某市日处理量为12万m3污水处理厂工艺设计

1、吉林化工学院 环境工程专业课程设计水 污 染 控 制 工 程 课 程 设 计题目： 污水处理厂120000m3/d工艺设计 教 学 院 环境与生物工程学院 专业班级 环境工程0501 学生姓名 学生学号 0 指导教师 2008 年 10 月 25 日40目录第一章 总论11.1设计任务和内容11.2基本资料11.2.1 进水水质11.2.2 处理要求11.2.3 处理工艺流程11.2.4 气象和水文条件11.2.5 厂区地形21.3 设计内容21.4 设计成果2第二章 污水处理工艺流程说明32. 1确定处理流程的原则32.2污水处理流程方案的介绍与比较32.3污水处理流程方案的确定5第三章 处

2、理主要构筑物设计63.1 格栅间和泵房63.1.1格栅的设计说明63.1.2格栅设计计算63.2 污水提升泵房83.2.1.提升泵房设计说明83.2.2泵站设计的原则93.2.3设计参数93.2.4.泵房的设计计算93.3 沉砂池103.3.1 沉砂池设计说明103.3.2设计参数103.3.3沉砂池的设计计算103.4 初次沉淀池123.4.1.初沉池设计说明123.4.2.设计参数133.4.3.初沉池设计计算133.5 曝气池153.5.1 曝气池设计说明153.5.2 曝气池设计计算153.6 二沉池183.6.1 二沉池设计说明183.6.2 二沉池设计计算183.7消毒设施计算20

3、3.7.1消毒剂的选择203.7.2消毒剂的投加213.7.3平流式消毒接触池21第四章 污泥处理设计计算234.1污泥处理的目的与处理方法234.1.1污泥处理的目的234.1.2 污泥处理方法的选择234.2污泥泵房设计234.2.1 集泥池计算244.2.2回流污泥泵的选择244.2.3剩余污泥泵的选择244.3污泥浓缩池254.3.1设计参数及原则254.3.2竖流浓缩池254.3.3竖流浓缩池的设计计算264.4贮泥池的计算294.5污泥脱水304.5.1设计参数及原则30第五章 污水厂区总体布置325.1 污水厂平面布置325.1.1工艺流程布置325.1.2构（建）筑物平面布置3

4、25.1.3污水厂管线布置325.1.4厂区道路布置335.2 污水厂高程布置335.2.1污水处理厂构筑物高程布置计算345.2.2污泥处理构筑物高程布置37参考文献39结束语40第一章 总论1.1设计任务和内容某市日处理量为12万m3 污水处理厂工艺设计1.2基本资料1.2.1 进水水质处理量 q=120000 m3/dcod 450mg/lbod5 200mg/lss 250mg/l1.2.2 处理要求污水经二级处理后应负荷一下具体要求：cod 60mg/lbod5 20mg/lss 30mg/l1.2.3 处理工艺流程污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：污水 格栅间 污水提

5、升泵房 平流沉砂池 配水井 初沉池 推流式曝气池 二次沉淀池 混合池 配水井 平流式接触池 巴氏计量槽 出水1.2.4 气象和水文条件风向：多年主导风向为西南方气温：年平均气温4.6；最热月份平均为26.5；极端气温，最高33，最低为-40，最大冻土深度为1.9m水文：降水量多年平均为年693.9mm：蒸发量多年平均为每年1210mm地下水水位，地面以下5-6m。1.2.5 厂区地形污水厂选址在185-192m之间，平均地面标高为187.5m。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西产380m，南北长280m。1.3 设计内容1 对工艺构筑物选型作说明：2 主

6、要处理设施（格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池）的工艺计算；3 污水处理厂平面和高程布置。1.4 设计成果 设计计算说明书一份： 设计图纸：污水厂平面图和污水处理高程图各一张。第二章 污水处理工艺流程说明2. 1确定处理流程的原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。城市污水处理及污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：1 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定；2 工艺选择的主要技术经济指标包

7、括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益；3 应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状、水质特征、污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测；4 在水质组成复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究；5 积极地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。2.2污水处理流程方案的介绍与比较1、ab法(adsorptionbiooxidation)该法由德国bohuke教授开发。该工

8、艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，a级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷在2.5kgbod/(kgmlss·d)以上，池容积负荷在6kgbod/(m3·d)以上；b级负荷低，污泥龄较长。a级与b级间设中间沉淀池。二级池子f/m(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。ab法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，a级和b级亦可分期建设。2、sbr法(sequencing batch reactor)sbr法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，

9、故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性sbr工艺，如iceas法、cass法、idea法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。3、a2/o法（anaerobicanoxicoxic）由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求

10、，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。a/a/o法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(do<0.3mg/l)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制do<0.7 mg/l，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中bod作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，cod/tkn为3.57.0(完全脱氮cod/tkn>12.5)，bod/tkn为1

11、.53.5，cod/tp为3060，bod/tp为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、bod5和cod为主，则可用a/o工艺。4传统活性污泥法：对于城市污水处理厂来说，传统活性污泥是一种较为简单经济的一种水处理方法。对于大中型的污水处理厂是比较优先选择的水处理方法。1)主要优点：a.处理效果好：bod5的去除率可达90-95%；b.对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。2)主要问题：a.为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；b.在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；c.对冲击负荷的适应

12、性较弱。2.3污水处理流程方案的确定经过分析本设计采用比较成熟传统活性污泥法处理城市污水，经一级处理后主要去除比较大的悬浮物质和比重较大的固体颗粒物质。处理后的污水进入曝气池进行生化处理单元，大部分地去除有机物质。废水处理工艺流程图，如图2-1：格栅沉砂池初沉池推流式曝气池池二沉池污泥浓缩池厌氧消化池污泥机械脱水间消毒池出水进水外运第三章 处理主要构筑物设计3.1 格栅间和泵房3.1.1格栅的设计说明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

13、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、栅中格栅和细格栅；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。本设计中拟采用两个中格栅并联使用，采用机械清查。3.1.2格栅设计计算1.设计流量q =120000m3/d，选取流量系数kz=1.2则：最大流量

14、qmax1.2×120000m3/d=144000m3/d1.67m3/s 每个格栅机的理论流量为q单=qmax=×1.67=0.835 m3/s2.栅条的间隙数（n）设:栅前水深h=0.6m,过栅流速v=1.0m/s,格栅条间隙宽度b=0.03m,格栅倾角=60°则：栅条间隙数(取n=41)3.每个栅槽宽度(b)设：栅条宽度s=0.01m则：b=s（n-1）+bn=0.01×（41-1）+0.03×41=1.63m 4.进水渠道渐宽部分长度 栅槽中宽度为b= b ×2=1.63×2=3.26m 设：进水渠宽b1=2.5m,

15、其渐宽部分展开角1=20°（进水渠道前的流速为 0.8m/s）则：5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2) 6.过格栅的水头损失（h1）设：栅条断面为矩形断面，所以k取3则：其中=（s/b）4/3k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3 h0-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= 2.42将值代入与关系式即可得到阻力系数的值7.栅后槽总高度(h)设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度h1=h+h2=0.6+0.3=0.9m 栅后槽总高度h=h+h1+h2=0.6+0.074+0.3=0.974m8.格栅总长度(l)l=l1+l2

16、+0.5+1.0+ h1/tan=1.04+0.52+0.5+1.0+0.9/tan60°=4.62m 9. 每日栅渣量(w)设：单位栅渣量w1=0.07m3栅渣/103m3污水则：w=q w1=m3/d因为w>0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10.计算草图：3.2 污水提升泵房3.2.1.提升泵房设计说明污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。设计中采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升后入平流式沉砂池

17、，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池，最后有出水管道排出。设计流量：qmax1.2×120000m3/d=144000m3/d1.67m3/s3.2.2泵站设计的原则 1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。3.2.3设计参数1 泵房进水角度不大于45度2 相邻两组机突出部分得间距，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在检修时能够拆卸，并不得小于0.8m.

18、如果电动机容量大于55kw时，则不小于1.0m，作为主要通道宽度不小于1.2m。3 泵站喜爱用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15m×12m，高12m，地下埋深7m。4 水泵按直灌式。3.2.4.泵房的设计计算提升净扬程为10m左右；水泵水头损失2m，安全水头为2m。从而需水泵扬程h=15m。再根据设计流量1.67 m3/s，属于大流量低扬程情形，考虑选用6台350kw1200-18-90潜水泵（流量1200 m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw），五用一备，流量q= m3/s=1202 m3/h集水池容积：考虑不小于一台本5min的流量：w=100 m3取

19、有效水深h=1.3m，则集水井水池面积为：a=m2泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构，尺寸为15m×12m，高12m，地下埋深7m，水泵按直灌式。3.3 沉砂池3.3.1 沉砂池设计说明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。本设计中采用平流式沉砂池，其优点是：结构简单，有利于施工，并且对泥沙处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到调节，起到调节池的作用。3.3.2设计参数设计流量：qm

20、ax1.67m3/s沉砂池个数：n=4，每个池子含两个格，每个格分两个沉砂斗。入池流速：v=0.25 m/s水力停留时间：t=50s3.3.3沉砂池的设计计算1.沉砂池长度(l)l=vt=0.25×30=7.5m2.每个沉砂池水流断面积(a)每个沉砂池流量q单=0.4175m3/s。则：a=q单/v=0.4175/0.25=1.67m23.每个池总宽度(b) 设：n=2格，每格宽取b=1.5m则：池总宽b=nb=2×1.5=3m4有效水深(h2)：h2=a/b=1.67/3=0.556m（介于0.251.0m之间,符合要求）5.贮砂斗所需容积v1 设：t=2d，即拍泥间隔时

21、间为两天，则每个沉砂池的两个沉砂斗 则：其中x1-城市污水沉砂量，一般采用60m3/106m3，kz-污水流量总变化系数,取1.2 6.每个污泥沉砂斗容积（v0） 设：每一分格有2个沉砂斗 则： v0= v1/(22)=3.01/4=0.75 m37.沉砂斗各部分尺寸及容积(v)，见图3-2-1设：沉砂斗底宽b1=0.8m，斗高hd=0.5m，斗壁与水平面的倾角为55°则：沉砂斗上口宽：沉砂斗容积： （略大于v1=0.75m3，符合要求）8.沉砂池高度(h) 采用重力排砂 设：池底坡度为0.06 则：坡向沉砂斗长度为： 则：沉泥区高度为h3=hd+0.06l2 =0.5+0.06&#

22、215;2.25=0.64m 则：池总高度h设：超高h1=0.3m则：h=h1+h2+h3=0.3+0.556+0.64=1.496m，取h=1.5m9.进水渐宽部分长度设 进水渠宽b1=1.5m，倾角为20°则l1=10出水渐窄部分长度取l3=l1=2.06m11.验算最小流量时的流速： 在最小流量时只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量q=120000m3/d= 1.39m3/s，每个单池流量为q=q/4=0.35 m3/s 则：vmin=q/a=0.35/1.67=0.21m/s 沉砂池要求的设计流量在0.15 m/s0.25 m/s之间， 符合要求12.平流式沉砂池计算草

23、图如3-3-2所示：3.4 初次沉淀池3.4.1.初沉池设计说明本设计采用平流式初沉池，污水经沉砂池出水后，经配水井分别进入平流式初沉池，以去除大量的悬浮物质。3.4.2.设计参数设计流量：qmax1.67m3/s沉淀时间：t=2h沉淀池的表面负荷：q=3.0m3/m2h设计进水悬浮物质浓度为：c1=250mg/l，出水悬浮物质浓度为：c2=100mg/l，去除效率为60%污泥含水率为：p0=97%污泥的容重为：=1超高：h1=0.3m，缓冲层高度为：h3=0.5m3.4.3.初沉池设计计算1.单个池子总表面积a= m22. 沉淀部分水深h2=qt=3.0 2=6.0m3. 沉淀部分有效容积v

24、= qmaxt3600=12024m34. 池子长设平均流速为5.5mm/s，则l=vt3.6=5.523.6=39.6m，取l=40m5.池子总宽度b=a/l=1503/40=32.6m，取b=33m6.池子个数设每个池子宽为9m则，n=b/b=33/9=3.6，取n=4个 7.校核长宽比。长宽比=l/b=40/9=4.4>4.0(符合要求)8.污泥部分需要的总容积设t=2d，污泥含水率为97%，ss去除率为60%,则v=802m39. 每个池子污泥所需容积v”=v/n=802/4=200m310.污泥斗容积v1=则， 11. 污泥斗以上的梯形部分污泥容积v2=12.污泥斗和梯形部分污

25、泥容积v1+v2=220+38.8=288.8m3>200 m313.池子总高度设，缓冲层高度为h3=0.5m，则h=h1+h2+h3+h414.设计计算草图，如图3-4-13.5 曝气池3.5.1 曝气池设计说明污水经过初沉池之后，固体悬浮物已经得到初步的去除。从初沉池出来的污水进入曝气池，在活性污泥的作用下水中的有机物得到有效的去除。曝气池的种类很多，按混合液流动形态分为推流式鼓风曝气池、完全混合式曝气池和循环混合式曝气池；按形状分为长方廊道型、圆形、方形以及环状跑道型；按照与二沉池的关系分为混合式和分建式。本设计采用传统的推流式鼓风曝气池，设计三个曝气池，每个池子的流量（按平均流量

26、计算）为q单=q/2=120000/2=6000m3/d，每个池子设5个廊道。3.5.2 曝气池设计计算1 水处理程度计算根据要求，处理效率为：2 曝气池的计算按bod污泥负荷法计算。1）bod污泥负荷率的确定。拟采用的bod污泥负荷率为ns=0.3kgbod5/（kgmlssd）。2）确定混合液的污泥浓度（x）。根据已定的ns确定相应的svi值应在100-150之间，取值120。则xr=取回流比r=0.5.则 x=3） 确定曝气池容积。v=4）单池个部分尺寸计算。设计2组曝气池，每组容积为v单=v/2=22000/2=11000m3，取曝气池深h=5.2m，则每组池子的面积为f=取池宽b=1

27、0m，b/h=10/5.2=1.92，介于1-2之间，符合规定，扩散装置设在廊道的一侧。池长l=f/b=2115.2/10=211.5m；l/b=211.5/10=21.15>10，符合规定满足要求。设3廊道式曝气池，单廊道长l1=l/5=211.5/3=70.5m，在50-80m之间，合理。取超高0.5m，则总高度为h=0.5+h=0.5+5.2=5.7m3 剩余污泥的计算。干污泥量 式中：a污泥增值系数，0.5-0.7 b污泥自身氧化率，0.04-0.1 xv挥发性悬浮固体浓度mlvss（kg/m3），xv=fx=0.75x 湿污泥量4 曝气系统的计算曝气池混合液需氧量式中：a氧化每

28、公斤bod需氧公斤数（kgo2/kgbod），0.42-0.53 b污泥自身氧化需氧率（kgo2/mlvss d），0.11-0.188每日去除的bod5的量bod5=去除每公斤bod5的需氧量5 计算曝气池内平均溶解氧饱和度。采用网状膜型微孔空气扩散器，敷设于曝气池底部，据池底0.2m，计算温度为306 计算鼓风曝气池20时脱氧清水的需氧量。7 供气量 8 曝气池设计计算草图见图3-5-13.6 二沉池3.6.1 二沉池设计说明本设计中采用辐流式沉淀池，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

29、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向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。3.6.2 二沉池设计计算1沉淀池面积（a） 设：单池进水量（单个沉淀池）q单q单=30000m3/d =0.347m3/s 表面负荷：q范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.1 m3/ m2.hm22.沉淀池直径(d) 3.有效水深为(h2) 设：水力停留时间（沉淀时间）：t=3 h 则： h2=qt=1.13=3.3m 校核

30、（介于612,符合要求）4.沉淀区有效容积(v1) v1=a×h2=1136×3.3=3748.8m35沉淀池周边有效水深（h0）式中：h3缓冲层高度，取0.5m h4 刮泥板高度，取0.5m6 沉淀池底部落差（h5）取池底坡度为i=0.05则，7 贮泥斗容积：贮泥斗容积用几何公式计算污泥斗上口直径，下口直径，倾角为60°则，污泥斗高8 沉淀池总高度（h）h=h0+h1+h4+h6=4.3+0.3+0.85+1.73=7.18m，取h=7.2m9 辅流式沉砂池计算草图，如图3-6-1示3.7消毒设施计算 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅

31、度的减少，但是细菌的绝对值还十分可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水再排入水体前，应进行消毒处理。3.7.1消毒剂的选择目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒

32、剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。所以目前液氯仍然是消毒剂首选。本设计中选用液氯作为消毒剂。3.7.2消毒剂的投加 1、加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量为则 每日的加氯量为： 2、加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机

33、设计三台，采用二用一备。每小时的加氯量为：40/2=20kg/h3.7.3平流式消毒接触池本设计采用2个3廊式平流式消毒接触池，计算如下：1、 消毒接触池容积式中 接触池单池容积，； 消毒接触时间，一般取。设计中取2、 消毒接触池表面积式中 消毒接触池有效水深，。设计中取3、 消毒接触池池长式中 消毒接触池廊道总长，；消毒接触池廊道单宽，。设计中取 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长为：校核长宽比：，合乎要求4、池高设计中取超高为：5、进水部分每个消毒接触池的进水管管径，。6、混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接的静态混合器。4、 出水计算采用非

34、淹没式矩形薄壁堰出流 ，设计堰宽为，计算为：出水管采用的管道将水送入巴氏计量槽，流速为。第四章 污泥处理设计计算4.1污泥处理的目的与处理方法4.1.1污泥处理的目的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：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

35、综合利用。剩余污泥来自氧化沟，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。4.1.2 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。4.2污泥泵房设计污泥泵房的设计包括回流污泥泵的选择和剩余污泥泵的选择计算。4.2.1 集泥池计算回流污泥量为：剩余污泥量为：总污泥量为：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：泵房集泥

36、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 有效水深设为集泥池的面积为：集泥池尺寸为：4.2.2回流污泥泵的选择二沉池水面相对地面标高为0.513m,厌氧池前的集配水井水面相对标高为2. 538m，则污泥回流泵所需提升最小高度为：2.538-（-7.507）10.045m选用350qw1200-18-90型的潜水排污泵，单台提升能力为1200m3/h，提升高度为18m,电动机转速n=990r/min,功率n=90kw，效率为82.5%，出口直径为350mm，重量为2000kg。4.2.3剩余污泥泵的选择竖流式浓缩池最高泥位（相对地面为）4.96m，剩余污泥泵房最低泥位为-7.0

37、57-2=-9.057m,则污泥泵静扬程为h0=4.96+9.05714.017m，污泥输送管道压力损失为2.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为h=h0+2+1=17.017m。选用50qw24-20-4型的潜水排污泵，单台提升能力为24m3/h，提升高度为20m,电动机转速n=1440r/min,功率n=4kw，效率为69.2%，出口直径为50mm，重量为121kg。4.3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

38、。4.3.1设计参数及原则1、浓缩活性污泥时，重力式污泥浓缩池的设计，应符合下列要求：1）污泥固体负荷宜采用3060 kg/(m2·d)；2）浓缩时间不宜小于12h；3）由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率，为99.2%99.6%时，浓缩后污泥含水率可为97%98%；4）有效水深宜为4m；采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为12 m/min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。2、污泥浓缩池一般宜设置去除浮渣的装置。3、当采用生物除磷工艺进行污水处理时，不应采用重力浓缩。4、当采用机械浓缩设备进行污泥浓缩时，宜根据试验资料或类似运行经验确设计参数。5、污泥浓缩脱水可采

39、用一体化机械。6、间歇式污泥浓缩池应设置可排出深度不同的污泥水的设施。4.3.2竖流浓缩池 进入竖流浓缩池的剩余污泥量为932，设计中选用2座浓缩池，单池流量为：。设计中浓缩前污泥含水率为，浓缩后污泥含水率为。4.3.3竖流浓缩池的设计计算1、中心进泥管面积 式中 浓缩池中心进泥管面积，； 中心进泥管流速，一般小于0.03； 中心进泥管直径，。 设计中取 ，取 管内的实际流速为： 2、中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 式中 中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，； 污泥从中心进泥管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度，一般采用； 喇叭口直径，一般采用。 设计中取 3、浓缩后分离出来的污水量4

40、、浓缩池有效面积式中 浓缩池水流面积，； 污水在浓缩池内上升流速，一般采用。5、浓缩池直径有效水深：式中 浓缩池有效水深，；浓缩时间，不小于12h。 设计中取 6、浓缩后剩余污泥量7、浓缩池污泥斗容积污泥斗设在浓缩池底部，采用重力排泥 式中 污泥斗高度，； 浓缩池半径，； 污泥斗底部半径，一般用； 污泥斗倾角，圆形池污泥斗倾角。设计中取污泥斗倾角， 污泥斗容积为：8、污泥在泥斗中的停留时间 介于1016之间，符合要求。9、浓缩池总高度 式中 超高，； 缓冲层高度，。设计中取超高m，缓冲层高度11、排泥管浓缩剩余污泥量为，泥量小，采用间歇排泥方式，污泥斗容积，污泥管道选用钢筋混凝土管，管径为，每

41、次排泥时间为，每日排泥2次，间隔时间为。每次排泥量：管内流速：当为非满流时，查给水排水设计手册常用资料得流速为：，坡度为：。浓缩池示意图见下图4-3-14.4贮泥池的计算贮泥池用来贮存来自浓缩池的污泥，。由于污泥量不大，本设计采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。1、 贮泥池的容积 式中 贮泥时间，一般采用。设计中取 贮泥池设计容积： 式中 贮泥池设计容积，； 污泥贮池边长，； 污泥斗底边长，； 贮泥池有效水深，；污泥斗高度，；污泥斗倾角，一般采用。 设计中取，污泥斗底为正方形，边长为 2、贮泥池高度计算 式中 贮泥池超高，。设计中取贮泥池示意图如下图4-4-13、管道部分设计贮泥池中设的

42、吸泥管两根。4.5污泥脱水本设计中选用带式压滤机。4.5.1设计参数及原则1、污泥机械脱水的设计，应符合下列规定：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；2）污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%；3）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，应按本规范第5章泵房中的有关规定执行，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置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。2、污泥在脱水前，应加药调理。污泥加药应符合下列

43、要求：1）药剂种类应根据污泥的性质和出路等选用，投加量宜根据试验资料或类似运行经验确定；2）污泥加药后，应立即混合反应，并进入脱水机。3、泥饼含水率一般可为7580%。第五章 污水厂区总体布置5.1 污水厂平面布置5.1.1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。5.1.2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、平流沉砂池、平流初沉池、推流式鼓风曝气池、辐流沉淀池、消毒池。2）污泥处理区，位于厂区

44、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、贮泥池等。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。5.1.3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）污水厂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

45、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）厂区该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120.0m的检间距设置1个室外消火栓。5.1.4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带路为主厂道路，道宽6.0m，设双侧1.5m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4.0m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。5.2 污水厂高程布置为使污水能在各处理构筑物之间通

46、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。5.2.1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：式中 为沿程水头损失，；为管段长度，；为水力半径，；为管内流速，；为谢才系数。局部水头损失为： 式中 局部阻力系数。1、构筑物水头损失由于各构筑物的

47、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。可按表6-1所列数据估算表6-1 构筑物水头损失构筑物名称水头损失(m）取中间值（m)构筑物名称水头损失(m）取中间值（m)中格栅0.1-0.250.175曝气池（跌入）0.5-1.51平流式沉砂池0.1-0.250.175配水井0.1-0.20.15平流式沉淀池0.2-0.40.3混合池或混合池0.1-0.30.2计量槽0.4-0.60.5辅流式沉淀池0.5-0.60.552、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：0.958+0.10=1.

48、058。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：0.10+0.77=0.87。二沉池至接触池有一个突然扩大和突然缩小及两个弯头，局部阻力系数为：。集配水井至二沉池有一个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数为：0.48+0.973=1.453。曝气池至集配水井有一个突然扩大、一个弯头和一个突然缩小，局部阻力系数为：0.48+1.08+0.973=2.533。初沉池至曝气池有两个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数取为。集配水井至初沉池有一个突然扩大、一个弯头和一个突然缩小，局部阻力系数为：0.48+0.55+0.973=2.003。在沉砂池至集配水井有一个突然扩大、一个直角弯头和一个突然

49、缩小，局部阻力系数为：0.48+1.05+0.973=2.503。管渠水力计算见表6-2表6-2 污水管渠水力计算表管渠及构筑物名称流量管渠设计参数水头损失（）沿程局部合计出水口至计量槽1504.6312002.051.602500.5120.1380.650计量槽至接触池1504.6312002.051.60300.0620.1140.176接触池至二沉池6779002.331.43800.1860.3740.560二沉池至集配水井6779002.331.43500.0170.1520.169集配水井至曝气池90710002.001.44500.1000.2680.368曝气池至初沉池907

50、10002.001.44200.0400.3070.347初沉池至集配水井5028002.391.34450.1080.1830.291集配水井至沉砂池5028002.391.3460.0140.2290.243.3、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。又由于任务书里面没有给出河流水位方面的资料，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。设计中主要考虑土方平衡，根据厂区的平均标高为187.50m，设计中以曝气池为基准，确定曝气池的水面标高为187.50m。由此向两边推算其他的构筑物高程。计算结果见下表6-3。表6-3 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）1出水口至计量槽190.177189.5272计量槽190.677190.177190.4