某污水廠畢業(yè)設(shè)計(jì)說明

PAGEPAGE1目錄第一篇污水廠設(shè)計(jì)說明書………………1第一章ZT市污水處理廠設(shè)計(jì)任務(wù)書………………2第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求………2第二章城市污水處理廠總體設(shè)計(jì)………………3第一節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)模的確定………3處理程度確定………3第三節(jié)污水處理廠的工藝流程方案的選擇…………………4工藝處理構(gòu)筑物與設(shè)備的設(shè)計(jì)………5第五節(jié)總體布置………………8第二篇污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算書………………10第一章一級處理……………………11第一節(jié)粗格柵…………………11第二節(jié)細(xì)格柵…………………12第二節(jié)曝氣沉砂池……………13第二章A2/O工藝計(jì)算………………15第一節(jié)初次沉淀池……………15第二節(jié)A2/O工藝設(shè)計(jì)計(jì)算……………………17第三節(jié)二沉池計(jì)算……………27第四節(jié)接觸室…………………29第三章氧化溝工藝計(jì)算……………32第四章污泥處理系統(tǒng)……………37致謝…………………39第一篇污水廠設(shè)計(jì)說明書第一章ZT市污水處理廠設(shè)計(jì)任務(wù)書第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)所給ZM市資料建一座污水處理廠二、設(shè)計(jì)要求、l、確定污水廠廠址2、污水處理程度的計(jì)算3、工藝流程方案的選擇，要求作出最少兩套方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，推出最佳方案。4、工藝構(gòu)筑物及附屬設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，并在計(jì)算書上繪制污水處理工藝有關(guān)的一系列草圖。5、進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物、建筑物及各種管渠等總體布置。第二節(jié)基本資料一自然條件1．氣象條件全年平均氣溫9．3℃夏季極端最高溫度39．4℃冬季極端最低溫度-25.2℃冬季最低水溫11℃全年主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)風(fēng)荷載O．3Kpa雪荷載O．2Kpa全年采暖日數(shù)137天全年平均蒸發(fā)量907mm全年平均降水量495.5mm2．工程地質(zhì)條件地震烈度8度最大凍土深度77cm地基承載能力120噸／m23．水文地質(zhì)條件地下水位埋深7m二污水資料1．設(shè)計(jì)污水總污水量2.5萬m3／d，其中工業(yè)廢水占60％，生活污水占40％。2.污水水質(zhì)SS(mg／L)BOD5(mg／L)NH3一N(mg／L)TP(mg／L)堿度(mg／L)生活污水2201905300生產(chǎn)污水2803106262101．污水處理后排入某一河流，污水處理廠距此河流500米，此河流最高洪水位為465.5米。2．污水處理廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為469.3米。3．污水提升泵房進(jìn)水間污水管引入標(biāo)高為463.2米。三出水要求污水處理后應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：BOD5≤30mg／lSS≤30mg／lNH3一N≤15mg/1N03一N≤10mg／1TP≤lmg／l第二章城市污水處理廠總體設(shè)計(jì)第一節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)模的確定設(shè)計(jì)規(guī)模污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模以平均時(shí)流量計(jì)Q平=3.6104m3/d=1500m3/h設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)時(shí)不考慮工業(yè)廢水流量的變化。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可知生活污水總變化系數(shù)kz=2.7/Q生活0.11=2.7/（3.610440%103/243600）0.11=1.54Qmax=Q平60%+Q40%1.54=3.660%+3.640%1.54=4.378104m3/d=1824.17m3/h處理程度確定一．水質(zhì)的確定工業(yè)廢水與生活污水的水質(zhì)存在較大差異，二者混合后的水質(zhì)按加權(quán)平均計(jì)算例如：工業(yè)污水中的SS=280mg/l生活污水中的SS=220mg/l混合后的SS==256mg/l計(jì)算結(jié)果列如下表：SSmg/lBODmg/lNH3-Nmg/lTPmg/l堿度mg/l生活污水22019053————工業(yè)污水280310626210混合污水25626258.43.6126處理程度計(jì)算BOD5去除率=100%=92.37%SS去除率=100%=92.19%NH3-N去除率=100%=74.3%TP去除率=100%=72.22%第三節(jié)污水處理廠的工藝流程方案的選擇根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)分析，以及出水要求，選擇采用A2/O與卡塞羅氧化溝工藝兩種方案，在二者之間進(jìn)行優(yōu)化比較，選出最優(yōu)方案。兩個(gè)方案的工藝流程圖如下：方案一A2／O工藝: 污泥回流 混合液回流硝化液回流污水 剩余污泥 方案二氧化溝工藝:污水 剩余污泥 根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及處理程度，該污水廠必須進(jìn)行生物脫氧除磷三級處理。一級處理是由格柵沉砂池組成，其作用是去除污水中的固體污染物。通過一級處理BOD5可去除20%—30%。二級處理采用生物處理方法，去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物。三級處理，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性有機(jī)物，主要采用生物脫氮除磷法。本設(shè)計(jì)采用氧化溝工藝和A2/O工藝。但考慮到除磷的要求，方案一作為最優(yōu)方案。污泥處理：工藝處理構(gòu)筑物與設(shè)備的設(shè)計(jì)一、格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，被安裝在污水管道上，泵房集水井的進(jìn)口或污水處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂流物，以便減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行。被接流的物質(zhì)為柵渣，清渣的方法有人工清渣和機(jī)械清渣。㈠．設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1．過柵流速取0.85m/s；2.粗格柵柵條間隙為取b＝50mm；3.格柵傾角一般采用45o——75o，取α=；4．柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4——0.9m/s；5．通過格柵的水頭損失一般采用0.08——0.15m；6.格柵間隙為16——25mm，柵渣量W1=0.10——0.05m3/103m3污水；7.每日柵渣量大于0.2m3，一般采用機(jī)械除渣。㈡．計(jì)算結(jié)果1.粗格柵柵條寬度B=0.82m；細(xì)格柵B=1.8422．柵槽總長度L=3.89m；3.柵后槽總高H=1.57m；4.每日粗格柵柵渣量W=1.08m3/d；細(xì)柵渣量W=0.54m3/d；二、沉砂池沉砂池功能是去除較大的無機(jī)顆粒，例如泥砂，煤渣，一般設(shè)于泵站，倒虹吸管前以減輕機(jī)械，管道的磨損，也可設(shè)于初沉池之前,以減輕沉淀池負(fù)荷，改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。選擇曝氣沉砂池，該沉砂池是在池子的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。該池的優(yōu)點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋轉(zhuǎn)速度，使沉砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小。同時(shí)還對污水起預(yù)曝氣作用。㈠．曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1．最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速0.06——0.12m/s，取V1=0.12m/s。2．設(shè)計(jì)有效水深2——3m，h=2m。3．每立方米污水所需空氣量0.1——0.2m3,取0.2m3。4．清除沉砂的間隔時(shí)間T=３d。5．水平流速V=0.12m/s6.有效水深h=2.0m㈡．曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果1．池子總寬度B=4.30m；2．池子長度L=7.5m；3．沉砂室高度h3=1.30m；4．池總高度H=3.90m；三方案一A2／O工藝：㈠．工藝原理：1厭氧池：流入原污泥水及同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥。該池主要功能為釋放磷，使污水中磷的濃度升高，溶解性有機(jī)物被生物吸收而使污水中BOD5濃度下降。NH3—N因細(xì)胞合成而被去除一部分，使污水中濃度下降，但NH3—N含量無變化。2缺氧池：反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流液帶入的大量NO3—N和NO2—N還原為N2釋放至空氣中。BOD5濃度下降，NO3—N的濃度大幅度下降，而磷的變化很小。3好氧池：有機(jī)物被微生物生化降解而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3—N濃度顯著下降，但該過程使NO3—N濃度增加，磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快速度下降。 好氧池將NH3—N完全硝化，缺氧池完成脫氮功能；缺氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷的功能。㈡．工藝特點(diǎn)：(1)厭氧、缺氧，好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)除有機(jī)物，脫氮，除磷的功能。(2)工藝流程簡單，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。(3)在厭，缺，好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會大量產(chǎn)生，不會發(fā)生污泥膨脹。(4)脫氮效果受混合液回流比大小的影響，以2Q為限，除磷效果受回流污泥中夾帶DO和NO3—N的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。㈢、A2/O工藝設(shè)計(jì)：1．中進(jìn)周出初沉池2座D=24.10m2.好氧池2座，B×L=60×43m,五廊道推流式。厭氧池D=22m，缺氧池D=31.6m。曝氣采用鼓風(fēng)系統(tǒng)，先用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴(kuò)散器，服務(wù)面積0.49m2,所需空氣擴(kuò)散器總數(shù)為5265個(gè).污泥回流50%.回流污泥泵提升設(shè)備采用螺旋泵LXB-1000型三臺.兩用一備.提升高度為2.5m,功率11kw,低揚(yáng)程,低轉(zhuǎn)速,流量范圍廣,且不破壞污泥\活性.剩余污泥量為3782.09kg/d,采用2×1/2NWL型污泥泵三臺,兩用一備.提升高度5.8—3.6m,轉(zhuǎn)速1440r/min.配套電動機(jī)功率1.5kw.硝化液回流231%四．方案二氧化溝設(shè)計(jì)㈠．工藝特點(diǎn)：本設(shè)計(jì)采用Carrousel氧化溝1氧化溝具有獨(dú)特的水力特點(diǎn),有利于活性污泥生物凝聚作用,而且或以將其工作區(qū)分為富氧區(qū),缺氧區(qū),用以進(jìn)行硝化和反硝化作用,取得脫氮的效果.2不使用初沉池,有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能夠達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度.3BOD負(fù)荷低,類同于活性污泥法的延時(shí)曝氣系統(tǒng)4氧化溝的點(diǎn)地面積很大㈡、氧化溝工藝設(shè)計(jì)：1氧化溝設(shè)為兩組，每組尺寸：B×L=48×112m,水深取H=4m2每組溝剩余污泥量為：3369.66kg/d.五二沉池工藝設(shè)計(jì)二沉池采用周進(jìn)周出輻流式二沉池工藝原理：二沉池設(shè)在曝氣池之后，是以沉淀去除生物處理過程中產(chǎn)生的污泥，獲得澄清的處理水為主要目的。㈡、二沉池設(shè)計(jì)：設(shè)置2座，沉淀時(shí)間1.5h，單池直徑36m，沉淀池總高5.35m.六污泥處理㈠、濃縮室：污泥濃縮用于降低污泥空隙水。濃縮后含水率為97%。采用重力濃縮池處理污泥量472.76m3/d. 濃縮池2座,池徑D=12m，池高3.36m,處理后的上清液回到反應(yīng)池.㈡、脫水間：采用YDP—1000帶式壓濾機(jī)，一用一備。濾帶寬1000mm。傳動機(jī)采用YGT—4，功率3.0kw,轉(zhuǎn)速為100—1250r/min的濾帶清洗水泵，清洗水壓1.5kg/cm2.污泥經(jīng)濃縮后含水96%,再經(jīng)機(jī)械脫水及過濾介質(zhì)形成濾液,而固體顆粒被截留在介質(zhì)上,形成濾餅而脫水,脫水后含水率為70——80%，再經(jīng)干化外運(yùn)。第五節(jié)總體布置一平面布置㈠平面布置原則該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理、工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置，總圖平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則。1.處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程，集中緊湊以便節(jié)約用地和運(yùn)行管理。2.工藝構(gòu)筑物不用改設(shè)施與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異分別相對獨(dú)立布置并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢，污水出口方向、風(fēng)向）。3.構(gòu)建之間的間距應(yīng)滿足交通，管道（渠）敷設(shè)，施工和運(yùn)行管理等方面的要求。4.管道（線）與渠道的平面布置應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。5.協(xié)調(diào)好輔建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)建筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行保證安全暢通美化廠區(qū)環(huán)境。㈡污水廠平面布置（見布置圖）方案Ⅰ與方案Ⅱ有如下共同特點(diǎn)：1.布置緊湊，流線清楚。2.生活活動區(qū)，污水區(qū)、污泥區(qū)，界線分明從大門進(jìn)去為綜合樓宿舍，食堂等，形成入口的生活區(qū)，該區(qū)位于主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，距離格柵、污泥區(qū)很遠(yuǎn)，加強(qiáng)綠化，環(huán)境較好。3.污泥區(qū)位于下風(fēng)向且在廠區(qū)的最下角，消化池距離構(gòu)建筑物較遠(yuǎn)，不影響其它設(shè)施。4.生產(chǎn)輔助區(qū)距需檢修用電等較多的構(gòu)筑較近，方便了工作人員。5.廠區(qū)內(nèi)道路設(shè)計(jì)考慮工作人員可以順利到達(dá)任何處。6.設(shè)有后門，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的柵渣，沉砂、泥餅等由后門運(yùn)走，而不走前門，避免了影響大門處生活區(qū)的環(huán)境清潔。7．采用A2／0法，對溶解氧的控制要求高，所以處理構(gòu)筑物用暗管連接。8．綠化率較高。二高程布置(方案I)㈠高程布置原則1.充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構(gòu)筑物排出廠外。2.協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。3.做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。4．協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有利于檢修排空。㈡高程布置結(jié)果為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動以按重力流考慮為宜。高程布置時(shí)，使接觸池的水面與地面相平，然后根據(jù)水頭損失通過水力計(jì)算推前構(gòu)筑物各控制標(biāo)高。計(jì)算結(jié)果如下：池頂標(biāo)高水面標(biāo)高池底標(biāo)高沉砂池473.8473.2471.20初沉池472.94472.644467.914厭氧池472.202471.802466.802缺氧池471.527471.127466.127好氧池471.051470.551465.551二沉池470.25469.75464.90接觸池469.80469.30467.30第二篇污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章一級處理第一節(jié)粗格柵設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=43780m3/d=0.507m3/s.格柵傾角格柵間隙凈寬b=50mm單位柵渣量0.03m3柵渣/103m3污水設(shè)計(jì)計(jì)算柵條間隙數(shù)：設(shè)柵前水深h=1mn===12個(gè)柵槽寬度：B=S（n-1）+bn==0.82m每日渣量W=QW=3.61040.0310-3=1.08m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣柵前槽高度工作臺臺面高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m故H1=1+0.5=1.5m5.過柵水頭損失因柵條斷面為圓形，形狀系數(shù)為h1=4/3()k=1.794/3()()3=0.05m6.柵后槽高度H2=1+0.5+0.05=1.55m7.采用鋼筋混凝土管8.采用兩組格柵一用一備第二節(jié)細(xì)格柵設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量，建兩組Q設(shè)=Qmax/2=0.507/2=0.257m3/s柵前流速V1=0.9m/s過柵流速V2=1m/s格柵傾角，柵條采用斷面形狀為圓形的鋼條。直徑S=20mm格柵間隙b=10mm設(shè)單位柵渣0.03m3柵渣/103m3污水設(shè)計(jì)計(jì)算每組柵條的間隙數(shù)：設(shè)柵前水深h=0.4mn=（Q設(shè)）/bhV==62個(gè)柵槽寬度B=S（n-1）+bn==1.84m進(jìn)水渠道漸寬部分長度設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.8m，其漸寬部分展開角度1=L1===1.43m柵槽與出水渠道連接處漸寬部分長度L2=L1/2==0.72M過柵水頭損失h1因?yàn)闁艞l為圓形截面，取形狀系數(shù)H1=4/3(V2/2g)()k=1.794/3=0.67m柵前槽總高度H1取超高h(yuǎn)2=0.5mH1=h+h2=0.4+0.5=0.9m柵后槽總高H2H2=h+h1+h2=0.4+0.67+0.5=1.57m柵槽總長度L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tg=1.43+0.72+0.5+1.0+=3.89m一臺格柵渣量W=（3.6104/2）0.0310-3=0.54m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣第四節(jié)曝氣沉沙池設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=0.507m3/s設(shè)計(jì)停留時(shí)間t=2min水平流速V=0.12m/s有效水深h=2.0m設(shè)計(jì)計(jì)算池體設(shè)計(jì)計(jì)算(1)池子總有效體積V=Qmaxt60=0.507260=60.84m3池子平面面積A1===30.42m2(3)水流斷面積:A2===8.45m2(4)池總寬B===4.225m取B=4.3m沉沙池分兩個(gè)如圖所示:池寬2.15m,池底坡度0.5,超高0.6m全池總高(5)每格沉沙池實(shí)際進(jìn)水?dāng)嗝婷娣eA′=2.15A′=5.125m(6)池長L===7.5m(7)每格沉沙池沉沙容量V。V。==3.375m32.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算每立方米污水每小時(shí)曝氣量q=0.2m3/(m3污水h)空氣用量Qa=qQmax=0.2Qa=365.04m3/h空氣管布置:在兩格曝氣沉沙池的公共隔墻上布置空氣干管,再通過支管與干管連接.曝氣管在水下1.8m3.排沙量計(jì)算:設(shè)含砂量為20m3/106m3污水.每兩天排砂一次V?！?2010-63600242V?！?0.876m3<3.375m3第二章A2/O工藝計(jì)算第一節(jié)初次沉淀池一.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量Qmax=0.507m3/s表面負(fù)荷q=2.0m3/(m2h)沉淀時(shí)間t=1h二.設(shè)計(jì)計(jì)算1.總的有效沉淀面積A===912.6m22.設(shè)兩個(gè)沉淀并聯(lián)排列一個(gè)沉淀池有效沉淀面積為A1===456.3m2池子直徑D==D=24.10m3.沉淀部分有效水深:h2=qt==2m4.沉淀部分所需容積:V===912.08m35.污泥部分所需容積:V=[Q(C1-C2)24100T]/[(100-0)n]V=[1824.17(256-25650%)10-6241001.3]/1(100-97)224V=20.24m3其中:Q—日平均流量m3/hT—兩次清泥間隔時(shí)間dC1—進(jìn)水懸浮物濃度t/m3C2—出水懸浮物濃度t/m3--污泥密度t/m3約等于10—污泥含水率%說明:采用機(jī)械排泥時(shí),T=4h.濃縮池脫水機(jī)房上清液至初沉池,所以剩1—3安全系數(shù)6.污泥斗容積設(shè)污泥斗上部分半徑r1=2m,污泥斗下部半徑r2=1m傾角=,污泥斗高度hs=(r1-r2)tg=(2-1)tg=1.73m污泥斗容積:V1=hs(r12+r1r2+r22)=(22+21+12)=12.7m37.污泥斗以上圓錐體部分污泥容積:設(shè)池底徑向坡度0.05,則圓錐體高度h4=(R-1)0.05=()0.05=0.5m圓錐體部分污泥容積:V2=h4(R2+Rr1+r12)V2=(12.052+12.052+22)V2=90.74m38.污泥斗總?cè)莘e:V=V1+V2=12.7+90.74=103.44m3>20.24m39.沉淀池總高度設(shè)h1=0.3m，h2=0.5mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.5+0.5+12.7=16m10.沉淀池池邊高度H′=h1+h2+h3=0.3+2+0.5=2.8m11.徑深比==12.0512.在曝氣沉沙池與后續(xù)的生物處理構(gòu)筑物之間設(shè)一個(gè)超越管。超越管直徑D=800mm鑄鐵管V=1.004m/s1000i=1.492座初沉池采用套筒式配水井進(jìn)行配水第二節(jié)A2/O工藝設(shè)計(jì)計(jì)算一．設(shè)計(jì)參數(shù)1.水溫最大設(shè)計(jì)流量Qmax=0.507m3/s一級處理出水（BOD5去除率30%，SS去除率65%）BOD5==183.4mg/lSS==89.6mg/lNH3-N=58.4mg/lTP=3.6mg/l二級處理出水：SS20mg/lBOD520mg/lNH3-N15mg/lTP1mg/lNO3-N10mg/l2.MLSS=3500mg/lMLVSS/MLSS=0.75PH=7.0—7.6堿度=126mg/l好氧段DO=2mg/l缺氧段DO0.5mg/l厭氧段DO0.2mg/l3.系統(tǒng)負(fù)荷：污水同化NH3-N去除10%。則由微生物生物同化從剩余污泥排放去除TN為58.410%=5.84mg/l二．設(shè)計(jì)計(jì)算1.硝化池計(jì)算（1）硝化細(xì)菌最大比增長速率max=0.47e0.098（T-15）max=0.47e0.098（T-15）=0.3176d-1（2）穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下硝化菌的比增長速率N===0.399d-1（3）最小污泥齡cmcm=1/N==2.51d（4）設(shè)計(jì)污泥齡cdcd=DFcmcd==9.04d為保證污泥穩(wěn)定，cd取20d式中：DF—設(shè)計(jì)因數(shù)，為SFPF其中SF為安全因數(shù)，取3，PF為峰值因數(shù)取1--2cm—最小污泥齡，為2.51d（5）含碳有機(jī)物去除率qOBS=qOBS==0.217gBOD5/（gBOD5）式中：cd—設(shè)計(jì)污泥齡為20dYNET—產(chǎn)率系數(shù)為0.23gBOD5/（gBOD5）（6）好氧池停留時(shí)間t=t==0.287dt=6.9h取t=7h式中：Sa—進(jìn)水中有機(jī)物濃度為183.4mg/lSe—出水中有機(jī)物濃度為20mg/lqOBS—含碳有機(jī)物去除率為0.217g/（g·d）X—混合液活性污泥濃度為MLVSS即X=0.753500=2625mg/l（7）好氧池容積V好=QmaxtV好==12769.19m3式中：Qmax—最大設(shè)計(jì)流量為1824.17m3/ht—停留時(shí)間為7h（8）污泥負(fù)荷Ns===0.24KgBOD5/（KgMLVSSd）（9）好氧池生物硝化產(chǎn)生NO3-N總量TKNox：TKNox=58.4-5.84-15=37.56mg/l（10）好氧池平均硝化速率SNR為：SNR=（QTKNox）/（V好X）SNR==0.04gN03-N/（gMLVSSd）式中：Q—設(shè)計(jì)流量為3.6104m3/d最大硝化速率：SNR′=SNRPFSNR′=1.20.04=0.048gN03-N/（gMLVSSd）式中：PF—峰值因數(shù)為1.22.缺氧池計(jì)算硝化產(chǎn)生NO3-N為37.56mg/l，出水NO3-N為10mg/l反硝化去除NO3-N的量37.56-10=27.56mg/l，去除NO3-N的量為1644.38Kg/d反硝化速率qDT=qD20（T-20）qD21=0.07（11-20）=0.058gNO3-N/（gMLVSSd）SDNR=0.058gNO3-N/（gMLVSSd）式中：qD20--下，反硝化速率為0.07gNO3-N/（gMLVSSd）--溫度系數(shù)取1.05T—反映溫度取缺氧區(qū)水力停留時(shí)間t′t′=（D0-D1）/XqDt′==0.181d=4.3h式中：D0—污水中氧化為NO3-N的TKNox濃度mg/lD1—出水中NO3-N濃度mg/lX—MLVSSmg/lqD—反硝化速率gNO3-N/（gMLVSSd）缺氧池容積V′=Qmaxt′V′==7843.931m3設(shè)兩座圓形缺氧池，池深取5m缺氧池面積A1=V′/nh==784.4m2則直徑D===31.6m3.污泥回流比R=X/（Xr-X）R==44.7%式中X—活性污泥濃度2625mg/lXr—回流污泥濃度8500mg/l4.好氧池硝化液回流比（1）反硝化fNO3==73.4%（2）回流比I=[fNO3（R+1）-R]/（1-fNO3）I=I=231%式中：fNO3—反硝化率為73.4%R—污泥回流比為50%5.好氧池補(bǔ)充堿度：（每氧化1gNH3-N需要消耗堿度7.14g，每還原1gNH3-N可產(chǎn)生堿度3.57g）（1）硝化消耗堿度mg/l（2）反硝化產(chǎn)生堿度（3）處理出水剩余堿度為50mgCaCO3/l，則需投入堿度6.厭氧池的設(shè)計(jì)計(jì)算：厭氧池水力停留時(shí)間取t=2h則厭氧池容積V厭=t=3648.34建兩座圓形厭氧池，池水深取h=5m則厭氧池面積直徑D==21.6m取22m7.厭氧池?cái)嚢韫β嗜毖醭貑挝蝗莘e攪拌功率為10W/，攪拌機(jī)的輸出功率為17.1KW 8.剩余污泥量（1）降解生成污泥量==3934.51Kg/d（2）內(nèi)源呼吸分解泥量==1675.96Kg/d（3）不可生物降解和惰性懸浮物量==523.54Kg/d（4）剩余污泥量W==3782.09Kg/d（5）濕污泥量（剩余污泥含水綠=99.2%）=472.769.好氧池各部分尺寸（1）設(shè)置2組好氧池，每池容積V=V好/2=6384.6（2）池取5m，每池面積F=1276.9池寬取6m在1—2之間符合要求池長符合要求設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長=取=43m取超高0.5m，則池總高為5+0.5=5.5m，在好氧池面對缺氧池二沉池一側(cè)各設(shè)橫向配水渠道，并在地中部設(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。每組曝氣池廊道共5個(gè)進(jìn)水口，而污水分別從兩側(cè)配水渠道5個(gè)進(jìn)水口均量進(jìn)入。10.需氧量計(jì)算：最大時(shí)需氧量：去除量==7153.65Kg/dNH4-N氧化量==1644.38Kg/d生物硝化系統(tǒng)，含碳有機(jī)物氧化需氧量與泥齡和水溫有關(guān)，每去除1Kg需氧量1.0—1.3Kg，本例中設(shè)氧化1Kg需氧1.2Kg，則碳氧化硝化需氧量為Kg/d每還原1gNO3-N需2.9g。由于利用污水中的作為碳源反硝化減少氧需要量為：=3499Kg/d實(shí)際需氧量：16148.53-3499=12649.53Kg/d=527.06Kg/h同理平均時(shí)需氧量為：9225.072Kg/d=374.4Kg/d11.鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）供氣量計(jì)算采用膜片式微孔擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.3m處，淹沒水深4.7m，最不利溫度為。查《排水工程》第3版得水中溶解氧飽和度=9.17mg/l，=7.3mg/l①空氣擴(kuò)散器出口處絕對壓力=P+9.8H=1.013=1.474空氣離開曝氣池面，氧的百分比=18.43%式中：--空氣擴(kuò)散器氧的轉(zhuǎn)移效率取12%③曝氣池混合液平均氧飽和度最不利溫度條件，按考慮代入各值得=8.9mg/l④換算為在條件下，脫氧清水的充氧量即：=524.37Kg/h式中：C=2相應(yīng)最時(shí)需氧量為：=720.28Kg/h（5）曝氣池平均時(shí)供氣量：==14565.8/h（6）曝氣池最大時(shí)供氣量：=20007.78/h（7）每污水供氣量：空氣/污水空氣管系統(tǒng)計(jì)算按曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共5根干管，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，每根豎管供氣量為：=400.2/h取400/h曝氣池平面面積為：6043=2580每個(gè)空氣擴(kuò)散器服務(wù)面積0.49，則所需空氣擴(kuò)散器數(shù)為個(gè)每個(gè)豎管上安設(shè)空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為：個(gè)每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：/h將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪成空氣管路計(jì)算圖，進(jìn)行計(jì)算。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計(jì)算管路，在空氣流量變化處設(shè)計(jì)算點(diǎn)，統(tǒng)一編號后列表計(jì)算管段編號管段長度Lm空氣流量空氣流速m/s管徑Dm配件m3/hm3/min123456717—160.73.80.063--45彎頭1個(gè)16—150.77.60.1270.660三通1個(gè)15—140.711.40.1900.7570三通1個(gè)14—130.715.20.2530.975三通1個(gè)13—120.4190.311180三通1個(gè)異形管1個(gè)12—11179.81.33180三通1個(gè)異形管1個(gè)11—101159.62.662.8135四通1個(gè)異形管1個(gè)10—97.53996.654.5160閥門1個(gè)彎頭3個(gè)三通1個(gè)9—8779813.36.5210四通1個(gè)異形管1個(gè)8—77159626.68.5240四通1個(gè)異形管1個(gè)7—67239439911270四通1個(gè)異形管1個(gè)6—57319253.212.5290四通1個(gè)異形管1個(gè)5—47.5399066.514310四通1個(gè)彎頭2個(gè)三通1個(gè)4—312399066.514310三通1個(gè)異形管1個(gè)3—212798013370660三通1個(gè)異形管1個(gè)2—13020007.7833398600四通1個(gè)異形管1個(gè)總壓力損失為9.8K13.空壓機(jī)選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.3m處，因此空壓機(jī)所需壓力為：P=K空壓機(jī)供氣量：最大時(shí)：m3/min平均時(shí)：m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量決定采用6臺L53LD型羅茲鼓風(fēng)機(jī)2臺備用第三節(jié)二沉池計(jì)算該沉淀池采用周邊進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池一．設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)水量=43780表面負(fù)荷q=1水力停留時(shí)間t=1.5h二．池體設(shè)計(jì)計(jì)算1.沉淀池表面面積A=設(shè)計(jì)兩座二沉池則二沉池直徑D===34.08m取36m2.二沉池有效水深h=qt=31.5=4.5m3.流入槽設(shè)計(jì)流入槽的設(shè)計(jì)流量應(yīng)加上回流污泥量，即：43780+0.543780=63349.66設(shè)流入槽寬B=0.6m，水深0.5m，流入槽流速V==2.44m/s取導(dǎo)流絮凝區(qū)停留時(shí)間為600s，因水溫為，所以=1.308/s=0.792m/s孔徑50mm，每座池流入槽內(nèi)的孔數(shù)n==525.9個(gè)n取526個(gè)孔距L=m導(dǎo)流絮凝區(qū)平均流速：=0.014m/s核算值：=（）1/2=（）1/2=19.994.出水槽出水槽設(shè)于池周邊，出水槽寬0.8m，出水槽直徑d=D-2B-0.8=36-20.8-0.8=33.6m出水槽流量計(jì)算=0.063出水槽長度計(jì)算L=0.5d==52.78m出水堰長=出水堰負(fù)荷=5.澄清區(qū)高度：設(shè)t=1.5h===1.34m按在澄清區(qū)最小允許深度為1.5m考慮，取=1.5m6.污泥區(qū)高度：設(shè)=1.5h===1m7.池深度=++0.3=1.5+1.0+0.3=2.8m取整取做3m沉淀池高度：設(shè)池底坡度為0.05。污泥斗直徑為2m，池中心與池邊落差=0.85m超高=0.5m，污泥斗高度=1mH=+++H=0.5+3+0.85+1=5.35m第四節(jié)接觸室一．設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=0.5067接觸時(shí)間t=30min水深h=2m隔板間隙2.85mm池底坡度2%--3%排泥管DN=200mm二．設(shè)計(jì)計(jì)算1.接觸池容積V=Qt=0.50673060=912.06設(shè)兩座接觸池，每座池容積接觸池示意圖==456.032.水流速度v===0.04m/s3.表面積F==228.0154.廊道總寬：采用6個(gè)隔板，則廊道總寬為：B=2.857=19.95m，B取20m5.接觸池長度L===11.4m，L取12m第五節(jié)污泥處理系統(tǒng)A2/O工藝產(chǎn)生剩余活性污泥，含磷量很高，可達(dá)4%--6%。但污泥中的磷處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在污泥處理區(qū)易釋放出來，故要使污水處理系統(tǒng)得到較高除磷效率，必須控制污泥處理區(qū)分離液中的TP濃度.一．重力濃縮池設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)二沉池剩余污泥量3782.09Kg/d=472.76初沉池污泥=含水率=99.2%，濃度=40Kg/濃縮后：污泥濃度40g/l，含水率=96%2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）污泥總量Q=472.76+121.44=594.2（2）污泥混合后的濃度C==14.94Kg/（3）濃縮池面積設(shè)固體通量為55Kg/（）A====80.71（4）濃縮池直徑：設(shè)兩座濃縮池，則每座直徑D==mD取為12m（5）濃縮池工作部分高度取污泥濃縮時(shí)間T=12h。則濃縮池工作部分高度==（6）濃縮池總高度設(shè)濃縮池超高=0.3m，緩沖高度=0.3m，濃縮池高度H=++=2.76+0.3+0.3=3.36m（7）濃縮后污泥體積=221.34第三章氧化溝工藝計(jì)算一設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=1824.17m3/h進(jìn)水：SS=256mg/lBOD5=262mg/lNH4-N=58.4mg/lTP=3.6mg/l堿度=126mg/l出水：BOD520mg/lSS20mg/lNH4-N15mg/lTP1mg/lNO3-N10mg/l二設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算水溫T=采用Carrousel氧化溝,如圖所示:1.計(jì)算出水溶解性BOD5濃度出水中BOD包括溶解性BOD和微生物形式BOD.假定微生物的經(jīng)驗(yàn)式為C5H7NO2,則每克微生物(VSS)相當(dāng)于142gBOD5..假定出水VSS/TSS=0.75.出水中VSS產(chǎn)生的BOD5可用下式計(jì)算:VSS的BOD5=TSS1.42(1-eKt)式中k:BOD速度常數(shù),可取k=0.23t:BOD反應(yīng)時(shí)間,d故VSS的BOD5=0.75201.42(1-e-0.235)=14.56mg/l出水中的溶解性BOD5=20-14.56=5.44mg/l2.計(jì)算氧化溝好氧部分水力停留時(shí)間和容積,按下式計(jì)算DO和PH條件不影響生物化反映對硝化細(xì)菌最大比增長速率:硝化細(xì)菌最大增長速率:vN,max=0.47e0.098(T-15)=0.47e0.098(11-15)=0.318d-1完成硝化所需要最小泥齡cmcm===3.14d取安全系數(shù)SF=2.峰值系數(shù)PF=1.5則設(shè)計(jì)泥齡cd=SFPFcm=21.53.14=9.42d設(shè)計(jì)中污水廠不進(jìn)行污泥硝化,要求污泥在氧化溝內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定.根據(jù)污泥穩(wěn)定的要求設(shè)污泥齡cd取20d,在該污泥齡下,氧化溝好氧部分硝化細(xì)菌和異養(yǎng)菌比增長速率相等VN=Vb===0.05d-1有機(jī)物好氧部分BOD5去除率qOBS.當(dāng)污泥齡c=20d時(shí),去YNET=0.3gvss/gBOD5qOBS=1/(cdYNET)qOBS==0.167gBOD5/(Gvssd)氧化溝內(nèi)好氧不風(fēng)與水利停留時(shí)間t1MLSS取4500mg/lMLVSS=0.75MLSS=3375mg/lt1==0.455d=10.92h氧化溝好氧部分容積V1=Qt=437800.455=19919.9m33.氧化溝好氧部分活性污泥微生物凈增長量X:X=YNETQ(S0-Se)=0.343780(262-5.44)10-3=3369.66Gg/d4.計(jì)算用于氧化溝的氮和用于合成的氨氮按活性污泥微生物干重中氮的含量為12.5%計(jì),則用語合成的總氮量為:0.1253369.66=421.21Kg/d即進(jìn)水中用于合成的NH3-N濃度為:103=9.62mg/l計(jì)算穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下出水中NH4-N的濃度N:VN=VN,maxN/(KN+N)0.05=0.47N=0.12mg/l<10mg/l其中KN=1氧化溝好氧部分氧化氨氮濃度:58.4-9.62-0.12=48.66mg/l出水中NO3-N=10mg/l,所以需要硝化去除的NO3-N濃度=48.66-10=38.66mg/l5.堿度校核:校核氧化溝混合液的堿度,以確定PH值是否符合要求(PH>7.2).當(dāng)泥齡長時(shí),碳源有機(jī)物氧化會產(chǎn)生堿度,本例中泥齡c=20d,可以假定去除BOD5產(chǎn)生的堿度為0.1mg/lCaCO3/mgBOD5.氧化NH4-N,NO3-N反硝化產(chǎn)生的堿度理論值為3.57mgCaCO3/mgNO3-N.設(shè)計(jì)計(jì)算可取3mgCaCO3/mgNO3-N則剩余的堿度=126-7.1448.66+338.66+0.1(262-5.44)=-79.8mg/l<100mg/l不能滿足混合液PH>2的要求要投加179.8mg/l堿度6.氧化溝缺氧區(qū)水力停留時(shí)間和容(1)反硝化速率:取缺氧區(qū)DO=0.2mg/l.時(shí)反硝化速率DN=0.07mgNO3--N/(mgVSS.d)則T=時(shí),反硝化速率DN’=DN1.09(T-20)(1-DO)=0.071.09(11-20)(1-0.2)=0.026mgNO3—N/(mgVSS.d)(2)缺氧區(qū)水力停留時(shí)間:t2=NO3-N/XDN’==0.44d=10.56h(3)缺氧區(qū)容積:V2=Qmaxt2=437800.44=19263.2m37.氧化溝厭氧區(qū)水力停留時(shí)間和容積厭氧區(qū)水力停留時(shí)間取t3=1.5h容積V3=Qmaxt3=1824.171.5=2736.255m38.氧化溝總的水力停留時(shí)間與總?cè)莘e:V=V1+V2+V3=19919.9+1963.2+2736.255=41919.355m3t=t1+t2+t3=10.92+10.56+1.5=22.94h9.需氧量計(jì)算及曝氣設(shè)備的選擇(1)實(shí)際需氧量AOR實(shí)際需氧量包括碳氧化需氧量硝化需氧量,但是在NO3-N反硝化過程中還可以獲得氧,因此實(shí)際需氧量AOR可以表示為:AOR=BOD5去除-BOD5剩余污泥+NH4-N氧化需氧量-NH4-N剩余污泥需氧量+NO3-N反硝化中獲得的氧=Q(S0-Se)/(1-e