法处理某城市生活污水工艺方案设计水污染课程设计

1、学号： f爰工商大尋 课程设计 Ao法处理某城市生活 题 目 污水工艺方案设计 学 院环境与生物工程学院 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师：工作单位：环境与生物工程学院 题目:Ao法处理某城市生活污水工艺方案设计 已知技术参数和设计要求： 1. 设计水量：120000m3/d 2. 设计水质(mg/L) : CODcr: 380 BOD5： 184 SS: 155NH3-N: 40 TP: 4 3:设计出水水质：CODcr: 100BOD5：w 20 SS: 70NH3-N: 25 TP: 0.3 4.厂址:厂区设计地坪绝对标咼米用16 m,

2、进水泵房处沟底标咼为绝对标咼自 设。 要求完成的主要任务： (1) 独立完成查阅资料、选用公式、数据搜集、合理流程选择和工艺参数选择 (2) 设计计算书条例清楚，计算准确，并附设计计算示意图 (3) 图纸表达准确，符合制图规范 设计计算书 要求分章节撰写，内容全面，包括设计原则和依据，技术方法和工艺流程确定，详 细工艺设计计算过程，设备主要结构尺寸设计计算，辅助设备选型，以及对设计进行评 述。设计说明书正文采用小四宋体， 22 磅行距，各级标题字体逐级增大一个字号。采 用 A4 页面，上下左右页边距均为 2.5 厘米。说明书采用标准封面，有目录。 图纸 严格按照国家标准和规范进行，完成工艺流程

3、图一张 1# 。 时间安排： 2012.11.30 下达设计任务书，布置设计详细任务。 2012.12.112.3熟悉设计任务，查找相关资料。 2012.12.412.11设计计算，编制设计设计计算章节内容 2012.12.12 12.13 制图，完成 1 张1 号图纸 2012.12.14 12.16 修改设计文件，完成全部设计工作， 上交全部设计文件 指导教师签名：2012 年 11 月 30 日 教研室主任签名： 2012 年 11 月 30 日 目录 摘要 3 第一章 设计概述 1 设计任务 2 设计原则 3 设计依据 第二章 4 4 4 工艺流程及说明 1 工艺方案分析 5 2 工艺

4、流程 5 3 流程各结构介绍 6 3.1 格栅 6 3.2 沉砂池 6 3.3 初沉池 6 3.4 生化反应池 7 3.5 二沉池 8 3.6 浓缩池 9 第三章 构筑物设计计算 1 设计原始资料 9 2 设计说明书 10 3 污染厂设计计算书 19 3.1 .1中格栅19 3.1.2沉砂池 21 3.1.3初沉池 21 3.1.4生化反应池 26 3.1.5厌氧池 27 3.1.6曝气池 27 3.1.7二沉池 34 3.1.8消毒池 37 3.1.9浓缩池 38 3.2.0储泥灌与污泥脱水机房 42 第四章 污水处理厂总体布置 1总平面布置 42 1.1总平面布置原则 42 1.2总平面布

5、置结果 42 2 高程布置 43 2.1高程布置原则 43 参考文献 44 心得体会 45 摘要 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由 于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环 境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染 的51鸠上。 本设计要求处理水量为120000mVd的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效 的A2/ 0活性污泥法工艺处理城市生活污水。AO工艺由于不同环境条件，不同功能的微 生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODB）能 被开环或断

6、链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提咼对 CODB的去除效果。它可以同 时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NM- N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合 完成除磷功能。 长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥 法该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差.一般来说*二氮的去除率只有20%30%, 磷的去除率只有10%20% 随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水 的排出，导致城市污水中 N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营 养化，同时影响了处理后污水的复用所以，

7、要求在城市污水处理过程中不仅要有效地 去除BOD和SS而且要有效地脱氮除磷.八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代 污水处理的重大课题，特别是以厌氧缺氧好氧 *2*3 （An aerobic Ano xic aerobic， 简称A2/O工艺）系统的生物脱氮除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越 来越受到人们的高度重视。 本设计中即采用厌氧缺氧好氧（An aerobic Ano xic aerobic，即A2/O工艺） 对某城市生活污水进行处理，日处理能力 100000方。出水达到1996年颁布的国家综合 污水排放标准*4水质要求,有效去除水中BOD SS以及氮、磷元素，出水质量将达

8、到国家 污水综合排放标准二级标准。本设计对污水处理厂处理流程、处理构筑物、以及高程进 行了初步设计。 关键词：A2/ O ,城市生活污水，活性污泥 第一章设计概述 1. 设计任务 本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂的/Aio工艺设计处理生活污水，处理 水量为120000mVd，按近期规划人口 30万人计算（自定）。 工程设计内容包括： 1）细化工艺流程 2）选定参数 3）计算（构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求） 4）绘制符合规范的工程图 5）编制设计说明书 2. 设计原则 1）严格执行国家有关环境保护的各项法规。 2）采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保

9、处理量及水质排放达到标准。 3）流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。 4）在上述前提下，做到投资少，运行费用低的效果 3. 设计依据 1）中华人民共和国环境保护法； 2）室外排水设计规范（GBJ14- 87）; 3）总图制图标准（GB/T50103- 2001）; 4）建筑制图标准（GB/T50104- 2001）; 5）建筑结构制图标准（GB/T50105- 2001）; 6）给水排水制图标准（GB/T50106- 2001）; 7中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978- 1996）。 第二章工艺流程及说明 1. 工艺方案分析 本项目污水处理的特点为: 1）污水以有

10、机污染为主，BOD/COD =0.6可生化性较好，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； 2）污水中主要污染物指标BOD COD SS值比国内一般城市污水高70%左右； 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。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NMN浓度较低，不 必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标， 可采用a7o活性污泥法。 A7o工艺特点： 1）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时 具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 2）在同时脱氮除磷的工艺中，

11、该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类 其他工艺。 3）在厌氧一缺氧一好氧交替运行条件下， 丝状菌不会大量繁殖，SVI 般少于100， 污泥沉降性好。 4）污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。 5）该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带DO 和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。 2. 工艺流程 具体流程如下图2.1: 恠据一-昭气锅炉I -后泥加热 液氯加氯机一甌瓶 其他用遼 出水 图2.1工艺流程图 3. 流程各结构介绍 3.1格栅 因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统 之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物

12、，防止堵塞后续处理系统的管理、孔 口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格 栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣 方式，可采用人工清渣或机械清渣。 本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后，以去除不同大小 的废渣，由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。 3.2沉砂池 沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度 约为2.65 ）沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损; 也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常 用的沉

13、沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。 由于本设计的处理量不大，并且污水经过粗格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于 清砂，沉沙池设于泵站后。本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池（分两组设2池，型号旋 流式沉砂池U 7），采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物 较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。 3.3初沉池 初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的 对象是悬浮物质（SS约可去除40%-55%以上），同时也可去除部分BOD（约占总BOD 的25%40%,主要是非溶解性BOD，以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 BOD 负荷。初沉池按池内水流方

14、向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉 淀池。 本设计采用了成本较低，运行较好的平流式沉淀池，该池施工简易，对冲击负荷和 温度变化的适应能力较强。 3.4生化反应池 A7O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮 除磷工艺的简称，AlO工艺于70年代由美国专家在厌氧一好氧除磷工艺（A/O）的基础 上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养 化）进行有效处理。 该工艺在厌氧-好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合 液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。 A2/O工艺流程图如图2.

15、2所示： 回流混合液 回流污泥 图2.2 A 2/O工艺流程图 在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段 主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水 中BOD浓度下降；别外，NH N,因细胞的合成而被去除一部分，使污水中 NH- N浓 度下降，但NO- N含量没有变化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量 NO N和NO- N还原为N释放至空气，因此BOD浓度下降，NO N浓度大幅度下降，而 磷的变化很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化， 使NW N浓

16、度显著下降，但随着硝化过程使 NO N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄 取，也比较快的速度下降。 脱氮过程是各种形态的氮转化为 N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机 氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用 和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原 成N逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。 除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上， 而后通过排泥或旁路工艺加以 去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧 池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这

17、一过程是 依靠好氧菌聚磷细菌。 整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可 以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮， 同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。 所以，A2。工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、 缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（COD）能被开环或断链，使得N、P、有机碳 被同时去除，并提咼对 CODB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、 磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是 NJ- N应完全硝化，好氧池能完成这一 功能，缺氧池

18、则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 3.5二沉池 二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀 分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可 分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。 3.6浓缩池 浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩 后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工 程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。 本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方

19、法，重力浓缩具有以下几个优 点：贮存污泥能力高；操作要求不高；运行费用少，尤其是电耗。缺点：占地 面积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少 第三章构筑物设计计算 1. 设计原始资料 1.1城市气象资料 经调查和咨询，该城市的气象资料见表1： 表1污水处理厂所处城市气象资料 年平均气温 12C 月平均最高气温 25 C 月平均最低气温 4C 最高气温 36 r 最低气温 45 C 年平均降雨量 1000 m 冰冻线深 300 mm 主风向 西南风 温度在-10 C度以下 0天 相对湿度 70% 1.2地质资料 污水处理厂处的地下土壤为：亚黏土，平均地下水位在地表以下：20m 1.3设计规模 污水厂

20、的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为12万方。主要处理城 市生活污水以及部分工业废水，按生活污水量来取其时变化系数为1.2。 平均流量：Q=120000md=5000m3/h=1.389m3/s=1389L/s Kz=1.2 设计流量：Qmax=KZZ Q=1.2X 120000=144000ri/d=6000mi/s=1.667m3/s=1667L/s 1.4进出水水质 该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准 (GB8978- 1996)中的一级 标准，由于进水不但含有 BOD,还含有大量的N, P所以不仅要求去BOD除还应去除不 中的N, P达到排放标准。 进水PH为6

21、-7，总氮为44-45mg/L。其他见表2: 表2污水厂设计进出水水质对照表 单位：mg/L CODcr BOD5 SS NH3- N TP 进水 380 184 155 40 4 出水 100 20 (3) 剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q2Q2 = 5.56m3/h。选用1PN污泥泵 Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW 。 (4) 剩余污泥泵房占地面积 LX B=4m0.2 m /d 所以宜采用机械格栅清渣 3.1.2沉砂池 运行参数 设计流量 Qa=6000 m3/h=1.667 m 3/s，每组设计流量 0.417m3/s,设计水力停留时间 t=40s（t

22、在 30-60 之间） 水平流速v=0.25m/s （最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s ） （1）长度：L=vt=0.25 X 40=10m 式中：L 沉砂池沉砂部分长度，m; v 最大设计流量时的速度，m/s; （2）水流断面面积：A=Qmax/v=0.417/0.25=1.668m2 式中：a 水流断面面积，m； Qmax 最大设计流量，m/s; （3）池总宽度：B=A/h2=1.668/0.8=2.085m， 有效水深h2 =0.8m（h2取值范围是0.25-1.0） 3 沉砂斗容积：V=86400QmaxTX/1000K8.64 m T = 2d，X= 30rrV106m

23、每个沉砂斗得容积（V。） 设每一分格有2格沉砂斗，公共有8个沉砂斗，则 0=8.64/8=1.08m3 沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽b1 = 0.5m;斗壁与水平面的倾角60，贮砂斗高h3 = 1.0m b2=2h3/tg60 +b1=1.68m 贮砂斗容积：(V1) 味 S1 S2SS2 二1 1.0 1.682 0.52 1.68 0.5 = 1.30m3 0.9m3 符合要求 沉砂室高度：（h 3） 33 （8） 设采用重力排砂，池底坡度i = 6%,坡向砂斗，则 h h30.06 h3 0.06 L 伽 - b / 1.0 0.06 10- 2 1.68 /2 二 1.20m (9

24、) 池总高度：(H) 设超高 hi 二 0.3m， H =h1 h2h3 = 0.3 0.8 1.2 2.3m （10）核算最小流速Vmin Qm i n V min八 n1 Am i n 式中: Vmin最小流速（m/s），一般采用 v0.15m/s； 3 Qmin最小流量（m /s），般采用0.75Q ; ni 沉砂池格数（个），最小流量时取1; 最小流量时的过水断面面积（m2 ）。 Vmin = 0.75 1.667 = 0.75m / s 0.15m/s 1 1.668 -)- 图3.1平流式图沉砂池设计计算草图 3.1.3初沉池 3.1.3.1 设计参数 设计参数： 设计进水量：Q=

25、120000m3/d 表面负荷：qb 范围为 2-2.5 m3/ m2.h ，取 q=2.0 m3/ m2.h 3.1.3.2 计算 (1) 沉淀池面积： Q 3600 q 0.417 36002 按表面负何计算：A= q =750.6m 2 (2) 沉淀部分有效水深： 式中：t 沉淀时间(h)，一般采用1.02.0h 设计中取t =1.5h h2 =2X 1.5=3m (3) 沉淀部分有效容积 V = Q t 3600 3 =0.417X 1.5 X 3600=2250m （4）沉淀池长度： L = v t 3.6 式中：v设计流量时的水平流速（mm/s）, 般采用v 4（ 符合长度比大于4

26、的要求，避免池内水流产生短流 现象）。 长深比为L/ h2 =27 : 3=9 8（符合长深比812之间的要求）。 （8）污泥部分所需容积： Q(G C2)86400T100 V6 2(100 - P0)n 辺 106 式中： Q 平均污水流量(m3/s); C1 进水悬浮物浓度（mg/L）; C2 出水悬浮物浓度（mg/L）, 一般采用沉淀效率n =40%- 60% K2 生活污水量总变化系数； 污泥容重（t/m3），约为1； Po污泥含水率（。 设计中取每次排泥间隔时间T=1d,污泥含水率P0=97%沉淀池的沉淀效率n =50% 出水悬浮物浓度 C2=100%- 50%X C1=0.5X

27、C1 、,1.667 155- 0.555F 86400域仆 100 彳“ 3 V=6102m （100-97）W106 （9）污泥斗容积： 污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底 部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于 0.5m，污泥都倾角大于600。 图；辐流式沉淀池 式中: 沉淀池污泥斗上口边长（m）； 沉淀池污泥斗下口边长（m，一般采用0.40.5m； 污泥斗高度（m） 设计中取 a=4.8m, h4 =3.72m，a1=0.5m 图5辐流式沉淀池 m3 （10）污泥斗以上梯行部分污泥容积: 图6辐流式沉淀池 二=(27+ 3-0.48 ) X 0.01=

28、0.228m -=27+ 0.3 + 0.5=27.8m 二=4.8m 图5辐流式沉淀池 m3 (11) 污泥斗和梯形部分污泥容积： =+- =31.86 + 11.48 = 43.34 m3 (12) 沉淀池总高度: 式中: 沉淀池超高(m, 一般采用 0.3 0.5 ; 去缓冲层高度(m, 一般米用 0.3m； 污泥部分高度(m，一般采用污泥斗高度与池底坡底i=i %。 的高度之和。 设计中取 + = =3.72 + 0.228=3.95m, =0.3, = =0.3m =0.3 + 3 + 0.3 + 3.95 = 7.55m ”丄- 进水一 排泥 图6辐流式沉淀池 出水 -出水 o 图

29、3.2幅流式初沉池设计计算草图 3.1.4生化反应池 3.1.5厌氧池 3.1.5.1 设计参数 设计流量：最大日平均时流量 Q=1.667m=1667L/s 水力停留时间：T=1h 3.1.6.2设计计算 1厌氧池容积 V=Q T=1.667 X 1 X 3600=6001.2mi （2）缺氧池尺寸：水深取为 h=4.5m。 则缺氧池面积： A=V/h=6001.2/4.5=1333.6m2 池宽取 50m,则池长 L=A/B=1333.6/50=26.7m 考虑0.5m的超高，故池总高为 H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。 3.1.6曝气池 本设计采用鼓风曝气系统。 按照污水处理程

30、度一级出水水质 BOD5浓度=184X 0.75=138mg/L ss=0.5 X 155=77.5mg/L（假定一级处理对BOD的去除率为25%对SS的去除率为50%） 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 1. 曝气池按BOD亏泥负荷率确定 根据劳一麦式方程： 式中：c 污泥龄（d）, 一般采用510d; Ns Kd Y污泥产率系数kgVSS/ （kgBOD5 ，一般采用0.50.7 ; BOD5亏泥负荷率kgBOD5/ (kgMLSS d); 内源呼吸系数（d-1 ）;一般采用0.050.1 设计中取丸=8d. Y=0.6, Kd=o.o5 Ns =0.292(kgBOD5/kgMLSSd)

31、0.1，满足要求 2.水力停留时间： t入 丫 So 一 Se _Xv 13c 式中： t水力停留时间（d）; So 进水中BOD5浓度（mg/L）; Se 出水中BOD5浓度（mg/L）; Xv 曝气池内活性污泥浓度（mg/L）, 般米用20004000。 设计中取 Xv=3000, So=184 mg/L, Se=20 mg/L 一旦 0.6 181 - 20 二 0.276“ 污泥指数，一般采用100; 系数，一般米用r=1.2 o 106 Xr1.2=12000 100 mg/L 4. 污泥回流比: 式中: Xv=存 Xr R 污泥回流比; Xr 回流污泥浓度（ mg/L), Xr =

32、f Xr=0.75 x 12000=9000mg/L。 2000=1 R 9000 解得：R=0.3 5. 曝气池内活性污泥浓度: R r 106 1 R SVI 式中： X 混合液污泥浓度（mg/L）; R 污泥回流比; r系数。 设计中取R=0.3, r=1.2 0.3 1.2 106 X= 1 0.3100 =2770 mg/L 曝气池内活性污泥浓度 X一般采用20004000mg/L。 平面尺寸计算 1、总有效容积： V =Qt 式中： V 总有效容积（m2; Q进水流量（m2/d）,按平均流量计; t水力停留时间（d）。 设计中取Q= 120000m3/d 2、平面尺寸： 曝气池总面

33、积 式中： V =120000X 8/24= 40000 m3 V A 二 h A 曝气池总面积（m2 ; h曝气池有效水深（m） 设计中取h =4.5m A= 40000 二 8888.9m2 4.5 每组曝气池面积 A A1 : N 式中: Ai N 设计中取N =4 -每座曝气池表面（m2 ; 曝气池个数。 a8888.92 A =2222.2 m2 4 3个廊道为好 每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段, 氧段，每廊道宽取8.0m，则每廊道长 1 bn 式中：b每廊道宽度（m ； n廊道数。 设计中取b = 8.0m， n = 5 L= 运二 55.6m 8.0 5

34、 校核：b/h=8/4.5=1.78（满足 b/h=1 2） 取超高为1.0m，则反应池总高 H=4.5+1.0=5.5m 进出水系统 曝气池的进水设计 1、进水管 单组反应池进水管设计流量 Q仁Q/4=1.667/4=0.417m3/s ; 设管道流速v=0.8m/s ; 管道过水断面积 A=A1 /v=0.417/0.8=0.52 m?; 4A 管径d= ： = 4 0.52 =0.81 V 3.14 取进水管管径DN810m。 2、回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量 Qr二R Q 0.3 0.417 = 0.125m3/s 设管道流速v=0.8m/s 4工 0 125 管径 d=0

35、.40m Y 3.14 取回流污泥管管径DN=400m的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段。 曝气池的出水设计 1.出水管 反应池出水管设计流量Q=1.667m3/s 管内流速为v=0.8m/s ； 管道过水断面积A= Q/v=1.667/0.8=2.083 冲2.083 厂匚 官径 d=2.65m V 3.14 取出水管管径用一根DN2650m。 剩余污泥量 1、降解BOD生成污泥量 W二 aQ平 Sr 式中： a 污泥产率系数，一般米用 0.50.7，取a=0.6 ; 干平均日污水流量（m3/d）; Sr 反应池去除 BOD5浓度（kg/m3）, S=138 20=118mg/L=0.118

36、kg/m3 W =0.6 x 120000X 0.118=8496kg/d 2、内源呼吸分解污泥 W2 二bVXv 式中： b 污泥自身氧化系数（d-1 ）, 一般采用0.050.1，取b =0.05 kg/d W2=0.05X 40000X 2=4000 kg/d 3、不可生物降解和惰性悬浮物两（NVS$。该部分占总TSS的约50% W3 = LrQ 平 50% 式中：Lr 反应池去除的 SS浓度（kg/m3 ）, L=77.5 20=57.5mg/L=0.0575kg/m3 W3=0.0575 X 120000X 0.5=3450 kg/d 4、每日生成的活性污泥产量 W/ =aQ平Sr

37、-bVXV Wv= 0.6 120000 0.118-4000 = 4496kg/d 5、剩余污泥量 W 二 aQ平Sr -bVXv LrQ平 50% W = w - W2 W3 二 8496 - 4000 3450 二 7946kg/d 曝气系统设计计算 为了保持曝气池内的污泥具有较高的活性，需要向曝气池内曝气充氧。目前常用的 包起设备分为鼓风曝气和机械曝气两大类，在A2/O工艺中，应用鼓风曝气 1、平均需氧量 O2 二 aQS bVXv 式中：2混合液需氧量（kgO2/d）; a活性污泥微生物每代谢1kgBD所需的氧气kg数，对于生活水，a 值一般采用0.420.53之间； Q 污水的平均

38、流量(m3/d); Sr 被降解的BOD浓度(m3/d) b每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，b值一般采用 0.088 0.15 ; Xv挥发性总悬浮固体浓度(g/L )0 设计中取 a=0.5 , b=0.15 , Xv =0.75 汉 24=i800mg/L=1.8kg/m3 2 =0.5 X 120000X( 0.118-0.02 ) +0.15 X 40000X 2=17880kg/d 求得单个反应池内的需氧量 2 =17880/4=4470 kg/d =186.25kg/h。 2、最大时需氧量 最大时需氧量计算方法同上，只需将污水的平均流量换为最大流量 2max J14

39、56kg/d 求得单个反应池内的最大需氧量 2=21456/4=5364kg/d=223.5kg/h 3、最大时需氧量与平均时需氧量之比 2max 2=1.06 供气量 采用WW180型网状膜微孔曝气器，每个扩散器的服务面积为0.49m2,敷设于池底 0.2处，淹没深度为4.2m，计算温度定为30E。在运行正常的曝气池中，当混合液在 1530C范围内时，混合液溶解氧浓度 C能够保持在1.52.0mg/L左右，最不利的情 况将出现在温度为3035C的盛夏，故计算水温采用30E。查表20C和30C时，水中 饱和溶解氧值为： Cs(20)=9.2 mg/L; Cs(30)= 7.63mg/L (1)

40、 空气扩散器出口的绝对压力(Pb): Pb= P+9.8X 103H 其中：P-大气压力1.013 X 105Pa H-空气扩散装置的安装深度，m Pb= 1.013 x 105Pa+9.8X 103X 4.2=1.425 x 103Pa (2) 空气离开曝气池面时，氧的百分比： Ot 21(1-Ea) 79 21 (1 七人) 其中，EA-空气扩散装置的氧转移效率，一般 6%-12 % 对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取 12%，代入得： Ot 21 (1-0.12) 79 21 (1 -0.12) 00 -18.43% (3) 曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利温度条件30摄氏度) ，即

41、: Csb(T) = Cs( Pb 5 2.026 10 ) 42 其中，CS-大气压力下，氧的饱和度mg/L Csb(30) 得 -7.63 ( 5 1.425 10 2.026 105 18 43 H 7.63 (0.70340.4388) =8.71 42 mg/L (4) 换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即: RC R。 S(20) Csb(t) -C1.024T-20 取值 a= 0.85，0.95，C=1.875, p =1.0; 代入各值，得： 2757.17 0.85 0.95 1.0 8.71 -1.8751.024300 =365.7kg/h 相应的最大时需氧

42、量为： Rmax =387.6 kg/h (5) 曝气池的平均时供氧量 GS R0_365.7 0.3Ea 0.3 0.12 = 1.0158 104 m3/h (6) 曝气池最大时供氧量: GS Rq 0.3Ea 387.6 0.3 0.12 4 -1.0767 10 m3/h 空气管路计算 空气管道的布置如下：在每个反应池内一面墙上设5根干管。在每根干管上设8对 曝气竖管，共16条配气竖管。曝气池共设 80条配气竖管，每根竖管的供气量为： 80m3/h 曝气池的平面面积为3333.3 m2 每个空气扩散器的服务面积按 0.49 m2计，则所 3333.3 6802 需空气扩散器的总数为：0

43、.49个 每根竖管上安装的空气扩散器的个数为： 6802/80=85 3.1.7二沉池 3.1.7.1设计概述 本设计中采用中央进水幅流式沉淀池 8座。采用周边传动刮泥机 表面负荷：qb 范围为 1.0 1.5 m3/ m2.h ，取 q=13/m2h 水力停留时间（沉淀时间）：T=3.5h 3.1.7.2设计计算 （1）沉淀池面积： Qmax 120000 1.22 按表面负荷计算：A max750m 8 24 nqb （2） 沉淀池直径：D4A = 4 750 = 30.9m2 V3.14 Y 3.14 有效水深为：h1=qbT=1.0 3.5=3.5m4m D 30.9 8.8 （介于6

44、12） h13.5 （3）贮泥斗容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h二沉池污泥区所需存泥 2Tv（1+R）QR 2 汇2汇（1 + 0.5）汉 2083汉 0.5 “c 厂 容积：12Rn 12 0.58 /= = = 3060=750m3 2、消毒接触池表面积: 式中： h2消毒池有效水深，设计中取为2.5m。 F=V/h2 2 设计中取h2=2.5m 3、消毒接触池池长： 式中：L F=750/2.5=300m 消毒接触池廊道总长 m）； B 消毒接触池廊道单宽度（m）;设计中取为5m 设计中取B=5m， 池长 300/5=60m 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池

45、长： L/B=60/3=20m 校核长宽比： 60/5=12 10，合乎要求。 4、消毒接触池池高： 式中：入消毒池超高（m）, 般采用0.3m； h2有效水深（m）。 设计中取h, =0.3m H =0.3 2.5=2.8m 3.1.9浓缩池 污泥含水率高，体积大，从而对污泥的处理、利用及输送都造成困难，所以对污泥进行浓缩。重力浓缩法是利用自然的重力沉降作用，使固体中的间隙水得以分离。重力 浓缩池可分为间歇式和连续式两种，我们选用间歇式重力浓缩池。如图8所示： 污泥含水率高，体积大，从而对污泥的处理、利用及输送都造成困难，所以对污泥 进行浓缩。重力浓缩法是利用自然的重力沉降作用，使固体中的间

46、隙水得以分离。重力 浓缩池可分为间歇式和连续式两种，我们选用间歇式重力浓缩池。如图3.9所示: 图3.4污泥浓缩池设计简图 污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续 污泥处理，常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池 2种。二沉池排出的剩余污泥 含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩 处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥 QS 剩余污泥量： W fXf Xf=12000mg/L 污泥浓度R 0.3 40 7 63 QS fXf 452.9 m3 d3 . 0.75 12452.9m,d =0.0052 m3/s 浓缩前

47、污泥含水率99%浓缩后污泥含水率97%本设计采用竖流浓缩池，进入浓 缩池的剩余污泥量0.0052m3/s，采用2个浓缩池，则单池流量：Ql =0.0026 m3/s 1、中心进泥管面积: Qi V。 式中: 4f 浓缩池中心进泥管面积（m2 ; 中心进泥管设计流量（m3/s）; 中心进泥管流速（ m/s），一般不大于 0.03m/s。 d。 中心进泥管直径（ 设计中取V0 =0.03 m/s 。 0.0026 = 0.087 0.03 m2 do 二 4 .087 二 0.333 设计中取d（=0.35m,每池的进泥管采用DN150m。 管内流速 4Q 4 0.0026 v = 二 D2 -：

48、0.152 0.15 m/s 2、中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度: 式中: Vi h3 二 Qi v1d1 污泥从中心喇叭口与反射板之间缝隙流出速度（ 般为 di 0.02 0.03m/s ; 喇叭口直径（m）, 般采用d1 =1.35d0。 设计中取 V1 =0.02m/s , d1 =1.35d0=1.35 X 0.3 33=0.45m =0.092 0.02 二 0.45 3、浓缩池分离出的污水量: q = Q 6、浓缩池有效水深: .Qt “Q 式中：浓缩时间（h），一般采用10-16h Q 单池日产污泥量 m2/s 设计中取 t=12h,计算得到 h2 =0.0026/28

49、X12X 3600=4m 7、浓缩后剩余污泥量； =Q-i 100 P 100 - P0 计算得到 Ql=0.00087m3/s a 污泥斗倾角（ ），圆形池体污泥斗倾角55; r污泥斗底部半径（m）, 一般采用O.5mx 0.5m； r浓缩池半径（m）0 设计中取 a =55, r=0.25m, R=3m h5=tg55 （3 -0.25）=3.93m 污泥斗容积为： ： 2 2 v =h5（R2 R r r2） 计算得到V=40.36m3 9、污泥在污泥斗中停留的时间： T V 3600Q 计算得到T = 12.8h 10、浓缩池总高度： h=h1+h2+h3+h4+h5 式中：h1 浓缩

50、池超高（m； h4缓冲层高度（m）; h5污泥斗高度（m）。 设计中取h1=0.3m, h4=0.3m,计算得到h=8.6m。 3.2.0储泥灌与污泥脱水机房 采用带式压滤机将污泥脱水。选用两台 机房按照污泥流程分为前后两部分，前部分为投配池，用泵将絮凝剂加入污泥。后 面部分选用7D 75型皮带运输机两台，带宽800毫米。采用带式压滤机将污泥脱水, 设计选用两台带式压滤机，则每台处理污泥流量为: 600 24 2 =12.5m3/h 选用DY2000型带式压滤机两台，工作参数如下: 滤带有效宽度2000毫米; 滤带运行速度0.4-4m/min 进料污泥含水率95-98 %，滤饼含水率70-80 % 产泥量50-500kg/h 卅 用电功率2.2kW 重量5.5吨 外形尺寸（厂X宽X高）：4970X 2725X 1895 根据以上数据设计污泥脱水机房。 第四章污水处理厂总体布置 1总平面布置 1.1总平面布置原则 该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的 总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。 总图平面布置时应遵从以下几条原