水污染控制工程课程设计范例

1、目 录第一章 设计任务书 41.1设计资料41.2厂址选择41.3工程概况51.4设计依据5第二章 处理工艺的选择与确定 62.1 方案确定的原则62.2平面布置与62.3 污水处理工艺流程的确定72.4 第三章设计与计算 93.13.2 3.33.4地面相对高程计算3.5 3.6工程概算第五章 污水处理厂总体布置5.1污水厂平面布置 5.2污水厂高程布置 5.2水头损失计算表 总 结 35参考文献第一章 设计任务书1.1设计题目某城市污水处理厂1.2设计资料（1） 设计日平均水量 20000 m/d 3- 2 -（2） 总变化系数 K=1.5（3） 设计水质 (经24小时逐时取样混合后)污水

2、水温：1025 CODcr= 380 mg/l； Norg= 25 mg/lBOD5 = 150 mg/l； TN= 45 mg/lSS=200 mg/l TP= 8 mg/lNH3-N= 2030 mg/l pH= 69注：以上具体数值请查对水污染控制工程课程设计任务安排。（4）处理要求 出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的 一级B标准。处理后污水排入水体。注意：本次设计不考虑远期状况。CODcr= 60 mg/l； NH3-N= 8 mg/lBOD5 = 20 mg/l； TN= 20 mg/l SS= 20 mg/l TP= 1.5 mg/l注：以上

3、具体数值请查看水污染控制工程课程设计任务安排。（5）厂址 厂区附近无大片农田； 管底标高446.00m； 受纳水体位于厂区南侧，50年一遇最高水位为448.00m。（6）气象及工程地质 该区平均气压为730.2mmHg柱； 年平均气温为13.1； 冬季最低为8； 常年主导风向为东南风； 最大风速为32m/s，平均为1.6m/s，历史最高台风12级； 厂址周围工程地质良好，适合于修建城市污水处理厂。1.3设计内容（1）工艺流程选择 此设计选用 SBR 法，简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可。（2）构筑物工艺设计计算；（3）水力计算；- 3 -（4）高程及平面布置；（5）附属构筑物设计。1

4、.4设计成果（1）设计说明书一份（2）图纸三张：曝气池构筑物图（2#） 平面布置图（2#） 高程图（2#）1.5设计要求1) 设计参数选择合理。2) 设计说明书要求计算机打印出来，条理清楚，计算准确，并要求附有设计计算示意图。3) 图纸布局紧凑合理，可操作性强。格式规范，表达准确、规范。标注及说明全部用仿宋体书写。4) 同组同学不得有抄袭现象。1.6设计时间总时间：第6学期 16-17周(6.9-6.22)第16周(6.9-6.15)6.9：安排设计任务；6.10(星期二下午)：确定具体处理工艺，指导教师确认；6.9-6.13：查找资料，进行设计计算，编制设计说明书；6.13(星期五下午)：中

5、期检查（重点：说明书的编制）；6.14-6.15；修改说明书，开始绘图；第17周(6.16-6.22)6.16-6.18：绘制CAD图；6.18(星期三下午)：图纸抽查；6.20(星期五下午)：上交设计，进行答辩；6.21-6.22：修改设计，上交定稿。1.7主要参考资料1 教材水污染控制工程；2 水污染防治手册；3 环境工程设计手册；4 给水排水制图标准；- 4 -5 建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）；6 本专业相关期刊。第二章 处理工艺的选择与确定2.1方案确定的原则(1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。(2)合理布局，投资低，占地少。(3)降低能耗和处理成本。(4)

6、综合利用，无二次污染。(5)综合国情，提高自动化管理水平。2.2可行性方案的确定城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有：传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。下面对传统活性污泥法和SBR法两种方案进行比较，以便确定污水的处理工艺。SBR法的方案特点：（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。（2） 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。（3） 耐冲击负荷，池内有

7、滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。（4） 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。（5） 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。（6） 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。（7） SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。（8） 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。（9） 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。- 5 -从上面的对比中我们可以得到如下结论：从工艺技

8、术角度考虑，普通曝气法和SBR法出水指标均能满足设计要求。但是，SBR法结构简单，造价低，又适合中小型污水处理厂，这跟实际相符，所以选SBR法。2.3污水处理工艺流程的确定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

9、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。污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及对出水水质和对污泥的处理要求来确定。本着上述原则，本设计选SBR法作为污水处理工艺。2.4 主要构筑物的选择2.4.1格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。本设计中在泵前设置一道中格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位

10、计，控制格栅的运行。格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。- 6 -2.4.2泵房考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。2.4.3沉砂池沉砂池的形式有平流式、竖流式和曝气沉砂池。其作用是从污水中去除沙子，渣量等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下

11、沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。设计中采用的平流式沉砂池是最常用的一种形式，它的截留效果好，工作稳定，构造简单。池的上部是一个加宽了的明渠，两端设有闸门以控制水流。池的底部设置贮砂斗，下接排砂管。2.4.4 SBR池本设计采用SBR法（又称序批式活性污泥法），该法对BOD的处理效果可达90%以上。SBR工艺的曝气池，在流态上属于完全混合，在有机物降解上，却是时间上的的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的。推流式曝气特点是：废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效率较高；推流式曝气池可采用多种运行方式；对废水的处理方式较灵活；由于沿池长均匀

12、供氧，会出现池首供气不足，池尾供气过量的现象，增加动力费用的现象。完全混合式曝气池的特点是：冲击负荷的能力较强；由于全池需氧要求相同，能节省动力；曝气池与沉淀池合建，不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理；连续进水、出水可能造成短路；易引起污泥膨胀；适于处理工业废水，特别是高浓度的有机废水。曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空。2.4.5接触池城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。 液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为Hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在1

13、-5mg/L,接触时间为30分钟.2.4.6浓缩池浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合， - 7 -例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的10倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用间歇式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污

14、泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。2.4.7污泥脱水污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。第三章 主要构筑物及设备的设计与计算31 粗格栅图3-1格栅计算示意图311 格栅尺寸（1）最大设计流量： Qmax=（2）栅条间隙数n200001.5=0.35m3/s 246060

15、n=式中：n栅条间隙数，个；格栅倾角，取= 60；b栅条间隙，m ，取b=0.05m；h栅前水深，m，取h=0.4m；- 8 -v过栅流速，ms，取v=0.9ms；K总生活污水流量总变化系数，根据设计任务书K总=1.5。n=Q0.35sin60则bhv=0.050.40.9=18个（3）有效栅宽 BB=S(n-1)+bn式中：S栅条宽度，m，取0.01 m。则： B=S(n-1)+bn=0.01×（18-1）+0.0518=1.07m312 通过格栅的水头损失 h1hv21=k2gsin式中：h1设计水头损失，m；形状系数，栅条形状选用正方形=(b+sb-1)2=(0.05+0.01

16、0.640.05-1)2=0.77，其中=0.64；k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3； g重力加速度，s2，取g=9.81s2；则： hv20.921=k2gsin=30.7729.81sin60=0.082m,符合设计要求。313 栅后槽总高度 HH=h+h1+h2式中：h2栅前渠道超高，m，取h2=0.3m。则： H=h+h1+h2=0.4+0.082+0.3=0.782。314 栅槽总长度 LL=l1+l2+1.0+0.5+H1tanlB-B11=2tan1l2=0.5l1H1=h+h2式中：l1 进水渠道渐宽部分的长度，m；断面所- 9 - 以B1进水渠宽，m，

17、取B1=0.8m；1进水渠道渐宽部分的展开角度，取1=20；l2栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，m；H1栅前渠道深，m. 则：l1=1.07-0.8B-B1=0.37m =2tan202tan1l2=0.5l1=0.19mH1=h+h2=0.4+0.3=0.7mL=l1+l2+1.0+0.5+315 每日栅渣量 W H10.7=2.46m =0.37+0.19+0.5+1.0+tantan60W=86400QmaxW1 1000K333333式中：W1栅渣量，mm污水，取W1=0.03mm污水。86400QmaxW1=则： W=1000K0.350.03864003m/d=0.60m3/d

18、 1.510003格栅的日栅渣量为：W=0.60>0.2m , 宜采用机械清渣。316 格栅的选择表3-1 HG-1400型回转格栅技术参数32提升泵房m/d，选用2台潜水排污泵（一用一备），则流量为设计水量为200003w=20000Q10000=416.7833m3/3h4.34m（见水力计算和高程计算）。 =m/。所需的扬程为hn241泵的选型如下：表3-2型号 排出口径(mm) 流量(m/h) 3扬程(m) 转速(r/min) 功率(kw) - 10 -250QW600-7-22 250 1260 7 970 223. 3巴氏计量槽3.3.1计量槽主要部分尺寸：A1=0.5b+1

19、.2=0.50.75+1.2=1.575mA2=0.6mA3=0.9mB1=1.2b+0.48=1.20.75+0.48=1.38mB2=b+0.3=0.75+0.3=1.05A1渐缩部分长度，mA2喉部长度，mA3渐扩部分长度，mb 喉部宽度，m,，一般取0.75mB1上游渠道宽度，mB2下游渠道宽度，m3.3.2计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的810倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的23倍；下游不小于45倍。计量槽上游直线段长为 L1=3B1=31.38=4.14m计量槽下游直线段长为 L2=5B2=51.05=5.25m计量槽总长为 L=L1+A1

20、+A2+A3+L2=4.14+1.575+0.6+0.9+5.25=12.465m3.3.3计量槽的水位，当b=0.75m时，Q=1.777×H1 1.558.则：H1=1 =0.35m0.459=m0.351.777H1上游水深，m当b=0.32.5m时，H2/H10.7时为自由流：取H2=0.24m H20.70.35m=0.245m 0.459=0.321mH2下游水深，m3.3.4渠道水力计算（1） 上游渠道：过水断面面积A： A=B1H1=1.380.35=0.48m2- 11 -湿周f： f=B1+2H1=1.38+20.35=2.08m水力半径R： R=Af=0.482

21、.08=0.23m流速v： v=QA=0.350.48=0.73m/s水力坡度i ： i=(vnR-23)2=(0.730.0130.23-23)2=0.64n粗糙度，一般取0.013（2） 下游渠道：过水断面面积A ： A=B2H2=1.050.24=0.252m2 湿周f ： f=B2+2H2=1.05+20.24=1.53m水力半径R： R=Af=0.2521.53=0.16m流速v： v=QA=0.350.252=1.38m/s水力坡度i ： i=(vnR-23)2=(1.380.0130.16-23)2=3.7水厂出水管采用重力流铸铁管，流量Q=0.35m/s,DN=2503. 4细

22、格栅（本设计采用2个细格栅）3. 4. 1单个格栅的隔栅尺寸（1）最大设计流量： Q=0.35m3/s（2）栅条间隙数nn=Qmax2bhv式中：n栅条间隙数，个；格栅倾角，取= 60；b栅条间隙，m ，取b=0.01m；h栅前水深，m，取h=0.4m；v过栅流速，ms，取v=0.9ms；K总生活污水流量总变化系数，根据设计任务书K总=1.5。 则 n=Qmax2bhv=0.sin6020.010.40.9=45个- 12 -（3）有效栅宽 BB=S(n-1)+bn式中：S栅条宽度，m，取0.01 m。则： B=S(n-1)+bn=0.01×（45-1）+0.0145=0.89 m3

23、42 通过格栅的水头损失 h14/3h sv21=b2gsinak式中：h1设计水头损失，m；形状系数，取=1.67（由于选用断面为迎水背水面均为半圆形的矩形）。k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3； g重力加速度，s2，取g=9.81s2；(sb)4阻力系数，其值与栅条断面形状有关；4/3则 h sv20.011=b2gsinak=1.67(0.01)0.9229.81sin603=0.179m343 栅后槽总高度 HH=h+h1+h2式中：h2栅前渠道超高，m，取h2=0.3m。则： H=h+h1+h2=0.4+0.179+0.3=0.879m。344 栅槽总长度 LL

24、=l1+l2+1.0+0.5+H1tanl-B11=B2tan1l2=0.5l1H1=h+h2式中：l1 进水渠道渐宽部分的长度，m；B1进水渠宽，m，取B1=0.6m；1进水渠道渐宽部分的展开角度，取1=20；l2栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，m；- 13 -H1栅前渠道深，m. 则：l1=B-B10.89-0.6=0.40m =2tan12tan20l2=0.5l1=0.20mH1=h+h2=0.4+0.3=0.7mH0.7L=l11+l2+1.0+0.5+tan=0.40+0.20+1.0+0.5+tan20=2.5m 4.0m345 每日栅渣量 WW=86400QmaxW1100

25、0K式中：W栅渣量，m33m3污水，取W=0.07m33m311污水。 则： W=86400QmaxW11000K=864000.350.0710001.5=1.41m3格栅的日栅渣量为：1.41>0.2m3d , 宜采用机械清渣。表3-3 HG-1000型回转式机械格栅技术参数35 沉砂池 351 计算(1) 池子长度 LL=vt式中：v最大设计流量时的水平流速，ms，取v=0.25s。t最大设计流量时的流行时间，min，取t=40s。则： L=vt=0.2540m=10m(2) 水流断面面积 AA=Qmaxv式中：Q最大设计流量，m3，Q3maxmax=0.35ms；- 14 -则：

26、 A=Qmaxv=0.350.25m2=1.4m2(3) 池子总宽度BB=nb式中：n池子分格数，个，设置n=2。b 池子单格宽度，b=0.8m。则： B=nb=20.8m=1.6m(4) 有效水深h2hA2=B 则：hA2=B=1.41.6m=0.875m352 沉沙室计算(1) 沉沙量VV=QmaxXT86400Kz106式中：X城市污水沉砂量，m36m3污水，取X=30m36m3污水；K生活污水流量总变化系数，由设计任务K=1.5。T沉砂周期，d，取T=2d。 则：V=QmaxXT86400K6=0.35302864003z101.5106=1.21m(2) 每个砂斗所需容积V V=Vn

27、式中：n砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有2个分格，沉砂斗个数为4个则：V=Vn=1.214=0.30m3(3)沉砂斗各部分尺寸a.沉砂斗上口宽：b2h'32=tan60+b1式中：b1斗底宽，m, 取b1=0.5m；h3'斗高，m, 取 h3'=0.35m。tan60斗壁与水平面的倾角。- 15 -则：b2h'32=tan60+b1=20.35tan60+0.5=0.904mb.沉砂斗容积：V1'1=3h3(s1+s2+s1s2) =13h'b22+b13(1+b21b2)=30.35(0.9042+0.52+0.9040.5)=0.18

28、m 式中: h3'斗高，m, 取 h3'=0.35m；b2沉砂斗上口宽，m。(4)沉砂室高度h3采用重力排砂，设斗底坡度为0.06，坡向砂斗， h'l-2b2-b'3=h3+0.062式中：b2每个沉砂斗，m, 取b2=1.0m；h3'斗高，m, 取 h3'=0.35m；b'两沉砂斗之间的平台长度，m，取b'=0.2m。 则： h'3=h3+0.06l-2b2-b'2=0.35+0.0610-21-0.22=0.58m353 池体总高度HH=h1+h2+h3式中：h1超高，m,取h1=0.3m；h2有效水深，m；h

29、3沉砂室高度，m。则：H=h1+h2+h3=0.3+0.875+0.58=1.728m3 . 6 SBR反应池- 16 -（1）曝气池运行周期反应器个数n1=4，周期时间t=6h，周期数n2=4，每周期处理水量Vw=Qmax200001.53=m=1875m3，每周期分为进水、曝气、沉淀、排水4个阶段。 2424n14t62424=1.5(h) n1n244其中进水时间te=根据滗水器设备性能，排水时间td=0.5(h)MLSS取4000mg/L， 污泥界面沉降速度：u=4.6104000曝气滗水高度h1=1.7m，安全水深=0.5m，沉淀时间为 4-1.26=1.33(m/s) ts=h1+

30、1.7+0.5=1.7h u1.330.5=2.3h 曝气时间： ta=t-te-ts-td=6-1.5-1.7-反应时间：e=ta2.3=0.38 T6（2）曝气池体积V二沉池出水BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成，其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关，出水溶解性BOD5可用下式估算：Se=SZ-7.1KdfCe- 17 -式中：SeSZ出水溶解性BOD5 二沉池出水BOD5，取SZ=20mg/L活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06 Kdf二沉池出水SS中VSS所占比例，取f=0.75Ce二沉池出水SS，取Ce=20mg/LSe=20-7.10.060.7520=13.6(mg/

31、L)进水TN较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄c=25d污泥产率系数Y=0.6，活性污泥自身氧化系数Kd=0.06，曝气池体积： -1YQc(S0-Se)0.61500025180-13.60.63000025(150-13.6()=3321536mV=12176(m) 0.57400040000.750.7510.06+0.0625exf1+Kdc0.411(+2.5)（3）复核滗水高度h1，SBR曝气池共设4座即n1=4，有效水深H=5m，530000HQ15000150=1.1.5474m1.551.7m h1=21536n2V412175.6复核结果与设定相同（4）复核污泥负荷Ns=Q

32、S030000150=0.13kgBOD5kgMLSS exV0.384000021536（5）剩余污泥产量（剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成）剩余污泥XV计算公式式中：f为二沉池出水ss中vss所占比例,一般f=0.75kd-活性污泥自身氧化系数,kd与水温有关,水温为20C,Kd(20)=0.06.根据室外排水设计规范(GB)14-1987,1997年版的有关规定,不同水温时应进行修正,本例污水温度T=10足最低水温的要求,所以取T=10C.则Kd(10)=Kd(20)1.04(10-20)XV=YQS0-SeX-KdVf10001000 25C,要满=0.041(d-1)- 18 -剩

33、余生物污泥是: Xv(10)=YQs0-seX-eKdVf 10001000=0.630000=1448.61kgd150-13.64000-0.380.041215360.7510001000c0-ce 1000剩余非生物污泥式中：xs用计算公式:xs=Q(1-fbf)c0fb3设计进水ss, m/d,取c0=200mg/L 进水vss中可生化部分比例,设fb=0.7200-20c0-ce=30000(1-0.70.75)=2565kgd xs=Q(1-fbf) 10001000剩余污泥总量:x=xv+xs=1448.61+2565=4013.61kg/d 853.6+926.25=1779

34、.85kg剩余污泥含水率按99.2%计算，湿污泥为 d)4013.61w3m3d =197501.70Qs=m/d(1-0.992)10001-p1000(1-0.992)1000（6）复核出水BOD5Lch=24s024150=6.91mg/l 24+k2xftan224+0.01840000.752.34复核结果表明，出水BOD5可以达到设计要求。（7）复核出水NH3-NUm(10)=Um(15)e0.098(T-15)(8)设计需养量 D01-0.833(7.2-PH)K0+D0设计需养量包括氧化有机物需养量，污泥自身需养量、氨氮硝化需养量和出水带走的氧量，有机物氧化需氧系数a=0.5，

35、污泥需氧系数b=0.12，氧化有机物和污泥需氧量AOR1为： AOR1=a'Q(s0-se)+eb'xvf150-13.64000=0.530000()+0.380.12215360.75=4992.12kgd10001000- 19 -mg进水总氮N0=45mgl，出水氨氮Ne=8硝化氨氮需氧量是AOR2：AOR4.6 QM0-Neevxf2=1000-0.121000Qc =4.6(3000045-80.384000215360.751000-0.12100025)=4563.91kgd反硝化产生的氧量AOR3 AOR QNj-TNeevxf3=2.61000-0.1210

36、00Qc =2.6(Q45-200.384000215361000-0.120.75100025)=1643.60kg/d总需氧量是AOR=AOR1+AOR2-AOR3=(4992.12+4563.91-1643.60)kg/d=329.68kg/h（9）标准需氧量 SOR=AORCs(20)(CsbcD-C)1.024(T-20)式中：CCs(20)20C时氧在消水中饱和溶解度，s(20)=9.17mg/L（查附录十二） 氧总转移系数，=0.85氧在污水中饱和溶解度修正系数，=0.95因海拔高度不同而引起的压力系数，按下式计算： =p1.013105P所在地区大气压力，paT设计污水温度Cs

37、bcD设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度，mg/L，按下式计算：bCCsbcD=s(T)(pOt2.026105+42）- 20 -Cs(T)设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度pb空气扩散装置处的绝对压力，pa，pb=9.8103HH空气扩散装置淹没深度，mOt气泡离开水面时含氧量，%，按下式计算 O-EA)t=21(179+21(1-EA)EA空气扩散装置氧转换效率，%，可由设备样本查得；C曝气池内平均溶解氧浓度，C=20mg/L工程所在地大气压力p为730.2mmHg，即0.973105=p1.013105=0.973 压力修正系数：1.013=0.96微孔曝气头安装在距池底0.3m处

38、，淹没深度H=4.7m其绝对压力为pb=p+9.8103H=1.013105+0.0981054.7=1.47105微孔曝气头氧转移效率EA为20%，气泡离开水面时含氧量：Ot=21(1-EA)21(179+21(1-E100%=-0.2)(1-0.2)100%=17.5%A)79+21最高水温250C，清水氧饱和度Cs(25)为8.4mg/L，曝气池内平均溶解氧饱和度：Csb=Cs(25)(pb2.026105+Ot42)=8.4(1.472.026+17.542)=9.6(mg/L)最高水温时标准需氧量 SOR=AORCs(20)(CsbcD-C)1.024(25-20)=329.689.

39、170.85(0.950.969.6-2)1.024(25-20)=467.63kg/l空气用量=SOR467256.630.3E=77934264(.83m3m/3h/)d=71129m.m3/)minA00.3.300.20.20(390/min（10）曝气池布置- 21 -SBR反应池共设4座，每座长50m宽22m水深5m超高0.5m有效体积5500m ,4座总有效体积22000m（11）空气管路计算 33每座需气量,=n=77934264.83=1948.346m3/h(m/h)44反应池平面面积5022设600个空气扩散器，则每个配气量为选WB型微孔曝气装置。每个池共25根干管，在每

40、根干管上共24个扩散器，每边各12个。表3-4 WB型微孔曝气装置主要技术参数表型号WB微孔曝气装置直径 200 曝气量m/服务面积平均孔径动力效率氧利用率 空隙率% 阻力mm/H2O 23只h m/只 um kgO2/mh 13 0.30.5 150 23%30% 36 4050 136280 31948.46=3.25m3/h 60037接触池3. 7. 1消毒剂的投加(1)加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为510mg/L，本设计中液氯投加量采用8.0mg/L。每日加氯量为: q=qQ86400 1000式中： q每日加氯量，kg/d；q0液氯投加量，mg/L；3 Q污

41、水设计流量，m/s。 q=80.3586400=241.92kg/d 1000(2) 加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计2台，采用一用一备，则每小时加氯量为： L=241.92q117.5=10.08kg/h =4.9kg/h24t243.7.2接触池尺寸竖流式消毒池适用于小型污水厂,设计选择4个消毒池。污水经过集配水井分配流量后流入- 22 -竖流式消毒池，单池流量为 Q0=Qn式中：Q设计流量，m3/s；Qm30单池设计流量, /s；n消毒池个数。设计中Q=0.35m3/s，n=4 Q0=Qn=0.3534=0.0875m/h(1) 中心进水管面积 A=Q00v式中：A20消毒池

42、中心进水管面积，m；Q30单池设计流量, m/s；v0中心进水管流速, m/s,一般采用v00.03m/s。 设计中取vm/s，Q30=0.030=0.0875m/s A0.08750=0.03=2.92m2d0=式中： d0中心进水管直径，m； d.920=423.14=1.93m(2) 中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度 h=Q03vd11式中： h3中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度，m； v1污水从中心进水管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度m/s，一般采用0.020.03m/s；d1喇叭口直径，m，一般采用d1=1.35d0； d2反射板直径，m，一般采用d2=1.3d1； Q0

43、单板设计流量，m/s。- 23 -设计中取v1=0.02m/s，d1=1.35d0=2.61m，d2=1.3d1=3.39mQ0=0.0425m3/s h3=0.08750.023.142.61=0.53m(3) 消毒接触池有效断面 A=Q0v式中： A消毒接触池有效断面，m2；v污水在消毒接触池内流速，m/s，一般采用0.0010.0013m/s； Q0单板设计流量，m/s。设计中取v=0.0013m/s， A=Q0V=0.08750.0013=67.31m2(4)消毒接触池边长B=式中： B消毒接触池边长，m，一般采用B810m。 B=67.31+2.92=8.38m<10m，设计中

44、取8.4m(4) 消毒接触池有效水深h2=vt3600式中： h2消毒接触池有效水深，m；t消毒时间，h，一般采用0.51.0h。设计中取h2=0.00130.73600=3.276m 校核消毒接触池边长与水深之比，B/h8.402=3.276=2.56<3m(7) 污泥斗容积污泥斗设在沉淀池的底部，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，设计中采用污泥斗底部边长0.5m，污泥斗倾角600。 V11=3h25（a2+a1+式中： V31污泥斗容积，m；h5污泥斗高，m；- 24 -a污泥斗上口边长，m；a1污泥斗下口边长，m；设计中由于污泥体积较小，设计中取a=2.0m，a1=0.5m， h

45、5=1(a-a021)tg60h5=1.732(2.0-0.5)/2=1.299m，设计中取污泥斗高h5=1.30mV11=31.3(22+0.52+=2.28m31.2m3边坡高度 h4=B-a2i式中： i池底边坡坡度，一般采用0.05。 h.40-25=820.05=0.16m(8) 接触池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中： H接触池的总高度（m）;h1接触池超高（m）。设计中取h1=0.3 mH=0.3+3.276+0.53+0.16+1.3=5.57m(9) 出水堰沉淀池出水经过出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管排出。出水堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽

46、0.16m，深0.08m，集水槽设在周边，集水槽宽度0.3m，每格沉淀池有三角堰数量n=4(B-2B1)a式中 ： B接触池边长，m；B1集水槽宽度，m；a三角堰单堰长度，m；n三角堰数量，个；设计中取B=8.4 m, B1=0.3m,a=0.16m.n=4(8.84-20.3)0.16=195三角堰流量Q1为：- 25 -Q1=0.35=0.000449m3/s 419525H1=0.7Q1式中： Q1三角堰流量，m3/s；H1三角堰数量上水深，m；H1=0.032m设三角堰后自由跌落0.10m，则出书堰水头损失为0.132m，设计中取0.14m.(10)出水渠道 接触池表面设周边集水槽，采

47、用单侧集水，出水渠集水量0.35=0.044m3/s出水渠道宽420.6m，水深0.4m，水平流速0.52m/s。出水渠道将三角堰出水汇集送入出水管，出水管道采用钢管，管径DN400mm，管内流速0.99m/s。(11)排泥管排泥管伸如污泥斗底部，为防止排泥管堵塞，排泥管径设为200mm。第四章 污泥的处理与处置4.1污泥浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒见的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用的污泥浓缩池分为竖流浓缩池和幅流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。

48、浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。竖流浓缩池：进入浓缩池的剩余污泥量0.0058m/s，采用2个浓缩池，则单池流量：Q1=0.0029m/s。1.中心进泥管面积 f=33Q1v0d0=2式中： f-浓缩池中心进泥管面积(m)；Q1-中心进泥管设计流量m3/s；v0-中心进泥管流速 (m/s)，一般采用v00.03m/s；- 26 - ()d0-中心进泥管直径（m）设计中取 v0=0.03m/s。 f=0.0029=0.097m2 0.003d0=40.097=0.35m 3.14每池的进泥管采用DN200 管内流速v=4Q14400.0017.0029 =m=00.096.092

49、m/ss222D33.140.15.140.22中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 h3=Q1 v1d1式中：h3-中心进泥管喇叭口与反射板之间的板缝高度（m）；v1-污泥从中心管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度(m/s)，一般采用0.02-0.03m/s； d1-喇叭口直径（m），一般采用d1=1.35d0。 设计中取v1=0.02m/s，d1=1.35d0=0.47mh3=0.0029=0.098m 0.023.140.473浓缩后分离出的污水量 q=QP-P0 100-P0式中：q-浓缩后分离出的污水量m3/s； Q-进入浓缩池的污泥量m3/s；P-浓缩前污泥含水率，一般采用99%；

50、P0-浓缩后污泥含水率，一般采用97% q=0.00294浓缩池水流部分面积 ()()99-97=0.0019m3/s 100-97- 27 -F=qv式中：F-浓缩池水流面积(m2)；v-污水在浓缩池内上升流速(m/s)，一般采用v=0.000050.0001m/s 设计中取v=0.0001m/s F=0.00190.0001=19m25浓缩池直径D=式中：D-浓缩池直径（m）；D=4420(19+0.050.097)3.145.05=4.93m，设计中取为5.0m。6有效水深h2=vt式中：h2-浓缩池的有效水深（m）；t-浓缩时间（h），一般采用1016h；设计中取t=10 h h2=v

51、t=0.0001103600=3.6m7浓缩后剩余污泥量Q100-P1=Q100-P式中：Q31-单池浓缩后剩余污泥量（m/s）；Q991=0.0029100-100-97=0.00097m3/s=83.80m3/d8浓缩池污泥斗容积污泥斗设在浓缩池的底部，采用重力排泥。h5=tg(R-r)式中： h5-污泥斗高度（m）；- 28 -污泥斗倾角，圆型池体污泥斗倾角55r-污泥斗底部半径（m），一般采用0.5m×0.5m；R-浓缩池半径（m）。设计采用=550,r=0.25m,R=2.95mh5=tg550(2.95-0.25)=3.86m污泥斗容积为： V=033h5(R2+Rr+r

52、2) 3.86(2.952+2.950.25+0.252)=38.39m39污泥在污泥斗中停留的时间 T=V 3600Q13式中：V-污泥斗容积（m）；T-污泥在泥斗中的停留时间（h）。 T=10浓缩池总高度h=h1+h2+h3+h4+h5式中：h-浓缩池高度（m）；h1-超高（m）；h4-缓冲层高度（m）。设计中取h1=0.3 m，h4=0.3 mh=0.3+3.6+0.098+0.3+3.28=7.58m11溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.001m ， 设出水槽宽b=0.15m，水深0.05m，则水流速为0.24m/s。溢流堰周长 338.3

53、9=11h 36000.00097- 29 -c=(D-2b)式中： c溢流堰周长 （m）；D浓缩池直径 （m）b出水槽宽 （m）。c=3.14(5.1-20.15)=15.07m溢流堰采用单侧90三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格沉淀池有110个三角堰。三角堰流量q0为： q0=0.001=0.0000091m3 1100.4 h'=0.70.0000091=0.0067m式中：q0每个三角堰流量 （m）h'三角堰水深 (m)三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.1067m12. 溢流管3 溢流水量0.001m/s,设溢流管管径DN200mm,管内流速v=0.102m/s 313.排泥管3 浓缩后剩余污泥量0.00097m/s,泥量很小,采用间歇排泥方式,污泥斗容积38.39m,污泥管3道选用DN150mm