某14万吨污水处理厂设计

1、设计任务书一设计任务：某区 14 万 m3/d 污水处理厂设计二任务的提出及目的要求：（一）任务的提出及目的： 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益 增多。根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于 10 万 m3 为大型处理厂，1-10m3 万为中型污水处理厂，小于 1 万 m3 的为小型污水处理厂。通过城市大型污水处理厂工艺的选择、设计，培养环境工程专业学生利用所学到的 水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物结构设计与参数 计算，主要

2、设备造型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机、砂水分离器、 刮泥机、水下搅拌器、淹没式循环泵、加药设备、消毒设备等，以及平面布置和高程计 算。然后根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，管线总平面布 置图、工艺流程图及各主要构筑物图 8 张。（二）要求方案选择合理参数选取与计算准确处理系统布置紧凑所选设备质优、可靠、易于操作图纸绘制达到施工图要求概算部分尽量准确，详细三设计基础资料（一）水质：项目BOD5CODSSNH3-H单位mg/lmg/lmg/lmg/l进水水质1121632126出水水质1550155（二）水量总设计规模为 140000m3/h。（三）设计需要使

3、用的有关法规、标准、设计规范和资料 需要参考的设计指南、规范和设计手册: 1.室外排水设计规范（GBJ14-87）2.地表水环境标准（GBHZB1-1999）3.污水综合排放标准（GB8978-1999）4.城市污水处理厂污水污泥排放标准(GJ3025-93)第一章 环境条件一、厂区地形1.污水厂选址区域海拔标高在+64+66m 之间，平均地面标高位+64.5m。2.平均地面坡度位 0.30.5，地势位西北高，东南低。3.厂区征地面积为东西长 380m,南北长 280m。第二章 设计资料的确定及污水、污泥处理工艺的选择2.1 设计流量的确定åQ140000污水平均流量： Q0=i=2

4、4´ 360024 ´ 3600= 1.62m3 / s项目BOD5CODSSNH3-H单位mg/lmg/lmg/lmg/l进水水质1121632126出水水质1550155最大时污水流量：211m3/s 最小时污水流量:0.97m3/s 设计流量：1.62m3/s污水 BOD、COD、SS、酸、碱、有机磷、酚、氯化物、硫化物、石油、苯、 三氯乙醛、四醇、铬离子等浓度较高BOD 去除率：86.6% COD 去除率：69.3% SS 去除率：92.9% NH3-N 去除率:20%2.3 工艺流程的比较选择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

5、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强化处理。可供选取的工艺：A/O 工艺，A2/O 工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，2.3.1A2/O 处理工艺(如下图所示)好氧厌氧缺氧二沉池污泥回流内回流图 1 2/工艺1A2/O 处理工艺是 AnaerobicAnoxicOxic 的

6、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 工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出 来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。2 A2/O 工艺的特点：A：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合， 能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能； B：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时 间也少于同类其它工艺。C：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于 100，不 会发生污泥膨胀。D：污泥中含磷量高，一般为 2.5%以上。2.3.2 氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的

7、发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工 作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。 奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、 好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建 式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥 回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟 兼有连续式氧化沟和 SBR 工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷 的开停，既可以节约能源

8、，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。 氧化沟具有以下特点：(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 2030 d，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

9、目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取 另外措施。(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，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。Carrousel 原指游艺场中的循环转椅，如上图。为一个多沟串联系统，进水 与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每 沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外 环的区段为缺氧区，

10、混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好的生物脱氮条 件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好 氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流 设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相 当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦 Kruger 公司创建，如上图。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池 子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉 淀池的池中流出，这样提高了

11、曝气转刷的利用率（达 59%左右），另外也有利于 生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区， 因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为 55%，设 备总数量多，利用率低。2.3.3 SBR 工艺SBR 是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污 水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进 出水。SBR 通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有 很大的灵活性。SBR 池通常每个周期运行 4-6 小时，当出现雨水高峰流量时，SBR 系统就 从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循

12、环周期，以适应来水量的变 化。SBR 系统通常能够承受 3-5 倍旱流量的冲击负荷。SBR 工艺具有以下特点：(1)SBR 工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR 工艺只有一个反应器，不需 要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活 性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步， 目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适 合小城市采用。(2)处理效果好。SBR 工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但 在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随 时间的延续而逐渐降低。反应器

13、内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降 解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。(3)有较好的除磷脱氮效果。SBR 工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、 厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮 效率。(4)污泥沉降性能好。SBR 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的 生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于 SBR 工艺的沉淀阶段是在静止的状态下 进行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。2.3.2AA2/O 工艺AA2/O 处理工艺由污泥负荷率很高的 A 段和污泥负荷率较低的 B 段（A2/O 段）

14、二级活性污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。该工艺于 80 年 代初应用于工程实践，现在越来越广泛地得到了应用。1 AA2/O 工艺原理AA2/O 生物处理工艺图如下所示：图三. AA2/O该工艺主要特点是不设初沉池，由 AB 二段活性污泥系统串联运行，并各自 有独立的污泥回流系统。原水经格栅进入 A 段，该段充分利用原污水中的微生物，并不断地繁殖，形 成一个开放性生物动力学系统。A 段污泥负荷率高达 26kgBOD5/(kgMLSS.d)， 水力停留时间短（一般为 30min），污泥龄短（0.30.5d）。A 段中污泥以吸附为主， 生物降解为辅，对污水中 BOD 的去除率可达 40

15、70，SS 的去除率达 60 80，正是 A 段对悬浮物和有机物较彻底的去除，使整个工艺中以非生物降解的 途径去除的 BOD 量大大提高，降低了运行和投资费用。B 段中，厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中 P 的浓度升高，溶解性有机物 被细胞吸收而使污水中 BOD 浓度下降；另外 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 NO3 -N 和 NO2 N 还原为 N2 释放至空气，因此 BOD 浓度继续下降，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

16、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 NO3 -N 的浓度增加，而 P 随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。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。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。2 A+A2/O 工艺的特点：A、该工艺中 A 段负荷高达 26kgBOD5/(kgMLSS.d)，因此具有很强的抗冲 击负荷能力和具有对 PH、毒物影响的缓冲能力，活性污泥中全部是繁殖速度很快 的细菌。B、A 段活性污泥吸附能力强，

17、能吸附污水中某些重金属、难降解有机物以 及氮、磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排放得到去除。C、B 段中，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、脱氮除磷的功能。D、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力 停留时间也少于同类其它工艺。E、在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于100，不会发生污泥膨胀。 F、污泥中含磷量高，一般为 2.5%以上。G、厌氧缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度。 H、沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质和反硝化产生 N

18、2 而干扰沉淀。 I、脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果受回流污泥中挟带 DO 和硝酸态氧的影响。2.4 污泥处理工艺方案2.4.1 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。 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。 2.4.2 常用污泥处理的工艺流程 ：（1）：生污泥浓缩消化机械脱水最终处置（2）：生污泥浓缩机械脱水最终处置（3）：生污泥浓缩消化机械脱

19、水干燥焚烧最终处置（4）：生污泥浓缩自然干化堆肥农田由于该工艺选用 AA2/O 工艺 A 段污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量 较多，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（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%一下。（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:项目方案一方案二1.污泥贮泥池1.污泥浓缩池主要构筑物2.浓缩、脱水机房2.脱水机房3.污泥堆棚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

20、积小大絮凝剂总用量3.0-4.0kg/T Ds4.0kg/T DS无大的污泥敞开式构 污泥浓缩池露天布置，对环境的影响筑物，对周围环境影响气味难闻，对周围环境小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。第三章污水处理厂工艺设计及计算 第一节 格栅及泵房格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵 或工艺管线造成损害。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。格

21、栅与水泵房的设置方式。粗格栅泵房细格栅3.1.1 粗格栅 进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。 拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧 凑，调整维修方便，适用于市政污水处理厂污水预处理。1 .设计说明栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为 0.61.0m/s，槽内流速 0.5m/s 左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加， 还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉 淀。此

22、外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂 商提供的最大过流能力的 80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为 80.00mm。2 .设计流量： a.日平均流量333Qd=140000 万 m /d5833.3m /h=1.62m /s b. 最大日流量33Qmax=Kz·Qd=13×162m /h=211m /s Kz 取 133 设计参数：栅条净间隙为 b=80.0mm栅前流速 1=0.7m/s 过栅流速 1m/s 栅前部分长度：0.5m 格栅倾角=60°单位栅渣量：1=0.05m3 栅渣/103m3 污水4 设计计算：1 确定栅前水深。取 h=1

23、m2 格栅计算 说明：Qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角，度（60°）； h栅前水深，m； 污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（ n ）为sinan = Qmax= 2.11´sin 60° = 25(条)栅槽有效宽度（ B ）dhv0.08´1´1设计采用 ø10 圆钢为栅条，即 S=0.01m。B = S (n -1) + bn = 0.01´ (25 -1) + 0.08´ 25=2 25 (m)进水渠道宽度 B1,m B1×h×v> QmaxB1>2.11 取 B1=2

24、2通过格栅的水头损失 h2h2 = K ´ h02h0 = x nsin a2gh0计算水头损失； g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取 3； 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，4 s 3x = 1.67 ´ b 4 32h2 = 3´1.67 ´ 0.01 0.08 ´12 ´ 9.81´ sin 60° = 0.13(m)取 h1=0.3m所以：栅后槽总高度 H H=h+h1+h2=1+0.3+0.13=1.43(m)h1栅前渠超高，一般取 0.3m。a. 栅槽总

25、长度 LL = L1 + L2 + 1.0 + 0.5 +H 1tan aL1 =L2 =B - B1 =2 * tana 1L122.25 - 2.22 * tan 60°= 0.069H1 = h + h1L1进水渠宽，m；L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1进水渠宽，m；1进水渐宽部分的展开角，一般取 20°。栅渣量计算 对于栅条间距 b=25.0mm 的中格栅，对于城市污水，每单位 体积污水烂截污物为 W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为W = QmaxW1 ´ 86400 = 2.11´ 0.05´ 86400Kz

26、´1000=701（m3/d） 烂截污物量大于 0.3m3/d，宜采用机械清栅。1.3´1000污物的排出采用机械装置：Ø600 螺旋输送机，选用长度 l =8.0m 的一台。3.1.1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=211m3/h。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。共需 2 台

27、搅拌机，共 4 万元左右，功率为 0.75Kw/台。提升泵调节池内说立式潜污泵 200QW300-7 型 3 台，两用一备，潜水泵单台能力为 300m3/h，扬程 7m，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。2 设计选型 污水经消毒池处理后排入市政污水管网，消毒水面相对高程为±0.00m，则相应的二沉池、氧化沟、曝气沉砂池水面相对标高分别为 0.50， 1.00，和 1.60m污水提升前水位为 2.50m，污水总提升流程为 4.10m，采用立式污水污物 泵，单台提升流量为 1667m3/h。

28、所以采用 400 NWL1760-7.5 型立式污水污物泵， 3 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。细格栅污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小 的颗粒悬浮、漂浮物。1 .设计说明细格栅栅条间隙拟定为 10.0mm。2 .设计流量： a.日平均流量333Qd=140000 万

29、m /d5833.3m /h=1.62m /s b. 最大日流量33Qmax=Kz·Qd=13×162m /h=211m /s Kz 取 133 设计参数：栅条净间隙为 b=10.0mm栅前流速 1=0.7m/s 过栅流速 1m/s 栅前部分长度：0.5m 格栅倾角=60°单位栅渣量：1=0.05m3 栅渣/103m3 污水4 设计计算：1 确定栅前水深。 取 h=1m2 格栅计算说明： Qmax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，度（60°）； h栅前水深，m； 污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（ n ）为sin an = Qmax=ehv2.11&

30、#180; sin 60°0.010 ´1´1= 197(条)栅槽有效宽度（ B ）设计采用 ø10 圆钢为栅条，即 S=0.01m。B = S (n -1) + bn = 0.01´ (197 -1) + 0.010´197=3.93(m)进水渠道宽度 B1,m B1×h×v> QmaxB1>2.11 取 B1=22通过格栅的水头损失 h2h2 = K ´ h02h0 = x nsin a2gh0计算水头损失； g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取 3； 阻力系数，其数

31、值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，4 s 3x = 1.67 ´ b 4 32h2 = 3´1.67 ´ 0.01 0.01´12´ 9.81´ sin 60° = 0.22(m)取 h1=0.3m所以：栅后槽总高度 H H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.22=1.52(m)h1栅前渠超高，一般取 0.3m。b. 栅槽总长度 LL = L1 + L2 + 1.0 + 0.5 +H 1tan aL1 =L2 =B - B1=2 ´ tan a 1L123.93 - 2.22 ´ tan 2

32、0°» 2.38mL1进水渠宽，m； L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1进水渠宽，m；1进水渐宽部分的展开角，一般取 20°。 L=2.38+2.38/2+1+0.5+0.3/tan20º=5.89m采用机械清栅。污物的排出采用机械装置：Ø300 螺旋输送机，选用长度 l =8.0m 的一台。（3）沉砂池1 沉砂池的选型：沉砂池主要用于去除污水中粒径大于 0.2mm，密度 2.65t/m3 的砂粒，以保护 管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有 占地小，能耗低，土建费用低的

33、优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下 而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；区旗沉砂池则是在 池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速 环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使 细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。2 设计说明 污水经立式污水污物泵提升后经细格栅，进入钟式沉砂池，共 两组对称与提升泵房中轴线布置，每组分为两格。4 设计资料1）沉砂池表面负荷 200m3/(m2h),水力停留时间 40s2）进水渠道直段长度为渠道宽度的

34、 7 倍，并不小于 4.5 米，以创造平稳的 进水条件；3）进水渠道流速，在最大流量的 40%-80%的情况下为 0.6-0.9m/s，在最小 流量时大于 0.15m/s；但最大流量时不大于 1.2m/s。4）出水渠道与进水渠道的夹角大于 270 度，以最大限度的延长水流在沉砂 池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部 以防止扰动砂子。5）出水渠道宽度为进水渠道的两倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道 的宽度。6）沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板或巴氏计量槽，以便保持沉砂池 内需要的水位。5 设计计算 1）进水渠道计算及校核沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，沙

35、水分离通入压缩空气洗 砂，污水回至提升泵前，净砂直接缷入自卸汽车外运。设计流量为 Qmax=211m3/s，设计水力停留时间为 t=40s，水深 h1m，则 进水渠道的宽度 B1：要求在最大流量 Qmax 的 40%80%时，流速为 0.60.9m/s;且以最大流量计算：B = Qmax ´ 80% = 2.11´ 80%1.88m1h ´n»1´ 0.9进水渠道宽 188m，进水渠道直段长度设计为 5.0m。最小流速时校核: 在最小流量时（根据经验通常为最大流量的 1/3）2.11´ 1水平流速 vmin= 3 = 0.374m /

36、 s > 0.15m / s1.88´12）池体设计计算长度 L,m L=vt=0.3×50=15m2 水流断面面积 A,m2 A=Qmax/v=2.11/0.3=7.03 m 池总宽 B,m B=A/h2=7.03/1=7.03mn-沉沙池个数 取 2 砂斗所需容积V = Qmax ´ x ´T ´ 86400 = 140000´1.3´ 2 ´ 30 =m3Kz ´106 砂斗的上口宽 b21.5´1067.28b2 =2h'3+ b1 =2 ´ 0.7 + 0.5

37、= 1.31tana 1tan 60° 砂斗容积 V, m3ph'3 ( 22 )3.14´ 0.7223V1 =3r1 + r1r2 + r2 =´(0.53+ 0.5´1.31+1.31 ) = 1.92m4×1.92=7.68 m3>V=7.28 m3设计合格 沙室的高度 h3，mH3=h3+iL2= h3+0.06(L-2b2-b)/2=0.88m 核算最小流速 Vmin,m/s Vmin=Q/n2Amin=0.97/1×0.6×7.03=0.22m/s>0.15m/s初沉池的计算 沉淀池的表面积

38、 A，m2A= Qmax×3600/q=2.11×3600/2.2=4747.5 m2沉淀区的有效水深 h2 ,m h2 =qt=2.2×2=4.4m沉淀区有效容积 V, m3V1=A h2 =15192 m3沉淀池长度 L,m L=vt×3.6=5×2×3.6=36m沉淀池的总宽度 b，m b=A/L=4747.5/36=95.91m沉淀池个数 b=36/4.5=8mn=b/ b=95.91/8=11.98取 n=12修正 b=b/n=95.91/12=7.99m L/ b=36/7.99=4.51介于 45 之间，合理 污泥区的容

39、积 V, m3 令去除率为 60%，T=2d.V = Qmax ´ (C1 - C2) ´ T ´ 86400 = 2.11´ 0.212 ´ 86400 ´ 100 ´ 2 = 1189.18m3Kzr(100 - r )1.3 ´ 1´ 1000 ´ (100 - 97)每组污泥部分所需容积 令每两格共用一斗 V=1189.18/6=198.2 m3污泥斗的容积 V1, m3ph'4 ( 22 )3.14 ´ 6.5223V1 =3r1 + r1r2 + r2 =´

40、; (7.993+ 0.5´ 7.99 + 0.5) = 463.44m污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2, m3V2 = (L + b' 2)h4 ''b'= (36 + 7.992) ´ 7.99× 0.255 = 43.94m3(V1+V2)n=(463.44+43.94) ×12=6088.5 m3 >V曝气池计算项目BOD5CODSSNH3-H单位mg/lmg/lmg/lmg/l进水水质1121632126出水水质1550155设计参数：A 段污泥负荷：NSA=4kgBOD5/(kgMLSS·d)；

41、 混合液污泥浓度：XA=2.0kg/m3；污水回流比 RA=0.5处理效率：进水 BOD5 浓度 S A = CBOD5 (1 - E) = 112 ´ (1 - 25%) = 84mg / l出水 BOD5 浓度 Se = S A (1 - E') = 84 ´ (1 - 90%) = 8.4mg / l曝气池污泥浓度 取 3200mg/lf = MLVSS = 0.75MLSS则 MLVSS=0.75MLSS=2400mg/lLs 负荷5Ls=K*Sen=0.01295×8.41.1918 =0.16kgBOD /kgMLSS*d污泥体积指数 SVI6

42、6X = Rr ´ 10= 0.5 ´ 1.2 ´ 10= 3200mg / L,SVI (1 + R)1.5SVISVI=125mg/l回流污泥浓度 Xr,mg/L6X = 10× r = 10´ 1.2 = 9600mg / L,rSVI6125回流比r =1= 0.5Xr - 1X回流污泥量的计算 Qr, m3/dQr=r Qmax =0.5×140000×1.3=910000 m3 /d曝气池容积计算：VA曝气池= Qmax × SALS × X= 140000 ´ 84 ´

43、1.3 » 29859.38m30.16 ´ 3200曝气池的水力停留时间 t，h t =V/ Qmax =3.9h 确定曝气池各部位尺寸：设 8 组曝气池，每组容积 V 单=V/8=3732.42 m3每组曝气池的面积 F, m2 . H 取 4.2mVF =单H= 3732.42 » 888.67m 24.2取池宽 B=6.3m，B/h=1.5（12 之间符合规定），扩散装置可设在廊道的一侧。 池长：L = F = 888.67 = 141.01mB6.3L = 141.01 » 22.39 > 10(符合要求)B6.3取超高 0.5m，则池总

44、高度为 H=0.5+h=4.7m廊道长 L1,m L1=L/3=147.01/3=47.0m剩余污泥量的计算：设 A 段 SS 去除率为 90%Sr =84×90%=75.6mg/L=0.24kg/m3干泥量WA=aQmaxSa-bVXv=0.6 × 14 × 106 × 1.3 × 84-0.07 × 2985938 × 2.4=9172800-9167783.62=5016.38kg/d湿污泥量：(污泥含水率为 98.7%)W( A)Q =5016.38= 696.72m3 / dsf × Xr0.75

45、80; 9600曝气系统的计算 平时需氧量的计算'OA = a QLr + b'VXr = 0.5 ´ 140000 ´ 0.0756 + 0.18 ´ 29859.38 ´ 2.4 = 757.97kgO2 / h最大需氧量的计算'OA max = a QLr + b'VXr = 0.5 ´ 140000 ´ 0.0756 ´ 1.3 + 0.18 ´ 29859.38 ´ 2.4 = 824.14kgO2 / h去除每千克 BOD5 的值 BOD5=Qmax×

46、Sr/1000=13759.2 kg/d 去除每千克 BOD5 的需氧量 O2 O2= OAmax / BOD5=19779.45/13759.2=1.43 kgO2/kg BOD5最大时需氧量与平时需氧量之比OAmax /OA =824.14/757.97=1.09供气量的计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于池底，距池底 0.2m，淹没深度 H=4.2-0.2=4.0m，计算温度为 30。Csb 鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度平均值 Cs 为在大气压力条件下，氧的饱和度Csb= Cs(Pb2.066 ´105+ Ot ) 42(1)空气扩散装置出口处的绝对压力abP = P +

47、 9.8´105 ´ H = 1.013´105 + 9.8´103 ´ 4 = 1.405´105 P(2)气泡离开池面市氧的百分比Ot =21× (1- EA )79 + 21× (1- EA )´100% =21´ (1- 0.1)79 + 21´ (1- 0.1)´100% = 19.31%(3)确定20和30的氧饱和度Cs( 20) = 9.17mg / L Cs(30) = 7.63mg / LC= C (PbO 1.405+t ) = 7.63´ &#

48、180;10519.3 + = 8.8mg / Lsb(30)s 2.026 ´10542 2.026 ´10542 鼓风曝气池 20时脱氧清水的需氧量R 0=a b× r× CRCsb ( T )sb ( 20- C)× 1. 024( T - 20 )=757. 97´ 9 . 170 . 85´ 0 . 95´ 1 ´8 . 8 -2 ´1 . 024( 30- 20 )= 1287. 87kg/ d=53. 41kg/ h相应的最大时需氧量R maxC sb( 20 )R max=a b

49、× r× Csb ( T ) - C× 1. 024( T - 20 )=824. 14´ 9 . 170 . 85´ 0 . 95´ 1 ´8 . 8 -2 ´1 . 024( 30- 20 )= 1400. 3 kg/ d=58. 07kg/ h平均供气量Gs =R00.3EA×100 =53.410.3´10´100 = 1780.33m3 / h = 29.67m3 / min最大供气量Gs =Rmax0.3EA×100 =58.070.3´10´

50、100 = 1935.67m3 / h = 32.26m3 / min去除每千克 BOD5 的供气量Qs BOD5= 1780.33 ´ 24 = 3.11m3空气 / kgBOD5 13759.2每立方米污水的供气量QsQmax=1780.331.3 ´ 140000´ 24 = 0.23m3空气 / kgm3污水系统的空气总用量 空气量按回流污泥的 8 倍考虑 最大污泥回流比取 80% 提升回流所需空气量为Qs ' =8 ´ 0.8 ´ 140000 ´ 1.324= 48533.33m3 / h好氧 池曝气单元图曝气管路

51、图二次沉淀池的计算 采用中心进水辐流式沉淀池沉淀池简图设计参数：水 力 表 面 负 荷q=1.5m3/(m2h), 出 水 堰 负 荷 设 计 规 范 规 定 为 1.7L/s·m(146.88m3/m·d);沉淀池个数 n=4；沉淀时间 T=2h 设计计算;hhhh 4 （1）池表面积QA =maxq'= 140000 ´ 1.3 » 5055.6m 21.5 ´ 24（2）单池面积A= A = 5055.6 = 1263m 2单池n4（3）池直径4 ´ 1263.93.14D =4 × A单池 p40.13m取

52、41m（4）沉淀部分有效水深(h2) 混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会 受进水的紊流影响h2 = q × t = 1.5 ´ 2 = 3m式中：t-取 2h（5）沉淀池部分有效容积2V = pD4× h2= 3.14 ´ 4124´ 3 = 3960.76m3（6）沉淀池坡底落差 取池底坡度 i=0.05h = i ´ D - 2 = 0.05 ´ 41 - 2 = 0.925m4 2 2（7）沉淀池周边（有效）水深H 0 = h2 + h3 + h5 = 3 + 0.5 + 0.5 =

53、 4.0m ³ 4.0m( D = 41 ³ 10.1, 满足规定。)H 04式中：h 3为缓冲层高度，取0.5m；h 5为挂泥板高度，取0.5m。（8）污泥斗容积 由几何公式计算phV =6 (r 2 + r r + r 2 ) = 3.14 ´1.73 ´ (22 + 2 ´1 + 12 ) = 12.7m31311 223污泥斗高度h 6= (r1- r2) × tga = (2 - 1) ´ tg600 = 1.73m因此，池底可储存污泥的体积为：V2 =ph44´ (R 2+ Rr + r 2 )=3.14 ´ 0.53´ (20.52+ 20.5 ´ 2 + 22) = 450.67m311共可储存污泥体积为：3V1 + V2 = 12.7 + 450.67 = 463.37m（9）沉淀池总高度H=0.3+4+0.925+1.73=6.96m进水