糖厂废水毕业设计(生物选择器+氧化沟)

摘要
本次设计的内容是糖厂废水的处理，主要的处理对象主要包括车间生产废水和局部制糖工艺冷却循环水。

设计每天处理水量为14400m3/d，进水水质为COD：800 mg/L、BOD：400 mg/L，SS：100 mg/L，要求处理后的污水到达COD≤100 mg/L ，BOD≤20 mg/L，SS≤70 mg/L，符合污水综合排放标准〔GB 8978-1996〕中的一级标准。

依据该糖厂的水质水量特点及糖厂废水处理技术现状、排放标准，本处理工程的主体工艺确定氧化沟工艺。

工艺流程为：
从沉淀池中排出的污泥经过排泥管收集到糖厂内的锅炉沉灰池。

采用该工艺总投资为746.39万元，废水处理本钱为0.354元。

采用氧化沟工艺可有效地保护周边水环境，而且该工艺还有易于管理等优点。

关键词：糖厂废水；氧化沟；污水处理
The method design for Sugar factory waste water
Abstract:This project is designed for Sugar factory waste water treatment. The main targets include the processing workshop production of wastewater and some sugar water cooling cycle. Everyday it treated wastewater14400m3. The quality of water which enter the wastewater treatment plant as follow. COD: 800mg/L, BOD5: 400mg/L, SS: 100 mg/L. The effluent is expected to satisfy the requirement：COD≤100 mg/L, BOD≤20 mg/L, SS≤70 mg/L,which reach to Inregrated wastewater discharge standard(GB8978-1996) in A standard.
According to the water qulity and water volume in this Sugar factory, with the treatment technique conditions and discharge standard. we decide to adopt Oxidation Ditch the main treatment process.
Particular process is as follow:The sluge which discharged from the secondary sediment tank is collected to Sugar factory Precipitation PFA tank by sluge pipe.
The total construction expenditure of this project is 7.46 million, and the cost of the wastewater treatment is 0.354 yuan per cubic meter. Adopting the Oxidation Ditch can protect the water environment around the area. The character of this process is easy to operate and so on.
Keywords: Sugar factory waste water；Oxidation Ditch；sewage treatment
目录
摘要 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

ABSTRACT: ......................................................................................... 错误!未定义书签。

第一局部设计说明书........................................................................ 错误!未定义书签。

1 绪论 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

2 工程概况 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1设计水量...................................................................................... 错误!未定义书签。

2.2设计进水水质.............................................................................. 错误!未定义书签。

处理后排放水质............................................................................... 错误!未定义书签。

2.4执行的主要设计标准和标准 ...................................................... 错误!未定义书签。

3 工艺方案的选择.............................................................................. 错误!未定义书签。

3.1制糖废水处理常用的工艺.......................................................... 错误!未定义书签。

3.1.1 厌氧处理............................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.2 好氧处理............................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.3 土地处理............................................................................... 错误!未定义书签。

3.2适合本设计工艺.......................................................................... 错误!未定义书签。

4 废水处理工艺流程及其描述.......................................................... 错误!未定义书签。

4.1废水简易工艺流程图.................................................................. 错误!未定义书签。

4.2工艺流程的描述.......................................................................... 错误!未定义书签。

第二局部计算书................................................................................ 错误!未定义书签。

1 主要构筑物和设计参数.................................................................. 错误!未定义书签。

1.1格栅 ............................................................................................. 错误!未定义书签。

1.2调节池.......................................................................................... 错误!未定义书签。

1.3生物选择池.................................................................................. 错误!未定义书签。

1.4氧化沟.......................................................................................... 错误!未定义书签。

1.5沉淀池.......................................................................................... 错误!未定义书签。

1.6污泥池.......................................................................................... 错误!未定义书签。

2 主要设备的设计参数和选择.......................................................... 错误!未定义书签。

2.1氧化沟内曝气机.......................................................................... 错误!未定义书签。

2.2沉淀池刮泥机.............................................................................. 错误!未定义书签。

2.3污水提升泵.................................................................................. 错误!未定义书签。

2.4污泥回流泵.................................................................................. 错误!未定义书签。

2.5配药设备...................................................................................... 错误!未定义书签。

2.6剩余污泥泵.................................................................................. 错误!未定义书签。

3 污水厂高程布置.............................................................................. 错误!未定义书签。

3.1高程计算...................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.1 水头损失计算....................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.2 构筑物高程........................................................................... 错误!未定义书签。

4 污水厂平面布置.............................................................................. 错误!未定义书签。

5 供配电设计...................................................................................... 错误!未定义书签。

6 劳动定员及人员培训...................................................................... 错误!未定义书签。

6.1劳动定员...................................................................................... 错误!未定义书签。

6.2人员培训...................................................................................... 错误!未定义书签。

7 投资概算 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

7.1土建工程局部投资估算表.......................................................... 错误!未定义书签。

7.2工艺设备投资估算...................................................................... 错误!未定义书签。

7.3材料配件费用估算...................................................................... 错误!未定义书签。

7.4安装及技术效劳费用.................................................................. 错误!未定义书签。

7.5税金 ............................................................................................. 错误!未定义书签。

7.6运行经济分析.............................................................................. 错误!未定义书签。

8 结论 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

致谢： ................................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献： ........................................................................................... 错误!未定义书签。

第一局部设计说明书
1 绪论
水是生命之源，是人类和其它一切生物生存和开展的物质根底，又是社会经济开展重要而珍贵的资源。

随着经济的开展和人口的增长，水资源的短缺已成为当代社会突出的环境问题。

目前我国有60％以上的水源用于农业，工业用水约占20％，主要工业产品的平均用水量比兴旺国家高几十倍甚至上百倍，不仅加剧了用水的紧张，而且产生大量污水污染环境。

根据国家环保总局发布的“2002年全国环境统计公报〞显示，2002年，全国废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5％。

其中工业废水排放量207.2亿
)排放量1367万吨，其中工业吨，占废水排放总量的47.1％；废水化学需氧量(CODc
r
废水中化学需氧量排放量584万吨，占化学需氧量排放总量的42.7％。

重金属、砷、氰化物、挥发酚等的排放量也呈上升趋势。

目前制糖废水的治理主要采用物化法和生化法。

用物化法对废水进行预处理，然后再进入生化系统，最后依次经物化处理及生物滤池后达标排放。

物化法处理包括：沉淀法，吸附法，电化学法。

磁别离法，高级氧化法，蒸发浓缩法等。

制糖废水的可生化性好，因此国内外对此废水的处理常采用生化法。

主要有好氧法、厌氧处理法(UASB法、二段厌氧法)、厌氧一好氧处理法、厌氧一光合细菌处理法等。

2 工程概况
广西永凯糖业有限责任公司大桥分公司设计日榨甘蔗量为10000吨，该工程产生的废水主要包括车间生产废水和局部制糖工艺冷却循环水，预计废水产生量为14400m3/d。

生产车间产生的生产废水，主要来源于蒸发、煮糖工段喷淋废水，洗箱灌污水、洗机污水、洗地污水；制糖工艺冷却循环水由于生产过程中的蒸汽带出糖分及跑冒滴漏等使其有机物浓度增高，为保持冷却水清洁以适用于循环使用，因此必须不断排出局部循环水并补充新鲜水。

为保护环境，公司决定对工程投产后产生的废水进行处理后达标排放。

2.1 设计水量
废水水量为14400m3/d(600m3/h) 。

设计进水水质
根据该公司提供的水质资料及工艺要求，废水来源包括蒸发、煮糖工段汽凝水，洗箱罐污水、洗机污水、洗地污水等。

设计进水水质如下：
COD C r≤800mg/l
BOD5≤400mg/l
SS≤100mg/l
pH6～9
T≤35℃
处理后排放水质
处理后的水质到达国家标准?污水综合排放标准?〔GB8978—1996〕中的一级排放标准，即：
COD Cr≤100mg/l
BOD5≤20mg/l
SS≤70mg/l
pH 6～9
T≤35℃
出水感官清澈、无色、无异味。

执行的主要设计标准和标准
1)中华人民共和国国家标准，污水综合排放标准(GB8978-1996) 一级标准；
2)中华人民共和国国家标准, 室外排水设计标准(GBJ14-87，1997年版) ；
3)中国工程建设标准化协会标准，氧化沟设计规程CECS 112:2000 。

3 工艺方案的选择
制糖废水处理常用的工艺
厌氧处理
废水的厌氧处理在有机物含量较高时是很适用的。

由于厌氧处理时，去除 1kgCOD 能产生3的甲烷，反响器不受氧传递的限制，其中的固体停留时间 (SRT)比水力停留时间(HRT)高出约 10—100倍，单位体积负荷远高于好氧系统，污泥产生量少，运行费用低。

上流式厌氧污泥床反响器(UASB)是厌氧处理的一个有代表性的形式。

在这种反响器中，废水从底部均匀进入并向上运动，反响器下部为浓度较高的污泥床，上部为浓度较低的悬浮污泥床。

正常情况下，有机物负荷可到达 15kgCOD／m3·天，COD去除率为90%左右时，其污泥负荷可高达 30—50kgCOD／m3·天。

在利用 UASB反响器处理甘蔗糖蜜废水时，有机物体积荷率、营养平衡状况和碱度对厌氧污泥粒化特性的影响很大。

通过控制碱度和微量元素来使甘蔗糖蜜为基质的厌氧污泥形成颗粒状。

在UASB反响器中，基质浓度调节到COD为 3750mg／L，碱度：COD为 1.06，N ：COD为0.018，P：COD 为0.0028的情况下，30天后形成厌氧生物颗粒，通过调节其他条件，在 90天后形成了平均粒度达的最大颗粒。

在其他条件不变的情况下，碱度：COD降为0.4时，参加的营养物可使形成的颗粒自动悬浮分散。

对于改善工艺条件大有裨益，有关的实验是在3小时，平均有机物负荷率为13kgCOD／m3·天，COD去除率 75～80%。

在温度为34℃时，产生甲烷的回收率约为3 CH4／kgCOD。

用悬浮固定化细胞生物反响器厌氧处理糖蜜酒精发酵废水时，应用青霉菌属进行好氧前处理可以明显改善随后的厌氧处理另一种非常有效的前处理方法，制糖废水在经过多层介质过滤去除率分别到达 98% 、92% 。

新型厌氧反响器以美国BiothaneSystems公司研发的BiobedEGSB反响器 (商品名，实质上为一种膨胀颗粒污泥床)较为突出。

其反响介质与UASB中的颗粒载体上的微生物生长特性相似，但它的最大的特点是并未使用载体介质，而完全使用生物颗粒。

在制糖废水这样的高浓度负荷的情况下，此反响器非常适用。

而对反响器的设计、处理流程的选择有一定指导意义的是Starkenburg(1997)的研究报告。

废水的BOD值是生物处理工艺的重要参数，但是其测量的周期为 5天，很难为设备控制提供及时的参考；而COD值的测量大约只需要 3小时，所以能找到两者之间的关系，就可更好地进行污水处理流程的控制。

Murugappanetal(1997) 进行了制糖废
水中的BOD和COD的相关研究，对特定的制糖废水可以得出两者之间的线性关系，其实验测定方法可以借鉴于其它的处理流程。

另一个指示反响器性状的量，消化污泥中的甲烷细菌量，Nishiharaetal(1995)。

通过脂质分析得到了简便易行的解决方法。

但甘蔗制糖业为季节性生产，且其运行条件复杂，启动速度慢，根据该厂条件，不适宜采用厌氧方式。

3.1.2 好氧处理
好氧降解是利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，来。

由于好氧降解工去除水体中的有机污染物，其最终产物是合成的细胞体、水和CO
2
艺的投资较低，操作条件简单，所以是有机污染废水处理的首选，但是对于像制糖废水这样的包含高浓度有机物的情况，好氧处理仍然存在着许多原理和工艺上的限制条件，因而在实际应用上不如厌氧处理普遍，但是也有较为成功的研究。

充气固定膜生物处理系统(ASFF)用于处理制糖废水是一种较新的技术，在水利停留时间为6～8小时的情况下，处理效果可以到达BOD88.5%～97.9%，COD67.8%～73.6%。

通过对体系中的好氧降解生物种群的研究和筛选，可以进一步提高活性污泥对高浓度有机废水的处理能。

Pathadeetal(1999)[基于甘蔗糖蜜酒精厂产生的大量高浓度有机废水，建议好氧生物处理利用改良的混合微生物菌种接种进行污泥培养。

从另一个角度，如生物转盘处理制糖废水时系统中的纤毛虫的差异性比较，制糖废水中绿藻的生长特性，都可以为好氧处理提供一些参考数据。

高浓度有机废水的好氧处理的另一大难题是在二沉池中的活性污泥的特性极差，如何有效地降低污泥的SVI值是处理可行性的一个依据 Prendletal(1998)用一好氧别离器预防制糖废水污泥膨胀效果非常显著，污泥的SVI值由使用前的300～600mg ／g下降到60～90 mg／g。

本次设计就是采用用好氧处理中的氧化沟工艺来处理。

土地处理
利用土地来进行有机污水的处理，主要是利用土地、植物的净化功能，在治理废水的同时，同时又利用其中的水分和肥分来促进作物、林木的生长，故而具有投资少、能耗低，易管理和净化效果好的特点。

Wangetal(1999)在台湾的三个地区的蔗田中实施实验，评价制糖废水的土地处理情况。

污水灌溉量为100kg／m3，土地均属于慢速过滤系统，并对土层厚度、地下水位、坡度、水利传导度进行了分析，为制糖废水的土地处理的工程的设计提出了科学的方法。

并发现其中的两处地方非常适合于制糖废水的处理，对甘蔗无不良影响，增加产量，而且甘蔗的含糖量并未因制糖废水的施用而降低。

另一个研究发现，制糖工业的废水在未稀释的情况下灌溉小麦和绿豆对叶绿素含量和干物质产量的影响效果不同，小麦的叶绿素含量和干物质产量均有增加，而
绿豆的情况那么相反。

Paulsen et al(1997) 那么对制糖废水在(德国)可耕地上灌溉的法律规定的可行性以及因此而产生的生态效应进行了较详尽的论述，可操作性的局部对我国在制糖的高浓度废水土地处置的管理方面有可借鉴性。

但是占地面积大，不符合中国国情。

适合本设计工艺
针对工程排放的废水具有水量大，污染物平均浓度不高但波动大，污染负荷冲击性强但可生化性好，而且处理后的排放标准要求高的特点，目前广泛采用好氧生物处理技术，即生物膜法和活性污泥法两种方法。

经过相关资料的调查和研究，活性污泥法更适合工程废水的处理。

1〕由于工程属于季节性生产，生产时生物膜法需要20～30天重新挂膜驯化才能正常运行，而活性污泥法在生产榨季开机时只需按照一定的程序开机3～5天即可投入正常运行。

2〕活性污泥法在运行过程中有多种监控手段，能及时发现问题及时调整运行状态。

而生物膜法除镜检外，相对于活性污泥法监控和调整手段少，生物膜出现问题后不容易被发现，调整运行的灵活性差。

3〕糖厂废水水量和污染物负荷变化大，活性污泥法在受冲时，可以通过SVI、污泥沉降比、污泥浓度等多种方法调节运行状况，预防冲击事故，确保废水处理达标。

4〕活性污泥法建设费用相对生物膜法也较低。

在处理效率上，有资料说明，50%
的活性污泥法处理厂BOD
5的去除率高于92%，50%的生物膜法处理厂BOD
5
的去除率为
83%左右。

综上所述，本工程拟采用活性污泥法的工艺方案，并采用抗负荷冲击性强氧化沟的曝气池型以增强处理效果，确保废水处理后可靠稳定达标，处理后的废水如需要可做进一步深度处理，全部回用。

4 废水处理工艺流程及其描述
废水简易工艺流程图
如以下列图1所示：
图 1 简易工艺流程
工艺流程的描述
1〕格栅：废水通过格栅截留大颗粒有机物和漂浮物，由于截污量较小，采用人工清渣方式。

2〕调节池：可调节水质、水量，使污水水质均匀，同时承受由于生产排水不规律产生的冲击负荷。

废水自厂区流入到调节池。

3〕生物选择池：即将进入曝气生化池的废水和从沉淀池回流的活性污泥在此相互混合接触。

生物选择池作用原理是按照选择器的动力学选择性理论、积累/再生理论、饥饿理论而设置的，由于菌胶团的吸附储存能力比丝状菌强得多，从而在选择池中可以大量储存有机物,在后续的曝气池中得到大量的增殖而成为绝对优势菌，实现回流微生物的淘劣选优培养和驯化，有效克服污泥膨胀，提高生物系统运行的稳定性。

生物选择器是对付丝状菌膨胀的设计，由于丝状菌是严格的好养型，大局部菌胶团是兼氧型，所以在进水时增设一座HRT在8～25min的池子将二沉池回流污泥与进水混合，采用桨板搅拌快速混合，让菌胶团优先获取营养。

到达抑制丝状菌膨胀的目的。

4〕生化池：本设计的曝气生化池形式为环形曝气池，为氧化沟工艺的一种改良
形式。

对进入生化池中的污染物进行生化处理，到达去除污染物的目的。

5〕沉淀池：采用辐流式沉淀池。

沉淀池的作用是使处理后废水与活性污泥从混合液中别离开来，澄清液从排水堰达标外排，或者进一步深度处理后回用。

沉降到沉淀池底部的污泥采用刮泥机刮出排到污泥池，再用泵送到生物选择池与调节池来的废水进行混合后进入曝气池，剩余局部污泥送到锅炉沉灰池与灰渣一同沉淀处理。

6〕营养盐投加系统：由于废水中以碳水化合物为主，营养不均衡，因此需要加一定量的营养盐以提高废水处理效果。

采用投加泵连续调节池及曝气生化池投加碱液与营养源。

7〕污泥池：储存中转沉淀池的沉淀排出的污泥。

各工段处理效果预测如下表1所示：
表1 各工段处理效果预测
第二局部计算书
1 主要构筑物和设计参数
1.1 格栅
安装在废水渠道的进口处，主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。

由于糖厂废水大漂浮物及较大颗粒少，格栅拦截的污染物不多，故
在本设计中采用人工清渣方式。

1〕格栅设计计算
栅条选圆钢，栅条宽度S=，栅条间隙e=。

格栅安装倾角α=60°,便于除渣操作。

设计污水流量为Qmax=600m 3/h=67m 3/s 设计污水渠断面尺寸为600mm ×600mm 设栅前水深h=,过栅流速υ=/s 栅条间隙数〔n 〕
377
.06.001.0167.0sin 60sin max
=⨯⨯==
ehu a Q n 2〕栅槽断面尺寸 B ×(37-1)+37×0.02=m 栅槽实取宽度B=m ，栅条37根。

3〕进水渠渐宽局部长度
设进水渠道内的流速为/s ，进水渠宽为m ，渐宽局部展开角α1=30° L 1=
60
20.12.1
tg ⨯-=
栅槽与出水渠道连接处的渐宽局部长度L 2= L 1÷2= 4〕过栅水头损失 取k=3 β=1.79 υ=0.7 m/s
m a g
u
e s k h 134.08.9279.13sin 2sin 7.001.001.02
3
42
3
41=⨯⨯=⎪
⎭
⎫
⎝⎛=⎪⎭
⎫ ⎝⎛αβ
5〕取栅前渠道超高h2=
那么栅前槽高 H 1=h ＋h 2=0.6+0.3=0.9m 栅后槽总高度 H=0.9+0.134= 栅槽总长度 L= L 1+ L 2°
°=
在进水渠入格栅处设闸板，污水站正常运行时，此闸门翻开；当出现事故或停产检修时，关闭此闸门，污水由DN350超越管直接排出。

见图2
图2.格栅示意图
1.2 调节池
根据现场场地条件，利用原有氧化塘改造，有效容积约为1125 m2×4 m =4500m3。

取超高。

取面积形状为30×40=1200m2
水力停留时间：7.5h。

去除率为30% COD 800×〔1-30%〕=560 mg/L
BOD 400×〔1-30%〕=280 mg/L
每日理论污泥量
取ρ
= 96%，SS去除率为25%，那么
W = Q
m 〔C
-C
1
〕/[1000〔1-ρ
〕]
= 14400×100×25%/[1000×〔〕×103]= 9m3 1.3 生物选择池
1〕回流污泥量
回流比: r =f ×COD / (X
r ×F
L
)=0. 3 ×800/(8 ×150)= 47 %
回流污泥流量:Q
r = r ×Q
i
= 47 %×600= 282 m3/ h
2〕选择器容积: 取停留时间20min
V = ( Q
i + Q
r
) ×20 = (600 + 282) ×20/ 60=300 m3
取L×B×H=14m×6m×4m
V 有效=336 m 3 取超高 总高度为
1.4 氧化沟
氧化沟中废水停留时间一般为10～40h 之间，本设计结合本工程实际情况，采用1组氧化沟设计，设计流量Q=600 m 3/h=14400 m 3/d 。

设计污泥龄20d ，使污泥更加稳定，以便之后的污泥处理效果更好。

为提高系统抗负荷变化的能力，选择混合液污泥浓度MLSS 为3000mg/L 〔2500～4500〕，〔～〕，溶解氧浓度，污泥含水率p=99.2%
1〕计算硝化菌的生长速率μn 硝化所需最小污泥平均停留时间θcm 取最低温度35℃，氧的半数常数K O2取，PH 按考虑。

)]
2.7(83
3.01[]10[
47.02158
.1051.0)
15(098.0pH DO
K DO N N e
n O T T --⨯+⨯+⨯=--⨯μ 得出
1
54.0-=d
n μ
因此满足硝化最小污泥停留时间
d n
cm 9.154
.01
1
===
μθ
由于考虑对污泥进行局部的稳定，实际设计泥龄θ=20d ，对应的生长速率
105.020
1-==d n 实际
θ 2〕计算去除有机物及硝化所需的氧化沟体积
污泥内源呼吸系数K d 取-1，污泥产率系数Y 取去除BOD 5。

3010698)
3005.01(7.0300030
)4.22280(144005.0)1()(m K X S S YQ V d e =⨯+⨯⨯-⨯⨯=+-=
θθ
3〕计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积
如假设，反硝化条件时溶解氧的浓度，计算温度仍采用35℃，20℃反硝化速率r DN 取
3
-N/〔mgVSS ·d 〕，那么
)
2.01(09.107.0)1(09.1'203520-⨯=-⨯=--DO r r T D N D N
=0.204 NO 3-N/〔mgVSS ·d 〕
根据MLVSS 浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化沟的体积。

由于合成的需要，产生的生物污泥中约有12%的氮，因此首先计算这局部的氮量。

每日产生的生物污泥量为
VSS χ∆
d Kg K Y S S Q d
e VSS /74910)3005.015
.0)(4.22280(14400)1)((30=⨯⨯+-=+-=∆-θχ
由此,生物合成的需氮量为12%×749≈90kg/d 折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为:
90×1000÷14400=mg/L
反硝化NO 3—N 量ΔNO 3=38.6-6.25-20=12.35 mg/L 所需去除氮量ΔS NO3×14400÷1000=178 kg/d 因此,反硝化所需求增加的氧化沟的体积为
33415204
.01.2178
''m Xr S V DN NO ≈⨯=∆=
所以氧化沟总体积为
31111341510698'm V V V =+=+=总
氧化沟设计水力停留时间为HRT=V 总÷Q=11113÷600=18.5 h 取池子总体积11500m 3 那么停留时间HRT=19 h 4〕确定氧化沟的工艺尺寸:
采用4沟道曝气池型，沟道的端口采用圆角设计，以利于水力条件，防止池中产生短流死角现象〔具体池型见附图〕。

设计有效水深m,宽度m,那么所需沟的总长度为65m.超高取，总高为m 。

5〕回流污泥量计算： 根据物料平衡：
进水〔TSS 〕Q+X R Q R =(Q+Q R )X 式中 Q R ——回流污泥量〔m 3/d 〕； X R ——回流污泥浓度，根据公式：
γ
SVI
X R 610=
SVI 取150，γ取1.2，XR 为8571mg/L
100×14400+8571×Q R =(14400+Q R )×3000 Q R =7496 m 3/d 回流比R 为52%，取50% 6〕氧化沟剩余污泥量计算:
Q X Q X K f Y
S Q X e c d -++∆=∆1])
1([
θ
14400201440030])
3005.01(7.05
.0[
)4.22280(14400⨯-⨯+⨯+⨯-⨯=
d kg /1214
= 湿污泥量为
h m d m p X Q S /1.5/4.1211000
)99.01(1214
1000)1(33==⨯-=⨯-∆=
7〕污泥负荷
~之间，所以符合要求 8〕污泥龄： Q =VX/〔进水SS ⨯Q 〕
=〔10648⨯3000〕/〔100⨯14400〕 =23d
1.5 沉淀池
通过对工业污水处理中污泥沉降性的实验比照，采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。

池子个数n=1个，采用水力负荷：
q=0.85 m 3/〔m 2·h〕 1〕沉淀局部水面面积
计算公式：F=Q/nq
Q ：为日平均流量〔m 3/h 〕 q ：为水力负荷〔m 3/〔m 2·h〕〕
)
*/(145.075.0300011500)4.22280(14400)(50d kgMLSS kgBOD X V S S Q N V e s =⨯⨯-⨯=
⨯-=
那么：沉淀池水面面积F=706 m 2 2〕沉淀池直径：
m F
D 3014
.3706
4==
=
π
3〕沉淀局部有效水深：设t=2h h 2=qt=0.85×2=1.7m 4〕沉淀局部有效容积： V=Qt=600×2=1200m 3 5〕存泥区所需容积Vw
氧化沟中混合液污泥浓度X=3000mg/l ，设计污泥回流比采用R=50%，那么回流污泥浓度为 X r X r =50
.050
.013000+⨯
=9000 mg/l 为保证污泥回流的浓度，污泥在二沉池的存泥时间不宜小于2.0h ，即Tw=2.0h 。

二沉池污泥区所需存泥容积为Vw
Xr X QX R Tw V W ++=
)1(2=
39009000
30003000
600)50.01(22m =+⨯⨯+⨯⨯ 那么存泥区高度h 2为
m A
Vw h 27.1304
1900
22=⨯⨯==
π 6〕二沉池总高度H
取二沉池缓冲层高度H 3=0.5m ，二沉池超高H 4=， 那么二沉池池边总高度H 为 H=H 1+ H 2+ H 3+ H 4
=+1.27+0.5+0.5=m 设计二沉池池底坡度I5，那么池底坡降为H 5
H 5=30÷2×0.08=m
池中心污泥斗深度为H 6=，预留为进水管位置，那么二沉池总深度H 为
H 7=∑H+H 6=++1=6.45m 7〕校核径深比 二沉池直径与水深之比为
D/〔H 1+ H 3
二沉池直径与池边总水深之比为
D/ 〔H 1+ H 2 +H 3〕=30/= 符合要求
8〕二沉池固体负荷G 二沉池固体负荷G 按下式计算
G=A QX
R )1(+
G 1=)/(92706
.314400)50.01(2d m kgSS ⋅=⨯⨯+
符合要求。

9〕二沉池进水系统计算
采用环形平底配水槽，等距设计布水孔，孔径DN100mm ，并加DN100×L150mm 短管。

配水槽底配水区设挡水裙板，高。

配水槽配水流量
Q=〔1+R 〕Q h =〔1+0.5〕×600=900 m 3/h=5m 3/s 设配水槽宽，水深，那么配水槽流速为
s m u /53.06
.08.025
.01=⨯=
设DN100配水孔孔距为S= 那么配水孔数量为n
06.910
.114
.3)130()1(=⨯-=-=
S D n π 取n=92个,那么实际S= 配水孔孔眼流速为u 2
s m n Q
u d
/346.01.04
14.39225
.04
2
2
2=⨯⨯=
⨯⨯
=
π
槽底环形配水区平均流速u 3为
s m B D Q LB Q u /1043.38
.014.3)0.130(25.0)0.1(33-⨯=⨯⨯-=-==
π 环形配水平均速度梯度G
162
22
1
41.91006.1600200343.0346.023222--=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-==⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-s G t u u μ
且<20 s-1
GT=×600=5646<105 符合要求 10〕出水渠设计计算 池设计流量 600m 3
/h=3
/s 环形集水槽内流量÷2=m 3/s 环形集水槽设计：
采用单侧集水环形集水槽计算
槽宽 m q k b 14.2119.03.19.02)(9.024
.04.0=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=）（集
其中 k 为平安系数，采用1.2～1.5，本设计取。

槽中流速0.4/v m s =，槽内终点水深m vb
q h 135.02
.24.0119
.08=⨯=
=
集
槽内起点水深 m h h h h k 28.0135.0135
.0016.0223223
2
772
9=+⨯=+= 其中016.03
.081.9119.00.132
23
2
2
=⨯⨯===gb aq h k 集
m 〔 1.0a =，0.3b =〕。

设计取环形槽内水深为，取超高为,集水槽总高度0.3+0.3=m 。

出水溢流堰的设计： 采用0
90三角出水堰
堰上水头〔即三角口底部至上游水面的高度〕H 1=m
每个三角堰的流量
2.47 2.47
111.343 1.3430.030.000234q H ==⨯=m 3/s 三角堰个数 5.508000234
.0119
.01
1==
=
q q n 集 〔实际设计时取510个〕
每个布水孔口的效劳面积为0.5～2.0m ，每个孔口的流向不同，流速采用3m/s ，并且尽量防止孔口的堵塞和短流。

1.6 污泥池
考虑到各排泥构筑物的间歇排泥，故污泥都集中送到污泥集泥井，再由污泥泵送出。

根据前面的计算可知二沉池每日排泥总量为
14400×〔560-56〕×0.001=7258kg(干)/d 设污泥含水率为99%，那么每日排出污泥体积为
Q 1=
%
9911
10007258-⨯=726m 3 污泥需在8.0h 内排完，那么污泥泵所需流量为
Q s =726/8=m 3/h
考虑到污泥回流的需要，集泥井适当扩大，实际取为100m 3。

集泥 井 取集泥井有效水深H=m 3
那么平面面积为 A=H V =0.5100
=m 3
×〕m 2 集泥井总深，超高。

集泥井为地下式，池顶加盖，集泥井顶盖最小开口尺寸1500mm ×1000mm 。

由潜污泵抽送排泥。

2 主要设备的设计参数和选择
2.1 氧化沟内曝气机
1〕需氧量确实定 速率常数K 取-1。

3022.0026.256.0)(5.442.11NO Q N N Q e
S S Q
Q VSS e VSS K e t
∆-∆--+∆---=-χχ
35.121000
14400
6.274956.06.181000144005.474942.1120280100014400522.0⨯⨯-⨯-⨯⨯+⨯---⨯=
⨯-e =4773 kg/d
如取水质修正系数α=0.85，β=0.95，压力修正系数ρ=1，温度为20℃、35℃时的饱和溶解氧浓度分别为：
C 20=9.17mg/L,C 25=mg/L 标准状态需氧量：
h kg d kg C C O C SOR /317/7600024
.1)210.795.0(85.04773
17.9024.1)(15
20
35352
20=≈-⨯⨯⨯=
-=
-βρα设计时取修正系数为1.5，那么每小时需氧量为317kg/h×=kg/h
选用美国整机进口的爱尔氧海神充气/搅拌机对曝气池进行供氧，共选用7台50HP ， N=kw 充氧量=㎏/h ，推流距离=14m ～72m ，工作水深5.0～8.6m ，合计充氧量为551.6 kgO 2/h 。

2〕选用爱尔氧海神充气/搅拌机的特点：
①技术设计先进，节能效率高，能同时到达推流和曝气的最正确效果。

在相同的动力条件下，国产曝气设备 kgO 2/( k w·h) 左右，而爱尔氧海 kgO 2/ ( k w·h) 。

由于氧利用率高，抗负荷 冲击性强节能效果明显也相应降低设备投资；
②安装和操作方便，不另行占用地方，节约了安装上的费用；
③充氧时不需要曝气头，消除了曝气头堵塞引起系统运行的不稳定及更换维修的麻烦，保证处理系统的稳定良好运行；
④设备质量可靠，设计选材合理，如水下局部全为不锈钢，轴套采用氧化钴，可用水作润滑剂，因此故障率低，运行可靠。