【文章內(nèi)容簡介】 1580010060200103 污水中的無機顆粒不僅會磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥活性，而且會板積在反應池底部減小反應池有效容積，甚至在脫水時扎破率帶損壞脫水設(shè)備。沉砂池的設(shè)置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)處理的構(gòu)筑物的正常運行。常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池。平流式沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常用的一種形式，它具有截留無機顆粒效果較好、構(gòu)造簡單等有點，但也存在流速不易控制、沉砂中有機性顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理等缺點。旋流式沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機物隨流水帶走的沉砂裝置。曝氣沉砂池在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流；曝氣沉砂池還具有以下特點，通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量的影響較??；沉砂中含有有機物量低于5%；由于池中舍友曝氣設(shè)備，它還具有預報器、脫臭、除泡作用以及加速污水中油類和浮渣的分離等作用，這些特點對后續(xù)的沉淀池、曝氣池、污泥消化池的正成運行以及對沉砂的最終處置提供了有利的條件。本設(shè)計中選用曝氣沉砂池，其截面圖如圖9示。 圖9曝氣沉砂池示意圖 1—空氣干管 2—支管 3—擴散設(shè)備 4—頭部支座 曝氣沉砂池與細格柵合建，為地上式矩形鋼筋硂機構(gòu)，設(shè)為兩格池子。（1）~。（2）~；（3）最大流量時停留時間為1~3min；（4）有效水深為2~3m，寬深比一般采用1~2；（5）長寬比可達5，當池長比池寬大得多時，應考慮設(shè)計橫向擋板；（6）~，或3~5 m3/（m2h）；（7）空氣擴散裝置設(shè)在池的一側(cè)，~，送氣管應設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；（8）池子的形狀應盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近可安裝縱向擋板；（9）池子的進口和出口布置，應防止發(fā)生短路，進水方向應與池中旋流方向一致，出水方向應與進水方向垂直，并宜考慮設(shè)置擋板；（10）池內(nèi)應考慮設(shè)消泡裝置。（1）池子總有效容積V 式中：—污水廠最大設(shè)計流量，=—最大設(shè)計流量時的流行時間，取t=2min （2）水流斷面的面積A 式中：—污水廠最大設(shè)計流量，= —最大設(shè)計流量時的水平流速， m/s，取8m（3）池總寬度 式中： ，取 （4）每格池子的單寬 式中： —設(shè)計單格池子數(shù)，設(shè)兩格池子=2（5）校核寬深比 寬深比在1~2之間，符合要求（6）池體長L （7）校核長寬比 ，符合要求 運用鼓風曝氣系統(tǒng)，鼓風設(shè)備采用穿孔管曝氣，穿孔曝氣管設(shè)置在集砂槽一側(cè)，,，則穿孔管的淹沒深度為。（1）最大時所需空氣量 式中： —每立方米污水所需空氣量，~，/h= m3 / h（2）平均時所需空氣量（3）鼓風機的風壓計算 式中：—鼓風機出口風壓，kPa；—擴散設(shè)備的淹沒深度，換算成壓力單位kPa，； —擴散設(shè)備的風壓損失，kPa，與充氧形式有關(guān)，一般取3~5kPa，取4kPa； —輸氣管道的總風壓損失，kPa，包括沿程風壓損失和局部風壓損失，可以通過計算確定，(管路計算略)。 （4）鼓風機的選擇 由《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第11冊P470查知，選擇RD—100型號羅茨鼓風機兩臺，其性能如下表6所示：表6 羅茨鼓風機的性能型號口徑（mm）轉(zhuǎn)速（r/min）出口風壓（kPa）氣 量Q（m3/min）軸功率LA（kW）電動機功率（kW）RD—100100175011 （1）沉砂部分所需容積 式中：—城市污水沉砂量，m3/106m3，可按照106m3污水沉砂15~30m3計算，取/106m3污水—清除沉砂的間隔時間，d，取 —生活污水總變化系數(shù)，= （2）每個污泥斗的容積 式中： —每格沉砂斗容積； —沉砂斗個數(shù)，本設(shè)計中設(shè)每格池子有兩個沉砂斗，則； （3）沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬1=,斗壁與水平面的傾角為60，斗高=，則沉砂斗傷口寬度為： 沉砂斗容積為： （m3）（8）沉砂室的高度 采用重力排砂，設(shè)池底坡度，坡向砂斗， (9)池總高度式中：—沉砂池超高，m，設(shè)=(10)驗證最小流速 式中： —最小流量，m3/s，—最小流量時沉砂池的水流斷面面積（m2）， —最小流量時工作的沉砂池數(shù)目，最小流量時，一格工作=1（11）砂水分離器的選擇 選用螺旋式砂水分離器兩臺，一備一用，螺旋式砂水分離器由砂斗、溢流堰、出水管、無軸螺旋帶既起驅(qū)動裝置等組成。（1）曝氣沉砂池進水設(shè)計 曝氣沉砂池進水采用配水槽，來水由提升泵房和細格柵后水渠直接進入沉砂池配水槽，配水槽尺寸為：。為避免異重流的影響，污水經(jīng)潛孔進入沉砂池，過水流速不宜過大，~，本設(shè)計取。單格池子配水孔面積為：，則孔口實際流速為： 查《給水排水設(shè)計手冊（第二版）》第一冊P678，可得水流經(jīng)過孔口的局部水頭損失為，則水頭損失為： （2）曝氣沉砂池出水設(shè)計出水采用矩形薄壁跌水堰，假設(shè)堰為無側(cè)收縮堰，堰寬同沉砂池每格池子的寬度，即，則通過堰流量為： 式中： —堰流量， —流量系數(shù)，； —堰寬，m，；—溢流堰上水深，m；通過計算得出，+=（3）撇油管及放空管在曝氣沉砂池會有少量浮油產(chǎn)生，出水段設(shè)置管徑為的撇油管，人工撇出浮油，池外設(shè)置油水分離槽井。為防止發(fā)生意外，以便于排水檢修，在每格沉砂池末端設(shè)置管徑的放空管。（1）進水水質(zhì)BOD5＝ mg/L， TN＝ mg/L ，設(shè)VSS=200mg/L，堿度=250mg/L,最高水溫28℃（2）出水水質(zhì)BOD5＝ 20 mg/L， NH+4=8mg/L ，NO3=12mg/L, TSS=20mg/L（3）池內(nèi)混合液污泥濃度（MLSS）為3000~4000mg/L,取；MLVSS/MLSS=,溶解氧濃度 C=（4）污泥負荷≤(kgMLSSd1)，(kgMLSSd1)。（1）厭氧池設(shè)計流量：流量為Q′=68600m3/d， 每座設(shè)計流量為Q1′=20000m3/d，分4座水力停留時間：T=污泥濃度：X=3000mg/L污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L考慮到厭氧池與氧化溝為一個處理單元，總的水力停留時間超過15h.設(shè)計出水水質(zhì)BOD5=20mg/L, NH4+N=2mg/L, NO3N=10mg/L （1）厭氧池容積：V= Q1′T=1033600= （2）厭氧池尺寸：水深取為h=。 則厭氧池面積：A=V/h= 厭氧池直徑：m （取D=26m） ，故池總高為H=h+=4+=。 （3）污泥回流量計算： 1）回流比計算 R =X/（XrX）=3/（103）= 2）污泥回流量QR =RQ1′==(2)氧化溝擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3N低于排放標準。氧化溝按設(shè)計分4座，按最大時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為Q1′＝20000m3/d總污泥齡：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS= 則MLSS=2700曝氣池：DO＝2mg/LNOD=，—N還原α＝ β＝其他參數(shù)：a=脫氮速率：qdn=dK1= Ko2=剩余堿度100mg/L(保持PH≥):；硝化安全系數(shù)：脫硝溫度修正系數(shù)：（1）堿度平衡計算：1）設(shè)計的出水為20 mg/L， 2）采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為： ％為氮，近似等于TKN中用于合成部分為： =108 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3N ==29 mg/L 需用于還原的NO3N =2910=19 mg/L 3）堿度平衡計算 ，且設(shè)進水中堿度為250mg/L，剩余堿度=29+19+= mg/L 計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PH≥ mg/L（2）硝化區(qū)容積計算： 硝化速率為 = d1故泥齡：d ，故設(shè)計污泥齡為：= 原假定污泥齡為20d，則硝化速率為： d1 單位基質(zhì)利用率： kg/ MLVSS=fMLSS==2700 mg/L 所需的MLVSS總量= 硝化容積：m3 水力停留時間：h（3）反硝化區(qū)容積： 12℃時，反硝化速率為： =還原NO3N的總量=kg/d 脫氮所需MLVSS=kg 脫氮所需池容： m3 水力停留時間：h （4）氧化溝的總?cè)莘e： 總?cè)莘e：m3 （5）氧化溝的尺寸： 氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，寬7m，則氧化溝總長:。其中好氧段長度為，缺氧段長度為。彎道處長度:則單個直道長: (取170m) 故氧化溝總池長=170+7+14=191m，總池