【導讀】用單溝式氧化溝。設計主要內容如下：。比較及各單元構筑物選型的分析說明，本設計的先進性及特點等；計算，說明書中應有計算所得的設備工藝參數一覽表?；O計；繪制污水處理廠總平面布置圖、工藝流程圖及高程圖；括尺寸、面積、層數的確定；完成設備選型。工程概算與處理成本；設計日平均污水流量Q=80000m3/d；設計最大小時流量Qmax=5000m3/h。CODCr=250mg/L，BOD5=150mg/L，SS=200mg/L，NH3-N：30mg/L，TP：。CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NO3-N≤20mg/L，TP≤1mg/L，該市地處內陸中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫9~℃，最熱。極端最高氣溫42℃，極端最低氣溫。年日照時數2045小時。多年平均降雨量577毫米，集中于7、8、9月，占總。城市中心區(qū)排水管渠未端，廠址面積為100000m2。按要求撰寫開題報告；初步確定設計的方案；用水更是受到嚴重污染：根據統計,我國的江河湖泊和水庫中,已經受污染的約占%,全國有監(jiān)測系統的1200條河流中，已有850條受到污染。對此國家規(guī)定城鄉(xiāng)以上的地方。國家規(guī)定的排放標準。

　　

【正文】 淤泥 ,廢水 ,城市生活污水 ,被輸送介質溫度不超過 60oc . 設計計算 1. 設計流量為 萬 m3/d 即為 4233m3/ 3 臺潛污泵 .(2 用 1 備 ).則單臺流量14113423331 ??? M A X ( m3/h) 選用 350QW25007110 型潛污泵 .詳細參數見下表 41 表 41 潛污泵參數表 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計（ 論文）： 單溝工藝的城市污水廠初步設計 14 1. 集水池 a. 容積 按一臺泵最大流量時 6min 的出流量設計 ,則集水池的有效容積 \ 31700 6 1 7 0 ( )60Vm? ? ? b. 面積 取有效水深 H 為 2170 4 3 ( )4VFmH? ? ? 集水池長度 L=9m 則寬度 43 4 .8 ( )9FBmL? ? ? 取 5m 集水池平面尺寸 95L B m m? ? ? 保護水深為 實際水深為 曝氣式沉砂池設計 曝氣式沉砂池是在池的一側通入空氣，使池內水流產生與主流垂直的橫向旋流。同時，還對污水起曝氣作用 設計計算 1 池子總有效容積 V， m3 max 60v Q t?? 式中 QMAX——最大設計流量， 3/ms， MAXQ = 3/ms； t——最大設計流量時的流行時間， min，取 t=2min。 則： V=260=142（ 3m ） 2 水流斷面積 A, 2m A=Qmax/v=式中， 1v 為最大設計流量時的水平流速， /ms，取 1v = /ms。 3 池總寬度 B,m B=A/ 2h =17/2= 式中， 2h 為設計有效水深， m ，取 2 2hm? 。 4 每個池子寬度 b,m 取 n=4，則 b=B/4= ，則寬深比： b/ 2h =，符合要求 12 的要求 型號 排出口徑 (mm) 流量(m3/h) 揚程(m) 轉速(r/min) 功率(kw) 效率(%) 重量(kg) 550QW35007110 350 1700 7 980 110 73 2100 第四章 設計計算 15 5 池長 L,m L=V/A=142/17= 6 每小時所需空氣量 q, 3/mh q=dQmax3600 =3600 =845m3/h 式中， d 為每立方米污水所需空氣量， 3m ，取 d= 3m / 3m 污水。 7 沉沙室沉沙斗體積 oV , 3m 設沉沙斗為沿池長方向的梯形斷面渠道，沉沙斗體積為： 1 32o aaV h L?? ? ? 式中 a——沉沙斗上頂寬， m。 1a ——沉沙斗下底寬， m. 沉沙室坡向沉沙斗的坡度為 ?? ；沉沙斗側壁與水平面的夾角 55o?? ； 8 沉砂斗所需容積 設 T=2d 為清除沉砂的間隔時間 355m a x 86 86 400 ??????? TXQV X——為城市污水沉砂量。一般用 30 9 每個沉砂斗容積 （ V0），設沒一分格有兩個沉砂斗 V0= 10 沉砂斗各部分尺寸 設斗底寬 a1=,斗壁與水平面的傾角為 55o. 斗高 39。3 ? ，沉砂斗上口寬： 39。312 2 0 . 3 5 0 . 7 1 . 2 ( )5 5 5 5ooha a mtg tg?? ? ? ? ? V0= 39。 2 2 2 2311 0 . 3 5( 2 2 2 ) ( 2 1 . 2 2 1 . 2 0 . 7 2 0 . 7 )66h a a a a? ? ? ? ? ? ? ? ? ( )( )mm?? 11 沉砂室高度 h3,采用重力排砂， 池底坡度為 ，坡向砂斗 2L =( ?L )/2= 233 Lhh ??? = 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計（ 論文）： 單溝工藝的城市污水廠初步設計 16 12 總高度（ H） 設超高 h1= ??????? hhhH 13 算最小流速（ vmin） 在最小流速時，只用一格工作，（ n1=1） Vmin= m i n1 m i n0 . 1 5 0 . 2 5 ( / ) 0 . 1 5 ( / )1 0 . 6 1 . 0Q m s m snw ? ? ??? 計算草圖 44 如下： 圖 44曝氣式沉砂池 配水井 厭氧池后污水進入配水井向氧化溝配水，氧化溝設配水井一座，同時回流污泥也經配水井向氧化溝分配。配水井尺寸 。 配水井設分水鋼閘門兩座，選用 SYZ 型閘門規(guī)格為 φ800mm，配手搖式啟閉機兩臺（ 2t）。 氧化溝設計計算 氧化溝設計參數： 堿度 ≥210mg／ L(以 CaCO3計 )。 設計溫度 15℃ ，最高溫度 25℃ ；泥得到穩(wěn)定。 為確保污泥穩(wěn)定，采用的最小污泥齡為 30d。選取 MLSS＝ 4500mg／ L，并設定其 75％是揮發(fā)性的。即 MLVSS／ MLSS＝ 。 好氧溝段溶 解氧： ／ L（平均） 硝化所需氧： ／ mgNH4N 反硝化可得到氧： ／ mgNO3N 污泥產率系數： Y=／ mgBOD5 第四章 設計計算 17 衰減系數 Kd= 20℃ 時 NO3N 去除速率 (qdn)20＝ ／ (kgMLVSS． d) k= Ko＝ ／ L 剩余堿度： 100mg／ L(保持 pH≥) 所需堿度： 堿度／ mgNH4N 氧化 產出堿度： 堿度／ mgNO3N 還原 硝化安全系數： 反硝化溫度校正系數； 曝氣裝置： 低速豎軸渦輪曝氣器 [動力效率 ／ ()] α： β： 處理廠海平面高度 340m 計算： 1 活性污泥動力學公式計算好氧溝段容積 求出水中溶解性 BOD5。 ∵ VSS／ SS≈MLVSS／ MLSS＝ ，為： ∴ 出水的 SS 含可降解有機物為 20＝ 15mg/L 轉化為： BODu 為 15＝ 又 BOD5＝ BODu(1ekt)＝ (5)＝ ()＝ 出水中溶解性 Se＝ BOD5＝ 20mg/＝ 為了保證污泥穩(wěn)定，選擇泥齡為 θc ＝ 30d，由公式 (1)好氧區(qū)容積為： ? ? 326 101)1( mkXv SSYQVcdeoc ?? ?? ?? 水力停留時間 t1＝ V1／ Q＝ 26101／ 101600== 2 算反硝化缺氧溝段容積 反硝化需去除的硝酸鹽 (NO3N)氮量：由于泥齡 θc＝ 30d，即可計算出生物污泥的產量 Px： 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計（ 論文）： 單溝工藝的城市污水廠初步設計 18 ? ? 329 36)(10 00 )(10 160 mk SSQYcdeo ???? ????? ?? ? 若 生 物 污 泥 中 約 含 ％ 的 用 于 細 胞 合 成 的 那 部 分 的 總 氮 為687kg/d=，則總 TKN 中的用于部分的氮 , K N ??? 脫氮量 NO3N＝ ＝ MLVSS===3375mg/L 反硝化速率由公式： SDNR＝ (qdn)T＝ (qdn)20θT20。已知設計溫度 T=15℃ ；取城市污水的 (qdn)20＝ d；常數 θ＝ ,則： SDNR＝ (qdn)15＝ (qdn)20θT20＝ ＝ ＝ d 則缺氧區(qū)容積為， 32 10 16 mXS NTVD N R ????? 缺氧溝段水力停留時間 t2＝ 7410／ 101600＝ = 3 磷厭氧溝段容積計算 按經驗數據，厭氧溝段水力停留時間采用 t3＝ 1h。則厭氧溝段容積， V3＝ Qt3＝ 1016001／ 24＝ 4233 m3 4 化溝溝型的計算 氧化溝總容積： V＝ V1＋ V2＋ V3＝ 26101＋ 7410+4233＝ 37744m3 總水力停留時間 t＝ t1＋ t2＋ t3＝ ＋ ＋ 1=9h 氧化溝設計有效果水深為 H1=5m。 按水力最優(yōu)斷面構成，寬度為深度的一倍，即 B＝ 2 H0＝ 2＝ 。 則每氧化溝平面面積為： 5377441 ?? HVA ii=7549m2 設計氧化溝有 6條溝，每溝斷面尺寸為 BH1=10m5m 每座氧化溝溝道總長： m755107549 ??? BAL i 其中彎道長度（ 5個小彎和 1個大彎）為： ? ? m1504010102151 ???????? ??L 直線段總長 m60614975512 ????? LLL 第四章 設計計算 19 單溝道直線段長 Li=L2/m=606/6=101m，取 Li=101m 氧化溝外形總長 L=50+7+2? 10=121m 總寬 B=6? 10=60m 設計需氧量可按下式計算 : =26693（ KgO2/d） 把實際需氧量折合成標準需氧量。按設定條件， α＝ ； β＝ ；查表得海平面 20℃時的飽和溶解氧 Cs＝ ；取溫度校正系數 θ＝ ；所需的溶解氧 CL＝ 2mg/L；氧化溝溶解氧飽和度，按不利溫度 25℃ 及海拔 120m 考慮，則 C*∝ ＝ (／)＝ 。代入下式： =1631（ KgO2/h） 當曝氣機的動力效率為 N0＝ ，所需曝氣機功率 ∑N＝ SOR／ N0＝ 1691／ =528kw。 選用功率 180kw 的氧化溝專用慢速曝氣機 4 臺， 3 用一備，滿足要求。 LAS 曝氣機規(guī)格見表 42。 表 42 LAS 曝氣機 LSA 50HP 37 2100 210 LSA 60HP 45 2250 225 LSA 75HP 55 2500 250 廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計（ 論文）： 單溝工藝的城市污水廠初步設計 20 LSA 100HP 75 2750 275 LSA 125HP 90 3000 300 LSA 150HP 110 3500 350 LSA 180HP 132 3750 375 LSA 220HP 160 4000 400 LSA 240HP 180 4100 410 故 選用型號為 LSA 240HP 功率為 180W 的曝氣機。 5 剩余污泥計算 氧化溝生物凈產量為 ΔX，則 =3056+70112032 =8035 KgVSS/d =335（ KgVSS/h） 氧化溝每日排出的污泥為 W 558 ???? fXW（ KgVSS/h） 6 計校核 實際污泥負荷 Ns 37 4? ???? VXQSN r rs =(KgBOD5/KgVSSd) 符合 的范圍 污泥齡 θc ???? WVX rc? =28,7d＞ 20d 卡魯塞爾式氧化溝的應用前景 卡魯塞爾式氧化溝是新一代氧化溝工藝的典型代表 ,這種氧化溝工藝 結合了許多新的污水處理操作方式。通過對生產性氧化溝的調查研究表明 ,這種工藝處理效果十分穩(wěn)定 ,滿足 5BOD 和懸浮物濃度小于 30mg/L 的頻率分別為 92%和 96%。而且，氧化溝排放的剩余污泥可滿足 EPA 推薦的Ｂ級污泥病原菌排放標準。其反硝化運行和硝化運行的時間比TDN/TN 對調節(jié)該氧化溝脫氮效果起著重要的作用 ,是一個關鍵的運行參數 ,針對不同的污水水質 ,調節(jié) TDN/TN 可達到比較好的氮去除效果。該氧化溝工藝能耗低 ,運行管理方便 ,是適合我國中小型城市 使用的簡便、高效的污水處理技術。 二沉池尺寸設計 該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。 第四章 設計計算 21 設計參數 設計進水量： Q=80000m3/d 表面負荷： qb范圍為 h ，取 q=h 固體負荷： qs =200 kg/ m2d 水力停留時間（沉淀時間）： T= h 出水堰負荷：取值范圍不大于 (ms)，取 L/(ms) 設計計算 （ 1）沉淀池面積： 按表面負荷算： 2m2 7 7 0 0 0 0 ????bqQA （ 2）沉淀池直徑： 277844 ????? ?AD取 60m 有效水深為 h1=qbT=? =3m4m