水污染课程设计（奥贝尔氧化沟）

1、课程设计课程设计25000m25000m3 3/d/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计氧化沟工艺城市污水处理厂设计学院学院( (部部) )： 化学与生物工程学院化学与生物工程学院 专业班级：专业班级： 环境工程专业环境工程专业 0909 级级 0101 班班学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 曾曾 经经 赵文玉赵文玉 20122012 年年 6 6 月月 9 9 日日 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 1 -摘要：摘要：本设计内容为 25000m3/d 氧化沟工艺污水处理厂工艺设计，其处理对象主要为生活污水，要求城市污水经处理后,符合城市污水排放一级 A 标准。本污水处

2、理厂工艺主要流程为：污水先进水中格栅，后进泵房与细格栅，经沉砂池后进入二级处理，即Orbal 氧化沟池，然后由最终沉淀池沉淀出水；然后是污泥处理。关键词：关键词：污水处理；Orbal 氧化沟；污泥浓缩；辐流式二沉池 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 2 -目目 录录第一章第一章 设计任务书设计任务书.- 1 -一、设计题目一、设计题目.- 1 -二、原始资料二、原始资料.- 1 -三、出水要求三、出水要求.- 1 -四、设计内容四、设计内容.- 1 -五、设计成果五、设计成果.- 1 -六、时间分配表六、时间分配表.- 2 -七七、成绩考核办法、成绩考核办法.- 2 -第二章

3、第二章 设计说明书设计说明书.- 3 -一、设计题目一、设计题目.- 3 -二、设计原则、依据及执行规范二、设计原则、依据及执行规范.- 3 -三、设计内容和任务三、设计内容和任务.- 3 -四、设计水质及处理后排放水质四、设计水质及处理后排放水质.- 3 -五、城市污水、污泥处理方案的确定五、城市污水、污泥处理方案的确定.- 4 - 1.污水设计方案的确定污水设计方案的确定.- 4 - 2.污水处理工艺方案的比较污水处理工艺方案的比较.- 5 - 3. .污泥处理工艺的选择污泥处理工艺的选择.- 9 - 4、工艺流程的确定、工艺流程的确定.- 10 - 5、污水处理构筑物的选择、污水处理构筑

4、物的选择.- 11 - 6、污泥处理构筑物的选择、污泥处理构筑物的选择.- 13 -六、污水处理厂的总体布置六、污水处理厂的总体布置.- 14 -第三章第三章 污水处理系统的设计污水处理系统的设计.- 17 -一、污水厂进水干管的设计一、污水厂进水干管的设计.- 17 -二、格栅的设计二、格栅的设计.- 17 - 1.中格栅的设计中格栅的设计.- 18 - 2.细格栅的设计细格栅的设计.- 20 -三、污水提升泵房的设计三、污水提升泵房的设计.- 23 - 1.设计说明设计说明.- 23 - 2.设计选型设计选型.- 23 - 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 3 -四、旋流

5、式沉砂池的设计四、旋流式沉砂池的设计.- 25 - 1. .设计依据设计依据.- 25 - 2.设计参数设计参数.- 25 - 3.设计计算设计计算.- 25 - 4.排砂方法排砂方法.- 26 - 5.排砂量计算排砂量计算.- 26 -五、五、 配水井配水井.- 26 -六、六、 厌氧选择池厌氧选择池.- 27 - 1.设计参数及设计计算设计参数及设计计算.- 27 - 2.厌氧池尺寸厌氧池尺寸.- 28 - 3. .设计选型设计选型.- 28 -七、奥贝尔（七、奥贝尔（ORBAL）氧化沟）氧化沟.- 28 - 1. .设计参数设计参数.- 28 - 2. .设计计算设计计算.- 28 -八

6、、二沉池八、二沉池.- 35 - 1.设计要求设计要求.- 35 - 2.设计参数设计参数.- 35 - 3.设计计算设计计算.- 36 -九、接触消毒池及加氯间九、接触消毒池及加氯间.- 37 - 1.设计参数设计参数.- 37 - 2. .设计计算设计计算.- 37 -十、计量堰十、计量堰.- 39 - 1.计量设备的选择计量设备的选择.- 39 - 2.设计依据设计依据.- 39 - 3.设计计算设计计算.- 40 -十一、十一、 污泥处理系统的设计污泥处理系统的设计.- 41 - 1.污泥回流泵房污泥回流泵房.- 41 - 2.剩余污泥泵房剩余污泥泵房.- 42 - 3.污泥浓缩池污泥

7、浓缩池.- 42 - 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 4 - 4.贮泥池贮泥池.- 44 - 5.脱水机房脱水机房.- 45 -十二、污水处理厂的总体布置十二、污水处理厂的总体布置.- 46 - 1.平面布置及平面图平面布置及平面图.- 46 - 2.平面布置的一般原则平面布置的一般原则.- 46 - 3.污水厂平面布置的具体内容污水厂平面布置的具体内容.- 47 - 4.污水厂的高程布置污水厂的高程布置.- 47 - 5.污水处理厂高程布置应考虑事项污水处理厂高程布置应考虑事项.- 47 - 6.水头损失水头损失.- 47 - 7.高程计算高程计算.- 48 -十三、污水

8、厂成本概算十三、污水厂成本概算.- 51 - 1.水厂工程造价水厂工程造价.- 51 - 2.污水处理成本计算污水处理成本计算.- 52 -第四章第四章 总结总结.- 54 -致谢致谢.- 55 -参考文献参考文献.- 56 - 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 1 -第一章第一章 设计任务书设计任务书 水污染控制工程课程设计任务书水污染控制工程课程设计任务书一、设计题目 25000m3/d 城市污水处理厂设计（氧化沟法）二、原始资料 1. 设计流量 Q25000m3/d2. 水质情况：BOD5=300mg/L CODcr=500 mg/L SS=300 mg/L 氨氮=40

9、 mg/L 磷酸盐(以 P 计)=10 mg/L pH=69三、出水要求符合城市污水排放一级 A 标准：BOD520mg/L COD60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸盐（以 P 计）0.5mg/L四、设计内容1.方案确定按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。 2.设计计算进行各处理单元的去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算、效益分析及投资估算。 3.平面和高程布置根据构筑物的

10、尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。4.编写设计说明书、计算书 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 2 -五、设计成果1.污水处理厂总平面布置图 1 张（含土建、设备、管道、设备清单等） 2.高程布置图 1 张 3.主要单体构筑物（沉砂池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图 1 张 4.设计说明书、计算书一份六、时间分配表（第 1516 周）序号教学内容时间备注1下达设计任务书1 天（15 周周一）2设计计算5 天（15 周周一15 周周五）3绘制 CAD

11、设计图纸5 天（15 周周六16 周周三）4编写设计说明书，装订成册3 天（16 周周四16 周周日）5总计时间14 天七、成绩考核办法 根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。 指导教师：曾经、赵文玉 长沙理工大学化学与生物工程学院环境工程教研室 2012 年 5 月 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 3 -第二章第二章 设计说明书设计说明书一、设计题目一、设计题目 某城市污水处理厂氧化沟法工艺设计二、设计原则、依据及执行规范二、设计原则、依据及执行规范 设计原则1.采用技术先进可靠、占地省、出水水质稳定，效果好，技术经济合

12、理的工艺；2.选择造价低、节省电力、效率高的耐用设备；3.因地制宜、合理布局、方便管理、统一规划。主要设计依据及执行规范地表水环境质量标准 （GB3838-2002）污水综合排放标准 （GB8978-2002）城市污水处理厂污泥排放标准 （CJ3025-93）室外排水设计规范 （2006 年版） （GBJ50014-2006）室外给水设计规范 （2006 年版） （GBJ50013-2006）城市污水处理工程项目建设标准 （2001 年修订版）三、设计内容和任务三、设计内容和任务1. 工艺流程选择、方案确定；2. 各污水构筑物设计计算；3. 氧化沟系统设计；4. 污泥系统设计计算；5. 绘制系

13、统高程布置图、平面布置图各一张，主要单体构筑物（沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图 1 张；6. 编写设计说明书及计算书。四、设计水质及处理后排放水质四、设计水质及处理后排放水质1 、设计处理水量： 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 4 - 日处理量： 25000d/m3 秒处理量： 0.289s/m3 sLsmQ/35.289/289. 0360024250003根据室外排水设计规范 ，查表用内插法得：47. 1zK所以设计最大流量: smhmdmQKQz/425. 0/3 .1531/367502500047. 1333max2、确定其原水水质参数如下：BOD

14、5=300mg/L CODcr=500 mg/L SS=300 mg/L 氨氮=40 mg/L 磷酸盐(以 P 计)=10 mg/L pH=693、设计出水水质符合城市污水排放一级 A 标准：BOD520mg/L COD60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸盐（以 P 计）0.5mg/L4、污水处理程度的确定根据设计任务书,该厂处理规模定为：25000dm /3进、出水水质:项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH-N(mg/L)TP(mg/L)进水5003003004010出水602020150.5去除率88%93.3%93.3%62.5%95%五、城

15、市污水、污泥处理方案的确定五、城市污水、污泥处理方案的确定我国城市污水处理在见过四十多年来取得是很大的成就，污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成一些适用的技术路线，主要如下：1）对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；2）以自然生物净化为主并附以人工的生物净化技术路线；3）以深水扩散排放为主，处理为辅的技术路线； 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 5 -1.污水设计方案的确定（1）此废水具有如下特点：BOD5/CODCr=300/500=0.6，说明废水可生化性很好；有较高的 N、

16、P 含量；（2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具有一定的 BOD5去除能力；（b）具备一定的脱 N 除 P 功能，使出水 N、P 达标；（c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。（3）生化处理工艺选择根据课程设计要求，本设计采用 Orbal 氧化沟工艺，污泥处理采用浓缩脱水工艺，选择过滤消毒工艺。2、污水处理工艺方案的比较目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O 法，AB 法，SBR 法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择：（a）A2/O 法 A2/O 工艺亦称 A-

17、A-O 工艺，是英文 Anaerobic-Anoxic-Oxic 第一个字母的简称（生物脱氮除磷） 。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。 A2/O 法的特点有： A2/O 法在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。 A2/O 法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。 A2/O 法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。 A2/O 法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可

18、能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 6 -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 （b）AB 法 AB 工艺是一种生物吸附降解两段活性污泥工艺，A 段负荷高，曝气时间短，0.5h 左右，污泥负荷高 26 kgBOD5/(kgMLSSd)，B 段污泥负荷较低，为 0.150.30 kgBOD5/(kgMLSSd)，该段工艺有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较

19、高，水质水量较大的污水，通常要求进水 BOD5250mg/L，AB 工艺才有明显优势。 AB 工艺的优点： 具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。 对有机底物去除效率高。 系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。 有较好的脱氮除磷效果。 节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB 法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用 20%25%. AB 工艺的缺点： A 段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于 A 段在超高有机负荷下工作，使 A 段曝气池运行

20、于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。 当对除磷脱氮要求很高时，A 段不宜按 AB 法的原来去处有机物的分配比去除BOD5 5%60%，因为这样 B 段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。 污泥产率高，A 段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的 80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。 总体而言，AB 法工艺适合于污水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市污水处理厂，有明显的节能效果。对于有脱氮要求的城市污水处理厂，一 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 7 -般不宜采用。 （c）SBR

21、 法工艺 SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 它是一个完整的操作过程，包括进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置 5 个阶段。 SBR 工艺有以下特点： 生物反应和沉淀池在一个构筑物内完成，节省占地，土建造价低。 具有完全混合式和推流式曝气池的优势，承受水量，水质冲击负荷能力强。 污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀。 对有机物和氮的去除效果好。 但传统的 SBR 工艺除磷的效果不理想，主要表现在：对脱氮除磷处理要求而言，传统

22、SBR 工艺的基本运行方式虽充分考虑了进水基质浓度及有毒有害物质对处理效果的影响而采取了灵活的进水方式，但由于这种考虑与脱氮或除磷所需要的环境条件相背，因而在实际运行中往往削弱脱氮除磷效果。就除磷而言，采用非限量或半限量曝气进水方式，将影响磷的释放；对脱氮而言，则将影响硝化态氮的反硝化作用而影响脱氮效果。表 1 生物处理方案技术经济比较技术指标经济指标运行情况方案BOD5去除率基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动备注A2/O8595100100100一般一般一般需脱氮除磷的污水处理厂氧化沟9095100100稳定简便适应适用于中小型污水厂,需要脱氮除磷地区AB 法8595100100约

23、100一般简便适应适应可分期建设达到不同的要求 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 8 - （d）氧化沟工艺的选择1卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是一种单沟环形氧化沟，主要采用表面曝气机，兼有供氧和推流的作用。污水在沟内转折巡回流动，处于完全混合状态，有机物不断得以去除。表曝机少，灵活性差，设备维修期间沟不能工作，沟内混合液自由流程长，由于紊流导致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影响运行效果。单沟氧化沟的平均溶解氧维持在 2mg/L 左右，加之单点供氧强度过大，耗氧较高。在一般情况下，单沟很难形成稳定的缺氧段，不利于脱 N。2三沟式氧化沟三沟式氧化沟工艺有两个边沟，一个中沟，当一

24、个曝气时，另外两个作为沉淀池使用。一定时间后改变水流方向，使两沟作用相互轮换，中沟则连续曝气，三沟式氧化沟无需污泥回流装置，如果条件合适，还可以进行反消化。缺点：进、出水方向，溢流堰的起闭及转刷的开动于停止必须设自动控制系统；自控系统要求管理水平高，稍有故障就会严重影响氧化沟正常工作。由于侧沟交替运行，设备利用率较低。3一体化氧化沟一体化氧化沟就是将沉淀池建在氧化沟内，即氧化沟的一个沟内设沉淀槽，在沉淀池两侧设隔板，底部设一导流板。在水面上设集水装置以收集出水，混合液从沉淀池底部流走，部分污泥则从间隙回流至氧化沟。一体化氧化沟将曝气、沉淀功能集于一体，免除了污泥回流系统，但其结构有待进一步完善

25、。4奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟由三个同心椭园形沟道组成，污水由外沟道进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后经中心岛流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量转碟气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的5055%，溶解氧控制趋于 0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用：中间沟道容积一般为25%30%，溶解氧控制在 1.0mg/L，作为“摆动沟道”，可发挥外沟道或内沟道的强化作用；内沟道的容积约为总容积的 15%20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/L 左右） ，以保证有机物和氨氮有较高的去除率。SBR 法9099100100，故采用机械清渣。dmw/11000

26、47. 18640007. 0425. 03dm /2 . 031.3.格栅除污机的选择：根据计算，可选用杭州杭氧环保成套有限公司生产的 HG-1000 型回转式格栅除污机5,6,8，主要技术参数：表 3-1 HG-1000 型回转式格栅除污机技术参数栅条间隙（mm）电机功率（kW）线速度（m/min）栅宽（mm）设备总宽（mm）安装角度（）排栅门高度（mm） 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 21 -201.521000118070800 2.细格栅的设计2.1.细格栅设计参数1(1)栅前水深：mh4 . 0(2)过栅流速：smv/7 . 0(3)格栅间隙：mmb10细(4

27、)栅条宽度：mms10(5)格栅安装倾角： 752.2.细格栅的设计计算1,21)栅条间隙数： hvmbQn细细sinmax式中：细格栅间隙数细n最大设计流量，maxQsm /425. 03栅条间隙，取 10mm，即 0.01m；细b栅前水深，取 0.4mh过栅流速，取 0.7m/s；v格栅倾角，取；75设计使用的格栅数量，本设计中格栅取使用 2 道m 取 75 个59.7427 . 04 . 001. 075sin425. 0细n2)栅槽宽度 11Bs nbn式中：栅槽宽度，；Bm 格条宽度，取。sm01. 0 取mB49. 17501. 017501. 0mB5 . 13)细格栅的栅前进水

28、渠道渐宽部分长度 L1 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 22 - 若进水渠宽，渐宽部分展开角，mB3 . 11 201mBBL27. 020tan23 . 15 . 120tan2114)细格栅与出水渠道连接处渐窄部分长度 L2mLL14. 02125）细格栅的过栅水头损失sin2/234gvbskh细式中：细格栅水头损失，m；细h系数，当栅条断面为矩形时候为 2.42；系数，一般取 k=3。kmh175. 075sin81. 927 . 001. 0/01. 042. 23234细6)栅后槽总高度设栅前渠道超高=0.3m，有：2hmhhhH875. 03 . 0175.

29、04 . 02细为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降作为补偿。细h7)栅槽总长度 75tan0 . 15 . 0221hhLLL式中：栅槽总长度，m；L:mL10. 275tan7 . 00 . 15 . 014. 027. 08)每日栅渣量max0864001000Qwwk总 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 23 -式中：每日栅渣量 ， w3/md栅渣量，污水，当栅条间隙为 1625mm，0w333/10mm污水；当栅条间隙为 3050mm，333010/05. 010. 0mmw污水。取污水。333010/01. 003. 0mmw333010/1 . 0mmw ，故采

30、用机械清渣。dmw/5 . 2100047. 1864001 . 0425. 03dm /2 . 032.3.格栅除污机的选择根据计算，可选用锡山市正清环保设备厂生产的 XG-1600 型旋转式格栅除污机5,6,8，主要技术参数：表 3-2 XG-1600 型旋转式格栅除污机技术参数外型总宽（mm）格栅宽度（mm）线速度（m/min）安 装角 度电动机功率（kw）格栅间距（mm）渠宽（mm）190016002702.2101650三、污水提升泵房的设计三、污水提升泵房的设计 1. 设计说明 本设计采用氧化沟工艺方案，该处理系统简单，可以充分优化管线，从设计任务书来看，可只考虑一次提升。在提升后

31、进入如沉砂池，可自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池、接触池（消毒池） 。当流量小于 2m3/s 时，常选用下圆上方形泵房1。本设计，故选用下圆上方形泵房。smQ/425. 03max2.设计选型2.1 流量的确定sLQ/425max 本设计拟定选用 5 台泵（4 用 1 备） ，则每台泵的设计流量为：hmsLnQQ/83.382/25.1064/425/3max2.2.扬程的估算1 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 24 -（1）设地面标高 55.00m，进水管管底标高：50.00m，管径 DN=800mm，则管道埋深为 55.00-50.00-0.8=4.2m（2）进口平均流量

32、为，假设充满度为 0.70，查水力学图2，流速为sL/4251.1m3/s，0016. 0i（3）进水管头损失 h1，设有一个全开阀门。则 mgvh0105. 081. 921 . 117. 0222111（4）假设选用泵的扬程为 15m，查手册6,8，可采用天津开明环保有限公司生产的 250QW600-15-45 潜水排污泵。 表 3-3 250QW600-15-45 潜水排污泵技术参数 （5）总扬程核算： mh49. 5)05. 17 . 08 . 050(55 经过中格栅的水头损失为 0.088m 出水管 取 600mm 的铸铁管，查水力学图2，设sLQ/5 .2122/425，则，70

33、. 0/Dhsmv/06. 10022. 0i 出水管头损失 h2 ，根据泵的选型，设有两个 90 的弯头，一个渐扩管，一个止回阀，则mgvh09. 481. 9206. 15 .71222222 泵外管线水头损失，拟建 15m 管长至处理构筑物，则mh033. 00022. 015 考虑安全水头 0.5m，站内管线水头损失为 1.5m，则扬程 34 .385 . 12 . 38m325.38m四、旋流式沉砂池的设计四、旋流式沉砂池的设计 1.设计依据1：a.城市污水处理厂一般均应设置沉砂池；b.沉砂池按去除比重 2.65，粒径 0.2mm 以上的沙粒设计；c.设计流量的确定：1）当污水为自流

34、进入时，应按每期的最大设计流量计算；2）当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；3）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 2.设计参数1：a.旋流沉砂池最高时设计流量时，停留时间不应小于 30s，设计水力表面负荷宜为150-200，有效水深宜为 1.0-2.0m，池径与池深比宜为 2.0-2.5hmm23/b.最大设计流速为 0.25m/s,最小设计流速为 0.15m/s；c.沉砂池的超高取 0.3m。 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 26 - 3.设计计算由于本设计沉砂池是旋流式的，而且本设计的沉砂池是定型设备，故不需要进行太多计算。选定两座旋流

35、沉砂池，则。本设计采用的设备为两座sLQQ/5 .2122max300 型钟氏旋流式沉砂池2,8。图 3-2 钟氏旋流沉砂池各部尺寸图表 3-4 旋流式沉砂池的部分尺寸（m）型号流量()sL/ABCDEFGHJKL3003103.051.00.6101.2000.301.550.450.300.450.801.35 4.排砂方法 旋流沉砂池排砂有三种方式：用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除；用空气提升器，即在桨板传动轴中插入一空气提升器；在传动轴中插入砂泵，泵及电机设在沉砂池顶部1。本设计采用空气提升器排砂，该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应。 5.排砂量计算 城镇污水的沉砂量按污水计算，

36、其含水率为 60%，容重35310/3mm约为，则总沉砂量为 3/1500mkgdm /75. 01032500035沉砂池的沉砂经排砂泵装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离砂和 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 27 -水，需配套砂水分离器。清除沉砂的时间间隔为 2d，根据排砂量，选用南京次/5 . 13m蓝深环境工程设备有限公司 LSSF-260 无轴螺旋砂水分离器。5、配水井配水井 设一座厌氧池配水井用于向两个厌氧池中配水，承接来自沉砂池的污水与回流污泥，进行混合。计算如下4： （1）配水井中心管径1114vQD式中：配水井的设计流量，本设计取 0.425。1

37、Qsm /3sm /3中心管内污水流速，一般采用，本设计取 0.7。1vsm/sm/6 . 0sm/ ， 取。mvQD879. 07 . 014. 3425. 044111mD9 . 01（2）配水井的直径212124DvQD式中：配水井内污水流速，一般采用 0.2-0.4,本设计取 0.3。2vsm/sm/sm/ ，取mDvQD605. 1879. 03 . 014. 3425. 044221212mD6 . 12（3）集水井的直径 223134DvQD式中：集水井内污水流速，m/s，一般采取 0.20.4m/s，本设计取 0.4。3vsm/，取mDvQD982. 1605. 14 . 01

38、4. 3425. 044222313mD0 . 23 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 28 -6、厌氧选择池厌氧选择池1.设计参数及设计计算112：本设计的厌氧选择池设两座：设计水力停留时间1：t=2h则厌氧池总容积 33 .208324225000mQTV单座厌氧池容积：37 .10412mVV2.厌氧池尺寸：水深取为mh5 . 4则厌氧池面积： 249.2315 . 47 .1041mhVA考虑 0.5m 的超高，故池总高度为 mhH55 . 05 . 45 . 0取单池宽，其弯道部分面积为mB52254.785m则 ，取mL30.155254.7849.231mL16

39、厌氧池实际有效池容243.10735 . 4)101654.78(mV校核停留时间 满足停留时间的要求hQVt06. 2242h2池子的尺寸为mmHBL50008000160003.设备选型 选用水下搅拌器 2 台，设备性能参数：直径 600mm，电机功率 2.2kW/台。7、奥贝尔（奥贝尔（Orbal）氧化沟）氧化沟1.设计参数 考虑污水处理厂脱氮除磷的要求，设计污泥龄取 15d。选择混合液污泥浓度；取，则混合液挥发性污泥浓度；内LmgMLSS/400075. 0fLmgMLVSS/3000源呼吸系数，根据经验值，取污泥产率系数14912105. 0dkd5/6 . 0kgBODkgVSSY

40、 13。 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 29 -2.设计计算计算部分如下149101213：1）设计流量：dmQ/1250022500032）确定污泥龄：本设计综合考虑到脱氮除磷的要求，确定各参数：，105. 0dkd，取污泥龄 5/6 . 0kgBODkgVSSY dSRT153）确定出水溶解性 BOD5 LmgkYkSdce/12. 5)05. 0151(6 . 0038. 01)1(1取 ，则75. 0SSVSSf出水产生的=出水VSS5BODLmgffSSb/55.1177. 075. 020指实际上只有 77%是可生物降解，23%是惰性的。bfVSS出水总=+出

41、水产生的5BODeSVSS5BODLmg /67.1655.1112. 5 符合要求Lmg /204）确定氧化沟好氧区容积 )1 (0cdveckXSSYQV 39 .6318)1505. 01 (300015)12. 5300(125006 . 0m 水力停留时间 hdQVHRT13.12506. 0125009 .6318 污泥负荷)/(19. 09 .63183000)12. 5300(12500)(/50dkgMLSSkgBODVXSSQMFve 满足值在，符合脱氮除磷的要求MF /)/(2 . 01 . 05dkgMLSSkgBOD5）剩余污泥量 25000m3/d 氧化沟工艺城市污

42、水处理厂设计- 30 - 表观产率系数 343. 01505. 016 . 01cdobskYY 又 ，则剩余污泥量为：obseobsrWYSSQYQSX)(0 343. 010)12. 5300(125003obsrWYQSX （干污泥量）dkg /3 .12646）硝化校核 实际硝化速率 nnnqfr式中 为硝化菌在活性污泥中所占比例，原污水中，此时nf5 . 740/300/5TKNBOD对应（由下表内插所得） ；为单位质量的硝化菌降解的速率。035. 0nfnqNNH 4表 3-5 与活性污泥中硝化菌的比率TKNBOD /5 硝化菌比增长速率 1067. 01511dcn则其中为硝化菌

43、产率系数，取67. 01 . 0067. 0nnnYqnYNkgNHkgVSSYn4/1 . 0所以实际硝化速率 10235. 067. 0035. 0dqfrnnn又 NVenHRTXNNr0 hdrXNNHRTnVeN51. 8355. 00235. 0300015400h13.12可见设计能满足硝化要求。hHRT13.127）缺氧区设计计算系统每日脱氮量 WeeXNNONNHTNQW124. 01000)()(340TKNBOD /50.5123456789f0.350.210.120.0860.0640.0540.0430.0370.0330.029 25000m3/d 氧化沟工艺城市

44、污水处理厂设计- 31 -出水中的按 5mg/L 计eNNO 3 dkgW/23.933 .1264124. 01000)51540(12500 取反硝化速率 )/(05. 03dgMLSSNgNOqdn则反硝化所需容积 335 .62110300005. 023.93mXqWVVdndn水力停留时间 hdQVHRTdn2 . 1050. 0125005 .621TN 去除率 %5 .62%100401540%10000TNTNTNeTN混合液回流比 %7 .166%100625. 01625. 0%1001TNTNnR符合要求（一般采用 60%200%）氧化沟总容积 34 .69405 .6

45、219 .6318mVVVdn总8)确定氧化沟尺寸 拟采用 Orbal 氧化沟的形式，设两组氧化沟，则单组氧化沟容积为 6940.4m3，氧化沟弯道部分按占总容积 80%，直线部分按总容积的 20%考虑则 331 .13884 .69402 . 03 .55524 .69408 . 0mVmV直弯氧化沟有效水深，超高取；外，中，内沟三沟之间的隔墙厚度为mh5 . 4m5 . 00.25m。则 225 .3085 . 41 .13888 .12335 . 43 .5552mhVAmhVA直直弯弯a.直线段长度 L 取内、中、外沟的宽度分别为 5m、5m、6m。 25000m3/d 氧化沟工艺城市

46、污水处理厂设计- 32 -则 mBBBAL64. 9) 655 ( 25 .308)( 2内中外直b.中心岛半径 r （式中指各弯道面积）内中外弯AAAAA则 +)25. 0525. 05()625. 0525. 05(8 .123322rr )5()25. 05()525. 05(2222rrrr解得 mr00. 4c.校核各沟道比例 外沟道面积2227 .659)25. 0525. 054()625. 0525. 054(m 中沟道面积2221 .369)25. 054()525. 054(m 内沟道面积2222 .2044)54(m外沟道容积：中沟道容积：内沟道容积=54：30：16基本

47、符合 Orbal 氧化沟各沟道的容积比（一般为 50：33：17 左右） 。9）进出水管及调节堰计算a.进出水管计算取污泥回流比为，进出水管流量，进出水管流速控制在%65RdmQ/125003以下。sm/1进出水管直径 取mvQd43. 00 . 1864001250044mmd450校核进出水管流速 smsmAQv/1/91. 0225. 086400125002满足要求b.出水堰计算为了能够调节氧化沟的运行、出水及曝气转碟的淹没深度，氧化沟出水处设置出水竖井，竖井内安装电动可调节堰，初步估计，因此按照薄壁堰来计算,67. 0H流量： 取堰上水头高 5 . 186. 1bhQ mh2 . 0

48、 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 33 -则堰宽: 取mhQb87. 02 . 086. 1145. 086. 15 . 15 . 1mb9 . 0考虑可调节堰的安装要求：每边留 0.25m则出水竖井长度：mbL4 . 1225. 0出水竖井宽度 B 取 1.2m(考虑安装需要)则出水竖井平面尺寸为：mBL2 . 14 . 1氧化沟出水井水孔尺寸：，正常运行时，堰顶高出孔口底边mhb5 . 09 . 00.1m，调节堰上下调节范围为 0.3m出水竖井位于中心岛，曝气转碟上游10）每组沟需氧量的确定由于本设计考虑了脱氮除磷的设计，在需氧量的设计计算时宜考虑氨氮对氧的供需。 d

49、kgONNONNHTNQXQNXQSOeeWrWr/5 .3624)51540(1250086. 2103 .12646 . 4124. 0)1540(125006 . 4103 .126442. 1)12. 5300(1250047. 1)()(86. 26 . 4124. 06 . 442. 147. 12333402取水质修正系数，压力修正系数，温度为 20时的饱和溶解85. 095. 00 . 1氧浓度为LmgC/17. 920则标准状态下需氧量为： )20(200024. 1)(2TTOCCCDR dkg /1 .5826024. 1)217. 9195. 0(85. 017. 95

50、 .3624考虑安全系数，dkgR/3 .69911 .58262 . 10校核去除的需氧量51kgBOD524/37. 2)12. 5300(1010003 .6991kgBODkgO满足要求（氧化沟设计规程规定在）52/5 . 26 . 1kgBODkgOOrbal 氧化沟采用三沟道系统，充氧量分配按外沟：中沟：内沟=65：25：10 考虑，则各沟道标准充氧量分别为 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 34 -外沟道 hkgOdkgORR/3 .189/3 .45443 .699165. 065. 022001中沟道 hkgOdkgORR/83.72/8 .17473 .6

51、99125. 025. 022002内沟道 hkgOdkgORR/13.29/1 .6993 .69911 . 01 . 02200311）设备选择曝气设备选用转碟式曝气机，转碟直径，单碟（ds）充氧能力为mmDN1400，每米轴安装碟片不大于 5 片。)/(3 . 12dshkgOa.外沟道外沟道标准需氧量 hkgOR/3 .189201所需蝶片数量 n= R01/1.3=145.62 片，取 146 片。每米轴安装碟片数为 4 片（最外侧碟片距池内壁 0.25m）则所需曝气转碟组数组，取 7 组35. 6) 146/( n每组转碟安装的碟片数=146/7=20.86 片，取 21 片校核每

52、米轴安转蝶片数片4 片，满足要求。64. 3)225. 06/() 121(故外沟道共安装 7 组曝气转蝶，每组安装蝶片数 21 片，校核单蝶充氧能力)/(3 . 1)/( 29. 17213 .18922dshkgOdshkgO基本满足要求。b.中沟道中沟道标准需氧量 hkgOR/83.72202所需蝶片数量 n= R02/1.3=56.02 片，取 56 片。每米轴安装碟片数为 4 片（最外侧碟片距池内壁 0.25m）则所需曝气转碟组数组，取 3 组95. 2) 145/( n每组转碟安装的碟片数=56/3=18.67 片，取 19 片校核每米轴安转蝶片数片5 片，满足要求。4)225.

53、05/() 119(故中沟道共安装 3 组曝气转蝶，每组安装蝶片数 19 片，校核单蝶充氧能力)/(3 . 1)/(28. 131983.7222dshkgOdshkgO基本满足要求。 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 35 -c.内沟道内沟道标准需氧量 hkgOR/13.29203所需蝶片数量 n= R03/1.3=22.41 片，取 23 片。每米轴安装碟片数为 4 片（最外侧碟片距池内壁 0.25m）则所需曝气转碟组数组，取 2 组21. 1) 145/( n每组转碟安装的碟片数=23/2=11.5 片，取 12 片校核每米轴安转蝶片数片4 片，满足要求。44. 2)2

54、25. 05/() 112(故内沟道共安装 2 组曝气转蝶，每组安装蝶片数 12 片，校核单蝶充氧能力)/(3 . 1)/( 21. 121213.2922dshkgOdshkgO满足要求。外沟碟片数为 147 片，中沟碟片数为 57 片，内沟碟片数为 24 片。水下推进器选用功率 4kW 的，外沟设 7 台，中沟设 3 台，内沟设 2 台。八、二沉池八、二沉池本设计中二沉池采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池1.设计要求要求如下14：a 沉淀池的直径一般不小于 10m，当直径小于 20m 时，可采用多斗排泥；当直径大于 20m 时，应采用机械排泥；b 沉淀池有效水深大于 3m，池子直径与有效水

55、深比值不小于 6；c 池子超高至少应采用 0.3m；d 池底坡度不小于 0.05。2.设计参数参数如下14：a.表面负荷一般取 0.5，本设计取 1.0q)/(5 . 123hmm)/(23hmmb.smhmdmQ/425. 0/3 .1531/36750333maxc.池底坡度一般采用 0.05-0.08；d.排泥管设于池底，管径大于 200mm.，管内流速大于 0.4m/s，排泥静水压力 1.2 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 36 -2.0m，排泥时间大于 10min。e.氧化沟中悬浮固体浓度，二沉池底流生物固体浓度LmgX/4000，污泥回流比LmgXr/10000

56、%65R3.设计计算设计选用两座辐流式沉淀池。（1）二沉池单座池表面积2max65.765123 .1531mnqQF（2）二沉池的直径，取mFD22.3165.76544mD32（3）校核固体负荷 )/(4 .158265.76543 .1531)65. 01 (24)1 (2420dmkgFXQRG 符合要求 （小于410）)/(1601402dmkg（4）沉淀部分有效水深 设沉淀时间 t=2hmTqh2212（5）污泥区的容积 设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按 2h 贮泥时间确定3max5 .2887)100004000(24400036750)65. 01 (22)(24)

57、1 (2mXXXQRTVV 每个沉淀池污泥区的容积375.144325 .2887mV（6）污泥区高度（a）污泥斗高度设池底的径向坡度为 0.05，污泥斗底部直径 D2=1.5m，上部直径 D1=3.0m，倾角为 60 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 37 -则 mDDh3 . 160tan25 . 10 . 360tan2214 32221214136. 5)(12mDDDDhV（b）圆锥体高度 mDDh725. 005. 0233205. 02 14 321124229.214)(12 mDDDDhV（c）竖直段污泥部分高度 mFVVVh60. 165.76529.21

58、436. 575.1443 214则污泥区的高度 mhhhh63. 360. 1725. 030. 1 4444（7）沉淀池总高度 设超高，缓冲高度mh3 . 01mh5 . 03 mhhhhhH43. 663. 35 . 023 . 054321（8）选用江苏一环集团有限公司生产的 ZGXJ 型半桥式周边传动刮吸泥机68，周边线速度 2m/min，电机功率kW275. 0图 3-3 辐流式沉淀池图九、九、接触消毒池及加氯间接触消毒池及加氯间城市污水经处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水体前应进行消毒。本设计采用液氯消毒4。1.

59、设计参数4最大设计流量 Q=1531.3m3/h，采用液氯消毒工艺，接触时间 t=30min。 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 38 -采用矩形隔板式接触池。水流长度：宽=72：1，池长：单宽=18：1，有效水深：单宽（h/b）1 时效果最佳。投氯量按 8mg/L，仓库储量按 15d 计算。2.设计计算4（1）接触池容积 VV= Qt=1531.30.5=765.65m3 （2）采用矩形隔板式接触室一座（3）取接触室水深 h2.0m，单格宽 b2.0m，池长取 L=36m， 水流长度 L1=722.0=144m 接触池面积 F=V1/ h=765.65/2.0=382.83

60、m2 每座接触池的分格数382.83/(36 2)=5.32 格，取 6 格。（4）复核池容 接触池宽 B=2.06=12m，长 L=36m，水深 h2.0m， 。386423612mV（5）池高 取超高 mh3 . 01mhhH3 . 23 . 021图 3-4 接触池工艺图（6）加氯量 LkgG/25.12103 .153183（7）储氯量 25000m3/d 氧化沟工艺城市污水处理厂设计- 39 - kgGW441025.1224152415（8）加氯机与氯瓶 采用 2J-2 型加氯机 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 5 只。（9）加氯间与氯库