ao法生物除磷設計

1、重慶三峽學院畢業(yè)設計（論文）論文題目 A/OA/O 生物除磷工藝的設計專業(yè)化學與環(huán)境工程學院年級 20122012 級學生學號學 12080541531208054153學生姓名葉立新指導教師程聰職稱講師完成畢業(yè)設計（論文）時間 20162016 年 5 5 月目錄摘要 I1 前言 11.1 A/O 工藝的提出 11.2 A/O 工藝技術特點 22 概述 32.1工程概況 32.1.1水質分析 32.1.2廠址及地形資料 32.1.3氣象及水文資料 32.2設計任務 32.3設計依據 42.4設計原則 42.5污水處理廠設計規(guī)模 43 設計水量與水質 53.1設計水量 53.2設計水質 53.

2、3去除率 54 可行性方案的確定 74.1城市污水處理概況 74.2方案確定原則 74.3常用城市污水生物處理技術 74.4綜合分析 104.5工藝流程 105 主要構筑物的選擇 115.1中格柵 115.2泵房 115.3細格柵 125.4平流式沉砂池 125.5調節(jié)池 135.6水解酸化池 145.7好氧池 145.8二沉池 145.9接觸消毒池 145.10 污泥濃縮池 155.11 消化池 165.12 污泥脫水 166 污水一級處理構筑物設計計算 176.1泵前中格柵 176.2污水提升泵房 196.3泵后細格柵 196.4平流式沉砂池 216.5初沉池 247 污水二級處理構筑物設

3、計計算 277.1 A/O 工藝計算 277.1.1設計參數 277.1.2設計計算 277.2 二沉池計算 348 污泥處理構筑物設計計算 368.1 污泥濃縮池 368.2 貯泥池與濃縮污泥提升泵房 389 平面布置和 tWj 程布置 399.1 平面布置 399.2 高程布置 4010 結論 40致謝詞 42參考文獻 43附錄 44A/O 生物除磷工藝設計葉立新重慶三峽學院環(huán)境與化學工程學院給排水科學與工程專業(yè) 2012 級重慶萬州 404100摘要：本設計的污水日處理量為 50000 噸，結合城市污水的水質特征，通過對不同污水處理工藝的比較，最終選擇了 A/O 工藝，污水處理工藝流程為

4、：污水-中格柵-提升泵房-細格柵-沉砂池-調節(jié)池-水解酸化池-好氧池-二沉池-接觸池-處理水。設計出水水質滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)中的一級 B 標準。并對主要構筑物的進行設計計算，確定其尺寸。并利用 AutoCAD 繪制了構筑物的工藝圖、平面及高程圖。關鍵詞：城市污水污水處理 A/O 法1 前言隨著工農業(yè)的發(fā)展和人口的增加，污水的排放量迅速增加。目前我國每年排放的污水量已超過400 億立方米，且處理率低，大量污水直接排入天然水體，造成了嚴重的水體污染，據統(tǒng)計已有超過 80%的河流受到不同程度的污染。因此，加快污水處理工程的建設，提高污水處理率，保護有限的水資

5、源，已經成為我國環(huán)境保護工作的緊迫任務。1996 年的全國第四次環(huán)境保護會議強調保護環(huán)境是實施我國可持續(xù)發(fā)展的關鍵，并將防治水污染作為全國性重點。根據預測，從 2000 年至 2020 年，我國每年新建的污水處理廠的處理能力將達 300400 萬 m3/d,而中小型污水處理廠則是城市污水處理事業(yè)的主力軍。我國現有 668 個城市中，僅有 123 個城市有 307 座不同處理等級的城市污水處理廠，其中城市污水二級處理率 10%左右，全國 17000 個建制鎮(zhèn)，絕大多數沒有排水和污水處理設施。因此探索適合中小城市的經濟實用的污水處理工藝，以較少的投資建成污水處理廠，以較好的管理運轉污水處理廠，達到

6、消除污染、保護環(huán)境的目的，從而實現城市可持續(xù)發(fā)展。1.1 A/O 工藝的提出通過大量試驗研究與機理分析，針對污水生物除磷反應機制問題，張波等人提出并驗證了如下理論觀點13:(1)聚磷菌有效釋磷水平的充分與否，并不是決定系統(tǒng)除磷能力的必要條件。(2)推進聚磷菌過度吸磷的本質動力與厭氧歷時和厭氧環(huán)境的程度有關。在一定范圍內，厭氧歷時越長，厭氧的程度越充分，該動力越大。(3)聚磷菌以氧作為電子受體的聚磷生成效率顯著大于以 NO3-N 作為電子受體的生成效率。以此為理論基礎，張波等人首次提出了 A/O 工藝，該技術利用不同水質條件的城市污水進行了現場試驗研究。與 UCT、VIP 等工藝相比，A/O 工

7、藝的創(chuàng)新點在于將缺氧環(huán)境，形成了缺氧-好氧的流程形式，從根本上解決了生物脫氮除磷系統(tǒng)存在的一系列問題4。工藝內循環(huán)的存在使得部分剩余污泥實際上位經歷完整的釋磷、吸磷過程，影響除磷效果；缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影響了系統(tǒng)的脫氮效果。而實際運行經驗表明，按照缺氧/好氧兩段設計的脫氮工藝系統(tǒng)也常常表現出良好的除磷能力。對常規(guī)脫氮除磷工藝來說，在所有參與內外循環(huán)的污泥中，通常只有占總數不到一半的回流污泥經歷了完整的釋磷、吸磷過程，而大部分污泥實際上沒有經過厭氧階段而之直接進入缺氧和好氧環(huán)境。相應地，其所排放的剩余污泥中富磷污泥的含量實際上也只占一少部分，因而影響了系統(tǒng)的

8、除磷效果。與此不同，A/O 工藝允許參與回流的所有污泥全部經歷完整的釋磷、吸磷過程，故其排放的剩余污泥含磷更高，系統(tǒng)的除磷效果也更好，具有一種“群體效應”優(yōu)勢5,6。在 A/O 工藝中，缺氧段優(yōu)先得到碳源，故其脫氮能力得到明顯增強。而且由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥濃度可較好氧段高出 50%左右，單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。1.2 A/O 工藝技術特點(1)系統(tǒng)優(yōu)先滿足微生物脫氮的碳源要求，反硝化容量充分，系統(tǒng)脫氮能力得到顯著加強，同時也避免了回流污泥中攜帶的硝酸鹽對厭氧池的不利影響；(2)聚磷微生物經歷厭氧環(huán)境之后直接進入生化效率較高的好氧段，其在厭氧環(huán)境下形

9、成的吸磷動力得到了更有效的利用；(3)參與循環(huán)的微生物全部經歷了完整的厭氧-好氧過程，具有“群體效應”，因而顯著提高了系統(tǒng)的氮磷脫除能力；(4)通過取消或縮短初沉池的時間，改善了活性污泥的沉降性能，提高了活性污泥濃度，為硝化和反硝化同步進行提供了有利條件，系統(tǒng)的脫氮效率進一步提高；(5)A/O 工藝延長了非曝氣歷時，將常規(guī) A/O 工藝的污泥回流系統(tǒng)與混合液內循環(huán)系統(tǒng)合二為一，流程簡捷，便于管理，節(jié)省了基建投資于運行費用。2 概述2.1 工程概況隨著經濟發(fā)展和環(huán)保意識的加強，城市污水處理事業(yè)不斷發(fā)展，水污染控制已經引起了全世界人民的關注，目前一些城市社區(qū)沒有污水處理和垃圾收集措施，直接把污水排

10、入天然水體，而且很多中小型企業(yè)，如一些養(yǎng)殖場、食品加工廠，由于距工業(yè)園區(qū)遠，排出的污水往往沒有經過處理就直接把污水排放到天然水體，然后通過天然水體的自凈把污水還原成干凈的水，隨著萬州城區(qū)的發(fā)展污水越來越多，長江水體已經無法通過自凈能力還原污水。針對這一情況，依據城市總體規(guī)劃，在萬州城區(qū)某城鎮(zhèn)興建一座城市污水處理廠，以完善該地區(qū)的市政工程配套，控制日益加劇的河道水污染，改善環(huán)境質量。通過物理法和二級生物法對水進行處理，然后排入長江，以減輕水體的自凈負擔。至2003 年三峽水庫蓄水以來，要求庫區(qū)水質總體達到 n 類水質標準，為此庫區(qū)城市現有的生活污水必須進行深度的處理，這是確保三峽庫區(qū)水體與庫區(qū)生

11、態(tài)環(huán)境安全的重要措施。萬州新城區(qū)將建設成完備的各種市政設施。規(guī)劃人口，近期 20 萬人，2010 年發(fā)展為 25 萬人，生活污水標準為 160L/cap2d,由于萬州污水處理廠處理污水能力已經達到飽和，在未來的幾年里將無法負荷，建設新的城市污水處理廠已迫在眉睫。該污水處理廠主要解決萬州某區(qū)域的生活污水問題，通過 A/O 工藝的生化處理，達到國家水質排放標準，減少對長江(萬州段)和芒溪河水質的影響，從而使萬州某城區(qū)水污染狀況的到有效的改善。2.1.1水質分析該城鎮(zhèn)污水由市政廢水、生活廢水及工業(yè)廢水組成，其中生活污水約占總污水量的 45%-65%實際工業(yè)廢水的占有量相當小，污水中主要是可溶性有機物

12、、氮、磷等，而且有機物的濃度不是特別高，可生化性較好，在處理時需要考慮常規(guī)的脫氮除磷8。2.1.2廠址及地形資料該污水處理廠廠址位于萬州某城鎮(zhèn)東南部(長江下游)，廠址所在地區(qū)地勢比較平坦。污水處理廠所在地區(qū)地面平均標高為 48.2 米。地震基本烈度 6.5 度。2.1.3氣象及水文資料某城鎮(zhèn)位于萬州境內屬亞熱帶季風濕潤帶，氣候四季分明，冬暖、多霧；夏熱，多伏旱；春早，氣溫回升快而不穩(wěn)定，秋長，陰雨綿綿，以及日照充足，雨量充沛，天氣溫和，無霜期長，霜雪稀少。境內多年平均氣溫 17.7C,最高年平均氣溫 19.0C,最低平均氣溫 17.6C;多年極端最高氣溫為 41C,極端最低氣溫零下 3.7C,

13、多年平均年日照時數 1484.4 小時，最高年日照時數 1713小時，最小年日照時數 924 小時，據境內水文站資料統(tǒng)計，多年平均降水 1243 毫米，最多年降水量為 1549.6 毫米。最低年降水量為 981.9 毫米，多年平均年水面蒸發(fā)為 620 毫米，年蒸發(fā)總量達10.85 億立方米。2.2 設計任務5 萬噸城市污水處理廠初步設計，建成后主要用于處理高氮污水，具體任務如下:(1)收集相關資料，確定廢水水量水質及其變化特征和處理要求；(2)對廢水處理工藝方案進行分析比較，提出適宜的處理工藝方案和工藝流程；(3)確定為滿足廢水排放要求而所需達到的處理程度；(4)結合水質水量特征，通過經濟技術

14、分析比較，確定各處理構筑物的型式；(5)進行全面的處理工藝設計計算，確定各構筑物尺寸和設備選型；(6)進行廢水處理站平面布置及主要管道的布置和高程布置。2.3 設計依據地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002)污水綜合排放標準(GB8978-1996)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)室外排水設計規(guī)范(GB50101)給水排水設計手冊第 5 冊城鎮(zhèn)排水污水排入城市下水道水質標準(CJ18-16)2.4設計原則(1)執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家地方的有關法規(guī)、規(guī)范和標準；(2)采用先進可靠的處理工藝，確保經過處理后的污水能達到排放標準；(3)采用成熟、高效、優(yōu)質的

15、設備，并設計較好的自控水平，以方便運行管理；(4)全面規(guī)劃、合理布局、整體協(xié)調，使污水處理工程與周圍環(huán)境協(xié)調一致；(5)妥善處理污水凈化過程中產生的污泥固體物，以免造成二次污染；(6)綜合考慮環(huán)境、經濟和社會效益，在保證出水達標的前提下，盡量減少工程投資運行費用網。2.5污水處理廠設計規(guī)模污水廠的處理水量按最高日最高時流量，污水廠的日處理量為：該廠按遠期 2011 年一期 5 萬噸/天建設完成。這樣既可滿足近期處理水量要求，有留有空地以三期擴建之用。遠期 5 萬噸，一期建設，計算主要按遠期計算，由于沒有工業(yè)廢水的變化系數，所以按生活污水量來取其時變化系數。3.1 設計水量污水的平均處理量為Q平

16、=5父104m3/d=2083m3/h=0.58m3/s;污水的最大處理量為Qmax=6104m3d=2500m3h=0.694m3,s；污水的最小處理量為Qmin=3.75104m3d=1562.5m3h=0.434m3s；總變化系數Kz為 1.2。3.2 設計水質3.3 去除率處理水質達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)中的一級 B 標準10,各項指標見表 3-2 所示：表 3-2 排放標準污染物 CODBOD5SSTNNH3-NTP 色度 pH 大腸菌群數排放 W60mg/LW20mg/Lw20mg/Lw20mg/L8mg/L1mg/L0.3m/s,污泥負荷和污泥

17、齡的選取需考慮污泥穩(wěn)定化和污水硝化兩個因素。一般污泥齡為 1030d,污泥負荷在 0.050.10kgBOD/(kgMLVSS2d)之間，水力停留時間為 1224h,污泥濃度(MLSS 一般在 40005000mg/L。氧化溝曝氣池占地表面積比一般的生物處理要大，但是由于其不設初沉池，一般也不建污泥厭氧消化系統(tǒng)，因此，節(jié)省了構筑物之間的空間，使污水廠總占地面積并未增大，在經濟上具有競爭力。氧化溝的技術特點，主要表現在以下幾個方面：1）處理效果穩(wěn)定，出水水質好，并且具有較強的脫氮功能，有一定的抗沖擊負荷能力；2）工程費用相當于或低于其他污水生物處理技術；3）處理廠只需要最低限度的機械設備，增加的

18、污水處理廠正常運轉的安全性；4）管理簡化，運行簡單；5）剩余污泥較少，污泥不經消化也容易脫水，污泥處理費用較低；6）處理廠與其他工藝相比，臭味較??；7）構造形式和曝氣設備多樣化；8）曝氣強度可以調節(jié)；9）具有推流式流態(tài)的某些特征。氧化溝適于脫氮除磷、中水量的污水處理。設置缺氧段的 Carrousel 氧化溝（文中簡稱：A/O氧化溝）具有生物脫氮除磷功能，是目前城市生活污水處理的主流工藝之一。但是在實施過程中由于所需的處理構筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運行管理復雜。（4）曝氣生物濾池曝氣生物濾池實質上是常說的生物接觸氧化池，相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填（濾）料，在填料下

19、鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池（BAF）70 年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設備制造公司的技術和設備產品。由于選用的填料不同，以及是否有脫氮要求，設計的工藝參數是不同的，如要求處理出水 BOSSv20mg/L,去除 BOD 達 90 犯上的工藝，其容積負荷為 0.73.0kgBOD5/（m32d）,水力停留時間 12h;以硝化（90%以上）為主的工藝，其容積負荷為 0.52.0kgBOD/（m32d）,水力停留時間 23h。一般認為，生物膜法處理城市污水，在國內尚需積累經驗，處理規(guī)模不宜過大，約 53104m/d 左右為宜。國外（主要在歐洲）處理水量有達到 3631

20、04m3/d 的，這與其填料材質、自控手段和先進的反沖洗裝置有關，也與其有長期積累的運行管理經驗有關。從實踐上來說，曝氣生物濾池屬新工藝，國內尚缺少經驗，因此不建議采用。（5） A/O 工藝A/O 脫氮除磷工藝 （即缺氧-好氧活性污泥法， 亦稱 A-O 工藝） ， 將好氧池流出的混合液回流至水解酸化池，具有同步脫氮除磷功能。A/O 法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下（DO0.3mg/L）,釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制 DO0.6m：B=2.4mh2(14)4)有效水深：A2.3h2=0.96(介于

21、0.251m 之間)B2.4(15)5)貯砂斗所需容積：86400QmaxTX864000.69420.03o3V=3m1000Kz10001.2(16)(每格沉砂池設兩個沉砂斗，每格共有四個沉砂斗)33V0-=0.75m22式中：X城鎮(zhèn)污水的沉砂量，一般采用 0.03L/m3(污水)；T排砂時間的間隔，取 T=2d。6)貯砂池各部分尺寸計算：設貯砂斗底范b1=0.6m；斗壁與水平面的傾角為 60；貯砂斗局度h3=0.5m；則貯砂斗的上口寬b2為：2h3-20.5b2=b1=0.6=1.2mtan60tan60(17)貯砂斗的容積：1,.1,220.5223V玲($S&玲伽b七也)=一

22、(0.621.22Q61.2)=0.42m3333(18)式中：,S2分別為貯砂斗下口和上口的面積，m2。7)貯砂池的高度：假設采用重力排砂，池底設 6%坡度坡向砂斗，則：0.694=2.3m0.3L-2b2-b9-21.2-0.2h3=hh+0.06L2=h3+0.062=0.5+0.06父=0.7m(19)22式中：b兩貯砂斗之間的距離，m；L2沉砂池向貯砂斗過度長度，L2=3.2m。8）池總高度：沉砂池的超高hi=0.3m：H=h1h2h3=0.30.960.7=1.96m（20）9）進水漸寬部分長度：,B-2B12.4-20.996-L1=1=1.2mtan20tan20（21）10）

23、核算最小流速:（22）式中：Qmin最小流量（m3/s）,一般采用 0.75Q;n1沉砂池數目，最小流量時取 1；Amin最小流量時的過水斷面面積（m2）。11）平流式沉砂池計算草圖如下:QinvminnlAmin04342.3=0.189ms0.15m,s,符合要求。6.5 初沉池設計中選擇兩組輻流式沉淀池，n=2,每組設計流量為0.347m3/s,從沉砂池流來的污水進入集配水井，經過集配水井分配流量后流入調節(jié)池。(1)設計參數：表 6-3 初沉池設計參數設計流量m3/sQmax=。694沉淀時間ht=1.5進水懸浮固體濃度mg/LC0=200出水懸浮固體濃度mg/Lc1=20表面水力負荷m

24、3(m2h),q0=2污泥含水率PO=96%(2)設計計算：1)每座沉淀池的表面積 A 和池徑D:Qmx=0694=625m2nq022D一4A625:28.2m(耳D=30m)圖 6-4 平流式沉砂池工藝圖(23)(24)h2=q0t-21.5-3m3）沉泥區(qū)的容積：兩次排泥的時間間隔 T 取 1doQma(C0-Cl)86400100TKz(100-P0)n10000.69486400(200-20)1001-1.21000(100-96)21000=112.5m3式中：污泥容重，kg/m3,含水率在 95%以上時，可取 1000kg/m3。34）污泥斗的容積：VI=120m。設計中選擇圓

25、形泥斗，貯泥斗斜壁的傾角為 55。；底部直徑為d2=250mm=0.25m。污泥斗有效高度：h5=（1-0.12555（27）污泥斗容積：1223V1=-h5（SI+S2+M&S2）=h5（1+0.1251+0.125）=1200（28）33式中：S1,S2貯泥斗的上、下口面積，m2;1貯泥斗上口半徑，m。將(36)式代入(37)式中，得：_2_2_1.5(r1-0.125)(r10.125r10.125)=120:1=4.3m,h5=6m。5)污泥池底坡落差：池底坡度為 0.06。h4=(R-”0.06=(15-4.3)M0.06=0.64m(29)式中：R每池半徑，m。6)污泥斗以

26、上圓錐體部分污泥容積：22_2_2_3v2=h4(R+1+Rr1)=一乂0.64乂(15+4.3+15M4.3)=206m(30)337)沉淀池總高度：H=%+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.5+0.64+4.3=8.74m(31)式中：h1沉淀?超高，m,一般取0.3m；h緩沖層高度，m,取0.5m。2）沉淀池有效水深:(25)(26)8）調節(jié)池設計計算草圖:出水圖 6-5 輻流式沉淀池n用圖 6-6 輻流式沉淀池計算草圖7 污水二級處理構筑物設計計算7.1A/O 工藝計算7.1.1 設計參數表 7-1 設計參數項目計算結果BOD5污泥負荷kgBOD5(kgMLSSd)-10.150

27、.2TN 負荷kgTN(kgMLSSd)-10.05（好氧段）TP 負荷kgTP(kgMLSSd)-10.06（厭氧段）污泥濃度 MLSS(mg/L)30005000污泥齡*（d）1520水力停留時間 t（h）811各段停留時間比例(1:1:31:1:4)污泥回流比50100混合液回流比100300溶解氧濃度 DO（mg/L）8(32)TP/BOD5=5/300=0.020.06(33)符合要求。2)BOD5污泥負荷N:為保證生物硝化效果，BOD5污泥負荷?。篘=0.2kgBOD5(kgMLSSd)-13)回流污泥濃度 XR：106rSVI式中:SVI污泥指數，取 SVI=150;般取 1.2

28、。XR將數值代入上式:TN 去除率:混合液回流比:073100%=100%=270%1-0.73(2)反應池容積 V:反應池總水力停留時間:各段水力停留時間和容積:缺氧：好氧=1:311Qt缺=M9=1.8h,池容V缺=父18750=3750m3;5533=-x9=5.4h,池容V好=父18750=11250m3。55(3)剩余污泥量 W:1)生成的污泥量 W1：W1=Y(So-Se)Q式中:污泥增殖系數，取丫=0.6。將數值代入上式:W1=0.6(0.3-0.02)50000-8400kgd2)內源呼吸作用而分解的污泥 W2：4) 污泥回流比：R=100%5)混合液懸浮固體濃度:6)混合液回

29、流比XRRFXR106150111.2=8000mgL8000=4000mgL(35)TNTNo-TNe100%=55-15100%=73%TN。55(36)為了保證脫氮效果, 實際混合液回流比R 內取 300%TN(37)V。:？NX0.24000(38)tnQ187500.375d=9h50000(39)水解酸化池水力停留時間好氧池水力停留時間t好W2=kdXvV式中：3）不可生物降解和惰性的懸浮物量（NVSS）W3,該部分占 TSS 約 50%:（4）反應池主要尺寸:反應池總容積V=18750m3有效水深 h 取 6m有效面積S=V=曰=3125m2h6.0采用 5 廊道式推流式反應池，

30、廊道寬b取 10m反應池長L=之絲=62.5m5b510校核：b/h=10/6=1.7（滿足b/h=12）L/b=62.5/10=6.25（滿足L/b=510）取超高為 1.0m,則反應池總高H=6.01.0=7.0m（5）反應池進、出水系統(tǒng)計算:1）進水管:反應池進水管設計流量Q=50000m3/d=0.58m3/s取管道流速v=0.8ms管道過水斷面積：AQ0.582A=一=0.725mv0.8管徑:4M0.725方卜=0.96m3.14取進水管管徑 1000mm2）回流污泥管:(41)kd污泥自身氧化率，取kd=0.06；Xv有機活性污泥濃度，Xv=fX,fXv=0.75M4000=30

31、00mg/L;W2=0.06x3x18750=3375kg/d。MLVSSMLSS=0.75（污泥試驗法）W3=Q(TSS-TS0)50%=50000(0.20-0.02)50%=4500kg.d4)剩余污泥產量W:W-w-W2W3-8400-33754500-9525kgd5）污泥齡:t=VXW187504.09525=7.87d(42)(43)(44)(45)進水孔過流量Qi=(1R)Q=20.58=1.16m3,s取孔口流速v=0.8ms孔口過水斷面積：AQ21.162A=1.45mv0.8孔口尺寸取為 1.0m31.45m進水井平面尺寸取為 3.2m32.0m4)出水堰及出水井：按矩形

32、堰流量公式計算：332Q3=0.42.2gbH=1.86bH式中：Q3=(1R%)Q-(113)0.58-2.9m3,sb堰寬，b=8m出水孔過流量Q4=Q3=2.9m3/s43取孔口流速v=0.8ms孔口過水斷面積：孔口尺寸取為 2.0m31.5m出水井平面尺寸取為 3.2m32.6m反應池回流污泥管設計流量取管道流速v=0.8ms管道過水斷面積：管徑：取進水管管徑 1000mm3)進水井：反應池進水孔尺寸：QR=RQ=10.58=0.58m3sQRA=vd4M0.7253.140.582=0.725m0.8=0.96mQ42.9=3.625m20.8(47)堰上水頭,m,H=(Q31.86

33、b)232.9)231.868=0.34m5）出水管：反應池出水管設計流量Q5=Q1=0.58m3,s取管道流速v=0.8msf管道過水斷面積:Q50.582A=0.725mv0.8管徑:=0.96m取進水管管徑 1000mm。（6）曝氣計算：1）設計需氧量 AOR:AOR=去除 BOD5需氧量-剩余污泥中 BOD5氧當量+NH3-N 硝化需氧量-剩余污泥中 NH3-N的氧當量-反硝化脫氮產氧量碳化需氧量 DQ(So-Se)DI=q23?-1.42(WI-W2).1-e50000(0.20-0.02)=-1.42(8400-3375)1-e=6034.7kgO2d假設生物污泥中含氮量以 12.

34、4%計，則：每日用于合成的總氮=0.124(8400-3375)=623.1kg.d即，進水總氮有623.1父1000=12.46mg/L用于合成。50000被氧化的 NH3-N=進水總氮-出水總氮量-用于合成的總氮量=55-5-12.46=37.54mgL所需脫硝量=55-15-12.46=27.54mg.L,500002754需還原的硝酸鹽氮量NT=5000054=1377kg.d1000硝化需氧量 D2：D2-4.6Q(No-Ne)-4.60.124洶-W2)=4.6父5M104M(0.055-0.015)-4.6父0.124父(8400-3375)(49)=6333.74kgO2d(4

35、8)40.725,3.14反硝化脫氮產生的氧量 D3：D3-2.86NT-2.861377=3938.22kgO2d總需氧量：AOR=D1D2-D3=6034.76333.74-3938.22=8430.22kgO2d-351.26kgO2,h最大需氧量與平均需氧量之比為 1.4,則AORmax=1.4AOR=1.48430.22=11802.31kgO2d=491.76kgO2h去 除 每1kgBOD5的需氧量：AORQ(So-Se)2)標準需氧量：氧轉移效率 EA=20%,計算溫8430.2250000(0.20-0.02)=0.94kgO2kgBOD5式中:T=30C。將實際需氧量AOR

36、 換算成標準狀態(tài)下的需氧量SOR=AORCS(20)(I-L)1.024(TR力所在地區(qū)實際氣壓=/C/C/c5氣壓調整系數，1.013父10，工程所在地區(qū)實際大氣壓為 1.0133(50)(51)(52)(53)SOR。(54)105Pa,5入-1.013105d故此！P=晨=1；1.013105CL曝氣池內平均溶解氧，取CL=2mg/L；CS(2O)水溫 20c 時清水中溶解氧的飽和度，mg/L;Csm(T)設計水溫 TC 時好氧反應池中平均溶解氧的飽和度，mg/L；口一一污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取 0.82;P污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取 0.95。查表得水中溶解氧

37、飽和度：CS(20)=9.17mg/L,CS(30)=7.63mg/L。空氣擴散氣出口處絕對壓為：535Pb=1.013109.810H=1013098004=1.40510Pa空氣離開好氧反應池時氧的百分比：(55)21(1-EA)21(1-02)Ot=21An100%=(d100%=17.54%好氧反應池中平均溶解氧飽和度:相應最大時標準需氧量:SOR1ax=1.4SOR=1.412476,(59)=17466.4kgO2d=727.8kgO2h好氧反應池平均時供氣量：-SOR519.83Gs=父100=m100=8663.3m3/h(60)0.3EA0.320最大時供氣量：Gsmax=1

38、.4Gs=1.4父8663.3=12128.62m3/h(61)(7)水解酸化池設備選擇：水解酸化池設導流墻，將水解酸化池分成 3 格，每格內設潛水攪拌機 1 臺。水解酸化池有效容積V缺=62.5父10父6=3750m3(8)污泥回流設備污泥回流比 R=100%污泥回流量QR=RQ=150000=50000m3d=2083.3m3h設回流污泥泵房 1 座，內設 3 臺潛污泵(2 用 1 備)單泵流量QR單=2083.32=1041.65m3/h水泵揚程根據豎向流量確定(9)混合液回流設備：1)混合液回流泵混合液回流比=300%混合液回流量QR=%Q=350000=150000m3d=6250m

39、3h設混合液回流泵房 2 座，每座泵房內設 3 臺潛污泵(2 用 1 備)單泵流量QR單=QR/4=625Q,4=1562.5m3/h2)混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，經潛污泵提升后送至缺氧段首端。標準需氧量為:C-C(Pbt)sm()s(20)2.066105425rcc/1.40510517.54、=7.63(5)2.06610542=8.38mgL(57)SOR=8430.229.170.82(0.9518.38-2)1.024(300)(58)=12476kgO2d=519.8kgO2,h混合液回流管設計流量Q6=RQ=350000=0.87m3s2286400

40、泵房進水管設計流速采用v=0.8ms管道過水斷面積A=Q6=087=1.1mv0.8取進水管管徑 1200mm3)泵房壓力出水總管設計流量Q7=Q6=0.87m3/s設計流速采用v=1.2msQR087管道過水斷面積A=Q6=087=0.725mv1.24A40.725呂徑d0.96m,二3.14取進水管管徑 1000mm7.2 二沉池計算(1)設計參數:表 7-3 二沉池設計參數設計流量m,hQ=2500沉淀池數量n=2表面水力負荷m3.(m2hq=1.0)沉淀池水力停留時間ht=4最大污泥回流比R=100%污泥在二沉池中的濃縮時間hts=0.5(2)設計計算:1)沉淀池表面面積:沉淀池的直

41、徑:2)二沉池有效水深：h2=qt=1.04=4m徑深比:管徑 d=4A_41.1.二=3.14=1.18m250021.02=1250m2(62)(63)(64)出水D/h2=404=10,符合（612）的要求3）二沉池污泥區(qū)容積：角為55,貯泥斗容積V取700m3。污泥斗有效高度h5u(r1-0.125)tan55將式(56)代入式(55)得：二tan55-2一一23V1=(r1-0.125)(r10.125rl0.125)=700m3口r1=7.8m,h5=11m5)沉淀池底坡落差：h4=(R-1)X005=(20-7.8)x0.05=0.61m(69)6)貯泥斗以上圓錐體部分污泥容積：

42、二h422314061223V2=-(R2+Rr1+r12)=(202+20父7.8+7.82)=394m3(70)337)沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4+0.3+0.61+11=16.21m(71)式中：h1沉淀?超高，m,一般取0.3m；hb緩沖層(WJ度，m,取0.3m。8)二沉池計算草圖如下：(65)RQts125000.53二625m(66)4）貯泥斗容積：設計中選擇圓形泥斗，池底坡度去0.05m,底部直徑為d2=250mm=0.25m,貯泥斗斜壁傾V1S281s2T33(120.125rl0.1252)=700m3(67)(68)圖 7-1 二沉池8污泥

43、處理構筑物設計計算8.1污泥濃縮池采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。(1)設計參數表 8-1 污泥濃縮池設計參數進泥濃度 g/L10污泥含水率P=99.0%h50.08(12-4.9)=0.28m(80)污泥總流量kg/dW=9525濃縮后含水率P2=96.0%污泥固體負荷kg/(m2d)qs=90污泥濃縮時間hT=14貯泥時間ht=4(2)設計計算：1)濃縮池池體計算：污泥總流量：W=9525kgd=952.5m3d=39.7m3h每座濃縮池所需表面積：VI=A%=105.84.9=518.42m32)排泥量與存泥容積：

44、濃縮后排出含水率 P2=96.0%的污泥，則7100-P1100-9933Q=-W=X952.5=238.1m3/d=10m3/h(77)100-P2100-96按 4h 貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積：3V1=4Q=4M10=40m3(78)泥斗容積：二h422V3=(1r1r2r2)3=4.46mh4泥斗的垂直高度，取 1.4m；門泥斗的上口半徑，取 1.2m；2泥斗的下口半徑，取 0.8m。設池底坡度為 0.08,池底坡降為:WA=qs9525二 902=105.8m(72)濃縮池直徑：水力負荷：有效水深：濃縮池有效容積:卷.鬻=11酬(取Dem，952.5二 623232=8.43m

45、/(m*d)=0.35m/(m.h)幾=uT=0.3514=4.9m(73)(74)(75)(76)二3.141.432(1.221.20.80.8)(79)式中:圖 8-1 濃縮池計算草圖8.2貯泥池與濃縮污泥提升泵房(1)設計參數：進泥量：經濃縮排出含水率 P2=96%的污泥 2Q=2238.1=476.2m3/d,設貯泥池 1間 T=0.5d=12h。(2)設計計算：池容為：V=2QT=476.20.5=238.1m3貯泥池尺寸(將貯泥池設計為正方形)：故池底可貯泥容積：設計污泥層厚度為 3.25m,則.二卜5,_2_2、V4=(R1R1r1r1)3二3/43.25(6261.21,22

46、)3-152m3(81)因此，總貯泥容積為：3Vw=V3V4=4.46152=146.5m33)濃縮池總高度： 濃縮池的超高 h2取 0.30m,緩沖層高度 h3取 0.30m,則濃縮池的總高度H 為:H=h1h2h3h4h5=0.34.90.31.40.28=7.18m4)濃縮池排水量：Q=W-Q=39.7-10=29.7m3/hL 父 BmH=6.2M6.2M6.2m 有效容積 V=238.328m3(83)濃縮污泥輸送至泵房，剩余污泥經濃縮處理后用泵輸送至處理廠南面的苗圃作肥料之用。9 平面布置和高程布置9.1 平面布置污水處理廠包括生產性的處理構筑物和泵站、鼓風機房、藥劑間、化驗室等建

47、筑物，以及輔助性的修理間、倉庫、辦公室、值班室等。在廠區(qū)內還有道路系統(tǒng)、室外照明系統(tǒng)和美化的綠化設施。處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應根據各構筑物的功能和水力要求結合當地地形地質條件，確定它們在廠區(qū)內的平面布置應根據以下原則14：(1)布置應緊湊，以減少處理廠占地面積和連接管(溝道)的長度，并應考慮工作人員的方便。(2)各處理構筑物之間的連接管(溝道)應盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便(3)在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。(4)使需要開挖的處理構筑物避開劣質地基。(5)考慮分期施工和擴建的可能性，留有適當的擴建余地。污水廠南臨長江，污

48、水由排水總干管截流進入，經處理后由該排水總干管和泵站排入長江。污水處理廠呈長方形，綜合樓、控制樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)西南和西北角，正門在西北角面對濱江路，占地較大的水處理構筑物在廠區(qū)中部，沿流程自東向西排開。物理處理系統(tǒng)及出水消毒設施位于廠區(qū)東北角。為了改善生活區(qū)環(huán)境，在廠東南角另設大門，以便污泥及沉砂外運。廠區(qū)主干道寬 6m,兩側構筑物間距不小于 15m,次干道寬 4m,兩側構筑物間距不小于 10m。平面圖見附圖二。9.2高程布置高程布置原則：(1)充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經一次提升能順利自流通過污水處理構筑物，排出廠外；(2)協(xié)調好高程布置和平面布置的關系，做

49、到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運行成本；(3)做好污水高程布置和污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數和高度；(4)協(xié)調好污水處理廠總體高程布置于單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。為了降低運行費用和維護管理，污水在處理構筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠內高程布置的主要特點是先確定最大構筑物的地面標高，然后根據水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構筑物的各項控制標高15。根據 A/O 的設計水面標高，推求個污水處理構筑物的水面標高，根據處理構筑物結構的穩(wěn)定性，確定處理構筑物的設計地面標高。高程布置圖見附圖三。10 結論A/O 工藝對 BOD5、COD、SS、NH3-N、TP 都有很高的去除效果。通過設計，得出如下結論：(1)污水處理工藝采用 A/O 法，水解酸化池、好氧池連成一體，其獨特的結構使該污水處理廠具有