安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书
3.4.2 设计参数
（1）沉砂池个数或分格数不应少于2个，并应按并联系列设计。当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用； （2）砂斗容积应按不大于2d的沉沙量计算，斗壁与水平面倾角不应小于55°； （3）沉砂池的超高不宜小于0.3m；
（4）平流式沉砂池最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s； （5）最大流量时停留时间不少于30s，一般采用30～60s； （6）有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25～1m，每格宽度不宜小于0.6m； （7）进水水头应采取消能和整流措施；
（8）池底坡度一般为0.01～0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。
3.4.3 设计计算（按最大流量计算）
（1）沉砂池水流部分的长度（L） L=vt=0.3×4=1.2m
式中：L～水流部分长度，m
v～最大流速，v=0.3m/s
t～最大设计流量时停留时间，t=4s （2）水流断面积（A）
Qmax0.02A???0.133m2
v0.15（3）池总宽度(B) 设n=2格，每格宽b=0.6m （4）有效水深h2
B=nb=2×0.6=1.2m
h2?A0.133??0.111m 取最小0.25m B1.2（5）沉砂斗所需容积（V） 设T=2d
第 26 页 共 65 页
安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书
V?QmaxXT?864000.02?30?2?864003??0.052m 66Kz?102?10式中：X～城市污水沉沙量，m3/106m3（污水），一般采用30
（6）每个沉砂斗容积（V0）
设每个沉砂池有两个分格，每一分格有一个沉砂斗
0.052V0??0.026m32（7）沉砂斗各部分尺寸
设斗底宽a1=0.4m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高h3’=0.35m 沉砂斗上口宽
a?2h3'2?0.3?a1??0.4?0.75mtan60?tan60?'
沉砂斗容积
h0.32V0?3(2a2?2aa1?2a1)??(2?0.752?2?0.75?0.4?2?0.42)?0.1m366
（8）沉砂室高度（h3） 采用重力排沙，设池底坡度为i=0.02，坡向砂斗
h3== h3+0.02(L-2a)=0.3+0.02×(12-2×0.75)=0.51m
（9）池总高度（H） 设超高h1=0.3m
H=h1+h2+h3=0.3+0.25+0.51=1.06m （10）验算最小流速（vmin） 在最小流速时，只用一格工作(n1=1)
vmin?Qmin0.010.01???0.06m/s
n1wmin1?bh20.25?0.6?0.06m/s<0.15m/s
式中：wmin～最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2 满足最小流速设计要求。
第 27 页 共 65 页
安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书
3.5四维生物脱氮反应器
3.5.1设计说明
四维生物脱氮反应器(4DBNR) 是将一系列气提升交替循环流复合滤池 (AALCF) 反应单元，沿纵向按折返流方式串联，形成的一体化装置。所谓“四维”是指通过时间域上的曝气变化控制三维水流，从而形成滤池内交替循环流动和局部区域的充分混合，并在水处理沿程产生好氧和缺氧环境，满足硝化和反硝化的需要。作为生物脱氮工艺，4DBNR不需要额外设置沉淀池和系统回流，也不以好氧和缺氧操作单元组合流程，因此其完整的一体化结构形式和低处理费用的优点十分明显。
3.5.2设计参数
1．进水水质COD 250-350mg/L，BOD 180mg/L，氨氮 40mg/L。能够同步去除有机物和氮，满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466—2005）一级标准。
2．交替循环流曝气方式，30分钟切换一次，颗粒滤料层按反应器水深而异，高度400~700mm，进水段颗粒直径为6~9mm，其他段颗粒直径为3~5mm。
3．曝气区域为全平面面积的1/3~1/2，气水比为1.5~4.5，氧利用率>30%，曝气动力消耗<25 w/m3。
4．水力停留时间为2~4小时，容积负荷率以COD计3~5 kg/d；以氨氮计0.2~0.4 kg/d；总氮去除60~80 %。
第 28 页 共 65 页
安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书
3.5.3设计计算
3.5.3.1 硝化反应池设计计算
（1）以COD容积负荷计算，Nv?3~5kg/d?m3，取NV?3kg/d?m3。则池子的滤料容积为：
V?Q?CCOD40?24?350??11m23
1000Nv100?03（2）以氨氮负荷计算，NNH3?N?0.2~0.4kg/d?m3，取NNH3?N?0.2kg/d?m3，则池子的滤料容积为：
V?Q?NNH3?N1000NNH3?N?40?24?40?192m3
1000?0.2比较以上两种方法，取以氨氮负荷计算为准，则池子滤料容积V=144m3。 单个池子的滤料容积为 V0?（3）水力停留时间T
T?V192??4.8hQ40192?48m3 4
（4） 一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高度 H 滤料在 2.5-4.5 m 之间。在水力负荷一定的 条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效果好，但相对所需鼓风机的压头也 较高，能耗相对也大；滤料层低则污水与微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需 鼓风机的压头也低些，能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况， 本设计取滤料层高度 H 滤料 = 2.5 m ，则曝气生物滤池的截面积S 截面 计算如下： A 截面 = V 滤料 / H 滤料：
A?V滤料192??64m2H滤料364?16m2，每个4第 29 页 共 65 页
滤池结构可采正方形结构，尺寸为8m×8m，单个截面积A?
安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书
池子尺寸为4m×4m。
空塔水力负荷一般 为 1.5 - 3.5 m3 /(m2 · h)之间，空塔水力负荷复核如下： 实际 q 水力 = Q / A截面 = 40/ 16= 2.50 m3 /(m2 ·h),满足要求。
为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部设计有缓冲配水室，其高度 H 配水一般为 1.2 - 1.5 m ，考虑到滤头和配水室内布水，布气管的安装方便，以及便于配水室 的清洗，本工程取 H 配水 = 1.2 m ，并在配水室池壁考虑设置检修入孔；另外，考虑到滤 池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上部保证有 0.8 - 1.0 m 的清水区，本工程取清水区高度 H 清水 = 1.0m ；滤池的超高取 H 超高 = 0.3 m，承托层高 H 承托 = 0.3 m
滤池总高H
H?H滤料?H配水?H清水?H超高?H承托?3?1.2?1.0?0.5?0.3?4.7m
而根据运行经验，滤池在装满滤料后废水在滤料层中的实际停留时间约为空塔停留时间的1/2 左右，即 1.25h。
单池的进出水情况：
项目 进水 出水 去除率% COD(mg/L) 350 105 70 表3-1 BOD(mg/L) 180 72 60 氨氮(mg/L) 40 16 60 池体的设计计算：
该池中间有导流板，隔成两个小池，每个小池的尺寸4m×2m
（5）配水系统
一般滤池的配水系统有大阻力，中阻力和小阻力等三种形式， 四维生物脱氮反应器的配水系统一般采用小阻力形式。 所以滤头采用长柄滤头，长柄滤头在正常运行时起均匀布水作用，四维生物脱氮反应器所选用的长柄滤头在结构形式上与给水滤头有差别，由于良种滤头所作 用的介质和选用的滤料不一样，所以其缝隙的尺寸和开缝方向也不一样，滤头结构也有差别。四维生物脱氮反应器所选用的长柄滤头为 EPT-1 型，滤水帽，滤水管为一体成型，每个滤头共有 滤缝20 条，每条滤缝 L × B = （6mm ×2mm）+ 0.05mm，滤缝总面积为 3.2 cm2/个。 每平方米布置 24 个滤头，开孔比 β = 1.152%，
第 30 页 共 65 页