西安市某城镇污水处理厂设计说明

1、. . . . 市某城镇污水处理厂设计摘 要本设计为市某城镇污水处理厂工程工艺计，污水处理厂规模为200000m3/d，污水的主要来源是生活污水和工业废水。主要污染物质是BOD，COD，SS，NH3-N，TP，TN，适宜采用生化处理方法。结合污水来源的水质特征，采用A2/O工艺为主体反应池的污水处理工艺流程和辐流浓缩池为主体的污泥处理工艺流程。本工艺具有良好的去除BOD，COD与脱氮除磷的功能，BOD5和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，根据HJ2014-2012生物滤池法污水处理工程技术规一般工艺均能达到处理COD 80%90%，NH3-N80%95%。污水处理厂处理后的

2、出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，其出水就近排进水体。、关键词：A2/O工艺；脱氮除磷；曝气沉砂池；平流沉淀池；辐流浓缩池目 录第1章绪论51.1设计任务与容51.1.1设计简介51.1.2设计任务与容51.2设计依据与原始资料51.2.1设计依据51.2.2设计原始资料6第2章处理工艺方案选择72.1工艺方案选择原则72.2工艺比较82.2.1 A2/O工艺82.2.2氧化沟工艺92.3本设计需要的各组分去除率102.4工艺流程122.5主要构筑物的选择122.5.1 格栅132.5.2沉砂池132.5.3初沉池132.5.4生物化反应池142.

3、5.5二沉池152.5.6浓缩池162.5.7消毒接触池16第3章构筑物设计计算173.1格栅173.1.1设计说明173.1.2设计计算173.2格栅与沉砂池合建的格栅193.2.1设计说明193.2.2设计计算203.3沉砂池2133.1设计说明213.3.2设计计算223.4初次沉淀池253.4.1设计说明253.4.2设计计算253.5生化池313.5.1设计参数313.5.2平面尺寸计算323.5.3进出水系统343.5.4其他管道设计363.5.5剩余污泥量363.6曝气系统工艺计算373.6.1需氧量373.6.2供气量373.7二沉池393.7.1设计说明393.7.2设计计算

4、403.8消毒池473.8.1消毒剂的投加473.8.2平流式消毒接触池473.9巴氏计量槽设计493.9.1.计量槽主要部分尺寸：493.9.2.计量槽总长度503.9.3计量槽的水位503.9.4渠道水力计算513.9.5水厂出水管523.10浓缩池523.10.1污泥量计算523.10.2辐流式浓缩池543.11贮泥池573.11.1贮泥池设计进泥量573.11.2贮泥池容积583.11.3贮泥池高度593.11.4管道部分593.12消化池设计593. 13污泥脱水603.13.1脱水污泥量计算603.13.2脱水机的选择60第4章污水处理厂布置624.1污水处理厂平面布置624.1.

5、1污水处理厂设施组成624.1.2平面布置的原则634.1.3平面布置644.2污水处理厂高程布置664.2.1高程布置的原则664.2.2污水处理构筑物的高程布置664.2.3污水处理高程布置664.2.4污水泵站674.2.5污泥处理构筑物高程布置674.2.6污泥高程布置68参考文献69第1章 绪论1.1设计任务与容1.1.1设计简介 本设计为环境工程专业大三学年课程设计，是第六学期教学计划规定的最后一个实践环节，本设计的题目是市某城镇污水处理厂设计。设计任务是在指导教师阎险峰的指导下，在规定的时间进行的城镇污水处理厂的设计。1.1.2设计任务与容（1）污水处理程度计算 根据水体要求处理

6、水质以与当地的具体条件，气候与地形条件等来计算污水处理程度。 （2）污水处理构筑物计算 确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数，负荷，尺寸等。 （3）污泥处理构筑物计算 根据原始资料，当地具体情况，以与污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体构筑物的设计计算。 （4）平面布置与高程计算对污水污泥处理流程要做出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。1.2设计依据与原始资料1.2.1设计依据 本设计依据水污染控制工程课程设计指导书，给水排水设计手册，洪军，杜茂安主编水处理工程设计计算，1.2.2设计原始资料（1

7、）排水体制采用完全分流制（2）污水量生活污水和工业污水混合后的水量为200000m3/d（3）水质生活污水和工业污水混合后进水水质：COD=291mg/l BOD=166mg/l SS=70mg/l NH3-N=35mg/lTP=2.8mg/l PH=78 TN=43mg/l出水水质该厂污水排入水体前要求达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准处理程度。COD50mg/l BOD10mg/l SS10mg/l NH3-N5(8)mg/lTP0.5mg/l TN15mg/l（4）自然特征最高温度：45.2 oC最低温度：-20.6 oC年平均温度：13.3 oC

8、冬季平均温度：-5 oC结冻期：36d风向：常风为东北风和西南风冰冻线：最深冻土层达到-50cn，一般为-10cm第2章 处理工艺方案选择2.1工艺方案选择原则作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以与当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在

9、污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放要求。（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。（4）选定工艺的技术与设备先进、可靠。（5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以与经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理

10、方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。2.2工艺比较2.2.1 A2/O工艺A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。A2/O工艺特点:厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微

11、生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。在厌氧缺氧好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。根据厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规（HJ576-2010）表2-1 A2/O工艺处理效率：污水类别主体工艺污染物去除率%化学耗氧量（CODcr）五日生化需氧量（BOD5）悬浮物（SS）氨氮（NH3-N）总氮（TN）总

12、磷（TP）城镇污水预（前）处理+AAO反应池+二沉池70-9080-9580-9580-9560-8560-90工业废水预（前）处理+AAO反应池+二沉池70-9070-9070-9080-9060-8060-902.2.2氧化沟工艺氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物与设备的情况下，氧化沟不仅可完成碳源

13、的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。由于氧化沟活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。BOD的去除率可达95%99%，脱氮效率约为90%，除磷效率约为50%。氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效

14、果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOD5时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活

15、性污泥法节省较多。 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达2030d，污泥在沟得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.30.4m/s，氧化沟的总长为L，则水流完成一个循环所需时间t=L/S,当L=90600m时，t=520min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为1024h，因此可计算出废水在整个停留时间要完成的循环次数为30280次不等。可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。 占地面积少。由于氧化沟工艺

16、所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。2.3本设计需要的各组分去除率 （2-1）综上所述，选择A2/O工艺为本厂的污水处理工艺。2.4工艺流程具体流程图如下：废水粗格栅提升泵细格栅涡流沉砂池平流初沉池A2/O二沉池污泥浓缩池贮泥池污泥消化污脱水消毒接触池巴氏计量槽出水图2.1 工艺流程图2.5主要构筑物的选择2.5.1 格栅格栅是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厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物

17、或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以与细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。2.5.2沉砂池沉砂池是借助于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，减少大颗粒物质在输水管沉积和消化池沉积。沉砂池按照运行方式不同可分为平流沉砂池，竖流式沉砂池，曝气

18、式沉砂池，涡流式沉砂池。由于本设计的处理量不大，并且污水经过粗格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后。根据涡流沉砂池沉砂效率高，占地小，耗能低，运行稳定，维护管理方便等优点，本设计采用涡流式沉砂池。2.5.3初沉池初沉池是借助于污水中得悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%-60%，去除BOD20%-30%。初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池，竖流沉淀池，辐流沉淀池，斜板沉淀池。本设计采用了成本较低，运行较好的平流式沉淀池，该池施工简易，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。2.5.4生物化反应池A2/O工艺是Anaorobic-An

19、oxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O工艺流程图如图2.2所示：图2.2 A2/O工艺流程图在厌氧池中，原污水与同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH3-N，因细胞的合

20、成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3-N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BOD5浓度下降，NO3-N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解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌

21、的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌聚磷细菌。整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的源代物质作为碳源的不足问题，改善出水水质。所以，A2/O工艺由于不同环境条件，

22、不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。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。2.5.5二沉池 二沉池在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，和斜管等几类。根据辐流式沉淀池运行效果好，管理方便等优点，本设

23、计采用辐流式沉淀池。采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑，采用机械化排泥。2.5.6浓缩池污泥浓缩对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积便于后续污泥的处理。浓缩池可分为：重力浓缩，气浮浓缩、离心浓缩等。本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点：贮存污泥能力高；操作要求不高；运行费用少，尤其是电耗。2.5.7消毒接触池 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值仍十分可观，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。 根据本设计的要求，选择平流式消毒接触池，用液

24、氯作为消毒剂。第3章 构筑物设计计算3.1格栅3.1.1设计说明Qd=200000/24/3600=2.315 m3/s=2315L/s>1000L/s （3-1）故总变化系数Kz=1.33.1.2设计计算设计中选择两组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为1.50m3/s3.1.2.1栅条的间隙数 (3-2) 式中Q-设计流量，m3/s； -格栅倾角，(o)，取=60 0; b -栅条间隙，m，取b=0.02 m; n-栅条间隙数，个； h-栅前水深，m，取h=0.8m v-过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s;隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核则

25、：n =74.84=75(个)则每组细格栅的间隙数为75个。3.1.2.2栅槽宽度 B= S(n-1)+bn (3-3)式中： B-格栅槽宽度（m）S-每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.015mB=0.015(75-1)+0.0275=2.61m3.1.2.3进水渠道渐宽部分的长度l1(3-4)式中 ： l1-进水渠道渐宽部分的长度（m）B1-进水明渠宽度（m） 1-渐宽处角度（°），一般采用10°-30°；设计中取B1=0.9m, 1=20°l1=2.349m3.1.2.4出水渠道渐窄部分的长度l2 (3-5)式中：l2-进水渠道渐窄部分的长度（m

26、）2-渐宽处角度（°），2=1l2=2.349m3.1.2.5通过格栅的水头损失h1=k()4/3sin (3-6)式中： h1-水头损失（m） -格栅条的阻力系数，查表=2.42 k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3 h1=32.42()4/3sin60°=0.18m3.1.2.6栅后明渠的总高度H= h+h1+h2 (3-7)式中：H-栅后明渠的总高度（m）; h2-明渠超高（m）,一般采用0.3-0.5m设计中h2=0.3mH=0.8+0.18+0.3=1.28m3.1.2.7格栅槽总长度 L (3-8)式中：L-格栅槽总长度（m） H-格栅明渠的深

27、度（m） L=6.833m3.1.2.8每日栅渣量(3-9) 式中：W-每日栅渣量（m3/d） W1-每日每103 m3污水的栅渣量（m3/103 m3污水）,一般采用0.04-0.06 m3/103 m3污水,设计中取W1=0.05 m3/103 m3污水=Q/KZ=/1.3=1.781 (3-10) =7.69 m3/d>0.2 m3/d应采用机械除渣与皮带运送机，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。3.2格栅与沉砂池合建的格栅3.2.1设计说明设计中选择2组细格栅，N=2组，每组格栅与沉砂池合建，每组格栅的设计流量为1.158m³/s。3.2.2设计计算3.2.2.1

28、格栅的间隙数(3-11)式中 Q-设计流量，m3/s；-格栅倾角，(o)，取=60 0;b -栅条间隙，m，取b=0.005 m;n-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.8mv-格栅过栅流速（m/s）,取v=0.9 m/s;N-设计格栅的组数（组） n =299.3=300(个) 3.2.2.2格栅槽宽度B= S(n-1)+bn (3-12)式中B-格栅槽宽度（m）S-每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.015m B=0.015(300-1)+0.005300=5.985m3.2.2.3通过格栅的水头损失h1=k()4/3sin (3-13)式中： h1-水头损失（m） -格栅条的阻

29、力系数，查表=2.42 k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3 h1=32.42()4/3sin60°=1.14m 3.2.2.4格栅部分总长度 L=0.5+1.0+(3-14) 式中 L-格栅部分的总长度（m） H1-格栅明渠的深度（m） L=0.5+1.0+=2.31m 3.2.2.5进水与出水渠道 城市污水通过DN12000mm的管道送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅与沉砂池合建一起，格栅出水直接进入沉砂池，进水渠道宽度B1=B=1.00m，渠道水深h1=h=0.8m3.3沉砂池33.1设计说明根据给排水设计手册，第五册，城镇排水中，第五章一级处理，

30、旋流沉砂池，根据设计水量20万吨/t,选择旋流式沉砂池70（表3-1）型号流量（万m3/dABCDEFJLPA7026.57320183016803350460244018002130305060图3.1涡流式沉砂池3.3.2设计计算 设计中选择两组XCS型涡流沉砂池，N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池的设计流量为1.158m3/s3.3.2.1沉砂池表面积 A=(3-15)式中 A-沉砂池表面积（m2） Q-设计流量（m3/s）-表面负荷 m3/ （m2·h），一般采用200 m3/ （m2·h）设计中取=200 m3/ （m2·h） A=20.84 m23.

31、3.2.2沉砂池直径 D=(3-16)式中 D-沉砂池直径（m） D=5.15m3.3.2.3沉砂池有效水深h2= ·t (3-17) 式中 h2-沉砂池有效水深（m） t-停留时间（s），一般采用20-30s 设计中取t=30s h2=20030/3600=1.67m 3.3.2.4沉砂室所需容积(3-18)式中 -平均流量（m3/s）X -城市污水沉砂量（m3/106 m3污水），一般采用30 m3/106 m3污水；设计中取T=1d，X= 30 m3/106 m3污水4.62m33.3.2.5每个沉砂斗容积(3-19)式中 V-沉砂斗容积；d-沉砂斗上口直径(m) h4-沉砂斗

32、圆柱体的高度（m） h5-沉砂斗圆锥体的高度（m）r-沉砂斗下底直径（m），一般采用0.4-0.6m设计中取d=1.4m, h4=1.4m，r=0.4m，h5=0.8m =2.15+0.56=2.71 m33.3.2.6沉砂斗总高度 H=h1+ h2+h3+ h4+ h5 (3-20)式中 H-沉砂池总高度（m） h1-沉砂池超高（m）,一般采用0.3-0.5m h3-沉砂池缓冲层高度（m），h3=（D-d）tg45°设计中取h1=0.3m，h3=(5.15-1.4)tg45°=1.875mH=0.3+1.67+1.875+1.4+0.8=6.045m3.3.2.7进水渠道

33、 B1= (3-21)式中B1 -进水渠道宽度（m） h1 -进水渠道水深（m） v1 -进水流速（m/s），一般采用0.6-1.2m/s 设计中取h1=0.8m ,v1=1.0m/sB1=0.62m3.3.2.8出水渠道出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于270°，以延长污水在涡流式沉砂池的流动距离。B2= (3-22)式中 B2-出水渠道宽度（m） h2-出水渠道水深（m） v2-出水流速（m/s），一般采用（0.4-0.6）v1设计中取v2=v1=0.5m/s,h2=0.8mB2=2.895m3.3.2.9排砂装置 采用空气提升泵从涡流式沉砂池底部空气提升排砂，排砂时间

34、每日一次，每次1-2小时，所需空气量为排砂量的15-20倍。3.4初次沉淀池3.4.1设计说明沉淀池选择两组，N=2 图3.2 平流初沉池3.4.2设计计算3.4.2.1池子总面积A (3-23)式中，A-沉淀池表面积（m2）Q-设计流量（m3/s）q-表面负荷，m3/(m2.h),一般采用1.5-3 m3/(m2.h)设计中取2.0 m3/(m2.h) m23.4.2.2沉淀部分有效水深h2= (3-24)式中 h2-沉淀池部分有效水深（m） t-沉淀时间（h）,一般采用1.0-2.0h 设计中取t=1.5h h2=3m3.4.2.3沉淀部分有效容积Q×t×3600 (3

35、-25)=1.158×1.5×3600=6253.2 (m3) 3.4.2.4沉淀池长度L= (3-26)式中 L-沉淀池长度（m）v-设计流量时的水平流速（mm/s）一般采用v5mm/s设计中取v=5mm/s L=5×1.5×3.6=27(m)3.4.2.5沉淀池宽度 (3-27)式中 B-沉淀池宽度（m） B=2084.4/27=77.2m3.4.2.6沉淀池格数n1 =B/b (3-28)式中 n1-沉淀池格数（个） b-沉淀池分格的每格宽度（m） 设计中取b=4.8m n1=77.2/4.8=16.08(个)（取17个）3.4.2.7校核长宽比与

36、长深比长宽比 L/b=27：4.8=5.6>4（符合长宽比大于4的要求，避免池水流产生短流现象）长深比L/h2=27:3=9>8(符合长深比8-12之间的要求)3.4.2.8污泥部分所需容积按设计人口计算 (3-29)式中 V-污泥部分所需容积（m3）S-每人每日污泥量L/(人·d),一般采用0.3-0.8 L/(人·d) T-两次清污泥间隔时间（d），一般采用重力排泥时，T=1-2d，采用机械刮泥时，T=0.05-0.2d； N-设计人口数(人)，本设计是位于的某城镇，人口数取65万人。 n-沉淀池组数本设计中取S=0.6L/人·d，采用重力排泥时，

37、清除污泥间隔时间T=1d =195m3按去除水中悬浮物计算 (3-30)式中 Q-平均污水流量（m3/s）C1-进水悬浮物浓度（mg/l）C2-出水悬浮物浓度（mg/l）,一般采用沉淀效率=40%-60% K2-生活污水总量变化系数-污泥容重（t/m3）,约为1p0-污泥含水率（%）设计中取T=1d， p0=97%，=50%，C2=100%-50%C1=0.5C1 =89.82m33.4.2.9每格沉淀池污泥部分所需容积 (3-31)式中 -每格沉淀池污泥部分所需的容积（m3）3.4.2.10污泥斗容积 污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗

38、底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于60°。 (3-32)式中 V1-污泥斗容积（m3） a-沉淀池污泥斗上口边长（m） a1-沉淀池污泥斗下口边长（m），一般采用0.4-0.5m设计中取a=4.8m, h4=3.72m，a1=0.5m =31.86m3>30 m33.4.2.11沉淀池总高度 H=h1+h2+h3+h4 (3-33)式中 H-沉淀池总高度（m）h1- 沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5mh3-缓冲层高度（m）一般采用0.3mh4-污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1%的高度之和。设计中取，h1=0.3m；h3 =0.3m；则3.4.

39、2.12进水配水井 沉淀池分为2组，每组分为17格，每组沉淀池进水端设配水井，污水在配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。 配水井中心管直径 （3-34）式中 D/-配水井中心管直径（m） v2-配水井中心管上升流速(m/s)，一般采用v20.6m/s设计中取0.7m/s配水井直径： （3-35）式中 D3-配水井直径（m）；v3-配水井污水流速（m/s），一般取v=0.2-0.4m/s设计中取0.3m/s3.4.2.13进水渠道沉淀池分为2组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的DN1000进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水井渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池

40、。(3-36)式中 v1-进水渠道水流流速（m/s），一般采用v1 0.4m/sB1-进水渠道宽度（m） H1-进水渠道水深(m), B1: H1一般采用0.5-2.0设计中取B1=1.0m， H1=0.8m=1.448m/s>0.4m/s3.4.2.14进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0.5m，有效水深0.8m，穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%-20%，则过孔流速为 （3-37）式中 v2-穿孔花墙过孔流速m/s，一般采用0.05-0.15m/s B2-孔洞的宽度（m） h2-孔洞的高度（m） n1-孔洞数量（个）设计中取B2=0.2m，h2=0.4m

41、，n1=10个m/s 3.4.2.15出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.1-0.15m，堰上水深H为(3-38)式中 m0 -流量系数，一般采用0.45 b-出水堰宽度（m）H-出水堰顶水深（m）解得，出水堰后自由跌落采用0.15m，则出水堰水头损失为0.187m。3.4.2.16出水渠道沉淀池出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井 (3-39) 式中 v3-出水渠道水流流速m/s，一般采用v30.4m/s B3-出水渠道的宽度（m） H3-出水渠道的高度（m），B3：H3一般采用0.5-2.0 设计中取B3=

42、1.0m，H3=0.8m=1.448m/s>0.4m/s 出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管流速v=0.64m/s，水力坡降i=0.479.3.4.2.17进水挡板，出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。3.4.2.18排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排

43、气。排泥静水压头采用1.2m。3.4.2.19刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗。3.5生化池3.5.1设计参数3.5.1.1水力停留时间A-A-O工艺的水力停留时间t一般采用6-8h，设计中取t=8h3.5.1.2曝气池活性污泥浓度 曝气池活性污泥浓度Xv一般采用2000-4000mg/L，设计中取Xv=3000mg/L。3.5.1.3回流污泥浓度(3-40) 式中 Xr-回流污泥浓度（mg/L） SVI-污泥指数，一般采用100， r-系数，一般采用1.23.5.1.4污泥回流比 (3-41) 式中 R-污泥回流比-回流污泥浓度（m

44、g/l），=fXr=0.7512000=9000mg/l 解得：R=0.53.5.1.5TN去除率(3-42)式中 e-TN去除率（%） S1-进水TN浓度（mg/L）原水43 mg/L； S2-进水TN浓度（mg/L）一级A标准取15 mg/L=65.12% 3.5.1.6回流倍数(3-43) 式中 R-回流倍数，设计中取R为190%3.5.2平面尺寸计算3.5.2.1总有效容积 (3-44) 式中 V-总有效容积（m3） Q-进水流量（m3/d）按平均流量计 t-水力停留时间（d）设计中取Q=153846 m3/d 厌氧，缺氧，好氧各段水力停留时间的比值为1：1：3，则每段的水力停留时间分

45、别为： 厌氧池的水力停留时间t1=1.6h 缺氧池的水力停留时间t2=1.6h 好氧池的水力停留时间t3=4.8h3.5.2.2平面尺寸 曝气池总面积(3-45) 式中 A-曝气池总面积（m2） h-曝气池有效水深（m）设计中h=4.2m。 每组曝气池面积(3-46) 式中 A1-每座曝气池表面积，m2N-曝气池个数 设计中取N=6m2 每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，第3廊道为好氧段，每个廊道宽取0.7m，则每个廊道长(3-47) 式中 L-曝气池没廊道长（m） b-每廊道宽度（m） n-廊道数 设计中取b=7.0/m，n=5=87.2m 图3.3 厌氧-缺氧-好氧

46、平面布置图3.5.3进出水系统3.5.3.1曝气池的进水设计 初沉池的来水通过DN1200mm的管道送入厌氧-缺氧-好氧曝气池首端的进水渠道，管道的水流速度为0.88m/s。在进水渠道，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为1.2m，渠道水深为1.0m，则渠道的最大水流速：(3-48) 式中 v1-渠道最大水流流速（m/s）b1-进水渠道宽度（m）h1-进水渠道有效水深（m）设计中取b1=1.2m，h1=1.0m=0.482m/s 反应池采用潜孔进水，孔口面积(3-49) 式中 F-每座反应池所需孔口面积（m2） v2-孔口流速（m/s），一般采用0.2-1.5m/s设计中取v2=0.

47、4m/s=1.33m2设每个孔口尺寸为0.50.5m，则孔口数 (3-50)式中 n-每座曝气池所需孔口数（个） f-每个孔口的面积（m2）=5.32取6个3.5.3.2曝气池的出水设计厌氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头(3-51)式中 H-堰上水头(m) Q-每座反应池的出水量（m³/s），指污水最大流量（2.315 m³/s）与回流污泥量，回流量之和（1.781 m³/s） m-流量系数，一般采用0.4-0.5 b-堰宽（m）,与反应池宽度相等设计中取m=0.4，b=7.0m设计中取为0.240m 厌氧-缺氧-好氧的最大出水流量为（2.315+1.781190%）=5.70m，出水管径采用DN1800mm，送往二沉池，管道的水流速为0.84m/s。3.5.4其他管道设计3.5.4.1污泥回流管 在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN500mm的回流