污水处理厂氧化沟工艺设计说明书与计算书——毕业设计.doc

华北某院毕业设计华 北 某 院毕 业 设 计 任 务 书设计题目：某县污水处理工程初步设计专 业： 给水排水工程 班级学号： 姓 名： 指导教师： 设计期限： 2010年 3 月 3 日 开始2010年 6 月 6 日 结束 学院2010年 3 月 3日一、毕业设计的目的毕业设计是在经过给水排水课程理论学习后，学生在初步掌握污水处理相关技术、关于污水处理的工艺流程的选择选择原则、相关设备的计算选择、管网的水力计算和构筑物设计计算的基础上，进行污水处理厂的初步设计。使学生的基本理论、基本知识、基本技能得到一次综合性训练。通过毕业设计：1 进一步学习掌握污水处理的相关技术和污水处理常用的工艺及其特点；2 了解污水处理工程设计的方法和步骤；3 学习利用各种资料确定设计方案的方法；4 进一步学习、熟悉污水处理各种构筑物设计计算方法；5 熟悉污水处理厂总平面图和剖面图方法和原则；6 加强工程制图能力。二、主要设计内容1 确定污水处理程度,选择污水处理流程；2 进行污水和污泥处理构筑物工艺设计计算，确定主要尺寸；3 绘制污水处理主要构筑物图纸；4 绘制污水处理厂总平面图和剖面图；5 整理计算书，编制说明书。三、重点研究问题该设计重点研究适合污水水质的污水处理技术及工艺流程；工艺流程中各构筑物的设计参数的确定；各处理构筑物的设计计算。四、主要技术指标或主要设计参数1 设计平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求见表1：表1 平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求水质指标bod5（mg/l）水量（m3/d）cod（mg/ l）ss（mg/ l）ph原水240600004502257.0排放标准20100706.0-9.0设计要求2090606.0-9.02 气象资料：温度：多年平均气温14.5。月均最冷气温-12，最热气温26.8,最高气温40.1,极端最低气温-18.9，最大温差26.6。降雨量：年降雨量637.5mm,小时最大降雨量41.7mm，地区最大时降雨量q=1807.0m3/h。风速：夏季平均风速2.6m/s,冬季3.4m/s,夏季为南风向，冬季为北风。3 地质条件该地区地下含水层的透水性好，多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。地下水位埋深已超过50m.基本处于疏干状态。4 地形地势处理站地势较低，自西北向东南方向有缓坡，坡度为0.5%。300m内没有生活区和办公楼。处理站面积为200m200m。南北向方向，南边有一河流，河流丰水期水位可满足污水处理厂出水出水要求。五、设计成果要求1 开题报告 1 份2 中英文摘要 1份3 设计说明书 1份4 设计计算书 1份5 设计图纸（a2） 8张六、其它时间安排1 毕业设计准备、收集资料、翻译外文、拟框架、写出开题报告2周；2 毕业设计实习 3周3 工艺设计计算 4周4 主要构筑物设计绘图 4周 5 写作设计说明2周6 毕业答辩 1周2- -华北某院毕业设计华北某院本科生毕业设计（论文）开题报告2010年3月5日学生姓名学号专业给水排水工程题目名称1.课题来源生产主要内容一、 常规设计选题县城污水处理厂设计1 设计平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求见表1：表1 平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求水质指标bod5（mg/l）水量（m3/d）cod（mg/ l）ss（mg/ l）ph原水240600004502257.0排放标准20100706.0-9.0设计要求2090606.0-9.02 气象资料多年平均气温14.5；年降雨量637.5mm,小时最大降雨量41.7mm，地区最大时降雨量q=1807.0m3/h；夏季为南风向，冬季为北风。3 地质条件及地形地势该地区地下含水层的透水性好，地下水位埋深已超过50m.基本处于疏干状态；自西北向东南方向有缓坡，坡度为0.5%。处理站面积为200m200m，南北向方向，南边有一河流，河流丰水期水位可满足污水处理厂出水要求。二、 选题的目的及意义毕业设计是在经过给水排水课程理论学习后，我们在初步掌握污水处理相关技术、关于污水处理的工艺流程的选择原则、相关设备的计算选择、管网的水力计算和构筑物设计计算的基础上，进行污水处理厂的初步设计。使我们的基本理论、基本知识、基本技能得到一次综合性训练。从而为我们以后进一步的学习和工作奠定坚实的基础。通过毕业设计：1 进一步学习掌握污水处理的相关技术和污水处理常用的工艺及其特点；2 了解污水处理工程设计的方法和步骤；3 学习利用各种资料确定设计方案的方法；4 进一步学习、熟悉污水处理各种构筑物设计计算方法；5 熟悉污水处理厂总平面图和剖面图方法和原则；6 加强工程制图能力。三、目前国内外的研究现状目前，国内外污水处理厂采用的工艺有普通活性污泥法、氧化沟法、sbr间歇式活性污泥法、曝气生物滤池、生物接触氧化法、a2/o法等工艺1 普通活性污泥法本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。有机污染物在曝气池内的降解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸期的完全生长周期。有机污染物浓度沿池长逐渐降低，需氧速度也沿池长逐渐降低。普通活性污泥法处理效果极好，经验多，bod去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。普通活性污泥法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能；曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合适应；对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响。2 氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，是活性污泥法的一种变形。氧化沟有多种构造型式，典型的有：a：卡罗塞式；b：奥巴尔型。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。氧化沟曝气效果较好，处理效果也很好，不但可以达到95%以上的bod去除率，还可同时达到部分脱氮除磷的目的。建设费用及电耗视采用的沟型而变，若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。工艺流程为：转刷原污水二沉池处理水污泥泵房干化设备回流污泥图1 氧化沟工艺流程然而，由于该法采用低负荷延时曝气运行方式,池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大；一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水量一般在1000m3/d以下。3 sbr间歇式活性污泥法sbr法的最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器间歇曝气曝气池。不设二沉池，曝气池容积也小于连续式，建设与运行费用都较低。在大多数情况下，无设置调节池的必要；svi值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制。该法在流态上虽然数完全混合式，但在有机物降解方面，则是时间上的推流。早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。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。 4 曝气生物滤池法曝气生物滤池法，是生物膜处理法的一种。它采用集生物降解、固液分离于一体的生物滤池进行污水处理。气液在滤料间隙充分接触，氧的转移率高，动力消耗低；本设备本身具有截留原污水中悬浮物与脱落的生物污泥的功能，勿需设沉淀池，占地面积少；以35mm的小颗粒作为滤料，比表面积大，微生物附着力强；池内能够保持大量的生物量，再由于截留作用，污水处理效果良好；勿需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。曝气生物滤池法70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。 一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大。5 生物接触氧化法本工艺是一种于70年代初开创的污水处理技术。近1020年来，该技术在一些国家，特别是日本、美国等一些国家得到了迅速的发展应用，广泛的用于处理生活污水和工业废水，而且还用于处理地表水源水的微污染。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，兼有两者的优点。在生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链；净化效果好；高生物活性，高处理效率，池容小，占地面积小；对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行的条件下，仍能够保持良好的处理效果；易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇；污泥生成量少，颗粒较大，易于沉淀；具有多种净化功能，如运行得当还能够用以脱氮。然而，该技术如设计或运行不当，填料可能堵塞，此外，布水、曝气不易均匀，可能在局部部位出现死角。6 a2/o法本法是在70年代，由美国的一些专家在厌氧-好氧法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水利停留时间少于其他同类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，svi值一般均小于100；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；运行中勿需投药，两个a段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。虽然本次设计没有明确要求脱氮初磷，然而随着化肥、洗涤剂和农药的普遍应用，污水中的氮、磷含量有了增加，其对环境的影响逐渐引起人们的重视。最突出的是水体特别是封闭水体的富营养化，表现为藻类的过量繁殖及继而引起的水质恶化；其次是氨氮的耗氧特性会使水体的溶解氧降低；此外，当水体的ph值较高时，氨对鱼类等水生生物具有毒性。因此，有效的降低水中的氨氮、磷的含量已成为现代废水处理技术的一项新课题。四、污泥处理污泥是污水处理过程中的产物，城市污水处理产生的污泥含有大量有机物，富有肥分，可以作农肥使用，但又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等，需要作稳定与无害化处理。污泥处理的主要方法：(1)减量处理：浓缩，脱水等。由于污泥含水率较高，体积较大，且呈流动性，经过以上处理后，污泥的体积减至原来的1/10，且有液态转变为固态，便于运输和销纳。(2)稳定处理：厌氧消化，好氧消化等。污泥中的有机物含量较高，极易腐败并产生恶臭，经过以上消化处理后，易腐败的部分有机物被分解转化，不易腐败，恶臭大大降低，方便运输和处理。(3)无害化：污泥中特别是初沉污泥含有大量的病原菌，寄身虫卵和病毒易造成传染病大面积传播，经过以上处理可以杀灭大部分的蛔虫卵，病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。(4)资源化：污泥中含有很多热量，其热值在1000015000kj/kg（干泥），高于煤和焦炭。消化阶段将有机物转化为沼气，同时污泥中含有大量的氮磷钾，是具有较高的有机肥料。综合利用：消化气利用，污泥农业利用等。最终处置：干燥焚烧，填地投海，建筑材料等。在此，对污泥的处理先浓缩，后脱水,设污泥浓缩池和污泥消化池,再将处理后的污泥外运即可。采取的主要技术路线或方法根据污水和各处理工艺的特点：（1）污水以有机污染物为主，bod5 /cod=0.530.3，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；（2）本设计处理要求规定bod5和ss的总去除率分别达到91.7%和73.3%；而初沉池、生物膜法及其后的二沉池对bod5和ss的总去除率分别为65%90%和60%90%；初沉池、活性污泥法及其后的二沉池对bod5和ss的总去除率分别为65%95%和70%90%；（3）本课题污水处理量不大，因此工程占地面积和污水处理费用较小；两种工艺的比较表1 处理工艺优缺点比较工艺名称a2/o工艺传统活性污泥法优点（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间、总的占地面积少于其他工艺；（2）在厌氧（缺氧）好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，svi值一般均小于100；（3）污泥中含有较高的磷浓度，经过处理后的污泥具有很高的肥效，可以作为农业肥料使用；（4）运行中勿需投加任何药剂，全部反应都可自发进行，两个a段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用低;（5）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。（1）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；（2）活性污泥法对环境的适应性较强；(3)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；(4)活性污泥法运行管理较方便，便于维修。缺点（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当p/bod值高时更是如此；（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2q为限，不宜太高，否则增加运行费用；（3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰；(1)对水质、水量变化的适应能力较低,运行效果易受水质、水量变化的影响;(2)处理单元较多,操作管理复杂, 体积负荷率低，曝气池庞大，占用土地较多，基建费用高；(3)在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；(4)产生的污泥量大处理效率对bod5和ss的去除率较高，脱氮除磷效果很好，脱氮率达90-95%，除磷率达97%处理效果好：bod5的去除率可达90-95%；适用情况适用于中小型对出水要求较高的城镇污水处理厂适用于中等程度的大中型污水处理厂根据以上所述，且目前污水中氮磷的含量对环境的影响日益严重，结合污水处理的发展趋势，考虑远期规划，故该设计采用的处理方法为a2/o法。a2/o法可根据对废水的处理程度的不同要求，灵活调节其运行方式。预期的成果及形式根据本毕业设计的要求，及现代废水处理标准对水中氮、磷含量的新要求，本设计生化处理部分采用a2/o处理工艺，达到同时去处水中bod5、ss、n、p的目的。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。工艺流程如下：a2/o处理工艺设计成果要求1 开题报告 1 份2 中英文摘要 1份3 设计说明书 1份4 设计计算书 1份5 设计图纸（a2） 8张时间安排1 毕业设计准备、收集资料、翻译外文、拟框架、写出开题报告2周；2 毕业设计实习 3周3 工艺设计计算 4周4 主要构筑物设计绘图 4周 5 写作设计说明2周6 毕业答辩 1周指导教师意见签 名：年 月 日备注参考文献1 孙慧修主编。排水工程 上册 （第三版）。北京：中国建筑工业出版社，19982 张自杰主编。排水工程 下册 （第三版）。北京：中国建筑工业出版社，19963 李圭白 张杰主编。水质工程学。北京：中国建筑工业出版社，20054 污水综合排放标准gb897819965 城镇污水处理厂污染物排放标准gb 18918-20026 室外排水设计规范gbj-87 (1997年版)7 中小型污水处理厂的优选工艺8 李亚峰 尹士君主编。毕业设计指南（2003年版）9许保玖，龙腾锐当代给水与废水处理原理北京：高等教育出版社，200010龚云华，污水生物脱氮除磷技术的现状与发展环境保护，2000711韩洪军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨工业大学出版社，200212 david h，furukawa p eglobal status of microfiltration and ultrafitration membyane techmologythe newsletter of the middle eastdesalination research center，october17,2002- 9 - 华北某院毕业设计摘 要水资源是经济可持续发展的基本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来严重的污染问题。合理利用水资源是解决这些问题的关键，因此，水处理的发展对我国能否实现可持续的战略目标起着举足轻重的作用。本设计是某县的排水工程。设计要求完成设计说明书一份、城市给排水系统总平面图、污水处理厂总平面布置图一张、污水厂污水与污泥处理高程图一张、污水总泵站或中途提升泵站工艺施工图一张，污水与污泥主要构筑物工艺图两张；单项处理构筑物工艺图设计中，主要是完成a2/o反应池的平面图和剖面图。该污水处理厂工程，总规模达到6万吨/日。污水厂设计方案为：污水处理流程：粗格栅 污水提升泵房 细格栅 曝气沉砂池 初次沉淀池 a2/o反应池二次沉淀池消毒接触池 计量槽 排放；污泥处理流程：剩余污泥 浓缩池 贮泥池 提升泵房污泥脱水机房 泥饼外运。通过此设计，污水处理厂建成后，本市的水污染问题能得到较好的解决，产生良好的环境效益，同时也会收到很好的经济效益和社会效益。关键词：a2/o；脱氮；除磷；城市污水处理厂abstractwater resources ensure the sustaining development of economy. sewage discharged at random or half treated can expose serious pollution to the water resources. the water resource of rational utilization is the key to solving these problems。so the development of water treatment plays a decisive role to realize our country the sustainable strategic objective. the design is a drainage system in a town. during the preliminary design, we must complete a brochure, a map of general layout, an elevation map, a flow chart, a map of major equipment, piping layout; construction of structures to deal with individual designs, is complete anaerobic-anoxic-aerobic tank plants and profiles. the sewage treatment plant project, the total amount to 60,000 tons/day. the process of the wastewater treatment plant adopted is as following: wastewater treatment process: medium bar screen pump station fin bar screen aeration desilting tankthe preliminary settling tank the anaerobic-anoxic-aerobic partsecondary sedimentation tank disinfection of contact poolmeasurement groove drain; sludge handling and disposal process: excess activated sludge concentrated pool sludge tank pump station machine dewatering disposal of sludge cake.water pollution problems of this city can be solved when the sewage treatment plant is completed. it has very good environmental benefits economic and social benefits. keywords: a2/o; removal of nitrogen; removal of phosphorus; urban sewage treatment plant1 设计说明书51.1 设计任务51.2 设计要求51.2.1 设计原则51.2.2 设计依据51.2.3 设计内容61.3 水质分析61.3.1 进水水质61.3.2 出水水质61.4 去除率计算71.5 工艺选择71.5.1 方案对比71.5.2 工艺流程81.6 污水处理构筑物设计说明91.6.1 格栅91.6.2泵房101.6.3沉砂池111.6.4 沉淀池131.6.5 a2/o反应池141.6.6 接触池161.6.7 计量堰161.7 污泥处理构筑物设计说明161.7.1 污泥处理的意义161.7.2 污泥处理流程171.7.3 污泥浓缩171.7.4 污泥脱水181.8 污水处理厂平面及高程布置191.8.1 平面布置191.8.2 高程布置202 设计计算书232.1 设计基础数据的确定232.2 粗格栅232.2.1 设计参数232.2.2 设计计算242.3 泵房272.3.1泵房形式选择272.3.2泵房设计272.3.3 设计计算282.4 细格栅292.5曝气沉砂池322.5.1沉砂池主体设计332.6 普通辐流式初沉池342.6.1 设计计算352.6.2 进出水设计362.7 a2/o生物反应池382.7.1 污水处理程度的计算382.7.2 设计参数计算392.7.3 a2/o曝气池容积计算392.7.4 需氧量计算412.7.5供气量计算422.7.6空气管系统计算432.7.7进出水设计432.8 二次沉淀池442.8.1 池体设计442.8.2 进出水设计计算452.8.3刮吸泥机的计算：472.8.4二沉池集配水井472.9消毒接触池472.9.1 消毒方法的选择472.9.2设计计算482.10 计量设备512.10.1概述512.10.2计量堰尺寸设计522.11污泥处理构筑物532.11.1 污泥浓缩542.11.2贮泥池552.11.3污泥脱水间562.12 污水厂平面布置562.13 污水厂高程布置572.13.1 概述572.13.2 各种水头损失计算见附表。572.14 其他附属设施的设计57参考文献593附录603.1外文翻译603.1.1外文原文603.1.2 中文翻译683.2附表 附表1 空气管路损失计算72- 77 -1 设计说明书1.1 设计任务本设计内容是某县污水处理厂设计，设计规模为6万m3/d。1.2 设计要求1.2.1 设计原则（1）要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。（3）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（5）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线、沼气的安全储存等。（6）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。1.2.2 设计依据设计依据包括：1.gbj14-87 室外排水设计规范；2.gb8978-1996 污水综合排放标准；3.gb18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准；1.2.3 设计内容污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:（1）据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址；（2）处理厂工艺流程设计说明；（3）处理构筑物型式选型说明；（4）处理构筑物或设施的设计计算；（5）主要辅助构筑物设计计算；（6）主要设备设计计算选择；（7）污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置；（8）处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制；（9）编制主要设备材料表。1.3 水质分析1.3.1 进水水质根据资料进水水质设计见表1-1。表1-1 进水水质数据水质指标bod5（mg/l）codcr（mg/ l）ss（mg/ l）nh3n（mg/ l）tn（mg/ l）p（mg/ l）原水水质24045022530404本项目污水处理的特点：污水以有机污染物为主，bod/cod=0.53，可生化性较好，采用生化处理最为经济。bod/tn3.0,cod/tn7,满足反硝化需求。1.3.2 出水水质污水处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb8918-2002）中的一级标准（b标准），远远满足设计要求。因此该县污水处理厂二级出水标准为：表1-2 出水水质数据水质指标bod5（mg/l）codcr（mg/ l）ss（mg/ l）nh3n（mg/ l）tn（mg/ l）p（mg/ l）出水水质206020152011.4 去除率计算（1）bod5的去除率%=91.7%（2）cod的去除率%=86.7%（3）ss的去除率 %=91.1%（4）总氮的去除率%=50%1.5 工艺选择 按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。对脱磷或脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如工艺，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。1.5.1 方案对比表1-3 生物处理方法的特点和适用条件工艺类型氧化沟sbr法a2/o法技术比较污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好；污泥的bod负荷低，对水质的变动有较强的适应性；处理流程短，控制灵活；系统处理构筑物少，紧凑，节省占地；低成本，高效能，能有效去除有机物；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，脱氮除磷优势明显，能满足远期规划要求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出水水质要求较高的各种污水处理厂稳定性一般一般稳定 考虑a2/o工艺比较普遍，稳定，且能满足出水水质要求，本设计选择a2/o工艺。1.5.2 工艺流程图1-1 a2/o工艺流程1.6 污水处理构筑物设计说明1.6.1 格栅 格栅的作用格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 格栅的选择（1）格栅的选择：格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式。（2）栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水条件好，但刚度差。一般多采用矩形断面。（3）栅渣清除方式：一般按栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械清渣。 粗格栅参数栅槽宽0.92m，共设两组，便于维修和清洗栅渣量为2.98m3/d，宜采用机械格栅清渣。污水是由直径为1300 mm管子引入格栅间。栅前水深：h =0.70m 过栅流速：v =0.9 m/s栅条间隙宽度：b =20 mm 格栅倾角 细格栅参数污水厂的污水由直径为1200 mm的管子从提升泵站引入细格栅间。 栅前水深：h = 0.80 m 过栅流速：v =1.0m/s 栅条间隙宽度：e =10 mm 格栅倾角600 栅槽宽1.03m，共设两组，便于维修和清洗。栅渣量为4.77m3 /d，宜采用机械格栅清渣。 格栅示意图见图1-2图1-2 格栅示意图1.6.2泵房由于该泵站为常年运转且连续开泵，故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大，故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理，运行管理较方便，现已普遍采用。 水泵的选择 本工程中选用kql65/185型潜水排污泵四台，它满足本设计中流量及扬程的要求，并且能够在高效区内运行。 水泵的适用范围及性能特点(1) 适用范围： kql型潜污泵是在吸收国外先进技术的基础上，研制而成的潜水排污泵。适用于市政污水处理厂、泵站、工厂、医院、建筑、宾馆排水。(2) 性能特点：见表1-4表1-4 wq型潜污泵性能型号流量(l/s)扬程(m)重量 (kg)电动机功率(kw)效率(%)出口直径(mm)500wq2700-16-1853.1410.448.00.882600 污水提升泵房(1) 污水提升泵房见图1-3 图1-3 提升泵房1.6.3沉砂池 沉砂池的作用沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒，沉砂池一般设于倒虹管、泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，减小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。 沉砂池的形式沉砂池有三种形式：平流式、曝气式和涡流式。平流式矩形沉砂池是常用的型式，具有结构简单、处理效果较好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响小，同时，还对污水起预曝气的作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点,在北美国家广泛应用。综上所述，本设计采用曝气沉砂池。 曝气沉砂池尺寸及主要参数表1-5 曝气沉砂池参数表构筑物名称曝气沉砂池池总高度(m)3.41座数/格数一座/2格容积(m3)108.5长度(m)9.04水平流速(m/s)0.08每格宽度(m)3.00沉砂斗容量(m3)0.4 曝气沉砂池图 图1-4 曝气沉砂池1.6.4 沉淀池 沉淀池的作用及形式沉淀池按工艺布置的不同,可分为初次沉淀池和二次沉淀池。沉淀池的处理对象是悬浮物质(约去除40%55%)，同时可去除部分bod5(约占总bod5的20%30%，主要是悬浮性bod5)，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其bod5负荷。初沉池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二沉池是对污水中的以微生物为主体的比重小的、且因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。 沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。平流式沉淀池沉淀效果好、对冲击负荷和温度变化的适应能力强、施工简易。竖流式沉淀池适用于小型污水厂。辐流式沉淀池适用于大中型污水处理厂，运行可靠，管理简单。 本设计初沉淀选用普通辐流式沉淀池，二沉池选用向心辐流式沉淀池。 沉淀池设计参数表1-6 设计参数表沉淀池类型沉淀时间(h)表面水力负荷m3/(m2h)污泥量污泥含水率(%)g/(pd)l/(pd)初次沉淀池0.5-2.01.5-4.516-360.36-0.8395-97二次沉淀池生物膜法后1.5-4.01.0-2.010-26-96-98活性污泥法后1.5-4.00.6-1.512-32-99.2-.3 初沉池外形尺寸表1-7 初沉池尺寸池内水深(m)直径(m)表面负荷（m3/ m2*h）污泥斗容积(m3)池子总高度(m)池子个数3.2334.512.76.45 普通辐流式初沉池剖面图图图1-5 辐流初沉池 二沉池外形尺寸表1-8 二沉池外形尺寸构筑物名称座数池径(m)池深有效深度(m)h1(m)h2(m)h3(m)h4(m)h5(m)二沉池2383.00.33.0注：表中h1为超高； h3为缓冲层高度；h4为沉淀池坡底落差；h5为污泥斗高1.6.5 a2/o反应池生物处理构筑物选择应通过对污水好氧处理法和厌氧处理法的比较，以及悬浮生长型和附着生长物法的比较，在此基础上应尽量选择工艺先进、处理效率高、低能耗的新工艺。生物处理构筑物的设计的内容及主要设计参数，根据生物处理构筑物类型确定。本设计结合远期规划，考虑到脱氮除磷的要求，故选用a2/o工艺。此工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2q（q原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气池，这一反应器是多功能的，去除bod，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有no3-n，污泥中含有过剩的磷，而污水中的bod（或cod）则得到去除。流量为2q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放。缺氧段要控制do0.5mg/l，由于兼氧脱氮菌的作用,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。 a2/o工艺设计参数水力停留时间hrt为t=8h；bod污泥负荷为ns=0.2kgbod5/kgmlssd回流污泥浓度xv=10000mg/l；污泥回流比：50曝气池混合液浓度：x=kg/m a2/o工艺选用参数 表1-9 设计参数表污泥负荷率nskgbod5/(kgmlss.d)有效容积（m3）回流污泥浓度(mg/l)混合液污泥浓度(mg/l)污泥回流比水利停留时间（h）座数0.215010000330050%8 空气系统设计 本设计中采用鼓风曝气系统，鼓风曝气系统由空压机、空气扩散装置和一系列连通的管道所组成。空压机将空气通过一系列管道输送到安装在曝气池底部的空气扩散装置，经过扩散装置，使空气形成不同尺寸的气泡。 设计中选用rf250型罗茨鼓风机6台，4用2备；采用hwb2型微孔曝气器。(1) rf250型罗茨鼓风机的性能表1-10 rf250型罗茨鼓风机风机型号风压（kpa）风量（m3/min）数量rf25058.8110.26(1) hwb2型微孔曝气器规格和性能表1-11 hwb-2型微孔曝气器直径微孔平均孔径孔隙率曝气量服务面积氧利用率%阻力2001504050130.30.520251503501.6.6 接触池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，但是细菌的绝对值仍然十分可观，并有存在病毒的可能。因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。本设计采用液氯消毒。 接触池设计参数本设计采用两组3廊道推流式消毒接触反应池，见表1-12。表1-12 接触池参数构筑物名称长度(m)宽度(m)容积(m3)池深超高h1(m)有效水深h2(m)池底坡度i座数接触池47.63.8813.510.330.0521.6.7 计量堰为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，以总结运转经验，为给处理厂的运行提供可靠的数据，必须设置计量设备。污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计算。污水测量装置的选择原则是精度高，操作简单，水头损失小，不易沉积杂物。其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。1.7 污泥处理构筑物设计说明1.7.1 污泥处理的意义污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，除灰分外，含有大量的水分(95%99%)、挥发性物质、病原体、寄生虫卵、重金属、盐类及某些难分解的有机物，体积非常庞大，且易腐化发臭，如不加处理的任意排放会对环境造成严重的污染。随着城市化进程加快，污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水的排放量呈快速上升趋势，污泥的排放量也快速增长。污泥处理的目的是减量化、稳定化、无害化及为最终处置与利用创造条件。1.7.2 污泥处理流程污泥处理流程见图1-6剩余污泥 浓缩池 贮泥池提升泵房 污泥脱水机房 泥饼外运图1-6 污泥处理流程1.7.3 污泥浓缩污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续处理。 浓缩池的形式有重力浓缩池、气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。气浮浓缩池适用于粒子易于上浮的疏水性污泥，或悬浊液很难沉降且易于凝聚的场合。离心浓缩池主要用于场地狭小的场合，最大足是能耗高，一般达到同样的浓缩效果，其电耗为气浮法的10倍。综上所述，本设计采用辐流式连续运行的重力浓缩池，其特点是浓缩结构简单、操作方便、动力消耗小、运行费用低、贮存污泥能力强。 浓缩池设计参数混合污泥进泥含水率p=99.2% 浓缩后污泥含水率p=97% 浓缩时间t=15h（） 污泥固体通量 污泥密度 浓缩池尺寸本设计采用两座辐流式浓缩池，见表1-13。表1-13 浓缩池尺寸构筑物名称污泥浓度(m3/d)直径(m)池深浓缩池高度h1(m)超高h2(m)缓冲层高度h3(m)池底坡降h4(m)污泥斗高度h5(m