毕业设计（论文）某城镇日处理50000m3d污水处理厂初步设计

1、目录一 绪论41.城镇污水的来源42.城镇污水的处理工艺43.城镇污水的危害5二 设计任务及概况61.设计题目62.设计资料62.1设计日平均水量62.2 设计水质62.3处理要求73.设计内容74.设计依据及原则74.1 设计依据74.1.1国家法律法规74.1.2地方性法规及规范性文件74.1.3标准与设计规范84.2 设计原则85.设计成果8三 设计工艺原理91.a/o工艺使用情况92.生物脱氮原理102.1氨化反应102.2硝化反应102.3反硝化反应103.a/o生物脱氮工艺流程12四 处理工艺的选择与确定141.方案确定的原则142.污水处理工艺的确定142.1工艺处理流程142.

2、2格栅152.3泵房152.4沉砂池152.5 反硝化池162.6 硝化池162.7 二沉池162.8浓缩池172.9污泥脱水17五 主要构筑物设计计算181.粗格栅设计参数181.1设计流量181.2栅条的间隙数181.3栅槽宽度181.4进水渠道渐宽部分长度191.5栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度191.6过格栅的水头损失191.7栅后槽总高度191.8格栅总长度191. 9每日栅渣量201.10计算草图202.细格栅202.1单个格栅的隔栅尺寸212.1.1最大设计流量212.1.2栅条间隙数212.1.3有效栅宽212.2通过格栅的水头损失222.3栅后槽总高度222.4栅槽总长度

3、222.5每日栅渣量232.6选用机械格栅233提升泵房244平流式沉砂池254.1沉淀区有效水深254.2沉淀区有效容积254.3沉淀区长度264.4沉淀区总宽度264.5沉淀池座数或分格数264.6污泥斗部分所需体积264.7每座沉淀池的污泥量274.8贮砂斗容积274.9贮砂斗以上梯形部分污泥体积274.10贮砂斗及梯形部分容积284.11池子总高度285 a/o脱氮工艺设计计算285.1反应池设计水量285.2反应池进水水质285.3确定设计污泥龄285.4计算污泥产率系数305.5确定mlss（x）305.6计算反应池容积315.7计算反应池主要尺寸325.7.1有效容积325.7.

4、2有效水深：325.7.3廊道曝气池宽325.8硝化反应器的计算需氧量、供气量325.8.1硝化所需泥龄325.8.2 bod去除率st335.8.3完全硝化耗氧量nht345.8.4反硝化盐量345.8.5总的耗氧量o2355.8.6单位bod需氧量355.8.7需氧量修正系数356 二沉池的计算356.1二沉池面积356.2二沉池水深h366.2.1清水区366.2.2分离区366.2.3缓冲区376.2.4污泥浓缩区376.2.5二沉池的池深377内回流比37六 主要设备的选型381.选用机械格栅382.提升泵房383.选用水下推进器394.选用鼓风机395.选用曝气器406.选用回流泵

5、416.1污泥回流泵416.2污水回流泵416.3主要设备汇总表42七 高程计算431.设计说明432.各构筑物的水头损失估算433.水头损失计算434.各处理构筑物高程确定44八 平面及高程布置451.平面布置452.高程布置46参考文献48致谢49一 绪论1.城镇污水的来源城镇污水（municipal sewage, municipal wastewater）排入城镇污水系统的污水的统称。载合流制排水系统中，还包括生产废水和截留的雨水。城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。2.城镇污水的处理工艺城镇污水处理工艺一般根据城镇污水的利用或排放去向并考

6、虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、ph值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养

7、性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂，以解决日益严重的水污染问题。3.城镇污水的危害城镇污水中含有氮、磷、钾及其他植物的营养成分，不少地区用于灌溉农田，可使农作物增产。通过灌溉，氮、磷及生物能降解的有机物可去除90以上，一些有毒、有害物质也可以被氧化分解。因此，合理适度的用其灌溉可节约农业用水，充分利用污水中的营养元素，是一种

8、经济的、节省能源的污水处理方法。但是，城镇污水中也含有汞、铅、铜、砷、氰化物、三氯乙醛等有害污染物，有些污染物不能降解，会在土壤中积累，造成严重后果。土壤污染使农作物产量和质量下降，土壤盐碱化、环境卫生恶化等。因此，利用污水灌溉，特别是用工业废水灌溉时，必须要做预处理，以除去其中的有毒、有害物质。未经处理的污水，不但本身不能使用，而且会产生连带效应，无论它流到哪里，都会对那里的水、泥土和物体造成污染。有关专家曾做过测试，得出这样一个结论：一个人一天的粪便可使5吨水不能饮用，而要把这5吨水净化成可饮用水，需要10至12元。通过调查发现，集镇、村庄等人口集中的河段，生活污水对水体污染影响更加严重。

9、每年到枯水季节，由于生活污水的排放，下游河段居民已无法在河中洗涤，更谈不上饮用了。由此可见生活污水对水质污染的严重性。二 设计任务及概况1.设计题目某城镇日处理50000m3/d污水处理厂初步设计2.设计资料2.1设计日平均水量50000 m3/d2.2 设计水质（1）污水温度:1025（2）cod=250mg/l（3）bod=150mg/l（4）tn=25mg/l（5）ss=200mg/l（6）ph=692.3处理要求gb18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级b，cod60mg/l,bod20mg/l，nh4 8mg/l，tn 20mg/l，ss 20mg/l, ph=693.

10、设计内容（1）工艺流程选择：此设计选用缺氧好氧（a/o）脱氮工艺。（2）构筑物工艺设计计算（3）水力计算（4）高程及平面布置（5）附属构筑物设计4.设计依据及原则4.1 设计依据4.1.1国家法律法规（1）中华人民共和国环境保护法（1989年12月）；（2）中华人民共和国水污染防治法（1996年5月修正）；（3）中华人民共和国大气污染防治法（2000年4月修正）；（4）中华人民共和国环境噪声污染防治法（1996年10月）；（5）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2005年4月）；4.1.2地方性法规及规范性文件（1）广东省建设项目环境保护管理条例(粤人大199457号，2004年7月修正)

11、；（2）广东省跨市河流边界水质达标管理试行办法(粤府1199390号)；（3）广东省地表水环境功能区划（试行方案）(粤府函1999553号)；（4）广东省碧水工程计划(粤府办199729号)；（5）广东省蓝天工程计划(粤府办20007号)；（6）广东省政府关于加强水污染防治工作的通知(粤府1199974号)；（7）广东省固体废物污染环境防治条例(2004年5月1日起执行)；4.1.3标准与设计规范（1）城市污水处理厂污染物排放标准 gb18918-2002（2）广东省水污染物排放限值 db 44/26-2001（3）污水处理厂工艺设计手册（4）三废设计手册（废水卷）。给水排水工程快速设计手册1

12、-5 ，给排水设计规范，污水处理厂工艺设计手册，三废设计手册废水卷。4.2 设计原则(1)执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准； (2)采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；(3)采用成熟、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；(4)全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；(5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；(6)综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。5.设计成果（1）设计说明书一份（2）图纸三张：工艺流程图、高程图、平面布置图三 设

13、计工艺原理1.a/o工艺使用情况该工艺开创于80年代初，它将缺氧反硝化反应池至于该工艺之首，所以又称为前置反硝化生物脱氮。传统活性污泥法主要是去除污水中呈溶解性的有机物，污水中氮、磷的去除仅仅是由于微生物合成而从污水中摄取的数量，因此其去除率低，氮为20%40%，磷仅为5%20%。为了有效地降低污水中氮、磷含量，a/o工艺目前得到了广泛的应用。a/o工艺特点（1） 流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低； （2） 反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；（3） 曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质

14、；（4） a段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免do的增加。o段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的do含量降低，以保证a段的缺氧状态。2.生物脱氮原理2.1氨化反应未经处理的城市污水中存在着有机氮和氨态氮两种含氮化合物，一般以有机氮为主。而有机氮化合物在好氧菌和氨化菌作用下，有机碳被降解为co2,而有机氮被分解转化为氨态氮。例如氨基酸的氨化反应为：2.2硝化反应在好氧状态下，硝化菌将氨态氮进一步分解氧化，使nh4+转化为硝酸盐氮：此叫硝化需氧量（nod）。同时硝化反应使ph值下降，因硝化菌对ph值十分敏感，为保持适宜的ph值，污水中应有足够的碱度。一般1g nh4+-n完全硝化，需监督7.

15、1g(以caco3计)。2.3反硝化反应反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将硝化盐氮还原成气态氮（n2）的过程。控制do0.5mg/l情况下，兼性反硝化菌，利用污水中的有机碳源（污水中的bod成分）作为氢供给体，将来自好氧翅混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气排入大气，同时有机物得到降解。其反应为：该反应的实质是反硝化菌在缺氧环境中，利用硝酸态盐的氧作为电子受体，污水中的有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。在反硝化过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动有同化反硝化和异化反硝化两种转化途径，其最终产物分别是有机氮化合物和气态氮，前者成为菌体组成部分，后者排入大气。如下所示：当污水中缺乏

16、有机物时，则无机物如氢、na2s等也可作为反硝化反应的电子供体，而微生物可通过消化自身的原生质进行内源反硝化。可见内源反硝化的结果将导细胞物质的减少，同时还生成nh3，因此不能让内源反硝化占主导地位。所以应向污水中提供必需的有机碳源，而使用最普遍的是较为廉价的甲醇，其反应式为：其甲醇投加量的计算如下； c=2.47no+1.53n+0.87d式中：c必需投加的甲醇量（mg/l） no初始的no3-n浓度（mg/l） n初始的no2-n浓度（mg/l） d初始的do浓度（mg/l）反硝化反应中，1mg硝态氮能产生3.75mg碱度(以caco3计)，而在硝化反应过程中，将1mg的nh4+-n氧化为

17、no3n，需消耗7.14mg的碱度(以caco3计)。所以在缺氧好氧的a/o工艺中，反硝化反应中的碱度可以补偿硝化反应中消耗碱度的一半左右。因此，对含氮浓度不高的城市污水或生活污水可不必投加碱以调节ph。3.a/o生物脱氮工艺流程生物脱氮的传统工艺流程是一种具有三级活性污泥系统的流程，去除bod与氨化、硝化、反硝化分别在三个反应池中进行，并各有其独立的污泥回流系统。第一级为一般的的二级处理曝气池，起主要功能是去除bod、cod和有机氮转化为no3n的二大功能，即有机碳的氧化和有机氮的氨化功能。第一集曝气池的混合液经过陈定后，出水进入第二级曝气池，称为硝化曝气池，进入该池的污水，其bod值已降至

18、1520 mg/l较低的水平，在硝化曝气池内进行硝化反应，使nh3-n氧化为no3n，同时有机物得到进一步降解，污水中bod进一步降低。硝化反应要消耗碱度，所以需投加碱、以防ph值降低。硝化曝气池的混合液进入沉淀池，沉淀后出水进入第三级活性污泥系统，称为反硝化反应，在缺氧条件下，no3n还原成为其他n2,排入大气。因为进入该级的污水bod值很低，为了使反硝化正常进行，所以需要投加甲醇作为外加投碳源，但为了节省运行成本，也可引入原污水充作碳源。传统的生物脱氮工艺流程有良好的bod去除效果和脱氮效果，但它的流程长、构筑物多管理不方便，基建费用高，同时需要外加碳源。为了克服以上流程的缺点，根据生物脱

19、氮的原理，在80年代初开创了a/o工艺流程。混合液回流出水沉淀池好氧池缺氧池回流污泥图1 a/o生物脱氮流程图见图1所示a/o生物脱氮流程，该工艺将反硝化反应器放置在系统之前，所以又称为前置反硝化生物脱氮系统。在反硝化缺氧池中，回流污泥中的反硝化菌利用原水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝化氮（nox-n）还原成n2，而达到脱氮目的。然后再在后续的好氧池中进行有机物的生物氧化、有机氮的氨化和氨氮的硝化等生化反应。a/o工艺具有以下主要特点：（1）流程简单，构筑少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费大大节约省；（2）反硝化池不需外加碳源，降低了运行费用；（3）a/o工艺的好氧池

20、在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。（4）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应应对碱度的需求。a/o工艺的主要缺点是脱氮效率不高，一般为70%80%,此外，如果沉淀池运行不当，则会在沉淀池内发生反硝化，造成污泥上浮，使处理水质恶化。尽管如此，a/o工艺仍以它的突出特点，受到重视，该工艺是目前较为采用比较广泛的脱氮工艺。该工艺还可以将缺氧池和好氧池建成合建式，中间隔以挡板，前段为缺氧反硝化，后段为好氧硝化。该形式特别便于对现有推流式曝气池的改造。四 处理工艺的

21、选择与确定1.方案确定的原则(1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。(2)合理布局，投资低，占地少。(3)降低能耗和处理成本。(4)综合利用，无二次污染。(5)综合国情，提高自动化管理水平。2.污水处理工艺的确定污水2.1工艺处理流程鼓风机细格栅粗格栅出水二沉池曝气池缺氧池初沉池回流污泥泵房污泥脱水机房污泥硝化池污泥浓缩池泥饼外运沼气净化贮存回收利用设施图2 a/o脱氮工艺流程简图2.2格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。本设计中在泵前设置一道粗格栅和细格栅。由于污水量大，

22、相应的栅渣量也较大，故采用机械格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。2.3泵房考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。2.4沉砂池沉砂池以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。其功能是去除污水中相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等），以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池一般设置于泵站

23、、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常用的沉砂池有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池三种。本设计选用平流式沉砂池2.5 反硝化池在反硝化缺氧池中，回流污泥中的反硝化菌利用原水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝化氮（nox-n）还原成n2，而达到脱氮目的。缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应应对碱度的需求。2.6 硝化池曝气池，起主要功能是去除bod、cod和有机氮转化为no3n的二大功能，即有机碳

24、的氧化和有机氮的氨化功能。在硝化曝气池内进行硝化反应，使nh3-n氧化为no3n，同时有机物得到进一步降解，污水中bod进一步降低。硝化反应要消耗碱度，所以需投加碱、以防ph值降低。缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应应对碱度的需求。2.7 二沉池辐流式沉淀池，二次沉淀池的作用：泥水分离，使混合液澄清，浓缩和回流污泥，其工作效果能直接影响出水水质和回流污泥浓度。二沉池的特点：（1）除进行泥水分离外，还要进行污泥浓缩，由于水质，水量的变化，还要暂时贮存污泥。由于要完成污泥浓缩，需要面积大于只进行泥水分离所需要的面积。（2）活性污泥浓度高（20004000mg/l）具有絮

25、凝性能，属于成层沉淀和絮凝沉淀，成层沉淀区域为初期泥水界面的沉速固定不变。絮凝区为絮凝情况的优劣，直接影响成层沉淀区内泥花的形态，大小和沉速。辐流式沉淀池池径可达100m，池周水深1.53.0m。有中心进水和周边进水两种形式。沉淀于池底的污泥一般采用刮泥机刮除。刮泥机由刮板和桁架组成。为了刮污机的排泥机的排泥要求，辐流式沉淀池的池底坡度平缓，常取i=0.05。辐流式沉淀池可用作初沉池或二沉池。进水设穿孔档板，穿孔率为1020%，出水堰前设挡板，截获浮渣。桁架及传动装置。当池径小于20m时，用中心传动；当池径大于20m时，用周边传动。转动速度为1.01.5m/min（周边线速），将污泥推入污泥斗

26、，然后用静水压力或污泥泵排除。当作为二沉池时，沉淀的活性污泥含水率高达99%以上，不可能被刮板刮除，只能采用吸刮泥机吸泥。2.8浓缩池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。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合，例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的10倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用

27、间歇式的，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。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。2.9污泥脱水污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。五 主要构筑物设计计算1.粗格栅设计参数1.1设计流量q=50000m3/d，选取流量系数kz=1.2则：最大流量qmax1.250000m3/d=60000m3/d0.

28、694m3/s两个粗格栅，则单格栅设计流量qmax1.225000m3/d=30000m3/d0.347m3/s1.2栅条的间隙数设：栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角=60则：栅条间隙数(取n=45)1.3栅槽宽度设：栅条宽度s=0.01m则：b=s（n-1）+bn=0.01（45-1）+0.0245=1.34m1.4进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽b1=0.90m,其渐宽部分展开角1=20（进水渠道前的流速为0.6m/s）则：1.5栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度1.6过格栅的水头损失设：栅条断面为矩形断面，所以k取3则：其中=（s/b

29、）4/3k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h0-计算水头损失，m-阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数=2.4将值代入与关系式即可得到阻力系数的值1.7栅后槽总高度设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度h1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度h=h+h1+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m1.8格栅总长度l=l1+l2+0.5+1.0+ h1/tan=0.60+0.30+0.5+1.0+0.7/tan60= 2.80m1. 9每日栅渣量设：单位栅渣量w1=0.05m3栅渣/103m3污水则：w=qw1=2.5m3/d因为w0.2 m3/

30、d,所以宜采用机械格栅清渣1.10计算草图图3 粗格栅计算草图2.细格栅本设计采用2个细格栅图4 细格栅计算草图2.1单个格栅的隔栅尺寸2.1.1最大设计流量q=0.58m3/s2.1.2栅条间隙数式中：栅条间隙数，个；格栅倾角，取= 60；栅条间隙，取=0.01；栅前水深，取=0.4；过栅流速，取=0.9；生活污水流量总变化系数，根据设计任务书=1.5。则2.1.3有效栅宽式中：栅条宽度，取0.01 。则：=0.01（38-1）+0.0245=1.20 2.2通过格栅的水头损失式中：设计水头损失，；形状系数，取=1.67（由于选用断面为迎水背水面均为半圆形的矩形）。系数，格栅受污物堵塞时水头

31、损失增大倍数，一般采用=3；重力加速度，取=9.81；阻力系数，其值与栅条断面形状有关；则0.097m2.3栅后槽总高度式中：栅前渠道超高，取=0.3。则：=0.4+0.097+0.3=0.8。2.4栅槽总长度式中： 进水渠道渐宽部分的长度，；进水渠宽，取=0.8；进水渠道渐宽部分的展开角度，取=20；栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，；栅前渠道深，.则：=m=0.28m=0.4+0.3=0.7m=2.5m2.5每日栅渣量式中：栅渣量，取=0.07。则：格栅的日栅渣量为：1.410.2 , 宜采用机械清渣。2.6选用机械格栅选用回转式机械格栅，如图5,，其适用范围：用于各种池深与水深的大颗粒

32、物质的拦污。优缺点：该格栅结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、维护方便。可实行人手动间断运行、自动连续运行，对工作时间和停车时间等运行周期可自动调节，具有紧急停车和过载保护装置。其缺点是需配置圆弧的格栅，制造比较困难，切设备占地面积较大，对小颗粒杂志的去除效果差。回转式机械格栅技术参数如表 1所示。图5 shg型回旋机械格栅示意图表1 hg-1200型回转式机械格栅技术参数项目设备宽度栅条间距安装角电机功率参数120010601.53提升泵房设计水量为50000m3/d,选用潜水排水泵1台（一用一备），则流量为图2 qw潜水排水泵qw型泵排污性强，具有独特设计的“高效、无堵、防缠绕”性能的特种

33、水泵，如图2。与会窜同水泵相比，该泵叶轮的独到之处在于单叶片或双叶片、大流道，有非常好的过流特性，避免了水流在低速情况下可能造成的堵塞和缠绕，这种独特的叶轮流道设计，再配合合理的蜗体设计，使污水中的纸、纺织物、垃圾袋及其他物料能自由通过。适用范围见表2：表2 泵的选型及适用范围型号出水口径/mm流量/m3/h扬程/m转速/（r/min）轴功率/kw配用功率/kw泵效率/%重量/kg550qw2600-15500260015740118.216086.528804平流式沉砂池设计参数：水力停留时间hrt=1.5h 表面水力符合q=3.0m3/(m2h)。采取第一种方法按沉淀时间和水平流速或表面符

34、合计算法。4.1沉淀区有效水深式中h2有效水深，m； q表面水力符合，即要求去除的颗粒沉速，可参考表3； t污水沉淀时间，初次沉淀池12h，二次沉淀池1.52.5h,参见表3；沉淀区有效水深h2,一般用2.04.0m，超高不小于0.3m。4.2沉淀区有效容积或式中 v1 有效容积，m3； a沉淀区水面积，m2，； qmax最大设计流量，m3/h.4.3沉淀区长度 l=3.6vt式中 l沉淀区长度，m； v最大设计流量时的水流速度，mm/s,一般不大于5mm/s。设v=3.7mm/s4.4沉淀区总宽度式中 b沉淀池总宽度，m。4.5沉淀池座数或分格数式中：n沉淀池座数或分格数； b每座或每格宽度

35、，与刮泥机有关，一般用510m.为了使水流均匀分布，沉淀区长度一般采用3050m，长宽比例不小于4：1，长深比例不小于8，沉淀池的总长度等于沉淀区长度加前后挡板至池壁的距离。4.6污泥斗部分所需体积设污水处理厂服务人口n=300000人，每座污泥斗可储存2d的污泥量，每人每日产生的污泥量是25g/人，污泥含水率为95%每人每日产生污泥体积：污泥斗部分所需体积：4.7每座沉淀池的污泥量4.8贮砂斗容积（用锥体体积公示）式中 f1污泥斗上口面积，m2； f2污泥斗下底面积，m2； h4污泥斗的高度，m。本题的污泥斗为方斗，4.9贮砂斗以上梯形部分污泥体积4.10贮砂斗及梯形部分容积4.11池子总高

36、度缓冲高度h3=0.5m5 a/o脱氮工艺设计计算5.1反应池设计水量本设计需进行硝化、反硝化，泥龄和水力停留时间都较长，故设计水量按最大流量计算。5.2反应池进水水质初沉池去除率分别为：bod 25%,ss：50%，tn：10%bod的含量：ss的含量：总氮的含量：5.3确定设计污泥龄（1）需反硝化的氮浓度no式中 n进水总氮浓度（mg/l） ne出水总氮浓度（mg/l）（2）反硝化速率对缺氧池容积（污泥）与总池容积（污泥）的比值，提出了具体的设计参数值。表4 反硝化设计参数表（t=1025）反硝化工艺缺氧区的反硝化间歇或同步反硝化0.20.110.060.30.130.090.40.140

37、.120.50.150.15根据表4查得，表5活性污泥工艺的最小泥龄和建议污泥表（t=10）单位：d处理项目污水处理厂规模bodr1200kg/dbodr6000kg/d最小泥龄建议泥龄最小泥龄建议泥龄无硝化污水厂5645有硝化101189有硝化反硝化12.513.811.411.314.315.711.412.916.718.313.31520221618有硝化、反硝化、污泥泥龄2525根据表5得污泥龄，其中好氧污泥龄为9d，缺氧污泥泥龄2.3d5.4计算污泥产率系数采用德国atv标准的污泥产量计算公式，并乘上一个修正系数k式中在codo/so2.2时有效，codo是进水cod浓度。当cod

38、o/so2.2时，应按codo计算产泥。k结合我国情况的修正系数，k=0.9；xo进水悬浮固体浓度（mg/l）;t设计水温，与泥龄计算去相同数值t=10 xo=100mg/l so=112.5mg/l核算污泥符合：在污泥法中，泥龄是基本参数，污泥符合是导出参数，两者关系如下：此值与一般经验值相符。5.5确定mlss（x）表6 反应池mlss取值范围表处理目标mlss(kg/m3)有初沉池无初沉池无硝化2.03.03.04.0有硝化（和反硝化）2.53.53.54.5污泥稳定4.5根据表6，取中值mlss(x)=3.0mg/l用污泥回流比反算复核，取te=2hmlss（x）的最终取值要根据回流浓

39、度和污泥回流比确定，它们之间有一下关系：符合要求。5.6计算反应池容积采用德国目前采用的atv标准中的计算方法，并对式中某些参数取值结合我国具体情况适当修改。其基本计算公示为：式中 v反应池（包括曝气池和缺氧池）容积（m3） q反应池设计流量（m3/h）泥龄（d） y污泥产率系数（kgss/kgbod） so反应池进水bod浓度(mg/l) se反应池出水bod浓度（mg/l） x即mlss，曝气池混合液悬浮固体平均浓度（gss/l）水力停留时间：5.7计算反应池主要尺寸5.7.1有效容积v=16683m35.7.2有效水深：有效水深一般为35m,这里取h1=5m有效面积：5.7.3廊道曝气池

40、宽单条廊道的宽深比为12，有效水深一般为3.54.5m，取b=5.0m设计曝气池为2个，每个曝气池有5条廊道，则反应池的池长为：反应池的总宽度; 在反应容积中，好氧区占80%，缺氧区占20%：缺氧区的池体长度为好氧区的池体长度为缺氧区的池体体积好氧区的池体体积为5.8硝化反应器的计算需氧量、供气量5.8.1硝化所需泥龄在夏季高温时，硝化反硝化所需实际运行泥龄可以缩短，如按25计算，硝化所需泥龄为：式中硝化泥龄，即好氧泥龄（d）； f水量大时氨氮浓度波动小，反之波动大，用进水bod总量bodt衡量，f随bodt值变化取值的经验数据是 bodt1200kg/d f=1.8 bodt6000kg/d

41、 f=4.5 1200kg/dbodt6000kg/d 用插值法确定f 3.4水温15时保证硝化的最小泥龄，它是硝化菌在15时最大生长率的倒数2.13d再乘以1.6的经验系数，这是为了保证活性污泥中能生成和保持足够的硝化菌，如果只有2.13d的泥龄，实际工程中无法实现硝化反应。 t设计污水温度加上反硝化泥龄为：再考虑一个安全系数，取是已相当保险的，查表7，对应的oc=1.14,而不是11.3d泥龄时的1.26.再以最冷月的泥龄11.3s和水温10的耗氧量校核，从表7可查oc=1.06，比1.14小，故取oc=1.14.表7 降解含碳有机物单位耗氧量表（codo/so2.2时有效）单位：kgo2

42、/kgbodt()泥龄（d）4810152025100.850.991.041.131.181.22120.871.021.071.151.211.24150.921.071.121.191.241.27180.961.111.161.231.271.30200.991.141.181.251.291.32251.071.211241.301.331.35301.141.261.291.341.361.385.8.2 bod去除率st式中 fcbod符合波动系数，按表8选用; qa平均污水量（m3/d）表8 bod负荷波动系数泥龄（d）468101525波动系数fc1.31.251.21.21

43、.151.1fc=1.255.8.3完全硝化耗氧量nht式中 q设计污水量（m3/h）； nk进水凯氏氮（tkn）浓度(mg/l)； nhe要求出水氨氮浓度（mg/l）; 2安全系数，出水带走的有机氮，一般出水ss=20mg/l，其含量按10%计算就是2mg/l.5.8.4反硝化盐量not: 5.8.5总的耗氧量o2式中 o2实际需氧量，即aor（kg/d）； oc去除含碳有机物单位耗氧量（kgo2/kg bod）,包括bod降解耗氧量和活性污泥衰减耗氧量；5.8.6单位bod需氧量5.8.7需氧量修正系数查资料得ko=1.44标准需氧量：供气量：气水比：6 二沉池的计算6.1二沉池面积 sv

44、i=150ml/g x=3.0mg/l查表9得:取表9 二沉池最大表面符合表svi（ml/g）80100120150180x(g/l)qmaxm3/(m2h)2.02.502.001.671.331.112.52.001.601.331.070.893.01.671.331.110.890.743.51.431.140.950.760.634.01.251.000.830.674.51.110.890.74选用辐流式二沉池，两座。每池设计水量为：每池表面积：池体直径：6.2二沉池水深h将二沉池按不同深度分为清水区、分离区、缓冲区、污泥浓缩区，四个区的总深度就是池水深h。6.2.1清水区清水区是

45、保证出水水质的安全区，它能避免下层的污泥絮体进入出水中，能减轻出水堰口处旋流的影响，缓冲风、水温、密度波动及水力负荷波动等因素的影响。建议h1取0.50.8取6.2.2分离区分离区是泥水分离区域，混合液是从这层进入，在该区内发生絮凝沉淀，污泥往下沉，上清液网上走。式中 r污泥回流比6.2.3缓冲区缓冲区是为了将分离区和污泥浓缩区分开，避免互相干扰。6.2.4污泥浓缩区污泥浓缩区是为了将沉下的污泥进一步浓缩，提高回流曝气池的污泥浓度，减少污泥回流量。式中 te浓缩时间（h）； q表面符合m3/(m2h)6.2.5二沉池的池深取h=4.2m停留时间7内回流比要求的反硝化率式中 not需反硝化的硝态

46、氮量（kg/d）； nht硝化产生的硝态氮量（kg/d）。去内回流比r=0.5，求反硝化率得：即内回流比为50%时，可以满足反硝化要求。但在工程实践中，污泥回流比r是根据水质和季节改变的，当进水水质指标降低或夏季水温升高时，反映池中污泥浓度不必要太高，污泥回流比也随之降低，为确保缺氧池有足够利用的硝态氮，通常是加大回流比。在本设计中，按r值最低为50%考虑，将内回流比r从50%增至100%，可满足反硝化要求，故设计r=1.0.六 主要设备的选型1.选用机械格栅选用回转式机械格栅，其适用范围：用于各种池深与水深的大颗粒物质的拦污。优缺点：该格栅结构紧凑、体积小、重量轻、运行平稳、维护方便。可实行

47、人手动间断运行、自动连续运行，对工作时间和停车时间等运行周期可自动调节，具有紧急停车和过载保护装置。其缺点是需配置圆弧的格栅，制造比较困难，切设备占地面积较大，对小颗粒杂志的去除效果差。回旋式机械格栅技术参数见下表10。表10 hg-1200型回转式机械格栅技术参数项目设备宽度栅条间距安装角电机功率参数120010601.52.提升泵房设计水量为50000m3/d,选用潜水排水泵1台（一用一备），则流量为图6 qw潜水排水泵qw型泵排污性强，具有独特设计的“高效、无堵、防缠绕”性能的特种水泵，如表11。与会窜同水泵相比，该泵叶轮的独到之处在于单叶片或双叶片、大流道，有非常好的过流特性，避免了水

48、流在低速情况下可能造成的堵塞和缠绕，这种独特的叶轮流道设计，再配合合理的蜗体设计，使污水中的纸、纺织物、垃圾袋及其他物料能自由通过。适用范围见表11。表11 泵的选型型号出水口径/mm流量/m3/h扬程/m转速/（r/min）轴功率/kw配用功率/kw泵效率/%重量/kg550qw2600-15500260015740118.216086.528803.选用水下推进器qjb型潜水搅拌机可分为混合搅拌系列和低速推流系列。低速推流系列适用于工业或城市污水厂曝气池和厌氧池，其产生低切向流的强力水流，适用于池中水循环和硝化、脱氮和除磷阶段创建水流等。其参数见表12。表12 qjb型潜水搅拌机参数推流式

49、型号额定功率/kw额定电流/a叶轮直径/mm叶轮转速/rmin-1质量/kgqjb3/4-2500/2-42/p49.0250042220厌氧池选用4台，曝气池选用12台，一共12台。4.选用鼓风机污水曝气离心鼓风机，供气量=169.05m3/min选用c60-1.5污水曝气离心鼓风机4台（3用1备）参数见表13。表13 c60-1.5污水曝气离心鼓风机参数产品型号输送介质进口工况出口压力（绝）/(kgf/cm2)流量/（m3/min）压力（绝压）/(kgf/cm2)温度/介质密度/(kg/m3)c60-1.5空气601201.161.5电动机出口温度比进口增高 所需功率、kw主轴转速/(r/min)型号功率/kw电压/v4060y280s-275380重量（不包电动机）叶轮数634055.选用曝气器平移推流式：当采用曝气器时，水流沿池长方向是平移推流流动，而不是旋流流动，一般曝气器布置于池底，其表面距池底200250mm,或者空气管中心距池底约120mm。一般采用四段渐减曝气方式，从