某小区污水处理设施设计

1、环境污染控制理论与技术课程设计设计说明书题 目： 某小区生活污水处理站设计学校院系： 河南工学院 专业班级： 100211111姓 名： 卢小勇 指导老师： 李泉 目录1绪论11.1项目概况11.2 生活污水设计条件11.3设计原则21.4 设计规范和标准21.5 设计范围22工艺设计42.1 工程建设规模42.2厂址选择42.3工艺选择62.3.1 SBR法62.3.2生物接触氧化法72.3.3氧化沟法82.3.4 CASS工艺92.3.5 不同工艺比选102.4 工艺流程102.5 流程主要构建物介绍112.5.1格栅112.5.2 CASS反应池112.5.3 污泥浓缩池113构筑物设计

2、计算133.1 格栅133.1.1 设计说明133.1.2 设计计算133.2提升泵房设计153.2.1 提升泵的选型153.2.2集水池形式16 3.3 细格栅.16 3.3.1设计参数.16 3.3.2设计计算.16 3.4沉砂池.17 3.4.1设计参数.17 3.4.2设计计算.193.5 CASS池213.5.1 CASS池设计说明213.5.2 主要设计参数的选定213.5.3 CASS容积223.5.4 CASS池尺寸223.5.5剩余活性污泥量233.5.6设计需氧量233.5.7 标准需氧量243.6紫外消毒253.6.1设计要求253.6.2设计计算263.7污泥浓缩池26

3、3.7.1 设计说明263.7.2 设计计算263.8 污泥贮存池283.8.1设计说明283.8.2设计计算283.9浓缩污泥提升泵房293.9.1提升泵房293.9.2污泥回流泵站293.10污泥脱水间293.10.1 设计说明293.10.2设计计算303.11恶臭处理系统303.11.1设计说明303.11.2设计计算313.11.3 风机选型314污水处理厂平面及高程布置324.1 污水处理厂平面布置324.1.1 总平面布置原则324.1.2总平面布置结果324.2 污水厂高程设计33 4.2.1 高程布置要求及基本原则.33 4.2.2 高程设计计算.33 4.2.2.1 各构筑

4、物水头损失.33 4.2.2.2 各构筑物间沿程及局部水头损失的计算.33 4.2.2.3 构筑物高程确定.34 4.2.2.4 污泥系统高程计算.355土建设计375.1 土建设计依据375.2设计原则375.3结构设计375.3.1 钢砼池375.3.2 防腐375.3.3 地基处理386电气和自动控制设计396.1 设计依据396.2 设计范围396.3 供电系统描述396.3.1 供电设计396.3.2 动力、照明配电及电缆敷设396.3.3 接地与防雷406.3.4 电动机启动、控制406.4 自控系统描述406.4.1 水泵液位自动控制系统406.4.2 加药自动控制系统406.5

5、 主要电气、自控设备选型417 环境保护、安全卫生及其他427.1 二次污染防治427.2 安全卫生及劳动保护427.3 人员配备428经济概算448.1 计算原则448.2土建造价概算448.3 设备造价概算458.4工程总造价概算458.5运行费用计算468.5.1.电耗统计费用表468.5.2 电费468.6人工费478.7 设备运行维护费478.8 运行成本478.9 年运行费用47附录1 相思湖进水口污水处理站平面布置图48附录2 相思湖进水口污水处理站构筑物高程图48v环境污染控制理论与技术课程设计 相思湖生活污水处理站设计1绪论1.1项目概况广西民族大学位于广西南宁市风景秀丽的相

6、思湖畔，创办于1952 年，现有东、西两个校区，学校有东、西两个校区，占地面积1813亩，校园建筑面积631990平方米（含相思湖学院13.8万平方米）。截至2015年12月，设有25个学院（含1个独立学院），开办74个全日制普通本科专业；有教职工1910人，其中正高职称196人，副高职称311人；有全日制在校生21494人，其中研究生1523人，本科生16204人，专科生695人，预科生2278人，留学生794人。相思湖位于广西南宁市西乡塘区，为广西民族大学校内人工湖，湖边有相思桥、揽月亭、连心桥等仿古建筑。相思湖最初是西乡塘邕江边的水库，位于广西民族大学内的只是相思湖水库的一部分，属天然小

7、型浅水湖泊，湖泊面积为20000 m2，平均水深2.5 m，平均流速0.05 0.1 m/s，附近有大量的教职工及学生宿舍、食堂、养殖废水的排入相思湖。排入湖内的生活污水主要包括化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）、总悬浮物（SS）等污染物。根据处理要求，处理后的生活污水排入GB3838地表水类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外），水质须符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准要求。1.2 生活污水设计条件根据设计要求等资料，确定本工程生活污水设计水量：废水总量为3000m3/d，处理装置每天20小时连续运行，每小时处理能力约为

8、150m3，根据处理要求，处理后的生活污水排入GB3838地表水类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外），水质须符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准要求，标准如表1-1。表1-1 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准项目CODBOD5NH3-NSSGB18918-2002一级B标准60208（15）20注：括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。设计进出水水质取值及去除率如下表1-2：表1-2 设计进出水水质取值及去除率项目CODBOD5NH3-NSS进水水质/mg·L-1350150

9、16150出水水质/mg·L-160208（15）20去除率/%82.986.750.0（6.3）86.71.3设计原则(1)严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水达到国家及地方有关污染物排放标准。 (2)选择稳妥可靠、技术先进、投资较省、运行费用低、管理方便、运行灵活的污水处理工艺，保证稳定可靠地达到治理目标要求。(3)因地制宜、合理布置、统一规划、污水处理室占地在甲方指定的范围内，技术路线简单明了，操作管理方便，工艺流程抗冲击能力强。 (4)建构筑物在满足功能要求前提下，应考虑到美观、绿化，并配备相应的安全措施。 (5)尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，

10、妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。 (6)在上述前提下，做到投资少，运行费用低。1.4 设计规范和标准(1)地表水环境质量标准（GB3838-2002） (2) 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） (3)室外排水设计规范（GB50014-2006） (4)给水排水制图标准（GB/T50106-2001） (5)给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89） (6)建筑给水排水设计规范（GB20015-2003） (7)总图制图标准（GB/T50103-2001） (8)给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002） (9)建筑地基基础设计规范（GB500

11、7-2002） (10)工业企业噪音控制设计规范（GBJ.87-85） (11)工业企业总平面设计规范（GB50187-93） (12)工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-95） (13)通用用电设备配电设计规范（GB50055-93） (14)电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92） (15)钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） (16)现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98） (17)构筑物抗震设计规范（GBJ50191-93） (18)混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002） 1.5 设计范围（1）进行厂

12、址选择，工艺比选；（2）设计工艺流程；（3）选定工艺参数；（4）计算（构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求）；（5）绘制符合规范的工程图；（6）编制设计说明书。2工艺设计2.1 工程建设规模相思湖进水口面积约为400 m2，附近有大量的教职工及学生宿舍、养殖场，污水产生量为3000 m3/d，其中的COD约为350 mg/L，BOD5约为150，SS约为150 mg/L，NH4+-N约为16mg/L。目前，规划区内服务人口约8000人。则近期（2020年）为12000人，远期（2025年）为15000人。城市污水处理厂处理程度按国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189

13、18-2002）一级B标准，出水水质需满足：COD60 mg/L，BOD520 mg/L，SS20 mg/L，NH4+-N8（15）mg/L。2.2厂址选择在城市污水排水系统设计中，污水厂的场址选择是十分重要的环节。厂址对周围环境卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证再进行确定。污水处理厂厂址选择应遵循下列原则：（1）应与选定的污水处理厂工艺相适应，必须有适当的

14、土地面积。（2）无论采用什么处理工艺，应与选定的污水处理工艺相适应，尽量少占农田和不占良田。（3）厂址必须位于集中给水水源下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于300米，但也不宜太远，一面增加管道长度，提高造价。（4）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，应考虑与用户靠近便于运输。当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。（5）要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。若有可能，采用重力自流以节省动力费用。降低处理成本。（6）根据城市总体发展规划，处理厂的选择应考虑远期发展的可能性，留有适当的发

15、展余地。并选择土质好的地方，便于施工。综合考虑当地情况后，我们把厂址定在相思湖进水口处空闲地带，如图2-1和2-2所示。图2-1 相思湖进水口污水处理厂位置图图2-2 相思湖生活污水处理厂实地位置图具体理由如下：（1）该厂址靠近相思湖的上游，偏离宿舍区的地方。南宁市的主导风是亚热带季风气候，且食堂和宿舍区处于高处位置，该厂散发的气味不易扩散到食堂和宿舍区。则该厂址既有利于污染物的扩散，又不会影响周围居住人；（2）与受纳水体靠近，处理后排水至相思湖，有稀释扩散的作用；（3）广西民族大学地形属于丘陵地貌，地势西北偏高，往东南倾斜。该厂址处于东南方向，能形成重力自流，节省动力。（4）厂区四周可设生态

16、景观隔离带。污水厂排放尾水在达排放标准后再排入相思湖，作为生态补水，同时在该河构建水质深度净化与生态修复工程。达到保护水源和创造城市优美的生态环境、保障人民群众身体健康并为可持续发展服务之目的。2.3工艺选择从规模来看，拟建的污水厂属于小型污水处理处理厂，这类污水处理厂一般具有以下特点：（1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高；（2）一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑；（3）一般要求操作简单，维护费用低；（4）一般要求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本

17、；（5）与环境协调性好，大多数情况下尾水能就近排放，可作为地面水体的补充水源。（6）另外，该污水厂主要处理的相思湖上游来水，有机负荷较高，因此对生物处理的抗冲击负荷要求较高。污水厂尾水排放至附近的水源相思湖，因此要求处理工艺具有较强的脱氮除磷能力，以保证相思湖的水质。根据以上要求初步选定SBR法、生物接触氧化法、氧化沟法和循环活性污泥CASS。下面做进一步比选。2.3.1 SBR法SBR法（序列间歇式活性污泥法）是一种改进的活性污泥法，它是由原始的间歇式活性污泥法发展而来，与其他活性污泥法相比，SBR法没有设置二沉池和污泥回流设备，布置更为紧凑，占地面积少，基建及运行费用低，不易产生污泥膨胀问

18、题，耐冲击负荷，处理效果稳定。有资料显示，SBR法的主要构筑物额容积为常规的活性污泥法的50% 60%，运行费用及占地面积可减少20%左右。SBR法典型的操作工序为：进水、反应、沉淀、排水、闲置等五个工序。整个工艺厌氧、好氧、缺氧三个阶段。根据出水情况，可调整各个工序的时间，以达到最佳出水效果，SBR工艺是最具发展潜力的一种处理工艺，但也存在曝气装置易堵塞，自动控制技术及连续在线分析仪表要求高等缺点。SBR法的工艺流程图：污水格栅调节池SBR池出水，如图2-3所示。图2-3 SBR法的工艺流程图2.3.2生物接触氧化法生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设

19、置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中，微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体与曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下的特点：（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；（2）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；（3）剩余污泥量少

20、，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。主要缺点：填料、斜管等器材使用年限一般是三到五年，如果不更换将会影响污水处理效果，更换填料增加成本。生物接触氧化法工艺流程图：污水格栅调节池生物接触氧化池沉淀池出水，如图2-4所示。图2-4生物接触氧化池构造示意图2.3.3氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠形，所以它在水力流上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，由于氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长得多，悬浮状有机物可以在曝气池中与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，因此在预处理部分可考虑省去初沉池。溶解氧浓度不断降低，沟内沿水流方

21、向呈现好氧区缺氧区好氧区交替变化，在好氧区内，污水中的有机物被好氧菌氧化分解，污水中的氨氮被亚硝化菌氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，嗜磷菌大量吸收水中的磷，使污水中的有机氮磷得以去除。需要指出的是氧化沟内硝化菌和反硝化菌是同时存在的，在不同的环境下起着不同的作用。缺点：占地也较大。氧化沟工艺流程图：污水格栅沉砂池氧化沟出水，如图2-5所示。图2-5奥贝尔型氧化沟2.3.4 CASS工艺CASS工艺是近年来在传统的SBR工艺上发展起来的一种新型的工艺，同时利用不同的微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水脱氮除磷机理，将微生物选择器和传统的SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活式活性污泥法的初

22、始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的徐体负荷）和完全活性污泥法的特点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是对工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外，如果选择器以厌氧的方式运行，则具有生物除磷的作用。CASS工艺对污染物的降解是一个时间上的推流过程，集反应、沉淀、排水一体，是一个好氧、缺氧、厌氧交替运行的过程，因此具有一定脱氮除磷的效果。采用CASS工艺处理小区污水，出水水质稳定，优于一般传统生物处理工艺，通过简单的过滤和消毒处理后，就可以作为中水回用。与传统的活性污泥法相比，CASS工艺具有以下优点：（1）建设费用低-省去初沉池，二沉池及污泥回流设备，建设费用可节省20%

23、30%；（2）运转费用省-由于曝气是周期性的，池内的溶解氧也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气，氧浓度梯度大，超低速率高，节能效果显著，运转费用可节省10% 25%；（3）有机物去除率高，出水水质好。不仅能有效去除污水中有机碳源物质，而且具有良好的脱氮除磷的功能；（4）管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀；（5）污泥产生量低，性质稳定。CASS的主要缺点：设备闲置率较高，应采用降堰排水，水头损失大，由于自动化程度高，故对工作人员的素质要求高。CASS工艺流程图：污水格栅调节池CASS池出水，如图2-6所示。图2-6 CASS反应池的运行工序2.3.5 不同工艺比选现对初步选定

24、SBR法、生物接触氧化法、氧化沟法和循环活性污泥CASS做进一步比选，各处理工艺综合比较如下表2-1.表2-1各处理工艺的综合比较项目CASS工艺SBR工艺生物接触氧化法氧化沟BOD590% 95%85% 90%90% 95%90% 95%COD85%85%85%90%氨氮75%50%65%80%磷酸盐85%75%70%70%耐冲击负荷强较强较强强占地面积较少较少较少较大运行管理自动化程度高自动化程度高简单简单与环境协调性好好一般（有气味）较差出水水质较稳定较稳定受滤料影响稳定污泥量较少较少较少一般投资与运行费用投资与运行费用一般投资与运行费用低投资费用一般运行费用较高投资与运行费用较低根据该

25、市污水处理原则，经过分析比较，本设计采用CASS工艺，选择CASS工艺的理由如下：（1）不设置初沉池、二沉池，没有污泥回流系统，取消了大型贵重的刮泥机械和污泥设备，因此可减少占地，降低造价；（2）具有良好的脱氮除磷的作用；（3）半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉淀效果好；（4）不易发生污泥膨胀；（5）进水水量、水质的波动可用改变曝气时间的简单方法予以缓冲，具有较强的适应性；（6）自动化程度高，保证出水水质；（7）剩余污泥量少，性质稳定。2.4 工艺流程由以上分析，确定本工程的工艺流程图如下图2-7所示：集水池沉砂池CASS池消毒池达标排放细格栅进水污泥浓缩池污泥脱水泥饼外运浓缩液回流图2

26、-7 工艺流程图2.5 流程主要构建物介绍2.5.1格栅因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，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。本设计采用细格栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后，以去除不同大小的废渣，由于栅渣量较小，故采用人工清渣方式。2.5.2 CASS反应池CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺是

27、循环活性污泥技术（CAST）的一种型式。其主要原理是把序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分,前部为预反应区，后部为主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，可有效防止污泥膨胀随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程，完成对污水中有机物质的降解。CASS工艺同时能够比较充分发挥活性污泥的降解功能。2.5.3 污泥浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，

28、从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。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。缺点：占地面积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少。2.6、工序对污染物的去除指标预期分析项目CODBOD5NH3-NSS进水水质/mg·L-135015016150出水水质/mg·L-160208（15）20去除率/%82.986.750.0（6.3）86.7表2.1 生活废水污染物去除率一览表序号项目CoDcr(mg/l)BoD5(mg/l)NH3-N(m

29、g/l)SS(mg/l)备注1格栅及沉砂池进水35015016150BOD数值参照类废水出水2521101445去除率(%)30255702CASS进水2521101415出水50173.514去除率(%)80857570433构筑物设计计算3.1 格栅及集水池3.1.1 设计说明Q =3000/24/3600 = 0.03472 m3/s = 34.72L/s总变化系数：故总变化系数 = 1.85，最大日最大时流量：设计图如图3-1 所示： 图3-1 隔栅3.1.2 设计计算根据公式计算，细格栅共10根栅条，总宽0.49米，在实际工程中，格栅主要是根据设计流量经行直接的选型格栅渠 1条 表3

30、.1 自动格栅机型号型号GF300GF400GF500GF600GF700GF1500栅前水深1.0 ( m )过栅流速0.5-1.0 （ m/s ）耙齿栅隙mm1过水流m³/d1850-37002080-41602900-58003700-74004500-900011000-2200033700-74004100-82005700-114007500-150009000-1800022000-4400054500-90005200-104007100-142009200-1840011200-1840024000-48000105300-106006200-124008800-1

31、760011000-2200013500-2700027000-54000205500-110006650-130009000-1800011500-2300014000-2800029000-580005010200-2040013250-2650018850-3770024450-4890029900-5980074100-148200格栅渠结构形式：地下钢混直壁平行渠道设计参数：流 量：Qmax=5550m3/d有表3.1可选GF300渠 宽：B=300mm渠 深：H=1.5m栅前水深：h=1.0m主要设备:（1）自动机械格栅机 1台图 3.1 自动机械格栅设备外形尺寸:2500mm&#

32、215;300mm（高×宽）出渣高度: 1000mm 格栅缝隙：3mm 格栅倾角：75° 栅面线速度：2.0 m/min 结构形式：回转背耙式 功率：1.5kw （2）明渠流量计 1台3.13、集水池 1座主要功能：提升污水满足后续处理设施的水力要求。结构形式：地下矩形结构。设计参数：设计流量：Q=240m3/h 设计停留时间：30min设计容积：V=120m3 设计尺寸：L×B×H=5m×6m×5.0m 有效水深：4m 有效容积：V=120m3 实际停留时间：30min 主要设备:（1）、潜水搅拌器：1台 形式:高速潜水推流 （搅拌

33、），间断运行叶轮直径：400 mm 转速:740 r/min功率：1.5 kwh 配套附件：导轨、提升装置、电缆、电控系统等（2）、提升泵：2台 (1用1备)设备参数： 流量：Q=240m3/h 扬程：H=13m功率：12kw(变频控制)（3）、流量较小提升泵房与集水池采用合建，单梁葫芦一套。3.3沉砂池3.3.1 设计参数（1）沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2nm以上的砂粒设计。（2）设计流量应按照分期建设考虑：1）当污水为自流进入时，按每期最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按工作水泵的最大组合流量计算。2）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（3）沉砂池个数或分格数

34、不应少于2个，并宜按并联系列设计。当污水量较少时、可考虑一个工作、一个备用。（4）城市污水沉砂量可按污水沉砂30计算。其含水率为60%，容量为1500kg /;合流制污水的沉沙量应根据实际情况确定。（5）砂斗容易应按不大于2d的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角应不小于。（6）除砂一般宜采用泵吸式或气提式机械排砂，并设置贮砂池或晒砂场。排砂管直径不应小于200mm。（7）当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管长度，并设排砂闸门于管道的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。（8）沉砂池的超高不宜小于0.3m。（9）最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。（10）最大流量时停留

35、时间不小于30s，一般采用30s60s。(11)有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251m ，每个各宽度不宜小于0.6m。(12)进水头部应采取消能和整流措施。(13）池底坡度一般为0.010.02.应当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状3。3.4.2 设计计算根据参数计算沉砂池长L=9m、B= 0.6m、有效水深=0.37m；该构筑物在工程中无法实现，因此，选取L=6m,B=2m.有效水深选0.5m，超高取0.3m；面积A=1，流速v=0.07m/s,小于最小流速，为防止泥沙停留在水渠，设计一定的坡度，取i=0.06；沉砂斗尺寸设2X0.5X0.5m；V1=0.5m³根

36、据沉砂斗容积V（）计算，得停留时间T=5.5d； 式中 X城镇污水沉砂量，污水，取X=30； T清除沉砂的间隔时间，d; 污水流量总变化系数，取=1.85。 水头损失：由给排水设计手册第5期565页可知，取=0.25m3.5 CASS池3.5.1 CASS池设计说明CASS工艺是将序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行、集曝气、沉淀、排水于一体。CASS工艺是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行的过程，具有一定脱氮除磷效果，废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合

37、的形式运行以实现同步硝化反硝化和生物除磷。对于一般城市污水CASS工艺并不需要很高程度的预处理，只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池，无需初沉池和二沉池，也不需要庞大的污泥回流系统（只在CASS反应器内部有约 20%的污泥回流）。CASS池平面简图如下图3-2所示。 图3-2 CASS池平面简图3.5.2 主要设计参数的选定（1）BOD污泥负荷Ns：本设计进水BOD5 S0=150（O2,mg/L），出水执行一级B标准Se=20（O2,mg/L），取Ns=0.25kgBOD5/(kgMLSS·d)。（2）混合液污泥浓度X：反应池内混合液污泥浓度的控制应从供氧的经济性与可能性、活性污泥的絮凝

38、沉淀性能以及剩余污泥处理造价等方面综合考虑。一般CASS池的活性污泥浓度X控制在2500 mg/L4000 mg/L范围内。污泥指数SVI值大时，X值取下限，反之取上限。本设计取X=2500 mg/L。通过对CASS工艺较为全面的实验探讨及对SBR和CASS工艺实验结果进行分析比较后，在处理城市污水时推荐使用的工程设计参数见表3-2所示。表3-2处理城市污水时推荐使用的工程设计参数水力停留时间/h 12运行周期/h4.0周期内曝气、沉淀、排水及闲置时/min120、4060、40、20污泥浓度/（g/L）2.5.污泥龄/1520溶解氧/（mg/L）2.05.0由上表可取运行周期为4.0 h，其

39、中曝气120 min、沉淀60 min、排水40 min、闲置20 min。3.5.3 CASS容积负荷计算法：式中：Q污水日流量，m3/d； X混合液污泥浓度，kg/ m3 NsBOD污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)； f为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8，取0.75； S0、Se进、出水的BOD5值 。则： 3.5.4 CASS池尺寸式中：B、L池宽、池长，m， B:H=1-2, L:B=4-6。CASS池如图3-3所示，中间设隔墙，将池体分割为生物选择区、兼性区和主反应区三部分，三个区域体积比设为1:2:20。生物选择区和兼性区之间，兼

40、性区和主反应区间用墙隔开，底部设连通孔。取n1=2，则单池容积为416m3，根据要求L、B、H分别为25 m、5 m、3.5 m。隔墙均取300mm，超高取0.5m生物选择区L1=1/23×25=1.08 m取1.1m兼性区L2=2/23×25 =2.17 m取2.2m主反应区L3=25-1.1-2.2-0.6=21.1m图3-3 CASS池3.5.5剩余活性污泥量以VSS计：XVSS =YQ(So-Se)-Kd·Xv·V式中：XVSS剩余活性污泥量，kgVSS/m； Kd内源代谢系数，一般采用0.06-0.1d/L，本设计取0.08； Xv混合液平均V

41、SS浓度，取2.5kgVSS/m； VCASS池容积，m。则：XVSS =0.5×3000×（0.15-0.02）- 0.08×2.5×832=28.6 kg/d3.5.6设计需氧量考虑最不利情况，按夏季时高水温计算设计需氧量。计算依据为室外排水设计规范GB50014-2006第6.8.2条。O2 = 0.001aQ(SoSe)cXV+b0.001Q(N0Ne)0.12XV 式中：O2污水需氧量（kgO2/d）； Q生物反应池的进水流量（m3/d）； So生物反应池进水五日生化需氧量浓度（mg/L）； Se生物反应池出水五日生化需氧量浓度（mg/L）；

42、XV排出生物反应池系统的微生物量；（kg/d）； No,Ne生物反应池进出水氨氮浓度（mg/L），出水执行一级B标准， Ne=8mg/L；0.12XV排出生物反应池系统的微生物中含氮量（kg/d）； a碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47； b常数，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57； c常数，细菌细胞的氧当量，取1.42。去除含碳污染物时，去除每公斤五日生化需氧量可采用0.71.2 kgO2。因本设计未给出氨氮指标，故选取经验值计算，No=30mg/L，Ne=25mg/L则：O2 = 1.47×3000×(150-20)×0.00

43、1-1.42×28.6+4.57×0.001×3000×(16-8)-0.12×28.6=626.68kg/d=26.11kg/h3.5.7 标准需氧量采用鼓风曝气，SQB-4型号水下曝气器。取气压调整系数，曝气池内平均溶解氧CL2 mg/l，水中溶解氧Cs(20)=9.17 mg/L，CS(25) =8.36 mg/L，设曝气池有效水深为3.0m，曝气扩散器安装距池底0.5m，则扩散器上静水压为2.5m。1）空气扩散气出口处绝对压 2）空气离开好氧反应池对氧的百分比（EA=20%）3) 好氧反应池中平均溶解氧饱和度4）标准需氧量 好氧反应池平

44、均时供气量好氧反应池最大时供气量 Gmax=1.48Gs=1.48×112.83=166.99m3/h5）曝气头计算选用微孔曝气器111个，其具体技术参数见表3-3。表3-3 微孔曝气器具体技术参数规格工作通气量（m3/h·个）服务面积（m3/h·个）氧利用率（%）充氧能力（kgO2/h）阻力损失（mmH2O）2601.530.350.718.427.50.1120.1181802806)所需空气压力P（相对压力）取供气管道沿程与局部阻力之和 h1+h2=0.2m曝气器淹没水头 h3=2.5m，曝气器阻力 h4=0.4m，富余水头 h=0.5mP=0.2+2.5+

45、0.4+0.5=3.6m上式中：Cs（20）：20时氧在清水中饱和溶解度，取Cs（20）=9.17 mg/L；：氧总转移系数，取=0.82；：氧在污水中饱和溶解度修正系数，取=0.95：因海拔高度不同而引起的压力系数；P：所在地区大气压力，Pa；T：设计污水温度，本设计冬季T=10，夏季T=25Csb(T)：设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度，mg/L；Cs(T)：设计水温条件下氧在清水中溶解饱和度，mg/L；Pb：空气扩散装置处的绝对压力，Pa，Pb=P+9.8×103H；H：空气扩散装置淹没深度，m；Ot:气泡离开水面时含氧量，%； EA:空气扩散装置氧转移效率，%，可由设备

46、样本查得。C:曝气池内平均溶解氧浓度，取C=2 mg/L3.6紫外消毒 本方案采用紫外线对处理过后的污水进行消毒。 采用紫外线消毒仪进行后续消毒灭菌，这是一种高效安全消毒灭菌方法，对各种病毒有良好的杀灭效果。对人畜无毒副作用,对自然环境无不良影响，不产生二次污染。3.6.1设计要求(1)光照接触时间10100s；(2)消毒水渠中的水流尽可能保持推流状态。水位可由固定溢流或自动水位控制器控制；(3)消毒器中水流流速最好不小于0.3m/L。3.6.2设计计算(1) 灯管数选用UV3000PTP紫外消毒设备，每3800 m³/d需28跟灯管，则：拟选用23根灯管。(2) 消毒渠设计设计渠道

47、有效水深为0.3m，超高200mm，取渠宽0.8m，(4) 渠道长度采取一个模板放置6盏紫外灯，共用4个模板，一个灯组，即每个灯组4个模板。设长L=4.46 m，渠道出水设堰板调节。调节堰与灯组间距1.0 m，则渠道总长为：取5.5m，实际水流速度为0.14m/s(5)辐射时间(6) 消毒渠总尺寸为5.5 m×0.8m×0.5 m，超高0.2 m。3.7污泥浓缩池 3.7.1 设计说明本设计采用辐流式重力浓缩池，浓缩来自CASS池排出的污泥。浓缩前含水率为99.4%，固体浓度。浓缩后的含水率为97.5%，浓缩后污泥固体浓度为 CU =32(kg/m)浓缩时间t =12小时，

48、池数n=1个，浓缩部分上升流速0.1 mm/s。3.7.2设计计算为了使活性污泥处理系统的净化功能保持稳定，必须使系统中曝气池内的污泥浓度保持平衡。为此，每日必须从系统中排出一定数量的剩余污泥。在以上设计中已计算出剩余污泥量为88.29 m/d。浓缩池面积 A，浓缩污泥为剩余污泥，污泥固体通量选用 37 (kg/(m.d)。浓缩池面积 A= QCo/G = 88.29×6/37 = 14.32m (取14.4m)Q污泥量，m3/d；Co污泥固体浓度，kg/m3；G污泥固体通量，kg/(.d)；浓缩池直径,设计采用圆形辐流二次沉淀池：直径 取 D=6.00 (m)。浓缩池深度h1，取T

49、 为浓缩时间=12h，则取 h1=3.00(m) 超高：h2=0.4m缓冲层：h3=0.3m池底坡度造成的深度：图3-4 辐流式污泥重力浓缩池3.8 污泥贮存池3.8.1设计说明本设计采用矩形贮泥池贮存来自浓缩池的污泥，池数n = 1个。3.8.2设计计算（1）进入贮泥池的污泥量Q由于CASS工艺不设初沉池和二沉淀池，所以贮泥池的污泥主要来自浓缩池88.29 m3/d。污泥总量Q（m3/d）为：（2） 贮泥池表面积设贮泥时间t = 8h，池高 h=1.5 m（3） 贮泥池尺寸设池宽B = 1.5 m，则池长L:取L=3.2m,则 F=LB=3.2×1.5=4.8m4） 贮泥斗体积设贮泥斗下底f = 1.0×1.0 m，高h =1.5 m，则实际有效容积为： Qt=0.8829×8=7.063m V所以设计满足要求。（5） 贮泥池总高度设超高 h=0.4 m，则池总高度H 为：H = h+ h+ h= 0.4 + 1.5 +1.5 = 3.4 m3.9浓缩污泥提升泵房3.9.1提升泵房潜水混流泵泵体室外安装，电动机、减速机、电控机、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定的检修空间。3.9.2污泥回流泵站CASS反应池设1座回流污泥泵房，内设2台潜污泵（1用1备），