【正文】 在運(yùn)行中處于固定床狀態(tài)，反沖洗時也不易跑料；另外，濾料還必須具備較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，并且應(yīng)有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和不含對微生物、人類健康有毒的物質(zhì)。本次設(shè)計的曝氣生物濾池中選用了球形陶粒作為濾料。在設(shè)計中，由于進(jìn)入C/N曝氣生物濾池的污水為斜管沉淀池出水，其中含有一定量的懸浮物，C/N曝氣生物濾池的作用除去除污水中的有機(jī)物和部分氨氮硝化外，還需對懸浮物進(jìn)行截留，所以選用了直徑Ф4mm～Ф6mm的球形陶粒濾料，按一定的級配填裝。 由于陶粒粒徑較小，為防止濾頭堵塞而不能直接填裝在承托濾板上，所以在陶粒層下部宜設(shè)置有承托層。承托層選用鵝卵石，并按一定的級配布置，其級配見表45： 表45 卵石承托層級配自上而下卵石直徑（mm）卵石層高度（mm）48mm100mm816mm100mm1632mm100mm(5)濾池出水系統(tǒng)設(shè)計C/N曝氣生物濾池出水系統(tǒng)采用單側(cè)出水，并在出水口設(shè)計為60度斜坡和設(shè)置柵形穩(wěn)流板，以降低出水口處的水流速度，在反沖洗時有可能被帶至出水口處的陶粒與穩(wěn)流板碰撞，導(dǎo)致流速降低而在該處沉降，并沿斜坡下滑回濾池中。由于采用單側(cè)出水，所以正常運(yùn)行時的出水槽與反沖洗排水槽在同一側(cè)。正常運(yùn)行時，反沖洗排水槽出水總管閥門關(guān)閉，處理后出水從正常出水槽直接排放；反沖洗時，打開反沖洗排水槽出水總管閥門，反沖洗排水直接由反沖洗排水槽出水總管排放，而不進(jìn)入正常出水槽。（6）C/N曝氣生物濾池的詳細(xì)設(shè)計參數(shù)和結(jié)果：① 名稱：C/N曝氣生物濾池池數(shù)：共1座，內(nèi)分5格單池尺寸：污泥濃度：10—15g/L配水形式：專用濾頭布水系統(tǒng)出水類型：柵形穩(wěn)流板，單堰出水排泥形式：反沖洗排泥曝氣形式：專用單孔膜曝氣器空氣來源：羅茨鼓風(fēng)機(jī)反沖洗形式：氣—水聯(lián)合反沖洗反沖洗周期：按實(shí)際運(yùn)行情況而定，一般為24～48h填料：球形生物陶粒容積負(fù)荷：(m3濾料 d)反沖洗排水含SS量：600—650mg/L反沖洗水速：15m/h反沖洗氣速：50m/h① 設(shè)備及材料部分a. 球形生物陶粒濾料比表面積：～性能參數(shù)：粒徑Ф4mm～Ф6mm數(shù)量：4714m3濾層級配：有級配堆積密度：750～900kg/m3b. 單孔膜空氣擴(kuò)散器數(shù)量：材質(zhì)：ABS工程塑料空氣流量：～(個 h)安裝密度：36～49個/m2c. 專用長柄濾頭數(shù)量：120960個性能參數(shù)：177。,槽隙總面積550mm2安裝密度：36個/m2 N曝氣生物濾池N曝氣生物濾池主要用于對污水中的氨氮進(jìn)行硝化脫氮。雖然N曝氣生物濾池與C/N曝氣生物濾池的處理功能不同，但N曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)與C/N曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)完全相同，也包括緩沖配水室、曝氣系統(tǒng)、承托層和濾料層、出水系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)等，所以其計算主要包括上述各部分的計算。N曝氣生物濾池進(jìn)出水主要指標(biāo)及設(shè)計去除率預(yù)計見表46.表16 N曝氣生物濾池進(jìn)、出水主要指標(biāo)及去除率預(yù)計項(xiàng)目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3N（mg/L）TP（mg/L）進(jìn)水水質(zhì)502128出水水質(zhì)25去除率（%）5060506020（1）N曝氣生物濾池池體的設(shè)計 由于按硝化負(fù)荷法計算方法比較成熟，所以N曝氣生物濾池池體的設(shè)計一般按硝化負(fù)荷法計算。 按硝化負(fù)荷法計算的設(shè)計參數(shù)主要是硝化負(fù)荷。根據(jù)國內(nèi)外N曝氣生物濾池的實(shí)際運(yùn)行情況來看，～（m3濾料d），（m3濾料d）作為設(shè)計參數(shù)。在本設(shè)計中，進(jìn)入 N曝氣生物濾池的污水量為Q=30000m3/d，在N曝氣生物濾池進(jìn)水中的氨氮為28mg/L，出水中的氨氮為11mg/L計，每天所要求去除的氨氮重量為：取氨氮負(fù)荷，則所需濾料體積為：取濾料層高度H濾料=,則N曝氣生物濾池的截面積S截面為：本設(shè)計將N曝氣生物濾池分為8格，則每格截面為：，每格截面按正方形布置，則每格尺寸為，取。當(dāng)濾池總截面積為510m2時，空塔水力負(fù)荷復(fù)核如下：實(shí)際，滿足要求為保證進(jìn)入濾池的污水均勻流過濾料層，在濾料承托層下部設(shè)計有緩沖配水室，由于N曝氣生物濾池出水水質(zhì)較為穩(wěn)定，所以其高度H配水可小些，—?？紤]到濾頭和配水室內(nèi)布水管、布?xì)夤艿陌惭b方便以及便于配水室的清洗，本設(shè)計取緩沖配水室高度H配水=，并在配水室池壁設(shè)置檢修人孔；另外，考慮到濾池反沖洗時濾料的膨脹，—，本設(shè)計取清水區(qū)高度H清水=；取濾池超高H超高=，承托層高H承托=。從而，濾池的總高度為：H=H承托+H濾料+H配水+H清水+H超高=++++=污水在N曝氣生物濾池濾料層高度中的停留時間為：（2） N曝氣生物濾池配水系統(tǒng)的設(shè)計N曝氣生物濾池配水系統(tǒng)的作用與C/N曝氣生物濾池相同，采用長柄濾頭配水，每平方米布置36個濾頭，開孔比 =%流量系數(shù)，每格濾池的水力負(fù)荷，則每格濾池中污水通過配水系統(tǒng)的水頭損失為：在N曝氣生物濾池中，每格濾池每平方米布置長柄濾頭36個，每個濾頭的間距為150mm。1. 布?xì)庀到y(tǒng)的設(shè)計在N曝氣生物濾池的設(shè)計中，布?xì)庀到y(tǒng)包括濾池正常工作時的曝氣系統(tǒng)和濾池反沖洗時的布?xì)庀到y(tǒng)兩部分。(1) 曝氣系統(tǒng)N曝氣生物濾池的供氧量包括氨氮硝化的需氧量和去除污水中剩余BOD的需氧量兩部分。N曝氣生物濾池進(jìn)水中氨氮濃度為28mg/L，出水中的氨氮濃度為11mg/L，氨氮硝化每天的需氧量為：N曝氣生物濾池去除污水中單位重量BOD的需氧量為：，從而N曝氣生物濾池每天去除BOD需提供的氧量為：從而氨氮硝化的需氧量和去除污水中剩余BOD的需氧量合計為：當(dāng)濾池氧的利用率為時，從濾池中逸出的氣體中含氧量的百分率當(dāng)濾池水面壓力、曝氣器安裝在濾池水面下深度時，曝氣器處的絕對壓力為：當(dāng)水溫為250C時，清水中的飽和溶解氧濃度為Cs(25)=，則250C時濾池內(nèi)混合液溶解氧飽和濃度的平均值為：當(dāng)水溫為250C時，C/N曝氣生物濾池實(shí)際需氧量R為：式中，對于城市生活污水，假定濾池出水溶解氧濃度C1=。N曝氣生物濾池總供氣量為：~(個h)， m3/(個h)，則C/N曝氣生物濾池需曝氣器的數(shù)量為：為安裝方便，選用單孔膜空氣擴(kuò)散器14000個，安裝密度約為個/m2。(2) 反沖洗布?xì)庀到y(tǒng)N曝氣生物濾池的反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖洗，反沖洗過程通過長柄濾頭完成，其反沖洗系統(tǒng)設(shè)計如下：空氣反沖洗計算，選用空氣沖洗強(qiáng)度，10格濾池輪流反沖，每格需氣量：水反沖洗計算，選用水反沖洗強(qiáng)度，每格需水量：2. 堿度計算一般，故需堿量為：對于典型城市污水堿度約300mg/L(以CaCO3計)，滿足硝化堿度要求，對出水pH值也不會影響很大。3. 濾料層、承托層的設(shè)計N曝氣生物濾池濾料層、承托層的設(shè)計可參照C/N曝氣生物濾池進(jìn)行。4. 濾池出水系統(tǒng)的設(shè)計N曝氣生物濾池出水系統(tǒng)的設(shè)計可參照C/N曝氣生物濾池進(jìn)行。4 設(shè)計計算書設(shè)計水量：污水廠平均時流量為查《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 500142006），由插值法得總變化系數(shù)Kz=，污水處理廠最高時流量為設(shè)計污水量：近期30000m3/d， 遠(yuǎn)期60000m3/d 總變化系數(shù)：k=()=設(shè)計最大流量：Qmax= (1)柵條寬度柵條的間隙數(shù)n,個式中 Qmax最大設(shè)計流量，m3/sa格柵傾角，取a=60ob柵條間隙，m，取b=n柵條間隙數(shù)，個；h柵前水深，m，取h=v過柵流速，m/s。格柵設(shè)三組，按一組工作設(shè)計，一格備用，一格用于遠(yuǎn)期設(shè)計。則：（2）柵槽寬度B，；設(shè)柵條寬度 S=10mm= 則柵槽寬度 B=S(n1)+bn+= 通過格柵的水頭損失h1。設(shè)進(jìn)水渠寬B1=，其漸寬部分展開角度a1=20度。，m，m式中 h1—設(shè)計水頭損失，m。h0—計算水頭損失，m。g—重力加速度，m/s2。k—系數(shù)，格柵受污染物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；ξ—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊提供的計算公式和相關(guān)系數(shù)計算；223?！O(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，223。=。3柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=H=h+h1+h2=1++=，m 式中 H1為渠道深H1=h+h2，m，m3/d式中 W1—柵渣量，m3/103m3污水格柵間隙為16~25mm時，W1=~；格柵間隙為30~50mm時，W1=~。本工程格柵間隙為21mm，W1= m3/103m3污水。采用機(jī)械清渣。為了節(jié)省水廠的生產(chǎn)費(fèi)用，污水經(jīng)粗格柵清渣后，進(jìn)入提升泵房集水井，水泵將污水提升到一定的高度使后續(xù)的處理工藝在重力流下進(jìn)行。水廠的進(jìn)水流量為 503L/s，采用大流量低揚(yáng)程水泵，共6臺，一期3臺，二期3臺，兩用一備。每臺泵的流量選用300QW900837型潛污泵（流量900m3/h，揚(yáng)程8m，轉(zhuǎn)速980r/min，功率37kw ）。集水井的容積（按每臺水泵不少于五分鐘的水量確定）：集水井有效水深取2米，則集水井的面積為：集水井采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地下式。水泵為自灌式。設(shè)計流量Q=，以最大時流量計；柵前流速：v1=，過柵流速：v2= m/s；柵條寬度：S=，柵條凈間距e=；柵前部分長度：；格柵傾角：α=60o；單位柵渣量：。設(shè)柵前水深h=,過柵流速取v=,柵條間隙e=,柵條安裝傾角α=60176。則取30個式中 Qmax —最大設(shè)計流量，m3/s；α—格柵傾角，（o）；e—柵條間隙，m，取e=；n—柵條間隙數(shù)，個；h—柵前水深，m,取h=；v—過柵流速，m/s，取v=。2．柵槽寬度~。取柵條寬度S=,則柵槽寬度：3．通過格柵的水頭損失h1進(jìn)水渠道漸寬部分的長度l1設(shè)進(jìn)水渠寬B1=,其漸寬部分展開角度 ,格柵與出水渠道連接處的漸窄部分長度l2通過格柵的水頭損失h1h1=h0k式中 h1—設(shè)計水頭損失，m。h0—計算水頭損失，m。g—重力加速度，m/s2。k—系數(shù)，格柵受污染物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；ξ—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊提供的計算公式和相關(guān)系數(shù)計算；223?！O(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，223。=。為安全起見，取h1=式中 H1—柵前渠道深，H1=h+h2,m；h2—超高，m。采用XWB3系列背耙式細(xì)格柵除污機(jī)，型號為XWB3—。(5)每日柵渣量W式中 W1—柵渣量，m3/103m3污水格柵間隙為16~25mm時，W1=~；格柵間隙為30~50mm時，W1=~。本工程格柵間隙為20mm,取W1= m3/103m3污水。,宜采用機(jī)械清渣。（1）城市污水處理廠一般均應(yīng)設(shè)沉砂池。（2）沉砂池的設(shè)計流量：1）當(dāng)污水自流進(jìn)入時，應(yīng)按最大設(shè)計流量計算；2）當(dāng)污水由泵房提升進(jìn)入時，應(yīng)按水泵的最大組合流量計算；（3）沉砂池的個數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)小于2個，并按并聯(lián)方式設(shè)計。當(dāng)污水量較小時，可一格工作，一格備用。（4）城市污水的沉沙量可按30m3沉砂/(104m3污水)計算，含水率為60%，容重為1500kg/m3。（5）砂斗容積應(yīng)按不大于2日的沉砂量計算，斗壁與水平面的傾角不宜小于550。（6）除砂一般采用機(jī)械方法，排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。（7）。1）設(shè)計流量沉沙池按最高時流量計算。最高時流量為： 沉沙池設(shè)2座，每座沉沙池設(shè)計流量Qd=Qmax/2=，一起共兩座。2）規(guī)格選擇查規(guī)范得選用300型旋流沉沙池，各部分尺寸如表41所示：表41 300型旋流沉沙池各部分尺寸設(shè)計水量/（m3/h）1080沉沙區(qū)底坡降G/m沉砂區(qū)直徑A/m進(jìn)水渠水深H/m貯砂區(qū)直徑B/m沉沙區(qū)水深J/m進(jìn)水渠寬度C/m超高K/m出水渠寬度D/m沉沙區(qū)深度L/m錐斗底徑E/m驅(qū)動機(jī)構(gòu)/W貯砂區(qū)深度F/m漿板轉(zhuǎn)速/（N/min）143)參數(shù)校核表面負(fù)荷停留時間a沉沙區(qū)體積V進(jìn)水渠流速V1出水渠流速v2本設(shè)計采用巴氏計量槽來提高污水處理廠的工作效率和管理水平，且為今后污水處理提供可靠的數(shù)據(jù)。本廠采用2座巴氏計量槽，一用一備，后期都用。設(shè)計計算1)上游渠道，則上游渠道寬度上游渠道長度 2)計量槽基本尺寸咽喉寬度W。，則W== (m）校核上游渠道寬度B1B1=+=漸擴(kuò)段出口寬度B2B2=W+=（m）下游渠道水深。，則下游渠道水深上游漸縮段長度C上游水位觀測孔位置。上游漸縮段渠道壁長度為水位觀測孔位置：巴氏槽長度。，巴氏槽總長度L2為下游渠道長度上下游渠道及巴氏槽總長度L/B1=10，符合要求。 Ａ1/Ｏ生物脫氮工藝 好氧區(qū)容積V1式中 V1——好氧區(qū)有效容積，m179。； ——設(shè)計流量，m179。/d； ——進(jìn)水BOD5濃度，mg/L； S——出水所含溶解性BOD5濃度，mg/L； Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，取Y=； Kd——污泥自身氧化系數(shù)，d1，取Kd= d1； ——固體停留時間，d； ——混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS），mg/L，； f——混合液中VSS與SS之比，取f=；