毕业设计-ws

王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

2.8.2 平流式消毒接触池

本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下 1）消毒接触池容积

V?Q?t (2-53)

式中：V——接触池单池面积，m3。 Q——单池污水设计流量，m3。

t——消毒接触时间，s；一般采用30min。

V=0.455×30×60=819 m3

2）消毒接触池表面积

F?Vh 2式中：F——消毒接触池单池表面积，m2。

h2——消毒接触池有效水深，m；本设计取2.5m。

F?8192.5=327.6 m2 3）消毒接触池池长

L'?FB 式中：L'——消毒接触池廊道总长，m。

B——消毒接触池廊道单宽，m；本设计取5m。

L'?327.65=65.52m 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长

L?L'3=21.84m 设计中取22m。 校核长宽比

L'B?65.525=13.104≥10符合要求 4）池高

H?h1?h2=0.3+2.5=2.8m

40

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

5）进水部分

每个消毒接触池的进水管管径D=900mm。 6）混合

采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接DN=1000mm的静态混合器。

7）出水部分

??QH??? (2-54)

??n?m?b?2?g??23式中：H——堰上水头，m。 n——消毒接触池个数，个。 m——流量系数，一般采用0.42。 b——堰宽，数值上等于池宽，m。

??0.91H???=0.13 m

?2?0.42?5?2?g???233 污泥处理系统

3.1 污泥水分去除的意义和方法

污水处理厂在处理污水的同时，每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉污泥和剩余污泥。

剩余污泥来自曝气池，活性污泥在讲解有机物同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要先进行污泥浓缩处理，然后进行硝化、脱水处理。

污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附着水、毛细水、吸附水。污泥颗粒间的孔隙水占污泥水分的绝大部分（一般约为70%～80%），其与污泥颗粒之间的结合力相对较小，一般通过浓缩在重力的作用下即可分离。附着水（污泥颗粒表面上的水膜）和毛细水（约

41

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10%～22%）与污泥颗粒之间的结合力强，则需要借助外力，比如采用机械脱水装置进行分离。吸附水（5%～8%，含内部水）则由于非常牢固的吸附在污泥颗粒表面上，通常只能采用干燥或者焚烧的方法来去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水变成外部水后，才能被分离。

3.2 污泥浓缩池

污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的在于缩小污泥的体积，便于污泥的后续处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辅流浓缩池2种。根据需要选用间歇式重力浓缩池。本设计选用1个污泥浓缩池。

进入污泥浓缩池的剩余污泥量1228.5m3/d，即0.014 m3/s。 1）计算污泥浓度

3

进泥含水率：P；出泥含水率：；污泥浓度：1000kg/m。 ?99.2%P?973进泥浓度：C1?(1?P1)?1000?8kg/m 3出泥浓度：C2?(1?P2)?1000?30kg/m

2）浓缩池面积

污泥体流量取值范围为10~35，本设计取M?30kg/m2·d。 进入浓缩池的总流量

Q?QS?Q初=1228.5?114.8=1343.3 m3/d

式中：QS——湿污泥量，m3/d。

Q初——来自初沉池的污泥量，m3/d。 浓缩池面积

A?QC11343.3?8?=358.21 m2 (3-1) M30

污泥浓缩池直径

D?4?358.21=21.36 m，取22 m

3.143）浓缩池高度，本设计取停留时间18h。

42

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

h1?TQ18?1343.3?=2.81 m (3-2) 24A24?358.214）池底坡度造成的深度

h???D?2?r??22?41??i???2?1.2???0.01=0.098 m

式中：r1——泥斗上底半径，m；本设计取1.2m。 i——池底坡度，m；本设计取0.01。 5）泥斗深度

h5?(r1?r2)tg?

式中：r2——泥斗下底半径，m；本设计取0.5m。 ?——泥斗倾角，°；本设计取60°。

h5?(1.2?0.5)tg60?1.2 m

6）泥斗容积

V??223h5?r1?r1r2?r2??3.143?1.2?(1.22?1.2?0.5?0.52)=3.9 m3 7）有效水深

H1?h1?h2?h3

式中：h2——超高，m；本设计取0.3m。

h3——缓冲层，m；本设计取0.3m。

H1?0.3+0.3+2.81=3.41m>3m 符合规定

8）浓缩池总高度

H?H1?h4?h5=3.41+1.2+0.098=4.7 m

9）浓缩后污泥体积

QP1100?99.2n=Q?100?100?P?1343.3?=358.21 m3/d 2100?9710）设备选型

选CG—A型悬挂式刮泥机，型号为CG-25A。相关技术参数如下

(3-3) 43

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表 3-1 刮泥机技术参数

Tab 3-1 The mud scraper technical parameters

适用池径 /m 20~25

驱动功率 /kw 2.2

周边线速度 /m·min-1

2.0

池深

/m 2.5，3.0，3.5

3.3 污泥脱水系统

将污泥的含水率降低到80 ~90%以下的操作叫脱水。脱水后的污泥具有固体特性，呈泥块状，能装车外运，便于最终处置利用。

1）污泥脱水机

目前常用的脱水机械有四种：折带式真空转鼓过滤机，自动析框压滤机，滚压带式压滤机，离心脱水机。

由于滚压带式压滤机，投资费用较低，运行情况可自控连续运做，无预处理，使用于大中型污水处理厂，所以我们选用滚压带式压滤机。

2）滚压带式压滤机

本设计选择DYL型带式压滤机，型号为DYL-1000，相关技术参数如下

表 3-2 压滤机技术参数

Tab 3-2 The pressure filter technical parameters

滤带宽度 /mm 1000

电机功率 /kw 1.5

最大处理量 /m3·h-1

15

进水污泥含水率

/%

95~98

泥饼含水率

/% 60~80

3.4 污泥提升泵的选择

污泥回流泵选用CP型沉水式污泥泵，型号为CP（T）-51.5.65，相关技术参数如下：

表 3-3 污泥泵技术参数

Tab 3-3 The sludge pump technical parameters

扬程 /m 11

功率 /kw 1.5

流量 /m3·h-1 24

44

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中文题目：6万吨/天生活污水A/O处理与回用工艺设计

外文题目：THE TECHNOLOGICAL DESIGN OF THE 60000 TON PER DAY

A/O SEWAGE TREATMENT AND REUSE

2

2

毕业设计（论文）共 94 页（其中：外文文献及译文17页） 图纸共6张

完成日期 2013年 6月 答辩日期 2013年 6月

王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

摘要

水是人类生存的根本，我国的水资源的储量虽然丰富，但是由于人类的污染和破坏加之一些不可利用的水资源使水成为我国的可持续发展的制约问题之一。世界上河流污染最严重的20个城市有16个在我国。我们国家的主要流域都存在着严重的污染。污染的主要来源有很多方面，主要是城市生活污水和工矿企业排放的废水。所以对污水进行深入处理并实现其回收利用成为当今城市发展的重要话题之一。

A2/O，即厌氧—缺氧—好氧三段式活性污泥法。该工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮、磷得到去除。本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于同类其它工艺。在厌氧、缺氧和好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。本工艺对污水处理效果较好，且能够节约污水厂的运行成本，有利于实现其出水的再利用。 关键词：发展；水污染；A2/O；硝化；节约。

Ⅰ

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

Abstract

Water is essential for human survival, although water resources reserves is rich in our country , because of our pollution, destruction and some useless water to make water become one of the constraints of sustainable development in our country. Of the 20 most seriously polluted river cities in the world, 16 are in China. The major watersheds in our country all suffer severe pollution. There are many main sources that cause pollution, most of which are the city sewage, industrial and mining enterprise waste water emissions. So the sewage deep treatment and reuse become one of the important topics of urban development.

A2 / O, which is anaerobic-anoxic-aerobic activated sludge process of three stages. This process is a traditional activated sludge process, biological nitrification, denitrification and biological pHospHorus removal process of the synthesis. When the sewage flows through the three different functional partitions in the process, the organic matter, nitrogen and pHospHorus can be removed effectively due to the different microbial flora. This process is the most simple system that biological nitrogen removal process at the same time; the total hydraulic retention time is less than other craft. Running alternately by the anaerobic, anoxic anaerobic-aerobic conditions can inhibiting filamentous bacteria breeding, overcome the sludge bulking, and the SVI generally less than 100, it is advantageous to the treatment of sewage and sludge after separation, in anaerobic and lack of oxygen in the operation of the segment only gentle stirring, low operating cost. The process effect of sewage treatment is well, and can save money for the operation of the sewage plant, advantageous to realize the reuse of the water. Keywords: development; water pollution; A2/O; nitrification; save.

Ⅱ

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目录

引言 ........................................................................................................................... 1 1 概论 ....................................................................................................................... 2

1.1 设计任务 ..................................................................................................... 2 1.2 设计要求 ..................................................................................................... 2 1.3 设计基础资料 ............................................................................................. 2 1.4 污水的主要来源 ......................................................................................... 3 1.5 环境概况 ..................................................................................................... 3 1.6 污水处理厂厂址 ......................................................................................... 3 1.7 市政管网 ..................................................................................................... 4 1.8 工艺流程方案的选择 ................................................................................. 4 2 污水处理系统 ....................................................................................................... 5

2.1 中格栅 ......................................................................................................... 5 2.2 提升泵 ....................................................................................................... 10 2.3 细格栅 ....................................................................................................... 11 2.4 沉砂池 ....................................................................................................... 13 2.5 初沉池 ....................................................................................................... 18 2.6 A2/O生化反应池 ....................................................................................... 24 2.7 二沉池 ....................................................................................................... 33 2.8 接触消毒池 ............................................................................................... 39 3 污泥处理系统 ..................................................................................................... 41

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

3.1 污泥水分去除的意义和方法 ................................................................... 41 3.2 污泥浓缩池 ............................................................................................... 42 3.3 污泥脱水系统 ........................................................................................... 44 3.4 污泥提升泵的选择 ................................................................................... 44 3.5 污泥回流泵的选择 ................................................................................... 45 4 污水深度处理系统 ............................................................................................. 45

4.1 絮凝池 ....................................................................................................... 45 4.2 沉淀池 ....................................................................................................... 49 4.3 过滤池 ....................................................................................................... 52 5 污水处理厂总体设置 ......................................................................................... 62

5.1平面布置 .................................................................................................... 62 5.2高程布置 .................................................................................................... 63 6 供配电系统设计 ................................................................................................. 65

6.1 电源 ........................................................................................................... 66 6.2 配电系统 ................................................................................................... 66 6.3 用电功率统计表 ....................................................................................... 66 7 仪表控制系统设计 ............................................................................................. 67

7.1 设计原则 ................................................................................................... 67 7.2 设计内容 ................................................................................................... 67 8 劳动定员 ............................................................................................................. 69 9 经济概预算 ......................................................................................................... 69

9.1 投资估算 ................................................................................................... 69

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V1?2?1?R?Q0X (2-42)

12?X?Xr?N式中：V1——污泥部分所需容积，m3/d。

Q0——污水平均流量，m3/s。

R——污泥回流比，%。

X——曝气池中污泥浓度，mg/L。

Xr——二沉池排泥浓度，mg/L。

设计中取Q30=0.91 m/s，R=50%。

106Xr?SVIr X?R1?RXr 式中：SVI——污泥容积指数，一般采用70～150； r——系数，一般采用1.2。

设计中取SVI=100

Xr=12000 mg/L

X=4000 mg/L

V??1?0.5??0.91?3600?400031?21=1228.5m/d

2??4000?12000??46）污泥斗容积V1

V?h51?3(r21?r1r2?r22) 式中：h5——污泥斗高度，m。

r1——污泥斗上部半径，m；本设计取r1=2m。 r2——污泥斗下部半径，m；本设计取r2=1m。 本设计中污泥斗的斜坡与水平面夹角取60°。

(2-43)

(2-44) (2-45)

35

王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

h5?(r1?r2)tg60?=1.73 m

V1???1.733?(22?1?2?12)=12.69 m3

7）池中心与池边落差h4

h4?(D?r1)i (2-46) 2式中：i——池底坡度，本设计取i=0.05。

h4?(26.37?2)?0.05=0.56 m 28）沉淀池总高度H

H?h1?h2?h3?h4?h5

式中：h1——沉淀池超高，m；一般采用0.3~0.5m，本设计取h1=0.3m。

h3——沉淀池缓冲层高度，m；一般采用0.3m；本设计采用机械排泥，取0.4m刮泥板高度，则h3=0.7m。

H=0.3+3.9+0.7+0.56+1.73=7.19m

9）径深比校核

D26.37=9.77 ?h22.7在6~12范围内，符合要求。 10）进水管的计算：

Q1?Q?RQ0 (2-47)

式中：Q1——进水管设计流量，m3/s。

Q——单池设计流量，m3/s。 R——污泥回流比，%。

Q0——单池污水平均流量，m3/s。

0.8=0.41 m3/s Q1=0.228+0.228×

取v=0.85m/s，得管径D=800mm 11）配水井计算：

36

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辐流式沉淀池分为4组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进各组二沉池

配水井的中心管直径

D2?4Q (2-48) ?v2式中：D2——配水井内中心管直径，m。

v2——配水井内中心管上升流速，m/s；一般采用v2?0.6 m/s，本设计取0.8 m/s。

D2?配水井直径

D3?4Q2?D2 (2-49) ?v34?1.462=1.53m

??0.8式中：D3——配水井直径，m。

v3——配水井内污水流速，m/s；一般取v3=0.2~0.4m/s，本设计取v3=0.3m/s。

D3?4?1.462?1.532=2.92m

??0.3 出水口尺寸0.45 m×1.5 m，共4 个沿井壁均匀分布

12）出水部分设计

采用90°三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中由单侧汇入出水口。

1单池设计流量：Q=0.228 m3/s ○

2环形集水槽设计 ○

采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口。 集水槽宽度b

b?0.9??K?Q?0.4=0.9??1.4?0.228?=0.633 (2-50)

0.4 式中：K——安全系数，采用1.2~1.5，本设计取1.4。 取b=0.7m

集水槽起点水深h起

37

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h起?0.75b=0.525m

集水槽终点水深

h终?1.25b=0.875m

槽深取0.9m，设计0.3m超高。

设计环形槽内水深为0.9m，集水槽总高为 0.9+0.3=1.2m，采用 90°三角堰。 13）出水堰的设计 采用双边90o三角堰。

1堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H?0.05m ○12每个三角堰的流量q ○1q1?1.343H12.47?1.343?0.052.47=0.0008213 m3/s (2-51)

3三角堰个数 ○

n1?4三角堰中心距 ○

Q0.366??445.6个 取446个 q10.0008213L??26.37?2b??26.37?2?0.7??=0.176 m L1???n1n144614）刮泥设备选型

沉淀池采用周边传动刮泥机，型号为ZG-22，相关技术参数如下：

表 2-9 刮泥机技术参数

Tab 2-9 The mud scraper technical parameters

适用池径 /(m) 28

刮泥板外缘线速度

/m·min-1

1.5~2.5

电机功率

/kw 2.2

15）管道设计

污水经DN=900mm的管道从配水井进入二沉池，后经DN=900mm的管道进入集配水井。

38

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

2.8 接触消毒池

城市污水经二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有毒病原菌的可能。为确保公共卫生安全，常规污水处理厂一定要对二级处理后的出水进行消毒，尤其对于回用水来说，必须符合回用水细菌数量的标准。

由原始资料可知，该水厂处理规模较大，设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。

2.8.1 消毒剂的投加

1）加氯量计算

二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5~10mg/L，本设计中液氯投加量采用8mg/L。每日加氯量为：

q?q0?Q?86400 (2-52)

1000

式中：q——每日加氯量，kg/d。 q0——液氯投加量，mg/L。 Q——污水设计流量，m3/s。

q?8?0.91?86400=628.99 kg/d

10002）加氯设备

液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计2台，一用一备。每小时加氯量：

628.99=26.20kg/h 24设计中采用ZJ-1型转子加氯机，相关技术参数如下：

表 2-10 加氯机技术参数

Tab 2-10 The chlorinator technical parameters

加氯量 /kg·h-1 5~45

加氯点压力≤0.1 Mpa

适用水压力

/Mpa

水射器进水压力≥0.25 Mpa，

650×310×1000

40

外形尺寸 （长×宽×高）/mm

质量

/kg

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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

5）氨氮去除率：

e?式中：e——氨氮去除率，%。

S1?S2?100% S1 S1——进水氨氮浓度，mg/L。

S2——出水氨氮浓度，mg/L；本设计取S2=5mg/L。

35?5?100%?85.7% 35e85.7%??700%。 6）混合液内回流倍数:R内?1?e1?85.7%e?2.6.2 平面尺寸计算

1）总有效容积：

Q?S0?Se? V?XLS式中：V——总有效容积，m3。 Q——最大设计流量流量，m3/d。

LS——活性污泥负荷，kgBOD/(kgMLSS·d)；>0.15，本设计取0.15。

78600??239.4?10?V?=22538.7 m3

5333.3?0.15t?V=0.287d=6.89h Q 在6~8之间，符合要求。

厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间的比值为1：1：3，则每段的水力停留时间分别为：

11厌氧池内水力停留时间 t厌??6.89=1.38h，池容V厌?×22538.7=4507.74m3

5511缺氧池内水利停留时间 t缺??6.89=1.38h，池容V缺?×22538.7=4507.74m3

5533好氧池内水利停留时间 t好??6.89=4.13h，池容V好?×22538.7=13523.2m3

552）平面尺寸： 曝气池总面积

25

王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

A?V h式中：A——曝气池总面积，m2。 h——曝气池有效水深，m。

设计中取h=4.2m

A?22538.7?5366.36m2

4.2A N每组曝气池面积

A1?式中：A1——每座曝气池表面，m2。 N——曝气池个数，本设计取N=2

A1?5366.36?2683.18m2 2每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，后3个廊道为好氧段，每廊道宽取7.5m，则每廊道长

L?A1 (2-35) bn式中：L——曝气池每廊道长，m。 b——每廊道宽度，m。 n——廊道数。

L?2683.18=71.55 m

7.5?5 本设计取72m

2.6.3 进出水系统

1）曝气池的进水设计

初沉池的来水通过DN1200mm的管道送入厌氧-缺氧-好氧首端的进水渠道。在进水渠内水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为1.2m，渠道内水深为1.0m，则渠道内最大水流速度

v1?Qs (2-36) Nb1h1式中：v1——渠道内最大的水流速度，m/s。

26

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

b1——进水渠道宽度，m。 h1——进水渠道有效水深，m。

v1?0.91=0.38m/s

2?1.0?1.2反应池采用潜孔进水，孔口面积

F?Qs Nv2式中：F——每座反应池所需孔口面积，m2。

v2——孔口流速，m/s；一般采用0.2～1.5m/s，本设计取v2=0.4m/s。

F?0.91=1.14m2 2?0.4设每个孔口尺寸为0.5m×0.5m，则孔口数

n?F f式中：n——每座曝气池所需孔口数，个。 f——每个孔口的面积，m2。 n?2）曝气池的出水设计

厌氧—缺氧—好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头

?QH???mb2g??? (2-37) ??231.14=4.56 取5个

0.5?0.5式中：H——堰上水头，m。

Q——每座反应池出水量，m3/s；指污水最大流量与回流污泥量、回流量之和。 m——流量系数，一般采用0.4～0.5；本设计取m=0.4. b——堰宽（m）；与反应池宽度相等。

?0.91?0.69?180%?H???=0.187m

?2?0.4?7.5?2?9.8?设计中取为0.18m。

27

23王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

厌氧—缺氧—好氧池的最大出水流量为0.91+0.69×180%=2.152 m3/s，出水管管径采用DN1800mm，送往二沉池的集配水井，管道内流速为0.85m/s。

2.6.4 其他管道设计

1）污泥回流管

本设计中，污泥回流比为80%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN900mm的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段，管道内流速为0.87m/s。

2）混合化液内回流比为700%，从曝气池出水回至缺氧段首端，混合化液回流管道管径为DN1600mm，管内流速为1.18m/s。单个回流管流量为8752m3/h，混合液的回流通过LW立式排污泵，本设计选用LW50-125型，选用3台，2用1倍。相关技术参数如下：

表2-7 提升泵技术参数

Tab 2-7 The dredge pump technical parameters

电机功率 /kW 2.2

转速 /r·min-1 2900

效率

/% 50

流量 /t·h-1 11~17

2.6.4 曝气池剩余污泥量的计算

1）剩余污泥量

W?aQ平Sr?bVXv?LrQ平?50% (2-38)

式中：W——剩余污泥量，kg/d。

a——污泥产率系数，一般采用0.5~0.7，本设计取0.6。

b——污泥自身氧化系数，d-1；一般采用0.05~0.1，本设计取b=0.05。 Q平——平均日污水流量，m3/d。 Lr——反应池去除SS浓度，kg/m3。 Sr——反应池去除BOD5浓度，kg/m3。

Lr=148.5-10=138.5mg/L=0.1385 kg/m3 Sr=239.4-10=229.4 mg/L=0.2294 kg/m3

W=0.6×60000×0.2294-0.05×20000×4+0.1385×60000×50%=8413.4 kg/d

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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

2）湿污泥量

Qs?W

(1?P)?1000式中： P——剩余污泥含水率，%；本设计取P=99.2%。

Qs?8418.4=1052.3 m3/d

?1?0.992??10002.6.5 曝气系统设计计算

为了保持曝气池内的污泥具有较高的活性，需要向曝气池内曝气充氧。目前常用的包起设备分为鼓风曝气和机械曝气两大类，在A2/O工艺中，应用鼓风曝气。

1）平均需氧量

O2?a'QSr?b'VXv?4.6QNr?2.6QNO3 (2-39)

式中：O2——混合液需氧量，kgO2/d。

a'——活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气kg数，对于生活水，a'值一

般采用0.42～0.53之间，本设计取a'=0.5。

Q——污水的平均流量，m3/d。 Sr——被降解的BOD浓度，kg/m3。

b'——每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数，b' 值一般采用

0.088～0.15；本设计取b'=0.15。

Xv——挥发性总悬浮固体浓度，g/L。 Nr——被降解的氨氮浓度，kg/m3。 NO3——还原的硝酸盐氮，kg/m3。

4000mg/L=3kg/m3 Xv?f?X?0.75×

Nr=35-5=30 mg/L=0.03 kg/m3

氨氮中被氧化后有90%参与了反硝化过程，有10%氮仍以NO3?存在 用于还原的NO3?N?(35?5)?90%=27 mg/L=0.027 kg/m3

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王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

仍以NO3?存在的NO3?N=3 mg/L

60000×0.242+0.15×20000×3+4.6×60000×0.03-2.6×0.027×60000 O2=0.5×

=20328 kg/d=847 kg/h

求得单个反应池内的需氧量O2=20328/2=10164kg/d=423.5kg/h。 2）最大时需氧量

最大时需氧量计算方法同上，只需将污水的平均流量换为最大流量

78600×0.242+0.15×20000×3+4.6×78600×0.03-2.6×0.027×78600 O2=0.5×

=23839.7 kg/d=993.32 kg/h

求得单个反应池内的最大需氧量O2=23839.7/2=11919.9kg/d=496.7kg/h 3）最大时需氧量与平均时需氧量之比

O2max496.7??1.17 O2423.5最大需氧量与平均需氧量之比在1.4~1.6范围内，所以本设计取1.5即最大需氧量

423.5=614.08 kg/h Q'2max=1.45×

4）供气量的设计计算

采用WM—180型网状膜微孔曝气器，敷设于池底0.2m处，淹没深度为4.0m，计算温度定为30℃。水中饱和溶解氧值为：

Cs(20)=9.2 mg/L ；Cs(30)= 7.63mg/L

1 空气扩散器出口处的绝对压力 ○

5Pb?1.013?10?9800H

式中：Pb——出口处绝对压力，Pa。 H——扩散器上淹没深度，m。

Pb=140500 Pa

2空气离开曝气池池面时，氧的百分比 ○

Ot?21(1?EA)?100% (2-40)

79?21(1?EA)30

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

式中：Ot——氧的百分比，%。

EA——空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值6%~12%；本设计取EA=10%。

Ot?21?(1?0.1)?100%?19.3%

79?21?(1?0.1)3 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑） ○

PbQt??Csb(30)?Cs??? (2-41) 542??2.066?10式中：Csb(30)——30℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L。 Cs——30℃时，在大气压力条件下，氧的饱和度，mg/L。

19.3??140500Csb(30)?7.63???=8.69 mg/L 542??2.066?1019.3??140500Csb(20)?9.2????10.48 mg/L 52.066?1042??4换算为在30℃条件下，脱氧清水的充氧量 ○

R0?RCsb(20)a[????Csb(T)?C]1.024(T?20)

式中：R0——混合液需氧量，kg/h。

Csb(20)——30℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L。

α、β——修正系数。

ρ——压力修正系数。

C——曝气池出口处溶解氧浓度，mg/L。

设计中取α=0.85，β=0.95，ρ=1.0，C=2.0，

R0?423.5?10.48?689.90kg/h (30?20)0.85?(0.95?1?8.39?2)?1.024平均时需氧量：R0=689.90 kg/h 最

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王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

相应的最大时需氧量：Rmax?5曝气池供气量 ○

614.08?10.48?1000.4kg/h。

0.85?(0.95?1?8.39?2)?1.024(30?20) 曝气池平均时供气量为：

Gs?R0689.90?100??24960 m3/h

0.28EA0.28?10 曝气池最大时供气量：

Gs?6 空气管系统设计计算 ○

R01000.4?100??36193 m3/h

0.28EA0.28?10空气管道的布置如下：在两个廊道中间设1根干管，共4根干管。在每根干管上设13对曝气竖管，共26条配气竖管。

曝气池的平面面积为2381.0m2，选用WM—180型网状膜微孔曝气器，相关技术参数如下：

表 2-7 微孔曝气器技术参数

Tab 2-7 Technical parameters microporous aerator

名称 网状膜曝气器

型号 WM—180

服务面积/m2

0.5

氧利用率/% 10~15

则所需空气扩散器的总数为：

2381.0?4762个 0.52.6.6 设备选型

供气量36193 m3/h=603.22 m3/min。根据供气量选择4-72型离心通风机，型号为No.10-130。设计三台鼓风机，两用一备。相关技术参数如下：

表 2-8 通风机技术参数

Tab 2-8 Draught fan technical parameters

风量 /m3·h-1 23969

内效率

/% 89

内功率 /kw 5.69

所需功率 /kw 6.68

电动机 型号 Y160-L18

功率/kw 7.5

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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）

2.7 二沉池

二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为主要目的的。

二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质时常变化还要暂时贮存活性污泥。

二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板（管）等几类。平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂，但一般多用于初沉池，作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀，排泥设施复杂，不易管理。

辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。

竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单，但埋深较大，施工困难，耐冲击负荷差。

斜管（板）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管（板）沉淀池处理效果不稳定，容易形成污泥堵塞，维护管理不便。

设计中选用辐流沉淀池，沉淀池设四组，N=4组，每组设计流量0.695m3/s。从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过配水井分配流量后流进辐流沉淀池。

2.7.1 设计参数

1）池子的直径（或正方形的一边）与有效水深的比值，宜为6~12。 2）池径，不宜小于16m。 3）池底坡度，一般采用0.05.

4）一般采用机械刮泥，也可附有机械提升或净水头排泥设施。

5）刮泥机的旋转速度一般为1~ 3r/h，外周刮泥板的线速不超过3m/min，一般采用 1.5m/min。

6）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为过水断面面积的6%~20%。

2.7.2设计计算

1)沉淀部分水面面积F

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王双：6万吨/天生活污水A2/O处理与回用工艺设计

F?Qmaxnq' 式中：Qmax——最大设计流量，m3/h。 n——池数，个；本设计取n=4。

q'——表面负荷，m3/(m2·h)；本设计采用q'=1.5 m3/(m2·h)。

F?60000?1.314?1.5?24=545.83 m2

图 2-4辐流式沉淀池示意图

Fig 2-4 The radial flow sedimentation tank sketch map

2）池径D

D?4F4?545.83???=26.37 m

3）沉淀部分有效水深h2

h2?q'?t

式中：t——沉淀时间，h；一般采用1~3h，本设计取t=1.8h。

h2?1.5?2.6=2.7 m

4）沉淀部分有效容积V'

V'?F?h2=545.83×

2.7= 1473.74m3 5）污泥部分所需容积V

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