某开发区污水处理厂工艺工程设计(共37页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本设计的主要任务是某开发区污水处理厂的设计，设计规模为50000m3/d，采用了Carrousel氧化沟处理工艺。其中污水处理工艺为Carrousel氧化沟工艺，污泥处理工艺为污泥浓缩脱水工艺。其中该污水处理厂的污水处理流程为：从泵房到沉砂池，然后进入氧化沟，二沉池，最后出水。污泥的流程则为：从二沉池排出的剩余污泥首先进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。经该工艺处理后的污水水质能够达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的一级标准。此外该工艺还具有简单易操作的特点，而且耗电量少，运行成本低。该工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、细格栅、沉砂池、厌氧池、氧化沟、二沉池、接触消毒池、浓缩池、污泥脱水机房等。关键词：Carrousel氧化沟 格栅 二沉池 ABSTRACTThe main task of this design is the sewage treatment plant ，design size m3/d，with the Carrousel oxidation ditch treatment process. Sewage treatment process for the Carrousel oxidation ditch process，sludge treatment process for the sludge thickening and dewatering process. The sewage treatment plant process: from the pumping station to the grit chamber， into the oxidation ditch， secondary sedimentation tank， the final effluent; sludge process: from the secondary sedimentation tank sludge discharged from the first into the concentration tank， for pollution soil enrichment， and then into the storage basins，was concentrated in the sludge and then sent to the belt filter press， and further dehydrated， transported to the landfill."urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" (GB8978-1996) in a standard.The advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , Its main structures includes gate well , grid , sewage pumping house , oxidizing ditch , the second sinking pool, contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the computer lab etc.KEY WORDS: Carrousel oxidation gate the second sinking pool目录专心-专注-专业前 言目前，国内外城市污水处理厂一直采用的污水处理方法为生物处理法，为满足日益严格的环境要求，并降低运行成本，简化管理，许多新技术，新工艺，新设备被开发出来和推广应用，如：A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR间歇时活性污泥法等工艺。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重。必要兴建城市污水处理厂，保护生态环境不受破坏十分必要。根据所给的设计资料进行污水处理厂处理工艺的初步设计。主要设计内容如下：a.污水处理厂工艺总平面图布置；b.污水处理厂污水和污泥高程图布置；c.污水泵站工艺设计；d.污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺图设计；e.污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺图设计。在本设计中进水 BOD5 的去除率要达到 93.3%，COD的去处率要达到 87.5%，N 的去处率要达到 50%，所选用的工艺应能满足其去除率。本设计应该在满足相关设计规范的前提下进行计算。根据设计的原则、范围和依据，工程规模和处理的水质出水要求，进行工艺流程的比较，选择出最经济且处理效果好的工艺流程。并且要确定水处理构筑物和污泥处理构筑物的平面与高程的布置。总之，在实现四个现代化过程中，水污染控制技术对环境保护、促进工农业生产和保障人民健康有现实意义和深远影响，并使经济建设、城乡建设与环境建设同步规划，同步实施，同步发展。这样才能实现经济效益、社会效益和环境效益的统一1。 第1章 设计概论1.1 设计的目的和意义随着我国经济水平的不断提高，不可避免带来了很多环境污染和生态破坏的问题，而在“三废”污染问题之中，水污染问题已经成为了重中之重。水是生命之源，而我国又是一个缺水的国家，水资源极其分布不平衡，人均水资源占有量还不到世界的平均水平。面对我国水资源紧缺，而且各大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的现状，我国推行了一系列节约用水，保护现有可用水资源的政策。所以建设大规模污水处理厂，从源头治理无疑是保护河流、湖泊不受污染的最好的办法。经过污水处理厂处理后的污水，其中所含的BOD5、COD等主要污染物指标都得到了大幅下降，排水基本符合国家规定标准，不会对生态环境造成污染。设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中的一个重要组成部分，是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识以及分析解决实际问题能力的重要一环。它与其他教学环节紧密配合，相辅相成，在某种程度上是前面各个环节的继续、深化和发展。通过对城市污水处理厂处理工艺的选择、设计，可以培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，以及各主要构筑物的尺寸、运行参数等。为我们以后进一步深造和学习打下坚实的基础。1.2 设计依据1.2.1 污水量及进出口水质该开发区设计人口为20万，污水以工业废水为主。该开发区每天排出污水5万t/d，其中废水来源主要为造纸废水，食品饮料产业废水和生活小区生活废水。混合污水水质为BOD5=300mg/L，COD=480mg/L，SS=300mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=4.0mg/L ， PH=7-8，重金属及有毒物质微量，冬季平均污水温度10，夏季平均污水温度20。在本设计中进水 BOD5 的去除率要达到 93.3%，COD的去处率要达到 87.5%，N 的去处率要达到 50%，所选用的工艺应能满足其去除率。本设计应该在满足相关设计规范的前提下进行计算。表1-1 进出口水质指标BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS (mg/L)NH3-N (mg/L)PH进水水质300480300307-8出水水质<20<60<20<15-出水率93.3%87.5%93.3%50%-1.2.2 气象资料该开发区的日常气温：年平均12.8、夏季平均28、冬季平均 -5 ；风速：夏季东北风、冬季西北风、最大风速15m/s；年平均降雨量 690.23mm；冰冻期 30天。1.2.3 水文资料污水厂地面标高±0.00m，接纳河流标高-2.00m。河水水质：平均溶解氧6.1mg/l，平均SS 65.0mg/m3，土壤冰冻深度最大50cm，一般10cm。1.2.4 排水系统城市的排水系统采用合流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进入污水处理厂处的管径1600mm，管内底标高-2.5m，充满度0.65。1.2.5 执行标准（1）污水综合排放标准（GB8978-1996）；（2）室外排水设计规范（GBJ14-87）；（3）建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）；（4）给排水工程结构设计规范（GBJ69-84）（5）生活杂用水水质标准（GJ25.1-89）（6）建筑中水设计规范（CESS30-91）1.3 设计任务与内容根据城市总体规划图和所给的设计资料进行污水处理厂设计。设计内容如下：a.污水处理厂工艺总平面图布置；b.污水处理厂污水和污泥高程图布置；c.污水泵站工艺设计；d.污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺图设计；e.污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺图设计；第2章 设计方案论证2.1污水厂处理工艺流程的比较我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，随着经济的发展和科技技术的进步，处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR等多种工艺，以达到不同的出水要求。而在城市污水处理厂的方案中，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N、P故可采用SBR或氧化沟法，或A/A/O法，以及一体化反应池即三沟式氧化沟的改良设计。2.1.1 A/O工艺针对目前我国小城镇居住点分散，污水源的分布为点多量少的情况，致使城镇级污水处理厂的规模多低于10000吨/天。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的处理技术有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等，如果用这些技术建设小城镇污水处理厂会造成大材小用，运行成本过高而无法正常运营。必须针对小城镇的特点采用投资相对节省省，运行成本较低，技术稳定可靠，操作与管理相对简单的工艺。工艺特点： 采用SNP特种悬浮型生物填料。系统污泥浓度高，停留时间短2。 厌氧生物滤池：消耗能量少，相当于十分之一的活性污泥法，产省污泥的量也很少。 好氧生物滤池：污水停留的时间较短，出水能够达到标准要求。 相对处理效果比较好，能够稳定运行，占地面积少，易于操作管理，可以灵活运行。 投资和运行费较低，适用于规模小于10000吨/日以下的小城镇污水处理厂。 维修检修工作量低，相对于运行操作人员的要求也较低。2.1.2 A/A/O工艺由于对处理的城市的出水有除氮、磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的3。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理4。A/A/O法的同时脱氮除磷机制有两个组成部分：一是除磷，中在厌氧状态下的磷，能够产生出聚磷菌，而又能将其在好氧状况下吸收利用，作为剩余污泥排出系统。二是脱氮，缺氧段的条件是要限制DO<0.7 mg/L，在兼氧脱氮菌的作用下，作为氢供给体的BOD，把好氧池混合液中的亚硝酸盐和硝酸盐还原成氮气释放到大气，实现脱氮的目的。为提高脱氮除磷的效率，对于常规的城市中，COD/TKN为3.57.0，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(应20)。若是以使污泥浓度降低、缩短污泥停留时间、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主要目的，则可用A/O工艺。优点：该工艺是比较简单的同步除磷脱氮工艺 ，总体的水力停留时间短，比其它工艺的占地面积少。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌增殖受到限制，无污泥膨胀污泥之虞，SVI值一般均小于100。5污泥中含有很多具有肥效作用的磷。不要在运行中加药，两个A段只需要缓慢的搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：很难再提高除磷的效果，要限制污泥的增长，尤其是P/BOD值高时 。脱氮效果也很难再提高，内循环的量以2Q为限，不宜太高，否则运行费用会大幅增加。沉淀池内要保持一定浓度的溶解氧，避免长时间停留，防止发生厌氧状态和污泥释放磷的现象。2.1.3 SBR法污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1）流入工序：注满废水后进行反应，有单纯注水、曝气、缓慢搅拌三种方式。2）曝气反应工序：最重要的工序是注满污水后即刻开始的曝气操作，根据，相应的除P脱N的处理工作的目的也是污水处理应进行的操作。3）沉淀工艺：类似于二沉池的混合液泥水分离。4）排放工序：作为处理水排放的排除曝气沉淀后产生的上清液，一直排到最低水位，一部分活性污泥残留在反应器作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器将停止工作一个周期。特点：除磷效果好，较传统的前置厌氧除磷的释磷效果增大10倍以上，回流污泥的摄磷能力也可以提高很多倍。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。运行稳定可靠，在进水TP 7mg/L的条件下，可以保证出水达到TP0.3mg/L，而除磷加药量比常规化学除磷减少8090。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。2.1.4 厌氧池氧化沟工作流程：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池排放处理水工作原理：氧化沟大部分选用环形沟渠状为自身池行，沟渠内的污水在作环形流动，利用该水力流动的特点，将曝气装置设在沟渠的转弯处，将厌氧池设在曝气池的上方，选用下方为好氧段，因此可以产生富氧地区和缺氧地区，可以用来进行硝化和反硝化的作用，最终达到脱氮的作应，同时利用氧化沟法可以适当延长污泥龄，可以积累大量利用存活时间较长的微生物，用该微生物进行一些特别的反应，如除磷脱氮。6工作特点：介于完全混合与推流之间的液态上活性污泥适于生物的凝聚作用。能有效适应水量水温的变化，处理大量污水。污泥龄长达1530天，运行存活时间较长的微生物进行除磷脱氮反应。污泥产量低而稳定。采用便宜管理的自动化手段。扩大了有效占地面积以节约运行成本。可以提高内循环量来增加脱氮效果，而在理论上说氧化沟的内循环是不受限制的氧化沟法已得到广泛应用，有大量技术资料可利用。2.1.5卡罗塞尔氧化沟本工艺不设置初沉池。卡罗塞尔（Carrousel）氧化沟7的水力停留时间和污泥龄较长，有机负荷很低0.050.15kgBOD5/(kgMLSS·d)，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。氧化沟的出水质好，一般情况下，BOD5去除率可达到 95%99%，脱氮率可达到90%，除磷效率在50%左右，如在处理过程中，适量的投加铁盐，则除磷效率可达到95%。其主要特点：工艺流程短，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资较省，能耗比较低，占地面积少，管理简单。处理效果比较稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或者更高。COD得去除率也在85以上，而且硝化和脱氮作用显著。产生的剩余污泥少，脱水容易，污泥的性质比较稳定，不会带来二次污染。建造快，造价低，设备发生高，池体容积较小，能使系统在较大的流量和浓度范围内稳定运行事故率比较低，运行管理费用较少。固液分离效率一般比二沉池。污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能8。以下为各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较。表2-1各种处理工艺的比较 各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较方案技术指标（BOD5去除率）经济指标*运行情况基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动备注传统活性污泥法8595 100100100一一般一般不适应适用于中等浓度的生活污水和工业废水，对冲击敏感分段曝气法8595100100100一般一般一般处理污水的范围较广完全混合法8590<100<100>100稳定简便适应一般都能使用，能抗冲击负荷深层曝气法8595>100<100<100稳定简便适应适用于中小型规模的污水厂吸附再生法8090<100>100<100一般简便一般适用高悬浮固体污水纯氧曝气法8595>100>100<100一般麻烦适应一般应用于空间较小，有经济氧源的地方氧化沟9095<100>100>100稳定简便适应适用于中小型污水厂、需要脱氮除磷地区SBR9099<100100<100稳定简便适应适用于中、小型污水处理厂AB 法8595<100<100约100一般简便适应可分期建设达到不同的水质要求A/O和A2/O 9095>100>100>100一般一般一般需脱氮除磷的大型污水厂生物膜法>=90<100<100约100稳定简便适应适用于小型污水厂2.2污水处理流程方案的确定经过分析本设计可选择的流程，有两种：1)普通A/A/O法处理。2)卡罗塞尔氧化沟处理。两种经过比较：氧化沟除了有A/A/O的效果外，还具有如下特点：具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果；不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理；脱氮效果还能进一步提高；电耗较小，运行费用低。所以本设计选用厌氧池+氧化沟处理。本设计的工艺流程为：污水粗格栅污水提升泵房细格栅旋流沉砂池厌氧池Carrousel氧化沟（A/O）二沉池消毒接触池排放2.3污水处理构筑物的选择2.3.1格栅格栅是污水处理厂第一道预处理设施，起功能是拦截污水中的漂浮和悬浮的碎木片、碎片、布条、塑料制品，长纤维等固形物，以保证后续处理设施顺利运行；防止因堵塞或缠绕构筑物进口、出口等而妨碍运转。2.3.2沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污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走。沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可以分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池形可以分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。沉砂池池形的选择只宜根据工程的特点来考虑。根据美国水污染控制协会的调查，平流式沉砂池采用者在减少，曝气沉砂池和旋流式沉砂池应用广泛。但是，按生物脱氮除磷设计的污水处理厂，为了保证脱氮除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。因此本设计的沉砂池采用旋流式沉砂池即涡流式沉砂池。2.3.3沉淀池沉淀池一般分为平流式、辐流式、竖流式。每种沉淀池均包含五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、进泥区和出水区。沉淀池各种池型优缺点和适用条件如表2-2所示9。表2-2三种沉淀池的比较池型优点缺点适用条件平流式沉淀效果好；对污水量和温度的变化适应能力强；施工简易，造价低；处理水量不限，适合地下水位高和地质较差地区配水不易均匀；占地面积较大，排泥较困难；采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水处理厂辐流式多为机械排泥，运行可靠，管理较简单；排泥设备已定型化。机械排泥设备较复杂，对施工质量要求高适用于大、中型污水处理厂竖流式排泥方便，管理简单；占地面积小池子深度较大，施工较困难，对水量和温度变化适应性差适用于小型污水处理厂由于本设计采用的工艺不需要初沉池，故仅选择二次沉淀池的池型10，对于大型污水厂来说，辐流式二沉池由于处理水量大，相对平流沉淀池来说，构筑物数目少，便于管理。本设计采用辐流式沉淀池，池平面呈圆形。污水从池中央进入，沿径向向四周呈水平流动，水平流速由大到小逐步变化。澄清水从池周边集水堰溢出。沉淀污泥由吸泥机集中于池子底部，并由排泥管排出。2.3.4接触池污水经二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒。目前常用的污水消毒剂是液氯11。第三章 工艺流程设计计算3.1设计流量的计算平均流量：=50000t/d50000m3/d=2083 m3/h=0.579 m3/s总变化系数 ：取=1.4 设计流量： =1.4×0.579=0.81m3/s3.2 设备设计计算3.2.1 中格栅1.设计参数设计流量：Q=0.81m3/s，以最大水量计算；栅前流速：v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.8m/s；栅条宽度：s=0.01m，格栅净间距b=0.025m；栅前部分长度:0.5m ，格栅倾角 a=60o。单位栅渣量：w1 0.05m3栅渣/103m3污水。（1）栅条的间隙数NN=48式中：Q最大设计流量（m3/s）；a格栅倾角；h栅前水深（m）；v过栅流速(m/s)；b格栅间隙宽度（m）；（2）栅条数N-148-147（个） （3）栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.2m设栅条宽度S=10mmB=S（N-1）+bN+0.2=0.01×(48-1)+0.025×48+0.2=1.87m（4） 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式：计算得： ；h=B1/2=0.76m。所以栅前槽宽1.52m，栅前水深为h=0.76m。（5）进水渠道渐宽部分的长度L1进水渠宽B1=1.m，其渐宽部分展开角度a1=20°,则L=0.50m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2=L1/2=0.50/2=0.25m（6）过栅水头损失格栅断面为锐边矩形断面，则格栅水头损失 h：h=()sinak =2.42（）sin603=0.08m式中：形状系数，与栅条断面形状有关；k格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3。（7）栅后槽总高度H:H=h+h1+h2=0.76+0.08+0.5=1.44m式中：h栅栅前水深，0.76 m；h1格栅水头损失， 0.06mh2超高，取0.5m。（8） 栅槽总长度L，mL =L1+L2+1.0+0.5+H1/tana =0.50+0.25+1.0+0.5+1.3/tan60°=3.0m（9） 每日栅渣量W，m3/d=2.5m3/d>0.2m3/d宜采用机械清渣式中：W每日栅渣量，m3/d；W单位体积污水栅渣量m3/(污水10m3污水），取0.05；K污水流量总变化系数。3.2.2污水提升泵房1.主要设计参数进水管管底高程为-2.5m，管径DN1600mm，充满度H/DN0.65。平均设计流量 579L/s；最大设计流量 810L/s。2.设计计算选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑4台水泵（3用1备），每台水泵容量为Q2916.2/3=972.0m3/h。选择350QZ-100型轴流式潜水电泵扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.5(1)、容积按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积(2)、面积取有效水深，则面积3.2.3 细格栅1.设计参数设计流量：设2组格栅，则每组设计流量Q=400L/s，以最大水量计算；栅前流速：v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/s；栅条宽度：s=0.01m，格栅净间距b=0.015m；栅前部分长度:0.5m ，格栅倾角 a=60o污水栅前超高：h2=0.3m；单位栅渣量12：w1 0.12m3栅渣/103m3污水。2.设计计算（1）确定格栅前水深 根据最优水力断面公式计算得：B1=1.27m ，h=0.64m。所以栅前槽宽1.27m，栅前水深为h=0.64m。（2）栅条间隙数N= = =88则每组格栅间隙数n=88。（3）栅槽宽度 B2s（n1）+bn=0.01×(88-1)+0.015×88=2.20m。根据计算取每个栅槽宽度为1.20m，为确保在最大水量时能及时处理，另设一道手动格栅备用。（4）进水渠道渐宽部分的长度L=0.8m（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L=0.5L=0.4m（6）格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面：=2.42 ，k=3（7）栅前槽总高H1=hh20.64+0.30.94m（8)栅后槽总高H=h+h1+h2=0.12+0.64+0.3=1.06m（9）格栅总长度L=L1+L2+1.5+0.5+H1/tg1.12+0.4+1.5+0.5+0.94/tg60.4.06m（10)每日栅渣量=6.0m3/d>0.2m3/d适合采用机械清渣。3.2.4沉砂池采用旋流沉砂池13，设2座，则其水量为Q=70000m3/d，因此所选用型号及尺寸见表3-1。表31 旋流沉砂池型号及尺寸型号流量L/sABCDEFGHJKL90088048701500100020004002200100051060080018503.2.5厌氧池1.设计参数设计流量：平均流量为2083m3/h，设置2座，则每座设计流量Q =1041.7 m3/h。水力停留时间：T=1.5h；污泥浓度：X=3g/L；污泥回流液浓度：Xc=10g/L；考虑到氧化沟和厌氧池为一个处理单元，总的水力停留时间超过20h，所以设计水量按平均流量计算。2.设计计算（1）厌氧池容积V =QT=1041.7×1.5=1562m2（2）厌氧池的尺寸水深取为h=6m，则厌氧池面积：A=V/h=1562/6=260m2厌氧池的宽设5.85m，则长260/5.85=44.4m设水面超高为0.8m，故池总高为H=h+0.8=6+0.3=6.8m。（3）污泥回流量计算a、回流比的计算b、污泥回流量QR=RQ =0.42×282.5×10-3×86400=10251.36 m3/d3.2.6氧化沟1.设计参数氧化沟设计为四组，按平均流量设计，每个氧化沟的设计流量为1041.7 m3/h，即25000m3/d。总污泥龄：20d。MLSS=4000mg/L，MLVSS/MLSS=0.7曝气池：DO=2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/mgNO3-N还原。=0.9， =0.98其它参数：=0.6kgVSS/KgBOD，b=0.05L/d。脱氮速率：qdn=0.0312KgNO3-N/kgMLVSS.d。K1=0.23 L/d，Ko 2 =1.3 mg/L剩余碱度100 mg/L（保持PH7.2）所需碱度7.1mg/L碱度/mgNH 3-N氧化;产生碱度3.0碱度/mgNO3-N还原。硝化安全系数:2.5，脱硝温度修正系数14:1.08。2.设计计算(1)碱度平衡计算:由于设计的出水BOD5为20mg/L ，则出水中溶解性BOD5为: 20-0.7×20×1.42×(1-e-0.23×5)=6.4mg/L 采用污泥龄20d，则日产泥量为：设其中有12.4%为氮，近似等于TNK中用于合成部分为:0.124×774.8=96.07kg/dTNK=(96.07*1000)/25000=3.85mg/L需用于氧化的NH3-N=25-3.85-2=19.15mg/L需还原的NO3-N=19.15-11=8.15mg/L碱度平衡计算:已知产生0.1mg碱度/去除1mgBOD5，进水中的碱度位80 mg/L剩余碱度=280-7.1×15.3+3.0×4.3+0.1×(213-6.4)=204.93>100 符合要求(2)硝化区容积计算采用安全系数2.5，故设计污泥龄=2.5×3.8=9.5d。原假定污泥龄为20d，则硝化速率=1/20=0.05L/d单位基质利用率=MLVSS=0.7×4000=2800mg/L所需MLVSS总量=(213-6.4)×25000/(0.167×1000)=30928kg/d池容为Vn=30928/2800×1000=11045.8m3水力停留时间为tm=11045.8×24/25000=10.6h(3)反硝化区容积计算假设反硝化条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L。T=16°C，20°C反硝化 速度rDN取0.07mgNO3-N/（mgVSS.d），则最大流量时还原NH3-N的总量= ,平均流量时，4.3×25000/1000=107.5kg脱氮所需MLSS=脱氮所需池容：水力停留时间：（4）氧化沟总容积总水力停留时间为:t=tn+tdn=10.60+0.95=11.55 h总池容为：V=1041.7×11.55=12031.635m3（5）氧化沟尺寸氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深6m，宽7.7m。则沟总 长=12031.635/(6×7.7)=260.43m，好氧段长239m，缺氧段长21.43m。由于氧化沟有部分弧段，故在布置时根据情况使总容积达到要求，部分池体的宽度将有所变化。（6）需氧量计算采用如下经验公式计算：O2（kg/d）=A×Lr+B×MLSS+4.6×Nr-2.6×NO3，第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量，第四项为反硝化污泥需氧量。经验系数：A=0.3，B=0.1。Nr需要硝化的氧量为：15.3×25000×10-3=382.5R=0.3×25000×（0.213-0.0064）+0.1×11042.02×2.8+4.6×382.5-2.6×107.5=6121.2656kg/d=255.05kg/h 。20°C时脱氧清水的充氧量为：取T=25°C，a=0.85，=0.95，Cs（20）=9.2mg/L，Csb（T）=8.4mg/LR0=255.05×9.2/0.85×(1×0.95×8.4-2)×1.0245=410kg/h（7） 回流污泥量计算TSS=240mg/L根据物料平衡：（TSS）Q+XRQR=（Q+QR）X 得回流比R=63%考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为52%Q。（8） 剩余污泥量计算如由池底排泥，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为:由于氧化沟需曝气设备进行曝气，则每组氧化沟选用DS（倒伞）型表面曝气机3台。其性能如表3-2。 表 3-2 调速型卧式倒伞型表面曝气机性能型号 叶轮直径（mm）电动机功率 （kw） 充氧量 （kg/h）叶轮升级动程 （mm）DS325C325055140+180-1003.2.7二沉池采用中央进水辐流式沉淀池152座，每池最大设计流量=0.40m3/s，表面负荷=1.5m/mh，水力停留时间T=2.5h。1. 沉淀池表面积A：A=972.2m2. 沉淀池直径D：D=35m3. 沉淀部分有效水深h：h=T=1.52.5=3.75m4.沉淀池总高度H：H=h+h+h+h+h式中：h沉淀池超高，m，一般取0.3m；h有效水深，m；h缓冲层高度，m，取0.5m；h沉淀池底坡落差，m；h污泥斗高度，m。设r=3m，r=2m，=60，污泥斗高度 h=（3-2）tan60=1.732m设池底径向坡度为0.05，则，h=（-r）0.05=（17-3）0.05=0.7m 则H=h+h+h+h+h=0.3+3.75+0.5+0.7+1.732=6.982m5. 沉淀池周边高度：=h+h+h=0.3+3.75+0.5=4.55m3.2.8 接触池和加氯间采用隔板式接触反应池。1.设计参数用液氯消毒，加氯量10mg/L，接触时间30min，采用隔板式接触反应池。1. 接触池容积V：V=Qt=0.=1458m2. 接触池表面积A：设有效水深h=3m,则 A=V/h=1458/3=486m3. 水流速度v：隔板间距b=2m,v=0.135m/s4. 廊道总宽B：隔板采用13个，则廊道总宽B=14b=142=28m5. 接触池长度L：L=18m6.池子总高度H：设接触池超高h=0.3m,则 H=h+h=3+0.3=3.3m7.水头损失:取0.3m。3.3污泥处理构筑物设计计算3.3.1集泥井1.设计参数设计进泥流量：QW=720.91×4=2883.6m3/d有效深度：4m2.设计计算集泥井的超高为1m，则平面面积为：则集泥井的平面尺寸为24.5×24.5=600.25m2集泥井半地下式，井顶加盖，由潜污泵抽送污泥。集泥井最高泥位83.0m，最低泥位77.0m，集泥井高度为6m。3.3.2浓缩池采用带有竖向栅条污泥浓缩机的幅流式重力浓缩池16，浓缩污泥固体通量M取27kg/m2·d，浓缩池设4座。1.设计参数设计进泥流量：QW=720.91m3/d；污泥固体负荷：Nwg=30 kg/（m2.d）；污泥浓缩时间：24h；进泥含水率：99.4%；出泥含水率：97%；进泥浓度：C=10 kg/m3。2.设计计算（1）浓缩池面积（2） 浓缩池直径（3） 浓缩池工作部分高度（4）浓缩池总高度取超高h20.3m，缓冲层高度h30.3mH=h1+h2+h33+0.