市生活污水處理CASS工藝的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、中文題目：阜新市5萬(wàn)m3dt生活污水處理CASS工藝設(shè)計(jì)外文題目：THEFUXINCITY50000m2a二SEWAGETREATMENTPLANTCASSPROCESSDESIGN畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共頁(yè)圖紙共張完成日期2013年6月答辯日期2013年7月摘要本設(shè)計(jì)主要工藝是使用CASS技術(shù)處理生活污水。循環(huán)活性污泥法CASS工藝是一種將變?nèi)莘e活性污泥法和生物選擇器原理有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，具有同步脫氮除磷的特點(diǎn)，并以序批曝氣-非曝氣方式運(yùn)行的間歇活性污泥處理工藝。本設(shè)計(jì)在總體布局上簡(jiǎn)單有序，在進(jìn)水口設(shè)置格柵，主要除去污水中較大的漂浮物和懸浮物；接下來(lái)設(shè)置兩座沉砂池，主要除去污水中細(xì)小的無(wú)機(jī)顆粒；還設(shè)

2、置了濾池，處理方法除去污水中的懸浮物；并且本設(shè)計(jì)設(shè)置CASS工藝作為除去污水中有機(jī)物的生物處理工藝。CASS池的前部是生物選擇區(qū)，即預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后裝了可升降自動(dòng)撇水裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)同時(shí)可連續(xù)進(jìn)水，間斷排水。關(guān)鍵詞：CASS工藝;處理生活污水；連續(xù)進(jìn)水；間斷排水AbstractCASScycleactivatedsludgeshortisdevelopedonthebasisoftheSBRprocess.ThatisabiologicalselectorincreaseinSBRpool

3、waterside,toachieveacontinuousflow,intermittentdrainage.Themainpurposeofthebio-selectoristoenablethesystemtochooseaflocculationbacterium,itsvolumetoabout10%oftheentirepond.Biologicalselectionprocesstofollowtheaccumulationofactivatedsludgematrix-reproductiontheory,sothattheactivatedsludgeintheadsorpt

4、ionprocesswhereinexperiencingahighload,thenintheprimaryreactionzonethroughalowerloadmatrixdegradationstage,inordertocompletetheentirethewholeprocessofmatrixdegradationandsludgeregeneration.Theprocessasearlyasapplicationsinforeigncountries,inordertobetteritsintroductiondigestiondevelopmentofanewsewag

5、etreatmentprocesssuitableforChina'snationalconditions,theGeneralArmamentDepartment,EngineeringandResearchInstituteEnvironmentalProtectionCenterin1994inthelaboratoryoftheentiresystemsimulationexperiment,investigatetheeffectofnitrogenandphosphorusremovalmechanismandcharacteristicsoftheCASSprocessa

6、troomtemperaturesewage,colddomesticsewage,pharmaceuticalandchemicalindustrialwastewatertreatmentprocess,valuabledesignparametersandprocessoperationguidingexperience.CASSfrontofthepoolareaofbiologicalselectionprocreationzone,therearofthemainreactionzone,thewatercanberaisedandloweredautomaticallywrite

7、deviceisinstalledinthemainreactionzone.Theentireprocessofaerationsedimentationdrainageruninthesamepondcycle,eliminatingtheneedforconventionalactivatedsludgesecondarysedimentationtankandsludgereturnsystem;continuouswater,intermittentdrainage.Keywords:CASSprocess;cycleactivatedsludge;continuouswater;i

8、ntermittentdrainage、兒、4刖百?gòu)目傮w上看，我國(guó)是一個(gè)水資源貧乏的國(guó)家，人均占有水資源量只有世界平均水平的1/4,在世界銀行連續(xù)統(tǒng)計(jì)的153個(gè)國(guó)家中居世界第八十八位。按目前的正常需要和不超過(guò)地下水，全國(guó)年缺水總量約為300億到400億立方米。同時(shí)水資源在時(shí)間和空間上分布不平衡。有限的水資源總量中60%70%是難以控制和利用的洪水，黃淮海流域入口，糧食產(chǎn)量和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值運(yùn)站全國(guó)的2/3左右，但其多年平均水資源量站全國(guó)的7.2%。專(zhuān)家預(yù)計(jì)，2030年我國(guó)跟口將接近16億，城市化水平將達(dá)52%,在充分考慮節(jié)水病扣除必須的生態(tài)環(huán)境需水后，全國(guó)預(yù)計(jì)的用水量已經(jīng)接近河里利用水量的上限，從

9、一定意義上說(shuō)，水資源短缺已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要因素。水體污染包括地表水污染和地下水污染兩部分，生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)的工業(yè)廢水，工業(yè)垃圾、工業(yè)廢氣、生活污水和生活垃圾都能通過(guò)不同滲透方式造成水資源的污染。長(zhǎng)期以來(lái)，用于工業(yè)生產(chǎn)污水直接外派而引起的環(huán)境事業(yè)屢見(jiàn)不鮮，它給人類(lèi)生產(chǎn)、生活帶來(lái)極壞的影響，因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)、生活中的排放的廢水加以控制目錄摘要IIAbstractIV前言V1概論11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)11.2 設(shè)計(jì)要求11.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料11.3.1 項(xiàng)目概況11.3.2 水質(zhì)情況11.4 污水的主要來(lái)源21.5 環(huán)境概況21.6 污水處理廠廠址22.污水處理系統(tǒng)34.1 1處理程度計(jì)算3

10、4.1.1 CODcr的處理程度34.1.2 溶解性BOD5的處理程度34.1.3 SS的處理程度44.1.4 NH3-N的處理程度44.1.5 TP的處理程度44.2 設(shè)計(jì)計(jì)算54.3 泵站的設(shè)計(jì)計(jì)算94.4 集水池124.5 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算124.6 沉砂池的選擇計(jì)算164.6.1 沉砂池的選擇164.6.2 沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算一般規(guī)定174.6.3 設(shè)計(jì)參數(shù)174.6.4 設(shè)計(jì)計(jì)算174.7 配水井的設(shè)計(jì)194.7.1 設(shè)計(jì)要求194.7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算204.8 CASS池的設(shè)計(jì)計(jì)算214.8.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)214.8.2 曝氣時(shí)間TA234.8.3 沉淀時(shí)間TS234.8.4 排水時(shí)間T

11、D244.8.5 周期數(shù)的確定244.8.6 進(jìn)水日間TF254.8.7 CASS反應(yīng)池容積計(jì)算254.8.8 CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸264.8.9 反應(yīng)池液位控制264.8.10 需氧量274.8.11 曝氣器及空氣管計(jì)算294.8.12 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng)324.8.13 回流污泥泵房344.8.14 進(jìn)出水管路計(jì)算354.9 重力濃縮池的計(jì)算364.10 泥脫水設(shè)計(jì)計(jì)算394.10.1 壓濾機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算394.10.2 附屬設(shè)備403深度處理412.1 過(guò)濾池412.1.1 設(shè)計(jì)要求錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.1.2 平面尺寸計(jì)算412.1.3 配水系統(tǒng)422.1.4 洗砂排水槽462.1.5

12、濾池反沖洗482.1.6 進(jìn)出水系統(tǒng)492.1.7 紫外消毒494污水處理廠總體設(shè)計(jì)507.1.1 廠區(qū)平面設(shè)計(jì)517 平面布置原則517 總平面布置527.2.1 廠區(qū)高程設(shè)計(jì)537 Wj程布置注意事項(xiàng)537 高程布置547 管道水力計(jì)算555技術(shù)經(jīng)濟(jì)及效益分析577.7.1 經(jīng)濟(jì)估算577 土建費(fèi)用估算577 材料及設(shè)備費(fèi)用估算587 技術(shù)費(fèi)用估算597.8.1 運(yùn)行管理機(jī)制及運(yùn)行費(fèi)用597 管理機(jī)制及人員編制597 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算607.9.1 效益分析617 環(huán)境效益617 社會(huì)效益627 經(jīng)濟(jì)效益626結(jié)論63謝辭64參考文獻(xiàn)641概論1.1.XV 設(shè)計(jì)任務(wù)阜新市5萬(wàn)m3dt生活污水處

13、理廠CASS工藝設(shè)計(jì)1.2.XV 設(shè)計(jì)要求對(duì)于生活污水CASS處理工藝，深度處理采用濾池和紫外線消毒，實(shí)現(xiàn)污水回用。方案確定后進(jìn)行總體布置，對(duì)主要構(gòu)筑物進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)、進(jìn)行管網(wǎng)布置，設(shè)備、設(shè)施的選型及布置。對(duì)處理工藝中的主要構(gòu)筑物進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)(包括平、剖面布置圖等等)，設(shè)備型號(hào)、參數(shù)要明確。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)概算(噸水有處理成本等)。勞動(dòng)定員、運(yùn)行管理，運(yùn)行費(fèi)用分析。1.3.XV 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料項(xiàng)目概況遼寧省某市，位于內(nèi)蒙古高原和東北遼河平原的中間過(guò)渡帶，屬遼寧省西部的低山丘陵區(qū)。全區(qū)呈現(xiàn)長(zhǎng)矩形，東西長(zhǎng)170千米，南北寬84千米，總面積10445平方千米。地勢(shì)西北高，東南低；西南高，東北低。由于地處丘陵地帶

14、，加之大陸性氣候條件，城市缺水嚴(yán)重。污水的排放又污染了河流，所以對(duì)于處理城市生活污水是必要的。水質(zhì)情況污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)：表1-1進(jìn)水水質(zhì)Tab1-1ThewaterqualityinflowCOD(mg/LBOD(mgSS(mg/NH3-N(mgTN(mg/TP(mg/L)/L)L)/L)L)34027027026301處理后的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):表1-2出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)Tab1-2ThewaterqualitystandardsaftertreatmentCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)5010208150.51.4.XV

15、 污水的主要來(lái)源污水的主要來(lái)源為城市生活污水1.5.XV 環(huán)境概況該地區(qū)處于中緯度北溫帶，屬半干旱半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，多風(fēng)沙，由于“風(fēng)洞”地形作用，大風(fēng)是該地區(qū)最顯著的天氣特點(diǎn)，全年平均有12米/秒以上的大風(fēng)日數(shù)11.6天,該地風(fēng)向?yàn)榧竟?jié)變化型，即春夏季盛行南風(fēng)、南西南風(fēng)；秋季市盛行南西南風(fēng)；冬季盛行北風(fēng)、北東北風(fēng)和北西北風(fēng)1。大風(fēng)主要發(fā)生于春季。年平均降雨量為550mm,且多集中在7、8、9月，占全年降水量的68%蒸發(fā)量大于降水量，年平均蒸發(fā)量1600mm。年平均溫度為9.5C,歷年日最高氣溫40.5C,日最低氣溫-26.4C。1.6.XV 污水處理廠廠址在污水處理廠設(shè)計(jì)中，選定廠址是一個(gè)

16、重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對(duì)周?chē)h(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應(yīng)進(jìn)行深入、詳盡的技術(shù)比較。廠址選擇的一般原則為：1）在城鎮(zhèn)水體的下游；2）便于處理后出水回用和安全排放；3）便于污泥集中處理和處置；4）在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；5）有良好的工程地質(zhì)條件；6）少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；7）有擴(kuò)建的可能；8）廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件;9）有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。2.污水處理系統(tǒng)1處理程度計(jì)算CODcr的處理程度ECCe100%Ci式中E-CODcr的處理程度，（）Ci一未處理污水

17、中CODcr的平均濃度，（mg/L）Ce允許排入水體的已處理污水中CODcr的平均濃度，（mg/L）34050E100%85.3%340溶解性BOD5的處理程度ECCe100%Ci式中EBOD5的處理程度，（）Ci一未處理污水中BOD5的平均濃度，（mg/L）Ce允許排入水體的已處理污水中BOD5的平均濃度，（mg/L）27010E100%96.3%270SS的處理程度ECCe100%C式中E-SS的處理程度，（）C一未處理污水中SS的平均濃度，（mg/L）Ce允許排入水體的已處理污水中SS的平均濃度，（mg/L）27020E100%92.6%270NH3-N的處理程度ECCe100%Ci式中

18、ENH3-N的處理程度，（）G一未處理污水中NH3-N的平均濃度，（mg/L）Ce允許排入水體的已處理污水中NH3-N的平均濃度，（mg/L）268E100%69.2%26TP的處理程度ECCe100%Ci式中ETP的處理程度，（）G一未處理污水中TP的平均濃度，（mg/L）Ce允許排入水體的已處理污水中TP的平均濃度，（mg/L）表2.3處理前后各污染物的值Table2.3thevaluesbeforeandaftereachpollutantCODcrBOD5SSNH3-NTP處理前/mg/L340270270261處理后/mg/L50102080.5去除率/85.396.392.669.

19、25010.5100%50%2.2設(shè)計(jì)計(jì)算1）粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說(shuō)明處理規(guī)模：50000m3/d，總變化系數(shù)：1.34Qmax=QXK=5.0x104x1.34m3/d=2792m3/h=0.78m3/s功能：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)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。數(shù)量：兩座2）柵條的間隙數(shù)Qmax，sinbhv式中Qmax最大設(shè)計(jì)流量，Qmax=0.78m3/s格柵傾角，取=60°b柵條間隙，m,50-100mm,取b=50mmn柵條間隙數(shù)，個(gè)柵前水深，m,取h=0.6mv過(guò)柵流速，m/s,0.6-1

20、.0m/s,取v=0.8m/s。取32個(gè)0.78、sin600.050.60.83)柵槽寬度設(shè)柵條寬度S=10mm(0.01m)則柵槽寬度B=S(n-1)+bn=0.01X(3-1)+0.05X31=1.85m由柵槽寬度B可以知道，柵槽寬度較寬，為了便于檢修，可以設(shè)置兩套粗格柵，則每套粗格柵柵條間隙數(shù)為31/2=16個(gè)則單個(gè)柵槽寬度B=S(n-1)+bn=0.01X(6-1)+0.05X16=0.95m取1m選用GSHZ1100型旋轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)，具體參數(shù)見(jiàn)表3.1。表3.1GSHZ1100型型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)參數(shù)Table3.1GSHZ1100typerotarygratedischar

21、gemachineparameters型號(hào)格柵寬度/mm柵隙/mm適用槽寬/mm電機(jī)功率/KW格柵傾角度/(m/min)GSHZ110011003012001.570o2數(shù)量：兩臺(tái)粗格柵圖如下圖3.1所示:4）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠寬Bi=0.8m,其漸寬部分開(kāi)角度ai=20o。LiBBi10.8=0.29m2tgi2tg205)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度Li0.292-2=0.145m6)過(guò)柵水頭損失hikh02sin2g試中hi一過(guò)柵水頭損失,Ho一計(jì)算水頭損失,g一重力加速度，9.81m/s2；k一系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3;一阻力系數(shù)，與柵條

22、斷面形狀有關(guān),4/3,當(dāng)為矩形斷面時(shí)，=2.42o為了避免造成柵前涌水,故將柵后槽底下降hi作為補(bǔ)償見(jiàn)圖4。4/3hi2sin2ghi2.420.010.054/30.8sin6029.183=0.09m7）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=1.0mH=h+hi+h2=0.6+0.09+1.0=1.69m式中H一柵后槽總高度，mh一柵前水深，m8）柵槽總長(zhǎng)度H1LL1L20.51.0-tg0.290.1450.51.01.6=25mtg609）每日柵渣量計(jì)算W在格柵間隙50mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.05m3。W=QmaxW186400Kz10000.780.05864001

23、.31000=2.9m3/dW>0.2m3/d,所以宜采用機(jī)械清渣。2.2泵站的設(shè)計(jì)計(jì)算1）.水泵的選擇考慮用4臺(tái)離心式水泵，三用一備，最小水量時(shí)運(yùn)行2臺(tái)泵。最大流量時(shí)，每臺(tái)水泵的流量Qii=Qmax/3=2792/3=930.7m2/h最小水量時(shí)，每臺(tái)水泵流量Q2i=Qmin/2=1555/2=777.4m2/h2）進(jìn)水管DN，3式中DN一管徑（m）;v流速（m/s般采用0.8m/s1.5m/s13。設(shè)計(jì)中取流速取v=1.3m/s則進(jìn)水管管徑DN4Qmax,3v40.7804m取DN=550mm。校核管內(nèi)流速：Qmax43DN最大流量時(shí)1.1m/s0.784233

24、.140.552滿足要求（0.81.5m/s）最小水量時(shí)考慮2臺(tái)水泵工作,Qmin4DN20.43423.140.552滿足要求3）出水管流速選取v=1.6m/s則出水管管徑DN0.7849m取DN=500mm校核流速:最大流量時(shí)max4DN20.78433.140.521.32m/s滿足要求（1.21.8m/s最小流量時(shí)Qmin4DN20.43423.140.521.09m/s滿足要求4）總出水管管徑取速為v=1.6m/s則總出水管管徑為DN4Qmax40.78v8m取DN=750mm5）揚(yáng)程計(jì)算2式中兒一吸水管水頭損失（m）,兒1;2g2h2一出水

25、管水頭損失（m）,h22v-h2;2ghaI水位差（m）,取10m;h4一自由水頭（m）,取1m。6）計(jì)算n沿程損失hi：直管部分長(zhǎng)12m,選用550mm管徑，v=1.3m/s,1000i=4.21m24.21一%120.05m1000=0.1,漸縮管一個(gè)局部損失：攔污網(wǎng)一個(gè)=1.0,喇叭口一個(gè)=0.1,電動(dòng)蝶閥一個(gè)=0.2,DN550mm90°彎頭一個(gè)=0.50.16m一一一1.31-v(1.00.12g)29.8所以h1=0.05+0.16=0.21m7）計(jì)算h2沿程損失h2:直管部分長(zhǎng)15m，選用500mm管徑，v=1.6m/s,1000i=7.53mh175

26、3150.113m1000局部損失：電動(dòng)蝶閥=0.1,漸擴(kuò)=0.2,標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵90°彎頭2個(gè)=0.67X2=1.34,單向閥1個(gè)=0.1,異徑丁字管一個(gè)=1.84X2=3.682V222g(40.13.68)1.6229.80.695m所以h2=0.113+0.695=0.808m所以H>0.21+0.808+10+1=12.02m根據(jù)流量和揚(yáng)程，選用BYL350-480IC離心泵具體參數(shù)見(jiàn)表2-1表2-1BYL350-480IC離心泵參數(shù)Table2-1BYL350-480ICpumpparameters型號(hào)泅/(m3/h)揚(yáng)程/m效率轉(zhuǎn)速/(r/min)電機(jī)

27、功率/KW余量/mBYL350-480IC115052081.814501604.8數(shù)量：4臺(tái)，3用1備集水池集水池的容積取最大一臺(tái)泵10min的出水量，則有V=10115060191m3有效水深采用H=6m則集水池面積F=191/6=32m2集水池尺寸為:8mx4mx6m細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算功能：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)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。數(shù)量:2座，渠道數(shù)兩條1）柵條的間隙數(shù)Qmax%'sinbhv式中Qmax最大設(shè)計(jì)流量，Qmax=0.9m3/S格柵傾角，取=60°b柵條間隙，m,取

28、b=0.01mn柵條間隙數(shù)，個(gè)h柵前水深，m,取h=0.7mv過(guò)柵流速，m/s,取v=0.8m/s。=130個(gè)0.78、sin600.010.70.8細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖如圖2-2所示:圖2-2細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖Figure2-2Schematicfinegriddesigncalculations2)柵槽寬度設(shè)柵條寬度S=0.01m則柵槽寬度B=S(n-1)+bn由柵槽寬度B可以知道，柵槽寬度較寬，可以設(shè)置兩套細(xì)格柵，則每套細(xì)格柵柵條間隙數(shù)為130/2=65個(gè)則單個(gè)柵槽寬度B=S(n-1)+bn=0.01X65-1)+0.01X65=1.29m取1.3m選用GSHZ1400型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵

29、除污機(jī)，具體參數(shù)見(jiàn)表2-3。表2-3GSHZ1400型回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)參數(shù)Table2-3GSHZ1400typerotarymechanicalgratedischargemachineparameters型號(hào)格柵寬度/mm柵條間距/mm適用槽寬/m整機(jī)功率/KW格柵傾角/(m/min)GSHZ14001400301500370o2.2數(shù)量：兩臺(tái)3)過(guò)柵水頭損失h1kh02h0sin2g式中h1一過(guò)柵水頭損失，m；H。一計(jì)算水頭損失，m；g一重力加速度，9.81m/s2;k一系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k=3;4/3一阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，為矩形斷面時(shí),=2.

30、424/3h12sin2gh12.420.014/30.0120.82.“八sin603=0.22m29.184）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5mH=h+h1+h2=0.7+0.22+0.5=1.42m式中H一柵后槽總高度，mh一柵前水深，m5）柵槽總長(zhǎng)度C/cH1c0.51.00.5tg八0.71.0tg60=1.92m式中L一柵槽總長(zhǎng)度Hi一柵前渠道深m6）每日柵渣量計(jì)算W在格柵間隙10mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.10m3。QmaxW186400W-Kz10000.780.10864001.31000=5.17m3/dW>0.2m3/d,所以宜采用機(jī)械清渣

31、。沉砂池的選擇計(jì)算沉砂池的選擇沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)。我國(guó)城市污水處理中，常用的沉砂池類(lèi)型主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。平流式沉砂池靠重力自然沉降而達(dá)到砂水分離的目的，具特點(diǎn)是占地面積較大，排泥難度高；曝氣沉砂池應(yīng)用比較廣泛，通過(guò)池中一側(cè)的空氣管控制曝氣，使污水形成具有一定速度的螺旋形滾動(dòng)，具有穩(wěn)定的除砂效果；旋流沉砂池利用水力渦流除砂，粒徑在0.20mm以上的顆粒沉砂去除率達(dá)85%,砂粒含水率低于60%。為保證除磷效果，按生物除磷設(shè)計(jì)的污水處理廠，一般不采用曝氣沉砂池。目前，國(guó)際上廣泛應(yīng)用的旋流沉砂池主要為鐘式和比式兩大類(lèi)，鐘式

32、優(yōu)于比式，應(yīng)用較多，該池形有基建、運(yùn)行費(fèi)用低和處理效果好，占地少的優(yōu)點(diǎn)。鐘式沉砂池采用270°的進(jìn)出水方式，池體主要由分選取、集砂區(qū)兩部分構(gòu)成，起構(gòu)成特點(diǎn)是在兩個(gè)分區(qū)之間采用斜坡連接。鐘式沉砂池的斜坡式設(shè)計(jì)，使砂粒主要依靠重力沉降。具排砂方式有兩種：一種是靠砂泵排砂，其優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備少、操作簡(jiǎn)便，但是砂泵磨損嚴(yán)重。另一種是氣提排砂，其優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)可靠、耐用，氣提之前可以進(jìn)行氣洗，將砂粒上的有機(jī)物分離出來(lái)，但設(shè)備相對(duì)較多。綜上所述，本工程預(yù)處理階段擬采用鐘式沉砂池除砂，氣提排砂。沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算一般規(guī)定1）沉砂池按去除相對(duì)密度2.65、粒徑0.2mm以上的砂粒設(shè)計(jì)。2）當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，

33、應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算，在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。3）沉砂池個(gè)數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于2,并宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)。當(dāng)污水量較小時(shí)，可考慮一格工作，一格備用。4）城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3計(jì)算，其中含水率為60%,容重為1500kg/m3,合流制污水的沉砂量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。5）砂斗容積應(yīng)按不大于2d的沉砂量計(jì)算，砂斗斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°o6）沉砂池除砂宜采用機(jī)械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運(yùn)。采用人工排砂時(shí)，排砂管直徑不應(yīng)小于200mmo沉砂池的超高不宜小于0.3m。設(shè)計(jì)參數(shù)1）最大流速為0.1m/s,最小流速為0.02m/s;

34、2）最大流量時(shí)，停留時(shí)間不小于20s,一般采用3060s;取1min3）進(jìn)水管最大流速為0.3m/s;4）有效水深宜為1.02.0m,池徑與池深比宜為2.02.5。5）設(shè)計(jì)水力表面負(fù)荷宜為150200m3/（m2-h）。設(shè)計(jì)計(jì)算在本工程中，由于水量較大，設(shè)計(jì)兩組鐘式沉砂池，每套鐘式沉砂池的設(shè)計(jì)流量為390L/s,查污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算表2-5選用鐘式沉砂池?cái)?shù)量：兩座表2-4排砂泵和空壓機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表Table2-4rowsandpumpandcompressormaintechnicalparameters驅(qū)動(dòng)功葉輪轉(zhuǎn)型號(hào)流量L/s率KW速空壓機(jī)XLCQ1800r/min容量：1.43m

35、3/min壓力：49Kpa功率:5000.759.53kw圖2-5鐘式沉砂池的各部分尺寸圖配水井的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)中配水井的配水方式采用堰式配水，進(jìn)水管在配水井的中心，水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入各個(gè)水斗，在由水斗經(jīng)水管流入各個(gè)水處理構(gòu)筑物。這種配水井是利用等寬度堰上水頭相等過(guò)流量就相等的原理來(lái)進(jìn)行配水的。設(shè)計(jì)要求：1）水力配水設(shè)施基本的原理是保持各個(gè)配水方向的水頭損失相等。2）配水渠道中的水流速度應(yīng)不大于1.0m/s,以利于配水均勻和減少水頭損失。3）從一個(gè)方向和用其中的圓形入口通過(guò)內(nèi)部為圓筒形的管道想其引水的環(huán)形配水池。當(dāng)從一個(gè)方向進(jìn)水時(shí)，保證分配均勻的條件是：1）應(yīng)取中心管直徑

36、等于引水管直徑；2）中心管下的環(huán)行孔高應(yīng)取0.250.5D1；3）當(dāng)污水從中心管流出時(shí)，不應(yīng)當(dāng)有配水池直徑和中心管直徑之比（D/D1）大于1.5的突然擴(kuò)張；4）在配水池上部必須考慮液體通過(guò)寬頂堰自由出流；5）當(dāng)進(jìn)水流量為設(shè)計(jì)負(fù)荷，配水均勻度誤差為1%;當(dāng)進(jìn)水流量偏離設(shè)計(jì)負(fù)荷25%時(shí)，配水均勻度誤差為2.9%。集配水井計(jì)算草圖如下圖所示:,.'1進(jìn)水口圖2-6配水井簡(jiǎn)圖DiagramofFigure2-6withwells2.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算1）進(jìn)水管徑Di進(jìn)水管流速控制在1m/s以下，取0.9m/s,設(shè)置3個(gè)配水井進(jìn)水管直徑D14Qmax3v則Di40.783.140.7830.61(m

37、)取650mm校核進(jìn)水管流速v4Qmax40.78r0.784(m/s)合符3d33.140.65要求。2）矩形寬頂堰進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入2個(gè)水斗，再由管道直接接入后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的最大分配的水量為271m3/h,配水采用矩形溢流堰流至配水管3）配水管管徑D2：配水管管徑D2即配水井至CASS池管道，每個(gè)時(shí)段有六個(gè)CASS池進(jìn)水,總水量平均分配到六個(gè)CASS池，每條配水管道流量為0.15m3/s,管路流速控制在1m/s以下，取0.9m/s。配水管直徑D24QmaxV4015一則D20.46(m)取500mm校核進(jìn)水管流速v4Qmax40.1520.

38、76(m/s)合符要求。D223.140.524）配水漏斗上口口徑D3按配水井內(nèi)徑的1.5倍設(shè)計(jì)：D3Di1.56501.5975mm5）配水井直徑D4D44QmaxD13V3式中V3配水井內(nèi)污水流速（m/s）,一般取V2=0.20.4m/s。設(shè)計(jì)中取V3=0.3m/sD4=J40780.65=1.32m取1.4m,CASS池的設(shè)計(jì)計(jì)算基本設(shè)計(jì)參數(shù)1）處理規(guī)模Q=50000m3/d?？傋兓禂?shù)為1.3。設(shè)計(jì)12座池子，分為三組，每組四座。2)進(jìn)出水水質(zhì)通過(guò)前面的處理，BOD5和CODcr的去除率約為10%;SS去除率約為20%,則進(jìn)入CASS生化反應(yīng)池的水質(zhì)：BOD5=2

39、70X(110%)=243mg/L;CODcr=340X(110%)=306mg/L;SS=270-270X(1-20%)-270X(1-20%)(1-50%)=108mg/L。表2-7進(jìn)出水水質(zhì)表Table2-7outofwatertable進(jìn)水水質(zhì)/(mg/L)出水水質(zhì)/(mg/L)CODCr306<50BOD5243<10SS108<20NH3-N26<8TP1工0.5PH69W69污泥負(fù)荷(F/M):Ls=:0.35kgBOD5/(kgMLSSd),混合液懸浮固體濃度(MLSS):X=3300mg/L,反應(yīng)池?cái)?shù)N=12座,反應(yīng)池有效水深H=5m,排除比1/m=1

40、/2.5曝氣時(shí)間TATa24SoLsmX242430.352.533002.0(h)式中Ta曝氣時(shí)間，hS0一進(jìn)水平均BOD5,mg/Lm一排除比1/m=1/2.5X一混合液懸浮固體濃度(MLSS):X=3300mg/L,沉淀時(shí)間TS活性污泥界面的沉降速度與MLSS濃度、水溫的關(guān)系，可以用下式進(jìn)行計(jì)Vmax=7.4X104XtXXo-1.7(MLSS<3000)Vmax=4.6X104xxo-1.26(MLSS>3000)式中Vmax一活性污泥界面的初始沉降速度。t水溫，CX0一沉降開(kāi)始時(shí)MLSS的濃度，X0=2800mg/L,沉淀時(shí)間Ts用下式計(jì)算5式中Ts沉

41、淀時(shí)間，h則Vmax=7.4X104X20X2500-1.7=2.5m/s1.0(h)H反應(yīng)遲內(nèi)水深，m安全高度，取0.5m排水時(shí)間TD1）浮水器單池容積為2160m3,浮水體積為2206/2.5=882m3,排水時(shí)間可取0.7h,則渾水能力為1142m3/h。每個(gè)Cass池選用兩臺(tái)HPS-700型浮水器,具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-13。表2-8HPS-700型濰水器技術(shù)參數(shù)表Table2-8HPS-700typeDecanterTechnicalDataSheet型號(hào)處理水量（m3/h）長(zhǎng)/mm度驅(qū)動(dòng)功率（kw）津水深度（m）過(guò)水流速（L/ms）排水管徑（mm）6000.2.DNHPS-70070

42、0<3000755350在排水期間，就單次必須排出的處理水量來(lái)說(shuō)，每一周期的排水時(shí)間可以通過(guò)增加排水裝置的臺(tái)數(shù)或擴(kuò)大溢流負(fù)荷來(lái)縮短，另一方面，為了減少排水裝置的臺(tái)數(shù)和排放出槽底容量，必須將排水時(shí)間盡可能延長(zhǎng)。實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，具體情況具體分析，一般排水時(shí)間可取0.53.0h。此設(shè)計(jì)取0.7h，閑置時(shí)間取0.3h。進(jìn)水時(shí)間TF根據(jù)浮水器確定進(jìn)水時(shí)間為T(mén)f=21063.08ho700所以，CASS工藝運(yùn)行一個(gè)周期需4h,其中進(jìn)水3.08h同時(shí)曝氣進(jìn)行2h,沉淀1h,排水0.7h，閑置0.3h。運(yùn)行方式見(jiàn)表2-7。表2-7CASS池運(yùn)行方式Table2-7CASSpoolRun時(shí)段1時(shí)段2時(shí)段3

43、時(shí)段4時(shí)段1時(shí)段2時(shí)段3時(shí)段4時(shí)段11#池曝氣曝氣沉淀排水曝氣曝氣沉淀排水2#池沉淀曝氣曝氣沉淀曝氣曝氣3#池排水曝氣曝氣沉淀排水曝氣曝氣沉淀4#池曝氣沉淀排水曝氣曝氣沉淀排水曝氣2.7,6周期數(shù)的確定一個(gè)周期所需時(shí)間Tc>Ta+Ts+Td+0.3=3.08+1.0+0.7+0.3=5.08(h)2424”、n4.7(次)Tc5.08CASS反應(yīng)池容積計(jì)算池總?cè)莘e為vQS0-SeeXNwf式中V一池子總?cè)莘e,Q一平均日流量，m3/dSo一進(jìn)水BOD;mg/LSe一出水BOD;mg/Le一反應(yīng)時(shí)間與周期之比X一混合液污泥濃度，mg/Lf一月攵為0.7-0.8Nw一污泥負(fù)荷率,kgBOD5/

44、(kgMLSSd)V50000(24310)2433000.350.825216(m3)單池容積ViV1225216122101(m3)按CASS工藝一般原則，生物選擇器、兼氧區(qū)、好氧區(qū)的容積比為1：5：30所以，生物選擇區(qū)容積V1=2101X%6=60m3，長(zhǎng)度L1=%6L=1.5m兼氧區(qū)容積V2=2101X536=300m3，長(zhǎng)度L2=%6L=7.4m好氧區(qū)容積V3=2101x3%6=1800m3,長(zhǎng)度L2=3036L=44.4m貝U單池體積V=V1+V2+V3=60+300+1800=2160m池子總體積V=12M=12X2160=25920m3CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸CASS反應(yīng)池為滿

45、足運(yùn)行靈活及設(shè)備設(shè)備安裝需要，設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，一端為出水區(qū)。CASS池單池有效水深H=4.5m,超高h(yuǎn)e取0.5m。單池體積ViLBiH,取Bi=9m,L=53.3m。符合B:H=1-2,L:B=4-6所以CASS有效體積(m3)Vi53.394.5CASS池外形尺寸：LXBXH=53.395V：2160-單池面積Si2260480(m2)H4.5反應(yīng)池液位控制排水結(jié)束時(shí)最低水位h14.5m-4.52.7(m)m2.5基準(zhǔn)水位h2為4.5m;超高0.5m;保護(hù)水深=0.5m。污泥層高度hshi(m)驗(yàn)證容池：?jiǎn)纬匾淮芜M(jìn)水2h,Qh=833/2m3/h,所以每周期的

46、進(jìn)水量QwQhTF8332833(m3)2CASS反應(yīng)池單池一周期內(nèi)能納水Vbh2h1Sj4.52.7480864(m3)所以CASS池的建造滿足水量要求。需氧量設(shè)計(jì)需氧量包括氧化有機(jī)物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水帶走的氧量。1)氧化有機(jī)物需氧量，污泥自身需氧量以每去除1kgBOD需要0.48kg氧氣和0.12kg氧氣的經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算。Oaa'QSoSeb'VX0.4850000243101030.12259203300103=15856kg02/d式中Oa需氧量，kg02/da'一活性污泥微生物每代謝反1kgBOD需氧量，生活污水為0.42kg0.53kg

47、,取0.48kg。b'1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量生活污水為0.11kg0.188kg,取0.12kg。2)氨氮硝化需氧量Ob按下式計(jì)算；Ob4.57QNkNke0.12Xv=4.57X50000義(26-8)X10-3-0.12X9472=1934kg02/d式中4.57氨氮的氧當(dāng)量系數(shù)；Nk一進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L;Nke一出水總凱氏氮濃度，mg/L;Xv一系統(tǒng)每天排出的剩余污泥量，kg/d;總需氧量O2OaOb15856193417790kgO2/d單池每周期需氧量為:入。21779002T-T12672247(kgO2/周期)周期曝氣2.0h,所以單位時(shí)間曝氣量為

48、:02T247O2h片數(shù)123.5Mh)單池每周期單位時(shí)間需要空氣量計(jì)算:式中GsO2h0.211.331123.50.280.202206(m3/h一可變微孔曝氣器氧利用率，一般在18%27.7%,這里取0.21空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù);1.331標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的密度為1.331每個(gè)時(shí)段都有六個(gè)CASS池在進(jìn)行曝氣，系統(tǒng)小時(shí)需氧量為:2206X6=13236m3/h2.7.11曝氣器及空氣管計(jì)算1）曝氣器的選擇曝氣器選用宜興市海興環(huán)保填料有限公司XJBQ-251Q橡膠膜微孔曝氣器，該裝置曝氣氣泡直徑小，氣液面積大，氣泡擴(kuò)散均勻，不會(huì)產(chǎn)生孔眼堵塞，耐腐蝕性強(qiáng)，特別適用于城市污水和大型工廠新建、擴(kuò)建和

49、老曝氣池的改造，且曝氣池可間隙運(yùn)行。曝氣器供氣管道另配有可調(diào)管支架，通過(guò)調(diào)節(jié)可以保證各曝氣器安裝水平，以達(dá)到最佳曝氣效果。產(chǎn)品參數(shù)及相關(guān)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2-8、2-9。表2-8XJBQ-251Q橡膠膜微孔曝氣器產(chǎn)品參數(shù)Table2-8XJBQ-251Qrubbermembranemicroporeaeratorproductparameters型號(hào)規(guī)格外型材質(zhì)質(zhì)里215m球冠形，外絲橡膠膜+ABSXJBQ-251Qm477g表2-9XJBQ-251Q橡膠膜微孔曝氣器技術(shù)參數(shù)Table2-9XJBQ-251Qrubbermembranemicroporeaeratortechnicalparamet

50、ers/m2曝氣深度/m空氣流量/（m3/h）氧利用率/%/(kgO2/h)0.250.6018.48單池曝氣頭數(shù)量：nOh1235950（個(gè)）e0.13式中e充氧能力，取0.11kgO2/h,曝氣頭以12列80排分布于池底，實(shí)際需要960個(gè)曝氣頭。校核：?jiǎn)纬仄貧饷娣eFi=400m2,單孔服務(wù)面積So-FL生00.41（m2/o960960個(gè)），符合在0.250.60m2/個(gè)的要求每個(gè)曝氣器的曝氣量與鄴62.29(m3/h),符合要求。9609602)布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)房到CASS池由一根干管連接，設(shè)其流速vi為10m/s;在四個(gè)CASS池的隔墻上設(shè)四根

51、空氣支管，設(shè)其流速V2為10m/s;在每根支管上設(shè)置7條配氣豎管，設(shè)其流速V3為5m/s。每條配氣豎管于池底10排曝氣頭連接，為CASS池配氣。每個(gè)系列每一時(shí)段都有兩個(gè)CASS池在曝氣，需空氣量為4412m3/h空氣干管直徑D干管4Gs-44412.3600V1.36003.14100.39(m)選用DN400mm車(chē)岡管;空氣支管直徑D配氣管4Gs42206JJ0.28(m)選用,3600V2.36003.1410DN300mm鋼管;每根配氣豎管供氣量Gs-',2206315m3/hs77空氣配氣豎管直徑D配氣管4Gs''4315J0.15(m)3600V2.36003.145選DN150mm鋼管;3)風(fēng)管阻力損失計(jì)算風(fēng)管的總阻力損失可用下式計(jì)算:(Pa)式中h1一風(fēng)管沿程阻力損失,Pa；h2一風(fēng)管局部阻力損失,Pa。風(fēng)管沿程阻力損失可以按下式計(jì)算:(Pa)h1iLaTaP式中i一單位管長(zhǎng)阻力(Pa/m),在T=25C,標(biāo)注壓力0.1MPa時(shí)1.924vi67-J28T(Pa/m)dL一風(fēng)管長(zhǎng)度，m；aT溫度為T(mén)C時(shí)，空氣密度的修正系數(shù)，取1.00;aP一大氣壓為P時(shí)的修正系數(shù)，取1.00;取最長(zhǎng)的一條管路進(jìn)行阻力損失計(jì)算，i干管為2.6Pa/m,長(zhǎng)度為50m；i支管為3.8Pa/m,長(zhǎng)度為107m;i配氣管為2.4Pa/m,長(zhǎng)度為32m;h1