南昌大学水质工程学2课程设计

1、 课程设计计算说明书课程名称： 水质工程学（II） 题 目： 污水处理厂规划设计 学 院： 建筑工程 系： 土木工程 专业班级： 给排水科学与工程151班 学 号： 学生姓名： 江户川柯南 起讫日期： 2019.1.72019.1.20 指导教师： 杨长河 学院审核（签名）： 审核日期： 目录第一章 绪论11.1设计基础资料及任务11.2设计内容2第二章 污水处理厂的设计水量和水质的计算32.1污水处理厂设计水量的计算32.2 城市污水水质计算42.3 计算污染物去除效率5第三章 工艺流程确定63.1 处理流程确定63.2 单元构筑物选择8第四章 污水处理厂各构筑物的设计114.1格栅114.

2、2提升泵房154.3沉砂池164.4氧化沟184.5二沉池224.6接触消毒池244.7 计量设施25第五章 污泥处理系统设计计算265.1污泥量计算265.2污泥回流泵房265.3污泥浓缩池265.4污泥贮池285.5脱水机及脱水机房30第6章 污水处理厂平面及竖向设计326.1 平面布置326.2 高程布置33第一章 绪论1.1设计基础资料及任务（一） 城市概况N市位于江西省东北部，信江中下游。信江自东向西流经本市进入鄱阳湖。城区地下水基本为潜水，信江两岸地势低平，地下水位高，含水丰富，对工程建设有一定影响。N市地处亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，阳光充足，无霜期长。季

3、节温差大，多年平均气温18.2。多年平均降雨量1839.1mm, 最小年降雨量1056.8mm, 最大年降雨量2736.2mm；全年无霜期272.6天；全年主导风向以东北风为主。信江执行III类地面水标准。（二） 基本资料 N市第一污水处理厂服务范围为东湖区域，2018年城市人口为9万人，工业产值为17亿元；根据总体规划要求，近期2020年城市人口为11万人，年工业产值为26亿元；远期2030年城市人口为16万人，年工业产值为32亿元；工业万元产值耗水量为80m3/万元d。随着工业的全面快速发展，信江水受到严重污染，为了经济的发展和人民生活水平的提高拟建第一污水处理厂。N市的城市排水采用合流制

4、排水系统，污水经截污干管截流，合流管的截流倍数为3.0。污水经处理后，尾水排入长江。（污水总管排入污水厂标高为-5.5米）。1.2设计内容1、确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。2、进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。3、进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。 4、设计图纸包括：（1） 污水厂平面布置图；（2） 污水厂的工艺流程、高程布置图（3） 单体构筑物的工艺构造图第二章 污水处理厂的设计水量和水质的计算2.1污水处理厂设计水量的计算 据统计，污水处理厂近期服务人口为11万人，年工业产值为26亿元；远期规划发展到16万人，年工业产值为32亿元。根据设计手

5、册，取该市近期生活污水量为180L/人d；远期生活污水量200L/人d。工业污水量为80m3/万元/d。市政公共设施及为预见水量以10%计。1) 平均日生活污水量计算公式为 式中 Q0 平均日生活污水量，L/s；q 居住区生活污水量标准，L/人d； N 设计人口数，人。近期：远期：2) 生活污水总变化系数： 由于该城市缺乏k1及k2的数据，所以采用以下通用参考数据表：平均日流量(l/s)51540701002005001000kz2.32.01.81.71.61.51.41.3由表可得：该污水处理厂的kz值近远期都为1.5 其中：k1 日变化系数 k2 时变化系数 k3总变化系数 3) 生活污

6、水设计流量： 近期：远期：4) 工业废水设计流量：工业废水的污水排放系数为0.78-0.90，本次取0.8近期：远期：5）平均日污水量：近期：取7.5万m3/d（用于设计氧化沟和二沉池）。远期：取10万m3/d（用于设计氧化沟和二沉池）。6）旱季高峰流量：因市政公共设施及未预见污水量以10%，故最大设计流量为近期：远期：7）雨天截留量：近期：远期：8）最高日最高时设计流量：近期：，取35万吨/天远期：，取46万吨/天2.2 城市污水水质计算2.2.1确定原水水质指标根据地区状况和当地居民的生活习惯，通过连续不间断的进行取样调查，并且参照相近已建成的污水处理厂的资料，综合分析后确定原水水质指标如

7、表2.1所示。表2.1 污水处理厂进水主要水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH23012015030253.5692.2.2 确定处理水水质要求针对污水厂处理后水排放的河流水质要求，该污水处理厂的处理水应该达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中一级A类排放标准，确定处理后的出水水质指标如表2.2所示。表2.2 污水处理厂出水主要水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH50101012（15）5（8）0.569同时

8、，污水处理厂的污泥应该达到稳定化及脱水处理（含水率60%以下）。2.3 计算污染物去除效率根据表12中原水水质指标和污水水质指标，计算确定各项污染物的处理程度如表2.3所示。表2.3 污水处理厂各污染物处理程度水质指标COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）pH原 水23012015030253.569出 水50101012（15）5（8）0.569处理程度78%92%93%60%（50%）80%（68%）86%-第三章 工艺流程确定3.1 处理流程确定3.1.1确定原则1、新建的城镇污水处理厂所采用的污水处理流程不但要有很高

9、的SS、BOD5，CODcr去除能力，而且要具有很高的脱氮除磷功能；2、处理工艺技术合理、成熟可靠；3、工程造价低，节省能耗，节省运行费及占地少；4、运行管理简单，控制环节少，易于操作；5、因地制宜，污水处理厂应分期，分达标实施；6、污水、污泥要资源化。3.1.2方案选择污水处理厂的处理流程分为一级物理处理，二级生化处理，三级深度处理和污泥处理。以下对四种处理方案做一选择。1、一级物理处理一级处理工艺主要去除原水中的漂浮物、垃圾和沙粒等固体不溶性物质，一般可采用粗格栅、细格栅、沉砂池等工艺来去除。2、二级生化处理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

10、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。对脱磷脱氮有要求的城市，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。这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。在上述各种脱磷除氮工艺中，对中小污水厂来讲，比较有发展前途的工艺是 SBR 工艺、氧化沟工艺。因为这两种工艺一般都不设初沉池，SBR 工艺和合建式氧化沟工艺也不需要二沉地、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为

11、简化，可以达到占地少、能耗低、投资省，运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。采用延时曝气的 SBR 工艺和氧化沟工艺产生的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后就可以直接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小城镇污水厂来说，是非常有吸引力的。但是相比SBR氧化沟具有以下优点：(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

12、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 2030d，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，脱氮效率一般大于 80 %。(6) 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除 BOD、去除 BOD 和 NH3 -N 及去除 BOD 和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除 BOD 和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基

13、建投资比传统活性污泥法节省更多。本城市中的污水处理厂处理规模较小，二期只能达到10，属于中小规模污水处理厂。鉴于氧化沟有着比较好的优势，所以通过综合比较，最终确定二级生化处理工艺采用氧化沟工艺。3、污泥处理工艺根据国家新规范规定，新建污水处理厂的污泥含水率要达到60%以下，所以对于污泥处理提出了更高的要求。目前普遍采用的污泥处理工艺只能将含水率降到80%，所以为达到要求应该选择污泥浓缩、厌氧消化、污泥脱水和焚烧来解决。3.1.3处理流程图最终确定污水处理厂的工艺流程如图3.1所示。图3.1 污水处理厂工艺流程图3.2 单元构筑物选择3.2.1格栅选择该工艺流程中采用机械清除的粗格栅（50100

14、mm）和细格栅（310mm）。3.2.2沉砂池选择常用沉砂池有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、旋流式沉砂池和曝气沉砂池四种形式。其各自特点如下： 平流式沉砂池为常用形式，污水在池中沿水平方向流动，具有结构简单，截留无机颗粒效果好的优点； 竖流式沉砂池是污水自下而上从中心管进入池内，无机颗粒借重力沉淀于池底，处理效果一般较差； 旋流式沉砂池是近来日益广泛使用的池型，它利用机械控制流态与流速，加速砂砾的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点； 曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，它可以通过调节曝气量，控制污水旋流速度，使除沙效率稳定，受流量变化小，同时还对污水起预曝气

15、作用。鉴于该工艺流程中后续是采用氧化沟进行生化处理，曝气沉砂池可以对污水起到预曝气作用，有利于后续工艺进行，而且除砂效果稳定，所以该工艺选择曝气沉砂池。3.2.3氧化沟选择氧化沟具有多种形式，如Carrousel氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替式氧化沟和双沟式氧化沟等多种形式。其中Carrousel氧化沟是一种由多渠道串联组成的氧化沟形式，在沟一端设置曝气器，使系统中形成好氧区和厌氧区，具有脱氮功能；在内部内置反硝化区，不仅使得脱氮功能加强，而且又具有除磷功能；在系统前加生物选择区又能 抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀；其独特的圆形缠绕式设计还可降低建设成本和减少污水厂占地。而其它类型的氧化沟虽也具有脱

16、氮除磷的功能，但是却存在溶解氧分配不均、设备利用率低等缺点。Carrousel氧化沟独有的优势是其它类型的氧化沟不可比拟的。因此该工艺中我们选择改良型的Carrousel氧化沟改良型6廊道Carrousel氧化沟2000（如图3.2），完全可以满足该污水厂运行中脱氮除磷的功能。图3.2 Carrousel 2000系统平面结构图3.2.4二沉池选择沉淀池一般分为平流式、竖流式和辐流式沉淀池三种类型。三种沉淀池优缺点及其适用条件见表3.1.表3.1 各沉淀池优缺点及适用条件池型优点缺点适用条件平流式沉淀效果好，抗冲击能力强，施工简易，布置紧凑配水不均，排泥量大，排泥设备复杂，施工质量高适用大、中

17、、小型污水厂竖流式排泥方便，简单易行池深大，施工困难，抗冲击能力差适用小型污水厂辐流式多为机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备已定型化排泥设备复杂，施工质量要求高适用大、中型污水厂通过对比分析，我们在该工艺中选择机械化程度较高，而且占地面积较小的辐流式沉淀池。3.2.5污泥浓缩池重力式污泥浓缩池是目前常用的污泥浓缩池型，其具有结构简单，运行控制方便，造价低，占地少等优点。因此我们在该工艺中选择重力式污泥浓缩池。3.2.6污泥脱水设备由于压滤脱水具有良好的脱水效果，所以在该工艺中我们采用板框压滤机脱水。第四章 污水处理厂各构筑物的设计4.1格栅 本污水处理厂设置粗、细两道格栅。格栅的主要作用是

18、将污水中的大块污物拦截，以免其对后续单元的机泵或工艺管线造成损害。按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格处理栅。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。 格栅与水泵房的设置方式。 4.1.1粗格栅拟建四台，采用机械清污。1. 栅条间隙数（n）个 （5-1）式中 格栅倾角，一般机械清污时70，人工清污时60，此取70； b 格栅间隙数，机械清渣时为16100mm，取60mm，即0.06m； h 栅前水深，取0.4m； v 过栅流速，泵前格栅采用0.81.0m/s，此取0.9m/s。验算平均水量流速为0.9m/s，符合0.81

19、.0m/s。 2. 栅槽宽度（B）栅槽宽度为： （5-2）式中 S栅条宽度，栅条断面形状为边长20mm的正方形，故栅条宽度为0.02m。3.通过格栅的水头损失（h1）1) 由于选用格条断面为正方形，则阻力系数为： （5-3）2) 通过格栅的水头损失为： （5-4）式中 g 重力加速度，m/s2； K 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3。核算：h1=0.12m，符合要求。4. 栅后槽总高度（H） （5-5）式中 栅前渠道超高，一般采用0.5m。5. 栅槽总长度（L）1) 进水渠道渐宽部分的长度为： （5-6）式中 B1进水渠宽，此取2m； 进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用2

20、0。2) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度为： （5-7）3) 栅前渠道深为： （5-8）4) 栅槽总长度为： （5-9）6.每日栅渣量（W） （5-10）式中 W1栅渣量，粗格栅，一般为W1=0.030.01，此取W1=0.01m3/103m3污水； KZ生活污水总变化系数。核算：W=2.50.2，符合要求。7. 计算简图粗格栅计算简图4.1.2泵后细格栅1. 栅条间隙数（n）个式中 格栅倾角，此取45； b 格栅间隙数，取10mm，即0.01m； h 栅前水深，取0.5m； v 过栅流速，取0.9m/s。验算平均水量流速为0.9m/s，符合0.81.0m/s。2. 栅槽宽度（B）式中 S

21、栅条宽度，栅条断面形状为锐边矩形，故栅条宽度为0.01m。3. 通过格栅的水头损失（h1）1)由于选用格条断面为正方形，则阻力系数为：2)通过格栅的水头损失为：4. 栅后槽总高度（H）5. 栅槽总长度（L）1) 进水渠道渐宽部分的长度为：2) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度为：3) 栅前渠道深为：4) 栅槽总长度为：6. 每日栅渣量（W）式中 W1栅渣量，细格栅，一般为W1=0.100.05，取W1=0.10m3/103m3污水。4.2提升泵房本设计采用氧化沟工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由

22、出水管道排入纳污河流。设计参数：设计流量：Q=4051L/s，取4100L/s,泵房工程结构按远期最大流量设计设计要求：1）泵房进水角度不大于45度。2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15 m12m，高12m，地下埋深7m。4）水泵为自灌式。泵房设计计算：水泵扬程=细格栅最高水位+水泵损失+吸压水管路损失+集水池最低水位到地面的高程差+富裕水头（1m）即：H=-2.19+2+2+

23、4.9+1=12.09m根据设计流量4.1m3/s，考虑选用选用6台QXG3000-14-160型潜污泵（流量3000m3/h，扬程14m，转速740r/min，功率160kw,5用1备）集水池选用长方形，与机器间分建。集水池容积，采用相当于1台泵5min的容量：有效水深采用3m，超高采用0.5m,则集水池面积为：集水池尺寸：宽度采用10m，长度为205/10=20.5m。泵房采用钢筋混凝土结构,尺寸为15 m10m,泵房为半地下式，水泵为自灌式。4.3沉砂池设计参数平沉砂池的设计参数，按照去除砂粒粒径大于0.2mm、比重为2.65确定。（1）设计流量。当污水自流入池时，按最大设计流量计算；当

24、污水用泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算。（2）水平流速。应基本保证无机颗粒沉淀去除，而有机物不能下沉。最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。(3)停留时间。最大设计流量时，污水在池停留时间一般不少于30s，一般为30-60s。（4）有效水深。设计有效水深不大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格池宽不宜小于0.6m。（5）沉砂量。生活污水按0.01-0.02L（人d）计；城市污水按1.5-3.0m3/（105m3污水）计，沉砂含水率约为60，贮砂斗的容积容重1.5t/m3，贮砂斗的容积按2d的沉砂量计，斗壁倾角为55-60。（6）沉砂池超高不宜小于0.3m。设计参数

25、确定：Q m a x=5324L/s，设计5组池子，每组分为2格，每组设计流量：Q=1064L/s=1.06（m3/s）设计流速：v=0.3m/s有效水深：0.8m水力停留时间：t=40s池体设计计算图4.1 平流沉砂池计算简图（1）沉砂池水流部分长度：L=v t式中v-最大流速，m/s； t-最大设计流量的停留时间，s。L=0.340=12(m）水流断面面积：A=Q/v=1.06/0.3=3.53(m2）（2）池总宽度：设计n=8格，每格宽取b=1m0.6m，每组池总宽B=8b=8(m）。（3）有效水深：h2=A/B=3.53/8=0.44(m）(介于0.25-1m之间)（4）沉砂斗容积：V

26、=Qmaxx1T86400/Kz105 V=N Tx2 式中x1城市污水沉砂量，一般取3m3/（105m3污水）； x2生活污水沉砂量，L/（人d）； T清除沉砂的时间间隔，d；设计T=2d K z流量总变化系数； N沉砂池服务人口数。V1=（5.3/20）3286400/（1.5105）=0.92(m3）（每个沉砂池设2个沉砂斗，10格共有20个沉砂斗）（5）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高hd=1.0m，则沉砂斗上口宽：a=2hd/tan60+ a1=21.0/ tan60+0.50=1.65(m）沉砂斗容积：V=（hd/3）（a2+ aa

27、1+ a12）=（1.0/3）（1.652+1.650.50+0.502）=1.27( m3） V1=0.92m3符合要求。（6）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度：L2=(L-2a)/2=(12-21.65)/2=4.35 (m）沉泥区高度h3= hd+0.06L2=1.0+0.064.35=1.26(m）池总高度：设超高h1=0.3mH=h1+h2+h3=0.3+0.43+1.26=1.99 (m）（7）验算:最小流量一般采用0.75QV min=Q min /n A=0.755.3/3.53=1.13(m/s ）0.15 m/s，符合要求。（8）进水渠道格栅

28、的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后进入进水渠道，污水在渠道内的流速为：v1=Q/(B1H1)式中B1进水渠道宽度，m。本设计取2m。 H1进水渠道水深，m。本设计取0.7m。v1=1.06/（20.7）=0.76(m/s）（9）出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：H=（Q/m b）2/3=(1.06/（0.42）) 2/3=0.45(m）式中m-流量系数，一般采用0.4-0.5，本设计取0.4。（10）排砂管道本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200m。4.4氧化沟1、进出水水质要求见表2.3.2、由进出水水质

29、可得：l BOD5/COD0.4，所以可以进行生物处理；l BOD5/TN3，BOD5/TP15，故可估算具有较好的生物脱氮除磷效果；3、脱氮除磷参数计算该工艺中Carrousel氧化沟采用4组平行的氧化沟，每组Q=25000m3/d，近期采用3组，远期采用4组；处理效果出水除SS指标按照一级B标准计算外，CNP的计算都按照一级A出水标准；为提高系统的抗符合变化能力，选择混合污泥的浓度MLSS=4000mg/L，f=MLVSS/MLSS=0.7，溶解氧浓度C=2.0mg/L。其具体氧化沟参数计算如下。（1）硝化菌生长速率和设计条件下硝化所需最小污泥平均停留时间；则最小停留时间：（2）计算氧化沟

30、设计污泥停留时间考虑污泥稳定，实际泥龄为；对应实际生长速率：（3）去除有机物所需的氧化沟体积和水力停留时间（除非特殊说明，以下均按照每组进行计算）：（4）计算反硝化所需要增加的氧化沟体积（每组），如假设，反硝化条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L，计算温度仍然采用15C，20C反硝化速率,取0.07mgNO3-_N/（mgVSS d），则根据MLVSS浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化增加的氧化沟体积。由于合成需要，产生的生物污泥中约含有12%的氮，因此首先计算这部分的氮量： 每日产生的生污泥量： 生物合成需氮量：12%550=66kg/d 折合每单位体积进水用于生物合成氮量：661000/

31、25000=2.64mg/L 反硝化NO3-_N： 所需去除氮量：因此，反硝化所需要增加的氧化沟的体积为所以每组氧化沟总体积：氧化沟水力停留时间：（5）确定氧化沟的工艺尺寸：设计有效水深4.0m，宽度6m，则所需沟总长度为477m，其中好氧段长度为246m，缺氧段长度为231m，弯道处长度，则单个直道，故氧化沟总池长60+8+24=92m，总宽度，超高取0.5m。（6）每组沟需氧量的确定：速率常数K取0.22d-1如取水质修正系数，压力修正系数，温度为20C、25C时的饱和溶解氧浓度分别为，标准状态下需氧量： 采用垂直表面曝气器，根据设备性能，动力效率为1.8kgO2/(kWh)，因此需要设备

32、功率为152kW。每组沟采用两台80 kW垂直表面曝气器，设置在沟的一侧。（7）回流污泥量计算：根据物料平衡：其中：所以，回流比R=64%（8）每组沟剩余污泥量计算：（其中Xt未知，不计入）（9）氧化沟计算草草图如下：图4.2 氧化沟计算简图4.5二沉池二次沉淀池分期建设，并且与氧化沟对应，近期建设3组，远期采用4组（增加1组）；二沉池污水自流进入，设计流量按每期最大流量计算；沉淀池选辐流式沉淀池，采用沉淀效率比较高的周进周出的进出水形式，具体设计参数选择如下（如非特殊说明，以下均按照单组设计）：设计流量Q=25000m3/d=1042m3/h，氧化沟出水混合液悬浮浓度Nw=4kg/m3回流污

33、泥浓度Cu=10000mg/L，污泥回流比R=0.64，表面负荷采用规范建议数据（如表4.1）1.0，停留时间t=1.5h，超高0.3m。表4.1 二次沉淀池设计数据沉淀池类型沉淀时间（h）表面负荷（日平均量）污泥含水率（%）固体负荷堰口负荷活性污泥法后2.05.00.61.099.299.61501.52.9 具体沉淀池尺寸计算如下（计算示意图见图4.3）。图4.3 辐流式沉淀池计算示意图（1） 沉淀部分水面面积：（2） 池子直径：，取D=38m（3） 实际水面面积：（4） 实际表面负荷：（5） 校核堰口负荷：校核固体负荷： 符合要求（6）澄清区高度：，按在澄清区最小允许深度1.5m考虑，取

34、1.5m（7）污泥区高度：（8）池边深度：，取4.0m（9）沉淀池高度：设池底坡度为0.05，污泥斗直径d=4m，池中心与池边落差，超高h1=0.5m，污泥斗高度h4=1.0m（10）污泥回流设备鉴于采用鼓风曝气，所以污泥回流设备采用气力提升，如图4.5.图4.4 气力提升污泥回流示意图4.6接触消毒池接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的消毒效果。1、设计要求（1）氯与污水的混合接触时间，一般采用30-60min（2）接触池容积按照平均时流量设计计算（3）接触池池型可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式（4）矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度=

35、72:1，池长：单个宽=18：1，水深：宽度1.0时，接触效果最好。设计参数：采用氯消毒工艺，接触时间取t=30min 处理水量按照近期平均流量设计Q=3125m3/h=0.868m3/s2、设计计算(1) 接触池容积V： (2) 采用矩形隔板式接触池3座，n=3，每座池容积(3) 取接触池水深h=1.9m 单格宽b=2m则池长 水流长度(4) 每座接触池的分隔数(5) 复核池容：由以上计算接触池宽B=24=8m，池长，水深h=1.9m所以接触池出水设溢流堰(6) 消毒采用二氧化氯，消毒可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜。加氯量确定：经过二级处理后的污水加氯量为510mg/L。本设计采用8

36、mg/L。储氯量，储备15d的用量(7) 设计草图如下：图4.5 隔板接触池计算图4.7 计量设施计量设施采用电磁流量计来计量。第五章 污泥处理系统设计计算5.1污泥量计算每组每日沟剩余污泥重量（湿污泥）：设TSS=120mg/L，VSS=110mg/L 每组沟每日排出剩余污泥体积：5.2污泥回流泵房二次沉淀池的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污泥泵房。1污泥泵的扬程和流量设曝气池水面高度为-9.0m，回流污泥泵房泥面标高为-2.91m，则污泥回流泵所需提升高度为，取6.5m。设污泥回流比为64%，则回流污泥量为。此次设计四组曝气池设两台污泥

37、回流泵。2. 泵的选型根据污泥量和提升高度选取LXB-700螺旋泵两台，一用一备。5.3污泥浓缩池1、设计要求：（1）连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式。（2）污泥浓缩池面积应按污泥沉淀曲线实验数据决定的污泥固体负荷来进行计算。当为活性污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%，污泥固体负荷采用20-30，浓缩后的污泥含水率可达到97.5%左右。（3）浓缩池的有效水深一般采用4米，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按照沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s进行核算。（4）浓缩池的容积应按浓缩10-16h进行核算，不宜过长，否则将发生厌氧分解或反硝化，产生CO2和H2S。（

38、5）连续流污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室的容积应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8h。辐流式污泥浓缩池的池底坡度，当采用吸泥机时，可采用0.003。2、设计参数选择连续式重力浓缩池，每组污泥量为109污泥固体负荷G为活性污泥时取20-30G=25。经曝气池后污泥的含水率为 浓缩后为97%3、设计计算（1）浓缩池平面面积F（2）单个浓缩池的直径D：本设计采用2座浓缩池。，本设计取11m（3）单个浓缩池的容积： 式中 T浓缩池浓缩时间（h），一般采用10-16h，本设计取15h。（4）沉淀池有效水深超高h1=0.3m，缓冲层高度h

39、3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=0.05污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.0m。池底坡度造成的深度 污泥斗高度浓缩池深度（5）浓缩后的污泥体积剩余含水率P1为99%，浓缩后的污泥含水率P2为97%，浓缩后的污泥体积为：（6）排泥管设计浓缩后单池剩余泥量V=73m3/d=0.0008m3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN150mm，间歇将污泥排出贮泥池。（7）溢流管设计浓缩池分离后的污水量：所以溢流管流量设计为，直径采用DN=100mm，管内流速0.20m/s（8）设计草图图5.1 浓缩池设计图5.4污泥贮池1、设计要求浓缩后的剩余污泥和初沉池污泥进入污泥贮池，然

40、后经污泥泵进入消化池处理系统。污泥贮池的有效容积要保证浓缩池一次排泥的量能够储存。2、设计参数：本设计采用1座贮泥池。3、设计计算（1）污泥量的计算： 浓缩后的二沉池总污泥为146m3 /d，贮泥时间为4h。（2）贮泥池容积：（3）贮泥池面积：设池子有效深度，（4）池子总高：设池子超高，（5）贮泥池直径：，取D=3.5m（6）管道部分：贮泥池中设DN=200mm的吸泥管一根，共设有1根来自污泥浓缩池的进泥管，管径为DN200mm。（7）计算草图如图4.2所示图5.2 污泥池计算简图5.5脱水机及脱水机房1、设计要求（1）污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。

41、（2）污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98。（3）经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。 （4）机械脱水间的布置，应按规范有关规定执行，并应考虑泥饼运输设施和通道。 （5）脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。 （6）污泥机械脱水间应设通风设施。每小时换气次数不应小于6次。2、脱水污泥量计算处理污泥量，含水率97% 要求泥饼含水率达到60%，采用化学调节预处理，加石灰10%，铁盐7%。（1）脱水污泥量计算（2）脱水后干污泥重量3、脱水机选型拟选用CPF2000SS带式压滤机，滤饼含水率为58%87%，生产能力

42、150kg/h1000kg/h，工作周期为12h，采用2台，1用1备。具体尺寸为4700mm2500mm2660mm4、脱水车间尺寸脱水车间除放置2台带式压滤机之外，还要有必要的行人和检修空间。故订污泥脱水车间尺寸：15m10m3m。第6章 污水处理厂平面及竖向设计6.1 平面布置6.1.1 布置原则该污水处理厂主要处理构筑物有：机械除渣粗格栅、污水提升泵房、曝气沉砂池、Carrousel氧化沟、二次沉淀池、污泥回流泵房、浓缩池、计量设施等及若干辅助建筑物。总图平面布置时应遵从以下几条原则：（1）处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。（2）工艺构筑物（或设施）与

43、不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。（3）构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。（4）管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。（5）协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。6.1.2 平面布置说明根据该地区地形，河流位于城市西边，自北向南流动，城市主导风向为东南风，所以把该污水厂布置在城市南边、河流下游。这样既不会污染城市河流用水，又把城市和污水厂分在两个方向上，不会将污水厂产生的臭气吹向城市，不会影响到城市居民的正常生活。污水由水厂北边排水总干管进入，经处理后由排水总干管排入河流。污水处理厂呈长方形。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东南部，位于城市主导风向的上风向。占地较大的污水处理构筑物在厂区北部和西部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在污水处