污水处理厂工艺设计计算课程设计

1、武汉理工大学水污染控制工程课程设计题目：孤岛新镇污水处理厂设计学 院：资环学院专业班级：姓 名：序 号：指导教师:第一章 设计任务及资料1.1 设计任务孤岛新镇 6.46 万吨/ 日污水处理厂工艺设计。1.2 设计目的及意义1.2.1设计目的孤岛新镇位于山东省黄河入海口的原黄泛区内。东径 118050118053， 北纬 3706437057，向北 15 公里为渤海湾。向东 10 公里临莱州，向南 20 公里为现黄河入海口，距东营市（胜利油田指挥部）约 60 公里，该镇地处黄河 下游三角洲河道改流摆动地区内。该镇附近区域为胜利油田所属的孤岛油田和两桩油田。地下蕴藏着丰富的 石油资源。为了开发这

2、些油田并考虑黄河下游三角洲的长远发展。胜利油田指 挥部决定兴建孤岛新镇，使之成为孤岛油田和两桩油田的生活居住中心和生产 指挥与科研中心，成为一个新型的社会主义现代化的综合石油城。根据该镇总 体规划，该镇具有完备的社会基础和工程基础设施。有完备的城市交通、给水 排水、供电、供暖、电信等设施，并考虑今后的发展与扩建的需要。因此，为保护环境，防治水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。1.2.2 设计意义设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中 的一个有机组成部分，是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识以及分 析解决实际问题能力的重要一环。它与其他教学环节紧密配合，相辅

3、相成，在 某种程度上是前面各个环节的继续、深化和发展。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近 200 年来，城市污 水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度 处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR、 CASS 等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国 的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验 的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市 污水处理系统。其次，做本设计可以使我得到很大的提高， 可在不同程度上提高调查研究， 查阅文献，收集资料和正确

4、熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力； 提高总结，撰写设计说明书的能力等。1.3 设计要求1.3.1污水处理厂设计原则（ 1） 污水厂的设计和其他工程设计一样，应符合适用的要求，首先必须 确保污水厂处理后污水达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地 的具体情况（如施工条件） 。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建） 筑物形式、主要设备设计标准和数据等。（ 2） 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和 认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要 求，全面地分析各种

5、因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的 设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用 积极慎重的态度。（ 3） 污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设 计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造 价和运行管理费用，（ 4） 污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需 要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（ 5） 污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水 井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计 时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件

6、。（ 6） 污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越 管线、甲烷气的安全储存等。1.3.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关 系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的 发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到 技术可行、经济合理。1.4.1项目慨况该镇附近区域为胜利油田所属的孤岛油田和两桩油田。地下蕴藏着丰富的 石油资源。为了开发这些油田并考虑黄河下游三角洲的长远发展。胜利油田指 挥部决定兴建孤岛新镇，使之成为孤岛油田和两桩油田的生活居住中心和生产 指挥与科

7、研中心，成为一个新型的社会主义现代化的综合石油城。根据该镇总体规划，该镇具有完备的社会基础和工程基础设施。有完备的城市交通、给水排水、供电、供暖、电信等设施，并考虑今后的发展与扩建的需要。 因此，为保护环境，防治水污染问题，建设城市污水治理工程势在必行。1.4.2 水质状况1、设计平均流量：根据孤岛新镇总体规划，该镇规划人口为 60000 人，生活污水最大日排放标准按 200 升/人* 日计，考虑长期的发展： 水量布置如下：80000+学生序号 *9000 人2、进水水质条件：COD=900mg/L BOD=420mg/L SS=400mg/LTN=30 mg/L TP=3mg/L水温 20

8、30 OC pH=6-93、出水水质要求：BOD 10mg/LCODw60mg/LSSw10mg/LNH3-N w 10mg/LTP5w 1mg/LpH=691.4.3 其他资料1 、属北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量800毫米，四季分明，光照充足，年平均气温14.3 C； 1月份为全年最冷月，平均气温为-3.2 C； 7月份为最热月，平均气温为29.6 C。春季升温迅速，秋季降温幅度大， 无霜期为 198 天。2、地下水位在地表下 9 米，无侵蚀性。3、 污水处理厂污水进水总管管径 D=800,充满度为0.6,其管底标高（终 点泵房处）为 43 米。当地海拔 50 米，进水渠水位高度为

9、 49.5 米，处理水排 放到 300米外的白银河，河流最高水位是 47米（按 25年一遇标准计）。第二章 设计方案城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关，污水的 水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算。2.1 厂址选择 在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围 环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应 进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为：1、在城镇水体的下游；2、便于处理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中处理和处置；4、在城镇夏季主导风向的下风向；5、有良好的工程地质条件；6、少拆迁，少占地，根据环境评

10、价要求，有一定的卫生防护距离；7、有扩建的可能；8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有 良好的排水条件；9、有方便的交通、运输和水电条件。 由于该地夏季盛行东南风，冬季盛行西北风，所以，本设计的污水处理厂 应建在城区的东北或者西南方向较好，最终可根据主干管的来向和排水的方便 程度来确定厂区的位置。2.2 污水处理工艺的选择污水处理项目的建设和运行耗资比较大， 并且受到多种因素的制约和影响 其中，处理工艺方案的优化选择对污水处理项目的投资及运行管理的影响尤为 关键。因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质 及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案

11、。2.2.1 污水处理工艺的选择原则(1) 、技术成熟，运行可靠，满足处理出水要求。(2) 、运行管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击 能力及应变能力。(3) 、经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费用(4) 、工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。(5) 、工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。222常用污水处理工艺根据设计原则和设计要求，本工程拟比选出一个投资省、运行费用低、技 术成熟、处理效果稳定可靠、运行管理方便、要求操作运转灵活、技术设备先 进、成套性好、便于分期实施的处理工艺。从进、出水水质要求来看，本工程对出水水质要求较高，

12、要求达到一级A标准，不但COD、BOD指标要求高，还要求脱氮除磷，所以需从出水水质要求 来选择处理工艺。1、a2/o工艺A2/O脱氮除磷工艺(即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称 A-A-O工艺)， 它是在Ap/O除磷工艺上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流 至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。其基本工艺流程如图 1所示：进水中格栅污水提升泵房细格栅内回流缺 氧 池、i 沉 池回流污泥沉砂池排入白银河厌氧池接触池浓缩池U消化池U脱水房水机剩余污泥泥饼外运图1 A2/O工艺基本流程图污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与Ap/O生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；

13、在缺氧池中的反应过程与An/O生物脱氮工艺中的缺氧过程相同；在好氧池中的反应过程兼有 Ap/O生物除磷工艺和An/o生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用。因此 A2/0工艺可以达到同 步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。A2/0工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺 点如下：优点：（1） 该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占 地面积少于其它的工艺。（2）在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀 之虞，SVI值一般均小于100。（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投药，两个 A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运

14、行费低。缺点：（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是 当P/BOD值高时更是如此。（2） 脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高， 否则增加运行费用。（3）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧 状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对 反应器的干扰。2、氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图2所示。进水- 中格栅污水提升泵房细格栅沉砂池*回流污泥*接触池排入白银河剩余污泥泥饼外运图2厌氧池+氧化沟处理工艺流程氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和

15、发展。污 水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达10-30h，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活 性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐 冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。 优点：（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用， 而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得 脱氮的效果。（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小， 运行费用低。（1） 污泥膨胀问题

16、。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，pH值 偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌 性污泥膨胀。（2）泡沫问题。（3）污泥上浮问题。（4）流速不均及污泥沉积问题。（5）氧化沟占地面积很大。3、CASS 工艺CASS为周期循环活性污泥法的英文 （Cyclic Activated Sludge System）的缩 写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水 SBR反应器相结合的产物。CASS 工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成 简单的污水处理新工艺。目前 CASS工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱

17、氮效果也不错。其基本工艺流程如图 3 所示、CASS 工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理。其优缺点如下：优点：（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。 CASS 工艺只有一个反应器，不 需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活 性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少 35%。（2）处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降 解和活化的变化过程中，因此处理效果好。（3）有较好的脱氮除磷效果。 CASS 工艺可以很容易地交替实现好氧、缺 氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件

18、提高脱 氮除磷效果。（4）污泥沉降性能好。 CASS 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状 菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于 CASS 工艺的沉淀阶段是在静止 的状态下进行的，因此沉淀效果更好。（5）CASS 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的 波动。 缺点：由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊 动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。4、SBRt艺SBR是 序列间歇式活性污泥法（Seque ncing Batch Reactor ActivatedSludge Process ）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的

19、活性污泥污水处理 技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SB戏术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应， 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操 作，SB技术的核心是SBF反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能 于一池，无污泥回流系统。SBR具有以下优点：（1理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧 处于交替状态，净化效果好。（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高, 出水水质好。（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效 抵抗水量和有

20、机污物的冲击。（4工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。（5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。（7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和 改造。（8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具 有良好的脱氮除磷效果。（9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二 沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。SBR系统的适用范围（1） 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变 化较大的地方。（2）需要较

21、高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去 除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。（3）水资源紧缺的地方。SBRg统可在生物处理后进行物化处理，不需要 增加设施，便于水的回收利用。（4）用地紧张的地方。（5）对已建连续流污水处理厂的改造等。（6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 注：SBR工艺管理较为复杂，排泥受到一定限制，在本工程中不予考虑。223污水处理工艺的确定表1生化处理方案综合比较表比较内氧化沟CASSA/A/O容工-艺 特 占八、（1）氧化沟具有独 特的水力流动特点，有 利于活性污泥的生物絮 凝作用，而且可以将其 工作区分为富氧区

22、、缺 氧区，用以进行消化和 反消化作用，取得脱氮 的效果。（2）不使用初沉 池，有机性悬浮物在氧 化沟内能达到好氧稳定 的程度。（3）氧化沟只有曝 气器和池中的推进器维 持沟内的正常运行，电 耗较小，运行费用低。（4）脱氮效果还能 进一步提高。因为脱氮 效果的好坏很大一部分 决定于内循环量，要提 高脱氮效果势必要增加 内循环量。而氧化沟的 内循环量从理论上说可 以是不受限制的，从而 氧化沟具有较大的脱氮 能力。（1）工艺流程简 单、管理方便、造价 低。CASS工艺只有一 个反应器，不需要二 沉池，不需要污泥汇 流设备，一般情况下 也不需要调节池，因 此要比活性污泥工艺 节省基建投资30%以 上

23、，而且布置紧凑，占地面积可减少35%。（2）处理效果 好。反应器内活性污 泥处于一种交替的吸 附、吸收及生物降解 和活化的变化过程中，因此处理效果好。（3）有较好的脱 氮除磷效果。CASS工 艺可以很容易地交替 实现好氧、缺氧、厌 氧的环境，并可以通 过改变曝气量、反应 时间等方面来创造条 件提咼脱氮除磷效果。（4）污泥沉降性1）该工艺为最简单 的同步脱氮除磷工艺， 总的水力停留时间，总 产占地面积少于其匕的 工艺。（2）在厌氧的好氧 交替运行条件下，丝状 菌得不到大量增殖，无 污泥膨胀之虞，SVI值 一般均小于100。（3）污泥中含磷浓 度咼，具有很咼的肥效。（4）运行中勿需投 药，两个A段

24、只用轻缓 搅拌，以不啬溶解氧浓 度，运行费低。能好。CASS工艺具有 的特殊运行环境抑制 了污泥中丝状菌的生 长，减少了污泥膨胀 的可能。同时由于 CASS工艺的沉淀阶 段是在静止的状态卜 进行的，因此沉淀效 果更好。(5) CASS 工艺独特的运行工况决定 了它能很好的适应进 水水量、水质的波动。缺点(1) 污泥膨胀问 题。当废水中的碳水化 合物较多，N、P量不平 衡，pH值偏低，氧化沟 中的污泥负荷过高，溶 解氧浓度不足，排泥不 畅等易引发丝状菌性污 泥膨胀。(2) 泡沫问题。(3) 污泥上浮问 题。(4) 流速不均及污 泥沉积问题。(5) 氧化沟占地面 积很大。由于进水贯穿于整 个运行周

25、期，沉淀阶 段进水在主流区底 部，造成水力紊动， 影响泥水分离时间， 进水量受到一定限 制，水力停留时间较 长。(1) 除磷效果难于 再行提高，污泥增长有 一定的限度，不易提咼， 特别是当P/BOD值高 时更是如此。(2) 脱氮效果也难 于进一步提高，内循环 量一般以2Q为限，不 宜太高，否则增加运行 费用。(3)对沉淀池要保持 一定的浓度的溶解氧， 减少停留时间，防止产 生厌氧状态和污泥释放 磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防 止循环混合液对反应器 的干扰。运行管理运行成本低，构造简单，易于维护管理工艺流程最简单，处 理效果好，除磷脱氮 效果也不错，易于管 理运行成本低，构造简 单，处

26、理效果好，易于 日常维护管理占地占地面积大占地面积小占地面积最小综上所述，本项目的工艺流程确定如下：总的说来，这三个方案都比较好, 都能达到要求处理的效果。考虑到该污水厂设计水量较小，且方案一工艺流程 更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、运行费用少等优势，所以，本设 计采用A/A/O方案一作为污水厂处理工艺。2.3设计污水水量由设计资料可知，该镇日流量为：Q=80000+27*9000=323000 立方米 / 天查GB50014 2006室外排水设计规范知： 500 L s 894L s 1000 L s则用内插法可得总变化系数Kz=1.17从而可计算得：设计秒流量为Q K Q式中Q城市

27、每天的平均污水量，L s ;K总变化系数；Q设计秒流量，L s。Q=1.17*6.64=0.76立方米 | 秒2.4污水处理程度计算城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。在选择污水处理程度时，既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体受 到污染，避免污水排入水体后污染下游取水口和影响水体中的水生动植物。241污水的COD处理程度计算EiC CeC式中 Ei COD的处理程度，%C 进水的COD浓度,mg L ；Ce 处理后污水排放的COD浓度，

28、mgjLEi900 6090093%2.4.2污水的BOD5处理程度计算E2L LeL式中 E2 BOD5的处理程度，%L进水的BOD5浓度，mgL ；Le 处理后污水排放的BOD5浓度，mg,LE2420 1042097.6%2.4.3污水的SS处理程度计算E3C CeC式中 E3SS的处理程度，%C进水的SS浓度，mg,；L ；Ce 处理后污水排放的SS浓度，mgfLE3400 1040097.5%244污水的氨氮处理程度计算E4C CeC式中 E4氨氮的处理程度，%C 进水的氨氮浓度，mgjL ;Ce 处理后污水排放的氨氮浓度,mg, L。E430 103066.7%2.4.5污水的磷酸

29、盐处理程度计算E5C CeC式中 E5磷酸盐的处理程度，%C 进水的磷酸盐浓度，mg让；mg.L。Ce 处理后污水排放的磷酸盐浓度,则3 1E566.7%53第三章污水的一级处理构筑物设计计算3.1格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井 的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎 皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷， 并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差， 故一般多采用矩形断面。格

30、栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流 式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前， 污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵 池合建一处的格栅。3.1.1格栅的设计城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管进水水量为Q 1180 L s，污水进入污水处理厂处的管径为 800mm ,管道水面标高为43 m。本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用 机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道 格栅都设置两组即N

31、=2组，每组的设计流量为0.509 m3 s见手写板。3.2沉砂池沉砂池是借助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，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉 砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂 池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。本设计中采用曝气 沉砂池，其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动， 产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流 量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。见手写本第四章 污水的二级处理构筑物设计计算本设计中选用A2/

32、O工艺。取两组池子，则每组的设计流量为0.509 mis污水经过一级处理后会处理掉一部分的悬浮物(SS )和BOD5，处理程度按表1取值，而氮磷按不变计算 表2处理厂的处理效果处理级别处理方法主要工艺处理效果%SSBOD5一级P沉淀法沉淀(自然沉淀)40 55%2030%二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、 二次沉淀60 90%65 90%活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、 二次沉淀70 90%65 95%设计中取一级处理效果为：SS=40%，BOD5=20%则 进入曝气池中污水的BOD5浓度：Sa=Sy (1-20%) =420X( 1-20%) =336mg/L 进入曝气池中污水的SS浓度：

33、La=Ly (1-40%) =400X( 1-40%) =240mg/L4.1厌氧池计算1、厌氧池容积V 60Qt式中 V厌氧池容积,t 厌氧池水力停留时间。设计中取 t=0.75h=45mi n V=60 X 0.509X 45=1374.3m32、厌氧池尺寸计算厌氧池面积：设计中取厌氧池有效水深为h 3.0mV 1374.32A458.1mh 3厌氧池尺寸为：长宽=23 20厌氧池实际面积为：23 X 20=460m2设计中取厌氧池的超高为0.3 m则池总高为H h 0.3 3.0 0.3 3.3m3 、污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为 R 80%则 Qi RQ 0.8 1.180.9

34、44m3 s 81561.6m3. d4.2缺氧池计算1、缺氧区有效容积反消化区脱氮量：W=Q(N o-N e) -0.124YQ(So-Se)7720077200=25.5 0.12 0.6329.28 69.165kg/d2 1000 2 1000缺氧区有效容积：V2WVdnX式中Vdn 反消化速率 设计中取 Vdn = 0.025 kgNO3 N. kgMLSS d ，X=3000mg/L69.1650.025 3922.2m3则V22、缺氧池尺寸计算缺氧池面积：设计中取缺氧池有效水深为h 3.0m缺氧池尺寸为：长 缺氧池实际面积为：A V 922.22A307.4mh3宽=31 103

35、1 X 10=310m2设计中取缺氧池的超高为0.3 m则池总高为H h 0.3 3.0 0.3 3.3m3 、污泥回流量计算：设计中取内回流比为R=300%则 Q2 RQ 3 1.183.54 m3. s 305856 m d4.3好氧池计算1、内源呼吸系数KkT 20dTd20 T式中KdT内源呼吸系数，d 1 ;20 20 C时，内源呼吸系数，d 1，一般取0.040.075;t 温度系数，一般取1.021.06。设计中取Kd20 =0.06,t=1.04假设全年平均气温T8 208 C 时KdT 0.06 1.040.0372、出水计算设计中取BOD5的去除率为98%,氨氮的去除率为8

36、5%,磷的去除率为85%Se Sa (198%)336 (198%)6.72mg/L去除的BOD5的浓度为：Sr336 6.72329.28mg/LNe Na(1 85%)30 0.24.5mg/ L去除的氨氮的浓度为：Nr N0 Ne 30 4.5 25.5mg/LPe P0(185%)3 0.150.45mg/L去除的磷的浓度为：Pr P0 Pe 3 0.452.55mg/L3、污泥龄计算XcYSr设计中取 Y 0.6，X=3000mg/L9.2天 _ 3000 0.6 c=0.6 329.28取10天4、好氧区有效容积YQ(S。Se) cX(1 Kd c)0.677200 辺281018

37、555m32 3000 (10.037 10)5、好氧池尺寸计算好氧池面积：设计中取好氧池有效水深为h=4.0m1855544639m2厌氧池尺寸为：长宽=90 52 厌氧池实际面积为：90 X 52=4680m2设计中取厌氧池的超高为0.3 m则池总高为 H=h+0.3=4.0+0.3=4.3m3 、污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为 R 80%则 Q! RQ 0.8 1.180.944m3 s 81561.6m3 d4.4设计参数的较核1、水力停留时间较核24V24 18555 27720011.5h大于8h小于15h,符合要求。2、BOD 污泥负荷率NsQ(S。Se)VX77200 3

38、29.282 18555 0.6 30000.38kgBOD5/(kgMLV SS- d)介于0.30.5之间，符合要求。YQ(S。Se)1 J c4.5剩余污泥量计算.6 77200 3292811133kg/d1000 (10.037 10)QsW(1 P) 1000湿污泥量：设污泥含水率为P 99.3%331590.4m3/d(1 99.3%) 10004.6需氧量计算设生物污泥中大约有12.4%的氮，用于细胞的合成，则每天用于合成的总氮为: 1380 10000.124 X 11133=1380kg/d 即 TN 中有17.88mg/L 用于合成细胞77200按最不利情况，设出水中NO

39、3 N量和 NH 3 N量各为4 mg/ L，则需要氧化的NH3 N量为：30-17.88-4=8.12mg/L需要还原的NO3 N量为：8.12-4=4.12mg/L需氧量（同时去除BOD和脱氮）计算：设计中取k=0.23 f VSS 0.7SS则平均需氧量为:Srkte1.42W f 4.6Q Nr 0.56W f2.6Q NO377200329 281000 (1 e 023 5) 1.42 11133 0.725 54.6 77200 -10000.56 11133 0.7 2.6 772004.1210004901.78kg/d204.2kg/h最大需氧量为:77200Srkte1.

40、320.56 111331.42W f 4.6Q329.281000 (10.7 2.6Nr 0.56W fe 0.23 5) 1.42 11 13377200 1.32 41210002.6Q NO325 50.7 4.6 77200 1.32 -10006128kg/d 255kg/h4.7供气量1、供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底0.2m处，淹没深度为H 4 0.2 3.8m，氧转移效率Ea 18%，计算最不利温度为T 30 C。空气扩散器出口处的绝对压力计算:5Fb 1.013 109800 H551.013 109800 3.8 1.3854 10 Fa空气离开好

41、氧反应池池面时,氧的百分数为:Ot21-Ea100%79 211 EA21 1 0.18100% 17.9%79 211 0.18好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）Pb-b OtCsb(30) Cs(30)52.026 1042式中 Cs(30)标准大气压下，30 C时清水中的饱和溶解氧浓度，mg F L查表得 Cs(3o)7.63 mg L。Csb(30)7.631.3854 10517.95-2.026 10428.47mg L标准需氧量(换算为20 C时的脱氧清水的充氧量)R)R Cs(20 )Cs(T) C1.024T 20式中 Cs(20)标准大气压下，20 C时

42、清水中的饱和溶解氧浓度,mg L查表得 Cs(20)9.17 mg L ；Cs(T) 标准大气压下，T C时清水中的饱和溶解氧浓度,mg L ;C 曝气池内溶解氧浓度，mg 4 ；污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用 0.5 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧浓度值比，0.95 ;一般采用0.90 0.97压力修正系数设计中取 =0.9，=0.95，C=2mg L，=1.04901.780.9 (0.95 1.0 8.472) 1.024(30 20)710.6kg/ h最大标准需氧量:61280.9 (0.95 1.0 8.472) 1.024(30 20)888.4kg/ h最大标准需氧

43、量与标准需氧量之比：Re88841.25R。710.6好氧反应池供气量计算:平均时供气量为：GsR。0.3Ea0168 13159.3m3/h最大时供气量为:GsRo0.3E；888.40.3 0.18316451.9m /h2、曝气机数量计算（以单组反应池计算）本设计中选择鼓风微孔曝气器,算公式为:n=Ro2qc式中 qc 曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力kgO2 h 个。设计中采用鼓风曝气，微孔曝气器，参照给水排水设计手册常用设备可知：每个曝气头通气量按13mV h个 时，服务面积为0.3 0.75 m2；个，曝气器氧利用率为Ea 18%，充氧能力为qc 0.14 k

44、gO2； h个则 n = 888.43173个2 0.14以微孔曝气器服务面积进行较核：f F V 上迴 0.37 m2在 n nh 3173 40.3 0.75m个之间，符合要求。4.8鼓风微孔曝气器空气管路计算平面图布置空气管道如图纸所示，干管的供气量为16451.9m3/h=4.57m3/s；设流速为：v 12 ms。管径：d . 4Q . 44.570.69m，取干管管径为 DN 700mm。V v V3.14 124.9.1二沉池的选择辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。主要由进水管、出水 管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出 水、周边进水中

45、心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出 水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池 底沉泥，提高池的容积利用系数。这类沉淀池多用于二次沉淀池。本设计中采 用机械吸泥的圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。见手写本第五章 污泥处理设计计算污水厂在处理污水的同时，每日要产生产生大量的污泥，这些污泥含有大 量的易分解的有机物质，对环境具有潜在的污染能力，若不进行有效处理，必 然要对环境造成二次污染。同时，污泥含水率高，体积庞大，处理和运输均很 困难。因此，在最终处置前必须处理，以降低污泥中的有机物含量，并减少其 水分。使之在最终处置时对环境的危害减少之限

46、度。1、减量：降低污泥含水率，减小污泥体积；2、稳定 ( satabilization) ：去除污泥中的有机物，使之稳定；3、害化：杀灭寄生虫卵和病原菌；4、污泥综合利用。剩余污泥来自二沉池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量 也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排除处 理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要进行浓缩 处理，然后进行脱水处理。5.1 污泥处理的原则1、城镇污水污泥， 应根据地区经济条件和环境条件进行减量化、 稳定化和 无害化处理，并逐步提高资源化程度。2、污泥的处置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的处理 流

47、程应根据污泥的最终处置方式选定。3、污泥作肥料时，其有害物质含量应符合国家现行标准的规定。4、污泥处理构筑物个数不宜少于 2 个，污泥脱水机械可考虑一台备用。5、污泥处理过程中产生的污泥水应返回污水处理构筑物进行处理。 污泥处理过程中产生的臭气，宜收集后进行处理。5.2 污泥处理方法的选择污泥处理的一般方法与流程的选择、 当地条件、环境保护要求、 投资情况、 运行费用及维护管理等多种因素有关。5.3 集泥池计算回流污泥量为： Q1 RQ 0.8 1.18 0.944m. s 3398.4m3 h剩余污泥量为：Qs 1590.4 m3 d 66.27 m3 h总污泥量为：Q Q1 Qs 3398

48、.4 66.27 3464.7m3 h设计中选用5台（4用1备）回流污泥泵，2台（1用1备）剩余污泥泵。则 每台回流泵的流量为：3398上849.6m h 236 L s4泵房集泥池有效容积按不小于最大一台泵（回流泵）5分钟出水量计算，则 v 236 5 60 70.8m31000有效水深设为h 2.0m集泥池的面积为：A V空35.4m2h 2集泥池尺寸为：L B 6 6m5.4污泥浓缩池污泥处理的主要目的是去除污泥颗粒中的空隙水，减少污泥体积，从而降 低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。常用的污泥浓缩有重力浓缩 法、气浮浓缩法和离心浓缩法。本设计中采用间歇式重力浓缩池中的竖流浓缩池

49、。5.5污泥脱水污水处理过程中所产生的污泥，一般是带水的颗粒或絮状疏松结构。污泥 经浓缩后，尚有97%勺含水率，体积仍然庞大。因此，为了综合利用和最终处 置，需要对污泥进行干化和脱水处理，使污泥含水率降到85%以下，以缩减污泥体积。在污泥脱水前要对污泥进行调整，改善污泥的脱水性能。工程上调整的主 要方法为投加絮凝剂，一般采用高分子絮凝剂。污泥脱水的方法很多，一般有：真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过 滤等。各种脱水机的优缺点如表表4 一些脱水机的主要特点类型优点缺点主要设计和选择参数适用条件污泥干化场设备简单，操作 方便，耗电少占地面积大， 受季节和气 候影响较大， 劳动强度大年蒸发量-年降

50、雨量=污 泥脱水量气候干燥、用 地不紧张地 区的小型污 水处理厂机板框泥饼含水率低，间歇式操作，压力：适用于采用械压滤机构造简单，体积生产效率低，0.2 0.4MPa干燥、焚烧、脱小,节省后续处设备投资大，产泥率：填埋处理的水理的费用，污泥劳动强度大，, 2污泥，适用小调节药剂的投量不能连续工2 10 kg/ m h型污水处理少作产泥率：初沉污泥 +剩余连续生产，效率污泥调节药污泥=高，设备少，投剂费用大，运适用于大、带式压滤机资较少，劳动强行费用高，泥120 350 kg/ m2 h中、小型、污丿压滤、/机度少，能耗维护饼含水率较初沉污泥=水处理厂费用低高2250 500 kg/ m h产泥

51、率：初沉污泥=10 50kg/m2 h大、中、小型连续生产，工作附属设备多，初沉污泥+腐殖=污水均可田效率咼，运行稳工序复杂，运污力水均可用，真空定，可自动控制行费用高20 40 kg/ m h目前使用较转鼓少剩余：过滤机10 15kg/ m2 h效率咼，基建费发达国家使用少，占地少，机械设备复用较多，使用离心根据离心机转速和泥饼环境好，自动化杂，电耗大，于大、中、小脱水机含水率等参数计算程度咼，运行费噪声大型污水处理用低厂根据上表，结合当地气候、经济、技术条件考虑，本设计中选用带式压滤机第六章污水处理厂平面布置在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物；连通各处理构筑物之间的 管、渠及其他管线

52、；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂 厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。污水处理厂的平面布置包括：生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、药剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内还有道路系统、 室外照明系统和美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小，一般采用1:200 1 : 1000比例尺的地形图绘制总平面图，常用比例尺为 1:500。6.1 平面布置原则1、污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合 理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60。2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地

53、形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素， 经技术经济比较确定。3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使 建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。4、生产管理建筑物和生活设施宜集中布置， 其位置和朝向应力求合理， 并 应与处理构筑物保持一定距离。5、污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的 施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。6、污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能 耗、平衡土方的要求。7、厂区消防的设计和消化池、 贮气罐、污泥气压缩机房、 污泥气发电机房、 污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓 库等的位置和设计，应符合国家