城市污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：城市污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師班 級環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)1班專 業(yè)環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)學(xué) 院化工食品學(xué)院目 錄摘 要5abstract6引 言71格柵設(shè)計(jì)111.1設(shè)計(jì)說明111.2設(shè)計(jì)計(jì)算112 污水提升泵站設(shè)計(jì)132.1 設(shè)計(jì)說明132.2 設(shè)計(jì)選型133 曝氣沉砂池設(shè)計(jì)133.1 設(shè)計(jì)說明133.2 池體設(shè)計(jì)143.3 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算143.4 進(jìn)水、出水及撇油143.5 排砂量計(jì)算154 提砂泵房與砂水分離器165 鼓風(fēng)機(jī)房166 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)166.1 設(shè)計(jì)說明166.2 設(shè)計(jì)計(jì)算177 初沉池設(shè)計(jì)187.1 設(shè)計(jì)說明187.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（如圖3）1

2、88 曝氣池及其曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)208.1 曝氣池的設(shè)計(jì)208.2 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)238.3 空氣管的計(jì)算258.4 空壓機(jī)的選擇289 污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)299.1 設(shè)計(jì)說明299.2 回流污泥量的計(jì)算299.3 剩余污泥量x的計(jì)算299.4 復(fù)核污泥齡c3110 二沉池的設(shè)計(jì)3110.1 設(shè)計(jì)說明3110.2 池體設(shè)計(jì)3210.3 二沉池固體負(fù)荷g3310.4 進(jìn)水配水槽設(shè)計(jì)3410.5 出水渠設(shè)計(jì)3410.6 排泥裝置與方式3511 回流污泥泵房3511.1 設(shè)計(jì)說明3511.2 回流污泥泵設(shè)計(jì)選型3612 接觸消毒池與加氯時(shí)間3612.1 設(shè)計(jì)說明3612.2 設(shè)計(jì)計(jì)算36四 結(jié)語38參

3、考文獻(xiàn)39致 謝40摘 要隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境問題日益突出,尤其是城市水環(huán)境的惡化,加劇了水資源的短缺,影響著人民群眾的身心健康,已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā) 展的嚴(yán)重制約因素。近年來,國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè),正以前所未有的速度推進(jìn)城市污水處理廠的建設(shè)。本次主要是城市污水處理廠的設(shè)計(jì)，處理方法的核心構(gòu)筑物是生物化處理-曝氣池。污水主要經(jīng)過格柵、沉砂池、初次沉淀池等預(yù)處理設(shè)備，去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物，然后經(jīng)推流式曝氣池、二次沉淀池等主要的構(gòu)筑物，去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)，最后進(jìn)行消毒投氯。達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行中水回用或排放。關(guān)鍵詞：城市污水處理 處理工

4、藝 沉淀池 沉砂池 回用 abstractalthough our country society and the high-speeds developments of economy, the environmental problems get more and more outstanding day by day, especially the deterioration of the urban water environment, which has aggravated the shortage of the water resource. influencing the pe

5、oples physical and mental health, it has already become the serious restriction factor of sustainable development of the city. in recent years, country and local government pay much attention to the sewage disposal, with the quick construction of sewage treatment plants urban for pace. it is mainly

6、a design of the urban sewage treatment plant this time, the key structures of the treatment method are the living beings treatment -expose to the sun pool. mainly sewage the grid, sink the sand pool, precipitate apparatus of preconditioning such as the pool for the first time, remove and present sol

7、id pollutant which suspends the state in the sewage, then the angry pool, precipitate main structures such as the pool, etc. twice, remove and present colloid and dissolve the organic polluter of the state in the sewage, sterilize and throw the chlorine. reach and stipulate the standard can carry on

8、 the retrieval and utilization of normal water or discharge.key words: sewage disposal of the city handle the craft precipitate the pool sink the sand pool retrieval and utilization引 言中國是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國家。淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的14、美國的15，在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最

9、貧乏的國家之一。 扣除難以利用的洪水徑流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，中國現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少，僅為11000億立方米左右，人均可利用水資源量約為900立方米，并且其分布極不均衡。到20世紀(jì)末，全國600多座城市中，已有400多個(gè)城市存在供水不足問題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)，全國城市缺水總量為60億立方米。 據(jù)監(jiān)測，目前全國多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，呈逐年加重的趨勢。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對中國正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。另一方面，隨著城市和工

10、業(yè)的飛速發(fā)展，污水、廢水的排放量與日俱增。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，我國城市污水的年排放量已達(dá)400多億立方米，但在我國680多個(gè)城市中，僅有200余座在建或建成的污水處理廠，并且在近100個(gè)城市中，全國污水處理率只有25%左右。污水的大量排放，導(dǎo)致了水環(huán)境的污染和水資源可利用性的降低。根據(jù)中國環(huán)境保護(hù)遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的要求，到2010年全國的污水平均處理率為：設(shè)市城市和建制鎮(zhèn)不小于50%，設(shè)市城市不小于60%，重點(diǎn)城市不小于70%。按照污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，為了滿足出水排放標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠都必須二級生化處理或深度處理工藝技術(shù)。然而，我國城市平均每100萬人才占有1座污水處理廠，而美國等發(fā)達(dá)國家則

11、為每1萬人就占有1座（至20世紀(jì)70年代末，美國已有城市污水處理廠18000座，英國、法國、德國興建有70008000座）。所以，為了保護(hù)環(huán)境和充分利用水資源，污水、廢水的處理與再用已迫在眉睫，大力興建污水處理廠勢在必行。80年代，隨著城市化進(jìn)程的加快和城市水污染問題日益受到重視，城市排水設(shè)施建設(shè)有較快發(fā)展。國家適時(shí)調(diào)整政策，規(guī)定在城市政府擔(dān)保還貸條件下，準(zhǔn)許使用國際金融組織、外國政府和設(shè)備供應(yīng)商的優(yōu)惠貸款，由此推動了一大批城市污水處理設(shè)施的興建。我國第一座大型城市污水處理廠天津市紀(jì)莊子污水處理廠于1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產(chǎn)運(yùn)行，處理規(guī)模為26萬m3/d。在此成功經(jīng)驗(yàn)的帶

12、動下，北京、上海、廣東、廣西、陜西、山西、河北、江蘇、浙江、湖北、湖南等省市根據(jù)各自的具體情況分別建設(shè)了不同規(guī)模的污水處理廠幾十座。 “八五”期間，隨著城市環(huán)境綜合治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大，城市污水處理設(shè)施的建設(shè)經(jīng)歷了一個(gè)發(fā)展高潮時(shí)期。到1995年，我國城市排水系統(tǒng)排水管道長度約為110062km，按服務(wù)面積計(jì)算，城市排水管網(wǎng)普及率為64.8。與1990年相比，城市排水管道增加54373km，平均每年增長10874km；城市污水處理廠169座(其中二級生化處理廠116座)，年處理污水17.49億m3，處理率8.69。與1990年相比，城市污水處理廠增加89座(其中有北京高碑店、

13、天津東郊、石家莊橋西、廣州大坦沙、無錫蘆村、濟(jì)南等大中型城市污水處理廠)，平均每年建污水處理廠17座。我國現(xiàn)有城市污水處理廠80以上采用的是活性污泥法，其余采用一級處理、強(qiáng)化一級處理、穩(wěn)定塘法及土地處理法等。 “七五”、“八五”、“九五”國家科技攻關(guān)課題的建立與完成，使我國在污水處理新技術(shù)、污水再生利用新技術(shù)、污泥處理新技術(shù)等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。同時(shí)，借助于外貸城市污水處理工程項(xiàng)目的建設(shè)，國外許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進(jìn)到我國，ab法、氧化溝法、a/o工藝、a/a/o工藝、sbr法在我國城市污水處理廠中均得到應(yīng)用。污水處理工藝技術(shù)由過去只注重去除有機(jī)物

14、發(fā)展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進(jìn)、高效的污水處理專用設(shè)備也進(jìn)入了我國污水處理行業(yè)市場，如格柵機(jī)、潛水泵、除砂裝置、刮泥機(jī)、曝氣器、鼓風(fēng)機(jī)、污泥泵、脫水機(jī)、沼氣發(fā)電機(jī)、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統(tǒng)等大型設(shè)備與裝置。 我國80年代以前建設(shè)的城市污水處理廠大部分采用普通曝氣法活性污泥處理工藝，由于該工藝主要以去除bod和ss為主要目標(biāo)，對氮磷的去除率非常低。為了適應(yīng)水環(huán)境及排放要求，一些污水處理廠正在進(jìn)行改造，增加或強(qiáng)化脫氮和除磷功能。 ab法污水處理工藝于80年代初開始在我國應(yīng)用于工程實(shí)踐。由于其具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、對ph值變化和有毒物質(zhì)具有明顯緩沖作用的特點(diǎn)，故主要應(yīng)用于污水濃度高、水質(zhì)水量

15、變化較大，特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水處理廠。 目前氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術(shù)之一。應(yīng)用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設(shè)計(jì)、全套設(shè)備國產(chǎn)化，已有成功實(shí)例。de型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應(yīng)用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項(xiàng)目。 多種類型的sbr工藝在我國均有應(yīng)用，如屬第二代sbr工藝的iceas工藝，屬第三代的cast工藝、unitank工藝等。 隨著我國對水環(huán)境質(zhì)量要求的提高，修訂后的國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb89781996)也越來越嚴(yán)，特別是對出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水處理廠必須考慮氮磷的去除問

16、題。由此開發(fā)了改良a/a/o工藝和回流污泥反硝化生物除磷工藝，并已開始在實(shí)際工程中應(yīng)用。如泰安污水處理廠、青島李村河污水處理廠、天津北倉污水處理廠、北京清河污水處理廠等。 “九五”期間，我國正式啟動對“三河”(淮河、海河和遼河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流域和“環(huán)渤?！钡貐^(qū)的水污染治理，國家給予相應(yīng)資金和技術(shù)上的支持。19961999年竣工投入運(yùn)行的城市污水處理項(xiàng)目有22個(gè)，投資59.58億元，日處理規(guī)模371.7萬m3；在建項(xiàng)目109個(gè)，計(jì)劃投資161.83億元，日處理規(guī)模832.0萬m3。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2000年底，全國已建設(shè)城市污水處理廠427座，其中二級處理廠282座，二級處理率約為

17、15。2000年用于城市污水處理工程建設(shè)的總投資約為150億元。但目前絕大多數(shù)小城鎮(zhèn)尚未建污水處理設(shè)施。隨著我國城市化和工業(yè)化的發(fā)展,城市污水排放量必將大大增加。近20年來,我國城市污水年排放量以每年6%的速度增長,預(yù)測到2020年將超過500億t。據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)階段我國城市污水處理率30%,二級處理率15%,工業(yè)用水的重復(fù)利用率為30%40%,實(shí)際可能更低,而發(fā)達(dá)國家為75%80%,甚至已達(dá)100%。經(jīng)預(yù)測,如果要在2010年以前基本遏制城市水污染的蔓延趨勢,保護(hù)城市供水水源,并在2030年以前使水環(huán)境有明顯改善,2010年全國城市和建制鎮(zhèn)的污水平均處理率應(yīng)不低于50%,重點(diǎn)城市的污水處理率不低于

18、70%;2030年城市污水的有效處理率必須達(dá)到80%以上。否則我國的水污染不僅不能得到控制,甚至還要繼續(xù)擴(kuò)展。要達(dá)到以上目標(biāo),我們還要大力興建城市污水處理廠,提高污水處理率。總之,我國城市污水處理廠的建設(shè)和污水回用工程的實(shí)施還大有潛力,應(yīng)給予充分的重視,把它作為解決城市水危機(jī)的重要措施來實(shí)行。為了達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，我們必須設(shè)計(jì)合理的污水處理系統(tǒng)，選擇合適的工藝流程。本設(shè)計(jì)采用的是活性污泥法，通過以計(jì)算例題的形式，主要對城市污水常規(guī)處理工藝中的單元處理設(shè)施的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和要求進(jìn)行具體介紹。內(nèi)容包括調(diào)節(jié)池、配水池、格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池以及消毒設(shè)施等。 選題背景：某城市污水處理廠，

19、進(jìn)水bod5=200mg/l，ss=250 mg/l，要求出水bod5=25mg/l，ss=60 mg/l，日處理污水量20104 m3/h，要求選用活性污泥法處理廢水，請進(jìn)行如下設(shè)計(jì)與計(jì)算。主要內(nèi)容：污水處理工藝流程的選定；設(shè)計(jì)污水處理廠曝氣池容積，確定曝氣池的主要尺寸；計(jì)算需氧量，供氣量及曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；其他相關(guān)設(shè)計(jì)。1格柵設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)說明 由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護(hù)作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵，為減少柵渣量，格柵條間隙已擬定為25.00mm。設(shè)計(jì)流量：平均日流量qd =2105m3/d=2.31 m3/s取總變化系數(shù)kz

20、=1.2，則最大日流量qmax=1.22.31=2.78 m3/s設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙b=25.00mm，柵前水深h=1.2m,過柵流速v=0.6m/s,安裝傾角a=75。1.2設(shè)計(jì)計(jì)算1.2.1柵條間隙數(shù)（n）為 n=qmax/bhv=2.78/(0.0251.20.6)154(條)1.2.2 柵槽有效寬度（b）設(shè)計(jì)采用10mm的圓鋼為柵條，即s=0.01mb=s(n-1)+bn=0.01(154-1)+0.025154=5.38(m)1.2.3 通過格柵的水頭損失h11.2.3.1 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度為l1。設(shè)進(jìn)水渠寬b1=4.0 m，其漸寬部分展開角度 a1=20，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0

21、.77m/s。 l1=（b-b1）/2tan a1=(5.38-4.0)/2tan20=1.92(m)1.2.3.2 柵槽與水渠道連接處的漸窄部分長度l2，m l2= l1/2=1.92/2=0.96(m)1.2.3.3 通過格柵的水頭損失h1,m h1=(s/b)4/3（v2/2g）sinak=2.42(0.01/0.025) 4/3(0.62/19.6) sin753=0.038(m)1.2.3.4 柵后槽總高度h，m設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=1.0m h=h+h1+h2=1.2+0.038+1.0=2.24(m)1.2.3.5 柵槽總長度l，m l= l1+ l2+1.0+0.5+h1/tan

22、a式中，h1為柵前渠道深，h1= h+h2，m l=1.92+0.96+1.0+0.5+（1.0+1.2）/tan75=4.97(m)1.2.3.6 每日柵渣量，m3/d w=86400qmaxw1/1000kz式中，w1為柵渣量，m3/103 m3污水，格柵間隙為1625mm時(shí)，w1=0.100.05 m3/103 m3污水；格柵間隙為3050 mm時(shí)，w1=0.030.1 m3/103 m3污水。本工程格柵間隙為25mm，取w1=0.07 m3/103 m3污水。 w=864002.780.07/(10001.2)=14.01(m3/d)攔截物量大于0.2 m3/d，須機(jī)械除污。1.2.3

23、.7 格柵的選用根據(jù)上面計(jì)算，選用回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，優(yōu)點(diǎn)：可以自動清除污水中的懸浮物。型號：hf1100，五個(gè)，設(shè)備寬1100mm，耙齒柵度936mm，安裝角度70，齒柵運(yùn)動速度2m/min，柵片間凈距10mm，功率175kw，介質(zhì)最高的溫度60。2 污水提升泵站設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)說明 對于新建污水處理廠，污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池。設(shè)計(jì)流量qmax=1.0104 m3/h.2.2 設(shè)計(jì)選型 采用螺旋泵，設(shè)計(jì)流量qmax=1.0104 m3/h，采用5臺螺旋泵，單臺提升流量為2000 m3/h。根據(jù)上面計(jì)算，采用lxb1500型螺旋泵6臺，5用1備。該泵提升流量為2100230

24、0 m3/h，轉(zhuǎn)速42r/min，頭數(shù)3，功率55kw,占地面積（2.0016.0）m2。3 曝氣沉砂池設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)說明污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)入平流曝氣沉砂池，共兩組對稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。沉砂池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運(yùn)。 設(shè)計(jì)流量qmax=2.78 m3/s，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=2.0min,水平流速v=0.1m/s,有效水深h1=3.00m。3.2 池體設(shè)計(jì)3.2.1 曝氣沉砂池有效容積（v） v=qmaxt60=2.78260334(m3)共4格，每格有效容積v1

25、=v/4=334/4=83.5( m3)每格池平面面積為ai= v1/ h1=83.5/3.0=27.83 (m2)3.2.2 沉砂池水流部分的長度（l） l=vt=0.12.060=12(m)則單格池寬b1=ai/l=27.83/12=2.32m每組池寬 b=2b1=4.64m3.3 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔板曝氣。設(shè)計(jì)曝氣量q=0.2 m3/( m3h)空氣用量qa=qqmax=0.22.783600=2001.6 m3/h =33.36 m3/min供氣壓力p=19.6kpa穿孔管布置：于每格曝氣沉砂池池長邊兩側(cè)分別設(shè)置2根穿孔曝氣管，每格2根，共8根。曝

26、氣管管徑dn100mm，送風(fēng)管管徑dn150 mm。3.4 進(jìn)水、出水及撇油 污水直接從螺旋泵出水渠進(jìn)入，設(shè)置進(jìn)水擋墻，出水由另一端淹沒出水，出水端前部設(shè)出水擋墻，進(jìn)出水擋墻均為1.5m。在曝氣沉淀池會有少量浮油產(chǎn)生，出水端設(shè)置撇油管dn200，人工撇除浮油，池外設(shè)置油水分離槽井。3.5 排砂量計(jì)算 對于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)砂量約為 x1=2.03.0 m3/103 m3每日沉砂量（qs）為 qs=qmaxx1=2.41053.010-5=7.2 (m3/d)(含水率p=60%)假設(shè)貯砂時(shí)間為2.0d則存砂所需容積v=qst=14.4 （m3)折算為p=85.0%的沉砂體積為v=14

27、.4(100-60)/(100-85)=38.4 (m3)每格曝氣沉砂池設(shè)砂2個(gè)，共8個(gè)砂斗，砂斗高2.50 m，斗底平面尺寸（0.50.5）m2砂斗總?cè)莘e為 v=82.5 (2.520.52+2.50.5)/3=51.6(m3)每組曝氣沉砂池尺寸為 lbh=10.05.05.4詳見圖14 提砂泵房與砂水分離器選用直徑0.5m鋼制壓力式旋流砂水分離器2臺，一組曝氣沉砂池1臺。砂水分離器外形高度h1=11.4 m，入水口離地面相對高程為11.0 m，則抽砂泵靜揚(yáng)程為h0=11.0-（-3.5）=14.5mh2o,砂水分離器入口的壓力為h2=0.1mpa=10.0mh2o則抽砂泵所需揚(yáng)程為 h=

28、h0+ h2=14.5+10.0=24.5（mh2o）每組曝氣沉砂池設(shè)提砂泵房1座，配2臺提砂泵，1用1備，共4臺。選用螺旋離心泵，q40.0 m3/h,h 25.0mh2o,電動機(jī)功率為n11.0kw。提砂泵房平面尺寸：lb=（7.23.3）m25 鼓風(fēng)機(jī)房砂水分離后，通入氣水混合液洗砂，氣和水分別沖洗或聯(lián)合沖洗。氣和水的沖洗強(qiáng)度均為10l/( m2s),則用氣量為1.1 m3/min。洗砂用壓縮空氣與曝氣沉砂池，均來自鼓風(fēng)機(jī)房。鼓風(fēng)機(jī)總供氣量為27.2 m3/min選用tso-150羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺，2用1備，單臺qa15.9 m3/min, p19.6kpa, n11.0kw 。鼓風(fēng)機(jī)房（

29、9.94.5）m26 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)6.1 設(shè)計(jì)說明根據(jù)生產(chǎn)廢水的排放規(guī)律，后續(xù)處理構(gòu)筑物對水質(zhì)水量穩(wěn)定性的要求，調(diào)節(jié)池停留時(shí)間去2.0h。調(diào)節(jié)池采用半地下式，便于利用一次提升的水頭，并便于污泥重力排入集泥井，并有一定的保溫作用，由于調(diào)節(jié)池內(nèi)不安裝工藝設(shè)備或管道，考慮土建結(jié)構(gòu)可靠性高時(shí)，故障少，只設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)池。6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期 t=0.5h調(diào)節(jié)池有效容積 v=tqh=0.52105/24=4166.67 （m3）調(diào)節(jié)池有效水深 h=3.5m調(diào)節(jié)池規(guī)格 4m12m25m3.5m v有=4200 m3調(diào)節(jié)池設(shè)污泥斗4個(gè)， 每斗上口面積20m18m，下口面積（11）m2。，泥斗傾角45，

30、泥斗高3m。每個(gè)泥斗容積 vi=h/3(s1+s2+)=3.5/3(202+1+)=443.33 (m3)泥斗容積共v=4vi=4443.33=1773.33(m3)調(diào)節(jié)池每日沉淀污泥重為w=25040%2105=2107（g）=20(t)濕污泥體積為v2=20/2.5%=800(m3)(設(shè)污泥密度為1t/ m3)泥斗可存約2天污泥。調(diào)節(jié)池最高水位設(shè)置為+3.00m, 超高為0.50m，頂高為3.50m。 最高水位-0.50 m，池底標(biāo)高-3.20 m。調(diào)節(jié)池出水端設(shè)吸水段。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算見圖2 圖2 調(diào)節(jié)池工藝計(jì)算圖7 初沉池設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用輔流式沉淀池7.1 設(shè)計(jì)說明qmax=2.78 m3

31、/s,kz=1.2,ss1=250mg/l,ss2=60 mg/l7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（如圖3）7.2.1 沉淀部分水面面積f，m2。f= qmax/nq式中qmax-最大設(shè)計(jì)流量，m3/h, 1.22105/24=10000(m3/h)； n=池?cái)?shù)，個(gè)，取n=2個(gè)； q表面負(fù)荷，m3/（m2h）, 取q=2 m3/（m2h）。則： f=10000/(22)=2500(m2)7.2.2 池子直徑d，m d=56.53（m）（取d=57 m）7.2.3 有效水深h2,m h2= qt式中，t為沉淀時(shí)間，h，取t=2.5 h。 h2=22.5=5（m）7.2.4 沉淀池總高度7.2.4.1 每天污泥量

32、v，m3 v=snt/1000n式中，s每日每人污泥量，l/(人d),一般取0.30.8，取s= 0.5l/(人d)； n設(shè)計(jì)人口數(shù)，n=1000000人； t兩次清除污泥間隔時(shí)間，d，采用機(jī)械刮泥，取t=4h。 v=0.510000004/(1000224)=41.67 (m3)7.2.4.2 污泥斗容積v1，m3 v1=h5/3(r 12+ r 1 r 2+ r 22) 式中，h5-污泥斗高度，m r 1污泥斗上部半徑，m，取r 1=2.0 m r2污泥斗下部半徑，m，取r 2=1.0 m h5=（r1- r2）tana=(2.0-1.0)tan60=1.73(m) v1=3.141.73

33、/3(22+21+12)=12.68(m3)7.2.4.3 污泥斗以上圓錐體部分容積v2，m3 v2=h4/3(r2+r r1+ r12)式中，h4底坡落差，m； r池子半徑，m。 h4=（r- r1）0.05=(25-2)0.05=1.15(m)因此，池底可貯污泥的體積為： v2=3.141.15/3（252+252+22）=817.29 (m3)共可貯存污泥體積為： v1+ v2=12.68+817.29=829.97 (m3)41.67(m3)(可見池底有足夠的容積)7.2.4.4 沉淀池總高度h，m h=0.5+5+0.7+0.5+1.73=8.43(m)7.2.5 沉淀池周邊高度為：

34、 h1+h2+h3=0.5+5+0.7=6.2(m)7.2.6 徑深比較核d/h2=57/5=11.4,在612范圍內(nèi)，滿足條件。7.2.7 采用機(jī)械刮泥根據(jù)上面計(jì)算，選用某設(shè)備制造廠的周邊傳動式刮泥機(jī)（全橋式）。型號是rrn-57.0-2/2-s/s。刮泥機(jī)的主要技術(shù)性能參數(shù)有：池徑57m；周邊線速23m/min；單邊功率0.75kw(為普通減速機(jī)拖動的刮泥機(jī))；周邊單個(gè)輪壓35kn。8 曝氣池及其曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8.1 曝氣池的設(shè)計(jì)8.1.1 確定污泥負(fù)荷率由于進(jìn)入污水廠的污水為城市污水，選定完全變化系數(shù)kz=0.0196，原污水的bod5值l0為200mg/l,經(jīng)初次沉淀處理后，按bod5

35、值降低25%計(jì)算，則進(jìn)入曝氣池的污水其bod5值lala=200（1-25%）=150（mg/l）計(jì)算去除率，首先計(jì)算處理水中非溶性bod5值，即 bod5=7.1bxace式中，ce處理水中懸浮固體濃度，取值為25 mg/l； b微生物自身氧化率，一般介于0.050.1之間，取值0.09； xa活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4。帶入各值 bod5=7.10.090.425=6.396.4（mg/l）處理水中溶解性bod5值為 25-6.4=18.6（mg/l）去除率 =0.876=87.6%取f=0.75(f混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度（mlvss）與懸浮固體濃度（mlss）之比；對于

36、生活污水，其值常在0.75左右)。 ns=kzlef/=0.019618.60.75/0.8750.32（kgbod5/kgmlssd）ns污泥負(fù)荷率，kgbod5/kgmlssd；le出水有機(jī)物濃度，mg/l。8.1.2 確定污泥濃度根據(jù)ns值相應(yīng)的svi=100，可得曝氣池污泥濃度為 x=4000mg/l8.1.3 確定曝氣池容積 v=q la/ lax=2105150/(0.324000)=23437.5 (m3)8.1.4 確定曝氣池主要尺寸取池深h=5 m，設(shè)4組曝氣池，每組池面積為 a1=v/nh=23437.5 /(45)=1171.91172(m3)取b=8 m，b/h=8/5

37、=1.6(在12之間，符合要求)，則池長為 l= a1/b=1172/8=146.5（m）取l=150 m l/b=150/8=18.7510,符合要求。設(shè)曝氣池為三廊道式，每條廊道長為 l=l/3=150/3=50（m）取超高為0.5 m，故總高度為h0=5+0.5=5.5 m曝氣池平面尺寸見圖圖4 曝氣池平面尺寸8.1.5 進(jìn)水方式為使曝氣池在運(yùn)行中具有靈活性，在進(jìn)水方式上設(shè)計(jì)成既可集中從池首進(jìn)水，按傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行;又可沿配水槽分散多點(diǎn)進(jìn)水，按階段曝氣法運(yùn)行。 在面對初次沉淀池的一側(cè)，在每組曝氣池一端進(jìn)水口處設(shè)回流污泥井，井內(nèi)設(shè)污泥空氣提升管?；亓魑勰嘤晌勰啾谜舅腿刖畠?nèi)，由此通過空氣提

38、升器回流曝氣池。8.2 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8.2.1 平均需氧量r =aqlr+bvxvr曝氣池混合液需氧量，kg/d；a氧化每千克bod所需氧的千克數(shù)；q污水日流量，m3/d；qlr有機(jī)物降解量（kg/d），lr= lale ；b污泥自身氧化率（l/d）,即每千克污泥每天所需氧的千克數(shù)； vxv混合液揮發(fā)性懸浮固體量；xv揮發(fā)性懸浮固體濃度。查表可得，a=0.53，b=0.11 r =0.532105150/1000+0.112343825000.75/1000=22345.45（kg/d）=931.06（kg/h）每日去除的bod5= qlr/1000= 2105150/1000=30000（

39、kg/d）去除每千克bod的需氧量=22345.45/30000=0.75 kgo2/kgbod5，接近于經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。8.2.2 最大需氧量 o（2max）=+24=1196.06（kg/h）最大需氧量與平均需氧量之比 o（2max）/o2=1196.06/931.06=1.288.2.3 供氣量采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散管，距池底0.2m，故淹沒水深為2.5m，計(jì)算溫度定為30，當(dāng)水溫為20時(shí)溶解氧飽和濃度cs(20)=9.2mg/l; 當(dāng)水溫為30時(shí)溶解氧飽和濃度cs(30)=7.6mg/l?？諝鈹U(kuò)散管出口處絕對壓力pb=1.033105+9.82.5103=1.425105(pa),空氣離

40、曝氣池時(shí)氧的百分比為qt=21(1-ea)/79+21(1-ea)100%=21(1-0.12)/79+21(1-0.06)=19%式中，ea空氣擴(kuò)散管的氧轉(zhuǎn)移效率，取ea=12%。曝氣池中平均溶解氧飽和濃度為（按最不利條件考慮）csm(30)= cspb/(2.026105) + qt/42=7.6(1.425/2.206+19/42)=8.78(mg/l),csm(20)=10.2(mg/l)20脫氧清水的充氧量按r0=r csm(20)/acs(t)-cl1.024t-20計(jì)算式中，csm(20)、csm(t)20時(shí)和實(shí)際溫度t氧飽和濃度，mg/l； cl水中實(shí)際溶解氧濃度，mg/l；t

41、水溫，；a、修正系數(shù)，其值分別表示為a=污水中的klaw/清水中的kla,( klaw為污水中氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)，kla為污水中氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù))；=污水中的csw/清水中的cs；=實(shí)際氣壓（pa）/1.013105（pa）。對于鼓風(fēng)曝氣池，cs值應(yīng)取擴(kuò)散器出口和曝氣池混合液表面兩處溶解氧濃度的平均值csm； csm= cspb/(2.026105) + qt/42式中，cs大氣壓下水中氧飽和濃度，mg/l； pb擴(kuò)散器出口處絕對壓力，pa； qt氣泡離開水面時(shí)氧的百分比，%； qt=21(1-ea)/79+21(1-ea) 100% ea擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移系數(shù)。取a=0.82，=0.95，cl=1.5

42、 mg/l， r0=r csm(20)/acs(30)-cl1.02430-20= 931.0610.2/0.820.958.78-1.51.219=1388.80(kg/h)相應(yīng)最大時(shí)需氧量的r0（max）=1777.77 (kg/h)曝氣池的平均供氣量為 gs=o2/0.3ea=1389100/(0.312)=3.86104( m3/h)相應(yīng)最大供氣量為 gs（max）=4.94104( m3/h)去除每千克bod5的供氣量為 =30.88（m3空氣/ kg bod5）每立方米污水的供氣量為 =4.63（m3空氣/ m3污水）本系統(tǒng)采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的5倍考慮

43、，污水回流比r=50%，因此，所需空氣量為 =2.08104 ( m3/h)總需氣量 gst=4.94104+2.08104=7.02104( m3/h)8.3 空氣管的計(jì)算按圖4所示的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共6根干管。在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共十條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)60條配氣豎管。每根豎管的供氣量為 =1170（m3/h）曝氣池平面面積為： 9650=4800（m3）每個(gè)空氣擴(kuò)散管的服務(wù)面積按1.5 m2計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散管的總數(shù)為： =3000（個(gè)）每個(gè)擴(kuò)散器的配器量為 =23.4（m3/h）將空氣擴(kuò)散管和已布置的空氣管路繪制成空氣管路計(jì)算

44、草圖（見圖5及圖6） 圖5 空氣管路計(jì)算圖（1）圖6 空氣管路計(jì)算圖（2）選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計(jì)算管路。在空氣流量變化出設(shè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號后列表進(jìn)行空氣管道計(jì)算?？諝飧晒芎椭Ч芤约芭錃庳Q管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速可查表確定，計(jì)算結(jié)果列入計(jì)算表第5項(xiàng)。空氣管路計(jì)算表管段編號管段長度l/m空氣流量q()空氣流速管徑配件管件當(dāng)量長度管段計(jì)算長度壓力損失9.89.8 pa1234567891017160.523.48.132彎頭一個(gè)0.621.120.390.4416150.546.816.232三通一個(gè)1.181.680.430.7215140.570.224.3

45、32三通一個(gè)1.181.680.580.9714130.593.632.432三通一個(gè)1.181.680.841.41待添加的隱藏文字內(nèi)容213120.1511740.532三通一個(gè) 異徑管一個(gè)1.271.421.001.4212110.923433.150三通一個(gè) 異徑管一個(gè)2.183.080.922.8311100.946825.980四通一個(gè) 異徑管一個(gè)3.834.730.532.511096.3117026.5125彎頭三個(gè)，閘門一個(gè)，三通一個(gè)10.516.800.284.70985.5234036.8150四通一個(gè)異徑管一個(gè)4.5510.500.353.68875.5468041.4

46、200四通一個(gè)異徑管一個(gè)6.4311.930.252.98765.5702062.1200四通一個(gè)異徑管一個(gè)8.4113.910.486.68655.5936082.8200四通一個(gè)異徑管一個(gè)8.4113.910.709.74547.01170066.2250四通一個(gè) 彎頭二個(gè)，異徑管一個(gè)20.9027.900.4211.72438.02300090.4300三通一個(gè) 異徑管一個(gè)14.3922.390.7216.12328.04150091.8400三通一個(gè) 異徑管一個(gè)20.3028.300.3610.1921347200084.2550四通一個(gè) 異徑管一個(gè)18.0052.000.3618.7

47、2合計(jì)94.83空氣管路的局部阻力損失，根據(jù)配件的類型折算成當(dāng)量長度損失l0,并計(jì)算出管道的計(jì)算長度l+ l0（m）,(l為管道長度)計(jì)算結(jié)果列入計(jì)算表中的第7、8兩項(xiàng)?？諝夤艿赖难爻套枇p失，根據(jù)空氣管的的管徑（d）mm、空氣量m3/min、 計(jì)算溫度和曝氣池水深，可通過查表求得，結(jié)果列入計(jì)算表的的第9項(xiàng)。8項(xiàng)與9項(xiàng)相乘，得壓力損失h1+h2，結(jié)果列入計(jì)算表的的第10項(xiàng)。將10項(xiàng)各值累加，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失： =94.839.8=929.3（pa）=0.929（kpa）網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散其的壓力損失為5.88kpa，則總壓力損失為 5.88+0.929=6.809（kpa）為安全計(jì)，設(shè)計(jì)

48、取9.8 kpa8.4 空壓機(jī)的選擇空氣擴(kuò)散器安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為： p=(4.2-0.2+1.0)9.8=49(kpa)空壓機(jī)供氣量為：最大時(shí)： 4.94104+2.08104 =7.02104（m3/h）=1170（m3/min）平均時(shí)： 3.86104+2.08104 =5.94104（m3/h）=990（m3/min）根據(jù)所需壓力和空氣量決定采用選用gm65l，共三臺，兩用一備。進(jìn)口流量：1100m3/h,進(jìn)口壓力:0.098mpa,進(jìn)口溫度:20,排氣壓力0.17mpa，軸功率1351kw,電機(jī)功率1600kw,電機(jī)型號:yk2000-2/9909 污

49、泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9.1 設(shè)計(jì)說明 該污水廠設(shè)計(jì)采用周邊進(jìn)水周邊出水輻流沉淀池。設(shè)計(jì)流量q=2105m3/d1.22=1.02104 m3/h；表面負(fù)荷q=1.3m3/(m2h)；固體負(fù)荷qs=200-250kgss/( m2d)；水力停留時(shí)間t=2.0 h設(shè)計(jì)污泥回流比r=50%9.2 回流污泥量的計(jì)算回流污泥量qr，其值qr=rq xr=12000(mg/l)r=1.2 x=4000mg/l r=x/( xr-x)=50% qr=0.51.22=5083.33(m3/h)9.3 剩余污泥量x的計(jì)算剩余污泥由生物污泥和非生物污泥組成。生物污泥由微生物的同化作用產(chǎn)生，并因微生物的內(nèi)源呼吸而減少。

50、非生物污泥由進(jìn)水懸浮物中不可生化部分產(chǎn)生。活性污泥產(chǎn)率系數(shù)y=0.6，剩余生物污泥xv計(jì)算公式 xv=yq-kdvf式中，kd為活性污泥自身氧化系數(shù)，kd與水溫有關(guān)。水溫為20時(shí)，kd（20）=0.06，根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj1419871997年版）的有關(guān)規(guī)定，不同水溫時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。本例中污水溫度夏季t=25，冬季t=10。kd（25）= kd（20）1.04t-20=0.061.0425-20=0.073d-1kd（10）= kd（20）1.04t-20=0.061.0410-20=0.041d-1夏季剩余污泥量 xv（25）=0.6201041.22-0.07323438=123

51、93.06 (kg/d)冬季剩余污泥量 xv（10）=0.6201041.22-0.04123438=15393.13 (kg/d)剩余非生物污泥量xs計(jì)算公式 xs=q（1-fbf）式中，曝氣池設(shè)計(jì)進(jìn)水ss，m3/d，設(shè)=160 mg/l； fb進(jìn)水vss中可生化部分比例，設(shè)fb=0.7。xs=q（1-fbf）=201041.22（1-0.70.75）=11590（kg/d）夏季剩余污泥量 x（25）=xv（25）+ xs=12393.06+1159023683（kg/d）夏季剩余污泥量 x（10）=xv（10）+ xs=15393.13+1159026983（kg/d）9.4 復(fù)核污泥齡c夏季污泥齡c（25） c（25）=xvf/1000x（