课程设计城镇污水脱氮除磷工艺设计

1、目 录第一章 设计概论31.1污水处理原始数据及任务31.2污水处理的重要性和作用3第二章 工艺比选52.1 脱氮除磷工艺的选择52.2沉砂池的比选92.3沉淀池（二沉池）的比选102.4工艺流程的确定11第三章 格栅123.1格栅参数123.2粗格栅的设计计算与选型133.3泵的选择153.4细格栅设计计算16第四章 沉砂池184.1平流式沉砂池的设计参数184.2设计计算18第五章 生化处理工艺设计与计算205.1厌氧池设计205.2氧化沟21第六章 二沉池296.1二沉池工艺296.2二沉池设计计算296.3 进水系统计算316.4出水部分设计32第七章 消毒池及出水337.1消毒的作用

2、337.2常用的消毒方法337.3液氯消毒的设计计算347.4接触消毒池尺寸计算347.5去除率的计算35第八章 污水处理厂的布设378.1厂区平面布置378.2高程设计388.3 技术经济分析41参考文献：42城镇污水脱氮除磷工艺设计【摘要】随着社会进步，人们对于城市污水的处理的要求愈加严格。除了基本的去除污水中BOD和SS的要求外，通常还要求脱氮除磷，以保护水体环境。本设计即采用了众多脱氮除磷工艺中较为经济合理的氧化沟工艺对进入污水厂的污水进行处理。设计污水处理厂处理所在城市生活污水，日处理能力9万方，有效去除水中BOD以及氮、磷元素，出水质量将达到国家污水综合排放标准二级标准。本设计对污

3、水处理厂处理流程、处理构筑物、以及高程进行了初步设计。【关键词】：Carrousel 2000氧化沟 生物脱氮除磷 BOD 二沉池引 言 长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差一般来说*1，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用所以，要求在城市污水处理过程中不仅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脱氮除磷氧化沟减小了构筑物的体积，有较好的生物脱氮除磷和去除B

4、OD5D的效果。，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。本设计中即采用前置厌氧池的Carrousel 2000氧化沟对某城市生活污水进行处理，日处理能力10万方。出水达到国家综合污水排放标准的水质要求。第一章 设计概论1.1污水处理原始数据及任务设计题目: 10万m3/d城镇污水脱氮除磷工艺设计已知技术参数： 原始数据: Q=100000m3/d 进水水质：BOD5=200mg/l COD=320mg/l TSS=150mg/l VSS=105mg/l TN=35mg/l NH3-N=26mg/l TP=4mg/l SALK=280mg/l 出水水质：BOD5=20mg/

5、l COD=60mg/l TSS=20mg/l NH3-N<8mg/l TN<15mg/l TP=1.5mg/l 设计要求：流程选择合理，设计参数选择正确； 计算说明书条理清楚，计算准确，并附设计计算示意图； 图纸表达准确，规范。 设计任务：完成课程设计工作量及其技术要求，以及设计说明书的撰写，并且设计一张一号工艺流程图纸。1.2污水处理的重要性和作用 污水未经处理直接排入水体，大量的有机物、营养物、有毒物质等源源不断的向江河湖泊排放并历年积累，导致水质污染不断恶化，破坏了天然水资源的循环，使生态系统和生物多样性遭到破坏，严重威胁人类生存。 水体污染将危害人体健康，降低农作物的产量

6、和质量，影响渔业生产的产量和质量，制约工业发展，加速生态系统的退化和破坏，造成经济损失等。所以污水处理很重要。 污水处理的作用：通过污水处理，保障了人类社会对水的持续需求和用水水质的安全性。降低排放的污染物的浓度，减小水环境的负荷，恢复各类水体的使用功能和生态环境。第二章 工艺比选2.1 脱氮除磷工艺的选择常用脱氮除磷的工艺比较：表2-1 具有脱氮除磷功能的污水处理工艺比较工艺方法优点缺点氧化沟法Ø 处理流程简单，构筑物少；Ø 处理效果好，出水水质好，处理效果稳定，有较好的脱氮除磷功能；Ø 对高浓度工业废水有很大的稀释能力；Ø 有抗水质和水量冲击负荷的能

7、力；Ø 能处理不易降解的有机物，污泥生成少；Ø 技术先进成熟，操作灵活，运行管理方便；² 处理构筑物较多；² 回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；改良Bardenpho法Ø 脱氮效果好；Ø 污泥沉降性能好；² 池体分隔较多² 池体容积大A-A-O法Ø 有同时脱氮除磷功能；Ø 污泥沉降性能好，减少污泥排放量；Ø 反硝化过程在去除有机物的同时为消化提供碱度；² 处理构筑物较多；² 脱氮效果受内回流比影响；² 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解的有机物；²

8、; 回流的硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响；SBR法Ø 脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制；Ø 不需要回流污泥和回流混合液，不设专门的二沉池，构筑物少；Ø 出水SS低，操作灵活；Ø 耐水力冲击负荷；² 容积及设备利用率较低；² 池体容积大；² 操作、管理、维护较复杂；² 对自动化控制依赖性强；倒置的A-A-O法Ø 同时脱氮除磷；Ø 厌氧区释磷无硝酸盐的干扰；Ø 无混合回流时，流程简洁，节能；Ø 反硝化过程同时去除有机物；Ø 好养吸磷充分；&#

9、216; 污泥沉降性能好² 厌氧释磷得不到优质易降解的碳源；² 无混合回流时总氮的去除效果不高；UCTØ 减少了进入厌氧区的硝酸盐量，提高了除磷效率Ø 对有机物浓度偏低的污水，除磷效果有所改善Ø 脱氮效果好² 操作较复杂² 需增加附加回流系统PhostripØ 易于同现有的设施结合和改造；Ø 过程灵活性好Ø 除磷性能不受进水有机物浓度限制Ø 加药量比直接采用化学沉淀法小很多Ø 出水磷酸盐浓度可稳定小于1mg/L² 需要投加化学药剂² 混合液需要保持较高的D

10、O浓度² 需附加的池体用于磷得解析² 用石灰存在结垢问题经过上述工艺的比选，综合各方面的因素，拟用氧化沟处理污水。氧化沟技术发展加快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为帕斯维尔氧化沟；卡罗塞尔氧化沟；交替工作式氧化沟；奥贝尔氧化沟；一体化氧化沟。各种氧化沟的优缺点如下：表2-2 氧化沟的性能比较工艺方法优点缺点帕斯维尔氧化沟Ø 出水水质好，脱氮效果较明显；Ø 构筑物简单，运行管理方便；Ø 结构形式多样，可根据地形选择合适的构筑物形状；² 单座构筑物处理能力有限，² 流量较大时，分组太多占地面积，增加了管理的难度。卡罗塞尔氧

11、化沟Ø 出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；Ø 曝气设施单机功率大，调节性能好，并且数量少，既节省投资，又使运行管理简化；Ø 有极强的混合搅拌和耐冲击负荷能力；Ø 氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低。² 用电量较大，设备效率一般；² 设备安装较为复杂，交替工作式氧化沟Ø 出水水质好；Ø 可以不设置二沉池，处理流程短，节省占地；Ø 不需要单独设置反硝化区，具有较高的氮去除率；² 设备闲置率高；² 自动化程度要求高，工艺技术要求不易达到，增加了运行管理难度。奥贝

12、尔氧化沟Ø 出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化；Ø 可以在未来负荷增加的情况下加以扩展，易于适应多种进水情况和出水要求的变化；² 受结构形式的限制，总图布置困难。一体化氧 化沟Ø 工艺流程短，构筑物和设备少；Ø 不设置单独的二沉池，氧化沟系统占地面积较小；Ø 沟内设置沉淀区，污泥自动回流，节省基建投资和运行费用；Ø 造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少；Ø 固液分离比一般二沉池高；² 氧化沟沟深加大，² 构造复杂 综上所述，各种氧化沟各有优缺点，此处污水处理将设计采用卡罗塞尔氧化沟，

13、现将卡罗塞尔氧化沟再做以下较为全面的介绍。卡罗塞尔氧化沟采用垂直轴的表面曝气器，沟渠一般为廊道式。氧化沟的水深在4.5m左右，需设沉淀池和回流装置。此处采用Carrousel 2000,在普通的氧化沟前增加一个厌氧区和缺氧区。其BOD去除率高达95%-99%，脱氮率可达95%以上，出水磷可降到1-2mg/l。由于课题对除磷的要求比较高，当除磷率不能达标时，可以加少量化学除磷剂达到出水标准。在厌氧池时，聚磷菌厌氧释磷，当厌氧池的BOD5与磷的浓度之比大于10时，出水磷浓度可降低到1mg/l，此池中BOD5与磷的浓度之比为40，出水TP为1.2mg/l。小于1.5mg/l,能达到出水要求。在Car

14、rousel 2000氧化沟中，总N的去除率为71.4%，出水TN为10mg/l，小于15%。达到出水总氮的去除率。氨氮的去除率为73.08%，出水氨氮含量为1.2mg/l，小于1.5mg/l,达到出水水质要求。所以选择前置厌氧池的Carrousel 2000氧化沟能够达到出水要求。2.2沉砂池的比选沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。按水流方向可分为平流式、竖流式、曝气和旋流式四类。比较如下：表2-3沉砂池的性能比较沉砂池种类优点缺点平流沉砂池Ø 沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。Ø 工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理² 占地大，配水不均匀，易出现短流

15、和偏流；² 排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物曝气沉砂池Ø 使除砂效率较稳定，受流量变化影响小；Ø 同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少² 易产生偏流或死角；² 费用增加；² 对污水进行预曝气，提高水中溶解氧旋流沉砂池Ø 占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好；Ø 采用离心力沉砂不会破坏水中的溶解氧水平² 气提或泵提排砂，增加设备；通过对沉砂池的性能比较，为了节省占地和获得较好的沉砂效果，拟用平流沉砂池。2.3沉淀池（二沉池）的比选由于设计主体构筑物采用Carrousel氧化沟

16、，可不设初沉池。二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀去除活性污泥。沉淀池主要有以下几种形式。优缺点比较如下：表2-4沉淀池类型比较沉淀池类型优点缺点平流式沉淀池Ø 沉淀效果好；Ø 耐冲击负荷和温度的变化适应性强；Ø 施工容易，造价低；Ø 若采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，互不干扰。² 池子配水不够均匀；竖流式沉淀池Ø 排泥方便，管理简单；Ø 占地面积较小。² 池子深度大，施工困难；² 对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；² 造价较高；² 池径不宜过大，否则布水不均匀

17、。辐流式沉 淀池Ø 多为机械排泥，运行较好，管理较简单；Ø 排泥设备已趋定型。² 机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。斜板（管）沉淀 池Ø 沉淀效率高，停留时间短；Ø 占地面积小。² 用于二沉池时，若固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差；² 运行管理成本高。根据各沉淀池的功能，此处选择向心式的辐流沉淀池。2.4工艺流程的确定本设计的工艺流程为：进水粗格栅泵房细格栅沉砂池厌氧池carrousel氧化沟沉淀池消毒出水泥饼污泥脱水干化浓缩池剩余污泥回流污泥运出图 2-1 脱氮除磷工艺流程图第三章 格栅3.1格栅参

18、数 粗格栅参数栅前水深：h =1.0m 过栅流速：v =1 m/s栅条间隙宽度：b =20 mm 格栅倾角若进水渠宽，渐宽部分展开角 系数，当栅条断面为矩形时候为2.42系数，一般取 k=3。栅前渠道超高=0.3m栅渣量 污水，一般为 粗格栅取0.06m3/103m3。共设两组，便于维修和清洗 细格栅参数 栅前水深：h = 0.90 m 过栅流速：v =1.1m/s栅条间隙宽度：b =10 mm 格栅倾角700若进水渠宽，渐宽部分展开角 系数，当栅条断面为矩形时候为2.42系数，一般取 k=3。栅前渠道超高=0.3m栅渣量 污水，一般为 细格栅取0.1m3/103m3。共设两组，便于维修和清洗

19、。3.2粗格栅的设计计算与选型格栅设计草图：图3-1 格栅的计算草图（1）流量Q=100000/（3600*24）=1.1574m3/s最大设计流量Qmax=QKz=1.1574*1.45=1.6782m3/s（2）栅条间隙数： =式中：粗格栅间隙数最大设计流量，1.6782m3/s b栅条间隙，取 20mm，即 0.02m；栅前水深，取1.0m过栅流速，取 1m/s；格栅倾角，取；设计使用的格栅数量，本设计粗格栅使用 2 道。（3）栅槽宽度B 式中：栅槽宽度，； 格条宽度，取。B=粗格栅设备型号：选择回转式 HG-900,格栅宽度为1250。选3台2用1备。校核：回算栅条间隙数n=（B+S）

20、/（S+b）=（1250+10）/（10+20）=42条（4）粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L1 若进水渠宽，渐宽部分展开角，则此进水渠道内的流速 （5）粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度 L2 （6）粗格栅的过栅水头损失 =式中：格栅水头损失，m； 系数，当栅条断面为矩形时候为2.42； 系数，一般取 k=3。（7）栅后槽总高度设栅前渠道超高=0.3m，有= ，为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h作为补偿。（8）栅槽总长度 式中：栅槽总长度，m；粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度，m；粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度，m。 （9）每日栅渣量式中：每日栅渣量 , 栅渣量 污水，一般为 粗

21、格栅取0.06m3/103m3。 >，故采用机械清渣。3.3泵的选择由于污水的最大流量是5436m3/h,污水平均流量是3750m3/h。在最后的高程计算时，计算出泵的扬程为13.516m. 所以选择卧式离心泵,型号ISW-500-235，用4台，3用1备，其中泵的流量为1800m3/h.H=14m，N=120KW。效率为75%，转速980r/min。3.4细格栅设计计算（1）栅条间隙数： 式中：细格栅间隙数最大设计流量，1.51m3/s b栅条间隙，取 10mm，即 0.01m；栅前水深，取0.9m过栅流速，取 1.0m/s；格栅倾角，取；设计使用的格栅数量，本设计细格栅使用 2 道，

22、设计取82条。（2）栅槽宽度B 式中：栅槽宽度，； 格条宽度，取0.005m。细格栅设备选型：选用回转式的HG-900,宽度为1250mm。选3台2用1备。校核：回算栅条间隙数n=（B+S）/（S+b）=（1250+5）/（10+5）=83.67 取84条（3）细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L1 若进水渠宽，渐宽部分展开角，则此进水渠道内的流速，则 （4）细格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度 L2 （5）细格栅的过栅水头损失式中：格栅水头损失，m； 系数，当栅条断面为矩形时候为2.42； 系数，一般取 k=3。（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高=0.3m，有 （7）栅槽总长度 式中：栅槽总长度

23、，m；细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度，m；细格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度，m。 （8）每日栅渣量 式中：每日栅渣量 , 栅渣量 污水，一般为 细格栅取0.1m3/103m3。 >，故采用机械清渣。第四章 沉砂池4.1平流式沉砂池的设计参数（1）污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15 m/s。（2）最高流量时，污水在池内的停留时间一般去30-60s。（3）有效水深一般取0.25-1.0，每隔宽度不宜小于0.6m。（4）池底坡度一般为0.01-0.02。4.2设计计算沉砂池池底采用多斗集砂。设计流量为Qmax=5437.5 m3/h=1.51m3/s，设计水力停留时间t

24、=45s，水平最大流速=0.25m/s，城镇污水沉砂量X=0.03L/m3，清除沉砂的间隔时间T=2d。设计斗底宽b1=2m，斗壁与水平面的倾角为60°。采用重力排砂，设计池底坡度为0.06。（1） 沉砂池长度：L=vt式中： L沉砂池水流部分的长度，L； V曝气沉砂池有效容积，m3 ； t 设计水力停留时间t=40sL=vt=0.25×45=11.25m（2） 水流断面积：A=Qmax/v式中：Qmax-最大流量A=Qmax/v=1.51/0.25=6.04m2 取6.1m2。（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=4m>0.6m，池总宽B=2b=8m校核：长宽比

25、=（4）有效水深：h2=A/Bh2=A/B=6.1/8=0.7625m 取0.8m（5）贮泥区所需容积： 若用两个沉砂池，则每个沉砂池的贮泥区的容积为2.7m3。其中X：城市污水沉砂量0.03L/m3Kz：污水流量总变化系数1.45T:排泥间隔天数为2天（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽b1=2m，斗壁与水平面的倾角为60°，贮泥斗高度h4=0.52m,则沉砂斗上口宽： 沉砂斗容积：（略大于V1=2.7m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06， 则沉泥区高度为h3=h4+0.06L2 =0.52+0.06×（11.25-2*2.6-0.5

26、）/2=0.6865m（8）池总高度H ：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.8+0.6865=1.7865m 设计时取1.8米校核：宽深比,满足要求。（9）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量：Q平均日= 90000/（24*3600）=1.04m/s则vmin=Q平均日/A=1.04/6.1=0.163>0.15m/s，符合要求由于平流沉砂池池底的砂中有机物的含量比较高，大约为15%左右，所以要洗砂。洗砂后的废水要回流，与污水一起在净化。采用的重力排砂，排砂管直径不小于200mm，综合考虑，取300mm。第五章 生化处理工艺设计与计算5.1厌氧池设计5.1.

27、1设计参数设计流量： Qmax= 5437.5L/h水力停留时间：T=2.5h设污泥浓度：X=3000mg/L，污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L设计水量按最大日平均时考虑。 5.1.2设计计算（1）厌氧池容积V：V= Q1 T=1.51×2.5×3600=13593.75m3（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.5m。 则厌氧池面积A：A= A=V/h=取6座厌氧池，则单池的面积 A单=A/6=单座厌氧池直径：D=m =25.32（取D=26m） 考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4.5+0.3=4.8m。（3）污泥回流量计算： 回流比R计算 R = 污泥回

28、流量QR =0.43×5437.5=2338.125m3/d（4）厌氧池除磷效果：进水中总磷的浓度为4mg/L计，出水中总磷得浓度为1.2mg/L。总磷的去除率为 （5）厌氧池BOD去除效果：进水BOD5=200mg/L，出水BOD5=160mg/L。则厌氧池中BOD5的去处率 （6）由于厌氧池池体较大，故需要搅拌装置。每个厌氧池设两台潜水搅拌器，功率按5W/m3计算。（7）由于厌氧环境主要是进行厌氧释磷，则要求溶解氧浓度低于0.3mg/L，温度不可过低，维持在20左右。pH应控制在7-8之间。（8）由于厌氧池还会产生NH3、H2S等气体，为了充分利用能源，选择将这些气体收集起来，集

29、中使用。（9）由于沉砂池的数量与厌氧池数目不同，故在厌氧池之前要设计配水井，将沉砂池出水均匀的分配到6个厌氧池中。5.2氧化沟拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。按最大日平均时流量设计Qmax=1.51 m3/s，每座氧化沟设计流量为Q1= 755L/s。5.2.1 设计参数进水BOD5 =160mg/L 出水BOD5 =20mg/L进水NH3-N=26mg/L 出水NH3-N<8mg/L，取7mg/L进水TP=4mg/L 出水TP<1.5mg/L,取1.2mg/L污泥负荷N取0.05-0.15

30、KgBOD5/(KgVSS·d)。 MLSS=3600mg/L,取MLVSS/MLSS=0.75 则MLVSS=2700mg/L。总污泥龄：20d曝气池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3-N还原0.85 0.95剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.14mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.5mg碱度/mgNO3-N还原5.2 .2设计计算（1） 去除BODA：出水BOD：出水处理水中非溶解性BOD5值 BOD5f； BOD5f =0.7×Ce×1.42（1-e-0.23×5）式

31、中：BOD5f出水处理水中非溶解性BOD5值，mg/L； Ce出水中BOD5的浓度，20mg/L；则：BOD5f =0.7×20×1.42（1- e-0.23×5）=13.6 mg/L则出水处理水中溶解性BOD5值，BOD5=20- BOD5f =6.4 mg/LB：好氧区容积V1 所以C: 好氧区的水力停留时间t1 D: 剩余污泥量： 所以去除1kgBOD5产生的干污泥量（2）脱氮A. 设采用污泥龄20d，日产污泥量 Xc 式中：Q为氧化沟设计流量，100000 m3/d； 为污泥增长系数，取0.6 kg/kg； 污泥自身氧化率，取0.05 L/d; Lr为（L

32、0-Le） 去除的BOD5浓度，mg/L； L0进水BOD5浓度，mg/L；Le出水BOD5浓度，mg/L；污泥龄，d。则 Xc = kg/dB: 脱氮量计算根据一般情况，设其中有12.4为氮，近似等于总凯式氮（TKN）中用于合成部分，即： 0.1244147.2=514kg/d 即：TKN中有 = 用于合成。 需用于氧化的NH3-N =26-5.71-7=13.29 mg/L 总脱氮量等于35-15-5.71=14.29mg/LC: 碱度平衡计算一般去除BOD5所产生的碱度（以CaCO3计）约为0.1mg/L碱度去除1mgBOD5，进水中碱度为280mg/L。所需碱度为7.1 4mg碱度/m

33、g NH3-N氧化。氮产生碱度3.5 mg碱度/ mg NO3-N还原。计算所得的剩余碱度=280-7.14*13.29+3.5*14.29+0.1*（160-6.4）=250.5mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH7.2 mg/LD: 脱氮所需的容积V2脱硝率： 在15的时候，脱硝率脱氮所需的容积 E: 脱氮水力停留时间此时t2=（3） 氧化沟总容积V和停留时间tV=V1+V2=26819+20014=46833m3校核污泥负荷 由于污泥负荷在0.05-0.15之间，所以合理。（4） 需氧量A：实际需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3

34、-N耗氧量剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脱氧产氮量a) 去除BOD需氧量D1D1= =22362.372 kg/db) 剩余污泥中BOD的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD需氧量） D2 c) 需氧量D3 1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2 d) 剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4 e) 脱氮产氧量D5每还原1kgN2产生2.86kgO2 所以总需氧量 考虑安全系数1.4，则B: 标准状况下需氧量 式中：20时氧的饱和度，查表取9.17mg/L; T取25; 25时氧的饱和度，查表取8.38mg/L; C溶解氧浓度，取2mg/L 修正系数，取0.85 实际气压与标准气压之比，取0.9

35、1 修正系数，取0.95 所以SOR 去除每1kgBOD5的标准需氧量 （5）氧化沟尺寸 设氧化沟6座单座氧化沟的有效容积 取氧化沟的有效水深为4米，超高为1米，则：氧化沟深度h=4+1=5m.中间分隔墙厚度为0.25米。氧化沟面积 设计单沟道宽度为8米；则弯道部分面积A1: 所以直线段部分的面积= 单沟直线段的长度 取42米。由于氧化沟沟体比较长，为了使混合液在其中处于流动状态，分别在直道沟体的池底的1/4、1/2、3/4处安装一个推进器，保证水流处于流动状态。（6）进水管和出水管设计污泥回流比R=100%，则进出水管流量: 取管道流速为1m/s,则管道过水断面管径,取管径700mm.校核管

36、道流速 小于1m/s,符合。（7）出水堰及出水竖井 （假设为薄壁堰）A：出水堰流量 式中：b堰宽； H堰上水头高，一般取0.2； 所以：b= ,为了便于选型，堰宽b取2.1米。校核堰上水头H=B: 出水竖井 （根据安装要求，堰两边各留0.3m的操作距离。） 出水竖井长设计出水竖井宽B=1.3m,则出水竖井的平面尺寸为 氧化沟出水孔尺寸为Bh （8）曝气设备的选择A：单座氧化沟需氧量SOR1 式中：n为氧化沟个数。 则查手册，选用ZB1000/900型卧式转刷曝气机，直径1m,电机功率N=37kW,单台每小时最大充氧能力为60kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则 取n=3台。（9）氧化沟计算

37、草图图5-1 氧化沟的计算草图第六章 二沉池6.1二沉池工艺二次沉淀池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥，使混合液澄清。在二沉池中普遍存在四个区：清水区、絮凝区、成层沉降区、污泥压缩区。二沉池的澄清能力与混合液进入池后的絮凝情况密切相关，也与二沉池的表面面积有关。本设计采用向心式辐流二沉池，采用中心进水，周边出水。6.2二沉池设计计算本设计中Qmax=5437.5m3/h，拟建6座二沉池，并列运行，单池表面负荷q=1.5m3/（m2·h），沉淀时间t=2.0h。（1） 单池表面积：式中：q单池的表面负荷，取1.5m3/（m2·h）所以：F=604.17m2（2）

38、 沉淀部分直径：D= （3） 堰口负荷校核：=2.004L/（s·m）<4.34 L/（s·m）（4） 固体负荷G: （5） 沉淀部分有效水深：h2=q×t=1.5×2.0=3.0m取池底设坡度0.04，坡向中心。取泥斗尺寸r=1m，r2=0.5m，斗壁与水平夹角为60°。污泥斗高h=（1-0.5）×=0.87池中心与池边落差（6） 沉淀池总高H：设超高h=0.3m，H=h+ h+ h + h=0.3+3.0+0.52+0.87=4.69m 校核：直径与水深之比,在6-12之间，满足要求。（7） 污泥斗的容积 （8） 泥斗以上池

39、底污泥容积V2: （9） 沉淀池容纳污泥的总能力V: V=V1+V2=1.59+229.1=230.7m3 ， 大于16.7m3符合。（10） 辐流式沉淀池的计算草图：本设计采用机械刮吸泥机连续排泥，由于池体直径大于20米，采用周边驱动。选取刮泥机的型号为DZB-25,池直径为25米，池深为3-5米，传动速度为2m/min，电机功率为0.75kW。排泥管直径大于200mm,取300mm。6.3 进水系统计算单池设计流量（0.2517m3/s）进水管设计流量：0.2517×(1+R)=0.2517×1.5=0.37755m3/s 管径D1=500mm，进水井径采用1m，出水口

40、尺寸0.4×1m2，共6个沿井壁均匀分布出水口流速 紊流筒计算：筒中流速 取0.03m/s.紊流筒过流面积 =紊流筒直径 6.4出水部分设计环形集水槽内流量=0.2517 m3/s环形集水槽设计: 采用单侧集水环形集水槽计算。槽宽k为安全系数，取1.3设槽中流速v=0.5m/s,环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.5（超高）=0.9m，采用90°三角堰,堰上 = 三角堰个数n1: ，取307个三角堰中心距= 第七章 消毒池及出水7.1消毒的作用水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城镇污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅减少，但是细菌的绝对值仍然较高

41、，并存在病原菌的可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在排入水体前应进行消毒。7.2常用的消毒方法常用的消毒方法有化学药剂法、物理介质法、特殊射线法等。目前，城镇污水处理厂中最常用的消毒剂仍然是液氯，其次有次氯酸钠、二氧化氯、臭氧、紫外线消毒等。以下是几种消毒剂性能的比较：表7-1 几种消毒剂的性能比较项目液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线杀菌有效性较强中强最强强对病毒作用部分有效部分有效部分有效有效部分有效对芽孢作用无效无效无效有效无效用量mg/l5-105-105-1010接触时间10-30min10-30min10-30min5-10min10-100s一次成本低较高较高高高运转成

42、本便宜贵贵最贵较便宜优点技术成熟，投配设备简单，有后续消毒作用原料来源丰富，使用方便使用安全可靠，有定型产品能有效去除污水中的有机物、色、臭味杀菌迅速，无化学药剂综合考虑各方面的因素，本工艺选择液氯作为消毒剂。7.3液氯消毒的设计计算（1）加氯量G 由于经过二级处理后，投加氯量在5-10mg/l.此处取7mg/l. = 仓库储存量按15天计算。（2） 加氯间和氯瓶 采用投加量为0-20kg/h加氯机3台，2用1备，并轮换使用。选用焊接液氯钢瓶Lp800-1，容重为1000kg的氯瓶，其阀门型号为QF-10ZG， 需氯瓶的个数： 本设计采用12个氯瓶，其中2个备用7.4接触消毒池尺寸计算设计参数

43、：T为水力停留时间，取30min。h为平均水深，设计取4m。b为隔板间距，设计取5m。（1）消毒池有效容积V式中：V接触池容积Q设计流量，取1.51T水力停留时间，30min（2）水流速度式中：v水流速度m/sh平均水深，本设计取4mb隔板间距，本设计取5m，满足流速要求（3）接触池面积F=（4）廊道总宽：隔板采用6个则总宽度为：B=（5）接触池长度（6）接触池高度：设超高7.5去除率的计算A: 溶解性BOD5的去除率入水BOD5为200mg/L，出水BOD5为20mg/L，其中溶解性BOD5的为6.4mg/L去除率B: CODr的去除率：入水CODc为320mg/L；出水COD为60mg/L

44、C: TSS的去除率：入水TSS为150mg/L,出水TSS为20mg/LD: 总氮的去除率：出水标准中的总氮取10mg/L，入水总氮为35mg/L，总氮的去除率为：E: 出水NH3-N的去除率进水中的NH3-N的浓度为26mg/L计，出水中NH3-N的浓度为7mg/L。NH3-N的去除率为F: 总磷的去除率进水中总磷的浓度为4mg/L计，出水中总磷得浓度为1.2mg/L。总磷的去除率为第八章 污水处理厂的布设8.1厂区平面布置8.1.1各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的

45、平面布置，平面布设原则：（1） 处理构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理；（2） 处理构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；（3） 构筑物之间的距离应考虑铺设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510m；（4） 污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以备安全，并方便管理；（5） 污水厂应设置超越管以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流管；（6） 污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；（7） 在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带；8.1.2平面布置本着尽量节约用地，并考虑发展预留用地的原则，进行厂

46、区的总平面布置，本期工程包括污水处理构筑物、建筑物、附属构筑物、道路绿化，按功能分为污水预处理区、污水主处理区、污泥处理区、生活管理区、预留的回用水处理区。8.1.3管线布置厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析室、存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离。8.2高程设计8.2.1高程布置原则（1） 保证处理水在常年绝大多数时间里能自流排放水体，同时考虑污水厂扩建时的预留储备水头。（2）

47、 应考虑某一构筑物发生故障，其余构筑物须担负全部流量的情况，还应考虑管路的迂回等。因此，必须留有充分的余地。（3） 处理构筑物避免跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。（4） 在仔细计算预留余量的前提下，全部水头损失及原污水提升泵站的总扬程都应力求缩小。（5） 应充分考虑枯水和丰水位，保证污水管在枯水位时仍能淹没于水下。8.2.2 高程布置时的注意事项在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项。（1） 选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余量，以保证在任何情况下污水处理系统能够正常运行。（2） 污水尽量经一次提升就应能靠重力通过处理构筑物，从而减少能耗。（3） 计算水头损失时，一般应以最大流量作为处理构筑物和管渠的设计流量。（4） 污水处理后应能自流排入下水道或者水体。8.2.3 高程计算A：水头损失包括：（1）污水经各处理构