【正文】 d) N—設計人口數(shù)，人污泥斗容積設污泥斗上部半徑，設污泥斗下部半徑，傾角，污泥斗高度污泥斗容積污泥斗以上圓錐提部分污泥容積，則圓錐體的高度圓錐體部分污泥容積污泥總?cè)莘e沉淀池總高度設=, =,沉淀池總高度式中 —沉淀池的超高，m， —緩沖層的高度，m，~沉淀池池邊高度1徑深比徑深比要求在6~12之間1集水槽堰負荷校核設集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負荷第四章 生物接觸氧化池的設計及計算一、確定設計參數(shù)平均日污水量 平均時污水量 采用2個生物濾池，每個生物濾池平均日污水量 平均時污水量 進水濃度 由于斜板式沉淀池(初沉池)得去除率為20%~30%所以進入生物接觸氧化池濃度 出水濃度 去除率根據(jù)實驗資料確定填料容積負荷 有效接觸時間 t=2h 填料運用蜂窩型玻璃鋼孔徑/mm質(zhì)量/比表面積/壁厚/mm孔隙率適用進水塊體規(guī)格/mm2531~33108%100~200800800230二、生物接觸氧化池設計計算有效容積濾池總面積設H=3m，分3層，每層1m每格濾池面積采用5格濾池，每格濾池面積為每格濾池尺寸為校核反應時間濾池總高度式中 污水在池內(nèi)實際停留時間填料總體積所需空氣量每格濾池所需空氣量參考書目：書名作者出版社《水污染控制工程》高延耀 顧衛(wèi)國 周 琪 編高等教育出版社《給水排水工程常用數(shù)據(jù)速查手冊》徐晉榮 主編中國建材工業(yè)出版社《現(xiàn)代給水處理構(gòu)筑物與工藝系統(tǒng)設計計算》張玉仙 主編中國環(huán)境科學出版社《水處理構(gòu)筑物設計與計算》尹士君 主編化學工業(yè)出版社《化工工程CAD技術(shù)應用及實例》楊松林 于奕峰編化學工業(yè)出版社。其主要的特點是采用機械排泥，運行較好；排泥設備有定性產(chǎn)品。水流在池中呈水平方向向四周輻射，由于過水斷面面積不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。本設計中二沉池采用中心進水，周邊出水的輻流式沉淀池。d)，排泥時間T=，污泥部分所需容積式中 N—設計人口數(shù)污泥斗容積設污泥斗下部邊長，污泥斗高度污泥斗容積池子總高度設沉淀池的超高，斜板下緩沖層的高度，池子總高度(m)式中 (四)輔流式沉淀池(二沉池)沉淀池是分離懸浮固體的一種常用構(gòu)筑物，二沉池是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是泥水分離，使混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。含鐵的初沉池污泥進入污泥消化系統(tǒng)后，還可提高產(chǎn)甲烷細菌的活性，降低沼氣中硫化的含量，從而既可增加沼氣產(chǎn)量，又可節(jié)省沼氣脫硫成本。 (5) 有些廢水處理工藝系統(tǒng)將部分二沉池污泥回流至初沉池，發(fā)揮二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和膠體態(tài)有機物，提高初沉池的去除效率。(4) 一定程度上，初沉池可起到調(diào)節(jié)池的作用，對水質(zhì)起到一定程度的均質(zhì)效果。(2) 使細小的固體絮凝成較大的顆粒，強化了固液分離效果。初沉池的主要作用如下。(三)斜板式沉淀池(初沉池)初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。曝氣設備：一般采用穿孔管，孔徑一般為2mm5mm。工藝裝備：包括供氣方式、曝氣設備、排砂設備、集油設備、砂水和油水分離設備等計。配水：由于曝氣沉砂池內(nèi)流水的旋流特性，一般認為對曝氣沉沙池的配水要求不十分嚴格，通常采用配水渠淹沒配水。斗高h=，則砂斗上口寬a=，沉砂斗容積 ②沉砂室高度：本設計采用重力排砂，沉砂室含兩部分：一部分為沉砂斗；另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過渡部分。沉砂室設計計算(1)沉砂斗所需容積清楚沉砂間隔時間為2天，城市污水沉砂量(2)沉砂室坡向沉砂斗的坡度取i=。(2)、水流斷面積A(m2) 水平流速取ν= A=Qmax/ν= 式中 ν—最大設計流量時的水平流速(m/s)，)。曝氣沉沙池剖面圖工藝結(jié)構(gòu)尺寸 主要確定沉砂池的池長L，池寬B，池深h2等(1)、池容V(有效容積，m3) 停留時間取t=6min V=60Qmaxt=606=225m3 式中 Qmax—最大設計流量(m3/s)。格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度：===格柵前槽高：==+=格柵的總長度：=++++=： 計算結(jié)果：柵槽總長度： 柵槽寬度： 柵槽總高度： 水頭損失： 選用機械清渣(二)曝氣沉沙池的設計計算空氣擴散裝置設在池的一側(cè)，送氣管應設置調(diào)節(jié)氣量的閥門；池子的形狀應盡可能不產(chǎn)生偏流或死角。 柵后槽的總高度H： H==(++)m=式中：—柵前水深，m； —格柵前渠道超高，一般取=； —格柵的水頭損失，m。(4)—設計計算：設中格柵前水深h=，過柵流速v=，取斷面形狀為正方形的柵條且間隙寬度b=，柵條傾角=60176。機械格柵傾角一般為60176。(3)人工格柵安裝角度一般與水平面成30176。進水管道的計算根據(jù)流量Q=45000m3/d=1875m3/h=，污水流量總變化系數(shù)為Kz=,所以設計流量為Qmax=54000m3/d=2250m3/h=，所以可選管徑=800mm，格柵格柵用以攔截水中較大懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道的較大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設施正常運行的裝置。按格柵構(gòu)造特點不同可分為抓耙式、循環(huán)式、弧形、回轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)鼓式、旋轉(zhuǎn)式、齒耙式和階梯式等多種形式。按格柵柵條間距的大小不同,格柵分為粗格柵、中格柵和細格柵3類。是由一組平行的金屬柵條制成的金屬框架，斜置在廢水流經(jīng)的渠道上，或泵站集水池的進口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。二、工藝流程根據(jù)任務設計書及各工藝的特點，決定選用生物膜法中的生物接觸氧化工藝。②結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，模塊化組合設計適用于各種規(guī)模的處理。為防止膜堵塞，二級處理出水通常采用過濾和活性炭吸附等預處理工藝，為了減少結(jié)垢的危險有時需要去除鐵、錳等。反滲透不僅可以去除鹽類和離子狀態(tài)的其他物質(zhì)，還可以除去有機物質(zhì)、膠體、細菌和病毒。納濾進水要求幾乎不含濁度，故僅適用于經(jīng)過砂濾、微濾、甚至超濾作為預處理的水質(zhì)。③納濾器(NF)～，操作壓力500～1000kpa。②超濾器(UF)～，工作壓力150～700kpa。①微濾器(MF)膜孔徑～，工作壓力300kpa左右。溶質(zhì)通過膜的過程成為滲析，溶劑通過膜的過程稱為滲透。老化的生物膜不斷脫落下來，隨水流入二次沉淀被沉淀去除。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。(3)生物接觸氧化池生物接觸氧化法是生物膜法的主要設施之一，生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，其主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。①反應時間短、占地少、需空氣量少，節(jié)能等②對水量變動有較大適應性，具有很強得消化功能。生物濾池運行的基本原理如下：經(jīng)預處理后的污水與經(jīng)過硝化后的濾池出水混合后通過濾池進水管進入濾池底部，并向上流經(jīng)填料層的缺氧區(qū)，一方面反硝化細菌利用進水中的有機物將進水中的NO3N轉(zhuǎn)化為N2，實現(xiàn)反硝化脫氮；另一方面，SS通過一系列復雜的物化過程被填料及其上面的生物膜吸附截流在濾床內(nèi)。其突出的特點是將生物氧化和過濾結(jié)合在一起，濾池后部不設沉淀池，通過反沖洗再生實現(xiàn)濾池的周期運行。(2)曝氣生物濾池曝氣生物濾池屬于生物膜法的范疇。⑥污泥量少，含水率低P＝95％～96％，沉淀性能好，易于分離脫水。④能承受水質(zhì)、水量的沖擊負荷，工作穩(wěn)定。②轉(zhuǎn)盤運行時衛(wèi)生條件好，產(chǎn)生的噪音低。微生物通過新陳代謝最終把有機物分解成水、無害的無機物和氣體。轉(zhuǎn)盤安裝在氧化槽上，其45%的面積浸沒在污水中，在動力驅(qū)動下，轉(zhuǎn)盤慢速旋轉(zhuǎn)，盤片上生長的生物膜吸附污水中的有機物。生物膜(1)生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤處理是一種利用微生物來處理有機污水的設備。氧化溝工藝形式較多，主要有Orbal氧化溝、T型三溝式氧化溝、DE型氧化溝、Carrousel氧化溝等。④產(chǎn)生的污泥量少，并且污泥得到一定程度的穩(wěn)定，簡化了污泥處理流程。②采用的機械設備種類少，運行管理較方便。常規(guī)氧化溝相當于普通活性污泥法中的曝氣池，氧化溝可以在高、中、低不同負荷條件下運行。故國內(nèi)僅有十余座城市污水廠采用該工藝。SBR類活性污泥法工藝操作靈活，可采用多種運行方式，但是單池處理能力較小，在較大規(guī)模的城市污水廠中采用，分組數(shù)多，控制點多，給操作管理帶來了不便。UNITANK的工藝思想、池子布置和運行方式與三溝式氧化溝相類似，但在池體構(gòu)型、曝氣方法、出水方式等方面有所不同，一般由一矩形池子組成，內(nèi)分三格，三格在水力上是相通的。第一區(qū)和第二區(qū)在水力上是相通的。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，近幾年來，已發(fā)展成多種改良型，主要有：ICEAS法、CAST法、Unitank法和DATIAT法。由于SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活變化。80年代前后，由于自動化、計算機等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領域的普及與應用，此項技術(shù)獲得重大進展。此工藝流程較長，構(gòu)筑物較多，設備維修不便，操作管理較復雜，投資略高，相對成熟可靠，處理效果穩(wěn)定，一般運用于較大規(guī)模且具有較高運行管理水平的城市污水廠。 混合液回流 混合液回流二沉池厭氧池(A) 缺氧池(A) 好氧池(O)進水 出水 活性污泥回流 剩余污泥圖12 UCT工藝流程簡圖與傳統(tǒng)A2/O法相比，UCT工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，而不是厭氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池，從而減少了回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響。為了克服傳統(tǒng)工藝的缺點，出現(xiàn)了多種改良型工藝，其中一種就是UCT工藝。但傳統(tǒng)工藝也存在本身固有的缺點。由于厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，因此除磷脫氮效果非常好。其流程簡圖見圖11。傳統(tǒng)及其改良工藝傳統(tǒng)A2/O法即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法。 3)地下水位： 4)最大凍土深度：7. 設計依據(jù)： 1．《室外排水設計規(guī)范(GBJ14－87)》，1997年版2．《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB 18918－2002)》3.《水污染控制工程》，高廷耀，顧國維編，高等教育出版社第三章 工藝流程的選擇一、工藝流程的對比和選擇A/O工藝特點：(1)傳統(tǒng)A/O工藝，具有較好的硝化和反硝化效果，總氮的去除率在60%～70%之間。5. 設計任務： 污水處理工藝流程、生物處理構(gòu)筑物的設計計算、繪圖2張6. 自然資料 氣象資料年平均氣溫：℃；年最高氣溫：℃；年最低氣溫：℃；年平均降水量：；年平均蒸發(fā)量：1600 mm；年主導風向：北北東風。2. 原水水質(zhì)CODCr≤400mg/L BOD5≤200mg/LSS≤250mg/L pH=6～93. 排放標準執(zhí)行中華人民共和國國家標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB 18918－2002)》中一級B標準。中國將在“十一五”期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用，中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期。因此中國應完善污水處理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)建合理的污水處理收費體系，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設施建設嚴重滯后。雖然由于國家和各級政府對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。在全國設市城市中，已有5