課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一設(shè)計(jì)任務(wù)：課程設(shè)計(jì)是水污染控制工程教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，在設(shè)計(jì)中掌握解決實(shí)際工程問題的能力，并進(jìn)一步鞏固和提高理論知識(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的資料，了解設(shè)計(jì)的任務(wù)、要求，工程的概況、規(guī)模，分析水質(zhì)水量，然后進(jìn)行工藝選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、編寫說明書。本設(shè)計(jì)任務(wù)是要求完成AB法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)，同時(shí)完成以下設(shè)計(jì)工作：1概述。在查閱資料的基礎(chǔ)上說明本設(shè)計(jì)題目的意義和最新發(fā)展概況；2設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇；曝氣池尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算；A段曝氣池的進(jìn)、出水設(shè)計(jì)計(jì)算，B段曝氣池的進(jìn)；污泥齡；需氧量的計(jì)算等；3編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說明書（可以分章獨(dú)立也可以合在一起）；4A段曝氣池的平面布置圖。內(nèi)容包括管線，尺寸大小，單體名稱等必要的技術(shù)說明；5B段曝氣池的平面布置圖。內(nèi)容包括管線，尺寸大小，單體名稱等必要的技術(shù)說明；6A段曝氣池進(jìn)水口布置圖；內(nèi)容包括管線，尺寸大小，標(biāo)高等；7B段曝氣池進(jìn)水口布置圖；內(nèi)容包括管線，尺寸大小，標(biāo)高等。二設(shè)計(jì)成果課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括封面、目錄、概述、設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書、（實(shí)際）參考文獻(xiàn)、心得體會(huì)、致謝、成績評(píng)定表和相關(guān)附圖1編寫設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書參數(shù)選擇及依據(jù)，必要的說明，各構(gòu)筑物詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算過程，結(jié)果評(píng)價(jià)及主要設(shè)備的選取，其他附屬設(shè)備和建筑物等；2設(shè)計(jì)圖紙A段曝氣池的平面布置圖1張（A3）；B段曝氣池的平面布置圖1張（A3）；A段曝氣池進(jìn)水口布置圖（A3）；B段曝氣池進(jìn)水口布置圖（A3）課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書三設(shè)計(jì)資料1設(shè)計(jì)規(guī)模及設(shè)計(jì)水質(zhì)1.1設(shè)計(jì)規(guī)模最大設(shè)計(jì)流量Qs=996L/s，平均流量Qp=61935m3/d。1.2廢水水質(zhì)表1 廢水水質(zhì)項(xiàng)目BOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L溫度/數(shù)值214.31203.6230.794.66202廢水處理要求廢水處理后需要達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996規(guī)定的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，見下表2。表2 處理后水質(zhì)項(xiàng)目BOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L數(shù)值2020151.0四參考文獻(xiàn)：(1) 唐受印，戴友芝主編.水處理工程師手冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001(2) 韓洪軍主編.污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算（修訂版）.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.3(3)三廢處理工程技術(shù)手冊（廢水卷）.化學(xué)工業(yè)出版社(4) 史惠祥編.實(shí)用水處理設(shè)備手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2000.1(5) 高廷耀，顧國維，周琪.水污染控制工程，高等教育出版社，2007年出版(6) 給水排水設(shè)計(jì)手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社 目錄1前言41.1 概況41.2 設(shè)計(jì)資料41.3 AB法42 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明92.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算92.1.1柵條的間隔數(shù)（n）92.1.2 柵槽寬度（B）92.1.3 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度102.1.4 柵渣與出水渠通連接處的漸窄部分長度(l2)102.1.5 通過格柵的水頭損失（h1）102.1.6 柵后槽總高度（H）102.1.7柵槽總高度（L）102.1.8 每日柵渣量（W）112.2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算112.2.1池子的有效容積（V）112.2.2 水流斷面積（A）112.2.3 池總寬度（B）112.2.4 每格池子寬度（b）112.2.5 池長（L）122.2.6 每小時(shí)的需空氣量(q)122.2.7 沉砂室所需容積（V/m3）122.2.8 每個(gè)沉砂斗容積（V0）122.2.9 沉砂斗各部分尺寸122.3 A段曝氣池和B段曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算132.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定132.3.2計(jì)算處理效率132.3.3 A段和B段曝氣池容積和主要尺寸142.3.4 剩余污泥量計(jì)算152.3.5 污泥齡計(jì)算162.3.6 需氧量計(jì)算162.3.7 A段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)162.3.8 B段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)172.4 中間沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算182.4.1 中間沉淀池池型的選擇192.4.2 中間沉淀池面積、直徑和有效水深192.4.3 污泥斗容積的計(jì)算192.5 二次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算202.5.1 二次沉淀池池型的選擇202.5.2 二次沉淀池面積、直徑和有效水深202.4.3 污泥斗容積的計(jì)算213 參考文獻(xiàn)214 心得體會(huì)215 致謝221前言1.1 概況本設(shè)計(jì)任務(wù)是要求完成AB法處理生活污水工藝曝氣池的設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)資料1.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)模最大設(shè)計(jì)流量Qs=996L/s，平均流量Qp=61935m3/d。廢水水質(zhì)見表一。表1 廢水水質(zhì)項(xiàng)目BOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L溫度/數(shù)值214.31203.6230.794.66201.2.2 廢水處理要求廢水處理后需要達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996規(guī)定的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，見下表2。表2 處理后水質(zhì)項(xiàng)目BOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L數(shù)值2020151.01.3 AB法1.3.1 AB法的由來由于活性污泥法的活性污泥中的微生物群體是細(xì)菌和原生動(dòng)物等眾多生物組成的復(fù)合生物群落，對(duì)水質(zhì)負(fù)荷和沖擊負(fù)荷的承受能力較弱，易發(fā)生污泥膨脹、中毒現(xiàn)象，能耗也較高，導(dǎo)致處理成本高。因此針對(duì)以上不足，一種全新的工藝AB法應(yīng)運(yùn)而生。AB法是吸附生物降解工藝的簡稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代中期由德國B0HUKE教授首先開發(fā)的。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段A段停留時(shí)間約2040分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除BOD達(dá)50以上。B段與常規(guī)活性污泥相似，負(fù)荷較低，泥齡較長。1.3.2 AB法的工藝流程圖1 AB法工藝流程圖AB工藝系生物吸附一降解活性污泥法，是在常規(guī)活性污泥法和兩段活性污泥法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的污水處理上藝。該工藝屬高負(fù)荷活性污泥法，與常規(guī)活性污泥法比較具有處理負(fù)荷高、節(jié)能、對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。AB工藝不設(shè)初沉池，由A、B兩段組成，A段由A段曝氣池和中間沉淀池構(gòu)成，B段由B段曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成。AB兩段各自設(shè)污泥回流系統(tǒng)，污水先進(jìn)入高負(fù)荷的A段，然后再進(jìn)入低負(fù)荷的B段，AB兩段串聯(lián)運(yùn)行。A段污泥具有很強(qiáng)的吸附能力和良好的沉淀性能。A段對(duì)有機(jī)物的去除是以細(xì)菌的絮凝吸附作用為主。A段工藝污泥負(fù)荷高、泥齡和水力停留時(shí)間短。所以，A段工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用低，屬于高負(fù)荷的活性污泥系統(tǒng)的強(qiáng)化一級(jí)處理。1.3.3 AB法工藝的主要特征在AB法工藝中，A段的污泥負(fù)荷率高達(dá)2kgBOD/（kgMLSS.d）6 kgBOD/（kgMLSS.d）,污水停留時(shí)間只有30min40min，污泥齡短，僅為0.3d0.5d，池內(nèi)溶解氧的分子質(zhì)量為0.2mg/L0.7mg/L。因此，真核生物無法生存，只有某些世代短的原核細(xì)菌才能適應(yīng)生存并得以生長繁殖。A段對(duì)水質(zhì)、水量、PH值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有極好的緩沖作用。但A段產(chǎn)生的污泥量大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量很高。B段可在很低的污泥負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)荷范圍一般為小于0.15kgBOD/（kgMLSS.d），水力停留時(shí)間為2h5h、。污泥齡較長，一般為15d20d。在B段曝氣池中生長的微生物除菌膠團(tuán)外，還有相當(dāng)數(shù)量的高級(jí)真核微生物外，還有相當(dāng)數(shù)量的高級(jí)真核微生物，這些微生物世代期較長，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。1.3.4 AB法工藝的處理機(jī)理和適用范圍AB法工藝處理機(jī)理： A段的處理機(jī)理是以細(xì)菌的絮凝吸附作用為主。這與傳統(tǒng)的活性污泥法有很大的不同。污水中存在大量已適應(yīng)污水的微生物，這些微生物具有自發(fā)絮凝性，形成“自發(fā)絮凝劑”、當(dāng)污水中的微生物進(jìn)入A短曝氣池時(shí)，在A段內(nèi)原有的菌膠團(tuán)的誘導(dǎo)促進(jìn)下很快絮凝在一起，絮凝物結(jié)構(gòu)與菌膠團(tuán)類似，使污水中的有機(jī)物脫穩(wěn)吸附。在A段曝氣池中，“自然絮凝劑”、膠體物質(zhì)、游離性細(xì)菌、SS活性污泥等相互強(qiáng)烈混合，將有機(jī)物脫穩(wěn)吸附。同時(shí)，A段中的懸浮絮凝體對(duì)水中懸浮物、膠體顆粒、游離細(xì)菌及溶解性物質(zhì)進(jìn)行網(wǎng)捕、吸附，使相當(dāng)多的污染物被裹在懸浮絮凝體中而去除，水中的懸浮固體作為“絮核”提高了絮凝效果。B 段曝氣池是AB 法工藝中的核心部分，它的狀態(tài)好壞與否將直接影響到出水水質(zhì)，B 段去除有機(jī)污染物的方式與普通活性污泥法基本相似，它的處理機(jī)理主要以氧化為主，難溶性大分子物質(zhì)在胞外酶作用下水解為可溶的小分子，可溶小分子物質(zhì)被細(xì)菌吸收到細(xì)胞內(nèi)，由細(xì)菌細(xì)胞的新陳代謝作用而將有機(jī)物質(zhì)氧化為CO2，H2O 等無機(jī)物，而產(chǎn)生的能量儲(chǔ)存于細(xì)胞中。B 段曝氣池為好氧運(yùn)行，因此它所擁有的生物主要是處于內(nèi)源呼吸階段的細(xì)菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，B 段的低污泥負(fù)荷和長泥齡為原生動(dòng)物的生長提供了很好的環(huán)境條件，而原生動(dòng)物的大量存在對(duì)游離性細(xì)菌的去除又有很好的作用。同時(shí)由于A段的出水作為B 段的進(jìn)水，水質(zhì)已相當(dāng)穩(wěn)定，為B 段微生物種群的生長繁殖創(chuàng)造了有利條件。其數(shù)量也比同負(fù)荷下的一級(jí)活性污泥法多。因?yàn)锽 段去除有機(jī)污染物的機(jī)理主要以氧化為主，而高級(jí)生物的內(nèi)源呼吸作用要比低級(jí)生物強(qiáng)，所以B 段產(chǎn)生的剩余污泥量很少。AB工藝的適用范圍：要保證A段的正常運(yùn)行，必須有足夠的已經(jīng)使用該污水的微生物。一般的城市污水水質(zhì)是可以滿足其要求的。這同時(shí)也是為什么在A段之前不設(shè)初沉池的原因，因?yàn)锳短的去除主要依靠該段微生物的物理吸附和生物吸附，這樣就使得去除率高低與進(jìn)水微生物直接相關(guān)。但在工藝廢水或某些工業(yè)廢水比例高的城市污水中，由于水中重金屬等物質(zhì)的毒害作用，微生物不易繁殖，在這樣的管網(wǎng)系統(tǒng)中，相應(yīng)A段的外源微生物的補(bǔ)充將受到嚴(yán)重影響，使適應(yīng)污水環(huán)境的微生物濃度很低，微生物的吸附作用會(huì)大大減弱，造成A段污水環(huán)境的微生物濃度很低，微生物的吸附作用很弱，造成A段去除效率降低，對(duì)這類污水則不適宜采用AB工藝。1.3.5 AB法的除磷脫氮AB工藝中有A段超高負(fù)荷運(yùn)行，為B段的硝化作用創(chuàng)造了條件。污水經(jīng)A段吸附處理后，出水BOD 大為降低，減輕了B段污泥的有機(jī)負(fù)荷，創(chuàng)造了硝化菌在微生物群體中存活的條件。若在B段設(shè)計(jì)上亦有厭氧好氧周期地或同時(shí)地存在的時(shí)空條件，就很方便的形成了厭氧好氧活性污泥法脫氮工藝。1.3.6 國內(nèi)外對(duì)AB法的研究情況國內(nèi)近幾年對(duì)AB法的研究主要在工藝機(jī)理、運(yùn)行穩(wěn)定性和不同種類廢水的處理效果等方面。表三所示為國內(nèi)對(duì)AB工藝有關(guān)的研究情況。表3 國內(nèi)對(duì)AB工藝有關(guān)研究情況研究單位廢水類型污泥負(fù)荷（kgBOD5/kgMLSS.d）COD去除率（%）BOD去除率（%）A段B段清華大學(xué)印染廢水3.85.10.50.672828895北京市政設(shè)計(jì)院城市污水1.34.90.10.393.88中科院成都生物所屠宰廢水2.20.20.387.294.3目前，AB工藝以其投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效率高及運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)良特性而成為近十年來在污水處理領(lǐng)域中發(fā)展最快的城市污水處理工藝。與此同時(shí)，隨著對(duì)處理出水中氮、磷含量日趨嚴(yán)格，國內(nèi)外對(duì)污水脫氮除磷技術(shù)的研究方興未艾。AB法作為一種具有脫氮除磷工藝的新型污水生物處理技術(shù)，也正得到越來越深入的研究。1.3.7 AB法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)去除污染物效果好。AB法工藝與傳統(tǒng)的生物處理工藝相比，去除BOD和COD的效果，尤其是去除COD的效果有顯著提高。經(jīng)A段處理后，城市污水中的BODBOD的去除率可以達(dá)到50%60%,借助A段的生物絮凝和極強(qiáng)的吸附作用，為B段微生物提供了良好的進(jìn)水水質(zhì)條件，B段內(nèi)的原生動(dòng)物對(duì)游離微生物具有吞噬作用，進(jìn)一步降低有機(jī)負(fù)荷。(2)運(yùn)行穩(wěn)定性好。AB法工藝具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，運(yùn)行穩(wěn)定性好，主要在以下兩個(gè)方面：一是AB法處理工藝出水水質(zhì)波動(dòng)小。當(dāng)處理城市污水時(shí)，在同樣的進(jìn)水條件下，AB法工藝的出水要好于傳統(tǒng)的一段處理工藝，并對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化有很好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性；二是AB法處理工藝有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)于城市污水中的PH值、有毒物質(zhì)等均具有很好的適應(yīng)和抵抗能力。AB法工藝的污泥具有良好的沉降性能。一般來說，AB法工藝處理系統(tǒng)中的曝氣池可以始終保持足夠的污泥量。(3)良好的脫氮除磷效果。由于許多城市污水必須進(jìn)行除磷脫氮處理后排放或回用，因此，可以將AB法工藝與生物除磷脫氮或生物除磷工藝結(jié)合進(jìn)行處理。(4)優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性。AB法處理工藝優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在投資省和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低兩個(gè)方面。一般來說，AB法工藝比傳統(tǒng)的一段法處理工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%25%。局限性：(1)AB法剩余污泥量大，選用AB法是需考慮這個(gè)因素。目前國內(nèi)外采用AB法工藝的大型污水處理廠，有條件的多采用厭氧消化處理，回收沼氣，但對(duì)于小型的污水處理廠，厭氧消化污泥投資比較大。如果采用好氧消化，增加了運(yùn)行費(fèi)用。因此準(zhǔn)確評(píng)價(jià)、應(yīng)用AB法，還應(yīng)考慮污水處理廠的規(guī)模、污水性質(zhì)、生化性能以及今后污泥的處理方法或脫水設(shè)備的研制。(2)A段運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)惡臭，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在高有機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行，使A段曝氣池在厭氧甚至缺氧的條件下運(yùn)行，導(dǎo)致產(chǎn)生H2S、大糞素等惡臭氣體。因此，今后A段曝氣池應(yīng)考慮加封蓋，以免影響周圍環(huán)境。(3)AB工藝最大的局限性是其脫氮除磷效果差，常規(guī)AB工藝總氮去除率約為30%40%，雖較傳統(tǒng)一段活性污泥有所提高，但尚不能滿足防止水體富營養(yǎng)化的要求。這是由于AB工藝中不存在缺氧段和及內(nèi)回流，無法進(jìn)行反硝化，不具備深度脫氮功能。AB工藝對(duì)磷的去除效率也很低，基本是通過微生物的新陳代謝和部分絮凝吸附作用實(shí)現(xiàn)的。因此，要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的基本做法有兩種：一是將B段以不同的脫氮除磷工藝來運(yùn)行，在工藝流程中增加缺氧段。另一種方法是增加AB兩段間的污泥回流。(4)AB工藝用于處理低濃度的城市生活污水及工業(yè)廢水仍是值得進(jìn)行研究的問題。我國許多城市的污水，由于種種原因，其城市污水的有機(jī)物含量偏低，而污水中的氨氮含量并不低。因此，我國一些城市在新建、擴(kuò)建或改建污水處理廠時(shí)，如果對(duì)出水的TN和TP有著重要求時(shí)，即需要防止受納水體發(fā)生富營養(yǎng)化。1.3.8 AB法在工程實(shí)踐中的運(yùn)用與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB工藝在COD、BOD、SS、總磷和總氮上的去除率均高于前者，且工程投資和運(yùn)行費(fèi)用方面也較前者省，在聯(lián)邦德國、瑞士、希臘等國，一些老廠因處理出水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，將原來的常規(guī)活性污泥法改為AB法從而解決了問題。目前全世界有60多座AB工藝的污水廠在運(yùn)行、設(shè)計(jì)和規(guī)劃之中，南斯拉夫修建目前最大的AB工藝的污水廠。在我國，上海、山東等地都有采用AB工藝的污水處理廠。1.3.9 AB法的發(fā)展前景AB工藝不僅處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，而且運(yùn)行范圍廣，既可以處理城市污水，又可處理工業(yè)污水?，F(xiàn)已有將其用于處理屠宰廢水、印染廢水、釀酒廢水、豆制品廢水、飲料廢水、毛紡廢水等工業(yè)廢水，效果均相當(dāng)滿意。目前，我國城市污水處理廠的建設(shè)還不能適應(yīng)解決環(huán)境污染的要求，同時(shí)部分污水廠超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，而有的城鎮(zhèn)往往因資金短缺而難以上馬，應(yīng)用AB法是解決這些問題的方法之一。2 設(shè)計(jì)計(jì)算及說明2.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵是廢水預(yù)處理方法中的一種，一般安置在廢水處理流程的前端，用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。2.1.1柵條的間隔數(shù)（n）過柵流速一般采用0.61.0m/s,格柵間隙1625mm,0.100.05m3/103m3(柵渣/污水)設(shè)柵前流速v=0.9m/s，柵前間隙寬度b=0.021m，柵前水深h=1.2m，格柵傾60。2.1.2 柵槽寬度（B）設(shè)柵條寬度s=0.01mB=s(n-1)+bn=0.01(41-1)+0.02141=1.26m2.1.3 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度設(shè)進(jìn)水渠寬B1=0.85m，其漸寬部分展開角度（進(jìn)水渠內(nèi)的流速為0.77m/s）2.1.4 柵渣與出水渠通連接處的漸窄部分長度(l2)2.1.5 通過格柵的水頭損失（h1）設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面形狀k系數(shù)，格柵受污染物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3形狀系數(shù)，取2.422.1.6 柵后槽總高度（H）設(shè)柵前槽總高度渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則H=h+h1+h2=1.2+0.096+0.31.6m2.1.7柵槽總高度（L）L=l1+l2+0.5+1.0+0.56+0.28+0.5+1.0+=3.21m2.1.8 每日柵渣量（W）在格柵間隙21mm情況下，設(shè)清柵渣量為1000m3污水產(chǎn)0.05m3，設(shè)生活污水流量總變化系數(shù)k2為2.52.2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算預(yù)處理階段的沉砂池采用曝氣沉砂池。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量影響較小，同時(shí)還對(duì)污水起預(yù)曝氣作用，它還可克服普通平流沉砂池的主要缺點(diǎn)：沉砂池中含有15%的有機(jī)物，減少沉砂的后續(xù)處理。2.2.1池子的有效容積（V）由三廢處理工程設(shè)計(jì)手冊知曝氣沉砂池的最大流量的停留時(shí)間為13min，取t=2minV=Qmaxt60=0.996260=119.52m32.2.2 水流斷面積（A）v1最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，水平流速為0.060.12m/s,取v1=0.1m/s2.2.3 池總寬度（B）B=mh2設(shè)計(jì)有效水深，有效水深為23m,寬深比一般采用122.2.4 每格池子寬度（b）設(shè)n=2（格）b=2.2.5 池長（L）2.2.6 每小時(shí)的需空氣量(q)q=dQmax3600=0.20.9963600=717.12m2/hd1m3污水所需空氣量(m3/m3),一般采用0.22.2.7 沉砂室所需容積（V/m3）設(shè)T=2dx城市污水沉沙量，m3/106m3(污水)，一般采用30T清除沉砂間隔時(shí)間，dk2生活污水流量總變化系數(shù)2.2.8 每個(gè)沉砂斗容積（V0）設(shè)每一分隔有4個(gè)沉砂斗V0=2.2.9 沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬a1=0.5m。斗壁與水平面的傾角為55，斗高h(yuǎn)3 =0.35m,沉砂斗上口寬a：2.3 A段曝氣池和B段曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算曝氣池的主要作用為充氧、攪拌和混合。充氧的目的是想活性污泥微生物提供所需的溶解氧；混合攪拌的目的是使曝氣池中的污泥處于懸浮狀態(tài)，從而增加廢水與混合液的充分接觸，保證曝氣池的處理效果。表4 AB法工藝設(shè)計(jì)參數(shù)名稱A段B段污泥負(fù)荷NS(kgBOD5/kgMLSS.d)34(26)0.150.3（<0.5）容積負(fù)荷Nv(kgBOD5/m3.d)610(412)0.9污泥濃度MLSS(g/L)2.03.0（1.52.0）2.04.0（3.04.0）污泥齡SRT或（d）0.40.7（0.30.5）1520（1025）水力停留時(shí)間HRT（h）0.50.752.04.0（2.06.0）污泥回流比（%）<70(2050)50100溶解氧DO（mg/L）0.30.7(0.21.5)23(12)氣水比(34):1(710):1污泥沉降指數(shù)SVI（mg/L）609070100污泥池沉降時(shí)間（h）1224(1.54)污泥池表面負(fù)荷q1(m3/(m3/h)120.51.0需氧系數(shù)a1(kgO2/kgBOD5)0.40.6NH3-N硝化需氧系數(shù)b1（kgO2/kgNH3-N）4.57污泥綜合增長指數(shù)a（kgMLSS/kgBOD5）0.30.5污泥含水率（%）9898.799.299.62.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定A 段污泥負(fù)荷NSA=4kgBOD5/(kgMLSS.d),混合液污泥濃度為XA=1800g/LB段污泥負(fù)荷NSB=0.24kgBOD5/(kgMLSS.d),混合液污泥濃度為XB=4000g/L2.3.2計(jì)算處理效率BOD5總?cè)コ蔄段BOD去除率：則A段出水的BOD5為LRA=214.3150%=107.155mg/LB段BOD去除率：則LRb=81.34%107.155=87.16mg/L2.3.3 A段和B段曝氣池容積和主要尺寸A段曝氣池容積：A段曝氣池水力停留時(shí)間：A段曝氣面積：設(shè)一座曝氣池（n=1），池深（H）取4m，則曝氣池的面積（F1）為：A段曝氣池寬度:設(shè)池寬（B）為3.8m，在12之間，符合要求。曝氣池寬度L=，(大于10)，符合要求。曝氣池平面形式：曝氣池采用推流式，共一組，采用五廊道式，則每廊道式，則每廊道長。曝氣池的平面布置圖見附圖。取超高為0.5m，故曝氣池的總高度H1=2+0.4=2.4mB段曝氣池容積：B段曝氣池水力停留時(shí)間：B段曝氣面積：設(shè)兩座曝氣池（n=2），池深（H）取3m，則曝氣池的面積（F1）為：B段曝氣池寬度:設(shè)池寬（B）為5.7m，在12之間，符合要求。曝氣池寬度L=，(大于10)，符合要求。曝氣池平面形式：曝氣池采用推流式，共一組，采用四廊道式，則每廊道式，則每廊道長。曝氣池的平面布置圖見附圖。取超高為0.5m，故曝氣池的總高度H1=3+0.4=3.4m2.3.4 剩余污泥量計(jì)算A段剩余污泥量：設(shè)A段ss去除率為75%，則Sr=203.6275%=152.715mg/L（a取0.4）濕污泥量（設(shè)污泥含水率為98.7%）為：B段剩余污泥量：設(shè)B段活性污泥中揮發(fā)性固體占75%，即,XVB=0.75,XB=0.754=3kg/m3?；钚晕勰嗟漠a(chǎn)率系數(shù)（即微生物每氧化單位質(zhì)量BOD5所合成的微生物量）a=0.350.45kgMLVSS/kgBOD5,取值0.45，衰減系數(shù)（即活性污泥微生物的自身氧化率），b=0.050.10d-1，取值0.05.，則濕污泥量（設(shè)污泥量含水率為99.5%）為：總污泥量：PX=PXA+PXB=931.8+359.25=1291m3/d2.3.5 污泥齡計(jì)算A段污泥齡：B段污泥齡：2.3.6 需氧量計(jì)算A段需氧量：O2A=a1QLRa=0.6619350.107155=3982kgO2/dB段需氧量：B段活性污泥需氧量系數(shù)A=0.5kgO2/kgBOD5,內(nèi)源呼吸好氧系數(shù)B=0.1d-1，硝化需氧量系數(shù)b1=4.57kgO2/kgNH3-N,設(shè)A段對(duì)TN的去除率為10%，則B段進(jìn)水中TN為27.684mg/L，設(shè)B段剩余污泥排出的氮量是B段進(jìn)水中TN的10%，則B段需氧化的氮量為：總需氧量：O2=O2A+O2B=3982+8391.16=12373.16kgO2/d2.3.7 A段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)1 A段曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)沉砂池的出水通過DN1200mm的管道送入A段曝氣池進(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s.在進(jìn)水渠道內(nèi)水分成兩段，逆向兩側(cè)的進(jìn)水廊道，進(jìn)水渠道的寬度為1.5m。渠道內(nèi)有效水深為1.0m，則渠道內(nèi)的最大水流速度為：_ 渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）_進(jìn)水渠道寬度（m），設(shè)計(jì)中取=1.5m_進(jìn)水渠道有效水深（m），設(shè)計(jì)中取=1.0m曝氣池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積AA_A段每座反應(yīng)池孔口總面積（m2）_孔口流速（m/s）一般采用0.21.5m/s。設(shè)計(jì)中取=0.249m/s設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.50.5m，則孔口數(shù)為孔口布置圖見附圖2 A段曝氣的出水設(shè)計(jì)A段曝氣池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水,堰上水頭H_堰上水頭（m）Q_A段每組反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量0.996（m3/s）與回流污泥量（m3/s）之和。m_流量系數(shù)。一般采用0.40.5。取m=0.4mb_堰寬（m）取b=4.0mA段曝氣池出水通過DN1400mm的出水總管送往A段沉淀池。進(jìn)水總管內(nèi)水流速度為0.88m/s.2.3.8 B段曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)1 B段曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)A段沉淀池的出水通過DN1200mm的管道送入B段曝氣池的進(jìn)水渠道。管道內(nèi)的水流速度為0.88m/s.在進(jìn)水渠道內(nèi)，水分成兩段，流向兩側(cè)的進(jìn)水廊道，進(jìn)水渠道寬度為1.5m，渠道內(nèi)有效水深1.0m，則渠道內(nèi)的最大水流速度：_ 渠道內(nèi)最大水流速度（m/s）_進(jìn)水渠道寬度（m），設(shè)計(jì)中取=1.5m_進(jìn)水渠道有效水深（m），設(shè)計(jì)中取=1.0m曝氣池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積AB_B段每座反應(yīng)池孔口總面積（m2）_孔口流速（m/s）一般采用0.21.5m/s。設(shè)計(jì)中取=m/s設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.80.8m，則孔口數(shù)為孔口布置圖見附圖2 A段曝氣的出水設(shè)計(jì)B段曝氣池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水,堰上水頭H_堰上水頭（m）Q_A段每組反應(yīng)池出水量（m3/s）,指污水最大流量0.996（m3/s）與回流污泥量（m3/s）之和。m_流量系數(shù)。一般采用0.40.5。取m=0.4mb_堰寬（m）取b=5.0mB段曝氣池出水通過DN1500mm的出水總管,送往B段沉淀池。出水總管內(nèi)水流速度為0.96m/s.2.4 中間沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算中間沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥濃縮并且將分離的污泥回流到A段曝氣池。其工作性能對(duì)A段的出水水質(zhì)和回流污泥。A段的出水水質(zhì)作為B段的進(jìn)水，它的水質(zhì)是否穩(wěn)定，將直接影響到B段的運(yùn)行。2.4.1 中間沉淀池池型的選擇中間沉淀池采用帶有刮吸泥設(shè)施的輻射流式沉淀池。2.4.2 中間沉淀池面積、直徑和有效水深表5 混合液污泥濃度與v值之間的關(guān)系MLSS/(mg/L)v/(mm/s)MLSS/(mg/L)v/(mm/s)MLSS/(mg/L)v/(mm/s)20000.440000.2860000.1830000.3550000.2270000.14中間沉淀池澄清區(qū)的面積和有效水深的計(jì)算采用表面負(fù)荷法計(jì)算。a表面積 廢水最大流量為996L/s，混合液污泥濃度為1800mg/L，查表五，取v=0.38mm/s,則表面積（A）為設(shè)四座中間沉淀池（n=4），則每座中間沉淀池的表面積（A1）為A1=b直徑 中間沉淀池的直徑（D）為c 有效水深 取水力停留時(shí)間為2h，則有效水深(H)為2.4.3 污泥斗容積的計(jì)算由表四知，取A段回流比為50%，f=0.75，則回流污泥濃度為污泥斗容積VS為每個(gè)污泥斗容積（Vst）為2.5 二次沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算二次沉淀池的作用是使混合液澄清、污泥濃縮并且將分離的污泥回流到B段曝氣池，其工作性能對(duì)AB法處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流濃度有直接的影響。2.5.1 二次沉淀池池型的選擇二次沉淀池采用帶有刮吸泥設(shè)施的輻射流式沉淀池2.5.2 二次沉淀池面積、直徑和有效水深沉淀池澄清區(qū)的面積和有效水深的計(jì)算采用表面負(fù)荷法計(jì)算。a表面積 廢水最大流量為996L/s，混合液污泥濃度為4000mg/L，查表五，取v=0.28mm/s,則表面積（A）為設(shè)八座中間沉淀池（n=8），則每座中間沉淀池的表面積（A1）為A1=b直徑 中間沉淀池的直徑（D）為c 有效水深 取水力停留時(shí)間為2h，則有效水深(H)為2.4.3 污泥斗容積的計(jì)算由表四知，取B段回流比為80%，f=0.75，則回流污泥濃度為污泥斗容積VS為每個(gè)污泥斗容積（Vst）為3 參考文獻(xiàn)1唐受印，戴友芝主編.水處理工程師手冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20012 韓洪軍主編.污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算（修訂版）.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.33三廢處理工程技術(shù)手冊（廢水卷）.化學(xué)工業(yè)出版社4 史惠祥編.實(shí)用水處理設(shè)備手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2000.15 高廷耀，顧國維，周琪.水污染控制工程，高等教育出版社，2007年出版6 給水排水設(shè)計(jì)手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社4 心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)將書本上的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問題的平臺(tái)。通過這次的課程設(shè)計(jì)，它使我們掌握水污染控制工程課程要求的基本設(shè)計(jì)方法；具備初步的水污染控制工程方案及設(shè)備的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步鞏固和提高理論知識(shí)；明確水污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、查找與使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說明書的能力。這對(duì)于培養(yǎng)我們環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決水污染控制工程實(shí)際問題的實(shí)踐能力具有十分重要的作用。這次的課程設(shè)計(jì)還使我明白了自己有許多不足，在很多方面都需要繼續(xù)努力！5 致謝在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助。首先我要感謝我的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做的更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開闊了視野，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。其次，我要感謝幫助過我的同學(xué)，他們?yōu)槲医鉀Q了不少我不太明白的設(shè)計(jì)上的難題。最后再一次感謝所有在課程設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友。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