6万吨污水处理a2o工艺毕业设计

目录目录 第一章第一章 设计概论设计概论 1.1 设计依据和任务 设计原始资料：设计原始资料： (一)排水体制：完全分流制 (二)污水量 1.规划区域设计人口 15 万 人， 居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 2.规划区域公共建筑污水量按城市生活污水量的 30计。 3.规划区域工业污水量为 30000 米 3平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴 污水。 4.城市混合污水变化系数：日变化系数 K 日 1.1 ，总变化系数 Kz 1.36 。 (三)水质： 1.当地环保局监测工业废水的水质为： BOD 5 150 mg/L COD 300 mg/L SS 200 mg/L TN 35 mg/L NH 3-N= 28 mg/L TP 5.0 mg/L PH78 2.城市生活污水水质： COD 250mg/L NH 3-N= 28 mg/L TN 35 mg/L TP 3.0 mg/L 3.混合污水： （1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； （2）大肠杆菌数：超标； （3）冬季平均污水水温 16，夏季平均污水水温 28 (四)处理厂处理程度及污水回用要求 项目建设的用地位于惠阳区淡水镇东门附近，淡水河与淡澳河汇接处东南角，出 水水质处理程度为一级 B 标准。 污水处理厂出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002） 中一级标准中的 B 标准要求。 因此确定本污水厂出水水质控制为： COD Cr60mg/L SS20mg/L BOD520mg/L TN20mg/L NH 3-N=8（15）mg/L TP1mg/L 城市污水经处理后， 50%作为城市景观环境用水，用于附近公园水源水。出水 水质应执行 景观环境用水的再生水水质指标景观环境用水的再生水水质指标(GB/T 18921-2002)(GB/T 18921-2002)要求。 (五)气象资料 1、气温：年均气温在21.1至 22.2之间，1 月平均气温在 10以上，7 月平均 气温在 29.5左右，无霜期每年长达 360 天左右。 2、降雨：惠阳城区雨量充沛、雨季长，年均降雨量在1545mm 至 1989mm 之间。 年际降雨变化率普遍较大，降雨量季节差异明显，49 月份是降雨集中期，6 月份降 水量最多，且降雨强度大、暴雨多，易造成洪涝灾害。 3、湿度：年平均相对湿度 78%。 4、蒸发量：年蒸发量为：1406.31779.2mm，夏秋蒸发量大于冬春，7 月份蒸 发量最大，2 月最小。总体降水量大于蒸发量。 5、日照：太阳高度角大，年均日照时间为1964 小时，太阳辐射能量丰富，年积 温可达 7950 摄氏度，热量资源可供农作物一年三熟之需。 6、气温：年平均 18.2，夏季平均 28，冬季平均 6 7、常年主导风向：全年主导风向东北为最，东南次之 (六)水体资料 境内最大的河流为淡水河，另有一些较小的河流。淡水河由西至东北横贯城区、 淡澳河由东北至东南流经惠阳区，淡水、淡澳两河在淡水河老虎沥断面处交汇，淡澳 河为淡水河之分洪河。淡水河发源于深圳市梧桐山，属西枝江一级支流。流域集雨面 积 1308 平方公里，干流河长95 公里，河口在惠城区紫溪注入西枝江。淡水河老虎沥 断面控制流域面积约 740 平方公里。在淡水河右岸、老虎沥上游有淡澳分洪河道，该 河道全长约 14 公里，其中人工河道约 9 公里，河口在澳头注入南海大亚湾。排放水 体五十年一遇水位高程为 21.28 米。 (七)工程地质资料 1、地基承载力特征值 130 KPa。 2、设计地震烈度 6 度。 3、土层构成：土质一般为砂质粘土。 (八) 厂区资料 厂区附近无大片农田，地势平坦，厂区内开阔利于远景规模扩大，地面标高为 22.00m。 (九)污水处理厂进水干管数据 污水管进厂管内底标高 16.5m，管径 mm充满度 （十）进行污水处理厂运行成本分析。 五、设计任务安排五、设计任务安排 设计任务安排与资料查阅 1 周 毕业实习 3 周 设计计算 5 周 绘图 5 周 计算说明书整理 1 周 准备毕业答辩 1 周 六、参考资料六、参考资料 1、执行的主要设计规范和标准 (1) 中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准 (GB3838-2002) (2) 中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) (3) 中华人民共和国国家标准，污水综合排放标准(GB8978-1996) (4) 中华人民共和国城镇建设行业标准，污水排入城市下水道水质标准 (CJ3082-1999) (5) 中华人民共和国城镇建设行业标准， 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计 标准(CJJ31-89) (6) 中华人民共和国城镇建设行业标准，城市污水处理厂污水污泥排放标准 (CJ3025-93) (7) 中华人民共和国国家标准，给水排水制图标准(GB/T50106-2001) (8) 中华人民共和国国家标准，给水排水设计基本术语标准(GBJ125-89) (9) 中华人民共和国国家标准, 室外排水设计规范(GB50014-2006，2006 年版) 2、主要参考书目 (1) 中国市政工程西南设计研究院主编.给水排水设计手册，第 1 册，常用资料， 北京:中国建筑工业出版社，2000 (2) 北京市市政工程设计研究院主编.给水排水设计手册，第 5 册，城镇排水，北 京:中国建筑工业出版社，2004 (3) 上海市政工程设计研究院主编.给水排水设计手册，第9 册，专用机械，北京: 中国建筑工业出版社，2000 (4) 中国市政工程西北设计研究院主编.给水排水设计手册，第 11 册，常用设备， 北京:中国建筑工业出版社，2002 (5) 中国市政工程华北设计研究院主编.给水排水设计手册， 第 12 册， 器材与装置， 北京:中国建筑工业出版社，2001 (6) 于尔捷,张杰主编. 给水排水工程快速设计手册 (2.排水工程). 北京:中国建 筑工业出版社. 1996 (7) 张自杰主编.废水处理理论与设计，北京:中国建筑工业出版社，2003 （8 张智等.给水排水工程专业毕业设计指南，北京:中国水利水电出版社，2000 （9） 周律主编.中小城市污水处理投资决策与工艺技术， 北京:化学工业出版社， 2002 （10）国家环境保护总局科技标准司，城市污水处理及污染防治技术指南，北京 :中 国环境科学出版社，2001 （11）张统等.污水处理工艺及工程方案设计，北京:中国建筑工业出版社，2002 （12）韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨工业大学出版社，2002 （13）金兆丰，徐竟成主编.城市污水回用技术手册，北京:化学工业出版社，2004 （14）史惠祥主编.实用水处理设备手册，北京:化学工业出版社，2000 第二章第二章工艺流程的比较及选择工艺流程的比较及选择 2.12.1 工艺流程的比较工艺流程的比较 根据城市污水处理及污染防治技术政策 （建城2000124 号） ， “在对氮、磷污染 物有控制要求的地区，日处理能力在 10 万立方米以上的污水处理设施，一般选用 A/O 法、A/A/O 法等技术，也可审慎选用其他的同效技术。日处理能力在 10 万立方米以下 的污水处理设施， 除采用 A/O 法、 A/A/O 法外， 也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、 SBR 法、水解好氧法和生物滤池法等。” 以下是三种工艺流程的比较 （1 1）UCTUCT 工艺工艺 A2/O 法即厌氧、缺氧、好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中， 在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。 该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，在厌氧（缺氧） 、好氧交替运行的 条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI 值一般小于 100，有利于处理后污水与 污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和 好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好， 但对 BOD5/N 比值较敏感。为了解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧释磷的影响，产生 了 UCT 工艺，流程简图见下图。 与 A2/O 法相比，UCT 工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是厌氧池，再 将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧释磷的影响。 UCT 生物池由厌氧区、缺氧区、好氧区三个不同的功能区组合在一起的矩形池，中 间由公用隔墙隔成各个处理单元。利用不同的功能，进行生物脱氮除磷，同时去除 BOD5。聚磷菌具有在好氧条件下过量摄取磷，在厌氧条件下释放磷的功能，生物除磷 技术就是利用聚磷菌这一功能而开创的。利用厌氧、缺氧和好氧区的不同功能，进行生 物脱氮除磷，同时去除 BOD5。 好氧区采用微孔曝气。在厌氧反应区和好氧反应区分别设有排水坑和放空管，放空 管上设有手动闸阀。 1.厌氧区 从沉砂池来的污水直接进入厌氧区，同步进入的缺氧池回流的混合液。在厌氧条件 下，意味着没有游离态的氧以及硝酸盐，在此情况下，微生物中聚磷菌成为优势菌种， 它会优先获得碳源并充分释放出体内的磷酸盐，并利用进水中的有机物快速增殖。此区 主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。 厌氧区内的回流污泥通过共公隔墙上的孔口进入缺氧区， 每个厌氧区设有 4 台水下 推进器，使污泥处于悬浮状态。缺氧区至厌氧区的混合液回流比 150%。 每座厌氧区都应能够通过 PLC 或现场控制水下搅拌器的开/停。 2.缺氧区 利用氮的循环原理在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并用碳源提供能量，使硝酸盐 氮变成氮气从污水中逸出，此阶段为缺氧反硝化。此区首要功能是脱氮，硝态氮通过内 回流由好氧区送来。二沉池的活性污泥回流到缺氧池的前端。 厌氧区内的混合液通过厌氧区和缺氧区之间墙壁上的孔口进入缺氧区，好氧区内 200的混合液通过安装在缺氧区和好氧区之间共公隔墙上的 2 台国外进口螺旋桨循环 泵（PP 泵） ，进入缺氧区，每个缺氧区设有 4 台水下推进器，使污泥处于悬浮状态。 3.好氧区 好氧区内通过曝气系统使其成为一个完全混合系统， 利用污水中的活性污泥去除碳 源污染物，污泥中有过剩的磷，而污水中的氨氮，在好氧条件下由消化菌作用变成亚硝 酸盐氮。此阶段为好氧硝化，这个单元是多功能的，去除碳源污染物,硝化和吸收磷等项 反应都在此进行。 好氧区底部均安装有微孔曝气扩散器，采用硅橡胶膜微孔曝气系统，具有较好的弹 性、抗腐蚀性、抗拉性和抗机械磨损能力可防止污泥堵塞，的出水通过公共隔墙底部的 孔口进入主反应区。 好氧区溶解氧通过调节鼓风机的送风量，控制在2.0mg/L 左右。当溶解氧浓度变化 超出范围时，首先由溶解氧测定仪发出信号，启动供气管上的电动调节阀，气量的变化 使管网压力发生变化，然后由压力传感器将信号传送到鼓风机的进风叶片启动器，调节 导向叶片的角度，使供气管网压力回到最佳状态。 内设有 DO 计，温度计、pH 计和污泥浓度计。主供气管上设有空气调节蝶阀，能 根据监测 DO 的大小通过 PLC 控制调节蝶阀的开度大小或启闭。 主供气管上还装有流量 计。每个主反应区的空气立管上设有电动空气蝶阀，用于切换。 缺氧回流 150 混合液内回流 200 UCTUCT 流程简图流程简图 （2 2）SBRSBR 工艺工艺 SBR 是序列间歇式活性污泥法 （Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process） 的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥 法。 与传统污水处理工艺不同，SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操 作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的 主要特征是在运行上的有序和间歇操作，进水、反应、沉淀、排水及空载5 个工序，依 次在同一 SBR 反应池中周期运行， SBR 技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、初 沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，流程简单。 剩余污泥 厌氧区缺氧区好氧区二沉池 出水 污水粗格栅泵巴氏计量槽细格栅 沉砂池SBR 反应池消毒池出水 污泥外运污泥脱水污泥泵污泥浓缩 图图1.11.1SBRSBR工艺流程简图工艺流程简图 SBR 工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过 程包括五个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。 SBR 的 运行工况以间歇操作为特征。 五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进 行，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始 地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的3。 SBRSBR 工艺的优点如下：工艺的优点如下： （1）工艺流程简单，运转灵活，基建费用低； （2）处理效果好，出水可靠； （3）具有较好的脱氮除磷效果； （4）污泥沉降性能良好； （5）对水质水量变化的适应性强。 SBRSBR 工艺的缺点如下：工艺的缺点如下： 反应器容积利用率低； 水头损失大； 不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力； 峰值需氧量高； 设备利用率低； 管理人员技术素质要求较高。 对于小型污水处理厂而言， SBR 是一种系统简单、 投资节省、 处理效果较好的工艺， 但是它用于大型污水处理厂就不太适合了。因为大型污水处理厂的进水量大，需要设计 多个 SBR 反应池进行并联运行，个数增多，必定使操作管理变得复杂，运行费用也会 提高。而且由于 SBR 法是一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水处理厂时，基 建费用也高 （3 3）氧化沟工艺）氧化沟工艺 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混 合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使 用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度， 从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、 曝气设备、 进出水装置、 导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其 他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的 有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥 消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结 合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特 性： 氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BOD5和脱 氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5 和SS均为95%以上，总氮为70%80%。氧化沟独特的水流状态，有利于活性污泥的生 物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮 的效应。 常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟、 交替工作氧化沟及二沉池交替工作氧化沟。 氧化沟工艺流程见图1.2： 图图1.21.2氧化沟工艺流程简图氧化沟工艺流程简图 氧化沟可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟如帕斯 韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁赛尔（Carrousel）氧化沟。 普通卡鲁赛尔氧化沟处理污水的原理如下： 氧化沟中的污水直接与回流污泥一起进 入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除 BOD；同时， 氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由 曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮 状态。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到 DO 值降为零，混合液呈缺氧状态。 经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD 降解 是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在一个池子内。由于结构的限制，这种氧 化沟虽然可以有效去除 BOD，但脱氮除磷的能力有限。 氧化沟的主要优点如下：氧化沟的主要优点如下： 1:氧化沟结合推流和完全混合的特点， 有力于克服短流和提高缓冲能力， 通常在氧化 沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好 的被混合和分散，混合液再次围绕 CLR 继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循 环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流 至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同 时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于 0.3m/s） ，而污水 在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数 倍乃至数十倍） ，进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有 很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 2:氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。 3:氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。 4:氧化沟的整体功率密度较低， 可节约能源。 氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平 均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低 得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化 沟比常规的活性污泥法能耗降低 2030。 氧化沟的缺点如下：氧化沟的缺点如下： 1单纯的氧化沟工艺的除磷效率很低， 需要增设厌氧段才能达到一定的除磷效率。 2虽然污泥产量少，耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的， 且要求处理构筑物内水深要浅，而这又决定了在处理相同水质、水量污水的情况下，该 工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。 3 污泥膨胀问题 2.122.12 工艺流程的选择工艺流程的选择 本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD =0.5,可生化性较好， 重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标 BOD、COD、SS 值为典型城市污水值。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理 最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到 NH3-N 出水浓度排 放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到 确定的治理目标，可采用“A2/O 活性污泥法”的改进工艺 UCTUCT 法。 进水 格栅提升泵房 砂 沉砂池 消 毒 剂 混合液内回流 200缺氧回流 150 砂水分离 排放 接触池二沉池 泵房 好氧池缺氧池厌氧池初沉池 回流污泥 初 沉 污 泥 浓缩池 泥饼 脱水间贮泥池 第三章第三章 工艺流程设计计算工艺流程设计计算 3、1 污水量的确定 1.规划区域设计人口 15 万 人， 居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 2.规划区域公共建筑污水量按城市生活污水量的 30计。 3.规划区域工业污水量为 30000 米 3平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴 污水。 4.城市混合污水变化系数：日变化系数K 日 1.1 ，总变化系数Kz 1.36 5、生活污水按人均生活污水排放量140L/d.人 3.2污水量的计算 1、综合生活污水Q1=15000001.10.14=23100m3 2、工业污水Q2=30000m3 3、公共建筑污水量Q3=Q130%=6930m3 4、进水口混合污水量 Q=Q1+Q2+Q3=60000m3 4、平均流量：Q a =60000t/d60000m3/d=2500 m3/h=0.694 m3/s 总变化系数 Kz= =1.36 设计流量Q max ： Q max K Z Q a 1.3660000=78600 m3/d=3275 m3/h=0.9097 m3/s 3.2 设备设计计算 3.2.1 格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处 或污水处理厂的端部，或污水处理厂的端部， 用以截留较大的悬浮物或漂浮物。用以截留较大的悬浮物或漂浮物。 一般情况下，一般情况下， 分粗细两道格栅。分粗细两道格栅。 格栅型号：链条式机械格栅 设计流量Q max 78600m3/ d 0.9097m3/ s 栅前流速v 1 0.7m / s，过栅流速v 2 0.9m/ s 栅前部分长度 0.5m,格栅倾角 60，单位栅渣量0.07m3栅渣/103m3污水 (1) 确定栅前水深B 1= 则h 2Q max 20.9097 1.61m v 1 0.7 B 1 0.82m 2 (2) 栅前间隙数n Q max sin0.9097 sin60 57.4（取 58） ehv 2 0.020.820.9 (3) 栅条有效宽度B s(n1)en 0.01(581)0.02581.73m (4) 设水渠渐宽部分展开角 20 BB 1 1.731.61 则进水渠渐宽部分长度L 1 0.33m 2tan2tan20 L (5) 格栅与出水渠道渐宽部分长度L 2 1 0.17m 2 (6)过栅水头损失h 1 0.103m，取栅前渠道超高部分h 2 0.3m 则栅前槽总高度H 1 hh 2 0.820.3 1.12m 栅后管总高度H hh 1 h 2 1.120.103 1.23m 1.12 tan60 1.12 =0.330.171.5 tan60 =2.65m (8) 每日栅渣量 (7) 格栅总长度L l1l21.00.5 61040.07 Q 平均日 1 4.2m3/ d 0.2m3/ d 310 宜采用机械清渣 3.2.2 提升泵房 1 1、水泵选择、水泵选择 设计水量 78600m3/d，选择用 4 台潜污泵(3 用 1 备) Q3275 Q 单 max1091.7m3/ d 33 所需扬程 6.0m 选择 350QZ-100 型轴流式潜水电泵 扬程/m 7.22 流量/(m3/h) 1210 转速/(r/min) 1450 轴功率/kw 29.9 叶轮直径/mm 300 效率/% 79.5 2 2、集水池、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 1210 V 6 121m3 60 (2)、面积 取有效水深H 3m，则面积F Q 1 121 40.3m2 H3 F40.3 4.03m，取4.5m l10 集水池平面尺寸LB 10m4.5m 集水池长度取10m，则宽度B 保护水深为1.2m，实际水深为4.2m (3)、泵位及安装 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架 3.2.3 沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物 的正常运行。 选型：平流式沉砂池 设计参数： 设计流量Q max 3275m3/ d 0.910m3/ d，设计水力停留时间 t=40s 水平流速 v=0.25m/s (1) 长度：l vt 0.2540 10m Q0.910 4.6m(2) 水流断面面积：A max v0.8 (3)池总宽度：B (4)沉砂斗容积：V 3.64 4.6 m，有效水深h 2 0.8 m 0.8 Q vmax XT864003 2 78600 33.6 m 65K Z 101.34 10 T2d，X 30m3/106m3 (5)每个沉砂斗得容积（V 0） 设每一分格有 2 格沉砂斗，则 V 0 3.6 0.9 m3 2 2 (6)沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽 b10.5m；斗壁与水平面的倾角 60，贮砂斗高 h 31.0m b 2 2h 3b 1 1. 65m tg60 (7)贮砂斗容积：(V1) 11 V 1 h 3 (S 1 S 2 S 1S2 )1. 0( 1. 6520. 521. 650. 5) 1. 27m30.9 m3 33 符合要求 (8)沉砂室高度：(h 3) 设采用重力排砂，池底坡度 i 6，坡向砂斗，则 h 3 h 3 0.06 l 2 h 3 0.06( L2b 2 b) /21.0 0.06(10 2 1.65) /21.20m (8)池总高度：(H) 设超高h 1 0.3 m，Hh 1 h 2 h 3 0.3 0.8 1.20 2.3 m (10)核算最小流速 v m in vmin 0.6944 0.19 m /s0.15 m /s 3.64 3.2.4初沉池 初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 选型：平流式沉淀池 设计参数：设计参数： (1)池子总面积 A，表明负荷取 q2. 0m3/( m2h) A= Q max 36000.910 3600 1638m3 q2 (2)沉淀部分有效水深 h2 h 2 qt 21.5 3m,取t 1.5h (3) 沉淀部分有效容积V V Q max t3600 0.9101.53600 4914m3 (4) 池长 L L vt3.6 41.53.6 21.6m (5) 池子总宽度 B 1648 B A/ L 75.8 21.6 (6) 池子个数，宽度取 5m n B/b 75.8/ 516 (7) 校核长宽比 L21.6 4.32 4 b5 （符合要求） (8) 污泥部分所需总容积 V 已知进水 SS 浓度c 0=200mg/L 初沉池效率设计 50，则出水 SS 浓度c c0(10.5) 200(10.5) 100 设污泥含水率 97，两次排泥时间间隔 T=2d，污泥容重r 1t /m3 V (200 100)786002100 3 400m 6K Z (100 )10 (9) 每格池污泥所需容积V V 400/16 25m3 (10) 污泥斗容积 V1， bb 1 50.5 tgtan60 3.89m3 22 (11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2 h 4 L 1 21.60.50.3 22.4m L2 5m l l22.45)0.1635 11.2m 3V 2 (12)h 4 b ( 22 (12) 污泥斗和梯形部分容积 V 1 V 2 33.211.2 44.4m3 22m3 (13) 沉淀池总高度 H H h 1 h 2 h 3 h 4 h 4 0.330.50.1633.89 7.853m 3.2.5A2/O 设计参数N=0.15KgBOD5/(kgMLSS.d） 1、设计最大流量 Q=60000m3/d 2、设计进水水质 COD=300mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=28mg/L 4、设计计算，采用 A2/O 生物除磷工艺 (1) BOD5污泥负荷 N=0.15KgBOD5/(kgMLSS.d） (2) 回流污泥浓度 XR=6 000mg/L (3) 污泥回流比 R=100% (4) 混合液悬浮固体浓度 (5) 反应池容积 V QS60000150 V 2000 NX0.153000 (6) 反应池总水力停留时间 t V20000 24 8.0h Q60000 (7) 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧1：1：3 厌氧池水力停留时间t 厌 0.28.0 1.6h，池容V 厌 0.220000 4000m3 缺氧池水力停留时间t缺 0.28.01.6h，池容V 缺 0.220000 4000m 3好氧池水力停留时间t 好 0.28.0 1.6h，池容V 好 0.620000 4000m 3 (8)反应池主要尺寸 反应池总容积V 20000m3 设反应池 2 组，单组池容V 单 V 20000 10000m3 22 有效水深 h=5.0m 单组有效面积S 单 V 单 h = 10000 =2000m3 5.0 采用 5 廊道式推流式反应池，廊道宽b 7.5m 单组反应池长度L S 单 B 2000 53.3m 57.5 校核：b/ h 7.5/ 5.0 1.5 (满足b/h 1 2) 53.3 7.1(满足L/b 510) 7.5 取超高为 1.0m，则反应池总高H 5.01.0 6.0m L/b= (9) 反应池进、出水系统计算 (1)(1)进水管 单组反应池进水管设计流量Q 1 管道流速v 0.8m/s Q 0.347m3/ d 2 0.44m2管道过水断面面积A 管径d Q 1V 0.347 0.8 4A 40.44 0.75m 3.14 取出水管管径 DN800mm Q0.347 0.7m/ s A ( 0.8) 2 2 (2)(2)回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量 QR 0.694 Q RQ 1 0.347m3/ s R 2 渠道流速v 0.7m/s 取回流污泥管管径 DN800mm (3)(3)进水井 反应池进水孔尺寸： QQ 进水孔过流量：Q 2 =(1+R)=2=0.694m3/d 22 孔口流速v 0.6m/s Q0.694 孔口过水断面积A1.16m2 v0.6 孔口尺寸取1.2m1.0m 进水竖井平面尺寸2.5m2.5m (4)(4)出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式 校核管道流速v Q 3 0.42 2gbH1.866bH 式中b 7.5m堰宽， H堰上水头高，m 3 2 3 2 Q 3 (1 R R 内) Q 1.388m3/ d 2 1.388 2H () 0.21m 1.867.5 出水孔过流量Q 4 =Q 3 =1.388m3/s 孔口流速v 0.6m/s 孔口过水断面积A= Q1.388 1.98m2 v0.6 孔口尺寸取2.0m1.0m 进水竖井平面尺寸2.5m2.0m (5)(5)出水管出水管。单组反应池出水管设计流量 Q 5 Q 3 / 2 0.694m3/ d 管道流速v 0.8m/s Q0.694 管道过水断面积A 5 0.87m2 v0.8 管径d 4A = 40.87 =1.05m 3.14 取出水管管径 DN1100mm 校核管道流速v (10) 曝气系统设计计算 (1)(1)设计需氧量 Q 5 0.694 0.7m/ s A (1.1)2 2 O R aQ(S S e )bX VV 4.6Nr 2.6NO 3 其中：第一项为合成污泥需要量，第二项为活性污泥内源呼吸需要量，第三 项为消化污泥需氧量，第四项为反硝化污泥需氧量 (2)(2)的氨氮中被氧化后有 90%参与了反硝化过程，有 10%氮仍以NO 3 存在 (3)(3)用于还原的NO 3 N (3015)90% 13.5mg / L 仍以NO 3 存在的NO3 N =(3015)10% 1.5mg / L (4)(4)取a 0.6,b 0.07 O R aQ(S S e )bX VV 4.6Nr 2.6NO 3 =0.660000(0.140.0064)+0.07262003.0 +(4.6 2.6)1590%6000010 3 4.61510%60000103 414 =4809.6+5502+1620-414=11517.6kg / d 所以总需氧量为 11517.6kg / d=479.9kg / h 最大需要量与平均需氧量之比为 1.4，则 O Rmax 1.4O R 1.4479.9 671.9kg / h 去除 1kgBOD5的需氧量 OR11517.6 1.6kgO 2 / kgBOD 5 Q(S S)60000(0.140.02) (5) (5)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 3.8m， 氧转移效率 EA20，计算温度 T=25。 AORC s(20) 11571.69.17 OR (C sm(T) C L )1.204(T20)0.82(0.950.9099.122)1.2045 19577.8kgO 2 / d815.7kgO 2 / h 相应的 最大标准需氧量ORmax1.4OR 815.71.4 1142.0kg / h G s SOR815.7 10010013595m3/ h 0.3E A 0.320 3最大时的供气量G smax 1.4G s 1.413595 19033m / h (6)(6)所需空气压力 p p h 1 h 2 h 3 h 4 h 0.23.8 0.4 0.5 4.9m 式中h 1 h 2 0.2m 供凤管到沿程与局部阻力之和 h 33.8m 曝气器淹没水头 h 4 0.4m 曝气器阻力 h 0.5m 富裕水头 (6) 曝气器数量计算(以单组反应池计算) 按供氧能力计算所需曝气器数量。 n 1 OR max 1142 4079(个) 2q c 20.14 供风管道计算 供风干管道采用环状布置。 11 流量Q S G smax 190339516.5m3/ h 2.64m3/ s 22 流速v 10m/ s 管径d 4QS42.64 0.58m v103.14 取干管管径为 DN600mm，单侧供气(向单侧廊道供气)支管 1G19033 Q S单 max 3172.2m3/ h 0.88m3/ s 326 流速v 10m/ s 管径d 4Q S单 v 40.88033m . 10 取支管管径为 DN400mm 双侧供气Q S双 2Q S单 1.76m3/ s 流速v 10m/ s 管径d 4Q S双 40.882 0.47m v10 厌氧池设导流墙， 将厌氧池分成 3 格。 每格 取支管管径 DN500mm (11) 厌氧池设备选择(以单组反应池计算) 内设潜水搅拌机 1 台，所需功率按5W /m3池容计算。 厌氧池有效容积.V 厌 507.55.0=1875m3 混合全池污水所需功率为518759375W 污泥回流设备 污泥回流比R 100% 回流污泥量Q R RQ 60000m3/ d 2500m3/ d 设混合液回流泵房 2 座，每座泵房内设 3 台潜污泵(2 用 1 备) 11 单泵流量Q R单 Q R 2500 1250m 3 / d 22 水泵扬程根据竖向流程确定。 (12) 混合液回流设备 (1) (1)混合液回流比 R 内 200 混合液回流量Q R R 内Q 260000120000m 3/d 5000m3/d 设混合液回流泵房 2 座，每座泵房内设 3 台潜污泵(2 用 1 备) 1Q5000 单泵流量Q R单 R1250m3/ d 224 (2)(2)混合液回流管。 Q 混合液回流管设计Q 6 R 内 =0.694m3/s 2 泵房进水管设计流速采用v 1.0m/s Q0.694 0.694m2管道过水断面积A=6 v1.0 d 4A 40.694 0.94m/ s 3.14 取泵房进水管管径 DN1000mm 校核管道流速：v 0.694 4 0.9m/ s 1 (3)(3)泵房压力出水总管设计流量Q 7 Q 6 0.694m3/d 设计流速采用v 1.2m/s 管道过水断面积A 管径d Q 7 0.694 0.58m2 v1.2 4A 40.58 0.86m 3.14 取泵房压力出水管管径 DN900mm 3.2.6 二沉池 设计参数 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式 二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共 2 座。二沉池面积按表 面负荷法计算，水力停留时间 t=2.5h，表面负荷为 1.5m3/（m2h-1） 。 (1) 池体实际计算 (1)(1)二沉池表面面积 A Q0.6943600 842.8m2 N q21.5 4A 4694.8 32.57m 3.14 D (2)(2)池体有效水深H 1 qt 1.52.5 3.75m (3)(3)混合液的浓度X 2700mg / L,回流污泥浓度为X r 5400mg / L 为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于 2h，Tw 4.0h 二沉池污泥区所需存泥容积V w V w T w (1 R)QX4225002700 666.7m2 X X r 27005400 采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度 H 2 为 0.5m。 (4)(4)二沉池缓冲区高度 H 3=0.5m，超高为 H4=0.3m，沉淀池坡度落差 H5=0.63m 二沉池边总高度H h 1 h 2 h 3 h 4 3.7510.30.63 5.68m (5)(5) 校核径深比 二沉池直径与水深比为 D32.6 8.7(介于612之间) H3.75 (2) 进水系统计算 (1)(1)进水管计算 单池设计污水流量Q 单 Q 进水管设计流量q 集 选取管径 DN1200mm v 4Q 单 2 0.694 0.347m3/ s 2 Q 单 0.347 0.1735m3/ s 22 D2 40.694 0.61m/ s 21.2 (2)(2)进水竖井 进水竖井采用 D 2=1.5m，流速为 0.10.2m/s 出水口尺寸 0.51.5m,共 6 个，沿井壁均匀分布。 1.1 出水口流速v 0.244m/ s 0.51.56 (3)(3)稳流筒计算 取筒中流速vs 0.03m/s 稳流筒过流面积A 0.694 23.1m2 0.03 4A 稳流筒直径D 3 D 2 2 (4)(4)出水部分设计 单池设计流量Q 单 1.52 423.1 5.63m 3.14 Q0.694 0.347m3/ s 22 Q 单 2 0.347 0.1735m3/d 2 环形集水槽内流量q 集 采用周边集水槽，单侧进水，每池只有一个总出水口，安全系数 k 取 1.2 集水槽宽度b 0.9(1.20.1735)0.4 0.48m，取 b=0.5 米 集水槽起点水深h 起 0.75b 0.375m 集水槽终点水深h 终 1.25b 0.625m 槽深取 0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽 b=0.8m，槽中流速v 0.6m/s 设计取环形槽内水深为 0.6m，集水槽总高为 0.6+0.3（超高）=0.9m，采用 90三 角堰。 出水溢流堰的设计 采用出水三角堰 （90） ， 堰上水头 （三角口底部至上游水面的高度） H 1=0.05m(H2O)。 每个三角堰的流量q 1 1.343H 1 2.471.3430.052.47 0.0008231m3/ d 三角堰个数n 1 Q 单 q 1 0.1735 0.0008231 212个 三角堰中心距（单侧进水） L 1= L (D2b) 3.14(32.620.5) 0.47m n 1 n 1 212 (4) 排泥部分设计 (1)(1)单池污泥量 总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量Q R =QR=2500m3/d 33剩余污泥量Q S 1250m / d 52.1m / d Q 总 Q R Q S 250052.1 2552.1m3/ d Q 单 Q 总 2 1276.1m / d 3 (2)(2)集泥槽沿整个池径为两边集泥 设计泥量为q Q 单 2 0.4 638.1m3/ d 0.177m3/ d 0.9(1.20.177)0.4 0.48m，取 b=0.5m集泥槽宽b 0.9q 起点泥深h 1 0.75b 0.375m 终点泥深h 2 1.25b 0.625m 3.2.7 接触池和加氯间 采用隔板式接触反应池 1. 设计参数 设计流量：Q 30000m3/ d 347L/ s(设两座) 水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量： 4.0mg / L 平均水深：h 2.0m 隔板间隔：b 3.5m 2. 设计计算 (1)(1)每座接触池容积：V QT 3471033060 624.6m3 V624.6 312.3m2 h2 隔板数采用 2 个 表面积A 则廊道总宽为B (21)3.5 10.5m 接触池长度L 长宽比 A312.3 29.7m B10.5 L30 8.6 b3.5 实际消毒池容积V BLh 11302.0 660m3 实际水深H 20.3 2.3m 径校核均满足有效停留时间 (2)(2)加氯量的计算： 设计最大加氯量为 max 4.0mg/ L maxQ46000010 3240kg/d 10kg/h 选用 3 台 REGAL-2100 型负压加氯机（2 用 1 备） ，单台加氯量 10kg/h 3.2.8 污泥处理构筑物的计算 (1)回流污泥泵房 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入池外套筒 阀井中，然后由管道输送至回流泵房