【某園區(qū)印染廢水處理廠的工藝設(shè)計14000字（論文）】

某園區(qū)印染廢水處理廠的工藝設(shè)計目錄承諾書 1摘要 2第一章緒論 1第二章工程目標(biāo) 42.1項目名稱 42.2園區(qū)資料 52.3項目設(shè)計原則 5第三章排水量、水質(zhì)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 63.1排水水量 63.2本設(shè)計中污水廠水質(zhì) 73.3印染廢水水質(zhì)特征 73.4出水水質(zhì) 83.5設(shè)計采用主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) 8第四章設(shè)計方案 94.1設(shè)計工藝流程 94.2A2O工藝的發(fā)展 94.4生物脫氮除磷原理 104.5傳統(tǒng)A2O與倒置A2O比較 114.5.1A2O工藝原理 114.5.2倒置A2O工藝原理 124.3工藝流程優(yōu)點比較 12第五章設(shè)計計算 135.1格柵 135.2粗格柵井 145.2.1柵條的間隙數(shù) 145.2.2格柵槽總寬度 155.2.3進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 155.2.4柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度 155.2.5通過格柵的水頭損失 155.2.6柵后槽總高度 155.2.7格柵槽總長度 155.2.8每日柵渣量 155.3污水提升泵房 155.4細(xì)格柵 165.4.1柵條的間隙數(shù) 165.4.2柵槽寬度 165.4.3進(jìn)水渠道漸窄部分長度 165.4.4柵槽與出水渠道連接處的肩寬部分長度 165.4.5通過格柵的水頭損失 165.4.6柵后槽總寬度 175.4.7柵槽長度 175.4.8每日柵渣量 175.5沉砂池 175.5.1沉砂池長度 175.5.2水流過水?dāng)嗝婷娣e 175.5.3沉砂池寬度 175.5.4沉砂池所需容積 175.5.5每個沉砂斗容積 175.5.6沉砂斗高度 185.5.7沉砂室高度 185.5.8沉砂池總高度 185.5.9驗算最小流速 185.5.10進(jìn)水渠道 185.5.11出水管道 185.5.12排砂管道 195.6設(shè)計參數(shù) 195.7設(shè)計計算（污泥負(fù)荷法） 195.7.1反應(yīng)池容積V 195.7.2核驗氮負(fù)荷 205.7.3剩余污泥量 205.7.4反應(yīng)池主要尺寸 205.8反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng) 215.8.1進(jìn)水管 215.8.2回流污泥管 215.8.3進(jìn)水井 215.8.4出水堰及出水井 215.8.5出水管 225.9曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 225.9.1設(shè)計需氧量AOR 225.9.2標(biāo)準(zhǔn)需氧量 225.9.3所需空氣壓力p(相對壓力) 235.9.4曝氣器數(shù)量計算(以單組反應(yīng)池計算） 235.9.5供風(fēng)通道計算 235.9.6厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算） 245.9.7缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算） 245.9.8污泥回流設(shè)備 245.9.9混合液回流設(shè)備 24參考文獻(xiàn) 25第一章緒論1.1設(shè)計背景1.1.1我國印染廢水現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷提升以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，印染業(yè)和紡織業(yè)也蓬勃發(fā)展，呈現(xiàn)出欣欣向榮之勢，因此對于印染廢水的后續(xù)處理問題也一直是我們國家相關(guān)工作人員需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究的重大問題。我們平時所說的印染廢水，一般情況下都來自于印刷行業(yè)，主要是在整個印染工作流程當(dāng)中所產(chǎn)生的一些廢水，在印染的過程中總會伴隨著一些纖維材料、化學(xué)藥劑還有一些表面活性劑等等物質(zhì)的使用，印染廢水常常由此遭受較大的污染。而對于紡織行業(yè)來說，也會產(chǎn)生一部分的印染廢水，因為在紡織工藝當(dāng)中會大量應(yīng)用到棉、毛、絲以及一些化學(xué)纖維等等，因此紡織行業(yè)所排出的廢水一般雜質(zhì)都很高，比如說紡織行業(yè)排出的印染廢水中會含有大量的原毛地一些雜質(zhì)、油脂類物質(zhì)、含氮的化合物、色素等。除此之外，在一些化學(xué)纖維中，常常伴隨有潤滑劑和礦物油等物質(zhì)的使用，這些物質(zhì)的使用也會造成印染廢水的污染相對比較嚴(yán)重的問題。像一些分散的染料、可以直接使用的染料、有還原作用的染料和一些本身具有活性的染料等多種類型的化學(xué)藥劑的使用也會導(dǎo)致印染廢水的產(chǎn)生。表面活性劑也是印染廠中常見的一種化學(xué)藥劑，它可以在整個生產(chǎn)過程中起到一個起泡、滲透處理等作用，讓印染更加的均勻，但是由于表面活性劑中硫酸脂鹽和磺酸鹽等物質(zhì)的含量相對比較多，因此表面活性劑也是印染廢水中一種常見的污染源類型。綜上所述，在我們國家印刷行業(yè)的整個發(fā)展過程中，勢必會產(chǎn)生很多的污染廢水，如果我們國家的相關(guān)工作人員不能及時有效的采取一些方法和手段對這些印染過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理處置，那么這些印染廢水一定會對我們所生活的環(huán)境造成污染和危害，與我們國家可持續(xù)發(fā)展的觀念不相融合。隨著我們國家科技的進(jìn)步，相關(guān)研究人員們也研究出了很多對印染廢水的處理工藝流程。1.1.2常用的處理工藝隨著時代的發(fā)展以及我國科技的強(qiáng)大與進(jìn)步，相關(guān)研究工作人員們也研究出了很多對印染廢水的處理工藝流程；基于我們國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，我國印染工藝流程相對而言比較的繁瑣，也就是說我們國家印染工業(yè)和紡織工業(yè)所產(chǎn)生的印染廢水所含的物質(zhì)都相對比較復(fù)雜，它是各種工藝流程的有機(jī)結(jié)合，而且印染廢水的整體水量比較大、一些染料、表面活性劑等含有毒性的污染物的含量比較高，整個污染水質(zhì)的pH值總是相對偏高的，處理起來比較困難。因此，相關(guān)研究人員在基于不同的工藝流程操作下，把我國現(xiàn)有印染廠的印染廢水總的分成了以下幾種廢水類型：染色廢水、印花廢水、整理廢水和漂煉廢水等，針對這些因不一樣的工藝而產(chǎn)生的不同廢水進(jìn)行細(xì)化處理，達(dá)到可以排放的標(biāo)準(zhǔn)。水解酸化+UASB+SBR工藝、水解酸化+接觸氧化工藝、氣浮+A2O、生物接觸氧化+電解工藝等等工藝流程都是現(xiàn)階段我們國內(nèi)在處理印染廢水的時候所應(yīng)用的工藝。1.2常用的印染廢水處理方法在當(dāng)下這個階段，我們國家在處理印染廢水比較通用的有三個治理方案，一個是物理處理法、一個是化學(xué)處理法，還有一個是生物處理法。其中，通過向印染廢水中添加一些藥水或降水、或者進(jìn)行篩選或利用其他物理方法從印染污水中去除污染物的方式為物理處理法，從而可以達(dá)到一個排污的目的?；瘜W(xué)處理方法又可以進(jìn)行一個細(xì)分，包括了濕式氧化法和光催化氧化法等等，常常伴隨著氧化反應(yīng)的產(chǎn)生；其中，在水質(zhì)相對比較復(fù)雜的印染廢水的處理中，我們常常選用的是化學(xué)混凝法，這種方法主要是利用一些化學(xué)混凝劑將印染廢水中的一些有害物質(zhì)進(jìn)行物理的吸附作用從而實現(xiàn)它的去除，因此具有相對較強(qiáng)的可操作性以及適應(yīng)性，混凝劑的主要工作機(jī)制是：通過利用一些無機(jī)混凝劑或者有機(jī)混凝劑，從而對廢水的吸附性能進(jìn)行混凝，進(jìn)一步對廢水中比較難降解的有機(jī)物、氮磷等有害的物質(zhì)進(jìn)行吸附沉淀，最后將沉淀的污泥去除掉從而達(dá)到清潔的目的。相較于化學(xué)、物理處理法，生物處理法的經(jīng)濟(jì)性和實用性都比較的好，因此在污水處理當(dāng)中，生物處理法常常得到了廣泛的應(yīng)用。不過，印染廢水當(dāng)中存在的大部分有機(jī)物都是難以被降解的，因此一般情況下微生物講解不可以直接使用，都是在伴隨厭氧環(huán)境下，利用厭氧微生物在厭氧環(huán)境中能夠分泌出分解污染物的酶，從而達(dá)到降解和轉(zhuǎn)化難降解有機(jī)物的。1.2.1物理處理法（1）吸附法通常情況下，吸附法采用的是樹脂和活性炭兩種物質(zhì)進(jìn)行吸附作用，它們可以有效地對印染廢水中的污染物進(jìn)行吸附，從而達(dá)到去除污染物質(zhì)的一個作用，即為吸附法的基本原理，吸附法處理印染廢水相對發(fā)展已經(jīng)比較成熟了。一般情況下，如果印染廢水中污染物質(zhì)的濃度不高的時候，可以利用活性炭進(jìn)行吸附處理，但是由于活性炭本身的性質(zhì)可能會導(dǎo)致無法滿足回收利用的目的。而且，活性炭的吸附量會直接受到它孔徑大小的影響，也就是說，在未來的發(fā)展過程中，主要的研究方向會放在對大孔徑的活性炭的研究上面，大孔徑的活性炭將會大大提高加工效率速度和質(zhì)量。不過，在使用活性炭吸附的同時應(yīng)該注意二次污染的處理，通常具有磁性優(yōu)勢鐵氧化物實現(xiàn)固液分離，有利于回收，大大減少印染廢水處理的成本。樹脂也可以用作吸附劑，是的化工產(chǎn)品的回收能力較好，特別是弱堿性離子交換樹脂更多的應(yīng)用。萃取法在當(dāng)下這個階段，印染廢水處理中的萃取技術(shù)的主要包括兩種類型，一個是復(fù)合萃取技術(shù)，另一個是液膜萃取技術(shù)。胺類化合物可以與羥基和磺酸基活性化合物發(fā)生一系列反應(yīng)，當(dāng)所處的溶液環(huán)境堿性增強(qiáng)時，這幾種物質(zhì)可以通過逆絡(luò)合反應(yīng)最終得到分解。由于印染廢水當(dāng)中含有較多的羥基和硫酸鹽，因此，可以采用這種方法進(jìn)行洗滌、凈化、提取、修復(fù)。同時，當(dāng)印染廢水的毒性相對比較的時候，采用萃取法對整個加工過程進(jìn)行有效控制。如果印刷印染廢水中含有大量的酚類物質(zhì)、含氨物質(zhì)、含氰物質(zhì)等采用液膜萃取法處理，可回收鹽和有機(jī)酸等等，以良好的經(jīng)濟(jì)。膜分離法鹽物質(zhì)和染料分子可用于特殊分離膜在控制污染的同時，鹽和染料分子可以得到回收和滿足其他生產(chǎn)工藝要求。其中納濾和超濾是印染廢水處理的主要方法應(yīng)用效果良好在傳統(tǒng)的膜分離處理工藝中，膜的長期使用會受到污染物的影響，當(dāng)膜通量降低時，會導(dǎo)致整體處理效率下降，并能有效地改善這些問題的超濾和納濾。應(yīng)用超濾技術(shù)可以控制印染廢水的COD含量納濾后濁度降低，相關(guān)物質(zhì)和鹽類可被納濾吸收并相互配合，達(dá)到分離的目的。此外，還有反滲透處理器藝術(shù)在膜分離技術(shù)中也很常見，用于非電解質(zhì)和電解質(zhì)的攔截效果是顯著的。近年來，一體化反滲透裝置已被應(yīng)用于舉升提高了印染廢水處理的便捷性和效率。1.2.2化學(xué)處理法（1）濕式氧化法氧與催化劑反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基用于印染廢水中有機(jī)物的處理包括催化濕式空氣氧化法和H2O2濕式兩種不同類型的氧化和濕空氣氧化。該技術(shù)在實際應(yīng)用中是必要的控制壓力和溫度，壓力范圍為0.5~20MPa，溫度范圍該方法在應(yīng)用中具有良好的環(huán)保性，不會自成一體但環(huán)境是破壞性的，與此同時，清除是徹底的，但成本相對較高。光催化氧化法很多的污染物質(zhì)大量的存在于印染廢水中，這些物質(zhì)由于化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，由于這樣，因此在處理難度上也非常的大，在這種情況下，研究者們利用光催化氧化法可以進(jìn)行印刷利用廢水的這一特性來達(dá)到高效處理的目的。在實踐中,應(yīng)根據(jù)印染廢水的具體類型和特點選擇合適的催化劑和包裝材料包括硫化鎘、二氧化鈦、二氧化錫和硫化鎢等等?；炷ㄓ∪緩U水的處理也可以通過混凝法和網(wǎng)制法來實現(xiàn)在華僑協(xié)會的作用下，可以解決和開發(fā)有害物質(zhì)經(jīng)過長期的實踐，取得了良好的效果?；炷齽┑念愋秃吞匦渣c是影響沉降效果的主要因素，因此應(yīng)選擇合適的混凝劑提高印染廢水處理的綜合效益，如復(fù)合混凝劑。1.2.3生物處理法（1）好氧法處理生物膜法和活性污泥法等，應(yīng)在生物好氧處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行充分發(fā)揮好氧生物的降解作用，實現(xiàn)有機(jī)物的降解高效的處理，使印染廢水得到凈化，提高印染廢水的出廠率水質(zhì)。在污泥中加入好氧微生物后，染料分子可以進(jìn)入吸附、混凝、氧化處理。對于COD和脫色處理，它是印染污水處理的難度在實踐中往往需要改進(jìn)。生物膜中含有大量的動物祖先和微生物等，可以實現(xiàn)打印污水的過濾和凈化在生物處理過程中也很常見。厭氧法處理不像有氧技術(shù)，這種方法需要創(chuàng)造無氧環(huán)境和酒吧可用于處理印染廢水中的污染物，該產(chǎn)品包括兩種碳、水、甲烷等。水解、酸化和產(chǎn)醋酸、產(chǎn)甲烷等，本基本工藝應(yīng)用厭氧處理技術(shù)，如果污染物在印染廢水中的濃度越高，該技術(shù)的應(yīng)用越好。（3）光合細(xì)菌法處理利用光合細(xì)菌在印染廢水處理中，主要是通過紫色非硫光合細(xì)菌，通過代謝處理和硫氧化物處理，實現(xiàn)對污染物濃度的控制。該技術(shù)專業(yè)性強(qiáng)，還處于研究階段，隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)和完善，該技術(shù)將越來越多地應(yīng)用于實踐。在各種染料中，它與紫色非硫光合作用稀結(jié)合細(xì)菌能達(dá)到較好的脫色效果。事實上，物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理三者都很少單獨使用污水處理項目大多以印染廢水的水質(zhì)和排放情況為依據(jù)結(jié)合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)最大限度的保護(hù)污水排放，也可以省錢。第二章工程目標(biāo)2.1項目名稱本設(shè)計項目的內(nèi)容是針對的是一家在東南沿海城市中某工業(yè)園區(qū)的一家印染廠所進(jìn)行的印染污水處理的工藝設(shè)計。本設(shè)計項目名稱為：某市某園區(qū)工業(yè)廢水處理廠的工藝設(shè)計。2.2園區(qū)資料本設(shè)計針對的位于東南沿海區(qū)域貴港市江南工業(yè)園區(qū)的一家污水處理廠，該處理廠最初建立于2016年，廣西貴港市江南污水處理廠是一家相對比較大型的污水處理廠，該廠采用的是比較傳統(tǒng)的印染廢水處理工藝，同時，該污水處理廠每天處理的廢水量也相對比較大，江南工業(yè)園區(qū)污水處理廠最初的計劃規(guī)模為10萬m3/d，初期工程項目的投入的資金大約在12000萬元，處理印染廢水的規(guī)?？梢赃_(dá)到在5萬m3/d，后期投入約1.2億元人民幣，將本工程項目擴(kuò)大到日處理印染廢水量為10萬m3/d，除了生活廢水、工業(yè)廢水的處理之外，還加入了印染廢水的處理工藝。該污水處理廠每天所接受的印染廢水的污水總量大約在1萬噸左右，浸水中的COD含量在500-50mg/L范圍內(nèi)發(fā)生上下波動，BOD的含量在300-350mg/L范圍內(nèi)發(fā)生變動，污水的pH值=8NH3-N=15mg/L。需要設(shè)計工業(yè)排水處理廠及其流程。排水應(yīng)達(dá)到《紡織染色工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）。2.3項目設(shè)計原則紡織染色企業(yè)貫徹落實全過程管理理念，最優(yōu)先使用綠色生產(chǎn)技術(shù)，拔高資源還有能源的利用效率，盡量減少污染物的產(chǎn)生和污染物的排放。紡織印染和廢水處理技術(shù)方案根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)情況和發(fā)展計劃，實行國家產(chǎn)業(yè)政策，結(jié)合地區(qū)氣候，集中和分散，對既存和新（擴(kuò)大、改造）等環(huán)境因素進(jìn)行救援。這個關(guān)系是在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的討論后確定的?！督ㄔO(shè)項目環(huán)境保護(hù)管理規(guī)定》和環(huán)境影響評價制度是紡織污水處理項目的建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)遵循的法律法規(guī)。除遵守本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，還必須遵守國家基礎(chǔ)設(shè)施程序和國家和紡織行業(yè)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。紡織印染加工企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照“分類收集、分類處理、分類再利用”的原則處理和再利用廢水。紡織印染廢水處理工作應(yīng)當(dāng)按照其所持有的污染物排放許可證排放污染物，排放的水質(zhì)量和數(shù)量應(yīng)符合GB4287的要求和區(qū)域污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境影響評價的批準(zhǔn)。紡織印染加工企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照GB4287《污水標(biāo)準(zhǔn)化和凈化技術(shù)要求》設(shè)置廢水出口（試行），根據(jù)需要設(shè)置在線監(jiān)測設(shè)施。不同的工藝組合適用于不同的進(jìn)水水質(zhì)和排水要求，但不同印染生產(chǎn)過程會導(dǎo)致其廢水污染物也有所差異。因此，本課題的初期目標(biāo)則是根據(jù)工業(yè)園區(qū)中該印刷廠排出污水的實際狀況而確定具體的處理方法，并在設(shè)計過程中不斷地考察、修正和改進(jìn)，從而獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會效益俱佳的處理方式。第三章排水量、水質(zhì)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)3.1排水水量位于東南沿海城市某工業(yè)園區(qū)的印刷廠，印刷著日產(chǎn)1萬噸左右的廢水。3.2本設(shè)計中污水廠水質(zhì)進(jìn)水COD在500-550mg/L范圍內(nèi)波動，BOD在300-350mg/L范圍內(nèi)波動，pH=8,NH3-N=15mg/L。設(shè)TN=50mg/L。印染廢水的水質(zhì)，根據(jù)被采用了的纖維的種類和加工工序產(chǎn)生差異，污染物的成分大大地不同。一般打印廢水pH值在6～10之間，COD在400mg/l～1000mg/l之間，BOD在100～400mg/l之間，SS在100～200mg/l之間，色度在100～400之間。但是，如果印刷技術(shù)采用的纖維的種類和加工工序發(fā)生了變化，廢水的水質(zhì)就會發(fā)生很大的變化。例如，當(dāng)排水中含有聚酯模擬絲印刷工序中產(chǎn)生的堿減量排水時，廢水的COD增加到2000~30mg/l，當(dāng)BOD的含量增加到800mg/l這個限定值以上的時候，水質(zhì)的pH值范圍會在11.5~12之間，它們的廢水的水質(zhì)會伴隨著加入聚酯模擬堿減量排水量的變多而變差。3.3印染廢水水質(zhì)特征3.3.1排放數(shù)量較大，含有較高的有機(jī)物和色素因為印染廢水是在印染條件下產(chǎn)生的廢水，它涉及到很多印染原料，而這些顏料很多都是合成的，所以大部分都是有機(jī)廢水。印染工作需要采用先進(jìn)的工藝技術(shù)，但我國現(xiàn)有的工藝技術(shù)狀況不是很完善，很難將所有的顏料充分運用到相應(yīng)的產(chǎn)品上，因此會導(dǎo)致顏料廢水殘留，并給環(huán)境帶來一定的破壞。因為不同的產(chǎn)品需要不同的材料，涉及的材料較多，所以廢水的顏色是不均勻的，這說明印染廢水有較多的種類，在處理的過程中要做好詳細(xì)的分析和探索。近年來，我國的印染廢水有很高的排放量，對環(huán)境污染的影響也很高，迫切需要進(jìn)行科學(xué)處理。3.3.2印染廢水有較高的pH值由于工藝和面料的不同，對pH環(huán)境的要求也不同，導(dǎo)致印染廢水排放的pH值差距較大。而且在印染紡織品中需要添加堿性物質(zhì)，還會使印染廢水具有較高的ph值。這樣，處理印染廢水需要花費大量的精力和時間，而且要運行得先進(jìn)技術(shù)，很難處理。3.3.3印染廢水成分復(fù)雜印染廢水中擁有比較多的輔助上色試劑、顏料試劑，而且排出后這些雜質(zhì)需要很長時間才能反應(yīng)，再加上紡織品本身儲存在脫落物質(zhì)中，導(dǎo)致其成分比較復(fù)雜，很難處理。和在治療布印染工廠,通常需要更高的溫度,處理在高溫環(huán)境中,和印染后立即將出院,第二紡織治療,這將導(dǎo)致廢水的排放溫度較高,但也會影響治療的效果,增加了治療的難度。3.4出水水質(zhì)序號污染物項目限值污染物排放監(jiān)控位置直接排出間接排出1pH值6~96~9企業(yè)廢水總排放口2CODCr1002003五日生化需氧量25504懸浮物601005色度70806氨氮12207總氮20308總磷11.59二氧化硫0.50.510可吸附有機(jī)鹵素（AOX）151511硫化物1112苯胺類1.01.013六價鉻0.5車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量（m3/t標(biāo)準(zhǔn)品2）棉、麻、化纖及混放機(jī)織物175排水量計量位置與污染物排放監(jiān)控位置相同真絲綢機(jī)織物（含練白）350紗線、針織物110精梳毛織物560粗梳毛織物6403.5設(shè)計采用主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）紡織染整工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范（HJ471-2020）第四章設(shè)計方案4.1設(shè)計工藝流程污水處理廠的工藝流程如下框圖所示：4.2A2O工藝的發(fā)展伴隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展和人們?nèi)找嫣岣叩纳钏?，人類日常生活生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種各樣的廢水不斷地排放到祖國的黃河、祖國的長江、湖泊和海洋等水域，這些廢水中擁有濃度較高的N和P元素。這兩種元素對于水中的藻類植物來說是不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，因此水中的綠藻門、裸藻門、藍(lán)藻門、甲藻門、金藻門、隱藻門、黃藻門、硅藻門等藻類植物急速繁殖。營養(yǎng)豐富的水里含有硝酸鹽（NO3-）和大量的亞硝酸鹽（NO2-）。攝取的亞硝酸鹽和硝酸鹽的水平太高的話，有可能面臨特定的健康風(fēng)險。藍(lán)嬰綜合癥不足四個月的孩子很容易因為攝入硝酸鹽和亞硝酸鹽而帶來危險。如果幼兒喝的水含有這兩種離子，就有可能發(fā)展成高鐵血紅蛋白癥，也就是所謂的藍(lán)嬰綜合癥。這種疾病會阻礙嬰兒血液攜帶氧氣，并導(dǎo)致嬰兒膚色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)灰色。患這種疾病的寶寶有昏迷或死亡的危險。出生缺陷如果孕婦攝入太多亞硝酸鹽和硝酸鹽就容易導(dǎo)致嬰兒出生缺陷。胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩，心臟缺陷和神經(jīng)系統(tǒng)缺陷都有可能發(fā)生。孕期接觸這兩種物質(zhì)還會造成孩子在出生后的嬰兒猝死綜合癥和腦腫瘤高發(fā)。癌癥風(fēng)險大多數(shù)醫(yī)學(xué)專家都認(rèn)為攝入過多亞硝酸和亞硝酸鹽會增加癌癥風(fēng)險。雖然這一理論還沒有最后定論，但已證實會給動物帶來癌癥風(fēng)險。此外，人們還普遍認(rèn)為膀胱癌和結(jié)腸癌都與接觸硝酸鹽和亞硝酸鹽存在聯(lián)系。亞硝酸鹽與硝酸鹽除了有上述危害以外，還會增加兒童糖尿病，尿頻，經(jīng)常性腹瀉，反復(fù)呼吸道感染和脾臟出血等疾病風(fēng)險。孩子攝入這兩種離子還容易發(fā)展形成腦癌。如果攝入量較大，會出現(xiàn)腹部疼痛，大便和尿液帶血，昏迷，肌肉虛弱等癥狀，嚴(yán)重時甚至有導(dǎo)致死亡的可能。因此，如何解決城市污水中含量過高的氮磷元素？目前世界各國在使用的污水脫氮除磷技術(shù)有三種，從性質(zhì)上分類分為生物，化學(xué)，物理三種方法，其中物理和化學(xué)的角度不僅操作起來較麻煩，而且成本很高，還特別容易產(chǎn)生二次污染，雖然可以循環(huán)使用，但這種方法只適用于中小量的污水處理，一般在現(xiàn)階段使用還是比較困難的。比起物理學(xué)和化學(xué)法，生物法的應(yīng)用更廣泛，并且成本低，技術(shù)簡潔，環(huán)保。對環(huán)境幾乎沒有二次污染。而且這個過程里面產(chǎn)生的污水并不需要經(jīng)過太復(fù)雜的處理就可以達(dá)到相應(yīng)的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。從實際經(jīng)驗可以看出，從生物的角度對污水進(jìn)行脫氮除磷是最為有效的方法，因此生物法正被廣泛的應(yīng)用于各種污水處理系統(tǒng)中?，F(xiàn)在，世界各國對氮磷污染的排放限制越來越嚴(yán)格，單獨對水體進(jìn)行除氮、除磷的過程不能滿足現(xiàn)在對氮磷排放的要求。因此，世界各國都在積極尋求氮去除技術(shù)的發(fā)展。生物法中的去氮除磷包括厭氧-缺氧好氧法（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A20工藝）、UCTI、UCTI、Photoip工藝、Bardenpho系統(tǒng)、氧化溝和SBR工藝系統(tǒng)等各種系統(tǒng)。這些是除去氮和去除磷的組合工藝的范疇，同時還具備去除氮和去除磷的功能，更有效。其他兼具脫氮除磷的工藝與A2O工藝對比起來，他們的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行成本高、容易產(chǎn)生污泥膨脹、總水力滯留時間較長、不容控制等缺點，A2O工藝在這些方面上都比其他工藝具有更多的優(yōu)勢。另外，為了實現(xiàn)以前的活性污泥污水處理場兼有氮除去磷的污水處理場的轉(zhuǎn)換，A2O工藝更容易以低成本實現(xiàn)。在我國污水處理廠中主流的同時去氮、磷的過程中，A2O工藝占據(jù)著主要地位。[1]4.4生物脫氮除磷原理硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌在水中，會發(fā)生以下反應(yīng)過程，實現(xiàn)污水的脫氮除磷。氨化作用氨化是有機(jī)氮分解和微生物釋放NH3的過程。在污水處理系統(tǒng)中，蛋白質(zhì)和氨基酸是有機(jī)氮在污水中存在的兩種形態(tài)。它們兩者都可以通過化學(xué)作用轉(zhuǎn)化成為其他物質(zhì)，蛋白質(zhì)利用蛋白酶的催化作用被水解成為兩種產(chǎn)物，多肽和二肽，然后再被多肽酶水解成氨基酸，最后在氨基酸水解的作用下轉(zhuǎn)化為氨氮。氨處理過的細(xì)菌大多速度很快，所以它們不均勻，不需要特別的措施。硝化作用微生物在條件比較充足的情況下，通過化學(xué)反應(yīng)將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的這一個過程，被稱為硝化作用。第一步，銨根離子（NH4+）被氧化成為亞硝酸鹽（NO2-），這一階段被稱為亞硝化，然后，亞硝酸根（NO2-）被氧化成為硝酸根（NO3-），這一階段被稱為硝化。亞硝化細(xì)菌和硝化菌的碳源主要是CO2、碳酸基離子（C03-）、碳酸氫基離子（HCO3-）反硝化作用反硝化作用是在生化作用下將硝酸鹽還原成氮的過程。其中反硝化細(xì)菌是一種兼性菌，電子的最終受體是氧氣和硝酸鹽。然而，在氧氣有限的情況下，硝酸鹽和亞硝酸鹽里面的N5+和N3+會因為條件的限制而被作為能量新陳代謝過程中的電子受體，這樣的過程被稱為無氧呼吸。反硝化細(xì)菌的同化(同化)和異化(異化)有利于亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化，在亞硝酸鹽下NO2-和NO3-中N被還原為NH3-N，新的細(xì)胞被合成。在異化的影響下，氮的去除率可達(dá)75%。生物釋磷磷的生物釋放是指磷的生物釋放，磷在厭氧條件下分解和儲存，利用分解過程產(chǎn)生的能量。磷釋放階段所需的能量主要來自磷酸鹽的水解和細(xì)胞內(nèi)糖的發(fā)酵。揮發(fā)性脂肪酸和fa在水中的聚合。β-羥基丁酸(PHB)和聚β-基以有機(jī)顆粒的形式保存，如羥基丁酸(PHV)和糖原。厭氧磷釋放是多磷酸鹽在體內(nèi)分解過程中釋放無機(jī)磷酸的過程。生物聚磷磷的生物積累是磷的生物積累。聚苯乙烯細(xì)菌利用體內(nèi)PHB釋放的能量進(jìn)行氧化和分解，在下水道中攝入多余的磷，并將聚合的磷酸儲存在細(xì)胞中。釋放的部分能量是由它自己的細(xì)胞合成的(良好的氣質(zhì)條件)。在此過程中，活性污泥迅速增殖，吸收磷的多余污泥從處理系統(tǒng)中去除，從而消除生物磷。4.5傳統(tǒng)A2O與倒置A2O比較4.5.1A2O工藝原理A2O工藝的缺氧區(qū)間和好氧段是一種逐個順次首尾相連接的連接狀態(tài)。溶解氧(DO)含量在A段小于等于0.2mg/L，O部分是2~4mg/L。在很少氧氣的這個一個階段，異類細(xì)菌分解污水中的那些漂浮污染物：高分子碳水化合物淀粉、碳水化合物、纖維等,聚合物和可溶性有機(jī)物可分為酸性有機(jī)物。高分子有機(jī)化合物分解成小分子有機(jī)化合物，水不溶性有機(jī)化合物引起化學(xué)反應(yīng)，成為水溶性有機(jī)化合物。這些厭氧水解液在好氧池中進(jìn)行處理，以提高廢水中氧氣的利用率和生物化學(xué)性質(zhì)。缺氧期間，異養(yǎng)細(xì)菌將氨水（有機(jī)鏈n或氨基酸）中的蛋白質(zhì)和脂肪等污染物轉(zhuǎn)化為游離氨（NH3、NH4＋）。提供足夠的氧氣，NO3-返回到容器a。根據(jù)牛的硝化作用，NH3-N(NH4+)被硝酸鹽氧化。異酸細(xì)菌去除氮會將硝酸NO3-還原為分子氮(N2)。碳、氮和氧在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)處理廢水。圖1顯示了A2O過程。4.5.2倒置A2O工藝原理A2/O反轉(zhuǎn)過程的生物反應(yīng)過程如下圖所示。進(jìn)入生化反應(yīng)的廢水和循環(huán)污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，污泥中的硝酸鹽可以使細(xì)菌脫產(chǎn)，轉(zhuǎn)化為氮氣，進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的脫氧和脫脂反應(yīng)。小車進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的先決條件是接受低氧和硝化作用。這避免了硝酸鹽對厭氧環(huán)境的有害影響。接收器中的磷細(xì)菌的厭氧區(qū)轉(zhuǎn)化為碳源的下水道聚、硝化細(xì)菌的污水中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮地區(qū)的好脾氣,和細(xì)菌的接收器的磷在厭氧條件下產(chǎn)生的能源使用。磷的過度吸引。為了從生物上去除磷，有機(jī)污染物進(jìn)一步分解，部分滑道流向系統(tǒng)前方，其余富含磷的滑道流出系統(tǒng)。4.3工藝流程優(yōu)點比較傳統(tǒng)的A20工藝在厭氧區(qū)前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)影響不利，缺氧區(qū)在系中間部位，反硝化在碳源的分配上也處于不利地位，從而會對系統(tǒng)的脫氮效果有影響，且有內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)排出的殘留污泥中實際上只有一部分完全的解磷、磷吸收過程中的殘余不完全經(jīng)過厭氧狀態(tài)，而是會直接從缺氧區(qū)進(jìn)入好氧區(qū)。將二沉池倒置并結(jié)合A20工程建設(shè)，布局更加合理，充分利用空間，降低了投資成本。將缺氧池放在前端，將水、二沉池的回流污泥和暴露池的未端硝化回流液一起放入缺氧區(qū)域。反硝化菌利用水碳源進(jìn)行反硝化作用，除去硝化氮。同時厭氧領(lǐng)域厭氧狀態(tài)的多磷菌厭惡厭氧磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境。在厭氧條件下形成的磷吸引力得到充分利用，去除磷的效果得到加強(qiáng)。采用2點浸水方式，不同的浸水水質(zhì)，在不同季節(jié)的情況下，根據(jù)生物脫氮和生物除磷所需的碳源的變化，調(diào)節(jié)缺氧和厭氧階段進(jìn)水的比例分配，可以優(yōu)化除氮除磷效果。深床反硝化過濾器進(jìn)一步降低TN的含量，有效去除SS，各污染物指標(biāo)達(dá)到年100%標(biāo)準(zhǔn)排放。[2]倒置A2O工藝的主要功能和特點是:厭氧前儲層位于工藝的第一端，因此最好能在原水下獲得碳源進(jìn)行脫氧。同時，由于污泥回流比較高，反硝化效率較高。情況可能會好轉(zhuǎn)。污泥中的硝酸鹽在缺氧區(qū)完全被氮覆蓋。硝酸鹽消除了向厭氧池排放磷的不良影響。所有返回的污泥都是完全厭氧的(磷的釋放)-好氧的(磷的吸收)。因此，剩余污泥的磷含量相對較高。TP的生化去除率約為63%。酸前儲罐的水和0.75Q原水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)儲罐A20。水壓保持時間為3.0小時，氧氣<0.3mg/L，原水提供足夠的碳源。磷的有效釋放。厭氧儲罐的設(shè)計是為了分散給水，由于水力清洗的作用，使污水和污泥完全混合。它們?nèi)〈酥鞒恋沓睾臀勰嘞?，實現(xiàn)了統(tǒng)一的處理。COD的去除率約為40%。在相同的條件下，光標(biāo)的生成可以減少40%到50%。設(shè)計污泥的平均濃度為7~8g/L,COD污泥的去除率約為0.12kgCOD/（kgMLS·d），在基本厭氧條件下，含氧量可有效去除COD。NH-N硝化過程的還原效果良好。在厭氧區(qū)進(jìn)水前的好氧區(qū)，前好氧區(qū)水力停留時間為5.0h，污泥濃度為2.8-35g/L。結(jié)果表明，污泥濃度高，剩余污泥產(chǎn)量低，好氧池污泥齡長，可達(dá)20～25d，為硝化反應(yīng)提供了良好的條件，保證了出水濃度達(dá)標(biāo)。第五章設(shè)計計算5.1格柵格柵除污設(shè)備是水處理的第一道工序，其除污效果直接影響到整個過程。去除水中的固體。例如木塊、樹枝、雜草等，對保護(hù)水泵的正常運行，降低后續(xù)工藝的處理負(fù)荷起著重要作用。是實用性高的設(shè)備。從該間隙的寬度到窄分為三個階段，間隙5mm以下為細(xì)格柵，10~20mm以上為中格柵，25mm以上為粗格柵。進(jìn)入水中后，污垢會變得更加復(fù)雜，所以越來越重視合理選擇清潔設(shè)備和格柵之間的間隙。這個污水廠采用了兩個格柵，是粗格柵和細(xì)格柵。我國在70年代以前，經(jīng)常人工進(jìn)行格柵的除污，80年代逐漸出現(xiàn)了機(jī)械格柵的除染機(jī)。根據(jù)除染的基本構(gòu)造，有網(wǎng)式、耙齒式、旋轉(zhuǎn)式鏈條等。90年代，在日本、英國等地出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)鏈條式除污機(jī)。從許多檢查表連接成鏈條。沿著固定軌道旋轉(zhuǎn)著。通過鏈條門的間隙，鉤狀的柵欄板把污物擋住并帶到了地面上。通過對污物本身的重量并檢查柵欄般的高壓水沖擊以及柵欄板的相對運動等三個工序，傳送帶上會運輸污物和儲存箱子。這樣的除污會從根本上減弱了耙齒的齒式除污機(jī)的弱點所以沒有卡滯，也沒有周期性被阻塞等弊端。這個格柵有以下特征：節(jié)省能源除污機(jī)的鏈條架和軌道滾動摩擦，能耗低。超聲波測量水位，變頻調(diào)速，微機(jī)智能化操作。通過測量水和污垢的運動速度，保證最佳工況和最低能耗。除污效率高該除污機(jī)在掛鉤架上追加橫格柵，充分運轉(zhuǎn)，設(shè)置過載故障警報裝置，實現(xiàn)遙控管理。比起耙齒式，除污效率提高了20%。便于維護(hù)和管理該機(jī)器由馬達(dá)、機(jī)架、軸、鏈條柵、控制部分構(gòu)成。為了便于運輸和安裝，機(jī)架分為機(jī)頭和軀體兩部分，分別用鋼板焊接，用螺栓連接。動力部分、傳動軸、操作部位等均安裝在機(jī)頭部分地面以上，維修、維護(hù)方便。耐腐蝕鏈?zhǔn)礁駯?、柵軸、拖輪、擋圈等組成均由不銹鋼和工程塑料制成，基本解決了水中的防腐問題。萬一格柵板等零件損壞，可以將損壞的部分旋轉(zhuǎn)到機(jī)器頭的修理槽，進(jìn)行更換和維護(hù)。應(yīng)用范圍廣根據(jù)間隙和其他尺寸可以形成不同的規(guī)格。很多情況下都可以使用。特別適合深的自來水清掃。那個價格比耙齒式除污機(jī)稍微貴一些。設(shè)計選用2臺鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)除污機(jī)，柵條間隙寬度20mm,格柵寬度1.2m,傾角60°。計算得出粗格柵井的尺寸長*寬*高為9m*3m*8.7m。5.2粗格柵井粗格柵內(nèi)安裝2臺鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)，柵渣輸送機(jī)等設(shè)備，粗格柵的安裝傾斜角度為60°5.2.1柵條的間隙數(shù)設(shè)柵前水深h=0.4m柵前水深與柵前流速v1之間的關(guān)系為：v1=Qmax/Bh（B為渠道寬度）過柵流速v=0.9m/s最大設(shè)計污水量Qmax=1萬m3/d=104/24*3600m3/s=0.12m3/s柵條間隙寬度b=20mm格柵傾斜角α=60°柵條間隙數(shù)n=Qmaxsinαb?v=0.12*5.2.2格柵槽總寬度設(shè)格條寬度s=0.01mB=S(n-1)+b*n=0.01*(16-1)+0.02*16=0.47m假設(shè)兩座粗格柵并聯(lián)排列，則每座B=0.47/2≈0.235m柵槽寬度為0.235m。5.2.3進(jìn)水渠道漸寬部分的長度設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=1.0m，其漸寬部分展開角度α1=20°（進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.77m/s）l1=(B-B1)/2tgα1=(1.2-1.0)/2*tg20°=0.3m5.2.4柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度l2=l1/=0.3/2=0.15m5.2.5通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面h1=β(s/b)4/3sinαkv2/2g=2.42*(0.01/0.020)4/3sin60°*3*0.92/2*9.8=0.097m5.2.6柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，由進(jìn)水管決定，粗格柵利用進(jìn)水管重力流入，進(jìn)水管底部標(biāo)高為162.3m，地面標(biāo)高為169m，因此柵后槽底標(biāo)高為160.3m，則柵后槽總高度為：H=h2+(169-160.3)=9m5.2.7格柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.3+0.15+0.5+(0.3+0.4)/tan60°=2.36m5.2.8每日柵渣量格柵間隙為20mm時，設(shè)單位體積污水柵渣量為0.07m3/(103m3污水)W=Qmax*W1*86400/K2*1000=0.12*0.07*86400/(1.5*1000)=0.484m3/d0.484m3/d<0.2m3/d故采用人工清渣。5.3污水提升泵房平均流量潛污泵臺數(shù) n1= 2臺單臺潛污泵流量 q1= Qh/n1=208.3333333m3/h高峰流量潛污泵臺數(shù) n2= Qmax/q1=4臺潛污泵總臺數(shù) n3= 4臺（3用1備）潛污泵流量 q=取值420m3/h潛污泵寬度 W3=取值1m潛污泵距邊墻距離 l=取值2m潛污泵基礎(chǔ)間距 b=1m基礎(chǔ)突出部分距墻面 b＇=1.2m泵房長度 L=n3*W+（n3-1）*b+2*b＇＝9.4 m=取值10m主要通道寬度 W4=1.5 m擋水墻寬度 W5=1m泵房寬度 B=l+W4+W5=4.5m泵房深度 H2= H1+2=9m泵房操作間高度 H3= 6m5.4細(xì)格柵5.4.1柵條的間隙數(shù)設(shè)柵前水深0.4m，（柵前水深與柵前流速之間的關(guān)系為：v1=Qmax/Bh，其中B為渠道寬度），取過柵流速v=0.8m/s；柵條間隙寬度b=8mm=0.008m；格柵傾斜角α=60°；n=Qmax(sinα)1/2/Bhv=0.12*(sin60°)1/2/(0.008*0.4*0.8)=44個。5.4.2柵槽寬度設(shè)柵條寬度S=0.01m，有B總=S(n-1)+bn=0.01*(44-1)+0.008*44=0.78m；令兩座細(xì)格柵并聯(lián)排列，則每座B=0.78/2=0.39m。5.4.3進(jìn)水渠道漸窄部分長度設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.2m，其漸寬部分展開角度α1=20°（進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.77m/s）；l1=(B-B1)/2tg20°=(0.39-0.2)/2tg20°=0.26m5.4.4柵槽與出水渠道連接處的肩寬部分長度L2=l1/2=0.13m5.4.5通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊形斷面h1=β(s/b)4/3sinαkv2/2g=2.43*(0.01/0.08)4/3*sin60°*3*0.82/2g=0.28m5.4.6柵后槽總寬度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，有H=h+h1+h2=0.4+0.28+0.3=0.98m，為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1作為補(bǔ)償。5.4.7柵槽長度L=l1+l2+0.5+1+H1/tgα=0.26+0.13+0.5+1+(0.4+0.3)/tg60°=2.29m5.4.8每日柵渣量在格柵間隙8mm時，柵渣量為0.1m3/103·m3有W=86400*Qmax*W1/1000KZ=86400*0.12*0.1/(1000*1.5)=1.15m3/d>0.2m3/d故采用機(jī)械清渣。5.5沉砂池設(shè)計中選擇二組平流式沉砂池，N=2，分別與格柵連接。5.5.1沉砂池長度設(shè)v=0.3m/s，t=30sL=vt=0.3*30=9m5.5.2水流過水?dāng)嗝婷娣eA=Qmax/v=0.12/0.3=0.4m25.5.3沉砂池寬度設(shè)h2=1m(h2為設(shè)計有效水深，一般采用0.25~1.00m)B=A/h2=0.4/1=0.4m5.5.4沉砂池所需容積V=(QXT*86400)/106=(0.12*30*2*86400)/106=0.62mX為城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3污水T為清除沉砂的時間間隔(d)，一般采用1~2d，這里取T=2d5.5.5每個沉砂斗容積V0=V/n取每一個分格有2個沉砂斗，共有n=2*2*2=8個沉砂斗V0=0.62/8=0.0775m35.5.6沉砂斗高度沉砂斗高度應(yīng)能滿足沉砂斗儲存沉砂的要求，沉砂斗的傾角α>60°。H3’=3式中h3’沉砂池高度(m)；f1沉砂斗上口面積(m2)；f2沉砂斗下口面積(m2)，一般采用0.4m*0.4m~0.6m*0.6m，取f1=0.6m*0.6m，f2=0.5m*0.5m。H3’=3*0.0775/(0.6*0.6+0.6?0.6?0.5?0.5+0.5*0.5)=0.255m核驗沉砂斗角度tgα=2h3/(0.6-0.5)=5.1，α=78.9°>60°5.5.7沉砂室高度h3=h3’+il2式中，i沉砂池底坡度，一般采用0.01~0.02，取i=0.02；l2沉砂池底長度(m)h3=0.255+0.02*0.5(9-2*0.6)=0.333m5.5.8沉砂池總高度H=h1+h2+h3h1為沉砂池超高(m)，一般采用0.3~0.5m，取h1=0.3mH=0.3+1+0.333=1.633m5.5.9驗算最小流速vmin=Qmin/(n1Amin)式中，vmin最小流速(m/s)，一般采用v≥0.15m/s；Qmin最小流速(m3/s)，一般采用0.75Q；n1沉砂池格數(shù)(個)，最小時取1；Amin最小流量時的過水?dāng)嗝婷娣e(m2)。vmin=0.75*0.12/(1*0.5*0.4)=0.45m/s>0.15m/s5.5.10進(jìn)水渠道格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道，污水在渠道內(nèi)的流速為：v1=Q/(B1*H1)式中，B1進(jìn)水渠道寬度，取1m；H1進(jìn)水渠道水深，取0.8mv1=0.12/(1*0.8)=0.15m/s5.5.11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(biāo)高恒定，堰上水頭為：H1=[Q1/(mb22g)]2/3式中，Q1沉砂池內(nèi)設(shè)計流量(m3/s)；m流量系數(shù)，一般采用0.4~0.5，取m=0.4；b2堰寬(m)，等于沉砂池寬度，b2=0.6m。H1=[0.12/(2*0.4*0.6*2?9.8)]2/3=0.147m出水堰自由跌落0.1~0.15m后進(jìn)進(jìn)入出水槽，出水槽寬1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.15m/s，出水流入出水管道。出水管道采用鋼管，管徑DN=800mm，管內(nèi)流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46％。5.5.12排砂管道采用沉砂池底部管道排砂管管道管徑DN=200mm。平流式沉砂池平面布置如圖5.6設(shè)計參數(shù)BOD5污泥負(fù)荷：N=0.13kgBOD5/kg-1MLSS·d-1回流污泥濃度：XR=6600mg·L-1污泥回流比：R=100％混合液懸浮固體濃度：X=R/(1+R)*XR=1(1+1)*6600=3300mg·L-1取TN=50，混合液回流比：TN去除率ηTN=(TNo-TNe)/TNo*100％=(50-20)/50*100％=60％混合液回流比R內(nèi)=ηTN/(1-ηTN)*100％=0.6/(1-0.6)*100％=150％取R內(nèi)=200％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：t厭=1/5*19.68=3.94h池子容積：V厭=1/5*8158.51=1631.7m3好氧池水力停留時間：t好=3/5*19.68=11.81h池子容積：V好=3/5*8158.51=4895.1m35.7設(shè)計計算（污泥負(fù)荷法）5.7.1反應(yīng)池容積V反應(yīng)池容積V：V=QSo/NX=(10000*350)/(0.13*3300)=8158.51m3反應(yīng)池的總水力停留時間t：t=V/Q=8158.51/10000=0.82d=19.68h5.7.2核驗氮負(fù)荷好氧段總氮負(fù)荷：(Q*TN0)/XV好=(10000*50)/(3300*7552.4)=0.02kgTN·kg-1MLSS·d-10.02kgTN·kg-1MLSS·d-1<0.05kg-1TN·kgMLSS·d-1符合要求5.7.3剩余污泥量剩余污泥量ΔX：ΔX=Px+PsPx=YQ(So-Se)-kdVXPs=(TSS0－TSSe)×50%式中:取進(jìn)水TSS=300mg/LΔX為剩余污泥量，kg·d-1；Px為生物污泥產(chǎn)量，kg·d-1；Ps為非生物污泥產(chǎn)量，kg·d-1；y為污泥增值系數(shù);k為污泥自身氧化率;TSS0為反應(yīng)池進(jìn)水總懸浮固體濃度，kg·m-3；TSSe為反應(yīng)池出水總懸浮固體濃度，kg·m-3；取污泥增值系數(shù)Y=0.6污泥自身氧化率kd=0.05，則：Px=0.6*10000*(0.35-0.025)-0.05*8158.51*3.3*0.7=1008kg·d-1Ps=(0.3-0.06)*10000*50％=1200kg·d-1ΔX=1008+1200=2208kg·d-15.7.4反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘e：V=8158.51m3設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積：V單=V/2=8158.51/2=4079.26m3有效水深h=4m單組有效面積：S單=V單/h=4079.26/4=1019.82m2采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=7.5m；單組反應(yīng)池長度：L=S單/B=1019.82/5*7.5=28m核驗：b/h=7.5/4=1.9（滿足b/h=1~2）L/b=27/7.5=3.7（滿足L/h=5~10）取超高為1m，則反應(yīng)池總高：H=4.0+1.0=5.0m5.8反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)5.8.1進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量：Q1=Q/2=10000/(2*86400)=0.058m3·s-1管道流速：v=0.8m·s-1管道過水?dāng)嗝婷娣e：A=Q1/v=0.058/0.8=0.0725m2管徑：d=4Aπ=取進(jìn)水管管徑DN600mm。5.8.2回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量：QR=R*Q/2=1*10000/(2*86400)=0.116m3·s-1管道流速：V=0.8m·s-1管道過水?dāng)嗝婷娣eA=0.145m2管徑d=0.430m取回流污泥管管徑DN900mm。5.8.3進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量：Q2=(1+R)Q/2=(1+1)*Q/2=Q=10000/86400=0.116m3·s-1孔口流速：v=0.6m·s-1孔口過水?dāng)嗝婷娣e：A=Q2/v=0.116/0.6=0.193m2孔口尺寸取為1.3m*0.6m=0.78m25.8.4出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算：Q3式中Q3=(1+R+R內(nèi))*Q/n=0.2314815m3/sb為堰寬b=7.5mH堰上水頭H=0.0650571m出水孔過流量Q4=Q3=0.2314815m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口過水?dāng)嗝娣eA=Q/V=0.3858025m2孔口尺寸取為2.0m*0.8m；出水井平面尺寸取為2.4m*0.8m5.8.5出水管反應(yīng)池出水設(shè)計流量Q5=Q2=0.1157407m3/s管道流速v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝娣eA=0.1446759m2管徑d=0.4293024m取進(jìn)水管管徑DN900mm核驗管道流速v=Q5/A=0.1820252m5.9曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算5.9.1設(shè)計需氧量AORAOR=AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧當(dāng)量NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧當(dāng)量-反硝化脫氮產(chǎn)氧量碳化需氧量D1=Q(So?硝化需氧量D2=4.6Q(No-Ne)-4.6*12.4％*Px=1173.212429kgO2/d反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3=2.86NT=500.6320754kgO2/d總需氣量AOR＝D1+D2-D3=3997.55kgO2/d=166.56kgO2/d最大需氧量與平均需氧量之比為1.4,則AORmax=1.4R=5596.565883kgO2/d=233.19025kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量=AOR/[Q(So-S)]=1.23(kgO2/kgBOD5)5.9.2標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20％，