污水处理工艺选择项目设计方案

I 污水处理工艺选择 项目设计方案第一章 引 言 题的背景 随着我国城市化进程的加快，人口集中规模的提高，城市居民生活质量的改善，在城市和区域范围内，单位面积和人均可获得的水资源量与对水的需求量之间的差距呈不断扩大的态势，且局域范围污水排放量的增加，加速了水环境的污染，同时水资源开发与保护的成本在快速上升，城市水环境安全在受着日益严重的威胁。 正是由于我国的水资源短缺，然而经济的发展使得水资源的需求量又很高，工业用水和居民生活用水都给我们国家的水资源造成巨大的威胁。因此水资源的合理利用显得尤其 的重要，我们国家水力资源部也对水资源的合理有效持续利用提出了更高的要求。随着人口不断增长和经济飞速发展，用水量及排水量正在逐年增加，污水处理回用投资少，工期短，见效快，比较现实易行，具有重要意义。 1、污水的处理利用，有利于缓解水资源的供需矛盾 人类的生存和发展离不开水资源，而全球性的水资源危机时常发生，严重威胁着人们正常的生活。为了应对此问题，许多国家和地区已开始对城市污水处理回收利用做出了总体规划，通过对污水的处理，产生出一种新的水资源，以缓解紧张的水资源状况。然而，污水的处理究竟又能产生出多 少水量呢？据第一章 引言 2 粗略估算，目前城市的供水量有 80%变成了污水，而这 80%的污水量通过处理后仍有 70%可以安全回用，这也就说明了城市供水量的七成，可以变成再生水以重新使用，这就大大减轻了用水资源的紧张状况。 2、污水的回收利用，体现了水资源的“优质优用，低质低用”原则在日程生活用水中，并非都需要优质水。例如，人体直接饮用的水仅占不到 5%，而对水质要求不高的生活用水达到了 20%以上，甚至高达 30%。在美国的佛罗里达州曾规定：市政、娱乐、景观和环境等用水必须采用水质较低的水源。这条规定就体现了出了合理利用水资源的原 则。同时也再次证明了对于污 水的回用，是可以扩大水资源的利用范围和有效利用程度的。 计依据 青岛是山东重要城市 ,由于人口较多且用水量各有不同，因此导致 进水水量波动较大。且 污水排入墨水河的排污区后，经短距离河道输送汇入胶州湾，排放地点位于墨水河口处 ，对于墨水河甚至整个青岛的水质影响都非常大。因此现青岛市城阳区拟建一座污水处理站，将全部处理 出水达到 城镇污水处理厂污染物排放标准（ 二级标准 。 程概况 计水量 污水的平均处理量为 Q=50000m3/d =h， 污水的最大处理量为Q=60000m3/d=2500m3/h。日变化系数取 计水质 设计水质如表 示： 项 目 ) ) SS() ) TN() TP() 水水360 800 400 35 50 7 6一章 引言 3 质 出水水质 20 100 30 2 6 计水质情况 出水按 城镇污水处理厂污染物排放标准（ 的二级标准 。 他资料 1、 青岛市与日本东京处于相同纬度，气候相似，属于北温带季风区域，具有海洋性气候 特征 空气湿润，温度适中，四季分明，日温差小，气温升降平缓。 2、 青岛年平均气温 。最高气温高于 30 的天数，年平均为 ；最低气温低于 的天数，年平均为 22 天。 3、青岛市 年平均 无霜期 251 天，比相邻地区长一个月。 降水量年平均为 米，年平均降雪日数只有 10 天。 4、青岛市 年平均气压为 帕。年平均风速为 /秒，以东南风为主导风向。年平均相对湿度为 73%， 7 月份最高，为 89%； 12 月份最低，为 68%。 5、 春季持续时间较长，气温回升缓慢；夏季较内陆推迟 1 个月到来，湿润多雨，但无酷暑， 7 月平均温度 23 度；秋季天高气爽，降水少，持续时间长；冬季较内陆推迟 15到来，气温低，但并无严寒，一 月平均日最低气温 。青岛属正规半日潮港，潮差为 ，大潮差发生于朔或望（上弦或下弦）日后 2 3 天。 市污水的概述 市污水的来源 人们生活中产生的冷却排水、淋浴排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水等。 第一章 引言 4 市污水的特点 1、 卫生上安全可靠，无有害物质，其主要衡量指标有大肠菌群数、细菌总数 、悬浮物量、生化需氧量、化学耗氧量等； 2、 外观上无不快的感觉，其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等； 3、 不引起设备、管道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难 ，其主要衡量指标有 度、溶解性固体等。第二章 工艺设计方案的确定 水处理工艺选择原则 污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂的规模、污泥处理方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素做慎重考虑，污水处理的每项工艺都有其优点、特点，适用条件和不足之处，不可能用一种工艺代替另一种工艺，同样的工艺在不同的进水和出水条件下，去不同的设计参数，设备的选型并不是一成不变的。根据不同废水的特点，依据下列原则进行处理工艺方案的比较： 1、执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有 关法规、规范和标准； 2、采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准； 3、采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理； 4、全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致； 5、妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染； 6、综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。 艺设计方案对比 本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主， 生第二章 工艺设计方案的确定 5 化性较好，重金属及其他难 以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。 。根据国内外已运行的中、小型污水处理 厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“ 活性污泥法”。 好氧技术既可用于高浓度有机废水，也可用于中、低浓度有机废水。而传统活性污泥法、接触氧化法、氧化沟等则一般用于处理中、低浓度有机废水，对于这些废水，使用这些技术一般均能达到废水排放标准。一般情况下，城市污水厂的工艺流程包括预处理段、 一级处理段、二级生物处理段和污泥处理段，如果对出水要求较高，还应有三级处理段，即深度处理段。根据设计的排水水质标准，且 城市污水可进行生化处理。二级处理是污水处理的中心环节，污水中大部分污染物在二级处理中得到降解和去除，从而使出厂污水达到排放标准。二级处理包括各种物理化学法和各种生物处理法。但各种物理化学法，使用大量昂贵的化学药剂和复杂的工艺过程以及较高的控制技术，不适于易生物处理的污水。现流行的生物二级处理法主要包括：氧化塘、 曝气生物滤池 、土地处理法、传统活性污泥法以及在传统活性 污泥法工艺基础上发展起来的其它方法，如 、 A/O 法、 、氧化沟法、厌氧生物处理工艺等。 定塘工艺 稳定塘为一系列露天池塘，根据原水温度，水质及当地气温确定其容积。稳定塘工艺可分为好氧塘、兼性塘，厌氧塘、曝气塘和生物塘 (包括养鱼塘和人工植物糖等 )。一般厌氧塘、兼氧塘和好氧塘串联使用。从建造和运行角度而言是最经济的一种处理工艺，稳定塘的处理效果一般是令人满意的，只是有些气味。 污水灌溉也称污水的土地处理法，这种污水处理也要求有大面积土地，同时很难解决具有适宜土壤条件的土地，特别是冬季处理 技术尚有待进一步研究，目前在未取得适当规模生产性试验资料的情况下，不宜采用。 第二章 工艺设计方案的确定 6 统活性污泥法 该法是在人工充氧条件下 ，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池， 多余部分则排出活性污泥系统 B 法 ( 该法由德国 授开发。该 工艺 对曝气池按高、低负荷分二级供氧，气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 在 d) 以上，池容积负荷 在 6m3d) 以上； B 级负荷低，污泥龄较长。 A 级与 级池子 F/M(污染物量与微生物量之比 )不同，形成不同的微生物群体。 尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质， A 级和 B 级亦可分期建设。 2/O 法（ 由于对城市 污 水 处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内 10年前开发此厌氧 缺氧 好氧组成的 工艺 。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理 工艺 。 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷， 污水 中的磷在厌氧状态下 ( P 为 30 60， 6 40(一般应 20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化 ，以去除磷、 可用 工艺 化沟工艺 第二章 工艺设计方案的确定 7 本 工艺 50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门 工艺 。氧化沟 具有脱氮的效果且 在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有： 帕式 (称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在 刷动力效率 kWh) 。 奥式 (称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的 外环为 0，中环为 1，内环为 2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在 力效率与转刷接近，现 已在山东潍坊、北京黄村和合肥的污水处理厂应用。 若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市 污水 处理尤为适用。 卡式 (称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝 气，从 工艺 运行来看，水深一般在 污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 三沟式氧化沟 (T 型氧化沟 )，此种型式由简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。 T 型氧化沟构造控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。 交替式氧化沟是 艺与传统氧化沟工艺组合的结果，目前应用的主要有 3种氧化沟，分别为 、 替式氧 化沟具有良好的脱氮效果，若在起前面设一厌氧池，则起也具有良好的除磷效果。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高 20%)和动力效率达 3.0 kWh) 。 氧生物处理工艺 厌氧生物处理是利用厌氧生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物 (沼气和水 )和少量的细胞物质，从而达到了废水处理和回收第二章 工艺设计方案的确定 8 能源目的。 厌氧生物处理工艺运用于食品工业废水，主 要原因是废水中含易生物降解的高浓度有机物，且无毒性。此外，厌氧处理动力消耗低，产生的沼气可作为能源，生成的剩余污泥量少，厌氧处理系统全部密闭，利于改善环境卫生，可以季节性或间歇性运转，污泥可长期贮存。因此，厌氧生物处理是一项具有经济效益的处理技术。但是， 厌氧处理去除有机物的绝对数量和浓度虽然高，但其出水有机物浓度仍然较高，必须经过后续处理才能达到较高的排放标准， 它一般作为好氧工艺的前处理，或者作为排放到城市下水道之前的预处理。 0世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 如 种 一体化工艺 的特点是 工艺 简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及 设备 ，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排 水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市 污水 处理厂 。 它是近年来在国内外被引起广泛重视和研究的日趋增多的一种污水生物处理新技术。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 质排放不均匀的工业废水处理，可节省投资， 实现高浓度进水、高容积负荷和高去除率 ,在处理高浓度有机废水方面独具特色 ,而且对氮、磷、 硫的脱除效果好 ,特别适合浓度高、排放量小的各种工业有机废水 ,如化工、造纸、印染等 ,同时也适合应用于对出水水质要求较高、水量水质波动较大的的污水处理。如青州市日处理 5万吨城市污水处理厂就采用 第二章 工艺设计方案的确定 9 改进工艺 艺 ： 与传统的 艺相比，改进的 大的特点是： 1、 由于增加了预反应区，使主反应池省去了闲置期， 对高峰流量的耐冲击力也得到了保证； 2、 单一的池体设计，独立完成处理过程， 维护、扩建方便； 3、 与 比，池子尺寸减小了 20，占地节省 ； 4、 与传统处理技术相比，减少了沉淀池以及相关泵送系统，大大降低了成本和能耗； 5、 无进出水控制阀，节约成本，滗水速率为常数，出水稳定； 水处理工艺流程的确定 工艺流程介绍 本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主， 生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。 根据国内外已运行的中、小型污水 处理 厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“ 活性污泥法”。 进水 格栅 提升泵房 沉砂池 砂水分离 砂 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 接触池 排放 消毒剂 泵房 消化池 浓缩池 脱水间 泥饼 第二章 工艺设计方案的确定 10 图 1 污水处理工艺流程图 行性分析 青岛是山东重要工业城市 ,污水中 、碱、有机磷、酚、氯化物、硫化物、苯等浓度较高。 设计的城阳水质净化厂处理对象为城市污水，进水水量波动较大。 处理后的污水执行城镇污水处理厂污染物排放标准 (级标准。达标污水排入墨水河的排污区后，经短距离河道输送汇入胶州湾，排放地点位于 墨水河口处。此工艺污水处理设施，出水水质能达到 10/10/1/1( )，并可完成生物脱氮除磷 。因此，工程采用 法处理工艺，使用的工艺需要使得 N=108 与传统的 活性污泥法 工艺相比， 法 最大的特点是： 法 是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成 流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的 聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收 在体内储存 入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解 要分解体内储存的 生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌 和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的 水力停留时间第二章 工艺设计方案的确定 11 少于其他同类工艺。而且在厌氧 好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。 运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。 终上所述，面对青岛城阳的现实情况和污水处理特点，采用 法 工艺 ，可以达到国家标准而且投资可达到最省。第三章 构筑物的设计计算 栅的设计计算 计说明 格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单 元的机泵或工艺管线造成损害。栅条的断面主要根据过栅流速确定，s，槽内流速 果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的 80%，以留有余地。日平均流量 Q=50000m3/d，变化系数 瞬时最大流量 s，按 2个格栅设计。 计计算 取栅条间距 b=条宽度 S=、栅条间隙数 (n) 最大设计流量， m3/s； 格栅倾角，取 60； h 栅前水深，取 污水的过栅流速，取 s。 第三章 构筑物的设计计算 12 m a x s = 0 . 3 4 7 s i n 6 0 2 0 . 5 ( )0 . 0 2 0 . 8 1 . 0 个，取 22个， 2、 栅槽有效宽度 (B ) ( 1 ) 0 . 0 1 ( 2 2 1 ) 0 . 0 2 2 2 0 . 6 5 ( m ) B S n b n 3、进水渠道渐部分长度 ( 设进水 渠宽 渐宽部分展开角 1=20 1110 . 6 5 0 . 4 0 . 3 42 t a n 2 t a n 2 0 4、 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2 = 0 2 5、通过格栅的水头损失 条断面为锐边矩形 4422331 0 . 0 1 1 . 0s i n 2 . 4 2 s i n 6 0 3 0 . 1 32 0 . 0 2 1 9 . 6k 6、栅后总高度 (H)： 设栅前渠道超高 12 0 . 8 0 . 1 3 0 . 3 1 . 2 3H h h h m 7、栅槽总长度 (L)： 12 0 . 5 1 . 0 t a l l 0 . 8 0 . 30 . 4 4 0 . 1 7 0 . 5 1 . 0 2 . 3t a n 6 0 m 8、每日栅 渣量 (W)设栅渣量为每 10003186400 8 6 4 0 0 0 . 3 4 7 0 . 0 7 1 . 7 5 ( / ) 0 . 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 2M A m d m 拦截污物量大于 d，宜采用机械清栅 流式沉砂池 计参数 选用平流式沉砂池，平流式沉砂池是污水处理系统常用的一种形式，使泥砂和有机物分开，以达到除砂的目的。该池型具有池子构造简单，投资省，运行第三章 构筑物的设计计算 13 费用低和除砂效果稳好等优点，但也存在流速不易控制，沉砂中有机性颗粒含量较高，排砂常需要洗砂处理等缺点。本池设计 最大流量 s。分两个系列进行，则 s. 计计算 1、沉砂部分的长度 L： L=0 10 式中： L 沉砂池沉砂部分的长度， m， v 最大设计流量时的速度， m/s，最大为 s，最小为 m/s，取 0.2 m/s。 t 最大设计流量时的停留时间， s， 取 50s 2、 水流断面面积： 2m a x 0 . 3 4 7/ 1 . 7 40 . 2 v m A 水流断面面积， 3m /s 3、 池总宽度： 2 3 . 4 7/ 3 . 4 71B A h m 式中： 有效水深 2 B 池总宽度， m 4、 沉砂斗容积： 3m a x 6686400 0 . 6 9 4 3 0 2 8 6 4 0 01 0 1 . 3 4 1 0 2d， X 3006、 每个沉砂斗的容积： 30 2 . 6 8 1 . 3 42 6、 沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽 壁与水平面的倾角 60，贮砂斗高 h3 三章 构筑物的设计计算 14 132 7、贮砂斗容积： 322212131 31 8、沉砂室高度： 设采用重力排砂，池 底坡度 i 6，坡向砂斗，则 3 3 2 3 2 0 . 0 6 0 . 0 6 ( 2 ) / 2 1 . 0 0 . 0 6 ( 1 0 2 1 . 6 5 0 . 2 ) / 2 1 . 2 0h h l h L b b m 9、池总高度： 1 2 3 0 . 3 1 . 0 1 . 2 0 2 . 5H h h h m 10、核算最小流速 0 . 6 9 4m i n 0 . 2 2 / 0 . 1 5 /2 1 . 5 5v m s m s (符合要求 ) 法 计说明 工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成 流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供 好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收 在体内储存 入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解 要分解体内储存的 生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌 和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一 部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。 设计最大流量 Q=50000m3/d 第三章 构筑物的设计计算 15 设计进水水质： 800 ； 360 ； 400 ； 35 ； 50； 7 ； 9 设计出水水质： 100 ； 20 ； 30 2 ； 1 ； 9 计计算 1、混合液悬浮固 体浓度 X： 3 3 006 6 0011 11 泥负荷 N=d) 回流污泥浓度，取 6600 R 污泥回流比， 100% 2、反应池容积 V： 30 5 0 0 0 3 6 0N X 0 . 1 3 3 3 0 0 S 进水 3、反应池总水力停留时间： V 2 0 9 7 9 . 0 2 0 . 8 4 2 0 . 1 6Q 2 5 0 0 0t d h 4、各段水力停留时间和容积： 厌氧：缺氧：好氧 1： 2： 4 厌氧池水力停留时间 1 / 7 2 0 . 1 6厌 池容 31 / 7 2 0 9 7 9 . 0 2厌 2997； 缺氧池水力停留时间 2 / 7 2 0 . 1 6缺 池容 32 / 7 2 0 9 7 9 . 0 2缺 5994； 好氧池水力停留时间 : 4 / 7 2 0 . 1 6好 池容 34 / 7 2 0 9 7 9 . 0 2好 11988第三章 构筑物的设计计算 16 剩余污泥量 X,(kg/d) P ()X O r d Q S S k V X ( ) 5 0 % S S T S S 取污泥增殖系数 Y=泥自身氧化率 ，将各值代入 0 . 6 2 5 0 0 0 ( 0 . 3 6 0 . 0 2 ) 0 . 0 5 2 0 9 7 9 . 0 2 3 . 3 0 . 7 5 5 1 0 0 2 5 9 6 . 2 2 5 0 3 . 8 回流污泥浓度 6 6 0 0 /RX m g L( 0 . 4 0 . 0 3 ) 5 0 0 0 0 5 0 % 9 2 5 0 2 5 0 3 . 8 9 2 5 0 1 1 7 5 3 . 8 / k g d 5、厌氧段总磷负荷0 2 5 0 0 0 7 /3 3 0 0 2 9 9 7Q T P k g T N k g M L S S 厌 、反应池主要尺寸： 反应池总容积 32 0 9 7 9 有 效水深 有效面积 2V 2 0 9 7 9 . 2 0 3 2 2 7 . 5 7h 6 . 5单单 采用 7 廊道式推流式反应池，廊道宽 单组反应池长度 3 2 2 7 . 5 7 6 1 . 4 87 7 . 5 单校核： / 7 6 (满足 21/ / 6 1 . 4 8 / 7 . 5 8 . 2 0 (满足 105/ 取超高为 反应池总高 1 . 0 、反应池进、出水系统计算： 第三章 构筑物的设计计算 17 进水管： 单组反应池进水管设计流量 31 / 2 0 . 2 9 /Q Q m s管道流速 v m s 管道过水断面面积 21 / 0 . 2 9 / 0 . 9 0 . 3 2A Q V m 管径 4 4 0 . 3 2 0 . 6 4 取出水管管径 核管道流速20 . 2 9 0 . 2 9 0 . 7 5 /0 . 7 0 . 3 8 5()2Qv m 回流污泥渠道： 单组反应池回流污泥渠道设计流量 3250001 0 . 0 7 /4 8 6 4 0 0 Q m s 渠道流速 v m s 取回流污泥管管径 进水井：反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 32 25000( 1 ) ( 1 1 ) 0 . 1 4 /4 4 8 6 4 0 0 m s 孔口流速 v m s 孔口过水断面积 20 . 2 9 2 . 0 70 . 1 4 出水堰及出水竖井：按矩形堰流量公式： 23233 8 6 ( 33 内 式中 堰宽， H 堰上水头高， m 第三章 构筑物的设计计算 18 2233 3 1 . 1 5 8( ) ( ) 0 . 1 91 . 8 6 1 . 8 6 7 . 5 出水孔过流量 34 孔口流速 孔口过水断面积 孔口尺寸取 进水竖井平面尺寸 出水管：单组反应池出水管设计流量 353 0 . 2 9 /Q Q m s 管道流速 v m s 管道过水 断面积 25 0 . 2 9 0 . 4 20 . 7 管径 4 4 0 . 4 2 0 . 7 33 . 1 4 取出水管管径 核管道流速520 . 2 9 0 . 5 8 /0 . 8()2Qv m 8、曝气系统设计计算： 设计需氧量 去除 氧量 剩余污泥中 当量） +（ 化需氧量 剩余污泥中 氧当量） 反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量 0120 . 2 3 5 0 . 2 3 5() 5 0 0 0 0 ( 0 . 3 6 0 . 0 2 )1 . 4 2 1 . 4 2 5 0 0 7 . 7 /11 k g O 17889 硝化需要量 2024 . 6 ( ) 4 . 6 1 2 . 44 . 6 5 0 0 0 0 ( 5 0 2 ) 0 . 0 0 1 4 . 6 1 2 . 4 2 5 0 3 . 8 2 2 8 5 6 . 4 / N N Pk g O d 11040 构筑物的设计计算 19 反硝化脱氮 产生的氧量： 322 . 8 6 2 . 8 6 6 4 0 . 5 / k g O d 1 2 3 2 21 7 8 8 9 8 1 8 3 . 6 1 8 3 1 . 8 3 / /A O R D D D k g O d k g O h 1010最大需要量与平均需氧量之比为 ： 22m a x 1 . 4 1 . 4 2 4 2 4 0 . 8 / /A O R R k g O d k g O h 需氧量2502 4 2 4 0 . 8 1 . 4 3 /( ) 5 0 0 0 0 ( 0 . 3 6 0 . 0 2 )A O R k g O k g B O S 标准需氧量 采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底 转移效率 20，计算温度 T=25 ( 2 0 )( 2 0 ) 5()222 4 2 4 0 . 8 9 . 1 7( ) 1 . 2 0 4 0 . 8 2 ( 0 . 9 5 0 . 9 0 9 9 . 1 2 2 ) 1 . 2 0 4/ 7 5 9 . 8 /m T R g O d k g O h m a x 2 21 . 4 2 5 5 2 9 . 4 / 1 0 6 3 . 7 /S O R S O R k g O d k g O h 好氧反应池平均时供气量 37 5 9 . 81 0 0 1 0 0 /0 . 3 0 . 3 2 0 RG m 大时供气量 3m a x 1 . 4 1 7 7 2 8 . 7 / m h 所需空气压力 p： 第三章 构筑物的设计计算 20 式中12 0 . 2h h m供 凤 管 到 沿 程 与 局 部 阻 力 之 和 3 3 . 8 器 淹 没 水 头 4 0 . 4 气 器 阻 力 0 . 5富 裕 水 头 曝气器数量计算 (以单组反应池 计算 )： 按供氧能力计算所需曝气器数量。 m a 0 6 3 . 7 ()4 4 0 . 1 4 Rh q 1900 个 供风管道计算： 供风干管道采用环状布置 流量 33m a 7 7 2 8 . 7 / 1 . 2 3 /44 m h m s 10 管径 4 4 1 . 2 3 0 . 4 01 0 3 . 1 4 取干管管径微 侧供气 (向单侧廊道供气 )支管：33m a 7 7 2 8 . 7 1 4 7 7 . 4 / 0 . 4 1 /3 4 1 2S GQ m h m s 单 流速 10 管径 4 4 0 . 4 1 0 . 2 310单 取支管管径为 侧供气 32/S m 10 第三章 构筑物的设计计算 21 管径 4 4 0 . 8 2 0 . 3 210双 取支管管径 50 厌氧池设备选择 (以单组反应池计算 )：厌氧池设导流墙。内设潜水搅拌机1 台，池容计算： 厌氧池有效容积 厌 9、污泥回流设备： 污泥回流比 %100R 污泥回流量 / 8 3/5 0 0 0 05 0 0 0 01 33 设回流污泥 泵房 1 座，内设 3 台潜污泵 (2 用 1 备 ) 单泵流量 单 水泵扬程根据竖向流程确定 混合液回流设备：混合液回流泵 混合液回流比 内 20000000500002 33 内设混合液回流泵房 2 座，每座泵房内设 3 台潜污泵 (2 用 1 备 ) 单泵流量 R /单 混合液回流管： 混合液回流管设计 5 6 内 泵房进水管设计流速采用 管道过水断面积 26 第三章 构筑物的设计计算 22 管径 取泵房进水管管径 核管道流速 泵房压力出水总管设计流量 67 设计流速采用 7取泵房压力出水管管径管径管道过水断面积 沉池 计参数 为了使沉淀池内的水流更稳定、进出水配水更加均匀、存排泥更加 方便，常常采用圆形辐流式的二次沉淀池。二沉池中心进水，周边出水形式，幅流式沉淀池，共 2 座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间 t=面负荷为 m2 计计算 1、池体设计计算： 二沉池表面面积： 二沉池直径 取 池体有效水深 20 . 5 7 9 3 6 0 0 6 9 4 . 82 1 . 5 第三章 构筑物的设计计算 23 混合液浓度 3000 ，回流污泥浓度为 600 0 为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于 2h， 二沉池污泥区所需存泥容积 5 86 0 0 03 0 0 0 3 0 0 8 4)11(4)1( 采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度 二沉池缓冲区高度 高为 淀池坡度落差 沉池边总高度1 2 3 4 3 . 7 5 0 . 5 0 . 5 0 . 3 5 . 0 5H h h h h 校核径深比： 二沉池直径与水深比为 合要求 2、进水系统计算： 进水 管计算： 单池设计污水流量 3单进水管设计流量 1( 3单进 选取管径 流速 单 坡降为 1000i= 进水竖井： 进水竖井采用 速为 s 出水口尺寸 共 6 个，沿井壁均匀分布。 出水口流速 稳流筒计算： 第三章 构筑物的设计计算 24 取筒中流速 流筒过 流面积 7 进稳流筒直径 223 3、出水部分设计： 单池设计流量 2 8 9 3单 环形集水槽内流量 1 4 4 8 9 3单集 环形集水槽设计： 采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数 k 取 水槽宽度 集取 集水槽起点水深为 起集水槽终点水深为 终槽深取 用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽 b=中流速 槽内终点水深 槽内起点水深 3 24433 /2 k (3 223 22 k 3 323 43243 校核：当水流增加一倍时， q=m/s， v=s k (3 23 22 第三章 构筑物的设计计算 25 k 3 323 43243 设计取环形槽内水深为 水槽总高为 高） =用90三角堰。 4、出水溢流堰的设计： 采用出水三角堰（ 90），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）2O). 每个三角堰的流量 0 0 0 8 2 1 三角堰个数 )(1 7 60 0 0