10万吨天城市生活污水AB处理工艺设计

10万吨/天城市生活污水AB处理工艺设计摘要我国的水资源现状日益枯竭，为了使水资源充分利用，很多种水处理方法涌现了出来，本次我设计了最大的水流量为100000m3/d，进水水质为：BODs=271mg/l，COD=565mg/l，SS=287mg/l。水质处理后要求达到的标准为：BODs=27mg/l，COD=84mg/1，SS=23mg/1，通过各种比较，选取了AB法处理城市生活污水。按照工艺计算流程，在完成污泥处理主要的构建物时，要设计一个平面图。根据城市生活污水的流速流量问题进行进一步对各主要构筑物的设计，如各管渠的尺寸问题，水力坡降，和确定流速。通过一系列来计算水利损失，然后就确定了对污泥高程和污水布置，做完这些工作后，绘制平面图，高程图及各种主要建筑物图。污泥处理中、沉淀池剩余污泥则经重力自流至重力浓缩池。以降低污泥的含水率，减小污泥体积。泥经浓缩后，含水率尚还大，体积仍很大。为了综合利用和最终处置，需对污泥进行干化和脱水处理。关键词：水资源；AB法；污泥处理AbstractThecurrentsituationofwaterresourcesinourcountryisincreasinglyexhausted.Inordertomakefulluseofwaterresources,manywatertreatmentmethodshaveemerged.Thistime,Idesignedthemaximumwaterflowratetobe100000m3/d,andtheinfluentwaterqualitytobeBODs=271mg/l,COD=565mg/l,SS=287mg/L.Afterwaterqualitytreatment,therequiredstandardsare:BODs=27mg/l,COD=84mg/1,SS=23mg/1.Throughvariouscomparisons,ABmethodisselectedtotreatmunicipaldomesticsewage.Accordingtotheprocesscalculationflow,aplanshallbedesignedwhenthemainstructuresforsludgetreatmentarecompleted.Accordingtotheflowrateofmunicipaldomesticsewage,thedesignofmainstructuresisfurthercarriedout,suchasthesizeofeachpipecanal,hydraulicgradient,anddeterminationofflowrate.Throughaseriesofcalculationofwaterloss,andthendeterminethesludgeelevationandsewagelayout,afterfinishingthesework,drawaplan,elevationmapandvariousmajorbuildingmap.Theresidualsludgeinsludgetreatmentandsedimentationtankflowstogravityconcentrationtankbygravity.Inordertoreducethemoisturecontentofsludgeandreducethevolumeofsludge.Afterthemudisconcentrated,thewatercontentisstilllargeandthevolumeisstilllarge.Forcomprehensiveutilizationandfinaldisposal,sludgeneedstobedriedanddehydrated.Keywords:Sewagetreatment;ABsludge;treatmentr目录TOC\o"1-2"\h\u16273前言 前言为使污水达到国家排放标准，其排水达到出水标准或再次使用的水质要求。本次设计模拟某城镇污水处理厂经过多重计算来达到最后净水的目的。随着各种污水的增多，水 资源危机仍然严峻，工业废水、生活污水等还在不断增加。本次采用一次处理，二级处理，三级处理。一级处理运用物理法去除大的有机物，对BOD和SS处理效果一般。二级处理处理大部分有机物运用了微生物处理法。对SS和BOD处理效果良好。三级处理运用物化法处理剩余的残渣。目前，我国城市污水占全国总废水量的30%。因此本次设计运用AB工艺来处理污水。符合实际情况。背景第1.1节概述中国的水资源占了世界的六分之一，比重特别大，排名世界第六。看着数字我们可能会觉得：我们的水是源源不绝的，真的是这样吗？我在网上查阅了相关资料，做了详细的调查，巴西水资源总量排名第一高达69500亿立方米，这样对比我们不难发现中国虽然排名第6，但是却和第一差了这么多，我们的人均水资源竟然不足世界水平的一半，再加上我国水资源的严重不平衡，存在两极分化的问题。常见的有水资源在空间上分布不均匀，我国南方一些地区，特别是广东，广西，福建等地水量充沛占了我国的百分之80以上。北方地区仅仅占了百分之20，我们国家的严重水资源分布形式上显示是极其不平衡的状态。而且水资源在时程上分布不均匀，受季风气候影响，夏天多冬天少的特点导致在年分配上不平衡。另外，在西南地区的一些特殊地区，也存在工程性缺水的问题。因此，水资源不能每个人都平均，我们应该严重意识到：真正的问题不是在于那些没有干净水，甚至没有水喝的地区，而是如何保护水资源，合理分配每个人的饮水问题才是重中之重。随着人们生活水平的提高，很多在城市居住的人都没有节约用水的习惯，浪费水资源，使我国的水资源发生了紧缺，从而导致了大量的生活污水。为了合理的排解这些污水，我们应该站出来管理水资源。为此，我选择用AB法处理城市污水，已达到回收再利用的循环过程。第1.2节我国水资源污染现状调查分析为此世界上的淡水资源特别紧缺，我国仅仅占了世界的一小部分，由于我国的人口众多，平均下来人均用水量更是少的可怜。还有一部分人不节约水资源，导致了一部分人严重缺水，加上城市生活节奏快，用水量大，导致我国已经严重的水资源不足。加上我们国家的水资源主要的污染存在于以下几个特点：（1）自然造成的污染污染：人和动物的体内的排泄物、动植物的残片与各种垃圾的污染；

（2）工业排放的污染：排放的废水、废气、废渣的三废污染有矿场，汽车，和轮船造成的污染；

（3）我们在日常生活中使用化肥，还有一些不明激素，排放在水中，导致水质发生变化，这也是造成污染的很大原因；

（4）现代高科技污染：家用电器、办公通信设备等电磁辐射等的污染；

（5）我们日常生活中处理水的过程及还有运输水过程中产生的一系列的污染：比如源头的水经过氯气消毒以后，水中的一些物质就会发生变化，发生化学变化，如氯化，导致水中的含量发生变化，从而使水力各部分的含量超标，导致了水体的污染；还有就是我们在运输饮用水的时候，必须要经过一些列的流程来运输，在这过程中水体会沾上别的物质比如铁锈就是在管道里产生的，从而进入我们的生活中。再加上我们的饮水机可能有污染，有许多的微生物还有细菌这些都是水体污染的主要原因。再加上这些本来在水中存在的微生物变异产生的污染物对环境进行的进一步更深的污染；再加上有一些在高楼上放的水箱里面长时间的不清理，你想一下，它带着各种各样的污染物流进千家万户的这个过程中，还会造成更大的污染，导致我们的水环境污染更加的严峻。

因此，面对这一系列的情况，我查阅了相关的资料，比对了各种水处理方法的优缺点，最终我选择了运用AB法工艺来对城市生活污水进行加工处理，目的是为了让我们的水资源循环再生，加上我们现在的水资源的现状，是一个非常不错的办法。第1.3节选址条件1．已知条件井陉矿区位于石家庄市区的西部，属石家庄市直辖区。常年降雨量比较明显，它在山西的交汇处。这个地方四季如春，是一个旅游的好地方，它有许多古老的建筑，有文化底蕴深厚的于家石头村，刚修建的天路风景优美，这个地方名副其实的气候属于暖温带半湿润季风大陆性气候使得它常年四季分明有许多的植物在这里生长。井陉矿区的气候特点我查阅了相关的资料有着年平均气温13.6度的温暖环境，再加上这里温度不是特点的高还有地形属于盆地的特点使得它的年降水量540毫米的特征使得矿区这里有许多的游客前来参观是一个春暖夏凉的好地方。另一个更大的特点是井陉矿区境内包含了许多的旅游景点拥有天路和清凉山这两个好地方，还有著名的军阀段祺瑞在这里修建的段家楼也很有特点属于当地的文化建筑比较好的地方。而且这里还有很多的文武古城，是一个名副其实的拥有悠久的历史文化。历年来，平均气温为16℃；最热月平均气温26℃；平均最低气温-8℃；最大降雨量57mm；最大积雪深度20m；基本风压0.42KN/m2；基本学压2.28KN/m2；土壤冻结最大深度42m。（1）设计流量Q=100000m3/d(不考虑变化系数)（2）设计进水水质COD=550mg/L；BOD5浓度S0=250mg/L；TSS浓度X0=260mg/L；VSS=200mg/L；(MLVSS/MLSS=0.7)；PH=7~8；水温在20度左右。（3）出水水质COD=80mg/L；BOD5浓度Se=20mg/L；TSS浓度Xe=20mg/L；（4）进水管管底标高30.5m，第1.4节设计内容（一）清楚此次的设计任务准备相关的资料将基本学习知识运用到设计当中3、设计中遇到的不足和改善方法完成以上的要求，需填写毕业设计任务书（原始资料部分）并要绘制图片。（二）污水厂流程的对比及选择，内容如下：1、比对不足，选取那种工艺设计最大程度上降低成本，高效排污。2、本次通过对比其他处理方法采用AB法工艺。污水处理常见方法简介及方案比选第2.1节污水处理常见方法简介城市生活污水比重大，一般都采用生物处理技术，它是指通过微生物的新陈代谢和反应来对污染物进行处理，一般多为降解的方式处理污染物，这种手段在城市污水处理占有很大的作用。一般污水厂常用的方法多为SBR，深井曝气活性污泥法，氧化沟法，AB法。简单来说，SBR法对污染物进行分解。不但高效，而且实用。深井曝气活性污泥法不受环境影响，氧化沟法方便快捷。2.1.1深井曝气活性污泥法深水曝气活性污泥法方便快捷的特点使得它可以在任何的时间段和地点来进行运作。它的特点多为它当中的隔离墙将其分为两部分，空气提升装置使两边形成压差，水就能渊源不断的流入。深井曝气池的缺点是长时间使用井壁会掉落残渣，导致下水管受到影响。2.1.2AB法AB法是吸附降解工艺的简称。它来自于德国。这项处理方法将曝气池分为A,B两段，它们都有自己独特的系统。可分为高低两个负荷区。污泥停留时间约为半个小时，B段主要还能将污泥很好的沉淀下来。最大的特点还是不用设置初沉池，AB法的主要问题还是污泥龄短，处理污泥的效率不是特别明显，从而使难度增加。2.1.3氧化沟法因为它们的原理都是在曝气渠道里面循环，不停的滚动，又名环形曝气池，沟体，曝气设备，进出水的装置都是把它的结构很好的体现出来，它可以省略很多的主要构筑物，方便简单，它在整个过程中方便实用。目前很多地方都在使用。2.1.4SBR法它很容易在时间上变得很灵活，它能很容易的将有氧，无氧，厌氧，这种状态很好的切换过来，排水与闲置充分的发挥了其动力大，效率高的特点。采用有序和间歇操作来使污水达到排污的过程。第2.2节方案比选考虑到出水水质及综合的各方面因素，选择对氧化沟法和AB法进行比较.2.2.1氧化沟的沟法在工艺方面的主要特征1.简化了预处理：它一般水力停留时间特别的长，这种特性是你意想不到的，还有它的污泥龄，这种种优点使得它当中的悬浮物如有机物，还有一些可溶性的物质可以很快的消失，直至清除。而且它排除的剩下的污泥量也得到了高度的稳定，而且它还不设置初沉池，大大的节约了空间。2.占地面积少：它在工艺过程中特别简便，省略了初沉池，污泥消化池等一系列的步骤，使得它在生产过程中更受人使用广泛，而且它由于省略很多地方以至于它使用的地方特地的小，对于一些中小城市来说，它绝对值得使用。3.具有推流式流态的特征：它具有推流特性,因为一些溶解氧浓度在池旁边含量过高所以形成了一个很好的浓度差，并且会制造一种有氧，缺氧还有厌氧的三种条件，使得这种对整个流程的合理的设计造成了很大的帮助，脱磷除磷的效果非常的优秀，取得较好的成果。4.简化了工艺：将氧化沟和二沉池合并为了一体，是它最成功的一处，还有最近的使用的氧化沟，都可以不用二沉池，因而使得整体流程更加的简单。它的特点构建了形式的多样性，曝气设备的多样性，曝气强度的可调节性，经济简便，方便实用，目前很多污水处理厂都在使用，符合很多城市的设计要求，而且处理效果好，使得污水处理厂的布置显得小巧，用很小的地方来实现了最大的效率，这也正是它发展了这么多年不被淘汰的重要原因。氧化沟设置了预反硝化池，提高了整个系统的脱氮除磷效果。2.2.2AB法在工艺方面的主要特征1.不设置初沉池的特点使得它可以大大有利于提高A池处理的效率，使得操作及其方便并且两段能有序的进行。2.它们两段都有属于自己独特的回流设计系统，两段把整个系统完全分开，有自己独特的微生物群体，处理效果也十分的稳定快捷。3.大体可以认为，A段主要是进行物理反应，进行生化吸附作用，使得在A段大的悬浮颗粒进入不了B段，可大大节约效率，并能保证反应的快速运行。B段主要进行着跟A段不同的生物降解作用，听着跟A段作用类似，但是本质却有很大的不同，有一段属于高负荷地区，他能很好的带动流程的完美运行，而且两者互相作用并且不干涉各段的基本运作，使得效率大大提高。4.并且A段的主要特点是承受的压力大，负荷高，能在很短的时间内发挥更大的作用，所以在整个AB处理法中A段的运作是整个流程的关键，也是重中之重。主要功能是生物吸附，污泥停留时间约为半个小时，去除BOD的效率明显，所以又称之高负荷区。B段发生硝化与反硝化的化学过程来处理污泥的磷。而且B段的特点是抗冲击负荷强，而且能将污泥很好的沉淀下来。2.2.3AB法的生产原理AB工艺中不设初沉池相比于其它处理方法简便了很多。而且在一些运行的稳定性，处理效率、工程投资、等方面它都是有着很明显的优点，而且这种工艺在世界上也有着丰厚的经验，但是我国的国情、地理环境、还有各地的情况也有着很大的不同，因此我们有必要在研究一种新的AB工艺运用到城市生活中和处理废水的道路中去，我国的AB处理法成效明显，大概来说，就是它合理的利用了微生物的特性，如微生物可以吸附一些有机物，来达到一个降解的过程，而且为它们创造一个良好的生活环境，使得不同的微生物种群得到了一个良好的生长繁殖，从而使污水中的一些微生物在A段能发挥它独有的特征，并且源源不断的更新使A段曝气池成为一个天然的可循环的生物圈。利用微生物吸附的特点，对污水进行处理。在工艺流程上，A段是由A曝气池与沉淀池构成的，B段是由B曝气池和二沉池构成的，但是有一些没有二沉池，两段有一个共同的特点是分别设置了污泥回流系统，互相不干涉但是又离不开对方，A段的负荷高，B段负荷低的特点使污水先进入A段的高负荷区，在进入低负荷的B段，两段串联运行。第2.3节构筑物的选择2.3.1格栅的选择首先我们应该为什么要设置格栅，它的作用一般是在整个污水处理的过程中遇到了污水中有较大的有机物和比较大的悬浮物，这种情况下一般分为4种格栅而且类型不同，有时候可根据实际情况分为平面和曲面格栅，像我们经常见到的固定和回转格栅这种在生产生活中比较常用的格栅也具有稳定特点，这里使用平面格栅。栅条断面，栅条间隙、栅渣清除方式把格栅分为了好多种类型而且功能不一。圆形水力条件好，但刚度差的是特点是很少有地方采用。一般多采用矩形断面。如果按照栅栅渣量的多少来具体看情况的话，如果每一天的栅渣量大于0.25m3，那么根据实际情况我们应当选取机械格栅除渣机。就现在污水治理来说目前一些小型污水处理厂，为了方便工人和设施的快速运作，而且不占用大量的地方，我选择采用机械格栅除渣机。为了方便简洁，本次设计采用机械格栅而且具有断面为矩形的栅条。2.3.2沉砂池的选择沉砂池的目的防止其它因素的干扰，因此采用平流式沉砂池。2.3.3沉淀池的选择（一）沉淀池的设计原则：1.池数应在3个池以上，并且互相关联。2.沉淀池样式多变，它可以按照形状分为长方形的，方形的和圆形的沉淀池。也可以按照水流的方向分为平流式沉淀池和竖行的沉淀池。（二）中间初次沉淀池的选择：1.为了稳定A级生化池的出水，高效去除固体悬浮物质，沉淀时间稳定在3h以内。2.中间初次沉淀池的容积一般按照污泥的含量来计算，都不应大于2d,也可按照4d来计算。（四）二次沉淀池的选择1.为了从污水中提取纯净的水质，从而二次沉淀池是很关键的。2二次沉淀池沉淀时间为1.5～2.5h。根据以上情况，采用辐流式沉淀池来对污水进行处理。第2.4节污水处理计算2.4.1污水中SS计算2.4.2污水的BOD5处理程度计算式中的处理浓度（%）；进水的ss浓度（mg/L）.2.4.3污水的COD处理程度的计算式中的处理浓度（%）；进水的ss浓度（mg/L）.这里污水的处理方法中COD的处理跟BOD的原理类似。我通过查阅一些相关材料，在《室外排水设计规范》国家2006年发行的文案中，将污水处理的处理效率如见下表。可清楚的看到它们方法的处理效率。表3.1污水处理厂的处理效率表处理级别处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40～5520～30二级生物膜法初次沉淀生物膜反应二次沉淀60～9065～90活性污泥法初次沉淀活性污泥反应二次沉淀70～9065～95利用一级二级处理，各数据显示：AB法可以实现更稳定的处理效果。主要构筑物的设计计算第3.1节粗格栅的数据3.1.1数据参数最大流量：设计中N=4组，单独放置,平均每一组的流量为格栅的间隙数（4.1）式中n—格栅栅条间隙数（个）；Q—设计流量（m3/s）；—格栅倾角（°），一般取45°～75°，这里取60°；e—栅条间隙宽度，m。这里去80mm；h—格栅栅前水深(m),这里取0.6m；v—格栅过栅流速(m/s)，一般采用0.6～1.0m/s，这里取0.8m/s.综合上述所取数据可计算：3.1.3格栅槽宽度（4.2）S表示每根格栅条的宽度（m），这里取0.01m;可计算：查平面格栅的基本参数及尺寸，应取B=1000mm，反算n，v3.1.4通过格栅的水头损失（4.3）式中—水头损失(m)；表示格栅条的阻力系数，取=2.42；表示格栅的水头损失增大系数，这里采用k=3.根据数据：取h1=0.1m，以免栅前渠道涌水，导致损坏。3.1.5栅后明渠的总高度（4.4）式中H—栅后明渠的总高度(m);h—格栅栅前水深(m),这里取0.6m；—明渠超长度（m）；—格栅前渠道的深度（m），。根据所取的数据计算：取2.2m高(m)，一般取0.3～0.5m设计中取0.3m.根据设计中取的数据计算：3.1.6格栅槽总长度（4.7）式中L—格栅槽总长度（m）；—格栅前渠道的深度（m），。根据所取的数据计算：取2.2m3.1.7每日栅渣量的计算及格栅除污机的选用①每日栅渣量的计算（4.6）式中—栅渣量（污水），格栅间隙为0.03～0.05m时，W1=0.03～0.01，设计中取0.01；根据所取数据计算：本次采用机械清渣。②选取格栅除污机除污机每台过水流量为：第3.2节细格栅的设计3.2.1详细设计参数最大流量=100000m3/d=1.16m3/s选取4组。3.2.2格栅的间隙数（4.7）综合上述所取数据可计算：3.2.3格栅槽宽度（4.8）可计算：查平面格栅的基本参数及尺寸，应取B=1000mm，反算n，v3.2.4通过格栅的水头损失（4.9）取h1=0.3m。3.2.5计算栅后明渠的高度（4.10）式中H—栅后明渠的总高度(m);—明渠超高(m)，一般取0.3～0.5m设计中取0.3m.根据设计中取的数据计算：3.2.6格栅槽总长度（4.11）式中L—格栅槽总长度（m）；—格栅前渠道的深度（m），。根据所取的数据计算：3.2.7每日栅渣量的计算及格栅除污设备的选用①每日栅渣量（4.12）式中—栅渣量（污水），设计中取0.1；根据所取数据计算：②格栅除污机第3.3节平流式沉砂池的设计3.3.1平流式沉砂池的说明设计①这种平流式沉砂池的个数一般都大于3个，而且它们是并联的方式存在。如果污水量当前较小的时候，一般都可以考虑一个格子工作，一个格子备用。②沉砂池一般对于直径大于0.2mm,和密度大于2.65时的粒子处理效果显著，这是沉砂池处理粒子的最小标准。③沉砂池里流速有一个区间，最大的流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；还要设置它的平均流速，当我们在设置最大的设计流量时，污水在池内的停留时间不应少于30s，一般都是30s到60s。④沉砂池还要设置它的水深。一般的地方都采用0.25~1.0m，并且它每个宽度第应该大于0.6m。⑤最后沉砂池的确定。这里我们设计是城市污水，可按照的污水量计算，沉砂含水率约为60%,容重为；沉砂量的确定是根据污水的沉砂量按污水计算，沉砂含水率约为60%,容重为；本设计采用四个平流式沉砂池，设计流量为3.3.2沉砂池长度（4.13）式中v—最大设计流量时的流速，m/s，取；t—最大设计流量时的流行时间，s，取t=50s。代入数据得3.3.3水流断面积（4.14）式中A—水流断面积，；—最大设计流量时的水平前进流速，。根据设计中所取数据计算：3.3.4池总宽度（4.15）取n=2格，每格宽b=0.8m，则3.3.5有效水深（4.16）3.3.6沉砂斗容积（4.17）式中—最大设计流量（）；X—城市污水沉砂量（），设计中取30。T—清除沉砂的间隔时间取2天。根据数据计算：3.3.7沉砂斗容积V0（m3）一共有4个沉砂斗，3.3.8沉砂斗尺寸沉砂斗上口宽a（m）（4.18）式中沉砂斗容积沉砂室高度重力排砂，设池底坡度为0.05，沉砂室的宽度为。④沉砂池总高度H（m）取超高，则⑤验算最小流速（m/s），在最小流量时，只用一格工作，即n=1,(4.19)式中，—最小流速，m/s；—最小流量，/s；—最小流量时工作的沉砂池格数，个；—最小流量时沉砂池的过水流断面面积，。(4.20)符合要求。3.3.9进水渠道的计算格栅的出水通过宽为2000的进水渠道送入沉砂池，综合因素得进水渠道的水流流速:（4.21）式中—进水渠道水流流速（m/s）；根据上面所取数据计算：3.3.10出水管道沉沙池的出水通过DN1000的管道送入A段曝气池的进水渠道，进水渠道的水流流速为： (4.22)式中，—进水渠道水流流速（/）；—进水渠道宽度（）；—进水渠道水深（）。设计中取＝＝1.2，＝＝0.5(4.23)第3.4节AB法两段曝气池的设计说明及计算3.4.1各部分数值A段：①负荷：2～5，设计中取4；②容积负荷：6～10，设计中取8；③污泥浓度MLSS：2000～3000，设计中取2000；④污泥龄：0.4～0.7d；⑤水力停留时间：0.5～0.75；⑥污泥回流比R取50%；⑦溶解氧浓度DO：0.2～0.7。B段：①BOD5污泥负荷：0.15～0.3，设计中取0.3；②容积负荷：≤0.9，设计中0.6；③污泥浓度MLSS：3000～4000，设计中取4000；④污泥龄：10～25d；⑤水力停留时间：2～6；3.4.2设计各部分的数值①设计QQ=100000m3/d②设计进水水质COD=550mg/L；BOD5浓度S0=250mg/L；TSS浓度X0=260mg/L；VSS=200mg/L；(MLVSS/MLSS=0,7)；PH=7~8；水温在20度左右。③出水水质COD=80mg/L；BOD5浓度Se=20mg/L；TSS浓度Xe=20mg/L。3.4.3曝气池容积及水力停留时间的计算①A段曝气池容积（）的计算（4.24）式中—A段曝气池容积（）；—A段去除BOD5浓度（）；Q—设计流量，（）；—A段BOD5污泥负荷率（）；—MLVSS浓度（）。式中—A段水力停留时间（）；根据上面计算的数据计算：（在0.5～0.75之间符合要求）③B段曝气池容积（）：（4.26）式中—B段曝气池容积（）；—B段去除BOD5浓度（）；Q—设计流量，（）；—B段BOD5污泥负荷率（）；—MLVSS浓度（）。根据上面计算的数据计算：3.4.4曝气池的平面尺寸的计算①A段曝气池平面尺寸设曝气池4组，则单组池容有效水深h=5.0m，则单池有效容积采用推流式曝气池，单池池宽B=5m，则单池曝气池长度，取27校核：（满足b/h=1~2）L/B=27/5=5.4（满足b/h=5~10）②B段曝气池平面尺寸B段曝气池容积，设曝气池4组，则单池池容有效水深h=5.0m，则单池有效容积采用3廊道推流式曝气池。廊道宽b=6m，则单组曝气池长度，取24m校核：b/h=6/5=1.2（满足b/h=1~2）L/h=24.6/5=4.92（满足L/h=4~10）3.4.5曝气池的进出水系统的计算①A段进水计算管道，管道过水断面A和管径d代入数据计算；取进水管管径DN1500mm，校核管道流速②回流污泥渠道。A段曝气池回流污泥渠道设计流量式中—A段曝气池回流污泥设计流量；R—A段污泥回流比，取50%；Q—A段进水流量，；取渠道流速，则渠道断面积为取渠道断面校核流速进水竖井。量孔口流速，孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸。④出水系统的设计计算。（4.28）计算：,设计中取0.21m。出水孔同进水孔。单组反应池出水管设计流量管道流速，管道过水断面管径，取管径为1000mm。核算流速为出水孔口尺寸取出水竖井平面尺寸。管道过水断面A和管径dv—B段曝气池进水管水流流速，m/s。代入数据计算；取进水管管径DN1500mm，校核管道流速②回流污泥渠道。B段曝气池回流污泥渠道设计流量式中—B段曝气池回流污泥设计流量；R—B段污泥回流比，取100%；Q—B段进水流量，；取渠道流速，则渠道断面积为取渠道断面校核流速曝气池的进水孔尺孔口流速，孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸。④B段曝气池的设计计算。（4.29）计算：,设计中取0.25m。⑤出水管。单组反应池出水管设计流量管道流速，管道过水断面管径.孔口尺寸取出水竖井平面尺寸四组B段曝气池的出水总管内的水流速度为0.99m/s。3.4.6剩余污泥量、湿污泥量及其各自总量的计算①A段剩余污泥量的计算（4.30）A段去除SS浓度为：根据上面所取数据计算：②A段产生的湿污泥量的计算（4.31）根据所取数据计算：③B段剩余污泥量的计算（4.32）④B段产生的湿污泥量的计算（4.33）设计中取B段污泥的含水率为99.5%。根据上面所取数据计算：⑤总剩余污泥量的计算：（4.34）式中W—每日产生的总剩余污泥量（kg/d）；⑥总湿污泥量的计算：每天产生的湿污泥量Q为：3.4.7污泥龄的计算①污泥龄A段的计算（4.35）式中—A段污泥龄；—A段污泥增长系数。根据前面所取数据计算：（介于0.4～0.7之间，满足要求）②B段污泥龄的计算（4.36）式中—A段污泥龄；—A段污泥增长系数。根据前面所取数据计算：3.4.8A段和B段需氧量及总需氧量的计算1）A段最大需氧量的计算（4.37）计算：2）B段最大需氧量的计算（4.38）3）A、B段总需氧量的计算：（4.39）根据上面计算所得计算：4）标准需氧量的计算（4.40）空气扩散器出口处绝对压力：A段：B段：空气离开曝气池时氧的百分比：曝气池中平均溶解氧浓度：（4.41）A段：B段：A段标准需氧量为：A段：B段标准需氧量为：B段：总标准需氧量：SOR=SORA+SORB=7395.82+21422.91=53250.88kg/d=2219.78kg/hA段供气量：A段：B段供气量：B段：总供气量GS=GS(A)+GS(B)=15425+21572=36997m3/h5）所需空气压力P（相对压力）（4.42）A段：B段：6）单组曝气池计算①曝气器数量（4.43）A段曝气池曝气器数量：B段曝气池曝气器数量7）供风管道（1）A段曝气池1）采用枝状布置供风干管，。流量Qs(A)=Gs(A)=15425=1.07m3/s流速，（查室外排水设计规范干支管范围10～15m/s）管径2）=Gs(A)=15425=0.54m3/h流速；管径（2）B段曝气池1)流量Qs(B)=Gs(B)=21572=1.50m3/s流速；管径2）布气横管=Gs(B)=21572=0.50m3/h流速；管径取支管管径为DN200mm。双侧供气，就是向双侧廊道供气。=Gs(B)=21572=0.82m3/h流速；管径3.4.9机械鼓风机的选择选择JA-32机械曝气机特点是功率1.5KW，转速2900r/min第3.5节沉淀池的设计计算3.5.1沉淀池表面积的计算（4.44）计算：3.5.2沉淀池直径的计算（4.45）式中D—沉淀池直径（m）。根据上面计算得到的数据计算：3.5.3校核固体负荷G式中G—固体负荷，一般不超过150；R—污泥回流比，中间沉淀池为50%，最后沉淀池为100%；—单池设计流量，；X—混合液悬浮固体浓度，；F—沉淀池的有效面积，；带入数据，计算：符合要求。3.5.4沉淀池有效水深的计算（4.46）计算：3.5.5污泥区的容积设计采用周边传动刮吸泥机排泥（4.47）取Q=0.435m3/s，RA=50%，RB=100%。（4.48）（4.49）中间沉淀池：取2345m3最后沉淀池：取4170m33.5.6沉淀池总高度的计算（4.50）污泥斗底部直径，上部直径取，倾角。—沉淀池污泥斗高度；—沉淀池污泥斗上部直径，m；—沉淀池污泥斗上部直径，m；污泥斗的容积为圆锥体高度（4.51）计算：竖直段污泥部分的高度（4.52）—污泥部分容积（m3）；—沉淀池底部圆锥体容积（m3）；F—沉淀池表面积（m2）。污泥区的高度根据上面计算所得的数据计算：3.5.7出水竖井计算出水竖井尺寸a×b=3.0m×2.0m。3.5.8中心进水导流筒和稳流筒的计算中心进水导流筒进水，进水管流速为（4.53）Q—沉淀池设计流量，；中心导流筒内流速取，导流筒直径为进水孔，出水孔尺寸，出水孔流速为（4.54）稳流筒的计算稳流筒经过流面的面积：稳流筒直径：验算二沉池表面负荷，二沉池有效沉淀区面积A为（4.55）二沉池实际表面负荷为（4.56）④验算二沉池固体负荷3.5.9出水管的计算出水管直径D=1000mm3.5.10配水井计算进水管管径配水井进水管设计流量为，当进水管管径为1500mm时，查水力计算表，得知，。矩形宽顶堰配水量为。矩形堰的流量（4.57）式中q—矩形堰的流量，；H—堰上水头，m；b—堰宽，m，取；—流量系数，通畅采用0.327~0.332，取0.33。则当时，属于矩形堰。取，这时符合要求。配水管管径设配水管管径，流量，查水力计算表，得知④配水漏斗上口口径D按配水井内径的1.5倍设计，⑤污泥回流量分别为3.5.11出水槽的计算槽内终点水深h2：槽内起点水深h1：（4.58）式中—槽内临界水深（m）；α—系数，一般采用1；g—重力加速度。根据上面所取数据计算：第3.6节消毒设施的设计计算3.6.1加氯量的计算加氯量储氯量W3.6.2平流式消毒接触池的设计计算①消毒接触池容积的计算（4.73）计算：消毒接触池表面积的计算（4.59）计算：③消毒接触池池长的计算（4.60）计算：消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长：设计中取26.5m。校核长宽比：≧10,合乎要求。④池高的计算（4.61）计算：⑦剩下部分的计算（4.62）计算：取堰后跌落0.37m，水头损失为0.37＋0.09=0.46。（8）集水槽设于消毒池末端,宽为2.3（9）出水管出水管的尺寸可以是DN＝1000、＝0.554。第3.7节计量设备的设计计算测量污水的装置应该方便，简介并且易操作。咽喉式计量槽它在很多污水处理厂运用广泛，但是它的成本太高，精度也比较高，不容易产生沉淀。一但我们的预测不准确，就会有很大的偏差。因此，选择电磁流量计作为本水厂的计量设施。电磁流量计的优点有很多比如它可以不受很多因素的影响，比如流体的粘度、密度、温度、压力、和电导率变化的影响。它里面没有阻流的部件、没有压损、而且它的直管要求特别的低，它对浆液的测量有着独特的适应性。它的转换器消耗的功率要比其它的低很多，而且它的零点十分稳定，且准确度很高。它的各种信号和通讯输出，都包含这对自己自行检查和自己诊断的功能，出了问题可以自行报警。一般多为插入式电磁流量计，它的安装十分简单，也可以不断电流，并且现场可带压开孔，这就使得它具有很好安装和价格的优势。经过我们的一系列比对，查阅了各种相关资料，我们选择了辽宁省DN4~DN3000的这一系列的电磁流量计，传感器衬里和电极材料有多种可以选择。具体参数如下：采用橡胶衬里，量程比150:1，精度等级0.2~0.5%级，流量范围0.1~15m/s，测量流量范围为50.87~12208.第3.8节污泥处理构筑物的设计计算3.8.1剩余污泥量的计算（1）每日增加的污泥量（4.63）根据前面的计算结果可知，A段曝气池在设计中所取Sa=250mg/L；Se=100mg/L,Y=0.6,Q=100000m3/d,V=4018m3,XV=1400mg/L,Kd=0.1，根据这些数据计算：根据前面计算结果，B段曝气池设计中取Sa=100mg/L，Se=20mg/L,Y=0.6,Q=100000m3/d,V=13334m3,XV=3200mg/L,Kd=0.1，根据这些数据计算：曝气池内每日增加总的剩余污泥量：（2）A、B段曝气池内每日增加的污泥量的计算（4.64）计算：3.8.2浓缩池的设计计算本次的污水处理场内不对初沉污泥进行浓缩，只对剩余污泥进行浓缩，大大提供了方便。这次采用辐流式浓缩池。浓缩池中污泥来自二沉池的剩余污泥，浓缩前的含水率为99.4%（即固体浓度C0=6kg/m3），浓缩后污泥固体浓度Cu=30kg/m3（即污泥含水率Pu=97%），浓缩时间=16，池数为2个，替换使用。本次的浓缩时间=16，池数为2个，替换使用。本设计进入浓缩池的剩余污泥量为m3/d，采用2个浓缩池，则单池流量：Q=/2=742.6m3/d=0.008m3/s1、沉淀部分有效面积（4.65）2、浓缩池直径(4.66)式中D—浓缩池直径（m）；；3、浓缩池的容积(4.67)4、沉淀池有效水深 (4.68)式中—沉淀池有效水深（m）。5、浓缩后剩余污泥量(4.69)式中—浓缩后剩余污泥量（m3/s）。m3/s=288m3/d6．池底高度（4.70）,设计中取0.30m。7．污泥斗容积（4.71）污泥斗的容积（4.72）式中V1—污泥斗容积（m）；h5—污泥斗高度（m）。污泥斗中污泥停留时间（4.73）式中V—污泥斗容积（m3）；T—污泥在泥斗中停留时间（h）。8、浓缩池总高度（4.74）。9、浓缩后分离出的污水量(4.75)式中—浓缩后分离出的污水量（m3/s）；—进入浓缩池的污水量（m3/s）；—浓缩前污泥含水率，采用99.4%；—浓缩后污泥含水率，采用97%。10、溢流堰溢流堰周长(4.76)式中c—溢流堰周长（m）；D—浓缩池直径（m）；b—出水槽宽（m）。式中—每个三角堰流量（m3/s）；—三角堰水深（m）。11、溢流管溢流管内流速v=0.4m/s。12．刮泥装置：表4.3ZBGD性能参数参数型号池径（m）周边传动速度（m/min）电机功率（kw）ZXG-13Ф131.41-20.65×213、排泥管剩余污泥量m3/s，3.8.3贮泥池的计算①（4.77）②（4.78）计算：贮泥池设计容积的计算：（4.79）计算：符合要求。③贮泥池高度的计算（4.80）计算：3.8.4污泥脱水的计算（1）脱水污泥量计算及脱水机的选择脱水后污泥量：（4.81）根据上面所选的数据计算：，第4章布置污水处理厂第4.1节污水厂布置的原则根据AB处理法的功能将污水处理厂分为了三个区域，分别为生产管理区域,污水处理区域和污泥处理三种区域。根据周围的环境和综合因素考虑，①远离生活区②根据污水由西南角进入，东北角流出，泥水分离，水流流畅。第4.2节污水厂高程