第一章绪论1．1基础资料风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm,蒸发量多年平均为每年1800mm，地下水水位为地下6~7m年平均水温:20摄氏度1. 2水质水量特点水质特点：COD≤350mg/l,BOD5≤200mg/l,SS≤200mg/l,氨氮≤45mg/l,磷≤6mg/l,PH:6-9水量特点：每人每天平均用水量：120l/d总人数：150000每天平均用水量：1.8×107l/d总变化系数：1.5每天最大用水量：（1.8×107）×1.5 l/d =2.7×107l/d 1. 3 处理后的出水水质标准：出水水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》<GB18918-2002>一级B标准：COD≤60mg/l,BOD5≤20mg/l,SS≤20mg/l,氨氮≤8mg/l,磷≤1mg/l,PH:6-9第二章总体设计2．1设计方案的选择与设计：污水——粗格栅——集水提升泵房——细格栅——旋流沉沙池——CASS——二沉池——消毒池——出水污泥：污泥浓缩池——脱水2．2根据原水水质及出水标准：SS的去处率：（200-20）/200×100% =90%BOD5的去处率：出水的BOD5有可生物降解的BOD5和随出水漂走的浮固体所占BOD5随出水漂走的浮固体所占BOD5的计算：悬浮固体中可生物降解部分：20×0.65mg/l=13mg/可生物降解悬浮固体最终：BOD L=13×1.42mg/l=18.46mg/l可生物降解悬浮固体BOD L换算为:：BOD5=18.46×0.68mg/l =12.55mg/l出水中可生物降解的：BOD5=20-12.55mg/l=7.45mg/l 则BOD5的去处率：(200-7.45)/200×100%=96.3%2．3工艺流程说明CASS池回流污泥格栅：用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物沉砂池：用来去除污水中泥沙，煤渣等相对密度较大的无机颗粒 选择区：释放磷兼性区：进一步促进磷的释放和反硝化作用 主反应区：主要的生化反应区 消毒池：去除出水中的细菌和病毒 浓缩池：减少污泥体积第三章 工艺流程的计算污水的设计流量为：Q max = 2.7×107l/d=0.312m 3/s 1.粗格栅的计算：设栅前水深h=0.4m 过栅流速v=0.8m 栅条间隙b=50mm 格栅安装倾角60=α° 栅条间隙数：8.04.005.060sin 312.0sin max⨯⨯⨯=⨯=bhvn Qα=18.1取n=19a)栅槽宽度：（取栅条宽度S=0.01m ）B=S(n-1)+b ×n=0.01×（19-1）+0.05×19=1.13m b)栅槽总长度：取进水渠宽度B 1=1.0m 则进水渠的水流速度为v 1=4.00.1312.01max⨯=hB Q m/s=0.78m/s取渐宽部分展开角α1=20°，则进水渠道渐宽部分长为：20tan 20.113.120tan 211-=-=B l B m=0.18m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：m 09.0218.0212===l l 取栅前渠道超高h 2=0.3m ，则栅前槽高为：H 1=h+h 2=0.7m 则栅槽总长度为：L=l 1+l 2+1.0+0.5+αtan H1=0.18+0.09+1.0+0.5+60tan 7.0m=2.17m c ）过栅水头损失：栅条为矩形断面，取=β 2.42，g=9.81m/s 2阻力系数为：）（e s /34βε==2.42×）（05.001.0/34=0.12 计算水头损失为：h 0==⨯⨯⨯=60sin 81.9242.2sin 28.0v 22αβg m取K=3，则过栅水头损失为：h 1=kh 0=3×0.034m=0.102md)栅槽总高度：H=h+h 1+h 2=0.4+0.3+0.102m=0.802m e)每日栅渣量:粗格栅取W 1=0.01W==⨯⨯⨯=⨯1005.18640001.0312.010086400K 1max总W Q 1.8m 3/d>0.2 m 3/d粗格栅水力计算简图所以采用机械清渣2.细格栅的计算：设栅前水深h=0.4m 过栅流速v=0.8m栅条间隙b=10mm 格栅安装倾角60=α° 栅条间隙数：8.04.001.060sin 312.0sin max⨯⨯⨯=⨯=bhvn Qα=90.1取n=91a)栅槽宽度：（取栅条宽度S=0.01m ）B=S(n-1)+b*n=0.01×（91-1）+0.01×91=1.81mb)栅槽总长度：取进水渠宽度B 1=1.2m 则进水渠的水流速度为v 1=4.02.1312.01max⨯=hB Q m/s=0.65m/s取渐宽部分展开角α1=20°，则进水渠道渐宽部分长为：20tan 22.181.120tan 211-=-=B l B =0.84m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：m 42.0284.0212===l l 取栅前渠道超高h 2=0.3m ，则栅前槽高为：H 1=h+h 2=0.7m 则栅槽总长度为：L=l 1+l 2+1.0+0.5+αtan H1=0.84+0.42+1.0+0.5+60tan 7.0m=3.16m c ）过栅水头损失：栅条为矩形断面，取=β 2.42，g=9.81m/s 2阻力系数为：）（e s /34βε==2.42×）（01.001.0/34=2.42 计算水头损失为：h 0==⨯⨯⨯=60sin 81.9242.2sin 28.0v 22αβg 0.068m取K=3，则过栅水头损失为：h 1=kh 0=3×0.068m=0.20md)栅槽总高度：H=h+h 1+h 2=0.4+0.3+0.2m=0.9m e)每日栅渣量:细格栅取W 1=0.09W==⨯⨯⨯=⨯1005.18640009.0312.010086400K 1max总W Q 16.2m 3/d>0.2 m 3/d所以采用机械清渣细格栅水力计算简图3.格栅集水设计流量Q max=0.312m3/s=18.72 m3/min集水池有效容积V=18.72×15m3=280.8 m3设集水池有效水深h，=3m 则集水池断面面积为S，=280.8 m3÷3m=93.6m2设集水池断面为正方形，则边长为a，=6.93m=9.7m泵房高度h，，=4.2m 则泵房体积V，，= S，×h，，=93.6×4.2m3=393.12m3由资料可知：地面标高为155.00m，进水管底标高为151.75m管径D=500mm栅前水深h=0.4m，△H=155.00-150.8m=4.2m△V=4.2×93.6m3=393.12m34.沉砂池的计算（旋流沉砂池——钟式沉砂池）因为Q max=312 l/s 选择型号为300的钟式沉砂池型号流量（l/s）A B C D E F G H J K L30312 3.05 1.00.611.200.30 1.550.450.30.450.8 1.35钟式沉沙池各部分尺寸5．CASS池计算BOD5的去处率：(200-7.45)/200×100%=96.3%1.S负荷率N s f=0.65 k2=0.020SS负荷率N s=963.065.045.702.02⨯⨯=ηfkse kgBOD5/(kgMLSS.d)=0.10kgBOD5/(kgMLSS.d)2.CASS 池容积设计流量Q max =0.312m 3/s=26956.8m 3/d取X=4kg/m 3=4000mg/l则CASS 池容积为V ：=⨯⨯-⨯=⨯⨯-⨯65.0400010.0)45.7200(8.26956)(0f X N s s Q S e 19963.6 m 3式中：s e ——进入CASS 池有机物的浓度，mg/l s 0——CASS 池排放有机物的浓度，mg/lX ——混合液污泥的浓度，mg/l ，一般将X 控制在2.5——4.0kg/m 33.CASS 池各部分容积组成及最高水位)(3211V V V n V ++⨯= H=321H H H ++设CASS 池的个数为n 1=10，池内最高水位H=5，一个运行周期为T c =4h ，则一日内循环周期n 2=6424= 单池面积A=1056.199631⨯=⨯n H V =399.3m 2 取池宽B=8.5m 则1<HB=1.7<2 则池长L=46.98m ，则4<5.898.46=B L =5.5<6满足要求验证：L ×B=46.98 H 1=8.5=399.3 m 2=A 3.1996106.199633.199655.898.461====⨯⨯=⨯⨯n V H B L m 3 则池内水位至滗水器排放最低水位之间的高度为：H 1=m A n n Q 3.3996108.2695621⨯⨯==1.13m 查生活污水BOD ——污泥负荷率与污泥指数（SVI ）值的关系图得知：N s =0.10kgBOD 5/(kgMLSS.d)，SVI 为100，则滗水结束时泥面高度为：H 3=H ×X ×SVI ×10-3=5×4×100×10-3=2m滗水水面和泥面之间的安全距离为：H 2=H-（H 1+H 3）=5-(1.13+2)=1.87mCASS 池的总高度：H 0=H+0.5=5+0.5=5.5m （0.5为超高） 变动容积为：V 1=A ×H 1=399.3×1.13 m 3=451.2 m 3 安全容积为：V 2=A ×H 2=399.3×1.87 m 3=746.7 m 3 污泥沉淀浓缩容积：V 3=A ×H 3=399.3×2 m 3=798.6m 3满足)(3211V V V n V ++⨯==10×（451.2+746.7+798.6）=19663 m 3 式中:V —CASS 总有效容积, m 3V 1—变动容积,即池内最高设计水位至氵笔水后最低水位之间的容积, m 3 V 2—安全容积,即氵笔水水位和泥面之间的容积,m 3V 3--污泥沉淀浓缩容积,即活性污泥最高泥面至池底的容积,m 3 H —池内最高液面,一般为3-5m H 0—CASS 总高，mH 1--池内最高设计水位至氵笔水后最低水位之间的高度，m H 2--氵笔水水位和泥面之间的高度，m H 3--氵笔水结束时泥面高度，m n 1—CASS 池子的个数，这里为10n 2—一日内循环周期数，这里为4次预反应区计算：L 1==⨯=98.46231231L 2.04m 选择器容积计算：污泥回流比为0.2，选择器的容积为主反应区的6%，则选择器的长度L o =0.06×46.98=2.82m隔墙底部连通空口尺寸：取孔口数n 3=4，孔口流速u=30m/h ，则隔墙底部连通口尺寸为： 2211231168.03013.104.25.830410248.2695624m u H BL u n n Q A =⨯⨯+⨯⨯⨯=+= 空口高取0.68m ，宽度取1m曝气时间的确定：需氧量计算：取a ，=0.45，b ，=0.15，单位换算1 kg/m 3=1000mg/l ，则需氧量为O 2=a ，Q （s o-s e ）+ b ，VX=0.45×26956.8×（100045.7200-）+0.15×19963.3×4=14313.8kg/d=596.4kg/h式中：O 2——混合液需氧量a ，——微生物对氧化分解过程的需氧量，即微生物每代谢1kgBOD 所需的氧气量，kg ，生活污水为0.42—0.53b ，——活性污泥微生物自身氧化的需氧量，每千克活性污泥每天自身氧化的需氧量，kg ，生活污水为0.11——0.188标准条件下脱氧清水充氧计算：微孔曝气头装在距池底0.3m 处，淹没水深H=4.7m ，其绝对压力为：P b =P+9.8×103H=1.013×103+9.8×103×4.7=1.47×103 P a微孔曝气头的氧转移效率E A 为20%，气泡离开水面时的含氧量为:%5.17)2.01(2179)2.01(21)1(2179)1(21=-⨯+-⨯=-⨯+-⨯=a a t E E Q 年平均水温为20℃，清水氧饱和度查表得C S(20)=9.17mg/L,则CASS 池内的溶解氧饱和度的平均值为：()L mg O P C C t b s sb /35.10425.1710066.21047.117.94210066.255520=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯= 标准条件下，转移到曝气池内混合液的总氧量为：()()[]()()h kg C pC RC R sb S /46.8211235.10195.085.017.94.596024.1202020200=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=-βα 式中：R 0—水温20℃，气压1.013*105P a 时，转移到曝气池内混合液的总需氧量，kg/h;R —在实际条件下，转移到曝气池内混合液的总需氧量，kg/h;C S(20)-- 20℃时，氧在清水中的饱和度，查表得9.17mg/L;α—污水中杂质影响修正系数，取0.85β—污水含盐影响修正系数，取0.95；p —气压修正系数,这里为1C —混合液溶解氧浓度，取2mg/L;T —设计水温，本设计水温为20℃C sb(T)—设计水温条件下CASS 池内曝气时溶解氧饱和度的平均值，mg/LC s(T)-- 设计水温条件下氧在清水中的饱和溶解度，mg/LP b —空气扩散装置出口处的绝对压力，P aH--空气扩散装置的安装深度，mO t —气泡离开水面时的含氧率，%E A --空气扩散装置的氧转移效率，%，可由设备本身查得。