水污染課程設計污水處理廠AAO工藝設計含全套圖紙

1、水污染控制工程課程設計學院：專業(yè)：姓名：學號：指導老師：目 錄引言31設計任務及設計資料41.1設計任務與內容41.2設計原始資料4城市氣象資料4地質資料4設計規(guī)模4進出水水質52、設計說明書52.1去除率的計算5溶解性BOD5的去除率52.1.2 CODr的去除率：6的去除率：62.1.4.總氮的去除率：62.1.5.磷酸鹽的去除率72.2城市污水處理工藝選擇72.3、污水廠總平面圖的布置82.4、處理構筑物設計流量(二級)82.5、污水處理構筑物設計82.5.1.中格柵和提升泵房（兩者合建在一起）8、沉沙池9、厭氧池10、缺氧池10、好氧曝氣池10、二沉池112.6、污泥處理構筑物的設計計

2、算11污泥泵房11污泥濃縮池112.7、污水廠平面，高程布置12平面布置12管線布置122.7.3 高程布置133 污水廠設計計算書133.1污水處理構筑物設計計算13泵前中格柵13污水提升泵房15、泵后細格柵16、沉砂池17、厭氧池19、缺氧池計算19、好氧曝氣池的設計計算20、二沉池273.2 污泥處理部分構筑物計算30污泥濃縮池設計計算：303.3、高程計算35污水處理部分高程計算:35高程圖見CAD圖35污水處理廠工藝流程圖與總平面布置圖35參考文獻36泰安市污水處理廠A/A/O工藝設計作者：閆賽紅，指導教師：孫豐霞（山東農業(yè)大學資源與環(huán)境學院）【摘要】隨著社會進步，人們對于城市污水的

3、處理的要求愈加嚴格。除了基本的去除污水中BOD和SS的要求外，通常還要求脫氮除磷，以保護水體環(huán)境。本設計即采用了眾多脫氮除磷工藝中較為經濟合理的AAO工藝對進入污水廠的污水進行處理。設計污水處理廠處理所在城市生活污水，日處理能力10萬方，有效去除水中BOD、SS以及氮、磷元素，出水質量將達到國家污水綜合排放標準二級標準。本設計對污水處理廠處理流程、處理構筑物、以及高程進行了初步設計?！娟P鍵詞】：A2/O ，生物脫氮除磷 ，水污染治理，城市污水The design of biologicalphosphorus and nitrogen removal with the A2/O process

4、Author：Yansaihong Supervisor：SunFengxia(ShanDong Agriculture University)1Abstract: With social progress, the demand for people's treatment of the municipal sewage is stricter.Except the demands of BOD and SS in the sewage, demand denitrification get rid of the phosphorus yet usually to go beside

5、s a basic one, in order to protect the water body environment .W have adopted A2O craft to deal with the sewage which enters the sewage factory in this design. This paper Introduces the principles of biological phosphorus and nitrogen removal with the A2O process and describes the flow chart of this

6、 process which Is then analyzed In detailKeyword A2/O ，biological phosphorus and nitrogen removal，wastewater treatment municipal wastewater引言 長期以來，城市污水處理均以去除有機物和懸浮物為目的，其工藝為普通活性污泥法該法對氮、磷等無機營養(yǎng)物去除效果很差一般來說*1，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020隨著大量的化肥、農藥、洗滌劑等高濃度氮、磷工業(yè)廢水的排出，導致城市污水中N、P濃度急劇增加，從而引起水體中溶解氧降低及水體富營養(yǎng)化，同時影響了處理

7、后污水的復用所以，要求在城市污水處理過程中不僅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脫氮除磷八十年代以來，生物脫氮除磷工藝已成為現(xiàn)代污水處理的重大課題，特別是以厭氧缺氧好氧*2*3（AnaerobicAnoxicaerobic，簡稱A2O工藝）系統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝，因其特有的技術經濟優(yōu)勢和環(huán)境效益，越來越受到人們的高度重視。本設計中即采用厭氧缺氧好氧（AnaerobicAnoxicaerobic，即A2O工藝）對泰安市生活污水進行處理，日處理能力60000方。1設計任務及設計資料1.1設計任務與內容該城市污水處理廠的AAO工藝流程設計，對流程進行詳細的工藝計算，水力計算，對工程進行概算，繪制

8、總平面圖、流程高程圖，單體構筑物工藝圖。工藝要求對污水進行生物脫氮除磷。1.2設計原始資料城市氣象資料經調查和咨詢，該城市的氣象資料見表1：表1 污水處理廠所處城市氣象資料年平均氣溫12.9夏季平均氣溫26.3冬季平均氣溫-2.7年平均降雨量697冰凍線深460主風向東北風地質資料污水處理廠處的地下土壤為：亞黏土，平均地下水位在地表以下：20m設計規(guī)模污水廠的處理水量按最高日最高時流量，污水廠的日處理量為6萬方。主要處理城市生活污水以及部分工業(yè)廢水，按生活污水量來取其時變化系數(shù)為1.315。進出水水質該水經處理以后，水質應符合國家污水綜合排放標準（GB89781996）中的二級標準，由于進水不

9、但含有BOD5，還含有大量的N，P所以不僅要求去BOD5除還應去除不中的N，P達到排放標準。進水PH為6-9，總氮為45mg/L。其他見表2：表2 污水廠設計進出水水質對照表單位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP進水400200260407以下出水6020208（12）1.0城市污水總干管進入污水廠入口處的管徑為1米，水量1600毫米，管底埋深2.3米。該城市地勢為西北方向較高，東南方向較低，城市的排水出路在東南方向，在城市南側有一條河流（泮河）為污水的最終收納水體，污水廠址位于城市東南，河流的北岸，污水廠廠區(qū)地勢平坦。2、設計說明書2.1去除率的計算溶解性BOD5的去除率活泩污泥處

10、理系統(tǒng)處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。取原污水BOD5值（S0）為200mg/L，經初次沉淀池及缺氧池、厭氧段處理，按降低25考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S200（1-25）150mg/L (1) 水中非溶解性含量 式中：微生物自身氧化率，一般在0.050.10之間，取=0.08；微生物在處理水中所占的比例，取=0.4；水中懸浮固體濃度，取=20。則：=7.1=4.5(2)

11、出水中溶解性含量 式中：出水中的總含量， =20則： =20-4.515.5(3) 的去除率E 式中：的去除效率，%；進水的濃度，=150。則：（150-15.5）/150=90%>83% 符合要求 CODr的去除率：取入水CODc為400mg/L；.SS的去除率：取入水SS為260mg/L.總氮的去除率：出水標準中的總氮為20mg/L，處理水中的總氮設計值取20mg/L，入水總氮取45mg/L，總氮的去除率為：.磷酸鹽的去除率進水中磷酸鹽的濃度為7mg/L計。如磷酸鹽以最大可能成Na3PO4計*5，則磷的含量為7×0.189=1.323mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在

12、可能存在的磷酸鹽（溶解性）中是含量最大的，這樣計算出來的進水水質中的磷含量偏大，對整個設計來說是偏安全的。磷的去除率為2.2城市污水處理工藝選擇處理廠的工藝流程是指在達到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合；構筑物的選型是指處理構筑物形式的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。城市生活污水一般以BOD物質為主要去除對象。由于經過一級處理后的污水，BOD只去除30左右，仍不能排放；二級處理BOD去除率可達90以上，處理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具備排放水體的標準*4。又該城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當去除N，P故本設計采用A/A/O法。污水處理工

13、藝流程如圖1所示。該流程包括完整的二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水經由一級處理的隔柵、沉沙池和初沉池進入二級處理的厭氧池缺氧池和曝氣池，然后在二次沉淀池中進行泥水分離，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作為回流污泥進入二級處理部分，剩余污泥與初沉池污泥進入污泥濃縮池，經濃縮之后的污泥進入脫水機房加藥脫水，最后外運。進水 中格柵及進水泵房細格柵 沉砂池 A/A/O生物反應池 配水井二沉池 消毒渠出水泵房 出水 回流污泥泵房 貯泥池 濃縮池 污泥脫水機房 污泥外運圖1 污水處理廠設計工藝流程圖優(yōu)點：該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產占地面積少于其它的工藝 。在厭氧的好

14、氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運行中無需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以保證充足溶解氧濃度，運行費低。缺點：除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當P/BOD值高時更是如此 。脫氮效果也難于進一步提高，內循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運行費用。對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應器的干擾。2.3、污水廠總平面圖的布置本污水處理廠平面布置在滿足工藝流程的前提下進行布置，大致分為生活區(qū)

15、、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)三區(qū)，布置緊湊，進出水流暢；其中，綜合辦公樓、宿舍樓、食堂、浴室等在入廠正門一側附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員；隔柵間氣味大，鍋爐房多煙塵，污泥區(qū)設在夏季主導風向的下風向、在脫水機房附近設有后門，以減少煤、灰、泥餅、柵渣外運時對環(huán)境的污染。2.4、處理構筑物設計流量(二級)最高日最高時 7.89萬噸平均日平均時 6萬噸2.5、污水處理構筑物設計.中格柵和提升泵房（兩者合建在一起）中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施能正常運行的裝置。提升泵房用以

16、提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。設計參數(shù)：格柵與水泵房合建在一起。（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求：人工清除 2540mm機械清除 1625mm最大間隙 40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應采用機械清渣。（3）格柵傾角一般用450750。機械格柵傾角一般為600700。（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。（5）過柵流速一般采用0.61.0m/s。運行參數(shù)：設計流量Q=60000m3/d=694.4L/s柵前流速v1=0.65m/s 過柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=

17、0.01m 格柵間隙b=20mm柵前部分長度0.5m 格柵傾角=60°過柵水頭損失：0.0814m設計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。提升泵房說明*6：1泵房進水角度不大于45度。2相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應保證水泵軸或電動機轉子再檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3.泵站為半地下式，污水泵房設計占地面積120m2（12*10）高10m,地下埋深5米。4.水泵為自灌式。、沉沙池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，故應將沉砂池的進

18、水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。沉砂池設計中，必需按照下列原則*7：1.城市污水廠一般均應設置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應不少于2座(格)，并按并聯(lián)運行原則考慮。2.設計流量應按分期建設考慮：當污水自流進入時，應按每期的最大設計流量計算；當污水為用提升泵送入時，則應按每期工作水泵的最大組合流量計算；合流制處理系統(tǒng)中，應按降雨時的設計流量計算。3.沉砂池去除的砂粒雜質是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計算，其含水率為60%，容量為1500kg/m3。5.貯砂斗槔容積應按1日沉砂量計算，貯砂斗池壁

19、與水平面的傾角不應小于55°排砂管直徑應不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜小于0.3m 。7.除砂一般宜采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應盡量靠近，以縮短排砂管的長度。說明：采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結構簡單的優(yōu)點，分兩格。運行參數(shù)：沉砂池長度 15m 池總寬 4.6m有效水深 0.76m 貯泥區(qū)容積 2.06m3（每個沉砂斗）沉砂斗底寬 1.3m 斗壁與水平面傾角為 600斗高為 0.7m 斗部上口寬 2.1m、厭氧池二級處理的主體構筑物，是活性污泥的反應器，即厭氧、缺氧、好氧反應器。其獨特的結構使其具有脫氮除磷功能，經過曝氣池后，水質得到很大的改善。運行參

20、數(shù)：建造一組厭氧池，采用推流式設計。厭氧池尺寸: 長23m，寬50米，橫向分為兩廊，則每道長度為50米，寬23米，高H=5.5m、缺氧池運行參數(shù)：建造一組缺氧池，池中設攪拌裝置。缺氧池尺寸: 長28m，寬50米，橫向分為兩廊，則每道長度為50米，寬28米，高H=5.5m、好氧曝氣池本設計采用推流式曝氣池，采用鼓風曝氣系統(tǒng)。設計參數(shù)：設計進水量：6萬m3/d BOD污泥負荷率：0.239BOD5/(kgMLSS·d)混合液污泥濃度：2310mg/L 水力停留時間：6.8h工藝參數(shù)：長：57米 寬：6米 有效水深：5米 實際停留時間5.2小時曝氣池與厭氧池、缺氧池合建，進水均選用普通鑄鐵

21、管。其中厭氧池出水進入對稱式配水槽為曝氣池的兩組平行部分均勻布水。出水系統(tǒng)采用倒虹吸式中央配水井，二對沉池進行布水。、二沉池設計參數(shù)：設計進水量：Q=60000m3/d表面負荷： qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.2 m3/ m2.h水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h運行參數(shù)：沉淀池直徑D=26m 有效水深 h3m池總高度 H=5.28m 貯泥斗容積Vw610m3出水系統(tǒng)：采用雙邊溢流堰，在邊池沉淀完畢，出水閘門開啟，污水通過溢流堰，進行泥水分離。澄清液通過池內得排水渠排除。在排水完畢后，出水閘門關閉。排泥系統(tǒng)：采用周邊傳動軌道式吸泥機， 2.6、污泥處理構筑物的設計

22、計算污泥泵房（1）回流污泥泵選用LXB-1000螺旋泵*83臺（2用1備），單臺提升能力為660m3/h，提升高度為3.5-4.0m,電動機轉速n=48r/min,功率N=15kW。（2）回流污泥泵房占地面積為9m×6m。（3）剩余污泥泵選兩臺，2用1備，單泵流量Q>2Qw/25.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW。（4）剩余污泥泵房占地面積L×B=4m×3m。 。污泥濃縮池采用間歇式重力濃縮池。設計規(guī)定及參數(shù)*8：進泥含水率：當為初次污泥時，其含水率一般為95%97%;當為剩余活性污泥時，其含水率一般為9

23、9.2%99.6%。污泥固體負荷：負荷當為初次污泥時，污泥固體負荷宜采用80120kg/(m2.d)當為剩余污泥時，污泥固體負荷宜采用3060kg/(m2.d)。濃縮時間不宜小于12h，但也不要超過24h。運行參數(shù)：設計流量：每座0.003m3/s，采用2座進泥濃度 10g/L 污泥濃縮時間 16h進泥含水率 99% 出泥含水率 97%泥斗傾角 60度 高度 3.1m貯泥時間 16m 上部直徑 12m濃縮池總高 3.7m 泥斗容積 2.9m3計算完成后進行平面、高程布置，布置原則美觀，緊湊，投資低。2.7、污水廠平面，高程布置平面布置各處理單元構筑物的平面布置：處理構筑物是污水處理廠的主體建筑

24、物，在對它們進行平面布置時，應根據(jù)各構筑物的功能和水力要求結合當?shù)氐匦蔚刭|條件，確定它們在廠區(qū)內的平面布置應考慮*9：（1）貫通，連接各處理構筑物之間管道應直通，應避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣質土壤地段（3）在各處理構筑物之間應保持一定產間距，以滿足放工要求，一般間距要求510m，如有特殊要求構筑物其間距按有關規(guī)定執(zhí)行。（4）各處理構筑物之間在平面上應盡量緊湊，在減少占地面積。管線布置（1）應設超越管線，當出現(xiàn)故障時，可直接排入水體。（2）廠區(qū)內還應有給水管，生活水管，雨水管。輔助建筑物：污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風機房，辦公室，集中控制室，水質分析化驗室

25、，變電所，存儲間，其建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應短而方便，安全，變電所應設于耗電量大的構筑物附近，化驗室應原理機器間和污泥處理構筑物，以保證良好的工作條件，化驗室應與處理構筑物保持適當距離，并應位于處理構筑物夏季主風向所在的上風中處。在污水廠內主干道應盡量成環(huán)，方便運輸。主干寬610m次干道寬34m，人行道寬1.5m2.0m曲率半徑9m，有30%以上的綠化。 高程布置為了降低運行費用和使維護管理，污水在處理構筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠內高程布置的主要特點是先確定最大構筑物的地面標高，然后根據(jù)水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構筑物的各項控制標高。根據(jù)設計水面標高，

26、推求各污水處理構筑物的水面標高，根據(jù)和處理構筑物結構穩(wěn)定性，確定處理構筑物的設計地面標高。3 污水廠設計計算書3.1污水處理構筑物設計計算泵前中格柵.1設計參數(shù)：設計流量Q=60000m3/d=694.4L/s,柵前流速v1=0.65m/s，過柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙b=20mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60°單位柵渣量1=0.05m3柵渣/103m3污水.2設計計算（1）確定格柵前水深：最大設計流量取柵前流速v=0.65m/s，格柵安裝傾角為60度,則根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬 ，柵前水深h=/2=0.84m（2）柵條間隙數(shù)(取n=6

27、4)設計兩組格柵，每組格柵數(shù)n=32條（3）柵槽有效寬度=s（n-1）+bn=0.01（32-1）+0.02×32=0.95m總水槽寬B=+0.2=2*0.95+0.2=2.1m（考慮中間隔墻厚0.2m）（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）選柵條形狀為矩形截面，取k=3，則其中：h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.84+0.3=

28、1.14m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.84+0.0814+0.3=1.22m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+1.14/tan60°=0.58+0.29+0.5+1.0+1.14/tan60°=3.03m（9）每日柵渣量= >0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣（10） 校核：水頭損失為0.0814大于0.08小于0.15，符合要求。（11）計算草圖如下： 柵條工作平臺圖2 中格柵設計簡圖污水提升泵房本設計采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置緊湊、占地少、結構較省的特點。集水池和機器間由隔水墻分開，只有吸水管和葉輪浸沒在水中，機器間經常保持

29、干燥，以利于對泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免對軸承、管件、儀表的腐蝕。在自動化程度較高的泵站，較重要地區(qū)的雨水泵站、開啟頻繁的污水泵站中，應盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設備，操作簡便；缺點是泵房較深，增加工程造價。采用自灌式泵房時水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在高、中、低三種水位情況下都能直接啟動。泵房剖面圖如圖2所示。圖3 污水提升泵房設計簡圖.1設計概述選擇水池與機器間合建式的方形泵站，用4臺泵（1臺備用），每臺水泵設計流量：Q=913L/s，泵房工程結構按遠期流量設計采用AAO工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化

30、，故污水只考慮一次提升。污水經提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、缺氧池、曝氣池、二沉池及計量堰，最后由出水管道排入受納水體。各構筑物的水面標高和池底埋深見高程計算。.2集水間計算選擇水池與機器間合建的半地下式方形泵站，用6臺泵（2臺備用）每臺泵流量為：Q0=913/4=228.25L/s集水間容積，相當與1臺泵5分鐘容量W=69m3有效水深采用h=2m，則集水池面積為F69/234.5 m2（取35 m2）、泵后細格柵.1設計參數(shù)：設計流量Q=0.913m3/s,設兩組并列的細格柵，每組流量為0.4565 m3/s柵前流速v1=0.65m/s，過柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=0.0

31、1m，格柵間隙b=10mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60°單位柵渣量W1=0.09m3柵渣/103m3污水.2設計計算（1）確定格柵前水深： 取過柵流速v=0.8m/s，格柵安裝傾角為60度,則根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬 ，柵前水深h=/2=0.59m（2）柵條間隙數(shù)(取n=90)（3）柵槽有效寬度=s（n-1）+bn=0.01（90-1）+0.01×90=1.79m總水槽寬B=+0.2=1.79+0.2=1.99m（考慮中間隔墻厚0.2m）（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1）選

32、柵條形狀為矩形截面，取k=3，則其中：h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.59 +0.3=0.89m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.59+0.2053+0.3=1.095m（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=1.08+0.54+0.5+1.0+0.89/tan60°=3.63m（9）每日柵渣量= >0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣(10)進水與出水渠道城市污水通過D

33、N1000的管道送入進水渠道，格柵的進水渠道與格柵槽相連,格柵的出水直接進入沉砂池,進水渠寬度B1=1.2m,h1=0.6m、沉砂池采用平流式沉砂池.1 設計參數(shù)設計流量：Q=694.4L/s（設計1組，分為2格）設計流速：v=0.27m/s水力停留時間：t=55s.2設計計算（1）沉砂池長度：L=vt=0.27×55=14.85m（取L=15m）（2）過水斷面面積：A=Qmax/v=0.913/0.27=3.38m2 取3.5m2。（3）池總寬度：設計n=2格，每格寬取b=2.3m>0.6m，池總寬B=2b=4.6m（4）校核長寬比：L/b=15/2.3=6.5>4，符

34、合要求(5)有效水深：h2=A/B=3.5/4.6=0.76m （介于0.251m之間）（6）貯泥區(qū)所需容積：設計T=1d，即考慮排泥間隔天數(shù)為1天，則每個沉砂斗容積V=86400TXQmax/(1000Kz)=1.8m3（每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）其中X：城市污水沉砂量,一般采用0.03L/m3（污水），K：污水流量總變化系數(shù)1.315（7）沉砂斗各部分尺寸及容積：設計斗底寬b1=1.3m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=0.7m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：（大于V1=1.8m3，符合要求）（8）沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗

35、長度為（兩個沉砂斗之間隔壁厚取0.2m）則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =0.7+0.06×5.3=1.018m池總高度H ：設超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.76+1.018=2.08m（9）進水漸寬部分長度:（10）出水漸窄部分長度:L3=L1=3.15m（11）校核最小流量時的流速：最小流量即平均日流量：Qmin=0.75 Qmax=684.75L/s則vmin=Qmin/A=0.68475/3.5=0.196>0.15m/s，符合要求（12）計算草圖如下：圖3 平流式沉沙池設計計算草圖、厭氧池.1.設計參數(shù)設計流量：最大日平均時流量Q=0.

36、913m3=913L/s 水力停留時間：T=1.4h.2.設計計算（1）厭氧池容積：V= QT=0.913×1.4×3600=4600m3（2）厭氧池尺寸：水深取為h=5m。則厭氧池面積：A=V/h=4600/5=920m2池寬取50m，則池長L=F/B=920/50=22.24。取23m。設雙廊道式厭氧池?？紤]0.5m的超高，故池總高為H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。、缺氧池計算.1.設計參數(shù)設計流量：最大日平均時流量Q=0.913m3/s 水力停留時間：T=2.1h.2.設計計算（1）缺氧池容積：V=QT=0.913×2.1×3600=69

37、02.3m3(取6903 m3)（2）缺氧池尺寸：水深取為h=5m。則缺氧池面積：A=V/h=6903/5=1381m2池寬取50m，則池長L=A/B=1381/50=27.6。取28m。考慮0.5m的超高，故池總高為H=h+0.3=5+0.5=5.5m。、好氧曝氣池的設計計算本設計采用傳統(tǒng)推流式曝氣池。.1、污水處理程度的計算取原污水BOD5值（S0）為200mg/L，查給排水設計手冊2, 經缺氧池、厭氧段處理，去除率取25%，則進入曝氣池的污水，其BOD5值（S）為：S200（1-25）150mg/L (1) 水中非溶解性含量 式中：微生物自身氧化率，一般在0.050.10之間，取=0.0

38、8；微生物在處理水中所占的比例，取=0.4；水中懸浮固體濃度，取=20。則：=7.1=4.5(2) 出水中溶解性含量 式中：出水中的總含量， =20則： =20-4.515.5(3) 的去除率E 式中：的去除效率，%；進水的濃度，=150。則：（150-15.5）/150=90%>83% 符合要求(4) TN去除率E= 內回流倍數(shù)設計中取為130%(4) 污泥負荷率Ns=式中：污泥負荷，；系數(shù)，取=0.0185；系數(shù)，一般為0.70.8，取=0.75。代入各值，BOD5/(kgMLSS·kg)在0.20.4之間，符合設計要求。.2、曝氣池的計算與各部位尺寸的確定(1)確定混合液

39、污泥濃度（X）根據(jù)已確定的Ns值，一般為（100120）mg/L,取=120；根據(jù)式 X=X-曝氣池混合液污泥濃度R-污泥回流比, 一般取值為0.250.5,取=30%考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關系數(shù)，取=1.2；代入得：X=2307.7mg/L取2310mg/L。(2)確定曝氣池容積，由公式代入各值得：m3，根據(jù)計算，取曝氣池容積V17000 m3根據(jù)活性污泥的凝聚性能，混合液污泥濃度（X）不可能高于回流污泥濃度（Xr）。mg/L因此，符合要求X<Xr，符合要求。 (3) 單個池容積=17000/2=8500 m3式中：曝氣池個數(shù),n=2（4）單個池面積=85

40、00/5=1700m式中：H池深，H=5m 核算寬深比,取池寬 則:B/H=6/5=1.2在12之間，符合設計要求。（5）確定曝氣池各部位尺寸名義水力停留時間h實際水力停留時間h(6) 池總長(7) 單廊道長設五廊道式曝氣池，第1廊道為厭氧段，第2廊道為缺氧段，后3個廊道為好氧段，則每廊道長：L1L/5=285/5=57m(8) 池總高式中：超高，取=0.5H=5+0.55.5m.3、曝氣系統(tǒng)的計算與設計本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)(1) 曝氣池平均需氣量 式中：氧化每公斤需氧公斤數(shù)，取 ；污泥自身氧化需氧率，；去除的濃度，；混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，。則：=150-15.5134.5=0.5=844

41、9.1kg/d=352.04kg/h(2) 最大需氧量 式中：變化系數(shù)，取=1.315。則：=1.3150.5 = 9720.1kg/d=405.0kg/h(3) 每日去除的量kg/d(4) 則去除每千克的需氧量(5) 最大需氣量與平均需氧量之比=9720.1/8449.1=1.15.4、供氣量的計算本設計采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.25米處，淹沒水深5米，計算溫度定為30攝氏度。選用Wm-180型網(wǎng)狀膜空氣擴散裝置*14。其特點不易堵塞，布氣均勻，構造簡單，便于維護和管理，氧的利用率較高。每擴散器服務面積0.5，動力效率2.7-3.7O2/KWh，氧利用率12-15。查表得

42、:水中溶解氧飽和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.(1)空氣擴散器出口的絕對壓力（Pb）：PbP+9.8×103H其中：P-大氣壓力 ,取1.013×105Pa H-空氣擴散裝置的安裝深度，mPb1.013×105Pa+9.8×103×5.0=1.503×105Pa(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比：其中，EA-空氣擴散裝置的氧轉移效率，一般6-12對于網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴散器，EA取12，代入得：（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件30攝氏度），即：其中，標準條件下清水表面處飽和溶解

43、氧，；按曝氣裝置在水下深度處至池面的平均溶解氧值，。得mg/L（4）換算為在20攝氏度的條件下，脫氧清水的充氧量，即：式中：混合液中值與水中值之比，即，一般為0.80.85，取=0.82；混合液的飽和溶解氧值與清水的飽和溶解氧值之比，一般為0.90.97，取=0.95；C混合液剩余值，一般采用2代入各值，得：475kg/h相應的最大時需氧量為：kg/h取546kg/h。（5）曝氣池的平均時供氧量:（6）曝氣池最大時供氧量：(7) 去除一千克的供氣量（8）每m3污水供氣量：m3空氣/ m3污水.5 進出水系統(tǒng)1.好氧曝氣池的進水設計沉砂池的來水通過DN1200的管道送入?yún)捬跞毖鹾醚跗貧獬厥锥说倪M

44、水渠道，管道內的水流速為0.88 m/s。在進水渠道內，水流分別流向兩側，從厭氧段進入，進水渠道寬度為1.2m，渠道內水深為1.0m，則渠道內的最大水流速度 m/s反應池采用潛孔進水，設孔口流速=0.4 m/s,孔口面積 m2設每個孔口尺寸為0.5×0.5m,則孔口數(shù)n= (個)（取5個）2.好氧曝氣池的出水設計厭氧缺氧好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，設流量系數(shù)m=0.4,堰寬b=7.0m,堰水頭m,設計中取為0.20m。厭氧缺氧好氧池的最大出水流量為（）= 2.15m3/s, 取管道內的流速為0.8m/s則出水管管徑采用DN2000mm,送往二沉池，.5、空氣管系統(tǒng)計算選擇一

45、條從鼓風機房開始最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設設計節(jié)點，統(tǒng)一編號列表計算。按曝氣池平面圖鋪設空氣管。在相鄰的兩廊道的隔墻上設一根干管，共5根干管，在每根干管上設5對配氣豎管，共10條配氣豎管，全曝氣池共設50根曝氣豎管，每根豎管供氣量為：曝氣池總平面面積3420m3。每個空氣擴散裝置的服務面積按0.6m3計，則所需空氣擴散裝置的總數(shù)為：個為安全計，本設計采用6000個空氣擴散裝置，則每個豎管上的空氣擴散裝置數(shù)目為：個每個空氣擴散裝置的配氣量為：將已布置的空氣管路及布設的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖進行計算?？諝鈹U散裝置安裝在距曝氣池底0.25米處，因此，鼓風機所需壓力為：空壓機選

46、擇鼓風機供氣量：最大時供氣量：1.52×104m3/h，平均時供氣量：1.32×104 m3/h。根據(jù)所需壓力和空氣量決定采用型羅茨鼓風機4臺，3臺使用，1臺備用,其性能如表3.5所示。表3.5 型羅茨鼓風機性能表項 目風 壓 轉 速進口流量軸功率電機級數(shù)電動機功率性 能58.8710330.73898450.6、回流污泥泵房取回流比R=1,設三臺回流污泥泵，備用一臺，則每臺污泥流量為選用螺旋泵的型號為LXB-1000*13。據(jù)此設計回流污泥泵房。、二沉池.1設計概述本設計中采用中央進水幅流式沉淀池四座。則每座設計進水量：Q=15000m3/d采用周邊傳動刮泥機。表面負荷：

47、qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.2m3/m2h水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5h.2設計計算（1）沉淀池面積:按表面負荷計算：m2（2）沉淀池直徑：(3) 沉淀部分有效水深h1h1=qbT=1.22.5=3m<4m（介于612）(4) 沉淀部分有效容積=1562.5 m3(5) 污泥部分所需的容積=31.25 m3式中：每人每日污泥量，查給排水設計手冊5取=0.6； 設計人口數(shù)，人，取=125萬人；兩次清除污泥相隔時間，取=4。（6）貯泥斗容積： 為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h，R=1,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積： (7) 污泥斗以上圓錐部

48、分污泥容積V設池邊坡度為0.05，進水頭部直徑為2m，則：(R-r)×0.05=(13-1)×0.05=0.6m錐體部分容積為：另需一段柱體裝泥，設其高為h3，則：（8）二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h5=0.3m，超高為h2=0.3m則二沉池總高度Hh1+h2+h3+h4+h5式中：h2超高，取h2=0.3；h5緩沖層高度，取h5=0.3。則：H =3+0.3+1.08+0.6+0.3=5.28m(9)沉淀池池邊高=h1+h2+h3+h5=3+0.3+1.08+0.3=4.68m(10) 污泥總容積V=V+Vw =610+36.6=646.6 m3 （11）校核堰負荷：

49、徑深比均在6-12之間，符合要求。堰負荷符合要求，單邊進水即可。（12）輻流式二沉池計算草圖如下：圖6 幅流式二沉池設計計算簡圖.3 其他管道設計（1）污泥回流管在本設計中，污泥回流比為30 ，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的厭氧段，管內污泥流速為0.8m/s。（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，管內流速為0.8 m/s 。（3）剩余污泥量設污泥產率系數(shù)a=0.6,污泥自身氧化系數(shù)b=0.05,反應池去除BOD5濃度Sr =250-10=240mg/L=0.24kg/m3 , 反應池去

50、除的SS濃度=200-20=180 mg/L=0.18kg/m3曝氣池內活性污泥濃度Xv一般采用20004000mg/L,設計中取Xv=3000 mg/L。則剩余污泥量 =0.6×60000×0.18-0.05×（1562.5+646.6）×3+0.18×60000×50=11547kg/d3.2 污泥處理部分構筑物計算污泥濃縮池設計計算：污泥含水率高，體積大，從而對污泥的處理、利用及輸送都造成困難，所以對污泥進行濃縮。重力濃縮法是利用自然的重力沉降作用，使固體中的間隙水得以分離。重力濃縮池可分為間歇式和連續(xù)式兩種，我們選用間歇式重力

51、濃縮池。如圖8所示：圖8 污泥濃縮池設計簡圖.1濃縮污泥量的計算其中， 每日增長（排放）的揮發(fā)性污泥量（VSS），/d；Q(Sa-Se) 每日的有機污染物降解量，/d；Y 污泥產率，生活污水0.5-0.65，城市污水0.4-0.5；VXV-曝氣池內，混合液中揮發(fā)性懸浮固體總量，XV=MLVSS；Kd衰減系數(shù)，生活污水0.05-0.1，城市污水0.07左右取Y0.5，Kd0.07，Sa187.5mg/L，Se20mg/L,Q=12.01×104m3/d，V=2×104m3,則:XV=f×MLSS=0.75×2310/1000=1.733/L剩余污泥量：采用

52、間歇式排泥，剩余污泥量為520m3/d，含水率P199.2，污泥濃度為10/ m3；濃縮后的污泥濃度為31.2g/L，含水率P297。.2濃縮池各部分尺寸計算一、污泥濃縮池1、設計參數(shù)進入污泥濃縮池的剩余污泥量0.006m3/s,采用兩個濃縮池，則單池流量Q=0.006/2=0.003 m3/s=10.8m3/h2、設計計算（1）沉淀部分有效面積式中：C流入濃縮池的剩余污泥泥濃度（kg/m3），本設計取10 kg/m3 Q入流剩余污泥流量 G固體通量kg/（m2·h），一般采用0.81.2 kg/（m2·h），本設計取1.0 kg/（m2·h）代入各數(shù)據(jù)得，（2）沉淀池直徑D=，本設計取12m（3）濃縮池體積V=QT式中：T濃縮池濃縮時間（h），一般采用1016h，本設計取T=16h則V=10.8×16=172.8 m（4）濃縮后有效水深（5）濃縮后剩余污泥量式中：P濃縮前污泥含水率，本設計取99% P0濃縮后污泥含水率，本設計取97%則（6）池底高度沉淀池采用中心驅動刮泥機，根據(jù)設計要求，池底需做成1%的坡度,刮泥機連續(xù)轉動將污泥推入污泥斗,池底高度:(7)污泥斗容積式中:h5污泥斗高度泥斗傾角，為保證排泥通暢，