环本1001 张雄 毕业设计

1、长沙市长沙县黄花镇污水处理厂工艺改进设计2014届毕业论文（设计）院 、 部： 安全与环境工程学院 学生姓名： 张雄 指导教师： 彭丽婧 职称： 讲师 专 业： 环境工程 班 级： 环本1001班 完成时间： 2014年5月 摘 要随着经济的高速发展，城镇化进程的加快，城镇在生产生活中产生的废水和污水增加。长沙县黄花镇原有的污水处理厂采用的生物转盘工艺在处理过程中随着污水量的增加，处理强度的增大而导致生物转盘的盘片上生物膜脱落、排出水质不达标，处理费用增加。为满足黄花镇目前以及未来几年的污水处理的需要，本设计针对长沙县黄花镇污水处理厂原工艺进行改进，原处理规模为8200m3/d。进水水质为：B

2、OD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 150 mg/L，TP = 2.8 mg/L。针对进水水量和水质，采用具有良好脱氮除磷效果，运行处理简单方便的卡鲁塞尔氧化沟工艺，其出水水质达国家污水综合排放一级B标准。主要构筑物的包括污水泵房、格栅、沉砂池、氧化沟、二沉池、污泥浓缩池等。 关键词：污水处理；卡鲁塞尔氧化沟；脱氮除磷ABSTRACT With the rapid development of economy, the process of urbanization is speeding up, urban wastewat

3、er and sewage which generated in the production and daily life are increasing. In HuangHua town of ChangSha County, the original wastewater treatment plant using biological rotating disc process in the process as the volume increases,with the intensity grows to Bio Bio-film leading to the turntable

4、platter off, discharged water quality substandard, which increased the processing costs. In order to meet the needs of Sewage treatment in current as well as the future years in HuangHua town, according to the original process in Changsha County, HuangHua town sewage treatment plant this design is m

5、aking the progress.The original size was 8200m3/d. Water quality: BOD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 150 mg/L，TP = 2.8 mg/L。Accoding to influent amount and quality, we used the good effect of nitrogen and phosphorus removal, and we running simple carrousel oxidation ditch process,

6、the effluent quality was up to the national level of integrated wastewater discharge standard b. The main structures including: sewage pumping stations, grills, grit, oxidation ditches, secondary settling tank, sludge thickening tank and so on.Key words：Sewage treatment; Carrousel oxidation ditch; n

7、itrogen and phosphorus removal目 录1 前言12 设计资料22.1 自然条件22.2.1 地形地貌22.2.2 气象22.2.3 水文22.2 规划资料23 污水处理方案的确定33.1 城镇污水处理目前常用工艺简介33.1.1 氧化沟活性污泥法33.1.2 间歇式活性污泥法43.1.3 曝气生物滤池43.2 原污水处理工艺的分析43.3 污水处理工艺的确定54 污水处理主要构筑物的设计计算74.1 粗格栅74.1.1 进出污水水质与水量74.1.2 粗格栅设计计算74.2 污水提升泵房104.3 细格栅104.4 沉砂池134.4.1 平流式沉砂池设计参数134.

8、4.2 平流式沉砂池的设计134.5 氧化沟154.5.1 设计参数154.5.2 水处理程度计算164.5.3 氧化沟的设计与计算164.6 二沉池204.6.1 设计参数204.6.2 设计计算215 污泥处理设计计算235.1 污泥泵房设计235.1.1 回流污泥泵房设计235.1.2 剩余污泥泵房245.2 浓缩池245.2.1 中心管面积255.2.2 沉淀部分的有效面积255.2.3 浓缩池有效水深255.2.4 确定污泥斗尺寸265.2.5 浓缩池总高度265.3 贮泥池275.3.1 贮泥池体积275.3.2 贮泥池其他尺寸275.4 污泥脱水车间276 高程确定296.1 污

9、水处理厂高程布置原则296.2 污水处理部分构筑物高程计算296.2.1 污水处理部分构筑物水头损失计算296.2.2 污水处理部分构筑物高程的确定306.3 污泥处理部分构筑物高程计算316.3.1 污泥处理部分构筑物水头损失计算316.3.2 污泥处理部分构筑物高程计算327 污水处理厂的平面布置337.1 平面布置原则337.2 污水处理厂的平面布置337.2.1 污水处理区337.2.2 污泥处理区337.2.3 生活区347.2.4 厂区绿化布置348 总结35参考文献36致 谢38附 录391 前言伴随着人类社会的进步，经济的高速发展，然而在经济高速发展的背后，也随之带来了日益严峻

10、的环境问题。其中工业废水和生活污水在污染城镇环境的同时还对城镇周围的河流和土地造成严重的污染，给当地地下饮用水带来了直接的影响，威胁到人类的身体健康和生物的生长。所以，城镇污水治理已成为目前大部分城镇急需要解决的问题。长沙县黄花镇距离市区20公里，规划人口：34万人。生活污水量标准为日平均8200m3。区域污水日排放量低、日系数变化大，主要是生活污水，氮磷含量较高。随着人口的不断增长，生活污水量增加，污水水质中的氮磷含量也急剧增大。原污水处理厂采用的生物转盘的处理工艺在处理过程中随着处理强度的增大导致生物转盘的盘片生物膜易脱落、处理效率低、处理周期增长，能耗偏高，不利于黄花镇的环境保护在一定程

11、度制约着其社会经济发展。因此需对原污水处理工艺进行改进，使之适应于目前甚至是未来十几年黄花镇污水处理的需要。2 设计资料2.1 自然条件2.2.1 地形地貌长沙县黄花镇占地169平方公里，属低山丘陵地貌，地势由南向北略有坡度，平均坡度为 0.4，地带性土壤为红壤。地坪平均绝对标高为8.5 m。2.2.2 气象年均气温16.5，年气温通常一月最低，七月最高。东南风为其夏季知道风向，全年无霜期长275天；年平均降水量1420.0毫米，年降水日数152天，46月份为暴雨多雨期。2.2.3 水文污水处理厂出水排入距厂120m的梨江中，该河的最高水位约为10.50 m，最低水位约为4.00 m，常年平均

12、水位约为7.00 m。2.2 规划资料 规划人口：34万人。近期生活污水量为日平均8200m3。生活污水量标准为日平均235 L/人 。生活污水水质为：BOD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 150 mg/L，TP = 2.8 mg/L；污水处理厂出水水质要求达到国家污水综合排放一级B标准。 污水处理厂可用地面积约占地200000m2，厂区设计地坪绝对标高采用12.00 m。进水干管标高为绝对标高0.75m，充满度h/D = 0.65，坡度2.5 。污水进水总管采用管径为800mm的管道。处理厂四角的坐标为： X 0 ， Y 0

13、； X 550 ， Y 0 ；X 0 ， Y 450 ； X 550 ， Y 450。3 污水处理方案的确定3.1 城镇污水处理目前常用工艺简介由于城镇污水会对环境产生危害，因此需要采取措施对城镇污水进行处理，改变污水的水质。城镇污水的处理工艺可分为多级，一般按照处理程度分级的话，可以分为一级、二级和三级处理污水工艺1。一级处理：通常包括格栅、沉砂池，初沉池。格栅一般都设置在在污水进口处，气原理是采用物理处理的方法，去除较大的漂浮物或悬浮物，以免其堵塞后续构筑物，减轻处理负荷，保证正常运转。格栅后面设置的沉砂池，主要是为了去除比重较大的无机颗粒。在污水生物处理构筑物的前面，一般设置对无机物去除

14、效果好的初沉池。污水中的BOD在一级处理后都会有所下降，通常可减少30%左右。二级处理：一般通过运用生物处理的方法，对污水中的有机污染物质加以去除。在生物处理构筑物中，大量的微生物通过其代谢的作用，将污水中的有机污染物转化为能达标排放的无害物质，因此生物处理构筑物是污水处理过程中及其重要的一部分。一般对有机污染的去除率达到90%以上，即可达到排放标准，处理后污水BOD5可降至2030mg/L。二沉池的设置，主要是为了去除在生物处理过程中所产生的没有活性的生物，它们多以污泥的形式存在。三级处理：在前面的两级处理之后，污水中仍存在一些很难降解的有机物、以及那些能够使水体富营养化的磷和氮等可溶性无机

15、物。这时就需要进行三级处理，一般采用离子交换法、生物脱氮除磷法、电渗析法、活性炭吸附法等处理方法对其加以去除，让BOD5降到5mg/L以下。污泥处理：污水处理中的活性污泥在多次利用之后，最终失去活性。由于城市污水中含有大量有机物，因此污水处理的产物污泥中也附带着大量有机物，可以当作肥料使用。如果要对污泥进行利用还需对污泥进行处理，通常采用污泥浓缩、脱水，消化等方法，去除其中存在的许多细菌、寄生虫卵以及重金属离子等有害成分，使其稳定，无害，最后将其综合利用。目前国内城镇污水处理厂主要采用的处理工艺种类很多，这里重点介绍一下氧化沟法、间歇式活性污泥法和曝气生物滤池三种污水处理方法6：3.1.1 氧

16、化沟活性污泥法氧化沟采用封闭的环形沟渠，这样使氧化沟的水力停留时间得到增长，降低了其有机负荷，其原理也是延时曝气的一种，它是对活性污泥法进行的一次改造变型。我们在污水处理厂见到的T型氧化沟（三沟式氧化沟）、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟 、帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、一体化氧化沟，这些都是现在在城镇污水处理领域应用比较广泛的几类。一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，所以同时具有去除BOD5和脱氮的功能,它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5和SS均为95%以上，总氮为70%80%，但在结构和运行上还是存在一些不同。由于氧化

17、沟工艺具有工艺流程短，处理效率高，出水水质稳定，运行处理简单等优点，使得其在国内外污水处理领域广泛的使用2。3.1.2 间歇式活性污泥法 SBR是通过间歇曝气来控制活性污泥运行的一种污水处理技术，全称序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process），有些地方将其叫做序批式活性污泥法。污水流入到间歇式曝气池，按时间顺序在池中反应，沉淀，并且循环进行。因此SBR工艺既可以混合平均污水水量水质、对污水进行曝气氧化还可以沉淀排水，因此不需要设置二沉池。SBR工艺曝气池容积也小于连续式，所以它的工艺流程简单，氧利用率高，基建费用和

18、运行费用均较低，不易产生污泥膨胀。同时通过对运行方式的调节，具有脱氮除磷的功能，且处理水水质优于连续式，适用于间歇排放和流量变化较大的场合。该工艺全程采用程序控制，因此对自动化水平要求较高。3.1.3 曝气生物滤池在欧洲，80年代末的时候开始采用的一种新型的生物膜法进行污水处理，这就是后来的曝气生物滤池法。基本上曝气生物滤池也是一种生物接触氧化池，它在曝气池中添加的填滤料是为了供微生物吸附的，然后通过在填料下鼓气，增加曝气量，提高污泥活性。由于这种方法在使用经验不足，因此只能运用在处理量不大的城市城市污水处理厂。运用曝气生物滤池工艺时，一般都需要对污水预处理，这样能延长其运行周期,降低反冲次数

19、和能耗，同时能防止污水中的大量杂质和固体废弃物的进入,避免堵塞管道和曝气，保证污水处理构筑物顺利运行。如果将滤池用于二级处理时,还需投加药剂来控制出水水质。3.2 原污水处理工艺的分析长沙县黄花镇污水处理厂原污水处理工艺采用生物转盘法，其工艺流程图如下：污泥外运混合液回流贮泥池生物转盘细格栅、沉砂池提升泵房粗格栅调节池 污水高效滤池 污泥回流消毒池 出水图1 长沙县黄花镇原污水处理工艺流程简图 生物转盘工艺在黄花镇过去几年的污水处理发挥着重要的作用，但是随着人口的不断增长，生活污水量增加，污水水质中的氮磷含量也急剧增大。原污水处理厂采用的生物转盘的处理工艺在处理过程中随着处理强度的增大导致生物

20、转盘的盘片生物膜易脱落、处理效率低、处理周期增长，能耗偏高，不利于黄花镇的环境保护在一定程度制约着其社会经济发展。因此需对原污水处理工艺进行改进，使其适应黄花镇环境保护的需要。3.3 污水处理工艺的确定活性污泥法、氧化沟、SBR等工艺适用于日处理量10-20万t/d的污水厂。若还需进行脱磷或脱氮，应采用二级强化处理，如A/O工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，生物滤池工艺等。在对污水处理工艺进行选择时，应当遵循的主要原则是：在确保能够满足对进水水质水量的处理要求和出水水质标准的同时，还需是技术合理、经验充足的处理工艺。并且还需考虑处理厂所在城市的具体情况，选用适合其自身特点的污水处理工艺。

21、根据黄花镇污水进水水质、水量以及污水处理程度要求，本设计应采用氧化沟污水处理工艺3。因为SBR活性污泥法工艺全程采用程序控制，对自动化水平要求较高，这样会加大小城镇污水处理厂的运营成本。而氧化沟工艺流程短，污水处理处理效率高，出水水质稳定，受外界影响小，运行处理方便，在小型污水厂的运用中，还能降低基建费用和运行费，比普通活性污泥法更具优势。同时氧化沟处理效率为：BOD5和SS均为95%以上，总氮为70%80%，能满足对黄花镇生活污水除氮除磷的要求，因此在本设计中采用氧化沟污水处理工艺4，其工艺流程图如下：污水提升泵房沉砂池粗格栅二沉池氧化沟排出 污水 回流污泥 上清液污泥泵 剩余污泥泥饼 外运

22、脱水机房贮存池浓缩池图2 氧化沟污水处理工艺流程简图4 污水处理主要构筑物的设计计算4.1 粗格栅格栅的组成包括一个基本的框架，以及置于框架内的一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、加上其它相关装置，为了增加格栅的拦截面积，通常将其倾斜的安装在污水渠道进口处或污水处理厂的前端，格栅的设置可以将污水中较粗大的漂浮物和悬浮物截留下来，如：纤维、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，防止其堵塞污水输送管道、曝气设备、缠绕水泵和阀门等，减少浮渣，保证后续污水处理设施的正常运行。格栅的设计主要参数是确定栅条间隙数、有效栅宽、格栅长度、污水性质等，一般以不堵塞管道、水泵和其它污水处理设备，保证整个污水处理

23、系统能正常运行为原则。4.1.1 进出污水水质与水量1） 进水水质 BOD5=120mg/L,CODcr=180mg/L，NH3-N=28mg/L，SS=150mg/L，TP=2.8mg/L 2） 出水水质 根据原出水水质标准，要求出水水质达到国家污水综合排放一级B标准。BOD5=20mg/L，SS=20mg/L，CODcr=60mg/L，氨氮=8mg/L，总P=1mg/L。3）进水水量规划人口：近期30000人，2024年发展为50000人，生活污水量标准为日平均8200m3，生活污水量标准为日平均274L/人。污水处理厂设计居民每日平均污水流量： 生活污水总变化系数查变化系数表为：1.74

24、.1.2 粗格栅设计计算1）栅条的间隙数n (1)式中：最大设计流量，m3/s； 栅条间隙，m ，取=0.06m； 栅前水深，m，取=0.4m； 过栅流速，m/s，取=0.9m/s； 经验修正系数，取= 60； 则：2） 栅槽宽度B (2) 式中：栅条宽度，取0.01。 则：3）过栅水头损失 (3) (4) 式中：过栅水头损失，m； 计算水头损失，m； 阻力系数，栅条形状选用正方形断面所以 ，其中； 重力加速度，m/s2，取=9.81m/s2； 系数，格栅由于受到污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般采用=3； 则： m4）栅后槽总高度 (5) 式中：栅前渠道超高，m，取=0.3m。则： =0.

25、4+0.073+0.3=0.773m5） 总长度L (6) 式中： 进水渠道渐宽部位的长度，其中，为进水渠道宽度，取0.65,为进水渠道渐宽部位的展开角度，取=20； 格栅槽与在连接出水渠道处的慢慢变窄的部分长度，m，设； 格栅前槽高，m。则： 6）每日栅渣量 (7) 式中：W每日栅渣量，m3/d； W1单位体积污水栅渣量，m3/(103m3)污水，取W1=m3/(103m3)污水； Kz污水流量总变化系数.则： 因为W>0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅进行清渣，降低人力劳动。综上所述，采用NC-1000型格栅机，其参数如表1:表1 NC-1000型格栅机参数5设备宽度B/mm有效栅

26、宽B1/mm有效栅隙b/mm功率（kw）安装角度/(°)支座长度L/mm格栅槽深度H/mm格栅高度H1/mm1000860100.556030602000650 7）粗格栅计算草图见图3 图3 格栅计算草图4.2 污水提升泵房 污水在进入污水处理厂后，一般采用重力流的方法通过处理工艺中的各个构筑物和设备以降低运行能耗和成本。但因为受厂区地形的影响，污水厂的地势很难满足污水自流的理想状态，因此我们可以通过设置提升泵站于处理工艺前，将污水提到适合的某一高度，确保污水在厂区内能按重力流的方法运行8。 设计水量为23290m3/d，选用2台潜水排污泵（一用一备），则流量为： 根据所得数据查表

27、9得：本设计采用350QW1100-10-55潜水排污泵,设备参数如下表：表4 350QW1100-10-55型潜水排污泵主要技术参数型号流量（m3/h）扬程（m）功率（kw）效率（%）d（mm）350QW1100-10-5511001055753504.3 细格栅 1）栅条间隙数n (1)式中：最大设计流量，m3/s； 栅条间隙，m ，取=0.03m； 栅前水深，m，取=0.4m； 过栅流速，m/s，取=0.9m/s； 经验修正系数，取= 60； 则： 2）有效栅宽B (2) 式中：栅条宽度，取0.01。则： 3）过栅水头损失 (3) (4) 式中：过栅水头损失，m； 计算水头损失，m； 阻

28、力系数，栅条形状选用正方形断面所以 ，其中； 重力加速度，m/s2，取=9.81m/s2； 系数，格栅由于受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般采用=3； 则： 4）栅后槽的总高度 (5) 式中：栅前渠道超高，m，取=0.3m。 则： =0.4+0.125+0.3=0.825 5）格栅的总长度L (6) 则： 6）每日栅渣量W (7) 式中：W每日栅渣量，m3/d； W1单位体积污水栅渣量，m3/(103m3)污水，取W1=m3/(103m3)污水； Kz污水流量总变化系数. 则： 按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种，根据以上数据，为改善劳动和卫生条件，本设计采用机械清渣设备。栅渣外运，

29、最终的处置方法，可以运到垃圾填埋厂进行填埋或者焚烧，堆肥等。 根据以上所得数据，本设计采用NC-1200型格栅机，其参数如表2：表2 NC-1200型格栅参数表设备宽度B/mm有效栅宽B1/mm有效栅隙b/mm功率（kw）安装角度/(°)支座长度L/mm格栅槽深度H/mm格栅高度H1/mm12001060200.756030602000650采用SY-250型栅渣压榨机将栅渣压榨之后进行外运，其参数如表3：表3 SY-250型栅渣压榨机参数型号压缩管外直径（mm）转速（r/min）功率（kw）处理前栅渣含水量（%）处理后栅渣含水量（%）SY-25025051.5859550554.4

30、 沉砂池 设置沉砂池的工作原理是通过重力分离或离心分离的方法，来控制污水在沉砂池中的流动速度或者旋流速度，使相对密度大的无机颗粒受重力下降沉淀，而密度较小有机颗粒则悬浮在水面随水带走，从而达到去除污水中的泥沙等相对密度较大的无机颗粒的目的，减少其对设备和管道的磨损，以及对活性污泥活性的影响，保证后续处理构筑物能够正常的运行。 沉砂池的形式有很多，根据沉砂池的形状可以分为有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和涡流沉砂池。平流式沉砂池因其具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构筑简单、运行费用低廉和排砂方便等优点，是目前污水处理厂常用的形式之一。本设计中采用沉砂池也属于平流式沉砂池。4.4.1

31、平流式沉砂池设计参数 1）污水在沉砂池内的Vmax=0.3m/s，Vmin0.15m/s; 2）当流量达最大时，污水在池内的停留时间通常在30s60s之间; 3）有效水深1.2m，通常在0.251.0m之间，每格的宽度0.6m;4）池底坡度一般在0.010.02之间，如果设置除砂设备，可以根据除砂设备的具体要求，来确定底部的形状。4.4.2 平流式沉砂池的设计1）水流断面面积A： （8）式中：A水流断面面积，m2； Qmax最大设计流量，m3/s。则： 2）沉砂部分的长度： （9） 式中： L沉砂池沉砂部分的长度，m; V最大设计流量时的速度，m/s，取v=0.3m/s。 t最大设计流量时的停

32、留时间，s，取=30s。则： 3）沉砂池有效水深h2 ： 采用两个分格，每格宽度b=0.6m，总宽度B=0.6×2=1.2m. （10） 式中：B池总宽度，m； h2设计有效水深，m。则： （<1.2m,合理） 4）池总高度： （11）式中：H池总高度，m； h1超高，m,取h1=0.3m； h3贮砂室的高度，取h3=0.6m； 则：5）核算最小流速： （12） 式中：Qmin设计最小流量，m3/s； n1最小流量时处于工作状态的沉砂池数； Amin最小流量时通过沉砂池污水断面的面积大小，m2；则：(>0.15m/s,合格) 图4 平流式沉砂池4.5 氧化沟氧化沟是一种活

33、性污泥处理系统改良版，其曝气池采用封闭的沟渠型，一般为圆形或椭圆形廊道，池体狭长，池深较浅，所以它和传统的活性污泥法在水力流动状态上存在很大的不同，它是的循环流曝气沟渠首部和尾部相连接，也被称为循环曝气池11。在沟槽中设有机械曝气和推进装置来增加池中氧气量和活性污泥的流动速度，近年来也有采用局部区域鼓风曝气外加置于水下的推进器的运行方式，由于受曝气装置和推进器的影响，廊道中的流速控制在0.250.30m/s之间，这样活性污泥便悬浮在氧化沟中，混合液在这样的廊道流速下，很短的时间内即可完成一次循环的过程，与此同时，廊道中大量的混合液也将进水浓度稀释了2030倍，廊道中水流虽呈推流式，过程动力学接

34、近完全混合反应池。离开曝气区后的污水，溶解氧的浓度则会降低，这时将有可能发生反硝化反应。根据本设计对污水处理脱氮除磷的要求，这里采用卡鲁塞尔氧化沟，这种氧化沟运行成本低，构造简单，系统处理污水的能力更加稳定，耐负荷冲击能力强，处理效率高，出水水质好，易于维护管理，同时脱氮、除磷效果明显13。4.5.1 设计参数 1）设计流量在这里设计流量采用平均日流量。 2）进出水水质 进水水质：BOD5 = 120 mg/L,CODcr = 180 mg/L，NH3-N= 28 mg/L，SS = 55 mg/L，TP = 2.8 mg/L。 出水水质：BOD5=20mg/L，SS=20mg/L，CODcr

35、=60mg/L，氨氮=8mg/L，总P=1mg/L。4.5.2 水处理程度计算为了保证氧化沟出水的浓度，必须控制氧化沟出水所含溶解性的的浓度，氧化沟出水溶解性浓度12： （13）式中：为从沉淀池中流出的所构成的浓度。则： 4.5.3 氧化沟的设计与计算 1）氧化沟的有效容积 污泥负荷率的确定 式中：Kz系数，其值在0.0168-0.028之间，取0.0185。 Se经活性污泥处理系统处理后，处理水中残留的有机污染物BOD量。对与生活污水，值为0.75左右。 混合液污泥浓度的计算根据已确定的Ns值，查表得相应的SVI值为100-150，取值150。 （14） 式中：污泥回流比，取50%； -是考

36、虑到污泥在二沉池中的停留时间，以及受池深，污泥厚度等因素的影响，通常取值1.2左右14。代入数值 氧化沟的有效容积 (15) 式中：Q设计流量； Sa原污水的BOD5值mg/L； X曝气池里面混合液悬浮固体的浓度(MLSS)mg/L; N污泥负荷率;则： 2）氧化沟的总面积 设氧化沟两座，则单座氧化沟的容积为：取氧化沟有效水深H=3.5m，超高为0.5m，中间部分的分隔墙厚度为0.25m。氧化沟面积 4组沟道容积相同，则每组沟道容积为设单沟道宽b=9m弯道部分的面积：弯道部分的半径：R=9.125m直线部分的面积直线部分的长度取14米。 3）有效停留时间 (16)代入数据得： 4)剩余污泥量

37、（17） 式中：剩余活性污泥，kgVSS/d; Y产率系数，kgVSS/kgBOD5，一般采用0.50.6；取0.6； S0曝气池入流BOD5,kgBOD5/m3; 二沉池出流BOD5,kgBOD5/m3; Q曝气池设计流量，m3/d； Kd内源代谢系数，一般采用0.06； Xv曝气池里面混合液挥发性悬浮固体的浓度，2666.66mg/L； V曝气池容积，m3。 代入数据： 5）需氧量设计需氧量AOR （18） 式中：a活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧速率，即活性污泥微生物每代谢一千克BOD所需要的氧气量，以kg计,查表取a=0.516； b由于内源代谢，活性污泥微生物自身氧化过程

38、的需氧率，即每千克活性污泥每天自身氧化所需要的氧气量，以kg计，查表取b=0.15； Sr经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量17； Xv单位曝气池容积里面的挥发性悬浮固体(MLVSS)量，kg/m3。 每日去除的BOD5值：BODr= 去除每千克BOD的需氧量 标准状态下需氧量SOR 式中：Cs（20）20氧的饱和度，取Cs（20）9.17mg/l； Cs（25）25氧的饱和度，取Cs（25）8.38mg/l； C溶解氧浓度； 修正系数，取0.85； 修正系数，取0.95； T进水最高温度，。校对检查去除每kgBOD5 所需的标准需氧量：曝气设备选择设台卡鲁塞尔专用倒伞形叶轮表面曝气

39、机于每座氧化沟中。单台曝气机所需充氧能力为：查表得采用型号为JJB-850的倒伞型叶轮表面曝气机，其性能见表5：表5 JJB-850倒伞型叶轮表面曝气机性能参数表型号直径（mm）充氧能力（kgO2/h）电动机功率（kw ）叶片最小浸没深度（mm）最大浸没深度（mm）JJB-85085010207.52580 6）进、出水管的设计管道流量：管道流速V=0.80m/s管道过水断面管径取校核管道流速7) 氧化沟计算草图见图5：8) 图5 氧化沟计算草图4.6 二沉池二沉池作为污水处理厂生物处理工艺中的一个重要组成部分，通常设在生物处理构筑物的后面，其主要目的是为了将活性污泥沉淀分离或去除生物膜法在处

40、理运行中脱落的生物膜。二沉池的种类很多，根据池内水流方向的不同可分为平流式、竖流式和辐流式三种。本设计采用排泥方便，管理简单，占地面积小，且适用于处理水量不大的小型污水处理厂的竖流式二沉池。一般情况下竖流式二沉池多为圆形，也有部分污水处理厂采用方形或多角形的。从中心位置的进水管进入的污水，均匀地分布在二沉池的横截面。由于出水口设置在二沉池的池面或墙的周围，因此水基本上由下向上流动。污水中的悬浮颗粒也出现以下三种运动状态：1）当颗粒沉速u>v时，则颗粒将会以u-v的差值向下沉淀，颗粒难以去除；2）当u=v时，则颗粒处于随机状态，不下沉也不上升；3）当u<v时，颗粒将无法沉淀下来，被上

41、升水带走。4.6.1 设计参数 设计进水量：Q=0.27m3/s； 表面负荷：qb范围为1.01.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h；水力停留时间：T=1.8h；采用池数n=4。4.6.2 设计计算 1）中心管截面积f1与直径d0： 设中心管内流速V0=0.03m/s; 则每池最大设计流量： 中心管截面积 （19）式中：qmax每个沉淀池中污水的最大设计流量，m3/s； f1中心管截面积，m2； V0中心管内流速，m/s。 代入数据得 中心管直径 2）从中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3: 喇叭口直径：d1 =1.35d=1.35×1.693=2.29 中心管喇叭口到反

42、射板之间的间隙高度19： (20)式中：h3间隙高度，m； V1间隙流出速度，m/s，取V1=0.02m/s； d1喇叭口直径，m。代入数据得： 3）二沉池面积f2和池径D： 设污水在二沉池内的上升流动速度为v=0.7m/s 4）二沉池有效水深：设沉淀时间T=1.8h， 5）池子圆锥部分有效容积： 6）沉淀池总高度： 设二沉池的保护高度h1=0.3,缓冲层的高度h4=0,则 7）计算草图见图6：图6 二沉池5 污泥处理设计计算污泥是指污水在污水处理厂的处理过程中分离或者截留的固体物质。污泥作为污水处理的副产物通常含有大量的有毒、有害或对环境 产生负面影响的物质，必须妥善处置，否则将形成二次污染

43、。污泥通过浓缩之后，大大的减少了其自身的体积，为后续的单元操作提供了方便。例如剩余活性污泥的含水率高达99%，若含水率减小为98%，则相应的污泥体积降为原体积的一半，如果后续处理为厌氧消化，则消化迟的容积可大大减小；如果进行湿式氧化，不仅加热所需的热量可大大减小，而且提高了污泥自身的比热18。二沉池流出的污泥，一部分还有利用价值的污泥回流至氧化沟继续使用，其余的剩余污泥进入污泥浓缩池进一步处理。因此在本设计中需设回流污泥泵房和剩余污泥泵房。5.1 污泥泵房设计5.1.1 回流污泥泵房设计1）回流污泥流量 （21）式中：R污泥回流比； X污泥浓度，42000mg/L； XR污泥回流液浓度，120

44、00mg/L；带入数据得：设计污水流量采用平均日流量Q=13700m3/d.则回流污泥量2） 回流污泥泵选型： 设计拟定选用3台污泥泵（2用1备）15，则每台泵的设计流量为：选用M300螺旋泵，其具体参数如下表：表6 M300螺旋泵参数表型号提升能力（m3/h）提升高度（m）功率（kw）电动机转速（rpm）M3501772.53.0259803）占地面积根据实际情况，这里将回流污泥泵房设计占地面积定为9.0m×5.5m.5.1.2 剩余污泥泵房1） 剩余污泥量 （22）式中：剩余活性污泥量，kgSS/d; VSS与SS比值，取0.7；则： (23)式中：Vss剩余活性污泥量，m3/d

45、; P污泥含水率，取99.5%； 污泥密度，以1000kg/m3；则：2） 泵的选型 设计中采用M150螺旋泵（2用1备）其具体参数如下表：表7 M300螺旋泵参数表型号提升能力（m3/h）提升高度（m）功率（kw ）电动机转速（rpm）M150131.52.010980 3）占地面积剩余污泥泵房设计占地面积定为4.0m×3.0m.5.2 浓缩池污泥浓缩的分类按照操作方式可以分为间歇式和连续式浓缩池，一般情况对于污泥量较小的污水处理厂采用间歇式浓缩池，这种浓缩池内部结构简单，操作起来方便，耗能小，运行费用低，具有很强的贮污能力。污泥浓缩方法包括重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，本设计采用目前应用最广泛的重力浓缩。5.2.1 中心管面积 最大设计污泥流量为剩余污泥量：Qmax=8.44m3/h 设计流速为v=0.002m/s，采用2个幅流式重力浓缩池，每个设计流量为: 中