【正文】 92180。= 式中：H——池總高度，m；h1——超高，m,取h1=；則：H=h1+h2+h3=++=⑻核算最小流速vmin： vmin=Qminn1Amin式中：Qmin——設計最小流量，m/s； n1——最小流量時工作的沉砂池數(shù)目；Amin——最小流量時沉砂池中的過水斷面面積，m； 則：vmin=Qminn1Amin=180。180。=(m/s)23(合格)氧化溝氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，一般采用圓形或橢圓形廊道，池體狹長，池深較淺，在溝槽中設有機械曝氣和推進裝置，近年來也有采用局部區(qū)域鼓風曝氣外加水下推進器的運行方式。池體的布置和曝氣、攪拌裝置都有利于廊道內的混合液單向流動?！?，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)，在這樣的廊道流速下，混合液在5—15min內完成一次循環(huán)，而廊道中大量的混合液可以稀釋進水20—30倍，廊道中水流雖呈推流式，但過程動力學接近完全混合反應池。當污水離開曝氣區(qū)后，溶解氧濃度降低，有可能發(fā)生反硝化反應。大多數(shù)情況下，氧化溝系統(tǒng)需要二沉池，但有些場合可以在廊道內進行沉淀以完成泥水分離過程。該設計為小型污水廠，選擇交替型三溝式氧化溝，其出水水質高，脫氮除磷效果明顯，構筑物簡單。三溝式氧化溝（T型）是由三個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行，三個氧化溝之間相互雙雙連通，兩側的氧化溝可起曝氣和沉淀的雙重作用，中間的氧化溝一直作為曝氣池，原污水交替進入兩側的氧化溝，處理水則相應的從作為沉淀池的兩側氧化溝流出。其運行方式可以根據(jù)不同的進水水質及出水水質要求而改變，所以系統(tǒng)運行靈活，操作方便。三溝式氧化溝是一個AO（兼氧好氧）活性污泥系統(tǒng)，可以完成有機物的降解和硝化反硝化過程，能取得良好的BOD5去除效果和脫氮效果，依靠三池工作狀態(tài)的轉換，可以免除污泥回流和混合液回流，運行費用大大的降低，處理流程簡單，省去二沉池，管理方便，基建費用低，占地面積小。⑴進水水質BOD5濃度S0=200mg/L；SS = 250 mg/L；COD = 400 mg/L；NH4N = 30 mg/L；總P=4mg/L ⑵出水水質BOD5濃度Se=30mg/L ；TSS濃度Xe=30mg/L； 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)Xv=2500mg/L(VSS/TSS=)； 污泥齡qc=25d；混合液懸浮固體濃度(MLSS)X=4000mg/L 內源代謝系數(shù)Kd=＋Q=⑴氧化溝出水溶解性BOD5濃度S=SeS1，為了保證氧化溝出水的BOD5濃度，必須控制氧化溝出水所含溶解性的BOD5的濃度。其中S1為沉淀池出水中的VSS所構成的BOD濃度S1=(VSS/TSS)180。TSS180。(1e=180。180。30180。(1e=(mg/L)180。180。55))S=SeS1==(mg/L)⑵好氧區(qū)容積V1： V1=YqcQ(S0S)Xv(1+Kdqc)式中：Y—污泥的產率系數(shù)，；qc—污泥齡，25d。Xv—混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度，2500mg/L。Kd—內源代謝系數(shù)， Q—流量，25000m/d。3則：V1=YqcQ(S0S)Xv(1+Kdqc)=180。25000180。()180。180。(1+180。25)=3⑶好氧區(qū)水力停留時間t1： t1=⑷剩余污泥量DX=QDS(Y1+Kdqc)+QXQXV1Q==(d)=11(h)1e+180。25+25000()25000180。=25000()180。=(KgDs/d)去除每1kgBOD5產生的干污泥量DXQ(S0Se)()==(kgDs/kgBOD5)⑴需氧化的氨氮量。％,則用于生物合成的總氮量為：N0=180。758180。100025000=(mg/L)⑵脫氮量Ng。設出水的NH準。3N量為16mg/L，符合題意所給的綜合污水排放國家二級標需要脫氮量Ng=進水TKN出水TN生物合成所需N0 Ng==(mg/L)⑶堿度平衡保持pH179。，PH值合適，硝化、反硝化能夠正常的進行。⑷脫氮所需的池容V2脫硝率。20℃時，(KgMLSS qdn(t)=qdn(20)180?！?qdn= 脫氮所需容積V2=QNgv(420)(t20)d))180。=(kg/KgMLSSqdnX=25000180。180。2500=10120(m)3⑸脫氮水力停留時間t2t2=V2Q=1012025000=(d)=(h)NH 根據(jù)COD∶NH3—N∶P的去除率為200∶50∶1。%，則用于生物合成的磷的量為 P0=%180。758180。100025000=需另外加入化學藥劑去除的磷的量為： Pr==在氧化溝中投加硫酸鐵鹽，可使磷的去處率達95%以上。則投加鐵鹽的量為： 180。103180。25000151=V=V1+V2=+10120=(m) t===(d)=(h)滿足水力停留時間16～24h。校核污泥負荷QS25000180。180。 N=0XvV==[kgBOD5/(kgMLVSSd)]污泥符合滿足。⑴設計需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH余污泥中NH33N耗氧量剩N的耗氧量脫氮產氧量ⅰ.去除BOD5需氧量D1D1=a162。Q(S0S)+b162。VX=180。25000()+180。180。=(kg/d)ⅱ.剩余污泥中BOD5的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD5的需氧量）D2=180。DX1=180。758=(kg/d)ⅲ.去除NHD3=3N耗氧量D3。(3016)180。250001000=1610(kg/d)ⅳ.剩余污泥中NH3N的耗氧量D4D4=180。180。758=(kg/d)ⅴ.脫氮產氧量，D5=180。180。250001000=(kg/d)總需氧量AOR=D1D2+D3D4D5=+=(kg/d),則AOR=180。=(kg/d)AORQ(S0S)()去除每1kgBOD需氧量=5==(kgO2/kgBOD5)⑵標準狀態(tài)下需氧量SOR=AORCs(20)a(brCs(T)C)180。(T20)設所在地為標準大氣壓，r=1，進水最高溫度為30℃。溶解氧濃度C=2mg/L。SOR=180。(180。1180。)180。(3020)=(kg/d)去除每1kgBODSORQ(S0S)5的標準需氧量=25000()=(kgO2/kgBOD5)設氧化溝兩座，單座容積V162。=V2==三組溝道采用相同的容積，則每組溝道容積為V單溝==3590m3取氧化溝有效水深H=。氧化溝面積 A=單溝道寬b=9m V單溝h==2彎道部分的面積：A1=(B+)p=(9+)p=2222直線部分的面積A2=AA1== 直線部分的長度L=取43米。A22b=180。9=進水管流量Q1===12500(m/d)=(m/s)33管道流速v=2管徑d=p=4180。=取d=(400mm)校核管道流速v=Q1A=()2=(m/s)氧化溝出水設置出水豎井，豎井內安裝電動可調堰。初步估算d壁堰來計算。⑴出水堰 Q= b堰寬；H堰上水頭高。b=＜，因此按薄32=180。=15m出水堰分為兩組，每組寬度 b1=⑵出水豎井。153=5m考慮可調堰安裝要求。出水豎井長L=180。2+b=+5= 出水豎井寬B=則出水豎井平面尺寸L180。B=180。濃縮池﹪，經濃縮池后污泥含水率97﹪，日產剩余污泥為Pss=(KgMLSS/d)Q=100Pss(100p)195。=100180。()180。1000=(m/d)=(m/h)33最大設計流量：Qmax=設計流速為v=，采用2個豎流式重力濃縮池，每個設計流量為: Q=Qmax2=Qmaxv4f33 中心管面積f==180。3600180。180。=2中心管直徑d0=p=p= 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度： 設v1=d1==180。=180。3600180。180。180。===每小時污泥固體量為：=(S1+f)=4(+)2 濃縮池直徑D=p=p=取直徑D=6m表面負荷：q==180。10532則在濃縮池中的流速是：v=m/s設計沉淀的時間：t=16h； 則h2=3600vt=180。10取h2=4m符合題意。5180。16180。3600=：=180。=180。180。=＜（符合條件）=T=8h,s=(Lh)V=180。30000180。81000180。24=8m823每個池子所需的體積為：V1==4m3,則：h5=(Rr)tan55176。=()tan55176。= V162。=ph53(R+Rr+r)=180。(3+3180。+)=：H=h1+h2+h3+h4+h5=+4+++=貯泥池 V1V2=100Pw2100Pw1=V2=設計5天運泥一次，則貯泥池所需的體積為：5180。= 設計每次排泥泥面下降5m，則貯泥池的直徑為：D=米。4Vhp=，、參考文獻[1] 教材《水污染控制工程》； [2] 《水污染防治手冊》； [3] 《環(huán)境工程設計手冊》； [4] 《給水排水制圖標準》；[5] 《建筑給水排水設計規(guī)范》（GBJ1588）；[6]《排水工程》（下），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月（第9章）[7]《排水工程》（上），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月[8]《給水排水設計手冊》中國建筑工業(yè)出版社，1986年12月（第11冊）[9]《室外排水設計規(guī)范》GBJ 14－87 [10] 《污水處理廠設計與運行》，化學工業(yè)出版社， [11]《水污染治理新工藝與設計》，海洋出版社， [12]《水處理新技術及工程設計》，化學工業(yè)出版社， [13]《給水排水工程快速設計手冊》（2，排水工程），中國建筑工業(yè)出版社， [14]《三廢處理工程技術手冊》（廢水卷），化學工業(yè)出版社，第五篇：污水處理廠自控系統(tǒng)工藝介紹污水處理廠自控系統(tǒng)工藝介紹污水處理廠位于市區(qū)或市郊，出水排入河流，水質達到國家一級排放標準。工程采用水解－AICS處理工藝。其具體流程為：污水首先分別經過粗格柵去除粗大雜物，接著污水進入泵房及集水井，經泵提升后流經細格柵和沉砂池，然后進入水解池。水解池出水自流入AICS進行好氧處理，出水達標提升排入河流。AICS反應器為改進SBR的一種。其工藝流程如下圖1所示：污水處理廠自控系統(tǒng)設計的原則從污水處理廠的工藝流程可以看出，主要工藝AICS反應器是改進SBR的一種，需要周期運行，AICS反應器的進水方向調整、厭氧好氧狀態(tài)交替、沉淀反應狀態(tài)輪換都有電動設備支持，大量的電動設備的開關都需要自控系統(tǒng)來完成，因此自控系統(tǒng)對整個周期的正確運行操作至關重要。而且好氧系統(tǒng)作為整個污水處理工藝能量消耗的大戶，它的自控系統(tǒng)優(yōu)化程度越高，整個污水處理工藝的運行費用也會越低，這也說明了自控系統(tǒng)在整個處理工藝中的重要性。為了保證污水廠生產的穩(wěn)定和高效，減輕勞動強度，改善操作環(huán)境，同時提高污水廠的現(xiàn)代化生產管理水平，在充分考慮本污水處理工藝特性的基礎上，將建設現(xiàn)代化污水處理廠的理念融入到自控系統(tǒng)設計當中，本自控系統(tǒng)設計遵循以下原則：先進合理、安全可靠、經濟實惠、開放靈活。自控系統(tǒng)的構建污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構、信號采集控制和人機界面（監(jiān)控）設備三部分組成。自控系統(tǒng)的構建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設備的選擇。本執(zhí)行機構主要是根據(jù)工藝的要求由工藝專業(yè)確定，預留自控系統(tǒng)的接口，儀表的選擇將在后面的部分進行描述。信號采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設備和必須通訊網絡的選擇。人機界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設備的選擇。基本系統(tǒng)的選擇目前用于污水處理廠自控系統(tǒng)的基本形式主要有三種DCS系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)和基于PC控制的系統(tǒng)。從規(guī)模來看三種系統(tǒng)所適用的規(guī)模是不同。DCS系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般適用于控制點比較多而且廠區(qū)規(guī)模比較大的系統(tǒng)，基于PC的控制則用于小型而且控制點比較集中的控制系統(tǒng)?；赑C的控制系統(tǒng)屬于高度集成的控制系統(tǒng)，其人機界面和信號采集控制可能都處于同一個機器內，受機器性能和容量的限制，本工程廠區(qū)比較大，控制點較多，因此采用基于PC的控制系統(tǒng)是不太合適的。DCS系統(tǒng)適用于模擬量多，閉環(huán)控制多的系統(tǒng)。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是適用用于控制點相當較少而且特別分散的系統(tǒng)。從施工和維護的角度來看，傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)布線的工作量要遠遠大于現(xiàn)場總線系統(tǒng)。此外，現(xiàn)場總線系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)相比，還有最為重要的一點是開發(fā)性好，擴展方便。本工程的控制點在700點左右，模擬量只占20％左右，屬于規(guī)模比較小的類型，而且這些控制點是以工藝處理單元為界線分散在廠區(qū)各處，因此本工程采用現(xiàn)場總線作為基本控制系統(tǒng)。通訊網絡選擇現(xiàn)場總線系統(tǒng)最主要的特點就是依賴網絡通訊，分散控制和信號采集，最大程度的減少布線，節(jié)省安裝和維護費用。現(xiàn)場總線主要是指從現(xiàn)場控制器或IO模塊到監(jiān)控系統(tǒng)的通訊網絡。目前現(xiàn)場總線，根據(jù)通訊協(xié)議的不同可以分為很多種，比如，ProfiBus、CAN、ControlNet、DeviceNet FF Lon總線等。目前現(xiàn)場總線技術還沒有統(tǒng)一的標準，各自的功能特點基本一致，因此本工程設計時選用在中小型控制系統(tǒng)應用非常廣泛的ProfiBus總線。其在性價比較高，且在國內推廣的時間長，穩(wěn)定性較高。ProfiBus總線有三種形式DP、PA和FMS。PA總線是與智能儀表結合在一起安全性非常高的一種ProfiBus總線形式，造價比較高，常用于石油化工冶金等行業(yè)；FMS總線適用于大范圍和復雜的通訊系統(tǒng)，旨在解決通用性通訊任務，傳速速度中等；DP總線是用于傳感器和執(zhí)行器級的高速數(shù)據(jù)傳速網絡，不需要智能儀表配合，安全性略低于PA總線。本工程是污水處理工程，對通訊安全性的要求并不太高，通信的任務比較簡單，對系統(tǒng)的傳輸速度有一定要求。因此本工程的采用ProfiBUS－DP網絡，即用西門子S7系列PLC搭建整個系統(tǒng)?？偩€采用普通雙絞作為傳輸介質，通訊速率可以達到12MBP?，F(xiàn)場站設備配置的選擇對于ProfiBus－DP網絡來說只是提供了一個從現(xiàn)場到監(jiān)控層的信息通道，但信號的采集