污水处理厂毕业设计含计算数据样本.doc

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一、 污水处理工艺选择与可行性分析
1、 污水厂的设计规模
近期污水量为2×104 m3/d, 远期污水量为4×104 m3/d, 其中生活污水和工业废水所占比例约为6:4。污水厂主要处理构筑物拟分为二组, 这样既可满足近期处理水量要求, 又留有空地以二期扩建之用。
2、 进出水水质
单位: mg/L
COD
BOD5
SS
NH3－N
TN
TP
进 水
500
180
420
30
60
5
出 水
60
20
20
8
20
1
由于进水不但含有BOD5, 还含有大量的N, P因此不但要求去除BOD5　还应去除水中的N, P使其达到排放标准。
3、 处理程度的计算
1. BOD5的去除率

2 .COD的去除率

3.SS的去除率

4.总氮的去除率

5.总磷的去除率

4、 本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性
BOD5: N: P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素, 氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
理论上, BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮, 实际运行资料表明, BOD5/N>3时才能使反硝化正常进行。在BOD5/N=4～5时, 氮的去除率大于50%, 磷的去除率也可达60%左右。本工程BOD5/N=3,能够满足生物脱氮的要求。
对于生物除磷工艺, 要求BOD5/P=33～100。本工程BOD5/P等于36, 能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求, 由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。
在脱氮方面, 由脱氮除磷的机理可知, 有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一, 在碳化与硝化合并处理工艺中, 硝化菌所占的比例很小, 约5%。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时, 处理系统的硝化反应才能正常进行。
根据所给定的污水水量及水质, 参考当前国内外城市污水处理厂的设计及运转经验, 对于生活污水占比例较大的城市污水而言, 以下几种方法最具代表性: A2/O法、 AB法、 生物滤池、 循环式活性污泥法( 改良SBR) 、 氧化沟法。
5、 工艺比较及确定
城市污水处理厂的方案, 既要考虑去除BOD5又要适当去除N, P故可采用SBR或氧化沟法, 或A2/O法。
A A2/O法
A2/O工艺即缺氧/厌氧/好氧活性污泥法, A2/O法处理城市污水的特点: 运行费用较传统活性污泥法低, 曝气池池容小, 需气量少, 具有脱氮除磷功能, BOD5和SS去除率高, 出水水质较好, 工作稳定可靠, 有较成熟的设计、 施工及运行管理经验, 产泥量较传统活性污泥法少; 污泥脱水性能较好; 无需设初沉池; 对水质和水温度化有一定适应能力; 另外, 从节省能耗的角度看, A2/O能够充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5, 回收了部分硝化反应的需氧量, 反硝化反应所产生的碱度能够部分补偿硝化反应消耗的碱度, 因此对含氮浓度不高的城市污水能够不另外加碱来调节PH。
优点:
①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 , 总的水力停留时间, 总产占地面积少于其它的工艺 。
②在厌氧的好氧交替运行条件下, 丝状菌得不到大量增殖, 无污泥膨胀之虑, SVI值一般均小于100, 有利于泥水分离。
③污泥中含磷浓度高, 具有很高的肥效。
④运行中勿需投药, 两个A段只用轻缓搅拌, 以不溶解氧浓度, 运行费低。
⑤缺氧、 厌氧和好氧三个分区严格分开, 有利于不同微生物菌群的繁殖生长, 脱氮除磷效果好。
缺点:
①内循环量一般以2Q为限, 不宜太高, 否则增加运行费用。
②对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧, 减少停留时间, 防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现, 但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。
B SBR法
工艺流程:
污水 → 一级处理→ 曝气池 → 处理水
工作原理:
1) 流入工序: 废水注入, 注满后进行反应, 方式有单纯注水, 曝气, 缓速搅拌三种,
2) 曝气反应工序: 当污水注满后即开始曝气操作, 这是最重要的工序, 根据污水处理的目的, 除P脱N应进行相应的处理工作。
3) 沉淀工艺: 使混合液泥水分离, 相当于二沉池,
4) 排放工序: 排除曝气沉淀后产生的上清液, 作为处理水排放, 一直到最低水位, 在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。
5) 待机工序: 工处理水排放后, 反应器处于停滞状态等待一个周期。
特点:
①大多数情况下, 无设置调节池的心要。
②SVI值较低, 易于沉淀, 一般情况下不会产生污泥膨胀。
③经过对运行方式的调节, 进行除磷脱氮反应。
④自动化程度较高。

⑤得当时, 处理效果优于连续式。
⑥单方投资较少。
⑦占地规模大, 处理水量较小。
C　氧化沟
工作流程:
污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放
工作原理:
氧化沟一般呈环形沟渠状, 污水在沟渠内作环形流动, 利用独特的水力流动特点, 在沟渠转弯处设曝气装置, 在曝气池上方为厌氧池, 下方则为好氧段, 从而产生富氧区和缺氧区, 能够进行硝化和反硝化作用, 取得脱氮的效应, 同时氧化沟法污泥龄较长, 能够存活世代时间较长的微生物进行特别的反应, 如除磷脱氮。
工作特点:
①在液态上, 介于完全混合与推流之间, 有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。
②对水量水温的变化有较强的适应性, 处理水量较大。
③污泥龄较长, 一般长达15－30天, 到以存活时间较长的微生物, 如果运行得当, 可进行除磷脱氮反应。
④污泥产量低, 且多已达到稳定。
⑤自动化程度较高, 使于管理。
⑥占地面积较大, 运行费用低。
⑦脱氮效果还能够进一步提高, 因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环, 要提高脱氮效果势必要增加内循环量, 而氧化沟的内循环量从政论上说能够不受限制, 因而具有更大的脱氮能力。
⑧氧化沟法自问世以来, 应用普遍, 技术资料丰富。
D 曝气-沉淀 一体化反应池( 一体化氧化沟又称合建式氧化沟)
一体化氧化沟集曝气, 沉淀, 泥水分离和污泥回流功能为一体, 无需建造单独得二沉池。基本运行方式大致分六个阶段( 包括两个过程) 。
阶段A: 污水经过配水闸门进入第一沟, 沟内出水堰能自动调节向上关闭, 沟内转刷以低转速运转, 仅维持沟内污泥悬浮状态下环流, 所供氧量不足, 此系统处于缺氧状态, 反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中, 原生污水作为碳源进入第一沟, 污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行, 污水污泥混合液在沟内保持恒定环流, 转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮, 处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态, 此时, 第三沟仅用作沉淀池, 使泥水分离, 处理后的出水经过已降低的出水堰从第三沟排出。
阶段B: 污水入流从第一沟调入第二沟, 第一沟内的转刷开始高速运转。开始, 沟内处于缺氧状态, 随着供氧量增加, 将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟, 第三沟仍作为沉淀池, 沉淀后的污水经过第三沟出水堰排出。
阶段C: 第一沟转刷停止运转, 开始泥水分离, 需要设过渡段, 约一小时, 至该阶段末, 分离过程结束。在C阶段, 入流污水依然进入第二沟, 处理后污水依然经过第三沟出水堰排出。
阶段D: 污水入流从第二沟调至第三沟, 第一沟出水堰开, 第三沟出水堰关停止出水。同时, 第三沟内转刷开始以低转速运转, 污水污泥一起流入第二沟, 在第二沟曝气后再流入第一沟。此时, 第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段
A相类似, 所不同的是反硝化作用发生在第三沟, 处理后的污水经过第一沟已降低的出水堰排出。
阶段E: 污水入流从第三沟转向第二沟, 第三沟转刷开始高速运转, 以保证该段末在沟内为硝化阶段, 第一沟作为沉淀池, 处理后污水经过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似, 所不同的是两个外沟功能相反。
阶段F: 该阶段基本与C阶段相同, 第三沟内的转刷停止运转, 开始泥水分离, 入流污水依然进入第二沟, 处理后的污水经第一沟出水堰排出。
其主要特点:
①工艺流程短, 构筑物和设备少, 不设初沉池, 调节池和单独的二沉池, 污泥自动回流, 投资省, 能耗低, 占地少, 管理简便。

②处理效果稳定可靠, 其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD的去除率也在85％以上, 而且硝化和脱氮作用明显。
③产生得剩余污泥量少, 性质稳定, 易脱水, 不会带来二次污染。
④造价低, 建造快, 设备事故率低, 运行管理费用少。
⑤固液分离效率比一般二沉池高, 池容小, 能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。
⑥污泥回流及时, 减少污泥膨胀的可能。
缺点:
构造尚待进一步完善, 运行也待进一步完善。
综上所述, 任何一种方法, 都能达到除磷脱氮的效果, 且出水水质良好, 但相对而言, SBR法一次性投资较少, 占地面积较大, 且后期运行费用高于氧化沟, 厌氧池+氧化沟虽然一次性投资较大, 但占地面积也不少, 耗电量低, 运行费用较低, 产污泥量大, 但构筑物多且复杂。一体化反映池科技含量高, 投资省, 但其工艺在国内还不完善。综合考虑本工程的建设规模、 进水特性、 处理要求、 运行费用和维护管理等情况, 经技术经济比较、 分析, 确定采用倒置A2/O法生物处理工艺。

6、 工艺流程的选择

二、 污水厂设计计算书
设计技术参数
1、 污水处理厂服务范围及建设规模:
本工程所在地为某市新区, 辖区基础设施齐全, 具备承载大规模现代化工业发展的能力。服务范围北起渭河, 南至西潼高速路; 东起渭清路, 西至零河( 见附图) 。近期污水量为2×104m3/d, 远期污水量为4×104m3/d, 其中生活污水和工业废水所占比例约为6:4。
2、 污水处理厂进水水质:
根据该污水处理厂工程可行性研究报告和环境影响报告书的批复, 并参考类似工程, 确定污水处理厂进厂水质指标如下:
COD : 500mg/l BOD5: 180mg/l
SS : 420mg/l TN : 60mg/l
TP: 5mg/l T≥13ºC
NH4+-N: 30mg/L

3、 污水处理厂出水水质:
根据国家现行《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB18918- ) 中一级B类标准, 该污水处理厂工程可行性研究报告及环境影响报告书的批复, 考虑到接纳水体的环境容量确定出厂水质指标为:
COD≤60mg/l BOD5≤20mg/l SS ≤20mg/l NH4+-N: ≤ 8mg/L
TN≤20mg/L T-P ≤1.0 mg/L pH: 6～9 粪大肠菌群数 104个/l

城市自然状况
1、 城市性质与规模

规划面积18km2, , 人口4.5万人。
2、 地形、 地貌 地质、 地震
该高新区的地形南高北低, 拟建场地距受纳水体渭河仅约350m, 地貌属渭河南岸一级阶地, 场地平坦。绝对高程在348.30m～349.05m之间。场地区地下水位埋深12m左右, 据区域水文地质资料, 场地区地下水位年变幅小于1m, 多年水位变幅3m左右。可不考虑地下水对基础的腐蚀性。地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。拟建场地为非自重湿陷性场地, 地基湿陷等级为Ⅰ级( 轻微) , 按《中国地震烈度区划图》划分, 基本地震烈度为八度。
3、 排水现状
该区域为新规划建设开发区, 根据总体规划, 将在开发区内的主次干道上分别敷设雨水和污水管道, 形成分流制雨、 污水排水系统, 在污水厂建设同时, 排水管网将同时建设。排水系统的输送能力能保证污水处理厂2万m3/d的工程规模。
4、 气象
工程场地属温暖带半湿润大陆性季风气候, 具有冬长夏短, 春秋温凉典型特征。四季分明, 春季和冬季干旱多风, 夏季炎热, 降雨集中, 秋季天气晴朗, 日照充分。
气温: 年平均气温: 13.5℃, 极端最低气温: -15.8℃, 极端最高气温: 42.2℃, 年平均相对湿度: 70～85%
降雨: 年平均降水量: 577.4mm, 日最大降水量: 835.6mm, 日最小降水量: 301.0mm, 年平均蒸发量: 1524～1638mm
风: 冬季平均风速: 1.8m/s, 夏季平均风速: 2.2m/s, 主导风向: 东、 东北
冻土深度: 最大冻土深度: 36cm

污水处理厂厂区概况

该污水处理厂为新建污水厂, 规划用地面积68亩。污水厂进水口位于厂区西南角, 进水污水管管底标高343.60m。污水经处理后出水靠重力流直接排入规划用地北侧的渭河,该河流符合《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类标准。河水最高水位343.40m。
水量: 近期: 2×104m3/d=0.231 m3/s=231L/s
远期: 4×104m3/d=0.463 m3/s=463 L/s

1、 污水处理构筑物设计计算
1.1、 进水控制井计算
1、 ( 1) 进水管按远期计算, 根据流量从《给水排水管网系统》查: 设计流量q(L/s)在458.72—545.92时, 管径取1000mm; 粗糙系数为nm=0.014;最小坡度I=0.28‰
( 2) 出水管: 设计流量按近期取, q(L/s)在225.50—285.39时, 管径取600mm; 粗糙系数为nm=0.014; 最小坡度为I=1.26‰
2、 尺寸计算:
平面草图如下:

控制井中事故水量, 即水力停留时间取60s ,则事故管管底标高为:

60×0.463=27.78 m3 27.78÷23.9÷22=3.2378m 取3.2m
则: 343.60+3.2=346.80m
进水管管底标高为343.60m , 事故管管径为1000mm, 最小坡度为0.61‰ 厂距渭河350m; 因此降落量为: 350×0.61‰ =0.2135m; 则入河口处事故管管底标高为: 346.80－0.2135=346.59m
剖面草图如下:

1.2、 粗格栅的计算
设计中选择二组格栅, N=2组, 每组格栅单独设置, 每组格栅的设计流量为近期水的一半, 即0.1155 m3/s.
1、 格栅的间隙数

式中n—格栅的间隙数( 个)
Q1—设计流量( m3/s)

α—格栅倾角( o)
b—格栅栅条间隙( m)
h—格栅栅前水深( m)

v—格栅过栅流速( m/s)
设计中取h=0.4m,v=0.8m/s,b=0.02m, α=600
个 取17个
2、 格栅宽度
B=s(n-1)+bn
式中B—格栅槽宽度( m)
S—每根格栅条的宽度( m)
设计中取S=0.01m
B=0.01(17-1)+0.02×17=0.5m
3、 进水渠道渐宽部分的长度

式中L1 —进水渠道渐宽部分的长度( m)
B1—进水明渠宽度( m)
α1——渐宽处角度( 0) , 一般采用10o—30o
设计中取B1=0.4m, α1=20o
≈0.15m
4、 出水渠道渐窄部分的长度

式中L2—出水渠道渐窄部分的长度( m)
α2——渐窄处角度( 0) , 取20o
≈0.15m

5、 经过格栅的水头损失

式中 h1—水头损失( m)
β—格栅条的阻力系数, 查表β=2.42
k— 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数, 一般取k=3
m
6、 栅后明渠的总高度
H=h+h1+h2
式中 H—栅后明渠的总高度( m)
h2—明渠超高( m) , 一般采用0.3—0.5m
设计中取h2=0.3m
H=0.4+0.0815+0.3≈0.78m
7、 格栅槽总长度
L=L1+L2+0.5+1.0+H1/ tanα
式中 L—格栅槽总长度( m)
H1—格栅明渠的深度( m)
L=0.15+0.15+0.51.0+0.7/tan60°≈2.2m
8、 每日栅渣量

式中 W—每日栅渣量( m3/d)
W1—每日每103m3污水的栅渣量( m3/103m3污水) , 一般采用0.04—0.06 m/103m3污水

设计中取W1=0.05 m3/103m3污水
=0.998﹥0.2 m3/d
应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣, 采用机械栅渣打包机将栅渣打包, 汽车运走。
9、 进水与出水渠道
城市污水经过DN900㎜的管道送入进水渠道 设计中取进水渠道宽度B1=0.5m,进水水深h=0.4m,出水渠道B2= B1=0.5m, 出水水深h=0.4m
10、 校核
(1) 栅前流速:
实际计算过水断面为: 0.4×0.5=0.2㎡
则栅前流速为: 符合栅前流速在0.4～0.8m/s的设计要求。
( 2) 过栅流速:
实际计算过水断面为: ㎡
则过栅流速为: 符合过栅流速在0.6～1.0的设计要求。
11、 计算草图如下:

1.3、 污水提升泵房
1、 水泵的选择
设计水量为 0 m3/d, 选择用三台潜污泵( 2用1备) , 则单台流量为
Q1= 0÷2=10000 m3/d=416.67 m3/h
所需扬程为 10.57 m( 见水力计算和高程布置)
选择250WS-450B型污水泵, 参数如下:
流量 m3/h
扬程
H/m
转速
/r·min-1
轴功率
p/kW
电机功率
p/kW
效率
/%
质量
㎏
排出口径
/㎜
420
11
735
18.0
22
79
750
200
2、 集水池
( 1) 容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计, 则集水池的有效容积V
42 m3
( 2) 面积 取有效水深H为2m则面积F为
F=V÷H=42÷2=21m2
集水池长度取5m, 则宽度为4.2m, 集水池平面尺寸为L×B=5×4.2
保护水深取1m, 则实际水深为3m

3、 泵位及安装
污水泵直接置于集水池内, 经核算集水池面积大于污水泵的安装要求。污水泵检修采用移动吊架。
4、 泵房草图如下:

1.4、 与曝气沉砂池合建的细格栅
设计中选择二组格栅, 即N=2组, 每组格栅与沉砂池合建, 则每组格栅的设计流量为近期水量的一半, 即0.1155 m3/s.
1、 格栅的间隙数

式中n—格栅的间隙数( 个)
Q1—设计流量( m3/s)
α—格栅倾角( o)
b—格栅栅条间隙( m)
h—格栅栅前水深( m)

v—格栅过栅流速( m/s)
设计中取h=0.4m,v=1.0m/s,b=0.01m, α=600
个 工程中取27个
2、 格栅宽度
B=s(n-1)+bn
式中B—格栅槽宽度( m)
S—每根格栅条的宽度( m)
设计中取S=0.01m
B=0.01(27-1)+0.01×27=0.53m
3、 经过格栅的水头损失

式中 h1—水头损失( m)
β—格栅条的阻力系数, 查表β=2.42
k— 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数, 一般取k=3
m
4、 栅后明渠的总高度
H=h+h1+h2
式中 H—栅后明渠的总高度( m)
h2—明渠超高( m) , 一般采用0.3—0.5m
设计中取h2=0.3m
H=0.4+0.32+0.3=1.02m
5、 格栅槽总长度

L=0.5+1.0+H1/ tanα
式中 L—格栅槽总长度( m)
H1—格栅明渠的深度( m)
L=0.5+1.0+0.7/tan60°≈1.9m
6、 每日栅渣量

式中 W—每日栅渣量( m3/d)
W1—每日每103m3污水的栅渣量( m3/103m3污水) , 一般采用0.04—0.06 m/103m3污水
设计中取W1=0.05 m3/103m3污水
=0.998﹥0.2 m3/d
应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣, 采用机械栅渣打包机将栅渣打包, 汽车运走。
7、 进水与出水渠道
城市污水经过提升泵房送入进水渠道, 格栅的进水渠道与格栅槽相连, 格栅与沉砂池合建一起, 格栅出水直接进入沉砂池, 进水渠道宽度B1= B=0.53m, 渠道水深h=0.4m
8、 校核
(1) 栅前流速:
实际计算过水断面: ㎡
则栅前流速为: 符合栅前流速在0.4～0.8m/s的设计要求。
( 2) 过栅流速:

实际计算过水断面为: ㎡
则过栅流速为: 符合过栅流速在0.6～1.0的设计要求。
9、 计算草图如下:

1.5、 曝气沉砂池
设计中选择二组曝气沉砂池, N=2组, 分别与格栅连接, 每组沉砂池设计流量为0.1155 m3/s 。
1、 沉砂池有效容积
V=60Qt
式中 V—沉砂池有效容积( m3)
Q—设计流量( m3/s)
t—停留时间( min) , 一般采用1—3min
设计中取t=3min

V=60×3×0.1155=20.79 m3
2、 水流过水断面面积

式中 A—水流过水断面面积( ㎡)
V1—水平流速( m/s) , 一般采用0.06—0.12 m/s
设计中取V1=0.06m/s
≈1.93㎡
3、 沉砂池宽度

式中 B—沉砂池宽度( m)
h2—沉砂池有效水深( m) ,一般采用2—3m
设计中取h2=2m
=0.965m 为施工方便取1m
4、 沉砂池长度

式中 L—沉砂池长度( m)
≈10.77m
5、 每小时所需空气量

式中 q—每小时所需空气量( m3/h)
d—1 m3污水所需空气量( m3/ m3污水) , 一般采用0.1—0.2 m3/ m3污水.

设计中取 d=0.2 m3/ m3污水
q=3600×0.1155×0.2=83.16 m3/h
6、 沉砂室所需容积

式中 Q—污水流量( m3/s)
X—城市污水沉砂量( m3/ 106m3污水) , 一般采用30 m3/ 106m3污水
T—清除沉砂的时间( d) , 一般取1—2d
设计中取T=1d, X= 30m3/ 106m3污水
≈0.6 m3
7、 每个沉砂斗容积

式中 V0—每个沉砂斗容积( m3)
n—沉砂斗数量( 个)
设计中取 n=2个
=0.3m3
8、 沉砂斗上口宽度

式中 a—沉砂斗上口宽度( m)
h3’—沉砂斗高度( m)
α—沉砂斗壁与水面的倾角( o) , 一般采用圆形沉砂池α=55o, 矩形沉砂池α=60o
a1—沉砂斗底宽度( m) ,一般采用0.4—0.5m

设计中取h3’=0.4m,α=60o, a1=0.5m
≈0.96m
9、 沉砂斗有效容积
)
式中 V0’— 沉砂斗有效容积( m3)
) ≈0.22 m3
10、 格栅出水经过DN900mm的管道送入沉砂池的进水渠道, 然后向两侧配水进入沉砂池, 进水渠道的水流速度

式中 v1—进水渠道的水流速度( m/s)
B1—进水渠道宽度( m)
H1—进水渠道水深( m)
设计中取 B1=1.1m, H1=0.3m
=0.35m/s
11、 出水装置
出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水, 出水堰能够保证沉砂池内水位标高恒定, 堰上水头

式中 H1—堰上水头( m)
Q1—沉砂池内设计流量( m3/s)
m—流量系数, 一般采用0.4—0.5

b2—堰宽( m) , 等于沉砂池的宽度
设计中取 m=0.4, b2=1m
≈0.162m
出水堰后自由跌落0.1m, 出水流入出水槽, 出水槽宽度B2=0.5m, 出水槽水深h2=0.25m, 水流流速v2=0.8m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接, 出水管道采用钢管, 钢管DN=500mm, 管内流速v2=0.9m/s。
12、 排砂装置
采用吸砂泵排砂, 排砂泵设置在沉砂斗内, 借助空气提升将沉砂排出沉砂池, 吸砂泵管径DN=150mm
13、 曝气沉砂池剖面图如下

1.6、 平流式初沉池
设计中选择两组平流沉淀池, N=2组, 每组平流沉淀池设计流量为0.1155 m3/s, 从沉砂池流出来的污水进入配水井, 经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。

1、 沉淀池表面积

式中 A—沉淀池表面积( ㎡)
Q—设计流量( m3/s)
qˊ—表面负荷﹝m3/( m2·h) ﹞,一般采用1.5—3.0 m3/( m2·h)
设计中取qˊ=2 m3/( m2·h)
=207.9㎡
2、 沉淀部分有效水深
qˊ·t
式中 h2—沉淀部分有效水深( m)
t—沉淀时间( h) ,一般采用1.0—2.0h
设计中取 t=1h
2×1=2m
3、 沉淀部分有效容积

=415.8 m3
4、 沉淀池长度

式中 L—沉淀池长度( m)
v—设计流量时的水平流速(mm/s),一般采用v≤5mm/s
设计中取v=5mm/s
=18m
5、 沉淀池宽度

式中L—沉淀池宽度( m)
=11.55m
6、 沉淀池格数

式中 n1—沉淀池格数( 个)
b—沉淀池分格的每格宽度( m)
设计中取 b=2.5m
4.62个( 取5个)
7、 校核长宽比及长深比
长宽比L/b=18/2.5=7.2＞4(符合长宽比大于4的要求, 避免池内水流产生短流现象)。
长深比L/h2=18/2=9＞8(符合长深比8—12之间的要求)
8、 污泥部分所需容积
( 1) 按设计人口计算

式中 V—污泥部分所需容积( m3)
S—每人每日污泥量〔L/(人·d)〕,一般采用0.3—0.8 L/(人·d)
T—两次清除污泥间隔时间( d) , 一般采用重力排泥时, T=1—2d,采用机械排泥时, T=0.05—0.2d
N—设计人口( 人)
n—沉淀池组数。
设计中取 S=0.6 L/(人·d), 采用重力排泥时, 清除污泥间隔时间T=1d
=13.5 m3

( 2) 按去除水中悬浮物计算

式中 Q—平均污水流量( m3/s)
C1—进水悬浮物浓度( mg/L)
C2—出水悬浮物浓度( mg/L) , 一般采用沉淀效率η=40%—60%
K2—生活污水量总变化系数
r—污泥容量( t/ m3),约为1
p0—污泥含水率( %)
设计中取 T=1d, p0=97%,η=50%, C2=〔100%-50%〕× C1=0.5 C1
≈69.85 m3
9、 每格沉淀池污泥部分所需容积

式中 —每格沉淀池污泥部分所需容积( m3)
=13.97m3
10、 污泥斗容积
污泥斗设在沉淀池的进水端, 采用重力排泥, 排泥管伸入污泥斗底部, 为防止污泥斗底部积泥, 污泥斗底部尺寸一般小于0.5m, 污泥斗倾角大于60o

式中 V1—污泥斗容积( m3)
—沉淀池污泥斗上口边长( m)
1—沉淀池污泥斗下口边长( m) , 一般采用0.4—0..5m

—污泥斗高度( m)
设计中取=4m, =3m, 1=0.5m
=18.25 m3＞13.97 m3
11、 沉淀池总高度

式中 H—沉淀池总高度( m)
h1—沉淀池超高( m) ,一般采用0.3—0.5m
h3—缓冲层高度( m) ,一般采用0.3m
h4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度i=1%的高度之和
设计中取 h4=3+0.01( 18-4) =3.14m, h1=0.3m, h3=0.3m
=5.74m
12、 进水配水井
沉淀池分为2组, 每组分为5格, 每组沉淀池进水端设进水配水井, 污水在配水井内平均分配, 然后流进每组沉淀池。
配水井内中心管直径

式中 Dˊ—配水井内中心管直径( m)
v2—配水井内中心管上升流速( m/s) , 一般采用v2≥0.6 m/s
设计中取 v2=0.7m/s
≈0.648m
配水井直径

式中—配水井直径( m)
v3—配水井内污水流速( m/s) , 一般取v=0.2—0.4m/s
设计中取v3=0.3m/s
≈1.18m
13、 进水渠道
沉淀池分为两组, 每组沉淀池进水端设进水渠道, 配水井接出的DN500进水管从进水渠道中部汇入, 污水沿进水渠道向两侧流动, 经过潜孔进入配水渠道, 然由穿孔花墙流入沉淀池。

式中—进水渠道水流速度( m/s) , 一般采用≥0.4m/s
—进水渠道宽度( m)

—进水渠道水深( m) , : 一般采用0.5—2.0
设计中取 =0.5 m, =0.4
=0.5775m/s＞0.4m/s
14、 进水穿孔花墙
进水采用配水渠道经过穿孔花墙进水, 配水渠道宽0.4m, 有效水深0.5m, 穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%—20%, 则过孔流速为

式中 v2—穿孔花墙过孔流速( m/s) ,一般采用0.05—0.15m/s
B2—孔洞的宽度( m)
h2—孔洞的高度( m)

n1—孔洞数量( 个)
设计中取B2=0.2m,h2=0.2m,n1=8个
≈0.072m/s
15、 出水堰
沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道, 然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰, 堰后自由跌落水头0.1—0.15m, 堰上水深H为

式中 m0—流量系数, 一般采用0.45
b—出水堰宽度( m)
H—出水堰顶水深( m)

H=0.028m
出水堰后自由跌落采用0.1m, 则出水堰水头损失为0.128
16、 出水渠道
沉淀池出水端设出水渠道, 出水管与出水渠道连接, 将污水送至集水井。

式中 v3—出水渠道水流速度( m/s) ,一般采用v3≥0.4m/s
B3—出水渠道宽度( m)
H3—出水渠道水深( m) , B3 : H3一般采用0.5—2.0
设计中取B3=0.5m, H3=0.4m
=0.5775m/s＞0.4m/s
出水管道采用钢管, 管径DN=800mm,管内流速v=0.6m/s, 水力坡降i=2.37‰
17、 进水挡板、 出水挡板

沉淀池设进水挡板和出水挡板, 进水挡板距进水穿孔花墙0.5m, 挡板高出水面0.3m, 深入水下0.6m。出水挡板距出水堰0.5m, 挡板高出水面0.3m, 深入水下0.4m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置, 用来收集拦截的浮渣。
18、 排泥管
沉淀池采用重力排泥, 排泥管直径DN=250mm,排泥时间t4=20min, 排泥管流速v4=0.8m/s
排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m, 便于清通和排气。
19、 刮泥装置
沉淀池采用行车式刮泥机, 刮泥机设于池顶, 刮板深入池底, 刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
20、 平流沉淀池剖面图如下

1.7、 A2/O生物反应池
1.7.1设计参数
1、 水力停留时间
A2/O工艺的水力停留时间t一般采用6—8h, 设计中取t=8h
2、 曝气池内活性污泥浓度
曝气池内活性污泥浓度XV一般采用 —4000mg/L, 设计中取XV=3000mg/L

3、 回流污泥浓度

式中 Xr—回流污泥浓度( mg/L)
SVI—污泥指数, 一般采用100
r—系数, 一般采用r=1.2

4、 污泥回流比

式中 R—污泥回流比
—回流污泥浓度( mg/L) , =0.75×1 =9000mg/L

解得: R=0.5
5、 TN去除率

式中 e—TN去除率( %)
S1—进水TN浓度( mg/L)
S2—出水TN浓度( mg/L)
设计中取S2=20mg/L
=66.67%
6、 内回流倍数

式中 —内回流倍数
=2.0003, 设计中取为200%
1.7.2 平面尺寸计算
1、 总有效容积

式中 V—总有效容积( m3)
Q—进水流量(m3/d),按平均流量计
t—水力停留时间( d)
设计中取Q= 0 m3/d
≈6666.67 m3
缺氧、 厌氧、 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:
缺氧池内水力停留时间t1=1.6h
厌氧池内水力停留时间t2=1.6h
好氧池内水力停留时间t3=4.8h
2、 平面尺寸
曝气池总面积

式中 A—曝气池总面积( ㎡)