污水处理厂各构筑物的设计计算

山东理工大学水污染控制工程课程设计题目孤岛新镇污水处理厂设计学院资环学院专业班级环本0803班姓名李聪聪序号27号指导教师尚贞晓课程设计时间2011年12月12日2011年12月30号共3周第一章设计任务及资料11设计任务孤岛新镇646万吨/日污水处理厂工艺设计。12设计目的及意义121设计目的孤岛新镇位于山东省黄河入海口的原黄泛区内。东径118050118053，北纬3706437057，向北15公里为渤海湾。向东10公里临莱州，向南20公里为现黄河入海口，距东营市（胜利油田指挥部）约60公里，该镇地处黄河下游三角洲河道改流摆动地区内。该镇附近区域为胜利油田所属的孤岛油田和两桩油田。地下蕴藏着丰富的石油资源。为了开发这些油田并考虑黄河下游三角洲的长远发展。胜利油田指挥部决定兴建孤岛新镇，使之成为孤岛油田和两桩油田的生活居住中心和生产指挥与科研中心，成为一个新型的社会主义现代化的综合石油城。根据该镇总体规划，该镇具有完备的社会基础和工程基础设施。有完备的城市交通、给水排水、供电、供暖、电信等设施，并考虑今后的发展与扩建的需要。因此，为保护环境，防治水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。122设计意义设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中的一个有机组成部分，是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识以及分析解决实际问题能力的重要一环。它与其他教学环节紧密配合，相辅相成，在某种程度上是前面各个环节的继续、深化和发展。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR、CASS等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。其次，做本设计可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高调查研究，查阅文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。13设计要求131污水处理厂设计原则（1）污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后污水达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，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）筑物形式、主要设备设计标准和数据等。（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，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。（6）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。132污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到技术可行、经济合理。141项目慨况该镇附近区域为胜利油田所属的孤岛油田和两桩油田。地下蕴藏着丰富的石油资源。为了开发这些油田并考虑黄河下游三角洲的长远发展。胜利油田指挥部决定兴建孤岛新镇，使之成为孤岛油田和两桩油田的生活居住中心和生产指挥与科研中心，成为一个新型的社会主义现代化的综合石油城。根据该镇总体规划，该镇具有完备的社会基础和工程基础设施。有完备的城市交通、给水排水、供电、供暖、电信等设施，并考虑今后的发展与扩建的需要。因此，为保护环境，防治水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。142水质状况1、设计平均流量根据孤岛新镇总体规划，该镇规划人口为60000人，生活污水最大日排放标准按200升/人日计，考虑长期的发展水量布置如下80000学生序号9000人2、进水水质条件COD900MG/LBOD420MG/LSS400MG/LTN30MG/LTP3MG/L水温2030OCPH693、出水水质要求BOD10MG/LCOD60MG/LSS10MG/LNH3N10MG/LTP51MG/LPH69143其他资料1、属北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量800毫米，四季分明，光照充足，年平均气温143；1月份为全年最冷月，平均气温为32；7月份为最热月，平均气温为296。春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为198天。2、地下水位在地表下9米，无侵蚀性。3、污水处理厂污水进水总管管径D800，充满度为06，其管底标高（终点泵房处）为43米。当地海拔50米，进水渠水位高度为495米，处理水排放到300米外的白银河，河流最高水位是47米（按25年一遇标准计）。第二章设计方案城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关，污水的水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算。21厂址选择在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为1、在城镇水体的下游；2、便于处理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中处理和处置；4、在城镇夏季主导风向的下风向；5、有良好的工程地质条件；6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7、有扩建的可能；8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；9、有方便的交通、运输和水电条件。由于该地夏季盛行东南风，冬季盛行西北风，所以，本设计的污水处理厂应建在城区的东北或者西南方向较好，最终可根据主干管的来向和排水的方便程度来确定厂区的位置。22污水处理工艺的选择污水处理项目的建设和运行耗资比较大，并且受到多种因素的制约和影响。其中，处理工艺方案的优化选择对污水处理项目的投资及运行管理的影响尤为关键。因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案。221污水处理工艺的选择原则1、技术成熟，运行可靠，满足处理出水要求。2、运行管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。3、经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费用。4、工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。5、工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。222常用污水处理工艺根据设计原则和设计要求，本工程拟比选出一个投资省、运行费用低、技术成熟、处理效果稳定可靠、运行管理方便、要求操作运转灵活、技术设备先进、成套性好、便于分期实施的处理工艺。从进、出水水质要求来看，本工程对出水水质要求较高，要求达到一级A标准，不但COD、BOD指标要求高，还要求脱氮除磷，所以需从出水水质要求来选择处理工艺。1、A2/O工艺A2/O脱氮除磷工艺（即厌氧缺氧好氧活性污泥法，亦称AAO工艺），它是在AP/O除磷工艺上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。其基本工艺流程如图1所示进水内回流回流污泥剩余污泥图1A2/O工艺基本流程图污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与AP/O生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；在缺氧池中的反应过程与AN/O生物脱氮工艺中的缺氧过程相同；在好氧池中的反应过程兼有AP/O生物除磷工艺和AN/O生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用。因此A2/O工艺可以达到中格栅细格栅沉砂池厌氧池缺氧池二沉池好氧池接触池排入白银河浓缩池消化池脱水机房泥饼外运污水提升泵房同步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。A2/O工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺点如下优点（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，总产占地面积少于其它的工艺。（2）在厌氧的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）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。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）对沉淀池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出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对反应器的干扰。2、氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图2所示。进水回流污泥剩余污泥中格栅细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池排入白银河泥饼外运污水提升泵房图2厌氧池氧化沟处理工艺流程氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。污水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达1030H，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。优点（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。（1）污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，PH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。（2）泡沫问题。（3）污泥上浮问题。（4）流速不均及污泥沉积问题。（5）氧化沟占地面积很大。3、CASS工艺CASS为周期循环活性污泥法的英文（CYCLICACTIVATEDSLUDGESYSTEM）的缩写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水SBR反应器相结合的产物。CASS工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的污水处理新工艺。目前CASS工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。其基本工艺流程如图浓缩池消化池脱水机房3所示。、CASS工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理。其优缺点如下优点（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30以上，而且布置紧凑，占地面积可减少35。（2）处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。（3）有较好的脱氮除磷效果。CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。（4）污泥沉降性能好。CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。（5）CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。缺点由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。4、SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（SEQUENCINGBATCHREACTORACTIVATEDSLUDGEPROCESS）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR具有以下优点（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。（4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。（5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。（7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。（8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。（9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。SBR系统的适用范围（1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。（2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。（3）水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。（4）用地紧张的地方。（5）对已建连续流污水处理厂的改造等。（6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。注SBR工艺管理较为复杂，排泥受到一定限制，在本工程中不予考虑。223污水处理工艺的确定表1生化处理方案综合比较表比较内容氧化沟CASSA/A/O工艺特点（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。（4）脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30以上，而且布置紧凑，占地面积可减少35。（2）处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。（3）有较好的脱氮除磷效果。CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。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，总产占地面积少于其它的工艺。（2）在厌氧的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）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。（4）污泥沉降性能好。CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。（5）CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。缺点（1）污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，PH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。（2）泡沫问题。（3）污泥上浮问题。（4）流速不均及污泥沉积问题。由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。（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）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防（5）氧化沟占地面积很大。止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对反应器的干扰。运行管理运行成本低，构造简单，易于维护管理工艺流程最简单，处理效果好，除磷脱氮效果也不错，易于管理运行成本低，构造简单，处理效果好，易于日常维护管理占地占地面积大占地面积小占地面积最小综上所述，本项目的工艺流程确定如下总的说来，这三个方案都比较好，都能达到要求处理的效果。考虑到该污水厂设计水量较小，且方案一工艺流程更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、运行费用少等优势，所以，本设计采用A/A/O方案一作为污水厂处理工艺。23设计污水水量由设计资料可知，该镇日流量为Q80000279000323000立方米/天查GB500142006室外排水设计规范知SLSL1089450则用内插法可得总变化系数KZ117从而可计算得设计秒流量为QK式中城市每天的平均污水量，；QSL总变化系数；K设计秒流量，。SQ117664076立方米|秒24污水处理程度计算城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。在选择污水处理程度时，既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体受到污染，避免污水排入水体后污染下游取水口和影响水体中的水生动植物。241污水的处理程度计算COD1EE式中的处理程度，；C进水的浓度,；CODMGL处理后污水排放的浓度，。EG则93061E242污水的处理程度计算5BOD2EL式中的处理程度，；2E5进水的浓度，；LBODMGL处理后污水排放的浓度，。E5则6974201E243污水的SS处理程度计算3EC式中SS的处理程度，；3E进水的SS浓度，；MGL处理后污水排放的SS浓度，。EC则5974013E244污水的氨氮处理程度计算4EC式中氨氮的处理程度，；4E进水的氨氮浓度，；MGL处理后污水排放的氨氮浓度，。EC则763014E245污水的磷酸盐处理程度计算5EC式中磷酸盐的处理程度，；5E进水的磷酸盐浓度，；MGL处理后污水排放的磷酸盐浓度，。EC则76315E第三章污水的一级处理构筑物设计计算31格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1510MM）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。311格栅的设计城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管进水水量为，污水进入污水处理厂处的管径为800，管道水面标高为43SLQ180M。M本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置两组即N2组，每组的设计流量为0509见手写板S3。32沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。本设计中采用曝气沉砂池，其优点是通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。见手写本第四章污水的二级处理构筑物设计计算本设计中选用A2/O工艺。取两组池子，则每组的设计流量为0509。3MS污水经过一级处理后会处理掉一部分的悬浮物（）和，处理程度S5BOD按表1取值，而氮磷按不变计算表2处理厂的处理效果处理效果处理级别处理方法主要工艺S5BOD一级沉淀法沉淀（自然沉淀）405230生物膜法初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀69二级活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀75设计中取一级处理效果为，S405BOD20则进入曝气池中污水的浓度5BODSASY（120）420（120）336MG/L进入曝气池中污水的浓度LALY（140）400（140）240MG/L41厌氧池计算1、厌氧池容积60VQT式中厌氧池容积，；V3M厌氧池水力停留时间。T设计中取07545MINTHV6005094513743M32、厌氧池尺寸计算厌氧池面积设计中取厌氧池有效水深为0HM21458317HVA厌氧池尺寸为长宽2320厌氧池实际面积为2320460M2设计中取厌氧池的超高为03M则池总高为033HH3、污泥回流量计算设计中取污泥回流比为8R则DSRQ3316159401842缺氧池计算1、缺氧区有效容积反消化区脱氮量WQNONE0124YQSOSED/KG16592831027605217缺氧区有效容积2DNWVX式中反消化速率DNV设计中取，X3000MG/L3025KGNOKMLSD则32290516MV2、缺氧池尺寸计算缺氧池面积设计中取缺氧池有效水深为0H2M430792HVA缺氧池尺寸为长宽3110缺氧池实际面积为3110310M2设计中取缺氧池的超高为03则池总高为033HH3、污泥回流量计算设计中取内回流比为R300则DMSRQ332058641843好氧池计算1、内源呼吸系数2020TDTK式中内源呼吸系数，；DTK1时，内源呼吸系数，一般取0040075；20C1温度系数，一般取102106。T设计中取006，10420DKT假设全年平均气温时C8820061437DTK2、出水计算设计中取的去除率为98，氨氮的去除率为85，磷的去除率为5BOD85则LMGSAE/72698136981去除的的浓度为5BR3NAE/5420去除的氨氮的浓度为LMGNER/2PPE/138510去除的磷的浓度为ER54003、污泥龄计算CRXYS设计中取，X3000MG/L06C天298360取10天4、好氧区有效容积3011850371302296MKXSYQVCDE5、好氧池尺寸计算好氧池面积设计中取好氧池有效水深为H40M2463985HVA厌氧池尺寸为长宽9052厌氧池实际面积为90524680M2设计中取厌氧池的超高为03M则池总高为HH03400343M3、污泥回流量计算设计中取污泥回流比为80R则DSRQ3316159418044设计参数的较核1、水力停留时间较核H51720842QVT大于8H小于15H，符合要求。2、污泥负荷率BODSSD）KGMLVBODVXSNVES/380618522397050介于0305之间，符合要求。45剩余污泥量计算DKGKSYQWCATEO/130371028961湿污泥量设污泥含水率为93PDMPWQS/4150101346需氧量计算设生物污泥中大约有的氮，用于细胞的合成，则每天用于合成的总氮为240124111331380KG/D即中有用于合成细胞。TNLG/81720138按最不利情况，设出水中量和量各为，3O3H4M则需要氧化的量为3017884812MG/L3H需要还原的量为8124412MG/LN需氧量（同时去除和脱氮）计算设计中取023BODK07VSF则平均需氧量为314260526RRKTSRQWFQNWFQNOEHKGDKG/204/7849011024763561057438925230最大需氧量为360526RRKTSRQWFQNWFQNOEHKGDKE/25/6181024372603010527418975047供气量1、供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底02M处，淹没深度为，氧转移效率，计算最不利温度为。40238HM18AE30TC空气扩散器出口处的绝对压力计算55510903903814BPHPA空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为221797917908ATEO好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）305261042BTSBSPOC式中标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，30SC查表得。MGL307SMGL530184197684722SBG标准需氧量（换算为时的脱氧清水的充氧量）C2002014STSTR式中标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，20SCC查表得；MGL2097SMGL标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，STT；MGL曝气池内溶解氧浓度，；CMGL污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用05095；污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧浓度值比，一般采用090097压力修正系数。设计中取09，095，2，10CMGLHKGR/67100241780195043最大标准需氧量HKGR/480241780195063最大标准需氧量与标准需氧量之比5160R好氧反应池供气量计算平均时供气量为HMEGAS/3159803670最大时供气量为HRAS/91645803032、曝气机数量计算（以单组反应池计算）本设计中选择鼓风微孔曝气器，按供氧能力计算所需要的曝气机数量，计算公式为NCQR20式中曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力CQ。2KGOH个设计中采用鼓风曝气，微孔曝气器，参照给水排水设计手册常用设备可知每个曝气头通气量按时，服务面积为，31MH个20375M个曝气器氧利用率为，充氧能力为8AE014CQ2KGOH个则N个3714028以微孔曝气器服务面积进行较核在3704168NHVFF2M之间，符合要求。2375M个48鼓风微孔曝气器空气管路计算平面图布置空气管道如图纸所示，干管的供气量为164519M3/H457M3/S；设流速为。SMV12管径，取干管管径为。VQD690457MDN70491二沉池的选择辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池底沉泥，提高池的容积利用系数。这类沉淀池多用于二次沉淀池。本设计中采用机械吸泥的圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。见手写本第五章污泥处理设计计算污水厂在处理污水的同时，每日要产生产生大量的污泥，这些污泥含有大量的易分解的有机物质，对环境具有潜在的污染能力，若不进行有效处理，必然要对环境造成二次污染。同时，污泥含水率高，体积庞大，处理和运输均很困难。因此，在最终处置前必须处理，以降低污泥中的有机物含量，并减少其水分。使之在最终处置时对环境的危害减少之限度。1、减量降低污泥含水率，减小污泥体积；2、稳定SATABILIZATION去除污泥中的有机物，使之稳定；3、害化杀灭寄生虫卵和病原菌；4、污泥综合利用。剩余污泥来自二沉池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排除处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要进行浓缩处理，然后进行脱水处理。51污泥处理的原则1、城镇污水污泥，应根据地区经济条件和环境条件进行减量化、稳定化和无害化处理，并逐步提高资源化程度。2、污泥的处置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的处理流程应根据污泥的最终处置方式选定。3、污泥作肥料时，其有害物质含量应符合国家现行标准的规定。4、污泥处理构筑物个数不宜少于2个，污泥脱水机械可考虑一台备用。5、污泥处理过程中产生的污泥水应返回污水处理构筑物进行处理。污泥处理过程中产生的臭气，宜收集后进行处理。52污泥处理方法的选择污泥处理的一般方法与流程的选择、当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用及维护管理等多种因素有关。53集泥池计算回流污泥量为HMSRQ33149894018剩余污泥量为HDMS32764590总污泥量为S31设计中选用5台（4用1备）回流污泥泵，2台（1用1备）剩余污泥泵。则每台回流泵的流量为SLHM2368493泵房集泥池有效容积按不小于最大一台泵（回流泵）5分钟出水量计算，则370610523V有效水深设为H集泥池的面积为2458MVA集泥池尺寸为BL654污泥浓缩池污泥处理的主要目的是去除污泥颗粒中的空隙水，减少污泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。常用的污泥浓缩有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。本设计中采用间歇式重力浓缩池中的竖流浓缩池。55污泥脱水污水处理过程中所产生的污泥，一般是带水的颗粒或絮状疏松结构。污泥经浓缩后，尚有97的含水率，体积仍然庞大。因此，为了综合利用和最终处置，需要对污泥进行干化和脱水处理，使污泥含水率降到以下，以缩减污85泥体积。在污泥脱水前要对污泥进行调整，改善污泥的脱水性能。工程上调整的主要方法为投加絮凝剂，一般采用高分子絮凝剂。污泥脱水的方法很多，一般有真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。各种脱水机的优缺点如表表4一些脱水机的主要特点类型优点缺点主要设计和选择参数适用条件污泥干化场设备简单，操作方便，耗电少占地面积大，受季节和气候影响较大，劳动强度大年蒸发量年降雨量污泥脱水量气候干燥、用地不紧张地区的小型污水处理厂板框压滤机泥饼含水率低，构造简单，体积小，节省后续处理的费用，污泥调节药剂的投量少间歇式操作，生产效率低，设备投资大，劳动强度大，不能连续工作压力MPA402产泥率HMKG21适用于采用干燥、焚烧、填埋处理的污泥，适用小型污水处理带式压滤机连续生产，效率高，设备少，投资较少，劳动强度少，能耗维护费用低污泥调节药剂费用大，运行费用高，泥饼含水率较高产泥率初沉污泥剩余污泥HKG235012初沉污泥M2适用于大、中、小型、污水处理厂真空转鼓过滤机连续生产，工作效率高，运行稳定，可自动控制附属设备多，工序复杂，运行费用高产泥率初沉污泥HKG2501初沉污泥腐殖M242剩余HKG2150大、中、小型污水均可用，目前使用较少机械脱水离心脱水机效率高，基建费用少，占地少，环境好，自动化机械设备复杂，电耗大，噪声大根据离心机转速和泥饼含水率等参数计算发达国家使用较多，使用于大、中、程度高，运行费用低小型污水处理厂根据上表，结合当地气候、经济、技术条件考虑，本设计中选用带式压滤机。第六章污水处理厂平面布置在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。污水处理厂的平面布置包括生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、药剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小，一般采用比例尺的地形图绘制总平面图，常用比例尺为。10250161平面布置原则1、污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60。2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。4、生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。5、污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。6、污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。7、厂区消防的设计和消化池、贮气罐、污泥气压缩机房、污泥气发电机房、污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。8、污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。9、污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求1）主要车行道的宽度单车道为3540M，双车道为6070M，并应有回车道；2）车行道的转弯半径宜为60100M；3）人行道的宽度宜为1520M；4）通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30，不宜大于45；5）天桥宽度不宜小于10M；6）车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。10、污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于20M。11、污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。12、污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。13、污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜时，应采用明渠。管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。14、污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。15、处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。16、污水厂宜设置再生水处理系统。17、厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。18、污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。19、污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。20、位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。21、根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。22、处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。62平面布置1、工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。2、构（建）筑物平面布置按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括污水总泵站、格栅间、曝气沉砂池、厌氧池、缺氧池、好氧池、辐流沉淀池、消毒池（接触池）、鼓风机房。2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈直线型布置。包括污泥浓缩池、污泥消化池、脱水房等。3）生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的一个区，位于主导风向的上风向。3、污水厂管线布置污水厂管线布置主要有以下管线的布置1）污水工艺管道污水经总泵站提升后，按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。2）污泥工艺管道污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运出厂外。3）厂区排水管道厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放，而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接入泵前集水池继续进行处理。4）空气管道5）超越管道6）厂区给水管道和消火栓布置由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔1200M的检间距设置1个室外消火栓。4、厂区道路布置1）主厂道路布置由厂外道路与厂内办公楼连接的道路为主厂道路，道宽60M，设双侧15M的人行道，并植树绿化。2）车行道布置厂区内各主要构（建）筑物布置车行道，道宽40M呈环状布置。3）步行道布置对于无物品、器材运输的建筑物，设步行道与主厂道或车行道相连。5、厂区绿化布置在厂区的一些地方进行绿化。第七章污水处理厂高程布置为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头。71主要任务污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是1、确定各处理构筑物和泵房的标高；2、确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；3、通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。72高程布置原则1、保证污水在各构筑物之间顺利自流。2、认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。3、考虑远期发展，水量增加的预留水头。4、选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。5、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。6、设置终点泵站的污水厂，水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以防处理后的污水不能自由流出。二泵站需要的扬程较小，运行费用较低。但同时应考虑挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。7、在作高程布置时，还应该注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。8、协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。73污水处理厂构筑物高程布置计算在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失按下式计算ILRCVHF2式中为沿程水头损失，；FHM为管段长度，；L为水力半径，；R为管内流速，；VMS为谢才系数。C局部水头损失为GVHM2式中局部阻力系数。1、构筑物水头损失由于各构筑物的水头损失比较多，计算起来比较烦琐，本设计中若在设计计算过程中计算了的就用计算的结果，若在设计计算过程中没计算的就用经验数值。构筑物水头损失见表52、管渠水力计算计量槽至出水口有一个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数为010077087。接触池至计量槽有一个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数为010077087。二沉池至接触池有两个弯头，局部阻力系数为1072214。90集配水井至二沉池有一个突然扩大、一个突然缩小以及一个弯头，局90部阻力系数为04809731072523。（厌氧池、缺氧池、好氧池之间用隔墙隔开，墙面上的潜孔占墙面积的60，取水头损失为06M。）集配水井至厌氧池有一个突然扩大、一个弯头和一个突然缩小，局部120阻力系数为04805509732003。在沉砂池至集配水井有一个突然扩大和一个突然缩小，局部阻力系数为04809731453。管渠水力计算见表6表6污水管渠水力计算表管渠设计参数水头损失（M）管渠及构筑物名称流量SLMD（I）VMSL沿程局部合计出水口至计量槽11808002001603000600640664计量槽至接触池11808002001608001600640080接触池至二沉池5908002001401000201570177二沉池至集配水井5902000200100500101850195集配水井至好氧池好氧池的水是通过自由跌落进入集配水进的，取总水头损失为040M厌氧池、缺氧池、好氧池之间用隔墙隔开，墙面上的潜孔占墙面积的60，取总水头损失为060M厌氧池至集配水槽5908002001200001470147集配水槽至沉砂池5908002001205001010701173、污水处理高程计算及布置污水处理厂水力计算以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，沿污水处理流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能自流排出，同时，还要考虑挖土埋深的状况。由于城市的排水系统采用分流制排水系统，主干管进入污水处理厂处的管径为800MM，最大充满度为06，则管道水面标高为4348M。又由于设计任务书里面给出污水处理厂污水进水总管管径D800，充满度为06，其管底标高（终点泵房处）为43米。当地海拔50米，进水渠水位高度为495米，处理水排放到300米外的白银河，河流最高水位是47米（按25年一遇标准计）。所以在本设计中认为污水厂出水能够在洪水位时自由流出。设计中确定出水口管底标高为48000M（充满度为06，则水面标高为48480M）。由此前推算其他的构筑物高程。计算结果见下表7。表7构筑物及管渠水力计算表序号管渠及构筑物名称（M）水面上游标高（M）水面下游标高（M）构筑物水面标高（M）地面标高（M）1出水口至计量槽4915248488500002计量槽494524915249302500003计量槽至接触池495324945250