某城市污水處理廠課程設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)水污染控制工程課程設(shè)計目 錄緒論31 設(shè)計依據(jù)21.1設(shè)計題目21.2設(shè)計依據(jù)21.3設(shè)計條件21.3.1設(shè)計流量21.3.2污水水質(zhì)22設(shè)計計算書32.1格柵的設(shè)計32.1.1設(shè)計要求32.1.2設(shè)計參數(shù)32.1.3設(shè)計計算42.1.4格柵的選用62.2曝氣沉砂池的設(shè)計72.2.1設(shè)計說明72.2.2設(shè)計要求：82.2.3設(shè)計參數(shù)92.2.4設(shè)計計算92.2.5曝氣沉砂池吸砂機的選用122.2.6曝氣沉砂池砂水分離器的選用132.2.7曝氣沉砂池附屬鼓風(fēng)機房142.3厭氧池的設(shè)計142.3.1設(shè)計參數(shù)142.3.2設(shè)計計算152.4氧化溝的設(shè)計152.4.1已知條件162.4.2

2、設(shè)計參數(shù)162.4.3設(shè)計計算172.5二沉池的設(shè)計252.5.1 設(shè)計要求252.5.2設(shè)計參數(shù)262.5.3設(shè)計計算272.5.4刮泥設(shè)備的選擇322.6 污泥濃縮池的設(shè)計342.6.1設(shè)計要求342.6.2設(shè)計參數(shù)342.6.3. 設(shè)計計算353設(shè)計成果匯總表39致 謝40參考文獻41附 錄4236緒 論城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水，由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進行處理。城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力，確定污水的處理程度及相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回灌補充地下水，都必須符合國家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標準。 

3、;   現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理工藝。污水一級處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級處理主要是應(yīng)用生物處理方法，即通過微生物的代謝作用進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，將污水中的各種復(fù)雜的有機物氧化降解為簡單的物質(zhì)。生物處理對污水水質(zhì)、水溫、水中的溶氧量、ph值等有一定的要求。污水三級處理是在一、二級處理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝、過濾、離子交換、反滲透等物理、化學(xué)方法去除污水中難溶解的有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)。污水中的污染物組成非常復(fù)雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達到處理要求。   

4、 污水一級處理為預(yù)處理，二級處理為主體，處理后的污水一般能達到排放標準。三級處理為深度處理，出水水質(zhì)較好，甚至能達到飲用水質(zhì)標準，但處理費用高，除在一些極度缺水的國家和地區(qū)外，應(yīng)用較少。目前我國許多城市正在籌建和擴建污水二級處理廠，以解決日益嚴重的水污染問題。 隨著經(jīng)濟飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來越多的污水處理后達標排放。在全國乃至世界范圍內(nèi)，正在興建及待建的污水廠也日益增多。有學(xué)者曾根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于10萬m3為大型處理廠，1-10m3萬為中型污水處理廠，小于1萬m3的為小型污水處理廠。近年來，大型污水處理廠建

5、設(shè)數(shù)量相對減少，而中小型污水廠則越來越多。如何搞好中、小型污水處理廠，特別是小型污水廠，是近幾年許多專家和工程技術(shù)人員比較關(guān)注的問題。1 設(shè)計依據(jù)1.1設(shè)計題目38000m3/d污水處理廠部分構(gòu)筑物設(shè)計計算1.2設(shè)計依據(jù)（1）提供的設(shè)計參數(shù)；（2）建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定（87）國環(huán)字第002；（3）城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（gb 18918-2002）；（4）城市雜用水水質(zhì)標準(gb/t 18920-2002)；（5）城市污水回用設(shè)計規(guī)范（cecs61-94）；（6）污染物綜合排放標準（gb/t89781996）；（7）建筑中水設(shè)計規(guī)范；（gb503362002）；（8）城市污水處理廠工

6、程質(zhì)量驗收規(guī)范（gb 50334-2002）。1.3設(shè)計條件1.3.1設(shè)計流量q=38000m3/d1.3.2污水水質(zhì)（1）進水水質(zhì)bod5=138mg/l; cod=290mg/l; ss=120mg/l; tkn=39mg/l； nh3-n=29mg/l。 （2）出水水質(zhì)bod520mg/l； codcr60mg/l； ss20mg/l；nh3-n=10mg/l。2設(shè)計計算書2.1格柵的設(shè)計本設(shè)計采用中格柵，格柵的截污主要對水泵起保護作用，格柵建于泵站前。提升泵選用螺旋泵，格柵柵條間隙為25mm。2.1.1設(shè)計要求(1) 中格柵間隙一般采用1040mm； (2) 格柵不宜少于兩臺，如為一臺

7、時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用； (3) 過柵流速一般采用0.40.9m/s； (4) 格柵傾角一般采用45°75°； (5) 通過格柵的水頭損失一般采用0.08m/s0.17m/s； (6) 格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺有安全和沖洗設(shè)施； (7) 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m，工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于1.2m；機械清除，不小于1.5m； (8) 機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)或采取其它保護設(shè)備的措施； (9) 設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物必須考慮設(shè)有良好的檢修、柵渣的日常清除。2.1.2設(shè)計參數(shù)(1) 柵前水深 h=1.2m

8、； (2) 過柵流速v=0.6m/s； (3) 格柵間隙b=25mm； (4) 格柵安裝傾角=75°；(5) 設(shè)計流量q= 38000m3/d= 1583.3 m3/h= 0.44 m3/s，qmax= kz q= 1.50×0.44= 0.66 m3/s2.1.3設(shè)計計算格柵計算圖見圖2-1圖2-1 格柵計算圖(1)柵條間隙數(shù)n：n = qmaxsinbhv式中：n格柵間隙數(shù)； qmax最大設(shè)計流量，m3/s； b柵條間隙，取25mm； h柵前水深，取1.2m； v過柵流速，取0.6m/s； 格柵傾角，設(shè)計75°。 n = 0.66×sin75

9、6;0.0251.20.6 37條(2) 柵槽有效寬度b：設(shè)計用直徑為10mm圓鋼為柵條，即s=0.01m。 b= s(n-1) + bn = 0.01×(37-1)+0.025×37= 1.285m 1.3m式中：b柵槽寬度，m； s格條寬度，取0.01m。(3) 進水渠道漸寬部分的長度l1：設(shè)進水渠寬b1=1.0m，漸寬部分展開角1=20°，進水渠道內(nèi)的流速為 0.45m/sl1 = b-b12tan1 = 1.3-1.0 2tan20° = 0.41m(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 l 2：l2= l1/2=0.41/2=0.21m(5

10、) 通過格柵的水頭損失h1：h1 = sb43sinkv22g =1.790.010.02543sin75°×3×0.622×9.8 =0.028m式中：圓形形狀系數(shù)，取1.79； k系數(shù)，一般取k=3。(6) 柵后槽總高度h：h=h+h1+h2=1.0+0.068+0.3=1.368m式中：h2格柵前渠道高，一般取h2=0.3m(7) 柵槽總長度l：l= l1+ l 2+0.5m+1.0m+h1tan=0.41+0.21+1.5+1.0+0.028tan75°=2.40m式中：h1格柵前槽高h1=h+h1，m(8) 每日柵渣量w：取w1=0.

11、07 m3/103 m3w= qmaxw1×86400 kz×1000 = 0.66×0.07×864001.5×1000 =2.66 m3/d>0.2 m3/d宜采用機械清渣2.1.4格柵的選用根據(jù)格柵間距、寬度在給水排水設(shè)計手冊第 9冊上查得采用 gh型鏈條回轉(zhuǎn)格柵除污機，其性能見表2-1。表2-1 gh型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵性能規(guī)格表型號格柵寬度（mm）格柵凈距（mm）安裝角度（°）過柵流速（m/s）電動機功率（kw）gh-1400140025750.61.52.2曝氣沉砂池的設(shè)計2.2.1設(shè)計說明沉砂池的作用是從污水中去除砂子

12、、煤渣等比重比較大的無機顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構(gòu)造簡單，處理效果較好，工作穩(wěn)定，但沉砂中夾雜一些有機物，易于腐化散發(fā)臭味，難以處置，并且對有機物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產(chǎn)生摩擦，將包裹在顆粒表面的有機物除掉，產(chǎn)生潔凈的沉砂，通常在沉砂中的有機物含量低于5%，同時提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設(shè)置了一個洗砂槽，可產(chǎn)生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動機機械轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片，利用離心力將砂粒甩向池壁去除，并將有機物脫除。后3種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點，

13、但構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。和其它形式的沉砂池相比，曝氣沉砂池的特點是：一、可通過曝氣來實現(xiàn)對水流的調(diào)節(jié)，而其它沉砂池池內(nèi)流速是通過結(jié)構(gòu)尺寸確定的，在實際運行中幾乎不能進行調(diào)解；二、通過曝氣可以有助于有機物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，則要求得到較干凈的沉砂，此時采用曝氣沉砂池較好，而且最好在曝氣沉砂池后同時設(shè)置沉砂分選設(shè)備。通過分選一方面可減少有機物產(chǎn)生的氣味，另一方面有助于沉砂的脫水。同時，污水中的油脂類物質(zhì)在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除，還可起到預(yù)曝氣的作用。只要旋流速度保持在0.250.35/范圍內(nèi)，即可獲得良好的除砂效果。盡管水平流速因進

14、水流量的波動差別很大，但只要上升流速保持不變，其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池的這一特點，使得其具有良好的耐沖擊性，對于流量波動較大的污水廠較為適用，其對0.2mm顆粒的截流效率為85%。由于此次設(shè)計所處理的主要是生活污水水中的有機物含量較高，因此采用曝氣沉砂池（見圖2-2）較為合適。圖2-2 曝氣沉砂池結(jié)構(gòu)型式圖2.2.2設(shè)計要求：(1) 旋流速度應(yīng)保持0.250.3m/s；(2) 水平流速為0.080.12 m/s；(3) 最大流量時停留時間為13min；(4) 有效水深為23m，寬深比一般采用11.5；(5) 長寬比可達5，當池長比池寬大得多時，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板；(6) 1

15、污水的曝氣量為0.2空氣；(7) 空氣擴散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池底約0.60.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；(8) 池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；(9) 池子的進口和出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，進水方向應(yīng)與池中旋流方一致，出水方向應(yīng)與進水方向垂直，并考慮設(shè)置擋板；(10) 池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。2.2.3設(shè)計參數(shù)(1) 本設(shè)計沉砂池采用一座，分兩格； (2) 水力停留時間 3min； (3) 水平流速 0.08m /s ； (4) 池底的坡度為0.5； (5) 設(shè)計有效水深2m； (6) 沉砂池的超高取 0.3 m。2.2.4設(shè)計計算 (1) 池子的有效容

16、積v：v=60qmaxt =60×0.66×3=118.8m3 式中：v沉砂池有效容積，m3； qmax最大設(shè)計流量，m3/s； t最大設(shè)計流量時的流動時間，min，設(shè)計時取13min。(2) 水流斷面面積a：a= qmaxv =0.66/0.08=8.25 m2式中：a水流斷面面積，m2 qmax 最大設(shè)計流量，m3/s； v水流水平流速，m/s。(3) 池總寬度b：b= ah =8.25/2=4.13m，取5m。式中：h沉砂池的有效水深，m。取h=2m。(4) 每格池長寬度b：b=b/2=4.13/2=2.07mb/h=2.07/2=1.03介于11.5之間（符合規(guī)定）

17、(5) 池長l = va =118.8/8.25=14.36m，取15m。此時，l/b=3<5，滿足要求。(6) 每小時所需空氣量q曝氣管浸水深度2m，查給排水設(shè)計手冊第五冊表 5-8，可得單位池長所需空氣29 m3/(ms)則單個池子需要鼓入的空氣量為q=29×14.36×(1+15%)×2=957.8 m3q=2×q=2×957.8=1915.6 m3式中(1+15%)為考慮到進出口條件而增長的池長。(7) 沉砂室、沉砂斗體積設(shè)沉砂斗為沿池長方向的梯形斷面渠道。沉砂斗體積為：v0 = a+a12×h4×l其中：a為

18、沉砂斗上頂寬,a 1為沉砂斗下頂寬。(a) 沉砂斗上口寬a：取斗高 h 4=0.35m,斗底寬 a1=0.35m,斗壁于水平面的傾角70°。a = 2h4tan+a1=2×0.35tan70°+0.35=0.6m(b) 沉砂斗體積v0：v0=(0.6+0.35)/2×0.35×14.362.4 m3(8) 沉砂室高度 h3：設(shè)沉砂室坡向沉砂斗的坡度為 i=0.3h3 = i×b-a2=0.3×2.07-0.62=0.74m(9) 沉砂池總高度h：取超高h 1=0.3m h=h1h2h3h4=0.3+2+0.74+0.35=3

19、.39m，取4m。2.2.5曝氣沉砂池吸砂機的選用根據(jù)沉砂池的尺寸、水量及進水ss濃度采用hxs-6型橋式吸砂機，其性能見表2-2，表2-2 hxs-6型橋式吸砂機性能表型號池寬（m）池深（m）行駛速度（m/min）驅(qū)動功率（kw）潛水泵l（mm）lx（mm）hxs-6614250.75q=25m3/hh=8mp=1.5kw60006300其機構(gòu)及安裝圖見圖2-2。圖2-3 hxs-6型橋式吸砂機機構(gòu)及安裝圖2.2.6曝氣沉砂池砂水分離器的選用根據(jù)吸砂機的流量及進水ss濃度選用lssf-355型螺旋砂水分離器，其性能見表2-3，表2-3 lssf-355型螺旋式砂水分離器性能表型號處理流量（l

20、/s）電機功率（kw）集體最大寬度（mm）l（mm）h(mm)h1(mm)h2(mm)l1(mm)l2（mm）lssf-355270.551420589024002400305040002000其機構(gòu)及外形圖見圖2-4。圖2-4 lssf型螺旋式砂水分離器機構(gòu)及外形圖2.2.7曝氣沉砂池附屬鼓風(fēng)機房根據(jù)曝氣沉砂池每小時的需要空氣量為 1915.6m3/h=32.0m3/min，在給水排水設(shè)計手冊第 11冊上查得采用dg超小型離心鼓風(fēng)機，配備兩臺，一用一備，其性能見表2-4。表 2-4 dg超小型離心鼓風(fēng)機性能表流量（m3/min）出口壓力（kpa）軸功率（kw）電動機形式電動機功率（kw）電動

21、機電壓重量（t）3563.846tefc（全封閉式風(fēng)扇冷卻)（室內(nèi)）55200/220v約1（包括電動機）2.3厭氧池的設(shè)計為使氧化溝具有除磷脫氮的功能，在氧化溝之前設(shè)生物選擇器及厭氧池，這樣，污水可以在這里進行厭氧中重要的釋磷作用以及部分反硝化作用。2.3.1設(shè)計參數(shù) (1) 設(shè)計流量：最大日平均時流量為qmax= 57000m3/d=660l/s (2) 設(shè)計沉砂池 4格； (3) 水力停留時間：tan=1h； (4) 污泥濃度: x=3000mg/l； (5) 污泥回流液濃度：xr=10000mg/l。2.3.2設(shè)計計算(1) 厭氧池容積v：v = q·tan= 57000+1

22、66824×24×1=767.5 m3(2) 厭氧池面積 設(shè)計有效水深 4.5m,a=v/h=767.5/4.5=170.6 m2(3) 厭氧池直徑：d=4a=4×170.63.14 =14.7m（取15m）考慮0.3m的超高，故池總高為h=h+0.3=4.5+0.3=4.8m，取5m。2.4氧化溝的設(shè)計本設(shè)計擬用卡羅塞（carrousel）氧化溝，去除bod5與cod之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水nh3-n低于排放標準。氧化溝按設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計qmax=57000m3/d= 0.66 m3/s，每座氧化溝設(shè)計流量為q1= 2850

23、0m3/d =330l/s。2.4.1已知條件(1) 水量qmax=57000m3/d=0.66m3/s； (2) bod5濃度s0=138mg/l， se=25 mg/l；(3) codcr濃度c0=290 mg/l，ce=60 mg/l；(4) 進水tss濃度x0=120mg/l； (5) 出水tss濃度xe=30 mg/l； (6) 進水tkn=39 mg/l，nh3-n=29 mg/l； (7) 出水nh3n= 10mg/l。 2.4.2設(shè)計參數(shù)(1) 有效水深h5m； (2) 污泥負荷n=0.050.15kgbod5/(kgmlvss·d)，取0.14； (3) 污泥泥齡c

24、 =2030d，取c=25d；(4) 水力停留時間1836h； (5) 污泥產(chǎn)率系數(shù)y0.6； (6) 混合液懸浮固體濃度（mlss）x=3000 mg/l； (7) 混合揮發(fā)性懸浮固體濃度（mlvss）xv=2250 mg/l(mlvss/mlss=0.75)；(8) 曝氣池：do2mg/l；(9) nod=4.6mgo2/mgnh3-n氧化，可利用氧2.6mgo2/no3-n還原；(10 ) 0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgvss/kgbod5 b=0.07d-1脫氮速率：qdn=0.0312kgno3-n/kgmlvss·dk1=0.23d-1 ko2=1.3mg/l剩

25、余堿度100mg/l(保持ph7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgnh3-n氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgno3-n還原硝化安全系數(shù)：3.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.082.4.3設(shè)計計算(1) 堿度平衡計算出水處理水中非溶解性bod5值bod5f；bod5f =0.7×se×1.42（1-e-0.23×5）式中：bod5f出水處理水中非溶解性bod5值，mg/l； se出水中bod5的濃度，mg/l；則：bod5f =0.7×25×1.42（1- e-0.23×5）=16.98 mg/l則出水處理水中溶解性bod5值，bod5=2

26、5- bod5f =8.02 mg/l(2) 設(shè)采用污泥齡25d，日產(chǎn)污泥量 xc：xc=式中：q為氧化溝設(shè)計流量， 28500m3/d； 為污泥增長系數(shù)，取0.6 kg/kg； 污泥自身氧化率，取0.05 l/d; lr為（s0- s e） 去除的bod5濃度，mg/l； s 0進水bod5濃度，mg/l；s e出水bod5濃度，mg/l；污泥齡，d。則 xc =987.85 kg/d根據(jù)一般情況，設(shè)其中有12.4為氮，近似等于總凱式氮（tkn）中用于合成部分，即： 0.124987.85=122.5 kg/d 即：tkn中有 mg/l用于合成。需用于氧化的nh3-n =39-4.3=34.

27、7 mg/l需用于還原的no3-n =34.7-10=24.7mg/l一般去除bod5所產(chǎn)生的堿度（以caco3計）約為0.1mg/l堿度去除1mgbod5，設(shè)進水中堿度為250mg/l。所需堿度為7.1 mg堿度/mg nh3-n氧化，即 7.1×34.7=246.37 mg/l氮產(chǎn)生堿度3.0 mg堿度/ mg no3-n還原，即 3.0×24.7=74.1 mg/l設(shè)進水中堿度為280mg/l，計算所得的剩余堿度=280-246.37+74.1+0.1×（138-8.02）=120.728 mg/l，計算所得剩余堿度以caco3計，此值可使ph7.2 mg/

28、l(3) 硝化區(qū)容積計算：曝氣池：do2mg/l硝化所需的氧量nod=4.6 mg/mg nh3-n氧化，可利用氧2.6 mg/mg /no3-n還原0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgvss/kgbod5 b=0.07d-1脫氮速率： qdn=0.0312kgno3-n/(kgmlvss·d)k1=0.23d-1 ko2=1.3mg/l剩余堿度100mg/l(保持ph7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgnh3-n氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgno3-n還原硝化安全系數(shù)：3.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.08硝化速率為 =0.204 d-1式中：n硝化菌的生長率，d-1； n出水

29、的nh4+-n的濃度，mg/l； t溫度，15； o2氧化溝中的溶解氧濃度，mg/l； ko2氧的半速常數(shù)，1.3 mg/l。故泥齡： d采用安全系數(shù)為3.5，故設(shè)計污泥齡為：3.54.9=17.15 d原假定污泥齡為25d，則硝化速率為： l/d單位基質(zhì)利用率： kgbod5/kgmlvss.d式中： a污泥增長系數(shù)，0.6； b污泥自身氧化率，0.05l/d。在一般情況下，mlvss與mlss的比值是比較固定的，這里取為0.75 則： mlvss=f×mlss=0.753000=2250 mg/l 所需的mlvss總量= 硝化容積： m3 水力停留時間： h(4) 反硝化區(qū)容積：

30、 12時，反硝化速率為： 式中： f有機物降解量，即bod5的濃度，mg/l m微生物量，mg/l； 脫硝溫度修正系數(shù)，取 1.08 ； t溫度，12。 則： =0.017kg no3-n /kgmlvss.d還原no3-n的總量=kg/d脫氮所需mlvss=kg 脫氮所需池容： m3水力停留時間： h(5) 氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時間：t=tn+tdn=9.24+15.5=24.9h 總?cè)莘e：v=vn + vdn=10976+18404=29380m3(6) 氧化溝的尺寸： 氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深5m，寬10m，則氧化溝總長:293805×10=587.6m

31、。其中好氧段長度為109765×10=219.5m，缺氧段長度為m。彎道處長度:3××102+×302=94.2m則單個直道長: 587.6-94.24=123.35(取122m)故氧化溝總池長=122+10+20=152m，總池寬=104=40m（未計池壁厚）。校核實際污泥負荷 (7) 需氧量計算： 采用如下經(jīng)驗公式計算: 需氧量o2(kg/d)=a×lr +b×mlss+4.6×nr-2.6×no 式中：a經(jīng)驗系數(shù)，取0.5； 去除的bod5濃度，mg/l； b經(jīng)驗系數(shù)，取0.1； nr需要硝化的氧量，34.7

32、2850010-3=989 kg/d 其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量,第四項為反硝化污泥需氧量。需要硝化的氧量：nr=34.72850010-3=989 kg/dro2=0.528500(0.138-0.00802)+0.1109763+4.6989-2.6703.95=7864.15 kg/d=327.67 kg/h30時, 采用表面機械曝氣時脫氮的充氧量為：式中：經(jīng)驗系數(shù)，取0.8； 經(jīng)驗系數(shù)，取0.9 相對密度，取1.0； 20時水中溶解氧飽和度，取9.17 mg/l; 30時水中溶解氧飽和度，取7.63 mg/l； c混合液中溶解氧

33、的濃度，取2mg/l; t溫度，30。 則： = 608.77 kg/h選用dsb-2800型倒傘復(fù)合葉輪表面曝氣機，其性能參數(shù)見表2-5。表 2-5 dsb型倒傘復(fù)合葉輪表面曝氣機性能參數(shù)型號葉輪直徑（mm）葉輪轉(zhuǎn)速（r/min）電機功率（kw）充氧能力（kgo2/h）電機功率（kgo2/h）葉輪浸沒水深（mm）dsb-280028006811.0145-2401.8-2.445-115單臺每小時最大充氧能力為240kgo2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則：n=608.77240取n=3臺。(8) 回流污泥量：(a) 回流比計算：r = xxr-x = 310-3 =43.9%(b) 污泥回

34、流量計算：qr=rq=0.439×28500=12511.5 m3/d(9) 剩余污泥量：qw=987.850.75 + 240×0.251000×28500 =3027 kg/d(10氧化溝計算草草圖如下：圖2-5氧化溝設(shè)計草圖（1）圖2-6氧化溝設(shè)計草圖（2）2.5二沉池的設(shè)計本設(shè)計中二沉池采用輻流式沉淀池，且設(shè)計四座輻流式沉淀池。2.5.1 設(shè)計要求 (1) 沉淀池個數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于兩個，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計； (2) 沉淀池的直徑一般不小于10mm，當直徑小于 20mm時，可采用多斗排泥；當直徑大于20mm時，應(yīng)采用機械排泥； (3) 沉淀池有效水深不大于

35、4m，池子直徑與有效水深比值不小于6；. (4) 池子超高至少應(yīng)采用0.3m；(5) 為了使布水均勻，進水管四周設(shè)穿孔擋板，穿孔率為10%20%。出水堰應(yīng)用鋸齒三角堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣； (6) 池底坡度不小于0.05； (7) 用機械刮泥機時，生活污水沉淀池的緩沖層上緣高出刮板0.3m，工業(yè)廢水沉淀池的緩沖層高度可參照選用，或根據(jù)產(chǎn)泥情況適當改變其高度； (8) 當采用機械排泥時，刮泥機由絎架及傳動裝置組成。當池徑小于 20m時用中心傳動，當池徑大于 20m時用周邊傳動，轉(zhuǎn)速為 1.01.5m/min（周邊線速），將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力或污泥泵排除；作為二沉池時，沉淀的活性污泥

36、含水率高達99%以上，不可能被刮板刮除，可選用靜水壓力排泥； (9) 進水管有壓力時應(yīng)設(shè)置配水井，進水管應(yīng)由井壁接入不宜由井底接入，且應(yīng)將進水管的進口彎頭朝向井底。2.5.2設(shè)計參數(shù)(1) 設(shè)計進水量：q=57000m3/d=2375m3/h ；(2) 表面負荷：qb范圍為0.61.5 m3/ m2h ，取qb=0.8 m3/ m2h；(3) 固體負荷：qs一般范圍為120140 kg/ m2d；(4) 水力停留時間（沉淀時間）：t=3 h；(5) 堰負荷：不大于1.7 l/(sm)；(6) 池子直徑一般大于10m，有效水深大于24m； (7) 池底坡度一般采用0.05； (8) 出水處應(yīng)設(shè)置

37、浮渣擋板，擋渣板高出池水面0.150.2m，排渣管直徑大于0.2m，出水周邊采用鋸齒三角堰，匯入集水渠，渠內(nèi)流速為0.20.4m/s； (9) 排泥管設(shè)于池底，管徑大于200mm，管內(nèi)流速大于0.4m/s，排泥靜水壓力1.22.0m，排泥時間大于10min。2.5.3設(shè)計計算2.5.3.1主要尺寸計算(1) 沉淀池面積:按表面負荷算： m2則單池面積：a單池=a/4=2968.75/4=742.19m2(2) 沉淀池直徑：d=4a單池=4×742.19=31m>10m(3) 沉淀部分有效水深為：h2 =qbt=0.83=2.4m<4m(4) 污泥區(qū)容積v：設(shè)計采用周邊傳動

38、的刮吸泥機排泥，污泥區(qū)容積按 2h貯泥時間確定。v= 2t1+rqx24×x+xr = 2×2×1+0.8×38000×300024×3000+10000 =2630.77 m3式中：r最大回流比，取0.8。設(shè)計 4個二沉池 ，則每個沉淀池污泥區(qū)的容積v1：v單池=2630.77/4=657.69m3(5) 污泥區(qū)高度h4：(a) 污泥斗高度 設(shè)池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑d2=1.5m,上部直徑d1=3.0m，傾角 60°，則h4'= d1-d22×tan60°=3-1.52

39、5;tan60°=1.3mv1= h4'12×(3.02+3.0×1.5+1.52)=5.36 m3(b) 圓錐體高度h4''=d-d12×0.05=31-32×0.05=0.7mv2= ×0.712×(312+31×3+32)=194.7m3(c) 豎直段污泥部分的高度h4'''=v單池-v1-v2a單池= 657.69-5.36-194.7593.75=0.77m 污泥區(qū)高度h4=h4'+ h4''+h4'''=1.

40、3+0.7+0.77=2.8m(6) 沉淀池的總高度h：設(shè)超高h1=0.3m,緩沖層高度h3=0.5m。h=h1+h2+h3+h4=0.3+2+0.5+2.8=5.6m，取6m。(7) 校核堰負荷: 徑深比dh2+h3 =312.4+0.5=10.68m， 在612內(nèi)，符合要求。堰負荷q4d =570004×3.14×31=146.39 m3/(dm)=1.69l/(sm)<1.7 l/(sm)(8) 輻流式二沉池計算草圖如下:圖2-7輻流式二沉池圖2-8輻流式二沉池設(shè)計草圖2.5.3.2進水管路計算(1) 設(shè)計參數(shù)進水管流速v1=0.60.8m/s；中心管流速為v2

41、=0.20.4m/s；中心管出水流速為v3=0.10.2m/s；中心管外的流速為v4=0.05 m/s；中心管開孔高度h=0.5m；中心管開孔寬b=h/2=0.5/2=0.25m。(2) 池內(nèi)管路的計算及校核單池流量為：q570004=14250 m3/d=593.75m3/h=0.165m3/s(a) 進水管：取 d1=550mmv1= 4qd12 =4×0.165×0.552=0.69m/s，在 0.60.8之間,滿足要求。(b) 進水豎井：取 d2=900mmv2=4qd22=4×0.165×0.92=0.26m/s，在0.20.4之間，滿足要求。

42、(c) 設(shè)中心管出水流速v3=0.20m/s ，可算出中心管開孔數(shù)：n = qv3bh =0.1650.20×0.5×0.25=6.6個，取7個則：d4=d22+4qv4=0.92+4×0.165×0.05=2.24m，取2.2m。(d) 擋板的設(shè)計 擋板高度 h： 穿孔擋板的高度為有效水深的1/21/3，h=h2/2=2.4/2=1.2m穿孔面積：擋板上開孔面積為總面積的1020%，取15%，則：f=0.15××d4×h=0.15×3.14×2.2×1.2=1.24 m2開孔個數(shù)：孔徑為100

43、mm，則：n=4fd2=4×1.24×0.12=158個(e) 攔浮渣設(shè)施及出水堰計算 攔浮渣設(shè)施，浮渣用刮板收集，刮渣板裝在刮泥機行架的一側(cè)，在出水堰前設(shè)置浮渣擋板，以降低后續(xù)構(gòu)筑物的負荷。出水堰的計算單池設(shè)計流量：q單=q/4=0.66/4=0.165 m3/s(f) 環(huán)行集水槽的設(shè)計 環(huán)行集水槽內(nèi)流量：q集= q單/2=0.165/2=0.083 m3/s本設(shè)計采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每側(cè)只有一個總出水口。 集水槽寬度為：b=0.9×(k×q集)0.4式中：b集水槽寬度 k安全系數(shù)，采用1.51.2，本次設(shè)計取 k =1.3。b=0.9×

44、;(1.3×0.083)0.4 = 0.37 m ，取 b=0.4m集水槽起點水深為：h起=0.75×b=0.75×0.4=0.3m集水槽終點水深為：h終=1.25×b=1.25×0.4=0.5m槽深取0.7m。(g) 出水溢流堰的設(shè)計：采用出水三角堰（90°） 設(shè)計堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）h1=0.5m 每個三角堰的流量q1： q1=1.343h12.47=1.343×0.052.47=0.0008213m3/s三角堰個數(shù) n1：n1= q單q1 =0.1650.0008213=200.9個，取201個。三

45、角堰中心距：l1=ln1=d-2bn1=×31-2×0.4201=0.47m2.5.4刮泥設(shè)備的選擇根據(jù)設(shè)計池體直徑31m，在給水排水設(shè)計手冊第 11冊上查得采用zbg-30型周邊傳動刮泥機，其性能見表2-6。 表 2-6 zbg-30型周邊傳動刮泥機性能參數(shù)規(guī)格型號池d(m)周邊線速（m/min）電機功率（kw）周邊輪壓（kn）推薦池h （mm）zbg-30313.22.260300050002.6 污泥濃縮池的設(shè)計采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。2.6.1設(shè)計要求（1）連續(xù)流重力濃縮池可采用沉淀池

46、形式，一般為豎流式或輻流式；（2）濃縮時間一般采用 1016h進行核算，不宜過長，活性污泥含水率一般為 99%99.6%；（3）污泥固體負荷采用 2030kg/m2·d，濃縮后污泥含水率可達 97%左右；（4）濃縮池的有效水深一般采用 4m；（5）濃縮池的上清夜應(yīng)重新回流到初沉池前進行處理；（6）池子直徑與有效水深之比不大于 3，池子直徑不宜大于 8m，一般為 47m；（7）浮渣擋板高出水面 0.10.15m，淹沒深度為 0.30.4m。2.6.2設(shè)計參數(shù)（1）進泥濃度：10g/l，污泥初始含水率p1為99%，每座污泥總流量:qw3027kg/d=302.7 m3/d=12.6 m3

47、/h設(shè)計濃縮后含水率p2 =96.0，污泥固體負荷：qs =45kgss/( m2.d)；（2）濃縮時間采用 15h，貯泥時間：t=4h；（3）濃縮池的有效水深采用5m；（4）濃縮后污泥含水率按98%計。2.6.3. 設(shè)計計算（1）濃縮池池體計算：每座濃縮池所需表面積 濃縮池直徑: d=4a=4×67.27=9.3m，取10m。水力負荷： =4d2=4×302.7×102=3.86m3/(m2d)=0.16 m3/(m2h)有效水深：h1=ut=0.1615=2.4m，取h1=2.5m濃縮池有效容積：v1=ah1=67.272.5=168.18m3（2）排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率p296.0的污泥，則：qw= 按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積 v24qw43.1512.6m3泥斗容積 =式中：h4泥斗的垂直高度，取1.2m； r1泥斗的上口半徑，取1.1m； r2泥斗的下口半徑，取0.6m。設(shè)池底坡度為0.08