《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)AB法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一設(shè)計(jì)任務(wù)：課程設(shè)計(jì)是水污染控制工程教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，在設(shè)計(jì)中掌握解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，并進(jìn)一步鞏固和提高理論知識(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的資料，了解設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求，工程的概況、規(guī)模，分析水質(zhì)水量，然后進(jìn)行工藝選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、編寫說(shuō)明書。本設(shè)計(jì)任務(wù)是要求完成ab法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)，同時(shí)完成以下設(shè)計(jì)工作：1概述。在查閱資料的基礎(chǔ)上說(shuō)明本設(shè)計(jì)題目的意義和最新發(fā)展概況；2設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇；曝氣池尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算；a段曝氣池的進(jìn)、出水設(shè)計(jì)計(jì)算，b段曝氣池的進(jìn)；污泥齡；需氧量的計(jì)算等；3編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說(shuō)明書（可以分章獨(dú)立也可以合在一

2、起）；4a段曝氣池的平面布置圖。內(nèi)容包括管線，尺寸大小，單體名稱等必要的技術(shù)說(shuō)明；5b段曝氣池的平面布置圖。內(nèi)容包括管線，尺寸大小，單體名稱等必要的技術(shù)說(shuō)明；6a段曝氣池進(jìn)水口布置圖；內(nèi)容包括管線，尺寸大小，標(biāo)高等；7b段曝氣池進(jìn)水口布置圖；內(nèi)容包括管線，尺寸大小，標(biāo)高等。二設(shè)計(jì)成果課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括封面、目錄、概述、設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書、（實(shí)際）參考文獻(xiàn)、心得體會(huì)、致謝、成績(jī)?cè)u(píng)定表和相關(guān)附圖1編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書參數(shù)選擇及依據(jù)，必要的說(shuō)明，各構(gòu)筑物詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，結(jié)果評(píng)價(jià)及主要設(shè)備的選取，其他附屬設(shè)備和建筑物等；2設(shè)計(jì)圖紙a段曝氣池的平面布置圖1張（a3）；b段曝氣池的平面布置圖1張

3、（a3）；a段曝氣池進(jìn)水口布置圖（a3）；b段曝氣池進(jìn)水口布置圖（a3）課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書三設(shè)計(jì)資料1設(shè)計(jì)規(guī)模及設(shè)計(jì)水質(zhì)1.1設(shè)計(jì)規(guī)模最大設(shè)計(jì)流量qs=996l/s，平均流量qp=61935m3/d。1.2廢水水質(zhì)表1 廢水水質(zhì)項(xiàng)目bod/mg/lss/mg/ltn/mg/ltp/mg/l溫度/數(shù)值214.31203.6230.794.66202廢水處理要求廢水處理后需要達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-1996規(guī)定的一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)下表2。表2 處理后水質(zhì)項(xiàng)目bod/mg/lss/mg/ltn/mg/ltp/mg/l數(shù)值2020151.0四參考文獻(xiàn)：(1) 唐受印，戴友芝主編.水處理工

4、程師手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001(2) 韓洪軍主編.污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算（修訂版）.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.3(3)三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)（廢水卷）.化學(xué)工業(yè)出版社(4) 史惠祥編.實(shí)用水處理設(shè)備手冊(cè). 化學(xué)工業(yè)出版社，2000.1(5) 高廷耀，顧國(guó)維，周琪.水污染控制工程，高等教育出版社，2007年出版(6) 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 目錄1前言41.1 概況41.2 設(shè)計(jì)資料41.3 ab法42 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明92.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算92.1.1柵條的間隔數(shù)（n）92.1.2 柵槽寬度（b）92.1.3 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度102.1.4 柵渣與出水

5、渠通連接處的漸窄部分長(zhǎng)度(l2)102.1.5 通過(guò)格柵的水頭損失（h1）102.1.6 柵后槽總高度（h）102.1.7柵槽總高度（l）102.1.8 每日柵渣量（w）112.2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算112.2.1池子的有效容積（v）112.2.2 水流斷面積（a）112.2.3 池總寬度（b）112.2.4 每格池子寬度（b）112.2.5 池長(zhǎng)（l）122.2.6 每小時(shí)的需空氣量(q)122.2.7 沉砂室所需容積（v/m3）122.2.8 每個(gè)沉砂斗容積（v0）122.2.9 沉砂斗各部分尺寸122.3 a段曝氣池和b段曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算132.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定132.3.2計(jì)算處

6、理效率132.3.3 a段和b段曝氣池容積和主要尺寸142.3.4 剩余污泥量計(jì)算152.3.5 污泥齡計(jì)算162.3.6 需氧量計(jì)算162.3.7 a段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)162.3.8 b段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)172.4 中間沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算182.4.1 中間沉淀池池型的選擇192.4.2 中間沉淀池面積、直徑和有效水深192.4.3 污泥斗容積的計(jì)算192.5 二次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算202.5.1 二次沉淀池池型的選擇202.5.2 二次沉淀池面積、直徑和有效水深202.4.3 污泥斗容積的計(jì)算213 參考文獻(xiàn)214 心得體會(huì)215 致謝221前言1.1 概況本設(shè)計(jì)任務(wù)是要求完成ab法處理生

7、活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)資料1.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模最大設(shè)計(jì)流量qs=996l/s，平均流量qp=61935m3/d。廢水水質(zhì)見(jiàn)表一。表1 廢水水質(zhì)項(xiàng)目bod/mg/lss/mg/ltn/mg/ltp/mg/l溫度/數(shù)值214.31203.6230.794.66201.2.2 廢水處理要求廢水處理后需要達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-1996規(guī)定的一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)下表2。表2 處理后水質(zhì)項(xiàng)目bod/mg/lss/mg/ltn/mg/ltp/mg/l數(shù)值2020151.01.3 ab法1.3.1 ab法的由來(lái)由于活性污泥法的活性污泥中的微生物群體是細(xì)菌和原生動(dòng)物等眾多生物組成的復(fù)合生物群

8、落，對(duì)水質(zhì)負(fù)荷和沖擊負(fù)荷的承受能力較弱，易發(fā)生污泥膨脹、中毒現(xiàn)象，能耗也較高，導(dǎo)致處理成本高。因此針對(duì)以上不足，一種全新的工藝ab法應(yīng)運(yùn)而生。ab法是吸附生物降解工藝的簡(jiǎn)稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代中期由德國(guó)b0huke教授首先開(kāi)發(fā)的。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段a段停留時(shí)間約2040分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除bod達(dá)50以上。b段與常規(guī)活性污泥相似，負(fù)荷較低，泥齡較長(zhǎng)。1.3.2 ab法的工藝流程圖1 ab法工藝流程圖ab工藝系生物吸附一降解活性污泥法，是在常規(guī)活性污泥法和兩段

9、活性污泥法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的污水處理上藝。該工藝屬高負(fù)荷活性污泥法，與常規(guī)活性污泥法比較具有處理負(fù)荷高、節(jié)能、對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。ab工藝不設(shè)初沉池，由a、b兩段組成，a段由a段曝氣池和中間沉淀池構(gòu)成，b段由b段曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成。ab兩段各自設(shè)污泥回流系統(tǒng)，污水先進(jìn)入高負(fù)荷的a段，然后再進(jìn)入低負(fù)荷的b段，ab兩段串聯(lián)運(yùn)行。a段污泥具有很強(qiáng)的吸附能力和良好的沉淀性能。a段對(duì)有機(jī)物的去除是以細(xì)菌的絮凝吸附作用為主。a段工藝污泥負(fù)荷高、泥齡和水力停留時(shí)間短。所以，a段工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用低，屬于高負(fù)荷的活性污泥系統(tǒng)的強(qiáng)化一級(jí)處理。1.3.3 ab法工藝的主要特征在ab法工藝中

10、，a段的污泥負(fù)荷率高達(dá)2kgbod/（kgmlss.d）6 kgbod/（kgmlss.d）,污水停留時(shí)間只有30min40min，污泥齡短，僅為0.3d0.5d，池內(nèi)溶解氧的分子質(zhì)量為0.2mg/l0.7mg/l。因此，真核生物無(wú)法生存，只有某些世代短的原核細(xì)菌才能適應(yīng)生存并得以生長(zhǎng)繁殖。a段對(duì)水質(zhì)、水量、ph值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有極好的緩沖作用。但a段產(chǎn)生的污泥量大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量很高。b段可在很低的污泥負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)荷范圍一般為小于0.15kgbod/（kgmlss.d），水力停留時(shí)間為2h5h、。污泥齡較長(zhǎng)，一般為15d20d。在b段曝

11、氣池中生長(zhǎng)的微生物除菌膠團(tuán)外，還有相當(dāng)數(shù)量的高級(jí)真核微生物外，還有相當(dāng)數(shù)量的高級(jí)真核微生物，這些微生物世代期較長(zhǎng)，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。1.3.4 ab法工藝的處理機(jī)理和適用范圍ab法工藝處理機(jī)理： a段的處理機(jī)理是以細(xì)菌的絮凝吸附作用為主。這與傳統(tǒng)的活性污泥法有很大的不同。污水中存在大量已適應(yīng)污水的微生物，這些微生物具有自發(fā)絮凝性，形成“自發(fā)絮凝劑”、當(dāng)污水中的微生物進(jìn)入a短曝氣池時(shí)，在a段內(nèi)原有的菌膠團(tuán)的誘導(dǎo)促進(jìn)下很快絮凝在一起，絮凝物結(jié)構(gòu)與菌膠團(tuán)類似，使污水中的有機(jī)物脫穩(wěn)吸附。在a段曝氣池中，“自然絮凝劑”、膠體物質(zhì)、游離性細(xì)菌、ss活性污泥等相互強(qiáng)烈混合，將有機(jī)物

12、脫穩(wěn)吸附。同時(shí)，a段中的懸浮絮凝體對(duì)水中懸浮物、膠體顆粒、游離細(xì)菌及溶解性物質(zhì)進(jìn)行網(wǎng)捕、吸附，使相當(dāng)多的污染物被裹在懸浮絮凝體中而去除，水中的懸浮固體作為“絮核”提高了絮凝效果。b 段曝氣池是ab 法工藝中的核心部分，它的狀態(tài)好壞與否將直接影響到出水水質(zhì)，b 段去除有機(jī)污染物的方式與普通活性污泥法基本相似，它的處理機(jī)理主要以氧化為主，難溶性大分子物質(zhì)在胞外酶作用下水解為可溶的小分子，可溶小分子物質(zhì)被細(xì)菌吸收到細(xì)胞內(nèi)，由細(xì)菌細(xì)胞的新陳代謝作用而將有機(jī)物質(zhì)氧化為co2，h2o 等無(wú)機(jī)物，而產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存于細(xì)胞中。b 段曝氣池為好氧運(yùn)行，因此它所擁有的生物主要是處于內(nèi)源呼吸階段的細(xì)菌、原生動(dòng)物和后生

13、動(dòng)物，b 段的低污泥負(fù)荷和長(zhǎng)泥齡為原生動(dòng)物的生長(zhǎng)提供了很好的環(huán)境條件，而原生動(dòng)物的大量存在對(duì)游離性細(xì)菌的去除又有很好的作用。同時(shí)由于a段的出水作為b 段的進(jìn)水，水質(zhì)已相當(dāng)穩(wěn)定，為b 段微生物種群的生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造了有利條件。其數(shù)量也比同負(fù)荷下的一級(jí)活性污泥法多。因?yàn)閎 段去除有機(jī)污染物的機(jī)理主要以氧化為主，而高級(jí)生物的內(nèi)源呼吸作用要比低級(jí)生物強(qiáng)，所以b 段產(chǎn)生的剩余污泥量很少。ab工藝的適用范圍：要保證a段的正常運(yùn)行，必須有足夠的已經(jīng)使用該污水的微生物。一般的城市污水水質(zhì)是可以滿足其要求的。這同時(shí)也是為什么在a段之前不設(shè)初沉池的原因，因?yàn)閍短的去除主要依靠該段微生物的物理吸附和生物吸附，這樣就使得

14、去除率高低與進(jìn)水微生物直接相關(guān)。但在工藝廢水或某些工業(yè)廢水比例高的城市污水中，由于水中重金屬等物質(zhì)的毒害作用，微生物不易繁殖，在這樣的管網(wǎng)系統(tǒng)中，相應(yīng)a段的外源微生物的補(bǔ)充將受到嚴(yán)重影響，使適應(yīng)污水環(huán)境的微生物濃度很低，微生物的吸附作用會(huì)大大減弱，造成a段污水環(huán)境的微生物濃度很低，微生物的吸附作用很弱，造成a段去除效率降低，對(duì)這類污水則不適宜采用ab工藝。1.3.5 ab法的除磷脫氮ab工藝中有a段超高負(fù)荷運(yùn)行，為b段的硝化作用創(chuàng)造了條件。污水經(jīng)a段吸附處理后，出水bod 大為降低，減輕了b段污泥的有機(jī)負(fù)荷，創(chuàng)造了硝化菌在微生物群體中存活的條件。若在b段設(shè)計(jì)上亦有厭氧好氧周期地或同時(shí)地存在的時(shí)

15、空條件，就很方便的形成了厭氧好氧活性污泥法脫氮工藝。1.3.6 國(guó)內(nèi)外對(duì)ab法的研究情況國(guó)內(nèi)近幾年對(duì)ab法的研究主要在工藝機(jī)理、運(yùn)行穩(wěn)定性和不同種類廢水的處理效果等方面。表三所示為國(guó)內(nèi)對(duì)ab工藝有關(guān)的研究情況。表3 國(guó)內(nèi)對(duì)ab工藝有關(guān)研究情況研究單位廢水類型污泥負(fù)荷（kgbod5/kgmlss.d）cod去除率（%）bod去除率（%）a段b段清華大學(xué)印染廢水3.85.10.50.672828895北京市政設(shè)計(jì)院城市污水1.34.90.10.393.88中科院成都生物所屠宰廢水2.20.20.387.294.3目前，ab工藝以其投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效率高及運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)良特性而成為近十年來(lái)在污

16、水處理領(lǐng)域中發(fā)展最快的城市污水處理工藝。與此同時(shí)，隨著對(duì)處理出水中氮、磷含量日趨嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)外對(duì)污水脫氮除磷技術(shù)的研究方興未艾。ab法作為一種具有脫氮除磷工藝的新型污水生物處理技術(shù)，也正得到越來(lái)越深入的研究。1.3.7 ab法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)去除污染物效果好。ab法工藝與傳統(tǒng)的生物處理工藝相比，去除bod和cod的效果，尤其是去除cod的效果有顯著提高。經(jīng)a段處理后，城市污水中的bodbod的去除率可以達(dá)到50%60%,借助a段的生物絮凝和極強(qiáng)的吸附作用，為b段微生物提供了良好的進(jìn)水水質(zhì)條件，b段內(nèi)的原生動(dòng)物對(duì)游離微生物具有吞噬作用，進(jìn)一步降低有機(jī)負(fù)荷。(2)運(yùn)行穩(wěn)定性好。ab法工藝具有很強(qiáng)

17、的抗沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行穩(wěn)定性好，主要在以下兩個(gè)方面：一是ab法處理工藝出水水質(zhì)波動(dòng)小。當(dāng)處理城市污水時(shí)，在同樣的進(jìn)水條件下，ab法工藝的出水要好于傳統(tǒng)的一段處理工藝，并對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化有很好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性；二是ab法處理工藝有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)于城市污水中的ph值、有毒物質(zhì)等均具有很好的適應(yīng)和抵抗能力。ab法工藝的污泥具有良好的沉降性能。一般來(lái)說(shuō)，ab法工藝處理系統(tǒng)中的曝氣池可以始終保持足夠的污泥量。(3)良好的脫氮除磷效果。由于許多城市污水必須進(jìn)行除磷脫氮處理后排放或回用，因此，可以將ab法工藝與生物除磷脫氮或生物除磷工藝結(jié)合進(jìn)行處理。(4)優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性。ab法處理工藝優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性主

18、要體現(xiàn)在投資省和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低兩個(gè)方面。一般來(lái)說(shuō)，ab法工藝比傳統(tǒng)的一段法處理工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%25%。局限性：(1)ab法剩余污泥量大，選用ab法是需考慮這個(gè)因素。目前國(guó)內(nèi)外采用ab法工藝的大型污水處理廠，有條件的多采用厭氧消化處理，回收沼氣，但對(duì)于小型的污水處理廠，厭氧消化污泥投資比較大。如果采用好氧消化，增加了運(yùn)行費(fèi)用。因此準(zhǔn)確評(píng)價(jià)、應(yīng)用ab法，還應(yīng)考慮污水處理廠的規(guī)模、污水性質(zhì)、生化性能以及今后污泥的處理方法或脫水設(shè)備的研制。(2)a段運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)惡臭，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于a段在高有機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行，使a段曝氣池在厭氧甚至缺氧的條件下運(yùn)行，導(dǎo)致產(chǎn)生h2s、大糞素等惡臭氣體。因此，

19、今后a段曝氣池應(yīng)考慮加封蓋，以免影響周圍環(huán)境。(3)ab工藝最大的局限性是其脫氮除磷效果差，常規(guī)ab工藝總氮去除率約為30%40%，雖較傳統(tǒng)一段活性污泥有所提高，但尚不能滿足防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的要求。這是由于ab工藝中不存在缺氧段和及內(nèi)回流，無(wú)法進(jìn)行反硝化，不具備深度脫氮功能。ab工藝對(duì)磷的去除效率也很低，基本是通過(guò)微生物的新陳代謝和部分絮凝吸附作用實(shí)現(xiàn)的。因此，要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的基本做法有兩種：一是將b段以不同的脫氮除磷工藝來(lái)運(yùn)行，在工藝流程中增加缺氧段。另一種方法是增加ab兩段間的污泥回流。(4)ab工藝用于處理低濃度的城市生活污水及工業(yè)廢水仍是值得進(jìn)行研究的問(wèn)題。我國(guó)許多城市的污水，由

20、于種種原因，其城市污水的有機(jī)物含量偏低，而污水中的氨氮含量并不低。因此，我國(guó)一些城市在新建、擴(kuò)建或改建污水處理廠時(shí)，如果對(duì)出水的tn和tp有著重要求時(shí)，即需要防止受納水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化。1.3.8 ab法在工程實(shí)踐中的運(yùn)用與傳統(tǒng)活性污泥法相比，ab工藝在cod、bod、ss、總磷和總氮上的去除率均高于前者，且工程投資和運(yùn)行費(fèi)用方面也較前者省，在聯(lián)邦德國(guó)、瑞士、希臘等國(guó)，一些老廠因處理出水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，將原來(lái)的常規(guī)活性污泥法改為ab法從而解決了問(wèn)題。目前全世界有60多座ab工藝的污水廠在運(yùn)行、設(shè)計(jì)和規(guī)劃之中，南斯拉夫修建目前最大的ab工藝的污水廠。在我國(guó)，上海、山東等地都有采用ab工藝的污水處理

21、廠。1.3.9 ab法的發(fā)展前景ab工藝不僅處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，而且運(yùn)行范圍廣，既可以處理城市污水，又可處理工業(yè)污水?，F(xiàn)已有將其用于處理屠宰廢水、印染廢水、釀酒廢水、豆制品廢水、飲料廢水、毛紡廢水等工業(yè)廢水，效果均相當(dāng)滿意。目前，我國(guó)城市污水處理廠的建設(shè)還不能適應(yīng)解決環(huán)境污染的要求，同時(shí)部分污水廠超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，而有的城鎮(zhèn)往往因資金短缺而難以上馬，應(yīng)用ab法是解決這些問(wèn)題的方法之一。2 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明2.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵是廢水預(yù)處理方法中的一種，一般安置在廢水處理流程的前端，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)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處

22、理負(fù)荷。2.1.1柵條的間隔數(shù)（n）過(guò)柵流速一般采用0.61.0m/s,格柵間隙1625mm,0.100.05m3/103m3(柵渣/污水)設(shè)柵前流速v=0.9m/s，柵前間隙寬度b=0.021m，柵前水深h=1.2m，格柵傾60。2.1.2 柵槽寬度（b）設(shè)柵條寬度s=0.01mb=s(n-1)+bn=0.01(41-1)+0.02141=1.26m2.1.3 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠寬b1=0.85m，其漸寬部分展開(kāi)角度（進(jìn)水渠內(nèi)的流速為0.77m/s）2.1.4 柵渣與出水渠通連接處的漸窄部分長(zhǎng)度(l2)2.1.5 通過(guò)格柵的水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面形狀k系數(shù)，格柵

23、受污染物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3形狀系數(shù)，取2.422.1.6 柵后槽總高度（h）設(shè)柵前槽總高度渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則h=h+h1+h2=1.2+0.096+0.31.6m2.1.7柵槽總高度（l）l=l1+l2+0.5+1.0+0.56+0.28+0.5+1.0+=3.21m2.1.8 每日柵渣量（w）在格柵間隙21mm情況下，設(shè)清柵渣量為1000m3污水產(chǎn)0.05m3，設(shè)生活污水流量總變化系數(shù)k2為2.52.2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)處理階段的沉砂池采用曝氣沉砂池。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量影響較小，同時(shí)還對(duì)污水起預(yù)曝氣

24、作用，它還可克服普通平流沉砂池的主要缺點(diǎn)：沉砂池中含有15%的有機(jī)物，減少沉砂的后續(xù)處理。2.2.1池子的有效容積（v）由三廢處理工程設(shè)計(jì)手冊(cè)知曝氣沉砂池的最大流量的停留時(shí)間為13min，取t=2minv=qmaxt60=0.996260=119.52m32.2.2 水流斷面積（a）v1最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，水平流速為0.060.12m/s,取v1=0.1m/s2.2.3 池總寬度（b）b=mh2設(shè)計(jì)有效水深，有效水深為23m,寬深比一般采用122.2.4 每格池子寬度（b）設(shè)n=2（格）b=2.2.5 池長(zhǎng)（l）2.2.6 每小時(shí)的需空氣量(q)q=dqmax3600=0.20.9963

25、600=717.12m2/hd1m3污水所需空氣量(m3/m3),一般采用0.22.2.7 沉砂室所需容積（v/m3）設(shè)t=2dx城市污水沉沙量，m3/106m3(污水)，一般采用30t清除沉砂間隔時(shí)間，dk2生活污水流量總變化系數(shù)2.2.8 每個(gè)沉砂斗容積（v0）設(shè)每一分隔有4個(gè)沉砂斗v0=2.2.9 沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬a1=0.5m。斗壁與水平面的傾角為55，斗高h(yuǎn)3 =0.35m,沉砂斗上口寬a：2.3 a段曝氣池和b段曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算曝氣池的主要作用為充氧、攪拌和混合。充氧的目的是想活性污泥微生物提供所需的溶解氧；混合攪拌的目的是使曝氣池中的污泥處于懸浮狀態(tài)，從而增加廢水與混合液

26、的充分接觸，保證曝氣池的處理效果。表4 ab法工藝設(shè)計(jì)參數(shù)名稱a段b段污泥負(fù)荷ns(kgbod5/kgmlss.d)34(26)0.150.3（0.5）容積負(fù)荷nv(kgbod5/m3.d)610(412)0.9污泥濃度mlss(g/l)2.03.0（1.52.0）2.04.0（3.04.0）污泥齡srt或（d）0.40.7（0.30.5）1520（1025）水力停留時(shí)間hrt（h）0.50.752.04.0（2.06.0）污泥回流比（%）70(2050)50100溶解氧do（mg/l）0.30.7(0.21.5)23(12)氣水比(34):1(710):1污泥沉降指數(shù)svi（mg/l）609

27、070100污泥池沉降時(shí)間（h）1224(1.54)污泥池表面負(fù)荷q1(m3/(m3/h)120.51.0需氧系數(shù)a1(kgo2/kgbod5)0.40.6nh3-n硝化需氧系數(shù)b1（kgo2/kgnh3-n）4.57污泥綜合增長(zhǎng)指數(shù)a（kgmlss/kgbod5）0.30.5污泥含水率（%）9898.799.299.62.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定a 段污泥負(fù)荷nsa=4kgbod5/(kgmlss.d),混合液污泥濃度為xa=1800g/lb段污泥負(fù)荷nsb=0.24kgbod5/(kgmlss.d),混合液污泥濃度為xb=4000g/l2.3.2計(jì)算處理效率bod5總?cè)コ蔭段bod去除率：則

28、a段出水的bod5為lra=214.3150%=107.155mg/lb段bod去除率：則lrb=81.34%107.155=87.16mg/l2.3.3 a段和b段曝氣池容積和主要尺寸a段曝氣池容積：a段曝氣池水力停留時(shí)間：a段曝氣面積：設(shè)一座曝氣池（n=1），池深（h）取4m，則曝氣池的面積（f1）為：a段曝氣池寬度:設(shè)池寬（b）為3.8m，在12之間，符合要求。曝氣池寬度l=，(大于10)，符合要求。曝氣池平面形式：曝氣池采用推流式，共一組，采用五廊道式，則每廊道式，則每廊道長(zhǎng)。曝氣池的平面布置圖見(jiàn)附圖。取超高為0.5m，故曝氣池的總高度h1=2+0.4=2.4mb段曝氣池容積：b段曝氣

29、池水力停留時(shí)間：b段曝氣面積：設(shè)兩座曝氣池（n=2），池深（h）取3m，則曝氣池的面積（f1）為：b段曝氣池寬度:設(shè)池寬（b）為5.7m，在12之間，符合要求。曝氣池寬度l=，(大于10)，符合要求。曝氣池平面形式：曝氣池采用推流式，共一組，采用四廊道式，則每廊道式，則每廊道長(zhǎng)。曝氣池的平面布置圖見(jiàn)附圖。取超高為0.5m，故曝氣池的總高度h1=3+0.4=3.4m2.3.4 剩余污泥量計(jì)算a段剩余污泥量：設(shè)a段ss去除率為75%，則sr=203.6275%=152.715mg/l（a取0.4）濕污泥量（設(shè)污泥含水率為98.7%）為：b段剩余污泥量：設(shè)b段活性污泥中揮發(fā)性固體占75%，即,xvb

30、=0.75,xb=0.754=3kg/m3。活性污泥的產(chǎn)率系數(shù)（即微生物每氧化單位質(zhì)量bod5所合成的微生物量）a=0.350.45kgmlvss/kgbod5,取值0.45，衰減系數(shù)（即活性污泥微生物的自身氧化率），b=0.050.10d-1，取值0.05.，則濕污泥量（設(shè)污泥量含水率為99.5%）為：總污泥量：px=pxa+pxb=931.8+359.25=1291m3/d2.3.5 污泥齡計(jì)算a段污泥齡：b段污泥齡：2.3.6 需氧量計(jì)算a段需氧量：o2a=a1qlra=0.6619350.107155=3982kgo2/db段需氧量：b段活性污泥需氧量系數(shù)a=0.5kgo2/kgbod

31、5,內(nèi)源呼吸好氧系數(shù)b=0.1d-1，硝化需氧量系數(shù)b1=4.57kgo2/kgnh3-n,設(shè)a段對(duì)tn的去除率為10%，則b段進(jìn)水中tn為27.684mg/l，設(shè)b段剩余污泥排出的氮量是b段進(jìn)水中tn的10%，則b段需氧化的氮量為：總需氧量：o2=o2a+o2b=3982+8391.16=12373.16kgo2/d2.3.7 a段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)1 a段曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)沉砂池的出水通過(guò)dn1200mm的管道送入a段曝氣池進(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s.在進(jìn)水渠道內(nèi)水分成兩段，逆向兩側(cè)的進(jìn)水廊道，進(jìn)水渠道的寬度為1.5m。渠道內(nèi)有效水深為1.0m，則渠道內(nèi)的最大水流速度為：_

32、渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）_進(jìn)水渠道寬度（m），設(shè)計(jì)中取=1.5m_進(jìn)水渠道有效水深（m），設(shè)計(jì)中取=1.0m曝氣池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積aa_a段每座反應(yīng)池孔口總面積（m2）_孔口流速（m/s）一般采用0.21.5m/s。設(shè)計(jì)中取=0.249m/s設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.50.5m，則孔口數(shù)為孔口布置圖見(jiàn)附圖2 a段曝氣的出水設(shè)計(jì)a段曝氣池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水,堰上水頭h_堰上水頭（m）q_a段每組反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量0.996（m3/s）與回流污泥量（m3/s）之和。m_流量系數(shù)。一般采用0.40.5。取m=0.4mb_堰寬（m）取b=4.0ma段曝氣池出水通過(guò)

33、dn1400mm的出水總管送往a段沉淀池。進(jìn)水總管內(nèi)水流速度為0.88m/s.2.3.8 b段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)1 b段曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)a段沉淀池的出水通過(guò)dn1200mm的管道送入b段曝氣池的進(jìn)水渠道。管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s.在進(jìn)水渠道內(nèi)，水分成兩段，流向兩側(cè)的進(jìn)水廊道，進(jìn)水渠道寬度為1.5m，渠道內(nèi)有效水深1.0m，則渠道內(nèi)的最大水流速度：_ 渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）_進(jìn)水渠道寬度（m），設(shè)計(jì)中取=1.5m_進(jìn)水渠道有效水深（m），設(shè)計(jì)中取=1.0m曝氣池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積ab_b段每座反應(yīng)池孔口總面積（m2）_孔口流速（m/s）一般采用0.21.5m/s。設(shè)計(jì)中取=m/

34、s設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.80.8m，則孔口數(shù)為孔口布置圖見(jiàn)附圖2 a段曝氣的出水設(shè)計(jì)b段曝氣池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水,堰上水頭h_堰上水頭（m）q_a段每組反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量0.996（m3/s）與回流污泥量（m3/s）之和。m_流量系數(shù)。一般采用0.40.5。取m=0.4mb_堰寬（m）取b=5.0mb段曝氣池出水通過(guò)dn1500mm的出水總管,送往b段沉淀池。出水總管內(nèi)水流速度為0.96m/s.2.4 中間沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算中間沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥濃縮并且將分離的污泥回流到a段曝氣池。其工作性能對(duì)a段的出水水質(zhì)和回流污泥。a段的出水水質(zhì)作為b段的進(jìn)水，

35、它的水質(zhì)是否穩(wěn)定，將直接影響到b段的運(yùn)行。2.4.1 中間沉淀池池型的選擇中間沉淀池采用帶有刮吸泥設(shè)施的輻射流式沉淀池。2.4.2 中間沉淀池面積、直徑和有效水深表5 混合液污泥濃度與v值之間的關(guān)系mlss/(mg/l)v/(mm/s)mlss/(mg/l)v/(mm/s)mlss/(mg/l)v/(mm/s)20000.440000.2860000.1830000.3550000.2270000.14中間沉淀池澄清區(qū)的面積和有效水深的計(jì)算采用表面負(fù)荷法計(jì)算。a表面積 廢水最大流量為996l/s，混合液污泥濃度為1800mg/l，查表五，取v=0.38mm/s,則表面積（a）為設(shè)四座中間沉淀池（n=