生活污水处理氧化沟工艺计算说明书

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1处理规模的确定 3\o"CurrentDocument"1.1设计基础资料 3\o"CurrentDocument"1.2设计计算 3\o"CurrentDocument"2污水处理物设计计算 4\o"CurrentDocument"2.1设计进出水水质 4\o"CurrentDocument"2.2进水管道设计计算 5\o"CurrentDocument"2.3中格栅设计算 52.3.1设计参数 52.3.2设计计算 6\o"CurrentDocument"2.4进水井的计算 9\o"CurrentDocument"2.5提升泵房和积水井设计计算 9\o"CurrentDocument"2.6细格栅设计计算 102.6.1设计参数 102.6.2设计计算 10\o"CurrentDocument"2.7沉砂池设计 132.7.1设计参数 132.7.2设计计算 13\o"CurrentDocument"2.8巴氏计量槽设计计算 15\o"CurrentDocument"2.9反应池配水井设计计算 172.9.1设计条件 17\o"CurrentDocument"2.10氧化沟设计计算 182.10.1设计条件 182.10.2设计参数 192.10.3设计计算 19\o"CurrentDocument"2.11沉淀池设计计算 272.11.1设计说明 272.11.2池体设计计算 27\o"CurrentDocument"3污泥处理部分构筑物设计 30\o"CurrentDocument"3.1污泥浓缩池设计计算 303.1.1设计概述 303.2.2设计计算 30\o"CurrentDocument"3.2脱水设备的计算 323.2.1设计条件 323.2.2设计计算 323.2.3脱水附属设备选型 32\o"CurrentDocument"3.3污泥干化厂的设计计算 33第二篇 设计计算说明书1处理规模的确定1.1设计基础资料该直达市2009年末直达市建成区人口110000人。污水量210~395L/人・d,从2010年往后，由于人们的生活水平越来越高，因此所用水量增加，从而污水量也随着增加。根据该直达市的总体规划，人口自然增长率为 6.8%。，机械增长率近期14%°。1.2设计计算根据An=P1(1+a+b)n,计算出2010年~2030年的人口及污水处理厂处理规模如下表：年份自然增长率(%)机械增长率(%)总人口(人)单位污水量处理规模3(万m3/t)(人升/•天)20116.8141122880.212.3620126.8141146240.212.4120136.8141170080.212.4620146.8141194420.222.6320156.8141219260.222.6820166.8141244620.222.7420176.8141270510.232.9220186.8141296940.232.9820196.8141323910.263.4420206.8141351450.263.5120216.8141379560.263.5920226.8141408060.304.2520236.8141437540.304.3120246.8141467450.304.4020256.8141497970.364.94

年份自然增长率（%0）机械增长率（%）总人口（人）单位污水量处理规模3（万m3/t）(人升/•天）20266.8141529130.335.0520276.8141560940.335.1520286.8141593400.365.7420296.8141626550.365.8620306.8141660380.365.98由上式计算可知道，此污水处理厂分两期设计，二期预留用地。一期为 8年，二期为12年，一期处理量为3万立方米/天，二期为6万立方米/天。2污水处理物设计计算2.1设计进出水水质（1）设计流量60000m3/d其中一期为30000m3/d。查下表一可以计算出最大设计流量表一生活污水量总变化系数Kz平均日流量461015254070120200400750160

l/s)0Km2.32.2.12.01.81.801.61.51.51.41.31.202999100上表来自《水处理工程设计》（刘红主编）84页。查上表得：处理量为60000m3/t时，Km=1.32，处理量为30000m3/t时,Km=1.44。所以两期的设计最大处理量 Make=60000X1.32=79200m3/d=0.917m3/s,一期的设计最大处理量Make⑴=30000X1.44=43200m3/d=0.5m3/s。进水水质：B0D5浓度S°=220mg/L;SS浓度X°=210mg/L;TN=45mg/L;碱度(以CaC03计)取280mg/L;Norm=50mg/L;Could=300mg/L;NH3—N=40mg/L。出水水值：BOD5浓度Be<20mg/L;SS浓度Be<20mg/L;Could<60mg/L;NH3—N<8mg/L;TP<1mg/L;TN<15mg/L。2.2进水管道设计计算取进水管的流速为v=0.8m3/s,贝UQmax0.917 2进水管的截面积S二=1.21m校核管道流速:I4Sv=进水管的截面积S二=1.21m校核管道流速:I4Sv=41.153.14一3.14=1.21m2.3中格栅设计算2.3.1设计参数由于提升泵房采用潜污泵，为了使泵减少磨损，则选用栅条间隙为 25mm。由于城市污水长距离运输到污水处理厂， 污水在运输过程中有损失，故当污水送到污水处理厂后应在地下，通过对当地地势及管网的安排取进水口在地下 6米处设计参数选择如下：栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条宽度s=0.01m,格栅安装高度倾角为75°。设计计算图如下所示：（注）计算公式参考城市污水厂处理设施设计计算 31页一35页。图2.3.1格栅设计计算示意图2.3.2设计计算（1）栅槽宽度栅条间隙数n,个Qmaxsin:n二bhv式中 Make—最大设计流量，m'/S；□ —格栅安装倾角，（°）；取^=75°；b—栅条间隙，m，取b=0.025m；v —过栅流速，m/s，取v=0.9m/sh —栅前水深，取0.5m。格栅采用4台，一期两台，二期两台。一次性施工完成。所以单个格栅的的流量=0.5/2=0.25m3/s。则单个格栅的间隙数0.25、sin750.0250.50.9校核过栅流速:

0.0250.522v=Qmax_sin75,.25575'am/s0.0250.522栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2—0.3m，取0.2m。设栅条宽度 S=10mm则栅槽宽度 B=Sn-1)+bn+0.2=0.01 (2-2 1) 0.02522二0.(m)栅槽之间的墙的宽度为0.5m,所以格栅安装的总宽度=0.96X4+3X0.5=5.34m。通过格栅的水头损失进水渠道渐宽部分长度L1。设进水渠道宽Bi=0.75m,渐宽部分展开角"=20°,进水渠道内的流速为0.7m/s。2tan20 2tan200.96-0.752tan20 2tan200.96-0.75=0.2餉②②栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2，mJ=0.290.15mJ=0.290.15m22通过格栅的水头损失h1,mh0 sin2g式中通过格栅的水头损失h1,mh0 sin2g式中h1—通过格栅的水头损失，m;h0—计算水头损失，m;k—系数，格栅受栅渣堵塞时水头损失增大的倍数，一般取 k=3；—阻力系数，其值与格栅的断面有关，按《水处理构筑物设计与计算》一书中第107页的表4—1选用。当栅条断面选用矩形时有:P(-)43b-=2.42。2/2尸v 仃s43v0二ksin:-k：(—)3sin:2g 『2g0.01430.92=32.42( )3 sin75=0.09m0.025 2x9.81栅后槽总高度H,m设栅前渠道超高h2=6mH=h+hi+h2=0.5+0.09+6=6.59m栅槽总长度L,mL=L1+12+1.0+0.5+-^=0.29+0.15+1.0+0.5+—=3.68mtana tan75每日栅渣量W据《城市污水厂处理设施设计计算》35页，取W1=0.07m3栅渣/103m3废水W_86400QmaxW|二1000kZW—每日栅渣量，m3/d;W1—栅渣量，m3栅渣/10m3废水；km—生活污水流量总变化系数，km=1.32=1.15(m3/t)=1.15(m3/t)1.321000四台格栅机的总栅渣量为1.15X4=4.6m3/d>0.2m3/d,故采用机械清渣格栅除污设备选择选用四台GSHZ型回转式格栅除污机，每台过水流量为0.25m3/s,即21600m3/do根据设备制造厂商提供的回转式格栅除污机的有关技术资料， 所选设备技术参数为：安装角度为75°电机功率为1.5kw沟宽960mm栅前水深0.5m3过栅流速0.89m/s耙齿栅隙为25mm3过水流量为21600m/d2.4进水井的计算因为进水井在粗格栅之前并和粗格栅连接， 起到对各个格栅平均分配进水的作用，故取进水井的宽与格栅的总宽度相同，取宽度为5.34m,取长度为2.50m。则进水井的尺寸为2500mmx5340mm。2.5提升泵房和积水井设计计算泵的选择近期设计最大流量为0.5m3/s，近期、远期各选用三台潜污泵，两用一备。总的为六台潜污泵，四用两备。每台泵的流量为 900m3/h,抽升一般的废水多采用PW型污水泵，对于有腐蚀性的废水，应选择合宜的耐腐蚀泵或耐酸泵。抽升泥渣多的废水和污泥时，可选择泥沙泵或污泵。本设计中，查污水处理厂工艺设计手册354页可以选出适合该泵房的QW系列潜污泵。所选泵的型号及参数如下：型号：350QW1000-8-37排出口径：350mm流量：1000m3/h扬程：8m转速：980r/min功率：37KW效率：83.2%重量：1100kg(2)集水井设计计算设计要求机组布置时，在机组之间以及机组和墙壁间应保持一定的距离。电动机容量小于50kw时，机组净距不小于0.8米；大于50kw时，净距应大于1.2米。机组于墙的距离不小于0.8米，机组至低压配电盘的距离不小于1.5米。考虑到检修的可能，应留有足够距离以抽出泵轴和电机转子，如无单独的检修间，则泵房内应留有足够的场地。此外，泵站内的主要通道应并不小于1.0〜1.2米。集水池的容积应大于污水泵5分钟的出水量。该设计中，取两机组的中心距离为 2.5米，最边上的机组与墙的距离为 1.5米，则泵房总长=1.5X2+5x2.5=15.5米=15500mm。设计计算根据上面选择的泵，单台泵的流量为为 1000m3/h，即卩0.28m3/s，因此在二期四台泵同时工作时，五分钟内的出水量为 0.28X5X60=336,考虑到有效利用0.0080.50.80.0080.50.8体积，取400m3，则集水池的平面面积s=Y二400=100卅H4集水池的宽B二100=6.46m15.5（3）泵房设计15.5米，宽6.46泵房设计一座，建造集水池的上方，泵房的平面尺寸为长15.5米，宽6.462.6细格栅设计计算2.6.1设计参数由于提升泵房采用潜污泵，为了使泵减少磨损，则用粗格栅选用栅条间隙为25mm。由于城市污水长距离运输到污水处理厂，污水在运输过程中有损失，故当污水送到污水处理厂后应在地下，通过对当地地势及管网的安排取进水口在地下6米处。设计参数选择如下：栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条宽度s=0.01m，格栅安装高度倾角为75°。2.6.2设计计算（1）栅槽宽度①栅条间隙数n,个bhvbhv0.0080.50.80.0080.50.8式中Make—最大设计流量，m3/S；。 一格栅安装倾角，（°）；取口=75°；b—栅条间隙，m，取b=0.008m；v —过栅流速，m/s，取v=0.8m/sh —栅前水深，取0.5m。格栅采用4台，一期两台，二期两台。一次性施工完成。所以单格栅的的流量=0.5/2=0.25m3/s。则单个格栅的间隙数0.25,0.25,sin7 &557个算》一书中第算》一书中第107页的表4—1选用。当栅条断面选用矩形时有:校核过栅流速:QmaJsin750.QmaJsin750.2sin75v二bhn0.0080.8m/s0.5 77算》一书中第算》一书中第107页的表4—1选用。当栅条断面选用矩形时有:算》一书中第算》一书中第107页的表4—1选用。当栅条断面选用矩形时有:②栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2—0.3m，取0.2m设栅条宽度 S=10mm则栅槽宽度 B二Sn-1)•bn0.2=0.01 (7刁1) 0.008 77二0.(m)栅槽之间的墙的宽度为0.5m，所以格栅安装的总宽度=1.58X4+3X0.5=7.82m。通过格栅的水头损失进水渠道渐宽部分长度L1。设进水渠道宽 B1=1.0m,渐宽部分展开角「=20°,进水渠道内的流速为0.7m/s。B—B1 1.58—1.0TOC\o"1-5"\h\zL1 - 0.8m2tan20 2tan20栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2,m, L1 0.8门’L2 - 0.4m22通过格栅的水头损失h1,mh=kh。广v2hb sin:2g式中h1—通过格栅的水头损失，m;h0—计算水头损失，m;k—系数，格栅受栅渣堵塞时水头损失增大的倍数，一般取 k=3;—阻力系数，其值与格栅的断面有关，按《水处理构筑物设计与计⑤ 过栅流速⑤ 过栅流速0.8m/s■-=2.42。22”v ns43vg=k sin:二k：（一）3sin:2g 『2g2=3x2.42x（_°£1）430.8xsin75'=0.31m0.008 2781栅后槽总高度H,m设栅前渠道超高h2=0.5mH=h+hi+h2=0.5+0.31+0.5=1.31m（4） 栅槽总长度L,mH1 1L=L1+L2+1.0+0.5+ -=0.8+0.4+1.0+0.5+ =2.97mtana tan75（5） 每日栅渣量W据《城市污水厂处理设施设计计算》35页，取W1=0.08m3栅渣/103m3废水1000kzW—每日栅渣量，m3/d;1000kzW—每日栅渣量，m3/d;W1—栅渣量，m3栅渣/10m3废水;km—生活污水流量总变化系数,kkm—生活污水流量总变化系数,W=0.917908住6400彳8（杆/竹>0.2m3/d1.3^1000 '' ）故采用机械清渣。(6)格栅除污设备选择选用四台回转式格栅除污机，每台过水流量为 0.25m3/s，即21600m3/d。根据设备制造厂商提供的回转式格栅除污机的有关技术资料，所选设备技术参数为:安装角度为75°电机功率为1.5kw沟宽1580mm栅前水深0.5m耙齿栅隙为8mm过水流量为21600m3/d一期、二期各两格，总的四格，设每格宽 一期、二期各两格，总的四格，设每格宽 1.5米，则总宽为6.0米，一期为2.7沉砂池设计2.7.1设计参数最大设计流量时的流速,m/s，取v=0.20m/s最大设计流量时的流行时间，s取t=40s设计参数及公式来源于城市污水厂处理设施设计计算中的第 37—40页图2.7.1平流式沉砂池设计计算图2.7.2设计计算此次设计沉砂池选用平流式的沉砂池， 施工分两期完成，即总共要建4格沉砂池，一期建两格，二期再建两格。设计水量根据一期的最大水量设计，而一期建两个沉砂池，故每个沉砂池的最大设计流量为0.25m3/s。设计计算中按一期流量计算。沉砂池长度L，mL=vt=0.2040=8.0m沉砂池每格水流断面面积A0.5A 2.50.2池总宽度B,m3.0米。沉砂池的有效水深h2(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂取沉砂池每个分格宽度为B=1.5m。则:h2 0.67m<1.2m(合理)每格沉砂池沉砂斗所需容积vv_86400QmaXTv6；0.252 300.252 301.441086伽每格沉砂斗所需容积Vi沉砂池的每一个分格设有两个沉砂斗，每格沉砂斗所需容积Vi沉砂池的每一个分格设有两个沉砂斗，则每个沉砂斗的容积为： V0=史=0.45m32沉砂斗尺寸a沉砂斗上口宽a,m2h3'tan55式中hs'—斗高，m,取 '=1.0m；ai—斗底宽，m，取a1=0.5m。2hs2hs'

tan55-21.0 0.5=1.90mtan55式中：v—沉砂斗容积，m=0.32m；=0.32mt—清除沉砂的时间间隔，d,取t=2天x—城市废水中的沉砂量，取X=30m3沉砂/106废水;km—生活污水流量总变化系数。b沉砂斗容积v1，m3Vo二叫2a22aa2刍)61.022(21.92 21.90.50.52)6室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗得过渡部分，沉砂室的宽度为叫a)0.2]h3=h3'0.06L2=1.00.0620=1.12m沉砂室宽度=2X(3.74+1.16)+0.2=10(m)(9)沉砂池总高度H,m取超高h1=0.3米H=h什h2+h3=0.3+0.67+1.12=2.29(m)(10)砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时， 往往是砂水混合体，为进一步分离砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的间隔时间为两天，根据该工程的排砂量，选用螺旋砂水分离器。该设备的主要技术性能参数为处理量：20L/S电机功率：0.37KW机体最大宽度：1420mm2.8巴氏计量槽设计计算巴氏计量槽安装在沉砂池之后，设于总出水干渠上。一期全部设计完工。计量槽分成三段：进水收缩段、中间喉渠和出水扩大段。槽身及其前后的明渠均要求矩形断面。前后明渠的底坡可以相等，也可以不相等。计算示意图如下所示：(注：巴士计量槽的计算公式来自于水污染控制工程 333页)(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂图2.8.1巴式计量槽设计计算图喉渠有一对0.375的顺坡，出水段的头部有一段0.166的反坡，由此造成水流自由跌落。同时，为了保证计量准确，对跌落度有如下要求：当b=0.15m时，H2V0.5H1；当b>0.3m时，H2<0.7Hi。通过计量槽的流量与进水段的水深有如下关系：Q=mbHi'式中：Q—通过计量槽的流量，m3/s；b—喉宽，（一般取上游渠宽的1/3-1/2），m；Hi—进水段的正常水深，m；m、：一系数，当b=0.15m时，m=0.384,:-=1.58;当b=0.3-1.75m时，m=0.365,:由《水污染控制工程》中表23-6查出。不同喉宽时的〉值喉b(m)0.30.500.751.001.261.501.75a1.5221.541.5571.571.5781.5851.59进水段侧面有一观察井，两者开洞相连，测量水位H1的仪器可设于其内最好是自动测量，谣传指挥。计量槽的各部分尺寸和通过水量有关，由于通过最大数量为 916.67L/S，可根据《水污染控制工程》P334中表23-7。得到：

通过流量(L/s)b(mm)L1(mm)L2(mm)L3(mm)B1(mm)B2(mm)A(mm)C(mm)K(mm)P(mm)最小最大1010005001450600900108080075225500500当b=0.5m,查上表得:=1.54,m=0.365,则有：一期进水段正常水深巴=:mb=：0.36/0.5=i-92m二期进水段正常水深H1=隔=1需專】2.85m2.9反应池配水井设计计算2.9.1设计条件一期设计最大处理规模为0.5m3/s,二期扩建至1.0m3/s,平流沉砂池的出水经配水井流入氧化沟，氧化沟一期、二期各两座，总的设四座氧化沟。(注：计算中公式和示意图来自城市污水厂设计计算第 29页)2.9.2设计计算图2.9.1 配水井设计计算示意图进水井管径Di,m配水井进水管设计流量Q=1.0m3/s。当进水管径为Di=1200mm时，流速为0.885m/s<1.0m/s，满足设计要求。矩形宽顶堰进水从配水井中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入四座氧化沟，每个氧化沟的分配水量为q=1.0/4=0.5m3/s,配水井采用矩形宽顶溢流堰至配水管。堰上水头H,m因单个出水溢流堰的流量为0.25m3/s,—般大于100L/S采用矩形堰，小于100L/S采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰。(堰高H取0.5m)矩形堰的流量q=m)bH2gH式中q—矩形堰的流量，m3/s；H—堰上水头，m;b—堰宽，m，取b=1.0m；m°—流量系数，通常取0.327〜0.332,该设计中取0.33。22J则 H=(生)1/3=( 2*2 )1/3=0.5mm02b22g 0.332汉1.02如9.6堰顶厚度B,m根据有关实验资料，当2.5<B/H<10时，属于矩形宽顶堰，取B=0.8米,这时B/H=2.58(在2.5〜10范围内)，所以，该堰属于矩形宽顶堰。配水管管径D2,m设配水管管径D2=900mm,流量=0.5m3/s，可算得v=0.79m/s。(满足要求)配水漏斗上口口径D，m，按配水井内径的1.5倍设计，D=1.5D1=1.5X1200=1800mm配水井平面尺寸根据上述计算，选择配水井的平面尺寸为最大直径为 4400mm。2.10氧化沟设计计算2.10.1设计条件设计最大水量 Make为79200m3/t=0.917m3/s，一期的设计最大处理量3 3Make(1)=30000X1.44=43200m/t=0.5m/s。历年平均温度11C,极端最高气温30C,取最低水温为14C。PH=6~9。氧化沟进水水质：BOD5浓度S0=220mg/L,SS浓度X0=210mg/L,TN=50mg/,碱度(以CaCO3计)取280mg/L,Norm=50mg/L,Could=300mg/L,NH3—N=40mg/L。（3） 出水水值：B0D5浓度Be<20mg/L,SS浓度Be<20mg/L,Couldw60mg/L,NH3—N<8mg/L,TP<1mg/L,TN<15mg/L。生物处理出水中生物不可降解溶解性有机氮和出水VSS中喊有有机氮总量为2mg/L,[NO3-N]=5mg/L考虑），且污泥得到稳定。2.10.2设计参数一期、二期个设两座氧化沟，单座氧化沟的最大设计流量为 21600m3/t。1） 污泥龄rc=25天（考虑污泥得稳定化要求）；2） 混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=5000mg/L；3） MLVSS/MLSS=0.7；4） 回流污泥含量X1=10000mg/L;5） 20E时反硝化速率 （还原的NO3—N/MLVSS）ad,20=0.035kg/（kg.d）;6） 反硝化温度校正系数9=1.09;7） 污泥产率系数（VSS/BOD5） Y=0.6kg/（kg.d）;8） 内源呼吸速率Ad=0.05d-1;9） 剩余污泥含水率99.4%;10） 曝气池好氧量DO=2mg/L。2.10.3设计计算（注：此部分的计算公式来自城市污水厂设计计算 佃9—204页）设计计算图如下所示，(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂图2.10.1 三沟式氧化沟设计计算示意图图中1—进水管； 2—导流墙； 3—曝气转刷装置；4—出水调节堰5—出水井 6—出水管；(1)好氧区容积计算1)确定水中溶解性B0D5确定出水中得溶解性BOD5出水中VSS=0.7SS=0.7X20=14 (mg/L)VSS所需的BOD5=1.42X14(排放污泥中VSS所需的BOD5通常为VSS的1.42倍)。出水中VSS所构成的BOD5浓度S仁1.42(VSS/SS)X出水SSX(1-e-0.23x5)-023x5TOC\o"1-5"\h\z=1.42X0.7X20X(1-e. )=13.59mg/L出水中得溶解性BOD5浓度S=Be-S仁20-13.59=6.41mg/L好氧区容积V好YQS。-Spc0.6 21600 (220-6.41) 258788m3Xv(1 KCc) 50000.7 (1 0.05 25)好氧水力停留时间：

8788一Q一8788一Q一21600249.76h单座氧化沟剩余污泥量WeWv=YQ(S0-Se)XiQ_XeQ1+K^ec0.6 21600(0.22 -0.00641)1+0.05火25(0.21 0.21 0.7) 21600 21600 0.02=1230+361-32二2159kgd/缺氧区容积的计算1)需氧化的氨氮量N1，氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，贝U用于细胞合成的总氮量N。0.124细胞合成的总氮量N。0.1241230100021600=7.06mg/L故需氧化的NH3—N量N仁进水TN—出水NH3—N—生物合成所需氮=45-8-7.06=29.94mg/L脱氮量No=进水TN—出水TN—生物合成所需氮=45-15-7.06=22.94mg/L反硝化速率qd“t)二qdn(20) 1.08(t-20)12C时,anch)=0.035X1.08(14-20)=0.0224)缺氧区容积“NrQ22.94"1600V缺 - 6435m3qDXv0.2^0.^5000缺氧区的水力停留时间吩晋-需24=7価

反应区总容积反应池总容积V二V好V缺二87886435=15223m3总水力停留时间t二V1522324=16.91hQ21600碱度平衡计算硝化反应需要保持一定的碱度，一般认为，剩余碱度达到 100mg/L即可保持pH>7.2,生物反应能够正常进行，每氧化1mg氨氮需要消耗7.14mg碱度，每氧化1mgBOD5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO3—N产生3.57mg碱度。硝化消耗碱度：7.14X29.84=213.77(mg/L)反硝化产生碱度：3.57X22.94=81.90(mg/L)去除BOD5产生碱度：0.1(S0-S)=0.1X(220-6.41)=21.36(mg/L)剩余碱度=280-213.77+81.90+21.36=169.49>100 (mg/L)满足碱度需求，硝化和反硝化能够正常进行。需氧量计算①设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5需氧量+去除氨氮耗氧量-剩余污泥中氨氮的耗氧量-脱氮产氧量BOD需氧量D仁a'Q(S0-S)+b'VX=0.52X21600X(0.22-0.00641)+0.12X15223X2.8=7513.97kg/t剩余污泥中BOD的需氧量D2(用于生物合成的那部分BOD需量)D2=1.42X^D2=1.42X^X1=1.42XYQ(3-Se)1 Kmc=1.42X1230=1746.6kg/t去除氨氮的需氧量D3。每1kg氨氮硝化需要消耗4.6kgO2D3=4.6X(TN-出水氨氮)XQ/1000=4.6X(45-8)X21600/1000=3676.32kg/t剩余污泥中氨氮的耗氧量D4=4.6X污泥含氮率X氧化沟剩余污泥厶X

=4.6X0.124X1230=701.592kg/t脱氮产氧量D5。每还原1kgN2产生2.86kgO2。D5=2.86X脱氮量=2.86X22.94X21600/1000=1417.14kg/t总需氧量AOR=D1-D2+D3-D4-D5=7513.97-1746.6+3676.32-701.592-1417.14=8742kg/t考虑安全系数为1.4，贝UAOR=1.4X9030=12642kg/t去除1kgBOD5的需氧量AOR 12239一Q(S°-S)—21600(0.22-0.00641)=2.66(kgO2/kgBOD5)②标准需氧量：实际需氧量确定后，需转化为标准状态需氧量(R0)以选取曝设备。其转化公式为：R AORCs(2O)%「1.口"丁)-61.024心0)式中c—曝气池溶解含量， mg/L;Cub(t)—标准大气压下，T°C时清水中的饱和溶解氧含量，mg/L,取值可参照下表，本例取T=30C时饱和溶解氧含量， Cub(30C)=8.38mg/L;Cs(20)—标准大气压下，20C清水中的饱和溶解氧含量，mg/L,Cub(20c)=9.17mg/L;a—污水传氧速率与清水传氧速率之比，取值范围为 0.5〜0.95，本例取a=0.85;B—污水中饱和溶解氧与清水溶解氧含量之比，通常为0.90〜0.97，本例取B=0.95。0.81251050.81251055~1.013105二0.80251.013105 8742汇9.170.85[0.950.8028.38-2]1.024(25切=20152.92kg/t

去除1kgB0D5的需氧量_SOR_ 19115-Q(So-右一21600(0.22—0.00641)=4.14(kgQ/kgBOD5)标准大气压下清水中的饱和溶解氧含量水温/C123456饱和溶解氧含/(mg/l)14.2313.8113.4813.1312.8012.48水温/C789101112饱和溶解氧含/(mg/l)12.1711.8711.5911.3911.0810.83水温/C131415161718饱和溶解氧含/(mg/l)10.6010.3710.159.959.749.54水温/C192021222324饱和溶解氧含/(mg/l)9.359.178.998.838.638.53水温/C252627282930饱和溶解氧含/(mg/l)8.388.228.077.927.777.63注：其余温度(0C—30C)的溶解氧含量根据内插法确定，0C时溶解氧含量为14.62mg/l。氧化沟尺寸采用氧化沟四座，一期两座，二期两座，三组沟道采用相同的容积。则每组沟道容积V单沟=15223/3=5074.33m3每组沟道单沟宽度B=9m,有效水深h=3.5米，超高为0.5米，中间分隔墙厚度b=0.25米。每组沟道面积=V单沟=5074.33/3.5=1449.81^弯道部分的面积A1=(B+0.2/5)(B+0.2/5)二2=(9+0.25/2)X3.14

直线部分的面积A2=A-A1=1449.81-261.452=1188.36m2直线段部分长度L=A2/(2B)=1285.12/(2X9)=66.02米进水管和出水管3进出水管流量Q1=Q/3=0.5/2=0.25m/s,管道流速v=0.8m/s则管道过水断面=Q1/V=0.25/0.8=0.3125m/s管径D管径D=\泮VJT4°3125=0.6313.4查管子规格表，取外径为402mm,壁厚为10mm的进出水管校核管道流速v=0.25/(3.14X0.642/4)=0.78m/s出水堰及出水竖井出水堰。出水堰计算按薄壁堰来考虑。Q=1.86be(3/2)式中 b-堰宽H-堰上水头，取0.03米。b=Q/(1.86H(3/2))=0.25/(1.86X0.03(3/2))=25.87米出水堰分为三组，每组宽度=25.87/3=8.62米出水竖井。考虑可调试出水堰安装要求，在堰两边各留0.3米的操作距离。出水竖井长L=0.3X2+8.62=9.22米出水竖井宽B=2.5米(满足安装需要)出水竖井平面尺寸LXB=9.22X2.5=23.05m2设备选择a转刷曝气机采用直径D=1000mm的转刷曝气机，充氧能力为6.5kgO2/(m•h),单台转刷曝气机有效长度为9米，动力效率为2.5kgO2/(KW•h)。据《环境保护设备选用手册》第206页，选用的转刷曝气机的参数为转刷型号：BQ—1X9.0—I—D;电机功率：32KW；电机型号：YD250M—614；转速：72r/min；浸没深度：30cm。转刷曝气机有效长度L=SOR/6.5=(19115/24)/6.5=122.53m所需曝气转刷台数n=122.53/9=13.6,取14台单台转刷轴功率=SOR/(2.5X16)=19115/24/(2.5X16)=22.75(KW•h)单台转刷所需电机功率=22.75KW•h潜水推流器。两侧边沟各设三台潜水推流器，共六台，每台电机功率为 10.5KW。据环境保护设备选用手册第227页表5-34,选择潜水推流器的型号如下所示：型号:DQT075;螺旋桨直径：1800mm；电机功率：4.5KW转速:42r/min；外形尺寸为：1300X1800X1800mm；每圈刷片为12片，每米长友七圈。电动可调旋转堰门。氧化沟每个边沟设电动可调旋转堰门 3台，共六台。堰门宽度B=4米，可调高度h=0.3米，电机功率为N=0.55KW。9)计算回流污泥量。氧化沟系统中，如果已知回流污泥的含量，就可以根据下面简单的质量平衡式，计算出维持MLSS的回流污泥流量，即QX0+QrX1=(Q+Or)X式中Or—回流污泥量， m3/d；Q—污水流量，m3/d；X0—进水SS含量，mg/L；Xi—回流污泥含量， mg/L;X—氧化沟中NLSS含量，mg/L根据上式，可得21600X210+10000XOr=(21600+0r)x5000因此：Or=20693m3/d2.11沉淀池设计计算2.11.1设计说明对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳(如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等)、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池，采用周边进水、周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高 17.4%，出水水质也能提高20.0%〜24.2%(以出水SS和BOD5指标衡量)。该污水厂设计采用中心进水周边出水辐流式沉淀池。表面负荷q=2.0m3/(m2•h);固体负荷as=200-250Kiss/(m2•d);水力停留时间T=1.5h;设计污泥回流比R=50%〜100%;2.11.2池体设计计算(注：设计所用公式来自城市污水厂设计计算 394-398页)II(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂图2.11图2.11沉淀池实际计算示意图沉淀部分水面面积F血F=Make/(n0’)式中Make—最大设计流量，m3/h.Make=0.25m3/s=900m3/h;n—池数，个，取4个；3 2q'—表面负荷，取q'=2m/(m•h)。该厂一共设置四个沉淀池，一期两个，二期两个。单个沉淀池的最大流量为0.25m/s则F=则F=1800=450m22(2)池子直径D,m取D=24米有效水深h2,mh2=q't式中t为沉淀时间，h,取t=1.5h。h2=2x1.5=3(m)沉淀池总高度每天污泥量V,m3V=V=(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂SNT1000n式中S式中S—每人每日污泥量,L/（人•d）.般采用0.3〜0.8V=V=(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂V=V=(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂取S=0.5(人•d)。N—设计人口，N=129694人；T—两次清除污泥间隔时间，d,采用机械刮泥，取t=4h=5.4m=5.4m3V二1000X2X24污泥斗容积V,m3M=吉(『「『2叮)3式中 h5—污泥斗高度，m；门一污泥斗上部半径，m，取ri=2m；「2—污泥斗上部半径，m，取「2=1m；h5 -r2)tan一：(2-1)tan60°=1.73m314汉173 2 1污泥斗容积V1 (2 211)=12.7m3污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池径向坡度为0.05，贝U圆锥体的高度h^0.0(R1-r1)=0.05(24/2-2)=0.5m圆锥体部分污泥容积314^173 2 2V1 (2 211)=12.7m33污泥总容积=12.7+90.0=102.7m3>5.4m3(可见池内有足够的容积)沉淀池总高度H,m设h1=0.3m，h3=0.5m；则H=0.3+3+0.5+0.5+1.73=6.03m沉淀池周边高度H'，mH'=h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂径深比校核D/h2=24/3=8，在6〜12范围内，满足要求。集水槽堰负荷校核设集水槽双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂q°=Qmax2n二D1800/3600223.1424=1.6610^[m3/(m2s)](8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂2 9=1.66[L/(ms)]<2.9[L/(ms)](符合要求)采用机械刮泥选用周边传动式刮泥机刮泥机的主要技术性能参数有：池径24米；周边线速度2-3m/min;单边功率0.75KW，周边单个轮压35KN。3污泥处理部分构筑物设计3.1污泥浓缩池设计计算3.1.1设计概述污泥浓缩有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、微孔滤机浓缩及隔膜浓缩等方法。重力浓缩用于活性污泥、活性污泥与初沉污泥的混合体以及消化污泥的浓缩，不宜用于生物脱氮除磷工艺产生的剩余污泥。气浮浓缩由于在好氧状态中完成，而且持续时间较短，因此适用于脱氮除磷系统的污泥浓缩。离心浓缩是利用污泥中的固体与液体的密度差，在离心力场所受的离心力的不同而被分离浓缩， 因此适用范围较广，但运行与维修费用较高。根据实际情况综合考虑，该设计采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，一期、二期各一座，按一期设计，二期预留用地。采用刮泥机机械排泥。3.2.2设计计算产生污泥量的计算Q泥=2159 2二4304kg/d浓缩污泥固体通量

由于沉淀池底部的污泥打入浓缩池，为活性污泥，按《城市污水厂处理设施设计计算》435页表11-7,取固体通量G=30kg/(卅.d)。浓缩池面积A，卅A=式中Q泥一污泥量，kgA=430430A=430430=143.47m2(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂(8(8)沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂浓缩池直径D=亞=严143.餅3.512 取D=14.0米VnV3.14浓缩池总高度H,m污泥浓缩池工作部分的高度h1由于Q泥=4304kg/d且污泥浓度为6kg/m3，则V泥=4304kg/d十6=717