污水厂设计计算书西安建筑科技大学

1、目 录摘 要4中文摘要45第一章 设计任务71.1.设计题目：71.2.设计任务与内容：71.3.基本要求71.4设计原始资料8第二章 污水处理厂设计102.1厂址选择102.2污水处理程度计算112.3工艺选择11第三章 污水系统的设计计算123.1 流量计算123.2集配水井计算133.3提升泵站143.4 格栅计算153.5 沉砂池计算183.6 AB法工艺计算23工艺的特点23设计参数24平面尺寸计算253.6.4 A段曝气池的进出水系统273.6.5 B段曝气池的进出水系统283.6.6 剩余污泥量29需氧量313.7 曝气系统计算31需氧量313.7.2 供气量31空压机选择323

2、.8二沉池计算333.8.1 幅流沉淀池333.8.2.配水井的设计计算413.9消毒设施计算42消毒剂的投加42平流式消毒接触池423.10计量设备选择44第四章 污泥系统的设计计算444.1污泥量计算444.2污泥浓缩池计算45贮泥池作用50贮泥池计算504.4污泥消化池51一级消化池51二级消化池534.5污泥脱水53脱水污泥量计算53脱水机的选择544.6污泥泵房设计54第五章 污水处理厂布置555.1污水处理厂平面布置55平面布置原则55平面布置555.2污水处理厂高程布置58高程布置的原则58污水处理构筑物高程布置59污水处理构筑物高程布置61参 考 文 献63摘 要中文摘要本次课

3、程设计是以相关的资料为依据,设计一座城市污水处理厂.其日处理量近期为 6万立方米。由于城市污水的主要成分为有机物,所以本次设计采用了AB法工艺。AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段） 停留时间约20-40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。 B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适 用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥

4、消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较达，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A 段去除了较多的BOD，可能造成碳源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。处理后的水达到国家规定的二级排放标准.允许直接排放入河流和湖泊或用于农田灌溉。处理后的活性污泥经脱水后用于肥料。 本次设计在构想中充分考虑了环境效益与经济效益之间的联系,尽量最大限度使两者协调。The curric

5、ulum design is based on information related to design an urban sewage treatment plant its daily processing capacity of 60,000 cubic meters recently. As the main component of urban wastewater organic matter, so this design process using the AB method. AB Law Professor technology first developed by th

6、e German BOHUKE. The process will be divided into high and low load of two aeration tanks, each independent of the precipitation and sludge return system. High-load segment (A segment) the residence time of about 20 - 40 minutes to biological flocculation adsorption-based, simultaneous incomplete ox

7、idation, mainly short-generation biological bacterial communities, more than 50% removal of BOD. Section B is similar to conventional activated sludge process, the load is low, sludge age longer. Section A of AB efficient, and have strong buffering capacity. Section B play a gatekeeper role in the w

8、ater, dealing with good stability. For high concentrations of sewage treatment, AB method has good applicability, and have a higher energy efficiency. Especially in the use of sludge digestion and biogas utilization process, the advantage is most obvious. However, AB method than of sludge production

9、, A section of high organic content of sludge, sludge stabilization follow-up treatment is necessary, and will increase the cost of certain investments. In addition, due to the addition to paragraph A more BOD, may cause carbon is insufficient to achieve nitrogen removal process. For low effluent oc

10、casions, B section is more difficult to run, it is difficult to play advantage. There are currently only used the practice of section A, the effect is better than a deal, as a transitional process, there is better in cost performance advantages. Generally applicable to river discharge, discharged in

11、to the sea occasions. Treated water meet the national discharge standard, allowing direct discharge into rivers and lakes, or used for irrigation. Treatment of activated sludge dewatered for fertilizer. The design concept of the full consideration of environmental benefits and economic links between

12、 the two as far as possible to maximize the coordination.第一章 设计任务1.1.设计题目：污水处理工艺设计1.2.设计任务与内容：1. 污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定,各单体构筑物的工艺设计。2.污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。包括工艺流程的确定，单体构筑物的工艺设计；3污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制；4. 污水处理厂的平面布置。包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图及工艺平面图绘制；5污水处理厂竖向布置及高程计算。

13、1.3.基本要求1.污水处理厂设计要求（1）根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时，污水级处理后其水质应达到国家污水综合排放一级标准，即SS20mg/l，BOD520mg/l。（2）污水泵站工艺要求要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等布置的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。（3）根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择适合的污泥处理工艺方法，进行各单位构筑物的设计计算。（4）污水处理厂平面布置要紧凑合理，节

14、省占地面积，同时应保证运行管理方便。（5）在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。（6）对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。（7）对污水与污泥处理系统要作出较准确的水力计算与高程计算。2.图纸的具体要求（1）污水处理厂总平面布置图，1号1张。（2）污水处理厂高程布置图，1号1张。3.设计计算说明书的具体要求毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、书写工整、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。1.

15、4设计原始资料1.主要内容：完成城市污水处理厂工艺设计。2.基础资料及设计参数：（1）设计人口：近期实际人口为：（12+班次）×10000人+学号×2000人，排水量标准180L/人.天；远期发展人口为：（15+班次）×10000人+学号×2000人，排水量标准200L/人.天。（2）工业废水：该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水管道的纳污能力；近期排水量0.2m3/s，远期排水量0.3m3/s；时变化系数Kh =1.2。（3）污水性质：COD=400mg/L，BOD5/COD=0.5，SS=180mg/L，夏季平均水

16、温25，冬季平均水温15，常年平均水温22。（4）纳污河流：位于城市南侧自西向东（01班）、东侧自北向南（02班），流量保证率为95%，流量Q平=8m3/s，平均水深H平=2m，平均流速V平=0.2m/s，水温T=15，溶解氧DO=8mg/L，BOD5=2.8mg/L，河流允许增加悬浮物浓度1.5mg/L，20年一遇洪水水位标高412.5m，常水位标高410.3m，该城市排污口下游20km处有取水水源点。（5）根据城市总体规划，污水厂拟建于该城市下游河流岸边，地势平坦，拟建处的地面标高415.30m。（6）该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高411.00m，D=1000mm，i=0

17、.002，v=1.15m/s，h/D=0.56。（7）气象条件：主导风向东北（01班）、西南（02班）。平均气温13.5，冬季最低气温-10，最大冰冻深度0.65m，夏季最高气温38，年平均降雨量1010mm，蒸发量1524mm。（8）处理要求：出水水质BOD520mg/L，SS20mg/L，对污泥进行稳定化处理、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。处理后的污水就近纳入河流。（9）设计规模：设计应考虑近期和远期城市发展情况，分期建设，说明一期建设和二期建设各构筑物及建筑物有哪些，并阐明理由。第二章 污水处理厂设计2.1厂址选择 未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展

18、发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。 在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。 选择厂址应遵循如下原则：1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之

19、间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。2.2污水处理程度计算1. 按水体中SS允许增加量计算排放的SS浓度污水排入受纳水体后，假设污水与全部河水完全混合并稀释。(1). 计算处理后污水总出水口的SS浓度Cess=PQ河Q'+1+b=1.58.00.55+1+22=45.3mgL(2).计算处理程度E1=C-CessC=180-45.3180=74.8%2. 按照国家一级B标准排放计算SS处理程度E2=C-CessC=180

20、-20180=88.9%3.计算SS处理程度两者比较，按照国家一级B标准得出的处理程度更高，所以污水厂SS处理程度取88.9%。2.3工艺选择1.AB工艺是吸附-生物降解工艺的简称，是20世纪80年代初开始应用于工程实践的一项新型污水生物处理工艺，国外对AB法处理工艺的研究越来越重视，并成为80年代以来发展最快的城市污水处理工艺之一。AB法与传统的活性污泥法相比，在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面具有明显的优点，是一种非常有前途的污水生物处理技术。2. 污泥处理工艺流程污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不

21、加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业肥料。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。第三章 污水系统的设计计算3.1 流量计算一期设计流量：生活污水量

22、：Qs1=(12+2)×10000+14×2000×180=30240m3/d=0.35m3/s总变化系数：KZ1=2.7QS10.11=1.42工业废水量：Qg1=17280m3/d=0.2m3/s时变化系数：Kh=1.2平均流量：Qa1= Qs1+ Qg1=0.35+0.2=0.55 m3/s设计流量：Qmax1=Qs1×KZ1+Qg1×Kh=1.42×30240+17280×1.2=63676.8m3/d=0.737m3/s远期设计流量：生活污水量：Qs2=(15+2)×10000+14×2000&

23、#215;200=39600m3/d=0.458m3/s总变化系数：KZ2=2.7QS20.11=1.38工业废水量：Qg2=25920m3/d=0.3m3/s时变化系数：Kh=1.2平均流量：Qa2= Qs2+ Qg2=0.458+0.3=0.758 m3/s设计流量：Qmax2=KZ2×Qs2+Qg2×Kh=1.38×39600+25920×1.2=85752m3/d=0.992m3/s3.2集配水井计算1.配水井中心管直径D2=4Qv2=4×0.992×0.7=1.34m 设计中取1.4m。2.配水井直径D3=4Qv3+D22=

24、4×0.992×0.3+1.42=2.48m设计中取2.5m。3.集水井直径D1=4Qv1+D32=4×0.992×0.25+2.52=3.36m设计中取3.4m。4.进水管直径取进水管管径DN1200mm，v=0.88m/s。5.出水管直径取沉砂池配水管管径DN800mm，v=0.73m/s。6.超越水管集配水井内设有超越闸门，以便超越。3.3提升泵站1.设计流量和扬程的确定设计流量一般按最高日最大时的污水流量确定，同时考虑一期与远期规划的相容。远期按Qmax =992L/s设6台水泵，四用二备，预留两个水泵安装位置。每台的流量为900m3/h，一期时

25、安装4台2.水泵选定选择型号为300WQ900-8-37污水泵。其额定性能参数为：扬程8m，流量900m3/h,转速980r/min，功率37Kw,效率84.5%.3.集水池容积的确定集水池的容积设计为最大一台泵15分钟的流量，即集水池的容积为225m3。取长×宽×高为12m×6m×4m，则集水池的容积为288m3，可以满足要求。4.机组尺寸的确定机组安装在共同的基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈的震动，更不容许产生基础沉降。因此对基础的要求是：坚实牢固，除承受机组静荷载外还能承受机组震动荷载。基础尺寸一般按所选水泵的安装尺寸

26、确定。基础长为L=8000mm 基础宽为B=1675mm在池底板预埋800mm×300mm，10mm厚钢板。3.4 格栅计算设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.496m3/s。1. 格栅的间隙数 n=Qmax2sinNbhv=0.992×sin60°2×0.02×0.8×0.9=32个式中N格栅栅条间隙数（个）；Qmax设计流量（m3/s）；a格栅倾角（°）；N设计的格栅组数（组）；b格栅栅条间隙（m)；h格栅栅前水深（m)；v格栅过栅流速（m/s）。2.栅格槽宽度B=S(n-1)+bn=

27、0.015（32-1）+0.02×32=1.105m式中B栅格槽宽度（m）；S每根栅格条的宽度（m）。3. 进出水渠道渐变部分的长度l=B-B12tan1=1.105-0.92tan20°=0.28m式中l进出水渠道渐变部分的长度（m）；B1进水明渠宽度（m）；a1渐变处角度（°）。4. 通过格栅的水头损失h1=kSb4/3v22gsin=3×2.420.0150.024/30.922×gsin60°=0.18m式中h1水头损失（m）；b格栅条的阻力系数，查表b=2.42；K格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。5. 栅

28、后明渠的总高度H=h-h1+h2=0.7-0.18+0.3=0.82m式中H栅后明渠的总高度（m)；h2明渠超高（m)，一般采用0.30.5m。6. 格栅槽总长度L=2l+0.5+1.0+H1tan=2×0.28+0.5+1.0+0.8+0.3tan60°=2.7m式中L格栅槽总长度（m)；H1格栅明渠的深度（m）。7.每日栅渣量W=86400Qa2W11000=86400×0.758×0.051000=3.27m3/d>0.2m3/d应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。8. 进水与出水渠道城市污

29、水通过DN1000mm的管道输送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.9m，进水渠总高H0=1.0m，出水渠总高H=0.82，取H=H0。单独设置的格栅平面布置如图所示。3.5 沉砂池计算设计中选择二组平流式沉砂池，N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.295m3/s。1. 沉砂池长度L=vt=0.25×30=7.5m式中L沉砂池的长度（m);v设计流量时的流速（m/s），一般采用0.150.30m/s；t设计流量时的流量时间（s），一般采用30一60s。2. 水流过水断面面积A=Qmax1v=0.36850.25=1.47m2式中A水流过水断面面积（m2);Qmax

30、设计流量（m3/s）。3.沉砂池宽度B=Ah2=1.47/20.8=0.92m式中B沉砂池宽度（m);h2设计有效水深（m)，一般采用0.251.00m。设计中取h2=0.8m，每组沉砂池设两格。4.沉砂室所需容积V=Qa1XT86400106=0.55×30×2×86400106=2.85m3式中Qmax设计流量（m3/s）；X城市污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30 m3/106m3污水；T清除沉砂的间隔时间（d），一般采用12d。设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d，城市污水沉砂量X=30 m3/106m3污水。5. 每个沉砂斗容积V0=Vn=2.

31、858=0.356m3式中V0每个沉砂斗容积（m3);n沉砂斗格数（个）。设计中取每一个分格有2个沉砂斗，共有n=2×2×2×=8个沉砂斗。6. 沉砂斗高度沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求，沉砂斗的倾角a60。h3'=3V0f1+f1f2+f2=3×0.3560.922+0.922×0.42+0.42=0.53m式中h3'沉砂斗的高度（m)；f1沉砂斗上口面积（m2）；f2沉砂斗下口面积（m2），一般采用0.4m×0.4m0.6m×0.6m。设计中取沉砂斗上口面积为0.92m×0.92m，下口

32、面积为0.4m×0.4m，校核沉砂斗角度tana=2h3'/（0.92-0.4）=2.12，a=64.160。7. 沉砂室高度h3=h3'+il2=0.53+0.02×127.5-2×0.92=0.59m式中h3沉砂室高度（m）；i沉砂池底坡度，一般采用0.010.02；l2沉砂池底长度（m）。设计中取沉砂池底坡度i=0.02。8. 沉砂池总高度H=h1+h2+h3=0.3+0.8+0.59=1.69m式中H沉砂池总高度（m）；h1沉砂池超高(m),一般采用0.30.5m。设计中取h1=0.3m。9.验算最小流速vmin=Qminn1Amin=0.

33、75×0.551×12×1.47=0.56m/s>0.15m/s式中vmin最小流速（m/s）；Qmin最小流量（m3/s）；n1沉砂池格数（个），最小流量时取1；Amin最小流量时的过水断面面积（m2）。10.进水渠道格栅的出水通过DN1000mm的管道送人沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠道内的流速为：v1=QB1H1=0.36851.0×0.8=0.46m/s式中v1进水渠道水流流速（m/s）；B1进水渠道宽度（m）；H1进水渠道水深（m）。设计中取B1=1.0m，H1=0.8m。11.出水管道出水采用薄擘出水堰跌落出水，

34、出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：H1=Q1mb22g23=0.36852×0.4×0.92×2×9.823=0.23m式中H1堰上水头（m）；Q1沉砂池内设计流量（m3/s）；m流量系数，一般采用0.40.5；b2堰宽（m），等于沉砂池宽度。设计中取m=0.4，b2=0.92m。出水堰自由跌落0.10.15m后进入出水槽，出水槽宽1.0m，有效水深0.6m，水流流速0.62m，出水流人出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=600mm，管内流速v2=1.04m/s，水力坡度i=1.43。12.排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=

35、200mm。平流式沉砂池平而布置如图所示。3.6 AB法工艺计算AB工艺的特点1.不设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成A段。A段是AB工艺的主体，对整个工艺起关键作用。在连续工作的A段曝气池中，由外界不断地接种具有很强繁殖能力和抗环境变化能力的短世代原核微生物，在食物充足的条件下，新陈代谢很快，能较迅速地克服出现的失活和不可逆转的损害作用，大大提高处理工艺的稳定性。2.A段和B段各自拥有自己独立的回流系统，这样两段分开，有各自独特的微生物群体，处理效果稳定。A段的微生物特性使吸附池的活性污泥表现为: -有较强的絮凝、吸附和降解有机物的能力。 -COD有较高的降解度，使之降解为易生化处理的BOD

36、物质。 -适应性强，耐进水水量、水质、pH等的变化，有抗冲击负荷的 能力。 -A段不仅能去除一部份有机物质，而且能起调节和缓冲作用。 A段采用高污泥负荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，将污水中的有机物吸附于活性污泥上，进而降解。产生的大量生物污泥在中间沉淀池内沉下，大部分有机物质以剩余污泥方式排除系统外。 在A段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大约40%的有机物。3.B段由曝气池和二次沉淀池组成。 经过A段后，污水的冲击负荷 (水质、水量等)巳不再影响B段，污水往水质、水量方面是比较稳定的，B段的净化功能得以充分发挥。经A段处理后残留于污水中的有机物在B段继续氧化，达到较高的污水处理效

37、率，并获得良好的出水水质。4.A段的产泥量很大，污泥含磷量高于常规活性污泥法。B段的剩余污泥量少，泥龄长，有利于增殖缓慢、生长期长的硝化菌繁殖。因此，AB工艺具有一定的脱氨脱磷功能。3.6.2设计参数1. BOD一污泥负荷率A段曝气池的BOD一污泥负荷一般采用26kgBOD5/kgMLSS·d，设计中取为4kgBOD5/kgMLSS·d;B段曝气池的BOD一污泥负荷一般采用0.150.3kgBOD5/kgMLSS·d，设计中取为0.2kgBOD5/kgMLSS·d。2. 池内混合液污泥浓度A段曝气池内的混合液污泥浓度一般采用20003000mg/L,设计

38、中取2000mg/L；B段曝气池内的混合液污泥浓度一般采用20004000mg/L，设计中取3000mg/L。3. 污泥回流比 A段曝气池的污泥回流比RA一般采用40%70%，设计中取R二50%,B段曝气池的污泥回流比RB一般采用50一100%，设计中取RB=100。4. .A、B段去除率对于城市污水，A段对BOD的去除率一般采用50%一6O%，设计中假设A段去除率EA为60%，则A段出水BoD浓度SAE=Sa(1-EA)=200×(1-60%)=80mg/L式中SAEA段出水BOD浓度（mg/L）。根据一级标准排放要求，经过B段处理后出水BoD浓度SBE，应小于20mg/L,所以B

39、段的BOD去除率EB=SAE-20SAE×100%=80-2080×100%=75%式中EBB段BOD去除率（%）。3.6.3平面尺寸计算1.A段曝气池容积VA=24SrAQNSAXvA=24×(200-80)×0.3685×36004×1500=636.8m3式中VAA段曝气池容积（m3)；SrAA段去除的BOD浓度（mg/L）；Q最大流量（m3/h);NSAA段BOD污泥负荷率kgBOD5/(kgMLSS·d)；XvAMLVSS浓度（mg/L），XvA=0.75×2000=1500 mg/L。 2. B段曝气池

40、容积VB=24SrBQNSBXvB=24×(80-20)×0.3685×36000.2×2250=4245.1m3式中VBB段曝气池容积（m3)；SrBB段去除的BOD浓度（mg/L）；Q最大流量（m3/h);NSBB段BOD污泥负荷率kgBOD5/(kgMLSS·d)；XvBMLVSS浓度（mg/L），XvB=0.75×3000=2250 mg/L。3.A段水力停留时间TA=VAQ=636.80.3685×3600=0.48h<0.5h（取0.5h）则VA=TA·Q=663.3m34.B段水力停留时间TB=

41、VBQ=4245.10.3685×3600=3.2h5.A段曝气池平面尺寸FA=VAHA=663.34.0=165.825m2A段曝气池采用推流式，共一组，采用3廊道，廊道宽度为2.5m则每廊道长度LA=FANAnAbA=165.8251×3×2.5=22.1m6.B段曝气池平面尺寸FB=VBHB=4245.14.0=1061.3m2A段曝气池采用推流式，共一组，采用5廊道，廊道宽度为4.0m则每廊道长度LB=FBNBnBbB=1061.31×5×4.0=53m3.6.4 A段曝气池的进出水系统1.A段曝气池的进水设计沉砂池的出水通过DN800

42、mm的管道送入A段曝气池进水渠道，管道内的水流速度为0.73m/s。进水渠道的宽度为1.0m，渠道内有效水深0.8m，则渠道内的最大水流速度v1=QsNAbAhA=0.36851×1.0×0.8=0.46m/s曝气池采用潜孔进水，孔口面积AA=QsNAv2=0.36851×0.5=0.737m2设计中取v2=0.5m/s设每个孔口尺寸为0.4×0.4，则孔口数为0.7370.4×0.4=5个2.A段曝气池的出水设计A段曝气池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头H=Qmb2g23=0.3685+0.275×0.50.4×2

43、.5×2×9.823=0.236m取H=0.24m，设计中取m=0.4，b=2.5mA段曝气池的出水，通过DN1000mm的出水总管，送往A段沉淀池，出水总管内的水流速为0.64m/s。3.6.5 B段曝气池的进出水系统1.B段曝气池的进水设计沉砂池的出水通过DN800mm的管道送入B段曝气池进水渠道，管道内的水流速度为0.73m/s。进水渠道的宽度为1.0m，渠道内有效水深0.8m，则渠道内的最大水流速度v3=QsNBbBhB=0.36851×1.0×0.8=0.46m/s曝气池采用潜孔进水，孔口面积AA=QsNAv4=0.36851×0.5

44、=0.737m2设计中取v4=0.5m/s设每个孔口尺寸为0.4×0.4，则孔口数为0.7370.4×0.4=5个2.B段曝气池的出水设计B段曝气池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头H=Qmb2g23=0.3685+0.2750.4×4.0×2×9.823=0.20m设计中取m=0.4，b=4.0mB段曝气池的出水，通过DN1000mm的出水总管，送往B段沉淀池，出水总管内的水流速为0.73m/s。3.6.6 剩余污泥量1.A段剩余污泥量 WA=Q平LrA+aQSrA=0.275×86400×0.108+0.4

45、5;0.275×86400×0.12=3707kg/dA段曝气池对SS的去除率一般采用70%80之间，设计中取SS去除率为75%。由于未设初沉池，设沉砂他对SS的去除率为20%，则A段去除SS浓度为：LrA=180×(1-20%)×75%=108mg/L=0.108kg/m3设计中取A段污泥增长系数a=0.4，A段BOD5的去除浓度为：SrA=200×60%=120mg/L=0.12kg/m3A段产生的湿污泥量 QA=WA1-PA×1000=37071-0.99×1000 =370.7m3d=15.44m3h2.B段剩余污泥

46、量WB=a1Q平SrB=0.5×0.275×86400×0.06=712.8kg/d设计中取B段污泥增长系数a=0.5，B段BOD5的去除浓度为：SrB=200×(1-60%)×75%=60mg/L=0.06kg/m3B段产生的湿污泥量 QA=WA1-PA×1000=712.81-0.995×1000 =142.56m3d=5.94m3h3.总剩余污泥量W=WA+WB=3707+712.8=4419.8kg/d=4.42t/d每天产生的湿污泥量Q为：Q=QA+QB=370.7+142.56=513.3m3/dA段和B段曝气池

47、每天产牛的剩余污泥通过排泥管送至污泥处理构筑物，A段和B段曝气池的剩余污泥分别通过DN=150mm的干管流出，汇成DN200mm的总管，管道内污泥的平均流速为0.19m/s。4.A段污泥龄cA=1aA×NSA=10.4×4=0.625d设计中取aA=0.4。5.B段污泥龄cB=1aB×NSB=10.5×0.2=10d设计中取aB=0.5。3.6.7需氧量1.A段最大需氧量OA=a'QSrA=0.6×0.3685×3600×0.12=95.52kg/h设计中取a=0.6。2.B段最大需氧量 OB=a'QSrB+

48、b'QNr=1.23×0.3685×3600÷0.06+4.57×0.3685×3600×0.03079=284.57kg/h设计中取a=1.23，硝化需氧量系数b=4.57。A、B段总需氧量O为:O=OA+OB=95.52+284.57=380.1kg/h3.7 曝气系统计算3.7.1需氧量有上述计算知:O=380.1kg/h3.7.2 供气量采用WM一180型网状膜微孔空气扩一散器，每个扩散器的服务面积为0.49m2，敷设于池底0.2m处，淹没深度为3.8m，计算温度考虑最不利情况定为30。查表得20和30时水中饱和溶解氧

49、值为：CS(20)=9.17mg/L; CS(30)=7.63 mg/L1.空气扩散器出口处的绝对压力Pb=1.013×105+9800H=1.01.×105+9800×3.8=1.385×105Pa空气离开曝气池池面时，氧的百分比 Ot=211-EA79+211-EA×100%=211-0.1279+211-0.12×100%=18.96%式中EA空气扩散器的氧转移效率，设计中取0.12。2. 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑） Csb30=CsPb2.066×105+Ot42 =7.631.385

50、15;1052.066×105+18.9642=8.56mg/L换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量 R0=RCS20CsbT-C1.024T-20=380.1×9.170.82×0.95×1×8.56-21.02430-20=546.8kg/h3. 曝气池供氧量GS=R00.3EA=546.80.3×0.12=15189.7m3h3.7.3空压机选择空气扩散装置安装在距离池底0.2m处，曝气池有效水深为3.8路内的水头损失按1.0m计，则空压机所需压力为：P=(4.0-0.2+1.0)×9.8=47.04KPa空压机供气量

51、：Gs=15189.7m3/h=253.2m3/min空压机选择RF-290-300A型，3台，二用一备，流量140.6m3/min，工作压力为75kPa，轴功率59kW。3.8二沉池计算3.8.1 幅流沉淀池设计中选择二组辐流沉淀池，N=2，每池设计流最为0.3685m3/s从曝气池流出的混合液进人集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流沉淀池。1. A段沉淀池表而积F=Q×3600q=0.3685×36001.4=947.57m22. B段沉淀池表而积F=Q×3600q=0.3685×36001.1=1206m23. A段沉淀池直径D=4F=34.7

52、4m设计中直径取为34.8m，则半径为17.4m。4. B段沉淀池直径D=4F=39.19m设计中直径取为39.2m，则半径为19.6m。5. A段沉淀池有效水深h2=q×t=1.4×2.5=3.5m6. B段沉淀池有效水深h2=q×t=1.1×3.0=3.3m7. A段径深比Dh2=34.83.5=9.94 合乎610的要求8. B段径深比Dh2=39.23.3=11.89 合乎610的要求9. A段污泥部分所需容积 V1=21+RQ0X12X+XrN=2×1+0.5×0.275×3600×4000124000+

53、12000×1=1485m3Q0=0.3685m3/s，R=50%。Xr=106SVIr=106100×1.2=12000mg/LX=R1+RXr=4000mg/L10. B段污泥部分所需容积 V1=21+RQ0X12X+XrN=2×1+1.0×0.275×3600×6000126000+12000×1=2640m3Q0=0.3685m3/s，R=100%。Xr=106SVIr=106100×1.2=12000mg/LX=R1+RXr=6000mg/L11. A段沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3

54、+3.5+0.3+0.82+1.28=6.2m设计中取h1=0.3m,h2=3.5m,h3=0.3m,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。h4=(r-r1)×i=(17.4-1)×0.05=0.82mh5=(V1-V2)/F=(1485-275.8)/947.57=1.28m沉淀池底部圆锥体容积 V2=3×h4×r2+r×r1+r12=3×0.82×17.42+17.4×1.0+1.02=275.8m312.B段沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+

55、3.3+0.3+0.93+1.86=6.7m设计中取h1=0.3m,h2=3.3m,h3=0.3m,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。h4=(r-r1)×i=(19.6-1)×0.05=0.93mh5=(V1-V2)/F=(2640-394.2)/1206=1.86m沉淀池底部圆锥体容积 V2=3×h4×r2+r×r1+r12=3×0.93×19.62+19.6×1.0+1.02=394.2m3幅流沉淀池示意图如图：13.A段进水管的计算 Q1=Q+RQ0=0.3

56、685+0.5×0.275=0.506m3s进水管径取DN=800mm流速：v=Q1A=4Q1D12=4×0.5063.14×0.82=1.01ms14.B段进水管计算Q1=Q+RQ0=0.3685+1.0×0.275=0.644m3s进水管径取DN=900mm流速：v=Q1A=4Q1D12=4×0.6443.14×0.92=1.01ms15.A段进水竖井计算进水竖井直径采用D2=2.0m进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸a×b=0.4m×1.2m，共设6个沿井壁均匀分布；流速v：v=Q1A=0.5060.4

57、5;1.2×6=0.177ms 符合0.150.2的要求孔距l：l=D2-a×66=2×3.14-0.4×66=0.647m16.B段进水竖井计算进水竖井直径采用D2=2.0m进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸a×b=0.5m×1.2m，共设6个沿井壁均匀分布；流速v：v=Q1A=0.6440.5×1.2×6=0.178ms 符合0.150.2的要求孔距l：l=D2-a×66=2×3.14-0.5×66=0.547m17.A段稳流筒计算筒中流速：v3=0.030.02m/s，设计中取0.

58、02m/s；稳流筒过流面积：f=Q1v3=0.5060.02=25.3m2稳流筒直径D3：D3=4f+D22=4×25.3+22=6.0m18.B段稳流筒计算筒中流速：v3=0.030.02m/s，设计中取0.02m/s；稳流筒过流面积：f=Q1v3=0.6440.02=32.2m2稳流筒直径D3：D3=4f+D22=4×32.2+22=6.7m19.A段出水槽计算采用双边90三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。没测流量：Q=0.3685/2m3/s=0.184m3/s集水槽中流速v=0.6m/s；设集水槽宽B=0.5m；槽内终点水深h2：h2=QvB=0.1840.6×0.5=0.61m槽内起点水深h1：h1=2hk3h