【文章內容簡介】 ，則過堰水頭損失 +＝沉砂池示意圖如下： 初沉池 初次沉淀池類型的選擇 沉淀池是應用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多，按池內水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種。本次設計采用普通輻流式沉淀池。輻流式沉淀池，池體平面圓形為多，也有方形的。廢水自池中心進水管進入池，沿半徑方向向池周緩緩流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流出水渠。輻流式沉淀池多采用回轉式刮泥機收集污泥，刮泥機刮板將沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。為了刮泥機的排泥要求，輻流式沉淀池的池底坡度平緩。 設計參數 普通輻流式沉淀池是圓形或者正方形，直徑或邊長60m，最大可達100m，,采用機械排泥，進水穿孔墻，孔穿率10%20%。 設計計算1． 初沉池主體設計(1) 沉淀部分水面面積式中 Q設計——污水廠設計流量 n——池數，n＝2個q——表面負荷（2～3m3/m2h），取q＝ m3/m2h(2) 池子直徑 取D＝34m(3) 沉淀部分有效水深式中 t——沉淀時間，t＝h2＝＝(4) 沉淀部分有效容積 (5) 沉淀部分所需容積：① 式中 S——每人每日污泥量（～），取S＝ N——設計人口數，取N=833000人 T——污泥在污泥斗內貯存時間（日），t＝2h＝1/12d② ＝(6) 污泥斗容積 (7) 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積 ，則坡底落差： 池底可貯存污泥體積V2為式中 R——沉淀池半徑，此處為17m 經計算得到V2＝(8) 所以可貯存污泥總容積(9) 沉淀池總高度 設 h1=，h3=H=h1+h2+h3+h4+h5=++++=(10) 沉淀池池邊高度H= h1+h2+h3=++=(11) 徑深比 (12) 刮泥選擇由于池徑較大，故采用周邊傳動的刮泥機，其驅動裝置設在桁架外緣，則刮泥機轉速刮泥機制作采用鋼制桁架，驅動裝置設在衍架的最外沿，刮泥板制作成直板，按與衍架底端成一定角度排列，池底接DN400排泥管，放空管DN600。(13) 浮渣收集：浮渣用浮渣刮板收集，定期清渣，刮渣板裝在刮泥機桁架的一側，在出水堰前設置浮渣擋板，排渣管DN200，渣井設有格柵截留。2． 進出水設計 輻流式沉淀池采用中心進水周邊出水的方式，進水管出口處設穿孔擋板整流，出水 采用雙邊溢流堰出水槽，堰口采用三角堰，排泥管設在池子最低部，靠水的壓力排泥。初沉池集配水采用集配水井，內側配水，外側排水。二沉池集配水井示意圖如下：(1) 進水部分設計進水管流速污水自沉砂池出水井接DN600鑄鐵管進入配水井， 1000i＝，管內流速(2) 出水部分設計① 堰上負荷堰上負荷計算公式：q、=Q/（hn）（個）式中各符號的意義如下：q、: 堰上負荷（L/(ms)）；計算時，應注意單位。對于初次沉淀池，q、≤ L/(ms)；對于二次沉淀池≤ L/(ms)。如果校核數據不滿足上述要求，應調整參數、重復計算，直到滿足工藝要求。 則每池所需堰長L=1506/(2)=，D=L/π=，遠大于池徑，故采用雙側集水。② 出水槽尺寸 采用薄壁三角堰雙側集水，出水槽為雙邊進水，,堰每側集水量為：設過水斷面面積 濕周 水力半徑 流速 水力坡度 (過小會增加流速，帶走沉泥)出水堰長 L=()π+()π=③ 三角堰尺寸堰為等腰直角三角形。 實際堰數 n=，④ 校核堰上負荷為了偏于安全，設三角堰水面寬為堰長，則實際堰長為：L39。＝n＝1741＝＞ 滿足⑤ 水頭損失： h＝i（+）/(2++)=⑥ 總水頭損失：∑h＝+＝(3) 初沉池集配水井設計 ① 集水井直徑設D＝，沉砂池總出水管徑為800㎜V=Q/W=4/π=② 配水井直徑：設D＝ ，則：上升流速為 V1=Q/W=4/π=③ 進出入初沉池管徑：DN=800㎜ v＝‰DN=1000㎜ v＝‰ 曝氣池1． 機理 在自然界中存在著大量依靠有機物生存的微生物，它們有氧化分解有機物并將其轉化成無機物的功能，生物處理法就是利用這一功能，采取一定的人工措施，創(chuàng)造有利于微生物生長和繁殖的環(huán)境，使微生物大量繁殖，以提高微生物氧化分解有機物的效率的一種污水處理方法，生物處理法分為好氧和厭氧兩大類，由于好氧性生物處理效率高，因此生物處理法均采用好氧法，好氧性生物處理法有分為活性污泥法和生物膜法兩種，活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內呈懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法，本設計即采用傳統活性污泥法。其工作機理如下，向生活污水中注入空氣進行曝氣，持續(xù)一段時間后污水中即形成絮凝體，這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是活性污泥，活性污泥法則是以活性污泥為主體的生物處理法。它主要構筑物是曝氣池和二沉池。需處理的污水與活性污泥同時進入曝氣池成為混合液，沿著曝氣池注入壓縮空氣進行曝氣，使污水與活性污泥充分混合接觸，并供給混合液以足夠的溶解氧，在好氧狀態(tài)下，污水中的有機物被活性污泥中的微生物群體分解而得到穩(wěn)定，然后混合液流入二次沉淀池，在其中，活性污泥與澄清液分離后一部分不斷回流到曝氣池，與進入的污水混合，澄清水則溢流排放。在處理過程中，活性污泥不斷增長，有一部分活性污泥需從系統中排除。2． 曝氣池效率確定(1) 污水處理程度的計算設兩座推流式曝氣池，每座兩組原污水的BOD5值為400mg/L，則每座曝氣池的BOD5值為200mg/L，經初沉池處理,按降低25％考慮，則進入曝氣池的污水，其BOD5值為: Sa＝200（1－25％）＝150mg/L(2) 處理效率計算去處率對此按下式計算處理水中非溶解性BOD5的值式中 Ce——處理水中懸浮物的濃度，取值為30mg/L b——微生物自身氧化率，～，xa——活性微生物在處理水中所占比例，代入各值BOD5=30=處理水中溶解性BOD5值為：=去除率：η＝（）/150＝%3． 曝氣池的主體設計按BOD－污泥負荷法進行計算 (1) BOD—污泥負荷率Ns的確定： 擬采用BOD— kgBOD5/（kgMLSSd）為穩(wěn)妥計，應加以校核，公式為：式中 Se—— 處理水BOD5值，Se＝ K2——取為K2 = f——MLVSS/MLSS，取f = 故取值較為合理。(2) 確定混合液污泥濃度 X 據Ns＝ kgBOD5/（kgMLSSd），取SVI＝120 混合液污泥濃度：式中 R——污泥回流比，取R = r——考慮污泥在二沉池中的停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關系數，取r = SVI——污泥指數 (3) 確定曝氣池的容積 式中 Q——設計平均流量，Q ＝(4) 確定曝氣池各部位尺寸 設2組曝氣池,則每組容積為:V0 = V/2 = 池深取H= 4m，則每組曝氣池面積為:F = V0/H = 池寬取B = m,則B/H＝＝, 在1～2之間，符合要求。池長L = F/B = 則L/B＝＝10, 符合規(guī)定。 設為七廊道式曝氣池，則廊道長L1 = L/7= ≈37m 每組池寬B39。＝7B＝42，總寬為422＝84m 設超高為h= ，則池總高度為： H39。＝H＋h＝＋＝ (5) 進水方式在曝氣池面對初沉池和二沉池的一側，各設一配水渠道，以縱向中間渠道相連接，在兩側的配水渠上設進水口，每組曝氣池共有7個進水口。為使曝氣池在運行中具有靈活性，在進水方式上設計成既可集中在池首進水，按傳統活性污泥法運行，又可沿配水槽分散多點進水，按階段曝氣法運行，又可沿配水槽從池中部集中進水按生物吸附法運行。① 傳統活性污泥法：污水和污泥在池首端流入，呈推流式從池末端出水，污水凈化過程的第一介段（初期去處與吸附作用）和第二階段（微生物代謝）是在一個統一的曝氣池中連續(xù)進行的，進口處有機物濃度高，沿池長逐漸降低，需氧量也沿池長降低，這種方法特別適用于處理方法高而又水質較穩(wěn)定的污水，其缺點是進水濃度不能高，不適應沖擊負荷。運行時開第一廊道的閘門，其余全關。② 階段曝氣法：污泥從池首入池，污水沿曝氣池長分段多點進水，使有機物負荷分布較均勻，均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧過剩的缺點，同時微生物在食物比較均勻的條件下能充分發(fā)揮分解有機物的能力。另外污泥濃度沿池長逐步降低，前段高于平均濃度后段低于平均濃度，曝氣池出水混合液的濃度低，有利于二沉池的運行。階段曝氣的進水點位于池的首端，約占池總長的1/2～1/3，運行時打開前三個廊道的閥門。③ 吸附再生法：污泥從池首流入，污水從池中間渠處流入。從沉淀池分離出的活性污泥，先在再生池進行生物代謝充分恢復活性，在進入吸附池，充分利用活性污泥的初期高速去處率階段，由于污水的吸附時間短容積負荷大，需氧率均勻，空氣用量節(jié)省。由于回流污泥量大，一旦吸附池內污泥遭受破壞，可迅速由再生池補充。因此有一定的承受沖擊負荷能力。對于城市污水再生池與吸附池長比一般1：1，運行時將中間渠的閥門打開，其余關即可。(6) 名義停留時間和實際停留時間：① 名義停留時間② 實際停留時間(7) 污泥產量： Y=AqLR+bXv式中 a——～，b——～， XV——混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，mLVss Y——系統每日排出剩余污泥量XV=fx ＝=2500mg/l每千克污泥每日產泥量y及去除每千克BOD產泥量xy=aNsb==x=ab/Ns=(8) 污泥齡(9) 每日排放剩余污泥量曝氣池示意圖如下：4． 曝氣系統的計算與設計鼓風曝氣系統包括：空壓機、空氣輸送管道（干管、支管及分支管）和空氣擴散裝置（曝氣裝置）。鼓風曝氣系統設計的主要內容是：空氣擴散裝置的選定，并對其進行布置；空氣管道布置與計算；空壓機型號與臺數的確定與空壓機房的設計?？諝鈹U散裝置的選定與布置A. 空氣擴散裝置時應具有較高的氧利用率（）和動力效率（），具有較好的節(jié)能效果。B. 不易堵塞，出現故障易排除，便于維護管理。C. 構造簡單，便于安裝，工程造價及裝置本身成本都較低。(1) 平均需氧量Q2＝a39。QSr＋ b39。VXv式中 a39。——微生物對有機底物氧化分解過程的需氧率，a′＝b39?！钚晕勰辔⑸镒陨硌趸男柩趼?，b′＝Xv——MLVSS值Xv ＝＝≈2500mg/LQ2＝86400+2500/1000＝＝(2) 最大時需氧量 每日去除的BOD5值BOD5＝ 86400 去除每千克BOD5的需氧量ΔO2＝ 最大時需氧量與平均時需氧量之比O2(max)/O2 ＝ (3) 供氣量采用網狀膜型中微孔空氣擴散器,敷設于池底,，,計算溫度定為30℃。 空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb為：Pb＝10+10＝10Pa空氣離開曝氣池時，氧的百分比為：式中 EA——空氣擴散器的氧轉移效率，對網狀膜型中微孔空氣擴散器EA＝12％曝氣池中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）為：式中 Cs(30)——30℃時的水中溶解氧飽和度，Cs(30)＝水溫為30℃時，曝氣池中溶解氧飽和度為： 20℃時脫氧清水的充氧量為:式中 R——平均時需氧量，R＝α——污水中含有的各種雜質對氧轉移的影響系數，取α＝；β——污水中含有的鹽類對氧在水中飽和度的影響系數，取β＝； ρ——氧在水中飽和度受壓力的影響系數，取ρ＝ C——液相主體的物質濃度，取 C＝； — 溫度系數； T— 設計溫度，T＝20℃相應的最大時需氧量為：曝氣池平均時供氣量為：最大時供氣量為：去除每千克BOD5的供氣量為：每立方米污水的供氣量為：曝氣沉砂池需氣量 q=377m3/h總需氣量為：最大時 GsTmax ＝+＝ m/h 平均時GsT＝+＝/(4)空氣管計算 ，一般用焊接鋼管。 （大中型水廠，小型水廠為枝狀），以增加靈活性。 按照曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰兩個廊道的隔墻上設一根干管，共7根干管。在每根干管上設7對配氣豎管，共14條配氣豎管，全曝氣池共設98條配氣豎管，每根豎管的供氣量為：/h曝氣池平面面積為：37672＝3108m m計算，則所需空氣擴散器的總數為：3108/ = 6343個本設計采用6000個空氣擴散器，每個豎管上安裝擴散器的數目為：6343/98= 65個每個擴散器的配氣量為：/h 將空氣擴散管和已布置的空氣管路繪制成空氣管路計算草圖如下： 選擇一條從鼓風機房開始的最遠最長的管路