.4m，水流長度L=721.8=129.6m，每座接觸池的分格數(shù)N=129.632.4=4（格）3.6.5加氯間（1）加氯量按每立方米投加

45、5g計，則：W=55600010-3=280kg（2）加氯設(shè)備選用3臺REGAL-2100型負壓加氯機（2用1備），單臺加氯量為10kg/h3.7污泥濃縮池采用帶有豎向柵條污泥濃縮機的輻流式重力濃縮池，用帶有柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，初沉池污泥含水率大約99.5%。3.7.1設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計流量Qw=1020.9m3/d（2）污泥濃度C=6g/L（3）濃縮后含水率97%（4）濃縮時間T=18h（5）濃縮池數(shù)量1座（6）濃縮池池型：圓形輻流式（7）濃縮池固體通量M=30kg/(m2d)（8）采用周邊驅(qū)動單臂旋轉(zhuǎn)式刮泥機（9）進泥管徑：DN600（10）排泥管徑：DN2003.7.2濃縮池

46、尺寸（1）面積A=QWCM=1020.9630=204.18m2（2）直徑D=4A=4204.183.14=16.13m（3）總高度工作高度：h1=TQW24A1=181020.924204.18=3.75m；取超高h2=0.3m，緩沖高度h3=0.3m，則總高度：H=h1+h2+h3=3.75+0.3+0.3=4.35m3.7.3濃縮后污泥體積V=QW(1-P1)1-P2=1020.9(1-99.5%)1-97%=170.15m33.8貯泥池3.8.1設(shè)計參數(shù)（1）剩余污泥量486m3/d，含水率99.5%；（2）初沉污泥量146m3/d，含水率97%；污泥總量：Q=4861-99.5%+146(1-97%)1-92%=85.13m3/d3.8.2貯泥池容積（1）貯泥池容積設(shè)計貯泥池周期2d，則貯泥池容積：V=Qt=85.132=170.25m3（2）貯泥池尺寸取池深H=3m，則貯泥池面積S=VH