排水工程设计说明毕业设计

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书1第三章：污水处理设计3.1 污水处理厂厂址的选择3.1.1 布置原则1）厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于 300m。2）厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少 500m。3）厂址应尽可能的占用农田和不占用良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。4）厂址应尽可能设在城镇和工厂主导风向的下方。5）厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以节约动力消耗。6）厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应、水文地质等条件。8）厂址的选择应结合城镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。3.1.2 本设计污水处理厂布置根据城市的布置形式，在城市的北侧有较密集的城市居住区，而在城市的南侧，则较为空旷，所以污水处理厂初定在城市的南侧。根据城市河流的流向考虑，污水处理厂设在受纳水体的下游，在本设计中，因为在河流的中下游有水源保护地，所以，污水处理厂应尽量远离水源保护地，所以设在河流的最下游。同时，因为城市的主导风向为西北风，所以能够满足在夏季下风向的要求。在满足以上条件后，根据地形，地质，交通和水电供应等因素考虑，结合远期规划，设定污水处理厂，见污水管网布置图。3.2 污水处理厂处理工艺流程选择污水处理厂的工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求，而构筑物的选型是根据处理构筑物形式的选择，以达到各构筑物处理的最佳效果。污水受纳水体有一定的自净能力，可以根据水体的自净能力来确定污水处理程内蒙古工业大学本科毕业设计说明书2度，考虑水体的自净功能可以提高经济效果，但是考虑到污水可能受到污染，而使水体遭到破坏，根据污水量不是很大，水体上游排污和远期考虑，所以，本设计中对水体的自净效果不予以考虑。城市污水在进入受纳水体时，处理程度达到国家一级 B 处理标准。对城市生活和生产污水采用何种处理流程，还需要根据污水的水质，水量，回收其中含有的有用物质的可能性和经济性，排放标准和水体的具体规定，并通过调查和经济比较后决定。 剩 余 污 泥回 流 污 泥污 泥 脱 水 污 泥 消 化 池 贮 泥 池 污 泥 浓 缩 池出 水计 量 设 备消 毒 接 触 池进 水 辐 流 二 沉 池A-O工 艺 生 物 处 理 池平 流 初 沉 池涡 流 沉 沙 池泵 房 及 格 栅工艺流程简图目前，国内外大中小型污水处理厂一般均采用活性污泥法，随着污水处理技术的发展，活性污泥法已由传统型发展为改良型，用于城市污水处理较成熟的方法有：AB 法、氧化沟法、A 2/O 法、SBR 活性污泥法。AB 法对于城市污水含有大量工业废水的情况，可以达到较高的处理要求，其处理效率高，出水水质好，抗冲击负荷和抗毒能力强，运行管理方便，但其脱氮除磷的效果差，故不采用 AB 法。氧化沟工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。运行稳定，处理效果好，氧化沟的 BOD 平均处理水平可达 95%左右。氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为 2030d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，除磷效果较差。规模较小的情况下，氧化沟的基建投资更省。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书3SBR 是传统活性污泥法的一种变形，处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强，耐冲击负荷。SBR 在运行操作过程中，可以通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。但是脱氮除磷的效果很差。A2/O 法，即厌氧缺氧好氧工艺，是 70 年代从国外引进的一种污水处理技术。目前，在我国的城市污水处理中已得到了广泛的应用，其主要特点是：该工艺能同时去除水中含碳有机物、BOD、氮、磷等有机物，处理出水水质好，出水氮磷含量低，与其他工艺相比，该工艺的脱氮除磷效果显著，能有效地控制水体富营养化。曝气设备可采用微孔曝气器，充氧的动力效率可大大提高，节省曝气动力费用，运行费用低，如广州大坦河污水处理厂、保定市污水处理厂以及太原、大连均采用了 A2/O 法。城市污水一般以污水中的 BOD 物质列为主要去除对象，本设计中还应该考虑到脱氮和除磷的效果，因此，处理核心为二级生物处理，采用 A2/O 工艺作为为生物处理法。3.3 设计流量及设计人口数计算3.3.1 城市居住区每天污水平均流量（31）工QNq1式中 各居住区平均污水量（L/s）；Q居住区生活污水量标准（L/人d）；1qN 居住区规划设计人口数（人）。=4800000.125+(3100+1800+1310)=600000+6210=66210m3 /s= 694.44+71.88=766.32L/s3.3.2 设计秒流量居民生活污水设计流量 Q 计算表 31 生活污水量总变化系数 KZ污水平均日流量 5 15 40 70 100 200 500 1000总变化系数 KZ 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3注：1) 当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得；内蒙古工业大学本科毕业设计说明书42)当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。表 3-1 中所列总变化系数取值范围为 1.3-2.3，可按下式计算：5 中规定城市二级污水处理厂一级 B 标准，总出水口处的 SS 浓度为 20 mg/LE1=（380.94-20)/380.94=94.75计算 SS 处理程度：从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂 SS 的处理程度为 94.75.2）污水的 BOD5 处理程度计算：根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算内蒙古工业大学本科毕业设计说明书7E2=(L-LeBOD5)/L （311）E2BOD 5 的处理程度（） ；L进水的 BOD5 浓度（mg/L） 。E2=(267.31-30)/267.31=88.8按二级生物处理后的水质排放标准计算 BOD5 处理程度：根据国家 中规定城市二级污水处理厂一级 B 标准，总出水口处的 BOD5 浓度为 20 mg/LE2=（267.31-20)/267.31=92.52计算 BOD5 处理程度：从以上两种计算方法比较得出，第一种方法处理稳定性高，且满足出水设计要求，所以，本设计采用第一种处理方法，处理程度为 88.8。3）污水的 COD 处理程度计算：根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算E3=(C-CeCOD)/C （312）E3COD 的处理程度（） ；C进水的 COD 浓度（mg/L） 。E3=(365.14-120)/365.14=67.14按二级生物处理后的水质排放标准计算 COD 处理程度：根据国家 中规定城市二级污水处理厂一级 B 标准，总出水口处的 COD 浓度为 60 mg/L。E3=（365.14-60)/365.14=83.57计算 COD 处理程度：从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂 COD 的处理程度为 83.57.4）污水的氨氮处理程度计算：根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算E4=(C-Ce)/C （313）E4氨氮的处理程度（） ；C进水的氨氮浓度（mg/L） ； Ce处理后污水允许排放的氨氮浓度（mg/L） 。E4=(27.49-9)/27.49=67.26按二级生物处理后的水质排放标准计算氨氮处理程度：根据国家 中规定城市二级污水处理厂一级 B 标准，总内蒙古工业大学本科毕业设计说明书8出水口处的氨氮浓度为 8 mg/L。E4=（27.49-8)/27.49=70.9计算氨氮处理程度从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂氨氮的处理程度为 70.9。5）污水的磷酸盐处理程度计算：根据国家 中规定城市二级污水处理厂一级 B 标准，总出水口处的磷酸盐浓度为 1 mg/L。E5=(C-Ce)/C （314）E5磷酸盐的处理程度（） ；C进水的磷酸盐浓度（mg/L） ； Ce处理后污水允许排放的磷酸盐浓度（mg/L） 。E5=(4.36-1)/4.36=77.33.4 污水的一级处理设计3.4.1 格栅的设计计算在污水处理系统(水泵前) ，需设置格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅(50-100mm)、中格栅(16 40mm)、细格栅(310mm) 三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。污水处理系统前格栅栅条净间隙，应符合：人工清除：25100mm；机械清除：16100mm；最大间隙：100mm。污水处理厂可设置中、细两道格栅，大型污水处理厂亦可设置粗、中、细三道格栅。栅渣量与地区的特点，格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙 1625mm:0.10-0.05m 3 栅渣/103m3 污水；格栅间隙 3050mm：003-0.01m 3 栅渣l0 3m3 污水。栅渣的含水率一般为 80，密度约为 960kg/m3。在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于 0.2m3)一般采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。机械格栅不宜少于 2 台，如为 1 台时，应设人工清除格栅备用。过栅流速一般采用 0.61.0m/s.格栅前渠道内的水流速度，一般采用 0.40.9/s。格栅倾角，一般采用 45。 75 。 。人工清除的格栅倾角小时，较内蒙古工业大学本科毕业设计说明书9省力，但占地多。通过格栅的水头损失，一般采用 0.080.15m。表 32 栅条断面形状及尺寸格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5。工作台上应有安全和冲洗设施。格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。工作台正面过道宽度：人工清除：不应小于 1.2m，机械清除；不应小于 1.5m。机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。设计格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风措施。格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修、栅渣的日常清除。格栅的栅条断面形状，可按表 32 选用。在本设计中，采用泵前中格栅，泵后细格栅结合的方式布置，格栅均为平面格栅。考虑到安全和维修及清理方便，格栅采用 2 组，每组单独设置，采用机械除渣的方法清除栅渣。设计流量结合远期规划考虑采用 10 万 m3/d 设计计算,也就是1160L/s=1.16 m3/s。1.泵前中格栅计算：1)设计中选择二组格栅，N=2 组，则每组格栅的设计流量为 0.58 m3/s。格栅间隙数： （315）NbhvQnsi式中 n格栅条间隙数（个） ；Q设计流量（m 3/s） ；格栅倾角（ 。 ） ；N设计的格栅组数（组） ；内蒙古工业大学本科毕业设计说明书10b格栅条间隙（m） ；h栅前水深（m） ；v格栅过栅流速（m/s） ；设计中取 60 。 h=0.8m v=0.8m/s b=0.02m个430128.95.802.6sin52)格栅槽宽度：B=S(n-1)+bn （316）式中 B格栅槽宽度（m） ；S 每根格栅条的宽度（ m） ，本设计中采用的栅条是图 2 中迎水面为半圆型的巨型栅条。采用这种栅条可以减少水力损失，并可以提高出渣效果。本设计中 S0.01m。B0.01（431）430.02=1.28m1) 进水渠道渐宽部分的长度：（317）11tan2Bl式中 l1进水渠道渐宽部分的长度（m） ；B1进水明渠宽度，本设计根据进水总干管直径确定为 1.1m；1渐宽处角度（） ；根据给排水设计规范一般采用 1030，本设计中采用 20；m 25.0tan28.1l4)出水渠道渐窄部分的长度：（318）22tanBl式中 l2出水渠道渐宽部分的长度（m） ；B2出水明渠宽度，本设计根据水量，定为 1.1m；2渐宽处角度（） ；根据给排水设计规范一般采用 1030，本设计中采用 20；m25.0tan18.2l内蒙古工业大学本科毕业设计说明书115)通过格栅的水头损失：（319）sin2)(3/41gvbSkh式中 h1水头损失（m） ；格栅条的阻力系数，查设计手册可知 1.83； k格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用 k3；0.093m60sin8.92)0.1(833/41h6)栅后明渠的总高度：H = h + h1 + h2 （320）式中 H栅后明渠总高度（m） ；h2明渠超高（m） ，一般采用 0.3 0.5m，本设计中采用 0.4m；H = 0.8 + 0.093 + 0.4 = 1.293m7)格栅槽总长度：（321）tan0.15121HlL式中 L格栅槽总长度（m） ；H1格栅明渠的深度（m） ；0.5、1.0设计常数；mL7.260tan48.15.0208)每日栅渣量：（322）1WQ式中 W 每日栅渣量（ m3/d） ；W1每日每 103 m3 污水的栅渣量， （ m3/103 m3 污水） ，根据设计规范可以取 0.040.06 m3/103 m3 污水。本设计根据水量取0.050.040.06 m 3/103 m3 污水。m3/d0.2 m 3/d。51.210.5864根据以上对栅渣量的计算，采取机械除渣。机械除渣采用 HGS 型回转式弧形格栅除污机。HGS 型回转式弧形格栅除污机适用于浅渠槽的拦污。属中细格栅除污设内蒙古工业大学本科毕业设计说明书12备。结构及特点 HGS 型回转式弧形格栅除污机由驱动装置、栅条组、传动轴、耙板、旋转耙臂、做渣装置等组成。其耙制成金属型，也可制成尼龙刷。特点是转臂转动灵活，结构简单。安装维修方便，水下无传动件，使用寿命长。规格按下表选用。表 33 HGS 型回转式弧形格栅除污机性能规格9）中格栅进水管道为 DN1200mm 的钢管，出水管道为也 DN1200mm 的钢管。中格栅详细图见泵房格栅设计图。2.中格栅和细格栅间设有污水泵，在中格栅和水泵间设有集水池，水泵和集水池部分的计算详见泵房设计。3.水泵后不设置集水池，水经由水泵出水渠道，直接进入到细格栅的进水渠道。泵后细格栅计算：1)设计中选择二组格栅，N=2 组，则每组格栅的设计流量为 0.58 m3/s。格栅间隙数： （323）NbhvQnsi式中 n格栅条间隙数（个） ；Q设计流量（m 3/s） ；格栅倾角（） ；N设计的格栅组数（组） ；b格栅条间隙（m） ；h栅前水深（m） ；v格栅过栅流速（m/s） ；设计中取 60 。 h=0.8m v=0.9m/s b=0.005m个15036.098.05.6sin8n2)格栅槽宽度：内蒙古工业大学本科毕业设计说明书13B=S(n-1)+bn （324）式中 B格栅槽宽度（m） ；S 每根格栅条的宽度（ m） ，本设计中采用的栅条是图 2 中迎水面为半圆型的巨型栅条。采用这种栅条可以减少水力损失，并可以提高出渣效果。本设计中 S0.005m。B0.005（1501）1500.005=1.495m3)进水渠道渐宽部分的长度：（325）11tan2Bl式中 l1进水渠道渐宽部分的长度（m） ；B1进水明渠宽度，本设计根据水泵出水渠道确定为 1.1m；1渐宽处角度（） ；根据给排水设计规范一般采用 1030，本设计中采用 20；m 54.02tan49.1l4)出水渠道渐窄部分的长度：（326）22tanBl式中 l2出水渠道渐宽部分的长度（m） ；B2出水明渠宽度，本设计根据水量，定为 1.1m；2渐宽处角度（） ；根据给排水设计规范一般采用 1030，本设计中采用 20；m41.02tan495.12l5)通过格栅的水头损失：（327）si)(23/41gvbSkh式中 h1水头损失（m） ；格栅条的阻力系数，查设计手册可知 1.83； k格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用 k3；0.23m60sin8.92)05.(8313/4h内蒙古工业大学本科毕业设计说明书146)栅后明渠的总高度：H = h + h1 + h2 （328）式中 H栅后明渠总高度（m） ；h2明渠超高（m） ，一般采用 0.3 0.5m，本设计中采用 0.3m；H = 0.8 + 0.23 + 0.3 = 1.33m7)格栅槽总长度：（329）tan0.15121HlL式中 L格栅槽总长度（m） ；H1格栅明渠的深度（m） ；0.5、1.0设计常数；mL09.36tan8.015.40. 8)每日栅渣量：（330）10WQ式中 W 每日栅渣量（ m3/d） ；W1每日每 103 m3 污水的栅渣量， （ m3/103 m3 污水） ，根据设计规范可以取 0.040.06 m3/103 m3 污水。本设计根据水量取 0.04 m3/103 m3 污水。m3/d0.2 m 3/d。01.2104.5864根据以上对栅渣量的计算，采取机械除渣。除渣设备同中格栅。除渣后残渣外运，按固体废物处理。9）细格栅进水管道为 DN1200mm 的钢管，出水管道为 DN1200mm 的钢管。细格栅详见泵房格栅布置图。3.4.2 涡流沉沙池的设计计算沉沙池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒，石子，煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒的物质在输水管道内的沉积，并可以减少初沉池的污泥量。沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气沉砂池和涡流式沉砂池。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书15由于本设计对污水要进行脱氮除磷，二级生化处理采用了 A2O 工艺，需要厌氧条件，如果采用曝气沉沙，则肯定破坏厌氧环境，不能达到预期的处理效果，所以采用了沉沙效果较好的涡流沉沙池。设计中选用两组涡流式沉沙池，N=2 组，分别与格栅连接，每组沉沙池设计流量为 0.54m3/s。1. 沉沙池表面积： （331）qQA式中 A 沉砂池表面积（m 2） ；Q 设计流量（m 3/s） ；表面负荷（ ） ；一般采用 200 。q)/(2hm )/(23hm设计中取 200 。 324.102658.0A2.沉砂池直径： （332）AD式中 D 沉砂池直径（m） ；m65.314.03.沉砂池高度： （333）tqh2式中 h2沉沙池有效水深；t 停留时间（s）,一般采用 2030s；设计中采用 30s。mh67.13024.沉沙室所需的容积： （334）61084TXQV内蒙古工业大学本科毕业设计说明书16式中 平均流量（m 3/s） ；QX城市污水中的沉沙量 污水，一般采用 30 污水；36310/m36310/mT清除沉沙的间隔时间（d）,一般采用 12d,设计中取 T1d，X 污水。3630/m39.18476.0V5.每个沉沙斗容积：（335）)(242252 rdhd式中 V沉沙斗容积；d沉沙斗上口直径（m） ；h4沉沙斗圆柱体高度（m） ；h5沉沙斗圆锥体高度（m） ；r沉沙斗的下底直径（m） ，一般采用 0.40.6m。根据污水量的考虑本设计中取 h41.8 m h51.0 d1.5 r=0.53222 0.4)5.0.1.(1.328.135.4 mV 6.沉砂池总高度： （336）54321hhH式中 H沉沙池总高度；h1沉沙池超高（m） ，一般采用 0.3-0.5m；h3沉沙池缓冲层高度（m） ，； （337）)45tan(213dDh设计中取 h10.3m m07.1)t.16H80707.进水管渠：格栅的出水通过 DN1200 的管道送入到沉沙池配水点然后经过 DN800 的管道进入进水渠道，然后向两侧配水进入沉沙池，采用进水渠道与涡流式沉沙池成 90 度方向进水的方式进水，进水可以在沉沙池内产生涡流。（338）11hvQB内蒙古工业大学本科毕业设计说明书17式中 Q设计流量（m 3/s） ；B1 进水渠道宽度（m） ；h1进水渠道水深（m） ；v1进水流速(m/s)；一般采用 0.61.2m/s。本设计根据细格栅出水采用 v10.9 m/s h10.8m 。= 0.81m8.0951B8.出水渠道：出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于 270 度，因为这样设计可以增大距离，延长污水在池中流行距离和时间，以达到最好的沉沙效果。（339）22hvQB式中 B2进水渠道宽度（m） ；h2进水渠道水深（m） ；v2进水流速(m/s)；一般采用 0.40.6 v1。本设计根据细格栅出水采用 v20.5 m/s h20.8m 。= 1.45m8.052B9.排沙装置：采用的是空气压缩提升的方式从涡流式沉沙池底部进行空气提升排沙，排沙时间根据污水的含沙量设计为每日一次，每次 1.5 小时，所需的空气量为排沙量的1520 倍。本设计中，因为排沙量不是很大，所以单独设计一台空气压缩机，来提供空气来实现排沙。沉沙池出沙经过晒沙场晒沙，然后外运。沉沙池出水管道为 DN800mm。涡流式沉沙池平面布置图详见沉砂池图。3.4.3 平流初沉池初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物 40%-60%，去除 BOD520%-30%，但是由于初次沉淀池对 BOD 的去除不稳定，所以在初次沉淀池，本设计考虑去除 BOD5。初次沉淀池按照运行方式不同可以分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、内蒙古工业大学本科毕业设计说明书18斜板沉淀池等。本设计根据水量等条件的综合考虑，选用了运行稳定且技术较成熟的平流沉淀池。平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力的作用下沉淀，与污水分离。1. 沉淀池表面积：（340）360qQA式中 A沉淀池表面积（m 2） ；Q设计流量（m 3/s） ；表面负荷（ ） ；一般采用 1.22.5 。q)/(2hm )/(23hm设计中取 2.5 。3285.260A2. 沉淀池部分有效水深：（341）tqh2式中 h2沉淀部分有效水深（m） ；t沉淀时间（h） ，一般采用 1.02.5h。设计中取 2.0h。 mh35.1023. 沉淀池部分有效容积：（342）6tQV式中 沉淀池部分有效容积；V3417305.180 m4.沉淀池长度：（343）6.tvL式中 L沉淀池长度（m） ；v 设计流量时的水平流速（mm/s） ，一般采用7 mm/s，设计中采用 5 mm/s。mL36.25内蒙古工业大学本科毕业设计说明书195.沉淀池宽度：（344）LAB式中 B沉淀池的宽度（m） 。 m23686.沉淀池格数：（345）bBn1式中 n1沉淀池格数（个） ；b沉淀池分格的每格宽度（m） 。一般 5 4,设计中取 4.5 m。B格.4231n7.校核长宽比及长深比：长宽比：L/b4.5。 符合长宽比大于 4 小于 5 的要求，可以避免池内水流产生短流现象。长深比：L/b=12。 符合长深比 812 之间的要求。8.污泥部分所需的容积：由于污水数据中 SS 含量较高，故而按照人口平均计算比按照去除水中悬浮物计算污泥量小，所以根据去除水中 SS 计算。（346）60211)(84npKTCQV式中 V污泥部分所需的容积（m 3） ；Q设计污水流量 m3；C1进水悬浮物浓度 (mg/L)；C2出水悬浮物浓度 (mg/L)；一般采用沉淀效率 4060；K2生活污水量总变化系数；污泥容重（t/m 3）,约为 1；P0 污泥含水率（） 。设计中取 T1，P 097， 50，C 250C 1 。dmV /6.3810)97(864/.4.86. 3内蒙古工业大学本科毕业设计说明书209.每格沉淀池污泥部分所需容积：初沉池采用每 4h 小时排泥一次，所以污泥斗容积为：u （347）1/nV式中 每格沉淀池污泥部分所需容积（m 3） ；Vn污泥斗格数（个） ；u每日排泥次数（次） 。m361.05.38V10.污泥斗容积：污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部淤积污泥，污泥斗底部尺寸一般小于 0.5m，污泥斗倾角大于 60。 。（348）)(31124ahV式中 V1污泥斗容积（m 3） ；a 沉淀池污泥斗上口边长（ m） ；a1沉淀池污泥斗下口边长（ m） ，一般采用 0.40.5m ；h4污泥斗高度（m） 。设计中取 a=4m , h4=3m, a1=0.5m。m310.61 m 325.18).045.(321 V能够满足污泥量的要求。11.沉淀池总高度：（349）4321hhH式中 H沉淀池高度（m） ；h1沉淀池超高（m） ，一般采用 0.3 0.5m；h3缓冲层高度（m） ，一般采用 0.3m；h4污泥部高度（m） ，一般采用污泥斗高度与池底坡底 i=1%的高度之和。设计中取 h4=3+0.01(36-4)=3.32,h1=0.3m ,h3=0.3mmH92.60.)46(3.0. 12.进水配水井：内蒙古工业大学本科毕业设计说明书21沉淀池分 2 组，每组分为 5 格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污泥在进水配水井内进行分配，然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径：（350）24vQD式中 配水井内中心管直径（m） ；DV2配水井内中心管上升流速（m/s） ，一般采用 V20.6m/s。设计中取 V2=0.8m/s。 m36.1804.3 配水井直径：（351）3DvQ式中 D配水井直径（m） ；V3配水井内污水流速（m/s） ，一般采用 V3=0.2-0.4m/s。设计中取 V2=0.3m/s。= 2.61 m236.104.3D配水井详见配水井图：13.进水渠道设计：沉淀池分为 2 组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的 DN800mm 进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。（352）11/HBQv式中 v1进水渠道水流流速（m/s） ，一般采用 V10.4m/s。B1进水渠道宽度（m） ；H1进水渠道水深（m） ，B 1：H 1 一般采用 0.52.0。设计中取 B1=1.0m H1=1.0m B1：H 1=1:10.4m/ssmv/58.0/.14.进水穿孔花墙：进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽 0.5m，有效水深 0.8m，穿孔内蒙古工业大学本科毕业设计说明书22花墙的开孔总面积为过水断面面积的 620，则通过孔口的流速为：（353）122nHBQv式中 v2穿孔花墙过孔流速（m/s） ，一般采用 0.050.15m/s ；B2孔洞的宽度（m） ；H2孔洞的高度（m） ；n1孔洞数量（个） 。设计中取，B 2=0.4m H2=0.3m n1=10 个。 smv/097.54.038在 0.050.15m/s，符合要求。15出水堰：沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用锯齿形三角堰。水面位于齿高 1/2 处，堰口处需要设置堰板，能够上下移动，以控制出水流量。堰后自由跌落水头为 0.10.15m，堰上水深 H 为：（354）gbHmQ20式中 m0流量系数，一般采用 0.45。b出水堰宽度（m） ；H出水堰水深（m） 。 gH25.40/58.解得 H0.055 m出水堰后自由跌落采用 0.15m，则出水堰头损失为 0.205m。16.出水渠道：沉淀池出水端设计出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。（355）33HBQv式中 v3出水渠道水流流速（m/s） ，一般采用 V30.4m/s。B3出水渠道宽度（m） ；H3出水渠道水深（m）, B 1：H 1 一般采用 0.52.0。设计中取 B3=1.0m H3=1.0m B1：H 1=1:10.4m/ssmv/58.0/.内蒙古工业大学本科毕业设计说明书23出水管道采用钢管，管径 DN800mm。17.进水挡板、出水挡板：沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙 0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下 0.8m。出水挡板距出水堰 0.5m，挡板高出水面 0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设置一个浮渣收集装置，用来收集拦截浮渣。18.排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管直径 DN250，排泥时间 30min，排泥管伸入污泥斗底部。排泥静水压头采用 1.5m。19.刮泥装置沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮泥板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。初沉池详见初沉池布置图。3.5 污水的生化处理根据城市污水处理需要脱氮除磷的需要，本设计采用了 A2/O 工艺，即厌氧缺氧好氧工艺，这种工艺是通过厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同微生物生物菌群的有机配合，达到去除有机物、脱氮除磷的目的。3.5.1 设计参数1.水力停留时间：AAO 的水力停留时间 t 根据给排水设计规范的标准，一般采用 68 小时，本设计中取 t=8h。2.曝气池内活性污泥的浓度曝气池内活性污泥浓度 Xv 一般采用 20004000mg/L，本设计采用 Xv3000 mg/L。3.回流污泥浓度：（356）rSVIr610式中 Xr回流污泥浓度（mg/L） ；SVI污泥指数，根据设计手册规定，采用 100；R系数，一般采用 1.2。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书24LmgXr /120.64.污泥回流比：（357）1rvXR式中 回流污泥浓度（mg/L） ； fX 2=0.751200009000ma/L。rXrR污泥回流比。解得 R0.590130R回流污泥经污泥泵房提升后回流。5.TN 去除率（% ）：（358）%1021Se式中 eTN 的去除率；S1进水的 TN 浓度（mg/L） ；S2出水的 TN 浓度（mg/L） ；设计中 S28mg/L； %9.70149.278e6.厌氧段 TP 去除率： 设计参数：1）生活污水和工业废水混合后污水的总磷浓度为 4.36mg/L，磷酸盐以最大可能成Na3PO3 计，则磷的含量为 4.360.1890.83mg/L（磷酸盐中磷元素所占的比例） ，这里的计算结果是按最大含磷元素可能计算的，结果偏大，是安全的。 污水的磷酸盐处理程度计算： E5=(C-Ce)/C （359）E5磷酸盐的处理程度（） ；C进水的磷酸盐浓度（mg/L） ； Ce处理后污水允许排放的磷酸盐浓度（mg/L） 。E5=(4.36-1)/4.36=77.3去除率为 77.3。2）设计流量为 1.16m3/s，共分 2 个生化处理池，根据生化处理池的设计采用两个处内蒙古工业大学本科毕业设计说明书25理构筑物，所以共有 2 个厌氧段，则每个厌氧段设计流量为 0.58m3/s。经过校核，实际去除磷所需的容积小于设计的厌氧段容积，所以符合要求。7.内回流倍数：（360）eR1内式中 R 内 内回流倍数。244 设计中取 260%9.70内回流量为原水的 260，回流量较大，需设置回流泵房，回流泵房设置在二沉池和缺氧池之间。设计参考污水泵房。8C、 N 比和 C、P 比校核：COD/TN=365.14/27.49=13.288TP/BOD5=4.36/267.31=0.0160.06 符合要求。3.5.2 设计计算1.总有效容积： （361）QtV式中 V总有效容积（m 3） ；Q进水流量（m 3/d） ，按设计流量计； t水力停留时间。设计中取 Q100000m 3/d。 324810mtV根据实际情况综合考虑，厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间的比值为1：1：3，则每段的水力停留时间分别为：厌氧池水力停留时间：t 1=1.6h；缺氧池水力停留时间：t 2=1.6h；好氧池水力停留时间：t 3=4.8h。2.平面尺寸：曝气池总面积：设计中取 h=4.7m。（362）hVA内蒙古工业大学本科毕业设计说明书26式中 A曝气池总面积（m 2） ；h曝气池有效水深（m） 。 2.709.43mA每组曝气池面积：（363）N1式中 A1每座曝气池表面积N曝气池个数。设计中取 N2。 1.35462.7091A每组曝气池共设 5 廊道，第 1 廊道为厌氧段，第 2 廊道为缺氧段，第 35 廊道为好氧段，每廊道宽取 8m，则每廊道长：（364）bnL1式中 L曝气池每廊道长（m） ；b每廊道宽度（m） ；n廊道数。设计中取 b=8.0m , n=5。 mL65.81.34厌氧缺氧好氧的平面布置图见 AAO 池图。3.好氧池部分设计计算：1）BOD 去除率：（365）%10;jchLE式中 EBOD 5 去除率（） ；Lj进水 BOD5 的浓度（mg/L ） ；Lch出水 BOD5 的浓度（ mg/L） 。 8.103.2672）曝气池容积：内蒙古工业大学本科毕业设计说明书27（366）wvrFNQLVr（367）wvf/（368）rFN式中 V曝气池容积（m 3） ；Q进水设计流量（m 3/d） ；Nwn混合液挥发性悬浮物浓度（MLVSSkg/m 3） ；Nw混合液悬浮物浓度（MLSSkg/m 3） ；fN wn 和 Nw 的比值，一般为 0.70.8 ；FW污泥负荷kg BOD 5/（kgMLVSSd） ；Fr容积负荷kg BOD 5/（m 3d） 。设计中取 f=0.8, Nw=3g/ m3 则 Nw=2.4kg/ m3 采用 Fw=0.5。则有曝气容积为：33333m36020000 m 338.1975.0421V（曝气池占整个池体的 60，五廊道中的三个廊道） ，符合要求。3）水力停留时间：（369）QVtm（370）Rts)1(式中 tm名义水力停留时间(h) ；ts实际水力停留时间 (h)；R污泥回流比。4.8hhQVtm75.42108.975ts 1.3).(内蒙古工业大学本科毕业设计说明书284）污泥产量：（371）w