水污染控制工程课程设计-AAO水处理工艺

-----WORD格式--可编辑--专业资料-----目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章设计概论 5\o"CurrentDocument"1.1设计题目 5\o"CurrentDocument"1.2设计任务 5\o"CurrentDocument"1.3城市概况、水文地质及气象资料 5\o"CurrentDocument"1.3.1城市概况 5\o"CurrentDocument"1.3.2气象资料 6\o"CurrentDocument"1.3.3水文资料 6\o"CurrentDocument"1.3.4自然特征一览表 6\o"CurrentDocument"1.4污水水质水量及处理程度计算 7\o"CurrentDocument"1.5设计要求 8第二章方案确定 10\o"CurrentDocument"2.1一级处理方案确定 102.1.1格栅 102.1.2沉砂池 102.1.3初沉池 10\o"CurrentDocument"2.2二级处理方案确定 10\o"CurrentDocument"2.3三级处理方案确定 11\o"CurrentDocument"2.3.1消毒池 11\o"CurrentDocument"2.3.2混凝絮凝池（计划） 12\o"CurrentDocument"2.4污泥处理方案确定 12\o"CurrentDocument"第三章构筑物的设计计算 13\o"CurrentDocument"3.1格栅设计计算 13\o"CurrentDocument"3.1.1基本参数 13\o"CurrentDocument"3.1.2设计计算 13\o"CurrentDocument"3.2平流式沉砂池 15\o"CurrentDocument"3.2.1基本参数 15\o"CurrentDocument"3.2.2设计计算 15\o"CurrentDocument"3.3辐流式初沉池 18\o"CurrentDocument"3.3.1设计计算 183.4AAO工艺设计计算 223.4.1基本设计参数计算 22\o"CurrentDocument"3.4.2平面尺寸计算 23\o"CurrentDocument"3.4.3进出水系统 24\o"CurrentDocument"3.4.4其他管道设计 26\o"CurrentDocument"3.4.5剩余污泥量 26\o"CurrentDocument"3.5曝气系统工艺计算 27\o"CurrentDocument"3.5.1需氧量计算 27\o"CurrentDocument"3.5.2供气量 27\o"CurrentDocument"3.5.3空气管路设置 29\o"CurrentDocument"3.5.4空压机选择 29\o"CurrentDocument"3.6辐流式二沉池 303.7消毒池 37\o"CurrentDocument"3.7.1设计说明 38\o"CurrentDocument"3.7.2消毒剂投加量 383.7.3平流式消毒池设计计算 38\o"CurrentDocument"3.8污泥处理构筑物设计计算 40\o"CurrentDocument"3.8.1设计说明 40\o"CurrentDocument"3.8.2污泥量计算 41\o"CurrentDocument"3.8.3辐流式浓缩池设计计算 42\o"CurrentDocument"3.8.4贮泥池设计计算 47\o"CurrentDocument"第四章总结 50\o"CurrentDocument"参考文献 51第一章设计概论设计题目长春市日处理量10万吨污水处理厂设计任务1、 根据设计原始资料提出合理的处理方案及处理工艺流程，包括各处理构筑物型式的选择、污泥的处理及处置方法、处理后废水的出路；2、 进行各处理构筑物的工艺设计计算，确定其基本工艺尺寸及主要构造（用单线条画草图并注明主要工艺尺寸）；3、 进行污水处理厂的总体平面布置（包括各处理构筑物、辅助建筑物平面位置的确定，主要废水和污泥管道的布置），并绘制平面布置图（1#图纸，比例尺1：200〜1：500）（手工或CAD图一张）；4、 进行各处理构筑物的高程计算并绘制废水处理厂（站）的流程图（1#图纸，比例尺纵向1：50〜1：100；横向1：500〜1：1000）（手工或CAD图一张）；5、 编制工艺设计计算说明书。1.3.城市概况、水文地质及气象资料1城市概况长春市位于吉林省和东北经济区的核心地带,总面积20571平方公里.截止到1995年末,总人口667.3万人，其中非农业人口261.8万人.长春市区有6个行政区，经济技术开放区和净月潭旅游经济开发区，幅员面积3603平方公里，总人口270万人，其中非农业人口194.6万人；建成区面积143.03平方公里，非农业人口171.97万人。1.3.2气象资料长春市地处中国东北松辽平原腹地，市区海拔在250--350米之间，地势平坦开阔。属大陆性季风气候区，在全国干湿气候分区中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。气温自东向西递增，降水自东向西递减。春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有四季分明，雨热同季，干湿适中的气候特征，为人类开发和利用大自然提供了良好的气候环境。由于地理位置、地形结构和大气环流相配--完整版学习资料分享----合的作用，具有如下基本特征：四季分明。春季较短，干燥多风；夏季温热多雨，炎热天气不多；秋季气爽，日夜温差大；冬季漫长较寒冷。 季风显著，雨热同季。冬季在强大的蒙古高压控制下，气候寒冷而干燥。夏季西太平洋副热带高压常和东南移动的贝加尔湖的冷空气交汇于此，降水丰沛而集中。气候的大陆性强，气温的年差较大。冬季的气温低于同纬度地区，夏季则高于同纬度地区。气候东西过渡，热量水分适中。由于长春市处于吉林省东部山地向西部松嫩平原的过渡地带，所以具有东部山区湿润气候向西部半干旱气候过渡的特征。过渡性气候使长春市的光照充足，热量条件优于东部，而雨水条件又好于西部，为农业生产提供了良好的气候条件。长春市年平均气温4.8°C，最高温度39.5°C，最低温度-39.8°C,日照时间2,688小时。夏季，东南风盛行，也有渤海补充的湿气过境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最热月(7月)平均气温23°C。秋季，可形成持续数日的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小。1.3.3水文资料长春市的地表水属第二松花江水系，松花江、饮马河、伊通河的中下游，还有沐石河、双阳河、雾开河、新开河及卡岔河等流经境内，有波罗泡子、敖宝吐泡子、元宝泡子等主要泡子湖泊7处。市区的地表水，较大的河流为第二松花江的支流，也是饮马河的支流一一伊通河及其支流一一新开河等。由于市区的下部基岩为中生代白垩系红色岩系，岩层致密，为一不透水层或含水性极微，因而无深层地下水源，故地下水贫乏。1.3.4自然特征一览表名称指标名称指标最高温度38C年平均温度4.9C最低温度-36.5C年降雨量593.5mm最热月平均温度27.9C主导风向西南最冷月平均温度-26.1C平均风速3.8m/s冬季平均温度-10C冰冻线169mm污水水质水量及处理程度计算水量近期Q=100000m3/d=1.16m3/s远期Q=50000m3/d=0.58m3/s水质污染物浓度(mg/L)GB18918-2002一级标准(mg/L)处理程度计算(%)COD30050300150以=300E萸=BOD12010120110BOD= X100%=SS= ]sX100%=140NH-N3355TP80.5810.5TP=—~—x100%=8TN451545115TN=——x100%=451.5设计要求要求学生认真分析课程设计的题目以及所给出的设计条件、设计数据，根据所学理论知识，通过分析、比较确定设计方案，学生可进行组内讨论，分析设计方案，但应独立完成设计计算，并针对自己的设计内容独立完成设计计算书、设计说明书以及工程设计图。设计说明书中应对处理方案的比较选择作简要的说明，介绍所选工艺流程的特点和主要处理构筑物设置的作用、工艺构造要求和主要设计参数的选取及其处理效率，最终处理出水水质。设计说明书中应有各个处理构筑物工艺计算的详细步骤和过程；必要时应注明所选参数和公式的出处；应附有按比例认真绘制的单线条计算草图，清晰的表明构筑物的主要构造和有关工艺尺寸。课程设计正文内容序号为采用三级标题；文本每页下部居中必须有页码。（模板见附页）污水处理厂平面图中不同类型的线条应有所区别以使图纸层次分明，便于识别。例如，可用带有特定符号的粗线条画各类管线，中线条画各类构筑物和建筑物，细线条画道路、绿地和围墙等。此外，图中应有处理构筑物和辅助建筑物一览表及必要的说明，管线应表明流向；流程和高程布置图中各处理构筑物和辅助建筑物应选择适宜的剖面，用单线条画出其主要构造（如必要的围墙、进出水挡板、出水堰和出水渠等）。画出连接管线以及阀门、水泵和计量装置等控制点和水面线，标明水流方向并注明各部位的高程。注意：各类管线用粗线条画、水面线和标高线用细线条画；此外，图中应有图例和必要的说明；要求方案和工艺流程的选择较为合理，各项参数选择恰当，基本概念清楚，计算过程准确无误，设计计算说明书条理分明，文字通顺，叙述简明扼要，书写工整清晰；设计图纸要求表达正确、布局合理、线条层次分明，图面整洁。此外要求图中所有文字均必须用工程字（仿宋体）书写！8.总结：对整个设计工作进行归纳，阐述本课题设计中尚存在的问题及改进想法。简述自己通过本设计的体会及建议。9.列出参考文献。第二章方案确定2.1一级处理方案确定2.1.1格栅在污水厂前端设置中格栅截留污水中粗大的悬浮物和漂浮物，使后续的泵房提升阶段得以稳定运行。以防止粗大的漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备，起着预处理和保护设备的双重作用。2.1.2沉砂池在污水中会含有相当数量的砂粒等杂质。设置沉砂池可以避免后续处理构筑物和机械设备的磨损，减少管渠和处理构筑物内的沉积，避免重力排泥困难，防止对生物处理系统和污泥处理系统运行的干扰。沉砂池有平流、竖流、曝气、涡流等形式。由于平流式沉砂池的污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好的优点，所以本设计中的沉砂池采用平流式沉砂池。2.1.3初沉池初次沉淀池式借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而和污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%~50%，去除BOD20%~30%。初次沉淀池根据运行方式的不同分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。其中平流沉淀池占地面积大，采用多斗排泥每个泥斗需要单独设置排泥管各自操作，若用机械排泥设备位于水下易腐蚀。竖流式沉淀池由于池体深度大不适于大型污水处理厂。斜板沉淀池沉淀效果好但造价、维护费用高，且斜管易堵塞。而辐流沉淀池排泥方便，运行管理方便。2.2二级处理方案确定本次设计条件BOD浓度较低，进水为140mg/L，氨氮和总磷含量和去除率较高，分别为85.7%，93.8%，所以二级处理主要着重于对氮磷的去除，设计中选用A-A-O工艺，利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺°A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<0.3mg/L），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。本工艺有如下特点：本工艺流程简洁，总水力停留时间少于其他类型工艺。在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞。SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。A/A/O工艺具有较好的耐冲击负荷能力，出水水质较稳定。2.3三级处理方案确定2.3.1消毒池污水经过处理构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值仍然十分可观，并存在病原菌的可能。因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、紫外线。而本次设计的污水处理规模较大，受纳水体卫生条件无特殊要求，设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。液氯消毒的优点是效果可靠，投配设备简单，价格便宜；缺点是余氯对水生生物有害，氯化后可能产生致癌物质。故本设计采用消毒池用液氯消毒减少水中细菌数量。2.3.2混凝絮凝池（计划）本次设计对于总磷的去除率要求很高，在90%以上，而AAO工艺虽然能同时脱氮除磷，但二者不能同时高效率进行。运行中应保障氮的去除率，在远期扩建中增加混凝沉淀去磷技术。2.4污泥处理方案确定污水处理厂在处理污水的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成环境污染，这些污泥按来源可分为初沉污泥和剩余污泥。初沉污泥来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化，脱水处理。剩余污泥来自曝气池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。污泥含水率高，需要先进行浓缩处理。然后进行消化、脱水处理。鉴于本工艺流程和进水情况，所产生的污泥量总体较少，污泥处理工艺中选取污泥浓缩池和贮存池，浓缩池主要是浓缩颗粒间的间隙水，浓缩的目的在于缩小污泥的体积，每降低污泥1%的污泥含水率，污泥的体积便可减少一半。浓缩后的污泥剩余污泥和初沉污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统，贮泥池的主要作用为：调节污泥量；药剂投加池；预加热池，为后续工艺做准备。第三章构筑物的设计计算3.1格栅设计计算3.1.1基本参数选用两组格栅，每组格栅单独设置，N=2；Q=1.16ms/s；每组格栅的流量为Q=0.58ms/s3.1.2设计计算3.1.2.1格栅的间隙数

式中：n-格栅栅条间隙数（个）；Q—设计流量（ms/s）；a—格栅倾角（°）;N一设计的格栅组数（组）；b一格栅栅条间隙（m）；h—格栅栅前水深（m）；v—格栅过栅流速（m/s）,一般为0.6~1.0m/s。设计中取a=60°,b=0.02m,h=0.8m,v=0.8m/s。3.1.2.2格栅槽宽度B=SYnI1Y+bn=0.015(42I1)+0.02X42=1.46YmY式中：B一格栅槽宽度（m）；S—每根格栅条的宽度（m）；设计中取S=0.015m。3.1.2.3进水渠道渐宽部分长度0.9 0.77/._0.9 0.77/1=2W式中：l一进水渠道渐宽部分的长度（m）；B1—进水明渠宽度（m）；a：—渐宽处角度（°）。设计中取B=0.9m,a=20°。3.1.2.4出水渠道渐窄部分长度= = （K9 0.77m式中：l2—出水渠道渐窄部分长度（m）；a2—渐窄处角度（°）。设计中取a=a=20°3.1.2.5栅后明渠的总高度式中：H—栅后明渠的总高度（m）；h—明渠超高（m）,一般取0.3~0.5m.2设计中取明渠超高为0.4m。3.1.2.6格栅槽总长度式中：L—格栅槽总长度（m）；H-格栅明渠的深度（m）。13.1.2.7每日栅渣量86400QIVt 01m3W—1000—_5'd式中：W—每日栅渣量（m3/d）；W]—每日每103m3污水的栅渣量，一般采用0.04〜0.06m3/103m3污水。设计中取W=0.05m3/103m31W=5.01m3/d>0.2m3/d，应采用机械除渣。3.2平流式沉砂池3.2.1基本参数设计中选用两组平流式沉砂池，N=2组，分别和格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.58m3/s。水平流速取0.25m/s，停留时间45s。3.2.2设计计算3.2.2.1沉砂池长度式中：L一沉砂池的长度；v—设计流量时的流速（m/s），一般采用0.15~0.30m/s；t—停留时间，一般取30~60s。3.2.2.2水流过水断面面积式中：A—水流过水断面面积（m2）；Q—设计流量（m3/s）。3.2.2.3沉砂池宽度式中：B—沉砂池宽度（m）；h—设计有效水深（m），一般采用0.8m,每组沉砂池取两格。3.2.2.4沉砂室所需容积式中：。。一平均流量（ms/s）X—城市污水沉沙量（ms/106m3污水）；T—清除沉砂的间隔时间（d）；设计中清除沉沙的间隔时间为T=2d，城市污水沉砂量X=30ms/106ms3.2.2.5每个沉砂斗容积„Vf01Vo=—=3.-zr-=0.38m3n8式中：V。一每个沉砂斗容积（ms）；n—沉砂斗个数（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3.2.2.6沉砂斗高度式中：h—沉砂斗的高度（m）；f—沉砂斗上口面积（m2）；f1一沉砂斗下口面积（m2）；TOC\o"1-5"\h\z一- 2 、、-设计中取沉砂斗高度为h^=0.50mo3.2.2.7沉砂室高度 3式中：h—沉砂室高度（m）；3 、-、 一一 一i—沉砂池底坡度，一般米用0.010.02；1—沉砂池底长度（m）。一- 2 、-、设计中取沉沙池底坡度i=0.02。3.2.2.8沉砂池总高度式中：H一沉砂池总高度（m）；h一沉砂池超高（m），一般采用0.3~0.5m。1设计中取超高为0.4m。3.2.2.9进水管道格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道。3.2.2.10出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定。3.2.2.11排沙管道采用沉砂池底部管道排沙，排沙管道直径DN=200mm。3.3辐流式初次沉淀池3.3.1设计计算设计中选择二组辐流沉淀池，N=2组，每组设计流量为0.58m3/s。3.3.1.1沉淀部分有效面积式中：F—沉淀部分有效面积（m2）；Q—设计流量（m3/s）；q—表面负荷［m3/（m^h）］,一般采用1.5~3.0m3/（m^h）。设计中取沉淀池的表面负荷q=2m3/（m2>h）。3.3.1.2沉淀池直径辱,4X1044D=I—=I .14=36.47m式中：D—沉淀池直径（m）；设计中取D=36.5m3.3.1.3沉淀池有效水深式中：h—沉淀池有效水深（m）；2t—沉淀时间（h）,一般米用13h。设计中取沉淀时间t=2.0h。3.3.1.4污泥部分所需容积式中：Q—设计流量（m3/s）；R一进水悬浮物浓度（mg/L）；C1—出水悬浮物浓度（mg/L），一般采用沉淀效率g=40%~60%;K2—生活污水量总变化系数；2r—污泥容重（t/m3）,约为1；P—污泥含水率（%）。0设计中取T=0.1d,P=97%,g=50%,C=[100%-50%PC=0.5工C。0 2 1 1辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边线速度为2〜3m/min,将污泥推入污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。3.3.1.5污泥斗容积辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成2%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2mX2m,底部尺寸0.5m'0.5m，倾角为60。，有效高度1.35m。污泥斗容积式中：V—污泥斗容积（m3）；h；—污泥斗高度（m）；a—污泥斗上口边长（m）；a—污泥斗底部边长（m），一般采用0.5m。沉淀池底部圆锥体体积式中：V—沉淀池底部圆锥体体积（m3）；2 、 、 h—沉淀池底部圆锥体高度（m）； 4-,R—沉淀池半径（m）；r—沉淀池底部中心圆半径（m）。设计中取h=0.32m,r=1mo沉淀斗总容点%=临十岭=2.36+117.64=12om33.3.1.6沉淀池总高度式中：H—沉淀池总高度（m）；h—沉淀池高（m）,一般采用0.3~0.5m；h：一沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m。设计中取h=0.3m,h=0.3m3.3.1.7进水集配水井3辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井的中心管直径式中：D—配水井内中心管直径（m）；2v—配水井内中心官上升流速（m/s），一般米用vN0.6m/s。设计中取配水井中心管内污水流速v=0.7m/s。 2配水井直径 2D3= +D2XD2=2.60m3J?IX^3式中：D3—配水井直径（m）；v—配水井内污水流速（m/s）,一般取v=0.2~0.4m/s。设计中取v=0.3m/s。3.3.1.8出水挡渣板三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m,伸入水下0.5m,在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN300mm的排渣管排出池外。3.3.1.9出水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.4m,出水槽宽0.6m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速0.83m/s。出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径DN1000mm，管内流速v°=0.63m/s，水力坡度i=0.497%o. 03.3.1.10刮泥装置沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为2~3m/min,刮泥机底部设有刮泥板，将泥污推入污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。3.3.1.11排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m，连续将污泥排出池外贮泥池内。3.4A-A-O工艺设计计算3.4.1基本设计参数计算3.4.1.1水力停留时间A-A-O工艺的水力停留时间t一般采用6~8h，设计中取t=8h。3.4.1.2曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥X浓度一般采用2000~4000mg/L，设计中取X=3000mg/L。3.4.1.3回流污泥浓度v v1000000 1000000 12000mgXr=———-—Xr= —-—x1.2= SV1 100 L式中：Xr—回流污泥浓度(mg/L)；SVI一污泥指数，一般采用100；r一系数，一般采用r=1.2。3.4.1.4污泥回流比丹xXr‘=3000=—^―x9000l+R 1+R式中：R—污泥回流比;Xr—回流污泥浓度(mg/L),Xr=fXr=0.75^12000=9000mg/L。解得R=0.53.4.1.5TN去除率式中：e—TN去除率（%）；S]—进水TN浓度（mg/L）；S：—出水TN浓度（mg/L）。3.4.1.6内2回流倍数R内&=二 46.6瓠2111e式中：R内一内回流倍数设计中取R内为200%。3.4.2平面尺寸计算3.4.2.1总有效面积式中：V—总有效容积（m3）；Q—进水流量（m3/d）,按平均流量计，Q=100000m3/d；t—水力停留时间（d）。厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间的比值为1:1:3,则每段的水力停留时间分别为：厌氧池内水力停留时间ti=1.6h；缺氧池内水力停留时间t=1.6h；» ， ・ ・ ・、一・、 2好氧池内水力停留时间t=4.8h。3.4.2.2平面尺寸 3曝气池总面积式中：A—曝气池总面积（m2）；h—曝气池有效水深（m）。设计中取h=4.2m。每组曝气池面积』A7936.51、…,j4-i=—= =3968.25徂'1N2式中：A】一每座曝气池表面积（m2）；N—曝气池个数。每组曝气池共设5廊道，第1廊道为缺氧段，后三个廊道为好氧段，每廊道宽取10.0m,则每廊道长式中：L—曝气池每廊道长（m）；b—每廊道宽度（m）；n一廊道数。3.4.3进出水系统3.4.3.1曝气池的进水设计在进水渠道内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为1.2m，渠道内水深为1.0m,渠道内最大水流流速为：Qs 16 48mV1=^=1-2X1.2X1=°-^式中：vi一渠道内最大水流速（m/s）；B一进水渠道宽度（m）；1 %—进水渠道有效水深（m）。设计中取b=1.2m，h=1.0m反应池采用潜孔进水，空口面积式中:F—每座反应池所需孔口面积（m2）；v2—孑L口流速（m/s），一般采用0.2~1.5m/s。设计中取v2=0.4m/s，设每个孔口尺寸为0.5X0.5m，孔口个数为式中：n一每座曝气池所需孔口数（个）；f一每个孔口的面积（m2）。3.4.3.2曝气池的出水设计厌氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头“/Q\&/ 1.16+3.36VH=[ ； ]3=I -）=0.32m\mb^J \0.4X7X2V2X9.8/式中：H一堰上水头（m）；Q—每座反应池出水量（ms/s）,指污水最大流量（1.16m3/s）和回流污泥量、回流量之和（116、116•，矣。％）b一堰宽（m）；和反应池宽度相等。设计中取m=0.4m,b=7.0m。出水管管径采用DN1800mm，送往二沉池。3.4.4其他管道设计3.4.4.1污泥回流管在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN500mm的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段。3.4.4.2硝化液回流管硝化液回流比为200%，从二沉池出水回至缺氧段首端，硝化液回流管道管径为DN1000mm。3.4.5剩余污泥量W=IbVX+4Q50%=0.6 100000X0.080.OSx33333.3 3+0.0式中:W-剩余污泥量（kg/d）；a-污泥产率系数，一般采用0.5〜0.7；b-污泥自身氧化系数（d-i），一般采用0.05〜0.1；Q平一平均日污水流量；L—反应池平去除SS浓度（kg/m3）,L=140-50%X140-10=70mg/L=0.07kg/m3S：—反应池去除BOD浓度（kg/m3）,rS「120-25%X120-10=80mg/L=0.08kg/m3设计中取a=0.6,b=0.07。 '3.5曝气系统工艺计算3.5.1需氧量计算八・-c °少八l…『120125%X120iM…lo100002=axQX$-+力xI7xX"=0.5X1.16x . 1-0.15X3：1000式中：0—混合液需氧量（kgO/d）；a'—活性污泥微生物每代谢1kgB0D所需的氧气kg数，对于生活污水，a、值一般采用0.42~0.53之间；Q—污水流量（m3/s）；S—被降解的BOD浓度（g/L）；rb一每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，b值一般米用0.188〜0.11；Xv—挥发性总悬浮固体浓度（g/L）。设计中取a、=0.5，b、=0.15。3.5.2供气量采用W-180型网状膜微孔曝气扩散器，每个扩散器的服务面积为0.49m2，敷设于M池底，淹没深度为4.0m，计算温度定位30°C。查表得20C和30C时，水中饱和溶解氧值为：C =9.17mg/L；C=7.63mg/L3.5.2.1空气扩散器出口处的绝对压力Pb=1.013X105+9800H=1.40SX105Pa式中：Pb一出口处绝对压力（Pa）；H-扩散器上淹没深度（m）。设计中取H=4.0m。空气离开曝气池池面时，氧的百分比式中：0—氧的百分比（%）；E「一空气扩散器的氧转移效率一A设计中取E=12%。—一A—一一_…■一一… 一一…. •3.5.2.2曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）打」珏Ot\8.63mg5）=JJ066xlos+招=~~T~式中：Csb（30）—30°C时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（mg/L）；C—3o°C时，在大气压力下，氧的饱和度为（mg/L）。 s .一一 一 换算为20C条件下，脱氧清水的充氧量式中：R—混合液需氧量（kg/h）；七—20C时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（mg/L）；Sb（20） a、B一修正系数；Q—压力修正系数；C一曝气池出口处溶解氧浓度（mg/L）。设计中取a=0.82，B=0.95，D=1。，C=2.0。3.5.2.3曝气池供氧量厂Rd667.17 18532.5m35—0.30—0.3X12%—h3.5.3空气管路设置在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共7根，每根干管上设8对曝气竖管，共16条配气竖管，曝气池共设112条配气竖管，每根竖管的供气量为：曝气池的平面面积为7936.51m3,每个空气扩散器的服务面积按0.49m3计，则所需空气扩散器的总数为每根竖管上安装的空气扩散器的个数为:每个空气扩散器的配气量为18532.5_1.07m3112X155=h3.5.4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4.2m,空气管路内的水头损失按1.0m计，则空压机所需压力为：P=（4.2I0.2+1.0）X9.8=49kPa空压机供气量：3.6辐流式二次沉淀池设计中选择二组辐流沉淀池，N=2，每组设计流量为0.58m3/s。3.6.1沉淀部分有效面积式中：F—沉淀部分有效面积（m2）；Q—设计流量（m3/s）；q—表面负荷［m3/（m^h）］,一般采用1.5~2.0m3/（m^h）。设计中取沉淀池的表面负荷q=1.4m3/（m2>h）。3.6.2沉淀池直径阮11X1491.43D=I—=I .14=4-3.59m式中：D—沉淀池直径（m）；设计中取D=43.6m，半径为R=21.8m。3.6.3沉淀池有效水深式中：h—沉淀池有效水深（m）；2t—沉淀时间（h）,一般米用13h。设计中取沉淀时间t=2.5h。3.6.4污泥部分所需容积

2(1+R)Q()X22(1+R)Q()X2X(0.S+1)X1.16X3000X3600一 =2505.6m0.5(3000+12000)x2*（X+XQN式中：V1—污泥部分所需容积（m3）；Q—污水平均流量（m3/s）；R—污泥回流比（%）；X一曝气池中污泥浓度（mg/L）；Xr—二沉池排泥浓度（mg/L）；设计中取Q=1.16m3/s,R=50%,X=3000mg/L,Xr=12000mg/L。03.6.5沉淀池总高度式中：H一沉淀池总高度（m）；h一沉淀池超高（m），一般采用0.3~0.5m；h一沉淀池有效水深（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,七二0.3山,七二0.3山,七二3.5山,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。式中：h4—沉淀池底部圆锥体高度（m）；r一沉淀池半径（m）；q一沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；/一沉淀池池底坡度。式中：V—污泥部分所需容积（m3）；1匕一沉淀池底部圆锥体容积（m3）；F—沉淀池表面积（m2）。设计中V=5.8m3,V=542.13m3国EMBEDEquation.3国区国,7 0EMBEDEquation.3同同同X14X（产+TX鸟+诺）= X1.04X（2：式中：V—沉淀池底部圆锥体容积（m3）；1h4—沉淀池底部圆锥体高度（m）；r—沉淀池半径（m）；q—沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；3.6.6进水管的计算0.87m3Qi=Q+RQ（）=0.58+50%X0.58=—-—式中：Q.—进水管设计流量（m3/s）；Q—单池设计流量（m3/s）；R一污泥回流比（%）；Q0—单池污水平均流量（m3/s）。进水管管径取为DN900，流速为：3.6.7进水竖井计算进水竖井直径采用D=2.0m；2进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸axb=0.5mx1.5m，共设六个沿井壁均匀分布；孔距l:l=D空-ax6=2x3.14-0.5x6=°55”= 6 = 6 =.m式中：l一配水孔孔距（m）；D2-进水竖井直径（m）；a一配水孔口宽（m）。3.6.8稳流筒计算筒中流速：%=0.03-0.02m/s（设计中取0.02m/s）；稳流筒过流面积：式中：f—稳流筒过流面积（m2）；Q—进水管设计流量（m3/s）；v3—筒中流速（m/s）；稳流筒直径Df3£）3= +D*=7-7lm式中：：。3—稳流筒直径（m）;f—稳流筒过流面积（m2）；D—进水竖井直径（m）；3.6.9出水槽计算双边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。每侧流量：集水槽中流速为：v=0.6m/s；设集水槽宽度为：B=0.6m；槽内终点水深槽内临界水深槽内起点水深设计中取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度：。1一。爵=。弭t】，取0.85m。集水槽断面尺寸为：0.6mx0.85m。3.6.10出水堰计算L=L[+ —130.06+133.83=263.89mh=0.7qE=0.7x0.0227=0.016mIQ_0.58X1000_2.2Lq°=L=263.89=Fim式中：q—三角堰单堰流量（乙/S）;Q—进水流量（〃S）;L—集水堰总长度（m）；L—集水堰外侧堰长（m）；L—集水堰内侧堰长（m）；n一三角堰数量（个）；b一三角堰单宽（m）；h一堰上水头（m）；q°一堰上负荷［L/（s•m）］。设计中取b=0.1m，水槽距池壁0.5m。其中：=（43&•营*&=13303mLz=〔43.6I1.0I0.6X2）71=130.06m根据规定二沉池出水堰上负荷在1.5〜2.9 之间，计算结果满足要求。3.6.11出水管出水管管径为：DN8003.6.12排泥装置沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机线速度为2〜3m/min，刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排出池外。排泥管经DN500，二沉池回流的污泥通过两根DN700mm的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段，管内污泥流速为0.88m/s。--完整版学习资料分享----3.6.13集配水井的设计计算配水井中心管管径式中：D2—配水井中心管直径（m）；v—中心管内污水流速（m/s），一般米用v>0.6m/s;Q—进水流量（m3/s）。设计中取v^=0.7m/s,Q=1.16m3/s。经计算，设计中选取配水井中心管管径为1.45m。配水井直径%=IDS~1—=2.74771J式中：D3—配水井直径（m）；D2—配水井中心管直径（m）；v—配水井内污水流速（m/s），一般采用V3=0.2~0.4m/s；Q—进水流量（m3/s）。设计中取七=0.3m/s，经计算取配水井直径为2.90m。集水井直径D=:丝+D21 、，兀vD=:丝+D21 、，兀v3N1 +2.92=3.78m\3.14x0.25式中：D]—集水井直径（m）；Q—进水流量（m3/s）。D3一配水井直径（m）；v一集水井内污水流速（m/s），一般米用v=0.2~0.4m/s；设计中取v1=0.25m/s，经计算选取集水井直径为3.80m。进水管管径取进入二沉池的管径DN=900mm。校核流速：4Q4x1..164Qv=————= =0.91m/s>0.7m/s2•兀D2 2x3.14x0.92满足要求。出水管管径根据前面结果可以知道，DN800mm。总出水管取出水管管径D=1100mm,集配水井内设有超越阀门，以便超越。3.7消毒池设计计算3.7.1设计说明污水经过处理构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值仍然十分可观，并存在病原菌的可能。因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、紫外线。而本次设计的污水处理规模较大，受纳水体卫生条件无特殊要求，设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。液氯消毒的优点是效果可靠，投配设备简单，价格便宜；缺点是余氯对水生生物有害，氯化后可能产生致癌物质。主要是适用于大、中型污水处理厂。3.7.2消毒剂的投加3.7.2.1加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5〜10mg/L，本设计中液氯投加量采用8.0mg/L。每日投加量为：式中：q—每日加氯量（kg/d）；q0—液氯投量（mg/L）；Q—污水设计流量（m3/s）。3.7.2.2加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计两台，采用一用一备。每小时加氯量为:801.7933.41kg24=i设计中采用ZJ-1型转子加氯机。3.7.3.平流式消毒接触池设计中采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下：3.7.3.1消毒接触池容积V=QXt=0.58X30X60=1044m3式中：V一消毒接触池的容积（m3）；Q—污水设计流量（m3/s）；t一消毒接触时间（h），一般采用30min。3.7.3.2消毒接触池表面积式中：V一消毒接触池的容积（m3）；F一消毒接触池表面积（m2）；h一消毒接触池有效水深（m）,设计中取2.5m。_2.3.7.3.3消毒接触池池长U=8=417.6=83.52m式中：U一消毒接触池池长（m）；F一消毒接触池表面积（m2）；B一消毒接触池廊道单宽（m），设计中取5m。消毒接触池采用3廊道，所以，消毒接触池长：1J=B=83.32=2784m设计中取口=源皿。式中：L一消毒接触池池长（m）；U一消毒接触池池长（m）；校核长宽比：U83.52 _—=—-—=16.71107muB53.7.3.4池高式中：h1—超高（m），一般米用0.3m；h—有效水深（m）。.2・、3.7.3.5进水部分每个消毒接触池的进水管管径DN=800mm,v=1.0m/s。3.7.3.6出水部分式中：H一堰上水头（m）；n-消毒接触池个数，为4；m一流量系数，一般采用0.42；b一堰宽，数值等于池宽（m），设计中取4.5m。3.8污泥处理构筑物计算3.8.1设计说明污水处理厂在处理污水的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥根据来源可分为初沉池污泥和剩余污泥。初沉污泥是来自初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行硝化，脱水处理。剩余污泥来自曝气池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要进行浓缩处理，然后进行消化、脱水处理。污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流式浓缩池和辐流式浓缩池两种，本设计采用辐流式浓缩池。二沉池排放后的剩余污泥含水率高，污泥数量大，需要进行浓缩处理，设计中一般采用浓缩池处理剩余污泥。浓缩前污泥的含水率为99%，浓缩后污泥含水率为97%。3.6.2污泥量计算3.6.2.1初沉池污泥量计算式中：Q—设计流量（ms/h）；C-进水悬浮物浓度（kg/ms）；C：-出水悬浮物浓度（kg/ms）；K—生活污水总变化系数；2「一污泥容重（kg/ms），一般采用1000kg/ms；po—污泥含水率（%）。设计中取T=4h，po=97%，n=5O%，C2=（100%-60%）XC1=0.4XC1，初沉池污泥量Q=2X6X10.58=126.96ms/d=10.58ms/次3.8.2.2曝气池污泥量计算曝气池内每日增加的污泥量业x=33Dokg根据3.4.5计算知，曝气池内每日产生的污泥量为“羔—dl曝气池每日排出的剩余污泥量△X3300 67m3 0042mUf1000式中：Q一曝气池每日排出的剩余污泥量（ms/d）；2f—0.75；Xr—回流污泥浓度（mg/L）。

设计中X=12000mg/L。r3.8.3辐流式浓缩池设计计算进入浓缩池的剩余污泥量为0.0042m3/s，采用两个浓缩池，所以可得单池流量为:Q=0.0042/2=0.0021m3/s=7.56m3/h3.8.3.1沉淀部分有效面积「QC7.56x10—°F=L= =75.6m2G1式中:F式中:F—沉淀部分有效面积（m2）；C一流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/m3），一般采用10kg/m3；G一固体通量kg/^2-M,一般取0.8~1.2kg/（m2-h），本设计中采用1.0kg/(m2-h)Q一入流剩余污泥流量（m3/h）。3.8.3.2沉淀池直径=9.81m.'4F .'4x75.6=9.81mD= 兀3.14式中：D一沉淀池直径（m）；F一淀部分有效面积（m2）；经计算，设计中沉淀池直径取为9.9m。3.8.3.3浓缩池的容积V=QT=0.0042x3600x16=241.92m3式中：V—浓缩池的容积（m3）；Q一入流剩余污泥流量（m3/s）。T-浓缩池浓缩时间（h），一般采用10〜16h，本设计取用16h。3.8.3.4沉淀池有效水深.V241.92”2-F—756-3.2m式中：h2-沉淀池有效水深（m）；V—浓缩池的容积（m3）；F一沉淀部分有效面积（m2）；3.8.3.5浓缩后剩余污泥量100-P 100-99 , ,Q1=Q =0.0042x 理=0.0014m3/s=120.96m3/d0式中：Q]—浓缩后剩余污泥量（m3/d）；Q—入流剩余污泥流量（m3/s）。P—浓缩前污泥的含水率（%）;P0一浓缩后污泥的含水率（%）。3.8.3.6池底高度辐流式沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度为：D981h4=—i=—^~x0.01=0.049m式中：七一池底高度（m）；D一沉淀池直径（m）；i一池底坡度，一般采用0.01。经计算，设计中取池底高度为0.05m。3.8.3.7污泥斗容积污泥斗高度：h=tana（a—b）=tan55°（1.25—0.25）=1.43m5式中：h5一污泥斗高度（m）；a一泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角一般采用55。；a—污泥斗上口半径（m）；b—污泥斗底部半径（m）；污泥斗的容积为V=3兀hC2+ab+b2=1x3.14x1.43（.252+1.25x0.25+0.252）3=2.9m3式中：V一污泥斗容积（m3）；1h5—污泥斗高度（m）；a—污泥斗上口半径（m）；b—污泥斗底部半径（m）；污泥斗中污泥停留时间：T=匕= 29 =0.58hQ1 0.0014x3600式中：t—污泥斗中污泥停留时间（h）；V—污泥斗容积（m3）；1q—浓缩后剩余污泥量（m3/h）；3.8.3.8浓缩池总高度h=h+h+h+h+h1 2 3 4 5=0.3+3.2+0.4+0.05+1.43=5.38m式中：h—浓缩池总高度（m）；«—超高（m），一般米用0.3m；h2—沉淀池有效水深（m）；«一缓冲层高度（m），一般采用0.3〜0.5m，本设计采用0.3m；h4—池底高度（m）；气—污泥斗高度（m）；经计算，设计中取浓缩池总高度为54ini3.8.3.9浓缩后分离出的污水量q=QP-P0=0.0042x99—97=0.0028m3/s100-P 100-97式中：q—浓缩后分离出的污水量（m3/S）；Q—入流剩余污泥流量（m3/s）。P一浓缩前污泥的含水率（%），一般采用99%