污水處理廠畢業(yè)設計(含計算數(shù)據(jù))

1、一、污水處理工藝選擇與可行性分析1、污水廠的設計規(guī)模近期污水量為2×104 m3/d，遠期污水量為4×104 m3/d，其中生活污水和工業(yè)廢水所占比例約為6:4。污水廠主要處理構(gòu)筑物擬分為二組，這樣既可滿足近期處理水量要求，又留有空地以二期擴建之用。2、進出水水質(zhì)單位：mg/LCODBOD5SSNH3NTNTP進 水50018042030605出 水6020208201由于進水不但含有BOD5，還含有大量的N，P所以不僅要求去除BOD5還應去除水中的N，P使其達到排放標準。3、處理程度的計算1. BOD5的去除率2 .COD的去除率3.SS的去除率4.總氮的去除率 5.總磷

2、的去除率4、 本工程采用生物脫氮除磷工藝的可行性BOD5：N：P的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率隨著BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。理論上，BOD5/N>2.86才能有效地進行脫氮，實際運行資料表明，BOD5/N>3時才能使反硝化正常進行。在BOD5/N=45時，氮的去除率大于50%，磷的去除率也可達60%左右。本工程BOD5/N=3,可以滿足生物脫氮的要求。對于生物除磷工藝，要求BOD5/P=33100。本工程BOD5/P等于36，能滿足生物脫氮除磷工藝對碳源的要求，由此本工藝采用生物脫氮除磷的工藝。在脫氮方面，由脫氮除磷的機理可知，有機負荷是影響硝

3、化反應的重要因素之一，在碳化與硝化合并處理工藝中，硝化菌所占的比例很小，約5%。一般認為處理系統(tǒng)的BOD5負荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d時，處理系統(tǒng)的硝化反應才能正常進行。根據(jù)所給定的污水水量及水質(zhì)，參考目前國內(nèi)外城市污水處理廠的設計及運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，對于生活污水占比例較大的城市污水而言，以下幾種方法最具代表性：A2/O法、AB法、生物濾池、循環(huán)式活性污泥法（改良SBR）、氧化溝法。5、工藝比較及確定城市污水處理廠的方案，既要考慮去除BOD5又要適當去除N，P故可采用SBR或氧化溝法，或A2/O法。A A2/O法A2/O工藝即缺氧/厭氧/好氧活性污泥法, A2/O法處理城市污水的特

4、點：運行費用較傳統(tǒng)活性污泥法低，曝氣池池容小，需氣量少，具有脫氮除磷功能，BOD5和SS去除率高，出水水質(zhì)較好，工作穩(wěn)定可靠，有較成熟的設計、施工及運行管理經(jīng)驗，產(chǎn)泥量較傳統(tǒng)活性污泥法少；污泥脫水性能較好；無需設初沉池；對水質(zhì)和水溫度化有一定適應能力；另外，從節(jié)省能耗的角度看，A2/O可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來氧化BOD5，回收了部分硝化反應的需氧量，反硝化反應所產(chǎn)生的堿度可以部分補償硝化反應消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調(diào)節(jié)PH。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(chǎn)占地面積少于其它的工藝 。在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量

5、增殖，無污泥膨脹之慮，SVI值一般均小于100，有利于泥水分離。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不溶解氧濃度，運行費低。缺氧、厭氧和好氧三個分區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，脫氮除磷效果好。 缺點：內(nèi)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(chǎn)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)混合液對缺氧反應器的干擾。B SBR法工藝流程：污水 一級處理 曝氣池 處理水工作原理：1）流入工序：廢水注入，注滿后進行反應，方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種，2）曝氣反

6、應工序：當污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，除P脫N應進行相應的處理工作。3）沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當于二沉池，4）排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應器殘留一部分活性污泥作為種泥。5）待機工序：工處理水排放后，反應器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。特點：大多數(shù)情況下，無設置調(diào)節(jié)池的心要。SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。通過對運行方式的調(diào)節(jié)，進行除磷脫氮反應。自動化程度較高。得當時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。單方投資較少。占地規(guī)模大，處理水量較小。C氧化溝工作流程： 污水中格柵提升泵房細格柵沉砂池氧化溝二沉池

7、接觸池處理水排放工作原理：氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進行特別的反應，如除磷脫氮。工作特點：在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。對水量水溫的變化有較強的適應性，處理水量較大。污泥齡較長，一般長達1530天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當，可進行除磷脫氮反應。污泥產(chǎn)量低，且多已達到穩(wěn)定。自動化程度較高，使于管理。占地面積較大，運行費用低

8、。脫氮效果還可以進一步提高，因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。氧化溝法自問世以來，應用普遍，技術(shù)資料豐富。 D 曝氣-沉淀 一體化反應池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）一體化氧化溝集曝氣，沉淀，泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨得二沉池。基本運行方式大體分六個階段（包括兩個過程）。階段A：污水通過配水閘門進入第一溝，溝內(nèi)出水堰能自動調(diào)節(jié)向上關(guān)閉，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，僅維持溝內(nèi)污泥懸浮狀態(tài)下環(huán)流，所供氧量不足，此系統(tǒng)處于缺氧狀態(tài)，反硝化菌將上階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮還原成氮氣逸出。在這過

9、程中，原生污水作為碳源進入第一溝，污泥污水混合液環(huán)流后進入第二溝。第二溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷在整個階段均以高速運行，污水污泥混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流，轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機物并使氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，處理后的污水與活性污泥一起進入第三溝。第三溝溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài)，此時，第三溝僅用作沉淀池，使泥水分離，處理后的出水通過已降低的出水堰從第三溝排出。階段B：污水入流從第一溝調(diào)入第二溝，第一溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)。開始，溝內(nèi)處于缺氧狀態(tài)，隨著供氧量增加，將逐步成為富氧狀態(tài)。第二溝內(nèi)處理過的污水與活性污泥一起進入第三溝，第三溝仍作為沉淀池，沉淀后的污水通過第三溝出水堰排出。階段C：第一溝轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，需

10、要設過渡段，約一小時，至該階段末，分離過程結(jié)束。在C階段，入流污水仍然進入第二溝，處理后污水仍然通過第三溝出水堰排出。階段D：污水入流從第二溝調(diào)至第三溝，第一溝出水堰開， 第三溝出水堰關(guān)停止出水。同時， 第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，污水污泥一起流入第二溝，在第二溝曝氣后再流入第一溝。此時，第一溝作為沉淀池。階段D與階段A相類似，所不同的是反硝化作用發(fā)生在第三溝，處理后的污水通過第一溝已降低的出水堰排出。階段E：污水入流從第三溝轉(zhuǎn)向第二溝，第三溝轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，以保證該段末在溝內(nèi)為硝化階段，第一溝作為沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出。階段E與階段B類似，所不同的是兩個外溝功能相反。階段F

11、：該階段基本與C階段相同，第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。其主要特點：工藝流程短，構(gòu)筑物和設備少，不設初沉池，調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池，污泥自動回流，投資省，能耗低，占地少，管理簡便。處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD的去除率也在85以上，并且硝化和脫氮作用明顯。產(chǎn)生得剩余污泥量少，性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染。造價低，建造快，設備事故率低，運行管理費用少。固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統(tǒng)再較大得流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。缺點：構(gòu)造尚待進一步完善，

12、運行也待進一步完善。綜上所述，任何一種方法，都能達到除磷脫氮的效果，且出水水質(zhì)良好，但相對而言，SBR法一次性投資較少，占地面積較大，且后期運行費用高于氧化溝，厭氧池+氧化溝雖然一次性投資較大，但占地面積也不少，耗電量低，運行費用較低，產(chǎn)污泥量大，但構(gòu)筑物多且復雜。一體化反映池科技含量高，投資省，但其工藝在國內(nèi)還不完善。綜合考慮本工程的建設規(guī)模、進水特性、處理要求、運行費用和維護管理等情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較、分析，確定采用倒置A2/O法生物處理工藝。6、工藝流程的選擇二、污水廠設計計算書設計技術(shù)參數(shù)1、污水處理廠服務范圍及建設規(guī)模:本工程所在地為某市新區(qū)，轄區(qū)基礎(chǔ)設施齊全，具備承載大規(guī)?，F(xiàn)代化工

13、業(yè)發(fā)展的能力。服務范圍北起渭河，南至西潼高速路；東起渭清路，西至零河（見附圖）。近期污水量為2×104m3/d，遠期污水量為4×104m3/d，其中生活污水和工業(yè)廢水所占比例約為6:4。2、污水處理廠進水水質(zhì):根據(jù)該污水處理廠工程可行性研究報告和環(huán)境影響報告書的批復，并參考類似工程，確定污水處理廠進廠水質(zhì)指標如下:COD ：500mg/l BOD5：180mg/lSS ： 420mg/l TN ：60mg/lTP： 5mg/l T13ºCNH4+-N： 30mg/L 3、污水處理廠出水水質(zhì):根據(jù)國家現(xiàn)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中一級

14、B類標準，該污水處理廠工程可行性研究報告及環(huán)境影響報告書的批復，考慮到接納水體的環(huán)境容量確定出廠水質(zhì)指標為：COD60mg/l BOD520mg/l SS 20mg/l NH4+-N： 8mg/L TN20mg/L T-P 1.0 mg/L pH：69 糞大腸菌群數(shù) 104個/l城市自然狀況1、城市性質(zhì)與規(guī)模規(guī)劃面積18km2，人口4.5萬人。2、地形、地貌、地質(zhì)、地震該高新區(qū)的地形南高北低，擬建場地距受納水體渭河僅約350m，地貌屬渭河南岸一級階地，場地平坦。絕對高程在348.30m349.05m之間。場地區(qū)地下水位埋深12m左右，據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，場地區(qū)地下水位年變幅小于1m，多年水位變

15、幅3m左右。可不考慮地下水對基礎(chǔ)的腐蝕性。地基土對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性。擬建場地為非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為級（輕微），按中國地震烈度區(qū)劃圖劃分，基本地震烈度為八度。3、排水現(xiàn)狀該區(qū)域為新規(guī)劃建設開發(fā)區(qū)，根據(jù)總體規(guī)劃，將在開發(fā)區(qū)內(nèi)的主次干道上分別敷設雨水和污水管道，形成分流制雨、污水排水系統(tǒng)，在污水廠建設同時，排水管網(wǎng)將同時建設。排水系統(tǒng)的輸送能力能保證污水處理廠2萬m3/d的工程規(guī)模。4、氣象工程場地屬溫暖帶半濕潤大陸性季風氣候，具有冬長夏短，春秋溫涼典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多風，夏季炎熱，降雨集中，秋季天氣晴朗，日照充足。氣溫：年平均氣溫：13.5，

16、極端最低氣溫：-15.8，極端最高氣溫：42.2，年平均相對濕度：7085%降雨：年平均降水量：577.4mm，日最大降水量：835.6mm，日最小降水量：301.0mm，年平均蒸發(fā)量：15241638mm風：冬季平均風速：1.8m/s，夏季平均風速：2.2m/s，主導風向：東、東北凍土深度：最大凍土深度：36cm污水處理廠廠區(qū)概況該污水處理廠為新建污水廠，規(guī)劃用地面積68畝。污水廠進水口位于廠區(qū)西南角，進水污水管管底標高343.60m。污水經(jīng)處理后出水靠重力流直接排入規(guī)劃用地北側(cè)的渭河,該河流符合地表水環(huán)境質(zhì)量標準中的類標準。河水最高水位343.40m。水量：近期：2×104m3/

17、d=0.231 m3/s=231L/s 遠期：4×104m3/d=0.463 m3/s=463 L/s1、污水處理構(gòu)筑物設計計算1.1、進水控制井計算 1、（1）進水管按遠期計算，根據(jù)流量從給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)查：設計流量q(L/s)在458.72545.92時，管徑取1000mm；粗糙系數(shù)為nm=0.014;最小坡度I=0.28 （2）出水管：設計流量按近期取，q(L/s)在225.50285.39時，管徑取600mm；粗糙系數(shù)為nm=0.014；最小坡度為I=1.26 2、尺寸計算：平面草圖如下：控制井中事故水量，即水力停留時間取60s ,則事故管管底標高為：60×0.46

18、3=27.78 m3 27.78÷23.9÷2.2=3.2378m 取3.2m則：343.60+3.2=346.80m進水管管底標高為343.60m ，事故管管徑為1000mm，最小坡度為0.61 廠距渭河350m；所以降落量為：350×0.61 =0.2135m；則入河口處事故管管底標高為：346.800.2135=346.59m剖面草圖如下：1.2、粗格柵的計算 設計中選擇二組格柵，N=2組，每組格柵單獨設置，每組格柵的設計流量為近期水的一半，即0.1155 m3/s.1、 格柵的間隙數(shù)式中n格柵的間隙數(shù)（個） Q1設計流量（m3/s） 格柵傾角（o） b格柵

19、柵條間隙（m） h格柵柵前水深（m） v格柵過柵流速（m/s）設計中取h=0.4m,v=0.8m/s,b=0.02m, =600個 取17個2、 格柵寬度B=s(n-1)+bn 式中B格柵槽寬度（m）S每根格柵條的寬度（m）設計中取S=0.01mB=0.01(17-1)+0.02×17=0.5m3、 進水渠道漸寬部分的長度式中L1 進水渠道漸寬部分的長度（m） B1進水明渠寬度（m） 1漸寬處角度（0），一般采用10o30o 設計中取B1=0.4m，1=20o 0.15m 4、 出水渠道漸窄部分的長度 式中L2出水渠道漸窄部分的長度（m） 2漸窄處角度（0），取20o 0.15m 5

20、、 通過格柵的水頭損失式中 h1水頭損失（m） 格柵條的阻力系數(shù)，查表=2.42 k 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3m 6、 柵后明渠的總高度H=h+h1+h2式中 H柵后明渠的總高度（m） h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m 設計中取h2=0.3m H=0.4+0.0815+0.30.78m7、格柵槽總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/ tan式中 L格柵槽總長度（m） H1格柵明渠的深度（m） L=0.15+0.15+0.5+1.0+0.7/tan60°2.2m8、 每日柵渣量 式中 W每日柵渣量（m3/d） W1每日每103m3污水的柵渣量（

21、m3/103m3污水）， 一般采用0.040.06 m/103m3污水 設計中取W1=0.05 m3/103m3污水 =0.9980.2 m3/d 應采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。9、進水與出水渠道 城市污水通過DN900的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1=0.5m,進水水深h=0.4m,出水渠道B2= B1=0.5m，出水水深h=0.4m10、校核(1) 柵前流速：實際計算過水斷面為：0.4×0.5=0.2則柵前流速為： 符合柵前流速在0.40.8m/s的設計要求。（2）過柵流速：實際計算過水斷面為：則過柵流速為：

22、符合過柵流速在0.61.0的設計要求。11、計算草圖如下：1.3、污水提升泵房1、 水泵的選擇設計水量為20000 m3/d，選擇用三臺潛污泵（2用1備），則單臺流量為 Q1=20000÷2=10000 m3/d=416.67 m3/h所需揚程為 10.57 m（見水力計算和高程布置） 選擇250WS-450B型污水泵，參數(shù)如下：流量 m3/h揚程H/m轉(zhuǎn)速/r·min-1軸功率p/kW電機功率p/kW效率/%質(zhì)量排出口徑/4201173518.022797502002、 集水池（1）容積 按一臺泵最大流量時6min的出流量設計，則集水池的有效容積V 42 m3（2）面積

23、取有效水深H為2m則面積F為 F=V÷H=42÷2=21m2 集水池長度取5m，則寬度為4.2m，集水池平面尺寸為L×B=5×4.2 保護水深取1m，則實際水深為3m3、 泵位及安裝污水泵直接置于集水池內(nèi)，經(jīng)核算集水池面積大于污水泵的安裝要求。污水泵檢修采用移動吊架。4、泵房草圖如下： 1.4、與曝氣沉砂池合建的細格柵 設計中選擇二組格柵，即N=2組，每組格柵與沉砂池合建，則每組格柵的設計流量為近期水量的一半，即0.1155 m3/s.1、 格柵的間隙數(shù) 式中n格柵的間隙數(shù)（個） Q1設計流量（m3/s） 格柵傾角（o） b格柵柵條間隙（m） h格柵柵前

24、水深（m） v格柵過柵流速（m/s）設計中取h=0.4m,v=1.0m/s,b=0.01m, =600個 工程中取27個2、 格柵寬度B=s(n-1)+bn 式中B格柵槽寬度（m）S每根格柵條的寬度（m）設計中取S=0.01m B=0.01(27-1)+0.01×27=0.53m3、 通過格柵的水頭損失式中 h1水頭損失（m） 格柵條的阻力系數(shù)，查表=2.42 k 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3m4、 柵后明渠的總高度H=h+h1+h2式中 H柵后明渠的總高度（m） h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m 設計中取h2=0.3mH=0.4+0.32+0.3=1.

25、02m5、格柵槽總長度L=0.5+1.0+H1/ tan式中 L格柵槽總長度（m） H1格柵明渠的深度（m） L=0.5+1.0+0.7/tan60°1.9m6、每日柵渣量式中 W每日柵渣量（m3/d） W1每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m3污水）， 一般采用0.040.06 m/103m3污水 設計中取W1=0.05 m3/103m3污水 =0.9980.2 m3/d 應采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。7、 進水與出水渠道城市污水通過提升泵房送入進水渠道，格柵的進水渠道與格柵槽相連，格柵與沉砂池合建一起，格柵出水直接

26、進入沉砂池，進水渠道寬度B1= B=0.53m，渠道水深h=0.4m 8、校核 (1) 柵前流速：實際計算過水斷面：則柵前流速為： 符合柵前流速在0.40.8m/s的設計要求。（2）過柵流速：實際計算過水斷面為：則過柵流速為： 符合過柵流速在0.61.0的設計要求。9、計算草圖如下：1.5、曝氣沉砂池設計中選擇二組曝氣沉砂池，N=2組，分別與格柵連接，每組沉砂池設計流量為0.1155 m3/s 。1、 沉砂池有效容積V=60Qt式中 V沉砂池有效容積（m3） Q設計流量（m3/s） t停留時間（min），一般采用13min 設計中取t=3min V=60×3×0.1155=

27、20.79 m32、 水流過水斷面面積 式中 A水流過水斷面面積（） V1水平流速（m/s），一般采用0.060.12 m/s設計中取V1=0.06m/s 1.933、 沉砂池寬度式中 B沉砂池寬度（m） h2沉砂池有效水深（m）,一般采用23m設計中取h2=2m =0.965m 為施工方便取1m4、 沉砂池長度式中 L沉砂池長度（m）10.77m5、 每小時所需空氣量式中 q每小時所需空氣量（m3/h） d1 m3污水所需空氣量（m3/ m3污水），一般采用0.10.2 m3/ m3污水. 設計中取 d=0.2 m3/ m3污水q=3600×0.1155×0.2=83.1

28、6 m3/h6、 沉砂室所需容積式中 Q污水流量（m3/s） X城市污水沉砂量（m3/ 106m3污水），一般采用30 m3/ 106m3污水 T清除沉砂的時間（d），一般取12d 設計中取T=1d，X= 30m3/ 106m3污水0.6 m37、 每個沉砂斗容積式中 V0每個沉砂斗容積（m3） n沉砂斗數(shù)量（個） 設計中取 n=2個=0.3m38、 沉砂斗上口寬度式中 a沉砂斗上口寬度（m） h3沉砂斗高度（m） 沉砂斗壁與水面的傾角（o），一般采用圓形沉砂池=55o，矩形沉砂池=60o a1沉砂斗底寬度（m）,一般采用0.40.5m 設計中取h3=0.4m,=60o, a1=0.5m0.9

29、6m9、 沉砂斗有效容積）式中 V0 沉砂斗有效容積（m3）0.22 m310、 格柵出水通過DN900mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩側(cè)配水進入沉砂池，進水渠道的水流速度式中 v1進水渠道的水流速度（m/s） B1進水渠道寬度（m） H1進水渠道水深（m） 設計中取 B1=1.1m，H1=0.3m=0.35m/s11、 出水裝置 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可以保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，堰上水頭式中 H1堰上水頭（m） Q1沉砂池內(nèi)設計流量（m3/s） m流量系數(shù)，一般采用0.40.5 b2堰寬（m），等于沉砂池的寬度設計中取 m=0.4, b2=1m0.162m 出

30、水堰后自由跌落0.1m，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.5m，出水槽水深h2=0.25m，水流流速v2=0.8m/s。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管，鋼管DN=500mm，管內(nèi)流速v2=0.9m/s。12、 排砂裝置采用吸砂泵排砂，排砂泵設置在沉砂斗內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=150mm13、 曝氣沉砂池剖面圖如下1.6、平流式初沉池設計中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組平流沉淀池設計流量為0.1155 m3/s，從沉砂池流出來的污水進入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流入平流沉淀池。1、 沉淀池表面積式中 A沉淀池表面積（） Q設計流量（m3/

31、s） q表面負荷m3/（m2·h）,一般采用1.53.0 m3/（m2·h）設計中取q=2 m3/（m2·h）=207.92、 沉淀部分有效水深 q·t式中 h2沉淀部分有效水深（m） t沉淀時間（h）,一般采用1.02.0h 設計中取 t=1h2×1=2m3、 沉淀部分有效容積=415.8 m34、 沉淀池長度式中 L沉淀池長度（m） v設計流量時的水平流速(mm/s),一般采用v5mm/s 設計中取v=5mm/s=18m5、 沉淀池寬度式中L沉淀池寬度（m）=11.55m6、 沉淀池格數(shù)式中 n1沉淀池格數(shù)（個） b沉淀池分格的每格寬度（m

32、） 設計中取 b=2.5m=4.62個（取5個）7、 校核長寬比及長深比 長寬比L/b=18/2.5=7.24(符合長寬比大于4的要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。長深比L/h2=18/2=98(符合長深比812之間的要求)8、 污泥部分所需容積（1）按設計人口計算式中 V污泥部分所需容積（m3) S每人每日污泥量L/(人·d),一般采用0.30.8 L/(人·d) T兩次清除污泥間隔時間（d），一般采用重力排泥時，T=12d,采用機械排泥時，T=0.050.2d N設計人口（人） n沉淀池組數(shù)。 設計中取 S=0.6 L/(人·d)，采用重力排泥時，清除污泥間隔

33、時間T=1d=13.5 m3（2）按去除水中懸浮物計算式中 Q平均污水流量（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=40%60% K2生活污水量總變化系數(shù)r污泥容量（t/ m3),約為1p0污泥含水率（%）設計中取 T=1d, p0=97%,=50%, C2=100%-50%× C1=0.5 C169.85 m39、 每格沉淀池污泥部分所需容積式中 每格沉淀池污泥部分所需容積（m3）=13.97m310、污泥斗容積 污泥斗設在沉淀池的進水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，

34、污泥斗傾角大于60o式中 V1污泥斗容積（m3） 沉淀池污泥斗上口邊長（m） 1沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.40.5m 污泥斗高度（m） 設計中取=4m，=3m，1=0.5m=18.25 m313.97 m311、沉淀池總高度式中 H沉淀池總高度（m） h1沉淀池超高（m）,一般采用0.30.5m h3緩沖層高度（m）,一般采用0.3mh4污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1%的高度之和 設計中取 h4=3+0.01（18-4）=3.14m, h1=0.3m, h3=0.3m=5.74m12、進水配水井沉淀池分為2組，每組分為5格，每組沉淀池進水端設進水配水井，污

35、水在配水井內(nèi)平均分配，然后流進每組沉淀池。配水井內(nèi)中心管直徑式中 D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 設計中取 v2=0.7m/s0.648m配水井直徑式中配水井直徑（m） v3配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取v=0.20.4m/s 設計中取v3=0.3m/s1.18m13、 進水渠道沉淀池分為兩組，每組沉淀池進水端設進水渠道，配水井接出的DN500進水管從進水渠道中部匯入，污水沿進水渠道向兩側(cè)流動，通過潛孔進入配水渠道，然由穿孔花墻流入沉淀池。式中進水渠道水流速度（m/s），一般采用0.4m/s進水渠道寬度（m）進水渠道水深（m），

36、：一般采用0.52.0設計中取 =0.5 m, =0.4=0.5775m/s0.4m/s14、 進水穿孔花墻進水采用配水渠道通過穿孔花墻進水，配水渠道寬0.4m，有效水深0.5m，穿孔花墻的開孔總面積為過水斷面面積的6%20%，則過孔流速為式中 v2穿孔花墻過孔流速（m/s）,一般采用0.050.15m/s B2孔洞的寬度（m） h2孔洞的高度（m） n1孔洞數(shù)量（個） 設計中取B2=0.2m,h2=0.2m,n1=8個0.072m/s15、 出水堰沉淀池出水經(jīng)過出水堰跌落進入出水渠道，然后匯入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水頭0.10.15m，堰上水深H為式中 m0流量系數(shù)

37、，一般采用0.45 b出水堰寬度（m） H出水堰頂水深（m）H=0.028m 出水堰后自由跌落采用0.1m，則出水堰水頭損失為0.12816、 出水渠道 沉淀池出水端設出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至集水井。式中 v3出水渠道水流速度（m/s）,一般采用v30.4m/s B3出水渠道寬度（m） H3出水渠道水深（m），B3 ：H3一般采用0.52.0 設計中取B3=0.5m，H3=0.4m=0.5775m/s0.4m/s 出水管道采用鋼管，管徑DN=800mm,管內(nèi)流速v=0.6m/s，水力坡降i=2.3717、 進水擋板、出水擋板沉淀池設進水擋板和出水擋板，進水擋板距進水穿孔花墻0

38、.5m，擋板高出水面0.3m，深入水下0.6m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，深入水下0.4m。在出水擋板處設一個浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。18、 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑DN=250mm,排泥時間t4=20min，排泥管流速v4=0.8m/s排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排氣。19、 刮泥裝置沉淀池采用行車式刮泥機，刮泥機設于池頂，刮板深入池底，刮泥機行走時將污泥推入污泥斗內(nèi)。20、 平流沉淀池剖面圖如下1.7、A2/O生物反應池1.7.1設計參數(shù)1、水力停留時間A2/O工藝的水力停留時間t一般采用68h，設計中取t=8h2

39、、曝氣池內(nèi)活性污泥濃度曝氣池內(nèi)活性污泥濃度XV一般采用20004000mg/L，設計中取XV=3000mg/L3、回流污泥濃度式中 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=1.24、污泥回流比式中 R污泥回流比 回流污泥濃度（mg/L），=0.75×12000=9000mg/L 解得：R=0.55、 TN去除率式中 eTN去除率（%） S1進水TN濃度（mg/L） S2出水TN濃度（mg/L） 設計中取S2=20mg/L=66.67%6、 內(nèi)回流倍數(shù)式中 內(nèi)回流倍數(shù)=2.0003，設計中取為200% 1.7.2 平面尺寸計算 1、總有效容積式中

40、 V總有效容積（m3) Q進水流量(m3/d),按平均流量計 t水力停留時間（d） 設計中取Q=20000 m3/d6666.67 m3 缺氧、厭氧、好氧各段內(nèi)水力停留時間的比值為1：1：3，則每段的水力停留時間分別為： 缺氧池內(nèi)水力停留時間t1=1.6h 厭氧池內(nèi)水力停留時間t2=1.6h 好氧池內(nèi)水力停留時間t3=4.8h 2、平面尺寸 曝氣池總面積式中 A曝氣池總面積（） h曝氣池有效水深（m） 設計中取h=3.2m2083.33 每組曝氣池面積式中每座曝氣池面積（） N曝氣池個數(shù)（個）1041.67 每組曝氣池共設5廊道，第1廊道為缺氧段，第2廊道為厭氧段，后3個廊道為好氧段，每個廊道

41、寬取5m，則廊道長式中 L曝氣池每個廊道長（m） b每個廊道寬度（m） n廊道數(shù) 設計中取b=5m,n=541.67m A2/O池的平面布置圖如下：1.7.3進出水系統(tǒng)1、曝氣池的進水設計初沉池的來水通過DN900mm管道送入A2/O池首端的進水渠道。在進水渠道內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從缺氧段進入，進水渠道寬0.8m，渠道內(nèi)水深0.6m，則渠道內(nèi)的最大水流速度為式中 渠道內(nèi)的最大水流速度（m/s） b1進水渠道寬度（m） h1進水渠道有效寬度（m） 設計中取b1=0.8m,h1=0.6m0.24m/s 反應池采用潛孔進水，孔口面積式中 F每座反應池所需孔口面積（） v2孔口流速（m/s），一般采

42、用0.21.5m/s 設計中取v2=0.2m/s=0.5775 設每個孔口尺寸為0.4×0.4m，則孔口數(shù)為式中 n每座曝氣池所需孔口數(shù)（個） f每個孔口的面積（）3.6 工程中取4個 孔口布置圖如下：2、曝氣池的出水設計A2/O池的出水采用矩形薄壁堰，跌落水頭，堰上水頭式中 H堰上水頭（m） Q每座反應池出水量（m3/s）,指污水最大流量（0.231 m3/s）與回流污泥量、回流量之和（0.231 ×250%m3/s） m流量系數(shù)，一般采用0.40.5 b堰寬（m）；與反應池寬度相等 設計中取m=0.4,b=5mm,設計中取0.13m A2/O反應池的最大出水流量為（0.

43、231+0.231×250%）=0.8085 m3/s，出水管管徑采用DN1500mm，送往二沉池，管內(nèi)流速為0.8 m/s。1.7.4其他管道設計1、污泥回流管在本設計中，污泥回流比為50%，從二沉池回流過來的污泥通過兩根DN400mm的回流管道分別進入首端的缺氧池和厭氧池，管內(nèi)流速為0.85m/s。2、硝化液回流管硝化液回流比為200%，從好氧池出水至缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm,管內(nèi)流速為0.9m/s。1.7.5剩余污泥量式中 W剩余污泥量（/d） 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平均日污水流量（m3/

44、d）反應池去除的SS濃度（/ m3), =420-20=400mg/L=0.4kg/ m3反應池去除的BOD5濃度（/ m3), =180-20=160 mg/L=0.16kg/ m3 設計中取=0.6，b=0.08=1920-1600.0008+4000=4319.99924320/d1.8、曝氣系統(tǒng)為了維持曝氣池內(nèi)的污泥具有較高的活性，需要向曝氣池內(nèi)曝氣充氧。目前，常用的曝氣設備分為鼓風曝氣和機械曝氣兩大類，在活性污泥法中，應用鼓風曝氣的較多。下面以傳統(tǒng)活性污泥法為例，較少鼓風曝氣系統(tǒng)的設計過程。1.8.1需氧量的計算 1、平時需氧量：式中 O2混合液需氧量（kgO2/d）；活性污泥微生物

45、每代謝1kgBOD所需的氧氣kg數(shù)，對于生活污水，值一般采用0.420.53之間；Q污水的平均流量（m3/d）；被降解的BOD濃度（g/L）；每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數(shù)，一般采用0.1880.11；揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L）。設計中取=0.5，=0.15，=2500mg/L1.8.2供氣量微孔曝氣器的選型：活性污泥法曝氣的主要作用為充氧、攪拌和混合。充氧的目的是為活性污泥微生物提供所需的溶解氧，以保證微生物代謝過程的需氧量。鼓風曝氣常采用微孔曝氣器作為充氧擴散裝置。微孔曝氣器一般分為橡膠膜微孔曝氣器、高密度聚乙烯復盤形微孔曝氣器和剛玉微孔曝氣器等三種。本設計選用橡膠膜中

46、的球冠形，該曝氣器有江蘇省宜興市文峰環(huán)保設備有限公司在原膜片式微孔曝氣器的基礎(chǔ)上，進行專項研制開發(fā)的新型曝氣裝置。曝氣器整體結(jié)構(gòu)科學管理，工藝先進、設計新穎。微孔曝氣器及支托盤呈獨特的球冠型結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的防堵及防水體倒流的性能。較平板膜片式微孔曝氣器使用壽命長，單位面積充氧效率更高，是一種較為理想的高效充氧裝置。技術(shù)性能參數(shù)型號規(guī)格/mm水深/m適用工作空氣量/m3/h·個服務面積/m3/個氧利用率充氧能力/kgO2/h充氧動力效率/kgO2/h曝氣器阻力損失/PaBZQWø192×180ø215×22040.830.35-0.624-31%

47、0.169-0.2446.5-6.83200布置、安裝和調(diào)試：球冠形曝氣器設備可成套供應，附件包括布氣管道、管件、水平調(diào)節(jié)器、清除裝置、連接件等。曝氣器立面布置尺寸，其表面距池底約230mm，布氣管中心距池底約110mm，也可依據(jù)用戶要求調(diào)度。布氣管宜聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，以確保系統(tǒng)布氣均勻性。每組應設閥門，便于調(diào)節(jié)風量。風管流速一般為干管10-15m/s、布氣管支管4-5m/s。曝氣管安裝時，先把調(diào)節(jié)器按設計所需尺寸用膨脹螺栓固定在池底，然后用管箍把布氣管固定在調(diào)節(jié)器上，經(jīng)吹凈風管后，再安裝曝氣器。調(diào)試檢查方法：曝氣器安裝完成后，池內(nèi)放入清水，水面至曝氣器表面約為100-200mm。然后進行以下三個方面

48、檢查。在放水過程中，觀察過程中，觀察曝氣器高程是否在一個水平面上，并進行調(diào)整(土建時池底面應保證水平，并留排放口)。在檢查所有管道接口等密封處理是否有漏氣現(xiàn)象。在標準通氣量2m3/h個的條件下，檢查曝氣器布氣是否均勻，每個曝氣器透氣面積應大于80%。 采用BZQW型球冠形橡膠膜微孔空氣擴散器，每個擴散器的服務面積為0.49m2，敷設于池底0.2m處，淹沒深度為3m，計算溫度定位30。查表得20和30時，水中的飽和溶解氧值為：CS（20）=9.17mg/L；CS（30）=7.63mg/L1、空氣擴散出口處的絕對壓力Pb=1.103×105+9800H式中 Pb出口處絕對壓力（

49、Pa）； H擴散器上淹沒深度（m）。設計中取H =3.2-0.2=3mPb=1.103×105+9800×3=1.307×105Pa空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比式中Ot氧的百分比（%）EA空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率。設計中取EA=12%Ot=2、曝氣池內(nèi)混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）CS（30）30時，鼓風曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）；CS30時，在大氣壓力條件下，氧的飽和度（mg/L）。換算為在20下，脫氧清水充氧量式中 R混合液需氧量（kg/h）；、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）。設計中取=0.8

50、2，=0.95，=1.0，C=2.0平均時需氧量為：3、曝氣池供氧量曝氣池內(nèi)平均供氧量為:Gs=1.9、輻流式二沉池設計中選擇二組輔流式沉淀池，N=2，每池設計流量為0.1155 m3/s，從曝氣池流出的混合液進入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流進輔流沉淀池。1、沉淀池表面積式中 F沉淀部分有效面積（） Q設計流量（m3/s） 表面負荷m3/（·h），一般采用0.51.5 m3/（·h） 設計中取=1 m3/（·h）2、沉淀池直徑式中 D沉淀池直徑（m）m設計中取D=23m，則半徑為11.5m。3、沉淀池有效水深式中 沉淀池有效水深（m） t沉淀時間（h），一般采用1.53.0h 設計中取t=3hm4、徑深比，合乎（612）的要求。 5、污泥部分所需容積式中 V1污泥部分所需容積（m3） Q0污水平均流