【文章內(nèi)容簡介】 2100三通一個342100三通一個452150三通一個562150三通一個6750850150三通一個所需氣壓和氣量 沿程損失h1+h2=曝氣裝置以上水深h3=h－= 充氧裝置阻力 h4=250mmH2O 剩余壓力取值 h5=200mmH2O 支管與穿孔管水力損失不計 H＝h1+h2＋h3＋h4＋h5 ＝＋1500＋250＋200 ＝氣量 Qmax=850m3/h 砂水分離后，通入氣水混合液洗砂，氣和水分別沖洗，氣和水的沖洗強度均為8l/m3s，均來自鼓風(fēng)機房。 管路設(shè)計 ⑴ 泵房出水井 6m2，出水采用堰跌落，堰寬為1000mm，堰上水頭查手冊第一冊： 矩形堰 （38）式中 Q——流量，為 ； m0——流量系數(shù)； H——溢流堰上水頭高，（m）； P——堰高，（m）； b——堰寬 根據(jù)上式可算出 H＝ （39）式中 a——安全系數(shù)取 出水堰尺寸 ⑵ 沉砂池的進水 水經(jīng)潛孔進入沉砂池，過孔流速不宜過大，取 V≥。每個孔的流量為： 取孔口尺寸800mm1000mm，則流速： 符合要求 進水損失： （310）式中 ζ——局部損失系數(shù)，查手冊可知為 代入得： ⑶ 沉砂池出水 采用非淹沒式矩形薄壁堰，取堰寬 ，則可列方程： （311） 式中 Q——流量，為 ； m0——流量系數(shù)； H——溢流堰上水頭高，（m）； P——堰高，（m）； b——堰寬，為 2m。 可求得 H= ，a——安全系數(shù)取 出水槽尺寸 式中 Q——集水槽設(shè)計流量 B——集水槽寬度 H1——集水槽起端水深 ⑷ 進出水損失 放空管 各設(shè)管徑300mm 的放空管于沉砂池末端。初沉池的處理對象是懸浮物質(zhì)（英文縮寫SS，約可去除40%～55%以上）。同時可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%～30%，主要為懸浮性BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負(fù)荷。沉淀池按池內(nèi)水流方向的不同可分為平流式沉淀池，輻流式沉淀和豎流式沉淀池。這四種沉淀池的工藝優(yōu)缺點如表32所示表32 沉淀池的工藝優(yōu)缺點名稱工藝優(yōu)點工藝缺點平流沉淀池結(jié)構(gòu)簡單 沉淀效果好 動力消耗低不宜做二沉池/占地面積較大普通輻流沉淀池沉淀效果好結(jié)構(gòu)復(fù)雜/易沖擊池底污泥，容積利用系數(shù)小向心輻流沉淀池沉淀效果好/負(fù)荷較高結(jié)構(gòu)復(fù)雜/布水不均勻豎流沉淀池沉淀效果好布水不均勻/池徑小，池數(shù)多綜上考慮采用本設(shè)計采用輻流式沉淀池，而輻流式沉淀池一般采用對稱布置，有圓形和正方形。主要由進水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。按進出水的形式可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種類型，其中，中心進水周邊出水輻流式沉淀池應(yīng)用最廣。周邊進水可以降低進水時的流速，避免進水沖擊池底沉泥，提高池的容積利用系數(shù)。本設(shè)計中采用機械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進水采用中心進水周邊出水。沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)宜按下表的規(guī)定取值33 沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀時間表面水力負(fù)荷m3/(m2h)每人每日污泥量g/(人d)污泥含水率％固體負(fù)Kg/m2d初次沉淀池～～16～3695～97— ～。 當(dāng)采用污泥斗排泥時，每個污泥斗均應(yīng)設(shè)單獨的閘閥和排泥管。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60176。，圓斗宜為55176。 排泥管的直徑不應(yīng)小于200mm。 沉淀池應(yīng)設(shè)置浮渣的撇除、輸送和處置設(shè)施。 水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為6～12，水池直徑不宜大于50m。宜采用機械排泥，排泥機械旋轉(zhuǎn)速度宜為1～3r／h，刮泥板的外緣線速度不宜大于3m／min。當(dāng)水池直徑(或正方形的一邊)較小時也可采用多斗排泥。緩沖層高度，；機械排泥時，應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定。 設(shè)計中選擇四組輻流沉淀池，，設(shè)計計算草圖如圖34所示沉淀池表面積式中 Q——污水最大時流量，m3/s； ——表面負(fù)荷，??； n——沉淀池個數(shù)，取4組。池子直徑： 取26。實際水面面積實際負(fù)荷，符合要求。沉淀池有效水深 （311）式中 ——沉淀時間。 徑深比為：∈(6～12)合格。每座沉淀池每天污泥量 ①由式（312）計算。 (3–12) 式中 S——每人每天產(chǎn)生的污泥量； N——設(shè)計人口數(shù)（人）； t——污泥在污泥斗內(nèi)貯存時間，去 4h； n——沉淀池個數(shù)（個）。 設(shè) T＝2d，污泥量25g/d，污泥含水率95℅，則每人每日污泥量 ②按懸浮物去處50℅計 式中 C1——進水懸浮物濃度（t/m3） C2——出水懸浮物濃度（t/m3） Kz——生活污水量總變化系數(shù) R——污泥容重（t/m3）取 P0——污泥含水率（℅） 比較①和②，取 V＝ m3/d 沉淀池可貯存污泥的體積 可由式（313）計算 (3–13) 式中 h5——污泥斗高度， α——污泥斗傾角（60186。）； r1——污泥斗上部半徑（m），； r2——污泥斗下部半徑（m）。 經(jīng)計算得到V1為 。 底坡落差 因此池低可儲存污泥的體積為 (3–14)式中 R——沉淀池半徑（m），此處為 13m； h4——池底落差，則代入式（413）經(jīng)計算得到 V2為 。 所以，可貯存污泥的總體積足夠 沉淀池總高度 ① (3–15)式中 h1——保護高度（m），取 ； h2——有效水深（m），取 3m； h3——緩沖層高（m），取 ； h4——沉淀池底坡落差（m），； h5——污泥斗高度（m）。 因此，H=++++= m ②沉淀池周邊處底高度 H= h1+h2+h3=+3+=進出水設(shè)計 在四沉淀池中間各設(shè)一座集配水井，由沉砂池過來的輸水管道直接進入內(nèi)層套筒，進行流量分配，通過兩根管徑 600mm的管道送往兩個沉淀池，管道內(nèi)最大流速 。 a 集配水井 如圖 45，集配水井內(nèi)徑 D 采用 3m。來水由底部進入，上部出水經(jīng)溢流堰至配水井，溢流堰筒直徑采用 2m，井內(nèi)流速為 。外徑取為 5m，中間墻壁厚 300mm，上設(shè)閘門以便超越。 b 沉淀池進水 水管由池底中心進入，至上端管徑擴至1m，周圍有孔洞，使水流由四周輻射流動，在該管周圍設(shè)一直徑為4m 的穿孔擋板，來使水流流動均勻平穩(wěn)，中心管出水孔對稱設(shè)置 8 個，1m。漸擴管長度h=（）/2tg20186。 =（m） c 排泥 采用機械法排泥，刮泥機由桁架及傳動裝置組成。本設(shè)計因池徑大，所以采用周邊傳動。將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力排除。 d 出水 ①擋渣板 ， 的擋板，攔截浮渣，在刮泥機上設(shè)有刮渣板來收集浮渣。 ②出水堰 出水堰為保證出水均勻，克服施工時薄壁堰不能做到很平整，采用倒等腰三角形薄壁堰，出水堰采用雙側(cè)集水，. 此時堰上負(fù)荷為： 符合要求。③出水堰 在距池壁內(nèi)側(cè) 處設(shè)一道集水槽，流量為： 2設(shè)其寬為 ，深 ，則水： 流速 v=； 濕周 f=B+2h=； 水力半徑 R=A/F=；水力坡度水頭損失 ④總水頭損失 。則： Σh=++= 取為 ⑤初沉池出水 初沉池的出水設(shè)管道 DN800mm。 e 排泥 利用靜水壓力排泥，排泥管管徑取為 200mm。 f 放空管 污泥斗中設(shè)放空管，管徑300mm。第四章 污水的二級處理設(shè)計計算 生物反應(yīng)池本次設(shè)計采用序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor），是早在1914 年就由英國學(xué)者Ardern 和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70 年代初，美國Natre Dame大學(xué)的 教授采用實驗室規(guī)模對SBR工藝進行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980 年在美國環(huán)保局（EPA）的資助下，在印第安那州的CuLwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR 工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。 SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。SBR通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。經(jīng)典SBR工藝形成ICEAS、CASS、UNITANK等幾種新型的SBR工藝，大部分新型SBR仍然擁有經(jīng)典SBR的主要特點，并且還形成了一些獨特的優(yōu)點。經(jīng)典SBR反應(yīng)器的運行過程為：進水→曝氣→沉淀→潷水→待機。SBR工藝的特點和四種類型的SBR工藝特點分別見表41和表42表41 SBR工藝的優(yōu)點優(yōu) 點機 理沉淀性能好理想沉淀理論有機物去除效率高理想推流狀態(tài)提高難降解廢水的處理效率生態(tài)環(huán)境多樣性抑制絲狀菌膨脹選擇性準(zhǔn)則可以除磷脫氮，不需要新增反應(yīng)器生態(tài)環(huán)境多樣性不需二沉池和污泥回流，工藝簡單結(jié)構(gòu)本身特點表 42 不同類型 SBR 工藝的特點特 點經(jīng)典SBRICEASCASSUNITANK沉淀性能好，處于理想沉淀狀態(tài)是不不不抑制污泥膨脹(選擇性準(zhǔn)則)強弱(設(shè)選擇池改善)弱(設(shè)預(yù)反應(yīng)段改善)弱處理難降解廢水效率高(生態(tài)多樣性)強弱弱(設(shè)預(yù)反應(yīng)段改善)非常弱除磷脫氮性能(厭氧、缺氧和好氧等多種狀態(tài))除N、P除N除N、P理想推流狀態(tài)，有機物去除率高是不不不不需二沉池和污泥回流，工藝簡單是是僅需回流是連續(xù)進水不是是是連續(xù)出水不不不是注： UNITANK 的布置比較緊湊，但是流程比其他的 SBR 要復(fù)雜。通過以上比較，本設(shè)計采用經(jīng)典的SBR工藝，以高負(fù)荷間歇方式進水，周期大，排出比大，脫磷，反應(yīng)工序如圖41所示。 設(shè)計參數(shù)進水參數(shù)：污水進水量為Qmax=80000m3/d，進水BOD5=150mg/L，水溫為10～20℃，處理水質(zhì)為BOD5≤20mg/L；直徑（D）不宜超過20m，國內(nèi)較普遍采用的數(shù)值是15m，最大為17m，直徑過大，充氧和攪拌能力都受到影響；水深不宜超過5m，水深過大，攪拌不良池底易于沉泥，影響運行效果；沉淀區(qū)水深（h3），一般在1～2之間，不宜小于1m，過小會影響上升水流穩(wěn)定；曝氣區(qū)直壁段高度（h2）應(yīng)大于導(dǎo)流區(qū)的高度（h1），一般h2h1≥（B為導(dǎo)流區(qū)寬度）；～；池底斜壁與水平呈45176。角；污泥溶劑指數(shù)值以介于70～100mg/L之間為宜，SVI值過低，說明泥粒細(xì)小，無機質(zhì)含量高，缺乏活性；過高，說明污泥的沉降性能不好，并且已有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。 設(shè)計計算 污水處理程度的計算 原污水經(jīng)過初次沉淀池的處理，SS按降低 50%，BOD5按去除25%考慮， 。則進入曝氣池污水的BOD5值（Sa）為： SS值為： 為了計算去除率，首先按下式計算處理水中非溶解性BOD5值，即： 式中 b——微生物自身氧化率，～ 之間，； Xa——活性微生物在處理水中所占比例，取值 ； Ce——處理水中懸浮固體濃度(mg/L)。 帶入各值，則： 處理水中溶解性 BOD5值(mg/L)為(出水 BOD5值為 20mg/L) 則 BOD5 的去除率為： BOD污泥負(fù)荷率的確定 擬訂采用的BOD污泥負(fù)荷率為 BOD5/(KgMLSSd)，但為穩(wěn)妥計，需加以校核，校核公式為式（41）。 （41）其中 K2 值取 ，Se=，η=，f=，將各值代入上式得： Ns= Kg BOD5/(KgMLSSd)因此，取為 Kg BOD5/(KgMLSSd)。 混合液污泥濃度的確定 根據(jù)已經(jīng)確定的Ns值查圖得出相應(yīng)的SVI值為120左右，取為120，按式(42)計算X值。 （42）式中 X——曝氣池混合液污泥濃度，mg/L； R——污泥回流比，取為 50%； r——系數(shù)，取 。 代入得： X=