【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是黑龍江大慶市萬噸/日污水處理工藝設(shè)計(jì)工藝。主要任務(wù)是完成個(gè)該地區(qū)污水的處理設(shè)計(jì)。該污水處理廠工程，規(guī)模為萬。OA/2工藝的生物處理部分由厭氧池、缺氧池和好氧池組成。功能是釋放磷,同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。缺氧池的主要功能是脫氮。多功能的能夠去除BOD、硝化和吸收磷。脫水，最后外運(yùn)處置。

　　

【正文】 式中： H2 —堰上水頭， m ； m—流量系數(shù)，一般取 ~，設(shè)計(jì)中取 m =； b—堰寬， m ，等于沉砂池的寬度 B=。 322 ??????? ????H 出水堰后自由跌落 高度 ，出水流入出水槽，出水槽寬度 ?2B ，出水槽水深 ?2h ，水流流速 ?v sm 。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水槽用鋼混管，管徑 DN=900mm，管內(nèi)流速 v= sm ，水利坡度 i=‰ ，水流經(jīng)出水槽流入集配水井。 c. 排砂裝置 采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑 ?DN 200mm。 (5) 配水井設(shè)計(jì)計(jì)算 a. 配水井有效容積 配水井水力停留時(shí)間采用 2~3min,取 T=2min,則配水井有效容積為： ?? ???? QTW 3m b. 進(jìn)水管管徑 D 配水井有一根進(jìn)水管，即從泵房送水的輸水管。進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為Qmax2= 3m .查水力計(jì)算表知：當(dāng)進(jìn)水管徑 DN=1500 時(shí)， V=， 1000i= c. 出水溢流堰（矩形薄壁堰）：進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入 4西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 個(gè)水斗再由管道接入 4 座后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量應(yīng)為q= 16144 ? 3m / ,堰上水頭 H，因單個(gè)出水溢流堰的流量 q=(l/s),一般大于 100L/S 采用矩形堰，小于 100L/S 采用三角堰，本設(shè)計(jì)采用矩形堰（堰高 h取 ) 矩形堰的流量 q= gHbH 2m 式中 q矩形堰的流量， 3m /s。 H堰上水頭， m。 b堰寬； m流量系數(shù)，通常采用 ~，取 ； 則 H= d. 配水管管徑 q= 3m /s,查水力計(jì)算表， DN=700mm,V=,1000i= e. 配水井設(shè)計(jì) 配 水井外徑為 4m,內(nèi)徑為 2m,井內(nèi)有效水深 H=,考慮堰上水頭和一定保護(hù)高度，則取配水井高度為 . 初次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1) 沉淀池的沉淀時(shí)間不小于 1 小時(shí)，有效水深多采用 2～ 4m，對輻流式指池邊水深 . (2) 池子的超高至少采用 . (3) 初次沉淀池的污泥區(qū)容積，一般按不大于 2 日的污泥量計(jì)算，采用機(jī)械排泥西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 時(shí)，可按 4 小時(shí)污泥量計(jì)算 . (4) 排泥管直徑不應(yīng)小于 200mm. (5) 池子直徑（或正方形的一邊）與有效水深的比值一般采用 6～ 12m. (6) 池 徑不宜小于 16m，池底坡度一般取 . 初次沉淀池的設(shè)計(jì) （為輻流式） (1） 沉淀部分的水面面積： 設(shè)表面負(fù)荷 q′=，設(shè)池子的個(gè)數(shù)為 4，則（其中 q′=～ m3/m2h） F= maxQ /nq′=186000/24/4= （ 2) 池子直徑： )( mFD ????? ? ,D 取 33m. 采用周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)，由《給水排水設(shè)計(jì)手冊（第 2 版）》第 11 冊 P593 查知，選取周邊傳動(dòng)吸泥機(jī) 35G?ZB ，其性能參數(shù)如下 33 表所示： 表 33 35?ZBG 性能參數(shù) 規(guī)格型號(hào) 池 徑 D(m) 周邊線速 （ m/min） 電機(jī)功率 （ kW） 壓縮空氣壓力（ MPa） 生產(chǎn)廠家 35G?ZB 35 2 揚(yáng)州天雨給水排水有限公司 （ 3） 沉淀部分有效水深： 設(shè) t=，則 h2=q′t==.（其中 h2=2～ 4m） （ 4） 沉淀部分有效容 積： V′=Qmax/ht=155000/3≈ （ 5） 污泥斗容積： 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 設(shè) 1r =2m, 2r =1m,α=60，則 h5=( 1r 2r )tgα=(21)tg60= 1V = ? hs/3(2 1r + 21r +2 2r ) =(22+21+12) = 3m （ 6） 污泥斗以上部分圓錐體部分污泥體積： 設(shè)池底徑向坡度為 ，則 4h =（ R 1r ） =（ 162） = 2V = ? 4h /3(R 2r +R1r +21r ) =(162+162+21)= 3m （ 7） 污泥總?cè)莘e： V= 1V + 2V =+= 3m （ 8） 沉淀池總高度： 設(shè) 1h =, 3h =,則 H= 1h + 2h + 3h + 4h + 5h =++++= （ 9） 沉淀池池 邊高度： H′= 1h + 2h + 3h =++= （ 10） 徑深比 D/ 2h =32/=（符合 6～ 12 范圍） （ 11） 初沉池污泥量計(jì)算 按池出水中懸浮物計(jì) 算 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 6Z 21 10100 )( ?? ）（泥 epγK TCC 式中： Q—污水流量， 3m /h； C1—進(jìn)水懸浮物濃度， mg/L； C2—出水懸浮物濃度， mg/L，一般沉淀效率 η取 40%~60%； γ—污泥容量， t/ 3m 。 Pe—污泥含水率， %； 設(shè)計(jì)中 T=1d， C2=40%C1， η=60%， Pe=97%。 ( 66Z 21 ??? ?????? ）（）（ ）泥 epγK TCC3m /d 輻流沉淀池示意圖見 33 圖 33 輻流式沉淀池圖 OA/2 反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)要點(diǎn) （ 1） 在滿足曝氣池設(shè)計(jì)流量時(shí)生化反應(yīng)的需氧量以外，還應(yīng)使混合液含有一定的剩余 DO 值，一般按 2mg/L計(jì) . （ 2） 使混合液始終保持混合狀態(tài)，不致產(chǎn)生沉淀，一般應(yīng)該使池中平均流速在 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 （ 3） 設(shè)施的充氧能力應(yīng)該便于調(diào)節(jié)，與適應(yīng)需氧變化的靈活性 . （ 4） 在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合了循環(huán)流式生物池的特點(diǎn)，采用了類似氧化溝循環(huán)流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同時(shí)在該池中獨(dú)辟厭氧區(qū)除磷及設(shè)置前置反硝化區(qū)脫氮等有別于常規(guī)氧化溝的池體結(jié)構(gòu)，充氧方式采用高效的鼓風(fēng)微孔曝氣、智能化的控制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規(guī)二級(jí)生物處理效果的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)有效地去除了氮和磷 . 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 判 斷是否可采用 OA/2 法 COD/TN=545/30=8 TP/BOD5=5/330= 符合要求，故可采用此法 . 1 設(shè)計(jì)流量 Q=155000m3/d(不考慮變化系數(shù) ) 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) :COD =545mg/L， BOD =330mg/L， SS =310mg/L， TN=30mg/L , TP 5mg/L； 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) : COD=60mg/L， BOD=10mg/L， SS=10mg/L， TN=20mg/L， TP=（ 3） 設(shè)計(jì)計(jì)算 (污泥負(fù)荷法 ) A. 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) 污泥負(fù)荷 N= BOD5/(kgMLSSd) XR=10000(mg/L) R=50% )/( LmgXRRXR ?????? 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 混合液回流比 R 內(nèi) TN 去除率 %%10030 2030%10000 ??????? TN TNTN eTN? 混合液回流比 %80%1001 ???? ?? Rr RrTN? 取 R 內(nèi) =200% 回流污泥量 Qr: Qr=RQ=155000=77500 3m /d 循環(huán)混合液量 Qc: Qc=R 內(nèi) 155000=310000 3m /d 脫氮速度 KD: 310/)(XNOC CrN ?? =(77500+310000)10/103 =3875kg/d 其中XNOC=10mg/L B. 反應(yīng)池的計(jì)算 厭氧池計(jì)算 1V 厭氧池平均停留時(shí)間為 2h 1V =(155000/24)=15500(m3) AO 反應(yīng)池容積 V， 3m )( 220xx50 00 30 mXN SQV AO ?? ????? AO 反應(yīng)池總水力停留時(shí)間 : )()( hdQVt AOAO ???? 各段水力停留時(shí)間和容積 : 缺氧 ∶ 好氧 =1∶ 3 缺氧池水力停留時(shí)間 : )(2 ht ??? 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 缺氧池容積 : )(41 32 mV ??? 好氧池水力停留時(shí)間 : )(3 ht ??? 好氧池容積 : )(43 33 mV ??? 反應(yīng)池總體積 : V=V1+VAO=15500+=（ 3m ） 總停留時(shí)間： t= 1t +tAO=+2=(h) C. 剩余污泥 ΔX=Px＋ Ps Px=YQ(S0－ Se)－ KdVXv Ps=(TSS－ TSSe)Q50% 取污泥增殖系數(shù) Y=， 污泥自身氧化率 Kd=， 將各值代入 Px=155000(－ ) － =(kg/d) Ps=(－ ) 15500050%=23250(kg/d) D. 反應(yīng)池主要尺寸 反應(yīng)池總?cè)莘e V=( 3m ) 設(shè)反應(yīng)池四組，單組池容積 V單 =V/4=≈( 3m ) 有效水深 5m； 采用五廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬 b=10m； 單組反應(yīng)池長度： L=S 單 /B=(5? 10?5)≈(米 )； 校核： b/h=10/5=2(滿足 b/h=1～ 2)； l/b=≈(滿足 l/h=5～ 10)； 取超高為 m， 則反應(yīng)池總高 H=+=(m) 厭氧池尺寸 寬 1L =15500/B5=15500/(50? 10? 5? 5)=12.(m) 尺寸為 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 ? 50? 5(m) 缺氧池尺寸 寬 2L =14315/B= /(5? 10? 5?5)≈(m) 尺寸為 ? 50? 5(m) 好氧池尺寸寬 3L ==(5? 10? 5?5)≈(m) 尺 寸為 ? 50? 5 E. 反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算 ① Qmax==( 3m /s) ———為安全系數(shù) 分四條管道，則每條管道流量為 ≈( 3m /s) 管道流速 v= m/s 管道過水?dāng)嗝娣e A=Q/v=247?！? 2m ) 管徑 )( mAd ????? ? 取 DN=900(mm) ② 回流污泥管 單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量 ?????? QRQR =(m3/s) ——安全系數(shù)； 管道流速取 v1= (m/s) 取回流污泥管管徑 DN 900 mm ③ 進(jìn)水井： 反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸： 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 進(jìn)水孔過流量 2Q =(1+R)Q/2=(1+)?155000247。86400247。2≈( 3m /s) 孔口流速 v=， 孔口過水?dāng)嗝娣e A= 2Q /v=247?！?( 2m ) 取圓孔孔徑為 1800mm 進(jìn) 水井平面尺寸為 66(mm) ④ 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計(jì)算： 3Q = g2 b = b 式中 )/( )(2 )( 33 sm ???????? b——堰寬， b= m； ——安全系數(shù) H——堰上水頭， m ????? 32323 ) ()( bQH （ m） 出水井平面尺寸 ⑤ 出水管 反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量 5Q = 3Q =( 3m /s) 管道流速 v= m/s 管道過水?dāng)嗝? A= 5Q / v=247。=( 2m ) 設(shè)置三條出水管 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 管徑： )( 3/ mAd ????? ? 取出水管管徑 DN 1500mm 曝氣系統(tǒng) 為了維持曝