污水处理厂课程设计

1、课程设计课题名称： 环境工程 目录第一章 总论21、1 设计任务书21、2 设计依据和原则31、3 主要设计资料4第二章 污水处理工艺流程说明52、1 工艺流程的确定（污水、污泥）52、2 工艺流程叙述6第三章 处理构筑物设计选型63、1 格栅63、2 沉砂池103、3初沉池133、4曝气池173、5 二沉池243、6消毒253、7提升泵的计算27第四章 构建筑物一览表27第五章 总图布置28第六章 污水处理厂的运行管理286、1 安全措施286、2 污水厂运行管理286、3污水厂运行中注意事项296、4污泥性状异常及其分析29参考文献31第一章 总论1、1 设计任务书1、设计题目某污水处理厂

2、工艺设计及运行管理2、基本资料（1）处理量：16万吨/天（2）进水水质：CODcr 300mg/L BOD5 200mg/L SS 250mg/L 氨氮15mg/L（3）出水水质：CODcr100mg/L BOD530mg/L SS30mg/L（4）处理工艺：污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：污水格栅泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒池出水（5）气象与水文资料：风向：夏季主导风向为东南风（频率为12%），冬季主导风向为西北风（频率为10%）气温：年平均气温为12.9，最低气温为-26.5，最高气温为42.7水文：年均降水量为557mm，地下水水位地面下10m地形：西北高，东南低，自

3、然坡度为1，海拨6883米（大沽高程系）3、设计内容（1）对工艺构筑物选型做说明；（2）主要处理设施（格栅、沉砂池、曝气池、二沉池）的工艺计算；（3）绘制污水处理厂的平面布置图；（4）污水处理厂运行过程中的常见问题及对策。4、设计成果（1）设计说明书一份；（2）设计图纸1张：平面布置图。5、时间安排 布置任务，讲解设计方法1天；学生查阅资料1天；计算、总平面布置设计4天，找出运行过程中的常见问题及提出对策1.5天，整理说明书、计算书及绘图2天，讲评考核0.5天 。1、2 设计依据和原则1、设计依据国家有关水污染防治的政策法规与标准。国家的有关水污染防治法，国家对区域水污染防治的规划和目标任务，

4、国家地面水环境质量标准，污水综合排放标准，某些行业的水污染物排放标准等。省部级政府关于区域水污染治理的任务和限期目标，区域水污染防治物总量控制规划。地方政府的水污染治理规划，城市或企业的排水系统现状和规划，包括现有和规划的点源污染治理情况。污水处理工程的建设范围，建设规模和建设地址。污水处理工程的设计服务范围的污水产生，排放，水质水量特征。污水处理后拟达到的排放标准。污水或污泥的综合利用目标。污水和污泥处理的总体工艺方案。城市或企业概况和自然环境条件。2、设计原则污水厂的设计和其他工程设计一样符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况，在

5、可能的基础上，选择的处理工艺流程，构建筑物形式，主要设备，设计标准和数据等，最大限度的满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。污水厂设计采用的各项设计参数可靠。设计时充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料，同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中遵守线性的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺，新技术，新结构和新材料的采用持积极慎重的态度。污水处理厂设计复合经济要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置，单体设计级药剂选用等尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。污水厂设计力求技术合理。在经济合理的原则下，根据需要，尽可能采用先进

6、的工艺，机械和自控技术，但确保安全可靠。污水处理厂的设计注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井，泵房及加药间等，其土建部分一次建成；在无远期规划的情况下，设计为今后的发展留有挖潜和扩建的条件。污水厂设计考虑安全运行的条件，适当设置分流设施，超越管线，甲烷气的安全贮存等。污水厂的设计在经济条件允许情况下，厂内布局，构建筑物外观，环境及卫生等加以适当的美观和绿化。污水处理厂的出水尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题。污泥级浮渣处理尽量完善，消除二次污染。1、3 主要设计资料（1）处理量：16万吨/天（2）进水水质：CODcr 300mg/L BOD5 200mg/L SS 250mg/L 氨

7、氮15mg/L（3）出水水质：CODcr100mg/L BOD530mg/L SS30mg/L（4）处理工艺：污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：污水格栅泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒池出水（5）气象与水文资料风向：夏季主导风向为东南风（频率为12%），冬季主导风向为西北风（频率为10%）气温：年平均气温为12.9，最低气温为-26.5，最高气温为42.7水文：年均降水量为557mm，地下水水位地面下10m地形：西北高，东南低，自然坡度为1，海拨6883米（大沽高程系）第二章 污水处理工艺流程说明2、1 工艺流程的确定（污水、污泥）城市污水处理厂的废水来源主要为生活污水，是指城市

8、机关，学校和居民在日常生活中产生的废水，包括厕所粪尿，洗衣洗澡水，厨房等家庭排水以及商业，医院和游乐场所的排水等。其中以有机物为主，并不含有害物质，具有较好的可生化性，其CODcr 300mg/L，BOD5 200mg/L，属低浓度可生化有机废水。因此不需要厌氧反应过程，采用好氧处理。根据国内外已运行的大，中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用普通活性污泥法。普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有层数的设计及运行经验，处理效果可靠。自20实际70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或

9、“A2/O”工艺，从而实现脱N和除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从而节省了运行费。国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村，天津纪庄子，北京高碑店，成都三瓦窑等污水处理厂都采用此方法。目前世界最大的污水处理厂-美国芝加哥市西南西污水处理厂也采用此工艺，该厂1964年建成，设计流量为455万m3/d。普通活性污泥法如设计合理，运行管理得当，出水BOD5可达到1020mg/L。它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，基建投资及运行费均较高。国内已建成的诶污水处理厂但法国基建投资一般为10001300元/（m3·d），运行费为0

10、.20.4元/（m3·d）或更高。2、2 工艺流程叙述原污水格栅沉砂池曝气池二沉池消毒池外排初沉池污泥回流采用的工艺流程如下图所示原污水格栅图一 污水处理工艺流程图 污水的大致处理流程是通过格栅，去除大的不溶性杂质，然后经过沉砂池和初沉池，去除一些大颗粒物质和悬浮物质，之后在曝气池进行生物处理，降低水的BOD，泥水在二沉池进行分离，并有一部分污泥回流到曝气池，最后经过消毒处理外排。 第三章 处理构筑物设计选型3、1 格栅3、1、1格栅的作用及选择格栅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、

11、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。关于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。栅条断面有圆形、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，本设计采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50100mm），中格栅（1640mm），细格栅（310mm）三种。栅渣清除方式。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有

12、利于自动控制，也采用机械格栅清渣。3、1、2格栅的设计构筑物材质：钢筋混凝土渠道。设计总流量：Qmax=2.22m3/s主要设备：采用GH-1400型链条回转式多耙平面格栅除污机；电动机功率为1.11.5kw。主要设计参数格栅宽度：总宽不小于进水渠道的2倍，空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。过栅流速：一般采用0.61.0，栅前管内污水流速0.40.9m/s。栅条间隙：机械清渣：b=1625mm，人工清渣：b=3050mm。格栅倾角：人工清渣时不应大于70º，机械清渣时宜为45º75º，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.50

13、.7m。格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计，最高水位0.5m，机械时等于或稍高于格栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于、1.5m，两侧过道宽度采用0.61.0m，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设挂安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为0.51.0t的工字梁和电动葫芦。通过格栅的水头损失，一般采用0.080.15m。根据以上的设置原则，本工艺采用矩形断面中格栅，采用机械清渣。我国常用的机械格栅有链条式机械格栅，移动伸缩臂机械格栅，四周回转式机械格栅，钢丝绳牵引式机械格栅，其特点

14、及使用范围如表一所示：类 型适 用 范 围优 点缺 点链条式机械格栅深度不大的中小型格栅，主要清除长纤维，袋状物构造简单，制造方便，占地面积小杂物进入链条和链轮之间时容易卡住；套筒棍子链造价高，耐腐蚀差移动伸缩臂机械格栅中等深度的宽大格栅，现有类型耙斗适用于污水除污不清污时，设备全部在水面上，维修检查方便，可不停水检修，钢丝绳在水面上运行，使用时间长需三套电动机，减速器，构造复杂，移动时，耙齿与栅条间隙的对位较困难四周回转式机械格栅深度较浅的中小型格栅构造简单，制造方便，运行可靠，容易检修制造困恼，占地面积大钢丝绳牵引式机械格栅固定式为中小型格栅，深度范围较大，移动式为宽大格栅使用范围广，无水

15、下固定部件，检修维护方便钢丝绳干湿交替，易腐蚀，宜使用不锈钢丝绳，有水下固定部件，检修时需停水通过以上的比较，选择链条式机械格栅。由于城市生活污水中长纤维和袋状物比较多，链条是机械格栅比较适用，并且其构造简单，制造方便，占地面积小，而生活污水基本为中性，对链条的腐蚀相对较小，因此选择链条式机械格栅。格栅设置在污水泵站之前，格栅具体计算如下：由前述资料得知：平均水量为16万吨/天，取变化系数为1.2，计算并换算得最大水量为2.22m3/s。污水厂进水管为管径为1100mm的钢筋混凝土管，其充满度为72.3%，埋设坡度为1。计算草图如2图所示：图二 格栅设计计算草图1. 格栅间隙数的计算：栅前水深

16、：h=1m 过栅流速：v= 1m/s 栅条宽度：s=0.01栅条间隙宽度：b= 0.02m 格栅倾角=60°n=Qmax *(sin60)1/2/ (bhv) =103.4104个2.栅槽宽度B的计算B=S*(n-1)+bn=0.01*(104-1)+0.02*104=3.09m单个栅槽宽1.55m，共设3个，二用一备，便于维修和清理。3. 通过格栅的水头损失h2的计算设格栅条断面为锐角矩形断面：=2.42，=0.96，k=3h2=k*h0求得h0=0.04 h2=0.134. 栅后槽总高度H的计算栅前渠超高h1=0.3m5. 栅前总长度L的计算进水渠宽 B1=1.1m，其渐宽部分展

17、开角度1=20°进水渠道渐宽部分的长度:L1=（B-B1）/2tan20=0.42m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度；L2=L1/2=0.42/2=0.21mH1=h+h1=1+0.3=1.36. 每日栅渣量W的计算栅渣量 W1=0.1 污水总变化系数 KZ=1.2m37. 栅前流速v的校核 V=Qmax/Bh=0.72 m/s，在0.40.9之内，满足要求。3、1、3 设备选择计算出单个格栅宽度为1550mm，根据计算结果，选择型号为GLGS1580的高链式机械格栅。其格栅宽度1580mm，栅高度700至2000mm，栅条间隙20至50mm，除污耙行走速度4.42m/min，格栅

18、倾角75度，电极功率1.1KW。设计3座，2用一备。3、2 沉砂池3、2、1沉砂池的作用污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进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起立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。现代设计的主要有旋流沉砂池。沉砂池的设计原则一般有：1) 沉

19、砂池的格数不应小于2格，并应按并列系列设计，水量较小时可考虑一格工作，一格备用。2) 沉砂池按去除密度大于2.65，粒径大于0.2mm的沙粒设计。3) 设计流量的确定。当污水由水泵提升时按水泵的最大组合流量计算，当污水自流进入时，应按最大设计流量计算。4) 设计流速的确定。设计流量时水平流速、最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s，最大设计流量时，污水在池内停留时间不应小于30s，一般为3060s。5) 设计水深确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.21.0m，每格宽度不宜小于0.6m。6) 沉砂量的确定。城市污水的沉砂量，可按3m3/10×104m3污水计算

20、，沉砂含水率设为60%，容重为1.5t/m3。7) 砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角5560º。8) 池底坡度为0.010.02。9) 除砂一般采用机械方法，采用人工时，排砂管直径不应小于200mm。10) 沉砂池超高不宜小于0.3m。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于曝气沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点，故多采用曝气沉砂池。曝气沉砂池是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器。使污水产生横向流动。形成螺旋形的旋转状态。其构造特点在于进水装置、出水装置、沉淀区、曝气系统和排泥装置组成。曝气沉砂池的水流部分是一个长形渠道，在池壁一侧的整个长度距池底0.60.

21、9m 高度处设有空气扩散装置，并设有集砂槽，池底设有i=010.5 的坡度，以保证砂砾能够滑入。曝气沉砂池可以克服平流沉砂池中沉砂夹杂15%有机物，使沉砂后续处理难度增加的缺点。并且曝气沉砂池可以去除水中的一部分BOD，可避免沉砂发臭，因此该设计选用曝气沉砂池。3、2、2沉砂池的计算图三 曝气沉砂池的设计计算草图1. 池子总有效容积V的计算V=60Qmaxt=60*2.2*2.5=333.33m3式中 Qmax-最大设计流量，m3/s； t-最大设计流量时的停留时间，min2. 水流断面面积A A= Qmax /v=2.2/0.09=24.4m2设计计算曝气池量为2座，n=2A1=A/n=24

22、.4/2=12.2 m2式中 v-最大设计流量时水平流速，m/s； 3. 池子总宽度BB=A1/h2=12.2/2.7=4.57m4. 池长LL=V/A1=333.33/12.2=13.5m5. 每小时所需空气量qq=3600d Qmax=3600*0.15*2.2=1200 m36. 贮砂斗所需容积V式中 X-污水的沉砂量，对城市污水一般采用30m3/s； T-排砂时间间隔，d7. 贮砂斗各部分尺寸式中 -贮砂斗高度，m；S1，S2-分别为贮砂斗上口和下口面积，m2将两式联立得， =0.94m，S1=2.29 m2，S2=11.8 m28. 贮砂室的高度h3设采用重力排砂，池底坡度i=6%，

23、坡向砂斗，则9. 池子总高度hh=h1+h2+h3=4.18m式中 -超高，0.3m；10. 校核最小流速Vmin式中 Qmin-设计最小流量，m3/s；n1-最小流量是工作的沉砂池数；Amin-最小流量时沉砂池中水流断面面积，m2。3、2、3设备选型 其曝气装置采用罗茨式鼓风机。曝气池的空气量为1200m3/h=20m3/min，选用鼓风机型号为Y132M-4，其转速为1260r/min，升压34.3KPa，流量7.04m3/min，功率7.5KW。配制数量为四台，三用一备，则三台工作时供气量为21.12 m3/h，满足需求。3、3初沉池3、3、1 初沉池的作用 沉淀池是分离悬浮物的一种常用

24、构筑物。按在污水处理流程中所处的位置可分为初次沉淀池和二次沉淀池。沉淀池按水流方向可分为平流式，竖流式和辐流式三种。各种形式沉淀池的特点及适用条件如表2所示表2 各种沉淀池的特点及其适用条件池型优点缺点适用条件平流式对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；施工简单，造价低采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥时，机械设备的驱动件均浸没于水中，易锈蚀适用于地下水位较高及地质较差的地区；适用于大中小型污水处理厂竖流式排泥方便，占地面积小池子深度大，施工困难；对冲击负荷及温度变化的适应能力较差；造价高，池径不宜太大适用于水量不大的小型污水处理厂辐流式采用机械排泥，运行

25、较好，管理简单，排泥设备已有定型产品池内水流速不稳定，机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高适用于地下水位较高的地区，适用于大中型污水处理厂该污水处理厂水量较大，属于大型污水处理厂，并且泥量较大，若采用平流式沉淀池则排泥工作量负荷太大，综上分析，采用辐流式沉淀池做为初沉池。沉淀池的一般设计原则1) 设计流量沉淀池的设计流量和沉砂池的设计流量相同。当废水是自流进入沉淀池时，应按照最大流量佐为设计流量；当用水泵提升时，应按照水泵的最大组合流量作为设计流量。在合流制的污水处理系统中应按降雨时的设计流量校核，沉淀时间不应小于30分钟。2) 沉淀池的座数对于城市污水处理厂，沉淀池的座数应不小于2座3) 沉

26、淀池的几何尺寸沉淀池的超高不应小于0.3m，缓冲层高采用0.3至0.5m，贮泥斗壁的倾角，方斗不小于60度，圆斗不宜小于55度；拍你管直径不小于20mm。4) 沉淀池出水部分沉淀池出水一般采用堰流，出水堰的负荷为：初次沉淀池应不大于2.9L/(s· m),二次沉淀池一般取1.5至2.9L/(s· m)5) 贮泥斗的容积初次沉淀池贮泥时间按不大于2天计算，二次沉淀池贮泥时间按不超过2h计算6) 排泥部分沉淀池一般采用静水压力排泥，排泥管直径应不小于200mm。静水压力数值：初次沉淀池应不小于1.5m；活性污泥法的二次沉淀池应不小于0.9m；生物膜法的二次沉淀池应不小于1.2m

27、。沉淀池的计算草图四所示：图四 辐流式沉淀池计算草图辐流式沉淀池是一种大型沉淀池，池径可达100m，池边水深为1.5至3m。分周边进水与中心进水两种形式。辐流式沉淀池一般采用机械刮泥机，刮泥机由刮泥板和桁架组成，刮泥板固定在桁架底部，桁架绕池中心缓慢转动，将沉淀在池底的污泥刮到池中心的泥斗中，泥斗中的污泥可以靠重力排出，也可用污泥泵吸出。刮泥机的传动方式有周边传动和中心传动两种。当池径小于20m时，也可采用多斗排泥而不设置刮泥机。3、3、2 初沉池的计算1、沉淀池部分水面面积A1，根据生物处理段的特性，中间沉淀池表面负荷q0为1.03.0m3/(m2·h)，选取q0=2.6 m3/(

28、m2·h)，共设两座沉淀池。式中：Qmax：最大设计流量（m3/h）。n：池数，n=2。A1：每座池子的表面积，m2。代入各值得，池径D，取D=45m2、沉淀部分的有效水深h2，设沉淀时间t=2h(1.02.0h)，表面负荷取2.6 m3/(m2·h) q0=1.03.0m3/(m2·h)，则 h2=q0t=2.6*2=5.2m3、污泥区的容积V，设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按1.5h停留时间确定。式中：T：污泥停留时间，1.5h。R：污泥回流比，30%。Q：设计水量，采用平均日污水量X：混合液悬浮固体浓度kg/m3，取2.0kg/m3。Xr：沉淀池

29、底流污泥浓度，10.0kg/m3。将各数值代入公式得，每个沉淀池污泥区的容积：4、污泥区高度h4(1) 污泥斗高度设池底的径向坡度为0.02，污泥斗底部直径D2=2.0m，上部直径D1=3.0m，倾角为30º。则(2) 圆锥体高度(3) 竖直段污泥部分的高度(4) 污泥区的高度5、沉淀池的总高度H设超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，6、径深比校核D/H=45/7.4=8.5在6至12的范围内，符合要求。3、3、3 设备选型 计算得池径为45m，根据该结果选择刮泥机的型号为ZBXN-45，其功率为45，功率为3KW，周边线速为4.0m/min，周边轮压为8600kg，周边轮

30、中心45.5m。3、4曝气池3、4、1 曝气池的作用曝气池（aeration tank）利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。曝气原理是曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这

31、种传质扩散的理论，目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。双膜理论认为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。显然，克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用

32、的。曝气池一般和沉淀池组成联合工艺流程。设置在曝气池前面的称初次沉淀池，设置在曝气池后面的称为二次沉淀池,分别用于废水的预处理和后处理。曝气池也有和二次沉淀池合建的。这种设施由曝气区、导流区、沉淀区、回流区四部分组成。导流区的作用是使污泥凝聚和使气水分离，为沉淀创造条件。在曝气区内废水与回流污泥充分混合,然后经导流区流入沉淀区,澄清后的水经溢流堰排出。沉淀污泥沿曝气区底部回流入曝气池。这种设施结构紧凑，流程短，可以节省污泥回流设备。近年来，又创造出一些新型曝气方法，如深井曝气、纯氧或富氧曝气和配合其他生物处理方法的曝气等。深井曝气一般用直径16米、深达50150米的曝气池,利用水压来提高水中氧

33、的移转速率,以高效去除污水中BOD。这种曝气池已在英国、德意志联邦共和国、法国、加拿大、美国、日本先后投入运行或实验运行。纯氧曝气是按鼓风曝气方法向水中鼓入纯氧或富氧空气，池型一般如鼓风曝气池,上加密封盖,以充分提高充氧效率。另外还在研究和发展一些特殊型式的曝气池，如生物接触氧化和生物膜载体流化床曝气池等。曝气池在朝着高效率、小体积、节省能源的方向发展。3、4、2 曝气池的设计计算传统推流式曝气池设计计算1. 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式（1）污水处理程度的计算原污水BOD=200mg/L，经初次沉淀处理，BOD按降低30%考虑，S0=200*（1-30%）=140 mg/L计算去除率

34、，首先计算处理水中非溶解性BOD5值；BOD5=7.1bXaCe式中 Ce-处理水中悬浮固体浓度，mg/L，取值为25mg/L； b-微生物自身氧化率，一般介于0.05至0.1之间，取值0.08； Xa-活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4。带入各值，得：BOD5=7.1*0.08*0.4*25=5.685.7mg/L处理水中溶解性BOD5值为：25-5.7=19.3 mg/L去除率（2）曝气池的运行方式在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样化，即以传统活性污泥法系统作为基础，又可按阶段曝气系统和再生-曝气系统运行。2. 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 (1) 曝气池按BOD-污泥负

35、荷法计算。 拟采用的BOD-污泥负荷率为0.25kgBOD5/(kgMLSS·d)。但为稳妥需加以校核。取K2 =0.0185，Se=18.6 mg/L，=0.862，带入各值，得：kgBOD5/(kgMLSS·d)计算结果确定那个，Ns值取0.3是适宜的。(2) 确定污泥液混合浓度X的计算根据已经确定的Ns值，查相关资料得SVI值为100至120，取值110。计算确定混合液污泥浓度值X，对此，r=1.2，污泥回流比R=30%，代入各值，得mg/L(3) 确定曝气池容积V的计算：曝气池容积按下式计算：带入相关数值得（4） 计算曝气池各部位尺寸：设2组曝气池，每组容积为m3池

36、深取5m，则每组曝气池面积为池宽取7.5m，介于1和2之间，符合规定。池长，符合规定设5廊道式曝气池，廊道长：取超高0.3m，则池总高度为5+0.3=5.3m在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有5个进水口。曝气池平面图如图五所示：图五 曝气池平面图及计算草图在面对初次沉淀池的一侧，在每组曝气池的一端，廊道I进水口处设置回流污泥井，并内设污泥空气提升器，回流污泥由污泥泵送入井内，由此通过空气提升器回流曝气池。按图4所示的平面布置，该曝气池可有多种运行方式：（a）按传统活性污泥法系统

37、运行，污水及回流污泥同步从廊道I的前侧进水口进入；（b）按阶段曝气系统进行，回流污泥从廊道I的前侧进入，而污水则分别从两侧配水渠道的5个进水口均量的进入；（c）按再生曝气系统运行，回流污泥从廊道I的前侧进入，以廊道I作为污泥再生池，污水则从廊道II的后侧进水口进入，在这种情况下，再生池为全部曝气池的20%，或者以廊道I及廊道II为再生池，污水则从廊道III的前侧进水口进入，此时，再生池为40%。各种运行方式可灵活运用。3. 曝气系统的计算与设计（本设计采用鼓风曝气系统）（1） 平均时需氧量的计算，由公式Oz=aQSr+bVXv取a=0.52， b=0.16，带入各值，得：（2） 最大需氧量的计

38、算根据原始数据，Kz=1.2代入各值得：（3） 每日去除的BOD值（4）去除没千克BOD的需氧量（5） 最大时需氧量与平均时需氧量之比4. 供气量的计算采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.0m，计算温度定为30。查表得水中溶解氧饱和度Cs（20）=9.17mg/L; Cs(30)=7.63 mg/L(1) 空气扩散器出口处的绝对压力Pb按下式计算，即：Pb=1.013*105+9.8*104H（Pa）代入各值，得Pb=1.013*105+9.8*104*7.5=1.5*105（Pa）(2) 空气离开曝气池面时，氧的百分比按下式计算，即：式中 EA-空气扩散器的氧转

39、移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值12%，带入EA值，得：(3) 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按下式计算，即：代入数值，得：(4) 换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：=0.95,=0.82,=1.0,C=2.0代入各值，得：相应的最大时需氧量为：(5) 曝气池平均时供气量，按下式计算，即：带入各值，得：(6) 曝气池最大时供气量(7) 去除每千克BOD5的供气量：(8) 每立方米污水的供气量：(9) 本系统的空气总用量除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值30%，这样，提升回流污泥所

40、需空气量为总需气量为：38016+34877=72892m3/h3、4、3 设备选型 每平方米设一个微孔曝气器，池总面积为6000m2，设微孔曝气器（Ø150mm）6000个3、5 二沉池3、5、1 二沉池的作用二沉池的作用主要是将曝气阶段的泥水进行分离。其它与初沉池类似。本设计采用辐流式中心进水周边出水，采用四座池子。3、5、2 二沉池的设计计算1沉淀部分水面积设比表面负荷q=1.6 m3/·h, n=4 Qmax=6666.67 m3/h2池子直径 ,取D=40m；3实际水面面积校核：实际负荷<1.7 L/s·m，符合要求。沉淀部分有效水深设停留时间ts

41、=2.5hh=qts=1.6*2.5=4m4、泥部分所需容积规范规定：二沉池每人每天污泥量1021g/cap·d,含水率99.299.6%，这里取：每人每日污泥量16 g/cap·d。含水率99.4%，当量人口数N=160万人式中：S：每人每日污泥量（L/人·d）采用周边传动的刮吸泥机连续排泥，排泥时间按2小时计算污泥部分有效容积圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度为1/12，设池底直径D1=4m则>28.1m37、 沉淀池总高设超高h1=0.3m，缓冲层高h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4=0.3+4+0.5+1.55=6.3m8、沉淀池池边高度H= h

42、1+h2+h3=0.3+4+0.5=4.8m9、 径深比D/h2=40/4=10 (符合要求，介于612之间)3、5、3设备选型 计算得池径为40m，根据该结果选择沉淀池的型号为ZBXN-40，其功率为40，功率为2.2KW，周边线速为4.0m/min，周边轮压为8000kg，周边轮中心40.5m。3、6消毒3、6、1 消毒池简介 经过二级处理的污水往往不能直接外排，需要进行深度消毒处理。 采用加氯消毒的方式，向清水池进水口处加氯，采用此种方法的优点 具有余氯的持续消毒作用； 价值成本低； 操作简单；准确； 不需庞大的设备。3、6、2消毒池的计算1. 接触消毒池的计算1） 消毒池的计算设计流量

43、Q=160000万m3/d=6666.7m3/h；水力停留时间T=0.5h；设计氯量为C=4mg/L设置接触式消毒池一座池体容积V=QT=3333.3 m3 消毒池池长L=38m，每铬池宽b=7.0m，长宽比L/b=5.4 接触消毒池总宽度B=nb=3*7=21m消毒池的有效水深设计为H1=4.0m实际消毒池容积V为V=BLH1=nbLH1=3*7*38*4=3192.0m3满足有效停留时间的要求。2） 加氯量的计算 a最大投药量，mg/L； Q要消毒的水量，m3/h； 加氯量取5mg/L代入数值计算，得：选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，每日加氯量为4/5钢瓶，工贮用12瓶。每日加氯机两台

44、，混合搅拌机动率实际选用JBK-2200框式调速搅拌机，搅拌器直径2200mm，高度2000mm，电动机功率为4KW。3、7提升泵的计算3、7、1 泵的作用 按照泵作用于液体的原理，泵可分为叶片式和容积式两大类，其中叶片式泵是由泵内的叶片在旋转时产生的挤压作用将液体吸入和压出。在该设计中，使用泵将污水一次提到足够高，之后污水通过自身重力作为动力3、7、2 泵的相关计算1. 泵扬程估算查相关数据得，各污水处理设备水头损失为：格栅0.3m 沉砂池0.5m 初沉池 0.6m 曝气池 0.4m 二沉池0.6m 消毒池0.5m 故总水头损失为H=0.3+0.5+0.6+0.4+0.6+0.5=3.1m由

45、于资料有限，污水流过管道的阻力损失不可知，估算泵的扬程为2. 流量计算Q=16*1.2=19.2万m3/d=2200L/s3、7、3泵的选型根据计算结果，选择型号为700QZ-85G的泵，叶片安装角度为+4度。工作时两个该型号的泵并联，则其流量可达到2600L/s，扬程为7。复合要求。第四章 构建筑物一览表（名称、型式、主要尺寸、数量、单位）序号名称规格数量设计参数主要设备1格栅L*B=6m*3m2座Qmax=1Qmax=19.2万吨/天Qh=16万吨/天栅条间隙b=0.02栅前水深h=1m过栅流速v=1m/s链式格栅除污机3台超声波水位计3套螺旋压榨机1台螺纹输送机2台刚闸门6扇2进水泵房L

46、*B=6m*4m1座Qmax=19.2万吨/天Qh=16万吨/天设计扬程3.5m选泵扬程7m700QZ-85G潜水泵3台，2用1备3曝气沉砂池L*B =13*4.52座设计流量Qmax=19.2万吨/天水平流速v=0.09最大停留时间t=2.5设计有效水深h2=2.7m罗茨式鼓风机Y132M-43台，2用1备消声器6个4辐流式初沉池D*H=45m*6.7m2座设计流量Qmax=19.2万吨/天效水深h2=3.12停留时间1.2minZBXN-45刮泥机2套，撇渣斗4个5曝气池La*B=80*7.55廊道2Qmax=1Qmax=9.2万吨/天Qh=16万吨/天微孔曝气器（Ø150mm）

47、6000个6二沉池D*H=40m*5m4Qh=16万吨/天沉淀时间t=2.5停留时间T=2dZBXN-40刮泥机2套，撇渣斗8个7消毒池L*B=38m*7m3Qh=16万吨/天加氯量取5mg/L贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，每日加氯量为4/5钢瓶，工贮用12瓶。每日加氯机两台8锅炉房L*B=38m*7m1锅炉第五章 总图布置 污水厂平面布置第六章 污水处理厂的运行管理6、1 安全措施 考虑到全厂发生事故时，构筑物检查停用时可将进入污水厂的污水通过超越管排入河流，故在进水闸前，厌氧混合池前和接触池前分别设置超越管，管径1500mm. 为了能够随时掌握厂内各构筑物的运行情况，设中央控制系统进行全方位监测，并在厂内及各高位处设置监视器。6、2 污水厂运行管理 定期进行培训考核，提高污水厂操作工人的污水处理基本知识和基本技能； 定期对处理系统进行巡视和做好处理构筑物的清洁保养工作； 切实做好控制，观察、记录分析试验工作对于检验数据设立技术档案并妥善保管； 对污水处理厂的运行采用自动监测，自动记录，自动化设备与人工操作相结合，并设中控室实行集中管理。 加强厂区环境保护和绿化工作，确保工作人员有一个良