城市日处理量60000m3污水处理工程设计

1、第一章第一章 总论总论 .2第 1 节 建设背景.2第 2 节 环境概况.2第 3 节 项目综述.2第二章第二章 工艺流程工艺流程 .4第 1 节 工艺方案分析.4第 2 节 工艺流程图比较.7第 3 节 技术经济比较.8第 4 节 工艺流程图.8第三章第三章 课程设计说明书课程设计说明书 .10第 1 节 粗格栅.10第 2 节污水提升泵房 .10第 3 节细格栅 .10第 4 节 曝气沉砂池.10第 5 节 曝气池.10第 6 节 二沉池.11第 7 节 回流污泥泵房.11第 8 节 污泥池.12第 9 节 污泥浓缩池.12第 10 节 污泥脱水间.12第四章第四章 污水处理系统设计污水处

2、理系统设计 .13第 1 节 粗格栅.13第 2 节 污水提升泵房.15第 3 节 细格栅.16第 4 节 曝气沉砂池.17第 5 节 曝气池.20第 6 节 二沉池.24第 7 节 回流污泥泵房.28第 8 节 污泥池.28第 9 节 污泥浓缩池.29第 10 节 污泥脱水间.30第四章第四章 污水处理厂总体布置污水处理厂总体布置 .31第 1 节 总平面布置.31第 2 节 高程布置.32第 3 节 高程计算.32第五章第五章 体会体会 .34第六章第六章 主要参考资料主要参考资料 .34第一章第一章 总论总论第第 1 1 节节 建设背景建设背景随着经济的发展，社会的进步，我国取得了举世瞩

3、目的骄人成绩，令中华儿女和海外侨外都为之振奋。然而随之而来的是各种污染现象，污染事故的发生，人们的生活环境越来越受到污染大气、水体和噪声的限制，人类的健康和生命变得愈加脆弱。为了保护环境，提高人们的生活质量，减少不良事故的发生，提倡“资源节约型，环境友好型”社会，某城市决定建设一座污水处理厂。污水处理厂的建立，能够有效地减少水污染。城市的生活污水能够有序的排进处理厂处理，减少受纳河流的自净负荷。一些工厂、公司的生产污水有路可去，减少了工厂的运行负担，使一些小工厂在新的环境要求下能够继续运行下去，有利于城市工业可持续发展。建设污水处理厂有利于污水集中处理，有效地节约治理污染的成本和解决一部分就业

4、问题。在全市人民的一致支持下，污水处理厂的建立势在必行。第第 2 2 节节 环境概况环境概况该市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。年平均气温 1014.6。最热月平均气温 22.327.7，最冷月3.01.9。极端最高气温 41，极端最低气温14.9，年日照时数 2005 小时。多年平均降雨量 537 毫米，集中于 7、8、9 月，占总量的5060%。受季风环流影响，冬季多北风和西北风，夏季多南风或东南风，市区全年主导风向为东北风，频率为 19%，年平均风速。第第 3 3 节节 项目综述项目综述1、污水处理厂建设规模由于该城市较小，排放的污水量有限，本着节约成本的原则，将生活污水和工

5、业废水集中在一起进行处理。通过对该市污水量的调查与预测，确定污水处理量为 60000m3/d，设计污水流量 Q=60000m3/d 的污水处理厂。2、设计进出水水质由于污水处理厂的最终出水直接排入到河流中，该河流的水域适用于地表水环境质量标准 （GB3838-2002）类功能区，根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB181918-2002）中规定：城镇污水处理厂出水排入 GB3838 地表水、类功能水域或GB3097 海水三、四类功能海域，执行二类标准。该处理厂应执行二类出水标准。由城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB181918-2002）二级标准日排放最高允许浓度规定，设计出水污水处理厂进

6、、出水水质如表表 1-11-1。表表 1-11-1 设计进出水水质表设计进出水水质表项目CODCrBOD5SSNH3NpH进水水质/(mg/L)24016018035出水水质/(mg/L)100303025 3、厂址的选择（1）处理厂厂址选择，应遵循以下原则：污水处理厂应选在城镇水体下游，污水处理厂处理后出水排入的河段，应对上下游水源的影响最小。厂址选择要便于污泥处理和处置。厂址一般应位于城镇夏季主风向德下风侧，保持一定的卫生防护距离。厂址应有良好的工程地质条件。应尽量少拆迁、少占农田，使污水厂工程易于实施。厂址选择应考虑远期发展的可能性。厂区地形不应受洪涝灾害影响，不应设在雨季易受水淹的低洼

7、处。有方便的交通、运输和水电条件，有利于缩短污水厂建造周期和污水厂的日常管理。如有可能，选择在有适当坡度的位置。（2）厂址及场地现状污水处理厂选址于城郊，位于大和北岸河堤内一块长方形地带，场地地势平坦，由西北坡向东南，场地标高之间，位于城市中心区排水管末端，交通便利。出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50 年一遇）为，常水位为，枯水位为。4、建设原则（1）建设范围建设范围为污水处理厂所有污水、污泥处理工程及公用与辅助工程。（2）建设原则研究基础资料，掌握水质水量的特点和地域特性，合理选择好设计参数；选择建设条件好、环境影响小的厂址；污水处理工艺技术，应达到治理要求的前提下应优先选择基建

8、投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；全面考虑施工、运行和维护的要求，协调好平面布置、高程布置及管线布置间的相互关系，力求整体布局合理完美；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；污水处理过程中的自动控制，力求安全可靠、经济实用，以利提高管理水平，降低劳动强度和运行费用；污水处理厂应近远期全面规划，并作出分期建设安排，合理确定近期规模；满足安全要求；尽量减少工程占地。第二章第二章 工艺流程工艺流程第第 1 1 节节 工艺方案分析工艺方案分析本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般

9、不超标；污水中主要污染物指标 BOD5、CODCr、SS 值比国内一般城市污水高 70%左右；污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。针对该污水处理厂的特点及受纳水体的特点及处理程度。该污水处理厂的主要处理对象是水体中的有机物，其次是氮、磷等化合物。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，在处理时选择的工艺集中适用于如下三个方案：方案一：普通活性污泥法普通活性污泥法普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自 20 世纪 70 年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可

10、以成为“A/O”或“A2/O”工艺，从而实现脱 N 和除 P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转化效率提高到 20%以上，从而节省了运行费。国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村（12 万 m3/d） 、天津纪庄子（26 万m3/d） 、北京高碑店（50 万 m3/d） 、成都三瓦窑（20 万 m3/d）等污水处理厂都采用此方法。目前世界最大的污水处理厂美国芝加哥市西南西污水处理厂也采用此工艺，该厂 1964年建成，设计流量为 455 万 m3/d。其特点为：工艺相对成熟；有机物去除效率高，传统活性污泥法处理效果较好，BOD5去除率可达 9095。适用于处理的进水水质比较稳定，适用于

11、处理净化程度和稳定程度要求较高的废水，对废水的处理程度比较灵活。乃冲击负荷低，有机负荷在 0.20.5kgBOD/(kgMLVSSd)之间，对冲击负荷适应性较弱。需氧与供氧矛盾大，活性污泥在曝气池内经历从对数增长到减衰增长以至于到内源优化期，需氧速率沿池长逐渐降低，混合液中溶解氧含量沿池长逐渐增高，在曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象。容积大、占地面多，基建费用高，电耗大、脱 N 和除 P 效率低，通常只有1030%。该工艺适用于中小规模的污水处理厂，在处理过程中能降低水中 BOD5、COD 的含量。对氮、磷有一定的处理能力，但是达不到该厂所要求的去除率。方案二：氧化沟法氧化沟法氧化

12、沟污水处理技术，是 20 世纪 50 年代由荷兰人首创。60 年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国家已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。据报道，196319743/d，1974 年建成。我国自 20 世纪 80 年代起，也已普遍采用氧化沟技术处理污水，如桂林东（4 万 m3/d） 、昆明兰花沟（6 万 m33/d） 、长沙第二（14 万m3/d） 、西安北石桥（一期 15 万 m3/d）等城市污水处理厂都采用

13、此工艺，均取得了很好的效果，出水 BOD5一般为 10mg/L 左右。氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点：工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺科比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除 BOD5和 SS 方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，BOD5、SS 的去除率均大于 85，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便

14、地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱 N 的深度处理。同时聚磷菌交替处于厌氧和好氧条件下，并交替进行稀磷和过量摄取磷，然后将高磷剩余污泥排放，从而达到生物除磷的目的。所以氧化沟不仅可去除 BOD5，而且还能脱氮除磷，出水水质好。基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，党处理要求脱 N 时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除 BOD5时，可能节省不多） 。同样，当仅要求去除 BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，二要求去除

15、 BOD5且去除 NH3-N 时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。总的来说，氧化沟法的造价比普通活性污泥法节约 2530%。污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达 2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为，氧化沟的总长为 L，则水流完成一个循环所需时间 t=L/s，当 L=90600m 时，t=540min。由于废水氧化沟中涉及水力停留时间 T 为 1024h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为 30200 次。可见原

16、污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。氧化沟工艺自动化程度要求高。该工艺管理简单，占地少，造价低，投资及管理模式适合我国的国情。方案三：SBRSBR 法法1980 年在美国 EPA 资助下，在印第安纳州 Culver 建立了第一座 SBR 工艺的污水处理厂，1984 年通过美国 EPA 技术评估。SBR 已成为美国中小型污水处理厂的首选工艺。

17、1985 年日本下水道理事会公布了对 SBR 工艺的技术评估书，成分肯定了改工艺的优点，日本小型 SBR 处理厂数量在世界第一。澳大利亚引入 SBR 工艺用于城市污水处理厂，现已成为主导工艺。我国 1985 年上海建成第一座肉类加工污水处理，现已在城市污水和其他污水处理中得到应用。目前，SBR 已在国内外广泛应用，主要应用城市污水及其味精、啤酒、制药、焦化、餐饮、造纸、印染、洗涤、屠宰等工业废水的处理。其优点为：工艺流程简单。SBR 工艺的主要反应器是序批式间歇反应器，与传统的活性污泥法相比，不需要另外设置二次沉淀池、污泥回流及污泥回流设备，调节池小或可以不设置调节池，多数情况下可以省去初次沉

18、淀池。占地面积小、造价低。SBR 工艺处理系统布置紧凑、工艺简洁，因此占地面积小。由于省去二沉池及污泥回流设备，调节池的容积小或可以省去，因此 SBR 工艺的建设费用和运行费用都比较低，采用 SBR 工艺处理小城镇污水时，比普通活性污泥法节省基建投资30以上。处理效果好。SBR 工艺的主要特点之一是处理效果好，SBR 反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化，而且反应过程是不连续的。因此运行过程是典型的非稳态过程。在运行期间，反应器中活性污泥处于一种交替的吸附、吸收、生物降解和活化过程的不断变化过程。由于实践可知，用 SBR 工艺处理城市污水，可以大大缩减反应时间，并取得良好的处理效果

19、。脱氮除磷效果好。SBR 工艺运行操作灵活，可以根据不同的处理要求，通过调节不同的控制手段，来达到净化处理的目的。污泥沉降性能好。SBR 工艺的污泥易于沉淀，SVI 值较低。在一般情况下，不产生污泥膨胀现象。SBR 工艺处理系统中存在着较大的浓度梯度，在反应器中缺氧和好氧状态并存，反应器中有较高的底物浓度、污泥龄短、比增长速率大。因此，可以有效地控制丝状菌的过量繁殖，避免污泥产生膨胀现象，取得良好的污泥沉降现象。良好的适应性。SBR 处理工艺对进水水质水量的波动具有较好的适应性。当进水水质水量急剧变化时，SBR 工艺仍可获得良好的处理效果，运行稳定性较好。SBR 工艺的进水期内，曝气池起到了调

20、节池的作用，通过曝气，可使污水与原污泥充分混合，进行反应。可通过调节进水时间，调整污水调节和反应的时间，也可通过调节闲置时间，调整活性污泥的吸附和吸收能力，提高污泥活性从而提高污染物被处理的程度。易于维护管理。SBR 处理工艺如果管理得当，处理水水质将优于连续式活性污泥法，易于实现系统优化运行的自动控制。尽管SBR有众多的优点，但自身也存在一些缺点：连续进水时，对单一SBR反应器来说需要较大的调节池；对于多个SBR反应器，进水和排水阀门切换频繁，容易造成阀门磨损，对自动化要求较高；适用于中小型污水处理项目，无法达到大型污水处理项目连续进水、连续排水的要求；设备的闲置率较高；污水提升水头损失较大

21、。综合考虑 SBR 法的优点和缺点，在管理和技术上可能有一定难度。综上所述，根据该厂的设计流量，投资情况，进出水体的特点等等，采用卡鲁赛尔氧化沟工艺更适合于该厂的实际情况。第第 2 2 节节 工艺流程图比较工艺流程图比较1、普通活性污泥法工艺流程工艺流程框图，见图图 2-12-1：计量槽风机房 格栅沉砂池曝气池二沉池出水原污水回流污泥剩余污泥污水泵房污泥池污泥泵房污泥浓缩池污泥脱水机房砂外运栅渣外运泥饼外运初沉池图图 2-12-1 普通活性污泥法污水处理及污泥处理工艺流程普通活性污泥法污水处理及污泥处理工艺流程2、氧化沟法工艺流程工艺流程框图，见图图 2-22-2：计量槽 格栅沉砂池氧化沟二沉

22、池出水原污水回流污泥剩余污泥污水泵房污泥池污泥泵房污泥浓缩池污泥脱水机房砂外运栅渣外运泥饼外运图图 2-22-2 氧化沟法污水处理及污泥处理工艺流程氧化沟法污水处理及污泥处理工艺流程3、SBR 法工艺流程工艺流程框图，见图图 2-32-3：计量槽 格栅沉砂池 SBR出水原污水污水泵房砂外运栅渣外运初沉池图图 2-32-3 SBRSBR 法污水处理及污泥处理工艺流程法污水处理及污泥处理工艺流程第第 3 3 节节 技术经济比较技术经济比较1、比较内容：技术比较。包括污水处理出水水质和运行管理水平要求；经济比较。包括污水处理工程基建投资、运行费用和占地面积；比较范围。污水处理厂的污水及污泥处理工程以

23、及附属建筑等工程；2、比较结果：普通活性污泥法、氧化沟法和 SBR 法三种方案的技术经济比较结果，可知，氧化沟法工艺方案以下方面具有明显优势：氧化沟方案在达到与传统在活性污泥法同样的去除 BOD5效果时，还能有更充分的硝化和一定的反硝化效果；氧化沟法管理较简单，适合该市污水处理管理技术水平现状；氧化沟占地、投资和运行费用相对较低。综合以上对比分析，本工程以氧化沟法污水处理厂工艺方案作为推荐方案。第第 4 4 节节 工艺流程图工艺流程图污水由该市的地下排水系统收集，在污水处理厂进行集中处理。首先，污水进入污水泵房，通过提升泵，将水位提高到适合的位置。再通过格栅，它的作用是过滤掉污水中的较大的固体

24、颗粒，以免固体物堵塞管道，隔栅通过机械刮渣外运。污水经管道运输至沉砂池。选取平流式沉砂池，进一步将污水中的固体无机物和较大颗粒的有机物沉淀下来，将沉淀的污泥定时外运。污水经过计量槽，达到氧化沟。由于氧化沟有厌氧和好氧段，能够达到脱 N 除 P 的目的。在厌氧段，完成聚磷菌释放 P 和反硝化作用，在好氧段，完成聚磷菌吸收 P 和硝化作用，在氧化沟中，好氧段和厌氧段交替进行，完成脱 N 除 P。在氧化沟内装有曝气机，使水中的氧含量达到 2.5 mg/L。在氧的作用下，好痒菌分解水中的有机物，降低 BOD 的含量，去除率一般在 8090%.对 NH3-N 的含量也有一定的降低作用。污水经氧化沟后进入

25、二沉池。与活性污泥混合的泥水在二沉池内进行分离。处理后的污水经出水堰收集到集水漕，集中排放。由于重力作用而沉淀的活性污泥排到污泥池，经过污泥泵房将一部分污泥输送到氧化沟中。而在期间，污泥含水率在 80%左右，浓缩后的污泥进入污泥脱水机房进一步脱水，脱水后的污泥含水率较低，就像平时的泥巴。处理后的污泥进行污泥外运。一般只设一个污水提升泵房，其作用是弥补水力损失，为污水提供一定的动力和速度。若污水经处理后出水高程较低，不能流入受纳水体，则需要出水提升泵房。确定的该污水处理厂流程如图图 2-42-4：计量槽 格栅沉砂池氧化沟二沉池出水原污水回流污泥剩余污泥污水泵房污泥池污泥泵房污泥浓缩池污泥脱水机房

26、砂外运栅渣外运泥饼外运图图 2-42-4 氧化沟法污水处理及污泥处理工艺流程氧化沟法污水处理及污泥处理工艺流程第三章第三章 课程设计说明书课程设计说明书第第 1 1 节节 粗格栅粗格栅由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用粗格栅，而提升水泵房选用混流泵，为减少栅渣量，格栅栅条间隙拟定为 25mm。第第 2 2 节节污水提升泵房污水提升泵房考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备

27、，操作简便。采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺线可以充分优化，股污水直考虑一次提升。污水提升后如格栅，然后自流通过沉砂池、氧化沟、二沉池。第第 3 3 节节细格栅细格栅格栅截污主要对后面的管道及构筑物起保护作用，经过中格栅的过滤，拟采用细格栅。栅条间隙 b=10mm，过栅流速 v=m/s，安装倾角 =60，栅条宽 s=10mm。第第 4 4 节节 曝气沉砂池曝气沉砂池污水经混流泵提升后进入曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉沙池池底采用多斗集砂，沉砂有螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸

28、入自卸汽车外运。第第 5 5 节节 曝气池曝气池本设计采用的是卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。运行参数：共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。厌氧池直径 D=19m， 高 H=氧化沟尺寸 LB=80m28m， 高 H=给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内

29、得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。曝气系统：采用表面机械曝气 DY325 型倒伞型叶轮表面曝气机。 排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。第第 6 6 节节 二沉池二沉池沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。所以，本

30、设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池。 第第 7 7 节节 回流污泥泵房回流污泥泵房二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。设计回流污泥量为 QR18752500m3/h；污泥回流比 R50100%。第第 8 8 节节 污泥池污泥池将二沉池产生的剩余污泥经自流自流作用，排到污泥池中，污泥池的作用是防止泵在排泥时，引起污泥沉淀困难。第第 9 9 节节 污泥浓缩池污泥浓缩池浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方

31、法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合，例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的 10 倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用连续式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。浓缩池二座，直径为 24 米，浓缩时间 14h。第第 1010 节节 污泥脱水间污泥脱水

32、间污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。第四章第四章 污水处理系统设计污水处理系统设计第第 1 1 节节 粗格栅粗格栅1、设计说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用粗格栅，而提升水泵房选用混流泵，为减少栅渣量，格栅栅条间隙拟定为 25mm。a、设计流量：平均日流量

33、Qd6.0 万 m3/d2500.0m3/hm3/s最大日流量 QmaxQd Kz6.0 万 m3/d万 m3/d 2500.0 m3/h1.33250.0m3/hm3/s。b、设计参数：栅条间隙 b=25mm，过栅流速 v=m/s，安装倾角 =60，栅条宽 s=10mm。2、格栅计算：a、栅前水深 h： 由 Qmax=B12v/2 得，进水池宽 B1m 所以: h=B1/2=0.67mb、栅条间隙数 n 为：n=50（条）bhvQsinmax0 . 167. 0102560sin90. 03c、栅槽有效宽度 B：设计采用10 圆钢为栅条，即 S =，则 B=S(n-1)+bn=0.01(50

34、-1)+0.02550=md、过栅水头损失 h2：h2kh0 h0gv22sin一般采用 k3，格栅断面采用锐变矩形断面(2.42)，则34)(bS所以：h2k34)(bSgv22sin32.42sin60 0.09m34)025. 001. 0(81. 920 . 12e、栅后槽总高度 H：Hhh1h2式中：h栅前水深，0.67m；h1格栅前渠道超高，一般取 h1=；h2格栅的水头损失，9m。 所以：H0.679=1.06mf、栅槽总长度 L：LL1L2tgH1式中：L1进水渠道渐宽部分的长度，m，L1。其中，B1为进水渠道宽度，112tgBB 1.34m；为进水渠道渐宽部位的展开角度，取

35、20。则 L1m；120234. 174. 1tg L2格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取L21m； H1格栅前槽高，m，H1hh1=m；所以：Lm6097. 0tg3、栅渣量计算：W1000864001maxzKWQ式中：W13/（103m3污水） ；所以：W m3/d10003 . 18640006. 090. 0拦截污物量远远大于3/d，宜采用机械格栅。污物的排除采用机械装置：300 螺旋输送机一台。 格栅示意图如图图 3-13-1：a1a2ah2h2h1hB1H1HB1BL1500H1/tga1000L2图图 3-13-1 格栅水力计算简图格栅水力计算简图4、设备选型：格栅

36、采用 ZH-800-1400 旋转齿板式格栅除污机 2 台， （1 用 1 备） 。栅条有效宽1200mm，栅条间隙 25mm，耙行速度为，框总宽度 1430mm，电机功率。输送机采用 YSJ-150，需 1 台，直径为 150mm，Q=1m3/min,电机功率为。配用电机为小型三相鼠笼异步式电动机 1 台，Y 系列，型号为 Y801-2 型，额定功率为 W，效率为 73%。第第 2 2 节节 污水提升泵房污水提升泵房1、设计说明：采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺线可以充分优化，股污水直考虑一次提升。污水提升后如格栅，然后自流通过沉砂池、氧化沟、二沉池。设计流量为

37、 Qmax=3250.0m3/h。2设计选型：污水经二沉池后排入市政污水管道，水面相对高程为。污水经过的构筑物依次为中细格栅、曝气沉砂池、计量槽、曝气池和二沉池。污水提升前水位为，则污水总提升流程为：m，采用螺旋泵其设计提升高度为 H=0m，设计流量 Qmax=3250.0m3/h，采用 3 台混流泵，单台提升流量为 1 m3/h 。采用 400HW-7S 型混流泵 5 台，4 用 1 备，该泵提升流量为 Q1= 1260m3/h，转速 730 r/min，效率为 86%，轴功率为 28.1kW，配用功率为 40HP/30kW，泵净重为 550kg，配用电机 Y225-6/30M。3、提升泵房

38、：混流泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外要考虑一定在检修空间。提升泵房的占地面积：LB=（15.0+0.5+11.0）10=m2。其工作间占地面积为11.010.0=110.0m2。第第 3 3 节节 细格栅细格栅1、设计参数：格栅截污主要对后面的管道及构筑物起保护作用，经过中格栅的过滤，拟采用细格栅。栅条间隙 b=10mm，过栅流速 v=m/s，安装倾角 =60，栅条宽 s=10mm。2、格栅计算：a、栅前水深 h： 由 Qmax=B12v/2 得，进水池宽 B11.34m 所以:h=B1/2=0.67mb、栅条间隙数 n 为：n=125（条）bhvQsin

39、max0 . 167. 0101060sin90. 03c、栅槽有效宽度 B：设计采用10 圆钢为栅条，即 S =m，则 B=S(n-1)+bn=0.01(12510125=md、过栅水头损失 h2：h1kh0 h0gv22sin一般采用 k3，格栅断面采用锐变矩形断面（2.42） ，则34)(bS所以：h2k34)(bSgv22sin3sin6034)010. 0010. 0(81. 920 . 120.32me、栅后槽总高度 H：Hhh1h2式中：h栅前水深，0.67m；h1格栅前渠道超高，一般取 h1=；h2格栅的水头损失，0.32m。 所以：H0.670.300.32=mf、栅槽总长度

40、 L：LL1L2tgH1式中：L1进水渠道渐宽部分的长度，m，L1。其中，B1为进水渠道宽度，112tgBB 1.64m；为进水渠道渐宽部位的展开角度，取 20。则 L1m；120234. 149. 2tg L2格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取L21m； H1格栅前槽高，m，H1hh1=m；所以：Lm6097. 0tg3、栅渣量 W：W1000864001maxzKWQ式中：W13/103m3污水；所以：W 8m3/d10003 . 18640008. 09 . 0拦截污物量远大于3/d，宜采用机械格栅。污物的排除采用机械装置：300 螺旋输送机一台。4、设备选型：格栅采用 ZH

41、-800-1400 旋转齿板式格栅除污机 2 台， （1 用 1 备） 。栅条有效宽1200mm，栅条间隙 25mm，耙行速度为，框总宽度 1430mm，电机功率。输送机采用 YSJ-150，需 1 台，直径为 150mm，Q=1m3/min,电机功率为。配用电机为小型三相鼠笼异步式电动机 1 台，Y 系列，型号为 Y801-2 型，额定功率为 W，效率为 73%。第第 4 4 节节 曝气沉砂池曝气沉砂池1、设计说明：污水经混流泵提升后进入曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉沙池池底采用多斗集砂，沉砂有螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水

42、回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。设计流量为 Qmax3250m3/hm3/s，设计水力停留时间 t4min，水平流速，有效水深H12.5m。2、池体设计计算：a、曝气沉砂池有效容积 V：V60Qmaxt604216.0 m3共四格，每格有效容积 V1V/4 m3每格池片面容积为 Aim21HVi5 . 20 .54b、沉砂池水流部分的长度 L：L60vt600.104m则单格池宽 B1LAi0 .246 .21每组池宽 B2B11.8m。3、曝气系统设计计算：采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。a、所需曝气量 q：q60DQmax式中：D3/m3污水。q600.2m3/min

43、b、穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置 2 根穿孔曝气管，每格 2 根，共 8 根。曝气管管径 DN100mm，送风管管径 DN150mm。4、进水、出水及撇油：污水直接从混流泵出水渠进入，设置进水挡墙，出水由池另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙高度均为 1.5m。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管 DN200，人工撇除浮油，池外设置油水分离槽井。5、贮泥斗设计：a、排砂量 W：对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量为 W1m3/105m3污水，取 W13.0 m3/105m3污水。WQmaxW11043.010-5 m3/d （含水率 P60%）假设贮

44、砂时间为 t2.0d，则：存砂所需容积为 VWt m3折算为 P85%的存砂体积为：Vm38510060100b、贮砂斗的容积 V0：设贮砂斗底宽 b11.0m，高 h32.0m；斗壁与水平面得倾角为 45；则贮砂斗得上口宽 b2为：b2+b14523tgh450 . 22tg每个贮砂斗的容积 Vi：Vi=h3（S1i+S2i+）31iiSS21式中：S1i贮砂斗下口的面积。S1ib1B1m2； S2i贮砂斗上口的面积。S1ib2B15m2；则有：Vi（+）m33150. 490. 0每格曝气沉砂池设砂斗一个，共 4 个砂斗，则砂斗总容积为：V04 m3c、贮砂室的高度 h3：假设采用重力排砂

45、，池底设 6%坡度坡向砂斗，设砂斗的距离 b，则：h3h3+0.06l2h3222bbL m20 . 10 . 520 .24d、池总高度 H：Hh1+h2+h3式中：h1沉砂池超高，取 0.3m； h2设计有效水深，即 h2为；则：Hm6、曝气沉砂池尺寸：LBH1.8mm详见图图 3-23-2：b1b2l2bl2b1b2LBh1h2h3h3B(a)(b)（a）平面图；（b）横坡面图图图 3-23-2 曝气沉砂池计算图曝气沉砂池计算图7、设备选型：a、涡流搅拌器 型号：ROTITION VL-90l/Z 型 功率：N 转速：n102r/min 立式浆叶分离机1800b、细砂泵 型号：BALDO

46、R-IP55 流量：Q=50 m3/h 扬程：H=9mWc、砂水分离系统 型号：SEOREC ESX200 流量：Q=1m3/h 功率：Wd、鼓风机房砂水分离后，通入气水混合液洗砂，气和水分别冲洗或联合冲洗。气和水的冲洗强度均为 10L/(m2s)3/min。3/min。选用 SL100WD 罗茨鼓风机三台，二用一备，单台风量 Q3/min，轴功率N3.67kW，配套电机为 Y112M-4。第第 5 5 节节 曝气池曝气池1、设计说明：氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态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。氧化沟(

47、Oxidation Ditch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。拟用卡罗赛氧化沟，去除 COD 与 BOD 之外，还应具备硝化和一定的脱 N 作用，以使出水 NH3-N 低于排放标准，故污泥负荷和污泥龄应分别低于 0.15kgBOD/(kgVSSd)和高于。氧化沟采用垂直轴曝气机进行搅拌、推进、充氧、部分曝气机配置变频调速器。相应于每组氧化

48、沟内安装在线溶解氧测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后在反馈至变频调速器，实现曝气根据溶解氧自动控制。设计流量 Q6.0 万 m3/d2500.0m3/h进水 BOD5 S0160mg/L 出水 BOD5 Se30mg/L进水 NH3-N35 mg/L 出水 NH3-N25 mg/L污泥负荷 Ls5/(kgMLSSd)污泥浓度 MLSS5000mg/L污泥 f0.6，MLVSS3000 mg/L。2、池体设计计算（延时曝气法）：曝气池所需总容积 V（按污泥负荷计算）：VXLSQsr式中：Sr经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD5）量，kg/m3，SrS0Se16030130

49、mg/L0.13g/L； X曝气池混合液污泥浓度，3g/L。所以：V18571m3314. 013. 060000 共设氧化沟四组，每组容积为 ViV/n18571/44643 m3氧化沟设计有效水深为 H13.5m，则每组氧化沟平面面积为 Ai：Ai1327m21HVi5 . 34643设计每组氧化沟有 6 条沟，每沟断面尺寸为 mm。氧化沟直线段长 L1，有：3(14L1+72)4(7140.572)Ai解得：L1m，取 L123.0m。氧化沟实际平面面积为Ai3(14+72)4(7140.572)1350 m2实际容积为：Vi AiH113504725 m33、出水：每组氧化沟设出水槽一

50、座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量。每沟设出水堰两扇，启闭机 2 台。钢制堰门规格为 BH0.8m；出水槽平面尺寸 LB1.2m。4、曝气机设计选型a、需氧量计算：碳化需氧量 O1：O1aQSr 式中：a2/kg； Q设计流量，6 万 m3/d； Sr经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD5）量， 0.13 kg/m3。所以：O16104103kgO2/d硝化需氧量 O2：O2QNr氨氮的氧当量系数； Q设计流量，6 万 m3/d； Nr经活性污泥代谢活动被降解的 NH3-N 量，352510mg/L=/m3。所以：O26104103kgO2/d污泥自身氧化需氧量 O3：O3

51、bVXV式中：b 活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率，b2/kg； V曝气池容积，47254104m3； XV曝气池内挥发性悬浮固体（MLVSS）浓度，/m3。所以：O3104103kgO2/d合计实际需氧量 R：RO1+O2+O3104kgO2/d标准需氧量 R0：R0FccRcTTSS)20()()20(024. 1式中：cS(20)105Pa，温度为 20时溶解氧饱和浓度，9.17mg/L；在温度为 T 时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和浓度平均值，对于本)(TSc设计，其值取 8.88mg/L；c ； ，污水传质系数修正系数，对于机械曝气设备，值在范围内，取0.9。0.98 之

52、间变化，通常取 0.95； 压力修正系数，对于本设计，其值为 1； T氧化沟中水的温度，本设计取 25； F曝气扩散设备堵塞系数，本设计取值为 1。所以：R01024. 10 . 288. 8195. 090. 017. 91026. 2)2025(4 104kgO2/d 103kgO2/hb、曝气机数量：选用 DY325 倒伞型表面曝气机，直径3.5m，N55kW，单台最大充氧能力为125kgO2/h。曝气机所需数量为 n，则：n11 台1250R1251032. 13每组氧化沟曝气机数量 n1：n1n/411/42.75，取 n13考虑备用，每组共设 4 台曝气机，其中 2 台为变频调速。

53、5、剩余污泥计算：a、氧化沟生物净产量Xv：XvYQSrKdXvV式中：Xv每日增长的挥发性活性污泥量，kg/d； Y产率系数，即微生物每代谢 1kgBOD5所合成的 MLVSS，本设计取； Q，SrQ6 万 m3/d，Sr0.13 kg/m3； Kd-1； VXv曝气池内挥发性悬浮固体总量，为104104kg。所以：Xv0.7061040.130.05104 2685kgMLVSS/db、氧化沟每日排出的污泥 W：W4475kgSS/dfXv6 . 02685 186 kgSS/h折算为含水率 P99.0%的湿污泥 Qw：Qw268m3/d m3/h6、设计校核：a、实际污泥负荷 Ns：Ns

54、VXQSvr441055. 513. 01000. 6 kgBOD5/（kgMLVSSd） b、污泥泥龄：vvXVX26851055. 54 2d20d 延时曝气法的泥龄为 205/（kgMLVSSd） ，所以该设计满足要求。第第 6 6 节节 二沉池二沉池1、设计说明：对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，采用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等） 、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池，采用周边进水、周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高 17

55、.4%，出水水质也能提高 20%（以出水SS 和 BOD5指标衡量） 。该污水厂采用周边进水周边出水辐流式沉淀池。设计流量 Q6.0 万 m3/d2500.0m3/h表面负荷 q3/(m2h)固体负荷 qs120kgSS/(m2d)水力停留时间 T设计污泥回流比 R50100%2、池体设计计算（表面负荷法）：a、沉淀池表面面积 A：A2502qQ0 . 10 .2500设共建四座二沉池，每座氧化沟对应一座二沉池，每座二沉池表面积 Ai：AiA/4625 m2二沉池直径 D：D28.2 miA414. 36254选取 D29m。b、池体有效水深 H1：二沉池有效水深为H1qT1.02.5c、存泥

56、区所需容积 Vw：氧化沟中混合液污泥浓度 X5000mg/L，设计污泥回流比采用 R60%，则回流污泥浓度为 XrX13333.3 mg/L。RR1为保证污泥回流的浓度，污泥在二沉池的存泥时间不宜小于 2.0h，即 Tw2.0h。二沉池污泥区所需存在泥容积 Vw：VwrwXXQXRT)1 (2 3 .13333500050000 .2500)6 . 01 (0 . 22 4364m3d、存泥区高度 H2：每座二沉池存泥区容积 Vw1：Vw11091 m34wV44364则存泥区高度 H2为：H2Vw1/Ai1091/625e、二沉池总高度 H：取二沉池缓冲层高度 H30.4m，二沉池超高为 H

57、40.5m，则二沉池边总高度 H 为：HH1+H2+H3+H4设计二沉池池底坡度 i0.01，则池底坡降为 H50.01m，池中心总高度25 . 2DH：H=H+H55.33m池中心污泥斗深度为 H60.98m，则二沉池总深度 H7：H7H+H6f、校核径深比：二沉池直径与水深之比为D/(H1+H3) 29/(2.5+0.4) 二沉池直径与池边总水深之比为D/(H1+H2+H3) 29/(2.5+1.8+0.4) 符合要求。3、二沉池固体负荷 G：GAQXR)1 ( 当 R0.51.0 时，G 分别为：G1180kgSS/(m2d)0 .25000 . 5100 . 6)5 . 01 (4G2

58、240kgSS/(m2d)0 .25000 . 5100 . 6)0 . 11 (4介于 G200250 kgSS/(m2d)之间，符合要求。4、进水配水槽设计计算：采用环形平底配水槽，等距设布水孔，孔径100mm，并加100mmL450 mm。配水槽底配水区设挡水裙板，高 0.8m。配水槽配水流量 Q：Q(1+R)Qh(1+0.6)2504000m3/h m3/s则配水槽流速 u1：u1m/s48 . 00 . 1Q48 . 00 . 11 . 1设100 配水孔孔距为 S则配水孔数量 n：n个SD) 1(10. 114. 3) 10 .29(取 n80 个。配水孔眼流速 u2：u2 m/s

59、244dnQ21 . 014. 3801 . 1槽底环形配水区平均流速 u3：u3LBQ4BDQ)0 . 1(40 . 114. 3)0 . 10 .29(41 . 1 m/s环形配水平均速度梯度 G：G2123222tuu216221006. 16002003. 044. 0 s-130s-1Gt6007.4103105符合要求。出水渠设计计算：5、出水渠设计计算：池周边设出水总渠一条，另外距池边处设溢流渠一条，溢流渠与出水总渠设辐射式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设溢流堰板。出水总渠宽 1.0m，水深 0.8m。出水总渠流速 v1：v1hbQ48 . 00 . 1404. 1出水堰溢流

60、负荷 q2.0L/(ms)则溢流堰总长 L： LqQ0 . 2100004. 1每池溢流堰长度 Li： Li4L40 .520出水总渠及溢流渠上三条溢流堰板总长为（）+22）每堰口长 150mm，设 1900 口，单块堰板长，共 95 块。每堰堰口流量 Qi： Qi104m3/snQ41900404. 1每堰上水头 h： h4 . 04 . 1iQ4 . 044 . 11004. 1实际堰上水深介于 0.0200.043m 之间。6、排泥方式与装置：为降低池底底坡度和池总深，拟采用机械排泥，刮泥机将污泥送至池中心，再有管道排出池外。本二沉池选用 CFX35A 吸泥机，该机中心转动，周边线速度为