中国矿业大学2010届本科生毕业设计 第11页
沉沙斗容积：
V0?h33，(S1?S2?S1S2)?1.03(1.65?2.77?0.5?21.65?2.77?0.5)?1.96m23
(9)沉沙室高度：采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向沙斗，
h3?h'3?0.06l2?h'3?0.06(L?2a2?a')/2?1.0?0.06?(15?2?1.65?0.2)/2?1.34m
(10)池高：H?h1?h2?h3；h1—超高（m）；h3—贮砂室高度（m） H?h1?h2?h3?0.3?1.34?1.1?2.74m (11)验算最小流速：在最小流速时，只用一格工作 vmin?
沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分离器，脱水后的清洁砂粒外运 ，分离出来的水回流至泵房。
3.2.5 A2/O工艺
1、设计流量 Q=200 000m3/d（不考虑变化系数）
2、设计进水水质 COD=300mg/L；BOD5(S0)=200mg/L；SS=180mg/L；NH3-N=35mg/L；TP=3.9mg/L
3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L 4、设计计算
(1)BOD5污泥负荷N=0.20kgBOD5/(kgMLSS·d) (2)回流污泥浓度XR=8000mg/L (3)污泥回流比R=0.6 (4)混合液悬浮固体浓度X?(5)反应池容积V
V?QS0NX?200000?2000.20?3000＝66666.7m
3Qminn1wmin?2.011?0.8?1.85?1.36m/s
R1?RXR?0.61?0.6?8000?3000mg/L
(6)反应池总水力停留时间
t?VQ?66666.7200000?0.33d?8h
(7)各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3
厌氧池水力停留时间t厌?0.2?8.0＝1.6h，池容V厌?0.2?66666.7＝13333.3m3
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缺氧池水力停留时间t缺?0.2?8.0＝1.6h，池容V缺?0.2?66666.7＝13333.3m3 好氧池水力停留时间t好?0.6?8.0＝4.8h，池容V好?0.6?66666.7＝40000m3 (8)厌氧段总磷负荷?(9)反应池主要尺寸
反应池总容积V?66666.7m3
设反应池2座，每座设计2组并联。单组池容V单?V/4?66666.7/4?16666.7m3 有效水深h?4.5m 单组有效面积S单?V单h＝16666.74.5?3703.7m
2QTP0XV厌?200000?3.93000?8000＝0.0325kgTN/(kgMLSS?d)
采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b?9.0m 单组反应池长度L?S单B?3703.75?9.0?82.30m
校核：b/h?9.0/4.5?2 (满足b/h?1~2) L/b?82.30/9.0?9.14 (满足L/b?5～10) 取超高为1.0m，则反应计池总高H＝4.5?1.0＝5.5m
(10)反应池进、出水系统算 1) 进水管
单组反应池进水管设计流量
Q1?Q/2?200000/(2?86400)?1.157m/s3
管道流速v?1.2m/s
管道过水断面面积A?Q1/v?1.157/1.2?0.964m2 管径d?4A?4?0.964＝1.11m
??QA取进水管管径DN1100mm 校核管道流速v??(1.1571.12)?2?1.22m/s
2) 回流污泥渠道
单组反应池回流污泥渠道设计流量QR
QR?R?Q?0.6?2000004?86400?0.347m/s3
渠道流速v?1.2m/s
管道过水断面面积A?Q1/v?0.347/1.2?0.289m2
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管径d?4A??4?0.289?＝0.607m
取回流污泥管管径DN600mm 3) 进水井
反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量Q2?(1?R)?孔口流速v?0.6m/s 孔口过水断面积A?Qv?0.9260.6＝1.542m2Q4?(1?0.6)?500004?86400＝0.926m/s3
孔口尺寸取?1.5?1.0m 进水竖井平面尺寸2.5m?4.0m 4) 出水堰及出水竖井。 按矩形堰流量公式：
33Q3?0.422gbHQ22?1.86bH32
Q3?(1?R?R内)?4.165m/s式中 ——堰宽，
H——堰上水头高，m
b?9.0mH?3(Q31.86b)2?3(4.1651.86?9.0)＝0.396m
2出水竖井平面尺寸4.0m?4.0m 5) 出水管
单组反应池出水管设计流量
Q5?Q2?1.851m/s3
管道流速v?1.2m/s 管道过水断面积A?4AQ5v?1.8511.2?1.5425m
2管径d???4?1.54253.14＝1.402m
取出水管管径DN1400mm 校核管道流速v?Q5A?(1.8511.42)?2?1.203m/s
(11)曝气系统设计计算 1) 设计需氧量AOR。
AOR＝（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量）-反硝化脱氮产氧量
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每日产生的生物污泥量
?Y?xVSS?Q(S0?Se)??1?K?d??0.5???3??200000(200?20)??10?14400kg/d ??1?0.05?5???生物合成需氮量为12%?14400?1728kg/d
折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为：1728?1000?200000?8.64mg/L 反硝化NO3??N量?NO3?35?8.64?15?11.36mg/L 所需去除氮量?SNO?11.36?200000/1000?2272kg/d
3碳化需氧量D1
D1?Q(S0?S)1?e?0.23?5?1.42?xVSS＝200000?(0.20?0.03)1?e?0.23?5?1.42?14400＝29305.92kgO2/d
硝化需要量D2
D2?4.6Q(N0?Ne)?0.56?xVSS＝4.6?200000?(35?15)?0.001?0.56?14400＝10336kgO2/d
反硝化脱氮产生的氧量
D3?2.6Q?NO3?2.6?200000/1000?11.36＝5907.2kgO2/d
总需要量
AOR?D1?D2?D3?29305.92?10336?5907.2＝33734.72kgO2/d＝1405.61kgO2/h去除
1kgBOD5的需氧量
AORQ(S0?S)＝33734.72200000?(0.20?0.02)?0.937kgO2/kgBOD5
2) 标准需氧量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。 选取HGB型橡胶膜微孔曝气器
工作条件 服务面积 f（m2） 0.5 水 深 H（m） 4.3 风 量 （m3/h） 2 3 充氧能力 qc（kg/h） 0.148 0.198 充氧能力 氧利用率 ε（%） 22.9 20.15 理论动力效率 E[kg/（kw·h）] 7.38 6.2
曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.3m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。
SOR?AOR?Cs(20)?(??Csm(T)?CL)?1.024(T?20)?33734.72?9.170.82?(0.95?0.909?9.12?2)?1.0245
＝57027.24kgO2/d＝2376.14kgO2/h好氧反应池平均时供气量
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Gs?SOR0.3EA?100＝2376.140.3?20?100＝39602m/h3
3) 所需空气压力p
p?h1?h2?h3?h4??h?0.2?3.8?0.4?0.5?4.9m
式中
h1?h2?0.2m——供风管到沿程与局部h3＝3.8m——曝气器淹没水头阻力之和
h4?0.4m——曝气器阻力?h?0.5m——富裕水头
根据供气量和压力选用四台RF-350罗茨鼓风机
4) 曝气器数量计算(以单组反应池计算) 按供氧能力计算所需曝气器数量。 取工作风量为：2m3/h
h1?SOR4?qc?2376.144?0.148＝4014(个)
核算：
曝气器实际风量：39602??4?4014??2.5m3/h 曝气机实际服务面积：9?82.3?3/4014?0.55m2 5) 供风管道设计
供风干管道采用环状布置。 流量QS?14流速v?10m/sGs?14?39602＝9900.5m/h?2.75m/s33
?4?2.7510?3.14?0.59m
管径d?4QSv?取干管管径DN550mm
单侧供气(向单侧廊道供气)支管
QS单＝13?Gs4?3960212?3300.2m/h?0.917m/s
33流速v?10m/s 管径d?4QS单v??4?0.91710??＝0.34m