某肉制品厂废水处理工艺设计

内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书

题 目：某肉制品厂污水处理工艺设

学生姓名：孙秀娟学 号：专 业：环境工程班 级：指导教师：姜庆宏

计

0714117505 07-环境-5班

目 录

摘 要 ................................................ I Abstract .............................................. II 第1章 设计任务书 ........................................ 3 1.1设计题目 .............................................................. 3 1.2设计原始资料 .......................................................... 3 1.2.1设计水量 ............................................................ 3 1.2.2原水水质 ............................................................ 3 1.2.3水文地质资料 ........................................................ 3 1.2.4出水水质 ............................................................ 3 1.2.5图纸绘制 ............................................................ 3 第2章 设计水质水量的计算 .................................. 4 2.1污水量的计算 .......................................................... 4 2.1.1设计流量 ............................................................ 4 2.2 污水水质 ............................................................. 4 2.2.1进水水质 ............................................................ 4 2.2.2出水水质 ............................................................ 4 第3章 确定工艺流程 ...................................... 5 3.1传统工艺（曝气） ...................................................... 5 3.1.1本工艺具有的优点 .................................................... 5 3.1.2本工艺存在的各项待解决问题 .......................................... 5 3.2 除磷脱氮工艺 ......................................................... 5 3.2.1 A2/O工艺 ........................................................... 5 3.3.2 氧化沟 ............................................................. 7 3.2.3 SBR工艺 ............................................................ 8 3．3具体构筑物的选择 .................................................... 10

3.3.1格栅 ............................................................... 10 3.3.2沉砂池 ............................................................. 11 3.3.3沉淀池 ............................................................ 11 3.3.4一级强化处理 ....................................................... 12 3.3.5二次沉淀池 ......................................................... 12 3.3.6计量设备 ........................................................... 12 3.3.7污水消毒 .......................................................... 13 3.3.8污泥处理和处置 ..................................................... 13 第4章 污水的一级处理 .................................... 17 4.1泵房前中格栅 ......................................................... 17 4.1.1设计参数 ........................................................... 17 4.1.2 设计计算 .......................................................... 17 4.2 泵房后细格栅 ....................................................... 20 4.3调节池计算 ........................................................... 22 4.4曝气沉砂池 ........................................................... 23 4.4.1设计参数 .......................................................... 23 4.4.2设计计算 ........................................................... 24 4.5一级强化处理设计计算 ................................................. 25 4.6 初次沉淀池 .......................................................... 27 4.6.1设计参数 ........................................................... 27 4.6.2设计计算 ........................................................... 27 第5章 污水的二级处理 .................................... 31 5.1氧化沟 ............................................................... 31 5.1.1设计参数 ........................................................... 31 5.1.2设计计算 ........................................................... 31 5.2二次沉淀池 ........................................................... 39 5.2.1设计要求 ........................................................... 39 5.2.2设计计算 ........................................................... 39

第6章 污水的消毒处理 .................................... 42 6.1接触池 ............................................................... 42 6.2计量设备 ............................................................. 43 第7章 污泥的处理 ...................................................... 47 7.1 污泥量计算 .......................................................... 47 7.2污泥浓缩池 ........................................................... 48 7.3贮泥池 ............................................................... 52 7.3.1贮泥池作用 ......................................................... 52 7.3.2贮泥池计算 ......................................................... 52 7.4污泥脱水 ............................................................. 54 7.4.1脱水污泥量计算 ..................................................... 54 7.4.2脱水机的选择 ....................................................... 55 第8章 污水处理厂高程布置 ................................. 56 8.1构筑物水头损失 ....................................................... 56 8.2管渠水力计算 ......................................................... 56 8.3 污水处理高程布置 ..................................................... 57 第9章 污水泵站设计 ..................................... 59 9.1泵房设计 ............................................................. 59 9.2泵机组的布置 ......................................................... 59 9.3吸压水管路的布置 ..................................................... 60 9.4泵房高度计算 ......................................................... 60 致 谢 ............................................... 62

某肉制品厂污水处理工艺设计

摘 要

在此污水厂设计中，通过对污水进行预处理、二级处理和消毒处理，使污水最终达到城镇污水处理污染物排放一级B类标准；对处理污水过程产生的污泥经浓缩、脱水处理后外运。在污水预处理过程中，主要使用了中格栅、细格栅和曝气沉砂池等工艺，此过程可主要是去除污水可无机的悬浮物质，以便减少后续处理构筑物的处理负荷。为提高一级处理对污染物的去除率，需化学混凝对污染物的处理，能较大程度的提高污染物的去除率消减总污染负荷，降低去除单位污染物的费用。进入二级处理系统主要是进行生物处理，通过氧化沟法和辐流沉淀池去除污水中有机物质，同时进一步降低SS。此工艺处理与其他处理工艺相比，既可以节省能耗又可以得到更好的出水水质。最后采用液氯消毒。处理水满足排放一级B类标准。二沉池污泥采用重力浓缩池，最后进行污泥脱水即可。

关键词：中格栅；氧化沟；辐流式沉淀池；污泥；消毒

I

平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。

竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。

辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。 综上，本污水处理厂选用平流式沉淀池。 3.3.4一级强化处理

为提高一级处理对污染物的去处率，需强化一级处理。强化一级处理是在普通一级处理的基础上，通过增加较少的投资，采取强化处理。能较大程度的提高污染物的去除率消减总污染负荷。降低去除单位污染物的费用。因此即可通过一级强化处理的方法来降低二级处理的负荷，降低能耗；也可采取近期只运行一级强化处理，远期在运行二级处理。

常用的一级强化处理有水解（酸化）工艺，化学絮凝强化工艺，AB法A段等，本次强化处理采用化学絮凝强化工艺。该一级强化处理，是向污水中投加絮凝剂以提高沉淀处理效果的一级强化技术。该工艺由于受自然条件约束少、占地省、流程断、基建与运行费用低、操作简单而成为极具竞争力城市污水处理方法。城市污水中污染物主要是悬浮物、胶体和溶解性有机物，投加絮凝剂的一级处理能明显改善对悬浮及胶体有机物的处理效果，提高一级处理的出水水质，从而使原水的有机负荷降低，减少了后续处理构筑物的处理费用。 3.3.5 二次沉淀池

常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。

平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。

竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。

辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形。 综上，本污水处理厂选用辐流式沉淀池。 3.3.6 计量设备

12

污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。

污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单、水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。 本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.6~3.5 m3/s。 3.3.7污水消毒

污水消毒是生活污水和某些工业废水处理系统中杀灭有害的病原微生物的水处理过程。生活污水和某些工业废水中不但存在着大量细菌，并常含有病毒、阿米巴孢囊等。它们通过一般的废水处理过程还不能被灭绝。城市污水处理系统中普通生物滤池只能除去大肠杆菌80-90%，活性污泥法也只能除去90-95%。为了防止疾病的传播，污水（废水）一般经机械、生化二级处理后，有时仍需要进行消毒处理，常用的消毒处理方法有：加氯消毒，臭氧法消毒，级次氯酸钠法、二氧化氯法消毒等。本设计采用液氯消毒。

液氯使用最大的优点是价格便宜, 杀菌力强, 该工艺简单, 技术成熟, 药剂易得, 投量准确, 有后续消毒作用, 不需要庞大的设备。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用, 并且有些已达到了自动化的程度。该工艺采用的构筑物是接触消毒池。

3.3.8污泥处理和处置

污泥处理是对污泥进行浓缩、调治、脱水、稳定、干化或焚烧的加工过程。是采用重力或气浮法降低污泥含水量，使污泥稠化的过程。 (1) 污泥浓缩

污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。

减少水处理构筑物排出的污泥的含水量，以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥，其含水率高达99％左右。当污泥含水率由99％降至96％时,污泥的体积可缩小到原来的1/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理，须先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为95～97％。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质，一般混入原污水一起处理；不能直接排放，以免污染环境。

13

方法

污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓缩方法时，除了各种方法本身的特点外，还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及最终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好。单纯的剩余活性污泥一般用气浮法浓缩，近年发展到部分采用离心法浓缩。本次设计采用重力浓缩法。 （2）重力浓缩法

采用污泥浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池,大多采用直径为5～20米的圆池，内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩池中的停留时间，一般为12小时左右。浓缩池的表面污泥固体负荷率，视污泥性质而不同,初次沉淀池污泥为100～150公斤/(米2·日),活性污泥为20～40公斤/(米2·日)。在浓缩池中,固体颗粒借重力下降,水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥水从池面堰口外溢(连续式)或从池侧出水口流出。 （3）污泥脱水

污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是蓄凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20％－30％的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。 此时，在自然风干之外，只有通过输入热量形成蒸发，才能够实现大规模减量。采用热量进行干燥的处理就是热干化.这次设计采用机械脱水法。 机械脱水法

通常污泥先进行预处理，改善脱水性能后再脱水。最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂。此外，还有淘洗法和热处理法。机械脱水法有过滤和离心法。过滤是将湿污泥用滤层（多孔性材料如滤布、金属丝网）过滤，使水分（滤液）渗过滤层，脱水污泥（滤饼）则被截留在滤层上。离心法是借污泥中固、液比重差所产生的不同离心倾向达到泥水分离。过滤法用的设备有真空过滤机、板框压滤机和带式过滤机。真空过滤机连续进泥，连续出泥,运行平稳，但附属设施较多。板框压滤机为化工常用设备，过滤推动力大，泥饼含水率较低，进泥、出泥是间歇的，生产率较低。人工操作的板框压滤机，劳动强度甚大，现在大多改用机械自动操作。带式过滤机是新型的过滤机，有多种设计，依据的脱水原理

14

也有不同（重力过滤、压力过滤、毛细管吸水、造粒），但它们都有回转带，一边运泥，一边脱水，或只有运泥作用。它们的复杂性和能耗都相近。离心法常用卧式高速沉降离心脱水机，由内外转筒组成，转筒一端呈圆柱形，另一端呈圆锥形。转速一般在3000转/分左右或更高，内外转筒有一定的速差。离心脱水机连续生产和自动控制，卫生条件较好，占地也小，但污泥预处理的要求较高。 机械脱水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脱水污泥的含水率和污泥性质及脱水方法有关。一般情况下，真空过滤的泥饼含水率为百分之六十至百分之八十，板框压滤为百分之四十五至百分之八十，离心脱水为百分之八十至百分之八十五。 （4）污泥处置

污泥处置（sludge disposal）：处理后的污泥，弃置于自然环境中（地面、地下、水中）或再利用，能够达到长期稳定并对生态环境无不良影响的最终消纳方式。

当今国内外污泥处理与处置技术的发展依据是“四化”原则——减量化、稳定化、无害化和资源化。污泥处理的方法主要有6种：卫生填埋、污泥农用、污泥焚烧、污泥干化和热处理、污泥堆肥及海洋倾倒。国际上污泥处理处置参照的标准均为美国国家环保局制定的污泥处置与利用标准。 （5）几种污泥处理的方法及优缺点分析 1）污泥的卫生填埋

污泥卫生填埋始于20世纪60年代，是一项比较成熟的污泥处置技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当，这种液体就会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外，适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限，这也限制了该法的进一步发展。 2）污泥的直接土地利用

污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等。科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林

15

采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。污泥农用正在成为世界各国主要的污泥处置方式，污泥农用的比例很大程度上取决于各国政府有关的法律、法规和污染控制情况，同时也与国家的领土的大小和农业发展情况有关。如英、美、法等许多国家城市污泥的农用率可达70%，有的高达 80%以上。 3）污泥的焚烧

湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。

以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高。

4）污泥的低温热解处理

污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底，地位已逐渐增强。但传统的热化学处理(焚烧法)通常需加入辅助燃料，费用较高。城市污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度(<500℃)，由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭4种可燃产物，最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类，正常产率为200～300L（油）/吨(干泥)，其性质与柴油相似。低温热解是能量净输出过程，成本低于直接焚烧.本次设计采用污泥卫生填埋。

16

第4章 污水的一级处理

4.1 泵房前中格栅

4.1.1设计参数 设计参数及其规定

①水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。

②污水处理系统前格栅栅积极间隙，应符合：（a）人工清除25-40mm；（b）机械清除16-25mm；

（c）最大间隙40mm。污水处理厂亦可设置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50-150mm。 ③如水泵前格栅间际不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。

④栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：（a）格栅间隙16-25mm，0.10-0.05m3/103m3（栅渣/污水）；（b）格栅间隙30-50mm，0.03-0.01m3/103m3（栅渣/污水）。

⑤在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机构清渣。

⑥机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。⑦过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。俄罗斯规范为0.8-1.0m/s，日本指南为0.45m/s，美国手册为0.6-1.2m/s，法国手册为0.6-1.0m/s。

⑧格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s。

⑨格栅倾角一般采用45°-75°。日本指南为人工清除45°-60°，机械清除70°度左右；美国手册为人工清除30°-45°，机械清除40°-90°；国内一般采用60°-70°。 ⑩通过格栅水头损失一般采用0.08-0.15m。

4.1.2 设计计算 1. 格栅的间隙数

n=Q

式中 n---格栅栅条间隙数（个）； Q---设计流量（m3/s）；

α---格栅倾角，取=60o；

17

N---设计的格栅组数（组）； b---格栅栅条间隙（m）； h---格栅栅前水深（m）； v---格栅过栅流速（m/s）

设计中取 V=0.6m/s，b=0.02m，=60°，N=1

n=0.11580.931/10.020.40.6=22

n=22个

2. 格栅槽宽度

B=S（n-1）+bn

式中 B---格栅槽宽度（m）； S---每根格栅条的宽度（m）

设计中取 S=0.01m，则B=0.02（22-1）+0.0222=0.65m 根据格栅规格，设计中选用B=0.7m的格栅 3. 进水渠道渐宽部分的长度 L1=（B-B1）/2tg

式中

1

L1----进水渠道渐宽部分的长度（m）；

B1---进水明渠宽度（m）；

1---渐宽处角度

1=

设计中取B1=0.5m， ，h=0.4 则

L1=0.65-0.5/20.364=0.2m 4. 出水渠道渐宽部分的长度 L2= L1/2=0.1m 5. 通过格栅的水头损失 h1=k

sin

式中 h1---水头损失（m）；

---格栅条的阻力系数，查表=2.42；

18

k---格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=0.3 h1=0.32.42（0.01/0.02）4/3（0.6）2/（26. 栅后明渠的总高度 H=h+h1+h2

式中 H---栅后明渠的总高度（m）；

h2---明渠超高（m），一般采用0.3~0.5m 设计中取h2=0.3m，则H=0.4+0.3+0.048=0.748m

7. 格栅槽总长度

L=l1+l2+0.5+1.0+

）

=0.048m

式中 L---格栅槽总长度（m）； H1---格栅明渠的深度（m） L=0.2+0.1+0.5+1.0+0.81=2.61m 8. 每日栅渣量 W=

式中 W--每日栅渣量（m3/d）；

W1---每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.1~0.05 m3/103

污水

设计中取W1=0.07 m3/103m3污水

W=86400115.80.07/1000=0.07m3/d 采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

格栅示意图如下:

19

图4-1 格栅简图

4.2 泵房后细格栅

4.2.1设计计算 1. 格栅的间隙数

n=Q

式中 n---格栅栅条间隙数（个）； Q---设计流量（m3/s）；

---格栅倾角；

N---设计的格栅组数（组）； b---格栅栅条间隙（m）； h---格栅栅前水深（m）； v---格栅过栅流速（m/s） 设计中，V=0.6m/s，b=0.015m，=60°。

n=0.11580.931/0.020.50.6=24 个

20

n=24

2. 格栅槽宽度

B=S（n-1）+bn

式中B---格栅槽宽度（m）； S---每根格栅条的宽度（m）

设计中取 S=0.01m，则B=0.01（24-1）+0.01524=0.59m 根据格栅规格，设计中选用B=0.6m的格栅 3. 进水渠道渐宽部分的长度 L1=（B-B1）/2tg

式中

1

L1----进水渠道渐宽部分的长度（m）；

B1---进水明渠宽度（m）；

1---渐宽处角度

设计中取B1=0.45m，1=4. 出水渠道渐宽部分的长度

，则 L1=0.59-0.45/20.364=0.18m

L2= L1/2=0.09m 5. 通过格栅的水头损失 h1=k

式中h1---水头损失（m）；

---格栅条的阻力系数，查表=2.42；

k---格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3

h1=32.42（0.01/0.015）4/3（0.6）2/（26. 栅后明渠的总高度 H=h+h1+h2

式中 H---栅后明渠的总高度（m）；

h2---明渠超高（m），一般采用0.3~0.5m 设计中取h2=0.3m，则H=0.5+0.066+0.3=1.51m 7. 格栅槽总长度

21

sin

）=0.066m

A=225×0.5×0.4×0.2/2×(1-e)=5.625m2

4.6 初次沉淀池

4.6.1设计参数 1．设计流量

沉淀池的设计流量与沉砂池的设计流量相同。在合流制的污水处理系统中，当废水是自流进入沉淀池时，应按最大流量作为设计流量；当用水泵提升时，应按水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制系统中应按降雨时的设计流量校核，但沉淀时间应不小于30min。 2.沉淀池的只数

对城市污水厂，沉淀池的只数应不少于2只。 3．沉淀池的经验设计参数

对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料时，可参照经验参数选用。 4．沉淀池的有效水深、沉淀时间与表面水力负荷的相互关系。 5．沉淀池的几何尺寸

沉淀池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.3—0.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60o，圆斗不宜小于55o；排泥管直径不小于200mm。 6．沉淀池出水部分

一般采用堰流，在堰口保持水平。出水堰的负荷为：对初沉池，应不大于 2．9Us·m；对二次沉淀池，一般取1.5～2.9L/s·m。有时亦可采用多槽出水布置，以提高出水水质。 7．贮泥斗的容积

一般按不大于2日的污泥量计算。对二次沉淀池，按贮泥时间不超过2小时计。 8．排泥部分

沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：初次沉淀池应不小于 14.71kPa(1.5mH20)；活性污泥法的二沉池应不小于8.83kPa(0.9mH20)；生物膜法的二沉池应不小于11.77kPa(1.2mH20)． 4.6.2设计计算 1. 沉淀区表面积

A=Q×3600/q’

式中A—沉淀部分有效面积；

27

Q—最大设计流量；

q’—表面负荷，一般采用1.5~2m3/(m2/h) 设计中取q’=2m3/(m2/h) A=0.1158×3600/2=208m2

2. 沉淀池有效水深

h2=q×t

式中 h2—沉淀池有效水深（m）；

t—沉淀时间（h）,一般采用1~2h 设计中取t=1.5h， h2=2×1.5=3m 3. 污泥部分有效容积

V1=Qt×3600=0.1158×1.5×3600=625.32m3

4. 池长

L=Vt×3600

式中 V—最大设计流量时的水平流速，一般不大于5mm/s 设计中取V=5 mm/s。 L=5×1.5×3.6=27m 长深比l/h2=27/3=9 符合(8,12) 5. 池子总宽度

B=A/l=208/27=8.3m 6. 池子个数

设分两个池子,每个池子宽为: b=B/n=8.3/2=4.15m 长宽比l/b=27/4.15=>4 7. 污泥部分所需总容积

V=Q×(C1-C2)×86400×100T/k2r(100-P) 1)去除SS产生的污泥

VSS=115.8×(390-78)×1000×2×10-9/1×1×(100-96)×24 =6.51m3

2)去除COD产生的污泥

VCOD=115.8×(1760-704)×86400×100×2×10-9/1×1×(100-96)×24

28

=22.034m3

3)去除总的污泥量

V=VSS+VCOD=6.51+22.03=28.54m3 每个池子设一个污泥斗 V=28.54/2=14.27m3

8. 污泥斗上口采用3500mm×3500mm，下口采用500mm×500mm。污泥斗斜壁与水平面的夹角为60度。

污泥斗的高度

h4=3.5-0.5/2×tg60=2.598m 污泥斗的容积

V1=1/3h4(f1+f2+f1f2)

式中 f1---斗上口面积；

f2---斗下口面积

V1=1/3×2.598×(3.52+0.52+3.52+0.52) =31.08m3

9. 污泥斗以上梯形部分污泥容积 设池底坡度为0.015，梯形部分高度 h4=(27+0.3-3.5)×0.015=0.357m 污泥斗以上部分污泥容积 V2=(l+l2)/2×h4×b

式中l.l2---梯形上下底边长(m)；

H4---梯形的高度(m)

V2=(27+3.5)/2×0.357×3.85=20.96m3 10. 污泥斗和梯形部分污泥容积 V1+V2=31.08+20.96=52.04m3 11. 池子总高度 H=h1+h2+h3+h4 式中h1---超高；

h2---缓冲层高度； h4---污泥部分高度

29

H=0.3+0.3+0.5+(0.357+2.598)=6.755m

图4-2 初次沉淀池

30

第5章 污水的二级处理

5.1 氧化沟

5.1.1设计参数

以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天；

有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l；

沟内平均流速：0.3－0.5m/s 5.1.2设计计算

以动力学计算方法为主，并用污泥龄法及污泥负荷法效核 (1)好氧区容积

1)确定出水中溶解性BOD含量，使出水的质量浓度为20mg/l，溶解性P(BOD)=6.41mg/l。 其中设BOD速率常数为0.23d， 则需要去除的BOD质量浓度S=264-6.4=257.6mg/l。 2)污泥龄 是根据理论同时参照经验确定 ζc=SF(1/U0)

式中 U0---消化菌比生长速率，d-1。

U0=0.47e0.098(t-15)[P(N)+10(0.057-1.158)] [P（D0)/K0+ P（D0)] S．F---安全系数，取值范围2.0-3.0，本设计取3.0 计算得污泥龄为18

V1=(YζcQS)/P[MLVSS](1+Kdζc) 式中 Kd---污泥自身氧化速率；

Y---污泥产率系数；

X=P[MLVSS]---混合夜悬浮固体的质量浓度

设计中取Kd=0.05，Y=0.6， X=P[MLVSS]=4000mg/l，f= P[MLVSS]/P[MLSS]=0.75 V1=0.61810000257.6/3000(1+0.0518)=4880m 水力停留时间t1= V1/Q=0.448824=11.712h

31

3

（2）缺养区容积 V2=(VX)dn/P(MLVSS) 式中 V2---缺养区容积；

(VX)dn---脱硝需要污泥量 N= P(N0)-P(Ne)

式中 P(N0) P(Ne)---进出水总氮的质量浓度 ΔX=12.4%S[Y/(1+Kdζc)]

式中 N---生物污泥中氮的质量分数，设计中取12.4% 由需要去除的氮量，确定反硝化污泥量 (VX)dn=NQ/qdn

式中 (VX)dn---参与脱氮反应的污泥量；

qdn---脱氮负荷

当T=20时, qdn=0.021.08T-20=0.02

由此计算出缺养区的容积V2=(VX)dn/P(MLVSS)=6653，水力停留时间t2= V2/Q=15.97h； 则氧化沟好养区和缺养区之和V总= V1+V2=11533，水力停留时间t总=V总/Q=27.68。 (3)需养量 1.实际需养量

AOR=去除BOD5-剩余污泥中BOD5养当量+去除NH3-N硝化耗养量-剩余污泥中耗养量-脱氮产养量

a. 去除BOD需养量D1

D1=aQ(Sa-S)+bvx=0.521040.2576+0.12115333=5491.4kg/d b. 剩余污泥中BOD5的需养量D2 D2=1.42X1

X1=(1040.25761+0.0518)0.316=813.47kg/d C.去除NH3-N硝化耗养量D3 每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2

D3=4.6(TN-N出水)XQ/1000=4.650104/1000=2300kg/d d.剩余污泥中耗养量D4

32

D4=4.6污泥含氮率剩余污X4=4.6 0.124813.47=464kg/d e. 脱氮产养量D5 每还原1kgN2产生2.86

D5=2.86脱氮量=2.8639.9210000/1000=1142kg/d (3)总需氧量

AOR= D1-D2+ D3-D4-D5=5491.4-1155.13+2300-464-1142=5030.27kg/d 考虑安全系数1.4,则AOR=1.45030.27=7042.38kg/d

去除每1 kg BOD5的需养量AOR/Q(S0-S) =7042.38/100000.2576=2.73kg/d 标准状态下的需氧量 SOR=AORCS(20)/(PCs(T)-C)1.024=11340 kg/d

CS(20)---25度时氧的饱和度 取9.17mg/l； T---25度；

Cs(T)---25度时氧的饱和度； C---溶解氧的浓度；

P---P=所在地区实际气压/1.013105=1.0125/1.013105； β---修正系数 取0.95

去除每1kg BOD5的标准需氧量=SOR/Q(S0-Se)=11340/100000.2576=4.4 (4)氧化沟的尺寸 设氧化沟两座 每座氧化沟容积为V/2。即 V=V/2=11533/2=5766.5m2

氧化沟水深取4m，超高取1m，氧化沟深度H=4+1=5m。中间分隔厚度为0.25m。 每组氧化沟平面面积为 A=V/h=5766.5/4=1441.63m2 单沟道的宽度b=8m

弯道部分的面积A=1.5(28+30.25)2/2+(38+30.25)/28=621.79m2 直线段部分面积 A2=A-A1=1441.63-621.79=819.84m2

33

T-20

=7042.389.17/0.95(0.850.9998.38-2)1.126

单沟直线段的长度 L= A2/8=819.84/8=102.48m （4）进水管和出水管 污泥回流比R=100%

进出水管的流量Q1=(1+R)Qmax/6=210000/2=3333.33m3/d=0.0386m3/s 管道流速V=1.0m/s 则管道过水面积A=Q/v=0.038/1.0=0.038m2 管径d=0.22，取0.22m

效核管道流速V=Q/A=0.038/(0.22/2)2=0.1m/s (5)出水堰以及出水竖井

初步估算 /H<0.67。因此按薄壁堰来计算 出水堰 =1.86bH3/2

式中b---堰宽；

H----堰上水头高 设计中取H=0.2m

B=Q1/1.860.23/2=0.038/1.860.089=0.229 取0.3m 为了便于设备选型b取0.3 m，效核堰上水头H H=(Q1/1.86b)1/2=0.166m

(6)出水竖井 考虑可调堰安装要求,堰两边各留0.2m的操作距离。

出水竖井长 l=0.22+b=0.7m 出水竖井宽B=0.2m

出水竖井平面尺寸为LB=0.7 m0.2 m (7)曝气设备选择

单座氧化沟需氧量

SOR=SOR/n=11340/2=5670 kg/d=236.25kg/h

每座氧化沟设两台卡鲁塞尔专用曝气机 去氧能力为3.2kg/(kwh) 则所需的电机功率为N=236.25/23.2=36.9kw 取N=40kw (8)空气管系统计算。

按下图所示的好氧池平面图布置管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共15根干管 。在每根干管上设7对配气竖管，共14条配气竖管，全曝气池共设70条配气竖管。每根竖管的供气量为：13073.45/70=186.76m3/h

34

曝气池平面面积为42×50=2100m2

每个空气扩散器的服务面积按0.50 m2计，则所需空气扩散器的总数为：2100/0.5=4200个

本设计采用4200个空气扩散器。每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：4200/70=60个。

每个空气扩散器的配气量为13073.45/4200=3.11 m3/h

图5-1 好氧池平面图

将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图用以进行计算。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号列表进行空气管路计算。

(8)空气管路计算图：

35

图 5-2空气管路计算图

空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按污水处理课本附录3加以确定。计算结果列入计算表中的第6项。

空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按公式LO=55.5KD1.2折算成当量长度损失LO，

并计算出管道的计算长度L+LO(m)，（L为管段长度）计算结果列入计算表中的第8、9两项。

空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径Dmm，空气量m3/min.计算温度℃和

36

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nkwg.html