毕业设计（论文）-章丘市污水处理厂设计.doc

章丘市污水处理厂设计目录摘要- 3第一章 设计任务及设计资料- 4一、设计任务- 4二、设计资料- 4三、设计内容- 4第二章 污水处理厂总体设计- 5一、处理工艺流程的确定- 5二、a2/o处理工艺- 6三、氧化沟工艺- 8四、sbr工艺- 9五、适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较-9六、法同步脱氮除磷工艺的原理-11第三章 废水处理设计-12一、设计规模的确定-12二、一级处理设计-131、粗格栅的设计-132、细格栅的设计-153、沉砂池的设计-17三、二级处理设计-20 1.a2/o生物反应池设计-20 2、辐流式二沉池的设计-30四、三级处理设计-33 1、接触池的设计-33 2、加氯间设计-34 3、计量槽的设计-35 4、提升泵房设计-36第四章 污泥处置设计-36一、污泥浓缩池设计-36二、污泥贮泥池设计-38三、污泥脱水系统设计-38第五章 污水处理厂总体布置-39一、污水厂平面布置-39二、污水处理厂高程布置-40参考文献-44摘要本设计是章丘市污水处理厂污水处理工艺设计。设计规模为：近期49400/d。设计要求处理水排放到类水体，即达到一级b标准。要求根据所给资料进行设计的主要内容有：估算处理厂应处理的程度；污水处理工艺流程的选择，进行技术分析；主要构筑物的设计计算(附计算草图)；水厂平面布置；水厂高程布置。根据出水要求，采用具有脱氮除磷效果的污水处理工艺-a2/o工艺，工艺流程如下：进水格栅平流式沉砂池砂厌氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房浓缩池脱水车间泥饼外运污泥回流关键词：章丘、污水处理、a2/o工艺第一章 设计任务及设计资料一、设计任务 章丘市污水处理厂设计。2、 设计资料 1、城市位于山东省。 2、设计人口40万。 3、排水情况及排水水质：居民综合生活排水量130l/人.日；污水收集率95%;cod 360mg/l bod5 200 mg/l;ss 200mg/l;nh4n 35mg/l; tkn 40mg/l; tn 45mg/l; tp 3.5mg/l。 4、城市污水 （1）冬季平均温度15 （2）夏季平均温度25 5、气象资料 （1）月平均最高温度25 （2）月平均最低温度10 （3）绝对最高温度42 （4）绝对最低温度-18 （5）结冰期60天 （6）年平均降雨量680mm/年 （7）夏季主导风向东南 6、水文资料 1）、最高洪水位 18 米2）、常年水位17米3）、95%保证率枯水位16.5米4）、最大流量10m3/s5）、常水位流量3m3/s6）、95%保证率枯水流量2m3/s 7.污水处理厂厂区有关资料1) 厂区地形平坦，标高19.5-21.5米2) 地下水位标高按埋深3米计3) 地基承载能力12吨/4) 入厂管道管底埋深4.0米，管径d=1200mm 8、根据该市环保部门要求，城市污水经处理后出水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002一级b标准，即：cod 60mg/l;bod5 20mg/l;ss 20mg/l;tn20mg/l;nh4-n 8mg/l;tp 1mg/l 9、厂址地形污水处理厂修建于城市东南郊，占地5.2亩。厂区地形见附图。3、 设计内容1. 设计说明书一份2. 污水处理厂总平面图一张3. 生化处理构筑物平面图、剖面图一张4. 污水、污泥流程高程图一张第二章 污水处理厂总体设计一、处理工艺流程的确定1. 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。1）、污水的处理程度2）、工程造价与运行费用3）、当地的各项条件4）原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力6万吨,属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、sbr、ab法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如a2 /o工艺，a/o工艺，sbr及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：a/o工艺，a2/o工艺，sbr及其改良工艺，氧化沟工艺。2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：aa /o工艺，a/o工艺，sbr及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。a/o工艺、aa/o工艺、各种氧化沟工艺、sbr工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。二、a2/o处理工艺(如下图所示)厌氧 缺氧 好氧 二沉池内回流污泥回流图1 2/工艺(1)a2/o处理工艺是anaerobicanoxicoxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，a2/o工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2)a2/o工艺的特点：a：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；b：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。c：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，svi一般小于100，不会发生污泥膨胀。d：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。三、氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和sbr工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点： (1)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。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 (2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的bod平均处理水平可达到95%左右。 (3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 (4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 (5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 (6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除bod、去除bod和nh3 -n及去除bod和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除bod和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 carrousel原指游艺场中的循环转椅，如上图。为一个多沟串联系统，进水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好的生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦kruger公司创建，如上图。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率(达59%左右)，另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。四、sbr工艺sbr是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。sbr通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。sbr池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，sbr系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。sbr系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。sbr工艺具有以下特点： (1)sbr工艺流程简单、管理方便、造价低。sbr工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 (2)处理效果好。sbr工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 (3)有较好的除磷脱氮效果。sbr工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 (4)污泥沉降性能好。sbr工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于sbr工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 (5)sbr工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。五、适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较。表1 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较工艺名称氧化沟工艺ao工艺a2o工艺sbr工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除p脱n功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负； 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除p脱n功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定的除p脱n功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。综上所述，可得比较适合本污水处理厂的工艺是工艺。因为这种工艺具有较好的除p脱n功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；该工艺节省基建费用，占地面积相对较小。六、法同步脱氮除磷工艺的原理： 分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2q(q原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的则得到去除。流量为2q的混合液从这里回流缺氧反应器。进水格栅平流式沉砂池砂厌氧池缺氧池好氧池二沉池混合液回流出水回流泵房浓缩池脱水车间泥饼外运污泥回流图1 章丘市污水厂工艺流程图综上所述，根据题意选择ao工艺。第三章 废水处理设计一、设计规模的确定1、污水处理厂设计规模由设计资料可知，污水处理厂的设计规模为4.9410440万130l/人.日0.95=4.9410000m3/d2、 设计流量 生活污水量总变化系数k总 表一平均日流量（l/人.日）70120200400750k总1.691.591.511.401.30 运用内插法,当平均日流量为130（l/人.日）时, k总=1.34设计流量=4.941041.34=6.62104m3/l 污水处理厂设计流量 表二项目计算值(m3/d)设计值(m3/d)最高日最大时6.621046.7104（775.5l/s）平均日平均时4.941045.0104（578.7l/s）3、污水设计进水水质、出水水质标准 表三水质指标设计进水水质(mg/l)出水水质标准(mg/l)去除率（%）bod52002090codcr3606083.33ss2002090tn452055.56tp3.5171.43 nh4-n35877.14出水水质要求符合：城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002地表水环境质量标准gb3838-2002根据设计资料说明，本设计出水排入水体为类水体，要求执行一级b标准，出水水质标准如表三所示。根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除bod5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理，防止厂区南侧支流出现富营养化。4、处理程度计算1)、bod5的去除率 =(200-20)200=902)、codcr的去除率 =(360-60)360=83.333)、ss的去除率 =(200-20)200=904)、总氮的去除率 =(45-20)45=55.565)、nh3-n的去除率 =(35-8)35=77.146)、p的去除率 =(3.5-1)3.5=71.43二、一级处理设计格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截,以免其对后续处理单元的机泵和工艺管线造成损坏。它是由一组平行的金属栅条或筛网制成，被安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。1、粗格栅设计设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s则 栅条的间隙数其中qmax最大设计流量，m3/s; 格栅倾角，度； h 栅前水深，m；取0.4m v 过栅流速，m/s，最大设计流量时为0.80.9m/s，平均设计流量时为0.3m/s。v在此处取 0.9m/se为栅条净间隙，粗格栅e=50100mm，中格栅e=1040mm，细格栅e=310mm；粗格栅在此处取50mmsin 为经验常数 ，倾角为 设计两组并联 没组的格栅间隙数为25b栅槽宽度，m；. 过栅水头损失：栅槽总长度 栅槽总高度： h栅槽总高度，m； h1栅前水深，m； h2栅前渠道超高，m；一般用0.3m；每日栅渣量计算： 因此适合于机械清渣。设备选型根据计算选择gh型链条式回转格栅除污机性能规格及外观尺寸公称栅宽（m）槽深h(m)安装角度 （。）栅条间隙（mm）电动机功率（kw）栅条截面积（mm）装机重量（kg）生产长1.44.560 500.752.2501035005500无锡通用机械厂2.细格栅设计设栅前水深h=0.9m，过栅流速v=0.8m/s则 栅条的间隙数其中qmax最大设计流量，m3/s; 格栅倾角，度； h 栅前水深，m；取0.9m v 过栅流速，m/s，最大设计流量时为0.80.9m/s，平均设计流量时为0.3m/s。v在此处取 0.8m/se为格条宽度，粗格栅e=50100mm，中格栅e=1040mm，细格栅e=310mm；细格栅在此处取10mmsin 为经验常数 ，倾角为 隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。n取100栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m,取0.2 m;+0.2b栅槽宽度，m；. b=2.192+0.6=4.98m过栅水头损失：栅槽总长度 m栅槽总高度： h栅槽总高度，m； h1栅前水深，m； h2栅前渠道超高，m；一般为0.3m；每日栅渣量计算： w1为栅渣量，细格栅取0.08；表3.1 xwb-08-15背耙式格栅除污机型号格栅宽度（mm）耙齿有效长度(mm)安装倾角()提升质量(kg)格栅间距(mm)提升速度(m/min)电机功率(kw)xwb-08-15800 100602001030.5图 2 格栅设计计算示意图（单位: m）3. 沉砂池设计在污水处理中，沉砂池的主要作用是利用物理原理去除污水中比重较大的无机颗粒，主要包括无机性的砂粒、砾石和较重的有机物质，其比重约为2.65。一般设于初次沉淀池之前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的条件。目前，应用较多的沉砂池有平流沉砂池、竖流式沉砂池、辐流式沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池以及斜板式沉砂池。本设计中采用平流沉砂池。其优点是：截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排砂方便等优点。在沉砂池中去除砂粒的最小粒径采用0.2mm，其=18.7mm/s1）水流垂直分速度:设v = 0.25m/ sw = 0.05v = 0.05 250 = 12.5mm/ s2）. 沙粒平均沉降速度:mm/s3）. 水面面积:4）. 水流断面积:5）. 池总宽度:设n=2,每格宽b=1.5 m ,b=nb=21.5=3 m6). 有效水深: m7). 长度:m8). 最大设计流量时的流行时间: 合格9).沉砂室计算:（1）沉砂室所需容积：设沉砂室清除沉砂的时间间隔为 t=2d，=1.34，x 取30/,（2）每个沉砂斗容积：设每格沉砂池有二个沉砂斗 ， （3）砂斗各部分尺寸：设斗底宽 =0.8m，斗壁与水平面的倾角为，斗高=0.6m 。沉砂斗上口宽: 沉砂斗容积: 10）. 沉砂室高度:采用重力排砂，设池底坡度为 0.06，坡向砂斗。m11). 池总高度:设超高，12). 沉砂池进出水设计沉砂池配水槽:来水由泵站出水井跌水进入沉砂池配水槽。配水槽尺寸为:blh =1.031.25。其中,槽宽b =1.0,h =1.25b，l与池同宽，取3m。为避免异重流的影响，采用潜孔入流，过孔流速控制在0.20.4m/s 之间，取0.4m/s。单池配水孔面积: 设计孔口尺寸为：0.8m0.8m，查给排水工程手册第一册，第571页表得，,水流经孔口的局部阻力系数=1.06，水流经孔口时的流速: m/s则水头损失: 沉砂池出水:出水采用非淹没式矩形薄壁跌水堰,堰宽b同沉砂池宽同沉砂池宽b=3m,通过堰口流量： 式中m流量系数，取0.45；h堰上水头（m）。将 代入式式中，得h=0.26m。设堰跌水高度h=0.1m，则沉砂池出水的水头损失为0.38m，出水流入水渠中，渠底接dn800管接入集配水井。槽尺寸：blh =1.031.25故沉砂池总的水头损失(head loss)为： h=0.00865+0.38=0.389 m三、二级处理设计1.a2/o生物反应池设计1). 判断是否可采用a2/o法：cod/tn=360/45=88tp/=3.5/200=0.01750.06符合要求，故可采用此法。2）. 已知条件:设计流量q=49400m3/d进水水质指标如下:codcr=360mg/l；bod5 =200mg/l；ss = 200mg/l；tn = 45mg/l；nh3-n= 35mg/l；tp = 3.5 mg/l设计出水水质:codcr60/l,bod520/l,ss20/l,tn20/l, nh3-n8/l,tp1/l。3). 设计计算。(1) 设计参数。bod5污泥负荷n:为保证生物硝化效果，bod负荷取:0.15 kgbod5/（kgmlss.d）。回流污泥浓度:根据式中:svi 污泥指数，取svi=100r 一般取1.2将数值代入上式:污泥回流比 r=100混合液悬浮固体浓度混合液回流比:tn 去除率 混合液回流比 (2) 曝气池容积。应池容积:反应池总水力停留时间:段水力停留时间和容积:厌氧缺氧好氧=113厌氧池水力停留时间 : 厌氧池容积 : 缺氧池水力停留时间 : 缺氧池容积 : 好氧池水力停留时间 : 好氧池容积 : 校核氮磷负荷， kg tn / (kgmlss d)好氧段总氮负荷 kg tn / (kg*mlss d)(符合要求)厌氧段总磷负荷 kg tn / (kg*mlss d)(符合要求)剩余污泥量w:生成的污泥量w1 式中： y 污泥增殖系数，取y=0.6。将数值代入上式：内源呼吸作用而分解的污泥w2式中： kd 污泥自身氧化率，取kd=0.05。 xr 有机活性污泥浓度，xr=fx， xr=0.756000=4500mg/l不可生物降解和惰性的悬浮物量（nvss）w3，该部分占tss约50% 剩余污泥产量w w = w1 - w2 + w3 = 4149.6-1852.7+4446=6742.9kg/d污泥含水率q设为99.2% 剩余污泥量：污泥龄ts 反应池主要尺寸反应池总容积v=8234m3设反应池2组，单组池容有效水深h取4.0m单组有效面积采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b取6.0m单组反应池长校核：b/h=6.0/4.0=1.5（满足b/h=12） l/b=34.3/6.0=5.7（满足l/b=510） 取超高为1.0m，则反应池总高h = 4.0 + 1.0 =5.0 m反应池进、出水系统计算进水管 单组反应池进水管设计流量 取管道流速v=0.8m/s管道过水断面积 管径 取进水管管径dn800mm进水井 反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 取孔口流速v=0.8m/s 孔口过水断面积 孔口尺寸取为1.5m0.6m 进水井平面尺寸取为2.1m2.1m出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算： 式中： b 堰宽，b=6m h 堰上水头,m, m 出水孔过流量q4=q3=0.86m3/s 取孔口流速v=0.8m/s 孔口过水断面积 孔口尺寸取为1.3m1m 出水井平面尺寸取为2.1m2m 出水管 反应池出水管设计流量q5=q1=0.286m3/s 取管道流速v=0.8m/s 管道过水断面积 管径 取出水管管径dn800mm 校核管道流速曝气计算设计需氧量aoraor = 去除bod5需氧量 - 剩余污泥中bodu氧当量 + nh3-n硝化需氧量 剩余污泥中nh3-n的氧当量 - 反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量d1假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮=0.124（4149.6-1852.7）=284.82（kg/d）即，进水总氮有用于合成。被氧化的nh3-n = 进水总氮 出水总氮量 用于合成的总氮量 = 45 20 5.77 = 14.23 mg/l所需脱硝量 = 45 28 5.77 = 11.23 mg/l需还原的硝酸盐氮量硝化需氧量d2 反硝化脱氮产生的氧量d3d3 = 2.86nt = 2.86307.76 = 880.19 kgo2/d总需氧量aor = d1+d2-d3 = 6858.9+2548.58-725.87 = 8681.6 kgo2/d = 361.74 kgo2/h最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则aormax = 1.4aor = 1.48681.6 = 12154.24kgo2/d = 506.43kgo2/h去除每1kgbod5的需氧量：标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率=20%，计算温度t=25 ，将实际需氧量 aor换算成标准状态下的需氧量 sor式中: 气压调整系数，取值为 1 曝气池内平均溶解氧，取=2mg/l 污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比，取 0.95 空气扩散器出口处绝对压力： 空气离开好氧反应池时氧的百分比： 好氧反应池中平均溶解氧饱和度： 标准需氧量为： 相应反应池最大时标准需氧量： 好氧反应池平均时供气量 最大时供气量： 所需空气压力(相对压力) 式中: h1+h2供气管道沿程与局部阻力损失之和，取h1+h2=0.2 m h3曝气器淹没水头，h3=3.8 m h4曝气器阻力，取 h4=0.4 m 富余水头，=0.5 m 曝气器数量计算按供氧能力计算所需曝气器数量. 式中 按供氧能力所需曝气器个数，个 曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgo2./(h 个)采用微孔曝气器，工作水深3.8 m，在供风量 时，曝气器氧利用率，服务面积0.30.75m2， 充氧能力=0.14 kgo2./(h 个).则： 为安全计，本设计采用2700个曝气器。供风管道计算供风干管采用树状布置流量 流速 管径 取干管管径为 dn700mm单侧供气(向单廊道供气) 支管 流速 管径 取支管管径为 dn250mm双侧供气(向两侧廊道供气) 管径 流速 管径 取支管管径为 dn300mm注：考虑到逐减曝气，沿污水流动方向上第一、第二廊道之间的支管管径取为 dn350mm。厌氧池设备选择(以单组反应池计算)：厌氧池设导流墙，将厌氧池分为两格， 每格内设潜水搅拌机2台， 所需功率按 5w/m3 池容计算.厌氧池有效容积 缺氧池设备选择(以单组反应池计算) 缺氧池设导流墙，将缺氧池分为两格， 每格内设潜水搅拌机2台， 所需功率按 5w/m3 池容计算.缺氧池有效容积 污泥回流设备污泥回流比 ; 安全系数1.2污泥回流量 混合液回流设备混合液回流泵 混合液回流比r内=200% 混合液回流量qr=r内q=2165600=331200m3/d=13800m3/h 设混合液回流泵房2座，内设5台潜污泵（4用1备） 单泵流量设回流污泥泵房1座，内设2台潜污泵（1用1备）混合液回流管 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。 混合液回流管设计流量 泵房进水管设计流速采用v=1m/s 管道过水断面积 管径 取进水管管径dn700mm 校核管道流速泵房压力出水总管设计流量 设计流速采用v=1m/s 管道过水断面积 管径 取进水管管径dn700mm2、辐流式二沉池的设计采用中心进水周边出水辐流式二次沉定池已知条件 反应池悬浮固体浓度 二沉池底生物固体浓度 回流污泥比 图3 沉淀池计算简图设计计算 沉淀部分水面面积 f ，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 ，设两座二沉池， . 池子直径 d ，为与机械刮泥机配套，池子直径取为d=40(m)沉淀部分水面面积f= 二次沉淀池表面负荷 校核固体负荷 沉淀部分的有效水深 ， 设沉淀时间： 沉淀区的容积 ,设计采用周边传动的刮吸泥机排泥,污泥区容积按 2h 贮泥时间确定. 每个沉淀池污泥区的容积 污泥区高度 污泥斗高度. 设池底的径向坡度为0.05, 污泥斗直径 上部直径 ,倾角 , 则 圆锥体高度 竖直段污泥部分的高度 污泥区高度 沉淀池总高度 , 设超高 =0.3 m, 缓冲层高度 m. 出水三角堰计算 采用出水三角堰(900) 三角堰中距 , 采取双边出水总长 式中: 0.8为集水槽外框距池壁距离 1.3为集水槽内框距池壁距离 0.83为出水堰及集水槽宽度，由后面集水槽计算求得三角堰个数 取1177个。每个三角堰的流量 三角堰堰上水头 集水槽宽集水槽水深 图4 出水堰计算简图四、三级处理设计1、接触池的设计设计参数（1）加氯量：510mg/l，本设计中取6mg/l；（2）氯与污水的接触时间为30min；（3）设计流量是；（4）本设计设两座三廊道式平流接触池，。接触池的设计计算（1）池体容积计算 （2）接触池表面积 式中：接触池的有效水深，取为3.0m （3）消毒池池长宽 设每个廊道宽度为，则消毒池总宽度为，则消毒池的长度为： （4）接触池高度 式中：池底坡降，坡度为0.05，坡底在进水端；接触池有效水深，3m；接触池超高，0.3m。 （5）排泥设计接触池也有污泥沉降，故也要设计排泥设施，接触池坡底在进水端，在池子的进水端设置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥机刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脱水间。2、加氯间设计（1）投氯量计算 式中： 投氯量，mg/l，6mg/l；67000m3/d； （2）加氯设备 选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，用6瓶同时供氯，每周换用钢瓶一次，安装加氯机3台，两用一备，加氯流量为5-25kg/h。3、计量槽的设计（1）、计量槽的选择为了准确掌握污水处理厂的污水量，并对污水量资料和其他运行资料进行综合分析，对提高污水处理厂的运行管理水平，应该在污水处理系统上设置计量槽，在本设计中选用巴氏计量槽，这种伎俩设备的精确度达到95%98%，其优点是损失小，底部洗刷力大，不易沉积杂物。本设计的设计流量为，；故由给谁排水设计手册（第二版）第5册第查知，选用测量范围为0.1701.300m3/s，其规格如下表9所示：表9 巴氏计量槽规格测量范围（m3/s）w(m)b（m）a（m）2/3a（m）c（m）d（m）0.1001.1000.61.5001.5301.0200.901.20（2）、设计依据1）计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽的8-10倍；在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的 2-3 倍；下游不小于 4-5 倍。当下游有跌水而无回水影响时可适当缩短；2）计量槽中心线应与渠道中心线重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以同；3）计量槽喉宽一般采用上游渠道宽度的 1/31/2；4）当喉宽 w 为 0.25m 时，h2/h10.64 为自由流，大于此数为潜没流；当喉宽 w=0.32.5m 时，h2/h10.7 为自由流，大于此数为潜没流；5）当计量槽为自由流时，只需记上游水位，而当其为潜没流时，则需同时记下游水位。设计计量槽时，应尽可能做到自由流，但无论在自由流还是在潜没流的情况下，均宜在上下游设置观察井；6）设计计量槽时，除计算其通过最大流量时的工作条件外，尚需计算通过最小流量的条件；7）计量槽在自由流的条件下按下式计算流量 式中：（3）、流量计算及出水1）由表9知w=0.60m，则设巴氏计量槽过水为自由流，则由给水排水设计手册（第二版）第五册第569页查知,w=0.60m时，流量计算公式为： 2）选择钢筋混凝土管作为二级出水管，管径为 d=800mm，流速 =2.284 m/s设计坡度为=0.0056。4、提升泵房设计泵房采用半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：长宽=14.65.5米，地下埋深6.78米，采用立式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为300qw11001045型潜污泵(四用一备)。 水泵参数：流量1100m3/h，扬程10m，电机功率45kw，出口直径300mm。每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动单梁起重机，最大起重量为2吨。第四章 污泥处置设计一、污泥浓缩池设计设计参数：含水率，固体浓度浓缩后污泥固体浓度为 cu =30(kg/m3) (即污泥含水率 pu=97%), 采用重力浓缩。图5 浓缩池计算简图 设计计算 浓缩池面积 a , 浓缩污泥为剩余污泥,污泥固体通量选用 30(kg/(m2.d)浓缩池面积 q污泥量，m3/d；co污泥固体浓度，kg/m3；g污泥固体通量，kg/(.d)； 浓缩池直径,设计采用 n=2 座圆形辐流二次沉淀池：直径 取 d=12(m)则 a=226.2(m2) 浓缩池深度浓缩池工作部分的有效水深 t 为浓缩时间, 取15(h)超高 , 缓冲层高度, 浓缩池设机械刮泥,池底坡度 ,污泥斗下直径, 上底直径池底坡度造成的深度污泥斗高度 污泥斗倾角；浓缩池深度 二、