某工业园区(15万m3d)污水处理厂工艺设计

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1、江苏技术师范学院设计说明书 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 本科课程设计某工业园区(15万m3/d)污水处理厂工艺设计 学院名称： 化学与环境工程学院 专 业： 环境工程 班 级： 08环境1W 姓 名： 江 吉 蕊 指导教师姓名： 程 洁 红 指导教师职称： 副 教 授 2011年6月某化工区大型污水处理厂脱氮除磷工艺设计摘要：本设计是某工业园区城镇污水处理厂的初步工程设计。该处理厂处理化工区污水，根据对原水水质的分析，在大量查阅了城市污水处理相关文献的基础上，综合考虑技术经济因素，确定了A2/O工艺，设计规模为15万m3/d。污水水质为：

2、 BOD5 250mg/L，SS230mg/L，TN34mg/L，碱度270 mg/L（以CaCO3计）等。经A2/O处理后流入接触消毒池消毒，最终出水BOD520 mg/L，TSS浓度20 mg/L，NH+4-N浓度2-3 mg/L(T=10)，TN浓度20mg/L，出水有机氮总量为20mg/L，NO3-N为3mg/L，符合污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准（BOD520mg/L，SS20mg/L，TN20mg/L，pH69）。该污水处理厂工程，近期规模为15万m3/d，既满足近期处理水量要求，又留有空地以备二期扩建之用。该污水厂的污水处理流程为：从粗格栅，通过提升泵房，细

3、格栅，进入曝气沉砂池，进入A2/O生化反应池，再进入二沉池，接触消毒池，最后出水。关键词：A2/O生化反应池；格栅；沉砂池；脱氮除磷工艺；污水处理工艺江苏技术师范学院课程设计说明书目 录第一章 任务书21.1课程设计题目：21.1.1任务及基本要求21.2 设计（研究）条件及主要技术指标41.2.1 研究数据41.2.2 设计出水水质41.3 设计成果4第二章 概述62.1 设计背景62.2 已知数据及工艺流程62.2.1 已知数据62.2.2 设计出水水质72.3 方案比较72.3.1 SBR工艺72.3.2 A2/O工艺8第三章 说明书1131闸门井113.2 格栅113.2.1 粗格栅1

4、13.2.2细格栅123.3曝气沉砂池123.4沉淀池123.4.1初次沉淀池123.4.2二次沉淀池133.5A-A-O生化反应池133.5脱水机房14第四章 计算书154.1闸门井154.2 粗格栅154.2.1 设计流量154.2.2 设计参数154.2.3 设计计算154.2.4 栅渣量计算174.3 细格栅174.3.1 设计参数：174.3.2 设计计算：174.3.4栅渣量计算194.4曝气沉砂池194.5二次沉淀池214.5.1用中心进水辐流式沉淀池：214.5.2 设计参数：214.5.3 设计计算：214.5.4 进水系统计算234.5.5 出水部分设计234.6 初次沉淀

5、池254.6.1采用平流式沉淀池：254.6.2 设计计算：254.7 A2/O生化反应池274.7.1 设计计算274.6 消毒池364.7 脱水机房37参考文献401.执行的主要设计规范和标准402.主要参考书目40某工业园区(15万m3/d)污水处理厂工艺设计序 言长期以来，城市污水的处理均以去除BOD和SS为目标，并不考虑对无机营养物质氮和磷的去除。随着水体富营养化和再生水回供的要求，有效地降低污水中的氮、磷的含量，成为污水处理厂工艺选择时的一个重要因素。某些化学法和物理法可以有效地从污水中脱氮除磷，但化学法和物理法运行费用较高，只能作城市污水处理的一个补充手段。因此，生物脱氮除磷工艺

6、显得尤为重要。为了有效降低污水中氮磷含量，利用生物脱氮除磷技术原理，发展了多种具有生物脱氮除磷功能的污水处理工艺，如A1/O法（缺氧好氧生物脱氮工艺）、A2/O法（厌氧好氧生物脱氮工艺）等，其中A2/O法（厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺）是较新的工艺，在A2/O工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流和部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。它还具有工艺流程简单、改善污泥沉降性能、不需外加碳源、便于改造等优点。第10页 共40页第一章 任务书1.1课程设计题目：某工业园区15万m3/d污水处理厂工程设计1.1.1任务及基本要求1任务的提出及目的：随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生

7、态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图。2. 要求（1）方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准（2）所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确（3）全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块

8、分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境。（4）所选设备质优、可靠、易于操作。并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造。3设计任务和内容本毕业设计任务需要设计一套A2/O曝气池工艺系统，设计内容有：工艺流程确定、方案比较、曝气池的的设计、设备的选型、水厂平面高程布置，最终提交设计说明书和图纸两部分设计成果。1.1.2.设计基础资料：该区为A市重要的产业园区，化工业门类比较齐全，主要为石油化工类，并规模较大，具有的化工厂目前为十多家，每天排出生活污水量占50%左右，工业废水量占50%，污水BOD、C

9、OD、SS、酸、碱、硫化物、石油、苯等浓度较高，若未经处理处理直接排海，将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，必须建设一座污水处理厂。1.水量总设计规模为15万m3/d。 2.水质表1-1 研究数据表进水水质（进入生化池时的水质）指标平均最高指标平均最高流量 m3/h7916.79167.5TSS mg/l230265温度 0C2535TKN mg/l3137PH6-96-90NH3-N 2530COD mg/l571753硝酸盐 mg/l35BOD mg/l283367酚 mg/l710COD Kg/d66569905硫酸盐 mg/l27193007BOD Kg/d32984827Cl

10、- mg/l2763COD/BOD22.06T-P mg/l78碱度L270 288油类 mg/l49处理后出水水质（GB189182002一级B标准）主要性能指标/mg/l一般性能指标/ mg/l其他/ mg/l处理效果BOD20NH3-N15T-N20BOD=91.8%COD60石油类10T-P1.5COD=86.2%SS20挥发酚0.5硫化物1.0总磷酸盐1.0甲醛2氰化物0.51.2 设计（研究）条件及主要技术指标1.2.1 研究数据设计流量 Q=15万m3/d（不考虑变化系数）设计进水水质 COD=571mg/LBOD5浓度S0=283 mg/LTSS浓度X0=230 mg/LVSS

11、浓度=160 mg/L（MLVSS/MLSS=0.7）TN=34 mg/LNH4+-N=25 mg/LTP=7 mg/L碱度SALK=270 mg/LpH=6.0-9.0最低水温25；最高水温351.2.2 设计出水水质COD=60 mg/LBOD5浓度Se=20 mg/LTSS浓度Xe=20 mg/LTN=15 mg/LNH4+-N=8 mg/LTP=1.5mg/L1.3 设计成果设计说明书（设计任务书设计说明书设计计算书） 一份A2/O曝气池工艺图纸 一份；沉淀池工艺图纸 一份；平面布置图纸 一份或高程布置图纸 一份。第二章 概述2.1 设计背景长期以来，城市污水的处理均以去除BOD和SS

12、为目标，并不考虑对无机营养物质氮和磷的去除。随着水体富营养化和再生水回供的要求，有效地降低污水中氮、磷的含量，成为污水处理厂工艺选择时的一个重要因素。某些化学法和物理法可以有效地从污水中脱氮除磷，如化学药剂除磷、吹脱法去氮、离子交换法去除氨氮和磷酸盐。化学法或物理化学法运行费用较高，只能作城市污水处理的一个补充手段。因此，生物脱氮除磷工艺显得尤为重要。为了有效地降低污水中氮、磷含量，利用生物脱氮除磷技术原理，发展了多种具有生物脱氮和除磷功能的污水处理工艺，其中包括A2/O厌氧好氧生物除磷工艺。2.2 已知数据及工艺流程2.2.1 已知数据设计流量 Q=15万m3/d（不考虑变化系数）设计进水水

13、质 COD=571mg/LBOD5浓度S0=283mg/LTSS浓度X0=230mg/LVSS浓度=130 mg/L（MLVSS/MLSS=0.7）TN=34mg/LNH4+-N=25mg/LTP=7mg/L碱度SALK=270mg/LpH=6.0-7.0最低水温25；最高水温352.2.2 设计出水水质COD=60 mg/LBOD5浓度Se=20 mg/LTSS浓度Xe=20 mg/LTN=15 mg/LNH4+-N=15 mg/LTP=1.5mg/L2.3 方案比较2.3.1 SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sl

14、udge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点： 1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质

15、好。 3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 7、 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 9、 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 SBR系统的适用范围

16、由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况： 1) 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。 2) 需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。3) 水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。4）用地紧张的地方。5) 对已建连续流污水处理厂的改造等。6) 非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 2.3.2 A2/O工艺A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaer

17、obic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。 A2/O生物除磷工艺是由前段厌氧池和后段好氧池串联组成。该工艺的BOD5去除率与普通活性污泥法基本相同，而磷的去除率为70%80%，剩余污泥中磷的含量在2.5%以上。 该工艺主要技术特点如下: 1、 工艺流程简单； 2、 厌氧池设在好氧池之前，可起到生物选择器的作用，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善活性污泥的沉降性能，并能减轻后续好氧池的负荷； 3、 反应池水力停留时间较短。一般厌氧池水力停留时间为1-2小时，好氧池水力停留时间为2-4小时，总停留时间3-6小时

18、。厌氧、好氧水力停留时间之比一般为（1：2）-（1：3）; 4、 A2/O除磷工艺是通过排除富磷剩余污泥实现的，因此其除磷效果与排放的剩余污泥量直接相关，只有在短泥龄条件下运行，才能达到除磷的目的。A2/O除磷工艺的泥龄一般以3.5-10天为宜； 5、 便于在常规活性污泥工艺基础上,改造成A2/O除磷工艺； 6、 A2/O除磷工艺是通过剩余污泥的排放来实现，受运行条件和环境条件影响较大，且二沉池也难免会出现磷的释放，因此除磷率难以进一步提高。一般处理城市污水除磷率在75%左右。 影响除磷效果的主要因素如下： 1）出水SS。根据对一些主要的生物处理工艺的MLSS分析显示，MLSS的含磷量为2.3

19、%-7.0%。因此二级处理出水的SS浓度以及它们的含磷量对生物除磷工艺的运行效果有相当大的影响。若出水TP排放要求定为1mg/L，如果出水溶解性磷浓度为0.5mg/L，MLSS的含磷量为5%，则出水的SS必须小于10mg/L，才能达到出水中TP为1.0mg/L的要求。 2）用于除磷的有效有机物。出水磷浓度的高低主要取决于系统中除磷细菌所需的发酵基质VFA的可获得能量与必须去除的磷的比值。而进入厌氧区的硝态氮量和系统的泥龄都会影响上述比值。BOD/TP的比值高于2025时出水溶解性磷浓度可低于1.0mg/L。 3）泥龄。在进水BOD/TP的比值相同的条件下，泥龄的长短对生物除磷的能力的大小有一定

20、的影响。泥龄越长除磷能力相应降低。 4）厌氧区的硝态氮。进入生物除磷系统厌氧区的硝态氮会降低除磷能力。厌氧区内的硝酸盐被还原过程消耗了可供储磷菌利用的基质。因此，硝酸盐会降低进水的有效BOD/TP比值。污泥回流比的大小，直接关系到进入厌氧区的硝态氮多少。 5）污水温度。无论水温的高低，生物除磷工艺都能得到较好的运行。但是较低的水温可能会降低除磷效率，但可以通过延长在厌氧区的停留时间来解决。 6）磷吸收区的DO浓度。DO浓度会影响好氧区的磷的吸收效率，但只要有足够的好氧时间就不会影响磷的去除量。在好氧条件下，聚磷菌通过分解和氧化储存的含碳 物质产生能量，用于吸收溶解磷并在细胞内合成聚磷。调节池厌

21、氧池缺氧池好氧池粗格栅提升泵房细格栅平流式初沉池曝气沉砂池二沉池消毒池脱水机房重力浓缩池闸门井回流污泥外运图2-1 工艺流程图 第三章 说明书31闸门井为使污水在出现故障时能够超越所有的构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。主要设计参数：Qmax=178500 m3/d。污水处理厂进厂干管采用钢筋混凝土圆管，直径为1200，充满度0.75，管内底标高17.5m， 闸门井尺寸：（长宽高）LBH=4m4m3m 闸门型号：选用HZY-1200圆形弧面铸铁闸门 一台 起闭机选用XLQ型手电两用螺杆式起闭机。 半地下式钢筋混凝土结构。3.2 格栅进水格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬

22、浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。3.2.1 粗格栅栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一

23、般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为75.0mm。3.2.2细格栅栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地

24、。格栅栅条间隙拟定为5.00mm。3.3曝气沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水机扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒。以免影响后续处理构筑物的正常运行。 沉砂池的工作原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。 沉砂池的几种形式：平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池等。本工艺采用的是曝气沉砂池。曝气沉砂池的特点：沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有

25、预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。3.4沉淀池3.4.1初次沉淀池生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物。本次设计采用平流式初沉池，优点有对冲击负荷和温度变化的适应能力较强施工简单，造价低。缺点有采用多斗排泥，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大；采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀。适用条件有地下水位较高及地质较差的地区和大、中、小型污水处理厂。3.4.2二次沉淀池生物处理构筑物后,是生物处理工艺的组成部分。作用有澄清（固液分离）和污泥浓缩（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的体积减少）本次设计采用辐流式初沉池，优点有

26、采用机械排泥，运行较好，管理较简单； 排泥设备已有定型产品。缺点有1池水水流速度不稳定；机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高。 适用于地下水位较高的地区和大、中型污水处理厂。1.3.5A-A-O生化反应池图3-1 A2/O工艺基本流程作用有1.好氧微生物的需氧代谢2.兼性微生物酶的好氧合成3.混合液的搅拌作用（厌氧、缺氧池另加搅拌器）3.5脱水机房脱水机房由污泥混合池、脱水机房及泥饼堆放间合建而成。污泥混合池平面尺寸为2m1.5m，有效水深2m。为了避免剩余污泥在混合贮池内沉淀，设有搅拌机一台。从混合池抽吸污泥到脱水机，脱水后污泥通过无轴螺旋输送机，输送至污泥堆放间，运到污水厂附近的垃圾焚烧场

27、进行处理。污泥堆放间与脱水机房合建。第四章 计算书4.1闸门井为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。尺寸：LBH=4434.2 粗格栅4.2.1 设计流量由于工业废水不含大的垃圾，进水处不设格栅，格栅只是设在生活污水进水处，因此只考虑生活污水。a.日平均流量=150000m/d=6250m/h=1.736m/s=1736L/s （4-1） （4-2） b. 最大日流量m/h=7437.5m/h=2.066m/s=178500 m/d （4-3）4.2.2 设计参数栅条净间隙b=75mm 栅前流速=0.7m/s过栅流速为0.6m/s 格栅倾角= 单位栅渣量m 栅渣

28、/m污水4.2.3 设计计算1. 确定栅前水深根据最优水力断面公式计算得： （4-4） （4-5）所以栅前槽宽约2.43m，栅前水深h1.22m2. 格栅计算说明：最大设计流量，m/s; 格栅倾角，；栅前水深，m；污水的过栅流速，m/s栅条间隙数（n）为条 （4-6）栅槽有效宽度（）设计采用10圆钢为栅条，即S=0.01m。 （4-7）通过格栅的水头损失h2 （4-8） （4-9） h0计算水头损失； g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面， （4-10） （4-11）所以：栅后槽总高度HH= （4-12）（）

29、栅槽总长度L （4-13） =0.37m （4-14） （4-15） （4-16）L1进水渠长，m； L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；B1进水渠宽，； 1进水渐宽部分的展开角，一般取20。 4.2.4 栅渣量计算 对于栅条间距b=75.0mm的粗格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.1m3/103m3，每日栅渣量为 （4-17）拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。4.3 细格栅4.3.1 设计参数：栅条净间隙为b=5.0mm 栅前流速1=0.7m/s过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m格栅倾角=60 单位栅渣量：1=0.05m3栅渣/103m3污水4.

30、3.2 设计计算： 1. 格栅计算说明： Qmax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，度（）；h栅前水深，m； 污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（n）为 （条） （4-18）栅槽有效宽度（）设计采用10圆钢为栅条，即S=0.01m。 （4-19）通过格栅的水头损失h2 （4-20） （4-21） h0计算水头损失； g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面， （4-22） （4-23）所以：栅后槽总高度H （4-24）（h1栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度L （4-25） （4-26） （4-27） （4-

31、28）L1进水渠长，m； L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；B1进水渠宽，； 1进水渐宽部分的展开角，一般取20。细格栅：B=7.87 B1=2.43H=1.735 H1=1.52h=1.22 h1=0.3h2=0.215a1= a=L1=7.47 L2=3.73L=13.58粗格栅：B=2.97 B1=2.43H=1.5858 H1=1.52h=1.22 h1=0.3h2=0.0058a1= a=L1=0.74 L2=0.37L=3.49 图4-1 细格栅简图4.3.4栅渣量计算 对于栅条间距b=5.0mm的细格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.01m3/103m3，

32、每日栅渣量为 （4-29）拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。4.4曝气沉砂池池子的有效容积，设最大设计流量时的流行时间t=2min =2.066260=247.92m （4-30）式中 最大设计流量，m/s, 最大设计流量时的流行时间，min，取=2min水流断面面积，设最大设计流量时的水平流速v=0.1m/s （4-31） 池总宽度，设有效水深h2=2m，沉砂池设11个格，10格工作，一格备用。 （4-32）每格宽 （4-33）n=5个宽深比：，满足要求池长 （4-34）每小时所需空气量，设每立方米污水所需空气量D=0.2m3空气/m3污水每小时所需空气量 （4-35）沉砂槽所需

33、容积，设贮砂时间T=2d，每格沉砂槽所需容积 （4-36） 式中，沉砂斗上顶宽，m沉砂斗下顶宽，m沉砂室坡向沉砂斗的坡度为=0.10.5,取0.1；沉砂斗侧壁与水平面的夹角，取池子总高，设池底坡度i=0.2,坡向沉沙槽，池底斜坡部分的高度 （4-37）池子总高 （4-38）排砂方法，采用吸砂机排砂。图4-2 曝气沉砂池 （1:10）4.5二次沉淀池4.5.1用中心进水辐流式沉淀池：4.5.2 设计参数：沉淀池个数n=8；水力表面负荷q=1.5m3/(m2h)；出水堰负荷1.7L/sm(146.88m3/md)；沉淀时间T=2h；污泥斗下半径r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=99

34、.5%4.5.3 设计计算：池表面积 （4-39）单池面积 （取620） （4-40）池直径 （取28m3） （4-41） 沉淀部分有效水深(h2) 混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，取沉淀池部分有效容积 （4-42）沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05） （4-43）沉淀池周边（有效）水深 （4-44），满足要求 （4-45） 污泥斗容积 （4-46） （4-47） 池底可储存污泥的体积为： （4-48） （4-49）沉淀池总高度H=1.73+4+0.6=6.33m （4-50）图4-3 二沉池4.5.4 进水系统计算单池设计流量（0

35、.258m3/s）进水管设计流量：0.258(1+R)=0.2581.5=0.387m3/s （4-51）管径D1=500mm， （4-52）进水井径采用1.2m，出水口尺寸0.301.2m2，共8个沿井壁均匀分布出水口流速 （4-53） 紊流筒计算筒中流速 紊流筒过流面积 （4-54）紊流筒直径 （4-55）4.5.5 出水部分设计环形集水槽内流量=0.258 m3/s环形集水槽设计采用单侧集水环形集水槽计算。 （4-56） 设槽中流速v=0.5m/s设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90三角堰。出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90）堰上水头（即

36、三角口底部至上游水面的高度） H1=0.05m每个三角堰的流量q1 （4-57）三角堰个数n1 （4-58） 三角堰中心距 （4-59）图4-4 溢流堰简图(1:1)4.6 初次沉淀池4.6.1采用平流式沉淀池：平流式初次沉淀池污泥斗俯视图b=5mh1=0.3mh2=3.0mh3=0.5mh4=0.228mh4=3.46mL=27mi=0.01平流式初次沉淀池侧视图图4-5 初沉池简图图4-6 初沉池 （1:10）4.6.2 设计计算：1、池子总表面积,设表面水力负荷q=2m3/(m2 h) （4-60） 2、沉淀区有效水深,设沉淀时间t=1.5h （4-61）3、沉淀区有效容积 =37193

37、=11157m （4-62）4、池长，设最大设计时的水平流速v=7mm/s （4-63） 长深比 （满足要求） （4-64） 5、沉淀区总宽度 （4-65）6、沉淀池总数 （4-66） 长宽比 （4-67） 7、 污泥斗容积： （4-68） （4-69） 8、污泥斗以上梯形部分 （4-70） （4-71） （4-72） 10、污泥斗和梯形部分污泥容积 （4-73） 池子总高度，设缓冲层高度,超高 （4-74） （4-75） 4.7 A2/O生化反应池4.7.1 设计计算 1.判断是否可采用A2/O法 （4-76） 第40页 共40页 （4-77） 符合要求 2.有关设计参数BOD5 污泥负荷

38、N = 0.13 kgBOD5/(kgMLSSd)（2）回流污泥浓度 XR = 6600mg/L（3）污泥回流比 R = 100%（4） 混合液悬浮固体浓度 （4-78） （5）混合液回流比TN去除率 混合液回流比 （4-79） （4-80）取R内=100%反应池容 （4-81） 反应池总水力停留时间： （4-82）各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧=1：1：3厌氧池水力停留时间 （4-83） 缺氧池水力停留时间 （4-84）好氧池水力停留时间 （4-85）4.校核氮磷负荷好氧段总氮负荷= (4-86)厌氧段总磷负荷= （4-87）5. 剩余污泥量 (4-88) （4-89） （4-90

39、）取污泥增值系数Y=0.6,污泥自身氧化率kd=0.05,将各值带入： （4-91） （4-92）6.碱度校核每氧化 1mgNH4+-N 需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNO3-N 产生碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。剩余碱度SALK1=进水碱度-消化消耗碱度+反消化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.4计，则： 每日用于合成的总氮= （4-93）即，进水总氮中有用于合成。被氧化的NH3-N=进水总氮-出水总氮-用于合成的总氮量=34-15-10.12=8.88（mg/l） （4-94） 所需脱硝量=34-20-10.12=3.88（mg/l）

40、 (4-95) 需还原的硝酸盐氮量 （4-96） 将各值代入： （4-97） 可维持PH7.2 7. 反应池容积V=117752；设反应池5组，单组池容 （4-98） 有效水深h=4.0米；单池有效面积 （4-99）采用10廊道式退刘式反应池，廊道的宽b=8.0m；单组反应池长度 （4-100） 校核： b/h = 8 / 5 = 1.6 ( 满足b/h = 1 2 ) （4-101） L/h =74 / 8 = 9.2( 满足L/h = 5 10 ) （4-102） 取超高为1.0m，则反应池总高H =5+1=6m 8.反应池进、出水系统计算（1）进水管 (4-103)管道流速v=0.8m/

41、s；管道过水断面积 (4-104)管径 （4-105）取进水管径DN810mm回流污泥管 (4-106)管道流速v=0.8m/s；取回流污泥管管径DN600mm。（3）进水井反应池进水孔尺寸： (4-107)孔口流速v=0.6m/s；孔口过水断面积 (4-108)孔口尺寸取为1.70.8；进水井平面尺寸取为3m3m。（4）出水堰及出水井 按矩形流量公式计算： (4-109)式中b堰宽，b=7.5m；H堰上水头，m。 (4-110)出水孔过流量; 孔口流速v=0.6m/s;孔口过水断面积 (4-111)孔口尺寸取为12m1m；出水井平面尺寸取为2.6m1m。出水管 反应池出水管设计流量管道流速v=0.8m/s;管道过水断面 (4-112)管径 (4-113)取出水管管径DN900mm；校核管道流速 (4-114)9. 曝气系统设计计算（1）设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量+NH4+-N消化需氧量-反消化产氧量碳化需氧量： AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODU氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量 (4-115)硝化需氧量