学习实践：水处理工程设计

第一章设计任务及设计资料

1.课程设计任务

根据规划和所给的其他原始资料r设计污水处理厂，详细内容包括：

（1）确定污水处理厂区I工艺流程，选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸

（附必要的草图）；

（2）污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、所有处理构

筑物及辅助建筑物、重要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的也许性（1

井图）；

（3）污水厂工艺流程高程布置，表达原水、各处理构筑物的高程关系、水

位高度以及污水厂排放口日勺标高（1#图）；

（4）按施工图原则画出重要生物处理构筑物（一种即可）的平面、立血和

剖面图（1#图）；

（5）按扩大初步设计的规定，画出沉淀池的工艺设计图，包括平面图、纵

剖面及横剖面图（1#图）；

（6）编写设计阐明书、计算书。

2.课程设计原始资料

2.1基本状况

都市生活垃圾卫生填埋场的渗滤液来自进场垃圾n勺含水和降雨。渗滤液的水

质特点是随不一样地区垃圾构成的不一样而变化；随季节不一样，降水量的大

小而变化：随填埋场投入使用年限不一样而变化（渗滤液时BOD5/COD由0.6

+

降为0.1左右；COD值由20230mg/L降为1000mg/L左右；NH4-

N由1000mg/L上升至2023~25（）0mg/L左右等）。

2.2设计根据

（1）废水水量及水质：

废水水量：500m3/d

COD=7000mg/L

BOD5=2023mg/L

SS=6167mg/L

NHJ—N：2023mg/L

Cl-=2388mg/L

pH：6.2

水温：20℃

色度：2023倍

重金属离子不超标

（2）气象水文资料:

风向：春季：南风（东南）

夏季：南风（东南、西南）

秋季：南风、北风

冬季：西北风

气温：年平均气温：7~8℃

最高气温：34℃

最低气温：・1()℃

冻土深度：60cm

地下水位：4〜5m

地震裂度：6级

地基承载力：各层均在120kPa以上

(3)处理后出水水质规定

处理后水质规定：

CODS15Umg/L

BOD5<60mg/L

SSW70mg/L

NHJ—NW25mg/L

pH：6〜9

色度《100倍

2.3设计规模

拟建污水处理厂的场地为40X60平方米日勺平坦地，位于填埋场人员办公室

的南方。渗滤液自流到污水厂边的集水池(V=2()n]3,池底较污水厂地平面

低6.00m)。处理后出水管日勺管底标高比污水厂低5米。

第二章污水处理工艺流程的J选择

1.计算根据

①废水水量:500m3/d=5.79L/s

②设计.水质:COD=7000mg/L,BOD5=2023mg/L,SS=6l67mg/L

+

NH4-N：2023mg/LCl-=2388mg/LpH：6.2水温：20℃色度：2023倍重

金属离子不超标。

③污水可生化性及营养比例：

可生化性：BOD/COD=2023/7()()0^0.29,难生化降解。

清除BOD：2023-60=1940mg/Lo根据BOD：N：P=100：5：1,清除1940mg/

需消耗N和P分别为N：97mg/L,容许排放口勺TN：8mg/L,故应清除的氨

△N=2023-97-8=1895mg/L,而垃圾渗滤液一般缺乏磷。

2.处理程度计算

表2渗滤液处理程度

项目(单位)CODBOD5NH3-NSS(mg/L)色度(倍)

(mg/L)(mg/L)(mg/L)

进水水质70002023202361672023

出水水质150602570100

清除率97.9%97%94.8%98.9%95%

3,工艺流程的选择与确定

3.1渗滤液处理工艺选择

根据渗滤液日勺进水水质、水量及排放原则选择详细的处理工艺组合方式。重

要的组合方式有如下几种：

预处理+生物处理+深度处理+后处理

预处理+深度处理+后处理

生物处理+深度处理+后处理

3.2渗滤液处理工艺比较

由于本设计日勺废水水质浓度较高，规定污染物清除率高。厌氧生物处理工艺

中，分析比较UASB和ABR反应器日勺性能特点，总的来说，ABR反应器具有构

造简朴、能耗低、抗冲击负荷能力强、处理效率高等一系列长处。旦ABR处理

渗滤液应用较广，极合用于处理高浓度废水且工艺较成熟，并且不需设混合搅拌

装置，不存在污泥堵塞问题。启动时间短，运行稳定，与SBR工艺的结合运用

十提成熟，适合本次渗滤的厌氧处理。好氧生物处理中SBR工艺是目前较为成

熟的，且本次设计H勺设计水量也满足SBRH勺处理规定，同步SBR对有机物和氨

氮都具有很高的清除率。综合考虑，我们选择采用ABR—SBR处理工艺。

对厌氧生物处理部分的UASB和ABR法进行比较，如表3-2o

表3・2UASB与ABR的比较

工艺UASBABR

长处1.无混合搅拌设备1.占地面积小，操作简朴，碳酸低

2.污泥床不填载体，节省造价及防止2.系统的处理效果和运行日勺稳定性高

因填料发生堵赛问题3.不需要安装三相分离器，只要一台污泥

3.内设三相分离器，一般不设沉淀池,流泵即可。

被沉淀辨别离出来的污泥重新回到污4.控制上规定低，轻易控制，不需要颗

泥床反应区内，一般可以不设污泥回粒污泥

流设备5.污泥流失量少

UASB

1.污泥床内有短流现象，影响处理能1.自动化控制规定高。

力

缺陷

2.对水质和负荷忽然变化较敏感，耐

冲击力稍差。

3.3工艺流程阐明

图3-3渗滤液处理工艺流程图

采用吹脱法与ABR+SBR法相结合H勺深度处理工艺流程，如图3-3所示。

第三章处理构筑物的设计计算

1污水处理部分

1.1格栅的设计计算

作用

尽量清除堵塞水泵机组及管道阀门口勺较大悬浮物，并保续处理设施能正常运

行。格栅的拦污重要是对水泵起保护作用。

设计参数

设计流量Q=500m3/d=0.0058m3/s

栅前流速0.7m/s

过栅流速0.9m/s

栅条宽度s=().()lm

格栅间隙e=20mm

栅前部分长度0.5m

格栅倾角a=60°

单位格栅量0.05m3栅渣/l(Pm3污水

设计计算

①确定格栅前水深(h)

根据最优水里断面公式

Qi=B}hv

MZB,=1.5/?£（1-2/7）

V：进水渠道内流速0.7m3/se(0.4-0.9)苏/s

胸栅前水深公恁=隔=。。74”

②栅条间隙数(n)

〃=%显=O.QO58xV^=4al取〃=5)

ehv0.02x0.074x0.9

③栅槽有效宽度(B)

B-s(n-Y)+enB=s(n-1)+en=0.01x(5-1)+0.02x5=0.14m(取150mm)

④进水渠道有效宽部分长度(L)

2tan%

必为进水渠展开角

B,=1.5/?=1.5x().074=0.11

r0.14-0.11

L\==0.04〃!

2xtan20°

⑤栅槽与出水渠道连接处时渐宽部分长度(L2)

£2=-^=0.02/«

2

⑥过栅水头损失(hl)

因栅条边为矩形截面，取k=3,则根据公式"二心上sina

2g

其中，£-阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时0=2.42

K-系数,格栅受污染物堵塞后，水头损失增长倍数，取k=3

001-092

%=3x2.42x(—尸x”sin60=0.103〃ze(0.08-0.15)

0.022x9.81

⑦栅后槽总高度(H)

取栅前渠道超高h203n

则栅前槽总高度().074+().3=0.4m

则栅后槽总高度0.5m

⑧栅槽总长度(L)

乩=h+hy

H

L=/+/+1.0+0.5+—!-=1.78/H

1,tana

⑨每日栅渣量计算(W)

卬:x毋on二omsxoos、解叽()⑴］上『

AT,,x10002.25x1000

1.2调整池设计计算

调整池日勺作用

本次设计设置两个调整池，一种用于吹脱塔前，用石灰调整pH值至11,增

长游离氨的量，使吹脱效果增长，清除更多日勺氨氮。另一种用于吹脱塔后，用酸

将pH值减少至8左右，到达后续生物处理所合适日勺范围。两个调整池使用同一

种尺寸。同步对渗滤液水质、水量、酸碱度和温度进行调整，使其平衡。一般所

用欧I碱性药剂有Ca(OH)2、CaO或NaOH,虽然NaOH做药剂效果更好一点，但

考虑到成本问题本设计用CaO作试剂。

设计参数

3

平均流量：Qh=20.8m/h

停留时间：t=6h

设计计算

①调整池容积：

v=a-t

式中：V---调整池容积，m3；

nr

Qh---最大时平均流量，了；

t——停留时间，&

计算得：调整池容积V=20.8x8=116.4m3

②调整池尺寸：

调整池的有效水深一般为1.5m~2.5m,设该调整池日勺有效水深为2.5m,调整

池出水为水泵提高。采用矩形池，调整池表面积为：

A」

H

式中：A——调整池表面积，nR

V——调整池体积，

H——调整池水深，m。

计算得：调整池表面积A=U%=66.6m2,取67m2

2.5

取池长L=19m,则池宽B=5m。

考虑调整池的超高为0.3m,则调整池口勺尺寸为：19mx5mx2.8m=266nR在

池底设集水坑，水池底以i=（）.（）l日勺坡度滑向集水,

1.3吹脱塔设计计算

设计阐明

吹脱塔是运用吹脱清除水中日勺氨氮，在塔体中，使气液互相接触，使水中溶

解的I游离氨分子穿过气液界面向气体转移，从而到达脱氮的目的。

NH3溶解在水中H勺反应方程式为：

+

NH3+H2O^NH4+OH

从反应式中可以看出，要想使得更多的氨被吹脱出来，必须使游离氨的量增

长，则必须将进入吹脱塔的废水pH值调到碱性，使废水中0H-量增长，反应向

左移动，废水中游离氨增多，使氨更轻易被吹脱。因此在废水进入吹脱塔之前，

用石灰将pH值调至11,使废水中游离氨的量增长，通过向塔中吹入空气，使游

离氨从废水中吹脱出来。

图吹脱塔示意图

吹脱塔内装填料，水从塔顶送入，往下喷淋，空气由塔底送入，为了防止产

生水垢，因此本次设计中采用逆流氨吹脱塔，采用规格为25x25x2.5mmH勺陶瓷

拉西环填料乱堆方式进行填充。吹脱塔示意图如图所示。

表吹脱塔进出水水质单位：（mg/L）

项目CODBOD5NH3-NSS

进水水质7000202320236167

清除率30%40%80%50%

出水水质490012004003083.5

设计参数

3333

设计流量0niax=500m/d=20.8m/h=5.8x1O-m/s

设计淋水密度qfOOn?/(m2-d)

气液比为2500m3/m3废水

设计计算

①吹脱塔截面积

A=Qmax

q

式中：A——吹脱塔截面积，nA

Qmax---------设计流量，nrVd；

q------设计淋水密度，n?/(m%)。

计算得：吹脱塔截面积A=^=5/〃2

100

吹脱塔直径口=糕=后1=2.5根

②空气量

设定气液比为2500水，则所需气量为：

500x2500=1.25x106m3/d=14.5m3/s

③空气流速V=—=2.9,77/5

5

④填料高度

采用填料高度为5.0m,考虑塔高对清除率影响日勺安全系数为1.4,则填料总高度

为5x1.4=7.()m.

L4ABR池设计计算

设计阐明

ABR池采用常温硝化。废水在反应器内沿折流板作下向流动。下向流室水

平截面仅为上向流室水平截面的四分之一，因此，下向流室水流速大，不会堵塞。

而上向流室过水截面积大，流速慢，不仅能使废水与厌氧污泥充足混合，接触反

应，又可截留住厌氧活性污泥，防止其流失，保持反应器内厌氧活性污泥高浓度。

在上、下向流室隔墙下端设置了一种45。转角，起到对上向流室均匀布水H勺作用，

共设计了6个上下向流室，11块挡板。ABR池示意图如图3.4.1所示。

ffllABR在工程中常用的结构形式

Firr1厂crr*EcsARP«•%

图ABR池示意图

表ABR进出水水质单位：（mg/L）

项目CODBOD5NH3-NSS

进水水质490012004003083.5

清除率85%30%5%90%

出水水质735840380308.35

设计参数

有效水深设为Hh=2.5m,超高H2=0.3m

e----产气率，取e=0.25m3气/kgCOD；

E——COD清除率，去E=85%。

设计计算

①上向流室截面积Ai

A—Qmax

'"24V,

式中：Ai---上向流室截面积，nf；

Qmax----设计流量，nf/d；

Vi——上向流室水流上升速度，一般为l~3m/h,IXVl=1.5m/ho

计算得：上向流式截面积4=139/

取上向流室宽度Bi=3.5m,则其长度Li=4m。

反应上向流室和下向流室的I水平宽度比为5:1,艮〕下向流室宽度B2=0.7m,长度

与上向流室相似为L2=4mo

②下向流室流速V2

V_Qmax

2

-24B2L2

式中：v2---下向流室流速，m/h；

Qmax----设计流量，m3/d；

B2——下向流室宽度，m；

L2——下向流室长度，m。

计算得：下向流室流速匕=———=7.44/n3

24x0.7x4

有效水深设为Hh=2.5m,超高H2=().3m,

顶部厚度0.2m,则总水深H=3.0m,ABR池尺寸为：31mx4mx3.0m=372m3,停

372

留时间—=17.9/z。

20.8

在6个上向流室的顶部中央各设一种沼气出口，尺寸为中150mm,并设计有

300mm长『、J直管段。为防止气体外泄，把出水槽方向设计为向下。

③产气量G

G=eQniaxS0E

式中：G——产生的沼气量，m3/d；

e------产气率，取e=0.25m3气/kgCOD；

Qmax------设计流量，m3/d；

SO——进水平均COD,mg/L；

E——COD清除率，去E=85%。

计算得：产气量G=0.25x500x4900x0.85=520m3

每天产生『'J沼气量为520m3/do

1.5SBR池设计计算

设计阐明

SBR工艺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。关键是SBR反应池，SBR法的工艺设备是由曝气装置、上清

液排出装置(浅水器)，以及其他附属设备构成日勺反应器。与老式污水处理工艺

不一样，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割日勺操作方式，非稳定

生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代老式的动态沉淀。它的重要特性

是在运行上日勺有序和间歇操作，SBR技术的关键是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。

表3-3SBR进出水水质单位：(mg/L)

项目CODBOD5NH3-NSS

进水水质735840380308.35

清除率85%90%85%90%

出水水质110.25845730.9

设计参数

设计流量Qmax=500nr7d=20.8m3/h=5.8x1O-3m3/s；

BOD5污泥负荷Ls=0.2kgBOD/(kgMLSSd)；

排水比L=_L.

m4

反应池水深H=5m；

安全高度r=0.6m：

污泥浓度MLSS=3000mg/L；

需氧量系数a=1.0kgO2/kgBOD5;

池宽与池长之比为1：1；

反应池数N=2；

设计计算

①曝气时间TA

空

“LsmX

式中：TA——曝气时间，h；

SO——进水平均BOD5，mg/L；

Ls——SBR污泥负荷，一般为().03〜0.4kgBOD/(kgMLSSd)；

-——排水比(反应池总容积与充水容积之比)一般为2〜6；

m

X------反应器内混合液平均MLSS浓度，mg/Lo

计算得：曝气时间=—24**40_=8.4〃

0.2x4x3000

②沉淀时间TS

4126

Vinax=4.6xlO.X-

HX(一)+£

T=——强——

sVmx

式中：Ts------沉淀时间，h；

------排水比；

m

£——安全高度；

Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度，m/h；

H-----反应器水深，m；

X——反应器内混合液平均MLSS浓度，mg/Lo

计算得：污泥界面初始沉降速度Vmax=4.6x104x3000-1.26=1.91m/h

5x，+0.6

沉淀时间T=一----=0.97h

ss1.91

③排出时间TD=2h

④周期数n

一周期所需时间TCNTA+TS+TD=8.4+0.97+2=11.37h

24

周期数=2.11

£11.37

取n=2,则TC=12h

⑤进水时间

T

TF=3

FN

式中：TF——进水时间，h；

TC——一种周期所需时间，h；

N——一种系列反应池数量。

计算得：进水时间TF=乜=6h

2

⑥反应池容积V

V=%Qa

nN

式中：V——各反应池容积，n?；

N——反应池日勺个数；

n——周期数；

3

Qmax------日最大废水处理量，m/do

计算得：

4

反应池容积/=——x5OO=5OO/n3

2x2

⑦反应池尺寸：

单个反应池面积A=—==100〃/

H5

因SBR池长和池宽比一般在1:1〜1:2

因此取SBR池长L=10m,则SBR池宽B=9m0

⑧鼓风曝气系统

需氧量需氧量Oa为有机物(BOD)氧化需氧量OH微生物自身氧化需氧量

02、保持好氧池一定的溶解氧03所需氧量之和。WOa=Oi+O2+O3

0)=aQmax(SO-Se)

式中：0,——需氧量，kgO2/d；

a——需氧量系数，kgO2/kgBOD5,a(a=1.0；

Qmax------设计流量，m"d；

SO——进水B0D5,kg/m3；

Se------出水BOD5,kg/m3。

计算得：需氧量0,=1.0x500x(840-84)x10-3=378kgCh/d

周期数n=2,反应池数N=2,则每个池一种周期的需氧量

0,”=—=94.5kgO/d

aNxn42

以曝气时间TA=8.4h为周期的需氧量为

O945

n=-^=—=11.3kgO2/d

口TA8.4°

1.6混凝沉淀池的设计计算

设计阐明

本次设计的渗滤液色度为2023倍，pH值为6左右。由于高分子混凝剂具有

良好的絮凝效果、脱色能力和操作简朴等长处，一般优先考虑使用高分子混凝剂。

根据常用混凝剂的应用特性，选用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂，混凝剂的投加

采用湿投法。聚合氯化铝合适pH5〜9,对设备腐蚀性小，效率高，耗药量小、絮

体大而重、沉淀快，受水温影响小，投加过量对混凝效果影响小，适合各类水质，

对高浊度废水十分有效，因此适合本次设计。本次选择日勺聚合氯化铝混凝剂为液

态。

表3-4混凝沉淀池进田水水质单位：(mg/L)

项目(单位)色度(倍)

CODBOD5NH3-NSS(mg/L)

(mg/L)(mg/L)(mg/L)

进水水质110.25845730.92023

清除率50%50%20%60%95%

出水水质55.14245.612.4100

设计参数

a---混凝剂最大投量，取a=40mg/L

n——每日配制次数，一般为2~6次，取n=2

C——喷口出流系数，一般为0.9~0.95,取C=0.9

g——重力加速度，9.81m/s2

co——溶液质量分数，一般取10%~20%,取3=10%

设计计算

①混凝剂用量计算

T=-^—xQ

1000,,,ux

设计中取日处理水量Qmax=500m3,最大投加量amax=40mg/L,平均

amax=30mg/Lo

40

计算得：7；=-x500=20^/J

mnax1()()()b

30

7；二^-x500=15Zg/d

max10()()0

混凝沉淀池:

多K集水槽

出水管

竖流式沉淀池

①中心管计算

a.最大秒流量qmax

qx=—

man

式中：qmax---最大秒流量，m3/s；

n----沉淀池数，取n=2o

Qmax----设计流量，in3/s；

计算得：最大秒流量qmax=58=2.9xIO-3m3/5

b.中心管有效过水断面积Ai

A_Qmiix

%

式M：Ai----中心管有效过水断面积，m2；

qmax------最大秒流量，m3/s；

%——污水在中心管内日勺流速，一般取().03m/s。

计算得：中心管有效过水断面积A1二生叱=9.7x10-2/二

0.03

c.中心管有效直径do

式中：d0-----中心管有效直径，m；

Ai——中心管有效过水断面积，m2。

计算得：中心管有效直径d0=,陛瓯=0.35〃？

V3.14

喇叭口直径4=1.35d0=0.47/??；反射板直径d?=1.30d1=0.61〃?

②中心管高度h2(沉淀池口勺工作高度)

h2=x3600

式中：h2——中心管高度，m；

u----污水在沉淀区的上升速度，取u=0.0005m/s；

t——沉淀时间，取i=1.5h。

计算得：

中心管高度h2=0.0005x1.5x3600=2.7m

③中心管喇叭口与反射板之间Fl勺缝隙高度h3

qmax

h?=

q加［

式中：h3——中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；

qmax---最大秒流量，m3/s；

d,——喇叭口直径，m

%污水由中心管与反射板之间缝隙的出流速度，取巳=0.02m/s；

计算得：中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度

25.8x2二。2，〃

0.02x3.14x0.47

④沉淀池工作部分有效断面积A2

A2=-max

U

式中：Az——沉淀池工作部分有效断面积，m2；

qmax----最大秒流量，m3/s；

u——污水在沉淀区的上升速度，取，=0.0005m/s。

计算得：沉淀池工作部分有效断面积Ak磊="6"

⑤沉淀池总面积A=Ai+A2=0.097+11.6=11,697m2

⑥沉淀池直径D

4A

D=

71

式中：D——沉淀池直径，m；

A---沉淀池总面积，m2o

4xlL6973.86zn

计算得：沉淀池直径D二=

3.14

⑦校核池径水深比

D3.86

=1.43<3〃?，符合规定。

%2.7

⑧校核集水槽出水堰负荷qo

q°=舞」0

式中：qo——集水槽出水堰负荷，L7(sm)；

qmax----最大秒流量，n?/s；

D——沉淀池直径，m

计算得：集水槽出水堰负荷

5Xx10~3

qo=-......xlOOO=0.48L7(sm)<2.9U(s-m)

3.14x3.86

符合规定，可不另设辐射式水槽。

⑨污泥量V

Y二qm”C-C2)Tx8MopX100

Kzp(100-Po)

式中：V—污泥量，m3；

Kz——污水总变化系数，Kz=1.5；

p----污泥密度，p=IOOOkg/m3；

qmax----最大秒流量，n？/s；

Ci,C>——进出水悬浮物浓度，kg/m3；

Po——污泥含水率，取Po=9O%；

T—两次清除污泥相膈时间，取T=2d。

设混凝沉淀池对悬浮物日勺清除率为80%,混凝阶段产生的絮体浓度为60mg/L,

混凝后污水H勺本体日勺SS浓度为60mg/L：

进水悬浮物浓度C1=60+60=120mg/L=0.12kg/m3

3

出水悬浮物浓度C2=O.12x(1—0.8)=0.024kg/m

5.8xl()^x(0.12-0.024)x2x864(X)xl(X)

计算得污泥量V=0.6W

1.5x1000x(100-90)

每池污泥体积心等二°.32疝

⑩污泥室圆截锥部分日勺高度

h5a

式中:

h5——污泥室圆截饰部分的高度，m；

D——沉淀池直径，m；

a——截椎侧壁倾角，取a=55。；

d——圆锥底部直径，取d=0.1m；

,f3.860.1^.一

I22)

⑩冗淀池总高度

H=hi+hz+hj+bu+hs

式中：H——沉淀池总高度，m；

hi------超高，取hi=0.5m；

h2——中心管高度，m；

h3—中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；

h4------缓冲层高，h4=0m；

h5——污泥室圆截锥部分的高度，m,

计算得：沉淀池总高度H=0.5+2.7+0.2+0+2.7=6.1m

2污泥处理部分

2.1污泥浓缩池设计计算

设计阐明

污泥浓缩是减少污泥含水率、减少污泥体积的有效措施。根据本次设计知整

个工艺流程产泥量较小，因此选择一种不带中心管的间歇式重力浓缩池，其构造

如图所示。

立驱动装置m

进泥管集

中心柱

------7

进泥井二中心架

\

支撑物

污泥管橡皮刮板

中心刮泥器

图污泥浓缩池

本次设计的污泥来源：

①SBR工艺产生的剩余污泥；

②竖流式混凝沉淀池产生的污泥。

由于ABR池将产生的污泥送入污泥浓缩池的同步，污泥浓缩池中的污泥又有部

分回流至ABR池中，因此，ABR池中污泥进出同步进行时，进入口勺污泥量可抵

消产生日勺污泥量。

设计参数

a,b-----计算系数,取a=0.9,b=0.05；

p—污泥密度，p=1000kg/m3；

Pi——剩余污泥含水率，一般为99.2%〜99.6%,取P尸99.5%；

n—沉淀池中悬浮物的清除率，取77=80%；

P——浓缩前含水率，取P=99%；

a——泥斗侧壁倾角，取a=55。。

Pt——出泥含水率，取Pt=97%。

设计计算

①污泥量确实定及计算

a.SBR池产生剩余污泥量V）

△X=aQmaxSr-bWXp

Xv=fx

v-AX

'P（T）

式中：AX-----每日排放的剩余污泥量，kg/d；

Qmax------设计流量，in%；

Sr——BODs降解量，kg/m3；

W——曝气池有效容积，i/；

Xv——MLVSS浓度，kg/m3；

a,b------计算系数,取a=().9,b=().()5；

VI——SBR池产生剩余污泥量，nrVd；

Q一污泥密度，p=1000kg/m3；

f——系数，f=0.8；

X——反应器内混合液平均MLSS浓度，kg/m3；

Pl——剩余污泥含水率，一般为99.2%〜99.6%,取Pl=99.5%。

计算得:

MLVSS浓度Xv=0.8x4000x10-3=3.2kg/m3

母日排放的剩余污泥量

(840-84)

AX=0.9x500x------------0.05x500x3.2=260.2奴/d

1000

SBR池产生剩余污泥量Vl=------迎2--------=52/

1000x(1-0.995)

3

b.竖流式混凝沉淀池产生污泥量V2=0.32m/d

3

c.浓缩前污泥总量V=V)+V2=52+0.32=52.3m/d

②污泥固体浓度C

C=(l-P)p

式中：C——污泥固体浓度，kg/m3；

P——浓缩前含水率，取P=99%；

p---污泥密度，p-\000kg/m3o

计算得：污泥固体浓度C=(1-0.99)x1000=10kg/m3

③浓缩池面积A

A=£

M

式中：A——浓缩池面积，m2：

V-----污泥量，ni'/d；

C——污泥固体浓度，kg/m3；

M——浓缩池污泥固体负荷，取M=30kg/(n?d)。

52.3x10rd，

计算得：浓缩池面积A=30

④浓缩池直径D=栏二栏户=4-76

⑤浓缩池高度计算

a.浓缩池工作部分高度hi

TV

-24A

式中：hl——浓缩池工作部分高度，m；

T——浓缩时间，一般为10~16h,取T=10h；

V------污泥量，irP/d：

A-----浓缩池面积，nf。

计算得：浓缩池工作部分高度h尸竺出=1.25机

24x17.4

b.浓缩池有效水深H)

Hi=hj+h2+h3

式中：Hi——浓缩池有效水深，m；

hi——浓缩池工作部分高度，m；

hi-----浓缩池超高，取h2=0.3m；

h3-----浓缩池缓冲层高度，取h3=O.3m。

计算得：浓缩池有效水深H1=h।+h2+h3=1.25+0.3+0.3=1.85m

C.污泥斗深度h4

h.=-----tana

42

式中：h4——污泥斗深度，m：

D---浓缩池直径，m；

d—污泥斗底部直径，取d=O.lm；

a——泥斗侧壁倾角，取a=55。。

计算得：污泥斗深度h4=—~~—xtan55°=2.9m———xtan55°=3.3/〃

22

d.浓缩池总高度H=Hi+h4=1.85+3.3=5.2m

⑥污泥斗容积

22

V,=^±(R+Rr+r)

式中：V1——污泥斗容积，nf；

h4—污泥斗深度，m；

R——污泥斗上部半径，R=0.9m；

r---污泥斗下部半径，r=().()5mo

计算得：污泥斗容积匕=如竽2x(0.92+0.9x0.05+0.52)=38/

⑦浓缩后污泥量V2

v2=^l-P)

(1-p,)

式中：V?---浓缩后污泥量，m3/d；

V----污泥量，m3/d；

P——浓缩前含水率，取P=99%；

Pt出泥含水率，取Pt=97%。

计算得：浓缩后污泥体积V2=523X(1-0-99)=]78〃3/”

1-0.97

⑧排泥周期7=匕=义也=0.24取排泥周期T=5h

匕17.8

2.2吸附塔设计计算

设计阐明

本次设计选用粒状炭，粒状炭吸附剂的再生采用高温加热再生法。

表吸附塔进出水水质单位：(mg/L)

项目

CODBOD5NH3-NSS

进水水质8452.523.822.4

清除率5()%44%41%60%

出水水质4229.4148.9

设计参数

粒状炭仃效粒役。.=0.8mm；

空塔线速u=10m/h；

通水倍数n=5.0m3/kg；

粒状炭炭层密度Q=400kg/m3；

接触时间t=30mino

设计计算

①吸附塔截面积A

u

式中：A一吸附塔截面枳，n?；

Qmax------设计流量，m'/h；

v---空塔线速，m/h。

计算得：吸附塔截面积人=吊：=2.081口2

②吸附塔直径D二］至、忙辿=2.65m,选用D=3.0m

V7iv3.14

③塔内炭层高度h

h=<9-t

式中：h——塔内炭层高度，m；

u——空塔线速，m/h；

t——接触时间，ho

计算得：塔内炭层高度h=10x辞30=5m

60

④炭层容积V=Ah=2.08x5=10.4m3

⑤吸附塔所需活性炭质量G

G=pV

式中：G—吸附塔所需活性炭质量，kg；

p---粒状炭炭层密度，kg/m3；

V-----炭层容积，m3。

H算得：吸附塔所需活性炭质量G=400xl0.4=4146kg

⑥每日总需炭量g

g=­

n

式中：g------每日总需炭量，kg/d；

Qmax----设计流量，n//d；

n---通水倍数，m'/kg。

计算得：每日总需炭量g=个=10(Rg/d

2.3消毒池的设计计算

设计阐明

根据本次设计的I水量及水质，选择采用液氯进行消毒，清除渗滤液中的细菌

和病毒，使出水达标，顺利排放到水体接触消毒池选择一座六组四廊道式平流式

消毒接触池。

设计参数

水力停留时间T=().5h=3()min；

设计最大加氯量Pmax=4.0mg/L；

消毒池有效水深h=2.0m；

一座消毒池格数n=2。

设计计算

①接触池容积V

V=QmaxT

式中：V——接触池容积，m3；

Qmax----设计流量，nf/h；

T—水力停留时间，ho

计算得：接触池容积V=20.8x0.5=10.4m3

校核：接触池长L=5m,消毒池宽B=2m,每格池宽b=lm

长宽比L/b=5/l=5,符合规定。

实际消毒池容积V=LBh=5x2x2=20m3o

经校核满足有效停留时间口勺规定。

②取消毒池超高h=0.3ni,接触池总高度H=h+h=2.0+0.3=2.3m

③加氯量W

-0maxQmax