污水廠的課程設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 設計概論</b></p><p>　　1.1設計任務 1</p><p>　　1.2設計原始資料

2、 1</p><p>　　第二章 污水處理廠規(guī)模及污水量確定</p><p>　　2.1污水廠的設計規(guī)模 2</p><p>　　2.2水質(zhì) 2</p&

3、gt;<p>　　第三章 污水廠工藝方案確定及技術比較 </p><p>　　3.1處理工藝流程選擇應考慮的因素 3</p><p>　　3.2工藝設計 7</p><p>　　第四章 格柵

4、的計算 </p><p>　　4.1粗格柵的設計計算 9</p><p>　　4.2細格柵的設計計算 11</p><p>　　第五章 沉砂池的設計計算</p><p>　　5.1平流沉砂池的設

5、計計算 13</p><p>　　第六章 初次沉淀池的設計計算 14</p><p>　　第七章 A2/O反應池的設計計算</p><p>　　7.1設計要點

6、 17</p><p>　　7.2 A2/O設計計算 18</p><p>　　第八章 曝氣池的設計計算</p><p>　　8.1設計要點： 22</p><p>　　8

7、.2曝氣池的設計： 23</p><p>　　第九章 平流式二沉池的設計計算 26</p><p>　　第十章 清水池的設計計算 28</p><p>　　第十一章

8、濃縮池的設計計算 </p><p>　　11.1設計要點 29</p><p>　　11.2.濃縮池的設計： 29</p><p>　　第十二

9、章 污水處理廠總體布置</p><p>　　12.1本設計污水處理廠的平面布置見圖 30</p><p>　　12.2污水廠的高程布置 30</p><p>　　12.2.1污水廠高程的布置方法

10、 31</p><p>　　12.2.2本污水處理廠高程計算 32</p><p>　　12.2.3 污水處理部分高程計算： 32</p><p>　　12.2.4 污泥處理部分高程計算

11、 33</p><p>　　結(jié) 論 34</p><p>　　參考文獻 35</p><p><b>　　第一章 設計概論</b>

12、</p><p><b>　　1.1設計任務</b></p><p>　　1、根據(jù)水質(zhì)、水量、地區(qū)條件、施工條件和一些污水處理廠運轉(zhuǎn)情況選定處理方案和確定處理工藝流程。 </p><p>　　2、通過對比選定具體的構筑物。 </p><p>　　3、擬定各種構筑物的設計流量及工藝參數(shù)。 &l

13、t;/p><p>　　4、計算的構筑物的有關尺寸，數(shù)目。（設計時要考慮到構筑物及其構造、施工上的可能性。） </p><p>　　5、 編寫設計說明書。說明書應有封面、目錄、正文及參考文獻等部分，文字應簡明、通順、內(nèi)容正確完整，打印裝訂成冊。</p><p>　　6、設計圖紙2張（均為1#圖，要求均用CAD繪圖），設計圖紙分別為：</p><

14、;p>　　(1)生物處理工藝圖1張，包括平面圖和剖面圖；</p><p>　　(2)污水處理廠平面圖1張</p><p><b>　　1.2設計原始資料</b></p><p>　　1.地形與城市規(guī)劃資料</p><p>　　（1）地形：擬建污水廠地區(qū)地形平坦，污水經(jīng)處理后，就近排入廠區(qū)附近某河流</p>

15、;<p>　　（2）人口：600000</p><p><b>　　2.氣象資料</b></p><p>　?。?）氣溫資料：年平均6攝氏度，最高氣溫36.6攝氏度，最低氣溫-34.6攝氏度。 </p><p>　?。?）常年主導風向：非采暖季節(jié)主導風向西南風；冬季多為 </p><p&g

16、t;　?。?）冰凍時間約為6個月(10月中旬～次年5月初) </p><p>　　（4）年平均降水量656.8mm，日最大降雨量154.1mm</p><p>　　（5）年平均蒸發(fā)量1347.5</p><p>　?。?）相對濕度66％</p><p>　?。?）最大積雪厚度190mm</p><p>　?。?/p>

17、8）年平均日照2771.2h</p><p><b>　　3.地質(zhì)資料</b></p><p>　　第二章 污水處理廠規(guī)模及污水量確定</p><p>　　2.1污水廠的設計規(guī)模</p><p>　　由設計原始資料得到平均日流量Q=60000（m）屬于中型污水廠范圍</p><p><b&g

18、t;　　2.2水質(zhì)</b></p><p><b>　　2.水質(zhì)與排放要求</b></p><p>　?。?）污水水質(zhì)： ①擬建污水處理規(guī)模是平均流量為60000 m3/d；</p><p>　?、?城市污水主要包括居民生活污水和工業(yè)廢水； </p><p>　?、鄢鞘谢旌衔鬯兓禂?shù)：總變化系數(shù) Kz=1.

19、3。</p><p><b>　?。?）進水水質(zhì) </b></p><p>　　廢水進水水質(zhì)和排放標準　mg/L</p><p>　　第三章 污水廠工藝方案及工藝流程確定</p><p>　　3.1處理工藝流程選擇應考慮的因素</p><p>　　1、城市污水處理應采用先進的技術設備，要

20、求經(jīng)濟合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；保證良好的出水水質(zhì)，效益高； </p><p>　　2、污水廠的處理構筑物要求布局合理，建設投資少，占地少；自動化程度高，便于科學管理，力求達到節(jié)能和污水資源化，進行回用水設計； </p><p>　　3、為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構筑物；提高自動化程度，為科學管理創(chuàng)造條件； </p><p>　　4、污水處理采用

21、生物處理，污泥脫水采用機械脫水并設事故干化廠；污水采用季節(jié)性消毒； </p><p>　　5、提高管理水平，保證運轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟效果；充分利用沼氣資源，把沼氣作為燃料；</p><p>　　※最佳的處理方案要體現(xiàn)以下優(yōu)點：</p><p>　?、俦ＷC處理效果，運行穩(wěn)定； </p><p>　　②基建投資省，耗能低，運行費用低；</p>

22、;<p>　?、壅嫉孛娣e小，泥量少，管理方便。</p><p>　　3.2主要生產(chǎn)構筑物工藝設計</p><p>　　1.粗格柵、細格柵和沉砂池，初沉池、二沉池見計算</p><p>　　2. 泵房采用半地下室鋼筋砼結(jié)構，平面尺寸：長 寬=8.00米 16.60米，地下埋深4.33米，采用立式污水泵抽升污水，泵房內(nèi)設四臺型號為</p>&

23、lt;p>　　300WL I 938—15.8的立式污水泵(四用一備)。泵的參數(shù)見下圖：</p><p>　　每臺泵出水管上設微阻緩閉止回閥，起吊設備采用電動單梁起重機，最大起重量為5噸。</p><p><b>　　3. A2/O池</b></p><p>　　A2/O生物池分兩組(共2座)，污泥負荷為0．15kgBODs/(kgMLS

24、S?d)，單池平面尺寸為61m×20m(不包括隔墻厚度)，池深為5.7m(有效水深為5.0 m)，每池分三區(qū)即厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)，每池設有3根進氣總管，每根總管設有1個進口電動空氣調(diào)節(jié)蝶閥(用于調(diào)節(jié)供氧量)。A2/O工藝需有大量的混合液回流(一般為處理水量的2～4倍)，這使得其能耗較高。為此，在設計時結(jié)合了循環(huán)流式生物池的特點，采用了類似氧化溝循環(huán)流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同時在該池中獨辟厭氧區(qū)除磷及

25、設置前置反硝化區(qū)脫氮等有別于常規(guī)氧化溝的池體結(jié)構，充氧方式采用高效的鼓風微孔曝氣、智能化的控制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規(guī)二級生物處理效果的同時，經(jīng)濟有效地去除了氮和磷。</p><p><b>　　4. 鼓風機房</b></p><p>　　鼓風機房的土建部分按20×15。機房內(nèi)設6臺羅茨鼓風機(型號為RF-350，電機功率為220 kW )，

26、該風機高效節(jié)能，轉(zhuǎn)子平衡精度高，振動小，齒輪精度高，噪聲低，壽命長，輸送氣體不受油污染。</p><p><b>　　5. 配水集泥井</b></p><p>　　集泥井內(nèi)設有回流污泥泵和剩余污泥泵，均采用進口潛污泵。采用鋼筋砼結(jié)構。集泥井內(nèi)設兩臺回流污泥泵，最大匯流比為100%。</p><p><b>　　6. 污泥濃縮池<

27、/b></p><p>　　近期設濃縮池1座，每座池內(nèi)徑17米，池高4.0米，采用半地下式鋼筋砼結(jié)構。</p><p><b>　　7.脫水車間</b></p><p>　　每日由濃縮池來的干泥泥量為1498.8m ，污泥經(jīng)離心脫水后，脫水后的污泥外運。脫水車間內(nèi)設2臺離心脫水機，另預留一臺機組位置，兩臺機組每天工作12小時。 <

28、;/p><p><b>　　第四章 格柵的計算</b></p><p>　　4.1格柵的設計計算 </p><p><b>　　4.1.1設計參數(shù)</b></p><p>　　設計平均流量: Q=60000m3/d0.69(m3/s) 總變化系數(shù)Kz=1.3 </p><p>

29、;　　則最大設計流量Qmax=0.69×1.30.9(m3/s)</p><p>　　格柵間隙取：b=20mm</p><p>　　柵前流速?。簐1=0.8m/s</p><p>　　過柵流速?。簐2=0.9m/s</p><p><b>　　格柵傾角?。?00</b></p><p>

30、　　單位柵渣量取：0.07m3/103m3</p><p>　　格柵間工作臺兩側(cè)的過道寬:1m</p><p>　　工作臺正面過道寬：1m</p><p><b>　　4.1.2設計計算</b></p><p>　?。?）確定柵前水深h1</p><p>　　根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式：Q=,===1.

31、5(m)</p><p>　　===0.75(m)</p><p><b>　　——柵前進水渠寬</b></p><p>　　（2）柵條的間隙數(shù)n</p><p><b>　　n=</b></p><p>　　式中Qmax------最大設計流量，m3/s；</p>

32、;<p>　　------格柵傾角，取=60；</p><p>　　b ------柵條間隙，m，取b=0.02m；</p><p>　　n-------柵條間隙數(shù)，個；</p><p>　　-------柵前水深，0.75m；</p><p>　　v-------過柵流速，m/s,取v=0.9 m/s；</p>

33、<p>　　則： </p><p><b>　　62（個）</b></p><p>　　則每組中格柵的間隙數(shù)為62個.</p><p>　　(3)柵槽的有效寬帶B:</p><p>　　柵槽寬度一般比格柵寬0.2—0.3m，取0.3m</p><p>　　設柵條

34、寬度 S=0.01m</p><p>　　則柵槽寬度 B2= S(n-1)+bn =0.01×(62-1)+0.06×62+0.3 2.15m</p><p>　?。?） 進水渠道漸寬部分的長度L1.進水渠道B1=1.5m，其漸寬部分展開角度 =20 0,</p><p>　　（5）格柵與出水總渠道連接處的漸窄部長度L2 ，m

35、 </p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失 h2，m</p><p>　　h2=h0k </p><p>　　式中: h2--------設計水頭損失，m；</p><p>　　h0--------計算水頭損失，m；</p><p>　　g--------重力加速度，m/s2</p>

36、<p>　　k--------系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3；</p><p>　　ξ-------阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關；設柵條斷面為銳邊矩形斷面</p><p><b>　　β=2.42.</b></p><p><b>　　=0.103(m)</b></p>&l

37、t;p>　　(7)柵槽總長度L，m</p><p>　　式中，H1為柵前渠道深， m.</p><p><b>　　=3.44(m)</b></p><p>　　(8)柵后槽總高度H，m</p><p>　　設柵前渠道超高h3=0.3m</p><p>　　++=0.75+0.1.3+0

38、.3=1.153（m）</p><p>　　(9) 每日柵渣量W，m3/d</p><p>　　式中，W1為柵渣量，取0.07</p><p>　　4.2(m3/d)＞0.2(m3/d)</p><p><b>　　采用機械清渣.</b></p><p>　　第五章 沉砂池的設計計算</p&

39、gt;<p>　　目前，應用較多的沉砂池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池和鐘式沉砂池。本設計中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。</p><p>　　已知參數(shù) Qmax=0.9 m3/s 最大流量停留時間t取50s。 </p><p><b>　　(1)長度 </b></p><p>　　設

40、v=0.25m/s</p><p><b>　　則(m)</b></p><p>　　(2)水流斷面積（A）</p><p>　　(3)池總寬度 （B） </p><p>　　設n=4格，每格寬b=1.0m</p><p><b>　　(m)</b></p>&

41、lt;p><b>　?。?）有效水深</b></p><p>　　(5)沉砂斗所需容積V</p><p>　　設T=2d (T為清除沉砂的間隔時間，d)</p><p>　　X—城市污水沉砂量，(污水)，一般采用30</p><p>　　(6)每個沉砂斗容積,設每一分格有5個沉砂斗</p><p

42、>　　（7）沉砂斗各部分尺寸計算：</p><p>　　設斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55º，沉砂斗斗高=0.35m</p><p><b>　　沉砂斗上口寬:</b></p><p><b>　　沉砂斗容積：</b></p><p><b>　　(8)沉砂室

43、高度</b></p><p>　　采用重力排砂，設池底坡度為0.06，坡向砂斗。</p><p><b>　　(9)池總高度</b></p><p><b>　　設超高0.3m</b></p><p>　　沉砂池底部的沉砂通過吸砂泵，送至砂水分力氣，脫水后的清潔砂礫外運，分離出來的水回流

44、至泵房吸水井。</p><p>　　第六章 初沉淀池的設計計算</p><p>　　6.1.平流式初沉池</p><p>　　設計中選擇平流沉淀池，平流沉淀池設計流量為0.9m3/s，從沉砂池流出來的污水進入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流入平流沉淀池。</p><p><b>　　1.沉淀池表面積</b></p&g

45、t;<p>　　式中 A—沉淀池表面積（㎡）</p><p>　　Qmax—設計流量（m3/s）</p><p>　　q—表面負荷﹝m3/（m2h）﹞,一般采用1.5—3.0 m3/（m2h）</p><p>　　設計中取q=2 m3/（m2h）</p><p><b>　　=1620㎡</b></p

46、><p>　　2.沉淀部分有效水深</p><p><b>　　qt</b></p><p>　　式中 h1—沉淀部分有效水深（m）</p><p>　　t—沉淀時間（h）,一般采用1.5—2.0h</p><p>　　設計中取 t=1.5h</p><p>　　2×

47、1.5=3.0（m）</p><p>　　3.沉淀部分有效容積</p><p><b>　　=4860(m)</b></p><p><b>　　4.沉淀池長度</b></p><p>　　式中 L—沉淀池長度（m）</p><p>　　v—設計流量時的水平流速(mm/s),

48、</p><p>　　設計中取v=4.5mm/s</p><p><b>　　5.沉淀池寬度</b></p><p>　　式中L—沉淀池寬度（m）</p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　6.沉淀池格數(shù)</b></p&g

49、t;<p>　　式中 n1—沉淀池格數(shù)（個）</p><p>　　b—沉淀池分格的每格寬度（m）</p><p><b>　　設計中取 b=6m</b></p><p>　　=11.1個（取12個）</p><p>　　7.校核長寬比及長深比</p><p>　　長寬比L/b=24.

50、3/6=4.05＞4(符合3-5之間的要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。</p><p>　　長深比L/h1=24.3/3=88(符合長深比8—12之間的要求)</p><p>　　8.污泥部分所需的容積：V1</p><p>　　式中：N——設計人口數(shù)，人</p><p>　　S——每人每日污泥量L/(人d),一般采用0.3——0.8L/(

51、人d)</p><p>　　設計取S=0.5L/(人d)</p><p><b>　　T—取2d</b></p><p><b>　　9.污泥斗容積：</b></p><p>　　污泥斗設在沉淀池的進水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥

52、斗傾角大于60o</p><p>　　式中 V1—污泥斗容積（m3）</p><p>　　—沉淀池污泥斗上口邊長（m）</p><p>　　1—沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.4—0..5m</p><p><b>　　—污泥斗高度（m）</b></p><p>　　設計中取=6.3m，=

53、5.0m，1=0.5m</p><p><b>　　=72.15 m3</b></p><p><b>　　10、沉淀池總高度</b></p><p>　　式中 H—沉淀池總高度（m）</p><p>　　h1—沉淀池超高（m）,一般采用0.3—0.5m</p><p>　　

54、h3—緩沖層高度（m）,一般采用0.3m</p><p>　　h4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1%的高度之和</p><p>　　設計中取 h4=5m</p><p><b>　　=8.6m</b></p><p>　　第七章 A2/O反應池的設計計算</p><p>&

55、lt;b>　　7.1設計要點</b></p><p>　　1. 在滿足曝氣池設計流量時生化反應的需氧量以外，還應使混合液含有一定的剩余DO值，一般按2mg/L計.</p><p>　　2.使混合液始終保持混合狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應該使池中平均流速在0.25m/s左右.</p><p>　　3. 設施的充氧能力應該便于調(diào)節(jié)，與適應需氧變化的靈活性

56、.</p><p>　　4. 在設計時結(jié)合了循環(huán)流式生物池的特點，采用了類似氧化溝循環(huán)流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同時在該池中獨辟厭氧區(qū)除磷及設置前置反硝化區(qū)脫氮等有別于常規(guī)氧化溝的池體結(jié)構，充氧方式采用高效的鼓風微孔曝氣、智能化的控制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規(guī)二級生物處理效果的同時，經(jīng)濟有效地去除了氮和磷.</p><p>　　7.2 A2/O設計計算

57、</p><p>　　1.判斷是否可采用A2/O法：</p><p>　　COD/TN=380/34=11.2>8</p><p>　　TP/BOD5=4.2/175=0.024<0.06</p><p>　　符合要求，故可采用此法.</p><p><b>　　2.已知條件:</b>

58、</p><p>　　設計流量Q=68718m3/d取7萬(不考慮變化系數(shù))</p><p>　　設計進水水質(zhì):COD =380mg/L，BOD =175mg/L，SS =220mg/L，TN=34mg/L , TP= 4.2mg/L；最低水溫 20 0C.</p><p>　　設計出水水質(zhì):COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，&

59、lt;/p><p>　　NH3-N≤5mg/L，TP=1mg/L </p><p>　　3.設計計算(污泥負荷法)</p><p><b>　　a．有關設計參數(shù)</b></p><p>　　b.BOD污泥負荷 N=0.15kg BOD5/(kgMLSS×d)</p><p>　　c.回

60、流污泥濃度X=10000(mg/L)</p><p>　　d.污泥回流比 R=50%</p><p>　　e.混合液懸浮固體濃度 </p><p><b>　　混合液回流比 R內(nèi)</b></p><p><b>　　TN 去除率 </b></p><p>　　混合液回流比

61、 </p><p><b>　　取R內(nèi)=200%</b></p><p>　　回流污泥量Qr: Qr=RQ=0.5×70000=35000m3/d</p><p>　　循環(huán)混合液量Qc: Qc=R內(nèi)×70000=140000 m3/d</p><p>　　脫氮速度KD: </p

62、><p>　　=(35000+140000)×10/103</p><p><b>　　=1750kg/d</b></p><p>　　其中 =10mg/L</p><p><b>　　b． 反應池的計算</b></p><p>　　AO反應池容積 V，m3</p

63、><p>　　AO反應池總水力停留時間:</p><p>　　各段水力停留時間和容積:</p><p>　　厭氧：缺氧：好氧=1：1：3</p><p><b>　　厭氧池水力停留時間</b></p><p><b>　　缺氧池水力停留時間</b></p><

64、p><b>　　好氧池水力停留時間</b></p><p><b>　　c． 剩余污泥</b></p><p><b>　　①生成的污泥量W1</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Y —— 污泥增殖系數(shù)，取Y=0.

65、6。</p><p><b>　　將數(shù)值代入上式：</b></p><p>　?、趦?nèi)源呼吸作用而分解的污泥W2</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　kd —— 污泥自身氧化率，取kd=0.05。</p><p>　　Xr —— 有機活性污泥濃度，X

66、r=fX，（污泥試驗法）</p><p>　　∴Xr=0.75×3300=2475mg/L</p><p>　　③不可生物降解和惰性的懸浮物量（NVSS）W3，該部分占TSS約50%</p><p><b>　?、苁Ｓ辔勰喈a(chǎn)量W</b></p><p>　　W = W1 - W2 + W3 =6510-1520

67、.5+7000 = 11990kg/d</p><p>　?、菸勰嗪蕿?9.2%</p><p><b>　　剩余污泥量：</b></p><p><b>　　⑥污泥齡ts</b></p><p><b>　　d．反應池主要尺寸</b></p><p&g

68、t;　　反應池總?cè)莘e V=24524.52 (m3)</p><p>　　設反應池2組，單組池容</p><p>　　有效水深h取5.0m</p><p><b>　　單組有效面積</b></p><p>　　采用5廊道式推流式反應池，廊道寬b取8m</p><p><b>　　單組反應

69、池長</b></p><p>　　校核：b/h=8/5=1.6（滿足b/h=1～2）</p><p>　　L/b=61.3/8=7.66（滿足L/b=5～10）</p><p>　　取超高為0.6m，則反應池總高H = 5.0 + 0.6 =5.6 m</p><p>　　e:反應池進、出水系統(tǒng)計算 </p><

70、;p><b>　?、龠M水管</b></p><p>　　單組反應池進水管設計流量</p><p>　　取管道流速v=0.8m/s</p><p><b>　　管道過水斷面積</b></p><p><b>　　管徑</b></p><p>　　取進

71、水管管徑DN1000mm</p><p><b>　?、诨亓魑勰喙?lt;/b></p><p>　　單組反應池回流污泥管設計流量</p><p>　　取管道流速v=0.8m/s</p><p><b>　　管道過水斷面積</b></p><p><b>　　管徑<

72、/b></p><p>　　取進水管管徑DN1000mm</p><p>　　③ 進水井：③進水井</p><p><b>　　反應池進水孔尺寸：</b></p><p>　　進水孔過流量 Q2=(1+R)Q/2=(1+1) 70000÷86400÷2≈0.61(m3/s)</p>

73、<p><b>　　進水孔過流量</b></p><p>　　取孔口流速v=0.8m/s</p><p><b>　　孔口過水斷面積</b></p><p>　　孔口尺寸取為1m×1m</p><p>　　進水井平面尺寸取為2m×2m</p><p

74、><b>　?、艹鏊呒俺鏊?lt;/b></p><p>　　按矩形堰流量公式計算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　b —— 堰寬，b=8m </p><p>　　H —— 堰上水頭,m, </p><p>　　出水孔過流量Q4=Q3=1

75、.6m3/s</p><p>　　取孔口流速v=0.8m/s</p><p><b>　　孔口過水斷面積</b></p><p>　　孔口尺寸取為1.5×1.4m</p><p>　　出水井平面尺寸取為3m×3m</p><p><b>　?、?出水管</b&g

76、t;</p><p>　　反應池出水管設計流量Q5=Q1=0.81m3/s</p><p>　　取管道流速v=0.8m/s</p><p><b>　　管道過水斷面積</b></p><p><b>　　管徑</b></p><p>　　取進水管管徑DN1200mm</

77、p><p><b>　　校核管道流速</b></p><p>　　第八章 曝氣池的設計計算</p><p><b>　　8.1設計要點：</b></p><p>　　1.在滿足曝氣池設計流量時生化反應的需氧量以外，還應使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L計.</p><p&g

78、t;　　2.使混合液始終保持懸浮狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應使池中水流速度為0.25m/s左右.</p><p>　　3.設施的充氧能力應比較便于調(diào)節(jié)，有適應需氧變化的靈活性.</p><p>　　4.在滿足需氧要求的前提下，充氧裝備的動力效率和氧利用率應力求提高.</p><p>　　8.2曝氣池的設計：</p><p><b>　

79、?、僭O計需氧量AOR</b></p><p>　　AOR = 去除BOD5需氧量 - 剩余污泥中BODu氧當量 + NH3-N硝化需氧量 – 剩余污泥中NH3-N的氧當量 - 反硝化脫氮產(chǎn)氧量</p><p><b>　　碳化需氧量D1</b></p><p>　　假設生物污泥中含氮量以12.4%計，則：</p>&l

80、t;p>　　每日用于合成的總氮=0.124×（6510-1520.5）=618.7（kg/d）</p><p>　　即，進水總氮有用于合成。</p><p>　　被氧化的NH3-N = 進水總氮 – 出水總氮量 – 用于合成的總氮量</p><p>　　= 20 – 5 – 8.84 </p><p>　　= 6.16 mg/

81、L</p><p><b>　　需還原的硝酸鹽氮量</b></p><p><b>　　硝化需氧量D2</b></p><p>　　反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3</p><p>　　D3 = 2.86NT = 2.86×431.2 = 6464.86 kgO2/d</p><

82、;p>　　總需氧量AOR = D1+D2-D3 =8792.31+14559.98-1233.2 = 22119.1 kgO2/d</p><p>　　= 921.6kgO2/h</p><p>　　最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則</p><p>　　AORmax = 1.4AOR = 1.4×22119.1 =30966.7 kgO2/d

83、= 1290.3 kgO2/h</p><p>　　去除每1kgBOD5的需氧量：</p><p><b>　?、跇藴市柩趿?lt;/b></p><p>　　氧轉(zhuǎn)移效率EA=6%，計算溫度T=30℃。將實際需氧量AOR換算成標準狀態(tài)下的需氧量SOR。</p><p><b>　　式中：</b></

84、p><p>　　ρ—— 氣壓調(diào)整系數(shù)，，工程所在地區(qū)實際大氣壓約為1.013×105Pa，故此</p><p>　　CL —— 曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取CL=2mg/L；</p><p>　　CS（20） —— 水溫20℃時清水中溶解氧的飽和度，mg/L；</p><p>　　Csm(T) —— 設計水溫T℃時好氧反應池中平均溶解氧的飽和

85、度，mg/L；</p><p>　　α —— 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82；</p><p>　　β —— 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95。</p><p>　　查表得水中溶解氧飽和度：CS（20）=9.17 mg/L，CS（30）=7.63 mg/L</p><p>　　空氣擴散氣出口處絕對壓為：pb =

86、1.013×105+9.8×103H </p><p>　　= 1.013×105+9.8×103×4 = 1.405×105 Pa</p><p>　　空氣離開好氧反應池時氧的百分比：</p><p>　　好氧反應池中平均溶解氧飽和度：</p><p><b>　　標準需

87、氧量為：</b></p><p>　　相應最大時標準需氧量：</p><p>　　SORmax = 1.4SOR = 1.4×24335.2 =34069.3 kgO2/d =1419.5 kgO2/h</p><p>　　好氧反應池平均時供氣量：</p><p><b>　　最大時供氣量：</b>

88、</p><p>　　Gsmax = 1.4Gs = 78866 m3/h</p><p><b>　　2.鼓風機的選擇：</b></p><p><b>　　鼓風機所需供氣量：</b></p><p>　　最大時：Gsmax=78866 /h=1314 /min</p><p&

89、gt;　　平均時：Gs=56333/h=938.8/min</p><p>　　最小時：Gsmim=0.5Gs=28166.5/h=469.4 /min</p><p>　　根據(jù)供氣量和壓力選用六臺RF-350羅茨鼓風機</p><p>　　第九章 平流式二沉池的設計計算</p><p>　　設計中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組兩座。每組

90、平流沉淀池設計流量為1.034=0.517m3/s，從沉砂池流出來的污水進入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流入平流沉淀池。</p><p><b>　　1.沉淀池表面積</b></p><p>　　式中 A—沉淀池表面積（㎡）</p><p>　　Q—設計流量（m3/s）</p><p>　　qˊ—表面負荷﹝m3/（m2h

91、）﹞,一般采用1.0—1.5m3/（m2h）</p><p>　　設計中取qˊ=1.0 m3/（m2h）</p><p><b>　　=1861.2㎡</b></p><p>　　2.沉淀部分有效水深</p><p><b>　　qˊt</b></p><p>　　式中 h2

92、—沉淀部分有效水深（m）</p><p>　　t—沉淀時間（h）,一般采用1.5—2.5h</p><p>　　設計中取 t=2.0h</p><p><b>　　1×2=2m</b></p><p>　　3.沉淀部分有效容積</p><p>　　=3722.4 m3</p>

93、<p><b>　　4.沉淀池長度</b></p><p>　　式中 L—沉淀池長度（m）</p><p>　　v—設計流量時的水平流速(mm/s),小于等于5 mm/s)</p><p>　　設計中取v=5mm/s</p><p><b>　　5.沉淀池寬度</b></p>

94、;<p>　　式中L—沉淀池寬度（m）</p><p><b>　　=51.7m</b></p><p><b>　　6.沉淀池格數(shù)</b></p><p>　　式中 n1—沉淀池格數(shù)（個）</p><p>　　b—沉淀池分格的每格寬度（m）</p><p>　

95、　設計中取 b=6.5m</p><p>　　=7.95個（取8個）</p><p>　　7.污泥部分所需的容積：V1′</p><p>　　式中： c1—進水懸浮物濃度（t/m3），0.00022</p><p>　　c2—出水懸浮物濃度（t/m3），0.00002</p><p>　　r—污泥密度，t/m3其值約

96、為1</p><p><b>　　T—取4d</b></p><p><b>　　—污泥含水率%</b></p><p><b>　　8.污泥斗容積：</b></p><p>　　污泥斗設在沉淀池的進水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸

97、一般小于0.5m，污泥斗傾角大于60o</p><p>　　式中 V1—污泥斗容積（m3）</p><p>　　—沉淀池污泥斗上口邊長（m）</p><p>　　1—沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.4—0..5m</p><p><b>　　—污泥斗高度（m）</b></p><p>　　

98、設計中取=6.3m，=5.0m，1=0.5m</p><p><b>　　=72.15 m3</b></p><p><b>　　10、沉淀池總高度</b></p><p>　　式中 H—沉淀池總高度（m）</p><p>　　h1—沉淀池超高（m）,一般采用0.3—0.5m</p>

99、<p>　　h3—緩沖層高度（m）,一般采用0.3m</p><p>　　h4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1%的高度之和</p><p>　　設計中取 h4=5.32</p><p>　　第十章 清水池的設計計算</p><p>　　經(jīng)過二沉池出水進入清水池，水流經(jīng)出水渠道進入河流，設有一座清水池，池高3m

100、，其形狀為長方形，20×30m，則清水池的平面尺寸為：</p><p><b>　　20×30×3m</b></p><p>　　第十一章 濃縮池的設計計算</p><p><b>　　11.1設計要點</b></p><p>　　1. 污泥在最終處置前必須處理，而處理

101、的最終目的是降低污泥中有機物含量并減少其水分，使之在最終處置時對環(huán)境的危害減至最小限度，并將其體積減小以便于運輸和處置.</p><p>　　2.重力式濃縮池用于濃縮二沉池出來的剩余活性污泥的混合污泥.</p><p>　　3.按其運轉(zhuǎn)方式分連續(xù)流，間歇流，池型為圓形或矩形.</p><p>　　4.濃縮池的上清液應重新回至初沉池前進行處理.</p>

102、<p>　　5.連續(xù)流污泥濃縮池可采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式.</p><p>　　6. 濃縮后的污泥含水率可到96%，當為初次沉淀池污泥及新鮮污泥的活性污泥的混合污泥時，其進泥的含水率，污泥固體負荷及濃縮后的污泥含水率，可按兩種污泥的比例效應進行計算.</p><p>　　7. 濃縮池的有效水深一般采用4m，當為豎流式污泥濃縮池時，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于

103、0.1mm/s進行核算.濃縮池的容積并應按10～16h進行核算，不宜過長.</p><p>　　11.2.濃縮池的設計：</p><p>　　1.初次沉淀污泥量：</p><p>　　V=100 C0ηQ/103（100-p）ρ=100×350×55%×90000/103×（100-96）×1000</p>

104、;<p><b>　　=433m3/d</b></p><p>　　式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；</p><p>　　Q——污水流量，m3/d；</p><p><b>　　η——去除率，%；</b></p><p>　　C0——進水懸浮物濃度，mg/L；</p>

105、<p>　　p——污泥含水率，%；</p><p>　　ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3計。 </p><p>　　該部分污泥含水率為90%故不需進濃縮池進行濃縮.</p><p>　　2.每日排除的剩余污泥量：</p><p>　　其含水率為99.2%～99.6%，取其為99.3%</p><p&g

106、t;　　Qs=ΔX/fXr=9767.75/0.75/10=1302.37 m3/d</p><p>　　式中：Qs——每日從系統(tǒng)中排除的剩余污泥量，m3/d；</p><p>　　ΔX——揮發(fā)性剩余污泥量（干重），kg/d；</p><p>　　f=MLVSS/MLSS，生活污水約為0.75，城市污水也可同此；</p><p>　　Xr——

107、回流污泥濃度，g/L。</p><p>　　其中（a=0.5～0.65，b=0.05～0.1）</p><p>　　且濃縮后的污泥含水率為96%</p><p>　　3.設兩座重力式預濃縮池，則n=2</p><p>　　其面積為：A= Q0 C0/nGl=55.1×12/2×35/24=226.7m2</p>

108、<p>　　則每座池子的直徑為:</p><p><b>　　,D=17m</b></p><p>　　4.核算其容積（根據(jù)A,t）</p><p>　　濃縮時間：t=Ah/ Q0=226.7×4/55.1=15.46h，（符合10～16h范圍）</p><p>　　5.故濃縮池的尺寸為</

109、p><p>　　D=17m，h=4m（池內(nèi)有效水深4m）</p><p>　　第十二章 污水處理廠總體布置</p><p>　　12.1本設計污水處理廠的平面布置見圖</p><p>　　12.2污水廠的高程布置</p><p>　　12.2.1污水廠高程的布置方法</p><p>　　(1)選擇兩

110、條距離較低，水頭損失最大的流程進行水力計算。</p><p>　　(2)以污水接納的水體的最高水位為起點逆污水處理流程向上計算。</p><p>　　(3)在作高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程積極配合。</p><p>　　污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水

111、面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。</p><p>　　為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動，以重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：</p><p>　　(1)污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失。在作初步設計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應當認識到，污水流經(jīng)處理構筑物的

112、水頭損失，主要產(chǎn)生在進口和出口和需要的跌水(多在出口處)，而流經(jīng)構筑物本身的水頭損失則很小。</p><p>　　(2)污水流經(jīng)連接前后兩處構筑物管渠(包括配水設備)的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。</p><p>　　(3)污水流經(jīng)量水設備的水頭損失。</p><p>　　在對污水處理污水處理流程的高程布置時，應考慮下列事項：</p><p

113、>　　(1)選擇一條距離最長，水頭損失損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。</p><p>　　(2)計算水頭損失時，一般應以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。</p><p>　　(3)設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常

114、以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時考慮到構筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。</p><p>　　(4)在作高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量，在決定污泥干化場、污泥濃縮池，消化池等構筑物高程時，應注意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其它構

115、筑物的可能。</p><p>　　12.2.2本污水處理廠高程計算</p><p>　　本設計處理后的污水排入河流后，河流水面水位接近廠區(qū)高程，故以河流水面水位作為起點，逆流向上推算各水面高程：</p><p>　　污水流經(jīng)各處理構筑物的水頭損失。在作初步設計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應當認識到，污水流經(jīng)處理構筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進口和出口和需要的跌水(多在出

116、口處)，而流經(jīng)構筑物本身的水頭損失則很小。</p><p>　　2. 各處理構筑物間連接管渠的水力計算表：</p><p>　　12.2.3 污水處理部分高程計算：</p><p>　　河面最高水位：-0.5m</p><p>　　出水口水位：-0.1m</p><p>　　出水廠管沿程損失：0.0023×1

117、50=0.34m</p><p>　　消毒池水位：-0.1+0.34=0.33m</p><p>　　二次沉淀池出水口損失：0.29m</p><p>　　二沉池到消毒池水頭損失：0.0023×50=0.115m</p><p>　　二沉池池水位：0.29+0.11+0.33=0.73 m</p><p>　

118、　AAO池到二沉池損失：0.0023×96=0.134m</p><p>　　AAO池集水槽堰上水位：1.93m</p><p>　　AAO池水位：1.33m</p><p>　　AAO池進水口損失：0.29m</p><p>　　初沉池到AAO池損失：0.002×144=0.288m</p><p&g

119、t;　　初沉池水位：1.91m</p><p>　　沉砂池水位： 2.61+0.412+0.24=2.96 m</p><p>　　沉砂池到細格柵損失: 0.002×90=0.18m </p><p><b>　　局部水頭損失：</b></p><p>　　沉砂池進水水位：2.96+0.14+0.18=3.22

120、m</p><p>　　過細格柵水頭損失損失：0.21m</p><p>　　細格柵前水位：3.22-0.21=3.4m</p><p>　　粗格柵到泵房水頭損失：0.38m</p><p>　　過粗格柵水頭損失：0.20m</p><p>　　粗格柵前水位：-3.58m</p><p>　　1

121、2.2.4 污泥處理部分高程計算</p><p><b>　　污泥流程為壓力流：</b></p><p>　　儲泥池泥位：1.02m</p><p>　　重力濃縮池標高：2.22m</p><p>　　污泥投配池標高：2.00+1.03=3.23m</p><p>　　污泥提升泵房水位：-1.81

122、m</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　A2/ O 工藝是頗有發(fā)展前途的污水處理工藝,該法電耗少,運行費用低并且污泥處理費用也比較少,不僅是節(jié)能污水處理工藝,同時也是經(jīng)濟有效的脫氮除磷較先進的技術。該工藝在控制水體富營養(yǎng)化及污水回用等方面也具有廣泛的應用前景；預計在我國污水處理領域中將會迅速的發(fā)展。</p><p>

123、;　　在此次設計中我們充分借鑒國內(nèi)外先進的處理工藝，并結(jié)合當?shù)氐慕?jīng)濟概況和地理地質(zhì)條件，以現(xiàn)有污水處理廠為實習基地。做到了理論和實踐的結(jié)合。這是我們此次設計比較成功的地方。當然設計中也存在很多不足之處，例如在高程計算過程中就遇到許多難題。在老師的悉心指導下已經(jīng)基本解決。</p><p>　　在以后的設計中我們會更加認真仔細，力求做到論據(jù)充分，計算精確，設計合理，運行達標。</p><p>

124、<b>　　參考文獻</b></p><p>　　室外排水設計規(guī)范（GBJ14-87）</p><p>　　《給水排水設計手冊》第1、5、8、9、10、11冊</p><p>　　高廷耀等編.水污染控制工程. 北京：高等教育出版社1999</p><p>　　高俊發(fā)主編.污水處理廠工藝設計手冊. 北京：化學工業(yè)出版社

125、 2003</p><p>　　張自杰主編.排水工程（下冊）.第四版：中國建筑工業(yè)出版社，2000</p><p>　　崔玉川主編.城市污水廠處理設施設計計算. 北京：化學工業(yè)出版社 2003</p><p>　　劉紅主編.水處理工程設計.北京：中國環(huán)境科學出版社.2003</p><p>　　城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-

126、2002）</p><p>　　城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準（GJ31-89）</p><p>　　地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GHZB1-1999）</p><p>　　城市污水處理常用生物反應化學計量參數(shù)和動力學參數(shù)</p><p>　　《建筑給水排水設計手冊》、《給水排水設計手冊》</p><p>　　《廢水

127、處理理論與設計》 中國建筑工業(yè)出版社，2002</p><p>　　蔣白懿主編. 給水排水管道設計計算與安裝，化學工業(yè)出版社， 2005</p><p>　　李亞峰主編. 給誰排水工程專業(yè)畢業(yè)設計指南， 化學工業(yè)出版社， 2003</p><p>　　金兆豐主編. 污水處理組合工藝及工程實例, 化學工業(yè)出版社</p><p>　　高艷玲主編.