【文章內(nèi)容簡介】 渣等相對密度較大的無機(jī)顆粒，以免影響后續(xù)處理的構(gòu)筑物的正常運(yùn)行[3]。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(jī)顆粒效果較好、構(gòu)造簡單等有點(diǎn)，但也存在流速不易控制、沉砂中有機(jī)性顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理等缺點(diǎn)。旋流式沉砂池是利用機(jī)械力控制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機(jī)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(jìn)，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(diǎn)，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，受流量的影響較小；沉砂中含有有機(jī)物量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、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(diǎn)對后續(xù)的沉淀池、曝氣池、污泥消化池的正成運(yùn)行以及對沉砂的最終處置提供了有利的條件[3]。本設(shè)計(jì)中選用曝氣沉砂池，其截面圖如圖9示。圖3曝氣沉砂池示意圖1—空氣干管 2—支管 3—擴(kuò)散設(shè)備 4—頭部支座 曝氣沉砂池與細(xì)格柵合建，為地上式矩形混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)為兩格池子。 本設(shè)計(jì)中曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)有[1]：（1）~；（2）~；（3）最大流量時(shí)停留時(shí)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(dá)5，當(dāng)池長比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)橫向擋板；（6）~，或3~5 m3/（m2h）；（7）空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，~，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；（8）池子的形狀應(yīng)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。1．池體的計(jì)算本設(shè)計(jì)中曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算如下[1]：（1）池子總有效容積V 式中：—污水廠最大設(shè)計(jì)流量，=；—最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間，取t=2min； （2）水流斷面的面積A 式中：—污水廠最大設(shè)計(jì)流量，=；—最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速， m/s；（3）池總寬度 式中： ，取 （4）校核寬深比 寬深比在1~2之間，符合要求（5）池體長L （6）校核長寬比 ，符合要求2．曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)的曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算[1] [3]：本設(shè)計(jì)的曝氣沉砂池運(yùn)用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，鼓風(fēng)設(shè)備和倒置A2/O反應(yīng)池空氣系統(tǒng)設(shè)在同一機(jī)房，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(shí)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(shí)所需空氣量（3）鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓計(jì)算 式中：—鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓，kPa；—擴(kuò)散設(shè)備的淹沒深度，換算成壓力單位kPa，； —擴(kuò)散設(shè)備的風(fēng)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(fēng)壓損失，kPa，包括沿程風(fēng)壓損失和局部風(fēng)壓損失，可以通過計(jì)算確定。 （4）鼓風(fēng)機(jī)的選擇 由《給水排水設(shè)計(jì)手冊（第二版）》第11冊P470查知，選擇RD—125型號(hào)羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，其性能如下表6所示：表5 羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能型 號(hào)口徑（mm）轉(zhuǎn)速（r/min）出口風(fēng)壓（kPa）氣量Q（m3/min）軸功率LA（kW）電動(dòng)機(jī)功率（kW）RD—125125175015 3．沉砂室的計(jì)算 沉砂室的計(jì)算過程如下[1]：（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(jì)算，取/106m3污水—清除沉砂的間隔時(shí)間，d，取 —生活污水總變化系數(shù)，= （2）每個(gè)污泥斗的容積 式中： —每格沉砂斗容積； —沉砂斗個(gè)數(shù)，本設(shè)計(jì)中設(shè)每格池子有兩個(gè)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(yàn)證最小流速 式中： —最小流量，m3/s，—最小流量時(shí)沉砂池的水流斷面面積（m2）， —最小流量時(shí)工作的沉砂池?cái)?shù)目，最小流量時(shí)，只有一格工作=1（11）砂水分離器的選擇 選用螺旋式砂水分離器兩臺(tái)，一備一用，螺旋式砂水分離器由砂斗、溢流堰、出水管、無軸螺旋帶及驅(qū)動(dòng)裝置等組成。4．曝氣沉砂池進(jìn)出水設(shè)計(jì)的計(jì)算曝氣沉砂池的進(jìn)出水設(shè)計(jì)的計(jì)算過程如下[4]：（1）曝氣沉砂池進(jìn)水設(shè)計(jì)曝氣沉砂池進(jìn)水采用配水槽，來水由提升泵房和細(xì)格柵后水渠直接進(jìn)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(jìn)入沉砂池，過水流速不宜過大，~，本設(shè)計(jì)取。單格池子配水孔面積為：，則孔口實(shí)際流速為： 查《給水排水設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算得出，+=倒置A2/O工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)包括[3]：（1）污泥泥齡SRT=10~20d，取為16d；（2）水力停留時(shí)間：缺氧區(qū)1~2h，；厭氧區(qū)1~2h，好氧區(qū)5~10h，；（3）池內(nèi)混合液污泥濃度（MLSS）為3000~4000mg/L,??；（4）污泥負(fù)荷≤(kgMLSSd1)，(kgMLSSd1)。倒置A2/O工藝的反應(yīng)池池體設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下[5]：（1）混合液回流比R內(nèi) ①總氮的去除率：式中：②混合液回流比R內(nèi),取220%（2）反應(yīng)池容積設(shè)兩座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的倒置A2/O反應(yīng)池，；缺氧區(qū)容積： 厭氧區(qū)容積： 好氧區(qū)容積： （3）校核氮磷負(fù)荷好氧區(qū)總氮負(fù)荷：符合要求； 厭氧區(qū)總磷負(fù)荷：,符合要求。（4）系統(tǒng)每座反應(yīng)池每日活性污泥凈增值 式中：—為好氧池中進(jìn)水平均BOD5的值，為好氧池中出水平均BOD5的值，kg/m3， ；—產(chǎn)率系數(shù)，即微生物每代謝1kgBOD5所合成的MLVSS，kg，取；；—每座好氧池處理污水流量，m3/d，為40520m3/d；—反應(yīng)池內(nèi)揮發(fā)性懸浮固體總量，kg （5）反應(yīng)池尺寸反應(yīng)池設(shè)置為缺氧區(qū)和厭氧區(qū)各為一個(gè)廊道，中間設(shè)置導(dǎo)流墻；好氧區(qū)設(shè)置為四個(gè)廊道；設(shè)反應(yīng)池有效水深通常在4~6m，?。辉O(shè)缺氧區(qū)和厭氧區(qū)寬度都為m，則缺氧池和厭氧池的長度為：。好氧區(qū)每個(gè)廊道寬度也為m，則反應(yīng)池總寬度，則好氧區(qū)長度為；，； 反應(yīng)池總長為校核長寬比及寬深比： ， ，符合規(guī)定 ； ，符合規(guī)定； ，都介于1~2之間，符合規(guī)定；（6）反應(yīng)池高度，則 本設(shè)計(jì)中反應(yīng)池進(jìn)出水設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下[4]：（1）進(jìn)水設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)水采用矩形配水槽，來水由沉砂池出水管到配水槽，配水槽尺寸為：。為避免異重流的影響，污水經(jīng)潛孔進(jìn)入反應(yīng)池池，過水流速不宜過大，~，本設(shè)計(jì)取。單格池子進(jìn)水孔直徑為：,取進(jìn)水管為1500mm； 校核進(jìn)水流速： 查《給水排水設(shè)計(jì)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）出水設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)反應(yīng)池出水用矩形薄壁跌水堰，假設(shè)堰為無側(cè)收縮堰，堰寬，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(jì)算得出，+=出水集水槽尺寸為本設(shè)計(jì)中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，，計(jì)算溫度定為30℃。本設(shè)計(jì)的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下[5]：1．需氧量設(shè)計(jì)計(jì)算（1)平均時(shí)需氧量的計(jì)算 式中：—混