水污染控制工程課程設計說明書

1、南京工業(yè)大學課程設計 南京工業(yè)大學水污染控制工程課程設計計算書學 院：環(huán)境學院專 業(yè)：環(huán)境工程學 號：3406090215姓 名：顧 軍指導老師：羅 平二零一二年六月目 錄第一章 概述11.1 設計任務11.2 設計目的11.3 設計原始資料11.3.1 污水水量與水質11.3.2 處理要求11.3.3 處理工藝流程21.3.4 氣象與水文資料21.3.5 廠區(qū)地形3第二章 處理構筑物的工藝設計及附屬設備的選型42.1 中格柵（格柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。）42.1.1 格柵的設計說明42.1.2 中格柵的設計參數42.1.3 中格柵的設計計算42.1.4 格柵機的

2、選型62.2 進水泵房62.2.1 污水提升泵的設計說明62.2.2 污水提升泵的設計計算62.2.3 進水泵的選型72.3 細格柵（格柵設兩組，按組同時工作設計。）72.3.1 設計參數72.3.2 設計計算82.3.3 格柵機的選型92.4 沉砂池102.4.1 沉砂池的設計說明102.4.2 設計參數102.4.3 設計計算112.4.4 砂水分離器的選擇122.5 CASS池122.5.1 設計說明122.5.2 設計參數122.5.3 設計計算132.6 鼓風機房202.7 污泥濃縮池212.7.1 污泥濃縮的設計說明212.7.2 設計參數212.7.3 設計計算212.8 投泥泵

3、房的設計222.8.1 投泥泵的選型222.8.2 附屬設備的選型222.9 污泥消化池232.9.1 設計參數232.9.2 設計計算232.10 污泥脫水機房242.10.1 污泥脫水機房的設計說明242.10.2 滾壓帶式壓濾法的設計參數252.10.3 污泥脫水機房的設計計算252.10.4 污泥脫水設備選型25第三章 污水處理廠的平面布置263.1 平面布置概述263.2 平面布置原則26第四章 設計總結274.1 主體構筑物的各項參數274.2 附屬構筑物的各項參數27參考文獻28II第一章 概述1.1 設計任務本課程設計的目的在于加深理解所學專業(yè)知識，培養(yǎng)運用所學專業(yè)知識的能力，

4、在設計、計算、繪圖方面得到鍛煉。針對二級處理的工廠污水處理設施，要求對主要污水處理構筑物的工藝尺寸進行設計計算，確定污水處理平面布置和高程布置。完成設計計算說明書和設計圖，確定污水處理的平面布置圖。設計深度約為初步設計的深度。1.2 設計目的通過凈水廠課程設計，鞏固學習成果，加深對給水處理課程內容的學習與理解，掌握凈水廠設計的方法，培養(yǎng)和提高計算能力、設計和繪圖水平。在教師指導下，基本能獨立完成一個中、小型給水處理廠工藝設計，鍛煉和提高分析及解決工程問題的能力。1.3 設計原始資料1.3.1 污水水量與水質 污水處理水量：1.5×104m3/d，總變化系數為1.2。 污水水質：COD

5、Cr：300 mg/L，BOD5：200 mg/L，SS：200 mg/L，NH3-N：20-30 mg/L，TP：3-4 mg/L，pH：6-9。1.3.2 處理要求廢水經處理后應符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準：COD：60 mg/L，BOD5：20 mg/L，SS：20 mg/L NH3-N：8 mg/L，TP：1 mg/L，pH：6-9。污泥經處理后應符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）污泥控制標準： 城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥進行穩(wěn)定化處理后應達到下表的規(guī)定。 表1-1 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥進行污泥

6、脫水處理后，含水率應<80%。1.3.3 處理工藝流程 廢水擬采用兩級處理，具體流程如下：污水處理工藝流程圖砂鼓風機房砂水分離器豎流式沉砂池中格柵細格柵進水泵房進水CASS池出水排泥泵房消化池投泥泵房濃縮池脫水外運1.3.4 氣象與水文資料風向：多年主導風向為北風和東風；氣溫：最冷月平均為-3.5°C；最熱月平均為32.5°C。水文：降水量多年平均為每年728mm；蒸發(fā)量多年平均為每年1210mm；地下水水位，地面下5-6m。1.3.5 廠區(qū)地形污水廠選址區(qū)域海拔標高在64-66m之間，平均地面標高64.5m。第二章 處理構筑物的工藝設計及附屬設備的選型2.1 中格柵

7、（格柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。）2.1.1 格柵的設計說明格柵由一組或數組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網、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，防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、處理構筑物配水設施、進水水口，減少后續(xù)處理產生的浮渣，保證污水處理設施的正常運行。2.1.2 中格柵的設計參數31設計流量：Q=Qmax2=0.1042 m3s ；柵條凈間隙：b=20 mm；過柵流量：v=0.9 ms；格柵安裝傾角：=60°；柵前水深：h=0.2m；中格柵計算草圖2.1.3

8、中格柵的設計計算（1）柵槽寬度B柵條的間隙數nn=Qsinbhv=0.1042sin60°0.02×0.2×0.927（個）柵槽寬度B柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.2m；設計選用寬度為S=0.01m，斷面為銳邊矩形的柵條B=Sn-1+bn+0.2=0.01×27-1+0.02×27+0.2=1m校核：柵前流速v=QBh=0.10421×0.2=0.52ms 符合。（2）通過格柵的水頭損失h1因柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42；=(Sb)43=2.42(0.010.02)43=0.96h0=v22gsin=0.96

9、5;0.922×9.8×sin60°=0.03 mh1=h0k=0.03×3=0.09 m（3）柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.2+0.09+0.3=0.59(m)0.6(m)柵前渠道深H1=h+h2=0.2+0.3=0.5(m)（4）柵槽總長度L進水渠道漸寬部分的長度L1。設進水渠寬B1=0.6m；其漸寬部分展開角度1=20°，進水渠道內的流速為0.81m/s。L1=B-B12tan1=1-0.62×tan20°=0.55(m)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2。L2=L12=0.55

10、2=0.28(m)柵槽總長度LL=L1+L2+1.0+0.5+H1tan=0.55+0.28+1.0+0.5+0.5tan60°=2.6(m)（5）每日柵渣量W。本設計格柵間隙為20mm，取單位體積污水柵渣量為W1=0.05m3103m3污水W=86400QW11000KZ=86400×0.1042×0.051000×1.2=0.38(m3d)因每日柵渣量 W=0.38m3d>0.2m3d，需采用機械清渣。2.1.4 格柵機的選型機械清渣選用GSGL型高鏈式格柵除污機。 用途：可用于泵站進水渠攔截水中的漂浮物，保證水泵正常運行。 特點： 構造簡單，

11、動作可靠； 除格柵部件齒耙在柵條部位除污時處，其他部件均在正常最高 水位以上，不易腐蝕，便于維修； 具有過載保護裝置，如過扭保護，設有避讓彈簧的耙臂和撇渣 機構上的限載重錘等，確保除污機安全可靠； 采用新型的軸裝式減速器，不用聯軸器，安裝簡便，占地少。 主要技術參數見下表：型號格柵寬度/mm柵渠寬度/m安裝角度/°柵條凈距/mm柵條厚度/mmGSGL-1.210601.27075154080表2-1 GSGL型高鏈式格柵除污機的主要技術參數2.2 進水泵房2.2.1 污水提升泵的設計說明采用SBR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，故污水支考慮一次提

12、升。污水經提升達到最高水位點，然后自流通過后續(xù)構筑物。2.2.2 污水提升泵的設計計算設置提升泵房以提高污水的水位，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。設計選用3臺泵（2臺使用，1臺備用）。污水提升泵房的集水池容積：（以一臺水泵工作5分鐘的水量計算）設有效水深，則集水池的面積因此本設計取集水池面積：，選擇的池長為，寬為。2.2.3 進水泵的選型主要根據工藝要求，選擇相應流量滿足揚程需要的水泵。原則是大小結合，目的是保證在水量變化時有不同組合，確定泵高效運行；有開有備，以滿足24h不斷進水要求，防止因泵故障造成的停產；盡可能選功率小的水泵，這樣能最大量節(jié)約電耗，增大單位電

13、耗抽升量。本設計采用LBX型螺旋提升泵，由傳動裝置、上支座、螺旋泵軸、導槽、擋水板、下支座、潤滑系統(tǒng)等組成。選用3臺LBX-1400-3-Z型泵，兩用一備。螺旋外緣直徑D/mm1400軸承直徑d/mm700螺旋頭數/頭3螺旋導程/mm1400轉速n/r·min40安裝角度/°30流量/ m3h-11890表2-2 LBX-1400-3-Z型提升泵的主要技術參數2.3 細格柵（格柵設兩組，按組同時工作設計。）2.3.1 設計參數設計流量：Q=Qmax2=0.1042m3s ；柵條凈間隙：b=10 mm；過柵流量：v=0.8ms；格柵安裝傾角：=60°；柵前水深：h=

14、0.3m；細格柵計算草圖2.3.2 設計計算（1）柵槽寬度B柵條的間隙數nn=Qsinbhv=0.1042sin60°0.01×0.3×0.841（個）柵槽寬度B柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.2m；設計選用寬度為S=0.01m，斷面為圓形的柵條B=Sn-1+bn=0.01×41-1+0.01×41=0.81m校核：柵前流速v=QBh=0.10420.81×0.3=0.43ms 符合。（2）通過格柵的水頭損失h1因柵條斷面為圓形斷面，=1.79；=(Sb)43=1.79(0.010.01)43=1.79h0=v22gsin=

15、1.79×0.822×9.8×sin60°=0.05 mh1=h0k=0.05×3=0.15 m（3）柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.3+0.15+0.3=0.75(m)柵前渠道深H1=h+h2=0.3+0.3=0.6(m)（4）柵槽總長度L進水渠道漸寬部分的長度L1。設進水渠寬B1=0.6m；其漸寬部分展開角度1=20°，進水渠道內的流速為0.58m/s。L1=B-B12tan1=0.81-0.62×tan20°=0.29(m)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2。L2=L12

16、=0.292=0.15(m)柵槽總長度LL=L1+L2+1.0+0.5+H1tan=0.29+0.15+1.0+0.5+0.6tan60°=2.79(m)（5）每日柵渣量W。本設計格柵間隙為10mm，取單位體積污水柵渣量為W1=0.10m3103m3污水W=86400QmaxW11000KZ=86400×0.1042×0.11000×1.2=0.75(m3d)因每日柵渣量 W=0.75>0.2m3d，需采用機械清渣。2.3.3 格柵機的選型根據有效柵寬選擇XGC-1000型旋轉格柵除污機。XGC型旋轉格柵除污機為新型的細格柵除污設備，可攔截并連續(xù)自

17、動清除污水中的各種形狀固體雜物。它不僅使用深池格柵井中的顆粒懸浮物的截留，對淺池也同樣適用。該機分為不銹鋼網齒和非金屬網齒兩種，最大特點是能自動固液分離。此結構設計合理，正常運行時有自凈作用，無堵塞，設備動力消耗少，工作時無噪聲，主要參數見下表：設備寬/mm1150溝渠寬/mm1200柵齒間隙/mm520運行速度/m·min-12卸料高度/mm700安裝角度/°6075電機功率/kW1.1柵條總寬/mm1000表2-3 XGC型旋轉格柵除污機的主要技術參數2.4 沉砂池2.4.1 沉砂池的設計說明本設計選用旋流式沉砂池。沉砂池的作用是從污水中去除砂子，煤渣等比重較大的顆粒，

18、以免這些雜質影響后續(xù)處理構筑物的正常運行。沉砂池可分為平流式、豎流式、旋流式、曝氣沉砂池等幾種基本形式。普通平流式沉砂池主要缺點是沉砂中夾雜有15%的有機物，對被有機物包覆的沙粒截留效果不佳，沉砂易于腐化發(fā)臭，增加了沉砂后續(xù)處理的難度。本設計采用旋流式沉砂池，與傳統(tǒng)的平流式沉砂池和曝氣沉砂池相比，旋流沉砂池除砂效率高、耗能低、占地面積小、土建費用低、管理方便；與目前國際流行的鐘式沉砂池相比，則具有更高的有機物分離效率。旋流式沉砂池從外觀上來看是上面大下面小的圓形，占地很小，與曝氣沉砂池相比差不多節(jié)省一半，表面可封閉，散發(fā)到空氣中的臭味較小，最吸引人的是沒有大型的排砂設備，而是通過砂泵吸排，或用

19、真空從上面吸排。旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥砂和有機物分開，以達到除砂目的。污水從切線方向進入圓形沉砂池，進水渠道末端設一躍水檻、使可能沉積在渠道底部的泥砂向下滑入沉砂池；還設有一個擋板使水中的泥砂進入沉砂池時向池底流行，并加強附壁效應。在沉砂池中間設有可調速的漿板，使池內的水流保持環(huán)流。漿板、擋板和進水水流組合在一起在沉砂池內產生螺旋狀環(huán)流，在重力的作用下，使泥砂沉下，并向池中心移動，由于越靠中心流斷面越小，水流速度逐漸加快，最后將沉砂落入砂斗。而較輕的有機物，則在沉砂池中間部分與泥砂分離。池內的環(huán)流在池壁處向下，到池中間則向上，加上漿板的作用，有機物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進

20、入后續(xù)構筑物。旋流沉砂池排砂有三種方式：一種用砂泵；另一種用空氣提升器，即在漿板傳動軸中插入一空氣提升器；第三種是在傳統(tǒng)軸中插入砂泵，泵及電機設在沉砂池頂部。2.4.2 設計參數最大設計流量：Qmax=0.2083m3s ；最大設計流量時的流行時間t=30s；城市污水沉砂量X=30m3106m3污水；2.4.3 設計計算本設計的最大污水量為Qmax=0.2083m3s，根據處理污水量的不同，旋流式沉砂池可分為不同型號。故選擇100號型旋流沉砂池，采用2座。其各部尺寸見圖及表2-4。旋流沉砂池簡圖表2-4 旋流沉砂池型號及尺寸（m）型號流量(L/s)ABCDEFGHJKL1001102.131.

21、00.380.760.301.400.300.300.300.801.10（1）沉砂部分所需容積VV=QmaxXT×86400Kz×106=0.2083×30×2×864001.2×106=0.90(m)（2）每個沉砂斗容積V0V0=0.902=0.45(m3)（3）沉砂部分高度hh=B-Etan=1-0.3tan45°=0.7(m)（4）圓截錐部分實際容積V1V1=h3B2+BE+E2=×0.7312+1×0.3+0.32=1.0(m3)>0.45(m3)2.4.4 砂水分離器的選擇采用LSSF-

22、260螺旋砂水分離器，處理量：512 L/s，功率0.37kW，容積1.25m3。2.5 CASS池CASS池是處理廠的中心構筑物，CASS工藝去除有機物的機理在充氧時與普通活性污泥法相同，污水中的有機物在微生物的作用下進行氧化分解，達到要求后排出處理系統(tǒng)，不同的是，其在運行時分為，曝氣、沉淀、潷水和閑置四個階段，依次在CASS反應池中周期性運行，故CASS反應池不需專設二沉池和污泥回流系統(tǒng)。CASS反應池區(qū)別于傳統(tǒng)SBR反應池的地方在于CASS池中不存在專門的進水階段，在CASS池的四個運行階段都連續(xù)進水，由于進水流速很小，水流呈層流狀態(tài)，因此，在排水時也不會影響污泥的沉淀。由于CASS池的

23、運行方式特別，池中的溶解氧在不斷的變化之中，有較好的除磷脫氮效果。2.5.1 設計說明在同一周期內，池內污水的體積、有機污染物濃度、溶解氧，污泥濃度時刻都在變化，這是一種非穩(wěn)定態(tài)的反應過程。目前CASS工藝的計算方法，有生化反應動力學計算法和容積負荷計算法兩種。生化反應動力學計算法是通過建立相應的數學模型，并根據進水水質指標和CASS系統(tǒng)的各項設計參數設定邊界條件，進而對數學模型求解，此法實際應用較少。容積負荷計算法不考慮CASS池內基質濃度、活性污泥濃度和溶解氧含量在時間上的變化，只計算進出水的有機物濃度差，同時忽略同一反應周期內閑置、沉淀、排水階段的生物降解作用，采用與傳統(tǒng)活性污泥法基本相

24、同的計算公式。2.5.2 設計參數考慮格柵和曝氣沉砂池可去除部分有機物及SS，取COD，BOD5去除率為10%，SS去除率為30%。CASS池進水水質：COD=300mgL×1-10%=270mgLBOD5=200mgL×1-10%=180mgLSS=200mgL×1-30%=140mgLCASS池出水水質：COD:60mg/L BOD5:20mg/L SS:20mg/L2.5.3 設計計算（1）BOD-污泥負荷NSNs=K2×Se×fNSBOD-污泥負荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)；K2有機基質降解速率常數，L/(mg

25、83;d),生活污水K2取值范圍為0.0168-0.0281，本水廠取值0.0224；有機基質降解率(=Sa-SeSa)，%。f混合液中揮發(fā)性懸浮固體與總懸浮固體濃度的比值，一般在生活污水中，f值為0.7-0.8,本水廠設計選用0.7。=180-20180=88.9%Ns=0.0224×20×0.7588.9%=0.378kgBOD5kgMLSSd（2）曝氣時間ta取充水比=1m=0.4，混合液懸浮固體濃度（MLSS）：X=3200mgL；ta=24S0NsX=24×0.4×1800.378×3200=1.43h1.5h（3）沉淀時間ts當污泥

26、濃度大于3000mg/L時，污泥界面沉降速度為u=4.6×104X-1.26。污泥界面沉降速度：u=4.6×104×3200-1.26=1.76 mh 設曝氣池水深H=5m，緩沖層高度=1.5m，沉淀時間ts為：ts=H+u=0.4×5+1.51.76=1.99h2.0h（4）運行周期t 設排水時間td=0.5h。t=ta+ts+td=1.5+2.0+0.5=4.0hCASS單池布置圖每日運行周期數n2=244.0=6（5）CASS池容積VCASS池容積采用容積負荷計算法確定，并用排水體積進行復核。采用容積負荷法計算：V=Q×Sa-SeNeNw

27、f式中：Q城市污水設計水量，m3/d，Q=15×104m3d；Nw混合液MLSS污泥濃度（kg/m3），本設計取3.2 kg/m3；NeBOD5污泥負荷(kg BOD5/kg MLSS·d)，本設計取0.378kgBOD5/kgMLSS·d；Sa進水BOD5濃度（kg/ L），本設計Sa = 180 mg/L；Se出水BOD5濃度（kg/ L），本設計Se = 20 mg/L；f混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，本設計取0.75；則：V=15×103×180-20×10-30.378×3.2×0.7

28、5=2646(m3)本水廠設計CASS池四座，每座容積Vi=26464=662(m3)排水體積法進行復核反應池總容積 V=Qn2=15×1030.4×6=6250(m3)單池容積為Vi=Vn1=62504=1563(m3) 由于排水體積法計算所得單池容積大于容積負荷法計算所得，因此單池容積應按最大容積值計，即單池容積Vi=1563 m3，反應池總容積V=6250 m3。（6）CASS池的容積負荷CASS池工藝是連續(xù)進水，間斷排水，池內有效容積由變動容積（V1）和固定容積組成，變動容積是指池內設計最高水位至潷水器最低水位之間高度（H1）決定的容積，固定容積由兩部分組成，一是活

29、性污泥最高泥面至池底之間高度（H3）決定的容積（V3），另一部分是撇水水位和泥面之間的容積，它是防止撇水時污泥流失的最小安全距離（H2）決定的容積（V2）。CASS池總有效容積V（m3）：Vn1V1V2V3。池內設計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度，H1（m）；H1=QHn2V=15×103×56×6250=2(m)潷水結束時泥面高度，H3（m）已知撇水水位和泥面之間的安全距離，H2=1.5(m);H3=H-H1+H2=5-2+1.5=1.5(m)SVI污泥體積指數，(mL/g)SVI=H3HNw=1.5×1035×3.2=94(mLg)

30、此數值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。（7）CASS池外形尺寸外形尺寸設池寬B=10(m)，則B:H=10:5=2，B:H=12，滿足要求。L=Vn1BH=62504×10×5=31.25(m)，取L=32(m)，滿足要求。CASS池總高，H0（m）取池體超高0.5m，則H0=H0.55.5m。微生物選擇區(qū)L1，（m）CASS池中間設1道隔墻，將池體分隔成微生物選擇區(qū)（預反應區(qū)）和主反應區(qū)兩部分。靠進水端為生物選擇區(qū)，其容積為CASS池總容積的10%左右，另一部分為主反應區(qū)。選擇器的類別不同，對選擇器的容積要求也不同。L110L=10%32=3.2m 反應池液位控制排水

31、結束時最低水位h1=5×m-1m=5×2.5-12.5=3(m)基準水位h2為5.0m；超高0.5m；保護水深 = 1.5m。污泥層高度hs=h1-=3-1.5=1.5(m)則：撇水水位和泥面之間的安全距離，H2=hs=1.5m（8）連通孔口尺寸隔墻底部設連通孔，連通兩區(qū)水流，因單格寬10m，根據設計規(guī)范要求，此時連通孔的數量取為n3=4。連通孔面積A1設孔口流速U=100mh；A1=Q24n1n3U+BL1H11U=1.5×10424×4×4×100+10×3.2×2×1100=0.65m2孔口尺寸設計

32、孔口沿墻均布，孔口寬度取0.7m，孔高為0.65/0.7=0.9m。為：0.7m×0.9m（9）復核出水溶解性BOD5處理水中非溶解性BOD5的值：BOD5=7.1bXaCeCe處理水中懸浮固體濃度20mg/LXa活性微生物在處理水中的所占比例取0.4b微生物自身氧化速率取0.075BOD5=7.10.075×0.4×20=4.26mg/L故水中溶解性BOD5要求小于204.26=15.74 mg/L而該設計出水溶解性BOD5：Se=24S024+K2Xftan2=24×18024+0.0224×3200×0.75×1.5&

33、#215;6=8.51mgL設計結果滿足設計要求。（10）計算剩余污泥量理論分析，知溫度較低時，產生生物污泥量較多。本設計最冷時是冬季平均最冷溫度是-3.5。-3.5時活性污泥自身氧化系數：Kd(-3.5)=Kd(20)tT-20=0.06×1.04-3.5-20=0.024剩余生物污泥量XV：XV=YQS0-Se1000-KdViX1000fta24n1n2=0.6×15000×180-8.511000-0.024×1563×32001000×0.75×1.524×4×6=1408kgd剩余非生物污泥量

34、Xs：Xs=Q1-fbf×C0-Ce1000=15000×1-0.7×0.75×140-201000=855kgd剩余污泥總量：X=XV+XS=1408+855=2263kg/d剩余污泥濃度NR：NR=Nw1-=35001-0.4=5833mgL=5.833kgm3剩余污泥含水率按99.7%計算，濕污泥量為388m3/d。（11）復核污泥齡c=fNwVin1n2ta24XV=0.75×3.200×1563×4×6×1.524×388=15(d)經校核，污泥齡滿足硝化要求。（12）需氧量設計需氧量

35、考慮最不利情況，按夏季時高水溫計算設計需氧量。根據室外排水設計規(guī)范GB50014-2006第6.8.2條，設計需氧量O2：AOR=0.001aQS0SecXV+b0.001QNkNke0.12XV式中，a、b、c為常數，a=1.47，b=4.57，c=1.42。AOR=0.001×1.47×15000×180-8.51-1.42×388+4.57×0.001×15000×30-8-0.12×388=4526(kgd)（13）標準需氧量標準需氧量計算公式：SOR=AOR×Cs(20)Csb(T)-C

36、5;1.024(T-20)Csb(T)=CsT(pb2.026×105+Ot42)Ot=211-EA79+211-EA=p1.013×105式中 Cs（20）20時氧在清水中飽和溶解度，取Cs（20）=9.17mg/L；雜質影響修正系數，取值范圍=0.780.99，本例選用=0.85；含鹽量修正系數，本例取=0.95；氣壓修正系數；p所在地區(qū)大氣壓力，Pa；T設計污水溫度，本設計考慮最不利水溫，夏季T=32.5；Csb（T）設計水溫條件下曝氣池內平均溶解氧飽和度mg/L；Cs（T）設計水溫條件下氧在清水中飽和溶解度；pb空氣擴散裝置處的絕對壓力，Pa，pb =p+9.8&#

37、215;103H；H 空氣擴散裝置淹沒深度，；Ot氣泡離開水面時，氧的百分比，%；EA空氣擴散裝置氧轉移效率； C曝氣池內平均溶解氧濃度，取C=2mg/L。工程所在地海拔高度64.5m，大氣壓力p為0.9986×105Pa,壓力修正系數：=p1.013×105=0.9986×1051.013×105=0.99微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處，淹沒深度4.7m，其絕對壓力為：pb=p+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.7=1.47×105(Pa)本設計選用微孔擴散裝置，氧轉移效率EA

38、按20%計算：Ot=211-EA79+211-EA=211-20%79+211-20%=17.5%水溫32.5，清水氧飽和度Cs(32.5)=7.35mg/L，曝氣池內平均溶解氧飽和度：Csb(32.5)=Cs(32.5)pb2.026×105+Ot42=7.35×1.47×1052.026×105+17.542=8.4(mgL)標準需氧量SOR：SOR=AOR×Cs20Csb32.5-C×1.02432.5-20=4526×9.170.85×0.95×0.9×8.4-2×1.0243

39、2.5-20=7005kgd=292kgh空氣擴散裝置的供氣量，可通過下式確定：Gs=SOR0.28EA=2920.28×0.20=5214m3h最大氣水比=4867×2415000=7.8（14）空氣管系統(tǒng)設計曝氣系統(tǒng)管道布置方式為，相鄰的兩個廊道的隔墻上設兩根干管，共四根干管，在每根干管上設5條配氣豎管，全曝氣池共設4×5=20條配氣豎管。每根豎管的配氣量為： m3/h 曝氣池平面面積為： 每個空氣擴散器的服務面積按1.0 m3計，則所需空氣擴散器的總數為：個為安全計，本設計采用1200個空氣擴散器，每個豎管上安設的空氣擴散器的數目為：每個空氣擴散器的配氣量為

40、 m3/h曝氣系統(tǒng)管道布置圖空氣管道的流速，一般規(guī)定為：干、支管為1015m/s，通向空氣擴散裝置的豎管、小支管為45m/s。根據對于管道流速的規(guī)定，確定本設計管道系統(tǒng)各管段管徑為：12段DN50mm，23段DN75mm，34段DN100mm,45段DN150mm，56段DN200mm，67段DN300mm?？諝夤艿酪话惴笤O在地面上，接入曝氣池的管道，應高出池水面0.5m以免產生回水現象。（15）污泥回流系統(tǒng)、剩余污泥系統(tǒng)排出系統(tǒng)設計污泥回流系統(tǒng)污泥回流比按20%設計，每天回流污泥量Q=20%×15000=3000m3d每周期回流污泥量Q'=Q6=500m3，而每周期T=4h

41、，本設計回流污泥進泥時間每周期取t=2h,回流污泥泵在運行過程中是間歇運行的。則單格CASS池進泥流量為q=Q'n1×Tt=50016×42=15.6m3h，根據流量選用污泥回流泵型號：50QW18-15-1.5，出口直徑50mm,重量60kg，每座CASS池內設該種泵一臺。出泥管管徑取d=150mm。剩余污泥排出系統(tǒng)由上述計算知道，剩余污泥產生量Q=388m3d，每個周期單個池體產生的污泥量q=Qn1n2=3884×6=16.2m3，每個周期排泥時間利用周期后0.5h，則泵的流量為：32.4m3h。根據流量選用剩余污泥泵型號：50QW40-15-4，出口

42、直徑d=50mm，重量121kg，每座CASS池內設該種泵一臺。出泥管管徑取150mm。2.6 鼓風機房總供氣量為Gs=521460=86.9m3min選用TSD-150型羅茨鼓風機3臺。鼓風機房平面尺寸：6m×4m；2.7 污泥濃縮池2.7.1 污泥濃縮的設計說明污泥處理是污水處理的重要組成部分，它的主要目的是減少污泥量并使其穩(wěn)定，便于污泥的運輸和最終處置。污泥處理工藝主要由污泥的性質以及污泥最終處置的要求所決定。污泥濃縮的目的在于去除污泥顆粒間的空隙水，以減少污泥體積，為污泥的后續(xù)處理提供便利條件。污泥濃縮有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、微孔濾機濃縮及隔膜濃縮等方法。本設計采用連

43、續(xù)式重力濃縮池，適合于大中型污水處理廠。2.7.2 設計參數活性污泥含水率：99.7%剩余污泥量：Q=388(m3/d)污泥固體通量：G=30kg/(m2d)污泥固體濃度：C0=6(kg/m3)2.7.3 設計計算（1）濃縮池面積A 濃縮污泥為剩余活性污泥。A=QC0G=388×630=77.6(m2)（2）濃縮池直徑D 設計采用2個圓形輻流池。單池面積 A1=A2=77.62=38.8(m2)濃縮池直徑 D=4A1=4×38.8=7(m)（3）濃縮池深度H 濃縮池工作部分的有效水深取h2=4m。 復核濃縮時間 T=24h2AQ=24×4×77.6388

44、=19.2(h) 符合設計規(guī)范。超高h1=0.3m，緩沖層h3=0.3m，濃縮池設機械刮泥，池底坡度i=0.05，污泥斗下部直徑D1=0.3m，上底直徑D2=0.6m。池底坡度造成的深度 h4=D-D22×i=7-0.62×0.05=0.16(m)污泥斗高度 h5=D2-D12tan60°=0.26(m)濃縮池深度 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4+0.3+0.16+0.26=5.02(m)（4）濃縮后的污泥量Q'=Q100-P0100-P=388×100-99.7100-98=58.2(m3/d)2.8 投泥泵房的設計2.8.1 投

45、泥泵的選型污泥提升泵選用LXB型螺旋提升泵，主要技術參數見下表：泵軸直徑d/mm700螺旋頭數/頭3螺旋導程/mm1400轉速n/r·min40安裝角度/°30流量m3h-11890螺旋外緣直徑D/mm 1400表2-5 LBX型螺旋泵主要技術參數2.8.2 附屬設備的選型選用ZBXN-22型周邊傳動半橋式吸泥機。ZBXN型周邊傳動半橋式吸泥機將沉降在池底上的污泥刮集至一組沿半徑方向布置的吸泥管管口，再通過中心排泥管排出，同時還可以撇出液面浮渣。主要特點：A 結構簡單，重量輕；B 節(jié)約運行費用，維護管理方便；C 結構緊湊，效率高；D 可配置過扭保護機構，當扭矩達設定值時自動

46、報警停機，安全可靠。中心筒直徑/m1.25排泥管直徑/m0.4流動面載荷/KN2×6中心筒載荷/KN16滾道寬度/m0.45周邊線速度/m·min1.8池直徑/m22真空系統(tǒng)電機功率/kW3表2-6 ZBXN型周邊傳動半橋式吸泥機主要技術參數2.9 污泥消化池2.9.1 設計參數污泥量Q=58.2m3d；一級污泥投配率P1=5%；二級污泥投配率P2=10%2.9.2 設計計算（1）消化池容積計算：一級消化池容積：V=QP1×100=58.25×100=1164(m3)采用2座一級消化池，則每座池子的有效容積為V0=V2=11642=582m3，取600m

47、3。消化池直徑D采用9m集氣罩直徑d3采用1m池底下錐底直徑d2采用1m集氣罩高度h4采用1m上錐體高度h3采用1m消化池主體高度h1采用9m下錐體高度h2采用1m則消化池總高度為厭氧消化池計算草圖H=h1+h2+h3+h4=9+1+1+1=12(m)消化池各部分容積的計算：集氣罩容積為V4=d324h4=3.14×124×1=0.79(m3)上蓋容積為V3=3h3D24+Dd34+d324=3×2×924+9×14+124=47.62(m3)下錐體容積等于上蓋容積，即V2=V3=47.62(m3)圓柱部分容積為V1=D24×h1=4

48、×92×9=572.2(m3)則消化池的有效容積為V=V1+V2+V3=572.2+47.62+47.62=667.44(m3)>600(m3)二級消化池總容積為V=QP2×100=58.210×100=582(m3)采用一座二級消化池，與兩座一級消化池串聯，其有效容積為V0=V=582(m3)，取600m3。二級消化池各部尺寸同一級消化池。（2）消化池各部分表面積計算：集氣罩表面積：A4=4d32+d3h4=4×12+×1×1=3.9(m2)上蓋表面積：A3=2D+d3×h3sin=29+1×1s

49、in15°=60.7(m2)下錐體表面積：A2=d224+2D+d2×h2sin=×124+29+1×1sin15°=61.5(m2)消化池柱體表面積：A1=Dh1=×9×9=254.3(m2)故消化池總面積：A=A1+A2+A3+A4=254.3+61.5+60.7+3.9=380.4(m2)2.10 污泥脫水機房2.10.1 污泥脫水機房的設計說明污泥脫水方法，主要有自然干化和機械脫水。污泥機械脫水的方法有真空吸濾法、壓濾法和離心法等。常用的污泥脫水機械油真空轉鼓過濾機、自動半框壓濾機、滾壓帶式壓濾機、離心脫水機四種。本設計采用滾壓帶式壓濾機。2.10.2 滾壓帶式壓濾法的設計參數污泥量2263kg(干泥)/d污泥含水率97%泥餅含水率80%壓濾機帶寬2.0m表2-8 帶式壓濾法的設計參數2.10.3 污泥脫水機房的設計計算 過濾產率當濾餅含水率達80%時，濾布移動速度，過濾產率