设计计算书xiu（Word）

1、1 工程概况西安市是陕西省省会，陕西省政治、经济、文化、科研和交通中心，是西北地区最大的综合性多功能城市，也是我国重要的科研，高等教育及高新技术产业基地。西安市位于黄河流域中部关中盆地，北纬3342-344430，东经10740-10949。西安市现管辖九区四县，总面积10108 km2，总人口699多万人。城市建成区面积187 km2，人口259.22多万人，流动人口70多万人。拥有工矿企业4000多家，高等院校50余所，科研机构700多个。文物古迹遍布市内，是我国主要的历史文化名城和旅游城市。西安地区南依秦岭，北临渭河，东至骊山，西界沣河，处于渭河断陷盆地中部南缘地带。该地带堆积了巨厚的第

2、三纪、第四纪松散地层，地势东南高，西北低，由东南向西北是阶梯式下降。西安市规划区大部分在渭河以南冲积平原的二、三级阶地上，高出渭河河座20-40m，整个市区为第四纪松散堆积物覆盖，海拔约400-450m，总的地势开阔平坦，起伏和缓。西安地区地震基本烈度为8度。西安地区属暖湿带大陆性气候，冬季干旱，秋季阴雨，夏季炎热。年平均降雨量580.2mm，且主要集中在7-9月份，占全年降雨量的45-60%，市区年平均气温13.3，极端高温41.7，极端低温-20.6。西安市平均日照时为1801小时，年平均日照率45.7%。主导风向为东北与西南风，最大风速25m/s，最大冻土深度45cm。按照西安市排水总体

3、规划的要求，第四污水处理厂的纳污范围为西安市城区部分区域、东郊经九路、太华路以西区域、漕运明渠以东、北三环以南区域、漕运明渠以西全部区域及漕运明渠以东北三环沿线的区域，上述区域内的排水采用雨、污分流制，雨水就近排入漕运明渠等水体，污水收集后进入第四污水处理厂。2 污水处理厂设计规模的确定2.1 设计规模根据西安市城市排水规划的规定，西安市第四污水处理厂设计总规模为：50104m3/d；本设计按照近期25104m3/d污水处理规模进行工程设计。按远期1 / 8650104m3/d污水处理规模进行总平面布置，并适当的预留中水回用处理用地。2.2 设计水质西安市第四污水处理厂进水水质见下表： 表2.

4、1 单位：mg/L（PH除外） BOD5CODcr名称TNNH3-NTP范围20040025040324西安市第四污水处理厂出水水质按设计要求，达到GB18918-2002一级B标准（TP1.5mg/l）。出水水质指标见下表： 表2.2 单位：mg/L（PH除外） 污染物PHBOD5CODcrSSTNNH3-NTP浓度范围692060202081.53 工程设计方案3.1 方案选择原则在污水处理厂方案设计中，遵循以下原则：1从城市发展现状出发，以城市总体规划和排水工程规划为依据，既考虑总体发展又考虑近期城市建设情况，使污水厂建设能分期实施，与城市建设同步发展，起到既保护环境，保护人民身体健康，

5、又适度考虑国内有限的实际情况，少花钱，多办事。2根据工程纳污范围内污水水质及处理程度要求，在选择污水处理工艺的时候，积极采用技术先进可靠，处理效果好，占地面积小，维护管理简单，经常运转费用低的工艺，在设备选型时，优先选用国内先进的材料和设备，对于国产质量尚未过关的关键性设备考虑国外进口，以降低建设成本，同时提高机械化自动化程度和工程的可靠性，改善工人操作条件。3根据XX市的污染现状和该市的环境保护规划，按污水厂出水受纳水体的环境容量，本污水处理工艺流程的选择，除了能够达到去除BOD5和SS要求外，并应具有良好的脱氮除磷效果，以达到降低受纳水体的富营养化程度。4在厂内布局方面使生产设施相对集中密

6、集，厂内绿化率达到40%以上，建筑物尽量低矮，以避免破坏景观。3.2 工艺方案选择城市污水处理厂的方案，既要考虑去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A2/O法。3.2.1缺氧好氧（A1/O）脱氮工艺基本原理：缺氧池进行反硝化，好氧池进行消化。工艺特点：（1）A1/O工艺同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，节省基建费用；（2）反硝化缺氧池一般无需外加有机碳源，降低了运行费用；（3）因为好氧池在缺氧池后，可是反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高了出水水质；（4）缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用，减轻了其他好氧池的有机物负荷，同时

7、缺氧池中反硝化产生的碱度可补充好氧池中消化需要的碱度；（5）脱氮效率较高，一般氮的去除率为（6085）%。3.2.2厌氧好氧（A2/O）除磷工艺基本原理：厌氧池聚磷菌释磷，缺氧池聚磷菌摄取比在厌氧池下释放的更多的磷，从而达到除磷的目的。工艺特点：（1）工艺流程简单，无混合液回流，其基建费用运行费用较低，同时厌氧池能保持良好的厌氧状态。（2）混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易发生污泥膨胀，并能减轻好养池的有机负荷。（3）剩余活性污泥含磷高（一般大于2.5%）。（4）BOD去除率=90%；除磷率为（7080）%；当TP/BOD5比值高，剩余污泥量小，使除磷率难以提高。（5）当沉淀池内污泥停

8、留时间较长时，聚磷菌会在厌氧状态下释放出磷，从而降低除磷率。3.2.3厌氧缺氧好氧（A/A/O）生物脱氮除磷工艺基本原理：厌氧池释磷，溶解有机物被细胞吸收使BOD降低，细胞合成去除部分NH3-N；在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放到空气中，BOD浓度下降，NO3-N浓度大幅下降，而磷没什么变化；在好氧池中，有机物被微生物生化氧化，而继续下降，有机氮被氧化继而被消化，使NH3-N浓度显著下降，但随着消化过程使NO3-N浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。厌氧缺氧好氧（A/A/O）工艺可以同时完成有机物的

9、去除、反硝化脱氮、除磷的功能。工艺特点：（1）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同的微生物种群有机配合，能同时去除有机物、脱氮除磷的功能；（2）工艺简单，水力停留时间较短；（3）SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；（4）污泥中含磷量高，一般为2.5%以上；（5）脱氮效果受混合液回流比地影响，除磷效果则受回流污泥中携带溶解氧DO和硝酸态氧的影响。3.2.4Carrousel氧化沟基本原理：进水与回流活性污泥混合后，沿水流方向在沟内作物终端的循环运动。一般在池的一端安装立式表曝机，每组沟安装一个，不仅起到曝气供氧的作用，而且起到搅拌混合的作用，并向混合液传递水平循环动力。表曝机的这种定位布

10、置形成了在装置下游混合液的溶解氧浓度较高，随着水流沿沟长的流动，溶解氧浓度逐渐下降的变化。利用这种浓度梯度变化而形成好氧区、缺氧区的特征，Carrousel氧化沟除了能获得较高的BOD去除率，同时还能在同一池中实现消化和反硝化的脱氮效果。这样不仅可以利用硝酸盐中的氧，节省需氧量，而且通过反硝化补充了消化过程消耗的部分碱度，有利于节约能源和减少碳源的投加。工艺特点：（1）传统的Carrousel氧化沟虽然可以有效去除BOD但脱氮除磷的能力有限。（2）实践证明，该工艺具有适用范围广、投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和维护运行费用低等优点。3.2.5SBR工艺基本原理：SBR是序列间歇式活性污

11、泥法的简称。通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，他在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，按时间顺序进行进水、反应、沉淀和排水等工序，达到水质水量调节、降解有机物和固体分离的目的。主要特点：（1）处理构筑物少，基建费、运行费较低；（2）运行灵活，通过改变运行周期中各工序运行时间、状态，可完成对碳源有机物、氮、磷的有效去除，处理效果稳定；（3）不发生污泥膨胀；（4）具有耐冲击负荷和处理效率高的优点；（5）泥水分离效果好；（6）运行管理自动化程度要求较高，要求管理工作人员的素质相应提高；（7）适用于中、小型污水处理厂。4. 工艺设计 4.1污水处理主要构

12、筑物及设备图4.14.1.1粗格栅4.1.1.1粗格栅格栅系由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、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是漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等一般情况下，分粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截交大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物。选用回转式机械格栅10组，栅槽宽度B=1.4m，栅后槽总高度为2.1m，栅槽总长度为3.48m，每日除渣量为2.5（m3d）。4.1.1.2 进水泵房经过中格栅处理后的污水由污水提升泵提升，泵房尺寸为12.6m12m2，大部分为钢筋混凝土结构。泵房

13、内配置7台泵，5用2备。污水泵型号为550QW3000-16-200的潜污泵。单泵的性能参数如下：流量Q=3000 m3/h，扬程H=16m，转速n=740r/min，水泵效率=86.18%，功率200KW，重量3850kg。4.1.2细格栅细格栅设十八组，按十八组同时工作设计。栅槽宽度B=1.4m，栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=0.28m，栅后槽总高度H=1.1m，栅槽总长度L=2.73m，每日栅渣量W=25m3/d。4.1.3旋流式沉砂池本设计的最大设计流量为25104m3d，确定旋流式沉砂池的本污水厂设6座旋流沉砂池，根据设计水量，单座沉砂池的设计水量为4.2104m3d尺寸。

14、表4.1 旋流式沉砂池尺寸设计水量（104m3d） 4.5砂斗深度m2.03沉砂池直径m3.66驱动机构m0.75沉砂池深度m1.52桨板转速（rmin）14砂斗直径/m1.52旋流沉砂池排沙有三种方式：第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除；第二种是用空气提升器，既在桨板传送轴中插入一空气提升器；第三种是在传动轴中插入砂泵，泵及电机设在沉砂池顶部。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。4.1.4A2/O(1)设反应池6组，每组分两格, 采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=8m，单组每格反应池长度L=63.13m, 反应池总高H=6m,超高1m。(2)进水管管径

15、为DN700mm，出水管管径为DN1000mm，回流污泥管为DN600mm。进水井平面尺寸取为2.6m2.6m。孔口尺寸取为1.8m0.6m。出水井平面尺寸取为2.8m1.0m；孔口尺寸取为2.1m1.0m。（3）采用鼓风曝气器，微孔曝气器,单池所需曝气器个数5407。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹埋深度3.8m，氧转移率EA=20%。供风干管采用环状布置,取干管管径为DN700mm。单侧供气（向单侧廊道供气）支管（布气横管）, 取支管管径为DN400mm；双侧供气（向两侧廊道供气）,取支管管径为DN550mm。（4）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台。缺氧池设导流

16、墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台。（5）设回流污泥泵房1座，内设2台潜污泵（1用1备），泵的型号为400QW1250-5-30。（6）泵房压力出水总管管径DN800mm。4.1.5二沉池1.辐流式沉淀池的出水槽可设在沉淀池中心部位的1/4R，1/3R，1/2R或设在沉淀池的周边。本设计设在沉淀池的周边。2.普通辐流式沉淀池可称为中心进水周边出水辐流式沉淀池。因中心导流筒内的流速较大，可达100mm/s，当作为二次沉淀池用时，活性污泥在中心导流筒内难以凝聚，并且这股水流向下流动时的动能较大，宜冲击池底污泥，池的容积利用系数也较小（约48%）。所以本设计采用向心辐流式沉淀池。3.采用6

17、座向心辐流沉淀池，池子直径D=50m，澄清池高度，污泥区高度4. 池超高0.3m，池总高H=6.57m。池边水深h2=5.16m。污泥斗高度h4 =0.87m，设污泥斗底直径D1=1.0，上口直径D2=2.0m，斗壁与水平夹角600。5.采用环行平底槽，等距设布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管。6.流入槽宽B=0.8m，流入槽中水深为0.84m，布水孔数为647个，孔距l=0.247m。4.1.6接触消毒池（1）采用矩形隔板式接触池6座，触池水深h=2.0m，单格宽b=3m，池长54（m），每座接触池的分格数为4（格）（2）采用液氯消毒。氯是一种具有特殊气味的黄绿色有毒气体。很容易压缩

18、成琥珀色透明液体即为液氯，液氯的相对密度约是水的1.5倍，氯气的相对密度约是空气的2.5倍。液氯的消毒效果与水温、PH值、接触时间、混合程度、污水浊度、所含干扰物质及有效氯浓度有关。在常温常压下，液氯极易气化，沸点（液化点）为-34.5（101.3Kpa）；一个体积液氯可气化成457.6体积的氯气（0，101.3Kpa）；1Kg液氯可气化成0.31m3氯气。氯气能溶于水，即与水发生水解作用，氯气在20、101.3Kpa下的溶解度为7.3g/L。氯气溶解在水中立即水解成次氯酸，并进一步离解成离子。氯气用于一般PH范围的自来水消毒时，溶液中很少出现氯分子，主要为次氯酸、次氯酸离子和氯离子。（3）液

19、氯的储备量应按供应和运输条件确定，一般按最大量的1530d计算。（4）应有强制通风设备。（5）消毒药剂仓库和加氯间应根据具体情况设置机械搬运设备。常用的有电瓶车、单轨吊车等。（6）为操作和管理方便，氯库和加氯间往往和建，也有和加矾药库和加矾间和建一处，但必须各自设置独立对外的门。(7)液氯仓库应设置漏氯报警仪（器）及漏氯吸收装置或采取其他安全措施。液氯仓库一般设在水厂主导风向的下方，并与厂外经常有人的建筑物保持尽可能远的距离。(8)加氯量G=72.9kg/h，储氯量W=26244kg(9)加氯机和氯瓶 采用投加量为240kg/h加氯机3台，两用一备，并轮换使用。液氯的贮存选用容量为1000kg

20、的钢瓶，共28只。(10)加氯间和氯库 加氯间与氯库和建。加氯间内布置三台加氯机及其配套投加设备，两台水加压泵。氯库中28只氯瓶两排布置，设14台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD1-D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通过氯库大门外。(11)氯库外设事故池，池中长期贮水，水深1.5m。加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室内。为方便观察巡视，值班与加氯间设大型观察窗及连通的门。 (12)根据加氯间、氯库工艺设计，加氯间总容积V1= 388.8（m3），氯库容积V2=1036.8（m3）。(13)为保证安全每小时换气812次。加氯间每小时换气量G1=388.828

21、=4665.6（m3）氯库平面布置如图所示: 图4.24.1.7巴氏计量槽 图4.3计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的810倍，在计算量槽上游，直线段不小于渠道宽度的23倍，下游不小于45倍。因为水量为3.76m3/s，所以巴氏计量槽各部尺寸选用如下：(1) 计量槽渐宽部分的长度为A1=1.95m计量槽的喉部长度A2=0.6m计量槽的渐扩部分的长度A3=0.9m计量槽的上游渠道长度：B1=2.28m计量槽下游渠道长度：B2=1.8m(2)计量槽总长度则计量槽上游直线段长度为L1=6.84m计量槽下游直线段长度为 L2=9m计量槽总长度为L=19.29m(3)计量槽的水位

22、上游水深H1=1.02m； 下游水深H2为0.7m。(4)渠道水力计算设计中取粗糙度为0.014。上游渠道计算： 过水断面面积：A1= 2.33m2 湿周4.32m 水利半径0.54m 水利坡度i1=0.11% 下游渠道计算： 过水断面面积A2=1.26m2 湿周3.2m 水利半径0.39m 水利坡度i2=0.61% （5）水厂出水管采用钢筋混凝土圆管，流量为，管径为，流速为，坡度为。4.2污泥处理主要构筑物及设备4.2.1贮泥池本污水厂的日产剩余污泥Q=9162.5m3/d，设贮泥池的尺寸为：长宽高=56335，超高取0.3m。4.2.2连续式重力浓缩池本污水厂的日产剩余污泥Q=9162.5

23、m3/d，含水率P0=99.4%，（即固体浓度C0=6kg/m3），浓缩后使污泥固体浓度为Cu=30kg/d（即污泥含水率Pu=97%）。 图4.4（1）n=6个圆形辐流池。浓缩池直径 D=20m。（2）浓缩池深度H 浓缩池的工作部分的有效水深h2=3.125超高h1=0.3m缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗下底直径D2=2.5m。 池底坡度造成的深度h4=0.438m 污泥斗高度h5=1.1m浓缩池深度H=5.26（m）4.2.3消化池（1）消化池有效容积V=36650m3（2）采用中温两级消化，容积比一级：二级=2：1，则一级消化池容积为24433.

24、3m3，采用4座池，单池容积为6108.3m3。二级消化池容积为12216.7m3，用2座池。圆柱形消化池几何尺寸。一级、二级消化池采用相同池形，计算如下图所示图4.5消化池直径采用20m，集气罩直径D3=3m，高h4=3.0m，池底锥底直径d2=3m，锥角采用150。故h2=h3=2.3m消化池柱体高度h1=D=20m。（3）消化池污泥气循环搅拌1.消化池单池有效容积V=6283.2m3，使用沼气循环搅拌。2. 消化池搅拌方法有多种，沼气循环搅拌法、泵搅拌法、机械搅拌法及混合搅拌法等，现代消化池最常用的是沼气循环搅拌。沼气经压缩机压缩后，通过消化池顶的配气环管，由均匀的竖管输入。竖管的喷气出

25、口位置在消化池半径的2/3处。3.搅拌气量 消化池搅拌气量一般按57m3/（1000m3min）计，设计取取6 m3/（1000m3min）。每座消化池气体用量1.6m3/s干管d1=400mm。每座消化池设36调竖管，取d2=100mm。4.竖管长度消化池有效深度20.45m竖管插入污泥面以下的长度13.63m（4）六座6283.2m3一级消化池，需六台功率为30kW的压缩机。4.2.4污泥消化池沼气收集贮存的容积（1）甲烷产量为0.6223822=14770（m3/d），沼气产量27100.8m3/d。（2） 集气管d1=400mm。沼气管最小直径d2=100mm。（3）贮气柜的容积V=6

26、775.2（m3）选用7000m3的单级低压浮盖式湿式贮气柜。4.2.5污泥脱水间本设计采用离心脱水，用8台LW720W型号的离心脱水机，6用2备。离心机的外形尺寸为：长宽高=515627201254mm3，污泥脱水间的尺寸为603021m3。5 平面布置及总平面图污水处理厂的平面布置包括处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物以及各种管道、渠道、道路、绿化带等的布置。在进行污水处理处理厂厂区平面规划、布置时，应考虑的一般原则阐述如下。本设计污水处理厂的具体平面布置见城市污水厂总平面图。5.1 平面布置的一般原则1.构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理；2.构筑物的布置应尽可能按流程顺序布

27、置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；3.有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；4.构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510m；5.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；6.变电所的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设；7.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；8.污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；9.在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供

28、一个优美舒适的环境；10.总图布置应考虑远近期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列分期建设。5.2 厂区平面布置形式“一”字型布置：该种布置流程管线短，水头损失小；“L”型布置：该种布置适宜出水方向发生转弯的地形，水流转弯一般在曝气池处。本厂采用“一”字型布置。5.3 污水厂平面布置的具体内容1 处理构筑物的平面的布置；2 附属构筑物的平面的布置；3 管道、管路及绿化带的布置。5.4 各构筑物单元的平面布置处理构筑物是污水处理厂的主体构筑物，在做平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑：1 贯通、连接各

29、处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；2 土方量作到基本平衡，并避免劣质土壤地段。3 在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值510m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定；4 各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。5.5 管渠和渠道的平面布置1 在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行。2 应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。3 在厂区内还设有：给水管、以及输配电线路。

30、这些管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对其安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。污水处理厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰，管道复杂时可设置管廊，在污水处理厂厂区内，应有完善的雨水管道系统，必要时应设置防洪沟渠。5.6 附属构筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。本设计附属建筑物尺寸大小见表4。表5.1 附属建筑物一览表序 号名 称尺寸规定/（mm）1综合办公楼60122机修车间30127锅炉房20188停车厂6099加药间35.4910

31、加氯间35.41211鼓风机房302012回流污泥泵房211514污泥脱水机房6030有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近，以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察个处理构筑物运行情况的位置。在污水处理厂内应广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区

32、的绿化面积不得少于30%。在污水处理厂内，应合理的修筑道路，方便运输；应设置通向各处理构筑物和辅助建筑物的必要通道，通道的设计应符合如下要求：1.主要车行道的宽度：单车道为：6m，双车道为8m。2.车道的转弯半径不宜小于6m.3.人行道的宽度为：1.52m。4.通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45度。5.天桥宽度不宜小于1m.6 污水处理厂高程布置 污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。6.1 污水处理构筑物的注意事

33、项1 选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统都能够运行正常；2 计算水头损失时一般以近期最大的流程作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头； 3 在做高程布置时应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。6.2 各构筑物高程布置各构筑物高程布置见下表表6.1 污水高程计算表 (单位：m)编号名 称上游水面标高下游水面标高构筑物水面标高1出水口至计量槽372.02370.002计量槽372.30372.02372.163计量槽至消毒接触池373.40372.304

34、消毒接触池373.70373.40373.555消毒接触池至二沉池375.65373.706二沉池376.15375.65375.907二沉池至集水井376.54376.158集水井376.94376.54376.749集水井至A/A/O池378.87376.9410A/A/O池379.27378.87379.0711A2/O至旋流式沉沙池381.39379.2712旋流式沉砂池381.99381.39381.6913旋流式沉砂池至细格栅382.18381.9914细格栅382.53382.18382.36表6.2 污泥高程计算表 (单位：m)编号名 称上游水面标高下游水面标高1污泥脱水间37

35、7.00377.002污泥脱水间至消化池377.942377.003消化池378.34377.9424消化池至浓缩池379358378.345浓缩池379.88379.586浓缩池至贮泥池380.31379.887贮泥池380.61380.31二沉池至贮泥池的沿程损失为1.258m。7绪论7.1概述7.1.1环境概述随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为

36、重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。本设计是针对西安市的部分城市污水进行系统全面的设计。7.1.2本设计的目的和依据1、毕业设计是教学计划最后一个重要教学环节，是学生获得学士学位的必要条件。通过毕业设计，培养良好的科研素质和独立工作能力。2、学生在教师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学的理论知识和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力；初步掌握科研工作的基本方法和基本技能。3、学会阅读参考文献，收集、运用设计原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录、选用标准图的技能，从而提高设计计算及绘图的能力。4、具有独立处理数据和撰写论文的能力。 给水排水

37、工程设计手册1、11，给排水设计规范，污水处理厂工艺设计手册。7.1.3设计内容1、确定污水处理工艺; 2、计算各构筑物尺寸； 3、污水处理厂工艺流程的设计；4、污水泵站设计；5、污水处理厂平面及高程布置；6、编制污水处理工程设计说明书（包括各部分计算书）。7.2设计原始资料7.2.1概况西安市是陕西省省会，陕西省政治、经济、文化、科研和交通中心，是西北地区最大的综合性多功能城市，也是我国重要的科研，高等教育及高新技术产业基地。西安市位于黄河流域中部关中盆地，北纬3342-344430，东经10740-10949。西安市现管辖九区四县，总面积10108 km2，总人口699多万人。城市建成区面

38、积187 km2，人口259.22多万人，流动人口70多万人。拥有工矿企业4000多家，高等院校50余所，科研机构700多个。文物古迹遍布市内，是我国主要的历史文化名城和旅游城市。西安地区南依秦岭，北临渭河，东至骊山，西界沣河，处于渭河断陷盆地中部南缘地带。该地带堆积了巨厚的第三纪、第四纪松散地层，地势东南高，西北低，由东南向西北是阶梯式下降。西安市规划区大部分在渭河以南冲积平原的二、三级阶地上，高出渭河河座20-40m，整个市区为第四纪松散堆积物覆盖，海拔约400-450m，总的地势开阔平坦，起伏和缓。西安地区地震基本烈度为8度。西安地区属暖湿带大陆性气候，冬季干旱，秋季阴雨，夏季炎热。年平

39、均降雨量580.2mm，且主要集中在7-9月份，占全年降雨量的45-60%，市区年平均气温13.3，极端高温41.7，极端低温-20.6。西安市平均日照时为1801小时，年平均日照率45.7%。主导风向为东北与西南风，最大风速25m/s，最大冻土深度45cm。按照西安市排水总体规划的要求，第四污水处理厂的纳污范围为西安市城区部分区域、东郊经九路、太华路以西区域、漕运明渠以东、北三环以南区域、漕运明渠以西全部区域及漕运明渠以东北三环沿线的区域，上述区域内的排水采用雨、污分流制，雨水就近排入漕运明渠等水体，污水收集后进入第四污水处理厂。根据西安市城市排水规划的规定，西安市第四污水处理厂设计总规模为

40、：50104m3/d；本设计按照近期25104m3/d污水处理规模进行工程设计。按远期50104m3/d污水处理规模进行总平面布置，并适当的预留中水回用处理用地。7.2.2进出水水质西安市第四污水处理厂进水水质见下表： 表7.1 单位：mg/L（PH除外） 名称BOD5CODcrSSTNNH3-NTP范围20040025040324西安市第四污水处理厂出水水质按设计要求，达到GB18918-2002一级B标准（TP1.5mg/l）。出水水质指标见下表： 表7.2 单位：mg/L（PH除外） 污染物PHBOD5CODcrSSTNNH3-NTP浓度范围692060202081.58 构筑物的选择及

41、工艺方案的确定8.1污水厂的设计规模8.1.1污水处理厂的设计规模根据任务书，近期水量Q近=25104m3d=10416.67m3h=2.89 m3s=2893.52 m3s，远期水量Q远=50104m3d=20833.33m3h=5.79 m3s=5787.04 m3s。8.1.2设计流量查室外排水设计规范(GB50014-2006)KZ近=KZ远=1.3最高日最大时流量：Qmax近=Qh近KZ=32.5104m3d=13541.67m3h=3.76 m3s=3761.58 m3sQmax远=Qh远KZ=65104m3d=2.7104m3h=7.52 m3s=7523.15 m3s8.2污水

42、处理程度的确定8.2.1进出水水质西安市第四污水处理厂进水水质见下表： 表8.1 单位：mg/L（PH除外） 名称BOD5CODcrSSTNNH3-NTP范围20040025040324西安市第四污水处理厂出水水质按设计要求，达到GB18918-2002一级B标准（TP1.5mg/l）。出水水质指标见下表： 表8.2 单位：mg/L（PH除外） 污染物PHBOD5CODcrSSTNNH3-NTP浓度范围692060202081.58.2.2处理程度的计算BOD5的去除率=（200-20）/200=90%CODcr的去除率=(400-60)/400=85%SS的去除率=(250-20)/250=

43、92%TN的去除率=(40-20)/40=50%NH3-N的去除率=(32-8)/32=75%TP的去除率=(4-1.5)/4=62.5%8.3污水污泥的处理工艺流程设计8.3.1污水处理厂的选址城市污水处理工程的厂址选择，应遵循下列各项原则1 应与选定的污水处理工艺相适应，尽量做到少占农田和不占农田。 2 厂址必须位于集中给水水源的下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持与300m以上的距离，但也不宜太远，以避免增加管道长度，提高造价。3 当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或

44、者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。4 厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理工程，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。5 要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物的高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方案，节省动力费用，降低处理成本。6 根据城市总体发展规划，污水处理工程厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。8.3.2本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加

45、而增加。理论上，BOD5/N2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N3时才能使反硝化正常进行。在BOD5/N=45时，氮的去除率大于50%，磷的去除率也可达60%左右。本工程BOD5/N=4.74,可以满足生物脱氮的要求。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P=33100。本工程BOD5/P等于60，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约5%。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时，处理系

46、统的硝化反应才能正常进行。根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及运转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性：A2/O法、循环式活性污泥法（改良SBR）、氧化沟法。8.3.3工艺比较及确定表8.3工艺类型氧化沟SBR法A/A/O技术比较污水在氧化沟的停留时间长，污水的混合效果好；污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性。处理流程短，控制灵活；系统处理构筑物少，紧凑，节省占地；低成本，高效能，能有效去除有机物；能迅速准确的监测污水处理厂进出水质的变化；经济比较可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池和建，节省了二沉池和污泥回流系统。投资省，运行费

47、用低，比传统活性污泥法基建费用低30%。能耗低，运行费用较低，脱氮除磷优势明显，能满足元近期规划要求。适用范围中小流量的生活污水和工业废水。中小型处理厂居多。出水水质较高的各种污水处理厂。稳定性一般一般稳定考虑到A2/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺对COD、BOD5、SS等具有较高的去除率，对脱氮除磷也具有较高的去除效果，它与普通回流污泥法二级处理后再进行三级物化处理相比，不仅投资和运行成本低，而且无大量难以处理的化学污泥，运行费用低、占地少，出水水质好，具有良好的环境效益和经济效益，所以本设计采用A2/O艺。8.4主要构筑物的选择8.4.1格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、

48、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。8.4.2沉砂池沉砂池的形式有旋流式、竖流式、曝气沉砂池。其中旋流式沉砂池利用机械控制污水的流态和流速，加速砂粒的沉淀，具有沉砂粒径小、效果好、占地省的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污

49、水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点 。综上所述，采用旋流式沉砂池。8.4.3曝气池本设计选用厌氧缺氧好氧（A/A/O）生物脱氮除磷工艺。厌氧池释磷，溶解有机物被细胞吸收使BOD降低，细胞合成去除部分NH3-N；在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放到空气中，BOD浓度下降，NO3-N浓度大幅下降，而磷没什么变化；在好氧池中，有机物被微生物生化氧化，而继续下降，有机氮被氧化继

50、而被消化，使NH3-N浓度显著下降，但随着消化过程使NO3-N浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。厌氧缺氧好氧（A/A/O）工艺可以同时完成有机物的去除、反硝化脱氮、除磷的功能。共设12组A2/O池8.4.4消毒接触池城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。常用消毒方法表8.4方法分子式优缺点适用条件液氯Cl2优点：1. 具有余氯的持续消毒作用2. 价格成本较低3. 操作简单，投量准确4. 不需要庞大的设备缺点：1. 原有机物高时会产生有机氯化物2. 原水含酚时产生氯酚味3. 氯气有毒，使用时需注意安全，防止漏氯液氯供应方便的地点

51、氯氨NH2ClNHCL2优点：1. 能减低三卤甲烷和氯酚的产生2. 能延长管网中剩余氯的持续时间抑制细菌生成3. 减轻氯消毒时所产生的氯酚味和氯味缺点：1. 消毒作用比液氯进行的慢，需较长接触时间2. 需增加加氨设备，操作管理麻烦原水中有机物多以及输水配水管线较长时漂白粉CaOClO2优点：1. 具有余氯的持续消毒作用2. 投加设备简单3. 价格低廉4. 漂粉精含有效氯达60%70%，使用方便缺点：1. 同液氯，将产生有机氯化物和氯粉味2. 易受光热潮气作用而分解失效，需注意贮存3. 漂白粉的溶解及调制不便4. 漂白粉含氯量只有20%30%，因而用量大，设备容积大。漂白粉只适合于生产能力较小的

52、水厂，漂白粉使用方便，一般在水质突然变化时投加，适用于规模较小的水厂。漂粉精Ca（ClO）2优点：适用于小型水厂，或管网中途加氯次氯酸钠NaOCl1. 具有余氯的持续消毒作用2. 操作简单，比投加液氯安全、方便3. 使用成本虽较液氯高，但较漂白粉低。缺点：1. 不能贮存，必须现场制取使用2. 目前设备尚小，产气最小，使用受限制3. 必须耗用一定电能及食盐二氧化氯ClO2优点：1. 不会生成有机氯化物2. 较自由氯的杀菌效果好3. 具有强烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等物质4. 投加量少，接触时间短，余氯保持时间长缺点：1. 成本较高2. 一般需现场随时制取使用3. 制取设备较复杂4. 需控制氯酸盐和亚氯酸盐等副产物适用于有机污染严重时紫外线消毒优点：1. 杀菌效率高，需要的接触时间短2. 不改变水的物理化学性质，不会生成有机氯化物和氯酚味3. 已具有成套设备，操作方便缺点：1. 没有持续的消毒作用，易受重复污染2. 电耗较高，灯管寿命还有待于提高适用于工矿企业，集中用户用水，不适用管路过长的供水。臭氧消毒O3优点：1. 具有强氧化能力，为最活跃的氧化剂之一，对微生物，病毒、芽孢等均具有杀伤力，消毒效果好，接触时间短2. 能除臭、去色，及去除铁锰等物质3. 能去除酚，无氯酚味4. 不会生成有机氯化物缺点：1. 基建投资大，经常电耗高2. 臭氧在水中不稳定，易挥发