卡鲁塞尔氧化沟工艺处理城市污水环境工程毕业论文.doc

题目：6万m3/d城市污水处理厂设计摘 要本论文主要设计卡鲁塞尔氧化沟工艺处理城市污水。城市污水处理厂是城市发展的重点基础设施，是城市水污染控制、水环境保护工作中的重点工程，它对社会经济的高速、稳定、可持续性发展有极其重要的作用。本设计是东北地区的一个城市污水处理厂，其污水流量为6万m3/d，经处理后应达到SS去除率85%，BOD去除率90%。本设计采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，卡鲁塞尔氧化沟一般采用表面曝气，其曝气池成封闭的沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动，因此又称为“环形曝气池”。氧化沟水力停留时间长，有机负荷低，污泥龄高，又很好的沉降性能，对BOD和SS的处理效率高，与其他的活性污泥相比有明显的优点：流程简单，投资费用少，运行效果稳定，出水水质好且有一定承受水质水量冲击负荷的能力。出水可达国家排放标准。处理工艺流程主要由格栅、沉砂池、氧化沟、二沉池、污泥浓缩池、污泥脱水间等组成。高程布置和平面布置合理，既减少占地，又利于污水，污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。本论文包括设计背景，方案选择的依据，工艺流程，构筑物尺寸的计算，设备选型，成本核算等。关键词：城市污水；设计；卡鲁塞尔氧化沟工艺；BOD；工艺流程 ABSTRACTThe paper mainly designs the Carrousel Oxidation Ditch to treat the municipal wastewater . The factory of the treatment of municipal wastewater is not only the important basic facilities of the city development , but also the main project of the control of municipal wastewater and water resource environment protection as well .It also plays a role in the social economic development . This design is a factory of the treatment of municipal wastewater in the northeast，the flow of which is 6104 m3 /d ，the removal rate of SS is 85% and the removal rate of BOD is 90%。The method of this design is Carrousel Oxidation Ditch , the Carrousel .Oxidation Ditch use surface aerating apparatus,it is aerating basin present ditch,the mixture of wastewater and activated sludge flow constantly through the ditch,therefore,it is named of “rotory aerating basin”.oxidation ditch is longer hydraulic retention,low organic loading , high sludge age , good settling , high BOD-elimination and SS- paring with other activated sludge,it is favorable ability of bearing the impingement loading.the wastewater treated by the processing can up to the sewage discharge standard . The process is consisted of screen bar 、sink sand pond 、 Oxidation Ditch 、 secondary clarifier 、 sludge concentrated pond 、sludge dehydrated room and so on . The plane distribution and elevation distribution are rational, the constructions follow the principle of compact, small dimension. It is not only good for transfer of wastewater and sludge ,but reducing the cost of investment and running.The paper include the designed backthrough , the base of choosing the processing-set up,the calculation of dimension about the building and so on.Key words : municipal wastewater ;design ; Carrousel Oxidation Ditch technology ;biochemical oxygen demand; technology process.目 录1 绪论 11.1城市污水现状及处理工艺的发展概述 11.1.1 普通活性污泥法工艺 11.1.2 AB工艺 21.1.3 氧化沟工艺 21.1.4 SBR工艺 22 城市污水处理工艺选择 32.1 工艺方案分析比较 32.2 工艺方案选择 63 处理构筑物设计 73.1 污水流量的计算 73.2 集水池 83.3 污水提升泵83.4 中格栅93.5 曝气沉砂池113.6鼓风机房133.7配水井143.8 卡鲁塞尔式氧化沟143.9 辐流式二沉池173.10 回流污泥泵房 193.11 接触消毒池 203.12 剩余污泥泵房 213.13 污泥浓缩池 213.14 浓缩污泥贮池 243.15 浓缩污泥提升泵房 243.16 污泥脱水间 254 污水处理厂总体布置 254.1 总平面布置 254.2 高程布置 265 污水处理厂运行成本核算 265.1 劳动定员 275.2 运行费用 276 工程效益 287 全文总结 29参考文献 301 绪论1.1城市污水现状及处理工艺的发展概述中国是一个水资源匮乏的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的四分之一。而且在时空分布上极不均匀，许多地区和约300个城市缺水，而其中严重缺水的城市有50个。20世纪80年代，人口膨胀、工业的迅猛发展使水体受到严重的污染，这就加剧了水资源的短缺。根据有关资料1979年底数据，全国污水日排放量为1亿立方米，全国各类水体82的河段受到污染，其中39的河段已受到严重污染，水质低于3类或4类标准，结果造成饮用水水源的污染。据调查，70的饮用水水源不符合卫生标准，使我国城市供水水源受到严重的威胁。一些自来水厂按常规工艺运行已无法确保供水水质符合标准，而被迫关闭或以生物化学法处理进行改造.1980年以来，随着水污染治理工作的发展，污水处理技术也取得了一定的进展，大量的新工艺、新设备和新材料在实际中得到应用和发展。我国80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除BOD和SS为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。 “七五”、“八五”、“九五”国家科技攻关课题的建立与完成，使我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术、污泥处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果达到国际先进水平。同时，借助于外贷城市污水处理工程项目的建设，国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国，AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理工艺技术由过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、高效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场，如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备与装置。1.1.1 普通活性污泥法普通活性污泥法是最普遍采用和最成熟的处理工艺，它有传统活性污泥法、阶段曝气、吸附再生、延时曝气、完全混合、混合推流等6种形式。其中传统活性污泥法处理效果好，对BOD和SS的处理效率均为90%95%，但曝气池前段供氧不足，后段供氧过剩，同时耐冲击负荷能力弱，曝气时间长，一般为68 h。如：北京 高碑店污水处理厂 100万m3/d 已运行，天津 纪庄子污水处理工程 26万m3/d 已运行，陕西 西安市污水处理厂 12万m3/d 已运行,重庆 唐家桥污水处理厂 6万m3/d 已运行,湖北 武汉市水质净化厂 5万m3/d 已运行等。1.1.2 AB工艺AB法污水处理工艺于80年代初开始在我国应用于工程实践。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。如：山东 青岛市海泊河污水处理厂 8万m3/d 已运行，山东 淄博市污水处理厂 14万m3/d 已运行，广东 深圳市罗芳污水处理厂 10万m3/d 已运行，广东 广州猎德污水处理厂 22万m3/d 已运行等。1.1.3 氧化沟工艺 目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。应用较多的有奥贝尔氧化沟工艺，由我国自行设计、全套设备国产化，已有成功实例。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。如：山东 莱西市污水处理厂工程 4万m3/d 已运行 ORBAL，北京 北京大兴黄村污水处理厂 8万m3/d 已运行 ORBAL，北京 北京顺义污水处理厂 8万m3/d 已运行 CARROUSE，江苏 苏州新区污水处理厂 4万m3/d 已运行 三沟式，安徽 合肥市王小郅污水厂（一期） 15 已运行 单沟式，陕西 西安市北石桥污水净化中心 15万m3/d 已运行 DE型等。1.1.4 SBR工艺 多种类型的SBR工艺在我国均有应用，如属第二代SBR工艺的ICEAS工艺，属第三代的CAST工艺、UNITANK工艺等。如：云南 昆明市第三污水处理厂 15万m3/d 已运行 ICEAS，浙江 金华市污水处理厂工程 8万m3/d 已运行 CAST，贵州 遵义市污水处理厂 8万m3/d 已运行 SBR，江苏 扬州市污水处理厂 10万m3/d 在建 CAST。随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家污水综合排放标准(GB89781996)也越来越严，特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良A/A/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。如泰安污水处理厂、青岛李村河污水处理厂、天津北仓污水处理厂、北京清河污水处理厂等。从工程规模上看，一批大型污水处理厂的相继建成投产标志着我国污水处理事业发展到一个崭新的阶段。如：我国20世纪最大的污水处理厂高碑店污水处理厂，处理规模100万m3/d；目前全国最大的城市污水处理厂上海竹园污水处理厂正在设计之中，其规模为170万m3/d。 2 城市污水处理工艺选择2.1 工艺方案分析比较1、城市污水排放现状（1）生活污水量现状 该城市居民区用水人口为30万人，有室内给排水设备，无淋浴设备的占10%，标准为90升/人日；室内有给排水设备，有淋浴设备的占90%，标准为140升/人日，生活污水排放系数为0.8，则总生活污水量为0.8（9010%14090%）301033.24万m3/d。（2）工业废水量现状 总工业废水量为10000m3/日1万m3/d。（3）城市混合污水水量现状 城市污水排放总量为3.2414.24万m3/d。2、工艺方案分析本项目混合污水水质情况：悬浮物 250mg/l；BOD 180mg/l；pH 77.4；有毒物质微量，对生化处理无不良影响。针对以上情况，以采用生化处理最为经济，要达到确定的治理目标，可以采用“普通活性污泥法”或“氧化沟法”。2.1.1普通活性污泥法普通活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2/O”工艺，从而实现脱N除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从而节省了运行费。北京市高碑店污水处理厂是北京市城市总体规划中拟建的城市污水处理厂中规模最大的重点环保项目，也是目前全国最大的城市污水处理厂。北京市高碑店污水处理厂就采用了传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化技术，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源，其工艺流程如下：污水处理工艺流程：计量槽出水井进水泵房格栅间进水闸间原污水曝气沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池出水污泥处理工艺流程：污泥浓缩池消化池脱水机房初沉池剩余污泥沼气柜污泥堆置棚沼气发电泥饼外运与城市电网并网普通活性污泥法的污水和回流污泥均由曝气池的池首流入，处理效果好，对BOD5和SS的总处理效率均为9095，如设计合理、运行管理得当，出水BOD5可以达到1020mg/l，但曝气池前段供氧不足，后段供氧过剩，同时耐冲击负荷能力弱，曝气时间较长，一般为68h。该工艺还存在工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，基建投资及运行费均较高等缺点。2.1.2 氧化沟工艺氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创，60年代以来，这项技术在国外许多国家已经被广泛使用，工以及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已经成为普遍采用的一项污水处理技术。北京市城市排水公司酒仙桥污水处理厂为二级生化处理，污水处理采用氧化沟活性污泥工艺，污泥处理采用重力浓缩和机械脱水，产生的泥饼制肥后回用于农田，进行土壤改良。工艺流程如下：选择池沉砂池泵站细格栅粗格栅原污水沉淀池氧化沟厌氧池排入亮马河、农田灌溉深度处理厂内回用 机械脱水重力浓缩剩余污泥制肥农田利用安国市污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺，建设一座日处理4万立方米的污水处理厂。其工艺流程如下：氧化沟圆形旋流沉砂池细格栅进水泵房粗格栅接触池沉淀池脱水车间污泥浓缩池泥饼外运氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可以完成碳源的氧化，还可以实现硝化和脱硝，成为A/O工艺，氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可以直接浓缩脱水，不必厌氧消化。氧化沟污水处理技术已经被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。（1） 工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。（2） 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。（3） 基建投资省，运行费用低。实践运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在其基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOD5时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除BOD5时，采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。（4） 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。（5） 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。（6） 占地面积少。由于氧化沟工艺采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池的容积，占地面积可能会大一些，但省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会小于传统活性污泥法。2.2 工艺方案选择根据设计任务书的要求和两种工艺的比较，氧化沟法工艺更具有优势。本次毕业设计采用氧化沟法工艺，工艺流程见图1。氧化沟出水水质好，一般情况下，BOD5去除率可达95%99%，脱氮效率达90%左右，除磷效率达50%左右，如在处理过程中，适当投加铁盐，则除磷效率可达95%。一般的出水水质为BOD5015mg/l；SS1020mg/l；NH4-N13mg/l；P1 mg/l。运行费用较传统活性污泥法低30%50%，基建费用较传统活性污泥法低40%60%。氧化沟技术是一种新型活性污泥法，是一种延时曝气的活性污泥法，与传统活性污泥法曝气池相比较，氧化沟在构造上一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形，总长可达几十米，甚至百米以上，沟深取决于曝气装置，自2m至6m。单池的进水装置比较简单，只要伸入一根进水管即可，如双池以上平行工作时，则应设配水井，采用交替工作系统时，配水井内还要设自动控制装置，以变换水流方向。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以调节池内水深，采用交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并与进水装置相呼应，以控制沟内水流方向。氧化沟采用的曝气装置功能是：（1）向混合液供氧；（2）使混合液中有机污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混合、接触。这两项是与传统活性污泥法系统相同的。此外，氧化沟对曝气装置有一项独特的要求，即：（3）推动水流以一定的流速（不低于0.25m/s）沿池长循环流动，这一项对氧化沟在保持它的工艺特征方面具有重要的意义。氧化沟工艺的类型主要有基本型、卡鲁塞尔（CARROUSEL）型、三沟式型、奥巴勒（ORBAL）型、曝气沉淀一体化型等，根据城市污水处理厂设计任务书的要求，我采用曝气沉淀一体化型工艺。一体化氧化沟就是将二沉池建在氧化沟内，从而完成曝气沉淀两个功能，该工艺占地省，并省去了污泥回流系统，所以节省了基建费和运行费。 鼓风机拟定工艺流程如下：氧化沟集水井污水提升泵格栅沉砂池配水井污水回流污泥泵砂水分离设间泥砂外运污泥贮池污泥提升泵浓缩池剩余污泥泵二沉池污泥脱水间接触消毒池泥饼外运 出水图1 拟定氧化沟工艺流程3 处理构筑物设计3.1 城市污水水流量的计算3.1.1 生活污水（Q1）Q1=(9010%14090%)30103=4.05万m3/d3.1.2 工业废水（Q2）Q2=10000m3/d1万m3/d3.1.3 污水总量（Qd）Qd=4.05+1=5.05万m3/d本项目最终规模确定为6.0万m3/d3.1.4 设计平均日流量（Qd）Qd=6.0万m3/d60000m3/d2500m3/h0.69m3/s3.1.5 设计最大日流量（Qmax）Qmax=KzQd1.46.0=8.4万m3/d=3500m3/h0.97m3/s3.2 集水池3.2.1 设计说明集水池的作用是尽可能减少废水特征上的波动，为后续水处理系统提供一个稳定和优化的操作条件，一般采用不大于最大一台水泵5min的出水量。设计参数：设计流量Q220024400m3/h；有效水深h3m 水力停留时间t5min。3.2.2 设计计算1 集水池有效容积（V）VQt4400367m3为保证正常工作，设计为有效容积的1.2倍，则V=1.2367440m3 设计为长方体形状。2 集水池表面积（A）A146.8m33 设计长L=15m,宽B=10m。则集水池实际容积 V=15103450m33.3 污水提升泵3.3.1 设计说明采用氧化沟工艺，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，污水可以只考虑一次提升。污水经提升后进入曝气沉砂池，然后自流通过氧化沟、二沉池及消毒池。设计流量Qmax=8.4万m3/d=3500m3/h0.97m3/s；3.3.2 设计选型污水进入集水井后由提升泵提升到格栅，进水设计为0.00m，集水井水面及池底相对高程分别为0.50m、3.0m。污水经过接触消毒池处理后排入污水管道，出水设计为0.00m，接触消毒池水面相对高程为0.20m，则相应辐流式二沉池水面、氧化沟水面、配水井水面、曝气沉砂池水面及格栅的相对高程分别为0.50m、1.20m、1.50m、2.0m、2.3m。提升泵的扬程（H） H3.02.35.3m 取6m选用LXB1500型螺旋泵3台，2用1备。该泵提升流量21002300m3/h，取2200m3/h，提升高度5.0m转速42r/min，功率55kW，占地（2.0016.00）m2。提升泵房占地面积：LB10.020.0200.0m23.4 中格栅3.4.1 设计说明格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。本次城市污水厂设计采用中格栅。设计参数：栅前水深：h=1.0m；过栅流速：v=0.6m/s；栅条间隙：e=25.00mm；格栅安装角度：；栅条断面类型：锐边矩形。3.4.2 设计计算1.栅条的间隙数（n） n=60条2.栅槽宽度（B）设计采用锐边矩形钢为栅条，取栅条宽度S=0.01mB=S（n1）+en=0.01（601）+0.0260=2.1m选用GH1600型链式旋转格栅除污机1台，过栅流速1m/s，齿耙转速2.14r/min，栅条组宽1000mm电机功率1.5KW，栅条间隙20mm，安装角度75。3.进水渠渐宽部分长度（l1）取进水渠宽B1=1.2m，渐宽部分展开角（进水渠道内的流速为0.97m/s）l1=1.24m4.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2）：l2=0.62m5.通过格栅的水头损失（h1）因为栅条为矩形截面，所以取=3，=2.42，阻力系数=h1=Kh0=Ksin=32.42sin75=0.067m6.栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前渠道深H1=h+h2=0.8+0.3=1.1m则H=h+h1+h2=0.8+0.3+0.067=1.2m为避免造成栅前涌水，可将栅后槽底下降h作为补偿。7.栅槽总长度（L）L=l1+l2+0.5+1.0+=1.24+0.62+0.5+1.0+3.66m 格栅间占地面积：LB5.03.015.0m28.每日栅渣量（W）对于栅条间隙e=20.00的中格栅处理城市污水，每单位体积污水拦截污物为W10.05m3/103 m3，则每天渣量为： W=m3/d拦截污物量大于0.2m3/d，采用机械排渣。污物的排除采用机械装置：选用长度L为6.0m，直径D为250mm的螺旋输送机1台，电机功率1.0KW。如图1-1所示：图1-1 格栅工艺计算图3.5 曝气沉砂池3.5.1 设计说明沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中比重较大的无机颗粒（无机性的砂砾、砾石）和少量较重的有机物质。以减轻机械、管道的磨损和减轻后续处理构筑物的处理负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。曝气沉砂池能够在一定程度使砂粒在曝气的作用下产生摩擦，不但可以去除附着在砂粒表面的有机污染物，还可以使污水中的油脂类物质升至水面形成浮渣，通过刮渣机除去。设计参数：设计流量：Qmax=8.4万m3/d=3500m3/h0.97m3/s； 旋流速度控制在0.25-0.30m/s之间水平流速：v=0.08m/s；有效水深：H12.2m；水力停留时间：t=2.0min。3.5.2 设计计算1.曝气沉砂池有效容积（V） V= 共设2个，则每个有效容积（V1） V12.水流断面积（A） A= 取12m23.池总宽度（B） B 取B6.0m4.每个池子的宽度（B1） B1 =5.池长（L） L 取10m6.曝气系统计算采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。设计曝气量q0.2m3/（m3 h），则每小时所需空气量（Q） QqQmax0.20.9668.3m3/min=10.75kg空气/min供气压力（P） P19.6Kpa穿孔管布置：在每个曝气沉砂池的池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，共4根。7.进水、出水及撇油污水直接从螺旋泵出水渠进入，设置进水挡墙，再从池的另一端淹没出水，出水端部设有出水挡墙，进出水挡墙高度为1.5米。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，在出水端设置撇油管，人工撇除浮油。8.排砂量计算对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X12.03.0m3/105 m3，取X1=2.5m3/105 m3，则每日沉砂产量QsQmaxX1840002.51052.1m3/d（含水率P60）假设贮砂时间为t2.0d，即2天排一次沙，则存砂所需容积VQst2.12.04.2m3折算为含水率P85的沉砂体积（V） V=4.211.2m3每个曝气沉砂池设砂斗2个，共4个砂斗，设砂斗高2.0m，斗底平面尺寸为（0.50.5）m2，则砂斗总容积（V） V4（220.5220.5）17.5m3每个曝气沉砂池的尺寸为：LBH10.06.04.如图12所示：图12 曝气沉砂池工艺计算图9.提砂泵房和砂水分离器选用直径0.5m钢制压力式旋流砂水分离器两台，1个曝气沉砂池1台。砂水分离器外形高度11.4m，入水口离地面11.0m，则抽砂泵静扬程为H0=11.0-(-0.7)=11.7m, 砂水分离器入口的压力为10.0mH2O。则选用提砂设备所需扬程H11.710.021.7mH2O。每组曝气沉砂池设提砂泵房一座，配两台提砂泵，一用一备，共4台。选用螺旋离心泵提砂Q40.0m3/min，H25.0mH2O，N11.0KW。砂水分离间平面尺寸：LB（5.03.0）m23.6 鼓风机房鼓风机对曝气沉砂池供风，总供气量为10.75kg空气/min。选用TSD150型罗茨鼓风机2台，1用1备，单台进口流量为11.6 kg空气/min，转速720r/min，轴功率：6.05KW，电动机功率：7.5kw。鼓风机房尺寸：LBH=10.06.05.03.7 配水井曝气沉砂池后污水进入配水井向氧化沟配水，每两组氧化沟设配水井一座。配水井的尺寸：6.0m4.0m配水井设分水钢闸门两座,选用SYZ型闸门，规格为800mm。配手摇式起闭机两台。3.8 卡鲁塞尔式氧化沟3.8.1 设计说明采用卡鲁塞尔式氧化沟，它为一个多沟串联系统，进水和活性污泥混合后在沟内不停的循环流动，采用垂直轴机械表面曝气器，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，这不仅提供了良好的生物脱氧条件，而且还有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。设计参数：设计流量Q6.0万m3/d2500m3/h0.69m3/s； 进水BOD5：So356.4mg/L； 出水BOD5：Se356.4（190%）35.64mg/L； （生活污水BOD=400mg/L，工业废水BOD=180mg/L） 污泥负荷Ns0.14kgBOD/（kgMLSSd）； 污泥龄ts6d； 产率系数（污泥增长系数）y0.6kg/kg； 污泥浓度MLSS4000mg/L；污泥f0.6，MLVSS2400mg/L；有效水深H13.5m 。3.8.2 设计计算1 氧化沟所需容积（V）V=m3共设氧化沟4组，每个氧化沟容积（V1）V1m32 每个氧化沟平面面积（A1）A1m2设计每个氧化沟有6条沟，每沟断面尺寸为：BH1=5.0m3.5m 。氧化沟直线段长L=57m ,圆弧段长度的L=5.2m 。氧化沟实际平面面积为 A13（5710.05.2）4（） 1790m2实际容积为 V1A1H117903.5=6265 m3 3 出水 每个氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量。钢制堰门规格为BH1.6m0.8m出水槽平面尺寸LB4.8m1.2m4 曝气设备设计选型（1）碳化需氧量（O1）O1aQSr 0.5600000.321 0.96104kgO2/d（2）污泥自身氧化需氧量（O2） O2bXvV0.152.462654 9.02103kgO2/d（3）合计实际需氧量（R）RO1O21.9104kgO2/d（4）标准需氧量（R0） R0 3.1104kgO2/d 1.3103kgO2/h上式中：查给排水工程（下）附录1得，水中溶解氧饱和度： Cs（20）9.17mg/L，Cs（30）7.63mg/L；。（5）曝气设备 选用DY300倒伞型表面曝气机，直径m，电机功率55KW，单台每小时最大充氧能力75kgO2/h。 曝气设备所需数量（N） N台 每个氧化沟曝气设备数量（N1） N1 取N15台 考虑备用，每个氧化沟共设7台曝气机，其中4台为变频调速。5.剩余污泥计算（1）氧化沟生物净产量（干泥量）（W） W=aQSrbXvV=0.6600000.3210.052.462654=8548.8kg/d=356.2kg/h上式中：a污泥增值系数，0.50.7，取0.6；b污泥自身氧化率，0.040.1，取0.05；（2）氧化沟每日排出污泥量（Wx） Wx14248kg/d593.7kg/h折算成含水率P99.0%的湿污泥量（Qw）Qw=1424.8m3/d59.3m3/h6.设计校核（1）氧化沟水力停留时间（T）T0.42d10.0h（2）污泥龄（） 7.03d 介于58d卡鲁塞尔氧化沟三视图见图纸一。3.9 辐流式沉淀池3.9.1 设计说明此种形式的辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高17.4%，出水水质也可能提高20.0%24.2%。设计参数: 设计流量 Q6.0万m3/d2500m3/h0.69m3/s；表面负荷 q = 1.0m3 / m2h 固体负荷 q2 = 150kgss/m2d 水力停留时间 T = 2.0h设计污泥回流比 R = 50%100%，取50%3.9.2 设计计算1.二沉池表面积（A）A=2500m2共建4座二沉池，每座氧化沟对应1座二沉池。每座二沉池表面积（A1） A1=625m22.二沉池直径（D）D=28.2m 取30.0m3.二沉池有效水深（H1）H1=qT=1.02.0=2.0m4.存泥区所需容积（Vw）氧化沟中混合污泥浓度X4000mg/L，设计污泥回流比采用R75，则回流污泥浓度为Xr9333.4mg/L（X）。为保证污泥回流的浓度，污泥在二沉池的存泥时间不宜小于2.0h，即Tw=2.0h。 Vw=5250m3 每座二沉池存泥区容积（VW1）VW11313m35.存泥区高度（H2）H22.2m6.二沉池总高度（H总）取二沉池缓冲层高度H3=0.5m，二沉池超高H4=0.3m，则 H=H1+H2+H3+H4=2.0=5.0m设计二沉池池底坡度i=0.01，则池底坡降（H5）H5=（Rr1）0.01（151）0.010.14m池中心污泥斗深度（H6）H6=（r1r2）（21）1.7321.732m二沉池总高度（H总） H总=H+H5H6=5.00.141.732=6.872m6.9m7.校核径深比二沉池直径与水深之比：D/（H1+H3）30/2+0.512.0二沉池直径与总水深之比： D/（H1+H2+H3）=30/（2+2.2+0.4）=6.52符合要求（612）8.二沉池固体负荷（G）G=当R=0.5时，G1=154kgss/（m2d）当R=1.0时，G2=212kgss/（m2d）符合要求（200250）9.进水设计 （1）中心进水管设计流量（u1） 设计管径D=500mm，则u1=1.33m/s10.出水设计 池周边设计出水总渠一条，溢流渠一条，溢流渠与出水总渠设辐流式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠设溢流堰板。 （1）出水总渠流速（u2） 设计出水总渠宽1.0m，水深1.2m，则u20.15m/s（2）溢流堰总长（L） 取出水溢流堰负荷q2.0L/（ms），则 L345m每池溢流堰长度（L1） L186.25m 出水总渠及溢流堰上三条溢流堰板总长为： （304.0）2（302.52）238.7m 每堰口长150mm，共设1700个堰口，单块堰板长3.0米，共80块。 每堰堰口流量为Qi1.0m3/s 每堰上水头h（）0.022m11.排泥方式与装置为降低池底坡度和池总深，拟采用机械排泥，刮泥机将污泥送至池中心，再由管道排出池外。本二沉池选用SZX30I刮泥机，周边线速度2.0r/min,电动机功率0.55KW。该机为中心支墱，双周边转动,力矩大，节能。SZXI型为圆管吸嘴，池底有坡度。辐流式二沉池三视图见图纸二。3.10 回流污泥泵房 3.10.1 设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排出由管道送至回流污泥泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵房。设计参数：回流污泥量QR12502500m3/h； 回流污泥比R50%100%。3.10.2 设计计算二沉池水面相对地面标高为0.50m,由二沉池污泥回流氧化沟时，抽送污泥一般要求静水头0.91.8m，总扬程1.84.5m。（1）流量 两组氧化沟设一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量为6251250m3/h。（2）选泵 选用LXB-1500螺旋泵2台，每座回流污泥泵房一台，单台提升能力21002300m3/h，提升高度为2.02.5m，电动机转速42r/min，电动机功率N55KW。回流污泥泵房一座占地面积：LB10.0550.0m23.11 接触消毒池3.11.1 设计说明因为水质要求，所以出水需要经过消毒处理后才可以排放。设计参数：设计流量Q6.0万m3/d2500m3/h0.69m3/s；水力停留时间T=0.5h；有效水深H4m；设计投氯量C=3.05.0mg/L。3.11.2 设计计算1.消毒池有效容积（V1）V1=QT=25000.5=1250m3设计消毒池（接触式）1座，共3格消毒池池长L=22m，每格池宽b=5m，长宽比L/b=20/54.4接触消毒池总宽B=nb=35=15m2.消毒池实际容积（V2） V2=LBH=22154.0=1320m3满足有效停留时间的要求3.加氯量计算设计最大投氯量=5.0mg/L，则每时投氯量（W） W=5.060000103=300kg/d=12.5kg/h选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，每日加氯量为1/3瓶，加氯机1台,单台投氯量1015kg/h。4 混合装置在消毒池第二格、第三格的起端设置混合搅拌机各1台（立式），共2台。实际选用JBJ2O00型推进式搅拌机，搅拌器直径2000mm，搅拌槽深度20004000mm，主轴转速140r/min，浆叶直径700mm，电动机功率2.2KW。如图13所示：图13 接触消毒池工艺计算图3.12 剩余污泥泵房3.12.1 设计说明二沉池产生剩余活性污泥由剩余污泥泵将其提升至污泥处理系统。每2座二沉池设置剩余污泥泵房1座。设计参数：按含水率99.0%计，污泥流量：Qw=1424.8m3/d=59.3m3/h。3.12.2 设计计算1.污泥泵扬程（H）辐流式浓缩池最高泥位相对标高为3.50m，二沉池最低泥位相对标高为5.90m，则污泥泵静扬程为H0=2.40m。污泥输送管道压力损失为6.0mH2O，自由水头1.5mH2O，则 HH0+6.0+1.5=9.90mH2O 取10mH2O2.泥泵选型选用2PN污泥泵4台，2用