沉砂池課程設(shè)計

1、<p><b>　　沉砂池設(shè)計說明書</b></p><p>　　院 系： 地球與環(huán)境學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 環(huán)境工程10-1班 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>

2、　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013年 12 月 7 日</p><p><b>　　沉砂池</b></p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　污水中的砂如果不預(yù)先沉降分離去除，則會影響后續(xù)處理設(shè)備的運行。最主要的是磨損機泵、堵塞管網(wǎng)，干擾

3、甚至破壞生化處理工藝過程。沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)控制沉砂池的進水流速，使得比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒能夠隨水流帶走，初步處理水中大顆粒懸浮固體。</p><p><b>　　2 沉砂池選取</b></p><p>　　沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式

4、。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建費用低的優(yōu)點；豎流式沉砂池污水由中心管進入池后自下而上流動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用，可使沙粒上懸浮性有機物得以有效分離，且不使細小懸浮物沉淀，便于沉砂和有機物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。本設(shè)計采用平流式沉砂池。</p>

5、<p><b>　　3設(shè)計原則</b></p><p>　　城市污水處理廠沉砂池的分格數(shù)應(yīng)不小于2，并按并聯(lián)工作運行設(shè)計。</p><p>　　當污水自流進入沉砂池時，應(yīng)按最大流量設(shè)計；當污水為提升進入時，應(yīng)按工作水泵的最大組合流量設(shè)計；在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。</p><p>　　貯砂斗的容積按2日沉砂量計算

6、，貯砂斗壁的傾角不應(yīng)小于。排砂管直徑不應(yīng)小于</p><p>　　沉砂池的超高不宜小于</p><p>　　除砂一般采用機械方法，并設(shè)置貯砂池或曬砂場。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。</p><p>　　6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板，以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。</p><p><b>　

7、　4 設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　1）沉砂池表面負荷200m3(m2h),水力停留時間40s；</p><p>　　2）進水渠道直段長度為渠道寬度的7倍，并不小于4.5 米，以創(chuàng)造平穩(wěn)的進水條件；</p><p>　　3）進水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情況下為0.6-0.9m/s，在最小流量時大于0.15m/s；但最大流量時不大于1

8、.2m/s；</p><p>　　4）出水渠道與進水渠道的夾角大于270 度，以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時間，達到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部</p><p><b>　　以防止擾動砂子。</b></p><p>　　5）出水渠道寬度為進水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當于出水渠道的寬度。</p><

9、;p><b>　　5尺寸計算</b></p><p>　　設(shè)計流量：Q=25000m3/d，系數(shù)1.4，最大設(shè)計流量為Qmax=25000×1.4=35000m3/d=289.35L/s</p><p>　　設(shè)計流速：v=0.18m/s </p><p>　　水力停留時間：t=45s</p><p&g

10、t;　　式中：—最大設(shè)計流量時的水平流速，；</p><p>　　—最大設(shè)計流量時的停留時間，</p><p><b>　　池體設(shè)計計算</b></p><p>　　（1）沉砂池長度：L=vt=0.18×45=8.1m</p><p>　?。?）水流斷面面積：</p><p>　　（3）

11、沉砂池總寬度：</p><p>　　每組寬取B=2m>0.6m，采用 2個分格</p><p><b>　?。?）有效水深：</b></p><p>　　h2=A/B=1.6/2=0.8m （介于0.25～1m之間）</p><p>　?。?）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容

12、積</p><p>　?。拷M沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩組共有4個沉砂斗）</p><p>　　其中城市污水沉砂量：X=30m3/105m3.</p><p>　?。?）沉砂斗各部分尺寸及容積： </p><p>　　設(shè)計斗底寬a1=0.50m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬：</p>&l

13、t;p><b>　　沉砂斗容積：</b></p><p>　　= 1.27m3 </p><p><b>　　（7）沉砂池高度：</b></p><p>　　采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度：</p><p><b>　　則沉泥區(qū)高度為</b>&l

14、t;/p><p>　　h3=hd+0.06L2 =1.0+0.06×3.35=1.20m</p><p>　　池總高度H ：設(shè)超高h1=0.3m，</p><p>　　H=h1+h2+h3=0.3+0.8+1.20=2.3m</p><p>　　（8）進水漸寬部分長度:</p><p>　?。?）出水漸窄部分長度

15、:</p><p>　　L3=L1=1.0m</p><p>　?。?0）校核最小流量時的流速：</p><p>　　最小流量一般采用即為0.5Qmax，則</p><p><b>　　，符合要求.</b></p><p><b>　　進水渠道</b></p>

16、<p>　　格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩</p><p>　　側(cè)配水進入進水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: </p><p>　　式中： B1——進水渠道寬度（m），本設(shè)計取1.5m；</p><p>　　H1——進水渠道水深（m），本設(shè)計取0.5m。</p><p><b>　　出水管

17、道</b></p><p>　　出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，堰上水頭為：</p><p>　　式中： m——流量系數(shù)，一般采用0.4-0.5；本設(shè)計取0.4；</p><p><b>　　（13） 排砂管道</b></p><p>　　本設(shè)計采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管

18、徑DN=200mm。</p><p><b>　　5 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了各方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。</p>&

19、lt;p><b>　　6 參考文獻</b></p><p>　　[1]高俊發(fā)，王社平， 污水處理廠工藝設(shè)計手冊.[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[2]高廷耀 顧國維等主編.水污染控制工程.高等教育出版社,2007</p><p>　　[3] 羅固源.，水污染控制工程.[M]，高等教育出版社，2006</p>

20、;<p><b>　　沉淀池</b></p><p><b>　　1 設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　沉淀池是應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多，按池內(nèi)水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種。</p><p><b>　　2沉淀池選取</b

21、></p><p><b>　　⑴平流式</b></p><p>　　由進、出水口、水流部分和污泥斗三個部分組成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用磚石圬工結(jié)構(gòu)，沉淀池或用磚石襯砌的土池。平流式沉淀池構(gòu)造簡單，沉淀效果好，工作性能穩(wěn)定，使用廣泛，但占地面積較大。若加設(shè)刮泥機或?qū)Ρ戎剌^大沉渣采用機械排除，可提高沉淀池工作效率。</p><p&g

22、t;<b>　　⑵豎流式</b></p><p>　　池體平面為圓形或方形。廢水由設(shè)在沉淀池中心的進水管自上而下排入池中，進水的出口下設(shè)傘形擋板，使廢水在池中均勻分布，然后沿池的整個斷面緩慢上升。懸浮物在重力作用下沉降入池底錐形污泥斗中，澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設(shè)浮渣槽和擋板，保證出水水質(zhì)。這種池占地面積小，但深度大，池底為錐形，施工較困難。</p>&l

23、t;p><b>　?、禽椓魇?lt;/b></p><p>　　池體平面多為圓形，也有方形的。直徑較大而深度較小，直徑為20～100米，池中心水深不大于4米，周邊水深不小于1.5米。廢水自池中心進水管入池，沿半徑方向向池周緩慢流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流入出水渠。</p><p><b>　?、刃滦?lt;/b>&

24、lt;/p><p>　　近年設(shè)計成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設(shè)斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，縮短沉淀時間，減小沉淀池體積。但有斜板、斜管易結(jié)垢，長生物膜，產(chǎn)生浮渣，維修工作量大，管材、板材壽命低等缺點。正在研究試驗的還有周邊進水沉淀池、回轉(zhuǎn)配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。</p><p>　　沉淀池有各種不同的用途。如在曝氣池前設(shè)初次沉淀池可以降低污水中懸浮物含量，減輕生物

25、處理負荷在曝氣池后設(shè)二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，還有在二級處理后設(shè)置的化學(xué)沉淀池，即在沉淀池中投加混凝劑，用以提高難以生物降解的有機物、能被氧化的物質(zhì)和產(chǎn)色物質(zhì)等的去除效率。</p><p>　　綜合考慮，本次設(shè)計采取輻流式沉淀池。</p><p>　　3 設(shè)計參數(shù)及設(shè)計原則</p><p>　　池子直徑一般不小于16m。</p><p&g

26、t;　　池子直徑（或正方形邊長）與水深之比一般采用6-12。</p><p>　　池底坡度一般采用0.05-0.10。</p><p>　　一般均采用機械刮泥，也可附有空氣提升或凈水頭排泥設(shè)施，刮泥機轉(zhuǎn)速一般取，外刮泥板線速度不超過，一般取。</p><p>　　池徑小于20m時，一般采用中心傳動的刮泥機，池徑大于20m時，一般采用周邊傳動刮泥機。</p>

27、;<p>　　當池徑（或正方形邊長）較?。ㄐ∮?0m）時，也可采用多斗排泥。</p><p>　　進水口周圍應(yīng)設(shè)整流板，整流板周圍開口面積應(yīng)為池斷面積10%~20%。</p><p>　　出口堰前應(yīng)設(shè)浮渣擋板，浮渣用刮板收集并排出池外。</p><p>　　4 輻流式沉淀池計算</p><p>　　設(shè)計流量：Q=25000m3/

28、d，系數(shù)1.4，最大設(shè)計流量為Qmax=25000×1.4=35000m3/d=289.35L/s </p><p>　　1. 沉淀部分水面面積</p><p>　　表面負荷一般采用1.5-3.0，本設(shè)計取=2.0，沉淀池座數(shù)n=2。</p><p><b>　　2. 池子直徑</b></p><p>　　D

29、= ) = （D取19m）</p><p>　　3. 沉淀部分有效水深</p><p>　　設(shè)沉淀時間t = 2h ,有效水深： h2 =qt =2×2=4m</p><p>　　4. 沉淀部分有效容積</p><p><b>　　Q = t =</b></p><p>　　5. 污泥部

30、分所需的容積</p><p>　　進水懸浮物濃度C0為0.474kg/m3，出水懸浮物濃度C1以進水的50%計，初沉池污泥含水率p0=97%，污泥容重取r=1000kg/m3，取貯泥時間T=4h，污泥部分所需的容積：</p><p><b>　　V= =</b></p><p>　　則每個沉淀池污泥所需的容積為17.064m3 </p&g

31、t;<p><b>　　6. 污泥斗容積</b></p><p>　　設(shè)污泥斗上部半徑r1＝1.5m，污泥斗下部半徑r2=0.8m，傾角取α=60°，則 污泥斗高度： </p><p>　　h5 = （r2- r1）tgα=（1.5-0.8）×tg60°=1.21m </p><p><b

32、>　　污泥斗容積： </b></p><p>　　V1 = （r12+r2r1+r22）=8.87m3 </p><p>　　7. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積</p><p>　　池底坡度采用0.05-0.10，本設(shè)計徑向坡度i=0.05，則圓錐體的高度為：</p><p>　　h4 = （R- r1）i=（13-2）&#

33、215;0.05 = 0.55m</p><p>　　圓錐體部分污泥容積：</p><p>　　V2 = （R2+Rr1+r12）=</p><p><b>　　污泥總體積：</b></p><p>　　V= V1+ V2 =8.87+114.56 =123.43m3＞16.2m3 ，滿足要求。</p>&

34、lt;p><b>　　8. 沉淀池總高度</b></p><p>　　設(shè)沉淀池超高h1=0.3m，緩沖層高h3 =0.5m，沉淀池總高度：</p><p>　　H = h1+h2 +h3+h4 +h5＝0.3+4+0.5+0.55+1.21＝6.56m </p><p>　　9. 沉淀池池邊高度</p><p>　

35、　H‘= h1+h2 + h3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m</p><p><b>　　10. 徑深比</b></p><p>　　D/ h2 = 19/4 = 4.75 (符合要求)</p><p>　　11. 進水集配水井</p><p>　　輻流沉淀池分為二組，在沉淀池進水端設(shè)集配水井，污水在集配水井中

36、部的配水井平均分配，然后流進每組沉淀池。</p><p><b>　　配水井中心管徑：</b></p><p>　　式中： v2— 配水井內(nèi)中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s；取0.7m/s</p><p><b>　　配水井直徑：</b></p><p>　　式中：v3— 配水井內(nèi)

37、污水流速（m/s）,一般采用v3=0.2-0.4m/s；取0.3m/s.</p><p>　　12. 進水管及配水花墻</p><p>　　沉淀池分為四組，每組沉淀池采用池中心進水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動。進水管道采用鋼管，管徑DN=600mm，進水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為800mm。</p><p>　　沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于

38、沉淀池中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速：</p><p>　　式中： — 孔洞的寬度（m）；</p><p>　　— 孔洞的高度（m）；</p><p><b>　　—孔洞個數(shù)(個)。</b></p><p>　　v4— 穿孔花墻過孔流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s；</p><p

39、>　　13. 集水槽堰負荷校核</p><p>　　設(shè)集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負荷為：</p><p>　　q0 = = [m3/(m·s)] </p><p>　　= 1.2[L/(m·S)]< 2.9 [L/(m·S)] 符合要求</p><p><b>　　14．出水渠道&

40、lt;/b></p><p>　　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0.5m，深0.6m，有效水深0.5m，水平速度0.8m/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DN600mm</p><p><b>　　14. 排泥管</b></p><p>　　沉淀池采用重力排泥，排泥

41、管管徑DN200，排泥管伸入污泥斗底部，排泥靜壓頭采用1.0m，連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。</p><p><b>　　5 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。</p><p>&l

42、t;b>　　6 參考文獻</b></p><p>　　[1]高俊發(fā)，王社平， 污水處理廠工藝設(shè)計手冊.[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[2]高廷耀 顧國維等主編.水污染控制工程.高等教育出版社,2007</p><p>　　[3] 羅固源.，水污染控制工程.[M]，高等教育出版社，2006</p><p&g

43、t;<b>　　SBR處理法</b></p><p><b>　　1 水處理工藝比較</b></p><p><b>　　1．A／0系統(tǒng)</b></p><p>　　用以往的生物處理工藝進行城市污水三級處理，旨在降低污水中以BOD、COD綜合指標表示的含潑有機物和懸浮固體購濃度。一般情況7，去除串CO

44、D可達70％以上，BOD可達90，6以上SS可達85％以上，但氮的去除串只有2096左離嚼的去除串就更他因A，二級處理出水中除含有少量合碳有機物爾還合有氮(氨氮和有機氮)和碘(溶解性露和有規(guī)蘑)。這撣的出水排到封閉水域的湖泊、河流及內(nèi)海，仍會增匆水體中的營養(yǎng)成久從而引起水體中浮游生物和藻類的大量繁S，造成水體的富營養(yǎng)化對飲用水源、水產(chǎn)業(yè)、工業(yè)用水帶來很大的危害。在水泥缺乏的地區(qū)，欲將基級出水作為第二水6，用于工業(yè)冷卻水的補充九必須冉經(jīng)脫

45、氮、除碘等三級處理，還要增加較多的基逮物乃運行答硼酸。</p><p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）流程簡單，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，基建費用低；</p><p>　?。?）反硝化池不需要外加碳源，降低了運行費用；</p><p>　?。?）A/O工藝的好氧池在缺氧池之后，可以使反

46、硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質(zhì)；</p><p>　?。?）缺氧池在前，污水中的有機碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有機負荷。同時缺氧池中進行的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應(yīng)對堿度的需求。</p><p><b>　　缺點：</b></p><p><b>　?。?）構(gòu)筑物較多；</b&g

47、t;</p><p>　　（2）污泥產(chǎn)生量較多。</p><p>　　2. 傳統(tǒng)A2/O法</p><p>　　傳統(tǒng)A2/O工藝即厭氧—缺氧—好氧法，其三個階段是以空間來劃分的，是在具有脫N功能的缺氧—好氧法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的具有同步脫N除P的工藝。 </p><p&

48、gt;　　該工藝在系統(tǒng)上是最簡單的同步脫N除P工藝，其總的水力停留時間一般要小于其它同類工藝（如Bardenpho工藝）。在經(jīng)過厭氧、缺氧、好氧運行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般小于100，處理后的泥水分離效果好。</p><p>　　該工藝在運行時厭氧和缺氧段需輕緩攪拌，以防止污泥沉積，由于生物處理池與二次沉淀池分開建設(shè)，占地面積也較大，該工藝在大型污水處理廠中采用較多，本次設(shè)計不予

49、推薦。</p><p>　　3.傳統(tǒng)的SBR工藝</p><p>　　傳統(tǒng)的SBR工藝是完全間隙式運行，即周期進水、周期排水及周期曝氣。</p><p>　　傳統(tǒng)SBR工藝脫N除P大致可分為五個階段：階段A為進水攪拌，在該階段聚磷菌進行厭氧放磷；階段B為曝氣階段，在該階段除完成BOD5分解外，還進行著硝化和聚磷菌的好氧吸磷；階段C為停止曝氣、混合攪拌階段，在該階段內(nèi)

50、進行反硝化脫氮；階段D為沉淀排泥階段，在該階段內(nèi)既進行泥水分離，又排放剩余污泥；階段E為排水階段。在階段E后，有的根據(jù)水質(zhì)要求還設(shè)有閑置階段。</p><p>　　以下是SBR的優(yōu)缺點：</p><p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　　（1）其脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧不是由空間劃分，而是用時間控制的；</p>&

51、lt;p>　?。?）不需要回流污泥和回流混液，不設(shè)專門的二沉池，構(gòu)筑物少；</p><p><b>　?。?）占地面積少。</b></p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　?。?）容積及設(shè)備利用率較低（一般低于50%）；</p><p>　　（2）操作、管理、維護較復(fù)雜；

52、</p><p>　　（3）自動化程度高，對工人素質(zhì)要求較高；</p><p>　　（4）國內(nèi)工程實例少；</p><p>　?。?）脫氮、除磷功能一般。</p><p><b>　?。?污水生化處理</b></p><p>　　污水生化處理屬于二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物

53、為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘法和土地處理法等四大類。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過生物作用，尤其是微生物的作用，完成有機物的分解和生物體的合成，將有機污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物（CO2）、液體產(chǎn)物（水）以及富含有機物的固體產(chǎn)物（微生物群體或稱生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。　　　由此可見，污水處理工藝的作用僅僅是通過生

54、物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機物和病原體，而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，消除污染的任務(wù)尚未完成。污泥必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響，必須重視。如果污泥不進行處理，污泥將不得不隨處理后的出水排放，污水廠的凈化效果

55、也就會被抵消掉。</p><p>　　綜上所述，能夠滿足脫氮除磷的污水處理工藝很多，其基本原理都是相同的，每一種工藝均各有特點，分別適用于各種不同場合，應(yīng)該具體問題具體分析后加以采用。根據(jù)以上特點，采用SBR法。</p><p><b>　　2 SBR工藝概況</b></p><p>　　SBR工藝是Sequencing Batch React

56、or的英文縮寫，它是序批式活性污泥工藝簡稱，SBR工藝在（充排式）反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝適合當前水處理的發(fā)展趨勢，屬于簡易、高效、低耗的污水處理工藝，與傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比具有很大的優(yōu)勢，同時具有脫氮除磷的功能。</p><p>　　序批式活性污泥工藝的核心是反應(yīng)池，集多種功能于一體，工藝簡潔，自動化程度很高，管理簡單。所謂序批式指一是運行空間按序列間歇運行，二是每個反應(yīng)器運行操作分階段按順序進行，典

57、型的SBR工藝包括五個階段，進水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段、閑置階段。在實際的操作中常常將部分階段合并或者去掉，如閑置階段。</p><p><b>　　3 設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　污水進水量25000m3/d，系數(shù)1.4，</p><p>　　進水BOD5= 230 mg/L ，</p><p>

58、<b>　　水溫12～30℃，</b></p><p>　　處理水質(zhì)BOD5= 20 mg/L</p><p>　　BOD—污泥負荷：NS=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);</p><p><b>　　反應(yīng)池數(shù)：n=4;</b></p><p>　　反應(yīng)池水深： H=5.5m;</

59、p><p>　　主預(yù)反應(yīng)區(qū)容積比：9：1</p><p>　　排出比：1/m=1/3;</p><p>　　活性污泥界面以上最小水深：ε=0.5m;</p><p><b>　　4 設(shè)計計算</b></p><p>　　根據(jù)實際工程經(jīng)驗設(shè)計反應(yīng)池運行周期各工序時間：</p><p&

60、gt;　　進水——曝氣——沉淀——排水排泥——閑置</p><p>　　2h 4-5h 1h 1 h 0.5h-1 h</p><p><b>　　反應(yīng)池容積計算：</b></p><p><b>　　a．污泥量計算：</b></p><p>　　MLSS =

61、MLVSS/0.75=QSr/0.75Ns=25000×(230-20)/(1000×0.75×0.15)=46666.5kg</p><p>　　設(shè)沉淀后的污泥SVI=150ml/g，污泥的體積則為1.2×SVI× MLSS=8400m3</p><p>　　b．SBR池反應(yīng)池容積計算：</p><p>　　SBR

62、池反應(yīng)池容積V=Vsi+Vf+Vb</p><p>　　式中 Vsi——代謝反應(yīng)污泥的容積</p><p>　　Vf——反應(yīng)池換水容積</p><p><b>　　Vb——保護容積</b></p><p>　　Vf為換水容積 Vf=25000/24×2=2083.5m3</p><p&

63、gt;　　Vs=8400m3單池的污泥容積為：Vsi=8400/4=2100m3</p><p>　　則V=Vsi+Vf+Vb=8367+Vb </p><p>　　c．反應(yīng)器的尺寸構(gòu)造如下：</p><p>　　設(shè)計反應(yīng)池為長方形方便運行，一端進水一端出水，SBR池單池的平面面積為60×30 m2，水深5.5 m，池深6.0 m。</p>

64、<p>　　單池的容積為V=60×30×5.5=9900 m3，推算出保護容積為Vb=1533m3。</p><p>　　總的容積為4×9900=39600 m3</p><p>　　d．反應(yīng)器的運行水位計算如下：</p><p>　　排水結(jié)束時水位：h1=3.0 m</p><p>　　基準水位h2=

65、3.5 m</p><p>　　高峰水位h3=5.5 m</p><p>　　警報，溢流水位：h4=5.5+0.5=6.0m</p><p>　　污泥界面：h5= h1-0.5=3 -0.5=2.50m</p><p><b>　　4．需氧量計算： </b></p><p>　　R=a’·

66、;Q·Sr+b’·V ·XV</p><p>　　表3-2生活污水的a’ b’的取值a’：0.42—0.53， b’：0.18—0.11。此設(shè)計中a’ =0.55；b’=0.15</p><p>　　R=0.55×50000×0.21+0.15×50000×0.21/0.15=16275kg/d</p>&

67、lt;p>　　Qmax=Q×1.4=22785 kg /d</p><p>　　曝氣時間以4.5h計，則每小時的需氧量為：</p><p>　　22785/24×4.5=4367kgO2/h</p><p>　　每座反應(yīng)池的需氧量：=4367/4=1092kg/h</p><p>　　5．鼓風曝氣量及設(shè)備選型：<

68、;/p><p>　　設(shè)計算水溫30℃，混合液DO濃度為2mg/L。池水深6m，曝氣頭距池底0.8m，則淹沒水深為4.7m。根據(jù)需氧量、污水溫度以及大氣壓的換算，供氧能力為EA=10%</p><p>　　a.計算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度，即</p><p>　　Csb=Cs (+)</p><p>　　Pb =1.013×105+9.8

69、×103×4.8=1.48×105Pa</p><p>　　Ot =×100%=×100%=19.3%</p><p>　　確定20℃和30℃（計算水溫）的氧的飽和度：</p><p>　　CS(20)=9.17mg/L; CS(30)=7.63mg/L </p><p&g

70、t;　　CSb(30)= CS(+)=7.63×(+)=9.09mg/L</p><p>　　CSb(20)= CS(+)=9.17×(+)=10.95mg/L</p><p>　　b．計算鼓風曝氣池20℃時脫氧清水的需氧量： </p><p><b>　　R0==</b></p><p>　　=17

71、47kgO2/h </p><p><b>　　c．求供氣量：</b></p><p>　　Gs==970m3/mim</p><p>　　d．選PBP型橡膠盤形微孔曝氣頭</p><p>　　服務(wù)面積：3m2/個 空氣流量：1.5~3.0m3/（h·個）</p><p>　　曝氣器

72、阻力：180~280mmH2O 動力效率：4.46~5.19kgO2/KW·h</p><p>　　氧利用率：18.4%~27.7%</p><p>　　e．空氣管道的沿程阻力損失h1與局部阻力h2損失之和：</p><p>　　h= h1 +h2 =4.8kpa</p><p>　　f．空氣擴散裝置安裝深度的的阻力：</

73、p><p>　　h3 =4.8×9.8=47.04kpa</p><p>　　g．空氣擴散裝置的阻力：</p><p>　　h4 =5.1kpa</p><p>　　h．鼓風機所需要增加的壓力為：</p><p>　　H= h1 +h2 + h3+h4 =4.8+47.04+5.1=56.94kpa</p&

74、gt;<p>　　用六臺鼓風機，4用2備，則每臺鼓風機的供氣量為：</p><p>　　G’S=970/4=240 m3/min</p><p>　　選RME-200型羅茨鼓風機，每臺電動機功率為75KW。</p><p>　　空氣管和曝氣器的平面布置如上圖，鼓風機房出來的干管在相臨的SBR池邊上設(shè)置兩根分管，兩根分管分別設(shè)置10根支管，每根支管設(shè)置5

75、0個曝氣器，每池共計500個曝氣器，全池2000個曝氣器。</p><p>　　6．上清液排出裝置：撇水器</p><p>　　污水進水量Qs=25000m3/d，池數(shù)N=5，周期數(shù)n=2，則每池的排出負荷量為: 選7臺BSL600型連桿式旋擺潷水器。出水管直徑500mm，潷水高度2~5m。設(shè)排水管的水平流速為2m/s則排水量為4608m3/h，排水時間為0.9小時。</p>

76、<p>　　7．剩余污泥量計算以及排泥系統(tǒng)的設(shè)計：</p><p><b>　　剩余污泥量：</b></p><p>　　剩余污泥量主要來自微生物的增值污泥以及少部分的進水懸浮物構(gòu)成，計算公式為</p><p>　　W=a×(L0-Le)×Q-b×V×XV </p><p&

77、gt;　　其中a——微生物代謝增系數(shù)，取0.8</p><p>　　b——微生物自氧化率，取0.05</p><p>　　W=a×(L0-Le)×Q-b×VXV </p><p>　　= a×(L0-Le)×Q-b×Qsr/Ns</p><p>　　=（a-b/Ns）×Q&

78、#215;Sr</p><p><b>　　=2468kg/d</b></p><p>　　b．濕污泥量（剩余污泥含水率P=99%）：</p><p>　　Q= W /（1-P）=246m3/d。污泥齡θC：θC =0.77/kdfb=0.77/（0.05×0.63）=24.6d</p><p>　　c．SBR

79、剩余污泥泵的選擇</p><p>　　選3臺DS3127型潛水渦流耐磨泵，兩用一備，功率7.5KW。在反應(yīng)池的建排泥坑。坡度為0.01</p><p>　　，在池底設(shè)2×2×1的集泥坑。</p><p><b>　　5 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　通過這段時間的課程設(shè)計進一步鞏固、加深和拓寬

80、所學(xué)的知識；通過設(shè)計實踐，樹立了正確的設(shè)計思想，增強創(chuàng)新意思和競爭意識，熟悉掌握了設(shè)計的一般規(guī)律，也培養(yǎng)了分析和解決問題的能力；通過設(shè)計計算、繪圖以及對運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等相關(guān)設(shè)計資料的查閱，對自己進行了一個全面的設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。</p><p><b>　　6 參考文獻</b></p><p>　　[1]高俊發(fā)，王社平， 污水處理廠工藝設(shè)計手冊.[M]

81、.化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[2]高廷耀 顧國維等主編.水污染控制工程.高等教育出版社,2007</p><p>　　[3] 羅固源.，水污染控制工程.[M]，高等教育出版社，2006</p><p><b>　　氧化溝</b></p><p><b>　　1 氧化溝類型</b>

82、</p><p>　　氧化溝技術(shù)發(fā)展加快，類型多樣，氧化溝技術(shù)發(fā)展較快，類型多樣，根據(jù)其構(gòu)造和特征，主要分為帕斯維爾氧化溝（Pasveer）；卡羅塞爾氧化溝（Carrousel）交替工作式氧化溝；奧貝爾氧化溝（Orbal）；一體化氧化溝（合建式氧化溝）</p><p>　　各種氧化溝的類型及技術(shù)特點如下</p><p>　?。?）帕斯維爾氧化溝</p>

83、<p>　　a.性能特點：出水水質(zhì)好，脫氮效果較明顯；構(gòu)筑物簡單，運行管理方便；結(jié)構(gòu)形式多樣，可根據(jù)地形選擇合適的構(gòu)筑物形狀；單座構(gòu)筑物處理能力有限，流量較大時，分組太多占地面積，增加了管理的難度。</p><p>　　b.結(jié)構(gòu)形式：單環(huán)路，有同心圓型，折流型和U型等形式。</p><p>　　c.曝氣設(shè)備：轉(zhuǎn)刷式轉(zhuǎn)盤，水深較深時，配置潛水推進器。</p><

84、;p>　　d.適用條件：出水水質(zhì)要求高的小型污水處理廠。</p><p>　　（2）卡羅塞爾氧化溝</p><p>　　a.性能特點：出水水質(zhì)好，由于存在明顯的富氧區(qū)和缺氧區(qū)，脫氮效率高；曝氣設(shè)施單機功率大，調(diào)節(jié)性能好，并且曝氣設(shè)備數(shù)量少，既可以節(jié)省投資，又可以使運行管理簡化；有極強的混合攪拌和耐沖擊負荷能力；氧化溝溝深加大，使占地面積減少，土建費用降低；用電量較大，設(shè)備效率一般；設(shè)

85、備安裝較為復(fù)雜，維修和更換繁瑣。</p><p>　　b.結(jié)構(gòu)形式：多溝串聯(lián)。</p><p>　　c.曝氣設(shè)備：立式低速表曝機，每組溝渠只在一端安設(shè)一個表面曝氣機。</p><p>　　d.適用條件：大中型污水處理廠，特別是用地緊張的大型污水處理廠。</p><p>　?。?）交替工作式氧化溝a.性能特點：出水水質(zhì)好；可以不單獨設(shè)置二沉池，

86、處理流程短，節(jié)省占地；不需要單獨設(shè)置反硝化區(qū)，通過運行過程中設(shè)置停曝期，進行反硝化，具有較高的氮去除率；設(shè)備閑置率高；自動化程度要求高。增加了運行管理難度。</p><p>　　b.結(jié)構(gòu)形式：單溝（A型）雙溝（B型）和三溝（T型），溝之間相互連通。</p><p>　　c.曝氣設(shè)備：水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤。</p><p>　　d.適用條件：出水要求高的大中型污水處理廠&l

87、t;/p><p><b>　?。?）奧貝爾氧化溝</b></p><p>　　a.性能特點：出水水質(zhì)好，脫氮率高，同時硝化反硝化；可以在未來負荷增</p><p>　　加的情況下加以擴展，易于適應(yīng)多種進水情況和出水要求的變化；容易維護；節(jié)能，比其他任何氧化溝系統(tǒng)在運行時需要的動力都??；受結(jié)構(gòu)形式的限制，總圖布置困難。</p><

88、p>　　b.結(jié)構(gòu)形式：三個或多個溝道，相互連通。</p><p>　　c.曝氣設(shè)備：水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)碟），可以進行多個組合。</p><p>　　d.適用條件：出水要求高的大中型污水處理廠。（5）一體化氧化溝</p><p>　　a.性能特點：工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少；不設(shè)置單獨的二沉池，氧化溝16 系統(tǒng)占地面積較?。粶蟽?nèi)設(shè)置沉淀區(qū)，污泥自動回流，節(jié)省基建

89、投資和運行費用；造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理工作量少；固液分離比一般二沉池高；運行和啟動存在一定問題；技術(shù)尚處于研究開發(fā)階段。</p><p>　　b.結(jié)構(gòu)形式：單溝環(huán)形溝道，分為內(nèi)置式固液分離和外置式分離式</p><p>　　c.曝氣設(shè)備：水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤</p><p>　　d.適用條件：中小型污水處理廠綜上所述，各種氧化溝各有優(yōu)缺點，設(shè)計采用卡羅塞爾

90、氧化溝，現(xiàn)將卡羅塞爾氧化溝再做以下較為全面的介紹。</p><p>　　卡羅塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個，均安裝在同一端，因此形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及為外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，還是活性污泥易于沉降。BOD5的去除率可達到95%—99%，脫氮效率約為90%，除磷率約為60%</p><p><b>　　2 設(shè)計參數(shù)<

91、/b></p><p>　　本設(shè)計的卡羅塞爾2000型氧化溝設(shè)計參數(shù)如下：</p><p>　　a．污泥負荷力：0.05~0.15</p><p><b>　　b．水力停留時間：</b></p><p>　　c．未達到污泥的好氧化穩(wěn)定，污泥齡；</p><p>　　d．設(shè)計流量采用平均流量：

92、污水進水量25000m3/d，系數(shù)1.4</p><p>　　e．設(shè)計最低水溫為：10℃</p><p>　　f．設(shè)計最高水溫為：25℃</p><p><b>　　3設(shè)計計算</b></p><p>　　1）設(shè)計流量：污水進水量25000m3/d，系數(shù)1.4</p><p><b>　

93、　2）確定污泥齡：</b></p><p>　　本設(shè)計為了達到污泥的好氧穩(wěn)定，取污泥齡 </p><p><b>　　反硝化率為</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　式中：--反硝化消耗的氮量，mg/</p><p>　　--進水的

94、值，設(shè)計值為41.41</p><p>　　--出水的值，按一級B標為</p><p>　　--進水的值，設(shè)計值為</p><p>　　--出水的值，設(shè)計值為</p><p>　　因為且為缺氧區(qū)反硝化。則</p><p>　　式中：--缺氧區(qū)容積，；</p><p>　　--氧化溝的總?cè)莘e，；&

95、lt;/p><p>　　--缺氧區(qū)的污泥齡，；</p><p>　　--氧化溝的總泥齡，；</p><p><b>　　3）計算產(chǎn)泥系數(shù)</b></p><p>　　式中：--系數(shù)，取0.9</p><p>　　--進水的SS值，，設(shè)計值為271.59</p><p>　　--

96、進水的BOD值，設(shè)計值為244.97</p><p><b>　　--氧化溝的總泥齡</b></p><p><b>　　故:</b></p><p>　　核算氧化溝的污泥負荷</p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b&g

97、t;　　4）確定污泥濃度</b></p><p>　　由于采用設(shè)缺氧區(qū)的氧化溝工藝，同時污泥達到好氧穩(wěn)定，因此本設(shè)計污泥濃度?。篨=4.5MLSS/L</p><p>　　經(jīng)過好氧穩(wěn)定后，污泥的沉降性能得到很大改觀，取污泥的容積指數(shù)為：</p><p>　　SVI范圍為100 ,本設(shè)計取120</p><p>　　污泥在二沉池的濃

98、縮時間?。簍取1.5</p><p><b>　　故回流污泥濃度為</b></p><p><b>　　7.35</b></p><p><b>　　則相應(yīng)的回流比</b></p><p><b>　　R=</b></p><p>

99、　　卡羅塞爾2000型氧化溝容積的計算</p><p>　　5)氧化溝容積的計算</p><p><b>　　由于</b></p><p>　　則氧化溝缺氧區(qū)容積為</p><p><b>　　氧化溝好氧區(qū)容積為</b></p><p>　　校核氧化溝的水力停留時間 <

100、;/p><p><b>　　（合格）</b></p><p>　　6)厭氧池容積的計算</p><p>　　取厭氧池的水力停留時間為=1.5h</p><p><b>　　則厭氧池的容積為</b></p><p><b>　　校核厭氧污泥比值</b><

101、/p><p><b>　　) (合格)</b></p><p><b>　　7）厭氧池的設(shè)計</b></p><p>　　兩個氧化溝組成一個系列，一個系列對應(yīng)一個厭氧池，則本工程共有兩個厭氧池。</p><p><b>　　單池容積：</b></p><p&g

102、t;　　厭氧池的池寬取為B=10m ，有效水深取為：H=4.5m</p><p><b>　　則厭氧池的長度為</b></p><p>　　3 氧化溝溝型計算[1,6]</p><p><b>　　設(shè)計6座氧化溝</b></p><p><b>　　單座氧化溝有效容積</b>

103、;</p><p>　　2）設(shè)計氧化溝有效水深H=5.5m ，超高設(shè)計1m </p><p>　　h=5.5+1=6.5m</p><p>　　中間分隔墻厚度為0.25m</p><p><b>　　3）氧化溝面積</b></p><p>　　設(shè)計單溝道寬度b=10m</p>&l

104、t;p><b>　　4）彎道部分面積</b></p><p><b>　　5）直線段部分面積</b></p><p>　　6）單溝道直線段長度L:</p><p>　　7）進水管和出水管計算</p><p>　　污泥回流比：R=40%</p><p><b>

105、　　進出水管流量：</b></p><p>　　進水水管控制流速：V</p><p><b>　　進出水管直徑：</b></p><p><b>　　取0.75m</b></p><p><b>　　校核進出水管流速：</b></p><p>

106、;<b>　　(合格)</b></p><p>　　8）出水堰及出水豎井計算</p><p>　　為了能夠調(diào)節(jié)氧化溝的運行及出水，氧化溝出水處設(shè)置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動可調(diào)節(jié)堰，初步估計，因此按照薄壁堰來計算,</p><p>　　流量：Q=1.86H 取堰上水頭高H=0.3m</p><p><b>　　則

107、堰:</b></p><p>　　考慮可調(diào)節(jié)堰的安裝要求：每邊留0.3m</p><p><b>　　則出水豎井長度：</b></p><p>　　出水豎井寬度B取1.5m(考慮安裝需要)</p><p>　　則出水豎井平面尺寸為：</p><p>　　氧化溝出水井水孔尺寸：</

108、p><p><b>　　4 需氧量的計算</b></p><p>　　1）需氧量按最不利情況設(shè)計，設(shè)計流量按最高日流量設(shè)計</p><p>　　最不利情況為：T=25℃ </p><p>　　查手冊單位BOD的耗氧量為</p><p>　　單位時間消耗的BOD量為：</p><

109、p>　　式中：--系數(shù)，本設(shè)計取1.1</p><p>　　單位時間硝化的氮量為：</p><p>　　式中：--為最高日流量</p><p><b>　　4561.67</b></p><p>　　單位時間反硝化的脫氮量為：</p><p><b>　　代入數(shù)值：</b&g

110、t;</p><p>　　2）需氧量的設(shè)計計算</p><p>　　氧化溝單位時間的需氧量為</p><p>　　在水溫為25℃時，實際需氧量轉(zhuǎn)化為標準需氧量的系數(shù)</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　降解單位的耗氧量 （合格）</p><p>&

111、lt;b>　　污泥自身氧化氯</b></p><p><b>　　氧化溝設(shè)備選定</b></p><p>　　1）卡羅塞爾2000氧化溝曝氣設(shè)備選擇</p><p>　　總需氧量為：SOR=2962.37kgO/h，6個氧化溝設(shè)置18臺表面曝氣機</p><p>　　則單座氧化溝需要量SOR</p

112、><p>　　選擇144型倒傘型表面曝氣機</p><p>　　2）氧化溝的攪拌設(shè)備</p><p>　　攪拌功率計算，單座氧化溝所需的最小功率為25879.08=129.40kw，供需18臺DQT075潛水攪拌器。</p><p><b>　　4 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　通過這次城市污

113、水處理廠氧化溝設(shè)計課程的論文設(shè)計，我對中小型污水處理廠的設(shè)計有了初步了解，在污水處理廠的設(shè)計中不僅要考慮污水處理后的水質(zhì)是否達標，還要對設(shè)計工藝的選擇、合適的設(shè)備、場地，以及經(jīng)濟費用進行的全方位的考察，在此過程中我對幾種主要的污水處理工藝有了進一步的了解，更加鞏固了相關(guān)的專業(yè)知識，并且有機會將自己所學(xué)的知識運用到實踐中，受益匪淺。同時，也感覺到了這門課程的重要性，深切體會到了自己的不足，在以后的的學(xué)習過程再接再厲，爭取能真正的學(xué)以致用&

114、lt;/p><p><b>　　5參考文獻</b></p><p>　　[1]高廷耀 顧國維等主編.水污染控制工程.高等教育出版社,2007</p><p>　　[2]高俊發(fā)，王社平， 污水處理廠工藝設(shè)計手冊.[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[3] 羅固源.，水污染控制工程.[M]，高等教育出版社，20