污水处理厂设计污水处理厂工艺设计

环境工程专业本科生毕业设计论文西安市某污水处理厂设计内容摘要本设计为西安市某污水处理厂工程工艺设计,污水处理厂规模为81040m3/d ,污水主要来源为生活污水和工业废水,主要污染物质是BOD、COD、2SS 、TN、NH3-N、TP,适宜采用生化处理方法.结合污水来源的水质特征,确定 采用倒置 A /O 为主体反响池的污水处理工艺流程和以重力浓缩池为主体的污泥处理工艺流程.本工艺具有良好的去除BOD、COD及脱氮除磷的功能,对BOD、b5COD、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分别能到达96.23%、89.51%、96.68%、68.72%、p1283.33%、86.23%,污水处理厂处理后的出水到达城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002中的一级 A 标准,其出水就近排入水体.DX关键词倒置 A /O 工艺；脱氮除磷；曝气沉砂池；辐流式沉淀池；重力浓缩池1 设计任务书1.1 设计任务与内容1.1.1 设计简介本设计为环境工程专业本科毕业设计,是大学四年教学方案规定的最后一个理论性环节, 本设计题目为： 西安市某污水处理厂设计.设计任务是在指导老师的指导下,在规定的时间内进展城市污水处理厂的设计.RT1.1.2 设计任务与内容 1污水处理程度计算根据水体要求的处理水质以及当地的详细条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度. 2污水处理构筑物计算确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型.对所有单体处理构筑物进展设计计算,包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸等.5P 3污泥处理构筑物计算根据原始资料、 当地详细情况以及污水性质与成分,选择适宜的污泥处理工艺流程,进展各单体处理构筑物的设计计算.jL 4平面布置及高程计算对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置,进展水力计算与高48 / 52环境工程专业本科生毕业设计论文程计算. 5污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进展工艺设计,确定水泵的类型扬程和流量, 计算水泵管道系统和集水井容积,进展泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算.xH1.2 设计根据及原始资料1.2.1 设计根据本设计根据环境工程专业毕业设计任务书, 给水排水工程快速设计手册 2 排水工程、排水工程第二版 下册、水污染控制工程第三版 下册、LD给水排水设 计手册 第二版 、 城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准 Zz GB18918-2002等进展设计.1.2.2 设计原始资料 1排水体制排水体制采用完全分流制 2污水量城市设计人口34万 人,居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30计.3工业污水量为28000米 平均日,其中包括工业企业内部生活淋浴污水.城市混合污水变化系数： 日变化系数 K 日 1.1,总变化系数 Kz 1.3. 3水质：当地环保局监测工业废水的水质为：BOD 5 295 mg/L COD 584 mg/L SS 240 mg/L TN 46 mg/L NH 3-N= 30 mg/L TP 3.7 mg/L PH 78dv城市生活污水水质：COD 420 mg/L NH3-N= 30 mg/L TN 49 mg/L TP 3.6 mg/Lrq混合污水：重金属及有毒物质：微量,对生化处理无不良影响；大肠杆菌数：超标；冬环境工程专业本科生毕业设计论文季污程度均温度15,夏季污程度均温度25. 4出水水质污 水 处 理 厂 出 水 水 质 参 考 城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准 Em GB18918-2002中的一级A 标准,并尽量争取进步出水水质,因此确定本污水厂出水水质控制为：SiCODCr 50mg/LSS10mg/LBOD5 10mg/LTN15 mg/LNH3-N=5(8)mg/LTP0.5mg/L城市污水经处理后,就近排入水体,其出水也可作为杂用回用水. 5气象资料气温：年平均 13.6 ,最高 45.2 ,最低 20.6 风向风速：常风向为东北与西南风,最大风速25m/s降水量：年平均降雨量587.63mm,最高年 817.8 mm,最低年 285.2 mm.冰冻期 36d,土壤冰冻深度最大50cm,一般为 10 cm. 6水体、水文地质资料水体资料污水厂处理出水排入水体,水体河底标高390.65 m ,平均流量 1.5 m 3 s, 平均水深 2.8 m ,底坡 8.6e区域地下水为潜水,地下水位在5.0 10.0m,随季节变化.水质对混凝土无侵蚀性. 7工程地质资料地基承载力特征值130 KPa ,设计地震烈度 7 度.土层构成： 由上至下包括黄土状亚粘土、饱和黄土状亚粘土、 细粉砂与中粗砂、亚粘土等. 8污水处理厂地形图,厂区地坪设计标高为398.88 m . 9污水处理厂进水干管数据管内底标高 392.38m,管径 1250mm充满度 0.852 设计水量和水质计算2.1 设计水量计算本设计中设计水量的计算包括平均日污水量、最大日污水量、 最大时污水量环境工程专业本科生毕业设计论文的计算,按照给水排水工程快速设计手册2 排水工程第 7 页表 2-6 公式进展计算.2.1.1 平均污水量 Qp 的计算 1生活污水量 Qp1 的计算Qp1qN式中：q 每人每日平均污水量定额L/( 人 d),该市位于陕西,由给水排水工程快速设计手册 2 排水工程第 6 页表 2-4 查知,陕西属于第二分区,居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备,所以 q 为 100140 L/(人d),取 q =120kaL/( 人 d)N设计人口数, 34 万人Qp1qN =340000120 L/d=40800m3/d 2公共建筑污水量Qp2 的计算Qp 2 =30%Q=30%40800 m3/d=12240 m3/dp1 3工业污水量 Qp 3 的计算3由原始资料可知： Qp3 =28000 m /d 4平均污水量 Qp 的计算QpQ p1Q p 2Q p340800+12240+28000=81040 m3/d2.1.2 设计最大日污水量Qm r 的计算QmrK 日Q p=1.181040 m3/d=89144m3/d2.1.3 设计最大时污水量Qmax 的计算Qm a xKQ=1.381040 m3/d=105352m3/dZp2.1.4 设计水量汇总各设计水量汇总入表1 中.表 1.各设计水量汇总环境工程专业本科生毕业设计论文水量工程m /dm /hm /sL/s810403376.670.938937.96891443714.331.0321031.761053524389.671.2191219.35333y6平均日污水量最大日污水量最大时污水量Q pQm rQmax2.2 设计水质2.2.1 进水的水质计算1本设计进水水质计算包括SS、BOD 5、COD、TN 、NH 3-N 、TP 等的浓度的计算,其计算方法如下：M2 1混合污水中 SS 浓度的计算：C1 0 0 a0sSqs式中：q s每人每日排放的污水量,q s=120L/人 das每人每日排放的SS 的量,由给水排水设计手册第五册第 246页查知, as =35-50g/人 d,取 as =40g/人 d生活污水中 SS 浓度的计算CS1100012040 mg/L=333.33 mg/L工业污水中 SS 浓度的计算由设计原始资料得知Cs2=240mg/L混合污水中 SS 浓度计算SS Qp1Qp 2)Cs1 QpQp3Cs240800=12240333.3328000240=301.08mg/L81040 2混合污水中的BOD 5 浓度的计算C1 0 0 a0sSqs环境工程专业本科生毕业设计论文式中：q s每人每日排放的污水量,q s=120L/人 das每人每日排放的BOD 5 的量,由给水排水设计手册第五册第246 页查知, as =20-35g/人 d,取 as =30g/人 d生活污水中 BOD 5 浓度的计算C=1000s130 mg/L=250mg/L120工业污水中 BOD 5 浓度的计算由设计原始资料得知C s2 =295mg/L混合污水中 BOD 5 浓度计算BOD 5 Qp1Qp 2)Cs1 QpQp3Cs 240800=12240 25028000295=265.55mg/L 3混合污水中的COD 浓度的计算生活污水中 COD 浓度COD=420mg/L工业污水的 COD 浓度COD=584mg/L混合污水中 COD 浓度8104040800COD=12240 42028000584mg/L=476.66mg/L 4混合污水中的TN 浓度的计算生活污水中 TN 浓度TN=49mg/L工业污水的 TN 浓度TN=46mg/L混合污水中 TN 浓度8104040800TN=12240 492800046 mg/L=47.96mg/L 5混合污水中的NH 3-N 浓度的计算81040环境工程专业本科生毕业设计论文生活污水中 NH 3-N 浓度NH3-N=30mg/L工业污水的 NH 3-N 浓度NH3-N=30mg/L混合污水中 NH 3-N 浓度40800NH3-N =12240 302800030 mg/L=30mg/L 6混合污水中的TP 浓度的计算生活污水中 TP 浓度81040工业污水的 TP 浓度混合污水中 TP 浓度TP=3.6mg/LTP=3.7mg/L40800TP=122403.6280003.7mg/L=3.63mg/L81040 7混合污水其它水质指标重金属及有毒物质：微量,对升华处理无不良影响；大肠杆菌数：超标；冬季污程度均温度15,夏季污程度均温度为25.2.2.2 出水水质设计 1 污 水 处 理 厂 出 水 水 质 参 考 城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准 0Y GB18918-2002中的一级A 标准,并尽量争取进步出水水质,因此确定本污水厂出水水质控制为：eUCODCr 50mg/LSS10mg/LBOD5 10mg/LTN15 mg/LNH3-N=8mg/LTP0.5mg/L 2城市污水经处理后,就近排入水体,其出水也可作为杂用回用水. 3处理厂对污水各项指标的处理程度EC iC eC i100%式中：Ci 进水中某种污染物的平均浓度mg/L 环境工程专业本科生毕业设计论文Ce 出水中该种污染物的平均浓度mg/L 将各项水质指标带入上式中,计算出对污水的处理程度如下：SS96.68%COD89.51%BOD596.23%TN68.72%NH 3-N83.33%TP86.23%2.3 计算当量人口数NNN 1N 2N 3式中：N 1 城市人口数, 34 万人；N 2 公共建筑用水折算而得的人口数,N 3 工业废水折算而得的人口数.2.3.1 公共建筑用水折算而得的人口数N 230%N130%3410.2万人2.3.2 工业废水折算而得的人口数工业废水按 SS、BOD 浓度折合为人口数是按照给水排水设计手册第五册第 246 页公式 4-1 转化进展计算的,折合成人口数的计算公式为：sQCssQ pNas 1工业废水按 SS 计算C ssN 3Q p2as式中：Css 工业废水中 SS 的浓度, Css=240mg/L；Q p2 工业废水的平均日污水量,Qp2=28000 人；as每人每日排放的SS 量,由给水排水设计手册第五册 第 246 页查知, as =35-50g/人 d,取 as =40g/人 d.GMN240328000 =168000=16.8 万人40环境工程专业本科生毕业设计论文NN1N 2 2按 BOD 5 计算N 33410.216.861.0万人C BOD 5N 3asQ p 2式中：C B O 5D 工业废水中 BOD5 的浓度, CBOD5=295mg/LQ p 2 工业废水的平均日污水量,Qp2=28000 人as每人每日排放的BOD 5 量,由给水排水设计手册第五册 第 246页查知, as =20-35g/人 d,取 as =30g/人 dN295328000 =275333 人=27.53 万人30NN 1N 2N 33410.227.5371.73万人3 确定工艺流程3.1 工艺流程选择的原那么2污水处理的目的主要有两个, 其一是保护水资源不受污染, 因此处理后出水要到达水质标准； 其二是污水回用, 处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业消费等,为此处理水要满足相应的用水要求,水处理工程师手册对工艺流程的选择给出了以下的原那么和要求, 所以污水处理工艺的选择也要按照下面的原那么和要求进展.TI1工艺流程应根据原水性质和用水要求选择,其处理程度和方法应符合现行的国家标准和地方的有关规定,处理后水质应符合有关用水和排放的标准要求；2应充分利用当地的地形、地址、水文、气象等自然条件及自然资源；3污水处理应充分考虑排放水体的稀释、自净才能,根据污水处理程度来选择流程；4流程选择应妥善处理技术先进和合理可行的关系,并考虑远期开展对水质水量的要求,考虑分期建立的可能性；7E5流程组合的原那么应当是先易后难,先粗后细,先本钱低的方法,后本钱高的方法.环境工程专业本科生毕业设计论文3.2 工艺流程确实定按照污水处理工艺流程选择的原那么和要求,可得比拟适宜于西安市某污水处理厂的工艺是倒置A 2/O 法工艺.该工艺采用较短时间的初沉池或者不设初沉池, 使进水中的细小有机悬浮固体有相当的一部分进入生物反响器,以满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需求, 并使生物反响器中的污泥能到达较高的浓度；整个系统中的活性污泥都完好地经历过厌氧和好氧的过程,因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷； 防止了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响；由于反映其中活性污泥浓度较高, 从而促进了好氧反响器中的同步硝化、反消化, 进步了处理系统的脱氮除磷的效率 3 .本法的详细工艺流程如图1 所示.lz污水污水超越管外运处置粗及格泵栅栅站渣砂水别离器砂渣回流混合液 0-200% Q鼓风机房二消细格沉砂池栅缺氧反响池厌氧反响池好氧反响池出沉毒水池池回流污泥 25%-100% Q干泥外运脱水车间上清液流至厂内污水管剩余污泥污泥浓缩池图1 倒置 A 2 /O法工艺流程图4 水处理各构筑物的选择及设计计算4.1 进水闸井的设计4.1.1 污水厂进水管11.设计根据：1进水流速在 0.91.1m/s；2进水管管材为钢筋混凝土构造；3进水管按非满流设计,n2.设计计算0.014；环境工程专业本科生毕业设计论文1取进水管流速为 v1.10m / s ,由给水排水设计手册第二版 第 1册查知,取管径为D1250mm ,设计坡度 i0.009 ；2最大日污水量Qmax1.219 m / s ；3初定充满度h/D=0.85,那么有效水深 h12500.851062.5mm ；4管内底标高为392.38m,那么水面标高为： 393.445管顶标高为：392.381.25393.63m ；6进水管水面距地面间隔 4.1.2 进水闸井工艺设计398.88393.445.44m .2进水闸井的作用是聚集各种来水以改变进水方向,保证进水稳定性. 进水闸井前设跨越管, 跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时,可使污水直接排入 水体,跨越管的管径比进水管略大,取为 1400mm,进水闸井的设计要求如下：zv1设在进水闸、格栅、集水池前；2形式为圆形、矩形或梯形；3井底高程不得高于最低来水管管底,水面不得吞没来水管管顶.考虑施工方便以及水力条件,进水闸井尺寸取64.5m,井深6.5m,井内水深 1.2m,闸井井底标高为 392.19m,进水闸井水面标高为393.39m,超越管位于进水管顶 1.0m 处,即超越管管底标高为394.63m.由水处理工程师手册第 566 页表 6.1.3 选用 HZJ5I 型闸门,其安装尺寸参数如下表2 所示：NrDH 0表 2 HZJ 5 I 型闸门安装参数AQEF(F 1)G(G 1)HH1d2PS2500 200027801250112528539033201180 26537038180121n 4启闭机的选择由水处理工程师手册第566 页表 6.1.3 查得选用LOD 型电手动两用启闭机.4.2 格栅4.2.1 格栅的作用及种类格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、 框架及相关装置组环境工程专业本科生毕业设计论文成,倾斜安装在污水渠道、 泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端,用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物,如纤维、 碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等,防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设fj施、进出水口,减少后续处理产生的浮渣,保证污水处理设施的正常运行3 .按照格栅形状, 可分为平面格栅和曲面格栅；按照格栅净间距, 可分为粗格tf3栅 50-100mm、中格栅 10-40mm、细格栅 1.5-10mm三种,平面格栅和曲面格栅都可以做成粗、中、细三种.Hb本工艺采用矩形断面中格栅和细格栅各一道,采用机械清渣, 中格栅设在污水提升泵房之前,细格栅设在提升泵房之后.V74.2.2 格栅的设计原那么1本设计中格栅的设计原那么主要有：1格栅的清渣方式有人工清渣和机械清渣,一般采用机械清渣；2机械格栅一般不宜少于两台；3过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；4格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；5格栅倾角一般采用45- 75 ；6通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m；7格栅间必须设置工作台,台面应高出栅前最高设计水位0.5m,工作台上应有平安和冲洗设施；8格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人工去除不应小于1.2m,机械去除不应小于1.5m；839机械格栅的动力装置一般宜设在室内,或采取其他保护设施；10格栅间内应安装吊运设备, 以利于进展格栅及其他设备的检修、栅渣的日常清理.4.2.3 格栅的设计计算1中格栅的计算本设计中格栅的设计计算如下1 ：前面计算可知： Q max=1.219m3/s,计算草图 8环境工程专业本科生毕业设计论文 1格栅间隙数n1Qmax2图 2 格栅示意图sina式中：n 栅条间隙b hvQmax最大设计流量, m3/s；b 栅条间隙, m； h 栅前水深, m；v 污水流经格栅的速度,一般取0.61.0m/s；a格栅安装倾角,取中格栅栅前水深为h =1m ,格栅栅条间隙 b =20mm,过栅流速 v =0.9m/s, 格栅安装倾角 a=60,设置两台机械格栅,那么每台格栅间隙数为：mZ1Qmaxn2sina11.2192sin6031.5 ；那么 n =32 2栅槽宽度b hv0.0210.9BS(n -1 bn式中：B 栅槽宽度, m；S 栅条宽度,取S=0.01m；环境工程专业本科生毕业设计论文b 栅条间隙,取 n =0.02mn 栅条间隙数, n =32 个；BS(n - 1bn = 0.01 321 0.02320.95 m 3进水渠道渐部分长度lBB112 tan a 1式中：l1 进水渠道渐宽部分长度,m； B1进水渠道宽度,取B1=0.60ma1渐宽部分展开角度,取a120；lBB10.950.6010.48m2 tan a12tan20 4出水渠道渐窄部分长度l2l 2 5过栅水头损失1l11220.480.24m通过格栅的水头损失h1 可以按下式计算：h1kh0v 2h02 gs i na式中：h1 设计水头损失, m；h0 计算水头损失, m； g 重力加速度, m/s2；k 系数,格栅受污堵塞时水头损失增大倍数,一般采用3；阻力系数,其值与栅条锻炼形状有关.设格栅断面形状为锐边矩形,那么环境工程专业本科生毕业设计论文4 s) 3b2.424( 0.01 ) 30.020.9620hvsin a0.960.9 2sin 600.0 3 4mg29.8h1kh030.0340.102m 6栅后槽总高度 H设栅前渠道超高 h20.3m ,栅前水深 h1.0m ,那么Hhh1h21.00.1020.31.402 m ,取 1.4m 7栅前槽高度 H 1H 1hh210.31.3m 8栅槽总长度 LLl1l 20.51.0H 1tan 600.480.240.51.01.3tan 602.97m 9每日产生的栅渣量86400WK zQmaxW1 1000式中：W 每日栅渣量,m 3 / dW1 单位体积污水栅渣量,m 3 /(10 3 污水,中格栅间隙为 20 mm ,取W =0.05m 3 /(103 污水K z 生活污水总变化系数,K z =1.3W864001.2190.054.05m3 / d31.31000W4.05m 3 / d0.02 m/ d,宜采用机械清渣每台格栅每日栅渣量 WW2.03 m 3 / d2(10)中格栅及格栅除污机选型环境工程专业本科生毕业设计论文由给水排水设计手册 第二版第 11 册第 521 页查知,选用两台 GH-1000链条回转式多耙格栅除污机,其规格及性能如下表3：表 3 GH-1000 链条回转式多耙格栅除污机的规格和性能参数型号格栅 宽度 mm 格 栅净距 mm 安 装 角a过栅流速 m / s 电 动 机 功 率 KW GH-1000100020600.91.11.52细格栅的计算1本设计中格栅的设计计算如下： 1格栅间隙数1Qmaxn2sinab hv式中各项字母代表的意义同前,取细格栅栅前水深为h1.5m,格栅栅条间隙 b=10mm,过栅流速 v0.9m/s,格栅安装倾角 a=60,设置两台机械格栅,AV那么每台格栅间隙数为：1Qmaxn2sina11.2192sin6042 2栅槽宽度b hv0.011.50.9BS(n - 1 bn式中：B 栅槽宽度, m；S 栅条宽度,取 S =0.01m； b 栅条间隙,取 b =0.01m； n 栅条间隙数, n =42 个；ORBS( n - 1bn = 0.01 421 0.01420.8 0m 3进水渠道渐部分长度lBB112 tana 1式中：l1 进水渠道渐宽部分长度,m；环境工程专业本科生毕业设计论文B 1进水渠道宽度,取B 1=0.60m；a1渐宽部分展开角度,取a120；lBB10.800.6010.28m2 tana12tan20 4出水渠道渐窄部分长度l221l1l210.2820.14m 5过栅水头损失通过格栅的水头损失h1 可以按下式计算：h1kh0v 2h02 gs i na式中：h1 设计水头损失, mh0 计算水头损失,mg 重力加速度, m /s2k 系数,格栅受污堵塞时水头损失增大倍数,一般采用3阻力系数,其值与栅条锻炼形状有关设格栅断面形状为锐边矩形4 s ) 3bv 22.424( 0.01) 30.010.9 22.42h0sin ag2.4229.8sin 600.0 8 7mh1kh030.0870.26m 6栅后槽总高度 H设栅前渠道超高 h20.3m,栅前水深 h1.5m ,那么Hhh1h21.50.260.32.06m ,取 2.1m环境工程专业本科生毕业设计论文 7栅前槽高度 H 1H 1hh21.50.31.8m 8栅槽总长度 LLl1l 20.51.0H 1tan 600.280.140.51.01.8tan602.96m 9每日产生的栅渣量86400WK zQmaxW1 1000式中：W 每日栅渣量,m 3 / dW1 单位体积污水栅渣量,m 3 /(10 3 污水,中格栅间隙为 20 mm ,取W =0.05m 3 /(103 污水K z 生活污水总变化系数,K z =1.3W864001.31.21910000.18.10m3 / dW8.10m 3 / d 0.02m 3 / d ,宜采用机械清渣每台格栅每日栅渣量 WW4.05 m 3 / d2 10细格栅及格栅除污机的选择由给水排水设计手册第二版 第 11 册第 533 页查知,选用两台XWB - -0 .8-1 .5 背耙式格栅除污机,其性能如下表4 所示：表 4 XWB - -0 .8-1 .5 背耙式格栅除污机格栅宽度耙齿有效安装倾提升质格栅间提升速度电机功型号mm长度 (mm)角()量(kg)距(mm)(m/min)率(KW)XWB - -0 .8-1 .5800100602001030.54.3 沉砂池4.3.1 沉砂池的作用及类型环境工程专业本科生毕业设计论文3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, 而且会板积在反响池底部减小反响池有效容积, 甚至在脱水时扎破率带损坏脱水设备. 沉砂池的设置目的就是去除污水中泥砂、 煤渣等相对密度较大的无机颗粒, 以免影响后续处理的构筑物的正常运行 .2M常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、 曝气沉砂池、 旋流式沉砂池. 平流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式,它具有截留无机颗粒效果较gI好、构造简单等有点,但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排3砂常需要洗砂处理等缺点. 旋流式沉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流水带走的沉砂装置.曝气沉砂池在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进, 从而产生与主流垂直的横向恒速环流；曝气沉砂池还具有以下特点, 通过调节曝气量, 可以控制污水的旋流速度, 使除砂效率较稳定, 受流量的影响较小；沉砂中含有有机物量低于5%；由于池中设有曝气设备,它还具有预曝气、 脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的别离等作用,这些特点对后续的沉淀池、 曝气池、污泥消化池的正成运行以及对沉砂的最终处置提供了有利的条件.本设计中选用曝气沉砂池,其截面图如图9 示.uE图 3 曝气沉砂池示意图1空气干管2支管3扩散设备4头部支座曝气沉砂池与细格栅合建,为地上式矩形混凝土构造,设为两格池子.4.3.2 曝气沉砂池的设计参数本设计中曝气沉砂池的设计参数有1 ：环境工程专业本科生毕业设计论文1旋流速度应保持0.250.3m/s；2程度流速为 0.060.12m/s；3最大流量时停留时间为13min；4有效水深为 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,应考虑设计横向挡板；3326每立方米污水的曝气量为0.10.2m 空气,或 35 m / m h；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,在集砂槽附近可安装纵向挡板.4.3.3 曝气沉砂池的设计计算1池体的计算1本设计中曝气沉砂池的设计计算如下： 1池子总有效容积VVQmax t60式中：Qmax 污水厂最大设计流量,maxQ=1.219m3/s；t 最大设计流量时的流行时间,取t=2min；VQmax t601.219260146.28m 3 2水流断面的面积AAQm a xv1式中：Qmax污水厂最大设计流量,Qmax=1.219m3/s；v1 最大设计流量时的程度流速,取0.1 m/s；A 3池总宽度 B1.219 m 20.112.19m 2环境工程专业本科生毕业设计论文BAh2式中：h2 设 计 有 效 水 深,取 h22.5mBA12.19 m h22.54.88m 4校核宽深比b4.88h22.51.95宽深比在 12 之间,符合要求 5池体长 L 6校核长宽比LV146.28 m A12.1912m2曝气系统设计计算L12b4.882.5,符合要求：1 3本设计的曝气沉砂池的曝气系统设计计算本设计的曝气沉砂池运用鼓风曝气系统,鼓风设备和倒置A 2/O 反响池空气系统设在同一机房,采用穿孔管曝气,穿孔曝气管设置在集砂槽一侧,距池底IA0.8,距池壁 0.5m,那么穿孔管的吞没深度为Hh20.82.50.81.7 m . 1最大时所需空气量q m axq maxdQmax3600式中：d 每立方米污水所需空气量,0.10.2m3 空气/ m 3 污水,取 0.2m3 空气/ m 3Ww污水qmaxdQmax36000.21.2193600 m 3 /h=877.68 m3 / h 2平均时所需空气量qqdQ36000.20.9383600m 3675.36m 3 / h环境工程专业本科生毕业设计论文 3鼓风机的风压计算pHhdh f式中：p 鼓风机出口风压, kPa；H 扩散设备的吞没深度, 换算成压力单位kPa,1mH20 压力相当于 9.8kPa,H1.79.8kPa16.66kPa ；hd 扩散设备的风压损失, kPa,与充氧形式有关, 一般取 35kPa,取 4kPa；h f 输气管道的总风压损失,kPa,包括沿程风压损失和部分风压损失,可以通过计算确定,设管路压力损失为5.5kPa.pHhdh f16.6645.5kPa26.16k P a 4鼓风机的选择由给水排水设计手册第二版 第 11 册 P470 查知,选择 RD 125 型号罗茨鼓风机两台,其性能如下表6 所示：as型号口径表转速5罗茨鼓风机的性能出口风压气量轴功率 LA电动机功 mm r/min kPaQ3 kW 率 kW RD 125125175029.616.811.715m /min oo3沉砂室的计算：1沉砂室的计算过程如下 1沉砂部分所需容积VQm a Xx T K z8640010 6式中：X 城市污水沉砂量, m3/106m3,可按照 106m3 污水沉砂 1530m3 计算,取X20m 3 /106m3 污水T 去除沉砂的间隔时间,d,取 T2d环境工程专业本科生毕业设计论文K z 生活污水总变化系数,K z =1.3V 2每个污泥斗的容积V0Qmax XTK zVn864001061.219201.32106864003.24m 3式中：V0 每格沉砂斗容积；n 沉砂斗个数,本设计中设每格池子有两个沉砂斗,那么n2 ；0VV3.24n21.62m3 3沉砂斗各部分尺寸设斗底宽 a 1 =0.6,斗壁与程度面的倾角为60,斗高 h3 =1.1m,那么沉砂斗伤口宽度为：a2 h3a121.10.61.87 mtan 60tan 60沉砂斗容积为：V0h3 (2a 262aa12a 2 1 )1.1 (261.87221.870.620.62 )1.83m 31.62 m3 8沉砂室的高度 h3采用重力排砂,设池底坡度i0.06 ,坡向砂斗,l2L2a 212221.874.13h3h3il 21.10.064.131.35( 9) 池总高度Hh1h2h3式中：环境工程专业本科生毕业设计论文h1 沉砂池超高, m,设 h1 =0.3mHh1h2h30.32.41.354.05m(10) 验证最小流速Vm inQm inn1式中：m i nQ最小流量, m3/s, QminQ maxK z0.938m 3 /s最小流量时沉砂池的水流断面面积m2,h2 bn1 最小流量时工作的沉砂池数目,最小流量时,只有一格工作n1 =1VminQminQmax1.2190.08m / s0.06m / sn1K z12.44.881.312.44.88 11砂水别离器的选择选用螺旋式砂水别离器两台, 一备一用,螺旋式砂水别离器由砂斗、 溢流堰、出水管、无轴螺旋带及驱动装置等组成.Bk4曝气沉砂池进出水设计的计算4曝气沉砂池的进出水设计的计算过程如下： 1曝气沉砂池进水设计曝气沉砂池进水采用配水槽, 来水由提升泵房和细格栅后水渠直接进入沉砂池配水槽,配水槽尺寸为：BLH5.090.52 .为防止异重流的影响,污水经潜孔进入沉砂池, 过水流速不宜过大, 流速控制在 v0.20.4m/s,本设计取v0.4m / s .单格池子配水孔面积为：FQmaxv1.2190.43.05m 2设计孔口尺寸为 1.8m1.8m,那么孔口实际流速为：vQmaxA1.2192m / s1.80.38m / s环境工程专业本科生毕业设计论文 查给水排水设计手册第二版 第一册 P678,可得水流经过孔口的部分Pg水头损失为1.06 ,那么水头损失为：2hv1.060.3820.0078m2 g29.8 2曝气沉砂池出水设计出水采用矩形薄壁跌水堰, 假设堰为无侧收缩堰, 堰宽同沉砂池每格池子的宽度,即 b4.88m ,那么通过堰流量为：式中：qvmb32 g H 23qv 堰流量, q v1.219m/ sm 流量系数,通常采用0.45；b 堰宽, m, b4.88m ；H 溢流堰上水深, m；通过计算得出 H0.25m,设跌水高度为0.15m,那么沉砂池出水的水头损失为 0.25+0.15=0.40m4.4 倒置 A2/O 反响池4.4.1 工艺设计参数倒置 A 2/O 工艺的设计参数包括 3 ：1污泥泥龄 SRT=1020d,取为 16d；2水力停留时间：缺氧区12h,取 1.5h；厌氧区 12h,取 1.5h,好氧区510h,取 6.5h；3c3池内混合液污泥浓度 MLSS X 为 30004000mg/L,取 X3500mg / L ；h84污泥负荷 0.15kgBOD5/(kgMLS Sd-1 ) ,取 0.15kgBOD5/(kgMLS Sd-1 ) .v44.4.2 反响池池体设计计算倒置 A 2/O 工艺的反响池池体设计计算过程如下5 ： 1混合液回流比R 内总氮的去除率：TN 0TN eTNTN 0环境工程专业本科生毕业设计论文100%式中：TN 047.96mg / LTN e15mg / LTNTN0TN e100%47.9615100%68.7%TN 047.96混合液回流比R 内R内TN1 TN100%68.7%168.7%100%219.5% ,取 R内220% 2反响池容积设两座钢筋混凝土构造的倒置A 2/O 反响池, n2 , Qmr3714.33m 3/ h ；缺氧区容积V1 ： V1Qmr T1 23714.3321.52785.75m 3厌氧区容积 V2 ：VQmr T2223714.3321.52785.75m 3好氧区容积V3 ：V3Qmr T3 23714.3326.512071 .57m 3 3校核氮磷负荷好氧区总氮负荷LN ：1LN2Q mrTN 01