四川理工学院毕业设计 工艺设计计算
WV?
YQ?S0?Se?1?Kd.?c00.1?2000?(1050?42)?0.001?
1?0.05?5.65?157.2kg/d剩余污泥量由下式计算：
W?WV?X1.Q?Xe.Q （4-23）
将所得数值代入式（4-23）可得剩余污泥为：
W =157.2+(1-0.75)×160×50%×0.001×2000-0.01×2000 =177.2kg/d
排出生物脱氮系统的剩余污泥由下式计算： ?XV?W (4-24)
100(10?P)将数值代入式（4-24）可得排出生物脱氮系统的剩余污泥量为:
?XV?W177.2??17.72
1000(1?P)1000?(1?99%)将以上数值代入式（4-21）可得缺氧池容积： 2000?(160?25)?0.12?17.72?340.95m3 V?2933?0.75?0.36V340.952
缺氧池有效水深H取4m，则A???85.24m
H4设池L:B=5:1，则L=20.64m=21m B=4.13m=4.2m 好氧池回流比I=
?65%??1.86 1??1?65%回流量Qr由下式计算：Qr?Q.I (4-25) 代入式（4-25）得回流量Qr?2000?1.86?3720m3/d?155m3/h
4.5 二沉池设计计算
二沉池设计的主要内容：?选择池型；?计算需要的沉淀池面积、有效水深和污泥区容积。池型选择可根据各种沉淀池的特点结合污水处理厂的规模、处理的对象、地质条件等情况综合确定。本次设计采用梳、竖流式，沉淀效果好，对温度及冲击负荷的适应能力较强，施工简易，造价较低。二沉池的构造如下图4-5所示：
图4-5 二沉池示意图
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4.5.1 设计计算
（1）表面负荷法计算沉淀池面积：
A?Q （4-26） q 式中:A—澄清区表面积，m2;
Q—污水设计流量，用最大时流量，m3/h;
q—表面水力负荷，m3/（m2.h ），在0.6-2.5 m3/（m2.h ）之间，取2.5m3/（m2.h ）。
则A?125
2.5?50m2 式中： t—水力停留时间，在1.5-4.0h之间，取1.5h 二沉池直径 D=
4A4?50??3.14?7.9m取整为8m<10m。(符合要求) 沉淀池有效水深：
H1??t?2.5?1.5?3.75m 校核径深比：
DH?8.0?2.1<3( 符合要求 ) 13.75二沉池的容积
V?A.H1?50?3.75?187.5m3m3
中心管内流速v0=0.03m/s，则中心管的截面积f为： f?Qmax0.035??03?1.17m200. (4-27) 式中：f—中心管的截面积，m2；
Q3max—沉淀池的最大设计流量，m/s； v0—中心管内流速，m/s； 中心管直径d0： df?1.170?4??43.14?1.22m 喇叭口上端宽度d1?1.35d0?1.35?1.22?1.65m 反射板宽度d2?1.3d1?1.3?1.65?2.14m 校核集水槽每米出水堰的过水负荷：
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q0?Qmax0.035??1000?1.39(L/s)<2.9L/s (符合要求) ?D3.14?8.0
二沉池污泥区容积计算：
4?1?R?QX Vs? (4-28)
X?Xr式中： Vs—污泥斗容积，m3； R—最大污泥回流比； Q—污水流量（m/h）;
X—混合液污泥浓度（mg/L） Xr—回流污泥浓度
将数值代入式子得二沉池污泥区容积：
4?1?R?QX4??1?0.8??83.3?2933??184.5m3 Vs?X?Xr2933?6600设圆锥底部直径d’为0.5m，截锥侧壁倾角α=55°，截锥高度为h1则
?Dd'??80.5? h1????tan??????tan55??5.36m
?22??22?沉淀池总高度H为：
H?H1?h1?h2?h3?3.75?5.36?0.3?0.3?9.71m
4.6 污泥浓缩池
污泥浓缩池的污泥主要来自于A/O池和二沉池的剩余污泥。当浓缩池较小
时，可采用竖流式浓缩池，一般不设刮泥机，污泥区的截锥体斜壁与水平面所
形成的角度不小于55°，中心管按污泥流量计算。
4.6.1浓缩池的设计与计算
（1） 每日生成活性污泥量：
YQ?S0?Se?0.1?2000?(1050?42)?0.001??157.2kg/d Wv=
1?Kd.?c01?0.05?5.65剩余污泥量W=Wv+X1.Q-Xe.Q
=157.2+(1-0.75)×160×50%×0.001×2000-0.01×2000 =177.2kg/d
排出生物脱氮系统的剩余污泥量为:
Δ Xv=
W177.2??17.72m3/d
1000(1?P)1000?(1?99%)（2）污泥浓度
含水率P1=99.2%，设计浓缩后污泥含水率P2=97.5%，则有： P1=99.2%
C1=（1-P1）×?=8㎏/ m3（?为污泥密度，取1000㎏/ m3）
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P2=97%
C2=（1-P2）×?=25㎏/ m3 （3）浓缩池面积
A=
式中: W——剩余污泥量
M——固体通量，根据表4.1，取M=20㎏/（m3·d）。
17.72?8将各值代入上式得计算结果为：A=?7.01㎡
20浓缩池设计参数见表4-1。
表4-1 浓缩池设计参数[14]
污泥种类 剩余污泥 混合污泥
进泥含水率 （%） 99.2～99.6 98～99
出泥含水率 （%） 97～98 94～96
水力负荷 固体通量 溢流 m3/（㎡·d） kg/（㎡·d） TSS（mg/L） 2.0～4.0 4.0～10.0
10～35 25～80
200～1000 300～800
?XvC1 （4-29） M
采用一个污泥浓缩池，则有直径:
D=
（4）浓缩池总高度
浓缩池高度: h1?v?t
式中：h1——浓缩池有效水深（m）
，一般采用10～16 h（设计中采用污泥浓缩时间为 t——浓缩时间（h）
T=12 h）
，一般采用v=0.00005～0.0001（设计v——污水在浓缩池内上升流速[14]（m/s）
中采用0.00006m/s）
h1?v?t=0.00006×12×3600=2.59m，取整为2.6m。
4A??4?7.01?2.99m取整为3.0m 3.14超高：h2=0.3 m
缓冲层高度：h3=0.3 m
D?dtg45?=（4.5-0.6）/2=1.95m取整为2m。 泥斗深度：h4= 2有效水深：H1=h1+h2+h3=2.6+0.3+0.3=3.2 m 浓缩池总深度：H=H1+h4=3.2+2=5.2 m 浓缩后污泥体积： V?Q?1?P1?17.72??1?99.2%???5.67m3 (4-30)
?1?97.5%?(1?P2)第 19 页
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中心进水管管径DN：（流速取v=30mm/s） DN?4Q4?17.72??0.093m取整为95mm ?v3.14?3600?24?30?10?34.7提升泵的计算与选型
已知废水设计流量Q=83.33m3/h,吹脱塔填料高度为5.0 m，调节池离地面距离Z1=-0.3 m，吹脱塔进口高度Z2=9.5m，则由柏努力方程[15]可求出压头，计算如下：
?P?u2 H??Z????Hf (4-31)
?g2g式中：H——压头，m
?Z——?Z=Z2—Z1，m; ?P——压强差;
g——重力加速度，9.81 m/s2; ?Hf——压头损失，0.10 m; 将值代入式中得结果为：
?P?u2H??Z2?Z1?????Hf?g2g00??9.5???0.3?????0.10
1000?9.812?9.81?9.9m根据流量和压头，选污水提升泵型号为ISW型卧式离心泵[16]，其性能参数见表4-2。
表4-2 提升泵性能参数[16]
型号 125-250B
流量 Q（m/h）
87
3
扬程 H（m） 15
转速 n（r/min） 1450
电动机功率（kw）
7.5
4.8 污泥泵的选型
根据柏努利方程可计算出泵扬程。
其中Z1=1.5m，Z2=3m，?P=0 Pa，根据式(4-31)，可计算出污泥泵的扬程。
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