《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)-AB法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)-AB法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)任務(wù)：………課程設(shè)計(jì)是《水污染控制工程》教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié),要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，在設(shè)計(jì)中掌握解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，并進(jìn)一步鞏固和提高理論知識(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的資料，了解設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求，工程的概況、規(guī)模，分析水質(zhì)水量，然后進(jìn)行工藝選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。本設(shè)計(jì)任務(wù)是要求完成AB法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)，同時(shí)完成以下設(shè)計(jì)工作：概述。在查閱資料的基礎(chǔ)上說(shuō)明本設(shè)計(jì)題目的意義和最新發(fā)展概況；設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇；曝氣池尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算；A段曝氣池的進(jìn)、出水設(shè)計(jì)計(jì)算，B段曝氣池的進(jìn)；污泥齡；需氧量的計(jì)算等；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（可以分章獨(dú)立也可以合在一起）；A段曝氣池的平面布置圖。內(nèi)容包括管線，尺寸大小，單體名稱等必要的技術(shù)說(shuō)明；B段曝氣池的平面布置圖。內(nèi)容包括管線，尺寸大小，單體名稱等必要的技術(shù)說(shuō)明；A段曝氣池進(jìn)水口布置圖；內(nèi)容包括管線，尺寸大小，標(biāo)高等；B段曝氣池進(jìn)水口布置圖；內(nèi)容包括管線，尺寸大小，標(biāo)高等。.設(shè)計(jì)成果課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括封面、目錄、概述、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、（實(shí)際）參考文獻(xiàn)、心得體會(huì)、致謝、成績(jī)?cè)u(píng)定表和相關(guān)附圖.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)——參數(shù)選擇及依據(jù)，必要的說(shuō)明，各構(gòu)筑物詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，結(jié)果評(píng)價(jià)及主要設(shè)備的選取，其他附屬設(shè)備和建筑物等；.設(shè)計(jì)圖紙一一A段曝氣池的平面布置圖1張（A3）；B段曝氣池的平面布置圖1張（A3）；A段曝氣池進(jìn)水口布置圖（A3）；B段曝氣池進(jìn)水口布置圖（A3）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)#h2—設(shè)計(jì)有效水深，有效水深為2?3m,寬深比一般采用1?2每格池子寬度（b）設(shè)n=2（格）B3.98b=一= =1.99mn2池長(zhǎng)（L）V 119.52=12mL=—= =12mA9.96每小時(shí)的需空氣量（q）q=dQmX3600=0.2X0.996X3600=717.12m2/hd—1m3污水所需空氣量（m3/m3）,一般采用0.27沉砂室所需容積（V/rw）設(shè)T=2d=2.065m3T7QTxx86400 0.996義30義2=2.065m3V=—max = k義106 2.5義1062X一城市污水沉沙量，m3/106m3（污水），一般采用30T一清除沉砂間隔時(shí)間，dk—生活污水流量總變化系數(shù)2每個(gè)沉砂斗容積（V。）設(shè)每一分隔有4個(gè)沉砂斗2.065V= =0.52m30 4沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬a1=0.5m。斗壁與水平面的傾角為55°,斗高h(yuǎn)3=0.35m,沉砂斗上口寬a：

2ha= 32ha= 3—+atan55 1 =1.0mtan55+0.5A段曝氣池和B段曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算曝氣池的主要作用為充氧、攪拌和混合。充氧的目的是想活性污泥微生物提供所需的溶解氧；混合攪拌的目的是使曝氣池中的污泥處于懸浮狀態(tài)，從而增加廢水與混合液的充分接觸，保證曝氣池的處理效果。表4AB法工藝設(shè)計(jì)參數(shù)名稱 A段 B段污 泥 負(fù) 荷 3~4(2~6) 0.15~0.3NS(kgBOD5/kgMLSS.d) (<0.5)容 積 負(fù) 荷 6~10(4~12) <0.9Nv(kgBOD5/m3.d)污泥濃度MLSS(g/L)2.0~3.0(1.5~2.0)2.0~4.0(3.0~4.0)污泥齡SRT或(d) 0.4~0.7(0.3~0.5)15~20(10~25)水力停留時(shí)間HRT0.5~0.75 2.0~4.0(h) (2.0~6.0)污泥回流比(%) <70(20~50) 50~100溶解氧DO(mg/L) 0.3~0.7(0.2~1.5))2~3(1~2)氣水比 (3~4):1 (7~10):1

污泥沉降指數(shù)SVI60~90(mg/L)污泥池沉降時(shí)間(h)1~2污泥池表面負(fù)荷1~2q(m3/(m3/h))需氧系數(shù)0.4~0.6a1(kgO2/kgBOD5)NH-N硝化需氧系數(shù)——3b1(kgO2/kgNH3-N)污泥綜合增長(zhǎng)指數(shù)a0.3~0.5(kgMLSS/kgBOD5)污泥含水率(%) 98~98.770~100270~1002~4(1.5~4)0.5~1.04.5799.2~99.6A段污泥負(fù)荷Ns「4kgBOD5/(kgMLSS.d),混合液污泥濃度為XA=1800g/LB段污泥負(fù)荷NSB=0.24kgBOD5/(kgMLSS.d),混合液污泥濃度為XB=4000g/L計(jì)算處理效率2143220BOD總?cè)コ蕁 =—. =90.67%5 BOD214.31A段BOD去除率：n=50%A則A段出水的BOD5為L(zhǎng)RA=214.31X50%=107.155mg/LB段BOD去除率：n=皿155—20=81.34%b107.155則LRb=81.34%X107.155=87.16mg/L

2.3.3A段和B段曝氣池容積和主要尺寸A段曝氣池容積:=1843.5m3一QL=1843.5m3V= 0—= aXN 1.8義4ASAA段曝氣池水力停留時(shí)間:V1843.5t=T= =0.03d=0.71h=42.86minaQ61935A段曝氣面積:設(shè)一座曝氣池（n=1）,池深（H）取4m,則曝氣池的面積（F1）為:F=1V1843.5nH1x2=922m2A段曝氣池寬度:設(shè)池寬（B）為3.8m，B=38=1.9m，在1~2之間，符合要求。H2曝氣池寬度L=曝氣池寬度L=F=922=243m，

B3.8L=I43=64m（大于10），符合要求。曝氣池平面形式：曝氣池采用推流式，共一組，采用五廊道式，則每廊道式，則每廊道長(zhǎng)L=-=243=49m。曝氣池的平面布置圖見(jiàn)附圖。15 5取超高為0.5m，故曝氣池的總高度H=2+0.4=2.4m1B段曝氣池容積：=7213.74m3QL61935=7213.74m3V= rA-= bXN 4x0.23BsBB段曝氣池水力停留時(shí)間:VV7213.74-B-= Q61935=0.12d=2.8hB段曝氣面積:設(shè)兩座曝氣池（n=2），池深（H）取3m，則曝氣池的面積（F1）為:F=1F=1V

nH =1202m22x3B段曝氣池寬度:

設(shè)池寬（B）為5.7m,B=5.7=1.9,在1?2之間，符合要求。H3曝氣池寬度L=F=1202=211m,L=生=37（大于10）,符合要求。B5.7 B5.7曝氣池平面形式：曝氣池采用推流式,共一組,采用四廊道式,則每廊道L211式，則每廊道長(zhǎng)L=L=211=53m。曝氣池的平面布置圖見(jiàn)附圖。14 4取超高為0.5m，故曝氣池的總高度H=3+0.4=3.4m12.3.4剩余污泥量計(jì)算A段剩余污泥量：設(shè)A段ss去除率為75%,則S=203.62.75%=152.715mg/LrAX=QS+aQL=61935x0.152715+0.4x61935x0.107155=12113kg/dA r rA(a取0.4)濕污泥量(設(shè)污泥含水率為98.7%)為：Px=AX((1—0.987)x1000)=12113((1-0.987)x1000)=931.8m3/dAAB段剩余污泥量：X設(shè)B段活性污泥中揮發(fā)性固體占75%,即—vb=0.75,X=0.75,X=0.75XX VB BB4=3kg/m3。活性污泥的產(chǎn)率系數(shù)(即微生物每氧化單位質(zhì)量BOD所合成的微生物5量)a=0.35~0.45kgMLVSS/kgBOD5,取值0.45,衰減系數(shù)(即活性污泥微生物的自身氧化率)，b=0.05~0.10d-i,取值0.05.，則AX=aQL-bVV=0.45x61935x0.08716-0.05x7213.74x3VB rBBVB=1347.2m3/dAX 1347.2AX= vb= =1796.27m3/db0.75 0.75濕污泥量(設(shè)污泥量含水率為99.5%)為：PXBAX

PXBAX

B

(1-0.995)x10001796.27(1-0.995)x1000=359.25m3/d總污泥量：PX=PXA+PXB=931.8+359.25=1291m3/d2.3.5污泥齡計(jì)算9cAXV4~^49cAXV4~^4AXA1.8義1843.5=0.27d氏0.3d12113B段污泥齡:9cBXV—B-9cBXV—B-BAXB 二16.06d1796.27需氧量計(jì)算A段需氧量：O2「a1QLR=0.6X61935X0.107155=3982kgO2/dB段需氧量：B段活性污泥需氧量系數(shù)A=0.5kgO2/kgBOD5,內(nèi)源呼吸好氧系數(shù)B=0.1d-i,,硝化需氧量系數(shù)b1==4.57kgO2/kgNH3-N,設(shè)A段對(duì)TN的去除率為10%,則B段進(jìn)水中TN為27.684mg/L，設(shè)B段剩余污泥排出的氮量是B段進(jìn)水中TN的10%，則B段需氧化的氮量為：O=AQL+BVX+bQN=0.5x61935x0.08716+0.1x7213.74x42B rBBB1rB+4.57x61935x0.0099156=8391.16總需氧量：O2=O2A+O2B=3982+8391.16=12373.16kgO2/dA段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)1A段曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)沉砂池的出水通過(guò)DN1200mm的管道送入A段曝氣池進(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s.在進(jìn)水渠道內(nèi)水分成兩段，逆向兩側(cè)的進(jìn)水廊道，進(jìn)水渠道的寬度為1.5m。渠道內(nèi)有效水深為1.0m，則渠道內(nèi)的最大水流速度為：0.996Nbh4x0.996Nbh4x1.5x1=0.1666m/sSAAA渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）b進(jìn)水渠道寬度（m）,設(shè)計(jì)中取b=1.5mAAh進(jìn)水渠道有效水深（m）,設(shè)計(jì)中取h=1.0mAA曝氣池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積0.996 二1m24*0.249SA2AAA段每座反應(yīng)池孔口總面積（m2）v孔口流速（m/s）一般采用0.2~1.5m/s。設(shè)計(jì)中取v=0.249m/s22設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.5X0.5m,則孔口數(shù)為—1—=4個(gè)0.5x0.5孔口布置圖見(jiàn)附圖2A段曝氣的出水設(shè)計(jì)A段曝氣池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭93182 0.996+x0.5H=(一Q=)5=( 24x24 )=0.24mmb2,2g 0.4x4x%2x9.8H堰上水頭（m）QA段每組反應(yīng)池出水量（m3/s），指污水最大流量0.996（m3/s）與回流污泥量（931.8x50%m3/s）之和。24x24m流量系數(shù)。一般采用0.4~0.5。取m=0.4mb堰寬（m）取b=4.0mA段曝氣池出水通過(guò)DN1400mm的出水總管送往A段沉淀池。進(jìn)水總管內(nèi)水流速度為0.88m/s.2.3.8B段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)1B段曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)A段沉淀池的出水通過(guò)DN1200mm的管道送入B段曝氣池的進(jìn)水渠道。管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s.在進(jìn)水渠道內(nèi)，水分成兩段，流向兩側(cè)的進(jìn)水廊道，進(jìn)水渠道寬度為1.5m,渠道內(nèi)有效水深1.0m,則渠道內(nèi)的最大水流速度：Nbh0.9960.24xNbh0.9960.24x1.5x1=2.767m/sSBBBv 3v 3渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）b進(jìn)水渠道寬度（m）,設(shè)計(jì)中取b=1.5mBBhh進(jìn)水渠道有效水深（m）B設(shè)計(jì)中取h=1.0mB曝氣池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積QNvQNvSB2■2^二3.2m20.24x1.3ABB段每座反應(yīng)池孔口總面積（m2）v孔口流速（m/s）一般采用0.2~1.5m/s。設(shè)計(jì)中取v二m/s4432設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.8X0.8m,則孔口數(shù)為3.2 =5個(gè)0.8x0.8孔口布置圖見(jiàn)附圖2A段曝氣的出水設(shè)計(jì)B段曝氣池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭359252 0.996+x100%H=（Q-）5=（ 24^4 ）=0.18mmb2：2g 0.4x5H堰上水頭（m）QA段每組反應(yīng)池出水量（m3/s），指污水最大流量0.996（m3/s）與回35925流污泥量（25925x100%m3/s）之和。24x24m流量系數(shù)。一般采用0.4~0.5。取m=0.4mb堰寬（m）取b=5.0mB段曝氣池出水通過(guò)DN1500mm的出水總管,送往B段沉淀池。出水總管內(nèi)水流速度為0.96m/s.2.4中間沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算中間沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥濃縮并且將分離的污泥回流到A段曝氣池。其工作性能對(duì)A段的出水水質(zhì)和回流污泥。A段的出水水質(zhì)作為B段

的進(jìn)水，它的水質(zhì)是否穩(wěn)定，將直接影響到B段的運(yùn)行。中間沉淀池池型的選擇中間沉淀池采用帶有刮吸泥設(shè)施的輻射流式沉淀池。中間沉淀池面積、直徑和有效水深TOC\o"1-5"\h\z表5混合液污泥濃度與v值之間的關(guān)系MLSS/( v/(mm MLSS/( v/(mm MLSS/( v/(mmmg/L) /s) mg/L) /s) mg/L) /s)2000 <0.4 4000 0.28 6000 0.183000 0.35 5000 0.22 7000 0.14中間沉淀池澄清區(qū)的面積和有效水深的計(jì)算采用表面負(fù)荷法計(jì)算。a.表面積廢水最大流量為996L/s,混合液污泥濃度為1800mg/L,查表五，取v=0.38mm/s,則表面積(A)為,Q Q 0.996義3600二3557m2A=——max= 二3557m2q 3.6v3.6義0.28設(shè)四座中間沉淀池(n=4),則每座中間沉淀池的表面積(A1)為2490A= =622.5m21 4b.直徑中間沉淀池的直徑(D)為=28m八'4A ,4義=28mD二.二一i二、 兀3.14QtH=—max

Ac.QtH=—max

Aqt=3.6x0.4x2=2.88m

2.4.3污泥斗容積的計(jì)算由表四知，取A段回流比為50%,f=0.75,則回流污泥濃度為X(1+RX(1+R)_1.8(1+0.5)Rf0.5義0.75=7.2kg/m3污泥斗容積VS為4(1+R)4(1+R)(X+Xr)x24QX 4x(1+0.5)x61935x1.8—= =3097m3(1.8+7.2)x24每個(gè)污泥斗容積（Vst）為VstVst =775m342.5二次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算二次沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥濃縮并且將分離的污泥回流到B段曝氣池，其工作性能對(duì)AB法處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流濃度有直接的影響。二次沉淀池池型的選擇二次沉淀池采用帶有刮吸泥設(shè)施的輻射流式沉淀池二次沉淀池面積、直徑和有效水深沉淀池澄清區(qū)的面積和有效水深的計(jì)算采用表面負(fù)荷法計(jì)算。a.表面積廢水最大流量為996L/s,混合液污泥濃度為4000mg/L,查表五，取v=0.28mm/s,則表面積（A）為aQ Q 0.996x3600A=-max=max= 二355/m2q 3.6v3,6x0.28設(shè)八座中間沉淀池（n=8）,則每座中間沉淀池的表面積（A1）為3557A= =447m28b.直徑中間沉淀池的直徑（D）為

c．D一上二4二24m兀：3.14有效水深取水力停留時(shí)間為2h,則有效水深（H）為c．D一上二4二24m兀：3.14有效水深取水力停留時(shí)間為2h,則有效水深（H）為QtH=—m^-=qt=3.6x0.28x2=2..1mA2.4.3污泥斗容積的計(jì)算由表四知，取B段回流比為80%,f=0.75,則回流污泥濃度為X(1+R)_4(1+0.8)R0.8x0.75=12kg/m3污泥斗容積VS為4(1+R)QX(X+Xr