例：課程設(shè)計(jì)說明書(好氧)沉淀池綜述

1、課程設(shè)計(jì)說明書第20頁共22頁例：供參考生活污水排放量90000m3/d ,采用普通活性污泥法處理，以格柵、曝氣池、二沉池為 主要處理設(shè)備對其工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。1緒論1.1 城市污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢表兒種不同污水處理工藝技術(shù)特點(diǎn)上2名稱污泥負(fù)荷(/(kg MLVSSkg BOD d)MLSS(mg/L)停留時(shí)間(h)特點(diǎn)傳統(tǒng)工藝0.20.41500300048出水水質(zhì)較好、污泥不穩(wěn)定分段進(jìn)水0.20.42000350035負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、污泥不穩(wěn)定吸附再生0.20.62000800035負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、污泥不穩(wěn)定氧化溝0.05 -0.330006000836耐負(fù)荷、水質(zhì)好、污泥較穩(wěn)定序批池0.05

2、-0.31500500012 50耐負(fù)荷、水質(zhì)好、污泥較穩(wěn)定一體化池0.05 -0.31500500012 50耐負(fù)荷、水質(zhì)好、污泥較穩(wěn)定A/O法0.05 -0.220003500615水質(zhì)好、耐負(fù)荷、污泥較穩(wěn)定A/A/O 法0.10.2520003500612水質(zhì)好、耐負(fù)荷、污泥較穩(wěn)定AB法0.351500300035針對高濃度進(jìn)水、污泥/、穩(wěn)定1.2 活性污泥法的應(yīng)用1.3 活性污泥法的生物處理原理1.4 城市污水可生化性分析廢水處理過程中采用的工程菌為活性污泥絮凝體，也稱為生物絮凝體，具骨干部分是由千萬個(gè)細(xì)菌為主體結(jié)合形成的統(tǒng)稱為“菌膠團(tuán)”的團(tuán)粒?；钚晕勰鄡?nèi)微生物處于內(nèi)源呼 吸器或減衰增

3、值期后段時(shí)，運(yùn)動性能微弱、動能較低，不能與范德華力相抗衡，摒棄賊布 朗運(yùn)動作用下，菌體互相碰撞，結(jié)合形成活性污泥絮凝體。城市生活污水的可生化性（?ODL）是不同的，（目ODL）值越大，則可生化性越CODcrCODcr好，生化處理效率高，反之，可生化性差，生化處理效果亦差。指標(biāo)為：（B嗎）60%易生化CODcr本設(shè)計(jì)（空三）=200/420=0.47屬于可生化性范圍內(nèi)，說明本設(shè)計(jì)處理的廢水可生 CODCr化性好，按給出的水質(zhì)條件設(shè)計(jì)處理廢水可以達(dá)到工藝要求。2水處理廠設(shè)計(jì)方案的確定與論證2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)生活污水排放量90000m3/d ,采用普通活性污泥法處理，以格柵、曝氣池、二沉池為 主要處理

4、設(shè)備對其工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)2.3 設(shè)計(jì)原則2.4 設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)設(shè)計(jì)水量4333_.污水的平均處理量為Q平=9父10 m /d =3750 m /h =1.04 m /s ；污水的最大處理量為43Qmax =10.8 10 m /d =4500 m / h =1.25 m /s ；污水的最小處理量為4333 .Qmin =7.5父10 m /d =3125m /h = 0.868m /s?？傋兓禂?shù)取 K總為 12。12.4.2設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)水質(zhì)如表所示。56項(xiàng)目CODBOD5SS入水（mg/L ）450300150出水（mg/L ）100303.5,符合要求。(8)每小時(shí)所需空氣量

5、qq = dQmax 3600式中：d每m3污水所需空氣量，m3/m3 ,據(jù)相關(guān)資料，取d=0.2m3/m3。M： q = d Qax 3600= 0. 2 1. 25 360cm 9003.4.3 沉砂室尺寸計(jì)算(1)砂斗所需容積V7 QmaxXT 86400V 二6小 父106式中：X 城市污水沉砂量，m3/106m3污水，據(jù)相關(guān)資料，取X =9m3/106m3污水；T 兩次清除沉砂相隔的時(shí)間，d ,據(jù)相關(guān)資料，取T=2d ；K總一一生活污水流量總變化系數(shù)，由設(shè)計(jì)任務(wù)書 K總=1.2。則:QmaXT 86400K 總 1061.25 30 2 864001.2 106=5.4m3(2)每個(gè)

6、砂斗所需容積V2個(gè)分格，沉砂斗個(gè)數(shù)為V / n式中：n 砂斗個(gè)數(shù)，設(shè)沉砂池每個(gè)格含兩個(gè)沉砂斗，有個(gè)則：V =V =54 = 1.35m3n 4(3)砂斗實(shí)際容積VV 1,( 2a；+2a2+2a1a2)62h4a1 二 a2tan ;式中：a1砂斗上口寬，m ;出砂斗下口寬，m ,據(jù)相關(guān)資料，取a2=1m；h4 砂斗高度，m,據(jù)相關(guān)資料，取h4=0.8m;口 一一斗壁與水平面傾角，丁 據(jù)相關(guān)資料，取0 =552h42 0.8貝 U ：a1 = a2 =； 1 ： 2.1mtan 二tan 55V 1 =h4(2a12+2a|+2a1a，,) =- (2x2.12+2x12+2x2.1 x1)6

7、6=2.03 m3V = 1.35 m3(4)沉砂池總高度H (采用重力排砂)H = h1h2 % h4h3 =(L -a1)i式中：h1超高，m ,據(jù)相關(guān)資料，取h=0.3m;h3 一一砂斗以上梯形部分高度，m ;i 一一池底坡向砂斗的坡度，據(jù)相關(guān)資料，取i=0.1, 一股值為0.10.5貝1：h3 =(L-a1)i =(12-2.1) 0.1 = 0.99mH = h1 h2 1 h4 = 0.3 2.0 0.99 0.8 = 4.09m(5)最小流速校和VQminQvmin - 一 , ,nWminK 總 Rb%式中： Q設(shè)計(jì)流量，m3/s ,取Q = 1.04m3/s；Qmin最小設(shè)計(jì)

8、流量，m3/s; Qmin =0.868 m3/sR最小流量時(shí)工作的沉砂池格數(shù)，個(gè)，取 n1二1；Wmin 最小流量時(shí)沉砂池中的水流斷面面積，m2,據(jù)相關(guān)資料，Wmin為7.0m2貝 U：Vm i n= Qm i n =1Q =1. 04 0. 139 0.1 ms,符合設(shè)計(jì)要求。RWmin K bh21. 2 2. 0 3. 13.4.4 排砂采用重力排砂，排砂管直徑D= 300mm,在沉砂池旁設(shè)貯砂池，并在管道首端設(shè)貯砂 閥門。(1)貯砂池容積VV =nV 7.5h2b則： V =nM 7.5h2b-4 2.03 7.5 2.0 3.1 = 54.62m3(2)貯砂池平面面積AVA 二 一

9、 h 式中：h 貯砂池有效水深，取h=2.5m。 則：A=V=4221.# h 2 . 5 3.4.5出水水質(zhì)查給排水設(shè)計(jì)手冊，經(jīng)曝氣沉砂池，SS去除率10%。則：SS = 150 (1-10%) -150 90%=135mg. L3.5 初沉池3.5.1 初沉池設(shè)計(jì)說明沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固 體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。沉淀池按水流方向可分為平流式的、 豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于 處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作

10、量大 的缺點(diǎn)。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運(yùn)行簡便，管理簡單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。所以，本設(shè)計(jì)在初沉池選用了輻流式沉淀池。初沉池共有2座，直徑為40m,高為6.83m,有效水深為4.0m。為了布水均勻，進(jìn) 水管設(shè)穿孔擋板，穿孔率為10%-20%,出水堰采用直角三角堰，池內(nèi)設(shè)有環(huán)形出水槽，雙 堰出水。每座沉淀池上設(shè)有刮泥機(jī)，沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水，單周邊傳動排泥。 其特點(diǎn)是運(yùn)行效果好，設(shè)備簡單。3.5.2 初沉池池體尺寸計(jì)算(1)沉淀部分水面面積FQmaxF 二nq式中：Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/h, Qmax=4500m3/h;n池?cái)?shù)，個(gè)，取n=2;q表面負(fù)荷，

11、m3/m2 h ,據(jù)相關(guān)資料，取q=2.0m3/m2 h 0Q 45002則： f =Wux1125m2nq 2 2(2)池子直徑DD后4F 4 112 5c r則：D = J= J = 3 7. 8h6取 D=40m(3)實(shí)際水面面積FD2F則:一 ， 一 23.14 404= 1256m2核算表面負(fù)荷：q = -Q = 3750 = 1.5 m3 m2h 20m3(13)校核徑深比:D/h=40/4=10.00在612之間，符合要求3.5.3中心管計(jì)算(1)進(jìn)水管直徑D ：取 D=900mm 則 4Qmax4 1.25ZTT 一二一 .2n 二 D：2 3.14 0.9=0.98 m. s

12、在0.9 1.2m/s之間，符合設(shè)計(jì)要求。(2)中心管設(shè)計(jì)要求v1 -0.91.2m, sv2 =0. 1 5 0.r2 0sB =(1.5 2.0)b D -4D1圖3中心管計(jì)算圖V3 =0. 1 0 0.n2(sh = (1 3 1h2 )(3)套管直徑D ,取口 =2.2m-h24.0h = = = 2.0m22則：D -4D1 =4 2.2-8.8m_ 4Qmaxv22n-： D14 1.25-_ _22 3.14 2.2-0.165m. sV2在0.150.20m/s之間,符合要求。(4)設(shè)8個(gè)進(jìn)水孔，取B = 2b二 D1 = 8(B b)則：B =2b =2 0.29 =0.58

13、m5 5) h，取 V3 =0.18ms則:,Qmaxh 二1.258nBv3 8 2 0.56 0.18=0.775m6 6) v1，取 d = 900mm4Qmax272 n二 d4 1.2522 3.14 0.9=0.983 m. sv1在0.91.2 m/s之間，符合設(shè)計(jì)要求7 .5.4 出水堰的計(jì)算(1)出水堰采用直角三角堰，過水堰水深，據(jù)相關(guān)資料，取 h=0.04m,一般為0.0210.2 之間(2)堰口流量：q =1.4h52 =0.448L/S3(3)三角堰個(gè)數(shù)：，=%=1.25 10 =1395個(gè)mq 2 0.448(4)出水堰的出水流速?。簐=0.8m/s則：斷面面積 a

14、=9 = 1.25= 0.39m22nv 2 2 0.8(5)據(jù)相關(guān)資料，取槽寬為0.8m,水深為0.8m,出水槽距池內(nèi)壁0.5m則：口內(nèi)=口一0.8 2-0.5 2 =401.61.0 = 37.4mD外=D -0.8父2 =40-1.6 = 38.4m(6)出水堰總長ll = ：(D內(nèi) D外)=3.14 (36.8 38.4) = 236m(7)單個(gè)堰堰寬L =23613 =07m n 1395(8)堰口寬 0.10,堰口邊寬 0.17-0.10=0.07m(9)堰高 017= 0.085m23(10)堰口負(fù)荷：qJQmax：1.25 10- = 2.24L/smnl 2 2 1395 0

15、.1q在1.52.9L/s之間，符合設(shè)計(jì)要求。8 .5.5集配水井計(jì)算(1)設(shè)計(jì)用一個(gè)集配水井，共一座。Qmax 1.253 ;Q1 = = = 1.25 m . s11(2)配水井來水管管徑D1取D1=1500mm,其管內(nèi)流速為V1則:4Qiv1 二-2二 D14 1.252 = 0.708 ms3.14 1.5(3)上升豎管管徑D2取D2 =1600mm,其管內(nèi)流速為v2則:4Q1V2 二2二 D24 1.25 2 = 0.622 m. s 3.14 1.6(4)豎管喇叭口口徑D3,其管內(nèi)流速為V3D3 =1.3D2 =1.3Ml600 = 2080mm 取 D3 = 2100mm則:4Q

16、14 1.25v3 =2 =2 = 0.36 m. s-D33.14 2.1(5)喇叭口擴(kuò)大部分長度h3, Ma =45則:h3 u(D3 - D2)tan ： 2 -(2.1 -1.6)tan 45;：2 -0.3m(6)喇叭口上部水深N=0.5m,其管內(nèi)流速為V4則： v4 = Q1=125 = 0.38 m s二 D3h3.14 2.1 0.5(7)配水井尺寸：直徑 D4 =D3+(1.01.6),取 D4=D3+1.5則：D4 =D3 1.5=2.1 1.5=3.6m(8)集水井與配水井合建，集水井寬 B = 1.2m,集水井直徑D5則：D5=D4 2B=3.6 2 1.2-6.0m3

17、.5.6 出水水質(zhì)查給排水設(shè)計(jì)手冊，經(jīng)初沉池BOD5、SS去除率分別取25%、60%BOD5 = 300 (1 - 25%) = 225 mg LSS = 135 (1-60%) =135 40%=54mg. L3.5.7 選型依據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，選用 DZG型單周邊傳動刮泥機(jī)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。數(shù)量兩臺, 每座初沉池一臺。其性能如表8所示。表8 DZG -35型單周邊傳動刮泥機(jī)性能表T1 池徑m電動機(jī)功池深m周邊線速度滾輪與軌道型式性能 401542-3鋼滾輪、鋼板軌道3.7 二沉池3.7.1 二沉池設(shè)計(jì)說明二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分

18、離。本設(shè)計(jì)二沉池選用輻流式沉淀池。二沉池3座，直徑為36m,高為6.79m,有效水深為3.5m,也采用中心進(jìn)水，周邊出 水，排泥裝置采用單周邊傳動的刮吸泥機(jī)。具特點(diǎn)是運(yùn)行效果好，設(shè)備簡單。3.7.2 二沉池池體尺寸計(jì)算(1)沉淀部分水面面積FQ nq式中：Q設(shè)計(jì)流量，m3/h ,由設(shè)計(jì)任務(wù)書Q=3750m3/h;n池?cái)?shù)，個(gè)，取n=3;q表面負(fù)荷，m3/m2 h ,據(jù)相關(guān)資料，取q=1.4m3/m2 hQ 37502貝 U:F = = = 892.9mnq 3 1.4(2)池子直徑D則：DTfTW892133如取 D=36m(3)實(shí)際水面面積F_ _ 2D2則:二 D2F：=73.14 3624

19、=1017.36m2核算表面負(fù)荷q=F=r1.23m7m2 h,q在0.721.80 m3/m2h之間，符合設(shè)計(jì)要求(4)沉淀部分有效水深h2h2 =qt式中：t 沉淀時(shí)間，h,據(jù)相關(guān)資料，取t=2.5h 則：由=qt =1.4 2.5-3.5m(5)沉淀部分有效容積 VQ375032.5= 3125m33V =-t n 則：V，= Qt n(6)污泥部分所需的容積VSNT1000n式中：S 每人每日污泥量，L/人d ,據(jù)相關(guān)資料，取S=0.6L/人d ;N 設(shè)計(jì)人口數(shù)，人，取N=27M104人;T 兩次清除污泥相隔時(shí)間，h ,據(jù)相關(guān)資料，取T=4h o一 一 一 一 一 4 一SN T 0.

20、 6 27 1 0 Wq貝 1 ：v = 9. m10 0ro2 4 1 00 0 3(7)污泥斗容積Vi二 h522T(r1r1r2r2)h5 =6 Tz)tan ;式中：L-3管丘2昌污泥斗高度,m;r1污泥斗上部半徑，m ,據(jù)相關(guān)資料，取h=2.0m；r2污泥斗下部半徑，m ,據(jù)相關(guān)資料，取2=1.0 m；口 一一斗壁與水平面傾角，二據(jù)相關(guān)資料，取。=60。則： h5 =( r1 - rtanu(2.-01.0：) tan 6m1. 73V1 =-(r12r1r2r22)= 3.141.73 (2.02 2.01.0 1.02)= 12.7m333(8)污泥斗以上圓錐部分污泥容積V2h4

21、22.V2 二(RRr1r1 )3D h4=(R - r1 )i = ( - ri )i 2式中：h4 圓錐體高度，m;R池子半徑，m oe_D36則：h4=(R-r1)i=(r1)i -(- -2.0) 0.06 -0.96m22V2 =4(R2 Rr1r12) = 3.14 0.96 (182 18 2.0 2.02) = 365.7m3 33(9)沉淀池總高度HH = A h2 h3 h4 h5式中：h1超高，據(jù)相關(guān)資料，取h1=0.3m;h3緩沖層高度，據(jù)相關(guān)資料，取h3=0.3m。則：H = h1 h2 h3Ah5 = 0.3 3.5 0.3 0.96 1.73 = 6.79m(10

22、)沉淀池池邊高H H = h1 h2 h3則：H =h1 h2 飛=0.3 3.5 0.3=4.1m(11)污泥總?cè)莘eVV = m v2則： V =V1 V2 12.7 365.7 378.4m3 18.6m3(12)徑深比D/h2D/h2 =363.5 = 10.3在6 12之間，符合設(shè)計(jì)要求。3.7.3中心管計(jì)算(1)進(jìn)水管直徑D：,取D：=800mm4Qmax 4 1.25.貝U: v =2- =2- = 0.83 m. sn 二 D 3 3.14 0.8課程設(shè)計(jì)說明書第24頁共22頁v在0.91.2 m/s之間符合設(shè)計(jì)要求。(2)中心管設(shè)計(jì)要求v1 =0.91.2m,sv2 =0. 1

23、 5 0.n2 05v3 = 0. 1 0 0.r2 0sB=(1.52.0)b h=(131h2)D =4D 一h 35(3)中心管直徑 D1，取 D=1.8m h = 2=1.75m22則： D =4D1 =4 1.8 = 7.2mV2 =4QmaxZ-2n 二 D14 1.25- Z_ 23 3.14 1.8= 0.164 m sV2在0.150.20m/s之間，符合設(shè)計(jì)合理要求(4)設(shè)8個(gè)進(jìn)水孔，取B = 2b二 D,： =8(B b)貝 U: B=2b=2 0.24 = 0.48m(5) h,取 V3 =0.18m/sQmax1.25貝 U: h = = = 0.60m8nBv3 8

24、 3 0.48 0.18(6) v1 ,取 d = 800mm則：% 小二 4 25 2 =0.83m：s n二 d23 3.14 0.82v1在0.81.2 m/s之間，符合設(shè)計(jì)要求3.7.4 出水堰的計(jì)算(1)出水堰采用直角三角堰過堰水深取 h = 0.04m(2)堰口流量：q=1.4h52 =1.4M0.045 2 =0.448L/sQ 1 25 103(3)三角堰個(gè)數(shù)n = Qax = 930個(gè)mq 3 0.448(4)出水堰的出水流速取 v=0.6m/s則：斷面面積 A = Qmax = 1.25= 0.35m22mv 2 3 0.6(5)取槽寬為0.5m,水深為0.8m,出水槽距池

25、內(nèi)壁0.5m貝口內(nèi)=口一0.5 2 -0.5 2 =361 1 = 34mD外=D -0.5x2 = 36-1=35m(6)出水堰總長ll =n(D 內(nèi) +D 外)=3.14x(34 + 35) =216.66m 單個(gè)堰堰寬l，= L= 21666 = 0.21m n 1042(8)堰口寬 0.14,堰口邊寬 0.21-0.14=0.07m(9)堰高 0.25 = 0.125m2(10)堰口負(fù)荷 q=-Q-=1.25X103=1.45L/smnl 2 3 1042 0.14q在1.42.9L/s之間，符合設(shè)計(jì)要求3.7.5 集配水井計(jì)算設(shè)計(jì)三個(gè)二沉池用一個(gè)集配水井，共 1座。(1)取回流量R=

26、30%Q1.253.Q1 =(1 R) 3 = (1 30%) 3 =1.63 m . s n3(2)配水井來水管管徑d取D1=1100mm,其管內(nèi)流速為414 1.63則:二 2 =2 二 1.72 m . s二 D13.14 1.1(3)上升豎管管徑D2取D2 =1200mm,其管內(nèi)流速為V2則:41v2 = 一D24 1.6323.14 1.2=1.44 ms(4)豎管喇叭口口徑D3,其管內(nèi)流速為V3D3 =1血=1.3M1200 = 1560mm 取 D3 =1600mm則:V34Q14 1.6322二 D；3.14 1.62=0.81 ms 喇叭口擴(kuò)大部分長度h3,據(jù)相關(guān)資料，取口 = 50貝U: h3 =(D3 D2)tan： ； 2 = (1.6 1.2)tan50 2 = 0.24m(6)喇叭口上部水深hi=0.5m,其管內(nèi)流速為V4則：丫4一2=63= 0.65m. s二 D3h3.14 1.6 0.53(7)配水井尺寸：直徑 D4 =D3+(1.01.6),取 D4=D3+1.5則：D4 =D3 1.5 =1.6 1.5 =3.1m(8)集水井與配水井合建，集水井寬B = 1.0m,集水井直徑為D5則：D5 =D4 2B =3.1 2 1.0 = 5.1m3.7.7出水水質(zhì)BOD5、SS均達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。BO