1、 污水厂设计 1 污水厂设计说明书 学 院：土木工程学院 班 级： 08 给排（ 2）班 姓 名：萧 灿 强 指导老师：胡 晓 东 日 期： 2011. 6. 07 污水厂设计 2 目录 第一节 污水处理厂设计任务书 . 3 第二节 设计水量的计算 . 4 第三节 污水处理程度计算和工艺选择 . 5 第四节 污水的一级处理 . 5 一 .格栅 5 二 .污水提升泵站 7 三 .沉砂池的计算： 8 四 .辐流初沉池的计算： 9 第五节 污水的二级处理 . 12 一 .生物曝气池设计计算： 12 二 .曝气系统工艺计算 17 第六节 向心辐流式二沉池的设计计算 . 21 第七节 消毒设施计算： .
2、 26 第八节 计量设备 . 28 第九节 污泥处理构筑物 . 29 一 .污泥提升泵房 29 二 .污泥量计算 29 三 .污泥浓缩池 30 四 .贮泥池 33 五 .污泥消化池 34 六 .消化后污泥量计算 43 七、污泥脱水系统 . 47 第十节 污水厂布置 . 48 第十一节 小结 . 52 第十二节 参考文献： . 52 污水厂设计 3 第一节 污水处理厂设计任务书 一、课程设计的目的 通过城市污水处理厂的课程设计，巩固学习成果，加深对污水处理课程内容的学习与理解，掌握污水处理厂设计的方法 ，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型污水处理厂的工艺
3、设计， 锻炼和提高分析及解决工程问题的能力 。 二、设计任务： 根据给定的资料设计一个中、小型污水处理厂主要构筑物的工艺设计。该厂所在地区为广东地区。 三、城市污水厂的规模： 该市每日总的污水量为 90000m3/d，其中居民的生活污水量为 8 万 m3/d，近期水量 300 L/人 . D，远期水量 350 L/人 . D，该市现有人口 26.67 万人。市内工业企业的生活污水和生产污水总量 1.0 万 m3/d。市政公 共设施及未预见污水量以 4%计。 四、设计原始资料： 1、污水水质： 进水水质：生活污水 BOD5 为 190 mg/l； SS 为 210 mg/l。 工业废水 BOD5
4、 为 230 mg/l； SS 为 250 mg/l。 出水水质：要达到一级 B 标准， BOD5 20 mg/l； SS 20 mg/l。 混合污水温度：夏季 28，冬季 10，平均温度为 20。 2、自然条件： （ 1）地形、地貌： 该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低。 （ 2）工程地质： 该市地质岩层出露白垩系地层，市区地层覆盖层为第四纪近代冲击层，厚40 60 米，上层一般为耕植土、淤土、砂质粘土、亚粘土、细中砂和残积粘土。地基承载力为 1.2 3.5kg/cm2，地震等级为 6 级以下，电力供应良好。 （ 3）气象资料： 该市地处亚热带，面临东海，海洋
5、性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度 38，最低温度 4，年平均温度 24。常年主导风向为南风。 （ 4）水文资料： 该市内河流最高洪水位 +2.5 米，最低水位 -0.5 米，平均水位为 +0.5 米，地下水位为离地面 2.0 米，厂区内设 计地面标高为 +5.0 米。 污水厂设计 4 五、课程设计的要求 1. 根据以上资料，对该城市进行污水处理厂的扩大初步设计。 2. 编写设计说明计算书。 3. 画出两张图： 1 号图纸：污水处理厂平面布置图（ 1:500）。 . 1 号图纸：污水和污泥处理工艺高程布置图（横比 1:300;纵比 1:50） 第二节 设计水量的计算
6、1 .城市每天的平均污水量（平均时流量） sLhddN /67.1 0 4 1/m3 7 5 0/m9/m9 0 0 0 01 0 0 0 0.302 6 6 7 0 0QqQ 33311 万工dL/300/m 31 人，人生活污水定额 dq N1 城市所在人口数（人 ） 工Q 工业废水量， 1000m3/d 市政公共设施及未预见污水量以 4%计，则： 总Q =1.04 1041.67=1083.34L/s 2.设计最大流量 Q= s/6.9128786400 10001000086400 100080000266.1Q1z LQK 工Q 设计秒流量（ L/s）； Q工 工业废水设计秒流量（
7、L/S）， 10000m3/s； 1Q 生活污水秒流量（ L/S）， 80000m3/s； KZ 总变化系数，因为生活污水量为 1312.5L/s 时，查表得 Kz=1.266。 hmss /822.4/m39.31/L8.413396.912874.01Q 33m a x 3.设计污水水质 1）生活污水和工业废水混合后污水的 SS 浓度 m g / L4.421490000 2501000021080000Q11 总 工工 ssssSS CQCQC 2）同理生活污水和工业废水混合后污水的 BOD5 浓度得： 污水厂设计 5 m g / L4.419490000 230100001908000
8、0Q B O DB O D11B O D 总 工工 CQCQC 第三节 污水处理程度计算和工艺选择 一 污水的 SS， BOD5 处理程度计算 1.原水水质： SS=214.44mg/L， BOD5=194.44mg/L。 出水水质 BOD5 20 mg/L； SS 20 mg/L。 2.根据水量和原水水质，出水水质和需要达到的处理程度，不需要脱氮除磷，采用传统活性污泥法处理。选择工艺流程为： 原水中格栅污水提升泵钟式沉砂池辐流沉淀池 A2/O 工艺辐流二沉池消毒接触池出水 第四节 污水的一级处理 一 .格栅 采用两组中格栅， N=2 组，每组格栅单独设计，每组格栅的设计流量是smsQ /67
9、.0/m39.315.021Q 33m a xm a x ，格栅倾角取 a=600，格栅栅条间隙e=0.02，栅前水深取 h=0.8m，过栅流速取 v=0.9m/s。 （ 1） 格栅的间隔数 3.439.08.002.0 60s i n67.0s i nQn 0m a x e h v ，取 44个 （ 2） 格栅槽宽度 B=S(n-1)+en=0.01(44-1)+0.0244=1.31m 式中 B 格栅槽宽度（ m） S 每根格栅条宽度（ m），设计中取 S=0.01m （ 3）进水渠道渐宽部分的长度 L1=(B-B1)/2tg20 =(1.31-1.1)/2tg20 =0.29m 式中 B
10、1 进水明渠宽度，设计中取 1.1m； a 渐宽处倾角取 20； 此时栅前流速 smhB /761.08.01.1 67.0Qv 1m a x ，满足 0.4-0.8 m/s 要求。（防止淤积与防止冲走栅渣） （ 4）出水渠道渐窄部分长度（ m） 污水厂设计 6 L2= 1/2L1=0.15m （ 5）计算水头损失： magvesagv 0344.060s i n6.19 9.0)02.0 01.0(42.2s i n2)(s i n2h 23423420 式中 格栅条的阻力系数，设计采用矩形断面，所以 =2.42； 过栅的水头损失： h1=kh0=3 0.0344=0.103m 式中 k 格
11、栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 3； （ 6）栅后明渠的总高度 H=h+h1+h2=0.8+0.10+0.3=1.2m 式中 h2 明渠超高（ m）一般采用 0.3 0.5，设计中取 0.3m （ 7）格栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tg=0.29+0.15+0.5+1.0+(0.8+0.3)/tg60 =2.69m 式中 H1 栅前槽高 （ 8）每日栅楂量 dm /569.4100066.21 864005.0039.311000K 86400WQW 31m a x 总0.2 m3/d 式中 W 每日栅渣量（ m3/d） W1 每日每 1000 m3污水的栅渣量
12、，一般采用 0.04-0.06/1000 m3，设计中取 0.05/1000 m3污水， 因为 W0.2 m3/d，所以采用机械除渣。本设计选用两台 GH-1800 型链条式回转格栅除污机，电动机功率 1.5KW。 （ 9）进水与出水渠道 城市污水通过 DN1400mm 的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=1.2m，进水水深 h1=h=0.08，出水 渠道 B2=B1=1.2m，出水水深 h2=h1=0.8m。 单独设计的格栅，平面布置如图： 污水厂设计 7 格栅计算图 二 .污水提升泵站 1 设计说明 污水处理工艺采用传统曝气活性污泥处理， 污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工
13、艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。 污水经提升后入钟式沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入河道。 设计流量 Qmax=3001m3/h。 2 设计计算 污水提升前水位 -0.5m（即泵站吸水池最底水位） ,提升后水位 6.658m（即泵沉砂池的水面标高）。 所以，提升净扬程 Z=6.658+0.5=7.158m 水泵水头损失取 2m 所需水泵扬程 H=Z+h=9.158m 设计流量 6019.2 m3/h 3 污水泵选型 采用 4台 20MN-24A型污水泵，三用一备。该泵各性能参数如下表： 型号 流量 Q(m3/h) 扬程 H(m) 转速 n (r/
14、min) 电动机 功率 (kw) 效率 (%) 重量 （ kg） 20MN-24A 1990 9.8 485 83 81 3500 泵房为圆形，直径 D=8m,高 10m,为半地下式，地下埋深 7m，水泵为自灌式。 污水厂设计 8 进水总管粗格栅吸水池最底水位污 水提升泵房计算草图0. 00三 .沉砂池的计算： 1. 沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，如泥砂、煤渣等，它们的相对密度约为 2.65。城市污水厂一般均就设沉砂池。 常见的沉砂池形式有：平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池等几种，各有其特点，应结合实际情况考虑选定。 本设 计选用钟式沉砂池。钟式沉
15、砂池是利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池由流入口，流出口，沉砂区，砂斗及带变速箱的电动机，传动齿轮，压缩空气输送管和提升管以及排砂管组成。污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力的不同，把沙粒甩向池壁，掉入砂斗，有机物被送回至污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经提升管，排砂管清洗后排除，清水回流至沉砂区，排砂达到清洁砂标准。根据水量要求，选择900型号的钟式沉砂池 2组。 污水厂设计 9 2.尺寸见下表： 型号 流量（ L/s） A B C D E F G H J K L 900
16、880 4.87 1.50 1.00 2.00 0.40 2.20 1.00 0.51 0.60 0.80 1.85 四 .辐流初沉池的计算： 作为初沉池用时。辐流沉淀池是利用污水从沉淀池中心管进入，沿中心管四周花墙流出。污水由池底中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中的悬浮物在重力作用下下沉至池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，辐流沉淀池由进水装置，中心管，穿孔花墙，沉淀区，出水装置，污泥斗及排泥装置组成， 设计中选择两组福流沉淀池 N=4 个，每组设计流量为 0.335m3/s,从沉砂池流出来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入平流沉淀池。 （ 1） 沉淀部分有效容积：
17、20m a x1 77.6020.24 12.4822nqQA m 式中： Q 设计流量（ m3/s） 0q 表面水力负荷，一般采用 1.5-3.0m3/(m2.h)，设计中取 2.0 m3/(m2.h) （ 2） 沉淀池直径 D= m28.72714.3 7.76024A4 1 ，取m(3)沉淀池有效水深 mtq 3.512h 02 式中： h2 有效水深， m； t 沉淀时间，初沉池为 1 2h，本设计采用 1.5h。 .39328 水深池径 ，满足 6-12。 （ 4） 污泥部分所需容积 按去除水中悬浮物计算33010m a x 3.2176110)971 0 0(1 0 0 0 1 0
18、 0)4.42 1 45.04.42 1 4(243.51 2 0 5t)p1 0 0 1 0 0)2 4 (W mCCQ （式中： 污水厂设计 10 h4tt%97%p/kg1000,/kg%50%60%40m g / L )m g / L )03310沉池，所以；因为是机械排泥的初两次排泥的时间之隔；），取污泥含水率（；取污泥容重，；，取，一般采用沉淀率出水悬浮物浓度（；进水悬浮物浓度（mmCC辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边线速度为2-3m/min，将污泥推入污泥斗，然后用静水压力将污泥排除池外。 （ 5） 污泥斗容积 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底做成 5%的坡度
19、，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸 r1=2m，底部尺寸r2=1m，倾角 a=60，泥斗高度 m32.7160tg1t g arh 025 。 污泥斗的容积 : 32222212151 .712)1212(732.131)rrrr(h31 mV 沉淀池底部圆锥体体积 322211242 .31 4 3)221414(.6014.331)(31 mrRrRhV 污泥斗总容积 V3=V1+V2=12.7+143.3=156m317.23m3 （ 6）沉淀池总高度 L1=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.3+0.6+1.732=5.932m 式中 h1
20、 沉淀池超高，取 0.3m； h2 有限水深， 3m； h3 缓冲层高度，取 0.3m； h4 沉淀池底部落差 =（ 14-2） *0.05=0.6m； (7)进水集配井 辐流沉淀池分为 4组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。 配水井的中心管直径 D2= mQ 56.17.014.3 339.14v4 2 V2 配水井内中心管上升流速（ m/s）一般 0.6m/s。取 0.7m/s 配水井直径 D3= m5.8256.13.014.3 339.14 2 （ 8）进水管及配水花墙 沉淀池分为 4组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向
21、四周流动。进水管道采用钢管，管径 DN800mm,管内流速 0.67m/s，水力坡度i=0.0622%，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为 DN1200mm。 污水厂设计 11 沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置 8个穿孔花墙，过孔流速 smnB QV /28.03.05.08 335.0h 3333 式中 ；）一般采用穿孔花墙过孔流速（ m / s4.02.0m / s3 V B3 孔洞宽度（ m）取 0.3m h3 孔洞高度（ m）取 0.5m n3 孔洞数量， 8个 穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径 3.0m，高 2.0m,在稳
22、流罩上平均分布 100mm的孔洞 306个，孔洞总面积为稳流罩过 水断面的 15%。 (9)出水堰 沉淀池出水经过双侧出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管道排入集水井。出水堰采用三角双侧 90三角形出水堰，三角堰底宽 0.16m，高 0.08m，间距 0.05m，外侧三角堰距沉淀池内壁 0.4m，三角堰直径为 28-2*0.4=27.2m，共有 356个三角堰。内侧三角堰距挡渣板 0.4m，三角堰直径为 26.0m，共有 340个三角堰。两侧三角堰宽度 0.6m，三角堰堰后自由跌落 0.1-0.15m，三角堰有效水深为 H1=0.7 m041.0340356 35.307.0 5/25/21
23、）（Q式中 Q1 三角堰流量（ m3/s） H1 三角堰水深，一般采用三角堰高度的 1/2 2/3，即 0.04-0.053 三角堰堰后自由跌落 0.15m，则堰水头损失 0.15+0.041=0.191m (10)堰上负荷 11 2q DQ )m./(9.2)m.(/9.912.12814.32 1000335.0 sLSL ）（ D1 三角堰出水渠道平均直径 (m) （ 11）出水挡渣板 三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面 0.15m，伸入水下 0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集 装置，采用直径 DN300mm的排渣管排出池外。 （ 12）出水渠道
24、出水槽设在沉淀池周边，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁 0.4m，出水槽宽 0.6m，深 0.7m,有效水深 0.50m，水平流速 0.68m/s。出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径 DN800mm,管内流速 V=管内流污水厂设计 12 速 0.67m/s，水力坡度 i=0.0622%。 (13)刮泥装置 沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为 2-3m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣 刮进排渣装置。选用周边传动刮泥机型号为： 2GB-30型，功率 2.2KW，周边线速度 3m/min，周边轮压 60KN。 （
25、 14）排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径 DN150mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用 1.2m，连续将泥排出池外贮泥池内。 第五节 污水的二级处理 本设计采用厌氧 缺氧 好氧生物脱氮除磷工艺，即 A A O 工艺，是通过厌氧、缺氧、好氧三个不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，达到去除有机物、脱氮和除磷的目的。 一 .生物曝气池设计计算： 1.污水生物处理的设计条件： 进入曝气池的平均时流量 Qp=90000m3/d=1.042m3/s， 最大设计流量 Qs=1339.48L/s=4822.16=4.822m3/h。 污水中的 BOD5 浓度为 194.44mg/L，污
26、水中的 SS 浓度为 214.44mg/L。假定一级处理对 BOD5 的去除率为 25%，对 SS 的去除率为 50%，则： 进水曝气池污水的 BOD5 浓度： Sa= Sy（ 1 0.25） =194.44 0.75=145.83 mg/L SS 浓度： La=Ly（ 1 0. 5） =214.44 0.5=107.22mg/L 2.工艺技术： 污水厂设计 13 污水处理程度计算： 确定污水处理程度 %.789%10044.194 )2044.194(B O D 5 %.790%1004.4214 )204.4214(ss 3.设计参数： 1） BOD5 污泥负荷率 418.0789.0 7
27、5.02502.052 B O De fSKNs kg BOD5/(kg*MLSS*d) 式中 NS BOD5 污泥负荷率 /(kg*MLSS*d) K2 有机物最大比降解速度与饱和常数的比值，一般采用 0.0168-0.0281之间，设计取 0.02. Se 处理后出水中 BOD5 浓度（ mg/L） ,按要求应小于 25mg/L F MLVSS/MLSS 值，一般采用 0.7-0.8，取 0.75 2）水力停留时间 t 一般为 6-8h，取 t=8h 3）曝气池内的活性污泥浓度（ MLVSS） Xv 一般采用 2000 4000mg/L，设计中取 Xv=3000mg/L。 4）回流污泥浓度
28、 m g / L12000.2110010rS V I10Xr 66 式中 R 有关系数，一般取值 1.2 SVI 污泥容积指数，根据（ 1）中的 Ns，查图得 100 5）污泥回流比 因为 5.70XXvM L S SM L V S Sf ，所以混合液悬浮固体（ MLSS）的浓度X= XXv 4000mg/L。 根据公式 12000R1 R4000XrR1 RX ，即 解得 R=0.5 6） TN 的去除率 %1.5735 1535%1001 21 S SSe 式中 e TN 去除率（ %）； S1 进水 TN 浓度（ mg/L），设计中取 35mg/L； 污水厂设计 14 S2 出水 TN
29、 浓度（ mg/L），规范要求 15mg/L； 7）内回流比 3.3171.501 71.50e1 eR 内 4.平面尺寸计算： 1）曝气池的总有效容积： 3.679304000418.0 3.814590000XNs SaQV m 式中 Qp 污水的平均流量； Sa 原污水的 BOD5 值， mg/L； 取曝气池 N=2 个，则每个曝气池有效容积 V1= V / N = 3965.3m3 厌氧、缺氧、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： 厌氧池内水力停留时间 t1= 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
30、.8h； 2）平面尺寸 曝气池的总面积 21 8 8 8 .2 m.247 9 3 0 .6hVA ， 设计中池深 h 取 4.2m。 每个曝气池的面积 21 944.1mNAA ， 每组曝气池工设 5 廊道，第 1 廊道为厌氧段，第 2 廊道为缺氧段，后 3 个廊道为好氧段，每廊道宽取 5.0m，则： 每个曝气池的总池长： .8m188BAL 1 ， 式中 B 廊道宽，设计中取 5。 每廊道的长度为： .8 m375 .8188nLL1 ，式中 n 廊道数，设计中取 5。 19.12.45hB ，介于 1 至 2 之间； .8375 .8188BL 10 均符合要求。 取超高 0.5m，曝气
31、池总高度 H 总 = h+0.5 =4.2+0.5=4.7 m, 厌氧 缺氧 好氧池的平面布置如下图 污水厂设计 15 曝气池平面布置草图 5.进出水系统： 1）初沉池的来水通过 DN1300 的管道送入厌氧 缺氧 好氧曝气池首段的进水渠道，管道内的水流速度为 1.01m/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 b1=1.3m，渠道内水深为 h1=1.2m，则渠道内的最大水流速度： smhNbQv s /429.02.1.312 339.1111 反应池采用潜孔进水，孔口面积： 22 67.14.02339.1 mNvQF s 式中 2v 孔口流速（ m/s），一般采
32、用 0.21.5m/s，设计中取 0.4m/s。 设每个孔口尺寸为 0.6 0.6m，则孔口数 56.06.0 Fn 个 实际流速 m /s7.30256.06.0 1 .3 3 9n 污水厂设计 16 曝气池进水孔布置图 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 m83.10g25.402 %133%50421 . 039.31g2mb QH 3232 ）（）（ ，设计中 取为 0.20m。 式中 Q 每座反应池出水量（ m3/s），指污水最大流量（ 1.339m3/s）与回流污泥量、回流量之和（ 1.042*183% m3/s）； m 流量系数，一般
33、采用 0.40.5，设计中取 0.4； b 堰宽（ m）；与反应池宽度相等，设计中取 5m。 厌氧 缺氧 好氧池的最大出水量为（ 1.339+1.042 183%） =3.25m3/s， 出水管管径采用 DN2000，送往二沉池，管道内的流速为 1.03m/s。 6.其他管道设计： 1）中位管：用于 在活性污泥培养训化时排放上清液。管径为 DN600mm 2）放空管：曝气池在检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，管径为 DN500mm 4）污泥回流管： 本设计中，污泥回流比为 50%，从曝气池的出水井回流过来的污泥通过两根 DN600mm 的回流管道分别进入首段两侧的厌氧段，管内污
34、泥流速0.92m/s。 5）消化液回流管 硝化液回流比为 200%，从二沉池出水回至缺氧段首端，硝化液回流管道管径 DN1200，管内流速为 0.92m/s。 6）消泡管： 污水厂设计 17 在曝气池隔壁上设置消泡水管，管径为 DN25mm，管上设阀 门，消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫，消泡水采用自来水。 二 .曝气系统工艺计算 为了保持曝气池内的污泥具有较高的活性，需要向曝气池内曝气充氧。目前常用的曝气设备为股风暴气和机械曝气，在活性污泥法中，应用鼓风曝气。 1.曝气工艺系统计算 1）平均时需氧量 1 0 0 03 0 0 00 . 6.67 9 3 05.101 0
35、 0 0 203.81 4 59 0 0 0 00 . 5vaQ 2 ）（VXbQ S r 1.67803 Kg/d=325.15 Kg/h 式中 Q2 混合液需氧量（ KgO2/d） a 活性污泥微生物每代谢 1KgBOD 所需的氧气 Kg 数，对于生活污水，一般采用 0.42-0.53 之间，设计中取 a=0.5 Q 污水的平均流量（ 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，一般采用0.188-0.11，设计中取 b=0.15 Xv 挥发性总悬浮固体（ MLVSS）浓度（ kg/m3） 0.6 共 10 个廊道，但只
36、有 6 个廊道进行曝气。 2）最大时需氧量 1 0 0 03 0 0 00 . 6.67 9 3 05.101 0 0 0 203.81 4 58 6 4 0 01 . 3 3 90 . 5vaQ m a x2 ）（）（ VXbQ S r8.49422 Kg/d=392.6 Kg/h 3）每日去除 BOD5 值 BODr= . 7 k g / d113241000 203.814590000 ）（ 4)去除每 kgBOD5 的需氧量 2O 11324.77803.61 =0.69kgO2/kgBOD5 5）最大需氧量与平均时需氧量之比 21.15.1325 .6392QQ 2m a x2 2.
37、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 0.5 m2，敷设于池底 0.2m 处，淹没深度 H=4.0m，计算温度定为 30 C。 污水厂设计 18 查表得 20 C 和 30 C 时，水中溶解氧值为 Cs(20)=9.17mg/L ， Cs(30)=7.63 mg/L 1）空气扩散器出口处的绝对压力 Pb=1.013 105+9.8 103H =1.013 105+9800 4=1.405 105Pa 2）空气离开曝气池面时，氧的百分比 %6.918%1002.1012179 2.10121%100E12179 E121Q AAt ）（ ）（）（ ）（式中
38、EA 空气离开扩散器的氧转移效率，取 12% 3）曝气池混合液氧中平均氧饱和度 )4210026.2(C5b)(sb tsT QPC 最不利温度条件，按 300C 考虑，代入各值，得： 3.6842 96.181026.02 1005.4163.7C 55)(sb ）（T mg/L 4）换算为在 20 C 条件下，脱氧清水的充氧量R0= .74 6 20 2 4.1263.8195.082.0 17.93.63 8 40 2 4.1 203020(b )20( ）（） TTS S CC RCkg/h 最大时需氧量为 R0max= .7558024.1263.8195.082.0 17.9.63
39、92 2030 ）（kg/h 5）曝气池平均时供气量： .11285410012.30 .7462100. 3 E0 RGs A0 m3/h 6）曝气池最大时供气量： .41551910012.30 .7558100. 3 E0RGs A0 m a x m3/h 7）去除每千克 BOD5的供气量： .22724.711324 .112854 kg空气 /kgBOD5 8）每 m3 污水供气量： 3.432490000 .112854 m3空气 /m3污水 9）本系统的空气总用量： 本系统采用空气在回流污泥井提升污泥。空气量按回流污泥的 8倍考虑，污泥回流比 R取值 50%，提升回流污泥所需空气
40、量为： hm /1500024 90000508 300 总需氧量： 15519.4 +15000=30519.4m3/h 3.空气管路计算 污水厂设计 19 1）按照曝气池平面图，每两组的曝气池布置空气管路，在相邻的两个廊道的隔墙上布设一根干管，共设 3 根干管。在每根干管上设 7 对曝气竖管，共 14 条配气竖管。曝气池共设 42 条配气竖管，每根竖管的供气量为： .536942 .415519 m3/h 2）曝气池曝气廊道的总平面面积为 1888.2 0.6=1132.92m2，每个空气扩散器的服务面积按 0.5m2 计，则所需空气扩散器的总数为： 1132.92/0.5=2266 个，
41、 为安全起见，本设计采用 2400 个扩散器，每根竖管上安装的空气扩散器的格式为： 2400 / 48 =50 个 每个空气扩散器的配气量为： 15519.4/（ 42 50） =7.39m3/h 将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图见下图，用以进行计算。污水厂设计 20 空气管路计算图 3）选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计见下表 。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录 2加以确定，计算结果列入计算表中第 6项。 空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按公式折算成当量
42、长度损失 L0，并计算出管道的计算长度，计算结果列入计算表中的第 8、 9 两项。 空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径 D、空气量，计算温 度和曝气水深，查附录 3求得，结果列入计算表的第 10项。 9项与 10 项相乘，得压力损失结果列入计算表第 11项。 将表中 11 项各项相加，得空气管道系统的总压力损失为：空气管路计算表 管段编号 管段长度 L m 空气流量 空气流速 V m/s 管径 D mm 配件 管段当量长度 L0 m 管段计算长度 L0+L m 压力损失 h1+h2 m3/h m3/min 9.8 Pa/m 9.8 Pa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1
43、9-18 0.5 7.39 0.12 1.05 50 弯头一个 0.76 1.26 0.12 0.151 18-17 0.5 14.78 0.25 2.09 50 三通一个 2.03 2.53 0.27 0.683 17-16 0.5 22.17 0.37 3.14 50 三通一个 2.03 2.53 0.42 1.063 16-15 0.5 29.56 0.49 4.18 50 三通一个 2.03 2.53 0.57 1.442 15-14 0.5 36.95 0.62 5.23 50 三通一个 3.96 4.46 0.45 2.007 14-13 1 73.9 1.23 4.08 80 三
44、通一个、大小头一个 4.32 5.32 0.39 2.075 13-12 1 147.8 2.46 8.17 80 四通一个 2.73 3.73 1.23 4.588 12-11 6.75 369.50 6.16 5.81 150 三通一个、弯头三个、闸门一个、大小头一个 18.39 25.14 0.32 8.045 11-10 5.5 739 12.32 11.62 150 三通一个 7.58 13.08 1.23 16.09 10-9 5.5 1478 24.63 13.07 200 四通一个、大小头一个 11.26 16.76 1.07 17.93 9-8 5.5 2217 36.95
45、8.71 300 四通一个、大小头一个 18.32 23.82 0.29 6.908 8-7 5.5 2956 49.27 11.62 300 四通一个 15.7 21.2 0.51 10.81 7-6 5.5 3695 61.58 14.52 300 四通一个 15.7 21.2 0.78 16.54 6-5 5.5 4434 73.90 9.80 400 四通一个、大小头一个 24.77 30.27 0.26 7.87 5-4 6.9 5173 86.22 11.43 400 四通一个、弯头一个 31.24 38.14 0.36 13.73 4-3 10 12673.1 211.22 12
46、.45 600 三通一个、大小头一个 19.33 29.33 0.24 7.039 3-2 10 30519.4 508.66 13.33 900 三通一个、大小头一个 28.94 38.94 0.15 5.841 合计 122.8 污水厂设计 21 k p ah 203.18.98.122h 21 网状膜空气扩散器的压力损失为 5.88KPa，则总压力损失为5.88+1.203=7.083KPa， 为安全计，设计取值 9.8KPa 4.空压机选择 空气扩散装置安装在距离池底 0.2m 处，曝气池有效池深为 4.2m，空气管路内的水头损失按 1.0m 计，则空压机所需压 力为： P=（ 4.2
47、-0.2+1.0） 9.8=49kPa 空压机供气量： 最大时： Gs max=15519.4 +15000=30519.4 m3/h=508.6m3/min 平均时： Gs = 12854.1+ 15000=27854.1m3/h=464.2m3/min 根据所需压力及空气量，选择 LG700*830-1 型罗茨鼓风机，共 7 台，该鼓风机风压 49kPa，风量 196m3/min。转速 735r/min。重 9000kg(不保括电机重 )，生产单位为上海鼓风机厂。正常情况下， 5 台工作， 2 台备用；高负荷时， 6 台工作， 1 台备用。每台电动机功率 245KW. 第六节 向心辐流式二沉池的设计计算 设计中选择 4 组辐流沉淀池， N=4 组，每组设计流量为 0.335m/s，从曝气污水厂设计 22 池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池。辐流沉淀池一般采用对称布置。向心辐流式沉淀
