郏县2万吨d污水处理厂工艺设计.docx

郏县2万吨d污水处理厂工艺设计摘要本次设计主要是设计郏县两万吨每天的污水处理厂，该污水处理厂污水来源主要为城市居民生活污水和部分工业废水，BOD5/COD=0.750.3可生化性很好。本工艺中预处理构筑物包括中格栅、泵房、细格栅、沉砂池等。预处理从本质上属于物理处理，它的设置可以保证后面的构筑物安全有效的顺利运行。二级处理处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺，污水在氧化沟中进行着厌氧好氧反应去除了大量的COD、BOD、SS等物质，经二沉池及絮凝沉淀池、V型滤池、接触消毒池等处理后排放。经计算，出水能达到出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准。关键词：污水处理厂，奥贝尔氧化沟，一级A标准AbstractThe design is mainly designed in Jiaxian twenty thousand tons per day of sewage treatment plants, the sewage treatment plant sewage source mainly for urban residents living sewage and some industrial wastewater, BOD5/COD=0.750.3 can be very good biochemical.The process of pretreatment of structures including grid, pumping station, fine grid, sand pool etc. Preprocessing is essentially a physical process, and it can be set up to ensure the safety and efficiency of the rear of the smooth running. Secondary treatment plant using Orbal oxidation ditch process, sewage in oxidation ditch in a anaerobic aerobic reaction a lot of COD, BOD, SS and other substances were removed from the secondary settling flocculation and sedimentation pool, V-filter and contact disinfection tank and other treatment after discharge.After calculation, the effluent can reach the water reached the urban sewage treatment plant pollutant discharge standard (18918-2002 GB) level A standard.Key words: sewage treatment plant, Orbal oxidation ditch, the first level A standard河南城建学院本科毕业设计目录 1设计任务及资料1.1设计任务郏县2万吨/d污水处理厂方案设计1.2设计资料1.2.1项目概况郏县地处河南省中西部，平顶山市北部，属豫西山区向豫东平原过度地带。气候郏县县境地处北温带南部，气候属暖温带大陆性季风气候。光照充足，四季分明。年平均气温14.6，无霜期220天左右，10的活动积温为4734.9，年日照时数2232.2小时，日照率50%。年平均降水量678.6mm，79月份降雨量占全年的70%左右，属“豫西丘陵干热少雨区”水文县内河流属淮河流域沙颖河水系，流经县境的大小河流15条：北汝河、干河、鲁医河、二十里铺河、青龙河、双庙河、叶犟河、北汝河胡河、肖河、蓝河、吕梁河、三险河、杨柳河、芝河、石河。北汝河为干流，也是境内最大的河流，自西向东贯穿全境，境内段长48公里，境内流域总面积98平方公里，常年流量300500立方米/秒。1.2.2工程范围及建设规模本工程方案设计书涉及的工程范围包括郏县城市污水处理厂，其规模为20000m3/d，包括该污水处理厂内的污水、污泥处理设施及附属设施等。1.2.3污水来源污水来源主要为城市居民生活污水和部分工业废水。1.2.4污水水质根据任务书提供的要求，该污水处理站设计进水水质如下：COD400mg/L BOD300mg/LSS250 mg/L TN30mg/LNH3-N25mg/L PH：6-9TP：2.5mg/L1.2.5处理后水质要求根据要求，排放水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A标准。3其具体指标如下：BOD10mg/L SS10 mg/LNH3-N5mg/L TN15 mg/LCOD=50 mg/L TP=0.5m2设计方案选择论证2.1污水厂水质分析该污水处理厂污水来源主要为城市居民生活污水和部分工业废水，生化需氧量与化学需氧两之比BOD5/COD=0.750.3，可生化性非常好。2.2工艺的对比论证污水处理工艺流程选择和组合要考虑以下因素的影响：处理水量规模、原水水质、排放标准、处理效果及稳定性、污泥的处理与处置方式、建设投资运行成本、维护管理是否简单方便以及能否与深度处理组合等。以下是几种具有脱氮除磷功能的处理工艺的可行性分析比较：表2-1 污水处理工艺比较项目优点缺点传统活性污泥法传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，BOD5去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。（1）曝气池容积大，占地面积大，基建费用高；（2）水质、水量变化适应能力低，效果受水质、水量变化的影响；（3）脱氮除磷效果较差；运行费用高、管理难度大，完全混合活性污泥法（1）对冲击负荷有较强的适应能力；（2）污水在曝气池内分布均匀，各部位的水质相同，将整个曝气池的工况控制在最佳条件，活性污泥的净化功能得以发挥。（1）活性污泥较易产生膨胀现象；（2）曝气池容积大，基建费用高；（3）脱氮除磷效果较差；（4）运行费用高、管理难度大。SBR法（1） 其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；（2） 不需要回流污泥和混合液，不设专门的二沉池，构筑物少；（3） 占地面积小。（1） 容积及设备利用率较低（一般小于50%）；（2） 管理维护较复杂；（3） 自控程度高，对工人素质要求较高；（4） 国内工程实例少；（5） 脱氮除磷功能一般。氧化沟（1） 处理流程简单，构筑物少，基建费用较省；（2） 氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点，具有很强的抗冲击负荷的能力；（3） 随着与曝气器距离的不同，沟内可呈现好氧区缺氧区好氧区缺氧区交替变化，能达到很好的脱氮效果。（4） 氧化沟工艺采用的污泥泥龄较长，故剩余污泥量较活性污泥法少得多；（5） 技术先进成熟，管理维护较简单；国内工程实例多，容易获得工程管理经验。（1） 容积及设备利用率不高；（2） 回流污泥中溶解氧水平较高，对除磷有一定影响。A2/O法(1) 具有较好的脱氮除磷工能；(2) 具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量；(3) 具有提高对难生物降解有机物的去除效果，运转效果稳定；(4) 技术先进成熟，运行稳妥可靠；(5) 国内工程实例多，工艺成熟，容易获得工程管理经验。（1）处理构筑物较多；（2）需增加内回流系统。（3）回流污泥含有溶解氧和硝酸盐进入厌氧区，对除磷有一定影响；系统污泥泥龄因为兼顾硝化菌的生长而不可能太短，也导致除磷效果难以进一步提高。AB法（1）经过A段处理后，废水的可化性有所提高，对B段非常有利，可以大大提高B段的净化功能；（2）经A段处理后，B段承受的负荷为总负荷3060%，曝气池的容积减少40%左右，运行费用降低。（1）基建投资高；（2）剩余污泥量大，污泥处理投资较高。（3）运行费用高、管理难度大。经过几种方法对比，结合郏县污水处理厂的设计要求可知，郏县污水处理厂是一个中小型污水处理厂，水质可生化性较好，因此决定选用氧化沟法作为该污水处理厂的处理工艺。郏县已有污水处理厂一座，此工程定位为郏县污水处理厂二期工程，所有构筑物设计一套即可，根据设计任务书要求为两万吨每天的城市生活污水处理。2.3工艺流程图厌氧池平流式沉砂池提升泵房细格栅污水中格栅提升泵房氧化沟回流污泥接触池V型滤池絮凝沉淀池出水二沉池污泥浓缩池剩余污泥污泥厌氧消化池外运污泥脱水图2-1 郏县2万吨污水处理厂工艺流程2.4设计污水水量由设计资料知，该市每天的平均污水量为：Q=20000m3/d=231.48L/s式（2.1）查GB500142006室外排水设计规范知：200L/s231.48L/s0.2所以采用机械清渣。式中，w单位体积污水栅渣量,m3/(103m3污水），本设计取0.08m3/（103m3污水）。(10)格栅选择选择GH-1800链式格栅除污机，共2台。其技术参数见下表。表3-1GH-1800链式旋转除污机技术参数型号电机功率/kw设备宽度/mm设备总宽度/mm栅条间隙/mm安装角度HG-18001.51800209040603.2污水提升泵房3.2.1设计参数选定设计流量Q=200001.5(m3/d)=30000(m3/d)=0.35(m3/s)式（3.11）集水池的有效水深为2m3.2.2泵站的设计与计算（1）所需提升水位高度估算：经过格栅的水头损失为0.08m，进水管渠内水面标高为-5.000m，则格栅后的水面标高为： -5.000-0.080=-5.080m集水池的最低工作水位为： -8.02m所需提升的最高水位为3.32m故集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为：3.32-8.02=11.34m（2）出水管管线水头损失：出水管流量Q=0.35m3/s，选用管径为400mm的塑料管查给水排水设计手册第1册得：V=1.60m/s，1000i=20.0出水管线长度估为1m，局部系数为8则出水管管线水头损失为：h=iL+v22g=0.0021+81.6229.8=1.05m式（3.12）（3）泵站总扬程：泵站内的管线水头损失假设为2.0m，考虑自由水头为1m，则水泵总扬程为：H=11.34+1.05+2.0+1.0=15.39m式（3.13）根据总扬程和水量选用500QW2700-16-185型潜污泵两台，一用一备。表3-2 500QW2700-16-185型潜污泵参数型号流量m3/h转速r/min扬程m功率KW效率%出水口直径m500QW2700-16-18527007251618582500泵房设计尺寸为6.085.4213.02m3.3二级泵房的设置3.3.1设计参数选定设计流量Q=200001.5(m3/d)=30000(m3/d)=0.35(m3/s)式（3.14）集水池的有效水深为2m3.3.2泵站的设计与计算二级泵房位于二沉池后絮凝沉淀池前（1）所需提升水位高度估算：二沉池经管道后进水管渠内水面标高为0.783m，集水池的最低工作水位为： -1.66m所需提升的最高水位为3.8761m故集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为：3.8761-1.66=5.5361m（2）出水管管线水头损失：出水管流量Q=0.35m3/s，选用管径为400mm的塑料管查给水排水设计手册第1册得：V=1.60m/s，1000i=20.0出水管线长度估为1m，局部系数为8则出水管管线水头损失为：h=iL+v22g=0.0021+81.6229.8=1.05m式（3.15）（3）泵站总扬程：泵站内的管线水头损失假设为2.0m，考虑自由水头为1m，则水泵总扬程为：H=5.5361+1.05+2.0+1.0=9.5861m式（3.16）根据总扬程和水量选用400QW1700-7.5型潜污泵3台，两用一备。表3-3 400QW1700-7.5型潜污泵参数型号流量m3/h转速r/min扬程m功率KW效率%出水口直径m400QW1700-7.512529809.75582%400泵房设计尺寸为6.085.576.66m3.4细格栅3.4.1 细格栅设计计算参数最大流量：Qmax=QKZ=200001.5243600=0.35m3/s栅前水深： h=0.4m，栅前流速：v1=0.9m/s（0.4m/s0.9m/s）过栅流速：v2=0.9m/s（0.6m/s1.0m/s）栅条宽度： S=0.01m，格栅间隙宽度b=0.01m格栅倾角：=603.4.2设计计算(1)栅条间隙数：n=Qmaxsin60bhv=0.35sin600.010.40.9=91根式（3.17）设两座细格栅：n1=912=46根式（3.18）(2)栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01mB=Sn1-1+bn1=0.0146-1+0.0146=0.91式（3.19）(3)进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1=0.55m，渐宽部分展开角度=20l1=B-B12tan1=0.91-0.552tan20=0.104m式（3.20）根据最优水力断面公式B1=Qmax3vh=0.3530.90.4=0.324m式（3.21）(4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l2=l12=0.1042=0.05m式（3.22）(5)通过格栅的水头损失：h2=Kh0式（3.23）h0=v222gsin，=sb43式（3.24）h0计算水头损失；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，对于锐边矩形断面，形状系数 = 2.42；h2=32.420.010.01430.9229.81sin60=0.26m式（3.25）(6)栅槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.3+0.26=0.96m式（3.26）(7)栅槽总长度：L=L1+L2+0.5+1.0+H1tan=0.104+0.05+0.5+1.0+0.4+0.3tan60=2.06m式（3.27）(8)每日栅渣量：格栅间隙10mm情况下，每1000m3污水产0.1m3。W=86400QmaxW11000Kz=864000.350.110001.5=2.02m3/d0.2m3/d式（3.28）所以宜采用机械清渣。(9)格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共2台。其技术参数见下表：表3-4 XHG-1400回转格栅除污机技术参数型号电机功率kw设备宽度mm设备总宽度mm沟宽度mm沟深mm安装角度XHG-14000.751.11400175015004000 603.5平流式沉砂池3.5.1平流式沉砂池概述及设计参数平流式沉砂池是平面为长方形的沉砂池。沉砂池的主体部分，实际是一个加宽、加深了的明渠，由入流渠、沉砂区、出流渠、沉砂斗等部分组成，两端设有闸板以控制水流。在池底设置12个贮砂斗，下接排砂管。设计流速为0.15-0.3m/s，停留时间应大于30秒。沉砂含水率为60%，容重1.5t/m3。采用机械刮砂，重力或水力提升器排砂。（1） 城镇污水厂沉砂池的只数或分格数应不少于2；（2） 城镇污水的沉砂量可按每立方米污水沉砂0.03L计算，其含水率约为60%，容重约为1500kg/m3；（3） 贮泥斗的容积不应大于2日沉沙量，贮砂斗斗壁的倾角不应小于55；（4） 沉砂池的超高不宜小于0.3m；（5） 污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速应不小于0.15m/s；（6） 最大流量时，污水在池内的停留时间不应小于30s，一般取3060s；（7） 有效水深不应大于1.2m，一般采用0.251.0m，每格宽度不宜小于0.6m；（8） 池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求确定池底的形状。13.5.2平流式沉砂池设计与计算（1） 沉砂部分的长度L：L=vt=0.2530=7.5m式（3.29）式中，L沉砂池沉砂部分的长度，m；v最大设计流量时的流速，m/s，本设计取v=0.25m/s；t最大设计流量时的停留时间，s，本设计取t=30s。（2） 水流断面面积A：A=Qmaxv=0.350.25=1.39m2式（3.30）（3） 池总宽度b：b=Ah2=1.390.6=2.3m式（3.31）式中，h2设计有效水深，m，本设计取0.6。沉砂池分为2格，每格宽度为2.32=1.15m0.6m，符合要求；每格设置1个贮砂斗。（4） 每个贮砂斗所需容积V：V=86400QmaxTX1000Kzn=864000.3520.0310001.52=0.60m3式（3.32）式中，X城镇污水的沉砂量，一般采用0.03L/m3（污水）；Kz污水流量总变化系数；T排砂时间间隔，d，本设计取T=2d；n贮砂斗的个数。（5） 贮砂斗各部分尺寸计算：贮砂斗斗底宽采用b1=0.8m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高h,3=0.8m，则：沉砂斗上口宽b2：b2=2h,3tan60+b1=20.83+0.8m=1.72m式（3.33）贮砂斗容积V1：V1=13h,3b12+b22+b1b2=130.80.82+1.722+0.81.72=1.32m30.60m3式（3.32）符合设计要求。（6） 贮砂室的高度h3：本设计采用重力排砂，池底设0.06坡度坡向砂斗，则：h3=h3,+0.02l2=h,3+0.06L-b22=0.8+0.067.5-1.7220.97m式（3.33）式中，l2单侧坡向贮砂斗的斜坡长度，m。（7） 池总高度H：H=h1+h2+h3=(0.3+0.6+0.97)m=1.87m式（3.34）式中，h1超高，m，本设计取h1=0.3m。（8） 进水渐宽部分长度l1：l1=b-b32tan20=2.3-1.32tan20=1.37式（3.35）出水渐宽部分长度：l3=l1=1.37m式中，b3进水（出水）渠道宽度，m，本设计取b3=1.3m；进水渐宽（出水渐缩）部位的展开角度，本设计取=20。（9）核算最小流速vmin：当有一格池子出故障，仅有一格池子工作，即n1=1时：vmin=Qminn1Amin=0.50.3510.61.15=0.25m/s0.15m/s式（3.36）符合设计要求。式中，Qmin设计最小流量，m/s，一般取Qmin=0.5Qmax；Amin最小流量时沉砂池中的过水断面面积，m2；n1最小流量时工作的沉砂池数目。3.6厌氧池的设计计算3.6.1参数设定本设计采用1座厌氧池，每座厌氧池设计流量：Q=20000m3/d=0.23m3/s厌氧池的水力停留时间t=1.0h；厌氧池有效水深为h=3.0m；厌氧池的超高为0.3m；污泥回流比R=0.8m。3.6.2厌氧池计算（1）厌氧池容积：V=Qt=0.231.03600m3=833.33m3式（3.37）式中，V厌氧池容积，m3；t厌氧池水力停留时间，h。（2）厌氧池面积：A=Vh=8333=277.78m2式（3.38）（3） 厌氧池池径：D=4A=42783.14=18.8m式（3.39）（4）厌氧池总高：H=h+h1=3.0+0.3=3.3m式（3.40）式中，h1厌氧池超高，m。（5）污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为R=80%Q1=RQ=0.80.23=0.184m3/s=15897.6m3/d式（3.41）（6） 搅拌机的选择查给水排水设计手册第11册常用设备知选用BQT075型低速潜水推流器。3.7氧化沟的设计3.7.1奥贝尔氧化沟概述Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟,奥贝尔氧化一般沟由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。123.7.2设计参数本设计的奥贝尔氧化沟采用泥龄法设计，设计参数如下：奥贝尔氧化沟混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=40005000mg/L；污泥负荷N=0.030.15kgBOD5/(kgMLSSd);考虑脱氮时停留时间T=1224h;沟渠深H4.5m。为简化曝气设备，各沟可取等宽，也可不等，沟深不超过沟宽。直线段尽可能短，弯曲部分约占体积的70%90%；甚至可做成圆形。在三沟系统中，体积分配为50:33:17，一般第一沟占50%70%。溶解氧控制比例为0:1:2，充氧量分配按65:25:10考虑。曝气设备采用曝气转碟，每米水平轴上转碟不宜超过5个。一般采用A型（单沟采用一个电机）和B型（两沟共用一个电机）两种形式组合。出水采用电动可调节堰板。为保证流速v=0.3m/s,池底可配置潜水推进器，安装在曝气转碟的下游。123.7.3 设计计算（1）基本设计条件与参数设计水量：Q=20000m3/d。设计进水水质BOD5浓度S0=270mg/L;TSS浓度X0=225mg/L；VSS=157.5mg/L(VSS/TSS)=0.7;TKN=30mg/L(进水中认为不含有硝态氮)；NH3-N=25mg/L；（以CaCO3计，一般城镇污水多采用此值）；最低水温10；最高水温25。设计出水水质BOD5浓度Se=27mg/L;TSS浓度Xe=20mg/L;TKN=15mg/L;NH3-N=5mg/L。基本设计参数污泥产率系数Y=0.46；混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=4000mg/L；混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）Xv=3000mg/L(MLVSS/MLSS=0.75)；污泥龄c=30d;自身氧化系数Kd=0.055d-1;20时脱氮速率qdn=0.035kg还原的NO3-N/(kgMLVSSd)。（2）去除BOD5计算氧化沟出水溶解性BOD5浓度为S。为了保证二级出水BOD5浓度Se20mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度。S=Se-1.42VSSTSSTSS1-e-0.235=27-1.420.7201-e-0.235=13.41mg/L式（3.42）好氧区容积V1(m3)V1=YcQ(S0-S)XV(1+KdC)=0.463020000(0.27-0.01341)3.0(1+0.05530)=8908m3式（3.43）好氧区水力停留时间t1(h)t1=V/Q=8908/20000=0.45d=10.69h式（3.44）剩余污泥量X(kg/m3)X=QS0-SY1+Kdc+QX1-Xe式（3.45）式中X1进水悬浮固体固体惰性部分的浓度（进水TSS-进水VSS），mg/LXeTSS的浓度上式中X1=225-0.7225=67.5mg/L=0.068kg/m3,Xe=20mg/L=0.02kg/m3,故X=200000.2-0.013410.461+0.05530+200000.068-0.02=1607.78kg/d式（3.46）每去除1kgBOD5产生的干污泥量XQ(S0-Se)=1607.7820000(0.27-0.027)=0.331(kgDS/kgBOD5)式（3.47）（3）脱氮计算氧化的氨氮量。进水中硝态氮为零，氧化沟产生的剩余生物污泥中含氮率为12.4%。则用于生物合成的总氮为N0=0.124Y(S0-S)1+Kdc=0.1240.46(270-13.41)1+0.05530=5.52mg/L式（3.48）需要氧化的氨氮量N1=进水TKN-出水NH3-N-生物合成所需氮量N0N1=30-5-5.52=19.48mg/L式（3.49）脱氮量Nr需要的脱氮量Nr=进水总氮量-出水总氮量-生物合成所需的氮量=30-15-5.52=9.48mg/L式（3.50）计算脱氮所需池容积V2及停留时间t2脱硝率qdn(t)=qdn(20)1.08T-20式（3.51）10时qdn=1.0810-200.035=0.076(kgNO3-N/kgMLVSS)式（3.52）脱氮所需的容积V2=QNrqdnXV=200009.480.0223000=2873m3式（3.53）停留时间t2=V2/Q=2873/20000=0.14d=3.5h式（3.54）(4)氧化沟总容积V及停留时间tV总=V1+V2=8908+2873=11781m3式（3.55）t=t1+t2=10.69+3.5=14.19h式（3.56）校核污泥负荷N=QS0XV=200000.27411781=0.11式（3.57）设计规程规定氧化沟污泥负荷应为0.030.15kgBOD5/(kgVSSd)。（5）需氧量的计算设计需氧量AOR氧化沟设计需氧量AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3-N耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脱氮产氧量去除BOD5需氧量D1为D1=aQS0-S+bVXV式（3.58）式中a微生物对有机底物氧化分解的需氧率，取0.52；b活性污泥微生物自身氧化率，取0.12D1=0.52200000.27-0.0134+0.12117813=6909.8kg/d剩余污泥BOD需氧量D2（用于合成的一部分）为D2=1.42X=1.42YQS1+Kdc=1.420.4620000(0.27-0.01341)1+0.05530=1264.9kg/d1kg NH3-N硝化需要消耗4.6kgO2,则去除氨氮的需氧量D3为D3=4.6进水TKN-出水NH3-N=4.630-5100020000=2300kg/d剩余污泥中NH3-N耗氧量D4为D4=4.60.124YQS1+Kdc=4.60.1240.4620000(0.27-0.01341)1+0.05530=508.1kg/d每还原1kgNO3-N产生2.86kgO2，则脱氮产氮量D5为D5=2.869.48100020000=542.3kg/d总需氧量=6909.8-1264.9+2300-508.1-542.3=6894.5kg/d考虑安全系数1.4，则AOR=1.46894.5=9652.3kg/d式（3.59）校核：每去除1kgBOD5的需氧量=9652.3/20000(0.27-0.01341)=1.88(kgO2/kgBOD5)，氧化沟设计规程规定在1.62.5kgO2/kgBOD5，符合要求。标准状态下需氧量SORSOR=AORCs(20)CsT-C1.024T-20式（3.60）=所在地区实际气压1.013105=0.9211051.031105=0.909取Cs(20)=9.17mg/L，Cs(25)=8.38mg/L，=0.85，=0.95。氧化沟采用3沟通道系统，计算溶解氧浓度C按照外沟：中沟：内沟=0.2:1:2，充氧量分配按照外沟：中沟：内沟=65:25:10来考虑，则供氧量分别为外沟道AOR1=0.65AOR=0.659652.3=6274.0kg/d中沟道AOR2=0.25AOR=0.259652.3=2413.08kg/d内沟道AOR3=0.1AOR=0.19652.3=965.23kg/d各沟道标准需氧量分别为SOR1=6274.09.170.85(0.950.9098.38-0.2)1.02430-20=7588(kgO2/d)=316.17(kgO2/h)SOR2=2413.089.170.85(0.950.9098.38-0.2)1.02430-20=2918(kgO2/d)=121.58(kgO2/h)SOR3=965.239.170.85(0.950.9098.38-0.2)1.02430-20=1167(kgO2/d)=48.63(kgO2/h)总标准需氧量分别为SOR=SOR1+SOR2+SOR3=316.17+121.58+48.63=486.38(kgO2/h)=11673(kgO2/g)式（3.61）校核每去除1kg BOD5的标准需氧量=1167320000(0.27-0.01341)=2.27(kgO2/kgBOD5)式（3.62）（6）氧化沟尺寸计算设氧化沟1座，则氧化沟容积V=11781m3氧化沟弯道部分按容积的80%考虑，直线部分按占容积的20%考虑。V弯=0.811781=9424.8m3V直=0.211781=2365.2m3氧化沟有效水深h取4.5m，超高0.5m；外、中、内三沟道之间隔墙厚度为0.25m，则A弯=V弯/h=9424.8/4.5=2094.4m2A直=V直/h=2365.2/4.5=525.6m2直线段长度L。取内沟、中沟、外沟宽度分别为8m、8m、9m，则L=A直2(B外+B中+B内)=525.62(9+8+8)=10.51m式（3.63）中心岛半径rA弯=A外+A中+A内(式中所指的面积为各沟道弯道面积)式（3.64）2094.4=r+8+0.25+8+0.25+9223.149+r+8+0.25+8223.148+(r+82)23.148解得r=0.58m,取0.6m校核各沟道的比例外沟道面积=910.51+(0.6+8+0.25+8+0.25+92)3.1492=1410m2中沟道面积=810.51+(0.6+8+0.25+82)3.1482=813.7m2内沟道面积=810.51+(0.6+82)3.1482=399.3m2外沟道面积所占百分比=14101410+813.7+399.3=0.54中沟道所占百分比=813.72623=0.31内沟道所占百分比=399.32623=0.15基本符合奥贝尔氧化沟各渠道容积比（50:33:17）（7） 进出水管及调节堰计算进出水管。污泥回流比R=100%，进出水管流量Q=20000m3/d=0.231m3/s;进出水管控制流速v1m/s。进出水管直径d=4Qv=40.2313.141.0=0.54m，取0.8m(800mm)。校核进出水管流速v=QA=0.2310.323.14=0.82m/s1m/s符合要求。出水堰计算。为了能够调节曝气转碟的淹没深度，氧化沟出水设置出水竖井，竖井内安装电动可调节堰。初步估计为/H0.67，因此按照薄壁堰来计算。Q=1.86H3/2式（3.65）取堰上水头水头高H=0.2m,则堰宽b=Q1.86H3/2=0.2311.860.23/2=1.39m式（3.66），取b=1.4m.考虑可调节堰的安装要求（每边留0.3m），则出水竖井长度L=0.32+b=0.6+1.4=2m式（3.67）出水竖井宽度B取1.2m(考虑安装高度)，则出水竖井平面尺寸为LB=2m1.2m式（3.68）出水井出水孔尺寸为bh=1.4m0.5m，正常运行时，堰顶高出孔口底边0.1m，调节堰上下调节池范围为0.3m。出水竖井位于中心岛，曝气转碟上游。（8） 曝气设备选择曝气设备选用转碟式氧化沟曝气机，转碟直径D=1400mm，单碟（ds）充氧能力为1.3kgO2/(hds)，每米轴安装碟片不大于5片。外沟道。外沟道标准需氧量SOR1=316.17(kgO2/h)。所需碟片数量n=SOR11.3=316.71.3=243.6片,取244片。式（3.69）每米轴安装碟片数为4个（最外侧碟片距池内壁0.25m），则所需曝气转碟组数=n94-1=24435=6.9组，取7组。每组转碟安装碟片数=2447=34.8片，取35片。式（3.70）校核：每米转碟安装的碟片数=35-19-0.252=4片5片，满足要求。故外沟道共安装8组曝气转碟，每组上共有碟片34片。校核单碟充氧能力=316.7357=1.29kgO2/(hds)1.3kgO2/(hds)，式（3.71）满足要求。中沟道中沟道标准需氧量SOR2=121.58(kgO2/h)。所需碟片数量n=SOR21.3=121.581.3=93.52片,取94片。式（3.72）每米轴安装碟片数为4个（最外侧碟片距池内壁0.25m），则所需曝气转碟组数=n84-1=9431=3.03组，取4组。每组转碟安装碟片数=944=23.5片，取24片。式（3.73）校核：每米转碟安装的碟片数=24-18-0.252=3.06片5片，满足要求。故中沟道共安装4组曝气转碟，每组上共有碟片24片。校核单碟充氧能力=121.58244=1.27kgO2/(hds)1.3kgO2/(hds)，满足要求。内沟道内沟道标准需氧量SOR3=48.63(kgO2/h)。所需碟片数量n=SOR31.3=48.631.3=37.4片,取38片。式（3.74）每米轴安装碟片数为4个（最外侧碟片距池内壁0.25m），则所需曝气转碟组数=n84-1=3831=1.2组，取2组。每组转碟安装碟片数=382=19片，取19片。式（3.75）校核：每米转碟安装的碟片数=19-18-0.252=2.4片5片，满足要求。故内沟道共安装2组曝气转碟，每组上共有碟片19片。校核单碟充氧能力=48.63192=1.28kgO2/(hds)1.3kgO2/(hds)，满足要求。为了使表面较高的流速转入池底，同时降低混合液表面流速，在每组曝气转碟下游2.5m处设置导流板与水平成45倾斜安装，板顶部距水面0.2m。导流板采用全玻璃钢，宽为0.9m。长度与渠道宽度相同。为防止导流板翻转或变形，在每块儿倒流板后2根80mm的钢管进行支撑。根据上述计算，每座氧化沟公设A型转碟7组，轴长9米。B型转碟6组，轴长8米。碟片数：外沟=357=245片，中沟=244=96片，内沟=192=38片该氧化沟所需电机功率N=227+224+18.52=279(kW)式（3.76）3.8辐流式二沉池的设计与计算二次沉淀池（简称二沉池）是整个活性污泥系统中非常重要的组成部分。整个系统的处理效能与二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。从利用悬浮固体与污水的密度差以达到固液分离的原理来看，二沉池与一般的沉淀池并无两样；但是，二沉池的功能要求不同，沉淀的类型不同。因此，二沉池的设计原理和构造上都与一般的沉淀池有所区别。二沉池的构造与污水处理厂的初沉池类似，可以采用平流式、竖流式和辐流式。对于大中型城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。因为本设计水量较大，为节省空间和基建费用，故采用辐流式二沉池。为了使沉淀池内水流更稳定、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式沉淀池。辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池底沉泥，提高池的容积利用系数。这类沉淀池多用于二次沉淀池。本设计中采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。3.8.1 设计原则及参数1) 沉淀池的设计数据宜按下表的规定取值表3-5沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间表面水力负荷每人每日污泥量污泥含水率固体负荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2) 沉淀池的超高不应小于0.3m。3) 沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m。4) 当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60，圆斗宜为55。5) 活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后