水質(zhì)凈化工藝設(shè)計(jì)

1、水質(zhì)凈化工藝設(shè)計(jì)大作業(yè)姓 名 葉嘉爵 學(xué) 號(hào) 成 績(jī) 時(shí) 間 2014.12.12 水質(zhì)凈化工程設(shè)計(jì)大作業(yè)任務(wù)書在完成水質(zhì)凈化工程設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)后，要求學(xué)生掌握給水處理和污水處理的新工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)于構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)達(dá)到或接近施工圖設(shè)計(jì)。為此，要求學(xué)生獨(dú)立完成以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.完成給水處理之深度處理臭氧-活性炭的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)筑物施工圖設(shè)計(jì)。2.完成污水處理之生化處理的新工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)筑物的施工圖設(shè)計(jì)。要求編寫計(jì)算書和繪制A3的設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)圖紙按施工圖的深度完成。以A4大小裝訂。給水處理廠及污水處理廠的設(shè)計(jì)資料分別如下：給水處理廠：1.水廠凈產(chǎn)水量為 24.5 萬m3/d。 2.水源為河水，原

2、水水質(zhì)如下所示：編號(hào)項(xiàng)目單位分析結(jié)果備注1耗氧量（CODMn法）O2mg/l82水溫最高30，最低53色度15度4嗅和味無異常臭和味5渾濁度NTU最大300，最小20，月平均最大1306pH7.07總硬度mg/L(以CaCO3計(jì))1258碳酸鹽硬度mg/L(以CaCO3計(jì))959非碳酸鹽硬度mg/L(以CaCO3計(jì))3010總固體mg/L20011細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL110012大腸菌群個(gè)/L800其它化學(xué)和毒理指標(biāo)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)3.河水洪水位標(biāo)高73.20米，枯水位標(biāo)高65.70米，常年平均水位標(biāo)高68.20米。4.氣象資料：年平均氣溫22，最冷月平均溫度4，最熱月平均溫度34，最高溫度39

3、，最低溫度1。常年風(fēng)向東南。5.地質(zhì)資料：凈水廠地區(qū)高程以下03米為粘質(zhì)砂土，36米為砂石堆積層，再下層為紅砂巖。地基允許承載力為2.54公斤/厘米。6.廠區(qū)地形平坦，平均高程為70.00米。污水處理廠設(shè)計(jì)資料：1.污水處理廠處理規(guī)模為 24.5 萬m3/d。2.城市污水的水質(zhì)如下表所示： （除pH外，其余項(xiàng)目單位為mg/ L）項(xiàng)目BOD5CODCrSSTNNH4+-NTP（以P計(jì)）pH 15030020035253.5693.污水處理廠出廠水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。確定的污水處理廠出水水質(zhì)如下：BOD510mg/L ，COD50mg/L，

4、SS10mg/L，NH3-N5mg/L，PO43-P0.50mg/L。4. 污水處理廠廠區(qū)地形擬為平坦地形，標(biāo)高為75.00米。5. 全年平均氣溫21.8，最冷平均月氣溫9.7，最熱月平均氣溫32.6，最高溫度38.7，最低溫度0.0。7. 夏季主風(fēng)向：東南風(fēng)。 第一部分 給水處理廠 臭氧活性炭工藝設(shè)計(jì)說明書1、 概述1.水廠凈產(chǎn)水量為 24.5 萬m3/d。 2.水源為河水，原水水質(zhì)如下所示：編號(hào)項(xiàng)目單位分析結(jié)果備注1耗氧量（CODMn法）O2mg/l82水溫最高30，最低53色度15度4嗅和味無異常臭和味5渾濁度NTU最大300，最小20，月平均最大1306pH7.07總硬度mg/L(以C

5、aCO3計(jì))1258碳酸鹽硬度mg/L(以CaCO3計(jì))959非碳酸鹽硬度mg/L(以CaCO3計(jì))3010總固體mg/L20011細(xì)菌總數(shù)個(gè)/mL110012大腸菌群個(gè)/L800其它化學(xué)和毒理指標(biāo)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)3.河水洪水位標(biāo)高73.20米，枯水位標(biāo)高65.70米，常年平均水位標(biāo)高68.20米。4.氣象資料：年平均氣溫22，最冷月平均溫度4，最熱月平均溫度34，最高溫度39，最低溫度1。常年風(fēng)向東南。5.地質(zhì)資料：凈水廠地區(qū)高程以下03米為粘質(zhì)砂土，36米為砂石堆積層，再下層為紅砂巖。地基允許承載力為2.54公斤/厘米。6.廠區(qū)地形平坦，平均高程為70.00米。二、凈水工藝流程的確定根據(jù)

6、地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB383802），原水水質(zhì)符合地面水類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，除濁度，色度和菌落總數(shù)偏高外，其余參數(shù)均符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB574906）的規(guī)定。水廠水以地表水作為水源，工藝流程如圖1所示。3、 臭氧活性炭工藝構(gòu)筑物及設(shè)備形式選擇臭氧活性炭工藝的流程為原水經(jīng)臭氧預(yù)氧化后經(jīng)過常規(guī)處理，然后濾池出水由提升泵房提升至臭氧接觸池，在接觸池內(nèi)和臭氧接觸反應(yīng)后進(jìn)入活性炭濾池，經(jīng)活性炭濾池處理后進(jìn)入清水池，然后由二泵房供給管網(wǎng)。因此除常規(guī)處理外，需增加臭氧化工藝和活性炭吸附兩大系統(tǒng)。新建構(gòu)筑物應(yīng)包括預(yù)臭氧接觸池、砂濾水提升泵房、后臭氧接觸池、活性炭濾池、臭氧制備車間、反沖洗泵房、變配電間及炭庫

7、等。1、 臭氧化工藝系統(tǒng) 臭氧化法工藝系統(tǒng)由氣源系統(tǒng)、臭氧發(fā)生系統(tǒng)、臭氧-水接觸系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)組成。1.1氣源系統(tǒng) 臭氧發(fā)生裝置的氣源可采用空氣或氧氣。氧氣的供應(yīng)方式可以在現(xiàn)場(chǎng)利用空氣制取（V-GOX），或采購高濃度液態(tài)氧（LOX）現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存、經(jīng)蒸發(fā)向發(fā)生器提供氧氣。本設(shè)計(jì)以空氣為主要?dú)庠船F(xiàn)場(chǎng)制氧，并設(shè)置液氧為備用氣源。 主要設(shè)備：空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、氣體過濾設(shè)備、氣體除濕干燥設(shè)備以及消聲設(shè)備。1.2臭氧發(fā)生系統(tǒng) 臭氧發(fā)生裝置應(yīng)包括臭氧發(fā)生器、供電及控制設(shè)備、冷卻設(shè)備以及臭氧和氧氣泄露探測(cè)及報(bào)警設(shè)備。臭氧發(fā)生裝置必須設(shè)置在室內(nèi)，盡可能設(shè)置在離臭氧接觸池較近的位置，其產(chǎn)量應(yīng)滿足最大臭氧加注量的

8、要求，并應(yīng)考慮備用能力。在設(shè)有臭氧發(fā)生器的建筑內(nèi)，用電設(shè)備必須采用防爆型。 主要設(shè)備：臭氧發(fā)生器、供電設(shè)備（調(diào)壓器、升壓變壓器、控制設(shè)備等）及發(fā)生器冷卻設(shè)備（水泵、熱交換器等）。1.3臭氧接觸池臭氧接觸池的個(gè)數(shù)或能夠單獨(dú)排空的分格數(shù)不宜少于2個(gè)；臭氧接觸池的接觸時(shí)間，應(yīng)根據(jù)不同的工藝目的和待處理水的水質(zhì)情況，通過試驗(yàn)或參照相似條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定；臭氧接觸池必須全封閉，池頂應(yīng)設(shè)置尾氣排放管和自動(dòng)氣壓釋放閥，池內(nèi)水面與池內(nèi)頂宜保持0.50.7m的距離；臭氧接觸池宜采用豎向流，可在池內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的豎向?qū)Я鞲舭?；接觸池出水宜采用薄壁堰跌水出流。預(yù)臭氧接觸池宜符合下列要求：（1） 接觸時(shí)間為25mi

9、n；（2） 臭氧氣體宜通過水射器抽吸后注入設(shè)于進(jìn)水管上的靜態(tài)混合器，注入點(diǎn)宜設(shè)1個(gè)；（3） 抽吸臭氧水射器的動(dòng)力水不宜采用原水，接觸池設(shè)計(jì)水深宜采用46m，導(dǎo)流隔板凈間距不小于0.8m；（4） 接觸池出水末端應(yīng)設(shè)置余臭氧監(jiān)測(cè)儀。主臭氧接觸池宜符合下列要求：（1） 接觸池由2-3段接觸室串聯(lián)而成，由豎向隔板分開；（2） 每段接觸室由布?xì)鈪^(qū)和后續(xù)反應(yīng)區(qū)組成，并由豎向?qū)Я鞲舭宸珠_；（3） 總接觸時(shí)間應(yīng)根據(jù)工藝目的確定，宜控制在615min之間，其中第一段接觸室的接觸時(shí)間宜為2min；（4） 臭氧氣體宜通過設(shè)在布?xì)鈪^(qū)底部的微孔曝氣盤直接向水中擴(kuò)散，氣體注入點(diǎn)數(shù)與接觸室設(shè)置的段數(shù)一致；（5） 曝氣盤的布

10、置應(yīng)能保證布?xì)饩鶆颍渲械谝欢尾細(xì)鈪^(qū)的布?xì)饬空伎偛細(xì)饬康?0%左右。接觸池設(shè)計(jì)水深宜采用5.56m，布?xì)鈪^(qū)的深度與總長(zhǎng)度之比宜大于4，導(dǎo)流隔板宜凈距不小于0.8m。接觸池出水末端應(yīng)設(shè)置余臭氧監(jiān)測(cè)儀；（6） 接觸池可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)涂耐臭氧腐蝕的防腐層。擴(kuò)散設(shè)備國(guó)內(nèi)常采用微孔鈦板、陶瓷濾棒、剛玉微孔擴(kuò)散板等。1.4尾氣處理系統(tǒng) 尾氣中殘余臭氧的量隨臭氧同水的接觸方法和處理水中維持的臭氧濃度有關(guān)，一般約占臭氧總投量的1%15%。臭氧尾氣消除裝置應(yīng)包括尾氣輸送管、尾氣中臭氧濃度檢測(cè)儀、尾氣除濕器、抽氣風(fēng)機(jī)、剩余臭氧消除器，以及排放氣體臭氧濃度監(jiān)測(cè)儀及報(bào)警設(shè)備等。臭氧尾氣消除宜采用電加熱分解消除

11、、催化劑接觸催化分解消除或活性炭吸附分解消除等方式，以氧氣為氣源的臭氧處理設(shè)施中的尾氣不應(yīng)采用活性炭消除方式。本設(shè)計(jì)采用活性炭吸附法消除尾氣。主要設(shè)備：臭氧尾氣除濕器、剩余臭氧消除器等。2、 活性炭吸附系統(tǒng)活性炭吸附池可分為重力式和壓力式?；钚蕴课匠剡x擇的一般規(guī)則是：當(dāng)處理規(guī)模小于320m3/h時(shí)，采用普通壓力濾池；當(dāng)處理規(guī)模320m3/h時(shí)，一般采用重力式，如普通快濾池、虹吸濾池、雙閥濾池等；當(dāng)處理規(guī)模2400m3/h時(shí)，炭吸附池形式與過濾池形式配套為宜。目前，國(guó)內(nèi)已建成水廠活性炭池型多采用普通快濾池，近年計(jì)劃新建的活性炭池型有V形濾池，此外，已在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用的翻板濾池也被引進(jìn)國(guó)內(nèi)，這

12、三種濾池的特點(diǎn)比較如下表所示：池形優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)普通濾池1、 采用雙層濾料，濾料含污能力強(qiáng)；2、 可采用較高濾速；3、 有成熟的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；4、 反沖洗操作方便，設(shè)備比較簡(jiǎn)單。1、 反沖洗易造成濾料損失；2、 反沖洗強(qiáng)度大，沖洗水量大；3、 沖洗效果不如氣水反沖洗。V型濾池1、 采用V型槽進(jìn)水，布水均勻；2、 運(yùn)行自動(dòng)化程度高，管理方便；3、 采用均質(zhì)濾料，濾料含污能力高；4、 反沖洗時(shí)，濾料微膨脹，可減少濾池深度。1、 土建費(fèi)用、運(yùn)行電耗較高；2、 占地面積大，施工要求高；3、 反沖洗水量較大（約占產(chǎn)水量的2.6%）；4、 濾料易損失；5、 水頭損失較大，約2.0米。翻板濾池1、 濾料

13、可任意組合且含污能力高；2、 反沖洗效果好，耗水量少（約占產(chǎn)水量的1.6%）；3、 土建結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、施工方便；4、 反沖洗時(shí)不會(huì)出現(xiàn)濾料流失現(xiàn)象；5、 運(yùn)行自動(dòng)化程度高，便于管理；6、 過濾周期長(zhǎng)，過濾效果好。1、 初期設(shè)備投資比其他濾池高；2、 單池面積不宜過大；3、 水頭損失較大，約2.0米。通過比較，顯然V型濾池和翻板濾池較普通濾池更優(yōu)越。V型濾池開發(fā)較早，工藝比較成熟，實(shí)際運(yùn)行過程中，效果均較好。其主要缺點(diǎn)是反沖洗耗水量大，構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)比翻板濾池復(fù)雜，有跑料現(xiàn)象。同時(shí)了解到：V型濾池跑炭的主要環(huán)節(jié)并不是在反沖洗階段，而是發(fā)生在進(jìn)水階段。由于進(jìn)水流經(jīng)V型槽造成的水流擾動(dòng)使炭層表面部分

14、旋起，進(jìn)入漂浮狀態(tài)，在排水槽上部的漂浮炭靠自重最終沉入排水槽后，最終在濾池排水時(shí)造成炭的流失。翻板濾池作為一種較新的池型，表現(xiàn)出了構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，反沖洗水量小等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)表現(xiàn)為翻板閥采購、安裝、操作均十分嚴(yán)格，由于濾池面積大，單側(cè)進(jìn)出水，排水路線長(zhǎng)，使反沖洗時(shí)間加大；為保證出水水質(zhì)，初濾水排放時(shí)間較長(zhǎng)。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，本設(shè)計(jì)中活性炭濾池選用翻板濾池?；钚蕴课匠氐闹饕O(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1） 炭吸附池個(gè)數(shù)及單池面積應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模和運(yùn)行管理?xiàng)l件經(jīng)比較后確定，吸附池不宜少于4個(gè)；（2） 處理水與炭床的空床接觸時(shí)間宜采用1015min，空床流速620m/h，炭層最終水頭損失應(yīng)根據(jù)活性炭的粒徑、碳層厚

15、度和空床流速確定；（3） 炭層上水深一般取1.52m，保護(hù)高度取0.20.3m；（4）沖洗周期宜采用36d。常溫下，經(jīng)常性沖洗時(shí)，沖洗強(qiáng)度宜采用1113L/(m2·s)，歷時(shí)812min，膨脹率為15%20%。定期大流量沖洗時(shí)，沖洗強(qiáng)度宜采用1518/(m2·s)，歷時(shí)812min，膨脹率為25%35%。為提高沖洗效果，可采用氣水聯(lián)合沖洗或增加表面沖洗方式。沖洗水宜采用濾池出水或炭吸附池出水；（5）炭吸附池宜采用中、小阻力配水（氣）系統(tǒng)。宜在活性炭層底部設(shè)100mm厚承托層，并加設(shè)300500mm厚、0.61.0mm細(xì)石英砂層，以便截留碳層脫落的生物膜。（6）炭再生周期應(yīng)根

16、據(jù)出水水質(zhì)是否超過預(yù)定目標(biāo)確定，并應(yīng)考慮活性炭剩余吸附能力是否能適應(yīng)水質(zhì)突變的情況。炭吸附池中失效炭的運(yùn)出和新炭的補(bǔ)充宜采用水力輸送，整池出炭、進(jìn)炭總時(shí)間宜小于24h。設(shè)計(jì)計(jì)算書一、已知條件某給水廠采用臭氧-生物活性炭聯(lián)合進(jìn)行飲用水深度處理，主要去除水中的有機(jī)物。原水OC平均含量C0=8mg/L，pH=7.0，水溫530，供水規(guī)模為24.5萬m3/d，考慮5%水廠自用水量，則水廠設(shè)計(jì)水量為Q=245000×（1+5%）m3/d=257250m3/d=10719m3/h。預(yù)臭氧接觸池設(shè)計(jì)參數(shù)：臭氧投加量為0.51.5mg/L，取=1.5mg/L=0.0015kg/m3；接觸時(shí)間取=4m

17、in；設(shè)計(jì)水深為=6m；投加方式為水射器一點(diǎn)投加。主臭氧接觸池設(shè)計(jì)參數(shù)：臭氧投加量為1.52.5mg/L，取=2.5mg/L=0.0025kg/m3；接觸時(shí)間取=10min；設(shè)計(jì)水深為=6m；投加方式為微氣泡擴(kuò)散投加，三點(diǎn)投加。活性炭濾池設(shè)計(jì)參數(shù)：接觸時(shí)間為=12min；濾速為=10m/h；炭層厚度=2m。二、設(shè)計(jì)計(jì)算1、臭氧投加1.1所需臭氧量D（kgO3/h）式中：D臭氧需要量，kgO3/h； 臭氧投量，kg/m3； Q處理水量，m3/h； 1.06安全系數(shù)。其中，Q=10719m3/h；kg/m3 則：所需臭氧量為：=1.06×0.004×10719=45.45kgO

18、3/h1.2設(shè)備選型選用三臺(tái)型號(hào)為CF-G-2的空氣源大型臭氧發(fā)生器，其中兩臺(tái)臭氧產(chǎn)量為15kg/h（體積為），兩臺(tái)為10kg/h（體積為），兩用一備。1.3接觸池1.3.1預(yù)臭氧接觸池預(yù)臭氧接觸池的容積按下式計(jì)算： 式中，V 預(yù)臭氧接觸池的容積，m3； Q 處理水量，m3/h； 接觸時(shí)間，min，取。則，預(yù)臭氧接觸池的容積為： =714.6m3，取整數(shù)715m3 。為保證維修時(shí)工廠均能繼續(xù)正常工作，因此建設(shè)兩座臭氧接觸池，每座分2格，每座池容積為715÷2=358，每格池容積為358÷2=179；有效水深為6.0m；臭氧接觸池為全封閉鋼筋砼結(jié)構(gòu)，則每座池的土建尺寸為10m

19、×6m×6m每格尺寸為5m×6m×6m1.3.2主臭氧接觸池主臭氧接觸池的容積按下式計(jì)算： 式中，V 預(yù)臭氧接觸池的容積，m3； Q 處理水量，m3/h； 接觸時(shí)間，min，取。則，預(yù)臭氧接觸池的容積為： =1786.5m3，取整數(shù)1786m3 。為保證維修時(shí)工廠均能繼續(xù)正常工作，因此建設(shè)兩座臭氧接觸池，每座分3格，每座池容積為1786÷2=893，每格池容積為893÷2=446；有效水深為6.0m；臭氧接觸池為全封閉鋼筋砼結(jié)構(gòu)，則每座池的土建尺寸為12m×6.2m×6m每格尺寸為4m×6.2m×

20、;6m1.4臭氧投加裝置預(yù)臭氧采用水射器一點(diǎn)投加；主臭氧采用微氣泡擴(kuò)散3點(diǎn)投加。1.4.1射流用水泵選型預(yù)臭氧用單組射流用水泵：Q=100m3/h，H=30m，共三組（兩用一備），配套電機(jī)功率15KW，安裝在格柵間與預(yù)臭氧接觸池之間。1.4.2微孔擴(kuò)散板個(gè)數(shù)n臭氧化氣流量為Q氣=1000D/Y=1000×45.45/20=2272.5m3/h其中，D 臭氧需氧量； Y 臭氧化氣濃度Y為2035 g/m3，取Y=20g/m3折算成發(fā)生器工作狀態(tài)下的臭氧化氣流量Q氣=0.614 Q氣=0.614×2272.51395 m3/h根據(jù)產(chǎn)品樣本提供的資料，所選微孔擴(kuò)散板的直徑d=0.

21、2m，則每個(gè)擴(kuò)散板的面積為：f=d2/4=3.14×0.22/4=0.0314m2使用微孔鈦板，微孔孔徑為R=40m，系數(shù)a=0.19，b=0.066，氣泡直徑取d氣=2mm，則氣體擴(kuò)散速度：=（d氣-aR1/3）/b=（2-0.19×401/3）/0.066=20.46m/h微孔擴(kuò)散板的個(gè)數(shù)n= Q氣/（f）=1395/（20.46×0.0314）2172個(gè)1.5尾氣處理本設(shè)計(jì)采用活性炭法，活性炭用量可按下式計(jì)算： G炭= Q氣C尾×10-3×24t炭/a炭=1395×2×10-3×24×30/5402

22、 kg式中：G炭活性炭用量，kg； Q氣進(jìn)入臭氧發(fā)生器的干燥空氣量，m3/h； C尾尾氣臭氧濃度， g/m3，可取C尾=0.1Y=0.1×20 g/m3=2 g/m3； a炭活性炭吸附容量，gO3/g，取5g/g； t炭活性炭吸附工作周期，d，取30d左右?；钚蕴课街行莘e，按下式計(jì)算： V炭= G炭/炭=402/450=0.89 m3式中：V炭活性炭吸附柱的有效容積，m3； G炭活性炭用量，kg； 炭活性炭的容量，kg/m3，可取450 kg/m3?；钚蕴课街母叨纫话闳?.2m，直徑200500mm，活性炭吸附柱應(yīng)有100%備用，以便輪流工作或再生。2、活性炭濾池活性炭濾池

23、具體設(shè)計(jì)參數(shù)：濾池設(shè)四組n=4，每組分三格N=3。接觸時(shí)間為=1015min；濾速為=10m/h；炭層厚度=2m。采用兩段式氣水反沖洗，第一步氣沖沖洗強(qiáng)度q氣1=12L/(m2·s)， 氣沖時(shí)間T氣=5min；第二步水沖強(qiáng)度q水2=8L/(m2·s)，單獨(dú)水沖時(shí)間T水=8min。沖洗時(shí)間共計(jì)T=13min=0.22h。沖洗周期T=5d。2.1活性炭濾池平面尺寸每組濾池所需面積為 F=268m2單格濾池面積為f=90m2則單格濾池平面尺寸為：L×B=18m×5m 每組濾池平面尺寸為：L×B=18m×15m則濾池過濾時(shí)實(shí)際濾速為：2.3接

24、觸時(shí)間 TL=Hn/ vL=2/10=0.2h=12min式中：TL活性炭濾池的接觸時(shí)間，h； Hn活性炭濾層厚度，m,取Hn=2.5m； vL活性炭濾池的濾速m/h，取vL=10m/h。2.4活性炭充填體積V V=4FHn=4×268×2=2144m32.5每池填充活性炭的質(zhì)量G G= V=2144×0.5=1072 t式中：G每池填充活性炭的質(zhì)量，t； V活性炭充填體積，m3； 活性炭充填密度t/m3，取=0.5t/m3。2.6活性炭濾池的高度HL HL= Hn+H0層+H1+H2=2+0.4+1.70+0.30=4.4m式中：HL活性炭濾池的總高度，m； H

25、n活性炭濾層厚度，2m； H0層承托層厚度為100mm，石英砂厚度為300mm,則H0層=100+300=400mm=0.4m； H1活性炭層以上的水深，m取H1=1.70m； H2活性炭濾池的超高，m，取H2=0.30m。進(jìn)水系統(tǒng)跌落差 0.2 m,進(jìn)水總渠板頂超高 0.5 m,濾池主體部分總凈高 5.1m。2.7反沖洗配水系統(tǒng)濾池采用氣水反沖洗，其中氣沖強(qiáng)度12 L/(m2·s),水沖強(qiáng)度 8 L/(m2·s）。反沖洗進(jìn)水和進(jìn)氣采用氣動(dòng)蝶閥, 排水采用氣動(dòng)翻板閥。單格濾池寬度5 m,每格濾池配備一套 2×2 400×150 型翻板閥，每套含兩組翻板，

26、每組翻板開孔尺寸 L×H=2 400 mm×150 mm，共用一組連桿和氣動(dòng)啟閉裝置,氣動(dòng)裝置設(shè)于排水槽上方。采用大阻力配水系統(tǒng)，其配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。（1）配水干渠干渠始端流速1.01.5 m/s，采用=1.5m/s；干渠始端流量：=fq=18×15×8=2160L/s=2.16/s干渠斷面積：A=/=2.16/1.5=1.44；干渠斷面尺寸采用1.2×1.2=1.44 m2；干渠壁厚采用=0.1m，干渠頂面應(yīng)開設(shè)孔眼。（2）配水支管支管中心距離s為0.20.3m，取s=0.25m；支管總數(shù)n2=2L/s=2×18/0.2

27、5=144（根）；支管流量Q支=Q干/n2=2.16/144=0.015 m3/s；支管直徑采用d支=150mm；流速v支=4Q支/3.14d支2=4×0.015/（3.14×0.152）=0.85m/s支管長(zhǎng)度l1 核算l1/d支=6.65/0.15=4460。（3）支管孔眼孔眼總面積與濾池面積f的比值為0.200.25%，采用=0.20%，則=f=0.0020×18×15=0.54m2；孔眼直徑為912mm，孔徑取d0=12mm=0.012m；單孔面積=d02/4=3.14×0.0122/41.13×10-4m2孔眼總數(shù)n3=/=

28、0.54/（1.13×10-4）4779個(gè)；每一支管孔眼數(shù)（分兩排交錯(cuò)排列）為：n4= n3/n2=4779/144=33.234個(gè)；孔眼中心距s0=2l1/n4=2×6.65/340.40m；孔眼平均流速v0=q/(10)=8/(10×0.20)=4m/s。2.8反沖洗水箱（1）容量VV=1.5×（qft0×60）/1000=1.5×8×18×15×8×60/10001555.2m3式中：V反沖洗水箱容量，m3； q反沖洗強(qiáng)度，L/(s·m2)，取q=8 L/(s·m2)；

29、 f單組活性炭濾池面積，m2； t0濾池的有效沖洗歷時(shí)為812min，min，取t0=8 min。采用兩個(gè)圓形水箱，則每個(gè)水箱的容量為:V=V/2=1555.2/2=777.6m3水箱內(nèi)水深，取h箱=4m,則圓形水箱直徑為（2）設(shè)置高度1）水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失h1管道流量Q沖=q沖=2.16 m3/s；管徑采用D沖=1200mm，查水力計(jì)算表得：v沖=2.794m/s，1000i=6.590, v沖2/2g=0.40管長(zhǎng)l沖=70m；沖洗管道上的主要配件及其局部阻力系數(shù)為：水箱出口1個(gè)，1=0.50；90度彎頭2個(gè)，2=2×0.60=1.20；DN1200閘閥3個(gè)，3=3&

30、#215;0.06=0.18；文氏流量計(jì)1個(gè)，4=1.00；等徑轉(zhuǎn)彎流三通3個(gè)，5=3×1.5=4.5。則，h1=il沖+v2/(2g)=6.590×70/1000+7.38×0.403.41m2）配水系統(tǒng)水頭損失h2h2=8v干2/（2g）+10v支2/（2g）=8×1.52/19.6+10×0.852/19.61.29m3）承托層水頭損失h3 h3=0.022H0層q=0.022×0.4×80.07m4）濾料層水頭損失h4h4=（2/1-1）（1-m0）Hn=（2.65/1-1）（1-0.41）×21.95m式

31、中：h4濾料層水頭損失，m； 2濾料的密度，t/m3，石英砂為2.65 t/m3； 1水的密度，t/m3； m0濾料層膨脹前的孔隙率（石英砂為0.41）； Hn活性炭濾層厚度，m。5）備用水頭h5。取h5=1.5m。則，水箱底至沖洗排水箱的高差為= h1+ h2+ h3+ h4+ h5=3.41+1.29+0.07+1.95+1.5=8.22m第二部分 污水處理廠 A-A-O工藝設(shè)計(jì)說明一、有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)：1、水力停留時(shí)間A-A-O工藝的水力停留時(shí)間t一般采用6-8h，設(shè)計(jì)中取t=8h2、曝氣池內(nèi)活性污泥濃度曝氣池內(nèi)活性污泥濃度一般采用2000-4000mg/L，設(shè)計(jì)中取=3000mg/L。3、

32、回流污泥濃度： 式中：-回流污泥濃度（mg/L) SVI-污泥指數(shù)，一般取100 r-系數(shù)，一般取1.24、污泥回流比：式中：R-污泥回流比 -回流污泥濃度（mg/L)，則有： 解得：R=0.55、TN去除率： 式中 ：e-TN去除率（%） -進(jìn)水TN濃度（mg/L） -出水TN濃度（mg/L） 設(shè)計(jì)中取=15mg/L則 6、內(nèi)回流倍數(shù)： 式中 ：-內(nèi)回流倍數(shù)則有:，設(shè)計(jì)中取為130二、平面尺寸計(jì)算1、總有效容積： V=Qt式中： V-總有效容積（）Q-進(jìn)水總量（），按平均流量計(jì)； t-水力停留時(shí)間（d）設(shè)計(jì)時(shí)采用雙排設(shè)計(jì)，故則 厭氧、缺氧、好氧各段內(nèi)水力停留時(shí)間的比值為1:1:3，則每段的水力停留時(shí)間分別為：厭氧池內(nèi)水力停留時(shí)間 缺氧池內(nèi)水力停留時(shí)間 好氧池內(nèi)水力停留時(shí)間2、平面尺寸曝氣池總面積： 式中：A-曝氣池總面積() h-曝氣池有效水深（m)設(shè)計(jì)中取h=5m則 超高取0.5m，則曝氣池總高為5.5m 每組曝氣池面積： 式中 -每座曝氣池