水污染控制工程課程設(shè)計AAO水處理工藝

1、目錄第一章 設(shè)計概論5 1.1設(shè)計題目5 1.2設(shè)計任務(wù)5 1.3城市概況、水文地質(zhì)及氣象資料51.3.1城市概況51.3.2氣象資料61.3.3水文資料61.3.4自然特征一覽表6 1.4污水水質(zhì)水量及處理程度計算7 1.5設(shè)計要求8第二章 方案確定10 2.1一級處理方案確定102.1.1格柵102.1.2沉砂池102.1.3初沉池10 2.2二級處理方案確定10 2.3三級處理方案確定112.3.1消毒池112.3.2混凝絮凝池（計劃）12 2.4污泥處理方案確定12第三章 構(gòu)筑物的設(shè)計計算13 3.1格柵設(shè)計計算13 3.1.1基本參數(shù)133.1.2設(shè)計計算13 3.2平流式沉砂池15

2、3.2.1基本參數(shù)153.2.2設(shè)計計算15 3.3輻流式初沉池183.3.1設(shè)計計算18 3.4 AAO工藝設(shè)計計算223.4.1基本設(shè)計參數(shù)計算223.4.2平面尺寸計算233.4.3進出水系統(tǒng)243.4.4其他管道設(shè)計263.4.5剩余污泥量26 3.5曝氣系統(tǒng)工藝計算273.5.1需氧量計算273.5.2供氣量273.5.3空氣管路設(shè)置293.5.4空壓機選擇29 3.6輻流式二沉池30 3.7消毒池373.7.1設(shè)計說明383.7.2消毒劑投加量383.7.3平流式消毒池設(shè)計計算38 3.8污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算403.8.1設(shè)計說明403.8.2污泥量計算413.8.3輻流式濃縮池

3、設(shè)計計算423.8.4貯泥池設(shè)計計算47第四章 總結(jié)50參考文獻51第一章 設(shè)計概論1.1.設(shè)計題目長春市日處理量10萬噸污水處理廠1.2.設(shè)計任務(wù) 1、根據(jù)設(shè)計原始資料提出合理的處理方案及處理工藝流程，包括各處理構(gòu)筑物型式的選擇、污泥的處理及處置方法、處理后廢水的出路； 2、進行各處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計計算，確定其基本工藝尺寸及主要構(gòu)造（用單線條畫草圖并注明主要工藝尺寸）； 3、進行污水處理廠的總體平面布置（包括各處理構(gòu)筑物、輔助建筑物平面位置的確定，主要廢水和污泥管道的布置），并繪制平面布置圖（1圖紙，比例尺1：2001：500）（手工或CAD圖一張）； 4、進行各處理構(gòu)筑物的高程計算并繪制

4、廢水處理廠（站）的流程圖（1圖紙，比例尺縱向1：501：100；橫向1：5001：1000）（手工或CAD圖一張）；5、 編制工藝設(shè)計計算說明書。1.3.城市概況、水文地質(zhì)及氣象資料1.3.1城市概況長春市位于吉林省和東北經(jīng)濟區(qū)的核心地帶,總面積20571平方公里.截止到1995年末,總?cè)丝?67.3萬人,其中非農(nóng)業(yè)人口261.8萬人.長春市區(qū)有6個行政區(qū),經(jīng)濟技術(shù)開放區(qū)和凈月潭旅游經(jīng)濟開發(fā)區(qū),幅員面積3603平方公里,總?cè)丝?70萬人,其中非農(nóng)業(yè)人口194.6萬人；建成區(qū)面積143.03平方公里，非農(nóng)業(yè)人口171.97萬人。1.3.2氣象資料長春市地處中國東北松遼平原腹地，市區(qū)海拔在250-

5、350米之間，地勢平坦開闊。屬大陸性季風氣候區(qū)，在全國干濕氣候分區(qū)中，地處濕潤區(qū)向亞干旱區(qū)的過渡地帶。氣溫自東向西遞增，降水自東向西遞減。春季干燥多風，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷漫長，具有四季分明，雨熱同季，干濕適中的氣候特征，為人類開發(fā)和利用大自然提供了良好的氣候環(huán)境。由于地理位置、地形結(jié)構(gòu)與大氣環(huán)流相配合的作用,具有如下基本特征： 四季分明。春季較短，干燥多風；夏季溫熱多雨，炎熱天氣不多；秋季氣爽，日夜溫差大；冬季漫長較寒冷。 季風顯著，雨熱同季。冬季在強大的蒙古高壓控制下，氣候寒冷而干燥。夏季西太平洋副熱帶高壓常與東南移動的貝加爾湖的冷空氣交匯于此，降水豐沛而集中。氣候的大陸性

6、強，氣溫的年差較大。冬季的氣溫低于同緯度地區(qū)，夏季則高于同緯度地區(qū)。氣候東西過渡，熱量水分適中。由于長春市處于吉林省東部山地向西部松嫩平原的過渡地帶，所以具有東部山區(qū)濕潤氣候向西部半干旱氣候過渡的特征。過渡性氣候使長春市的光照充足，熱量條件優(yōu)于東部，而雨水條件又好于西部，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了良好的氣候條件。長春市年平均氣溫4.8C，最高溫度39.5C，最低溫度-39.8C,日照時間2,688小時。夏季，東南風盛行，也有渤海補充的濕氣過境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最熱月（7月）平均氣溫23。秋季，可形成持續(xù)數(shù)日的晴朗而溫暖的天氣，溫差較大，風速也較春季小。

7、1.3.3水文資料長春市的地表水屬第二松花江水系，松花江、飲馬河、伊通河的中下游，還有沐石河、雙陽河、霧開河、新開河及卡岔河等流經(jīng)境內(nèi)，有波羅泡子、敖寶吐泡子、元寶泡子等主要泡子湖泊7處。 市區(qū)的地表水，較大的河流為第二松花江的支流，也是飲馬河的支流伊通河及其支流新開河等。由于市區(qū)的下部基巖為中生代白堊系紅色巖系，巖層致密，為一不透水層或含水性極微，因而無深層地下水源，故地下水貧乏。1.3.4自然特征一覽表名稱指標名稱指標最高溫度38年平均溫度4.9最低溫度-36.5年降雨量593.5mm最熱月平均溫度27.9主導(dǎo)風向西南最冷月平均溫度-26.1平均風速3.8m/s冬季平均溫度-10冰凍線16

8、9mm1.4.污水水質(zhì)水量及處理程度計算水量近期 Q=100000m3/d=1.16 m3/s遠期Q=50000m3/d=0.58 m3/s水質(zhì)污染物濃度(mg/L)GB18918-2002一級標準（mg/L）處理程度計算（%）COD30050COD=300-50300100%=83.3%BOD12010BOD=120-10120100%=91.7%SS14010SS=140-10140100%=92.9%NH3-N355NH3-N=35-535=85.7%TP80.5TP=8-0.58100%=93.8%TN4515TN=45-1545100%=57.1%1.5設(shè)計要求1.要求學生認真分析課

9、程設(shè)計的題目以及所給出的設(shè)計條件、設(shè)計數(shù)據(jù)，根據(jù)所學理論知識，通過分析、比較確定設(shè)計方案，2.學生可進行組內(nèi)討論，分析設(shè)計方案，但應(yīng)獨立完成設(shè)計計算，并針對自己的設(shè)計內(nèi)容獨立完成設(shè)計計算書、設(shè)計說明書以及工程設(shè)計圖。設(shè)計說明書中應(yīng)對處理方案的比較選擇作簡要的說明，介紹所選工藝流程的特點和主要處理構(gòu)筑物設(shè)置的作用、工藝構(gòu)造要求和主要設(shè)計參數(shù)的選取及其處理效率，最終處理出水水質(zhì)。3.設(shè)計說明書中應(yīng)有各個處理構(gòu)筑物工藝計算的詳細步驟和過程；必要時應(yīng)注明所選參數(shù)和公式的出處；應(yīng)附有按比例認真繪制的單線條計算草圖，清晰的表明構(gòu)筑物的主要構(gòu)造和有關(guān)工藝尺寸。4.課程設(shè)計正文內(nèi)容序號為采用三級標題；文本每頁

10、下部居中必須有頁碼。（模板見附頁）5.污水處理廠平面圖中不同類型的線條應(yīng)有所區(qū)別以使圖紙層次分明，便于識別。例如，可用帶有特定符號的粗線條畫各類管線，中線條畫各類構(gòu)筑物和建筑物，細線條畫道路、綠地和圍墻等。此外，圖中應(yīng)有處理構(gòu)筑物和輔助建筑物一覽表及必要的說明，管線應(yīng)表明流向；6.流程和高程布置圖中各處理構(gòu)筑物和輔助建筑物應(yīng)選擇適宜的剖面，用單線條畫出其主要構(gòu)造（如必要的圍墻、進出水擋板、出水堰和出水渠等）。畫出連接管線以及閥門、水泵和計量裝置等控制點和水面線，標明水流方向并注明各部位的高程。注意：各類管線用粗線條畫、水面線和標高線用細線條畫；此外，圖中應(yīng)有圖例和必要的說明；7要求方案和工藝流

11、程的選擇較為合理，各項參數(shù)選擇恰當，基本概念清楚，計算過程準確無誤，設(shè)計計算說明書條理分明，文字通順，敘述簡明扼要，書寫工整清晰；設(shè)計圖紙要求表達正確、布局合理、線條層次分明，圖面整潔。此外要求圖中所有文字均必須用工程字（仿宋體）書寫！8.總結(jié)：對整個設(shè)計工作進行歸納，闡述本課題設(shè)計中尚存在的問題及改進想法。簡述自己通過本設(shè)計的體會及建議。 9.列出參考文獻。 第二章 方案確定2.1一級處理方案確定2.1.1格柵 在污水廠前端設(shè)置中格柵截留污水中粗大的懸浮物和漂浮物，使后續(xù)的泵房提升階段得以穩(wěn)定運行。以防止粗大的漂浮物阻塞構(gòu)筑物的孔道、閘門和管道或損壞水泵等機械設(shè)備，起著預(yù)處理和保護設(shè)備的雙重

12、作用。2.1.2沉砂池在污水中會含有相當數(shù)量的砂粒等雜質(zhì)。設(shè)置沉砂池可以避免后續(xù)處理構(gòu)筑物和機械設(shè)備的磨損，減少管渠和處理構(gòu)筑物內(nèi)的沉積，避免重力排泥困難，防止對生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)運行的干擾。 沉砂池有平流、豎流、曝氣、渦流等形式。由于平流式沉砂池的污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu)造簡單、截留無機顆粒效果較好的優(yōu)點，所以本設(shè)計中的沉砂池采用平流式沉砂池。2.1.3初沉池初次沉淀池式借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%50%，去除BOD 20%30%。 初次沉淀池根據(jù)運行方式的不同分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。其中

13、平流沉淀池占地面積大，采用多斗排泥每個泥斗需要單獨設(shè)置排泥管各自操作，若用機械排泥設(shè)備位于水下易腐蝕。豎流式沉淀池由于池體深度大不適于大型污水處理廠。斜板沉淀池沉淀效果好但造價、維護費用高，且斜管易堵塞。而輻流沉淀池排泥方便，運行管理方便。2.2 二級處理方案確定 本次設(shè)計條件BOD濃度較低，進水為140mg/L，氨氮和總磷含量和去除率較高，分別為85.7%，93.8%，所以二級處理主要著重于對氮磷的去除，設(shè)計中選用A-A-O工藝，利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO0.3mg/L)

14、，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO0.2 m3/d,應(yīng)采用機械除渣。3.2平流式沉砂池3.2.1 基本參數(shù)設(shè)計中選用兩組平流式沉砂池，N=2組，分別與格柵連接，每組沉砂池設(shè)計流量為0.58 m3/s。水平流速取0.25m/s，停留時間45s。3.2.2 設(shè)計計算3.2.2.1沉砂池長度L=vt=0.2545=11.25m 式中：L沉砂池的長度； v設(shè)計流量時的流速（m/s），一般采用0.150.30m/s； t停留時間，一般取3060s。3.2.2.2水流過水斷面面積A=Qv=0.580.25=2.32（m2） 式中：A水流過水斷面

15、面積（m2）； Q設(shè)計流量(m3/s)。3.2.2.3沉砂池寬度B=Ah2=2.32/20.8=1.45（m）式中：B沉砂池寬度（m）；h2設(shè)計有效水深（m）,一般采用0.8m,每組沉砂池取兩格。3.2.2.4沉砂室所需容積V=QXT864001000000=0.58302864001000000=3.01m3 式中：Q0平均流量（m3/s） X城市污水沉沙量（m3/106m3污水）； T清除沉砂的間隔時間（d）； 設(shè)計中清除沉沙的間隔時間為T=2d，城市污水沉砂量X=30 m3/106m33.2.2.5每個沉砂斗容積V0=Vn=3.018=0.38m3 式中：V0每個沉砂斗容積（m3）； n

16、沉砂斗個數(shù)（個）； 設(shè)計中取每一個分格有2個沉砂斗，共有n=2*2*2=8個沉砂斗3.2.2.6沉砂斗高度h3=3V0f1+f2+f1f2=30.382.41=0.47m 式中：h沉砂斗的高度（m）； f1沉砂斗上口面積（m2）； f2沉砂斗下口面積（m2）； 設(shè)計中取沉砂斗高度為h3=0.50m。3.2.2.7沉砂室高度h3=h3+il2=0.5+0.0211.25-21.45=0.67m 式中：h3沉砂室高度（m）； i沉砂池底坡度，一般采用0.010.02； l2沉砂池底長度（m）。 設(shè)計中取沉沙池底坡度i=0.02。3.2.2.8沉砂池總高度H=h1+h2+h3=0.4+0.8+0.6

17、7=1.87m 式中：H沉砂池總高度（m）； h1沉砂池超高（m），一般采用0.30.5m。 設(shè)計中取超高為0.4m。3.2.2.9進水管道 格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩側(cè)配水進入進水渠道。3.2.2.10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(nèi)水位標高恒定。3.2.2.11排沙管道 采用沉砂池底部管道排沙，排沙管道直徑DN=200mm。3.3輻流式初次沉淀池3.3.1設(shè)計計算 設(shè)計中選擇二組輻流沉淀池，N=2組，每組設(shè)計流量為0.58m3/s。3.3.1.1沉淀部分有效面積F=Q3600q=0.5836002=1044m2 式中：F沉淀

18、部分有效面積（m2）； Q設(shè)計流量（m3/s）；q表面負荷m3/(m2h),一般采用1.53.0 m3/(m2h)。 設(shè)計中取沉淀池的表面負荷q=2 m3/(m2h)。3.3.1.2沉淀池直徑D=4F=410443.14=36.47m 式中：D沉淀池直徑（m）； 設(shè)計中取D=36.5m3.3.1.3沉淀池有效水深h2=qt=22=4m 式中： h2沉淀池有效水深（m）； t沉淀時間（h）,一般采用13h。 設(shè)計中取沉淀時間t=2.0h。3.3.1.4污泥部分所需容積V=QC1-C286400T100K3（100-p0）n1000000=0.58140-70864000.1100(100-97)

19、21000000=5.8m3 式中：Q設(shè)計流量（m3/s）； C1進水懸浮物濃度（mg/L）； C2出水懸浮物濃度（mg/L），一般采用沉淀效率g=40%60%; K2生活污水量總變化系數(shù)； r污泥容重（t/m3）,約為1； P0污泥含水率（%）。 設(shè)計中取T=0.1d, P0=97%，g=50%，C2=100%-50% C1=0.5 C1。輻流沉淀池采用周邊傳動刮泥機，周邊傳動刮泥機的周邊線速度為23m/min,將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排出池外。3.3.1.5污泥斗容積 輻流沉淀池采用周邊傳動刮泥機，池底需做成2%的坡度，刮泥機連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗，設(shè)計中選擇矩形污泥斗，污

20、泥斗上口尺寸2m2m,底部尺寸0.5m0.5m，傾角為600，有效高度1.35m。污泥斗容積V1=h5(aa+aa1+a1a1)3=2.36m3 式中：V1污泥斗容積（m3）； 污泥斗高度（m）； a污泥斗上口邊長（m）；a1污泥斗底部邊長（m），一般采用0.5m。沉淀池底部圓錐體體積V2=h4(RR+Rr+rr)3=117.64m3 式中：V2沉淀池底部圓錐體體積（m3）； h4沉淀池底部圓錐體高度（m）；R沉淀池半徑（m）； r沉淀池底部中心圓半徑（m）。 設(shè)計中取h4=0.32m,r=1m。沉淀斗總?cè)莘eV3=V1+V2=2.36+117.64=120m33.3.1.6沉淀池總高度H=h1

21、+h2+h3+h4+h5=0.3+4+0.3+0.85+1.35=6.8m 式中：H沉淀池總高度（m）； h1沉淀池高（m）,一般采用0.30.5m； h3沉淀池緩沖層高度（m）,一般采用0.3m。 設(shè)計中取h3=0.3m, h3=0.3m3.3.1.7進水集配水井 輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進每組沉淀池。配水井的中心管直徑D2=4Qv2=1.43m式中：D2配水井內(nèi)中心管直徑（m）； v2配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s）,一般采用v20.6 m/s。 設(shè)計中取配水井中心管內(nèi)污水流速v2=0.7 m/s。配水井直徑D3=4Qv3+D

22、2D2=2.60m 式中：D3配水井直徑（m）； v3配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取v=0.20.4 m/s。 設(shè)計中取v3=0.3 m/s。3.3.1.8出水擋渣板 三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機桁架上的浮渣 刮板收集。擋渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集裝置，采用管徑DN300mm的排渣管排出池外。3.3.1.9出水渠道 出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬0.6m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速0.83m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑DN1000mm，管內(nèi)流速v0

23、=0.63m/s，水力坡度i=0.497.3.3.1.10刮泥裝置 沉淀池采用周邊傳動刮泥機，周邊傳動刮泥機的線速度為23m/min,刮泥機底部設(shè)有刮泥板，將泥污推入污泥斗，刮泥機上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進排渣裝置。3.3.1.11排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.2m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。3.4 A-A-O工藝設(shè)計計算3.4.1基本設(shè)計參數(shù)計算3.4.1.1水力停留時間A-A-O工藝的水力停留時間一般采用68h，設(shè)計中取t=8h。3.4.1.2曝氣池內(nèi)活性污泥濃度曝氣池內(nèi)活性污泥Xv濃度一般采用20004000mg/L，設(shè)計

24、中取Xv=3000mg/L。3.4.1.3回流污泥濃度Xr=1000000SVIr=10000001001.2=12000mg/L式中：Xr回流污泥濃度(mg/L)；SVI污泥指數(shù)，一般采用100；r系數(shù)，一般采用r=1.2。3.4.1.4污泥回流比Xv=R1+RXr=3000=R1+R9000 式中：R污泥回流比； Xr回流污泥濃度（mg/L），Xr=f Xr=0.7512000=9000mg/L。 解得R=0.53.4.1.5 TN去除率e=S1-S2S1100%=45-1545=66.7% 式中：eTN去除率（%）； S1進水TN濃度（mg/L）； S2出水TN濃度（mg/L）。3.4.

25、1.6內(nèi)回流倍數(shù)R內(nèi)R內(nèi)=e1-e=66.7%1-66.7%=2 式中：R內(nèi)內(nèi)回流倍數(shù) 設(shè)計中取R內(nèi)為200%。3.4.2平面尺寸計算3.4.2.1總有效面積V=Qt=100000824=33333.3m3式中：V總有效容積（m3）； Q進水流量（m3/d）,按平均流量計，Q=100000m3/d； t水力停留時間（d）。厭氧、缺氧、好氧各段內(nèi)水力停留時間的比值為，則每段的水力停留時間分別為：厭氧池內(nèi)水力停留時間t1=1.6h；缺氧池內(nèi)水力停留時間t2=1.6h；好氧池內(nèi)水力停留時間t3=4.8h。3.4.2.2平面尺寸曝氣池總面積A=Vh=33333.34.2=7936.51m3式中：A曝氣

26、池總面積（m2）； h曝氣池有效水深（m）。設(shè)計中取h=4.2m。每組曝氣池面積A1=AN=7936.512=3968.25m2式中：A1每座曝氣池表面積（m2）； N曝氣池個數(shù)。 每組曝氣池共設(shè)5廊道，第1廊道為缺氧段，后三個廊道為好氧段，每廊道寬取10.0m，則每廊道長L=A1bn=3968.25105=79.37m 式中：L曝氣池每廊道長（m）； b每廊道寬度（m）； n廊道數(shù)。3.4.3進出水系統(tǒng)3.4.3.1曝氣池的進水設(shè)計 在進水渠道內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從厭氧段進入，進水渠道寬度為1.2m，渠道內(nèi)水深為1.0m,渠道內(nèi)最大水流流速為：v1=QsNb1h1=1.1621.21=0.

27、48m/s 式中：v1渠道內(nèi)最大水流速（m/s）；B1進水渠道寬度（m）； h1進水渠道有效水深（m）。 設(shè)計中取b1=1.2m，h1=1.0m反應(yīng)池采用潛孔進水，空口面積F=QsNv2=1.1620.4=1.45m2 式中:F每座反應(yīng)池所需孔口面積（m2）；v2孔口流速（m/s），一般采用0.21.5m/s。 設(shè)計中取v2=0.4m/s，設(shè)每個孔口尺寸為0.50.5m，孔口個數(shù)為n=Ff=1.450.50.5=6 式中：n每座曝氣池所需孔口數(shù)（個）； f每個孔口的面積（m2）。3.4.3.2曝氣池的出水設(shè)計 厭氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭H=Qmb2g23=1.1

28、6+3.360.47229.823=0.32m 式中：H堰上水頭（m）； Q每座反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量（1.16m3/s）與回流污泥量、回流量之和（1.161.16250%） b堰寬（m）；與反應(yīng)池寬度相等。 設(shè)計中取m=0.4m,b=7.0m。 出水管管徑采用DN1800mm，送往二沉池。3.4.4 其他管道設(shè)計3.4.4.1污泥回流管 在本設(shè)計中，污泥回流比為50%，從二沉池回流過來的污泥通過兩根DN500mm的回流管道分別進入首端兩側(cè)的厭氧段。3.4.4.2硝化液回流管 硝化液回流比為200%，從二沉池出水回至缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm。3.4.5

29、剩余污泥量W=aQ平Sr-bVXv+LrQ平50%=0.61000000.08-0.0533333.33+0.0710000050%=3300kg/d式中:W剩余污泥量（kg/d）； a污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用0.50.7； b污泥自身氧化系數(shù)（d-1）,一般采用0.050.1； Q平平均日污水流量；Lr反應(yīng)池去除SS濃度（kg/m3）,Lr=140-50%140-10=70mg/L=0.07kg/m3Sr反應(yīng)池去除BOD5濃度（kg/m3）,Sr=120-25%120-10=80mg/L=0.08kg/m3設(shè)計中取a=0.6，b=0.07。3.5 曝氣系統(tǒng)工藝計算3.5.1需氧量計算O2=aQ

30、Sr+bVXv=0.51.16120-25%120-101000+0.1533333.330000.751000=468.78kg/h式中：O2混合液需氧量（kgO2/d）； a活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需的氧氣kg數(shù)，對于生活污水，a值一般采用0.420.53之間； Q污水流量（m3/s）；Sr被降解的BOD濃度（g/L）；b每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數(shù)，b值一般采用0.1880.11； Xv揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L）。 設(shè)計中取a=0.5，b=0.15。3.5.2 供氣量采用WM-180型網(wǎng)狀膜微孔曝氣擴散器，每個擴散器的服務(wù)面積為，敷設(shè)于池底，淹沒深度為，計

31、算溫度定位30。查表得20和30時，水中飽和溶解氧值為：；3.5.2.1 空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb=1.013105+9800H=1.405105Pa 式中：Pb出口處絕對壓力（Pa）； H擴散器上淹沒深度（m）。 設(shè)計中取H=4.0m?？諝怆x開曝氣池池面時，氧的百分比Ot=211-EA79+211-EA100%=18.96% 式中：Ot氧的百分比（%）； EA空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率 設(shè)計中取EA=12%。3.5.2.2 曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）Csb(30)=CsPb2.066105+Ot42=8.63mg/L 式中：Csb(30)30時，鼓風曝氣池內(nèi)混合液

32、溶解氧飽和度的平均值（mg/L）； Cs30時，在大氣壓力下，氧的飽和度為（mg/L）。換算為20條件下，脫氧清水的充氧量R0=RCs(20)Csb(T)-C1.024T-20=468.789.170.820.9518.63-21.02410=667.17kg/h 式中：R混合液需氧量（kg/h）；Csb(20)20時，鼓風曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）； 、修正系數(shù)； 壓力修正系數(shù)； C曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L）。 設(shè)計中取=0.82，=0.95，=1.0，C=2.0。3.5.2.3曝氣池供氧量Gs=R00.3EA=667.170.312%=18532.5m3/h3.

33、5.3 空氣管路設(shè)置 在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共7根，每根干管上設(shè)8對曝氣豎管，共16條配氣豎管，曝氣池共設(shè)112條配氣豎管，每根豎管的供氣量為：18532.5112=165.47m3/h 曝氣池的平面面積為7936.51m3，每個空氣擴散器的服務(wù)面積按0.49m3計，則所需空氣擴散器的總數(shù)為7936.510.49=16197（個） 每根豎管上安裝的空氣擴散器的個數(shù)為：16197112=144.6個，取155個。 每個空氣擴散器的配氣量為18532.5112155=1.07m3/h3.5.4空壓機選擇空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內(nèi)的水頭損

34、失按1.0m計，則空壓機所需壓力為：P=4.2-0.2+1.09.8=49kPa空壓機供氣量：Gs=18532.5m3h=308.9m3/min3.6 輻流式二次沉淀池 設(shè)計中選擇二組輻流沉淀池，N=2，每組設(shè)計流量為0.58m3/s。3.6.1沉淀部分有效面積F=Q3600q=0.5836001.4=1491.43m2 式中：F沉淀部分有效面積（m2）； Q設(shè)計流量（m3/s）； q表面負荷m3/(m2h),一般采用1.52.0 m3/(m2h)。 設(shè)計中取沉淀池的表面負荷q=1.4 m3/(m2h)。3.6.2 沉淀池直徑D=4F=41491.433.14=43.59m 式中：D沉淀池直徑

35、（m）； 設(shè)計中取D=43.6m，半徑為R=21.8m。3.6.3沉淀池有效水深h2=qt=1.42.5=3.5m 式中： h2沉淀池有效水深（m）； t沉淀時間（h）,一般采用13h。 設(shè)計中取沉淀時間t=2.5h。3.6.4污泥部分所需容積V1=21+RQ0X12X+XrN=20.5+11.16300036000.53000+120002=2505.6m3 式中：V1污泥部分所需容積（m3）； Q0污水平均流量（m3/s）； R污泥回流比（%）； X曝氣池中污泥濃度（mg/L）； Xr二沉池排泥濃度（mg/L）； 設(shè)計中取Q0=1.16m3/s，R=50%，X=3000mg/L，Xr=12

36、000mg/L。3.6.5沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中：沉淀池總高度（）；沉淀池超高（），一般采用0.30.5；沉淀池有效水深（）；沉淀池緩沖層高度（），一般采用；沉淀池底部圓錐體高度（）；沉淀池污泥區(qū)高度（）。設(shè)計中取，h1=0.3m,h3=0.3m，h2=3.5m,根據(jù)污泥部分容積過大及二沉池污泥的特點，采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，池底坡度為0.05。h4=r-r10.05=21.8-10.05=1.04m式中:沉淀池底部圓錐體高度（）；沉淀池半徑（）；沉淀池進水豎井半徑（），一般采用；沉淀池池底坡度。h5=V1-V2F=2505.6-542.131491.43=1.32

37、m式中：V1污泥部分所需容積（）；沉淀池底部圓錐體容積（）；沉淀池表面積（）。 設(shè)計中V1=5.8m3，V2=542.13m3V2=3h4r2+rr1+r12=31.0421.82+21.81+11=542.13m3式中：V1沉淀池底部圓錐體容積（）；沉淀池底部圓錐體高度（）；沉淀池半徑（）；沉淀池進水豎井半徑（），一般采用；3.6.6進水管的計算Q1=Q+RQ0=0.58+50%0.58=0.87m3/s式中：進水管設(shè)計流量（）；單池設(shè)計流量（）；污泥回流比（%）；單池污水平均流量（）。進水管管徑取為，流速為：3.6.7 進水豎井計算進水豎井直徑采用；進水豎井采用多孔配水，配水口尺寸，共設(shè)六

38、個沿井壁均勻分布；孔距：式中：配水孔孔距（）；進水豎井直徑（）；配水孔口寬（）。3.6.8 穩(wěn)流筒計算筒中流速：（設(shè)計中取0.02m/s）；穩(wěn)流筒過流面積：f=Q1v3=0.870.02=43.5m2式中：穩(wěn)流筒過流面積（）；進水管設(shè)計流量（）；筒中流速（）； 穩(wěn)流筒直徑D3：D3=4f+D22=7.71m式中：:穩(wěn)流筒直徑（）；穩(wěn)流筒過流面積（）；進水豎井直徑（）；3.6.9 出水槽計算雙邊三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側(cè)匯入出水口。每側(cè)流量：Q=0.582=0.29m3/s集水槽中流速為：；設(shè)集水槽寬度為：；槽內(nèi)終點水深h2：h2=QvB=0.290.60.6

39、=0.81m槽內(nèi)臨界水深hk=0.29m槽內(nèi)起點水深h1=0.75m設(shè)計中取出水堰后自由跌落，集水槽高度：0.1+0.75=0.85m，取。集水槽斷面尺寸為：。3.6.10出水堰計算q=Qn=0.582639=0.22L/sn=Lb=263.890.1=2639（個）L=L1+L2=130.06+133.83=263.89mh=0.7q52=0.70.0227=0.016mq0=QL=0.581000263.89=2.2L/(sm)式中：三角堰單堰流量（）；進水流量（）；集水堰總長度（）；集水堰外側(cè)堰長（）；集水堰內(nèi)側(cè)堰長（）；n三角堰數(shù)量（個）；三角堰單寬（）；堰上水頭（）；堰上負荷。設(shè)計中

40、取，水槽距池壁。其中：L1=43.6-1.0=133.83mL2=43.6-1.0-0.62=130.06m根據(jù)規(guī)定二沉池出水堰上負荷在1.52.9 L/(sm)之間，計算結(jié)果滿足要求。3.6.11出水管出水管管徑為：3.6.12排泥裝置沉淀池采用周邊傳動刮吸泥機，周邊傳動刮吸泥機線速度為，刮吸泥機底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進水豎井中的排泥管將污泥排出池外。排泥管經(jīng)，二沉池回流的污泥通過兩根的回流管道分別進入首端兩側(cè)的厭氧段，管內(nèi)污泥流速為。3.6.13集配水井的設(shè)計計算 配水井中心管管徑D2=4Qv2=41.160.7=1.45m式中：配水井中心管直徑（）；中心管內(nèi)污水流速（），一般采用；進水流量（）。設(shè)計中取，Q=1.16。經(jīng)計算，設(shè)計中選取配水井中