某小城镇污水处理厂设计(5)

Kz——生活污水总变化系数，1.29； r——污泥容重（t/m），取1.0； P0——污泥含水率（%），取97%。 （7）污泥斗容积V1

3V1??h53(r12?r1r2?r22)?3.14?1.73?(2.02?2.0?1.0?1.02)?12.7m3 3h5?(r1?r2)tan??(2.0?1.0)tan60??1.73m

式中：h5——污泥斗高度，m；

r1——污泥斗上部半径，m，取r1=2.0m； r2——污泥斗下部半径，m，取r2=1.0m；

?——污泥斗倾角，?，取?=60?。

（8）污泥斗以上圆锥部分污泥容积V2

V2??h43(R2?Rr1?r12)?3.14?0.775(17.52?17.5?2.0?2.02)?280.06m3

3D35h4?(R?r1)i?(?r1)i?(?2.0)?0.05?0.775m

22式中：h4——圆锥体高度，m；

R——池子半径，17.5m；

i——池底径向坡度，本设计取i=0.05。

（9）可贮存污泥总容积V，m3

V?V1?V2?12.7?280.06?292.76＞20.36m3 足够大

（10）沉淀池总高度H

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?3?0.5?0.775?1.73?6.305m

式中：h1——超高，取h1=0.3m；

h2——有效水深，为3m；

h3——缓冲层高度，一般值为0.3—0.5，取h3=0.5m； h4——圆锥体高度，为0.775m； h5——污泥斗高度，为1.73m。

- 21 -

（11）沉淀池池边高H?，则：

H??h1?h2?h3?0.3?3?0.5?3.8m

（12）排泥设计

排泥所选刮泥机性能见表2。

表2 ZBG-35型周边传动刮泥机性能表

项目 池径/m 电动机功率/kw 滚轮形式 轨道形式 周边线速m/min 性能

35

2.2

刚滚轮

钢板

3.2

池底接DN200排泥管，利用静水压力连续排泥。 （13）浮渣收集

浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，高出水面0.2m，在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为200mm。 （14）放空管

污泥斗中设放空管，管径300mm。

3.3.2 进出水设计

在两沉淀池中间设一座集配水井[16]，由沉砂池过来的输水管道直接进入内层套管，进行流量分配。

（1）集配水井

集配水井内径采用3m，来水由底部进入，上部出水经溢流堰至配水井，溢流堰筒直径采用2m，井内流速为0.01m/s。外径取为3.6m，中间墙壁厚300mm，上面设有阀门，井体高6m。

（2）沉淀池进水部分设计

污水自沉砂池出水井接DN1200铸铁管进入配水井，从配水井接DN900铸铁管，在初沉池前接闸门，后接DN800初沉池入流管，i=1.3‰，管内流速v=1.20m/s。

渐扩部分：下部直径D1=800mm 上部直径D2=1000mm 高度H=0.8m

进水采用潜孔入流，潜孔高度取h=1m，淹没水深0.3m，内径d1=D2=1m，外径 d2=1+2×0.3=1.6m，平均直径为d?d1?d21?1.6??1.3m。 22设八个对称布置的潜孔，每孔宽0.25m，则潜孔面积

F?8?0.25?1?2m2

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潜孔流速 v?Qmax0.15??0.038m/s nf2?2中心导流筒流速按规定取为v=0.1m/s，则导流筒有效面积为：

F?导流筒内径D

Qmax0.15??0.075m2 nv2?0.1114(F??d22)4(0.075??1.62)44D???0.95m

??为布水均匀，中心导流筒外设穿孔挡板，穿孔率取15%（10～20%），设穿孔挡板高h=3.0m，直径d=5m，穿孔尺寸b=20×30cm，f=0.06m2，穿孔挡板面积为

F??dh?29.85m2

则孔数

m?F29.85?15%??15%?74.63个 f0.06故设计为每排20个孔，共6排，均匀交错排列。 孔口流速

v?初沉池进口总水头损失

Qmax0.15??0.011m/s nmf2?118?0.06h?0.06?0.0034?0.0003?0.00507?0.069m

（3）沉淀池出水部分设计

采用倒等腰三角形薄壁堰出水，堰负荷q=4L/(ms)。 1）堰长为：

L?Qmax?10000.15?1000??18.75m

nq2?4远大于池径，故双侧集水。 2）出水堰

在距池壁内侧0.5m处设一道集水槽，流量为

Q?0.15?0.04m3/s 4设集水渠宽0.5m，深0.7m，则水流速

v?Q0.04??0.12m/s A0.5?0.7- 23 -

湿周

?=B+2h=0.5+2?0.7=1.9m

水力半径

R?水力坡度

A??0.5?0.7?0.184m 1.9i?(vnR)?0.35

水头损失

?232h?iL?0.35‰?130?0.0455m

3）总水头损失

设堰后自由落水0.2m，堰上水头0.04m，则总水头损失为

h??h?0.0455?0.2?0.04?0.2855m

4）初沉池出水

初沉池的出水设管道DN800mm。

3.4 SBR池的计算

设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法[17]，本工艺采用负荷设计法。

根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。

污水连续按顺序进入每个池，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水器、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图4。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说，在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。

SBR工艺操作过程见图4。

图4 SBR工艺操作过程

SBR工艺的操作过程如下：

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① 进水期

进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。

SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。

曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）、半限制曝气（充水后期曝气）。

② 反应期

在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧-缺氧-好氧的交替过程。

虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在实践序列上是一个理想的推流式反应期装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。

③ 沉淀期

相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。

④ 排水期

活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。

⑤闲置期

作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。

3.4.1 池体计算

（1）设计参数

1）污水处理程度的计算

原污水经过初次沉淀池的处理，SS按降低50%，BOD5按去除25%考虑，则进入曝气池污水的BOD5值（Sa）：Sa?201(?25%)?165/?mgL

COD值：Sc?450?(1?25%)?337.5mg/L

SS值为：Css?250(1?50%)?125mg/L

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