生活污水-污水处理装置模块化的预研究.doc

（论文）
毕业设计（论文）材料之二（1）

XX工程大学本科

毕业设计（论文）

专 业：
题 目：生活污水-污水处理装置模块化的预研究
作 者 姓 名：
导师及职称：
导师所在单位：

2012年 6 月 日

Ⅱ 原始资料
现有食堂废水需处理，污水水量为360m³/d，平均每小时处理15m3，污水水质及处理后出水指标如下表：
进出水水质
项目
进水水质
出水水质
COD
400mg/L
60mg/L
BOD5
200mg/L
20mg/L
SS
200mg/L
70mg/L
NH3-N
30mg/L
15mg/L
PH
6-8
6-9

Ⅲ 毕业设计（论文）任务内容
1、课题研究的意义
随着社会的不断发展，人类对水的需求也越来越大，从而造成了对水污染也越来越重。虽然在很多地方都有特定的污水处理厂，但是在很多情况下污水是不容易收集的。本设计正是从这一角度出发，不但解决了污水处理的问题，还解决了难收集的问题。让小规模的污水处理得到一次发现和发展的机会。使人与环境更能很好的相处。
2、本课题研究的主要内容
（1）对具体实例确定具体处理方案；
（2）确定具体工艺流程；
（3）计算各构筑物；
（4）构筑材料的选择；
（5）对各构筑物进行合理组合。
3. 提交的成果
（1）毕业设计（论文）正文；
（2）主要参考文献；
（3）外文文献及其译文；
（4）图纸。

生活污水-污水处理装置模块化的预研究
摘 要

人们在利用水资源的同时，也不断的在污染水资源。随着社会的发展，人们对水资源的要求也越来越来高，利用也越来越多。然而水资源是有限的，这就要求我们对已被污染的水资源重新利用，从而有了污水处理。传统的污水处理，是将污水集中回收，统一处理，而有些污水是不能很好回收的。本课题正是从这一角度出发，很好了解决了污水回收难、处理设备占地小等问题。
本课题是建立在传统工艺的基础上，使原本死板的处理装置灵活化。全钢板结构替代了原本的钢筋混凝土结构。使得这种结构有了重复利用的特点，避免了停产使用后造成的浪费和经济损失。
污水处理装置的模块化研究是污水处理中一项新的研究和探索，是建立传统工艺上的新的污水处理方法，具备了传统污水处理装置所不具有的优点，其良好的灵活性使其具有了很好的使用和发展前景。
关键词—污水处理；模块化；钢板；灵活性。

III
Sewage – Pre-study on Modural of the Sewage treatment equipment

ABSTRACT

It constant pollutes water resources at the same time that the people use the water resources. With the development of society, the people’s mandate of water resources become higher and higher, the use of water resources become more and more. However, water resources are limited, which requires us to re-use of contaminated water, and emerges sewage treatment. Concentration of the sewage is putted together and handled in Conventional sewage treatment,but some of the sewage can’t be putted together well . This topic is did from this view precisely,and solves many problems ,as the sewage recycling difficulty, small covering of processing equipment,and so on.
This topic is builted on the basis of traditional craft,and the originally rigid processing device becomes flexible. The structure of the steel plate instead of the original reinforced concrete structure. This structure has been the reuse characteristics, to avoid waste and economic loss resulting from the discontinued use.
The modular research of sewage treatment plant is a new research and exploration in sewage treatment,it is a new sewage treatment method that builts on traditional process,it has the advantage which the traditional sewage treatment plant doesn’t have, its good flexibility allows it has a very good use and development prospects.
Keywords—Sewage treatment；Modular；Steel plate；Flexibility

目录

第1章 概述 - 2 -
1.1本课题的学术背景及理论与实际意义 - 2 -
1.1.1 学术背景 - 2 -
1.1.2 学术理论 - 2 -
1.1.3 实际意义 - 3 -
第2章 工艺流程的确定 - 3 -
2.1工程概况 - 4 -
2.2设计依据 - 4 -
2.3设计原则 - 4 -
2.4工艺流程 - 5 -
第3章 各设备计算及说明： - 5 -
3.1格栅及提升泵房 - 5 -
3.1.1 细格栅 - 5 -
3.1.2提升泵房 - 7 -
3.2 调节池 - 8 -
3.2.1 池体计算 - 8 -
3.2.2 搅拌设备选择 - 9 -
3.2.3提升泵的选择 - 9 -
3.3水解酸化池 - 10 -
3.3.1水解酸化池有效体积 - 10 -
3.3.2水解酸化池上升流速校核 - 11 -
3.3.3配水方式 - 11 -
3.3.4出水收集 - 11 -
3.3.5集水槽槽宽B - 12 -
3.3.6集水槽深度 - 12 -
3.3.7填料 - 12 -
3.3.8排泥系统设计 - 13 -
3.4接触氧化池 - 13 -
3.4.1设计参数计算 - 14 -
3.4.2A/O池主要尺寸计算 - 15 -
3.4.3剩余污泥量 - 15 -
3.4.4需氧量 - 16 -
3.4.5供气量 - 16 -
3.4.6曝气装置 - 17 -
3.4.7鼓风机的选定 - 19 -
3.4.8进出水设计 - 19 -
3.4.9填料 - 20 -
3.5沉淀池 - 20 -
3.5.1主体设计 - 20 -

V

附录3 图纸 - 58 -

插图清单

图2- 1 污水处理工艺流程图 - 5 -
图2- 2污泥处理工艺流程图 - 5 -

表格清单
表2- 1进出水水质 - 3 -

表3- 1 WQD6-7-0.45型潜污泵 - 8 -
表3- 2 QJB0.85型潜水搅拌机 - 9 -
表3- 3 WQD6-7-0.45型潜污泵 - 9 -
表3- 4 YDT填料主要性能参数 - 12 -
表3- 5 NL 50-8 型污泥泵 - 13 -
表3- 6 方案对比 - 14 -
表3- 7 215凸面曝气头 - 18 -
表3- 8 HC-80型回转式鼓风机 - 19 -
表3- 9 ZBG型周边传动刮泥机的性能及规格 - 24 -
表3- 10常用消毒剂比较 - 25 -
表3- 11 CG4A型中心传动刮泥机 - 28 -
表3- 12 NL50-80型污泥泵 - 29 -

表4- 1出水水质 - 29 -

表7- 1基建费用 - 37 -

引言
本次设计是在污水回收难度大，处理装置占地面积小等情况下提出来的。通关查阅相关资料，并没有大量有关处理装置模块化的信息，所以是一个比较新的研究方向。在现在还处于一个待发展阶段，但是具有很好的发展空间和实用价值，值得去研究和发展。虽然本次设计的处理工艺来自于传统工艺，但是处理装置有了很大改进。就是这种改进，相信以后在污水处理领域中有很好的发展空间。
本次设计是建立在日处理废水360立方米的食堂废水，当然还可以用在医院，学生宿舍等发面。小流量的污水也是产生本次课题一个重要原因，处理污水量过大，就会导致使用的钢板量大，不具有经济可行性。
因为是刚刚开始的研究，所以可能没有得到很多人的注意和认可。但是其在污水处理领域所起到的作用是巨大的。其并不是与传统工艺设备有很大的出入，只是装置上有了改进，使用了与传统设备不一样的材料。
本次设计需要考虑比传统设备更多的问题，不单单是池体的大小，进出水安排等问题，更是考虑到池体的稳定性，整个处理装置的布局是否合理等问题。
因为是一个新的研究方向，所以当中肯定有很多没有考虑到的问题。但是正是有了本次设计，相信以后会有更多的人来研究它，解决尚未考虑的问题，使其成熟化。

第1章 概述
1.1本课题的学术背景及理论与实际意义
1.1.1 学术背景
地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26％，而且分布不均。
20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机： 12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施。
1.1.2 学术理论
水体颗粒物与难降解有机污染物是水质污染与水质处理中最主要的两类污染物，是环境科学和环境工程学领域中备受关注的研究对象，它们在天然水体中的形态结构特征、迁移转化过程、生态效应，在水质处理流程中的净化降解机理、高效技术、强化工艺等，都是当前我国与国际环境科学与工程研究的重点和难点。
水体颗粒物既对环境有污染作用，又是痕量有毒物的载体。天然环境中绝大多数化学反应均发生在水与颗粒物界面上，这些反映决定了各种污染物在天然水环境中的迁移转化规律和水质平衡。颗粒物对水处理工程各种构筑物中的物理、化学及生物等过程也具有重要影响，直接影响最终分离效果和处理出水的水质。对颗粒物的研究目前在国际上正在形成一门专门的学科，而国内这一学科目前尚未形成体系。
难降解有机物的处理技术目前是我国面临的重要环境难点问题之一。随着化学工业的发展，大量人工合成有机物不断问世，其中一些有机物不易被微生物所降解，或是降解速度很慢，或是降解深度不够，甚至不能发生任何变化，它们常能穿透常规水处理工程屏障，进入自然环境并长期存留和富集，产生一系列巨大而深远的环境问题。
1.1.3 实际意义
随着的发展，城市水资源短缺的压力越来越大，追究城市水危机的根本原因，人们越来越认识到，是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此，只有充分尊重水的自然运动规律，合理地使用水资源，使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律，从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境，才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水－输水－用户－排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水－输水－用户－再生水”的反馈式循环流程，提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是关键。随着科学技术的进步，城市污水已不再是废水，而是一种宝贵的资源。既然是一种资源，就要最大程度的利用。提高城市污水的再生利用率，一是可以减少污染物排放，二是节约了有限的水资源。 水利部水资源司副司长程晓冰在由清华大学和中国水网主办的“2010城市水业战略论坛”上发表讲话，他指出，我国水资源短缺，城市缺水问题突出，污水处理回用是战略选择，意义重大。城市污水处理回用在替代清洁水源的同时减少了污水排放量，降低了城市排污负荷，具有水量稳定、输水距离短、制水成本低等特点，可以提供安全可靠的替代水源，是解决城市缺水问题的战略选择。推进污水处理回用工作充分体现了科学发展观以人为本的要求，反映了广大人民群众的迫切愿望，是推进城市化建设的客观需要，是实现水资源合理配置、科学保护、循环利用的重要手段，对建设资源节约型、环境友好型社会意义重大，对我国经济又好又快发展意义重大。
然而在很多实际情况下，污水的收集是比较困难的。本次课题正是在这种情况下提出来的，不但实现了水资源合理配置、科学保护、循环利用，又对建设资源节约型、环境友好型社会有重大意义，也有效的解决了该问题。
第2章 工艺流程的确定
现有食堂废水需处理，污水水量为360m³/d，平均每小时处理15m3，污水水质及处理后出水指标如下表：
表2- 1进出水水质
项目
进水水质
出水水质
COD
400mg/L
60mg/L
BOD5
200mg/L
20mg/L
SS
200mg/L
70mg/L
NH3-N
30mg/L
15mg/L
PH
6-8
6-9
2.1工程概况
我国水资源短缺且污染十分严重，日趋严重的水质污染问题已经引起政府的高度重视。为了有效竭制水质恶化趋势，保护人类赖以生存的环境，所有污染源都要做到达标排放。生活废水由于其有机污染物含量高，排放量大，环境污染严重，如不经过处理直接排放，则严重影响周围环境。
2.2设计依据
1.该单位的要求及提供的水质、水量位置等资料。
2.污水综合排放标准GB8978-2001。
3.恶臭污染物排放要求。
4.城市区域环境噪声标准GB3096-93。
5.室外排水设计规范GBJ14-87。
2.3设计原则
1.设计满足环境保护的各项规定，污水处理后达标排放。
2.设计时充分考虑二次污染的防治，处理构筑物及配件要耐腐蚀、低噪声、基本无异味，处理设施要有密封性，以免影响周围环境。
3.污水处理系统有较长的使用寿命。
4.污水处理设备提高自动化运行程度，减轻操作工人的劳动强度，降低运行费用。
5.生活污水消毒所选用的消毒剂尽量安全可靠、操作简单，费用低、效率高。

2.4工艺流程

图2- 1 污水处理工艺流程图

图2-2污泥处理工艺流程图
第3章 各设备计算及说明：
3.1格栅及提升泵房
食堂废水中含有一定的动植物油脂及其它漂浮物，一旦漂浮物进入水泵或管道将会发生堵塞现象，故在调节池前设置隔细格栅一台，用以拦截污水中的油脂及大块杂物，保证后续处理设备的正常运行及减轻处理负荷，为系统的长期运行提供保证。
3.1.1 细格栅
（1）设计参数
最大流量
格栅安装倾角：60°
栅前水深h:0.05m
栅条宽度，格栅间隙宽度b=0.01m
格栅材质:不锈钢
栅前流速：（）
过栅流速：（）
（2）设计计算
1）栅条间隙数： 取n=20根。
2)栅槽宽度：栅条宽度

3)进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1=0.1m，渐宽部分展开角度

根据最优水力断面公式m。
4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：
5)通过格栅的水头损失：

，
h0 ───── 计算水头损失；
g ───── 重力加速度；
K ───── 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；
ξ───── 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数β = 2.42；

6)栅槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.1m。

7)栅槽总长度：

8)每日栅渣量：格栅间隙10mm情况下，每污水产0.1m³。
<0.2m³/d
所以宜采用人工清渣。
3.1.2提升泵房
（1）设计计算
1)污水平均秒流量：

2)污水最大秒流量：

选择集水池与机器间合建式泵站，考虑2台水泵（1台备用）.
3)集水池容积：采用相当于一台泵6min的容量。

有效水深采用H=1，则集水池面积为F=1.8㎡。设置长宽为1.5×1.2m。超高0.3m。
（2）泵的选型
选泵前扬程估算：经过格栅的水头损失取。集水池有效水深1m，正常按0.5m计。
集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差：
H=0.1+0.5+3+0.3=3.9m
水泵扬程（mH2O）：Hmax=0.05L(1+K)
L为该最不利环路的管长
K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～　0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6 。本次设计中K取0.5，则
Hmax=0.05×3×（1+0.5）=0.225m
则扬程为H总=H+Hmax=4.125m
由于本次设计流量较小，很难选择与设计要求一致的潜污泵，故根据流量和扬程的要求，选择WQD6-7-0.45型全自动潜污泵2台，一台工作，一台备用。
表3- 1 WQD6-7-0.45型潜污泵
扬程m
流量m³/h
功率w
口径mm
9
12
450
50
3.2 调节池
为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。
对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。
总结为：调节池的功能和分类
作用：对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。
分类：水量调节池和水质调节池。
3.2.1 池体计算
在此调节池的主要作用是调节污水的水质与水量。调节池有效水深取3m，调节时间T取3.5h。则调节池体积：
V=Qmax·T Qmax=
则V=18·3.5=63m³。
采用方形调节池，池长L=池宽B，则池表面积为：A=V/h=63/3=21m2，则L=B=4.58m。
在池底设集水坑，水池底以i=1%的坡度坡向集水坑。集水坑设计为L×B×H=4.58×0.5×0.5m。
设构筑物超高0.3m，则池体总高
3.2.2 搅拌设备选择
为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采取专用搅拌设备进行搅拌。
根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水4～8W选配搅拌设备，该工程取8W。则调节池配潜水搅拌机的总功率为63×=504W，取两台QJB0.85型潜水搅拌机，安装在调节池进水端，一台工作，一台备用。
表3- 2 QJB0.85型潜水搅拌机
搅拌机型号
功率
KW
电流
A
叶轮直径mm
叶轮转速r/min
重量
kg
QJB0.85
0.85
3.1
260
740
65

3.2.3提升泵的选择
水泵扬程（mH2O）：Hmax=0.05L(1+K)
L为该最不利环路的管长
K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～　0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6本次设计中K取0.5，则
Hmax=0.05×3×（1+0.5）=0.225m
则扬程为H总=H+Hmax=3+0.225=3.225m
根据要求，选择WQD6-7-0.45型全自动潜污泵2台，一台工作，一台备用。
表3- 3 WQD6-7-0.45型潜污泵
扬程m
流量m³/h
功率w
口径mm
9
12
450
50
3.3水解酸化池
水解酸化目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物。难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，对污水进行水解酸化，以保证后续污水生化处理装置的连续平稳运行。在池内悬挂了YDT型立体填料，其具有使用寿命长，比表面积大，具有一定的柔性和刚性，回弹性能良好，所采用材质比水轻，能在水中均匀舒展加大了厌氧微生物的附着面积，更好的分解有机物为后步生化创造有利条件。
YDT型立体填充材料：生物接触氧化法是以生物膜为净化废水的高效水处理工艺，填充是该工艺的核心部分。它直接影响着重氧环境、处理效果、基建投资、运行周期和费用。浙江省玉环县东方环保装备厂经过近两年时间的努力，研制成功的YDT型弹性立体填料，并获得国家专利权（专利号90204740）。该材料选材优良，耐腐蚀，耐老化，使用寿命长。它采用特殊的拉丝、丝条制毛工艺，将丝条穿插、固定在耐腐蚀、搞强度的中心绳上，使丝条呈立体、均匀排列的辐射状态，制成了悬挂式弹性填料的单体。它具有挂膜快、脱膜易、不结团的特点。其有效比表面积较大，立体分布均匀，改善了充气环境，可提高充氧效率，降低能耗。它与硬性类蜂窝填料比，孔隙可变性大、不堵塞；与软性填料比，材质寿命长、不粘连结团；与半软性填料比，挂膜迅速，造价低。
这种填料可用于废水生物处理工艺。据北京工业大学土木系、同济大学环境工程学院、化工部第三设计院水处理实验研究所、浙江省轻工环保设计研究所等七个单位小试、中试和北京红狮涂料公司废水处理工程生产性应用实验，证明对生活污水、印染废水、造纸废水、含油废水，以及高浓度的食品工业废水、化工废水处理，均能取得较好的效果。
该弹性立体填料经过中国科技情报研究所国际联机检索，在国内未见同类资料报道。鉴定委员会任务该填料属国内外首创。其结构、性能具有国际先进水平。
有效停留时间：2.5h
3.3.1水解酸化池有效体积
V=KQHRT
式中：V—水解酸化池的有效体积，m³；
K—总变化系数，取1.2；
Q—设计流量，m³/d；
HRT—水力停留时间，取2.5h。
则：V=1.2·15·2.5=45m³。
设有效水深为2m，。，
则B=4.11m，L=5.48m。
3.3.2水解酸化池上升流速校核
设反应器高度为2.3m；反应器的高度与上升流速之间的关系如下：
v=Q/A=V/(HRTA)=H/(HRT)
式中：v—上升流速（m/h）；
Q—设计流量，m³/h；
V—水解酸化池容积，m³；
A—反应器表面积，m2；
HRT—水力停留时间，取2.5h。
则v=2.3/2.5=0.92(m/h)
水解酸化池各反应器的上升流速v=0.5～1.8m/h，v符合设计要求。
3.3.3配水方式
采用总管进水，管径为DN100，池底分支式配水，支管为DN30，支管上均匀排布小孔为出水口，支管距离池底200mm，均匀布置在池底。水解酸化池中间布置总管一根，总管上布设5对支管，支管间隔1m。
管径计算：总管R=，取DN=100mm；支管R支=，取DN=30mm。式中v—为水在管中流速，一般取1.5m/s。
3.3.4出水收集
采用90º三角堰双边出水，出水槽沿池壁矩形布置，水流由矩形槽汇入出水口，每次流量Q=15m³/h=0.00417m³/s。
取三角堰单堰宽b=0.1m。
则所需三角堰个数为，取42个。
3.3.5集水槽槽宽B

式中：B—堰上水头m；
Q—设计流量，m/s；
为了确保安全集水槽设计流量=（1.2～1.5）Q，则B==0.108m，因此水槽宽度取11cm。
3.3.6集水槽深度
集水槽的临界水深：

式中：B—堰上水头m；
Q0—安全设计流量，m3/s；
则h0=0.1m。
集水槽的起端水深：
式中：h—起端水深m；
则h=1.73×0.1=0.173m；取h=20cm；
设出水槽自由跌落高度：h1=5cm。
则集水槽总深度。
3.3.7填料
填料层厚度为1m，距离池底0.5m，距离有效水深水位线0.5m。生物串间隔100mm。
表3- 4 YDT填料主要性能参数
填料单元直径/mm
丝条直径/mm
丝条密度
50，80，100，120，173，180，200，220
0.2，0.35，0.5
高密度 中密度 中低密度 低密度
在此工艺流程中选用填料单元直径100mm，丝条直径0.35mm，丝条选中密度即可。
则所需填料个数为。
则填料体积为m³。
3.3.8排泥系统设计
（1）污泥产量
在出水端设置集泥坑，以坡度0.01坡向集泥坑。采用污泥泵吸泥。污泥排放采用定时排泥，每日1次。集泥坑上部尺寸设为4.11×0.3m，下部尺寸设为0.1×0.1m。集泥坑深为0.5m。
污泥产量
（2）泵的扬程
水泵扬程（mH2O）：Hmax=0.05L(1+K)
L为该最不利环路的管长
K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K值取0.2～　0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6本次设计中K取0.5，则

根据泵的扬程以及产生的污泥量，决定采用NL 50-8 型污泥泵。

表3- 5 NL 50-8 型污泥泵
功率
kw
流量
m³/h
扬程
m
材质
1.5
20～30
8
不锈钢
3.4接触氧化池
污水中有机成分比较高，BOD5：COD=0.50，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低有机物含量是最经济的。同时所排污水中氨氮及有机氮含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氮形式表现出来，因此排水时氨氮指标会升高。由于氨氮也是一个污染控制指标，因此我们采用A/O工艺对氨氮转化分解进行处理。在A级生物池，由于污水中有机物浓度比较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，他们将污水中的有机氮转达化分解成氨氮，此时利用有机碳源作为电子供体将NO3-N、NO2-N转化为N2，而且还利用部分有机物碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以一级生物池不仅具有一定的有机物去处功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于硝化作用进行；而且依靠原水中存在的较高难度浓度有机物，完全反硝化作用，最终消除氮的富营养污染。生物池内的溶解氧控制在0.5mg/l左右。为了便于调试时生物挂膜以及运行是脱膜、排除沉泥，我们特在生物池内设置曝气装置，以利于运行管理。
在生物接触氧化池内起主要作用的是填料，填料的好坏决定了微生物能否被附着上以及是否能生长繁殖好，为对污水中的COD、BOD5、NH3-N去除率影响很大。我们在生物池内设置YDT型立体填料，其具有使用寿命长（不低于蜂窝填料），比表面积大（比蜂窝填料大），具有一定的柔性和刚性，回弹性能良好，所采用材质比水轻，能在水中均匀舒展，对气泡作密集性多层次的切割，大大提高了溶解氧的传递补速率，减少风量，节约能耗。由于丝长材质经特殊配方，结构独特，其在水中对微气泡有吸附作用，填料载着生物膜在整个生物池中，始终保持立体空间的最佳密度的均匀布置，使水、气、生物膜充分接触，提高了有机物去除率。此外该填料的性能比目前软性、组合、蜂窝填料的性能更优越。
表3- 6 方案对比
工艺类型
氧化沟
SBR法
A/O法
技术比较
1.污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好
2.污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性
1.处理流程短，控制灵活
2系统处理构筑物少，紧凑，节省占地
1.低成本，高效能，能有效去除有机物
2.能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化。
经济比较
可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合污泥回流系统
投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低30%
能耗低，运营费用较低，规模越大优势越明显
使用范围
中小流量的生活污水和工业废水
中小型处理厂居多
大中型污水处理厂
稳定性
一般
一般
稳定
3.4.1设计参数计算
(1)污泥负荷： Ns=0.13[kgBOD5·(kgMLSS·d)-1]
(2)污泥指数：
(3)回流污泥浓度：
Xr= (106/SVI)·r (r=1)

3.4.2A/O池主要尺寸计算
经水解酸化池处理后，BOD5按降低20%考虑，池体超高0.3m。
(1)有效容积：

(2)有效水深： H1=3m
(3)曝气池总面积：
(4)设5廊道式曝气池，廊道宽b=2m，则曝气池长度：

(5)污水停留时间：

(6)采用A:O=1:4，则A段停留时间为t1=1.79h，段停留时间为t2=7.16h。
3.4.3剩余污泥量

(1)降解生成污泥量：

(2)内源呼吸分解泥量：

(3)不可生物降解和惰性悬浮物量

(4)剩余污泥量为：
kg/d
每日生产活性污泥：

(5)湿污泥体积：
污泥含水率，则

(6)污泥龄：

3.4.4需氧量

式中 分别为1、4.6、1.42；
=47kg/d
3.4.5供气量

a、空气扩散器出口的绝对压力为：

b、空气离开曝气池时氧的百分比
为氧利用率取21%。

c、查表得，确定和（计算水温）的氧的饱和度
。
曝气池中溶解氧平均饱和浓度为（以最不利条件计算）
7.36
9.17
3.4.6曝气装置
a、标准需氧量。采用鼓风曝气，微孔曝气器敷设于池底，距池底，淹没深度1.7m，将实际需氧量转换成标准状态下的需氧量。

式中 ——水温时清水中溶解氧的饱和度，；
——设计水温时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，；
——设计污水温度，；
——好氧反应池中溶解氧浓度，取；
——污水传氧速率与清水传氧速率之比，取；
——压力修正系数，；该工程所在地区大气压为，故此处；
——污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取。
则标准需氧量为：

相应最大时标准需氧量为：
b、好氧反应池平均时供气量为：

则好氧反应池最大时供气量为：
c、曝气器个数：
好氧部分总面积
每个微孔曝气器的服务面积为，则总曝气器数量为：
个
为安全计，本设计采用120个微孔曝气器。
d、空气管系统计算及管路布置
在池外布置总管一根，每个曝气池中沿池长方向布设支管两根。全曝气池共设八条配气支管。
每个竖管上安设的微孔扩散器数目为：个。
每个微孔扩散器的配气量为：
空气管道系统的总压力损失可近似等于管道总长乘以9.8pa/m，则
。采用直径215的凸面曝气头。
表3- 7 215凸面曝气头
曝气头规格mm
充氧能力
工作通气量

服务面积

氧利用率
%
供气量
200
0.13～0.4kgO2/h
1.5～3
0.3～0.65
22～40
2m³/h
3.4.7鼓风机的选定
根据所需压力及空气量，决定采用回转式HC-80型鼓风机2台，一台工作，一台备用。
该型风机风压9.8KPa， 风量2.82。
表3- 8 HC-80型回转式鼓风机
风机型号
口径

风机转速
r.p.m
进口流量

所需轴
功率
所配电机
功率
HC-80
65
430
64.6
3.74
4
3.4.8进出水设计
（1）A/O池进水
A/O池来水由水解酸化池直接进入A/O池，为避免异重流影响，采用潜孔入水，过孔流速控制在之间，本设计取。
（2）A/O池出水
采用90º三角堰双边出水，出水槽沿池壁矩形布置，水流由矩形槽汇入出水口，每次流量Q=15m³/h=0.00417m³/s。
取三角堰单堰宽b=0.1m。
则所需三角堰个数为，取45个。

式中：B—堰上水头m；
Q—设计流量，m/s；
为了确保安全集水槽设计流量Q0=（1.2～1.5）Q，则B==0.108m，因此水槽宽度取11cm。
集水槽的临界水深：

式中：B—堰上水头m；
Q0—安全设计流量，m3/s；
则h0=0.1m。
集水槽的起端水深：
式中：h—起端水深m；
则h=1.73×0.1=0.173m；取h=20cm；
设出水槽自由跌落高度：h1=5cm。
则集水槽总深度h总=h+h1=0.25m。
3.4.9填料
填料层厚度为1m，距离池底0.5m，距离有效水深水位线0.5m。生物串间隔100mm。
在此工艺流程中选用填料单元直径100mm，丝条直径0.35mm，丝条选中密度即可。
则所需填料个数为。
则填料体积为m³。
3.5沉淀池
沉淀池是活性污泥处理系统的重要组成部分，其作用是泥水分离，使得混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。其运行效果将直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。
在本次设计中为了提高沉淀效率，节约土地资源，降低筹建成本，采用机械刮泥吸泥迹的辐流沉淀池，进出水采用中心进水，周边出水，以获得较高的容积利用率和较好的沉淀效果。
3.5.1主体设计
设计参数
表面负荷：，设计流量，池数n=1个
(1)池面积：㎡
(2)直径：
。
(3)沉淀部分有效水深
(4)有效容积
m³。
(5)沉淀池坡底落差，取i=0.1；

(6)沉淀池周边水深
设缓冲层h3=0.2m，刮泥机高h5=0.2m
有效水深的高度：
(7)污泥斗容积
集泥斗上部直径为1m，下部直径为0.6m，倾角为60°，
则有污泥斗高度：

污泥斗有效容积为：

(8)沉淀池的高度：设超高