污水处理工艺设计 毕业论文 30页

'焦作大学毕业设计Abstract摘要众所周知，城市污水是水污染大户。据不完全统计，2005年全国城市废水年排放总量已超过500亿m3。由此可见，为了控制污染，保护环境，迫切需要解决城市污水同环境保护协调发展的问题。根据城市污水产生的特点和污水的性状，将废水处理同废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑，似更为合理，使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。本设计内容主要包括：城市污水处理方法的综述、工艺流程图的确定、主要构筑物尺寸设计与计算、主要设备选型、污水高程计算等方面。同时附有工艺流程图、平面布置图、格栅、沉砂池等主要构筑物的平面图及剖面图。本设计的完成将有利于该市污水的达标排放，减少对环境的危害。关键词：城市污水；设计；生物处理；SBR反应池30 焦作大学毕业设计AbstractAbstractKnowntoall,themunicipalwastewateristhemostimportantpartofwaterpollution.Accordingtostatisticsincompletely,thetotalofthemunicipalwastewaterinourcountryisabove50,000,000,000m3in2005.Beshowedfromthis,polluteforthesakeofthecontrol,environmentalprotection,needurgentlytoresolvetheproblemaboutmoderationandthedevelopmentofthemunicipalwastewaterandenvironmentalprotection.Accordingtothecharacteristicsthatthemunicipalwastewaterproduceandthesexformofthecreationwastewater,takeintothesystemthattheliquidwasteprocessingandwastewatertoputtogethertobeanintegritywiththeknotconsideration,morereasonable,makeliquidwasteprocessingcanadapttherequestmentofthetheenvironmentalprotection,producementandthedevelopment.Thisdesigncontentsmainlyincludes:Theoverviewofthemunicipalwastewater,thecraftflowchartofmethodtoreallysettle,thesizedesignandcalculationofthemainlyconstructs,themainequipmentschooses,thehighdistancecalculationofwastewater,etc.Atthesametime,therearethecraftflowchart,flatsurfacearrange,theplanechartandthegrating,thegritchamberinthedesign.Thecompletementofthisdesignwillbeadvantageoustothewastewaterthatthecityexhauststoreachthemark,reducingthebanetowardtheenvironment.Keywords：municipalwastewater,；design；biologicalprocessing,；SeguencingBatchReactor.30 焦作大学毕业设计Abstract目录引言51、工程概况71.1项目名称71.2设计依据71.3设计原则71.4工程概述71.4.1进水水质水量81.4.2设计内容82、方案论证92.1处理工艺的选择92.2污水厂的主要工艺流程143、工程设计说明书与计算书153.1格栅15污水处理工艺设计：153.1.1粗格栅的设计163.1.2粗格栅至细格栅之间污水泵全扬程计算173.1.3细格栅设计183.2曝气沉砂池的设计193.3SBR反应池设计203.3.1参数拟定203.3.2反应池运行周期各工序时间计算213.3.3反应池容积计算213.3.4曝气系统设计计算223.3.5布气系统计算243.3.6上清液排除装置253.4接触消毒池与加氯间2630 焦作大学毕业设计Abstract3.4.1接触消毒池263.4.2加氯间263.5污泥浓缩池的计算264、污水厂平面布置284.1平面布置284.2管线布置28致谢29参考文献3030 焦作大学毕业设计Abstract引言自改革开放以来，我国政府高度重视环境保护与建设工作，采取了一系列战略措施，不断加大生态环境保护与建设力度，一些重点地区的生态环境得到了有效的保护和改善。但由于中国人均资源相对不足，地区差异较大，生态环境脆弱，生态环境恶化趋势仍未得到有效遏制。目前国家治理污染的重点是“33211工程”，即以“三河”(淮河、海河、辽河流域)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)、“两区”(酸雨控制区和二氧化硫控制区)、“一市”(北京市)、“一海”(渤海海域)为环境保护重点区域，其中“三河三湖”和环渤海的行动计划都是针对水污染控制。另外，国家正在制定海河、辽河、长江流域和黄河流域的污染控制规划，这些行动计划都是围绕一个流域和一个区域的污染问题进行的。我国水污染控制的重点已经从工业点源为主的控制，逐步转变为以城市污水污染为主的控制。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷。我国对城市污水治理十分重视，将其作为当前和今后一段时期基本建设领域中重点支持的产业之一。因此，无论从发展水污染控制产业技术，还是从水污染控制技术和设备的需求来看，我国水处理产业面临巨大的市场需求，并将形成我国经济发展新的增长点。自1985年以来，我国废水年排放总量一直维持在350亿～400亿m3左右。1997年废水排放量达到最高值416亿m3，其中工业废水排放量227亿m3，市政污水排放量189亿m3。到2000废水排放量为480亿m3。考虑现状污水量、污水增量和建制镇污水量，到2010年我市城市污水排放总量为1050亿m3,根据国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要的要求，到2010年城市污水处理率要达到50%，估算投资为5000亿元。我国“十五”期间在水污基础设施上的投资将超过几千亿元，这对我国水工业的发展既是机遇又是挑战。目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺为普通活性污泥法、氧化沟法、SBR(间歇式活性污泥)法、AB法等，这与美国、德国等发达国家所采用的技术与工艺几乎处在同一水平，而我国的国民生产总值远远低于上述国30 焦作大学毕业设计Abstract家，投资费用十分高昂。因此，国家环保总局提出需要建立与我国现阶段国情相适应的、经济实用的先进工艺技术的污水处理示范工程，示范工程应该满足：吨水投资低；运行费用低，吨水运行费应该控制在0．3元以下；在工程中采用国产化设备，并且采用总承包和实施运营的机制。本设计采用具有我国自主知识产权的城市污水处理新工艺——SBR法。该工艺已成功地应用于上百个工业废水处理厂和十余个城市污水处理厂。并分析了SBR法的研究、应用和设计问题，提出了工艺应用和设计计算。30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算1、工程概况1.1项目名称某城市污水处理厂工程设计1.2设计依据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《制浆造纸工业环境保护行业政策、技术政策和污染防治对策》《地面水环境质量标准》(GB3838-88)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)《给排水设计手册》（GBJ14-1996）《中华人民共和国造纸行业废水排放标准》（GB3544-92）1.3设计原则1.要求处理工艺先进合理，基建投资少，处理效果好，便于运行管理。2.通过多方案的技术经济比较选择满足出水水质要求并且能适合当地的条件、节约能耗、降低成本的处理工艺，充分发挥项目的社会、经济和环境效益。3.采用先进的自动控制技术和先进的设备，充分利用外资。4.污水处理厂的位置，应符合城市规划，位于流域下游，与周边有一定的卫生防护带，靠近受纳水体，少占农田。5.所采用设计工艺确保排放废水水质CODCr、BOD5、SS等指标达到国家及地方排放标准。6.能对废水水质、水量作出及时调节，避免人操作的随意性；所选工艺应能耐受短时间内冲击负荷，并适应季节的变化。1.4工程概述某城市新建一污水处理厂，为使本厂排放的废水能够达到国家排放标准，要求设计这一污水处理厂30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算1.4.1进水水质水量1.水质城市污水中含有耗氧有机物、难降解有机物、植物性营养物、重金属、无机悬浮物，病原体。本课题设计城市污水处理工艺，使出水水质达标排放。有关设计参数见表1－1。表11设计水质水量指标项目BOD5CODSSTNTP单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水水质260600320455.5出水水质≤15≤50≤15≤5≤1.0去除率92.3%90%92%80%82%2、水量最大时水量：1400m3/h总设计规模为20000m3/h。1.4.2设计内容1、废水进入格栅井至处理出水口之间构筑物及配套设施设计及安装设计。2、总平面布置及高程布置。3、主要构筑物外形尺寸工程样图。4、工程投资概预算及经济分析。30 焦作大学毕业设计方案论证2、方案论证2.1处理工艺的选择由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的处理技术有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等，如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用，无法正常运行。必须针对小城镇的特点采用投资省，运行费用低，技术稳定可靠，操作与管理相对简单的工艺。A、A/O工艺简介　　工艺特点：　　①采用SNP特种悬浮型生物填料，系统污泥浓度高，停留时间短。　　②厌氧生物滤池：能耗低，为活性污泥法的十分之一，产泥量很少。　　③好氧生物滤池：停留时间短，保证出水达标。　　④所有设备可以采用利浦罐或拼装钢结构，具有施工周期短，投资低，占地节约，外观美观的特点。　　⑤处理效果好，运行稳定，占地较小，操作管理简单，运行灵活性强。　　⑥低投资，低运行费，尤其适合于规模低于2000～10000吨/日以下的小城镇污水处理厂。　　⑦维修检修工作量低，需要运行操作人员的要求相对也较低。应用范围:2000～10000吨/日以下的小城镇污水处理厂B、A2/O工艺30 焦作大学毕业设计方案论证亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。　　A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收VFAs，并在体内储存PHB。进入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内储存的PHB产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌30 焦作大学毕业设计方案论证和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部风回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。　　本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。　　运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。　　该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。　　本工艺具有如下特点：　　（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺　　（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100　　（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效　　（4）运行中勿需投药，两个A断只用轻缓搅拌，并不增加溶解氧浓度，运行费用高　　本法也存在如下各项的待解决问题　　（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此　　（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高　　（3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现、但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰C、改良A2/O工艺综合了A2/O工艺和改良UCT的优点，有着良好的生物脱氮除磷效果，脱氮能力高于A2/O工艺。　　技术特点与优势：　　●出水水质高改良A2/O工艺工艺原理是针对高效生物脱氮除磷，工艺运行可靠，节省化学药剂使用。　●运行管理方便改良A2/O工艺抗冲击负荷能力强，运行稳定。　　●污泥肥效高改良A2/O工艺剩余污泥含磷量3%～5%，肥效高，可利用作污泥堆肥。D、曝气生物滤池　　工艺简介:　　曝气生物滤池（BiologicalAerationFiltration），就是在生物滤池处理装置中设置填料，通过人为供氧，使填料上生长大量的微生物。曝气生物滤池由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头，产生的中小气泡经填料反复切割，达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高，处理设施紧凑，可大大节省占地面积，减少反应时间。　　工艺特点　　①克服了污泥膨胀，处理效果稳定，运行管理简单。　　②改变了传统的高负荷生物滤池自然通风的供气方式，人为供氧，强化处理效果，出水水质提高。　　③耐冲击负荷能力强，特别适合于工业废水所占比例越来越高的现代城市污水处理。　　④生物填料对空气有相互切割作用，可以明显提高氧气利用率。　　⑤30 焦作大学毕业设计方案论证根据需要可以组合成具有生物除磷脱氮功能的A2/O工艺。　　⑥采用中小气泡专用曝气头，杜绝了微孔曝气头容易堵塞、破裂的缺陷。　　⑦采用北京桑德环保产业集团开发的特种生物填料，污泥浓度高，处理设施紧凑，占地面积小。　　应用范围:中、小型城市污水处理厂E、厌氧池＋氧化沟工作流程：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。F、SBR法30 焦作大学毕业设计方案论证SBR法的工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。鉴于SBR工艺具有以下特点：(1)工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。(2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。(3)有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。(4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。　　应用范围:大、中、小型城市污水处理厂新建大、中、小型城市污水处理厂改造城市污水处理厂磷的回收利用30 焦作大学毕业设计方案论证因此选取SBR工艺作为本设计的水处理工艺。2.2污水厂的主要工艺流程提升泵房细格栅沉砂池SBR反应池污泥浓缩池泥饼填埋粗格栅贮泥池30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算3、工程设计说明书与计算书3.1格栅格栅是一种最简单的过滤设备，由一组平行的金属栅条制成框架，斜置于废水流经的渠道上。格栅设于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设在泵站之前，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。图01格栅此设计中的粗格栅以及细格栅均采用链条式格栅除渣机。链条式格栅除渣机可以清除生活污水中长纤维和带状物，并且构造简单，占地面积小污水处理工艺设计：设计参数过栅流速：0.6～1.0m/s栅前渠道内流速：0.4～0.9m/s栅前倾角：45°～75°，90°水头损失一般为：0.08～0.15m栅渣量标准：与格栅间间隙大小有关栅条间隙b30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算16～25mm：0.10～0.05m3渣/103m3污水30～50mm：0.03～0.01m3渣/103m3污水栅渣含水率80%，容重960kg/m3当栅渣量>0.2m3/日，则应采用机械清渣3.1.1粗格栅的设计采用圆棒形栅条格栅。取栅条间隙b=40mm，取栅前流速V=0.5m/s,取过栅流速V=0.6m/s，取格栅倾角60，取栅条宽S=50mm。K=1.3a、栅前水深h：Qmax=1400m³/h=0.389m³/sQmax=0.5B,B=(2Qmax/V1)½=(2×0.389/0.5)½=1.25mH=B/2=0.624mb、栅槽宽度：栅条数目n=栅槽宽度B=S(n-1)+bn=50c、压头损失h1:栅条断面形状采用锐边矩形，β取2.42,,h(k=2~3),取k=3h=0.155m水柱。d、栅后槽总高度H：H=h+（=0.155+0.624+0.3=1.08me、栅槽长度L;H=h+h=0.624+0.3=0.924m,tg=(取20),L30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算L=L=4.0mf.每日栅渣量：>0.2采用机械清捞。3.1.2粗格栅至细格栅之间污水泵全扬程计算污水扬程为H为吸水管DN=200㎜,管长3.0m,查水力计算表得v=1.01m/s,g=8.68L/s,j=20.8,则吸水管沿程水头损失hi=3.0×20.8/1000=0.06m吸水管局部阻力系数:进口0.45,闸阀0.2,渐缩管0.16.则hj=∑ξV/2g=(0.45+0.2+0.16)×1.01/2×9.8=0.04 mH1=hi＋hj=0.1mH为总出水管DN=200㎜,管长10m.查水力表:DN200  917042L/s,   υ=2.02m/s , i=82.0  则出水管沿程水头损失为hi=10×82/1000=0.82m出水管局部阻力系数：合计为12.6，局部阻力损失为hj=∑ξV/2g=12.6×2.02/2×9.8=2.57m.h2= hi＋hj=3.4mH3的计算： 集水池最低工作水位-5.8m，提升至2.9m 则两者水位差H3=8.7m.H4为自由水头按1m计。30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算则=13.2m污水泵扬程H=13.2m,流量Q=23.34m3/min×0.5=11.67 m3/min=700.2m3/h②、污水泵的选用可选用200GW1050-15P污水泵三台，二用一备。200-排出口直径（mm）W-管道式排污泵1050-额定流量（m3/h)15-额定扬程（m)P-材质为不锈钢集水池容积按最大一台泵5 min 出流量计算，则其容积为 5×11.67m3/min =58.35m3/min集水池最高水位与格栅槽相连接－0.5m，最低水位－2.5 m，井底－3.0 m，平面尺寸 m，安装三台200GW1050-15P污水泵于集水井一侧地面上。3.1.3细格栅设计取栅条间隙b=20mm，取栅前流速V=0.5m/s,取过栅流速V=0.6m/s，取格栅倾角60，取栅条宽S=10mm。a、栅前水深h：Q=0.5B,B=(2Qmax/V1)½=(2×0.389/0.5)½=1.25mH=B/2=0.624mb、栅槽宽度：n=B=S(n-1)+bn=10c、压头损失h:30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算,,h(k=2~3),取k=3h=0.092m水柱。d、栅后槽总高度H：H=h+（=0.092+0.624+0.3=1.02me、栅槽长度L;H=h+h=0.624+0.3=0.924m,tg=(取20),L=0.144L=L=2.47mf.栅渣量：>0.2采用机械清渣法。3.2曝气沉砂池的设计沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其特点为：（1）沉沙中含有有机物的量低于5%。（2）由于池中设有曝气设备，它具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离作用。30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算a、总有效容积VV=60Qmax·t=60×0.389×3=70.02m³/h(t取3min)b、池断面面积AA=Qmax/v=0.389/0.08=4.86m²(v取0.08m³/s)c、池总宽度BB=A/H=0.389/2.0=2.43m(H取2.0m)B/H=2.43/2.0=1.22在1.0～1.5之间符合规定d、池长LL=V/A=70.02/4.86=14.41mL/B=14.41/2.43=5.93在2.5～6.0之间，所以符合规定e、所需曝气量qD取0.2m³/m³q=60DQmax=(60×0.2×0.389)m³/min3.3SBR反应池设计3.3.1参数拟定Ls=F/M=0.3反应池数N=4反应池水深H=6m排除比1/m=1/3安全高度/m&=0.8m30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算MLSS浓度CA=2500mg/L3.3.2反应池运行周期各工序时间计算1）曝气时间：TA===2.8h2）沉淀时间：初期沉降速度Vmax=7.4x10t水温10摄氏度时Vmax=7.4水温20摄氏度时Vmax=因此必要的沉淀时间为：水温10摄氏度时Ts=h水温20摄氏度时：Ts=h3）排出时间：沉淀时间在0.7~1.4h之间变化，排出时间2h左右与沉淀时间合计为3h一个周期所需要的时间为：3+2.8h=5.8h所以周期次数n为：n=n以4计则每个周期为6小时。5）进水时间T=Tc/N=6/4=1.5h3.3.3反应池容积计算1）反应池容量：V=2）进水变动的讨论：根据进水时间Tf=1.5h,每周期和进水流量模式，一个周期的最大进水量变化比为r=1.39超过一周期污水进水量△Q与V的对比△Q/V=(r-1)/m=(1.39-1)/3=0.13如其他反应池尚未接纳容量。考虑流量之变动，个反应池的修正容量为：V′=V(1+△Q/V)=3750反应池水深6m，则必要的水面积为：4237.530 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算此外，再沉淀排出工艺中可能接受污水进水量V的9%则反应池的必要安全容量为：△V=△Q-△Q′=（0.13-0.09）×3750=150V′=V+△V=3750+150=3900反应池水深6m，则必要的水面积为：3750选用池宽20m，池长为35.51m。采用挡板式配水槽配水。反应池的设计运行水位如图所示：Hsh1h2h3h4图6反应池的设计运行水位排水结束时水位h=基准水位高峰水位h报警，溢流水位h污泥界面h水头损失0.15m[注：（）内数字为在排出阶段可能进水量为V的9%的情况。]3.3.4曝气系统设计计算1.需氧量计算：需氧量以去除1kgBOD需要1kgO计30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算每池每周期所需氧量：周期但是以曝气时间2.8h计，每小时所需则氧气量为：2.供氧量设计水温为20摄氏度，混合液浓度为1.5mg/L，池水深6m，曝气头距池底0.2m，则淹没水深为5.8m，E=18%,空气离开反应器时氧的百分浓度为：=6553kg/d=273kg/h—氧转移折算系数，一般，取0.8—氧溶解折算系数，一般，取0.95—废水中实际溶解氧浓度，3.供风量：由供氧能力求取曝气供气量为式中：E为氧利用率（%）；为空气密度（=1.293kg/m）;O为空气的氧重量（=0.233kg空气）氧利用率以18%计，则30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算=116.3m3.3.5布气系统计算反应池平面面积为706.25，设80个曝气器，则每个曝气器的曝气量设空气干管流速为15，支管流速为10，小支管流速为5则：空气干管直径选用DN410mm钢管；设支管数量为n=3，则空气支管直径选用DN290mm钢管；安装曝气器的小支管数量为n=10，则小支管管径：选用DN220mm。（4）鼓风机供气压力估算曝气器的淹没深度H=5.8m，空气压力可按此式估算校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失可由式式中—阻力损失系数取4.4取空气干管长为100m，则其沿程阻力损失30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算取空气支管长L为8m，管内气体流速，则其沿程阻力损失取空气支管长L为7.5m，管内气流速度，则其沿程阻力损失所以空气管路沿程阻力损失设空气管道的局部阻力损失为，则空气管路的压力损失总和取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为，则鼓风机的供气压力为故鼓风机的供气压力可采用选择一台风机曝气，则风机能力为选用大型三叶罗茨鼓风机供气表1大型三叶罗茨鼓风机性能参数表型号口径（原型号）转速（nr/min）进口流量（m轴功率(kw)供气压力（kPa）3L300-(3L64)133086.5129.668.6每个反应池配备一台，置购五台鼓风机，其中一台备用。3.3.6上清液排除装置1）污水进水量池数N=4周期数n=4，每一池的排出负荷为：2）一池设4台排除装置，则每台排除装置的负荷量为:30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算考虑到流量的变化r=1.5，则滗水器最大排除负荷为2.61.5=3.913.4接触消毒池与加氯间设计参数Q=20000m³/d=833.3m³/h水力停留时间T=0.5h设计投氯量为6.0～15.0mg/l3.4.1接触消毒池1)池体体积V=QT=(833.3×0.5)m³=416.7m³2)消毒池尺寸接触消毒池的有效水深取H=4m消毒池尺寸为L×B=15×6.95实际消毒池体积为V′=15×6.95×4=416.7m³3.4.2加氯间设计每日最大加氯量为q=10mg/l每日加氯量为q′=Qq/1000=(10×20000)/1000=200kg/d=8.33kg/h3.5污泥浓缩池的计算1）剩余污泥量的计算活性污泥负荷Ns={0.012×260×(1-92.3%)×0.75}/92.3%=0.2kgBOD5/kg（MLSS•d）△x=(a-b/Ns)QSr=(0.6-0.07/0.2)×20000×0.26=1300kg/d设污泥含水率为99.6%，则排泥量为1300/{10³×(1-99.6)}=325kg/d2)回流比据经验值，气固比取0.02，溶解效率f取0.920ºC时，空气溶解饱和度30 焦作大学毕业设计工程设计说明书与计算So=0.187×1.164=21.8mg/l0.02={21.8×R×(0.9×0.3-1)}/7000R=3.78≈380%回流水量Qr=380%×13.54=51.45m³/h总流量Q=51.45+13.54=64.99m³/h=1533.5m³/d3）浓缩池表面积的计算q=1.8m³/（m².h）即43.2m³/（m².h）A=Q/q=1553.5/432=36m²用表面固体负荷校核QoCo/A=325×7000/(24×1000×36)=2.6kg/（m².h）浓缩池采用矩形池，长∶宽（3～4∶1）长9m宽4m有效水深3m超高0.3m刮泥机0.3m浓缩池总宽H=0.3+0.3+3=3.6m4)容器罐容积Vn停留时间取3minVn=51.45×3/60=2.6m³/h30 焦作大学毕业设计参考文献4、污水厂平面布置4.1平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。4.2管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽6～9m次干道宽3～4m，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。30 焦作大学毕业设计参考文献致谢本论文是在导师朱利霞老师的悉心指导下完成的。感谢老师对我的辛勤培育。从论文的立题到实际的设计以及论文的撰写整个过程无不浸透着老师的心血。她广博的学识，严肃的科学态度，严谨的治学精神，灵活的思维方式，耐心细致的言传身教深深感染激励着我，将使我终身受益。导师不但在学习上给予我耐心细致的指导，在生活中也给了我莫大的关怀，这份师恩我将终身难忘。感谢化工与环境工程学院所有同届的同学对我生活和学业上的关心和帮助,特别是10级环保1班的同学和我的舍友们在写论文在word方面给与我的帮助.我为自己能够在这样一个温暖和谐的班级体中学习工作，深感温暖、愉快和幸运。在大学三年生活中，不断得到各位老师、同学的关心与帮助，使我在学习和生活中不断得到友谊的温暖与关怀，最重要的是一种精神上的激励，让我非常感动。　　最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢！30 焦作大学毕业设计参考文献参考文献[1]徐新阳，于峰主编.《污水处理工程设计》.北京：化学工业出版社，2003.4[2]高廷耀，顾国维主编.《水污染控制工程》下册.北京：高等教育出版社，2007.7[3]高俊发，王彤，郭红军主编.《城镇污水处理及回用技术》.北京：化学工业出版社，2003.12.69-85[4]崔玉川，刘振江，张绍怡等编.《城市污水处理厂处理设施设计计算》.北京：化学工业出版社，2004.[5]王水生.SBR法处理城市废水(J).环境保护,1997,(8):21-22[6]唐受印,戴友芝,水处理工程师手册.北京:化学工业出版社,2000.[7]张统,污水处理工艺及工程方案设计.北京:中国建筑工业出版社,2000.[8]丁亚兰主编，国内外给水工程设计实例，北京：化学工业出版社，1999[9]穆环珍，杨问波，黄衍初．污泥利用研究进展[J]．环境污染治理技术与设备，2001，2(6):26~30[10]娄金生等,水污染治理新工艺与设计,海洋出版社,199930'