水污染控制工程課程設(shè)計(jì)AAO水處理工藝.docx

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目錄 第一章 設(shè)計(jì)概論…………………………………………5 1.1設(shè)計(jì)題目……………………………………………………5 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………5 1.3城市概況、水文地質(zhì)及氣象資料…………………………5 1.3.1城市概況………………………………………………5 1.3.2氣象資料………………………………………………6 1.3.3水文資料………………………………………………6 1.3.4自然特征一覽表………………………………………6 1.4污水水質(zhì)水量及處理程度計(jì)算……………………………7 1.5設(shè)計(jì)要求……………………………………………………8 第二章 方案確定………………………………………10 2.1一級(jí)處理方案確定…………………………………………10 2.1.1格柵……………………………………………………10 2.1.2沉砂池…………………………………………………10 2.1.3初沉池…………………………………………………10 2.2二級(jí)處理方案確定…………………………………………10 2.3三級(jí)處理方案確定…………………………………………11 2.3.1消毒池…………………………………………………11 2.3.2混凝絮凝池（計(jì)劃）…………………………………12 2.4污泥處理方案確定…………………………………………12 第三章 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………13 3.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………13 3.1.1基本參數(shù)………………………………………………13 3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………13 3.2平流式沉砂池………………………………………………15 3.2.1基本參數(shù)………………………………………………15 3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………15 3.3輻流式初沉池………………………………………………18 3.3.1設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………18 3.4 AAO工藝設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………22 3.4.1基本設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算……………………………………22 3.4.2平面尺寸計(jì)算…………………………………………23 3.4.3進(jìn)出水系統(tǒng)……………………………………………24 3.4.4其他管道設(shè)計(jì)…………………………………………26 3.4.5剩余污泥量……………………………………………26 3.5曝氣系統(tǒng)工藝計(jì)算…………………………………………27 3.5.1需氧量計(jì)算……………………………………………27 3.5.2供氣量…………………………………………………27 3.5.3空氣管路設(shè)置…………………………………………29 3.5.4空壓機(jī)選擇……………………………………………29 3.6輻流式二沉池………………………………………………30 3.7消毒池………………………………………………………37 3.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明………………………………………………38 3.7.2消毒劑投加量…………………………………………38 3.7.3平流式消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………38 3.8污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………40 3.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)明………………………………………………40 3.8.2污泥量計(jì)算……………………………………………41 3.8.3輻流式濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………42 3.8.4貯泥池設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………47 第四章 總結(jié)……………………………………………50 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………51 第一章 設(shè)計(jì)概論 1.1.設(shè)計(jì)題目 長(zhǎng)春市日處理量10萬(wàn)噸污水處理廠 1.2.設(shè)計(jì)任務(wù) 1、根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料提出合理的處理方案及處理工藝流程，包括各處理構(gòu)筑物型式的選擇、污泥的處理及處置方法、處理后廢水的出路； 2、進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其基本工藝尺寸及主要構(gòu)造（用單線條畫(huà)草圖并注明主要工藝尺寸）； 3、進(jìn)行污水處理廠的總體平面布置（包括各處理構(gòu)筑物、輔助建筑物平面位置的確定，主要廢水和污泥管道的布置），并繪制平面布置圖（1＃圖紙，比例尺1：200～1：500）（手工或CAD圖一張）； 4、進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的高程計(jì)算并繪制廢水處理廠（站）的流程圖（1＃圖紙，比例尺縱向1：50～1：100；橫向1：500～1：1000）（手工或CAD圖一張）； 5、 編制工藝設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 1.3.城市概況、水文地質(zhì)及氣象資料 1.3.1城市概況 長(zhǎng)春市位于吉林省和東北經(jīng)濟(jì)區(qū)的核心地帶,總面積20571平方公里.截止到1995年末,總?cè)丝?67.3萬(wàn)人,其中非農(nóng)業(yè)人口261.8萬(wàn)人.長(zhǎng)春市區(qū)有6個(gè)行政區(qū),經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)放區(qū)和凈月潭旅游經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū),幅員面積3603平方公里,總?cè)丝?70萬(wàn)人,其中非農(nóng)業(yè)人口194.6萬(wàn)人；建成區(qū)面積143.03平方公里，非農(nóng)業(yè)人口171.97萬(wàn)人。 1.3.2氣象資料 長(zhǎng)春市地處中國(guó)東北松遼平原腹地，市區(qū)海拔在250--350米之間，地勢(shì)平坦開(kāi)闊。屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，在全國(guó)干濕氣候分區(qū)中，地處濕潤(rùn)區(qū)向亞干旱區(qū)的過(guò)渡地帶。氣溫自東向西遞增，降水自東向西遞減。春季干燥多風(fēng)，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷漫長(zhǎng)，具有四季分明，雨熱同季，干濕適中的氣候特征，為人類開(kāi)發(fā)和利用大自然提供了良好的氣候環(huán)境。由于地理位置、地形結(jié)構(gòu)與大氣環(huán)流相配合的作用,具有如下基本特征： 四季分明。春季較短，干燥多風(fēng)；夏季溫?zé)岫嘤?，炎熱天氣不多；秋季氣爽，日夜溫差大；冬季漫長(zhǎng)較寒冷。 　　季風(fēng)顯著，雨熱同季。冬季在強(qiáng)大的蒙古高壓控制下，氣候寒冷而干燥。夏季西太平洋副熱帶高壓常與東南移動(dòng)的貝加爾湖的冷空氣交匯于此，降水豐沛而集中。氣候的大陸性強(qiáng)，氣溫的年差較大。冬季的氣溫低于同緯度地區(qū)，夏季則高于同緯度地區(qū)。氣候東西過(guò)渡，熱量水分適中。由于長(zhǎng)春市處于吉林省東部山地向西部松嫩平原的過(guò)渡地帶，所以具有東部山區(qū)濕潤(rùn)氣候向西部半干旱氣候過(guò)渡的特征。過(guò)渡性氣候使長(zhǎng)春市的光照充足，熱量條件優(yōu)于東部，而雨水條件又好于西部，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了良好的氣候條件。長(zhǎng)春市年平均氣溫4.8C，最高溫度39.5C，最低溫度-39.8C,日照時(shí)間2,688小時(shí)。夏季，東南風(fēng)盛行，也有渤海補(bǔ)充的濕氣過(guò)境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最熱月（7月）平均氣溫23℃。秋季，可形成持續(xù)數(shù)日的晴朗而溫暖的天氣，溫差較大，風(fēng)速也較春季小。 1.3.3水文資料 長(zhǎng)春市的地表水屬第二松花江水系，松花江、飲馬河、伊通河的中下游，還有沐石河、雙陽(yáng)河、霧開(kāi)河、新開(kāi)河及卡岔河等流經(jīng)境內(nèi)，有波羅泡子、敖寶吐泡子、元寶泡子等主要泡子湖泊7處。 市區(qū)的地表水，較大的河流為第二松花江的支流，也是飲馬河的支流——伊通河及其支流——新開(kāi)河等。由于市區(qū)的下部基巖為中生代白堊系紅色巖系，巖層致密，為一不透水層或含水性極微，因而無(wú)深層地下水源，故地下水貧乏。 1.3.4自然特征一覽表 名稱 指標(biāo) 名稱 指標(biāo) 最高溫度 38℃ 年平均溫度 4.9℃ 最低溫度 -36.5℃ 年降雨量 593.5mm 最熱月平均溫度 27.9℃ 主導(dǎo)風(fēng)向 西南 最冷月平均溫度 -26.1℃ 平均風(fēng)速 3.8m/s 冬季平均溫度 -10℃ 冰凍線 169mm 1.4.污水水質(zhì)水量及處理程度計(jì)算 水量 近期 Q=100000m3/d=1.16 m3/s 遠(yuǎn)期 Q=50000m3/d=0.58 m3/s 水質(zhì) 污染物 濃度 (mg/L) GB18918-2002 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（mg/L） 處理程度計(jì)算（%） COD 300 50 COD=300-50300100%=83.3% BOD 120 10 BOD=120-10120100%=91.7% SS 140 10 SS=140-10140100%=92.9% NH3-N 35 5 NH3-N=35-535=85.7% TP 8 0.5 TP=8-0.58100%=93.8% TN 45 15 TN=45-1545100%=57.1% 1.5設(shè)計(jì)要求 1.要求學(xué)生認(rèn)真分析課程設(shè)計(jì)的題目以及所給出的設(shè)計(jì)條件、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)，通過(guò)分析、比較確定設(shè)計(jì)方案， 2.學(xué)生可進(jìn)行組內(nèi)討論，分析設(shè)計(jì)方案，但應(yīng)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)計(jì)算，并針對(duì)自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容獨(dú)立完成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以及工程設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中應(yīng)對(duì)處理方案的比較選擇作簡(jiǎn)要的說(shuō)明，介紹所選工藝流程的特點(diǎn)和主要處理構(gòu)筑物設(shè)置的作用、工藝構(gòu)造要求和主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選取及其處理效率，最終處理出水水質(zhì)。 3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中應(yīng)有各個(gè)處理構(gòu)筑物工藝計(jì)算的詳細(xì)步驟和過(guò)程；必要時(shí)應(yīng)注明所選參數(shù)和公式的出處；應(yīng)附有按比例認(rèn)真繪制的單線條計(jì)算草圖，清晰的表明構(gòu)筑物的主要構(gòu)造和有關(guān)工藝尺寸。 4.課程設(shè)計(jì)正文內(nèi)容序號(hào)為采用三級(jí)標(biāo)題；文本每頁(yè)下部居中必須有頁(yè)碼。（模板見(jiàn)附頁(yè)） 5.污水處理廠平面圖中不同類型的線條應(yīng)有所區(qū)別以使圖紙層次分明，便于識(shí)別。例如，可用帶有特定符號(hào)的粗線條畫(huà)各類管線，中線條畫(huà)各類構(gòu)筑物和建筑物，細(xì)線條畫(huà)道路、綠地和圍墻等。此外，圖中應(yīng)有處理構(gòu)筑物和輔助建筑物一覽表及必要的說(shuō)明，管線應(yīng)表明流向； 6.流程和高程布置圖中各處理構(gòu)筑物和輔助建筑物應(yīng)選擇適宜的剖面，用單線條畫(huà)出其主要構(gòu)造（如必要的圍墻、進(jìn)出水擋板、出水堰和出水渠等）。畫(huà)出連接管線以及閥門(mén)、水泵和計(jì)量裝置等控制點(diǎn)和水面線，標(biāo)明水流方向并注明各部位的高程。注意：各類管線用粗線條畫(huà)、水面線和標(biāo)高線用細(xì)線條畫(huà)；此外，圖中應(yīng)有圖例和必要的說(shuō)明； 7．要求方案和工藝流程的選擇較為合理，各項(xiàng)參數(shù)選擇恰當(dāng)，基本概念清楚，計(jì)算過(guò)程準(zhǔn)確無(wú)誤，設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)條理分明，文字通順，敘述簡(jiǎn)明扼要，書(shū)寫(xiě)工整清晰；設(shè)計(jì)圖紙要求表達(dá)正確、布局合理、線條層次分明，圖面整潔。此外要求圖中所有文字均必須用工程字（仿宋體）書(shū)寫(xiě)！ 8.總結(jié)：對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行歸納，闡述本課題設(shè)計(jì)中尚存在的問(wèn)題及改進(jìn)想法。簡(jiǎn)述自己通過(guò)本設(shè)計(jì)的體會(huì)及建議。 9.列出參考文獻(xiàn)。 第二章 方案確定 2.1一級(jí)處理方案確定 2.1.1格柵 在污水廠前端設(shè)置中格柵截留污水中粗大的懸浮物和漂浮物，使后續(xù)的泵房提升階段得以穩(wěn)定運(yùn)行。以防止粗大的漂浮物阻塞構(gòu)筑物的孔道、閘門(mén)和管道或損壞水泵等機(jī)械設(shè)備，起著預(yù)處理和保護(hù)設(shè)備的雙重作用。 2.1.2沉砂池 在污水中會(huì)含有相當(dāng)數(shù)量的砂粒等雜質(zhì)。設(shè)置沉砂池可以避免后續(xù)處理構(gòu)筑物和機(jī)械設(shè)備的磨損，減少管渠和處理構(gòu)筑物內(nèi)的沉積，避免重力排泥困難，防止對(duì)生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行的干擾。 沉砂池有平流、豎流、曝氣、渦流等形式。由于平流式沉砂池的污水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng)，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好的優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)中的沉砂池采用平流式沉砂池。 2.1.3初沉池 初次沉淀池式借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物40%~50%，去除BOD 20%~30%。 初次沉淀池根據(jù)運(yùn)行方式的不同分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池、斜板沉淀池。其中平流沉淀池占地面積大，采用多斗排泥每個(gè)泥斗需要單獨(dú)設(shè)置排泥管各自操作，若用機(jī)械排泥設(shè)備位于水下易腐蝕。豎流式沉淀池由于池體深度大不適于大型污水處理廠。斜板沉淀池沉淀效果好但造價(jià)、維護(hù)費(fèi)用高，且斜管易堵塞。而輻流沉淀池排泥方便，運(yùn)行管理方便。 2.2 二級(jí)處理方案確定 本次設(shè)計(jì)條件BOD濃度較低，進(jìn)水為140mg/L，氨氮和總磷含量和去除率較高，分別為85.7%，93.8%，所以二級(jí)處理主要著重于對(duì)氮磷的去除，設(shè)計(jì)中選用A-A-O工藝，利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級(jí)處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機(jī)碳源)，將來(lái)自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。 本工藝有如下特點(diǎn)： 1. 本工藝流程簡(jiǎn)潔，總水力停留時(shí)間少于其他類型工藝。 2. 在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無(wú)污泥膨脹之虞。SVI值一般均小于100。 3. 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。 4. 運(yùn)行無(wú)需投藥，兩個(gè)A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。 5. A/A/O工藝具有較好的耐沖擊負(fù)荷能力,出水水質(zhì)較穩(wěn)定。 2.3三級(jí)處理方案確定 2.3.1消毒池 污水經(jīng)過(guò)處理構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細(xì)菌數(shù)量也大幅減少，但是細(xì)菌的絕對(duì)值仍然十分可觀，并存在病原菌的可能。因此，污水在排放水體前，應(yīng)進(jìn)行消毒處理。污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒劑，目前用于污水消毒的常用消毒劑主要有液氯、次氯酸鈉、臭氧、二氧化氯、紫外線。而本次設(shè)計(jì)的污水處理規(guī)模較大，受納水體衛(wèi)生條件無(wú)特殊要求，設(shè)計(jì)中采用液氯作為消毒劑對(duì)污水進(jìn)行消毒。液氯消毒的優(yōu)點(diǎn)是效果可靠，投配設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是余氯對(duì)水生生物有害，氯化后可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。故本設(shè)計(jì)采用消毒池用液氯消毒減少水中細(xì)菌數(shù)量。 2.3.2混凝絮凝池（計(jì)劃） 本次設(shè)計(jì)對(duì)于總磷的去除率要求很高，在90%以上，而AAO工藝雖然能同時(shí)脫氮除磷，但二者不能同時(shí)高效率進(jìn)行。運(yùn)行中應(yīng)保障氮的去除率，在遠(yuǎn)期擴(kuò)建中增加混凝沉淀去磷技術(shù)。 2.4 污泥處理方案確定 污水處理廠在處理污水的同時(shí)，每日要產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥若不進(jìn)行有效處理，必然要對(duì)環(huán)境造成環(huán)境污染，這些污泥按來(lái)源可分為初沉污泥和剩余污泥。初沉污泥來(lái)自初次沉淀池的污泥，污泥含水率較低，一般不需要濃縮處理，可直接進(jìn)行消化，脫水處理。 剩余污泥來(lái)自曝氣池，活性污泥微生物在降解有機(jī)物的同時(shí)，自身污泥量也在不斷增長(zhǎng)，為保持曝氣池內(nèi)污泥量平衡，每日增加的污泥量必須排出處理系統(tǒng)，這一部分污泥被稱作剩余污泥。污泥含水率高，需要先進(jìn)行濃縮處理。然后進(jìn)行消化、脫水處理。 鑒于本工藝流程和進(jìn)水情況，所產(chǎn)生的污泥量總體較少，污泥處理工藝中選取污泥濃縮池和貯存池，濃縮池主要是濃縮顆粒間的間隙水，濃縮的目的在于縮小污泥的體積，每降低污泥1%的污泥含水率，污泥的體積便可減少一半。 濃縮后的污泥剩余污泥和初沉污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)投泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)，貯泥池的主要作用為：調(diào)節(jié)污泥量；藥劑投加池；預(yù)加熱池，為后續(xù)工藝做準(zhǔn)備。 第三章 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.1基本參數(shù) 選用兩組格柵，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，N=2； Q=1.16 m3/s；每組格柵的流量為Q=0.58 m3/s 3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.2.1格柵的間隙數(shù) n=QsinαNbhv=0.58sin600.020.80.8=42(個(gè)) 式中：n─格柵柵條間隙數(shù)（個(gè)）； Q─設(shè)計(jì)流量（m3/s）； α─格柵傾角（）； N─設(shè)計(jì)的格柵組數(shù)（組）； b─格柵柵條間隙（m）； h─格柵柵前水深（m）； v─格柵過(guò)柵流速（m/s），一般為0.6~1.0m/s。 設(shè)計(jì)中取α=60，b=0.02m, h=0.8m, v=0.8m/s。 3.1.2.2格柵槽寬度 B=Sn-1+bn=0.01542-1+0.0242=1.46（m） 式中：B─格柵槽寬度（m）； S─每根格柵條的寬度（m）； 設(shè)計(jì)中取S=0.015m。 3.1.2.3進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 l1=B-B12tan20=1.46-0.92tan20=0.77（m） 式中：l1─進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（m）； B1─進(jìn)水明渠寬度（m）； a1─漸寬處角度（）。 設(shè)計(jì)中取B1=0.9m，a1=20。 3.1.2.4出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度 l2=B-B12tana2=1.46-0.92tan20=0.77（m） 式中：l2─出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度（m）； a2─漸窄處角度（）。 設(shè)計(jì)中取a1= a1=20 3.1.2.5柵后明渠的總高度 H=h+h1+h2=0.8+0.2+0.4=1.4（m） 式中：H─柵后明渠的總高度（m）； h2─明渠超高（m），一般取0.3~0.5m. 設(shè)計(jì)中取明渠超高為0.4m。 3.1.2.6格柵槽總長(zhǎng)度 L=l1+l2+0.5+1.0+H1tanα=3.74(m) 式中：L─格柵槽總長(zhǎng)度（m）； H1─格柵明渠的深度（m）。 3.1.2.7每日柵渣量 W=86400QW11000=5.01m3/d 式中：W─每日柵渣量（m3/d）； W1─每日每103m3污水的柵渣量，一般采用0.04~0.06m3/103m3污水。 設(shè)計(jì)中取W1=0.05 m3/103m3 W=5.01 m3/d>0.2 m3/d,應(yīng)采用機(jī)械除渣。 3.2平流式沉砂池 3.2.1 基本參數(shù) 設(shè)計(jì)中選用兩組平流式沉砂池，N=2組，分別與格柵連接，每組沉砂池設(shè)計(jì)流量為0.58 m3/s。水平流速取0.25m/s，停留時(shí)間45s。 3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.2.1沉砂池長(zhǎng)度 L=vt=0.2545=11.25m 式中：L─沉砂池的長(zhǎng)度； v─設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速（m/s），一般采用0.15~0.30m/s； t─停留時(shí)間，一般取30~60s。 3.2.2.2水流過(guò)水?dāng)嗝婷娣e A=Qv=0.580.25=2.32（m2） 式中：A─水流過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（m2）； Q─設(shè)計(jì)流量(m3/s)。 3.2.2.3沉砂池寬度 B=Ah2=2.32/20.8=1.45（m） 式中：B─沉砂池寬度（m）； h2─設(shè)計(jì)有效水深（m）,一般采用0.8m,每組沉砂池取兩格。 3.2.2.4沉砂室所需容積 V=QXT864001000000=0.58302864001000000=3.01m3 式中：Q0─平均流量（m3/s） X─城市污水沉沙量（m3/106m3污水）； T─清除沉砂的間隔時(shí)間（d）； 設(shè)計(jì)中清除沉沙的間隔時(shí)間為T(mén)=2d，城市污水沉砂量X=30 m3/106m3 3.2.2.5每個(gè)沉砂斗容積 V0=Vn=3.018=0.38m3 式中：V0─每個(gè)沉砂斗容積（m3）； n─沉砂斗個(gè)數(shù)（個(gè)）； 設(shè)計(jì)中取每一個(gè)分格有2個(gè)沉砂斗，共有n=2*2*2=8個(gè)沉砂斗 3.2.2.6沉砂斗高度 h3=3V0f1+f2+f1f2=30.382.41=0.47m 式中：h─沉砂斗的高度（m）； f1─沉砂斗上口面積（m2）； f2─沉砂斗下口面積（m2）； 設(shè)計(jì)中取沉砂斗高度為h3=0.50m。 3.2.2.7沉砂室高度 h3=h3+il2=0.5+0.0211.25-21.45=0.67m 式中：h3─沉砂室高度（m）； i─沉砂池底坡度，一般采用0.01~0.02； l2─沉砂池底長(zhǎng)度（m）。 設(shè)計(jì)中取沉沙池底坡度i=0.02。 3.2.2.8沉砂池總高度 H=h1+h2+h3=0.4+0.8+0.67=1.87m 式中：H─沉砂池總高度（m）； h1─沉砂池超高（m），一般采用0.3~0.5m。 設(shè)計(jì)中取超高為0.4m。 3.2.2.9進(jìn)水管道 格柵的出水通過(guò)DN1200mm的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道，然后向兩側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道。 3.2.2.10出水管道 出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定。 3.2.2.11排沙管道 采用沉砂池底部管道排沙，排沙管道直徑DN=200mm。 3.3輻流式初次沉淀池 3.3.1設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)中選擇二組輻流沉淀池，N=2組，每組設(shè)計(jì)流量為0.58m3/s。 3.3.1.1沉淀部分有效面積 F=Q3600q=0.5836002=1044m2 式中：F─沉淀部分有效面積（m2）； Q─設(shè)計(jì)流量（m3/s）； q─表面負(fù)荷[m3/(m2h)],一般采用1.5~3.0 m3/(m2h)。 設(shè)計(jì)中取沉淀池的表面負(fù)荷q=2 m3/(m2h)。 3.3.1.2沉淀池直徑 D=4Fπ=410443.14=36.47m 式中：D─沉淀池直徑（m）； 設(shè)計(jì)中取D=36.5m 3.3.1.3沉淀池有效水深 h2=qt=22=4m 式中： h2─沉淀池有效水深（m）； t─沉淀時(shí)間（h）,一般采用1~3h。 設(shè)計(jì)中取沉淀時(shí)間t=2.0h。 3.3.1.4污泥部分所需容積 V=QC1-C286400T100K3（100-p0）n1000000=0.58140-70864000.1100(100-97)21000000=5.8m3 式中：Q─設(shè)計(jì)流量（m3/s）； C1─進(jìn)水懸浮物濃度（mg/L）； C2─出水懸浮物濃度（mg/L），一般采用沉淀效率g=40%~60%; K2─生活污水量總變化系數(shù)； r─污泥容重（t/m3）,約為1； P0─污泥含水率（%）。 設(shè)計(jì)中取T=0.1d, P0=97%，g=50%，C2=[100%-50%] C1=0.5 C1。 輻流沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的周邊線速度為2~3m/min,將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力將污泥排出池外。 3.3.1.5污泥斗容積 輻流沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，池底需做成2%的坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗，設(shè)計(jì)中選擇矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m2m,底部尺寸0.5m0.5m，傾角為600，有效高度1.35m。 污泥斗容積 V1=h5(aa+aa1+a1a1)3=2.36m3 式中：V1─污泥斗容積（m3）； ｈ５─污泥斗高度（m）； a─污泥斗上口邊長(zhǎng)（m）； a1─污泥斗底部邊長(zhǎng)（m），一般采用0.5m。 沉淀池底部圓錐體體積 V2=πh4(RR+Rr+rr)3=117.64m3 式中：V2─沉淀池底部圓錐體體積（m3）； h4─沉淀池底部圓錐體高度（m）； R─沉淀池半徑（m）； r─沉淀池底部中心圓半徑（m）。 設(shè)計(jì)中取h4=0.32m,r=1m。 沉淀斗總?cè)莘e V3=V1+V2=2.36+117.64=120m3 3.3.1.6沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4+0.3+0.85+1.35=6.8m 式中：H─沉淀池總高度（m）； h1─沉淀池高（m）,一般采用0.3~0.5m； h3─沉淀池緩沖層高度（m）,一般采用0.3m。 設(shè)計(jì)中取h3=0.3m, h3=0.3m 3.3.1.7進(jìn)水集配水井 輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流進(jìn)每組沉淀池。 配水井的中心管直徑 D2=4Qπv2=1.43m 式中：D2─配水井內(nèi)中心管直徑（m）； v2─配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s）,一般采用v2≥0.6 m/s。 設(shè)計(jì)中取配水井中心管內(nèi)污水流速v2=0.7 m/s。 配水井直徑 D3=4Qπv3+D2D2=2.60m 式中：D3─配水井直徑（m）； v3─配水井內(nèi)污水流速（m/s），一般取v=0.2~0.4 m/s。 設(shè)計(jì)中取v3=0.3 m/s。 3.3.1.8出水擋渣板 三角堰前設(shè)有出水浮渣擋渣板，利用刮泥機(jī)桁架上的浮渣 刮板收集。擋渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在擋渣板旁設(shè)一個(gè)浮渣收集裝置，采用管徑DN300mm的排渣管排出池外。 3.3.1.9出水渠道 出水槽設(shè)在沉淀池四周，雙側(cè)收集三角堰出水，距離沉淀池內(nèi)壁0.4m，出水槽寬0.6m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速0.83m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用鋼管，管徑DN1000mm，管內(nèi)流速v0=0.63m/s，水力坡度i=0.497‰. 3.3.1.10刮泥裝置 沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的線速度為2~3m/min,刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板，將泥污推入污泥斗，刮泥機(jī)上部設(shè)有刮渣板，將浮渣刮進(jìn)排渣裝置。 3.3.1.11排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管徑DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.2m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。 3.4 A-A-O工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 3.4.1基本設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 3.4.1.1水力停留時(shí)間 A-A-O工藝的水力停留時(shí)間一般采用6~8h，設(shè)計(jì)中取t=8h。 3.4.1.2曝氣池內(nèi)活性污泥濃度 曝氣池內(nèi)活性污泥Xv濃度一般采用2000~4000mg/L，設(shè)計(jì)中取Xv=3000mg/L。 3.4.1.3回流污泥濃度 Xr=1000000SVIr=10000001001.2=12000mg/L 式中：Xr─回流污泥濃度(mg/L)； SVI─污泥指數(shù)，一般采用100； r─系數(shù)，一般采用r=1.2。 3.4.1.4污泥回流比 Xv=R1+RXr=3000=R1+R9000 式中：R─污泥回流比； Xr─回流污泥濃度（mg/L），Xr=f Xr=0.7512000=9000mg/L。 解得R=0.5 3.4.1.5 TN去除率 e=S1-S2S1100%=45-1545=66.7% 式中：e─TN去除率（%）； S1─進(jìn)水TN濃度（mg/L）； S2─出水TN濃度（mg/L）。 3.4.1.6內(nèi)回流倍數(shù)R內(nèi) R內(nèi)=e1-e=66.7%1-66.7%=2 式中：R內(nèi)─內(nèi)回流倍數(shù) 設(shè)計(jì)中取R內(nèi)為200%。 3.4.2平面尺寸計(jì)算 3.4.2.1總有效面積 V=Qt=100000824=33333.3m3 式中：V─總有效容積（m3）； Q─進(jìn)水流量（m3/d）,按平均流量計(jì)，Q=100000m3/d； t─水力停留時(shí)間（d）。 厭氧、缺氧、好氧各段內(nèi)水力停留時(shí)間的比值為，則每段的水力停留時(shí)間分別為： 厭氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t1=1.6h； 缺氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t2=1.6h； 好氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t3=4.8h。 3.4.2.2平面尺寸 曝氣池總面積 A=Vh=33333.34.2=7936.51m3 式中：A─曝氣池總面積（m2）； h─曝氣池有效水深（m）。 設(shè)計(jì)中取h=4.2m。 每組曝氣池面積 A1=AN=7936.512=3968.25m2 式中：A1─每座曝氣池表面積（m2）； N─曝氣池個(gè)數(shù)。 每組曝氣池共設(shè)5廊道，第1廊道為缺氧段，后三個(gè)廊道為好氧段，每廊道寬取10.0m，則每廊道長(zhǎng) L=A1bn=3968.25105=79.37m 式中：L─曝氣池每廊道長(zhǎng)（m）； b─每廊道寬度（m）； n─廊道數(shù)。 3.4.3進(jìn)出水系統(tǒng) 3.4.3.1曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì) 在進(jìn)水渠道內(nèi)，水流分別流向兩側(cè)，從厭氧段進(jìn)入，進(jìn)水渠道寬度為1.2m，渠道內(nèi)水深為1.0m,渠道內(nèi)最大水流流速為： v1=QsNb1h1=1.1621.21=0.48m/s 式中：v1─渠道內(nèi)最大水流速（m/s）； B1─進(jìn)水渠道寬度（m）； h1─進(jìn)水渠道有效水深（m）。 設(shè)計(jì)中取b1=1.2m，h1=1.0m 反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，空口面積 F=QsNv2=1.1620.4=1.45m2 式中:F─每座反應(yīng)池所需孔口面積（m2）； v2─孔口流速（m/s），一般采用0.2~1.5m/s。 設(shè)計(jì)中取v2=0.4m/s，設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.50.5m，孔口個(gè)數(shù)為 n=Ff=1.450.50.5=6 式中：n─每座曝氣池所需孔口數(shù)（個(gè)）； f─每個(gè)孔口的面積（m2）。 3.4.3.2曝氣池的出水設(shè)計(jì) 厭氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭 H=Qmb2g　23=1.16+3.360.47229.823=0.32m 式中：H─堰上水頭（m）； Q─每座反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量（1.16m3/s）與回流污泥量、回流量之和（1.161.16250%） b─堰寬（m）；與反應(yīng)池寬度相等。 設(shè)計(jì)中取m=0.4m,b=7.0m。 出水管管徑采用DN1800mm，送往二沉池。 3.4.4 其他管道設(shè)計(jì) 3.4.4.1污泥回流管 在本設(shè)計(jì)中，污泥回流比為50%，從二沉池回流過(guò)來(lái)的污泥通過(guò)兩根DN500mm的回流管道分別進(jìn)入首端兩側(cè)的厭氧段。 3.4.4.2硝化液回流管 硝化液回流比為200%，從二沉池出水回至缺氧段首端，硝化液回流管道管徑為DN1000mm。 3.4.5剩余污泥量 W=aQ平Sr-bVXv+LrQ平50%=0.61000000.08-0.0533333.33+0.0710000050%=3300kg/d 式中:W─剩余污泥量（kg/d）； a─污泥產(chǎn)率系數(shù)，一般采用0.5~0.7； b─污泥自身氧化系數(shù)（d-1）,一般采用0.05~0.1； Q平─平均日污水流量； Lr─反應(yīng)池去除SS濃度（kg/m3）,Lr=140-50%140-10=70mg/L=0.07kg/m3 Sr─反應(yīng)池去除BOD5濃度（kg/m3）,Sr=120-25%120-10=80mg/L=0.08kg/m3 設(shè)計(jì)中取a=0.6，b=0.07。 3.5 曝氣系統(tǒng)工藝計(jì)算 3.5.1需氧量計(jì)算 O2=a‘QSr+bVXv=0.51.16120-25%120-101000+0.1533333.330000.751000=468.78kg/h 式中：O2─混合液需氧量（kgO2/d）； a`─活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需的氧氣kg數(shù)，對(duì)于生活污水，a`值一般采用0.42~0.53之間； Q─污水流量（m3/s）； Sr─被降解的BOD濃度（g/L）； b`─每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數(shù)，b`值一般采用0.188~0.11； Xv─揮發(fā)性總懸浮固體濃度（g/L）。 設(shè)計(jì)中取a`=0.5，b`=0.15。 3.5.2 供氣量 采用WM-180型網(wǎng)狀膜微孔曝氣擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為，敷設(shè)于池底，淹沒(méi)深度為，計(jì)算溫度定位30℃。 查表得20℃和30℃時(shí)，水中飽和溶解氧值為： ； 3.5.2.1 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力 Pb=1.013105+9800H=1.405105Pa 式中：Pb─出口處絕對(duì)壓力（Pa）； H─擴(kuò)散器上淹沒(méi)深度（m）。 設(shè)計(jì)中取H=4.0m。 空氣離開(kāi)曝氣池池面時(shí)，氧的百分比 Ot=211-EA79+211-EA100%=18.96% 式中：Ot─氧的百分比（%）； EA─空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率 設(shè)計(jì)中取EA=12%。 3.5.2.2 曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮） Csb(30)=CsPb2.066105+Ot42=8.63mg/L 式中：Csb(30)─30℃時(shí)，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）； Cs─30℃時(shí)，在大氣壓力下，氧的飽和度為（mg/L）。 換算為20℃條件下，脫氧清水的充氧量 R0=RCs(20)αβρCsb(T)-C1.024T-20=468.789.170.820.9518.63-21.02410=667.17kg/h 式中：R─混合液需氧量（kg/h）； Csb(20)─20℃時(shí)，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）； α、β─修正系數(shù)； ρ ─壓力修正系數(shù)； C─曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L）。 設(shè)計(jì)中取α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，C=2.0。 3.5.2.3曝氣池供氧量 Gs=R00.3EA=667.170.312%=18532.5m3/h 3.5.3 空氣管路設(shè)置 在相鄰的兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共7根，每根干管上設(shè)8對(duì)曝氣豎管，共16條配氣豎管，曝氣池共設(shè)112條配氣豎管，每根豎管的供氣量為： 18532.5112=165.47m3/h 曝氣池的平面面積為7936.51m3，每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.49m3計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為 7936.510.49=16197（個(gè)） 每根豎管上安裝的空氣擴(kuò)散器的個(gè)數(shù)為： 16197112=144.6個(gè)，取155個(gè)。 每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為 18532.5112155=1.07m3/h 3.5.4空壓機(jī)選擇 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內(nèi)的水頭損失按1.0m計(jì)，則空壓機(jī)所需壓力為： P=4.2-0.2+1.09.8=49kPa 空壓機(jī)供氣量： Gs=18532.5m3h=308.9m3/min 3.6 輻流式二次沉淀池 設(shè)計(jì)中選擇二組輻流沉淀池，N=2，每組設(shè)計(jì)流量為0.58m3/s。 3.6.1沉淀部分有效面積 F=Q3600q=0.5836001.4=1491.43m2 式中：F─沉淀部分有效面積（m2）； Q─設(shè)計(jì)流量（m3/s）； q─表面負(fù)荷[m3/(m2h)],一般采用1.5~2.0 m3/(m2h)。 設(shè)計(jì)中取沉淀池的表面負(fù)荷q=1.4 m3/(m2h)。 3.6.2 沉淀池直徑 D=4Fπ=41491.433.14=43.59m 式中：D─沉淀池直徑（m）； 設(shè)計(jì)中取D=43.6m，半徑為R=21.8m。 3.6.3沉淀池有效水深 h2=qt=1.42.5=3.5m 式中： h2─沉淀池有效水深（m）； t─沉淀時(shí)間（h）,一般采用1~3h。 設(shè)計(jì)中取沉淀時(shí)間t=2.5h。 3.6.4污泥部分所需容積 V1=21+RQ0X12X+XrN=20.5+11.16300036000.53000+120002=2505.6m3 式中：V1─污泥部分所需容積（m3）； Q0─污水平均流量（m3/s）； R─污泥回流比（%）； X─曝氣池中污泥濃度（mg/L）； Xr─二沉池排泥濃度（mg/L）； 設(shè)計(jì)中取Q0=1.16m3/s，R=50%，X=3000mg/L，Xr=12000mg/L。 3.6.5沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中：─沉淀池總高度（）； ─沉淀池超高（），一般采用0.3~0.5； ─沉淀池有效水深（）； ─沉淀池緩沖層高度（），一般采用； ─沉淀池底部圓錐體高度（）； ─沉淀池污泥區(qū)高度（）。 設(shè)計(jì)中取，h1=0.3m,h3=0.3m，h2=3.5m,根據(jù)污泥部分容積過(guò)大及二沉池污泥的特點(diǎn)，采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05。 h4=r-r10.05=21.8-10.05=1.04m 式中:─沉淀池底部圓錐體高度（）； ─沉淀池半徑（）； ─沉淀池進(jìn)水豎井半徑（），一般采用； ─沉淀池池底坡度。 h5=V1-V2F=2505.6-542.131491.43=1.32m 式中：V1─污泥部分所需容積（）； ─沉淀池底部圓錐體容積（）； ─沉淀池表面積（）。 設(shè)計(jì)中V1=5.8m3，V2=542.13m3 V2=3h4r2+rr1+r12=31.0421.82+21.81+11=542.13m3 式中：V1─沉淀池底部圓錐體容積（）； ─沉淀池底部圓錐體高度（）； ─沉淀池半徑（）； ─沉淀池進(jìn)水豎井半徑（），一般采用； 3.6.6進(jìn)水管的計(jì)算 Q1=Q+RQ0=0.58+50%0.58=0.87m3/s 式中：─進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量（）； ─單池設(shè)計(jì)流量（）； ─污泥回流比（%）； ─單池污水平均流量（）。 進(jìn)水管管徑取為，流速為： 3.6.7 進(jìn)水豎井計(jì)算 進(jìn)水豎井直徑采用； 進(jìn)水豎井采用多孔配水，配水口尺寸，共設(shè)六個(gè)沿井壁均勻分布； 孔距： 式中：─配水孔孔距（）； ─進(jìn)水豎井直徑（）； ─配水孔口寬（）。 3.6.8 穩(wěn)流筒計(jì)算 筒中流速：（設(shè)計(jì)中取0.02m/s）； 穩(wěn)流筒過(guò)流面積： f=Q1v3=0.870.02=43.5m2 式中：─穩(wěn)流筒過(guò)流面積（）； ─進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量（）； ─筒中流速（）； 穩(wěn)流筒直徑D3： D3=4fπ+D22=7.71m 式中：:─穩(wěn)流筒直徑（）； ─穩(wěn)流筒過(guò)流面積（）； ─進(jìn)水豎井直徑（）； 3.6.9 出水槽計(jì)算 雙邊三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁環(huán)形布置，環(huán)形槽中水流由左右兩側(cè)匯入出水口。 每側(cè)流量： Q=0.582=0.29m3/s 集水槽中流速為：； 設(shè)集水槽寬度為：； 槽內(nèi)終點(diǎn)水深h2：h2=QvB=0.290.60.6=0.81m 槽內(nèi)臨界水深hk=0.29m 槽內(nèi)起點(diǎn)水深h1=0.75m 設(shè)計(jì)中取出水堰后自由跌落，集水槽高度：0.1+0.75=0.85m，取。集水槽斷面尺寸為：。 3.6.10出水堰計(jì)算 q=Qn=0.582639=0.22L/s n=Lb=263.890.1=2639（個(gè)） L=L1+L2=130.06+133.83=263.89m h=0.7q52=0.70.0227=0.016m q0=QL=0.581000263.89=2.2L/(s?m) 式中：─三角堰單堰流量（）； ─進(jìn)水流量（）； ─集水堰總長(zhǎng)度（）； ─集水堰外側(cè)堰長(zhǎng)（）； ─集水堰內(nèi)側(cè)堰長(zhǎng)（）； n─三角堰數(shù)量（個(gè)）； ─三角堰單寬（）； ─堰上水頭（）； ─堰上負(fù)荷[]。 設(shè)計(jì)中取，水槽距池壁。 其中：L1=43.6-1.0π=133.83m L2=43.6-1.0-0.62π=130.06m 根據(jù)規(guī)定二沉池出水堰上負(fù)荷在1.5~2.9 L/(s?m)之間，計(jì)算結(jié)果滿足要求。 3.6.11出水管出水管管徑為： 3.6.12排泥裝置 沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)，周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)線速度為，刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管，利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽，沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排出池外。排泥管經(jīng)，二沉池回流的污泥通過(guò)兩根的回流管道分別進(jìn)入首端兩側(cè)的厭氧段，管內(nèi)污泥流速為。 3.6.13集配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 ① 配水井中心管管徑 D2=4Qπv2=41.16π0.7=1.45m 式中：─配水井中心管直徑（）； ─中心管內(nèi)污水流速（），一般采用； ─進(jìn)水流量（）。 設(shè)計(jì)中取，Q=1.16。 經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)中選取配水井中心管管徑為1.45m。 ② 配水井直徑 D3=D32+4Qπv1=2.74m 式中：─配水井直徑（）； ─配水井中心管直徑（）； ─配水井內(nèi)污水流速（），一般采用； ─進(jìn)水流量（）。 設(shè)計(jì)中取，經(jīng)計(jì)算取配水井直徑為2.90。 ③ 集水井直徑 式中：─集水井直徑（）； ─進(jìn)水流量（）。 ─配水井直徑（）； ─集水井內(nèi)污水流速（），一般采用； 設(shè)計(jì)中取，經(jīng)計(jì)算選取集水井直徑為3.80。 ④ 進(jìn)水管管徑 取進(jìn)入二沉池的管徑。 校核流速： 滿足要求。 ⑤ 出水管管徑 根據(jù)前面結(jié)果可以知道，。 ⑥ 總出水管 取出水管管徑D=1100mm,集配水井內(nèi)設(shè)有超越閥門(mén)，以便超越。 3.7消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算 3.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水經(jīng)過(guò)處理構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細(xì)菌數(shù)量也大幅減少，但是細(xì)菌的絕對(duì)值仍然十分可觀，并存在病原菌的可能。因此，污水在排放水體前，應(yīng)進(jìn)行消毒處理。污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒劑，目前用于污水消毒的常用消毒劑主要有液氯、次氯酸鈉、臭氧、二氧化氯、紫外線。而本次設(shè)計(jì)的污水處理規(guī)模較大，受納水體衛(wèi)生條件無(wú)特殊要求，設(shè)計(jì)中采用液氯作為消毒劑對(duì)污水進(jìn)行消毒。液氯消毒的優(yōu)點(diǎn)是效果可靠，投配設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是余氯對(duì)水生生物有害，氯化后可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。主要是適用于大、中型污水處理廠。 3.7.2消毒劑的投加 3.7.2.1加氯量計(jì)算 二級(jí)處理出水采用液氯消毒時(shí)，液氯投加量一般為5~10mg/L，本設(shè)計(jì)中液氯投加量采用8.0mg/L。每日投加量為： q=q0Q864001000=81.16864001000=801.79kg/d 式中：q─每日加氯量（kg/d）； q0─液氯投量（mg/L）； Q─污水設(shè)計(jì)流量（m3/s）。 3.7.2.2加氯設(shè)備 液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機(jī)加入，加氯機(jī)設(shè)計(jì)兩臺(tái)，采用一用一備。每小時(shí)加氯量為： 801.7924=33.41kg/h 設(shè)計(jì)中采用ZJ—1型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)。 3.7.3.平流式消毒接觸池 設(shè)計(jì)中采用2個(gè)3廊道平流式消毒接觸池，單池設(shè)計(jì)計(jì)算如下： 3.7.3.1消毒接觸池容積 V=Qt=0.583060=1044m3 式中：V─消毒接觸池的容積（m3）； Q─污水設(shè)計(jì)流量（m3/s）； ─消毒接觸時(shí)間（h），一般采用30min。 3.7.3.2消毒接觸池表面積 F=Vh2=10442.5=417.6m2 式中：V─消毒接觸池的容積（m3）； F─消毒接觸池表面積（m2）； h2─消毒接觸池有效水深（m），設(shè)計(jì)中取2.5m。 3.7.3.3消毒接觸池池長(zhǎng) L=FB=417.65=83.52m 式中：L─消毒接觸池池長(zhǎng)（m）； F─消毒接觸池表面積（m2）； B─消毒接觸池廊道單寬（m），設(shè)計(jì)中取5m。 消毒接觸池采用3廊道，所以，消毒接觸池長(zhǎng)： L=LB=83.523=27.84m 設(shè)計(jì)中取L=28m。 式中：─消毒接觸池池長(zhǎng)（m）； L─消毒接觸池池長(zhǎng)(m）； 校核長(zhǎng)寬比： LB=83.525=16.7≥10,合乎要求。 3.7.3.4池高 H=h1+h2=0.3+2.5=2.8m 式中：h1─超高（m），一般采用0.3m； h2─有效水深（m）。 3.7.3.5進(jìn)水部分 每個(gè)消毒接觸池的進(jìn)水管管徑DN=800mm，v=1.0m/s。 3.7.3.6 出水部分 H=Qnmb2g23=1.1620.42529.823=0.157m 式中：H─堰上水頭（m）； n─消毒接觸池個(gè)數(shù)，為4； m─流量系數(shù)，一般采用0.42； b─堰寬，數(shù)值等于池寬（m），設(shè)計(jì)中取4.5m。 3.8污泥處理構(gòu)筑物計(jì)算 3.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水處理廠在處理污水的同時(shí)，每日要產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥若不進(jìn)行有效處理，必然要對(duì)環(huán)境造成二次污染。這些污泥根據(jù)來(lái)源可分為初沉池污泥和剩余污泥。 初沉污泥是來(lái)自初次沉淀池的污泥，污泥含水率較低，一般不需要濃縮處理，可直接進(jìn)行硝化，脫水處理。 剩余污泥來(lái)自曝氣池，活性污泥微生物在降解有機(jī)物的同時(shí)，自身污泥量也在不斷增長(zhǎng)，為保持曝氣池內(nèi)污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須排出處理系統(tǒng)，這一部分污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要進(jìn)行濃縮處理，然后進(jìn)行消化、脫水處理。 污泥濃縮的對(duì)象是顆粒間的孔隙水，濃縮的目的是在于縮小污泥體積，便于后續(xù)污泥處理。常用污泥濃縮池分為豎流式濃縮池和輻流式濃縮池兩種，本設(shè)計(jì)采用輻流式濃縮池。二沉池排放后的剩余污泥含水率高，污泥數(shù)量大，需要進(jìn)行濃縮處理，設(shè)計(jì)中一般采用濃縮池處理剩余污泥。濃縮前污泥的含水率為99%，濃縮后污泥含水率為97%。 3.6.2污泥量計(jì)算 3.6.2.1初沉池污泥量計(jì)算 V=QC1-C224T100K2γ100-p0n=1.163600(0.07-0.032)41001000100-972=10.58m3 式中：Q─設(shè)計(jì)流量（m3/h）； C1─進(jìn)水懸浮物濃度（kg/m3）； C2─出水懸浮物濃度（kg/m3）； K2─生活污水總變化系數(shù)； γ─污泥容重（kg/m3），一般采用1000kg/m3； p0─污泥含水率（%）。 設(shè)計(jì)中取T=4h，p0=97%，η=50%，C2=（100%-60%）C1=0.4C1， 初沉池污泥量Q1=2610.58=126.96m3/d=10.58m3/次 3.8.2.2 曝氣池污泥量計(jì)算 1.曝氣池內(nèi)每日增加的污泥量 根據(jù)3.4.5計(jì)算知，曝氣池內(nèi)每日產(chǎn)生的污泥量為ΔX=3300kg/d。 2.曝氣池每日排出的剩余污泥量 Q2=ΔXfXr=33000.7512000/1000=366.67m3/d=0.0042m3/s 式中：Q2─曝氣池每日排出的剩余污泥量（m3/d）； f─0.75； Xr─回流污泥濃度（mg/L）。 設(shè)計(jì)中Xr=12000mg/L。 3.8.3輻流式濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量為，采用兩個(gè)濃縮池，所以可得單池流量為： 3.8.3.1沉淀部分有效面積 式中：─沉淀部分有效面積（）； ─流入濃縮池的剩余污泥濃度（），一般采用； ─固體通量，一般取0.8~1.2，本設(shè)計(jì)中采用1.0 ─入流剩余污泥流量（）。 3.8.3.2 沉淀池直徑 式中：─沉淀池直徑（）； ─淀部分有效面積（）； 經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)中沉淀池直徑取為9.9m。 3.8.3.3濃縮池的容積 式中：─濃縮池的容積（）； ─入流剩余污泥流量（）。 ─濃縮池濃縮時(shí)間（），一般采用10~16，本設(shè)計(jì)取用16。 3.8.3.4沉淀池有效水深 式中：─沉淀池有效水深（）； ─濃縮池的容積（）； ─沉淀部分有