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某某大学本科毕业设计（论文）某某大学给排水毕业设计目录前言1第1章 污水处理工艺选择与可行性分析21.1 污水厂的设计规模21.2 进出水水质21.3 处理程度的计算21.3.1 BOD5的去除率21.3.2 COD的去除率21.3.3 SS的去除率21.3.4 总氮的去除率31.3.5 总磷的去除率31.4 本某采用生物脱氮除磷工艺的可行性31.5 工艺比较及确定31.5.1 SBR法31.5.2 氧化沟41.5.3 A2/O法51.6 工艺流程的选择6第2章 污水厂设计任务书72.1 设计技术参数72.1.1 污水处理厂服务范围及建设规模:72.1.2 污水处理厂进水水质:72.1.3 污水处理厂出水水质:72.2 城市基本资料72.2.1 自然状况72.2.2 某供应现状82.2.3 城市人口规划8第3章 污水厂设计计算书93.1 污水处理构筑物设计计算93.1.1 进水控制井计算93.1.2 粗格栅的计算103.1.3 污水提升泵房133.1.4 与曝气沉砂池合建的细格栅143.1.5 曝气沉砂池163.1.6 平流式初沉池193.1.7 A2/O生物反应池253.1.8 辐流式二沉池333.1.9 接触消毒池（50%中水回用，则消毒池接受的水量为4X104 m3/d）393.1.10 计量设备423.2 污泥处理构筑物计算473.2.1 污泥量计算473.2.2 污泥浓缩池483.2.3 贮泥池533.2.4 污泥消化池553.2.5 消化后的污泥量计算593.2.6 污泥脱水603.3 中水处理构筑物设计计算633.3.1 加药间设计计算633.3.2 混合设备设计计算643.3.3 往复式隔板絮凝池设计计算653.3.4 斜管沉淀池设计计算663.3.5 普通快滤池的设计703.3.6 清水池设计计算753.4 高程计算773.4.1 污水水头损失计算773.4.2 高程确定773.4.3 污泥处理构筑物高程布置77附录78附表 178附表280附表381附表482参考文献83致谢84诚信声明85第1章、污水处理工艺选择与可行性分析1.1 污水厂的设计规模污水量为8104 m3/d,其中包括生活污水和工业废水，并以生活污水为主要处理对象。其中有4X104 m3/d要进行的深度处理达到中水回用的目的。1.2 进出水水质出水的水质要求为国标的污水排放标准中的一级B标，其具体标准如下表：表 1-1 水质要求标准表单位：mg/LCODBOD5SSNH3NTP进 水出 水450602502022020451551由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去除BOD5还应去除水中的N，P使其达到排放标准。1.3 处理程度的计算1.3.1 BOD5的去除率 （1-1）1.3.2 COD的去除率 （1-2）1.3.3 SS的去除率 （1-3）1.3.4 总氮的去除率 （1-4） 1.3.5 总磷的去除率 （1-5）1.4 本某采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。理论上，BOD5/N2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N3时才能使反硝化正常进行。在BOD5/N=45时，氮的去除率大于50%，磷的去除率也可达60%左右。本某BOD5/N=3,可以满足生物脱氮的要求。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P=33100。本某BOD5/P等于36，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约5%。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时，处理系统的硝化反应才能正常进行。根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及运转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性：A2/O法、AB法、生物滤池、循环式活性污泥法（改良SBR）、氧化沟法。1.5 工艺比较及确定城市污水处理厂的方案，既要考虑去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A2/O法。1.5.1 SBR法工艺流程：污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种。2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池。4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数情况下，无设置调节池的心要。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。1.5.2 氧化沟工作流程： 污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池氧化沟二沉池接触池处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设 曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达1530天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。污泥产量低，且多已达到稳定。自动化程度较高，使于管理。占地面积较大，运行费用低。脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。1.5.3 A2/O法A2/O工艺即缺氧/厌氧/好氧活性污泥法, A2/O法处理城市污水的特点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池池容小，需气量少，具有脱氮除磷功能，BOD5和SS去除率高，出水水质较好，工作稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；另外，从节省能耗的角度看，A2/O可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虑，SVI值一般均小于100，有利于泥水分离。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不溶解氧浓度，运行费低。缺氧、厌氧和好氧三个分区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。缺点：内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池+氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，但构筑物多且复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，但其工艺在国内还不完善。综合考虑本某的建设规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较、分析，确定采用倒置A2/O法生物处理工艺。1.6 工艺流程的选择第2章、污水厂设计任务书2.1 设计技术参数2.1.1 污水处理厂服务范围及建设规模:本某所在地为某市新区，辖区基础设施齐全，具备承载大规模现代化工业发展的能力。污水处理量为8104 m3/d，以生活污水为主。污水流入污水厂的管底标高为：368.25m。2.1.2 污水处理厂进水水质:根据该污水处理厂某可行性研究报告和环境影响报告书的批复，并参考类似某，确定污水处理厂进厂水质指标如下:COD ：450mg/l BOD5250mg/lSS ：220mg/l NH4+-N：45mg/LTP： 5mg/l T13C2.1.3 污水处理厂出水水质:根据国家现行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B类标准，该污水处理厂某可行性研究报告及环境影响报告书的批复，考虑到接纳水体的环境容量确定出厂水质指标为：COD60mg/l BOD520mg/l SS 20mg/l NH4+-N： 15mg/L TP 1.0 mg/L pH：69 粪大肠菌群数 104个/l2.2 城市基本资料2.2.1 自然状况某场地属温暖带半湿润大陆性季风气候，具有冬长夏短，春秋温凉典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足2.2.1.1 海拔373M；2.2.1.2 室外风速：冬季平均风速：1.8m/s，夏季平均风速：2.2m/s，主导风向：东、东北；2.2.1.3 大气压力：冬735mmHg，夏722mmHg；2.2.1.4 温度：年平均气温：13.5，极端最低气温：-15.8，极端最高气温：42.2，年平均相对湿度：7085%；2.2.1.5 冻土厚度70cm；2.2.1.6 降雨：年平均降水量：577.4mm，日最大降水量：835.6mm，日最小降水量：301.0mm，年平均蒸发量：15241638mm；2.2.1.7 地下水距地表的平均深度：8m；2.2.1.8 河流水文地质状况:在95%保证率下的河流流量为：50 m3/s，流速为：1.2m/s，水位标高为：368.0m，洪水时流量：300 m3/s，流速为：3.0m/s，洪水时水位上升3.0m;2.2.1.9 地震等级按里氏6级考虑。2.2.2 某供应现状2.2.2.1 本地可定购到钢管、铸铁管和预应力钢筋混凝土管；2.2.2.2 地方材料充足；2.2.2.3 电力供应充足；2.2.2.4 某采用招标方式进行；2.2.2.5 某总投资由国家资金作保障，保证某的建设进度。2.2.3 城市人口规划城市的人口为200000人。第3章、污水厂设计计算书3.1 污水处理构筑物设计计算3.1.1 进水控制井计算3.1.1.1 管道计算（1）进水管按远期计算，根据流量从给水排水管网系统查：设计流量为926 (L/s)时，管径取1050mm；粗糙系数为nm=0.014;最小坡度I=2.4 。 （2）出水管：设计流量按46 (L/s)3时，管径取800mm；粗糙系数为nm=0.014；最小坡度为I=2.5 。.3.1.1.2 尺寸计算：(1)平面草图如下：图3-1 控制井平面草图控制井中事故水量，即水力停留时间取60s ,则事故管管底标高为：600.926=45.56 m3 27.7816=3.47258m 取3.4m则：368.25+3.4=371.65m进水管管底标高为368.25m ，事故管管径为1050mm，最小坡度为2.4 厂距河300m；所以降落量为：3002.4 =0.72m；则入河口处事故管管底标高为：371.650.72=370.93m（2）剖面草图如下：图3-2 控制井剖面草图3.1.2 粗格栅的计算 设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为总水量的一半，即0.463 m3/s.3.1.2.1 格栅的间隙数 （3-1）式中n格栅的间隙数（个） Q1设计流量（m3/s） 格栅倾角（o） b格栅栅条间隙（m） h格栅栅前水深（m） v格栅过栅流速（m/s）设计中取h=0.6m,v=0.9m/s,b=0.02m, =600个 取38个3.1.2.2 格栅宽度B=s(n-1)+bn （3-2）式中B格栅槽宽度（m）S每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01m B=0.01x（38-1）+0.02x38=1.14m3.1.2.3 进水渠道渐宽部分的长度 （3-3）式中L1 进水渠道渐宽部分的长度（m） B1进水明渠宽度（m）1渐宽处角度（0），一般采用10o30o 设计中取B1=1.0m，1=20o 0.2m 3.1.2.4 出水渠道渐窄部分的长度 =0.1m （3-4）式中L2出水渠道渐窄部分的长度（m） 3.1.2.5 通过格栅的水头损失 （3-5）式中 h1水头损失（m） 格栅条的阻力系数，查表=2.42 k 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取k=3m 3.1.2.6 栅后明渠的总高度H=h+h1+h2 （3-6）式中 H栅后明渠的总高度（m）h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m设计中取h2=0.4m H=0.6+0.1+0.41.1m3.1.2.7 格栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/ tan （3-7）式中 L格栅槽总长度（m）H1格栅明渠的深度（m） L=0.2+0.1+0.5+1.0+0.0.8/tan602.26m3.1.2.8 每日栅渣量 （3-8）式中 W每日栅渣量（m3/d） W1每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水）， 一般采用0.040.06 m/103m3污水K取1.38设计中取W1=0.07 m3/103m3污水 =2.030.2 m3/d应采用机械除渣，汽车运走。3.1.2.9 进水与出水渠道 城市污水通过DN1050的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=1.0m,进水水深h=0.6m,出水渠道B2= B1=1.0m，出水水深h=0.6m3.1.2.10 校核（1） 栅前流速：实际计算过水断面为：1.00.6=6则栅前流速为： 符合栅前流速在0.40.8m/s的设计要求。（2）过栅流速：实际计算过水断面为：则过栅流速为： 符合过栅流速在0.61.0的设计要求。3.1.2.11 计算草图如下：图3-3粗格栅平面草图3.1.3 污水提升泵房3.1.3.1 水泵的选择设计水量为80000 m3/d，选择用三台潜污泵（2用1备），则单台流量为Q1=200002=10000 m3/d=416.67 m3/h所需扬程为 10.57 m（见水力计算和高程布置）选择KWPK350500型污水泵，参数如下：表 3-1 污水泵参数表流量 m3/h扬程H/m转速/rmin-1电机功率p/kW效率/%750-14006.5-16.596037-75833.1.3.2 集水池（1）容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积V 83.33m3 （3-9）（2）面积 取有效水深H为3m则面积F为 F=VH=83.333=30m2 （3-10）集水池长度取10m，则宽度为3m，集水池平面尺寸为LB=1033.1.3.3 泵位及安装污水泵直接置于集水池内，经核算集水池面积大于污水泵的安装要求。污水泵检修用移动吊架。3.1.3.4 泵房草图如下：图3-4 泵房草图3.1.4 与曝气沉砂池合建的细格栅 设计中选择二组格栅，即N=2组，每组格栅与沉砂池合建，则每组格栅的设计流量为污水量的一半，即0.463 m3/s.3.1.4. 1 格栅的间隙数 （3-11）式中n格栅的间隙数（个）Q1设计流量（m3/s） 格栅倾角（o） b格栅栅条间隙（m） h格栅栅前水深（m） v格栅过栅流速（m/s）设计中取h=0.5m,v=0.9m/s,b=0.01m, =600个 某中取80个3.1.4.2 格栅宽度B=s(n-1)+bn （3-12） 式中B格栅槽宽度（m）S每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01m B=0.01(80-1)+0.0180=1.59m3.1.4.3 通过格栅的水头损失 （3-13）式中 h1水头损失（m）格栅条的阻力系数，查表=2.42 k 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取k=3m3.1.4.4 栅后明渠的总高度H=h+h1+h2 （3-14）式中 H栅后明渠的总高度（m） h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m设计中取h2=0.3mH=0.5+0.32+0.4=1.42m3.1.4.5 格栅槽总长度L=0.5+1.0+H1/ tan （3-15）式中 L格栅槽总长度（m）H1格栅明渠的深度（m） L=0.5+1.0+1.1/tan602.14m3.1.4.6 每日栅渣量 （3-16）式中 W每日栅渣量（m3/d）W1每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水）， 一般采用0.040.06m/103m3污水设计中取W1=0.05 m3/103m3污水 =2m3/d0.2 m3/d 应采用机械除渣，汽车运走。3.1.4.7 进水与出水渠道城市污水通过提升泵房送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅与沉砂池合建一起，格栅出水直接进入沉砂池，进水渠道宽度B1= B=1.33m，渠道水深h=0.6m3.1.4.8 校核（1）栅前流速：实际计算过水断面：则栅前流速为： 符合栅前流速在0.40.8m/s的设计要求。（2）过栅流速：实际计算过水断面为：则过栅流速为： 符合过栅流速在0.61.0的设计要求。3.1.4.9 计算草图如下：图 3-5 细格栅计算草图3.1.5 曝气沉砂池设计中选择二组曝气沉砂池，N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.1155 m3/s 。3.1.5.1 沉砂池有效容积V=60Qt （3-17）式中 V沉砂池有效容积（m3） Q设计流量（m3/s） t停留时间（min），一般采用13min设计中取t=3min V=6030.463=83.34 m33.1.5.2 水流过水断面面积 （3-18）式中 A水流过水断面面积（）V1水平流速（m/s），一般采用0.060.12 m/s设计中取V1=0.06m/s 7.723.1.5.3 沉砂池宽度 （3-19）式中 B沉砂池宽度（m） h2沉砂池有效水深（m）,一般采用23m设计中取h2=2m =2.57m 为施工方便取2.6m3.1.5.4 沉砂池长度 （3-20）式中 L沉砂池长度（m）10.79m 取10.8m3.1.5.5 每小时所需空气量 （3-21）式中 q每小时所需空气量（m3/h）d1 m3污水所需空气量（m3/ m3污水），一般采用0.10.2 m3/ m3污水. 设计中取 d=0.1 m3/ m3污水q=36000.4630.1=166.68 m3/h3.1.5.6 沉砂室所需容积 （3-22）式中 Q污水流量（m3/s）X城市污水沉砂量（m3/ 106m3污水），一般采用30 m3/ 106m3污水T清除沉砂的时间（d），一般取12d设计中取T=1d，X= 30m3/ 106m3污水1.42m33.1.5.7 每个沉砂斗容积 （3-23）式中 V0每个沉砂斗容积（m3）n沉砂斗数量（个）设计中取 n=2个=0.71m33.1.5.8 沉砂斗上口宽度 （3-24）式中 a沉砂斗上口宽度（m）h3沉砂斗高度（m）沉砂斗壁与水面的倾角（o），一般采用圆形沉砂池=55o，矩形沉砂池=60o a1沉砂斗底宽度（m）,一般采用0.40.5m设计中取h3=0.6m,=60o, a1=0.5m1.45m3.1.5.9 沉砂斗有效容积） （3-25）式中 V0 沉砂斗有效容积（m3）0.62 m33.1.5.10 格栅出水通过DN900mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道的水流速度 （3-26）式中 v1进水渠道的水流速度（m/s） B1进水渠道宽度（m） H1进水渠道水深（m）设计中取 B1=1.5m，H1=0.5m=0.62m/s3.1.5.11 出水装置 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可以保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头 （3-27）式中 H1堰上水头（m） Q1沉砂池内设计流量（m3/s） m流量系数，一般采用0.40.5 b2堰宽（m），等于沉砂池的宽度设计中取 m=0.4, b2=2.6m0.170m 出水堰后自由跌落0.1m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=0.9m，出水槽水深h2=0.5m，水流流速v2=1.03m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，钢管DN=900mm，管内流速v2=0.93m/s。3.1.5.12 排砂装置采用吸砂泵排砂，排砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=150mm3.1.5.13 曝气沉砂池剖面图如下图 3-6 曝气沉砂池剖面图3.1.6 平流式初沉池 设计中选择两组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为0.463m3/s，从沉砂池流出来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。3.1.6.1 沉淀池表面积 （3-28）式中 A沉淀池表面积（） Q设计流量（m3/s） q表面负荷m3/（m2h）,一般采用1.53.0 m3/（m2h）设计中取q=2 m3/（m2h）=833.43.1.6.2 沉淀部分有效水深 qt （3-29）式中 h2沉淀部分有效水深（m） t沉淀时间（h）,一般采用1.02.0h 设计中取 t=1.6h21.6=3.2m3.1.6.3 沉淀部分有效容积 （3-30）=2666.88 m33.1.6.4 沉淀池长度 （3-31）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v5mm/s设计中取v=5mm/s=29m3.1.6.5 沉淀池宽度 （3-32）式中L沉淀池宽度（m）=28.7m3.1.6.6 沉淀池格数 （3-33）式中 n1沉淀池格数（个） b沉淀池分格的每格宽度（m） 设计中取 b=2.5m=5.74个（取6个）3.1.6.7 校核长宽比及长深比 长宽比L/b=29/5=5.84(符合长宽比大于4的要求，避免池内水流产生短流现象)。长深比L/h2=29/3.2=8.48(符合长深比812之间的要求)3.1.6.8 污泥部分所需容积（1）按设计人口计算 （3-34）式中 V污泥部分所需容积（m3) S每人每日污泥量L/(人d),一般采用0.30.8 L/(人d) T两次清除污泥间隔时间（d），一般采用重力排泥时，T=12d,采用机械排泥时，T=0.050.2d N设计人口（人） n沉淀池组数。设计中取 S=0.4 L/(人d)，采用重力排泥时，清除污泥间隔时间T=1d=40 m3（2）按去除水中悬浮物计算 （3-35）式中 Q平均污水流量（m3/s） 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=40%60% K2生活污水量总变化系数r污泥容量（t/ m3),约为1p0污泥含水率（%）设计中取 T=1d, p0=97%,=50%, C2=100%-50% C1=0.5 C1112.8 m33.1.6.9 每格沉淀池污泥部分所需容积 （3-36）式中 每格沉淀池污泥部分所需容积（m3）=18.8m33.1.6.10 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，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于60o （3-37）式中 V1污泥斗容积（m3） 沉淀池污泥斗上口边长（m） 1沉淀池污泥斗下口边长（m），一般采用0.40.5m 污泥斗高度（m） 设计中取=5m，=3.9m，1=0.5m=36 m313.97 m33.1.6.11 沉淀池总高度 （3-38）式中 H沉淀池总高度（m） h1沉淀池超高（m）,一般采用0.30.5m h3缓冲层高度（m）,一般采用0.3mh4污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度i=1%的高度之和 设计中取 h4=3.9+0.01（29-5）=4.14m, h1=0.3m, h3=0.3m=7.74m3.1.6.12 进水配水井沉淀池分为2组，每组分为6格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径 （3-39）式中 D配水井内中心管直径（m） v2配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6 m/s 设计中取 v2=0.7m/s0.887m配水井直径 （3-40）式中配水井直径（m） v3配水井内污水流速（m/s），一般取v=0.20.4m/s 设计中取v3=0.4m/s1.93m3.1.6.13 进水渠道沉淀池分为两组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的DN900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，然由穿孔花墙流入沉淀池。 （3-41）式中进水渠道水流速度（m/s），一般采用0.4m/s进水渠道宽度（m）进水渠道水深（m），：一般采用0.52.0设计中取 =0.5 m, =0.8=1.16m/s0.4m/s3.1.6.14 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0.8m，有效水深0.5m，穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%20%，则过孔流速为 （3-42）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B2=0.3m,h2=0.3m,n1=8个0.11m/s3.1.6.14 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。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.10.15m，堰上水深H为 （3-43）式中 m0流量系数，一般采用0.45 b出水堰宽度（m） H出水堰顶水深（m）H=0.039m 出水堰后自由跌落采用0.1m，则出水堰水头损失为0.139m3.1.6.15 出水渠道 沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。 （3-44）式中 v3出水渠道水流速度（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），B3 ：H3一般采用0.52.0 设计中取B3=0.5m，H3=0.8m=1.16m/s0.4m/s 出水管道采用钢管，管径DN=900mm,管内流速v=0.73m/s，水力坡降i=0.7073.1.6.16 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，深入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，深入水下0.4m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。3.1.6.17 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN=250mm,排泥时间t4=20min，排泥管流速v4=0.8m/s排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排气。3.1.6.17 刮泥装置沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板深入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。3.1.6.18 平流沉淀池剖面图如下图 3-7 平流沉淀池剖面图3.1.7 A2/O生物反应池3.1.7.1 设计参数（1）水力停留时间A2/O工艺的水力停留时间t一般采用68h，设计中取t=6h（2）曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度XV一般采用20004000mg/L，设计中取XV=4000mg/L（3）回流污泥浓度 （3-45）式中 Xr回流污泥浓度（mg/L）SVI污泥指数，一般采用100 r系数，一般采用r=1.2（4）污泥回流比 （3-46）式中 R污泥回流比 回流污泥浓度（mg/L），=0.7512000=9000mg/L 解得：R=0.8(5) TN去除率 （3-47）式中 eTN去除率（%） S1进水TN浓度（mg/L） S2出水TN浓度（mg/L） 设计中取S2=15mg/L=66.67%（6）内回流倍数 （3-48）式中 内回流倍数=2.000，设计中取为200% 3.1.7.2 平面尺寸计算 （1）总有效容积 （3-49）式中 V总有效容积（m3) Q进水流量(m3/d),按平均流量计 t水力停留时间（d） 设计中取Q=80000 m3/d20000 m3 缺氧、厌氧、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： 缺氧池内水力停留时间t1=1.2h 厌氧池内水力停留时间t2=1.2h 好氧池内水力停留时间t3=3.6h （2）平面尺寸 曝气池总面积 （3-50）式中 A曝气池总面积（） h曝气池有效水深（m） 设计中取h=4m5000 每组曝气池面积 （3-51）式中每座曝气池面积（） N曝气池个数（个）2500 每组曝气池共设5廊道，第1廊道为缺氧段，第2廊道为厌氧段，后3个廊道为好氧段，每个廊道宽取7m，则廊道长 （3-52）式中 L曝气池每个廊道长（m） b每个廊道宽度（m） n廊道数 设计中取b=7m,n=571.4m 3.1.7.3 A2/O池的平面布置图如下： 图 3-8 A2/O池的平面布置 3.1.7.4 进出水系统（1）曝气池的进水设计初沉池的来水通过DN900mm管道送入A2/O池首端的进水渠道。在进水渠道内，水流分别流向两侧，从缺氧段进入，进水渠道宽0.6m，渠道内水深1.0m，则渠道内的最大水流速度为 （3-53）式中 渠道内的最大水流速度（m/s） b1进水渠道宽度（m） h1进水渠道有效宽度（m） 设计中取b1=0.6m,h1=1.0m0.77m/s 反应池采用潜孔进水，孔口面积 （3-54）式中 F每座反应池所需孔口面积（） v2孔口流速（m/s），一般采用0.21.5m/s 设计中取v2=0.5m/s=0.96 设每个孔口尺寸为0.40.4m，则孔口数为 （3-55）式中 n每座曝气池所需孔口数（个） f每个孔口的面积（）6 某中取6个 （2）孔口布置图如下： 图 3-9 孔口布置图 （3）曝气池的出水设计A2/O池的出水采用矩形薄壁堰，跌落水头，堰上水头 （3-56）式中 H堰上水头（m） Q每座反应池出水量（m3/s）,指污水最大流量（0.463m3/s）与回流污泥量、回流量之和（0.463 280%m3/s） m流量系数，一般采用0.40.5 b堰宽（m）；与反应池宽度相等 设计中取m=0.5,b=7mm,设计中取0.23m A2/O反应池的最大出水流量为（0.926+0.926280%）=3.52m3/s，出水管采用2根管径为DN900的钢管，送往二沉池，管内流速为0.73m/s。3.1.7.5 污泥回流管在本设计中，污泥回流比为80%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN800mm的回流管道分别进入首端的缺氧池和厌氧池，管内流速为1.47m/s。3.1.7.6 剩余污泥量 （3-57）式中 W剩余污泥量（/d） 污泥产率系数，一般采用0.50.7 b污泥自身氧化系数（d-1),一般采用0.050.1平均日污水流量（m3/d）反应池去除的SS浓度（/ m3), =220-20=200mg/L=0.2kg/ m3反应池去除的BOD5浓度（/ m3), =250-20=230 mg/L=0.23kg/ m3 设计中取=0.5，b=0.1=9000/d3.1.7.8 曝气系统为了维持曝气池内的污泥具有较高的活性，需要向曝气池内曝气充氧。目前，常用的曝气设备分为鼓风曝气和机械曝气两大类，在活性污泥法中，应用鼓风曝气的较多。下面以传统活性污泥法为例，较少鼓风曝气系统的设计过程。3.1.7.9 需氧量的计算 平时需氧量： （3-58）式中 O2混合液需氧量（kgO2/d）；活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气数，对于生活污水，值一般采用0.420.53之间；Q污水的平均流量（m3/d）；被降解的BOD浓度（g/L）；每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，一般采用0.1880.11；挥发性总悬浮固体浓度（g/L）。设计中取=0.5，=0.11，=3000mg/L3.1.7.10 供气量微孔曝气器的选型：活性