环境工程课程设计

《水污染控制工程》课程设计

《水污染控制工程》课程设计说明书

设计题目：某城市污水处理厂工程设计

设计时间： 自 2011年 9 月 5 日

至 2011年 12 月 1 日

学生姓名：叶东 学 号：2008122102 班 级：环境一班 指导教师：杨海林

重庆工商大学环境与生物工程学院环境工程系

1课程设计任务书 ................................................................................................................................... 4 2设计说明书 ........................................................................................................................................... 5 2.1工程概况 ....................................................................................................................................... 5 2.1.1城镇污水 ............................................................................................................................... 5 2.1.2污水处理的方法介绍 ........................................................................................................... 6 2.1.3设计要求 ............................................................................................................................... 7 2.1.4设计的指导思想 ................................................................................................................... 7 2.1.5设计原则 ............................................................................................................................... 8 2.2工艺流程的选择 ........................................................................................................................... 8 2.2.1城市处理工艺原则 ............................................................................................................... 8 2.2.2污水处理方案初选 ............................................................................................................... 9 2.2.3污水处理方案比选 ............................................................................................................. 11 2.2.4污水处理方案确定 ............................................................................................................. 16 2.3污泥处理 ..................................................................................................................................... 17 2.3.1污泥处理方案比选 ............................................................................................................. 17 2.3.2污泥浓缩方案 ..................................................................................................................... 18 2.3.3污泥脱水方案 ..................................................................................................................... 19 2.3.4污泥的最终处理 ................................................................................................................. 20 3主要构筑物选择与设计计算 ............................................................................................................. 20 3.1格栅 ............................................................................................................................................. 20 3.1.1作用及设置方法 ................................................................................................................. 20 3.1.2设计运行工艺参数 ............................................................................................................. 21 3.1.3格栅的设计计算 ................................................................................................................. 22 3.2提升泵站 ..................................................................................................................................... 26 3.2.1设计说明 ............................................................................................................................. 26 3.2.2设计计算 ............................................................................................................................. 26 3.2.3泵房设计 ............................................................................................................................. 28 3.3沉砂池 ......................................................................................................................................... 29 3.3.1作用与设计要求 ................................................................................................................. 29 3.3.2设计参数 ............................................................................................................................. 30 3.3.3平流沉砂池设计计算 ......................................................................................................... 30 3.4初沉池 ......................................................................................................................................... 32 3.4.1初沉池分类及选择 ............................................................................................................. 32 3.4.2设计要点 ............................................................................................................................. 32 3.4.3设计计算 ............................................................................................................................. 32 3.5曝气池 ......................................................................................................................................... 34 3.5.1分类及工艺参数 ................................................................................................................. 34 3.5.2设计计算 ............................................................................................................................. 35 3.6二沉池 ......................................................................................................................................... 40 3.6.1设计要点 ............................................................................................................................. 40 3.6.2设计计算 ............................................................................................................................. 40 3.7消毒接触池 ................................................................................................................................. 41 3.7.1消毒剂的选择 ..................................................................................................................... 41

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3.7.2设计计算 ............................................................................................................................. 42 3.8回流污泥泵房 ............................................................................................................................. 43 3.8.1设计说明 ............................................................................................................................. 43 3.8.2回流污泥泵房设计 ............................................................................................................. 43 3.9剩余污泥泵房 ............................................................................................................................. 44 3.9.1设计说明 ............................................................................................................................. 44 3.9.2设计选型 ............................................................................................................................. 44 3.10污泥浓缩池 ............................................................................................................................... 44 3.10.1设计要求 ........................................................................................................................... 44 3.10.2设计参数 ........................................................................................................................... 44 3.10.3设计计算 ........................................................................................................................... 45 3.11贮泥池 ....................................................................................................................................... 47 3.11.1设计参数 ........................................................................................................................... 47 3.11.2设计计算 ........................................................................................................................... 47 4污水处理厂的平面布置 ..................................................................................................................... 47 4.1污水处理工程设施组成 ............................................................................................................. 47 4.2平面布置 ..................................................................................................................................... 47 4.3场区道路布置 ............................................................................................................................. 48 4.4场区绿化布置 ............................................................................................................................. 48 5污水处理厂的高程布置 ..................................................................................................................... 48 5.1污水处理流程高程布置主要任务 ............................................................................................. 48 5.2污水处理工程高程布置一般原则 ............................................................................................. 48 5.3高程布置原则 ............................................................................................................................. 49 5.4高程计算 ..................................................................................................................................... 49 5.4.1进水管： ............................................................................................................................. 50 5.4.2粗格栅： ............................................................................................................................. 50 5.4.3集水池： ............................................................................................................................. 51 5.4.4提升泵： ............................................................................................................................. 52 5.4.5细格栅： ............................................................................................................................. 52 5.4.6沉砂池： ............................................................................................................................. 54 5.4.7初沉池： ............................................................................................................................. 55 5.4.8曝气池： ............................................................................................................................. 55 5.4.9二沉池： ............................................................................................................................. 56 5.4.10受纳水体： ....................................................................................................................... 58 5.5构筑物之间连接管道与高程表 ................................................................................................. 59 6设备的选择 ......................................................................................................................................... 60 6.1粗格栅 ......................................................................................................................................... 60 6.2细格栅 ......................................................................................................................................... 60 6.3污水提升泵 ................................................................................................................................. 60 6.4沉砂池吸砂机 ............................................................................................................................. 60 6.5沉淀池刮泥机 ............................................................................................................................. 60 6.6鼓风机 ......................................................................................................................................... 61

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6.7曝气器 ......................................................................................................................................... 61 6.8回流污泥泵 ................................................................................................................................. 61 6.9浓缩机 ......................................................................................................................................... 61 6.10带式压滤机 ............................................................................................................................... 61 7设计总结 ............................................................................................................................................. 62

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1课程设计任务书

1.1题目：市政污水处理厂工程设计

1.2完成限期：2011年9月5日至2011年11月1日 1.3已知技术参数及设计要求：

西南某城镇位于长江南岸丘陵地带，该镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系，拟建一座污水处理厂进行城市污水集中处理。全镇城市污水日平均水量：12万m3／d，污水的时变化系数为 1.2 ，污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5 = 250 mg/L，SS = 250 mg/L， COD = 450 mg/L ，氨氮 15mg／L ，总磷4 mg/L。厂区设计地坪绝对标高采用 500m。

设计要求：进行该污水处理厂工程工艺设计，处理后出水水质达到国家污水综合排放二级标准。 1.4要求完成的主要任务： 1)设计说明书：

分章节撰写，内容全面，包括设计概况、原则和依据，技术方法和工艺流程确定，工艺设计计算，设备主要结构尺寸设计计算，辅助设备选型，车间及工段设备布置等。说明书采用标准封面，有目录，正文字数不低于8000字。 2)图纸：

按照国家标准和规范绘制，完成5张1号图纸。工艺流程图1张，平面布置图1张，高程（立面）图1张，主要设备和构筑物工艺图2张。 1.5时间安排： 第一周 第二周

下达设计任务书。

熟悉设计任务，查阅相关资料，确定设计工艺路线。 设计计算。 撰写设计说明书。

绘制设计制图，完成5张1号图纸。

修改完善设计文件，完成全部设计工作，上交设计成果。

第三周至第五周 第六周

第七周至第八周 第九周

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2设计说明书

2.1工程概况

2.1.1城镇污水

城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。

城市污水中90％以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物：

1、悬浮物：一般为200～500毫克／升，有时候可超过1000毫克／升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。

2、需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案。城市污水BOD5一般为每升300～500毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。

3、植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质──氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克，近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的30～75％，占地面径流污水中磷含量的17％左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸

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盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。城市污水中除含以上普遍存在的污染物外，随污染源的不同还可能含有多种无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。

如果城市污水不经处理就排入地面水体，会使河流、湖泊受到污染。但城市污水水量非常大，如全部进行污水二级处理，投资极大。因此，结合具体情况研究经济有效的处理措施，是环境保护的重大课题之一。 2.1.2污水处理的方法介绍 1、物理法：

物理法主要作为废水的预处理,目的是为使后续处理工艺能正常运行,并以此降低其它处理工艺的处理负荷。包括筛滤截留，重力分离，过滤，磁分离；我们经常用的主要是格栅，截流较大的漂浮物。 2、化学法

化学法的处理对象主要是废水中无机的和有机的溶解物质或者胶体物质。包括中和，氧化还原，化学沉淀，电解等。 中和：中和处理酸性或碱性物质

氧化还原：氧化分解或还原去除水中污染物质 化学沉淀：析出并沉淀分离水中污染物质 电解：电解分离并氧化还原水中污染物质 3、物理化学法：

物理化学法主要的包含有吸附法、萃取法、膜析法、蒸馏、结晶等。 4、生物法：

生物法有自然生物处理和人工生物处理，人工生物处理包括活性污泥法和生物膜法。生活污水的处理中有很多是采用活性污泥法来处理的, 常用的有SBR法、AB法、A2O法等。生物膜法又包括生物滤池，生物转盘和生物接触氧化。生物膜法是一种广泛采用的生物处理方法,它的主要设施有生物滤池、生物转盘和接触氧化池等;主要降解过程是微生物附着在介质表面上,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转换为水、二氧化碳、氨和微生物细胞物质等,污水得到净化,所需的氧气一般直接来自大气。另外还有厌氧生物处

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理法，但一般用于高浓度有机废水。 2.1.3设计要求

根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918－2002)

污水水质 SS(mg/L) COD(mg/L) NH4-N(mg/L) TP(mg/L) 处理后要求达到的水质标准 BOD5(mg/L)≦ SS≦(mg/L) COD(mg/L)≦ NH4-N(mg/L)≦ TP(mg/L)≦ 设计水量 2.1.4设计的指导思想

1、理论用于实践，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业课知识用于设计之中。通过这次设计，使自己所学的知识更加巩固，掌握得更加牢固，也可以达到只是灵活运用的目的。

2、这次设计，是对自己在大学期间所学课程的综合运用；本设计的综合性比较强；涉及到的知识面比较广；对各方面的要求比较高。因此，这次设计既是对自己所学知识的考察，同时又是对自己综合应用能力的检验，通过这次设计，可以提高自己在这方面的能力。

3、这次设计，为自己将来走上工作岗位进行工程设计打下坚硬的基础。通过这次设计，可以提高自己的工程设计能力。我们是学工程的学生，工程设计是我们必须具备的设计能力。因此我们必须注重这方面能力的提高。这次毕业设计是我们受益匪浅。

4、我们在进行设计时，必须会熟练的运用各种手册和工具书，手册和工具

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BOD5(mg/L) 250 250 450 15 4 30 30 100 25 3 120000m3/d 全镇城市污水日平均水量 书是我们必备的工具。通过这次设计我们可以熟练的运用各种手册和工具书，为将来的工作打下基础。

5、在选择处理方案和确定工艺流程是，通过对不同的方案和工艺流程进行比较，能够明白各个方案及设备的优缺点和工作原理；同时也可以通过相互比选，知道各种运行方案在经济上的可行性。这样我们可以选取处理效果较好、投资和运行费用都比较低的方案进行设计，做到处理效果较好和投资较经济的原则。 2.1.5设计原则

在本次设计中我们要把握以下几个原则，争取选取高效、合理、经济的处理方案和工艺流程。

1、遵循国家有关环境保护法律、法规和政策，合理开发和充分利用各种自然资源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境

2、选取方案的时，要选取运行安全可靠、经济合理的工艺流程，尽可能较少基建费用投资和设备的运行管理费用，尽量较少占地面积，降低能耗。

3、设计过程中应该考虑到尽量引进国内外先进的技术和设备，提高处理效果和污水处理厂的技术含量，适应不断提高的污水排放标准。水厂处理厂的技术含量。适应不断提高的污水排放标准。

4、要考虑到在其运行期间，妥善的处理和处置污水处理过程中产生的栅渣和污泥，尽量做到资源的回收利用。做到清洁生产避免二次污染的产生。

总之，在进行设计时，首先要考虑到处理效果的要求，使其符合标准；其次是尽量节省投资和运行费用，使各构筑物安全可靠的运行。避免二次污染事故的发生，达到可持续发展以及防治污染范围的扩大。

2.2工艺流程的选择

2.2.1城市处理工艺原则

为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资、运行费用低的目的，依据

下列原则进行了污水处理工艺方案选择。

（1）技术成熟，处理效果稳定，提高自动化程度，保证出水水质达到排放标准； （2）投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益； （3）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；

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（4）污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少； （5）查阅相关资料确定最佳方案； 2.2.2污水处理方案初选

《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。 （一）、此地区污水特点：

1、有机物浓度较低，COD浓度在450左右。属于普通城镇污水。 2、BOD/COD=0.55>0.3，废水可生化性能较好，易于进行生物处理。 3、悬浮物浓度较低。

4、废水属于城镇污水，含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等有机物 （二）、污水处理工艺技术：

由上可见，对这样的城市污水，其各项控制指标都属于普通城市污水的范围之内，用生物处理方法进行处理比较合适。目前比较流行的生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。这两种处理方法各有自己的优缺点。 1、活性污泥法的特征：

（1）曝气池内是混合液，在曝气系统的搅动下，混合液中的有机物、活性微生物、 氧气充分混合。达到较好的接触效果。

（2）曝气池内的混合也必须不断充氧，维持微生物氧化有机物所需要的氧量。使有机物更好地被分解。

（3）二次沉淀池的作用是泥水分离、使混合液澄清、污泥浓缩，是经过处理的污水达标排放。需要设置污泥回流系统，是需要回流的污泥得到浓缩，从而减少污泥回流系统的体积和运行费用。

（4）污泥回流系统包括：污泥提升泵、剩余污泥排出系统、污泥回流管道。起微生物接种的作用。 2、生物膜法的特征 优点：

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（1）固体停留时间长、微生物浓度高；

（2）微生物多样化、微生物分层各个层可以配有有力的微生物； （3）微生物食物链长、世代长和微生物存活率高；

（4）对水质、水量变动的适应性强、对温度适应性强、适合处理低浓度废水； （5）剩余污泥少、容易固液分离、动力费用较低、有较好的脱氮除磷效果； 缺点：

（1）生物膜法的微生物膜不易刮起、用的时间比较长； （2）生物膜法适合处理的水量比较小；

（3）生物膜法的布水不太均匀、容易产生池蝇和散发臭味； （4）生物膜法采用滤料作为生物膜的载体，这样滤料容易堵塞； （5）处理构筑物出现问题，维修不便；

由上面的比较可以知道，对于设计中这样的水质采用活性污泥法比较适合。城市污水中的 BOD5、COD、SS 的含量均属于中低浓度，国内外对城市污水的处理工艺多采用活性污泥法，可以将污水处理到排放标准，保护环境从而达到可持续发展的目的，有较好的效果。以前建设的好多水处理项目都属于活性污泥法，不过是普通的活性污泥法，随着经济的发展和时间的推移。活性污泥法出现了一系列新的工艺，达到了处理效果更好，投资费用更低的目的。活性污泥法新工艺主要有：氧化沟工艺、SBR工艺、A/O工艺、A2 /O 工艺等一系列先进的处理工艺。有着较好的发展前景， 目前比较流行的是氧化沟工艺。另外活性污泥法还有以下的特点：

（1）活性污泥法适合处理城市污水，并且其适合处理的水量比较大，处理效果比较好，可以除去污水中大部分的有毒有害的物质；

（2）活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有机物，保持活性污泥的活性，就可以达到好的处理效果；

（3）活性污泥法不需要滤料等微生物的载体，可避免滤料堵塞等一系列不良问题的出现；

（4）活性污泥法的微生物繁殖较快，微生物的种类较多、世代时间短，可以保证活

性污泥的活性

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(5)活性污泥法对环境的适应性较强；

(6)活性污泥法工艺中的污泥接种和驯化的操作比较简单、用时比较短，可以较快的投入运行

(7)活性污泥法对营养的要求比较低，一般 C：N：P=100：5：1 即可满足要求，而城市污水中的营养物质可以满足活性微生物的营养要求，故不需要另外投加营养物质，可以降低运行费用；

(8)活性污泥法运行管理较方便，便于维修；

根据上述的特点和比较可知，对于本市区的污水易用活性污泥法进行处理，故可确定大的方案是活性污泥法。 2.2.3污水处理方案比选

在方案比选中，已经确定用活性污泥法进行处理。活性污泥法的工艺有： 1、普通活性污泥法； 2、AB工艺； 3、SBR工艺； 4、A/O工艺： 5、A2/O工艺； 6、生物滤池； 7、氧化沟工艺：

各个工艺的优缺点比较如下： 1、普通活性污泥法： 优点：

（1）有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过 程，活性污泥也经历了对数增长、减速增长、内源呼吸的完整生长周期； （2）对污水的处理效果好，BOD去除率和达到90%以上； （3）适合用于处理净化程度高和稳定程度要求较高的污水； 缺点：

（1）曝气池首端有机物负荷高，耗氧速率较高，为了避免由于缺氧而形成厌氧状态，进水的有机物浓度不宜过高，则曝气池的容积大、占用的土地比较多、基建费用较高；

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（2）耗氧速率沿池长是变化的，而供养速率难于与其相吻合。在池前可能出现好氧速率高于供养速率，在池后又有可能出现溶解氧过剩的现象，从而影响处理效果；

（3）对进水水质、水量变化的适应性较低，运行结果容易受到水质、水量变化的影响；

（4）脱氮除磷效果不太理想； 2、AB工艺：

该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kg/MLSS·d)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适 合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。 优点：

（1）不设初次沉淀池，A、B作为各自独立的处理过程，均有各自独立的污泥回流系统，因此易于培养各自有力的微生物群体，所以处理效果较稳定； （2）对BOD、COD、SS、N、P的去除率一般高于普通活性污泥法；

（3）A 段的负荷较高，抗冲击能力较强、对 PH 值和有毒物质的缓冲能力较强，水利停留时间较短，细菌繁殖较快；

（4）A段吸附能力较强，对重金属、难降解的有机物和营养物质有一定的吸附能力

（5）投资少、能耗少，此工艺适合分步建设，可以缓冲建设资金上的困难； （6）AB工艺不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂的扩建； 缺点：

(1)A段产泥率高，增加了污泥处理的费用； (2)AB法处理中的A段直接影响B短的处理效果 (3)A段受制因素也较多； 3、SBR 工艺：

SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，

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一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如 ICEAS 法、CASS 法、IDEA 法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。 优点：

（1）工艺简单，处理构筑物少，无二次沉淀池和污泥回流系统，基建费用和运行费用较低；

（2）此工艺用于工业废水处理，不需要设置调节池；

（3）污泥的SVI较低，污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象； （4）对进水水质水量的波动具有较好的适应性； （5）当运行管理得当，出水的水质优于连续式；

（6）污泥沉降性能好，在一般情况下不产生污泥膨胀现象； （7）占地面积小，造价低 缺点：

（1）在其运行过程中的几个工序，其时间控制上不好确定； （2）难以控制使其处于最佳状态；

（3）出水水质不稳定，有时达不到排放标准，影响处理效果； （4）间歇曝气、间歇排水的自动化程度要求高； 4、A—O工艺：

A/O法系缺氧—好氧生物脱氮工艺的简称。开创于80年代初，因其将缺氧反硝化反应池置于该工艺之首。故该工艺又称为前置硝化生物脱氮工艺。其基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再经过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。传统活性污泥法中，污水中氮磷的去除量仅为微生物细胞合成而从污水中摄取的数量，其去除率低。而A/O工艺的脱氮率可

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达70%～80%。

在A/O工艺系统中，微生物在厌氧条件下将细胞中的磷释放，然后进入好氧状态，并在好氧条件下摄取比在厌氧条件下所释放的更多的磷。即利用其对磷的过量摄取能力将高含磷污泥以剩余污泥的方式排出处理系统，从而降低处理出水中磷的含量。在磷与BOD之比较高的情况下，由于BOD负荷较低，剩余污泥量较少，因而比较难以达到稳定的运行效果。其与传统生物脱氮工艺相比具有流程简短，工程造价低的优点。 优点：

（1）流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大的节省；

（2）反硝化池不需要外加碳源，降低了运行费用；

（3）此工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机物进一步去处，提高出水的水质；

（4）缺氧池在前，污水中的有机碳被消耗，可以减轻其后耗氧池的有机负荷。而且反硝化产生的碱度可以补偿硝化所需的碱度； 缺点：

（1）脱氮效率不高，一般在70%—80%之间；

（2）如果沉淀池运行不当，则在沉淀池内会发生反硝化反应，造成污泥上浮，使处理的水质恶化；

（3）如提高脱氮效率，必须加大内循环比，会使运行费用增高；

（4）内循环混合也来自曝气池（硝化池），含有一定的溶解氧，使反硝化难于维持理想的缺氧状态，一般脱氮率难于达到90%； 5、A2/O 工艺：

由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内 10 年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。

A2/O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(BDO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制 DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮

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菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN 为 3.5-7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5-3.5，COD/TP为30-60，BOD/TP为16-40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、

压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。 优点：

（1）本工艺在系统上称作是最简单的同步脱氮除磷工艺，水力停留时间少于其他同类工艺；

（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状细菌不能大量的繁殖，无污泥膨胀现象的发生，SVI的值一般小于100； （3）污泥中含磷浓度较高，具有很高的肥效；

（4）运行中无需投加药品，两个 A 段之间轻缓搅拌，以不增加溶解氧的量为度，运行费用低。 缺点：

（1）除磷效果难于再次提高，污泥增长有一定的限度不易提高，特别是 P/BOD 值高时更加如此；

（2）脱氮效果也难进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高； （3）进入沉淀池的处理水要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象的出现。但是溶解氧的浓度不能太高，要防止循环混合液对缺氧反应器的干扰，这一点难以控制； 6、生物滤池： 优点：

（1）构造简单，操作容易

（2）污水在池内停留时间比较短，污水中的有毒物质对生物膜的破坏相对较小。 （3）当负荷低时，出水水质可以高度硝化，污泥量少，依靠自然通风供氧，运行费用低 缺点：

微生物附着在滤料固定的表面生长，不能随环境变化而改变反应器中生物量，所以对污水浓度和流量的变化适应性差，对于季节和环境温度变化，也会受一定影

15

响

7、氧化沟工艺：

又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除 BOD5和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5和SS均为95%以上，总氮为70%～80%。氧化沟具有工艺流程短，处理效率高。出水水质稳定，运行管理简单等优点。但占地面积过大。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速 v 平均为 0.4m/s,氧化沟总长为 100～500m 时，污水完成一个循环所需时间约为 4～20min，如水力停留时间定为 24h,则在整个停留时间要做72～360 次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟、交替工作氧化沟及二沉池交替工作氧化沟。 优点：

（1）工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 (3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。

(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。

(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。

2.2.4污水处理方案确定

污水处理工艺方案：

通过上述各工艺的比较，根据该地区污水水质特征，由于污水处理工程没有

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脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，COD和SS，所以初步提出下面的活性污泥初步工艺方案 进水 工作原理：

1、流入工序：原污水从曝气池首端进入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入， 2、曝气反应工序：压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，污水和回流污泥形成的混合溶液在池内呈推流形式流动至池的末端.

3、沉淀工艺：处理后的污水和活性污泥在二沉池内分离，

排放工序：处理后的部分污泥作为剩余污泥排除系统进行污泥处理，另一部份活性污泥则回流到进水端。 特点：

1、污水处理效果好，BOD5去除率可达到90%以上； 2、通过对运行方式的调节，可进行除磷脱氮反应； 3、不易发生污泥膨胀；

4、曝气池容积大，占地规模大，基建费用高。

出水 消毒池 二沉池 曝气池 粗 格 栅 细格栅 污水提 升泵房 沉砂池 初沉池 2.3污泥处理

2.3.1污泥处理方案比选

城市污水处理厂的沉砂池和沉淀池都会排除污泥，其含水率都在90%以上，污泥中主要是有机固体、无机固体和生物体。沉砂污泥和剩余的活性污泥 含水率高，容积大，不便于运输和处置，同时还含有大量的有机物，使污泥容易腐化发臭，此外污泥还含有一些有毒有害物质，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。

17

污泥处理要求如下：

1、减少有机物，使污泥稳定化；

2、减少污泥体积，降低污泥后续处置费用； 3、减少污泥中有毒物质；

4、利用污泥中有用物质，化害为利； 常用污泥处理的工艺流程 ：

1、生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置 2、生污泥→浓缩→机械脱水→最终处置

3、生污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置

上述污泥处理的三条技术路线区别在于污泥浓缩后是否经过厌氧消化再机械脱水。第一方案是目前国内城市污水常用的污水处理设计方案，而第二方案重点在脱水减容，基建费用省，但污泥未消化稳定和无害化处理，所以应用较少，第三方案最完整，但能耗大，目前国内城市污水处理厂很少采用。本工程的污泥处理采用第一方案。

初沉 池污泥 二沉 池污泥

2.3.2污泥浓缩方案

污泥浓缩的目的是减少污泥的体积，以便于后续的单元操作。目前常用的浓缩方法有重力浓缩和气浮浓缩。下面进行比较说明： 1、适用场合：

重力浓缩主要用于浓缩初沉池污泥及初沉污泥和剩余污泥的混合污泥。当为初沉污泥时，进泥含水率一般为95%-97%，浓缩后的污泥含水率可达90%-92%；当为活性污泥时，进泥含水率一般为99.2%-99.6%，浓缩后的污泥含水率为97%-98%；当为混合污泥时，其进泥含水率和浓缩后的污泥含水率则按两种污泥的比例计算。气浮浓缩适用于浓缩比重接近于1的活性污泥和腐殖污泥，能把含

重力 浓缩池 曝气池污泥 贮泥池 厌氧消化池 机械脱水 泥饼外运 18

水率为99.5%的活性污泥浓缩到含水率为94%-96%，比采用重力浓缩的污泥含水率要低。 1、运行费用：

重力浓缩比气浮浓缩少。 2、管理操作：

气浮浓缩比重力浓缩要求具有较高的管理与操作水平。 3、构筑物与设备：

气浮浓缩比重力浓缩复杂。

由于此污水处理厂在城镇建造，应考虑较少的运行费用投资，所以确定该工艺的浓缩方法采用重力浓缩。

污泥浓缩的操作方式有间歇式和连续式两种。通常间歇式主要用于污泥量较小的场合，而连续式则用于污泥量较大的场合。由于本污水处理厂污水流量为12万m3/d，所以采用连续式重力浓缩。 2.3.3污泥脱水方案

将污泥含水率降低到80%以下的操作称为脱水。脱水后的污泥具有固体特性，成泥块状，能装车运输，便于最终处置与利用。脱水的方法有自然脱水和机械脱水。自然脱水的方法有干化场，所使用的外力为自然力（自然蒸发、渗透等）；机械脱水的方法有真空过滤、压滤、离心脱水等，所使用的外力为机械力。本厂采用机械脱水，机械脱水的一般要求为：

1、进入脱水机前污泥的含水率一般不应大雨98%。

2、污泥在脱水机前应加混凝剂，其种类应根据污泥性质、脱水方式、污泥出路而选定，投加量由实验或参照相似污泥的数据确定。 3、污泥加入混凝剂后，应立即混合反应后进入脱水机。

4、应设置泥饼堆放场暂时贮存，其堆放容量应根据污泥出路和运输条件确定。 污泥脱水方法很多，目前常用的污泥脱水机械有折带式真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、离心脱水机等，前三种机械脱水国内使用普遍。对这三中机械比较如下： 脱水方式 性能指标 折带式真空转鼓自动板框压滤机 过滤机 滚压带式压滤机 19

脱水泥饼含水率 运行费用 投资费用 运行情况 操作管理 附属设备 混凝剂 预处理 使用场合 75-80 65-70 70-80 基本接近 较高 连续操作 小 多 无机 要 中、小型 高 间歇操作 大 较多 无机 无 中、小型 较低 连续操作 小 较少 高分子有机 无 中、大型 通过从各方面对比上述各种污泥处理方式，本工程污泥处理工艺选择滚压带式压滤机

2.3.4污泥的最终处理

污泥浓缩稳定及脱水等处理后，不仅体积大大减小，而且在一定程度上得到了稳定，但污泥作为污水处理过程中的副产物，还需考虑其最终去向，即最终处置。污泥最终处置的方法有综合利用、湿式氧化、焚烧等，也可和城市垃圾一起填埋。

焚烧技术虽然具有处理迅速、减害多、无害化程度高等优点，但污泥焚烧不但费用高，其废气所含的有害物质通过呼吸系统和食物链进入人体后不易分解和排除体外，因此，许多国家已对垃圾、污泥焚烧采取了管制措施，就我国国情，不宜采取焚烧方式。

污泥卫生填埋是污水处理厂脱水污泥较为有效的方案，但其渗滤液的COD和BOD较高，需进行处理，否则会造成二次污染。

由于本污水处理厂建在城镇，可采用将泥饼运至农村，与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥，经无害化稳定后，用作农肥。

3主要构筑物选择与设计计算

3.1格栅

3.1.1作用及设置方法

格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置

20

组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前段，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如：纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。 格栅设计的主要参数是确定栅条间隙宽度，栅条间隙宽度与处理规模、污水的性质及后续处理设备选择有关，一般以不堵塞水泵和污水处理厂的处理设备，保证整个污水处理系统能正常运行为原则。多数情况下污水处理厂设置有两条格栅，第一道格栅间隙较粗，通常设置在提升泵房前面，栅条间隙根据水泵要求确定，一般采用16-40mm，特殊情况下，最大间隙可为100mm。第二道格栅间隙较细，一般设置在污水处理构筑物前，栅条间隙一般采用1.5-10mm。 3.1.2设计运行工艺参数

（1）污水日平均水量：Q?120000m3/d?5000m3/h（2）栅前流速：污水在栅前渠道内的流速一般在0.4?0.9m/s，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。本设计取0.9m/s。

（3）过栅流速：即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6-1.0m/s。本设计采用

0.9m/s。

（4）过栅水头损失：污水的过栅水头损失与污水的过栅流速有关，一般在

0.08?0.15m。

（5）山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应。

（6）污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求：人工清除25?40mm;机械清除16?25mm;最大间隙40mm。

（7）如水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不在设置格栅。 （8）栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行资料时，可采用：格栅间隙16?25mm时，0.01?0.05m3栅渣/103污水；格栅间隙30?50mm时，0.03?0.01m3栅渣/103污水。

（9）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。

21

（10）格栅倾角一般采用45??75?，本设计采用60?。

（11）栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位0.5，工作台上应有安全冲洗设备。

（12）设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施。

（13）格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。

3.1.3格栅的设计计算 粗格栅： 设计参数：

m3/d?5000m3/h?1.39m3/s?1390L/s 日平均水量：Q?120000_过栅流速：v?0.9m/s 栅条宽度：S?0.01m 栅条间隙：b?60mm

（1） 生活污水总变化系数：Kz?最大设计流量：

Qmax?Q?KZ?120000?1.218?146143m3/d?1.691m3/s

_2.7Q_0.11?1.218

（2） 根据最优水力端面公式QmaxB12v?得栅前槽宽为： 2B1?2Qmax?v2?1.691?1.938m， 0.9B11.938??0.97m。 22则栅前水深为h?（3） 栅条间隙数：

Qmaxsin?1.691?sin60?n???30

bhv0.06?0.97?0.9（4） 格栅宽度：

22

B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.06?30?2.09m

（5） 水渠道渐宽部分的长度

l1?B?B12.09?1.938??0.2m（其中?1为进水渠展开角）

2tan?12?tan20?l10.2??0.1m 22格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：l2?取栅前渠道超高h2?0.3m，则栅前渠道深：

H1?h?h2?0.97?0.3?1.27m 格栅总长度：

L?l1?l2?1.0?0.5?H11.2?0.2?0.1?1.0?0.5??2.49m ?tan?tan60（6） 设计水头损失：

h1?kh0?k?vS3v20.0130.92sin??k?()sin??3?2.42?()?sin60??0.024m2gb2g0.062?9.81244其中:k是系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数 ?是阻力系数 h0是计算水头损失 （7） 栅后槽总高度：

H?h?h1?h2?0.97?0.024?0.3?1.294m

（8） 每日栅渣量:用公式W?Qmax?W1?86400计算，取W1?0.02m3/103m3

KZ?1000则W?Qmax?W1?864001.691?0.02?86400??2.4m3/d?0.2m3/d

K总?10001.218?1000 所以宜采用机械格栅清渣

细格栅

设计参数：

m3/d?5000m3/h?1.39m3/s?1390L/s 日平均水量：Q?120000

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_过栅流速：v?0.8m/s 栅条宽度：S?0.01m 栅条间隙：b?10mm

（9） 生活污水总变化系数Kz?最大设计流量：

Qmax?Q?KZ?120000?1.218?146143m3/d?1.691m3/s

_2.7Q_0.11?1.218

（10）根据最优水力端面公式QmaxB12v?得栅前槽宽为： 2B1?2Qmax?vB2.0562?1.691?1.028m。 ?2.056m，则栅前水深为h?1?220.8（11）栅条间隙数：

Qmaxsin?1.691?sin60?（取200），采用2组格栅，每组n???192，

bhv0.01?1.028?0.8格栅间隙数n?100，每组栅前槽宽为B1/2?1.028m （12）格栅宽度：

B?S(n?1)?bn?0.01?(100?1)?0.01?100?1.99m

总槽宽为B总?1.99?2?0.2?4.18m（考虑中间隔墙厚0.2m）。 （13）水渠道渐宽部分的长度l1?水渠展开角）

格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：

l2?l11.32??0.66m 22B?B1/21.99?1.028??1.32m（其中?1为进?2tan?12?tan20取栅前渠道超高h2?0.3m， 则栅前渠道深：

H1?h?h2?1.028?0.3?1.33m

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格栅总长：

L?l1?l2?1.0?0.5?H11.33?1.32?0.66?1.0?0.5??4.25m tan?tan60?（14）设计水头损失：

h1?kh0?k?vS3v20.0130.82sin??k?()sin??3?2.42?()?sin60??0.21m2gb2g0.012?9.81244其中:k是系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数 ?是阻力系数 h0是计算水头损失 （15）栅后槽总高度：

H?h?h1?h2?1.028?0.21?0.3?1.538m

（16）每日栅渣量:用公式W?Qmax?W1?86400计算，取W1?0.1m3/103m3

KZ?1000W?Qmax?W1?864001.691?0.1?864003??11.995m/d?0.2m3/d

Kz?10001.218?1000 所以宜采用机械格栅清渣 （17）格栅计算草图：

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3.2提升泵站

污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。

排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。 泵站设计的原则 ：

1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。

2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。且有效水深为1.5m-2.0m。

3、水泵吸水管设计流速宜为0.7-1.5 m/s。出水管流速宜为0.8-2.5 m/s。其他规定见GB50014—2006《室外排水规范》。 3.2.1设计说明

该泵设置于集水池之后，紧贴集水池出水段，直接于集水池中吸水,污水泵提升流量按平均流量Q?1.39m3/s计算。污水泵自灌运行，自动启动，并于总出水管上设置流量计。 3.2.2设计计算

①污水泵扬程H?H1?H2?H3?H4 式中H1为污水泵吸水管水头损失，m

H2为污水泵出水管水头损失，m

H3集水池最低水位与沉砂池水位之差，m H4为沉砂池本身水头损失，m

H1计算：

采用2个提升泵，则平均流量为Q'?Q1.39??0.695m3/s 224Q'4?0.695??1.09m/s 取吸水管管径为D?900mm，管长4m，则流速v??D23.14?0.92 26

水力半径R?900?225mm?0.225m 41111谢才系数C?R6??0.2256?59.99

n0.013v21.092?0.00147 则坡度i?2?2CR59.99?0.225则吸水管沿程水头损失h1?iL?0.00147?4?0.00588m 取吸水管局部阻力系数：进口0.75，闸阀0.4，渐缩管0.16，

v21.092则h2????(0.75?0.4?0.16)??0.0794m

2g2g故H1?h1?h2?0.00588?0.0794?0.08528m

H2计算：

总出水管管径D?900mm,管长L?9m，流量Q?1.39m3/s

4Q4?1.39??2.18m/s ?D23.14?0.92900?225mm?0.225m 水力半径R?4则流速v?11?0.2256?59.99 谢才系数C?R6?n0.013v22.182?0.00587 则坡度i?2?CR59.992?0.22511则出水管沿程水头损失h1?iL?0.00587?9?0.05283m

取出水管局部阻力系数：渐放管为0.03，弯头5个为0.25，止回阀为7.5，丁字管为3，闸阀为0.4，流量计为0.3，合计局部阻力系数为11.48，则局部阻力

v22.182损失为：h2????11.48??2.7835m

2g2gm 故H2?h1?h2?0.05283?2.7835?2.83633H3计算：

集水池水位为-3.07m，细格栅水位为6.635m，则两者之间的水位差为

27

H3?9.705m

H4计算：自由水头为0.5m。

污水泵扬程H?H1?H2?H3?H4?0.08528?2.83633?9.705?0.5?13.1266m 3.2.3泵房设计 （1）设计数据

配电设备水泵机组布置示意图

1、净距A1等于最大设备宽加1米，但不得小于2米，取2米；

2、净距B1应按管件安装需要确定，但水泵出水侧为操纵主通道，不宜小于3米，取3.5米；

3、净距C1 原则上为电机轴长加0.3米，对低压配电设备C1?1.5米，取2.0米; 4、净距D1应根据安装需要确定，但?1.0米，取5米； 5、E1为两相邻机组间距不宜小于1.2米，取4米。 （2）设计计算 1、集水池容积：

设计流量Qmax?6089.3m3/h?1.691m3/s 容积V?1.691?6?60?608.76m3

集水井最高水位（与格栅槽连接）-0.5m，最低水位-2m，井底-2.7m，平面尺寸9m×10m。

2、泵房总长及总宽

总宽 B?D1?0.28?B1?5?0.28?3.5?8.78m

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总长L?C1?0.565?2?E1?A1?2.0?1.13?4?2.0?9.13m 3、泵房总高

①从管道到格栅水处理自由跌落0.05m ②集水池最高水位?3.07m

③最高水位与最低水位差值为1.5-2.0,取1.5m，即最低水?3.07?1.5??4.57m ④最低水位与泵房底有安全水损，取0.7m ；泵房底标高?4.57?0.7??5.27m ⑤泵房埋深为0?(?5.27)?5.27m；泵房地上部分一般为4-5m，取4m，即泵房总高H?5.27?4?9.27m

3.3沉砂池

3.3.1作用与设计要求

沉砂池是城市污水处理厂必不可少的处理设施，主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，除砂的目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换周期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。

以上情况，足以说明除砂对污水处理厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好，工作稳定的优点，但沉砂中夹杂一些有机物，易于腐化发臭，难于处置。竖流沉砂池处理效果一般较差，结构复杂，目前生产中采用较少；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；旋流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。

城市污水处理厂一般均应设置沉砂池，且沉砂池的格数不应少于2个，并应按并联系列设计。当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用。

沉砂池的设计流量应按分期建设考虑：当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算：在合流制处理系统中，应按降雨时设计流量计算。

29

此外，沉砂池还应满足以下要求：砂斗溶剂应按不大于2d的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角应不小于55?，沉砂池的超高不宜小于0.3m；除砂应尽量采用机械方法，采用人工排砂时，排砂管直径不应少于200mm；沉砂池应设置贮砂池或晒砂场。

本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。 3.3.2设计参数

平流沉砂池的平面形状为长方形，横断面为矩形，池底设有沉砂斗，水流呈推流状态。

（1）最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；

（2）平流沉砂池停留时间一般采用30s?60s，最大流量时停留时间不应小于

30s；

（3）有效深不应大于1.2m，一般采用0.25?1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。 （4）进水头部应采取消能和整流措施。

（5）池底坡度一般为0.01?0.02；当设置除砂设备时，应根据设备要求考虑池底形状。

3.3.3平流沉砂池设计计算 设计参数：

最大设计流量：Qmax?1.691m3/s 最大设计流量时停留时间：t?50s 最大设计流量时的流速：v?0.25m/s 设计有效水深h2?1.2m

城市污水沉砂量X?30m3/106m3 排砂时间的间隔T?1d （1）沉砂池长度

L?vt?0.25?50?12.5m

（2）水流断面面积

30

A?Qmax1.691??6.764m2 v0.25（3）池的总宽度B?A6.764??5.64m，共分4格，每格宽1.41m h21.2（4）沉淀室所需容积

V?QmaxXT864001.691?30?1?864003 ??3.50m66Kz101.218?10（5）设每个分格有2个沉砂斗，则每个沉砂斗容积： 3.50V0??0.44m3

4?2（6）设沉砂斗的斗底宽a1?1.5m，斗壁与水平面倾角为55?，斗高为h3?0.5m，则砂斗上口宽为：

a?2h32?0.5?a??1.5?2.2m 1??tan55tan55沉砂斗容积为：

V0?h3(2a2?2aa1?2a12)60.5??(2?2.22?2?2.2?1.5?2?1.52) 6?1.73m3由于V0?0.44m3，所以符合要求

（7）此沉砂池采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，由沉砂池长度

L?[2(l2?a)?0.2m]，得：

l2?L?2a?0.212.5?2?2.2?0.2??3.95m（0.2m为二沉砂斗之间隔壁厚） 22则沉砂室高度：

'h3?h3?0.06?l2?0.5?0.06?3.95?0.737m

（8）取沉砂池超高h1?0.3m，则沉砂池总高度为：

'H?h1?h2?h3?0.3?1.2?0.737?2.237m

（9）计算草图：

31

进水出水图4 平流式沉砂池计算草图

3.4初沉池

3.4.1初沉池分类及选择

初沉池为一级处理的主要构筑物。初沉池池型有平流式、辐流式、竖流式多种，主要设备为不同池型的刮泥机。平流式初沉池为矩形，其优点是占地面积较小，去除效果较好，抗冲击负荷能力强。辐流式初沉池为圆形，适用于规模较大的污水处理厂，它又分为中心进水、周边出水和周边进水、周边出水型两种，虽然辐流式沉淀池占地面积、去除效果及抗冲击负荷能力均不如平流式沉淀池，但由于相配套刮泥机故障率较小，在我国广为采用，特别是大型污水厂采用更多。竖流式沉淀池池径在10米以内，排泥方便，占地面积小，管理简单，但其池子深度大，施工困难，而且它仅适用于小型污水厂。

本设计采用普通辐流式沉淀池，中心进水，周边出水。 3.4.2设计要点

（1）一般池径?16mm，池子的直径（或正方形的一边）与有效水深的比值宜为6-12，水池直径不宜大于50m。 （2）池底坡度一般采用0.05。

（3）一般采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施。当池径小于20m时，一般采用中心传动的刮泥机。刮泥机旋转速度一般为1-3r/h，外周刮泥板的线速一般采用1.5m/min。

（4）缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m 3.4.3设计计算

（1）单座池沉淀部分水面面积F：

32

取表面负荷q'?2m3/(m2?h)，池数n=3座

又有最大设计流量Qmax?146143m3/d?6089.3m3/h?1.691m3/s 则F?Qmax6089.3??1014.9m2 '3?2nq4F?4?1014.9?36m

（2）池径D???（3）沉淀池的有效水深h2

取沉淀时间t?1.5h，则h2?q't?2?1.5?3.0m?(1.5?3.0)，符合要求

D36??12?(6?12)，符合要求 h23（4）沉淀部分有效容积：

V?Fh2?1014.9?3.0?3044.7m3 （5）污泥部分所需容积V'：

取每人每日污泥量S=0.5L/人/d，设计人口数N=90万人，采用机械刮泥，两次清除污泥间隔时间T=4h，则

SNT0.5?90?104?4V???25m3

1000n1000?3?24'（6）污泥斗容积V1'：

取污泥斗上下部半径r1?2m，r2?1m，污泥斗倾角??60?，则 污泥斗高度h5?(r1?r2)tan??(2?1)tan60??1.73m

1??1.732(2?2?1?12)?12.7m3 则：V1'??h5(r12?r1r2?r22)?33（7）污泥斗以上圆截锥部分容积V2'： 设池底径向坡度为0.05，

则污泥斗以上圆截锥部分高度h4?(R?r1)?0.05?(V2'?

36?2)?0.05?0.8m 2?h43(R2?Rr1?r12)???0.83(182?18?2?22)?305m3

33

（8）污泥区总容积V1'?V2'?12.7?305?317.7m3?25m3，符合要求 （9）沉淀池总高度H：

取超高h1?0.3m，缓冲层高度h3?0.5m，则

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?3?0.5?0.8?1.73?6.33m 沉淀池周边高度为h1?h2?h3?0.3?3?0.5?3.8m

3.5曝气池

3.5.1分类及工艺参数

曝气池是传统活行污泥法最主要的一部分，曝气池按照水力学流态的不同分为推流式和完全混合式，目前最为广泛的是推流式。推流式曝气池的有效水深一般为3-9m，池宽与水深之比一般为1-2，长度比为5-10。曝气池的超高一般为0.5m，为防冻、防风、防泡沫涌出等，还可以适当加高。

在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样化，即以传统活性污泥法作为基础，又可按阶段曝气系统和再生-曝气系统运行，这些运行方式的实现是通过进水渠道的布设和闸板的控制来实现的 活性污泥法各运行方式的工艺参数表如下：

项目 普通活性污泥法 阶段曝气法 吸附再生法 延时曝气法 表面曝气法 34

BOD去除率/% 污泥负荷Ns 溶剂负荷Nv 污泥浓度X 曝气时间t/h 送气量Gs 污泥回流比R/% 污泥龄?c/d 3.5.2设计计算 已知参数

95 0.2-0.4 0.3-0.8 95 0.2-0.4 0.4-1.4 90 0.2-0.4 0.8-1.4 75-90 0.03-0.25 0.15-0.25 85-90 0.2-0.4 0.6-2.4 1500-2000 2000-3000 2000-8000 3000-6000 3000-6000 6-8 3-7 25-50 4-6 3-7 25-75 >5 >12 50-100 16-24 >15 50-150 2-3 5-8 50-150 2-4 2-4 5-15 15-30 2-4 最大设计流量：Qmax?146143m3/d?6089m3/h?1.691m3/s 污水日平均水量：Q?120000m3/d?5000m3/h?1.39m3/s 原污水BOD5?250mg/L 要求处理后BOD5?30mg/L， ① 计算污水处理效率E：

原污水经初沉池处理后出水BOD5降低25%，则进入曝气池的污水BOD为：

L0?250?(1?25%)?187.5mg/L

经过曝气池后污水BOD5浓度Le?Lz?7.1kdfCe， 其中：

Lz为污水经过二沉池后的BOD5浓度，即Lz?30mg/L

kd为活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06

f为二沉池出水SS中VSS所占比例，一般为0.75

Ce为二沉池出水SS，Ce?30mg/L

代入数值得：Le?Lz?7.1kdfCe?30?7.1?0.06?0.75?30?20.415mg/L

35

则E?L0?Le187.5?20.415?100%??100%?89.1% La187.5去除的BOD5的浓度为Lr?L0?Le?187.5?20.415?167.085mg/L?0.167kg/m3 ②曝气池的计算----按BOD-污泥负荷法计算 （1） 污泥负荷Ns： 采用公式Ns?K2Lef计算污泥负荷，取K2?0.0185（对于城市污水，K2值介E于0.0168-0.0281之间），则得：

Ns?K2Lef0.0185?20.415?0.75??0.318kgBOD5/(kgMLSS?d)（取0.3） E0.891（2） 回流污泥浓度XR：

根据一般污泥负荷Ns的经验运行数据，其SVI值为100-150，取值120；系数

106106r?1.2，则得XR??r??1.2?10000mg/L?10kg/m3

SVI120（3） 混合液污泥浓度X： 取污泥回流比R?0.5，则X?（4） 曝气池容积V：

R0.5XR??10000?3333mg/L 1?R1?0.5V?QLrQ(L0?Le)120000?(187.5?20.415)???20052.2m3 NvNsX0.3?3333式中Lr为去除的BOD5浓度，Nv为容积负荷 ③曝气池布置

（1）曝气池应分组设置，设3座曝气池，则单座池容

V1?V20052.2??6684.0m3 33（2）取曝气池有效水深h?4.5m，则单座曝气池有效面积

A1?V16684.0??1485.3m2 h4.5（3）采用5廊道式，廊道宽B1?6m，则

36

曝气池宽度：B?5B1?5?6?30m

曝气池长度：L?A1/B?1485.3/30?49.51m 校核长宽比和宽深比：

池长/廊道宽=L/B1?49.51/6?8.25 廊道宽/水深=B1/h?6/4.5?1.33

长宽比在5-10之间，宽深比在1-2之间，满足设计规范要求。 曝气池超高取0.5m，曝气池总高H?4.5?0.5?5.0m ④剩余污泥的计算

取：污泥增值系数Y?0.5kgMLVSS/kgBOD5（一般为0.5-0.7） 污泥自身氧化率Kd?0.07d?1（一般取0.04-0.1） 则干泥量为：

WX?YQLr?KdVXv187.5?20.4153333?0.07?20052.2??0.75)kg/d

10001000?6516.3kg/d?271.5kg/h?(0.5?120000?湿泥量为Qs?WX6516.33?m/d?868.8m3/d fXR0.75?10⑤鼓风曝气供气量的计算

（1）曝气池混合液需氧量（平均时需氧量）R'： 由公式R'?OD?aQLr?bVXv计算 式中OD为每小时需氧量，（kg/h）；

)，一般取0.42-0.53,本设计取0.5； a为氧化每kgBOD需氧kg数(kgO2/kgBODb为污泥自身氧化需氧率[kgO2/(kgMLVSS?d)]，一般取0.188-0.11,本设计取

0.15；所以得：

37

R'?OD?aQLr?bVXv?(0.5?120000?0.167?0.15?20052.2??17538.8kg/d?730.8kg/h（2）最大时需氧量：

3333?0.75)kg/d 1000O2/(max)?aQKLr?bVXv1200003333?0.75 ?1.2?0.167?0.15?20052.2?241000?24?19542.7kg/d?814.3kg/h?0.5?'（3）供氧量（标准状态下）R0：

曝气池采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于水下4.5m处鼓风曝气，氧转移效率EA?10%（在标准气压状态下，20?C的脱氧清水中测得，普通空气扩散装置的氧转移效率一般为6%-12%，新型空气扩散装置可达20%-30%），计算水温按夏季最不利条件考虑，定为30?C。已知曝气池混合液溶解氧浓度

C?2mg/L，查设计手册确定20?C和30?C的液膜氧饱和浓度为：

CS(20?C)?9.2mg/L，CS(30?C)?7.63mg/L。 则空气扩散装置出口处的绝对压力：

pb?p?9.8?103?H?1.013?105?9.8?103?4.5 ?1.454?105Pa其中p为大气压力，H为空气扩散装置的安装深度 曝气池逸出气体中含氧体积分数：

Ot?21(1?EA)21?(1?0.1)?100%??100%?19.3%

79?21(1?EA)79?21?(1?0.1)曝气池混合液平均氧饱和度，即曝气装置在水下深度处至池面的清水平均溶解氧值：由公式Csm?CS(PbOt?)，得

2.026?10542Csm(30?C)

1.454?10519.3?7.63(?)?9.00mg/L

422.026?10538

Csm(20?C)1.454?10519.3?9.2(?)?10.83mg/L 5422.026?10'把曝气池混合液需氧量R'换算成20?C时脱氧清水的充氧量R0，温度为20?C时，

取污水中氧总转移系数的修正系数??0.85，污水中氧的饱和度修正系数

??0.95，压力修正系数p?R'Csm(20?C)所在地区实际气压(Pa)?1，得平均时供氧量为：

1.013?105'R0??[??Csm(T)?C)?1.024(T?20?C)?17538.8?10.83

(30?20)0.85?(0.95?1?9.00?2)?1.024?26913.3kg/d?1121.4kg/h则平均时供气量：

'R01121.4GS??100??100?37380m3/h

0.21?1.43?EA0.21?1.43?10式中 0.21为氧在空气中占的百分比 1.43为20?C氧的容重，kg/m3 相应的最大时供氧量为：

'Rmax?R'Csm(20?C)?[??Csm(T)?C)?1.024(T?20C)?

?814.3?10.83?1249.5kg/h(30?20)0.85?(0.95?1?9.00?2)?1.024最大时供气量为：

GS/max'Rmax1249.5??100??100?41650m3/h 0.21?1.43?EA0.21?1.43?10（4）空气管路系统计算

.3m2，每个空气扩散器的面积按0.5m2 曝气池平面面积为5?6?49.51?1485计，则需扩散器

1485.3?2970.6个，取3000个 0.5 39

3.6二沉池

3.6.1设计要点

（1） 二沉池的设计通常采用表面负荷法。表面负荷分为水力表面负荷

[m3/(m2?h)]和固体表面负荷[kg/(m2?d)]，前者考虑出水水质，后者能保证污泥的浓缩。实际设计计算中一般都采用经验值。一般二次沉淀池的固体表面负荷可达到150kg/(m2?d)。

（2） 计算面积时设计流量不包括回流污泥量，但中心管的设计流量应含回流污

泥量。生活污水中含一定的无机物，u值随污水的水质和混合液浓度而变，可采用稍高的值，工业废水溶解性有机物较多，活性污泥质轻，SVI值较高，因此u值宜低些。

（3） 沉淀池的有效水深宜采用2-4m。池边水深应随池径加大而适当放大，若

因客观原因达不到要求时，为维持沉淀时间不变，须采取较低的表面负荷值。

（4） 污泥区按不小于2h贮泥量考虑，泥斗中污泥浓度按混合液浓度和底流浓

度的平均值计算。

（5） 污泥回流设备最好是用螺旋泵或轴流泵，采用鼓风曝气时宜用气力提升。 3.6.2设计计算

（1）单座池沉淀部分水面面积F：

取表面负荷q'?1.5m3/(m2?h)，一般为0.8?1.5m3/(m2?h)，池数n=3座 又有最大设计流量Qmax?146143m3/d?6089.3m3/h?1.691m3/s 则F?Qmax6089.32 ??1014.9m'1.5?4nq4F?4?1014.9?36m

（2）池径D???（3）沉淀池的有效水深h2

取沉淀时间t?2h，则h2?q't?1.5?2?3.0m?(1.5?3.0)，符合要求

40

D36??12?(6?12)，符合要求 h23（4）污泥部分所需容积V：

取两次清除污泥间隔时间T=4h，污泥回流比R?0.5，则有：

V?T?(1?R)QR4?(1?0.5)?5000?0.5??7500m3

1?2R1?2?0.5可见污泥所需要容积较大，无法设计污泥斗容纳污泥。所以在设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，而不设污泥斗贮泥，只按构造要求在池底设0.05坡度及一个放空时的泥斗，设泥斗高度为h5?1.73m （5）沉淀池总高度H：

取超高h1?0.3m，有效水深h2?3m，缓冲层高度h3?0.5m，则

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?3?0.5?0.8?1.73?6.33m

3.7消毒接触池

3.7.1消毒剂的选择

城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表： 消毒剂 液 氯 优点 缺点 适用条件 效果可靠、投配简氯化形成的余氯适用于，中规模的单、投量准确，价及某些含氯化合污水处理厂 格便宜 物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 漂 白 粉 投加设备简单，价同液氯缺点外，沿适用于出水水质格便宜。 尚有投量不准确，较好，排入水体卫溶解调制不便，劳生条件要求高的动强度大 污水处理厂 41

臭 氧 消毒效率高，并能投资大成本高，设适用于出水水质有效地降解污水备管理复杂 中残留的有机物，色，味，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的残余物 较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂 次 氯 酸 钠 用一定浓度的盐需要特制氯片及适用于医院、生物水处理厂就地自专用的消毒器，消制品所等小型污制电解产生，消毒 毒水量小 水处理站 经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯消毒。进一步的去除水中有害物质。

二氧化氯和液氯按2：1的比例联合用于城市污水消毒时，效果良好，二氧化氯投加量 3 mg/L，液氯投加量 1.5 mg／L，经 30 min接触时间，大肠菌灭活率达99.9％。 3.7.2设计计算

污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分客观，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。

设计中采用平流式消毒接触池，消毒接触池设2组，每组4廊道。 （1）消毒接触池的容积：

V?Qmaxt?6089.3?0.5?1522.325m3 2式中：Qmax为单池最大污水设计流量m3/s；

t为消毒接触时间（min），一般采用30min。

（2）消毒接触池的表面积：

F?V1522.325??380.58m2 h24式中：h2为消毒池有效水深，设计中取为4m。

42

（3）消毒接触池的池长：

L'?F380.58??76.116m B5式中：B为消毒池宽度，设计中取为5m。

L'每廊道长为?19.029m，设计中取为20m

4L'76.116?10，符合要求。 校核长宽比：?B5（4）消毒接触池的池高：

H?h1?h2?4?0.3?4.3m

式中：h1为消毒池超高，一般采用0.3m。 （5）进水部分：

每个消毒接触池的进水管管径D?1600mm，v?2.0m/s （6）混合：

采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池的进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。

3.8回流污泥泵房

3.8.1设计说明

二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。

设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑，

QR?100%Q?7500m3/d 3.8.2回流污泥泵房设计 （1）扬程：

二沉池水面相对地面标高为-0.007m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2-0.2＝-0.4m，水面相对标高为1.5m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）＝1.9m （2）回流污泥泵房占地面积为12m×8m

43

3.9剩余污泥泵房

3.9.1设计说明

二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。

处理厂设一座剩余污泥泵房（三座二沉池共用） 3.9.2设计选型 （1）污泥泵扬程:

辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为 -4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4＝4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。 （2）污泥泵选型:

选两台，2用1备。选用1PN污泥泵Q：7.2－16m3/h，H：14-12m，N：3kW

（3）剩余污泥泵房:

1 占地面积L×B=6m×4m，集泥井占地面积?3.0m?H3.0m

23.10污泥浓缩池

采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。 3.10.1设计要求

（1）污泥固体负荷宜采用30?60kg/(m2?d)； （2）浓缩时间不宜小于12h；

（3）由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率，为99.2%-99.6%时，浓缩后污泥含水率可为97%-98%； （4）有效水深宜为4m；

（5）采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为1-2m/min，池底坡向泥斗 的坡度不宜小于0.05。 3.10.2设计参数 进泥浓度：10g/L

44

污泥含水率：P1＝99.0％ 设计浓缩后含水率P2=96.0％ 污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d) 污泥浓缩时间：T=13h 贮泥时间：t=4h 3.10.3设计计算 （1）污泥总量计算： 初沉池：按SS去除率计算

V?Q平（C1?C2)yssX0

3

C1,C2：SS进出水浓度t/m ,yss去除率40-60%

3

X0 : 0.02-0.05 t/m(初沉污泥浓度)

120000?(250?30)?0.5?10?6V??264m3/d

0.05曝气池： 干泥量为：

WX?YQLr?KdVXv187.5?20.4153333?0.07?20052.2??0.75)kg/d

10001000?6516.3kg/d?271.5kg/h?(0.5?120000?'所以干重WX?651.6m3/d

二沉池污泥： 按B0D5去除率计算

污泥含水率为99.2%-99.6%,Lr：BOD5进出水差值；污泥产率系数（0.4~0.8） Yob：经曝气池后的二沉池BOD5进水浓度为：250?(1?80%)?50mg/l

W?YobQLr?0.6?120000?(50?30)?10?3 ?1440kg/d 45

污泥干重V?W1440??240m3/d`

(1?P)?1000(1?0.994)?1000Q总?264?651.6?240?1155.6m3/d （2）浓缩池的池体计算：

每座浓缩池的污泥量为：Qw?1155.6/2?577.8m3/d

浓缩污泥固体通量M取27kg/m2.d,污泥浓度c取6kg/m3，则浓缩池面积

A?Qwc577.8?6??128.4m2 M27浓缩池直径：D?4A??4?128.4??12.8m

（3）浓缩池高度：取浓缩时间T?16h，则有效水深为：

h2?TQw16?577.8??3m A128.4?24浓缩池有效容积：V?Ah2?128.4?3?385.2m3

（5） 设池底坡度造成的坡度i?0.01，则池底坡度造成的深度为：

h4?D12.8i??0.01?0.064m 22取超高h1?0.3m，缓冲层高h3?0.3m，污泥斗下底直径D1?1m，上底直径

D2?2m，则污泥斗高度：h5?(D2?D1)tan550?(2?1)tan550?1.428m （6） 则浓缩池的总高度：

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?3?0.3?0.064?1.428?5.092m （8）浓缩后污泥体积：

P1为经二沉池进入浓缩池污泥含水率99.2%~99.6% P2污泥浓缩后污泥含水率97%~98% 则V2?Q(1?P1)1155.6?(1?0.994)??231.12m3

(1?P2)1?0.97（6）浓缩池计算草图：

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3.11贮泥池

3.11.1设计参数

进泥量：经浓缩排出含水率P2为97%~98%的污泥V2?231.12m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T＝0.5d=12h 3.11.2设计计算

贮泥池容积为：V?V2T?231.12?0.5?115.56m3

贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）为：L?B?H?5?5?5 有效容积V?125m3

4污水处理厂的平面布置

4.1污水处理工程设施组成

根据选定的处理方案和处理工艺流程，污水处理工程设施包括生产性构筑物、辅助建筑物、各类管道和其他设施。

各类管道包括厂区管道包括污泥管道、污水管道、空气管道、加药管道、沼气管道、上清液管道。其他设施包括道路、绿化、照明、围墙、大门。

4.2平面布置

（1）工艺流程：采用直线型，这样布置生产联路管线短，管理方便，且有利于日后扩建。

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（2）平面布置：按照功能将厂区分成以下三区：

1、生产区：有各项水处理设施组成，一般呈直线型布置。

2、生活区：将办公楼、食堂、浴室、锅炉房、宿舍等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑物过于分散，将食堂与宿舍，浴室与锅炉房合建，使这些建筑物相对集中。布置在水厂门附近，便于外来人员联系。

3、维修区：将机修间、水表修理间、电修间合建，仓库与车库合建，靠近生产区，以便设备的检修，为不使维修区与生产区混为一体，用道路将两区隔开，考虑扩建后生产工艺系统的使用，维修区位置兼顾今后的发展。 4、加药区：加药间设于消毒接触池附近。

4.3场区道路布置

（1）主厂道布置：由厂外道路与厂内办公楼连接的道路采用主厂道，道宽6.0m,设双侧1.5m人行道，并植树绿化。

（2）车行道布置：主要构筑物间，道宽4.0m，呈环状布置，以便车辆回程。 （3）步行道布置：加药间、加氯间、药库与絮凝沉淀池间，设步行道。

4.4场区绿化布置

1.绿地：在厂门附近，办公楼、宿舍食堂、泵房的门前空地预留扩建场地，修建草坪。

2.花坛：在正对厂门内布置花坛。

3.绿带：利用沉淀池与建筑物间的带状空地进行绿化。

4.行道树和绿篱：步行到两侧，草坪周围栽种，高度0.6-0.8m，围墙采用1.8m。

5污水处理厂的高程布置

5.1污水处理流程高程布置主要任务

确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及标高，通过计算各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。

5.2污水处理工程高程布置一般原则

（1） 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余

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地。以保证在任何情况下处理系统都能够正常运行。

（2） 计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑

物和管渠的设计流量。

5.3高程布置原则

污水处理工程高程布置的具体要求： （1）构筑物水头损失参考相关资料

（2）水头损失计算及高程布置参见《给水排水手册》

5.4高程计算

高程计算中，管道的沿程水头损失按重力流计算，局部水头损失按流速水头的倍数计算.堰上水头按有关堰流公式计算。构筑物的集水槽均为平底，且为均匀集水，自由跌落流出，故按以下公式计算：

B?0.9Q0.4?0.9?(1.39?1.35)0.4?0.9?1.87650.4?1.158m h0?1.25B?1.25?1.158?1.448m

式中：Q为集水槽设计流量，为确保安全，对设计流量在乘以1.2-1.5的安全系数，m3/s

B为集水槽宽，m；

h0为集水槽起端水深，m

v2管道水头损失按下面公式计算：h?hf?hw??iL???

2g式中：hf为沿程水头损失，m； hw为局部水头损失，m； i为坡度；

L为连接管段长度，m； ?为局部阻力系数，查设计手册； g为重力加速度，m2/s； v为连接管中流速，m/s.

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