【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)深度一般為符合初步。設(shè)計(jì)題目為：中原某城市日處理水量6萬噸污水處理廠工藝設(shè)計(jì)。污水水質(zhì)：CODcr300mg/L，BOD5150mg/L，SS200mg/L，氨氮40mg/L?！分械亩?jí)標(biāo)準(zhǔn)，以下具體要求：CODcr<100mg/L，BOD5<30mg/L，本工程采用生物脫氮除磷的2/AO工藝。這種工藝的特點(diǎn)是利用原污水中可

　　

【正文】 baO （ 3）最大需氧量 O2max O2max＝ a′ QLrK + b′ VX′ 考慮 BOD5負(fù)荷變化，最大需氧量變化系數(shù) K= O2max = 60000 （ ） + 6000 （ ） = kgO2/d 《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 24 = kg/h 供氣量的計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底 ，淹沒水深，計(jì)算溫度定為 30攝氏度。 選用 Wm180型網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散裝置。 其特點(diǎn)不易堵塞，布?xì)饩鶆颍瑯?gòu)造簡單，便于維護(hù)和管理，氧的利用率較高。每擴(kuò)散器服務(wù)面積 3m ，動(dòng)力效率 2O /KWh，氧利用率 12%15%。 查表得 20℃和 30℃，水中飽和溶解氧值為： (20)sC ＝ ； (30)sC =（ 1） 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力（ Pb）： 10bP P H? ? ? 其中， P大氣壓力 10 Pa? ； H空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度， m。 3 5 39. 8 10 = 1. 01 3 10 9. 8 10 4. 7 14 73 60bP P H Pa? ? ? ? ? ? ? ? （ 2）空氣離開曝氣池池面時(shí)，氧的百分比為： 2 1 (1 ) %7 9 2 1 (1 )At AEO E??? ? ? ? 其中， AE 空氣擴(kuò)散裝置氧的轉(zhuǎn)移效率，一般為 6%12％。 對(duì)于網(wǎng)狀膜中微孔空氣擴(kuò)散器， AE 取 12%，代入得： 2 1 ( 1 ) 2 1 ( 1 1 2 % )= % 1 8 . 9 6 %7 9 2 1 ( 1 ) 7 9 2 1 ( 1 1 2 % )AtAEO E?? ????? ? ? ? ? ? （ 3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件 30攝氏度考慮）即： () 5()2 .0 2 6 1 0 4 2tsb T s OPbCC??? 式中， sC 大氣壓力下，氧的飽和度， mg/L。 代入各值， 得 ：() 51 4 7 3 6 0 1 8 . 9 67 . 6 3 ( ) = 8 . 9 9 /2 . 0 2 6 1 0 4 2s b TC m g L? ? ?? 《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 25 （ 4）換算為在 20攝氏度的條件下，脫氧清水的充氧量，即： ( 2 0 )0 20() 1 . 0 2 4s TS B TRCR CC???? ?????? 取值 = , , , ? ? ?? ? ?； 代入各值，得： ? ?0 3 0 2 02 3 7 . 5 9 .1 7 = 3 0 3 . 2 /0 . 8 5 0 . 9 5 1 . 0 8 . 9 9 1 . 8 7 5 1 . 0 2 4R k g h?? ?? 相應(yīng)的最大時(shí)需氧量為： ? ?0 (m a x ) 3 0 2 02 9 7 . 5 9 .1 7 = 3 9 7 . 8 /0 . 8 5 0 . 9 5 1 . 0 8 . 9 9 1 . 8 7 5 1 . 0 2 4R k g h?? ?? （ 5）曝氣池的平均時(shí)供氧量： 30 3 0 3 .21 0 0 1 0 0 8 4 2 2 .2 /0 .3 0 .3 1 2s ARG m hE? ? ? ? ?? （ 6）曝氣池最大時(shí)供氧量： 3m a x( m a x ) 3 9 7 . 81 0 0 1 0 0 1 1 0 5 0 /0 . 3 0 . 3 1 2s ARG m hE? ? ? ? ?? （ 7） 去除每公斤 BOD5的供氣量 53 / kg BO )()24/60000( ????Q L rG S （ 8）每 3m 污水供氣量： 338 4 2 2 .2 2 4 = 3 .3 7 /60000 mm? 空 氣 污 水 空氣管系統(tǒng)計(jì)算 選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始最長的管路作為計(jì)算管路，在空氣流量 變化處設(shè)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)列表計(jì)算。 按曝氣池平面圖鋪設(shè)空氣管。空氣管計(jì)算見圖 5. 在相鄰的兩廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共 6根干管，在每根干管上設(shè) 5對(duì)配氣豎管，共 10條配氣豎管，全曝氣池共設(shè) 60根曝氣豎管，每根豎管供氣量為：《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 26 /hm 181601105060 3m a x ??SG 曝氣池總平面面積為 220 60 1200 m?? 每個(gè)空氣擴(kuò)散裝置的服務(wù)面積按 2m 計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散裝置的總數(shù)為： 1200 = 個(gè) 則每個(gè)豎管上的空氣擴(kuò)散裝置數(shù)目為： 2400=4060 個(gè) 每個(gè)空氣擴(kuò)散裝置的配氣量為： 311050 = 0 /2400 mh 總壓力損失包括空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失和網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失兩部分，網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為 ，空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失不超過 2kPa，則總壓力損失不超過 +2=。 為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值 。 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池底 ，因此，鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為： ( 5 1. 0) 9. 8 55. 86P k Pa? ? ? ? ? ? 鼓風(fēng)機(jī)供氣量： 最大時(shí)供氣量： 3311050 / = 184 / m inm h m； 平均時(shí)供氣量： / = 140 / m inm h m 根據(jù)所需壓力和供氣量，決定采用 DRG450型鼓風(fēng)機(jī) 6臺(tái)， 4用 2備，該型號(hào)參數(shù)為 升壓： ； 流量： 133459 3/minm ； 傳動(dòng)方式：直連 ； 功率：45630kW。 二沉池 設(shè)計(jì)概述 本設(shè)計(jì)中采用中央進(jìn)水幅流式沉淀池 2座 。則每座設(shè)計(jì)進(jìn)水量： Q=36000m3/d采用周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。 表面負(fù)荷： qb范圍為 — m3/(m2h) ，取 q= m3/(m2h) 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）： T= 《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 27 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）沉淀池面積 : 按表面負(fù)荷計(jì)算： 24 15002412 mqQA b ??? ??? （ 2）沉淀池直徑： mAD 44 150044 ???? ? （ 1） 沉淀區(qū)有效容積 V： 32 6 0 0 041 5 0 0 mAhV ???? （ 2） 污泥量 W（貯泥所需容積）： 取 SVI=100， r=， R=80% 661 0 1 0 1 . 2 1 2 0 0 0 /100rX r m g LS V I? ? ? ? ? ? lmgXRRX r / ??????? 34 6 6 4 5 92)1 2 0 0 05 3 3 3(215 3 3 3106)(2)(21)1(2 mNXXQXRWr???? ???????? （ 5）污泥斗容積（錐體部分容積） V1： 設(shè)池邊坡度為 ，椎體底部的圓的半徑 r=1m，則污泥斗高度 h5： mrRh )122()(5 ??????? 錐體部分容積 V1： 3222251 )112222()(3 mrrRRhV ??????????? （ 6）二沉池總高度 H： 設(shè)沉淀池超高 h1=，緩沖層高度 h3=，污泥池底坡落差 h4=，則二沉池總高度 mhhhhhH ??????????? 取 H=6m 池周邊水深 mhhhH ??????? （ 7）徑深比校核： 114442 ??hD介于 6~12，符合情況。 《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 28 （ 8）堰負(fù)荷： )./(2)./( 8333n msLmsLDQ ?????? ,要設(shè)雙邊進(jìn)水的集水槽。 中心進(jìn)水管管徑 D1： ? ? smdR /???????? ）（進(jìn) 中心進(jìn)水管水流速度范圍 ~，取 v1=，則中心進(jìn)水管管徑 mQ vD 11 ?? ????? 進(jìn)，取 D1=560mm 配水管管徑 D2： Q=104m3/d= 配水窗水流流速范圍 ~，取 v2=,則配水管管徑 mQvD 22 ?? ?????，取 D2=760mm 進(jìn)水系統(tǒng)：需處理的廢水首先經(jīng)過中心進(jìn)水管，再流入進(jìn)水豎井中進(jìn)入二沉池中。 出水系統(tǒng)： 采用兩個(gè)環(huán)形集水槽，池周邊一個(gè)，池中央一個(gè)。池周邊 采用單側(cè)集水槽，池中央采用雙側(cè)集水槽，最后經(jīng)過出水堰、出水管流出。 高程計(jì)算 污水處理廠的水流依靠重力流動(dòng)，以減少運(yùn)行費(fèi)用。為此，必須精確計(jì)算其水頭損失。水頭損失包括：水流通過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，包括從進(jìn)池到出池的所有水頭損失在內(nèi)；水流通過連接前后兩構(gòu)筑物的管渠（包括配水設(shè)施）的水頭損失，包括沿程與局部水頭損失；水流流過量水設(shè)備的水頭損失。 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并適當(dāng)留有余地，使實(shí)際運(yùn)行時(shí)能有一定的靈 活性。以近期最大流量 Q= 3/ms作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量計(jì)算水頭損失。本設(shè)計(jì)污水處理后排入河流，排水口水位高于受納水體的洪水水位，低于水廠標(biāo)高（以下計(jì)算中，均以米為單位） 。 河水洪水位： 排水口水位： 二沉池池底高程： 二沉池池頂高程： 二沉池水頭損失： 二沉池出水水位： 二沉池中央 配水井出水口損失： 二沉池 水面 水位： 《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 29 二沉池中央配水井進(jìn)水口損失： 二沉池中央配水井水位： 曝氣池出水口損失： 曝氣池出水口水位： 曝氣池水頭損失： 曝氣池水位： 缺氧池水頭損失： 缺氧池水位： 厭氧池水頭損失： 厭氧池水位： 2/AO工藝段池底高程： 池頂高程： 厭氧池進(jìn)水部分水頭損失： 輻流式初沉池水頭損失： 初沉池水位： 初沉池池底高程： 池頂高程： 初沉池配水井出水部分水頭損失： 初沉池配水井水位： 初沉池配水井進(jìn)水部分水頭損失： 沉砂池水頭損失： 沉砂池水位： 沉砂池池底高程： 池頂高程： 細(xì)格柵柵后水位： 過柵水頭損失： 柵前水位： 粗格柵柵后水位： 過柵水頭損失： 柵前水位： 《水污染控制工程 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 30