大型污水厂污水处理设计方案 8万吨污水厂设计方案.doc

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1、水污染控制工程设计书 - 1 - 摘要 处理工艺选择是依据污水量、污水水质、和环境容量，在考虑经济条 件和管理水平的前提下，选用安全可靠、技术成熟、节能、运行管理费用 低、投资少、占地少、操作管理方便的先进工艺。根据本项工程的水质、 水量及处理要求，为实现以最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效 果的目的，选用处理效果较好的 A2/O 工艺，确定污水处理流程、计算各 处理构筑物的尺寸、绘制水处理厂总平面图和高程图。 关键词 格栅； A2/O；沉砂池；沉淀池；消毒池；浓缩池； 水污染控制工程设计书 - 2 - 第第 1 章绪论章绪论2 1.1 工程概述.2 1.2 原始资料2 1.2.1自然特

2、征2 1.2.2规划资料3 第第 2 章处理工艺方案选择章处理工艺方案选择4 2.1 工艺方案选择原则4 2.2 工艺比较5 2.2.1氧化沟方案5 2.2.2.A2/O法6 2.3 工艺流程7 2.4 处理构筑物的选择8 2.4.1 格栅.8 2.4.2沉砂池8 2.4.3初沉池9 2.4.4生物化反应池10 2.4.5二沉池13 2.4.6浓缩池14 2.4.7消毒池14 2.5 本章小结15 第第 3 章章 设计计算设计计算17 3.1 设计参数17 3.1.1水量计算17 3.1.1.1设计流量.17 3.1.1.2平均流量.17 3.1.2处理程度计算17 3.1.2.1污水的SS处

3、理程度计算.17 3.1.2.2污水的BOD5处理程度计算18 3.1.2.3污水的氨氮处理程度计算.18 3.1.2.4污水的总磷处理程度计算.18 3.2 格栅19 3.2.1单独设置的格栅19 3.2.1.1栅条的间隙数.19 3.2.1.2栅槽宽度.19 3.2.1.3进水渠道渐宽部分长度.20 水污染控制工程设计书 - 3 - 3.2.1.4出水渠道渐窄部分长度. 20 3.2.1.5通过格栅的水头损失.20 3.2.1.6栅后槽总高度.21 3.2.1.7格栅槽总长度L21 3.2.1.8 每日栅渣量21 3.2.2与沉砂池合建的格栅22 3.2.2.1栅条的间隙数.22 3.2.

4、2.2栅槽宽度.23 3.2.2.3通过格栅的水头损失.23 3.2.2.4格栅槽部分长度L23 3.2.2.5进水与出水渠道.24 3.3 沉砂池24 3.3.1砂池水流部分长度24 3.3.2水流断面面积：24 3.3.3沉砂池总宽度25 3.3.4沉砂斗所需的容积25 3.3.5每个沉砂斗所需的容积26 3.3.6沉砂斗高度：26 3.3.7沉沙室高度26 3.3.8沉砂池的总高度27 3.3.9验算最小流速27 3.3.10进水渠道27 3.3.11出水渠道28 3.3.12排沙管道28 3.4 初沉池29 3.4.1沉淀池表面积29 3.4.2沉淀部分有效水深30 3.4.3沉淀部分

5、有效容积30 3.4.4沉淀池长度30 3.4.5沉沙池宽度30 3.4.6沉淀池格数31 3.4.7校核31 3.4.8污泥部分需要的容积31 3.4.9每格池污泥所需容积. .31 3.4.10污泥斗容积32 3.4.11沉淀池总高度32 3.4.12进水配水井32 水污染控制工程设计书 - 4 - 3.4.13进水渠道33 3.4.14进水穿孔花墙33 3.4.15出水堰34 3.4.16出水渠道34 3.4.17进水挡板、出水挡板35 3.4.18排泥管35 3.4.19刮泥装置35 3.5 生化池36 3.5.1设计参数36 3.5.1.1水力停留时间.36 3.5.1.2 曝气池内

6、活性污泥浓度36 3.5.1.3 回流污泥浓度36 3.5.1.4污泥回流比.36 3.5.1.5 TN去除率37 3.5.1.6内回流倍数.37 3.5.2平面尺寸计算37 3.5.2.1总有效容积.37 3.5.2.2平面尺寸.38 3.5.3进出水系统39 3.5.3.1曝气池的进水设计.39 3.5.3.2曝气池的出水设计.40 3.5.4其他管道设计41 3.5.4.1污泥回流管.41 3.5.4.2硝化液回流管.41 3.5.5剩余污泥量41 3.5.6曝气系统工艺计算42 3.5.6.1需氧量.42 3.5.6.2供气量.43 3.6 二沉池45 3.6.1沉淀池表面积45 3.

7、6.2沉淀池的直径45 3.6.3沉淀池有效水深46 3.6.4径深比46 3.6.5污泥部分所需容积46 3.6.6沉淀池总高度47 3.6.7进水管的计算48 3.6.8进水竖井计算48 水污染控制工程设计书 - 5 - 3.6.9稳流筒计算49 3.6.10出水槽计算49 3.6.11出水堰计算50 3.6.12出水管51 3.6.13排泥装置51 3.6.14集配水井的设计计算51 3.6.14.1配水井中心管直径.51 3.6.14.2配水井直径.51 3.6.14.3集水井直径.52 3.6.14.4进水管管径.52 3.6.14.5出水管管径.52 3.6.14.6总出水管.52

8、 3.7 消毒池53 3.7.1消毒剂的投加53 3.7.1.1加氯量计算.53 3.7.1.2加氯设备.53 3.7.2平流式消毒接触池53 3.7.2.1消毒池面积.53 3.7.2.2消毒池表面积.54 3.7.2.3消毒池池长.54 3.7.2.4池高.55 3.7.2.5进水部分.55 3.7.2.6混合.55 3.8 浓缩池55 3.8.1污泥量计算55 3.8.1.1初沉池污泥量计算.55 3.8.1.2曝气池每日增加的污泥量.56 3.8.1.3曝气池每日排出的污泥量.57 3.8.2重力浓缩池57 3.8.2.1沉淀部分有效面积.57 3.8.2.2沉淀池直径.57 3.8.

9、2.3浓缩池的容积.58 3.8.2.4沉淀池有效水深.58 3.8.2.5浓缩后剩余污泥量.58 3.8.2.6池底高度.59 3.8.2.7污泥斗容积.59 3.8.2.8浓缩池总高度.60 水污染控制工程设计书 - 6 - 3.8.2.9浓缩后分离出的污水量.60 3.8.2.10溢流堰.60 3.8.2.11溢流管.61 3.8.2.12刮泥装置.61 3.8.2.13排泥管.61 3.9 污泥脱水62 3.9.1污泥脱水计算62 3.9.2脱水机的选择62 3.9.3附属设施63 3.9.3.1污泥贮池.63 3.9.3.2溶药系统.64 3.9.3.3污泥净化装置.65 3.10

10、巴氏计量槽设计65 3. 10.1计量槽主要部分尺寸.65 3.10.2计量槽总长度66 3.10.3计量槽的水位66 3.10.4渠道水力计算67 3.10.5水厂出水管68 3.11 本章小结68 第第 4 章章 高程设计高程设计69 4.1 污水处理厂平面布置69 4.1.1污水处理厂设施组成69 4.1.2平面布置原则70 4.1.3平面布置71 4.2 污水处理厂高程布置73 4.2.1高程布置原则73 4.2.2污水处理构筑物的高程布置73 4.2.2.1构筑物水头损失.73 4.2.2.2管道水力损失.74 4.2.3污水处理高程布置74 4.2.3污泥处理构筑物高程布置75 4

11、.2.3.1污泥管水头损失.57 4.3.3.2污泥处理构筑物的水头损失.76 4.3.3.3污泥高程布置.76 4.4 本章小结77 第第 5 章章 总结总结78 水污染控制工程设计书 - 7 - 参考文献 79 水污染控制工程设计书 - 8 - 第第 1 章章绪论绪论 1.1 工程概述工程概述 某城镇位于河北唐山地区，现有常住人口 757.73 万人。生活 污水排放定额为 250 升/人天，拟建一城镇污水处理厂，处理 全城镇污水。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为 80000 吨/ 日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准城镇 污水处理厂污染物排放标准 （GB189182002）

12、中一级标准的 A 标准。 1.2 原始资料原始资料 1.2.1 自然特征自然特征 （1）最高气温为 39.6oC （2）最低气温为-21.9oC （3）全年平均气温为 11.1oC （4）冬季平均温度-10.4 oC （5）主要风向： 冬季西北风 夏季东南风 （6）冰冻线 0.55m 1.2.2 规划资料规划资料 该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全 分流制体系。生活污水和工业污水混合后的水质水量预计为： （1）设计水量： 水污染控制工程设计书 - 9 - 近期：8 万吨/日 （2）设计水质： 该厂污水排入水体前要求达到国家城镇污水污水处理厂污染 物排放标准（GB18918-2

13、002）一级 A 标准处理程度。 表 1-1 设计水质 相关城镇污水污水处理厂污染物排放标准（GB18918- 2002）参照下表： 表格 1-2 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） 单位 mg/L 指指 标标CODCrBOD5SSpHNH3-N TN TP 原原 水水 指指 标标 375mg/ L 195mg/ L 205mg/ L 7-8 25mg/ L 48mg/ L 4mg/L 排排 放放 指指 标标 50mg/ L 10mg/ L 10mg/ L 6-9 5（8） mg/l 15mg/ L 0.5mg/ L 水污染控制工程设计书 - 10 - 第第 2 章处理工艺方案选择章处理工

14、艺方案选择 2.1 工艺方案选择原则工艺方案选择原则 作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节， 乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理 厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响， 其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费 用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优 化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条 件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技 术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。 污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划、地形、管网 布置、环境保护的要求等因素综合考虑，必

15、须进行现场踏勘，进 行多方案的技术经济比较。一般应考虑以下几个问题： （1）地形地质条件要有利于处理构筑物的平面与高程的布 置及施工，地质条件指地基好，地下水位底，岩石较少； （2）不受洪水威胁，否则应考虑防洪措施； （3）少占农田，尽可能不占农田； （4）考虑周围环境卫生条件。废水处理厂应布置在城镇集 中给水水源的下游，距城镇或生活区 300 米以上，并便于处理后 废水的排放。废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方； （5）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规 定的排放要求。 （6）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可 能多的效益。 （7）运行管理方便，运转灵活，并可根据不

16、同的进水水质 和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理 装置和处埋构筑物的处理能力。 （8）选定工艺的技术及设备先进、可靠。 （9）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低 劳动强度和人工费用。 本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十 分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污 水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、 水污染控制工程设计书 - 11 - 少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特 点进行论述，以便选择切实可行的方案。 2.2 工艺比较工艺比较 2.2.1 氧化沟方案氧化沟方案 氧化沟污水处理技术

17、，是 20 世纪 50 年代由荷兰人 Pasveer 首创。60 年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚 等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对 该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行 费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深 入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。目前常用的 几种商业性氧化沟有荷兰 DHV 公司 60 年代开发的 Carrousel 氧 化沟，美国 Envirex 公司开发的 Orbal 氧化沟，丹麦 Kruger 公司 发明的 DE 氧化沟等。在我国，氧化沟工艺是使用较多的工艺。 氧化沟工艺一般可不设初沉池

18、，在不增加构筑物及设备的情 况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝， 成为 A/O 工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为 A2/O（A-A-O）工 艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓 缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污 泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具 有一系列独特的优点。 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下， 氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统， 基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌 氧消化系统，运行管理要方便。 处理效果稳定，出水水质好。

19、实际运行效果表明，氧化 沟在去除 BOD5和 SS 方面均可取得比传统活性污泥法更高质量 的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能 方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容 积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟 工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反 水污染控制工程设计书 - 12 - 硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活 性污泥法节省很多。同样，当仅要求去除 BOD5时，对于大规模 污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当， 而要求去除 BOD5且去除 NH

20、3-N 时，氧化沟工艺运行费用就比 传统活性污泥法节省较多。 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄 一般长达 2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就 少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于 管理。 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化 沟中流速为 0.30.4m/s，氧化沟的总长为 L，则水流完成一个 循环所需时间 t=L/S,当 L=90600m 时，t=520min。由于废水 在氧化沟中设计水力停留时间 T 为 1024h，因此可计算出废水 在整个停留时间内要完成的循环次数为 30280 次不等。可见原 污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚

21、至上百倍的循环量所稀释， 因此具有一定承受冲击负荷的能力。 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、 水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池 容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消 化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。 2.2.2.A2/O 法法 A2/O 工艺是 Anaorobic-Anoxic-Oxic 的英文缩写，它是厌氧 缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O 工艺于 70 年代由 美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的， 该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体 富营养化）进行有效处理。 A2/O

22、工艺自被开发以来,就因为其特有的经济技术优势和环 境效益,愈来愈受到人们的广泛重视.通常称为 A2/O 工艺的实际 上可分为两类,一类是厌氧/好氧工艺,另一类是缺氧/好氧工艺.厌 氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别:在厌氧状态下既有无 分子态氧,也没有化合态氧,而在缺氧状态下则存在微量的分子态 氧(DO 浓度 60 3.3.7 沉沙室高度沉沙室高度 3-24 2 / 33 ilhh 式中， h3-沉沙室高度； i-沉沙池底坡度，取 0.02； l2-沉沙池底长度，m mh65 . 0 )24. 125 . 7(5 . 002 . 0 60. 0 3 水污染控制工程设计书 - 32 - 3.3

23、.8 沉砂池的总高度沉砂池的总高度 3-25 321 hhhH 式中， H-沉砂池的总高度,m; h1-沉砂池超高，取 0.3m mH75 . 1 65. 08 . 03 . 0 3.3.9 验算最小流速验算最小流速 3-26 1min min min nA Q V 式中， Vmin-最小流速，m/s，0.15m/s; Qmin-最小流量，m3/s，为 0.75Q n1-沉砂池格数，个，取 1； Amin-最小流量是的过水断面面积，m2. smsmV/15. 0/6 . 0 84. 1 2 1 1 736 . 0 75 . 0 min 3.3.10 进水渠道进水渠道 格栅出水通过 DN1200

24、mm 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，污水在渠道中的流速 3-27 11 1 HB Q v 式中， V1-进水渠道水流流速，m/s； B1-进水渠道宽度，m，取 1.0m； H1-进水渠道水深，m，取 0.8m。 水污染控制工程设计书 - 33 - sm v /58. 0 8 . 0*0 . 1 46 . 0 1 3.3.11 出水渠道出水渠道 出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰课保证沉沙池内水位 标高很定，堰上水头为： 3-28 3/2 2 1 1 ) 2 ( gmb Q H 式中， H1-堰上水头，m； Q1-沉砂池内设计流量，m3/s； m-流量系数，取 0.

25、4 b2-堰宽，m，等于沉砂池宽度。 mH22. 0) 81 . 9 224 . 1 4 . 0 46 . 0 ( 3/2 1 出水堰自由跌落 0.1-0.15m 后自动进入出水槽，出水槽 1.0m，有效水深 0.8m，水流流速 0.62m/s，出水流入出水管道。 出水管采用钢管，管径 DN=800mm，管内流速 v2=0.99m/s，水 里坡度 1.46. 3.3.12 排沙管道排沙管道 采用沉沙池底部管道排沙，排沙管道直径 DN=200mm。 水污染控制工程设计书 - 34 - 图 3-2 平流式沉砂池形式 3.4 初沉池初沉池 沉砂池设两组，按两组同时工作设计。故，每组的设计流量 为 Q

26、=0.46 m3/s=460L/s。 3.4.1 沉淀池表面积沉淀池表面积 q Q A 3600 3-29 式中， q-表面负荷，m3/(m2.h),取 q2.0 m3/(m2.h) m2828 2 360046 . 0 A 水污染控制工程设计书 - 35 - 3.4.2 沉淀部分有效水深沉淀部分有效水深 3-30tqh / 2 式中， h2-沉淀部分有效水深，m； t-沉淀时间，s，取 1.5h mtqh0 . 35 . 12 / 2 3.4.3 沉淀部分有效容积沉淀部分有效容积 3-313600 / tQV 3/ 248436005 . 146 . 0 mV 3.4.4 沉淀池长度沉淀池长

27、度 3-326 . 3tvL 式中，L-沉淀池长度，m； v-设计流量时的平均水平流速，mm/s，取 5mm/s mL276 . 35 . 15 3.4.5 沉沙池宽度沉沙池宽度 3-33 L A B 式中， B-沉沙池宽度，m； m L A B 6 . 30 27 828 水污染控制工程设计书 - 36 - 3.4.6 沉淀池格数沉淀池格数 3-34 b B n 1 式中，n1-沉淀池格数，个 b-沉淀池分格的每格宽度，m 取 4.8m 则个=7 个3 . 6 8 . 4 6 . 30 n 3.4.7 校核校核 校核长宽比 (符合要求)46 . 5 8 . 4 27 b L 校核长深比 (符

28、合要求)89 0 . 3 27 2 h L 3.4.8 污泥部分需要的容积污泥部分需要的容积 按设计人口算 3-35 n SNT V 1000 式中，V-污泥部分需要的容积 S-每人每日污泥量，L/(人d)，根据实际情况取 0.6 L/（人d） T-两次清除污泥间隔时间，重力排泥，取 1d； N-设计人口数； n-沉淀池组格数。 m32271 21000 175700006 . 0 V 水污染控制工程设计书 - 37 - 3.4.9 每格池污泥所需容积每格池污泥所需容积. 3-36 n V V / 3/ 4 .324 7 2271 mV 3.4.10 污泥斗容积污泥斗容积 3-37)aa (

29、3 1 1 2 1 2 41 aahV 式中，V1-污泥斗容积，m3； a-沉淀池污泥上口边长，m，取 4.8m； a1-沉淀池污泥下口边长，m，取 0.5m h4-污泥斗高度，m，取 3.72m 33 1 309 .31)5 . 08 . 45 . 05 . 08 . 48 . 4(72 . 3 3 1 mmV 3.4.11 沉淀池总高度沉淀池总高度 3-38 4321 hhhhH 式中， H-沉淀池总高度，m； h1-沉淀池超高，m，取 0.3m； h3-缓冲层高度，m，取 0.3m； h4-污泥部分高度，m，采用污泥斗高度与池底坡底 i=1%的 高度之和。 mh94 . 3 )8 . 4

30、27(01 . 0 72 . 3 4 则mhhhhH54. 794. 33 . 00 . 33 . 0 4321 水污染控制工程设计书 - 38 - 3.4.12 进水配水井进水配水井 沉淀池分为 2 组，每组分为 7 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 3-39 2 / 4 v Q D 式中： D/-配水井内中心管直径，m； v2-配水井内中心管上升流速，m/s，取 0.7m/s mD29 . 1 7 . 014 . 3 92. 04 / 配水井直径： 3-40 2/ 2 3 4 D v Q D 式中 D3-配水井直径，m；

31、v3-配水井内污水流速，m/s，取 0.3m/s mD37 . 2 29. 1 3 . 014 . 3 92. 04 2 3 3.4.13 进水渠道进水渠道 沉淀池分为 2 组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接 出的 DN1000 进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两 侧流动，通过潜孔进入配水井渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。 3-41 111 /HBQv 式中， v1-进水渠道水流流速，m/s； B1-进水渠道宽度，m，取 1.0m； 水污染控制工程设计书 - 39 - H1-进水渠道水深，m，取 0.8m smsmv/4 . 0/575. 08 . 00 . 1/46 . 0

32、1 3.4.14 进水穿孔花墙进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽 0.5m， 有效水深 0.8m，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 3-42 1222 /nhBQv 式中，v2-穿孔花墙过孔流速，m/s， B2-孔洞的宽度，m，取 0.2m h2-孔洞的高度，m，取 0.4m， n1-孔洞数量，个，取 10 个。 0.08m/s70.40.20.46/10 2 v 3.4.15 出水堰出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落入出水渠道，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 0.1-0.15 吗， 堰上水深 H 为 3-

33、43gHbHmQ2 0 式中，m0-流量系数，采用 0.45； b-出水堰宽度，m； H-出水堰顶水深，m gHH28 . 445. 07/46 . 0 解得，mH036 . 0 出水堰后自由跌落采用 0.15m，则出水堰水头损失为 0.188m。 水污染控制工程设计书 - 40 - 3.4.16 出水渠道出水渠道 沉淀池出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水 井。 3-44 333 /HBQv 式中，v3-出水渠道水流流速，m/s， B3-出水渠道的宽度，m，取 1.0m H3-出水渠道的高度，m，取 0.8m， smsmv/4 . 0/575 . 0 8 . 00 . 1/46 .

34、 0 3 出水管道采用钢管，管径 DN=1000mm，管内流速 v=0.64m/s，水力坡降 i=0.479. 3.4.17 进水挡板、出水挡板进水挡板、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，伸入水下 0.8m。出水挡板距出水堰 0.5m，挡板高出水面 0.3m，伸入水下 0.5m。在出水挡板处设一 个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。 3.4.18 排泥管排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管直径 DN300mm，排泥时间 t4=20min，排泥管流速 v4=0.82m/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

35、通和排气。排泥静水压头采用 1.2m。 3.4.19 刮泥装置刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底， 刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。 水污染控制工程设计书 - 41 - 图 3-3 平流式沉淀池形式 3.5 生化池生化池 3.5.1 设计参数设计参数 3.5.1.1 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，设计中采用 8h。 3.5.1.2 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 2000-4000mg/L，设计 中取 Xv=3000mg/L。 3.5.1.3 回流污泥浓度 3-55r SVI Xr 6 10 式中，X

36、r-回流污泥浓度，mg/L， SVI-污泥指数，一般采用 100， 水污染控制工程设计书 - 42 - r-系数，一般采用 1.2 LmgXr/120002 . 1 100 106 3.5.1.4 污泥回流比 3-56 / 1 rv X R R X 式中，R-污泥回流比； X/r-回流污泥浓度，mg/L，X/r=f Xr=0.7512000=9000mg/L。 9000 1 3000 R R 解得，5 . 0R 3.5.1.5 TN 去除率 3-57%100 1 21 S SS e 式中，e-TN 去除率% S1-进水 TN 浓度，mg/L，原水 48 mg/L； S2-进水 TN 浓度，mg

37、/L，一级 A 标准取 15 mg/L； .%75.68%100 48 1548 e 3.5.1.6 内回流倍数 3-58 e-1 e 内 R 式中 ，R内-内回流倍数 2 . 2 0.6875-1 0.6875 R 内 设计中取 220% 水污染控制工程设计书 - 43 - 3.5.2 平面尺寸计算平面尺寸计算 3.5.2.1 总有效容积 3-59tVQ 式中，V-总有效容积，m3； Q-进水流量，m3/d t-水力停留时间，d 3 m 3 . 2133324/864000V 厌氧、缺氧、好痒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 t1=

38、1.6h; 缺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; 3.5.2.2 平面尺寸 曝气池总面积： 3-60 h V A 式中：A-曝气池总面积，m2 h-曝气池有效水深，m，取 4.2m。 2 4 . 5079 4.2 21333.3 mA 每组曝气池面积 3-61 N 1 A A 式中，A1-每座曝气池表面积，m2 N-曝气池个数，取 2 2 1 7 . 2539 2 5079.4 mA 每组曝气池共设 5 廊道，第 1 廊道为厌氧段，第 2 廊道为缺 氧段，第 3 廊道为好氧段，每廊道宽取 0.7m，每廊道长: 水污染控制工程设计书 - 44 - 3-6

39、2 bn A1 L 式中，L-曝气池没廊道长，m； b-每廊道宽度，m，取 7.0m； n-廊道数，取 5 个。 mL 6 . 72 57.0 2539.7 厌氧-缺氧-好氧池的平面布置，如图所示； 图 2-4 厌氧-缺氧-好氧池的平面布置图 水污染控制工程设计书 - 45 - 3.5.3 进出水系统进出水系统 3.5.3.1 曝气池的进水设计 初沉池的来水通过 DN1200mm 的管道送入厌氧-缺氧-好氧 曝气池首段的进水渠道，管道内的水流速为 0.88m/s。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，则渠道内的最大水流速： 3-63

40、11 1 b Q hN v v1-渠道内最大水流流速，m/s； b1-进水渠道宽度，m，取 1.2m； h1-进水渠道有效水深，m，取 1.0m。 smv/38 . 0 0 . 12 . 12 0.92 1 反应池采用潜孔进水，孔口面积 3-64 2 Q Nv F 式中，F-每座反应池所需孔口面积，m2； v2-孔口流速 m/s，取 0.4m/s， 2 15 . 1 4 . 02 0.92 mF 设每个孔口尺寸为 0.50.5m，则孔口数 3-65 f n F 式中，n-每座曝气池所需孔口数，个 f-每个孔口的面积，m2； 取 5 个，, 6 . 4 5 . 05 . 0 1.15 n 水污染

41、控制工程设计书 - 46 - 3.5.3.2 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 3-66 3/2 ) 2 ( gmb Q H 式中，H-堰上水头，m， Q-每座反应池出水量，m3/s，指污水最大流量 （0.92m3/s）与回流污泥量、回流量之和（21.9160% m3/s） ； m-流量系数，取 0.4； b-堰宽，m，取 7.0m，与反应池宽度相等。 mH193 . 0 ) 81. 920 . 74 . 02 %160736 . 0 92. 0 ( 3/2 厌氧-缺氧-好氧的最大出水流量为（0.92+0.736160%）=2.10 m3/s，出水

42、管径采用 DN1800mm，送往二沉池，管道内的水流 速为 0.84m/s。 3.5.4 其他管道设计其他管道设计 3.5.4.1 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段两侧的厌氧段， 管内污泥流速为 0.9m/s 3.5.4.2 硝化液回流管 硝化液回流比为 200%，从二沉池出水回到缺氧段首段，硝 化液回流管管径为 DN1000mm，内流速为 0.9m/s。 水污染控制工程设计书 - 47 - 3.5.5 剩余污泥量剩余污泥量 3-6750%QLbVX-Sa rvr 平平 QW 式中，W-剩余污泥量，kg/d；

43、 a-污泥产率系数，取 0.6； b-污泥自身氧化系数，d-1，取 0.05； Q平-平均日污水流量，m3/d； Lr-反应池去除的 SS 浓度,kg/m3; Sr-反应池去除的 BOD5的浓度，kg/m3； 其中，污水中的 SS 浓度为 205mg/L，假定一级处理对 SS 的去除效率为 50%，则，进入曝气池中的污水的 SS 浓度： 3-68%)501 (LL Ya 式中，La-进入曝气池内污水 SS 浓度，mg/L ; LY-原水中 SS 浓度，mg/L； Lmg a / 5 . 102%)501 (205L 3/0925 . 0 / 5 . 9210 5 . 102mkgLmgLY 同

44、时，污水中的 BOD5浓度为 195mg/L，假定一级处理对 BOD5 的去除效率为 25%，则，进入曝气池中的污水的 BOD5浓度： 3-69%)251 ( Ya SS 式中，Sa-进入曝气池内污水 BOD5浓度，mg/L ; SY-原水中 BOD5浓度，mg/L； LmgLa/3 .146%)251 (195 3 /136 . 0 / 3 . 13610 3 . 146mkgLmgSr dkgW/ 4 . 498250%640000925 . 0 3 3 . 133320.05-0.136640006 . 0 水污染控制工程设计书 - 48 - 3.5.6 曝气系统工艺计算曝气系统工艺计算

45、 3.5.6.1 需氧量 1.平均时需氧量 3-70 vr VXbQSaO / 2 式中，O2-混合液需氧量； a/-活性污泥微生物每代谢 1kgBOD 所需的氧气 kg 数， 取 0.5； Q-污水平均流量，m3/d； Sr-被降解的 BOD 浓度，g/L； b/-每 1kg 活性污泥每天自身氧化所需要的氧气 kg 数， 取 0.15 Xv-挥发性总悬浮固体浓度，g/L hkgdkg O / 7 . 66/ 0 . 1600 1000 75 . 0 3000 3 . 21333 5 3 15 . 0 1000 10195 640005 . 0 2 2.最大时需氧量 最大时需氧量计算方法同上，

46、只需要将污水的平均流量转换 为最大流量 hkgdkg Q / 3 . 128/ 0 . 3080 1000 75 . 0 3000 3 . 21333 5 3 15 . 0 1000 10195 8000005 . 0 max 3.最大时需氧量与平均时需氧量之比 925 . 1 0 . 1600 0 . 3080 2 max2 Q Q 3.5.6.2 供气量 采用 WM-180 型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器的服务 面积为 0.49，敷设于池底 0.2m 处，淹没深度为 4.0，计算温 水污染控制工程设计书 - 49 - 度定为 30。 查表得 20和 30时，水中得饱和溶解氧值为： )2

47、0(s C =9.17mg/L； )30(s C =7.63mg/L 1.空气扩散器出口处的绝对压力 HPb980010013 . 1 5 3-71 式中 Pb-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 PaPb 55 10405 . 1 4980010013 . 1 空气离开曝气池池面时，氧的百分比 %100 )1 (2179 )1 (21 A A t E E Q 3-72 式中 Qt-氧的百分比，%； EA-空气扩散器的氧转移效率，取 12%。 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） ) 4210066 . 2 ( 5 )30( tb ssb QP CC 3-73 式中 )30(sb C -30时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度 的平均值（mg/l） Cs-30时，在大气压力条件下，氧的饱和度 （mg/l） LmgCsb/63 . 8 ) 42 96.18 10066 . 2 10405 . 1 (63 . 7 5 5 )30( 换算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量 20 )(