水污染控制課程設計

1、某城鎮(zhèn)污水A/A/O工藝處理設計報告書學校：重慶交通大學學院：河海學院專業(yè)：環(huán)境科學班級：2013級01班姓名：李欣學號：631303070110前言在維系人的生存、保障經濟建設和維護社會發(fā)展的所有自然要素中，水的重要性毋庸置疑。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴重的挑戰(zhàn)。自改革開放以來,我國經濟得到迅猛發(fā)展,我們一方面享受著城市高水平的物質生活,另一方面也品嘗著城市無序發(fā)展帶來的苦果,其中尤其以環(huán)境污染對城市可持續(xù)發(fā)展構成的威脅最大,最典型的莫過于水污染對城市發(fā)展的影響。我國是一個水資源短缺的國家，水資源總量居世界第六位，按人均水資源量計量，人均占有量為2500立方米，

2、為世界人均水量的1/4，世界排名第110位，被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一。全國600多個城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水資源短缺現(xiàn)狀雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴重，南方城市總缺水量的60%70%是由于水污染造成的；對我國118個大中城市的地下水調查顯示，有115個城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負面影響。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設施嚴重缺乏，大量

3、生活污水未經處理直接進入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質污染的51%以上。本設計為某市城鎮(zhèn)污水處理廠進行工藝設計,設計規(guī)模為40000m3/d，收納水體位于城市的東側自南向北，20年一遇洪水水位標高332.5m，常水位標高320.3m，出水水質要求達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準，處理后的污水納入河流，對污泥進行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運填埋或作農肥。本設計采用AAO工藝，該工藝流程簡單，運行控制方便，占地面積較小，出水水質優(yōu)于二級排放標準，是目前應用較多的工藝。通過本次畢業(yè)設計，我們將經受一次較為全面、嚴

4、格的工程設計訓練，熟悉污水處理廠工藝設計過程，了解現(xiàn)代工程設計計算方法，培養(yǎng)分析解決問題的能力，樹立高度的工作責任感。目錄前言11 總論31.1設計任務31.2設計內容31.3基本資料31.4處理程度的計算41.5設計依據42污水處理工藝流程說明42.1工藝流程圖42.2工程說明53處理構筑物設計53.1中格柵53.2平流式沉砂池73.3初沉池93.4 AAO工藝設計計算103.5二沉池143.6消毒接觸池163.7污泥濃縮池163.8貯泥池173.9脫水間174.各類泵房設計計算174.1污水提升泵房174.2污泥回流泵站184.3潛污泵選擇185. 構建筑物和設備一覽191 總論1.1設計

5、任務針對一座二級處理的城市污水處理廠，要求對主要污水處理構筑物的工藝尺寸進行設計計算，確定污水處理廠的平面布置和高程布置，最后完成設計計算說明書和設計圖紙。1.2設計內容1.2.1 根據給定的原始資料，確定污水廠的規(guī)模和污水設計水量。1.2.2 按照原始資料數據進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇污水、污泥的處理構筑物，并用方框圖表示。進行工藝流程中各處理單元的處理原理說明。1.2.3 進行各構筑物的尺寸計算，各構筑物的設計參數應根據同類型污水的實際運行參數或參考有關手冊選用。1.2.4 設備選型計算。1.2.5 平面和高程布置根據構筑物的尺寸，合理進行平面布置；高程布置應在完成各構筑物

6、計算及平面布置草圖后進行。各處理構筑物應盡力采用重力流，各處理構筑物的水頭損失可直接查相關資料，但各構筑物之間的連接管的水頭損失則需計算確定。1.2.6 編寫設計說明書、計算書。1.3基本資料1.3.1設計流量Q平=30000+ 學號×1000 m3/d=40000m3/d總變化系數：KZ= 1.4最大設計流量：Qmax=Qd×kz=40000×1.4=56000m3/d=0.648m3/s1.3.2污水水質及處理要求該城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質主要處理指標有COD、BOD5、SS、NH3-N、pH，出水水質指標需滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-20

7、02）中的一級B標準，處理后的污水納入河流，對污泥進行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運填埋或作農肥。相關數據如表1-1所示：表1-1水質指標處理前后數據詳情COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）pH處理前2003001001502003569處理后6020208（15）691.3.3受納水體位于城市的東側自南向北，20年一遇洪水水位標高322.5m，常水位標高320.3m。1.3.4選址根據城市總體規(guī)劃，污水廠擬建于該城市下游河流岸邊，地勢平坦，擬建處的地面標高326.30m。該城市污水主干管終點(污水廠進水口)的管內底標高321.00m。1.3.5氣象資料該地

8、區(qū)全年主導風向為西南風。地勢平坦，地質情況良好，滿足工程地質要求，夏季水溫25，冬季水溫15，常年平均水溫20。1.3.6其他資料該城鎮(zhèn)污水處理廠廠區(qū)附近無大片農田，各種建筑材料均能供應，電力供應充足。1.4處理程度的計算根據表1.3-1中數據進行BOD5、COD、SS、NH3-N四個指標的去除率計算，其中COD、BOD5的進水水質指標分別取300mg/l、150mg/l，計算如下：1.4.1 BOD5的去除率：=150-20150×100%=80%1.4.2 COD的去除率：=300-60300×100%=86.7%1.4.3 SS的去除率：=200-20200×

9、;100%=90%1.4.4 NH3-N的去除率：=35-835×100%=77.1%1.5設計依據1城鎮(zhèn)污水處理廠污染物綜合排放標準（GB18918-2002）2給水排水設計手冊，中國建筑工業(yè)出版社，第1、5、9、11冊3室外排水設計規(guī)范GBJ 14-874給水排水工程快速設計手冊（2，排水工程），建筑工業(yè)出版社2污水處理工藝流程說明2.1工藝流程圖A2/O脫氮除磷工藝（即厭氧-缺氧-好氧活性污泥法，又名A-A-O工藝），A2/O工藝是在厭氧-好氧除磷工藝的基礎上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。該工藝的流程圖如圖2-1所示：圖2-1 A2/O工藝流程圖2.2工程說明2.2

10、.1格柵格柵是由一組或數組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬柵網、框架及相關裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物。因此為了避免其中的較大雜質阻塞后續(xù)處理程序中的管道或泵從而影響整個水處理工藝，首先設置格柵除去較粗大的懸浮物和顆粒。一般情況下，分粗細兩道格柵。按照條凈間隙，可分為粗格柵（50100mm）、中格柵（1040mm）、細格柵（1.510mm）和超細格柵（0.51.0mm）四種，平面和曲面格柵都可做成粗、中、細和超細形式，超細格柵一般采用不銹鋼絲編網或不銹鋼板打孔形式做成0.51.0mm的孔狀結構，在對進水顆粒和纖維雜質控制

11、要求較高的工藝，如膜生物反應器等工藝前廣泛使用。在本設計中，該城市的排水系統(tǒng)為暗管系統(tǒng)，且有中途泵站，所以僅在泵前格柵間設計中格柵。2.2.2平流式沉砂池平流式沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常用的一種形式，以降低流速使無機性顆粒沉降下來，它具有截留無機顆粒效果較好、構造較簡單等優(yōu)點，但也存在流速不易控制、沉沙中有機物顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理等缺點。沉砂池的主體部分，實際是一個加寬、加深的明渠，由入流渠、沉沙區(qū)、出流渠、沉砂斗等部分組成，兩端設有閘板以控制水流。在池的底部設有12個貯砂斗，下接排沙管。2.2.3生物池生物池是A2/O工藝的核心部分，由三個池組成，根據污水的流動方向，生物池分為厭

12、氧池、缺氧池和好氧池。原污水與從沉砂池排出的含磷回流污泥同步進入厭氧反應器，在反應器中部分有機物氨化，同時釋放磷。隨后進入缺氧反應器進行脫氮，硝態(tài)氮是通過內循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原水流量）；最后進入好氧反應器即曝氣池，這一反應單元是多功能的，去除BOD、硝化和吸收磷等均在此處進行，并且有2Q的混合液從此處回流到缺氧反應器。2.2.4二沉池二沉池主要是接納生物池即A2/O反應池的出水，用以去除生物懸浮物固體的沉淀池。在A2/O法中，從曝氣池流出的混合液在二次沉淀池中進行泥水分離和污泥濃縮，澄清后的出水溢出流外排，濃縮的活性污泥部分回流至曝氣池，其余作為剩余污

13、泥外排。2.2.5接觸消毒池經過處理后，污水出水水質已經達標，但是處理水中含有細菌、病毒和病卵蟲等致病微生物，因此采用液氮、臭氧或紫外線消毒將其殺滅，防止其對人類及牲畜的健康產生危害和對環(huán)境造成污染，使排水達到國家規(guī)定的細菌學指標。2.2.6污泥處理污泥處理的目的是使污泥達到減量化、穩(wěn)定化、無害化及綜合利用。初沉池、生物池及二次沉淀池底部的污泥，通過污泥泵房被送入污泥濃縮脫水車間，進行濃縮脫水處理。將含水率至97%后將污泥外運至污泥填埋場進行處理。3處理構筑物設計3.1中格柵3.1.1設計參數的確定：設計流量Q1=0.648m3/s（設計2組格柵），以最高日最高時流量計算：20柵前流速：v1=

14、0.9m/s，過柵流速：v2=1.0m/s；渣條寬度：s=0.01m，格柵間隙：b=0.02m；柵前部分長度：0.5m，格柵傾角：=60°；單位柵渣量：w1=0.07m3柵渣/103m3污水。3.1.2確定柵前水深根據最優(yōu)水力斷面公式：Q1=v1B122計算得到柵前槽寬：B1=2Q1V1=2×0.6480.9=1.2m則柵前水深：h=B12=1.22=0.60m3.1.3確定柵條間隙數：n=Qmaxsinbhv2；式中：Qmax最大設計流量，m3/s；b柵條間隙，m；h柵前水深，m；v污水流經格柵的速度，取0.9m/s；格柵安裝傾角，（°），sin為經驗修正系數。

15、n=0.648×sin60°0.02×0.60×1.0=513.1.4確定柵槽寬度柵槽有效寬度：B=Sn-1+bn=0.01×51-1+0.02×51=1.52（m）式中： S柵條寬度，m；b柵條間隙，m；n柵條間隙數。3.1.5過柵水頭損失（1）阻力系數其值與柵條的斷面幾何形狀有關，按照表3-1計算；表3-1 格柵阻力系數計算公式柵條斷面形狀計算公式說明銳邊矩形=(sb)43：形狀系數=2.42迎水面為半圓形的矩形=1.83圓形=1.79迎水面、背水面均為半圓形矩形=1.67正方形=b+sb-12：收縮系數=0.64本設計使用格柵采

16、用銳邊矩形斷面格柵，則其阻力系數為：=2.42×(0.010.02)43=0.96（2）計算水頭損失h0=v222gsin=0.96×1.02×9.81×sin60°=0.04（m）式中：g重力加速度，9.81m/s2；（3）過柵水頭損失h2=kh0=3×0.04=0.12（m）式中：k系數，格柵受污物堵塞后的，水頭損失增大倍數，一般采用k=3。3.1.6柵后槽高度H=h1+h+h2=0.60+0.5+0.12=1.22（m）式中：h1格柵前渠道超高，取0.5m。3.1.7格柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1tan1=0.

17、28+0.14+0.5+1.0+1.1tan60°=2.56（m）式中：L1進水渠道漸寬部位的長度，m，L1=B-B12tan45°=1.52-1.202×tan30°=0.28（m），其中，B1為進水渠道寬度，m，1為進水渠道漸寬部位的展開角度；L2格柵槽與出水渠道連接處的漸寬部位的長度，一般取L2=0.5L1=0.14（m）；H1格柵前槽高。3.1.8每日柵渣量W=QmaxW1×86400KZ×1000=0.648×0.07×864001.4×1000=2.80>0.2（m3/d），所以采用機械

18、格柵清渣。式中：W每日柵渣量，m3/d；W1單位體積污水柵渣量，m3/(103m3污水)；KZ污水流量總變化系數。故采用機械清渣。3.2平流式沉砂池3.2.1沉砂部分的長度L=vt=0.3×40=12（m）式中：L沉砂池沉砂部分長度，m；v最大設計流量時的流速，取0.3m/s；t最大設計流量時的停留時間，取40s。3.2.2水流斷面面積AA=Qmaxv=0.6480.3=2.16（m2）式中：A水流斷面面積，m2；Qmax最大設計流量，m3/s。3.2.3池總寬度B=Ah2=2.160.5=4.32（m），每格寬度取b=2.00m；式中：B池總寬度，m；h2設計有效水深，取0.5m。

19、3.2.4貯砂斗所需容積V=86400QmaxTX1000KZ=86400×0.648×2×0.031000×1.4=2.40（m3）式中：V沉砂斗容積，m3；X城鎮(zhèn)污水的沉沙量，一般采用0.03L/（m3 污水）；T排砂時間的間隔，d；KZ污水流量的總變化系數。設4個分格中每個分格有2個沉砂池，2個沉砂斗，則每個沉砂斗容積為：V0=V8=0.3（m3）3.2.5沉砂斗各部分尺寸計算（1）設貯砂斗底寬b1=0.5m；斗壁與水平面的傾角為60°；斗高h3=1.0m；則貯砂斗的上口寬b2為：b2=2h3tan60°+b1=2×1

20、.0tan60°+0.5=1.65（m）（2）貯砂斗的容積：V1=13h3S1+S2+S1S2=13×1.0×3.564+0.25+3.564×0.25=1.59（m3）；其中S1、S2分別為貯砂斗上口和下口面積。3.2.6貯砂室的高度h3假設采用重力排砂，池底設0.06坡度坡向砂斗，則：h3=h3+0.06l2=h3+0.06L-2b2-b2=1.0+0.06×12-2×1.65-0.82=1.237（m）3.2.7池總高度H；H=h1+h2+h3=2.237（m），其中h1為超高，取0.5m。3.2.8進出水漸變部分長度L1=B-

21、B12tan20°=4-1.52×tan20°=3.43（m），其中進出水口寬度取B1=1.50m。3.2.9核算最小流速vmaxVmin=Qminn1Amin=0.4632×0.75=0.309（m/s）>0.15m/s，則Vmin符合要求。式中：Qmin設計最小流量，Qmin=Qkz=0.6481.4=0.463，m3/s；n1最小流量時工作的沉砂池數目，取2；Amin最小流量時沉砂池的過水斷面面積，Amin=B1h2=1.5×0.5=0.75，m2。3.1.10進水渠道格柵的出水通過DN800mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩

22、側配水進入進水渠道,污水在渠道內的流速為：v1=QmaxB1H1=0.6481.5×0.5=0.86m/s；其中：H1進水渠道水深（m），本設計取0.5m。3.1.11出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內水位標高恒定，堰上水頭為：H=(Qmax2mB12g)23=(0.6482×0.4×1.5×2×9.8)23=0.25m其中：m為流量系數，一般采用0.4-0.5；本設計取0.4。3.1.12排砂管道本設計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=200mm。3.3初沉池3.3.1沉淀區(qū)的表面積A=Qmaxq=2333.32

23、=1166.65（m2）式中：A沉淀區(qū)表面積，m2；Qmax最大設計流量，m3/h；q表面水力負荷，m3/（m2·h），通過沉淀試驗取得，取2。3.3.2沉淀區(qū)有效水深h2=qt=2×2=4（m）式中：h2沉淀區(qū)有效水深，m；t沉淀時間，取2。3.3.3沉淀區(qū)有效容積V=Ah2=1166.65×4=4662.6（m3）式中：V沉淀區(qū)有效容積，m3；3.3.4沉淀池長度LL=3.6vt=3.6×5×2=36（m）式中：L沉淀池長度，m；v最大設計流量時的水平流速，取5mm/s。3.3.5沉淀區(qū)的總寬度BB=AL=1166.6536=32.41（m

24、）式中：B沉淀區(qū)的總寬度，m。3.3.6沉淀池的數量nn=Bb=32.415.50=6（個）式中：n沉淀池數量或分格數；b每座或每格沉淀池的寬度，m，取5.5m3.3.7污泥區(qū)的容積VwVw=Qmax24C0-C11001000(100-P0)T=56000×200-20×1001000×1000×100-95×2=403.2（m3）式中：C0、C1沉淀池進水和出水的懸浮固體濃度，mg/l；污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上時，可取1000kg/m3；p0污泥含水率，%；T兩次排泥時間間隔，同上。3.3.8沉淀池總高度HH=h1+h2+h

25、3+h4=h1+h2+h3+h4+h4=0.3+3+0.3+4.3+0.282=8.2（m）式中：H沉淀池總高度，m；h1沉淀池超高，m，一般取0.3m；h2沉淀區(qū)有效深度，m；h3緩沖層高度，m，無機械刮泥設備時為0.5m；有機械刮泥設備時，其上緣應高出刮板0.3m；h4污泥區(qū)高度，m；h4·貯泥斗高度，m，h4=b-btan60°/2=5.5-0.5tan60°/2=4.3m，其中b為貯泥斗底部的寬度，取為0.5m；h4梯形部分高度，m，h4=L+0.3-bi=36+0.3-8.1×0.01=0.282m，其中i為坡向泥斗的底板坡度，取為0.01,。

26、3.3.9貯泥斗的容積V1=13h4S1+S2+S1S2=13×6.5×65.61+0.25+65.61×0.25=151.47（m3）式中：S1貯泥斗上口面積，m2，S1=b2=8.12=65.61m2；S2貯泥斗下口面積，m2，S2=(b)2=0.52=0.25m2；3.3.10貯泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2=L1+L22h4b=8.1+0.52×0.282×8.1=9.82（m3）式中：V2污泥斗以上梯形部分的容積，m3；L1、L2梯形上下底邊長，m。平流初沉池的刮泥機選用淄博顏山環(huán)保工程有限公司生產的PG型行車抬耙式刮泥撇渣機。表3

27、-2 PG型行車抬耙式刮泥撇渣機的主要技術參數型號池寬（m）池深（m）電機功率（Kw）運行速度（）PG5.55.530.8-13.4 AAO工藝設計計算3.4.1設計參數由表3-2可以確定AAO工藝設計的主要參數：表3-3 AAO脫氮除磷工藝主要設計參數項目數值BOD5污泥負荷NkgBOD5/(kgMLSS·d)0.130.2TN負荷kgTN/(kgMLSS·d)<0.05（好氧段）TP負荷/kgTP/(kgMLSS·d)<0.06（厭氧段）污泥濃度MLSS/(mg/l)30004000污泥齡c/d1520水力停留時間t/h811各段停留時間比例A:A

28、:O（1:1:3）（1:1:4）污泥回流比R/%50100混合液回流比RN/%100300溶解氨濃度DO/(mg/l)厭氧池<0.2缺氧池0.5好氧池=2COD/TN>8（厭氧池）TP/BOD5<0.06（厭氧池）（1）設計最大流量：Qmax=56000m3/d=2333.3m3/h；（2）設計進水水質：COD=200-300mg/l；BOD5=100-150mg/l；SS=200mg/l；NH3-N=35mg/l；pH=69。（3）設計出水水質：COD=60mg/l；BOD5=20mg/l；SS=20mg/l；NH3-N=8（15）；pH=69。（4）BOD5污泥負荷N=0

29、.18kgBOD5/(kgmlss·d)；（5）回流污泥濃度XZ=10000mg/l；（6）污泥回流比R=50%；（7）混合液懸浮固體濃度：X=R1+RXR=0.51+0.5×10000=3333.3，V=QS0NX=56000×1500.18×3333.3=14000（m3）（8）反應池總水力停留時間：t=VQ=1400056000=0.25d=6h；3.4.2混合液回流比R內=200%，則：（1）回流污泥量：Qr=RQ=0.5×56000=28000m3/d；（2）循環(huán)混合液量：Qc=R內Q=2×56000=112000m3/d；

30、（3）脫氮速度：Kd=Qr+QcCNOX/103=(28000+112000)×10/103=1400kg/d，其中CNOX取10mg/l。3.4.3各段水力停留時間和容積：（1）厭氧：缺氧：好氧=1:1:3；（2）厭氧池水力停留時間t厭=0.2×6=1.2，容積：V厭=0.2×14000=2800m3；（3）缺氧池水力停留時間t缺=0.2×6=1.2，容積：V缺=0.2×14000=2800m3；（4）好氧池水力停留時間t好=0.6×6=3.6，容積：V好=0.6×14000=8400m3。3.4.4剩余污泥X=PX+PS

31、，設計污泥增值系數Y=0.60，污泥自身氧化率Kd=0.05，則：PX=Y×QS0-Se-KdVXV=0.60×56000×0.20-0.02-0.05×3.33×0.7=6047.88kg/d；PS=TSS-TSSeQ×50%=0.25-0.02×56000×50%=6440kg/d；X=6047.88+6440=12487.88kg/d3.4.5反應池主要尺寸（1）反應池總容積：V=14000m3，設反應池2組，單組容積為V0=V2=140002=7000m3（2）有效水深h=4.0m，則單組有效面積：S單=V

32、0h=70004=1750m2，設計采用5廊道式推流式反應池，廊道寬b=8m；（3）單組反應池長度：L=S單B=17505×8=43.75m；（4）校核：bh=84=2，滿足b/h=12；L/b=43.75/8=5.47，滿足L/b=510；則設計滿足要求。（5）取超高為1.0m，則反應池總高：H=4.0+1.0=5.0m3.4.6反應池進、出水系統(tǒng)計算（1）進水管管徑Qmax=Qd×kz=40000×1.4=56000m3/d=0.648m3/s，分為兩條管道，則每條管道流量為：0.648/2=0.324m/s取管道流速：v=0.8m/s，則管道過水斷面面積：A

33、=Q1V=0.3240.8=0.405，管徑d=4A=4×0.4053.14=0.72m，取進水管管徑DN=800mm（2）回流污泥管單組反應池回流污泥渠道設計流量QRQR=RQ1KZ=0.5×0.324×1.4=0.23m3/s管道流速取v1=0.98m/s取回流污泥管管徑DN=800mm（3）進水井進水孔流量Q2=1+RQ2=1+0.5×560002=42000m3/d=0.49m3/s；孔口流速v=0.6m/s孔口過水斷面積：A=Q2V=0.490.6=0.82m2孔口尺寸取1.2m×0.8m進水井平面尺寸為2.5m×2.5m（

34、4）出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算：Q3=0.42×2g×b×H1.5=1.86b×H1.5式中：Q3=1+0.5Q×3.52=(1+0.5)×0.648×3.52=1.70m3/s，其中3.5為安全系數；b堰寬，b=2.5m；H堰上水頭，m，根據流量公式變換得H=(Q31.86b)23=(1.701.86×2.5)230.5m，則取出水井平面尺寸為0.5m×7.5m。（5）出水管單組反應池出水管設計流量：Q4=Q2=0.49m3/s管道流速v=0.8m/s管道過水斷面面積：A=Q4V=0.490.8

35、=0.61m2管徑d=4A=4×0.613.14=0.88m則取出水管管徑DN=900mm3.4.7曝氣系統(tǒng)設計計算設計需氧量AOR（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧當量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧當量）-反硝化脫氮產氧量0.6833碳化需氧量D1：D1=Q(S0-Se)1-e-0.23×5-1.42PX=56000×0.15-0.021-e-0.23×5-1.42×1880.8=7982.5kgO2/d硝化需氧量D2：D2=4.6QN0-Ne-4.6×12.4%×PX=4.6×56

36、000×0.035-0.008-4.6×12.4%×1880.8=5882.4kgO2/d反硝化脫氮產生的氧量D2：D3=2.86NT=2.86×597.2=1708.0kgO2/d總需氧量：AOR=D1+D2-D3=7982.5+5882.4-1708.0=12156.7kgO2/d=506.53kgO2/h最大需要量與平均需氧量之比為1.4，則：AORmax=1.4R=1.4×12156.7=17019.38kgO2/d=709.14kgO2/h，則去除1kgBOD5的需氧量：AORQ(S0-S)=12156.756000×(0.

37、15-0.02)=1.67kgO2/kgBOD53.4.8供氣量采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉移效率EA12，計算溫度T=30。則查得表中CS(20)=9.17mg/L，CS=7.63mg/L空氣擴散器出口處的絕對壓力：Pb=1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×5.0=1.503×105Pa空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：Qt=21(1-EA)79+21(1-EA)×100%=21×(1-0.12)79+21×(1-

38、0.12)×100%=18.96%曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度30考慮）：Csb(T)=CSPb2.026×105+Qt42=7.63×1.4834×1052.026×105+18.9642=9.03mg/L換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量：SOR=AOR×CS(20)(CsbT-CL)×1.204(T-20)=12156.7×9.170.82×(0.95×0.909×9.03-2.0)×1.204(30-20)=3663.02kg/d=152.62kg/h

39、相應的最大時需氧量為：SORmax=17019.38×9.170.82×(0.95×0.909×9.03-2.0)×1.20410=5066.44kg/d=211.10kg/h曝氣池平均時供氣量：GS=SOR0.28EA×100=152.620.28×12×100=4541.26m3/h曝氣池最大時供氣量：Gs(max)=211.100.28×12×100=6282.74m3/h去除每kgBOD5的供氣量:4541.266282.74×24=17.35空氣/kgBOD5每立方米污水的供

40、氣量：4541.2656000×24=1.95空氣/m33.4.9空氣管系統(tǒng)計算在相鄰的2個廊道的隔墻上設1根干管，共4根干管。每根干管上設5對配氣豎管，每根干管上共10條配氣豎管。干管管徑采用110mm，配氣豎管管徑采用32mm，全曝氣池共設40條配氣豎管。每根豎管的供氣量為：4541.2640=113.53m3/h，曝氣池的平面面積為：S好=V好H=84005=1680m2。每個空氣擴散器的服務面積按0.6計,則所需空氣擴散器的總數為：16800.6=2800個，本設計采用2900個，每個豎管上安設的空氣擴散器的數目：290040=72.5，取73個，每個擴散器的配氣量為：454

41、1.262900=1.566m3/h。本設計采用HWB-型微孔曝氣器。表3-4 HWB-型微孔曝氣器性能參數表直徑微孔平均孔徑孔隙率曝氣量服務面積氧利用率%阻力2001504550240.30.72025150350供風管道計算流量： 流速v=10m/s 管徑 取干管管徑為DN400mm3.4.10供氣設備選擇根據所需供氣量和壓力，選用KQSR200型三葉羅茨鼓風機5臺（3用2備）。該型風機風壓9.8-58.8kPa，風量為26.33-58.81m3/min，電動機：15-110kw。3.5二沉池為了使沉淀池內水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進水，

42、周邊出水，幅流式沉淀池，共2座，備用2座。二沉池面積按表面負荷法計算，污泥在二沉池中濃縮時間TW=2.5h，沉淀區(qū)坡度i=0.056，貯泥斗與水平按夾角=60°，底部直徑2r=1.1m，表面水力負荷為q=1.0 m3/(m2·h-1)。3.5.1池體設計計算（1）單組二沉池表面積：A=QN·q=56000÷242×1.0=1166.7m2（2）二沉池直徑：D=4A=2×1166.73.14=27.26m（3）池體有效水深：H1=qt=1.0×2.5=2.5m（4）混合液濃度XT=3333.3mg/L，回流污泥濃度為X=100

43、00mg/L；二沉池污泥區(qū)所需存泥容積VW:VW=41+RQR1+2R=4×(1+0.8)×56000÷24×0.81+2×0.8=5169.23m3（5）采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，設泥斗的高度H2為0.5m，緩沖區(qū)高度H3=0.5m，超高為H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=1.63m。二沉池邊總高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=3.75+0.5+0.5+0.3+1.63=6.68m（6）校核徑深比：二沉池直徑與水深比為：DH=27.262.5=10.9m，符合要求。3.5.2進水系統(tǒng)計算（1）進水管計算：單池設計污水流量：Q單=Q2=

44、0.6482=0.324m3/s進水管設計流量：Q進=Q單1+R=0.324×1+0.8=0.58m3/s，選取管徑DN1000mm流速v=4Q單D2=4×0.3243.14×12=0.41m/s（2）進水豎井進水豎井采用D2=1.5m，流速為0.10.2m/L；進水口尺寸0.45×1.5m2，共6個，沿井壁均勻分布；進水口流速：v=1.040.45×1.5×6=0.257m/s（3）穩(wěn)流筒計算取筒中流速：vs=0.03m/s；穩(wěn)流筒過流面積：A=Q進vs=0.6480.03=21.6m2穩(wěn)流筒直徑：D3=D22+4A=1.52+4&

45、#215;21.63.14=5.45m（4）出水部分設計單池設計流量：Q單=Q2=0.6482=0.324m3/s環(huán)形集水槽內流量：q集=Q單2=0.3242=0.16m3/s環(huán)形集水槽設計：采用周邊集水槽，單側集水，每池只有一個總出水口，安全系數k取1.4；則集水槽寬度：b=0.9×(k·q集)0.4=0.49m，取b=0.50m；集水槽起點水深為：h起=0.75b=0.375m；集水槽終點水深為：h終=1.25b=0.625m；槽深取0.7m，采用雙側集水環(huán)形集水槽計算，取槽寬b=0.8m，槽中流速v=0.6m/s，則槽內終點水深：h4=qvb=0.160.6×

46、;0.8=0.33m，槽內起點水深：h3=0.4m3.5.3出水溢流堰的設計設計取環(huán)形槽內水深為0.6m，集水槽總高為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰，堰上水頭（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O)。每個三角堰的流量：q1=1.343H12.47=1.343×0.052.47=0.0008213m3/s；三角堰個數：n1=q集q1=0.160.0008213=195（個）；三角堰中心距（單側出水）：L1=Ln1=D-2bn1=×(27.26-2×0.4)195=0.43m3.5.4排泥部分設計（1）單池污泥量總污泥量為

47、回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量：QR=QR=56000÷24×0.8=1866.7m3/h剩余污泥量：Qs=1020.9m3/d=42.5m3/h總污泥量：Q總=QR+QS=1866.7+42.5=1909.2m3/h則單池污泥量：Q單=Q總2=1909.22=954.6m3/h（2）集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥其設計泥量為：q=Q總2=1909.22=954.6m3/h=0.27m3/h集泥槽寬：b=0.9q0.4=0.9×0.270.4=0.53m起點泥深：h1=0.75b=0.75×0.45=0.34m終點泥深：h2=1.25b=1.25×

48、;0.45=0.56m（3）排泥管道：取為DN6003.6消毒接觸池3.6.1設計參數（1）采用矩形隔板式接觸池，設計為2座；（2）水力停留時間：t=30min；（3）進水流量：Qmax=0.648m3/s；3.6.2接觸池容積V：V=Qmaxt=56000÷24×0.5=1166.7m33.6.3采用矩形隔板式接觸池2座，n=2，每座池容積V1=1166.72=583.35m33.6.4接觸池水深h=2.0m，超高0.5m，總高2.5m，單格寬b=1.8m，則池長L=18×1.8=32.4m，水流長度L=72×1.8=129.6m，每座接觸池的分格數N

49、=129.632.4=4（格）3.6.5加氯間（1）加氯量按每立方米投加5g計，則：W=5×56000×10-3=280kg（2）加氯設備選用3臺REGAL-2100型負壓加氯機（2用1備），單臺加氯量為10kg/h3.7污泥濃縮池采用帶有豎向柵條污泥濃縮機的輻流式重力濃縮池，用帶有柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，初沉池污泥含水率大約99.5%。3.7.1設計參數（1）設計流量Qw=1020.9m3/d（2）污泥濃度C=6g/L（3）濃縮后含水率97%（4）濃縮時間T=18h（5）濃縮池數量1座（6）濃縮池池型：圓形輻流式（7）濃縮池固體通量M=30kg/(m2·

50、d)（8）采用周邊驅動單臂旋轉式刮泥機（9）進泥管徑：DN600（10）排泥管徑：DN2003.7.2濃縮池尺寸（1）面積A=QWCM=1020.9×630=204.18m2（2）直徑D=4A=4×204.183.14=16.13m（3）總高度工作高度：h1=TQW24A1=18×1020.924×204.18=3.75m；取超高h2=0.3m，緩沖高度h3=0.3m，則總高度：H=h1+h2+h3=3.75+0.3+0.3=4.35m3.7.3濃縮后污泥體積V=QW(1-P1)1-P2=1020.9×(1-99.5%)1-97%=170.15m33.8貯泥池3.8.1設計參數（1）剩余污泥量486m3/d，含水率99.5%；（2）初沉污泥量146m3/d，含水率97%；污泥總量：Q=486×1-99.5%+146(1-97%)1-92%=85.13m3/d3.8.2貯泥池容積（1）貯泥池容積設計貯泥池周期2d，則貯泥池容積：V=Qt=85.13×2=170.25m3（2）貯泥池尺寸取池深H=3m，則貯泥池面積S=VH=170.253=56.75m2，設計圓形貯泥池1座，直徑D=8.5m3.8.3攪拌設備為防止污泥在貯泥池終