A2O法6.6万立方米每天新建临淄城市污水处理厂初步设计说明

1、 . . . I / 47摘要摘要该处理厂处理城市污水，且进水水质较复杂：化学需氧量(COD)：250mg/L；五日生化需氧量(BOD5)：220mg/L；悬浮物(SS)：150mg/L；TN：25mg/L；TP=5mg/L。处理后的水质要求：COD50mg/L；BOD510mg/L；SS10mg/L；TN15mg/L；TP0.5 mg/L。根据毕业设计的原始资料与出水水质要求，对 A2/O 和氧化沟、SBR、AB 法污水处理工艺进行工艺设计和经济技术比较。该污水处理工程进水中氮含量均偏高，在去除 BOD5和 SS 的同时，还需要进行脱氮处理，故采用 A2/O 工艺。A2/O 工艺的生物处理部

2、分由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。A2/O 工艺由于不同环境条件，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能被开环或断链，使得 N、P、有机碳被同时去除，并提高对不可降解有机物的去除效果。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。此外该工艺还具有高效、节能的特点，且耐冲击负荷较高，出水水质好。因此,更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。本工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、旋流沉砂池、A2/O 池、二沉池、接触消毒池

3、、浓缩池、污泥脱水机房等。本设计工艺流程相对简单，省去了污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，该工艺处理污水运行稳定，易于管理，出水水质达到设计要求，真正做到了污水的综合利用。关键词：A2/O；格栅；泵房；二沉池；污泥处理 . . . II / 47AbstractAbstractThe treatment plant is designed for the treatment of municipal sewage, and the influent quality is more complex: The chemical oxygen demand (COD): 250mg/L; Th

4、e biochemical oxygen demand of five days (BOD5): 220mg/L; Suspended substance (SS): 200mg/L; TN: 25mg/L; TP=5mg/L. Treated water quality is required: COD50 mg/L; BOD510mg/L; SS210mg/L; TN15mg/L; TP0.5 mg/L. According to the original data and effluent quality requirements of the Graduation Design, we

5、 compare A2/O craft with oxidize ditch craft，SBR craft, AB craft and choose the better one from two major sewage disposal craft. Through the budgetary estimating of investment, operating the calculation of the expenses, comparing of economy and technology, finally we have the A2/O ditch is the best

6、program.Biological treatment of A2/O process consists of the anaerobic tank, anoxic and aerobic tank. The A2/O Process can remove N, P and organic carbon at the same time, and improve the non-degradable organic removal, because of different environmental conditions, the different functions of the mi

7、crobial community in organic complexes, and under hypoxic conditions, some non-biodegradable organic matter can be opened loop or chain scission. A2/O process can simultaneously complete organic removal. The premise of nitrogen removal is NH3-N completely nitration, the aerobic tank can accomplish t

8、his function, and the anoxic tank can complete nitrogen removal. Anaerobic pond and aerobic pond complete phosphorus removal function together.In addition, the process has a high efficiency, and can save energy.Therefore, this process has a wide range of adaptability, perfectly suited to the actual

9、requirements of the design.Therefore, this process has a wide range of adaptability, perfectly suited to the actual requirements of the design.The process of this design is relatively simple, as eliminating the need for sludge digestive system. So it save investment in infrastructure and operating c

10、osts, the process sewage is running . . . III / 47stable, easy to manage water quality to meet the design requirements, come true the comprehensive utilization of sewage.KeywordsKeywords: A2/O Grille Pumping Station Secondary settling tank . . . IV / 47目录目录摘要 IABSTRACTII目录 III第一章设计概论 11.1 设计任务 11.2

11、临淄概况与自然条件 11.2.1 临淄自然条件 11.2.2 设计水量与水质 2第二章污水处理厂设计 42.1 污水处理厂址选择 42.2 污水处理工艺选择 42.2.1 水质 42.2.2 污水污泥处理工艺选择 5第三章格栅设计计算 113.1 设计要求 113.2 格栅的设计 11第四章集水泵房 134.1 集水间的设计 134.2 水泵的选择 13第五章沉砂池的设计计算 14第六章 A2/O 生物反应池设计计算 166.1 设计要点 166.2 设计计算 16第七章二沉池设计计算 207.1 设计要点 207.2 设计计算 207.2.1 池体设计 207.2.2 进水系统计算 217.

12、2.3 出水部分设计 217.2.4 排泥部分设计 22第八章污泥处理部分设计计算 238.1 降解 BOD 生成的污泥量 238.2 源呼吸分解的污泥量 238.3 不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS）238.4 剩余污泥量 23 . . . V / 478.5 湿污泥量 23第九章消毒设施 249.1 设计要点 249.2 设计计算 24第十章污泥浓缩池的设计计算 2510.1 设计要点 2510.2 设计计算 25第十一章污水处理厂总体布置 2711.1 污水厂平面布置 2711.1.1 平面布置的原则 2711.1.2 污水处理厂的平面布置 2811.1.3 附属构筑物的布置 291

13、1.2 污水厂的高程布置 2911.2.1 高程布置的方法与原则 2911.2.2 本污水处理厂高程计算 30第十二章劳动定员与其附属构筑物 3412.1 劳动定员 3412.2 人员培训 3412.3 技术管理 3412.4 附属构筑物 34第十三章投资估算 3513.1 水厂的工程造价依据 3513.2 单项构筑物的工程造价计算 3513.2.1 直接费 3513.2.2 间接费 3613.2.3 第二部分费用 3713.2.4 工程预备费 3713.2.5 总投资 3713.3 单位水处理成本估 3713.3.1 各种费用 3713.3.2 单位污水处理成本 38结论 39参考文献 40

14、致 41 . . . 1 / 47第一章设计概论第一章设计概论1.1 设计任务本次毕业设计的主要任务是为新建城市污水处理厂设计（6.6万m3/天）做的设计。工程设计容包括：（一）、现场实习调研、开题、方案确定1、实习调研（临淄城市污水处理厂，店城市污水处理厂）。2、查阅文献，进行传统、常规、典型和先进方案的比较，分析优缺点，论证可行性，通过所给自然条件、城市特点与经济因素确定最终方案。3、写出开题报告。（二）、计算部分1、污水一级处理工艺设计计算：要求：正确选定污水一级处理工艺流程，确定构筑物参数，合理选择设备。2、污水二级处理工艺设计计算：要求：根据所选方案，正确设计计算污水二级处理工艺相关

15、构筑物的参数，合理选择设备。3、污泥处理工艺设计计算：要求：正确设计污泥处理各种工艺构筑物，合理选择污泥处理设备。4、工程概预算。（三）图纸部分1、污水处理厂的工艺平面布置图（2#图）。2、污水处理厂的工艺高程布置图（2#图）。3、按扩大初步设计的要求，画出沉砂池的工艺设计图，包括平面图、纵剖面与横剖面图（2#图）。4、按施工图的要求画出主要生物处理构筑物（一个即可）的平面、立面和剖面图（2#图）。5、按扩大初步设计的要求，画出二沉池的平面图、纵剖面与横剖面图（2#图）。（四）按照要求的格式整理并编写完成设计说明书。1.2 临淄概况与自然条件1.2.1 临淄自然条件1.人口与地理位置 . .

16、. 2 / 47临淄区总面积 668 平方公里，辖 5 个街道办事处、7 个镇，469 个行政村（居委会） 。临淄区工业发达，重点发展了化工、塑料、建材、纺织和机电等主导行业。全国特大型企业-齐鲁石化公司座落于临淄区境。全区人口 64.28万人，其中非农业人口 31.16 万人。人口出生率 8.55，人口自然增长率2.18。临淄位于中部鲁地与鲁北平原的交接地带。北临黄河，东与潍坊市相接，西靠市，南邻莱芜和市。地理坐标为东经 11732至 11831，北纬 3556至 3718。国土总面积 5938 平方公里。市域形态南北狭长。最大纵距151 公里，东西较窄。最大横距 87 公里。地势特征为南高

17、北低。最高海拔 1108.3米，最低海拔 5 米，南北高差 1100 多米。随着国民经济的发展，该市建设规模迅速扩大，人口急剧增加，目前市政排水设施不足，特别是污水处理的能力和水平落后，河道水体遭受严重污染，超标污水长期农灌，破坏土壤结构，污染农作物，因而导致环境质量恶化，影响了生产发展，危害了市民身体健康，也有碍改革开放形式的进一步开拓。因此，采取有力措施，抓紧着手进行该市污水处理厂的建设，尽快消除和控制污水排放对城市环境的污染，减少污染物向地面水系的排放，已是该市环境保护的当务之急。2. 气象水文等资料（1）、风向：春季：南风（东南）；夏季：南风（西南为主）；秋季：南风、北风；冬季：西北风

18、。（2）、气温：年平均气温：78；最高气温：34；最低气温：-10。（3）、冻土深度为地表下0.5米。（4）、水位在地表下9米，无侵蚀性。（5）、按地震烈度8度设防。（6）、地基承载力各层均在120kPa以上。（7）、当地海拔50米，进水渠渠底高度为48米。（8）、处理后出水排入附近河流，河流水面高度48米。（9）、新建场区为平坦地，足够开阔。1.2.2 设计水量与水质1、设计水量：平均流量：6.6万m3/天2、进水水质条件：COD=250mg/L；BOD=220mg/L ；SS=150mg/L . . . 3 / 47 TN=25mg/L；TP=5mg/L；水温2030；pH=6.58.53

19、、出水水质要求：COD50mg/L；BOD10mg/L；SS10mg/LNH3-N5mg/L；TN=15mg/L；TP0.5mg/L；pH=69 . . . 4 / 47第二章污水处理厂设计第二章污水处理厂设计2.1 污水处理厂址选择污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：（1）厂址应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求，厂址应与城市工业区、居住区保持约 300m 以上距离。（2）厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少 500m。（3）厂址应尽可能少占农田或不占良田，以便于农田灌溉和消纳污泥。（4）厂址应尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向

20、的下方。（5）厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自留的可能，以节约动力消耗。（6）厂址应考虑汛期不受污水的威胁。（7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等条件。（8）厂址的选择应结合成镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。2.2 污水处理工艺选择2.2.1 水质表 2-1 污水处理厂进、出水水质指标单位：毫克/升序号序号项目项目进水进水出水出水1BOD5220102COD250503SS150105TN25156TP50.5本项目污水处理的特点：（1）污水以有机污染物为主，可生化性好，重金属与其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；（2）污水中主要污染物

21、 . . . 5 / 47指标 BOD、 、COD、SS 的值为典型城市污水值。 （3）污水中氮磷含量较高，需使用脱氮除磷工艺。2.2.2 污水污泥处理工艺选择针对以上特点与出水要求，考虑到现有城镇污水处理技术的特点，采用生化处理最为经济。由于氮磷超标，处理工艺尚用硝化除磷。根据处理规模，进出水质，以与出水质要求，污水处理厂既要求有效地去除 BOD5，又要求对污水中的氮、磷进行适当处理，以与该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源） ，污水水量与其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点与使用条件。做出如下分析：一、处理工艺流程选择应考虑的因

22、素污水处理厂的工艺流程系是指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据：（1）污水的处理程度（2）工程造价与运行费用（3）当地的各项条件（4）原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约 6.6 万吨，属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，日处理能力在 10 万立方米以下的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR 法、水解好氧法、AB 法和生物滤池法等工艺。对脱磷脱氮有要求的城

23、市，应采用二级强化处理工艺，常采用 A/O 法、A2/O 法。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： A2/O 工艺，SBR 与其改良工艺，氧化沟工艺，AB 工艺。二、适合该污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的 N、P 有比较好的去除效果，故应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以与国外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合大中规模具有除磷、脱氮的工艺有：A2/O 工艺，SBR 与其改良工艺，氧化沟与其改良工艺，AB 工艺。A2/O 工艺、各种氧化工艺、SBR 工艺、AB 工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、 . .

24、 . 6 / 47除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。1、A2/O 处理工艺（1）A2/O 处理工艺是 AnaerobicAnoxicOxic 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 工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，同时具有脱氮除磷的功能。该工艺在厌氧好氧除磷工艺中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到消化脱氮的目的。（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

25、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。E：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夹带DO 和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效果不可能提高。2、氧化沟工艺氧化沟（OD）又称“循环曝气池” ，是传统活性污泥法污水处理技术的改良，外形呈封闭环状沟，其特点是混合液在沟不中断地循环流动，形成厌氧、缺氧和好氧段，且将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气。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。连续工作

26、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，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 . . . 7 / 47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

27、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 2030d，污泥在沟已好氧稳定，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 与去除 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

28、传统活性污泥法节省更多。3、SBR 工艺SBR（Sequencing Batch Reacter Activated Sludge Process）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。在该工艺中，从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作，这种周期周而复始，从而达到污水处理的目的。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，通过调整其循环周期，以适应

29、来水量的变化。SBR 系统通常能够承受 3-5 倍旱流量冲击负荷。SBR 工艺具有以下特点：（1）处理构筑物少，可省去初沉池；无二沉池和污泥回流系统。与标准活性污泥法相比，基建费、运行费较低，且维护管理方便，主要适用于小型污水处理厂。（2）SBR 的进水工序均化了污水逐时变化的水质，水量，一般不需要调节池。（3）SBR 工艺从时间上来说是一个理想地推流式过程，但是就反应器本身 . . . 8 / 47的混合状态仍属于完全混合式，因此具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点。（4）污泥的 SVI 值较低，一般不会产生污泥膨胀。（5）运行方式灵活，可同时具有去除 BOD 和脱氮除磷的功能。（6）SBR

30、工艺的活性污泥，是在静止或接近静止的状态下进行的，因此处理水质优于连续式活性污泥法。（7）SBR 的运行操作、参数控制应实施自动化管理。4、AB 法AB 工艺是吸附生物降解工艺（Adsorption Biodegradation）的简称，属于超高负荷活性污泥法，该工艺不设初沉池，由 A、B 两段组成。AB 两段的 BOD去除率为 9095，COD 去除率约为 8090，TP 去除率可达5070，TN 的去除率约为 3040，较常规活性污泥法脱氮除磷效率高，但不能达到防止水体富营养化的排放标准。AB 法与传统的生物处理法相比，在处理效率、运行稳定性、工程的投资和运行费用方面均有明显的优势。据推算

31、与传统一段法工艺相比，可节约基建费用 1525，节约占地 15左右，节约运转费用 2025。三、适合于此污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较上述适合于此污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于大中型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较。表2-2 适合于大中型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较工艺名称氧化沟工艺AB工艺A2O工艺SBR工艺 . . . 9 / 47优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负荷；5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，不需要

32、消化处理和污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1BOD去除率高； 2.用于大型水厂费用较低；3.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6.国工程实例多，容易获得经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划

33、分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积与设备利用率低；4.脱氮效果提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.达不到脱氮除磷要求；2.沼气利用经济效益差；3污泥回流量大，耗能高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积与设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大综上所述，适合本地区情况的是 A2/O 工艺。该工艺具有完备的脱氮除磷功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机

34、物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低。此工艺在地区已经有所应用，位于临淄地区的齐都污水处理厂和淄河污水处理厂都是运用此工艺。所以，A2/O 工艺在临淄当地得到实地应用，符合该地区水质的要求，并能达标排放，该工艺无疑是首选工艺。四、A2/O 法同步脱氮除磷工艺的原理： . . . 10 / 47 A2/O 分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好氧反

35、应器送来的。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应器单元是多功能的，去除 BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有 NO3-N，污泥中含有过剩的磷， BOD 则得到去除。 . . . 11 / 47第三章格栅设计计算第三章格栅设计计算3.1 设计要求1.污水处理系统前格栅条间隙，应该符合以下要求：a：人工清除2540mm；b：机械清除 1625mm；c：最大间隙 40mm，污水处理厂也可设细粗两格栅。2.若水泵前格栅间隙不大于 25mm 时，污水处理系统前可不再设置格栅。3.在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于 0.2m3） ，一

36、般采用机械清除。4.机械格栅不宜小于两台，若为一台时，应设人工清除格栅备用。5.过栅流速一般采用 0.61.0m/s。6.格栅前渠道的水速一般采用 0.40.9m/s。7.格栅倾角一般采用 4575 ，人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多。8.通过格栅水头损失一般采用 0.080.15m。9.格栅间必须设置工作台，台面应该高出栅前最高设计水位 0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。10.格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。3.2 格栅的设计设计平均流量：Qa=66000m3/d=2750 m3/h=0.764 m3/s，总变化系数：Kz= =1.30.11Qa7 . 2则最大设计流量：

37、Qmax= KzQa =1.366000=85800 m3/d=3575 m3/h=0.993m3/s采用中格栅，栅条间隙 20mm；栅前流速 v1=0.7m/s，过栅流速 v2=0.9m/s；栅前部分长度 0.5m，格栅倾角 =60，单位栅渣量 0.07m栅渣/103m污水。1.栅前水深m68. 17 . 0993. 0221max1vQB(取61) . . . 12 / 47式中:n-栅条间隙数，个； e-栅条间隙，取b=0.02m； -格栅倾角，取=60； h-栅前水深，m；则m84021.Bh式中:h-栅前水深，m； B1-栅前槽宽, m；Qmax-最大设计流量，m3/s； v1-栅前

38、流速，m/s；2.栅条间隙数(取 61)936090840020609930.sin.ehvsinQn式中:n-栅条间隙数，个； e-栅条间隙，取 b=0.02m； -格栅倾角，取 =60； h-栅前水深，m； v2-过栅流速，m/s；3.栅条有效宽度B=s(n-1)+en=0.0161-1+0.0261=1.82m4.进水渠渐宽部分长度设水渠渐宽部分展开角 =20，则m190tg2026811.82 2L o111.tgBB5.格栅与出水渠道渐宽部分长度m102340212.LL6.通过格栅的水头损失，则m0.103=sin60 0.020.01 2.423=sin2gv k =kh = h

39、342 01其中 =(s/e)4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.427.栅后槽总高度 . . . 13 / 47设栅前渠道超高 h2=0.3m，则栅前槽高 H1 = h + h2 =0.84+0.3=1.14m8.格栅总长度L= L1+ L2+0.5+1.0+ =0.19+0.1+0.5+1.0+=2.459.每日栅渣量= Qa1=6.61040.07/103=4.62m/d0.2 m/d宜采用机械清渣。 . . . 14 / 47第四章集水泵房第四章集水泵房4.1 集水间的设计选择水池与机器间

40、合建的半地下式方形泵站，用 4 台泵（1 台备用）每台泵流量为：331 L/s=0.331m3/s3maxQQ集水间容积，相当于 1 台泵 5 分钟容量。W=0.331560=99.3m3有效水深采用h=2m，则集水池面积为F99.3/250m2=105m24.2 水泵的选择设计流量 993L/s，选择用 4 台潜污泵(3 用 1 备)。选择 350QZ-100 型轴流式潜水电泵扬程/(m)流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/(kw)叶轮直径/(mm)效率/(%)7.221210145029.930079.5泵房工程结构按远期流量设计。采用 AAO 工艺方案，污水处理系统简单，对于新

41、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。污水经提升后入旋流沉砂池，然后自流通过厌氧池、缺氧池、曝气池、二沉池与计量堰，最后由出水管道排入受纳水体。各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。 . . . 15 / 47第五章沉砂池的设计计算第五章沉砂池的设计计算根据处理污水量为 6.6 万 m3/d，选定型号为 20 的旋流式沉砂池。旋流式沉砂池涡流式沉砂池的一种，由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂区、砂抽吸管、排沙管、砂泵和电动机组成。该沉砂池的特点是：在进水渠末端设有能产生池壁效应的斜坡，令砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并设有阻流板，以防止紊流；轴向螺旋桨将水流带向池心，然后向上

42、，由此形成了一个涡形水流，平底的沉砂分选区能有效的保持涡流形态，较重的砂粒在靠近池心的一个环行孔口落入集砂区，而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离，最终引向出水渠。沉砂用的砂泵经砂抽吸管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区。表 5-1 旋流式沉砂池型号 20 的尺寸(mm)型号流量(万)dm /3ABCDEFJLPA207.54880152010702130460208010701680183060 . . . 16 / 47图 5-1 旋流式沉砂池尺寸标注示意图 1图 5-1 旋流式沉砂池尺寸标注示意图 2 . . . 17 / 47第六章第六章 A A2 2/O/O 生物反应池设计

43、计算生物反应池设计计算6.1 设计要点1. 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定的剩余 DO 值，一般按 2mg/L 计。2. 使混合液始终保持混合状态，不致产生沉淀，一般应该使池中平均流速在 0.25m/s 左右。3. 设施的充氧能力应该便于调节，与适应需氧变化的灵活性。4. 在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷与设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经

44、济有效地去除了氮和磷。6.2 设计计算1.判断是否可采用 A2/O 法COD/TN=250/30=8.338TP/BOD5=5/220=0.0230.06，符合条件2.已知条件设计流量: Q=85800m3/d(不考虑变化系数)设计进水水质: COD250mg/L；BOD5 (S0)220mg/L；SS150mg/L；TN25mg/L；TP5mg/L。设计出水水质: COD=50mg/L；BOD5(Se)=10mg/L；SS=10mg/L；TN=15mg/L。3.设计计算(1) 有关设计参数BOD5污泥负荷 N=0.14kg BOD5/(kgMLSSd)回流污泥浓度 XR=6600mg/L污泥

45、回流比 R=100%混合液悬浮固体浓度mg/L003300066011011.XRRXR混合液回流比 . . . 18 / 47TN 去除率%TNTNTNeTN0410025512510000则混合液回流比为66.67% = 1000.4-140 =100-1 = RTNTNN%.%取R= 100%(2) 反应池容积m40857.14 =330014022085800=0.NXQSV反应池总水力停留时间：t11.43h = 0.476d =8580040857.14=QV各段水力停留时间和容积：厌氧缺氧好氧113厌氧池水力停留时间 t厌=0.211.43=2.29h,池容V厌=0.240857

46、.14=8171.43m缺氧池水力停留时间t缺=0.211.43=2.29h，池容V缺=0.240857.14=8171.43m好氧池水力停留时间t好=0.611.43=6.85h，池容V好=0.640857.14=24514.28m(3) 校核氮磷负荷好氧段总氮kgTN/(kgMLSSd) ，符合要0.027 =282451433002585800=0.XVQTN单求。厌氧段总磷kgTN/(kgMLSSd) ，符合要 0.016 4381713300585800=0.XVQTP单求(4) 剩余污泥量X = PXPSPX = YQ(S0Se)kdVXRPS = (TSSTSSe)Q50%取污泥

47、增值系数 Y=0.6，污泥自身氧化率kd=0.05，将各值代入：PX = 0.685800(0.220.01)0.0540857.143.30.7 = 9380.8 kg/dPS = (0.150.01)8580050% = 6006 kg/dX = 9380.86006 =15386.8 kg/d . . . 19 / 47(5) 反应池主要尺寸反应池总容积V= 40857.14 m设 2 组反应池，单组池容m 20428.57=2408557.14=2V=V单有效水深h = 5.0m单组有效面积m4085.71 =5.0 20428.57=hV=S单单采用 5 廊道式推流式反应池，廊道宽

48、b=9.5m单组反应池长度m86 =9.55.04085.71=BS=单L校核： (满足 =12)9 . 155 . 9bhhb(满足=510)9.055 . 986LbbL取超高为 1.0m，则反应池总高H=5.0+1.0=6.0m(6) 反应池进、出水系统计算进水管单组反应池进水管设计流量m/s0.5=20.993=2=max1QQ管道流速v =0.8m/s管道过水断面面积m2625. 08 . 05 . 01vQA管径m980143625044.Ad取进水管管径 DN900mm校核管道流速 m/s0.7929 . 05 . 021AQv回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量 QRQ

49、R=RQ1=10.5=0.5m/s渠道流速 v=0.8m/s取回流污泥管管径 DN900mm进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量：Q2=(1+R)=0.993 m/s2Q孔口流速v =0.8m/s . . . 20 / 47孔口过水断面积 A=1.24 m2vQ28 . 0993. 0孔口尺寸取 1.2m1.0m进水竖井平面尺寸 2.5m2.5m出水堰与出水竖井。按矩形堰流量公式Q3= 0.42=1.857232gbH23bH式中：b=7.5m 堰宽。m/s1.99= 2Q)R+R+(1 =Q3内H 堰上水头高，m；m0.27=578571991=H32 .出水孔过流量 Q4= Q3=1.99

50、 m/s孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面积A=3.32m2vQ4.60991.孔口尺寸取 2.2m1.5m进水竖井平面尺寸 5.0 m4.0 m出水管。单组反应池出水管设计流量m/s0.5=20.993=2=max4QQ管道流速v=0.8m/s管道过水断面积 A= 0.625vQ4管径m980143625044.Ad取进水管管径 DN900mm校核管道流速m/s0.7929 . 05 . 025AQv . . . 21 / 47第七章二沉池设计计算第七章二沉池设计计算7.1 设计要点1. 二次沉淀池是活性污泥系统的重要组成部分，它用以澄清混合液并回收，浓缩活性污泥，因此，其效果的好坏，直接

51、影响出水的水质和回流污泥的浓度。因为沉淀和浓缩效果不好，出水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的BOD 浓度；同时回流污泥浓度也会降低，从而降低曝气中混合与浓缩影响净化效果。2. 二沉池也有别于其他沉淀池，除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量水质的变化，还要暂时储存污泥，由于二沉池需要完成污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的面积。3. 进入二沉池的活性污泥混合液浓度（20004000mg/L） ，有絮凝性能，因此属于成层沉淀，它沉淀时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初始浓度有关。活性污泥的另一个特点是质轻，易被

52、出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，使实际的过水断面远远小于设计的过水断面。4. 由于进入二沉池的混合液是泥、水、气三相混合液，因此沉降管中的下降流速不应该超过 0.03m/s。以利于气、水分离，提高澄清区的分离效果。7.2 设计计算7.2.1 池体设计（1）本设计中采用中央进水幅流式沉淀池4座，采用周边传动刮泥机；（2）表面负荷：围为1.01.5 m3/ (m2h)，取q=1.0/(m2h)；（3）水力停留时间（沉淀时间）：t=3h；（4）采用周边传动轨道式吸泥机。1. 每座二沉池的表面积和池径m2nqQmaxA812.51 . 143575m，取 D=33m1732143581244.

53、AD2. 池体有效水深h2= qt = 1.13 = 3.3m3. 沉淀部分有效容积V . . . 22 / 47m3 2821.05= 3.34333.14= h 4=222DV4. 沉淀池底坡落差设池边坡度为i =0.05，则m0.73 = 0.052)-233 ( = 2)-2 ( =4iDh5. 沉淀池周边（有效）水深H0=h2+h3+h5=3.3+0.5+0.5=4.3 m4m( D/H0=7.7，规规定幅流式二沉池 D/H0=612 )式中：h3为缓冲层高度取 0.5m；h5为刮泥板高度，取 0.5m。6. 二沉池总高度HH0+h4+ h1 =4.3+0.73+0.3=5.33m式

54、中：h1为沉淀池超高取0.3m7.2.2 进水系统计算（1）进水管的计算单池设计污水流量 Q单Qmax/4=0.993/4=0.248m3/s进水管设计流量 Q进Q单(1+R)= 0.248(1+0.5)= 0.372m3/s管径D1=800mm（2）进水竖井进水竖井井径采用D21.2m 流速0.10.2m/s出水口尺寸 0.31.2m2共6个沿井壁均匀分布出水口流速 v20.372/(0.31.56)=0.14m/s0.3m/s 符合要求（3）稳流筒计算筒中流速取0.03m/s稳流筒过流面积f =Q/0.03=0.372/0.03=12.4m2稳流筒直径m15414341242142223.

55、ADD7.2.3 出水部分设计（1）单池设计流量 Q单0.248m/s（2）环形集水槽流量 q集Q集/2=0.248/2=0.124m3/s（3）环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出口。集水槽宽度为m，取 0.434= 124)0(1.30.9= )q(k0.9=b0.40.4.单 . . . 23 / 47b=0.45mk为安全系数，采用1.21.5集水槽起点水深为 h起=0.75b=0.750.45=0.3375m集水槽终点水深为 h终1.25b=1.250.45=0.5625m，槽深均取0.7m（4）出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90）堰上水头（即三角口底部至上游水

56、面的高度） H1=0.05m每个三角堰的流量=1.343=0.000821m/s三角堰个数 n1= Q单/ =0.248/0.000821=302.07个，取303个三角堰中心距（单侧出水）m0.333=505)550.2-(36.143=n2b)-(D=nL=L1117.2.4 排泥部分设计（1）单池污泥量总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量QR=QmaxR=35750.5=1787.5m3/h剩余污泥量QS=2154.05 m3/d=89.75 m3/h总污泥量QR=QR+ QS=1787.5+89.75=1877.25 m3/h单单QQ单=469.31 m3/h4Q单单（2）集泥槽

57、沿整个池径向两边集泥，故其设计泥量为234.66m3/h=0.065 m3/s2314621.Qq集泥槽宽b=0.9q0.4=0.90.0650.4=0.302m (取b=0.4m)起点泥深h1=0.75b=0.750.4=0.3m (取h1=0.4m)终点泥深h2=1.25b=1.250.4=0.5m (取h2=0.6m)集泥槽深均取0.8m （超高0.2m） . . . 24 / 47第八章污泥处理部分设计计算第八章污泥处理部分设计计算计算剩余污泥量W=a(L0L)QbVX0+(S0S)Q0.58.1 降解 BOD 生成的污泥量kg/d10810.8=85800 ) 0.02-0.22 (

58、0.55= )QLa(L=W018.2 源呼吸分解的污泥量Xv= f X =0.753000=2250mg/L=2.25kg/m3W2= bVXv=0.05346002.25=3892.5 kg/d8.3 不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS）该部分占总TSS的约50%，则kg/d 6006= 50% 8580002)0(0.15 =50%)QS(S=W03.8.4 剩余污泥量W= W1W2+ W3=10810.83892.5+6006=12924.3 kg/d每日生成活性污泥量：Xw= W1W2=10810.83892.5=6918.3 kg/d8.5 湿污泥量剩余污泥含水率为99.2%99

59、.6，取99.4%3SW12924.3Q =2154.05M / h(1-P) 1000(1-0.994) 1000 . . . 25 / 47第九章消毒设施第九章消毒设施9.1 设计要点1. 加氯间和氯库可合建，但均应有独立向外开的门，以便运输药剂。2. 氯库的储药量一般按最大日用量的1530d计算。3. 氯机台数应按最大加氯量选用,至少安装2台,备用不少于一台。加氯间间距约0.7m，一般高于地面1.5m左右。4. 加氯间、氯库应设置有每小时换气812次的通风设备。排风扇应安装在外墙低处，进气孔设在高处。5. 漏氯探测器安装位置不宜高于室地面35cm。6. 液氯气化时，会吸收热量，一般用自来

60、水喷淋在氯瓶上，以供给热量。9.2 设计计算1. 加氯量投氯量按7mg/L计，仓库储量按15d计算，则加氯量为G = 0.00178580024 = 25kg/h2. 储氯量W = 1524G = 152425 = 90003. 加氯机和氯瓶采用投加量为020kg/h加氯机3台，两用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为1000kg的钢瓶，共12只。4. 加氯间和氯库容积根据加氯间、氯库工艺设计，加氯间总容积V14.59.03.6145.8m3氯库容积V29.69.04.5388.8m3 . . . 26 / 47第十章污泥浓缩池的设计计算第十章污泥浓缩池的设计计算10.1 设计要点1. 污泥