环境工程毕业设计（论文）-辽宁省铁岭市污水处理厂工程设计【全套图纸】.doc

沈阳建筑大学毕业设计目 录前言1第一章 概述21.1设计任务与内容21.2设计的原则21.3设计原始资料3第二章 城市污水处理厂工艺说明52.1污水厂厂址选择52.2污水厂水质处理规模52.2.1水量水质的确定52.2.2污水厂进出水质62.2.3设计水量的确定72.3污水处理基本工艺72.3.1工艺选择72.3.2确定处理流程9第三章 污水处理构筑物设计计算103.1格栅103.1.1格栅的设计103.1.2设计参数103.1.3粗格栅设计计算113.1.4细格栅设计计算133.2污水泵房143.3沉砂池163.3.1设计参数163.3.2设计计算163.4初沉池183.4.1设计参数183.4.2设计计算183.5 A2/O反应池203.5.1设计参数203.5.2设计计算213.6二沉池283.6.1设计参数293.6.2设计计算303.6.3二沉池集配水井的设计计算343.7接触消毒池353.7.1消毒剂的选择353.7.2消毒剂的投加353.7.3平流式接触消毒池363.8巴氏计量槽373.8.1设计参数373.8.2设计计算38第四章 污泥处理设计计算414.1污泥处理的目的与原则414.1.1污泥处理的目的414.1.2污泥处理的原则414.2污泥泵房设计414.2.1集泥池计算414.2.2污泥泵的选择424.3污泥浓缩池424.3.1设计参数424.3.2设计计算434.4贮泥池444.4.1贮泥池的作用444.4.2贮泥池的计算454.5污泥脱水464.5.1设计原则464.5.2设计计算47第五章 污水处理厂的布置495.1污水处理厂平面布置495.1.1平面布置原则495.1.2平面布置505.2污水处理厂高程布置515.2.1高程布置原则515.2.2构筑物高程计算52第六章 技术经济分析586.1污水厂工程技术经济分析586.2污水处理成本计算61第七章 结论63参考文献64谢辞65附录一 中文译文附录二 外文资料原文全套图纸，加153893706III沈阳建筑大学毕业设计辽宁省铁岭市污水处理厂工程设计前言铁岭市位于辽宁省东北部。东邻吉林省，西、西南与沈阳市接壤，南连抚顺市，北与内蒙古自治区、吉林为界。地处东经12327至12506，北纬4159至4329之间。铁岭市地势大体是东高中低、北高南低、西部稍高。山地和丘陵分列东西两侧,中部为由北向南缓泻的辽河平原。全市可分为东部低山丘陵区和西部辽河低丘平原区两大地貌区。铁岭属中温带大陆性季风气候。全年日照2700小时左右，平均降雨量为700毫米左右，年平均气温为6.3，无霜期127-162天。铁岭市历史悠久，辽为银州，明称铁岭卫，清康熙设铁岭县。1956年后设铁岭专员公署和铁岭地区行政公署，1984年改为省辖市。现有2个市辖区、2个县级市，3个县，45个镇，63个乡。面积约13000平方公里，总人口约290万人。城市发展方向为以老城为依托，以疏港公路为轴线，向南发展。并逐步向经济技术开发区发展。随着城市及工业的发展，城市污水排放量也在逐年增加，大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入河流，使河流受到严重污染，致使河水中生物、植物大部分绝迹，破坏了自然景观、污染城区下游地下水源，严重制约着该市经济的发展。为改善环境，治理河水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。 铁岭市污水处理厂属新建全民所有制企业，1999年9月筹建，2003年末工程完工，隶属于铁岭市建委。企业坐落于铁西工业区，服务人口35万人，厂区占地面积11.87公顷，员工95人，该厂于2004年5月份正式通水运行，总投资19992万元，污水处理能力达到10-15万吨/日。位于辽河岸边的铁岭泓源大禹城市污水处理有限公司（铁岭市污水处理厂），担负着铁岭全市每天近10万吨生活污水处理任务，10万吨符合二级排放标准的污水排放到莲花湖湿地，彻底实现对辽河的零排放。第一章 概述1.1设计任务及内容查找原始资料与城市规划情况、考虑环境效益与社会效益，合理选择处理规模。根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时，污水及处理后水质应达到国家污水综合排放一级标准，即SS20mg/l，COD60mg/l，BOD520mg/l。根据查找的原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺方法，进行各单体构筑物的设计计算。污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。污水泵站工艺设计要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。对污水与污泥处理系统要做出较准确的水力计算与高程计算。1.2设计的原则考虑城市经济发展及当地现有条件，确定方案时考虑以下原则：要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。污水厂设计采用的各项设计参数必须可靠。污水处理厂设计必须符合经济的要求。设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。污水处理厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线等。1.3设计原始资料设计的原始资料及依据。水质资料见表1-1，表1-2。表1-1 生活污水资料项目 分区区区面积（平方公里）600900人口密度（人/平方公里）220240排水量标准（L/人d）160170变化系数1.51.4BOD5（g/人d）32SS（g/人d）42COD（g/人d）72TN（g/人d）7TP（g/人d）0.8表1-2 企业与公共建筑的排水量资料企业或公共建筑名称平均排水量m3/d时变化系数SS/LCOD/LBOD/L总氮/L总磷/LPH水温工厂甲60001.518020016018.456916工厂乙61601.442067033017.576916工厂丙300001.324058023038136916气象资料：本地区常年主导风向为西南风，其它气象资料见表1-3。表1-3气温资料年平均气温6.3月平均最高气温25年最低气温-31月平均最低气温-15年最高气温34月平均气温5温度在-10以下的天数70d温度在0以下的天数120d降雨量750mm年蒸发量600mm地质资料见表1-4。表1-4地质资料土壤性质冰冻深度（m）地下水位（在地表下）（m）亚粘土1.010.0 受纳水体水文与水质资料见表1-5。表1-5城市污水受纳水体水文水质资料流量 m3/s流速m/s水位m水温DO/LBOD/LSS/L最小流量时1.31.05.010.08.2310最高水位时2.81.59.016.08.8215常水位时1.81.17.014.08.52.512第二章 城市污水处理厂工艺说明2.1污水厂厂址选择在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。选择厂址时，必须进行深入调查研究、现场勘察，有时需做拟选厂区附近的补充地形测量。厂址选择的一般原则为：在城市水体的下游；便于处理后出水回用和安全排放；便于污泥集中处理和处置；在城市夏季主导风向的下风向；有良好的工程地质条件；少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；有扩建的可能；厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；有方便的交通、运输和水电条件。该城常年主导风向西南风。水厂设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区位于主导风向的上方。2.2污水厂处理规模2.2.1水量水质的确定水量的确定生活污水量 工业污水量 污水厂总污水量 水质的确定生活污水浓度计算：COD浓度为 BOD浓度为 SS浓度为 TN浓度为 TP浓度为 污水厂设计进水水质计算：COD浓度为 BOD浓度为 SS浓度为 TN浓度为 TP浓度为 2.2.2污水厂进出水质表2-1 进水、出水水质及排放标准项目CODBOD5SSTNTP进水水质（mg/l）479.7211.1255.938.17.4出水水质（mg/l）602020151排放标准（mg/l）602020151去除率（%）87.4990.5392.1860.6386.492.2.3设计水量的确定由设计资料知，该市每天的平均污水量为：万吨/天 查GB500142006室外排水设计规范知： 则取总变化系数 从而可计算得： 设计秒流量为 2-1式中 城市每天的平均污水量，； 总变化系数； 设计秒流量，。 2.3污水处理基本工艺2.3.1工艺选择A2/O工艺介绍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。A2/O工艺的特点：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；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。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。污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。技术对比：表2-1 各种方法的技术对比类 型参 数氧化沟SBR工艺A2/O工艺污泥负荷（kgBOD/kgMLSS.d）0.030.100.20.30.18污泥龄(天)203016.510污泥回流比(%)502003050100水质要求总氮(mg/L)/304030占地面积小较小小稳定性一般一般好经济对比：氧化沟、SBR及其改良工艺可以省去初沉池、二沉池和污泥回流系统的费用占地面积小基建费用低，但都适用于自动化系统操控运行，工作人员少，适合于中小型污水厂。A2/O工艺基建费用较低，稳定性好，适用于大中型污水处理厂。规模40万吨/日的污水厂一年节省146万元。辽宁省铁岭市污水处理厂属中型污水处理工程。设计要求出水水质达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准，要考虑污水的脱氮除磷，所以污水处理采用二级强化工艺处理。要求工艺稳定性好，再者考虑筹建污水厂的资金以及占地问题，本设计最终选用A2/O工艺。A2/O法同步脱氮除磷工艺的原理：A2/O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BOD，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NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。2.3.2 确定处理流程城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。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。 污水的处理程度 工程造价与运行费用 当地的各项条件 原污水的水量与污水流入工程本设计采用的处理工艺流程见图2-1。图2-1处理工艺流程第三章 污水处理构筑物设计计算3.1格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，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，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。3.1.1格栅的设计本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（粗格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，粗格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。粗细两道格栅都设置三组即N=3组，每组的设计流量为0.502。3.1.2设计参数格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 粗格栅：机械清除时宜为1625mm；人工清除时宜为2540mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm。 细格栅：宜为1.510mm。 污水过栅流速宜采用0.61.O。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为6090。人工清除格栅的安装角度宜为3060。 当格栅间隙为1625mm时，栅渣量取0.100.05污水；当格栅间隙为3050mm时，栅渣量取0.030.01污水。格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.Om。 格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.Om。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。 格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。 格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。图3-1格栅计算简图3.1.3粗格栅设计计算进水渠道宽度计算根据最优水力断面公式 3-1设计中取污水过栅流速=0.8 3-2则栅前水深：格栅的间隙数 3-3式中 格栅栅条间隙数，个； 设计流量，； 格栅倾角，； 设计的格栅组数，组；格栅栅条间隙数，。设计中取 =0.02 个格栅栅槽宽度 3-4式中 格栅栅槽宽度，； 每根格栅条宽度，。设计中取=0.015进水渠道渐宽部分的长度计算 3-5式中 进水渠道渐宽部分长度，； 渐宽处角度，。设计中取= 进水渠道渐窄部分的长度计算 3-6通过格栅的水头损失 3-7式中 水头损失，； 格栅条的阻力系数，查表知 =2.42； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。则 栅后槽总高度设栅前渠道超高则栅后槽总高度： 3-8栅槽总长度 3-9每日栅渣量 3-10式中 每日栅渣量，； 每日每1000污水的栅渣量，污水。设计中取 =0.05污水 进水与出水渠道城市污水通过的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。3.1.4细格栅设计计算设计中取格栅栅条间隙数=0.01，格栅栅前水深=0.9，污水过栅流速=1.0，每根格栅条宽度=0.01，进水渠道宽度=0.8，栅前渠道超高，每日每1000污水的栅渣量=0.04。格栅的间隙数： 个 3-11格栅栅槽宽度： 3-12进水渠道渐宽部分的长度： 3-13进水渠道渐窄部分的长度计算： 3-14通过格栅的水头损失： 3-15栅后槽总高度： 3-16栅槽总长度： 3-17 每日栅渣量： 3-18应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。 3.2污水泵房泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点，便于开槽施工，适用于自灌式泵站。集水池和机器间由隔水墙分开，这样可保持机器间干燥，有利于水泵的保养和检修。只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免污水对轴承、管仲，仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站，及开启频繁的污水泵站中，尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便，缺点是泵房较深，增加工程造价。且由于噪音较大，妨害工作人员判断水泵是否正常工作。采用自灌式泵房时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动，启动可靠，操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造价。水泵的选择原则：污水泵站一般按最大日最大时流量设计，通过调整水泵工作台数兼顾其他流量时段的情况。 水泵扬程由污水提升高度和吸水管、压水管水头损失确定。为了适应不同流量时的情况，考虑采用四台水泵，其中一台备用。根据水质、水量、和提升高度确定水泵的型号，同一泵站应选用类型相同、口径相同的水泵，以利于管理和维修。泵房地面有一定坡度，坡向排水沟。水泵的选择：根据污水高程计算的结果，设泵站内的总损失为2m，吸压水管路的总损失为2m,则可确定水泵的扬程H为H=Hst+h=(19.369.36)+2+2=14.0m 3-19水泵提升的流量按最大时流量考虑，按此流量和扬程来选择水泵。选择14sh-28型卧式离心泵，共4台，3用1备，单泵性能参数为：流量为510 L/s，扬程为12m,电机选用型号为JR-117-6。泵房形式及其布置：采用半地下式矩形结构，它具有布置紧凑，占地少，结构较省的特点。水泵为单排并列式布置，水泵安装尺寸为：2.226m1.1m则泵房跨度为B=4+1.1+2=7.1m 3-20取15m；长度为L=42.226+2+2.1+32=19.004m 3-21取27m。水泵为自灌式，在吸水管上安装阀门，吸水管径为350mm，压水管管径为300mm。集水间计算：集水间和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免污水对轴承、管件、仪表的腐蚀。集水间的容积相当于1台泵5min的流量。W=0.51560=153m3 3-223.3沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。本设计选用平流式沉砂池。平流式沉砂池时常用的型式，污水从池一端流入，沿水平方向流动，从池另一端流出，它的构造简单，处理效果好，工作稳定且易于排除沉砂。平流式沉砂池由进水装置、出水装置、沉淀区和排泥装置组成。平流沉砂池的上部是水流部分，水在其中以水平方向流动，下部是聚集沉砂的部分，通常底部设置12个贮砂斗，下接带闸阀的排砂管，用以排除沉砂。3.3.1设计参数 最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。 最大流量时停留时间不小于30s，一般采用3060s。 有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251m；每格宽度不宜小于0.6m。 进水头部应采取消能和整流措施，应设置进水阀门控制流量，出水应采取堰跌落出水，保持池内水位不变化。 池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。3.3.2设计计算设计平流沉砂池两座，每座沉砂池的设计流量为，设计水力停留时间，水平流速池长： 3-23水流断面面积： 3-24池总宽度：有效水深 3-25 设n=2格，每格宽b=1.5m沉砂斗容积： 3-26T2d，X30m3/106m3每个沉砂斗的容积设每一分格有2格沉砂斗，则 3-27沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽；斗壁与水平面的倾角60，贮砂斗高 3-28贮砂斗容积：() 3-29沉砂室高度：()设采用重力排砂，池底坡度i6，坡向砂斗，则 3-30池总高度：() 3-31核算最小流速每座沉砂池的最小流量为 (符合要求) 3-323.4初沉池沉淀池主要去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水处理流程中的位置，主要分为初次沉淀池、二次沉淀池和污泥浓缩池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离；二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的比重小的，且因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行沉淀分离；污泥浓缩池是对污水中以剩余污泥为主体的，污泥浓度高且间隙中的水分不易排出，易腐败析出气体的剩余污泥进行浓缩沉淀。沉淀池分为平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池、斜板沉淀池。本设计选用平流式沉淀池。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、污泥区及排泥装置组成，污水从池一端流入，按水平方向在池内流动，从池另一端溢出，污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。3.3.1设计参数 每格长度与宽度之比不小于4，长度与深度之比采用812。 采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。 池底纵坡一般采用0.010.02；采用多斗时，每斗应设单独排泥管及排泥闸阀，池底横向坡度采用0.05。 设计有效水深不大于3.0米。 一般按表面负荷计算，按水平流速校核。最大水平流速：初沉池为7mm/s；二沉池为5mm/s。 进出口处应设置挡板，高出池内水面0.10.15m。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不小于0.25m，一般为0.51.0m；出口处一般为0.30.4m。挡板位置：距进水口为0.51.0m；距出水口为0.250.5m。 污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其直径不宜小于0.2米，下端伸入斗底中央处，顶端敞口，伸出水面，便于疏通和排气。在水面以下1.52.0米处，与排泥管连接水平排出管，污泥即由此借静水压力排出池外，排泥时间大于10分。 池子进水端用穿孔花墙配水时，花墙距进水端池壁的距离应不小于12m，开孔总面积为过水断面积的6%20%。3.4.2设计计算1 池子总面积A，表面负荷取 3-332 沉淀部分有效水深， 取 3-343 沉淀部分有效容积 3-354 池长L设水平流速，则 3-365 池子总宽度B 3-376 池子个数，宽度取b6 m 3-387 校核长宽比 (符合要求) 3-398 污泥部分所需总容积已知进水SS浓度=255.9mg/L初沉池效率设计50，则出水SS浓度 3-40设污泥含水率97，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重 3-41 9 每格池污泥所需容积 3-42污泥斗容积 3-43 3-44污泥斗以上梯形部分污泥容积 3-45 3-46污泥斗和梯形部分容积 3-47沉淀池总高度超高，有效水深，缓冲层高度，污泥部分高度沉淀池总高度 3-483.5 A2/O反应池判断是否可采用A2/O法： COD/TN=479.7/38.1=12.5910 BOD /TP =211.1/7.4=28.520 符合要求，故可采用此法。已知条件:设计流量Q=100000m3/d(不考虑变化系数)设计进水水质：COD 479.7mg/L，BOD5 211.1mg/L，SS 255.9mg/L，TN38.1mg/L， TP 7.4mg/L，最低水温 4 0C。设计出水水质:COD60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，TN15mg/L，TP1mg/L 3.5.1设计参数 BOD5污泥负荷 N=0.18kg BOD5/(kgMLSS*d) 回流污泥浓度XR=6600(mg/L) 污泥回流比 R=100% 混合液悬浮固体浓度 3-49 混合液回流比 R内TN 去除率 3-50混合液回流比 3-51取R内=200%3.5.2设计计算反应池容积 V 3-52反应池总水力停留时间: 3-53各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 3-54 kg TN / (kg*MLSS d)厌氧段总磷负荷 3-55 kg TN / (kg*MLSS d)剩余污泥 3-56 3-57 3-58取污泥增殖系数 Y=0.5， 污泥自身氧化率 Kd=0.05， 将各值代入公式，得Px=0.5100000(0.2110.02) 0.053.30.7 =95504104.7 =5445.3(kg/d)Ps=(0.25590.02) 10000050%=11795(kg/d)X=5445.311795=17240.3(kg/d)湿污泥量：设污泥含水率为则剩余污泥量为： 3-59反应池主要尺寸反应池总容积 V= (m3)设反应池2组，单组池容积 V单=V/2=17769.35 (m3)有效水深 4.5m；S单= V单 /4.5=3948.7 m2采用五廊道式推流式反应池，廊道宽b=7 m；单组反应池长度：L=S单/B=3948.7/(57)= 112.82(米)；取113米。校核：b/h=7/4.5=1.56 (满足b/h=12)； L /b=112.82 /7=16.12 (满足L /b10)；取超高为0.7 m， 则反应池总高 H=4.5+0.7=5.2 (m)反应池进、出水系统计算 Qmax=1.504631.2=1.8056 (m3/s) 1.2为安全系数管道流速 v=1.2 m/s管道过水断面积 A=Q/v=1.80561.2=1.505 (m2) 3-60 管径 3-61 取DN=1400(mm) 回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量 1.2安全系数； 管道流速取 v1=0.85 (m/s)管道过水断面积 A=Q/v=0.6940.85=0.817 (m2) 3-62管径 3-63取回流污泥管管径 DN 1100 mm 进水井：反应池进水孔尺寸：进水孔过流量 Q2=(1+R)Q/2=(1+1)100000864002=1.157 (m3/s) 孔口流速 v=0.80m/s， 孔口过水断面积 A=Q2/v=1.1570.80=1.447(m2)管径取圆孔孔径为 1400 mm 出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算： Q3=0.42 b H1.5 =1.86 b H1.5 3-64 式中 3-65 b堰宽，b=7.5 m; 3.5安全系数 H堰上水头，m m 3-66 出水管 反应池出水管设计流量Q5=Q3=1.21.157(1+R)2 3-67 =1.388 (m3/s) 式中： 1.2安全系数 管道流速 v=0.96 m/s 管道过水断面 A=Q5/ v=1.3880.96=1.446 ( m2) 管径 取出水管管径 DN 1400 mm曝气系统设计计算 设计需氧量 AORAOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BODU氧当量NH3H 硝化需氧量剩余污泥中NH3H的氧当量反硝化脱氮产氧量 3-68式中:a需氧率，取值为 1K变化系数，取值 1.3Q每日处理污水量 S0处理BOD5浓度， 211.1mg/LSe出水BOD5浓度，20mg/Lb系数，4.6TN038.1mg/L15mg/LC系数，2.86 最大需氧量与平均需氧量之比为1.34，则 去除每1 kg BOD5 需氧量 3-69 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4.3m，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 3-70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： 3-71好氧反应池中平均溶解氧饱和度： 3-72标准需氧量为： 3-73相应反应池最大时标准需氧量： 3-74好氧反应池平均时供气量 3-75最大时供气量： 3-76 所需空气压力(相对压力) 3-77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=4.3 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. 3-78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4.3 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： 以微孔曝气器服务面积进行校核： 符合要求 3-79考虑到供气管道的敷设及反应池好氧部分的具体尺寸，取 供风管道计算供风干管采用树状布置流量 流速 管径 3-80取干管管径为 DN700mm单侧供气(向单廊道供气) 支管 3-81 流速 管径 取支管管径为 DN250mm双侧供气(向两侧廊道供气) 管径 3-82流速 管径 取支管管径为 DN30