EGSB,A-O,生物流化床，污水处理工艺毕业设计

目 录

中文摘要................................................................................................................................................... 1 英文摘要................................................................................................................................................... 2 1 绪 论................................................................................................................................................. 3 2 设计说明书 ........................................................................................................................................... 5

2.1 概述 ........................................................................................................................................... 5

2.1.1 设计题目 ....................................................................................................................... 5 2.1.2 设计任务 ....................................................................................................................... 5 2.1.3 设计进出水质 ............................................................................................................... 5 2.1.3.1 设计进水水质 ............................................................................................... 5 2.1.3.2 设计出水水质 ............................................................................................... 6

2.2 设计内容 ............................................................................................................................... 6 2.3 设计原则 ............................................................................................................................... 6 2.4 工艺方案的确定 ................................................................................................................... 7

2.4.1 方案对比 ................................................................................................................... 7

2.4.1.1 污水处理水质水量分析 ............................................................................... 7 2.4.1.2 厌氧生物处理工艺的比较与选择 ............................................................... 7 2.4.1.3 主体工艺的选择与方案确定 ....................................................................... 9

2.5 污水处理构筑物设计说明 ................................................................................................. 10

2.5.1 高浓度废水构筑物 ............................................................................................... 10

2.5.1.1 过滤器 ......................................................................................................... 10 2.5.1.2 匀质池 ......................................................................................................... 11 2.5.1.3 膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB） ............................................................. 11 2.5.1.4 加药间 ......................................................................................................... 12 2.5.2 低浓度废水构筑物 ................................................................................................. 13

2.5.2.1 格栅 ............................................................................................................. 13 2.5.2.2 泵房 ............................................................................................................. 14 2.5.3 沉砂池 ................................................................................................................... 15 2.5.4 低浓度废水匀质池 ............................................................................................... 16 2.5.5 A/O池 .................................................................................................................... 16 2.5.6 生物流化床 ........................................................................................................... 17 2.5.7 二沉池 ................................................................................................................... 18 2.6 污泥处理构筑物设计说明 ............................................................................................... 18

2.6.1 污泥处理的意义 ................................................................................................... 19 2.6.2 污泥处理流程 ....................................................................................................... 19 2.6.3 污泥泵房 ............................................................................................................... 19 2.6.4 污泥浓缩脱水车间 ............................................................................................... 20 2.7 污水处理厂平面及高程布置 ........................................................................................... 21

2.7.1 平面布置 ............................................................................................................... 21

2.7.1.1 布置的原则 ................................................................................................. 21 2.7.1.2 布置的内容 ................................................................................................. 21

2.7.2 高程布置 ................................................................................................................. 22

2.8.2.1 高程布置的原则 ......................................................................................... 22 2.7.2.2 计算内容 ..................................................................................................... 22 2.7.2.3 计算方法 ..................................................................................................... 23

2.8 组织结构与人员编制 ......................................................................................................... 24 3 计算说明书 ..................................................................................................................................... 25

3.1 设计依据 ............................................................................................................................. 25 3.2 设计进出水水质 ................................................................................................................. 25 3.3 设计流量 ............................................................................................................................. 26 3.4 高浓度废水处理构筑物设计计算 ..................................................................................... 27

3.4.1 事故池设计计算 ................................................................................................... 27

3.4.1.1 事故池设计参数 ......................................................................................... 27 3.4.1.2 设计计算 ..................................................................................................... 27 3.4.2 匀质池设计计算 ................................................................................................... 28 3.4.3 过滤装置选择 ....................................................................................................... 28 3.4.4 膨胀颗粒污泥床（EGSB）工艺设计计算 ......................................................... 29 3.4.4.1 设计说明 ..................................................................................................... 29 3.4.4.2 设计水质水量 ............................................................................................. 29 3.4.4.3 EGSB设计计算 ............................................................................................ 29 3.4.4.4 EGSB构筑物主体设计计算 ........................................................................ 30 3.4.4.5 反应器的升流速度 ..................................................................................... 31 3.4.4.6 三相分离器设计 ......................................................................................... 31 3.4.4.7 配水系统设计 ............................................................................................. 34 3.4.4.8 布水槽的设计 ............................................................................................. 35 3.4.4.9 进出水系统设计 ......................................................................................... 35 3.4.5.0 排泥系统设计 ............................................................................................. 35

3.4.5.1 排泥系统设计 ............................................................................................. 36

3.4.5.2 产气量计算 ................................................................................................. 36

3.4.5.3 气水分离器 ..................................................................................................... 37

3.5 低浓度废水构筑物设计计算 ............................................................................................. 37

3.5.1 格栅设计 ................................................................................................................. 37

3.5.1.1 设计参数 ..................................................................................................... 37 3.5.1.2 设计计算 ..................................................................................................... 37 3.5.2 提水泵房设计 ......................................................................................................... 38

3.5.2.2 设计计算 ..................................................................................................... 39 3.5.3 细格栅的设计计算 ............................................................................................... 39

3.5.3.1 细格栅设计参数 ......................................................................................... 39 3.5.3.2 细格栅计算 ................................................................................................. 39 3.5.3.3 格栅间尺寸的确定 ..................................................................................... 40 3.5.4 旋流沉沙池 ............................................................................................................. 40

3.5.4.1 设计参数 ..................................................................................................... 41 3.5.4.2 设计计算 ..................................................................................................... 41 3.5.5 A/O工艺池体设计 .................................................................................................. 41

3.5.5.1 设计参数： ................................................................................................. 41 3.5.5.2 设计计算 ..................................................................................................... 41 3.5.5.3 A/O 池主要尺寸计算 ................................................................................. 42 3.5.5.4 剩余污泥量 ................................................................................................. 42 3.5.6 生物流化床设计计算 ........................................................................................... 43

3.5.6.1 设计参数： ................................................................................................. 43 3.5.6.2 载体的选择和计算 ..................................................................................... 45 3.5.6.3 流化床所需生物浓度计算 ......................................................................... 45

3.5.6.4 载体分离器设计计算 ................................................................................. 46

3.5.6.5 供氧设计及计算 ......................................................................................... 46 3.5.7 辐流式二沉池 ....................................................................................................... 48

3.5.7.1 设计参数 ..................................................................................................... 48 3.5.7.2 设计计算 ..................................................................................................... 48 3.5.8 污泥泵房 ................................................................................................................. 49

3.5.8.1 构筑物 ......................................................................................................... 49 3.5.8.2 主要设备 ..................................................................................................... 49 3.5.9 污水厂平面布置 ..................................................................................................... 50

3.6 污水厂高程布置 ................................................................................................................... 51

3.6.1 概述 ......................................................................................................................... 51 3.6.2 构筑物之间管渠的连续及水头损失计算 ............................................................. 51 3.6.3 构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算 ......................................................... 55 3.6.4 高程的确定 ............................................................................................................. 56

结 论................................................................................................................................................... 57 致 谢................................................................................................................................................... 59 [参考文献]............................................................................................................................................. 59

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摘 要：本次设计任务为某市污水处理厂工艺设计。在设计前对该市的自然条件和

水文情况有了基本认识。详细分析了进水的水质水量，并依据国家的标准 制定了出水水质。在此基础上，通过查阅设计手册及相关技术规范的途径， 确立处理工艺，并对单体构筑物进行设计和计算，针对本次废水具有高低 两种浓度的特点，本次设计工艺首先分别对高低浓度废水进行预处理，然 后再混合一起处理的思路。针对废水水质含氮高的特点，采用国内主流的 脱氮工艺，使其出水水质达到国家标准。本次设计为二期A部份，因此要 考虑到远近期相结合的特点，某些构筑物要预留给后面的工程。 关键词：膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB） A/O工艺 生物流化床 脱氮 好氧处理

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Abstract：The graduation design is a paper of sewage treatment plant process design in

XXX city. After researching the natural conditions and hydrological condition of the city, we started to do the works. According to study the standards set by the state, we discuss the quality of the effluent water and anaysis the quality and quantity of the water. On the basis of it, We also ensure the sewage treatment plant process and design any single stucture by searching the technical specifications and any other manuals.There are two kinds of waste water in this mission. So we decided to set a pretreatment partly, and then treat them together when they have a same property. As a number of nitrogen in this sewage, we use the method normaly in our country and it will make the water up to the standard. This misssion was second phase of A part so we need to build some sturctures for later in order to considerd the time plan of the projedt.

Keywords：expended granular sludge bed Anoxic-Oxic biological fluidized

bed denitrification Aerobic treatment

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1 绪 论

在维系人的生存、保障经济建设和维护社会发展的所有自然要素中，水的重要性毋庸赘述。然而随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。

在中国尤其严重，中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。

我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。据环境部门监测，1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染。

本次设计的污水处理厂为于北亚热带海洋性季风气候，四季分明，雨水充沛，气候温和，无霜期长，日照充足，季风变化明显，冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主。

根据临近场地的地质状况，该场地地质具有以下特征：

(1)场地属长江漫滩，地形多为沟塘，地基土为全新统松散沉积物，属软弱场地土，Ⅳ类建筑场地。

(2)地基土可分为6个工程地质层，其中1、2-3、5层土质松软，2-1、2-2、3-1层为液化土层，工程地质条件差；3-2层粉砂加粉质粘土及粉质粘土与粉砂互层，工程地质条件一般。4层中密状粉砂分布稳定，工程地质条件较好；6层中密～密实状粉砂，工程地质条件一般。

(3)根据《中国地震烈度区划图》（1990年），场区地震基本烈度为Ⅵ度。液化判别时按Ⅶ度考虑，勘察深度内2-1、2-2层粉砂及3-1层粉砂夹粉质粘土均为液化土层，液化等级为严重。

(4)地下水水位埋深见地质勘探报告，地下水对混凝土无腐蚀性。 本区地震基本烈度按6度区设防。

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近几年，随着入驻该地区的企业迅速增多，污水产生量也急剧增加，该区原有的污水处理厂处理规模已不能满足目前的需要。如果污水由各企业分散治理，规模较小极不经济，必将造成土地、能源、人力和财力的浪费。而投资对原有污水处理厂进行改扩建，具有一定规模效益，比起分散治理有较低的处理成本和较大的优越性，既为该地区企业提供了良好服务，又可获得会有良好的经济回报。因此污水处理厂的改扩建建设十分必要。本污水处理厂最终规模为80000m3/d，共分为三期建设：一期为现有污水处理厂,设计工程规模为20000m/d；二期分两个阶段实施，二期A部分和二期B部分，设计工程规模为30000m3/d（两个阶段设计处理规模15000m3/d）；三期为远期预留，设计工程规模为30000m3/d。本次编制的内容为二期A部分的工程初步设计。出水水质指标符合国家标准《污水综合排放标（GB8978-1996）一级企业排放标准。

本次设计采用高低浓度污水混合的好氧处理段采用“曝气池”＋“生物流动床”工艺。“生物流动床”内载体上的微生物由于是附着生长，污泥龄长，适合硝化菌生长，可通过控制适当的污泥负荷使系统具有高效的硝化能力，以较好地去除水中的NH3-N。该工艺的优点在于流动床的容积负荷高、去除率高，且技术先进、占地省、投资少、处理成本低。

通过毕业设计，我们将经受一次较为全面、严格的工程设计训练，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，可在不同程度上提高调查研究，查阅文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。

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2 设计说明书

2.1 概述

2.1.1 设计题目

某市15000m3/d污水处理厂工艺设计。 2.1.2 设计任务

本污水处理厂最终规模为80000m3/d，共分为三期建设：一期为现有污水处理厂，设计工程规模为20000m3/d；二期分两个阶段实施，二期A部分和二期B部分，设计工程规模为30000m3/d（两个阶段设计处理规模分别为15000m3/d）；三期为远期预留，设计工程规模为30000m3/d。本次编制的内容为二期A部分的15000m3/d污水处理的工艺设计，高浓度废水7500m3/d，低浓度废水7500m3/d。 2.1.3 设计进出水质 2.1.3.1 设计进水水质 (1) 高浓度废水：

水质：CODcr = 4000 mg/L BOD5 = 1600 mg/L

SS = 100 mg/L TKN = 120 mg/L TDS = 8000 mg/L TP = 10 mg/L 水温 25～35℃

(2) 低浓度废水：

水质：CODcr = 500mg/L BOD5 = 200mg/L

SS = 100 mg/L TKN = 80 mg/L TDS = 4000 mg/L

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TP = 2 mg/L

水温 15～30℃ 2.1.3.2 设计出水水质

本次设计的出水水质指标要求达到国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，出水水质标准如下：

CODcr = 80mg/L BOD5 = 20mg/L SS = 20mg/L TN = 40mg/L NH3-N = 15mg/L TP = 0.5mg/L

2.2 设计内容

1、设计说明书一份

① 设计概述、城市自然基础资料概况、设计范围、设计任务与资料 ② 城市污水水量与水质的确定、排水方案与处理方案的选择 ③ 污水厂污水管道平面布置图，污水处理厂平面与高程布置 2、设计计算书一份

① 泵站设计计算与污水管道水力计算 ② 各单体构筑物设计计算

3、扩充设计图纸。

包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、工艺流程图、工艺管道平面布置图、主要单元处理工艺的设计图纸等。

2.3 设计原则

（1）要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。

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（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度，运用成熟可靠的材料参数。

（3）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用。

（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。

（5）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线， 事故池等。

（6）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。

2.4 工艺方案的确定

2.4.1 方案对比

2.4.1.1 污水处理水质水量分析

污水处理工艺技术方案，取决于污水水质、水量，排放水质要求，在满足出水达标的前提下，要求技术先进适用，经济合理，运行稳定可靠。本工程水量较大（二期A阶段总水量15000m3/d），水质可生化性较好（低浓度废水BOD5/CODcr=0.4，高浓度废水BOD5/CODcr=0.4），总的工艺路线采用生化处理最为经济合理。高浓度废水CODcr平均浓度达4000mg/L，先进行厌氧生化处理，再与低浓度废水混合，进一步进行好氧生化处理。污泥由浓缩、脱水一体化带式压滤机过滤，泥饼外运。在满足出水达标的前提下，要求技术先进适用，经济合理，运行稳定可靠。本次污水含氮量高，故采用国内常见的的脱氮工艺。 2.4.1.2 厌氧生物处理工艺的比较与选择

当前常用的厌氧生物处理工艺有上流式厌氧污泥床反应器（UASB），膨胀颗

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粒污泥床反应器(EGSB)，两相厌氧反应器，厌氧折流板反应器（ABR），厌氧生物转盘。两相厌氧反应器具有运行可靠，能承受PH值等优点，但是使用设备较多，流程和操作复杂，不能对各种废水都提高负荷，而本次高浓度废水可能为多个工厂排放的废水，因此排除两相厌氧反应器。厌氧生物转盘具有微生物浓度高，有机负荷高，水力停留时间短等优点，但是盘片造价昂贵，考虑到本次只是二期A阶段，所以排除此种工艺。厌氧折流板反应器（ABR）的相比其他工艺比较简单，而且投资比较少，但是ABR反应器的启动影响因素比较多，包括废水的组成及浓度，接种污泥的数量及活性，环境条件，微量元素的补充，操作条件（COD 容积负荷 水力停留时间）和反应器的结构尺寸等诸多因素，因此比较难控制，出现问题难以及时发现问题，因此排除该工艺。因此，上流式厌氧污泥床反应器（UASB）和膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)更适合该次设计水质。

70 年代荷兰Lettinga 等发展的UASB 反应器是一种悬浮生长型反应器,首次把颗粒污泥的概念引入反应器中。该反应器特别适宜于处理高浓度有机废水。目前,很多国家相继开展了对UASB 的深入研究和开发工作。UASB 工艺因其工艺处理能力大,结构紧凑,效果好,投资少并且在国内外废水治理中得到十分广泛的应用。根据报道, 当UASB 反应器进水CODCr为1000～2000 mg/L时,出水CODCr一般在500 mg/L 左右,也在这些工中,UASB 仅作为预处理单元,其出水通常还需好氧等工艺作为后继处理,才能保证废水达标排放。但UASB 工艺不适于处理高悬浮物固体浓度较高的废水,三相分离器的好坏直接影响处理效果,在一些地区,颗粒污泥培养较困难而使系统启动较慢。在UASB 基础上,研究者开发了EGSB 反应器。

UASB 反应器在应用中取得了很大的成功, 但UASB 的传质过程并不理想,进一步提高有机负荷受到了限制。为了使厌氧反应器中进水和污泥之间的接触更加充分,导致了第三代厌氧反应器膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)的开发和应用。

EGSB与UASB反应器相比，具有以下五个显著特点：

（1）不但能在高负荷下取得高处理效率，在低温条件下，对低浓度有机废水的处理也能取得较高的处理效率。

（2）反应器内有较高的上升流速。采用较高的上升流速，不但有效地减少占地，而且能将进水中的惰性SS自下而上带过污泥床，不至于使之在污泥床中过分沉积而挤占活性微生物的有效空间而造成污泥床中活性污泥成分的降低。允许

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有较多的SS进入可简化原污水的预处理过程。

（3）反应器的颗粒污泥床呈膨胀状态，颗粒污泥性能良好。

（4）反应器对布水系统要求较为宽松。高水力负荷，使得反应器内搅拌强度非常大，保证了颗粒污泥与废水的充分接触，有效地解决了UASB常见的短流、死角和堵塞问题。

（5）反应器采用了处理水回流技术。对于低温和低负荷有机废水，回流可增加反应器的水力负荷，保证了处理效果；对于超高浓度或含有毒物质的有机废水，回流可以稀释进入反应器内的有机物浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害作用。

综上所述，本设计采用膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)。 2.4.1.3 主体工艺的选择与方案确定

根据对水质水量的分析，本次设计存在高浓度废水，低浓度废水，两种废水含氮都比较高，目前国内除氮最常用的工艺有两种：氧化沟工艺和A/O工艺。相比之下氧化沟主要针对一些普通的城镇污水除氮效率很难超过50%，而A/O工艺用于一些工业废水的脱氮处理，其除氮效率可以达到80%以上。与此同时，因为氧化沟的深度问题，如达到较好的处理效果应扩大其平面尺寸，造成经济上的不合理。因此，经过上述工艺优缺点比较，采用A/O工艺脱氮效果更好，但是考虑到上述提到的A/O工艺由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低的缺点，因此在A/O工艺的后面加上生物流化床强化了系统对难降解COD的去除效果。同时生物流化床载体上的微生物由于是附着生长，污泥龄长，适合硝化菌生长，可通过控制适当的污泥负荷使系统具有高效的硝化能力，从而大大降低出水中NH3-N指标。工艺流程图如下：

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图2-1 工艺流程图

2.5 污水处理构筑物设计说明

2.5.1 高浓度废水构筑物 2.5.1.1 过滤器

过滤器用来消除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。当流体进入置有一定

规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，而清洁的滤液则由过滤器出口排出。本次设计中的过滤器可去除由厂外通过压力管道送入污水处理厂的污水中的微量悬浮物。

本次设备选型： 设备类型：全自动

选择参数：处理水量Q=500m/h 去除悬浮物粒径：≥100微米 设备数量：1台

选用SXG型旋转过滤机，其参数如下

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表2-1 SXG型旋转过滤机工艺参数 网筒直径型号 （mm) SXG500 1600 处理 去除率 能力粒径 粒径 3（m/h） >0.75 >0.37 500 95% 55% 外形尺寸 （mm） 3860?1820?1920 功率 （kw） 2.2 反冲洗水 水量 水压 33（m/h） （m/h） 6-7 >0.245

2.5.1.2 匀质池

为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量。 （1） 设计参数

设计流量: Q＝15000m3／d

停留时间: 匀质池为8h；事故池为4h。 （2）构筑物

功 能：将废水混合匀质，并调节多余水量；储存事故状态的废水。

结构形式: 钢筋混凝土结构。

数 量: 一座2 格

平面尺寸: 匀质池L3B3H＝42m320m36.5m 事故池L3B3H＝42m310m36.5m （3）主要设备

匀质池泵：150JYWQ300-15-2600-22，事故池泵：50JYWQ15-15-1200-2.2

表2-2选泵的工艺参数 型号 150JYWQ300-15-2600-22 50JYWQ15-15-1200-2.2 进出口径 150 流量 扬程 300 15 搅拌转速 电机功率 直径 2600 1450 22 效率 自动耦合器 76 GAK-150 50 15 15 1200 2900 2.2 51 GAK-50 2.5.1.3 膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）

膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器，是在UASB反应

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器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。与UASB反应器相比，它增加了出水再循环部分，使得反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器，污水和微生物之间的接触进一步加强。正是由于这种独特的技术优势，使得它越来越多地用于有机污水的处理，并且具有较高的处理效率。 （1） EGSB设计参数：

设计流量: Q＝7500m/d＝312.5m/h

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容积负荷：8.0kg/m32d CODcr去除率：≥80% 停留时间：t=5h

进水COD浓度：S0＝4000mg/L 污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD； 产气率：0.5m3/kgCOD （2） 构筑物

设计罐体为圆形，单座尺寸：D=8m H=22.5m 结构形式: 钢筋混凝土 数 量: 4 座 2.5.1.4 加药间

根据进水水质和运行情况，进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加，因此设立加药间，保证EGSB正常运行

（1） 加药间参数：

结构形式: 钢筋混凝土结构 数量： 1座

选加药泵型号：WA-0.5A-?

表2-3加药泵性能参数

外形尺寸 长?宽?高 1500?1700?2650 电机容水压 量 搅拌机 0.75 1 计量泵0.37 适用范围 配管管径 药剂罐给水Dg25 药剂罐排水Dg32 溶药量 25-50 浓度 5-10% 水温 <50 药剂性质 水质稳定剂，混凝剂 型号 投药方式 WA-0.5A-1 计量泵 12

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2.5.2 低浓度废水构筑物 2.5.2.1 格栅

格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 格栅的选择：格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式。 栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水条件好，但刚度差。一般多采用矩形断面。

栅渣清除方式：一般按栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械清渣。

（1）粗格栅设计参数

单台设计流量Q＝2031.25m3/h=0.56m3/h 数量：2（台） 栅条间隙b＝20mm

栅前水深H＝1500mm 数量：2（台） 过栅流速V＝0.6m/s

格栅倾角α＝75°

最大水位差△h＝200mm

配电机功率N＝3.0kw （2）粗格栅构筑物

设计流量： Q＝65000m3/d 总变化系数K=1.4 类 型：地下钢筋砼结构，直壁平行渠道 栅 渠 数：2条

平面尺寸：L3B=6.5m31.5m （3）细格栅设计参数

单台设计流量Q＝2031.25m3/h=0.56m3/h 过栅流速V＝0.6m/s 系数β=2.42 k=3 栅前渠道超高 h0=0.3m 栅渣量 W0=0.08m3/103m3 栅条间距：5mm

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安装角度：α=75° 配电机功率N＝3.0kw （4）细格栅构筑物

设计流量： Q＝27500m3/d 总变化系数K=1.4 类 型：钢筋砼结构，直壁平行渠道 栅 渠 数：2条

平面尺寸：L3B=6.0m34.6m 2.5.2.2 泵房

提升污水以满足污水处理流程要求 （1）潜污泵主要设计参数： 单台流量：Q=125L/s 扬 程：H=17m 功 率：P=34kw 远期增加2台（5用1备） Q=125L/s H=17m

P=34kw

（2）构筑物

设计流量：设计流量: Q＝27500m3／d 总变化系数K=1.4 数 量：1座

类 型：半地下式泵站

地下钢筋混凝土结构,地上单层框架结构。 进水泵房与粗格栅合建，污水提升后去细格栅间。

平面尺寸：L3B=16.5m315.4m

（3）水泵的选择适用范围及性能特点

本工程中选用200QW400-24-45型潜水排污泵四台，它满足本设计

中流量及扬程的要求，并且能够在高效区内运行。

适用范围：QW型潜污泵是在吸收国外先进技术的基础上，研制而成 的潜水排污泵。适用于市政污水处理厂、泵站、工厂、医院、建筑、宾 馆排水。 性能特点：

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表2-4 200QW400-24-45工艺参数

型号 200QW400-20-45 流量 3(m/h) 400 扬程 (m) 24 转速 (r/min) 980 电动机功率 (kw) 45 效率 (%) 77.53 出口直径 (mm) 200 2.5.3 沉砂池

沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒，沉砂池一般设于倒虹管、泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，减小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。

（1） 旋流沉砂池设计参数：

设计最大流量：Qmax=65000m3/d=2708.3m3/h=0.75 m3/s 总变化系数：k=1.4

污水在中心管流速：v1=0.3 m3/s 池内水流上升速度：v2=0.1 m3/s 停留时间：t=30s 沉沙池数量：n=2 （2) 旋流沉砂池构筑物

结构形式: 钢筋混凝土结构，采用地上式，格栅与沉砂池合建

沉砂池直径：D=4.22m 进水管直径：d=2.1m （3) 旋流沉砂池成套设备

设备数量: 2套

a.沉砂池搅拌器及气提系统 设备数量: 2台

设计参数: 转速为12～35r/min， 配电机功率N=1.5kw

说明：空气由鼓风机房送来。 b.砂水分离器 设备数量: 2台

设计参数: 处理量为4m3/h，螺旋直径Φ＝260mm，

配电机功率N=0.37kw

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2.5.4 低浓度废水匀质池 （1） 低浓度匀质池设计参数：

设计流量: Q＝65000m3/d 停留时间: 4h (2) 构筑物

功 能：将废水混合和匀质。

结构形式: 钢筋混凝土结构，池顶加盖。 数 量: 一座

平面尺寸: L3B3H＝46m340m36.5m 2.5.5 A/O池

污水先进入“缺氧池”，进行反硝化反应，起到脱氮的作用，在脱氮的同时COD也部分得到分解去除；然后进入“曝气池”，将污水中大部分有机物进行生物降解；而后出水进入“生物流化床”，以降解水中残留的难降解的COD，并实现NH3-N的最终硝化，提高出水水质，使出水达到排放标准。 （1） A/O池设计参数：

BOD污泥负荷：NS =0.15kg BOD5/KgMLSS2d 污泥指数：SVI=100

污泥回流比： R=100% A1段停留时间：4h O段停留时间：8h （2） 构筑物

结构形式: 钢筋混凝土结构，“缺氧池”、“曝气池”合建 数 量: 一座

尺寸：5廊道式曝气池，廊道宽 b=10m，L=26.27m “缺氧池”与“好氧池”的容积比为1：3.5 (3) 主要设备

①微孔曝气器 型式： 管式 数量： 840根

设计参数： 规格 Φ10031000mm 供气量 4-12m3/h2个

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服务面积 1.0m/个 氧利用率 ≥25%

活性污泥曝气池中的曝气器品种较多，其中橡胶膜可张中微孔曝气器是一种高效曝气器，在国内外污水处理厂中均得到了广泛的应用。该种曝气器动力效率高、电耗省；另外由于其为可张孔，在生化池停止曝气时不会被堵塞。其缺点是设备、材料及安装费稍高，曝气器的更换周期相对较短，更换不够方便等。但由于其具有高效节能的特点，可有效降低运行成本，因此在国内仍得到越来越多的采用。

该种曝气器有管式和膜片式两大类，其中管式曝气器单根曝气量大，供气量大，氧的利用率较高，维护相对比较简单，使用寿命较长，但其局部阻力比膜片式约高出100-200mm水柱。膜片式曝气器的利用率也较高，但由于膜片在工作中受力不均匀较容易开裂，使用寿命相对较短。 综合比较，曝气池中的曝气器采用管式可张孔曝气器。 2.5.6 生物流化床

生物流动床采用的载体比表面积大、内部受到充分保护，非常适合微生物的附着生长，因此微生物膜浓度高，活性好，而且生物种类繁多，这非常利于那些专门降解难降解COD的微生物生长，强化了系统对难降解COD的去除效果。同时载体上的微生物由于是附着生长，污泥龄长，适合硝化菌生长，可通过控制适当的污泥负荷使系统具有高效的硝化能力，从而大大降低出水中降低的NH3-N指标。

（1） 生物流动床设计参数：

污水设计流量 Q=15000 m3/d 容积负荷 Nv=3 kgCOD/（m3?d）

流化床进水五日生化需氧量 S0=260mg/L 流化床直径与缺氧区直径之比宜为2.0:1 数量n=4 流化床分隔为6

选用载体：聚乙烯球悬浮载体，其粒径以 10-25mm，比重为 0.9g/cm3

载体级配以dmax/dmin< 2 载体填充率：48%

2

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（2） 构筑物：

好氧区D=4.8m，H=24m 结构形式：钢筋混凝土结构

污泥负荷Ns= 0.5kgCOD/（kgVSS?d） 2.5.7 二沉池

二沉池采用中心进水、周边出水辐流式沉淀池，采用周边传动式刮泥机排泥，再通过排泥管排入污泥回流泵站。为减少二沉池出水堰负荷，保证出水水质，二沉池采用双三角型出水堰。 （1） 二沉池设计参数：

设计流量Q=15000m/d=625m/h，

二沉池底流生物固体浓度Xr=10000mg/L，污泥回流比R=100%。 类 型：中心进水周边出水辐流式二沉池。 二沉池表面负荷q=0.6m3/(m22h) 二沉池直径D=19m 构筑物：钢筋砼结构 （2） 主要设备

设备类型：周边传动刮泥机 设备数量：2套 主要设计参数： 直 径：Φ=19m 功 率：P=230.75kw

材 质: 水下部分为不锈钢,水上为铝合金。 排泥方式: 排泥斗重力排泥

3

3

2.6 污泥处理构筑物设计说明

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2.6.1 污泥处理的意义

污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，除灰分外，含有大量的水分(95%～99%)、挥发性物质、病原体、寄生虫卵、重金属、盐类及某些难分解的有机物，体积非常庞大，且易腐化发臭，如不加处理的任意排放会对环境造成严重的污染。随着城市化进程加快，污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水的排放量呈快速上升趋势，污泥的排放量也快速增长。污泥处理的目的是减量化、稳定化、无害化及为最终处置与利用创造条件。

2.6.2 污泥处理流程

污泥处理流程：剩余污泥 →污泥浓缩脱水机房 → 泥饼外运 2.6.3 污泥泵房 （一）构筑物

功 能：将活性污泥回流至生化处理系统，维持生化系统浓度，保证其

生化反应能力；将剩余污泥提升至污泥浓缩脱水车间。

数 量：1座

平面尺寸：L3B=14.036.5m2 （二）主要设备

a.回流污泥泵

设备类型：可提升式无堵塞潜污泵 设计回流比：R=100%

设备数量： 3台（2用1备）

主要设计参数：单台流量Q=417m3/h 扬程H=6.5m 功率P=15kw b.剩余污泥泵

设备类型：可提升式无堵塞潜污泵 设备数量：2台

主要设计参数：单台流量Q=37m3/h 扬程H=10m 功率P=1.5kw c.起吊设备

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设备类型：电动单梁悬挂式起重机 设备数量：1台

主要设计参数：最大起重量1吨 功率1.7kw 2.6.4 污泥浓缩脱水车间

污水处理过程中产生的污泥，一般是带水的粒状或絮状物质，结构疏松，含水率高，无法运输与利用，因此必须降低其含水率。由于氧化沟工艺泥龄时间长，污泥基本趋于稳定，所以本工艺污泥处理采用机械浓缩脱水的方式，这样既可以节省占地，又有利于除磷。 （1） 构筑物

功能：降低污泥含水率，减少污泥体积 类型：单层框架结构 数量：1座

尺寸：29.3m314.0m2 设计参数：泥量Q=3153kgDS/d

Q=32.2m3/h（泥含水率99.2%） （2） 主要设备

污泥浓缩脱水机目前应用比较多的有带式压滤机与离心脱水机两种类型，带式压滤机在国内应用较多，具有成熟的运转管理经验。 本设计污泥浓缩脱水采用带式浓缩压滤机。 a.带式浓缩压滤机

设备类型：一体化带式浓缩压滤机DNY1500（含电动泥阀2台、电磁流量 计2个） 设备数量：2套

设计参数：进泥含水率：99.2% 出泥含水率：≤80%

单台处理量：32.2m3/h ,225kgDS/h 带 宽： 1.5m

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2.7 污水处理厂平面及高程布置

2.7.1 平面布置 2.7.1.1 布置的原则

废水处理厂的构筑物包括生产性处理构筑物、辅助建筑物和连接各构筑物的管渠。对废水处理

厂平面布置规划时，应考虑以下原则：

(1) 布置应尽可能紧凑，以减小处理厂的占地面积和连接管线的长度。 (2) 生产性处理构筑物作为处理厂的主要构筑物，在作平面布置时，必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形、地质条件，合理布局，减少投资、运行管理方便。

(3) 对于辅助建筑物，应根据安全方便等原则布置。如泵房、鼓风机等应尽量靠近处理构筑物，变电所应尽量靠近最大用电户，以节省动力管道；办公室、化验室等与处理构筑物保持一定的距离，并处于它们的上风向，以保证良好的工作条件；贮气罐、贮油罐等易燃易爆建筑的布置应符合防爆防火规程；废水处理厂内的管道应方便运输。

(4) 废水管渠的布置应尽量短，避免交叉。此外还必须设置事故排放水渠和超越管，以便发生事故或检修时，废水能超越该处理构筑物。

(5) 厂区内给水管、空气管、蒸汽管及输配电线路的布置，应避免互相干扰，既要便于施工和维护管理，又要占地紧凑。当很难敷设在地上时，也可敷设在地下或架空敷设。

(6) 要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。 2.7.1.2 布置的内容

(1) 生产性构筑物

包括各种污水处理构筑物、污泥处理构筑物、泵房、鼓风机房、投药间、消毒间、变电所、中心控制室等。

在考虑一种处理构筑物有多个池子时，要使配水均匀。为此，在平面布置时，常为每组构筑物设置配水井。此外，应在适当的位置上设置污水、污泥、气体等的计量设备。

(2) 辅助建筑物：包括办公楼、机修车间、化验室、仓库、食堂。 (3) 各种管线：包括污水与污泥的管或渠，主要有污水管、污泥管、空气

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22

管、放空管、超越管、事故排放管、上清液回流管等。 (4) 其它：包括道路、围墙、大门、绿化设施等。 2.7.2 高程布置

高程布置的目的是为了合理地处理各构筑在高程上的相互关系。具体地说，就是通过水头损失的计算，确定各处理构筑物的标高，以及连接构筑物间的管渠尺寸和标高，从而使废水能够按处理流程在各构筑物间顺利流动。 2.8.2.1 高程布置的原则

高程布置的主要原则有两条：一是尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建费用。二是使废水和污泥尽量利用重力自流，以节省运行动力费用。

高程布置时应考虑的因素如下：

(1) 初步确定各构筑物的相对高差，只要选某一构筑物的绝对高程，其他构筑物的绝对高程也可确定。

(2) 进行水力计算时，要选择一条距离最长、水头损失最大的流程，按远期最大流量计算。同时还应留有余地，以保证系统出现故障或处于不良工况时，仍能正常运行。

(3) 当废水及污泥不能同时保证重力自流时，因污泥量较少，可采用泵提升污泥。

(4) 高程布置应保证出水能排入受纳水体。废水处理厂一般以废水水体的最高水位作为起点，逆废水流程向上倒推计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出。

(5) 结合实际情况来考虑高程布置。如地下水较高，则应适当提高构筑物的设置高度。 2.7.2.2 计算内容

(1) 污水处理高程计算内容：

① 各处理构筑物的水头损失（包括进出水渠道的水头损失） ② 构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失； ③ 各处理构筑物的高程。

(2) 污泥处理高程计算内容：

① 各处理构筑物的水头损失（包括进泥和出泥渠道的水头损失）

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23

② 构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失 ③ 各污泥处理构筑物的高程。 2.7.2.3 计算方法

(1) 污水处理流程计算方法：

① 计算水头损失时，以最大流量（涉及远期流量的管渠与设备，按远期最大流量考虑）作为构筑物与管渠的设计流量，还应考虑当某座构筑物事故停止运行时，与其并联运行的其他构筑物与有关连接管、渠能通过全部的流量。

② 高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，或以格栅为起点，顺污水处理流程推求各后续处理构筑物的高程，并校核是否满足重力排放要求和埋深的要求。如果排放水体最高水位较高时，应在污水处理水排人水体前设计泵站，水体水位高时抽水排放。如果水体最高水位很低时，可在处理水排人水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。

③ 对于平原城市可采用上述方法，即以受纳水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，这可使污水厂水泵需要的扬程较小，运行费用也较小、但对于山地城市，如污水厂址远高于受纳水体的最高水位，则应先确定流程中最大构筑物的埋深，再依次推求各处理构筑物的标高，而使得整个处理流程埋深最小。

④ 在进行工艺设计时，处理构筑物的水头损失按有关工具书进行估

算。

(2) 污泥处理流程计算方法

同污水处理流程一样，高程计算从控制点标高开始。污泥在管道中水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。由于目前有关污泥水力特征研究还不够，因此污泥管道水力计算主要是采用权益的经验公式或实验资料。

23

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2.8 组织结构与人员编制

人员编制系参考国家有关规定及可行性研究报告，并参照国内已运行的污水处理厂的经验提出的，由于本厂自动化程度高，使劳动定员大大减少。人员编制见表2.6。在确定具体岗位人数时可根据实际情况加以调整。

为提高污水处理厂的管理水平，对厂内的机关、工段、独立班等部门进行电脑联网。应用专业管理软件管理整个网络，可在网络内收发电子邮件、查询生产、实验数据，并将对设备、仓库、人事、财务、图片资料进行电脑管理，使污水处理厂达到先进的管理水平。

表2-5 人员编制表 序号 人员分类 行政管理部 厂长 1 办公室、人事财务 副厂长兼总工(生产技术) 生产技术部 格栅、泵房、沉砂池、生化池 2 中心控制室 脱水机房 生产辅助部 化验室 3 维修 保卫 车队 4

总计 1 1 3 1 2 2 2 2 28 3 3 1 1 3 3 12 2 2 6 2 3 2 1 1 2 1 2 1 12 6 1 1 班次 每班人数 人数 4 1

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3 计算说明书

3.1 设计依据

1. 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

2. 《室外排水设计规范》（GB50014-2006） 3. 《给水排水设计手册》 4. 《污水处理厂工艺设计手册》 5. 《城市污水处理设备选型手册》

6. 《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》 7. 《好氧生物流化床（内循环）污水处理工程技术规范》 8. 《给水排水制图标准》（GB-T_50106-2001） 9. 《泵站设计规范》（GB/T50265-97）

3.2 设计进出水水质

1,进水水质如下： (1) 高浓度废水

水质：CODcr = 4000 mg/L BOD5 = 1600 mg/L

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26

SS = 100 mg/L TKN = 120 mg/L TDS = 8000 mg/L TP = 10 mg/L 水温 25～35℃ (2) 低浓度废水

水质：CODcr = 500mg/L BOD5 = 200mg/L SS = 100 mg/L TKN = 80 mg/L TDS = 4000 mg/L TP = 2 mg/L 水温 15～30℃ （3) 出水水质如下 CODcr = 80mg/L BOD5 = 20mg/L SS = 20mg/L TN = 40mg/L NH3-N = 15mg/L TP = 0.5mg/L

3.3 设计流量

二期分两个阶段实施二期A部分和二期B部分，本次设计的内容为二期A部分的工程初步设计

Q总= 15000m3/d =625m3/h

高浓度废水Q1= 7500m3/d = 312.5m3/h 低浓度废水 Q2= 7500m3/d = 312.5m3/h 3.3.1 变化系数的计算

根据《给水排水设计手册》（第五册）城镇排水.中国建筑工业出版社 第4页计算

Kz?2.722.72??1.560.1080.108Q173.626

故总变化系数KZ=1.56

3.4 高浓度废水处理构筑物设计计算

3.4.1 事故池设计计算

依据《给水排水设计手册》（第五册）城镇排水.中国建筑工业出版社外排水设计规范》GB50014-2006 第39 页进行设计计算。 3.4.1.1 事故池设计参数 水力停留时间：4h

设计流量Q = 15000m3/d = 625m3/h =0.174m3/s 取池子总高度H=6.5m,其中超高0.5m,有效水深h=6m 3.4.1.2 设计计算 事故池有效容积

V = QT = 62534 = 2500m3

事故池水面面积

A = V/h = 2500/6= 416.67m2

事故池尺寸选定 设池宽取B = 10m

根据体积可得出池长=41.67m,故池长取L = 42m 则事故池实际尺寸为

L3B3H＝42m310m36.5m=2730m3

事故池提升泵： 设备类型：立式泵

设计参数：Q=32m3/h，P=0.1MPa

配电机功率：N=2.2kw 设备数量：2台

选用 50JYWQ15-15-1200-2.2型调节池提升泵

27

27

《室

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3.4.2 匀质池设计计算

依据《给水排水设计手册》（第五册）城镇排水.中国建筑工业出版社，235页《室外排水设计规范》GB50014-2006 第39 页进行设计计算。 3.4.2.1 设计参数

设计流量Q = 15000m3/d = 625m3/h =0.174m3/s（考虑到二期B的高浓度废水，因此选用15000m3/d） 水力停留时间T = 8h ；

取池子有效水深h=6m,超高0.5m, 总高度H=6.5m 3.4.2.2 设计计算 匀质池有效容积

V = QT = 62538 = 5000m3 匀质池水面面积

A = V/h = 5000/6= 833.33m2 匀质池的尺寸

设池宽取B = 20 m

则池长根据表面积可得L=41.67m，故池长取L=42m 则池子总尺寸为

L3B3H = 42m320m36.5m= 5460m3。 匀质池提升泵： 设备类型：立式泵

设计参数：Q=320m3/h，P=0.15MPa 配电机功率N=22kW 设备数量：2台

根据参数选择150JYWQ300-15-2600-22 3.4.3 过滤装置选择

根据《城市污水处理设备选型手册》第6页进行设计计算。

过滤装置

设备类型：全自动

选择参数：处理水量Q=500m3/h 去除悬浮物粒径：≥100微米

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设备数量：1台

选用SXG型旋转过滤机其参数如下

表3-1 SXG型旋转过滤机工艺参数 网筒直径（mm) 处理能去除率 力粒径 粒径 （m3/h） >0.75 >0.37 500 95% 55% 外形尺寸 （mm） 功率 （kw） 反冲洗水 水量 水压 （m3/h） （m3/h） 6-7 >0.245 型号 SXG500

1600 3860?1820?1920 2.2 3.4.4 膨胀颗粒污泥床（EGSB）工艺设计计算 3.4.4.1设计说明

EGSB（Expanded Granular Sludge Bed），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三

代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3-5，生产装置反应器的高度可达15-25米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。

依据《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》和《城市污水处理设备选型手册》第49页 进行设计和计算。

3.4.4.2 设计水质水量

Q＝7500m3／d= 312.5m3/h= 0.086m3/s

表3-2 EGSB进出水质估算表

3.4

水质指标 进水水质(mg/L) 出水水质(mg/L) COD 4000 600 BOD 1600 240 SS 100 .4.3 EGS

B设计计算

依据《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》

29

30

EGSB 反应器进水应符合下列条件： a）pH 值宜为 6.5～7.8；

b）常温厌氧温度宜为 20℃～25℃，中温厌氧温度宜为 30℃～35℃，高温厌氧温度宜为50℃～55℃； c）CODCr:N:P=100～500:5:1；

d）EGSB 反应器进水中悬浮物含量宜小于 2000mg/L； e）废水中氨氮浓度宜小于 2000mg/L；

f）废水中硫酸盐浓度宜小于 1000mg/L 或 CODCr/SO42-比值大于 10； g）废水中 CODcr 浓度宜为 1000mg/L～30000mg/L；

h）严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。

因此根据进水水质和运行情况，进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加。 因此设立加药间

选用WA-0.5A-Ⅱ型加药泵

根据设备参数，故加药间尺寸应为： L?B?h?6?5?3m 3.4.4.4 EGSB构筑物主体设计计算 参数选取：

设计流量: Q＝7500m3/d＝312.5m3/h 容积负荷：8.0kg/m32d CODcr去除率：≥80% 停留时间：t=5h

进水COD浓度S0＝4000mg/L 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD； 产气率0.5m/kgCOD 设计罐体为圆形 有效容积：V有效=式中：

Q - 设计流量，m3/s

3

3Q?S07500?4.0??3750m3NV8

30

31

S0 -进水COD含量,mg/L Nv -容积负荷,kgCOD/(m32d) 取反应器有效高度：h=20m

V有效3750??187.5m2， 采用4座相同EGSB反应器 反应器面积：A?h20 则每个反应器的面积A1=A/4=46.88 m2

反应器直径 D?4A14?46.88

????7.73m 取D=8m 横截面积

A2=1/4πD2=50.24m2 取反应器总高

H＇=22.5m，其中超高为0.5m 反应器总容积

V＇=187.5(H＇－0.5)=187.5322=4125 m3 EGSB反应器的体积有效系数： 3750 4125?100%?90.90% 3.4.4.5 反应器的升流速度 上升流速:??Q312.5A?.24?6.22(m/h)。 250 上升流速在3m/h-7m/h之间，故符合设计规范。 3.4.4.6 三相分离器设计

三相分离器设计计算草图见下图：

31

32

图3-3三相分离器草图

(1) 设计说明

三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。

三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。 (2) 沉淀区的设计

三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀 区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。

由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体， 这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求： 1）沉淀区水力表面负荷<3.0m/h

2）沉淀器斜壁角度设为50°,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。 3）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h 4）总沉淀水深应大于1.5m 5）水力停留时间介于1.0～1.5h

如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果 沉淀器（集气罩）斜壁倾角θ＝50°

32

33

沉淀区面积为：

A=1/4πD2=1/433.14382=50.24m2 表面水力负荷为：

q=Q/A=312.5/(4350.24)=1.56<3.0m/h 符合设计要求。 (3) 回流缝设计

取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m b1=h3/tgθ 式中：

b1-下三角集气罩底水平宽度，m;θ-下三角集气罩斜面的水平夹角； h3-下三角集气罩的垂直高度，m; b1?1.5 tg500 =1.26m

b2=8-231.26=5.48m

下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下式计算： V1=Q1/S1 式中：

Q1-反应器中废水流量，m3/h；S1-下三角形集气罩回流逢面积，m2；

312.5/4?3.31m/h V1?2??5.48/4 上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算： V2=Q1/S2， 式中：

Q1-反应器中废水流量，m3/h；S2-上三角形集气罩回流逢之间面积m2； 取回流逢宽CD=1.2m,上集气罩下底宽CF=6.0m 则 DH=CD3sin50°=0.92m DE=2DH+CF =230.92+6.0=7.84m S2=π(CF+DE)CD/2=26.07m2

312.5?2.98m/h 则 V2?Q1/S2?4?26.07 确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸

33

34

CH?CDsin40??0.77m

1 AI?DI?tg500??(DE?b2)?tg500?0.5?(7.45?5.48)?tg50??1.17m

2 故 h4=CH+AI=0.77+1.17=1.94m h5=1.0m 由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为： CF-2h5tg40°=6.0-231.03tg40°=4.32m BC=CD/sin40°=1.2/sin40°=1.87m DI=0.5(DE-b2)=0.53(7.84-5.48)=1.18m AD=DI/cos50°=0.93/cos50°=1.83m BD=DH/cos50°=0.92/cos50°=1.43m AB=AD-BD=1.84-1.43=0.41m 3.4.4.7 配水系统设计

本系统设计为圆形布水器，每个EGSB反应器设36个布水点 (1) 参数

每个池子流量： Ｑ＝312.5/4=78.125m3/h (2) 设计计算

圆环直径计算：每个孔口服务面积为:

11 ???D2/36????82?1.40m2

44 a在1～3m2之间，符合设计要求

可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口

a）内圈6个孔口设计

服务面积： S1＝631.40=8.4m 折合为服务圆的直径为：

4S12

??4?8.4?3.27m 3.14 用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布 6个孔口，则圆的直径计算如下：

34

35

2S12?8.41d1???2.31m?S1?3.142 则 4 b） 中圈12个孔口设计

服务面积： S2=1231.40=16.8m2 折合成服务圆直径为：

?d124(S1?S2??4?(8.4?16.8)??5.67m

c) 中间圆环直径计算如下：

0.25π(5.312-d2)＝0.5S2 则d2=4.18m 外圈18个孔口设计

服务面积： S3=1831.40=25.2m2 折合成服务圈直径为：

2

4?(S1?S2?S3??4?(25.2?16.8?8.4)??8.01m

外圆环的直径d3计算如下： 0.25π(7.512-d32)=0.5S3则d3＝6.35m 3.4.4.8 布水槽的设计

根据EGSB的尺寸，布水槽尺寸设计为长3宽3高=4.5m30.6m30.3m ,布水槽共设60根DN32的出水管，分为两排，30列，每排30根，同排每根布水管间距为0.15m，同列两根管间距为0.3m，钢材采用12号圆钢。 3.4.4.9 进出水系统设计

用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高0.2m每个反应器设1出水渠，基本可保持出水均匀，出水管采用d=125mm铸铁管。进水管也采用d=125mm的铸铁管 。 3.4.5.0 排泥系统设计 设计参数： COD去除率E=80% 设计流量 Q=312.5m3/h

进水COD浓度 C0=4000mg/L=4.0kg/m3

35

36

厌氧生物处理污泥产量取为X=0.1kgVSS/kgCOD

VSS?0.8 取 SS

污泥含水率为98%，因含水率>95%，取ρs=1000kg/m3 污泥管道设计充满度为0.6 产泥量为：GVSS=rQC0E

=7500×0.8×0.1×4000×10=2400kgMLSS/d Gss=

-3

2400?3000kgMLSS/d 0.83000?150m3/d1000?(1?98%)

则污泥产量Qs=

3.4.5.1 排泥系统设计

在反应器底部距底部200mm处设置一个排泥口，排空时由污泥泵从排泥管强制排放。反应器每天排泥一次，由污泥泵抽入污泥浓缩池中。反应池排泥管选钢管，D=200mm，该管每次排泥2h。排泥速度为

??1000.22?3600?3.14?()220.44?0.73m/s0.6

?0.44(m/s) V实=

3.4.5.2 产气量计算 设计参数

Q=7500m3/d

进水COD C0=4000mg/L=4.0kg/m 出水COD Ce=650mg/L=0.65kg/m3

V沼气(标准)＝0.35[Q(C0－Ce)－1.42YQ(C0－Ce)]310-3

3

＝0.353[75003(4000－650)－1.4230.04375003(4000-650)]

36

37

310

＝8294.265m3/d 取CH4占沼气体积的51%

8294.265?16263.26m3/d 0.51

-3

由上述计算可知该处理站日产沼气16263.26m3，则沼气柜容积应为3h产气量的体积确定，即V?qt?16263.26/24?3?225.88m3。 2.4.5.3 气水分离器

气水分离器起到对沼气干燥作用，选设计选用300钢板水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为φ7000㎜3H6000㎜串联使用。气水分离器中预装钢丝填料，在各级气水分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计、压力表及温度计。

3.5 低浓度废水构筑物设计计算

3.5.1 格栅设计

依据《给水排水设计手册》（第5册）城镇排水.中国建筑工业出版社，2004第280页，《室外排水设计规范》（GB50014-2006）第41页进行设计和计算。 3.5.1.1 设计参数

单台设计流量Q＝2031.25m3／h=0.56m3／h

数量：2（台） 栅条间隙b＝20mm

栅前水深H＝1500mm 数量：2（台） 过栅流速V＝0.6m／s 格栅倾角α＝75° 最大水位差△h＝200mm 配电机功率N＝3.0kw 3.5.1.2 设计计算 (1) 粗格栅的设计计算

37

38

a)栅条间隙数：

n粗?Qmaxsin?0.56sin75???30.48 取整31

bhv0.02?1.5?0.6b)栅槽宽度：

B?S(n?1)?bn?0.01?(31?1)?0.02?31?0.92m

c)过栅水头损失：

?s?3v2 h粗?k?????e???2g?sin?

?1?4式中：h

粗

-粗格栅水头损失，m；β-系数，当栅条断面为矩形时

4 取2.42；k系数，一般取k=3。

?0.01?30.62 h粗=3?2.2???sin75??0.06m ??2?9.8?0.02?d)栅前槽总高度：

取栅前渠道超高h0=0.3m 栅前槽高H1=h0+h1=0.3＋1.5=1.8m f)栅后槽总高度：

H2=h0+h1+h粗=0.3+1.5+0.06=1.86m，取H2=1.9m。 g)每日栅渣量：

w=

Qmax?w0?864000.56?0.1?86400??3.10m3/d?0.2m3/d(故采用

K总?10001.56?1000 机械清渣)

式中：w-每日栅渣量，m3/d；w0-栅渣量m3/103m3污水，一般为0.1—0.01

m3/103m3，粗栅取0.1 m3/103m3。 粗格栅渠的尺寸为：L3B=6.531.5m 3.5.2 提水泵房设计

依据《给水排水设计手册》（第11册）常用设备.中国建筑工业出版社,第2

98 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）第33页进行设计和计算。 3.5.2.1 设计参数

设计流量: Q＝27500m3/d 总变化系数K=1.4

38

39

数 量：1座

污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。 3.5.2.2 设计计算 集水池的容积为：

V?Qt?k1.4?3208.3m3

z?27500?5?60?

取集水池的有效水深为h?10m 集水池的面积为：

F?V?3208.3?213.8m2 F15

集水池保护水深0.5m，实际水深为10.0+2.5=12.5m。

3.5.3 细格栅的设计计算

3.5.3.1 细格栅设计参数

单台设计流量Q＝2031.25m3／h=0.56m3／h

过栅流速V＝0.6m／s 系数

??2.42k?3

栅前渠道超高 h0?0.3m 栅渣量 W30?0.08m/103m3 栅条间距：5mm 安装角度：75°

配电机功率N＝3.0kw 3.5.3.2 细格栅计算 a)栅条间隙数的计算

nsin细=

Qmax?bhv?0.56sin75?0.005?1.5?0.6?120.67,取n=121。 b)栅槽宽度： B=S(n细－1)＋bn

39

40

式中：B—栅槽宽度，m；S—栅条宽度，取0.006m。

B=0.0063(121－1)＋0.0053121=1.325m。取B=1.5m。

c)过栅水头损失：

?S h细=k2????b??3v2???sin? ?2g?4式中：h

细

—细格栅水头损失，m；β—系数，当栅条断面为矩形时取

2.42；k—系数，一般取k=3。

0.006430.62h细=h细?3?2.42?()??sin75??0.17m

0.0052?9.8 d)栅前槽总高度：

取栅前渠道超高h0=0.3m

栅前槽高H1=h0+h1=0.3＋0.51=0.81m e)栅后槽总高度：

H2=h0+h1+h细=0.3+0.81+0.17=1.29m，取H2=1.5m。 f)每日栅渣量： W?Qmax?w0?86400

k总?1000 式中：w—每日栅渣量，m3/d；w0— 栅渣量m3/103m3污水，一般为 0.1—0.01 m3/103m3，细格栅取0.08 m3/103m3。

0.56?0.08?86400?2.76m3/d?0.2m3/d W细?1.4?1000故采用机械清渣。

3.5.3.3 格栅间尺寸的确定

工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度相同。

细格栅渠的尺寸为：L3B=6.0m34.6m

3.5.4 旋流沉沙池

依据《给水排水设计手册》（第5册）城镇排水.中国建筑工业出版社，291页，《室外排水设计规范》（GB50014-2006）第42页进行设计和计算。

40

41

3.5.4.1 设计参数

设计最大流量：Qmax=65000m3/d=2708.3m3/h=0.75 m3/s 总变化系数k=1.4

污水在中心管流速v1=0.3 m3/s 池内水流上升速度v2=0.1 m3/s 停留时间t=30s 沉沙池数量n=2 3.5.4.2 设计计算 进水管直径 d?4Qmax4?0.75?1.4??2.11m ?V13.14?0.34Qmax(V1?V24?0.75?(0.3?0.1)?1.4??4.22m

?V1?V23.14?0.3?0.1 沉沙池直径D=

水流部分高度h2= v2?t=3m

沉沙部分所需体积V=Qmax?t=0.75?30=22.5m3

3.5.5 A/O工艺池体设计

依据《污水处理工艺设计手册》 化学工业出版社 第154页进行设计和计算。 3.5.5.1 设计参数：

BOD污泥负荷：NS =0.15kg BOD5/KgMLSS2d

污泥指数：SVI=100

污泥回流比：R=10000 3.5.5.2 设计计算

回流污泥浓度：

106106?r(r?1) Xr??1?6600mg/L Xr?SVI150 曝气池内混合液污泥浓度 R1?Xr??6600?3300mg/L X?1?R1?1 TN去除率：

41

?0?TNeN?TN?100?40?600TN1000

0 内回流比：

R?TN内?1-??0.6-0.6?10000?15000 TN13.5.5.3 A/O 池主要尺寸计算 有效容积

V?QL0N?15000?260.15?3300?7878.79(m3

) SX0 有效水深 H1?6m 曝气池总面积 A?Y?7878.79?1313.13m2H 16 设5廊道式曝气池，廊道宽 b=10m，则每组曝气池长度 LA1313.131?15b?5?10?26.27m t?V7878.79Q?625?11.79取12h 采用A1:O?1:2，则A1段停留时间为4h，O段停留时间为8h3.5.5.4 剩余污泥量

W??Q平Lr?bVXv?0.5Q平Sr

(1) 降解BOD生成污泥量

W1??Q平Lr?0.55?15000?（0.26-0.02）?1980kg/d （2） 内源呼吸分解泥量

Xv?fX?0.75?3300?2475mg/L

W2?bVXv?0.05?7878.79?2.475?975kg/d （3） 不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS） 该部分占总TSS越5000，则

42

42

43

W3?0.5Q平Sr?0.5?15000?（0.1-0.02）?600kg/d （4） 剩余污泥量为

W?W1?W2?W3?1980?975?600?1605kg/d

每日生成活性污泥量

Xw?W1?W2?1980?975?1005kg/d （5） 湿污泥体积

污泥含水率 P=99.200，则 Qs?（6） 污泥龄 ?c?W1605??200.625m3/d

1000(1?P)1000?(1?0.992)VXV7878.79?2.475??19.40>10d XW1005 (7) 最大需氧量

O2??'QLr?b'Nr?b'ND?c'Xw ??'Q(L0?Le)?b'Q(Nk0?Nkc)?0.12Xw?b'Q(Nk0?Nkc?NOe)?0.12Xw?0.56?c'Xw????

式中 NOe为出水硝酸盐浓度，mg/d Nk0,Nke为进出水凯式氮浓度，mg/d

?O2?1?15000?(0.26?0.02)?4.6??15000?(0.1?0.04)?0.12?1005??4.6??15000?(0.1?0.02?0.015)?0.12?1005?1.42?1005O2?1827.9kg/d

3.5.6 生物流化床设计计算

根据《好氧生物流化床（内循环）污水处理工程技术规范》和《给水排水设计手册》.第05册.城镇排水 中国建筑工业出版社 第421页参数选择和设计计算。

3.5.6.1 设计参数：

污水设计流量 Q=15000 m3/d

43

44

容积负荷 Nv=3 kgCOD/（m?d）

流化床进水五日生化需氧量 S0=260mg/L

流化床直径与缺氧区直径之比宜为1.87-2.0:1（本次设计选择2:1） 数量n=4

变化系数：KZ?1.53 好氧反应区容积：

V1?Q(S0?Se)/Nv

V1 -流化床好氧反应区容积m3, Q-污水设计流量 m3/d

S0-流化床进水五日生化需氧量 mg/L, Se-流化床出水五日 生化需氧量 mg/L，Nv-容积负荷， kgCOD/（m3?d） V?15000?1.53?(0.26?0.02)/3?1836m3

根据《好氧生物流化床（内循环）污水处理工程技术规范》采用多台并联令n=4

则V1?3

V1836??459m3 n42 缺氧反应区容积：

D?DV 122?1

V2D2 V1-好氧反应区容积m3，V2-缺氧反应区容积m3

2D1-流化床直径m，D2-缺氧反应区直径m

根据《好氧生物流化床（内循环）污水处理工程技术规范》流化床直径 与缺氧区直径之比宜为1.87-2.0:1（本次设计选择2:1） 故

V13

?3，单台流化床反应器V2=153mV2

好氧反应区高径比：

HHNH?? D12d/N2d H-流化床高度m，D1-流化床直径m，H/D1-好氧反应区高径比 N-流化床分隔数，d-好氧反应区横截面积相等的圆的直径m 根据《好氧生物流化床（内循环）污水处理工程技术规范》

44

45

好氧反应区高径比宜为3-8（本次设计选择5） 流化床分隔数应为偶数，本次选择 6 最终计算得出好氧区D1=4.8m，H=24m 3.5.6.2 载体的选择和计算 a)选择参数：

本次设计选用聚乙烯球悬浮载体，其粒径以 10-25mm，比重为0.9g/cm3 载体级配以dmax/dmin< 2

载体形状采用尽量接近球体球体，表面粗糙，以利于微生物生长 生物膜厚度为130?m

污泥负荷Ns宜为0.2-1.0，本次设计取0.5kgCOD/（kgVSS?d）

b)载体投加量

Cs?Xv1000m?10000

1 Cs-投加载体的体积占好氧反应区的体积比 Xv-流化床内混合挥发性悬浮固体平均浓度 m1-单位体积载体上的生物量，g/mL

Cs?3?10000?4801000?6.25?10?30 3.5.6.3 流化床所需生物浓度计算 X?NvN s X-流化床内生物浓度，kgML VSS/m3 Nv-容积负荷，kgCOD/（m3?d）

Ns-污泥负荷，kgCOD/（kgVSS?d）（0.2~1.0） 本次设计取0.5

X?1.50.5?3kgMLVSS/m3 单位载体上的生物量为 m1???c??s??(r??31?r)??? m1-单位体积载体上的生物量，g/mL

45

46

?-生物膜干密度，g/mL ?C-载体的堆积密度，g/mL ?s-载体的真密度，g/mL ?-膜厚，?m r-圆形颗粒平均半径 聚苯乙烯球参数为：见下表 表3-3 聚苯乙烯球参数 载体名称 相对密度 粒径（mm） 填料高层膨胀率（%） 空床上升流速（m） 聚苯乙烯球 1.005 0.5-3.0 0.7 50 100 （m/h） 2.95 6.90 3.5.6.4 载体分离器设计计算

图3-4载体分离器草图

a)设计参数

反射锥顶角（?）宜为75o

反射锥之间的距离（a）为 2.5cm，反射锥面宽度（b）为7cm 两 层反射锥之间的距离（h）为10cm 3.5.6.5 供氧设计及计算

46

47

a)设计参数

空气扩散装置氧利用率 EA=23.05% 空气扩散装置的安装深度 H=21 m 当地大气压取P1=1.013105 pa

标准条件下清水中饱和溶解氧浓度，取9.2mg/L

混合液中总传氧系数与清水中的饱和溶解氧值之比?取0.83 混合液的饱和溶解氧值与清水中的饱和溶解氧值之比取0.95 混合液剩余溶解氧 2mg/L

O2?0.01?Q(S0?Se)?b0.001Q(Nk0?Nkc)?0.12?Xvss?0.62b0.001Q(Nk0?Nkc?NOe)?0.12Xvss?0.56?c?Xvss????

O2?0.01?1.47?15000?0.24?4.57?[0.001?15000?(0.1?0.004) ?0.12?3]?0.62?4.57?[15000?(0.1?0.02?0.015)?0.12?3]?0.56?1.42?3 ?49.387kgO2/d Os?KO?O2 KO -需氧量修正系数 Ko?Cs(20)?(????Csb(T)?Co)?1.024PbOt?) 52.026?1042(T?20)

Csb(T)?Cs(T)(3 Pb?P?9.8?10H

??P1

1.013?10521(1?EA)?10000

79?21(1?EA) Ot?21?(1?23.0500)Qt??10000079?21?(1?23.050)

?16.9800 ??1

53 P?105 b?1.013?10?9.8?10?21?3.071 47

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