某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設(shè)計說明書

1、目錄目錄I第1章 總論11.1 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容11.2 基本資料1 污水水量與水質(zhì)1 處理要求1 處理工藝流程1 氣象與水文資料1 廠區(qū)地形1第2章 污水處理工藝流程說明2第3章 處理構(gòu)筑物設(shè)計33.1 格柵間和泵房3 設(shè)計參數(shù)3 污水泵站設(shè)計流量和揚(yáng)程的確定3 水泵機(jī)組的選擇3 集水池容積及其布置4 水泵機(jī)組布置4 吸水管路的布置4 壓水管路的布置4 泵站揚(yáng)程的校核5 泵站輔助設(shè)施5 細(xì)格柵63.2 沉砂池8 鐘式沉砂池選型8 排砂設(shè)計9 進(jìn)水設(shè)計9 出水設(shè)計93.3 生物反應(yīng)池10 好氧池的計算10 缺氧池的計算12 厭氧池的計算13 剩余污泥量的計算14 曝氣系統(tǒng)計算143.4 二沉池1

2、7 沉淀部分水面面積18 沉淀部分直徑18 實際水面面積18 實際表面負(fù)荷18 沉淀部分有效水深18 沉泥斗尺寸18 沉淀池總高18 沉淀池池邊高度18 徑深比校核19 堰口負(fù)荷校核19 固體負(fù)荷校核19 進(jìn)水設(shè)計計算19 出水設(shè)計193.5 消毒池20 接觸池容積20 接觸池表面積21 接觸池長度21 污泥容積21 池高21 加氯量的確定21 進(jìn)水設(shè)計21 出水設(shè)計21 消毒接觸池水頭損失223.6 濃縮池23 剩余污泥量的計算23 污泥濃度Xr23 濃縮池尺寸的計算23 濃縮后污泥體積24 濃縮后分離出的污水流量24第4章 主要設(shè)備說明25第5章 污水廠總體布置265.1 主要構(gòu)（建）筑物

3、與附屬建筑物265.2 污水廠平面布置275.3 污水廠高程布置27第1章 總論1.1 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設(shè)計1.2 基本資料1.2.1 污水水量與水質(zhì)城市污水資料該市工業(yè)企業(yè)及公共建筑排水量和水質(zhì)資料1.2.2 處理要求污水經(jīng)二級處理后應(yīng)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。符合以下具體要求：COD60 mg/L，BOD520 mg/L，SS20 mg/L，TN15 mg/L，NH3-N5 mg/L, TP=1 mg/L。1.2.3 處理工藝流程1.2.4 氣象與水文資料項目溫度值項目溫度值年平均溫度（）21.8月平均溫度（）年最低氣溫（）0

4、.0月最低氣溫（）32.6年最高氣溫（）38.7月最高氣溫（）9.7溫度在-10以下的天數(shù)0溫度在0以下的天數(shù)0年降雨量（mm/年）1049.1年蒸發(fā)量（mm/年）常年主導(dǎo)風(fēng)向SE最大風(fēng)速（m/s）1.2.5 廠區(qū)地形與地質(zhì)資料（1） 廠區(qū)附近地下水位標(biāo)高561.00米（地表下）（2） 廠區(qū)附近地質(zhì)構(gòu)造為亞粘土（3） 城區(qū)排水干管進(jìn)廠處A官底設(shè)計標(biāo)高為581.00米（4） 受納水體底部設(shè)計標(biāo)高為571.00米（5） 廠區(qū)內(nèi)地勢為西北高，東南低第2章 污水處理工藝流程說明根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并結(jié)合考慮需脫氮除磷的要求，城市污水處理廠設(shè)計采用A2/O工藝。該工藝污水處理流程為：原

5、污水 粗格柵 污水泵房 出水井 細(xì)格柵 沉砂池 初沉池生物反應(yīng)池 二沉池 消毒池 出水 回流泵房第3章 處理構(gòu)筑物設(shè)計取變化系數(shù)為1.4，水量計算如下Q平均=Q設(shè)計3.1 格柵間和泵房3.1.1 設(shè)計參數(shù) 污水處理廠總泵站設(shè)計參數(shù)如下。1.設(shè)計流量：Q設(shè)計=765.39L/s；2.污水廠進(jìn)水管：D=1000mm，H/D=0.745，I=0.75，流速v=0.9m/s，管底標(biāo)高=581.00m，管底埋深=5.0m；3.提升后水位標(biāo)高：590.00m；4.泵房位置：選擇在污水處理廠廠區(qū)內(nèi)，地面標(biāo)高為586.00m；3.1.2 污水泵站設(shè)計流量和揚(yáng)程的確定 污水泵站設(shè)計流量按最高日最高時污水流量Q設(shè)

6、計=765.39L/s計算。揚(yáng)程按以下步驟進(jìn)行計算：1.柵前水面標(biāo)高=來水管管內(nèi)底標(biāo)高+管內(nèi)水深=581.00+0.745=581.745m；2.柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水面標(biāo)高格柵水頭損失=581.7450.1=581.645m；3.集水池最低水位標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高集水池有效水深=581.6452.0=579.645m；4.水泵靜揚(yáng)程=出水井水面標(biāo)高集水池最低水位標(biāo)高=590.00579.645=10.355m；水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的壓力損失估算為1.5m，自由水頭損失為1.5m。因此水泵揚(yáng)程H=10.355+1.5+1.5=13.355m。3.1.3 水

7、泵機(jī)組的選擇 考慮來水的不均勻性，易選擇兩臺以上及兩臺以上的機(jī)組工作，以適應(yīng)流量的變化。查水泵樣本，選用KWPk300-400型水泵4臺，3用1備。單泵的性能參數(shù)如下：流量Q=6251250 m3/h，揚(yáng)程H=717.9m，轉(zhuǎn)速n=960r/min，水泵效率=83%，電機(jī)功率N=3775kW。水泵安裝尺寸如下（單位：mm）：DN1=300，DN2=300，A=180，A1=582，B=180，F(xiàn)=1000，H1=500，H2=400，M1=360，M3=60，N1=900，N3=200，R=390，W=780，I=125，I1=39，M2=250，N2=750，N4=140，S1=28，S2=

8、18選定電機(jī)型號為Y315S-6型三相鼠籠式異步電動機(jī)，其參數(shù)如下：額定電流A=142A，額定功率N=75kW，轉(zhuǎn)速n=980r/min，重量W=180kg。滿足要求。3.1.4 水泵機(jī)組布置 由水泵樣本查得，KWPk300-400型水泵基座平面尺寸為1989mm×750mm，混泥土基礎(chǔ)平面尺寸比機(jī)座平臺尺寸各邊加大200mm并考慮施工情況取整，即為2200mm×950mm。基礎(chǔ)頂面高于地面0.2m，水泵基礎(chǔ)并排布置，基礎(chǔ)間距1.2m，便于水泵的維修。3.1.5 吸水管路的布置 為了保證良好的吸水條件，每臺水泵設(shè)單獨的吸水管，每條吸水管的設(shè)計流量均為918.47m3/h，給

9、水管管材采用鋼管，D=450mm，流速v=1.2m/s，i=4.49。水泵進(jìn)出口D=300mm，流速v=2.8m/s，管長L=2.5m。 在吸水管的起端設(shè)DN600×450進(jìn)水喇叭口1個（），吸水管路上設(shè)DN450閘閥1個（=0.1），DN450×300偏心漸縮管1個（=0.2）。吸水管水平段具有向水泵方向上升5的坡度，便于排除吸入管內(nèi)的空氣。 3.1.6 壓水管路的布置 由于出水井距泵房距離較小，每臺水泵的壓水管路直接接入出水井，這樣可以節(jié)省壓水水管上的閥門。壓水管管材采用鋼管，D=350mm，流速v=2.0m/s，i=16.8，管長L=20m。壓水管上設(shè)1個DN300&

10、#215;350的漸縮管1個（=0.25），DN350的橡膠柔性接口1個（=0.1），DN350的閥門1個（=0.1），DN350的止回閥1個（=2.5），DN350的彎頭3個（=0.5）。壓水管水平段具有向出水井方向上升5的坡度，將管內(nèi)的空氣趕出。3.1.7 泵站揚(yáng)程的校核 在水泵機(jī)組選擇之前，估算泵站揚(yáng)程H為13.355m，其中靜揚(yáng)程為10.355m，動揚(yáng)程按3.0m估算，其中還含有1.5m的自由水頭損失。機(jī)組布置完后，需要進(jìn)行校核，看所選水泵在設(shè)計工況下能否滿足揚(yáng)程要求。在水泵總揚(yáng)程中靜揚(yáng)程和自由水頭損失兩項無變動，吸、壓管路損失一項則需詳細(xì)計算。1.水泵吸水管水頭損失=0.108m2.

11、水泵壓水管水頭損失=1.324m所以，吸、壓管路損失為0.108+1.324=1.432m<1.5m（估算值），與估計的揚(yáng)程基本相同，選定的水泵機(jī)組合適。3.1.8 泵站輔助設(shè)施 為保證泵站的正常高效運行，還需設(shè)置以下輔助設(shè)施。1.水泵集水井反沖管水泵運行時，集水井內(nèi)可能淤積一些沉淀的污泥，影響水泵吸水管吸水性能。設(shè)計中選擇每臺水泵壓水管道上引入集水井內(nèi)一條反沖管道，用來反沖洗集水井內(nèi)淤積的污泥，經(jīng)反沖浮起的污泥與污水一同由水泵送走。反沖管道采用鋼管，管徑DN50mm。反沖管出口采用DN50×40mm的漸縮管，用以增大出口流速。2.泵房內(nèi)排水水泵房內(nèi)地面做成1%的坡度，坡向集水

12、槽和集水坑。集水槽寬0.2m，深0.2m，坡向集水坑水坑。集水坑平面尺寸0.5×0.5m，深0.6m。選擇一臺潛污泵排水，將泵房內(nèi)積水排至集水井內(nèi)。3.泵房內(nèi)通風(fēng)設(shè)計中選擇機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)換氣次數(shù)為5-10次/ h，通風(fēng)換氣體積按地面以下泵房體積計算，地面以上泵房體積不計入。選擇二條通風(fēng)管道，通風(fēng)管道采用防阻燃塑料管，管徑DN300mm。通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)口設(shè)在泵房底部，距離室內(nèi)地面0.5m，排風(fēng)口設(shè)在屋頂之上。4.起重設(shè)備為方便泵房內(nèi)水泵和電機(jī)的安裝、維修和更換，在泵房內(nèi)設(shè)置起重設(shè)備。設(shè)計中選擇SC型，起重量1t，起升高度12m的手動雙軌小車。5.出水井水泵壓水管出口接入出水井內(nèi)

13、，出水井平面尺寸8.6m×2.0m。6.管道支架布置泵房內(nèi)沿地面敷設(shè)的管道或閥門下設(shè)支墩，沿墻壁架空的管道設(shè)支架，管道接近屋頂敷設(shè)時設(shè)吊架，所有支墩、支架和吊架的間距小于2m，管道需固定牢固，不得震動。7.管墻套管管道穿過泵房墻壁和集水井池壁時設(shè)穿墻防水套管，防水套管與墻壁垂直安裝，水泵管道與防水套管間用止水材料堵塞，兩端采用石棉水泥密封，防止?jié)B水。3.1.9 細(xì)格柵格柵計算剖面圖格柵計算平面圖1.柵前進(jìn)水渠設(shè)計設(shè)柵前水深h=0.6m，柵前流速為v0=0.8m/s，則柵前渠寬：B1= =1.59m，取B1=1.6m取超高h(yuǎn)1=0.3m，則有柵前進(jìn)水渠高H1=h+h1=0.6+0.3=

14、0.9m2.柵條間隙數(shù)柵條間隙數(shù)用以下公式計算：N= 式中 Q設(shè)計污水廠設(shè)計流量（m3/s）； 格柵傾角（o），取=60o； h柵前水深（m），h=0.6m； v過柵流速（m/s），取v=0.9m/s； b格柵間隙寬度（m），取b=0.010m； n格柵組數(shù)，取n=2。 將上述數(shù)值代入上式，則柵條間隙數(shù)：N= = = 66 個3.柵槽寬度 設(shè)柵條寬度S=0.01m，則柵槽寬度B2=S（n-1）+bn=0.01×（66-1）+0.010×66=1.31m總槽寬：B=2B2=2×1.31=2.62m則污水在柵槽內(nèi)的流速v1=0.49m/s。4.通過格柵的水頭損失設(shè)柵條

15、斷面為銳邊矩形斷面，水頭損失可用下式計算h2= 式中 k系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般k=3； 形狀系數(shù)，本設(shè)計中柵條采用銳邊矩形斷面，=2.42； S柵條寬度（m）； g重力加速度（m/s2）。則通過格柵的水頭損失h2=0.260m5.進(jìn)水渠道漸寬部分長度設(shè)進(jìn)水渠道漸寬部分展開角1=20 o，渠寬B1=1.4m，進(jìn)水渠水深h=0.6m，則漸寬部分長度l1=1.7m明渠漸擴(kuò)引起的局部水頭損失為：hm=0.008m6.柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度 出水渠漸窄部分長度為進(jìn)水渠漸寬長度的一半，即：l2=0.85m明渠漸縮引起的局部水頭損失為：=0.03m7.柵槽總長度柵槽總長度按下式

16、計算：L= l1+ l2+0.5+1.0+ 式中 l1進(jìn)水渠道漸寬部分長度（m），l1=1.00； l2柵槽與出水渠道漸縮長度（m），l2=0.50； H1柵前槽高（m），H1=h+h1，h1=0.30m； 格柵傾角（o），=60o。則柵槽總長度L=1.7+0.85+0.5+1.0+=4.57m8.柵后槽總高度柵槽總高度按下式計算：H2=h+ h1+ h2=0.6+0.3+0.3=1.2m 9.每日柵渣量每日柵渣量按下式計算：W= 式中 W1柵渣量（m3/103m3），取W1=0.1；帶入上述數(shù)值，則每日柵渣量W=6.6m3/d>0.2 m3/d故采用機(jī)械清渣3.2 沉砂池本設(shè)計采用的是

17、具有脫氮除磷能力的A2/O工藝，為了保證除磷脫氮效果，不能采用曝氣沉砂池。而是選用沉砂效果好、占地省的旋流沉砂池。旋流沉砂池分為鐘氏沉砂池和比氏沉砂池兩種，每種根據(jù)處理水量差別都有不同的型號。沉砂池在設(shè)計時個數(shù)不能少于2個，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計；當(dāng)污水量較少時可以考慮一用一備。3.2.1 鐘式沉砂池選型 據(jù)城市污水處理廠的設(shè)計水量Q設(shè)計=66130m3/d，則每個池子的設(shè)計水量鐘式沉砂池各部分尺寸圖Q砂進(jìn)=33065 m3/d故選鐘氏沉砂池型號300的池子。其尺寸見表。型號300鐘式沉砂池尺寸ABCDEFGHJKL305010006101200300155045030045080013503.2

18、.2 排砂設(shè)計 城市污水的含砂量按106m3污水沉砂30 m3計算，其含水率為60%，容量為1500kg/m3。則每天排砂量為1.98 m3，即2970kg。沉砂通過吸砂泵送至砂水分離器，脫水后的清潔砂粒外運，分離出來的水回流至泵房吸水井。3.2.3 進(jìn)水設(shè)計 污水通過格柵出水渠后，由沉砂池的進(jìn)水渠分流到兩個鐘式沉砂池中。3.2.4 出水設(shè)計 污水經(jīng)過沉砂池后由出水渠流進(jìn)出水渠，出水渠將兩個沉砂池的出水通過管道送往初沉池配水井。輸水管道管徑為800mm，管內(nèi)最大流速為1.10m/s。3.3初沉淀池初次沉淀池是二級污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物，在生物處理構(gòu)筑物前各種沉淀池優(yōu)缺點和適用條件池型優(yōu)點缺點

19、適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)（3）施工簡易（4）平面布置緊湊（5）排泥設(shè)備已趨定型（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥時每個泥斗需單獨設(shè)排泥管，操作量大（3）采用機(jī)械排泥時，設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡單（2）占地面積?。?）池子深度大，施工困難（2）對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差（3）池徑不宜過大，否則布水不勻適用于小型污水處理廠幅流式（1）多為機(jī)械排泥，運行可靠，管理較簡單（2）排泥設(shè)備已定型化機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高適用于大、中型污水處理廠面。處理的對象是懸浮物（英文縮寫SS，約可

20、去除40%55%以上），同時可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%30%，主要是懸浮性BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負(fù)荷。沉淀池按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和幅流式。沉淀池各種池型優(yōu)缺點和適用條件見表。經(jīng)上述比較，為取得良好的沉淀效果，初次沉淀池選用平流式沉淀池。1. 池表面積設(shè)表面負(fù)荷q=2m3/（m2·h），則池子總表面積A為：A=1377.7m22. 沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時間t=1.5h，則h2=qt=2×1.5=3.0m3.沉淀部分有效容積V=Q設(shè)計t=2755.4×1.5=4133.1m34.池長設(shè)水平流速

21、v1=8mm/s，L=v1t×3.6=8×1.5×3.6=43.2m，取L=44m5.池子總寬度B=31.31m6.池子個數(shù)設(shè)每格池寬b=8.0m，n=3.91，取n=4個7.校核長寬比、長深比長寬比：=5.5>4,（符合要求）長深比：=14.67，10<14.67<16，（符合要求）8.池子總高度H1=h1+h2+h3+h4式中 h1超高（m），取h1=0.4m； h2有效水深（m），h2=3.0m；h3緩沖層高度（m），取h1=0.5m； h4泥斗高度（m），h4= h4+ h4"=0.3+3.0=3.3m。H1=0.4+3.0+0

22、.5+3.3=7.2m9.污泥部分所需的容積V=式中 S每人每日污泥量L/（人·d），取S=0.5 L/（人·d）； N設(shè)計人口數(shù)（人），N=205000人； T兩次清除污泥時間間隔（d），取T=2d；V=205m310.每格池污泥部分所需的容積V"=51.25m311.污泥斗容積采用單排2個污泥斗進(jìn)行排泥，單個污泥斗尺寸V1=式中 f1斗上口面積（m2）； f2斗下口面積（m2）； h4"泥斗高度（m）。其中h4"=3.0m，則污泥斗尺寸 V1=16.12 m312.污泥斗以上梯形部分污泥容積V2=式中 l1、l2梯形上、下底邊長（m）；h4

23、梯形的高度（m）。其中h4=（44.0+0.5-3.8）×0.01=0.41m，l1=44.0+0.5=44.5m，l2=3.8。V2=94.05m313.污泥斗和梯形部分污泥容積2V1+V2=2×16.12+94.05=126.29m3>69m3滿足要求。沉淀池排泥采用行走小車掛泥機(jī)，小車沿池壁頂?shù)膶?dǎo)軌往返行走，使刮板將沉泥刮入污泥斗，被刮入污泥斗的沉泥，再用靜水壓法排出池外，進(jìn)水壓力H1.5m。排泥管直徑D=200mm，插入污泥斗，上端伸出水面以便清通。3.4生物反應(yīng)池生活污水中，SS平均濃度為CSS´=100mg/L ,COD平均濃度為CCOD

24、0;=400mg/L，BOD平均濃度為CBOD´=220mg/L，TN平均濃度為CN´=40mg/L，TP平均濃度為CP´=8mg/L。城市污水資料該市工業(yè)企業(yè)及公共建筑排水量和水質(zhì)資料則進(jìn)入污水處理廠的水質(zhì)如下：=130.50mg/L=490.97mg/L=261.25mg/L=36.32mg/L=7.04mg/L 污水處理要達(dá)到GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，需考慮脫氮磷，故需對污水進(jìn)行二級強(qiáng)化處理，采用A2/O工藝。污水經(jīng)過一級處理，COD按降低25%考慮，BOD5按降低25%考慮，SS按去除50%考慮。則污水二級處理進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)如下表：污水二級處理進(jìn)

25、出水水質(zhì) （mg/L）CODBOD5SSTNTP進(jìn)水368.23195.9365.2536.327.04出水6020201513.4.1好氧池的計算 好氧池的計算采用污泥齡法。1.設(shè)計污泥齡的計算硝化菌生長速率= 式中 N出水NH4+-N的濃度，d-1，N=8mg/L； T污水溫度，T=21.8； DO好氧池中的溶解氧濃度，mg/L，DO=2mg/L； KO2氧的半速常數(shù)O2，mg/L，取KO2=1.3mg/L；設(shè)PH=7.2，帶入各值，得=0.174d-1最小污泥停留平均時間為=5.75d則設(shè)計污泥停留時間式中 SF安全系數(shù)，取SF=2.0；帶入各值，得=11.5d2.確定混合液懸浮固體濃度

26、式中 r與停留時間、池身、污泥濃度有關(guān)的系數(shù)，一般r=1.2； SVI污泥指數(shù)，SVI=133。帶入各值，得=9000mg/L設(shè)污泥回流比R=50%，曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度=3000 mg/L3.好氧池尺寸計算式中Y污泥產(chǎn)率系數(shù)，取Y=0.6；Lj，Lch進(jìn)、出水BOD5濃度（mg/L）；X好氧池混合液懸浮固體濃度（mgMLSS/L）；Kd污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)（d-1），取Kd =0.05d-1；好氧池設(shè)計污泥齡（d）代入各值，得=12087.79m3將好氧池分為兩組，則每組好氧池體積V=6043.90m3水力停留時間t=3.08h好氧池池深取h2=5.0m，則每組好氧池的面積F=1208.78m

27、2池寬取B=7.0m，=1.4，介于12之間，符合規(guī)定。池長L=172.68m長寬比=24.67>10，符合規(guī)定。設(shè)3廊道式好氧池，廊道長L´=57.6m取超高h(yuǎn)1=0.5m，則池總高度H= h1+ h2=0.5+5.0=5.5m。3.4.2缺氧池的計算 普通A2/O工藝的脫氮是由缺氧池和厭氧池共同完成的,厭氧池將回流污泥中的硝態(tài)氮反硝化,缺氧池將混合液內(nèi)回流中的硝態(tài)氮反硝化,兩池對脫氮都做出了貢獻(xiàn)。但考慮到A2/O工藝中缺氧池的含碳有機(jī)物濃度低于A/O脫氮工藝中缺氧池的濃度,反硝化速率要比A/O脫氮系統(tǒng)中的缺氧池低些,池容應(yīng)該大些,為安全計,將厭氧池對脫氮的貢獻(xiàn)忽略不計, A

28、2/O工藝中的缺氧池容積仍按A/O脫氮工藝中的缺氧池容積計算。1.反硝化NO3-N的去除量計算 硝化產(chǎn)生NO3-N為36.32mg/L，出水NO3-N=15mg/L，反硝化去除NO3-N為36.32-15=21.32mg/L，則去除NO3-N量M=1003.1kg/d。2.缺氧池懸浮固體總量（MLSS）的計算污水溫度T=21.6，查反硝化速率與溫度之間關(guān)系圖，可知反硝化速率qD.T=3.3mgNO3-N/（gMLSS·h）=0.0792 kgNO3-N/（kgMLSS·d）。則缺氧池MLSS總量為W=12665.4kgSS3.缺氧池尺寸計算混合液污泥濃度X=3000mg/L

29、，缺氧池容積為VD=4221.8m3將缺氧池分為兩組，則每組缺氧池體積V=2110.9m3水力停留時間t=2.14h缺氧池池深取h2=5.0m，則每組缺氧池的面積F=422.18m2池寬取B=7.3m，池長L=57.6m取超高h(yuǎn)1=0.5m，則池總高度H= h1+ h2=0.5+5.0=5.5m。4.內(nèi)回流比計算TN的去除率EN=58.7%，內(nèi)回流比=142.13%設(shè)計取R內(nèi)=150%。3.4.3厭氧池的計算 厭氧池容積VA由生物除磷容積VA´及用于脫氮的容積VAD兩部分組成，其中VAD約為VD的15%，即VAD=15%×VD=15%×4221.8=633.27m

30、3設(shè)計中污泥回流比采用R=50%， VA´=0.75Q（1+R）=0.75×1960.4×（1+50%）=2205.5m3則有厭氧池容積VA= VA´+VAD=2205.5+633.27=2838.77m3將厭氧池分為兩組，則每組厭氧池體積V=1419.39m3水力停留時間t=1.45h厭氧池池深取h2=5.0m，則每組厭氧池的面積F=283.88m2池寬取B=4.9m，池長L=57.6m取超高h(yuǎn)1=0.5m，則池總高度H= h1+ h2=0.5+5.0=5.5m3.4.4剩余污泥量的計算 剩余污泥量是微生物降解BOD生成污泥量，微生物內(nèi)源代謝及污泥中所

31、含的不可生物降解和惰性懸浮物三項構(gòu)成的綜合結(jié)果。其中前兩項的差值，也就是活性污泥的凈增值量，為剩余活性污泥量。1.降解BOD生成污泥量W1=YQ（Lj-Lch）=0.6×47050×（0.196-0.02）=4968.48kg/d2.內(nèi)源呼吸分解泥量W2=KdVXv=Kd（VO+VD+VA）Xf=0.05×（12087.79+4221.8+2838.77）×3×0.75=2154.19kg/d3.不可生物降解和惰性懸浮物（NVSS）W3=Q（So-Se）×50%=47050×）×50%=1058.63kg/d4.剩

32、余污泥W= W1- W2+ W3=4968.48-2154.19+1058.63=3872.92kg/d其中剩余活性污泥量XW= W1- W2=4968.48-2154.19=2814.29kg/d污泥含水率P=99.2%，則剩余污泥濕污泥量=484.12m3/d3.4.5曝氣系統(tǒng)計算 本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由空壓機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置和一系列的連通管道組成。1.平均時需氧量=式中 a´、b´、c´分別為1、4.6、1.42；Lr生物反應(yīng)池去除BOD5濃度（kg/m3）；Lj、Lch進(jìn)、出水BOD5濃度（kg/m3）；Nr氨氮去除量（kg/m3）；ND硝態(tài)

33、氮去除量（kg/m3）； Nko、Nke進(jìn)、出水凱式氮濃度（kg/m3）；NOe 出水硝態(tài)氮濃度濃度（kg/m3）；Xw剩余活性污泥量（kg/d）。按照GB19818-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，要求排放TN15mg/L，在污水溫度>12，氨氮8mg/L。設(shè)進(jìn)水凱式氮約等于總氮，出水凱式氮約等于出水氨氮標(biāo)準(zhǔn)，即Nko=36.32mg/L =0.036kg/m3，Nke=8mg/L=0.008kg/m3，則出水中硝態(tài)氮濃度NOe=7mg/L=0.007kg/m3。O2=1×66130×（0.196-0.02）+4.6×47050×（0.036-0.008）-

34、0.12×2814.29-4.6×47050×（0.036-0.008-0.007）-0.12×2814.29 ×0.56-1.42×2814.29=9360kg/d=390kg/h2.最大時需氧量O2（max）=1×66130×（0.196-0.02）+4.6×66130×（0.036-0.008）-0.12×2814.29-4.6×66130×（0.036-0.008-0.007）-0.12×2814.29×0.56-1.42×28

35、14.29=14976kg/d=624kg/h 3.每日去除的BOD5值Lr =47050×（0.196-0.02）=8208.8kg/d4.去除每kgBOD的需氧量O2=1.14kg O2/kgBOD55.最大時需氧量與平均時需氧量之比=1.66.供氣量的計算好氧池采用膜片式微孔曝氣器，敷設(shè)與距池底0.2m處，淹沒水深4.8m，計算溫度按最不利的溫度條件考慮，定為40。查要在蒸餾水中的溶解度表得，水中溶解氧飽和度Cs（40）=9.17mg/L；Cs（40）=7.63mg/L。（1）空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力Pb=1.013×105+9.8×4.8×10

36、3=1.483×105Pa（2）空氣離開曝氣池時，氧的百分比式中 EA空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對膜片式微孔曝氣器，取值12%。代入EA值，得：=18.43%（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度8.93mg/L（4）換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量取值=0.82；=0.95；C=2.0；=1.0，代入各值，得：相應(yīng)的最大時需氧量為=846.98kg/h（5）曝氣池平均時供氣量=6560m3/h（6）曝氣池最大時供氣量=10457m3/h（7）去除每kg BOD5的供氣量=19.18m3空氣/kg BOD5（8）每m3污水的供氣量=3.35m3空氣/m3污水（9）本系統(tǒng)的空氣總用量按好氧

37、池最大時供氣量10457m3/h計。 （10）空氣管路系統(tǒng)計算按圖所示的A2/O反應(yīng)池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共3根干管，在每根桿管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)30條配氣豎管。每根豎管的供氣量為=218.67m3/h曝氣池平面面積為2417.56 m2 每個空氣管擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.55 m2計，則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為=4396個A2/O反應(yīng)池平面圖為安全計，本設(shè)計采用4500個曝氣器，每個豎管上安設(shè)的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為：=150 個每個空氣擴(kuò)散器的配氣量為=1.46m3/h（11）空壓機(jī)的選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m處，

38、因此，空壓機(jī)所需壓力為P=（5-0.2+1.0）×9.8kPa=57kPa空壓機(jī)供氣量最大時 10457m3/h=174.28m3/min平均時6560m3/h=109.33m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用RE-150型轉(zhuǎn)速為1250r/min的羅茨鼓風(fēng)機(jī)4臺。該鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓58.8kPa，風(fēng)量36.9m3/min，所配電機(jī)功率55kW。正常條件下，2臺工作，2臺備用，高負(fù)荷時3臺工作，1臺備用。3.5二沉池二次沉淀池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥，澄清混合液。本設(shè)計采用輻流式二沉池，中心進(jìn)水，周邊出水本設(shè)計中Q =0.545m3/s=1960.42m3/h，

39、擬建2座二沉池，并列運行，單池表面負(fù)荷q=1.2m3/（m2·h），沉淀時間t=3.0h。3.5.1沉淀部分水面面積F=816.84m23.5.2沉淀部分直徑D=32.25m，取33m3.5.3實際水面面積=854.87m23.5.4實際表面負(fù)荷=1.14m3/（m2·h）3.5.5沉淀部分有效水深h2=qt=1.2×3.0=3.6m3.5.6沉泥斗尺寸本設(shè)計采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底設(shè)坡度0.05，坡向中心。沉泥斗為放空時用，取泥斗尺寸r1=1.0m，r2=0.5m，h5=1.25m。h4=（15.0-1.0）×0.05=0.7mV5=1.36m3

40、3.5.7沉淀池總高設(shè)超高h(yuǎn)1=0.5m，緩沖層高h(yuǎn)3=0.5mH= h1+ h2+ h3+ h4+ h5=0.5+3.6+0.5+0.7+1.25=6.6m3.5.8沉淀池池邊高度H´= h1+ h2+ h3=0.5+3.6+0.5=4.6m3.5.9徑深比校核=9.2，介于612之間，符合要求3.5.10堰口負(fù)荷校核=2.63L/（s·m）<4.34 L/（s·m）3.5.11固體負(fù)荷校核=123.83kg/（m3·d）<150 kg/（m3·d）3.5.12進(jìn)水設(shè)計計算(1)進(jìn)水中心管直徑DN=700mm，v=1.27m/s中

41、心管內(nèi)徑DN=1000mm,外徑DN=1200mm中心筒上開孔10個，潛孔尺寸為0.3×0.8(m*m)(2)穿孔流速V為:V=Q/A=0.545/(0.3×0.8×13)=0.17m/s通過潛孔水頭損失h=1.50×0.17×0.17/19.6=0.002m中心筒外加穩(wěn)流罩式沉淀池進(jìn)水均勻，直徑DN=2000mm,穩(wěn)流罩高1.0m平均分布100mm的孔洞320個3.5.13出水設(shè)計（1）集水槽二沉池單池流量Q單池=0.273m3/s，如果采用單側(cè)集水，則堰上負(fù)荷q=2.63L/（s·m）>1.7L/（s·m）因此采用

42、一條環(huán)形雙側(cè)溢流集水槽。設(shè)槽寬B2=0.8m，槽中流速v=0.8m/s，集水槽為平底，集水槽終點水深為=0.43m槽內(nèi)起點水深h6=，其中hk=0.230m，得h6=0.49m（2）三角堰考慮平頂堰在施工技術(shù)上要求很高，且很難校正，因此出水采用90°直角三角堰。堰前設(shè)擋板，攔截浮渣。設(shè)堰高h(yuǎn)8=0.15m，則單個堰齒寬b=2h=2×0.15=0.30m 雙側(cè)溢流集水槽外堰距池邊2.0m，內(nèi)堰距池邊2.7m。則雙側(cè)溢流集水槽外堰上堰齒數(shù)n1=320 個雙側(cè)溢流集水槽內(nèi)堰上堰齒數(shù)n2=306 個則堰池總數(shù)n= n1+ n2 =320+306=626個單個堰齒流量q0=4.36-

43、4m3/s堰上水頭損失H=0.040m堰后自由跌落0.15m。3.6消毒池經(jīng)過沉砂池、曝氣池、二沉池的處理，污水中BOD5及SS雖大部分被去除，但其中仍有大量病原、微生物和寄生蟲卵。如不消毒，仍有可能引起環(huán)境污染，造成病原傳播。本設(shè)計采用兩組三廊道平流式消毒接觸池，兩組平行運行，接觸時間t=0.5h，液氯消毒。3.6.1接觸池容積V=490.11m33.6.2接觸池表面積設(shè)有效水深h2=3.0m，則每座接觸池的表面積F=163.37m23.6.3接觸池長度設(shè)池寬B=5.0m，池廊道總長L´=32.67m則每廊道長L=10.89m，取L=11m長寬比=6.53，符合要求。廊道轉(zhuǎn)彎處寬3

44、.0m。3.6.4污泥容積經(jīng)前期處理后，污水產(chǎn)生的污泥量為0.2L/（m3），含水率為96%。則接觸池中每天產(chǎn)生的污泥量W=0.2×47050=9410L/d=9.41m3/d產(chǎn)生的污泥由刮泥機(jī)刮至進(jìn)水端，然后由排泥管送至污泥脫水機(jī)房。3.6.5池高取超高h(yuǎn)1=0.3m，池底坡度i=0.01，則H= h1+ h2+iL=0.3+3.0+0.01×16=3.46m，取H =3.5m3.6.6加氯量的確定二級處理后，污水加氯量取10mg/L，則每日加氯量Q=47050×10×10-3=470.5kg/d3.6.7進(jìn)水設(shè)計在二沉池至消毒池的途中設(shè)有閘閥井，接出

45、超越管線和接氯管，后由一三通將污水分為兩條管道分別直接送入消毒接觸池中。流量Q=0.273m3/s，設(shè)管徑D=800mm，流速v1=0.55m/s；在接入消毒接觸池時漸擴(kuò)至D=1000mm，流速v2=0.35m/s。3.6.8出水設(shè)計采用平頂矩形薄壁堰出流，堰寬為消毒接觸池兩廊道寬度，即b=7.0m，堰上水頭=0.12m堰后自由跌落0.15m，出水槽寬=0.9m設(shè)出水槽流速v=1.10m/s，水深為=0.55m3.6.9消毒接觸池水頭損失hf= 式中 隔板轉(zhuǎn)彎處的局部阻力系數(shù)，往復(fù)式隔板取=3； n水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)，n=2； Ln該廊道總長度（m），Ln =48m； C謝才系數(shù)，； Rn該廊道過水

46、斷面水力半徑（m）； vn廊道中水流速度（m/s）； v0轉(zhuǎn)彎處水流速度（m/s）。消毒接觸池廊道為水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù)n´=0.013，廊道過水?dāng)嗝嫠Π霃?0.28m帶入謝才系數(shù)公式，得=78.214廊道中水流速度vn=0.1m/s廊道轉(zhuǎn)彎處寬3.0m，則轉(zhuǎn)彎處流速vn=0.03m/s帶入上述各值，得消毒接觸池水頭損失hf=0.0002m3.7污泥濃縮污泥濃縮是通過降低污泥中的空隙水含量，使體積非常大的污泥減容，從而減小池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。設(shè)計只對來自二沉池的剩余污泥進(jìn)行濃縮，污泥濃縮前含水率P1=99.2%，濃縮后污泥含水率P2=97

47、%。1.剩余污泥量的計算A2/O工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量為=484.12m3/d 2.污泥濃度Xr前設(shè)反應(yīng)池中混合液污泥濃度X =3000mg/L，污泥回流比為50%，則由可推出Xr=9000 mg/L=9g/L。3.濃縮池尺寸的計算采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力濃縮池，濃縮污泥固體通量取M =35kg/(m2·d)。濃縮池的面積A =式中 QS污泥量（m3/d）； C污泥固體濃度（g/L）； M 濃縮池污泥固體通量（kg/(m2·d)）。 A =124.49m2采用2個污泥濃縮池，則濃縮池直徑D=9m取污泥濃縮時間T =18h，則濃縮池工作部分高度h1=3.0m超

48、高取h2=0.3m，緩沖層高取h3=0.3m。濃縮池總高度H=h1+h2+h3=3.0+0.3+0.3=3.6m4.濃縮后污泥體積V=129m3/d=1.49L/s5.濃縮后分離出的污水流量=355.02m3/d=4.11L/s3.8貯泥池1.貯泥量的計算采用矩形貯泥池，貯存來自初次沉淀池和濃縮池的污泥量。初沉池中的SS處理程度按50%考慮，則來自初沉池的污泥量Q1為式中 C1、C2進(jìn)、出初次淀池的SS濃度（kg/m3）； P0初沉池排放污泥含水率，P0=97%。帶入各值，得=511m3/d來自污泥濃縮池的污泥量Q2=129m3/d。則貯泥量Q=Q1+Q2=511+129=640m3/d，設(shè)貯

49、泥池為2座。2.貯泥池的尺寸計算設(shè)貯泥池的貯泥時間t=8h，池高h(yuǎn)2=3.5m，則貯泥池表面積F為F= =30.48 m2設(shè)貯泥池池寬B=5.0，池長L=6.1m。貯泥池底部為斗形，下底為0.6m×0.6m，高度h3=2m，設(shè)超高h(yuǎn)1=0.5m，則貯泥池的總高H為H=h1+h2+h3=0.5+3.5+2=6.0m3.9污泥消化池本設(shè)計采用固定蓋式消化池，兩極消化。一級消化池污泥投配率為5%，二級消化池污泥投配率為10%，消化溫度為3335。一級消化池進(jìn)行加溫、攪拌；二級消化池不加熱、不攪拌，利用一級消化池的余溫。本設(shè)計采用消化形式為中溫厭氧消化。其原理是：污泥在無氧條件下，由兼性菌和

50、專性厭氧菌降解污泥中的有機(jī)物，使之產(chǎn)生CO2和CH4，使污泥得到穩(wěn)定，故污泥厭氧消化又稱為污泥生物穩(wěn)定。厭氧消化被分為兩個階段過程，第一階段酸性發(fā)酵階段，有機(jī)物在產(chǎn)酸細(xì)菌的作用下分解成脂肪酸及其他產(chǎn)物，并和成細(xì)胞；第二階段是甲烷發(fā)酵階段，脂肪酸在專性厭氧菌-產(chǎn)甲烷菌作用下轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。1.消化池一般規(guī)定及參數(shù)取值如下。（1）溫度中溫厭氧消化，消化溫度為3335，有機(jī)物負(fù)荷2.53.0kgBOD/(m3/d)，產(chǎn)氣量1.01.3m3/(m3d)，一級消化時間約為20天，二級消化時間約為10天，本設(shè)計為消化溫度為35的二級消化。新鮮污泥年平均溫度為16，日平均溫度為10，全年平均溫度為4.

51、2。（2）投配率中溫消化投配率以5%8%為宜，相應(yīng)消化時間為2012.5天，有機(jī)物降解率大于40%。一級消化池污泥投配率為5%，二級消化池污泥投配率為10%。（3）混合與攪拌目的在于使消化菌與有機(jī)物充分接觸。實踐證明，有攪拌比無攪拌產(chǎn)氣量增加30%。因此，一級消化進(jìn)行加溫攪拌。（4）污泥濃度污泥固體含量一般采用3%4%，最大可行范圍為10%12%。兩極消化后，污泥的含水率一般達(dá)到92%左右。（5）PH值與堿度消化系統(tǒng)中，應(yīng)保持堿度在2000mg/L(以CaCO3計)以上，使其具有足夠的緩沖能力，可有效防止PH下降。（6）C/N比以（1020）：1為宜。（7）污泥的投配方式污泥投配方式分為間歇性

52、投配和連續(xù)性投配，本設(shè)計選用連續(xù)性投配，它能夠為污泥消化創(chuàng)造一個良好的消化環(huán)境，運行良好，但管理水平要求較高。2.污泥厭氧消化的工藝選擇二級消化工藝為兩個消化池串聯(lián)運行，生污泥首先進(jìn)入一級消化池中，接受攪拌與加熱，消化溫度達(dá)到35，并設(shè)有集氣設(shè)備，不排除上清液。污泥中的有機(jī)物分解主要在一級消化池中進(jìn)行，產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的80%。經(jīng)一級消化池消化的污泥重力排入二級消化池，二級消化池內(nèi)污泥不加熱、不攪拌，利用一級消化的余溫進(jìn)行消化。二級消化池的溫度保持在2026。二級消化池應(yīng)設(shè)有集氣設(shè)備并撇除上清液，產(chǎn)氣量占總產(chǎn)氣量的20%。同時，二級消化池還起著污泥濃縮池的作用。消化池池頂結(jié)構(gòu)為固定蓋式，截圓錐

53、形。池頂中部設(shè)集氣罩，通過管道與沼氣柜直接連通，防止產(chǎn)生負(fù)壓。3.8.1消化池容積計算 消化池采用二級消化，一級污泥投配率為5%，二級污泥投配率為10%。1.一級消化池的計算一級消化池的總?cè)莘eV為V=12800m3采用2座一級消化池，則每座池子的有效容積V0=6400m3消化池直徑D為D=25m集氣罩直徑d1采用2m，池底下錐體直徑d2采用2m，集氣罩高度h1采用2m，上錐體高度h2采用3m，消化池柱體高度h3應(yīng)大于=12.5m，取為13m，下錐體高度h4采用1m，則消化池的總高度H為H=h1+h2+h3+h4 =2+3+11+1=17m集氣罩容積V1為V1=6.3m3弓形部分容積V2為=53

54、3.4m3圓柱部分容積V3為=3808.0m3下錐體部分容積V4為=121.4m3則消化池的有效容積V0為3808.0+121.4=3929.4m32.二級消化池的計算二級消化池的總?cè)莘eV為V=6400m3二級消化池共設(shè)1座，與2座一級消化池串聯(lián)，二級消化池的各部分尺寸與一級消化池相同。3.8.2消化池各部分表面積計算 集氣罩表面積F1為=15.7m2池頂表面積F2為=44.7m2則池蓋表面積共為F1+F2=15.7+44.7=60.4m2池壁表面積（地上部分）F3為3.14×25×6=471m2池壁表面積（地下部分）F4為3.14×25×5=392.5m2池底表面積F5為=3.14×9.55×（12.5+1）=404.8m23.8.3 沼氣混合攪拌計