日處理量10萬噸城市污水處理廠初步設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上南方某鎮(zhèn)污水處理廠工藝方案設計課程名稱：環(huán)境工程設計基礎學 院: 化學與環(huán)境學院年 級: 12環(huán)境工程指導老師: 張剛組 員羅 娟()唐聆婷()高澤純()蔣俊華()李海天()第一章 設計任務以及依據(jù)通過城市污水處理廠的課程設計，鞏固學習成果，加深對污水處理課程內容的學習與理解，掌握污水處理廠設計的方法，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、小型污水處理廠的工藝設計，鍛煉和提高分析及解決工程問題的能力。1.1.項目概況：該鎮(zhèn)位于南方地區(qū)，風景優(yōu)美，山清水秀，但近年來因為工業(yè)的快速發(fā)展，排放的大量工業(yè)廢水造成河流等水體水質日益惡化。為保護

2、環(huán)境，該鎮(zhèn)規(guī)劃建設一座城鎮(zhèn)污水處理廠，將生活污水和工業(yè)廢水集中處理。 1.2.設計規(guī)模: 設計水量15萬噸每天，其中生活污水約占總水量的40%，工業(yè)污水約占總水量的60%1.3設計水質：該鎮(zhèn)是工業(yè)重鎮(zhèn)，工業(yè)污水占比重較大，污水水質CODcr為250450mg/L，相應BOD約為140-230 mg/L。規(guī)劃原則上布置污染較小的工業(yè)，但具體工業(yè)難以預料，因此，工業(yè)廢水的水質也難以確定。生活污水水質屬一般濃度。 綜合考慮該鎮(zhèn)的特點，參比相關城市的污水水質，確定污水處理廠進水水質CODcr為390mg/L，相應BOD約為210mg/L ，SS為210mg/L。1.4.處理目標：城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入

3、GB3838 地表水類功能水域（劃定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外），執(zhí)行一級B的排放標準，即： 1.5溫度、氣象條件：（1）風向及風速：常風向為東南風，最大風速8m/s； （2）氣溫：月平均最高氣溫37.2,最低氣溫5.1。 1.6廠址地形、地物情況：廠區(qū)地面基本平坦，高差相差1米左右，高程在2526米之間，廠區(qū)基本上是河灘地，周圍很大面積內沒有農(nóng)田。1.7水文地質條件：（1）流經(jīng)該市河流的最高水位為24.00m，最低水位22.80m，平均水位23.00m，河水最高水溫25，最低水溫8，平均水溫14（2）地下水水位高程為21.00m，地下水無侵蝕性。（3）工程地質良好，土質基本上是砂礫石層，

4、地基承載力1820TM2，適宜于工程建設；（4）最大積雪深度0厘米，最大凍土深度0厘米，地震設防等級：6級以下。 1.8用電條件：處理廠址附近能夠提供雙電源或雙回路的供電需求。第二章 設計工藝選擇2.1.污水水量的確定由設計資料知，該市每天的平均污水量為：=15萬m3/天=6250m3/h總變化系數(shù)總變化系數(shù)：Kz= 1.3 故污水設計流量Q=t/d=8125 m3/h=2.26m3/s式中 城市每天的平均污水量，m3/h； 總變化系數(shù)； 設計流量2.2.工藝設計初步選擇處理水量：19.5萬t/dBODCODSS進水水質(mg/L)210390210出水水質(mg/L)206020處理程度90

5、.48%84.62%90.48%該廠處理水量大于t/d,屬于大型污水處理廠，其二級處理適合用活性污泥法進行處理，國內外城市污水處理廠廠采用的工藝有普通活性污泥法、A/O法、A2/O法、AB工藝、氧化溝法、SBR間歇式活性污泥法等工藝。又本設計對BOD5去除率要求較高，對氮磷的去除沒有特殊要求，而普通活性污泥工藝對BOD5去除率高，可達90%95%，穩(wěn)定性較強，系統(tǒng)啟動時間短，故而采用普通活性污泥法。2.3.活性污泥法選擇活性污泥法自發(fā)明以來，根據(jù)反應時間、進水方式、曝氣設備、氧的來源、反應池型等的不同，已經(jīng)發(fā)展出多種變型，這些變型方式有的還在廣泛應用，同時新開發(fā)的處理工藝還在工程中接受實踐的考

6、驗，采用時需慎重區(qū)別對待，因地因時的加以選擇。（1）傳統(tǒng)推流式傳統(tǒng)推流式活性污泥法工藝流程，污水和回流污泥在曝氣池的前端進入，在池內呈推流形式流動至池的末端，由鼓風機通過擴散設備或機械曝氣機曝氣并攪拌，因為廊道的長寬比要求在510，所以一般采用35條廊道。在曝氣池內進行吸附、絮凝和有機污染物的氧化分解，最后進入二沉池進行處理后的污水和活性污泥的分離，部分污泥回流至曝氣池，部分污泥作為剩余污泥排放。傳統(tǒng)推流式運行中存在的主要問題，一是池內流態(tài)呈推流式，首端有機污染物負荷高，耗氧速率高；二是污水和回流污泥進入曝氣池后，不能立即與整個曝氣池混合液充分混合，易受沖擊負荷影響，適應水質、水量變化的能力差

7、；三是混合液的需氧量在長度方向是逐步下降的，而充氧設備通常沿池長是均勻布置的，這樣會出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過需要的現(xiàn)象。（2）完全混合法污水與回流污泥進入曝氣池后，立即與池內的混合液充分混合，池內的混合也是有待泥水分離的處理水。該工藝具有如下特征：進入曝氣池的污水很快即被池內已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現(xiàn)沖擊負荷時池液的組成變化較小，因為驟然增加的負荷可為全池混合液所分擔，而不是像推流中僅僅由部分回流污泥來承擔，所以該工藝對沖擊負荷具有較強的適應能力，適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的工業(yè)廢水。污水在曝氣池內分布均勻，F(xiàn)/M值均等，各部位有機污染物降解工況相同，微生物群體的組

8、成和數(shù)量幾近一致，因此，有可能通過對F/M值的調整，將整個曝氣池的工況控制在最佳條件，以更好發(fā)揮活性污泥的凈化功能。曝氣池內混合液的需氧速率均衡。完全混合活性污泥法系統(tǒng)因為有機物負荷較低，微生物生長通常位于生長曲線的靜止期或衰老期，活性污泥易于產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。（3）吸附-生物降解工藝（AB法）AB處理工藝的主要特征是：整個污水處理系統(tǒng)共分為預處理段、A級、B級三段，在預處理段只設格柵、沉沙等處理設備，不設初沉池；A級由吸附池和中間沉淀池組成，B級由曝氣池及二沉池組成；A級與B級各自擁有獨立的污泥回流系統(tǒng)，每級能夠培育出各自獨特的、適合本級水質特征的微生物種群。A級以高負荷或超高負荷運行，曝氣停留

9、時間在24h，污泥泥齡1520d。該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷能力，在歐洲有廣泛的應用。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟實力進行分期建設。結合BOD處理效果以及建廠難度和資金投入之后決定選擇最為成熟歷史悠久的傳統(tǒng)推流式活性污泥法。四.工藝流程圖 第三章 污水處理廠構筑物計算3.1污水泵房的工藝流程：3.1.1泵前格柵設計計算：3.11.1泵前格柵設計中取四組格柵，N=4組，每組格柵單獨設置，安裝角度=60°3.1.12格柵間隙數(shù)： 式中：n格柵柵條間隙數(shù)（個）；Q設計流量2.26（m3/s）；N設計的格柵組數(shù)4（組）； h格柵柵前水深1.0（m）； b格柵柵條間隙0.02（m）；v格柵過柵

10、流速0.8（m/s）； 格柵傾角60（°）。3.1.1.3格柵槽寬度：B=S(n1)+bn =0.01×（33-1）0.02×33=0.98m式中：B格柵槽寬度（m）S每根格柵條的寬度0.01（m），柵條采用直徑為10mm的圓鋼。3.1.1.4進水渠道漸寬部分長式中： l1進水渠道漸寬部分的長度（m）；B1進水明渠寬度，取0.65（m）；1漸寬處角度（°），一般采用10-30°，取1=20°3.1.1.5出水渠道漸窄部分的長度： 3.1.1.6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=1.672.42，取

11、=1.79；k格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用k=3。 3.1.1.7柵后明渠的總高度：H=h+h1+h2 =1.0+0.06+0.3=1.36m式中：H柵后明渠的總高度(m)； h2明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m，取h2=0.30m3.1.1.8柵槽總長度： 式中：L格柵槽總長度（m）； H1柵前明渠的深度（m），設計中H1=1.0+0.3=1.30m3.1.1.9每日柵渣量計算： 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0.04-0.06m3/103m3污水，取W1=0.04。W=1.5m3/d > 0.

12、2m3/d。采用機械除渣, 無軸輸送機輸送柵渣本設計采用自灌式水泵，自灌式水泵多用于常年運轉的污水泵站，其優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。由于自灌式啟動，故采用集水池與機器間合建。3.1.2選泵設計計算3.1.2.1選泵前揚程估算：格柵前水面標高=進水管液面標高=24.1格柵后水面標高=集水池最高水位標高=格柵前水面標高-格柵壓力損失污水流經(jīng)格柵的壓力損失按0.1m估算，則：格柵后水面標高=24集水池有效水深取2.0m，則：集水池最低水位標高=24-2=22.00m水泵凈揚程HST=出水井水面標高-集水池最低水位標高=29.08-22=7.08水泵吸、壓水管路（含至出水井管路）的總壓力損失估算

13、為2.0mH2O；則水泵揚程H=7.08+2=9.08m。3.1.2.2水泵機組的選擇：選擇五臺水泵，四用一備，則： 型號數(shù)量轉速水泵效率電動機功率400WL2200-124用，1備735r/min80%90KW3.1.2.3.泵站的平面布置：（1）吸水管路布置：為了保證良好的吸水條件，每臺水泵設單獨的吸水管，每條吸水管的設計流量均為2031.3m3/h，采用DN800鋼管，流速v1=0.85m/s；在吸水管起端設一進水喇叭口，其直徑為DN1200，吸水管路上設90°彎頭2個，電動閘閥1個，偏心漸縮管1個，揚程計算如下：吸水管路水頭損失為：h=h1+h2=0.393m。（2）壓水管路

14、布置：每條壓水管的設計流量均為2031.3m3/h，采用DN1000鋼管，流速v1=0.85m/s，壓水管路上設同心漸擴管兩個，單向止回閥一個，閘閥一個。出水管路水頭損失計算，選擇一條阻力損失最大的管路作為核算對象，計算泵站內壓水管路水頭損失吸、壓水管路總水頭損失為：h=hAB+hBC+h5=0.534m2.0m； 則水泵所需揚程為：H=0.534+7.08<12,所選水泵揚程為12m，滿足要求。（3）泵座基礎設計：泵基礎長度 取1.4m泵基礎的寬度 取1.5m 3.1.2.4集水池設計計算：（1）集水池容積計算：集水池的容積按1臺泵min的流量計算，則： 則集水池的面積： 按照滿足水泵

15、間布置要求計算容積：水泵間長度：水泵間長度是指水泵間兩墻軸間的距離。根據(jù)主機組臺數(shù)、布置形式、機組間距、邊機組段長度等因素確定，應滿足機組吊運和泵房內交通的要求，用下式表述：L 泵房長度（mm）；l0 主機組基礎的長度（mm）；l1 主機組基礎間距（mm）；L1主機組基礎到墻壁之間的距離（mm）n 主機組臺數(shù)。計算中取L1=5m，l0=1.5m，l1=2m，n=5，則L=25.5m。 水泵間跨度：水泵間的跨度是水泵間進出水側（或柱）軸線之間的距離，應根據(jù)水泵、閥門、所配的其他管件尺寸，并滿足安裝、檢修及運行維護通道或交通道布置的要求而定。即： （3-24）B 水泵間跨度（mm）；b1、b8 軸

16、線之間的墻壁厚度（mm）；b2 水平管長，根據(jù)管道檢修空間而定，一般不小于300mm；b3 偏心漸縮管長度（mm）；b0 水泵長度（mm）；b4 同心漸擴管長度（mm）；b5 水平接管長度，根據(jù)閘閥的長度及閘閥、管道檢修需要而定（mm）；b6 閘閥長度（mm）；b7 交通道寬度（mm）。計算中取b0=1710mm，b1=400mm，b2=1000mm，b3=1050mm，b4=2500mm，b5=1000mm， b6=2054mm，b7=2000mm，b8=400mm，則B=12.114m。 根據(jù)水泵間長度L=25.5m及水泵間的跨度B=12.114m確定泵站長為24m，水泵間寬為13m。根據(jù)

17、水量可以確定集水池寬為b=110/24=4.58m，設計中取b=13m則集水池面積為312m2（2）集水池最高水位=進水管內水面標高-格柵水頭損失=24.06-0.06=24.00m；（3）集水池最低水位=集水池最高水位-有效水深=24-2 =22m；（4）集水池池底坡度為0.05，坡向吸水坑，吸水坑深度1.00m，上底寬2.5m，下底寬1.5m。（5）泵房形式采用矩形，長24m，寬13m,高15m.3.2、細格柵設計中取四組格柵，N=4組，每組格柵與沉砂池合建，安裝角度=60°，設 計流量為2.26m3/s。3.2.1格柵間隙數(shù)： （4-1）式中：n格柵柵條間隙數(shù)（個）；Q設計流量

18、（m3/s）；格柵傾角（°）；N設計的格柵組數(shù)（組）； b格柵柵條間隙（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=0.9 m/s，b=0.01m ，=60°，N=4，Q=2.26 m3/s，則 計算得到n=74個3.2.2格柵槽寬度： B=S(n1)+bn=0.01(74-1)+0.01*74=1.47(m) 式中B格柵槽寬度（m）；S每根格柵條的寬度（m）。設計中取S=0.010m，則計算得B=2.93m。3.2.3通過格柵的水頭損失： h1水頭損失（m）； 格柵條的阻力系數(shù)，圓形柵條=1.79 k格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系

19、數(shù)，一般采用k=3。 3.2.4柵后明渠的總高度：H=h+h1+h2 =0.8+0.19+0.3=1.29m （3-6） H柵后明渠的總高度(m)； h2明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m，設計中取h2=0.30m3.2.5格柵部分總長度： 式中： l1進水渠道漸寬部分的長度（m）；l2出水渠道漸窄部分的長度：B1進水明渠寬度，取0.65（m）；L格柵部分總長度（m）；1漸寬處角度（°），一般采用10-30°，取1=20° H1格柵明渠的深度（m）。 3.2.6每日柵渣量計算： W每日柵渣量（m3/d）；W1每日每103m3污水的柵渣量（m3/103m3污水

20、），一般采用0.04-0.06m3/103m設計中取W1 =0.06m3/103m3污水，細格柵采用人工3.2.7進水與出水渠道：城市污水通過DN1600mm的管道送入進水渠道，格柵的進水渠道與格柵槽相連，格柵與沉砂池合建一起，格柵出水直接進入沉砂池，進水渠道寬度B1 =B=1.6m，渠道水深h1=h=0.8m。3.3、沉砂池及其設計：沉砂池按照運行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。設計中采用4組平流沉砂池，沉砂池設4組，N=4組，平均設計流量為1.74m3/s，每組流量0.435 m3/s，最大平均流量為2.26 m3/s，每組流量0.565 m3/s3.

21、3.1沉砂池長度：L=vt=0.25x40=10m式中： L沉砂池的長度（m）；v設計流量時的流速（m/s），一般采用0.15-0.30m/s,取0.25 m/s； t設計流量時的流過時間（s），一般采用3060s，取40s。3.3.2水流過水斷面積： 3.3.3沉砂池寬度(每組沉砂池設兩格)： 式中：h2沉砂池有效水深（m），一般采用0.25-1m,取h2=0.8m。3.3.4沉砂室所需容積： 式中：X城市污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30m3/106m3污水； T清除沉砂的間隔時間（d），一般取1-2d,取T=2d。3.3.5每個沉砂斗容積： 式中：n沉砂斗個數(shù)（個）,設計中

22、取每一個分格有1個沉砂斗，共有n=1×2×4=8個沉砂斗3.3.6沉砂斗高度：沉砂斗高度應能滿足沉砂斗儲存沉砂的要求，沉砂斗的傾角>60°。校核沉砂斗角度tg=3.47，=73.9°>60°3.3.7沉砂室高度 式中:H沉砂池總高度（m）；H1沉砂池超高（m），一般采用0.30.5m,取0.3。3.3.8驗算最小流速式中，Vmin最小流速（m/s），一般采用v0.15m/s； 最小流量（），一般采用0.75；沉砂池格數(shù)（個），最小流量時取1； 最小流量時的過水斷面面積（）。3.3.9進水渠道格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉

23、砂池的進水渠道，然后向兩側配水進入進水渠道，污水在渠道內的流速為：式中，V1進水渠道水流流速（m/s）； B1進水渠道寬度（m）,取1.0m；H1進水渠道水深（m）,取0.8m。3.3.10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水位標高恒定，堰上水頭為：式中，H1堰上水頭（m）； m流量系數(shù)，一般采用0.40.5,取0.4； b2堰寬（m），等于沉砂池寬度。出水堰自由跌落0.10.15m后進入出水槽，出水槽寬1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.62m/s，出水流入出水管道。出水管道采用鋼管，管徑DN1200。 3.3.11排砂管道 采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN

24、200。平流式沉砂池平面布置圖如下：3.4.初沉池及其設計：初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%55%，去除BOD20%30%。初次沉淀池按照運行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。設計中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水在沉淀池內水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進水裝置、出水裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置組成。沉淀池設四組，N=4組，每組設計流量Q=0.565m3/s。3.4.1沉淀池表面積： Q每組

25、設計流量 A沉淀池表面積（m2）；q表面負荷（m3/m2·h），一般采用1.5-3.0m3/m2·h。設計中取q=23.4.2沉淀部分有效水深：t沉淀時間(h)，一般采用1.0-2.0h。設計中取t=1.5h3.4.3沉淀部分有效容積：3.4.4沉淀池長度：v 設計流量時的水平流速(mm/s),取5mm/s。3.4.5沉淀池寬度：B=A/L=1017/27=37.7(m)3.4.6沉淀池格數(shù)：=37.7/5.4=7， b 沉淀池分格的每格寬度（m）。設計中取b=5.4m3.4.7校核長寬比及長深比：長寬比:L/b=27/5.4=5，滿足4-5之間要求。長深比:L/h2=27

26、/3=9 ，滿足8-12之間的要求。3.4.8污泥部分所需容積： Q設計流量（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)； 污泥容重（t/m3），約為1； p0污泥含水率（%）。設計中取每次排泥間隔時間T=1d，污泥含水率P0=95%，沉淀池的沉淀效率=50%，出水懸浮物濃度C2=100%50%×C1=0.5×210=105mg/L3.4.9每格沉淀池污泥部分所需容積： 3.4.10污泥斗容積：=4.24(5.42+5.4*0.2+0.22)=45.37（m2）h4”=(5.4-

27、0.5)/2tg60=4.24(m) a沉淀池污泥斗上口邊長（m），a=5.4m； a1沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.4-0.5m，取a1=0.5m； h4”污泥斗高度（m）。， 得到V1+V2=45.37+19.63=65m2>11.31 m2,滿足要求3.4.11沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.3+4.46=8.06(m)h1沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5，取h1=0.5m；h3緩沖層高度（m），一般采用0.3m ，取h3=0.3m；h4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，得h4=h4+h4=4.46

28、m3.4.12進水配水井：沉淀池分為四組，每組分為7格，每組沉淀池進水端設進水配水井，污水在配水井內平均分配，然后流進每組沉淀池。配水井內中心管直徑： （4-27） V2配水井內中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s。設計中取v2=0.7m/s，得到D=1.91m。配水井直徑： （4-28） V3配水井內污水流速（m/s），一般取v=0.2-0.4m/s。設計中取v3=0.3m/s，得到D3=3.48m。3.4.13進水渠道：沉淀池分為四組，每組沉淀池進水端設進水渠道，配水井接出的DN800進水管從進水渠道中部匯入，污水沿進水渠道向兩側流動，通過穿孔花墻流入沉淀池。進水渠道寬0.5

29、m，有效水深1.2m，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： （4-29） v2穿孔花墻過孔流速（m/s），一般采用0.05-0.15m/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=0.4m，n1=49個，得到v2=0.13m/s。3.4.14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，堰上水深H為： （4-30） m0流量系數(shù)，一般采用0.45； b出水堰寬度（m）； H出水堰頂水深（m）。設計中取m0=0.45，b=4.8m，得到H=0.038m。3.4.15

30、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。 （4-31） v3出水渠道水流流速（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），一般采用0.5-2.0。設計中取B3=1.5m，H3=0.8m，得到v3=0.41m/s>0.4m/s。出水管道采用鋼管，管徑DN=800mm，管內流速為v=1.0m/s,水力坡降i=1.0。3.4.16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0.5m， 擋板高出水面0.3m, 伸入水下1.0m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設一個浮

31、渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。3.4.17排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管直徑DN200mm，排泥時間t4=30min，排泥管流速v4=0.5m/s，排泥管伸入污泥斗底部。3.4.18刮泥裝置：沉淀池采用行車式刮泥機，刮泥機設于池頂，刮板伸入池底，刮泥機行走時將污泥推入污泥斗內。平流沉淀池剖面如下圖：平流沉淀池剖面圖3.5、曝氣池污水處理程度的計算污水經(jīng)過一級處理后會處理掉一部分的懸浮物（）和，處理程度按Error! Reference source not found.取值。處理級別處理方法主要工藝處理效果一級沉淀法沉淀（自然沉淀）二級生物膜法初次沉淀、生物膜反應、二次沉淀活性污泥法初次

32、沉淀、活性污泥反應、二次沉淀表1 處理廠的處理效果設一級處理對BOD5的去除率為25%則進入曝氣池中污水的濃度：Sa=Syx(1-25%)=210x(1-25%)=157.5mg/L因為要使出水水質達到一級B標準，所以：去除的BOD濃度為：Sr=Sa-Sg=157.5-20=137.5mg/L=0.1375g/L污水的處理程度3.5.1曝氣池的計算與各部位尺寸的確定 曝氣池按-污泥負荷法計算 3.5.1.1-污泥負荷率的確定 擬定采用的污泥負荷率為0.3校核： 式中，K2取0.02(介于0.01680.0281之間)，   f取0.75(介于0

33、.70.8之間)， 代入，有所以，污泥負荷率按0.3計算 3.5.1.2確定混合液污泥濃度X 根據(jù)已確定的sN值，查相關資料得SVI值為100-120，取值120。 X值按下式計算  式中 R-污泥回流比，取50%  g r-是考慮污泥在二次沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關系數(shù)，一般取值1.2左右 代入數(shù)值得 3.5.1.2確定曝氣池容積  式中V-曝氣池容積m3   S0-原污水的BOD5值,mg/LX-曝氣池內混合液懸浮固體濃度,(MLSS)mg/L

34、 代入數(shù)值得3.5.1.3曝氣池各部分尺寸確定設4組曝氣池，則每組容積為： 池深取5m，則各組曝氣池的面積F為： 池寬:B=1.5H=7.5m 池長： ，符合要求。本設計設4組5廊道曝氣池，在曝氣池進水端和出水端設橫向配水渠道，在兩池中間設配水渠道與橫向配水渠相連，污水與二沉池回流污泥從第一廊道進入曝氣池。曝氣池平面圖如圖設五廊道式曝氣池：廊道長：取超高為，則池總高度為：在曝氣池面對初沉池和二沉淀池的一側，各設橫向配水渠道，并在池中部設縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接，在兩側橫向配水渠道上設進水口，每組曝氣池共有3個進水口。 在面對初沉池的一側，在每組曝氣池的一端，廊道

35、進水口處設回流污泥井，井內設污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內，由此通過空氣提升器回流曝氣池。 如圖：3.5.2曝氣系統(tǒng)的計算與設計 本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)。3.5.2.1需氧量計算(1)曝氣池需氧量的計算   式中，a-活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計,查表取a=0.5   b'- 活性污泥微生物通過內源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計，查表取'b=0.15 -被

36、降解的有機污染物量（mg/L）。 Xv-單位曝氣池容積內的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3 代入數(shù)值得   (2)去除每kgBOD的需氧量  3.5.2.2供氣量計算采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設于距地面0.2m處，淹沒水深為4.0m，計算溫度定位.查表得水中飽和溶解氧值為，(1)空氣擴散器出口的絕對壓力： (2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比按下式計算，即=´ 式中EA空氣擴散器的氧轉移效率，對網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，取12%(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）按下式計算，即：按最不利

37、溫度來計， (4) 換算成在條件下脫氧清水的充氧量: (5)曝氣池平均時供氧量計算： (6)去除每的供氣量： (8)每污水供氣量為： (9)本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍計算，污泥回流比R取值50%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為8x50%x=32500總需氣量為：55426.67+32500=87926.673.5.2.3鼓風機的選定 空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底0.2m處，因此，鼓風機所需壓力為 P=(5.5-0.2+1)x9.8=61.74kpa´+= 鼓風機供氣量: 5

38、5426.67+30500=85926.67=1432.11m3/min  根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用3.6二沉池輻流式沉淀池輻流式沉淀池一般采用對稱布置，有圓形和正方形。主要由進水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。按進出水的形式可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種類型，其中，中心進水周邊出水輻流式沉淀池應用最廣。周邊進水可以降低進水時的流速，避免進水沖擊池底沉泥，提高池的容積利用系數(shù)。這類沉淀池多用于二次沉淀池。本設計中采用機械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進水采用中心進水周邊出水。3.6.1設計原則設計參數(shù)1，沉淀池的設計數(shù)據(jù)宜按下表

39、的規(guī)定取值4-4 沉淀池的設計數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀時間表面水力負荷每人每日污泥量污泥含水率固體負荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不應小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.Om。 4、當采用污泥斗排泥時，每個污泥斗均應設單獨的閘閥和排泥管。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60°，圓斗宜為55°。 5、活性污泥法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按不大于2h的污泥量計算，并應有連續(xù)排泥措施；生物膜法處理后的二次沉淀池污泥區(qū)容積，宜按4h的污泥量計算。 6、排泥管的直徑不應小于200mm。 7、當采用靜水壓力排泥時，二次沉淀池的靜水頭，生物

40、膜法處理后不應小于1.2m，活性污泥法處理池后不應小于0.9m。 8、二次沉淀池的出水堰最大負荷不宜大于1.7L(s·m)。 9、沉淀池應設置浮渣的撇除、輸送和處置設施。 10、水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m。11、宜采用機械排泥，排泥機械旋轉速度宜為13rh，刮泥板的外緣線速度不宜大于3mmin。當水池直徑(或正方形的一邊)較小時也可采用多斗排泥。12、緩沖層高度，非機械排泥時宜為0.5m；機械排泥時，應根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 3.6.2設計計算設計中選擇四組輻流沉淀池

41、，每組設計流量為0.565。3.6.21沉淀池表面積式中 污水最大時流量，； 表面負荷，?。?沉淀池個數(shù)，取4組。池子直徑： 取42m3.6.22實際水面面積實際負荷,符合要求3.6.2.3沉淀池有效水深式中 沉淀時間，取2.5h。m徑深比為： 在6至12之間，符合要求3.6.2.4污泥部分所需容積：采用間歇排泥，設計中取兩次排泥的時間間隔為3.6.2.5污泥斗計算式中 污泥斗上部半徑，； 污泥斗下部半徑，； 傾角，一般為60°；設計中取 =，=。 污泥斗體積計算：3.6.2.6污泥斗以上圓錐體部分污泥容積設計中采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，池底坡度為0.05污泥斗以上圓錐體部分體積：則

42、還需要的圓柱部分的體積：高度為： 3.6.2.7沉淀池總高度 設計中取超高，緩沖層高度h2=0.2m3.6.3進出水系統(tǒng)計算 3.6.3.1.進水部分設計輻流式沉淀池中心處設中心管，污水從池底的進水管進入中心管，通過中心管壁的開孔流入池中央，中心管處用穿孔整流板圍成流入?yún)^(qū)，使污水均勻流動，污水曝氣池出水并接DN1600的鑄鐵管進入配水井，從配水井接DN1000的鑄鐵管，在二沉池前接閥門，后接DN1000的二沉池入流管。采用中心進水，中心管采用鑄鐵管，出水端用漸擴管，為了配水均勻，沿套管周圍設一系列潛孔，并在套管外設穩(wěn)流罩。設計流量8125，則單池設計污水流量：Q單=Q/4=2.26/4=0.5

43、3 m3/s當回流比為100時，單池進水管設計流量為：Q進 =(1+R)Q單=(1+1.0)×0.56=1.06m3/s 取中心管流速為，則過水斷面積為：f=Q進/v=1.06/1.0=1.06m2設10個導流孔，則單孔面積為設孔寬為0.2 m，則孔高為孔斷面尺寸為：0.2m×0.53m設孔間距為0.25 m，則中心管內徑為： 設管壁厚為0.15 m，則中心管外徑為：進水管與中心孔水頭損失均按回流比為100的最不利情況計算，進水管水頭損失為：查給水排水設計手冊第一冊673、408頁得1.05，1000，0.558則： 中心孔頭水頭損失，查第一冊678頁得，則: 則進水部分水

44、頭損失為穩(wěn)流罩設計：筒中流速一般為，取。穩(wěn)流筒過流面積： f=Q進/v3=1.06/0.03=35.33m2穩(wěn)流筒直徑為： 并設置罩高為3.6.3.2出水部分設計 每池所需堰長L=1000Q設/nq=1000×2.26/4/1.6=331.25m且有故采用雙側集水。 出水溢流堰的設計（采用出水三角堰90°）采用等腰直角三角形薄壁堰，取堰高0.08，堰寬0.16，堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）0.04，堰上水寬為0.08。每池出水堰長： 實際堰負荷：實際堰個數(shù)為：個，取為1692個，共需6768個。每個三角堰的流量 為：出水堰水頭損失：過堰水深： =0.035m考慮

45、自由跌水水頭損失0.15 m，則出水堰總水頭損失為：出水槽的接管與二沉池集水井相連。 環(huán)形集水槽設計采用雙側集水環(huán)形集水槽計算。設出水槽外壁距離池壁0.4，槽0.8，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8 m，每池都雙側集水，則出水堰流量：Q單=Q設/4=2.26/4=0.53m3/s取安全系數(shù)為，則集水槽設計流量Q單=1.5×0.53=0.795m3/s取槽內流速為v=0.6 m/s，則槽內終點水深： 槽內起點水深為：，其中，則,取設過水斷面積： A=B×h3=0.9×0.70=0.63m2濕周：集水槽水力計算水力半徑：水力坡度：過堰水深為： 考慮跌水水頭

46、損失0.15 m，則二沉池出水水頭損失為：×67.9=0.21m綜合得出二沉池進出水總損失為： 3.6.3.3排泥量計算(1)單池污泥量計算總回流污泥量總剩余污泥因為 其中 衰減系數(shù)，一般取 污泥齡，所以 (為回流污泥濃度；)總污泥量 (2)集泥槽延整個池徑為兩邊集泥，故其設計泥量為集泥槽寬 ??；起點泥深 ?。唤K點泥深 ??；輻流二沉池的刮泥機選用型周邊傳動刮泥機。共4臺。表3-7 型周邊傳動刮泥機的性能及規(guī)格型號池直徑周邊線速推薦池深功率周邊輪中心3.6.4.消毒接觸池設計：設計中采用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設4組，每組3廊道。3.6.4.1消毒接觸池容積： Q單池污水設計流量（

47、m3/s）；t消毒接觸時間（min），一般采用30min。3.6.4.2消毒接觸池表面積：2 h2消毒池有效水深（m）,取3.0m。3.6.4.3消毒接觸池池長：,取38mb消毒池寬度(m),取b=3。校核長寬比：L/b=38/3>10，合乎要求。3.6.4.4消毒接觸池池高：H=h1+h2 h1消毒池超高(m)，一般采用0.3m；設計中取h1=0.3m，計算得H=3.3。3.6.4.5進水部分：每兩個消毒接觸池用一根的進水管，管徑D=1100mm，v=1.0m/s。3.6.4.6混合：采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管。 3.6.4.7出水部分：中間兩個接觸池共用一根出水管，管徑D=1100mm，左右兩個接觸池分別設兩根出水管，管徑D=800mm。3.6.5計量設備污水處理廠中常用的計量設備有巴氏計量槽、薄壁堰、電磁流量計、超聲