【導(dǎo)讀】本課題是設(shè)計(jì)一座日處理量為3萬m3的城市生活污水處理廠。心處理工藝選用的是氧化溝工藝流程。污水在氧化溝中經(jīng)曝氣設(shè)備的攪動(dòng)。與活性污泥充分接觸后，大部分的污染物被除去。最后出水達(dá)到國家的有。水，是人類生存、養(yǎng)息、發(fā)展的根本條件。然而，人類社會(huì)在工業(yè)化。河流水質(zhì)惡化、生物絕跡的惡果。和水資源保護(hù)不可缺少的組成部分。本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用氧化溝法為。氧化溝處理工藝的主要部件包括氧化溝體、曝氣轉(zhuǎn)刷、異步電極、進(jìn)。溝系統(tǒng)，七十年代末氧化溝技術(shù)進(jìn)入我國。早期氧化溝只是一單溝道的。型，一體化氧化溝等。在氧化溝系統(tǒng)中，通過轉(zhuǎn)刷（或轉(zhuǎn)盤和其他機(jī)。氧化溝通常以延時(shí)曝氣的方式運(yùn)行，水力停留時(shí)間為10~24h，備位置，可以使氧化溝完成硝化和反硝化功能。氧化溝的渠道內(nèi)的水流速度為~。寸與曝氣設(shè)備和混合設(shè)備密切相關(guān)，要根據(jù)所選的設(shè)備最后確定。氧化溝曝氣和混合設(shè)備是轉(zhuǎn)刷（盤）、立軸式表曝機(jī)和射流曝氣機(jī)?；ㄍ顿Y和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡便的先進(jìn)的工藝；

　　

【正文】 61 36 型號(hào) 流量 m3/h A B C D E F G H J K L 180 360 ZXS6 600 ZXS10 1000 ZXS18 1800 ZXS30 3000 ZXS46 4600 ZXS60 6000 ZXS78 7800 根據(jù)換算得 Qmax= m3/s.=1800 m3/h 所以選用型號(hào)為： ZXS18 的鐘式沉砂池 考 慮 到配 水的 均勻 在沉 砂池 與氧 化溝 之間 設(shè)一 個(gè)集 水配 水 井D=,H=。 2． 1． 3 氧化溝 考慮小型污水處理廠不進(jìn)行厭氧或好氧硝化穩(wěn)定 ,因此設(shè)計(jì)污泥齡取30d ，使其部分穩(wěn)定。為提高系統(tǒng)抗負(fù)荷變化的能力，選擇參數(shù) : 混合液污泥濃度 MLSS 為 4000mg/l f=MLVSS/MLSS= 溶解氧濃度 c=平行設(shè)計(jì) 2 組氧化溝 每組設(shè)計(jì)流量 Q’=15000m3/d （ 1）計(jì)算硝化菌的生長速率 n? 和硝化所需要最小污泥平均停留時(shí)間 cm? 取溫度為 150C，氧的半速常數(shù) KO2取 ， PH按 考慮，那么： 61 37 20. 098 ( 15 )n 0. 051 1. 1580. 098 ( 15 15 )0. 051 15 1. 15810. 47 [ ] [ ] [ 1 0. 83 3 ( 7. 2 ) ]10220. 47 [ ] [ ] [ 1 0. 83 3 ( 7. 2 7. 2) ]2 10 2 20. 19 5TTON D Oe PHN K D Oed? ? ?????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? 因此滿足硝化最小污泥停留時(shí)間為 1 / n d????。選擇安全系 數(shù)來計(jì)算氧化 （ 2）溝設(shè)計(jì)污泥停留時(shí)間： d c mSF d d??? ? ? ? 由于考慮對(duì)污泥進(jìn)行部分的穩(wěn)定實(shí)際設(shè)計(jì)泥齡為 ? =30d 對(duì)應(yīng)的生長速率 n?實(shí)際 為： 1n 1 / 30 0. 03 3dd? ???實(shí)際 （ 3）計(jì)算去除有機(jī)物及硝化所需要的氧化溝體積： （除非特殊說明，以下關(guān)于氧化溝的計(jì)算均按每組進(jìn)行計(jì)算）。 污泥內(nèi)源呼吸系數(shù) Kd 取 ,污泥產(chǎn)率系數(shù) Y 取 。 則： 30() 0 . 5 1 5 0 0 0 ( 2 0 0 3 0 ) 3 0 5470( 1 ) 4 0 0 0 0 . 7 ( 1 0 . 0 5 3 0 )edY Q S SVmXK ??? ? ? ? ???? ? ? ? ? （ 4）計(jì)算反硝化所要求增加的氧化溝的體積 (每組 )： 如假設(shè)反硝化條件時(shí)溶解氧的濃度 DO=,計(jì)算溫度仍采用150C， 200C時(shí)反硝化速率 rDN取 ()。則 : ( 2 0 ) ( 1 5 2 0 )39。 1 . 0 9 ( 1 ) 0 . 0 7 1 . 0 9 ( 1 0 . 2 )0 . 0 3 6 [ /( . ) ]TD N D Nr r D Om g m g d??? ? ? ? ? ? ?? 根據(jù) MLVSS 濃度和計(jì)算所得的反硝化速率，計(jì)算反硝化速率，計(jì)算 61 38 反硝化所要求的、增加的氧化溝體積。由于合成的需要 ,產(chǎn)生的生物污泥中約含有 12%的氮，因此首先計(jì)算這部分氮的量。 （ 5）每日產(chǎn)生的生 物污泥量為 VSSX ： 30 ( ) ( ) 150 00 ( 200 30) ( ) 101 1 30510 /V SS edYX Q S SKk g d? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 這樣以來，生物合成的需氮量為： 12% 510kg/d= kg/d 折合每單位體積進(jìn)水用于生物合成的氮量為： 1000/15000=（ 6）反硝化 N3NO－ 量： 3 35 4. 08 2. 0 10 .0 19 /NO m g l? ? ? ? ? 因此反硝化所要求增加的氧化溝的體積為： 339。339。 285 28302 .8 0 .0 3 6NODNSVmXr?? ? 所以，每組氧化溝總體積為： 39。35470 2830 8300V V V m? ? ? ? ?總 （ 7）氧化溝設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為： / V Q h??總 （ 8）確定氧化溝的工藝尺寸 設(shè)計(jì)有效水深 ，寬度為 ，則所需溝的總長度為 ，分4 格每格長度 ，超高取 。 61 39 （ 9）每組溝需氧量的確定 速率常數(shù) k 取 。則： 20030 . 2 2 51. 42 4. 5 ( ) 0. 56 2. 6115 00 0 20 0 30 15 00 01. 42 51 0 4. 5 2310 00 1 10 00150000. 56 51 0 2. 6 19100036 12 / 15 0. 5 /eO V S S e V S SktSSD Q X Q N N X Q NOeek g d k g h?????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ???如取水質(zhì)修正系數(shù)，α =，β =，壓力修正系數(shù) ρ =1， 溫度為 200C， 250C 時(shí)的飽和溶解氧濃度分別為 C20=，C25=。則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量： 22025 202525 20( ) 361 2 ( 2) 578 7 / 241 /OCDSO RCCk g d k g h? ? ? ????? ? ? ???? ? ? ??? 根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用 PE193 型垂直提升型表面曝氣器。 主要性能參數(shù)： 葉輪直徑 1930mm 轉(zhuǎn)速 ~充氧量 48~130kg/h 提升力 10370~29930N 電機(jī)功率 55kW 外形尺寸（長寬高） 3353 2143 2806mm 根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)每組溝采用 2 臺(tái) PE193 型的垂直軸表面曝氣器，設(shè)置 61 40 在溝的一側(cè)。氧 化溝簡易構(gòu)造見圖 7： 根據(jù)以上計(jì)算，每組溝所需要的設(shè)備總功率為 110kw。 圖 7 氧化溝構(gòu)造簡圖 （ 10）回流污泥量計(jì)算 根據(jù)物料平衡： ()R R RT SS Q X Q X Q Q? ? ? ?進(jìn)水 610RX SVI??， SVI 取 100，相對(duì)密度γ取 1，則 XR=10000mg/l。那么： 32 2 0 1 5 0 0 0 1 0 0 0 0 ( 1 5 0 0 0 ) 4 0 0 09 4 5 0 / RRRQ m d? ? ? ? ? ?? 回流比 R=63% 計(jì)算每組溝剩余污泥量： 33( 1 )[ 150 00 ( 200 30) ( 1 5 30)( 220 180 ) 150 00 30 150 00] 10880 / 880 /iedcYX Q S X Q X QfKk g d m d??? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ??? （ 11）堿度校核 61 41 35= C a C O NBOD??? ? ?? ? ?3出水剩余堿度 進(jìn)水堿度（以 計(jì)）+ 反硝化NO － 的量去除 的量 氧化溝氧化總氮的量= （250+ 19+ 23）mg/l=出水剩余堿度大于 100mg/l，滿足堿度要求。 2． 1． 4 二沉池 采用中間進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池。 計(jì)算簡圖為圖 8 圖 8 輻流式二沉池計(jì)算簡圖 （ 1）沉淀部分水面面積 設(shè)池子個(gè)數(shù) n=2 ，表面負(fù)荷的取值范圍為 ~ m3/（ ）， 取 q’=（ ） 3m a x39。 0 . 5 3 6 0 0 9002 1 . 0QFmnq ?? ? ?? 61 42 則池子的直徑： D= 4 4 9 0 0 3 3 .8 6F m????? 取 D=35m 實(shí)際水面面積： 22 235 96244DFm?? ?? ? ? 實(shí)際表面負(fù)荷： 39。 3 2m a x 0 . 5 3 6 0 0 0 . 9 4 /( )2 9 6 2Qq m m hnF ?? ? ?? 單池設(shè)計(jì)流量： 3m a x 0 .5 3 6 0 0 9 0 0 /2o m hn ?? ? ? （ 2）沉淀池的有效水深取定沉淀時(shí)間為 h2=q’ t= = 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)池子直徑加大時(shí)，池邊水深也應(yīng)適當(dāng)加大，否則池的水力效率將降低，池的有效水深將減小，根據(jù)要求選取 h2= 徑深比為 35/=，符合 6~12 的要求。 （ 3）出水堰口負(fù)荷 39。 01 500 0 . 6 3 /( . )2 3 . 6 2 3 . 6 3 . 1 4 3 5Qq L s md?? ? ?? ? ? ?() 滿足要求。 （ 4）污泥斗容積 V1 設(shè)污泥斗上部半經(jīng) r1=,下部半徑 r2=， h5= V1=13? h5 (2221 1 2r rr r??)=13? (+ + )= （ 5）污泥斗以上圓臺(tái)部分容積 V2： 取 h4= V1= 2 2 2 2 34 1 111( ) 1 . 0 ( 1 7 . 5 1 7 . 5 1 . 3 1 . 3 ) 3 3 0 . 733h R r R r m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 所以污泥區(qū)總?cè)莘e為 V1+V2=+= （ 6）計(jì)算污泥部分實(shí)際所需容積 V 設(shè)進(jìn)入二沉淀懸浮物濃度 C1=130mg/L,出水 C2=30mg/L,清理理污泥 61 43 時(shí)間間隔為 T=12h,污泥負(fù)荷 ? =1t/ m3，污泥含水率 0? =% V= m ax 1 20( )2 4 1 0 0(1 0 0 )zQ c c TK p n? ? ? = 3 30 . 5 3 6 0 0 ( 0 . 1 3 0 . 0 3 ) 1 0 2 4 1 0 0 1 2 1 5 2 . 11 . 4 2 1 ( 1 0 0 9 9 . 5 ) 2 2 4 m?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 因 V1+V2=,所以符合要求。 （ 7）沉淀池總高度 H 設(shè)超高 h1=，緩沖層高度 h3= H= h1+ h2 + h3 +h4+h5=++++= （ 8）選取機(jī)械排泥設(shè)備 根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)選擇 CG35A 型輔流式沉淀池中心傳動(dòng)垂架式刮泥機(jī)。 主要性能參數(shù)： 池徑 35m，池深 、 、 ，周邊線速度 ， 驅(qū)動(dòng)功率 。 2． 1． 5 接觸消毒池 采用液氯消毒，計(jì)算簡圖如 圖 9： （ 1） 接觸池的氯氣用量計(jì)算： 設(shè)接觸時(shí)間 t=30min，最大加氯 量為 q= 8 mg/L m a x 8 5 0 0 3 6 0 0 1 4 . 4 /1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0q Q tm k g h??? ? ?總 （ 2）消毒池體積 m a x m a x330 m in 3600 90060VQm??? ? ? ? 61 44 取 L=25m B=15m h= 則： 325 15 L Bh m? ? ? ? ? 圖 9 接觸消毒池計(jì)算簡圖 （ 3）接觸池總高度 H 取池超高 h1=。 H=h+h1=+= 根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)選擇 REGAL2100 型加氯機(jī)