水污染课程设计氧化沟)

目录1。前言22。设计总则22。2设计原则2.2。2设计依据2.3。工艺简介33.1污水排放执行标准3.3.2工艺选择与比较3.3。2.1污水处理工艺比较33。2。2氧化沟工艺简介43.2.3几种氧化沟的选择53。3 Carrousel氧化沟介绍5.3.3。1 Carrousel 氧化沟的结构53。3。2 Carrousel氧化沟处理污水的原理63.4工艺流程布置6.4。主要构筑物设计计算书74。1设计最大流量7.4.2粗格栅7.4.2.1设计参数74.2.2设计计算74。3细格栅8.4.3。1设计参数84。3.2设计计算84。4沉砂池9.4.4。1设计参数104。4。2设计计算104.5氧化沟104.5.1设计参数114。5。2设计计算114。6二沉池L64.6。1设计参数164.6。2设计计算164.7接触池18.4。7.1设计参数184.7。2设计计算185. 污泥处理系统设计计算185。1污泥浓缩池185。1.1设计参数185.1.2设计计算195。2贮泥池2.0.5。3污泥脱水设备20参考文献:20附图216心得体会217。致谢221. 前言目前，一般的城市生活污水处理工艺多采用普通活性污泥法、SBR法以及生 物膜法等。本文考虑到现在的城市污水的复杂性，由于人们生活中的洗涤会使用 一些含磷洗涤剂，使污水中有不少的磷；其次，冲厕的污水没有和其它污水进行 分流，使得污水中总氮含量有所增加；另外，城市排水系统的不健全，没有完全 建立分流制排水系统，工业污水与生活污水相互混杂，导致污水水质变化较大。 普通的活性污泥法不能够有效的去除N和P，而生物膜法处理大流量的污水，其 抗冲击负荷不高，且基础投资较大.为找到一个既在技术上可行又在经济合理的 方法，本文采用Carrousel氧化沟活性污泥法，它既可以有效降低污水的COD、 BOD，又可以有效去除总N.文章主要从工艺方案的比选、工艺流程的确定、各构 筑物尺寸的设计计算、污泥的消化处置以及本工艺的技术经济指标等诸多方面进 行设计和计算.2。设计总则2.2设计原则（1）处理工艺符合最佳适用技术（即技术上可行，经济上合理）和清洁生产 的基本要求。（2）建设项目符合国家和地方的环境法律法规的有关规定。（3）各处理单元构筑物的平面布置应根据各构筑物的功能要求和水力要求。（4）辅助建筑物的面积或规模应符合有关规定.（5）设备选型和价格经济合理。（6）设计中尽量选用低噪声的动力设备，产生臭气或者噪声的设备或构筑物 应加盖处理，防止二次污染。2。2设计依据（1）中华人民共和国环境保护法（2）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）（3）中华人民共和国水污染防治法（4）水处理工程师手册（5）污水处理厂工艺设计手册(6) 建设项目环境保护环境管理条例(7) 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(GJ 31-89)(8) 城市污水处理及防治技术政策建城2000124号(9) 城市污水处理工程项目建设标准建城2001 77号3. 工艺简介3.1污水排放执行标准根据当地环保部门的要求，该企业污水排放要求达到GB8978-1996污水综 合排放标准一级标准方可排放，计算去除率如表1-1。表11水质处理效率计算序号基本控制项目进水水质一级标准去除率1BODr53202093.7%2SS2952093.2%3TN311551.6%4TP4。90。589。8%3。2工艺选择与比较3.2.1污水处理工艺比较根据污水处理方式的影响因素，采用列表比较法。具体比较项目和工艺见表2表2污水处理工艺方式比较序 号项目标准活性 污泥法生物 转盘法氧化沟法延时 曝气法接触 曝气法SBR法1bod去除率X2抗负荷 变化能力OOO3污泥膨胀 的控制OOOX4污泥回流设备OOO5污泥量OO6气温、水温 的影响OXOOOO7日常操作难易OOOO8设备的可靠性OXOOX噪声OOOOOO9卫生OOOOOO美观OOOOOO10设施面积OO11能耗OXO12脱氮运行OOOO工程应用实绩OOOOQ10000m3/dOX14维护管理费OOOO15建设费XO16综合评价XO注:为优良 。为良好 为一般 X为差由上表可以很明显的看出氧化沟工艺在处理较大水量的城市生活污水时，与 其他几个工艺相比，无论从处理能力还是经济指标的综合性能看,都具有较大的 优势，所以采用氧化沟工艺是经济可行的。3.2.2氧化沟工艺简介氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它 在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气 沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的， 而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说， 氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟(Oxidation Ditch )污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、 污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次 沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它 通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同 时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。不仅各国 环境保护机构非常重视，而且世界卫生组织(WH0)也非常重视。在美国已 建成的污水处理厂有几百座，欧洲已有上千座。在我国，氧化沟技术的研究 和工程实践始于上一世纪70年代，氧化沟工艺以其经济简便的突出优势已 成为中小型城市污水厂的首选工艺。3。2。3几种氧化沟的选择目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁 塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化 沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟.这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异， 因此各具特点。Orbal氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好 氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回 流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入 相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建。由三条同 容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作 为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池 中流出，这样提高了曝气转刷的利用率（达59%左右），另外也有利于生物脱氮。在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但 是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能 耗多、运行管理复杂.而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池 内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在 氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流， 节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化沟由于具有良 好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的 应用。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。3.3 Carrousel氧化沟介绍3。3。1 Carrousel氧化沟的结构由图31可见，Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合 液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧 化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器 的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状 多为椭圆形，沟内水深一般为2。54。5m,宽深比为2:1,亦有水深达7m的， 沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或 转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有 水下推动器。图3一1 Carrousel氧化沟平面结构图3。3。2 Carrousel氧化沟处理污水的原理最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化 沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约23mg/L。在这种 充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成 硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区 的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮 状态(平均流速0。3m/s)。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值 降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完 成一次循环.该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生 在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去除BOD,但除磷脱氮 的能力有限。3.4工艺流程布置由上面的工艺方式比较，可以采用氧化沟工艺 ，本例采用卡鲁塞尔式(Carrousel)氧化沟，曝气方式采用转碟延时曝气。因为氧化沟工艺的循环水量 是设计水量的3060倍，所以此工艺可以不设初次沉淀池。由于氧化沟工艺所产 生的污泥含有的挥发性物质浓度较大,必须进行稳定化处理，让挥发性物质降低 到40%以下即可认为污泥已经达到稳定状态。本例采用厌氧消化方式进行污泥 的稳定化处理。氧化沟工艺流程图见下图2：图32工艺流程图4. 主要构筑物设计计算书4。1设计最大流量平均流量：Q广3。唱=0.347吃设计最大流量：Qm疽48义=回82/4。2粗格栅格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续 处理设施的正常运行。4。2.1设计参数栅条宽度S = 10。0mm栅条间隙宽度b=50.0mm栅前部分长度0。5m；过栅流速v =0.9m/s栅前渠道流速u=0。6m/s栅前倾角a =604.2.2设计计算(1) 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1 =气匕计算得栅前槽宽B = 1.0m，则栅前水深h = % = 岑=0.5m(2)栅条的间隙数n个,Q 、sin abhv0.482 x tsin60。0.05 x 0.5 x 0.9=20(个)格栅建筑宽度 B: B = S(n -1) + bn = 0.01 x (20 -1) + 0.05 x 20 = 1.19m 取B=1.2m(3) 由上可知进水渠道宽度B1=1O 0m其渐宽部分展开角度气=20进水渠渐宽部分长度l = % =_ = 0.21.m1 2/ana2lan20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度()：12 =0.5l1 =0.5x0.27 = 0.135m(4) 通过格栅的水头损失(h)： 1格栅条断面形状为锐边矩形，故P = 2.42 ,k=3,贝贝V 2.4 V 2.h = h k =klsin 以=43sin 以102g2g=3 x 2.42 x （竺）43 x 0.92 x sin60=0.030.052 x 9.81栅后槽总高度(h总)：设栅前渠道超高 h0。3m, h总=h + h1 + h2 = 0.6 + 0.03 + 0.3 = 0.93m(5) 栅槽总长度(L):L = 11 +12 +1.0 + 0.5 + H1 / tana = 0.27 + 0.135 +1.0 + .0.5 + （0.6 + 0.3） / tan60o = 2.42m(6) 每日栅渣量W：设每日栅渣量为0。03m3/1000m3,取=1.39maxK x1000W = 86400 x Qmax x 叫=86400 x 0.482 x 0.03 = / 日）。3 / d1.39 x 1000宜采用机械清渣!iii4.3细格栅4.3。1设计参数设计流量Qmax=0.482m3/s,过栅流速v=0.8m/s栅条间隙宽度b=10mm,栅前长度Lj1。0m,栅后长度L2=1.0m格栅倾角a=60,栅条宽度S=10mm,栅前渠超高h=0。5m24。3。2设计计算确定格栅前水深根据最优水力断面公式。广号计算得栅前槽宽B =:生=2x482 = 1.1m，则栅前水深h = B = 11 = 0.6m1 y v10.822(2) 栅条的间隙数n个=诅成=0.482 X、昴存=94(个)bhv 0.01 x 0.6 x 0.8格栅建筑宽度 B = S(n -1) + bn = 0.01 x (94 -1) + 0.01 x 94 = 1.87m 取 B=19m(3) 由上可知进水渠道宽度B=11m其渐宽部分展开角度气=20进水渠渐宽部分长度l = = = 1.1m1 2/ana2lan20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度：12 =0.5l =0.5x 1.1 = 0.55m(4) 通过格栅的水头损失(h)：1格栅条断面形状为锐边矩形，故P = 2.42, k=3,贝贝h = h k =k。m sin a=K。(j )43 ： sin a3x 2.42x (竺)43 x0.01-x sin60=0.205 2 x 9.81栅后槽总高度(h总)：设栅前渠道超高 h =0.3m, h = h + h + h = 0.6 + 0.205 + 0.3 = 1.105m2总12(5) 栅槽总长度(L)：L = l1 +12 +1.0 + 0.5 + 也 / tana = 1.1 + 0.55 +1.0 + .0.5 + (0.6 + 0.3) /tan60o = 3.65m(6) 每日栅渣量W：设每日栅渣量为0。1m3/1000m3，取土=1.39W = 86400XQ-ax 叫1 = 86400X0.482X。=3.0(m3 /d) 0.2m3 /d 匕 x 10001.39 x 1000所以宜采用机械格栅清渣4。4沉砂池污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如 果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损 机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除 污水中粒径大于02mm，密度265t/m的砂粒，以保护管道、阀门等设施 免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉 ，而有机悬浮颗粒则随水流带起 立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。本次设计选择平流沉砂池 4。4.1设计参数设计流量Qmax = 0.482m3 /s，设计水力停留时间t = 40s水平流速v = 0.25m / s4。4.2设计计算（1）、（2）、（3）、长度：l = vt = 0.25 x 40=10m0 482水流断面面积：A = Q / v = 0 25 = 1.93m2池总宽度：B = A/ h = .482/0.25 = 1.93m 有效水深 h = 1m212(4)、沉砂斗容积：V = QVmax X T86400 = 0.482x30x2x86400 =i.8m31.39 x 106K 106ZT = 2d,X=30m3/106m3（5）、每个沉砂斗的容积（V）01 8设每一分格有2格沉砂斗，则V = = 0.45m3 02 x 2（6）、沉砂斗各部分尺寸:设贮砂斗底宽bi = 0.5m;斗壁与水平面的倾角60,贮砂斗高h3 = 0.4mb =-2h- + b = 2 x 0.4 + 0.5 = 0.96m2tan 601tan 60(7) 、贮砂斗容积：(V)1V = 1 h (S + S + ,SV) = 1 x 0.4x (0.962 + 0.52 + 0.96x 0.5)=0.22m3 13312 v 1 23(8) 、沉砂室高度：(h)3设采用重力排砂，池底坡度i = 6%，坡向砂斗，则h = h +0.061 = h +0.06(L-2b -b)/2 = 0.4 + 0.06x(10-2x0.96-0.2)/2 = 0.64m 33232(9) 、池总高度：H = h1 + h2 + h3 = 0.3 +1.0 + 0.64 = 1.94m0 347(10) 、核算最小流速vmin =0.18m / s 0.15m / s(苻合要求)1 x 1.93 x 14.5氧化沟氧化沟，又被称为循环式曝气池，属于活性污泥法的一种。见图41氧化沟 计算示意图.本次设计采用Carrousel型氧化沟，共两组。每组设计如下：图414.5。1设计参数设计流量 Q=30000m3/d 设计进水水质 BOD5 浓度 S0=320mg/L; COD=360mg/L；SS浓度X =295mg/L (考虑到格栅以及曝气沉砂池对SS的去除率为25%) ;NH3 0N=31mg/L；碱度 Salk=280 mg/L；最低水温 T=14C ；最高水温 T=25C.设计出水水质 BOD5 浓度 S=20mg/L; COD=80mg/L ； SS 浓度 eX=20mg/L;NH -N=15mg/Le3污泥产率系数Y=0。55;污泥浓度(MLSS) X=4000mg/L;挥发性污泥浓度 (MLVSS)Xv=2800mg/L;污泥 030d;内源代谢系数 Kd=0.055。4。5.2设计计算(1) 去除BOD 、氧化沟出水溶解性BOD浓度S。为了保证沉淀池出水BOD浓度Se W20mg/L, 必须控制所含溶解性BOD浓度S2,因为沉淀池出水中的VSS也是构成BOD浓度的 一个组成部分。S=S Se 1S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD浓度。S1。39 (VSS/TSS)XTSSX(1-e -0.23x5)二1。39X0。7X20X(1e -0.23x5 )=13.30 (mg/L)S=20-13。 30=6。 70(mg/L) 、好氧区容积V1.好氧区容积计算采用动力学计算方法.V =网 Q s。-S)1 XV (1 + K)= 0.55 x 30 x 30000 x (0.32 - 0.00670)2.8 x (1 + 0.055 x 30)=20901m3 、好氧区水力停留时间：t =匕=20901 x 24 =16。72h1 Q 30000 、剩余污泥量aXYAx= Q(s0-s)(1 + K 0 ) + Q(X0 -X1)-QXe d c=30000x (0.320.00670) x f 055+1 + 0.055 x 30)30000x (0.2950.175)30000x0。02=1950.7+3600-600=4950.7 (kg/d)去除每1kgBOD5所产生的干污泥量：=一AX一 =49507=0。55(kgD /kgBOD)。Q(S0 - S ) 30000 x(0.32 - 0.02)S 5(2) 、脱氮30000 、需氧化的氨氮量N氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用 于生物合成的总氮量为：N = 0.124x 1952.5 x 1000 =8.07 (mg/L) 0-cccc需要氧化的氨氮量N1=进水TKN 一出水NH3-N一生物合成所需要的氨N。=31-158.07=7。93 (mg/L) 、脱氮量七二进水TKN-出水TN-生物合成所需要N =31-208。07=2。93 (mg/L) r 、碱度平衡.一般认为，剩余碱度达到100mg/L(以CaCO3计)，即可保持PHN72,生物反应能够正常进行。每氧化1mg氨氮需要消耗7。14mg碱度；每 氧化1mgBOD产生0。1mg碱度;每还原1mg硝酸盐氮产生3。57mg碱度。剩余碱5度S原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度=280-7.14X7。93+0。1X(320-6.70) +3.57X2。93 =280-56.62+31.33+10.46 =265.17mg/L 、脱氮所需要的容积V2脱硝率 qd(tj 七伽)X 1.08(t20)14C时 qd0.035X 1。08(14-20)=0.022kg脱氮所需要的容积:V二四一 =30000x 23 =1427m32 qd X 0.022 x 2800 、脱氮水力停留时间：t = % =1427 X 24 =1。14 h2 Q 30000(3) 氧化沟总体积V及停留时间t：V=V +V =20901+1427=22328m312t=V = 22328 = 0.744d = 17。86hQ 30000校核污泥负荷 N = QSa = 30000 x 0.32 =0。 15 kgBOD /(kgMLVSS d )XV 2.8 X 223285 6(4) 需氧量 实际需氧量AOR： AOR=D-DD+DD12345a。去除BOD5需氧量D：1D = aQ(S - S) + bVX=0.52 x 30000 x(0.32 - 0.00670)+ 0.12 x 22328 x 2.8=4887.48 + 2679.36=7566.84(kg/d)(其中a=052, br =0.12)b.剩余污泥中BOD5需氧量D :2D2 = 1.39 xAX1 = 1.39 x 1952.5 = 2716.98 (c.去除NH3-N的需氧量D：3每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2。1000 = 4.6 X(45T5)X 300001000 = 4140 当)D3 = 4.6 x(TKN-出水NH3 -N)x %d。剩余污泥中NH3-N耗氧量D :4D4=4.6 X污泥含氮率X氧化沟剩余污泥AX1二4。6X0.124X1952。5二1113.71(kg/d)e。脱氮产氧量D：5每还原1kgN2产生2。86kgO2D5=2.86X 脱氮量= 2.86 x 2.93 x 300001000 =251.39 (kg/d)AOR=D -D +D D -D =7566。842716。98+41401113.71251。39=7624.76 12345(kg/d)考虑安全系数 1.4，则 AOR=7624。76X1.4=10674.66(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量二AORQ(S - S)0二 10674.6630000 x (0.32 0.00670)=1.14 (kgO/kgBOD) 标准状态下需氧量SOR = 一-AOR 睥0)以(ppCsT)- C) x 1.024(T-20)10674.66 x 9.17=19538.25( kgd)(Cs(20)20C时氧的饱和度，取9。17mg/L； T=25C;Cs25C时氧的饱和度， 取 8.38mg/L； C 溶解氧浓度，取 2 mg/L；a=0。85；B=0。95；P=0。909)SOR =0.85 x (0.95 x 0.909 x 8.38 2) x 1.024(25-2。)去除每1kgBOD需二圣七=譬竺=2.08(吃私)5Q(S0 - S) 30000 x(0.32 - 0.00670)/ kgBOD，(5) 氧化沟平面尺寸的确定设池数为两个，则每个池子的容积V为：0V =V/2 =0 5X22328=11164 (m3)0设池宽w=13m，池深h=45m，超高h=05m(采用曝气转碟曝气)，则池长14 x 3.14 x 4.5l = % 一3顽2h +3w = 11164一3*X132 x4.5 +3x 13 = 110m 4兀h所以氧化沟的工艺尺寸为：132m （长）X52m（宽）X5m（高）X2（池数）（6）进水管和出水管:污泥回流比 R=50 %, 进出水管的流量 为:Q1= (1 + R) x Q = 1.5 x 30200 =22500m3/d=0.260m3/s ,管道 流速为 v = 1.0m/s。则管道过水断面：A= Q = 0260 =0.260m2v 1.0:竺迫=0.576m, 丫 3.14取管径600mm。校核管道流速：v=Q = 0.260 =0。92m/sA ( 0.6 )2 兀2 )（7）出水堰及出水竖井初步估算CH 0.67，因此按薄壁堰来计算。_ ,一3 ,一 ，、 出水堰Q = 1.86bH2 （H为堰上水头高，取0.2）则 V b = Q = = 2.09m331.86H 21.86 x 0.22为了便于设备的选型，堰宽b取2m，校核堰上水头HH = 30.347、1.86 x 2 )2=0.206m出水竖井。考虑可调堰安装要求，堰两边各留0。3m的操作距离.出水竖井长 L = 0.3 x 2 + b = 0.6 + 2 = 2.6m出水竖井宽B = 1.4m （满足安装要求）;则出水竖井平面尺寸为L x B = 2.6m x L4m氧化沟出水孔尺寸为b x h = 2 m x 0.5m（8）曝气设备的选择：单座氧化沟需氧量：SOR = = 19538.25 = 9769.13 (kgO/d) =407.05 (kgO /h)1 n 222每座氧化沟设两台卡鲁赛尔专用表面曝气机。充氧能力为2.1kgO / (kWh),2则所需电机功率 N = 407,05 = 96.91(kW),取 N=97Kw2 x 2.1设两台倒伞形表面曝气机，参数如下：叶轮直径：4000mm;叶轮转速:28R/min；浸没深度：1m；电机功率:97KW ；充氧量：N2。1kgO/(kWh)。24。6二沉池池为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆 形辐流式二沉池。二沉为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。其计算 简图如下图4-24.6.1设计参数Q =1735。2ms/h=0o 482ms/s;氧化沟中悬浮固体浓度X=4000 mg/L；二沉池底流生物固体浓度X =10000 mg/L；r污泥回流比R=50%。4。6。2设计计算(1)沉淀部分水面面积F根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷q=0。9m 3/(m2 h)，设两座二次沉淀池n = 2 .F =些=964 (m2)nq 2 x 0.9池子的直径D、寿=坪4 = 35,04 (m),取D =35m .24 x (1 + R)QX24 x (1 + 0.5) x 887.5 x 4.0964(3) 校核固体负何G =132。6kg/ (m2 d)(符合要求)(4) 沉淀部分的有效水深 设沉淀时间为2。5h。h2 = qt = 0.9X2.5=2.25 (m)(5) 污泥区的容积V设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按 2h贮泥时间确定.“2T (1 + R)QX2 x 2 x (1 + 0.5) x 30000 x 4000V =24 x (X + X )24 x (10000 + 4000)=2142.9 (m3) 21429,、每个沉淀池污泥区的容积V = 二=1071.5 (m3)2(6) 污泥区高度h4 污泥斗高度。设池底的径向坡度为0。05，污泥斗底部直径D2=1.5m,上 部直径D1 =3.0m，倾角为60，则:h 二 史x tan 60= 3015 x tan 60=1.3(m)422兀h xD2 + DD + D2) 3.14x 1.3x.02 + 3.0x 1.5 +1.52) r4113j =5。 36 (m3)1212一一 圆锥体高度 h = D - D1 x 0.05 =芝二3 x 0.05 =0.8(m)422V =也 xD 2 + DD + D 2)21211=x x (352 + 35 x 3 + 32)=280。44(m3)12 竖直段污泥部分的高度h = V 一匕一匕=1071.5 一土36 一280.44 =0.82 (m)4 F964污泥区的高度h = h + h + h=1.3+0.8+0.82=2。92 (m) 4444(7) 沉淀池的总高度H 设超高h0。3m，缓冲层高度气=0。5m。则 H = h + h + h + h =0.3+2。25+0。5+2.92=5。97m 取 H =6.0m 1234图4-24。7接触池4。7.1设计参数水力停留时间：t=30min平均水深：h =2.4m.隔板间隔：b=1.5m.池底坡度：3%排泥管直径：DN=200mm。4。7。2设计计算(1) 接触池容积：V = Q t = 1735。2X0。5=867.6m3(2) 水流速度：V =-1 4 = 4 m/shb2 4 X 1 5(3) 表面积：F = max = 739.6 m2h 2.4(4)廊道总宽度：隔板数采用10个，则廊道总宽度为：B=11Xb=11X1。5=16.5m。接触池长度：L = F = 7396 =44。8m 取 45m.B 16.5(5)水头损失，取0.4m。5. 污泥处理系统设计计算5.1污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用重力排泥.设计为两座。5.1。1设计参数设计进泥量：Qw =3493.86kg/d污泥固体负荷：n=45 kg/d污泥浓缩时间：T = 15 h.贮泥时间：6h。进泥含水率：99。5%。出泥含水率:97%。进泥浓度：10000mg/L5。1.2设计计算（1）浓缩池的面积：A =娑* = 3493.86 =38。82 m2N 45 x 2Wg（2）浓缩池的直径：D =.竺=4X38.82 =7.03 m D = 7.0 m兀 3.14（4）浓缩池的有效水深：取七二3 m校核水力停留时间(5)污泥在池中停留时间:浓缩池的有效容积：V = Axh38。47X3=115。41 m3T = =0.66d=15.8h (符合要求)QW确定泥斗尺寸浓缩后的污泥体积为:匕=Q（ -p）3493.86 + 2 xG - 0.995)=/=29。 12 m3-p )1 - 0.97)2(7)（8）贮泥区所需容积：按6h泥量进行计算，则为V = 6X 292 =7.28 m3224泥斗的容积：V = 4(2 + rr + r2 )= 土14x L6 (.52 +1.5 x 1 +12 )=7.95 3311 223m3池底坡度为0。06,池底坡降为：h =0。06X（7.0-3）：2=0。12 m5故池底可贮泥容积为:“K (2 + r R + R2 )= 34 x 02 G52 + 3.5 x 1.5 +1.52 )=2.48m33 11因此，总贮泥容积为：V = V3 + V4 =7.95+2.48=10.43 m3满足要求（9）浓缩池的总高度超高七二0。3 m,缓冲层高度h3 =0.5 m则浓缩池的总高度为：H = h + h + h + h + h =3+0.3+0o 5+1.6+0。12=5。52 m123455。2贮泥池采用矩形贮泥池，贮存来自浓缩池的污泥量其泥量为Q =58。24m3/d 贮泥池设为一座。设计贮泥池的贮泥时间，=8 h,池高h2 =3 m,则贮泥池的表面积F为F = Q =竺竺奕=6.47 m2 h 3 x 24 2F设计贮泥池池宽为B=2 m,池长L为：L 二 一二3.24 m B贮泥池底部为斗形，下底为0.5 mX0.5 m,高度h3 =2 m,超高设为=0.5m则贮泥池的总高度H为：H = hi + h2 + h3 =0.5+2+3=5.5 m5。3污泥脱水设备采用带式压滤机，污泥硝化过程中由于分解而使体积减少，按硝化污泥中有 机物含量占60%，分解率为50%，污泥含水率为95%，则由于含水率的下降而剩 余污泥量为：Q = Q I00 乙=58。24X0。6=34。9 m3/do 100 - p2分解污泥容积为：Qi = 34。9X0.6X0O 5=10.47 m3/d硝化后剩余的污泥量为：Q2 =34。9-10。47=24.43 m3/d选择两台双网带式压滤机（一备一用），每台处理污泥能力为2m3/h，每天 工作20小时。脱水后，污泥的含水率为75%，可用车外运.参考文献：【1】唐受印，戴友芝主编。水处理工程师手册，北京:化学工业出版社，2001【2】韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算（修订版）。哈尔滨工业大 学出版社，2005。3【3】三废处理工程技术手册(废水卷)。化学工业出版社【4】史惠祥编。实用水处理设备手册.化学工业出版社，2000.1【5】高廷耀，顾国维，周琪。水污染控制工程，高等教育出版社，2007【6】给水排水设计手册.北京：中国建筑工业出版社【7】施成忠.昆明第一污水厂氧化沟工艺运行实践及分析】J.中国给水 排水，1997,13 (3) :1617【8】胡天媛，徐伟.北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计:J.工业用 水与废水,2003，34 (4)： 48-50附图6。心得体会通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计 过程中，我通过这个方案设计包括了主要构筑物和污泥处理系统的设计，并且合 理的选择处理工艺。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是在计算各个设备的尺寸和 设计参数问题上，花了好多时间去查询资料.我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太 多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用，而且考试内容有限，所以在这次 课程设计过程中，我们了解了很多设备，并且对于其在污水治理上使用有了更多 的认识.平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解 了。而且还可以记住很多东西。比如一些设备尺寸计算公式，平时看课本，这次 看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个公式和设备应用方面映象深刻。 认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获.劳动是人类生存生活永恒不 变的话题.通过课程设计，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我 才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦 中也有乐,在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以， 而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配 合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里四年的相处还赶不上这十来天的合作， 我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己 所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”. 我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自 己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认 为无论干什么，只要人生活的有意义就可.社会需要我们，我们也可以为社会而 工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的 走下去。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识 是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论， 才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计 的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各 种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知 识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。7。致谢在这次课程设计的撰写过程中，我得到了许多人的帮助。首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮 助，这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多排 版上的难题，让我能把设计格式做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新 的知识，而且也开阔了视野，提高了自己的设计能力。其次，我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计 上的难题。同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境.这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在 老师的辛勤指导下，终于游逆而解.同时，在老师的身上我们学也到很多实用的 知识,在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次 表示忠心的感谢！