氣浮池設(shè)計樣本

第一章概述1.1設(shè)計背景普通狀況下，含油污水含油量為幾十到幾千mg/L。依照其存在形式不同，污水中油類可分為浮油、分散油、乳化油和溶解油4種：（1）浮油，其粒經(jīng)普通不不大于100μm，以持續(xù)相形式漂浮于水面，形成油膜或油層；（2）分散油，以微小油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，靜置一段時間后普通變成浮化油，油滴粒經(jīng)普通介于10~100μm之間；（3）乳化油，當(dāng)污水中具有某種表面活性劑時或油水混合物經(jīng)轉(zhuǎn)數(shù)為3000r/min左右離心泵高速旋轉(zhuǎn)后，油滴便成為穩(wěn)定乳化液分散于水中；（4）溶解油，以一種化學(xué)方式溶解微粒分散油，油粒直徑普通不大于0.1μm。由于油品在水中溶解度很小（約為5~51mg/L），故這某些比例普通在0.5%如下。[1]含油污水被排到江河湖海等水體后，油層覆蓋水面，制止空氣中氧向水中擴散；水體中由于溶解氧減少，藻類進行光合伙用受到限制；影響水生生物正常生長，使水生動植物有油味或毒性，甚至使水體變臭，破壞水資源運用價值；如果牲口飲了含油污水，普通會感染致命食道病；如果用含油污水灌溉農(nóng)田，油分及其衍生物將覆蓋土壤和植物表面，堵塞土壤孔隙，制止空氣透入，使果實有油味，或使土壤不能正常進行新陳代謝和微生物新陳代謝，嚴重時會導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)或死亡。此外，由于溢油漂移和擴散，會荒廢海灘和海濱旅游區(qū)，導(dǎo)致極大環(huán)境危害和社會危害。但更重要危害是石油中具有致癌烴，被魚、貝富集并通過食物鏈危害人體健康。因而，對石油和石化等行業(yè)產(chǎn)生含油污水進行有效解決是極其必要。當(dāng)前，含油污水解決普通是在老三套基本上進行優(yōu)化改進，即隔油—氣浮—生化解決。本設(shè)計重要工藝流程為隔油—氣浮—A/O法。[2]1.2設(shè)計資料與根據(jù)1.2.1設(shè)計資料(1)污水來源：煉制原油、油品水洗等。(2)進水水質(zhì)：COD=1600mg/L，BOD5=200mg/L，SS=500mg/L，油＝800mg/L，NH3-N=100mg/L；ph=6～9，水溫20℃。(3)氣象資料：該市歷年平均氣溫在2.3℃—9.3℃之間，年平均最高氣溫32.2℃，極端最高氣溫37.9℃，年平均最低氣溫-18.5℃，極端最低氣溫-28.4℃，歷年平均降水量171.9—270mm，降水量70%集中于7、8、9三個月，年際氣溫變化幅度大，極不穩(wěn)定，全年風(fēng)向以偏北風(fēng)為主，夏季多偏南風(fēng)，年平均風(fēng)速7.9m/s。(4)設(shè)計水量與水質(zhì)：設(shè)計水量：30000m3/d出水執(zhí)行《中華人民共和國污水綜合排放原則》（GB8978--1996）二級原則，詳細排放原則如下：COD≤150mg/L；BOD5≤60mg/L；SS≤200mg/L；NH3-N≤25mg/L；油10mg/L[3]1.2.2設(shè)計根據(jù)《中華人民共和國環(huán)保法》；《中華人民共和國污水綜合排放原則》（GB8978－1996）；《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ14－87）；《總圖制圖原則》（GB/T50103－）；《建筑制圖原則》（GB/T50104－）；《給水排水制圖原則》（GB/T50106－）。1.3設(shè)計內(nèi)容1.3.1設(shè)計任務(wù)(1)依照污水水質(zhì)狀況，地形等有關(guān)資料，擬定污水與污泥解決流程；(2)對污水與污泥解決流程中各解決構(gòu)筑物進行工藝計算，擬定其型式，數(shù)目與尺寸，以及重要設(shè)備型號和數(shù)量等；

(3)構(gòu)筑物總體布置和污水，污泥解決流程高程設(shè)計；(4)編寫設(shè)計闡明書和計算書；(5)繪制6張圖紙，重要涉及平面圖，高程圖，有關(guān)構(gòu)筑物設(shè)計圖等。1.3.2繪圖規(guī)定按照機械制圖規(guī)范，手工繪制平面布置圖、高程圖及CAD繪制4張構(gòu)筑物設(shè)計圖紙。1.3.3解決限度計算(1)石油類去除率η=×100%=98.75%(2)COD去除率η=×100%=90.63%(3)BOD5去除率η=×100%=70%(4)SS去除率η=×100%=60%NH3-N去除率η=×100%=75%第二章污水解決工藝選取和可行性分析2.1選取污水解決工藝原則污水解決工藝技術(shù)方案在達到治理規(guī)定前提下應(yīng)優(yōu)先選取基建投資和運營費用少，運營管理以便先進工藝；所用污水和污泥解決技術(shù)和其她技術(shù)不但規(guī)定先進，更規(guī)定成熟可靠；污泥及殘渣解決應(yīng)盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。[4]2.2污水解決方案擬定含油污水構(gòu)成復(fù)雜、排放量大、污染物種類多、對環(huán)境危害大，其中重要污染物有油、硫化物、揮發(fā)酚、NH3以及其他有毒物質(zhì)，COD含量較高，難降解物質(zhì)多，并且由于受到酸洗水影響，污水PH變化較大。針對以上特點，普通采用隔油—氣浮—生化法解決。由于老式生化解決局限性，其COD、BOD5、NH3-N等污染物指標(biāo)均難以達到原則，因此把工藝鎖定在如下兩種：SBR法（SequencingBatchReator)[5]SBR法又稱序批式間歇活性污泥法，其操作流程由進水、反映、沉淀、出水和閑置五個基本過程構(gòu)成，所有解決過程都是在一種設(shè)有曝氣或攪拌裝置反映其內(nèi)依次進行。特點是工藝簡樸，由于只有一種反映池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，普通不設(shè)調(diào)節(jié)池，可節(jié)約占地和投資，耐沖擊負荷且運營方式靈活。缺陷是抗?jié)舛茸兓芰Σ?，發(fā)生污泥膨脹少但解決困難，存在浮渣問題，水頭損失大，池容運用不抱負。2.A/O法A/O法又稱前置式缺氧—好氧生物脫氮工藝，是當(dāng)前較為廣泛采用一種脫氮工藝。該工藝將反硝化段設(shè)在系統(tǒng)前面，氨氮在好氧段通過硝化反映生成硝酸鹽，硝酸鹽通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池中，在缺氧池中以水中有機物作為碳源進行反硝化脫氮。沉淀池中污泥一某些回流到缺氧段提供足量微生物，剩余污泥經(jīng)解決后排放。通過生產(chǎn)實踐證明，A/O工藝解決含油污水，技術(shù)先進，運營可靠，具備良好脫氮效果，出水水質(zhì)符合國標(biāo)。結(jié)論：通過比較，SBR工藝反映池進水、曝氣、排水過程變化頻繁，對污水廠設(shè)備儀表規(guī)定較高，基建費用高；并且不持續(xù)出水，使得SBR工藝串聯(lián)其她持續(xù)解決工藝時較為困難，不利于擴大規(guī)模。選取隔油—氣浮——A/O工藝比較經(jīng)濟實用，并且參照國內(nèi)相似水平污水解決廠，A/O法應(yīng)用也較為廣泛，前景甚好。(1)技術(shù)方面：技術(shù)先進，所解決污水可以滿足國家指定污水排放原則，自動化設(shè)備使用使操作管理十分以便(2)經(jīng)濟方面：采用新工藝后，減少了污泥產(chǎn)量，占地面積較小，基建費用較少，運營費用低。隔油-氣浮A/O工藝流程如下圖所示隔油池隔油池配水井硝態(tài)液回流調(diào)節(jié)池氣浮池含油污水配水井硝態(tài)液回流調(diào)節(jié)池氣浮池好氧池O缺氧池A二級沉淀池好氧池O缺氧池A二級沉淀池普通快濾池回流污泥回流污泥解決出水圖2-1工藝流程圖Figure2-1TechnologyProcess第三章污水解決系統(tǒng)3.1泵房[6]3.1.1設(shè)計根據(jù):(1)應(yīng)依照遠近期污水量擬定污水泵站規(guī)模。泵站設(shè)計流量與進水管至設(shè)計流量相似。(2)在分流制排水系統(tǒng)中，雨水泵房與污水泵房可分建在不同地區(qū)，也可合建，但應(yīng)自成系統(tǒng)。(3)污水泵站集水池與機器間合建在同一構(gòu)筑物內(nèi)，集水池和機器間需用防水隔墻分開，不容許滲漏。做法按構(gòu)造設(shè)計規(guī)范規(guī)定。(4)泵站構(gòu)筑物不容許地下水滲入，應(yīng)設(shè)有高處地下水位0.5米防水辦法，詳細設(shè)計見規(guī)范。(5)泵站位置應(yīng)結(jié)合規(guī)劃規(guī)定，鑒于排水需要提高管段，且距排放水體較近地方。并應(yīng)盡量避免拆遷、少占耕地。設(shè)在污水解決廠內(nèi)泵房可與其她構(gòu)筑物統(tǒng)一布置。3.1.2設(shè)計計算本設(shè)計采用來水為一根污水干管，無滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進水井，來水管直接經(jīng)進水閘門流入集水池，經(jīng)機器間泵提高來水進入出水井，然后依托重力自流輸送至各解決構(gòu)筑物。(1)設(shè)計流量m3/d=1250m3/h。(2)考慮選用4臺水泵，3用1備(3)集水池有效容積，采用1臺泵5min容量m3有效水深采用，則集水池面積為m2地下集水槽平面尺寸為長×寬=7m×5m;(4)總揚程估算污水解決廠第一種構(gòu)筑物即調(diào)節(jié)池高程定為15m，入流管道水面高程為8m，泵站進水池中最低水位在入流管道下1.5m左右，定為6.5m，最高水位比入流管道中水位低0.08—0.15m，定為7.85m，則凈量程在7.15m—8.5m之間依照入流量和凈揚程損失，加上預(yù)計管線水頭損失2.0m和自由水頭為1.0m。水頭總揚程約為10.15—11.5m，取12m。(5)泵選取本設(shè)計單泵流量為L/s，揚程12m。查《給水排水手冊》，選用KWP250-400型污水泵。其重要性能參數(shù)如下：流量L/s，揚程16m；轉(zhuǎn)速rad/min，軸功率KW；效率，配用功率KW；(6)泵站布置泵房尺寸為：。污水泵站設(shè)地下一層，面積10×7m2，深度為3m。污水泵站設(shè)地上一層，面積10×7m2，高度為3.5m。污水泵站設(shè)就地控制柜一組，內(nèi)有流量計，就地顯示。機組布置應(yīng)保證運營安全，裝卸、維修和管理以便，且管道總長度最短，接頭配件至少，水頭損失最小，并留有擴建余地。3.2調(diào)節(jié)池3.2.1設(shè)計闡明污水在一天24h內(nèi)水量和水質(zhì)是波動變化，這樣對污水廠解決設(shè)備，特別是生物解決設(shè)備后生化反映系統(tǒng)解決功能正常發(fā)揮是不利，甚至也許導(dǎo)致破壞。因而，應(yīng)在污水解決系統(tǒng)前設(shè)立均化調(diào)節(jié)池，以均和水質(zhì)、存盈補缺。[7]3.2.2設(shè)計參數(shù)水力停留時間（調(diào)節(jié)周期）T=1h設(shè)計流量Q=30000m3/d=1250m3/h=0.347m3/s進水SS濃度為500mg/L3.2.3設(shè)計計算(1)池容公式（3-1）——流量，m3/h；——調(diào)節(jié)時間，取2h；代入得(2)調(diào)節(jié)池面積公式（3-2）——調(diào)節(jié)池水深，普通在3-5m之間；取5m；代入得m2取調(diào)節(jié)池長×寬=25m×20m。(3)工藝設(shè)備調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)攪拌機3.3隔油池3.3.1設(shè)計闡明隔油池普通分為平流式、斜板式和平流與斜板組合三種，本次設(shè)計為工業(yè)污水解決，水量相對較小，，選取平流式隔油池，其長處是隔油效果好，耐負荷沖擊，施工簡樸。3.3.2設(shè)計參數(shù)[8](1)隔油池油珠上浮速度不高于；(2)隔油池水平流速在3—5mm/s之間；(3)隔油池有效水深普通在1.5—2.0m/s之間；(4)深寬比為0.3—0.5，超高不不大于0.4；(5)集油管管徑為200--300mm；(6)池內(nèi)刮油速度不超過15mm/s。3.3.3設(shè)計計算(1)隔油池表面積公式（3-3）：最大設(shè)計流量，=1250m3/h：修正系數(shù)，與水平流速v和油珠上浮速度V比值關(guān)于，取=1.44：油珠上浮速度，取V=1..6m/h：水平流速，取v=16m/h=m2(2)過水?dāng)嗝婷娣e=≈78公式（3-4）(3)有效水深和池寬水深h普通在1.5-2.0m之間，取h=2m池寬b不不不大于6.0m，深寬比為0.3—0.5；則取b=4.5m(4)池長公式（3-5）長寬比L/b=6.4>4符合規(guī)定(5)高度隔油池高度h1：池水面以上到池壁標(biāo)高，普通不不大于0.4m；取h1=0.5m則3.3.4隔油池排泥設(shè)計[9](1)隔油池內(nèi)普通采用機械刮泥，其運營速度為0.3—1.2m/min，規(guī)定池底坡度不不大于0.01；(2)當(dāng)采用污泥斗排泥時，每個泥斗應(yīng)設(shè)單獨排泥閥排泥管。泥斗斜管與水平面傾角：方斗宜60、圓斗宜為55；(3)污泥沉淀區(qū)容易宜按不不不大于2d污泥量計算；(4)池底排泥管干管直徑不不大于200mm；(5)當(dāng)采用靜壓排泥時，凈水頭不應(yīng)不大于1.5m。3.3.5解決效果隔油池去除率可達70%，出水中含油量約為800×（1-70%）=2403.4配水井[10]配水設(shè)施可以均衡發(fā)揮各解決構(gòu)筑物運營能力，保證各構(gòu)筑物經(jīng)濟有效運營，常用有對稱式、堰式和非對稱式。對稱式配水是構(gòu)筑物個數(shù)為雙數(shù)配水方式，其連接管線可以是明渠和暗管。特點是管線完全對稱（涉及管徑和長度），從而使水頭損失相等。這種配水方式構(gòu)造和運營操作均比較簡樸。缺陷是占地廣、管線長，并且構(gòu)筑物不能過多，否則造價較高。堰式配水是污水解決廠慣用配水設(shè)施。進水從井底中心進入，經(jīng)等寬度堰流入各個水斗再流向各構(gòu)筑物。原理是運用等寬度堰上水頭損失相等，過水流量就相等原理來進行配水。其特點是配水均勻，不受構(gòu)筑物管渠狀況影響，雖然長短不同或局部損失不同也能做到配水均勻，可以對稱布置也可以不對稱布置。長處是配水均勻，缺陷是水頭損失較大。非對稱配水特點是在進口處導(dǎo)致一種較大局部損失入流，讓局部損失遠不不大于沿程損失，從而實現(xiàn)均勻配水。設(shè)配水井1座。尺寸：Φ4.03.0m，設(shè)分水閘門兩座，選用SYZ型。閘門：Φ800mm，配手搖式啟閉機兩臺。3.5氣浮池3.5.1設(shè)計闡明氣浮法也稱浮選法，其原理是設(shè)法使水中產(chǎn)生大量微氣泡，以形成水、氣、及被去除物質(zhì)三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等各種力共同作用下，增進微細氣泡粘附在被去除微小油滴上后，因粘合體密度不大于水而上浮到水面，從而使水中油粒被分拜別除。氣浮法普通作為對含油污水隔油后補充解決。即為生化解決之前預(yù)解決，通過氣浮解決，可將含油量降到30mg/L如下，再通過生化解決，出水具有可達到10mg/L如下。設(shè)計選用當(dāng)前最慣用平流式氣浮池，廢水從池下部進入氣浮接觸區(qū)，保證氣泡與廢水有一定接觸時間，廢水經(jīng)隔板進入氣浮分離區(qū)進行分離后，從池底集水管排出。浮在水面在浮油用刮油設(shè)備刮入集油槽后排出。其長處是池身淺、造價低、構(gòu)造簡樸、管理以便。3.5.2設(shè)計參數(shù)(1)加壓水泵加壓水泵作用是提供一定壓力水量，本設(shè)計中采用離心泵(2)空氣供應(yīng)設(shè)備壓力溶氣氣浮供氣方式可分為泵前插管進氣、水泵—射流器供氣、水泵—空壓機供氣三種，本設(shè)計中采用水泵—空壓機供氣(3)壓力溶氣罐設(shè)計參數(shù)：過流密度2500QUOTEm3/(m2d)布水區(qū)高度取0.2m;貯水區(qū)高度取1.0m;填料層高度取1.0m;液位控制高取0.8m(從罐底計)；氣罐承受能力0.5Mpa罐內(nèi)理論停留時間3min;(4)氣浮池設(shè)計參數(shù)：設(shè)計停留時間30min表面負荷率8m3/(m2h)進入接觸室流速60mm/s隔板下端水流上升速度32mm/s隔板上端上升速度8mm/s接觸室停留時間10min3.5.3設(shè)計計算：(1)溶氣罐容積：公式（3-6）—溶氣罐有效容積系數(shù)，取60%QUOTE—罐內(nèi)實際停留時間，取5min—溶氣用水量，取解決水量10%，代入得溶氣罐直徑公式(3-7)代入得溶氣罐高度Z取下式計算:(2)接觸區(qū)設(shè)計計算氣浮池接觸區(qū)面積:公式（3-8）式中—接觸區(qū)水深上升平均流速，—回流水量，則

(3)氣浮池分離區(qū)面積:公式（3-9）式中—氣浮分離速度，取2.0mm/s.則

(4)氣浮池有效水深：公式（3-10）式中—氣浮池分離區(qū)水利停留時間，取1.5min則

(5)氣浮池有效容積:公式（3-11）則可求出：氣浮池個數(shù)取2座，以并聯(lián)方式運營。取池有效長度L和池寬B比L:B=2.0，則可求出：接觸室長度普通與池寬B相似，則QUOTE，其寬度氣浮池總高H式中h1為標(biāo)高，取0.5m3.5.4上浮液渣排除設(shè)備[11]如果氣浮池中大量上浮液、渣得不到及時清除，刮渣時對渣層擾動過于激烈，因而需要及時將上浮液、渣排除，排渣設(shè)備重要是刮渣機，本設(shè)計中采用鏈條牽引式刮渣機，采用逆水流方向刮渣，刮渣板運營速度取60mm/s。為了消除撇渣時存在死區(qū)和浮渣倒流現(xiàn)象，在池子兩邊設(shè)立擋渣板。擋渣板表面光滑平直，兩塊板互相平行，其間距與刮板尺寸相吻合，擋渣板與池墻焊接密封，以防浮渣進入擋板內(nèi)。3.5.5排污裝置本設(shè)計采用管式排污裝置，排污管采用直徑為300mm鋼管，排污管頂開縫寬呈QUOTE圓心角。⑤接觸區(qū)面積Ac和長度L1Ac=Vc/H=3.m2L1=Ac/B=0.m⑥浮選池進水管：Dg=200,v=0.9947m/s⑦浮選池出水管：Dg=150⑧集水管小孔面積S取小孔流速v1=1m/sS=(Q+QR)/24/3600v1=0.03125m2取小孔直徑D1=0.015m則孔數(shù)n=4*S/3.14*D12=176.92852088個孔數(shù)取整數(shù)，孔口向下，與水平成45°角，分二排交錯排列⑨浮渣槽寬度L3：取L3=0.8m浮渣槽深度h′取1m，槽底坡度i=0.5，坡向排泥管，排泥管采用Dg=200.(3)溶氣罐設(shè)計①溶氣罐容積V1V1=QR*T1/(24*60)=1.875m3溶氣罐直徑D=1.1m，溶氣某些高度2m(進水管中心線）。采用橢圓形封頭，曲面高為275mm，直邊高為25mm，溶氣罐耐壓強度10×105Pa，溶氣罐頂部設(shè)放氣管Dg=15mm，排出剩余氣體，并設(shè)立安全閥、壓力表。②進出水管管徑：進出水管均采用100mm管徑，管內(nèi)流速為1.24m/s。3.6A/O池設(shè)計3.6.1設(shè)計闡明A/O法又稱前置式缺氧—好氧生物脫氮工藝，是當(dāng)前較為廣泛采用一種脫氮工藝。該工藝將反硝化段設(shè)在系統(tǒng)前面，氨氮在好氧段通過硝化反映生成硝酸鹽，硝酸鹽通過內(nèi)循環(huán)回流到缺氧池中，在缺氧池中以水中有機物作為碳源進行反硝化脫氮。沉淀池中污泥一某些回流到缺氧段提供足量微生物，剩余污泥經(jīng)解決后排放。該工藝與老式生物脫氮工藝相比重要長處如下：(1)=1\*GB3流程簡樸，構(gòu)筑物少，節(jié)約基建費用；(2)=2\*GB3在污水C/N較高(不不大于4)時，以原污水中有機物為碳源，不需要外加碳源；(3)=3\*GB3好氧池設(shè)在缺氧池之后，使反硝化殘留有機物進一步去除，提高出水水質(zhì)；(4)缺氧池在好氧池之前，一方面，由于反硝化消耗一某些有機碳源，減輕好氧池有機負荷，另一方面有助于控制污泥膨脹；同步，反硝化過程產(chǎn)生堿度也可以補償硝化過程之需；3.6.2設(shè)計參數(shù)及規(guī)定（見表3-1）[12]表3-1設(shè)計參數(shù)表Table3-1Designparameter污泥濃度/[mgMLSS/l]3000—5000總水利停留時間t/h7—12缺氧池水利停留時間h1.5—2.5好氧池水利停留時間h5.5—9.5污泥回流比R%50—100混合液回流比R%200—500溶解氧DO缺氧池不大于0.5；好氧池不不大于2設(shè)計流量Q30000m3/d3.6.3設(shè)計計算(1)好氧區(qū)容積公式（3-12）式中：－好氧區(qū)有效容積，；Q－設(shè)計流量，;-進水濃度，mg/L；S－出水濃度，mg/L；Y－污泥產(chǎn)率系數(shù)，，取0.6；－內(nèi)源代謝系數(shù)，，取0.01；－固體停留時間，d；－混合液懸浮固體濃度（MVSS），mg/L，取3000mg/Lf—混合液中VSS和TSS之比，取f=0.7；出水溶解性濃度S應(yīng)為：公式（3-13）式中t—BOD實驗時間，6dk—BOD分解速度常數(shù)，0.23則可求出:mg/L<60mg/L=2\*GB3設(shè)計污泥齡一方面擬定硝化速率，則計算如下

公式（3-14）式中－濃度，mg/L；－氧半速常數(shù)，mg/L；－反映池中溶解氧濃度，mg/L則可求出：=硝化反映所需最小泥齡公式（3-15）則可求出：==2.43d選用安全系數(shù)K=3設(shè)計污泥齡：公式（3-16）則可求出：=3×2.43=7.29d代入公式得=3\*GB3好氧區(qū)容積好氧區(qū)水利停留時間：公式（3-17）則可求出：==0.287d(2)缺氧區(qū)容積公式（3-18）式中－缺氧池有效容積，；－需還原硝酸鹽氮量，kg/d；－反硝化速率，；=1\*GB3微生物同化作用去除總氮公式（3-19）則可求出：=0.124×=10.9mg/L被氧化＝進水總氮量-出水氨氮量-用于合成總氮量則可求出所需脫硝量為：24.1mg/L需還原硝酸鹽氮量=2\*GB3反硝化速率公式（3-20）式中：－時反硝化速率常數(shù)，取0.12；－溫度系數(shù)，取1.08；則=3\*GB3缺氧池容積缺氧池水利停留時間公式(3-21)則可求出：(3)曝氣池總?cè)莘e則可求出：=8620+4530=13150m3系統(tǒng)總設(shè)計泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡=7.29+7.29×1205//8619=8.31d(4)污泥回流比及混合液回流比=1\*GB3污泥回流比R設(shè)SVI=150，回流污泥濃度計算公式為：公式（3-22）式中r—為考慮污泥在沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素系數(shù)，取1.2。則可求出：混合液懸浮固體濃度X(MLVSS)=3000污泥回流比(普通取50%—100%)=2\*GB3混合液回流比R取決于所規(guī)定脫氮率。脫氮率可用下式估算：剩余污泥量(So-S)公式（3-23）則可求出：去除每1kg產(chǎn)生干污泥量：(1)反映池重要尺寸=1\*GB3好氧反映池(按推流式反映池設(shè)計)，總?cè)莘eV=2864.5，設(shè)2組反映池。單組容積有效水深h=5.0m，有效面積采用三廊道式，廊道寬b=5m，反映池長度校核：b/h=7/5=1.4~1-2L/b=41/7=5.8~5-10超高取1.0m，則反映池總高H=5+1=6m=2\*GB3缺氧池反映池尺寸，總?cè)莘eV=4530，設(shè)2組反映池。單組容積V2=4530/2=2265m2有效水深h=5m，有效面積長度也好氧池相似取41m，池寬=11m(2)反映池進、出水計算=1\*GB3進水管二個反映池合建，進水與回流污泥進入進水豎井，經(jīng)混合后經(jīng)凈水潛孔進入缺氧池.反映池進水管設(shè)計流量：管道流速取v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝婀軓饺∵M水管管徑DN=500mm.校核管道流速=2\*GB3回流污泥渠道單組反映池回流污泥渠道設(shè)計流量:公式（3-24）則可求出渠道流速取v=0.8m/s渠道斷面積取渠道斷面b×h=0.4m×1.5m校核流速渠道超高取0.3m渠道總高為0.3+0.4=0.7m=3\*GB3進水豎井反映池進水孔尺寸：進水孔過流量孔口流速取0.5m/s孔口過水?dāng)嗝娣e孔口尺寸進水豎井平面尺寸出水堰及出水豎井按矩形堰流量公式：式中b—堰寬，取4.0m;H—堰上水頭高，m。出水孔過流量孔口流速v=0.5m/s;孔口過水?dāng)嗝婵卓诔叽缛∵M水豎井平面尺寸出水管：反映池出水管設(shè)計流量管道流速v=0.6m/s；管道過水?dāng)嗝婀軓饺〕鏊芄軓紻N=500mm;校核管道流速(1)曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算=1\*GB3設(shè)計需氧量AOR需氧量涉及碳化需氧量和硝化需氧量，并應(yīng)扣除剩余活性污泥排放所減少BOD5及氧當(dāng)量(此某些用于細胞合成，并為消耗)，同步還應(yīng)考慮反硝化脫氮產(chǎn)生氧量。a.碳化需氧量公式(3-25)則可求出：b.硝化需氧量公式（3-26）則可求出：c.反硝化脫氮產(chǎn)生氧量公式(3-27)式中為反硝化脫除硝態(tài)氮量，取199.5kg/d.則可求出：故總需氧量最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則：=2\*GB3原則需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，沉沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率，將實際需氧量AOR換算成原則狀態(tài)下需氧量SOR：公式（3-28）式中－水溫時清水中溶解氧飽和度，mg/L；－設(shè)計水溫時好氧池中平均溶解氧飽和度，mg/L；－設(shè)計污水溫度，；－好氧反映池中溶解氧濃度，取2mg/L；－污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取0.82；－壓力修正系數(shù)，本例工程中所在地區(qū)大氣壓為Pa，故此=1；—污水中飽和氧與清水中飽和溶解氧之比，取0.95.查表得水中溶解氧飽和度：=9.17mg/L；=8.38mg/L空氣擴散器出口處絕對壓力：公式（3-29）式中—空氣擴散器安裝深度，m；—大氣壓力，1.013Pa。則可求出：空氣離開好氧反映池時氧比例公式(3-30)式中—空氣擴散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，取20%則可求出：好氧反映池中平均溶解氧飽和度：公式（3-31）則可求出：則好氧反映池平均使供氣量：最大時供氣量：=3\*GB3所需空氣壓力(相對壓力)公式（3-32）式中—供風(fēng)管道沿程阻力，MPa；—供風(fēng)管道局部阻力，MPa—曝氣器沉沒水頭，MPa；—曝氣器阻力，微孔曝氣0.004-0.005MPa，取0.004MPa；—富余水頭，=0.003—0.005MPa，取0.004MPa。則曝氣器數(shù)量計算按供氧能力計算曝氣器數(shù)量公式（3-33）式中—供氧能力所需曝氣器個數(shù)，個；—曝氣器原則狀態(tài)下，與好氧反映池工作條件接近時供氧能力，。采用微孔曝氣器，參照關(guān)于手冊，工作水深4.3m，在供氣量時，曝氣器氧運用率，服務(wù)面積0.3—0.0.75QUOTE，充氧能力，則：b.以微孔曝氣器服務(wù)面積進行校核：（符合規(guī)定）供風(fēng)管道計算a.供風(fēng)管道指風(fēng)機出口至曝氣器管道流量流速；管徑取干管管徑為DN=300mm。b.支管單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)管(布氣橫管)流速；管徑取支管管徑為DN=200mm。(1)缺氧池設(shè)備選型，缺氧池分為三個串聯(lián)，每格內(nèi)設(shè)一臺機械攪拌器。缺氧池內(nèi)設(shè)3臺潛水?dāng)嚢铏C，所需功率按污水計算。有效容積V=41×11×5=2255m3混合全池污水所需功率N=2255×5=11275W(1)污泥回流設(shè)備選型污泥回流比;污泥回流量設(shè)污泥泵房一座，內(nèi)設(shè)三臺潛污泵(2用1備)單泵流量混合液回流泵混合液回流比混合液回流量每池設(shè)混合液回流泵2臺，單泵流量混合液回流泵采用潛污泵。3.7二沉池設(shè)計3.7.1設(shè)計闡明二次沉淀池是設(shè)立在曝氣池之后沉淀池，是以沉淀、去除生物解決過程中產(chǎn)生污泥，獲得澄清解決水為重要目。二沉池有別于其他沉淀池，其作用一是泥水分離，二是污泥濃縮，并因水量、水質(zhì)時常變化還要暫時貯存活性污泥，是活性污泥解決系統(tǒng)重要構(gòu)成某些，其作用是泥水分離，使混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。其運營解決效果將直接影響活性污泥系統(tǒng)出水水質(zhì)和回流污泥濃度。按水流方向可以分為平流式、豎流式和輻流式三種。[13]表3-2特點比較Table3-2FeaturesComparison池型長處缺陷合用條件平流式=1\*GB3耐沖擊負荷和溫度變化能力強；=2\*GB3施工簡樸，造價低采用多泥斗排泥時，每個泥斗需單獨設(shè)立排泥管，工作量大，采用機械排泥時，機件設(shè)備和驅(qū)動件均浸于水中，易腐蝕=1\*GB3合用于地下水位較高或地質(zhì)較差地區(qū)；=2\*GB3合用于大、中、小型污水解決廠豎流式=1\*GB3排泥以便，管理簡樸；=2\*GB3占地面積小=1\*GB3池深大，施工困難；=2\*GB3耐沖擊負荷和溫度變化能力較差；=3\*GB3造價較高；池徑不能太大合用于解決水量不大小型污水解決廠輻流式=1\*GB3機械排泥，運營良好，管理簡樸；=2\*GB3排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品=1\*GB3水流速度不穩(wěn)定；=2\*GB3機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工及管理規(guī)定較高=1\*GB3合用于地下水位較高地區(qū)；=2\*GB3合用于大、中型污水解決廠本設(shè)計采用機械吸泥平流式沉淀池。3.7.2設(shè)計參數(shù)：水平流速v=4mm/s，沉淀時間為t=4h，有效水深采用h2=5m，每格池寬為b=6.5m，緩沖層高度h3=0.3m，超高h1=0.3m3.7.3設(shè)計計算：(1)池長選用設(shè)計參數(shù)，水平流速v=4mm/s，沉淀時間為t=4h，則L=3.6vt=3.6×4×4=57.6m(2)面積池有效水深采用h2=5m，則A===1450m(3)池寬B===25.2m取B=26m(4)池個數(shù)設(shè)每格池寬為b=13m，則n==2(5)校核長寬比===4.4>4(符合規(guī)定)長深比===11.5>8(符合規(guī)定)表面負荷q===1.2[m3/(m2×h)](符合二次沉淀池在活性污泥法之后1.0-1.5之間規(guī)定)(6)污泥某些容積污泥區(qū)容積按不不大于2h貯泥量設(shè)計則公式（3-34）式中：—日平均污水流量，m3/d;—混合液污泥濃度，mg/L;—回流污泥濃度，mg/L;—回流比，﹪；==5000m3每格沉淀池所需污泥某些容積Vˊ==2500m3(7)污泥斗容積每格沉淀池設(shè)兩個污泥斗，則每斗容積V1V1=h41公式（3-35）式中：f1—污泥斗上口面積，m2；2—污泥斗下口面積，m2；h41—污泥斗高度，m；f1=6.5×6.5=42.25m22=0.5×0.5=0.25m2污泥斗為方斗，設(shè)=55°，則h41=°=4.28mV1=h41=×4.28（42.25+0.25+）=69.93m3(8)污泥斗以上梯形某些容積V2V2=×h42×b公式（3-36）式中：L—梯形上部長度，即沉淀池長，m；l—梯形下部長度，m；h42—梯形某些高度，m由以上可知，L=57.6m，l=6.5×2=13mh42=（57.6-13-0.5）×0.01=0.441mm3(9)污泥區(qū)總高度h4h4=h41+h42+h43式中：h43—污泥層厚度，m，h43=A1—單池面積，即A1=，m2m因此：h4=h41+h42+h43=4.28+0.4+3=7.7m(10)沉淀池總高度H設(shè)緩沖層高度h3=0.3m，超高h1=0.3m因此H=h1+h2+h3+h4=0.3+5.0+0.3+7.7=13.3m第四章污泥解決構(gòu)筑物計算4.1設(shè)計闡明為以便污泥后續(xù)解決機械脫水，減小機械脫水中污泥混凝劑用量以及機械脫水設(shè)備容量，需對污泥進行濃縮解決，以減少污泥含水率。本設(shè)計采用間歇式濃縮池。[14](1)原理：重力濃縮是一種重力沉降過程，依托污泥中固體物質(zhì)重力作用進行沉降與壓密。(2)分類：依照運營狀況分為間歇式和持續(xù)式兩種。間歇式重力濃縮池：是一種圓形水池，底部有污泥斗。工作時，先將污泥布滿全池，經(jīng)靜置沉降，濃縮壓密，池內(nèi)將分為上清液、沉降區(qū)和污泥層，定期從側(cè)面分層排出上清液，濃縮后污泥從底部泥斗排出。間歇式濃縮池重要用于污泥量小解決系統(tǒng)。設(shè)計兩個濃縮池，一種工作，另一種進入污泥，兩池交替使用。4.2設(shè)計參數(shù)表4-1構(gòu)筑物排泥表Table4-1Mudemissionofstructures構(gòu)筑物排泥量（m3/d）含水率隔油池27.54P=99.0%氣浮池75P=99.0%A/O池18P=99.0%二沉池12.9P=99.0%總排泥量Q=1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h設(shè)計濃縮后含水率=96%污泥固體負荷：qs=45m3/(m2.d)4.3設(shè)計計算4.3.1污泥濃縮池(1)表面積m2濃縮池直徑取D=6.2m水力負荷有效水深h1=uT=0.18413=2.39m取h1=2.4m濃縮池有效容積V1=Ah1=29.652.4=71.16m3(2)排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P2＝96.0％污泥，則Qw′=按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積V2＝4Qw′＝41.39＝5.56m3泥斗容積=m3式中：h4——泥斗垂直高度，取1.5mr1——泥斗上口半徑，取1.1mr2——泥斗下口半徑，取0.6m設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為：=故池底可貯泥容積：=因而，總貯泥容積為>5.56m2（滿足規(guī)定）(3濃縮池總高度：濃縮池超高h2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，則濃縮池總高度=2.4+0.30+0.30+1.5+0.16=4.66m(4)濃縮池排水量：′=4.3.2污泥提高泵由沉淀池污泥出口池深度結(jié)合管路壓力損失mHO2，設(shè)計揚程取22m。選取上海博生水泵制造有限公司生產(chǎn)LW25-8-22型號無堵塞立式管道排泥泵。該泵性能參數(shù)：口徑為25mm；流量為8m3/h；揚程為22m；功率為1.1kW；轉(zhuǎn)速為2900r/min；電壓為380V。4.3.3污泥脫水間進泥體積為5.56m3，含水率，則泥餅干重t=450kg/池；出泥餅kg/池，含水率為80%。選用兩臺（一用一備）上海維都水解決技術(shù)有限公司銷售HJSP-65W型帶式污泥脫水機。單臺解決量為1.2m3/h～4m3/h，帶寬為650mm，沖洗水量為0.09m3/min，機械尺寸為1435mm3835mm2195mm，重量為2.1t。第五章平面與高程5.1平面布置5.1.1平面布置對象及比例污水解決廠平面布置對象涉及：解決構(gòu)筑物布置；輔助建筑物布置以及以及各種管線、道路、綠化帶布置。在各構(gòu)筑物個數(shù)和尺寸擬定后來，需依照工藝流程和廠區(qū)地形、地質(zhì)條件，進行總平面布置。總平面布置圖可依照污水廠規(guī)模采用1∶200～1∶1000比例尺地形圖繪制，慣用比例尺為l：500。

5.1.2平面布置原則1.解決構(gòu)筑物是污水解決廠主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應(yīng)依照各構(gòu)筑物功能和水力規(guī)定結(jié)合本地地形地質(zhì)條件，擬定它們在廠區(qū)內(nèi)平面布置應(yīng)考慮：(1)貫通，連接各解決構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免迂回曲折，導(dǎo)致管理不便。(2)土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段(3)在各解決構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定間距，以滿足施工規(guī)定，普通間距規(guī)定5～10m，如有特殊規(guī)定構(gòu)筑物其間距按關(guān)于規(guī)定執(zhí)行。(4)各解決構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。5.1.3輔助建筑物：污水解決廠輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機房，辦公室，集中控制室，水質(zhì)分析化驗室，變電所，存儲間，其建筑面積按詳細狀況而定，輔助建筑物之間來回距離應(yīng)短而以便，安全，變電所應(yīng)設(shè)于耗電量大構(gòu)筑物附近，化驗室應(yīng)機器間和污泥干化場，以保證良好工作條件，化驗室應(yīng)與解決構(gòu)筑物保持恰當(dāng)距離，并應(yīng)位于解決構(gòu)筑物夏季主風(fēng)向所在上風(fēng)中處。在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，以便運送。主干寬6～9m次干道寬3～4m，人行道寬1.5m～2.0m曲率半徑9m，有30%以上綠化。5.1.4管線布置(1)應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)浮現(xiàn)故障時，可直接排入水體。(2)廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。5.2高程布置5.2.1重要任務(wù)擬定各解決構(gòu)筑物和泵房等標(biāo)高，選定各連接管渠尺寸并決定其標(biāo)高。計算決定各某些水面標(biāo)高，以使污水能按解決流程在解決構(gòu)筑物之間暢通地流動，保證污水解決廠正常運營。污水解決廠水流常依托重力流動，以減少運營費用。為此，必要精準計算其水頭損失。水頭損失涉及：水流流過各解決構(gòu)筑物水頭損失，涉及從進池到出池所有水頭損失在內(nèi)；水流流過連接先后兩構(gòu)筑物管道(涉及配水設(shè)備)水頭損失，涉及沿程與局部水頭損失；水流流過量水設(shè)備水頭損失。水力計算時，應(yīng)選取一條距離最長、水頭損失最大流程進行計算，并應(yīng)恰當(dāng)留有余地；以使實際運營時能有一定靈活性。5.2.2高程布置原則：[14](1)盡量運用地形坡度，使污水按工藝流程在構(gòu)筑物之間可以自流，并盡量減少提高次數(shù)以及水泵所需揚程。(2)協(xié)調(diào)好平面布置與單體埋深，以免導(dǎo)致施工困難和污水多次提高。(3)注意污水解決流程和污泥解決流程配合，盡量減小提高高度。(4)協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放和檢修排空。5.2.3高程損失計算設(shè)計根據(jù)(1)輸送方式污水輸送方式分為管道和明渠兩種。依照《室外排水設(shè)計規(guī)范》，本設(shè)計在構(gòu)筑物內(nèi)輸送污水時采用管道輸送，從排水管到排放水體時采用明渠輸送。(2)污水管材料選用考慮到污水具備腐蝕性，選用鋼筋混泥土管，其粗糙度n=0.014。(3)設(shè)計布滿度在設(shè)計流量下，污水在管道中水深h和管道直徑D比值稱為設(shè)計布滿度，當(dāng)h/D=1時，稱為滿流；h/D<1時，稱為非滿流。依照《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，污水管道應(yīng)按照非滿流設(shè)計。對于明渠來說，設(shè)計規(guī)范中規(guī)定設(shè)計超高(即渠中水面到渠頂高度)不不大于0.2m。(4)設(shè)計流速依照《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，污水管道在設(shè)計布滿度下最小設(shè)計流速為0.6m/s。流速過小會導(dǎo)致水管堵塞，過大又會導(dǎo)致水力損失過大，設(shè)計流速應(yīng)處在最小流速與最大流速之間。(5)管徑設(shè)計在污水管道上游某些，污水管段設(shè)計流量普通很小，如果依照設(shè)計流量計算管徑，那么管徑會很小，容易堵塞。依照污水管養(yǎng)護記錄，直徑為150mm支管堵塞次數(shù)有也許達到直徑為200mm支管堵塞次數(shù)兩倍，然而運營造價卻差不多，因而在污水解決廠中經(jīng)常采用較大管徑進行污水輸送。此外，選用較小管道坡度，也可使埋深減小，在街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)最小設(shè)計管徑為200mm，街道內(nèi)最小為300mm。(6)最小設(shè)計坡度[15]工程上將相應(yīng)于最小設(shè)計流速管道坡度稱為最小設(shè)計坡度。管徑相似管道，由于布滿度不同，其最小坡度也不同。在給定設(shè)計布滿度條件下，管徑越大，相應(yīng)設(shè)計坡度值也就越小。因此只需要規(guī)定最小管徑最小設(shè)計坡度值即可。規(guī)范規(guī)定200mm最小設(shè)計坡度為0.004；300mm最小設(shè)計坡度為0.003。(7)污水管道埋深深度埋設(shè)深度指管道內(nèi)壁底部距地面垂直距離，又稱為管道埋深。管道埋深是影響管道造價重要因素，因而是設(shè)計污水管道重要參數(shù)。污水管道最小覆土厚度，普通應(yīng)滿足如下三個規(guī)定：a.防止管因道中污水冰凍和土壤冰凍膨脹而損壞管道。b.防止管道由于車輛導(dǎo)致動荷壓壞。c.滿足支管在銜接上規(guī)定。2.計算過程污水流經(jīng)構(gòu)筑物時，構(gòu)筑物自身會有一定水力損失，查表得表5-1構(gòu)筑物水頭損失Table5-1Hydrauliclossofstructures構(gòu)筑物水頭損失(m)調(diào)節(jié)池0.4隔油池0.6配水井0.4氣浮池0.6A/O池0.4注：地面絕對標(biāo)高10.0m，出水絕對標(biāo)高9.0m(1)二沉池依照平面布置圖和進水水位等選取二沉池水位標(biāo)高：10.30m二沉池池頂標(biāo)高=二沉池水位標(biāo)高+超高=10.30+0.3=10.60m二沉池池底標(biāo)高=二沉池池頂標(biāo)高-池總高=10.60-3.50=7.10m(2)A/O池二沉池——A/O池流速v1=0.82m/s流量Q1=347L/s查水力計算表得：布滿度h/D=0.36坡度i=0.006管道沿程水力損失hf1=i×L1=0.006×6≈0.04m管道局部損失計算：該段原則900彎頭×4；閥門×2查表得：彎頭=QUOTE0.3；全開時閘門=QUOTE2.7則式(4.2)該段總損失A/O池水頭損失=0.4m則A/O池水位標(biāo)高為：二沉池水位標(biāo)高+總水頭損失=10.30+0.4+0.13=10.83mA/O池池頂標(biāo)高為：A/O池水位標(biāo)高+超高=10.83+1.0=11.83mA/O池池底標(biāo)高為：A/O池池頂標(biāo)高-池總高=11.83-4.8=7.03m(3)氣浮池A/O池——氣浮池流速：v1=0.80/s流量：Q1=173L/s查水力計算表得：布滿度：h/D=0.35坡度：i=0.006管道沿程水力損失hf2=i×L2=0.006×6≈0.04m管道局部損失計算：該段有900彎頭×4，閘門×2；查表得：900彎頭=0.4；閘門QUOTE=2.4。則該段總損失氣浮池水頭損失取0.6m則氣浮池水位標(biāo)高為：A/O池水位標(biāo)高+總水頭損失=10.83+0.6+0.13=11.56m氣浮池池頂標(biāo)高為：氣浮池水位標(biāo)高+超高=11.56+0.4=11.96m氣浮池底標(biāo)高為：氣浮池池頂標(biāo)高-池總高=11.96-3.8=8.16m(4)配水井氣浮池——配水井流速：v1=0.80m/s流量：Q1=173L/s查水力計算表得：布滿度：h/D=0.35坡度：i=0.006管道沿程水力損失hf3=i×L1=0.006×8≈0.05m管道局部損失計算：該段有900彎頭×4，閘門×2；查表得：彎頭QUOTE=0.4；閘門=QUOTE2.4則該段總損失：配水井水頭損失在之間，取0.4m則配水井水位標(biāo)高為：氣浮池水位標(biāo)高+總水頭損失=11.56+0.4+0.14=12.1配水井頂標(biāo)高為：配水井水位標(biāo)高+超高=12.1+1.0=13.1配水井底標(biāo)高為：配水井頂標(biāo)高-池總高=13.1-5.8=7.3m(5)隔油池配水井——隔油池流速：v1=0.75m/s流量：Q1=347L/s查水力計算表得：布滿度：h/D=0.38坡度：i=0.005管道沿程水力損失hf4=i×L1=0.005×16≈0.08m管道局部損失計算：該段有900彎頭×4，閘門×2；查表得：彎頭=QUOTE0.4；閘門=QUOTE2.4則該段總損失：隔油池水頭損失取0.6m則隔油池水位標(biāo)高為：配水井水位標(biāo)高+總水頭損失=12.1+0.6+0.16=12.86隔油池池頂標(biāo)高為：隔油池水位標(biāo)高+超高=12.86+0.4=13.26m隔油池池底標(biāo)高為：隔油池池頂標(biāo)高-池總高=13.26-4.02=9.24m(6)調(diào)節(jié)池隔油池——調(diào)節(jié)池流速：v1=0.75m/s流