8万吨城市污水处理厂初步设计说明

1、. . . . 1 / 57JIU JIANG UNIVERSITY水污染控制工程水污染控制工程课程课程设设计计题 目 8.5 万吨/日城市污水处理厂的初步设计院 系 化学与环境工程学院 专 业 环境工程 姓 名 单磊 年 级 A1031 指导教师 蔚萍老师 二零一三年 六 月. . . . 1 / 57摘要摘要本次课程设计的题目为某城市污水处理厂初步设计，主要任务是完成该污水处理厂的平面布置、高程布置和各处理构筑物的初步设计。初步设计要完成设计说明书一份，污水处理厂平面布置图 1、 污水处理构筑物高程布置图 1。该污水处理厂工程规模为 8.5 万吨/日，进水水质见下表表 1 进水水质（单位：

2、mg/L）指标CODCrBOD5SS氨氮磷酸盐（以 P 计）数值200180200304.0 本次设计所选择的 A2O 工艺，具有良好的脱氮除磷功能。该污水处理厂的污水处理流程为：污水从粗格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到沉砂池，进入初沉池再进入生物池（即 A2O 反应池） ，再从生物池进入二沉池，污水再经过接触消毒池后排入自然水体；污水处理厂处理后的出水水质要达到污水排放标准执行污水综合排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准。污泥处理流程为：初沉池产生的污泥和二沉池产生的剩余污泥则送入贮泥池，经过贮泥、加药处理后的污泥，进入污泥浓缩脱水车间，最后外运处理。关键词：关键词

3、：A2O 工艺；脱氮除磷；污水处理. . . . 2 / 57目录目录摘要 1引言 11 设计任务书 51.1 工程设计资料 51.2 设计任务 61.3 基本要求 61.4 毕业设计图纸容与数 62 设计说明书 72.1 城市污水来源、水量与水质特点分析 72.1.1 城市污水来源 72.1.2 城市污水水量 82.1.3 城市污水水质特点 82.2 污水处理方案的选择 92.2.1 城市污水主要处理方法 92.2.2 污水处理方案的选择 112.3 污水处理工艺原理与工程说明 132.3.1 粗格栅 132.3.2 泵房和集水池 142.3.2.1 泵房 142.3.2.2 集水池 152

4、.3.3 细格栅 152.3.4 沉砂池 162.3.5 配水井 182.3.6 初沉池 182.3.7 生化池 192.3.8 配水井 212.3.9 二沉池 222.3.10 接触消毒池 233 设计计算书 253.1 粗格栅间 253.1.1 设计参数 253.1.2 设计计算 25. . . . 3 / 573.2 集水池和泵房 273.2.1 设计参数 273.2.2 集水池设计计算 273.2.3 水泵扬程计算 283.3 细格栅 293.3.1 设计参数 293.3. 2 设计计算 293.4 沉砂池 303.4.1 设计参数 303.4.2 设计计算 303.5 配水井 333

5、.5.1 设计参数 333.5.2 设计计算 333.6 初沉池 343.6.1 设计参数 343.6.2 设计计算 353.7 厌氧池 363.7.1 设计参数 363.7.2 设计计算 363.8 缺氧池 373.8.1 设计参数 373.8.1 设计计算 373.9 曝气池 383.9.1 设计参数设计参数 383.9.2 污水处理程度的计算 383.9.3 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 393.10 配水井 413.10.1 设计参数 413.10.2 设计计算 413.11 二沉池 423.11.1 设计参数 423.11.2 设计计算 423.12 消毒池 44. . . . 4

6、 / 573.12.1 设计参数 443.12.2 设计计算 443.13 高程计算 46结论 49参考文献 50附录 51. . . . 1 / 57引言引言1、选题的依据与意义 随着城市化进程的加快和经济建设的飞速发展，城市污水排放量也迅速增加，大量未经处理的污水任意排放，将对水体造成严重污染。如果不能得到妥善处理，将给城市与水环境造成严重污染，影响人居住环境质量和城市的可持续发展。因此必须建设污水处理厂对城市排放的污水进行处理。而经当地环保部门批准，污水排放标准执行污水综合排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准。由于污水中含氮磷较多，易使水体富营养化，所以选择的污水处理工艺应

7、具有一定的脱氮除磷功能。本课题对城市污水的污染物去除进行研究，根据我国水环境的现状，分析水样中污染物的含量与其处理工艺等方面作讨论，同时需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物与设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以与各种管渠等总体布置，为实际的城市污水处理实践提供技术和方法参考。二、国外研究现状与发展趋势城市污水是城市水环境污染的主要来源之一，解决城市污水污染的根本措施是建设集中式城市污水处理厂。目前国外处理城市污水的处理方法主要有：活性污泥法，生物膜法等。下面就这两种方法进行介绍1活性污泥法活性污泥法工艺能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物，以与能被活性

8、污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，无机盐类也能被部分去除1。当前流行的污水处理工艺有：传统活性污泥法、AB 法、SBR 法、CASS 法、氧化沟法、A2O 法、倒置 A2O 法、A/O 法等 。 1）传统活性污泥法 活性污泥法创建 1917 年，是利用微生物的呼吸作用消耗污水中的有机物，达到水体净化的目的。传统的活性污泥工艺采用中等污泥负荷，曝气池为连续推流式在一定程度上有缺陷。目前对传统工艺的改进可以充分满足各种不同的处理要求，改进可以分为池形的改进、运行方式的改进、曝气方式的改进、生物学方面的改进与投加填料等方面的改进。. . . . 2 / 572）AB 法 该法由德国 Bohuke 教

9、授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A 级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3d)以上；B 级负荷低，污泥龄较长。A 级与 B 级间设中间沉淀池。二级池子 F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体2。自上世纪 80 年代起，中国逐步开始将“AB 法”应用到城市污水处理和工业废水处理工程中，已建成相当数量的 AB 法工艺的城市污水处理厂，成效显著，取得了十分可观的社会效益和环境效益。3）SBR 法与传统污水处理工艺不同，SBR 技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

10、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，SBR 技术的核心是 SBR 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 法为序批式活性污泥法，它比连续流活性污泥法出现的更早，但由于当时运行管理条件限制而被连续流系统所取代。随着自动化控制水平的提高，SBR 法重新被人们重视，该工艺在国已广泛应用于屠宰、啤酒、化工、鱼品加工、制药等工业废水和生活污水的处理3。4）CASS 法 CASS 工艺师 SBR 工艺的一种变形，池体用隔墙隔出生物选择区、兼性区和主反应区三个区域，三个区域的体积比大致为 1:2:20，混合液

11、由主反应区回流到生物选择区，形成一个循环，是一个连续进水，批次出水的工艺 2。最早产生于美国，90 年代初引入中国，目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门与拥护的广泛关注和一致好评。经过模拟试验研究，已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，取得了良好的处理效果，为 CASS 法在我国的推广应用奠定了良好的基础。该工艺的特点与 SBR 法类似。5）氧化沟法 本工艺 50 年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力。近年来，在氧化沟中尝试使用各种综合曝气装置，即采用曝气器与水下混合器独立运行，将氧化沟中的水流循环混合作用与.

12、. . . 3 / 57曝气传氧作用区分开来，使氧化沟替出现缺氧与好氧状态，已达到脱氮除磷目的，同时这种运行方式还能取得节能的效果。据报道，这种综合曝气系统已在国外得到应用，在国也可尝试并推广采用这种综合曝气设备。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，奥式(Orbal)简称同心圆式，卡式(Carrousel)简称循环折流式和三沟式氧化沟(T 型氧化沟)2。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用与电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高 20%)和动力效率达 2.53.0

13、 kgO2/(kWh)5。6）A2/O 法城市生活含有大量的氮磷，由于氮磷的富集会对天然水体造成富营养化，导致湖泊河流的藻类泛滥破坏生态环境与影响水生生物的生存和人类生活。故对城市污水提出脱氮除磷的要求。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，污水在厌氧区(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统达到除磷目的，同时污水进入缺氧区（DO0.7 mg/L），由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中 BOD 作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐与亚硝酸盐还原成氮气逸入大

14、气，达到脱氮的目的2。2生物膜法 生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池，生物转盘，生物接触氧化池，曝气生物滤池与生物流化床等工艺形式，其共同点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到处理2。生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法，无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新代作用，以污染物质为食料，将其代成诸如CO2、H2O、NH3、SO2等稳定的小分子，它的二次污染小，对处理生活污水与与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获

15、得了极大的发展， 随着人们生活水平的日益提高， 生活污水中的成份也日益复杂，因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处. . . . 4 / 57理合成洗涤剂、脱氮、脱磷与其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺 6。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国尚需积累经验，处理规模不宜过大，约 5 104m3/d 左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到 36104m3/d 的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行 管理经验有关。对于本设计而言，工程规模较大，为大中型规模的污水处理厂。其主要污水来源为生活

16、污水，污水生化性好，难降解污染物少，A2O 工艺虽然基建费用相对较高，但运行费用低，管理维护相对方便，出水水质稳定，脱氮除磷效果显著，该工艺在国已经比较成熟，优势相对突出。通过对各种工艺比选、城镇污水自身的特点以与对投资费用，运行管理的考虑，本工程设计决定采用 A2O 工艺来处理城市污水。. . . . 5 / 571 1 设计任务书设计任务书1.11.1 工程设计资料工程设计资料（1）工程概况某城市拟筹建城市污水处理厂，废水量为 8.5 万吨/日。城市污水的主要污染物是 CODCr、BOD5、SS、氮和磷等。经当地环保部门批准，污水排放标准执行污水综合排放标准（GB18918-2002）一级

17、 B 标准。（2）工程设计规模1）设计水量总水量： Q总=85000m3/d 2）进水水质 进水水质参考同类案例，具体进水水质如表 1 所示。表 11 进水水质（单位：mg/L）指标CODCrBOD5SS氨氮磷酸盐（以 P 计）数值200180200304.03）处理目标经当地环保部门审批，污水排放标准执行污水综合排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准，具体出水水质如表 2 所示。表 12 出水水质（单位：mg/L）指标CODCrBOD5SS氨氮磷酸盐数值60202081.0. . . . 6 / 571.21.2 设计任务设计任务（1）根据以上资料，确定最佳处理工艺，对该污水处理

18、工程进行初步设计。（2）设计围为污水处理工艺系统。（3）完成污水处理各构筑物的设计，编写设计说明书和设计计算书（包括高程计算和构筑物设计计算） 。（4）完成设计图纸。1.31.3 基本要求基本要求（1）设计者必须独立思考，独立完成全部设计。（2）按时按质完成设计任务要求。（3）设计方案严格执行有关环境保护的规定，污水处理后必须保证出水指标均达到当地环保部门核准的污水排放标准。（4）采用经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。（5）设计新颖美观、布局合理。1.41.4 毕业设计图纸容与数毕业设计图纸容与数（1） 污水处理厂平面布置图，1（3 号图纸） ；（2） 污水处理构筑物

19、高程布置图，1（3 号图纸） 。. . . . 7 / 572 2 设计说明书设计说明书2.12.1 城市污水来源、水量与水质特点分析城市污水来源、水量与水质特点分析2.1.12.1.1 城市污水来源城市污水来源（1）生活污水生活污水主要来自家庭。商业、机关、学校、医院、城镇公共设施与工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水与其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机物质，氮、磷、硫等无机盐类与泥沙等杂质，生活污水中还含有多种微生物与病原体。这些物质按化学性质来分，可分为无机物和有机物；按其物理性质来分，可分为不溶性物质、胶

20、体性物质和溶解性物质。生活污水的水质一般较稳定，浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。（2）工业废水工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水。工业废水中由于种类繁多，污染物成分与性质随生产过程而异，变化复杂。一般而言，工业废水比较严重，往往含有有毒有害物质，需局部处理达到要求后才能进入城镇排水系统，是城镇污水有毒有害污染物的主要来源。（3）初期雨水初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表水径流。初期雨水的水质水量随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂。影响初期雨水被污染的主要因素有大气质量、气候条件、地面与建筑物环境质量等。（4）城镇污水城镇污水包括生活污水

21、、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同，同一城市中的不同区域也有差异，需要进行全面细致的调查研究，才能确定其水质成分与特点。 . . . . 8 / 572.1.22.1.2 城市污水水量城市污水水量污水水量还会与降雨有一定关系，不过现如今的城市管道系统绝大部分采用的是分流系统，即污水管道与雨水管道分开，这样在很大程度上减少了降水对于污水处理厂的压力，雨水经过收集后只需要经过较少的处理就能到排放标准排入自然水体。2.1.32.1.3 城市污水水质特点城市污水水质特点城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。但

22、在不同的城市，因工业的规模和性质不同，城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化。城市污水中 90%以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物： 悬浮物：一般为 200500 毫克/升，有时候可超过 1000 毫克/升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒

23、种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达 50 万到 7000 万个。 需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用 BOD5与 COD 的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢。城市污水BOD5一般为每升 300500 毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。 植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都

24、含有植物的营养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到 1 千克,近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的. . . . 9 / 573075%，占地面径流污水中磷含量的 17%左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以与城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。 城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外，随污染源的

25、不同还可能含有多种无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。2.22.2 污水处理方案的选择污水处理方案的选择2.2.12.2.1 城市污水主要处理方法城市污水主要处理方法城市污水处理厂的方案，要考虑有效去处 BOD5，又要适当去除 N、P 故可采用SBR 法、氧化沟法或 A2O 法。（1）SBR 法SBR 法为序批式活性污泥法，它比连续流活性污泥法出现的更早，但由于当时运行管理条件限制而被连续流系统所取代。随着自动化控制水平的提高，SBR 法重新被人们重视，该工艺在国已广泛应用于屠宰、啤酒、化工、鱼品加工、制药等工业废水和生活污水的处理。SBR 法特

26、点见表 3表 21 SBR 法特点优点缺点 同时脱氮除磷； 静置沉淀可获得低 SS 出水； 耐受水力冲击负荷； 操作灵活性好，兼具二沉池功能 同时脱氮除磷时操作复杂； 滗水设施的可靠性对出水水质影响大； 设计过程复杂，池体容积大； 不适合 5 万吨/天以上污水量的处理；. . . . 10 / 57 维护要求高，运行对自动控制依赖性强（2）氧化沟法本工艺 50 年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，奥式(Orbal)简称同心圆式，卡式(Carr

27、ousel)简称循环折流式和三沟式氧化沟(T 型氧化沟)等。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用与电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高 20%)和动力效率达 2.53.0 kgO2/(kWh)。氧化沟工艺的特点见表 4。表 22 氧化沟法特点（3）A2O 法城市生活含有大量的氮磷，由于氮磷的富集会对天然水体造成富营养化，导致湖泊河流的藻类泛滥破坏生态环境与影响水生生物的生存和人类生活。故对城市污水提出脱氮除磷的要求。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个

28、不同功能分区的过程中，污水在厌氧区(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统达到除磷目的，同时污水进入缺氧区（DO0.3,可生化性比较好，重金与其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标。（2）污水中主要污染物指标 BOD、COD、SS 值为典型城市污水值。此外考虑到氨氮出水浓度排放要求比较高，因此需要采用能够同时脱氮除磷降磷且效果较好的工艺。优点缺点 工艺流程简单，运行管理方便； 同时脱氮除磷； 污泥沉降性能好 反硝化过程为硝化过程提供碱度； 反硝化过程同时去除有机物（COD） ； 厌、缺、好氧环境交替运行，丝状菌不能大量繁，不会发生污泥膨胀；

29、 厌、缺氧环境为系统节能，减少经济费用 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物； 回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响； 脱氮受回流比影响；. . . . 12 / 57（3）从上述比较分析，可知 SBR 间歇运行，全赖电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，变水位运行，电耗增大；而且除磷脱氮效果一般，所以不采用。对于本设计而言，工程规模较大，为大中型规模的污水处理厂。其主要污水来源为生活污水，污水生化性好，难降解污染物少，氧化沟的一些优点得难以得到体现。而且，污水处理厂冬季气温低，若采用氧化沟工艺的话，设备检修困难。A2O 工艺虽然基建费用相对较高，但运行费用低，管理维护相对方便，出

30、水水质稳定，脱氮除磷效果显著，优势相对突出。而再根据本城市污水的特点：其主要污水来源为生活污水，污水生化性好，难降解污染物少，氧化沟的一些优点难以得到体现。而且，污水处理厂冬季气温低，若采用氧化沟工艺的话，设备检修困难。A2O 工艺虽然基建费用相对较高，但运行费用低，管理维护相对方便，出水水质稳定，脱氮除磷效果显著，优势相对突出。通过对各种工艺比选、城镇污水自身的特点以与对投资费用，运行管理的考虑，本工程设计决定采用 A2O 工艺来处理城市污水，具体的污水处理工艺流程图 21 如下：粗格栅进水泵房细格栅沉砂池初沉池厌氧池排放贮泥池加药缺氧池好氧池二沉池消毒池污泥浓缩脱水车间泥饼外运混合液回流回

31、流污泥图图 2 21 1 城市生活污水处理工艺流程城市生活污水处理工艺流程. . . . 13 / 572.32.3 污水处理工艺原理与工程说明污水处理工艺原理与工程说明处理规模：sLsmhmdmQKQZ/1279279. 117.4604110500850003 . 1333maxsLsmhmdmQ984984. 067.354185000333_smhmdmKQQz/76. 0/3 .2724/6 .653843 . 185000333_min2.3.12.3.1 粗格栅粗格栅格栅是一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，用以截阻大块的呈悬

32、浮或漂浮状态的固体污染物杂质。.因此为了避免其中的较粗大的悬浮物与杂质，堵塞水泵和沉淀池的排泥管，影响后续处理构筑物或设备的正常工作，首先设置格栅除去较大的悬浮物和颗粒。设计参数：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 100mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于 0.2m3),一般应 采用机械清渣；（3）格栅倾角一般用 4575；（4）通过格栅的水头损失一般采用 0.080.15m；（5）过栅流速一般采用 0.61.0m/s；. . . . 14 / 57（6）机械格栅不少于 2 台，如为一台时，应设人工清

33、除格栅备用; (7) 格栅前渠道的水流速速一般采用 0.40.9m/s; (8)通过格栅的水头损失，粗格栅一般为 0.2m,细格栅一般为 0.30.4m。运行参数：设计流量 4604.17m3/h 格栅台数 2 台单台设计流量 639.5L/s 格栅倾角 a=60o过栅流速 V2=0.8m/s 栅前流速 V1=0.8m/s栅前水深 h=0.63m 格栅间隙 b=50 栅条宽度 S=0.01m 进水渠展开角 a1=20o 栅前渠道超高 h2=0.3m 单位栅渣量 W1=0.03m3/103m3 栅槽宽度 B=1.37m 过栅水头损失 h1=0.010m 栅槽前渠道宽 0.5m 栅槽后渠道宽 1.

34、0m进水渠至栅槽渐宽部分长 L1=0.14m栅槽至出水渠渐缩部分长 L2=0.07m栅前栅槽总高度 H1=0.93m栅后栅槽总高度 H=0.94m 栅槽总长度 L=2.25m 2.3.22.3.2 泵房和集水池泵房和集水池2.3.2.1 泵房泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点便于开槽施工，适用于自灌式泵站。集水池和机器由隔水墙分开而且只有吸水管和叶轮淹没在水中，这样可保持机器间干燥有利于水泵的保养和检修也可以避免污水对轴承、管道、仪表的腐蚀。 在自动化程度较高的泵站，较重要的地区的雨水泵站、以与开启频繁的污水泵站中尽量采用自灌式泵站。它的优点是启动与时可靠、

35、不需要引水的辅助设. . . . 15 / 57备、操作简便、缺点是泵房较深、增加工程造价。而且由于噪音较大、妨害工作人员判断水泵是否正常工作。 采用自灌式泵站时水泵叶轮(或轴承)低于集水池的最低水位在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动启动可靠。操作方便。但增加了泵站的深度增加地下工程造价。 水泵的选择原则:一、污水泵站一般按最大日最大时流量设计通过调整水泵工作台数兼顾其他流量时段的情况。二、水泵扬程由污水提升高度和吸水管、压头管水头损失确定。 3、为了适应不同流量时的情况，考虑采用四台水泵，其中两台备用。4、 四、根据水质、水量和提升高度确定水泵的型号，同一泵站应选用类型一样、口径一

36、样的水泵，以便利于管理和维修。根据污水高程计算的结果，泵站到细格栅之间的高程差为 8m设泵站的总损失为 2m吸压水路管路的总损失为 2m则可确定水泵的扬程 H 为 H=Hst+h=8+2+2=12m 水泵提升的流量按最大时流量考虑，Q=4604.17m3/h,按此流量和扬程来选择水泵。 选择 600QW3500-12 型潜水排污泵，共四台，2 用 2 备，单泵性能参数为：流量为 2302.08m3/h，扬程为 12m转速为 740r/min功率 185kw。 泵房形式与其布置，采用半地下式矩形结构、占地少、结构较省的特点。水泵为单排并列式布置2.3.2.2 集水池集水池的作用是汇集、储存和均衡

37、废水的水质水量。各个车间的生产废水，其排出的废水水量和水质一般来说是不均衡的，生产时有废水，不生产时就没有废水，甚至在一日之或班产之间都可能有很大的变化，如果清浊废水不分流，则工艺浓废水与轻污染废水的水质水量变化很大，这种变化对废水处理设施设备的正常操作与处理效果是很不利的，甚至是有害的。因此废水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的废水集水池，将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行。 集水池容积要满足水工布置、格栅与污水提升泵吸水管的安装要求,在与时将来水抽走和避免水泵起闭频繁的基础上,尽. . . . 16 / 57量减小池容,以减低费用和减少污物在池

38、淤积和腐化。集水池容积包括死水容积和有效容积两部分。死水容积是指最低水位以下的容积,有效容积是指集水池最高水位和最低水位之间的容积。将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行。集水池实际参数与其要求：（1）集水池的有效容积不宜小于最大一台污水泵 6min 的出水量；（2）污水泵每小时启动次数不宜超过 6 次。运行参数：泵的数量 4 台（2 用 2 备） 泵的最大流量 smQ364. 0集水池容积 V=192m3 集水池有效水深 2m最高水位（相对地面标高） 2.64m 最低水位（相对地面标高） 4.64m集水池面积 S=96m2 集水池长度 L= 16m水头总扬程 12.

39、049m 2.3.32.3.3 细格栅细格栅细格栅是一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备，是城市污水处理、自 机械格栅机来水厂、电厂进水口、纺织、食品加工、造纸、皮革等行业生产工艺中不可缺少的专用设备，是目前国普遍采用的固液筛分设备。运行参数设计流量 4604.17m3/h 格栅台数 2 台单台设计流量 639.5L/s 栅前水深 h=0.63m格栅倾角 a=60o 最大过栅流速 V2=0.8m/s栅前流速 V1=0.8m/s 格栅间隙 b=10栅条宽度 S=0.01m 进水渠展开角 a1=20o栅前渠道超高 h2=0.3m 格栅台数 4 台单位栅渣量 W1=0.13m3/10m3 栅槽宽度

40、 2.23m. . . . 17 / 57过栅水头损失 0.21m 每日栅渣量 11.05m3/d 进水渠宽度 1.26m进水渠至栅槽渐宽部分长 1.34m 栅槽至出水渠渐缩部分长 0.67m栅后槽总高度 0.87m 栅槽总长度 4.04m 2.3.42.3.4 沉砂池沉砂池污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中相对密度大于2.65、粒径大于 0.2mm 沙粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂

41、池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。沉砂池设计中，必需按照下列原则：（1）城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于 2 座(格)，并按并联运行原则考虑。（2）设计流量应按分期建设考虑： 1）当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； 2）当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算； 3）合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（3）沉砂池去除的砂粒杂质是相对密度大于 2.65，粒径大于 0.2mm 的颗粒为主。（4）城市污水的沉砂量可按每 106m3污水沉砂量为 30m3计算

42、，其含水率为60%，容量为 1500kg/m3。（5）贮砂斗槔容积应按 2 日沉砂量计算，斗璧倾角 55。60。（6）沉砂池的超高不宜小于 0.3m 。（7）除砂一般宜采用机械方法。当采用人工排砂时，排砂管直径应不小于 . . . . 18 / 57 200mm。 (8)采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门管道的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。（9）设计流速的时水平流速：最大流速应为 0.3m/s，最小流速为 0.15m/s； 最大设计流量时，污水在池的停留时间不应少于 30 s，一般为 3060s;(10)设计有效水深不应大于 1.2m,一般采用 0.

43、251.0m，每格宽度不宜小1.5t/m3。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点。运行参数：设计座数 两座 （每座两格） 每座沉砂池设计流量：smQ3max64. 0设计流速：v=0.3m/s进水渠水流速度水力停留时间：t=40ssmv/6 . 01沉砂池长度 12m 池总宽 6m有效水深 0.37m 贮泥区容积 1.28m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽 0.5m 斗壁与水平面倾角 600斗高为 0.7m 斗部上口宽 1.0m水流断面积 2.2m2 每格宽度 3.0m 池总宽度 6.0m 池底坡度 0.015 沉砂室高 0.77m 超高 0.3m 沉砂池总高度 1.44m2.3.

44、52.3.5 配水井配水井在污水处理中，通常设置在沉砂池之后，生物处理系统之前。其作用是收集污水，减少流量变化给处理系统带来冲击。污水经过沉砂池后，首先流到配水井，达到一定容量后，将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。设计要求：. . . . 19 / 57（1）水力配水设施基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等；（2）配水渠道中的水流速度应不大于 1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头 损失。（3）从一个方向和用其中的圆形入口通过部为圆筒形的管道向其引水的 环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件： 1）应取中心管直径等于引水管径； 2）中心管径的环形孔高应取 0.250.5D1

45、； 3）当污水从中心管径流出时，不应当有配水池直径和中心管道直径（D/D1）大于 1.5 的突然扩。运行参数设计流量 1.279m3/h 水斗个数 2 个堰上水头 0.40m 堰顶厚度 3.0m堰高 0.5m 堰宽 3.0m流量系数 0.33 配水漏斗上口口径 3.0m2.3.62.3.6 初沉池初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的 50%、BOD 的 20%，按去除单位质量 BOD 或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下：（1）去除可沉物和漂浮物，减轻后续处

46、理设施的负荷；（2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果；（3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用；（4）一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击；（5）有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效. . . . 20 / 57率； 另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，又可节省沼气脱硫成本。本设计初沉池采用非机械排泥法。

47、辐流式沉淀池的主要设计参数：设计进水量：Qmax=110.5103m3/d座数： 2 座（中央进水辐流式沉淀池）运行参数：沉淀池直径 D=38.29m 有效水深 h24m池总高度 H=5.7m 贮泥斗容积 Vw2652m3设计流量 1.279m3/s 池子座数 2 座 表面负荷： qb围为 2-2.5 m3/ m2.h ，取 q=2.0 m3/ m2.h 沉淀时间 2h有效水深 4m 池子直径 38.29m泥斗下底半径 1m 泥斗上底半径 19.5m泥斗斜壁倾角 60 泥斗高 0.93m泥斗底板坡度 0.05 超高 0.3m 缓冲层高度 0.5m 2.3.72.3.7 生化池生化池生物池是 A

48、2O 工艺的核心部分，由三座池组成，根据污水的流动方向，可将生物池细分为厌氧池、缺氧池和好氧池。（1）厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时污水中有机物进行厌氧发酵，在酸化阶段有机物转化为挥发性脂肪酸；聚磷菌利用挥发性脂肪酸合成体所需的聚-羟丁酸、聚-羟戊酸。运行参数：. . . . 21 / 57设计进水量：smdmQKQZ33max64. 0552502850003 . 12建造两组厌氧池，每组分为两格，每格分为三廊道，采用推流式设计。厌氧池尺寸: 长 36m，宽 15 米，则每廊道长度为 36 米，宽 2.5 米，高H=5.0m设计座数/格

49、数：2 座（每座 2 格） ；水力停留时间：T=1h (12h)厌氧池容积：m3； 厌氧池尺寸：水深取为 h=4.5m08.2302V厌氧池面积：m2； 池长取 36m，池宽,15m57.511A厌氧池分为两格，设每格为三廊道式厌氧池，则每廊道长为 36 米，宽为 2.5米。考虑 0.5m 的超高，故池总高为 H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。（2）缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好氧反应器送 来的，循环的混合液量较大，一般为 2Q（Q 为原污水流量） ； 相对厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在 0.2-0.5mg/l 之间的生化系统。 缺氧池运行参数：设计流量：最大日

50、最大时流量 设计smhmdmQKQZ333max64. 008.2302552502850003 . 12座数/格数：2 座(每座 2 格)； 水力停留时间：T=1h缺氧池容积：V=2302.08m3 ； 缺氧池尺寸：水深取为 h=4.5m缺氧池面积：m2； 池长为 36m，池宽为 15m。57.511A缺氧池分为两格，设每格为三廊道式缺氧池，则每廊道长为 36 米，宽为 2.5米； 池总高为 H=5.0m建造两座缺氧池，每座分为两格，每格分为三廊道，采用推流式设计。缺氧池尺寸: 长 36m，宽 15 米，则每廊道长度为 36 米，宽 2.5 米，高 H=5.0m（3）好氧反应器曝气池，这一反

51、应单元是多功能的，去除 BOD，硝化 和吸收磷等均在此处进行。流量为 2Q 的混合液从这里回流到缺氧反应器。. . . . 22 / 57曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移。smhmdmQKQZ333max64. 008.2302552502850003 . 12 BOD 污泥负荷率：0.32BOD5/(kgMLSSd)混合液污泥浓度：3333mg/L 水力停留时间：

52、1.1h工艺参数：长：L=38.8m 宽：b=6.0m 有效水深：4.0m 实际停留时间 1.1h校核：，满足宽深比 12 的设计要求；，满足长宽5 . 10 . 40 . 6hb47. 60 . 68 .38bL深比 612 的设计要求。2.3.82.3.8 配水井配水井在污水处理中，通常设置在沉砂池之后，生物处理系统之前。其作用是收集污水，减少流量变化给处理系统带来冲击。污水经过沉砂池后，首先流到配水井，达到一定容量后，将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。设计要求：（4）水力配水设施基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等；（5）配水渠道中的水流速度应不大于 1.0m/s，以利于配水均匀

53、和减少水头 损失。（6）从一个方向和用其中的圆形入口通过部为圆筒形的管道向其引水的 环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件： 1）应取中心管直径等于引水管径； 2）中心管径的环形孔高应取 0.250.5D1； 3）当污水从中心管径流出时，不应当有配水池直径和中心管道直径（D/D1）大于 1.5 的突然扩。运行参数. . . . 23 / 57设计流量 1.279m3/h 水斗个数 5 个堰上水头 0.276m 堰顶厚度 1.5m堰高 0.5m 堰宽 1.5m流量系数 0.33 配水漏斗上口口径 3.0m2.3.92.3.9 二沉池二沉池二沉池是主要接纳生物池即 A2O 反应池的出水

54、，是活性污泥系统的重要组成部分。其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。在 A2 /O 法中，从曝气池流出的混合液在二沉池中进行泥水分离和污泥浓缩，其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。 澄清后的出水溢流外排。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、污泥区与排泥装置组成。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向

55、心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。设计原则设计参数1、沉淀池的设计数据宜按下表的规定取值4-4 沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间h表面水力负荷hmm23每人每日污泥量dg人污泥含水率%固体负荷dmkg2初次沉淀池0 . 25 . 01.5 4.516 3695 97生膜法后1.5 4.01.0 2.010 2696 98150二次沉淀池活性污泥法后1.5 4.00.6 1.512 3299.2 99.61502、沉淀池的超高不应小于 0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用 2.04.Om。 . . . . 24 / 574、当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。

56、污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为 60，圆斗宜为 55。 5、活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于 2h 的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按 4h 的污泥量计算。 6、排泥管的直径不应小于 200mm。 7、当采用静水压力排泥时，二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于 0.9m。 8、二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于 1.7L(sm)。 9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 10、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为 612，水池直径不宜大于 50m。11、宜采用机械排泥，排泥

57、机械旋转速度宜为 13rh，刮泥板的外缘线速度不宜大于 3mmin。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。12、缓冲层高度，非机械排泥时宜为 0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板 0.3m。13、坡向泥斗的底坡不宜小于 0.05。排泥系统：采用周边传动轨道式吸泥机。设计进水量：smhmdmQKQZ333max279. 117.4604110500850003 . 1座数： 5 座（中央进水辐流式沉淀池）表面负荷： qb围为 0.51.5 m3/ m2.h ，取 q=1.5 m3/ m2.h水力停留时间（沉淀时间）：T=2.0 h沉淀池直径 D=27

58、.96m 有效水深 h3.0m池体总高度 H=9m 贮泥斗容积 Vw2040m3 池底坡度 0.05 超高 0.3m 缓冲层 0.3m 池边体总高度 3.07m 底坡落差 1.73m 2.3.102.3.10 接触消毒池接触消毒池水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，. . . . 25 / 57水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值可观，并存在病原可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。接触消毒池（disinfecting tank）指的是使消毒剂与污水混合，进行消毒的构筑物。主要功能：杀死处理后污水中的病原性微生物。经过

59、处理后，污水出水水质已经达标，但是处理水中含有细菌、病毒和、病卵虫等致病微生物，因此采用液氯、臭氧或紫外线消毒将其杀灭，防止其对人类与牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。运行参数：设计流量 4604.17m3/h 池子组数 1 座 2 格每格廊道数 3 廊道 池子容积 5145.36m3消毒时间 30min平均水深 2m 消毒池长 38.98m每廊道宽 5.5m 消毒池宽 33m 3.3.设计计算书设计计算书3.13.1 粗格栅间粗格栅间smhmdmQKQZ333max279. 117.4604110500850003 . 13.1.13.1.1 设计参数设计参

60、数设计流量 4604.17m3/h 格栅台数 2 台单台设计流量 639.5L/s 格栅倾角 a=60o过栅流速 V2=0.8m/s 栅前流速 V1=0.8m/s 格栅间隙 b=50 栅条宽度 S=0.01m进水渠展开角 a1=20o 栅前渠道超高 h2=0.3m. . . . 26 / 57单位栅渣量 W1=0.03m3/103m33.1.23.1.2 设计计算设计计算设栅前流速 v1=0.8m/s，过栅流速 v2=0.8m/s，格栅安装倾角为 60 度则:（1）栅条间隙数(取 n=23)21. 228 . 063. 005. 060sin6395. 0sinmax2bhvQn（2）栅槽有效