排水課程設(shè)計(jì)

1、第一部分 總述 1.1 工程概況為某一城市設(shè)計(jì)一座二級(jí)處理的城市污水處理廠，要求出水達(dá)標(biāo)，工廠適中，滿足當(dāng)?shù)匚鬯幚硇枨蟆?.2 基本資料 1.2.1 污水水量、水質(zhì)污水處理水量10萬3/d；污水水質(zhì)為：CODcr500mg/L,BOD5250 mg/L, SS250 mg/L，氨氮35mg/L，總磷4.0 mg/L。1.2.2 處理要求城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002 )，一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)污水經(jīng)二級(jí)處理后應(yīng)符合以下具體要求：CODcr60mg/L, BOD520 mg/L, SS 20mg/L，氨氮8(15)mg/L，總磷1.0 mg/L。1.2.3 氣象與水文資料風(fēng)向：多年主

2、導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)； 氣溫：最冷月平均為-3.5；最熱月平均為32.5；極端氣溫，最高為39.9，最低為-11.6，最大凍土深度：0.38m；水文：降水量，多年平均為每年728mm；蒸發(fā)量，多年平均為每年1210mm；地下水水位，地面下5-6m。最高洪水位：55.36m1.2.4廠區(qū)地形污水廠選址區(qū)域海拔標(biāo)高在64-66米之間，平均地面標(biāo)高為64.5米。平均地面坡度為0.3-0.5，地勢(shì)為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積為東西長(zhǎng)600米，南北長(zhǎng)400米。1.2.5 市政污水進(jìn)廠管:管徑：1800mm管底絕對(duì)標(biāo)高： 54.37第二部分 處理工藝流程2.1 污水處理工藝流程原水泵格柵沉砂池氧化溝二沉池出水

3、2.2 污水處理工藝的選擇按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，10萬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(duì)脫氮除磷有要求的城市，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)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。由于該設(shè)計(jì)中的污水屬于生活污水對(duì)脫氮除磷有要求故選取二級(jí)強(qiáng)化處理可供選取的工藝：氧化溝工藝，SBR及其改良工藝等。2.2.1氧化溝嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出

4、原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵巍捬醵?、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧

5、化溝具有以下特點(diǎn)： (1)工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。 (3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為2030 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。 (5)可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達(dá)到較高的除

6、磷效果則需要采取另外措施。 2.2.2 A2/OA2/O處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱，A2/O工藝是在厭氧好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。A2/O工藝的特點(diǎn)：（一）：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；（二）：在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其它工藝。（三）：在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。（四）：污泥中含磷量高，一般為2.

7、5%以上。2.2.3 SBR SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過對(duì)反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。SBR池通常每個(gè)周期運(yùn)行4-6小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時(shí)，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動(dòng)切換至雨水運(yùn)行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR工藝具有以下特點(diǎn)： (1)SBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因

8、此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動(dòng)控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 (2)處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 (3)有很好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SB

9、R工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。其中改進(jìn)工藝包括了ASBR，它是在20 世紀(jì) 90 年代 ,由美國(guó) Dague 教授等將過去用于好氧生物處理的SBR工藝用于厭氧生物處理 ,開發(fā)了厭氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,簡(jiǎn)稱 ASBR ) 。ASBR法是一種以序批間歇運(yùn)行操作為主要特征的廢水厭氧生物處理工藝 ,一個(gè)完整的運(yùn)行操作周期按次序分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和排水

10、4 個(gè)階段。與連續(xù)流厭氧反應(yīng)器相比 ,ASBR 具有如下優(yōu)點(diǎn):不會(huì)產(chǎn)生斷流和短流;不需大阻力配水系統(tǒng) ,減少了系統(tǒng)能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的攪拌設(shè)備和潷水器在國(guó)內(nèi)為定型設(shè)備 ,便于建設(shè)運(yùn)行;運(yùn)行靈活 ,抗沖擊能力強(qiáng) ,能適應(yīng)廢水間歇無規(guī)律排放。根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征，污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，CODCr和SS，本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理，曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。2.3 設(shè)計(jì)說明 2.3.1格柵格柵是用以去除廢水中較大的懸浮物，漂浮物，纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止阻塞排泥管道

11、和設(shè)備。按形狀分為平面格柵和曲面格柵兩種。按格柵柵條的凈間隙，可分為粗格柵，中格柵和細(xì)格柵。按清楂方式可分為人工清楂和機(jī)械清楂兩種。本設(shè)計(jì)選用的中格柵和細(xì)格柵，機(jī)械清渣。2.3.2 沉砂池沉砂池的作用是從廢水中分離密度比較大的無機(jī)顆粒，例如：直徑為0.1mm,密度為2.5g/cm3以上的砂粒。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。本設(shè)計(jì)選用停留時(shí)間t=2min的曝氣沉砂池。因?yàn)槠搅魇匠辽俺氐闹饕秉c(diǎn)是沉砂中約夾有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大，而曝氣池就能克服這一缺點(diǎn)。曝氣池的優(yōu)點(diǎn)還有通過調(diào)節(jié)曝氣量可以控制污水旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小，同時(shí)還起預(yù)曝氣

12、的作用，但其構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。2.3.3 二沉池二沉池有別于其他沉淀池，首先在作用上有其特點(diǎn)。它除了進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮，并由于水量、水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)貯存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥濃縮的作用，所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。其次，進(jìn)入二次沉淀池的活性污泥混合液在性質(zhì)上有其特點(diǎn)。活性污泥混合液的濃度高，具有絮凝性能，屬于成層沉淀。活性污泥的另一特點(diǎn)是質(zhì)輕，易被出水帶走，并容易產(chǎn)生二次流和異重流現(xiàn)象，使實(shí)際的過水?dāng)嗝孢h(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的過水?dāng)嗝妗３匦驼f明：分為平流式沉淀池，輻流式沉淀池，豎流式沉淀池，斜管（板）沉淀池四類，本設(shè)計(jì)選用中心進(jìn)水周邊出水幅流式沉淀池。

13、第三部分 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 泵前中粗格柵3.1.1 粗格柵設(shè)計(jì)要求1)經(jīng)初步核算每日柵渣量0.2 m3/d。所以采用機(jī)械除渣。2)我國(guó)過柵流速一般采用0.6-1.0m/s。此次設(shè)計(jì)采用0.9m/s。3)格柵傾角一般采用45°-75°。機(jī)械清除國(guó)內(nèi)一般采用60°-70°本設(shè)計(jì)采用60°。4)格柵前渠道內(nèi)水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本設(shè)計(jì)取0.7 m/s。3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)排水量日平均時(shí)設(shè)計(jì)秒流量日最高時(shí)設(shè)計(jì)秒流量柵前水深h=1.29m，進(jìn)水渠寬=1.49m柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.9m/s柵條寬度

14、s=0.01m，格柵間隙e=20mm柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角=60°漸寬部分展開角1=20°單位柵渣量W1=0.05m3柵渣/103m3污水3.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù) (取n=100)設(shè)計(jì)兩組格柵，每組格柵數(shù)n=50條（2）柵槽有效寬度總水槽寬（考慮中間隔墻厚0.2m）（3）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度（其中1為進(jìn)水渠展開角）（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（5）過柵水頭損失h1因柵條邊為矩形截面，取k=3,=2.42則 （6）柵后槽總高度H 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=1.03+0.3=1.33m 柵后槽總高度H= H1+h1

15、=1.33+0.1031.34m（7）格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+H/tan=2.32+1.16+0.5+1.0+1.333/tan60°=5.75m（8）每日柵渣量 所以宜采用機(jī)械格柵清渣3.1.4進(jìn)水與出水渠道城市污水通過的管道送入進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細(xì)格柵。格柵計(jì)算草圖如下：3.2泵房3.2.1泵房設(shè)計(jì)說明本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后再過細(xì)格柵，然后經(jīng)平流沉砂池，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納污河流。1）泵房進(jìn)水角度不大于45度。2）相鄰兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)

16、組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW時(shí)，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3）泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式，尺寸為15 m×12m，高12m，地下埋深7m。4）水泵為自灌式。3.2.2集水池設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中選用5臺(tái)污水泵（4用1備），則每臺(tái)污水泵的設(shè)計(jì)流量為：，按一臺(tái)泵最大流量時(shí)5min的出水量設(shè)計(jì)，則集 水池的容積為： 取集水池的有效水深為集水池的面積為：集水池保護(hù)水深0.5m，實(shí)際水深為2.0+0.5=2.5m。3.2.3泵設(shè)計(jì)污水設(shè)計(jì)流量選400WL型螺旋離心泵5臺(tái)，單臺(tái)流量2100

17、m3/h,最大提升高度16.5m，由于水廠地勢(shì)較高，運(yùn)行時(shí)泵的揚(yáng)程定為15m.4臺(tái)工作1臺(tái)備用。設(shè)計(jì)總流量為2100×4=8400m3/h>8342m3/h,可以滿足要求。3.3 泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池，細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似。3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=2.317m3/s,設(shè)四組并列的細(xì)格柵，每組流量為0.579m3/s柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角=60°柵

18、前水深h=0.64m，進(jìn)水渠寬B1=1.29m漸寬部分展開角1=20°單位柵渣量W1=0.10m3柵渣/103m3污水3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù) （2）柵槽有效寬度 所以總槽寬為B=1.87+0.22.07m（考慮中間隔墻厚0.2m）（3）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度（其中1為進(jìn)水渠展開角）（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（5）過柵水頭損失因柵條邊為矩形截面，取k=3,=2.42則 （6）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.72+0.3=1.02m 柵后槽總高度H=H1+h1=1.02+0.26=1.28m（7）格柵總長(zhǎng)度L=

19、L1+L2+0.5+1.0+H/tan=1.07+0.53+0.5+1.0+1.28/tan60°=3.84m（8）每日柵渣量 所以宜采用機(jī)械格柵清渣3、進(jìn)水與出水渠道城市污水通過DN800的管道送入進(jìn)水渠道，格柵的進(jìn)水渠道與格柵槽相連,格柵的出水直接進(jìn)入沉砂池,進(jìn)水渠寬度B1=1.2m,h1=0.6m3.4 平流式沉砂池3.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=2.317m3/s ，設(shè)計(jì)4組沉砂池，每組分為2格，每組沉砂池流量Q=Q/4=0.58 m3/s設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s水力停留時(shí)間：t=30sI=0.00153.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉砂池長(zhǎng)度：L=vt=0.25×

20、30=7.5m（2）水流斷面積：A=Q/v=0.58/0.25=2.3m2（3）有效水深：有效水深介于0.251.0m之間，本設(shè)計(jì)取h2=1.0m（4）池總寬度： 設(shè)計(jì)n=2格，每格寬,取B1=1.2m>0.6m。池總寬度B=2B1=2.4m（5）沉砂室所需容積：式中：T清除沉砂的間隔時(shí)間，一般采用12d，本設(shè)計(jì)取d；X1城市污水沉砂量，一般采用30m3/（106m3污水）；Kz污水流量總變化系數(shù)，本設(shè)計(jì)中Kz =1.3代入各數(shù)據(jù)得，（6）每個(gè)沉砂斗容積每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，則每個(gè)沉砂斗容積V1=V/16=9.25/16 m3=0.58m3（7）貯砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a1=

21、0.5m，斗壁與水平面傾角為600，斗高則沉砂斗上口寬：貯砂斗容積, 符合要求（8）沉砂斗高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長(zhǎng)度為（兩個(gè)沉砂斗之間隔壁厚取0.2m）則沉砂斗高度 （9）池總高度 ：取超高h(yuǎn)1=0.3m，池總高度H=h1+h2+h3=0.3+1.0+1.12=2.42m（10）校核最小流量時(shí)的流速：式中：Vmin最小流速（m/s），一般0.15m/sQmin最小流量（m3/s），一般取Qmin=0.75 Qmaxn1沉砂池格數(shù)，最小流量時(shí)為1個(gè)Amin最小流量時(shí)的過水?dāng)嗝婷娣e代入各數(shù)據(jù)得，所以滿足要求。3.5 配水井3.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水流量Q=1.16m3

22、/s3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）配水井中心管直徑式中：v2中心管內(nèi)污水流速（m/s），一般采用v20.6m/s，本設(shè)計(jì)取v2=0.8m/s則，本設(shè)計(jì)取D2=1.4m（2）配水井直徑式中：v3配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般采用0.20.4m/s，本設(shè)計(jì)取v3=0.3m/s則，本設(shè)計(jì)取D3=2.7m 3.6 氧化溝設(shè)計(jì)3.6.1 已知條件1）、設(shè)計(jì)水量Q=100000 =4167 =1.162）、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5濃度；COD濃度=500mg/L；TSS濃度；VSS濃度=175mg/L；;NH3-N=35mg/L；P=4.0mg/L；最低水溫14；最高水溫25。3）、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)BOD5濃度Se

23、=20mg/L；SS濃度;；NH3-N=15mg/L3.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1)、基本設(shè)計(jì)參數(shù)污泥產(chǎn)率系數(shù) Y=0.55混合液懸浮固體濃度（MLSS）X=4000mg/L,混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS） XV=3000mg/L (MLVSS/MLSS=0.75)；本設(shè)計(jì)污泥齡，內(nèi)源呼吸系數(shù)=0.05, 20時(shí)脫氮率（還原的NO3N/（kgMLVSS·d）2）、去除BOD5計(jì)算 氧化溝出水溶解性BOD5濃度S。為了保證二級(jí)出水BOD5濃度Se20mg/L， 必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD5濃度。 好氧區(qū)容積V1，m3 式中 好氧區(qū)有效容積（） Y污泥凈產(chǎn)率系數(shù)（kgMLSS/k

24、g）,一般采用0.50.65之間； 、分別為進(jìn)、出水濃度（mg/L）； 污泥濃度（mg/L）； 污泥齡（d）； 污泥自身氧化率（1/d），對(duì)于城市污水，一般采用0.050.1。設(shè)計(jì)中取Y=0.55, =0.05 好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1, h 剩余污泥量X, kg/m3 式中X1進(jìn)水懸浮固體惰性部分(進(jìn)水TSS一進(jìn)水vss)的濃度;X1=250一0.7 250=75mg/L=0. 075(kg/m3)X2TSS的濃度。本式中XC=20mg/L=0.02kg/m3故 去除每1kg BOD5產(chǎn)生的干污泥量 )3）、脫氮計(jì)算氧化的氨氮量。假設(shè)總氮中非氨態(tài)氮沒有硝酸鹽的存在形式，而是大分子中的化合態(tài)氮，

25、其在生物氧化過程中需要經(jīng)過氨態(tài)氮這一形式。另外，氧化溝產(chǎn)生的剩余生物污泥中含氮率為12. 4% 。則用于生物合成的總氮為:需要氧化的氨氮量N1=進(jìn)水TKN一出水NH 3-N一生物合成所需氮量N0 脫氮量Nr。需要的脫氮Nr=進(jìn)水總氮量一出水總氮量一生物合成所需的氮量堿度平衡。氧化1mg NH3-N需消耗7. 14mg/L堿度;每氧化1mg BOD5產(chǎn)生0. lmg/L堿度，每還原lmg NO3-N產(chǎn)生3. 57mg/L堿度。剩余堿度=原水堿度一硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD5產(chǎn)生堿度 計(jì)算脫氮所需池容V2及停留時(shí)間T2脫硝率14時(shí)脫氮所需的容積停留時(shí)間4）、氧化溝總?cè)莘eV總及停留時(shí)問

26、t總 校核污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定氧化溝污泥負(fù)荷應(yīng)為0.05 0. 1kg BOD5/ kgVSS·d) 5）、需氧量計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量AOR。氧化溝設(shè)計(jì)需氧量AOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5 的需氧量+去除NH3-N耗氧量剩余污泥中N H3-N的耗氧量脫氮產(chǎn)氧量a. 去除BOD5需氧量D1 式中 微生物對(duì)有機(jī)底物氧化分解的需氧率，取0. 5 2活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0. 12 b. 乘余污泥BOD5需氧量D2 c. 去除氨氮的需氧量D3。每lkg NH3-N硝化需要消耗4. 6kgO2 d. 剩余污泥中NH3-N耗氧量D4 e. 脫氮產(chǎn)氧量D5。每還原1kgN03-

27、N產(chǎn)生2. 86 kgO2 總需氧量=D1+D2+D3+D4D5=40891.8+7609.75+13800+3056.765248.1 =60110.21(kg/d)考慮安全系數(shù)1.3，則 AOR=標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR 式中 20時(shí)氧的飽和度，取=9.17mg/L25時(shí)氧的飽和度，取=8.38mg/L 溶解氧濃度 修正系數(shù)，取0.85 修正系數(shù)，取0.95 進(jìn)水最高溫度， =氧化溝采用三溝通道系統(tǒng)，計(jì)算溶解氧濃度C按照外溝:中溝:內(nèi)溝=0.2:1:2充氧量分配按照外溝:中溝:內(nèi)溝= 65:25:10來考慮，則供氧量分別為： 外溝道AOR1=0.65·AOR=0.65×9

28、1788.33=59662.41（kg/d） 中溝道AOR2=0.25·AOR=0.25×91788.33=22947.08（kg/d） 內(nèi)溝道AOR3=0.10·AOR=0.10×91788.33=9178.83（kg/d） 各道標(biāo)準(zhǔn)需氧量分別為： 總的標(biāo)準(zhǔn)需氧量： 6）、氧化溝尺寸計(jì)算設(shè)氧化溝五座 單座氧化溝的容積 氧化溝彎道部分按占總?cè)莘e的80%考慮，直線部分按占總?cè)莘e的20%考慮。 則 氧化溝有效水深h取4.5 m，超高0.5 m；外、中、內(nèi)三溝道之間隔墻厚度為0.25m。 直線段長(zhǎng)度L，取內(nèi)溝、中溝、外溝寬度分別為11m、11m、11m則 L=

29、 中心島半徑r （式中所指面積為各溝道彎道面積） 即r=4.65m 校核各溝道的比例外溝道面積= ×2=2821.30（m2）中溝道面積= ×2=2044.15（m2）內(nèi)溝道面積= ×2=1267.00（m2）外溝道占總面積的比例=中溝道占總面積的比例=內(nèi)溝道占總面積的比例=基本符合奧貝爾氧化溝各溝道容積比（一般為50:33:17左右）7）、進(jìn)出水管及調(diào)節(jié)堰計(jì)算進(jìn)出水管 污泥回流比R=100%，進(jìn)出水管流量Q= 5×20000（m3/d），進(jìn)出水管控制流速1.0m/s 校核進(jìn)出水管流速1.0m/s（滿足要求） 進(jìn)出水管直徑 取0.6m（600mm） 出水

30、堰計(jì)算。為了能夠調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)碟的淹沒深度，氧化溝出水處設(shè)置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動(dòng)可調(diào)節(jié)堰。初步估計(jì)為,因此按照薄壁堰來計(jì)算。 取堰上水頭高度H=0.2m則堰 取b=1.4m考慮可調(diào)節(jié)堰的安裝要求(每邊留0. 3 m )則出水豎井長(zhǎng)度L=0.3×2+b=0.6+1.4=2.0（m） 出水豎井寬度B取1. 2m(考慮安裝高度)，則出水豎井平面尺寸為L(zhǎng)×B=2.0×1.2（m）出水井出水孔尺寸為l×h=1.4m×0. 5m，正常運(yùn)行時(shí)，堰頂高出孔口底邊0. 1 m，調(diào)節(jié)堰上下調(diào)節(jié)范圍為0. 3m。出水豎井位于中心島，曝氣轉(zhuǎn)碟上游。8)、曝氣設(shè)備選擇。

31、曝氣設(shè)備選用轉(zhuǎn)碟式氧化溝曝氣機(jī)，轉(zhuǎn)碟直徑D= 1400mm， 單碟(ds)充氧能力為2.0kgO2/（h·ds)，每米軸安裝碟片不多于5片。3.7 二沉池 二沉池的作用是沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分，為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，本設(shè)計(jì)中采用輻流式二沉池。周邊進(jìn)水，中心出水，設(shè)四座。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡(jiǎn)單，排泥設(shè)備定型化。3.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量： Q=1.16m3/s 表面負(fù)荷： q=3m3/ m2.h 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=1h3.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積:按表面負(fù)荷算：A1=沉淀池直徑：

32、取D=22m （2） 有效水深為 h=qbT=31=3m<4m （介于612）(3) 沉淀部分有效容積：污泥部分所需容積： 取每人每日污泥量s=0.5L/人·d， 兩次清除污泥間隔時(shí)間T=2d 污泥斗容積；設(shè)，則二沉池近期使用2個(gè)；遠(yuǎn)期3個(gè)，進(jìn)入二沉池的管徑取DN400mm。出水管管徑DN=1000m，沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min，刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm.經(jīng)校核滿足要求。（4）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下： 第四部分 高程計(jì)算及水廠布置4

33、.1 布置原則污水處理工程的污水流程高程布置的只要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高,確定處理構(gòu)筑物之間連接灌渠的尺寸及其標(biāo)高;通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高,從而使污水能夠處理構(gòu)筑物之間暢通地流動(dòng),保證污水處理工程的正常運(yùn)行.污水處理工程的高程布置一般應(yīng)遵守如下原則：1、認(rèn)真計(jì)算管道沿程損失，局部損失，各處理構(gòu)筑物，計(jì)量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時(shí)流量，雨天流量和事故時(shí)流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時(shí)，與其并聯(lián)運(yùn)行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。2、考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。3、避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。4、在認(rèn)真計(jì)算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚(yáng)程，以降低運(yùn)行費(fèi)用。5、需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時(shí)間里能夠自流排放水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因?yàn)槠涑霈F(xiàn)時(shí)間較短，易造成常年水頭浪費(fèi)，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當(dāng)水體水位高于設(shè)計(jì)排放水位時(shí)，可進(jìn)行短時(shí)間的提升排放。本設(shè)計(jì)中而污水處理廠平均地面標(biāo)高為64.5m。6、應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。4.2