環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上環(huán)境工程課程設(shè)計(jì) 課題名稱：傳統(tǒng)活性污泥法中核心構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 院 系： 完成時(shí)間： 2015 年 7月 5 日 環(huán)境工程學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名課題名稱傳統(tǒng)活性污泥法中核心構(gòu)筑物設(shè)計(jì)初沉池和曝氣池設(shè)計(jì)條件：某城區(qū)擬采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理其生活污水，設(shè)計(jì)生活污水流量為m3/d；進(jìn)水水質(zhì)：BOD5為200mg/L，TP為5 mg/L，SS為250 mg/L，COD為450 mg/L ，TN為20 mg/L。出水水質(zhì)要求：BOD5為20mg/L，COD為30 mg/L ,TP為1.0 mg/L，SS為20 mg/L，TN為5 mg/L。排放標(biāo)準(zhǔn)：（GB8978-1996）

2、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)說明書一份(不少于5000字)，內(nèi)容要求：(1)掌握傳統(tǒng)活性污泥法二級(jí)污水處理廠主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算及計(jì)算機(jī)繪圖方法，主要包括格柵、污泥泵房、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、污泥濃縮池、以及高程的計(jì)算.(2)確定曝氣池的尺寸，并對供氣量進(jìn)行計(jì)算。(3)繪制曝氣池的平面布置圖和剖面圖。參考資料：參考資料：1 1 張自杰.排水工程M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，19962 孫力平.污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例M.北京：科學(xué)出版社,20013 婁金生編.水污染治理新工藝與設(shè)計(jì)M.北京：海洋出版社，1999，34 曾科，卜秋平，陸少鳴.污水處理廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行M.北京:化學(xué)工業(yè)

3、出版社,20015 高廷耀,顧國維.水污染控制工程M.北京：高等教育出版社，19996 張中和.排水工程設(shè)計(jì)手冊M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，19867 鄭興燦. 污水生物除磷脫氮技術(shù)M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992目錄1 引言.32. 工藝選擇 2.1傳統(tǒng)活性污泥法的背景及現(xiàn)狀.4 2.2工藝設(shè)計(jì)原始資料.43. 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1傳統(tǒng)活性污泥法流程圖 .5 3.2各處理單元設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.1格柵計(jì)算.6 3.2.2污泥泵房尺寸計(jì)算.7 3.2.3沉砂池尺寸計(jì)算.8 3.2.4初沉池及其計(jì)算 .9 3.2.5曝氣池及其計(jì)算.11 3.2.6曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì).13 3.2.7供氣量的

4、計(jì)算 .14 3.2.8二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算.153.2.9污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算.18結(jié)語、致謝、參考文獻(xiàn).201 引言隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，環(huán)境問題逐漸變得突出，特別是城市水環(huán)境的惡化，尤為加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康，水已經(jīng)成為城市能否可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。最近年來以來，國家和地方政府非常的重視污水處理事業(yè)的發(fā)展，城市污水處理工程的建設(shè)正在以前所未有的速度向前逐步推進(jìn)，有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中。在建設(shè)污水處理廠的這一進(jìn)程中，城市污水處理工藝的選擇必將會(huì)是工程界面臨的一個(gè)不可避免的首要問題。 決定城鎮(zhèn)污水處理廠投資和運(yùn)行資本很重要的一個(gè)現(xiàn)實(shí)因素

5、就是是污水處理工藝的選擇。一座污水處理廠處理工藝的選擇，雖然是由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)等因素來確定的，但是污水處理廠投資和運(yùn)行成本也是一個(gè)極為重要的因素，不能過分的強(qiáng)調(diào)污水處理工藝的前沿性，先進(jìn)性，以實(shí)際出發(fā)才為更加重要。污水處理的實(shí)質(zhì)就是要用有限的資金來解決我們面臨的日益嚴(yán)重的水污染問題。 城市污水主要是包括生活污水，自然雨水和工業(yè)廢水的混合污水。對于現(xiàn)在的城市污水的排放現(xiàn)狀已經(jīng)造成了對水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重污染，修建城市污水處理廠是做好城市污水的處理和再生利用的任務(wù)之一，同樣也是解決城市污水對水環(huán)境污染的重要途徑。 對于工業(yè)廢水和城市污水是合并處理還是分別處理,世界各國

6、都有不同的意見,我國更為突出。工業(yè)廢水與城市污水處理的關(guān)系能否更加合理的解決,關(guān)系到資金在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如何才能獲得更大的回報(bào)。要使得各地區(qū)能夠正確落實(shí)因地制宜,區(qū)別對待的方針是極其重要的。我國是一個(gè)地域廣大,資源豐富，各地的氣候、地貌、經(jīng)濟(jì)條件的差異時(shí)巨大的,城市規(guī)模的大小不同、性質(zhì)也不相同,因此不可能有一種廢水處理方案來針對所有城市。只有深入的研究各地區(qū)的狀況，通過多方案的比較,才能找出適合本地的污水處理的工藝。 堅(jiān)持不同區(qū)域吧同對待，因地質(zhì)疑，分開來建設(shè),近期為主要,遠(yuǎn)近期結(jié)合的方針。這對于合理、快速地解決我國城鎮(zhèn)污水水處理問題是很重要的。城市廢水廠的建設(shè)可以從小到大，從少到多,從

7、低級(jí)到高級(jí)。結(jié)合我國實(shí)際現(xiàn)狀,盡量開發(fā)高效、低耗的處理工藝,以便在財(cái)力、物力都不是很不充足的條件下,能夠經(jīng)濟(jì)有效地解決水污染和防治問題。 總而言之，污水處理廠的建設(shè)是十分必要的，是迫在眉睫的事情。黨的十八大報(bào)告也指出，建設(shè)中國特色社會(huì)主義，總布局是政治建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)五位一體，要大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，使得我國的經(jīng)濟(jì)更加繁榮，社會(huì)更加和諧，人民的物質(zhì)生活精神神火得到更大的提高。2.工藝選擇傳統(tǒng)活性污泥法中核心構(gòu)筑物設(shè)計(jì)2.1傳統(tǒng)活性污泥法的背景及現(xiàn)狀活性污泥法工藝是一種有效的傳統(tǒng)污水處理的方法，同樣也是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的污水處理技術(shù)。傳統(tǒng)活性污泥法對進(jìn)水

8、水質(zhì)的要求不高有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，運(yùn)行靈活，有良好的控制性。還可以人為的控制厭氧區(qū)和好氧區(qū)，可以達(dá)到脫氮除磷的效果。自其從發(fā)展以來就有了很多的改進(jìn)工藝如傳統(tǒng)曝氣工藝，完全混合工藝，階段曝氣工藝，吸附再生工藝，延時(shí)曝氣工藝，高負(fù)荷曝氣工藝，深井曝氣工藝，純氧曝氣工藝。這些工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在選著是用何種工藝的時(shí)候應(yīng)該考慮進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)以及出水指標(biāo)等情況。傳統(tǒng)活性污泥法處理流程包括曝氣池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系統(tǒng)等基本組成部分。污水和回流污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)池，曝氣設(shè)備將空氣傳入污水中，空氣重的氧氣溶入污水中，污泥中的微生物發(fā)生好氧代謝反應(yīng)，消耗掉污水中的

9、有機(jī)物，同樣利用污水中的有機(jī)物微生物自身也進(jìn)行繁殖，增加了活性污泥的量，污水經(jīng)過二沉池之后將污泥沉淀，出水經(jīng)過紫外消毒渠后將有害的微生物殺滅。出水即符合國家出水標(biāo)準(zhǔn)。2.2工藝設(shè)計(jì)原始資料某城區(qū)擬采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理其生活污水，設(shè)計(jì)生活污水流量為m3/d；進(jìn)水水質(zhì)：BOD5為200mg/L，TP為5 mg/L，SS為250 mg/L，COD為450 mg/L ，TN為20 mg/L。出水水質(zhì)要求：BOD5為20mg/L，COD為30 mg/L ,TP為1.0 mg/L，SS為20 mg/L，TN為5 mg/L。排放標(biāo)準(zhǔn)：（GB8978-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。3.設(shè)計(jì)計(jì)算3.1傳統(tǒng)活

10、性污泥法流程圖傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程: 污水格柵提升泵房沉砂池初沉池曝氣池二沉池接觸池處理水排放3.2各處理單元設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1格柵計(jì)算 柵槽寬度設(shè)明渠數(shù)N1=1，明渠有效水深h1=0.5 m，水流速度v1=0.6 m/s，則明渠寬度B1為B1=Q設(shè)/（N1·v1·h1）=1.1574/（1×0.6×0.5）=3.858 m取柵前水深h=0.5 m，過柵流速v=0.8 m/s，柵條間隙寬度b=0.015 m，格柵傾角a=90°，格柵數(shù)N=1，則柵條間隙數(shù)n為n=Q設(shè)（Sin a）1/2/N·b·h·vn

11、=1.1574×1/（1×0.015×0.5×0.8）=193個(gè)設(shè)柵條寬度S=0.01 m，則柵槽寬度B為B=S（n1）+b·n=0.01×（1931）+0.015×193=4.825 m 水流通過格柵的水頭損失水頭損失為 h=k（S/b）4/3 Sin a v2/2g 其中：k格柵受污堵塞后水頭損失增大倍數(shù)，取 k=3； 形狀系數(shù)，本設(shè)計(jì)中，柵條采用迎水面為半圓的矩形斷面，=1.83； S柵條寬度，S=0.01 m； b柵條間隙寬度，b=0.015 m； a格柵傾角，a=90°； v過柵流速，v=0.8 m/s；

12、則 h=3×1.83×（0.01/0.015）4/3×1×0.82/（2×9.8）=0.1 m 柵槽總高度柵槽總高度H=h+h2+h h柵前水深，h=0.5 m；h2柵前渠道超高，取h2=0.3 m；則柵槽總高度 H=0.5+0.3+0.1=0.9 m 柵槽總長度柵槽總長度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tg a其中：L1進(jìn)水渠道漸寬部分長度，L1=（BB1）/2tg a1； L2柵槽與出水渠道漸縮部分長度，L2=L1/2； H1柵前槽高，H1=h+h2=0.5+0.3=0.8 m； a1進(jìn)水渠展開角，取a1=20°；將各參數(shù)代

13、入上式，則L=（4.8253.858）/2tg20°+（4.8253.858）/4tg20°+1.5=3.57 m 每日柵渣量每日柵渣量W=Q·W1/103 W1柵渣量，本設(shè)計(jì)取為0.1 m3柵渣/1000 m3 污水；則 W=×0.1×/1000=10m3/d，采用機(jī)械除污設(shè)備。3.2.2污泥泵房尺寸計(jì)算1流量的確定Q Qmax=5833.3 m3/h，取設(shè)計(jì)秒流量為1620L/s 選擇集水池與機(jī)器間合建式矩形泵房，本設(shè)計(jì)擬訂選用5臺(tái)泵（4用1備），則每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為：   

14、60;     Q=Qmax/4=1620/4=405 L/s2集水池容積V  泵站集水池容積一般取最大一臺(tái)泵56分鐘的流量設(shè)計(jì) V=405*60*6/1000=146m3 有效水深h為3.5米，則水池面積F為:F=V/h=146/3.5=41.71m2 3揚(yáng)程的估算H H=Hst+2.0+1.0    式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失； 1.0自由水頭；  Hst水泵集水池的最低水位H1與水泵出水管提升

15、后的水位H2之差；水泵集水池的最低水位H1按吸水井有效水深2.0m計(jì)算，則： H1=進(jìn)水管底標(biāo)高+h集水池有效水深過柵水頭損失 =28.8+1.6*0.7520.1=27.9m H2=廠區(qū)地面標(biāo)高+（4m-5m自由水頭）Hst=H2-H1=39.5-27.9=11.6m  則水泵揚(yáng)程為：H=Hst+2.0+1.0=11.6+2+1.0=14.6m 3.2.3沉砂池尺寸計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：基礎(chǔ)流量為m3/d，變化系數(shù)1.4。則設(shè)計(jì)流量Qmax=×1.4m3/d=m3/d=1.62m3/s。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間t=30s；水平流速v=0.25

16、60;ms1采用v=0.25m/s，t=30s,則沉砂池長度： L=vt=0.25×30=7.5m2沉砂池水流斷面面積： A=Qmax/v=6.48m23設(shè)計(jì)沉砂池有效水深：采用h2=1.0米4池總寬B=6.48/1.0=6.48m,共分3格，每格寬度b=2.16m5沉砂斗所需容積（總砂量）：      假定沉砂量為：30m3砂/10萬m3水，每天兩排一次砂，則 V=QmaxTX/=*30*2/=2.5m3（每組沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，兩組共有6個(gè)沉砂斗） 其中城市污水沉砂量：X=3m3/105m3

17、.6沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.50m，斗壁與水平面的傾角為60°，貯砂斗高為： h3=（2.16-0.5）/2×3=1.44m則沉砂斗上口寬：a=2*h3/tan60+a1=2.16m沉砂斗容積：V=h3/3*(a2+aa1+a12)=2.88m3>2.5, 即故沉砂斗容積夠用，符合要求。7沉砂室的高度h4采用重力排砂，池底坡度，坡向砂斗，則 L2=（L-2a-a）/2=1.49m所以 h4=h3+0.06L2=1.44+0.06*1.49=1.53m式中：為沉砂斗間距，（a=0.2m）8池子總高度（）設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m H=h1+h2+h4=0.

18、3+1+1.53=2.83m式中：為超高，為設(shè)計(jì)有效水深，h4為沉砂室高度，9驗(yàn)算最小流速在最小流量時(shí)，工作的池子個(gè)數(shù)為，在這里，則： =0.539>0.15符合要求3.2.4初沉池及其計(jì)算 初次沉淀池是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%60%，去除BOD20%30%。 初次沉淀池按照運(yùn)行方式不同可分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。 設(shè)計(jì)中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水從沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水在沉淀池內(nèi)水平流動(dòng)時(shí)，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。平流沉淀池由進(jìn)水裝置

19、、出水裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置組成。 沉淀池設(shè)三組，N=3組，每組設(shè)計(jì)流量Q=0.444m3 /s。沉淀池表面積：F=3600Q/q' F沉淀池表面積（m2）； q'表面負(fù)荷（m3/m2·h），一般采用1.5-3.0m3/m2·h。 設(shè)計(jì)中取q=2，得到 F=789.6m2。 沉淀部分有效水深： h2=q×t t沉淀時(shí)間(h)，一般采用1.0-2.0h。 設(shè)計(jì)中取t=1.5h，得到 h2=3.0m。 沉淀部分有效容積： V=Qt×3600 得到V=2395.8 m3 。沉淀池長度：L=3.6vt v 設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速(m

20、m/s),一般采用v5mm/s。 設(shè)計(jì)中取v=5mm/s，得到 L=27m。 沉淀池寬度：B=F/L 得到 B=29.58m。 沉淀池格數(shù)：n1=B/b b 沉淀池分格的每格寬度（m）。 設(shè)計(jì)中取b=4.8m，得到n1=6.1625個(gè)，取n1=7個(gè)。校核長寬比及長深比： 長寬比為5.6，大于4，滿足要求。 長深比為9，滿足8-12之間的要求。污泥部分所需容積：V=Q(C1-C2)86400T100/(K2g (100-p0)n×106 Q設(shè)計(jì)流量（m3 /s）； C1進(jìn)水懸浮物濃度（mg/L）； C2出水懸浮物濃度（mg/L），一般采用沉淀效率=40%-60%； K2生活污水量總變化

21、系數(shù)； 污泥容重（t/m3），約為1； p0污泥含水率（%）。 設(shè)計(jì)中取每次排泥間隔時(shí)間T=1d，污泥含水率P0=97%，沉淀池的沉淀效率=50%，出水懸浮物濃度C2=20 mg/L，計(jì)算得 V=97.96m3 。每格沉淀池污泥部分所需容積：V=V/n1 得到V=14m3。污泥斗容積： V1=h4(a2+a1+a12)+= a沉淀池污泥斗上口邊長（m）； a1沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.4-0.5m； h4污泥斗高度（m）。 設(shè)計(jì)中取a=4m，h4 =3.72m，a1=0.4m，得到V1=22m3 >14m3 。沉淀池總高度： H=h1+h2+h3+h4 h1沉淀池超高（m）

22、，一般采用0.3-0.5； h3緩沖層高度（m），一般采用0.3m； h4污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1的高度之和。 設(shè)計(jì)中取h1=0.5m，h3=0.3m，得h4=3.95m，得到H=7.75m。3.2.5曝氣池及其計(jì)算 設(shè)計(jì)中采用傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首端進(jìn)入池內(nèi)，二沉池回流的污泥也同步進(jìn)入，廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端，其池型為多廊道式，污水流出池外進(jìn)入二次沉淀池，進(jìn)行泥水分離。污水在推流過程中，有機(jī)物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統(tǒng)活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可達(dá)到90%以上，是較早開始使用并沿

23、用至今的一種運(yùn)行方式（1）污水處理程度計(jì)算： 假定一級(jí)處理對BOD5的去除率為25%，則進(jìn)入曝氣池中污水的BOD5濃度為：Sa=SY×(1- 25%) 計(jì)算得Sa=150mg/L。 污水經(jīng)二級(jí)處理后，出水中BOD5為 20mg/L，由此確定污水處理程度。 計(jì)算得到BOD5=86.7%。 （2）BOD5-污泥負(fù)荷率：Ns=K2Sef/ NSBOD5-污泥負(fù)荷率，kgBOD5/kgMLSSd； K2有機(jī)物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值，一般采用0.01680.0281之間； Se 處理后出水中BOD5濃度（mg/L）；按要求應(yīng)小于20mg/L； f MLVSS/MLSS值，一般為0.70

24、.8； BOD5的去除率，為86.7%。 設(shè)計(jì)中取k2=0.02，Se=20mg/L，f=0.75，計(jì)算得到 NS =0.346kgBOD5/(kgMLSSd)。（3）曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度計(jì)算：X=(R×r×106)/(1+R) ×SVI)X混合液污泥濃度（mg/L）； R污泥回流比，一般采用25%75%； r系數(shù)； SVI污泥容積指數(shù)，根據(jù)NS，查圖得SVI =120。 設(shè)計(jì)中取R=50%，r=1.2，計(jì)算得到 X =3333.3mg/L。（4）曝氣池的有效容積：V=QSa/(NsX)V曝氣池有效容積（m3 ）； Q曝氣池的進(jìn)水量（m3/d）；按平均流量計(jì)算；

25、 Sa曝氣池進(jìn)水中BOD5濃度值（mg/L）。 設(shè)計(jì)中Q=m3/d，Sa=150mg/L，計(jì)算得到 V =13005.9m3。 （5）單座曝氣池面積： 設(shè)計(jì)中取2個(gè)曝氣池，則每組曝氣池的有效容積13005.9/2=6503m3 。單座曝氣池面積：F=V1/HF單座曝氣池表面積（m2 ）； H曝氣池的有效水深（m）。 設(shè)計(jì)中取曝氣池的有效水深H =4.2m，則 F=1548.3m2。（6）曝氣池長度：L=F/BL曝氣池長度（m）； B曝氣池寬度（m）。 設(shè)計(jì)中取曝氣池寬度B =5.0m， B/H=1.19，介于1-2之間，符合規(guī)定，計(jì)算得 L=309.7m。L/B=61.9>10，符合規(guī)定

26、。共設(shè)7廊道，每廊道長44.2m，取為45m。 （7）曝氣池總高度： H總 =H+h H總曝氣池總高度（m）； h曝氣池超高（m），一般取0.30.5m。 設(shè)計(jì)中取 h=0.5m，則 H=4.7m。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，并在每兩池中部設(shè)縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接，在兩側(cè)橫向配水渠道上設(shè)進(jìn)水口。3.2.6曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)：（本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)） （1）平均時(shí)需氧量的計(jì)算 O2=aQSr+bVXV a氧化每千克BOD所需氧的質(zhì)量（Kg），一般取為0.42-0.53； b污泥自身氧化的氧化率，一般為0.18-0.11； Q污水的平均流量（m3/

27、d）； XV 揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）濃度（kg/m3 ），滿足XV=0.75X； Sr去除的BOD濃度（kg/m3） 設(shè)計(jì)中取a=0.5，b=0.15，XV=2500mg/L=2.5kg/m3，Sr=130/1000=0.13kg/m3，O2=11377.2kg/d=474kg/h。 （2）最大時(shí)需氧量的計(jì)算： O2max=aQKSr+bVXV 由K=1.15得O2max=12352.2kg/d=514.7kg/h。（3）每日去除的BOD5值： BOD5=×(150-20)/1000=13000kg/d。 （4）去除每kgBOD的需氧量 O2=11377.2/13000=0.8

28、75kgO2/kgBOD。 （5）最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比 O2max / O2=514.7/474=1.086。3.2.7供氣量的計(jì)算 采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒水深4.0m，計(jì)算溫度定為30。 查表得水中溶解氧飽和度： CS（20）=9.17mg/L；CS（30）=7.63mg/L。 （1）空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力（Pb）： Pb=1.013×105+9.8×103H=1.405×105Pa。 （2）空氣離開曝氣池面時(shí)，氧的百分比： Ot=21(1-EA)/79+21(1-EA)×100% EA空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)

29、移效率，對網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，取值12%。 計(jì)算得Ot=21(1-0.12)/79+21(1-0.12)×100%=18.96%。 （3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）： Csb（T）=Cs (Pb/2.026×105+Ot/42) 最不利溫度條件按30考慮，計(jì)算得Csb（30）=8.74mg/L。 （4）換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量： R0=R Csb（20）/a(b·r·Csb（T）-C)·1.024 (T-20) R混合液需氧量（kg/h） ，修正系數(shù)；壓力修正系數(shù)； C曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L

30、）。 設(shè)計(jì)中取=0.82；=0.95；C =2.0；=1.0，計(jì)算得R0=663.4kg/h。 相應(yīng)的最大時(shí)需氧量為： R0=514.7×9.17/0.82×(0.95×1.0×8.74-2.0)×1.024)2030(-=720.4kg/h。 （5）曝氣池平均時(shí)供氣量： Gs=R0/(0.3EA)×100 計(jì)算得Gs=18427.8m3/h。 （6）曝氣池最大時(shí)供氣量： GSMAX=720.4/(0.3×12)×100=20011.1m3/h。（7）去除每kgBOD5的供氣量： 18427.8/13000

31、5;24=34m3空氣/kgBOD。 （8）每m3污水的供氣量： 18427.8/×24=4.42m3空氣/ m3污水。 （9）本系統(tǒng)的空氣總用量： 除采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍考慮，污泥回流比R取值50%，這樣提升污泥所需空氣量為： 8×0.5×/24=16666.7m3/h 總需氣量： 20011.1+16666.7=36677.8m3/h3.2.8二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)  已知條件日處理量Q=1×105（t/d）=4167（m3/h）=1.16m3/s=116L/s，總變化系數(shù)Kz=1.

32、5， 日處理水量的最大值=Q×Kz=4167×1.5=6250.5m3/h=1.736m3/s；混合液懸浮固體濃度X=3333.3mg/L；回流比R=50%。采用普通輔流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，共6座，沉淀池表面負(fù)荷q取1.5m3/(m2·h)(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 每座沉淀池的表面積A和池徑DA=694.5m2D=29.7m,取D=30m單池最大設(shè)計(jì)流量 Q=1041.75（m3/h）=0.289（m3/s）（2）沉淀池的有效水深hh=qt=1.5×2=3m，式中t沉淀時(shí)間，取2h徑深比為：h=10，在6至12之間（3） 污泥部分所需容積V X=

33、則二沉池底流生物固體濃度=9999.9mg/L按2h計(jì)算二沉池污泥部分所需容積V為 V=9625.77m3每個(gè)沉淀池污泥區(qū)的容積v=1604.295m3(4) 沉淀池高度H H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.16+0.3+0.39+0.5=3.65m 式中  h1-保護(hù)高度，取0.3m  h2-有效水深，2.16m  h3-緩沖層高，取0.3m  h4-沉淀池底坡落差,由0.05坡度計(jì)算為0.39m  h5-污泥斗高度,取0.5m(5)進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算：  1.進(jìn)水管的計(jì)算：單池設(shè)計(jì)流量：=0.289（m3

34、/s）進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量:=×(1+R)=0.289×（1+0.5）=0.4335（m3/s），取管徑D1=1500mmV1=0.245m/s2.進(jìn)水豎井：  進(jìn)水井采用D2=1.5m，出水口尺寸：0.45×21.5m2  共六個(gè)，沿井壁均勻分布：  出水口流速：V2=0.4335/(0.45×6)=0.16m/s0.2m/s,所以合格3.穩(wěn)流筒計(jì)算： 筒中流速V3=0.020.03m/s,此處取0.03m/s     穩(wěn)流筒過流面積：f=

35、/V3=0.4335/0.03=14.45m2穩(wěn)流筒直徑D3=4.55m(6)出水部分計(jì)算： 1.單池設(shè)計(jì)流量：=0.289（m3/s）    2.環(huán)形集水槽內(nèi)流量：=/2=0.1445（m3/s）3.集水槽的設(shè)計(jì)：  采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個(gè)總出水口    集水槽寬度  b=0.9×（）0.4=0.9×0.14450.4=0.42，取0.5m 集水槽起點(diǎn)水深：=0.75b=0.75×0.5=0.375m集水槽終點(diǎn)水深：=

36、1.25b=1.25×0.5=0.625m槽深均取0.9m(超高0.2m)沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣，出水槽采用單側(cè)集水，出水槽寬度為0.4m，水深0.3m，槽內(nèi)水流速度0.41m/s，堰上負(fù)荷為1.46L/(m.s)<1.7L/(m.s)  符合要求。二沉池的出水通過渠道流回二沉池集配水井的外層套筒，渠道寬300mm，渠道內(nèi)水深為0.4m，水流速度為0.52m/s，然后通過管徑為400mm的管道送往消毒接觸池，管內(nèi)流速為0.99m/s。 (7) 排泥部分設(shè)計(jì)   1.單池污泥量  

37、; 總污泥量為回流污泥量和剩余污泥量之和；      回流污泥量 =×R=6250.5×0.5=3125.5（m3/h） 剩余污泥量=其中，Y為污泥產(chǎn)率系數(shù)，城市污水取0.40.5，本設(shè)計(jì)取0.5,為內(nèi)源代謝系數(shù)，城市污水0.07左右，本設(shè)計(jì)取0.065 f為MLVSS/MLSS,f為0.7，則=fX=0.7×3333.3=2333mg/L(活性污泥濃度MLSS一般為20006000mg/L,這里MLSS=2333mg/L,在一般情況下，MLVSS與MLSS比值是比較固定的，在0.75左右，這里取0.7，

38、即假定其70%是揮發(fā)性的。)剩余污泥濃度=1000mg/L,r為考慮污泥在二沉池中的停留時(shí)間、池深、污泥濃度的有關(guān)系數(shù)，一般取1.2，SVI值取120所以，= = =117.89m3/d=4.91m3/h=0.00126m3/s=+=4.91+3125.5=3230.41m 單池污泥量=/6=538.4m3/h=0.1496m3/s(8)排泥管： 取流速為0.8m/s，直徑D=0.598m，取600mm校核：流速為=0.83m/s因?yàn)?.60.830.9，故符合要求3.2.9污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)、衰減系數(shù)及不可生物降解和惰性懸浮物計(jì)算：=YQ(-)-V+fQ(-)

39、 =0.6×105×(0.2-0.02)-0.019×9625.77×2.333+0.6×105×(0.25-0.02) =24173(kgss/d)式中： X  剩余污泥量，kgSS/d；  Y  污泥產(chǎn)率系數(shù)，不設(shè)初沉池時(shí)0.5-0.8kgVSS/kgBOD5m3，0.6kgVSS/kgBOD5m3 ；  Q  設(shè)計(jì)平均日污水量,1×105m3/d；  So  反

40、應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，0.2kg/m3；  Se  反應(yīng)池出水五日生化需氧量，0.02kg/m3；  =0.019kgNO3-N/(kgMLSS/d)-V  反應(yīng)池的總?cè)莘e，為9625.77m3；    反應(yīng)池混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度，Xv=2.333kgMLVSS/m3； f  進(jìn)水懸浮物的污泥轉(zhuǎn)換率， kgMLSS/kgSS， 宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定， 無試驗(yàn)資料時(shí)可取 0.50.7,取0.6 kgMLSS/kgSS；  SS1  反應(yīng)池進(jìn)水懸浮物濃度，0.25 kg/m3； SSe  反應(yīng)池出水懸浮物濃度，0.020 kg/m3。剩余污泥含水率按99.4%計(jì)算，濕污泥量Q為Q=4028m3/d（1）設(shè)計(jì)依據(jù)  污泥濃縮時(shí)間不宜小于12 h。  當(dāng)濃縮池不設(shè)刮泥機(jī)時(shí)，污泥斗斜壁與水平面形成的角度不小于50°，設(shè)刮泥機(jī)時(shí)，池底坡度為1/20。  刮泥