AAO工藝畢業(yè)設計(共46頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄引言11 設計說明書1摘 要本設計為臨海市污水處理廠的初步設計。由于進水的BOD：N：P=218：45：8，污水經(jīng)二級生物處理后，氮、磷將難以達標，必須進行脫氮除磷處理。因此，本方案決定選用A2/O工藝。工藝流程為：“格柵曝氣沉砂池厭氧池缺氧池好氧池二沉池”。根據(jù)國內(nèi)眾多城市污水處理廠運行結(jié)果，A2/O工藝處理出水一般可達到GB18918-2002排放標準的一級B標準，能夠確保城市周邊海洋水體的環(huán)境要求。關鍵詞：城市污水；臨海市；A2/O工藝；脫氮除磷；初步設計 The method design for the Linhai wastewater treatme

2、nt plant method designStudent : Liang Ning Teacher : Cheng Guanwen Abstract：The design is a primary design for the Linhai wastewater treatment plant. Because of BOD：N：P=218：45：8 of the enter water, wastewater by way of the secondary biological treatment, N and P will hardly accomplish standard, have

3、 to remove the N and P. therefore, this plan decided to adopt the anaerobic anoxic oxic. The process of the design is described as the following: ScreeningAerated Sediment tankAnaerobic tankAnoxic tankOxic tankSecond Deposition tank. According to the running effect of many inland urban wastewater tr

4、eatment plants, the exit water disposed by anaerobic anoxic oxic generally can reach the B standard in the first rating of the <GB18918-2002 >discharge standard, can guarantee the environmental require of the water body around the ocean.Keywords：Urban Sewage ; Linhai Town ; The AnaerobicAnoxic

5、Oxic ; Denitrification and Dephosphorization ; Primary Design專心-專注-專業(yè)引言隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人口的增加，污水的排放量迅速增加與日俱增。目前我國每年排放的污水量已超過400億立方米，且處理率低，大量污水直接排入天然水體，造成了嚴重的水體污染，據(jù)統(tǒng)計已有超過80%的河流受到不同程度的污染。因此，加快污水處理工程的建設，提高污水處理率，保護有限的水資源，已經(jīng)成為我國環(huán)境保護工作的緊迫任務。1996年的全國第四次環(huán)境保護會議強調(diào)保護環(huán)境是實施我國可持續(xù)發(fā)展的關鍵，并將防治水污染作為全國性重點。根據(jù)預測，從2000年至2020年，我國每

6、年新建的污水處理廠的處理能力將達300400萬m3/d，而中小型污水處理廠則是城市污水處理事業(yè)的主力軍。我國現(xiàn)有668個城市中，僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠，其中城市污水二級處理率10%左右，全國17000個建制鎮(zhèn)，絕大多數(shù)沒有排水和污水處理設施。因此探索適合中小城市的經(jīng)濟實用的污水處理工藝，以較少的投資建成污水處理廠，以較好的管理運轉(zhuǎn)污水處理廠，達到消除污染、保護環(huán)境的目的，從而實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。1 設計說明書1.1 工程概況1.1.1設計資料臨海市臨近北海，以海產(chǎn)養(yǎng)殖、水產(chǎn)品加工、海洋運輸為主，工業(yè)發(fā)展速度較慢。該市氣候溫和，年平均21，最熱月平均35，極端最高

7、41，最高月平均15，最低10。常年主導風向為南風和北風。夏季平均風速1.8m/s，冬季1.5 m/s。1.1.2水質(zhì)水量資料根據(jù)該市中長期發(fā)展規(guī)劃，2005年城市人口20萬，2015年城市人口28萬。由于臨近大海，城市地勢平坦，地質(zhì)條件良好，地表土層厚度一般在10 m以上，主要為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，地基承載力為1/2。地面標高為123.00m，附近河流的最高水位為121.40m。目前城市居民平均用水400L/人.d，日排放工業(yè)廢水2×104m3/d，主要為有機工業(yè)廢水，具體水質(zhì)資料如下：城市生活污水: COD 400mg/l,BOD5 200mg/l,SS 200mg/l,

8、NH3-N 40mg/l,TP 8mg/l,pH 68 .工業(yè)廢水: COD 800mg/l,BOD5 350mg/l,SS 400mg/l,NH3-N 80mg/l,TP 12mg/l,pH 68 .1.1.3排放標準及設計要求為保護環(huán)境，防止海洋污染，污水處理廠出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002的一級標準中的B標準即：（見表1）表1 排放標準污染物CODBOD5SSTNNH3-NTP色度pH大腸菌群數(shù)排放濃度60mg/l20mg/l20mg/l20mg/l8mg/l1mg/l30倍691×104個/l按環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設計(論文)指導書的相關要求進行畢業(yè)

9、設計。設計圖紙與設計計算書嚴格執(zhí)行學校的相關要求。1.2 處理方案的確定1.2.1城市污水處理概述城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制約許多城市可持續(xù)發(fā)展的主要原因之一。目前，我國正處于城市污水處理事業(yè)的大發(fā)展時期，尤其隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，中國中西部環(huán)境與生態(tài)保護已被提上首要議事日程。 城市生活污水處理自200年前工業(yè)革命以來，越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區(qū)文明與否的一個重要標志。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、S

10、BR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚，目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。 結(jié)合我國實際情況，參考國外先進技術和經(jīng)驗，建設城市污水處理廠應符合以下幾個發(fā)展方向： （1）總投資省。我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟發(fā)展所需資金非常龐大，因此嚴格控制總投資對國民經(jīng)濟大有益處。 （2）運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素，是評判一套工藝優(yōu)劣的主要指標之一。 （3）占地省。我國人口眾多，人均土地資源極其緊缺。土地

11、資源是我國許多城市發(fā)展和規(guī)劃的一個重要因素。 （4）脫氮除磷效果好。隨著我國大面積水體環(huán)境的富營養(yǎng)化，污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家污水綜合排放標準也明確規(guī)定了適用于所有排污單位，非常嚴格地規(guī)定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。這就意味著今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。1.2.2常用城市污水生物處理技術 AB法工藝AB法工藝由德國BOHUKE教授首先開發(fā)，是吸附生物降解(AdsorptionBiodegradation)工藝的簡稱。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段（A段）停留時間約20-40分鐘，以生物絮凝吸附作用

12、為主，同時發(fā)生不完全氧化反應，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似，負荷較低，泥齡較長。AB法A段效率很高，并有較強的緩沖能力。B段起到出水把關作用，處理穩(wěn)定性較好。對于高濃度的污水處理，AB法具有很好適 用性的，并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時，優(yōu)勢最為明顯。但是，AB法污泥產(chǎn)量較大，A段污泥有機物含量極高，污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理是必須的，將增加一定的投資和費用。另外，由于A段去除了較多的BOD，可能造成炭源不足，難以實現(xiàn)脫氮工藝。對于污水濃度較低的場合，B段運行較為困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。 目前有僅采用A段的做法，效果要好于一級處理，

13、作為一種過渡型工藝，在性能價格比上有較好的優(yōu)勢，但脫氮除磷效果一般，難以達標，不能達到本設計的出水要求。一般適用于水體自凈能力較強的排江、排海場合。 SBR工藝 SBR是序批式間歇活性污泥法（又稱序批式反應器，Sequencing Batch Reactor）的簡稱。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，單池由撇水器間歇出水。該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水，靜止沉淀可以獲得較

14、高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。由SBR發(fā)展演變的又有CASS和CAST等工藝，在除磷脫氮及自動控制等方面有新的特點。但是，SBR工藝對自動化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一般必須引進全套進口設備。由于一池有多種功能，相關設備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風機的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.22米，出水的水位必須按最低撇水水位設計，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高。SBR工藝一般適用于占地省、自動化程度高、規(guī)模小的污水處理廠，而本設計為中等水量的污水處理廠，不宜采用此工藝。 氧化溝氧化溝又稱連續(xù)循環(huán)式反應池或

15、“循環(huán)曝氣池”引起構(gòu)筑物呈封閉的溝渠型而得名。故有人稱其為“無終端的曝氣系統(tǒng)”。氧化溝是活性污泥法的一種改型，它把連續(xù)式反應池用作生物反應池。污水和活性污泥混合液在該反應池中以一條閉合式曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán)。氧化溝通常在延時曝氣條件下使用，這時水和固體的停留時間長，有機物質(zhì)的負荷低。它使用一種帶方向控制的曝氣和攪拌裝置，向反應池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪拌的液體在閉合式曝氣渠道中循環(huán)。氧化溝池底水平速度v 0.3m/s，污泥負荷和污泥齡的選取需考慮污泥穩(wěn)定化和污水硝化兩個因素。一般污泥齡為1030d，污泥負荷在0.050.10kgBOD5/（kgMLVSS·d）之間，水力停留時

16、間為1224h，污泥濃度（MLSS）一般在40005000mg/l。氧化溝曝氣池占地表面積比一般的生物處理要大，但是由于其不設初沉池，一般也不建污泥厭氧消化系統(tǒng)，因此，節(jié)省了構(gòu)筑物之間的空間，使污水廠總占地面積并未增大，在經(jīng)濟上具有競爭力。氧化溝的技術特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，并且具有較強的脫氮功能，有一定的抗沖擊負荷能力。 工程費用相當于或低于其他污水生物處理技術。 處理廠只需要最低限度的機械設備，增加的污水處理廠正常運轉(zhuǎn)的安全性。 管理簡化，運行簡單。 剩余污泥較少，污泥不經(jīng)消化也容易脫水，污泥處理費用較低。 處理廠與其他工藝相比，臭味較小。 構(gòu)造形式和曝氣

17、設備多樣化。 曝氣強度可以調(diào)節(jié)。 具有推流式流態(tài)的某些特征。氧化溝適于脫氮除磷、中水量的污水處理。設置厭氧、缺氧段的Carrousel氧化溝(文中簡稱：A2/O氧化溝)具有生物脫氮除磷功能，是目前城市生活污水處理的主流工藝之一。但是在實施過程中由于所需的處理構(gòu)筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運行管理復雜。 曝氣生物濾池 曝氣生物濾池實質(zhì)上是常說的生物接觸氧化池，相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填 (濾)料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池(BAF)70年代末起 源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設備制造公司的技術和設備產(chǎn)品。由于選用的填料 不同，以及是否有

18、脫氮要求，設計的工藝參數(shù)是不同的,如要求處理出水BOD5、SS20mg/L,去除BOD5達90%以上的工藝，其容積負荷為0.73.0 kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間12h；以硝化(90%以上)為主的工藝，其容積負荷為0.52.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間23h。 一般認為，生物膜法處理城市污水，在國內(nèi)尚需積累經(jīng)驗，處理規(guī)模不宜過大，約5×104m3/d左右為宜。國外(主要在歐洲)處理水量有達到36×104m3/d的，這與其填料材質(zhì)、自控手段和先進的反沖洗裝置有關，也與其有長期積累的運行管理經(jīng)驗有關。從實踐上來說，曝氣生物濾屬新工藝

19、，國內(nèi)尚缺少經(jīng)驗，因此不建議采用。 A2/O工藝A2/O脫氮除磷工藝（即厭氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦稱A-A-O工藝），它是在A2/O除磷工藝基礎上增設了一個缺氧池，并將好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脫氮除磷功能。A2/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(DO<0.3mg/L)，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DO<0.7 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脫氮的目的。A2

20、/O工藝適用于對氮、磷排放指標均有要求的城市污水處理，其特點如下： 工藝流程簡單，總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建投資。 該工藝在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境下交替運行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。 該工藝不需要外加碳源，厭氧、缺氧池只進行緩速攪拌，節(jié)省運行費用。 便于在常規(guī)活性污泥工藝基礎上改造成A2/O。 該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除鱗效果受回流污泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮的影響，因而脫氮除磷效果不可能很高。 沉淀池要防止產(chǎn)生厭氧、缺氧狀態(tài)，以避免聚磷菌釋磷而降低出水水質(zhì)和反硝化產(chǎn)生N2而干擾沉淀。但溶解氧含量也不易過高，以防止循環(huán)混合液對缺氧池的影響。1.2.3污

21、水處理工藝流程的選擇1.2.3.1計算依據(jù)設計污水量居民日平均生活用水量：×400×103 = m3/d轉(zhuǎn)化為L/s為單位，即：（×1000）/（24×60×60）=1296.30 L/s由此查表生活污水量總變化系數(shù)K總 ，得K總=1.3設計生活污水：×1.3= m3/d設計總污水量為：設計生活污水量+工業(yè)廢水=+20000= m3/d平均污染物濃度由于水質(zhì)資料中分別給出了生活污水和工業(yè)廢水不同的污染物濃度，因此要用以下的方法算出平均的污染物濃度。平均COD=（×103×400+20000×103

22、5;800）/×103=448 mg/L平均BOD=（×103×200+20000×103×350）/×103=218 mg/L平均SS=（×103×200+20000×103×400）/×103=224 mg/L平均NH3-N=（×103×40+20000×103×80）/×103=45 mg/L平均TP=（×103×8+20000×103×12）/×103=8 mg/L平均pH 68

23、污水生化處理的相關計算可生化性：BOD/COD=218/4480.4870.45，易生化處理去除BOD：218-20=198 mg/L。根據(jù)BOD：N：P=100：5：1，去除198 mg/LBOD需消耗N和P分別為N：9.9 mg/L，P：1.98 mg/L。允許排放的TN：8 mg/L，TP：1 mg/L。由于氮、磷濃度較高，超量的N=45-9.9-8=27.1 mg/L，P=8-1.98-1=5.02 mg/L，必須通過生化處理（或脫氮除磷）去除。1.2.3.2處理程度計算BOD的去除效率COD的去除效率SS的去除效率氨氮的去除效率總磷的去除效率上述計算表明，BOD、COD、SS、TP、

24、NH3-N去除率高，需要采樣三級處理（或深度處理）工藝。1.2.3.3綜合分析 由上述計算，該設計要求處理工藝既能有效地去除BOD、COD、SS等，又能達到同步脫氮除磷的效果。進水水質(zhì)濃度和對出水水質(zhì)的要求是選擇除磷脫氮工藝的一個重要因素。對于大部分城市污水，為了達到排放標準，應該選用具有除磷和硝化功能的三級處理。根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當?shù)販囟取⒐こ痰刭|(zhì)、電價等因素作慎重考慮，通過綜合分析比較1.2.2 常用城市污水生物處理工藝的優(yōu)缺點，本設計擬采用A2/O脫氮除磷工藝。此工藝的特點是工藝不僅簡單，總水力停留時間小于其他的同類設備，厭氧(缺氧)/好氧交替進行，不宜于

25、絲狀菌的繁殖，基本不存在污泥膨脹問題，不需要外加碳源，厭氧和缺氧進行緩速攪拌，運行費用低，處理效率一般能達到BOD5和SS為90%95%，總氮為70%以上，磷為90%左右。因此宜選采用此方案來處理本次設計的污水。1.2.3.4工藝流程臨海市城市污水處理廠擬采用的如下工藝流程（圖1）。進水格柵曝氣沉砂池砂厭氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房濃縮池脫水車間泥餅外運污泥回流圖1 臨海市污水處理廠工藝流程圖1.2.3.5流程說明城市污水通過格柵去除固體懸浮物，然后進入曝氣沉砂池去除污水中密度較大的無機顆粒污染物（如泥砂，煤渣等），流入?yún)捬醭兀龠M入缺氧好氧區(qū)，培養(yǎng)不同微生物的協(xié)調(diào)作用，在處理

26、常規(guī)有機物的同時脫氮除磷。經(jīng)過生物降解之后的污水經(jīng)配水井流至二沉池，進行泥水分離，二沉池的出水達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002的一級標準中的B標準，即可排放。二沉池的污泥除部分回流外其余經(jīng)濃縮脫水后外運。1.2.4主要構(gòu)筑物說明1.2.4.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上，泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物。城市污水中一般會含有纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，均須進行攔截從而防止管道堵塞，提高處理能力。本設計先設粗格柵攔截較大的污染物，再設細格柵去除較小的污染物質(zhì)。設計參數(shù)：粗格柵柵條間隙e=0.06

27、m 柵條間隙數(shù)n=21個 柵條寬度S=0.01m 柵槽寬B=1.46m 柵前水深h=0.73m 格柵安裝角 柵后槽總高度H=1.11m 柵槽總長度L=3.44m細格柵柵條間隙e=0.01m 柵條間隙數(shù)n=123個 柵條寬度S=0.01m 柵槽寬B=2.45m 柵前水深h=0.73m 格柵安裝角 柵后槽總高度H=1.35m 柵槽總長度L=2.6m1.2.4.2曝氣沉砂池沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度較大的無機顆粒污染物，普通沉砂池的沉砂中含有約15%的有機物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加。采用曝氣式沉砂池可克服這一缺點。曝氣式沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使池內(nèi)水產(chǎn)生與主流垂直的橫向旋流。曝

28、氣式沉砂池的優(yōu)點是通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時，還對污水起預曝氣作用。設計參數(shù)：L12m、B6.4m、H4.24m，有效水深h=3m，水力停留時間t=2min，曝氣量，排渣時間間隔T=1d。1.2.4.3厭氧池污水在厭氧反應器與回流污泥混合。在厭氧條件下，聚磷菌釋放磷，同時部分有機物發(fā)生水解酸化。設計參數(shù)：L72、B12、H8，有效水深：7m，超高：1m，污泥回流比R=100%，水力停留時間t=1.8h。1.2.4.4缺氧池 污水在厭氧反應器與污泥混合后再進入缺氧反應器，發(fā)生生物反硝化，同時去除部分COD。硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮在生物作用下與有

29、機物反應。設計參數(shù)：L72、B12、H8，有效水深：7m，超高：1m，污泥回流比R=100%，水力停留時間t=1.8h。1.2.4.5好氧池發(fā)生生物脫氮后，混合液從缺氧反應器進入好氧反應器曝氣池。在好氧作用下，異養(yǎng)微生物首先降解BOD、同時聚磷菌大量吸收磷，隨著有機物濃度不斷降低，自養(yǎng)微生物發(fā)生硝化反應，把氨氮降解成硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮。具體反應：設計參數(shù)：L72、B36、H8，有效水深：7m，超高：1m，曝氣方式：采用表面曝氣，水力停留時間t=5.4h，出水口采用跌水。1.2.4.6二沉池二次沉淀池的作用是泥水分離，使污泥初步濃縮，同時將分離的部分污泥回流到厭氧池，為生物處理提高接種微生物，并通

30、過排放大部分剩余污泥實現(xiàn)生物除磷。本設計采用輻流式沉淀池。其設計參數(shù)：D40m、H6.95m，有效水深h=3.75m，沉淀時間t=2.5h。2 設計計算書2.1 格柵的設計2.1.1設計參數(shù)每日柵渣量大于0.2m3,一般應采用機械清渣。 過柵流速一般采用0.61.0m/s。格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s。格柵傾角一般采用45°75°。通過格柵的水頭損失，粗格柵一般為0.2m，細格柵一般為0.30.4m。2.1.2設計計算2.1.2.1粗格柵格柵斜置于泵站集水池進水處，采用柵條型格柵，設三組相同型號的格柵，其中一組為備用,渠內(nèi)柵前流速v1=0.9 m/s，過

31、柵流速v2=1.0 m/s，格柵間隙為e=60mm，采用人工清渣，格柵安裝傾角為60°。柵前水深h 設計流量為： 代入數(shù)據(jù) 柵前水深 h = 0.73m柵條間隙數(shù)n 式中：n 柵條間隙數(shù)，個；Qmax 最大設計流量，m3/s； 格柵傾角度；e 柵條凈間隙，粗格柵e50100mm，中格柵e1040mm，細格柵e310mm；v 過柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式： 柵槽寬度B B = S（n-1）+ en式中：B 柵槽寬度，m；S 柵條寬度，m,取0.01m；n 柵條間隙數(shù)，個；e 柵條凈間隙，粗格柵e50100mm，中格柵e1040mm，細格柵e310mm。將數(shù)值代入上式：B = S（n

32、-1）+ en0.01×(21-1)+0.06×21=1.46m進水渠道漸寬部分的長度L1設進水渠道寬B1=0.8 m，漸寬部分展開角1= 20°，此時進水渠道內(nèi)的流速為： 則進水渠道漸寬部分長度：柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 過柵水頭損失h1 式中：h1 過柵水頭損失，m；h0 計算水頭損失，m；g 重力加速度，9.81m/s2；k 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； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關 ， 當為矩形斷面時，=2.42。采用矩形斷面=2.42，=2.42×=0.63h1=kh0=k=3×0.63×

33、;×sin60°=0.08m柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3m，柵前槽高H1 = h + h2 =0.73+0.3=1.03 mH= h + h1 + h2 =0.73+0.08+0.3=1.11 m柵槽總長度LL = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + 0.9+0.45+0.5+1.0+ =3.44 m每日柵渣量W 式中： W 每日柵渣量，m3/d； W1 柵渣量，（m3/103m3 污水）取0.10.01；粗格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值； 因為是細格柵，所以W1 = 0.01 m3/103m3，代入各值：= 0.83m3/d采用人工清渣。2.1

34、.2.2細格柵采用柵條型格柵，設三組相同型號的格柵，其中一組為備用,渠內(nèi)柵前流速為v1=0.9 m/s，過柵流速為v2=1.0 m/s，格柵間隙為e=10mm，采用機械清渣，格柵安裝傾角為60°。柵前水深h 設計流量為： 代入數(shù)據(jù) 柵前水深 h = 0.73m柵條間隙數(shù)n 式中：n 柵條間隙數(shù)，個；Qmax 最大設計流量，m3/s； 格柵傾角度；e 柵條凈間隙，粗格柵e50100mm，中格柵e1040mm，細格柵e310mm；v 過柵流速，m/s。將數(shù)值代入上式： 柵槽寬度B B = S（n-1）+ en式中：B 柵槽寬度，m；S 柵條寬度，m,取0.01m；n 柵條間隙數(shù)，個；e

35、柵條凈間隙，粗格柵e50100mm，中格柵e1040mm，細格柵e310mm。將數(shù)值代入上式：B = S（n-1）+ en0.01×(123-1)+0.01×123=2.45m進水渠道漸寬部分的長度L1設進水渠道寬B1=2.2m，漸寬部分展開角1= 20°，此時進水渠道內(nèi)的流速為： 則進水渠道漸寬部分長度：柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 過柵水頭損失h1 式中：h1 過柵水頭損失，m；h0 計算水頭損失，m；g 重力加速度，9.81m/s2；k 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； 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關 ， 當為矩形斷面時，=2.4

36、2。采用矩形斷面=2.42，=2.42×=2.42h1=kh0=k=3×2.42××sin60°=0.32m柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3m，柵前槽高H1 = h + h2 =0.73+0.3=1.03 mH= h + h1 + h2 =0.73+0.32+0.3=1.35 m柵槽總長度LL = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + 0.34+0.17+0.5+1.0+ =2.6 m每日柵渣量W 式中： W 每日柵渣量，m3/d； W1 柵渣量，（m3/103m3 污水）取0.10.01；粗格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值

37、；因為是細格柵，所以W1 = 0.1 m3/103m3，代入各值：= 8.3m3/d采用機械清渣。2.2 曝氣沉砂池的設計2.2.1設計參數(shù)旋流速度應保持0.250.3m/d。水平流速為0.1 m/d。最大時流量的停留時間為13min。有效水深為23m，寬深比一般采用11.5。長寬比可達5，當池場比池寬大得多時，應考慮設置橫向擋板。處理每立方米污水的曝氣量為0.10.2m3空氣。2.2.2設計計算總有效容積V 式中： V 總有效容積，m3； Qmax 最大設計流量，m3/s； t 最大設計流量時的停留時間，min，取t =2min。將數(shù)值代入上式：池斷面積A 式中： A 池斷面積，m2； V

38、最大設計流量是的水平前進速度，m/s，取V=0.1 m/s。將數(shù)值代入上式： 池總寬度B 式中： B 池總寬度，m； H 有效水深，m,取H = 3m。將數(shù)值代入上式： 每個池子寬度b取n=2格， 寬深比：，符合要求。池長L 式中： L 池長，m。將數(shù)值代入上式： 所需曝氣量q 式中： q 所需曝氣量，m3/h； D 每m3污水所需曝氣量，m3/m3,取D=0.2 m3/m3。將數(shù)值代入上式： 沉砂斗所需溶積V T取1d x1 城市污水沉砂量 （取3m3/105m3） 每個沉砂斗的容積Vo 設每一格有2個砂斗，共4個砂斗 沉砂斗各部分尺寸 設斗底寬a1=1.2m，斗壁與水平的傾角為55o ，斗

39、高h3'=0.6m沉砂斗上口寬：沉砂斗容積: 沉砂室高度H 采用重力排砂，設池底坡度為 0.3。坡向砂斗，超高h1=0.3m 池總高度: 空氣管的計算 在沉砂池上設一根干管，每根干管上設4對配氣管，共8條配氣豎管。則： 每根豎管上的供氣量為： 沉砂池總平面面積為： 選用YBM-2型號的膜式擴散器，每個擴散器的服務面積為2m2個，直徑為200mm，則需空氣擴散器總數(shù)為： 個。2.3 主體反應池的設計2.3.1設計參數(shù)表2 設計參數(shù)項目數(shù)值BOD5污泥負荷 kgBOD5/（kgMLSS.d）0.150.2TN負荷 kgTN/（kgMLSS.d）<0.05(好氧段)TP負荷 kgTP/

40、（kgMLSS.d）<0.06(厭氧段)污泥濃度MLSS（mg/L）30004000污泥齡c(d)1520水力停留時間t(h)811各段停留時間比例A1：A2：O（1：1：3）（1：1：4）污泥回流比R（%）50100混合液回流比R內(nèi)(%)200溶解氧濃度DO(mg/L)厭氧池0.2缺氧池0.5好氧池=2COD/TN8TP/BOD50.062.3.2設計計算有關參數(shù)判斷是否可采用A2/O法符合要求。BOD5污泥負荷N 為保證生物硝化效果，BOD負荷取:0.15 kgBOD5/（kgMLSS.d）?；亓魑勰酀舛萖R 根據(jù) 式中: SVI 污泥指數(shù)，取SVI=150 r 一般取1.2將數(shù)值代

41、入上式： 污泥回流比R=100%?；旌弦簯腋」腆w濃度混合液回流比R內(nèi) TN去除率TN= 混合液回流比R內(nèi) 為了保證脫氮效果，實際混合液回流比R內(nèi)取200反應池容積V反應池總水力停留時間：各段水力停留時間和容積： 厭氧：缺氧：好氧=1：1：3厭氧池水力停留時間缺氧池水力停留時間好氧池水力停留時間剩余污泥量W生成的污泥量W1 式中： Y 污泥增殖系數(shù)，取Y=0.6。將數(shù)值代入上式：內(nèi)源呼吸作用而分解的污泥W2式中： kd 污泥自身氧化率，取kd=0.05。 Xr 有機活性污泥濃度，Xr=fX，（污泥試驗法） Xr=0.75×4000=3000mg/L不可生物降解和惰性的懸浮物量（NVSS

42、）W3，該部分占TSS約50% 剩余污泥產(chǎn)量W W = W1 - W2 + W3 = 19673.28-4512.6+16891.2 = 32051.88 kg/d污泥含水率q設為99.2% 剩余污泥量：污泥齡ts 反應池主要尺寸 反應池總?cè)莘eV=60168m3 設反應池2組，單組池容 有效水深h取7.0m 單組有效面積 采用5廊道式推流式反應池，廊道寬b取12m 單組反應池長 校核：b/h=12/7=1.7（滿足b/h=12） L/b=71.6/12=5.97（滿足L/b=510） 取超高為1.0m，則反應池總高H = 7.0 + 1.0 =8.0 m反應池進、出水系統(tǒng)計算進水管 單組反應池

43、進水管設計流量 取管道流速v=0.8m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN1200mm回流污泥管 單組反應池回流污泥管設計流量 取管道流速v=0.8m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN1200mm進水井 反應池進水孔尺寸： 進水孔過流量 取孔口流速v=0.8m/s 孔口過水斷面積 孔口尺寸取為2m×1.2m 進水井平面尺寸取為3.2m×3.2m出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計算： 式中： b 堰寬，b=8m H 堰上水頭,m, 出水孔過流量Q4=Q3=3.83m3/s 取孔口流速v=0.8m/s 孔口過水斷面積 孔口尺寸取為2.5m×1.6m

44、出水井平面尺寸取為3.2m×2.6m出水管 反應池出水管設計流量Q5=Q1=0.958m3/s 取管道流速v=0.8m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN1200mm 校核管道流速曝氣計算設計需氧量AORAOR = 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(chǎn)氧量 碳化需氧量D1假設生物污泥中含氮量以12.4%計，則：每日用于合成的總氮=0.124×（19673.28-4512.6）=1879.92（kg/d）即，進水總氮有用于合成。被氧化的NH3-N = 進水總氮 出水總氮量 用于合成的

45、總氮量 = 45 8 11.35 = 25.65 mg/L所需脫硝量 = 45 20 11.35 = 13.65 mg/L需還原的硝酸鹽氮量硝化需氧量D2 反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3D3 = 2.86NT = 2.86×2260.44 = 6464.86 kgO2/d總需氧量AOR = D1+D2-D3 = 26690.66+19537.47-6464.86 = 39763.27 kgO2/d = 1656.8 kgO2/h最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AORmax = 1.4AOR = 1.4×39763.27 = 55668.58 kgO2/d = 2319.52

46、 kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量：標準需氧量 氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%，計算溫度T=30。將實際需氧量AOR換算成標準狀態(tài)下的需氧量SOR。 式中： 氣壓調(diào)整系數(shù)，工程所在地區(qū)實際大氣壓約為1.013×105Pa，故此 CL 曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取CL=2mg/L； CS（20） 水溫20時清水中溶解氧的飽和度，mg/L； Csm(T) 設計水溫T時好氧反應池中平均溶解氧的飽和度，mg/L； 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82； 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95。 查表得水中溶解氧飽和度：CS（20）=9.17 mg/L，CS（30）=7.63 mg

47、/L 空氣擴散氣出口處絕對壓為：pb = 1.013×105+9.8×103H = 1.013×105+9.8×103×4 = 1.405×105 Pa 空氣離開好氧反應池時氧的百分比： 好氧反應池中平均溶解氧飽和度： 標準需氧量為： 相應最大時標準需氧量：SORmax = 1.4SOR = 1.4×58735.37 = 82229.52 kgO2/d = 3426.23 kgO2/h好氧反應池平均時供氣量：最大時供氣量：Gsmax = 1.4Gs = 57103.67 m3/h厭氧池設備選擇（以單組反應池計算） 厭氧池設導

48、流墻，將厭氧池分成3格，每格內(nèi)設潛水攪拌機1臺。 厭氧池有效容積V 厭=72×12×8=6912m3缺氧池設備選擇（以單組反應池計算） 缺氧池設導流墻，將缺氧池分成3格，每格內(nèi)設潛水攪拌機1臺。 缺氧池有效容積V 缺=72×12×8=6912m3污泥回流設備 污泥回流比R=100% 污泥回流量QR=RQ=1×=m3/d=6900m3/h 設回流污泥泵房2座，內(nèi)設3臺潛污泵（2用1備） 單泵流量 水泵揚程根據(jù)豎向流量確定混合液回流設備混合液回流泵 混合液回流比R內(nèi)=200% 混合液回流量QR=R內(nèi)Q=2×=m3/d=13800m3/h

49、設混合液回流泵房2座，內(nèi)設5臺潛污泵（4用1備） 單泵流量混合液回流管 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，經(jīng)潛污泵提升后送至缺氧段首端。 混合液回流管設計流量 泵房進水管設計流速采用v=1.6m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN1200mm 校核管道流速泵房壓力出水總管設計流量 設計流速采用v=1.6m/s 管道過水斷面積 管徑 取進水管管徑DN1200mm2.4 配水井的設計2.4.1設計參數(shù)水力配水設施基本的原理是保持各個配水方向的水頭損失相等。配水渠道中的水流速度應不大于1.0m/s，以利于配水均勻和減少水頭損失。2.4.2設計計算進水管管徑D1 配水井進水管的設計流量

50、為Q = /24 = 6900 m3/h,當進水管管徑D1=1550mm時，查水力計算表，得知v=1.0m/s，滿足設計要求。矩形寬頂堰進水從配水井底部中心進入，經(jīng)等寬度堰流入4個水斗再由管道接入4座后續(xù)構(gòu)筑物，每個后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量為q = 6900/4 = 1380 m3/h 。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水井。堰上水頭H 因單個出水溢流堰的流量為q = 6900/4 = 1380 m3/h = 383.3 L/s，一般大于100 L/s采用矩形堰，小于100 L/s采用三角堰，所以，本設計采用矩形堰（堰高h取0.5m）。 矩形堰的流量： 式中： q 矩形堰的流量，m3/s； H 堰上水頭

51、，m； b 堰寬，m，取堰寬b = 1.2m； mo 流量系數(shù)，通常采用0.3270.332，取0.33。 則，堰頂厚度B 根據(jù)有關實驗資料，當時，屬于矩形寬頂堰。取B = 1.2m，這時（在2.510范圍內(nèi)），所以，該堰屬于矩形寬頂堰。配水管管徑D2 設配水管管徑D2 = 900mm,流量q = 6900/4 = 1380 m3/h = 383.3 L/s，查水力計算表，得知v=0.85m/s。配水漏斗上口口徑D 按配水井內(nèi)徑的1.5倍設計，D = 1.5×D1 = 1.5×1550 = 2325 mm2.5 輻流式二沉池的設計2.5.1設計參數(shù)池子直徑與有效水深之比宜為

52、612。池子直徑不宜小于16m。池底坡底不宜小于0.05。2.5.2設計計算每座沉淀池表面積A1和池徑D 式中： A1 每池表面積，m2； D 每池直徑，m； n 池數(shù)； qo 表面水力負荷，m3/(m2.h)。 取qo=1.5 m3/(m2.h)，n=4座將數(shù)值代入上式： ，取D=40m有效水深h2 h2 = qot 式中： h2 有效水深，m； t 沉淀時間。 取沉淀時間t=2.5h h2 = qot = 1.5×2.5 = 3.75 m D/ h2 = 40/3.75 10.67,合格沉淀池總高度H H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 式中： H 總高度，m； h1 保護高，取0.3m； h2 有效水深，m； h3 緩沖層高，m，非機械排泥時宜為0.5m；機械排泥時，緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m； h4 沉淀池底坡落差，m； h5 污泥斗高度，m。 每池每天污泥量W1 ，其中S取0.5L/（p.d），由于用機械排泥，所以污泥在斗內(nèi)貯存時間用4h，N為設計人口28萬。 設池底進向坡度為0.05，污泥斗底部直徑r2 = 1m，上部直徑r1 = 2m，傾角60°。 污泥斗容積h5 = (r1-r2)