毕业论文某污水处理厂设计

1、某污水处理厂设计内容摘要本设计为某污水处理厂工程工艺设计，污水处理厂规模为81040m7d, 污水主要來源为生活污水和工业废水，主要污染物质是BOD、COD、SS、TN. NH厂N、TP,适宜釆用生化处理方法。结合污水來源的水质特征，确定采用倒置 A70为主体反应池的污水处理工艺流程和以重力浓缩池为主体的污泥处理工艺 流程。本工艺具有良好的去除BOD、COD及脱氮除磷的功能，对BOD、COD、SS、TN、NHs-N、TP 的去除率分别能达到 96.23%、89.51%、96.68%、68.72%、83.33%、 86.23%,污水处理厂处理后的出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB189

2、18-2002)中的一级A标准，其出水就近排入水体。关键词倒置A70T艺；脱氮除磷；曝气沉砂池；辐流式沉淀池；重力浓缩池1设计任务书11设计任务与内容1.1.1设计简介本设计为环境工程专业本科毕业设计，是大学四年教学计划规定的最后一个 实践性环节，本设计题目为：西安市某污水处理厂设计。设计任务是在指导教师 的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。1丄2设计任务与内容(1) 污水处理程度计算根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污 水处理程度。(2) 污水处理构筑物计算确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体 处理构筑物进行设计计算，

3、包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸等。(3) 污泥处理构筑物计算根据原始资料、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 艺流程，进行各单体处理构筑物的设计计算。(4) 平面布置及高程计算对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高 程计算。（5）污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计 算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。1.2设计依据及原始资料1.2.1设计依据本设计依据环境工程专业毕业设计任务书，给水排水工程快速设计手册（2 排水工程）、排水工程（第二版）下册、水污染控制工程（第三版

4、）下册、 给水排水设计手册（第二版）、城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）等进行设计。1.2.2设计原始资料（1）排水体制排水体制釆用完全分流制（2）污水量 城市设计人口 34万人,居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设 备。 城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。 工业污水量为28000米/平均日,其中包括工业企业内部生活淋浴污 水。 城市混合污水变化系数：日变化系数Kl,= 1.1 ,总变化系数Kz= 1.3 o（3）水质： 当地环保局监测工业废水的水质为：BQD5= 295 mg/L C0D= 584 mg/L SS= 240 mg/LTN= 46 mg/

5、LNH3-N= 30 mg/LTP= 3. 7 mg/LPH=7 8 城市生活污水水质：CQD= 420 mg/L NH3-N= 30 mg/L TN= 49 mg/L TP= 3. 6 mg/L 混合污水：重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；大肠杆菌数：超标；冬 季污水平均温度15C,夏季污水平均温度25Co（4）出水水质污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本 污水厂出水水质控制为：C0DCr50mg/LSSW10mg/LB0D510mg/LTN=15 mg/LNH3-N=5（8）mg/L

6、TPO. 5mg/L城市污水经处理后，就近排入水体，其出水也可作为杂用回用水。（5）气象资料 气温：年平均13. 6C,最高45.2C,最低一20. 6C 风向风速：常风向为东北与西南风，最大风速25m/s 降水量：年平均降雨量587. 63mm,最高年817.8 mm,最低年285.2 mm。 冰冻期36d, 土壤冰冻深度最大50cm, 一般为10 cm。（6）水体、水文地质资料 水体资料污水厂处理出水排入水体，水体河底标高390. 65 m,平均流量1.5 m3/s, 平均水深2. 8 m,底坡8%。 区域地下水为潜水，地下水位在5.010. 0m,随季节变化。水质对混凝 土无侵蚀性。（7

7、）工程地质资料 地基承载力特征值130 KPa,设计地震烈度7度。 土层构成：由上至下包括黄土状亚粘土、饱和黄土状亚粘土、细粉砂与中 粗砂、亚粘土等。（8）污水处理厂地形图，厂区地坪设计标高为398. 88 mo（9）污水处理厂进水干管数据管内底标高392.38m,管径1250 mm 充满度0.852设计水量和水质计算2.1设计水量计算本设计中设计水量的计算包括平均日污水量、最大日污水量、最大时污水量 的计算，按照给水排水工程快速设计手册（2排水工程）第7页表2-6公式进 行计算。2.1.1平均污水量Qp的计算（1）生活污水量Qpi的计算Qp严 qxN式中：g每人每日平均污水量定额L/（人d）

8、,该市位于陕西，由给水排水工 程快速设计手册（2排水工程）第6页表2-4查知，陕西属于第二分区，居住建 筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备，所以q为10014017（人d）,取q=120 L/（人d）N-设计人口数，34万人gpl W=340000 x 120 L/d=40800m3/d（2）公共建筑污水量Qp2的计算ep2=30%x epl =30%X 40800 m3/d= 12240 m3/d（3）工业污水量的计算由原始资料可知：ep3 =28000 m3/d（4）平均污水量$的计算Qp = Q讥 + Qp2 + 0,3 = 40800+12240+28000=81040 m3/d2.

9、1.2设计最大日污水量0m的计算emr = K| X 0, =l.lx81040 m3/d=89144m3/d2.1.3设计最大时污水量emax的计算2max =x27,=13x81040 m3/d=105352m3/d2.1.4设计水量汇总各设计水量汇总入表1中。表1 各设计水量汇总项目水量m/dm3/hm3/sL/s平均口污水量Op810403376.670.938937.96最人日污水量0mr891443714.331.0321031.76最大时污水量gmax1053524389.671.2191219.352.2设计水质2.2.1进水的水质计算本设计进水水质计算包括SS、BOD5 CO

10、D、TN、NH3-N、TP等的浓度的 计算，其计算方法如下叭（1）混合污水中SS浓度的计算：厂 1000 a：Cs =式中：“一每人每日排放的污水量，=12017 （人d）氐一每人每日排放的SS的量，由给水排水设计手册（第五册）第246 页查知，氐=35-50g/ （人d）,取as=40g/ （人d） 生活污水中SS浓度的计算Cf=1000x40mg/L-333.33 mg/L 工业污水中SS浓度的计算由设计原始资料得知CS2=240mg/L 混合污水中SS浓度计算ss =（Qm + Qp2）X C$1 + Qp x C$2Qr（40800+12240）x 33333 + 28000x 240

11、/T=301 08mg/L81040（2）混合污水中的BOD5浓度的计算厂 1000a=Cs =式中：“一每人每日排放的污水量，=120L/ （人d）氐一每人每日排放的BODs的量，由给水排水设计手册（第五册）第246 页查知，as=20-35g/ （人 d）,取 a2=30g/ （人 d） 生活污水中BOD5浓度的计算r 1000x30 /TyTc=i = 一面一 mg/L=250mg/L 工业污水中BOD5浓度的计算由设计原始资料得知Cz2 =295mg/L 混合污水中BODS浓度计算bod5(Qm + Qp2)X Csl + x Cs2Or=26555mg/L(40800+12240)

12、x 250+ 28000x 29581040（3）混合污水中的COD浓度的计算生活污水中COD浓度COD=420mg/L工业污水的COD浓度COD=584mg/L 混合污水中COD浓度COD=mg/L=476.66mg/L(40800+12240) x 420+ 28000x 58481040（4）混合污水中的TN浓度的计算生活污水中TN浓度TN=49mg/L工业污水的TN浓度TN=46mg/L混合污水中TN浓度TN=(40800+12240) x 49 + 28000x 4681040mg/L=47.96mg/L（5）混合污水中的NH3-N浓度的计算生活污水中NHs-N浓度NH3-N=30m

13、g/L工业污水的NHs-N浓度NH3-N=30mg/L混合污水中NHs-N浓度NHs-N =(4Q8Q-1224 30 + 28OQQX 30 mg/L=30mg/L81040（6）混合污水中的TP浓度的计算生活污水中TP浓度TP=3.6mg/L工业污水的TP浓度TP=3.7mg/L混合污水中TP浓度TP=侮 00+30)x3.6+28000x3.7 吨/L=3.63mg/L81040（7）混合污水其它水质指标 重金属及有毒物质：微量，对升华处理无不良影响； 大肠杆菌数：超标； 冬季污水平均温度15C,夏季污水平均温度为25Co2.2.2出水水质设计（1）污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污

14、染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：COD W50mg/LSS10mg/LBOD5 W lOmg/LTN=15 mg/L NH3-R8mg/L TPW0 5mg/L（2）城市污水经处理后，就近排入水体，其出水也可作为杂用回用水。（3）处理厂对污水各项指标的处理程度C - CE= 一 xlOO%G式中：C,进水中某种污染物的平均浓度（mg/L）出水中该种污染物的平均浓度（mg/L）将各项水质指标带入上式中，计算出对污水的处理程度如下：SS96.68%COD89.51%BOD596.23%TN68.72%NH3-N83.3

15、3%TP 86.23%23计算当量人口数NN = N严心 + N、式中：皿一城市人口数，34万人；公共建筑用水折算而得的人口数，他一工业废水折算而得的人口数。2.3.1公共建筑用水折算而得的人口数必=30%xN =30%x34 = 10.2 万人2.3.2工业废水折算而得的人口数工业废水按SS、BOD浓度折合为人口数是按照给水排水设计手册（第五 册）第246页公式4-1转化进行计算的，折合成人口数的计算公式为：C xQN = 乂 卩a：（1）工业废水按SS计算C x QN, = SQz式中:q工业废水中SS的浓度，Css=240mg/L；0”工业废水的平均日污水量，QP2=28000人;氐一每

16、人每日排放的SS量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知,as=35-50g/ （人d）,取 as =40g/ （人 d）=24Ox28OOO=68ooo=i6 8 万人40N =他 + 弘=34 +10.2 +16.8 = 61.0 万人（2）按B0D5计算C boi）5 XQ p2N、=a=式中:CBOD5 工业废水中BOD5的浓度，CBoD5=295mg/LQ”一工业废水的平均日污水量，QP2=28000人氐一每人每日排放的BOD5量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知，as=20-35g/ （人d）,取 as=30g/ （人 d）295x28000,十N、-275333

17、人-27.53 万人30N M + 弘 + 弘=34 +10.2 + 27.53 = 71.73 万人3确定工艺流程3.1工艺流程选择的原则污水处理的目的主要有两个，其一是保护水资源不受污染，因此处理后出水 要达到水质标准；其二是污水回用，处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业 生产等，为此处理水要满足相应的用水要求，水处理工程师手册对工艺流程 的选择给出了以下的原则和要求，所以污水处理工艺的选择也要按照下面的原则 和要求进行2O（1）工艺流程应根据原水性质和用水要求选择，其处理程度和方法应符合 现行的国家标准和地方的有关规定，处理后水质应符合有关用水和排放的标准要 求；(2) 应充分利用当地

18、的地形、地址、水文、气象等自然条件及自然资源；(3) 污水处理应充分考虑排放水体的稀释、自净能力，根据污水处理程度 來选择流程；(4) 流程选择应妥善处理技术先进和合理可行的关系，并考虑远期发展对 水质水量的要求，考虑分期建设的可能性；(5) 流程组合的原则应当是先易后难，先粗后细，先成本低的方法，后成 本高的方法。3.2工艺流程的确定按照污水处理工艺流程选择的原则和要求，可得比较合适于西安市某污水处 理厂的工艺是倒置A2/O法工艺。该工艺采用较短时间的初沉池或者不设初沉池, 使进水中的细小有机悬浮固体有相当的一部分进入生物反应器，以满足反硝化菌 和聚磷菌对碳源的需求，并使生物反应器中的污泥能

19、达到较高的浓度；整个系统 中的活性污泥都完整地经历过厌氧和好氧的过程，因此排放的剩余污泥中都能充 分地吸收磷；避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响；由于反映其中活性 污泥浓度较高，从而促进了好氧反应器中的同步硝化、反消化，提高了处理系统 的脱氮除磷的效率卩】。本法的具体工艺流程如图1所示。图1倒置A2/0法工艺流程图4水处理各构筑物的选择及设计计算4.1进水闸井的设计4.1.1污水厂进水管1. 设计依据：（1）进水流速在0.9l.lm/s；（2）进水管管材为钢筋混凝土结构；（3）进水管按非满流设计，八= 0.014；2. 设计计算（1）取进水管流速为v = 1.10m/s,由给水排水设计手

20、册（第二版）第1 册查知，取管径为D = 1250mm，设计坡度, = 0.009；（2）己知最大日污水量emax = 1.219m/s;（3）初定充满度h/D=0.85,则有效水深力=1250x0.85 = 1062.5mm；（4）己知管内底标高为392.38m，则水面标高为:393.44（5）管顶标高为：392.38 +1.25 = 393.63m；（6）进水管水面距地面距离39&88-393.44 = 5.44iiio4.1.2进水闸井工艺设计进水闸井的作用是汇集各种來水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸 井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入 水体，

21、跨越管的管径比进水管略大，取为1400mm,进水闸井的设计要求如下叫（1）设在进水闸、格栅、集水池前；（2）形式为圆形、矩形或梯形；（3）井底高程不得高于最低來水管管底，水面不得淹没來水管管顶。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取6X4. 5m,井深6.5111,井内 水深1.2m,闸井井底标高为392.19m,进水闸井水面标高为393.39m,超越管位 于进水管顶1.0m处，即超越管管底标高为394.63m。由水处理工程师手册 第566页表6.1.3选用HZJs-I型闸门，其安装尺寸参数如下表2所示：表2 HZJs-I型闸门安装参数11DxH。AQEF（巧）G(GJHHid2pS2500

22、X2000278012501125285(265)390(370)3320118003818012（4）启闭机的选择由水处理工程师手册第566页表6.1.3查得选用LOD型电手动两用启闭机。42格栅4.2.1格栅的作用及种类格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、框架及相关装置组 成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用來截留 污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、 塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设 施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。按照格栅形状，可分为平面

23、格栅和曲面格栅；按照格栅净间距，可分为粗格 栅（50-100nmi）.中格栅（10-40mm）、细格栅（1.5-10mm）三种，平面格栅和 曲面格栅都可以做成粗、中、细三种。本工艺采用矩形断面中格栅和细格栅各一道，采用机械清渣，中格栅设在污 水提升泵房之前，细格栅设在提升泵房之后。4.2.2格栅的设计原则本设计中格栅的设计原则主要有叭（1）格栅的清渣方式有人工清渣和机械清渣，一般采用机械清渣；（2）机械格栅一般不宜少于两台；（3）过栅流速一般米用0.6-1.0m/s；（4）格栅前渠道内的水流速度一般釆用0.4-0.9m/s；（5）格栅倾角一般釆用45-75；（6）通过格栅的水头损失一般采用0.

24、08-0.15m：（7）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5111,工作台上应有安全和冲洗设施；(8) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人 工清除不应小于1.2m,机械清除不应小于1.5111；(9) 机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设施；(10) 格栅间内应安装吊运设备，以利于进行格栅及其他设备的检修、栅渣 的日常清理。4.2.3格栅的设计计算1. 中格栅的计算本设计中格栅的设计计算如下：前面计算可知：2max=1.2191113/s，计算草图8(1)格栅间隙数11 =/?/?v-式中：一栅条间隙Qmax最大设计流量，m3/s；

25、b栅条间隙，m；栅前水深，m；-污水流经格栅的速度，一般取0.6-1.0nVs;133格栅安装倾角，（）取中格栅栅前水深为h=lmf格栅栅条间隙b=20mm,过栅流速v=0.9nVs,格栅安装倾角a=60 ,设置两台机械格栅，则每台格栅间隙数为：,/=- A后0.02x1x0.9= 31.5；则?=32（2）栅槽宽度B = 5（7?-l） + Z?/7式中：B-栅槽宽度，m；S栅条宽度，取S=0.01m：b 栅条间隙，取n =0.02m一栅条间隙数，“ =32个；B = S（n -1） + bn = 0.01x （32-1） + 0.02x32 = 0.95m（3）进水渠道渐部分长度l 一12

26、 tan a式中：人一进水渠道渐宽部分长度，m；Bi进水渠道宽度，取Bi=0.60m小一渐宽部分展开角度，取a】=20。；B B,2tana10.95 0.602 x tan20=0.48m（4）出水渠道渐窄部分长度人=-A =-x0.48 = 0.24m-2 1 2（5）过栅水头损失通过格栅的水头损失九可以按下式计算:14/?i = k hoV九 Yasina2g式中：九一设计水头损失，m：心一计算水头损失，m；g重力加速度，ni/s2；一系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般釆用3；孑一阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关。设格栅断面形状为锐边矩形，则5 - 0 01 - 歹=0 （_尸=

27、2.42 x（尸=0.96 “ 0.027v，0 9，I* = g 一 sina = 0.96 x xsiii60 = 0.034m“ g2x9.8t = k-h0 = 3 x 0.034 = 0.102 m（6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2 = 0.3m ,栅前水深A = 1.0m,则H = h + hL+ h2 = 1.0 + 0.102 + 0.3 = 1.402m,取 1.4m（7）栅前槽高度厲=% + /、=1 + 0.3 = 1.3加（8）栅槽总长度LL = L+K +0.5 + 1.0+ 弘 =o.48 + 0.24 + 0.5 + 1.0+13= 2.97mtan 60“t

28、ail 60（9）每日产生的栅渣量用_ 86400 x厶打叫KjXlOOO15式中:w每日栅渣量，血/d% 单位体积污水栅渣量,m3/（103污水），中格栅间隙为20imi,取W=005m3 /(10彳污水)K.生活污水总变化系数，K.=l3W6400xl.219x0.05 =4.05m3/d 1.3x1000W = 405m/d 002n?/d,宜采用机械清渣W每台格栅每日栅渣量M = - = 2.03 m3 Id2（10）中格栅及格栅除污机选型由给水排水设计手册（第二版）第11册第521页查知，选用两台GH-1000链条回转式多耙格栅除污机，其规格及性能如下表3：表3 GH-1000链条回

29、转式多耙格栅除污机的规格和性能参数型号格栅宽度格栅净距安装角过栅流速电动机功率(11111 )(nun)a (o )(111/5 )CKW )GH-1000100020600.91.1-1.52.细格栅的计算本设计中格栅的设计计算如下叫（1）格栅间隙数式中各项字母代表的意义同前,取细格栅栅前水深为/= 1.5111,格栅栅条格栅安装倾角3=60 ,设置两台机械格栅,间隙b=10mm,过栅流速v = 0.9ni/s,则每台格栅间隙数为:x 2maxA/sniaxl.219x7sni60n = = = 42bhv0.01x1.5x0.9(2)栅槽宽度16式中:B-栅槽宽度，m；S栅条宽度，取S=0

30、.01m；b栅条间隙，取=0.01m：一栅条间隙数，“ =42个；B = S（n -1） + bn = 0.01x （42-1） + 0.01x42 = 0.8 0m（3）进水渠道渐部分长度1 2tana1式中：人一进水渠道渐宽部分长度，m；B 1进水渠道宽度，取B i=0.60m：小一渐宽部分展开角度，取a】=20。；B B、2 tana 10.80-0.602 x tan20=0.28m（4）出水渠道渐窄部分长度厶I =丄 A =-x 0.28 = 0.14m-2 1 2（5）过栅水头损失通过格栅的水头损失可以按下式计算:hi = k ho九=2g式中：九一设计水头损失，加心一计算水头损失

31、，加g重力加速度，加/s?一系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般釆用3:一阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关设格栅断面形状为锐边矩形纟=0令=2.42 x （= 2.42vo.orV20.92hQ = 4sin ci = 2.42 xx sin 60 = 0.087 m0 g2x9.8h 严 kho=3x 0.087 = 0.26m（6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2 = 0.3m ,栅前水深A = 1.5m，则H = h + hr 1.5 + 0.26 + 0.3 = 2.06m ,取 2.1m（7）栅前槽高度/A0 =/? + % =1.5 + 0.3 = 1.8m（8）栅槽总长度L

32、L =厶 + 人 + 0.5 +1.0 + 比 =0.28 + 0.14+0.5 + 1.0+1-8 . = 2.96m-tan60ctan 60（9）每日产生的栅渣量叩86400 x 0“ 叱K. xlOOO式中：W-每日栅渣量,m，/d叱一单位体积污水栅渣量，/（10污水），中格栅间隙为20mm ,取W=0.05 m3 /（103 污水）K一一生活污水总变化系数，K一 =1.3 &6400x1,219x0,1 1.3x1000W = 810m/d 002m/d,宜采用机械清渣18w每台格栅每日栅渣量w，= = 4.05 m3 Id2(10) 细格栅及格栅除污机的选择由给水排水设计手册(第二

33、版)第11册第533页查知，选用两台XWB-IH-0.8-1.5背耙式格栅除污机，其性能如下表4所示：表4 XWB-II【-0.8-1.5背耙式格栅除污机型号格栅宽度(mm)耙齿有效长度(mm)安装倾角(0)提升质量(kg)格栅间距(mm)提升速度(m/min)电机功率(KW)XWBTII-0.8-1.5800100602001030. 54.3沉砂池4.3.1沉砂池的作用及类型污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积 在反应池底部减小反应池有效容积，共至在脱水时扎破率带损坏脱水设备。沉砂 池的设置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响 后续处

34、理的构筑物的正常运行。常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池。平 流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式，它具有截留无机颗粒效果较 好、构造简单等有点，但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排 砂常需要洗砂处理等缺点。旋流式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加 速砂粒的沉淀并使有机物随流水带走的沉砂装置。曝气沉砂池在池的一侧通入空 气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流；曝气沉砂池还 具有以下特点，通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定, 受流量的影响较小；沉砂中含有有机物量低于5%；由于池中设有曝气设备，它 还具有

35、预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用，这些 特点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正成运行以及对沉砂的最终处置提 供了有利的条件。本设计中选用曝气沉砂池，其截面图如图9示。191 一空气干管2支管3扩散设备4一头部支座曝气沉砂池与细格栅合建，为地上式矩形混凝土结构，设为两格池子。4.3.2曝气沉砂池的设计参数本设计中曝气沉砂池的设计参数有工：(1) 旋流速度应保持0.250.3m/s；(2) 水平流速为0.060.12m/s；(3) 最大流量时停留时间为l3min；(4) 有效水深为23m,宽深比一般釆用12；(5) 长宽比可达5,当池长比池宽大得多时，应考虑设计横向挡

36、板；(6) 每立方米污水的曝气量为0.10.2m3空气，或3-5 m3/ (m2h)；(7) 空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.60.9m,送气管应设置调节 气量的阀门；(8) 池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡 板。4.3.3曝气沉砂池的设计计算1.池体的计算本设计中曝气沉砂池的设计计算如下：(1)池子总有效容积V20式中:盒藏一污水厂最大设计流量，emax=1.219n?/s；f最大设计流量时的流行时间，取t=2mm；V = x 60 = 1.219 x 2 x 60 = 146.28m3（2）水流断面的面积A4 _ OmaxV1式中：一污水厂最大设计流量，e

37、max=1.219n?/s；岭一最大设计流量时的水平流速，取0.lm/s；A = lnr=12.19nr0.1（3）池总宽度B式中:h2 设计有效水深,取仏=2.511112,192.5m = 4.88m（4）校核宽深比 = = 1.95宽深比在12之间，符合要求 h2 2.5（5）池体长Lz V 146.28 门L = =m = 12mA 12.19（6）校核长宽比y= = 2.5 ,符合要求b 4.882. 曝气系统设计计算本设计的曝气沉砂池的曝气系统设计计算叫21本设计的曝气沉砂池运用鼓风曝气系统，鼓风设备和倒置A2/O反应池空气系统设在同一机房，采用穿孔管曝气，穿孔曝气管设置在集砂槽一

38、侧，距池底0.&距池壁0.5m,则穿孔管的淹没深度为/ = -0.8 = 2.5-0.8 = 1.7nio（1）最大时所需空气量找9心=dQ“ x 3600式中：d每立方米污水所需空气量，0.10.21空气/污水，取0.21空气/nf 污水q“ = dQg x3600 =0.2x1.219 x 3600 m3 /h=877.68 m3 / h（2）平均时所需空气量qg = x 3600 = 0.2 x 0.938 x 3600 m3 = 675.36m3 /h（3）鼓风机的风压计算p = H + hcl + hf式中：P鼓风机出口风压，kPa；H扩散设备的淹没深度，换算成压力单位kPa，I11

39、1H2O压力相当于9.8kPa,H = 1.7 x 9.8kPa = 16.66kPa ；仏扩散设备的风压损失，kPa,与充氧形式有关，一般取35kP“取4kPd；付一输气管道的总风压损失，kPa，包括沿程风压损失和局部风压损失，可 以通过计算确定，设管路压力损失为5.5kPaop = H + hd +hf = 16.66 + 4 + 5.5kPa = 26.16kPa（4）鼓风机的选择由给水排水设计手册（第二版）第11册P470查知，选择RD-125型号 罗茨鼓风机两台，其性能如下表6所示：表5罗茨鼓风机的性能22型号II径转速出口风压气量轴功率La电动机功(nun)(r/niin)(kPa

40、)Q (m3/mui)(kW)率（kW）RD125125175029.616.811.7153. 沉砂室的计算沉砂室的计算过程如下（1）沉砂部分所需容积纭x 86400Kzxl06式中：X城市污水沉砂量，m3/106m3,可按照10务3污水沉砂1530m3计算，取X = 20m3/106m3 污水厂一清除沉砂的间隔时间，d,取T = 2dK.生活污水总变化系数，K_=1.3=3.24m3X864001.219 x20x2x86400K.X10&1.3x106（2）每个污泥斗的容积n式中：匕一每格沉砂斗容积；一沉砂斗个数，本设计中设每格池子有两个沉砂斗，则 =2；V 3 24% = = 1.62

41、m3n 2（3）沉砂斗各部分尺寸设斗底宽 1=0.6,4壁与水平面的倾角为60,斗高/；=l.lm,则沉砂斗伤口ojrt Li： 1_.宽皮为：盐+仆爲+皿沁23沉砂斗容积为:V。=号(2/+2a+ 2/1) = (2x1.87,+2x1.87x0.6 +2x0.6) = 1.83m(1.62m3)(8) 沉砂室的高度人釆用重力排砂，设池底坡度2 0.06,坡向砂斗，.L-2a 12-2x1.87- 2 2力 3 = h； + il-y = 1.1 + 0.06 x 4.13 = 1.35(9) 池总高度H =山+ h2 +心式中：/?!沉砂池超高，m,设九二0.3mH = hi + h2 +

42、 人=0.3 + 2.4 + 1.35 = 4.05 m仃0)验证最小流速mm HCd式中：0mm一最小流量，m*s, emm = % = 0.938m3/s血一最小流量时沉砂池的水流断面面积(nf), co = h2b心一最小流量时工作的沉砂池数目，最小流量时，只有一格工作心=1QQ1 219Vm.=也竺=S=:= 0.08m/s 0.06ni/smm n.co /C：x lx 2.4x4.881.3x1x2.4x4.88(11) 砂水分离器的选择选用螺旋式砂水分离器两台，一备一用，螺旋式砂水分离器由砂斗、溢流堰、 出水管、无轴螺旋带及驱动装置等组成。244. 曝气沉砂池进出水设计的计算曝气

43、沉砂池的进出水设计的计算过程如下住：（1）曝气沉砂池进水设计曝气沉砂池进水釆用配水槽，來水由提升泵房和细格栅后水渠直接进入沉砂 池配水槽，配水槽尺寸为：Bx Lx H = 5.09x0.5x2。为避免异重流的影响，污 水经潜孔进入沉砂池，过水流速不宜过大，流速控制在v = 0.2-0.4nVs,本设计取 v = 0.4/?/5。单格池子配水孔面积为：= Smax = 119 = 3 05m2V 0.4设计孔口尺寸为1.8mX1.8m,则孔口实际流速为：o 1 219v = m/5 = 0.3 8m/sA 1.8-查给水排水设计手册（第二版）第一册P678,可得水流经过孔口的局部 水头损失为 =

44、 1.06，则水头损失为：矿 1.06x0.3822x9.8=0.0078m（2）曝气沉砂池出水设计出水釆用矩形薄壁跌水堰，假设堰为无侧收缩堰，堰宽同沉砂池每格池子的宽度，即b = 4.88m,则通过堰流量为：3qv = mby/2gH2式中：么一堰流量，qv = 1.219m3/s加一流量系数，通常采用0.45；b 堰宽，m, b = 4.88ni:溢流堰上水深，m；通过计算得出H = 0.25m ,设跌水高度为0.15m,则沉砂池出水的水头损失为 0.25+0.15=0.40m254.4倒置A2/O反应池4.4.1工艺设计参数倒置A2/O工艺的设计参数包括叫（1）污泥泥龄SRT=1020d

45、,取为16d；（2）水力停留时间:缺氧区12h,取1.5h；厌氧区l2h,取1.5h,好氧区 510h,取 6.5h：（3）池内混合液污泥浓度（MLSS） X为30004000mg/L,取X = 3500mg/L ；（4）污泥负荷W0.15kgBOD5/（kgMLSS （T）,取 0.15kgBOD5/（kgMLSS -d_1）。4.4.2反应池池体设计计算倒置A2/O工艺的反应池池体设计计算过程如下:（1）混合液回流比R内总氮的去除率：77VO-7WCTN。xlOO%式中:7V0 =47.96nig/LTN亡=15n）g /TN _TN47 96 15叭= xl00% = x 100% =

46、68.7%s 77VO47.96混合液回流比R内R 内=flTN xl00%= 血 7% x 100 % = 219.5%,取 R内=220%1 1 68.7%（2）反应池容积设两座钢筋混凝土结构的倒置A?/。反应池，“ =2, 2mr = 3714.33ni3/h;缺氧区容积叫:371433xl52=2785.75m326厌氧区容积匕:QT.371433x1.53y _ Mmr 2 _二-278.7511? 22好氧区容积匕:2. 371433x6-5 = 12071,57n?2(3) 校核氮磷负荷好氧区总氮负荷厶：丄X 0mr TN。 -X89144X47.96N-= Lc0x12071.

47、57 =。沁和泌沖) 。曲外少皿d)符合要求；厌氧区总磷负荷厶八异小。1x89144x3.63Lp =厶=厶= 0.017kgTP /(MLSS-d) 0.06kgTP /(M 厶 SS d) XV2 3500x2785.75，符合要求。(4) 系统每座反应池每日活性污泥净增值AX = r (So-G)Q-KdVXv式中：S - Se S为好氧池中进水平均BOD5的值，Se为好氧池中出水平均BOD5的值，kg/1113, S0-Se =_ kg/ni3 = 0.256kg/m3 ；1000Y产率系数，即微生物每代谢lkgBOD5所合成的MLVSS, kg,取Y = 0.6kgMLVSS /kg

48、BOD5:= = 0.06d_1；d 160 每座好氧池处理污水流量，m3/d,为40520m3/d；以,.一反应池内挥发性悬浮固体总量，kg27AX = 0.6 x 0.256 x 40520- 0.06 x 12071.57 x 0.8 x 3.5 = 4195.85kgMLVSS/ d（5）反应池尺寸反应池设置为缺氧区和厌氧区各为一个廊道，中间设置导流墙；好氧区设置 为四个廊道；设反应池有效水深通常在力=46m,取A = 6m；设缺氧区和厌氧 区宽度都为=33.2m，则缺氧池和厌氧池的长度为：, 匕K2785.75人= Lr = = = 111 = 14111 O1- Bxh Bxh 3

49、3.2x6好氧区每个廊道宽度也为 =&0m,则反应池总宽度 = 8.0x4 = 32.0m, 则好氧区长度为；V 17071 S7厶=m = 62.87m,取为 64.8m；B 32.0x6反应池总长为厶=厶+厶+厶=92.8111校核长宽比及宽深比：卜竽 = 13.26,厶2（5 10）,符合规定；q /- = 2 = 11.60,厶n（510）人,符合规定;b2 8- = = 1.20, - = - = 1.33,都介于12之间，符合规定； h 6.0h 6（6）反应池高度H取反应池的超高为0.5m,则H = /? + 0.5 = 6 + 0.5 = 6.5m4.4.3反应池进出水设计本设

50、计中反应池进出水设计计算过程如下：（1）进水设计计算进水釆用矩形配水槽，來水由沉砂池出水管到配水槽，配水槽尺寸为： BxZxH = 3.00x3.00x3.5m。为避免异重流的影响，污水经潜孔进入反应池池, 过水流速不宜过大，流速控制在=0.20.4m/s,本设计取v = OAm/s o28单格池子进水孔直径为:4x|X2max4xrL219V7T0.4x 龙=1.393 m,取进水管为 1500nmi；校核进水流速：max-xl.219m/5 = 0.34m/sxla4查给水排水设计手册（第二版）第一册P678,可得水流经过孔口的局部 水头损失为 = 1.06，则水头损失为:V0 34h =

51、 =1.06x =0.006 m2g2x9.8（2）出水设计计算本设计反应池出水用矩形薄壁跌水堰，假设堰为无侧收缩堰，堰宽b = 5m, 则通过堰流量为：3= mby/IgH2式中：qv 堰流量，qv = Cmax = 1.219m3/s = 1.219m3/s加一流量系数，通常采用0.45；b 堰宽，m, b = 5m;溢流堰上水深，m：通过计算得出/ = 0.16m,设跌水高度为0.15m,则反应池出水的水头损失 为 0.16十0.15=0.3 lm出水集水槽尺寸为Bx厶xH = 5.00x3.00x3.5m4.4.4曝气系统设计本设计中釆用鼓风曝气系统，曝气装置釆用BYW-1.2型微孔曝气器，本设 计中将微孔曝气器设在距池底0.2m处，淹没水深为5.8111,计算温度定为30C。 本设计的曝气系统设计计算过程如下叫1.需氧量设计计算29(1) 平均时需氧量的计算O2 = 豐“ -1-42AXv + 4.57g (N。-血)-0.12AX、. U.Oo式中:o?混合液有机物降和氨氮消化需氧量，kga/d；0好氧池处理污水流量,m3/d,为81040 m3/d；S-SS。为好氧池中进出水平均BOD5的值，义为好氧池中出水平均BOD5的值，g/品需%宀0.256g