改良型Carrousel-2000-氧化沟工艺计算说明书

1、改良型Carrousel-2000-氧化沟工艺计算说明书摘要本设计为灌南县田楼镇污水处理工艺设计，分两期建设，处理规模为近期2000m3/d,远期 4000m3/d。进水水质为：BOD5=100mg/L , CODcr=280mg/L , SS=120mg/L ， NH 3-N=30mg/L ， TP=3mg/L 。出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 一级A排放标准，即：BOD5<10mg/L,CODcrC 50mg/L, SSK 10mg/L NH3-N0 5mg/L, TP0 0.5mg/L。通过对国内外不同污水处理工艺的比较与分析，结合本工程的

2、具体情况，最终选择改良型氧化沟工艺作为本工程的处理工艺。 该工艺是在Carrousel 2000型氧化沟前设置一个厌氧区，污水经厌氧、缺氧、好氧交替运行，具有同时去除有机物、脱氮、除磷的效果。该工艺不仅具有A2O 的特征，同时保留氧化沟独特的水流特性，有利于活性污泥的生物凝聚作用，且不需要设置初沉池和污泥消化池，节省投资。污水处理工艺流程为：进水 -粗格栅-调节池(污水提升泵) -细格栅- 旋流沉砂池-改良型氧化沟-竖流式二沉池-接触消毒池-巴氏计量槽-出水污泥处理工艺流程为：污泥泵房 幅流式浓缩池-贮泥池-板框脱水机- 泥饼外运。关键词： 城市污水；改良氧化沟；脱氮除磷；污泥处理Abstra

3、ctThe project is a design of Tianlou Town sewege treatment plant in Guannan County, construction of two phases.The recent design scale is 2000m 3/d and the long-term scale is 4000m3/d.The influent quality is shown as follow:BOD5=100mg/L, COD cr =280mg/L,SS=120mg/L,NH 3-N=30mg/L,TP=3mg/L.The effluent

4、 water quality requires to reach the level of A discharge standards in emission standard of Urban sewage treatment plant (GB18918-2002),in whichBOD5<10mg/L, COD cr < 50mg/L,SS< 10mg/L,NH 3-N< 5mg/L,TP < 0.5mg/L.By comparing and analyzing different wastewater treatment processes at hom

5、e and abroad, combining with the specific circumstances of this project, an improved oxidation ditch process is chosen as the final process of this project.This process set up an anaerobic zone in front of the Carrousel 2000 oxidation ditch and the organic matter, nitrogen and phosphorus are removed

6、 with the wastewater flowing through anaerobic, anoxic and aerobic zone alternatively. The process not only has the characteristics of A 2O, but also the unique water features of the oxidation ditch, which is benefitial to the biological coagulation of activated sludge.In addition, the process do no

7、t need to set up the early pond and the sludge digestion tank,thus it can save investment.Sewage treatment process is: inflow fcoarse scree什 water regulating pool (sewage lift pump) fine rack fvortex-type grit chamber fimproved oxidation ditch f the secondary sedimentation tank fdisinfection tank fB

8、a Shi metering tank f effluent.Sludge treatment process is: sludge pumping room fsludge thickener - sludge storage tankfplant and frame filter press ftransport of mud cake.Key Words: municipal sewage; improved oxidation ditch;nitrogen and phosphorus removal;sludge treatment第一章总论1.1 工程内容本工程为灌南县田楼镇污水处

9、理厂设计，建设规模分两期建设，2015年为一期工程，2016-2025年间根据镇区发展具体状况进行二期工程。一期工程同时 结合现状与远期发展衔接，远期工程建设以预留建设用地考虑。出水水质要求 达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 一级A排放标准。污 水处理厂设计进出水质如下：项目CODcrBOD5SSNH3-NTP进水水质280100120303出水水质< 50< 10< 10< 5 (8)<0.5去除率> 82.1> 90.0>91.7> 83.3> 83.31.2 项目概况1、城镇概况GN县地处黄海之滨，属

10、暖温湿性季风气候，日照充足。大气空气质量为国 家二级标准，达到良好要求。全县雨量充沛，拥有15条大河，平均年份水资源总量在65亿立方米左右。人工畜牧类、野生两栖类、爬行类、鸟类、鱼类等动 物繁盛，人工植物、野生植物品种繁盛。田楼镇位于GN县东北部，东与五队乡毗邻，西与长茂镇接壤，南与响水 县双港乡隔河相望，北依新沂河，地处 204国道东5公里，连盐高速从境内经 过。乡域面积52平方公里，耕地面积2725公顷，辖12个行政村，120个村民 小组，8440个农户，3.46万人口。2、区域自然条件(1)地形、地貌GN县属黄泛平原区，位于富饶的苏北平原的北部核心地带。 全县地势平坦， 县境内无山岗、丘

11、陵，坡降为一万五千分之一至两万分之一，属平原缓坡地带。地势南高北低，西高东低，海拔一般在 3-5米，灌河口附近只有1.7米，地形西 宽东窄，似镶嵌在黄海之滨的一把金钥匙。( 2)气候GN 县位于北温带南缘，是温暖带向亚热带过渡地区，属暖湿性季风气候。全县气候资源较为丰富，光照充足，属高光照区。历年平均气温13.8，年际最大差值 2.1。境内雨量充沛，历年来境内平均降水量949.9 毫米，平均降水量最高的月份是7 月，为 240 毫米，平均降水量最少的月份是12 月，为 15.1 毫米。全境地处季风区，年平均风速为3.3米/秒。春季以东北风东南东风为主；夏季以东南风和南南东风为主；秋季以北东风、

12、东北东风为主；冬季以北北东风北东风为主。( 3)水文GN 境内年均蒸发量最高的月份是5 月，总量平均是188.3毫米，蒸发量最少的月份是1 月，总量平均是45.4毫米，干旱指数为1.6，属半湿润区。年均相对湿度为75% ，最高年份为79% ，最低年份为 71%。3、排水现状及规划目前各镇区排水体制不健全，排水设施建设滞后。现有排水设施多为雨、污合流就近排入水体，对环境造成较为严重的污染。各镇区污水均散排至镇区周围河流，各河流最终汇入黄海，对黄海水质造成了比较严重的污染。1.3 拟采用的研究手段(1)通过查阅相关资料，了解污水处理现状及方法。(2)根据污水处理厂的实际情况和设计要求，选择合适的污

13、水处理方法，即采用生物方法进行处理。(3)根据所选的污水处理方法，确定合适的处理工艺。(4)查阅工艺设计中构筑物参数的选取和计算方法，根据污水的实际情况，完成构筑物的设计。(5)得出污水处理工艺及污水处理厂总设计方案。绘制出主要构筑物的 CAD 图纸及流程图，并核算工程造价及运行费用，对其进行技术校核和经济效益评估。1.4 主要设计依据1) 室外排水设计规范(GB50014-2006)-2014 版2) 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS138:2002)3)室外给水排水和热力工程抗震设计规范(GB50032-2003)4)地面水环境质量标准(GB 3838-2002)5)城镇污

14、水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)6)污水综合排放标准(GB 8978-1996)7)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准(CJJ31-1989)1.5毕业设计进程安排起讫日期设计(论文)各阶段工作内容备注3.2-3.8查找收集文献资料1周3.9-3.23撰写文献综述和英文翻译2周3.24-3.31分析资料、设计方案论证1周4.1-4.22处理构筑物设计计算3周4.23-5.15设计图纸的绘制3周5.15-6.1校核和文件整理2周6.1-6.7毕业设计答辩准备1周第二章 工艺设计2.1 工艺方案比选本工程生活污水及工业污水均通过污水收集系统送至污水处理厂进行处 理，排污企业必

15、须按照污水综合排放标准的三级排放标准要求排放污水。污水厂出水水质按GB 18918 2002一级 A 排放标准执行， 对脱氮除磷有要求， 故选取二级强化处理，可供选取的工艺有氧化沟工艺，SBR工艺，CASS工艺，A2/O 工艺等。（ 1）氧化沟在国内外中小型城市应用广泛，改良型Carrousel 2000 氧化沟污水处理效果显著，BOD去除率达95%99%, COD去除率达95%,脱氮90% 以上，除磷效率50%左右，适量投加铁盐，则除磷效率可达95% 。同时氧化沟工艺流程简单，构筑物少，可不设初沉池，运行管理方便。此外污泥量少，污 泥性质稳定，不需要另设污泥消化硝化池。但占地面积较大，由于采

16、用机械曝 气，动力效率低，能耗也较大。 2） SBR工艺沉降性能好，有机物去除率90%以上，氨氮去除率75%-80% , 除磷率可达90% 以上，不需要污泥回流，工艺简单。但不能达到连续进水、连续出水的要求，对于多个SBR反应器，具进水和出水阀门自动切换频繁，设备的闲置率较高。CASS工艺是SBR工艺的变形工艺，主要特点是反应器前端设置生 物选择器，并可实现连续进水，增强了系统运行的稳定性。 3） 3） A/A/O 工艺在我国大中型城市应用广泛，总的水力停留时间少于其他同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下不易发生污泥膨胀。但脱氮除磷效果有限，总氮去除率在80%-85% 左右，总磷去除率在

17、85%左右，并且很难同时取得好的脱氮除磷的效果。此外构筑物较多，基建费用大，适用处理水量大的污水厂。本工程处理水量小，对除磷效果要求高，结合国内小城镇污水处理厂的应用现状以及当地的经济等实际情况，推荐采用改良型Carrousel 2000 氧化沟工艺，主要考虑以下几个方面：改良型 Carrousel 2000 氧化沟由厌氧区和 Carrousel 2000 氧化沟反应器 系统组成，一定程度上有利于难降解有机物的去除，同时耐冲击负荷能力强；保留了前置反硝化的一切优点，可实现硝化液的高回流比，达到较高程 度的总去除率。厌氧区的设计能够保证释磷充分，为磷的去除创造条件；氧化沟缺点主要变现在占地和能耗

18、，但本工程处理水量小，建设规模不 大。厌氧池可以降解部分有机物，降低好氧氧化沟的需氧量，从而有效降低了 曝气设备的能耗，降低生产过程运行成本；氧化沟工艺流程简单，可以省去初次沉淀池和污泥消化池，运行管理方 便2.2 工艺流程本设计拟采用工艺流程如下:至1 *出 闾工,三 没 驻 注河领融-七屣2.3出水水质分析各主要污水处理构筑物去除率如下:序 号名称项目CODcrBOD5SSNH3-NTPmg/ Lmg/ Lmg/ Lmg/ Lmg/ L1格栅进水280100120303出水280100108303去除 率10%2沉砂池进水280100108303出水28010097.2303去除 率10%

19、3改良氧 化沟进水28010097.2303出水28514.584.51.5去除 率90%95%85%85%50%4二沉池进水28514.584.51.5出水26.64.752.9164.51.5去除 率5%5%80%污水经过处理后，BOD5、CODcr、SS、NH3-N均达到一级A标准，TP含量为1.5mg/L,结合化学药剂除磷，使出水 TP达到排放标准。目前荆门夏家湾污水处理厂、南昌象湖污水处理厂、内蒙古包头污水 处理厂及咸宁温泉污水处理厂等均采用 Carrousel 2000型氧化沟,已显示出良 好的实用特性，出水能够达到国家 GB 18918 2002一级A排放标准。第三章污水处理系统

20、的设计3.1 原水水量计算1）生活污水量2015年镇区规划人口为 1.74万人， 2025年为 2.11 万人， 根据 室外给水设计规范（GB50013-2006）并结合田楼镇的综合发展状况及污水实际收集情况， 确定2015年田楼镇综合生活用水量（平均日）为 110 L/capd,远期为140 L/cap d,同时考虑到污水收集管网工程完善程度、供水普及率实际情况等，污水排放系数确定为 2015年为0.80， 2025年为0.90；2015年生活污水量：Q1=1.74 110 0.8 1500m2015年总污水量：Q6 2700 960 3660m3/d拟建污水处理厂2015年、 2025年处

21、理规模分别设计为2000m3/d 和4000m3/d ，建设规模分两期建设，2015年为一期工程， 2016-2025年间根据镇区发展具体状况进行二期工程， 则污水处理厂一期工程建设规模为 Qad=2000 m3/d4）最高日平均时流量在缺乏实际用水资料情况下， 日变化系数宜采用 1.11.5， 本设计取Kd=1.5M最高日流量 Qd=Qad Kd=2000X1.5=3000m3/d最高日平均时流量Qah=3000/24=125m3/h5）最高日最大时流量总变化系数Kz=1.93 ，则最高日最高时流量/d ；32025年生活污水量：Q2 2.11 140 0.9 2700m3 / d2）工业污

22、水量2015年、 2025年规划工业用地面积分别为 10公顷、 30公顷，工业用地用水指标近、远期均取40m3（公顷.天），预测污水处理计算特征年2015年、2025 年的工业用水量，其排污系数为0.80。2015年工业污水量：Q3 10 40 0.8 320m3/d2025年工业污水量：Q4 30 40 0.8 960m3/d3）平均日污水量32015年总污水量：Q5 1500 320 1820m3/dQmax=Qad Kz=2000X 1.93=3860m3/d=0.045m3/s。3.2 粗格栅格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装 置组成，倾斜安装在污水渠道、

23、泵房集水井的进水口处或污水处理厂的前端， 用以截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物，以保证后续构筑物和水泵的正常运 行。进水粗格栅为污水处理厂第一道预处理设施，格栅设计主要参数是确定栅 条间隙宽度，栅条间隙宽度与处理规模、污水的性质及后续处理设备选择有关。 格栅条的断面形状有圆形、矩形、方形或其他流线型，目前多采用断面形式为 矩形的栅条。本设计采用回转式机械格栅。3.2.1 设计参数栅条宽度S=10mm过栅流速V2=0.65m/s栅前水深h=0.35m栅条间距b=20mm格栅安装倾角=650栅渣量w1 0.1m3 / (103m3污水)3.2.2 粗格栅的设计计算格栅计算草图(1)栅槽宽度栅条的间

24、隙数n已知该污水厂的最大设计污水流量Qmax=0.045m3/s,栅前水深h=0.35m,过栅流速v=0.65m/s,栅条间隙宽度b=20mm ,格栅倾角=650。_ Qmax sin 0.045 、sin 65n=-=002 0 35 0 65=94 设计取 n=10;实际过栅流速 v= Qmax ' sin = 0.045 sin65 =0.61m/sbhn 0.02 0.35 10在0.61.0m/s之间，满足要求。格栅槽总宽度B栅槽宽度一月比格栅宽0.20.3m,取0.3m；则栅槽宽度B=S(n-1)+bn+0.3=0.01 X 9+0.02X10+0.3=0.59m,取 B=

25、0.6m(2)通过格栅的水头损失h1h2=h0k25 Vh0=sin2g (S)式中h2:设计水头损失，mh。：计算水头损失，mg:重力加速度，m/s2k:系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3;:阻力系数，与格栅断面形状有关，本设计栅条断面形状为锐边矩形断面， =2.42,代入数据得c2h2=h0 k= （）4/3 sin k b2g2=2.42*装）4/3 x-0 X sin65 >3 0.022 9.8=0.05m,设计取 0.1m(3)每日栅渣量W (m3/d)XA/_ QmaxWl 86400vv= Kz 10000.045 °86400 =0.2 m3/

26、d1.93 1000采用机械精渣。(4)机械格栅选型胃胃蹄荫的容一块采用GSHZ型回转式机械格栅，具体参数如下:设备 型号设备宽度W0(mm)设备总宽W1(mm)有效栅宽W2(mm)栅渠宽度W3(mm)有效栅隙(mm)渠深H1(mm)排渣高度H2(mm)GSHZ500850340600202950800(5)栅后槽总高度H (m)设栅前超高hi=2.60mH=h+h i+h2=0.35+2.60+0.1=3.05m(6)栅槽总长度L (m)进水渠道渐宽部分的长度Li设进水渠宽Bi=0.3m,渐宽部分展开角度i 20 )此时 进水渠道内流速为v= Qmax = 0.045=o.43m/s,在 0

27、.40.9m/s 之间Bih0.3 0.35, B B10.6 0.3 八，Li= =0.4m2tg -2tg20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2= L1 =0.2m(H1 +0.8)L=L 1+L2+0.5+1.0+tanH i=h+h i=0.35+4.05=4.4m式中，Hi为栅前渠道深，m格栅槽总长度L:II I C U d C ( H1+0.8)L=L 1+L2+0.5+1.0+tanHi =h+h i=0.35+2.60=2.95m式中，Hi为栅前渠道深，m则栅槽总长度 L=0.4+0.2+0.5+1.0+ 2.95+0.8tan65=3.85m3.3 调节池3.3.1

28、设计参数(1)水力停留时间T=4h(2)设计流量 Q=3000m3/d=0.035m3/s3.3.2 设计计算(1)调节池的容积VV=QT=0.035X 4 M600=504m3(2)调节池的尺寸设计有效水深h=2m则池子的面积：A=V/h=504/2=252m 2调节池采用方形池，池长 L:池宽B=1: 1,则L=B= VA=15.87 m,取 16m。则池子总尺寸为 LXBXH=16m< 16mx 4.2m。在池底设积水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑(3)潜污泵潜污泵的设计流量按最高日最高时流量计算确定，设计扬程应根据设计流 量时的调节池水位与沉砂池的水位差和水泵管路系统的

29、水头损失以及安全水头 确定。水泵宜选用同一型号，台数不应少于 2台，不宜大于8台；当工作泵台 数不大于4台时，备用泵宜为1台。水泵吸水管设计流速宜为 0.71.5m/s,出 水管流速宜为0.82.5m/s。调节池集水坑内设2台潜污泵，一用一备，水泵流量Q=3860m3/d=160.8m3/h,调节池水面标高为-2.75m,细格栅栅前水位3.07m,水 头损失为0.18m,则潜污泵扬程H=2.75+3.07+0.18=6m。选才? QW型潜污泵，具 体参数如下：型号8M:(m3/h)扬程(m)转速(r / min)功率(kW)效率(%)150QW140-7-5.5140714405.579.1(

30、4)搅拌机为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，采用潜水搅拌机进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水48W选配搅拌设备。本设计取6W,则调节池潜水搅拌机的总功率为 504X6=3024W选才¥ 2台潜水搅拌机，单台设备的功率为 1.5KW。设备具体参数如下：型号功率KW电流A叶轮直径mm叶轮转速 r/min重量KgQJB1.5/6-260/3-9801.5426098065校核：每立方米污水所配功率 W= 1.5 2 1000 =5.95w,满足要求 504将2台潜水搅拌机分别安装在进水端和进水端对角线方向。3.4 细格栅3.4.1设计参数栅条宽度S=10mm栅条间

31、距b=10mm过栅流速v2=0.65m/s栅前水深h=0.35m格栅安装倾角=650栅渣量w1 0.1m3 / (103m3污水)3.4.2细格栅的设计计算(1)栅槽宽度栅条的间隙数n已知该污水厂的最大设计污水流量 Qmax=0.045m3/s,栅前水深h=0.35m ,过 栅流速v=0.65m/s,栅条间隙宽度b=10mm ,格栅倾角=650。Qmax .旷 0.045、.sin65 dO Q 小、廿 - 0.01 0.35 0.65=18.沁20 (个)实际过栅流速 v= Qmax sin = 0.045 sin65 =0.61m/sbhn 0.01 0.35 20在0.61.0m/s之间

32、，满足要求。格栅槽总宽度B栅槽宽度一月比格栅宽0.20.3m,取0.3m；则栅槽宽度B=S(n-1)+bn+0.3=0.01 X 19+0.01X20+0.3=0.69m,取 B=0.7m(2)通过格栅的水头损失h2h2=h0k2 v h0= 一sin 2g(S)式中h2:设计水头损失，mh。：计算水头损失，mg:重力加速度，m/s2k:系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3;:阻力系数，与格栅断面形状有关，本设计栅条断面形状为锐边矩形断面， =2.42,代入数据得c2h2=ho k= (-)4/3 -v-sinkb2g2=2.42 ¥也)4/3Xsin65 M0.012

33、 9.8=0.12m(3)每日栅渣量W (m3/d)w_QmaxW 864000.045 0.1 864003vv= 0.2 m / dKz 10001.93 1000采用机械精渣，机械格栅设一台。(4)格栅选型f转播眼啊建各一球 此工融工俩1采用GSHZ型回转式机械格栅，具体参数如下:设备 型号设备宽度W0(mm)设备总宽W1(mm)有效栅宽W2(mm)栅渠宽度W3(mm)有效栅隙(mm)渠深H1(mm)排渣高度H2(mm)GSHZ60095044070010850500(5)栅后槽总高度H (m)设槽前渠道超高h1=0.5m,则H=h+h 1+h2=0.35+0.5+0.12=0.97,取

34、 H=1.0m(6)栅槽总长度L (m)进水渠道渐宽部分的长度Li设进水渠宽Bi=0.3m,渐宽部分展开角度1 20)此时 进水渠道内流速为Q0 045,、 一.v=x =0.43m/s,在 0.40.9m/sN|i,湎足要求B1h0,3 0.35则L1=B B2tg-0.7 0.32tg20=0.55m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2=L1=0.27mH+0.5L=L 1+L2+0.5+1.0+ - tanH1=h+h1=0.35+0.5=0.85m式中，H1为栅前渠道深，m则栅槽总长度L=0.55+0.27+0.5+1.0+0.85+0.5+1.25tan65=3.52m3.5沉

35、砂池3.5.1沉砂池选型沉砂池主要去除较大的无机颗粒，按池型可以分为平流式、竖流式、旋流 式和曝气沉砂池。(1)平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动。优点：构 造简单、截留无机颗粒效果较好，耐冲击负荷能力强，适应温度变化。缺点： 占地面积大，配水不均匀，易出现短流和偏流。(2)竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力:深深大，施工困难,沉于池底。优点：占地少，排泥方便，运行管理方便。缺点 造价高，对耐冲击负荷和温度变化适应能力较差。(3)旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机 物则被留在水中。优点：占地面积小，可以通过调节转速使沉砂效果最

36、好。缺 点：气提或泵提排砂，增加设备投资和运行费用。缺点：增加曝气装置而费用 增多，对生物除磷有影响。(4)曝气沉砂池是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。优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速 度，使沉砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还起到预曝气的作用。3.5.2平流式沉砂池设计(一)设计依据最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s；2 .最大流量时停留时间不小于 30s, 一般采用3060s；3 .有效水深应不大于1.2m, 一般采用0.251口 每格宽度不宜小于0.6m； 4.进水头部应采取消能和整流措施；5.池底坡度一般为0.

37、010.02,当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。(二)设计计算(1)长度 L:设 v=0.25m/s, t=30s,贝UL=vt=0.25 X 30=7.5m(2)水流断面面积A:A=0.0450.25=0.18m2(7)沉砂室高度h3：(3)池总宽度B:设有效水深为 h2=0.25m,则 b= =0.72m,取 b=0.75m h2设n=2格，由于水量较小，设计一格工作，一格备用，则每格宽度b=0.75m,池子总宽度B=1.5m。(4)沉砂室所需容积V:设T=2d ,则沉砂池所需容积QmaxgXgTg86400_ 0.045 30 2 864003V=0.12mKzgi061.

38、93 106其中，T一排砂时间问隔，T=2d;Kz=1.93X 一城镇污水沉砂量，X=30m 3/106m3污水(5)每个沉砂斗容积V。：设每一分格有两个沉砂斗，则V0= =0.06m32(6)沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽ai=0.25m,斗壁与水平面的倾角为55 ,斗图h3=0.35m,则沉砂斗 的上口宽：2h32 0.35a= a尸 0.25 =0.65m；tg60tg 60沉砂斗的容积：V0二展(2a2 2aa1 2a2)="5 x(2>0.652+2>0.65 0.25+2 0.252) =0.076m3, 66略大于0.06m3,满足要求采用重力排砂，设池底坡度为

39、0.06,坡向砂斗。沉砂室由两部分组成：一部 分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为L=2 （L+a） +0.2L 2a 0.2 _ 7.5 2 0.65 0.2 ,贝1L2=3m （0.2m 为一讥砂斗之|可隔22壁厚度）沉砂室的高度 h3=h3+0.06L2=0.35+0.06 3=0.53m（8）池总高度H:设超高hi=0.5m,则H=h i+h2+h3=0.5+0.25+0.53=1.28m9 9）验算最小流速Vminni min式中 Qmin：最小流量，本设计Qmin= 3000 =0.035m3/s86400ni：最小流量时工作的沉砂池格数，ni=1min

40、 :最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2贝vmin= 0.035=0.19m/s>0.15m/s,满足要求。1 0.25 0.753.5.3旋流式沉砂池设计（一）设计参数1 .沉砂池水力表面负荷不大于 200m3/ （m2h）,最高流量时水力停留时间不小于 30s。沉沙区水深1.0m1.2m,径深比控制在 2.02.5m。2 .进水渠道直段长度应为渠道宽的 7倍，并且不小于4.5m,以创造平稳的进水 条件。3 .进水渠道流速，在最大流量的 40%80%情况下为0.60.9m/s,在最小流量 时大于0.15m/s；但最大流量不大于1.2m/s。4 .沉砂池区与贮砂区的过渡段应有不小于25

41、0的坡度，以利于砂粒滑入贮砂区。贮砂区底部锥斗坡度不小于450;（二）设计计算P一%¥ 汨 f(1)设计水量Qmax=0.045m3/s=162m3/h,设计一座沉砂池。(2)规格选择目前国内已经形成系列化的涡流式沉砂池和配套设备，在选型后需对部分参数进行校核，不满足要求时应进行调整。本设计选择直径1.83m的涡流式沉砂池，各部分尺寸如下表:设计水量/ (m3/h)180沉沙区底坡降G/m沉砂区直径A/m1.83进水渠水深H/m0.300.20贮砂区直径B/m0.91沉沙区水深J/m进水渠宽度C/m出水渠宽度D/m0.3L0.61超高K/m沉沙区深度L/m0.800.301.10锥斗

42、底径E/m0.3驱动机构/W0.56贮砂区深度F/m 1.5桨板转速/(N/min)202(3)参数校核表面负荷q=4Qmax _4 162A23.141.832=61.62m3/ ( hm2)停留时间a.沉砂池体积VA2JV- -J4G 22/A AB B)3.14 1.832 0.843 14 0 322-(1.832 1.83 0.91 0.912)12=2.56m3b.停留时间HRTHRT=3600VQmax3600 2.56162=56.89s>30s,满足要求。径深比A/J=1.83/0.8=2.3在2.02.5之间，满足要求。进水渠流速V1Qmax 0.045V1-0.73

43、m/sCH 0.31 0.20出水渠流速V2v2=QHx-0-0.37m/s验算最小进水流速VminQminVmin-CH30003Qmin-=0.035m /s86400Vmin -0.035 -0.56m/s>0.15m/s,满足要求。0.31 0.2校核贮砂容积设排砂时间间隔T=2d,城镇污水沉砂量X=30m3/106m3污水则沉砂区所需容积:V=QmaxgX(Tg86400_0.09 30 2 86400KzglO61.93 106=0.24m3(B2 BE E2)12贮砂区容积 V=B2F(B E)/2 +(B E)/23.14 0,912 1.52 (0.91 0,31)/2

44、 3,14 (0.91 0,31)/2 v:- + x 412(0.912 0.91 0.31 0.312)=0.832>0,24m3,满足要求。(4)沉砂池高度HH=L+G+F=1.1+0.3+1.52=2.92m ,其中超高 0.3m。(5)砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂装置排除时往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。排沉砂时间间隔2d,排砂量为0.12m3。沉砂含水率约为60% ,容重为1.5t/m3,转化成含水率为60%的砂水混 合物 Wt=0.12/ (1-60%) =0.3m3。设计选择LSSF-260螺旋式砂水分离器，处理量 13L/s,电动机功率0

45、.37KW o 外形尺寸 LXBXH=4350mm X 1260mmX 2100mm。综上述计算，涡流式沉砂池占地面积小，并且可以通过调节转速使沉砂效果最好，本设计选择涡流式沉砂池。3.6氧化沟3.6.1 设计参数本设计的改良型Carrousel 2000型氧化沟设计参数如下：(1)设计一座氧化沟，设计流量采用最高日平均时流量，则氧化沟流量为Q=3000m3/d;(2)氧化沟的设计泥龄范围通常取 1030d,本设计取 出=30d;(3)氧化沟有机负荷较低，一般为 0.050.1KgBOD5/(KgMLSS d),设计取 0.1KgBOD5/ (KgMLSS d);(4)混合液悬浮固体浓度(ML

46、SS) X=3000mg MLSS/L。混合液挥发性悬浮固 体浓度(MLVSS) Xv=2100mg/L (MLVSS/MLSS=0.7 );(5)水力停留时间HRT=1828h;(6)沟中流速vi=0.3m/s,内回流渠的流速 v2=0.4m/so3.6.2 设计计算(1)好氧区容积V1污泥总产率系数Yt=1.05KgVSS/KgBOD 5；污泥自身氧化系数 Kd=0.05d-1 Q(S0 Se) cY _ 3000 (100 10) 30 1.053V12835mX3000好氧区水力停留时间t1为t仁V1/Q=2835/3000=0.945d=22.68h(2)缺氧区容积V2缺氧区容积采用

47、反硝化动力学计算。、/尸 Q(Nk Nte) 0.12 Xv V 2=KdeX式中V2：缺氧区有效容积，m3;Nk：生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L;Nte：生物反应池出水总氮浓度，mg/L;Xv：排出生物反应池系统的微生物量，KgMLVSS/d ;Kde：脱氮速率，Kg NO3 - N/ (KgMLVSS/d );脱氮速率Kde(T)设计水温为T=20 C ,则Kde(T)=Kde(20)=0.06Kg NO3 -N/(KgMLSS d)排出生物反应池系统的微生物量XV式中 Yt：污泥总产率系数，KgMLSS/KgBOD 5,取 1.05KgMLSS/KgBOD 5；So：进水 BOD5

48、浓度，mg/L;Se：出水 BOD5 浓度，mg/LoXV =0.7 X.05 >3000 (100 10) =198.45kg/d1000缺氧容积V2V2= 3000 (40 O.12 198.45=41653m3 0.06 3000缺氧区水力停留时间t2 (h)t2=V2/Q=416.53/3000=0.14d=3.36h(3)厌氧区容积V3 (m3)根据规范，厌氧区水力停留时间12h,设计取1.5h,则V3=Qt3= 3000 X1.5=187.5m324(4)氧化沟总容积V及停留时间tV=V 1+V2+V 3=2835+416.53+187.5=34390?t=V/Q=3439/

49、3000=1.146d=27.5hQS03000 0.1.人校核污泥负何 N= °= 2835 2 1 =0.05KgBOD 5/(KgMLVSS d)(符合要求)0(5)剩余污泥量 X(kg/d)按污泥龄计算:VX2835 330=283.5kgSS/d折算成含水率为99.5%的湿污泥W= 283.5 =56700kg/d ,湿污泥密度按1-99.5%1000kg/m3计，则湿污泥流量八 567003Qw=56.7m3/d1000(6)需氧量污水需氧量AORAOR=0.001aQ (S0-Se) -c XV +b0.001Q (Nk-Nke) -0.12 XV-0.62b0.001

50、Q (Nt-Nke-Noe) -0.12 XV=0.001 X 1.47X 3000X (100-10)-1.42X 198.45+4.57X 0.001 X3000X (40-5)-0.12X 198.45-0.62X4.57X 0.001 X 3000X (40-15) -0.12X 198.45 =341.1 (kgO2/d)式中 AOR:污水需氧量，kgO2/d;Q:生物反应池进水流量，m3/d;Xv ：排出生物反应系统的微生物的量 kg/d ；Nk：生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；Nke：生物反应池出水总凯氏氮浓度mg/L;Nt：生物反应池进水总氮浓度，mg/L;Noe：生物反

51、应池出水硝态氮浓度，mg/L;0.12 Xv ：排出生物反应池系统的微生物中含氮量；kg/d;a：碳的氧当量，含碳物质以 BOD5计时，取1.47;b:常数，氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO2/kgN),取4.57;c：常数，细菌细胞的氧当量，取 1.42。最大需氧量与平均需氧量之比为1.58,则AORmax=1.58AOR=1.58 X 341.1=538.94 (kgO2/d) =22.46 (kgO2/h)去除1kgBOD5需氧量=538.943000 (0.1 0.01)=2.0kgO2/kgBOD标准状态下需氧量SORSOR= AOR CS(20)Cs(t)C 1.024T 20=0.

52、95;式中 T 取 20 C ,CS(20)=9.17mg/L ,C=2mg/L ,水质修正系数 =0.85,压力修正系数取=1则 SOR=341.1 9.170.85 0.95 1 9.17 2 1.0240=548.29kg/d=22.85kg/h相应最大时标准需氧量为SORmax=1.58SOR=1.58X 548.29=866.3kgO2/d=36.1kgO 2/h(7)曝气设备的选择每组氧化沟设2台DS (倒伞)型表面曝气机，具体参数如下:型号叶轮直径mm电动机功率KW充氧量 kg/h叶轮升降动程 mm重 量tDS2552550301156±1402.8(8)氧化沟尺寸氧化沟有效容积为取氧化沟有效水深为氧化沟面积为氧化沟高度好氧区尺寸氧化沟好氧区容积好氧区面积V=3439m3h=4m,超高为1m,则A=V/h=3439/4=859.75m 2H=4+1=5mVi=2835m3A i=Vi/h=2835/4=708.75m2好氧区采用2沟道，单沟道宽度b=6.0m,中间分隔墙厚度为0.25m弯道部分面积为直线段部分面积2Ai 弯=3.14 6.02 =113.04m22直线部分长度缺氧段尺寸氧化沟缺