污水處理廠CAST設(shè)計(jì)計(jì)算

水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)班級(jí)：環(huán)工0702學(xué)號(hào)：071601433姓名：左燕指導(dǎo)老師：陳廣元揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

二零一零年一月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、設(shè)計(jì)任務(wù) 3（一） 工程概述 3（二） 原始資料 3（三） 設(shè)計(jì)要求 3\o"CurrentDocument"二、設(shè)計(jì)計(jì)算 4\o"CurrentDocument"（一） 設(shè)計(jì)水量 4\o"CurrentDocument"（二） 設(shè)計(jì)水質(zhì) 4\o"CurrentDocument"（三） 設(shè)計(jì)方案 4\o"CurrentDocument"（四） 工藝計(jì)算 81、 粗格柵 82、 集水間 93、 泵房 104、 細(xì)格柵 105、 沉砂池 116、 CASS池……………137、 空氣管系統(tǒng) 188、 消毒池 189、 污泥濃縮池 18\o"CurrentDocument"三、 平面布置和高程布置 20\o"CurrentDocument"（一） 平面布置 20（二） 高程布置 20\o"CurrentDocument"四、 主要參考文獻(xiàn) 22一、設(shè)計(jì)任務(wù)、工程概述某城鎮(zhèn)位于長(zhǎng)江下游，現(xiàn)有常住人口90000人。該城鎮(zhèn)規(guī)劃期為十年(2000-2010),規(guī)劃期末人口為100000人，生活污水排放定額為220L/(cap?d),擬建一城鎮(zhèn)污水處理廠，處理全城鎮(zhèn)污水，同時(shí)，要求所有工業(yè)污水均處理達(dá)到國(guó)家排放下水道標(biāo)準(zhǔn)后再排放城鎮(zhèn)下水道。污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)，主要控制指標(biāo)如下：COD:=60mg/LcrBOD=20mg/L石油5類: =3mg/LSS:=20mg/LpH:6-9色度：三30倍NH-N:=15mg/L總磷：=1.5mg/L二)、原始資料1、氣象資料：氣溫：全年平均氣溫為18.5°C，最高氣溫為42.0°C，最低氣溫為-6.0°C⑵降雨量：年平均1125.5mm，日最大238.0mm最大積雪深度600mm，最大凍土深度30mm主要風(fēng)向：冬季——西北風(fēng)夏季——東南風(fēng)風(fēng)速：歷年平均為3.15m/s,最大為15.6m/s2、 排水現(xiàn)狀：城鎮(zhèn)主干道下均敷設(shè)排污管、雨水管道，雨污分流。3、 排放水體：污水處理廠廠址位于鎮(zhèn)西北角，廠區(qū)地面標(biāo)高為6.30m，排放水體常年平均水位標(biāo)高為3.20m，最高洪水位為5.20m。該水體為全鎮(zhèn)生活和灌溉水源，鎮(zhèn)規(guī)劃確保其水質(zhì)不低于三類水標(biāo)準(zhǔn)。三)、設(shè)計(jì)要求1、 工藝選擇要求技術(shù)先進(jìn)，在處理出水達(dá)到排放要求的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)采用新技術(shù)。2、 充分考慮污水處理與廢水利用相結(jié)合，如：廢水灌溉、污泥還田、廢水養(yǎng)殖等。3、 除磷脫氮是工藝選擇中關(guān)鍵之一，方案設(shè)計(jì)中必須全面考慮。4、 工程造價(jià)是工程經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)，控制工程總造價(jià)是小城鎮(zhèn)生活污水處理的

關(guān)鍵之一。5、工程運(yùn)行管理方便，處理成本低。結(jié)合小城鎮(zhèn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)污水運(yùn)行管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要解決如下幾個(gè)問(wèn)題：（1）最大限度降低處理成本，具體包括處理動(dòng)力、人員工資、設(shè)備維修等費(fèi)用。（2）污水處理廠間隙運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，如何保證出水水質(zhì)。二、設(shè)計(jì)計(jì)算一）、設(shè)計(jì)水量Q=220X100000=2.2萬(wàn)t/d=254.6L/sKz=2.7_QKz=2.7_Q0.112.7254.60.11=1.47則Q設(shè)=l.47X254.6L/s=374.3L/*4萬(wàn)t/d二）、設(shè)計(jì)水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)水(mg/L)出水(mg/L)去除量（mg/L）去除率％CODCr3006024080BOD’51802016089ss「2002018090NH-N330151550總磷51.53.570三）、設(shè)計(jì)方案對(duì)于處理能力小于10萬(wàn)噸/天的中小型污水處理場(chǎng)來(lái)說(shuō)，氧化溝和SBR及其改良工藝如：CASS;CAST;ICEAS等工藝是首選工藝。其原因是：1、 去除有機(jī)物及N、P效率高；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；可不設(shè)初沉池及二沉池，設(shè)施簡(jiǎn)單，省基建費(fèi)，方便管理；2、 基建費(fèi)低，且規(guī)模越小，優(yōu)勢(shì)越明顯；處理設(shè)備基本可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，設(shè)備費(fèi)大幅降低。3、 由于中小城市水量、水質(zhì)負(fù)荷變化大，經(jīng)濟(jì)水平有限，技術(shù)力量相對(duì)薄弱，管理水平相對(duì)較低等特點(diǎn)，采用氧化溝和SBR及其改進(jìn)型是適宜的。傳統(tǒng)活性污泥及其改進(jìn)型A/0、A2/0、AB工藝，處理單元多，操作管理復(fù)雜，尤其是污泥厭氧消化工藝，對(duì)管理水平要求較高。污泥厭氧消化可回收一部分能量，根據(jù)我國(guó)污水處理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模達(dá)到20X104m3/d以上，才具有經(jīng)濟(jì)性。這里對(duì)CASS和Carrousel氧化溝做一對(duì)比：1、 優(yōu)缺點(diǎn)比較CASS池：優(yōu)點(diǎn)：（1） 理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。（2） 運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。（3） 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污染物的沖擊。（4） 工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。（5）處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。（6） 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。5（7） CASS系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。（8） 適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。（9） 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。缺點(diǎn)：（1） 容積利用率低、出水不連續(xù)、運(yùn)行控制復(fù)雜。（2） 需曝氣能耗多，污泥產(chǎn)量大?？_塞（Carrousel）氧化溝：優(yōu)點(diǎn)：工藝的可靠性高；運(yùn)行簡(jiǎn)單；能在不影響出水水質(zhì)的前提下，處理沖擊/有毒負(fù)荷；適用于小型處理廠的經(jīng)濟(jì)工藝；與延時(shí)曝氣相比，能耗更少；能去除營(yíng)養(yǎng)物；出水水質(zhì)好；污泥穩(wěn)定；污泥產(chǎn)量少。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)大，需要的空間更大；F/M低，容易引起污泥膨脹；一些改進(jìn)的氧化溝工藝是有專利權(quán)的，可能就需要使用許可費(fèi)；與傳統(tǒng)CMAS和推流式處理工藝相比，曝氣能耗更高；很難進(jìn)行廠區(qū)擴(kuò)建。2、 體積比較氧化溝體積計(jì)算1、硝化容積總污泥齡一般取10?30d左右，取25d;曝氣池溶解氧濃度DO=2mg/L.要求出水水質(zhì)NH-N=2mg/L，NO-N=10mg/L33（1）由于設(shè)計(jì)的出水BOD為20mg/L,處理水中非溶解性BOD值可用下列公式55求得,此公式適用于氧化溝。BOD=0.7Cxl.42G-e-0.23x5)=0.7x20x1.42G-e-0.23x5)=13.6mg/L5f e式中Ce 出水中BOD的濃度,mg/L。5因此，處理水中溶解性BOD為：20-13.6=6.4mg/L5

(2)采用污泥齡25d,則日產(chǎn)泥量據(jù)公式呱=06X22°°°Xd8°一他二916.6kg/d1+bt 1000(1+0.05x30)w式中Q 氧化溝設(shè)計(jì)流量,m3/d;a 污泥增長(zhǎng)系數(shù)，一般為0.5?0.7,取0.6;b 污泥自身氧化率,一般為0.04?0.1,取0.05(1/d);L (L-L)，去除的BOD濃度,mg/L;r oe 5t 污泥齡,d;mL 進(jìn)水BOD濃度,mg/L;o5L 出水溶解性BOD濃度,mg/L。e5一般情況下,其中有12.4%為氮，近似等于總凱式氮(TKN)中用合成部分為0.124X916.6=113.66kg/d113.66X1000TKN中有 =5.2mg/L用于合成22000需用于氧化的NH-N=30-5.2-2=22.8mg/L3需用于還原的NO-N=22.8-10=12.8mg/L31原假定污泥齡為25d,則硝化速率卩=—=0.04L/d。n25單位基質(zhì)利用率U=^n^=0.04+0.05=0.15kgBOD/(kgMLVSS?d)a0.65式中卩 硝化速率1/d;na 污泥增長(zhǎng)系數(shù)，一般為0.5?0.7,取0.6;b 污泥自身氧化率,一般為0.04?0.1,取0.05(1/d)。活性污泥濃度MLSS—般為2000?4000mg/L(也可采用高達(dá)6000mg/L),這里取MLSS=4000mg/L，在一般情況下,MLVSS(混合液可揮發(fā)性懸浮固體濃度)與MLSS的比值是比較的固定的，在0.75左右。在這里取0.75。故MLVSS=0.75X4000=3000mg/L;所需MLVSS總量二214X22000=26598.9kg;0.177x1000硝化容積:Vn=(26598.9/3000)X1000=8866.3m3;2、反硝化區(qū)容積18.5°C時(shí),反硝化速率為qdn二［0.03GFqdn二［0.03GF)+0.029W(t-20)二M0.0318016+0.0294x103xk24J1.08(18.5-20)=0.028kg/(kg?d)式中F 有機(jī)底物降解量，即BOD的濃度，mg/L;5M 微生物量，mg/L;9 脫硝溫度修正系數(shù)，取1.08。12.8還原NO-N的總量二128x22000=281.6kg;31000脫氮所需MLSS二 =10057.14kg;0.028脫氮所需池容:V= =3352.4m3。dn3.03、氧化溝總?cè)莘e總池容為V=V+V=8866.3+3352.4=12218.7m3。CASS池體積計(jì)算計(jì)算1） 有機(jī)基質(zhì)降解率：n=（s—S）/S=180-20=89%aea1802） BOD-污泥負(fù)荷N:N=K2XS?xf0.018x200.018x20x0.750.89=0.303kgBOD/(kgMLSS?d)5K——有機(jī)基質(zhì)降解速率常數(shù)，生活污水的K值取0.018L/（mg-d）22S——混合液中殘存的有機(jī)基質(zhì)濃度，已知為20mg／Lef——混合液中揮發(fā)性懸浮物固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，一般在生活污水中，f二0.753）污泥指數(shù)（SVI）值:德國(guó)ATV標(biāo)準(zhǔn)SVI設(shè)計(jì)值處理目標(biāo)SVI(mL/g)工業(yè)廢水影響小工業(yè)廢水影響大無(wú)硝化100~150120~180硝化（及反硝化）100~150120~180污泥穩(wěn)定75~120120~150由表知：SVI=1104）混合液污泥濃度Nw一般CASS池的活性污泥濃度N控制在2.5—4.0kg/nj內(nèi)，污泥指數(shù)SVI大w時(shí)，N取下限，反之應(yīng)取上限。在本工藝中，SVI=110，取N二3.0kg/m3ww

CASS池容積（負(fù)荷計(jì)算法）取5200m3Qx(S-S) 22000x(0.18-0.02)「宀取5200m3NxNxf0.303x3.0x0.75swN——BOD-污泥負(fù)荷率，kgBOD/（kgMLSS?d）s5比較得知CASS工藝主體構(gòu)筑物比氧化溝小很多，更經(jīng)濟(jì)。由上總結(jié)確定選用CASS工藝四）、工藝計(jì)算1、粗格柵設(shè)兩組粗格柵，一用一備。柵前水深為h=0.4m（取0.3~0.5m）,過(guò)柵流速為v=0.9m/s（取0.6~1.0m/s）,格柵安裝傾角為a=60。（取60。~75。）格柵計(jì)算草圖如下:3P.COM3P.COM柵條間隙數(shù)n選用粗格柵柵條間隙為30mmQa/sina 0.38Jsin60° __n=—max = =33ehv 0.03x0.4x0.9格柵寬度(柵條寬度s取0.01m)B=S(n—1)+en=0.01X32+0.03X33=1.31m3） 進(jìn)入渠道內(nèi)的流速：v= =0.73m/s1.31x0.44） 水通過(guò)格柵的水頭損失h1設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，則形狀系數(shù)3=2.42,格柵受污染物堵塞時(shí)水頭損失增加倍數(shù)k=3esinaesina-k2g=2.42X(0.01/0.03)4/3X0.732/(2X9.8)Xsin60°X3=0.04m柵后槽總高度H：柵前渠道超高h(yuǎn)—般取0.3m2H=h+h+h=0.5+0.04+0.3=0.84m12柵槽總長(zhǎng)度：l取1.0m,l取1.1m12H 0.5+0.3l=l+1+i=1.0+1.1+ 沁2.6m12tan60o tan60o每日柵渣量(總)單個(gè)格柵—1.56ms/d>0.2ms/dwQWX86400 0.38x0.07單個(gè)格柵—1.56ms/d>0.2ms/dKx1000 1.47x1000Z宜采用機(jī)械清渣。設(shè)格柵對(duì)SS的去除率為15%，其他的均視為不變。出水水質(zhì)：SS：200X(1—15%)=170mg/L。2、集水間選擇集水池與機(jī)器間合建的矩型泵站，選三臺(tái)水泵（兩用一備），每臺(tái)水泵的流量為：374.3Q=——187.2L/smax2集水間的剖面計(jì)算草圖如下圖所示：

集水間的容積計(jì)算：V=V+V有效容積相當(dāng)于水一臺(tái)水泵5min工作的出水水量，也等于最高水位與最低水位之間的調(diào)節(jié)容積：V=0.188X5X60=56.4m3有效死水容積為最低水位以下的容積：吸水喇叭口距池低高度取0.5m，最低水位距喇叭口0.5m。56.4設(shè)有效水位高為1.5m，則集水間面積為：F二564二37.61.5則:V=37.6X1.0=37.6m3死水V=VA+V=56.4+37.6=94m3集水池水位為h「1.5+0.5+0.5=2.5m集水池總高為：H=h+h=2.5+0.5=3.0m （h:超高，取0.5m）122取集水間寬3.8m，長(zhǎng)10m。3、泵房（高程布置時(shí)計(jì)算選取）4、細(xì)格柵設(shè)2組格柵，則Q=Q/2=0.188m3/smax1）柵條間隙寬度b取8mm柵條間隙數(shù)n：QJsin柵條間隙數(shù)n：QJsinan二一max bhv0.188x\.sin60° 廠u610.008x0.4x0.9 '2）格柵寬度（柵條寬度s取0.01m）B=s（n－1）+bn=0.01X60+0.008X61=1.1m3） 進(jìn)入渠道內(nèi)的流速：0.188v= =0.43m/s1.1x0.44） 水通過(guò)格柵的水頭損失h1設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，則形狀系數(shù)3=2.42,格柵受污染物堵塞時(shí)水頭損失增加倍數(shù)k=3h=P（巴）43—sina-k1b 2g=2.42X（0.01/0.008）4/3X0.432／（2X9.8）Xsin60°X3=0.080m5）柵后槽總高度H：柵前渠道超高h(yuǎn)—般取0.3m2

H=h+h+h=0.5+0.080+0.3=0.9m126）柵槽總長(zhǎng)度：l取1.0m,l取1.1m12H 0.3+0.5 /l=l+1+ 1—=1.0+1.1+ 沁2.6m12tan60o tan60o7）每日柵渣量（總）單個(gè)格柵W二QWx單個(gè)格柵W二QWx86400—max 1 Kx1000Z0.188x0.09x864001.47x1000二0.995m3/d>0.2m3/d每日柵渣量(總)W取1.99,宜采用機(jī)械清渣。5、沉砂池本工藝選用曝氣沉砂池，1座分2格,每格兩個(gè)沉沙斗設(shè)計(jì)參數(shù)旋流速度應(yīng)保持：0.25?0.3m/s水平流速取0.1m/s最大流量時(shí)停留時(shí)間為1?3min有效水深應(yīng)為2?3m，寬深比一般采用1?1.5(5)長(zhǎng)寬比可達(dá)5，當(dāng)池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板1m3污水的曝氣量為0.2m3空氣空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.6?0.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閘門池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板池子的進(jìn)口和出口布置應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜考慮設(shè)置擋板池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)消泡裝置設(shè)計(jì)計(jì)算池子總有效容積V設(shè)最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間t=2.0min，則V=Q-1=0.374x2.0x60=45m3max

水流斷面積A設(shè)j=O.lm/s(水平流速)，則Q 0.374A=v0.1池總寬度B設(shè)h2二1皿(設(shè)計(jì)有效水深)，則=2.50mA=3.74

hIT=2.50m2每格池子寬度b因?yàn)閚=2每格池子寬度b因?yàn)閚=2格，所以池長(zhǎng)L每小時(shí)所需空氣量qB2.50b二n2=1.25mV=45A374=12m設(shè)d=0.2m3/m3(1m3污水所需空氣量)，則q=d-Q-3600=0.2x0.374x3600=269m3/hmax沉砂室所需容積V設(shè)T=2d(清除沉砂的間隔時(shí)間)，則Q-X-T-86400V二匕maxK?106

z=0.374x30x2x864001.47x106=1.32(m3)式中，X 城市污水沉砂量［m3/106?m3(污水)］取30K——生活污水流量總變化系數(shù)z每個(gè)沉砂斗容積V每格設(shè)有2個(gè)沉砂斗，則01.32V= =0.33(m3)02x2沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬a=0.5m，斗壁與水平面的傾角為55。1

斗高h(yuǎn)'=0.5m,沉砂斗上口寬:32x0.5tan2x0.5tan55°+0.5=1.2ma= 3 +atan55° 1沉砂斗容積rV=-^(2a2+laa+2a2)=-.-(2x12+2x1.2x0.5+2x0.52)06116=0.38m3~0.33m3沉砂室高度h采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗312—2x1.2—0.2h=h'+0.061=0.5+0.06x( )=0.78m3 3 2 2池總高度H設(shè)超高h(yuǎn)=0.3m,則1H=h+h+h=0.3+1.5+0.78=2.58m123砂用單口泵吸式排砂機(jī)吸入砂水分離器，經(jīng)砂水分離器的水回流到沉砂池。沉砂經(jīng)污泥管道送至污泥濃縮池。經(jīng)曝氣沉砂池的處理，可去除85%的懸浮物。故經(jīng)處理后的出水水質(zhì)為:SS：200X(1-85%)=30mg/L6、 CASS池V=5200m3BOD-污泥負(fù)荷率與污泥增長(zhǎng)率的關(guān)系：AX=Yx(s-S)xQ-KxVxXae d VAX――每日增長(zhǎng)(排放)的揮發(fā)性污泥量(VSS),kg/d——產(chǎn)率系數(shù)，即微生物每代謝1kgBOD所合成的MLVSSkg數(shù)。根據(jù)生活污水和部分工業(yè)廢水的Y、K值表，取Y=0.55dK——活性污泥微生物的自身氧化率亦稱為衰減系數(shù)，取0.07dX 混合液中揮發(fā)性懸浮固體量(MLVSS)，kg/m3。VMLVSS=MLSSxf，即X=Nxf ?'Vw

XV二NwXf二3.0X0.75二2.25Q 每日處理污水量，已知為22000m3/dS——經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入曝氣池污水含有的有機(jī)污染物的濃度。因曝氣a沉沙池所處理掉的有機(jī)物小于10%，所以忽略不計(jì)，S=0.18kg/m3aS――經(jīng)生化處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物的濃度，kg/m3eV——CASS池的有效容積???AX=0.55X(0.18—0.02)X22000—0.07X5200X2.25=1117kg/d尺寸計(jì)算CASS工藝是連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，池內(nèi)有效容積V由變動(dòng)容積V和固定容1積組成。變動(dòng)容積是指池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的容積。固定容積由兩部分組成：一部分是活性污泥最高泥面至池底之間的容積V；另一部3分為撇水水位和泥面之間的容積V，它是由防水撇水時(shí)污泥流失的最小安全距2離決定的容積。V=nX(V+V+V)1 1 2 3式中，n為CASS池的池?cái)?shù)，取n=2。11設(shè)2組CASS池單格CASS池的設(shè)計(jì)：外形尺寸V5200LXBXH二—=5200=2600m3n21式中，B為池寬,m。B:H=1?2；L為池長(zhǎng),m。L:B=4?6。則H=5.5m,B=12m,L=50mCASS池總高H=H+0.5m=6.0m，0.5m為超高。0池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度H1nnA1222000nnA12220002x6x600=3..05m式中，A——單格CASS池平面面積，A=LXB=600m2n――一日內(nèi)的循環(huán)周期數(shù)，取n=6。22潷水結(jié)束時(shí)泥面高度H3H=HXNXSVI=5.0X3.0X110x10-3m=1.65m3w潷水水面與泥面之間的安全距離H2H=H－(H+H)=5.0－(3.05+1.65)=0.30m>0m,可行213總有效容積V二nXLXBXH=2X50X12X5.0=6000m3>5200m3,可行1CASS池中間設(shè)一道隔離墻，將池體分隔為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近水端容積為CASS池總?cè)莘e的10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，為吸附兼氧區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)，預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度L按下式計(jì)算：1L=(0.16?0.25)L,m,取L=0.20X50=10m113)連通孔口尺寸隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，連通孔數(shù)量選擇見表池寬B/m<4681012連通孔個(gè)數(shù)n/個(gè)312345所以B=12m時(shí)，孔個(gè)數(shù)n二53連通孔口面積：A二( +BxLxH)丄1 24xnxnxU 1 1U13(22000\1

二 000_*I?x10x3.05x—二9.2m2V24x2x5x40 丿40U——孔口流速m/h，U—般取值20?50m/h,本工藝取40m/h孔口間距單孔時(shí)設(shè)在隔墻中央，多孔時(shí)沿隔墻均布，孔口寬度0.4?0.6m,孔口高度不宜大于1.0m。需氧量O=aQ(S-S)+bVX2 ae V=0.44X22000X(0.18－0.02)+0.15X5200X2.25=3303.8kgO/d2=137.7kgO/h2式中，O——混合液需氧量，kgO/d22a――微生物對(duì)有機(jī)底物氧化分解過(guò)程的需氧率，即微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計(jì)。生活污水的a'值為0.42?0.53,取a'=0.44b—活性污泥微生物自身氧化的需氧率，即每千克污泥每天自身氧化所需的氧量，以kg計(jì)。生活污水的b'值介于0.188?0.11,取b'=0.15其他符號(hào)表示意義同前。供氣量氧的轉(zhuǎn)移速率，取決于下列各因素：氣相中氧的分壓梯度；液相中氧的濃

度梯度；氣液之間接觸面積和接觸時(shí)間、水溫、污水性質(zhì)以及水流的紊流程度等。生產(chǎn)廠家提供空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)條件（水溫20°C，氣壓為1.013x105Pa）下測(cè)定的在標(biāo)準(zhǔn)條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量為：RCR= s￡2oL 0ap-p-C -C1.024（t-20）式中R°——水溫20C氣壓1.013X105時(shí)，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kg/hR――在實(shí)際條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kg/hC 在水溫為20C時(shí)，大氣壓力條件下氧的飽和度，mg/Ls（20）a——污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，a=0.78?0.99,參考教科書《排水工程》下冊(cè)，取a=0.90B――污水含鹽量影響修正系數(shù)；參考教科書《排水工程》下冊(cè)，取B=0.95p――氣壓修正系數(shù)，參考教科書取P=1.0C——混合液溶解氧濃度，參考教科書取C=2.0mg/LC——CASS池內(nèi)曝氣時(shí)溶解氧的飽和度的平均值，mg/LsbP——空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力bQ 氣泡離開池面時(shí)，氧的百分比，%tE――空氣擴(kuò)散裝置的氧的轉(zhuǎn)移效率A⑴求定需氧量：R=O=137.7kgO/h22⑵計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度Csb+QCsb+Q〕42丿 b12.026x105為此，確定式中各參數(shù)值：求定空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力P=P+9.8X103H=1.013X105＋9.8X103X4.5=1.454X105PabH——空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，m求定氣泡離開池表面時(shí)，氧的百分比O值，按公式t

x100%21x(1-E)x100%A—79+21x(1-E)AE――空氣擴(kuò)散裝置的氧的轉(zhuǎn)移效率。搖臂式微孔空氣擴(kuò)散器（PE—III型）A氧利用率較高，為18%?30%，所以此處選用搖臂式微孔空氣擴(kuò)散器（PE—III型）。取已=20%A代入解得：Q=17.54%t確定計(jì)算水溫20°C和25°C條件下氧的飽和度,根據(jù)《排水工程》下冊(cè)第四版中的附錄1—氧在蒸餾水中的溶解度（飽和度）查得：C(20C)=9.27mg/L,C(25C)=8.4mg/Lss代入各值，得：C（代入各值，得：C（、sb（25。）二8.4f皿4X1°5(2.026x1051754)占=9.54mg/LC二9.17sbC二9.17sb(20。)f1.454x105 17.54) + (2.026x105 42丿=10.41mg/L⑶計(jì)算20C式脫氧清水的需氧量RCs(20RCs(20)aB?p?C-C1.024(t-20)sb(T)_ 137.7x9.17_0.90[0.95x1x9.88-2〕1.024(25-20)=168.7kgO/h2空氣擴(kuò)散裝置的供氣量GsGRGRG二 0—s 0.3EA二冷=2811?7m3/h7、空氣管系統(tǒng)由前可知，CASS池總面積為12X50X2=1200m2，選擇的對(duì)搖臂式微孔空氣擴(kuò)散器（PE—III型）的服務(wù)面積為2m2,因此所需擴(kuò)散器的總數(shù)為1200/2=600個(gè)。為安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用650個(gè)。在CASS池長(zhǎng)的方向上設(shè)置2根干管，每根干管上布置10對(duì)配氣豎管，共40條配氣豎管。每根豎管上安設(shè)的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為650/40=17個(gè)，每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為2811.7/650~4.3ms/h。8、消毒池采用隔板式混合池，根據(jù)《排水工程》下冊(cè)第四版中規(guī)定可知：完全人工二級(jí)處理后的污水的加氯量為5?10mg/L,混合反應(yīng)時(shí)間5?15s。采用鼓風(fēng)混合時(shí)用隔板式混合池時(shí)，池內(nèi)平均流速不小于0.6m/s。加氯消毒的接觸時(shí)間不小于30min,處理水中游離性余氯量不低于0.5mg/L。液氯的固定儲(chǔ)備量一般按最大用量的30d計(jì)算。設(shè)計(jì)水量Q=2.2X104m3/d，采用濾后加氯消毒，最大投氯量a=6mg/L,倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)量按30d計(jì)算，接觸消毒池水力停留時(shí)間T=0.5h。1） 加氯量Q=aQ=7mg/LX2.2X107L/d=1.54X108mg/d=154kg/d1a——污水的加氯量，取7mg/L儲(chǔ)氯量G=30Q=30X154=4620kg12） 接觸消毒池接觸池設(shè)計(jì)為縱向折流反應(yīng)池。第一格，每隔7.6m設(shè)縱向垂直折流板；第二格，每隔12.67m設(shè)縱向垂直折流板；第三格不設(shè)。（1） 有效容積V=QT=374.3L/sX0.5X3600s=673740L=674m3（2） 消毒池池體尺寸分格數(shù)n二4 有效水深設(shè)計(jì)為H=4.0m，超高0.3m每格池寬b=3.0m 消毒池總寬B=nb=12m消毒池池長(zhǎng)L=15m 長(zhǎng)寬比L/B~1.25（3） 實(shí)際有效容積V'=BLH=12X15X4=720m39、污泥濃縮池本項(xiàng)目采用重力濃縮池1） 、CASS池每日排泥量AX在前面CASS工藝的工程設(shè)計(jì)中，已計(jì)算得AX=1117kg/d2） 、濕污泥體積為140m3/dQs=氏=1117__140m3/d1000x(1-P)1000x(1-99.2%)P——污泥含水率，%3）、濃縮池直徑D采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力沉淀池，濃縮污泥固體通量M取27kg/（m2/d）。濃縮池面積A二QXC/M=140X6/27~32m2式中，Q 污泥量，m3/d;C――污泥固體濃度，g/L；M 濃縮污泥固體通量，kg/（m2/d）；采用2個(gè)污泥濃縮池，則每個(gè)池的面積為16m2。則濃縮池直徑為D飛416占14~4?5m4） 、濃縮池總高度H 取污泥濃縮時(shí)間T=16h,則濃縮池工作部分高度h為h=TXQ/24/A=16X140/24/32~2.92m11超高h(yuǎn) h取0.3m22緩沖層高h(yuǎn) h取0.3m33池底坡度造成的深度h:h=DXi/2=4.5X0.01/2=0.0225m44泥斗深度:h=1.05有效水深:H=h+h+h=2.92+0.3+0.3=3.52m1123???濃縮池總高度H=H+h+h=3.52+0.0225+1.0=4.6m1455） 、濃縮后污泥體積V2V=QX（1－P）/（1－P）212=140X（1－0.992）/（1－0.97）~37.4m3/d6） 、澄清液量V=Q－V=140-37.4=102.6m332三．平面布置和高程布置一）平面布置污水廠的附屬建設(shè)應(yīng)根據(jù)總體布局，結(jié)合廠址環(huán)境、地形、氣象和地址等條件進(jìn)行布置，布置方案應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、方便施工和方便管理等要求。水廠平面布置包括:處理構(gòu)筑物的布置，辦公、化驗(yàn)及其它輔助建筑物的布置，以及各種管道、道路、綠化等的布置。平面布置的一般原則如下:⑴處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地，便于管理。⑵處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形，減少土方量。⑶經(jīng)常有人工作的辦公、化驗(yàn)等建筑物應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，北方地區(qū)應(yīng)考慮朝陽(yáng)。⑷在布置總圖應(yīng)考慮安排充分的綠化帶，為污水處理廠的工作人員提供一個(gè)優(yōu)美舒適的環(huán)境。⑸考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，有條件時(shí)可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。⑹構(gòu)筑物之間距離應(yīng)考慮敷設(shè)灌區(qū)的位置，遠(yuǎn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工要求，一般采用5?10米。⑺污泥消化池應(yīng)距初沉池較近，以縮短污泥管線，且與其它處理構(gòu)筑物間距不小于20米。⑻變電所設(shè)在耗電大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)，以策安全。⑼污水廠內(nèi)管線種類分多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾。污水、污泥管道應(yīng)盡可能考慮自流。⑽如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在同一管廊或管溝內(nèi)，以利于維護(hù)和檢修。(11)污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時(shí)，使污水能超越該構(gòu)筑物，進(jìn)入下構(gòu)筑物或事故溢流。具體平面布置見污水處理廠總平面圖。(二)高程布置污的水處理廠地面地面標(biāo)高為6.30m,污水廠進(jìn)水管底標(biāo)高為18.3m.排放水體常年平均水位標(biāo)高為3.20m，最高洪水位標(biāo)高為5.20m。污水進(jìn)水，出水管道采用采用D=700mm的鋼筋混凝土圓管，設(shè)計(jì)流量為380L/s，i=0.0019，v=1.11m/sCASS池,曝氣沉沙池的進(jìn)口的進(jìn)出分管采用D=500mm的鋼筋混凝土圓管，設(shè)計(jì)流量為190L/s，i=0.0025，v=1.00m/s，；分管管道的連接采用標(biāo)準(zhǔn)可鍛鑄鐵90°彎頭和等徑丁字管。標(biāo)準(zhǔn)可鍛鑄鐵90°彎頭：g=0.23,局部阻力損失h=gv2/(2g)；等徑丁字