北方某市污废水处理工程毕业设计

1、目 录摘 要iabstrctii第一卷 第一册 设计说明书1第二卷 第二册 工程概算书50第三卷 第三册 图纸目录56参考文献58致 谢59附录 1 外文参考文献（译文）60附录 2 外文参考文献（原文）65 74北方某市污废水处理工程摘 要本设计为北方某市污废水处理厂的初步设计，要求污水处理厂出水按城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）的一级b标准排放。由于污水来源主要为生活污水，氮磷含量较高，由此设计中需要考虑到脱氮除磷。该厂二级生物处理主要采用a2/o处理工艺，主要构筑物为：泵前中格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、平流式沉淀池、a2/o反应池、辐流式沉淀池、紫外线消毒

2、渠。污泥处理构筑物有：重力浓缩池、污泥脱水机房等。 污水厂设计方案为：污水处理流程：粗格栅 污水提升泵房 细格栅 旋流沉砂池 a2/o反应池 消毒接触池 排放；污泥处理流程：剩余污泥 浓缩池 贮泥池 污泥脱水机房 泥饼外运。 关键词：污泥处理，a2/o工艺，脱氮除磷， abstrctthe design for the preliminary design of the north city wastewater treatment plant effluent from a sewage treatment plant, requirements according to the "

3、;urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" (gb18918-2002) of a standard b emission. because the sewage originates is mainly the sanitary sewage, the nitrogen phosphorus content is high, from this designs needs to consider the denitrogenation eliminates the phosphorus. this fact

4、ory second-level biological treatment mainly uses a2/o processing craft, the main construction is: before the pump, the grill, promotes the pump house, the thin grill, the eddy sand collector, the advection type sedimentation pond, a2/o response pond, the spoke class type sedimentation pond, the ult

5、raviolet ray disinfection ditch. the sludge treatment construction includes: gravity concentration basin, sludge dewatering engine room and so on. the process of the wastewater plant that the wasterwater treatment plant adopted is as following:wastewater treatment process: middle bar screen pump sta

6、tion fin bar screen aeration desilting tank a/o process disinfection of contact poolmeasurement groove drain;sludge handling and disposal process: excess activated sludge concentrated pool sludge tank machine dewatering disposal of sludge cake.key words: sludge conditioning； a2/o craf ； nitrogen and

7、 phosphorus removal总 目 录第一卷 第一册 设计说明书第二卷 第二册 工程概算书第三卷 第三册 工程图北方某市污废水处理工程初步设计第一卷 第一册 设计说明书武汉科技大学城市学院设计研究所 二零一三年五月（武汉）院 长：总工程师：审定人 ：顾问总工：室 主 任：项目负责人：参加编制人员：目 录第一卷 第一册 设计说明书11.设计任务及概况41.1 设计任务及依据41.2设计水量及水质62 城市污水处理方案的确定82.1 确定污水处理方案82.2 污水处理工艺流程方案介绍92.3 工艺流程的确定132.4主要构筑物的选择132.5污泥处理工艺方案173设计计算193.1格栅的

8、设计193.2 旋流沉砂池的设计273.3 主体反应池的设计283.4 配水井的设计343.5 辐流式二沉池的设计353.6 接触消毒383.7浓缩池的设计413.8 污泥贮泥池的设计423.9污泥脱水机房423.10构筑物尺寸结果及说明434 高程计算464.1 水头损失464.2标高计算474.3污水厂布置481.设计任务及概况1.1 设计任务及依据1.1.1 设计任务 北方某市污废水处理工程 按照上级批准的设计任务书规定，完成某市的城市污水处理厂的设计。包括厂区内的污水处理工程、污泥处理工程以及其它附属建筑工程等。要求经过处理后的水能够达到城镇污水处理厂污染物排放标准要求。1.1.2 设

9、计依据及原则 1.1.2.1 设计依据1、污水综合排放标准（gb8978-1996）2、城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）3、城市污水处理厂污水污泥排放标准（gj3025-93）4、城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（cjj31-89）5、城市污水处理及污染防治技术政策6、城市污水处理工程项目建设标准7、废水水质水量资料某市城市人口60万，城市居民平均用水400l/人·d，日排放工业废水30000m3/d，具体水质资料如下：城市生活污水：codcr 400mg/l，bod5 200mg/l，ss 200mg/l，nh4-n 40mg/l，tp 8mg/l，

10、ph 68；工业废水：codcr 800mg/l，bod5 350mg/l，ss 400mg/l，nh4-n 80mg/l，tp 12mg/l，ph 68。污水处理厂出水按城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）的一级b标准排放，主要排放指标为codcr 60mg/l，bod5 20mg/l，ss 20mg/l，tn 20mg/l，nh4-n 8mg/l，tp 1mg/l。8、气象、水文与工程地质资料该市气候温和，地质条件较好。污水进水口管道标高116.00m，污水处理厂地面标高为124.00m，附近河流的最高水位为122.40m。1.1.2.2 设计原则(1)执行国家关于环境

11、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。 1.2设计水量及水质1.2.1设计水量 1、平均污水量qp1的计算（1）生活污水量qp1的计箅（根据人口）qp1=nq×0.8式中：n人口数，60万人q一居民用水定额，北方

12、某中型城市，q为400l/cap·d0.8排放系数（0.80.9），取0.8qp2=600000x400x0.8=192000m³/d（2）工业废水量：qp1=30000m³/d（3）平均日污水量qp=qp1+qp2=192000+30000=226000 m³/d为安全考虑设计水量采23万 m³/d（4）最高口污水量qmr=qp×k日=230000×1.1=253000 m³/dqmax=qp×k总=230000×1.3=299000m³/d各水量见表1.1表1.1 设计水量一览表项

13、 目设计水量m³/dm³/hm³/sl/s平均日流量2300009583.332.662662.0最高日流量25300010541.672.933182.9最高时流量29900012458.333.463460.71.2.2设计水质设计水质如表1.1所示。表1.1 设计水质情况 项 目codcr tpnh3-n入水（）220.27 454.05 227.038.5445.41出水（）20 60 20 1 8 去除率（%）90.986.891.288.382.4进水水质1、bod5（1）、生活污水的bod5cs=200mg/l（2）工业废水的bod5由资料可知：cg

14、=350 mg/l（3）平均的bod5ca=（200×192000+350×30000）/222000=220.27mg/l2、cod（1）生活污水cod=400mg/l（2）工业废水cod=800mg/l（3）混合污水平均cod=（400×192000+800×30000）/222000=454.05mg/l3、ss（1）生活污水cod=200mg/l（2）工业废水cod=400mg/l（3）混合污水平均cod=（200×192000+400×30000）/222000=227.03mg/l4、tp（1）生活污水tp=8mg/l（2

15、）工业废水cod=12mg/l（3）混合污水平均cod=（8×192000+12×30000）/222000=8.54mg/l5、nh3-n（1）生活污水cod=40mg/l（2）工业废水cod=80mg/l（3）混合污水平均cod=（40×192000+80×30000）/222000=45.41mg/l去除率e=（c0-ce）/ c0×100%式中：c0：进水浓度ce：出水浓度2 城市污水处理方案的确定2 城市污水处理方案的确定2.1 确定污水处理方案2.1.1 确定污水处理方案的原则(a)城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安

16、全可靠，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高；(b)污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；(c)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件；(d)污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂；污水采用季节性消毒；(e)提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；充分利用沼气资源，把沼气作为燃料；(f)查阅相关的资料确定其方案。2.1.2 最佳的处理方案要体现以下优点：(a)保证处理效果，运行稳定；(b)基建投资省，耗能低，运行费用低；(c)占地面积小，泥量少，

17、管理方便。2.2 污水处理工艺流程方案介绍现阶段城市污水处理应用的多是生物处理系统，应用较多的工艺有a2/o、氧化沟，及传统活性污泥法，现对这三个工艺进行比较，选出最合适的工艺。2.2.1 传统活性污泥法其工艺流程见图1。二沉池曝气池初沉池沉砂池格栅 出水 回流污泥 剩余污泥图1 传统活性污泥法工艺流程图活性污泥法处理城市污水的典型工艺，其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所必需的足够氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有机物。混合液经沉淀分离后，其活性污泥大量被回流到曝气池中。生物氧化作用主要在这一级曝气程序中完成。该法一般bod5 污泥负荷率为0

18、.20.4kgbod5/kgmlss·d，曝气池停留时间约为46h，水气比1:8。(1)主要特点：利用曝气池中的好氧微生物，依靠鼓风机曝气供给的氧来分解污水中的有机物。混合液进行沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池首端进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形式流动至池的末端，流出池外至二沉池。(2)优点：(a)处理污水效果好，bod5的去除率可达90%；(b)有丰富的技术资料和成熟的管理经验；(c)适宜处理大量污水，运行可靠，水质稳定。(3)缺点:(a)运行费用高，由于在曝气池的末端造成的浪费，故提高了运行成本；(b)基建费用高，占地面积大；(c)对外界条件的适应性

19、差；(d)由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于n、p 去除率非常低，tn 的去除率仅有20%的效果，nh3-n 用于细胞合成只能除1218%，p 的去除率也很低。2.2.2 氧化沟工艺其工艺流程图见图2二沉池氧化沟沉砂池格栅进水 出水 回流污泥 剩余污泥图2 氧化沟工艺流程图氧化沟是传统活性污泥法的变形工艺，其曝气呈封闭的沟渠形，由于污水和活性污泥混合在渠内呈循环流动，因此被称为“氧化沟”。氧化沟一般采用演示曝气，具有去除bod5和脱氮的功能，采用机械曝气。由于氧化沟负荷很低，耐冲击负荷强，出水水质较好，污泥产量少且稳定，构筑物少，氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改进实现脱氮除磷。20世

20、纪90年代中期，氧化沟工艺因其良好的脱氮效果并且无需沉淀池开始被推广，此时期建设的大型污水处理厂项目基本上采用氧化沟工艺。近几年来，国内对各种类型氧化沟工艺的除磷脱氮效果、设计、充氧设备及运行控制等方面进行了大量的研究。对多种氧化沟都进行了一定的革新，如carrousel氧化沟由第一代的普通的carrousel氧化沟发展为具有脱氮除磷功能的carrousel2000型氧化沟，后又发展为第三代的carrousel3000型氧化沟。国内许多污水处理厂使用的情况证明，氧化沟工艺是一种工艺流程简单、管理方便、投资省、运行费用低、工艺稳定性高的污水处理技术，目前国内较多采用的氧化沟主要有orbal氧化沟

21、、carrousel氧化沟、t型氧化沟、de型氧化沟、一体化氧化沟等。氧化沟工艺的优点：(a)氧化沟内循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果。(b)处理效果稳定可靠，不仅可满足bod5、ss 的排放标准，还可以达到脱氮除磷的效果。(c)由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解；承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。氧化沟工艺的缺点：氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大；当污水离开曝气区后，溶解氧浓度降低，有可能发生发硝化反应。2.2.3 a2/o工艺a2/o

22、工艺流程见图3：厌氧池初沉池沉砂池格栅进水回流混合液 缺氧池好氧池二沉池出水 剩余污泥 回流污泥图3 a2/o工艺流程图传统a²/o法是目前普遍采用的同时脱氮除磷的工艺，它是在传统活性污泥法的基础上增加一个缺氧段和一个厌氧段。污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为vfas这一类小分子有机物。聚磷菌可吸收这些小分子有机物，并以聚羟基丁酸（phb）的形式贮存在体内，其所需要的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化菌利用废水中的有机基质对随回流混合液而带来的no3进行反硝化。 废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚

23、磷菌主要是通过分解体内的聚羟基丁酸（phb）而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，经沉淀以剩余污泥的形式排出系统。好氧区的有机物浓度较低，这有利于好氧区中自养硝化菌的生长，从而达到较好的硝化效果。(1)主要特点:(a)本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱n 除p 工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；(b)在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虑，svi值一般均小于100；(c)污泥中含p 浓度高，一般为2.5%以上，具有很高的肥效；(d)运行中无需投药，两个a段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；(e

24、)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，能同时具有去除有机物、脱n除p的功能；2.2.4 结论综上所述，考虑到经济上的投入及管理的方便，同时兼有较好的脱氮除磷功能，本次设计中采用a2/o工艺。2.3 工艺流程的确定本设计的工艺流程图见图 4：上清液栅渣剩余污泥内回流污水中格栅细格栅提升泵房沉砂池厌氧反应器辐流式沉淀池接触池达标排放栅渣压干机砂水分离器栅渣回流污泥栅渣压干机缺氧反应器好氧反应器机械浓缩消化机械脱水最终处置加氯间图4 设计a2/o工艺流程图2.4主要构筑物的选择2.4.1 格栅格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理

25、厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。2.4.2 沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、旋流式、曝气沉砂池三类。(1)平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，

26、池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。(2)旋流沉砂池优点：适应流量变化能力强； 水头损失小，典型的损失值仅6mm； 细砂粒去除率高，140（0.104mm）目的细砂也可达73%； 动能效率高。缺点：砂斗内砂子因被压实而抽排困难，往往需高压水泵或空气去搅动，空气提升泵往往不能有效抽排砂粒。(3)曝气沉砂池优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而

27、使费用增加。基于以上三种沉砂池的比较，曝气沉砂池除砂效果较好，但对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段存在不利影响，因此选择除砂效果好的旋流沉砂池。2.4.3 沉淀池（二沉池）二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥。沉淀池主要有以下几种形式:(1)平流沉淀池平流沉淀池的优点包括:(a)沉淀效果好；(b)耐冲击负荷和温度的变化适应性强；(c)施工容易，造价低。它的主要缺点为：(a)池子配水不均匀；(b)采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。适用条件:适用于大、中、小型污水处理厂；适用于地下水位较高和地质条件较差的地区。(2)辐流式沉淀池辐流式沉淀池的优点包括：(a)

28、多为机械排泥，运行较好，管理较简单；(b)排泥设备已趋定型。它的主要缺点为：(a)池内水速不稳定，沉淀效果较差；(b)机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。适用条件：适用于大、中型污水处理厂；适用于地下水位较高的地区。(3)竖流式沉淀池竖流式沉淀池的优点包括：(a)排泥方便，管理简单；(b)占地面积较小。它的主要缺点为：(a)池子深度大，施工困难；(b)对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；(c)造价较高；(d)池径不宜过大，否则布水不均匀。适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂。(4)斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池的优点包括：(a)沉淀效率高，停留时间短；(b)占地面积小。它的主要缺点

29、为：(a)用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差；(b)运行管理成本高。综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体情况：设计水量较大，不宜采用竖流式沉淀池；由于斜板（管）式沉淀池运行成本较高，也不做采用；由于平流沉淀池管理运行较为繁琐，运行成本高，也不做采用；对于辐流式沉淀池现在的技术也已经成熟，且刮泥机械的技术也已经基本完善，可以保证良好的出水效果，并且运行管理简单。本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。2.4.4消毒目前国内外的污水处理厂常用的消毒方法有：紫外线消毒法、漂白粉消毒、臭氧消毒法、次氯酸钠消毒法、氯片消毒法以及液氯消毒法等。

30、（1）紫外线优点：是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高。缺点：紫外线照射灯具货源不足，技术数据较少。适用条件：适用于小型污水处理厂。（2）漂白粉优点：投加设备简单，价格便宜。缺点：同氯缺点外，尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大。适用条件：适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。（3）臭氧优点：消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物、色、味等，污水 ph、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物及类型残余物。缺点：投资大、成本高，设备管理复杂。适用条件：适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。（4）次氯酸钠优点：用海水或一定浓度的盐水，由处理

31、厂就地自制电解产生消毒剂，也可买商品次氯酸钠。缺点：需要有专用次氯酸钠电解设备和投配设备。适用条件：适用于边远地区，购液氯等消毒剂困难的小型污水处理厂。（5）氯片优点：设备简单，管理方便，只需定时清理消毒器内残渣及补充氯片，基 建费用低。缺点：要用特制氯片及专用消毒器，消毒水量小。适用条件：适用于医院、生物制品所等小型污水处理站。（6）液氯优点：效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。缺点：氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业废水比例大时，氯化可能生成致癌物质。适用条件：适用于大、中规模的污水处理厂。（7）结论由上述比较可知，并根据本设计污水处理厂实际情况，采

32、用液氯消毒比较合适。2.5污泥处理工艺方案2.5.1污泥的处理要求污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。因此，污泥的处理要达到一定的要求。污泥处理要求如下：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中有用物质，化害为利；因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。2.5.2污泥处理工艺流程的选择 常用的污泥处理工艺流程如下：生污泥浓缩消化机械脱水最终处置生污泥浓缩机械脱水最终处置生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置生污泥浓缩自然干化堆肥农田由于污水量大，产生

33、的污泥较多，不稳定，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用第一种方案（生污泥浓缩消化机械脱水最终处置）较好。 其中污泥浓缩，脱水有两种方式选择，污泥含水率均能达到 80%以下。（1）方案一:污泥机械浓缩、机械脱水；（2）方案二:污泥重力浓缩、机械脱水。方案比较:项目方案一方案二主要构筑物1.污泥贮泥池2.浓缩、脱水机房3.污泥堆棚1.污泥浓缩池2.脱水机房3.污泥堆棚主要设备1.污泥浓缩设备2.加药设备1.浓缩池刮泥机2.脱水机3.加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0-4.0kg/t ds4.0kg/t ds对环境的影响无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小

34、污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小大总设备费用一般稍大剩余污泥中磷的释放无有由表可见方案一优于方案二，因此本工程污泥处理工艺选用污泥机械浓缩，机械脱水。3设计计算3.1格栅的设计3.1.1设计参数每日栅渣量大于0.2m3,一般应采用机械清渣。 过栅流速一般采用0.61.0m/s。格栅前渠道内的水流速度一般采用0.41.5m/s。格栅倾角一般采用45°75°。通过格栅的水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.30.4m。3.1.2格栅设计计算示意图格栅计算图见图5。图5格栅计算图3.1.3中格栅的设计计算格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格

35、栅，设2组相同型号的格栅，渠内栅前流速v1=1.3m/s，过栅流速v2=0.9m/s，格栅间隙为b=40mm，采用机械清渣，格栅安装倾角为70°。（1）栅前水深h 日平均设计流量：m3/s 则最大日设计流量：qmax=qd×kz=1.73×1.3=3.46m3/s 每座格栅的流量为：qmax/2=1.73m3/s 根据最优水力断面公式 ： 计算得： m 栅前水深 h = b1÷2=0.83m （2）条间隙数n 式中：n 栅条间隙数，个；qmax 最大设计流量，m3/s； 格栅倾角度；b 栅条净间隙，粗格栅b50100mm，中格栅b1040mm，细格栅b3

36、10mm；v2 过栅流速，m/s。将数值代入上式：则每组格栅的栅条数： 条（3）槽宽度b b = s（n-1）+ bn式中：b 栅槽宽度，m；s 栅条宽度，m,取0.01m；n 栅条间隙数，个；b 栅条净间隙，粗格栅b50100mm，中格栅b1040mm，细格栅b310mm。将数值代入上式：b = s（n-1）+ bn0.01×(56-1)+0.04×56=2.79m （4）水渠道渐宽部分的长度l1设进水渠道宽b1=1m，渐宽部分展开角1= 20°.则进水渠道渐宽部分长度： （5）槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l2=l1÷2=0.8m （6）栅水头损

37、失h1 h1=kh0其中：h1 过栅水头损失，m；h0 计算水头损失，m；g 重力加速度，9.81m/s2；k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3； 阻力系数，与栅条断面形状有关 ，当为矩形断面时， =2.42则有m h1=3×h0=0.03m（7）栅后槽总高度h设栅前渠道超高h1=0.3m，栅前槽高h1 = h + h1=0.82+0.3=1.12 m h= h + h1 + h2=1.12+0.03=1.15m （8）槽总长度ll = l1 + l2 + 0.5 + 1.0 + 1.6+0.8+0.5+1.0+ =6.98 m（9）日栅渣量w 式中： w 每日

38、栅渣量，m3/d； w1 栅渣量，（m3/103m3 污水）取0.10.01；粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值；此设计取w1=0.05m3/(103m3污水)则 m3/d，采用机械清栅。（10）中格栅选用根据格栅的间距、宽度在环保设备选用手册（水）查得采用hz型回转式格栅除污机，主要参数见表3-1：表3-1 hz回转式格栅除污机的主要技术参数型号格栅间隙（mm）删条有效宽度（mm）框总宽度（mm）格栅并宽（mm）电机功率（kw）生产厂hz220040220024301.62.2唐山清源环保机械公司3.1.4污水提升泵站（包括调节池）(1)设计说明污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工

39、艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池。然后自流进入各工艺池，设计流量qmax=3.46m3/s。（2）搅拌机为防止泥砂等杂质沉淀于调节池，在调节池内设搅拌机。采用江苏天雨环保集团有限公司生产的zj1000 型搅拌机。该产品具有结构紧凑，操作方便，搅拌效果好等特点。功率为0.75kw/台。（3）提升泵调节池内设立式潜污泵200qw300-7 型3 台，两用一备，潜水泵单台能力为3.00m3/s，扬程10m，出水口径200mm，转速1460r/min，轴功率6.81kw，配用功率11kw，泵效率81.8%，重量为380kg。（4）设计选型 污水经消毒池处理后排入市政污

40、水管网，附近河流的最高水位为122.40m，污水进水口管道标高116.00m，污水处理厂地面标高为124.00m，污水总提升流程为4.30m，采用立式污水污物泵，单台提升流量为1667m3/h。所以采用400 nwl1760-7.5 型立式污水污物泵，5 用1 备。该泵提升流量为1760m3/h，效率为75%，转速为590r/min，功率为45kw，占地面积（7×3）m2。（5）提升泵房 电机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。提升泵房占地面积为（7×3+7×8）=77m2，其中工作间的面积为7×8=56m2。3.1.5细格栅细格栅

41、的设计计算图如6：图6 细格栅计算图格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设2组相同型号的格栅，渠内栅前流速v1=0.9 m/s，过栅流速v2=1.0 m/s，格栅间隙为b=10mm，采用机械清渣，格栅安装倾角为60°。（1）栅前水深h 日平均设计流量： m3/s 则最大日设计流量：qmax=qd×kz=2.66×1.3=3.46 m3/s 每座格栅的流量为：qmax/2=1.73m3/s根据最优水力断面公式 ： 计算得： m 栅前水深 h = b1÷2=0.82m（2）条间隙数n 式中：n 栅条间隙数，个；qmax 最大设计流量，m3/s； 格栅

42、倾角度；b 栅条净间隙，粗格栅b50100mm，中格栅b1040mm，细格栅b310mm；v2 过栅流速，m/s。将数值代入上式：则每组格栅的栅条数： 条（3）格栅槽总宽度 b=s(n-1)+bn=0.01×195+0.01×196=3.91m(4) 水渠道渐宽部分的长度l1设进水渠道宽b1=1.63 m，渐宽部分展开角1= 20°则进水渠道渐宽部分长度：m(5)槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l2=l1÷2=1.55m (6)过栅水头损失则m h2=3×0.016=0.048m（7）栅后槽总高度h设栅前渠道超高h1=0.3m，栅前槽高h1

43、= h + h1=0.79+0.3=1.09 mh= h + h1 + h2=0.79+0.3+0.30=1.39 m（8）槽总长度ll = l1 + l2 + 0.5 + 1.0 + 3.15+1.55+0.5+1.0+ =9.28m（9）日栅渣量w m3/d其中w1取0.07m3/(103m3污水)。采用机械清栅。（10） 细格栅的选用 根据格栅的间距、宽度在环保设备选用手册（水）查得采用xhg型回转式格栅清污机，主要参数见表3-2：表3-2 xhg型回转式格栅清污机主要技术参数型号格栅宽度(mm)格栅净距（mm）设备总宽度（mm）过水流量生产厂xhg-2600260010305011.2

44、9江苏一环集团公司3.2 旋流沉砂池的设计根据处理污水量为23万吨/天即2662.0l/s，设2组旋流沉砂池，则每组流量为：qmax÷2=1331l/s.选定型号为1400的钟式旋流式沉砂池.该沉砂池的特点是：在进水渠末端设有能产生池壁效应的斜坡，另砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并设有阻流板，以防止紊流；轴向螺旋桨将水流带向池心，然后向上，由此形成了一个涡形水流，平底的沉砂分选区能有效的保持涡流形态，较重的砂粒在靠近池心的一个环行孔口落入集砂区，而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离，最终引向出水渠。沉砂用的砂泵经砂抽吸管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区。表3-3 钟式沉砂池型

45、号及尺寸型号流量/(l/s)abcdefghjkl140013314.871.51.002.000.402.201.000.510.600.801.85旋流沉砂池计算图见图3-3：图7 旋流沉砂池3.3 主体反应池的设计3.3.1设计参数（1）bod5污泥负荷ua：取0.1kgbod5/kgmlss·d（2）污泥浓度xa：3.0g/l=3000mg/l（3）污泥龄c：15d（4）污泥产率y：0.5kgvss/kgbod53.3.2设计计算（1）计算曝气池的容积按污泥负荷计算，有：式中：ls活性污泥负荷，为0.1kgbod5/kgmlss·d；q与曝气时间相当的平均进水流量，

46、m3/d；s0，se曝气池进出水的平均bod5值，分别为220mg/l和20mg/l；x曝气池混合液污泥浓度，为3000mg/l；按污泥泥龄计算：式中，kd为内源代谢系数，取0.08d-1；y=0.5kgvss/kgbod5经过计算，取曝气池容积154000m3。设2组，每组体积为：154000÷2=77000m3（2）计算曝气池的水力停留时间 各段水力停留时间和容积： 厌氧：缺氧：好氧=1：1：3厌氧池水力停留时间,池容。缺氧池水力停留时间，池容。好氧池水力停留时间,池容。（3）计算每天排除的剩余污泥量按表观污泥产率计算：式中： 每日增长的挥发性活性污泥量，kg/d； yobs净产

47、率系数。计算总排泥量： 按污泥泥龄计算：=30800 kg按排放湿污泥量计算：剩余污泥含水率按99.2%计算，每天排放湿污泥量：，（4） 计算污泥回流比r：曝气池中悬浮固体（mlss）浓度：3000mg/l，回流污泥浓度：10000mg/l，（5）反应池主要尺寸反应池容积v=154000m3,设反应池2组，单池容积为：77000m3。有效水深h取7.0m。单组有效面积:采用5廊道式推流式反应池，廊道宽取b=20m单组反应池长l=s单/(5b)=11000.0/(10×12)=110m校核：b/h=12/7=1.7（满足b/h=12） l/b=5.5（满足l/b=510）取超高为1.0

48、m，则反应池总高:h=7.0+1.0=8.0m（6）反应池进、出水系统计算进水管 单组反应池进水管设计流量：q1=q/2=11.5×104m3/d=1.331m3/s，取管道流速v=0.9m/s则管道过水断面面积a=q1/v=1.331/0.9=1.47m2,管径 ，取管径dn=1400mm。回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量取管道流速v=0.9m/s管道过水断面面积管径，取进水管管径dn1000mm进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量q=(1+r)=（1+42%）×1.331=1.89m3/s取孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面面积a=q2/v=1.89/0.6=3

49、.2m2孔口尺寸取为2m×1.6m，进水井平面尺寸取为3.2m×3.2m出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算：式中：r内混合液回流比，取200%；b堰宽，b=8m；h堰上水头。由于q3=(1+r+r内)=（1+43%+200%）×1.331=4.67m3/s，得出：出水孔流量q4=q3=4.67m3/s，取孔口流速v=0.9m/s;则孔口过水断面面积a=q4/v=4.67/0.9=5.2m2孔口尺寸取2.5m×2.08m，出水井平面尺寸为3m×2.5m出水管反应池出水管设计流量q5=q1=1.331m3/s,取管道流速v=0.9m/s管道过水断

50、面面积a=q5/v=1.331/0.9=1.48m2管径,取管径dn=1400mm（7） 曝气池的需氧量： （8）空气量计算 如果采用鼓风曝气，曝气池有效水深为7.0m，曝气扩散器安装距池底0.2m,则扩散器上静水压为6.8m,其他相关参数选择：值取0.7，值取0.95，=1，曝气设备堵塞系数f取0.8，采用管式微孔扩散设备，ea=18%，扩散器压力损失4kpa,20水中溶解氧饱和度为9.17mg/l。扩散器出口处绝对压力：空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数为：20时曝气池混合液中平均氧饱和度为：将需氧量换算为标准条件下充氧量：曝气池供气量为：（9）厌氧池设备选择（以单组反应池计算） 厌氧池

51、设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台。 厌氧池有效容积v厌=110×20×8=17600m3（10）缺氧池设备选择（以单组反应池计算） 缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台。 缺氧池有效容积v缺=110×20×8=17600m3（11）污泥回流设备 污泥回流比r=43% 污泥回流量qr=rq=0.43×230000=98900m3/d=4121m3/h 设回流污泥泵房2座，内设3台潜污泵（2用1备） 单泵流量: 水泵扬程根据竖向流量确定（12）混合液回流设备混合液回流泵 混合液回流比r内=200% 混合液回流量

52、qr=r内q=2×230000=460000m3/d=19200m3/h 设混合液回流泵房2座，内设5台潜污泵（4用1备） 单泵流量混合液回流管 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。 混合液回流管设计流量 泵房进水管设计流速采用v=1.8m/s 管道过水断面积 管径 取进水管管径dn1400mm泵房压力出水总管设计流量q7=q6=2.66m3/s 设计流速采用v=1.8m/s 管道过水断面积 管径 取进水管管径dn1400mm3.4 配水井的设计3.4.1设计参数水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。3.4.2设计计算进水管管径d1 配水井进水管的设计流量为q = 230000/24 = 9584 m3/h,当进水管管径d1=1600mm时，查水力计算表，得知v=1.0m/s，满足设计要求。矩形宽顶堰进水从配水井底部中心进入，经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量为q = 9584/4=1597.3m3/h 。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水井。(3).堰上水头h因单个出水溢流堰的流量为q =