制药废水处理厂 毕业设计计算书 39页

设计计算书原水水量Q=3100=129.17m/h=0.036m3/s一、格栅1．设计参数Q=3100=129.17m/h=0.036m3/s。栅前流速v=0.7m/s，过栅流速v=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω=0.05m3栅渣/103m3污水。（无当地数据。）格栅计算如图3.1：图3.1格栅计算图n1．设计计算（1）栅条宽度：B=s（n-1）+en,式（3.1）式中：n------格栅间歇数B------栅槽宽度（m）S------栅条宽度（m）一般栅条宽度为0.01—0.025e------栅条净间隙，e=10---40mm,取e=20mmQmax-------最大设计流量，Qmax=Q=3100m/d------格栅倾角，度。取=600h-------栅前水深，m。设栅前水深h=0.4mv------过栅流速，m/s。最大设计流速时为v=0.8---1.0m/s。平均设计流量为0.3m/s,取v=0.9m/s。------经验系数=n取9。B=s（n-1）+en=0.01(9-1)+0.029=0.26m（2）过栅的水头损失式（3.2）其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失水损一般为0.08-0.15。k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3β：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42h1------过栅水头损失,mg------重力加速度，9.8m/s2nh0==2.42=0.173mh=kh0=30.173=0.51m（3）栅后槽的总高度h总由下式决定：H总=h+h1+h2式中：h-------栅前水深，m.h=0.4mh1------格栅前渠道超高，一般取h1=0.3mh2------格栅的水头损失H总=h+h1+h2=0.4+0.3+0.5=1.2m（4）格栅的总建筑长度进水渠道渐宽部位的长度式（3.3）式中：B1------进水渠道宽度，取B1=0.2m------进水渠道渐宽部分的展开角，一般取=200m,取L1=0.08m总建筑长度：式（3.4）式中：H1------格栅前的渠道深度，m。H1=h+h1=0.4+0.3=0.7m（5）每日栅渣量式（3.5）式中：W------每日栅渣量，m3/dQ------日设计流量，m3/dnW1------栅渣量，m3/(103m3.污水)，栅条间隙为16—25mm时，W1=0.10—0.05m3/(103m3.污水)，栅条间隙为30—50mm时，W1=0.10—0.05m3/(103m3.污水)，本设计取栅条间隙e=20mm,所以取栅渣量W1=0.07想m3/(103m3.污水),则：。因为栅渣量大于0.2m3/d，为改善劳动与卫生条件，应采用机械清渣格栅，选用XGC-500型旋转式格栅除污机一组。一、配水井设计计算1设计计算（1）容积：调节池容积极端至少按大于5分钟流量计算容积。按一台泵最大流量6分钟总的出水流量设计，则集水井的有效容积V2（2）面积取有效水深H为2.4m，则面积F集水池长度取l=3.2m，则宽集水池平面尺寸保护水深为0.6m,则实际池深为3.0m2泵位及安装潜污泵直接安置于集水池内，经核算集水池面积远大于潜污泵的安装要求，潜污泵检修采用移动吊架。n一、提升泵房1设计说明采用絮凝沉淀池+UASB+SBR工艺方案，污水处理系统简单，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。2设计计算（1）污水泵流量该制药厂污水水量变化不大，但考虑到安全稳定性，污水泵总提升能力按Qmax考虑，即Qmax=129.17×1.3=167.92m3/h。（2）污水提升前水位为，污水总提升扬程为：1.0+3+0.8＝4.8m。选4PWL污水泵3台，另备用1台，单台泵提升能力72～120m3/h，扬程12～10.5m，电动机功率7.5Kw，转速960r/min，外形尺寸1000mmmm。污水提升泵房占地面积为20.0×6.5×10.0=1300.0(m3)。(3)集水池容积：按一台泵最大流量时5min出流量设计，则集水池的容积：式(3.6)面积：取有效水深H为2m，则面积式(3.7)保护水深为1.0m则实际池深为3.0m集水池长度取3.5m，则宽取式(3-8)集水池平面尺寸:。（4）提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计等室内安装，另外需要考虑一定的检修空间。n一、机械搅拌反应池1主要设计参数（1）T＝15～20min，平均G＝20～70S－1，GT＝1×10～1×10（2）设3～4档搅拌机，每档用隔墙或穿孔墙分隔，以免短流。（3）第一级（进口处）搅拌机浆板中心处线速度0.5－0.6m/s;最后一级（出口处）搅拌机浆板中心处线速度0.1-0.2m/s;（4）浆板总面积宜为水流截面积的10％～20％，不宜超过25％（5）浆板长度不大于叶轮直径75％，宽度宜10～30cm。（6）垂直轴：1)浆板顶应设于水面下0.3m；　　　　2)浆板底应设于池底以上0.3～0.5m；　　　　3)浆板长度不大于叶轮直径的75%;4)浆板距池壁间距不大于0.25m;5)每块浆板宽度为长度的1/10～1/15，一般为10～30cm。2设计计算：（1）反应池的容积：产水量为3100m3/d=129.17/h.絮凝时间T一般取15-20min这里取T=18min。设置一个絮凝反应池，所以n=1。则每个反应池的有效容积为：(有效容积比较小，搅拌器采用垂直轴式安装)机械絮凝池如图：n图3.2机械絮凝池计算图（2）絮凝池的布置：取絮凝池长L=6m,分成三格，宽度B=2m,平面尺寸2×2㎡，则高度水池超高取0.25m,则水池总高度为3.45m。取每个隔板的厚度为0.2m。则总长度为6+2*0.2=6.4m。（3）搅拌器的布置：搅拌器采用垂直轴式安装。由于浆板距池壁间距不大于0.25m，这里取0.2m,又由L1=B=2m，则叶轮直径为2-0.4=1.6m。浆板长度不大于叶轮直径的75%，则浆板的长度最大为1.6×75%=1.2m，这里取浆板长度的最大值,即l=1.2m。每块浆板宽度为长度的1/10～1/15，一般为10～30cm,这里取浆板的宽度为10cm。旋转轴设在池中央，浆板分内外两侧设置,则外侧浆板外缘旋转半径=1.6/2=0.8m.外侧浆板内缘旋转半径=0.8-0.1=0.7m.将内侧浆板的中心点设置在叶轮半径中心处，则内侧浆板外缘旋转半径=0.4+0.05=0.45m.内侧浆板内缘旋转半径=0.4-0.05=0.35m同时浆板顶应设于水面下0.3m；浆板底应设于池底以上0.3～0.5m；n对与第一格和第三格浆板顶设在水面下0.7m处，浆板底设在距池底1.23m处，而第二格浆板顶设在水面下1.23m处，浆板底设在距池底0.7m处。叶轮中心点旋转线速度的采用：对于第一台搅拌器=0.5m/s第二台搅拌器=0.35m/s第三台搅拌器=0.2m/s(4)浆板相对于水的旋转角速度:设浆板相对于水流的线速度等于浆板线速度的0.65倍，则相对于水的旋转角速度为：(为叶轮中心点的旋转半径)（6）浆板所需功率计算：以第一格为例，带入公式计算的P1=68.50W同理可得=23.90W=4.64W（7）电动机功率：n取=0.85则kw同理可得=0.0375KW=0.0073KW8)计算速度梯度G值（水温按15°计，此时μ=1.16×10-4㎏·s/m）第一格第二格第三格则絮凝池总平均速度梯度为：GT＝36.6×18×60=3.96×104经核算，G值和GT值均较合适。一、沉淀池设计计算（1）参数选取水力停留时间T=8h设计流量Q=3100m3/d=129.17m3/h=0.036m3/s（2）池子尺寸n池有效容积取池总高H=5.5m，其中超高0.5m，有效水深h=5m，则池面A=V/h=1033.36/5=206.67m2。池长取L=20m，池宽取B=10m，每个格子的长度为。设计一个池子两个格子，两个污泥斗。每个格子的尺寸为（）池子的总尺寸为（3）理论每日污泥量（4）调节沉淀池设计计算图，见图3.3：图3.3沉淀池设计计算图（5）污泥斗尺寸①污泥斗高度取斗底尺寸为300300，泥斗倾角取500，则n污泥斗的高度(h2)为：②每个污泥斗的容积m3V总=2V2=397.2m3V总>W,故符合设计要求.（6）进水布置进水起端两侧设进水堰,堰长为池长，进水堰断面尺寸（）。一、水解酸化池设计计算1水解池的容积水解池的容积式中：——水解池容积，m3；——总变化系数，1.5；——设计流量，m3/h；——水力停留时间，h，取6h；则制药废水中水解池，分为4格，每格的长为8m，宽为8米，设备中有效水深高度为4.5m，则每格水解池容积为290m3，4格的水解池体积为1160m3。2水解池上升流速校核已知反应器高度为：；反应器的高度与上升流速之间的关系如下：n式中：——上升流速（m/h）；——设计流量，m3/h；——水解池容积，m3；——反应器表面积，m2；——水力停留时间，h，取6h；则水解反应器的上升流速，符合设计要求。3配水方式采用总管进水，管径为DN400，池底分支式配水，支管为DN100，支管上均匀排布小孔为出水口，支管距离池底100mm，均匀布置在池底。4进水堰设计已知每格沉淀池进水流量；4.1堰长设计取出水堰负荷（根据《城市污水厂处理设施设计计算》P377中记载：取出水堰负荷不宜大于）。式中：——堰长m；——出水堰负荷，，取1.0；——设计流量，m3/s；则m，取堰长。4.2出水堰的形式及尺寸出水收集器采用UPVC自制90º三角堰出水。直接查第二版《给排水设计手册》第一册常用资料P683页，当设计水量为=129.17m3/h时，过堰水深为232mm，每米堰板设4个堰口，过堰流速为v1=1.65m/s。取出水堰负荷q=1.0l/(s·m)n（根据《城市污水厂处理设施设计计算》P377中记载：取出水堰负荷不宜大于）。每个三角堰口出流量为4.3堰上水头式中：——堰上水头m；——每个三角堰出流量，m3/h；则m。4.4集水水槽宽B式中：——堰上水头m；——设计流量，m3/s；为了确保安全集水槽设计流量=（1.2~1.5）则m，因此水槽宽取280mm。4.5集水槽深度集水槽的临界水深：式中：——堰上水头m；——安全设计流量，m3/s；则m。集水槽的起端水深：式中：——起端水深m；n则m；取；设出水槽自由跌落高度：。则集水槽总深度m4.6进水堰简略图图3.4出水三角堰尺寸图图3.5集水槽剖面图5进好氧池出水管设计取水在管中的流速为，（数据取自《建筑给排水设计手册》）式中：——出水管直径，mm；——过堰流速，m/s；n则m，取DN200管。6污泥回流泵设计计算在水解酸化池中，按污泥回流泵的流量为计算。取污泥回流管设计流速，（数据取自《建筑给排水设计手册》），污泥回流管的直径为式中：——出水管直径，mm；——过堰流速，m/s；则m，取DN200管。一、UASB反应器设计计算1设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：容积负荷（NR）6kgCOD/(m3.d)污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD产气率0.5m3/kgCOD（2）设计水量Q=3100m3/d=129.17m3/h=0.036m3/s2反应器容积计算（1）UASB有效容积n式（3.9）式中：S0------进水中有机物浓度，kgCOD/m3Q------进水流量，m3/dNV------反应区有机物容积负荷，取NV=6.0kgCOD/(m3.d)将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷q=0.6[m3/(m3.h)],一般取0.5≤q≤0.9[m3/(m3.h)]。,取h=6.5m采用4座相同的UASB反应器。,取D=8.5m（2）横截面积式（3.10）（3）实际表面水力负荷,一般取0.5≤q≤0.9，故符合要求。3配水系数设计（1）本系数设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点，采用连续均匀进水。每个池子流量：（2）圆环直径计算：每个孔口服务面积a在1—3m2之间，符合要求。可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个孔口，最外面设18个孔口。n（3）内圈6个孔口设计服务面积：折合为服务区圆点直径用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分面积处设计实圆环，其上布6个孔口。则圆的直径计算如下：,则（4）中圈12个孔口设计服务面积：折合服务圆直径为中间圆环的直径如下：,则d2=4.89m（5）外圈18个孔口设计服务面积：折合为服务圆直径：则外圆环的直径d3计算如下：,则d3=7.37m布水系统如图3.3：n图3.6UASB布水系统图4三相分离器设计（1）三相分离器的设计主要包括沉淀区，回流缝，气液分离器的设计。（2）沉淀区设计设计时应满足以下要求：①沉淀区水力表面负荷≤1.0m/h。②沉淀器斜壁角度约为500，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h。④总沉淀水深应≥1.5m。⑤水力停留时间介于1.5—2h。如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角=500，沉淀区面积m2,表面水力负荷,符合要求。（3）回流缝设计取h1=0.3m，h2=0.5m,h3=2.0m,n如图3.7所示：图3.7UASB设计计算图，式中：b1------下三角集气罩水平宽度，m。------下三角集气罩斜面的水平夹角。H3------下三角集气罩的垂直高度，m。b2=8.5-2×1.85=4.8m下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速度可用下式计算：式（3.11）式中：Q1-----反应器中废水流量，m3/hS1------下三角形集气罩回流缝面积，m2n,符合要求。上下三角形集气罩之间回流中流速可用下式确定：,S2为上三角形集气罩回流缝面积，取回流缝宽CD=1.0m,上集气罩下底宽CF=5.0m。则，符合要求。确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图3-4知：又h4=CH+AI=0.64+1.03=1.67m,h5=1.0m。由上述尺寸计算出上集气罩上底直径为：（4）气液分离器的设计为获得有效的气液分离效果，UASB三相分离器回流缝宽度b与气封的宽度b1必须有一定的重叠，其重叠的水平距离越大，则气液分离效果越好，也越利于沉淀区的泥水分离及污泥斗回流。因而，重叠量的大小是决定三相分离器气液分离效果的重要因素。n根据运行经验，其每侧的重叠距离即一般控制在10—20cm，即重叠部分距离，符合要求。5出水渠的设计每个UASB反应器沿周边设一条出水渠，渠内侧设溢流堰，出水深度保持水平，出水由一个出水口排出。（1）出水渠设计计算环形出水渠在运行稳定溢流堰出水均匀时，可假设为两侧支渠计算。每个反应器流量，每支渠流量为0.0045m3/s，根据均匀流计算公式：，，式（3.12）式中：q------渠中水流量，m3/si------水力坡度，定为i=0.005k------流量模段，m3/sC------谢才系数W------进水断面面积，m2R------水力半径，mn------粗糙度系数，钢取n=0.012式（3.13）假设渠宽b=0.15m，则有：W=0.15h，X=2h+0.15,式（3.14）式中：h------渠中水深，mX------渠湿周，m代入，即式（3.15）n则有解方程可得：h=0.053m，取h=0.05m可见渠宽b=0.15m,水深h=0.03m则渠中水流流速约为,符合明渠均匀流要求。（2）溢流堰设计计算每个UASB反应器处理水量129.17/4=32.3m3/h=0.009m3/s，溢流负荷为1.2l/(m.s),设计溢流负荷为f=1.5l/(m.s)。则堰上水面总长为设计900三角堰，堰高H=40mm,堰口宽80mm，堰上水头h=20mm，则堰口水面宽b=40mm。三角堰水量：，设计取n=150个。出水渠总长为。6UASB排水管设计计算单个UASB反应器排水量为7.72l/s，选用DN125钢管排水。V约为0.95m/s充满度为0.6，设计坡度为0.01。4台UASB反应器排水量29.38l/s，选用DN200，v约为0.95m/s，充满度设计值为0.8，设计坡度为0.005。UASB反应器溢流出水渠出水由短管排入DN125排水支管，再汇入设计UASB走道下的DN200排水总管。7排泥管的设计计算（1）产泥量的计算产泥系数：设计流量：129.17m3/h进水COD浓度：S0=2677mg/lCOD去除率E=85%n则UASB反应器总产泥量为每池产泥：设污泥含水量为97%，因含水率P>95%，取,则污泥产量为：每池排泥量：（2）排泥系统设计因处理站设置调节沉淀池，故进入UASB中砂的量较少，UASB产生的外排泥主要是有机污泥，故UASB只设底部排泥管，排水时污泥泵从排泥管强排。UASB每天排泥一次，各池污泥同时排入集泥井，再由污泥泵抽入集泥井中。各池排泥管选钢管DN150四池合用排泥管选用钢管DN200,该管按每天一次排泥时间1.0h计，q为16.9l/s，设计充满度为0.6，v为0.9m/s。8沼气管路系统设计计算（1）产气量计算设计流量Q=129.17m3/h进水CODCRS0=2677mg/hCOD去除率E=85%产气率ee=0.4m3气/kgCOD则总产气量为：每个UASB反应器产气量（2）沼气集气系统布置n由于有机负荷较高，产气量大，每两台反应器设置一个水封罐，水封罐出来的沼气分别进入气水分离器，气水分离器设置一套两级，共三个。从分离器出来去沼气贮柜。集气室沼气管最小直径为DN150，而且尽量设置不短于300mm的立管出气，若采用横管出气，其长短不宜小于150mm，每个集气罩设置独立出气管至水封罐。（3）气管管道计算每池产气量为43.92m3/h，则大集气罩的出气量为：小集气罩的出气量为：该沼气容重为，换算为计算容重的出气量分别为：沼气管道压力损失计算，沼气出气管的流速分别为：即流速远大于0.5m/s，符合规范对流速的要求。沼气收集管道压力一般较低，约为200—300mmH2O,其管道内气体压力损失可按下式计算：式（3.16）式中：L------管道长度，mG------气体容重为0.6kg/m3时代流量，m3/hr------气体容重，kg/m3K------摩察系数D------管径，cmn式中K2D5查≤给水排水设计手册≥得K2D5=35000，对大集气罩出气管DN150，G34.5,L15m,则计算局部损失为总压力损失为对小集气罩出气管，DN100,G26.71，L10,v0.72m/s则计算出hi=0.200mmH2O,hj=0.070mmH2O,总压力损失为：可见沼气管到压力损失均很小，因此对于沼气贮柜之前的低压沼气管道，可以认为管路压力损失为0，这种水封罐的水封取与集气槽里面的压力减去沼气柜的压力的值即可，这样计算的方法偏于安全。（4）气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气175.67×24=4216m3,则沼气柜容积应为平均日产气量的3h体积来确定，即：设计选用500m3钢板水槽内导轨湿式贮气柜（C—1416A）三个。9UASB的其他设计（1）取样管设计为掌握UASB的运行情况，在每个UASB上设置取样管。在距反应器底1.1～1.2m位置，污泥床内分别设置取样管4根，各管相距1.0m左右，取样管选用DN50钢管，取样口设于距地平1.0m处，配球阀取样。（2）UASB的排空由UASB反应池底排泥临时接上排泥泵强制排空。（3）检修：a.入孔为便于检修，各UASB反应器在距地平1.0m处设Ф800mm人孔一个。nb.通风为防止部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB反应器中通入压缩空气，因此在UASB反应器一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）。c.采光为保证检修的采光，除采用临时灯光处，还可以移走UASB反应器的活动顶盖，或不设UASB顶盖。（4）给排水在UASB反应器布置区设置一根DN32供水管供补水、冲洗及排空中使用。（5）通行在距UASB反应器顶面之下1.1m处设置钢架、钢板行走台，并连接上台钢梯。（6）安全要求a.UASB反应器的所有电器设施，包括泵、阀、灯等一律采用防爆设备；b.禁止明火火种进入该布置区域，动火操作应远离该区及沼气柜；c.保持该区域良好通风。一、SBR反应器1SBR反应池容积计算SBR处理污泥负荷一般采用0.1-0.4kgBOD5/(kgVSS.d)，本设计取为Ns=0.15kgBOD5/(kgVSS.d)。根据运行周期安排和自动控制特点，SBR反应器设置3个。（1）污泥量计算SBR反应池所需污泥量为：设计沉淀后污泥的SVI=150ml/g，则污泥体积为：（2）SBR反应池容积SBR反应池容积V=Vsi+VF式（3.17）式中：Vsi------代谢反应所需污泥容积，m3nVF------反应池换水容积，m3VF为SBR反应池的进水容积，即，单池污泥容积为则（3）SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。SBR反应池单池平面尺寸（净）为（15×7.5）m2，水深为4.5m。池深5m。单池容积为V=15×7.5×4.5=506m3三池总容积（4）SBR反应池运行时间与水位控制SBR反应池总水深4.5m，按平均流量考虑，则进水前水深为3m，进水结束后4.5m，排水时水深4.5m，排水结束后3m。4.5m水深中，损失水深为1.5m，存泥水深1.5m，保护水深1.5m，保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。见图3.6进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。n图3.8SBR池高程控制图2排水系统设计(1)参数选择本设计中排水时间为每池滗水器排水能力式（3.18）式中：——通过堰口的水流流量，；——SBR池子个数；——一天内SBR池子循环周期数；——SBR池设计排水时间每池选用一台滗水器，单台滗水器的排水能力为：每池选用1台压筒旋转滗水器，滗水量，滗水深度：n(2)滗水器的选型本设计选用XHB-300型滗水器，SHB型旋转式滗水器是一种适用于各种间歇式循环活性污泥法污水处理系统（如SBR、CASS等）的上清液排出设备。本设备设计加工中考虑了水表面浮渣和底部污泥层对排水质量的影响，设备滗水漕前设置了一浮桶，既保证将上清液收集，又保证不携带浮渣及底部污泥。（3）排水口高度为保证每次换水V=258.33m3的水量及时快速排出以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.5—0.7m，设计排水口在高水位之下2.5m，见图3.6。（4）排水管管径每池设浮动排水装置一套，出水口两个，排水管一根，固定设于SBR墙上。浮动排水装置规格为DN200mm，排水管管径为DN300mm。3排泥量及排泥系统（1）SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为：式（3.19）式中：a------微生物代谢增长系数，kgBSS/kgBOD;b------微生物自身氧化率，1/d根据制药废水性质，一般取a=0.30--1kgBSS/kgBOD,b=0.01—0.081/d,参考类似经验数据，本设计中取a=0.65,b=0.085,则有：假定排泥含水率为98%，则排泥量为：考虑一定安全系数，则每天排泥量为10m3/d。（2）排泥系统n每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01,池出水端池底设排泥坑一个，每池排泥坑中接出排泥管DN200一根，排泥管安装高程相对地面为0.4m，相对于最低水位1.03m，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。4需氧量及曝气系统设计计算（1）需氧量计算SBR反应池需要量Q2计算公式为：式（3.20）式中：a’------微生物代谢有机物需氧率，kg/kgb’------微生物自养需氧率，1/d。一般取0.11-0.188.根据类似工程经验数据，A’=0.45，b’=0.15。（2）供气量计算设计采用塑料SX-1型空气扩散器,敷设SBR反应器池底，淹没深度为4m，SX-1型空气扩散器的氧转移效率为。查表知20℃，30℃时溶解饱和度分别为CS(20)=9.17mg/l，CS(30)=7.63mg/l。空气扩散器出口处的绝对压力为：空气离开曝气池时氧的百分比为：曝气池由溶解氧平均饱和度为（按最不利温度条件计算）：n水温20℃时曝气池中溶解氧平均饱和度为：20℃时脱氧清水充氧量为：计算时取值a=0.82,=0.95，Cj=2.0，P=1.0，则计算得：SBR反应池供气量Gs为：去除每千克BOD5的供气量为：去除每千克BOD5的供气量为：（3）空气管计算空气管的平面布置如图3.9所示，鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两个SBR池底隔墙上设两根供气管，为两个SBR池供气。在每根供气支管上设8条配气竖管，为SBR池配气。三池共三根供气支管，24条配气竖管，每根配气管安装SX-18扩散器4个，每池共32个扩散器，全池共96个扩散器。每个扩散器的服务面积为。空气支管供气量为：n式（3.21）由于SBR反应池交替运行，三根空气支管不同时供气，故空气干管供气量亦为12.6m3/min。空气管道的最不利管线计算，如图3.9所示。扩散器布置如图3.8：图3.9SBR池空气管平面布置图图3.10SBR池底部扩散器布置图n空气管路计算结果见表3.2。计算表中包括鼓风机房干管及支管。由计算表得：空气管路总水头损失为：图3.11空气管路计算图假设管路富余压头为0.10m，即100mmH2O，SX-1型空气扩散器压力损失为200mmH2O，则曝气系统总压力损失为：表3.2空气管路计算结果管段编号管段长度空气流量空气流速管径配件当量长度计算长度压力损失9.8/Pa/m9.8/PaLGSD弯头一个l0L+l0ihn13/142.00.211.1050三通一个0.762.760.380.7612/132.00.211.1050三通一个0.502.500.380.7611/122.00.442.1050弯头一个，三通两个，阀门一个0.882.881.713.4210/118.00.864.5050弯头一个2.1410.145409/102.50.862.10100三通一个1.714.210.20.58/92.51.723.80100三通一个1.163.660.791.987/82.52.585.50100三通一个1.163.661.513.786/72.53.448.10100三通一个1.163.662.917.285/62.54.39.00100三通一个1.163.664.6111.534/52.55.1612.20100三通一个1.163.665.4213.553/42.56.0213.50100三通一个1.163.669.1222.82/31.56.8815.10100三通一个，阀门一个2.033.5311.517.251/240.013.767.2020017.357.300.3815.2n三通5个，弯头1个0/13.06.8815.10100弯头，阀，止回阀各一个11.414.411.534.5合计198.15鼓风机房设计计算（1）供风量本处理站需提供压缩空气的处理构筑物为SBR，其需气量18.89m3/min。（2）供风风压SBR所需风压5.0KPa。根据计算SBR反应池管路系统风压损失为0.398KPa，则鼓风机所需出风压力为：式中：—SBR反应池所需风压；—空气管路系统风压损失；—曝气系统富余风压。即（3）鼓风机的选择综合以上计算，鼓风机总供风量及风压为：，（mH2O）拟选用L52LD型罗茨鼓风机两台，一用一备，为曝气系统供气，其技术参数为：转速n=980r/min，口径125mm，出风量，出风升压，轴功率4.48kw。机组安装占地（安装尺寸）面积L1060mm×B560mm，机组高635mm。（4）鼓风机房布置n鼓风机房平面尺寸（7.3m×4.4m），鼓风机房净高4.8m。鼓风机房含机房两间，值班（控制）室一间（3.0m2）。鼓风机机组间距不小于1.5m。鼓风机不专设风道，新鲜空气直接从建筑窗上部的进风百叶窗进入，由鼓风机进风过滤器除尘。鼓风机在出风支管上装设压力表及安全阀，鼓风机由值班室和中控室均可控制。一、污泥处理系统1产泥量根据前面计算知，有以下构筑物排泥：调节沉淀池125.94m3/dP=96.0%UASB反应池23.5m3/dP=97.0%SBR反应池10.0m3/dP=99.0%则污水处理系统每日总排泥量为V=125.9+23.5+10.0=159.44m3/d。2污泥处理方式污水处理系统各构筑物所产生污泥每日排泥一次（除SBR池外），集中到污泥井，完后再由污泥打到污泥浓缩池，经浓缩后送至贮泥柜暂放，再由污泥泵送至脱水机房脱水，形成的泥饼外运作农肥。污泥浓缩池为间歇运行，运行周期为24.0h。其中各构筑物排泥，污泥泵抽送污泥时间1.0—1.5h（除SBR外），污泥浓缩时间20.0h，浓缩池排水与排泥时间2.0h，闲置时间0.5—1.0h。3集泥井容积计算考虑各构筑物为间歇排泥，每日总排泥量为159.44m3，需在1.5h内抽送完毕，集泥井容积确定为污泥泵提升流量的10min的体积，即159.44/1.5×6=17.72m3。此外，为保证SBR排泥能按其运行方式进行，集泥井容积应外加20m3，则集泥井总容积为17.72+20=37.72m3。集泥井有效泥深为2.5m，则平面面积为：式（3.22）设计集泥井采用圆形池子，则集泥井的直径为：n式（3.23）取D=5m。则实际面积水面超高为0.8m，则实际高度为5.8m。其中池底标高为-2.25m，池顶标高为+1.25m，水面标高为-0.45m。集泥井平面尺寸（4×4）m2一、污泥重力浓缩池1设计计算（1）污泥体积浓缩20.0h后，污泥含水率为95.5%，则浓缩后污泥体积为：则污泥浓缩池所需容积应不小于159.44+70.86=230.3（m3）（2）工艺构造尺寸设计污泥浓缩池两个，单池污泥容积不应小于115.2m3，设计平面尺寸为，则净面积为72m3。设计浓缩池上部柱体高度4.0m，其中泥深3.5m。柱体部分污泥容积。浓缩池下部为锥斗，上口尺寸，下口尺寸为，锥斗高3.0m，则污泥斗容积为：污泥浓缩池总容积为：252+26.17=278.16m3>230.3m3,满足要求。浓缩池保护容积为20.45m3，锥件斜面倾角为450，浓缩池池顶标高+0.0m，池内底标高为-7.0m，水面标高为-0.5m。污泥浓缩池构造尺寸见图3.10。n图3.12污泥浓缩池构造和尺寸图2排水和排泥（1）排水浓缩后池内上清液利用重力排放，由溢流管道排入调节池。浓缩池设3根排水管于池外，管径DN150mm。于浓缩池最高水位处置一根，每隔1.0m，0.6m设置一根排水管。（2）排泥浓缩后污泥泵抽送入污泥脱水间，污泥泵所顶静扬程为9.5m。选用2PN污泥泵一台，该泵Qb60m3/h，Hb17.5mH2O，转速n1450r/min，电动机功率N10kw，质量W150kg，污泥泵房占地尺寸。一、污泥脱水系统设计计算进泥量V=70.86m3/d，含水率P=95.5%。出泥量V‘=12.74t/d，含水率P=75%。泥饼干重W=6t/d。选用DY—3000带式脱水机，带宽3m，投加聚丙烯酰胺2.0‰时，处理能力为600kg(干)/h，选用三台，每日工作时间约为一半。每台脱水机冲洗用水量35m3/h；单台系统总功率N=36.90kW；脱水机房尺寸为L×B×h=（30.0×18.0×10）m3。n