8萬(wàn)噸每日城市污水氧化溝工藝處理畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8萬(wàn)噸/日城市污水處理廠 氧化溝工藝設(shè)計(jì)燕 山 大 學(xué)2014年6月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8萬(wàn)噸/日城市污水處理廠 氧化溝工藝設(shè)計(jì)學(xué) 院： 燕山大學(xué)里仁學(xué)院 專 業(yè)： 環(huán)境工程 學(xué)生 姓名： 學(xué) 號(hào)： 1016100310XX 指導(dǎo) 教師： 張曉春 答辯 日期： 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院：燕山大學(xué)里仁學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：建筑與環(huán)境化學(xué)工程系 學(xué)號(hào)1016100310學(xué)生姓名專 業(yè)班 級(jí)環(huán)境工程10級(jí)X班題目題目名稱8萬(wàn)噸/日城市污水處理廠氧化溝工藝設(shè)計(jì)題目性質(zhì)理工類-工程設(shè)計(jì)題目類型畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源自選題目主要內(nèi)容1.確定污水的水質(zhì)水量，及排放標(biāo)準(zhǔn)；2.確定污水處

2、理的工藝流程；3.計(jì)算污水處理工藝參數(shù)，確定各個(gè)處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)；4.通過(guò)計(jì)算選擇泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備；5.畫(huà)出處理系統(tǒng)的平面布置圖、高程圖?；疽?.查閱文獻(xiàn)，提出設(shè)計(jì)方案；2.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)2萬(wàn)字；3.相關(guān)翻譯（英譯漢）3000字；4.圖紙折合A0圖1.5張。參考資料1.環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)（水處理設(shè)備），化學(xué)工業(yè)出版社，20022.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)：廢水卷主編：聶永豐，化學(xué)工業(yè)出版社，20003.污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例，主編：孫力平，科學(xué)出版社，20014.環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)主編：魏先勛，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2002周 次14周58周912周1314周1517周應(yīng)完成的內(nèi)容實(shí)地調(diào)

3、研、查閱相關(guān)資料，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告確定主要工藝參數(shù)，計(jì)算工藝參數(shù)以及設(shè)備選型完成計(jì)算，畫(huà)高程圖、平面圖、構(gòu)筑物圖完成設(shè)計(jì)圖、撰寫(xiě)論文、外文翻譯論文圖紙審查、整理、打印，準(zhǔn)備答辯，畢業(yè)答辯指導(dǎo)教師：張曉春職稱：副教授 2014 年3月 2日系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為8萬(wàn)噸/日城市污水處理廠氧化溝工藝設(shè)計(jì)。主要任務(wù)是工藝流程選擇及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)和計(jì)算。原污水中各種指標(biāo)為：BOD濃度為200mg/L，COD濃度為500mg/L，SS濃度為200mg/L，NH3-N濃度為40mg/L，出水執(zhí)行國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2012）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水指標(biāo)為：BOD1

4、0mg/L，COD50mg/L,SS10mg/L, NH3-N5mg/L。本次設(shè)計(jì)擬采用卡魯塞爾氧化溝工藝，該污水廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，進(jìn)入氧化溝，二沉池，最后出水；污泥的流程為：從二沉池排出的剩余污泥首先進(jìn)入濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮，然后進(jìn)入消毒池，經(jīng)過(guò)消毒的污泥再送至帶式壓濾機(jī)，進(jìn)一步脫水后，運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)。關(guān)鍵詞：卡魯塞爾氧化溝；城市污水處理，工藝設(shè)計(jì)AbstractThe topic of this design is the design of sewage treatment plant in one City using the oxidation ditch craf

5、t. The main task is the selections of process flow and the designs and calculation constructions used in process flow. The influent quality：COD=500mg/L, BOD=200mg/L, SS=200mg/L, NH3-N=40 effluent quality: COD50mg/L, BOD10mg/L, SS10mg/L, NH3-N5mg/L。The wastewater treatment plant sewage treatment proc

6、ess : from the pumping station to Grit Chamber, enter oxidation ditch, two sedimentation tank, the final effluent; Sludge Process : two from the settling tank discharge of the first to reach the remaining sludge thickening tank, sludge thickening, and then enter Digester, After digestion of sludge s

7、ent to the belt filter presses, and further dehydration, transported to the landfill.Keywords: Carrousel Oxidation Dith； Sewage treatment ; Technological design 目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1 課題背景1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1發(fā)展趨勢(shì)3第2章 計(jì)算說(shuō)明52.1 設(shè)計(jì)水量即水質(zhì)5工藝的選擇5卡魯塞爾氧化溝工藝特點(diǎn)6本章小結(jié)7第3章 基礎(chǔ)構(gòu)筑物計(jì)算93.1 粗格柵9設(shè)計(jì)說(shuō)明9設(shè)計(jì)計(jì)算9提升泵房11細(xì)格柵12曝氣沉砂池14氧化

8、溝17設(shè)計(jì)參數(shù)17設(shè)計(jì)計(jì)算18二沉池232324接觸消毒池26消毒劑的投加26消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算26計(jì)量槽28本章小結(jié)29第4章 污泥構(gòu)筑物的計(jì)算31污泥量計(jì)算31污泥濃縮池32配水井34污泥脫水36本章小結(jié)36第5章 高程計(jì)算37污水高程設(shè)計(jì)計(jì)算37本章小結(jié)39結(jié)論41參考文獻(xiàn)43致謝45附錄147附錄253附錄359附錄469 第1章 緒論1.1 課題背景隨著我們居住的城市規(guī)模的擴(kuò)大，人口的遞增，人民生活水平的提高和工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展, 城市水污染物排放量不斷增長(zhǎng), 造成水環(huán)境的嚴(yán)重污染。中國(guó)七大水系中目前很大部分河段污染嚴(yán)重，86%的城市河段普遍超標(biāo)，全國(guó)7億多的水中大腸

9、桿菌超標(biāo)，1.6億人飲用有機(jī)污染嚴(yán)重的水，3500萬(wàn)人飲用硝酸鹽超標(biāo)的水。據(jù)我國(guó)近幾年的實(shí)測(cè)資料顯示，我國(guó)的生活污水中的BOD5和SS值有顯著地升高，BOD5的值為25-35g/（人·d）,而SS值為35-55g/(人·d)。并含有一定的N、P等無(wú)機(jī)鹽，這些物質(zhì)本身并無(wú)毒，但可能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。大量未經(jīng)處理的生活污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴(yán)重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對(duì)河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。因此對(duì)城市污水進(jìn)行有效的處理才能滿足發(fā)展生產(chǎn)和生活的需要。我國(guó)的污水處理事業(yè)發(fā)展

10、很迅速，國(guó)外污水處理的新技術(shù)，新工藝，新設(shè)備等都被我國(guó)引進(jìn)，其中氧化溝工藝應(yīng)用較為廣泛，氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護(hù)坡處理的土溝渠，是間歇進(jìn)水間歇曝氣的，從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國(guó)城市污水處理事業(yè)開(kāi)始于1921年。上海首先建立了北區(qū)氧化溝工藝污水處理廠，1926年又建了西區(qū)和東區(qū)污水廠，并且也采用氧化溝工藝，總處理能力為4萬(wàn)噸/日。近幾年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染控制所面臨

11、的問(wèn)題也愈加嚴(yán)重，目前不僅大、中、小城市建設(shè)氧化溝工藝的污水廠，還有些郊區(qū)縣也建設(shè)了，如上海市嘉定縣的污水廠已投人運(yùn)行十幾年了，上海市青浦徐徑鎮(zhèn)、重慶市渝北區(qū)、河南省汝州市、浙江省多個(gè)縣郊等幾十個(gè)污水處理廠工程正在興建中。 據(jù)2000年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城鎮(zhèn)的污水處理率達(dá)到25%，2010年將達(dá)到50%。然而，同先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)城市污水處理事業(yè)從數(shù)量、規(guī)模、普及率以及機(jī)械化、自動(dòng)化程度上，還都存在著較大的差距。按照城市污水污染控制技術(shù)政策要求，城區(qū)人口達(dá)50萬(wàn)以上的城市，必須建立污水處理設(shè)施;在重點(diǎn)流域和水資源保護(hù)區(qū)，城區(qū)人口在50萬(wàn)以下的中小城市及村鎮(zhèn)，應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)厮廴究刂埔?，建設(shè)污水

12、處理設(shè)施，而氧化溝工藝也成了我國(guó)污水處理的重要手段之一。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：2/(kW·h)。奧式(Orbal)簡(jiǎn)稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個(gè)環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.04.5m，動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。 若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對(duì)一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用?？ㄊ?Carrousel)簡(jiǎn)稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運(yùn)行來(lái)看，水深一般在3.0m左右，但污泥易

13、于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果不錯(cuò)，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動(dòng)力效率達(dá)2.53.0 kgO2/(kW·h)。1.3 發(fā)展趨勢(shì)氧化溝技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)在于氧化溝的環(huán)流，由于這種環(huán)流，是造成氧化溝長(zhǎng)久不衰的內(nèi)在原因，外在原因則是其

14、具有多功能性、污泥穩(wěn)定、出水水質(zhì)好和易于管理。氧化溝有別于其它活性污泥的主要特征是環(huán)形池型，或者說(shuō)只要保持溝渠首尾相接，水流循環(huán)流動(dòng)，選用的特定設(shè)計(jì)參數(shù)、溝型和運(yùn)行方式，就會(huì)給運(yùn)行者和設(shè)計(jì)者帶來(lái)極大方便，其靈活性和適應(yīng)性也非常強(qiáng)，并且未來(lái)在氧化溝的占地面積，投資，耗能，和提高微生物活性，效率等方面應(yīng)該有一些完善和突破。第2章 計(jì)算說(shuō)明2.1 設(shè)計(jì)水量和水質(zhì)本次設(shè)計(jì)是根據(jù)某城市的供水現(xiàn)狀和城市總體規(guī)劃，擬定的設(shè)計(jì)水量為80000噸/日。生活污水來(lái)自城市居民和公共建筑，主要污染物為BOD、COD、SS、NH3-N、磷等，本次設(shè)計(jì)根據(jù)某城市的污水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，確定水質(zhì)相關(guān)參數(shù)為：BOD5=200mg/L

15、 COD=500mg/L SS=200mg/L NH3-N=40mg/LTP=5mg/L TN=40mg/L出水指標(biāo)執(zhí)行國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)：BOD10/L SS10/LCODcr50/L NH3-N5mg/L,TP15mg/L為了是污水處理廠達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，在工藝的選擇和技術(shù)上需要具備以下的條件：1.所選的生化處理工藝必須到達(dá)較高的氧轉(zhuǎn)移率，曝氣動(dòng)力效率高，節(jié)省動(dòng)力消耗，為了防止并減少泡沫的產(chǎn)生，必須保證生化處理單元具有較大的污泥濃度，即混合懸浮固體濃度應(yīng)盡量高；2.所選的好養(yǎng)處理工藝必須具有較大的生化反應(yīng)推動(dòng)力，即底物濃度梯度大，所以選擇的工藝對(duì)難以生物

16、降解的污染物質(zhì)有較強(qiáng)的分解氧化能力；3.對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)、水量由巨大的稀釋能力，不會(huì)因?yàn)樗|(zhì)水量的急劇變化導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、停運(yùn)、失去運(yùn)作能力；4.適當(dāng)?shù)倪x擇較低的有機(jī)負(fù)荷，低負(fù)荷對(duì)可降解有機(jī)物分解徹底，可以達(dá)到較高的處理濃度。確保排放水質(zhì)，便于污水資源化回收利用，并且污泥齡廠，生物污泥混合生成量少，污泥處置費(fèi)用低；5.在冬季生化反應(yīng)效果差和其他不利條件下，采用化學(xué)絮凝劑可以控制沉淀池出水懸浮物和有機(jī)物濃度。綜上所述，本次設(shè)計(jì)決定采用卡魯塞爾氧化溝處理工藝。工藝流程圖如下： 圖1 工藝流程圖（1）在處理某些工業(yè)廢水時(shí)尚需預(yù)處理，但在處理城市污水時(shí)不需要預(yù)沉池；（2）污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化；（3

17、）工藝極為穩(wěn)定可靠；（4）工藝控制極其簡(jiǎn)單；（5）系統(tǒng)性能顯示，BOD降解率達(dá)95%98%，COD降解率達(dá)90%95%，同時(shí)具有較高的脫氮除磷功效；（6）Carrousel氧化溝系統(tǒng)不再使用臥式轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)而采用立式低速攪拌機(jī)，使溝式可增加到5m甚至8m，從而使曝氣池的占地面積大大減??；（7）Carrousel氧化溝從“田徑跑道”式向“同心圓”式轉(zhuǎn)化，池壁共用，降低了占地面積和工程造價(jià)。本章依據(jù)城市相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，以及設(shè)計(jì)要求，確定采用卡魯塞爾氧化溝工藝，并根據(jù)相關(guān)水質(zhì)要求，地理環(huán)境和社會(huì)環(huán)境，合理安排工藝流程。 第3章 基礎(chǔ)構(gòu)筑物的計(jì)算3.1 粗格柵3.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明在本工藝中格柵是用來(lái)阻擋

18、污水中大體積的懸浮污染物，以確保后面的工藝流程能正常的進(jìn)行，降低設(shè)備的損壞率。粗格柵是用來(lái)保護(hù)進(jìn)水泵房的，細(xì)格柵的作用是保護(hù)后面的構(gòu)筑物。柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定，過(guò)柵流速一般為，槽內(nèi)流速左右。如果流速過(guò)大，不僅過(guò)柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過(guò)格柵，如果流速過(guò)小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過(guò)流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過(guò)流能力的80%，以留有余地。 日平均污水量：80000m3/d，生活污水流量總變化系數(shù)Kz取1.5，Qmax=80000m3/d×1.5=120000 m3/d=5000m33/s。設(shè)計(jì)參數(shù)：過(guò)柵流速m/s

19、60; 格柵傾角: =60°柵條間隙寬度: b=30mm 柵前渠道水深: h=0.6m柵條寬度: s=10mm擬建3座平面矩形格柵 計(jì)算如下： 圖3-1格柵計(jì)算草圖(1)過(guò)柵流量Q1：Q1=Qmax÷3/s÷3/s （3-1）(2)柵條間隙數(shù)n： n=26.42 （3-2）取n=27個(gè)。(3)柵槽寬度B： B=s（n1）+bn （3-3）××27(4)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1：設(shè)進(jìn)水渠寬B1=1.0m，漸寬部分展開(kāi)角1=20° L1=0.96m （3-4）(5)柵槽與出水部分連接處的漸窄部分的長(zhǎng)度L2： L2=÷2=0.4

20、8m （3-5）(6)通過(guò)格柵的水頭損失h1： h1= h0K=K() 4/3×sin （3-6） =3××()4/3 ×()sin60°式中：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，h1為設(shè)計(jì)水頭損失，mh0為計(jì)算水頭損失，m=2.42，g為重力加速度，m/s2k為系數(shù)，格柵受污染物堵塞是水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3。(7)柵槽總高度H：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m H=h+h1+h2=0.6+0.06+0.3=0.96m （3-7）H1=h+h2(8)柵槽總長(zhǎng)度L: L=L1+L2+1.0+0.5+ （3-9） =0.96+0.48+1.0+0.5+(9

21、)每日柵渣量W:格柵間隙在1625mm時(shí)，柵渣量w13/1000m3.污水，格柵間隙在3050mm時(shí),柵渣量w13/1000m3.污水，本工藝格柵間隙為30mm，w13/1000m3.污水。 W = （3-10）=33/d因此采用機(jī)械清渣。（10）清渣設(shè)備選擇亞太環(huán)保公司的FH型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，2臺(tái)，N=。設(shè)計(jì)水量為80000m3/d，考慮到經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和實(shí)用性，擬采用螺旋泵作為污水提升裝置為了避免設(shè)備24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，準(zhǔn)備共配備6臺(tái)提升泵，四用二備，在平時(shí)工作中需6臺(tái)水泵替換使用，這樣可以有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并且在某臺(tái)水泵出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以啟用備用水泵，從而實(shí)現(xiàn)污水處理廠的不間斷持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。單臺(tái)

22、泵的設(shè)計(jì)水量為：Q單= （3-11）=3/s=1251m3/h取污水提升前水位為-2.5m，細(xì)格柵與水平基準(zhǔn)面相差5.4m，所以污水總提升揚(yáng)程為7.9m?？蛇x用LX350-300-12型泵，該泵提升流量為1400m3/h，揚(yáng)程為12m。轉(zhuǎn)速為980rad/min，效率為72%，電機(jī)功率為75KW。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Qmax=m3/s柵前水深h=過(guò)柵流速柵條間隙b=10mm格柵傾角a=60°柵條寬度S=10mm擬建2座設(shè)計(jì)計(jì)算：(1) 柵條間隙數(shù)n：過(guò)柵流量Q1=Qmax÷3/s n= （3-12）=取n=72個(gè)。(2)柵槽寬度B：B=s（n-1）+bn （3-13）

23、5;×72(3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1:設(shè)進(jìn)水渠寬B1=1.0m，其漸寬部分的展開(kāi)角度為1=20°。 L1=0.59m （3-14）(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的長(zhǎng)度L2： L2=÷2=0.295m （3-15）(5)通過(guò)格柵的水頭損失h1：設(shè)格柵的斷面為銳邊矩形度斷面 h1= h0K=K() 4/3×sin （3-16） =3××1×2÷（2×9.8）sin60式中：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面h1為設(shè)計(jì)水頭損失，mh0為計(jì)算水頭損失，m=2.42，g為重力加速度，m/s2k為系數(shù)，格柵受污染物

24、堵塞是水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3。(6)柵后槽總高度H:設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m H=h+h1+h2=1.0+0.35+0.3=1.65m （3-17）H1=h+h2(7)柵槽總長(zhǎng)度L:L=L1+L2+1.0+0.5+ （3-18） =0.59+0.295+1.0+0.5+(8)每日柵渣量W格柵間隙為10mm，取柵渣量w13/1000m3.污水。 W = （3-19）=33/d采用機(jī)械出渣，清渣設(shè)備可選擇如下：1. JT-10型格柵除污機(jī)2臺(tái)，電機(jī)功率 2. SY型柵渣壓榨機(jī),功率1.5kw 沉砂池一般分為平流式、豎流式、環(huán)流式（離心式）和曝氣式。由于曝氣沉砂池和環(huán)流式沉砂池對(duì)流量變化的

25、適應(yīng)性較強(qiáng)，除砂效果好且穩(wěn)定，曝氣沉砂池還可以克服普通平流式沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包裹的砂粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置，所以本次設(shè)計(jì)選用曝氣式沉砂池。設(shè)計(jì)計(jì)算：(1)池子的有效容積V： V=Qmax·t·60 （3-20）·3·603式中：Qmax為最大設(shè)計(jì)流量，m3/s,Qmax3/s,t為最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間（min），t一般在13中取，本次設(shè)計(jì)取t=3min(2)水流斷面A: A=÷2 （3-21） 式中：A為水流斷面面積，（m2）v1(3)沉砂池總寬度B: B= （3-22）式中

26、：B為沉砂池總寬度，（m）h2為設(shè)計(jì)有效水深，（m），一般取23m，本設(shè)計(jì)中取h2 B=6m （3-23）(4)每格池子的寬度b:沉砂池分兩格，即n=2 b=B/n （3-24）=6÷2=3m(5)池長(zhǎng)L： L= （3-25）=18m式中：L為沉砂池長(zhǎng)度，（m）V為沉砂池有效容積，（m3）A為水流斷面面積，（m2）平面尺寸B×L=6×18=108m2(6)每小時(shí)所需空氣量q: q=d·Qmax·3600 （3-26）式中：q為每小時(shí)所需空氣量，（m3/h）d為每立方米污水所需空氣量，（m3空氣/m33/m3污水。3/m3污水×

27、5;3 （3-27） (7)沉砂室沉砂斗體積V0: V0= （3-28）式中：X為城市污水沉沙量（m3/106m3污水），一般取X=30m3/106m3污水。T為進(jìn)出沉砂的間隔時(shí)間（d），一般取12d。kzV0=3 （3-29）每個(gè)沉砂斗的容積V1：設(shè)每一個(gè)分格有2個(gè)沉砂斗，一共4個(gè)沉砂斗。 V1÷3 （3-30）(8)沉砂斗上口寬度a: a=+a1 （3-31）式中：a為沉砂斗傷口寬度，（m）h3為沉砂斗高度,(m) 為沉砂斗壁與水平面的傾角(°),一般采用圓形沉砂池, =55°a1 a=+0.5 （3-32）(9)沉砂斗有效容積V0: v0=(a2+aa1+a

28、12) （3-33）÷3×2×2)3(10)沉砂室的高度h3:本次設(shè)計(jì)采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗。沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉沙池坡向沉砂斗的過(guò)渡部分，沉砂室的寬度為2(L2+a)+0.2 L2=(L-2a-0.2)/2 （3-34） =(18-2×2.18-0.2)/2式中：0.2m為兩沉砂斗壁厚。 h3=h3×L2 （3-35） ×(11)沉砂池總高度H： H=h1+h2+h3 （3-36） H=0.3+1.6+2.3=4.2m （3-37）采用卡魯塞爾氧化溝，去除BOD5和CODcr之外，還

29、具備一定的硝化和脫氮除磷的作用，從而使水中的NH3-N達(dá)到排放要求。設(shè)計(jì)水量：Q=80000m3/d，堿度=280mg/L（以CaCo3計(jì)），BOD=200mg/L，氨氮=40mg/L，SS=200mg/L，TP=5mg/L。設(shè)計(jì)最低溫度為10，最高溫度為25，污泥可以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，為確保污泥處于穩(wěn)定，采用的最小污泥齡為30d。選取MLSS=4500mg/L，并且設(shè)定其75%是可揮發(fā)性的。即MLVSS/MLSS=0.75。好氧溝段的溶解氧：1.5mg/L（平均）；2/mgNH4-N；2/mgNO3-N；5衰減系數(shù)：Kd-1；20時(shí)：NO3-N去除速率（qdn）203-N/(kgMLVSS/d)

30、；-1；Ko=1.3mg/L。剩余堿度：100mg/L（保持PH=7.2時(shí)）；4-N氧化；3-N還原；硝化安全系數(shù)：2.5；反硝化溫度修正系數(shù)：=1.08。氧化溝幾何尺寸的計(jì)算：用活性污泥動(dòng)力學(xué)公式計(jì)算好氧溝段容積，求出水中溶解性BOD5 因?yàn)閂SS/SSMLVSS/MLSS=0.75，所以出水的SS含有的可降解有機(jī)物為10×0.75=7.5mg/L。轉(zhuǎn)化為：BODu×1.42=10.65mg/L。 BOD5=BODu（1-e-） （3-38）×（1-e-） 出水中溶解性：Se=BOD5為了保證污泥的穩(wěn)定，選擇污泥齡為c=30d，所以好氧區(qū)容積為： V1= （3-

31、39） =3式中：V1：好氧區(qū)有效面積，m3；Q：平均日污水進(jìn)水流量，m3/dS0：進(jìn)水基質(zhì)的BOD5濃度，mg/LS：出水BOD5濃度，mg/LY：污泥產(chǎn)率系數(shù)，KgVSS/KgBOD5c：污泥齡，dX：污泥濃度MLVSS；Kd：污泥衰減系數(shù)，d-1。水力停留時(shí)間： t1=V1÷Q （3-40）÷80000由于污泥齡c為30d，即可計(jì)算出生物污泥的產(chǎn)量Px： Px= （3-41） = =3156m3式中：Px為生物污泥產(chǎn)量。×3156Kg/d=391.344Kg/d。則總氮TKN中的用于該部分的氮： TKN= （3-42）故需要氧化的氮：NH4需要還原（反硝化）

32、的氮：NO3堿度平衡計(jì)算：實(shí)測(cè)表明硝化NH4-N消耗堿度是1：7.14；反硝化NO3-O產(chǎn)生堿度系1：3；碳化BOD5產(chǎn)生堿度為1:0.3。則：×××（200-2.75）g/L（以CaCO3計(jì)）。一般認(rèn)為氧化溝中參與堿度大于100mg/L（以CaCO3計(jì)），可以滿足pH=7.2的要求。這也說(shuō)明，進(jìn)入氧化溝的污水堿度應(yīng)該不小于280mg/L（以CaCO3計(jì)）。 MLVSS=0.75MLSS （3-43）×4500=3375mg/L在充分的硝化條件下，出水的溶解性Se= BOD55mg/L，則需要去除的總BOD5為： BOD5 =Q（S0-Se）/1000

33、（3-44） =80000×（200-5）/1000 =15600Kg BOD5 /d硝化所需的總MLVSS為： MLVSS總=BOD5/U （3-45）好氧溝段的容積： V1=1000MLVSS/MLSS （3-46） =1000×÷33753 因?yàn)閂1 3 ，V1V1，所以氧化溝好氧段容積?。篤13則此時(shí)水力停留時(shí)間為： t1=V1÷Q （3-47）÷800002.計(jì)算反硝化缺氧溝段容積：反硝化需要去除的硝酸鹽（NO3-N）氮量，上述計(jì)算為：NT=NO3則缺氧區(qū)容積：在T=203-N/（KgMLVSS/d）在T=10時(shí)：Ndn×1

34、.08-10=0.024 KgNO3-N/（KgMLVSS/d）。 V2= （3-48） =3缺氧溝段水力停留時(shí)間為： t2=V2÷Q （3-49）÷80000 =0.25d=6h3.除磷厭氧溝段的容積計(jì)算：按照經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算數(shù)據(jù)，厭氧溝段的水力停留時(shí)間采用t3=1h。則厭氧溝段的容積為： V3=Q×t3 （3-50） =80000÷24 =3333 m3 氧化溝總?cè)莘e： V=V1+V2+V3 （3-51） =28053.3+19861.7+3333 =51248 m3 總水力停留時(shí)間： T=t1+t2+t3 （3-52） =8.4+6+1氧化溝共設(shè)計(jì)4組，

35、并聯(lián)運(yùn)行。氧化溝的有效水深設(shè)為4.0m，超高為1.0m，氧化溝深度：h=4+1=5m。單溝道寬度b=8m單座氧化溝的有效容積： V單=V÷n （3-53）=51248÷4=12812 m3 氧化溝單溝面積： A= V單÷h （3-54） =12812÷4=3203m2 彎道部分面積： A1=2（）+ （3-55）=835.56 m2 直線部分面積： A2=A-A1 （3-56） =2367.44 m2單溝直線長(zhǎng)度： L= A2÷（6b+5×0.25） （3-57） ÷（6×8+5×0.25）實(shí)際需氧量AO

36、R=D1+D2-D3 （3-58） =Q(S0X×X×NO3- 式中：D1：有機(jī)物需氧量； D2：硝化需氧量； D3：脫氮產(chǎn)生氧量；X：總剩余污泥，kg/d；N0：進(jìn)水氨氮濃度；N：出水氨氮濃度；NO3- ：被還原的把實(shí)際需氧量折合成標(biāo)準(zhǔn)需氧量。按設(shè)定的條件，=0.9，=0.96；查表得海平面20時(shí)的飽和溶解氧Cs=9.07mg/L，取溫度校正系數(shù)為=1.024；所需的溶解氧CL=2mg/L，氧化溝溶解氧飽和度按照不利溫度25×（99458.2/1.1324.7）=8.088mg/L。代入下式得： SOR= （3-59）=2/d2/h當(dāng)曝氣機(jī)的動(dòng)力效率為N0

37、83;h時(shí)，所需要的曝氣機(jī)功率為： N=SOR/ N0Kw可以選用功率為165Kw的DSB-3500倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)4臺(tái)，葉輪直徑為3500mm，電機(jī)額定功率為165Kw，充氧量為252kg/h，葉輪轉(zhuǎn)速為：30r/min。7:.計(jì)算回流污泥量及剩余污泥總量根據(jù)懸浮固體平衡公式： （Q+QR）X0=QX0+QRXR因?yàn)椋篞=80000m3/d；X0為進(jìn)水懸浮固體，X0=200mg/L；XR為回流污泥濃度，XR=10000mg/L;X為混合液懸浮固體，X=4500mg/L；可得： QR= （3-60）3/d所以回流率為： R=QR/Q （3-61） =78.2% Q剩余=Px+SS(1-)Q

38、/1000 （3-62） =3156×(1/0.75)+200×(1-0.75) ×80000/1000 =8208Kg此次設(shè)計(jì)采用周邊進(jìn)水的輻流式沉淀池，這種二沉池是一種沉淀效率比較高的池型，與中心進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀池相比，其設(shè)計(jì)表面符合可以提高1倍左右。設(shè)計(jì)流量Qmax=120000m3/d=5000m3/h。3/(m2·h) 。 F=Q/nq （3-63） =5000/(2×1.5)=1666m2式中：F：沉淀部分有效面積（m2）；Q：設(shè)計(jì)流量（m3/s）；n：池子個(gè)數(shù)；q：表面負(fù)荷m3/（m2·h） D= （3-64）

39、=46m圓整取D=34m，則半徑為17m。 F=D2/4 （3-65）=×462 /42 式中：D：池子直徑，m。 q=Q/nF （3-66） =5000/4×3/（m2·h） Q0=Q/n （3-67）=5000/4=1250m3/h q1=Q0D （3-68）×34） =3.25L/（s·m）式中：Q0：?jiǎn)纬卦O(shè)計(jì)流量（m3/s）；設(shè)計(jì)中取R=0.5，Nw=2Kg/m3 q2=（1+R）Q0·Nw·24/F （3-69）·1250·2· =91.65Kg/(m2·d) 式中：Q0：?jiǎn)?/p>

40、池設(shè)計(jì)流量，（m3/s）Nw ：混合液懸浮物濃度，Kg/m3R：污泥回流比。設(shè)計(jì)中取t=1h。 h2=Q0t/F （3-70）按照在澄清區(qū)最小允許深度為1.5m考慮。符合要求。設(shè)計(jì)中取t=1.5h，Cu=6Kg/m3 h2= （3-71）×1250×2××8×982.6)式中：t：污泥停留時(shí)間，h；Cu：底流濃度，kg/m3h2= h2+ h2+0.3 (3-72) =3m設(shè)沉淀池底坡度為0.06，污泥斗直徑為d=2m，h3×(34-2)/2=0.96m；超高h(yuǎn)1=0.3m；污泥斗高度h4=1.0m。 H=h1+h2+h3+h4 (3

41、-73)=0.3+3+0.96+1式中：H：沉淀池總高，m；h1：沉淀池超高，一般采用0.30.5m；h2 ：池邊水深，m；h3：池中心與池邊落差，m；h4：污泥斗高度，m。設(shè)計(jì)中取q0=6mg/L q=q0·Q·86400/1000 (3-74) =6××（86400/1000）式中：q：每日加氯量（kg/d）q0：液氮投加量（mg/L）Q：污水設(shè)計(jì)流量（m3/s）3/s。本機(jī)中取Q=0.348 m3/s，t=30min V=Q·t (3-75)×30×60 =626.4 m3式中：V:接觸池單池容積，（m3）Q:單池污水設(shè)計(jì)流量，（m3/s）t：消毒接觸時(shí)間（h），一般采用30min。設(shè)計(jì)中取h2 F=V/ h2 (3-76) ÷=251m2式中：F：消毒接觸池單池面積，（m2）h2 ：消毒接觸池有效長(zhǎng)度，（m）