《城镇污水厂设计》doc版.doc

某城镇2500m3/d污水处理厂设计目录1 绪论111 前言112 水质水量分析1121 废水水质情况1122 处理规模及处理目标213 设计依据、设计范围和设计原则2131 设计依据2132 设计范围2133 设计原则22 处理工艺路线的确定321 污水处理厂的选址322 处理工艺路线简图323 各工艺段说明43 工艺设计计算531 格栅5311 格栅的作用及种类5312 格栅的设计参数5313 格栅的设计计算532 沉砂池7321 沉砂池的作用及种类7322 沉砂池的设计参数8323 沉砂池的池体设计计算8324 沉砂池尺寸计算8325 沉砂池曝气系统设计计算933 倒置A2/O反应池10331 倒置A2/O反应池的作用10332 倒置A2/O反应池的设计参数11333 倒置A2/O反应池体的设计计算11334 倒置A2/O反应池曝气系统的设计计算13335 鼓风机的选择1434 二沉池14341 二沉池的作用及种类14342 二沉池的设计参数15343 二沉池的设计计算15344 二沉池的进出水设计1735 接触消毒池18351 接触消毒池的作用18352 接触消毒池的设计参数18353 接触消毒池的设计计算19354 污泥浓缩池1936 辅助建筑设计1937 辅助建筑设计204 自控与电气设计2041 自控系统及仪表设计原则2042 自控系统2043 仪表监测系统2244 安防系统225 污水站平面、高程布置2251 平面布置2252 管线布置226 工程经济分析2361 土建投资估算2362 设备投资估算2463 整体投资估算2564 工程运行成本分析25某城镇2500m3/d污水处理厂设计1 绪论11 前言随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高，用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。作为城市基础建设重要组成部分的水处理体系，建设相对滞后，水处理体系存在着诸如水资源浪费、中水回用率低、排水管网陈旧等问题。目前，我国城镇大部分的生活污水采用直接排放的方式，没有采取应有的治理措施，加重了对环境的污染。在国家可持续发展的新政策下，环境保护已受到各级政府和全国人民的重视，对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大，高效节能的城市污水处理技术与工艺已能为国民经济的发展起到较大的推动作用。根据国内外已运行的污水处理厂的现状，现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。结合已有的工艺处理方法，设计采用倒置的A2/O工艺对该城镇的污水进行生化处理，高效的完成了脱氮除磷的目标。实际运行中所产生的剩余污泥采用重力浓缩、压滤脱水、泥饼外运的方法去除，最终实现出水达标排放。本工程设计就是对某城镇污水处理厂处理的生活污水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）一级B标准的工程设计。12 水质水量分析121 废水水质情况 某城镇排放的污水主要是镇区居民生活污水，包括学校、镇政府、镇区集中居住生活小区和少量商业餐饮污水，排放的污染物以BOD、氨氮和磷为主。该镇有一个印染厂，日排水量500吨，COD在400600mg/L。表1-1为该污水的综合水质指标。表1-1 废水水质指标名称CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）总氮（mg/L）总磷（mg/L）pH数值250350200180254061469该城镇全年平均气温为18.5，最高气温为40.0，最 低气温为-6.0；年平均降雨量1025.5mm，日最大273.3mm；最大积雪深度500mm，最大冻土深度60mm；主要风向：冬季西北风，夏季东南风；风速：历年平均为3.15m/s，最大为15.6m/s；城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流；污水处理厂厂址位于镇西北角。122 处理规模及处理目标 按照规划该镇区人口规模在10000人左右，生活污水排放定额约为200升/人天，印染企业排放的印染废水为500吨/天，因此设计考虑处理的生活污水水量为2500m3/d。经过污水处理厂处理后排放的污水水质必须达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中规定的一级B排放标准，其主要污染物指标见表1-2。表1-2 废水处理后水质指标名称CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）总氮（mg/L）总磷（mg/L）pH数值6020202016913 设计依据、设计范围和设计原则131 设计依据 1、该生活污水的基本水质指标；2、所要完成的处理目标；3、国家现行建筑工程施工、验收规范、规程；4、相关的设计规范：（1）城市给水工程规划规范（GB50282-1998）（2）城市排水工程规划规范（GB50318-2000）（3）室外排水设计规范（GB50014-2006）（4）泵站设计规范（GB/T50265-97）（5）地表水环境质量标准（GB3838-2002）（6）污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）132 设计范围 本设计方案设计范围为经提升泵站提升后的污水从格栅间至总排放口的处理工艺设计，包括配套构筑物、设备、管路。不涉及厂区厂区污水收集管网、污水排放口整治、出水水质在线监测系统等污水处理工程以外的内容。133 设计原则 1、严格执行国家颁布的各项环境保护法律、法规。结合工程实际情况，全面规划、力求取得环境效益、社会效益及经济效益的高度统一。2、工艺处理效果好，工艺运行能保证处理后水质指标达到国家规定的排放标准。3、选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、操作管理方便的污水处理工艺，确保出水稳定可靠的达标排放。4、工艺整体设计考虑节能要求，确保工艺运行效果的前提下，选择的能耗参数小、运行稳定、操作维护方便、工作效率高的设备。5、提高废水处理站的自动化运行水平，确保整个废水处理设施的运行稳定性。6、污水站建筑风格与整个厂区环境相协调。设计中考虑污水站运行时产生的噪声、废气、固体废弃物等问题，制定相应的降噪、防振动、空气净化、固体处理等措施，防止对厂区及周围环境产生二次污染，污水处理站环境整洁美观。2 处理工艺路线的确定21 污水处理厂的选址制定城市污水处理系统方案，污水处理厂厂址的选择是重要的环节，它与城市的总体规划，城市排水系统走向布置处理后污水的出路密切相关。当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统泵站污水处理厂各处理单元考虑，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证后在行确定。污水处理厂厂址的选择应遵循如下原则：1、与污水处理工艺相适应。2、尽量少占用农田。3、厂址必须位于集中给水水源的下游，并在城镇生活区下游300米以外，夏季主风向的下风向。4、处理后的污水回用时要与用户靠近，排放时应与受纳水体靠近。5、厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼地带。尽量设在地质较好的地方，便于施工。6、充分利用地形，应选择有自然坡度的地区，便于高程布置。7、根据城市远期规划，考虑远期发展可能性，有扩建余地。22 处理工艺路线简图该流程的一级处理是由格栅间和沉砂池组成，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径为数毫米的悬浮物。二级处理系统是该污水处理设计的核心，由缺氧池、厌氧池和好氧池组成。它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水的BOD5值可降至20mg/L左右,一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。本设计主要流程见图2-7。图2-7 倒置A2/O工艺流程图23 各工艺段说明1、格栅：由于废水中可能携带大量的漂浮物，为防止出现大尺寸漂浮堵塞后续处理管道和水泵，必须首先采用格栅处理。设计考虑采用机械格栅，过栅流速0.6m/s，有效栅隙为5mm，格栅采用不锈钢材质制造，安装倾角60，机械清除栅渣外运。2、沉砂池：沉砂池的设置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理的构筑物的正常运行。本设计使用曝气沉砂，它具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用，这些特点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正成运行以及对沉砂的最终处置提供了有利的条件，同时对后续倒置A2/O反应系统中的的缺氧段又没有不利的影响。3、倒置A2/O系统：缺氧池采用悬浮污泥工艺，设计缺氧水解池有效容积500m3，有效水深4.5米，底部采用2台潜水搅拌机进行搅拌混合，废水在缺氧水解池内水力停留时间HRT=4.0小时；缺氧池在反硝化脱氮的同时还能进行水解作用对一些难降解污染物进行分解，缺氧池内的氧化还原电位控制非常关键。氧化还原电位过低会造成反硫化现象产生空气污染和后续微生物抑制，而过高的氧化还原电位有会影响水解效果，因此必须控制水解池内氧化还原电位在-80-160mv之间。设计考虑通过调整搅拌器的实际搅拌强度来调节缺氧池内的ORP值。经过缺氧水解处理后的混合液自流进入厌氧池，厌氧池主要实现聚磷细菌的磷释放过程，聚磷细菌利用厌氧释磷过程吸收废水中挥发性有机酸VFA在体内合成PHA，为好氧高效吸收磷作好准备。厌氧阶段废水停留时间2小时，厌氧池有效容积250 m3，底部采用2台潜水搅拌机进行搅拌混合；好氧阶段采用活性污泥处理工艺，废水水力停留时间HRT=10小时，反应器有效容积1250 m3，有效水深4.5米。采用廊道推流式反应流型，反应池内采用鼓风曝气充氧，设计充氧表面负荷5.50m3/m2.h，总空气需气量25.46m3/min。曝气器采用ZB-192微孔曝气器，估计使用量720个。设计好氧活性污泥池内污泥浓度2.6gMLVSS/L。4、二次沉淀池：好氧活性污泥处理出水沉淀采用辐流式沉淀池。考虑系统进水不均匀系数1.4，沉淀水量按40%回流计算，因此二沉池最大进水流量按照225立方米/小时考虑。设计采用沉淀池表面负荷1.8m3/m2.h，沉淀池有效沉淀面积125平方米。沉淀池采用直径14米的辐流沉淀池，沉淀池有效容积约600m3。沉淀池采用单桥周边传动刮泥机刮泥，污泥通过污泥泵提升回流，剩余污泥则通过污泥泵外排到污泥浓缩池，在污泥浓缩池通过重力浓缩后进行调质脱水处理。5、消毒处理：设计考虑在生化处理出水中投加二氧化氯进行消毒处理，二氧化氯最大投加量为10mg/L。实际选用一台HT-150型化学法二氧化氯发生器，最大二氧化氯发生量150g/h。二氧化氯通过负压水射器与生化处理出水进行混合，加药后的废水在消毒池中折流反应。设计废水在消毒池中停留时间45分钟。6、污泥脱水处理：初沉池和生化处理阶段产生的剩余污泥全部进入污泥浓缩池，经过重力浓缩后的污泥中投加PAM进行调质以改善污泥的过滤性能。设计污泥浓缩池2个，单池有效容积50 m3；本方案考虑污泥脱水采用一台带式压滤机进行脱水处理，带式压滤机带宽1.5米。3 工艺设计计算31 格栅 311 格栅的作用及种类格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、框架及相关装置组成，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端，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。本工艺采用矩形断面细格栅，采用回转式机械清渣。312 格栅的设计参数（1）设计流量Q = 2500m3/d；（2）栅条间隙d = 5mm；（3）格栅安装角度= 60，过栅流速0.6m/s；（4）单位栅渣量W = 0.05m3/103 m3 废水。313 格栅的设计计算（1）污水的设计流量来自污水管网的平均日平均时污水流量：Q=2500 m3/d= 34.72L/s= 0.03472m3/s生活污水量总变化系数：1.8污水的最大处理水量：（2）格栅间隙数式中：n栅条间隙；Qmax最大设计流量，m3/s；b栅条间隙，m；h栅前水深，m；v污水流经格栅的速度，一般取0.61.0m/s；a格栅安装倾角，（）取格栅栅前水深为h=0.5m，格栅栅条间隙b=5mm，过栅流速v=0.7m/s，格栅安装倾角a=60，设置两台机械格栅，则每台格栅间隙数为：；则=42（2）栅槽宽度式中：B栅槽宽度，m；S栅条宽度，取S=0.01m；b栅条间隙，取b=0.005mn栅条间隙数，n=49个；=m（3）进水渠道渐宽部分长度式中：l1长度，m；B1进水渠道宽度，取B1=0.40ma1渐宽部分展开角度，取；（4）出水渠道渐窄部分长度（5）过栅水头损失通过格栅的水头损失可以按下式计算：式中：h1设计水头损失，m；h0计算水头损失，m；g重力加速度，m/s2；k系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关。设格栅断面形状为锐边矩形，则（6）栅后槽总高度 设栅前渠道超高，栅前水深，则，取0.99m（7）栅前槽高度（8）栅槽总长度L （9）每日产生的栅渣量式中：W每日栅渣量，W1单位体积污水栅渣量，细格栅间隙为5mm，取W1=0.1 生活污水总变化系数，=1.8，取0.3m3/d.0.2，宜采用机械清渣。（9）格栅机的选择根据上述的设计计算，可设计两台格栅机，可以选用北京春秋鼎盛环保科技有限公司生产的型号为HG700的回转式格栅。该设备的技术参数为：安装角度60；电动机功率0.551.1kw；栅条间隙5mm，栅槽宽度700mm，设备总宽度1050mm。32 沉砂池321 沉砂池的作用及种类污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应池有效容积，甚至在脱水时扎破率带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理的构筑物的正常运行。沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池。平流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式，它具有截留无机颗粒效果较好、构造简单等有点，但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排砂常需要洗砂处理等缺点。旋流式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉淀并使有机物随流水带走的沉砂装置。曝气沉砂池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；曝气沉砂池还具有以下特点，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，受流量的影响较小；沉砂中含有有机物量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用，这些特点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正成运行以及对沉砂的最终处置提供了有利的条件。322 沉砂池的设计参数（1）最大污水处理流量Qmax=5400 m3/d=0.0625 m3/s；（2）水力停留时间2min；（3）每立方米污水的曝气量为0.2m3。323 沉砂池的池体设计计算（1）池子总有效容积V=0.0625260=7.5m3式中：Qmax最大设计流量，m3/s，Qmax =0.0625 m3/s；t最大设计流量时的停留时间，min，一般为2 min4min，此处取t=2min。（2）水流断面面积AA=1.25 m2式中：v最大设计流量时的水平流速，m/s，一般为0.045m/s0.12m/s，取v=0.05m/s（水平流速）（3）池子总宽度B=式中：h2设计有效水深，m，一般为1m3m，取=1.0。（4）池子单格宽度b，设n=1格，b= =m（5）校核宽深比：在12范围内，符合要求。（6）池长LL=（7）校核长宽比：=4.8，在45之间，符合要求。由以上计算的：共一组曝气池只有一格，池宽1.25m，水深1.0m，池长6.0m。324 沉砂池尺寸计算（1） 沉砂斗所需容积=m3式中：X城市污水沉砂量，m3/106m3污水，取X=30m3/106m3污水；T 两次清除沉砂相隔的时间，取T=3d； K总生活污水流量总变化系数，由设计任务K总=1.8。（2）沉砂斗实际容积，取1.0m=0.278m3V0=0.27m3（符合条件）式中：a1砂斗上口宽，m；a2砂斗下口宽，m，取a2=0.3m；h4砂斗高度，m，取h4=0.6m；斗壁与水平面倾角，取=60。（4）沉砂池总高度（采用重力排砂）H=0.3+1.0+0.4+0.6=1.4m式中：h1超高，m，取h1=0.3m；h3砂斗以上梯形部分高度，m；池底坡向砂斗的坡度，取=0.08 325 沉砂池曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气。穿孔曝气管设置在集砂槽一侧，距池底0.2m，距池壁0.3m。空气量：式中：Q所需曝气量，m3/h，q每1m3污水所需曝气量，m3/m3，取q=0.2。则：Q=3600=45 m3/h（1）空气干管设计，v干管=1015m/s，取12m/s。（2）支管设计配置6根支管带一根穿孔管，空气竖管间距2m，共计12根空气竖管，每根竖管空气量q=3.75m3/h（3）穿孔管设计每根穿孔管长1.2m，孔径为50mm，孔距30mm，两穿孔管轴间距200mm。 管道系统的总压力损失为0.011mH2O=110Pa=0.11kPa，设穿孔管的压力损失为2kpa，则总压力损失为2.11kpa，考虑到现场运行时会有变动，设计取3kpa。鼓风设备采用与曝气池空气系统共用的鼓风机房。（4）管路设计 曝气沉砂池配水槽污水经过格栅后自流进入沉砂池配水槽。水经潜孔进入沉砂池，过水流速不宜过大，控制在，取。配水孔面积 F:设计孔口尺寸为0.38m0.38m， 则孔口流速v:进水损失h1：式中；局部损失系数，查手册可知为1.06，代入得：曝气沉砂池出水出水采用矩形薄壁跌落堰，堰宽同沉砂池宽b=1.25m，通过堰口流量式中：H溢流堰上水头高，m；m流量系数，取m=0.45计算得H=0.086m，设跌水高度0.10m，则沉砂池出水的水头损失为0.086+0.1=0.186m。出水槽尺寸：=式中：B集水槽宽度；Q集水槽设计流量；a安全系数，取1.2。33 倒置A2/O反应池331 倒置A2/O反应池的作用倒置A2/O工艺是基于传统的脱氮除磷理论，在 A2/O 工艺的基础上发展而来。该工艺省去污泥内回流，将缺氧区前置，适当加大了混合液回流比。倒置 A2/O 工艺将缺氧区位于工艺系统首端，优先满足反硝化碳源需求，强化了处理系统的脱氮功能，同时聚磷菌经过厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧状态下形成的吸磷动力可以得到充分利用，提高了处理系统的除磷能力。通过取消初沉池，设置曝气沉砂池，不仅增加了系统脱氮除磷所需的碳源，而且提高了处理系统内的污泥浓度，强化了好氧区内的同步反硝化作用，进一步缓解了处理系统内脱氮除磷过程对碳源竞争的矛盾。332 倒置A2/O反应池的设计参数（1）进水流量Q=2500m3/d；（1）污泥泥龄SRT= 15d；（2）水力停留时间：缺氧区4h，厌氧区2h，好氧区10h；（3）池内混合液污泥浓度（MLSS）X=3500mg/L；（4）污泥负荷0.15kgBOD5/(kgMLSSd-1)。333 倒置A2/O反应池体的设计计算（1）混合液回流比R内 氨氮的去除率：式中：混合液回流比R内：（2）反应池容积缺氧区容积：厌氧区容积：好氧区容积：（3）校核氮磷负荷好氧区总氮负荷：，符合要求； 厌氧区总磷负荷：,符合要求。（4）系统反应池每日活性污泥净增值式中：好氧池中进水平均BOD5的值，kg/m3；好氧池中出水平均BOD5的值，kg/m3；污泥产率系数，取；每座好氧池处理污水流量，m3/d，为3000m3/d；反应池内挥发性悬浮固体总量，kg（5）反应池尺寸反应池设置为缺氧区和厌氧区各为一个廊道，中间设置导流墙；好氧区设置为三个廊道；设反应池有效水深h=4.5m；设缺氧区和厌氧区宽度都为b1=3.3m，则缺氧池的长度为：。厌氧池的长度为：好氧区每个廊道宽度为m，则反应池总宽度，则好氧区长度为；反应池总长为：校核长宽比：， ，符合规定 ；，符合规定；（6）反应池高度取反应池的超高为0.5m，则 334 倒置A2/O反应池曝气系统的设计计算本设计中采用鼓风曝气充氧，曝气装置采用BYW-1型微孔曝气器，本设计中将微孔曝气器设在距池底0.2m处，淹没水深为4.8m。本设计的曝气系统设计计算过程如下：（1）需氧量设计计算式中：混合液有机物降和氨氮消化需氧量，kg；好氧池处理污水流量，m3/d，为2500 m3/d；好氧池中进出水平均BOD5的值，g/m3；好氧池中出水平均BOD5的值，g/m3；氨氮去除浓度，kg/m3，；好氧池容积，m3，1250m3；每座好氧池日净产生的活性污泥，；则所需空气量为：式中：曝气器的充氧效率为8%；a每立方米空气氧气含量320 g。（2）空气管系统计算曝气器数量计算式中：好氧池表面积，m2；曝气器标准状态下，曝气器的服务面积，m2/个；采用BYW-1微孔曝气器，在每个好氧廊道上布置一根曝气干管，共3根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池总设30条配气竖管。微孔曝气器工作水深为4.8m，在供气量13m3/(h个)时，曝气器氧利用率EA=20%,服务面积0.30.75m2/个，取服务面积为0.5 m2/个,则： ,为安全计，本设计采用曝气器；每根竖管的曝气量为：；每个曝气器的曝气量为：（3）供气管道计算 空气干管供风管道采用树状结构布置，其主干管流量为：空气主干管管径为式中：主干管中空气流速，1015m/s，取；，取干管管径为 DN200mm空气支管空气系统采用双侧供气，双侧供气(向两侧廊道供气) 横向支管流量： 双侧供气(向两侧廊道供气) 横向支管管径：，取支管管径为 DN100mm335 鼓风机的选择空气扩散器安装在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为：P=(5-0.2+1)9.8=56.84kPa曝气沉砂池所需空气量为45，好氧池所需空气量为1361.5，则空压机供气量为：Q总=45+1361.7=1406.7=23.45根据所需压力和空气量，决定采用GRT150罗茨型鼓风机3台，2用1备。所选风机的性能参数如表3-1：表3-1 GRT150型三叶罗茨鼓风机性能参数型号转速（r/min）升压（kPa）流量（m3/min）配套电机功率（kw）整机最大重量（kg）GRT150124029.418.65.18.576834 二沉池341 二沉池的作用及种类二沉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，使混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种。本设计中二沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。污水自池中心进水管进入池，沿半径方向向池周缓缓流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流出水渠。辐流式沉淀池多采用回转式刮泥机收集污泥，刮泥机刮板将沉至池底的污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力或污泥泵排走。为了刮泥机的排泥要求，辐流式沉淀池的池底坡度平缓。其突出优点是采用机械排泥，运行较好，设备较简单，排泥设备已有定型产品，沉淀性效果好，日处理量大，对水体搅动小，有利于悬浮物的去除。342 二沉池的设计参数（1）最大污水处理流量Qmax=5400 m3/d=225 m3/h= 0.0625 m3/s；（2）沉淀时间1.5h；（3）池底坡度0.06；（4）表面负荷：1.8m3/（m2h）。343 二沉池的设计计算（1）沉淀部分表面积A：A=式中：Qma污水厂设计流量，m3/h；n池数，本设计取n=1个；q表面负荷（13m3/m2h），本设计取q=1.5 m3/m2h。（2）池子直径D： 取14m（3）沉淀池的有效水深h2：式中：t污水在沉淀池内的沉淀时间，取t=1.5。（4）校核径深比：，在612内，符合要求（5）沉淀部分有效容积V：（6）沉淀部分所需的容积V：式中：S每人每日污泥量，L/(人d)，取S=0.5；N设计人口数，人，设计该城1万人； Y污泥在污泥斗内贮存时间，d，取T=6h；n沉淀池个数，个，n=1。（7）污泥斗容积V1式中：污泥斗高度，m；污泥斗上部半径，m，取=2.0m；污泥斗下部半径，m，取=0.8m；污泥斗倾角，取=60。（8）污泥斗以上圆锥部分污泥容积式中：圆锥体高度，m；池子半径，17.5m；i池底径向坡度，本设计取i=0.06。（9）可贮存污泥总容积V，m31.3m3 足够大（10）沉淀池总高度式中：超高，取=0.4m；有效水深，为2.25m；缓冲层高度，取=1.5；圆锥体高度，为0.29m；污泥斗高度，为0.38m。（11）沉淀池池边高，则：（12）排泥设计排泥所选刮泥机的性能参数见表3-2。表3-2 ZBG-14型周边传动刮泥机性能表型号池径（m）电动机功率（kw）滚轮形式轨道形式周边线速度（m/min）ZBG-14141.8钢滚轮钢板1.6池底接DN200排泥管，利用静水压力连续排泥。（13）浮渣收集浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，高出水面0.2m，在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为200mm。344 二沉池的进出水设计生化反应池的出水直接自流，流进二沉池。（1）进水管的计算 式中：进水管设计最大流量，0.0625m3/s；进水管水流速度，取为1.0 m/s；，取管径DN=300mm进水采用潜孔入流，潜孔高度取h=1m，淹没水深0.3m，内径d1=D2=0.5m，外径d2=0.5+20.3=1.1m，平均直径为。设八个对称布置的潜孔，每孔宽0.25m，则潜孔面积：潜孔流速： 中心导流筒流速按规定取为v=0.1m/s，则导流筒有效面积为：导流筒内径D：为布水均匀，中心导流筒外设穿孔挡板，穿孔率取15%（1020%），设穿孔挡板高h=2 m，直径d=2.5m，穿孔尺寸b=2030cm，f=0.06m2，穿孔挡板面积为则孔数：个，取40个故设计为每排5个孔，共8排，均匀交错排列。孔口流速：初沉池进口总水头损失：（2）二沉池出水堰设计二沉池出水采用90三角堰，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。设设集渣渠深度为0.4；溢流渠深为0.8m、渠宽为0.5m，集水渠深为0.8m，渠宽为0.8m，出水堰跌水0.15m；出水槽深1.6m，长1.6m，宽为1.2m。由给水排水设计手册（第二版）第一册第682页表16-1查知，当堰上水深为h=0.03m时，过水堰流量为，则需要用到的三角堰个数为：(个)，取287个设堰厚度为0.3m，则：集水渠层堰所在圆直径：溢流渠堰板堰所在圆直径：堰周边总长为：则三角堰宽为：内层布置的三角堰个数为：外层布置的三角堰个数为：35 接触消毒池351 接触消毒池的作用生活污水经过生化处理后，仍会存在致病菌的可能，为此采用消毒的工艺对污水进行最终的处理。接触消毒池主要功能：杀死处理后污水中的病原性微生物。352 接触消毒池的设计参数设计考虑在生化处理出水中投加二氧化氯进行消毒处理，二氧化氯最大投加量为10mg/L。实际选用一台HT-150型化学法二氧化氯发生器，最大二氧化氯发生量150g/h。该接触氧化池的设计参数如下：（1）接触时间t=45min；（2）设计流量Q=2500m3/d；（3）二氧化氯投加量10mg/L；（4）污水在反应池中折流反应。353 接触消毒池的设计计算（1）池体容积计算，取94m3（2）接触池表面积式中：接触池的有效水深，取为3.0m（3）接触池尺寸设每个廊道宽度为，则消毒池总宽度为，则消毒池的长度为：（4）接触池高度式中：池底坡降，坡度为0.05，坡底在进水端；接触池有效水深，3m；接触池超高，0.3m。354 污泥浓缩池经前面计算可知，每天排除的以挥发性悬浮固体计的干污泥量为42kg/d。剩余污泥含水率按99%计算，每天排放湿污泥量：污泥浓缩池采用重力浓缩，设计污泥浓缩池1个，可以存储3天的污泥，那么有效体积为42m3 , 单池构筑物的尺寸可设为：42.55 m（长宽高，下同） ,有效水深4.3米，超高0.7米。根据每天排放的湿污泥量，可以选用SDG1500压滤机，处理能力为4.57.5m3/h。36 辅助建筑设计 根据工程需要和有关规定，污水处理厂设如下附属建筑。综合楼：集办公、管理调度中心、化验、仓库、等功能于一体，面积约100m2。污水厂内附属设备主要有：化验设备、机修设备及运输设备三大类。化验室配备分光光度计、电热板、恒温培养箱、分析天平、显微镜、烘箱、pH计等。运输设备考虑5吨卡车1辆、铲车1辆。37 辅助建筑设计 （1）给水 本污水厂的生活用水及消防用水拟引自企业供水干管。（2）厂区道路 厂区道路相连，宽度68m，厂区一般车行道宽度4.5m，人行道宽度2m。（3）供电 污水处理厂的电源来自企业供电网，设有二路电源同时供电，确保污 水处理厂的正常运转。（4）消防污水处理厂内根据消防要求布置通畅的消防通道，主要车行道成环状，转弯半径按有关规定设计，并设置必要的室内外消火栓；电气设备布置和操作间距按消防规范进行设计，并在配电间、值班室配备干式灭火机。4 自控与电气设计41 自控系统及仪表设计原则 采用自动化控制技术，对污水处理过程实施监控和控制，能够保证出水水质水量，提高生产效率，降低能耗。为保证污水处理系统的运行稳定可靠、水质达标的维护便利，本系统拟采用将系统集中控制和现场就地控制相结合的控制方式进行控制管理。主要功能有：（1）能根据即定软件程序完成系统运行。（2）能在中控室电脑界面直接通过工控机操作完成对现场电气件的控制运行。（3）现场设备运行状况及时反映在中控室模拟显示屏及主位机界面。（4）可在线测定pH、温度、流量等指标，并及时显示在中控室模拟显示屏及主位机界面。能完成历史数据的记录、累计和追述。（5）调节控制自动化，把测量仪表与PLC连起来，对重要操作点位进行自动控制操作。（6）采用液位控制系统监测水池的液位，控制提升泵的开启；42 自控系统（1）计算机监控系统设计根据本工程管理及工艺的要求，污水处理厂自控系统采用“集中管理，分散控制”的集散型系统，结构形式为“PLC+工业以太网中控室上位机”，整个系统由管理层、监控层和现场设备层组成。为了保证系统的可靠运行，控制系统配置上采用了分布式结构，根据总图布置，分别在进水泵房、鼓风机房/变电所、脱水机房及滤池/反冲泵房设置PLC 分站，负责数据采集和过程控制，中控室和PLC分站通过光交换机构成100M 环形工业以太网，网络传输介质采用多模光纤。为了方便各站内设备的维修调试，本设计在每个分站设置了人机接口设备15彩色触摸屏，在该设备上可显示整个分站的动态工艺流程和实时仪表值，可使操作（维修）人员对整个分站内设备的情况一目了然，还可经过申请用屏上的按键对设备进行启停操作。PLC 控制柜内部设置不间断电源UPS,在停电时为PLC 和仪表供电，蓄电池续流能力15 分钟以上。（2）中心控制室的设计中控室完成对整个污水厂的生产和管理，监控所有的工艺和电气设备的工作状态。中控室设置二台监控计算机，互为备用，配二台17pLCD 和二台打印机，两台计算机都安装有监控软件，一旦一台监控计算机出现故障，另一台仍可继续监控整个污水厂。中控室设置一台服务器，用于整个污水厂的数据存储及管理。中控室设置一台工程师站，用于在线软件下载及修改，同时兼作投影仪的控制器。中控室配置UPS 不间断电源，蓄电池续流能力30 分钟以上。在中控室设置了高清晰度大屏幕投影仪，可动态显示污水厂的运行情况。中控室计算机完成如下功能：a生产过程监视功能提供清晰、友善的人机界面，在图形界面上显示的内容除表格、图形、曲线外，还能生成工艺流程，主要设备运行工况，使生产管理人员很方便地掌握当前全厂生产运行情况。计算机系统还可在线诊断各类故障，查找故障部位并报警，并提供事故处理预案。b控制功能基于图形和中文菜单的基础上，进行工艺参数的设定。操作人员在中控室通过键盘或鼠标下达控制命令。c管理功能设置不同的操作权限，记录操作员的工号、操作时间、操作内容，防止非法操作，确保水厂设备安全运行；完成控制事件、故障报警、历史数据、生产指标、历史趋势曲线的登录、储存、显示和查询；生成、打印各类生产运行管理报表。（3）厂内各分站功能a进水泵房PLC1 站用以采集、处理及控制进水泵房及旋流沉砂池的工艺参数及设备状态；b鼓风机房/变电所PLC2 站用以采集、处理及控制变电所电量参数及鼓风机房、生化反应池和二沉池的工艺参数及设备状态；c脱水机房PLC3 站用以采集、处理及控制脱水机房、污泥池、污泥回流泵房及紫外消毒渠的工艺参数及设备状态。d滤池/反冲泵房PLC4 站用以采集、处理及控制滤池、反冲泵房及废水池的工艺参数及设备状态；（4）设备的控制本工程所有工艺设备的控制均可通过以下三种方式：a. 手动方式：通过就地控制箱或MCC 上的按钮实现对设备的启停操作。b. 远程手动方式：操作人员通过现场操作站HMI、上位机的监控画面用鼠标或键盘来控制现场设备。c. 自动方式：设备的运行完全由各现场控制器根据预先编制的程序和现场的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制，无需人工干预。手动控制方式通过现场控制箱的转换开关进行切换，具有最高优先级。43 仪表监测系统为配合计算机监控系统，本设计在全厂各工艺段设置与工艺流程相适应的仪表检测系统，主要的检测值有：进水pH/温度、悬浮颗粒浓度、流量计；生化反应池液位、好氧段DO 及及活性污泥浓度、厌氧和缺氧区ORP；曝气总管流量、压力；污泥回流泵房液位；剩余污泥量；滤池液位及水头损失；反冲水总管及反冲气总管压力；出厂水流量、COD、pH、悬浮颗粒浓度等。各仪表420mA 的标准信号通过各PLC 分站上传至中控室上位计算机，仪表原则上选用带现场显示型。44 安防系统本工程在厂区内及各重要生产现场设置电视监视设备，现场生产情况可在中控室和门卫监视器及投影仪上显示。在水厂围墙上设置红外报警探头，探头报警时联动控制摄像头，同时启动录像功能。5 污水站平面、高程布置51 平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各