40000m3d处理规模城市污水处理厂(课程)设计

1、课程设计目：40000m3/ d处理规模城市污水处理厂（课程）设计学生学院环境科学与工程学院专业班级学 号学生姓名指导教师2014年3月目录摘要0，第一章设计概述，错误!未定义书签。第一节 设计原则、任务、内容及依据错误!未定义书签。一、设计题目、错误!未定义书签。二、设计原则错误!未定义书签。三、设计内容错误!未定义书签。四、设计依据，错误!未定义书签。第二节 设计规模，错误!未定义书签。第二章工艺流程及说明错误!未定义书签。第一节工艺路线选定（处理方法和工艺流程），错误!未定义书签。工艺流程框图4第二节流程各结构介绍错误!未定义书签。第三章 工艺流程设计计算错误!未定义书签。第一节粗格栅错

2、误!未定义书签。一、设计说明、错误!未定义书签。二、 设计参数错误!未定义书签。三、设计计算。错误!未定义书签。四、机械设备选型。错误!未定义书签。第二节 污水提升泵房错误!未定义书签。一、设计说明，错误!未定义书签。二、设计参数错误!未定义书签。三、泵房设计计算错误!未定义书签。第三节 细格栅，错误!未定义书签。一、设计说明、错误!未定义书签。二、设计参数、错误!未定义书签。三、 设计计算错误!未定义书签。四、机械设备选型，错误!未定义书签。第四节曝气式沉砂池。错误!未定义书签。一、 设计说明错误!未定义书签。二、设计参数、错误!未定义书签。三、设计计算，错误!未定义书签。四、机械设备选型错

3、误!未定义书签。第五节 平流式初沉池，错误!未定义书签。一、 设计说明。错误!未定义书签。二、设计参数错误!未定义书签。三、设计计算、错误!未定义书签。第六节生化反应池。错误!未定义书签。一、 设计参数错误!未定义书签。二、设计计算、错误!未定义书签。三、生物反应池主要尺寸、错误!未定义书签。四、 生物反应池进、出水系统计算，错误!未定义书签。五、配水井设计、错误!未定义书签。六、有关设备计算与选择错误!未定义书签。第七节 辐流式二沉池的设计错误!未定义书签。一、设计说明,错误!未定义书签。二、设计计算、错误!未定义书签。第八节 紫外线消毒槽错误!未定义书签。一、设计说明错误!未定义书签。二、

4、设计参数，错误!未定义书签。第四章 污泥处理构筑物设计计算2,8第一节 回流污泥泵房28一、设计说明28二、回流污泥泵设计选型08第二节 剩余污泥泵房，29一、设计说明，29二、设计选型，29第三节 污泥浓缩池29一、设计说明29二、设计参数，29 三、设计计算3 0四、机械设备选型3,2第四节消化池3,2一、设计参数3 2二、设计计算3,2第五章 恶臭气体的处理计算，3 4一、恶臭气体的来源及分类，3 4 二、城市污水处理厂主要处理构筑物恶臭散发率34三、恶臭污染物厂界标准，3S 四、恶臭气体处理特点35五、除臭原理35六、本设计中产生恶臭的地方、浓度和气体总量,3 5七、除臭工艺，36八、

5、吸附设计36九、风机、电机的选择，3 7第六章平面布置和高程布置，3 8第一节平面布置8一.平面布置38第二节污水厂的高程布置错误!未定义书签。一、概述e错误!未定义书签。二、高程布置原则错误!未定义书签。三、高程计算错误!未定义书签。40000m3/d处理规模城市污水处理厂生物处理工艺设计摘要现代化工业进程的加快,城市化进程的进步，使得废水污染物的产生量也明 显的增加。为使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制，就要对工业废水污 染进行综合防治。污水处理主要对象为有机物（COD）、氨氮和磷酸盐。控制富营 养化为目的的氮磷脱除已成为各国重要的奋斗目标。在此情况下，发展可持续污 水处理工艺变得势

6、在必行。所谓可持续污水处理工艺就是朝着最小COD氧化， 最低的C02释放,最少的剩余污泥产量以及实现磷回收和处理重金属回收等方向 努力。着需要较综合的方式来解决污水处理问题，即污水处理不应仅仅满足单一 的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且 所采用的技术必须以低能耗、低成本付出，避免出现污染物的转移现象为前提。我国现有城市污水处理厂8 0%以上都采用活性污泥处理系统,其余采用一级 处理、强化一级处理、稳定塘及土地处理发等。目前，我国新建的城市污水处理 厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥发为主流，占90%。从国情出发，我国 的城市污水处理发展趋势：1 ）氮磷营养

7、物质的去除仍为重点也是难点；2）工业废水处理开始转向全过程控制；3 ）单独分散处理开始转为城市污水集中处理；4）水质控制指标越来越严；5）由单纯工艺技术研究转向工艺工程的综合集成与产业化及经济、政策标 准的综合性研究；6）污水再生利用提上日程；7）中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。在我国工业生产中，许多仍沿用高能耗、低效益的粗放性方式。造成资源、 能源利用率低，污染物产生量大，结构型污染问题突出。我国水资源不足和时空 分布不均匀，水环境容量低，工业污染源排放污染物达到水环境质量改善要求的 任务是长期而艰巨的。随着都市发展和人民生活水平的提高，城市对文明的卫生水平的要求也越来 越高,企业和

8、外商对投资环境的期望也越高。没有污水治理将使城市的环境质量 恶化,使投资减少,最终是城市不能发展。因此治理污水已成为城市持续发展的保 障。第一章设计概述第一节设计原则、任务、内容及依据一、设计题目400 0 0 m3/d处理规模城市污水处理厂综合设计二、设计原则1、对废水处理工艺流程选择先进成熟、稳妥可靠、操作管理方便的流程;2、对设备、仪器、仪表选型本着先进、可靠、适用的原则。三、设计内容1、对工艺流程的选择说明；2、对工艺处理构筑物选型说明；3、主要处理设施的工艺计算；4、污水处理厂的平面布置。四、设计依据本设计主要依据以下批文：污水综合排放标准GB 8 978-9 6广东省地方标准水污染

9、物排放限值DB 4 4/26-200 1地面水环境质量标准GB3 8 3 8-8 8城市污水处理厂项目建设情况(1 9 94)城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ / T 3 0 7 0 -1999室外排水设计规范GBJ14-8 7第二章工艺流程及说明第一节工艺路线选定（处理方法和工艺流程）根据进出水质对污染物的去除率要求均达到80%以上，因此污泥必须经过二 次处理。通过对污水处理进水水质的分析，BOD、C0D浓度较高，而且BOD/COD达 到0.4,此污水的生化性能较好。按此水质，经对活性污泥法、生物膜法和物理 化学三种工艺比较，活性污泥处理工业废水具有处理效果好，出水水质稳定，运转 经验丰富

10、等优点,一般B OD5.SS的去除率可达90%以上,COD c r的去除率达80% 以上，能满足出水水质的要求，同时工业污水处理厂的规模较大，不宜采用生物 膜法和物理化学法。因此，本工艺采用活性污泥法。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污 水厂一般采用常规活性污泥法工艺，1 0-20万t / d污水厂可以采用常规活性污 泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧 法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A二/0工艺，A/0 工艺,SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要

11、求故选取二级强化处理。最后选用A,/。工艺。k/0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，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 一般 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D0和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。工艺流程框图具体流程如下图2.1:污水提升泵站污泥回流排江照明等消化气体剩余污泥图2.1

12、 工艺流程图第二节流程各结构介绍一、格栅因为排入污水处理厂的污水中有杂物，所以在处理系统的前设置格栅，以拦 截较大的杂物，防止杂物堵塞处理系统的管理、孔口和辅助设施。设计采用了粗、 细两道格栅，分别拦截较粗和较细的杂物，乂因杂物量多，可采用机械清渣。 二、沉砂池城市污水中含有一定数量的无机物，例如砂粒，砂粒如随着污水进入处理 构筑物后，在流速比较慢的地方会沉下来,例如曝气池的底部、沉淀池底部等，还 会随污泥系统，砂粒会造成管道和机构的损坏,因此城市污水处理系统中一般都设 有沉砂池。本工艺选用了曝气式沉砂池。其功能是从污水中分离密度大的砂粒, 将粒径大于0.2mm的砂粒去除。三、初沉池初沉池的预

13、处理可以去除30%的BOD5与5 5 %的悬浮物。本设计采用平流 式沉淀池。四、生物化反应池1、A 2 /O I：艺是Anaor o bic-Ano x i c-Ox i c的英文缩写,它是厌氧一缺氧-好 氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/0工艺于70年代由美国专家在厌氧一好氧除磷 工艺（A2/0）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。该工艺在厌 氧一好氧除磷工艺（A2/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至 缺氧池前端，以达到硝化脱氧的目的。2、A2/0工艺流程图如图2-2所示：回流液图22A2/O工艺流程图3、工艺原理首段厌氧池流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷

14、污泥，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;外，NH3-N,因细胞的合成而被去除一部分，使污水中N H3一N浓度下降，但NO3 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 3 -N和NO2 N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-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NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-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。所以,A 2/0工艺它可

15、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NH3-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。五、二沉池二沉池在二级处理中，在生物反应池后面，其作用将活性污泥沉与水分离， 使污水与水分离，使污水尽量不带悬浮物，达到清澈的水质排放。采用辐流式沉淀 池是因为其运行较好，管理较简单，排泥设备已趋定型。六、浓缩池城市污水含水率高，体积大，因此对污泥的处理、利用及输送都造成困难， 故先浓缩。浓缩后的污泥近似糊状，体积缩小，但仍可保持其流动性，可以用泵输 送，运送方便,可大大降低运输费用和后续处理费用。对剩余污泥的处理，尤

16、其不可 缺少。本工艺过程采用了重力浓缩池。由浓缩池出来的污泥经脱水机脱水后外运填埋处理。第三章工艺流程设计计算第一节粗格书III PI一、 设计说明粗格栅用以截留水中的大悬浮物或大漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负 荷，并保证后续处理设施能正常运行的装置。格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水渠 道,或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中较粗大的悬浮物及杂质。格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式 格栅和活动栅条式格栅。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格 栅。二、设计参数本设计格栅分粗细两道格栅,粗格栅位于提升

17、泵前的集水井进口处，细格栅 位于提升泵出口处的管渠上。具体设计参数如下：粗格栅用以截留水中的大悬浮物或大漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷, 并保证后续处理设施能正常运行的装置。共设两组，其中一组备用。设计参数：格栅斜置于泵站集水池进水处,采用栅条型格栅,设两组相同型号的格栅,其 中一组为备用。集内栅前流速vl=0.7 m/s,过栅流速v2=0.9 m/s,由于污水 处理第一道格栅间隙较粗一些，一般采用16-40mm,所以该粗格栅格栅间隙取 e二30mm，采用人工清渣，格栅安装倾角为60°。日平均流量 Q d=400 0 0m3/ d = 0 . 46 3 m 3/s=46 3 L/

18、s ( 5 L/ s <Qd<1000 L / s )故总变化系数 Kz=2. 7/Qd 0. 1 1=2. 7 / 463 2 11 = 1. 96三、设计计算1 .栅前水深hQmax4000024x3600= 0.463("J/s)Qmax = 0. 463X1. 96=0. 9 1 (m3/s)由。=笑山得栅前水深h二gm2 .栅条间隙数n_ QAmaxJsina _ ().49 Jsin 6(尸1 - 0.03x0.6x0.9得出n= 2 93.栅槽宽度BB=S ( n - 1 ) + e nS为栅条宽度，取0. 01m：小 8 = 0.01 x (29 -1)

19、+ 0.03 x 29 ir4.得，取B二l.3m进水渠道渐宽部分长度设渐宽部分展开角。= 20° ,进水渠道宽度B 1=B/1. 2=1. 0 8叫此 时进水渠道内的流速为r B-B. 1.3-1.08 ,、L =- =«0.31 (m)2tga12 依 20。5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度Li = = 0.155 (m )226.过栅水头损失h2因栅条边为圆形截面，取k = 3, P=1.79其中由1 = %k和% =岁最sin 得7.8.九=kpU)，2_ sin a e 2g=3x1.79(V x °-9 -sin60°0.032x9.8

20、1= 0.044(m)栅后槽总高度H由栅前水深h=0. 6 m,设栅前渠道超高hl=0. 3m,水头损失h2=0. 044m,H= h + hl + h2 =0. 6+0. 3 +0. 044= 0.944 (m)栅槽总长度LL = L1 + L2 + 0. 5 + 1.0+ -吆60。L 1为进水渠道渐宽部分长度,为0.31m,L2为栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，为0. 1 55m,Hl 为格栅前槽高，Hl=h+h l = 0.9m, _乜二=0.527吆60。所以 L = 0. 31+0. 155+0 . 5+1.0 + 0.52=2. 485 (m)9.每日栅渣量WW - Qmax

21、864oo _ 0-463 x 0.05 x 864001000/fz1.42x1000得出W = 1.49/ /” > 02m3 /d ,所以采用机械除渣的方法。四、机械设备选型采用HF型回转式格栅除污机，可连续自动清除污水中细小的毛发、纤维及各 种悬浮物。该设备由电动减速机驱动,牵引不锈钢链条上设置的多排工程塑料齿 片和栅条,将漂浮污物送上平台上方，齿片与栅条旋转过程中自行将污物挤落，属 于自清式污机的一类。根据上述计算选HFU00回转式格栅机。第二节 污水提升泵房一、设计说明提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流 过，从而达到污水的净化。二、设计参数设计流

22、量Q=3 X104m3/d最大流量。49m 3 / s 泵房工程结构按远期流量设计。三、泵房设计计算采用A 2/0工艺方案，污水处理系统简单，故污水只考虑一次提升。污水 经提升后入曝气式沉砂池，然后自流通过厌氧池、A2/O、二沉池及接触池，最后 由出水管道排出。各构筑物的水面标高和池底埋深见第四章的高程计算。进水、出水高差5.5 8 m,水泵提升高度11.06m。水泵型号选择25 0 QW600- 1 5-45型，流量600/人扬程15 m,管道直径2 5 0mm，配用电机功率45 k W,共5台，三用二备，日常轮流运行。第三节细格与HI PI一、设计说明细格栅用以截留水中的悬浮物或漂浮物，以

23、减轻后续处理构筑物的负荷，并 保证后续处理设施能正常运行的装置。二、设计参数格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设三组相同型号的格栅, 其中一组为备用。渠内栅前流速vl=0. 7 m/s,过栅流速v2=0.9 m/s,格栅格 栅间隙取e=10mm,采用人工清渣，格栅安装倾角为60°。日平均流量 Qd=400 0 0m3/d = 0 . 463m 3 /s= 4 6 3 L/s (5 L / s<Qd< 1 000 以s )故总变化系数 Kz=2. 7/Qd* 0.11=2. 7/463 0. 11=1.96三、设计计算1 .确定格栅前水深。Qmnx4000024x

24、3600= 0.463("J/s)Qmax=0. 4 63 X 1 . 9 6 = 0. 91(m 3 /s)设计流量为：Q = Qmax + 2 = 0.91-2 = 0.455(，3/s)山。=得栅前水深二。,57 (m)2 .栅条间隙数n_ QAinaxsina _ 0.49 Vsin 60°n - 0.01x0.6x0.9得出n=8 5设计三组格栅，每组格栅间隙数n=4 3条3 .栅槽宽度B = s(n -1) + enS为栅条宽度，取0.01m=0.01(43-1) + 0.01X43 = 0.85 (m)4 .进水渠道渐宽部分长度设渐宽部分展开角。= 20

25、76; ,B1=B/L2=0. 83m7B B、 1-0.83L =i 0.23 (m)2，g处 220。5 .栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L. = = 0.115 (m)-226.通过格栅的水头损失因栅条边为圆形截面，取k=3, 3=1. 79ill 九=h(yk 和 % = g另sin 得s 士 v2=kp)3 sin ae 2g=3x1.79(x 0- sin60°0.012x9.81= 0.19 (m)7.8.栅后槽总宽度由栅前水深h= 0.4 2 m,设栅前渠道超高hl=0. 3 m,水头损失h 2=0. 1 9 m,H=A + /»4-/z2 = 0.42

26、+0.3+0.19 = 0.91(in)栅槽总长度L = L 1 +L2 + 0.5 + L0+ 吆60。L1为进水渠道渐宽部分长度，为0. 23m,L2为栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，为0.1 1 5m,Hl 为格栅前槽高,Hl=h+hl=0. 72 (m),二二= 0.42(?) 收60。所以 L=0. 2 3+0. 11 5 +0. 5 +1. 0+0.42 =2. 2 65(m)9.每日栅渣量Qm x864oo 0.455 x 0.05 x 86400lOOOKz1.42x1000=1.49，3/4>0,2?3/4所以采用机械除渣的方法。四、机械设备选型采用HF型回转式格栅

27、除污机，可连续自动清除污水中细小的毛发、纤维及 各种悬浮物。该设备由电动减速机驱动，牵引不锈钢链条上设置的多排工程塑料 齿片和栅条，将漂浮污物送上平台上方，齿片与栅条旋转过程中自行将污物挤落, 属于自清式污机的一类。根据上述计算选HF1 0 0 0回转式格栅机。上一栅条间隙85,宽度1,间隙数43第四节曝气式沉砂池一、设计说明由于城市污水中含有大量的无机悬浮颗粒，这些物质在后面的生物过程中, 对活性污泥会产生许多不良的影响，并且这些物质沉降下来后，会对污泥的处理带 来许多的不便，因此这些物质在进入生物处理阶段前必须被去除。采用沉砂池可 以去除这些无机悬浮颗粒。采用曝气沉砂池。曝气沉砂池呈矩形，

28、池底一侧有i=0 .10.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽。 曝气装置设在集砂槽一侧，空气扩散板距池底0. 6 0. 9m,使池内水流作旋流运 动，无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物磨去。此外, 由于旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机物颗粒甩向外层并下沉，相对密度 较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。集砂槽中的砂可采用机械刮砂、空 气提升器或泵吸式排砂机排除。二、设计参数设置两个沉砂池，一个备用。旋流速度为0.2 8m/ s ;水平流速为0. lm/s,最大 流量时水力停留时间2mi n ；有效水深为2. 5m,超高0 .6m,宽深比为I . 2 25； 长宽比为4；

29、每立方米污水所需曝气量为0.2m3,空气扩散装置设在池的一侧， 其距池底0. 8m,送风管设置调节气量砸门。三、设计计算1 .总有效容积V最大设计流量。max =。.49/s,停留时间t=2min=120s,代入上式，得 V = 2 x 60 x 0.49 = 58.8(/)2 .池断面面积AA _ Omax V最大设计流量。max = 049J/s,最大设计流量时的水平流速v = o. lm/s ,代入上式得，A = = 4.W)0.13 .池总宽度B = H池断面面积A= 4. 9 m有效水深H=2m代入上式，得8 =8= 2.45？2宽深比二二=二 = 1.225(?)，在12范围内，符

30、合要求。 H 24 .池长L一A由 V=58.83,A=4.9m3所以l=3 = 4.9长宽比二七=2_ = 4.9y5,符合要求。B 2.45取池超高h 1 =0.5(m),取池底底坡/1 = 0.3,则H3 = iB=0.3x2.45 = 0.735(m)取池底砂槽深h4=0. 5 m则设计池深 H= h 1+ h 2+h3+h 4 =0.5+2+ 0 . 735+0.5= 3.73 5(m)5 .所需曝气量q = 3600 "max每立方米污水所需曝气量D=0.2 (/),所以 g = 3600 x 0,2 x 0.49 = 352.8(J / /?)供气采用一根干管送气，每池

31、设4根配气管。每根竖管上的供气量为： 2=9空=88.2(m3?)44四、机械设备选型1. LXB=1 2 X 2. 45=2 9.4 m2选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为21nl直径为2 00mm,则需空气扩散器总数为：=14.7 1 15个。22. 砂粒采用SHX3 2 00型行车式真空吸砂机，整机功率5.15kW,行车速度1 . 3m/mino3.砂水分离采用SLF320型螺旋渣水分离器,处理能力为55 80"/?,电机功率 0. 3 7kWo第五节平流式初沉池一、设计说明初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处 理构筑物设在生物

32、处理构筑物的前面。初沉池的作用是去除污水中的悬浮物质 （SS去除率40%55 %）,同时可去除部分B 0D§（约占总BOD，的2 0%30%）, 以改善生物处理构筑物的运行条件，并降低其BOD负荷，初沉池中沉淀的物质 称为初沉污泥。本设计采用平流式沉淀池。二、设计参数设计流量按最大设计流量设计,沉淀池长宽比不小于4,以45为宜；长深 比不小于8,以81 2为宜；沉淀区有效水深多介于2.53. 0m之间;池底坡不 小于0 . 005,一般采用0.01-0.0 2 ;最大水平流速为初沉池7mm/s,二沉池5mm / s ;设计表面负荷初沉池为1. 52.5n?/ （ in2 /?） 进口

33、处应设挡板，其高出池内水面，0. 10. I 5 m。挡板淹没深度为进口处不应小于0.2 5m,出水口一般0.30.4m。挡板位置距进水口 0. 5-1.0 m, 距出水口 0.2 50.5m。堰流多采用三角堰出水,水面宜位于池高的%处。出水堰 前需要设置收集和排除浮渣的设施；污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，管径不小 于20 0mm,下端伸入斗底中央，顶端敞口，高出水面200mm以上，静水排泥三 通高度与污泥性质有关，对活性污泥应大于0 .9m、生物膜法腐质污泥应大于 1.2m,初沉池污泥应大于1.5m。三、设计计算1 .沉淀区水面积A式中，A为沉淀区水面积，为最大设计流量，为。49/s； q为

34、表面水力负荷，取q = 2.0?'/(J /?)0.49x3600 eg 3，A = 882/n /(nr - /?)2 .沉淀池有效水深生式中，色为有效水深，m； t为沉淀时间，取2ho得 2 =2x2 = 4m3 .沉淀区有效容积VV = Ah2由沉淀区水面积A=882/7r ,有效水深 = 3 m,则 二 882x3 = 2646/4 .池长LL = 3.6vt式中,L为沉淀池长度,m,一般为3 05 0 m,长宽比不小于4.长深比不小于8,;v 为最大设计流量时的水平流速，一般不超过取5mm/s ,本装置取v=5mm/s。 所以得 L = 3.6x5x2 = 36？5 .池子总

35、宽度B八 A 882 B = = 24.5/77L 366 .沉淀池分格数nB n = bn为沉淀池分格数；b为每格宽度,一般为51 0 m,取6 mo24 5则 n =4.08 x 4（格） 6校核长宽比人=至=6>47 .B 6.校核长深比二=也=9>8 儿 48 .斗高度h4贮泥斗斜壁倾角取55°,池子每一格宽度为6m,下斗直径取0. 5m,则 /?4 =（6-0.5）/ 2xtan550 = 3.9274mI 0.沉淀池的总高度H =h+ h2 + h3 + h4式中，H为总高度，m;hl为超高，采用0.3m； h2为有效水深，为4m; h 3为缓 冲区高度，当无

36、刮泥机时，取0.5m,有刮泥机时，取0.3叫本装置设置刮泥机， 所以h3=0. 3m。h4为污泥区高度，为4. 01 6 m=H =0.3 + 4 + 03 + 4 = 8.67II .污泥斗容积匕=:04(/1+/2+；717)由 3/I = x3 x 3 = 28.27/n2式中，fl为斗上口面积，f 2 为斗下口面积，/2 = 4x0.25x0.25 =0.1963/则 V1 =； x 4 x(28.27 + 0.196+728.27x0.196)= 4 1.09/m3第六节生化反应池(厌氧池一缺氧池一好氧池)一、设计参数BOD 污泥负荷=UkgBODs/(kgMLSS d)回流污泥浓度

37、(M LSS) X = 2.5g = 2500吆/;污泥回流比R = 80%二、设计计算L曝气池混合液浓度(Xr)Xr = -xXa =Rx 2500 = 5625（吆）0.82 .混合液内回流比因为N去除率为x 100% = 66.7 %30-10=30所以混合液回流比凡= 0667 xl0Q % = 200 %1-0.667/为了保证脱氮效果，实际混合液回流比凡取260%.3 .反应池容积(V)y_2(S0-S,)NX式中,V为曝气池容积,irP ；N为活性污泥负荷，取0.1548。2/(4山S“/)Q为与曝气时间相当的平均进水量，取3 0000/4； S。为曝气池进水的平均BOD5值，取

38、1 0 0mg/L;Se为曝气池出水的平均BO D5值，20mg/L;X为曝气池混合液 污泥浓度,MLSS 或 MLVSS, 24 0 0 mg/L.所以，v = 40000x(100-20)=10.1 X 25004 .生物反应池总水力停留时间(t)V 17800t = =/一 = 0.43(4) = 10.24(/2),取11 h。(2 300005 .厌氧池、缺氧池和好氧池的水力停留时间和有效容积设厌氧:缺氧：好氧水力停留时间比1： 1:2,则厌氧池水力停留时间。=2万，缺氧池水力停留时间G =2力，好氧池水力停留时间G =4则厌氧池有效容积VI = Lx 12800= 3200/4缺氧

39、池有效容积V2 = 1x12800 = 320M/好氧池有效容积V3 = , x 12800 = 640W/26 .剩余污泥量(W)污泥处理生成污泥量(干重)(W1)W = Y(So-Se)Q式中,Y为污泥增殖系数，取06带入式中得Wl = Y(S(t -Se)Q = 0.6x(100 -20) x40000 +1000 =1920(攵g/")内源呼吸作用分解的污泥(干重)(W2)：W2=kdXfV3式中，勺为污泥自身氧化率，Ud = 0.05； X,为有机活性污泥浓度，X1=fX,f = ML' SS ,取f=0 75,则Xr=0.75,则Xr= 0.75x 2500= 1

40、875( mg/1 MLSSV,为好氧池有效容积，代入上式得，W2 = kdXrV3 = 0.05 x 1.875 x 6400 = 600kg/d不可生物降解和惰性的悬浮物量(干重)W3 ；根据微生物分解代谢和合成 代谢关系，可降解有机物内源代谢后产生的残留物为%x20% = 13.33% , 进水中S S中惰性悬浮物比例为1-f =25%,故二者占TSS的比例为38.44%, 计算取4 0百分号。故W3 = (75S 75S；)x40%xQ = (100 20)x0.4 x 40000 +1000 =1280(/J)剩余污泥产量(干重)：W=叱-% +吗= 1920 - 600 + 128

41、0 = 2600(/J)o设剩余污泥含水率为99 %,相对密度为1,则剩余污泥量湿重与体积为：26001-99%= 260("?3/d)7 .泥龄(Qs)W式中，V为曝气池或好氧池有效容积,m3 ;X为曝气池混合液浓度，mg/L； W 为曝气池日增长活性污泥量，kg/do将上述计算数据代入得(2 = =w6400x2.51920-600=12.1(1),取12九三、生物反应池主要尺寸设2组并联运行1 .厌氧池厌氧池有效容积V 1为3 2 00,取有效水深4 m,则单池面积:V, _3200277 - 274= 400(团3)取其长4 0 m,宽10m（分两个廊道，每廊道宽5 m,形成

42、闭路循环）；设超高0.3 m,则其设计尺寸为40/Z x 1O? x4.3m °2 .缺氧池缺氧池的有关尺寸计算同厌氧池,超高取0.4m,其设计尺寸为 40/77X10/77x4.4/7? O3 .好氧池好氧池有效容积V3为720 2 m3,取有效水深4m,则单池面积:匕 _6400 后一 2x4= 800(/)取其长4 0m,宽20米（分四廊道，每廊道宽5m）;设超高0.5 m,则其设计尺寸为40/?zx20x4.5/?z o 校核：b/h = 5/4.5 = l.l满足宽深比1 2的设计要求；L/b = 30/5 = 6,满足长宽比510 的设计要求。四.曝气计算设计需氧量：SO

43、 = O.+0,-0.1，A式中，Q为碳化需氧量（或去除B0D5需氧量一剩余污泥中BO Du氧当量），kgO2/d; 02为氨氮硝化需氧量（即扣除剩余污泥氨氮氧当量的实际硝化需氧量），kgO2/d； 03为反硝化脱氮产氧量，k g 02/do其中碳化需氧量：Q(S -S ) =L42叫一区)40000x(100-20),=-1.42x (1920-600) = 2831.6(kgOJd)0.68x1000-硝化需氧量 根据微生物合成所需BOD： N： P=10 0 ： 5:1的比例，去除1 00-2 0 =8 0 (mg/L)有机物的同时需要同化(80/10 0 ) X 5 =4 (mg/L)

44、的氨氮, 故被氧化的氨氮为：A/V =进水氨氮-出水氨氮-用于合成氨氮=30-10-4 = 16( mg/L)Q2 = 4.6QAN =4.6x 40000 xl6x11000=2944( kgO2/d)反硝化脱氮产氧量由于实际需要最低反硝化的氨氮为：AV：=进水氨氮-出水总氮-用于合成氨氮= 30-10-4 = 16(mg/L)Q3 = 2.86QAN =2.86x 40000 x 16 x= 184(XkgO2/d)故设计需氧量O = O1+O2-O3 =2831 .6 + 2944 -1840 =3935 .6(kgO2/d) = 164(O2/?)最大需氧量与平均需氧量之比为L 4,则

45、AOmax = 1.4 AO = 1.4x164 = 230(kgOJd)五.生物反应池进、出水系统计算1. 进水管渠单组反应池进水管设计流量：& = 40000 = 2ooOO(7H3/) = 0.23 22取管道平均流速v = Q.SmJs,则管道过水断面积：A = 0 = 吟1 = 0.290(72) 0.302) v 0.8进水管渠断面尺寸:管径4叵二(4x0.3VV 3.14=0.618( m) x 0.7(加)2 .回流污泥管二沉池活性污泥先依靠重力流回流至污泥管池,后通过污泥泵分别提升至各 厌氧池。二沉池回流至污泥池的污泥管设计流量：Z = rq = o.8 X (4。%

46、) = 16000(/n3/d) = 0.185" / 5)管道为满流设计，取管道平均流速v=0.7m/s。管道过水断面积A =4=里受=0.27(/)v 0.7管径：d = =；:彳=°586( m)& 0.6(?)3 .好氧池出水堰按矩形堰流量公式计算:ft =42yH% =1.86“式中, 因为b为堰宽，取6 m;H为堰上水头，mo0=(1 + R)& = (l + O.8)x400002 x 86400= 0.418(J/s)所以=0.111(/?)4 .好氧池至二沉池配水井出水管取管道平均流速V=0. 8ra/so管径过水断面积：八=义=22=0.

47、5230/）v 0.8管径：仁若产震六.配水井设计为保持配水井向各二沉池配水均匀且尽可能降低水头损失，配水渠道中的水 流速度以不大于1. 0 m / S为宜。本设计取水流设计速度1 . Om/So因为配水井总进水量为（l+R） Q或3 Q，即0.936?3/s ；二沉池采用2座，配水采用矩形宽顶堰制水，则每个堰口出流流量为0. 46 8 /$ ；根基矩形堰 流流量计算公式：q = bH 12gH式中,H为堰上水头,m;b为堰宽，去堰宽b= 1 . 5m;?。为流量系数，通常采用 0.3270. 3 3 2,取0. 33 °2q-0。沙 x 2g,0.46820.332 xl.52x2

48、x9.8；3=0.36(7)此时,2= H 0.36里=4.17,在2.510范围内，满足设计要求。七.有关设备计算与选择1.厌氧池厌氧池单池内设水下推进器，因池内污水、污泥流量为(l + /?)a= 1.8x0.231 =0416(加3/$),查水下推进器的相关技术参数进行选型(QJB1 1/6型)，可得单台设备功率为11 kWo每台安装2台，共4台。2.缺氧池缺氧池混合液固体浓度、池体积与厌氧池相同，但其流量增加了 200%的 内回流，故实际池内流量为(1 + R + R,)Q =(1 + 0.8 + 2.6)x0.174 =0.77(?3/s),单台水下推进设备功率 20k Wo每池安装

49、2台，共4台。3 .好氧池好氧池通过曝气进行搅拌，曝气搅拌功率能够达到活性污泥处于悬浮状 态，并保持微生物、污水、空气三相充分传质量，不需要投资另设水下推 进装置。但缺氧池回流混合液需要水下推进设备输送，因回流比为 260% 即回流量为2.6x0.174 =0.45画/$),故设水下推进设备一台，选择 QJB1 1 /6 型,功率为 1 1 kWo每池安装1台，共2台。4 .污泥回流泵污泥回流比R = 80%,单池污泥回流量Qk = RQ2= 0.8x0.174 = 0.14(/h -/5),污泥泵选择流量0.17/ /$,选择型号为30 0 QW800-15-5 5,流量800机'/

50、力,扬程1 5m,配用功率55kW。共设 4台，二台二备。第七节辐流式二沉池的设计一、设计说明辐流式二沉池采用机械吸泥。二、设计计算1 .二沉池池径设计拟3座二沉池,一座备用，则每座沉淀池表面积（4）和池 径（D）:一“%D书式中，儿为单池表面积，/ ; Q为进入二沉池的混合液流量，。=*吆,?3？ ；n为设计二沉池数量；为二沉池表面水力负 n荷，M/（"/）,取L5/（/J?） ；D 为二沉池直径,m o将数值代入上式:1.8x30000/4= 750(/)2x1.5D =4：；：。=30.91(?),鉴于定型设备规格，拟取D=30m,选择ZBXN-3 0型吸泥机。二沉池周边线 速

51、度1.8m/ min,功率0.37&W,压缩空气压力0. 1 MPa。2 .沉淀池有效水深队根据吸泥机产品规格及技术参数,ZNXN- 3 0型吸泥机二沉池周边有效水深 为 hr = 2.8/72 O检验校核:%, = 3% 8 = mi,合格。3 . 沉淀池总高度（Hj：H = % + h2 +113 + hA +式中,H为总高度，m；九为超高，取04 ；也为有效水深，取2.8m;也为缓冲层高,m,机械排泥时取0 . 3m;4为沉淀池底坡落差,m; %为污泥斗高度，由池底坡度为为05,上斗口半径为2m,池半径为"1 = 15.5(加) 2所以沉淀池底坡落差久=(15.5 -

52、2)x 0.05 = 0.675 (/n)由上斗口半径为2m,下斗口半径为1m,坡底角度为6 0° ,则 =(2-l)xtan6Oo=1.73(/M)<>则，=0.4 + 2.8 + 0.3 + 0.675 +1.73=5.9(m)4 .二沉池进水管计算根据二沉池吸泥机产品规格及技术参数，本二沉池进水配水管管径D3为1. 9m o由于二沉池单池进水量为0.468("3s),设配水井至二沉池进水管道平均流 速 0.9m/s;则管道过水断面积：A = 与 =0.52(/)进水管径："=3.14= 0.81( m)5 .配水系统计算：a .配水竖井进水井径采

53、用1.5m,出水口尺寸0. 4 5X I .5肝，共4个沿井壁均匀分布，出水口流速：V = " +0.167/S(符合0.15 0.2m/S)2x4xb.紊流筒计算 筒中流速v3 = 0.03 0.02s,(取0.03m /s)紊流筒过流面积f Q进° 49ziq 0.03紊流筒直径6 .出水系统计算a.出水集水槽采用集水槽双侧90 °三角堰口出水。集水槽沿二沉池池边1. 5m处环形布置。集水槽集水流量为:。=)等=882(- 0.2s)取集水槽中水流速度0. 6m/s、集水槽宽度0. 5m/s,则集水槽终点水深:vB取集水槽起点三角堰出水只有跌落0.25m,则出

54、水口槽深为0.4+0.25二0.65 (m),集水槽起点断面尺寸为0. 2 5m>< 0.5m,出口处断面尺寸为0. 6 5mX0. 5m,集水槽底坡为0. 012。b.出水堰Q q=7L n = bL = L + L,Q式中，q为三角堰单堰流量，L/s； Q为单池进水流量，L/s;L为集水堰总长度，L1和L2分别为内侧堰和外侧堰长度,m； n为三角堰数量，个；b为三角堰单宽,叫取单宽0.10m： q。为堰上负荷，£/(? 5)。则Li = n D = 3.14x(30-2x2) = 81.64(m)L2 = JiD = 3.14x(3O-2xl.5) = 84.78(m)L = L1 + L2 = 81.64 + 84.78 = 166.42( m) =166.42/0.1 = 1665(个)q = (0.245 x 1000)/1665 = 0.14(L/ s)qo = (0.245 x 1000)/166.42 = 1.5(L/(m s)»由于qo介于 1.5 2.9L/(? s)之间, 设计符合二沉池设计挪在相关要求。c.出水管去管内出水流速I .0m/ s ,则管径为:4x0.2453.14=0.56( m)7 .排放剩余污泥量每池每天污泥量W (前面已经计算)：剩余污泥产量(干重)W