12万吨日城市污水处理厂氧化沟工艺设计

1、本科毕业设计（论文）12万吨/日城市污水处理厂氧化沟工艺设计苑建立燕 山 大 学2012年6月 本科毕业设计（论文）12万吨/日城市污水处理厂氧化沟工艺设计学 院： 环境与化学工程学院 专 业： 环境工程 学生 姓名： 苑建立 学 号： 080110030004 指导 教师： 张晓春 答辩 日期： 2012.6.24 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：环境与化学工程学院 系级教学单位：环境科学与工程系 学号080110030004学生姓名苑建立专 业班 级环境工程08级01班题目题目名称12万吨/日城市污水处理厂氧化沟工艺设计题目性质理工类-工程设计题目类型毕业设计题目来源自选题目主要内容1

2、.确定污水的水质水量，及排放标准；2.确定污水处理的工艺流程；3.计算污水处理工艺参数，确定各个处理构筑物的设计参数；4.通过计算选择泵、风机等设备；5.画出处理系统的平面布置图、高程图。6.画出1个构筑物图基本要求1.查阅文献，提出设计方案；2.设计计算说明书2万字；3.相关翻译（英译汉）3000字；4.图纸折合a0图1.5张。参考资料1.环境保护设备选用手册（水处理设备），化学工业出版社，20022.三废处理工程技术手册：废水卷主编：聂永丰，化学工业出版社，20003.污水处理新工艺与设计计算实例，主编：孙力平，科学出版社，20014.环境工程设计手册主编：魏先勋，湖南科学技术出版社，20

3、02周 次14周58周912周1314周1517周应完成的内容实地调研、查阅相关资料，撰写文献综述、开题报告确定主要工艺参数，计算工艺参数以及设备选型完成计算，画高程图、平面图、构筑物图完成设计图、撰写论文、外文翻译论文图纸审查、整理、打印，准备答辩，毕业答辩指导教师：张晓春职称：副教授 2012 年2月 26日系级教学单位审批： 年 月 日摘要本毕业设计的题目为12万吨/日城市污水处理厂氧化沟工艺设计，主要任务是工艺流程的选择及构筑物设计计。该污水处理厂工程总规模为12万吨/日，采用卡鲁塞尔氧化沟，原污水中各项指标为：bod浓度为170mg/l，cod浓度为360mg/l，ss浓度为240m

4、g/l，要求处理后的排放水要达到国家一级排放标准的b级标准，即bod20 mg/l ，cod60 mg/l，ss20 mg/。该污水厂的污水处理流程为：污水经格栅，进入沉砂池，先后经过氧化沟、二沉池、消毒池，最后出水。整个工艺流程技术成熟，效果稳定，保证了出水达到国家排放标准，同时工艺自动化程度高，操作方便。关键词：污水处理；工艺设计；氧化沟工艺abstractthe process design of carrousel oxidation ditch which can treat 120000 m3 sewage one day. the main task is the process

5、 of selection and structure design calculation. the sewage treatment plant project the total size of 120,000 tons one day, the main structure is carrousel oxidation ditch the influent quality：cod=200mg/l, bod=170mg/l, ss=240mg/l, nh3-n=32mg/l.the effluent quality: cod=60mg/l, bod=20mg/l, ss=20mg/l,

6、nh3-n8mg/l, sewage treatment process :sewage advanced coarse grid, and then flows through the pumping station and the fine grid, after grit chamber into the secondary treatment, carrousel oxidation ditch, pool, and then by the final sedimentation tank precipitation water. the whole process with a ma

7、ture technology, and the effect is stable, ensure the effluent can meet the emission standards, and process automation degree is high, easy to operate.keywords: sewage treatment ; technological design; carrousel oxidation dith 目 录摘要iabstractii第1章 绪论11.1 课题背景11.2当前存在的问题11.3今后发展的趋势2第2章 工艺流程的确定32.1 设计原

8、则和设计依据32.1.1原始依据32.1.2设计原则32.2设计内容和要求42.3设计目的42.4本章小结5第3章 基础构筑物计算73.1 粗格栅73.1.1设计说明73.1.2设计计算73.2提升泵房93.3细格栅93.4曝气沉砂池123.5氧化沟153.5.1氧化沟设计参数153.5.2设计计算153.6二沉池203.7接触池233.7.1消毒剂的投加233.7.2消毒池设计计算233.8巴氏计量槽243.8.1计量槽的选择243.8.2设计计算253.9本章小结28第4章 污泥构筑物的计算294.1污泥量计算294.2污泥浓缩池294.3本章小结32第5章 高程计算335.1污水高程设计

9、计算335.2本章小结35结论37参考文献39致谢42附录144附录250附录356第1章 绪论1.1 课题背景世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程度的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。中国政府历来重视环保治理工作，敬爱的周恩来总理曾提出了“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”32字方针，历届政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重视，我国的污水处理事业

10、得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工农业生产发展的步伐很快，特别是改革开放的20年乡镇企业的诞生使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。为此当今环境污染的治理不能停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力完成自己的责任。1.2当前存在的问题（1）污水处理厂建设资金的短缺； （2）污水处理厂运行经费不能到

11、位； （3）进口设备的维修及设备备件的开发；（4）污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实际情况选热门工艺；（5）污水处理后的再生水得不到充分的利用；（6）污泥没有真正达到无害化，没有最终处置的途径。1.3今后发展的趋势（1）经济发展与污水处理事业协调发展； （2）扶植国内环保产业（污水处理行业）的发展； （3）多方筹资加速污水处理厂的建设，以最短的时间控制、治理已造成污染的水环境； （4）改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变； （5）加强污水处理工艺选择参谋机制，为各地区污水处理厂建设的工艺审查把关；（6）政府应给予污水处理行业优惠的政策；（7）再生水回用； （8）污

12、泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进； （9）建设环保型的污水处理厂； （10）环保要从娃娃抓起，提高全民水的忧患意识。 第2章 工艺流程的确定2.1 设计原则和设计依据2.1.1原始依据日处理12万吨城市生活污水处理厂初步设计（1）依据资料：国家及地方有关环境保护法律法规和技术政策；污水水质水量情况通过分析确定；中华人民共和国给排水设计规范1997年版，给水排水设计手册（中国建筑工业出版社，2003.10）和环境工程手册水污染防治卷（张自杰主编，高等教育出版社，1996年）；同类污水工程实践经验。（2）城市概况jj地处东径113o57116o53,北纬28o47-30o06。全境东西长270

13、公里，南北宽140公里，总面积18823平方公里，占省总面积的11.3%,其中市区规划面积715平方公里,建成区面积48平方公里。jj地势东西高，中部低,南部略高，向北倾斜，平均海拔32米(市区海拔20米)，修水九岭山海拨1794米，为jj最高峰,星子县蛤蟆石附近的鄱阳湖底,海拔-9.37米，为全市最低处.全市山地占总面积的16.4%，丘陵占44.5%,湖泊占18%，耕地365.22万亩，俗称“六山二水分半田,半分道路和庄园”。jj地处中亚热带向北亚热带过渡区,年平均气温16-17c，年降雨量1300-1600毫米，其中40%以上集中在第二季度，年无霜期239-266天，年平均雾日在16天以下

14、。2.1.2设计原则严格遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策；考虑综合给水排水系统，总体设计布局合理；贯彻经济性与可靠性并重的设计原则，在达到给定设计情况下，合理降低工程造价和运行费用，提高工程效益，同时最大限度地提高系统的可靠性；采用技术先进，运行可靠，操作管理简便的工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来；在总体规划指导下，结合实际情况，尽量减少投资和占地；在工程设计中贯彻节能的原则，最大限度地降低污水的处理成本；最大限度地降低二次污染。2.2设计内容和要求（1）根据水量水质条件和设计资料，设计二级污水处理厂一座。建议该污水处理厂生物处理工艺采用氧化沟技术，处理水质达到2002年国家污水综

15、合排放一级标准中的b标准。（2）完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的详细设计计算，并配相应的单线草图；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。 （3）完成以下初步设计图纸：污水处理厂总平面布置图；污水、污泥处理系统高程布置图；氧化沟的平面及剖面施工图；工艺流程图 1张。总共图纸3张。（4）按照学校要求完成毕业设计论文。2.3设计目的随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待

16、建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。 通过城市中小型污水处理厂工艺的选择、设计，培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物结构设计与参数计算，主要设备造型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机、砂水分离器、刮泥机、水下搅拌器、淹没式循环泵

17、、加药设备、消毒设备等，以及平面布置和高程计算。然后根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，管线总平面布置图、工艺流程图及各主要构筑物图2.4本章小结本章依据城市相关的原始数据，以及设计要求，确定采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，并根据相关水质要求,地理环境和社会环境，合理安排工艺流程。 第3章 基础构筑物计算3.1 粗格栅 3.1.1设计说明格栅的主要作用是将污水中的大块污染物拦截,以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害.泵前设置粗格栅的作用是保护水泵,而明渠格栅的作用是保证后续处理系统的正常工作.目前普遍的做法是将泵前的格栅均做成明渠栅。3.1.2设计计算日均污水量 12万m3

18、/d，总变化系数kz为1.5，则设计流量qmax=18万m3/d=7500m3/h=2.08m3/s。栅条宽度：s=10mm栅条间隙宽度：b=25mm过栅流速：v=0.9m/s栅前流速：v前=0.6m/s栅前渠道水深：h=1.5m格栅安装倾角：1. 过栅流量(3-1) 2. 栅条间隙数(3-2) 3. 栅槽宽度(3-3) 圆整取b=1m4. 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽b1=0.60m，其渐宽部分展开角度(3-4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度(3-5) 5. 通过格栅的水头损失设栅条的断面为锐边矩形断面(3-6)(3-7)式中：k-系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采

19、用3；g-重力加速度。6. 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m(3-8) (3-9) 7. 栅槽的总长度:(3-10) 8. 每日栅渣量格栅间隙为25mm，取栅渣量0.05（m3/103m3污水）。(3-11) 宜采用机械除渣3.2提升泵房取污水提升前水位为-2.50m，细格栅与水平基准面相差5.4m污水总提升扬程为7.9m。设计流量为18万m3/d即为7500m3/h.选用6台潜污泵.(5用1备).则单台流量为1250m3/h，选用lx350-300-12型泵，该泵提升流量为1400m3/h，扬程为12m，转速为980r/min，效率为72%，电机功率为75kw。3.3细格栅栅条宽度：

20、s=10mm栅条间隙宽度：b=8mm过栅流速：v=0.9m/s栅前流速：v前=0.6m/s栅前渠道水深：h=1.5m格栅安装倾角：=60数量4座1. 栅条的间隙数过栅流量(3-12) 2. 栅条间隙数(3-13) 3. 栅槽宽度(3-14) 圆整取b=1m4. 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽b1=0.48m,其渐宽部分展开角度(3-15) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度：(3-16) 5. 通过格栅的水头损失设栅条的断面为锐边矩形断面(3-17)(3-18)式中：k-系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；g-重力加速度；h-过栅水头损失，m；h0-计算水头损失，m。6.

21、 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m(3-19) (3-20) 7. 栅槽的总长度(3-21) 8. 每日栅渣量格栅间隙为25mm，取栅渣量0.05（m3/103m3.污水）(3-22) 3.4曝气沉砂池1. 池子的有效容积(3-23)式中：qmax最大设计流量，m3/s，qmax=2.08m3/s； t最大设计流量时的流行时间（min），一般采用13min。设计中取t=2min则2. 水流过水断面面积(3-24)式中：a水流过水断面面积（m2）v1为最大设计流量时的水平流速(m/s)， 采用0.060.12min。设计中取v1=0.1m/s3. 沉砂池总宽度(3-25)式中：b沉砂池总

22、高度（m）； h2设计有效水深（m）一般取23m。本设计取h2=3.0m4. 每格池子宽度 取n=2(3-26) 5. 池长(3-27)式中：l沉砂池长度（m）。6. 每小时所需需氧量(3-28)式中：q每小时所需空气量（m3/h）；d每立方米污水所需空气量（m3空气/m3污水），一般采用0.10.2m3/m3污水。本设计取d=0.2m3/m3污水7. 沉砂室设计计算 设沉砂室为沿池长方向的梯形断面渠道，沉砂斗体积(3-29)沉砂室坡向沉砂斗的坡度为i=0.10.5沉砂斗侧壁与水平面的夹沉砂室所需容积(3-30)式中：x城市污水沉沙量（m3/106m3污水），一般采用30 m3/106m3污水

23、； t清除沉砂的间隔时间（d），一般取12d； kz城市生活污水总变化系数。设计中取t=2d,x=30 m3/106m3污水8. 每个沉砂斗的容积(3-31)式中：v0每个沉砂斗的容积； n沉砂斗的数量（个）。9. 沉砂斗上口宽度(3-32)式中：a沉砂斗上口宽度（m）；沉砂斗高度（m）； 沉砂斗壁与水平面的倾向（），一般采用圆形沉砂池=55，矩形沉砂池=60； a1沉砂斗底宽度（m），一般采用0.40.5。设计中取=1.2m，=55，a1=0.5m10. 沉砂斗有效容积(3-33)式中：v0沉砂斗有效容积（m3）；11. 沉砂室高度 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，沉砂室含两部

24、分；一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为(3-34)（3-35）式中：l2沉砂室的宽度（m）； h3沉砂室的高度。12. 池总高度(3-36)式中：h1沉砂池超高（m）。3.5氧化沟3.5.1氧化沟设计参数碱度210mgl(以caco3计)。设计温度15，最高温度25；泥得到稳定。为确保污泥稳定，采用的最小污泥龄为30d。选取mlss4500mgl，并设定其75是挥发性的。即mlvssmlss0.75。 好氧沟段溶解氧： 1.5mgl（平均） 硝化所需氧： 4.6mgo2mgnh4-n 反硝化可得到氧： 2.6mgo2mgno3-n 污泥产率系数： y=0.50

25、mgvssmgbod5 衰减系数 kd=0.05d-1 20时no3-n去除速率 (qdn)200.026kgno3-n(kgmlvss/d) k=0.23d-1 ko1.3mgl 剩余碱度： 100mgl(保持ph7.2) 所需碱度： 7.14mg碱度mgnh4-n氧化 产出碱度： 3.0mg碱度mgno3-n还原 硝化安全系数： 2.5 反硝化温度校正系数： 1.083.5.2设计计算氧化沟几何尺寸计算1. 用活性污泥动力学公式计算好氧沟段容积求出水中溶解性bod5。 vssssmlvssmlss0.75，为： 出水的ss含可降解有机物为200.7515mg/l 转化为：bodu为151.

26、4221.3mg/l (3-37) 出水中溶解性sebod520mg/l-14.5mg/l5.5mg/l 为了保证污泥稳定，选择泥龄为c 30d，由公式(1-)好氧区容积为：(3-38) 水力停留时间(3-39) 2. 用硝化动力学公式计算好氧沟段容积 由于泥龄c30d，即可计算出生物污泥的产量px：(3-40) 若生物污泥中约含12.4的用于细胞合成的那部分的总氮为0.1243948kg/d=489.552kg/d，则总氮tkn中的用于部分的氮,故需氧化的氮nh4-n32-4.0796-2=25.92mg/l需还原(反硝化)的氮no3-n25.92-1015.92mg/l碱度平衡计算：实测表

27、明硝化nh4-n消耗碱度是1：7.14,；反硝化no3-o产生碱度系 1：3；碳化bod5产生碱度为1：0.1。则 剩余碱度210-7.1424.63.019.60.1(150-5.5)107.7mg/l(以caco3计)。一般认为氧化沟中残余碱度大于100mg/l(以caco3计)，可满足ph7.2的要求。这也说明，进入氧化沟的污水，碱度不宜小于210mg/l(以caco3计)。 在充分硝化条件下，出水的溶解性sebod55mg/l，则需要去除的总bod5为：(3-41) 硝化所需的总mlvss为 好氧沟段容积(3-42) v135093.3 m3 v1v1 氧化沟好氧沟段容积取：v1 35

28、341.37m3，此时水力停留时间(3-43) 3. 计算反硝化缺氧沟段容积 反硝化需去除的硝酸盐(no3-n)氮量，上述计算为：ntno3-n25.92-1015.92mg/l。则缺氧区容积为:(3-44) 缺氧沟段水力停留时间t231446.91200000.26d=6.29h4. 除磷厌氧沟段容积计算按经验数据，厌氧沟段水力停留时间采用t31h。则厌氧沟段容积，5. 氧化沟沟型计算氧化沟总容积：总水力停留时间tt1t2t36.966.291=13.98h氧化沟共设4组，并联运行。氧化沟的有效水深设为4.0m，超高为1.0m，氧化沟深度h=4+1=5m中间分隔墙厚度为0.25m单沟道宽度b

29、=8m单座氧化沟的有效容积： (3-45) 氧化沟单沟面积：(3-46) 弯道部分面积：直线部分面积：(3-47) 单沟直线长段度： 6. 曝气器计算 实际需氧量(3-48)把实际需氧量折合成标准需氧量。按设定条件，0.9；0.98；查表得海平面20时的饱和溶解氧cs9.07mg/l；取温度校正系数1.024；所需的溶解氧cl2mg/l；氧化沟溶解氧饱和度，按不利温度25及海拔152m考虑，则c*8.24(99458.2101324.7)8.088mg/l。代入下式：(3-49) 当曝气机的动力效率为n01.86kg/kw.h时，所需曝气机功率 nsorn06101.86328kw。 选用功率

30、132kw的氧化沟专用慢速曝气机3台，满足要求。7. 计算回流污泥量及剩余污泥总量根据悬浮固体平衡公式:(3-50)因：q120000m3/d；x0进水悬浮固体240mg/l；xr回流污泥浓度10000mg/l；x混合液悬浮固体4500mg/l,可得则回流率 (3-51)3.6二沉池设计中取四组辐流式沉淀池，n=4，每池设计流量为0.521. 沉淀池表面积(3-52)式中：f沉淀部分有效面积（m2）； q设计流量（m3/s）； n池子的个数； 表面负荷m3/(m2h)，一般采用0.51.5m3/(m2h)。设计中取2. 沉淀池直径(3-53) 圆整取d=40m，则半径为20m。3. 沉淀池有效

31、水深(3-54)式中：h2沉淀池有效水深（m）； t沉淀时间（h），一般采用1.53.0h.设计中取t=2.5h4. 径深比合乎（612）的要求。5. 污泥所需容积(3-55)式中：v1污泥部分所需容积（m3）； q0污水平均流量（m3/s）； r污泥回流比（%）； x曝气池中污泥浓度（mg/l）； xr二沉池排泥浓度（mg/l）。设计中取，r=50%式中：svi污泥容积指数，一般采用70150； r系数，一般采用1.2。设计中取svi=100，xr=12000mg/l，x=4000mg/l。6. 沉淀池总高度(3-56)式中：h沉淀池总高（m）； h1沉淀池超高（m），一般采用0.30.5m

32、； h2沉淀池有效水深（m）； h3沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m；h4沉淀池底部圆锥体高度（m）；h5沉淀池污泥区高度（m）。设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.75m根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05。(3-57)式中：h4沉淀池底部圆锥体高度（m）； r沉淀池半径（m）； r1沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；沉淀池池底坡度。设计中取r=20.0m，r1=1.0m，i=0.05(3-58)式中：v1污泥部分所需容积（m3）；v2沉淀池底部圆锥体容积（m3）； f沉淀池表面积（m2）。(3-59) 3.7接

33、触池3.7.1消毒剂的投加1. 加氯量的计算(3-60)式中：q每日加氯量（kg/d）； q0液氮投加量（mg/l）； q污水设计流量（m3/s）。设计中取q0=6mg/l2. 加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计3台，采用二用一备。每小时加氯量：设计采用zj-1型转子加氯机。3.7.2消毒池设计计算1. 本设计采用4个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下：消毒接触池容积(3-61)式中：v接触池单池容积（m3）； q单池污水设计流量（m3/s）； t消毒接触时间（h），一般采用30min。设计中取，t=30min2. 消毒接触池表面积(3-62)式中：f消毒接触池单池表面积（m2

34、）； h2消毒接触池有效水深（m）。设计中取3. 接触消毒池池长(3-63)式中：l消毒接触池廊道总长（m）； b消毒接触池廊道单宽（m）。设计中取b=5m消毒池采用3廊道，消毒接触池长：设计中取25m。校核长宽比：，合乎要求。4. 池高(3-64)式中：h1超高（m），一般采用0.3m； h2有效水深（m）。3.8巴氏计量槽3.8.1计量槽的选择为了准确掌握污水处理厂的污水量，并对污水量资料和其他运行资料进行综合分析，提高污水处理厂的运行管理水平，应该在处理系统上设置计量设备，污水测量装置的选择原则是精确度高、操作简单、水头损失小、不易沉淀杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失

35、小、不易发生沉淀。本设计的计量设备采用巴氏计量槽，选用的测量范围是：0.171.30 m3/s。各部分尺寸如图所示，设计中取喉款w=0.75m。3.8.2设计计算1. 计量槽主要部分尺寸：(3-65)(3-67)(3-68)式中：a1渐缩部分长度（m）； b喉部宽度（m）； a2喉部长度（m）； a3渐扩部分长度（m）； b1上游渠道宽度（m）； b2下游渠道宽度（m）。设计中取b=0.75m2. 计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线线段的长度不应小于渠道的宽度的810倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的23倍，下游不小于45倍；计量槽上游直线线段长l1为：(3-69)式中：b1上游渠

36、道宽度（m）。计量槽下游直线线段长l2为：(3-70)式中：b2下游渠道宽度（m）。计量槽总长l：(3-71) 3. 计量槽的水位当b=0.75m时：(3-72)式中：h1上有水深（m）。b=0.325m时，时为自由流；取4. 渠道水力计算1) 上游渠道： 过水断面面积a：(3-73) 湿周f：(3-74) 水力半径r：(3-75) 流速v：(3-76) 水力坡度i：(3-77)式中 n粗糙度，一般采用0.013。2) 下游渠道： 过水断面面积a： 湿周f： 水力半径r：流速v： 水力坡度i：3.9本章小结本章主要完成污水处理过程中各构筑物的选型及参数计算。第4章 污泥构筑物的计算4.1污泥量

37、计算剩余污泥量计算1. 曝气池内每日增加的污泥量(4-1)式中：x每日增长的污泥量（kg/d）； sa曝气池进水bod5浓度（mg/l）； se曝气池出水bod5浓度（mg/l）； y污泥产率系数，一般采用0.50.7； q污水平均流量（m3/d）； v曝气池容积（m3）； xv挥发性污泥浓度mlvss（mg/l）； kd污泥自身氧化率，一般采用0.040.1。根据前面计算结果，设计中取，y=0.7，q=12000m3/d，v=76821.53m3，xv=2500mg/l，kd=0.042. 曝气池每日排出的剩余污泥量(4-2)式中：曝气池每日排出的剩余污泥量（m3/d）； f0.75； xr

38、回流污泥浓度（mg/l）。设计中取4.2污泥浓缩池进入污泥浓缩池的剩余污泥量0.0063m3/s，采用2个浓缩池，则单池流量：q=0.0063/2=0.00315 m3/s=11.34 m3/h1. 沉淀部分有效容积(4-3)式中：f沉淀部分有效面积（m2）； c流入污泥浓缩池的剩余污泥浓度（kg3/m3），一般采用10kg/m3； g固体通量kg/(m2h)，一般采用0.81.2kg/(m2h)； q入流剩余污泥量(m3/h)。设计中取g=1.0kg/(m2/h)2. 沉淀池直径(4-4)式中：d沉淀池直径(m)。设计中取12m。3. 浓缩池的容积(4-5)式中：v浓缩池的容积(m3)；t浓

39、缩池的浓缩时间(h)；一般采用1016h。设计中取t=16h4. 沉淀池有效水深(4-6) 5. 浓缩后剩余污泥量(4-7) 6. 池底高度 辅流式沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机续转动将污泥推进污泥斗。池底高度：(4-8)式中：h4池底高度(m)；i池底坡度，一般采用0.01。7. 污泥斗容积(4-9)式中：h5污泥斗高度(m)； 泥斗倾角，为保障排泥顺畅，圆形污泥斗倾角为55； a污泥斗上口半径(m)； b污泥斗底部半径(m)。设计中取a=1.25m，b=0.25m污泥斗的容积(4-10)式中：h5污泥斗高度(m)。污泥斗中污泥停留时间(4-11) 8. 浓缩池总高度

40、(4-12)式中：h1超高(m)，一般采用0.3m； h3缓冲层高度(m)，一般采用0.30.5m。设计中取h3=0.3m9. 浓缩后分离出的污水量(4-13)式中：q进入浓缩池的污泥量(m3/s)； p浓缩前污泥含水率，一般采用99%；p0浓缩后污泥含水率，一般采用97%。4.3本章小结本章完成污泥量统计，污泥处理主要构筑物计算。第5章 高程计算5.1污水高程设计计算1. 局部损失：(5-1)式中：圆管突然扩大局部损失系数； v管内流速。2. 沿程损失：(5-2)(5-3)式中：c谢齐系数；l管道长度；r水力半径，圆管水力半径为；n壁面粗糙系数，取0.002。3. 管道计算：配水井至氧化沟管

41、段流量为0.52m3/s，查管道流量与流速关系表，取管径d=600mm，流速v(5-4)1.8m/s2.0m/s，在合理范围内。已知城市污水管道标高为-2.50m。各管段高程计算均按上述公式计算，计算结果如下表：表5-1 污水管道水力计算管道及构筑物名称流量 q (m3/s)管径dmm流速v(m/s)长 度l(m)局部损 失hi(m)沿程损失hf (m)合计m计量槽至接触池0.526001.8280.610.170.771接触池至配水井0.526001.842.780.430.009290.447配水井至二沉池0.526001.879.750.430.1480.778二沉池至配水井0.5260

42、01.876.340.430.01880.6配水井至氧化沟0.526001.875.1320.610.1540.784氧化沟至配水井0.526001.8580.430.4641.294配水井至曝气沉砂池2.08120015.50.0770.03780.371表5-2 构筑物水头损失构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）格栅0.2接触池0.3沉砂池0.2计量槽0.26曝气池0.4配水井0.2二沉池0.5表5-3 构筑物水面标高构筑物名称高度差（m）构筑物名称高度差（m）计量槽0配水井4.674接触池0.771曝气沉砂池5.045配水井1.218细格栅5.245二沉池1.996泵房-3.

43、177配水井2.596粗格栅-2.977氧化沟3.385.2本章小结本章主要完成相关的高程计算结论本设计原污水水质为：bod浓度为170mg/l，cod浓度为360mg/l，ss浓度为240mg/l。由于氧化沟工艺对水温、水质和水量的变化有较强的适应性，污泥龄长、剩余污泥少，因此采用氧化沟工艺对污水进行处理。该工艺采用前置厌氧池卡罗塞尔氧化沟，具有良好的脱氮除磷功能。氧化沟中污泥的污泥龄为30天，污水在好氧区停留时间为7小时，缺氧区停留时间为6.29小时，污泥回流比为77%。采用液氯消毒，效果可靠，投配设备简单，价格便宜。出水水质为：bod20 mg/l ，cod60 mg/l，ss20 mg

44、/，达到国家一级排放标准的b级标准。同时处理后的污泥已基本实现无害化，减量化，不会对环境造成二次污染。该污水处理厂的设计主要针对中、大污水流量的城市，反应池数目较多，占地面积大，造价高，而且维护费用也比较高。但它在恒定水位下可连续运行，同时脱氮除磷功能好，污水处理效果佳。综合考虑，该项建设对城市的长远发展有利，能取得较好经济效益，对环境的保护起到重要作用。参考文献1 戴红玲, 胡锋平, 王涛, 刘靖. 氧化沟工艺在污水处理中的应用与研究新进展. 科技资讯（资源与环境版）. 2007, 11(b): 1451462 焦义坤, 宋述瑞, 武周虎. 奥贝尔氧化沟工艺工程应用性能研究. 西南及排水,

45、2010, 32(1): 793 杨红, 杨云龙. 浅析氧化沟工艺发展. 山西建筑. 2006, 3（32）: 1811834 张小萄, 杨云龙. 氧化沟技术简介. 科技情报开发与经济, 2004, 1（14）: 119-1205 宋爽, 金红丽, 何志桥. 超声强化臭氧氧化分散蓝染料废水的研究. 浙江工业大学学报, 2006, 34(3) : 3063096 宫宇周, 徐建宇. 氧化沟工艺的发展及特点. 广西轻工业（资源与环境版）, 2009, 25（4）: 106107,1827 刘斌, 王伟涛. 氧化沟工艺在处理有机废水中的应用. 电力环境保护, 2007, 3(23): 58608 周

46、鑫根. 小城镇污水处理工程规划与设计. 北京: 化学工业出版社, 2006: 33359 高俊发, 王社平. 污水处理厂工艺设计手册. 北京: 化学工业出版社, 2003: 485110 闻德荪. 工程流体力学. 北京. 高等教育出版社, 2004: 28229211 tezcznli-guyer g,tnce n individual and combined effects of ultrasound,ozone and uv irradiation a case study with textile dyes .ultrasonics, 2004,42(9):60360912 yakov

47、 y,valery b,vladimir v g,et al a new sonoelectrochemical method for enhanced detoxification of hydrophilic chloroorganic pollutants in water.ultrasonics sonochemistry, 2004,11(6):36537213 c. bouyahiaoui.optimal fuzzy control to reduce energy consumption in distillation columns. automation and remote

48、 control, vol. 66, no. 2, 2005: 200208致谢在我的毕业设计即将结束之际，首先，我要特别感谢我的毕业设计指导老师张晓春。张老师以严谨的作风，认真负责的态度要求来要求我的设计课题。在整个毕业设计过程中，张老师一直都耐心、细致的指导我的设计任务，并将课本中的知识与实际的相结合，他教导我们设计要做到心中有数，思路清晰，灵活应变，善于创新，大胆发挥。同时也很严谨不允许我有任何马虎。在张老师的严格要求下，我从整个设计过程中学到了更多课堂上未知的知识。感谢张老师为我的毕业设计按时顺利完成所做的指导！再者，我要感谢我所在小组的全体成员，他们在整个毕业设计中给了我很大的帮助，每每有问必答，毫无保留，若遇到疑问，大家讨论后再去请教老师，这种感觉真的很好，让我感受到了大家庭的温暖，我喜欢我们这个大家庭，再次感谢他们！毕业设计的结束也就意味着大学的结束，在此一并感谢大学四年来给予我指导和帮助的所有老师和同学。由于时间的原因和本人水平的有限，在设计过程当中难免有不当之处，望各位老师不吝指正衷心地感谢以上所有的亲人、朋友！附录1开题报告一