水

r

課

程

設

計

說

明

書

專業班級：給水排水0412班

姓名：李永志

學號：

指導教師：徐樂中，張天月

完畢時間：2023年12月22日

第一章污水處理廠課程設計任務書

第一節課程設計的目的任務及規定

&1.1課程設計目H勺

1、復習和消化課堂講授內容；

2、理論與實際相結合，培養分析問題和處理問題的能力；

3、訓練設計與制便的基本技能

&1.2課程設計任務

進行某都市污水廠出J初步設計，其任務包括：

1、根據所給日勺原始資料，計算污水廠的設計流量和水質污染濃度;

2、確定污水處理工藝和污泥處理方案；

3、對各處理構筑物進行工藝計算，確定其形式、組數；

4、進行污水廠平面布置和污水、污泥流程圖設計。

&1.3課程設計規定

1、設計計算闡明書一份；

2、總平面布置圖一張（1：200-1：500）；

3、流程圖一張（橫向1：200-500,縱向1：50~1：100）；

4、有也許完畢單體構筑物工藝圖一張。

第二節設計資料

&2.1基本資料

設計人口:48000A設計人均用水量:240L/（人*天）

三產污水量：lOOOOnrVd工業廢水量：23000m3/d

時變化系數：1.30PH值：6.9-7.8平均設計溫度：15.51）C

&2.2污水進水狀況

進水BOD5:220mg/L進水COD:450mg/L進水SS:230mg/L

進水TN:35mg/L進水TP:6.4mg/L

&2.3出水水質規定

根據中華人民共和國國標《污水綜合排放原則》GB8978-1996查得如

下表1。

表1第二類污染物最高容許排放濃度

（1998年1月1后來建設的單位）單位：mg/1

序號污染物合用范圍一級原則

1pH一切排污單位6、9

2色度（稀釋倍數）一切排污單位50

3懸浮物（SS）城鎮二級污水處理廠20

4五日生化需氧量（B0D5）城鎮二級污水處理廠20

5化學需氧量（C0D）城鎮二級污水處理廠60

6氨氮其他排污單位15

7磷酸鹽（以P計）一切排污單位0.5

8兀茶磷一切排污單位0.1

9有機磷農藥（以P計）一切排污單位不得檢出

第二章污水處理廠工藝設計及計算

第一節污水廠規模確實定

&1.1污水水量確實定

在人類的I生活和生產中，使用著大量的水。水在使用日勺過程中受

到不一樣程度H勺污染，變化了原有的化學成分和物理性質，這些水稱

為污水或廢水。污水也包括雨水及冰雪融化水。污水按來源的不一樣,

分為生活污水、工業廢水和降水3類。根據設計任務書的設計需要采

用分流制，不考慮雨污合建的狀況，污水廠的設計規模按污水量和工

業廢水量來確定。

1、生活污水量Q1確實定

根據設計任務書查得設計地區都市人口數N二48000人，設計人

均用水量q=240L/人?d

生活污水量確實定以都市人口數，污水量原則或用水原則乘系

數，一般取k=0.8左右，即生活污水量

QI=k?N?q=0.8X48000X240L/d=9216000L/d=9216m3/d

2、工業廢水量Q2確實定

根據設計任務書查得工業廢水量Q2=23000m3/d

3、第三產業廢水量Q3確實定

根據設計任務書查得工業廢水量Q3=10000nf/d

4、設計最高日污水量Qd確實定

設計地區都市最高日污水量Qd為

Qd=Q1+Q2+Q3=(9216+23000+10000)m3/d=42216m3/d

5、設計最高日最高時污水量Qh確實定

根據設計任務書查得設計地區時變化系數Kh=1.30

Qh=KhXQd4-24=l.30X42216/24=2286.7m3/h

&1.2污水廠設計規模確實定

應滿足設計地區最高日污水量Qd和設計地區最高日最高時污水

量Qh這樣才能真正到達設計污水處理廠口勺設計處理規定，才能保證污

水廠日勺處理負荷在設計處理負荷之內，保證污水廠日勺高效處理能力，

保證污水廠日勺安全運行能力，到達污水處理廠設計規定。

因此：污水廠設計規模為

Qh=2286.7m3/h=635.19/s-640l/s

第二節工藝流程確實定

&2.1都市污水處理廠工藝流程方案的提出

污水處理廠日勺工藝流程系指保證處理水到達所規定的處理程度

時前提下，采用日勺污水處理技術各單元日勺有機組合。

在選定處理工藝流程日勺同步，還需要考慮確定各技術單元構筑物

的型式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程選定，重要如

下列各項原因作為根據。

1.污水的處理程度

根據處理水H勺出路和污水H勺水質，確定污水中多種污染物W、J處理程

度。

COD

項目BOD5(mg/1)SS(mg/1)TN(mg/1)TP(mg/1)

(mg/1)

進水220450230356.4

出水206020150.5

清除率90.9%86.7%91.3%57.1%92.2%

2、污水水質和水量的變化狀況

除水質外，原污水日勺水量也是選定處理工藝需耍考慮日勺原因，水

質、水量變化較大的污水，應考慮設調整池或事故貯水池，或選用承

受沖擊負荷能力較強的處理工藝。工程施工日勺難易程度和運行管理需

要的I技術條件也是選定處理工藝流程需要考慮的原因，地下水位高，

地質條件較差日勺地方，不適宜選用深度大、施工難度高日勺處理構筑物。

3、工程造價和運行費用

工程造價與運行費用也是工藝流程選定的重要原因，當然處理水

應當到達的水質原則是前提條件。這樣，以原污水口勺水質、水量及其

他自然狀況為已知條件，以處理水應到達的水質指標為制約條件，而

以處理系統最低日勺總造價和運行費用為目的函數，建立三者之間日勺互

相關系。減少占地面積也是減少建設費用的重要措施，從長遠考慮，

它對污水處理廠日勺經濟效益和社會效益有著重要的影響。

4、當地的各項條件

當地W、J地形、代候等自然條件也對污水處理工藝流程日勺選定具有

一定日勺影響。當地日勺原材料與電力供應等詳細問題，也是選定處理工

藝應當考慮的原因。

5、運行管理

對于運行管理水平有限的小型污水處理廠或工業廢水處理站，宜

采用操作簡樸、運行可靠的處理工藝；對于運行管理水平較高的大型

污水處理廠，應盡量采用處理效率高、凈化效果好H勺新工藝。對于地

質條件較差的地區，不適宜采用池體較深、施工難度較大的處理構筑

物。

為了到達上表處理規定，即規定處理工藝既能有效地清除B0D5、

COD、SS等，又能到達脫氮除磷日勺效果。該設計采用A?/。工藝。既有

兩種可供選擇的工藝流程：①CASS法處理工藝；②厭氧池+氧化溝處

理工藝。

&2.2方案的技術經濟比較

圖2厭氧池+氧化溝處理工藝

（1）技術比較

兩方案的技術比較見下表2。總的來說，這兩個方案都比很好，

都能到達規定處理內效果，并且工藝簡樸，污泥處理的難度較小，在

技術上都是可行日勺。

表2都市污水處理廠工藝流程方案技術比較表

方案一方案二

（CASS法處理工藝）（厭氧池+氧化溝處理工藝）

長處：長處：

(1)工藝為一間歇式反應器，(1)氧化溝具有獨特日勺水力流

在此反應器中活性污泥法動特點，有助于活性污泥W、J

過程按曝氣和非曝氣階段生物凝聚作用，并且可以將

不停反復，將生物反應過其工作辨別為富氧區、缺氧

程和泥水分離過程結合在區，用以進行硝化和反硝化

一種池子中進行。作用，獲得脫氮口勺效果。

(2)CASS工藝投資和運行費(2)不使用初沉池，有機性懸浮

用低，處理性能高超，尤其是物在氧化溝內能到達好氧

脫氮除磷功能非常好。穩定的程度。

(3)系統穩定性高，對水量水(3)BOD負荷低，類同于活性污

質變化的適應性和操作靈活泥法日勺延時曝氣系統。使氧

性強。化溝具有：對水溫、水質、

(4)采用多池串聯運行，保水量H勺變動有較強H勺適應

證了穩定的處理效果，并且提性；污泥齡(生物固體平均

高了容積運用率。停留時間)一般在18、20d

缺陷：左右，為老式活性污泥系統

(1)CASS工藝的缺陷是各池子的3%倍，可以存活，繁殖

同步間歇運行，人工控制兒世代時間長、增殖速度慢的

乎不也許，全賴電腦控制，微生物硝化菌，在氧化溝中

對處理廠的管理人員素質能產生硝化反應，如運行得

規定很高，對設計、培訓、當，氧化溝可以具有較高的

安裝、調試等工作規定較嚴脫氮效果；污泥產率低，且

格。多己到達穩定的程度，勿需

(2)CASS日勺除磷脫氮效果一般再進行消化處理。

要加三氯化鐵。加少了沒效(4)脫氮效果還能深入提高。由

果，加多了出水又會發黃。于脫氮效果日勺好壞很大一

投加量沒控制好有也許還部份決定于內循環量，要提

會影響活性污泥的生物。高脫氮效果勢必要增長內

(3)整個工藝系統的水頭損失循環量。而氧化溝的內循環

較大。量從理論上說可以是不受

限制出J,從而氧化溝具南較

大的脫氮潛力。

(5)氧化溝只有曝氣器和池中

日勺推進器維持溝內的正常

運行，電耗較小，運行費用

更低。

缺陷：氧化溝的占地面積很大。

(2)經濟比較

見下表3和表4

表3CASS處理工藝投及估算表

①設備部分投資估算

序號名稱數量單價/價格/序號名稱數量單價/價格/

萬元萬元萬元萬元

1格柵28.016.07反應罐24.59.0

2提高泵42.510.08脫水機26.513.0

3滓水器410.040.09電控部3C.0

分

4污泥泵61.06.010管道及4C.0

附件

5水下曝242.048.011其他2C.0

氣機

6污泥濃25.010.0242.0

合計

縮罐

②土建部分投資估算

序號名稱數量單價/價格/萬序號名稱數量單價/價格/

萬元元元萬元

1集水45.05輔助500m3100050.0

池及用房

泵房

2cass562884002251.56其他20.0

池

3沉砂4020400160.()2533.5

池合計

4閘門7.0

井

③工程總投資估算

項目價格/萬元項目價格/萬元項目價格/萬元

設備部分242.0設計費50.0不可預見費50.0

土建部分2533.5安裝費80.0合計3021

測試費15.5綜合取費50.0

表4氧化溝處理法工程投資估算明細表

技術經濟指標

序估算投資

工程或費用名稱單位價值備注

（萬元）單位數量

（元）

工程費用

I

粗格柵

12組112

進水泵房

396組1396

細格柵

8組18

平流沉砂池

52組226

厭氧池

650組2325

卡羅塞氧化溝

1040組2520

濃縮池

78組239

貯泥池

78組239

脫水機房

304組1304

加氯間

73組173

消毒接觸池

83組241.5

堆料棚

31組131

附屬建筑（辦公、化驗等）

546組1546

工藝設備

1300組11300

平面布置

364組1364

變配電所

486組1486

儀表自控

260組1260

化驗設備

195組1195

機修設備1

39組39

通訊設備1

26組26

運送車輛1

156組156

工器具及生產家俱購置1

26組26

外線工程

130組1130

第一部分費用合計6333

其他費用

II

三通一平

83

供電貼費

260

生產職工培訓費

26

辦公及生活家俱購置費

8

聯合試運轉費

13

勘查設計費

286

建設單位管理費

143

工程監理費

114

第二部分費用合計933

II預備費用

I

物價上漲費

510

工程預備費(I+II)X

581

8%

第三部分費用合計

1091

總計(I+II4-III)

8357

(3)結論：

綜合比較各工藝的技術指標，都可以到達預定日勺處理目日勺，均符

合設計規定。通過表3和表4KJ經濟比較可以清晰出J看出，方案1W、J

CASS處理工藝要比氧化溝處理工藝節省諸多投資。同步，CASS工藝

的自動化程度高，人工費用即相對減少，因此選定CASS工藝為該污

水廠的處理工藝。

該流程包括完整的二級處理系統和污泥處理系統。污水通過一級

處理日勺隔柵、沉砂池進入二級處理的CASS溝，然后進入污泥池中進

行泥水分離，上部分清夜經消毒后直接排放江中。污泥部分的剩余污

泥進入濃縮池進行濃縮，融縮后進入貯泥池，最終送入到脫水機房脫

水后外運泥餅。

第三節污水處理工藝構筑物的設計計算

&3.1泵前中格柵

1、設計參數

設計流量Q=2286.7m3/h=635.19/s-6401/,以最高日最高時流量計；

格柵前渠道內流速：0.4-0.9m/s,取VI=0.7m/s；

過柵流速：0.6-1.0m/s,^V2=0.8m/s；

柵條寬度s=0.01m；格柵條間隙b=0.025m

柵前部分長度0.5m；格柵傾角a=60°

單位柵渣量收=0.10m，柵渣/10宣污水

柵前渠道超高h2=0.30m

二、設計計算

格柵計算草圖

(1)格柵前水深

根據最優水力斷面公式Q=(2h)2-V1/2,又Q=Qh=6401/s

得：h=0.73m

(2)柵條間隙數

則柵條間隙數n=Qh?(sina)1/2/(b?h-v)

=0.64?(sin600)1/2/(0.025?0.73?0.8)

=39.8(個)(取n=40個)

設計兩組并列的隔柵，則每組隔柵間隙數為20個。

(3)柵槽寬度B2

柵槽寬一般比格柵寬0.2-0.3m,取0.21m

B2=(n-1)+bn+0.21=0.01*(20-1)+0.025*20+0.21=0.9m

(4)進水聚到漸寬部分的長度LI

設進水渠道寬為B1=O.65m,漸寬部分展開角a1=20

Ll=(B-Bl)/2tga1=(0.9-0.65)/2tg20°=0.34m

(5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度

L2=L1/2=O.34/2=0.17m

(6)通過隔柵H勺水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面

hl=2.42(S/b)4/3(v2/2g)*sinaK

=2.42(0.01/0.025)*3*(0.82/2*9.8)*sin60*3=0.025m

(7)柵后槽總高度

H=h+hl+h2=0.73+0.025+0.3=1.055m^l.1m

(8)柵槽總長度

L=L1+L2+0.5-H.O+Hl/tana

=0.34+0.17+1.0+0.5+(0.73+0.3)/tg60=2.60m

(9)每日柵渣量

歸86400*Qmax*W1/1OOOKc

二86400*0.64*0.10/(1000*1.39)

=3.98m7d>0.2m3/d

宜采用機械格柵,選用ZZG型鏈條式隔柵除污機。見圖3.

&3.2污水提高泵房

本設計采用干式巨型半地下合建式泵房，它具有布置緊湊、占地

少、構造節省的特點。集水池和機器間由隔水墻分開，只有吸水管和

葉輪沉沒在水中，機器間常常保持干燥，以利于泵房日勺檢修和保養業

可防止污水對軸承、管件、儀表的腐蝕。泵站地下埋深為7m,水泵

采用自灌式。

1、設計流量

根據規定排水泵站的設計流量一般均按最高日最高時污水流量

決定，一般小型排水泵站（最高日污水量在500（W如下），設「2套

機組；大型排水泵站（最高日流量超過15000M）設3?4套機組。

Q=Qh=6401/s；采用WL型立式潛水混流泵4臺（3用1備），每臺泵

的設計流量Q=780m7ho

2、集水間計算

選擇水池和機器間合建式的方形泵站

（1）集水間日勺容積：采用相稱于1臺泵5分鐘日勺容量。

歸780/60X5=65m3

（2）集水池面積F

有效水深采用H=2.4m

F=W/H=65/2.4=27.08m2

2、水泵揚程

（1）出水管線的水頭損失

每一臺泵單用一根出水管，其流量為Q=780m7h,選用口勺管徑為

500mm的鑄鐵管,查表得v=l.23m/s,1000i=4.12m,設管總長為40m,

局部損失占沿程日勺30%,則總損失為：

40X(1+0.3)X4.12/1000=0.2m

(2)泵站內日勺管線水頭損失假設為1.5m,考慮自由水頭為

0.5mo

(3)水泵總揚程為：

H=ll.1+0.2+1.5+1.0=13.8m,取14m

3、泵站內部標高確實定

泵站內部標高重要根據進水管渠底標高或管中水位確定。集水池中最

高水位，對于小型泵站即取進水管渠渠底標高；對于大、中型的泵站

可取進水管渠計算水位標高。而集水池的有效水深，從最高水位到最

低水位，一般取為1.5?2.0m,故泵房最高水位為-3.6m.

&3.3泵后細格柵

1、設計參數

設計流量：Q=Qh=6401/s

柵前流速：Vl=0.7m/s；過柵流速：V2=0.8m/s

格柵傾角：a=60°；柵條寬度s=0.01m；格柵凈間距b=0.016m

柵前部分長度0.5叱柵后部分長度1m；污水柵前高度：h2=0.3m

單位柵渣量Wl=o.08m3柵渣/10幫污水

2、設計計算

(1)格柵前水深

根據最優水力斷面公式Q二(2h)2.V1/2,又Q=Qh=6401/s

得：h=0.73m

因此柵前水深為0.73叱柵前槽寬為Bl=2Xh=l.46m

(2)柵條間隙數n=Qh?(sina)1/2/(b?h?v2)

=0.64X(sin600)1/24-(0.016X0.73X0.8)

=59.3(取n=60)

設計兩組并列的格柵，則每組格柵間隙數吁30

隔柵計算簡圖

(3)柵槽寬度B2

B2=s(n-1)+bn+0.23=0.01X(30-1)+0.016X30+0.23=1.00m

因此每個格柵槽寬度為1.00m,總槽寬度B=2B2=2X1.00=2.00m。

(4)進水聚到漸寬部分日勺長度

Ll=(B-Bl)/2tga1=0.3/2tg20°=0.41

(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度

L2=L1/2=O.21m

(5)通過隔柵H勺水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面

hl=2.42(S/b)4/3(v2/2g)*sinaK

=2.42(0.01/0.016)”3*(0.82/19.6)*sin60*3=0.11m

(6)柵后槽總高度

H=h+hl+h2=0.73+0.11+0.3=1.16m

(7)柵槽總長度

L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tga

=0.41+0.21+1.0+0.5+(0.73+0.3)/tg60=2.72m

(8)每日柵渣量

歸86400*Qmax*W1/1OOOKc

=86400*0.64*0.08/(1000*1.39)

=3.18m7d>0.2m3/d

宜采用機械格柵。

采用鏈條式機械隔柵，工作臺設有沖洗措施，隔柵由傳送帶送至

柵渣箱。

&3.4沉砂池計算

沉砂池的原理是運用物理原理清除污水中密度較大的污跡顆粒

污染物，如泥砂，煤渣等。本設計采用平流式沉砂池，具有處理效果

好，構造簡樸日勺長處。沉砂池按清除相對密度不小于2.65、粒徑不

小于0.2mm的砂粒設計。污水自流進入，因此按最大設計流量計算。

1、設計參數

設計流量：Q=Qh二6401/s(采用2組，每組Qmax=3201/s,按并列系

列設計)

設計流速：v=0.25m/s

流行時間:t=45s

都市污水沉砂量：沉砂量X=30m710*W污水，沉砂含水率為6096,容

重為1.5t/m3

砂斗容積按2天H勺沉砂量計算，斗壁傾角601,斗高h3=0.35m,斗底

dl=0.5m.池底坡度i=0.020,超高0.3m

2、設計計算

(1)沉砂池長度為:

L=v?t=0.25X45=11.25m

(2)水流斷面積為：

A=Qmax/v=0.32/0.25=1.28m2

圖5沉砂池計算草圖(單位：mm)

(3)池總寬度B

設n=2格,每格寬b=0.8m,

B=2X0.8=1.6m,故池總寬度為2.4m(沒有考慮隔墻厚)。

(4)有效水深為：

h2=A/B=l.28/1.6=0.8m

(5)沉砂斗容積為：

設計T=2d即考慮排泥間隔天數為2天。

V=(Qmax?X?TX86400)+(KzXLO6)

二(0.32X30X2X86400)4-(1.30X106)=1.28m3

式中Kz為總變化系數，本設計中取Kz二Kh=1.30

(6)每個沉砂斗容積為：

設每一分格設兩個沉砂斗，則每個沉砂斗容積為:

V=l.28/(2X2)=0.32m3

(7)沉砂斗各部分尺寸及容積為：

設計斗底寬al=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55°,斗高=0.5m。

則沉砂斗上口寬：

a=(2Xh3)/tg60°+al=(2X0.35)/tg550+0.5=0.90m

沉砂斗容積：

r22

V=h3?(2a+2aal+2al)/6

=0.35X(2X0.812+2X0.81X0.5+2X0.52)/6=0.18m3

(8)沉砂室高度

采用重力排砂，設計池底坡度為i=0.06,坡向砂斗為：

L2=(L-2a)/2=(11.25-2X0.9)/2=4.73m

沉泥區高度:h3=h3,+i?L2=0.35+0.06X4.73=0.63m

池總高度H：設超高hl=0.3m

H=hl+h2+h3=0.3+0.8+0.63=1.73m

(9)校核最小流量時出J流速：

V.in=Qmin/A=O.32/1.28=0.25m/s>0.15m/s

???符合規定。

(12)砂水分離器時選擇

沉砂池口勺沉砂經排砂裝置排除口勺同步，往往是砂水混合體，為了

深入分離出砂和水，需配套砂水分離器。

清除沉砂的時間間隔為2d,根據該工程的排砂量，選用一臺螺

旋砂水分離器。設備的重要性能參數為：進入砂水分離器的流量為

l-3L/s；容積為0.6nP；進水管直徑為100mm;出水管直徑為100mm;

配套功率為0.25KWo

&3.5CASS池的設計

1.設計參數

設計流量Q=640L/sKz=1.30水溫T=15.5℃

采用非限制性曝氣SBR工藝，鼓風微孔曝氣。

COD

項目B0D5(mg/1)SS(mg/1)TN(mg/1)TP(mg/1)

(mg/1)

進水220450230356.4

出水206020150.5

2.設計計算

(1)曝氣時間ta

設混合液污泥濃度X=2500mg/L,污泥負荷N=0,IkgBODs/kgMLSS,充水

比X=0.25

ta=24入S0/(Ns*X)=24*0.25*250/(2500*0.1)

二6(h)

(2)沉淀時間ts

設污泥濃度X=2500mg/L,污泥界面沉降速度u=7.4*104*WL7

T=15.5℃Au=1.92m/h

設曝氣池水深為H=5.5米，緩沖層高度為￡=0.5米

ts=(XH+e)/u=(0.25*5.5+0.5)/1.92

=0.98h=lh

⑶運行周期t

設排水時間(td)為1h

T=ta+ts+td=6+l+l=8h

每日周期數

r)2=24/t=3

(4)曝氣池容積V

曝氣池個數nl=4個每座曝氣池容積

V=Q/(Xnln2)=42216/(0.25*3*4)

=14072m3

(5)復核出水溶解性BOD5

根據設計出水水質，出水溶解性BOD5應不不小于10.55mg/L

Se=24S0/(24+Kd*X*f*ta*n2)

=24*250/(24+0.05*2500*0375*6*3)

=3.51mg/L<10.55mg/L

滿足設計規定。

式中：f一二沉池中出水SS所占比例，一般取0.7

Kd一活性污泥自身氧化系數，與水溫有關

Kd(15.5℃)=Kd(20)1.04/2。)

=0.06*1.04<1515-20)

=0.05

⑹計算剩余污泥

剩余生物污泥量AXv

△Xv=YQ(So-Se)/1000-Kd*V(X/l000)f(ta/24)n1n2

=0.6*42216*(250-3.1)/1000-0.05*14072*(2500/1000)*(6

/24)*0.75*4*3

=2296.13kg/d

剩余非生物污泥量AXs

△Xs=Q(l-*fbf)*(Co-Ce)/1000

=42216(1-0.7*0.75)*(230-20)/1000

=4211.05kg/d

總量：

△X=AXv+AXs=6507.18kg/d

剩余污泥濃度Ns:

Ns=Nw/(l-X)=2500/(1-0.25)

=3333mg/L

式中：fb一進水VSS中可生化部分比例，去0.7

(7)復核污泥齡

6)c=f*Nw*V*n1*n2*ta/(24AXv)

=0.75*(2500/1000)*14072*3*4*6/(24*2296)

=34.5cl

計算成果表明，污泥齡可滿足氨氮完全硝化需要。

(8)渾水高度

曝氣池有效水深H=5.5m

hl=HQ/(nln2V)

=5.5*42216/(3*4*14072)

=1.375m

(9)設計需氧量

A0R=aq(So-Se)+b[Q(No-Ne)-O.12△Xv]-c△Xv

=1.47*42216*(250-3.5)/1000+4.6J2216(35-15)/1000-0.12

*2296]-1.42*2296

=15617.08kg/d

=650.71kg/h

(10)原則需氧量

計算公式為：

SOR=AOR*Cs(15.5℃)/[a(3pC.b⑴—C)*1.024<T-20)]

=

Cab(T)Ca(T)[(Pb/2.026*10°)+0t/42]

Ot=21(l-EA)/[79+21(l-EA)]

P=p/(1.013*105)

式中：Cs(15.5)-15.5℃時氧在清水中的飽和溶解度，取

Cs(20)=10.05mg/L;

Q一氧總轉移系數，取Q=0.85;

3一氧在污水中飽和溶解度修正系數,取B=0.95;

P一因海拔高度不一樣而引起的J壓力系數；

P一所在地區大氣壓力,Pa;

T—設計污水溫度,T=15.5工

C疝⑴一設計水溫條件下曝氣池內平均溶解氧的飽和度,mg/L.

Qb⑴二心⑴[(Pb/2.026*101+Qt/42];

C⑴一設計水溫條件下氧在清水中的飽和溶解度；

R,一空氣擴散裝置處的絕對壓力,Pa,Pkp+9.8*103H;

H—空氣擴散裝置沉沒深度，明

Ot一氣泡離開水面時的含氧量,%,按下式計算：

Ot=21(l-EA)/[79+21(l-E,);

EA—空氣擴散裝置氧轉移效率，乳可由設備樣本查得；

C—曝氣池內平均溶解氧濃度,C=2mg/L.

設工程所在地海拔高度為4m,大氣壓力p為1.01*105Pa,則壓力

修正系數為:

P=p/l.013*105=l

微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處，則沉沒深度5.5-0.3=5.2%絕

對壓力為：

Pb=P+9.8*103*H=l.013*105+9.8*103*5.2

=1.52*10$Pa

微孔曝氣頭氧轉移效率Ea為20%,氣泡離開水面時含氧量

0t=21(l-EA)/[79+21(l-EA)]

=21*(1-0.2)/[79+21(1-0.2)]

=17.5%

水溫15.5℃,清水氧飽和度Cs(15.5)為9.2mg/L,曝氣池內平均

溶解氧飽和度：

5

Cab(T)=Ca(T)[(Pb/2.026*10)+0t/42]

=9.2*[(1.52*105)/(2.0126*1()5)+17.5/42]

二10.73mg/L

原則需氧量SOR:

(T-20)

SOR=A0R*Cs(15.5℃)/[。(BPCab(T)-C)*1.024]

=650.71*10,05/[0.85*(0.95*0.9*10.73-2)*1.O24155-20]

=1191.6kg/h

空氣用量：

P=SOR/O.3Ea=1191.6/(0.3*0.20)

=19860m3/h=331m'/min

最大氣水比二19860*24/42216=11.29

(11)曝氣池布置

曝氣池個數nl=4個每座曝氣池容積14072m3

有效水深5.5叫保護高0.5m

曝氣池面積：

F=V/H=14072/5.5=2558m2取2560m2

將CASS池設計為長寬比為/B)為一定比例(2:的I長方形.可以

防止因池長過短而受到口勺進水擾動，以及因池長過長而引起的流速不

均勻,和污泥在池中的分布,在此去長寬比為3:1.

則3B*B=F=2560m2

AB=29.2mL=87.6m

有效體積V=14068m3

其中預反應區長15m,占曝氣池容積的17%.

單座CASS曝氣池布置如下圖所示.

1一

?A_____

nZ

走雪匚也攵展區

±&fHX=..

-1.

(■)平面圖

以高東他晟低水位

___________________/.._/_________Z________________________

11-■/\

b7.E巨質區、G

f”嗎依反應區

圖8接觸消毒池工藝計算圖

(1)接觸池容積

V=Qt=2290*0.5=1145m3

⑵采用矩形隔板式接觸池2座

每座容積Vl=l145/2=573m3

(3)取接觸池水深h=2.5m,單格寬b=L8m

則池長L=18b=32.4m

水流長度L'=72b=129.6m

每座接觸池分格數=129.6/32.4=4格

(4)復核池容

接觸池寬度B=1.8*4=7.2m

V=32.4*7.2*2.5

=583.2->573m3

接觸池出水設溢流堰。

&3.7加氯間及氯庫設計

1.設計資料

日處理量Qd=42216m'/d,二級處理后采用液氯消毒。

投氯量按7mg/L計，倉庫儲量按15天計算。

2.設計計算

(1)加氯量G

G=0.001*7*42216/24=12.313kg/h

(2)儲氯量W

W=15*24*G=4432.68kg

(3)加氯機及氯瓶

采用投加量為0-20kg/h加氯機3臺，兩用一備，輪換使用。

液氯儲存選用容量為1000kg的I鋼瓶，共6只。

(4)加氯間及氯庫

加氯間及氯庫合建。加氯間布置3臺加氯機及其配套投加設備。

兩臺水加壓泵。氯庫中6只氯瓶兩排布置。設3臺稱量氯瓶質量的液

壓秤。為以便搬運，氯庫內設CD2-6D單軌電動葫蘆一種，軌道在

氯瓶上方，并通至大門外。

(5)加氯間和氯庫通風設備

根據加氯間及氯庫工藝設計，加氯間總容積

Vl=4.5*9.0*3.6=145.8m3

氯庫容積V2=9,6*9*4.5=388.8m3

為保證安全每小時換氣8-12次

加氯間每小時換氣量Gl=145.8*12=1749.6m3

氯庫每小時換氣量G2=388.8*12=4665.6m3

加氯間選用一臺T30-3通風軸流風機，配電功率0.25KW

氯庫選用兩臺T30-3通風軸流風機，配電功率0.40KW

并各安裝一臺漏氯探測儀，位置在地面以上0.2m。

第四節污泥處理工藝構筑物的設計計算

污水處理構成中產生的污泥，除無機惰性物質外，還尚有較多的

有機物，有機物顆粒較細，具有病原菌和寄生蟲卵，易腐化發臭，若

不處理，直接排入自然環境中，將導致二次污染，故必須進行污泥處

理。污泥處理日勺重要目的有：

(1)減少有機物，使污泥穩定化

(2)減少污泥體積，減少污泥后續處置費用

(3)減少污泥中有毒物質

(4)運用污泥中可用物質，化害為利

(5)選用可以除磷的工藝，盡量防止磷的二次污染

本設計重要進行污泥的減量處理。

&4.1污泥濃縮池H勺設計

1.計算資料

剩余污泥量V

含水率99.2%

V=△X/[(1-0.992)*1000]

=813.4m3/d

水溫15.5oC,采用氣浮濃縮不投加混凝劑，使污泥濃縮到4%

2.設計計算

采用無回流加壓氣浮流程。

(1)確定溶氣比。

用所有污泥加壓溶氣。

Ac/S=Sa(fp-l)/Co

式中：Sa一在latm下，水中空氣飽和溶解度，mg/L

Sa=空氣在水中溶解度*空氣容重

在15.5℃下，空氣在水中溶解度為0.02075L/L,空氣容重為

1185mg/L/.Sa=24.60mg/L；

f—溶氣效率即回流加壓水中，已到達的空氣飽和系數，一般

取50280%,此取60%；

Co一入流污泥固體濃度,mg/L,取4000mg/L；

P一所加壓力，一般取2-4kgf/cm2

由于Co較低，取Ac/S=0.008

0.008=24.6(0.6p-l)/4000

P=3.83kgf/cn?符合規定。

(2)氣浮池面積A

以表面水力負荷計算，取表面水力負荷q=0.5m3/(m2*h)

A=Qo/q=815/(24*0.5)=68in2

(3)用表面固體負荷校核

QoCo/A=815*4000/(24*1000*68)

=2.0kg/(m'*h)符合設計規定。

(4)氣浮池池形尺寸

采用矩形池，長：寬=(3-4)：1,A=68m2

???長度L=14m,寬度B=5m

表面積A刁4*5=70m2

(5)氣浮池有效水深

取決于氣浮停留時間

當氣浮污泥濃度規定到達4%時，氣浮停留時間T=60min

考慮L5的安全系數，設計停留時間T=L5H

H=(l+R)QoT/(24A)=0.73m

(6)氣浮池總高度H

超高采用0.3m,刮泥機高0.3m

11=0.73+0.6+0.3=1.33m

(7)溶氣罐容積

一般加壓水停留時間為l-3min,設計采用3min

回流水量2.5Qo=2,5*815=2037.5m3/d=84.90m7h

溶氣罐容積V=84.90*3/60=4.24m3

溶氣罐直徑：高度二1：(2-4)

直徑1.4m,高度3.5m

刮泥機

洋

進水室/f酒

排

氣旗池除

I出水管1

水

溶

氣

罐

&4.2污泥消化池的設計

1.設計資料

經濃縮后，含水率96斬污泥量163m7d

揮發性固體VSS含量為65%,采用中溫消化，消化后V'SS清除率50%

2.設計計算

(1)消化池有效容積

V=Q*o5163*34.5=5623.5m3

?c一污泥齡

(2)池體設計

采用中溫兩極消化，容積比一級：二級=2：1

則一級3749m3,設兩座一級消化池,每座1874.5m3

二級消化池一座，1874.5m3

一二級采用相似池形

采用圓柱型消化池，柱體高與直徑只比為1：2

則柱體高度H=8.5m,直徑D=17.Om

&=27

池底錐形直徑d2=2m,錐角采用15。

①消化池各部分容積：

2

集氣罩容積V4二(nd3/4)*h4=Ji*274*2.0

=6.28m

2

上蓋容積V3E/3nh3(D74+D*d3/4+d3/4)

=1/3n*2.0*(1774+17*2/4+22/4)

=171.2m3

下錐體容積等于上蓋容積，即V2=171.2m3

柱體容積VI=l/4“D2*h

=1/4n172*8.5

=1679.4m3

消化池有效容積V=V1+V2+V3+V4

=2023.75m:)>1874.5m3

&4.3沼氣搜集系統的設計

1.設計資料

污泥量163m7d,該消化池甲烷產量0.50m2/kgVSS

2.設計計算

(1)沼氣產量

污泥含固率4%,含VSS65%

故VSS=163*4%*65%

=4.238t/d=4238kg/d

VVSS降解率50%

???被降解的VSS=2119kg/d

甲烷產量0.60*2119=1271.4m3/d

(2)集氣管徑確實定

污泥一級消化，二級消化產量分別為總氣量日勺80%,20%

故一級消化池產氣量二1271.4*0.8=1017.12m3/d

每個一級消化池的產氣量二1017.2/2=508.56m7d

=0.0059nf7s

二級消化池產氣量=1271.4*0.2=254.28m7d

=0.0029m7s

由于一級消化池中設沼氣攪拌，攪拌氣量0.2m：'/s,集氣管內平均流

速以5m/s計。

集氣管管徑

1/21/2

d尸(4q1/JiV1)=(4X(0.0059+0.2)/5n)=0.228m取集氣管

DN250mm

,/21/2

d2=(4q2/nv2)=(4X0.0029/5n)=0.027m取集氣管最小

DN50mm

按最大產氣量進行校核，最大產氣量為平均日產氣量的1.5?3.0倍,

取2.2倍。

v尸2.2q,/(Jid,2/4)=2.2*0.2059/(兀0.2574)=7.23m/s符合規定

22

V2=2.2q2/(ITd2/4)=2.2*0.0029/(n0.05/4)=l.36m/s符合規定

⑶貯氣柜容積計算

沼氣貯氣柜的容積應按產氣量與用氣量日勺時變化曲線來確定，當無資

料時，按平均日產氣量日勺25%?40%,即6?10h的平均產氣量計算。

故：貯氣柜的I容積V=1271.4*35%=445nl3

選擇1座500n?日勺單級低壓浮蓋式沼氣柜，沼氣系統日勺壓力一般為

1176"1960pao

&4.4脫水機房的設計

1.設計資料

(1)消化污泥產量確實定

①污泥可消化程度&生污泥中有機物含量為P、產65%,無機物含量

P產35%,熟污泥中有機物含量為pv2=50%,有機物含量pt2=50%

則&=(1—(Pv2