污水處理廠畢業(yè)設計設計.doc

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一選題意義及背景 我國的工業(yè)發(fā)展和城市建設帶來大量的污水排放，做好污水的處理和再生利用，有利于保護水環(huán)境，保護水源，促進水資源的持續(xù)開發(fā)利用。污水處理廠要求達標排放。二畢業(yè)設計（論文）主要內容1.方案確定 按照原始資料數據進行處理方案的確定，擬定處理工藝流程，選擇各處理構筑物，說明選擇理由，進行工藝流程中各處理單元的處理原理說明，論述其優(yōu)缺點，編寫設計方案說明書。 2.設計計算 進行各處理單元的去除效率估算；各構筑物的設計參數應根據同類型污水的實際運行參數或參考有關手冊選用；各構筑物的尺寸計算；設備選型計算、效益分析及投資估算。 3.平面和高程布置 根據構筑物的尺寸，合理進行平面布置；高程布置應在完成各構筑物計算及平面布置草圖后進行，各處理構筑物的水頭損失可直接查相關資料，但各構筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計算確定。 4.編寫設計說明書、計算書三計劃進度：序號教學內容時間備注1下達設計任務書1天2設計計算5天3繪制CAD設計圖紙5天4編寫設計說明書4天5總計時間14天四畢業(yè)設計（論文）結束應提交的材料：1.污水處理廠總平面布置圖1張（含土建、設備、管道、設備清單等）2.高程布置圖1張 3.A2O圖4設計書一份 指導教師： 教研室主任： 2012 年 12 月 1 日 2012 年 12 月 1 日論文真實性承諾及指導教師聲明學生論文真實性承諾本人鄭重聲明：所提交的作品是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，內容真實可靠，不存在抄襲、造假等學術不端行為。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。如被發(fā)現論文中存在抄襲、造假等學術不端行為，本人愿承擔本聲明的法律責任和一切后果。 畢業(yè)生簽名： 日 期： 指導教師關于學生論文真實性審核的聲明 本人鄭重聲明：已經對學生論文所涉及的內容進行嚴格審核，確定其內容均由學生在本人指導下取得，對他人論文及成果的引用已經明確注明，不存在抄襲等學術不端行為。指導教師簽名： 日 期： 目錄摘要8Abstract9第一章 設計內容101.1城市概況101.2工程地質：111.3氣象111.4城市水體12第二章 污水廠的設計規(guī)模132、1設計規(guī)模：13第三章 城市污水處理計算143.1 進出水水質143.2 處理程度的計算153.2.1溶解性BOD5的去除率153.2.2 CODcr的去除率153.2.3 SS的去除率153.2.5 磷酸鹽的去除率15第四章 城市污水處理設計164.1工藝流程的比較164.1.1SBR法164.1.2厭氧池氧化溝174.1.3 A2O法174.1.4 一體化反應池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）184.2工藝流程的選擇20第五章 污水處理構筑物設計215.1粗格柵和提升泵房(兩者合建)215.1.1設計參數：215.1.2設計計算215.1.3提升泵房說明：235.2細格柵和沉砂池245.2.1設計計算245.2.2沉砂池設計255.2.3設計計算265.3 A2O275.3.1設計計算(污泥負荷法)275.3.2反應池的計算285.3.3剩余污泥285.3.4反應池主要尺寸295.3.5堿度校核295.3.6反應池進、出水系統(tǒng)計算305.4二沉池325.4.1設計說明325.4.2設計計算325.5接觸消毒池335.5.1設計參數355.5.2設計計算35第六章 污泥處理構筑物的設計計算376.1污泥泵房376.2污泥濃縮池（污泥的脫水）376.2.1.設計參數376.2.2.設計計算386.3消化池40第七章 污水廠平面，高程布置417.1平面布置417.2管線布置417.3高程布置427.3.1水頭損失計算427.3.2 高程確定43參考文獻45致謝46摘要 隨著國民經濟的發(fā)展要求和人民生活水平的提高，水環(huán)境質量的重要地位不斷提升，這使得我國的水污染控制工程建設項目的數量不斷上升。目前，我國中小城市的污水排放量占全國污水排放量總量的一半以上，這說明我國的中小污水處理也在逐漸走向發(fā)展的道路。 此次設計是加深理解專業(yè)知識，培養(yǎng)運用專業(yè)知識的能力，再生設計、計算、繪圖方面的鍛煉，對自己的一次嘗試，也是對自己的檢驗，更能打下一些日后需要的經驗和基礎，也算是一種過度試驗吧，對以后肯定會有不少幫助的。這次的題目是設計一個A2O法的中小型城市污水處理廠，知道現在國內外中小型污水處理廠流行A2O和SBR法，而觀國內，A2O得到不少應用，雖與國外發(fā)達的還存在不少差距，但是有了應用自然就有進步，在此，特地在網上查了不少資料，以能夠更好的完成本次設計，更好的提出設計方案。此次設計是在眾位老師指導和不少同學的幫助下完成的，當然也參考了一些前輩、學長的設計和一些實際應用案例，再結合借的參考資料和教材，最后完成作品。 由于本人能力所限，在設計中肯定會存在一些不妥、不足之處，敬請指出錯誤，批評指正，提出建議。關鍵詞:水污染處理 A2O 脫氮除磷 剩余污泥處理Abstract with the development of national economy requirement and the improvement of peoples living standard, the water environmental quality of the important position of rising, this makes our water pollution control engineering construction projects rising number. At present, Chinas small and medium-sized city wastewater discharge of the wastewater discharge more than half of total, it shows that the small and medium-sized sewage treatment are also gradually development road. This design is to deepen understanding of professional knowledge, cultivate the ability of using professional knowledge, regeneration design, calculation and drawing of exercise, to own a try, but also for their inspection, more can lay a some need in the future, experience and foundation, also be a kind of excessive test it, for future will certainly have a lot of help. This topic is to design a A2Oprocess of small and medium-sized city sewage treatment plant, know now small and medium-sized sewage treatment plant at home and abroad popular A2Oand SBR, and view home, A2Oget a lot of application of the developed countries and, although there are still a lot of difference, but the application of natural there will be progress, here, specially in the online check a lot of material, to better complete the design, better design scheme is put forward. The design was under the guidance of the men teachers and many students help complete, of course, also references a number of predecessors, mentors design and practical application, Because myself ability is limited, in the design will certainly there are some wrong, deficiency, pointed out the mistake, please correct me criticism, the author puts forward some Suggestions. Key word: Water pollution treatment A2O Denitrification and dephosphorization Residual sludge treatment 第一章 設計內容1.1城市概況六安市位于安徽省中西部，市區(qū)位于六安市中心地帶，地理坐標介于東徑1161659，北緯31163205之間，六安市政府所在地，也是皖西政治、經濟、文化、交通中心?，F轄壽縣、霍邱、舒城、金寨、霍山五縣，金安、裕安兩區(qū)，以及六安經濟技術開發(fā)區(qū)（省級）和葉集改革發(fā)展試驗區(qū)（縣級）。全市176個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，10個街道?？偯娣e17976平方公里?？側丝?69.5萬人。有29個民族，以漢族人口為主，少數民族占0.7%，以回族居多。市區(qū)常住人口32.8萬人。2004年工業(yè)總產值約22億元，市區(qū)現有工礦企業(yè)約62家，是以輕紡機電為主的工貿城市。 六安地區(qū)建置歷史悠久，據史書記載，夏屬皋陶后裔封地英（今金寨、霍邱境）、六（今六安市北），故六安城又稱皋城。公元前121年，漢武帝取“六安平安，永不反叛”之意，置六安墓，“六安”之名沿襲至今。本設計是安徽省六安市*污水處理廠的初步設計。處理廠總規(guī)模為3萬噸/日，服務區(qū)建設面積為25k，污水處理廠近期規(guī)模4萬噸/日，污水管道全長53.3km。設計進水水質BOD=160mg/L; CODcr=300mg/L; SS=200mg/L; NH4-N=35mg/L；TP=3,設計出水水質BOD20mg/L; CODcr60mg/L; SS20mg/L; NH3-N20mg/L;TP1，要求滿足國家污水處理二級排放標準。主體工藝采用：原水 潛水泵 沉砂池 初沉池 曝氣池 消毒池。沉砂池采用平流式沉砂池；初沉池采用平流沉淀池；曝氣池采用在UNITANK新工藝；消毒采用加氯接觸消毒。關鍵詞：污水污泥處理，UINTANK，脫氮除磷1.2工程地質：六安市區(qū)地處大別山北麓，由于支脈蔓延的結果，形成東南高西北低的地勢，城東和城南均為復雜的風蝕丘陵區(qū)，最高海拔104.3m，最低海拔35.0m。城西、城北在淠河水蝕作用下形成廣闊的沖積平原，地勢平坦，在城區(qū)一般海拔在4060m。六安市屬淮陽地質的邊緣，位于淮陽山字形構造脊柱部位之東側。市區(qū)為北東向的單斜構造，傾向北面，由東向西逐漸平緩。市內西北為河灣沖擊挾砂土，中部為粉砂質粘土、粘土沙礫，東南為紅壤砂石、石灰石。表面土承載力一般為1.52.0kg/cm。六安市地設防烈度為7度。1.3氣象六安市屬北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)的邊緣，具有明顯的過渡帶特點。氣候溫和，雨量充沛，日照充足，無霜期長，四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。雨量年際變化較大，年內分布不均。年均降雨量 1103.3mm最大時降雨量 63.2mm最大24小時降雨量 250.22mm多年平均氣溫 15.4絕對最高氣溫 41.0絕對最低氣溫 -18.9多年平均相對濕度 79%最大濕度 100%最小濕度 10%自然風主導風向 ESE最大風速 20m/s平均風速 2.7m/s最大積雪深度 30cm積雪天數 13d最大結冰深度 12cm冰期 35141d1.4城市水體六安市地處江淮分水嶺，西臨淠河，同時淠河干渠由南向北貫穿市區(qū)。 淠河發(fā)源于大別山北麓，經壽縣正陽關入淮河。其主源河流為東、西淠河，淠河全長246km，六安市城區(qū)段長7.2km，河床寬約500600m。河床積沙厚度322m。淠河水資源豐富，但由于修建了淠河干渠的渠首樞紐工程以及淠河干渠工程，淠河成了季節(jié)性河流，其主要功能為泄洪納污。目前六安市區(qū)仍有部分的城市生活污水與工業(yè)廢水排向淠河，為避免城區(qū)水環(huán)境惡化，當地政府新建了污水截流設施，并起到了一定的效果。淠河受上游水利工程的攔蓄作用，常時大多數時間水量很小，水位在33.0m，歷史最低水位32.0m（河道基本無水），歷史最高水位為39.98m。設計20年一遇洪水位39.5m，50年一遇洪水位41.0m。隨著新安橋下游蓄水壩建成后，淠河水位可達36.0m。 淠河干渠即淠河總干渠，該工程于1959年7月建成通水，干渠的設計引水流量為300m/s.淠河干渠上游有佛子嶺水庫、磨子潭水庫、響洪甸水庫，集水面積4410km，三大水庫總庫容34.644億m。干渠全長104.5km，六安市區(qū)段10.5km。干渠水質好、水量豐富，是六安市的水源，也是省會城市合肥的水源之一，規(guī)劃為二類地表水。第二章 污水廠的設計規(guī)模2、1設計規(guī)模：污水廠的處理水量按最高日最高時流量，污水廠的日處理量為3萬噸/天，污水廠主要處理構筑物擬分為二組，每組處理規(guī)模為1.5萬噸/天。第三章 城市污水處理計算3.1進出水水質單位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTPTN進 水30016020035345出 水6020208(15)120該水經處理以后，水質應符合國家污水綜合排放標準（GB189182002）中的一級B標準.3.2 處理程度的計算3.2.1溶解性BOD5的去除率活泩污泥處理系統(tǒng)處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。處理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式僅適用于氧化溝) 處理水中溶解性BOD5為2013.66.4mg/L溶解性BOD5的去除率為：3.2.2 .CODcr的去除率3.2.3.SS的去除率3.2.4.總氮的去除率出水標準中的總氮為15mg/L，處理水中的總氮設計值取15mg/L，總氮的去除率為：3.2.5.磷酸鹽的去除率磷的去除率為第四章 城市污水處理設計4.1工藝流程的比較城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當去除N，P故可采用SBR或氧化溝法，或A/A/O法,以及一體化反應池即三溝式氧化溝得改良設計.4.1.1SBR法工藝流程：污水 一級處理 曝氣池 處理水工作原理：1）流入工序：廢水注入，注滿后進行反應，方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種，2）曝氣反應工序：當污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據污水處理的目的，除P脫N應進行相應的處理工作。3）沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當于二沉池，4）排放工序：排除曝氣沉淀后產生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應器殘留一部分活性污泥作為種泥。5）待機工序：工處理水排放后，反應器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。特點：大多數情況下，無設置調節(jié)池的心要。SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會產生污泥膨脹。通過對運行方式的調節(jié)，進行除磷脫氮反應。自動化程度較高。得當時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。單方投資較少。占地規(guī)模大，處理水量較小。4.1.2厭氧池氧化溝工作流程：污水中格柵提升泵房細格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工作原理：氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內作環(huán)形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉彎處設曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進行特別的反應，如除磷脫氮。工作特點：在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。對水量水溫的變化有較強的適應性，處理水量較大。污泥齡較長，一般長達1530天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當，可進行除磷脫氮反應。污泥產量低，且多已達到穩(wěn)定。自動化程度較高，使于管理。占地面積較大，運行費用低。脫氮效果還可以進一步提高，因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內循環(huán)量，而氧化溝的內循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。氧化溝法自問世以來，應用普遍，技術資料豐富。4.1.3 A2O法優(yōu)點：該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產占地面積少于其它的工藝 。在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。 缺點：除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當P/BOD值高時更是如此 。脫氮效果也難于進一步提高，內循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運行費用。對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現象出現，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應器的干擾。4.1.4一體化反應池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）一體化氧化溝集曝氣，沉淀，泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨得二沉池?；具\行方式大體分六個階段（包括兩個過程）。階段A：污水通過配水閘門進入第一溝，溝內出水堰能自動調節(jié)向上關閉，溝內轉刷以低轉速運轉，僅維持溝內污泥懸浮狀態(tài)下環(huán)流，所供氧量不足，此系統(tǒng)處于缺氧狀態(tài)，反硝化菌將上階段產生的硝態(tài)氮還原成氮氣逸出。在這過程中，原生污水作為碳源進入第一溝，污泥污水混合液環(huán)流后進入第二溝。第二溝內轉刷在整個階段均以高速運行，污水污泥混合液在溝內保持恒定環(huán)流，轉刷所供氧量足以氧化有機物并使氨氮轉化成硝態(tài)氮，處理后的污水與活性污泥一起進入第三溝。第三溝溝內轉刷處于閑置狀態(tài)，此時，第三溝僅用作沉淀池，使泥水分離，處理后的出水通過已降低的出水堰從第三溝排出。階段B：污水入流從第一溝調入第二溝，第一溝內的轉刷開始高速運轉。開始，溝內處于缺氧狀態(tài)，隨著供氧量增加，將逐步成為富氧狀態(tài)。第二溝內處理過的污水與活性污泥一起進入第三溝，第三溝仍作為沉淀池，沉淀后的污水通過第三溝出水堰排出。階段C：第一溝轉刷停止運轉，開始泥水分離，需要設過渡段，約一小時，至該階段末，分離過程結束。在C階段，入流污水仍然進入第二溝，處理后污水仍然通過第三溝出水堰排出。階段D：污水入流從第二溝調至第三溝，第一溝出水堰開， 第三溝出水堰關停止出水。同時， 第三溝內轉刷開始以低轉速運轉，污水污泥一起流入第二溝，在第二溝曝氣后再流入第一溝。此時，第一溝作為沉淀池。階段D與階段A相類似，所不同的是反硝化作用發(fā)生在第三溝，處理后的污水通過第一溝已降低的出水堰排出。階段E：污水入流從第三溝轉向第二溝，第三溝轉刷開始高速運轉，以保證該段末在溝內為硝化階段，第一溝作為沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出。階段E與階段B類似，所不同的是兩個外溝功能相反。階段F：該階段基本與C階段相同，第三溝內的轉刷停止運轉，開始泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經第一溝出水堰排出。其主要特點：工藝流程短，構筑物和設備少，不設初沉池，調節(jié)池和單獨的二沉池，污泥自動回流，投資省，能耗低，占地少，管理簡便。處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD得去除率也在85以上，并且硝化和脫氮作用明顯。產生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性質穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染。造價低，建造快，設備事故率低，運行管理費用少。固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統(tǒng)再較大得流量和濃度范圍內穩(wěn)定運行。污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。綜上所述，任何一種方法，都能達到降磷脫氮的效果，且出水水質良好，SBR法雖然一次性投資較少，但是占地面積較大，該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產占地面積少于其它的工藝 。在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。4.2工藝流程的選擇旱流時水中的各項指標均較高，故應設二級處理單元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厭氧池加氧化溝及其四溝式循環(huán)的獨特構造，使它具有很強除磷脫氮功能。第五章 污水處理構筑物設計5.1粗格柵和提升泵房(兩者合建)粗格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施能正常運行的裝置。提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。5.1.1設計參數：因為格柵與水泵房合建在一起。因此在格柵的設計中，做了一定的修改，特別是在格柵構造和外型上的設計，突破了傳統(tǒng)的“兩頭小，中間大”的設計模式，改建成長方體形狀利于均衡水流速度，有效的減少了粗格柵的堵塞。建成一座潛地式格柵，因此在本次得設計中，將不計算柵前高度，格柵高度，直接根據所選擇的格柵型號進行設計。（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應符合下列要求：人工清除 2540mm機械清除 1625mm最大間隙 40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應采用機械清渣。（3）格柵傾角一般用450750。機械格柵傾角一般為600700，（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。（5）過柵流速一般采用0.61.0m/s。5.1.2設計計算 主要設計參數:設計流量 日均污水量30000m3/d=347.2L/s 由于沒有工業(yè)廢水的變化系數，所以按生活污水量來取其時變化系數。根據我國室外排水設計規(guī)范（GBJ14-87）采用的居民區(qū)生活污水總變化系數KZ=1.45，則設計流量Qmax=36250 m3/d=420L/s柵條寬度 S 10mm柵條間隙寬度b 20mm過柵流速 v 0.9m/s柵前渠道流速 0.55m/s柵前渠道水深 h 0.8m格柵傾角a 600.數量 n 4座柵渣量 格柵間隙為20mm 柵渣量w1 按1000m3污水產渣0.06m3柵條的間隙數過柵流量Q1=0.42 m3/d柵條間隙數（個）考慮格柵傾角的經驗系數柵槽寬度B=+0.2=0.97(m)1（m）3. 進水渠道漸寬部分的長度設進水渠寬B1=0.65m ,其漸寬部分展開角度=20o（進水渠道內的流速為0.77m/s）4. 柵槽與進水渠道連接處漸窄部分長度通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面 =2.42=0.103 m取h1為0.1mK系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數。一般采用3g重力加速度 （m/s2） 取0.646. 柵后槽總高度 設柵前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.8+0.24+0.3=1.34(m)7. 柵槽總長度L=0.48+0.24+0.5+1.0+=2.8(m) H1柵前渠道深（m）8. 每日柵渣量運行參數：柵前流速 0.7m/s 過柵流速 0.9m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.02m柵前槽寬 1.0m 格柵間隙數 26 水頭損失 0.103m 每日柵渣量 1.8m3/d設計中的各參數均按照規(guī)范規(guī)定的數值來取的。5.1.3提升泵房說明：1泵房進水角度不大于45度。2相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應保證水泵軸或電動機轉子再檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。3.泵站為半地下式，直徑D10m，高12m，地下埋深7m。4.水泵為自灌式。5.2細格柵和沉砂池細格柵的設計和粗格柵相似. 5.2.1設計計算（1）確定格柵前水深，根據最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深（2）柵條間隙數 （取n=70） 設計兩組格柵，每組格柵間隙數n=35條（3）柵槽有效寬度B2=s（n-1）+en=0.01（35-1）+0.0135=0.69m 所以總槽寬為0.692+0.21.58m（考慮中間隔墻厚0.2m）（4）進水渠道漸寬部分長度（其中1為進水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（6）過柵水頭損失（h1） 因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中=（s/e）4/3 h0：計算水頭損失 k：系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3 ：阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時=2.42（7）柵后槽總高度（H） 取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03（8）格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60=3.26m（9）每日柵渣量=Q平均日1=1.73m3/d0.2m3/d 所以宜采用機械格柵清渣運行參數：柵前流速 0.7m/s 過柵流速 0.9m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.01m柵前部分長度 0.88m 格柵傾角 60o柵前槽寬 1.58m 格柵間隙數 70（兩組） 水頭損失 0.26m 每日柵渣量 1.73m3/d5.2.2沉砂池設計沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎，故應將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。沉砂池設計中，必需按照下列原則：1. 城市污水廠一般均應設置沉砂池，座數或分格數應不少于2座(格)，并按并聯運行原則考慮。2 .沉砂池去除的砂粒雜質是以比重為2.65，粒徑為0.2mm以上的顆粒為主。3.貯砂斗容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應小于55。排砂管直徑應不小于200mm。4.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。5 .除砂一般宜采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應盡量靠近，以縮短排砂管的長度。6.最大流速應為0.3m/s，最小流速為0.15m/s7.最高時流量的停留時間不應小于30s，有效水深不應大于1.2m8.每格寬度不應小于0.6m說明：采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結構簡單的優(yōu)點，分兩格。5.2.3設計計算沉砂池水流部分的長度沉砂池兩閘板之間的長度為水流部分長度=7.5 m式中 L水流部分長度，m V最大流速，m/s t最大設計流量時的停留時間，s2.水流斷面積=1.4 m2式中 A水流斷面積，m2 最大設計流量，3.池總寬度=2.4 m式中 B池總寬度，m 設計有效水深，m4.沉砂斗容積 或 式中 V 沉砂斗容積，m3 城市污水沉砂量， 生活污水沉砂量， 清除沉砂的時間間隔，d K總 流量總變化系數 N 沉砂池服務人口數5.沉砂池總高度=1.4 m運行參數：沉砂池長度 7.5m 池總寬 2.4m有效水深 0.6m 貯泥區(qū)容積 0.26m3（每個沉砂斗）沉砂斗底寬 0.5m 斗壁與水平面傾角為 600斗高為 0.5m 斗部上口寬 1.1m5.3 A2O5.3.1設計計算(污泥負荷法)a.BOD5污泥負荷 N=0.15kg BOD5/(kgMLSSd)b.回流污泥濃度Xr=7000(mg/L)c.污泥回流比 R=100%d.混合液懸浮固體濃度 混合液回流比 R內TN 去除率 混合液回流比 取R內=133%回流污泥量Qr: Qr=RQ=1.0033000=33000m3/d循環(huán)混合液量Qc: Qc=R內33000=1.3333000 =43890m3/d脫氮速度KD: =(33000+43890)10/103 =768.9kg/d其中=10mg/L5.3.2反應池的計算厭氧池計算V1 厭氧池平均停留時間為2hV1=1.28(33000/24)2.0=3520(m3)AO反應池容積 V，m3AO反應池總水力停留時間:各段水力停留時間和容積:缺氧好氧=13缺氧池水力停留時間 : 缺氧池容積 : 好氧池水力停留時間 : 好氧池容積 : 反應池總體積: V=V1+VAO=3520+13514.28=17034.28（m3）總停留時間： t=t1+tAO=9.84+2=11.84(h)5.3.3剩余污泥 X=PxPs Px=YQ(S0Se)KdVXv Ps=(TSSTSSe)Q50%取污泥增殖系數 Y=0.60， 污泥自身氧化率 Kd=0.05， 將各值代入Px=0.6033000(0.2150.02) 0.0517034.283.50.7 =38612086.70 =1774.30(kg/d)Ps=(0.20.02) 3300050%=2970(kg/d)X=PxPs=1774.302970=4744.3(kg/d)5.3.4反應池主要尺寸反應池總容積 V=17034.28(m3)設反應池兩組，單組池容積 V單=V/2=17034.28/2=8517.14(m3)有效水深 5m；采用四廊道式推流式反應池，廊道寬b=9m；單組反應池長度：L=S單/B=8517.14/(945)47.32(米)；校核：b/h=9/5=1.8(滿足b/h=12)； L/b=47.32/95.258(滿足L/h=510)；取超高為0.7 m， 則反應池總高 H=5.0+0.7=5.7(m)厭氧池尺寸 寬L1=（3520/2）/(945)9.8(m) 尺寸為9.8365(m)缺氧池尺寸 寬L2=(3378.57/2)/(945)9.4(m) 尺寸為 9.4365(m)好氧池尺寸寬L3=(10135.71/2)/(945)28.2(m) 尺寸為 28.2365(m)5.3.5堿度校核每氧化1mgNH3-N需消耗堿度7.14mg/L,每還原1mgNH3-N產生堿度3.57mg；去除1mgBOD5產生堿度0.1mg。剩余堿度SALKI=進水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產生堿度+去除BOD5產生堿度假設生物污泥中含氮量以12.4%計，則每日用于合成的總氮=0.1241774.30=220kgd，即進水總氮中有用于合成。被氧化的NH3-N=進水總氮-出水總氮-用于合成的總氮量=35-15-6.67=13.33mg/L所需脫硝量=35-15-6.67=13.33mg/L需還原的硝量酸鹽量NT=3300013.33(1/1000)=439.89mg/L剩余堿度SALKI=280-7.1413.33+3.5713.33+0.1(215-20)=217.7mg/L100mg/L(以Caco3計)5.3.6反應池進、出水系統(tǒng)計算 Qmax=0.381.28=0.4864(m3/s)1.28為安全系數進水管道流量為0.4864(m3/s)管道流速 v=0.9 m/s管道過水斷面積 A=Q/v=0.48640.90.54(m2)管徑取進出水管DN=900(mm)校核：A=d2/4=(0.813.14)/4=0.63585(m2)實際流速V=Q/A=0.489/0.63585=0.77m/s 回流污泥管 單組反應池回流污泥管設計流量 =0.489(m3/s) 1.28安全系數； 管道流速取 v1=0.9(m/s) 依上取回流污泥管管徑 DN 900 mm回流污泥管和污水進水管的總管計算得 DN 1200 mm 進水井： 反應池進水孔尺寸：進水孔過流量 Q2=(1+R)Q=(1+1)33000864000.76(m3/s) 孔口流速 v=0.70m/s， 孔口過水斷面積 A=Q2/v=0.760.701.09(m2) 管徑 取圓孔孔徑為 1200mm 進水井平面尺寸為 32(mm) 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計算： Q3=0.42 b H1.5 =1.86 b H1.5 式中 b堰寬，b=7.5 m； H堰上水頭，m （m） 出水井平面尺寸 47.5m 出水管 反應池出水管設計流量Q5=Q3 =1.27(m3/s) 式中： 1.28安全系數 管道流速 v=0.9m/s 管道過水斷面 A=Q5/ v=1.270.9=1.41( m2) 管徑： 取出水管管徑 DN 1400mm 校核：A=d2/4=(1.963.14)/4=1.5386(m2)實際流速V=Q/A=1.27/1.5386=0.83m/s5.4二沉池5.4.1設計說明二沉池選用圓形的向心流輻流式沉淀池,即周邊進水周邊出水方式。因其可設計的個數較少,運行管理較簡單.向心流輻流式沉淀池在一定程度上也克服了普通輻流式沉淀池中心進水流速較大對池底污泥干擾等缺點，容積利用率大大提高較普通輻流式沉淀效率更高. 5.4.2設計計算（1）沉淀池面積:按表面負荷算：m2（2）沉淀池直徑： 有效水深為 h=qbT=1.02.5=2.5m2Qw/25.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW。（4）剩余污泥泵房占地面積LB=4m3m6.2污泥濃縮池（污泥的脫水）采用輻流式濃縮池，用帶柵條的刮泥機，采用靜圧排泥。設計規(guī)定及參數： 進泥含水率：當為初次污泥時，其含水率一般為95%97%;當為剩余活性污泥時，其含水率一般為99.2%99.6%。 污泥固體負荷：負荷當為初次污泥時，污泥固體負荷宜采用80120kg/(m2.d)當為剩余污泥時，污泥固體負荷宜采用3060kg/(m2.d)。 濃縮時間不宜小于12h，但也不要超過24h。 有效水深一般宜為4m,最低不小于3m。采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。6.2.1.設計參數 進泥濃度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥總流量:Q1334.4