水處理課程設(shè)計(jì)1

1、第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)資料1.課程設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)規(guī)劃和所給的其它原始資料，設(shè)計(jì)污水處理廠，具體內(nèi)容包括： （1）確定污水處理廠的工藝流程，選擇處理構(gòu)筑物并通過計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖） ； （2）污水廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括：標(biāo)出水廠的范圍、全部處理構(gòu)筑物及輔助 建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性（1圖） ； （3）污水廠工藝流程高程布置，表示原水、各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、水位高度以及 污水廠排放口的標(biāo)高（1圖） ； （4）按施工圖標(biāo)準(zhǔn)畫出主要生物處理構(gòu)筑物（一個(gè)即可）的平面、立面和剖面圖（1 圖） ； （5）按擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的要求，畫出沉淀池的工藝設(shè)計(jì)圖，

2、包括平面圖、縱剖面及橫剖 面圖（1圖） ； （6）編寫設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書。2.課程設(shè)計(jì)原始資料 2.1基本情況 城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的滲濾液來自進(jìn)場(chǎng)垃圾的含水和降雨。滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)是隨不同地區(qū)垃圾組成的不同而變化； 隨季節(jié)不同， 降水量的大小而變化：隨填埋場(chǎng)投入使用年限不同而變化(滲濾液的 BOD5/COD 由 0.6 降為 0.1 左右；  COD 值由 20000mg/L 降為 1000mg/L 左右；NH4 + N 由 1000m g/L 上升至 20002500mg/L 左右等)。 2.2設(shè)計(jì)依據(jù)

3、60;（1）廢水水量及水質(zhì)： 廢水水量：500m 3 /d COD=7000m g/L BOD5=2000 mg/L SS=6167mg/L NH4 + N：2000mg/L Cl ­ =2388mg/L pH：6.2 水溫：20 色度 ：2000 倍 重金屬離子不超標(biāo) （2）氣象水文資料： 風(fēng)向：春季：南風(fēng)（東南） 夏季：南風(fēng)（東南、西南） 秋季：南風(fēng)、北風(fēng) 冬季：西北風(fēng) 氣溫：年平均氣溫：78  最高氣溫：34 

4、 最低氣溫：­10  凍土深度：60cm 地下水位：45m 地震裂度：6 級(jí)地基承載力：各層均在 120kPa 以上 （3）處理后出水水質(zhì)要求 處理后水質(zhì)要求： COD150mg/L BOD560mg/L SS70mg/L NH4 + N25mg/L pH：69 色度100 倍2.3設(shè)計(jì)規(guī)模 擬建污水處理廠的場(chǎng)地為 40×60 平方米的平坦地，位于填埋場(chǎng)人員辦公室的南方。滲濾液自流到污水廠邊的集水池 （V=

5、20m 3 ,池底較污水廠地平面低 6.00m ）。處理后出水管的管底標(biāo)高比污水廠低 5 米。 第二章 污水處理工藝流程的選擇1.計(jì)算依據(jù)廢水水量:500m 3 /d =5.79L/s設(shè)計(jì)水質(zhì):COD=7000m g/L ,BOD5=2000 mg/L ,SS=6167mg/L NH4 + N：2000mg/L Cl ­ =2388mg/L pH：6.2 水溫：20 色度 ：2000 倍 重金屬離子不超標(biāo)&

6、#160;。污水可生化性及營(yíng)養(yǎng)比例：可生化性：BOD/COD=2000/70000.29，難生化降解。去除BOD：2000-60=1940 mg/L。根據(jù)BOD：N：P=100：5：1，去除1940 mg/需消耗N和P分別為N：97 mg/L，允許排放的TN：8 mg/L，故應(yīng)去除的氨N=2000-97-8=1895mg/L，而垃圾滲濾液一般缺少磷。2. 處理程度計(jì)算 表2滲濾液處理程度 項(xiàng)目(單位)COD（mg/L） BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）色度(倍)進(jìn)水水質(zhì)70002000200061672000出水水質(zhì)150602570100去除率97.9%97%94.

7、8%98.9%95%3.工藝流程的選擇與確定3.1滲濾液處理工藝選擇 根據(jù)滲濾液的進(jìn)水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)選擇具體的處理工藝組合方式。主要的組合方式有以下幾種：預(yù)處理+生物處理+深度處理+后處理預(yù)處理+深度處理+后處理生物處理+深度處理+后處理3.2 滲濾液處理工藝比較 由于本設(shè)計(jì)的廢水水質(zhì)濃度較高，要求污染物去除率高。厭氧生物處理工藝中，分析比較UASB和ABR反應(yīng)器的性能特點(diǎn)，總的來說，ABR反應(yīng)器具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、能耗低、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。且ABR處理滲濾液應(yīng)用較廣，極適用于處理高濃度廢水且工藝較成熟，而且不需設(shè)混合攪拌裝置，不存在污泥堵塞問題。啟動(dòng)時(shí)間短，運(yùn)行穩(wěn)定，

8、與SBR工藝的結(jié)合運(yùn)用十分成熟，適合此次滲濾的厭氧處理。好氧生物處理中SBR工藝是現(xiàn)在較為成熟的，且本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水量也滿足SBR的處理要求，同時(shí)SBR對(duì)有機(jī)物和氨氮都具有很高的去除率。綜合考慮，我們選擇采用ABRSBR處理工藝。 對(duì)厭氧生物處理部分的UASB和ABR法進(jìn)行比較，如表3-2。表3-2 UASB與ABR的比較工藝UASBABR優(yōu)點(diǎn)1.無混合攪拌設(shè)備 2.污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題3.內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備 UASB 1. 占地面積小，操作簡(jiǎn)單，碳酸低2. 系統(tǒng)的處理效果和運(yùn)行的穩(wěn)

9、定性高3. 不需要安裝三相分離器， 只要一臺(tái)污泥回流泵即可。4. 控制上要求低， 容易控制， 不需要顆粒污泥5. 污泥流失量少缺點(diǎn)1.污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力2.對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。1.自動(dòng)化控制要求高。3.3工藝流程說明進(jìn)水沼氣回收系統(tǒng)格柵活性炭吸附塔加藥間混凝沉淀池消毒池調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池吹脫塔 SBR池ABR池吸收塔出水出水污泥濃縮池圖3-3滲濾液處理工藝流程圖采用吹脫法與ABR+SBR法相結(jié)合的深度處理工藝流程，如圖3-3所示。第三章 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算1 污水處理部分1.1格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算作用 盡可能去除堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較大懸浮物，并保續(xù)處理設(shè)施能正常

10、運(yùn)行。格柵的攔污主要是對(duì)水泵起保護(hù)作用。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=500m³/d=0.0058m³/s柵前流速0.7m/s過柵流速0.9m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙e=20mm柵前部分長(zhǎng)度0.5m格柵傾角=60º 單位格柵量0.05m³柵渣/10³m³污水設(shè)計(jì)計(jì)算 確定格柵前水深(h)根據(jù)最優(yōu)水里斷面公式 取 v:進(jìn)水渠道內(nèi)流速 有柵前水深 柵條間隙數(shù)(n) 柵槽有效寬度(B) 進(jìn)水渠道有效寬部分長(zhǎng)度(L1)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度(L2)過柵水頭損失(h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3,則根據(jù)公式其中，-阻力系數(shù)，與柵條

11、斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42 K-系數(shù)，格柵受污染物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)2 0.3m則柵前槽總高度0.074+0.30.4m則柵后槽總高度0.5m柵槽總長(zhǎng)度(L)每日柵渣量計(jì)算(W）1.2 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池的作用 本次設(shè)計(jì)設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)池，一個(gè)用于吹脫塔前，用石灰調(diào)節(jié)pH值至11，增加游離氨的量，使吹脫效果增加，去除更多的氨氮。另一個(gè)用于吹脫塔后，用酸將pH值降低至8左右，達(dá)到后續(xù)生物處理所適宜的范圍。兩個(gè)調(diào)節(jié)池使用同一種尺寸。同時(shí)對(duì)滲濾液水質(zhì)、水量、酸堿度和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其平衡。一般所用的堿性藥劑有Ca(OH)2、CaO或NaOH

12、，雖然NaOH做藥劑效果更好一點(diǎn)，但考慮到成本問題本設(shè)計(jì)用CaO作試劑。設(shè)計(jì)參數(shù)平均流量：=20.8m3/h停留時(shí)間：t=6h設(shè)計(jì)計(jì)算 調(diào)節(jié)池容積： V= ·t 式中：V調(diào)節(jié)池容積，m3；最大時(shí)平均流量，； t停留時(shí)間， 計(jì)算得：調(diào)節(jié)池容積V=20.8×8=116.4m3調(diào)節(jié)池尺寸： 調(diào)節(jié)池的有效水深一般為1.5m2.5m，設(shè)該調(diào)節(jié)池的有效水深為2.5m，調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。采用矩形池，調(diào)節(jié)池表面積為： 式中：A調(diào)節(jié)池表面積，m2； V調(diào)節(jié)池體積， H調(diào)節(jié)池水深，m。計(jì)算得：調(diào)節(jié)池表面積 ，取67m2 取池長(zhǎng)L=19m，則池寬B=5m。 考慮調(diào)節(jié)池的超高為0.3m，則調(diào)節(jié)

13、池的尺寸為：19m×5m×2.8m=266 m3，在池底設(shè)集水坑，水池底以i=0.01的坡度滑向集水。1.3 吹脫塔設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明 吹脫塔是利用吹脫去除水中的氨氮，在塔體中，使氣液相互接觸，使水中溶解的游離氨分子穿過氣液界面向氣體轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫氮的目的。NH3溶解在水中的反應(yīng)方程式為：NH3+H2ONH4+OH- 從反應(yīng)式中可以看出，要想使得更多的氨被吹脫出來，必須使游離氨的量增加，則必須將進(jìn)入吹脫塔的廢水pH值調(diào)到堿性，使廢水中OH-量增加，反應(yīng)向左移動(dòng)，廢水中游離氨增多，使氨更容易被吹脫。所以在廢水進(jìn)入吹脫塔之前，用石灰將pH值調(diào)至11，使廢水中游離氨的量增加，通過

14、向塔中吹入空氣，使游離氨從廢水中吹脫出來。 圖 吹脫塔示意圖 吹脫塔內(nèi)裝填料，水從塔頂送入，往下噴淋，空氣由塔底送入，為了防止產(chǎn)生水垢，所以本次設(shè)計(jì)中采用逆流氨吹脫塔，采用規(guī)格為25×25×2.5mm的陶瓷拉西環(huán)填料亂堆方式進(jìn)行填充。吹脫塔示意圖如圖所示。 表 吹脫塔進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)7000200020006167去除率30%40%80%50%出水水質(zhì)490012004003083.5設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量=500m3/d=20.8m3/h=5.8×10-3 m3/s設(shè)計(jì)淋水密度q=100 m3/（m2·d

15、）氣液比為2500m3/m3廢水設(shè)計(jì)計(jì)算吹脫塔截面積 A= 式中：A吹脫塔截面積，m2； 設(shè)計(jì)流量，m3/d；q設(shè)計(jì)淋水密度，m3/（m2·d）。計(jì)算得：吹脫塔截面積A=吹脫塔直徑D=空氣量設(shè)定氣液比為2500 m3/m3水，則所需氣量為：500×2500=1.25×106 m3/d=14.5m3/s空氣流速填料高度采用填料高度為5.0m，考慮塔高對(duì)去除率影響的安全系數(shù)為1.4，則填料總高度為5×1.4=7.0 m.1.4 ABR池設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明 ABR池采用常溫硝化。廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板作下向流動(dòng)。下向流室水平截面僅為上向流室水平截面的四分之一，所

16、以，下向流室水流速大，不會(huì)堵塞。而上向流室過水截面積大，流速慢，不僅能使廢水與厭氧污泥充分混合，接觸反應(yīng)，又可截留住厭氧活性污泥，避免其流失，保持反應(yīng)器內(nèi)厭氧活性污泥高濃度。在上、下向流室隔墻下端設(shè)置了一個(gè)45°轉(zhuǎn)角，起到對(duì)上向流室均勻布水的作用，共設(shè)計(jì)了6個(gè)上下向流室，11塊擋板。ABR池示意圖如圖3.4.1所示。 圖 ABR池示意圖表 ABR進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)490012004003083.5去除率85%30%5%90%出水水質(zhì)735840380308.35設(shè)計(jì)參數(shù)有效水深設(shè)為Hh=2.5m，超高H2=0.3me產(chǎn)氣率，取e=0

17、.25m3氣/kgCOD；ECOD去除率，去E=85%。設(shè)計(jì)計(jì)算上向流室截面積A1 式中：A1上向流室截面積，m2；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；V1上向流室水流上升速度，一般為13m/h，取V1=1.5m/h。計(jì)算得：上向流式截面積取上向流室寬度B1=3.5m，則其長(zhǎng)度L1=4m。反應(yīng)上向流室和下向流室的水平寬度比為5:1，即下向流室寬度B2=0.7m，長(zhǎng)度與上向流室相同為L(zhǎng)2=4m。下向流室流速V2 式中：V2下向流室流速，m/h；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d； B2下向流室寬度，m； L2下向流室長(zhǎng)度，m。計(jì)算得：下向流室流速有效水深設(shè)為Hh=2.5m，超高H2=0.3m，頂部厚度0.2m，

18、則總水深H=3.0m，ABR池尺寸為：31m×4m×3.0m=372m3，停留時(shí)間。在6個(gè)上向流室的頂部中央各設(shè)一個(gè)沼氣出口，尺寸為150mm，并設(shè)計(jì)有300mm長(zhǎng)的直管段。為防止氣體外泄，把出水槽方向設(shè)計(jì)為向下。產(chǎn)氣量G 式中：G產(chǎn)生的沼氣量，m3/d； e產(chǎn)氣率，取e=0.25m3氣/kgCOD；Q max 設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0進(jìn)水平均COD，mg/L；ECOD去除率，去E=85%。計(jì)算得：產(chǎn)氣量 每天產(chǎn)生的沼氣量為520m3/d。1.5 SBR池設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明 SBR 工藝是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。核心是SBR 反應(yīng)

19、池，SBR法的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置（潷水器)，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。表3-3 SBR進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)735840380308.35去除率85%90%85%90%出水水質(zhì)110.25845730.9設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=500m3/d=20.

20、8m3/h=5.8×10-3 m3/s；BOD5污泥負(fù)荷Ls=0.2kgBOD/(kgMLSS·d)；排水比 ；反應(yīng)池水深H=5m；安全高度=0.6m；污泥濃度MLSS=3000mg/L；需氧量系數(shù)a=1.0kgO2/kgBOD5；池寬與池長(zhǎng)之比為1：1；反應(yīng)池?cái)?shù)N=2；設(shè)計(jì)計(jì)算 曝氣時(shí)間TA 式中：TA曝氣時(shí)間，h； S0進(jìn)水平均BOD5，mg/L； LsSBR污泥負(fù)荷，一般為0.030.4kgBOD/(kgMLSS·d)； 排水比（反應(yīng)池總?cè)莘e與充水容積之比）一般為26； X反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度，mg/L。 計(jì)算得：曝氣時(shí)間沉淀時(shí)間TS 式中：Ts沉

21、淀時(shí)間，h； 排水比； 安全高度； Vmax活性污泥界面的初始沉降速度，m/h；H反應(yīng)器水深，m； X反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度，mg/L。 計(jì)算得：污泥界面初始沉降速度Vmax =4.6×104×3000-1.26=1.91m/h 沉淀時(shí)間 排出時(shí)間TD=2h周期數(shù)n一周期所需時(shí)間TCTA+TS+TD=8.4+0.97+2=11.37h周期數(shù)n= 取n=2，則TC=12h進(jìn)水時(shí)間 式中：TF進(jìn)水時(shí)間，h； TC一個(gè)周期所需時(shí)間，h； N一個(gè)系列反應(yīng)池?cái)?shù)量。 計(jì)算得：進(jìn)水時(shí)間TF=h反應(yīng)池容積V 式中：V各反應(yīng)池容積，m3； N反應(yīng)池的個(gè)數(shù)； n周期數(shù)； Qmax日最大

22、廢水處理量，m3/d。 計(jì)算得： 反應(yīng)池容積 反應(yīng)池尺寸： 單個(gè)反應(yīng)池面積 因SBR池長(zhǎng)和池寬比一般在1:11:2 所以取SBR池長(zhǎng)L=10m，則SBR池寬B=9m。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 需氧量 需氧量Oa為有機(jī)物(BOD)氧化需氧量O1、微生物自身氧化需氧量O2、保持好氧池一定的溶解氧O3所需氧量之和。即Oa=O1+O2+O3 =aQmax（S0-Se） 式中：需氧量，kgO2/d；a需氧量系數(shù)，kgO2/kgBOD5,取a=1.0；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0進(jìn)水BOD5，kg/ m3；Se出水BOD5，kg/ m3。 計(jì)算得：需氧量=1.0×500×(840-84)

23、15;10-3=378kgO2/d 周期數(shù)n=2，反應(yīng)池?cái)?shù)N=2，則每個(gè)池一個(gè)周期的需氧量 =kgO2/d 以曝氣時(shí)間TA=8.4h為周期的需氧量為 kgO2/d1.6 混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明 本次設(shè)計(jì)的滲濾液色度為2000倍，pH值為6左右。由于高分子混凝劑具有良好的絮凝效果、脫色能力和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，一般優(yōu)先考慮使用高分子混凝劑。根據(jù)常用混凝劑的應(yīng)用特性，選用聚合氯化鋁(PAC)作為混凝劑，混凝劑的投加采用濕投法。聚合氯化鋁適宜pH59，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，效率高，耗藥量小、絮體大而重、沉淀快，受水溫影響小，投加過量對(duì)混凝效果影響小，適合各類水質(zhì)，對(duì)高濁度廢水十分有效，因此適合本次設(shè)計(jì)。

24、本次選擇的聚合氯化鋁混凝劑為液態(tài)。表3-4 混凝沉淀池進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（mg/L）項(xiàng)目(單位)COD（mg/L） BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）色度(倍)進(jìn)水水質(zhì)110.25845730.92000去除率50%50%20%60%95%出水水質(zhì)55.14245.612.4100設(shè)計(jì)參數(shù)混凝劑最大投量，取=40mg/Ln每日配制次數(shù)，一般為26次，取n=2C噴口出流系數(shù)，一般為0.90.95，取C=0.9 g重力加速度，9.81m/s2溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一般取10%20%，取=10%設(shè)計(jì)計(jì)算混凝劑用量計(jì)算 設(shè)計(jì)中取日處理水量Qmax=500m3，最大投加量amax=40m

25、g/L，平均amax=30mg/L。計(jì)算得： 混凝沉淀池： . 豎流式沉淀池中心管計(jì)算a.最大秒流量qmax 式中：qmax最大秒流量，m3/s；n沉淀池?cái)?shù)，取n=2。Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/s； 計(jì)算得：最大秒流量qmax = b.中心管有效過水?dāng)嗝娣eA1 式中：A1中心管有效過水?dāng)嗝娣e，m2； qmax最大秒流量，m3/s； 污水在中心管內(nèi)的流速，一般取0.03m/s。 計(jì)算得：中心管有效過水?dāng)嗝娣eA1= c.中心管有效直徑d0 式中：d0中心管有效直徑，m； A1中心管有效過水?dāng)嗝娣e，m2。 計(jì)算得：中心管有效直徑d0= 喇叭口直徑；反射板直徑中心管高度h2（沉淀池的工作高度） 式中：h

26、2中心管高度，m； 污水在沉淀區(qū)的上升速度，取=0.0005m/s； t沉淀時(shí)間，取t=1.5h。計(jì)算得：中心管高度h2=0.0005×1.5×3600=2.7m 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3 式中：h3中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m； qmax最大秒流量，m3/s； 喇叭口直徑，m。污水由中心管與反射板之間縫隙的出流速度，取=0.02m/s； 計(jì)算得：中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3=沉淀池工作部分有效斷面積A2 式中：A2沉淀池工作部分有效斷面積，m2； qmax最大秒流量，m3/s； 污水在沉淀區(qū)的上升速度，取=0.0005m/s。計(jì)算得：沉淀

27、池工作部分有效斷面積A2=沉淀池總面積A= A1+ A2=0.097+11.6=11.697m2沉淀池直徑D 式中：D沉淀池直徑，m；A沉淀池總面積，m2。計(jì)算得：沉淀池直徑D= 校核池徑水深比 ，符合要求。 校核集水槽出水堰負(fù)荷q0 式中：q0集水槽出水堰負(fù)荷，；qmax最大秒流量，m3/s；D沉淀池直徑，m。 計(jì)算得： 集水槽出水堰負(fù)荷q0= 符合要求，可不另設(shè)輻射式水槽。 污泥量V 式中：V污泥量，m3；Kz污水總變化系數(shù)，Kz =1.5；污泥密度，=1000kg/m3； qmax最大秒流量，m3/s； C1、C2進(jìn)出水懸浮物濃度，kg/m3；P0污泥含水率，取P0=90%；T兩次清除污

28、泥相隔時(shí)間，取T=2d。設(shè)混凝沉淀池對(duì)懸浮物的去除率為80%，混凝階段產(chǎn)生的絮體濃度為60 mg/L，混凝后污水的本體的SS濃度為60 mg/L：進(jìn)水懸浮物濃度C1=60+60=120mg/L=0.12kg/m3出水懸浮物濃度C2=0.12×(10.8)=0.024 kg/m3 計(jì)算得污泥量V=每池污泥體積 污泥室圓截錐部分的高度 式中： h5污泥室圓截錐部分的高度，m； D沉淀池直徑，m；截椎側(cè)壁傾角，取°； d圓錐底部直徑，取d=0.1m； h5= 沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中：H沉淀池總高度，m； h1超高，取h1=0.5m； h2中心管高度，

29、m； h3中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m； h4緩沖層高，h4=0m； h5污泥室圓截錐部分的高度，m。 計(jì)算得：沉淀池總高度H=0.5+2.7+0.2+0+2.7=6.1m2 污泥處理部分2.1 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明 污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。根據(jù)本次設(shè)計(jì)知整個(gè)工藝流程產(chǎn)泥量較小，因此選擇一個(gè)不帶中心管的間歇式重力濃縮池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖 污泥濃縮池 本次設(shè)計(jì)的污泥來源：SBR工藝產(chǎn)生的剩余污泥；豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生的污泥。由于ABR池將產(chǎn)生的污泥送入污泥濃縮池的同時(shí)，污泥濃縮池中的污泥又有部分回流至ABR池中，因此，ABR池中污泥進(jìn)出同步進(jìn)行時(shí)，進(jìn)

30、入的污泥量可抵消產(chǎn)生的污泥量。設(shè)計(jì)參數(shù) a，b計(jì)算系數(shù)，取a=0.9，b=0.05； 污泥密度，=1000kg/m3； P1剩余污泥含水率，一般為99.2%99.6%，取P1=99.5%； 沉淀池中懸浮物的去除率，取=80%； P濃縮前含水率，取P=99%； 泥斗側(cè)壁傾角，取°。Pt出泥含水率，取Pt =97%。設(shè)計(jì)計(jì)算 污泥量的確定及計(jì)算 a. SBR池產(chǎn)生剩余污泥量V1 式中：X每日排放的剩余污泥量，kg/d；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；SrBOD5降解量，kg/ m3；W曝氣池有效容積，m3；XvMLVSS濃度，kg/ m3； a，b計(jì)算系數(shù)，取a=0.9，b=0.05；V1S

31、BR池產(chǎn)生剩余污泥量，m3/d； 污泥密度，=1000kg/m3；f系數(shù)，f=0.8；X反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度，kg/ m3 ； P1剩余污泥含水率，一般為99.2%99.6%，取P1=99.5%。 計(jì)算得： MLVSS濃度Xv =0.8×4000×10-3=3.2 kg/ m3 每日排放的剩余污泥量 SBR池產(chǎn)生剩余污泥量 V1= b. 豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量V2=0.32m3/d c.濃縮前污泥總量V= V1+ V2=52+0.32=52.3m3/d污泥固體濃度C C= 式中：C污泥固體濃度，kg/m3； P濃縮前含水率，取P=99%； 污泥密度，=1000

32、kg/m3。 計(jì)算得：污泥固體濃度C=(1-0.99)×1000=10 kg/m3 濃縮池面積A 式中：A濃縮池面積，m2；V污泥量，m3/d；C污泥固體濃度，kg/m3； M濃縮池污泥固體負(fù)荷，取M=30kg/( m2·d)。 計(jì)算得： 濃縮池面積A= 濃縮池直徑D= 濃縮池高度計(jì)算 a. 濃縮池工作部分高度h1 式中：h1濃縮池工作部分高度，m； T濃縮時(shí)間，一般為1016h，取T=10h； V污泥量，m3/d； A濃縮池面積，m2。 計(jì)算得：濃縮池工作部分高度h1= b.濃縮池有效水深H1 式中：H1濃縮池有效水深，m； h1濃縮池工作部分高度，m； h2濃縮池超高，

33、取h2=0.3m； h3濃縮池緩沖層高度，取h3=0.3m。 計(jì)算得：濃縮池有效水深H1=h1+h2+h3=1.25+0.3+0.3=1.85m c.污泥斗深度h4 式中：h4污泥斗深度，m； D濃縮池直徑，m； d污泥斗底部直徑，取d=0.1m； 泥斗側(cè)壁傾角，取°。 計(jì)算得：污泥斗深度h4=2.9m d.濃縮池總高度H= H1+ h4=1.85+3.3=5.2m 污泥斗容積 式中： V1污泥斗容積，m3； h4污泥斗深度，m； R污泥斗上部半徑，R=0.9m； r污泥斗下部半徑，r=0.05m。 計(jì)算得： 污泥斗容積 濃縮后污泥量V2 式中：V2濃縮后污泥量，m3/d； V污泥量

34、，m3/d；P濃縮前含水率，取P=99%； Pt出泥含水率，取Pt =97%。 計(jì)算得：濃縮后污泥體積排泥周期取排泥周期T=5h2.2 吸附塔設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明 本次設(shè)計(jì)選用粒狀炭，粒狀炭吸附劑的再生采用高溫加熱再生法。 表吸附塔進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)8452.523.822.4去除率50%44%41%60%出水水質(zhì)4229.4148.9設(shè)計(jì)參數(shù) 粒狀炭有效粒徑=0.8mm； 空塔線速10m/h； 通水倍數(shù)n=5.0m3/kg； 粒狀炭炭層密度=400kg/ m3； 接觸時(shí)間t=30min。設(shè)計(jì)計(jì)算 吸附塔截面積A 式中：A吸附塔截面積，m2； Q

35、max設(shè)計(jì)流量，m3/h； 空塔線速，m/h。 計(jì)算得：吸附塔截面積A=2.08m2 吸附塔直徑D=2.65m ，選用D=3.0m 塔內(nèi)炭層高度h （ 式中：h塔內(nèi)炭層高度，m； 空塔線速，m/h； t接觸時(shí)間，h。 計(jì)算得： 塔內(nèi)炭層高度h=10×=5m 炭層容積V=Ah=2.08×5=10.4m3 吸附塔所需活性炭質(zhì)量G G=V 式中：G吸附塔所需活性炭質(zhì)量，kg； 粒狀炭炭層密度，kg/ m3； V炭層容積，m3。 計(jì)算得：吸附塔所需活性炭質(zhì)量G=400×10.4=4146kg 每日總需炭量g 式中：g每日總需炭量，kg/d； Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；

36、n通水倍數(shù)，m3/kg。 計(jì)算得：每日總需炭量g=2.3 消毒池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的水量及水質(zhì)，選擇采用液氯進(jìn)行消毒，去除滲濾液中的細(xì)菌和病毒，使出水達(dá)標(biāo)，順利排放到水體接觸消毒池選擇一座六組四廊道式平流式消毒接觸池。設(shè)計(jì)參數(shù) 水力停留時(shí)間T=0.5h=30min； 設(shè)計(jì)最大加氯量=4.0mg/L； 消毒池有效水深h=2.0m； 一座消毒池格數(shù)n=2。設(shè)計(jì)計(jì)算接觸池容積V 式中：V接觸池容積，m3； Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/h； T水力停留時(shí)間，h。 計(jì)算得：接觸池容積V=20.8×0.5=10.4m3 校核：接觸池長(zhǎng)L=5m，消毒池寬B=2m，每格池寬b=1m長(zhǎng)寬比L/b=5/1=5，符合要求。實(shí)際消毒池容積V=LBh=5×2×2=20m3。 經(jīng)校核滿足有效停留時(shí)間的要求。取消毒池超高h(yuǎn)=0.3m，接觸池總高度H=h+ h=2.0+0.3=2.3m加氯量W 式中：W加氯量，kg/d； 設(shè)計(jì)最大加氯量