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1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 3.1污水處理設(shè)施設(shè)計的一般規(guī)定 13 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 3.1污水處理設(shè)施設(shè)計的一般規(guī)定 13 3.5沉砂池的設(shè)計計算 21 計算 27 3.7A2/O工藝的設(shè)計計算 37 3.5沉砂池的設(shè)計計算 21 計算 27 3.7A2/O工藝的設(shè)計計算 37 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 52 56 4.污水處理廠總體布置 68 52 56 4.污水處理廠總體布置 68 1.1設(shè)計的目的及意義水是生命之源。不僅如此,水還是一種極其重要的地球資源,它哺育了眾多古老的人類文明,同時也是現(xiàn)代工業(yè)文明不可或缺的血脈。地球表面的72%被水覆蓋,但淡水資源僅占所有水資源的0.5%,近70%的淡水固定在南極和格陵蘭的冰層中,其余多為土壤水分或深層地下水,不能被人類利用。地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可為人類直接利用,而中國人均淡水資源只占世界人均淡水資源的四分之一。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,人口不斷增長,城市日漸增多和擴張,各地用水量不斷增多。據(jù)聯(lián)合國估計,1900年,全球用水量只有4000億年,水量需增加到60000億立方米/年。其中以亞洲用水量最多,達32000億立方米/年,其次為北美洲、歐洲、南美洲等。約占世界人口總數(shù)40%的80個國家更可怕的是,預(yù)計到2025年,世界上將會有30億人面臨缺水,40個國家和地區(qū)淡水嚴(yán)重不中國水資源總量2.8萬億m3,居世界第五位。中國正處于加速工業(yè)化、城市化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展階段。隨著全球氣候變化影響的增加,嚴(yán)重的水短缺,嚴(yán)重的水污染和嚴(yán)重的水生態(tài)破壞等問題變得越來越嚴(yán)重。全國600多個城市中,有近400個城市缺水,其中約200個嚴(yán)重缺水。供需矛盾突出。2013年,全國的總耗水量接近6200億m3,接近2015年的6350億m3的控制目標(biāo)。中國的地下水開采量已到1100億m3,接近全國平原地區(qū)淺層地下水為13.3億m3,全國地下水超采總面積為22萬平方公里。2013年,水功能區(qū)水質(zhì)為50.6%。在許多地區(qū),經(jīng)濟和社會發(fā)展擠占了生態(tài)用水,導(dǎo)致嚴(yán)重的河道中斷,湖泊和濕地等敏感水域減少,生物多樣性急劇下降以及對水生態(tài)的嚴(yán)重破壞。故解決水資源緊缺和水污染問題已經(jīng)迫在眉睫[11]。污水處理技術(shù)是目前解決水污染的技術(shù)方法之一。通過將污染的水體經(jīng)過物理、化學(xué)、生物等方法使其中的污染物去除,凈化從而再次使用。這樣不僅能夠有效的節(jié)約水資源同時還能夠使水資源循環(huán)利用。11.1設(shè)計的目的及意義水是生命之源。不僅如此,水還是一種極其重要的地球資源,它哺育了眾多古老的人類文明,同時也是現(xiàn)代工業(yè)文明不可或缺的血脈。地球表面的72%被水覆蓋,但淡水資源僅占所有水資源的0.5%,近70%的淡水固定在南極和格陵蘭的冰層中,其余多為土壤水分或深層地下水,不能被人類利用。地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可為人類直接利用,而中國人均淡水資源只占世界人均淡水資源的四分之一。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,人口不斷增長,城市日漸增多和擴張,各地用水量不斷增多。據(jù)聯(lián)合國估計,1900年,全球用水量只有4000億年,水量需增加到60000億立方米/年。其中以亞洲用水量最多,達32000億立方米/年,其次為北美洲、歐洲、南美洲等。約占世界人口總數(shù)40%的80個國家更可怕的是,預(yù)計到2025年,世界上將會有30億人面臨缺水,40個國家和地區(qū)淡水嚴(yán)重不中國水資源總量2.8萬億m3,居世界第五位。中國正處于加速工業(yè)化、城市化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展階段。隨著全球氣候變化影響的增加,嚴(yán)重的水短缺,嚴(yán)重的水污染和嚴(yán)重的水生態(tài)破壞等問題變得越來越嚴(yán)重。全國600多個城市中,有近400個城市缺水,其中約200個嚴(yán)重缺水。供需矛盾突出。2013年,全國的總耗水量接近6200億m3,接近2015年的6350億m3的控制目標(biāo)。中國的地下水開采量已到1100億m3,接近全國平原地區(qū)淺層地下水為13.3億m3,全國地下水超采總面積為22萬平方公里。2013年,水功能區(qū)水質(zhì)為50.6%。在許多地區(qū),經(jīng)濟和社會發(fā)展擠占了生態(tài)用水,導(dǎo)致嚴(yán)重的河道中斷,湖泊和濕地等敏感水域減少,生物多樣性急劇下降以及對水生態(tài)的嚴(yán)重破壞。故解決水資源緊缺和水污染問題已經(jīng)迫在眉睫[11]。污水處理技術(shù)是目前解決水污染的技術(shù)方法之一。通過將污染的水體經(jīng)過物理、化學(xué)、生物等方法使其中的污染物去除,凈化從而再次使用。這樣不僅能夠有效的節(jié)約水資源同時還能夠使水資源循環(huán)利用。11.1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢污水處理技術(shù)按原理及單元可分為物理處理法、化學(xué)及物理化學(xué)處理法、生物處理法。物理處理法即利用物理原理和方法,分離污水中的污染物,在處理過程中一般不改變水的化學(xué)性質(zhì)。物理處理法包括篩濾法,沉淀法,浮上法,過濾法和膜處理法等。化學(xué)及物理化學(xué)處理法即利用化學(xué)反應(yīng)的原理和方法,分離回收污水中的污染物,使其轉(zhuǎn)化為無害或可回收利用的物質(zhì)。其包括中和,混凝,氧化還原,萃取,吸附,離子交換等。生物法即利用微生物的新陳代謝功能,使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。按微生物對氧的需求,生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。按微生物存在的形式,可分為活性污泥法,生物膜法等類型。此次設(shè)計的污水處理廠主要是處理城鎮(zhèn)的生活污水,比較上述幾種污水處理法后決定主要運用生物法處理污水,故主要討論生物法中的各種技術(shù)。傳統(tǒng)活性污泥法亦稱之為普通活性污泥法,其是在污水處理事業(yè)中應(yīng)用最早的活性污泥法處理工藝,并一直沿用至今。(1)工藝流程:在運行過程中,原水從曝氣池前端進入曝氣池,與此同時從二沉池回流而來的部分活性污泥和原水以推流式運動狀態(tài)流入曝氣池的后端進入二沉池,在二沉池進行泥水分離,清水流出,污泥沉淀池底部,部分回流,部分剩余污泥排放。(2)優(yōu)點:管理方便,易于操作,運行效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)偏好,對BOD521.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢污水處理技術(shù)按原理及單元可分為物理處理法、化學(xué)及物理化學(xué)處理法、生物處理法。物理處理法即利用物理原理和方法,分離污水中的污染物,在處理過程中一般不改變水的化學(xué)性質(zhì)。物理處理法包括篩濾法,沉淀法,浮上法,過濾法和膜處理法等?;瘜W(xué)及物理化學(xué)處理法即利用化學(xué)反應(yīng)的原理和方法,分離回收污水中的污染物,使其轉(zhuǎn)化為無害或可回收利用的物質(zhì)。其包括中和,混凝,氧化還原,萃取,吸附,離子交換等。生物法即利用微生物的新陳代謝功能,使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。按微生物對氧的需求,生物處理法可分為好氧處理法和厭氧處理法兩類。按微生物存在的形式,可分為活性污泥法,生物膜法等類型。此次設(shè)計的污水處理廠主要是處理城鎮(zhèn)的生活污水,比較上述幾種污水處理法后決定主要運用生物法處理污水,故主要討論生物法中的各種技術(shù)。傳統(tǒng)活性污泥法亦稱之為普通活性污泥法,其是在污水處理事業(yè)中應(yīng)用最早的活性污泥法處理工藝,并一直沿用至今。(1)工藝流程:在運行過程中,原水從曝氣池前端進入曝氣池,與此同時從二沉池回流而來的部分活性污泥和原水以推流式運動狀態(tài)流入曝氣池的后端進入二沉池,在二沉池進行泥水分離,清水流出,污泥沉淀池底部,部分回流,部分剩余污泥排放。(2)優(yōu)點:管理方便,易于操作,運行效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)偏好,對BOD52的去除率達的去除率達90%以上。(3)缺點:其對水質(zhì)、水量適宜性較差,曝氣池容積偏大、投資偏高,且對氮、磷的去除效果不佳。(4)案例:河南省金倫紙業(yè)股份有限公司是一家以麥草為原料生產(chǎn)漂白漿板為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)年制漿能力2.5萬t為了徹底治理污染公司通過多方考察論證建成堿回收(75t/d)治理黑液生化法治理中段水的工程前后總投資9000萬元中段水采用推流式的普通活性污泥法處理工程1999年7月運行以來廢水已穩(wěn)定達標(biāo)排放排水中各種污染指標(biāo)均達到國家GB3544-92一級排放標(biāo)準(zhǔn)[1]。金倫紙業(yè)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-1。表1-1金倫紙業(yè)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODCrBODSS圖1-1金倫紙業(yè)普通活性污泥法廢水處理工藝流程圖序批式活性污泥法(SBR),與普通活性污泥法相比,曝氣池與沉淀池合二。3的去除率達90%以上。(3)缺點:其對水質(zhì)、水量適宜性較差,曝氣池容積偏大、投資偏高,且對氮、磷的去除效果不佳。(4)案例:河南省金倫紙業(yè)股份有限公司是一家以麥草為原料生產(chǎn)漂白漿板為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)年制漿能力2.5萬t為了徹底治理污染公司通過多方考察論證建成堿回收(75t/d)治理黑液生化法治理中段水的工程前后總投資9000萬元中段水采用推流式的普通活性污泥法處理工程1999年7月運行以來廢水已穩(wěn)定達標(biāo)排放排水中各種污染指標(biāo)均達到國家GB3544-92一級排放標(biāo)準(zhǔn)[1]。金倫紙業(yè)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-1。表1-1金倫紙業(yè)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODCrBODSS圖1-1金倫紙業(yè)普通活性污泥法廢水處理工藝流程圖序批式活性污泥法(SBR),與普通活性污泥法相比,曝氣池與沉淀池合二。3((1)工藝流程:由于時間的差異導(dǎo)致了空間上的獨立,即污水處理的生化反應(yīng)階段和沉降靜止階段在同一反應(yīng)器內(nèi)進行,廢水分批進入反應(yīng)池,然后按工藝流程進行生化階段、沉淀階段、上清液排放階段、閑置階段,從而完成了一個周期。(2)優(yōu)點:①單池運行,占地省;②可同時脫氮除磷;③靜置沉淀后可獲得低SS出水;④耐受水力沖擊負(fù)荷;⑤操作靈活性好;⑥無回流,或回流量小。除磷時操作復(fù)雜;②潷水設(shè)備的可靠性對出水水質(zhì)影響大;③設(shè)計過程復(fù)雜;④維護要求高,運行對自動控制依賴性強;⑤池體容積較大;⑥設(shè)備利用率低;⑦出水不連續(xù)。(4)案例:江陰某印染企業(yè)原來的染色品種比較單一,所用染料和助劑較少?,F(xiàn)因生產(chǎn)擴容,需按客戶要求對羊毛、尼龍、月青棉等進行染色加工,產(chǎn)生的廢水中除含有各種印染助劑外,還有酸性、分散、活性和陽離子等染料,以及清洗劑、柔軟劑、純堿、冰醋酸等。該污水站每天處理280t印染廢水[2]。江陰企業(yè)印染污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-2。表1-2江陰企業(yè)印染污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODCrSSPH氨氮4(1)工藝流程:由于時間的差異導(dǎo)致了空間上的獨立,即污水處理的生化反應(yīng)階段和沉降靜止階段在同一反應(yīng)器內(nèi)進行,廢水分批進入反應(yīng)池,然后按工藝流程進行生化階段、沉淀階段、上清液排放階段、閑置階段,從而完成了一個周期。(2)優(yōu)點:①單池運行,占地省;②可同時脫氮除磷;③靜置沉淀后可獲得低SS出水;④耐受水力沖擊負(fù)荷;⑤操作靈活性好;⑥無回流,或回流量小。除磷時操作復(fù)雜;②潷水設(shè)備的可靠性對出水水質(zhì)影響大;③設(shè)計過程復(fù)雜;④維護要求高,運行對自動控制依賴性強;⑤池體容積較大;⑥設(shè)備利用率低;⑦出水不連續(xù)。(4)案例:江陰某印染企業(yè)原來的染色品種比較單一,所用染料和助劑較少?,F(xiàn)因生產(chǎn)擴容,需按客戶要求對羊毛、尼龍、月青棉等進行染色加工,產(chǎn)生的廢水中除含有各種印染助劑外,還有酸性、分散、活性和陽離子等染料,以及清洗劑、柔軟劑、純堿、冰醋酸等。該污水站每天處理280t印染廢水[2]。江陰企業(yè)印染污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-2。表1-2江陰企業(yè)印染污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODCrSSPH氨氮4圖圖1-2江陰印染企業(yè)序批式活性污泥法污水處理工藝流程圖氧化溝,又稱循環(huán)曝氣池,是活性污泥法的一種變形,其具有經(jīng)濟經(jīng)濟性及可靠的去除氮磷的效果。由于曝氣裝置的作用可使混合液在構(gòu)筑物內(nèi)循環(huán)運動,其構(gòu)筑物一般為環(huán)形溝渠狀,平面呈橢圓形或圓形,根據(jù)曝氣裝置的不同,溝深度可在2~6m。(1)原理:氧化溝利用連續(xù)式反應(yīng)池的原理,將碳源的代謝、硝化、反硝化等一系列生化過程集中放在一個密閉的環(huán)路中連續(xù)進行,氧化溝的這種連續(xù)循環(huán)完全混合流程,具有完全混合曝氣的特點及SBR的特征,其水流特征將完全混合式和推流式相結(jié)合,有利于活性污泥的微生物新陳代謝和凝聚作用。例:2017年廣西某縣總?cè)丝跒?5.73萬人,城鎮(zhèn)人口4.92萬人,人均生活用水量333L/d。污水處理廠位于縣城,采用改良型氧化溝污水處理m廣西某縣城鎮(zhèn)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-3。表1-3廣西某縣城鎮(zhèn)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCOD氨氮<8<15圖1-2江陰印染企業(yè)序批式活性污泥法污水處理工藝流程圖氧化溝,又稱循環(huán)曝氣池,是活性污泥法的一種變形,其具有經(jīng)濟經(jīng)濟性及可靠的去除氮磷的效果。由于曝氣裝置的作用可使混合液在構(gòu)筑物內(nèi)循環(huán)運動,其構(gòu)筑物一般為環(huán)形溝渠狀,平面呈橢圓形或圓形,根據(jù)曝氣裝置的不同,溝深度可在2~6m。(1)原理:氧化溝利用連續(xù)式反應(yīng)池的原理,將碳源的代謝、硝化、反硝化等一系列生化過程集中放在一個密閉的環(huán)路中連續(xù)進行,氧化溝的這種連續(xù)循環(huán)完全混合流程,具有完全混合曝氣的特點及SBR的特征,其水流特征將完全混合式和推流式相結(jié)合,有利于活性污泥的微生物新陳代謝和凝聚作用。例:2017年廣西某縣總?cè)丝跒?5.73萬人,城鎮(zhèn)人口4.92萬人,人均生活用水量333L/d。污水處理廠位于縣城,采用改良型氧化溝污水處理m廣西某縣城鎮(zhèn)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-3。表1-3廣西某縣城鎮(zhèn)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCOD氨氮<8<15圖1-3廣西某縣氧化溝法城鎮(zhèn)廢水處理工藝流程圖厭氧—缺氧—好氧工藝(A2/O)在工藝流程中形成缺氧區(qū)域、厭氧區(qū)域、好氧區(qū)域、在工藝中有一個內(nèi)回流系統(tǒng)。(1)原理:在好氧的區(qū)域進行硝化反應(yīng),通過回流系統(tǒng)將該混合液回流至缺氧區(qū),進行反硝化作用,進而去除氮。在厭氧的區(qū)域?qū)M行磷類物質(zhì)的分解,在好氧的區(qū)域進行磷類物質(zhì)的吸收,通過沉淀池的泥水分離,達到去除磷的目的。(2)案例:林州市第二污水處理廠是一座統(tǒng)籌規(guī)劃的城鄉(xiāng)一體化污水處理廠,服務(wù)范圍包括:十二支渠以南的城區(qū),桃園大道及桃園河沿線的村莊,采桑鎮(zhèn)、橫水鎮(zhèn)、合澗鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)及其周邊的村莊,近期服務(wù)人口約15.9萬人,規(guī)劃遠期服務(wù)人口約32.3萬人。因區(qū)域地形因素,項目選址在林州市區(qū)東部,桃園河下游北岸,高速公路出口處,是進出林州市的必經(jīng)之地。此處為取土后留下的土坑,坑內(nèi)面積約2.7hm2,坑深為3~12m,可利用土地面積較少。地塊北臨高速引線,南臨桃園河,西臨焦家灣村,東臨翟陽公路,南北落差約10m,東西落差為5~9m[4]。林州市已建有1座城市污水處理廠,城市污水長期存在著冬季水溫偏低(可至10℃以下)、氨氮和總氮偏高、冬季氨氮達標(biāo)困難的問題[4]。林州市第二污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表1-4。6圖1-3廣西某縣氧化溝法城鎮(zhèn)廢水處理工藝流程圖厭氧—缺氧—好氧工藝(A2/O)在工藝流程中形成缺氧區(qū)域、厭氧區(qū)域、好氧區(qū)域、在工藝中有一個內(nèi)回流系統(tǒng)。(1)原理:在好氧的區(qū)域進行硝化反應(yīng),通過回流系統(tǒng)將該混合液回流至缺氧區(qū),進行反硝化作用,進而去除氮。在厭氧的區(qū)域?qū)M行磷類物質(zhì)的分解,在好氧的區(qū)域進行磷類物質(zhì)的吸收,通過沉淀池的泥水分離,達到去除磷的目的。(2)案例:林州市第二污水處理廠是一座統(tǒng)籌規(guī)劃的城鄉(xiāng)一體化污水處理廠,服務(wù)范圍包括:十二支渠以南的城區(qū),桃園大道及桃園河沿線的村莊,采桑鎮(zhèn)、橫水鎮(zhèn)、合澗鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)及其周邊的村莊,近期服務(wù)人口約15.9萬人,規(guī)劃遠期服務(wù)人口約32.3萬人。因區(qū)域地形因素,項目選址在林州市區(qū)東部,桃園河下游北岸,高速公路出口處,是進出林州市的必經(jīng)之地。此處為取土后留下的土坑,坑內(nèi)面積約2.7hm2,坑深為3~12m,可利用土地面積較少。地塊北臨高速引線,南臨桃園河,西臨焦家灣村,東臨翟陽公路,南北落差約10m,東西落差為5~9m[4]。林州市已建有1座城市污水處理廠,城市污水長期存在著冬季水溫偏低(可至10℃以下)、氨氮和總氮偏高、冬季氨氮達標(biāo)困難的問題[4]。林州市第二污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表1-4。6表表1-4林州市第二污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODBOD5SS氨氮6圖1-4林州市第二污水處理廠A2/O法污水處理工藝流程該建設(shè)方案主要有以下幾個優(yōu)點:①合理利用坑地和現(xiàn)狀地形,節(jié)約用地和外購?fù)练搅俊"趶S址位置為林州市的東大門,環(huán)境要求較高。上部建設(shè)為公園,下部建設(shè)為污水處理廠,能夠?qū)崿F(xiàn)與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,無臭味,對提升林州市的整體形象有利。③占地面積小,適合該項目用地面積嚴(yán)重受限的特點。④可降低與西側(cè)村莊的防護距離,滿足環(huán)評要求。同時還可提高周邊土地7表1-4林州市第二污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODBOD5SS氨氮6圖1-4林州市第二污水處理廠A2/O法污水處理工藝流程該建設(shè)方案主要有以下幾個優(yōu)點:①合理利用坑地和現(xiàn)狀地形,節(jié)約用地和外購?fù)练搅?。②廠址位置為林州市的東大門,環(huán)境要求較高。上部建設(shè)為公園,下部建設(shè)為污水處理廠,能夠?qū)崿F(xiàn)與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,無臭味,對提升林州市的整體形象有利。③占地面積小,適合該項目用地面積嚴(yán)重受限的特點。④可降低與西側(cè)村莊的防護距離,滿足環(huán)評要求。同時還可提高周邊土地7的利用價值,具有較好的社會效益。的利用價值,具有較好的社會效益。⑤地下污水處理廠保溫效果好,有利于解決林州市冬季污水水溫異常偏低、運行困難的問題。⑥南側(cè)布置為半地下式,可使檢修層地坪與室外消防車道平接,降低檢修層的消防要求,并能夠?qū)崿F(xiàn)箱體南部區(qū)域的自然進風(fēng)、自然采光,達到節(jié)能降耗的目的。A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起。(1)原理:在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率。在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨,在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。(2)案例:該工業(yè)園區(qū)污水處理廠污水包括工業(yè)廢水(約80%)和生活污水(約20%)。該項目于2015年10月開工建設(shè),2017年2月正式通水試運行,2017年10月通過竣工驗收。建材、化工、造紙、印染等企業(yè)廢水經(jīng)預(yù)處理達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343—2010),并滿足受納污水處理廠的接管標(biāo)準(zhǔn)后,一企一管匯入該園區(qū)污水處理廠。園區(qū)污水處理廠進水特點:污染物種類繁多,成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化幅度大,有機物濃度高且難生物降解[5]。質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343—2010)和受納污水廠的接管標(biāo)準(zhǔn)要求,出水水質(zhì)必須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)[5]。工業(yè)園區(qū)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-5。8的利用價值,具有較好的社會效益。⑤地下污水處理廠保溫效果好,有利于解決林州市冬季污水水溫異常偏低、運行困難的問題。⑥南側(cè)布置為半地下式,可使檢修層地坪與室外消防車道平接,降低檢修層的消防要求,并能夠?qū)崿F(xiàn)箱體南部區(qū)域的自然進風(fēng)、自然采光,達到節(jié)能降耗的目的。A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起。(1)原理:在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率。在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨,在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。(2)案例:該工業(yè)園區(qū)污水處理廠污水包括工業(yè)廢水(約80%)和生活污水(約20%)。該項目于2015年10月開工建設(shè),2017年2月正式通水試運行,2017年10月通過竣工驗收。建材、化工、造紙、印染等企業(yè)廢水經(jīng)預(yù)處理達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343—2010),并滿足受納污水處理廠的接管標(biāo)準(zhǔn)后,一企一管匯入該園區(qū)污水處理廠。園區(qū)污水處理廠進水特點:污染物種類繁多,成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化幅度大,有機物濃度高且難生物降解[5]。質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343—2010)和受納污水廠的接管標(biāo)準(zhǔn)要求,出水水質(zhì)必須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)[5]。工業(yè)園區(qū)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)見表1-5。8表表1-5工業(yè)園區(qū)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODBOD5SS氨氮圖1-5工業(yè)園區(qū)A/O法廢水處理工藝流程圖2.1工藝比較和選擇設(shè)計一座處理水量為80000m3/d的城鎮(zhèn)污水處理廠。(2)居民區(qū)建筑衛(wèi)生設(shè)備:室內(nèi)有給排水設(shè)備,無淋浴設(shè)備的占20%,標(biāo)準(zhǔn)100(3)工業(yè)廢水:水量:11000m/d;3水質(zhì):SS=250mg/L;BOD5=210mg/L;pH=7~9表1-5工業(yè)園區(qū)污水處理廠一期設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODBOD5SS氨氮圖1-5工業(yè)園區(qū)A/O法廢水處理工藝流程圖2.1工藝比較和選擇設(shè)計一座處理水量為80000m3/d的城鎮(zhèn)污水處理廠。(2)居民區(qū)建筑衛(wèi)生設(shè)備:室內(nèi)有給排水設(shè)備,無淋浴設(shè)備的占20%,標(biāo)準(zhǔn)100(3)工業(yè)廢水:水量:11000m/d;3水質(zhì):SS=250mg/L;BOD5=210mg/L;pH=7~97.4;有毒物質(zhì)微量,對生化處理無不良影響;7.4;有毒物質(zhì)微量,對生化處理無不良影響; 夏季東南風(fēng),冬季西北風(fēng);(6)污水處理廠區(qū)資料:廠區(qū)地形平坦,地面標(biāo)高為0.00m;地下水位10.0m;管徑d=550mm(7)混合污水的處理要求:出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB湖南省污水處理廠設(shè)計進出水水質(zhì)見表2-1。表2-1湖南省污水處理廠設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODBOD5SSTN8TP3PH7~7.4由于此次污水處理廠處理的主要是城鎮(zhèn)生活污水,根據(jù)原污水的進水以及要求所達到的出水水質(zhì),處理工藝中氧化溝法、A/O法、A2/O法這三種工藝較為適合。7.4;有毒物質(zhì)微量,對生化處理無不良影響; 夏季東南風(fēng),冬季西北風(fēng);(6)污水處理廠區(qū)資料:廠區(qū)地形平坦,地面標(biāo)高為0.00m;地下水位10.0m;管徑d=550mm(7)混合污水的處理要求:出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB湖南省污水處理廠設(shè)計進出水水質(zhì)見表2-1。表2-1湖南省污水處理廠設(shè)計進出水水質(zhì)表進水mg/L出水mg/LCODBOD5SSTN8TP3PH7~7.4由于此次污水處理廠處理的主要是城鎮(zhèn)生活污水,根據(jù)原污水的進水以及要求所達到的出水水質(zhì),處理工藝中氧化溝法、A/O法、A2/O法這三種工藝較為適合。表表2-2對比工藝表工藝類型氧化溝A/O工藝A2/O工藝優(yōu)點1.氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點,有利于克服短流和提高緩沖能力。2.氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用于硝化—反硝化生物處理工藝。3.氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備,有利于氧的傳質(zhì),液體混合和污泥絮凝。4.氧化溝的整體功率密度較低,可節(jié)約能源。加碳源,建設(shè)和運行費用簡單。以原污水中的有機底物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)。定的DO,影響反硝化效果。2.反硝化過程為硝化過程提供堿度。3.反硝化過程同時去除有機物。硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū),對除磷效果有影響。缺點2.有泡沫產(chǎn)生。3.流速不均且污泥會沉積。若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大運行費用?;?xì)菌都需要易降解有機物。適用范圍中小流量的生活污水和工業(yè)廢水大中型污水處理廠大中型污水處理廠穩(wěn)定性一般穩(wěn)定穩(wěn)定根據(jù)原污水進水水質(zhì)以及出水要求,現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)中,以采用生化處理的方式最為經(jīng)濟。由于將來可能要求出水回用,處理工藝應(yīng)硝化??紤]到氨氮出水濃度排放要求較低,不必完全脫氮。根據(jù)國內(nèi)外已運行的中,小型污水處理廠的調(diào)查,要達到確定的治理目標(biāo),可采用“A2/O法”。表2-2對比工藝表工藝類型氧化溝A/O工藝A2/O工藝優(yōu)點1.氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點,有利于克服短流和提高緩沖能力。2.氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用于硝化—反硝化生物處理工藝。3.氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備,有利于氧的傳質(zhì),液體混合和污泥絮凝。4.氧化溝的整體功率密度較低,可節(jié)約能源。加碳源,建設(shè)和運行費用簡單。以原污水中的有機底物作為碳源,效果好,反硝化反應(yīng)。定的DO,影響反硝化效果。2.反硝化過程為硝化過程提供堿度。3.反硝化過程同時去除有機物。硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū),對除磷效果有影響。缺點2.有泡沫產(chǎn)生。3.流速不均且污泥會沉積。若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大運行費用?;?xì)菌都需要易降解有機物。適用范圍中小流量的生活污水和工業(yè)廢水大中型污水處理廠大中型污水處理廠穩(wěn)定性一般穩(wěn)定穩(wěn)定根據(jù)原污水進水水質(zhì)以及出水要求,現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)中,以采用生化處理的方式最為經(jīng)濟。由于將來可能要求出水回用,處理工藝應(yīng)硝化??紤]到氨氮出水濃度排放要求較低,不必完全脫氮。根據(jù)國內(nèi)外已運行的中,小型污水處理廠的調(diào)查,要達到確定的治理目標(biāo),可采用“A2/O法”。細(xì)格柵提升泵房沉砂池砂池池厭氧池排水好氧池缺氧池濃縮池污泥泵房泥餅細(xì)格柵提升泵房沉砂池砂池池厭氧池排水好氧池缺氧池濃縮池污泥泵房泥餅細(xì)格柵提升泵房沉砂池砂池池厭氧池排水好氧池缺氧池濃縮池污泥泵房泥餅細(xì)格柵提升泵房沉砂池砂池池厭氧池排水好氧池缺氧池濃縮池污泥泵房泥餅砂水分離砂水分離混合液回流初沉池污泥貯泥池脫水間圖2-1湖南省某城市A2/O法廢水處理工藝流程圖中格柵用于去除較粗大的懸浮物質(zhì)。細(xì)格柵用于去除通過中格柵后仍未去除的懸浮物。沉砂池用于去除水中泥砂,煤渣等相對密度較大的無機顆粒。初沉池可將水體中的懸浮顆粒沉降下來而去除。厭氧池中,聚磷菌在厭氧環(huán)境下釋放磷,同時轉(zhuǎn)化易降解COD為PHB,部分含氮有機物進行氨化。本反應(yīng)池的首要功能是進行脫氮。硝態(tài)氮通過混合液內(nèi)循環(huán)由好氧池轉(zhuǎn)輸過砂水分離混合液回流初沉池污泥貯泥池脫水間圖2-1湖南省某城市A2/O法廢水處理工藝流程圖中格柵用于去除較粗大的懸浮物質(zhì)。細(xì)格柵用于去除通過中格柵后仍未去除的懸浮物。沉砂池用于去除水中泥砂,煤渣等相對密度較大的無機顆粒。初沉池可將水體中的懸浮顆粒沉降下來而去除。厭氧池中,聚磷菌在厭氧環(huán)境下釋放磷,同時轉(zhuǎn)化易降解COD為PHB,部分含氮有機物進行氨化。本反應(yīng)池的首要功能是進行脫氮。硝態(tài)氮通過混合液內(nèi)循環(huán)由好氧池轉(zhuǎn)輸過來,部分有來,部分有機物在反硝化細(xì)菌的作用下利用硝酸鹽作為電子受體而得到降解去除。好氧池除進一步去除有機物外,主要進行氨氮的硝化和磷的吸收,經(jīng)過一段時間的靜置,將水中的雜質(zhì)沉降下來被去除。投入Cl2或經(jīng)紫外線照射,去除水中的病原體和細(xì)菌。(10)濃縮池排放出來的活性污泥在濃縮池中濃縮。(11)貯泥池放置污泥的位置。3.設(shè)計計算3.1污水處理設(shè)施設(shè)計的一般規(guī)定為合流制,污水流量總變化系數(shù)1.4,截留雨季污水經(jīng)過初沉池可直接排入水體。計;曝氣池之后(包括)曝氣池構(gòu)筑物按平均日平均時流量設(shè)計。按最大日最大時流量設(shè)計。(4)灌渠流量設(shè)計:按最大日最大時流量設(shè)計。(5)各處理構(gòu)筑物不應(yīng)小于2組(個或格),并按并開設(shè)計。(3)設(shè)計流量:Qmax=KzQa=1.480000=112000m3/d=4666.7m3/h=1.296m3/s。來,部分有機物在反硝化細(xì)菌的作用下利用硝酸鹽作為電子受體而得到降解去除。好氧池除進一步去除有機物外,主要進行氨氮的硝化和磷的吸收,經(jīng)過一段時間的靜置,將水中的雜質(zhì)沉降下來被去除。投入Cl2或經(jīng)紫外線照射,去除水中的病原體和細(xì)菌。(10)濃縮池排放出來的活性污泥在濃縮池中濃縮。(11)貯泥池放置污泥的位置。3.設(shè)計計算3.1污水處理設(shè)施設(shè)計的一般規(guī)定為合流制,污水流量總變化系數(shù)1.4,截留雨季污水經(jīng)過初沉池可直接排入水體。計;曝氣池之后(包括)曝氣池構(gòu)筑物按平均日平均時流量設(shè)計。按最大日最大時流量設(shè)計。(4)灌渠流量設(shè)計:按最大日最大時流量設(shè)計。(5)各處理構(gòu)筑物不應(yīng)小于2組(個或格),并按并開設(shè)計。(3)設(shè)計流量:Qmax=KzQa=1.480000=112000m3/d=4666.7m3/h=1.296m3/s。(1)形式:平面型,傾斜安裝機械格柵。(2)城市排水管為暗管系統(tǒng),且有中途泵站,在泵前格柵間設(shè)計中格柵。取格柵前水深h=0.9m,過柵流速v=0.8m/s,柵條間距寬度b=20mm,安裝 式中:n——格柵條間隙數(shù),個;Qmax——最大設(shè)計流量,m/s3;b——柵條間隙,mm;h——柵前水深,m; ——經(jīng)驗修正系數(shù);個個取柵條寬度為S=0.01m。()()式中:B——柵槽寬度,m;S——柵條寬度,m;N1——每臺格柵的間隙數(shù),m; √ √√(1)形式:平面型,傾斜安裝機械格柵。(2)城市排水管為暗管系統(tǒng),且有中途泵站,在泵前格柵間設(shè)計中格柵。取格柵前水深h=0.9m,過柵流速v=0.8m/s,柵條間距寬度b=20mm,安裝 式中:n——格柵條間隙數(shù),個;Qmax——最大設(shè)計流量,m/s3;b——柵條間隙,mm;h——柵前水深,m; ——經(jīng)驗修正系數(shù); √ √√個取柵條寬度為S=0.01m。()式中:B——柵槽寬度,m;S——柵條寬度,m;N1——每臺格柵的間隙數(shù),m;bb——柵條間距寬度,m;根據(jù)所設(shè)計的數(shù)據(jù)選取XWB—Ⅲ型系列背靶式格柵,該型號格柵主要性能表3-1XWB—Ⅲ—1.5—2型格柵性能參數(shù)表技術(shù)參數(shù)格柵寬度XWB—/mmⅢ—1.5—2格柵間距/mm運動速度安裝角度/KW3設(shè)進水渠寬1.0m,漸寬部分展開角=20°。?tgtg≈3式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;B1——進水渠道寬度,m;B——柵槽有效寬度,m;(2)柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度?3式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;式中:h——柵前水深,m;h1——柵前渠道超高,m;b——柵條間距寬度,m;根據(jù)所設(shè)計的數(shù)據(jù)選取XWB—Ⅲ型系列背靶式格柵,該型號格柵主要性能表3-1XWB—Ⅲ—1.5—2型格柵性能參數(shù)表技術(shù)參數(shù)格柵寬度XWB—/mmⅢ—1.5—2格柵間距/mm運動速度安裝角度/KW3設(shè)進水渠寬1.0m,漸寬部分展開角=20°。?tg式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;B1——進水渠道寬度,m;B——柵槽有效寬度,m;(2)柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度?3式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;式中:h——柵前水深,m;h1——柵前渠道超高,m;HH1——柵前槽高,m?L??2377式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;H1——柵前槽高,m;失 2k——系數(shù),格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù),一般k=3;S——柵條寬度,m;g——重力加速度,m/s2;h2——水頭損失,m;v——過柵流速,m/s;b——柵條間距寬度,m;H2式中:H——柵后槽總高度,m;h1——柵前渠道超高,m;h2——水頭損失,m; ()2 2?H1——柵前槽高,m?L377式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;H1——柵前槽高,m;失 ()22 2? 2?k——系數(shù),格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù),一般k=3;S——柵條寬度,m;g——重力加速度,m/s2;h2——水頭損失,m;v——過柵流速,m/s;b——柵條間距寬度,m;式中:H——柵后槽總高度,m;h1——柵前渠道超高,m;h2——水頭損失,m;02L1L202L1L20202宜采用機械清渣。式中:W——每日柵渣量,m/d;3Kz——污水流量總變化系數(shù)W1——單位體積污水柵渣量,m3/(103m3污水);一般取0.1~0.01,細(xì)格柵取最大值,粗格柵取最小值,中格柵取中間值,本設(shè)計所選格柵為中格柵,所以W1取0.05;Qmax——污水廠設(shè)計流量,m/s3;。圖3-1格柵計算剖面圖(2)格柵計算平面圖 圖3-2格柵計算平面圖宜采用機械清渣。式中:W——每日柵渣量,m/d;3Kz——污水流量總變化系數(shù)W1——單位體積污水柵渣量,m3/(103m3污水);一般取0.1~0.01,細(xì)格柵取最大值,粗格柵取最小值,中格柵取中間值,本設(shè)計所選格柵為中格柵,所以W1取0.05;Qmax——污水廠設(shè)計流量,m/s3;。圖3-1格柵計算剖面圖(2)格柵計算平面圖L1L2 L1L2圖3-2格柵計算平面圖設(shè)格柵前水深h=0.8m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間距寬度b=10mm,安 √√個(3—11)式中:Qmax——污水廠設(shè)計流量,m/s3;h——柵前水深,m;h=0.8mv——過柵流速,m/s;取v=0.9m/sb——格柵間隙寬度,m;取b=0.010mn——格柵組數(shù);取n=2;取柵條寬度為S=0.01m。式中:B——柵槽寬度,m;S——柵條寬度,m;n——每臺格柵的間隙數(shù),m;b——柵條間距寬度,m;根據(jù)所設(shè)計的數(shù)據(jù)選取XWB—Ⅲ型系列背靶式格柵,該型號格柵主要性能表3-2XWB—Ⅲ—2—1.5型格柵性能參數(shù)表技術(shù)參數(shù)XWB—Ⅲ—2格柵寬度格柵間距運動速度安裝角度/mm/mm/KW3設(shè)格柵前水深h=0.8m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間距寬度b=10mm,安 √√個(3—11)式中:Qmax——污水廠設(shè)計流量,m/s3;h——柵前水深,m;h=0.8mv——過柵流速,m/s;取v=0.9m/sb——格柵間隙寬度,m;取b=0.010mn——格柵組數(shù);取n=2;取柵條寬度為S=0.01m。式中:B——柵槽寬度,m;S——柵條寬度,m;n——每臺格柵的間隙數(shù),m;b——柵條間距寬度,m;根據(jù)所設(shè)計的數(shù)據(jù)選取XWB—Ⅲ型系列背靶式格柵,該型號格柵主要性能表3-2XWB—Ⅲ—2—1.5型格柵性能參數(shù)表技術(shù)參數(shù)XWB—Ⅲ—2格柵寬度格柵間距運動速度安裝角度/mm/mm/KW3設(shè)進水渠寬1.0m,漸寬部分展開角=20°。?tg≈式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;B1——進水渠道寬度,m;B——柵槽有效寬度,m;(2)柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度?式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;式中:h——柵前水深,m;h1——柵前渠道超高,m;H1——柵前槽高,mg3??式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;H1——柵前槽高,m;失設(shè)進水渠寬1.0m,漸寬部分展開角=20°。?式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;B1——進水渠道寬度,m;B——柵槽有效寬度,m;(2)柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;式中:h——柵前水深,m;h1——柵前渠道超高,m;H1——柵前槽高,mg3??式中:l1——進水渠漸寬部分長度,m;?2——柵槽與出水渠道連接漸窄部分長度,m;H1——柵前槽高,m;失 2)2≈k——系數(shù),格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù),S——柵條寬度,m;g——重力加速度,m/s2;h2——水頭損失,m;v——過柵流速,m/s;b——柵條間距寬度,m;式中:H——柵后槽總高度,m;h1——柵前渠道超高,m;h2——水頭損失,m; 宜采用機械清渣。式中:W——每日柵渣量,m/d;3Kz——污水流量總變化系數(shù)W1——單位體積污水柵渣量,m3/(103m3污水);一般取0.1~0.01,細(xì)格柵取最大值,粗格柵取最小值,中格柵取中間值,本設(shè)計所選格柵為中格柵,所以W1取0.1; ?3 2?3?3)2≈kS——柵條寬度,m;g——重力加速度,m/s2;h2——水頭損失,m;v——過柵流速,m/s;b——柵條間距寬度,m;式中:H——柵后槽總高度,m;h1——柵前渠道超高,m;h2——水頭損失,m; 宜采用機械清渣。式中:W——每日柵渣量,m/d;3Kz——污水流量總變化系數(shù)W1——單位體積污水柵渣量,m3/(103m3污水);一般取0.1~0.01,細(xì)格柵取最大值,粗格柵取最小值,中格柵取中間值,本設(shè)計所選格柵為中格柵,所以W1取0.1;02 02 0202Qmax——污水廠設(shè)計流量,m/s3;Qmax——污水廠設(shè)計流量,m/s3;。圖3-3格柵計算剖面圖(2)格柵計算平面圖 L1H/tgaL2圖3-4格柵計算平面圖3.5沉砂池的設(shè)計計算①城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池,,工業(yè)廢水處理是否要設(shè)置沉砂池,應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況而定。城鎮(zhèn)污水廠的沉砂池的只數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2。②設(shè)計流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮:a.當(dāng)污水自流進入時,應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算;b.當(dāng)污水為提升進入時,應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算;c.在合流制處理系統(tǒng)中,應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。。圖3-3格柵計算剖面圖(2)格柵計算平面圖 L1H/tgaL2圖3-4格柵計算平面圖3.5沉砂池的設(shè)計計算①城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池,,工業(yè)廢水處理是否要設(shè)置沉砂池,應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況而定。城鎮(zhèn)污水廠的沉砂池的只數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2。②設(shè)計流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮:a.當(dāng)污水自流進入時,應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算;b.當(dāng)污水為提升進入時,應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算;c.在合流制處理系統(tǒng)中,應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。①①城市污水的沉砂量可按15~30m3/106m計算3,含水率為60%,容重為gmms③最大時流量污水在池內(nèi)停留時間為2~4min,處理雨天合流污水時為1~3min,如同時作為預(yù)曝氣池使用,停留時間可取10~30min。高不宜小于0.3。常用的沉砂池形式主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池等。平流式沉砂池和曝氣曝氣沉砂池的對比見表3-3。表3-3平流式沉砂池和曝氣沉砂池比較表池形優(yōu)點缺點平流式沉砂池沉砂池(1)對沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)能力較 脫臭、除泡作用以及加速污水中油類和浮渣的分離等作用。(2)沉砂中有機顆粒含量較曝氣作用要消耗能量,對生物脫氮除磷系統(tǒng)的厭氧段和缺氧段的運行也存在不利影響。根據(jù)A2O工藝的要求,沉砂池選擇平流式沉砂池。流式沉砂池的設(shè)計參數(shù)(2)最高流量時,污水在池內(nèi)的停留時間不應(yīng)小于30s,一般取30~60s;(3)有效水深不應(yīng)大于1.2m,一般采用0.25~1.0m,每格寬度不宜小于0.6m;(4)池底坡度一般為0.01~0.02,當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時,可根據(jù)除砂設(shè)備的要求,確定池底的形狀。①城市污水的沉砂量可按15~30m3/106m計算3,含水率為60%,容重為gmms③最大時流量污水在池內(nèi)停留時間為2~4min,處理雨天合流污水時為1~3min,如同時作為預(yù)曝氣池使用,停留時間可取10~30min。高不宜小于0.3。常用的沉砂池形式主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池等。平流式沉砂池和曝氣曝氣沉砂池的對比見表3-3。表3-3平流式沉砂池和曝氣沉砂池比較表池形優(yōu)點缺點平流式沉砂池沉砂池(1)對沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)能力較 脫臭、除泡作用以及加速污水中油類和浮渣的分離等作用。(2)沉砂中有機顆粒含量較曝氣作用要消耗能量,對生物脫氮除磷系統(tǒng)的厭氧段和缺氧段的運行也存在不利影響。根據(jù)A2O工藝的要求,沉砂池選擇平流式沉砂池。流式沉砂池的設(shè)計參數(shù)(2)最高流量時,污水在池內(nèi)的停留時間不應(yīng)小于30s,一般取30~60s;(3)有效水深不應(yīng)大于1.2m,一般采用0.25~1.0m,每格寬度不宜小于0.6m;(4)池底坡度一般為0.01~0.02,當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時,可根據(jù)除砂設(shè)備的要求,確定池底的形狀。式中:L——沉砂池沉砂部分的長度,m;v——最大設(shè)計流量時的速度,m/s;t——最大設(shè)計流量時的停留時間,s;式中:A——水流斷面積,m2;v——水平流速,m/s;Qmax——最大設(shè)計流量,m/s3;設(shè)有效水深h2=0.5m。2式中:B——沉砂池寬,m;h2——沉砂池有效水深,m;A——水流斷面積,m2;設(shè)兩座平流式沉砂池,每池分2格。3 式中:b——每格池寬度,m;B——沉砂池寬,m;n——沉砂池格數(shù),格;設(shè)城市污水沉砂量X=30m3/106m3,T=2d。Lt2Lt2LtLt式中:L——沉砂池沉砂部分的長度,m;v——最大設(shè)計流量時的速度,m/s;t——最大設(shè)計流量時的停留時間,s;22式中:A——水流斷面積,m2;v——水平流速,m/s;Qmax——最大設(shè)計流量,m/s3;設(shè)有效水深h2=0.5m。2式中:B——沉砂池寬,m;h2——沉砂池有效水深,m;A——水流斷面積,m2;設(shè)兩座平流式沉砂池,每池分2格。3 式中:b——每格池寬度,m;B——沉砂池寬,m;n——沉砂池格數(shù),格;設(shè)城市污水沉砂量X=30m3/106m3,T=2d。式式中:V——沉砂斗所需容積,m3X——城市污水沉砂量,m3/106m3;T——清除沉砂間間隔時間,d;Kz——污水流量總變化系數(shù);沉砂池每一格有2個沉砂斗,容積為:設(shè)斗底寬=0.45m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高tgtg式中:a——沉砂斗上口高度,m;——沉砂斗高度,m;——沉砂斗底寬度,m,一般采用0.4—0.5m;7式中:V0——沉砂斗容積,m3;a——沉砂斗上口高度,m;——沉砂斗底寬度,m;——沉砂斗高度,m;采用重力排砂,設(shè)池底坡度為0.06,坡向砂斗,則: )式中:V——沉砂斗所需容積,m3X——城市污水沉砂量,m3/106m3;T——清除沉砂間間隔時間,d;Kz——污水流量總變化系數(shù);沉砂池每一格有2個沉砂斗,容積為: 設(shè)斗底寬tgtg式中:a——沉砂斗上口高度,m;——沉砂斗高度,m;——沉砂斗底寬度,m,一般采用0.4—0.5m; )7式中:V0——沉砂斗容積,m3;a——沉砂斗上口高度,m;——沉砂斗底寬度,m;——沉砂斗高度,m;采用重力排砂,設(shè)池底坡度為0.06,坡向砂斗,則:取取貯砂室高度為1.2m。h3——貯砂室高度,m;——沉砂斗高度,m;L——沉砂池沉砂部分的長度,m;a——沉砂斗上口高度,m;b′——貯砂斗間距,m;一般取0.2m;設(shè)超高h1=0.3m。式中:H——池總高度,m;h1——超高,m;h2——沉砂池有效水深,m;h3——貯砂室高度,m;在最小流量時,只用一格工作,n=1。 符合設(shè)計要求。Qmin流量,m/s3;n——最小流量時工作的沉砂池數(shù)目,個;Amin——最小流量時沉砂池中過水?dāng)嗝婷娣e,m2;Vmin——最小流速,m/s;格柵的出水通過渠道送入沉砂池的進水渠道,設(shè)進水渠道寬度B1=4.0m,進水渠道水深H1=0.8m,則進水渠道的水流流速:?2?2取貯砂室高度為1.2m。h3——貯砂室高度,m;——沉砂斗高度,m;L——沉砂池沉砂部分的長度,m;a——沉砂斗上口高度,m;b′——貯砂斗間距,m;一般取0.2m;設(shè)超高h1=0.3m。?2?2式中:H——池總高度,m;h1——超高,m;h2——沉砂池有效水深,m;h3——貯砂室高度,m;在最小流量時,只用一格工作,n=1。 符合設(shè)計要求。Qmin流量,m/s3;n——最小流量時工作的沉砂池數(shù)目,個;Amin——最小流量時沉砂池中過水?dāng)嗝婷娣e,m2;Vmin——最小流速,m/s;格柵的出水通過渠道送入沉砂池的進水渠道,設(shè)進水渠道寬度B1=4.0m,進水渠道水深H1=0.8m,則進水渠道的水流流速:式中:v1——進水渠道水流流速,m/s;B1——進水渠道寬度,m;H1——進水渠道水深,m。出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水,堰上水頭為:Hg流量,m/s3;—流量系數(shù);2—堰寬,m;設(shè)堰跌水高度h=0.1m,則沉砂池出水的水頭損失為0.34m。(3)集水槽的設(shè)計沉砂池的出水流入集水槽,每四座沉砂池設(shè)計一條集水槽,集水槽的進水通過出水堰自由跌落。出水管道采用鋼管,管徑DN=1000mm,管內(nèi)流速v=0.77m/s。流式沉砂池的設(shè)計草圖圖3-5平流式沉砂池剖面圖 H H H H式中:v1——進水渠道水流流速,m/s;B1——進水渠道寬度,m;H1——進水渠道水深,m。出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水,堰上水頭為:Hg流量,m/s3;—流量系數(shù);2—堰寬,m;設(shè)堰跌水高度h=0.1m,則沉砂池出水的水頭損失為0.34m。(3)集水槽的設(shè)計沉砂池的出水流入集水槽,每四座沉砂池設(shè)計一條集水槽,集水槽的進水通過出水堰自由跌落。出水管道采用鋼管,管徑DN=1000mm,管內(nèi)流速v=0.77m/s。流式沉砂池的設(shè)計草圖圖3-5平流式沉砂池剖面圖L圖L圖3-6平流式沉砂池平面圖3.6初沉池的設(shè)計計算淀池的設(shè)計原則及參數(shù)①設(shè)計流量沉淀池的設(shè)計流量與沉砂池的設(shè)計流量相同。在分流制的處理系統(tǒng)中,當(dāng)污水是自由流入沉淀池時,應(yīng)按最大流量作為設(shè)計流量;當(dāng)用水泵提升時,應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計流量。在合流制系統(tǒng)中應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量校核,但沉淀時間不應(yīng)小于30min。②沉淀池數(shù)量對于城鎮(zhèn)污水處理廠,沉淀池不應(yīng)小于2座,并考慮一座發(fā)生意外時,其余工作的沉淀池能夠負(fù)擔(dān)全部流量。③沉淀池的經(jīng)驗設(shè)計參數(shù)對于城鎮(zhèn)污水處理廠,如無污水沉淀性能的實測資料時,可參照表3-4的經(jīng)驗參數(shù)選用。圖3-6平流式沉砂池平面圖3.6初沉池的設(shè)計計算淀池的設(shè)計原則及參數(shù)①設(shè)計流量沉淀池的設(shè)計流量與沉砂池的設(shè)計流量相同。在分流制的處理系統(tǒng)中,當(dāng)污水是自由流入沉淀池時,應(yīng)按最大流量作為設(shè)計流量;當(dāng)用水泵提升時,應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計流量。在合流制系統(tǒng)中應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量校核,但沉淀時間不應(yīng)小于30min。②沉淀池數(shù)量對于城鎮(zhèn)污水處理廠,沉淀池不應(yīng)小于2座,并考慮一座發(fā)生意外時,其余工作的沉淀池能夠負(fù)擔(dān)全部流量。③沉淀池的經(jīng)驗設(shè)計參數(shù)對于城鎮(zhèn)污水處理廠,如無污水沉淀性能的實測資料時,可參照表3-4的經(jīng)驗參數(shù)選用。表表3-4沉砂池設(shè)計經(jīng)驗參數(shù)類型在處理工藝中的作用沉淀時h表面水力負(fù)荷每人每日污泥量污泥含率%固體負(fù)荷初沉池單獨沉淀生物處理前16~3614~2695~9795~97池生物膜法后污泥活性污泥法后10~2612~3296~98④沉淀池的構(gòu)造尺寸沉淀池的超高不應(yīng)小于1.3m;有效水深宜采用2.4~4.0m;緩沖層高度,非機械排泥時宜采用0.5m,機械排泥時,應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定,且緩沖層上緣向泥斗的底板坡度,平流式沉淀池不宜小于0.01,輻流式沉淀池不宜小于0.05。⑤沉淀池出水部分一般采用堰流,堰口應(yīng)保持水平。初沉池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于0.9L/ (s2m);二沉池出水堰最大負(fù)荷不宜大于1.7L/(s2m)。可采用多槽出水布置,減輕單位長度堰口水力負(fù)荷,提高出水水質(zhì)。⑥貯泥斗的容積大于2d的污泥量計算,采用機械排泥的污泥斗可按4h污泥量計算;活性污泥法處理后二沉池的污泥區(qū)體積,宜按不超過2h貯泥時間計算,并應(yīng)有連續(xù)排泥措施;生物處理后二沉池的污泥區(qū)體積,宜按4h的污泥量計算。⑦排泥部分沉淀池一般采用靜水壓力排泥,初沉池排泥靜水頭不應(yīng)小于1.5m(H2O);生物膜法的二沉池不應(yīng)小于1.2m(H2O),活性污泥法的二沉池不應(yīng)小于0.9m (H2O);排泥管直徑不應(yīng)小于200mm。①型式:平流式。②池長寬比4~5為宜,長深(有效水深)比為8~12為宜,有效水深為表3-4沉砂池設(shè)計經(jīng)驗參數(shù)類型在處理工藝中的作用沉淀時h表面水力負(fù)荷每人每日污泥量污泥含率%固體負(fù)荷初沉池單獨沉淀生物處理前16~3614~2695~9795~97池生物膜法后污泥活性污泥法后10~2612~3296~98④沉淀池的構(gòu)造尺寸沉淀池的超高不應(yīng)小于1.3m;有效水深宜采用2.4~4.0m;緩沖層高度,非機械排泥時宜采用0.5m,機械排泥時,應(yīng)根據(jù)刮泥板高度確定,且緩沖層上緣向泥斗的底板坡度,平流式沉淀池不宜小于0.01,輻流式沉淀池不宜小于0.05。⑤沉淀池出水部分一般采用堰流,堰口應(yīng)保持水平。初沉池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于0.9L/ (s2m);二沉池出水堰最大負(fù)荷不宜大于1.7L/(s2m)??刹捎枚嗖鄢鏊贾?,減輕單位長度堰口水力負(fù)荷,提高出水水質(zhì)。⑥貯泥斗的容積大于2d的污泥量計算,采用機械排泥的污泥斗可按4h污泥量計算;活性污泥法處理后二沉池的污泥區(qū)體積,宜按不超過2h貯泥時間計算,并應(yīng)有連續(xù)排泥措施;生物處理后二沉池的污泥區(qū)體積,宜按4h的污泥量計算。⑦排泥部分沉淀池一般采用靜水壓力排泥,初沉池排泥靜水頭不應(yīng)小于1.5m(H2O);生物膜法的二沉池不應(yīng)小于1.2m(H2O),活性污泥法的二沉池不應(yīng)小于0.9m (H2O);排泥管直徑不應(yīng)小于200mm。①型式:平流式。②池長寬比4~5為宜,長深(有效水深)比為8~12為宜,有效水深為2.0~4.02.0~4.0m。③表面負(fù)荷可選2.0~3.0m3/(m22h),沉淀時間為1.5~2.0h,ss去除率50%~60%。④排泥方法,機械排刮泥,靜壓排泥。⑤沉淀池貯泥時間應(yīng)與排泥方式適應(yīng),靜壓排泥時貯泥時間為2d。⑥排泥管徑不小于200mm。⑦對進出水整流措施作說明。 式中:A——沉淀區(qū)表面積,m2;Qmax——最大設(shè)計流量,m3/h;q——表面水力負(fù)荷,m3/(m2·h);初沉池沉淀時間一般取0.5~2.0h;二沉池沉淀時間一般取1.5~4.0h。沉淀式中:h2——沉淀區(qū)有效水深,m;t——沉淀時間,h;q——表面水力負(fù)荷,m3/(m2·h);式中:V——沉淀區(qū)有效容積,m3;A——沉淀區(qū)表面積,m2;h2——沉淀區(qū)有效水深,m;最大設(shè)計流量時的水平流速v一般不大于5mm/s,設(shè)v=4.5mm/s。2.0~4.0m。③表面負(fù)荷可選2.0~3.0m3/(m22h),沉淀時間為1.5~2.0h,ss去除率50%~60%。④排泥方法,機械排刮泥,靜壓排泥。⑤沉淀池貯泥時間應(yīng)與排泥方式適應(yīng),靜壓排泥時貯泥時間為2d。⑥排泥管徑不小于200mm。⑦對進出水整流措施作說明。 式中:A——沉淀區(qū)表面積,m2;Qmax——最大設(shè)計流量,m3/h;q——表面水力負(fù)荷,m3/(m2·h);初沉池沉淀時間一般取0.5~2.0h;二沉池沉淀時間一般取1.5~4.0h。沉淀式中:h2——沉淀區(qū)有效水深,m;t——沉淀時間,h;q——表面水力負(fù)荷,m3/(m2·h);式中:V——沉淀區(qū)有效容積,m3;A——沉淀區(qū)表面積,m2;h2——沉淀區(qū)有效水深,m;最大設(shè)計流量時的水平流速v一般不大于5mm/s,設(shè)v=4.5mm/s。取沉淀池長度L=25m。式中:L——沉淀池長度,m;v——最大設(shè)計流量時的水平流速,mm/s;t——沉淀時間,h;式中:B——沉淀池總寬度,m;A——沉淀區(qū)表面積,m2;L——沉淀池長度,m;采用鏈帶式刮泥機刮泥,每座或每格沉淀池的寬度b受寬比影響,同時與選用的刮泥機有關(guān),設(shè)b=6m。 式中:n——沉淀池的數(shù)量和分格數(shù),個;b——每座或每格沉淀池的寬度,m;B——沉淀池總寬度,m;2,符合要求。 ()——進水懸浮物濃度,mg/L;取沉淀池長度L=25m。式中:L——沉淀池長度,m;v——最大設(shè)計流量時的水平流速,mm/s;t——沉淀時間,h;式中:B——沉淀池總寬度,m;A——沉淀區(qū)表面積,m2;L——沉淀池長度,m;采用鏈帶式刮泥機刮泥,每座或每格沉淀池的寬度b受寬比影響,同時與選用的刮泥機有關(guān),設(shè)b=6m。 式中:n——沉淀池的數(shù)量和分格數(shù),個;b——每座或每格沉淀池的寬度,m;B——沉淀池總寬度,m;2,符合要求。 ()——進水懸浮物濃度,mg/L;————出水懸浮物濃度,mg/L,一般采用污泥沉淀效率;——污泥容重,kg/m3;——污泥含水率,%;V——污泥區(qū)的容積,m3;本設(shè)計取每次排泥間隔時間T=2d,污泥含水率=98%,含水率在95%以上時,污泥容重可取1000kg/m3,沉淀池的沉淀效率=60%,出水懸浮物濃度:()gL式中:——每格池污泥容積,m3;V——污泥區(qū)的容積,m3;n——初沉池格數(shù),格;設(shè)污泥斗上口寬度=5m,下底寬度=1m,傾角為60。 3(2√2)式中:——污泥斗高度,m;——污泥斗上口寬度,m;——污泥斗下底寬度,m;V1——貯泥斗的容積,m3f1——貯泥斗上口面積,m2;f2——貯泥斗下底面積,m2;代入得: 33(2——出水懸浮物濃度,mg/L,一般采用污泥沉淀效率;——污泥容重,kg/m3;——污泥含水率,%;V——污泥區(qū)的容積,m3;本設(shè)計取每次排泥間隔時間T=2d,污泥含水率=98%,含水率在95%以上時,污泥容重可取1000kg/m3,沉淀池的沉淀效率=60%,出水懸浮物濃度:()gL式中:——每格池污泥容積,m3;V——污泥區(qū)的容積,m3;n——初沉池格數(shù),格;設(shè)污泥斗上口寬度=5m,下底寬度=1m,傾角為60。 3(2√2)式中:——污泥斗高度,m;——污泥斗上口寬度,m;——污泥斗下底寬度,m;V1——貯泥斗的容積,m3f1——貯泥斗上口面積,m2;f2——貯泥斗下底面積,m2;代入得: 2332((4)污泥斗以上梯形部分污泥容積設(shè)坡度為0.01,斗寬b=5m。2()式中:2——貯泥斗以上梯形部分體積,m3;L——梯形上底長,m;L2——梯形下底長,m;——梯形的高度,m;代入得:L3L2(3)2()3(5)污泥斗和梯形部分污泥容積式中:V1——貯泥斗的容積,m32——貯泥斗以上梯形部分體積,m3;V——污泥斗和梯形部分污泥容積,m3;代入得:3符合要求。設(shè)緩沖層高度式中:——超高,m;2——沉淀區(qū)有效水深,m;——緩沖層高度,m;——污泥斗高度,m;LL2LL22H2(4)污泥斗以上梯形部分污泥容積設(shè)坡度為0.01,斗寬b=5m。LL2LL2式中:2——貯泥斗以上梯形部分體積,m3;L——梯形上底長,m;L2——梯形下底長,m;——梯形的高度,m;代入得:L3L2(3)2()3(5)污泥斗和梯形部分污泥容積22式中:V1——貯泥斗的容積,m32——貯泥斗以上梯形部分體積,m3;V——污泥斗和梯形部分污泥容積,m3;代入得:3符合要求。H2H2式中:——超高,m;2——沉淀區(qū)有效水深,m;——緩沖層高度,m;——污泥斗高度,m;——梯形的高度,——梯形的高度,m;代入得:3H33平流式沉淀池分為八組,在沉淀池進水端設(shè)集配水井,污水在集配水井中部的配水井平均分配,然后流進每組沉淀池的配水槽。共設(shè)集配水井兩座,每座集配水井出水平均分配到16格平流式沉淀池。配水井內(nèi)中心管上升流速一般采用2,本設(shè)計取配水中內(nèi)污水流速27。 式中:2——配水井內(nèi)中心管直徑,m;2——配水井內(nèi)中心管上升流速,m/s;Q——最大設(shè)計流量,m/s3;代入得: 7配水井內(nèi)污水流速一般采用式中:D3——配水井直徑,m;2——配水井內(nèi)中心管直徑,m;代入得:33332,本設(shè)計取配水井內(nèi)污水流速——梯形的高度,m;代入得:333H33平流式沉淀池分為八組,在沉淀池進水端設(shè)集配水井,污水在集配水井中部的配水井平均分配,然后流進每組沉淀池的配水槽。共設(shè)集配水井兩座,每座集配水井出水平均分配到16格平流式沉淀池。配水井內(nèi)中心管上升流速一般采用2,本設(shè)計取配水中內(nèi)污水流速27。 式中:2——配水井內(nèi)中心管直徑,m;2——配水井內(nèi)中心管上升流速,m/s;Q——最大設(shè)計流量,m/s3;代入得: 227,本設(shè)計取配水井內(nèi)污水流速配,本設(shè)計取配水井內(nèi)污水流速式中:D3——配水井直徑,m;2——配水井內(nèi)中心管直徑,m;代入得:,本設(shè)計取配水井內(nèi)污水流速式中:——配水井直徑,m;——配水井內(nèi)中心管上升流速,m/s;D3——配水井直徑,m;代入得: 取37,集配水井內(nèi)設(shè)有超越閘門,以便超越。從沉砂池出來的廢水通過管徑DN700的鋼鐵管流入初沉池的進水渠道。平流初沉池采用配水槽,4個沉淀池合建為一組,共用一個配水槽,共四組。H,L與池體同寬取25m。①出水堰設(shè)取出水堰負(fù)荷3L()。每個沉淀池進出水流量:2集水井內(nèi)污水流速一般采用√22集水井內(nèi)污水流速一般采用√22322集水井內(nèi)污水流速一般采用,本設(shè)計取配水井內(nèi)污水流集水井內(nèi)污水流速一般采用√2√2式中:——配水井直徑,m;——配水井內(nèi)中心管上升流速,m/s;D3——配水井直徑,m;代入得: 2323取37,集配水井內(nèi)設(shè)有超越閘門,以便超越。從沉砂池出來的廢水通過管徑DN700的鋼鐵管流入初沉池的進水渠道。平流初沉池采用配水槽,4個沉淀池合建為一組,共用一個配水槽,共四組。H,L與池體同寬取25m。①出水堰設(shè)取出水堰負(fù)荷3L()。每個沉淀池進出水流量:QQ——最大設(shè)計流量,m/s3
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