40000m3_d处理规模城市污水处理厂生物处理工艺设计

1、摘要1第一章 设计概述2第一节 设计原则、任务、内容及依据2一、设计题目2二、设计原则2三、设计内容2四、设计依据2第二节 设计规模3第二章 工艺流程及说明4第一节 工艺路线选定(处理方法和工艺流程)4工艺流程框图5第二节 流程各结构介绍5第三章 工艺流程设计计算7第一节 粗格栅7一、 设计说明7二、 设计参数7三、 设计计算7四、 机械设备选型9第二节 污水提升泵房9一、设计说明9二、设计参数9三、泵房设计计算10第三节 细格栅10一、 设计说明10二、 设计参数10三、 设计计算10四、 机械设备选型12第四节 曝气式沉砂池13一、 设计说明13二、 设计参数13三、 设计计算13四、 机

2、械设备选型15第五节 平流式初沉池15一、 设计说明15二、 设计参数15三、 设计计算16第六节 生化反应池18一、 设计参数18二、 设计计算18三、 生物反应池主要尺寸20五. 生物反应池进、出水系统计算21六 配水井设计22七有关设备计算与选择23第七节 辐流式二沉池的设计24一、设计说明24二、设计计算24第八节 污泥回流泵房与污泥脱水27一、设计计算27第九节 紫外线消毒槽29一、设计说明29二、设计参数29第四章 平面布置和高程布置29第一节 平面布置29一. 平面布置29第二节 污水厂的高程布置30一、概述30二、高程布置原则31三、高程计算3140000m3/d处理规模城市污

3、水处理厂生物处理工艺设计摘要现代化工业进程的加快，城市化进程的进步，使得废水污染物的产生量也明显的增加。为使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制，就要对工业废水污染进行综合防治。污水处理主要对象为有机物（COD）、氨氮和磷酸盐。控制富营养化为目的的氮磷脱除已成为各国重要的奋斗目标。在此情况下，发展可持续污水处理工艺变得势在必行。所谓可持续污水处理工艺就是朝着最小COD氧化，最低的CO2释放，最少的剩余污泥产量以及实现磷回收和处理重金属回收等方向努力。着需要较综合的方式来解决污水处理问题，即污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技

4、术必须以低能耗、低成本付出，避免出现污染物的转移现象为前提。我国现有城市污水处理厂80%以上都采用活性污泥处理系统，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘及土地处理发等。目前，我国新建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥发为主流，占90%。从国情出发，我国的城市污水处理发展趋势：1）氮磷营养物质的去除仍为重点也是难点；2）工业废水处理开始转向全过程控制；3）单独分散处理开始转为城市污水集中处理；4）水质控制指标越来越严；5）由单纯工艺技术研究转向工艺工程的综合集成与产业化及经济、政策标准的综合性研究；6）污水再生利用提上日程；7）中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。在我国工业

5、生产中，许多仍沿用高能耗、低效益的粗放性方式。造成资源、能源利用率低，污染物产生量大，结构型污染问题突出。我国水资源不足和时空分布不均匀，水环境容量低，工业污染源排放污染物达到水环境质量改善要求的任务是长期而艰巨的。随着都市发展和人民生活水平的提高，城市对文明的卫生水平的要求也越来越高，企业和外商对投资环境的期望也越高。没有污水治理将使城市的环境质量恶化，使投资减少，最终是城市不能发展。因此治理污水已成为城市持续发展的保障。第一章设计概述第一节 设计原则、任务、内容及依据一、设计题目40000m3/d处理规模城市污水处理厂综合设计二、设计原则1、对废水处理工艺流程选择先进成熟、稳妥可靠、操作管

6、理方便的流程；2、对设备、仪器、仪表选型本着先进、可靠、适用的原则。三、设计内容 1、对工艺流程的选择说明； 2、对工艺处理构筑物选型说明；3、主要处理设施的工艺计算；4、污水处理厂的平面布置。四、设计依据本设计主要依据以下批文：污水综合排放标准GB8978-96广东省地方标准水污染物排放限值DB 44/262001地面水环境质量标准GB3838-88城市污水处理厂项目建设情况（1994）城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ/T3070-1999室外排水设计规范GBJ14-87设计参考：1. 水污染控制工程 高廷耀 顾国维2. 污水处理工程设计 徐新阳 于锋3. 污水处理厂设计与运行 曾科 卜秋

7、平 陆少鸣4. 广东省地方标准 水污染物排放限值（DB44/26-2001）5. 总图制图标准（ GB/T50103-2001）6. 建筑制图标准（GB/T50104-2001）7. 建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）8. 给水排水制图标准（GB/T50106-2001）第二节 设计规模污水总量按40000m3/d计算，设计原水质状况为：CODCr：250mg/L； BOD5：100mg/LSS: 100mg/L NH3-N：30mg/L磷酸盐（以P计）： 5mg/L本项目设计进出水水质根据广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001），采用第二时段第二类污染物最高允

8、许排放浓度一级标准。如表1.1：表1.1 设计进出水水质主要污染物原水水质排放标准去除率（%）（mg/l)(mg/l)CODCr2504084以上BOD51002080以上SS1002080以上NH3-N301067以上磷酸盐50.590以上第二章 工艺流程及说明 第一节 工艺路线选定(处理方法和工艺流程)根据进出水质对污染物的去除率要求均达到80%以上，因此污泥必须经过二次处理。通过对污水处理进水水质的分析，BOD、COD浓度较高，而且BOD/COD达到0.4，此污水的生化性能较好。按此水质，经对活性污泥法、生物膜法和物理化学三种工艺比较，活性污泥处理工业废水具有处理效果好，出水水质稳定，运

9、转经验丰富等优点，一般BOD5、SS的去除率可达90%以上，CODcr的去除率达80%以上，能满足出水水质的要求，同时工业污水处理厂的规模较大，不宜采用生物膜法和物理化学法。因此，本工艺采用活性污泥法。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。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级

10、强化处理。最后选用A2/O工艺。A2/O工艺特点:1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。2) 在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。3) 在厌氧缺氧好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。4) 污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。5) 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。工艺流程框图具体流程如下图2.1:图2.1 工艺流程图第二节 流程各结构介绍一、 格栅因为排入污水处理厂

11、的污水中有杂物，所以在处理系统的前设置格栅，以拦截较大的杂物，防止杂物堵塞处理系统的管理、孔口和辅助设施。设计采用了粗、细两道格栅，分别拦截较粗和较细的杂物，又因杂物量多，可采用机械清渣。一、 沉砂池城市污水中含有一定数量的无机物，例如砂粒，砂粒如随着污水进入处理构筑物后，在流速比较慢的地方会沉下来，例如曝气池的底部、沉淀池底部等，还会随污泥系统，砂粒会造成管道和机构的损坏，因此城市污水处理系统中一般都设有沉砂池。本工艺选用了曝气式沉砂池。其功能是从污水中分离密度大的砂粒，将粒径大于0.2mm的砂粒去除。二、 初沉池初沉池的预处理可以去除30%的BOD5与55%的悬浮物。本设计采用平流式沉淀池

12、。三、 生物化反应池1. A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A2/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A2/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氧的目的。2. A2/O工艺流程图如图2-3所示： 图2-3：A2/O工艺流程图 3. 工艺原理首段厌氧池流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本段主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降

13、；外，NH3N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3N浓度下降，但NO3N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3N和NO2N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。

14、厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。五、 二沉池二沉池在二级处理中，在生物反应池后面，其作用将活性污泥沉与水分离，使污水与水分离，使污水尽量不带悬浮物，达到清澈的水质排放。采用辐流式沉淀池是因为其运行较好，管理较简单，排泥设备已趋定型。六、 浓缩池城市污水含水率高，体积大，因此对污泥的处理、利用及输送都造成困难，故先浓缩。浓缩后的污泥近似糊状，体积缩小，但仍可保持其流动性，可以用泵输送，运送方便，可大大降低运输费用和后续处理费用。对剩余污泥的处理，尤其不可缺少。本工艺过程采用了重力浓缩池。由浓缩池出来的污泥经脱水机脱水后外运填埋处理。第三章 工艺流程设计计算 第一节 粗格栅一、 设计说明粗格栅用以

15、截留水中的大悬浮物或大漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，并保证后续处理设施能正常运行的装置。格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中较粗大的悬浮物及杂质。格栅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。二、 设计参数本设计格栅分粗细两道格栅，粗格栅位于提升泵前的集水井进口处，细格栅位于提升泵出口处的管渠上。具体设计参数如下：粗格栅用以截留水中的大悬浮物或大漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，并保证后续处理设施能正常运

16、行的装置。共设两组，其中一组备用。设计参数：格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设两组相同型号的格栅，其中一组为备用。渠内栅前流速v1=0.7 m/s，过栅流速v2=0.9 m/s，由于污水处理第一道格栅间隙较粗一些，一般采用1640mm，所以该粗格栅格栅间隙取e=30mm，采用人工清渣，格栅安装倾角为60。日平均流量 Qd=30000m3/d =0.347m3/s=347L/s （5 L/sQd1000 L/s )故总变化系数 Kz=2.7/Qd0.11=2.7/3470.11=1.42三、 设计计算1. 栅前水深h Qmax=0.3471.42=0.49(m3/s)由得栅前水深 h

17、 = 0.6m2. 栅条间隙数n 得出n=293. 栅槽宽度BB=S（n-1）+enS为栅条宽度，取0.01m；得 ，取B=1.3m4. 进水渠道渐宽部分长度设渐宽部分展开角20，进水渠道宽度B1=B/1.2=1.08m，此时进水渠道内的流速为 (m)5. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 (m)6. 过栅水头损失h2因栅条边为圆形截面，取k=3，=1.79其中由和得 (m)7. 栅后槽总高度H由栅前水深h=0.6m，设栅前渠道超高h1=0.3m，水头损失h2=0.044m，H= h + h1 + h2 =0.6+0.3+0.044=0.944 (m)8. 栅槽总长度LL = L1 + L2

18、 + 0.5 + 1.0 + L1为进水渠道渐宽部分长度，为0.31m，L2为栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，为0.155m，H1为格栅前槽高，H1=h+h1=0.9m， 所以L=0.31+0.155+0.5+1.0+0.52=2.485(m)9. 每日栅渣量W 得出W，所以采用机械除渣的方法。四、 机械设备选型采用HF型回转式格栅除污机，可连续自动清除污水中细小的毛发、纤维及各种悬浮物。该设备由电动减速机驱动，牵引不锈钢链条上设置的多排工程塑料齿片和栅条，将漂浮污物送上平台上方，齿片与栅条旋转过程中自行将污物挤落，属于自清式污机的一类。根据上述计算选HF1100回转式格栅机。第二节 污水

19、提升泵房一、设计说明提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。二、设计参数设计流量Q=3104m3/d 最大流量0.49m3/s泵房工程结构按远期流量设计。三、泵房设计计算采用A2/O工艺方案，污水处理系统简单，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气式沉砂池，然后自流通过厌氧池、A2/O、二沉池及接触池，最后由出水管道排出。各构筑物的水面标高和池底埋深见第四章的高程计算。进水、出水高差5.58m，水泵提升高度11.06m。水泵型号选择250QW600-15-45型，流量扬程15m，管道直径250mm，配用电机功率45kW，共5台，三用二备，日常

20、轮流运行。第三节 细格栅一、 设计说明细格栅用以截留水中的悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，并保证后续处理设施能正常运行的装置。二、 设计参数格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设三组相同型号的格栅，其中一组为备用。渠内栅前流速v1=0.7 m/s，过栅流速v2=0.9 m/s，格栅格栅间隙取e=10mm，采用人工清渣，格栅安装倾角为60。日平均流量 Qd=30000m3/d =0.347m3/s=347L/s （5 L/sQd1000 L/s )故总变化系数 Kz=2.7/Qd0.11=2.7/3470.11=1.42三、 设计计算1. 确定格栅前水深。 Qmax=0.34

21、71.42=0.49(m3/s)设计流量为：由得栅前水深 h = 0.42(m)2. 栅条间隙数n 得出n=85设计三组格栅，每组格栅间隙数n=43条3. 栅槽宽度S为栅条宽度，取0.01m (m) ， B取1m4. 进水渠道渐宽部分长度设渐宽部分展开角20，B1=B/1.2=0.83m (m)5. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m)6. 通过格栅的水头损失因栅条边为圆形截面，取k=3，=1.79由和得 (m)7. 栅后槽总宽度 由栅前水深h=0.42m，设栅前渠道超高h1=0.3m，水头损失h2=0.19m， =(m)8. 栅槽总长度L = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 +

22、L1为进水渠道渐宽部分长度，为0.23m，L2为栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，为0.115m，H1为格栅前槽高，H1=h+h1=0.72(m)， 所以L=0.23+0.115+0.5+1.0+0.42=2.265(m)9. 每日栅渣量 所以采用机械除渣的方法。四、 机械设备选型采用HF型回转式格栅除污机，可连续自动清除污水中细小的毛发、纤维及各种悬浮物。该设备由电动减速机驱动，牵引不锈钢链条上设置的多排工程塑料齿片和栅条，将漂浮污物送上平台上方，齿片与栅条旋转过程中自行将污物挤落，属于自清式污机的一类。根据上述计算选HF1000回转式格栅机。第四节 曝气式沉砂池一、 设计说明由于城市污水

23、中含有大量的无机悬浮颗粒，这些物质在后面的生物过程中，对活性污泥会产生许多不良的影响，并且这些物质沉降下来后，会对污泥的处理带来许多的不便，因此这些物质在进入生物处理阶段前必须被去除。采用沉砂池可以去除这些无机悬浮颗粒。采用曝气沉砂池。曝气沉砂池呈矩形，池底一侧有i=0.10.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽。曝气装置设在集砂槽一侧，空气扩散板距池底0.60.9m，使池内水流作旋流运动，无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物磨去。此外，由于旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机物颗粒甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。集砂槽中的砂可采用机械刮砂、空气提

24、升器或泵吸式排砂机排除。二、 设计参数 设置两个沉砂池，一个备用。旋流速度为0.28m/s;水平流速为0.1m/s，最大流量时水力停留时间2min；有效水深为2.5m，超高0.6m，宽深比为1.225；长宽比为4；每立方米污水所需曝气量为0.2m，空气扩散装置设在池的一侧，其距池底0.8m，送风管设置调节气量砸门。三、 设计计算1. 总有效容积V最大设计流量，停留时间t=2min=120s，代入上式，得 2. 池断面面积A最大设计流量，最大设计流量时的水平流速v=0.1m/s，代入上式得，3. 池总宽度池断面面积A=4.9，有效水深H=2m代入上式，得宽深比=，在12范围内，符合要求。4. 池

25、长L由，A=4.9m所以长宽比=，符合要求。取池超高h1=0.5(m)，取池底底坡（m）取池底砂槽深h4=0.5m则设计池深H=h1+h2+h3+h4=0.5+2+0.735+0.5=3.735（m）5. 所需曝气量 每立方米污水所需曝气量D=0.2，所以供气采用一根干管送气，每池设4根配气管。每根竖管上的供气量为：四、 机械设备选型1LB=122.45=29.4选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为2m2，直径为200mm，则需空气扩散器总数为： 个。2. 砂粒采用SHX3200型行车式真空吸砂机，整机功率5.15kW，行车速度1.3m/min。3 砂水分离采用SLF320型

26、螺旋渣水分离器，处理能力为电机功率0.37kW。 第五节 平流式初沉池一、 设计说明初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。初沉池的作用是去除污水中的悬浮物质（SS去除率4055），同时可去除部分BOD（约占总BOD的2030），以改善生物处理构筑物的运行条件，并降低其BOD负荷，初沉池中沉淀的物质称为初沉污泥。本设计采用平流式沉淀池。二、 设计参数设计流量按最大设计流量设计，沉淀池长宽比不小于4，以45为宜；长深比不小于8，以812为宜；沉淀区有效水深多介于2.53.0m之间；池底坡不小于0.005，一般采用0.010.02；最大水

27、平流速为初沉池7mm/s，二沉池5mm/s；设计表面负荷初沉池为1.52.5m/（。进口处应设挡板，其高出池内水面，0.10.15m。挡板淹没深度为进口处不应小于0.25m，出水口一般0.30.4m。挡板位置距进水口0.51.0m，距出水口0.250.5m。堰流多采用三角堰出水，水面宜位于池高的处。出水堰前需要设置收集和排除浮渣的设施；污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，管径不小于200mm，下端伸入斗底中央，顶端敞口，高出水面200mm以上，静水排泥三通高度与污泥性质有关，对活性污泥应大于0.9m、生物膜法腐质污泥应大于1.2m、初沉池污泥应大于1.5m。三、 设计计算1. 沉淀区水面积A式中，A

28、为沉淀区水面积，；为最大设计流量，为0.49；q为表面水力负荷，取q=2.02. 沉淀池有效水深式中，为有效水深，m；t为沉淀时间，取2h。得3. 沉淀区有效容积V 由沉淀区水面积A=882，有效水深=3m，则4. 池长L 式中，L为沉淀池长度，m，一般为3050m,长宽比不小于4.长深比不小于8,；v为最大设计流量时的水平流速，一般不超过取5mm/s ，本装置取v=5mm/s。所以得5. 池子总宽度B 6. 沉淀池分格数n n为沉淀池分格数；b为每格宽度，一般为510m，取6m。则7. 校核长宽比校核长深比8. 斗高度h4贮泥斗斜壁倾角取55，池子每一格宽度为6m，下斗直径取0.5m，则10

29、. 沉淀池的总高度 式中，H为总高度，m；h1为超高，采用0.3m；h2为有效水深，为4m；h3为缓冲区高度，当无刮泥机时，取0.5m，有刮泥机时，取0.3m；本装置设置刮泥机，所以h3=0.3m。h4为污泥区高度，为4.016m。11. 污泥斗容积由式中，f1为斗上口面积， f2为斗下口面积，则第六节 生化反应池（厌氧池缺氧池好氧池）一、 设计参数 BOD污泥负荷： 回流污泥浓度（MLSS） 污泥回流比二、 设计计算1. 曝气池混合液浓度（Xr） 2. 混合液内回流比（）因为TN去除率为 所以混合液回流比为了保证脱氮效果，实际混合液回流比取260.3. 反应池容积（V） 式中，V为曝气池容积

30、，m；N为活性污泥负荷，取Q为与曝气时间相当的平均进水量，取30000；So为曝气池进水的平均BOD5值，取100mg/L；Se为曝气池出水的平均BOD5值，20mg/L；X为曝气池混合液污泥浓度，MLSS或MLVSS，2400mg/L.所以， 4. 生物反应池总水力停留时间（t） 5. 厌氧池、缺氧池和好氧池的水力停留时间和有效容积 设厌氧：缺氧：好氧水力停留时间比1:1:2，则厌氧池水力停留时间，缺氧池水力停留时间，好氧池水力停留时间则厌氧池有效容积 缺氧池有效容积 好氧池有效容积6. 剩余污泥量（W）污泥处理生成污泥量（干重）（W1） 式中，Y为污泥增殖系数，取0.6.带入式中得内源呼吸

31、作用分解的污泥（干重）（W2）： 式中，代入上式得，不可生物降解和惰性 的悬浮物量（干重）；根据微生物分解代谢和合成代谢关系，可降解有机物内源代谢后产生的残留物为，进水中SS中惰性悬浮物比例为1-f=25，故二者占TSS的比例为38.44，计算取40百分号。故剩余污泥产量（干重）：。 设剩余污泥含水率为99,相对密度为1，则剩余污泥量湿重与体积为：7. 泥龄（Qs） 式中，V为曝气池或好氧池有效容积，m；X为曝气池混合液浓度，mg/L；W为曝气池日增长活性污泥量，kg/d。将上述计算数据代入得 三、 生物反应池主要尺寸设2组并联运行1. 厌氧池厌氧池有效容积V1为2400，取有效水深4m，则单

32、池面积： 取其长30m,宽10m（分两个廊道，每廊道宽5m，形成闭路循环）；设超高0.3m，则其设计尺寸为。2. 缺氧池 缺氧池的有关尺寸计算同厌氧池，超高取0.4m，其设计尺寸为。3. 好氧池好氧池有效容积V3为7202m，取有效水深4m，则单池面积：取其长30m，宽20米（分四廊道，每廊道宽5m）；设超高0.5m，则其设计尺寸为 。校核：四. 曝气计算设计需氧量： 式中，为碳化需氧量（或去除BOD5需氧量剩余污泥中BODu氧当量），kg/d; 为氨氮硝化需氧量（即扣除剩余污泥氨氮氧当量的实际硝化需氧量），kg/d；为反硝化脱氮产氧量，kg/d。其中碳化需氧量： 硝化需氧量 根据微生物合成所

33、需BOD：N：P=100:5：1的比例， 去除100-20=80（mg/L）有机物的同时需要同化（80/100）5=4（mg/L）的氨氮，故被氧化的氨氮为：反硝化脱氮产氧量 由于实际需要最低反硝化的氨氮为： 故设计需氧量 ）最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则五. 生物反应池进、出水系统计算1. 进水管渠单组反应池进水管设计流量： 取管道平均流速，则管道过水断面积：进水管渠断面尺寸：管径2 回流污泥管 二沉池活性污泥先依靠重力流回流至污泥管池，后通过污泥泵分别提升至各厌氧池。二沉池回流至污泥池的污泥管设计流量： 管道为满流设计，取管道平均流速v=0.7m/s。管道过水断面积 管径：3 好氧池

34、出水堰按矩形堰流量公式计算：式中，b为堰宽，取6m；H为堰上水头，m。因为 所以 4 好氧池至二沉池配水井出水管取管道平均流速v=0.8m/s。管径过水断面积：管径：六 配水井设计 为保持配水井向各二沉池配水均匀且尽可能降低水头损失，配水渠道中的水流速度以不大于1.0m/s为宜。本设计取水流设计速度1.0m/s。因为配水井总进水量为（1+R）Q或3，即0.936；二沉池采用2座，配水采用矩形宽顶堰制水，则每个堰口出流流量为0.468；根基矩形堰流流量计算公式： 式中，H为堰上水头，m；b为堰宽，去堰宽b=1.5m；为流量系数，通常采用0.3270.332，取0.33。则此时，在范围内，满足设计

35、要求。七有关设备计算与选择 1. 厌氧池厌氧池单池内设水下推进器，因池内污水、污泥流量为查水下推进器的相关技术参数进行选型(QJB11/6型)，可得单台设备功率为11kW。每台安装2台，共4台。2. 缺氧池缺氧池混合液固体浓度、池体积与厌氧池相同，但其流量增加了的内回流，故实际池内流量为单台水下推进设备功率20kW。 每池安装2台，共4台。3. 好氧池 好氧池通过曝气进行搅拌，曝气搅拌功率能够达到活性污泥处于悬浮状态，并保持微生物、污水、空气三相充分传质量，不需要投资另设水下推进装置。但缺氧池回流混合液需要水下推进设备输送，因回流比为，故设水下推进设备一台，选择QJB11/6型，功率为11kW

36、。 每池安装1台，共2台。4. 污泥回流泵污泥回流比单池污泥回流量污泥泵选择流量选择型号为300QW800-15-55，流量扬程15m，配用功率55kW。共设4台，二台二备。 第七节 辐流式二沉池的设计一、设计说明 辐流式二沉池采用机械吸泥。二、设计计算1 二沉池池径 设计拟3座二沉池，一座备用，则每座沉淀池表面积和池径（D）： 式中，为单池表面积，；Q为进入二沉池的混合液流量，；n为设计二沉池数量；为二沉池表面水力负荷，；D为二沉池直径，。将数值代入上式： ，鉴于定型设备规格，拟取D=30m，选择ZBXN-30型吸泥机。二沉池周边线速度1.8m/min，功率，压缩空气压力0.1MPa。2.

37、沉淀池有效水深 根据吸泥机产品规格及技术参数，ZNXN-30型吸泥机二沉池周边有效水深为=。检验校核：，合格。3. 沉淀池总高度： 式中，H为总高度，；为超高，取；为有效水深，取2.8m；为缓冲层高，m，机械排泥时取0.3m；为沉淀池底坡落差，m；为污泥斗高度，m。 由池底坡度为0.05，上斗口半径为2m，池半径为 所以沉淀池底坡落差 由上斗口半径为2m，下斗口半径为1m，坡底角度为60，则。 则4.二沉池进水管计算 根据二沉池吸泥机产品规格及技术参数，本二沉池进水配水管管径D3为1.9m。由于二沉池单池进水量为，设配水井至二沉池进水管道平均流速0.9m/s；则管道过水断面积：进水管径：5.

38、配水系统计算： a配水竖井 进水井径采用1.5m，出水口尺寸0.451.5，共4个沿井壁均匀分布，出水口流速：b紊流筒计算筒中流速紊流筒过流面积紊流筒直径6. 出水系统计算a 出水集水槽采用集水槽双侧90三角堰口出水。集水槽沿二沉池池边1.5m处环形布置。集水槽集水流量为：取集水槽中水流速度0.6m/s、集水槽宽度0.5m/s，则集水槽终点水深： 取集水槽起点三角堰出水只有跌落0.25m，则出水口槽深为0.4+0.25=0.65（m），集水槽起点断面尺寸为0.25m0.5m，出口处断面尺寸为0.65m0.5m，集水槽底坡为0.012。b 出水堰 式中，q为三角堰单堰流量，L/s；Q为单池进水流

39、量，L/s；L为集水堰总长度，L1和L2分别为内侧堰和外侧堰长度，m；n为三角堰数量，个； b为三角堰单宽，m，取单宽0.10m；qo为堰上负荷，。 则 c 出水管去管内出水流速1.0m/s，则管径为: 7. 排放剩余污泥量 每池每天污泥量W（前面已经计算）: 剩余污泥产量（干重） 。 设剩余污泥含水率为99，相对密度为1，则剩余污泥量湿重与体积为： 单池产生剩余污泥量湿重与体积为：。第八节 污泥回流泵房与污泥脱水一、设计计算1. 污泥回流泵房 污泥回流泵房平面设计尺寸： 由于活性污泥按80比例回流，则单池回流污泥量为：12000mm6000mm 故污泥回流泵选用200QW350-20-37型

40、，流量350，扬程20m，配用功率37Kw，共5台，三用二备。污泥池体积按5min回流污泥量体积设计，则取有效池深4.5m，超高0.5m，则污泥池面积为19.44m。设池宽3m，则池长为6.48m。故污泥池设计尺寸为。2 污泥浓缩脱水 鉴于污泥浓缩会导致厌氧释磷，设计不宜采用污泥浓缩。污泥处理拟采用一体化浓缩、离心脱水设备，离心机设备型号S41型，处理能力为，配套电机功率75Kw，共2台。设备尺寸4910mm3150mm1510mm。离心脱水机配套设备包括投药、冲洗、输送等。污泥脱水药剂采用PAM干粉，絮凝剂用量，药液配制浓度加药泵2台，冲洗泵2台（一用一备），流量污泥螺旋输送机1台，LSW3

41、60，水平输送机长L=13m，倾斜输送机长L=6.0m，安装角度25，N=6kW,输送能力。配套污泥提升输送的污泥泵选型为50QW5010型，设计流量为扬程10m，配用电机功率3kW，二用二备，共4台。第九节 紫外线消毒槽一、设计说明 处理出水含油少量细菌和病毒，为确保水体环境安全，需要对出水联系消毒。二、设计参数设计流量：。紫外线照射计量:。设钢砼消毒槽1座，平面尺寸为。分成两个流道，每个流道安装一套紫外线消毒系统。设备功率N=80kW。单池水面宽度2.6m，有效水深0.9m，超高0.3m。 出水通过排水沟渠排放，并经巴氏计算槽计量后就近排入河流。第四章 平面布置和高程布置第一节 平面布置一

42、. 平面布置 1. 平面布置原则 a设计布置必须按照室外排水设计规范的相关条款进行设计，与城市总体规划相衔接，并与周边环境相协调； b 要按功能分区，污水处理构筑物、污泥处理构筑物以及生活、管理设施适宜分区集中布置，使之利于生产管理，保障生产安全；构筑物和辅助构筑物应布置在附属构筑物、办公场所、生活区的夏季主导风向的下方；中控室和值班室应尽量布置在能够便于观察个处理设施运行的位置。 c 根据生产需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑，构筑物布置力求紧凑、顺畅，避免迂回，便于操作管理；严禁将各种管线埋在构（建）筑物下面，以便施工和检修；要合理布置超越管（渠）和设置构筑物放空管。 d

43、 力求经济合理地利用土地，减少占地面积；尽量减少厂区挖方和填方量，基本保持挖方和填方平衡，以节省投资。 e 厂区构筑物与周边建筑有一定宽度的卫生防护距离，减少污水厂对周边环境的影响； f 交通顺畅，便于施工与管理，并满足消防要求。2 平面布置 按照不同的功能分区将整个厂区的辅助生产区与污水处理、污泥处理的生产区分开。厂区大门设在厂区北面。厂区由北向南依次为厂前区、污水处理区和生产区。 辅助生产区处在夏季主导风向的上风向，布置有综合楼（包括生产管理、行政管理、中心控制）、化验室、球场、仓库以及停车场等。厂区中部为污水处理区。进水为厂址东面引入，出厂水排入西面河流，因此，在生产区由东向西依次按工艺

44、流程布置粗格栅、进水泵房、细格栅、曝气沉砂池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、紫外线消毒槽、巴氏计量槽，出水向西排入河流。该平面布置工艺流程较顺畅，管线短、交叉少。厂区南部为生产区，布置有机修间、配电间、鼓风机房、污泥浓缩脱水间及堆泥棚。第二节 污水厂的高程布置一、概述 在污水厂内,各处理构筑物之间，水流一般是依靠重力流动的，前面的构筑物中的水位应高于后面构筑物中的水位，两构筑物之间的水位差即为流程中的水头损失。在污水处理厂，如果进水沟道和出水沟道之间的水位差大雨整个处理厂需要的总水头，处理厂内的旧部需要设置废水提升泵站。污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。当地形有利，厂区有自然坡度时应充

45、分利用，以减少填、挖土方量，甚至不用泵站。二、高程布置原则高程布置应使污水处理厂中的各单元之间，污水完全依靠重力通过，中间不得提升或最好不提升，注意污水流程与污泥的配合，尽量减少需抽升的污泥量。水厂挖填土方基本平衡，可采用逆水处理流程推算法进行标高设定即以受入水体高水位为起点，但避免高架构筑物。水处理构筑物高程适当与附属建筑物高程协调。三、高程计算 1. 高程设计 设污水处理厂地面标高为128.00m，厂区高程设计主要考虑现状场地的标高、河流供水位、各构筑物水力衔接，以及污水处理厂建设期的土方平衡。 2. 高程计算高程计算采用相对高程，设地面标高为0m。厂区高程设计的最低点为出水口巴氏计量槽，

46、巴氏计量槽出水标高低于厂区平整地面-1.0m标高，考虑厂区构筑物及其管路水头损失，并适当预留将来水质可能变化需要增加构筑物的高程，逆推计算至提升泵出水口，并结合进水提升高度以及全厂构筑物最大水头损失进行水泵选型。各构筑物池顶、池底和水面标高计算如下。a巴氏计量槽至消毒池 沿程水损：b消毒池至二沉池出口： 沿程水损： 局部水损：c 二沉池出口至配水井：沿程水损：二沉池出水槽水损 二沉池池中心至出水三角堰取0.1m； 二沉池中心至配水井 局部水损：二沉池池中心配水取0.10m，三角堰跌水取0.20m，配水井口跌水取0.30m。d 配水井至好氧池沿程水损：局部水损：好氧池至池面窖井跌水0.5m；配水

47、井弯管一个，水损及出口取0.1m。e 好氧池至缺氧池远程水损：好氧池内沿程水损取0.10m。f 缺氧池至厌氧池远程水损：缺氧池内沿程水损取0.10m。g 缺氧池出口至厌氧池进水口远程水损：厌氧池内沿程水损取0.10m。h 厌氧池至曝气沉砂池沿程水损：局部水损：弯头4个，。 进口和出口各一个，i 曝气沉砂池至细格栅沿程水损：曝气沉砂池内及进水渠共长20m，沿程水损取0.02m。局部水损：细格栅过栅水头损失0.13m，沉砂池进水口跌水0.20m。j 细格栅至提升泵沿程水损：进水渠至水泵集水井水面共长22m，沿程水损取0.02m。局部水损：管道出口一个、弯头一个，提升水泵出口跌水0.30m。k 粗格