水污染控制工程課程設(shè)計某城市污水處理廠設(shè)計

1、目錄第一部分 設(shè)計說明書2一概況2二設(shè)計原則、依據(jù)、設(shè)計要求22.1設(shè)計原則：22.2設(shè)計依據(jù)：22.3設(shè)計要求：2三原始資料2四污水處理工藝流程的確定34.1工藝的確定34.2二沉池的比較和選擇4五污水處理構(gòu)筑物的選型及設(shè)計要點：55.1格柵55.2沉砂池55.3初次沉淀池55.4曝氣池65.5二次沉淀池6六污水處理廠平面布置及處理流程高程布置：66.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置：66.2污水處理廠的高程布置：7第二部分 設(shè)計計算書7一設(shè)計流量的計算7二污水處理構(gòu)筑物的工藝計算72.1 泵前粗格柵72.2 污水提升泵站92.3 沉沙池102.4 初沉池112.5 曝氣池132.6 二沉池23

2、2.7 消毒設(shè)備的計算：242.8 污泥濃縮池252.9 厭氧消化池292.10污泥干化（脫水）設(shè)備31三、 污水處理廠平面設(shè)計及處理高程計算323.1 污水處理廠的平面布置323.2 污水處理廠的高程布置32第一部分 設(shè)計說明書一概況設(shè)計的的污水處理廠的處理規(guī)模為11.5萬m3/d。本設(shè)計是針對我國中部某城市，該城市的全年平均氣溫21.8，最冷平均月氣溫9.7，最熱月平均氣溫32.6，最高溫度38.7，最低溫度0.0。夏季主風(fēng)向為：東南風(fēng)。二設(shè)計原則、依據(jù)、設(shè)計要求2.1設(shè)計原則：1）處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；2）工藝先進，工藝流程盡可能簡單，構(gòu)筑物盡可能少，運行管理方便；3）污泥量少，污泥

3、性質(zhì)穩(wěn)定；4） 基建投資少，占地面積少。2.2設(shè)計依據(jù)：給水排水設(shè)計手冊第1、5、9、11冊；給排水工程快速設(shè)計手冊第2冊；排水工程。2.3設(shè)計要求：城市污水要求處理后水質(zhì)達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1998）、一級排放標(biāo)準(zhǔn)，即SS20mg/l；BOD520mg/l；CODcr60mg/l。污泥處理后外運填埋。三原始資料1南方某城市污水處理廠處理規(guī)模為11.5萬m3/d。2城市污水的水質(zhì)如下表所示： （除pH外，其余項目單位為mg/L）項目BOD5CODCrSSTNNH4+-NTP（以P計）pH原水水質(zhì)15030020035253.5693 城市污水從南面進入污水處理廠，污水處理后排入

4、北面的水體，要求處理后的水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污水排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中的一級標(biāo)準(zhǔn)的 B標(biāo)準(zhǔn)，即SS20mg/L,BOD520mg/L，CODCr60mg/L。污泥處理后外運填埋。4 污水處理廠廠區(qū)地形擬為平坦地形，標(biāo)高為75.00米。廠區(qū)的污水進水渠水面標(biāo)高為72.50米。（進水渠的寬及水深根據(jù)流量自行設(shè)計確定）。5. 受納水體洪水位標(biāo)高為73.20米，枯水位標(biāo)高為65.70米。常年平均水位標(biāo)高為68.20米。6.全年平均氣溫21.8，最冷平均月氣溫9.7，最熱月平均氣溫32.6，最高溫度38.7，最低溫度0.0。7.夏季主風(fēng)向：東南風(fēng)。四 污水處理工藝流程的確定 4.1工藝

5、的確定 按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強化處理，如A2/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。 由于該污水處理只需去除BOD5與SS,不考慮脫氮與除磷方面，所以選擇兩個比較好的方案：方案一：傳統(tǒng)活性污泥法,其流程為:污水中格柵提升泵房細(xì)格柵沉砂池初沉池曝氣池二沉池接觸池處理水排放方案二：厭氧池+氧化溝,其流程為: 污水中格柵

6、提升泵房細(xì)格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放.1 工藝流程方案的比較和選擇 傳統(tǒng)活性污泥法氧化溝優(yōu)點: 1.有機物經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程,活性污泥也歷了一個從池道端的對數(shù)增長,經(jīng)減速增長到池末端的內(nèi)源呼吸的完全生長周期2.在池首端和前段混合液中的溶解氧濃度較低3.效果好,BOD除率達90%以上缺點: 1.曝氣池首端有機污染物負(fù)荷高,耗氧速度也高2.暴氣池溶積大,基建費用高.3.供氧與需氧不平衡4.對進水水質(zhì),水量變化的適應(yīng)性較低,動行效果易受水質(zhì),水量變化的影響優(yōu)點: 1.可考慮不設(shè)初沉池,有機性懸浮物在氧化化溝內(nèi)能太到好氧穩(wěn)定的程度2.可考慮不單敲邊鼓二次沉

7、淀池,可少去污泥回流裝置.3.BOD負(fù)荷低缺點: 1.占地面積較大 兩個方案都能達到處理水質(zhì)的要求,BOD5,SS去除都能達到出水水質(zhì),工藝都是比較簡單的,在技術(shù)上都是可行的. 最終選擇厭氧池+氧化溝處理工藝是因為:氧化溝是活性污泥系統(tǒng)的新工藝,與傳統(tǒng)活性污法比較,期暴氣系具有以下各項效益:1.對水溫水質(zhì),水量的變動有較強的適應(yīng)性2.污污齡一般可達15-30d,為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的3-6倍. 可以存活,繁殖世代時間長,增殖速度慢的微生物,如硝化菌,在氧化溝內(nèi)可能產(chǎn)生硝化反應(yīng).如運行得當(dāng)能夠具有反硝化脫氮的效應(yīng).3.污泥產(chǎn)率低,且已達到穩(wěn)定的程度,不需要再進行肖化處理.這一點可以少了硝化池,在運

8、行費用方面又可以省下一部份. 在與技術(shù)上經(jīng)濟上的造價以及運行費用的綜合比較, 厭氧池+氧化溝處理工藝是最終的選擇.4.2二沉池的比較和選擇類型優(yōu)點缺點適用條件平流式處理水量可大可少,有效沉淀區(qū)大,沉淀效果好,對水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強,造價低,平面布置緊湊占地面積大,排泥因難(人工排泥),工作繁雜,機械刮泥易銹,配水不均地下水位高,施工困難地區(qū),適用流動性差比重大的污泥,不能用靜水壓力排泥,污水量不限輻流式處理水量較為經(jīng)濟,排泥設(shè)備己定型系列化,運行穩(wěn)定,管理方便結(jié)構(gòu)受力條件好排泥設(shè)備復(fù)雜,需具有較高的運行管理水平,施工嚴(yán)格適用處理水量大,地下水位較高的地區(qū)及工程地質(zhì)條件差的地區(qū) 經(jīng)上面的圖表,可

9、以看出,平流式與輻流式沉淀池都是可選的.平流式沉淀池對水質(zhì)沖擊變化效果好,但占在面積大,排泥因難,要人工排泥,所以不是太好. 雖然輻流式沉淀池排泥設(shè)備復(fù)雜,需具有較高的運行管理水平,施工嚴(yán)格,但是這些問題對于這個發(fā)展型的城市來說,這點問題并不是太大,管理水平可以請技術(shù)高的人才來管理,設(shè)施工.并且看到了它的優(yōu)點處理水量較為經(jīng)濟,排泥設(shè)備己定型系列化,運行穩(wěn)定,管理方便結(jié)構(gòu)受力條件好.所以選擇輻流式沉淀池作為二沉池是好的選擇. 五污水處理構(gòu)筑物的選型及設(shè)計要點：5.1格柵 用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運行。要根據(jù)流量選擇清渣方式，人工清渣格柵適用于小型

10、污水廠，機械清渣格柵適用于柵渣量大于0.2m3/d。提升泵站前用中格柵，提升泵站后用細(xì)格柵。 設(shè)計參數(shù)： a、柵條間隙：人工清除為2540mm，機械清除為1625mm；b、格柵柵渣量：格柵間隙為1625mm時是0.100.05m3柵渣/10m3污水，格柵間隙為3050mm時是0.030.01m3柵渣/10m3污水；柵渣含水率一般為80，容重約為960kg/ m3 c、格柵上部必須設(shè)置工作臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)安全沖洗設(shè)施； d、機械格柵不宜少于2臺。 e、污水過柵流速宜采用0.61.0m/s，格柵前渠道水流速0.40.9m/s； f、格柵傾角一般采用45

11、6;75°；g、格柵水頭損失0.080.15m。 5.2沉砂池 用于去除比重較大的無機顆粒。本設(shè)計采用鐘式沉砂池，它利用機械力控制水流流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀并使有機物隨水流帶走。具有沉砂效果好、工作穩(wěn)定、清洗、排沉砂較方便等優(yōu)點。 設(shè)計參數(shù)： a、水力表面負(fù)荷為200 m3/ m2.h,停留時間約為2030s； b、進水渠道直段長度應(yīng)為寬度的7倍，并且不小于4.5米； c、進水渠道流速，在最大流量的4080情況下為0.60.9m/s,在最小流量時大于0.15m/s,但最大流量時不大于1.2m/s； d、出水渠道與進水渠道的夾角大于270。，兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部；e、出水渠寬

12、度為進水渠道的2倍，出水渠道直線段長度要相當(dāng)于出水渠的寬度；5.3初次沉淀池 去除懸浮物質(zhì)，同時可去除部分BOD5，可改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負(fù)荷。本設(shè)計選用中心進水周邊出水輻流式沉淀池。它的優(yōu)點是進水中間進水管進水，然后經(jīng)過水流向四邊擴散，布水均勻；多位機械排泥，運行較好，管理方便，而且排泥設(shè)施已趨于穩(wěn)定型。 設(shè)計參數(shù)： a、沉淀時間為11.5h； b、表面水力負(fù)荷為1.53.0 m2/m3*h；校核負(fù)荷q1<4.34（m3/m2.h)； c、每人每日污泥量為1427g/（pd）或0.360.83L/（pd）； d、池徑不宜小于16m，池底坡度一般采用0.050.1

13、0； e、污泥含水率為9597%； f、池子直徑與有效水深之比為612，緩沖層高度,非機械排泥時宜為為0.5m；機械排泥時，緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m。5.4曝氣池 本設(shè)計選用傳統(tǒng)活性污泥曝氣池，采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。所謂推流，就是污水從池的一端流入，在后繼水流的推動下，沿池長度流動，并從池的另一端流出。 設(shè)計參數(shù)： a、進水方式不限，出水多用溢流偃，水位較固定； b、曝氣池池長與池寬之比（L/B），一般大于510； c、有效水深最小為3m，最大為9m；超高一般為0.5m，當(dāng)采用表曝機時，機械平宜高出水面1m左右。 d、曝氣池廊道的寬：深，多介于1.01.5之間；廊道長宜為5070m； e、曝

14、氣池一般結(jié)構(gòu)上分為若干單元，每個單元包括一座或幾座曝氣池，每座曝氣池常由1個或25個廊道組成；當(dāng)廊道數(shù)為單數(shù)時，污水的進、出口分別位于曝氣池的兩端；而當(dāng)廊道數(shù)為雙數(shù)時，則位于廊道的同一側(cè)； f、在池底應(yīng)考慮排空措施，按縱向留2/1000左右的坡度，并設(shè)直徑為80100mm的放空管。 g、曝氣池的進水與進泥口均設(shè)于水下，采用淹沒出流方式。5.5二次沉淀池 設(shè)計參數(shù)： a、沉淀時間為1.52.5h； b、表面水力負(fù)荷為1.01.5 m2/m3*h； c、污泥量為1021g/（pd）； d、污泥含水率為99.299.6%； e、池徑不宜小于16m，池底坡度一般采用0.050.10； f、池子直徑與有

15、效水深之比為612，緩沖層高度為0.5m。 g、最大允許的水平流速要比初次沉淀池的小一半； h、中心管中的下降流速不應(yīng)超過0.03m/s；I、其靜水頭可降至0.9m，污泥底坡與水平夾角不應(yīng)小于50度。六 污水處理廠平面布置及處理流程高程布置：6.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置： a、貫通、連接各隔離構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； b、土方量作到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段； c、在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的間距，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值510m，某些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化氣貯罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定； d、各處理構(gòu)筑物在平面布置上，應(yīng)考慮適

16、當(dāng)緊湊。 6.2污水處理廠的高程布置： a、選擇一條距離最廠、水頭損失最大的流程進行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證任何情況下，處理系統(tǒng)能夠運行正常。 b、計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴建時的備用水頭。c、還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。第二部分 設(shè)計計算書一設(shè)計流量的計算 污水平均流量： 查資料可得，生活污水量總變化系數(shù) ，由公式可得： 二污水處理構(gòu)筑物的工藝計算2.1 泵前粗格柵泵前粗格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物

17、的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。設(shè)置兩座格柵，擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機。 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：A平均日流量：Qd=1.33m3/sB最大日流量：Kd=1.2柵前流速v1=0.7/s，過柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=40mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60°單位柵渣量1=0.05m3柵渣/污水設(shè)計計算確定格柵前水深：柵前水深h取為1.0m；柵條間隙數(shù)n 設(shè)計兩組格柵，則每組格柵的間隙數(shù)為21條。柵槽有效寬度 =0.01(21-1)+0.04×21=1.04m 進水渠道漸寬部分長度

18、其中1為進水渠展開角為 ，進水渠寬B1=0.8m。柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中: h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時=2.42， 柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高 h2=0.3m柵前槽總高度: =1.0+0.3=1.3m柵后槽總高度: =1.0+0.04+0.3=1.34m 格柵總長度L 每日柵渣量W 宜采用機械清渣(取 =1.2)。 計算草圖如下：2.2 污水提升泵站 設(shè)計說明 污水處理工藝采用傳統(tǒng)曝氣活性污泥處理，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建

19、污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入河道。設(shè)計流量Qmax=1.60m3/h。 設(shè)計計算污水提升前水位-5.9m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位2.69m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。所以，提升凈揚程Z=2.69-（-5.9）=8.59m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚程H=Z+h=10.59m采用MN系列污水泵（30MN-33B） 該泵提升流量4800m3/h，揚程10.6m，轉(zhuǎn)速415r/min，功率153.96Kw,效率90%。占地面積為5278.54m2，即為圓形泵房D10m,高12

20、m,泵房為半地下式，地下埋深7m，水泵為自灌式。泵房草圖 2.3 沉沙池 沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。 平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點，故本設(shè)計采用平流式沉砂池，并設(shè)置2組。設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q=Qmax=1.60 m3/s設(shè)計流速：v=0.30m/s水力停留時間：t=40s設(shè)計計算 沉砂池長度L：L=vt=0.3×40=12m 水流斷面積A：A= Q/v=1.60/0.3= 5.33m2 池總寬度B：設(shè)計n=2格 每格寬取b=5m，則B=nb=2×5= 10m 有效水深h2：h2

21、=A/B=5.33/10=0.53m （介于0.251m之間） 貯泥區(qū)所需容積： 設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則沉砂斗容積 式中：X1城市污水沉砂量3m3/105m3， K總污水流量總變化系數(shù)1.2每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，則每格沉砂斗的體積: 沉砂斗各部分尺寸及容積： 設(shè)計斗底寬a1=1.1m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=1.0m，則沉砂斗上口寬a： 沉砂斗容積： （大于V=2.9m3，符合要求）。 沉砂池高度H： 采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為： 沉泥區(qū)高度為：h3=hd+0.06L2 =1.0+0.06×3.65=1.22m

22、 池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.9+1.22=2.42m 校核最小流量時的流速： ，符合要求。計算草圖如下： 2.4 初沉池 本設(shè)計選用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機械刮泥。2.4.1 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量Qmax=4788m3/h 設(shè)4座初沉池。2.4.2 設(shè)計計算1）池子總表面積A：污水表面負(fù)荷q=2.5m3/（m2×h） n=4座 2）有效水深h2：取水力停留時間t=1.5hh2=qt=2.5×1.5=3.75m 3）每池一次的排泥量W： 每次總排污泥量W1： 式中： W1每座沉淀池每天污泥量，m3/d； C0進水的懸浮

23、物濃度， ； C1沉淀出水的懸浮物濃度， ； p0污泥含水率，取97； 污泥容重，取1000Kg/m3； t兩次排泥的時間間隔，初沉池按2d考慮。所以，每次的總排污泥量： 設(shè)置4組初沉池，則每個初沉池的排泥量為：W=W1/4=612.2/4=153.0m34) 污泥斗容積的計算：取 ， ，池底傾斜度i0.05， 60°，半徑RD/236/218m，根據(jù)計算草圖計算，污泥斗高度： 污泥斗容積： 坡底落差： 池底可貯存污泥的體積： 可以貯存污泥的體積 ，所以有足夠的體積貯存污泥。5) 沉淀池總高度： 式中，h1超高，取0.3m；h2沉淀區(qū)高度，m； h3緩沖區(qū)高度，取0.3m； h4污泥

24、區(qū)高度，m； h5污泥斗高度，m。所以，沉淀池周邊處的高度： 徑深比較校核： ，符合徑深比612的要求。6）計算草圖：2.5 曝氣池 采用傳統(tǒng)曝氣法 曝氣池為廊道式 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量Qmax=13.8萬m3/d，設(shè)4座。 污水處理程度 1）原污水的BOD5（S0）為150，經(jīng)過一級處理后，BOD5降低25%考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5（Sa）：Sa=150（1-25%）=112.5mg/L。 2）計算去處率，首先計算處理水中非溶解性BOD5值，即： 式中：Ce處理水中懸浮固體濃度， b微生物自身氧化率，取0.07； Xa在處理水的懸浮固體中，有活性的微生物所占的比例。取Xa0.4。代

25、入各值得： 處理水中溶解性BOD5值為：204.016.0mg/L則去除率： 2.5.3 曝氣池及曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計 1）曝汽池BOD污泥負(fù)荷法計算取BOD污泥負(fù)荷率為0.3kg BOD5/（kgMLSSd），為了設(shè)計穩(wěn)妥，需要加以校核，校核公式： 式中： ； ； ； 。代入各值可得 計算結(jié)果表明，Ns值取0.3是合適的。2）確定混合液污泥濃度（X）根據(jù)已經(jīng)確定的Ns值，查資料得相應(yīng)得SVI值在100120之間，取值為115。 式中： 曝汽池混合液污泥濃度，mg/L； 污泥回流比，取0.5； 污泥容積指數(shù)，取115； 是考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，取1.2。所

26、以， 3）曝汽池容積的確定 根據(jù)公式 式中 BOD污泥負(fù)荷率； 污水設(shè)計流量，為19.5萬m3/d； 曝汽池混合液污泥濃度，3400mg/L； 原污水的BOD5值，mg/L； 曝汽池的容積，m3。所以， 4）確定曝氣池各部分尺寸的確定 本設(shè)計采用4組曝汽池，每組的容積為取池深為h5.0米，那么每組的曝汽池的面積為：取池寬B7米，那么寬深比 ，符合12之間的要求。 池長： 長深比： 設(shè)曝汽池為五道廊道式，廊道長： 。 池的總高度 取超高0.5米，那么池的總高度為50.55.5米 在曝氣池面對初次沉淀池和二次沉淀池的一側(cè)，各設(shè)橫向配水渠道，并在池中設(shè)縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接。在兩側(cè)橫向

27、配水渠道上設(shè)進水口，每組曝氣池共有5個進水口（見下圖）。 在面對初沉池的一側(cè)（前側(cè)），在每組曝氣池的一端，廊道I進水口處設(shè)回流污泥井，井內(nèi)設(shè)污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內(nèi)，由此通過空氣提升器回流曝氣池。 曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計 本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。1）平均時需氧量的計算： 式中：O2混合液需氧量，kgO2/d； 活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧量，取 0.5； Q污水流量，Q115000m3/d； Sr經(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降解的有機污染物量，Sr（112.520）×10-3kg/m30.0925 kg/m3； 活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的

28、需氧量，取 0.15； V曝汽池容積，V12651.2m3； Xv單位曝汽池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）量，Xv（0.75×3400）×1032.550kg/m3；所以代入各值可得 2）最大時需氧量的計算根據(jù)原始數(shù)據(jù) K1.4，代入各值可得： 3）每天去除的BOD5值： 4）去除每公斤BOD的需氧量： 5）最大時需氧量與平均時需氧量之比： 供氣量的計算： 曝汽池中采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴撒器，敷設(shè)于距池底0.2米處，淹沒水深4.8米，計算溫度設(shè)定為30。 查資料可得，水中溶解氧的飽和度：Cs（20） = 9.17 mg/L； Cs（30） = 7.63 mg/L 1

29、）空氣擴散器出口處的絕對壓力： 式中：Pb空氣擴散裝置出口處的絕對壓力，Pa； H空氣擴散裝置的安裝深度，4.8米；所以，代入數(shù)值可得 。 2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比： 空氣擴散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀膜型中微孔取值12。代入可得： 3）曝氣池混合液中平均氧飽和度：最不利溫度按30考慮，代入各值可得： 4）換算為 條件下，脫氧清水的充氧量： 取值代入各值可得： = 相應(yīng)最大時需氧量為： 5）曝氣池平均時供氧量： 代入各值，得 6）曝氣池最大時供氧量： 7）去除每千克BOD5的供氣量： 8）每污水供氣量： 9）本系統(tǒng)的空氣總用量： 本系統(tǒng)采用空氣在回流污泥井提升污泥?？諝饬堪椿亓魑勰嗟?

30、倍考慮，污泥回流比R取值50%，提升回流污泥所需空氣量為： 總需氧量：32844+19166.7=52011 m3/h 空氣管系統(tǒng)計算： 在相鄰兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共10根計算。在每根干管上設(shè)10對配氣豎管，共20條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)200條配氣豎管。每根豎管供氣量： 曝氣池平面面積：每個空氣擴散器服務(wù)面積按0.49m2計算，則所需空氣擴散總數(shù)： ；為安全計，本設(shè)計采用3858個空氣擴散器，每個豎管上安設(shè)的空氣擴散器的數(shù)目為： ，每個空氣擴散器的配氣量為： 將已經(jīng)布置的空氣管路及布置的空氣擴散器繪制成空氣管路設(shè)計圖（見下圖）選擇一條從鼓風(fēng)機房開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計算管路。在空氣

31、流量變化處設(shè)計算節(jié)點，統(tǒng)一編號后列表進行空氣管道計算。 空氣管路計算表管段管段長度空氣流量空氣流速(m/s)管徑配件管段當(dāng)量長度管段計算長度壓力損失編號L(m)m3/hm3/minmmLo(m)L+Lo(m)9.8(Pa/m)9.8（Pa）123456789101128270.53.650.0632彎頭1個0.450.950.180.1727260.57.30.1232三通1個1.181.680.311.0926250.510.950.1832三通1個1.181.680.651.0925240.514.60.2432三通1個1.181.680.090.1524230.518.250.332三通

32、1個1.181.681.22.0223220.2521.90.3732三通1個異形管1個1.651.91.42.6622210.943.80.734.560三通1個異形管1個3.54.40.190.8421200.987.61.464.580四通1個異形管1個5.636.530.281.8320190.9131.42.194.890四通1個異形管1個6.487.380.42.9519180.9175.22.924.8100四通1個異形管1個7.358.250.312.5618177.55350.45.845150閥門1個三通1個彎頭3個17.5425.090.164.0117165.5700.

33、811.689.8150四通1個異形管1個11.9617.460.386.6316155.51051.217.5210.5200四通1個異形管1個16.922.40.48.9615145.5175229.211200四通1個異形管1個16.922.40.817.9214135.52452.840.8811.5250四通1個異形管1個22.0827.580.616.5513125.53153.652.5612300四通1個異形管1個27.4832.980.3812.5312115.53854.464.2412.5300四通1個異形管1個27.4832.980.619.7911105.54555.

34、275.9212.6350四通1個異形管1個33.0738.570.3814.661095.5525687.610.6400四通1個異形管1個38.8144.310.219.31985.55956.899.2810400四通1個異形管1個38.8144.310.2812.41875.56657.6110.9610.1500四通1個,異形管1個38.8144.310.522.16765.57358.4122.6410500四通1個異形管1個50.7356.230.126.756511.88059.2134.3210.9500四通1個異形管1個， 50.7362.530.138.135416963

35、6160.610.9500四通1個異形管1個， 50.7362.530.138.13431612848214.1311800三通1個異形管1個77.793.70.1413.1232416422273.711800三通1個異形管1個77.793.70.2213.12212832844547.4131200四通1個異形管1個152.3180.090.1224.3合計237.9 空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失：（h1 + h2）= 237.87×9.8 = 2.331 kPa； 空氣網(wǎng)狀膜壓力損失為5.88 kPa，那么總壓力損失：5.88 + 2.331= 8.211 kPa為安全計，設(shè)計時取

36、值9.8kPa。 空壓機的選定 空氣擴散裝置安裝在距池底0.2m處，因此空壓機所需壓力為： 空氣機供氧量： 最大時：32844+32500=65344 m3/h = 1089.1 m3/min 平均時：27175+32500=59675 m3/h = 994.6 m3/min 根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用LG60型空壓機4臺。該型空壓機風(fēng)50kP風(fēng)60 m3/min。 正常條件下，2臺工作，2臺備用；高負(fù)荷時3臺工作，1臺備用。2.6 二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機械刮泥。2.6.1 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計進水量：Q=Qmax/6=798m3/h 表面負(fù)荷：q范圍為1.0

37、1.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h 水力停留時間：T=2 .2h設(shè)置6座。2.6.2 設(shè)計計算1）每座沉淀池面積A:按表面負(fù)荷算：直徑D：, 取26m2）有效水深為： h2=qT=1.52.2=3.3m3）污泥斗容積取回流比污泥回流濃度污泥區(qū)所需存泥容積： 每個污泥斗的容積 4）污泥區(qū)高度為 池底坡度為0.05 池底進口處4m 池底坡度降5）二沉池總高度： 緩沖層高度h=0.5m, 取超高為=0.4則池邊總高度為 +h4徑深校核7）輻流式二沉池計算草圖如下： 2.7 消毒設(shè)備的計算： 經(jīng)二次沉淀池后出水流經(jīng)消毒池與氯接觸達到消毒效果。采用4座隔板式接觸消毒池。2.7.1

38、設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Qmax=1.60m3/s水力停留時間：T=30min=0.5h平均水深：h=1.4m隔板間隔：b=3.5m設(shè)計投氯量為 6.0mg/L(對二級處理水排放時，投氯量為510 mg/L，這里取6.0 mg/L)2.7.2 接觸池的計算1）接觸池污水停留時間：t = 30min則每個接觸池容積：V = Qmax×30×60/4 = 1.60×30×60/4 = 720m3分4座，則每座的容積為V1=V/4=180 m3 2）取池內(nèi)流速v = 0.6m/s過水面積： 3）消毒池面積設(shè)水深h = 1.4m，則每個消毒池面積： 4）廊道總寬 隔板

39、數(shù)采用4個，則廊道總寬為：B=（4+1）b=5*3.5=17.5總長5）接觸池長度m ，取8m。 6）取超高0.3m，總高H = 1.4+ 0.3 = 1.7m 7）查資料，二級處理水排放要求投氯量為6mg/L一天所需總氯氣量： 庫存按15d計算，則庫存量為：15q = 15×826.5 = 12397.1 kg 8）氯瓶的選取：容量（公斤）直徑（mm）長度(m)瓶自重（公斤）氯瓶總重（公斤）10008382.208001800氯瓶儲量：1000 kg/瓶，D = 838；L2.20m則需氯瓶數(shù)為n = 12397/1000 = 12.4個， 取用13個本設(shè)計中，氯庫和加氯間合建在一

40、起，氯庫中取兩組軌道承載氯瓶，平均每組軌道上放14個氯瓶，則軌道的長度為14×0.83811.7米，取12.0米；寬為2×2.20米4.40米，取4.50米，并且考慮工作人員的通行過道，選用ZJI型轉(zhuǎn)子加氯機3065kg/h三臺，二臺工作，一臺備用。氯庫和加氯間和建成矩形，其尺寸如下：20m×5.5m。2.8 污泥濃縮池 采用幅流式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥。2.8.1 濃縮池設(shè)計計算1）污泥量的計算初沉池污泥量: 二沉池污泥量式中：X每日增長的污泥量，kg/d； Y產(chǎn)率系數(shù)，取0.5； Sa經(jīng)過預(yù)先處理，污水含有的有機物（BOD）量，112.

41、5mg/L；Se經(jīng)過活性系統(tǒng)處理，污水含有的有機物（BOD）量，20mg/L； Q設(shè)計污水量，115000m3/d； Kd衰減系數(shù)，取0.09； V曝汽池的容積，12651m3； XvMLVSS，Xv2.5kg/m3；代入各值可得： 2458.68kg/d則每日從曝氣池中排除的剩余污泥量： 所以，總剩余污泥量W12.0+17.0729.07m3/h=697.68m3/d。2) 濃縮池池體計算 本設(shè)計中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，污泥泵房將污泥送至濃縮池。 設(shè)計參數(shù)進泥濃度：5g/L進泥含水率P199.4，出泥含水率P2=97.0濃縮后污泥濃度：q

42、s=30g/L污泥濃縮時間：T=16h 貯泥時間：t=6h固體通量M=1kg/(m2.h)每座濃縮池所需表面積 每個池的面積A1170.7/285.4 m2 濃縮池直徑：，取11m 濃縮池有效水深： h1= 校核水力停留時間： 濃縮池有效體積： 污泥在池中停留時間 符合要求 確定污泥斗尺寸每個泥斗濃縮后的污泥體積： 泥斗容積： 式中：h4泥斗的垂直高度，取1.0m r1泥斗的上口半徑，取2.5m r2泥斗的下口半徑，取1.0m 設(shè)池底坡度為0.05，池底坡降為： 故池底可貯泥容積： =因此，總貯泥容積為：（滿足要求）。 濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.50m則濃縮池的總高度H

43、為 =3.2+0.30+0.50+1.0+0.14=5.14m 濃縮池計算草圖：2.8.2 貯泥池計算 1）設(shè)計參數(shù) 進泥量:初沉池污泥量 經(jīng)濃縮排出含水率 的污泥流量 總泥量：貯泥時間:T=20h 2）貯泥池的設(shè)計計算 貯泥池容積貯泥池設(shè)置2座，則每座容積為：V1=V/2=153.6m3尺寸(設(shè)為正方形)，取邊長為5.5m則池的有效容積為V1=5.5×5.5×5.5=166.38>153.6 m3 (符合要求)。2.9 厭氧消化池1）設(shè)計參數(shù) 初沉污泥量： 濃縮后的剩余活性污泥： 污泥含水率：97% 干污泥比重：1.01 揮發(fā)性有機物：64%采用中溫消化。2）消化池

44、的容積計算 由于剩余活性污泥量較多，故采用揮發(fā)性有機物負(fù)荷為1.3kg/(m3·d)，消化池總?cè)莘e為：，取17700m3 用兩級消化，容積比一級：二級=2：1，則一級消化池容積為11800m3，用四個，每個消化池容積2950m3，二級消化池兩個，每個容積2950m3。一級消化池擬用尺寸見圖：消化池直徑D用18m，集氣罩直徑d1=2m，高h(yuǎn)1=2m，池底錐底直徑d2=2m，錐角15°，h2=h4=2.4m。消化池柱體高度h3應(yīng)大于D/2=9m，采用h3=10m。消化池總高度H=h1+ h2+ h3+ h4=16.8m。消化池各部容積：集氣罩容積：上蓋容積：下錐體容積等于上錐體

45、容積，V4=203.5m3。柱體容積：消化池有效容積：（合格）。二級消化池的尺寸采用一級消化池的尺寸。3）消化池各部分表面積計算：集氣罩表面積：池上蓋表面積等于池底表面積即：所以，池柱體表面積：地面以上部分地面以下部分4）消化池?zé)峁び嬎?A提高新鮮污泥溫度的耗熱量 中溫消化溫度TD=35，生產(chǎn)泥年平均溫度為Ts=17.3，日平均最低溫度Ts=9.7。污泥投配率為5 則每座一級消化池投配的最大污泥量為V=2950×5=147.5 m3/d則日平均耗熱量為：最大耗熱量為：B消化池池體的耗熱量 消化池各部傳熱系數(shù)采用：池蓋k=2.93kj/(m2·h·)，池壁：地面以上

46、k=2.5kj/(m2·h·)，地面以下及池底k=2.93kj/(m2·h·)。池外介質(zhì)為大氣，全年平均氣溫TA=21.8，冬季室外計算溫度T2=9.7。池外介質(zhì)為土壤，全年平均氣溫T1=12.6，冬季室外計算溫度T2=4.2。池上蓋全年平均熱耗量為：（熱損失系數(shù)為1.2）Q2=FK（TD-T1）1.2=11900kj/h最大耗熱量為：Q2max=FK（TD-T2）1.2=27371kj/h池壁地面以上全年平均耗熱量為：Q3=FK（TD-T1）1.2=13424 kj/h 最大耗熱量為：Q3max=FK（TD-T2）1.2=25730 kj/h池壁地面以下全年平均耗熱量為：Q4=FK（TD-T1）1.2=11542 kj/h最大耗熱量為：Q4max=FK（TD-T2）1.2=15870 kj/h池底部分全年平均耗熱量為：Q5=FK（TD-T1）1.2=14913 k