环境工程课程设计-污水处理厂的设计.doc

前言水是生命之源，是地球上唯一不可替代的自然资源。我国人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4，水源不足、水体污染河水环境生态恶化已成为人类发胀的制约因素。保护水资源、防止水污染、改善水环境生态是我们义不容辞的责任。随着现代工业的发展，水污染问题日益严重，特别是生物化工行业污染问题尤为严重。同时国家各项与环境相关的法规政策相继出台，都为环境的治理，特别是水污染治理提供了政治保障。且各科研机构都加快研发新的污染防治控制技术，降低处理费用，提高处理效率。而作为环境工程的学生，在学习完专业课后，只有通过课程实际设计，这一实现院校培养目标所不可缺少的教学环节，才能真正地提升我们结合理论知识与分析解决实际问题的能力。它与其他教学环节紧密配合，相辅相成，是其余各个环节的继续与深化的发展。在这次污水处理厂的设计中，学生们以课堂教师的讲述为基础依据，通过去图书馆查阅资料文献，以网络为媒介，搜索各类资料，然后整和分析，获得有用信息，并形成一定体系。从制定设计方案到每一构筑物的具体计算与绘图，真正的发挥团队优势，利弊互补，团队攻坚，最终完成设计报告。本次设计的编写过程中，我们参考了大量关于废水处理方面的资料，并得到郑庆柱老师的精心指导。但由于初次设计，实践经验不足，设计中难免会有考虑不周的地方，望大家批评指1 处理工艺和流程的选择1.1 AB工艺的简介AB工艺是吸附生物降解（Adsorption-Biodegradation）工艺的简称。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段） 停留时间约 2040 分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。A级曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3d)以上，B段与常规活性污泥法相似，负荷较低泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力，B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A 段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。 其具有对有机底物去除效率高，系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能；有较好的脱氮除磷效果；且节能、运行费用低、耗电量低、可回收沼气能源，经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%25%.1.2 具体方案施行 进厂废水经粗格栅阻截较大的漂浮物后进入集水井，由集水井的潜污泵提升至细格栅，然后进入曝气式沉砂池，去除泥砂后进入A段曝气池进行吸附反应，A段池的出水流入中沉池沉淀，沉淀后的废水流入B段曝气池进行生物降解反应。中沉池产生的剩余污泥一部分回流到A段曝气池作为接种污泥，另一部分流入污泥浓缩池浓缩处理。污水在B段曝气池处理后进入二次沉淀池沉淀后达标出水。二沉池的污泥一部分回流到B段曝气池作为接种污泥，其他的剩余污泥排放到浓缩池进行浓缩处理。浓缩后的污泥经脱水机房脱水后外运。处理工艺流程如图1所示442污水处理构筑物工艺尺寸的设计计算(1) 水量资料 进水流量50000m3/d，水量变系数1.4。(2) 设计进水水质 BOD =220 mg/L COD=400mg/l SS =260mg/LTN=50mg/l pH =68(3) 设计出水水质根据环境要求，水质要达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B标准BOD =120mg/L COD=60mg/l SS =30 mg/L TN=20 mg/L TP =5 mg/L pH =68（4）气象资料 年平均气温20，最低气温-5，最高气温36。平均降雨2100mm，一日最大降雨760mm。年平均风速4.0m/s，历年最大风速10.5m/s，年主导风向西北风。2.1进水观察井污水处理若出现故障时，为了维修故障构筑物，保护所有构筑物，在进入格栅井前设置进水观察井。1、进水观察井的作用汇集各种来水并改变进水方向，确保进水的稳定性。2、进水观察井前设跨越管，跨越管的作用当污水厂出现故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管要略大，取为1400mm3、进水观察井设计要求如下设在污水处理前，在具体构筑物粗格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形；井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。4、考虑施工方便以及水力条件具体设计要求：本设计进水观察井采用方形，尺寸取24m、井深 4m、井内水深1.2m；进水观察井井底标高为-4.000m(设地面高程为0.000m);超越管位于进水管顶 0.5m处，即超越管管底标高为 -2.000m。采用 ZMQF 型明杆式铸铁方井门：尺寸为LD=24m,重量=225Kg采用XLQ-5手、电两用螺杆式启闭机其具体参数如下表1型号 型式 启闭能力t 启闭高度m 功率kwXLQ-5手、电两用5 1-4 1.15、污水厂进水管设计1.设计依据：(1)进水流速在0.91.1m/s；(2)进水管管材为钢筋混凝土管；2.设计计算(1)取进水管径为，流速v=1.00m/s，设计坡度 I=0.5%(2)已知最大日污水量：Q=0.810m3/s；(3)初定充满度h/D=0.75，则有效水深；(4)已知管内底标高为-3.700m，则水面标高为：-2.800m；(5)管顶标高为：-3.7+1.2=-2.500m；2.2粗格栅1设计说明进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。2.粗格栅设计参数：(1)进水流量：Q=0.810m3/s；(2) 格栅净间隙：b粗=40mm；(3)过栅流速：v=1m/s；(4)栅前流速：v=0.9m/s(5)栅条宽度s=10mm；(6)格栅安装倾角=60；(7)单位栅渣量：1=0.03m3栅渣/103m3污水3.粗格栅的设计计算(1)确定栅前水深：根据最优水力断面公式Q=计算得：mm栅前水深为0.67m，设计时栅前水深取0.6m(2) 格栅计算式中：粗格栅间隙数最大设计流量，0.810m3/s；b粗栅条间隙，取 40mm，即 0.04m；栅前水深，取0.6m；过栅流速，取1m/s；格栅倾角，取 60。代入数值得： n粗=32条(3)栅槽宽度式中：栅槽宽度，；栅条宽度，取0.01m。代入数值得：B=1.59m选用SCG型深井格栅除污机1台，格栅槽安装宽度2000m，格栅槽有效格栅宽度1700mm，栅条间隙40mm，安装格栅倾角为60实际过栅流速采用公式：S (n-1) +nb=B求得： 实际 n =（1.700+0.010）/（0.0400.01）35（条）m通过格栅的水头损失h2h0计算水头损失；v实际过栅流速；g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，m(4)粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L1若进水渠宽B2 =1.7m渐宽部分展开角=20，则此进水渠道内的实际流速v1 =0.794m/s，即：m(5)粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度：m(6)栅前槽总高度：栅前渠道超高取：m栅前槽高：m(7)栅后槽总高度：m(8)栅槽总长度式中：栅槽总长度粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度；粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度经计算得：L=2.629m 取3m(9)每日栅渣量式中：每日栅渣量, m3/d；W1栅渣量m3/10m3污水一般为每1000m3污水产粗格栅取0.03， 计算得： W=1.50 m3/d污物量大于0.2m3/d宜采用机械清栅。2.3污水提升泵房1设计说明污水处理厂为使处理系统简单，对于即将建设的污水处理厂，工艺管线可以充分优化，因此只考虑对污水一次提升。污水经提升后进入曝气池，然后自流进入各工艺池，本设计选用集水池与粗格栅、机器间合建的地下湿式梯形合建式泵房。2.设计参数(1)进水量：Q=50000m3/d(2)日变化系数：Kz=1.4(3)集水池水位：-2.850m；污水经提升后注入出水槽水位8.077m；泵站原地面高程0.000m；集水池有效水深2m；整个工艺总管线长设为200m3. 选泵(1)设集水池的正常水位按进水水位减去有效水深的1/2计算，则出水井水位和集水池正常水位之差为：8.077（2.15020.5）=11.227m (2)出水管线的水头损失：出水总管管径取DN=700mm的铸铁管，查表可得v=1.82m/s，水力坡降比1000i=5.63。总管线长为200m，局部水头损失按沿程水头损失的30%记，则出水管线的水头损失为：(3)泵站内的管线水头损失暂时按1.5m估算，安全水头按1m考虑，则水泵的总扬程为： H=11.227+1.46+1.50+1.0=15.187m(4)选泵：选用350QW12001890型污水潜水泵4台（3用1备）该见下表2 2350QW12001890型污水潜水泵泵性能型号流量（）扬程(m)转速（r/min）功率（KW）效率（%）350WQ1200-22-751200189809082 (5)水泵扬程复核泵站平面布置后，对水泵总扬程进行校核计算。水泵总扬程用下式计算式中 吸水管水头损失（m），吹水管水头损失（m）， 、局部阻力系数吸水管流速（m/s）吹水管流速（m/s）集水池最低工作水位与所提升最高水位之差（m）自由水头，取=1.0m吸水管、出水管沿程损失（m）单泵出水管管径选DN=500mm的铸铁管 查表可得管内污水流速v=1.69m/s 水力坡降比1000i=7.54；水泵出口口径DN=350mm；流速为3.47m/s单泵出水管管线长设为16m,则单泵出水管沿程水头损失为：m偏心异径管DN350DN500的标准铸铁管、管径为350mm标准铸铁管90弯头、喇叭口的进口与水泵入口的局部损失系数分别为0.22、0.59、1.0和0.1合计为1.91。相应的局部水头损失为：m管径为500mm标准铸铁管90弯头、旋启式止回阀、闸门（全开）和明渠出口的局部损失系数分别为0.64、1.8、0.06和0.16；合计为2.66。相应的局部损失系数为：m自由水头取1.0m，因为采用的是潜污泵，所以吸水管的沿程水头损失为0；泵房的总水头损失为：1.0+0.121+1.172+0.387=2.68m核算水泵的扬程：2.68+1.46+8.077+2.15+2=16.367m 18m故选用选用350QW12001890型污水潜水泵是合适的4泵房集水池（1）集水池形式泵站的污水集水池一般采用敞开式，本设计的集水池与泵房共建，属封闭式。(2)集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗，池底作成不小于 0.01 的坡度，坡向污泥井。从平台到池底应设下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。(3)集水池的通气设备集水池内设通气管，并配备风机将臭气排出泵房。(4)集水池容积计算集水池容积一般按不小于最大一台泵 5 分钟的出水量计算，有效水深取1.52.0 米。集水池容积按最大一台泵6分钟的出水量计算，则有效容积为：m3按照水泵安装尺寸要求布置集水池，其布置尺寸具体要求如工程图纸所示，则集水池的有效平面面积为：m2集水池有效水深取2.0米，则集水池的有效容积:m3 120m3所以该集水池设计合格5. 潜水泵的布置本设计中共有 5 台潜水泵，四台泵并排布置，具体的尺寸为：泵轴间的间距为：2000mm；泵轴与出水梯形下底墙的直线间距为：2300mm；泵轴与进水梯形上底墙的切线间距为：5700mm；泵轴与侧墙墙的距距为：1000mm。具体其他安装数据，参考设备厂家所提供的数据。6. 泵房高度的确定1.地下部分集水池最高水位为粗格栅出水水位标高为-2.850m，集水池最低水位为：-2.850-2=-4.850m集水池最低水位至池底的高差按水泵安装要求去1.20m则泵房地下埋深：H1=4.850+1.2=6.050m2.地上部分：H2=a+b+c+d+e+h式中：a单轨道吊车梁的高度，取为0.8m；b滑车高度,取为0.2m；c起重葫芦在钢丝绕紧状态下的长度，取为1.8md起重绳的垂直长度；取0.6m；e最大一台水泵或电动机的高度；为1.2m。h吊起物低部与泵房进口处室内地坪的距离，0.5mH2=0.8+0.2+1.8+0.6+1.2+0.5=5.1m,本设计取9.680m。则泵房高度：H=H1+H2=6.050+9.680=15.730m7.泵房附属设施1、水位控制：为适应污水泵房开停频率的特点，采用自动控制机组运行，自动控制机组启动停车的信号，通常是由水位继电器发出的。2、门：泵房与粗格栅合建，至少应有满足设的最大部件搬迁出入的门，取宽3.4m、高3.0m。3、窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/5，于两侧各设5 扇窗，其尺寸为15002000mm。4、卫生设备:为了管理人员清刷地面和个人卫生，应就近设洗手池，接 25mm 的给水管，并备有供冲洗的橡胶管。8.泵房值班室、控制室及配电间值班室设在机器间一侧有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制（或控制台）和配电柜，本设计泵房值班室及控制室合建。平面尺寸为：。泵房值班室，控制室及配电间与细格栅间合建。7.出水槽的设计污水通过潜水泵经过出水管道排放到出水槽，出水槽平面尺寸为 1.5m7.0m，槽底高程为7.577m(出水高程减去0.5m),槽顶高程为9. 077m(槽底高程加1.5m)；在出水槽中间设计封闭式出水堰，出水堰宽1.5m，高1m；污水经过封闭式出水堰到达细格栅间。2.4 细格栅1.设计参数进水流量：Q=0.810m3/s；格栅净间隙：=0.005m；过栅流速：v=0.8m/s；栅前流速：v=0.7m/s；栅条宽度s=0.006m；格栅安装倾角=60；单位栅渣量：1=0.1m3（栅渣）/103m3（污水）。2.细格栅的设计计算 (1) 确定栅前水深：根据最优水力断面公式 Q=计算得：mm栅前槽宽约为1.52m,栅前水深为0.76m；设计时栅前水深取0.75m。(2) 格栅计算：细格栅间隙数；最大设计流量，0.810m3/s；b细栅条间隙，取 10mm，即 0.01m；栅前水深，取0.75m；过栅流速，取0.8m/s；格栅倾角，取 60；设计用的格栅数量为2 道。所以 (3) 栅槽宽度：B栅槽宽度，m；S栅条宽度，取0.006m。经过计算得：B=0.998m。选用回转式格栅2台，格栅槽安装宽度1.20m，格栅槽有效格栅宽度1.0m，栅条间隙0.01m，格栅倾角60。实际过栅流速采用公式：S (n-1) +nb=B求得： 126（条）m/s通过格栅的水头损失h2h0计算水头损失；v实际过栅流速；g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面， 。=0.089m(4) 细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 ：若进水渠宽B2=0.7m，渐宽部分展开角，则此进水渠道内的流速V1=0.77m/s，即： 0.4m(5) 细格栅与曝气沉砂池连接处渐窄部分长度L2m(6) 栅前槽总高度：栅前渠道超高取：m栅前槽高：m(7) 栅后槽总高度： m(8) 栅槽总长度栅槽总长度；粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度；粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度。经计算得：L=2.71m3m。(9) 每日栅渣量：每日栅渣量, m3/d；栅渣量m3/103m3污水一般为每1000m3污水产0.010.1m3粗栅取0.08m3/103m3。计算得：m3/d拦截污泥量大于0.2m3/d，宜采用机械清渣。污物的排出采用机械装置：600螺旋输送机，选用长度L=8.0m的一台。2.5曝气沉砂池1.设计说明污水中含有很多颗粒状物质，磨损设备和管道，降低活性污泥的活性，板结在反应池底部，减小反应器的有效容积。为去除污水中的这些无无机颗粒物，以免影响后续构筑物的正常运行，特设置曝气沉砂池降低无机颗粒物对污水处理设备影响。沉砂池有四种形式：平流式沉砂池、曝气式沉砂池和旋流式沉砂池。平流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式，沉沙效果好，构照较简单，但是流速不易控制，沉沙中有机性颗粒含量较高，排砂常需要洗砂处理，处理较麻烦，所以现在很少使用。旋流式沉砂池利用颗粒物受到的离心力不同而被分离，但一般分离效果较差，耗能也大。曝气沉砂池由于具有很多普通沉砂池没有的优点：沉沙中有机物的量低于5%，有利于后续沉沙的处理；沉沙过程中进行了曝气，还可以起到预曝气、脱臭、除泡的作用以及加速污水中油类和浮渣的分离。考虑到曝气沉砂池的诸多优点，所以本工艺采用曝气沉砂池。2.设计参数（1） 水量Q=50000m3/d；（2） 变化系数KZ=1.4；（3） 水平流速v=0.12m/s；（4） 水力停留时间t=3min；（5）有效水深h=2.5m；（6）长宽比小于5，大于5时应设置挡板；（7） 宽深比为11.5；（8） 穿孔曝气管孔径为2.56mm，距离池底0.60.9m；（9） 曝气量q=0.2m3(空气)/m3（污水）。3.设计计算(1)沉砂池总有效容积的计算：v容积=Qmaxt；Qmax=Qf=50000m3/d=0.81 m3/s；v=Qmaxt=0.81 m3/s360s=97.2 m3。(2)断面面积的计算：A= = =6.75m2。(3)沉砂池宽度的计算：b= =2.7m。(4)沉砂池长度的计算：L= =14.4m。由此计算长宽比为5.3，基本符合设计要求；宽深比为1.08，符合设计要求。(5)集砂槽：取底宽a=0.5m，斗壁与水平方向夹角为60。；高h=0.5m；排泥间隔天数T=2d；污泥量x=0.03L/m3（污水）。两天产污泥量：V污泥=TxQmax=0.81 m3/s 1728000.03=4200L=4.2m3。污泥斗的体积：V斗=0.5（a+b）hL。=0.5 a+（a+2h/tan60。）0.514.4=5.68m3。说明：5.68m34.2m3，符合设计要求。取池底坡度i=0.5（角度约为26。）。池总宽-集砂槽上边宽=2.7-（0.5+20.5/tan60。）=1.6226m。i=h1/1.6226； h1=0.8113m。(6)池总高度的计算：H=2.5+h1+0.5+0.3=4.2m。除去集砂槽剩余高度的计算：2.5+0.8113+0.3=3.6m。(7)曝气设备的计算曝气量的计算：q=60DQmax （D为单位体积污水的需氧量，取D=0.2 m3(空气)/ m3(污水）)。干管：q=600.81 m3/s0.2=9.72m3/min10m3/min。q=0.24d2V速度；d=190mm。验证：v=4q/d2=5.88m/s6m/s。符合设计要求。支管：d= （取v=2m/s，根据长度L=14.4m，n应取15）d= =85mm。验证：v=4 =1.959m/s2m/s。符合设计要求。查找资料可以确定选用罗茨鼓风机RE140，参数如下：表3 罗茨鼓风机RE140参数 口径（mm) 转速(r/min) 理论流量（m3/min） 140 730 16.84BXS-II3400型行车式泵吸吸砂机该机适用于污水处理工程中曝气沉砂池的沉砂排除。该机为中心传动行车式，靠液下泵排砂，控制线可采用电缆卷筒或滑线等形式。表4 BXS-II3400型行车式泵吸吸砂机参数型号池宽B/mm轨距B/mm行车速度/mmin-1驱动功率/Kw水泵功率/KwBXS-II3400340037001.21.52.22注：池总深H1和有效深度H应视沉砂池容量及工程规模规定。生产厂：唐山市博大环境工程机械有限公司。SG型刮砂机SG型链板式刮砂机结构操作简单，维修方便，传动平衡，适用于污水处理厂沉砂池排除沉砂。技术参数见下表型号刮泥板宽度/mm槽长/mm底部槽宽/mm刮板速度/mmin-1电机功率/KwSG-500500100005000.30.37表5 SG型刮砂机参数2.6 曝气池A段1.设计说明曝气池实质上是一个反应器，它的池型与所需的水力特征及反应要求密切相关，主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式及序批式四大类。其他曝气反应池类型基本都是这四种类型的组合或变形。完全混合式曝气池的主要特点:可以方便地通过对F/M的调节，使反应器内的有机物降解反应控制在最佳状态；进水一进入曝气池，就立即被大量混合液所稀释，所以对冲击负荷有一定的抵抗能力；适合于处理较高浓度的有机工业废水。与推流相比，完全混合式流态抗冲击负荷能力强，但易发生短流。另外，完全混合活性污泥系统易产生丝状菌污泥膨胀。推流式曝气池的特点：初期吸附与氧化分解均在同一池中进行,从首端的对数增长,到池中末端的减速增长；曝气池首端有机污染物负荷高,好氧速率高；处理效果好，BOD5的去除率可达90-95%；对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。所以，本设计采用推流式曝气池。2.设计参数(1)污泥负荷 NSA=4kgBOD5/（kgMLSSd）(2)污泥浓度 mg/l(3)污泥回流比 (4)设计流量 Q=50000m3/d=2083.33m3/h=0.579m3/s3.设计计算(1)BOD5总去除率：A 段去除率： A段出水BOD5：mg/l(2)曝气池容积：mg/lmg/l =1250m3(3)曝气时间（水力停留时间）h(4)曝气池各部分尺寸设有效水深 h = 5m设有1座传统推流式曝气池曝气池容积：m3曝气池有效底容 ：m2设池宽b=7m，池长m校核： （满足 ） （满足 ）池外壁厚取0.5 m， 设超过为0.5m每座曝气池的总高度：m (5)曝气系统计算实际需氧量 kg/d 需氧系数,取0.5O2=0.550000m3/d132mg/l=3300kg/d标准需氧量 (kg/h)标准条件：水温，大气压力Pa取 mg/L 曝气设备堵塞系数， 压力修正系数， 所在地点实际压力 空气扩散口处绝对压力 (设覆没在距池底0.2m处，淹没水深4.8m)Pa 气泡离开地面时，氧气的体积分数 氧利用率mg/Lm3/h供气量(m3/h)m3/h每m3污水的供气量：3952.67/2916.67=1.36m3空气/m3污水(6)供风管道计算设A段曝气池有2根干管，68根配气竖管每根干管的配气量：m3/s每根竖管的配气量：m3/s设干管流速：V1=5m/s管径：m取供气干管：DN400mm设配气竖管流速：V2=3m/s管径：m取配气竖管管径：DN70mmA段曝气池的平面面积：m2每个空气扩散器的服务面积按0.5m2计所需空气扩散器的总数：个每个干管上需要空气扩散器的数目：个每个竖管上安装的空气扩散器数目：个采用江苏宜兴天地环保机械设备有限公司生产的BG-II型微孔陶瓷曝气头(7)鼓风机的选定设空气扩散器气装置安装在距曝气池池底0.2m处鼓风机所需压力：KPa鼓风机供气量m3/hA段曝气池鼓风机采用RF-240型号的罗茨鼓风机2台，口径250mm，转速730r/min，排气压力58.8kPa，进口流量48.8m3/min(8)剩余污泥量 干重 设A段SS去除率为，kg/m3 kg/h 湿重 设含水率 kg/h 污泥龄 d(9) 回流污泥浓度 A段回流污泥比 RA=0.5mg/L(10) 曝气池进水设计进水与回流污泥进入集水槽混合，再由进水潜孔进入曝气池进水管进水管设计流量：Q=0.579m3/s管道流速：V=1.5m/s管径：m取进水管径 ：DN700mm校核管径流速：m3/s进水潜孔曝气池设计流量m3/s设进水潜孔3个进水孔过孔流量：m3/s孔口流速 ：V=3.2m/s孔口过水断面面积：m2孔口断面 ：d=0.35m(11) 出水设计 采用平顶堰出水b 堰宽，取6mm 流量系数，取0.32H 堰上水头m 出水管出水管设计流量：m3/s管道流速：V=1.1m/s管径：m取出水管径：DN700mm集水槽宽mk 安全系数 ，取1.5集水槽起点水深：m集水槽终点水深：m（12）剩余污泥量干重 设A段SS去除率为，=1.232kg/m3 kg/h 湿重 设含水率 kg/h2.7 中沉淀池1、设计说明中沉池是整个AB法活性污泥法系统中非常重要的组成部分。整个A段的处理效能与中沉池的设计和运行密切相关，在功能上要同时满足澄清（固液分离）和污泥浓缩（提高回流污泥的含固率）两方面的要求，它的工作效果将直接影响系统的出水水质和回流污泥浓度。选择平流式沉淀池是因为其沉淀效果好，使用较广泛，适宜处理流量大的污水处理厂。2、设计计算（1）每个沉淀池的表面积A1Q=50000m3/d m3/h m2q取1.5m3/（m2h）设有5个中沉池，每个池有2个斗m2（2）中沉池有效水深h2h2=qt=1.52=3m沉降时间t=2h（3）每个沉淀池的长L和宽b令b=9m，则m ,符合要求 ，符合要求（4）存泥区所需容积VwA段进水污泥浓度X=1760mg/l回流污泥浓度XR QRX=X(Q+QR) 回流比R=0.5 XR=5280mg/l =2187.5m3T为两次排泥的时间间隔=2h每个沉淀池存泥区所需容积Vw= =437.5m3（5）沉淀池总高度超高h1=0.3m h2=3.0m 缓冲层h3=0.5m 排泥管径D=0.3m坡向泥斗的底板坡度i=0.01 方形贮泥斗底部宽0.6m贮泥斗的高度h4=7.27m梯形部分的高度h4=（L-2b）0.01=0.25mh4=h4+h4=7.52mH=h1+h2+h3+h4=11.32m（6）贮泥斗的容积V1和梯形部分容积V2V1= h4（S1+S2+）=210.25m3S1,S2-贮泥斗的上、下口面积，m2。V2=（L1+）h4b=68.86m3L1，L2-梯形上下底边长，m。（7）每个沉淀池可贮污泥容积VV=2V1+V2=489.36m3VwV 符合条件（8）A段BOD5去除进水浓度220mg/l 去除率60%出水浓度220（1-60%）=88mg/l（9）剩余活性污泥量以VSS（挥发性固体）计XVSS=YQ(So-Se)-KdXvV=0.650000（220-88）-0.0613201250=3861kg/d（10）剩余活性污泥量以SS（悬浮固体）计XSS= =5148kg/df为挥发性系数=0.75（11）剩余活性污泥量以体积计VSS= = =2574m3/d（12）污泥回流量VRVR= =2574m3/d回流污泥泵选择山东双轮集团有限公司生产的416LRB33A型，水泵设计参数：流量为261m3/h。（一备一用）刮泥刮渣机选择行车式刮泥刮渣机，其设计参数及规格为：表6 刮泥刮渣机参数型号规格池宽B(m)池深H(m)驱动功率(KW)行走速度(m/min)PGT4-64-63.5-5.00.371PGT7-107-103.5-5.00.751PGT11-1411-143.5-5.01.51选择型号为PGT7-10（池宽为9m）。2.8 曝气池B段1、 设计说明曝气池是活性污泥与水充分混合接触，将污水中有机物吸收并分解的生化场所，入流污水与曝气池内混合液的混合方式有推流式和完全混合式两种典型方式。推流式曝气池：一般采用矩形池体，经导流隔墙形式廊道布置，廊道长度以5070m为宜，也有长达100m。污水与回流污泥从一端水平推进，经另一端流出。其特点是：进入曝气池的污水及回流污泥按时间先后互不相干，污水在池内的停留时间相同，不会发生短流，出水水质好。2、 设计参数污泥负荷NSB=0.12 kgBOD5/（kgMLSSd）混合液污泥浓度XB=3500mg/l回流比RB=0.9Q=50000m3/d污泥含水率PB=99.5%3、 设计计算表 7B段曝气池项目进水浓度/mg/L出水浓度/mg/L去除率/%B0D882032TN501570NH3-N782023（1） 曝气池容积VB = A段BOD去除率60%A段出水BOD=220（1-60%）=88mg/l即B段进水BOD为88mg/lB段出水BOD为20mg/lLRB=(88-20)mg/l=68mg/l=0.068kg/m3XVB=fXB=0.753.5=2.63kg/m3VB= =10773m3(2)水力停留时间h（3）确定曝气池各部分尺寸设曝气池两组，有效水深h=5m则：单池容积m3单池有效面积m2采用双廊道式推流式曝气池，廊道宽b=10m单组池长 m校核：取超高为1.0m，则B段曝气池总高H=5.0+1.0=6.0m（4）曝气池曝气系统计算实际需氧量式中： B段曝气池需氧量,kg/dB段需氧系数，取=1.23B段曝气池去除的BOD5，kgBOD5/m3去除1kgNH3-N需氧量，=4.57，kgO2/kgNH3-N需要硝化的氮量, =35mg/l污水设计流量，m3/d则：kg/d标准需氧量A段B段均采用鼓风曝气，将是极需氧量AOR换成标准需氧量SOR式中：a-由于污水中含有杂质，对氧的转移产生影响。a1 ；-氧的总转移系数，此值表曝气过程中氧的总传递性。V=125 m3（9）沉淀池总高度设 超高h1=0.3m 缓冲层h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4+h5= 0.3+3.6+0.5+0.9+1.73=7.03m，取7m（10）沉淀池池边高度H0H0=h1+h2+h3=0.3+3.6+0.5=4.4m,取4.5m（11）BOD5出水浓度20mg/L 去除率77.27%进水浓度=20/（1-77.27%）=88mg/L（12）剩余活性污泥量Xvss=YQ(So-Se)-KdXvV=340kg/d污泥系数Y=0.6，曝气池入流的BOD5 So=8810-3kg/m3.二沉池出流的BOD5 Se=2010-3kg/m3曝气池设计流量Q=50000 m3/d 。 内源代谢系数Kd=0.06/d.曝气池平均Vss浓度Xv=263010-3kg/m3曝气池容积V=10773m3Xss= = 453 kg/d f = 0.75Vss= =90.6m3/d 含水率 P=99.5%。（13）回流污泥量=557 m3/d4设备选择排泥设备选CG-C型辐流式沉淀池半桥式周边传动刮泥机。表 9 参数型号池径D（m）池深H（m）周边线速(m/min)驱动功率（kW）CG40C404.51.1回流污泥泵，吸泥泵均选择65WL12型号水泵。各（一备一用）表10型号流量Q(m3/d)轴功率(kw)扬程H(m)转速n(r/min)效率65WL-12251.712285048%3 污泥处理构筑工艺尺寸的计算3.1 浓缩池1.设计参数浓缩后污泥含水率