【日處理量為300000立方米的污水處理廠設(shè)計（論文）17000字】

日處理量為300000立方米的污水處理廠設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u23908摘要 416483第1章緒論 680581.1設(shè)計的背景、目的及意義 658361.1.1設(shè)計的背景 6319391.1.2設(shè)計的目的和意義 62570第2章工藝比選 8317122.1污水水量計算 850672.2工藝方案選擇原則 852362.3有機(jī)污染物可生化性分析 8182172.4生物脫氮除磷可行性分析 9100272.5工藝比選 972202.5.1傳統(tǒng)活性污泥法 9178222.5.2A/O法 1063352.5.3A2/O法 11139352.5.4A+A2/O法 11185872.6確定工藝 1232530第3章主體構(gòu)筑物設(shè)計計算 14185993.1粗格柵設(shè)計計算 14187273.1.1設(shè)計說明 148603.1.2設(shè)計計算 14264443.2提升泵房設(shè)計計算 17293753.2.1提升泵 1776293.3細(xì)格柵設(shè)計計算 1868803.3.1設(shè)計說明 18137343.3.2設(shè)計計算 18187623.4曝氣沉砂池設(shè)計計算 20216723.4.1設(shè)計說明 20187153.4.2設(shè)計計算 21112113.5A段曝氣池設(shè)計計算 23308673.5.1設(shè)計說明 23217343.5.2設(shè)計計算 24215933.6中沉池前配水井設(shè)計計算 33172613.6.1設(shè)計說明 33281163.6.2設(shè)計計算 3320263.7中沉池設(shè)計計算 34115793.7.1設(shè)計說明 34256593.7.2設(shè)計計算 3420263.8A2O池設(shè)計計算 34242953.8.1設(shè)計說明 36117723.8.2設(shè)計計算 36138373.9二沉池設(shè)計計算 46255603.9.1設(shè)計說明 46221903.9.2設(shè)計計算 47243133.10加藥間設(shè)計計算 49254423.10.1加藥設(shè)計 49325653.10.2設(shè)計計算 49281003.11接觸消毒池設(shè)計計算 49257133.11.1設(shè)計說明 49245893.11.2設(shè)計計算 506722第四章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 51165684.1污泥濃縮池設(shè)計計算 51311134.1.1設(shè)計說明 5120914.1.2設(shè)計計算 51143254.2污泥消化池設(shè)計計算 52165634.2.1設(shè)計說明 5273154.2.2設(shè)計計算 53110964.3污泥貯泥池設(shè)計計算 55188934.4污泥脫水機(jī)房設(shè)計計算 55144174.4.1設(shè)計說明 55206234.4.2設(shè)計計算 5522563第五章污水處理廠總體布置 5875335.1污水處理廠平面布置設(shè)計 5847835.2污水處理廠高程布置設(shè)計 586130結(jié)語 6931679參考文獻(xiàn) 70摘要本設(shè)計污水處理廠規(guī)模為300000立方米/天，屬于大型污水處理廠。設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)為：BOD5=230，COD=470，SS=340，NH3-N=50，TP=5。在經(jīng)過污水處理廠處理后，要求出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。由于該污水中BOD5、COD、NH3-N、TP含量較高，因此需要選擇合適的二級處理工藝對污水進(jìn)行處理。經(jīng)過污水可生化性分析及脫氮除磷可行性分析，本設(shè)計選擇A+A2O工藝作為主體工藝來處理污水。A+A2O工藝為AB段工藝與A2O工藝的組合，通過將A段曝氣池與中沉池移至A2O厭氧池前作為生物處理預(yù)處理，能夠有效提高各污染物的去除率，并降低后續(xù)處理的生物負(fù)荷。污水經(jīng)過粗格柵、細(xì)格柵、沉砂池、A段曝氣池、中沉池、A2O池、二沉池、加藥間、接觸消毒池等一系列處理后，可大幅降低水中污染物含量并有效去除大部分出水中的有毒有害微生物，使出水水質(zhì)滿足排放要求。同時在污水中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過污泥濃縮、消化及脫水后可以進(jìn)行外運(yùn)處理，在合理處置污泥的同時還可以對消化產(chǎn)生的熟污泥及沼氣進(jìn)行運(yùn)用。本設(shè)計對各個構(gòu)筑物進(jìn)行了設(shè)計計算，并繪制了污水處理廠區(qū)相應(yīng)的平面布置圖及高程布置圖。關(guān)鍵詞：大型污水處理廠；城市污水處理；A+A2O工藝；

第1章緒論1.1設(shè)計的背景、目的及意義1.1.1設(shè)計的背景污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水量為30萬立方米/天，出水水質(zhì)根據(jù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境保護(hù)及環(huán)保部門要求應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中規(guī)定的一級A標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)具體如表1-1所示。表1-SEQ表\*ARABIC\s31污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)(單位mg/L)項目BOD5CODSSNH3-NTP進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)230470340505.0經(jīng)過處理后的污水排入位于污水處理廠北側(cè)的河流。污水處理廠廠區(qū)設(shè)計平均高程為88.50m（黃海高程）。本項目計劃出水水質(zhì)如表1-2所示。表1-SEQ表\*ARABIC\s32污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)(單位mg/L)污染物項目BOD5CODSSNH3-NTP出水水質(zhì)(mg/L)5.5633.792.54.800.44根據(jù)表1-1及表1-2可得出每項污染物的去除率，如表1-3所示表1-3污水處理后各污染物去除率污染物項目BOD5CODSSNH3-NTP去除率(%)97.692.899.390.4設(shè)計的目的和意義根據(jù)聯(lián)合國的最新估計，到2050年地球人口將達(dá)到98億。今天已經(jīng)有大約40億人至少每個月面臨一次嚴(yán)重的水資源短缺。世界資源研究所預(yù)計，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長以及各種氣候變化情況，到2040年，各大洲共有33個國家將面臨水資源短缺。亞洲有14個國家上榜，預(yù)計受影響最嚴(yán)重。作為亞洲面積最大、人口最多的國家，確保水資源的可持續(xù)供應(yīng)一直是中國優(yōu)先考慮的問題。REF_Ref11148\n\h[1]我國雖然水資源總量豐富，但人均水資源占有量卻很低，并且我國水資源還存在著地理分布差異大，且水量受季節(jié)影響嚴(yán)重，部分地區(qū)連續(xù)豐水和連續(xù)枯水十分常見。因此為了保護(hù)水資源，防止水資源污染加劇，污水處理廠的建設(shè)勢在必行。本設(shè)計的污水處理廠在建設(shè)后經(jīng)運(yùn)行和投入使用，對各項污染物的年處理量如表1-4所示，預(yù)計各污染物年削減量分別為：BOD5每年削減量24576噸；COD每年削減量47766噸；SS每年削減量36956噸；NH3-N每年削減量4949噸；TP每年削減量499噸。表1-4設(shè)計污水處理廠主要污染物年削減量(單位：噸/年)污染物項目BOD5CODSSNH3-NTP年削減量(噸)2457647766369564949499由此可見污水處理廠對污水處理方面具有諸多積極作用，并且在未來的水處理方面上具有巨大的開發(fā)潛力。

第2章工藝比選2.1污水水量計算本設(shè)計污水處理廠預(yù)計污水處理量為30萬立方米/天，即生活污水總變化系數(shù)KzREF_Ref11569\w\h[2]如表2-1所示。表2-SEQ表\*ARABIC\s21生活污水總變化系數(shù)平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000總變化系數(shù)2.32.0可得綜上，設(shè)計的最大流量為 (2-SEQ2-\*ARABIC1)取Qmax=4515L/s2.2工藝方案選擇原則在選擇處理工藝方案時一般考慮以下原則：工藝出水能否符合標(biāo)準(zhǔn)；工藝是否可靠；工藝造價及運(yùn)行成本是否合理；運(yùn)行管理是否方便；現(xiàn)場條件是否允許等。由于本處理工程流量較大且對SS及BOD5、COD、NH3-N、TP等污染物處理要求較高，因此對進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行分析對本污水處理廠對二級生物處理工藝選擇與確定具有重要意義。2.3有機(jī)污染物可生化性分析該設(shè)計污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)如表1-1所示。除此之外，進(jìn)水中還含有各種微生物及雜菌和大量的漂浮物、懸浮物等。該污水處理廠進(jìn)水BOD5/COD比值為 (2-SEQ2-\*ARABIC2)污水可生化性能判定如表2-2所示表2-2污水可生化性能表BOD5/COD＞0.580.45~0.580.30~0.45＜0.30可生化性能完全可生物降解生物降解良好可生物降解難生物降解可知該污水具有可生化性且生物降解性能良好，因此可以用生化處理法進(jìn)行處理。2.4生物脫氮除磷可行性分析根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)可知，本處理廠有較高的脫氮除磷需求，因此分析生物處理脫氮除磷可行性是十分必要的。理論上BOD5與TN比值在0.5~9時硝化反應(yīng)均可進(jìn)行，且去除率隨比值的增加而提升，且當(dāng)BOD5/TN大于3時才能使反硝化正常運(yùn)行。對于生物除磷，要求BOD5/TP=33~100，且BOD5/TN≥4。設(shè)本污水處理廠進(jìn)水TN值為62mg/L，則本污水處理廠進(jìn)水BOD5/TN=3.7，BOD5/TP=46，尚未滿足脫氮除磷的需求，因此本設(shè)計將在生物處理前添加適當(dāng)?shù)那疤幚?，以滿足生物脫氮除磷工藝的需求。2.5工藝比選當(dāng)前我國根據(jù)污水處理廠的處理水量，將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模。本設(shè)計污水處理廠處理規(guī)模為30萬m3/d，屬于大型污水處理廠。目前大部分國家的大型污水廠多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O法及A2/O法，2.5.1傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法一般是指普通活性污泥法，是最早的活性污泥生物處理法。REF_Ref11677\r\h[3]該系統(tǒng)由曝氣池，二沉池和污泥回流管道組成。在曝氣下污泥與污水充分接觸。污水中的有機(jī)污染物被活性污泥吸收并被微生物分解，從而可以凈化污水。REF_Ref11720\w\h[4]但為保證去污能力，需要曝氣池容積大且溶解氧足夠多，因此需要較多的基建費(fèi)用及動力費(fèi)用。且運(yùn)行效果容易受水質(zhì)及水量影響，對沖擊負(fù)荷適應(yīng)性較弱。圖2-SEQ圖\*ARABIC\s11傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程2.5.2A/O法A/O法也叫缺氧（厭氧）-好氧工藝法，是將厭氧或缺氧段與好氧段串聯(lián)在一起的工藝。在對水中的有機(jī)物去除的同時也具有一定的脫氮或除磷的功能，因此A/O法是改進(jìn)的活性污泥法。A段是缺氧（厭氧）段，可以在缺氧條件下進(jìn)行脫氮或在厭氧條件下進(jìn)行除磷。A/O法的處理效果較好，可以實現(xiàn)脫氮或除磷的目標(biāo)，同時能耗和運(yùn)營費(fèi)用也較低；缺點是處理單元多，管理復(fù)雜且不能同步進(jìn)行脫氮除磷。用于除磷的A/O工藝最主要的特征是高負(fù)荷運(yùn)行，泥齡短且水力停留時間短；用于脫氮的A/O工藝的運(yùn)行負(fù)荷低，但泥齡長且水力停留時間長REF_Ref11795\w\h[5]。圖2-2A/O法工藝流程2.5.3A2/O法A2O法主要是將厭氧池、缺氧池及好氧池串聯(lián)，因此可以同步脫氮除磷。在污水處理的過程中，A2O工藝具有工藝流程簡單、運(yùn)行靈活、水力停留時間短、運(yùn)行費(fèi)用低等多個特點。但A2O也有一部分缺點，例如脫氮段與除磷段之間泥齡的矛盾、以及反硝化與聚磷菌厭氧釋磷爭奪碳源現(xiàn)象嚴(yán)重等REF_Ref11847\w\h[6]，由于以上原因使A2O工藝無法獲得較好的同步脫氮除磷效果。為使A2O工藝出水可以滿足污水脫氮除磷要求，因此為A2O工藝進(jìn)行了改良，設(shè)計出A+A2O法。圖2-3A2O法工藝流程2.5.4A+A2O法A+A2O法是由A/B法與A2O法相結(jié)合，將傳統(tǒng)A2O法的前面添加了A/B法的A段，由污泥負(fù)荷率很高的A段與A2O反應(yīng)系統(tǒng)串聯(lián)組成REF_Ref11889\w\h[7]。整個處理系統(tǒng)設(shè)置兩個獨立的污泥回流系統(tǒng)，B段按照A2O法進(jìn)行設(shè)計，微生物利用進(jìn)水中的有機(jī)物作為碳源去除回流污泥帶入的硝態(tài)氮，可以消除硝態(tài)氮對厭氧釋磷的不利影響，從而保證出水水質(zhì)REF_Ref12033\w\h[8]。圖2-4A+A2O法工藝流程2.6確定工藝由于本設(shè)計的污水處理廠的規(guī)模屬于大型污水處理廠，通過對比以上幾個工藝可知，A2O法較適合本設(shè)計中所設(shè)計的污水處理廠，因此本設(shè)計采用A2O法進(jìn)行處理。但是普通的A2O工藝在同步脫氮除磷的處理上仍有不足，為使脫氮除磷效率更高從而使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計將采用A+A2O工藝為該污水處理廠的主體工藝。工藝流程圖如圖2-5所示。圖2-5設(shè)計污水處理廠工藝流程圖根據(jù)所選工藝，計算出各構(gòu)筑物對各污染物的去除率如表2-3所示。表2-3各構(gòu)筑物去除率構(gòu)筑物名稱水質(zhì)指標(biāo)BOD5CODSSNH3-NTP粗格柵進(jìn)水出水去除率(%)230230047047003403235505005.05.00細(xì)格柵進(jìn)水出水去除率(%)23023004704700323307550500550沉砂池進(jìn)水出水去除率(%)23023004704700307276.31050500550A段曝氣池進(jìn)水出水去除率(%)2306571.7470395.2515.9276.382.89705037.52553.2535中沉池進(jìn)水出水去除率(%)6561.755395.25375.49582.8949.734037.535.6353.253.250A2O進(jìn)水出水去除率(%)61.756.1890375.4937.499049.73255035.635.34853.250.9870二沉池進(jìn)水出水去除率(%)6.185.561037.4933.7910252.5905.344.80100.980.8810加藥間進(jìn)水出水去除率(%)5.565.56033.7933.7902.52.504.804.8000.880.4450

第3章主體構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1粗格柵設(shè)計計算3.1.1設(shè)計說明格柵是污水處理廠中重要的一級處理設(shè)備，一般用于截留水中大塊懸浮、漂浮物，防止水泵或管道被堵塞，篩網(wǎng)截留也屬于這一類設(shè)備REF_Ref12147\w\h[9]。通常格柵分為粗格柵與細(xì)格柵兩種。本設(shè)計中設(shè)置三組粗格柵，二用一備。3.1.2設(shè)計計算處理規(guī)模Q平均=3.48m3/s，kz=1.3，則平均每個格柵流量： (3-SEQ3-\*ARABIC1)（1）柵條間隔數(shù)n，個 (3-SEQ3-\*ARABIC2)式中：Qmax為最大設(shè)計流量；α為格柵安裝角度，°，取60°；b為柵條間隙，m，取60mm；h為柵前有效水深，取1.19m；v為過柵流速，m/s，取1m/s；則：（2）柵槽寬度B，m (3-SEQ3-\*ARABIC3)式中：S為柵條寬度，m，取20mm；b為柵條間隙，m；n為柵條間隙數(shù)，個；則：本設(shè)計取柵槽寬度B=2.6m。（3）進(jìn)水渠道漸寬部分長度L1，m (3-SEQ3-\*ARABIC4)式中：B1為進(jìn)水渠寬，取2.38m；α1為柵前漸寬角度，取20°；則：（4）柵槽與出水渠道連接處漸窄位置長度L2，一般取0.5L1，m (3-SEQ3-\*ARABIC5)（5）通過格柵的水頭損失h1 (3-SEQ3-\*ARABIC6) (3-SEQ3-\*ARABIC7) (3-SEQ3-\*ARABIC8)式中：h1為設(shè)計水頭損失，m；h2為計算水頭損失，m；g為重力加速度，取9.81m/s2;k為格柵堵塞時水頭損失系數(shù)，一般為3；ξ為阻力系數(shù)；β為形狀系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)。本設(shè)計粗格柵柵條斷面為銳邊矩形，其β=2.42；則：（6）格柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則： (3-SEQ3-\*ARABIC9)（7）柵槽總長度L，m (3-SEQ3-\*ARABIC10)則：（8）每日格柵除污量W，m3/d (3-SEQ3-\*ARABIC11)式中：W1為每天每1000m3污水所產(chǎn)生的柵渣量，取0.02m3/（103m3污水）；Kz為污水流量變化系數(shù)，為1.3，則：因此采用機(jī)械清渣。（9）設(shè)備選型通過查閱《凈水廠、污水廠工藝與設(shè)備手冊》REF_Ref12301\w\h[10]，本設(shè)計選用XHG-I-2600回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)(2用1備)，性能參數(shù)如表3-1所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC1回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)性能參數(shù)格柵型號柵槽寬度柵條間隙安裝角過柵流速功率XHG-I-26002600mm60mm60°1m/s1.1~2.2kW（10）校核過柵流速 (3-SEQ3-\*ARABIC12)經(jīng)核算，過柵流速v滿足0.6~1.0m/s的條件，符合設(shè)計要求。3.2提升泵房設(shè)計計算3.2.1提升泵本設(shè)計選用與集水池合建的泵站。選用14臺潛水泵（8用6備），則每臺水泵流量為： (3-SEQ3-\*ARABIC13)（1）集水池容積W，m3設(shè)集水池容積為八臺泵5分鐘的容量，則： (3-SEQ3-\*ARABIC14)（2）集水池面積F，m2設(shè)集水池水深為4m，則： (3-SEQ3-\*ARABIC15)（3）揚(yáng)程H，m取泵的水頭損失為2m，則泵的揚(yáng)程為： (3-SEQ3-\*ARABIC16)通過查閱《給水排水設(shè)計手冊》第11冊：常用設(shè)備REF_Ref12911\w\h[11]，選用水泵為QXG2100-16-132潛水泵，對應(yīng)機(jī)座號M315，自動耦合型號400GAK，該泵的規(guī)格性能如表3-2所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC2潛水泵性能參數(shù)型號流量(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)效率(%)QXG2100-16-132210016980132843.3細(xì)格柵設(shè)計計算3.3.1設(shè)計說明細(xì)格柵用于截留二級處理前水體中小的漂浮物和懸浮物，為污水處理工藝中不可缺少的專業(yè)設(shè)備。本設(shè)計共設(shè)置四組細(xì)格柵（三用一備）。3.3.2設(shè)計計算每組細(xì)格柵的流量Q單為： (3-SEQ3-\*ARABIC17)（1）柵條間隔數(shù)n，個 (3-SEQ3-\*ARABIC18)式中：Qmax為最大設(shè)計流量；α為格柵安裝角度，°，取60°；b為柵條間隙，m，取10mm；h為柵前有效水深，取1.1m；v為過柵流速，m/s，取1m/s；則：（2）柵槽寬度B，m (3-SEQ3-\*ARABIC19)式中：S為柵條寬度，m，取10mm；b為柵條間隙，m；n為柵條間隙數(shù)，個；則：（3）進(jìn)水渠道漸寬部分長度L1，m (3-SEQ3-\*ARABIC20)式中：B1為進(jìn)水渠寬，取2.2m；α1為柵前漸寬角度，取20°；則：（4）柵槽與出水渠道連接處漸窄位置長度L2，一般取0.5L1，m (3-SEQ3-\*ARABIC21)（5）通過格柵的水頭損失h1 (3-SEQ3-\*ARABIC22) (3-SEQ3-\*ARABIC23) (3-SEQ3-\*ARABIC24)設(shè)計柵條斷面為迎水面、背水面均為半圓形的矩形，其β=1.67；則：（6）格柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m則 (3-SEQ3-\*ARABIC25)（7）柵槽總長度L，m (3-SEQ3-\*ARABIC26)（8）每日格柵除污量W，m3/d (3-SEQ3-\*ARABIC27)式中：W1為每天每1000m3污水所產(chǎn)生的柵渣量，取0.01m3/（103m3污水）；Kz為污水流量變化系數(shù)，為1.3；則：因此采用機(jī)械清渣。（9）設(shè)備選型本設(shè)計選用四臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)（三用一備），性能參數(shù)如表3-3所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC3格柵除污機(jī)性能參數(shù)型號格柵寬度柵條寬度安裝角度過柵流速功率XHG-II-36003600mm10mm60°1m/s2.2~3.0kW（10）校核過柵流速 (3-SEQ3-\*ARABIC28)經(jīng)核算，過柵流速v滿足0.6~1.0m/s的條件，符合設(shè)計要求。3.4曝氣沉砂池設(shè)計計算3.4.1設(shè)計說明沉砂池的作用為沉降水中較重的無機(jī)顆粒從而達(dá)到去除效果。本設(shè)計擬采用一座曝氣沉砂池，經(jīng)處理后的水通入A段曝氣池，所沉固體顆?？芍苯优懦鐾膺\(yùn)。3.4.2設(shè)計計算（1）沉砂池總有效容積V，m3 (3-SEQ3-\*ARABIC29)式中：Qmax為最大設(shè)計流量，為；t為最大設(shè)計流量時的運(yùn)行時間，一般為1~3min，取t=2min；則：（2）水流斷面面積A，m2 (3-SEQ3-\*ARABIC30)式中：v1為水流流速，v1=0.06~0.12m/s，取0.1m/s；則：（3）池總寬度B，m (3-SEQ3-\*ARABIC31)式中：h2為設(shè)計有效水深，一般為2~3，取2.6m，則：（4）每格寬度b，m設(shè)單池分格數(shù)n=6格，并按照并聯(lián)設(shè)計，則池子單格寬度b： (3-SEQ3-\*ARABIC32)校核寬深比： (3-SEQ3-\*ARABIC33)介于1.0~1.5之間，符合設(shè)計要求。（5）池總長度L，m (3-SEQ3-\*ARABIC34)校核長寬比： (3-SEQ3-\*ARABIC35)符合設(shè)計要求。（6）沉沙斗所需容積V1，m3 (3-SEQ3-\*ARABIC36)式中：X為城市污水沉砂量，取X=30m3/106m3污水；T為清理沉砂間隔時間，取T=1d；Kz為污水流量總變化系數(shù)，為1.3；則：設(shè)每個分格有兩個沉沙斗，則每個砂斗所需容積V2： (3-SEQ3-\*ARABIC37)（7）沉砂斗各部分尺寸：①沉沙斗上口寬a，m (3-SEQ3-\*ARABIC38)式中：h3為沉沙斗高，取1m；α為沉沙斗側(cè)面傾斜度，取55°；a1為沉沙斗底寬，取0.8m；則：②沉沙斗容積V1，m3 (3-SEQ3-\*ARABIC39)V1＞V0，符合設(shè)計要求。（8）沉沙斗高度h4，m采用重力排沙，設(shè)斗底坡度i=0.1。 (3-SEQ3-\*ARABIC40) (3-SEQ3-\*ARABIC41)式中：b為兩沉沙斗之間的平臺長度，取0.2m，則：（9）沉砂池總高度H，m設(shè)沉砂池超高h(yuǎn)1為0.3m。（10）最小流速校核vmin，m/s (3-SEQ3-\*ARABIC42)式中：n1為最小流量時工作格子數(shù)，取4個，則： 符合設(shè)計要求。3.5A段曝氣池設(shè)計計算3.5.1設(shè)計說明A段曝氣池為A-B工藝的一部分，A段曝氣池對水質(zhì)水量沖擊負(fù)荷有很好的緩沖作用，并可以使污水有機(jī)污染物在污泥的作用下盡可能的被氧化分解REF_Ref13196\w\h[12]，在本設(shè)計中與中沉池共同作為A2O池的前處理以降低部分水中有機(jī)污染物。3.5.2設(shè)計計算（1）設(shè)計流量污水處理廠規(guī)模為Q=300000m3/d，變化系數(shù)KZ=1.3，則A段曝氣池設(shè)計流量Q0為：（2）設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)經(jīng)過沉砂池后的進(jìn)水水質(zhì)如表3-4所示（粗、細(xì)格柵對SS去除率按5%計算，沉砂池對SS的去除率按10%計算）。表3-SEQ表3-\*ARABIC4A段曝氣池進(jìn)水水質(zhì)項目BOD5CODSSTNNH3-NTP單位mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l進(jìn)水水質(zhì)230470276.362505（3）處理效率為保證A2O階段的脫氮除磷能力，應(yīng)使A段出水有較高的C/N比（COD/TN>8，取8.5）和較低的P/C比（TP/BOD5<0.06,取0.05）.取A段N去除率為25%，P的去除率為35%。經(jīng)A段處理后：故經(jīng)過A段處理后：則A段對COD去除率EACOD：A段對BOD5去除率EABOD：（4）曝氣池容積及水力停留時間①A段曝氣池容積VA，m3 (3-SEQ3-\*ARABIC43)式中：S0為進(jìn)水BOD5濃度；NA為A段污泥負(fù)荷，取3kgBOD5/(kgMLSSgd)；XA為混合液污泥濃度，取3.0kg/m3；②A段水力停留時間tA，h (3-SEQ3-\*ARABIC44)在0.5~0.75范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。（5）剩余污泥①A段剩余污泥量（干污泥），kg/d (3-SEQ3-\*ARABIC45)式中：α為污泥增長系數(shù)，一般為0.3~0.5kg/kgBOD5，取α=0.4；Q為平均日污水流量，m3/d；Lr為A段反應(yīng)池去除BOD5的濃度，kg/m3；Sr為A段反應(yīng)池去除的SS濃度，kg/m3；則：②A段剩余污泥量（濕污泥），kg/dA段污泥含水率PA=98~98.7%，取PA=98.5%；A段濕污泥量QsA： (3-SEQ3-\*ARABIC46)（6）污泥齡，dA段污泥齡： (3-SEQ3-\*ARABIC47)（7）A段曝氣池主要尺寸A段曝氣池設(shè)計容積V=7667m3；設(shè)曝氣池共6組，則單池池容V單： (3-SEQ3-\*ARABIC48)有效水深h取4m，則單池有效容積SA單： (3-SEQ3-\*ARABIC49)采用推流式曝氣池，單池池寬B1取5.5m，則單組曝氣池長度L： (3-SEQ3-\*ARABIC50)取L=60m；每組曝氣池設(shè)3個廊道，則每個廊道長度L1： (3-SEQ3-\*ARABIC51)校核：（滿足b/h=1~2）（滿足L/B＞10）取超高為0.5m，則A段曝氣池總高H：（8）A段曝氣池進(jìn)、出水系統(tǒng)計算本設(shè)計共設(shè)置六組曝氣池，每兩組合建。進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入進(jìn)水豎井，經(jīng)混合后由配水渠輸入曝氣池。①進(jìn)水管進(jìn)水管設(shè)計流量Q1： (3-SEQ3-\*ARABIC52)管道流速v=0.9m/s，則管道過水?dāng)嗝婷娣eA： (3-SEQ3-\*ARABIC53)管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC54)取進(jìn)水管徑DN=1500mm校核管道流速v： (3-SEQ3-\*ARABIC55)②配水渠道配水渠道流量Q2： (3-SEQ3-\*ARABIC56)渠道流速v=0.7m/s，則渠道斷面面積A：取渠道斷面b*h=1.4m*1.2m;渠道取超高1.0m，則渠道總高為1.0+1.2=2.2m③進(jìn)水孔進(jìn)水孔過流量Q3=Q2=1.13m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口過水?dāng)嗝婷娣eA：設(shè)進(jìn)水潛孔六個，則每孔過水?dāng)嗝婷娣e為0.313m2；取孔口斷面b*h=0.6m*0.6m④進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井平面尺寸取2.5*2.5m。⑤出水堰及出水豎井按矩形堰流量公式計算，則： (3-SEQ3-\*ARABIC57)式中：Q4=0.5Q1=0.7525m3/s；b為堰寬，取8m；H為堰上水頭，m，則： (3-SEQ3-\*ARABIC58)⑥集水槽尺寸集水槽寬度B： (3-SEQ3-\*ARABIC59)集水槽深度H： (3-SEQ3-\*ARABIC60)式中：h1為超高，通常為0.2~0.3m，取0.3m；h2為堰上水頭；h3為跌水高度，通常為0.1~0.2m，取0.2m；Hq為設(shè)計水深，則： (3-SEQ3-\*ARABIC61) (3-SEQ3-\*ARABIC62)所以集水槽深度H： (3-SEQ3-\*ARABIC63)出水孔過流量Q5=Q4=0.7525m3/s；孔口流速v=0.6m/s；孔口過水?dāng)嗝婷娣eA： (3-SEQ3-\*ARABIC64)孔口尺寸取1.2m*1.2m；出水豎井平面尺寸取2.0m*1.5m。⑦出水管單組曝氣池出水管設(shè)計流量Q6=Q5=0.7525m3/s；管道流速v=1m/s；管道過水?dāng)嗝婷娣eA：管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC65)取出水管管徑DN=1000mm。⑧回流污泥管徑回流污泥流量Qr： (3-SEQ3-\*ARABIC66)則通至每個進(jìn)水豎井的流量Q7： (3-SEQ3-\*ARABIC67)污泥管流速v取1.2m/s，則污泥管管道斷面面積A：則污泥管道直徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC68)取出水管管徑DN=900mm。（9）A段曝氣系統(tǒng)計算①A段曝氣池設(shè)計需氧量AORA： (3-SEQ3-\*ARABIC69)式中：a為A段需氧系數(shù)，kgO2/kgBOD5，一般為0.4~0.6，取a=0.6；Sr(A)為A段曝氣池去除的BOD5，kgBOD5/m3； (3-SEQ3-\*ARABIC70)則：②標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，將實際需氧量換算成標(biāo)態(tài)下的需氧量SOR。 (3-SEQ3-\*ARABIC71)式中：α=0.82；β=0.95；ρ=1；CL為曝氣池中溶解氧濃度，CL(A)=0.5mg/L；采用微孔曝氣頭，鋪設(shè)于池底距離池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移率EA=20%，計算溫度為25℃，查得水中溶解氧飽和度Cs(20)=9.18mg/L，Cs(15)=10.08mg/L?？諝鈹U(kuò)散器出口處絕對壓力Pb： (3-SEQ3-\*ARABIC72)空氣離開曝氣池時的百分比Ot： (3-SEQ3-\*ARABIC73)曝氣池中平均溶解氧濃度Csm(20)： (3-SEQ3-\*ARABIC74)則A段標(biāo)準(zhǔn)需氧量SORA：③A段供氣量A段供氣量Gs(A)： (3-SEQ3-\*ARABIC75)④空氣所需壓力p(相對壓力) (3-SEQ3-\*ARABIC76)式中：h1+h2為通風(fēng)管道沿程和局部阻力之和，取h1+h2=0.2m；h3為曝氣器淹沒水頭，取h3=3.8m，h4為曝氣器阻力，取h4=0.4m；△h為富余水頭，取△h=0.6m，則：⑤曝氣頭數(shù)量計算(以單組曝氣池進(jìn)行計算)a.按供氧能力計算曝氣器數(shù)量h1： (3-SEQ3-\*ARABIC77)式中：h1為按供氧能力所需曝氣器的個數(shù)，個；qc為曝氣器在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與曝氣池工作條件接近時的供氧能力，kgO2/(h·個)；采用微孔曝氣頭，參照相關(guān)工作手冊，查得工作水深3.8m，在供風(fēng)量1.5~3m3/(h·個)時曝氣器氧利用率EA=20%，服務(wù)面積0.2~0.55m2，充氧能力qc=0.18kgO2/(h·個)，則：取1658個。b.以微孔曝氣器服務(wù)面積進(jìn)行校核A段曝氣池服務(wù)面積fA： (3-SEQ3-\*ARABIC78)符合設(shè)計要求。⑥供風(fēng)管道計算a.供風(fēng)干管流量Qs(A)： (3-SEQ3-\*ARABIC79)流速v取10m/s；管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC80)取管徑DN=520mm。b.支管(布?xì)鈾M管)支管供氣方式為雙側(cè)供氣。 (3-SEQ3-\*ARABIC81)流速v取10m/s；管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC82)取管徑DN=300mm。⑦污泥回流設(shè)備A段污泥回流比RA=50%，則污泥回流量QR(A)： (3-SEQ3-\*ARABIC83)設(shè)回流泵房一座，內(nèi)設(shè)八臺潛污泵（五用三備）；單泵流量QR(A)單： (3-SEQ3-\*ARABIC84)選用400QW1700-22-160潛污泵，設(shè)備參數(shù)如表3-5所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC5潛污泵性能參數(shù)型號流量轉(zhuǎn)速出口直徑功率效率400QW1700-22-1601700m3/h745r/min400mm160kW83.36%3.6中沉池前配水井設(shè)計計算3.6.1設(shè)計說明配水井的作用是在生物處理前收集污水，并均勻的分配至沉淀池，以防止水量分配不均勻?qū)е鲁鎏幚碡?fù)荷。3.6.2設(shè)計計算①配水井尺寸計算設(shè)計半徑為3.5m的圓形配水井，則配水井面積為38.465m2。設(shè)水力停留時間為60s，則配水井有效容積V： (3-SEQ3-\*ARABIC85)配水井有效深度h： (3-SEQ3-\*ARABIC86)設(shè)超高h(yuǎn)1=0.5m，則配水井高度H： (3-SEQ3-\*ARABIC87)采用DN=1000mm的鑄鐵管配水至中沉池。②配水管水頭損失計算配水管中的設(shè)計水流流速v： (3-SEQ3-\*ARABIC88)管道的進(jìn)口水頭損失he： (3-SEQ3-\*ARABIC89)管道的出口水頭損失h0： (3-SEQ3-\*ARABIC90)3.7中沉池設(shè)計計算3.7.1設(shè)計說明中沉池為A段曝氣池的后續(xù)配套設(shè)施，主要用以降低A段曝氣池的出水固體懸浮物濃度。本設(shè)計中共采用六座中沉池，沉淀時間T=2h，水力表面負(fù)荷q’取2m3/(m3·h)。3.7.2設(shè)計計算（1）池總表面積A： (3-SEQ3-\*ARABIC91)（2）單池面積A單： (3-SEQ3-\*ARABIC92)（3）池直徑D： (3-SEQ3-\*ARABIC93)取池直徑D=42m。（4）沉淀部分有效水深h2： (3-SEQ3-\*ARABIC94)徑深比校核： (3-SEQ3-\*ARABIC95)在6~12的范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。（5）沉淀池總高度①每天污泥量 (3-SEQ3-\*ARABIC96)式中：S為每人每日污泥量，一般為0.3~0.8L/人·d，取0.5L/人·d；N為設(shè)計人口數(shù)，取N=500000人；T為兩次清除污泥的間隔時間，h，取T=4h，則：（6）污泥斗容積V1 (3-SEQ3-\*ARABIC97) (3-SEQ3-\*ARABIC98)式中：h5為污泥斗高度，m；r1為污泥斗上部半徑，m，取r1=2m；r2為污泥斗下部半徑，m，取r2=1m；α為斗壁與水平面傾角，°，取60°，則：（7）污泥斗以上圓錐部分污泥容積V2 (3-SEQ3-\*ARABIC99) (3-SEQ3-\*ARABIC100)式中：h4為圓錐體高度，m；R為池子半徑，m；i為坡度，取i=0.05，則：V2＞V=167m3，容積足夠。（8）沉淀池總高度H (3-SEQ3-\*ARABIC101)式中：h1為超高，取h1=0.3m；h2為有效水深，取h2=4m；h3為緩沖層，取h3為0.5m；h4為圓錐體高度；h5為污泥斗高度，則：（9）沉淀池周邊高度H’ (3-SEQ3-\*ARABIC102)3.8A2O反應(yīng)池設(shè)計計算3.8.1設(shè)計說明A2O工藝全稱為厭氧-缺氧-好氧法，是常用的生物處理工藝，有很好的脫氮除磷效果。設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)如表3-6所示：表3-SEQ表3-\*ARABIC6A2O池設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)污染物COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)375.561.7549.73435.6346.53.25出水水質(zhì)37.556.175255.3411.6250.9753.8.2設(shè)計計算（1）判斷能否使用A2O法： (3-SEQ3-\*ARABIC103) (3-SEQ3-\*ARABIC104)可采用A2O工藝。（2）有關(guān)設(shè)計參數(shù)Q=300000m3/d；BOD污泥負(fù)荷Ns=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)；回流污泥濃度Xr=6000mg/L；污泥回流比R=80%；曝氣池混合液濃度X： (3-SEQ3-\*ARABIC105)混合液回流比R內(nèi)： (3-SEQ3-\*ARABIC106)（3）反應(yīng)池容積V，m3 (3-SEQ3-\*ARABIC107)取54000m3反應(yīng)池總水力停留時間t： (3-SEQ3-\*ARABIC108)取4.5h；設(shè)各段水力停留時間比為：厭氧：缺氧：好氧=1：1：4；則：厭氧池池容V厭：缺氧池池容V缺=V厭=9000m3好氧池池容V好：校核氮磷負(fù)荷，kg/(kgMLSS·d)好氧段總氮負(fù)荷： (3-SEQ3-\*ARABIC109)＜0.05kgTN/(kgMLSS·d)，符合要求；厭氧段總磷負(fù)荷： (3-SEQ3-\*ARABIC110)＜0.06kgTP/(kgMLSS·d)，符合要求；（4）剩余污泥量①干污泥量W： (3-SEQ3-\*ARABIC111)式中：α為污泥自身產(chǎn)率系數(shù)，一般為0.5~0.7，取0.6；b為污泥自身氧化系數(shù)，一般為0.05；(L0-Le)為生化反應(yīng)池去除BOD5的濃度，kg/m3;(S0-Se)為反應(yīng)器去除SS的濃度，kg/m3；Xv為揮發(fā)性懸浮固體濃度，kg/m3，則： (3-SEQ3-\*ARABIC112)②降解BOD生成的污泥量W1： (3-SEQ3-\*ARABIC113)③內(nèi)源呼吸分解泥量W2： (3-SEQ3-\*ARABIC114)④非生物污泥產(chǎn)量Ps：該部分占總TSS的50%，則： (3-SEQ3-\*ARABIC115)⑤剩余污泥量W：生物污泥產(chǎn)量Px： (3-SEQ3-\*ARABIC116)⑥濕污泥量Qs：設(shè)剩余污泥含水率P=99%，則： (3-SEQ3-\*ARABIC117)⑦泥齡θc： (3-SEQ3-\*ARABIC118)（5）堿度校核每氧化1mgNH3-N需要消耗堿度7.14mg；每還原1mgNO3-產(chǎn)生堿度3.57mg，每去除1mgBOD5產(chǎn)生堿度0.1mg。剩余堿度SALK1=進(jìn)水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+去除BOD5產(chǎn)生堿度設(shè)生物污泥中含氮量為12.4%，則：每日用于合成的總氮=0.124Px=570.834(kg/d)，即：被氧化氨氮量：46.5-5.34-1.90=39.26mg/L所需脫硝量：46.5-11.6-1.90=32.9mg/L需還原的硝酸鹽氮量NT： (3-SEQ3-\*ARABIC119)設(shè)進(jìn)水堿度為500，則剩余堿度SALK1： (3-SEQ3-\*ARABIC120)SALK1＞100mg/L，可維持PH≥7.2。（6）反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘eV=54000m3；設(shè)反應(yīng)池共六組，每兩組合建，則單池池容V單： (3-SEQ3-\*ARABIC121)設(shè)有效水深h=5m，則單池有效面積S單： (3-SEQ3-\*ARABIC122)采用6廊道推流式反應(yīng)池，廊道寬B=6.5m，則單組反應(yīng)池總長度L： (3-SEQ3-\*ARABIC123)取L=47m。校核： (3-SEQ3-\*ARABIC124)滿足b/h=1~2； (3-SEQ3-\*ARABIC125)滿足L/b=5~10。超高取1.0m，則反應(yīng)池總高H=5+1=6m。（7）反應(yīng)池進(jìn)出水計算①進(jìn)水管單反應(yīng)池的進(jìn)水管設(shè)計流量Q1： (3-SEQ3-\*ARABIC126)管道流速v=0.8m/s，則管道過水?dāng)嗝娣eA： (3-SEQ3-\*ARABIC127)則管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC128)取進(jìn)水管徑DN=1000mm。②回流污泥管：單反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量QR： (3-SEQ3-\*ARABIC129)管道流速v=0.8m/s，則管道過水?dāng)嗝娣eA： (3-SEQ3-\*ARABIC130)則管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC131)取管徑DN=860mm③進(jìn)水井進(jìn)水孔過流量Q2： (3-SEQ3-\*ARABIC132)孔口流速v=0.6m/s，則孔口過水?dāng)嗝婷娣eA： (3-SEQ3-\*ARABIC133)孔口尺寸取2.0m*1.0m；進(jìn)水井構(gòu)筑尺寸取2.5m*2.5m。④出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算Q3： (3-SEQ3-\*ARABIC134)堰寬取b=6.5m，堰上水頭損失H： (3-SEQ3-\*ARABIC135)出水孔過流量：Q4=Q3=3.36m3/s，孔口流速v=0.8m/s，則孔口過水?dāng)嗝娣eA： (3-SEQ3-\*ARABIC136)孔口尺寸取2.2m*2m，出水井平面尺寸取2.5m*2.5m。⑤出水管出水管設(shè)計流量Q5=Q4=3.36m3/s；管道流速v=0.8m/s，則過水?dāng)嗝鍭=4.20m2，管徑D： (3-SEQ3-\*ARABIC137)取出水管徑DN=2400mm。（8）曝氣系統(tǒng)的計算和設(shè)計①設(shè)計需氧量AOR (3-SEQ3-\*ARABIC138) (3-SEQ3-\*ARABIC139) (3-SEQ3-\*ARABIC140) (3-SEQ3-\*ARABIC141)式中：D1為碳化需氧量，kgO2/d；k為BOD5分解速度常數(shù)，d-1，取k=0.23；t為BOD5試驗時間，d，取t=5d；D2為硝化需氧量，kgO2/d；D3為反硝化脫氮產(chǎn)氧量，kgO2/d；總需氧量AOR：最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AORmax： (3-SEQ3-\*ARABIC142)去除每1kgBOD5的需氧量D’： (3-SEQ3-\*ARABIC143)②標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，將實際需氧量換算成標(biāo)態(tài)下的需氧量SOR： (3-SEQ3-\*ARABIC144)式中：α=0.82，β=0.95，ρ=1；CL為曝氣池中溶解氧濃度，CL=2mg/L;采用微孔曝氣器，鋪設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度4.8m，氧轉(zhuǎn)移率EA=20%，計算溫度15℃，查得水中溶解氧飽和度Cs(20)=9.18mg/L，Cs(25)=8.38mg/L,則空氣擴(kuò)散器出口處絕對壓力Pb： (3-SEQ3-\*ARABIC145)空氣離開曝氣池的百分比： (3-SEQ3-\*ARABIC146)好氧池平均溶解氧飽和度Csm(25): (3-SEQ3-\*ARABIC147)標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR：最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧量SORmax： (3-SEQ3-\*ARABIC148)好氧反應(yīng)池平均時供氣量Gs： (3-SEQ3-\*ARABIC149)最大時供氣量Gsmax： (3-SEQ3-\*ARABIC150)③空氣所需壓力p(相對壓力) (3-SEQ3-\*ARABIC151)式中：h1+h2為供風(fēng)管道沿程局部損失之和，取0.2m；h3為曝氣器淹沒水頭，取4.8m；h4為曝氣器阻力，取0.5m；△h為富余水頭，取0.5m，則：④曝氣器數(shù)量計算（以單組反應(yīng)池計算）a.按供氧能力計算曝氣器數(shù)量h1： (3-SEQ3-\*ARABIC152)式中：h1為按供氧能力所需曝氣器的個數(shù)，個；n為反應(yīng)池組數(shù)，個；qc為曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與曝氣池工作條件相似的供氧能力，kgO2/(h·個)；采用微孔曝氣器，參照有關(guān)工作手冊查得工作水深4.3m時曝氣器服務(wù)面積為0.2~0.55m2，充氧能力qc=0.18kgO2/（h·個），則：b.按微孔曝氣器服務(wù)面積進(jìn)行校核A2O反應(yīng)池服務(wù)面積校核fA： (3-SEQ3-\*ARABIC153)符合設(shè)計要求。⑤供風(fēng)管道計算a.供風(fēng)干管流量Qs： (3-SEQ3-\*ARABIC154)流速v=10m/s；則管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC155)取干管管徑DN=650mm。b.支管（布?xì)鈾M管）雙側(cè)供氣（由兩側(cè)廊道進(jìn)行供氣），則Qs雙： (3-SEQ3-\*ARABIC156)流速v=10m/s；則管徑d： (3-SEQ3-\*ARABIC157)取支管管徑DN為460mm。（9）厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）厭氧池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻。將厭氧池分為六格，每格內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)一臺，功率為5W/m3。厭氧池有效容積V厭： (3-SEQ3-\*ARABIC158)混合全池所需功率W總為： (3-SEQ3-\*ARABIC159)（10）缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）缺氧池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，將缺氧池分為6格，每格內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)一臺，功率為5W/m3。缺氧池有效容積V缺： (3-SEQ3-\*ARABIC160)混合全池所需功率W總為： (3-SEQ3-\*ARABIC161)（11）污泥回流設(shè)備污泥回流比為80%；污泥回流量QR泥： (3-SEQ3-\*ARABIC162)設(shè)污泥回流泵房一座，內(nèi)含十六臺潛污泵（十用六備）；單泵流量QR單： (3-SEQ3-\*ARABIC163)水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程決定，設(shè)備型號如表3-7所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC7潛污泵性能參數(shù)型號流量轉(zhuǎn)速出徑功率效率350QW-1100-10-451100m3/h980r/min350mm45kW74.6%（12）混合液回流設(shè)備混合液回流比為300%；混合液回流量QR液： (3-SEQ3-\*ARABIC164)設(shè)回流泵房2座，每座泵房內(nèi)設(shè)20臺潛污泵（十四用六備）單泵流量QR單： (3-SEQ3-\*ARABIC165)選用QXG-3000-95-110潛水泵，配套500GAK自動耦合器，水泵設(shè)備參數(shù)如表3-8所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC8潛水泵性能參數(shù)型號流量轉(zhuǎn)速口徑功率效率QXG-3000-95-1103000m3/h950r/min500mm100kW85%3.9二沉池設(shè)計計算3.9.1設(shè)計說明二沉池即為二次沉淀池，通常把生物處理后的沉淀池稱為二沉池。二沉池的作用為泥水分離和濃縮污泥，并將污泥運(yùn)至前段生物處理或外運(yùn)。本設(shè)計中二沉池設(shè)計參數(shù)如下：設(shè)計流量為Q=3.47m3/s，水力表面負(fù)荷q’=1.3m3/(m2·h)，沉淀池個數(shù)n=8個，沉淀時間T=3h。3.9.2設(shè)計計算（1）池表面積A： (3-SEQ3-\*ARABIC166)單池面積A單： (3-SEQ3-\*ARABIC167)（2）池直徑D： (3-SEQ3-\*ARABIC168)取D=45m。（3）校核固體負(fù)荷G： (3-SEQ3-\*ARABIC169)115.2＜150，符合設(shè)計要求。（4）有效水深h2： (3-SEQ3-\*ARABIC170)（5）污泥區(qū)容積V：設(shè)計采用周邊傳動的刮吸泥機(jī)排泥，貯泥時間按T=2h計算，則： (3-SEQ3-\*ARABIC171)每個沉淀池污泥區(qū)的容積V單： (3-SEQ3-\*ARABIC172)（6）污泥區(qū)高度h4①污泥斗高度。設(shè)池底徑向坡度i=0.05，污泥斗底部半徑r2=2m，上部半徑r1=3.5m，傾角為60°，則h4’： (3-SEQ3-\*ARABIC173)污泥斗容積V1： (3-SEQ3-\*ARABIC174)②圓錐體高度h4’’ (3-SEQ3-\*ARABIC175)圓錐體容積V2： (3-SEQ3-\*ARABIC176)③豎直段污泥部分高度h4’’’ (3-SEQ3-\*ARABIC177)則污泥區(qū)高度h4： (3-SEQ3-\*ARABIC178)（7）沉淀池的總高度H設(shè)超高h(yuǎn)1=0.5m，緩沖層高度h3=0.5m，則H： (3-SEQ3-\*ARABIC179)3.10加藥間設(shè)計計算3.10.1加藥設(shè)計化學(xué)除磷原理為在污水pH值處于6~7時，化學(xué)藥劑會與污水中的磷離子發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：本設(shè)計將采用AlCl3溶液進(jìn)行化學(xué)除磷，有效成分為6%(60g/kgAlCl3)，密度為1.3kg/L。3.10.2設(shè)計計算污水經(jīng)過處理后流至加藥間污水中的TP濃度c為0.8775mg/L，根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)ce=0.5mg/L得，加藥間需要去除TP量為： (3-SEQ3-\*ARABIC180)每天所需去除的TP量S為： (3-SEQ3-\*ARABIC181)為使TP去除率達(dá)標(biāo)，需要加入過量AlCl3，取去除量為120kg/d，設(shè)所投加的AlCl3溶液利用率為70%，則每天所需投加AlCl3溶液質(zhì)量m為： (3-SEQ3-\*ARABIC182)體積為： (3-SEQ3-\*ARABIC183)3.11接觸消毒池設(shè)計計算3.11.1設(shè)計說明由于一般的污水處理過程不能完全消除水中的病原微生物，為了防止疾病的傳播和滿足出水水質(zhì)的要求，有必要對出水進(jìn)行消毒。本設(shè)計中采用氯進(jìn)行消毒，設(shè)計流量Qmax=12500m3/h，變化系數(shù)Kz=1.3，接觸時間T=30min。3.11.2設(shè)計計算（1）接觸池容積V： (3-SEQ3-\*ARABIC184)（2）采用矩形隔板式接觸池六座n=6，則每座接觸池容積V單： (3-SEQ3-\*ARABIC185)（3）池長L：隔板應(yīng)沿縱向分隔，當(dāng)水流長度：寬度=72:1，池長：單格寬=18:1，水深：寬度(h/b)≤1.0時接觸效果最好。取水深h=2.5m，單格寬b=2.8m，則：水流長度L’：每座接觸池的分格數(shù)=L/L’=4格；取超高h(yuǎn)’=0.3m，則池深h=2.8m。（4）復(fù)核池容經(jīng)以上計算，接觸池寬B=2.8*4=8.8m，則V1： (3-SEQ3-\*ARABIC186)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。（5）加氯量計算設(shè)計最大投氯量ρmax=5.0mg/L，則每日投氯量W： (3-SEQ3-\*ARABIC187)選用貯氯量為1000kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為1.5瓶，共貯用15瓶，每日加氯機(jī)六臺，單臺加氯量為10~20kg/h。

第4章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1污泥濃縮池設(shè)計計算4.1.1設(shè)計說明污泥濃縮池是用于將污泥濃縮的構(gòu)筑物，以使排出的污泥濃度提高，方便后續(xù)處理。本設(shè)計中采用幅流式污水處理廠，主要設(shè)計參數(shù)如下。A段剩余污泥量5180m3/d，含水率98.5%；A2O段剩余污泥量829.95m3/d，含水率99%；則A段及A2O段總剩余污泥量為6009.95m3/d。4.1.2設(shè)計計算（1）總剩余污泥的含水率為： (4-SEQ4-\*ARABIC1)則得出固體濃度C0=13.6kg/m3。設(shè)濃縮后污泥含水率為94.56%，則濃縮后剩余污泥量Q’： (4-SEQ4-\*ARABIC2)（2）濃縮池尺寸計算①濃縮池面積A (4-SEQ4-\*ARABIC3)式中：Q為污泥量，m3/d;C0為污泥固體濃度，kg/m3；G為污泥固體通量，kg/(m2·d)，取G=30kg/(m2·d)則：②濃縮池直徑本設(shè)計采用六個圓形輔流濃縮池，n=6，單池面積A1： (4-SEQ4-\*ARABIC4)則濃縮池直徑D： (4-SEQ4-\*ARABIC5)③濃縮池深度H濃縮池工作部分有效水深h2： (4-SEQ4-\*ARABIC6)式中：T為濃縮時間，h，通常為10~16h，本設(shè)計取T=15h，則：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高度h3=0.5m，濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥，池底坡度i=0.05，污泥斗下底直徑D1=2m，污泥斗上底直徑D2=4.2m，泥斗傾角55°。池底坡度造成的深度h1： (4-SEQ4-\*ARABIC7)污泥斗高度h5： (4-SEQ4-\*ARABIC8)則濃縮池深度H： (4-SEQ4-\*ARABIC9)4.2污泥消化池設(shè)計計算4.2.1設(shè)計說明污泥消化池可將濃縮處理的污泥收集起來，由污泥微生物對污泥進(jìn)行分解，可以產(chǎn)生沼氣進(jìn)行利用，經(jīng)過消化的熟污泥也可以作為肥料使用。污泥經(jīng)濃縮處理后，含水率為94.56%，污泥量1568.77m3/d。4.2.2設(shè)計計算（1）消化池有效容積根據(jù)污泥齡vc計算： (4-SEQ4-\*ARABIC10)式中：V為消化池容積，m3；Q為污泥量，m3/d；vc為污泥齡，d，vc=23.5d，則：（2）池體設(shè)計采用中溫兩級消化，容積比一級：二級=2:1，則一級消化池單池容積為4096m3，用6座池；二級消化池單池容積4096m3，用3座池。①圓柱形消化池幾何尺寸計算，一級和二級消化池用相同池形。消化池直徑D=17.4m，集氣罩直徑D3=2m，高h(yuǎn)4=2m，池底錐底直徑D2=2m，錐體錐角采用15°，則： (4-SEQ4-\*ARABIC11)消化池柱體高度h1=D=17.4m②消化池有效容積計算：集氣罩容積V4： (4-SEQ4-\*ARABIC12)上蓋容積V3： (4-SEQ4-\*ARABIC13)下椎體容積V2=上蓋容積V3，即V2=V3=184.4m3柱體容積V1： (4-SEQ4-\*ARABIC14)則消化池有效容積V： (4-SEQ4-\*ARABIC15)4504.2m3＞4096m3。③消化池各部分表面積集氣罩表面積A4： (4-SEQ4-\*ARABIC16)上蓋表面積A3： (4-SEQ4-\*ARABIC17)下椎體表面積A2： (4-SEQ4-\*ARABIC18)消化池柱體表面積A1： (4-SEQ4-\*ARABIC19)則消化池總表面積A： (4-SEQ4-\*ARABIC20)（3）消化污泥量Vd污泥可消化程度Rd：設(shè)生污泥中有機(jī)物含量Pv1=65%，無機(jī)物含量Pf1=35%，熟污泥中有機(jī)物含量Pv2=50%，無機(jī)物含量Pf2=50%，則： (4-SEQ4-\*ARABIC21)消化污泥體積Vd： (4-SEQ4-\*ARABIC22)設(shè)污泥經(jīng)過消化后含水率為95%，則：4.3污泥貯泥池設(shè)計計算消化池排出含水率P=94.56%的污泥1568.77m3/d。貯泥池貯泥時間T=1d，設(shè)計貯泥池L*B*H=18m*10m*5.0m共設(shè)計兩組貯泥池，每組貯泥池有效容積V：滿足900＞1568.77/2=784.39m3的要求。4.4污泥脫水機(jī)房設(shè)計計算4.4.1設(shè)計說明由于污泥經(jīng)過濃縮或消化后為液態(tài)，體積較大且不方便運(yùn)輸。為了進(jìn)一步降低污泥含水率使其方便運(yùn)輸，必須對污泥進(jìn)行脫水處理。污泥脫水工藝主要有脫水和干化兩種，本設(shè)計中采用帶式壓濾機(jī)對污泥進(jìn)行脫水。經(jīng)處理后污泥含水率P=94.56%，污泥日產(chǎn)量1626.3m3/d。預(yù)采用帶寬3.0m的帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，計劃脫水后污泥含水率為80%。4.4.2設(shè)計計算（1）帶寬2.0m的過濾產(chǎn)率濾餅含水率達(dá)80%時濾布的移動速度為v=0.85m/min，過濾產(chǎn)率為31kg/h，則濾布寬為3.0m的滾壓帶式壓濾機(jī)的過濾產(chǎn)率為：考慮1.25的安全系數(shù)，則過濾產(chǎn)率為：（2）壓濾機(jī)臺數(shù)n處理后干污泥量：設(shè)干污泥含量為1000kg/m3，則干污泥產(chǎn)量：設(shè)壓濾機(jī)工作每日三班，24小時運(yùn)行，則所需壓濾機(jī)臺數(shù)為： (4-SEQ4-\*ARABIC23)取n=10，設(shè)計選用帶寬3.0m的滾壓帶式壓濾機(jī)13臺，其中三臺備用。選用DNDYQ-3000型帶式壓濾機(jī)，設(shè)備參數(shù)如表4-1所示。表4-SEQ表4-\*ARABIC1帶式壓濾機(jī)性能參數(shù)設(shè)備型號濾帶寬度最大處理量主機(jī)功率DNDYQ-30003000mm55m3/d2.2kW（3）附屬設(shè)備①污泥投配設(shè)備選用13臺單螺旋桿污泥泵，每臺泵對應(yīng)一臺壓濾機(jī)，則單泵流量： (4-SEQ4-\*ARABIC24)選用EH375單螺旋桿污泥泵，配套YCJ71電機(jī)使用；污泥泵設(shè)備參數(shù)如表4-2所示。表4-SEQ表4-\*ARABIC2污泥泵性能參數(shù)設(shè)備型號流量轉(zhuǎn)速軸功率電機(jī)型號電機(jī)功率EH3757.0m3/h344r/min1.21kWYCJ712.2kW②加藥系統(tǒng)對脫水后的污泥需要投加藥劑，設(shè)計選用聚氯烯酰胺，對于混合生污泥投加量為0.15%~0.5%（污泥干重），取0.3%計算，則每日藥劑投加量：配置成濃度1%的溶液（密度按水的密度計算）體積為：聚丙烯酰胺投加濃度為0.1%，聚丙烯酰胺藥劑的投加采用單螺旋泵，共10臺，每臺泵的投加流量Q： (4-SEQ4-\*ARABIC25)（3）反沖洗水泵根據(jù)所選帶式壓濾機(jī)參數(shù)確定每臺脫水機(jī)沖洗耗水量為15~18m3/h，故選用13臺離心清水泵，10用3備，設(shè)備參數(shù)如表4-3所示。表4-SEQ表4-\*ARABIC3反沖洗水泵性能參數(shù)設(shè)備型號流量揚(yáng)程轉(zhuǎn)速電機(jī)功率IS65-50-12512.5~25m3/h5~20m1450~2900r/min3kW

第5章污水處理廠總體布置5.1污水處理廠平面布置設(shè)計污水處理廠平面布置需對處理構(gòu)筑物及附屬設(shè)施、管線等進(jìn)行布置，平面布置是否合理會影響廠區(qū)用地、日常運(yùn)行管理與維護(hù)，以及周邊環(huán)境衛(wèi)生等。因此需要考慮風(fēng)向、地形等多個因素對構(gòu)筑物進(jìn)行合理的排布，在保護(hù)環(huán)境的同時需要將污水處理廠對周邊環(huán)境減小到最小REF_Ref16935\w\h[13]。污水處理廠的平面布置應(yīng)遵守以下原則REF_Ref16951\w\h[14]：（1）處理構(gòu)筑物和生活管理設(shè)施應(yīng)分別集中布置，且位置和朝向應(yīng)布置合理，使處理單元不影響生活管理設(shè)施的日常運(yùn)行與工作。功能分區(qū)應(yīng)盡量明確，一般分為生活工作區(qū)、污水處理區(qū)和污泥處理區(qū)進(jìn)行設(shè)置。（2）處理構(gòu)筑物需按照流程布置且應(yīng)充分利用地形。連接構(gòu)筑物的管道盡量短接，確保水流的通暢。（3）注意產(chǎn)生臭氣或噪聲的構(gòu)筑物的布置位置，避免影響周邊環(huán)境。（4）設(shè)置通向各個構(gòu)筑物的必要通道，以滿足對各構(gòu)筑物的維護(hù)及物品運(yùn)輸。（5）廠區(qū)綠化盡可能多布置。（6）對于分期建設(shè)的項目應(yīng)分別合理考慮近期和遠(yuǎn)期的布置，以方便遠(yuǎn)期的工程建設(shè)。5.2污水處理廠高程布置設(shè)計（1）構(gòu)筑物內(nèi)水頭損失通過參考資料以及對比其他設(shè)計案例得出各構(gòu)筑物水頭損失如表5-1所示：

表5-SEQ表\*ARABIC\s21各構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)提升泵2.0中沉池0.5細(xì)格柵0.23A2O池0.5曝氣沉砂池0.35二沉池0.5A段曝氣池0.5接觸消毒池0.3配水井0.1（2）管道水頭損失管道水頭損失主要分為沿程水頭損失和局部水頭損失。沿程水頭損失是水流在管道內(nèi)因管道摩擦等阻力做功產(chǎn)生的水頭損失，主要隨水流長度的增大而增高，計算公式為：式中：hf為沿程水頭損失，m；i為水力坡度；L為管道長度，m。由于本設(shè)計流量較大，因此管道均使用鋼筋混凝土管REF_Ref11569\w\h[15]。局部水頭損失是由邊界結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致水流結(jié)構(gòu)改變，從而造成的水頭損失。在本設(shè)計中局部水頭損失主要為管道連接件處的水頭損失，計算公式為：式中：hj為局部水頭損失，m；ξ為局部阻力系數(shù)；v為管內(nèi)流速，m/s;g為重力加速度，取g=9.81m/s2。以下為各構(gòu)筑物之間管道連接部分的水頭損失；（阻力系數(shù)ξ、管道坡度i及管內(nèi)流速v均由給水排水設(shè)計手冊第1冊REF_Ref17000\w\h[16]查得）；（1）出水至接觸消毒池本段為接觸池出水的三根支流管匯流為主流管通至出水口。三分支流管部分管道流量Q3max=1505L/s，管道直徑為1500mm，管長81.2m，查水力計算表可知管內(nèi)流體流速v=1m/s，i=0.007；主流管部分管道流量Q1max=4515L/s，管道直徑2500mm，管長6m，查得管內(nèi)流體流速v=1m/s，i=0.003，則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：（2）接觸消毒池至二沉池本段為二沉池出水的兩根支流管匯流為主流管進(jìn)行加藥，后分流為三根支流管通至接觸消毒池。二分支流管部分管道流量Q8max=2257.5L/s，管道直徑為1800mm，管長123.7m，查得管內(nèi)流體流速v=1m/s，i=0.005；主流管部分管道流量Q1max=4515L/s，管道直徑2500mm，管長8.5m，查得管內(nèi)流體流速v=1m/s，i=0.003；三分支流管部分道流量Q3max=1505L/s，管道直徑為1500mm，管長63.3m，查得管內(nèi)流體流速v=1m/s，i=0.007，則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：（3）二沉池至A2O好氧池本段為A2O好氧池出水的兩根支流管分流為四根支流管，后分流為八根支流管接入二沉池。二分支流管部分管道流量Q2max=2257.5L/s，管道直徑為1800mm，管長71.2m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.005；四分支流管部分管道流量Q4max=1128.75L/s，管道直徑為1300mm，管長27m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.008；八分支流管部分管道流量Q8max=564.375L/s，管道直徑為900mm，管長81.2m，查得管內(nèi)流體流速v=1m/s，i=0.013；則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：A2O好氧池至A2O缺氧池本段為A2O缺氧池出水的一根主流管分流為兩根支流管接入A2O好氧池。主流管部分管道流量Q1max=4515L/s，管道直徑為2500mm，管長2m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.003；二分支流管部分管道流量Q2max=2257.5L/s，管道直徑為1800mm，管長121.7m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.005，則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：（5）A2O缺氧池至A2O厭氧池本段為A2O厭氧池出水直接由一支主流管接入A2O缺氧池。主流管部分管道流量Q1max=4515L/s，管道直徑為2500mm，管長2m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.003，則：沿程損失：連接管渠水頭損失h：（6）A2O厭氧池至中沉池本段為中沉池出水的兩根支流管匯流為主流管接入A2O厭氧池。二分支流管部分管道流量Q2max=2257.5L/s，管道直徑為1800mm，管長108m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.005；主流管部分管道流量Qmax=4515L/s，管道直徑為2500mm，管長2m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.003，則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：（7）中沉池至配水井本段為配水井出水的三根支流管分流為六根支流管接入中沉池。三分支流管部分管道流量Q3max=1505L/s，管道直徑為1500mm，管長76.3m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.007；六分支流管道流量Q6max=752.5L/s，管道直徑為1000mm，管長54.5m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.01，則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：（8）配水井至A段曝氣池本段為A段曝氣池出水的六根支流管匯流為兩根支流管，后匯流為主流管接入配水井。六分支流管部分管道流量Q6max=752.5L/s，管道直徑為1000mm，管長27.6m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.01；二分支流管道流量Q2max=2257.5L/s，管道直徑為1800mm，管長29.4m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.005；主流管管道流量Q1max=4515L/s，管道直徑為2500mm，管長3.5m，查得管內(nèi)流速v=1m/s，i=0.003，則：沿程損失：局部損失：連接管渠水頭損失h：（9）A段曝氣池至沉砂池本段為沉砂池出水的主流管分流為三根支流管，后分流為六根分流管接入A段曝氣池。主流管管道流量Q1