环境工程论文双清污水处理厂工艺设计.doc

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1、河北工业大学城市学院2013届本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计题目：天津市北辰区双清污水处理厂工艺设计专业：环境工程一、文献综述城镇污水处理厂主要是处理城市生活和工业污水，水处理设施的安装和使用是保护水资源和保护城市周围水体免受污染的关键因素，在西方的一些发达国家，已经实现了对城市污水的集中二级处理1。由于我国城镇化水平不断提高，污水处理设施建设正在高速发展。其中以小型污水厂的增长最快，但是一般情况下大型污水厂和氧化沟工艺的污水处理厂处理效果较好。22012年，我国投运的污水处理设施达3836座，总设计处理能力1.49亿立方米/日。平均日处理量1.16亿立方米。3目前整个天津市拥有的污水处

2、理厂有60座,总的处理能力为12.55万吨/日4。污水处理厂的建设要应地制宜的采用合适的主体工艺和设计规模，以提高设施利用率。1.目前的污水处理技术 5目前城市污水处理程序包括一级处理、二级处理、深度处理及污泥处理。其中二级处理是城市污水处理的核心内容，主要的处理工艺有活性污泥法和生物处理法等。其中以活性污泥法在城镇污水处理中占据主导地位。6由于地理环境和排放标准的不同，和出于降低运行成本简化管理的要求，很多新的技术和工艺被不断的开发出来并被推广应用，如：AB 工艺，A/O 工艺，常规 A/A/O 工艺、倒置 A/A/O 工艺、SBR 工艺、MBR 工艺、氧化沟及酸化水解与好氧法的串联处理工艺

3、等。1.1 AB工艺(AdsorptionBiooxidation) 这是一种由德国首先开发的工艺，他把曝气池分两部分供氧，A池有机负荷高，曝气时间短，污泥量大，污泥负荷在2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷在6kgBOD/(m3d)以上；B池的有机负荷低，污泥龄较长。A池与B池之间设沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB工艺的优点是节约能耗，缺点是不适合低浓度水质使用。 1.2 SBR工艺(Sequencing Batch Reactor) SBR工艺在20世纪初被开发出来。SBR工艺把进水、曝气、沉淀、出水集中在一座池子中完成，常由

4、四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行。现在又开发出如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，多数情况下可省去初沉池，因此可以减少占地和投资。1.3 A/A/O工艺(AnaerobicAnoxicOxic)这是一种由厌氧缺氧好氧组成的工艺。这种深度二级处理工艺是利用生物法脱氮除磷，可获得优质出水。A/A/O法由托单和除磷两个部分的机制组成。除磷机制：聚磷菌在好氧时吸收污水中的磷，磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L）被释放出来，以污泥排出系统。二是脱氮机制：缺氧段要控制DO0.7 mg/L，兼氧脱氮菌利用水中BOD作为有机碳源，将硝酸盐和亚硝酸盐还原

5、成氮气，达到脱氮的目的。1.4酸化水解与好氧法水解指的是有机物在进入微生物细胞前在在胞外进行的生物化学反应。水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，可以和其它工艺组合达到降低处理成本和提高处理效率的目的。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。1.5 氧化沟工艺7 氧化沟工艺形成于50年代，这种工艺构造简单，管理容易，得到了很好的应用与推广，并

6、且依然在不断地创新。目前已发展出多种形式，比较有代表性的有： 帕式(Passveer)简称单沟式、奥式(Orbal)简称同心圆式、循环折流式和沟式氧化沟(T型氧化沟)2、国内外一些技术的新发展情况介绍2.1 生物处理法的新进展生物处理法是利用微生物的新陈代谢来消耗废水中有机污染物的方法。由于它的主要代谢产物是CO2、H2O、NH3、SO2等稳定的小分子，二次污染小，在处理生活污水和其它类似水体的时候具有独特的优势。所以目前研究得生物处理法较多并且新技术层出不穷， 无论是好氧还是厌氧生物处理技术都得到了研究人员广泛的研究。生物处理技术到目前为止已获得了极大的发展，拥有较为成熟的技术和应用。 随着

7、人们生活水平的不断提高， 生活污水中的成也变得越来越复杂， 生物处理方法去除的污染物成分也变的越来越复杂。从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。由于能源现在紧张， 厌氧生物处理由于能产生甲烷而越来越引起人们的重视， 许多厌氧处理的新工艺正在不断地被开发出来。2.2 活性污泥法的新发展活性污泥法的运行方式并没有太大的变化，现在主要是一些局部的小改动。活性污泥法的发展主要体现在曝气方式上， 如纯氧曝气、射流曝气、 深井曝气和微气泡扩散器等，提高的原理是增大氧转移率和氧的利用率从而使曝气池中氧的浓度增加。如美国新研制出来的

8、一种超微气泡扩散器， 气泡直径只有50Lm， 氧吸收率高达90% ， Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研制的在氧化沟下表面曝气也是一种曝气方法的改进， 把冲刷曝气改进成透平曝气以避免产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的另一个发展趋势体现在功能多样性上， 采用的方法有：1， 通过培养驯化专用细菌来增加活性污泥处理范围， 使活性污泥法不在局限于普通生活污水的处理，还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物；2，把活性污泥与其它处理方法组合使用，如活性炭活性污泥法，、生物氧化法的综合处理法； 3，固定活性污泥法，使用塑料、合成纤维、焦炭、细沙

9、等为提供微生物附着的表面， 使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物；这些方法旨在提高活性污泥的净化效率和抗有毒物质等冲击负荷的能力同时具有、脱氮、脱色削减泡沫等效果， 国外已开始用于合成纤维、炼油、化工印染、等工业生产的污水处理。3、参考文献1，姚宏 王辉 苟世 王春荣. 美国某污水处理厂工艺设计及运行效果J. 环境工程学报 2013年1月 第一期2，杨勇，王玉明，王琪.我国城镇及污水处理厂运行现状分析R 给水排水vol.37 no.8 20113，张凯松 城镇生活污水处理技术进展 R 沈阳110015 2003年10月4, 天津将新建21座污水处理厂N. 渤海早报 2012-11-295, 李

10、亚峰 晋文学 S 城市污水处理厂运行管理 化学工业出版社 2005.6 p28-p436，给水排水手册第五册 城镇排水 S 中国建筑工业出版社 2006.7.297，污水处理的氧化沟技术M 中国建筑工业出版社 19888，曾光明 袁兴中 李彩亭环境工程设计与运行案例化学工业出版社 2004.79，Peavy, H. S., Rowe, D. R., and Tchobanoglous, G. (1985).Environmentalengineering, McGraw-Hill, New York.10，Masahiro Maeda, Hiroshi Mizushima”, and Kazu

11、masa，G.(2002) Ito Development of the Real-Time Control (RTC) System for Tokyo Sewage system , ASCE11,Nalin Wikramanayake andE.J.H.Corea,G.Alternative Technology for Urban Wastewater Treatment(2003)二、 本课题研究的问题和拟采用的相应的工艺流程1、 课题的设计背景双青污水处理厂是天津市最大的保障房项目双青新家园的配套建设工程，总占地面积80亩，总投资1.4亿元，日处理污水能力达到4万立方米，处理后的污

12、水将达到城镇污水处理厂综合排放一级A标准，除了满足双青新家园的污水处理需求外，还能够解决附近河北工业大学、天津医药医疗器械工业园的生产生活污水排放问题。在该污水处理厂建设的同时，北辰区在双口镇和青光镇域内铺设了污水管网，并对永清渠等河道沿线的排污口进行了封堵，确保生产生活污水经过污水处理厂处理后达标排放，从而进一步打造水清、地绿、天蓝的生态宜居新环境，提升北辰西部地区发展的综合实力。2、设计水量与水质城市污水处理厂工程设计总规模2.6万m3/d，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为1.3万m3/ d。原水水质：CODCr=380 mg/L BOD5=190 mg/L SS=230mg

13、/L 氨氮=50 mg/L TP（以P计）=5.0mg/L pH=6-9出水水质：CODCr60 mg/L BOD520 mg/L， SS20mg/L 氨氮15 mg/L TP（以P计）=1.0 mg/L pH=6-93、 拟采用的相应的工艺流程 3.1 工艺流程的组成污水处理厂工艺流程包括一级机械处理工段、二级微生物处理工段和污泥处理工段三个阶段。 3.1.1 一级机械处理工段在污水进水处设置粗格栅,去除大块杂质,以防止泵腔堵塞和损坏叶轮；泵后再设置细格栅,保护后续处理系统的正常运行。 设置曝气沉砂去除污水中的无机性泥砂池可以保护后续生物处理工段的正常稳定运行、保证和提高生物反应池的有效利用

14、率。 3.1.2 二级生物处理工段 一小部分，一般氮的去除率只有20左右，通过生物合成去除的磷也只有1525，残存的大部分氮和磷将随水排放到收纳水体，因此不能满足本污水处理厂的处理目标，与生物法除磷相比，生物除磷脱氮技术具有对有机物、氮和磷去除率高、投资较低、运行费用省、污泥沉降性能好等优点而受到污水处理界的重视，生物除磷脱氮工艺能将总氮去除率提高到7095，磷酸盐的去除率提高到7090，可以稳定可靠的满足本污水处理厂的处理要求。因此该设计的污水处理厂生物处理工段将采用生物除磷脱氮工艺3.1.3 污泥处理工段污水处理厂的污泥先经过重力浓缩,再机械脱水,处理后的污泥经农用堆肥后农业利用或用于城市

15、园林绿化。由于污泥中含有的重金属离子可以经过植物的根部富集对人体造成伤害，因此处理后的污泥多用于城市园林绿化。3.2 可采用的方案比较3.2.1 常规A/A/O工艺(方案一)将除磷与脱氮工艺相结合,构成既能除磷又能脱氮的系统。工艺的第一部分为厌氧区，回流污泥和污水进入该区，并混合。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌可吸收一部分有机物，同时释放大量磷。污水中的BOD由于有机物的减少而下降，同时NH3-N因细胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，。在缺氧段，反硝化菌利用污水中的有机物作炭源，将硝态氮(NOX-N)还原为N2,从而除去污水中的氮。在好氧池中，有机物被微生物生化降解；有机氮先

16、被氨化继而被硝化，使NH 3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。所以，A/A/O工艺可以完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能。脱氮的前提是好氧池完成NH3-N硝化这一功能。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，但污泥回流中的硝酸盐将对厌氧池产生不利影响，降低除磷效果。3.2.2 倒置A/A/O工艺(方案二)倒置A/A/O工艺是在常规A/A/O工艺的基础上改良开发的一种工艺。该工艺将缺氧段设置在工艺开始处，使反硝化得到更多的氮源，使系统的脱氮能力得到加强。聚磷菌在厌氧条件下释放磷后直接进入好氧环境，

17、使聚磷菌在厌氧状态下的吸磷动力得到充分的利用提高了系统的除磷效率。而且，由于混合液回流与污泥回流系统合并，工艺流程被的大大简化，不仅有利于运行管理，同时降低了运行成本。实际应用结果表明，倒置A/A/O工艺具有更高的脱氮除磷效率，而且对外界环境条件变化有更强的适应能力。3.3 综合分析选择以上的两个方案都是在同一个设计标准上设计的,处理污水均符合排放要求。两方案产生的污泥量都比较少且基本趋于稳定,对厂区环境影响较小，综合比较两种方案的环境影响和经济效益相当。但是，方案二有前置缺氧段，提高了工艺生物除磷效率。方案一和方案二构筑物大致相同，并且采用连续流运行，操作管理方便。但是，方案二除磷脱氮效果好

18、，投资省，运行费用稍低。在总体上更适合于污水处理厂，因此设计选择倒置 A/A/O 工艺作为污水处理的工艺。该工艺的流程图如下： 进水粗格栅泵房细格栅溢流出水沉砂池出水污泥回流二沉池 消毒生物反应池缺氧段好氧段厌氧段污泥泵房污泥外运污泥压缩污泥脱水三、 设计计算3.1污水处理工艺单元设计计算3.1.1 粗格栅1. 设置 粗格栅同集水井、进水泵房,合建成整体构筑物，进水井设在粗格栅前，进水管为钢筋混凝土管由厂外接入。进水井内设溢流管，污水处理厂事故检修时可溢流排放。井内设两台800800的铸铁方闸门，分别对应两条格栅，在格栅检修时使用。此外，格栅采用机械清渣。2. 粗格栅的设计计算 设计流量1设计

19、平均流量Qave =26000m3/d=1080m3/h2设计最大流量Qmax =1625m3/h=0.45m3/s3变化系数Kz=1.5粗格栅用最大设计流量进行设计计算Qmax=1625m3/h=0.45m3/s 设计参数选择及计算 根据室外排水设计规范，粗格栅采用机械清除时格栅栅条净间隙应满足16mm25mm；污水过栅流速应满足0.6m/s1.0m/s；格栅渠道内的水流速一般为0.4m/s0.9m/s；机械清除格栅倾角应满足6090。 栅条间隙数n=式中： n 格栅间隙数； Qmax 最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，度； h栅前水深，m； v过栅流速，m/s； e栅条净间隙。设h=0.

20、6m，v=0.8m/s，e=0.020m，=60，Qmax=0.45m3/s代入数据得：n44个 栅槽宽度B=S(n1)+en式中：B 栅槽宽度，m； S 格条宽度，m； e 栅条净间隙； n 格栅间隙数，个。已知 n=44个，e=0.020m，设格条宽度 S=0.01m代入数据得：B=1.31m（设计取1.3m） 进水渠道渐宽部分长度L1=已知B=1.3m；设进水渠宽B1=1m，渐宽部分展开角1=20代入数据得：L10.82m 栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度L2=L1/2代入数据得：L2=0.41m 通过格栅的水头损失式中：k系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般为k=3； g重力

21、加速度，9.81m/s2； 形状系数，当为矩形断面时，=2.42； 格栅倾角，度； v过栅流速，m/s。已知e=0.020m，S=0.01m，v=0.8m/s，=60，g取9.81m/s2。代入数据得：h1=0.0807m（取0.1m） 栅槽总高度H=h+h1+h2式中：h2栅前渠道超高，m，一般用0.3m。已知 h=0.6m，h1=0.1m代入数据得：H=1.0m 栅前槽高H1=h+h2已知 h=0.6m，h2=0.3m代入数据得：H1=0.9m 栅槽总长度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan带入数据得：L5.2m（考虑到设备的操作空间，实际设计取值为6m） 设备的选择选用GH型链条

22、式回转格栅。设备台数：两台（一用一备）设备基本参数：公称栅宽 B=1.3m（有效宽度）格栅间隙 e=0.020m安装角度 =60电机功率 N=2.0kw栅条截面积 5010mm23.1.2 进水泵房1泵房形式的选择 采用潜水泵站。潜水泵站不同于干式泵站，潜水泵的电机防水密封，可以长期浸入清水和雨污水池中，不存在受潮问题，潜水泵电机机组整体安装，结构紧凑，运行稳定，便于就位和更换，所以潜水泵站无需上部厂房，也简化了地下结构，降低了工程造价，但是由于潜水泵在水下运行，要有可靠的产品质量、自动控制和保护功能作依托，因此，潜水泵价格较高。 2潜水泵的选择选用 QW 型潜水式排污泵。设备型号：350QW

23、15001590设备台数：三台（两用一备）设备基本参数：单台流量 Q=1500m3/h设计扬程 H=15m单台功率 N=90kw口 经 D=350mm3.1.3 细格栅1设计流量细格栅用最大设计流量进行设计计算：Qmax =1080m3/h=0.45m3/s选用两套设备，每台设备的设计流量：Qmax=0.225m3/s2设计参数的选择及计算 根据室外排水设计规范，细格栅采用机械清除时格栅栅条净间隙应满足1.5mm10mm；污水过栅流速应满足 0.6m/s1.0m/s；格栅渠道内的水流速一般为 0.6m/s0.8m/s；机械清除格栅倾角应满足 6090(倾角小时较省力,但占地多)。 栅条间隙数n

24、=式中： n 格栅间隙数； Qmax 最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，度； h栅前水深，m； v过栅流速，m/s； e栅条净间隙。设h=0.6m，v=0.8m/s，e=0.010m，=60，Qmax=0.45m3/s代入数据得：n88个 栅槽宽度B=S(n1)+en式中：B 栅槽宽度，m； S 格条宽度，m； e 栅条净间隙； n 格栅间隙数，个。已知 n=88个，e=0.010m，设格条宽度 S=0.01m代入数据得：B=1.75m（设计取1.8m） 进水渠道渐宽部分长度L1=已知B=1.8m；设进水渠宽B1=1m，渐宽部分展开角1=20代入数据得：L10.82m 栅槽与出水渠连接渠的渐

25、缩长度L2=L1/2代入数据得：L2=0.41m 通过格栅的水头损失式中：k系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般为k=3； g重力加速度，9.81m/s2； 形状系数，当为矩形断面时，=2.42； 格栅倾角，度； v过栅流速，m/s。已知e=0.020m，S=0.01m，v=0.8m/s，=60，g取9.81m/s2。代入数据得：h1=0.0807m（取0.1m） 栅槽总高度H=h+h1+h2式中：h2栅前渠道超高，m，一般用0.3m。已知 h=0.6m，h1=0.1m代入数据得：H=1.0m 栅前槽高H1=h+h2已知 h=0.6m，h2=0.3m代入数据得：H1=0.9m 栅

26、槽总长度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan带入数据得：L5.2m（考虑到设备的操作空间，实际设计取值为6m） 栅渣量W=QmaxW186400Kz1000式中：W每日栅渣量，m3/d；W1栅渣量，m3/103m3，设计粗格栅取值0.01m3/103m3；Kz生活污水流量总变化系数，设计取值1.5。代入数据得：W=0.60m3/d0.2m3/d宜采用机械清渣3设备的选择选用TGS系列回转式格栅除污机。设备台数：两台（同时工作）设备基本参数：齿耙宽度 B=960mm单个设备宽 B1=1100mm格栅间隙 e=10mm安装角度 =60电机功率 N=1.4kw3.1.4 沉砂池1 沉砂池的选

27、择 沉砂池按结构型式主要分为4种，平流式、竖流式、曝气式、涡流式。上述四种沉砂池中，平流式矩形沉砂池在设计中被广泛应用，它的构造简单并且处理效果好。竖流沉砂池不常用，处理效果差。曝气沉砂池在池子的一侧通入空气，池中水流旋转前进。可通过通入空气量控制水流旋转速度，除沙效果较为稳定，其应用也比较广泛，但由于有预曝气的作用，在有脱氮除磷工艺的要求时，对后续的脱氮除磷不利。涡流式沉砂池是利用水利涡流去除水中的泥沙。这种迟型具有基建费用低、运行效果好等优点，在北美等国家被广泛使用，在我国污水处理厂的设计中，也越来越多的被采纳因为此次设计要求进行脱氮除磷，所以本次使用两组涡流式沉砂池。处理水量的确定：Q=

28、0.2252 沉砂池的计算1. 沉砂池的直径 式中： Q设计流量，； 表面负荷，； 则 ,设计中取D=2.5m2. 沉砂池有效水深 式中： t水力停留时间，设计中取t=35s 则 =1.60(m)3.沉砂室所需容积 式中: 平均流量，； X城市污水沉砂量，,污水一般采用30污水； T清除沉砂的时间,间隔设计中取T=3d。4. 沉砂斗容积 式中： d沉砂斗上口直径，m，设计中取d=1.0m； 沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取=1.5m； 沉砂斗圆台体的高度，m； r沉砂斗下底直径，m，一般才用0.40.6m,设计中取r=0.5m. =1.07+0.02=1.09（）5 沉砂池总高 式中： 沉砂池

29、超高，m，一般采用0.30.5m，设计中取=0.5m； 沉砂池缓冲层高度，m； =0.75（m） 6 进水渠道 进水渠与涡流式沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度。 渠宽： 式中： 进水渠道宽度，m； 进水流速，一般采用0.60.9m/s，设计中取=0.7m/s； 进水渠道水深，m，设计中取=1.0m。 校核 进水渠道长度 7. 出水渠道 出水渠道与进水渠道建在一起，中建设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，两渠道夹角大于，最大限度地延长沉砂池内的水力停留时间。池中应设立浆液分离机。 渠宽=2=20.2=0.4m8. 排砂装置 采用空气提升器排砂，排砂时间每三日一次，每次12小时，所需空气

30、量为排砂量的1520倍 。排砂经砂水分离器，水排至提升泵站，砂晒干外运填埋。3.1.5配水井 在污水厂中，同一种构筑物的个数不应少于2个，并应考虑均匀配水。处理厂的配水设施虽不是主要处理装置，但因其有均衡的发挥各个处理构筑物运行能力的作用，能保证各处理构筑物经济有效的运行，所以，均匀配水是污水厂工艺设计的重要内容之一。1. 设计要求 水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等； 配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失； 从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道向其引水的环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是： 应取中心管直径等

31、于引水管直径； 中心管下的环形孔高应取0.250.5D1； 当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比D/D1大于1.5的突然扩张； 在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由流出。2. 设计计算 设计最大处理规模为0.45m3/s，曝气沉砂池的出水经配水井流入初沉池，设二座初次沉淀池。 进水井管径D1 配水井进水管设计流量Q=0.45m3/s。当进水管径为D1=800mm时，流速为0.85m/s1.0m/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二座初沉池，每个初沉池的分配水量为q=0.45/2=0.225m3/s,配水井采用矩形宽顶溢

32、流堰至配水管。 堰上水头H 因单个出水溢流堰的流量为0.225m3/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三堰，所以，本设计采用矩形堰。（堰高H取0.5m）矩形堰的流量q=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；m0流量系数，通常取0.3270.332，该设计中取0.33。代入数据得：H=0.38m 堰顶厚度B 根据有关实验资料，当2.5B/H10时，属于矩形宽顶堰，取B=1.0米，这时B/H=2.64（在2.510范围内），所以，该堰属于矩形宽顶堰。 配水管管径D2设配水管管径D2=600mm,流量=0.225m3/s，可算得v=0.96

33、m/s。（满足要求） 配水漏斗上口口径D配水井内径按1.5倍设计D=1.5D1=1.5800=1200mm3.1.6 初沉池1. 设计说明 初沉池是活性污泥系统的重要组成部分，它的作用是对原水进行泥水分离，使原水得到澄清，作为生物处理池的预处理构筑物。选用辐流式沉淀池，其出水进水的布置方式中心进水，周边出水；周边进水，周边出水；周边进水，中心出水三种形式为了布水均匀本次设计采用中心进水，周边出水形式。2. 设计计算1 池表面积A=Qmax/q式中 Qmax 最大设计流量，m3/h; q 表面负荷，一般采用1.53.0，设计取值2.0代入数据得：A=812.5m22 单池面积A单池=A/n式中

34、n 初沉池个数，初沉池设两个，同时工作。代入数据得：A单池=406.25m23 池直径 代入数据得：D=22.5（设计取值D=23m）4 沉淀部分有效水深h2=qt式中 t 沉淀时间，一般为1.02.0h，取值t=1.5h。代入数据得：h2=3m初沉池有效水深宜采用2.04.0m，因此符合规定验证经深比：D/h2=7.66经深比一般为612，因此符合规定5 沉淀部分有效容积V0=Qmaxt/n代入数据得：V0=1218.75m36 沉淀池坡底落差h4=I（D/2r1） 式中 I 池底坡度，坡向泥斗的底坡不宜小于0.05，设计取值0.05；r1 泥斗上顶半径，设计取值3m。代入数据得：h4=0.

35、425m7 沉淀池周边（有效）水深H0=h2+h3+h5式中 h3 缓冲层高度，一般采用0.5m；h5 挂泥板高度，一般采用0.5m。代入数据得：H0=4m8 沉淀池总高度H=H0+h4+h6式中 h6 二沉池超高，不宜小于0.3m，设计取0.5m代入数据得：H=4.925m9 泥斗计算 1) 污泥斗高度h7=（r1r2）tan式中 r1 泥斗上顶半径，设计取值3m；r2 泥斗下顶半径，设计取值2m； 泥斗壁角度，设计为60代入数据得：h7=1.732m2) 污泥斗容积V1=h7/3（r12+r2r1+r2）代入数据得：V1=34.5m33) 池底锥形部分容积V2=h4/3（R2+Rr1+r1

36、2）式中 r1 泥斗上顶半径，设计取值3m；R 二沉池半径，设计取值17m。已知：h4=0.7m代入数据得：V2=255.7m3因此，池底可储存污泥的体积为：V1+V2=290.2m310 进水系统计算1) 进水管设计流量Q进=Qmax/n式中 Qmax 最大设计流量，本设计为0.45m3/s；n 初沉池个数，本设计取值2。代入数据得：Q进=0.225m3/s验证：进水管径D1采用800mm，则流速：V=0.97m/s0.6m/s（符合规范）2) 进水竖井进水井经D2采用2m，出水口尺寸0.61.2m共6个沿井壁均匀布置。 出水口流速：v2=Q进/0.6/1.2/6代入数据得：v2=0.113

37、m/s0.2m/s(符合规范要求)3) 紊流筒计算紊流筒过流面积：f=Q进/v3式中 v3 紊流筒中流速一般为0.030.02m/s(设计取0.03m/s)代入数据得：f=16.2m2紊流筒直径：D3=代入数据得：D3=4.96m11 出水部分设计1) 环形集水槽内流量q集=Q单/2已知：Q单=0.225m3/s代入数据得：q集=0.113m3/s环形集水槽设计（采用双侧集水环形集水槽）设计取环形槽内水深为0.7m，集水槽总高度为0.7+0.3（超高）=1.0m。12 出水溢流堰的设计3.1.7 生物反应池 生物反应池是整个污水处理工艺流程中的核心环节，是污水厂的关键构筑物，在整个设计中占有重

38、要地位。本设计选用倒置A/A/O工艺，（某些参数取值参照常规A/A/O工艺）。1. 反应池容积 原水的BOD值190mg/LV=(进水BOD出水BOD)Qave/XaUs式中 Qave 平均设计流量，m3/d； Xa 混合液污泥浓度，一般采用25004000mg/L,设计取值4000mg/L（安全考虑）； Us BOD污泥负荷，一般采用0.10.2,设计取值0.2。已知Qave=26000m3/d，进水BOD=190mg/L，出水BOD=20mg/L代入数据得：V=5525m32. 单池的有效面积A=LB=V/2H式中 L 单池长度，m；B 单池宽度，m；H 生物池有效水深，设计取值5m。已知

39、 V=5525m3，则LB=552.5m2设计取L=30m，则B=18.5m每个池子设计五个廊道，则每个廊道长l=30m，宽b=B/5=3.68m（取4m）验证：L/b=7.5（符合规范，L/B一般为510）b/H=1.1（符合规范，B/H一般为12）单池实际容积：V=5bLH 带入数据得：单池的实际容积V=3000m3（满足设计要求）根据设计要求，生物池各区容积比例：缺氧区：厌氧区：好氧区：调节区=2:2:7:1则生物池各区容积分别为：V缺=500m3 V厌=500m3 V好=1750m3 V调=250m3各段停留时间分别为：缺氧区：2h厌氧区：2h好氧区：7h调节区：1h3. 需氧量计算硝

40、化需氧量：OVn=1.5Qave4.6出水TN+(4.62.9)进水TN/1000已知：进水TN=50mg/L，出水TN=15mg/LQave=26000m3/d代入数据得：OVn=3125m3/d有机物氧化需氧量：OVc=1.5（进水BOD出水BOD）1.15Qave/1000已知：进水BOD=190mg/L，水BOD=20mg/L，Qave=26000m3/d代入数据得：OVc=12632m3/d总需氧量： OV=OVn+OVc代入数据得：OV=15757m3/d实际供气量：V=式中 EA 氧转移效率，与水深有关，穿孔曝气管取15； 空气密度，取1.293； Qw 空气含量，约为1/5，取

41、值0.233。 代入数据得：V=348680m3/d4 设备选择 选用RF-290型罗茨鼓风机五台，四用一备，单台风量为115.3m3/min，转速为880r/min，排气压力为58.8KPa，所配电功率N=160kw。5 空气系统计算 在好氧区中间廊道上设一根干管，在两边好氧区各设两根配气竖管，调节区设一根配气竖管，共五根配气竖管。1) 每根竖管的供气量q=Gsn式中 n 配气竖管的总数，设计取5个；代入数据得：q=5142.7m3/h2) 好氧区所需空气扩散器总数n=A式中 A 好氧区和调节区平面面积，设计取60725/6=700m2 a 每个空气扩散器的服务面积，设计取0.5m2。代入数

42、据得：n=1400个安全考虑，设计采用每个竖管上安设330个空气扩散器。3) 调节区所需空气扩散器总数n=A式中 A 好氧区和调节区平面面积，设计取60721/6=140m2；a 每个空气扩散器的服务面积，设计取0.5m2。代入数据得：n=300个安全考虑，设计采用每个竖管上安设320个空气扩散器。 3.1.8 二沉池1. 设计说明 二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，它的作用是泥水分离，使混合液澄清。选用辐流式沉淀池，其出水进水的布置方式中心进水，周边出水；周边进水，周边出水；周边进水，中心出水三种形式为了布水均匀采用中心进水，周边出水形式。2. 设计计算 池表面积A=Qmax/q式中 Qmax 最大设计流量，m3/h;q 表面负荷，一般采用1.01.5，设计取值1.代入数据得：A=1625m2 单池面积A单池=A/n式中 n 二沉池个数，二沉池设两个，同时工作。代入数据得：A单池=812.5m2 池直径代入数据得：D=（设计取值D=） 沉淀部分有效水深