1、 课程设计（学年论文）课题名称： 30 万 m3/d 城市污水处理厂工艺初步设计学生学号： *88* 专业班级： 2008 环境工程 01 班 学生姓名： - 学生成绩： 指导教师： - 课题工作时间： 2011-12-7 至 2011-12-14 前 言我国陆地水资源总量为 2.8 ，列世界第 6 位，但是总体312m0说来，我国陆地水资源的地区分布是东南多，西北少，由东南向西北逐渐递减，不同地区水资源量差别很大。所以，我国总的水资源可利用量并不很大。随着城市化进程的加快，城市人口增长很快，加之人民生活水平不断改善，生活用水量增长迅速。全国城镇生活用水量从 1980 年到 1999 年，增长
2、了四倍，为同期城镇人口增长率的两倍。工业作为我国第二用水大户，其用水量增长较快，节水潜力也大。在工业部门中，工艺落后的小造纸，化工，酿造，制革等企业用水效率低下，污染严重，是污染防治和水资源分配管理中的主要控制对象。我国生活用水量只占总用水量的十分之一。随着人口增长，生活水平和城市化率的提高，预计在今后较长时期内生活用水量会不断增加，但总量不会很大。*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班3目录前 言 .1第一章 总论 .51.1 设计任务 51.2 设计依据和原则 51.3 设计范围 .61.4 污水水量、水质及出水水质 .61.4.1、水量的确定 61.4.2
3、、水质的确定 61.5、水体污染的类型 .71.6 自然条件 8第二章 污水处理方案比较与选择 .92.1 工艺方案确定原则 92.2 方案比较与选择 91.收集资料，调查研究 .92、综合比较 93、处理工艺路线最终的确定 92.3 工艺流程叙述 91.A/O 工艺除磷原理 .92.4 水量水质的设计计算 111. 水量的确定 .112、水质的确定 11第三章 主要处理单元设计计算 .133.1 污水预处理单元 133.1.1 泵前格栅 133.1.1.1 栅条的间隙数 133.1.1.2 栅槽的宽度 143.1.1.3 进水渠道渐宽部分的长度 143.1.1.4 栅槽与出水渠道连接处渐窄部
4、分长度 143.1.1.5 过栅水头损失 143.1.1.6 栅后槽的总高度 153.1.1.7 栅槽总长度 153.1.1.8 每日栅渣量 153.1.3 曝气沉砂池 183.2.1 A/O 池设计计算 .213.3.1 接触消毒池 .303.4 污泥处理系统 .323.4.1 集泥井 32*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班43.4.2 污泥浓缩池 343.4.3 污泥脱水机房 37第四章 构筑物一览表 .38第五章 总图布置 .405.1 污水厂平面布置 .405.1.1 总平面布置原则 405.1.2 总平面布置结果 415.2 污水厂高程布置 .41
5、5.2.1 高程布置应遵从以下原则： 412.高程布置结果 .42参考文献 .43课程设计总 结 .44第一章 总论1.1 设计任务江南某城市污水 30 万 m3/d A/O 处理工艺（初步）设计1.2 设计依据和原则依据：1.设计任务和方向资料：工业废水和生活污水的水量、水质及其变化情况，污水回收利用等方面的资料；目前城市的污水排放情况、工业废水污染所造成的危害情况和排水管道系统分布情况，以及今后城市的发展规划；处理后水的重复利用及污泥处理、综合利用领域方面的有关资料。2.自然条件的资料：本地区气象特征资料、历史数据；水文资料；水文地质资料；地质资料。3.地形资料：污水处理工程所处地段的地形
6、图及室外给水排水管网和总排放口位置的地形图。4.概算、预算和组织施工方面的资料：当地建筑材料、设备的供应情况和价格；关于编辑预算、预算的定额资料，包括地区差价、间接费用定额、运输费用等情况；关于污水处理工程所处地段周围建筑物情况，施工前拆迁补偿等规章和办法。原则：1.当废水中含的有毒物质少，酸碱度呈中性，有机物含量少，且悬浮状的颗粒物含量高时，这类工业废水只需经过格栅、沉淀池、初沉池、气浮池、隔油池等设施的简单处理后，就能使废水基本上呈现生活污水的水质，在环保部门的许可下，送往城市污水处理系统处理；2.当一些企业的工业废水，其浓度高，水量较大而且能生化处理时，可以利用生活污水作为稀释水，这样，
7、从某角度看，有一定的合理性，但运行的经常费用增加，因此，应做适当的比较后予以接纳采用；3.当工业废水对环境污染较生活污水严重时，将有毒的工业废水独立进行二级处理后排放，不仅从处理效果上较为理想，而且还能减少对城市污水处理系统处理效果的影响，避免不必要的负荷冲击；4.必须对该生产过程中的排水情况及生活污水情况做调查研究，确定其流量及变化情况；*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班65.必须对该厂的生产废水情况，包括 COD、BOD、PH、SS 等有害物质浓度以及对废水的腐蚀性或水质变化规律有所了解，并确定处理对象的水质情况。6应根据国家排放标准和环保部门的要求，确
8、定处理后出水水质要求，来最终选定合理的工艺设计方案，并在实验基础上确定必要的设计参数，供工程设计使用。1.3 设计范围对江南某城市污水 30 万 m3/d A/O 处理工艺工程设计的主体工程和部分与之配套的辅助工程的设计。1.4 污水水量、水质及出水水质1.4.1 水量的确定污水厂总污水量 Q ：Q=30000m 3/d取污水流量变化系数 KZ=1.4，则设计最大流量 Qmax=1.4*30000=42000m3/d=4.86m3/s1.4.2 水质的确定根据污水综合排放标准城镇二级污水处理厂排放标准如下；SS=20mg/L; BOD5=20 mg/L; CODcr=60 mg/L；TP=0.
9、5 mg/L； NH -N=15 mg/L 3根据城镇污水处理厂污染物排放标准一级 B 类标准如下；SS=20mg/L; BOD5=20 mg/L; CODcr=60 mg/L； TN=20 mg/L ; NH3-N=8 mg/L ; TP=0.5 mg/L。所以，得到污水处理厂的进、出水水质如下表：污染物种类CODcr mg/LBOD5 mg/LSS mg/LNH3-N mg/LTP mg/L进水水质 350 200 250 30 4.5出水水质 60 20 20 15 0.5处理程度 92% 90% 83% 50% 88%*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01
10、班71.5、水体污染的类型1. 病原物污染主要来自城市生活污水、医院污水、垃圾及地面径流等方面。病原微生物的特点是：（1）数量大；（2）分布广；（3）存活时间长；（4）繁殖速度快；（5）易产生抗性，很难消灭；（6）传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此类污染物实际上通过多种途径进入人体，并在体内生存，引起人体疾病。2. 需氧有机物污染有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧条件下污染物就发生腐败分解，恶化水质，常称这些有机物为需氧有机物。水体中需氧有机物越多，
11、耗氧也越多，水质也越差，说明水体污染越严重。3. 富营养化污染一种氮、磷等植物营养物质含量过多引起的水质污染现象。4. 恶臭恶臭是一种普遍的污染危害，它也发生于污染水体中。恶臭的危害表现为：（1）妨碍正常呼吸功能，使消化功能减退；精神烦躁不安，工作效率降低，判断力、记忆力降低；长期在恶臭环境中工作和生活会造成嗅觉障碍，损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能；（2）某些水产品染上了恶臭无法食用、出售；（3）恶臭水体不能作游泳、养鱼、饮用，而破坏了水的用途和价值；（4）还能产生硫化氢、甲醛等毒性危害。5. 酸、碱、盐污染:酸、碱污染使水体 PH 发生变化，破坏其缓冲作用，消灭或抑制微生物的生长，妨
12、碍水体自净，还腐蚀桥梁、船舶、渔具。酸与碱往往同时进入同一水体，中和之后可产生某些盐类，从 PH 值角度看，酸、碱污染因中和作用而自净了，但产生各类盐类，又成了水体的新污染物。6. 地下水硬度升高高硬水，尤其是永久性硬度高水的危害表现为多方面：难喝；可引起消化道紊乱、腹泻、孕禽流产；对人们日用不便；耗能多；影响水壶、锅炉寿命；锅炉用水结垢，易造成爆炸；需要进行软化、纯化处理，酸、碱、盐流失到环境中又会造成地下水硬度升高，形成恶性循环。7. 有毒污染物质*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班8有毒污染物质是水污染中特别重要的一大类，种类繁多，但共同的特点是对生物有
13、机体的毒性危害。水环境受污染可造成一系列危害，会直接危害人体健康，还影响工农业和水产业的发展，破坏生态平衡。当水受到污染，会危及水生生物生长和繁殖，并造成渔业大幅度减产。如黄河的兰州段原有 18 个鱼种现已绝迹。自 1987 年以来连续 3 次发生的死鱼事故，直接造成经济损失达 1000 多万元。我国淡水捕捞量 50 年代为 60 万吨，60年代为 40 万吨，70 年代为 30 万吨由于水体污染也会使鱼的质量下降，据统计每年由于鱼的质量问题造成的经济损失多达 300 亿元。1.6 自然条件地理位置：污水厂地势平坦，自南向北逐渐升高，地面标高 60.00 米，地面坡度为 5%。x 0.00 8
14、60.00 0.00 860.00场地坐标y 0.00 0.00 580.00 580.00来水方位：X 350.00 Y 50.00 管内底标高： 57.00m，管径 D=1000mm，充满度 h/D=0.6 。 气象资料：该市地处内陆中纬度地带，属大陆性季候风。年平均气温：24，夏季主导风：东南风，台风最高达 9-10 级，10 米以上构筑物应考虑台风影响。历年平均降水量为：1520mm。历年平均相对湿度：81%。污水排放接纳河流资料：接纳水体：位于厂区西边，最高洪水位（50 年一遇）：56.08 米。*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班9第二章 污水处理
15、方案比较与选择2.1 工艺方案确定原则在选择处理的工艺方案时，应充分考虑的基本原则是：合法性、先进性、先进性、安全性、简洁性，以及实际情况。2.2 方案比较与选择选择处理工艺路线时一般要经过三个阶段:1.收集资料，调查研究这是选择处理工艺路线的准备阶段。在此阶段，根据要处理的污染物种类、数量、规模，有计划、有目的地收集国内外同类污染物处理的有关资料，包括处理技术路线的特点、工艺参数、运行费用、消耗材料、处理效果以及各种技术路线的发展情况与动向等经济和技术资料。2、综合比较综合比较收集到的处理污染的各种处理工艺路线在国内外应用的状况及发展趋势；处理效果的状况；处理湖量和规模的状况；处理时材料和能
16、源消耗的状况；工程项目的总投资和处理运行费用状况；其他特殊情况。3、处理工艺路线最终的确定经过以上分析，综合各种处理方法的优点，减少缺点，最终确定出最优的处理工艺路线，使该处理工艺路线无论在技术上，还是在经济上都可行。2.3 工艺流程叙述1.A/O 工艺除磷原理工艺前段为厌氧池，城市污水和回流污泥进入该池，并借助水下推进式搅拌器的作用使其混合。回流污泥中的聚磷菌在厌氧池可吸收去除一部分有机物，同时释放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌摄取污水中比在厌氧条件下释放的更多的磷，然后通过*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01
17、班10排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。好氧池在良好的运行状况下，剩余污泥中磷的含量在 2.5%以上，整个 A/O工艺的 BOD5 去除率大致与一般活性污泥法相同，而磷的去除率为 70%-80%,处理后出水磷浓度一般都小于 1.0mg/L.该工艺在进水中 TP/BOD 值很高时，由于BOD 负荷较低，剩余泥量较少，较难收到稳定的处理效果。聚磷菌是活性污泥在厌氧好氧交替过程中大量繁殖的一种好氧菌，虽然竞争能力很差，但却能在细胞内贮存聚 羟基丁酸（PHB）和聚磷酸盐（Poly-p） 。在厌氧耗氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌种，构成了活性污泥絮体的主体，它吸收分子的有机物（如脂肪酸） ，同
18、时将贮存在细胞中比在厌氧条件下释放的更多的磷（Poly-p）中的磷，通过水解而释放出来，并提供必须的能量。而在随后的好氧池中，聚磷菌所吸收的有机物将被氧化分解并提供能量，同时能从污水中摄取比厌氧条件所释放的更多的磷，在数量上远远超过其细胞合成所需磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮藏在菌体内，而形成高磷污泥，通过剩余污泥系统排出，因而可获得相当好的除磷效果。由于生物除磷系统的除磷效果与排放的剩余污泥量直接相关，剩余污泥量又取决于系统的泥龄，有人报道，当泥龄为 30d 时，除磷率为 40%；当泥龄为17d 时，除磷率为 50%；泥龄降至 5d 时，除磷率可提高到 87%，所以一般认为泥龄在 5-10d
19、时除磷效果是比较好的。*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班111、 A/O 工艺除磷工艺流程：污水经格栅、沉砂等于处理后直接进入厌氧池。在厌氧池中，由二沉池回流的活性污泥一旦处于厌氧状态，其中的磷即以正磷酸盐的形式释放到混合液中，随后进入好氧池，处于好氧状态时，有将混合液中的正磷酸盐大量的吸附到污泥中。使污水中含磷量达到很低，最后进入二沉池，通过固液分离，污泥部分由二沉池回到厌氧区，部分含磷污泥以剩余污泥的形式从系统中排出，达到除磷和去除 BOD 的目的。A/O 生物除磷工艺既不投药，也无需考虑内循环，因此建设费用和运行费用都很低，而且无内循环的影响，厌氧反应
20、器能够保持良好厌氧状态。本工艺具有以下特点：在反应器内的停留时间一般从 3 小时到 6 小时，污泥龄是比较短的。反应器（曝气池）内污泥浓度一般在 27003000mg/L 之间。BOD 去除率大致与一般活性污泥系统相同,磷的去除率较好,处理水中含磷量一般低于 1.0mg/L,去除率约 76%左右，沉淀物中含磷率约为 4%，污泥肥效好。由于厌氧池设在好氧池之前，有利于抑制丝状菌的生长，反应活性污泥膨胀，且能减轻好氧池的有机负荷。混合液的 SVI 值100，易沉淀，不膨胀。同时，经实验与运行实践还发现本工艺具有如下的问题：除磷率难于进一步提高，因为微生物对磷的吸收，既或是过量吸收，也是有一定限度的
21、，特别是进水 BOD 值不高或废水中含磷量较高时，即 P/BOD 值高时，由于污泥的产量低，将更是这样。生活污水中格栅污泥提升泵站细格栅 沉砂池缺氧池 好氧池 二沉池 排入河道栅渣外运砂水分离器泥沙外运砂水内回流 R剩余污泥泵房污泥浓缩池贮泥房污泥脱水机房干污泥外运*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班12在沉淀池内容易产生磷的释放现象，特别是当污泥在污泥池内停留时间较长时更是如此，应注意及时排泥和回流.2.4 水量水质的设计计算1.水量的确定污水厂总污水量 Q ：Q=30000m3/d取污水流量变化系数 KZ=1.4，则设计最大流量 Qmax=1.4*3000
22、0=42000m3/d=4.86m3/s2、水质的确定根据污水综合排放标准城镇二级污水处理厂排放标准如下：SS=20mg/l ； BOD5=20mg/l； CODCr=60mg/l； TP=0.5mg/l根据城镇污水处理厂污染物排放标准一级 B 类标准如下：SS=20mg/l； BOD5=20mg/l； CODCr=60mg/l； TN=20mg/l； NH3-N =8mg/l ； TP=0.5mg/l。所以，得到的污水处理厂的进.出水水质如下表：污染物种类CODcr mg/LBOD5 mg/LSS mg/LNH3-N mg/LTP mg/L进水水质 350 200 250 30 4.5出水水
23、质 60 20 20 15 0.5处理程度 92% 90% 83% 50% 88%*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班13第三章 主要处理单元设计计算3.1 污水预处理单元 设计流量1 日平均流量： smdQ3347.04.1ZK2 最大日流量： sd3max 862013 设计中格栅六组， 四用两备用， 故每座格栅设计流量为sQ3maxa 25.486.3.1.1 泵前格栅格栅是放置在泵站集水池进口处或者污水流程的渠道中的一组平行的金属条或筛网，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理的构筑物的负荷，保护后续处理构筑物或水泵机组的正常运行。在本设计中格
24、栅与明渠连接，提升泵站的来水先进入稳压井后再进入格栅渠道，设过栅流速为 ，栅前水深 m8.0h， sQ3ax215.0.9/vms3.1.1.1 栅条的间隙数栅条间隙数可以用下面的公式计算：bhvNnsimax式中 污水厂设计流量（m3/s） ；maxQ格栅倾角；栅前水深（m） ；h过栅流速（m/s） ；v格栅间隙宽度（m） ；b格栅组数。 N*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班14格栅间隙宽度 ，栅条倾角 ，设 4 组格栅， ，则栅条间隙数：0.25bm60。 N4进水渠宽度：3.1.1.2 栅槽的宽度设栅条的 宽度，则总槽宽为0.1Sm3.1.1.3 进水
25、渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽 ，其渐宽部分展开角 ，此时进水渠道内的流速为1.54B120。0.77 ,则渐宽部分长度为：/s ml 7.tan269.t113.1.1.4 栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度 3.1.1.5 过栅水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失计算公式为（3-5）1h423Sv()sinbgk式中 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般 ；k k=3形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面， ； 2.4栅条宽度（ ） ；Sm重力加速度（ ）g2/s则通过格栅的水头损失1h4230.1.932. sin6058。（ ）要 求基 本 满 足 最 佳 水 力 条 件验
26、 算 1.28069.h9.4.1axBNvQnbS2.95. 635.)3(ll 35.02)(6sin8inax个bvNQn*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班150.7m3.1.1.6 栅后槽的总高度设栅前超高 20.3hm3.1.1.7 栅槽总长度（3-7）112H.50tanLl式中 进水渠道渐宽部分长度（ ） ， ml7.；1l栅槽与出水渠道渐缩长度（ ） ， 352；2栅前槽高（ ） ， ；1Hm1h格栅倾角（ o） ， 。60。则栅槽总长度3.1.1.8 每日栅渣量= （3-8）Wmax18640ZQK式中 栅渣量（ ）,本设计取 ；133/1
27、W.7污水设计流量（ ） ；maxQ/s生活污水流量总变化系数。ZK则每日栅渣量 dmWz 331max 2.01504.186086宜采用机械清渣。选用 GH - 2200 型旋转式格栅除污机，设备有效栅宽 2030mm，设备宽度为 2200mm，栅条间隙 25mm，安装角度 60o，电机功率 0.81.2m/s。） ；栅 前 超 高 （ ） ；过 栅 水 头 损 失 （） ；栅 前 水 深 （ 17.382121hHHlL9.3 60tan3.8.10.7tan.521 *88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班16*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课
28、程设计环境工程 01 班173.1.2 污水提升泵房 3.1.2.1.设计参数 设计流量： ，泵房工程结构按远期流量设计 sLsmQ3470.3.1.2.2.泵房设计计算 污水经提升后进入细格栅，再进入平流沉砂池，然后自流通过缺氧池、氧化沟、二沉池及接触池。污水提升前水位-4.30m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位 3.97m（即细格栅前水面标高） 。 所以，提升净扬程 Z=3.97-（-4.30）=8.27m ，水泵水头损失取 2m 从而需水泵扬程 H=Z+h=10.27m 再根据设计流量 ，采用 QW 系列污水泵（400QW1500-hmsQ3312497.20A）10 台，七用三备，
29、单台提升流量 ，扬程 12.1m，转速 ，功率.80min980r110kW。 占地面积为 5 278.54m2，即为圆形泵房 D10m,高 12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。 计算草图如下：*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班183.1.3 曝气沉砂池3.1.3.1 设计参数1) 旋流速度应保持 0.250.3 sm；2) 水平流速为 0.060.12 ；3) 最大流量时停留时间为 13min；4) 有效水深 23m，宽深比一般采用 12；5) 长宽比可达 5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板；6) 1 3m污水的曝气量为 0.2
30、3m空气；7) 空气扩散装置设在池的一侧，距池底约 0.60.9m，送气管应设置调节气量的阀门；8) 池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集沙槽附近可安装纵向挡板；9) 池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑布设挡板；3.1.3.2 工艺设计（1）池子总有效容积（V）设 t=2min，则 （2）水流断面面积（A） 设水平流速 smv1.0，则（3）池总宽度设有效水深 ,则校验宽深比 2hB；mh5.2（4）每格池子宽度（b） ，设 n=2 格，则)(5.21mhB满 足 要 求,.)(nB)(8456215.603maxtQ)(.
31、 2axv*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班19池长（L）（5）每小时所需空气量（q） 设32.0md，则hdQ3max 875621.036则，总曝气量为hm5487n3组总（6）沉沙室所需容积（V）,设 T=2d,则（7）每个沉沙斗容积（ ）设每一分格有 2 个沉沙斗，则0V（8）沉沙斗各个部分尺寸设斗底宽 ，斗壁与水平面倾角为ma5.015斗高 ，h3则沉砂斗上口宽 a：则沉沙斗容积 ：0V沉沙室高度（ ） 采用重力排沙，设池底坡度为 0.06，坡向沙斗，则3h其中则池子总高度（H） 设超高 ，则mh3.01)(46.523.021h(十) 验算最小流
32、速在最小流量时，只用一格工作（ ）1n符合要求。曝气沉砂池示意图见图)(.84AV；， 一 般 采 用污 水城 市 污 水 沉 沙 量 ， 30)(1)(5.44.8624.1636maxX mTV)(2.30 )(15.03.2.03 mtgtgh )(2.)1(65.)2(61230 )(9.42.2aLl 30.l 63lsmsnBhQV 15.07.2.432miin 平 均 日*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班20沉砂池示意图*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班213.2 污水生化处理单元3.2.1 A/O 池设计
33、计算3.2.1.1 设计参数；1混合液污泥浓度：X=4500mg/l；(对于 A/O 工艺，污泥浓度 X 一般取值30005000mg/L)2污水回流比：R=80%；（一般 50100%）3污泥泥龄：c=10d；4污泥产率系数： ；（0.50.7）5/6.0kgBODkgMLSY5污泥内源呼吸系数：K d=0.08d-1.（Kd 一般采用 0.050.10d-1，f=VSS/SS 一般采用 0.60.75）6污泥负荷 ：sN)18.0(,13. dkBOD3.2.1.2 反应池尺寸计算1 A/O 池总体积 V： 3560)108.(450.231)1(-SeYQc mcKdXV 2 污泥泥龄
34、c:c= hR.2308.163 反应池分四组，则单池池容为：（h=5.0m）345604mV单 280.514mhVS单单每组采用 7 廊道式反应池，廊道宽 b=7m,则：反应池长度 bSL57280单校核：b/h= （满足 b/h=1-2） L/b= (满足 L/b=5-10)4.15 14.875超高取 1.0m，则反应池总高：H=5.0+1.0=6.0m4 水力停留时间 HRT：采用 ，则 段停留时间为 ，O 段停留时间为4:1OA1Aht5.1ht62hVQt 5.7602max*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班225 生化反应池容积比 :OAV则
35、， 33140,420mVO则每组反应池 3 5,5A3.2.1.3 好氧池中需氧量计算1 剩余污泥量：2 好氧池中生化反应中含碳有机物全部生化所需的氧量：BOD dkgSQeL /7941268.0)2(368.0)( 3平 均3 生化反应实际所需氧量： hkkBODL /5.86/.5124.7942.12取空气密度为 1.201kg/m3,空气中含有氧量为 23.2%，曝气扩散器中氧的利用率为 0.08，安全因素采用 1.2，则所需的理论空气量为： min/5.201/29541308201.4573.01 32 dmV 空空 气4 曝气装置采用转蝶式曝气机：型号为 YHG1400-A
36、型转碟曝气机YHG1400-A 型转碟曝气机技术性能：曝气转盘直径：1400mm;适用转速：52rpm-56rpm，经济转速：55rmp；适用浸没深度：400mm-530mm，经济浸没深度：500mm；单盘标准清水充氧能力：1.5kgO 2/h ds充氧效率（动力效率：2.54-3.16kgO 2/kwh(以轴功率计)；适用工作水深：5.2m；水平轴跨度:9.0m;曝气转盘安装密度:4ds/m;转碟碟片材质:玻纤增强聚丙烯或玻璃钢;360A， 取 33mkg75.75.045)( gLmgfXVXKSYQXvvdeo， 其 中33kg,17280607.082.6.3 mBODSXkgeoV
37、浓 度 ，生 化 反 应 池 进 出 水挥 发 性 悬 浮 固 体 浓 度 ，*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班23碟片比重:1.8;水平轴跨度(m)转盘数(ds) 400530mm浸深充氧能力kg/h500mm 浸深充氧能力 kg/h电机功率(KW)3.0 12 12.619.56 18.96 7.54.0 16 17.8527.71 26.86 115.0 20 22.0534.23 33.18 156.0 24 26.2540.75 39.50 18.507.0 32 34.6753.79 52.14 229.0 42 52.7963.79 62.18
38、 30取水平轴跨度 6.0m 浸深 500mm,由上表可得充氧能力为 39.50kg/h.需转碟曝气机的数量为: 台取台 64,589.75.39286n所以，转碟曝气机配置 ： 每组 16 台，转碟曝气机在氧化沟中布设如图。*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班243.2.2 二沉池设计计算3.2.2.1 设计要点1 当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵最大组合流量计算；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算，沉淀时间不宜小于 30min。2 池子超高至少采用 0.3m。3 沉淀池的个数或分格数不应小于 2
39、 个，并宜按并联系列考虑，有效水深多采用 24m，对辐流式沉淀池指池边水深，池子直径与有效水深的比值，一般采用 612，池径不宜小于 16m。4 沉淀池的缓冲层高度，一般采用 0.30.5m，池底坡度一般取0.050.10。5 污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于 600，圆斗不宜小于 5506 沉淀池的污泥，采用机械排泥时可连续排泥或间歇排泥，初次沉淀池的静水头不应小于 1.5m；二次沉淀池的静水头，生物膜法后不应小于 1.2m，曝气池后不应小于 0.9m。7 池径小于 20m 时，一般采用中心传动的刮泥机，刮泥机旋转速度一般为 13r/h，外周刮泥板的线速不超过 3m/min,一般采用
40、 1.5m/min。8 采用多斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。3.2.2.2 设计参数：设计流量为:Q=300000m 3/d；表面水力负荷：q=1.2m 3/(m2h)；（一般为 0.51.5m3/(m2h)）沉淀池超高：h =0.3m；1缓冲层高度：h =0.5m；3沉淀池个数：n=2；沉淀时间：T=2h；最大设计流量时的水平流速：V=5mm/s 。3.2.2.3 设计计算(1)单池表面积：设表面负荷 q=1.2m 3/m2h，设池子的个数为八座，则（其中q=0.51.5m3/(m2h) ） )(.1458.24302max mnQF*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程
41、课程设计环境工程 01 班25(2)池直径： mAD45,314.584取单 池 (3)沉淀区有效水深：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到进水的紊流影响。h =qt=1.52.5=3.75m,(沉淀区有效水深 h2，取值范围为 2.54m，水力2停留时间，h，一般为 1.01.5h） ， 满 足 要 求值 一 般 取 值池 子 直 径 与 有 效 水 深 比 126,1275.342D(4)污泥斗容积： )(21251rrhV设 r1=2m,r2=1m,=60 0，则 (5)污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积： 设池底径向坡度为 0.05，则 (6)污泥总
42、容积：V=V1+V2=12.7+595.7=608.4m3 (7)沉淀池及缓冲区有效容积 V3:V3= (h2+h )= (3.75+0.5)=7364.4m3 4D3451.2(8)沉淀池总容积 V 总：V 总 =V1+V2+V3=12.7+595.7+6756=3445.5m332212515 7.12)(37.14)(37.6) mrrhVmtg 则 32221242 7.59).5.(0.)(3 mrRhV Dih025.105.24 *88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班26(9)沉淀池总高度：设 h1=0.3m,h3=0.5m,则H=h1+h2+h3
43、+h4+h5 =0.3+3.75+0.5+1.025+1.73=7.3m (10)沉淀池池边高度 H： H= h1+h2+h3 =0.3+3.75+0.5=4.55m (11)径深比 D/h2；D/h2=45/3.75=12（符合 612 范围） (12)刮泥机以及吸泥机选取采用周边传动吸泥机，为了符合型号规格，取直径为 ，由给水m45D排水设计手册（第 2 版） 第 11 册 P592 查知(D 20,采用周边传动的刮泥机)，选取周边传动吸泥机 ，其性能参数如下表 8 示：BCG45表 8 性能参数35Z规格型号 池 径D(m)周边线速（m/min）电机功率（kW）周边轮压（ kN）生产厂家
44、BCG4545 4 1.05*2 75 沈阳水处理设备制造总厂二沉池 单位 m*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班27(13)进出水设计（1）进水管的设计a. 单池设计污水流量 sdQ333 m4.0h5.162m75083单进水管设计流量（1）进水管的计算 vQD进41式中：进水管设计最大流量；单Q进水管水流速度，取为 1.2 m/s；v焊 接 钢 管选 取 取进9090m,8.2.17641DNvQb. 进水竖井进水井径采用 ，则出水口尺寸为 ，共几个沿井壁均匀分布，mD122135.0m出水口流速 ).(,36.0835.2 ssvc. 出水端槽宽%76
45、.5二 沉 池 回 流 污 泥 比 ， 取 ）（）（单进 R管 径 、 流 速 、 流 量 对 照 表流 量 m3/h管 径 流 速 0.8m/s1s1.2m/s1.4m/s40369452 549 63 545 768780.0.9.29.68111425*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班28，槽中流速取 0.6m/s，m5.0,46.238.09)2(.0.4.01 取）（单 QB进水端水深，并且采用两端进水，3.2.2.4 出水部分设计1 采用周边集水槽，单侧集水，每池只有 1 个总出水口，集水槽宽度为m4.019.2.0)(9.05k 19.27.)
46、(. .4. 34.0 ）（则 ， 取安 全 系 数 ， 采 用环 形 集 水 槽 内 流 量 ，集 单集集 集 qb sQq集水槽起点水深集水槽终点水深为槽深均取 0.7m2 采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽 1m；槽中流速 smv6.0槽内终点水深： m182.06.94vbqh集槽内起点水深： mgbaqhkk 23.0.195.82332323243集所以选择双侧集水环形集水槽3 校核当水量增加一倍时， svsq8.0,217.03 集 m.18.0274bvqh集h3.75起 mb.042.1.终*88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班29mgbaqh
47、hkk 364.0.12775.12332 323324 集设计取环形槽内水深为 0.7m，集水槽总高度为 0.7+0.3=1.0m，采用 90o 出水堰，b.出水溢流堰的设计采用出水三角堰（ ）901 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度） mH5.2 每个三角堰的流量 1q)(0823.34.17.2smq3 三角堰个数 1n)(265083.71个单 qQn4 三角堰中心距（单侧出水）m391.0265)34()(11 nbDL391 *88 大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计环境工程 01 班303.3 污水后处理系统3.3.1 接触消毒池3.3.1.1 设计说明城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯
